JPH01211926A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は洗浄装置に関し、特に半導体ウェハを純水で
洗浄するのに好適な洗浄装置に関する。

（従来の技術） 従来、半導体ウェハから製造プロセスで使用した化学薬
品を水洗洗浄するためには、半導体ウェハを洗浄槽内に
収容し、その洗浄槽に純水を上向流または下向流に通過
させて行なわれている。

この際、洗浄効果を高めるために洗浄槽内の純水に超音
波を付加したりあるいは純水を加温して行なわれている
。

洗浄水としての純水（以下「洗浄水」というときもある
）は、近年、集積回路の高密度化が進むに連れ、純水水
質も理論純水に近い、いわゆる超純水が用いられている
。

純水は、イオン交換装置および逆浸透膜あるいは限外濾
過膜を用いた膜分離装置等の組合せからなる純水製造プ
ロセスにより製造される。

ところが半導体ウェハ洗浄用としての純水は、その中に
酸素等の活性ガスが溶存しているとＩＣ製品等の歩留り
低下の原因となる。このため、純水製造プロセスに真空
脱気器等の脱気装置も組込まれており、したがって純水
製造プロセスからは脱ガス処理された純水が製造されて
いる。

純水＠造プロセスから得られた純水が空気に触れると酸
素ガスが再び溶解するため、その純水は純チッ素ガスで
加圧シールされた洗浄水貯槽に蓄えられ、ここから洗浄
槽へ供給されるようになつ　　゛ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の洗浄装置にあっては、洗浄水
は加圧されたチッ素ガスでシールされているため、これ
が洗浄槽に導入されて圧力開放されると洗浄水に溶解（
存）していたチッ素ガスが気泡となって発生し、このた
め洗浄効果が低下するという問題点があった。

特に、洗浄効果を高めるために洗浄水に超音波を付加し
たり、あるいは洗浄水を加温するとその気泡発生の傾向
は高かった。

気泡が発生すると、なぜ洗浄効果が低下するのかは明ら
かでないが、半導体ウェハ表面への洗浄水接触が気泡の
ために阻止されるため、あるいは気泡に微粒子が吸着さ
れて濃縮されるため等が考えられる。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であって、純水中の溶存ガスを脱ガスするための脱ガス
処理機と、 上記脱ガス処理機で脱ガスされた純水で被洗浄体を洗浄
するための洗浄槽と、 を具備したことを特徴とするものである。

（作用） この発明は、上記構成により脱ガス処理機において純水
中から溶存ガスが脱ガスされ、朕ガスされた純水が洗浄
槽に供給されて被洗浄体の洗浄が行なわれる。

（実施例） 第１図は、この発明の好適実施例を示すものであって、
その概略構成図である。

すなわち、図示しない純水製造プロセスから得られた純
水は、加圧された純チッ素ガスでシール状態に維持され
ている洗浄水貯槽１に供給され貯溜されている。

洗浄水貯槽１内の洗浄水は、ポンプ２により脱ガス処理
機３に供給され、洗浄水に溶存しているチッ素ガスが脱
ガス処理される。

脱ガス処理機３としては周知のものが使用可能であり、
その−例が第２．３図に示されている。

このうち第２図は、膜式脱ガス処理機を示すものであっ
て、カラム１０内に多孔性パイプにガス透過性の高い高
分子膜を張設した分離管１１を多数立設して構成される
。

すなわち、洗浄水はカラム１０の下部に設けられた入口
１２から分離管１１内を通過し、カラム１０上部に設け
られた出口１３から排出される際、洗浄水中の溶存ガス
（溶存チッ素ガス）は高分子膜を通過して分離管１１外
へ放出される。

高分子膜のガス分離効果を高めるため、分離管１１外周
は負圧に維持されている。したがって、カラム１０の側
壁に設けられた排気口１４には真空ポンプ（図示せず）
が接続されているとともに、分離管１１の上下端はシー
ル部材１５．１５によりカラム１０の内壁に気密状に支
持されている。

第３図は、加熱式脱ガス処理機を示すものであって、カ
ラム２０内に蒸気チャンバ２１を設けるとともに、棚段
２２を配置して構成される。

すなわち、カラム２０の上部に設けられたディストリビ
ュータ２３から棚段２２上に均一に散布された洗浄水は
、蒸気チャンバ２１により加熱されてその水温が上昇し
、溶存ガス（溶存チッ素ガス）が加熱脱気される。

脱気された洗浄水は出口２４から排出され、−方生成ガ
スはカラム２０の上部に設けられた排気口２５から排気
される。

なお、この加熱式脱ガス処理機で処理した場合の洗浄水
は、加温状態になるので温水洗浄が可能となり洗浄効果
を高めることができる。

脱ガス処理機３によって脱ガス処理された洗浄水は、限
外濾過膜を内蔵した膜分離機４に供給される。

膜分離機４の透過液は洗浄槽５に供給され、そのブライ
ンは純水製造プロセスの原水側に返送される。

なお、この膜分離機４は洗浄水中に脱ガス処理機３から
微粒子が混入されるのを除去するためのものであり、鋭
ガス処理機３からの微粒子混入の懸念がなければ省略し
てもよい。

洗浄槽５は上部開放型の水槽であって、その槽下部に洗
浄水を均一に散布するための洗浄水供給管６を有すると
ともに、槽上部に溢流トラフ７を有している。

したがって、洗浄水供給管６から供給された洗浄水は、
洗浄槽５内を上向流し溢流トラフから排出され、ここか
ら排水回収処理装置（図示せず）に送られ排水処理が施
される。

以上の構成からなるこの実施例で被洗浄体く半導体ウェ
ハ）の洗浄を行なうには、洗浄槽５内に被洗浄体ａを適
当な支持機構により懸架し、洗浄水供給管６から洗浄水
を供給し、洗浄水と被洗浄体ａが上面流に接触して洗浄
が行なわれる。この際、洗浄槽５の底部に設けられた超
音波発振器８が作動させられて洗浄水中に超音波が付加
される。

この洗浄において、洗浄水供給管６に供給される洗浄液
は、脱ガス処理＠３で予め脱ガス処理されているので、
洗浄槽５内で洗浄水が圧力開放されても気泡の発生はな
く、たとえ超音波が付加されても、また加温されて温水
となっても気泡の発生は生じない。

脱ガス処理した洗浄水（脱ガス洗浄水）を用いて洗浄し
た場合と、脱ガス処理しない洗浄水（非脱ガス洗浄水）
を用いて洗浄した場合の洗浄効果の差は以下の実験例に
示されている。

（実験例） 半導体ウェハを希フッｆｉ（０，１％）溶液に５分間浸
漬したものを被洗浄体として用い、これを有効容積１８
．５．ｇの上部開放型洗浄槽内に懸架し、洗浄槽下部か
ら９６／分の割合で脱ガス洗浄水と、非脱ガス洗浄水を
供給して行なった。

なお、脱ガス洗浄水は第２図に示した膜式脱ガス処理機
で生成した。なお、このときの吸引圧は６５０ｍｍＨＣ
ｌである。また、洗浄開始後１０分間洗浄水中に超音波
（８００ＫＨｚｘ３５０Ｗ＞を付加した。

洗浄後の半導体ウェハ表面の微粒子数は下表に示す通り
である。なお、微粒子測定器は東京光学製ウェハゴミ検
出計ＷＭ−３を使用した。

この表から明らかなように、脱ガス洗浄水を用いると洗
浄時間が短時間でよく、このため洗浄水の使用量が少な
くて済むことがわかる。

（発明の効果） この発明は、上記構成により洗浄槽へ供給される洗浄水
は脱ガス処理されているので、洗浄槽内で気泡の発生が
防止される。したがって、被洗浄体は効率よく洗浄され
、洗浄時間の短縮化が図られるとともに、洗浄水の節約
が図られる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置に係る概略構成図、第２゜３図は脱
ガス処理機の一例を示したものであって、第２図は膜式
脱ガス処理機の断面図および第３図は加熱式脱ガス処理
機の断面図である。 １・・・洗浄水貯槽 ３・・・脱ガス処理機 ４・・・膜分離機 ５・・・洗浄槽 ａ・・・被洗浄体（半導体ウェハ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、純水中の溶存ガスを脱ガスするための脱ガス処理機
   と、 上記脱ガス処理機で脱ガスされた純水で被洗浄体を洗浄
   するための洗浄槽と、 を具備したことを特徴とする洗浄装置。