JPH10154675A - 基板保持カセット及びこれを用いた基板洗浄装置 - Google Patents

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
効果を向上させ得る基板保持カセットと、該カセットを
使用することで同目的を達成した基板洗浄装置とを提供
すること。 【解決手段】 基板保持カセット４に、流体の流れを制
御する制御壁部１２を、最端の基板３_-1の主たる面と対
向するように設け、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、シリコンウェーハ
やガラス基板等を複数枚保持して洗浄処理等に供するた
めの基板保持カセットと、該保持カセットを用いてこれ
ら基板の洗浄処理を行う基板洗浄装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板洗浄装置を図１１に示す。

【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を保持した基板保持
カセット（以下、短にカセットと称する）４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】ここで、まずカセット４について、図１２
乃至図１５を参照して詳述する。当該カセット４は、特
開平７−１０６４０８号公報において開示されているも
のである。図１１においては、カセット４を簡略化して
示している。

【０００５】図１２乃至図１４に示すように、このカセ
ット４は、その左右方向及び前後方向の夫々において対
称の形状にて形成されており、各々長手状にして互いに
平行に前後に伸長して設けられた４本の基板支持部材１
１と、これら基板支持部材１１の端部間に介装されて該
端部同士を結合させる前後一対の平板上の側部材１２と
からなる。該基板支持部材１１及び側部材１２は、ねじ
１３によって互いに締結され、一体化されている。図１
４及び図１５において、参照符号１１ａは、該ねじ１３
が螺合すべく基板支持部材１１の端部に形成されたねじ
孔を示すものである。

【０００６】このカセット４は、複数枚、例えば２５枚
のシリコンウェーハ３をその主たる面同士が平行となる
ように所定の隙間ｅ（図１３に図示）を隔てて配列して
保持する。上記において、各シリコンウェーハ３の主面
に平行な方向を左右方向、配列方向を前後方向と称して
いる。

【０００７】上記基板支持部材１１について詳述する。

【０００８】４本の基板支持部材１１はそれぞれ同形
状、同寸法に形成されており、図１２及び図１４に示す
ように、その支持するシリコンウェーハ３の下部外周に
沿うように互いに離間して配置されている。そして、そ
の断面形状が、一部が突出した円形となっている。図１
５から明らかなように、この突出した部分に、支持すべ
きシリコンウェーハ３の枚数分の受け溝１１ｂが長手方
向に沿って並設されている。各シリコンウェーハ３はそ
の外周部にてこれら受け溝１１ｂに係合し、支持され
る。

【０００９】図１１乃至図１４に示すように、上記各基
板支持部材１１を相互に結合する側部材１２には、取手
１５が設けられている。この取手１５は、上記搬送手段
５が該カセット４を支え持つためのものであり、図１４
に示すねじ１６によって側部材１２に締結されている。

【００１０】上記した構成のカセット４では、その保持
するシリコンウェーハ３の主たる面に平行な方向におけ
る最大寸法は、前後両端に具備した側部材１２の最大寸
法Ｂ₁ （図１４参照）がそれであり、この最大寸法Ｂ₁
は同方向におけるシリコンウェーハ３の外形寸法、すな
わち直径Ｄよりも小さく設定されている。図１４に示す
ように、この最大寸法Ｂ₁ は側部材１２の上半部分の幅
寸法であり、下半部分の幅寸法Ｂ₂ は該上半部分よりも
更に小さく設定されている。

【００１１】また、図１４において、符号Ｈはカセット
４の高さを示すが、この高さＨに関してはシリコンウェ
ーハ３の直径Ｄの約１／４以下に設定されている。

【００１２】上記の如き小型のカセット４を使用するこ
とによって、該カセット４が搬入される洗浄槽２の容量
を小さくすることが可能となるなど、種々の効果が奏さ
れる。

【００１３】次いで、洗浄槽２について詳述する。

【００１４】図１２及び図１３に示すように、洗浄槽２
の底部には受け台７が固設されており、上記カセット４
はこの受け台７上に載置される。カセット４が該受け台
７上に載置された状態で各シリコンウェーハ３は完全に
純水１に浸漬する。

【００１５】図１２に示すように、洗浄槽２の上部に
は、該洗浄槽２内に純水を注入するための注入部１９が
設けられている。該注入部１９は、多量の純水を蓄えた
純水槽２１と給水パイプ２２により接続され、該給水パ
イプ２２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２４が設けられている。そし
て、給水量を調整すべく該バルブ２４の作動制御をなす
供給水量制御部２６が設けられている。

【００１６】図１２において矢印で示すように、上記注
入部１９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。

【００１７】上記注入部１９、純水槽２１、給水パイプ
２２、バルブ２４及び供給水量制御部２６等を、注入手
段と総称する。

【００１８】なお、洗浄槽２の上部であって上記注入部
１９とは反対側に、傾斜した水流板２８が配設されてい
る。

【００１９】一方、上記注入部１９とは反対側、すなわ
ち、洗浄槽２の下方には排水ボックス３０が設けられて
いる。そして、該排水ボックス３０と洗浄槽２は、小径
の連通行３２ａが多数形成されたパンチング板３２を介
して連通されている。

【００２０】上記排水ボックス３０の下部には排水孔３
０ａが形成されており、該排水孔３０ａに連通する排水
路３４には、該排水路３４の開度を調節するためのバル
ブ３６が設けられている。

【００２１】また、排水量を調節すべく該バルブ３６を
作動制御する排水量制御部３８が設けられている。この
排水量制御部３８と、排水ボックス３０と、パンチング
板３２と、バルブ３６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。

【００２２】続いて、前記搬送手段５について説明す
る。

【００２３】図１１に示すように、この搬送手段５は、
水平方向（矢印Ｓで示す）に移動自在な可動ベース４１
と、該可動ベース４１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４１には可動ポー
ル４３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４１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。

【００２４】上記可動ポール４３の上端には基体部４５
が設けられている。この基体部４５には、互いに平行に
水平に伸長する２本の長手支持部材４７及び４８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４
７、４８は、基体部４５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４５内に配設された駆動手段によって回転駆動され
る。

【００２５】図イにも示すように、両支持部材４７及び
４８の各先端部及びその近傍には、一対ずつのハンガー
部材５１、５２が垂下状態にて固定されている。各ハン
ガー部材５１及び５２の下端にはフック５１ａ、５２ａ
が形成されており、上記カセット４に設けられた取手１
５を該フック５１ａ、５２ａで支持する。

【００２６】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。

【００２７】洗浄に際し、シリコンウェーハ３を収容し
たカセット４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のハンガー部材５１、５２にカセッ
ト４が装填され、その状態で可動ベース４１を水平に移
動させる（図１１において矢印Ｈ１で示す）。これによ
って、該カセット４が洗浄槽２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４３を下降
させ、カセット４を洗浄槽２内の純水１に浸漬せしめ、
受け台７上に載置する（図１１で矢印Ｚ１にて示す）。

【００２８】この後、図１２に示すように、各支持部材
４７、４８を回動させることにより各ハンガー部材５
１、５２を開き、カセット４の保持状態を解除する。そ
して、上記可動ポール４３を上昇させる。

【００２９】他方、洗浄槽２側では次の動作を行わしめ
る。

【００３０】すなわち、バルブ２４及びバルブ３６を共
に開き、矢印Ｊにて示すように注入部１９から純水を注
入すると共に、矢印Ｋで示すように排水ボックス３０の
排水孔３０ａ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、上から舌に向かい且
つ各シリコンウェーハ３を巡る流れが生ずる。図１２に
おいて、この流れを矢印Ｌ及びＭにて示す。洗浄槽２の
上部に設けられた水流板２８は、この流れの発生を促
す。

【００３１】また、このとき、給水量が排水量を上回る
ように量バルブ２４、３６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（ｐａ
ｒｔｉｃｌｅ）が除去される。

【００３２】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によってカセット４が搬出される。
搬出動作は搬入動作とは全く逆の手順をたどってなされ
る。つまり、各ハンガー部材５１、５２を開いた状態に
して可動ポール４３を下降させ（図１１において矢印Ｚ
₂ で示す）、カセット４を保持し得る位置に持ち来す。
この後、支持部材４７、４８を回動させてハンガー部材
５１、５２を閉じ、カセット４を保持させる。そして、
可動ポール４３を上昇させ、カセット４を洗浄槽２の上
方に引き出す。続いて、可動ベース４１を水平に移動さ
せ、洗浄後のシリコンウェーハを収容した該カセット４
を後段の工程に向けて搬送する（図１２で矢印Ｈ₂ にて
示す）。

【００３３】

【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。

【００３４】すなわち、図１６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。

【００３５】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、
取手１５を含むカセット４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５１、５２の作
動スペースを確保するためである。

【００３６】上記から、図１６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やすく、シリ
コンウェーハ官の流量が不足し、特にシリコンウェーハ
の下流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１６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。

【００３７】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やすく、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。

【００３８】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得
る基板保持カセットを提供することである。

【００３９】また、この基板保持カセットを使用するこ
とで同目的を達成した基板洗浄装置を提供することを目
的とする。

【００４０】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
る基板保持カセット及び基板洗浄装置を提供する。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、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基板保
持カセットにおいて、流体の流れを制御する制御壁部
を、最端の基板の主たる面と対向するように設けてい
る。

【００４２】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において、前記カセットに、流体
の流れを制御する制御壁部を、最端の基板の主たる面と
対向するように設けている。

【００４３】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。

【００４４】すなわち、前記基板保持カセットにおい
て、前記制御壁部と最端の基板との隙間を前記基板間の
隙間と略等しく設定している。

【００４５】また、前記基板保持カセットにおいて、前
記制御壁部を前記基板の頂部よりも突出するようになし
ている。

【００４６】また、前記基板保持カセットでは、前記制
御壁部の前記基板よりも上方となる部位に、当該基板保
持カセットを搬送する搬送手段による保持部を設けてい
る。

【００４７】また、前記基板保持カセットでは、前記保
持部を、孔又は切欠きとしている。

【００４８】また、前記基板保持カセットにおいては、
前記制御壁部の上端の位置を、洗浄用流体の表面から前
記基板の高さの約１／３の位置に設定している。

【００４９】また、前記基板保持カセットでは、前記制
御壁部の幅を、この幅方向における前記基板の寸法と略
等しく、又はそれ以上に設定している。

【００５０】また、前記基板保持カセットにおいては、
前記制御壁部に、剛性の大なる芯部材を内蔵させてい
る。

【００５１】また、前記基板保持カセットでは、前記制
御壁部の上端面を傾斜面としている。

【００５２】更に、前記基板保持カセットでは、前記制
御壁部の、最端の基板との対向面の粗度を、該基板の粗
度と略等しく設定している。

【００５３】一方、前記基板洗浄装置においては、前記
制御壁部を前記カセットの両端に設け、かつ、前記基板
の頂部よりも突出せしめ、該制御壁部の前記基板よりも
上方となる部位に前記搬送手段による保持部として孔又
は切欠きを設け、前記搬送手段が該制御壁部間で作動す
るようになしている。

【００５４】また、前記基板洗浄装置では、前記基板が
並ぶ方向における前記洗浄槽の内寸法を、該洗浄槽の内
側面と前記制御壁部とが近接する程度に設定している。

【００５５】また、前記基板洗浄装置においては、前記
制御壁部の幅をこの幅方向における前記基板の寸法と略
等しく、又はそれ以上に設定し、該幅方向における前記
洗浄槽の内寸法を、該洗浄槽の内側面と前記制御壁部と
が近接する程度に設定している。

【００５６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例としての基
板洗浄装置（本発明に係る基板保持カセットを使用す
る）を添付図面を参照しながら説明する。但し、この実
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。

【００５７】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。

【００５８】図１乃至図５に示すように、当該基板洗浄
装置で扱うカセット４では、各シリコンウェーハ３が並
ぶ方向の両端に位置する側部材１２が、上方に向かって
大きく延出せしめられている。そして、最端のシリコン
ウェーハ３_-1の主たる面と対向している。図１、図２及
び図４に示すように、取手１５はこの延出した部分の上
端部近傍外側に設けられている。

【００５９】図４から明らかなように、上記カセット４
の端部、特に取手１５が突出していること、又、搬送手
段５の各ハンガー部材５１、５２（図１及び図２に図
示）の作動スペースを確保する必要から、当該基板洗浄
装置においても、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。

【００６０】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。

【００６１】カセット４の側部材１２を上述のように大
きなものとしたのは、この摩擦抵抗の差による水流の乱
れを抑えるためである。すなわち、側部材１２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
御する制御壁部として作用する。かかる制御壁部を設け
たことにより、下記の効果が奏される。

【００６２】すなわち、図４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一な水流が
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、側部材１２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。特に、洗浄時間の短縮と純水の削減を望める。

【００６３】また、側部材１２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。

【００６４】上記側部材１２は、カセット４を構成する
他の構成部材である４本の基板支持部材１１と共に、例
えばＰＦＡ、ＰＴＦＦ、ＰＶＤ等のテフロン系樹脂や、
ＰＥＥＫ、ＰＰＳ等のプラスチック材を素材として成形
される。本実施例ではＰＦＡを用いるものとする。ＰＦ
Ａの場合、機械的強度が比較的小さいので、大きな面積
を有する側部材１２についてこの材質のみにては変形等
を生じやすい。そこで、次の工夫がなされている。

【００６５】図５に示すように、側部材１２は、ＰＦＡ
からなる外層１２ａ内に金属製の芯部材１２ｂを設けて
いる。この芯部材１２ｂは側部材１２のほぼ全面にわた
る面積を有している。芯部材１２ｂの素材である金属と
しては、ステンレス鋼、チタニウムおよびアルミニウム
等が採用される。但し、金属の他に、大きな剛性を有す
る材質であればそれを用いてもよい。

【００６６】上記の如く、側部材１２には剛性の大なる
芯部材１２ｂが内蔵されているので、反り等の変形を生
じ難い。

【００６７】上記側部材１２の寸法は、本実施例の場
合、下記のように設定されている。

【００６８】まず、側部材１２の高さについては、図３
から、カセット４が受け台７上に載置された状態で上端
の位置が純水１の水面下にｇだけ没するように設定され
る。洗浄槽２の深さ、すなわち貯留される純水１の深さ
は被洗浄物の寸法等に応じて適宜設定される故、それに
対応して設定される。

【００６９】また、同じく図３に示すように、側部材１
２の幅ｂは、この幅方向における被洗浄物の寸法、つま
りシリコンウェーハ３の直径Ｄと略等しく設定される。
因に、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Ｄが８インチ（約２０３．２ｍ
ｍ）のものである。但し、該幅ｂをこの直径Ｄよりも大
きく設定してもよい。側部材１２の幅ｂをこのように設
定することによって、シリコンウェーハ３の全面に対応
して層流を生ぜしめることができ、より一層良好な洗浄
効果が得られる。

【００７０】また、厚みｔ（図４及び図５参照）は例え
ば７ｍｍに設定される。

【００７１】ところで、上記側部材１２の高さ、すなわ
ち上端の位置は、図３において線分（一点鎖線）５５で
示す位置に設定することが好ましい。この上端の位置
は、純水１の水面からシリコンウェーハ３の高さの約１
／３の位置である。側部材１２の高さをこのように設定
する理由は次のようである。

【００７２】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、流れを整える側部材１２の
高さを本実施例のように大きくしてシリコンウェーハ３
の上方から下端にまで延在させることを考えるのが常套
である。しかし、このように大きな側部材１２は扱いが
不便であり、搬送手段５（図１参照）によってカセット
４を搬送させることも困難となる。

【００７３】そこで、側部材１２の高さを、機能を損な
うことなく小さくできないものかと考え、高さの異なる
側部材を複数枚製作し、洗浄効果を確かめるべく実験を
行った。しかして、かなり低い側部材でも比較的良好な
効果が得られた。その高さの値は、被洗浄物であるシリ
コンウェーハ３の寸法と相対することも判明した。

【００７４】図３において線分５５で示した側部材１２
の高さ位置は、良好な洗浄効果を得るために必要最小限
のものとして上記実験で求められたものである。

【００７５】側部材１２について更に説明する。

【００７６】図４において符号ｅ₁ にて示す寸法、すな
わち側部材１２と最端のシリコンウェーハ３_-1との隙間
は、各シリコンウェーハ３同士の隙間ｅ（同図に示す）
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、該側部材１２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、該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。

【００７７】この場合、特に下記の構成が採られること
が好ましい。

【００７８】つまり、側部材１２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
ーハの表面の粗土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側部材１２の作用が確
実となる。

【００７９】図１乃至図４に示すように、上記側部材１
２は、シリコンウェーハ３の頂部よりも上方に突出する
ようになされている。これにより、洗浄槽２の上部から
注入される純水は、該洗浄槽２の内側面２ａ側に向かう
偏流を全く生ずることがなく、前述した洗浄効果が遺憾
なく発揮される。

【００８０】また、図１乃至図３から、搬送手段５（図
１等参照）による保持部である取手１５は、シリコンウ
ェーハ３よりも上方となる部位に設けられている。この
構成によれば、図１及び図３に明らかなように、該取手
１５にてカセット４を吊支するハンガー部材５１、５２
の長さが従来（図１１及び図１２参照）に比してかなり
短くなっている。よって、該ハンガー部材５１、５２が
純水１に浸かる部分は極く短く、搬出時に該ハンガー部
材に付着することで消費される純水の量が少なくなる。
加えて、該ハンガー部材５１、５２及び両支持部材４
７、４８（図１参照）からなる回動部分の慣性力が小さ
くなるから、これを回動させる駆動手段も小型のもので
足りる。

【００８１】更に、図５に示すように、上記側部材１２
の上端面１２ｃが傾斜面とされている。これによって、
側部材１２の上端面に純水が溜まることがなくなり、洗
浄槽外に運び出されて消費される純水の量が抑えられ
る。

【００８２】なお、上端面１２ｃの傾斜角度θは約５°
以上であれば有効である。

【００８３】次に、洗浄槽２の上部から純水を注入する
注入手段について説明する。

【００８４】図２に示すように、洗浄槽２の上部には、
片側に注入部１９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１９が接続されてい
る純水槽２１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１９に対応して設けられたバル
ブ２４と共に供給水量制御部２６によって作動制御され
る。

【００８５】上記注入部１９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Ｊ
とＮ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。

【００８６】注入部１９及び注入部６１から注入された
純水は、矢印Ｏ及びＰで示すように互いに合流して下向
きの流れＱ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Ｑ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。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。

【００８７】すなわち、図２から、シリコンウェーハ３
は円形である故に、該シリコンウェーハの中央部に比し
て側部の方が流れの摩擦抵抗が小さい。よって、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、側
方、つまり洗浄槽２の内側面２ｂ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。

【００８８】また、上記内側面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の中央部側との流速の差に基づき渦が発
生し易く、その結果、この間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。

【００８９】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。こ
こ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、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。

【００９０】なお、当該基板洗浄装置では、図３に示す
ように、上記側部材１２の幅方向における洗浄槽２の内
寸法が、該洗浄槽２の内側面２ｂと側部材１２とが近接
する程度に設定されている。これによって洗浄槽２の幅
が小さくなり、装置の小型化が達成されると共に、下記
の効果も奏される。

【００９１】すなわち、洗浄槽２の内側面２ｂと側部材
１２とが離間していると、該内側面２ｂ側への偏流がよ
り生じ易くなるが、このように両者を接近させたことで
偏流の発生が更に強力に抑えられる。

【００９２】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。

【００９３】すなわち、図１及び図３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Ｑ
の拡散を防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。この構成により、この流れＱ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。

【００９４】当該基板洗浄装置は、更に次の構成も含ん
でいる。

【００９５】図６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。
注入方向を矢印Ｔで示す。この注入部７１は、図３に示
した純水槽２１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３に示した供給水量制御部２６に
より作動制御される。

【００９６】上記供給水量制御部２６は、図３に示した
注入部１９及び注入部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３に示す排水量制御部３８はバルブ３６を閉じ
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６に示すよう
に、前記側部材１２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な
されている。このｇは、数ｍｍ、１０ｍｍ以下に設定さ
れる。

【００９７】図６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による注入方向の下流側に配置
されている。

【００９８】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。

【００９９】

【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。

【０１００】まず、第２実施例としての基板洗浄装置
を、図７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。

【０１０１】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
照符号を付している。これらのことは、後述する第３実
施例の説明に関しても同様とする。

【０１０２】この第２実施例では、下記の点が第１実施
例とは異なる。

【０１０３】すなわち、第１実施例では側部材１２がシ
リコンウェーハ３の頂部よりも上方に突出せしめられ、
該突出部の外側に取手１５（図２等参照）が突設されて
いるのに対し、本実施例においては、図示の如く、この
突出部自体に切欠き１２ｅが形成されている。この切欠
き１２ｅが搬送手段による保持部とされる。

【０１０４】図７に示すように、かかる切欠き１２ｅに
対しては、第１実施例におけると同様のハンガー部材５
１、５２（二点鎖線で示す）が側方から係合してカセッ
ト４を保持し得る他、実線で示すハンガー部材８１、８
２がそのフック８１ａ、８２ａにて内側から係合して保
持するようにすることができる。これらハンガー部材８
１及び８２は、２枚の側部材１２間で各シリコンウェー
ハ３の並ぶ方向に作動するものとする。該ハンガー部材
８１、８２の作動方向を矢印Ｒで示している。

【０１０５】かかる構成においては、各ハンガー部材８
１、８２を両側部材１２間のスペースを利用して昇降さ
せ、且つ開閉動作させることができる。よって、図８に
示すように、シリコンウェーハ３が並ぶ方向における洗
浄槽２の内寸法を、該洗浄槽２の内側面２ａと側部材１
２とが極く近接する程度に設定することができる。故
に、洗浄槽２の長さが短くなり、基板洗浄装置全体とし
ての小型化が達成される。

【０１０６】図９に、本発明の第３実施例としての基板
洗浄装置の要部を示す。

【０１０７】当該基板洗浄装置においては、搬送手段に
よる保持部として、側部材に、例えば四角形の孔１２ｆ
が形成されている。この構成では、同図に示すハンガー
部材８４、８５が両側部材１２間で作動する。その作動
方向は、矢印Ｒで示すようにシリコンウェーハ３が並ぶ
方向である。

【０１０８】この構成でも、上記第２実施例と同様に、
洗浄槽２の内側面２ａを側部材１２に近接させることが
でき（図８に示す状態）、洗浄槽２を小さくすることが
できる。

【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１０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８７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、側部材１２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２ａ
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】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板保持カセットに流体の流れを制御する制御壁部が、
最端の基板の主たる面と対向するように設けられてい
る。

【０１１２】かかる構成により、洗浄槽の内側面側に向
かう偏流がこの制御壁部によって抑止され、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。特に、洗浄時間の
短縮と洗浄用流体の削減を望める。

【０１１３】また、該制御壁部により、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
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した基板洗浄装置において用
いられるカセットと、該カセットを保持するハンガー部
材を示す、一部断面を含む斜視図である。

【図３】図３は、図１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４】図４は、図１及び図３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。

【図５】図５は、図２に示したカセットの要部の縦断面
図である。

【図６】図６は、図１及び図３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７】図７は、本発明の第２実施例としての基板洗浄
装置で用いられるカセットと、該カセットを保持するハ
ンガー部材を示す、一部断面を含む斜視図である。

【図８】図８は、図７に示したカセットの要部を示す縦
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
装置で使用されるカセットと、該カセットを保持するハ
ンガー部材を示す、一部断面を含む斜視図である。

【図１０】図１０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１１】図１１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１２】図１２は、図１１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１３】図１３は、図１１及び図１２に示した基板洗
浄装置で使用されるカセットと、その周辺の部材を示
す、一部断面を含む側面図である。

【図１４】図１４は、図１３に示したカセットと、これ
に保持されたシリコンウェーハを示す、一部断面を含む
正面図である。

【図１５】図１５は、図１３及び図１４に示したカセッ
トが具備する基板支持部材とシリコンウェーハを示す、
一部断面を含む斜視図である。

【図１６】図１６は、図１１及び図１２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） ４ カセット ５ 搬送手段 １２ （カセット４の）側部材（制
御壁部） １２ｂ （側部材１２に内蔵された）
芯部材 １２ｅ （側部材１２に形成された）
切欠き（保持部） １２ｆ （側部材１２に形成された）
孔（保持部） １５ （側部材１２に設けられた）
取手（保持部） １９、６１、７１ 注入部 ２１ 純水槽 ２４、３６、６４、７４ バルブ ２６ 供給水量制御部 ３０ 排水ボックス ３２ パンチング板 ３８ 排水量制御部 ５１、５２、８１、８２、８４、８５ ハンガー部材 ８７ カセット

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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基板保
   持カセットであって、 流体の流れを制御する制御壁部が最端の基板の主たる面
   と対向するように設けられていることを特徴とする基板
   保持カセット。
2. 【請求項２】 前記制御壁部と前記最端の基板との隙間
   が前記基板間の隙間と略等しく設定されていることを特
   徴とする請求項１記載の基板保持カセット。
3. 【請求項３】 前記制御壁部が前記基板の頂部よりも突
   出するようになされていることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の基板保持カセット。
4. 【請求項４】 前記制御壁部の前記基板よりも上方とな
   る部位に当該基板保持カセットを搬送する搬送手段によ
   る保持部が設けられていることを特徴とする請求項３記
   載の基板保持カセット。
5. 【請求項５】 前記保持部は孔又は切欠きであることを
   特徴とする請求項４記載の基板保持カセット。
6. 【請求項６】 前記制御壁部の上端の位置が、洗浄用流
   体の表面から前記基板の高さの約１／３の位置に設定さ
   れていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   基板保持カセット。
7. 【請求項７】 前記制御壁部の幅がこの幅方向における
   前記基板の寸法と略等しく、又はそれ以上に設定されて
   いることを特徴とする請求項１乃至請求項６の基板保持
   カセット。
8. 【請求項８】 前記制御壁部には、剛性の大なる芯部材
   が内蔵されていることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ７のうちいずれか１記載の基板保持カセット。
9. 【請求項９】 前記制御壁部の上端面が傾斜面とされて
   い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記載の基板保持カセット。
10. 【請求項１０】 前記制御壁部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２記載の基板保持カセット。
11. 【請求項１１】 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、 前記カセットに流体の流れを制御する制御壁部が最端の
    基板の主たる面と対向するように設けられていることを
    特徴とする基板洗浄装置。
12. 【請求項１２】 前記制御壁部は前記カセットの両端に
    設けられて前記基板の頂部よりも突出せしめられ、該制
    御壁部の前記基板よりも上方となる部位に前記搬送手段
    による保持部として孔又は切欠きが設けられ、前記搬送
    手段は該制御壁部間で作動することを特徴とする請求項
    １１記載の基板洗浄装置。
13. 【請求項１３】 前記基板が並ぶ方向における前記洗浄
    槽の内寸法が、該洗浄槽の内側面と前記制御壁部とが近
    接する程度に設定されていることを特徴とする請求項１
    ２記載の基板洗浄装置。
14. 【請求項１４】 前記制御壁部の幅がこの幅方向におけ
    る前記基板の寸法と略等しく、又はそれ以上に設定さ
    れ、該幅方向における前記洗浄槽の内寸法が、該洗浄槽
    の内側面と前記制御壁部とが近接する程度に設定されて
    いることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のうち
    いずれか１記載の基板洗浄槽値。