JPH10144646A

JPH10144646A - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JPH10144646A
Application number: JP31697196A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Soejima; 潤一郎副島; Shinichi Iwata; 真一岩田
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄対象たる基板の全面にわたる有効な層流
を生ぜしめ、又、槽内での渦の発生を防止し、以て洗浄
効果を向上させた基板洗浄装置を提供すること。【解決手段】配列される各基板３のうち最端のもの３
−１の主たる面と洗浄槽の内側面との距離が基板同士の
隙間よりも大きい場合に、該最端の基板と洗浄槽の内側
面との間に流体の流れを制御する制御板５１を設け、以
て上記の効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工業用とし
て、シリコンウェーハ又はガラス基板等の基板の洗浄、
特にリンス（すすぎ）処理に供されて好適な基板洗浄装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、図１２に示
すものがある。

【０００３】図示のように、この基板洗浄装置は、洗浄
用流体としての純水１を貯留する石英製の洗浄槽２と、
被洗浄物であるシリコンウェーハ３を該洗浄槽２に対し
て搬入・搬出する搬送手段５とを備えている。

【０００４】図１３及び図１４にも示すように、洗浄槽
２はその底部に載置台７を有している。この載置台７
は、複数枚、例えば２５枚のシリコンウェーハ３をその
主たる面が互いに平行となるように所定の隙間ｅ（図１
４参照）を隔てて配列して保持する。詳しくは、該載置
台７の上面側に受け溝（図示せず）が並設されており、
各シリコンウェーハ３は各々の下端部がこれら受け溝に
係合することで保持される。各シリコンウェーハ３は、
該載置台７上に載置された状態で純水１に完全に浸漬す
る。

【０００５】図１３に示すように、洗浄槽２の上部に
は、該洗浄槽２内に純水１を注入するための注入部９が
設けられている。該注入部９は、多量の純水を蓄えた純
水槽１１と給水パイプ１２により接続され、該給水パイ
プ１２によって形成される給水路には該給水路の開度を
調節するためのバルブ１４が設けられている。

【０００６】また、給水量を調整すべく該バルブ１４の
作動制御をなす供給水量制御部１６が設けられている。

【０００７】図１３において矢印Ａで示すように、上記
注入部９からは、例えば、洗浄槽２に貯留されている純
水１の水面近傍で水平に新たな純水が注入される。この
注入方向は、洗浄されるべき各シリコンウェーハ３の主
たる面と平行である。

【０００８】上記注入部９、純水槽１１、給水パイプ１
２、バルブ１４及び供給水量制御部１６等を、注入手段
と総称する。

【０００９】なお、洗浄槽２の上部であって上記注入部
９とは反対側に、傾斜した水流板１８が配設されてい
る。

【００１０】一方、上記注入部９とは反対側、すなわ
ち、洗浄槽２の下方には排水ボックス２０が設けられて
いる。そして、該排水ボックス２０と洗浄槽２は、小径
の連通行２２ａが多数形成されたパンチング板２２を介
して連通されている。

【００１１】上記排水ボックス２０の下部には排水孔２
０ａが形成されており、該排水孔２０ａに連通する排水
路２４には、該排水路２４の開度を調節するためのバル
ブ２６が設けられている。

【００１２】また、排水量を調節すべく該バルブ２６を
作動制御する排水量制御部２８が設けられている。この
排水量制御部２８と、排水ボックス２０と、パンチング
板２２と、バルブ２６とによって、洗浄槽２内の純水１
を排出する排出手段が構成されている。

【００１３】続いて、前記搬送手段５について説明す
る。

【００１４】図１２に示すように、この搬送手段５は、
水平方向（矢印Ｈで示す）に移動自在な可動ベース３１
と、該可動ベース３１を移動させる駆動手段（図示せ
ず）とを有している。この可動ベース３１には可動ポー
ル３３が昇降自在（矢印Ｚで示す）に設けられており、
該可動ベース３１内に設けられた図示しない駆動手段に
よって昇降せしめられる。

【００１５】上記可動ポール３３の上端には基体部３５
が設けられている。この基体部３５には、互いに平行に
水平に伸長する２本の長手支持部材３７及び３８がその
各一端部にて取り付けられている。これらの支持部材３
７、３８は、基体部３５内に設けられた軸受機構によっ
てその軸中心周りに回転自在に支持されており、該基体
部３５内に配設された駆動手段によって回転駆動され
る。

【００１６】図１３にも示すように、両支持部材３７及
び３８の各先端部及びその近傍には、一対ずつのハンガ
ー部材４１、４２が垂下状態にて固定されている。この
ハンガー部材４１及び４２の各下端部間に基板狭持部材
４５が２本ずつ平行に取り付けられている。これらの基
板狭持部材４５は、各シリコンウェーハ３をその主たる
面に平行な方向で狭持するもので、各シリコンウェーハ
３の外周部が係合する保持溝４５ａ（図１２参照）が等
ピッチにて並設されている。

【００１７】次に、上述した構成の基板洗浄装置の動作
を説明する。但し、以下に説明する動作の制御は、当該
基板洗浄装置が備えた制御部が司る。

【００１８】洗浄に際し、各シリコンウェーハ３を洗浄
槽２内に搬入する。詳しくは、前段の工程で搬送手段５
の基板狭持部材４５上に２５枚のシリコンウェーハ３が
装填され、その状態で可動ベース３１を水平に移動させ
る（図１２において矢印Ｈ１で示す）。これによって、
該各シリコンウェーハ３が洗浄槽２の上方、特には載置
台７の直上に位置決めされる。この位置決めが完了した
ら、可動ポール３３を下降させ、各シリコンウェーハ３
をこれを挟持した基板狭持部材４５と共に洗浄槽２内の
純水１に浸漬せしめ、載置台７上に載置する（図１２で
矢印Ｚ１にて示す）。

【００１９】この後、図１３に示すように、各支持部材
３７、３８を回動させることにより各ハンガー部材４１
及び４２を開き、基板狭持部材４５によるシリコンウェ
ーハ３の狭持状態を解除する。

【００２０】狭持状態を解除したら、上記可動ポール３
３を上昇させ、シリコンウェーハ３のみを洗浄槽２内に
残す。

【００２１】他方、洗浄槽２側では次の動作を行わしめ
る。

【００２２】すなわち、バルブ１４及びバルブ２６を共
に開き、矢印Ａにて示すように注入部９から純水を注入
すると共に、矢印Ｂで示すように排水ボックス２０の排
水孔２０ａを通じて排水をなす。これによって、洗浄槽
２内に貯留されている純水１に、上から下に向かい且つ
各シリコンウェーハ３を巡る流れが生じる。図１３にお
いて、この流れを矢印Ｃ及びＤにて示す。洗浄槽２の上
部に設けられた水流板１８は、この流れの発生を促す。

【００２３】また、このとき、給水量が排水量を上回る
ように両バルブ１４、２６の開度が調節される。よっ
て、余分の給水は洗浄槽２の縁部から外側に流れ落ち
る。これにより、水面に浮いた軽いパーティクルが除去
される。

【００２４】上記のように洗浄槽２内に生じた水流の作
用で、浸漬されている各シリコンウェーハ３に付着して
いるパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）が除去される。

【００２５】かくしてシリコンウェーハ３の洗浄が完了
すると、搬送手段５によって搬出される。搬出動作は搬
入動作とほぼ同様である。つまり、各ハンガー部材４
１、４２を開いた状態にして可動ポール３３を下降させ
（図１２において矢印Ｚ２で示す）、各基板狭持部材４
５をシリコンウェーハ３を狭持し得る位置に持ち来す。
この後、支持部材３７及び３８を回動させてハンガー部
材４１、４２を閉じ、各基板狭持部材４５によりシリコ
ンウェーハ３を狭持させる。そして、可動ポール３３を
上昇させ、シリコンウェーハ３を洗浄槽２の上方に引き
出す。続いて、可動ベース３１を水平に移動させ、この
洗浄後のシリコンウェーハ３を後段の工程に向けて搬送
する（図１２で矢印Ｈ２にて示す）。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の基板洗
浄装置においては、下記の問題がある。

【００２７】すなわち、図１４から、各シリコンウェー
ハ３が比較的小さな隙間ｅを隔てて配列されていること
から、該シリコンウェーハ３各々の主たる面に対する水
流の摩擦抵抗が大きくなってしまう。これに対し、列の
最端に位置するシリコンウェーハ３−１と洗浄槽２の内
側面２ａとの距離ａは大きく設定されており、この洗浄
槽２の内側面２ａと該シリコンウェーハ３−１の片面に
対する水流の摩擦抵抗は小さい。

【００２８】なお、最端のシリコンウェーハ３−１と洗
浄槽２の内側面２ａとの距離ａを大きく採っているの
は、載置台７の端部が突出していることや、搬送手段５
が有する各ハンガー部材４１、４２の作動スペースを確
保するためである。

【００２９】上記から、図１４において矢印Ｆで示すよ
うに洗浄槽２の上部から全面にわたってほぼ均等な水流
を与えても、抵抗の小さな方へと流れ込み易く、シリコ
ンウェーハ３間の流量が不足し、特にシリコンウェーハ
の下部に有効な層流が生じ難くなり、ウェーハの上部と
下部とで洗浄効果が違ってしまうなどの不都合が生じて
いる。図１４において、洗浄槽２内の各部位での流れの
方向を矢印で示し、その流れの速度を該矢印の長さで示
している。

【００３０】また、上記距離ａを隔てた洗浄槽２の内側
面２ａと最端のシリコンウェーハ３−１との間において
は、該内側面２ａに近づくほど流速が大きくなる傾向が
ある。故に、該内側面２ａ側と最端のシリコンウェーハ
３−１側との流速の差に基づき渦が発生し易く、その結
果、この部分の純水がパーティクルを含んだまま滞留し
て完全には排出されず、洗浄効果が損なわれる。。

【００３１】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、洗浄対
象たる基板の全面にわたる有効な層流を生ぜしめ、又、
槽内での渦の発生を防止し、以て洗浄効果を向上させた
基板洗浄装置を提供することである。

【００３２】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
る基板洗浄装置を提供する。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、洗浄用流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内
において複数枚の基板をその主たる面が略平行となるよ
うに所定の隙間を隔てて配列して保持する載置台と、前
記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内に
注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前記
流体を前記洗浄槽から排出する排出手段とを有する第１
の基板洗浄装置において、最端の基板の主たる面と前記
洗浄槽の内側面又は他の基板との距離が前記基板間の隙
間よりも大きい場合に、該最端の基板と前記洗浄槽の内
側面又は該他の基板との間に流体の流れを制御する制御
板を設けたものである。

【００３４】また、同目的達成のため、本発明は、洗浄
用流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内において複数
枚の基板をその主たる面が略平行となるように所定の隙
間を隔てて配列して保持する載置台と、前記基板各々を
配列状態を維持して前記載置台に対して搬入し、又搬出
する搬送手段と、前記流体を前記基板の主たる面と略平
行に前記洗浄槽内に注入する注入手段と、前記注入手段
とは略反対側で前記流体を前記洗浄槽から排出する排出
手段とを有する第２の基板洗浄装置において、最端の基
板の主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基板との距
離が前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該最端の基
板と前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間に流体の
流れを制御する制御板を設けたものである。

【００３５】また、同目的達成のために、本発明は、洗
浄用流体を貯留する洗浄槽と、複数枚の基板をその主た
る面が略平行となるように所定の隙間を隔てて配列して
保持したカセットを前記洗浄槽内に搬入し、又搬出する
搬送手段と、前記流体を前記基板の主たる面と略平行に
前記洗浄槽内に注入する注入手段と、前記注入手段とは
略反対側で前記流体を前記洗浄槽から排出する排出手段
とを有する第３の基板洗浄装置において、最端の基板の
主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基板との距離が
前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該最端の基板と
前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間に流体の流れ
を制御する制御板を設けたものである。

【００３６】また、同目的達成のため、本発明は、洗浄
用流体を貯留する洗浄槽と、複数枚の基板をその主たる
面が略平行となるように所定の隙間を隔てて配列して保
持して前記洗浄槽内に搬入し、又搬出する搬送手段と、
前記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内
に注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前
記流体を前記洗浄槽から排出する排出手段とを有する第
４の基板洗浄装置において、最端の基板の主たる面と前
記洗浄槽の内側面又は他の基板との距離が前記基板間の
隙間よりも大きい場合に、該最端の基板と前記洗浄槽の
内側面又は該他の基板との間に流体の流れを制御する制
御板を設けたものである。

【００３７】加えて、更に他の種々の効果を得るため
に、下記の各構成が採用されている。

【００３８】すなわち、前記第３の基板洗浄装置におい
て、前記最端の基板と前記カセットの内側面との距離が
前記基板間の隙間よりも大であるときには該最端の基板
とカセットとの間に前記制御板を配置し、該距離が該隙
間と略等しいときには前記カセットと前記洗浄槽の内側
面との間に前記制御板を配置するように構成している。

【００３９】また、前記各基板洗浄装置において、前記
制御板が前記搬送手段に取り付けられている。

【００４０】また、前記基板洗浄装置において、前記搬
送手段は前記制御板を前記洗浄槽に対して着脱する着脱
手段を有する。

【００４１】また、前記基板洗浄装置では、前記搬送手
段は開閉動作をなし、前記着脱手段は、この開閉動作に
伴って前記制御板の係止・解除をなす係止手段からな
る。

【００４２】また、前記基板洗浄装置においては、前記
制御板と前記最端の基板との隙間は前記基板間の隙間と
略等しく設定される。

【００４３】また、前記基板洗浄装置では、前記制御板
は前記最端の基板との対向面の粗度が該基板の粗度と略
等しく設定されている。

【００４４】更に、前記基板洗浄装置においては、前記
注入手段は前記洗浄槽内の流体の表層に対して前記基板
の配列方向に向けての注入も可能であり、前記排出手段
による排出を停止させると共に、該注入手段をして前記
基板の主たる面に沿う注入を停止させて該配列方向への
注入をなさしめることとし、前記洗浄槽は該配列方向へ
の注入によって該洗浄槽から溢れようとする流体を外側
に案内して流下させる案内手段を該注入手段の下流側に
有する。

【００４５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を添付図面
を参照しつつ説明する。

【００４６】図１及び図２に、本発明の第１実施例とし
ての基板洗浄装置の要部を示す。但し、当該基板洗浄装
置は、以下に説明する部分以外は前述した従来の基板洗
浄装置と同様に構成されており、装置全体としての構成
及び動作の説明は重複する故に省略し、要部のみの説明
に止める。

【００４７】また、以下の説明において、従来例の構成
部分と同一又は対応する構成部分については同じ参照符
号を付して示している。

【００４８】図示のように、当該基板洗浄装置において
も、洗浄槽２の底部に固設された載置台７上に例えば２
５枚のシリコンウェーハ３を配列状態に置いて洗浄が行
われる。よって、図３から明らかなように、この載置台
７の端部が突出していること、又、搬送手段５（図１２
及び図１３参照）の各ハンガー部材（４１、４２）の作
動スペースを確保する必要から、最端のシリコンウェー
ハ３−１の主たる面と洗浄槽２の内側面２ａとの距離ａ
がシリコンウェーハ３同士の隙間ｅ（同図に示す）に比
してかなり大きく採られている。

【００４９】このため、列をなす各シリコンウェーハ３
の主たる面に対する水流の摩擦抵抗に比し、洗浄槽２の
内側面２ａとこれに対向する最端のシリコンウェーハ３
−１の片面に対する水流の摩擦抵抗はかなり小さい。

【００５０】そこで、本実施例においては、この最端の
シリコンウェーハ３と洗浄槽２の内側面２ａとの間に制
御板５１を設けている。図１から、該制御板５１は、シ
リコンウェーハ３の列の両端に各々対応して２枚設けら
れている。この制御板５１は、洗浄槽２の上方から注入
される純水の流れ（後述する）を制御するものであり、
本実施例では矩形板状に形成され、横長の状態にて設置
されている。

【００５１】制御板５１は、例えば石英ガラス、ジュラ
ルミン等の金属、又は合成樹脂を素材とし、その長さＬ
（図１に図示）が洗浄槽２の開口部の幅寸法と等しく設
定され、例えば２６０ｍｍとなされている。

【００５２】また、制御板５１の幅ｂ（図３に示す）及
び厚みｔ（同）はそれぞれ６６ｍｍ、５ｍｍに設定され
ている。

【００５３】図１から明らかなように、制御板５１は、
洗浄槽２内に貯留されている純水１に浸かるように、か
つ、最端のシリコンウェーハ３と平行に設置される。か
かる制御板５１を設けたことにより、下記の効果が得ら
れる。

【００５４】すなわち、図３において矢印Ｇにて示すよ
うに洗浄槽２の上部から全面にわたるほぼ均等な水流が
供給された場合、摩擦抵抗の小さな方、つまり洗浄槽２
の内側面２ａ側へと流れ込もうとするが、制御板５１に
よってこの偏流が抑止される。よって、各シリコンウェ
ーハ３間に充分な流量が供給されてシリコンウェーハの
全面にわたる有効な層流が生じ、良好な洗浄効果が得ら
れる。

【００５５】また、該制御板５１により、洗浄槽２の内
側面２ａと最端のシリコンウェーハ３−１との間におい
ても整流がなされ、渦が発生し難く、パーティクルを含
んだ純水は滞留することなく排出される。故に、洗浄効
果が更に向上している。

【００５６】ここで、上記制御板５１の幅ｂを設定した
経緯を説明する。

【００５７】すなわち、短にシリコンウェーハ３の洗浄
効果のみに着目するならば、流れを整える制御板５１を
かなり大きいものにしてシリコンウェーハ３の下端近傍
まで延在させることをまず考えるのが常套である。しか
し、このように大きな制御板は扱いが不便であり、後述
するように搬送手段５にこれを搬送させることも困難と
なる。

【００５８】なお、制御板５１の長さＬについては、そ
の機能を考えれば、洗浄槽の開口幅と等しいことが要求
される。

【００５９】そこで、制御板５１の幅ｂを、機能を損な
うことなく小さくできないものかと考え、幅の異なる制
御板を複数枚製作し、洗浄効果を確かめるべく実験を行
った。しかして、幅をかなり短くしても比較的良好な結
果が得られた。その幅の値は、洗浄対象たるシリコンウ
ェーハの寸法と相対することも判明した。

【００６０】当該基板洗浄装置において洗浄対象として
扱うシリコンウェーハ３は直径が８インチ（２０３．２
ｍｍ）のものである。上記した幅ｂの値は、このサイズ
のシリコンウェーハについて良好な洗浄効果を得るため
に必要最小限の数値である。

【００６１】上記制御板５１は、搬送手段（５：図１２
及び図１３参照）によりシリコンウェーハを洗浄槽２に
対して出し入れする際には邪魔である故、逐一着脱する
必要がある。ここで、制御板５１の着脱の構成につい
て、図４に基づいて説明する。

【００６２】図示のように、洗浄槽２の内側面に、上端
が開放した受入溝５３ａを有する受部材５３が取り付け
られている。制御板５１はその一端部をこの受入溝５３
ａに上方から嵌挿させるようにして装着される。よっ
て、図示してはいないが、この受部材５３は制御板５１
の両端に対応して一対設けられている。該受入溝５３ａ
の開放端部両側にはテーパ５３ｂが形成されており、こ
れによって該受入溝５３ａに対する受部材５３の嵌挿が
円滑になされる。

【００６３】なお、上記受部材５３は、洗浄槽２におけ
る各シリコンウェーハ３の配列方向で位置調節可能とな
っている。これにより、シリコンウェーハの処理枚数が
任意に変更されても対処することができる。

【００６４】図４に示すように、制御板５１一端部近傍
には、略垂直にして上端が開放した溝５１ａと、該溝５
１ａの下端に連続する弧状の溝５１ｂとが形成されてい
る。

【００６５】一方、搬送手段（５：図１２及び図１３参
照）が具備するハンガー部材４２の側面に係止駒５５が
突設されており、この係止駒５５が該溝５１ａ、５１ｂ
に円滑に係合可能となされている。詳しくは、該係止駒
５５は、ハンガー部材４２に一端にて結合して各溝５１
ａ及び５１ｂ摺動自在に係合する小径部５５ａと、該小
径部５５ａの他端に結合して抜止めとして作用する大径
部５５ｂとからなる。

【００６６】上記の弧状溝５１ｂの曲率半径は、ハンガ
ー部材４２の回動中心を中心として設定されている。

【００６７】図示はしないが、制御板５１の他端側にも
上記溝５１ａ、５１ｂと同様の溝が設けられ、上記ハン
ガー部材４２と対応する他のハンガー部材（４１：図１
２、図１３参照）にこの溝に係合する係止駒が突設され
ている。

【００６８】上記各溝と係止駒とを、係止手段と総称す
る。この係止手段は、上記ハンガー部材４１及び４２の
開閉動作に伴って制御板５１の係止・解除をなす。

【００６９】すなわち、図４において、ハンガー部材４
２（ハンガー部材４１側については同様故に説明を省略
する）が閉状態にあるとき、上記係止駒５５の小径部５
５ａは弧状溝５１ｂの最深部に位置する。これにより、
制御板５１は該ハンガー部材４２に対して係止され、搬
送手段（５：上記）によって搬送され得る。

【００７０】上記の係止状態で搬送手段が作動し、各シ
リコンウェーハ３が洗浄槽２内に搬入される際、制御板
５１を受部材５３の受入溝５３ａに嵌挿させる。そし
て、各シリコンウェーハ３が載置台７上に載置される
と、ハンガー部材４２（及び４１）が回動せしめられて
開かれ（図４において矢印ｈで示す）、上記係止駒５５
は弧状溝５１ｂに沿って移動して垂直な溝５１ａの下端
に達する。この後、ハンガー部材４２は上昇するから、
係止駒５５は該溝５１ａから抜け出（図４において矢印
ｉで示す）、制御板５１は係止状態を解除されて洗浄槽
２内に留まる。

【００７１】洗浄を終えた各シリコンウェーハを上記搬
送手段によって洗浄槽外に取り出す場合、上記とは全く
逆の動作がなされて制御板５１が搬送手段に係止されて
取り出される。

【００７２】上記の係止手段を備えたことによって、洗
浄槽２に対する制御板５１の着脱が自動的に行われる。
制御板５１の着脱は作業者自らが行ってもよいが、この
よううに自動で行うことにより煩雑な作業から開放され
る。

【００７３】また、制御板５１の着脱を自動的になす着
脱手段としては、上記の係止手段に限らず種々のものが
適用可能である。但し、上記の係止手段は構成が極めて
簡単であることからコストが安く、故障を起こし難い等
の優位点がある。

【００７４】ここで、上記制御板５１について更に詳述
する。

【００７５】図３に基づいて既に説明したように、制御
板５１は、最端のシリコンウェーハ３−１との隙間ｅ１
が各シリコンウェーハ３同士の隙間ｅと略等しく設定さ
れている。これによれば、該最端のシリコンウェーハ３
−１に関して、該制御板５１があたかも更にもう１枚の
シリコンウェーハを配置した如く作用し、最端のシリコ
ンウェーハについても洗浄効果が有効に発揮される。

【００７６】この場合、特に、下記の構成が採られるこ
とが好ましい。

【００７７】つまり、制御板５１について、最端のシリ
コンウェーハ３−１との対向面の粗度を、該シリコンウ
ェーハの表面の粗度と略等しく設定することである。こ
のようにすれば、最端のシリコンウェーハ３−１に対し
て隣接するシリコンウェーハとしての制御板５１の作用
が確実となる。

【００７８】次に、洗浄槽２内に上部から純水を注入す
る注入手段について説明する。

【００７９】図２に示すように、洗浄槽２の上部には、
片側に注入部９が、他側に他の注入部６１が設けられて
いる。この注入部６１は、注入部９が接続されている純
水槽１１と給水パイプ６２によって接続され、該給水パ
イプ６２によって形成される給水路には該給水路の開度
を調節するためのバルブ６４が設けられている。このバ
ルブ６４は、注入部９に対応して設けられたバルブ１４
と共に供給水量制御部１６によって作動制御される。

【００８０】上記注入部９及び注入部６１からは、洗浄
槽２に貯留されている純水１の水面近傍で互いに相反す
る方向に新たな純水が注入される。注入方向を矢印Ａと
Ｊで示す。この相反方向の注入は、同流量、同圧力にて
なされる。

【００８１】注入部９及び注入部６１から注入された純
水は、矢印Ｍ及びＮで示すように互いに合流して下向き
の流れＰを生ずる。この合流前の流れは、夫々が注入さ
れた方向、すなわち槽中央に向かうベクトルを有するこ
とから、合流後の下向きの流れＰはシリコンウェーハ３
の主たる面の中央部に流入する。これによって、シリコ
ンウェーハ３の全面にわたり有効な層流が供給され、洗
浄効果が向上している。

【００８２】洗浄槽上部からの注水を上記のようにした
のは、次の理由による。

【００８３】すなわち、図２に示すように、シリコンウ
ェーハ３の主たる面と平行な方向において、該シリコン
ウェーハと洗浄槽２の内側面２ｂとの間には比較的大き
な間隙ｄが設けられる。これは、図１２及び図１３に示
した搬送手段５が具備する基板狭持部材４５及びハンガ
ー部材４１、４２が挿入されるためである。この間隙ｄ
では、各シリコンウェーハ３同士の間に比して流れの摩
擦抵抗が小さく、洗浄槽２の上方から槽の全面にわたっ
て均等に注水すると、この部分に向かう偏流が生じて集
中的に流れ込み易い。そうすると、各シリコンウェーハ
３間では充分な流量が得られなくなり、洗浄効果が殺が
れる。

【００８４】また、上記間隙ｄを隔てた洗浄槽２の内側
面２ｂとシリコンウェーハ３との間においては、該内側
面２ｂに近づくほど流速が大きくなる傾向がある。よっ
て、該内側面２ｂ側とシリコンウェーハ３側との流速の
差に基づき渦が発生し易く、その結果、この部分の純水
がパーティクルを含んだまま滞留して完全には排出され
ず、洗浄効果が損なわれる。

【００８５】そこで、当該基板洗浄装置では、良好な洗
浄効果を得るべく、上述の構成とし、シリコンウェーハ
３の主たる面の中央部に沿う流れを生じさせている。当
該基板洗浄装置で採用した構成によれば、各シリコンウ
ェーハ３間では有効な層流が得られると共に、上記間隙
ｄの部分における渦の発生が防止されて汚染水は滞留す
ることなく排出される。

【００８６】当該基板洗浄装置においては、上記の構成
に、下記の構成も付加されている。

【００８７】すなわち、図１及び図２に示すように、洗
浄槽２の底部近傍両側に、案内板６８を斜めに傾斜させ
て設けている。この案内板６８は、上記下向きの流れＰ
の拡散を抑止してシリコンウェーハ３の中央に向かうよ
うに案内する案内手段として作用する。この構成によ
り、該流れＰは拡散することなく維持され、洗浄効果が
より高められる。

【００８８】当該基板洗浄装置は、更に次の構成も含ん
でいる。

【００８９】図５に示すように、洗浄槽２の上部に、貯
留された純水１の表層に対してシリコンウェーハ３の配
列方向に向けて注水する注入部７１が設けられている。
注水方向を矢印Ｋで示す。この注入部７１は、図２に示
した純水槽１１と給水パイプ７２によって接続され、該
給水パイプ７２によって形成される給水路には該給水路
の開度を調節するためのバルブ７４が設けられている。
このバルブ７４は図２に示した供給水量制御部１６によ
り作動制御される。

【００９０】上記供給水量制御部１６は、図２に示した
注入部９及び６１からの注入を停止させ、その状態で上
記注入部７１のみによる注入をなさしめる。同時に、図
２に示す排水量制御部２８はバルブ２６を閉じてて排水
を停止する。これにより、洗浄槽２内の純水１は注入部
７１からの注入によって漸次増量して槽外に溢れる。こ
れによって、水面に浮いた軽いパーティクルが除去され
る。但し、この作用では、洗浄槽２内の純水１の表層部
で流れが生ずる必要があるから、図５に示すように、前
記制御板５１はこの表層の流れの妨げとならぬように、
水面から所要の深さｇに上端が位置するように配置され
ている。

【００９１】図１及び図５に示すように、この溢れよう
とする純水を洗浄槽２外に円滑に案内して流下させる案
内手段として、オーバーフローガイド７６が設けられて
いる。該オーバーフローガイド７６は、注入部７１によ
る注入方向Ｋの下流側に配置されている。該オーバーフ
ローガイド７６は詳しくは、洗浄槽２の外側に突出した
先鋭な突起７６ａを有し、この突起７６ａを設けたこと
によって水切りが良好となっている。

【００９２】上記注入部７１による注水と、該オーバー
フローガイド７６との作用によって、水面に浮いたパー
ティクルはほぼ完全に除去され、洗浄を終えたシリコン
ウェーハ３を洗浄槽外に引き出す際のパーティクルの再
付着が防止される。

【００９３】なお、上記注入部７１からの注水による流
れは、下方に存在する各シリコンウェーハ３間の摩擦抵
抗が比較的大きいことから下方には向かわず、水面部分
を流れる。

【００９４】

【実施例】次に、上述した第１実施例の基板洗浄装置と
同等の洗浄効果を達成した他の実施例について説明す
る。つまり、洗浄対象たるシリコンウェーハのみならず
これを保持したカセットや搬送手段が入るスペースとし
て洗浄槽内に比較的大きな間隙が設けられ、該間隙側に
向かう偏流が生じることによって洗浄効果が損なわれる
装置であって、制御板を設けることでこの課題を解決し
たものである。

【００９５】まず、第２実施例としての基板洗浄装置
を、図６に基づいて説明する。但し、この第２実施例の
基板洗浄装置は、以下に説明する部分以外は前述した第
１実施例と同様に構成されており、装置全体としての構
成及び動作の説明は重複する故に省略し、要部のみを説
明する。

【００９６】また、以下の説明において、第１実施例の
構成部分と同一又は対応する構成部分については同じ参
照符号を付して示している。これらのことは、後述する
第３実施例以降の説明に関しても同様とする。

【００９７】前記第１実施例では搬送手段５がシリコン
ウェーハ３のみを搬送するのに対して、この第２実施例
の基板洗浄装置においては、搬送手段５は、シリコンウ
ェーハ３を保持したカセット８１を搬送する。該カセッ
ト８１はいわゆるフルカセットであり、例えば２５枚の
シリコンウェーハ３をその主たる面が平行となるように
所定の隙間を隔てて配列して保持する。この隙間は、第
１実施例におけると同様（図３でｅにて示す）に設定さ
れる。

【００９８】カセット８１にはその上端部に張出部８１
ａが形成されており、上記搬送手段５はその具備するハ
ンガー部材４１、４２の下端に形成されたフック４１
ａ、４２ａによって該張出部８１ａを吊支する。

【００９９】洗浄槽２内における流れを制御するための
制御板５１は、上記ハンガー部材４１及び４２に取り付
けられた支持部材４１ｂ、４２ｂによって着脱自在に支
持される。該支持部材４１ｂ、４２ｂによる制御板５１
の支持状態は前記第１実施例におけるハンガー部材４
２、４１による支持状態と同様であり、洗浄槽２に対す
る該制御板５１の着脱は前記第１実施例と同様になされ
る。つまり、装着は、カセット８１を洗浄槽２内に搬入
した際の各ハンガー部材４１、４２の開動作とこれに続
く上昇動作によりなされ、この逆の動作によって制御板
５１が洗浄槽２から取り外される。

【０１００】上記制御板５１の配置位置は、配列された
各シリコンウェーハ３のうち最端のもの３−１とカセッ
ト８１及び洗浄槽２の各内側面との距離に関連して下記
のように選択される。

【０１０１】まず、本実施例に関しては、図７に示すよ
うに、最端のシリコンウェーハ３−１とカセット８１の
内側面８１ａとの距離ｊ１が各シリコンウェーハ３同士
の隙間ｅと略等しくなされているものとする。この場
合、最端のシリコンウェーハ３−１とカセット８１の内
側面８１ａとの間では有効な層流が得られると考えられ
る。この場合、制御板５１は、同図に示すようにカセッ
ト８１と洗浄槽２の内側面２ａとの間に生じている大き
な間隙に配置される。これにより、制御板５１はこの間
隙で有効に整流作用をなす。

【０１０２】これに対し、図８に示す場合が考えられ
る。つまり、最端のシリコンウェーハ３−１とカセット
８１の内側面８１ａとの距離ｊ２がシリコンウェーハ３
間の隙間ｅに比してかなり大きい場合である。この場
合、制御板５１は、該最端のシリコンウェーハ３−１と
カセット８１の内側面８１ａとの間に配置される。これ
によって、該最端のシリコンウェーハ３−１の外側面に
関する洗浄効果が得られ、これと反対側の大きな間隙に
おける整流効果も奏される。

【０１０３】上述した第２実施例ではフルカセットが用
いられているが、高さがフルカセットの約半分のハーフ
カセットも多用され、その場合でも上記と同様にして制
御板５１の位置を選択することが有効である。

【０１０４】続いて、第３実施例としての基板洗浄装置
を、図９を参照して説明する。

【０１０５】この基板洗浄装置では、上記ハーフカセッ
トよりも更に高さの低いカセット８３を用いる。具体的
には、該カセット８３の高さは、シリコンウェーハ３の
直径の約１／３に設定される。このようなカセットをボ
ートカセットと称している。ボートカセットの詳しい構
成はここでは示さず、模式的に示すに止める。かかるカ
セット８３では、シリコンウェーハ３の配列方向の端部
に突起８３ａが形成され、搬送手段５のハンガー部材４
１、４２に形成されたフック４１ａ、４２ａによってこ
の突起８３ａを支え持つ。

【０１０６】当該基板洗浄装置では、前記第１実施例と
同様に、制御板５１はハンガー部材４１及び４２に着脱
自在に取り付けられ、該ハンガー部材４１、４２の開閉
動作に伴って洗浄槽２に対する着脱が行われる。

【０１０７】次いで、第４実施例としての基板洗浄装置
を、図１０に基づいて説明する。

【０１０８】当該基板洗浄装置では、各シリコンウェー
ハ３を搬送手段５によって保持した状態のまま洗浄が行
われる。よって、洗浄槽２内には実施例１で示したよう
な載置台（７）や他の実施例で示したカセットは存在し
ない。このタイプの洗浄装置においても、搬送手段５の
ハンガー部材４１、４２及び基板狭持部材４５が洗浄槽
２内に入ることから、洗浄槽２内に比較的大きな間隙が
設けられ、制御板５１の作用によって有効に整流をなす
必要がある。

【０１０９】なお、前述した各実施例においては、例え
ば２５枚のシリコンウェーハ３を１ロットとして洗浄に
供しているが、例えば図１１に示すように２ロット、つ
まり５０枚（これ以上の枚数を扱うことも可）のシリコ
ンウェーハ３を一度に洗浄させる場合が考えられる。こ
の場合、該洗浄工程の前段及び後段の工程における取扱
い上の観点から、カセット８５上で１ロットずつに分け
て配置することが考えられる。このとき、各ロット間で
間隙ｎが設けられる。よって、制御板５１は、各ロット
の片側のシリコンウェーハ３−１と洗浄槽２の内側面２
ａとの間だけでなく、各ロットの対向側の最端のシリコ
ンウェーハ３−１同士の間にも設ける必要がある。

【０１１０】また、上記各実施例においては、洗浄槽２
の上部から注水して下部から排水を行っているが、逆
に、下部から注水して上部から排水をなす構成の装置に
も本発明を適用し得る。

【０１１１】また、各実施例においては、シリコンウェ
ーハ３の洗浄工程が完了した後に図５に示す注入部７１
より注水して水面に浮いているパーティクルを除去する
が、洗浄工程とこのオーバーフロー工程との順番及びこ
れら各工程を行う回数等は任意に設定される。但し、実
施例のように洗浄工程を終えた後で該オーバーフロー工
程を行えば、洗浄工程で浮き上がったパーティクルを効
率よく除去することができる。

【０１１２】ところで、前述した実験の様子を写真撮影
したので、その一部を参考までに参考写真１及び参考写
真２として添付した。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る基板
洗浄装置においては、最端の基板の主たる面と洗浄槽の
内側面又は他の基板との距離が基板同士の隙間よりも大
きい場合に、該最端の基板と洗浄槽の内側面又は該他の
基板との間に流体の流れを制御する制御板を設ける。

【０１１４】かかる構成によれば、洗浄槽の内側面に向
かう偏流がこの制御板によって抑止され、各基板間に充
分な流量が供給されて基板の全面にわたる有効な層流が
生じ、良好な洗浄効果が得られる。

【０１１５】また、該制御板により、洗浄槽の内側面と
最端の基板との間においても整流がなされ、渦が生じ難
く、パーティクルを含んだ洗浄用流体は滞留することな
く排出される。故に、洗浄効果が更に向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例としての基板洗浄
装置の要部である洗浄槽を示す、一部断面を含む斜視図
である。

【図２】図２は、本発明の第１実施例としての基板洗浄
装置について、一部をブロック化して示す縦断面図であ
る。

【図３】図３は、図１及び図２に示した基板洗浄装置が
有する洗浄槽内の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図４】図４は、図１及び図２に示した基板洗浄装置に
設けられる制御板と、その周辺の部材を示す、一部断面
を含む斜視図である。

【図５】図５は、図１及び図２に示した基板洗浄装置が
有する洗浄槽の要部の縦断面図である。

【図６】図６は、本発明の第２実施例としての基板洗浄
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図７】図７は、図６に示した基板洗浄装置が有する洗
浄槽の要部の縦断面図である。

【図８】図８は、図６に示した基板洗浄装置が有する洗
浄槽の要部の、変形例を示す縦断面図である。

【図９】図９は、本発明の第３実施例としての基板洗浄
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図１０】図１０は、本発明の第４実施例としての基板
洗浄装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図１１】図１１は、本発明に係る基板洗浄装置の要部
の変形例を示す縦断面図である。

【図１２】図１２は、従来の基板洗浄装置の要部の、一
部断面を含む斜視図である。

【図１３】図１３は、図１２に示した基板洗浄装置につ
いて、一部をブロック化して示す縦断面図である。

【図１４】図１４は、図１２及び図１３に示した基板洗
浄装置が有する洗浄槽内の要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１純水（洗浄用流体）２洗浄槽３シリコンウェーハ（基板）５搬送手段７載置台９、６１、７１注入部１１純水槽１４、２６、６４７４バルブ１６供給水量制御部２０排水ボックス２８排水量制御部４１、４２（搬送手段５の）ハンガー部材４５（搬送手段５の）基板狭持部材５１制御板６８整流板７６オーバーフローガイド（案内手
段）８１、８３、８５カセット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄用流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内において複数枚の基板をその主たる面が略
平行となるように所定の隙間を隔てて配列して保持する
載置台と、前記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内
に注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前記流体を前記洗浄槽から
排出する排出手段とを有する基板洗浄装置であって、最端の基板の主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基
板との距離が前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該
最端の基板と前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間
に流体の流れを制御する制御板を設けることを特徴とす
る基板洗浄装置。
【請求項２】洗浄用流体を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内において複数枚の基板をその主たる面が略
平行となるように所定の隙間を隔てて配列して保持する
載置台と、前記基板各々を配列状態を維持して前記載置台に対して
搬入し、又搬出する搬送手段と、前記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内
に注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前記流体を前記洗浄槽から
排出する排出手段とを有する基板洗浄装置であって、最端の基板の主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基
板との距離が前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該
最端の基板と前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間
に流体の流れを制御する制御板を設けることを特徴とす
る基板洗浄装置。
【請求項３】洗浄用流体を貯留する洗浄槽と、複数枚の基板をその主たる面が略平行となるように所定
の隙間を隔てて配列して保持したカセットを前記洗浄槽
内に搬入し、又搬出する搬送手段と、前記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内
に注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前記流体を前記洗浄槽から
排出する排出手段とを有する基板洗浄装置であって、最端の基板の主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基
板との距離が前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該
最端の基板と前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間
に流体の流れを制御する制御板を設けることを特徴とす
る基板洗浄装置。
【請求項４】前記最端の基板と前記カセットの内側面
との距離が前記基板間の隙間よりも大であるときには該
最端の基板とカセットとの間に前記制御板を配置し、該
距離が該隙間と略等しいときには前記カセットと前記洗
浄槽の内側面との間に前記制御板を配置することを特徴
とする請求項３記載の基板洗浄装置。
【請求項５】洗浄用流体を貯留する洗浄槽と、複数枚の基板をその主たる面が略平行となるように所定
の隙間を隔てて配列して保持して前記洗浄槽内に搬入
し、又搬出する搬送手段と、前記流体を前記基板の主たる面と略平行に前記洗浄槽内
に注入する注入手段と、前記注入手段とは略反対側で前記流体を前記洗浄槽から
排出する排出手段とを有する基板洗浄装置であって、最端の基板の主たる面と前記洗浄槽の内側面又は他の基
板との距離が前記基板間の隙間よりも大きい場合に、該
最端の基板と前記洗浄槽の内側面又は該他の基板との間
に流体の流れを制御する制御板を設けることを特徴とす
る基板洗浄装置。
【請求項６】前記制御板は前記搬送手段に取り付けら
れていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のうち
いずれか１記載の基板洗浄装置。
【請求項７】前記搬送手段は前記制御板を前記洗浄槽
に対して着脱する着脱手段を有することを特徴とする請
求項２乃至請求項５のうちいずれか１記載の基板洗浄装
置。
【請求項８】前記搬送手段は開閉動作をなし、前記着
脱手段は、この開閉動作に伴って前記制御板の係止・解
除をなす係止手段からなることを特徴とする請求項７記
載の基板洗浄装置。
【請求項９】前記制御板と前記最端の基板との隙間は
前記基板間の隙間と略等しく設定されることを特徴とす
る請求項１乃至請求項８のうちいずれか１記載の基板洗
浄装置。
【請求項１０】前記制御板は前記最端の基板との対向
面の粗度が該基板の粗度と略等しく設定されていること
を特徴とする請求項９記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】前記注入手段は前記洗浄槽内の流体の表
層に対して前記基板の配列方向に向けての注入も可能で
あり、前記排出手段による排出を停止させると共に、該
注入手段をして前記基板の主たる面に沿う注入を停止さ
せて該配列方向への注入をなさしめることとし、前記洗
浄槽は該配列方向への注入によって該洗浄槽から溢れよ
うとする流体を外側に案内して流下させる案内手段を該
注入方向の下流側に有することを特徴とする請求項１乃
至請求項１０のうちいずれか１記載の基板洗浄装置。