JPH04192419A - 基板洗浄装置 - 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、半導体ウェハやガラス基板などの基板を洗浄
する装置に係り、特に、洗浄槽内にその下方から気体を
導入し、洗浄液中に多数の気泡を発生させた状態で基板
の洗浄を行う基板洗浄装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、半導体ウェハなどの基板を洗浄する装置として、
次のようなものが知られている。

この洗浄装置は、多数の小孔が形成された板材によって
洗浄槽内が上下に二分され、上室には複数枚の基板を等
間隔に並べて収容した基板保持具が載置され、王室には
例えば、純水などの洗浄液を供給する洗浄液供給源が接
続されるととも乙こ、窒素ガスなどの気体を供給する気
体供給源が接続された構成になっている。

基板の洗浄に際しては、前記洗浄液供給源から洗浄槽内
に洗浄液を供給して洗浄槽からオーバーフローさせなが
ら、気体供給源から洗浄槽内に気体を供給し、洗浄液中
に多数の気泡を発生させている。洗浄液中に多数の気泡
を発生させることにより、次のような各作用の相乗効果
によって、基板の洗浄効果を高めている。

■　洗浄液中の気泡が基板表面と接触しながら浮上する
ことによって、基板表面の異物を除去する。

■　洗浄液中の気泡の上昇によって、洗浄液が撹拌され
、洗浄液の洗浄能を高める。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような問題点がある。

上述のように、洗浄液中に多数の気泡を発生させながら
基板を洗浄することにより、洗浄液のみで洗浄する場合
に比較して、洗浄効果を高めることができるのであるが
、十分な洗浄効果を得ようとすれば、洗浄液中に供給す
る気体の流量も相当多くしなければならず、それだけ洗
浄コストが嵩むという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、洗浄液中に気体を導入して基板洗浄を行う際の基板
洗浄効果を一層高めた基板洗浄装置を提供することを目
的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

すなわち、請求項（＋１に記載の発明は、洗浄槽内にそ
の下方から気体を導入し、洗浄液中ムこ多数の気泡を発
生させた状態で基板の洗浄を行う基板洗浄装置において
、前記洗浄槽の上部空間を減圧状態にする手段を備えた
ものである。

また、請求項（２）に記載の発明は、請求項（１）に記
載の基板洗浄装置において、洗浄槽の液面を基板表面に
対して相対的に変移させる手段を備えたものである。

〈作用〉 本発明の作用は次のとおりである。

すなわち、請求項（１）に記載の発明によれば、洗浄槽
の上部空間を減圧状態にしたので、洗浄液中の気泡の径
が拡大し、気泡の浮上速度が大きくなるとともに、気泡
が液面ではしけるときの衝撃力も大きくなる。

請求項（２）に記載の発明によれば、洗浄槽の液面を基
板表面に対して相対的に変移させているので、液面で気
泡がはじけるときの衝撃力が、基板の全表面に直接的に
作用する。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細↓こ説明す
る。

第１図は、本発明に係る基板洗浄装置の一実施例の概略
構成を示した縦断面図である。

気密に構成されたハウジング■は、多数の小孔２ａが形
成された隔壁Ｆｉ２１こよって、その内部が上室３と下
室４とに分けられている。隔壁板２の上には洗浄槽５が
形成されており、この洗浄槽５の内部は、隔壁板２の小
孔２ａを介して下室４と連通している。洗浄槽５の中に
、複数枚の基板Ｗを等間隔に並べて収容した基板保持具
６が載置される。

上室３の上方には、洗浄液を洗浄槽５に向けて噴出する
シャワーノズル７が配設されているととともに、ハウジ
ングｌ内を減圧状態に排気するための排気口８が設けら
れている。この排気口８に、排気量を調整するためのダ
ンパー９が配備されている。

下室４には、洗浄槽５に貯留された洗浄液中に窒素ガス
または清浄な空気などからなる多数の気泡を導入するた
めに、多孔質体で形成されたバブラー１０が配備されて
いる。

また、上室３には洗浄槽５がらオーバーフローした洗浄
液を排水するための排水管１１が、洗浄槽５にはその内
部の洗浄液を排水するための排水管１２が、下室４には
その内部の洗浄液を排水するための排水管１３と洗浄液
を導入するための給水管１４が、それぞれ連通接続され
ている。

なお、シャワーノズル７への給水路にはバルブＶＬＩが
、給水管１４にはバルブＶＬ２がそれぞれ設けられてい
る。また、バブラー１０に連通ずるガス導入路には、圧
力調整器Ｉ５、フローメータ１６、バルブＶＬ３が設け
られている。さらムこ、排水管１１はバルブＶＬ４を介
して、排水管１２は流量調節器１７およびバルブＶＬ５
を介して、排水管１３はバルブＶＬ６を介して、それぞ
れ排水ポンプ１８に接続されている。

次に、上述した基板洗浄装置を用いた基板の洗浄手法を
説明する。

［Ａ）減圧下におけるオーバーフロー洗浄■　まず、バ
ルブＶＬ２、ＶＬ４を開く。これにより、給水管１４を
介して下室４に例えば純水などの洗浄液が導入される。

下室４を充満した洗浄液は、隔壁板２の小孔２ａを介し
て洗浄槽５内に導入され、さらに洗浄槽５をオーバーフ
ローした洗浄液は排水管１１を通って排水される。

■　ダンパー９を開いて、洗浄槽５の上部空間である上
室３を減圧する。

■　バルブＶＬ３を開いて、バブラー１０に例えば窒素
ガスなどの気体を供給する。バブラー１０から発生した
多数の気泡は下室４内の洗浄液中を浮上し、隔壁板２の
小孔２ａで分散されつつ、洗浄槽５内に導入される。こ
のとき、上室３は減圧状態になっているので、上室３が
大気圧状態のときと比べて、洗浄液中の気泡の体積が増
し、その結果、気泡の浮上速度が上昇する。そのため、
気泡が洗浄槽５内の基板Ｗと接触しながら上昇すること
によって生ずる洗浄効果は、大気圧状態の場合と比較し
て向上する。また、気泡が洗浄槽５の水面ではしけると
きの衝撃力も、大気圧状態の場合と比較して大きくなる
ので、この衝撃力が洗浄液を介して基板表面に伝わるこ
と↓こよって生しる洗浄効果も向上する。

［ＢＥ減圧下における液面変移を伴った洗浄■　バルブ
ＶＬＩ、ＶＬ６を開く。これにより、シャワーノズル７
から基板Ｗに向けて洗浄液が噴出し、基板表面を洗い流
す。この洗浄液は隔壁板２を介して下室４に流出し、排
水管１３を介して排水される。

■　バルブＶＬＩを開状態にしたままで、バルブＶＬ６
を閉しる。これにより、下室４さらには洗浄槽５内が洗
浄液で満たされる。

■　ダンパー９を開いて上室３を減圧するとともに、バ
ルブＶＬ３を開いて、バブラー１０に気体を供給する。

減圧下において、洗浄液中に多数の気泡を発生させるこ
とにより、上記（Ａ）で説明したように洗浄効果が向上
する。

■　洗浄槽５内が洗浄液で満たされると、バルブＶＬ５
を開いて洗浄槽５内の洗浄液を排水管１２を介して排水
する。このときの排水流量がンヤワーノズル７からの給
水流量よりも若干多くなるように、流量調節器１７を調
整する。これにより、洗浄槽５の洗浄液の液面は次第に
下部する。

■　洗浄液の液面が洗浄槽５の底部に達すると、バルブ
ＶＬ５を閉状態にする。これにより洗浄槽５の洗浄液の
液面は次第に上昇する。

■　前記■、■の動作を繰り返し実行する。このような
繰り返し動作は、バルブＶＬ５をタイマーで間欠動作さ
せることによってよいし、あるいは、洗浄槽５の上部と
下部にそれぞれ液面検出センサを設置し、これらのセン
サの検出信号に基づいて、バルブＶＬ５を開閉制御する
ようにしてもよい。

以上のように、ＣＢ）に記載の洗浄手法によれば、洗浄
液の液面が変移するので、洗浄槽５内の基板Ｗの全表面
が液面と接触することになる。そのため、気泡が液面で
はしける際の衝撃力が基板Ｗの全表面に直接的に作用す
る。前記（Ａ）に記載のオーバーフロー洗浄の場合、前
記衝撃力は洗浄液を介して基板Ｗに伝わるので、その衝
撃力は幾分減衰するが、本手法では前述のように衝撃力
が基板Ｗの全表面に直接的に作用するので、高い洗浄効
果を得ることができる。

なお、本実施例に係る基板洗浄装置の使用例は、上述し
た（Ａ）、　　ＣＢ）の手法に限定されない。

例えば、〔Ｂ〕の手法では、ノヤワーノズル７から洗浄
液を供給したが、下室４に設けられた給水管１４を介し
て洗浄液を供給するようにしてもよい。

また、上述した実施例では、バルブＶＬ５を開閉するこ
とによって、洗浄液の液面を変移させたが、これは基板
Ｗを収容した基板保持具６を昇降させることによって、
洗浄液の液面を相対的に変移させるものであってもよい
。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
効果が発揮される。

すなわち、請求項（１）に記載の発明によれば、洗浄槽
の上部空間を減圧した状態で、洗浄液中に多数の気泡を
発生させて基板の洗浄を行っているので、洗浄槽の上部
空間を大気圧にして洗浄する場合に比べて、洗浄液中の
気泡が大きくなり、そのため、気泡の浮上速度が上昇す
るとともに、液面ではしける際の衝撃力も大きくなる。

したがって、同し流量の気体を洗浄液中に導入した場合
には、従来装置よりも高い洗浄効果を得ることができ、
逆二こ、同じ洗浄効果を得る場合↓こは、従来装置より
も気体の使用量を少なくすることができて経済的である
。

また、請求項（２）に記載の発明によれば、洗浄液の液
面を相対的に変移させているので、気泡が液面ではじけ
る際の衝撃力が基板の全表面にわたって直接的に作用し
、その結果、基板の洗浄効果を一層高めることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る基板洗浄装置の一実施例の概略構
成を示した給断面図である。 １・・・ハウジング　　　　２・・・隔壁板３・・・−
Ｆ室　　　　　　　４・・下室５・・・洗浄槽　　　　
　　６・・・基板保持具７・・・ノヤワーノズル　　８
・・・排気口９・・・ダンパー　　　　　ｌＯ・・・バ
ブラーＩ１．１２．１３・・・排水管　　１４・・・給
水管出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁
理士　　杉　　谷　　　勉

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗浄槽内にその下方から気体を導入し、洗浄液中
   に多数の気泡を発生させた状態で基板の洗浄を行う基板
   洗浄装置において、 前記洗浄槽の上部空間を減圧状態にする手段を備えたこ
   とを特徴とする基板洗浄装置。
2. （２）請求項（１）に記載の基板洗浄装置において、洗
   浄槽の液面を基板表面に対して相対的に変移させる手段
   を備えた基板洗浄装置。