JPH10284455A - 洗浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハ如き被処理体を洗浄液を用いて洗浄す
る洗浄システムにおいて，短時間で，かつ空気を混入さ
せずに洗浄槽に洗浄液を供給できる手段を提供する。 【解決手段】 洗浄液を貯留するための貯留タンク７０
と，洗浄液を充填するための洗浄槽１２と，貯留タンク
７０から洗浄槽１２に向けて洗浄液を供給する洗浄液供
給回路６３を備えた洗浄システム１において，貯留タン
ク７０を洗浄槽１２よりも上方に配置し，洗浄液供給回
路６３の出口６４を洗浄槽１２の底部に開口させ，洗浄
液供給回路６３の少なくとも一部を，貯留タンク７０側
が高く洗浄槽１２側が低くなるように傾斜した傾斜回路
部８３に形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，洗浄液が充填され
た洗浄槽内に被処理体を浸漬させて洗浄する，いわゆる
ウェット型の洗浄システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば，半導体デバイスの製造工程にお
いては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という）表面
のパーティクル，有機汚染物，金属不純物等のコンタミ
ネーションを除去するために洗浄システムが使用されて
いる。その中でもウェハを洗浄槽内の洗浄液に浸漬して
洗浄を行う洗浄システムは，ウェハに付着したパーティ
クルを効果的に除去できる長所がある。

【０００３】この洗浄システムは，連続バッチ処理を可
能とするため，例えば２５枚のウェハをキャリアから取
り出すローダと，このローダによって取り出されたキャ
リア２個分の５０枚のウェハを一括して搬送する搬送装
置と，この搬送装置によって搬送される５０枚のウェハ
を，各種の薬液を用いてバッチ式に洗浄するための洗浄
槽と，洗浄処理の終了したウェハを再びキャリア内に収
納させるアンローダを備えている。洗浄槽においては，
アンモニア水，フッ酸，過酸化水素水等の各種の薬液や
純水を用いた洗浄処理が行われるように構成されてい
る。

【０００４】そして，洗浄槽の周囲には薬液の貯留タン
クが設けられており，この貯留タンクにおいて所定の濃
度に調整した薬液を洗浄槽に供給し，ウェハを洗浄液中
に浸漬させることにより洗浄処理が行われる。また，薬
液を洗浄槽に供給する際に，急速に供給する事が要求さ
れている。その手段の１つとして，貯留タンクは洗浄槽
の上方に配置されており，例えば特開平４−１７１７２
５号などに開示されているように，洗浄槽に洗浄液を供
給する際には，貯留タンク中の洗浄液を洗浄槽上面の開
口部から自重によって下向きに落下させて供給する方法
が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のよう
に貯留タンク中の洗浄液を洗浄槽上面の開口部から直接
落下させて供給すると，洗浄液は槽底部に勢い良く衝突
し，泡を発生させながら徐々に洗浄槽内に充填されてい
く。このようにして洗浄液中に発生した泡は，洗浄槽の
内壁やウェハを支持するためのボートなどに付着して，
液面下に残ってしまう。そして，こうして液中に残った
泡は，ウェハを洗浄処理槽内に搬入した際の振動などに
よって処理槽内壁やボートから剥離して浮上し，その途
中でウェハの表面に付着する。

【０００６】こうして，ウェハの表面に泡が付着する
と，泡が付着した箇所については洗浄液による洗浄が十
分にできなくなってしまう。特に洗浄液としてフッ酸な
どを使用した場合は，洗浄液中に空気の泡が混入しやす
く，洗浄不良を生ずる恐れがある。その結果，ウェハに
エッチング等の処理を行う際に，その箇所においては酸
化膜等の薄膜のエッチングが不良になり，半導体デバイ
スの歩留まりの低下といった問題を引き起こしてしま
う。また，泡の付着はパーティクルの発生の原因にもな
りやすい。

【０００７】このように洗浄液中にウェハを浸漬させて
洗浄を行うウェット型の洗浄システムにおいては，処理
槽に充填された洗浄液中に空気の泡が混入することは極
力排除すべきである。しかし，例えば泡の発生を抑制す
るために，洗浄液の供給量を制御し，ゆっくりと洗浄槽
内に洗浄液を供給したのでは，供給時間が長くなり，洗
浄システムの稼働効率が低下してしまう。

【０００８】よって本発明の目的は，ウェハ如き被処理
体を洗浄液を用いて洗浄する洗浄システムにおいて，短
時間で，かつ空気を混入させずに洗浄槽に洗浄液を供給
できる手段を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１の発明は，洗浄液を貯留するための貯留タ
ンクと，洗浄液を充填されるための洗浄槽と，貯留タン
クから洗浄槽に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給回路
を備えた洗浄システムにおいて，前記貯留タンクを前記
洗浄槽よりも上方に配置し，前記洗浄液供給回路の出口
を前記洗浄槽の底部に開口させ，前記洗浄液供給回路の
少なくとも一部を，貯留タンク側が高く洗浄槽側が低く
なるように傾斜した傾斜回路部に形成したことを特徴と
する。

【００１０】この請求項１の洗浄システムによれば，洗
浄液を洗浄槽の底部から供給しているので，従来のよう
に槽上部から自重で落下させた場合に比べて，静かな状
態で洗浄液を供給することが可能となる。しかも，洗浄
液供給回路の一部を貯留タンク側が高く洗浄槽が低くな
るように傾斜した傾斜回路部に形成しているので，洗浄
液中に混入している泡が傾斜回路部の傾斜に沿って上昇
し，貯留タンク側に抜けることとなるので，たとえ貯留
タンク内の洗浄槽中に空気の泡が混入していたとして
も，その泡が洗浄槽内に流れ込むことを防ぐことができ
る。

【００１１】なお，洗浄槽内への泡の流れ込みをより確
実に防止するために，請求項２に記載したように，前記
洗浄液供給回路の出口近傍には気泡抜き回路を接続する
ことが好ましい。

【００１２】また，請求項３に記載したように，前記洗
浄液供給回路の出口の上方に邪魔板を配置することが好
ましい。このように洗浄液供給回路の出口の上方に邪魔
板を配置することにより，洗浄液を洗浄槽に供給する際
に，槽底部から勢い良く洗浄液が吹き上がってしまうこ
とを防ぐことができ，更に静かな状態で洗浄液を洗浄槽
内に供給することが可能となる。また，邪魔板の下面に
空気が溜まってしまわないように，邪魔板の下面は中央
から周囲に向かって次第に高くなるテーパー面に形成す
るのがよい。

【００１３】また，洗浄槽への洗浄液の供給速度を抑制
するためには，請求項４に記載したように，前記洗浄液
供給回路の途中に流量調整手段を配置することも有効で
ある。この場合，請求項５に記載したように流量調整手
段はオリフィス若しくは流量調整バルブとすることが好
ましい。

【００１４】更に，請求項６に記載したように，前記洗
浄液供給回路の入口を前記貯留タンクの底面に開口さ
せ，該入口の上方に空気の混入を防げるための邪魔板を
配置することが好ましい。このように構成すれば，たと
え洗浄槽へ洗浄液を供給する際に貯留タンク内に渦など
が発生しても，洗浄液供給回路の入口に空気が入り込み
にくくなる。この場合，請求項７に記載したように，前
記邪魔板の下方を中央から周囲に向かって次第に高くな
るテーパ面に形成するのが良い。そうすれば，邪魔板の
下面に空気が溜まることを防ぐことができる。更に，請
求項８に記載したように，前記貯留タンクの底面も，洗
浄供給回路の入口からタンク側面に向かって次第に高く
なるテーパ面に形成するのが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を，被処理体の一例としてのウェハＷを洗浄槽内にて
洗浄液中に浸漬させて洗浄するウェット型の洗浄システ
ム１に基づいて説明する。図１は，本発明の好ましい実
施の形態を説明するための洗浄システム１の斜視図であ
る。

【００１６】この洗浄システム１は，キャリアＣ単位で
搬入された洗浄前のウェハＷをキャリアＣから整列した
状態で取り出す動作を行う搬入・取出部２と，この搬入
・取出部２でキャリアＣから取り出された複数枚数の
（例えば，キャリアＣ２個分の５０枚の）ウェハＷを一
括してバッチ式に洗浄，乾燥する洗浄乾燥処理部３と，
この洗浄乾燥処理部３で洗浄，乾燥されたウェハＷをキ
ャリアＣに装填してキャリアＣ単位で搬出する装填・搬
出部４の三つの箇所に大別することができる。

【００１７】搬入・取出部２には，洗浄前のウェハＷを
例えば２５枚収納したキャリアＣを搬入して載置させる
搬入部５と，この搬入部５の所定位置に送られたキャリ
アＣを，隣接するローダ６へ一度に適宜数（例えば２
個）ずつ移送するための移送装置７が設けられている。

【００１８】この実施の形態においては，洗浄乾燥処理
部３には，搬入・取出部２側から装填・搬出部４側の順
に，後述する搬送装置３０のウェハチャック３６を洗浄
および乾燥するための洗浄槽１１，各洗浄液を用いてウ
ェハＷを洗浄し，更に純水を用いてリンス洗浄する洗浄
槽１２〜１７，搬送装置３２のウェハチャック３８を洗
浄および乾燥するための洗浄槽１８，および，各洗浄槽
１２〜１７で洗浄されたウェハＷを例えばＩＰＡ（イソ
プロピルアルコール）等で蒸気乾燥させるための乾燥槽
１９が配列されている。

【００１９】但し，ウェハチャック３６とウェハチャッ
ク３８の洗浄と乾燥を行う洗浄槽１１と洗浄槽１８およ
びウェハＷの乾燥を行う乾燥槽１９を除く各洗浄槽１２
〜１７の配列，組合わせはウェハＷに対する洗浄の種類
によって任意に組み合わせることができ，例えばある洗
浄槽を省略したり，逆に他の洗浄槽を付加することも可
能である。

【００２０】装填・搬出部４には，先に説明した搬入・
取出部２のローダ６と同様の構成を有するアンローダ２
０，搬入部５と同様の構成を有する搬出部２１，およ
び，移送装置７と同様の構成を有する移送装置（図示せ
ず）がそれぞれ設けられている。

【００２１】そして，洗浄乾燥処理部３の前面側（図１
における手前側）には，搬入・取出部２側から装填・搬
出部４側の順に，三つの搬送装置３０，３１，３２が配
列されており，これら各搬送装置３０，３１，３２は，
何れもガイド３３に沿って洗浄システム１の長手方向に
スライド移動自在に構成されている。各搬送装置３０，
３１，３２は，それぞれ対応するウェハチャック３６，
３７，３８を備えていて，各搬送装置３０，３１，３２
はそのウェハチャック３６，３７，３８によって所定枚
数のウェハＷ（例えばキャリアＣ二個分の５０枚のウェ
ハＷ）を一括して把持することが可能である。

【００２２】これらの内，搬入・取出部２側に位置する
搬送装置３０は，そのウェハチャック３６で所定枚数の
ウェハＷを保持してガイド３３に沿ってスライド移動す
ることにより，搬入・取出部２のローダ６にてキャリア
Ｃから取り出したウェハＷを一括して把持し，洗浄乾燥
処理部３の洗浄槽１２，１３，１４の順に搬送する。ま
た，中央に位置する搬送装置３１は，そのウェハチャッ
ク３７で所定枚数のウェハＷを保持してガイド３３に沿
ってスライド移動することにより，洗浄乾燥処理部３に
おいて洗浄槽１４，１５，１６，１７の順にウェハＷを
一括して搬送する。また，装填・搬出部４側に位置する
搬送装置３２は，そのウェハチャック３８で所定枚数の
ウェハＷを保持してガイド３３に沿ってスライド移動す
ることにより，洗浄乾燥処理部３において洗浄槽１７，
１９の順にウェハＷを一括して搬送し，更に，乾燥槽１
９から装填・搬出部４のアンローダ２０にウェハＷを一
括して搬送する。

【００２３】ここで，以上の搬送装置３０，３１，３２
は何れも概ね同様の構成を備えているので，ローダ６及
び洗浄槽１２，１３，１４の間でウェハＷを搬送する搬
送装置３０について代表して説明すると，搬送装置３０
のウェハチャック３６は，図２に示すように，例えばキ
ャリアＣ二つ分としての５０枚のウェハＷを一括して把
持する左右一対の把持部材４１ａ，４１ｂを備えてい
る。

【００２４】把持部材４１ａ，４１ｂは左右対称形であ
り，各把持部材４１ａ，４１ｂが一対の回動軸４２ａ，
４２ｂによって搬送装置３０の支持部４３に支持される
ことにより，把持部材４１ａ，４１ｂが左右対称に回動
して開脚，閉脚するように構成されている。この支持部
４３は，駆動機構４４によって上下方向（Ｚ方向）に移
動し，ウェハチャック３６自体は支持部４３に内蔵され
た図示しない駆動機構によって前後方向（Ｙ方向）に移
動自在に構成されている。また，駆動機構４４自体は，
図１に示した搬入・取出部２，洗浄乾燥処理部３および
装填・搬出部４の長手方向（Ｘ方向）に沿って移動自在
な搬送ベース４５の上部に取り付けられている。そして
支持部４３内に設けられたモータなどの駆動体（図示せ
ず）によって，回動軸４２ａ，４２ｂは，図２中に示さ
れるθ方向に往復回動自在となるように構成されてい
る。また，支持部４３自体の角度も水平面内において微
調整できるように構成されている。

【００２５】回動軸４２ａ，４２ｂには把持部材４６
ａ，４６ａ，４６ｂ，４６ｂの各上端部が固着され，こ
れら支柱４６ａ，４６ａの下端部間および支柱４６ｂ，
４６ｂの下端部間には上下２段に把持棒４７ａ，４７
ｂ，４８ａ，４８ｂが平行に渡されている。各把持棒４
７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂの表面には，ウェハＷの
周縁部が挿入される把持溝が例えば５０本ずつ形成され
ている。そして，前述したように，回転軸４２ａ，４２
ｂの回動に伴って把持部材４１ａ，４１ｂを閉脚させる
ことにより，例えば５０枚のウェハＷの周縁部を各把持
棒４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂの把持溝にそれぞれ
嵌入させ，各ウェハＷ同士を所定の等間隔に保ちつつ立
てた状態で整列させて一括把持するようになっている。
そして，こうして複数枚のウェハＷを一括して把持した
状態で上下方向（Ｚ方向）および長手方向（Ｘ方向）の
所望の位置に搬送することが可能なように構成されてい
る。

【００２６】なお，搬送装置３０について代表して説明
したが，その他の搬送装置３１，３２およびそれらのウ
ェハチャック３７，３８も，搬送装置３０およびウェハ
チャック３６と同一の構成を有しており，同様に例えば
５０枚のウェハＷを一括して把持し，搬送するように構
成されている。

【００２７】一方，ウェハチャック３６とウェハチャッ
ク３８の洗浄と乾燥を行う洗浄槽１１と洗浄槽１８を除
く他の各洗浄槽１２〜１７の底部には，各槽内でウェハ
Ｗを同士を所定の等間隔に保ちつつ立てた状態で整列さ
せて保持するための保持具となるボート５１がそれぞれ
設置されている。ここで，各洗浄槽１２〜１７の底部に
は，何れも同一の構造を有するボート５１が設けられて
いるので，図２を基にして洗浄槽１２に設置されている
ボート５１について代表して説明する。このボート５１
は，洗浄槽１２内に垂設された一対の支持体５２，５
２’の下端に渡って水平に取り付けられた三本の平行な
保持棒５３，５４，５５を備えている。これら保持棒５
３，５４，５５の内，中央の保持棒５４の高さが最も低
く，左右の保持棒５３，５５は保持棒５４を中心に対称
の位置に，かつ，保持棒５４よりも高い位置に配置され
ている。これら保持棒５３，保持棒５４，および保持棒
５５の表面には，ウェハＷの周縁部が挿入される保持溝
がそれぞれ５０個ずつ形成されている。これらの保持溝
同士の間隔（溝ピッチ）も何れも前後方向（Ｙ方向）に
等しくなるように所定の距離に配置されている。

【００２８】そして，前述のウェハチャック３６によっ
て一括して把持された５０枚のウェハＷは，搬送装置３
０の駆動機構４４による支持部４３の下降に伴って洗浄
槽１２内に挿入され，５０枚のウェハＷの下端がボート
５１の保持棒５３，５４，５５の保持溝にそれぞれ嵌入
すると，搬送装置３０の駆動機構４４による支持部４３
の下降が停止するように構成されている。こうして，５
０枚のウェハＷはボート５１の保持棒５３，５４，５５
の保持溝によって互いに所定の間隔を保ちつつ一括して
保持された状態となる。そして，ウェハチャック３６は
回動軸４２ａ，４２ｂの回動により把持部材４１ａ，４
１ｂを開脚し，ウェハＷの把持状態を開放する。こうし
てウェハＷが洗浄槽１２に載置される。その後，搬送装
置３０の駆動機構４４による支持部４３の上昇に伴って
ウェハチャック３６は退避し，ボート５１上に受け渡さ
れたウェハＷに対する所定の処理が行われる。

【００２９】また，後述するように洗浄槽１２における
所定の処理が終了すると，再び搬送装置３０の駆動機構
４４による支持部４３の下降に伴ってウェハチャック３
６が洗浄槽１２内に挿入される。そして，回動軸４２
ａ，４２ｂの回動により把持部材４１ａ，４１ｂが閉じ
られる。次にボート５１の保持棒５３，５４，５５上に
保持された５０枚のウェハＷを一括して把持する。その
後，支持部４３が上昇することによってウェハチャック
３６が洗浄槽１２内から上方に退避し，それに伴い５０
枚のウェハＷは一括して洗浄槽１２から取り出され，次
の洗浄槽１３に搬出される。

【００３０】なお，洗浄槽１２以外の各洗浄槽１３〜１
７にも，以上に説明したボート５１と同様のものが設置
されており，上記と同様に，各洗浄槽１３〜１７におい
ても，５０枚のウェハＷを一括して保持できるように構
成されている。

【００３１】次に図３〜図６を参照しながら，本発明の
実施の形態にかかる洗浄システム１の各洗浄槽１２〜１
７の構成について，フッ酸を使用してウェハＷを洗浄
し，更に純水を用いてウェハＷをリンス洗浄する洗浄槽
１２を代表として説明する。

【００３２】図３に示すように，洗浄槽１２はウェハＷ
を収納するのに充分な大きさを有する箱形の内槽６０と
外槽６１から構成されている。内槽６０の上面は開口し
ており，この上面の開口部を介してウェハＷが内槽６０
の内部に挿入される。外槽６１は，内槽６０の上端から
オーバーフローした洗浄液を受けとめるように，内槽６
０の開口部を取り囲んで装着されている。

【００３３】図４に示すように，内槽６０の底部６２に
は，洗浄槽１２に向けて洗浄液を供給するための洗浄液
供給回路６３の出口６４が開口しており，この出口６４
を介して内槽６０の底部６２から洗浄液が供給されるよ
うになっている。また，洗浄液供給回路６３の出口６４
の上方には，洗浄液の吹き出しを妨げるための邪魔板６
５が配置されている。図示の例では，円盤形状をなす邪
魔板６５を複数本の支柱６６によって出口６４の上方に
所定の隙間を空けた状態で支持し，これにより，洗浄液
供給回路６３の出口６４から供給される洗浄液を邪魔板
６５の下面に衝突させ，図４中の矢印６７のように，支
柱６６の隙間から洗浄液を迂回させて内槽６０内に供給
することにより，洗浄液の吹き出しを妨げる構成になっ
ている。この邪魔板６５の下面は，空気の滞留を防ぐた
めに，中央から周囲に向かって次第に高くなるテーパー
面に形成されている。

【００３４】図５に示すように，洗浄液を貯留するため
の貯留タンク７０が洗浄槽１２よりも上方に配置されて
いる。この貯留タンク７０には，弁７１を介してフッ酸
原液を供給する薬液供給回路７２が設けられおり，ま
た，後述する弁７３を備えた純水供給回路７４によって
純水が貯留タンク７０に供給されるようになっている。
そして，弁７１，７３が開くことによって，それぞれの
供給回路７３，７４から供給されたフッ酸原液と純水を
この貯留タンク７０にて混合することにより，所定の濃
度の洗浄液が調整される。前述の洗浄液供給回路６３の
入口７５は，この貯留タンク７０の底面に開口してお
り，貯留タンク７０と洗浄槽１２の段差を利用して貯留
タンク７０内の洗浄液が自重で落下することにより，洗
浄液が洗浄槽１２の内槽６０内に供給されるように構成
されている。

【００３５】ここで図６に示すように，洗浄液供給回路
６３の入口７５は，貯留タンク７０の底面７６に開口さ
れており，この貯留タンク７０の底面７６は，洗浄液供
給回路６３の入口７５から貯留タンク７０側面に向かっ
て次第に高くなるテーパー面に形成されている。また，
この洗浄液供給回路６３の入口７５の上方には，洗浄液
供給回路６３への空気の混入を防げるために邪魔板７７
が配置されている。この邪魔板７７の下面も，先に説明
した邪魔板６５と同様に中央から周囲に向かって次第に
高くなるテーパ面に形成されている。即ち，上述のよう
に貯留タンク７０と洗浄槽１２の段差を利用することに
より，洗浄液を自重で落下させて洗浄槽１２に供給して
いるので，供給の際には図７に示すように，洗浄液の落
下に伴って貯留タンク７０内の洗浄液に渦７８が発生す
る。邪魔板７７が無い場合には，渦７８があまり大きく
なると，渦７８の下端７９が洗浄液供給回路６３の入口
７５にまで達し，それに伴って空気８０が洗浄液供給回
路６３内に洗浄液と一緒に流入してしまう恐れがある。
そこで図示の例においては，洗浄液供給回路６３の入口
７５の上方に所定の間隔をあけて支柱８１で支持される
邪魔板７７を配置し，図６中の矢印８２で示すように，
支柱８１の隙間から洗浄液を迂回させて洗浄液供給回路
６３内に流入させることにより，そのような渦７８の発
生を抑えて洗浄液供給回路６３への空気の流入を防いで
いる。

【００３６】図５に示すように，洗浄液供給回路６３の
一部は，貯留タンク７０側が高く洗浄槽１２側が低くな
るように傾斜した傾斜回路部８３に形成されている。こ
のように洗浄液供給回路６３の一部を傾斜回路部８３に
形成することにより，前述のように貯留タンク７０内の
洗浄液を洗浄槽１２の内槽６０内に供給する際に，洗浄
液中に混入している泡を傾斜回路部８３の傾斜に沿って
上昇させ，貯留タンク７０側に抜けるように構成してい
る。

【００３７】また図示の例では，洗浄液供給回路６３に
おいて傾斜回路部８３の上流側に，貯留タンク７０から
洗浄槽１２の内槽６０内へ洗浄液を供給する際の流量を
調整する手段として流量調整バルブ８５が配置されてい
る。なお，この流量調整バルブ８５の代わりにオリフィ
スを洗浄液供給回路６３の途中に配置して洗浄液の供給
速度を抑制するように構成しても良い。

【００３８】また，図示の例では，洗浄液供給回路６３
において傾斜回路部８３の途中に，弁８６，８７が順に
配置しているバイパス回路８８が接続されている。この
バイパス回路８８には，弁８６と弁８７の途中に戻し回
路９０が接続されている。この戻し回路９０には，ポン
プ９１，ダンパ９２，ヒータ９３，フィルタ９４，三方
弁９５が順に配置されている。そして，弁８６を切換操
作することによって，貯留タンク７０から洗浄液供給回
路６３及びバイパス回路８８の一部に流入した洗浄液
を，洗浄槽１２側に流さずに，ポンプ９１の稼働によっ
て戻し回路９０から再び貯留タンク７０内に戻すことが
できるように構成されている。なお，このように戻し回
路９０を経て洗浄液を貯留タンク７０内に戻す際に，ヒ
ータ９３によって洗浄液が所定の温度に維持又は昇温さ
れ，更にフィルタ９４によって洗浄液中の不純物が除去
されるようになっている。

【００３９】また，バイパス回路８８は，弁８７を介し
て洗浄槽１２の外槽６１に至る循環回路１００に接続さ
れている。また，戻し回路９０に設けられている三方弁
９５には洗浄槽１２の内層６０内に設けられた後述する
ジェットノズル１０１との間を結ぶ循環回路１０２が接
続されている。そして，弁８６を閉じ弁８７を開けた状
態で三方弁９５を切換操作することによって，洗浄槽１
２において内槽６０から外槽６１にオーバーフローした
洗浄液を循環回路１００からバイパス回路８８の一部を
経て戻し回路９０に流入させ，ポンプ９１，ダンパ９
２，ヒータ９３，フィルタ９４の順に流して調温及び清
浄化させた後，循環回路１０２に流入させるようになっ
ている。そして，このようにして循環回路１０２に流入
させた洗浄液を，ジェットノズル１０１を経て再び洗浄
槽１２の内槽６０内に循環供給する構成になっている。

【００４０】前記ジェットノズル１０１は，図８に示す
ように，洗浄槽１２の下方に対をなして配置されてい
る。図９に示すように，ジェットノズル１０１は円筒形
状を有しており，その周面に穿設された複数の吹き出し
孔１０３から，保持棒５３，５４，５５上に保持された
ウェハＷの表面に向かって洗浄液又は純水を噴射するよ
うに構成されている。

【００４１】また，循環回路１０２の途中には三方弁１
０６を介して純水供給回路１０７が接続されている。こ
の三方弁１０６の切換操作により，純水供給回路１０７
から供給された純水を，循環回路１０２の一部及びジェ
ットノズル１０１を経て洗浄槽１２の内槽６０内に供給
できる構成になっている。これにより，１つの洗浄槽に
て薬液洗浄工程と水洗洗浄工程を行うことができるよう
になっている。

【００４２】また，図示の例では，洗浄液供給回路６３
において傾斜回路部８３の最下流側に三方弁１１０が設
けられている。この三方弁１１０は，内槽６０の底部６
２に開口している洗浄液供給回路６３の出口６４の近傍
に配置されており，この三方弁１１０には泡抜き回路１
１１が接続されている。そして，貯留タンク７０内の洗
浄液を洗浄槽１２の内槽６０内に供給する際には，予め
三方弁１１０を切換操作し，泡抜き回路１１１の途中に
設けられている弁１１２を開くことにより，洗浄液供給
回路６３中に残った気泡を泡抜き回路１１１側に抜き出
して取り除くことができるように構成されている。

【００４３】また，バイパス回路８８の途中には先に述
べた弁７３を介して純水供給回路７４が接続されてい
る。この弁７３の切換操作により，純水供給回路７４か
ら供給された純水を，バイパス回路８８の一部及び戻し
回路９０に流入させポンプ９１の稼働によって戻し回路
９０から貯留タンク７０内に供給することができるよう
に構成されている。

【００４４】更に，バイパス回路８８の途中には，内槽
６０内から洗浄液を排液するためにドレイン回路１１５
が接続されており，前記三方弁１１０を切換操作し，こ
のドレイン回路１１５の途中に設けられている弁１１６
を開くことによって，内槽６０内から洗浄液供給回路６
３の一部及びドレイン回路１１５を経て洗浄液を排液で
きるように構成されている。同様に，循環回路１００の
途中には，外槽６１内から洗浄液を排液するためにドレ
イン回路１１７が接続されており，このドレイン回路１
１７の途中に設けられている弁１１８を開くことによっ
て，外槽６１内から循環回路１００の一部及びドレイン
回路１１７を経て洗浄液を排液できるように構成されて
いる。

【００４５】なお，その他の洗浄槽１３〜１７も洗浄槽
１２と同様に構成して，各洗浄槽１３〜１７内において
種々の薬液によってウェハＷを洗浄し，更に純水によっ
てリンス洗浄するようにしても良い。

【００４６】さて，以上のように構成された図１の洗浄
システム１におけるウェハＷの処理工程を説明する。ま
ず，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていないウ
ェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣを搬入・
取出部２の搬入部５に載置する。そして，この搬入部５
に載置されたキャリアＣを移送装置７によって隣接する
ローダ６へ移送する。ローダ６では，例えばキャリアＣ
二個分の５０枚のウェハＷをキャリアＣから取り出し，
更にオリフラ合わせした状態で５０枚のウェハＷを整列
待機させる。

【００４７】続いて，既に洗浄槽１１において洗浄およ
び乾燥処理された搬送装置３０のウェハチャック３６
が，ローダ６に整列している待機状態のウェハＷの上方
に移動し，その整列されたウェハＷをウェハチャック３
６により５０枚単位で一括して把持する。そして，それ
らウェハＷを先ず洗浄槽１２，１３，１４に順次搬送す
る。こうして，ウェハＷ表面に付着している有機汚染
物，パーティクル等の不純物質を除去するための洗浄を
行う。

【００４８】ここで，代表して処理槽１２での洗浄処理
を説明すると，先ず，搬送装置３０のウェハチャック３
６によってウェハＷが処理槽１２内へ搬入される前に，
予め，処理槽１２の内槽６０内への洗浄液の充填が行わ
れる。即ち，最初に，薬液供給回路７２と純水供給回路
７４により貯留タンク７０にフッ酸原液と純水がそれぞ
れ供給され，それらを混合することにより，貯留タンク
７０にて所定の濃度の洗浄液が調整される。次いで流量
調整バルブ８５を開き，この貯留タンク７０にて調整し
た洗浄液を洗浄液供給回路６３内に流入させる。この場
合，弁８６を閉じることによって洗浄液供給回路６３に
流入した洗浄液を戻し回路９０側に流し，ポンプ９１の
稼働で再び貯留タンク７０内に戻すようにする。そし
て，このように戻し回路９０を経て洗浄液を貯留タンク
７０内に戻す際に，ヒータ９３によって洗浄液を加熱
し，更にフィルタ９４によって濾過する。こうして貯留
タンク７０内に蓄えられた洗浄液を所定の温度に調温す
ると共に清浄化させる。

【００４９】次に，三方弁１１０を切換操作し，貯留タ
ンク７０内の洗浄液を自重で落下させて，洗浄槽１２の
内槽６０内に供給する。なお，前記戻し回路９０を利用
した循環工程を通さずそのまま貯留タンク７０から洗浄
槽１３内に供給しても良い。この供給に先だって，予め
三方弁１１０を切換操作し，泡抜き回路１１１と洗浄液
供給回路６３を連通させることにより，洗浄液供給回路
６３中に残った空気を泡抜き回路１１１側に抜き出して
除去しておく。そして，この泡抜き作業を行った後，三
方弁１１０を切換操作して洗浄液供給回路６３を内層６
０と連通させることにより，内槽６０内への洗浄液の供
給を開始する。なお，このように貯留タンク７０内の洗
浄液を洗浄槽１２の内槽６０内に供給するに際しては，
貯留タンク７０底面の洗浄液供給回路６３の入口７５に
おいては，邪魔板７７が配置されているので，図７で説
明した渦７８の下端７９が洗浄液供給回路６３の入口７
５に達することが妨げられ，これにより，図６で説明し
たように洗浄液供給回路６３への空気の流入が防がれ
る。また，洗浄液供給回路６３の一部が傾斜回路部８３
に形成されているので，洗浄液供給回路６３を経て洗浄
槽１２の内槽６０内に洗浄液を供給している間に，洗浄
液中に混入している泡が傾斜回路部８３の傾斜に沿って
上昇して貯留タンク７０側に抜けることとなり，これに
より泡抜きが行われる。更に，内槽６０の底部６２に開
口している洗浄液供給回路６３の出口６４においては，
邪魔板６５が配置されているので，図４で説明したよう
に，洗浄液供給回路６３の出口６４から供給された洗浄
液が邪魔板６５の下面に衝突して，支柱６６の隙間から
迂回した状態で内槽６０内に供給されることとなり，洗
浄液の吹き出しを妨げることができる。こうして，気泡
の混入のない洗浄液が洗浄槽１２の内槽６０内に供給さ
れ，内槽６０が洗浄液によって充填された状態になる。
なお，貯留タンク７０内の洗浄液があまり勢い良く落下
してしまわないように，特に洗浄液の供給当初において
は，流量調整バルブ８５を適宜調整することにより，洗
浄液の流量調整を行うことが好ましい。つまり，供給当
初の洗浄液の供給量を抑えてある程度の洗浄液を洗浄槽
１２内に充填させ，槽内に適当な量の洗浄液が充填され
た時点において，流量調整バルブ８５を全開にし，残り
の洗浄液の供給を素早く行うようにするのが良い。

【００５０】こうして，洗浄液が洗浄槽１２の内槽６０
内に供給された後，図２で説明した搬送装置３０のウェ
ハチャック３６で把持された５０枚のウェハＷが一括し
て下降し，洗浄槽１２の内槽６０内に搬入される。こう
して５０枚のウェハＷを内槽６０内のボート５１上に整
列した状態で受け渡した後，ウェハチャック３６はウェ
ハＷの把持状態を開放し，更に，ウェハチャック３６は
洗浄槽１２の上方に退避する。

【００５１】次に，循環回路１００，１０２による洗浄
液の循環が開始される。即ち，弁８７が開かれ，戻し回
路９０に設けられた弁９５が切換操作され，洗浄槽１２
において内槽６０から外槽６１にオーバーフローした洗
浄液が循環回路１００から戻し回路９０に流入する状態
に切り替えられる。そして，洗浄液をポンプ９１，ダン
パ９２，ヒータ９３，フィルタ９４の順に流して調温及
び清浄化させた後，再び循環回路１０２に流入させ，ジ
ェットノズル１０１を経て再び洗浄槽１２の内槽６０内
に洗浄液を循環供給する。図８で説明したようにジェッ
トノズル１０１から噴射した薬液により，内槽６０内に
洗浄液の上昇流を形成させ，ボート５１上に保持された
ウェハＷの表面にまんべんなく洗浄液を供給することに
より，均一な洗浄を行う。

【００５２】この洗浄液による洗浄を終了し，弁８７が
閉じられる。その後，ウェハＷのリンス洗浄が開始す
る。即ち，循環回路１０２に設けられた三方弁１０６が
切換操作され，これにより，純水供給回路１０７から供
給された純水が，循環回路１０２の一部及びジェットノ
ズル１０１を経て洗浄槽１２の内槽６０内に供給され
る。また，弁１１８を開くことによって，純水の供給に
よりオーバーフローした洗浄液は，循環回路１００から
戻し回路９０には流れず下方のドレイン回路１１７を経
て排液される。その後，洗浄槽１２内は洗浄液から純水
に置換され，内槽６０から外槽６１にオーバーフローし
た純水は，同様に循環回路１００から戻し回路９０には
流れず下方のドレイン回路１１７を経て排液される。

【００５３】こうして，例えば内槽６０内のリンス液の
比抵抗値が所定の値に達することによって洗浄槽１２に
おける洗浄処理が終了すると，搬送装置３０のウェハチ
ャック３６が洗浄槽１２の内槽６０内に下降し，ボート
５１上に保持された５０枚のウェハＷを一括して把持し
て上昇する。こうして５０枚のウェハＷを一括して処理
槽１２の内槽６０内から取り出し，次の洗浄槽１３へ搬
送しする。そして，以後各洗浄槽１３〜１７においても
同様の洗浄処理が順次行われていく。そして，最後にウ
ェハＷは乾燥槽１９において乾燥され，装填・搬出部４
を介してキャリアＣ単位で装置外に搬出される。

【００５４】なお，本発明の実施の形態では，ウェハＷ
の搬入前に予め洗浄液を洗浄槽１２に供給した場合につ
いて説明を行ったが，洗浄液の代わりに純水が洗浄槽１
２に予め供給されている場合がある。この場合には，ウ
ェハＷを洗浄槽１２に搬入した後に，三方弁１１０を切
換操作して内槽６０内と洗浄液供給回路６３を連通さ
せ，弁１１６を開くことにより，内槽６０内の純水を洗
浄液供給回路６３の一部及びドレイン回路１１５を経て
純水が排液し，外槽６１内の純水は弁１１８を開いて循
環回路１００の一部及びドレイン回路１１７を経て排液
し，この純水の排液後に貯留タンク７０から洗浄液を供
給する。

【００５５】かくして，この実施の形態の洗浄システム
１によれば，処理槽１２の内槽６０内における洗浄液中
への空気の混入を確実に防ぐことができ，その結果，洗
浄不良が減少し，半導体デバイスの製造における歩留ま
りを向上させることができる。なお，洗浄液としてフッ
酸を用いて洗浄を行う洗浄槽１２について主たる説明を
行ったが，本発明は，例えば他の洗浄処理等を行う洗浄
槽１３〜１７にも同様に適用でき，更に，その他の各種
処理液を用いて処理を行う方法や装置に適応させること
が可能である。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば，洗浄液中へ空気の混入
を防ぐことにより，洗浄処理などの処理不良を大幅に減
少させることが可能となる。従って，本発明によれば被
処理体の処理を円滑に行うことができ，例えば，半導体
デバイスの製造における歩留まりを向上させることがで
きるようになる。

【図面の詳細な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる洗浄システムの斜
視図である。

【図２】搬送装置を拡大して示す斜視図である。

【図３】処理槽を概略的に示す斜視図である。

【図４】洗浄槽の断面図である。

【図５】洗浄液供給回路の配管図である。

【図６】貯留タンクの断面図である。

【図７】洗浄液の供給時における，邪魔板がない場合の
貯留タンクの断面図である。

【図８】洗浄槽の内槽の構成を概略的に示す断面図であ
る。

【図９】ジェットノズルの斜視図である。

【符号の説明】

Ｗ ウェハ １ 洗浄システム １２ 洗浄槽 ６３ 洗浄液供給回路 ６４ 洗浄液供給回路の出口 ６５ 邪魔板 ７０ 貯留タンク ７１ 洗浄液供給回路の入口 ７６ 貯留タンクの底面 ７７ 邪魔板 ８３ 傾斜回路部 ８５ 流量調整バルブ １１１ 泡抜き回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液を貯留するための貯留タンクと，
   洗浄液を充填されるための洗浄槽と，貯留タンクから洗
   浄槽に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給回路を備えた
   洗浄システムにおいて，前記貯留タンクを前記洗浄槽よ
   りも上方に配置し，前記洗浄液供給回路の出口を前記洗
   浄槽の底部に開口させ，前記洗浄液供給回路の少なくと
   も一部を，貯留タンク側が高く洗浄槽側が低くなるよう
   に傾斜した傾斜回路部に形成したことを特徴とする洗浄
   システム。
2. 【請求項２】 前記洗浄液供給回路の出口近傍に気泡抜
   き回路を接続したことを特徴とする請求項１に記載の洗
   浄システム。
3. 【請求項３】 前記洗浄液供給回路の出口の上方に邪魔
   板を配置し，該邪魔板の下面を中央から周囲に向かって
   次第に高くなるテーパー面に形成したことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の洗浄システム。
4. 【請求項４】 前記洗浄液供給回路の途中に流量調整手
   段を配置したことを特徴とする請求項１，２又は３の何
   れかに記載の洗浄システム。
5. 【請求項５】 前記流量調整手段がオリフィス若しくは
   流量調整バルブであることを特徴とする請求項４に記載
   の洗浄システム。
6. 【請求項６】 前記洗浄液供給回路の入口を前記貯留タ
   ンクの底面に開口させ，該入口の上方に空気の混入を妨
   げるための邪魔板を配置したことを特徴とする請求項
   １，２，３，４又は５の何れかに記載の洗浄システム。
7. 【請求項７】 前記邪魔板の下面を中央から周囲に向か
   って次第に高くなるテーパ面に形成したことを特徴とす
   る請求項６に記載の洗浄システム
8. 【請求項８】 前記貯留タンクの底面を，前記洗浄液供
   給回路の入口からタンク側面に向かって次第に高くなる
   テーパー面に形成したことを特徴とする請求項１，２，
   ３，４，５，６又は７の何れかに記載の洗浄システム。