JPH0855827A - ウェーハカセットおよびこれを使用した洗浄装置 - Google Patents
ウェーハカセットおよびこれを使用した洗浄装置Info
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- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
Abstract
ットおよびこれを使用した洗浄装置を提供する。 【解決手段】 ウェーハカセットには音波の伝達が均一
になるように開口部が形成されている。このカセットを
使用した洗浄装置は、洗浄装置の下面に位置して音波を
発振させる振動板34と、振動板34の上部に位置する
シンク台30と、シンク台30の底面と離隔されてその
内部に位置しウェーハカセットが置かれるガラス浴漕3
2と、ガラス浴漕32の底面に位置して洗浄液を供給す
る複数個の供給配管部36と、シンク台30の底面に振
動板34を挟んで供給配管部36と対向して位置しガラ
ス浴漕32から溢れる洗浄液を排出する排水配管部38
とを備える。共振周波数からの離脱を防止し、ウェーハ
に音波を均一に伝達し、またガラス浴漕32の下部にお
ける気泡形成を取り除いて音波の乱反射を抑制するた
め、基板上の微粒子の除去効果が向上する。
Description
置に係り、特にガラス浴漕(quartz bath)内で音波を均
一に基板に伝達しうるウェーハカセットおよびこれを使
用した洗浄装置に関する。
Iの高密度、高集積化により微粒子や金属不純物などに
代表される微細汚染が製品の収率と信頼性に大きな影響
を及ぼすようになった。これにより、VLSI工程にお
ける清浄化の重要性がさらに高まっている。
れる微粒子数の推移をみると、超LSI工程はその全て
が微粒子(のみならず各種汚染)の発生原因であり、全
工程にかけてシリコンウェーハの表面を清浄に保存する
ことが収率向上のキーポイントとなっている。微粒子ま
たは金属不純物などの除去は湿式洗浄工程により行われ
るが、ウェーハ上の微粒子はもちろん、金属不純物、有
機汚染物質、表面皮膜(自然酸化膜、吸着分子)などの
多様な対象物をさらに良好に取り除くため、超LSI工
程では複数の洗浄液による処理を組合わせて一つの洗浄
システムを用いている。また、基板上に存する微粒子な
どを良好に取り除くために音波を使用しているが、通常
周波数帯域20〜40KHzを使用するウルトラソニッ
ク(ultra sonic)洗浄装置と周波数帯域600〜100
0KHzを使用するメガソニック(mega sonic)洗浄装置
(以下、超音波洗浄装置とする)を使用する。特に、半
導体ウェーハの表面洗浄用装置として微粒子の除去目的
に使用される超音波洗浄装置は高周波数を使用するので
ウルトラソニック洗浄装置より音波が強い性質を有す
る。
ガラス浴漕の下段部に超音波誘導装置を取り付け、これ
を利用して高周波数(600〜1000KHz)の音波
を発生させる。これにより、基板に空泡(cavitation)
現象を伝えてウェーハの表面にある微粒子を取り除くよ
うになっている。図1は、従来の技術による超音波洗浄
装置の超音波誘導装置および洗浄液の流れを説明するた
めの平面図である。
る。シンク台1上の所定の領域にガラス浴漕2が備えら
れており、ガラス浴漕2の下部の所定の部分に振動板3
が備えられている。また、ガラス浴漕2に洗浄液、例え
ば純粋物が流出される供給配管部5があり、ガラス浴漕
2から溢れる余分の水が排水される排水配管部9がシン
ク台1に備えられている。また、参照符号7は純粋物の
流れであり、供給配管部5から出た純粋物は排水配管部
9を通じて超音波洗浄装置の外へ出ていく。
的には、振動板3の下部には超音波を誘導する振動子
(図示せず)があって振動板3で高周波数(600〜1
000KHz)の音波を発振させる。これにより、基板
に空泡現象を伝えてウェーハの表面にある微粒子を取り
除く。特に、振動板上に発生する熱の抑制、音波の乱反
射およびガラス浴漕の下部の気泡を取り除くために、振
動板3とガラス浴漕2との間には供給配管部5を通じて
常に一定量の水を流すようになっている。
来の超音波洗浄装置によると、振動板3および排水配管
部9の側方に供給配管部5があって超音波洗浄装置の水
循環が一定に行われない。このように水の循環が良好に
なされなければ、振動板3による熱の上昇により共振周
波数の帯域がセッティング値、例えば950KHzから
外れ、ガラス浴漕2の下段部に気泡が結ばれて音波の伝
達を妨げるので基板上の微粒子の除去効果が劣化すると
いう問題点があった。
における音波の流れを示す断面図であり、図2(A)は
従来の技術により使用されたウェーハカセットを示す斜
視図である。まず、図2(A)に示したウェーハカセッ
トについて説明する。このウェーハカセットは、四角柱
形態の内部に多数の半導体ウェーハを搭載しうるように
なっており、前記四角柱の第1面23とこれに対応する
第2面25は上部から下部の一定の部分までは平らにな
っており、その下方の残り部分である下段部27は一定
な角度に斜めになっている。図2(A)において、斜線
の領域は下段部27の四角柱内部側を示す。
トを採用して洗浄するときの音波の流れを図2(B)を
参照して詳細に説明する。図2(B)において、参照符
号1は純粋物が含まれたシンク台、2は純粋物が含まれ
たガラス浴漕、13はウェーハ17が装着されるウェー
ハカセット(テフロンキャリア)である。参照符号11
は超音波が発振する振動子であり、15はこの超音波の
流れである。また、参照符号19と21はそれぞれガラ
ス浴漕内でウェーハカセットを支えるガラス板およびカ
セット保持台である。
用すると、ウェーハカセットの下段部27が詰まってい
るため、図2(B)に示す超音波の進行方向から判るよ
うに図2(B)のaおよびb部分には超音波が伝えられ
なくてウェーハ17に全体的に存する微粒子の除去が困
難であった。図3(A)はウェハーカセット13を支え
るガラス板19およびウェーハカセット保持台21を示
す拡大平面図であり、図3(B)はその縦断面図であ
る。
(A)および図3(B)に示すように、従来の超音波洗
浄装置によるとガラス浴漕2内でウェーハカセット13
を支えるガラス板19の使用によりガラス板19の下面
に気泡29が形成される。この気泡29により超音波が
乱反射し、また音波伝達が妨げられるため、均一な洗浄
が不可能である。
ものであって、その目的は、ガラス浴漕内で音波が均一
に基板に伝えられるウェーハカセットを提供することに
ある。本発明の他の目的は、前記ウェーハカセットを使
用してウェーハ表面の微粒子を効率的に除去しうる洗浄
装置を提供することにある。
めに本発明は、四角柱の形態であり、内部に多数の半導
体ウェーハを搭載することができ、前記四角柱の下部に
は前記ウェーハを保持するように傾斜した部分を有する
ウェーハカセットにおいて、音波の伝達が均一になるよ
うに前記傾斜した部分に少なくとも一つの開口部が形成
されていることを特徴とするウェーハカセットを提供す
る。
は一部に形成されることが望ましい。前記他の目的を達
成するために、本発明は洗浄装置の下面に位置して音波
を発振させる振動板と、前記振動板の上部に位置するシ
ンク台と、前記シンク台の底面と離隔されてその内部に
位置し、ウェーハカセットが置かれるガラス浴漕と、前
記ガラス浴槽の底面に位置して洗浄液を供給する複数個
の供給配管部と、前記シンク台の底面に、前記振動板を
挟んで前記供給配管部と対向して位置し、前記ガラス浴
漕から溢れる洗浄液を排出する排水配管部とを具備する
ことを特徴とする洗浄装置を提供する。
KHzである超音波であり、前記ガラス浴漕の底面にウ
ェーハカセットが置かれるカセット保持台をさらに具備
する場合もある。
明を詳細に説明する。まず、本発明の一実施例に使用さ
れる超音波洗浄装置を説明する。図4は本発明の一実施
例による超音波洗浄装置の超音波誘導装置および洗浄液
の流れを示す平面図である。
る。シンク台30上の所定の領域にガラス浴漕32が備
えられており、このガラス浴漕32の下部の所定部分に
振動板34が備えられている。また、ガラス浴漕32に
洗浄液、例えば純粋物を供給する供給配管部36があ
り、ガラス浴漕32から溢れる余分の洗浄液が排水され
る排水配管部38がシンク台30に備えられている。ま
た、参照符号40は洗浄液の流れを示し、供給配管部3
6から出た洗浄液は排水配管部38を通じて超音波洗浄
装置の外に出ていく。
板34の下部には超音波を誘導する図示しない振動子が
あって、振動板34で高周波数(600〜1000KH
z)の音波を発振させる。これにより、基板に空泡現象
を伝えてウェーハの表面にある微粒子を取り除く。特
に、振動板上に発生する熱を抑制し、音波の乱反射およ
びガラス浴漕32の下部の気泡を取り除くために、振動
板34とガラス浴漕32との間には供給配管部36を通
じて常に一定量の洗浄液を流すようになっている。
循環を良好にするためにシンク台30に位置する排水配
管部38の反対側に位置する複数個の供給配管部36が
設けられているため、超音波洗浄装置の水循環が一定に
なされる。このように水循環が良好になされると、振動
板発振時に発生する熱を遮断して熱による共振周波数の
離脱を防止するとともにガラス浴漕32の下部に気泡が
形成されることを取り除いて音波の乱反射を抑制するの
で、基板上の微粒子の除去効果を向上させることができ
る。
装置に使用されるカセットを示す斜視図であり、図6は
図4に示した超音波洗浄装置における音波の流れを詳細
に説明するために示した断面図である。まず、ウェーハ
カセットについて説明する。図5において、本発明の一
実施例によるカセットは四角柱の形態に内部に多数の半
導体ウェーハを搭載しうるようになっており、前記四角
柱の側壁40とそれに対応する側壁42は上部から下部
の一定な部分までは平らになっており、その下方の残り
部分である下段部44は一定な角度に傾斜しておりこの
部分に開口部が設けられている。図5において、細かい
点を付した領域は下段部44に設けられた前記開口部を
示す。
(B)に示す従来の技術によるカセットにおいて詰まっ
ていた下段部27に相当する箇所に、図5において細か
い点を付して示すように開口部が形成されているという
特徴を有する。したがって、ウェーハカセットの内部に
搭載されるウェーハに音波を均一に伝えることができ
る。
浄するときの音波の流れを図6を参照して詳細に説明す
る。
まれたシンク台、32は純粋物が含まれたガラス浴漕、
46はウェーハ48が装着されるカセット(テフロンキ
ャリア)である。参照符号50は超音波が発振する振動
子であり、52は超音波の流れを示す。また、参照符号
54はガラス浴漕32内でカセットを支えるウェーハカ
セット保持台を示す。
と、ウェーハカセットの下段部44に開口部が形成され
ているため、図6に示す超音波の進行方向から判るよう
に従来の技術による図2のaおよびbで示した部分にも
超音波が伝えられるので、ウェーハに全体的に存する微
粒子の均一な除去が可能である。図7(A)は図5に示
すカセットを支えるウェーハカセット保持台56を示す
拡大平面図であり、図7(B)はその縦断面図である。
(A)および図7(B)に示した本発明の一実施例によ
る超音波洗浄装置は、従来の技術とは異なりガラス浴漕
内でカセットを支えるガラス板を使用しないので、この
ガラス板の下面に気泡が形成されるという従来技術の問
題点を取り除くことができる。したがって、気泡による
超音波の乱反射および音波伝達の妨害を取り除いて均一
な洗浄を行うことが可能である。
置する排水配管部38の反対側に複数個の供給配管部3
6を設けて洗浄液の循環を円滑にする。また、ウェーハ
カセットの下段部44に開口部を設けることによりこの
カセットの内部に搭載されるウェーハに均一に音波が伝
達され得るようにし、またガラス浴漕内でウェーハカセ
ットを支えるガラス板を使用せずガラス浴漕に保持台を
設けているので気泡が形成されることを取り除くことが
できる。
数が所定のセッティング値から外れることを防止し、ガ
ラス浴漕の下部に気泡が結ばれることを取り除いて音波
の乱反射を抑制するため、基板上の微粒子の除去効果を
向上させ得る。以上、本発明を具体的な実施例を以て説
明したが、本発明は前記の実施例に限定されず、当業者
の持った通常的な知識の範囲内でその変形や改良が可能
である。
装置および洗浄液の流れを示す平面図である。
カセットを示す斜視図であり、(B)は図1に示す超音
波洗浄装置における音波の流れを示す断面図である。
ガラス板およびウェーハカセット保持台を示す拡大平面
図であり、(B)はその縦断面図である。
波誘導装置および洗浄液の流れを示す平面図である。
トを示す斜視図である。
を示す断面図である。
ガラス板およびウェーハカセット保持台を示す拡大平面
図であり、(B)はその縦断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 四角柱の形態であり、内部に多数の半導
体ウェーハを搭載することができ、前記四角柱の下部に
は前記ウェーハを保持するように傾斜した部分を有する
ウェーハカセットにおいて、 前記ウェーハへの音波の伝達が均一になるように前記傾
斜した部分に少なくとも一つの開口部が形成されている
ことを特徴とするウェーハカセット。 - 【請求項2】 前記開口部は前記傾斜した部分の全体ま
たは一部に形成されていることを特徴とする請求項1記
載のウェーハカセット。 - 【請求項3】 洗浄装置の下面に位置して音波を発振さ
せる振動板と、 前記振動板の上部に位置するシンク台と、 前記シンク台の底面と離隔されてその内部に位置し、ウ
ェーハカセットが置かれるガラス浴漕と、 前記ガラス浴漕の底面に位置して洗浄液を供給する複数
個の供給配管部と、 前記シンク台の底面に、前記振動板を挟んで前記供給配
管部と対向して位置し、前記ガラス浴漕から溢れる洗浄
液を排出する排水配管部とを具備することを特徴とする
洗浄装置。 - 【請求項4】 前記音波は周波数帯域が600〜100
0KHzの超音波であることを特徴とする請求項3記載
の洗浄装置。 - 【請求項5】 前記ガラス浴漕の底面にウェーハカセッ
トが置かれるカセット保持台をさらに具備することを特
徴とする請求項3記載の洗浄装置。
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