JPH10209103A

JPH10209103A - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JPH10209103A
Application number: JP1975197A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Kubo; 和樹久保
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄対象たる基板の汚染及び酸化をほぼ完全
に防止し得、しかも装置の製造及び運営のコストが安い
基板洗浄装置を提供すること。【解決手段】回転する基板７上に流下する洗浄用流体
１５を覆うように不活性気体１７を供給し、以て浮遊物
質に対するシールとなし、前記の効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる枚葉式
で、シリコンウェーハや液晶用ガラス基板等の基板の洗
浄に供されて好適な基板洗浄装置に関し、特に、パーテ
ィクル及びカーボンやボロン等クリーンルーム内での浮
遊物質による基板の汚染をほぼ完全に防止し、かつ酸化
を防止し得るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に、この種の基板洗浄装置の従来例
を示す。

【０００３】図示のように、当該基板洗浄装置は、洗浄
作業が行われる空間を形成するハウジング１を備えてい
る。該ハウジング１内に、水平に回転する（矢印Ｒにて
示す）ターンテーブル３と、該ターンテーブル３を回転
駆動するモータ５とが配置されている。このターンテー
ブル３は、洗浄対象としてのシリコンウェーハ７を保持
して回転する。

【０００４】前記ターンテーブル３の上方に、供給管９
と、該供給管９を内包して保持する保持管１０とが水平
に設けられている。これら供給管９及び保持管１０の先
端部分は下方に向けて屈曲されている。そして、供給管
９の該屈曲部分の先端はノズル９ａとなされており、保
持管１０の先端は埋栓１２によって閉塞されている。

【０００５】前記供給管９には、その後端部から洗浄用
流体１５が連続的に供給される。この洗浄用流体１５と
しては、洗浄・除去すべきパーティクル（ｐａｒｔｉｃ
ｌｅ）に適するものが適宜選定され、例えば超音波が乗
せられた純水や、所用の薬液等が採用される。

【０００６】一方、前記ハウジング１内には、図示しな
い手段により、不活性気体としての窒素（Ｎ₂）ガス１
７が導入され、充満される。この窒素ガス１７は、該ハ
ウジング１内に大気が存在していては大気に含まれるパ
ーティクルによって洗浄効果が殺がれることから導入さ
れるものである。

【０００７】なお、ハウジング１内に充満させる気体を
不活性気体とする理由は、洗浄対象であるシリコンウェ
ーハ７は勿論のこと、使用する洗浄用流体１５の性状を
化学反応等により変化させないためである。

【０００８】当該基板洗浄装置では、前記ターンテーブ
ル３上にシリコンウェーハ７を装填し、該ターンテーブ
ル３を回転せしめる。この状態で、前記供給管９に洗浄
用流体１５が供給される。供給された洗浄用流体は、図
において矢印Ｆで示すようにノズル９ａを通じて流下
し、シリコンウェーハ７はこれに曝される。

【０００９】前記ノズル９ａから注がれる洗浄用流体１
５は、ターンテーブル３の回転による遠心力によって、
矢印Ｌで示すように該シリコンウェーハ７の表面に沿っ
て膜状に拡散し、洗浄作用をなす。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した基板洗浄装置
は、前記シリコンウェーハ７等の主たる面に付着してい
るパーティクルを除去するために多用されるものであ
り、特にハウジング１内に窒素ガスを導入し、以て大気
による汚染の防止を図っている。

【００１１】しかしながら、モータ５及びターンテーブ
ル７などの回転機構の可動部を真空レベルでシールする
構造は極めて難しいものであり、未だ完全なシールはな
されていないのが実状である。従って、この可動部から
発生するパーティクルがハウジング１内に浮遊し、該浮
遊パーティクルによって僅かながら汚染されてしまう場
合がある。

【００１２】一方、前記洗浄用流体１５として薬液な
ど、ガスを発生するものを使用するとき、ハウジング１
にはこのガスを外部に排出するための排気ラインが設け
られる。よって、該ハウジング１内に充満させている窒
素ガスの一部がこの排気ラインを通じて逃げてしまい、
窒素ガスによる汚染防止効果が減ぜられるという不都合
がある。

【００１３】また、窒素ガスの漏れとは逆に、前記ハウ
ジング１内に大気が流入し、この大気によりシリコンウ
ェーハ７が酸化するおそれがある。

【００１４】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
象たる基板の汚染及び大気による酸化をほぼ完全に防止
し得、しかも製造及び運営のコストが安い基板洗浄装置
を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の基板洗浄装置は、基板を保持して回転させ
る回転手段と、前記基板の主たる面に洗浄用流体を流下
させる流体供給手段とを備え、流下する前記洗浄用流体
を覆うように不活性気体を供給する気体供給手段を有す
る。

【００１６】加えて、前記流体供給手段は前記洗浄用流
体を吐出するノズルを有し、前記気体供給手段は該ノズ
ルの外側に設けられて前記不活性気体を吐出するノズル
を有する。

【００１７】また、前記各ノズル及び該ノズル各々に続
く供給管が同心に設けられている。

【００１８】また、前記気体供給手段が具備するノズル
が有するスリットの開口幅、供給する不活性気体の流量
等が、該ノズルから吐出する流れが層流を呈するように
設定されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例としての基
板洗浄装置を、添付図面を参照しつつ説明する。但し、
当該基板洗浄装置は、以下に説明する部分を除いて前述
した従来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、要部のみの
説明に止める。

【００２０】また、以下の説明において、上記従来例と
同一又は対応する構成部分に関しては同じ参照符号を用
いて示している。

【００２１】なお、当該基板洗浄装置において、前記タ
ーンテーブル３と、これを回転駆動するモータ５とを、
回転手段と総称する。

【００２２】また、前記ノズル９ａを有する供給管９
と、該供給管９に洗浄用流体１５を送り込むタンク等
（図示せず）とを、流体供給手段と総称する。

【００２３】上記の構成を踏まえ、本実施例では、下記
の構成が付加されている。

【００２４】図１において、保持管１０の先端部を閉塞
する埋栓１２に、供給管９のノズル９ａを囲むように環
状のノズル１２ａが形成されている。そして、該保持管
１０の後端部に供給口１０ｂが形成され、図示しないタ
ンク等から該供給口１０ｂを通じて該保持管１０内に不
活性気体である窒素ガス１７が注入される。

【００２５】保持管１０内に注入された窒素ガスは前記
ノズル１２ａから下方に向けて吐出される。すなわち、
保持管１０は、該窒素ガス１７を供給するための供給管
として作用する。該保持管１０と、前記タンク等を、気
体供給手段と総称する。

【００２６】当該基板洗浄装置においては、図示のよう
に、供給管９のノズル９ａからシリコンウェーハ７上に
洗浄用流体１５が流下される（矢印Ｆで示す）と同時
に、前記タンク等から保持管１０内に窒素ガス１７が注
入され、ノズル１２ａから吐出される（矢印Ｈで示
す）。ノズル１２ａから吐出された窒素ガス１７は流下
する洗浄用流体１５を覆い、更に、シリコンウェーハ７
上で膜状に拡散する（矢印Ｌで示している）洗浄流体１
５の表面を同じく膜状に覆うように流れる（矢印Ｇにて
示す）。

【００２７】上述のように、当該基板洗浄装置では、洗
浄対象たるシリコンウェーハ７の表面を流れる洗浄用流
体１５を不活性気体である窒素ガス１７で完全にシール
する状況となる。よって、作業場内、本実施例の場合ハ
ウジング１内の雰囲気に含まれるカーボン等の浮遊物質
によってシリコンウェーハ７が汚染されることがほぼ完
全に防止されると共に、雰囲気、すなわち大気による酸
化が防止される。

【００２８】因みに、上記窒素ガス１７によるシールを
施すことなく、ハウジング１内に大気を導入した状態で
洗浄されたシリコンウェーハについて、洗浄後に付着し
ているカーボン量をある検出器を用いて検出した値を１
００％とすると、本実勢例の基板洗浄装置を用いた洗浄
を行ったシリコンウェーハ７に関しては、該検出器の検
出下限界を下回り、１％にも未たず検出不能であった。

【００２９】また、図２に示した従来の基板洗浄装置を
用いて洗浄されたシリコンウェーハについては、４０％
の値が検出された。

【００３０】また、本実施例の基板洗浄装置によれば、
前記ターンテーブル３やモータ５などの可動部分を完全
にシールする必要がないことから構造が簡単であり、
又、ハウジング１内に窒素ガスを充満させておく必要も
ないから窒素ガスの使用量が大幅に削減され、装置の製
造及び運営の両観点からコストの低減が達成されてい
る。

【００３１】ここで、前記ノズル１２ａから吐出される
窒素ガス１７は、その流れが層流を呈するようになされ
る。これは、該ノズル１２ａが有する吐出用スリットの
開口幅ｂ、供給する窒素ガスの流量などを適宜設定する
ことで実現される。このように層流として供給すること
で、窒素ガスは乱れを生ずることがなく、流下してシリ
コンウェーハ７上で広がる前記洗浄用流体１５を確実に
シールする。

【００３２】また、層流にして乱れぬことで周囲の大気
を取り込むことがなく、シリコンウェーハ７の汚染及び
酸化を防止する上で有効である。

【００３３】ところで、前述した如く、窒素ガス１７を
吐出するノズル１２ａを環状として、洗浄用流体吐出用
のノズル９ａの外側に配置したことで、該ノズル９ａか
らシリコンウェーハ７上に至るまでの間、洗浄用流体１
５を窒素ガス１７で完全に覆うことが可能となってい
る。

【００３４】また、当該基板洗浄装置では、前記ノズル
９ａ及び１２ａ、並びに該ノズル各々に続く供給管９、
保持管（供給管として作用する）１０が互いに同心に設
けられている。従って、該ノズル同士及び供給管同士が
コンパクトにまとまり、装置の小型化が図られている。

【００３５】なお、本実施例では不活性気体として窒素
ガスが用いられているが、例えばアルゴンなど、他の気
体を採用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る基板
洗浄装置では、洗浄対象たる基板の表面を流れる洗浄用
流体を不活性ガスで完全にシールする状況となるから、
作業場内の雰囲気に含まれるカーボン等の浮遊物質によ
る汚染をほぼ完全に防止し、かつ酸化を防止することが
出来る。

【００３７】また、本発明によれば、実施例で示したタ
ーンテーブルやモータなどの可動部分を完全にシールす
る必要がないことから構造が簡単であり、また、ハウジ
ング内に不活性気体（窒素ガス等）を充満させておく必
要もないから不活性気体の使用量が大幅に削減され、装
置の製造及び運営の両観点からコストの低減が達成され
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例としての基板洗浄装置
の要部の縦断面図である。

【図２】図２は、従来の基板洗浄装置の要部の縦断面図
である。

【符号の説明】

１ハウジング３ターンテーブル５モータ７シリコンウェーハ（洗浄対象基板）９供給管９ａノズル（洗浄用流体吐出用）１０保持管（供給管として作用）１２埋栓１２ａノズル（不活性気体吐出用）１５洗浄用流体１７窒素ガス（不活性気体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持して回転させる回転手段と、前記基板の主たる面に洗浄用流体を流下させる流体供給
手段とを備え、流下する前記洗浄用流体を覆うように不活性気体を供給
する気体供給手段を有することを特徴とする基板洗浄装
置。
【請求項２】前記流体供給手段は前記洗浄用流体を吐
出するノズルを有し、前記気体供給手段は該ノズルの外
側に設けられて前記不活性気体を吐出するノズルを有す
ることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項３】前記各ノズル及び該ノズル各々に続く供
給管が同心に設けられていることを特徴とする請求項２
記載の基板洗浄装置。
【請求項４】前記気体供給手段が具備するスリットの
開口幅、供給する不活性気体の流量等は、該ノズルから
吐出する流れが層流を呈するよう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３のうちいずれか１記
載の基板洗浄装置。