JPH04137729A - ウエハ洗浄装置 - 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〕 本発明は、半導体製造工程において使用されるウェハ洗
浄装置に係り、特に、ウェハを１枚ずつ洗浄する枚葉式
のウェハ洗浄装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、半導体製造工程においては、各工程の前
処理及び後処理として、ウェハを種々の薬液や純水等に
よって何回も洗浄する必要がある。

このときに使用されるウェハ洗浄装置には、ウェハを１
枚ずつ洗浄する枚葉式と、複数枚のウェハをカセット治
具に収容して洗浄するバッチ式とがある。

第４図は上記枚葉式のウェハ洗浄装置の−従来例を示す
ものであり、ウェハ１の外周部の３箇所をそれぞれ把持
具２によって把持して洗浄槽３の洗浄液４の中に没入さ
せ、この状態でウェハ１を浸漬或いは揺動させることに
よって、ウェハｌの表裏両面を洗浄している。

また、図示しないが、ウェハの裏面を真空チャックによ
って吸着して、上記と同様に洗浄液内でウェハを洗浄す
る洗浄装置もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第４図に示したような従来の枚葉式のウ
ェハ洗浄装置においては、洗浄中にウェハｌを保持する
際、ウェハｌの外周部を把持具２によって把持するので
、そのウェハ１の把持された部分は洗浄することができ
ない。また、ウェハの裏面を真空チャックによって吸着
して保持する場合も、同様にウェハの吸着された部分は
洗浄することができない。

このように、従来は、洗浄中にウェハを保持部材によっ
て保持するので、ウェハにどうしても未洗浄部分が残っ
てしまうという問題があった。

そこで本発明は、洗浄中にウェハを保持部材によって保
持する必要がなく、ウェハの両面全体を洗浄することが
できるウェハ洗浄装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるウェハ洗浄装
置は、洗浄槽と、この洗浄槽の中に没入されるウェハの
両面側にそれぞれ洗浄用流体を供給する一対の流体供給
手段であって、それぞれ流量及び圧力が調整可能な一対
の流体供給手段と、前記ウェハの両面側における前記両
洗浄用流体の供給量をそれぞれ検出する一対の流量検出
手段と、前記ウェハの両面側における前記両洗浄用流体
の供給圧をそれぞれ検出する一対の圧力検出手段と、前
記両流量検出手段及び両圧力検出手段によりそれぞれ検
出された前記両洗浄用流体の供給量及び供給圧に基づい
て前記両流体供給手段をそれぞれ制御して、前記ウェハ
の両面側における前記両洗浄用流体の供給量及び供給圧
をそれぞれ互いに平衡させる平衡制御手段とを具備する
ものである。

また、前記一対の流体供給手段が、それぞれ前記ウェハ
の両面に当たる対称的な流動を生じさせる手段であると
よい。

〔作　用〕

上記のように構成されたウェハ洗浄装置によれば、一対
の流体供給手段によってウェハの両面側にそれぞれ洗浄
用流体が供給され、これら洗浄用流体の供給量及び供給
圧がそれぞれ流量検出手段及び圧力検出手段によって検
出される。検出された供給量及び供給圧に基づいて、平
衡制御手段によって両流体供給手段がそれぞれ制御され
、ウェハの両面側の供給量及び供給圧が互いに平衡状態
にされる。これによって、ウェハは両洗浄用流体によっ
て保持されることになり、ウェハを保持部材によって保
持する必要がない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したウェハ洗浄装置の実施例を第１
図〜第３図を参照して説明する。

まず、第１図及び第２図は第１実施例を示すものである
。

洗浄槽１０は、はぼ直方体状の箱型に形成され、その上
面は解放されている。洗浄槽１０の底面の中央部には、
Ｖ字溝を上部に有する当接部１１が設けられている。洗
浄槽１０の中に没入されるウェハｌは、その外周エツジ
が当接部１１に当接することによって、洗浄槽１０内の
上下方向の中央に位置される。

そして、一対の洗浄液供給手段２ｏ、２１によって、ウ
ェハ１の表裏両面側にそれぞれ洗浄液２２．２３（同一
の洗浄液）が供給される。即ち、モータ２４によって駆
動されるポンプ２５の吸入側が洗浄液タンク２６に接続
され、ポンプ２５の吐出側は２本に分岐されて供給管２
７．２８となっている。これら供給管２７．２８は、洗
浄槽１０の両側面の中央部に設けられた噴出口Ｉ２．１
３に接続されている。

両供給管２７．２８の途中には、それぞれ流量制御弁３
０．３１及び圧力制御弁３２．３３が設けられている。

また、洗浄槽１０の両側面の中央下部には排出口１４．
１５が設けられ、これら排出口１４．１５に排出管３４
．３５が接続され、これら排出管３４．３５は洗浄液タ
ンク２６に接続されている。流量制御弁３０．３１及び
圧力制御弁３２．３３と排出管３４．３５との間には、
それぞれ戻り管３６．３７及び３８．３９が設けられて
いる。なお、洗浄液タンク２６、モータ２４及びポンプ
２５は、洗浄液供給手段２０．２１で共用させているが
、それぞれ専用に設けてもよい。

次に、両噴出口１２．１３の近傍でウェハ１に関して対
称的な位置に、流量センサ４０．４１が配置されている
。これら流量センサ４０．４工はそれぞれ洗浄液２２．
２３の供給量を検出し、供給量に応じた信号を出力する
。さらに、ウェハ１の両面中央部の近傍でそのウェハ１
に関して対称的な位置に、圧力センサ４２．４３が配置
されている。これら圧力センサ４２．４３はそれぞれ洗
浄液２２．２３の供給圧を検出し、供給圧に応じた信号
を出力する。

そして、洗浄液２２．２３の供給量及び供給圧が、平衡
制御手段５０によって平衡にされる。この平衡制御手段
５０は、例えばマイクロコンピュータによって構成する
ことができる。平衡制御手段５０には、流量センサ４０
．４１及び圧力センサ４２．４３からの信号がそれぞれ
入力される。

そして平衡制御手段５０は、流量制御弁３０．３１及び
圧力制御弁３２．３３にそれぞれ制御信号を出力する。

次に、上述のように構成されたウェハ洗浄装置の動作を
説明する。

まず、モータ２４によってポンプ２５が駆動され、洗浄
液タンク２６内の洗浄液が供給管２７．２８を通って洗
浄槽１０の噴出口１２、工３から噴出され、洗浄槽１０
内に洗浄液２２．２３が満たされる。洗浄液２２．２３
は排出口１４．１５から排出管３４．３５を通って洗浄
液タンク２６に戻る。

この洗浄槽１０の中央部にウェハ１が没入され、ウェハ
１の外周エツジが当接部１１に当接する。

この際、ウェハ１に設けられている直線状のオリエンテ
ーションフラット１ａを当接部１１に当接させるように
すると、ウェハｌの安定した位置決めが可能である。な
お、ウェハ１を洗浄槽１０内に没入させる際には、移動
アーム等の先端に設けられた保持部材（図示せず）によ
ってウェハ１が保持されるが、没入後にその保持部材は
ウェハ１から離脱されて洗浄槽１０外に移動される。

ところで、洗浄液２２．２３は噴出口１２．１３から中
央に向かって連続的に噴出されるので、洗浄槽１０内の
洗浄液２２．２３は、矢印で示すようにウェハｌの表裏
両面に当たる対称的な流動（還流）となる。

この状態において、洗浄液２２．２３の供給量が流量セ
ンサ４０．４１によって検出され、また供給圧が圧力セ
ンサ４２．４３によって検出される。検出された供給量
及び供給圧に応じた信号は平衡制御手段５０に送出され
る。平衡制御手段５０はそれらの信号を比較し、両方の
供給量及び両方の供給圧がそれぞれ平衡（バランス）す
るように、流量制御弁３０．３１及び圧力制御弁３２．
３３に制御信号を送出する。この制御信号に応じて流量
制御弁３０．３１及び圧力制御弁３２．３３が制御され
、常にウェハｌの表裏両面側における洗浄液２２．２３
の供給量及び供給圧が互いに平衡にされる。

この結果、ウニハエの表裏両面側の洗浄液２２．２３に
よって、ウェハ１はどちらの側にも倒れることなく中央
位置で保持される状態となる。そして洗浄液２２．２３
によってウェハ１の表裏両面がムラなく同時に洗浄され
る。なお、ウェハｌの下端の外周エツジが当接部１１に
当接するが、この当接部１１は、ウェハ１を洗浄槽１０
の上下方向の中央に位置させてウェハ１の中央部に洗浄
液２２．２３の流動を当てるためであり、特にウェハ１
を保持するものではない。従って、保持部材を全く必要
とすることなく、ウェハｌは完全非接触で保持される、
といってもよい。

次に、第３図は第２実施例を示すものである。

上述した第１実施例では、噴出口１２．１３から洗浄液
２２．２３を噴出させて、洗浄槽１０内に流動を生じさ
せたが、この第２実施例は、洗浄槽１０の内部に洗浄液
供給手段６０．６１を設けている。即ち、洗浄槽１０の
両側面の中央部近傍に流動発生用のファン（スクリュー
）６２．６３が設けられている。これらファン６２．６
３はモータ６４．６５によって回転駆動され、その回転
数の変化によって洗浄液２２．２３の供給圧を変化させ
ることができる圧力制御機能を有している４そしてファ
ン６２．６３とウェハ１との間に、可変ボートからなる
流量制御弁６６．６７が設けられている。なお、流量セ
ンサ４０．４１及び圧力センサ４２．４３は、第１実施
例とほぼ同様に配置されている。

この第２実施例によれば、モータ６４．６５によってフ
ァン６２．６３が回転駆動されると、洗浄槽１０内の洗
浄液２２．２３は、矢印で示すようにウェハ１の表裏両
面に当たる対称的な流動（還流）となる。

この状態において、前記第１実施例と同様に、流量セン
サ４０．４工及び圧力センサ４２．４３によって検出さ
れた洗浄液２２．２３の供給量及び供給圧に基づいて、
平衡制御手段５０は、供給量及び供給圧が平衡するよう
に、流量制御弁６６．６７及びモータ６４．６５を制御
する。これによって、常にウェハＩの表裏両面側におけ
る洗浄液２２．２３の供給量及び供給圧が互いに平衡に
される。

なお、従来、ウェハを複数の洗浄槽に次々と上下動させ
て出入りさせて洗浄する場合があるが、各洗浄槽の液表
面にはパーティクル等が浮遊していることが多く、ウェ
ハが液表面を横切って移動する際に、ウェハの表面にパ
ーティクル等が付着し易い。

しかしながら、前述した第１及び第２実施例のように、
ウェハ１に洗浄液２２．２３の流動を当てて洗浄すると
、上記のようにウェハ１の表面にパーティクル等が付着
する問題を極力防止することができる。

以上、本発明の実施例に付き説明したが、本発明は実施
例に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づい
て各種の有効な変更並びに応用が可能である。

例えば、流量及び圧力の調整可能な流体供給手段、流量
検出手段、圧力検出手段等は、各種の構成を用いること
ができる。

また、洗浄用流体は、薬液や純水等の液体に限られるこ
とな（、空気や他の乾燥用気体でもよい。

なお、一つの洗浄槽内で薬液洗浄及び純水リンスの完了
後、乾燥までを行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、洗浄槽内におい
てウェハの両面側に供給される洗浄用流体の供給量及び
供給圧をそれぞれ互いに平衡させることによって、ウェ
ハの外周部を把持する把持具やウェハの裏面を吸着する
真空チャック等の保持部材を用いることなく、完全非接
触といえる状態で、洗浄用流体によってウェハを保持す
ることができる。従って、ウェハに保持部材による未洗
浄部分が残ることがなく、ウェハの両面全体を極めて効
果的に洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明を適用したウェハ洗浄装置の実
施例を示すものであって、第１図は第１実施例における
装置全体の構成図、第２図は同上装置の洗浄槽の斜視図
、第３図は第２実施例における装置全体の構成図である
。 第４図はウェハ洗浄装置の一従来例を示す概略図である
。 なお、図面に用いた符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・ウェハ１０・・・・
・・・・・・・・・・・洗浄槽１２．１３・・・・・・
噴出口 １４．１５・・・・・・排出口 ２０．２１・・・・・・洗浄液供給手段２２．２３・・
・・・・洗浄液 ２４・・・・・・・・・・・・・・・モータ２５・・・
・・・・・・・・・・・・ポンプ３０．３１・・・・・
・流量制御弁 ３２．３３・・・・・・圧力制御弁 ４０．４１・・・・・・流量センサ ４２．４３・・・・・・圧力センサ ５０・・・・・・・・・・・・・・・平衡制御手段６０
．６１・・・・・・洗浄液供給手段６２．６３・・・・
・・ファン ６４．６５・・・・・・モータ ６６．６７・・・・・・流量制御弁 である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗浄槽と、 この洗浄槽の中に没入されるウェハの両面側にそれぞれ
   洗浄用流体を供給する一対の流体供給手段であって、そ
   れぞれ流量及び圧力が調整可能な一対の流体供給手段と
   、 前記ウェハの両面側における前記両洗浄用流体の供給量
   をそれぞれ検出する一対の流量検出手段と、 前記ウェハの両面側における前記両洗浄用流体の供給圧
   をそれぞれ検出する一対の圧力検出手段と、 前記両流量検出手段及び両圧力検出手段によりそれぞれ
   検出された前記両洗浄用流体の供給量及び供給圧に基づ
   いて前記両流体供給手段をそれぞれ制御して、前記ウェ
   ハの両面側における前記両洗浄用流体の供給量及び供給
   圧をそれぞれ互いに平衡させる平衡制御手段と、 を具備するウェハ洗浄装置。
2. （２）前記一対の流体供給手段が、それぞれ前記ウェハ
   の両面に当たる対称的な流動を生じさせる手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のウェハ洗浄装置。