JPH06314683A - 薬液処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、加工装置に対して設備の総合的な生
産性を大幅に向上させようとするものである。 【構成】薬液処理装置の処理槽を最小限必要な数よりも
少なくとも１つ以上多く設け、所定の時間又は加工回数
ごとに使用する処理槽を循環的に順次切り換えながら被
加工対象を加工処理すると共に、この間に使用していな
い処理槽の処理媒体を交換するようにしたことにより、
簡易な方法で格段的に効率良く稼働させることができ、
かくして装置の総合的な生産性を大幅に向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１） 発明が解決しようとする課題（図１） 課題を解決するための手段（図１〜図４） 作用（図１〜図４） 実施例（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は薬液処理装置に関し、例
えば半導体ウエハの洗浄装置に適用して好適なものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程には半導体
ウエハの洗浄処理工程が多数設けられており、これによ
り前工程や取扱い中に受けた半導体ウエハ表面の有機及
び無機物による汚染を除去するようになされている。半
導体ウエハの洗浄には用途に応じて各種の洗浄方法があ
り、その１つとして図５に示すような洗浄装置１を用い
た方法が広く用いられている。洗浄装置１においては、
硫酸及び過酸化水素の混合液等でなる薬液が注入された
第１の処理槽２（以下これを第１の薬液槽２と呼ぶ）及
び第３の処理槽３（以下これを第２の薬液槽３と呼ぶ）
と、純水が絶えず流れるようになされた第３の処理槽４
（以下これを第１の純水槽４と呼ぶ）及び第４の処理槽
５（以下これを第２の流水槽５と呼ぶ）とから構成され
ている。

【０００４】この半導体ウエハの洗浄作業では、まず被
洗浄対象である半導体ウエハが所定枚（以下この枚数を
１ロツトと呼ぶ）収納されたキヤリア（図示せず）を第
１の薬液槽２の薬液に浸漬することによつて当該キヤリ
アに収納された半導体ウエハを洗浄（以下これを主洗浄
と呼ぶ）する。続いて当該キヤリアを第２の洗浄槽３の
薬液に浸漬することによつて半導体ウエハを濯ぐ（以下
これをリンス洗浄と呼ぶ）。この薬液による洗浄が終わ
ると当該キヤリアを第１の流水槽４の純水に浸漬するこ
とによつて半導体ウエハの表面に付着した薬液を濯いで
取り除き、さらにこの工程では取り除くことができなか
つた薬液をキヤリアを第２の流水槽５の純水に浸漬する
ことにより最終的に濯ぎ落とすようになされている。

【０００５】この場合第１及び第２の薬液槽２及び３で
は、当該薬液を加熱することによつてその温度が例えば
100 度〜160 度程度の高温状態を保つようになされてお
り、これにより洗浄効果の向上が図られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の洗浄
装置１においては、上述のように主として第１の薬液槽
２で半導体ウエハを洗浄するために当該第１の薬液槽２
に注入された薬液が汚れやすい。このため数ロツト（例
えば５〜２０ロツト程度）分の半導体ウエハを洗浄する
毎に薬液を新しいものと交換するようになされている。

【０００７】この薬液の交換には、薬液を排出する（以
下これを排液すると呼ぶ）管の材料として用いられてい
るＰＶＣ及びＨＴＰＣＶなどが60〔°Ｃ〕以上の温度に
耐えられずに変形するおそれがあるため、一度薬液を60
〔°Ｃ〕以下の温度にまで冷やした後排液するようにな
され、この後新たな薬液を薬液槽２、３に注入した後当
該薬液を加熱する手順で行われている。ところが、この
ような薬液の交換作業には少なくとも１〜３時間程度の
所要時間が必要であり、従つてこの交換作業中には薬液
槽２又は３の一方が使えないために当該洗浄装置１を稼
働できず、この結果設備全体としての稼働効率が50
〔％〕程度と悪くなることにより全体としての生産性が
低くなる問題があつた。

【０００８】この問題を解決するための１つの方法とし
て、薬液を短時間で冷やし得るように第１及び第２の薬
液槽２及び３にそれぞれ熱交換器を取り付ける方法が提
案されている。ところがこのように熱交換器を用いた場
合、洗浄装置１が複雑化すると共に当該熱交換器の故障
のために洗浄装置１の稼働効率が低下する問題があり、
解決策としては未だ不十分であつた。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、設備の総合的な生産性を大幅に向上させ得る薬液処
理装置を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の処理媒体が溜められた所定
数の処理槽１１Ａ、１２Ａ、１３Ａを用いて被処理対象
に所定の処理を施す薬液処理装置１において、所定数よ
りも少なくとも１つ以上多くの処理槽１１Ａ、１２Ａ、
１３Ａを用意し、所定の時間又は加工回数ごとに使用す
る処理槽１１Ａ、１２Ａ、１３Ａを循環的に順次切り換
えながら被加工対象を加工処理すると共に、加工処理の
間に使用していない処理槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａの
処理媒体を交換するようにした。

【００１１】また本発明においては、洗浄液が注入され
た２つの洗浄槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａで半導体ウエ
ハ又は石英基板を洗浄する薬液処理装置１において、洗
浄槽１１Ａ〜１３Ａを少なくとも３つ用意し、３つの洗
浄槽１１Ａ〜１３Ａの中から使用する２つの洗浄槽１１
Ａ、１２Ａ又は１３Ａを所定の時間又は洗浄回数ごとに
循環的に切り換えながら半導体ウエハ又は石英基板を順
次洗浄すると共に、当該洗浄の間に使用していない洗浄
槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａの洗浄液を交換するように
した。

【００１２】

【作用】所定の時間又は加工回数ごとに使用する処理槽
１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａを循環的に順次切り換えなが
ら被加工対象に所定の処理を施すと共に、加工処理の間
に使用していない処理槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａの処
理媒体を交換するようにしたことにより、装置１を停止
させずに各処理槽１１Ａ〜１３Ａの処理媒体を循環的に
交換させることができる。従つて装置を簡易な方法で格
段的に効率良く稼働させることができ、かくして装置１
の総合的な生産性を大幅に向上させることができる。

【００１３】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１４】図５との対応部分に同一符号を付して示す
図１において、１０は全体として半導体ウエハの洗浄装
置を示し、３つの薬液槽部１１、１２、１３のうち１つ
の薬液槽部１１、１２又は１３の薬液を交換している間
に他の２つの薬液槽部１１、１２、１３を用いて洗浄処
理を継続的にするようになされている。各薬液槽部１１
〜１３は、それぞれ薬液槽１１Ａ、１２Ａ、１３Ａ、薬
液を薬液槽１１Ａ〜１３Ａに注入するための注入手段
（図示せず）、当該薬液に対して加熱するための加熱手
段（図示せず）、及びこの薬液を薬液槽１１Ａ、１２
Ａ、１３Ａから排液するための排液手段（図示せず）か
らなり、それぞれ制御部１４から供給される制御信号Ｓ
１、Ｓ２又はＳ３に基づいて薬液を各薬液槽１１Ａ〜１
３Ａから排液し、新たな薬液を薬液槽１１Ａ〜１３Ａに
注入し、又は当該薬液を加熱するようになされている。

【００１５】制御部１４においては、予め入力されてい
るプログラムに従つて主洗浄に使用する薬液槽１１Ａ、
１２Ａ又は１３Ａ（以下これを主洗浄槽１１Ａ、１２Ａ
又は１３Ａと呼ぶ）及びリンス洗浄に使用する薬液槽１
１Ａ、１２Ａ又は１３Ａ（以下これをリンス洗浄槽１１
Ａ、１２Ａ又は１３Ａと呼ぶ）を選定し、これに基づい
て搬送部１５に制御信号Ｓ４を送出して半導体ウエハの
キヤリアを主洗浄槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａ及びリン
ス洗浄槽１１Ａ、１２Ａ又は１３Ａにそれぞれ溜められ
た薬液並びに第１及び第２の純水槽４及び５にそれぞれ
溜められた純水に順次浸漬して行くように搬送させるこ
とによつて当該キヤリアに収納された半導体ウエハを順
次洗浄すると共に、半導体ウエハを所定ロツト数洗浄す
る毎に主洗浄槽及びリンス洗浄槽として使用する薬液槽
を循環的に順次切換え、このとき使用していない薬液槽
部１１、１２又は１３に対して制御信号Ｓ１〜Ｓ３を送
出して薬液を交換させるようになされ、これにより第１
〜第３の薬液槽部１１〜１３の薬液を循環的に順次交換
させるようになされている。

【００１６】実際上制御部１４においては、予め入力さ
れているプログラムに従つて、図２（Ａ）〜図２
（Ｄ）、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）及び図４（Ａ）〜
（Ｃ）に示すような手順で使用する２つの薬液槽部１
１、１２又は１３を循環的に順次切り換えさせるように
なされている。すなわち制御部１４においては、初期状
態において例えば第１及び第２の薬液槽部１１及び１２
の薬液交換を入力指示された場合には、第１及び第２の
薬液槽部１１及び１２に制御信号Ｓ１及びＳ２をそれぞ
れ送出することにより当該第１及び第２の薬液槽部１１
及び１２に薬液の交換を実行させる（図２（Ａ））。

【００１７】また制御部１４は、初期状態の設定として
第１の薬液槽部１１の洗浄回数をロツト単位で計数する
内部カウンタ（図示せず）（以下これを第１のカウンタ
と呼ぶ）の計数値（ライフカウント）として「８」が入
力指定されるとこれに応動して当該第１のカウンタの計
数値を「８」にセツトすると共に、これと伴つて薬液交
換のなされていない第３の薬液槽部１３による洗浄回数
をロツト単位で計数する内部カウンタ（図示せず）（以
下これを第３のカウンタと呼ぶ）の計数値を「16」にセ
ツトする（図２（Ｂ））。

【００１８】続いて制御部１４は、洗浄処理を開始して
搬送部１５に制御信号Ｓ４を送出することにより第１番
目のロツト（以下、第ｎ番目のロツトを第ｎロツトと呼
ぶ）の半導体ウエハを第１及び第２の薬液槽部１１及び
１２の順番で洗浄させる共に、このとき第１のカウンタ
及び第２の薬液槽の洗浄回数をロツト単位で計数する内
部カウンタ（図示せず）（以下これを第２のカウンタと
呼ぶ）の計数値をそれぞれ１ずつ増加させる（図２
（Ｃ））。

【００１９】この後制御部１４は、同様の内容の制御信
号Ｓ４を搬送部１５に送出することにより第２〜第８ロ
ツトの半導体ウエハを第１及び第２の薬液槽部１１及び
１２を用いて順次洗浄させると共に、特に第６ロツトの
半導体ウエハの洗浄処理時には第３の薬液槽部１３に制
御信号Ｓ３を送出することにより薬液の交換を開始させ
る（図２（Ｄ））。また制御部１４は、第８ロツトの半
導体ウエハの洗浄処理時には第３のカウンタの計数値を
「０」にセツトする（図３（Ａ））ようになされてい
る。

【００２０】さらに制御部１４は、当該第８ロツトの半
導体ウエハの洗浄後に第１のカウンタの計数値が「16」
であることを確認すると、続く第９ロツトの半導体ウエ
ハの洗浄処理時には搬送部１５に新たな内容の制御信号
Ｓ４を送出することにより当該第９ロツトの半導体ウエ
ハを第２及び第３の薬液槽部１２及び１３を用いて洗浄
させると共に、これに応じて第２及び第３のカウンタの
計数値をそれぞれ１ずつ増加させる（図３（Ｂ））。

【００２１】さらに制御部１４においては、第９ロツト
の半導体ウエハの洗浄時に第１の薬液槽部１１に制御信
号Ｓ１を送出することにより薬液の交換を開始させる
（図３（Ｃ））と共に、この後第９ロツトの半導体ウエ
ハの洗浄処理時と同様の制御信号Ｓ４を搬送部１５に送
出することにより第10〜第16ロツトの半導体ウエハを第
２及び第３の薬液槽部１２及び１３で洗浄させる。

【００２２】この場合制御部１４においては、第10〜第
16ロツトの半導体ウエハの洗浄処理ごとに第２及び第３
のカウンタの計数値を順次１ずつ増加させるようになさ
れており、この後第16ロツトの洗浄処理時に第２カウン
タの計数値が「16」になつたことを確認すると第１のカ
ウンタの計数値を「０」にセツトする（図３（Ｄ））。
さらに制御部１４は、続く第17ロツトの半導体ウエハの
洗浄処理時には搬送部１５に新たな内容の制御信号Ｓ４
を送出することにより当該第17ロツトの半導体ウエハを
第１及び第３の薬液槽部１１及び１３を用いて順番に洗
浄させると共に、このとき第１及び第３のカウンタの計
数値をそれぞれ１ずつ増加させる（図４（Ａ））。

【００２３】制御部１４は、この後同様の内容の制御信
号Ｓ４を搬送部１５に送出することにより第18〜第24ロ
ツトの半導体ウエハを第１及び第３の薬液槽部１１及び
１３で順次洗浄させる。この場合制御部１４において
は、第18〜第24ロツトの半導体ウエハの洗浄処理ごとに
第１及び第３のカウンタの計数値を順次１ずつ増加させ
ると共に、特に第22ロツトの半導体ウエハの洗浄処理時
には第２の薬液槽部１２に制御信号Ｓ２を送出すること
により当該第２の薬液槽部１２に薬液の交換を開始させ
る（図４（Ｂ））。

【００２４】さらに制御部１４は、第24ロツトの半導体
ウエハの洗浄処理時に第３のカウンタの計数値が「16」
になつたことを確認すると第２のカウンタの計数値を
「０」にセツトし（図４（Ｃ））、この後図２（Ｃ）、
図２（Ｄ）、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）及び図４（Ａ）〜
図４（Ｃ）の処理を繰り返すことにより、順次半導体ウ
エハを洗浄して行くようになされている。

【００２５】以上の構成において、当該洗浄装置１では
初期設定で主洗浄槽及びリンス洗浄槽として第１及び第
２の薬液槽１１Ａ及び１２Ａが指定されると、搬送部１
５が半導体ウエハのキヤリアを第１及び第２の薬液槽１
１Ａ及び１２Ａにそれぞれ溜められた薬液に順次浸漬さ
せながら搬送することにより当該キヤリアに収納された
半導体ウエハを順次洗浄すると共に、この間に洗浄に使
用していない第３の薬液槽の薬液を交換する。また洗浄
装置１では、この状態で半導体ウエハを所定ロツト数洗
浄すると、主洗浄槽及びリンス洗浄槽として使用する薬
液槽をそれぞれ第２の薬液槽１２Ａ及び第３の薬液槽１
３Ａに切換えると共に、このとき洗浄に使用していない
第１の薬液槽１１Ａの薬液を交換する。

【００２６】さらに洗浄装置１では、この状態で所定ロ
ツト数の半導体ウエハを洗浄すると主洗浄槽及びリンス
洗浄槽として使用する薬液槽をそれぞれ第１の薬液槽１
１Ａ及び第３の薬液槽１３Ａに切換えると共に、このと
き洗浄に使用していない第２の薬液槽１２Ａの薬液を交
換する。さらに洗浄装置１では、この状態で所定ロツト
数の半導体ウエハを洗浄すると主洗浄槽及びリンス洗浄
槽として使用する薬液槽をそれぞれ第１の薬液槽１１Ａ
及び第２の薬液槽１２Ａに切換えると共に、このとき洗
浄に使用していない第３の薬液槽１３Ａの薬液を交換
し、この後同様の手順を繰り返しながら半導体ウエハを
順次洗浄し行く。

【００２７】従つて当該洗浄装置１におていは、常に半
導体ウエハの洗浄に使用していない薬液槽１１Ａ、１２
Ａ又は１３Ａが１つ存在し、他の２つの薬液槽１１Ａ、
１２Ａ又は１３Ａにおいて半導体ウエハを洗浄している
間に当該洗浄に使用していない薬液槽１１Ａ、１２Ａ又
は１３Ａの薬液を交換するようになされていることによ
り、稼働を停止することなく各薬液槽１１Ａ〜１３Ａの
薬液を交換することができる。

【００２８】以上の構成によれば、薬液槽を３つ設け、
当該３つの薬液槽１１Ａ〜１３Ａの中から主洗浄槽及び
リンス洗浄槽として使用する薬液槽を所定ロツト数の半
導体ウエハを洗浄するごとに循環的に切り換えると共
に、この間に使用していない薬液槽１１Ａ、１２Ａ又は
１３Ａの薬液を交換するようにしたことにより、半導体
ウエハの洗浄を停止させることなく各薬液槽１１Ａ〜１
３Ａの薬液を交換することができ、かくしてして簡易な
方法で格段的に効率良く装置１０を稼働させることがで
きる。従つて設備の総合的な生産性を大幅に向上させる
ことができると共に、安定した生産を確保できる。

【００２９】また薬液交換作業を自動的に行うために、
危険な薬品を効果的に処理でき、かくして洗浄作業の安
全性を格段的に向上させ得る。

【００３０】なお上述の実施例においては、本発明を半
導体ウエハの洗浄装置１０に適用するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば石英基
板の洗浄装置等の他の洗浄装置及びメツキ装置等種々の
薬液処理装置に適用して好適なものである。

【００３１】また上述の実施例においては、薬液槽部１
１〜１３を３つ設けるようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、薬液槽部１１〜１３を４つ
以上設けるようにしても同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】さらに上述の実施例においては、初期状態
では第１及び第２の薬液槽部１１及び１２を用いて半導
体ウエハを洗浄処理するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、この他の組み合わせで合つ
ても良い。

【００３３】さらに上述の実施例においては、初期状態
において第１のカウンタの計数値を「８」に設定するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、この他の数であつても良い。

【００３４】さらに上述の実施例においては、第３、第
１及び第２の薬液槽部１３、１１及び１２における薬液
交換をそれぞれ第６、第９、第22ロツトの半導体ウエハ
の洗浄処理時に行うようにした場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、この他のタイミングであつても
良い。

【００３５】さらに上述の実施例においては、本発明を
処理槽が２つ必要な洗浄装置１０に適用するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は処
理槽が最低限必要な数よりも少なくとも１つ以上多く処
理槽を設けるのであれば、最低限必要な処理槽の数は１
つ又は３つ以上であつても良い。

【００３６】さらに上述の実施例においては、16ロツト
の半導体ウエハを洗浄するごとに使用する薬液槽部１
１、１２又は１３を循環的に順次切り換えるようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の
時間ごとに使用する薬液槽部１１、１２又は１３を切り
換えるようにしても良い。

【００３７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、薬液処理
装置の処理槽を最小限必要な数よりも少なくとも１つ以
上多く設け、所定の時間又は加工回数ごとに使用する処
理槽を循環的に順次切り換えながら被加工対象を加工処
理すると共に、この間に使用していない処理槽の処理媒
体を交換するようにしたことにより、簡易な方法で格段
的に効率良く稼働させることができ、かくして装置の総
合的な生産性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体ウエハの洗浄装置の一実施
例を示すブロツク図である。

【図２】洗浄処理手順の説明に供する平面図である。

【図３】洗浄処理手順の説明に供する平面図である。

【図４】洗浄処理手順の説明に供する平面図である。

【図５】従来の半導体ウエハの洗浄装置を示す略線図で
ある。

【符号の説明】

１、１０……洗浄装置、２、３、１１Ａ〜１３Ａ……薬
液槽、４、５……純水槽、１１〜１３……薬液槽部、１
４……制御部、１５……搬送部、Ｓ１〜Ｓ４……制御信
号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の処理媒体が溜められた所定数の処理
   槽を用いて被処理対象に所定の処理を施す薬液処理装置
   において、 上記所定数よりも少なくとも１つ以上多くの上記処理槽
   を用意し、 所定の時間又は加工回数ごとに使用する上記処理槽を循
   環的に順次切り換えながら上記被加工対象を加工処理す
   ると共に、上記加工処理の間に使用していない上記処理
   槽の上記処理媒体を交換することを特徴とする薬液処理
   装置。
2. 【請求項２】洗浄液が注入された２つの洗浄槽で半導体
   ウエハ又は石英基板を洗浄する薬液処理装置において、 上記洗浄槽を少なくとも３つ用意し、 上記３つの洗浄槽の中から使用する２つの洗浄槽を所定
   の時間又は洗浄回数ごとに循環的に切り換えながら上記
   半導体ウエハ又は石英基板を順次洗浄すると共に、当該
   洗浄に使用されない洗浄槽の上記洗浄液を交換すること
   を特長とする薬液処理装置。