JPH10284457A

JPH10284457A - 洗浄システム

Info

Publication number: JPH10284457A
Application number: JP10249597A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kumagai; 佳夫熊谷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄液雰囲気の漏出を効果的に抑えることが
できる，清浄度が高い洗浄システムを提供する。【解決手段】洗浄ユニット４０内の上方空間を搬送装
置１１の操作用開口８２とカバー７０内の雰囲気を排気
する排気口１００，１０１を設けたカバー７０で覆い，
カバー７０内の雰囲気が漏れ出ないように操作用開口８
２に気流を設け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
た洗浄槽内に半導体用ウェハや液晶用ガラス基板等の被
処理体を浸漬させて洗浄する，洗浄システムに関するも
のである。

【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
洗浄を行うウェット洗浄システムは，洗浄液の組成や組
み合わせを変えることで，複数の種類のコンタミネーシ
ョンやウェハに付着したパーティクルを効果的に除去で
きるため，幅広く使用されている。

【０００３】かようなウェット洗浄システムにおける薬
液成分を主体とした洗浄処理では，洗浄液が気化し，薬
液成分を含んだ洗浄液雰囲気が洗浄槽上方に発生する。
発生した洗浄液雰囲気は，装置部材の隙間から洗浄シス
テム内部全体やクリーンルームに拡散していく恐れがあ
る。その結果，例えばアルカリ系と酸系の洗浄液雰囲気
が相互に反応して塩などのクロスコンタミネーションが
発生し，ウェハや装置部材等に付着して汚染の原因にな
ってしまう。

【０００４】そこで，従来この問題に対する解決手段と
して，例えば特公平６−５６７１号が知られている。特
公平６−５６７１に開示された洗浄システムは，洗浄槽
上方の一部分をカバーで覆い，少なくともこのカバーの
一部には，ウェハの搬入出に伴う搬送装置の操作用開口
が設けられている。また，天井部分には，通気性を有す
るメッシュ板，パンチプレート等の材料が配置されてい
る。そして，洗浄槽上方空間に差圧を生じさせ，カバー
を境界にして，カバー内部が負圧となってカバー外部が
正圧となるように形成されている。そして，洗浄槽より
発生した洗浄液雰囲気は，負圧空間に形成されているカ
バー内部から正圧空間に漏れ出ることはなく，洗浄槽上
方の側壁に備えられた排気口から吸引され，洗浄液雰囲
気が排気されるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，ウェット式
の洗浄処理では，所定の処理温度に加熱した洗浄液を使
用することにより，常温の洗浄液を使用した場合に比べ
て高い洗浄能力で効率の良い洗浄を行っている。例え
ば，薬液成分として硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）と過酸化水素水
（Ｈ₂Ｏ₂）を混合した洗浄液（ＳＰＭ）で有機物を洗浄
する場合には，約１００℃〜１５０℃程度に加熱した洗
浄液が使用されている。また，薬液成分としてアンモニ
ア（ＮＨ₄ＯＨ）と過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）を混合した
洗浄液（ＡＰＭ）でパーティクルや金属などを洗浄する
場合には，約４０℃〜９０℃程度に加熱した洗浄液が使
用されている。また，薬液成分として塩酸（ＨＣｌ）と
過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）を混合した洗浄液（ＨＰＭ）で
金属などを洗浄する場合には，約５０℃〜９０℃程度に
加熱した洗浄液が使用されている。

【０００６】常温の状態に比べ，加熱された洗浄液を使
用する場合は，加熱により洗浄液が気化し，比較的勢い
のある上昇気流が発生する。ここで，従来の洗浄システ
ムでは，負圧空間と正圧空間は天井板を介して雰囲気が
連通しているので，上昇気流がそのまま負圧空間から正
圧空間に漏出しやすい。その後，薬液雰囲気が洗浄シス
テム内部に拡散してく恐れがある。

【０００７】また，洗浄終了後，ウェハを洗浄槽から持
ち上げた直後では，ウェハ及びウェハ把持部の表面に多
量の洗浄液が付着している。そのため，搬送装置はウェ
ハを引き上げてから即座に移動せずに，そのまま洗浄槽
の上方空間で例えば５秒間ほど待機し，洗浄液の水滴を
自重落下作用でウェハ及びウァハ把持部の表面から払拭
させている。この待機している間，今まで加熱された洗
浄液中に浸漬されていたウェハ表面及び洗浄液中に介入
したウェハ把持部表面からは，薬液成分を含んだ多量の
洗浄液雰囲気が発生する。このように発生した洗浄液雰
囲気は，上昇気流となって天井板を通り抜けて正圧空間
へ漏出していき，洗浄システム全体に拡散していく恐れ
がある。このように，従来の洗浄システムでは，薬液雰
囲気の密閉性は完全には期し難く，洗浄液雰囲気の漏出
を招く可能性がある。

【０００８】そして，半導体デバイスの微細化技術の発
展と更なる集積化の要望により，少なくとも０．０５μ
ｍレベルのパーティクルを制御することが必要となって
きた。これは大気中の洗浄液雰囲気に換算すれば最低で
も２０ｐｐｔ程度の濃度に抑えることを意味する。しか
し，従来の洗浄システムでは，洗浄槽の上方空間での差
圧制御は１００ｐｐｔ程度の洗浄液雰囲気に抑えるのが
限界であり，２０ｐｐｔ程度の清浄度に洗浄システム内
部を維持することは困難である。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり，洗浄液雰囲気の漏出を効果的に抑えることができ
る，清浄度が高い洗浄システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の発明に
あっては，被処理体を洗浄するための洗浄液が充填され
た洗浄槽と，洗浄槽内への被処理体の搬入及び洗浄槽内
からの被処理体の搬出を行う搬送装置を備えた洗浄シス
テムにおいて，前記洗浄槽上方の空間を覆うカバーを設
けると共に，該カバー内の雰囲気を排気する排気口を設
け，かつ，該カバーの少なくとも一部に前記被処理体の
搬入出に伴う搬送装置の操作用開口を形成すると共に，
この操作用開口を介して前記カバー内の雰囲気が外部に
漏れ出ないようにするための気流を設けたことを特徴と
する。

【００１１】この請求項１の洗浄システムによれば，洗
浄槽上方の空間がカバーによって覆われているので，洗
浄液の雰囲気が外部に漏れ出る心配がなく，カバー内の
洗浄液雰囲気を排気口から漏れなく排気することが可能
である。また，カバーには操作用開口が形成されている
ので，被処理体の搬入出に伴う搬送装置の稼働などは一
切妨げず，しかも，この操作用開口から洗浄液雰囲気が
カバー外に漏れ出ることは，気流によって防ぐことがで
きる。

【００１２】この請求項１の洗浄システムにおいて，請
求項２に記載したように，前記洗浄槽を複数配列した洗
浄ユニットを構成し，前記カバーによりユニット内の各
洗浄槽の上方空間を一体的に覆う構成とすることができ
る。また，請求項３に記載したように，前記被処理体の
搬入出に伴う搬送装置の操作用開口の上方には，前記カ
バーの天井板から垂設される側面板を配置し，更に請求
項４に記載したように前記側面板と平行にノズル板を設
けることが好ましい。そうすれば，これら側面板とノズ
ル板との間に形成される気流経路に沿って下向きに流れ
る気流により，操作用開口を介してカバー内の雰囲気が
外部に漏れ出ることを有効に防止できるようになってい
る。また，請求項５に記載したように，前記カバーの側
面の一部を開閉自在なシャッタで構成することもでき
る。なお，前記排気口は，請求項６に記載したように，
カバー側面の上方に配置することが好ましい。更に，請
求項７に記載したように，前記気流がフィンフィルタユ
ニットを通して供給される構成にすると良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て説明すると，本実施形態はキャリア単位でのウェハの
搬入，洗浄，乾燥，キャリア単位での搬出までを一貫し
て行うように構成された洗浄システムとして構成された
ものである。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。

【００１４】この洗浄システム１は，洗浄前のウェハＷ
をキャリアＣ単位で搬入して洗浄に付するまでの動作を
行う搬入部２と，この搬入部２から搬出されたウェハＷ
の洗浄，乾燥が行われる洗浄乾燥処理部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
単位で搬出する搬出部４の三つの箇所に大別することが
できる。

【００１５】搬入部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載置部
５と，この載置部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。

【００１６】洗浄乾燥処理部３には，その前面側（図１
における手前側）に，３つの搬送装置１１，１２，１３
が配列されており，これら各搬送装置１１，１２，１３
は，それぞれ所定の距離分，洗浄システム１の長手方向
に沿ってスライド自在である。各搬送装置１１，１２，
１３には，それぞれ対応するウェハチャック１４，１
５，１６が装備されており，これら搬送装置１１，１
２，１３のウェハチャック１４，１５，１６によって，
キャリアＣの２つ分のウェハＷ（例えば５０枚）を一括
して保持して移動することで，搬入部２から洗浄乾燥処
理部３，搬出部４の順にウェハＷを一括して搬送するこ
とが可能である。

【００１７】前記した搬出部４には，ローダ６と同一構
成のアンローダ（図示せず）と，載置部５と同一構成の
搬出部８，及び移送装置７と同一構成の移送装置（図示
せず）が各々設けられている。

【００１８】洗浄乾燥処理部３には，ローダ６側から順
に，搬送装置１１のウェハチャック１４を洗浄，乾燥す
るためのチャック洗浄・乾燥槽２１，ウェハＷ表面に付
着している不純物質に対して薬液成分を主体とした洗浄
液による洗浄処理をする洗浄槽２２，更にウェハを純水
によって洗浄する洗浄槽２３を備えた洗浄ユニット４０
が構成されている。同様に，搬送装置１２のウェハチャ
ック１５を洗浄，乾燥するためのチャック洗浄・乾燥槽
２４，洗浄槽２２における薬液成分とは異なる洗浄液で
洗浄処理する洗浄槽２５，更に純水によって洗浄する洗
浄槽２６を備えた洗浄ユニット４１が構成されている。
同様に，搬送装置１３のウェハチャック１６を洗浄，乾
燥するためのチャック洗浄・乾燥槽２７，前記洗浄槽２
５における薬液成分とは異なる洗浄液で洗浄処理する洗
浄槽２８，更に純水によって洗浄する洗浄槽２９を備え
た洗浄ユニット４２が構成されている。更に，洗浄乾燥
処理部３には，これら各洗浄ユニット４０，４１，４２
で不純物が除去されたウェハＷを，例えばイソプロピル
アルコール（ＩＰＡ）蒸気を用いて乾燥させるための乾
燥槽３０が配列されている。

【００１９】なお，ウェハＷを乾燥させる乾燥槽３０を
除く各洗浄ユニットの配列，組合わせはウェハＷに対す
る洗浄処理の種類によって任意に配列，組合わせること
ができる。例えば，ある洗浄ユニットを減じたり，逆に
さらに他の洗浄ユニットを付加してもよい。また，洗浄
ユニットに配列された洗浄槽の数も同様に，任意に増減
することができる。

【００２０】また，前記洗浄システム１の天井部には，
この洗浄システム１における前記洗浄乾燥処理部３内下
方に空気流を吹き出すファン・フィルタ・ユニット（以
下「ＦＦＵ」）４３，４４，４５が設けられている。こ
れらの各ＦＦＵ４３，４４，４５は，前記各洗浄槽ユニ
ット４０，４１，４２に対応して設けられており，各洗
浄ユニット４０，４１，４２内に下向きの清浄な空気流
を供給する。

【００２１】上記搬送装置１１，１２，１３は何れも同
様の構成を備えているので，例えば洗浄ユニット４０に
おいて，チャック洗浄・乾燥槽２１，洗浄槽２２及び洗
浄槽２３の相互間でウェハＷを搬送させる搬送装置１１
を例にして説明する。搬送装置１１のウェハチャック１
４は，図２に示すように，キャリアＣ二つ分の複数枚の
ウェハＷ，即ち，この実施の形態においては５０枚のウ
ェハＷを一括して把持する左右一対の把持部５０ａ，５
０ｂを備えている。

【００２２】把持部５０ａ，５０ｂは左右対称形であ
り，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。把持部５０ａ，５０ｂは搬送装置１１の支持部
５１に支持されており，支持部５１内の駆動機構によ
り，回動自在（θ方向）に，また前後方向（Ｙ方向）に
移動自在に構成されている。この支持部５１は，駆動機
構５２によって上下方向（Ｚ方向）に移動し，また，駆
動機構５２自体は，長手方向（Ｘ方向）に移動自在な図
１に示す搬送ベース５３の上部に取り付けられている。

【００２３】把持部５０ａ，５０ｂには，ウェハＷの周
縁部が所定の等間隔に挿入される把持溝が，例えば５０
本ずつ形成されている把持棒５４ａ，５４ｂ，５５ａ，
５５ｂが図２で示すように上下２段に平行に渡されてい
る。支持部５１の回動により把持部５０ａ，５０ｂを閉
脚させ，把持棒５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂの間で
ウェハＷの周辺部を一括把持する。そして，その状態で
複数枚のウェハＷを所望の位置に搬送することができ
る。なお，搬送装置１２のウェハチャック１５及び搬送
装置１３のウェハチャック１６も同一の構成を有してい
る。

【００２４】一方，チャック洗浄・乾燥処理槽２１を除
く他の各洗浄槽２２，２３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ボート部６０がそれぞれ設置されて
いる。このボート６０部はウェハＷの下部を支持するた
めの，三本の平行な保持棒６１，６２，６３が図２で示
すように備えられている。これら保持棒の表面には，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。

【００２５】そして，前述の把持部５０ａ，５０ｂによ
って一括して把持された５０枚のウェハＷは，ウェハチ
ャック１４の下降に伴いボート６０部の保持棒６１，６
２，６３の保持溝にそれぞれ嵌入される。そして，支持
部５１の回動により把持部５０ａ，５０ｂを開脚し，ウ
ェハＷの把持状態を開放し，洗浄槽２２内にウェハＷを
収納する。その後，ウェハチャック１４は上昇し洗浄槽
２２から上方に退避し，ボート部６０上に受け渡された
ウェハＷに対する所定の洗浄処理が行われる。

【００２６】また，後述するように洗浄槽２２における
所定の処理が終了すると，ウェハチャック１４の下降に
伴って把持部５０ａ，５０ｂが洗浄槽２２内に挿入され
る。そして，支持部５１の回動により把持部５０ａ，５
０ｂが閉脚する。そして，ボート部６０の保持棒６１，
６２，６３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，ウェハチャック１４が上昇し上方に
退避する。それに伴い５０枚のウェハＷは一括して第１
洗浄槽２２から取り出され，次の水洗洗浄槽２３に搬入
されていく。

【００２７】なお，洗浄ユニット４０に備えられた搬送
装置１１について説明を行ったが，他の洗浄ユニット４
１，４２にそれぞれ備えられた搬送装置１２，１３も同
様な構成を有する。

【００２８】各洗浄ユニット４０，４１，４２は，先に
説明したように３槽一組で構成されており，各洗浄ユニ
ット４０，４１，４２内に配列された３槽の上方空間は
何れも一体的なカバー７０によってそれぞれ覆われるよ
うに構成されている。これら各洗浄ユニット４０，４
１，４２のカバー７０は，何れも同様な構成をしている
ので，洗浄ユニット４０のカバー７０について代表して
説明する。

【００２９】図３は洗浄ユニット４０の概略的な断面図
であり，洗浄槽２２の位置において切断した状態を示し
ている。図４は洗浄ユニット４０全体の概略的な正面図
である。この図３に示すように，洗浄ユニット４０に配
列された洗浄槽２２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７１と外槽７２から構成されて
いる。内槽７１の上面は開口しており，ウェハチャック
１４により把持されたウェハＷがこの上面の開口部を介
して内槽７１の内部に挿入される。外槽７２は，内槽７
１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７１の開口部を取り囲んで装着されている。

【００３０】また，洗浄槽２２の上方空間には，洗浄槽
２２の上方空間内の雰囲気の拡散を防止する手段とし
て，前記カバー７０が設けられている。このカバー７０
は，洗浄槽２２の上方空間を覆うために，天井板７３，
前面板７４（図３では右側），後面板７５（図３では左
側），左面板７６（図４では左側），右面板７７（図４
では右側）から構成されている。

【００３１】天井板７３は，通気性を有しない材料によ
り構成されており，前記洗浄システム１の天井部に設け
られたＦＦＵ４３からの下向きの清浄な空気流７８が洗
浄槽２２に直接流下しないように，洗浄システム１の天
井部に対して平行に配置されている。また，天井板７３
は，パンテング板を使用して風量調整等をしても良い。

【００３２】前面板７４は，図５で示すように，上部前
面板８０と下部前面板８１から構成されており，上部前
面板８０と下部前面板８１の間には操作用開口８２が形
成されている。この操作用開口８２は，洗浄ユニット４
０に配列された３槽の前方にそれぞれ対応して配置され
た矩形の開口部８３と，この開口部８０の上部をつなぐ
ように形成された開口部８４からなる。即ち，この開口
部８３を利用してウェハチャック１４が図３中の矢印８
５に示すように上下に移動することにより，前記搬送装
置１１が洗浄ユニット４０内に配列された３槽にウェハ
Ｗをそれぞれ搬入出するようになっている。また，開口
部８４を利用してウェハチャック１４が図３中の矢印８
６に示すように左右に移動することにより，搬送装置１
１が洗浄ユニット４０内に配列された３槽にウェハＷを
それぞれ移送するようになっている。

【００３３】また，図３で示すように，上部前面板８０
の前方には，上部前面板８０と所定の距離を置いて平行
に配置されたノズル板９０が，洗浄システム１の天井部
から垂れ下がるようにして設けられている。このノズル
板９０は洗浄ユニット４０の左右両端まで延びており，
上部前面板８０とノズル板９０の間には，洗浄ユニット
４０全体にわたって気流経路９１が形成されている。こ
れによりＦＦＵ４３から供給された下向きの清浄な空気
流７８は天井板７３の上面に沿って流れながら集めら
れ，こうして集められた空気流７８は合流して勢いが高
められ，気流経路９１内で気流９２として形成される。
このように空気流７８が合流して形成された気流９２
は，相当の勢いを有することになりそのまま前面板７４
に沿って鉛直下向きに流れていき，カバー７０内の雰囲
気と操作用開口８３を遮断するようになっている。こう
して操作用開口８２を気流９２が塞ぐような格好にな
り，カバー７０内の雰囲気が操作用開口８２を介してカ
バー７０の外部へ漏れ出ないように構成されている。

【００３４】また，カバー７０の後面板７５には，図４
で示すように，カバー７０内の雰囲気を洗浄ユニット４
０に配列された３槽の上方空間から排気できるように，
排気口１００，１０１が設けられている。これら排気口
１００，１０１は，カバー７０の後面板７５のなるべく
上方に配置することが好ましく，図示の例では，洗浄ユ
ニット４０に配列された３槽にそれぞれ対応して上段に
配置された３箇所の排気口１００と，洗浄槽２２に対応
して中段に配置された１箇所の排気口１０１によって構
成されている。また，図３に示すように，洗浄ユニット
４０内の後部側壁１０２の上方には強制排気管１０３が
配置されている。そして，この強制排気管１０３の先に
接続されている図示しない強制排気装置が稼働すること
により，各排気口１００，１０１を介して強制排気管１
０３に引き込まれたカバー７０内の雰囲気が，洗浄シス
テム１外部へ強制的に排気されるようになっている。

【００３５】また，図５で示すように，カバー７０の左
面板７６（図５では左側）と右面板７７（図５では右
側）は，いずれも図示しない駆動装置を備えた開閉自在
なシャッタとして構成されている。図５において実線で
示した左面板７６は，図示しない駆動装置の稼働によっ
て下降させられた状態を示している。このように左面板
７６が下降させられた場合は，搬送装置１１によって，
ローダ６と洗浄ユニット４０の間をウェハＷが自在に搬
入出される状態となる。一方，図示しない駆動装置の稼
働によって左面板７６が上昇させられた場合には，左面
板７６は図５中の一点鎖線左面板７６’で示される位置
に移動し，左面板７６はカバー７０の左側面を塞ぐよう
になっている。同様に，図５において実線で示した右面
板７７は，図示しない駆動装置の稼働によって下降させ
られた状態を示している。このように右面板７７が下降
させられた場合は，洗浄ユニット４０と洗浄ユニット４
１の間を搬送装置１１若しくは搬送装置１２によって，
ウェハＷが自在に搬入出される状態となる。一方，図示
しない駆動装置の稼働によって右面板７７が上昇させら
れた場合は，右面板７７は図５中の一点鎖線左面板７
７’で示される位置に移動し，右面板７７はカバー７０
の右側面を塞ぐようになっている。そして，左面板７６
と右面板７７が何れも上昇してカバー７０の左右側面を
塞いだ場合には，洗浄ユニット４０内に配列された３槽
の上方空間はカバー７０で密閉されるようになってい
る。

【００３６】なお，その他の洗浄ユニット４１，４２の
何れも洗浄ユニット４０と同様のカバー７０を備えた構
成になっている。

【００３７】次に，このように構成された洗浄システム
１におけるウェハＷの処理工程を説明する。

【００３８】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を搬入部２の載置部５に載置する。そして，この
載置部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。

【００３９】続いて，既にチャック洗浄・乾燥槽２１に
おいて洗浄および乾燥処理された搬送装置１１のウェハ
チャック１４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１４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を洗浄ユニット４０，４１，４
２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。

【００４０】ここで，代表して洗浄ユニット４０内での
洗浄処理を説明する。先ず，洗浄ユニット４０内にウェ
ハＷが搬入される前では，まだ左面板７６と右面板７７
の両方が上昇し，カバー７０の左右側面は何れも閉じら
れ，図５で説明したように，洗浄ユニット４０内の上方
空間はカバー７０によって密閉された状態になってい
る。

【００４１】洗浄ユニット４０内でウェハＷを洗浄処理
をするために，先ず，図示しない駆動装置の稼働によっ
て，今まで閉じられていた左面板７６が下降させられ
て，カバー７０の左側面が開いた状態になる。そして，
ローダ６に待機している５０枚のウェハＷを，図２で説
明した搬送装置１１のウェハチャック１４が把持し，搬
送装置１１により５０枚のウェハＷは洗浄ユニット４０
内に搬入される。その後，左側板７６は上昇しカバー７
０の左側面は再び閉じた状態になる。こうして洗浄ユニ
ット４０の上方空間内は，カバー７０で再び密閉され
る。

【００４２】こうして洗浄ユニット４０内に搬入された
５０枚のウェハＷは，一括して洗浄槽２２内に収納され
る。そして，５０枚のウェハＷを内槽７１内のボート６
０部上に整列した状態で受け渡した後，ウェハチャック
１４はウェハＷの把持状態を開放し，更に，ウェハチャ
ック１４は洗浄槽２２の上方に退避する。こうして洗浄
槽２２に収納された後，所定の洗浄液を用いて洗浄処理
が施されることになる。そして，所定の時間が経過し洗
浄処理が終了すると，搬送装置１１のウェハチャック１
４が洗浄槽２２の内槽７１内に下降し，ボート部６０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。そして，上昇後はまだウェハ及びウェハ把持部の
表面に多量の洗浄液の水滴が付着しているので，洗浄槽
２２の上方空間で例えば５秒間ほど待機して，ウェハ及
びウァハ把持部の表面から洗浄液の水滴を垂らし落と
す。こうして５秒間ほど待機した後，ウェハＷは搬送装
置１１により次の洗浄槽２３に収納され，純水による水
洗洗浄が施される。

【００４３】ここで，洗浄槽２２で洗浄処理を施す場合
に，加熱した洗浄液からは洗浄液雰囲気の上昇気流が発
生する。また，前述した洗浄槽２２での洗浄処理終了後
に，ウェハＷが洗浄槽２２の上方空間で待機している際
には，ウェハＷ表面等からは多量の洗浄液雰囲気が発生
する。しかしながら，洗浄ユニット４０の上方空間は，
カバー７０によって密閉されたおり，且つ，図３で説明
したＦＦＵ４３から供給された空気流７８によって形成
された気流９２がカバー７０に形成された操作用開口８
０を塞いでいるので，カバー７０内の洗浄液雰囲気が外
部に漏れ出る心配が無い。またカバー７０内に溜まった
洗浄液雰囲気は，排気口１００，１０１を介して強制排
気管１０３内に引き込まれていき，図示しない強制排気
装置によって排気されているので，不要な洗浄液雰囲気
がカバー７０内に溜まるといったことも無い。

【００４４】こうして，洗浄ユニット４０内での一連の
洗浄処理が終了すると，今度は洗浄ユニット４０からウ
ェハＷが搬出されることになる。先ず，図示しない駆動
装置の稼働によって，右面板７７が下降させられ，カバ
ー７０の右側面が開いた状態になる。すると，搬送装置
１２が洗浄ユニット４０内に移動し洗浄槽２３内から５
０枚のウェハＷを取り出し，搬送装置１２は５０枚のウ
ェハＷを次の洗浄ユニット４１へ搬送する。その後，右
面板７７は上昇し，カバー７０の右側面は再び閉じた状
態になる。そして，以後各洗浄ユニット槽４１，４２に
おいても同様の洗浄処理が順次行われていく。最後にウ
ェハＷは乾燥槽３０において乾燥され，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。

【００４５】かくして，この実施の形態の洗浄システム
１によれば，洗浄ユニット４０内の上方空間を搬送装置
１１の操作用開口８２と排気口１００，１０１を備えた
カバー７０で覆い，カバー７０内の雰囲気が漏れ出ない
ように操作用開口８２に気流９２を設け，排気口１０
０，１０１を介してカバー７０内の雰囲気を排気するこ
とにより，洗浄処理中に発生する洗浄液雰囲気の漏出を
効果的に抑え，清浄度が高い雰囲気を実現させることが
できる。その結果，高い清浄度が必要な半導体デバイス
の微細化が可能となり，半導体デバイスの製造における
生産性を向上することができる。なお，洗浄ユニット４
０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ユニット４１，４２にも同様に
適用でき，更に，その他の各種洗浄液を用いて処理を行
う方法や装置に適用することが可能である。

【００４６】

【実施例】次に，本発明の実施例についてコンピュータ
ーを用いてシミュレーションを行った。実施例では，硫
酸（Ｈ₂ＳＯ₄）：過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）を９：１の割
合で混合して１３０℃に加熱したＳＰＭ洗浄液に浸漬さ
れたウェハＷを搬送装置によって洗浄槽から持ち上げ，
その場合に，洗浄ユニット内の雰囲気がどのようになる
のかをシミュレーションによって調べた。

【００４７】［実施例１］先ず，条件として，ＦＦＵ流
速＝０．４ｍ／ｓｅｃ，供気量＝１４．２ｍ³／ｍｉｎ
とした。排気口の位置は，３槽に対応して上段に３箇
所，ＳＰＭ洗浄槽に対応して中段に１箇所として，後面
板のなるべく上方に排気口を配置した。各排気口の縦幅
は，上段は６０ｍｍ，中段は４０ｍｍである。ＦＦＵの
底部とカバーの天井板の間の距離は８０ｍｍ，上部前面
板とノズル板との間の距離は１００ｍｍとした。洗浄ユ
ニット内の雰囲気は，ウェハチャック洗浄・乾燥槽から
は２ｍ³／ｍｉｎ，ＳＰＭ洗浄槽からは６ｍ³／ｍｉｎ，
純水洗浄槽からは６ｍ³／ｍｉｎという排気量で各排気
口を介して外部に排気した。

【００４８】また，次の（１）〜（３）の時点について
洗浄ユニット内の雰囲気がどのようになるのかをそれぞ
れシミュレーションした。（１）最初にＦＦＵによる清浄な空気流が供給されて，
排気口を介して洗浄ユニット内の雰囲気が排気され，ウ
ェハＷがＳＰＭ洗浄槽に浸漬されている時点。（２）次に，搬送装置によりウェハＷをＳＰＭ洗浄槽か
ら持ち上げて，５秒間ほど待機し，洗浄液で濡れている
ウェハＷ表面等を乾燥させる時点。（３）最後に，５秒後にウェハＷ表面が乾燥して洗浄液
雰囲気の発生が無くなった後に，引き続き１６秒間ほど
カバー内の雰囲気を排気した時点。

【００４９】その結果，次のようになった。（１）の時
点では，カバー内の雰囲気では排気口へ流れる空気流の
渦が形成され，ウェハには１．８ｍ／ｓｅｃの清浄な空
気流が供給されると推定された。（２）の時点では，カ
バー内では排気口へ流れる洗浄液雰囲気の渦が形成さ
れ，ウェハ表面から拡散するＳＯ₂は，この洗浄液雰囲
気の渦に引き込まれて，カバー外部には拡散しないで排
気されると推定された。（３）の時点では，（２）と同
様に，カバー内の雰囲気には排気口へ流れる洗浄液雰囲
気の渦が形成され，ウェハＷ表面から拡散するＳＯ
₂は，この洗浄液雰囲気の渦に引き込まれカバー外部に
は拡散しないで排気されると推定された。

【００５０】［実施例２］次に，排気口の位置は，３槽
に対応して上段に３箇所，中段も３箇所として各排気口
の縦幅を一律に４０ｍｍとし，実施例１よりは後面板の
下方に排気口を配置した。その他の諸条件は先の実施例
１と同じにした。この場合に，実施例１と同様に，
（１）〜（３）の各時点において洗浄ユニット内の雰囲
気がどのようになるのかコンピューターでシミュレーシ
ョンした。

【００５１】その結果，次のようになった。（１）の時
点では，カバー内の雰囲気では排気口へ流れる空気流の
渦が形成され，ウェハには１．４ｍ／ｓｅｃの清浄な空
気流が供給されると推定された。（２）の時点では，カ
バー内の雰囲気では排気口へ流れる洗浄液雰囲気の渦が
形成され，ウェハ表面から拡散するＳＯ₂は，この洗浄
液雰囲気の渦に引き込まれカバー外部には拡散しないで
排気されると推定された。（３）の時点では，同様に，
カバー内の雰囲気には排気口へ流れる洗浄液雰囲気の渦
が形成され，ウェハＷ表面から拡散するＳＯ₂は，この
洗浄液雰囲気の渦に引き込まれカバー外部には拡散しな
いで排気されると推定された。但し，若干だが，ウェハ
チャック洗浄・乾燥槽からカバー内の雰囲気が拡散した
のが認められた。なお，これら実施例１と実施例２を比
較すると，実施例１の方がカバー内の雰囲気を確実に排
気できており，排気口の位置は，後面板のなるべく上方
に配置するのがよいことが分かった。

【００５２】［比較例１］また，比較例としてカバーを
設けない場合についてコンピュータを用いてシミュレー
ションを行った。排気は洗浄ユニット内の後面板の方向
から行った。その他の諸条件は先の実施例１と同じにし
た。この場合に，実施例１と同様に，（１）〜（３）の
各時点において洗浄ユニット内の雰囲気がどのようにな
るのかシミュレーションした。

【００５３】その結果，次のようになった。（１）の時
点では，ＦＦＵからの清浄な空気流のみが形成されると
推定された。（２）及び（３）の時点では，洗浄ユニッ
ト内では洗浄液雰囲気の漏出が防止できず，ウェハＷ表
面から拡散するＳＯ₂は拡散し続けて，なかなか排気さ
れないと推定された。

【００５４】［比較例２］また，比較例としてカバーを
設けない場合についてコンピュータを用いてシミュレー
ションを行った。排気は洗浄ユニット内の後面側の方向
から行い，ＦＦＵからの供給は行わなかった。その他の
諸条件は先の実施例１と同じにした。この場合に，実施
例１と同様に，（１）〜（３）の各時点において洗浄ユ
ニット内の雰囲気がどのようになるのかシミュレーショ
ンした。

【００５５】その結果，次のようになった。（１）の時
点では，洗浄ユニット内の雰囲気では３ｍ／Ｓ程度で流
れて排気される空気流の渦が形成されると推定された。
（２）及び（３）の時点では，洗浄ユニット内では洗浄
液雰囲気の漏出が防止できず，ウェハＷ表面から拡散す
るＳＯ₂は拡散し続けて，なかなか排気されないと推定
された。

【００５６】［比較例３］また，同様に比較例としてカ
バーを設けない場合についてコンピュータを用いてシミ
ュレーションを行った。条件として，ＦＦＵ流速＝０．
６ｍ／ｓｅｃ，ＦＦＵ供気量＝２１．７ｍ³／ｍｉｎに
した。その他の諸条件は先の実施例１と同じにした。こ
の場合に，実施例１と同様に，（１）〜（３）の各時点
において洗浄ユニット内の雰囲気がどのようになるのか
シミュレーションした。

【００５７】その結果，次のようになった。（１）の時
点では，ＦＦＵからの清浄な空気流のみが形成されると
推定された。（２）及び（３）の時点では，洗浄ユニッ
ト内の雰囲気では洗浄液雰囲気及びウェハ表面から拡散
するＳＯ₂は，ＦＦＵからの清浄な空気流にのって排気
されると推定された。このように比較例３は本発明の実
施例１，２と同様な結果が得られたが，ＦＦＵ流速＝
０．６ｍ／ｓｅｃ及びＦＦＵ供気量＝２１．７ｍ³／ｍ
ｉｎの清浄な空気流を供給するには，ＦＦＵに内蔵され
ているフィルターの厚みを増やす等の必要があり，コス
ト的な問題がある。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば，洗浄液雰囲気の漏出を
効果的に抑え清浄度が高い洗浄システムを実現すること
より，更なる半導体デバイスの微細化技術が可能とな
る。従って本発明によれば，例えば半導体デバイスの製
造における生産性を向上させることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【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】洗浄ユニットに配列された洗浄槽の概略的な断
面図である。

【図４】洗浄ユニットの概略的な正面図である。

【図５】洗浄ユニットの構成を概略的に示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

Ｗウェハ１洗浄システム２２洗浄槽４０洗浄ユニット４３ＦＦＵ７０カバー７３天井板７４前面板７５後面板７６左面板７７右面板８０上部前面板８２操作用開口９０ノズル板９２気流１００排気口１０１排気口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を洗浄するための洗浄液が充填
された洗浄槽と，洗浄槽内への被処理体の搬入及び洗浄
槽内からの被処理体の搬出を行う搬送装置を備えた洗浄
システムにおいて，前記洗浄槽上方の空間を覆うカバー
を設けると共に，該カバー内の雰囲気を排気する排気口
を設け，かつ，該カバーの少なくとも一部に前記被処理
体の搬入出に伴う搬送装置の操作用開口を形成すると共
に，この操作用開口を介して前記カバー内の雰囲気が外
部に漏れ出ないようにするための気流を形成したことを
特徴とする洗浄システム。
【請求項２】前記洗浄槽を複数配列した洗浄ユニット
を構成し，前記カバーによりユニット内の各洗浄槽の上
方空間を一体的に覆う構成としたことを特徴とする請求
項１に記載の洗浄システム。
【請求項３】前記被処理体の搬入出に伴う搬送装置の
操作用開口の上方に，前記カバーの天井板から垂設され
る側面板を配置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。
【請求項４】前記側面板と平行にノズル板を設けたこ
とを特徴とする請求項３に記載の洗浄システム。
【請求項５】前記カバーの側面の一部を開閉自在なシ
ャッタで構成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。
【請求項６】前記排気口をカバー側面の上方に配置す
ることを特徴とする請求項１，２，３又は４の何れかに
記載の洗浄システム。
【請求項７】前記気流が，ファインフィルタユニット
を通して供給される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。