JPH0362925A

JPH0362925A - 水洗装置

Info

Publication number: JPH0362925A
Application number: JP19979889A
Authority: JP
Inventors: Teruto Onishi; 照人大西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-19

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〕この発明は半導体装置等の洗浄に用いる水洗装置に関す
るものである。

〔従　来　の　技　術〕

半導体ウェハ等の洗浄を行う従来の洗浄装置は、ＱＤＲ
（Ｑｕｉｃｋ　　Ｄｕｍｐ　Ｒ１ｎ５ｅ）型の水洗装置
を備えている。

第３図にＱＤＲ型の水洗装置の従来例の概略図を示す。

第３図において、２０は洗浄用の水洗槽である。１は水
洗槽２０の底部側壁に設けられて排水用開口２０ａを開
閉する蓋で、連接棒１ａに連動して矢印Ａの方向に移動
する。２は排水中においてウェハ（図示せず）の表面に
純水を散布するためのシャワーノズル、３は水洗槽２０
の底壁に設けられた純水供給口、４は純水供給口３から
供給される純水が水洗槽２０内を均一に流れるようにす
る多孔板、５はウェハを保持したキャリア（図示せず〉
の水洗槽２０内への挿入を感知するセンサで、発光素子
５ａおよび受光素子５ｂからなる。

以上のように構成された従来のＱＤＲ型の水洗装置では
、ウェハを保持したキャリアを水洗槽２０に入れると、
センサ５によりキャリア（図示せず）が感知され、これ
に伴って純水供給口３より純水が水洗槽２０内に供給さ
れ、多孔板４を通ってつエバ表面を流れ、この純水は水
洗槽２０の上部開口２０ｂから溢れ出す（オーバーフロ
ー状Ｍ）。

このままでは、ウェハについた薬液の濃度がすぐには零
にならないので、ある規定の時間が経過すると、Ｍｌを
開けて水洗槽２０の中の純水（洗浄により汚れている）
を全部排出する。このとき、ウェハの表面に残った薬液
を少しでも流すために、シャワーノズル２が純水を噴射
してウェハに散布する。そして、純水を排出すると、Ｍ
ｌを閉し、再び純水供給口３から純水を供給して水洗槽
２０から純水がオーバーフローする状態に戻す。

以上の動作を数回繰り返すことで、ウェハの表面に付着
した薬液を完全に除去する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような構成では、純水がキャリア
によって保持された多数枚のウェハ中を流れる際に、キ
ャリアに接触している部分およびその近傍の部分では純
水の流速が他の部分（キャリアに接触している部分から
離れた箇所）に比べて遅く、その部分の洗浄速度が低い
ので、ウェハ表面の薬液を完全に除去するのに長時間を
要するという問題があった。

したがって、この発明の目的は、洗浄に要する時間を短
縮することができる水洗装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の水洗装置は、底部から純水が供給され上部開
口より純水が溢れ出す水洗槽内に垂直姿勢の略円盤状の
多数枚のウェハを保持したキャリアを設置している。こ
のキャリアは、多数枚のウェハを厚さ方向に所定の間隔
を開けて一列に整列配置した状態で周方向に回転可能に
保持する構成となっている。

また、水洗槽内には、円柱体が水平姿勢で周方向に回転
可能に設けられている。この円柱体は、キャリアによっ
て保持された多数枚のウェハのすべての外周面に外周面
が当接する構成である。そして、駆動手段が円柱体を回
転駆動し、これに伴って多数枚のウェハを回転させるよ
うな構成になっている。

〔作　　　用〕

この発明の構成によれば、駆動手段が円柱体を回転させ
ると、これに連動してキャリアによって保持された多数
枚のウェハが周方向に回転することになる。

純水がキャリアによって保持された多数枚のウェハ中を
流れる際に、キャリアに接触している部分およびその近
傍の部分では純水の流速が他の部分（キャリアに接触し
ている部分から離れた箇所）に比べて遅く、その部分の
洗浄が遅れる。ところが、この発明の場合、ウェハが回
転することから、キャリアに接触している部分およびそ
の近傍の部分が一箇所に固定されず、ウェハの回転に伴
って変化することになる。この結果、ウェハの表面に均
一に純水を流すことができ、ウェハの特定の箇所の洗浄
の遅れがなく、ウェハの全面を路内−な速度で洗浄する
ことができる。したがって、キャリアに接触している部
分およびその近傍の部分が固定されている場合に比べて
ウェハの洗浄時間を短縮することができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図にこの発明の一実施例の水洗装置の正面断面図を
示し、第２図に同水洗装置において半導体ウェハをセン
トしたキャリアを水洗槽内に入れた状態の側面断面図を
示す。

この水洗装置は、第１図および第２図に示すように、水
洗ｐａ２０の底部側壁に排水用開口２０ａを有するとと
もにオーバーフロー用の上部開口２０ｂを有し、底壁に
純水供給口３を設けている。

また、水洗槽２０の底部には、純水供給口３から矢印Ｂ
にように供給される純水が水洗槽２０内を層流となって
下から上へ均一に流れるようにする多孔板４を底面と平
行に配設している。上記排水用開口２０ａには、連接棒
１ａに連動して矢印Ａの方向に移動することにより、排
水用開口２０ａを開閉するＭｌが設けられている。１ｂ
は蓋１に設けたシール材である。

多孔板４の上方位置には、例えば塩化ビニル製の丸棒か
らなる円柱体６が水平姿勢で周方向に回転可能に設けら
れている。この円柱体６は、一端が水洗槽２０の外部に
突出し、先端にベヘルギャ９ａが連結されていて、モー
タ７の回転軸７ａに連結したベヘルギャ９ｂと噛合する
構成になっていて、モータ７の回転に伴って円柱体６が
回転するようになっている。この円柱体６も、水洗槽２
０の底面と平行に取り付けられており、０リング８ａを
内蔵した３個の軸受８によって支持されている。この場
合、モータ７およびベヘルギャ９ａ。

９ｂが駆動手段２１を構成する０円柱体６の回転速度は
、ダスト低減のために１〜２　ｒｐｍ程度に設定してい
る。

また、水洗槽２０内には、略円盤状の多数枚のウェハ１
０を保持する例えばテフロン製のキャリア１１が設置さ
れる。このキャリア１１は、一対の上部垂直片１１ｂ、
ｌｌｂの間隔がウェハ１０の直径より大きく、一対の下
部垂直片１１Ｃ１１１Ｃの間隔がウェハｌＯの直径より
小さく、−対の上部垂直片１１ｂ、ｌｌｂと一対の下部
垂直片ｔｔｃ、ｌｉｅとを一対の傾斜片ｌｉｄ、ｌｉｄ
でそれぞれ連結した形状になっており、上部垂直片と傾
斜片とにわたってウェハ位置決め用のリブ１１ａを突設
した構成であって、リブＩｌａ間にウェハｌＯの周縁を
挿入するようになっている。

なお、一対の上部垂直片１１ｂ、ｌｌｂの両端はそれぞ
れ連結部材１１ｅ、ｌｌｅによって連結されている。

このような構成のキャリア１１は、垂直姿勢の多数枚の
ウェハｌＯを厚さ方向に所定の間隔を開番すて一列に整
列配置した状態で周方向に回転可能にｉ！置するように
なっていて、水洗槽２０内に設置した状態において、純
水が下から上に向かって流れることができる構成になっ
ている。この場合、キャリア１１は、円柱体６を跨いだ
状態に多孔板４にＲ置され、キャリア１１の下部垂直片
１１ｃ。

１１ｃ間に円柱体６が位置することになる０円柱体６の
軸方向とウェハｌＯの並び方向とが平行になる０円柱体
６は、キャリア１１に載置された多数枚のウェハ１０の
すべての外周面に外周面が当接する構成である。すなわ
ち、多孔板４上にキャリア１１を載置したときに、円柱
体６上にウェハ１０が載って、ウェハ１０がキャリア１
１から浮き上がる構成になっている。

また、水洗槽２０の側壁には、水洗槽２０内へのキャリ
ア１１の挿入を感知するセンサ５を設けている。このセ
ンサ５は、発光素子５ａおよび受光素子５ｂからなり、
発光素子５ａから受光素子５ｂへ向かう光路がウェハｌ
Ｏで遮られたことを検知する構成である。したがって、
水洗槽２０の発光素子５ａおよび受光素子５ｂの取付部
は対向し、かつ取付部が透明であるか、あるいは発光素
子５ａおよび受光素子５ｂの発光部および受光部がそれ
ぞれ水洗槽２０内に臨む構成にすることが要求される。

また、水洗槽２０の上部開口２０ｂ付近には、一対の支
持板２２ａ、２２ｂ間に２本のシャワーノズル２．２が
架設されていて、排水中において矢印Ｃのように純水が
供給されると、純水を矢印りのように噴射して洗浄対象
であるウェハ１０の表面に純水を散布する。この際、２
本のシャワーノズル２，２は、キャリア１１の出し入れ
に支障きたさないように水洗槽２０の上部開口２０ｂの
両端部に設けて、斜めに純水を噴射する構成である。

つぎに、この水洗装置の使用状況およびそのときの動作
について説明する。

この実施例では、シリコン基板をＲＡストリンパ液（発
煙硝酸）で洗浄した後の水洗処理を行うものとする。こ
のようなＲＡストリンパ液で洗浄した後の水洗処理によ
って、従来例ではヘイズが現れやすかったが、この実施
例の水洗装置を用いた水洗ではヘイズは生じなかった。

まず、ウェハ１０をテフロン製のキャリア１１にセント
した状態で、ＲＡストリンパ液に１０分間請けておく。

この過程で、ウェハ１０の表面の有機物を酸化２分解す
る。

その後、キャリア１１を本実施例の水洗装置の水洗槽２
０内に入れる。このとき、発光素子５ａおよび受光素子
５ｂ間の光路がウェハ１０で遮断されるので、キャリア
１１が水洗槽２０内に入ったことをセンサ５が感知する
。この結果、スイッチ（図示せず）が投入され、純水供
給口３から純水が矢印Ｂで示すように水洗槽２０内に供
給され、その後水洗槽２０から純水が溢れ出すことにな
る。

一方、モータ７も回転を始め、円柱体６が回転するため
、キャリア１１内のウェハ１０も周方向（矢印Ｅで示す
）に回転する。

以上のような状態を１分間続けた後、蓋１を開けて水洗
槽２０内の純水を一気に排出し、これと同時にシャワー
ノズル２より純水を矢印りのように噴射してウェハ１０
に散布し、ウェハ１０の表面に常に純水を供給して排水
中も洗浄を続ける。

３０秒後に蓋１を閉して、再度純水供給口３からの純水
の供給を再開し、水洗槽２０から純水が再度溢れ出すと
、シャワーノズル２より純水の噴射を止める。

以上の洗浄動作を１０回程度繰り返すと、水洗が完了す
る。この後、スピンドライヤ等でウェハ１０を乾燥させ
る。

ここで、円柱体６は、キャリア１１を多孔板４に載置し
たときに、キャリア１１にウェハ１０が入った状態にお
けるウェハ１０の下端よりｉｏｍｓ程度上方に位置させ
て、ウェハ１０を持ち上げるように取り付けている。こ
れは、円柱体６をウェハ１０の直下に位置させた場合に
おいて、ウェハｌＯのオリエンタルフラット部に位置し
たときに、円柱体６がウェハ１０から離れてウェハ１０
の回転が止まってしまうのを防止するためである。した
がって、円柱体６を上下に移動させる構成にすると、洗
浄中に簡単にオリエンタルフラットの位置合わせを行う
ことができる。

なお、円柱体６としては、塩化ビニル製の丸棒を用いた
が、パイプにして表面に多数の孔を開け、外部よりフィ
ルタを通したＮ２ガスをパイプ内に供給することにより
、上記の多数の孔を通して水洗槽２０内にＮ２ガスを泡
状に噴出させる、いわゆるバブリングの機能を持たせる
ことができる。

この実施例の水洗装置によれば、回転する円柱体６を用
いてキャリア１１内のウェハｌＯを回転させるようにし
たので、キャリア１１に接触している部分およびその近
傍の部分が一箇所に固定されず、ウェハ１０の回転に伴
って変化することになる。この結果、ウェハ１０の表面
に均一に純水を流すことができ、ウェハｌＯの特定の箇
所の洗浄の遅れがなく、ウェハｌＯの全面を路内−な速
度で洗浄することができる。したがって、キャリア１１
に接触している部分およびその近傍の部分が固定されて
いる場合に比べてウェハｌＯの洗浄時間を短縮すること
ができる。

また、洗浄時間を短縮することができることから、ヘイ
ズの発生も抑制することができ、また酸化しやすいＡｌ
系の洗浄も可能になる。

また、バブリングを行えば、洗浄を一層効率よく行うこ
とができ、洗浄時間の一層の短縮を行うことができる。

〔発明の効果〕

この発明の水洗装置によれば、回転する円柱体を用いて
ウェハを回転させるようにしたので、ウェハの表面に均
一に純水を流すことができ、つエバの特定の箇所の洗浄
の遅れがなく、ウェハの全面を路内−な速度で洗浄する
ことができる。したがって、キャリアに接触している部
分およびその近傍の部分が固定されている場合に比べて
ウェハの洗浄時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の水洗装置の構成を示す正
面断面図、第２図は同しく側面断面図、第３図は従来の
水洗装置の構成を示す断面図である。ｌ・・・蓋、２・・・シャワーノズル、３・・・純水供
給口、４・・・多孔板、５・・・センサ、６・・・円柱
体、７・・・モータ、１０・・・ウェハ、１１・・・キ
ャリア、２０・・・水洗槽、２１・・・駆動手段第２図Ｂ第図０ｂ２（Ｊａ

Claims

【特許請求の範囲】

底部から純水が供給され上部開口より前記純水が溢れ出
す水洗槽と、この水洗槽内に設置され垂直姿勢の略円盤
状の多数枚のウェハを厚さ方向に所定の間隔を開けて一
列に整列配置した状態で周方向に回転可能に保持するキ
ャリアと、前記水洗槽内に周方向に回転可能に設けられ
前記キャリアによって保持された多数枚のウェハのすべ
ての外周面に外周面が当接する水平姿勢の円柱体と、こ
の円柱体を回転駆動することにより前記多数枚のウェハ
を回転させる駆動手段とを備えた水洗装置。