JPH0487334A

JPH0487334A - 浸漬洗浄装置

Info

Publication number: JPH0487334A
Application number: JP2201408A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sadamori; 貞森　將昭
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: US5313966A; JP2593237B2

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、半導体ウェハなどの材料片（ワーク）を薬
液に浸漬して洗浄する浸漬装置の改善に関する。

［従来の技術］ＬＳＩなどの半導体デバイスの製造においては様々な原
因から多種多様な微粒子の塵が発生する。

例えば、拡散・ＣＶＤ・イオン注入などのプロセスで発
生するプロセス発塵、ハンドリング・保管・輸送などの
工程で生じるメカニカル発塵なとである。このような微
粒子が半導体ウェハに付着すると、付着微粒子は半導体
デバイスの製造歩留りに大きな影響をあたえる。従って
半導体デバイスを製造する際には半導体ウェハを清浄に
洗浄する必要がある。

半導体ウェハの洗浄プロセスは一般に５〜１０工程は繰
り返される。この洗浄には、薬液や純水などの液体を用
いて汚れを除去する湿式洗浄装置と、液体を用いない乾
式洗浄装置があるが、浸漬洗浄装置は、多様な微粒子を
底コストで一括して洗浄することが可能であり、効率的
である。

第７図は、従来の湿式洗浄装置の一例としての浸漬洗浄
装置をしめす。図において、（，１）は浸漬洗浄装置で
あり、天井部（ｌａ）、複数の洗浄槽（薬液槽ないし純
水槽）＜１０ｂ）を有する洗浄槽部（ｌｂ）、ローダ部
（ｌｃ）、アンローダ部（１ｄ）およびワーク搬送部（
１ｅ）から構成される、半導体ウェハを搭載したマガジ
ン（１ｆ）は、ローダ部（ＩＣ）に一定数、載置される
。ここで制御機（１ｇ）に洗浄条件を打ち込むと、ワー
ク搬送部（１ｅ）が爪（１１）でマガジン（１ｆ）を挟
持して目的の洗浄槽（１０ｂ）に順次、所定時間づつ搬
入・搬出して半導体ウェハを洗浄し、さらにアンローダ
部（１ｄ）のＩＰＡ＜イソプロピルアルコール）蒸気乾
燥機（１ｈ）において半導体ウェハを乾燥する。こうし
て洗浄処理が終了すると制御機（１ｇ）はオペレータに
処理の終了を知らせる。

なお半導体ウェハの洗浄処理のシーケンスとしては、例
えば、加熱濃硫酸−純水一加熱濃硝酸一純水一希フツ酸−純水
−ＩＰＡ蒸気乾燥の方式や、（アンモニア水＋過酸化水素水）−純水−（アンモニア
水＋塩酸）−純水御粘フッ酸−純水ＩＰＡ蒸気乾燥の方式が一般的に採用されている。また第７１の装置の
ように複数のワーク搬送部（１ｅ）を有する場合には、
各ワーク搬送部（１ｅ）が受は持つ洗浄槽（１０ｂ）の
範囲は決まっており、各ワーク搬送部（１ｅ）は、それ
ぞれが担当する洗浄槽（１０ｂ）へのマガジン（１ｆ）
の出し入れを行う。（この際、隣合うワーク搬送部（１
ｅ）の受は持つ洗浄槽（１０ｂ）の範囲は部分的に重な
るように設定される。）また浸漬洗浄装置によっては、半導体ウェハの微粒子お
よびミストによる汚染を防止するため、高性能フィルタ
を通過した清浄空気を天井部（１ａ）から下方に向かっ
て吹き出して排気溝（排気手段）（ｌｊ）から排気する
方式を採用し、これにより浸漬洗浄装置（１）の内部を
清浄に保ち、洗浄槽（１０ｂ）から発生してくるガスを
下方に押さえ付けている。　次に第８図を参照しながら
、このような装置における半導体ウェハの洗浄工程の一
例についてさらに詳しく説明する。

各洗浄槽（１０ｂ−１）〜（１０ｂ−３）はそれ洗浄槽
部（１ｂ）の上面に形成された凹部に収容されている。

まず加熱源硝酸槽（１０ｂ−１＞にマガジン（１ｆ）を
１０分間浸漬する。つぎにワーク搬送部（１ｅ）がマガ
ジン（１ｆ）を把持し、純水槽（１０ｂ〜２）に搬送す
る。純水槽（１ｂ−２）で半導体ウェハを１０分間洗浄
した後、ワーク搬送部（１ｅ）はふたたびマガジン（１
ｆ）を把持して希フッ酸槽（１０ｂ−３）に搬送し、５
分間浸漬する。この後、ワーク搬送部（ｌｅ）は再びマ
ガジン（１ｆ）を次の槽に搬送する。このようにしてマ
ガジン（１ｆ）を順次、薬液槽および純水槽に搬入・搬
出し、マガジン内の半導体ウェハを洗浄する。

この際、天井部（１ａ）から吹き出される清浄空気（１
ｋ）は、各洗浄槽（１０ｂ）から発生してくるガスとと
もに排気溝（排気手段）（ｌｊ）から排出される。なお
図では清浄空気（１ｋ）は洗浄槽（１０ｂ−２）の上に
のみ示されているが、−ｍに清浄空気は洗浄槽部（１ｂ
）全体にわたって天井部　（１ａ）から吹き出される。

［発明が解決しようとする問題点］上述の装置の場合、材料片（ワーク）としての半導体ウ
ェハを搭載したマガジン（１ｆ）が洗浄槽内に完全に浸
漬されている状態の洗浄槽（例えば第８図の洗浄槽（１
０ｂ−３））から発生するガスや、マガジン（１ｆ）が
浸漬されていない洗浄槽（例えば第８図の洗浄槽（１０
ｂ−１）から発生するガスはほとんど各排気ｍ　（１ｊ
　）から排気される。しかしく例えば第８図の洗浄槽（
１０ｂ−２）の上方に示されているような）搬送途中の
マガジン（１ｆ）ないし半導体ウェハ（材料片）に付着
した薬液から発生するガスは排気溝（１ｊ）に完全には
吸引されないず、天井部（１ａ）から吹き出される清浄
空気〈１ｋ）にかく乱される。

また薬液が加熱されている場合には比重が空気より軽く
なるため、ガスは清浄空気（１ｋ）の流れる方向に逆ら
って上方ないし側方に飛散する。この際、薬液の一部は
空気中の水分と結合してミストとなってガスとともに浸
漬洗浄装置（１）の外に飛散する。

薬液から発生したガスやミストは酸性もしくはアルカリ
性であることが多い。したがって、このようなガスやミ
ストが浸漬洗浄装置（１）の外に飛散した場合、周辺の
部品を腐食・劣化させるだけではなく、人体にも好まし
くない影響を与えるという問題点がある。

また上記のような清浄空気を吹き出す型の装置の場合に
は、飛散したガスやミストの一部は室内空気とともに再
び天井部（１ａ）の高性能フィルターに取り込まれて装
置内を循環し、運転時間に比例して濃縮されていく。こ
の結果、高性能フィルターやモーターファンが腐食され
る。またワーク搬送部（１ｅ）や装置のセンサー系が腐
食された場合、装置の誤動作を引き起こすことがある。

これは半導体ウェハの洗浄不良・破損につながるだけで
はなくオペレータにとっても危険である。

従来の装置には以上のような問題点があった。

この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、搬送途中の半導体ウェハなどの材料片から発生
するガスおよびミストを閉じ込めてほぼ確実に排気処理
することができる浸漬洗浄装置を得ることを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］この発明にかかる浸漬洗浄装置は、材料片を浸漬する薬
液槽を収容する凹部と、凹部に収容された薬液槽から発
生するガスおよびミストを排気する排気手段と、材料片
を把持して薬液槽に出し入れする搬送手段と、を備える
ものにおいて、搬送途中の材料片から発生するガスおよ
びミストを実質的に内部に閉じ込める囲い体により材料
片および搬送手段の把持部分を囲むように構成したもの
である。

［作用］囲い体は、搬送途中の材料片に付着した薬液から発生す
るガスおよびミストを実質的にその内部に閉じ込める。

囲い体の内部に閉じ込められたガスおよびミストは排気
手段等によりほぼ完全に排気される。

［実施例コ以下に図面を参照しながらこの発明の実施例について説
明する。

第１図および第２図はこの発明の第１の実施例を示す。

図において（１ａ）〜（１ｊ）は上に第７図、第８図に
示した従来の装置と同一であるのでその説明は省略する
。

（１０ｅ）は、塩化ビニール樹脂板等からなる囲い体で
あり、各ワーク搬送体（１ｅ）の把持部分くすなわち爪
（１１）および爪（１１）が取り付けられた棒状部材部
分）と、これに把持されたマガジン（１ｆ）の上方およ
び４側面を囲む。マガジン（１ｆ）は、洗浄材料片とし
ての半導体ウェハを搭載する。各囲い体（１ｅ）の背面
の側板には、（第２図に示されたワーク搬送体（１ｅ）
の位置から）下方に延在する長穴（図示せず）が設けら
れており、ワーク搬送体（１ｅ）を構成する水平方向の
棒状部材は、（第２図に図示された位置から）囲い体（
１０ｅ）に対して下方に摺動することができる。

従って例えば、第２図の位置からワーク搬送体（１ｅ）
が下降してマガジン（１ｆ）を洗浄槽（１０ｂ−２＞に
浸漬する場合、ワーク搬送体（１ｅ）の下降にともなっ
て下降した囲い体（１０ｅ）は洗浄槽部（１ｂ）の上面
にその下端で当接して停止する。さらにワーク搬送体（
１ｅ）が下降するとワーク搬送体（１ｅ）およびマガジ
ン（１ｆ）のみが囲い体（１０ｅ）を停止位置に残して
下降し、マガジン（１ｆ）を洗浄槽（１０ｂ−２）に浸
漬する。マガジン（１ｆ）の洗浄槽（１０ｂ−２）にお
ける浸漬が終了してワーク搬送体（１ｅ）が再び上昇し
、ワーク搬送体（１ｅ）が、停止中の囲い体（１０ｅ）
背面の長穴の上端に当接すると、囲い体（ＩＱｅ）は再
びワーク搬送体（１ｅ）に担われ、次の洗浄槽までワー
ク搬送体（１ｅ）とともに移動する。

したがって、マガジン（１ｆ）の搬送途中においても、
マガジン（１ｆ）ないし半導体ウェハ（材料片）に付着
している薬液から発生するガスやミストは囲い体（１０
ｅ）で閉じ込められて飛散しない。なおこの実施例にお
いては、囲い体（１０ｅ）の下方はマガジン（１ｆ）の
出し入れのために開放しているが、ここから飛散するガ
スやミストはほぼ完全に排気溝（排気手段）（ｌｊ＞に
吸引される。また第２図に示すように清浄空気（１ｋ）
が吹き出す場合においても、囲い体（１０ｅ）が清浄空
気（１ｋ）を遮るため、マガジン（１ｆ）ないし半導体
ウェハから発生したガスやミストが清浄空気（１ｋ）で
撹乱されることはない。

次に第３図を参照しながらこの発明の第２の実施例につ
いて説明する。

第３図の実施例もその基本的構成は第１図、第２図の装
置と同様である。しかし第３図の実施例においては、各
囲い体（１００ｅ）は内部に通気性の内壁で囲まれた排
気空間（１０１ｅ）を有し、マガジン（１ｆ）ないし半
導体ウェハから発生するガスやミストは囲い体（１００
ｅ）上部に設けられて排気空間＜１０１ｅ）を吸引する
排気ポンプ（２００ｅ）で補数され、排気ポンプ（２０
０ｅ）に接続された専用のチューブ（図示せず）を介し
て排気ダクト（図示せず）に導かれて排気される。した
がってガスおよびミストの飛散はさらに効果的に防止さ
れる。

次に第４図を参照しながらこの発明の第３の実施例につ
いて説明する。

この第４図の実施例においては、囲い体く１０００ｅ）
に排気空間（１００１ｅ）を設け、これを排気ポンプ（
２００ｅ）で排気するのみならず、囲い体（１０００ｅ
）の下端部にクツションラバー　（３０００ｅ　）を設
けている。したがって第４図に示されているように囲い
体（１０００ｅ）が洗浄槽部（１ｂ）の上面と当接する
位置においては、囲い体（１０００ｅ）は洗浄槽部（１
ｂ）の上面とクツションラバー（３０００ｅ）で密着す
る。このため、マガジン（１ｆ）の洗浄槽への出し入れ
の過程において発生するガスおよびミストは外部に漏れ
ることがなく完全に補数される。なおりッションラバー
（３０００ｅ）としては、耐薬品性に優れた弾性シール
材料、たとえばデュポン社からカルレッツゴム（登録商
標）の商品名で市販されているパーフロロエラストマー
を用いることが好ましい。

次に第５図および第６図を参照しながらこの発明の第４
の実施例について説明する。この実施例は、囲い体に排
気ポンプを取り付けることが困難な場合に、特別に設け
た排気ダクトにより囲い体内に捕捉したガスおよびミス
トを排気するものである。

第５図に示されているように囲い体（１００００ｅ）は
その背面が開放されており、囲い体（１００００ｅ）の
内部に補数されたガス・ミストは、洗浄槽部（１ｂ）の
背面に設けられた排気ダクト（１ｍ）に吸引されて排気
される。この排気ダク）（ｌｒｎ）は第６図に示されて
いるように、ワーク搬送体（１ｅ）の移動範囲全域にわ
たって開口しており、ワーク搬送体（１ｅ）の位置にか
かわらずマガジン（１ｆ）ないし半導体ウェハから発生
するガスおよびミストを補数する。

なお以上の各実施例においては囲い体（１０ｅ）（１０
０ｅ）、＜１０００ｅ）、（１００００ｅ）はワーク搬
送体（１ｅ）に担われて運動するが、ワーク搬送体を移
動させるための独立の移動機構を設け、ワーク搬送体（
１ｅ）と同期して運動するように構成してもよい。また
上の説明では半導体ウェハを洗浄処理する浸漬洗浄装置
の場合について述べたが、この発明は他のあらゆる材料
片物品の浸漬洗浄装置に適用でき、また、浸漬処理を行
うメツキ装置などにも利用できる。

［発明の効果］この発明の浸漬洗浄装置は、搬送途中の材料片から発生
ずるガスおよびミストを実質的に内部に閉じ込める囲い
体により材料片および搬送手段の把持部分を囲んでいる
ので、簡単な構造により搬送途中の材料片から発生する
ガスおよびミストを効果的に補数し、これにより装置内
外の部品の腐食・劣化を防止し、さらにオペレータの労
働環境を守ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例にかかる浸漬洗浄装置
の斜視図、第２図は第１図の浸漬洗浄装置の動作原理を
示す部分正面断面図、第３図は第２の実施例にかかる浸
漬洗浄装置の部分正面断面図、第４図は第３の実施例に
かかる浸漬洗浄装置の部分正面断面図、第５図は第４の
実施例にかかる浸漬洗浄装置の部分側面断面図、第６図
は第５図の浸漬洗浄装置の斜視図、第７図は従来の浸漬
洗浄装置を示す斜視図、第８図は第７図の浸漬洗浄装置
の動作原理を示す部分正面断面図である。（１）は浸漬洗浄装置、（１ａ）は天井部、（１ｂ）は
洗浄槽部、（１ｃ）はローダ一部、（１ｄ）はアンロー
ダ一部、（１ｅ）はワーク搬送部（搬送手段）、（１ｆ
）はマガジン、（１０ｅ　）−１（１００ｅ）、（１０
００ｅ）、（１００００ｅ）は囲い体である。なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）材料片を浸漬する薬液槽を収容する凹部と、凹部
に収容された薬液槽から発生するガスおよびミストを排
気する排気手段と、材料片を把持して薬液槽に出し入れ
する搬送手段と、を備える浸漬洗浄装置において、搬送
途中の材料片から発生するガスおよびミストを実質的に
内部に閉じ込める囲い体により材料片および搬送手段の
把持部分を囲んだことを特徴とする浸漬洗浄装置。