JPH10289894A

JPH10289894A - 洗浄システム及び洗浄方法

Info

Publication number: JPH10289894A
Application number: JP11340597A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shindo; 尚樹新藤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JP3336223B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ワンバス方式の洗浄システムにおいて，洗浄
槽へ供給された薬液を直ぐに所定の処理温度に適合でき
る手段を提供する【解決手段】薬液回収タンク５３とウェハＷを収納自
在な洗浄槽２２を備えたワンバス方式の洗浄システム１
において，薬液回収タンク５３内に回収された薬液を洗
浄槽２２内に供給した際に薬液の温度が処理温度Ｔとな
るように，薬液の温度を調整するヒータ５９，６８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，１つの洗浄槽内に
おいて複数の洗浄液を使用して被処理体の洗浄処理がで
きる，いわゆるワンバス方式（単槽式，単一槽，１槽多
薬式などとも呼称される）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させ
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。

【０００４】最近では，洗浄システム全体の設置スペー
スのコンパクト化やトータルコストの低減といった複合
的な要望により，各処理ごとに薬液槽と純水洗浄槽が交
互に配列する多槽式の洗浄槽とは違い，ワンバス方式の
洗浄槽を利用した洗浄システムが注目されている。この
ワンバス方式の洗浄槽は，１種類または２種類以上の薬
液と純水とを１つの洗浄槽内に各処理毎に供給し排出す
る機能をもった，いわゆる複数処理を単一の槽で行うも
のである。

【０００５】このワンバス方式の洗浄システムは，薬液
処理終了後において薬液を洗浄槽内から回収するための
薬液回収タンクを有している。そして，この薬液回収タ
ンクに洗浄槽内から回収した薬液を一時的に溜めておい
て，その間に洗浄槽に純水を供給し，純水洗浄が行われ
る。そして，純水洗浄の終了後，薬液回収タンクに溜め
ておいた薬液を再び洗浄槽内に供給してウェハを洗浄す
ることにより，薬液を再利用するように構成されてい
る。

【０００６】またウェット型の洗浄システムにおいて
は，所定の処理温度Ｔに加熱した薬液を使用することに
より，常温の薬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，硫酸（Ｈ₂Ｓ
Ｏ₄）と過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）を混合した薬液（ＳＰ
Ｍ）で有機物を洗浄する場合には，約１００℃〜１５０
℃程度に加熱した薬液が使用されている。また，アンモ
ニア（ＮＨ₄ＯＨ）と過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を混合した
薬液（ＡＰＭ）でパーティクルや有機物などを洗浄する
場合には，約４０℃〜９０℃程度に加熱した薬液が使用
されている。また，塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素水（Ｈ
₂Ｏ₂）を混合した薬液（ＨＰＭ）で金属などを洗浄する
場合には，約５０℃〜９０℃程度に加熱した薬液が使用
されている。そして，ワンバス方式の洗浄システムで
は，純水洗浄が行われている間に，予め薬液回収タンク
に回収した薬液をヒータで所定の処理温度Ｔに加熱して
おき，純水洗浄の終了後に，その加熱しておいた薬液を
洗浄槽内に供給することにより洗浄能力と洗浄効率の向
上をはかっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで，以上のよう
なワンバス方式の洗浄システムで行われるウェハのリン
ス処理は，通常は室温程度の水温を有する純水を洗浄槽
内に供給し，ウェハ表面や洗浄槽内に残存する薬液等を
洗い流すことにより行われる。このため，純水洗浄を終
了した時点では，純水で熱を奪われたことによって，洗
浄槽の温度が常温近くまで冷却された状態となる。そし
て，このように洗浄槽が常温近くまで冷却された状態
で，次の洗浄を行うための薬液が薬液回収タンクから再
び洗浄槽内に供給される。

【０００８】このため，薬液回収タンクに回収した薬液
をせっかく所定の処理温度Ｔに加熱しておいたにもかか
わらず，薬液を洗浄槽内に供給した際に薬液の熱が処理
槽の昇温に費やされて奪われることとなり，薬液の温度
が所定の処理温度Ｔよりも低い温度になってしまうとい
った問題を生ずる。このように洗浄槽内に供給した薬液
の温度が低下すると，再び薬液を所定の処理温度Ｔまで
昇温させるのに時間がかかり，設定温度に達するまでウ
ェハを洗浄槽内に収納できないか，薬液の供給の直後に
おいては洗浄槽内に収納したウェハの効率の良い洗浄が
できなくなってしまう。その結果，洗浄システム全体の
洗浄処理時間が長くなり，温度調整手段に係るエネルギ
ーやコストの増大及びスループットの低下を招くことと
なる。

【０００９】よって本発明の目的は，ワンバス方式の洗
浄システムにおいて，洗浄槽へ薬液を供給した直後にお
いて，薬液の温度が所定の処理温度Ｔとなるような手段
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，請求項１の発明は，被処理体を収納自在な洗浄槽
と，所定の処理温度Ｔに温度調整された薬液を該洗浄槽
に供給する薬液供給手段と，洗浄槽に純水を供給する純
水供給手段と，少なくとも該純水供給手段によって洗浄
槽内に純水が供給されている間は洗浄槽内から排出され
た薬液を回収しておく薬液回収タンクとを備えた洗浄シ
ステムにおいて，該薬液回収タンク内に回収された薬液
を洗浄槽内に供給した際に薬液の温度が処理温度Ｔとな
るように，薬液の温度を調整する温度調整手段を設けた
ことを特徴とする。この請求項１の洗浄システムにおい
ては，請求項２に記載したように，薬液回収タンク内の
薬液の温度が処理温度Ｔよりも高い温度Ｔ₁なるように
温度調整を行い，その後に洗浄槽内に供給することが好
ましい。

【００１１】また，この請求項１の洗浄システムにおい
て，請求項３に記載したように前記薬液回収タンク内の
薬液を循環流通させる循環回路を形成すると共に，薬液
回収タンクと該循環回路にそれぞれ温度調整手段を配置
し，薬液の温度が，前記温度Ｔ₁よりも低い温度Ｔ₂（Ｔ
₁＞Ｔ₂）よりも高くなったときはそれら温度調整手段の
一方のみで加熱を行い，薬液の温度が温度Ｔ₂よりも低
くなったときはそれら温度調整手段の両方で加熱を行う
ように構成することが好ましい。また，請求項４に記載
したように薬液回収タンクの温度調整手段と循環回路の
温度調整手段の温度調整容量が異なるようにし，更に，
請求項５に記載したように薬液の温度を温度Ｔ₁に調整
する温度調整手段の容量を，薬液の温度を温度Ｔ₂に調
整する温度調整手段の容量より大きするように構成する
のが良い。

【００１２】また，請求項６に記載したように洗浄槽内
の薬液の温度が前記処理温度Ｔになった時点で，温度調
整手段の温度を処理温度Ｔに切り替え，その後，請求項
７に記載したように被処理体を洗浄槽で処理している間
は，薬液を洗浄槽と前記循環回路との間を循環させ，前
記薬液回収タンク内の温度調整手段は停止させるように
構成されていることが良い。

【００１３】また，請求項９の発明は，被処理体を収納
自在な洗浄槽内において，所定の処理温度Ｔに温度調整
された薬液を使用して被処理体を薬液洗浄する状態と，
純水を使用して被処理体を純水洗浄する状態とに切換可
能に構成された洗浄方法において，薬液洗浄処理の前ま
でに，薬液の温度を前記処理温度Ｔと異なる温度Ｔ₁に
調整しておき，薬液洗浄を行う際にこの温度Ｔ₁に調整
された薬液を洗浄槽に供給することにより，処理槽内に
供給された際に薬液の温度が処理温度Ｔとなるように構
成したことを特徴とする。この請求項９の洗浄方法にお
いては，請求項１０に記載したように洗浄槽内で純水洗
浄が行われている間に薬液を調整することが好ましい。
また，請求項１１に記載したように，前記洗浄槽への薬
液の供給は，被処理体を洗浄槽内に収納する直前に行う
のが良い。

【００１４】

【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。

【００１５】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・取出部２と，この搬入・取出部２から搬出さ
れたウェハＷを洗浄，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。

【００１６】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。

【００１７】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，２つの搬送装置１１，１２が配列
されており，これら各搬送装置１１，１２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には，それぞれ
対応するウェハチャック１３，１４が装備されており，
これら搬送装置１１，１２のウェハチャック１３，１４
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・取出部
２から洗浄乾燥処理部３，装填・搬出部４のの順にウェ
ハＷを一括して搬送することが可能である。

【００１８】前記した装填・搬出部４には，ローダ６と
同一構成のアンローダ８と，搬入部５と同一構成の搬出
部９，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。

【００１９】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１３を洗浄，乾燥す
るためのチャック洗浄・乾燥槽２１，ウェハＷに付着し
ている不純物質に対して薬液による除去し純水洗浄を行
う洗浄槽２２，洗浄槽２２で使用された薬液とは異なっ
た薬液によってウェハＷに付着している不純物を除去
し，その後純水洗浄する洗浄槽２４，更に異なった薬液
で処理して純水を行う洗浄槽２６，そして前記各洗浄槽
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２８が各々配列されている。

【００２０】なお以上の配列や洗浄槽の組合わせは，ウ
ェハＷに対する処理，洗浄の種類によって任意に組み合
わせることができる。例えば，ある洗浄槽を減じたり，
逆にさらに他の洗浄槽を付加してもよい。例えば前記各
洗浄槽２２，２４，２６での処理が終わった後に，純水
洗浄のみを行う適宜の純水洗浄槽を，これら洗浄槽の次
に設置してもよい。

【００２１】上記搬送装置１１，１２は何れも同様の構
成を備えているので，例えばチャック洗浄・乾燥槽２
１，洗浄槽２２及び洗浄槽２４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と，搬送装置
１１のウェハチャック１３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３０ａ，３０ｂを備えている。

【００２２】把持部３０ａ，３０ｂ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３０ａ，３０ｂは搬送装置１１の支持部
３１に支持されており，支持部３１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３１は，駆動機
構３２によって上下方向（Ｚ方向）に移動し，また，駆
動機構３２自体は，長手方向（Ｘ方向）に移動自在な搬
送ベース３４の上部に取り付けられている。

【００２３】把持部３０ａ，３０ｂ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３３ａ，３３ｂ，３４ａ，
３４ｂ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３１の回動により把持部３０ａ，３０ｂを閉
脚させ，把持棒３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ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１４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２２，２４，２６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４０がそれぞれ設置
されている。このボート４０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４１，４２，４３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５
０個ずつ形成されている。

【００２５】そして，前述の把持部３０ａ，３０ｂ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１３の下降に伴いボート４０部の保持棒４１，４
２，４３の保持溝にそれぞれ嵌入される。そして，支持
部３１の回動により把持部３０ａ，３０ｂを開脚し，ウ
ェハＷの把持状態を開放し，第１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１３は上昇し第
１洗浄槽２２から上方に退避し，ボート部４０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１３の下降に
伴って把持部３０ａ，３０ｂが洗浄槽２２内に挿入され
る。そして，支持部３１の回動により把持部３０ａ，３
０ｂが閉脚する。そして，ボート部４０の保持棒４１，
４２，４３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１３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，次の槽に搬入されていく。

【００２７】次に，各洗浄槽２２，２４，２６はいずれ
も同様の構成を有しているので，図３〜５を参照にし
て，アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）と過酸化水素水（Ｈ
₂Ｏ₂）と純水を混合し，処理温度Ｔ（例えば８０℃）に
加熱した薬液を用いてウェハＷを洗浄処理（ＡＰＭ処
理）し，更に常温の純水を用いてウェハＷを純水洗浄
（リンス洗浄）する洗浄槽２２について代表して説明す
る。

【００２８】図３に示すように，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５０と
外槽５１から構成されている。内槽５０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５０
の内部に挿入される。外槽５１は，内槽５０の上端から
オーバーフローした薬液を受けとめるように，内槽５０
の開口部を取り囲んで装着されている。

【００２９】洗浄後に洗浄槽２２内の薬液を回収して再
利用を行うために，薬液を一時的に溜めておく手段とし
て薬液回収タンク５３が設けられている。即ち，洗浄槽
２２の内層５０の底部には，開閉弁４５を介して回収回
路４６が接続されており，開閉弁４５と回収回路４６の
途中に配置されている三方弁４７を切換操作することに
よって，内層５０内の薬液を薬液回収タンク５３内に自
重で落下させて回収できるように構成されている。一
方，外層５１の底部には，開閉弁４８を介して回収回路
４６が接続されており，同様に三方弁４７を切換操作す
ることによって，外層５１内の薬液を薬液回収タンク５
３内に自重で落下させて回収できるように構成されてい
る。

【００３０】また，このようにして薬液回収タンク５３
内に回収された薬液を薬液回収タンク５３の下方から取
り出し，所定の処理を施した後，薬液を再び薬液回収タ
ンク５３の上方に戻して循環させる循環回路５４が形成
されている。この循環回路５４には，三方弁５５，三方
弁５６，ポンプ５７，ダンパ５８，ヒータ５９，フィル
タ６０，三方弁６１が順に配列されている。そしてポン
プ５７の稼働により，薬液回収タンク５３の下方から循
環回路５４内に薬液を流入させ，ヒータ５９によって所
定の温度に加熱し，フィルタ６０によって薬液中の不純
物を除去した後，再び薬液回収タンク５３の上方より薬
液を吐き出して循環させるように構成されている。

【００３１】このように，薬液を薬液回収タンク５３と
循環回路５４との間を循環流通させる間は，ヒータ５９
は前述の処理温度Ｔよりも高い温度Ｔ₁（例えば９０
℃）に薬液を加熱するように構成されている。そして，
循環回路５４内に流れる薬液の温度が温度Ｔ₁近くにな
ると自動的にヒータ５９の加熱が弱まる或いは停止する
ように構成されている。

【００３２】また，薬液回収タンク５３の上方には，不
足したアンモニア（ＮＨ₄ＯＨ），過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ
₂）及び純水を適宜必要に応じて補充する薬液供給源６
２，６３及び純水供給源６４が設けられている。これら
薬液供給源６２，６３及び純水供給源６４は，各開閉弁
６５，６６，６７の切換操作により，薬液回収タンク５
３内に各薬液及び純水を供給するように構成されてい
る。

【００３３】また，薬液回収タンク５３内部にもヒータ
６８が配置されている。そして，薬液を薬液回収タンク
５３と循環回路５４との間を循環流通させる間は，この
ヒータ６８は，先に説明した循環回路５４に設けられて
いるヒータ５９の加熱温度Ｔ₁よりも低い温度Ｔ₂（例え
ば８５℃）に薬液を加熱するように構成されている。そ
して，薬液回収タンク５３内の薬液の温度が温度Ｔ₂近
くになると自動的にヒータ６８の加熱が弱まる或いは停
止するように構成されている。また図示はしないが，薬
液回収タンク５３内部の薬液の液量や濃度を検出するた
めの薬液センサが設けられている。

【００３４】ここで，先に説明した薬液回収タンク５３
の内部に配置されたヒータ６８と，循環回路５４内に配
置されたヒータ５９とは容量が異なるように構成されて
おり，薬液の温度を温度Ｔ₁に調整するヒータ６８の容
量は，薬液の温度を温度Ｔ₂に調整するヒータ６８の容
量よりも大きくするように構成されている。

【００３５】一方，循環回路５４の途中に配置された三
方弁６１には，温度Ｔ₁に加熱された薬液を洗浄槽２２
に供給する手段としての供給回路６９が接続されてい
る。この供給回路６９の先端には，図４に示すように内
槽５０の底部に配置された一対のジェットノズル７０が
取り付けられている。そして，図５に示すように，ジェ
ットノズル７０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７１から，ボート４０部上に
保持されたウェハＷの表面に向かって上向きに薬液を噴
射するように構成されている。また，循環回路５４の途
中に配置された三方弁５６には，内層５０から外層５１
へオーバーフローした薬液を再び循環回路５４内に戻す
ための排出回路７２が接続されている。

【００３６】そして，後述するように洗浄槽２２内に薬
液を循環させて洗浄を行う際には，これら三方弁６１，
５６を切り替えることにより，ポンプ５７の稼働によっ
て循環回路５４内を循環させてヒータ５９及びフィルタ
６０で調整した薬液を，供給回路６９を介してジェット
ノズル７０から噴出させることにより，内槽５０内のボ
ート４０上に保持されたウェハＷの表面に薬液を供給
し，また，内層５０から外層５１へオーバーフローした
薬液は，排出回路７２から循環回路５４へ再び戻すよう
に構成されている。なお，このように洗浄槽２２内に薬
液を循環させて洗浄を行っている場合は，洗浄槽２２内
の薬液の温度が処理温度Ｔになった時点で，ヒータ５９
の加熱温度を温度Ｔ₁から処理温度Ｔに切り替えるよう
に構成されている。また，薬液回収タンク５３内の薬液
は洗浄槽２２へ供給され，薬液回収タンク５３内部は空
となるので，ヒータ６８の加熱は停止するように構成さ
れている。

【００３７】更に，純水を洗浄槽２２に供給する手段と
しての純水供給源７３が，供給回路６９の途中に配置さ
れた三方弁７４に接続されている。この三方弁７４の切
換操作によって純水供給源７３からの純水が洗浄槽２２
へ供給されるようになっている。また，純水供給源７３
から内層５０内に供給されて内層５０から外層５１へオ
ーバーフローした純水を，開閉弁７５を備えるサンプリ
ング回路７６へ流入させることができるようになってい
る。このサンプリング回路７６には，サンプリング回路
７６内に流入させることによりサンプリングした純水の
電気伝導度を測定する比抵抗計７７が設けられている。

【００３８】その他，外層５１の底部に接続された回収
回路４６の途中には，排液回路７８が三方弁７９を介し
て接続されており，三方弁７９の切換操作によって，外
層５１内に残った薬液や純水を排液できるように構成さ
れている。また，薬液回収タンク５３の底部にも，薬液
回収タンク５３内に残った薬液を排出するための，開閉
弁８０を備える排液回路８１が接続されている。更に，
内層５０底部に接続された回収回路４６の途中に配置さ
れている三方弁４７にも排液回路８５が接続されてお
り，三方弁４７の切換操作によって，内層５０内に残っ
た純水を排液できるように構成されている。

【００３９】内層５０内には，洗浄槽に充填された薬液
の温度を測定するための温度計９０が備えられており，
温度計９０はコントローラ９１に接続されている。この
コントローラ９１は，ヒータ５９，ヒータ６８にも接続
されており，温度計９０が検出した洗浄槽内の薬液の温
度の値はコントローラ９１へ送信され，コントローラ９
１はこの送信を基に所定の制御信号をヒータ５９，ヒー
タ６８に送信し，これらの加熱を制御するように構成さ
れている。

【００４０】なお，その他の洗浄槽２４，２６も洗浄槽
２２と同様の構成を備えており，洗浄槽２４，２６内に
おいて種々の薬液を用いてウェハＷを洗浄し，更に純水
によって純水洗浄するように構成されている。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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１３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１３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を洗浄槽２２，２４，２６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。

【００４４】ここで，代表して洗浄槽２２での洗浄処理
を説明する。先ず洗浄層２２内にウェハＷが挿入される
前の待機状態においては，洗浄層２２の内槽５０内に
は，三方弁７４の切換操作によって純水供給源７３から
の純水が供給回路６９及びジェットノズル７０を経て供
給されている。但し，この待機状態では純水供給源７３
から供給される純水の流量は３リットル／ｍｉｎ〜４リ
ットル／ｍｉｎの節水状態となっている。そして，内層
５０から外層５１にオーバーフローした純水は，開閉弁
７９が開かれていることにより排液回路７８より排液さ
れる。このようにウェハＷの投入待機の間，洗浄槽２２
内部では純水が供給し続けられている。

【００４５】一方，薬液回収タンク５３内には，既に洗
浄槽２２から回収された薬液が充填されており，必要に
応じて薬液供給源６２，６３及び純水供給源６５から，
アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ），過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）及
び純水が適宜供給され，薬液の濃度が調整される。そし
てこの待機状態では，ポンプ５７の稼働によって循環回
路５４に流入した薬液を再び薬液回収タンク５３内に循
環させており，このように薬液が薬液回収タンク５３と
循環回路５４を循環流通している間に，薬液はヒータ５
９，６８によって加熱され，更にフィルタ６０によって
濾過される。

【００４６】この場合，薬液の温度が前記温度Ｔ₂より
も低い場合は循環回路５４に設けられたヒータ５９と薬
液回収タンク５３内に設けられたヒータ６８の両方で加
熱を行う。そして，薬液の温度が温度Ｔ₂以上である場
合は，薬液回収タンク５３内のヒータ６８の加熱を停止
し，循環回路５４のヒータ５９のみで薬液を前記温度Ｔ
₁になるまで加熱する。こうして，薬液回収タンク５３
内に貯えられた薬液を，所定の処理温度Ｔよりも高い温
度Ｔ₁にまで加熱し，温度Ｔ₁の状態で一定に維持してい
る。更に，洗浄槽２２内に薬液を循環させて洗浄を行う
際には，洗浄槽２２内の薬液の温度が処理温度Ｔになっ
た時点で，ヒータ５９の加熱温度を温度Ｔ₁から処理温
度Ｔに切り替える。

【００４７】そして洗浄層２２内にウェハＷが収納され
る直前に，先ず，供給回路６９に設けられた三方弁７４
が切換操作されて純水供給源７３からの純水の供給が停
止する。そして，開閉弁４５が開き，三方弁４７が切換
操作されて，内層５０内に残った純水が回収回路４６か
ら排液回路８５へと流入し排液される。また，外層５１
内に残った純水は，開閉弁４８が開き三方弁７９の切換
操作によって，回収回路４６から排液回路７８を経て排
液される。こうして内層５０内と外層５１内から純水が
除去され，排液が終了すると開閉弁４５，４８は閉じら
れた状態に戻る。

【００４８】次に，三方弁６１が切換操作され，それま
で循環回路５４と薬液回収タンク５３を循環していた薬
液が，温度Ｔ₁に加熱された状態で供給回路６９を経て
内層５０内に供給される。そして，薬液回収タンク５３
内の薬液のほぼ全部が内層５０内に供給され，内槽５０
から外槽５１にオーバーフローする状態となると，三方
弁５６が切換操作され，内槽５０から外槽５１にオーバ
ーフローした薬液が排出回路７２から循環回路５４へ戻
る状態となる。そして，ポンプ５７の稼働によって循環
回路５４を流れる薬液が供給回路６９，内層５０，外槽
５１，排出回路７２の順に流れて循環する。こうして，
循環回路５４にてヒータ５９及びフィルタ６０によって
調整された薬液が，連続的に洗浄槽２２に供給されるよ
うになる。

【００４９】ところで，このように薬液回収タンク５３
内の薬液を洗浄槽２２に供給する直前までは，先に説明
したように，内層５０及び外槽５１には純水供給源７３
からの純水が供給されていたことにより，内層５０及び
外槽５１の温度は常温近くまで冷却された状態となって
いる。このため，循環回路５４と薬液回収タンク５３に
おいて温度Ｔ₁に加熱した薬液を洗浄槽２２に供給した
当初においては，薬液の熱は内層５０及び外槽５１の昇
温に費やされ，薬液の温度は処理温度Ｔにまで低下する
こととなる。これにより，洗浄槽２２への薬液の供給直
後において，内層５０及び外槽５１内を処理に最適な温
度Ｔに加熱された薬液で満たすことが可能となる。こう
して，三方弁６１，５６を順次切り替えることによっ
て，循環回路５４に設けられているポンプ５７の稼働
で，薬液を供給回路６９，内層５０，外槽５１，排出回
路７２の順に流れる循環流を形成する。なお，このよう
に洗浄槽２２内への薬液の循環を開始した後は，循環回
路５４に設けられたヒータ５９の加熱温度は温度Ｔ₁か
ら処理温度Ｔに設定が切り替えられる。また，薬液回収
タンク５３内部は空となるので，ヒータ６８の加熱は停
止することとなる。

【００５０】次に，こうして洗浄槽２２内への薬液の循
環を開始した直後に，５０枚のウェハＷを保持した搬送
装置１１のウェハチャック１３が洗浄槽２２内に下降す
る。そしてウェハＷを洗浄槽１２内のボート４０に受け
渡し，内層５０の底部に配置されたジェットノズル７１
から上向きに噴射した薬液をウェハＷの表面に上昇流と
して供給することにより，内槽５０内のボート４０上に
保持されたウェハＷの表面に対する均一な洗浄を行う。

【００５１】そして所定の時間が経過し，薬液処理が終
了すると，開閉弁４５と開閉弁４８とが開いて三方弁４
７が切換操作され，内層５０内と外層５１内の薬液は回
収回路４６を経て薬液回収タンク５３に回収される。回
収後，薬液回収タンク５３内の図示しない薬液センサに
より，薬液処理で消費した薬液量が検出される。そし
て，不足した薬液を補うべく薬液供給源６２，６３及び
純水供給源６４から各薬液及び純水が適宜供給される。
そして，三方弁６１，５６の切換によって薬液は再び薬
液回収タンク５３と循環回路５４との間を循環流通し，
薬液の温度は温度Ｔ₁まで加熱される。

【００５２】また，薬液処理が終了後，洗浄槽２２では
ウェハＷの純水洗浄が開始される。即ち，三方弁７４の
切換操作によって純水供給源７３からの純水が供給回路
６９及びジェットノズル７０を経て内槽５０の底部から
噴射を開始して，ウェハＷ及び内槽５０の表面に付着し
た薬液を洗い流す。そして，内層５０から外層５１にオ
ーバーフローした純水は，三方弁７９の切換操作によっ
て排液回路７８より排液される。ただし，先に説明した
如き節水状態（流量が３リットル／ｍｉｎ〜４リットル
／ｍｉｎ）でウェハＷの挿入を待機していた状態とは異
なり，この純水洗浄の間は，純水供給源７３から供給さ
れる純水の流量は２０リットル／ｍｉｎ〜４０リットル
／ｍｉｎとして，比較的大量の純水を用いて薬液を洗い
流すのがよい。そして，適宜の時期に開閉弁７５が開
き，外槽５１からサンプリングされた純水がサンプリン
グ回路７６へと流入し，比抵抗計７７により純水の濃度
が測定される。そして，純水の比抵抗値が所定の値に達
すると，洗浄槽２２における純水洗浄が終了する。

【００５３】その後，搬送装置１１のウェハチャック１
３が洗浄槽２２の内槽６０内に下降し，ボート部４０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を一括して洗浄槽２２
の内槽５０内から取り出し，次の洗浄槽２４へ搬送す
る。そして，以後各洗浄槽２４，２６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２８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】内槽５０内からウェハＷが取り出されて一
連の洗浄処理が終了すると，純水供給源７３から供給さ
れる純水の流量は３リットル／ｍｉｎ〜４リットル／ｍ
ｉｎの節水状態に戻り，再び待機状態になる。そして，
次のウェハＷの薬液処理が実施される直前に，再び洗浄
槽２２から純水が排液され，温度Ｔ₁に加熱された薬液
が再び洗浄槽２２に供給される。こうして，洗浄処理が
繰り返されることになる。また，繰り返し使用された薬
液を排液して新しい薬液を使用するような薬液の交換時
期の場合には，交換前の薬液循環処理中に薬液回収タン
ク５３に予め新しい薬液を供給して温度Ｔ₁に加熱して
おくこともできる。その場合は，新しい薬液で洗浄処理
が繰り返されることになる。

【００５５】なお従来は，一連のウェハＷの洗浄処理が
終了すると，すぐに洗浄槽２２から純水が排液され，薬
液が洗浄槽２２に供給された状態で，次の洗浄処理が行
われるウェハＷの挿入を待機していた。その結果，ウェ
ハＷの待機中に洗浄槽２２から薬液が蒸発して液量が減
少するといった問題や，薬液が洗浄槽２２の内壁や供給
回路６９内壁等に染み込んでしまう機会が多く発生し，
薬液洗浄後において行われる純水洗浄に悪影響を及ぼし
ていた。本実施の形態で説明したように，純水洗浄後は
洗浄槽２２内の純水をすぐに排出せず，純水供給源７３
からの供給を節水状態に切り替えておき，次のウェハＷ
が洗浄槽２２内に収納される直前に薬液の供給を行うよ
うにすれば，前述したような薬液の蒸発や染み込みとい
った問題を回避できるようになる。

【００５６】また，洗浄槽２２の外槽５１の上方には，
図６に示すように純水を貯えた純水タンク９５を設けて
も良い。この純水タンク９５は，開閉弁９６の切換操作
により，純水が外槽５１へ直接に供給されるようになっ
ている。ここで，落雷，地震などの天災による工場の停
電や機械の故障などといった事故より，ウェハＷの薬液
洗浄の途中において洗浄槽２２の稼働が停止してしまう
場合がある。この場合には，洗浄槽２２内において長時
間に渡ってウェハＷが薬液で浸漬されることになり，ウ
ェハＷを用いた半導体デバイスの製造に悪影響を及ぼす
恐れがある。そこで，ウェハＷの薬液洗浄中に事故が生
じた場合には，開閉弁４５を開き，三方弁７４を切換操
作することにより，薬液を槽内から排液すると共に純水
供給源７３からの純水を供給回路６９及びジェットノズ
ル７０を経て内槽５０内に供給するのが好ましい。ま
た，開閉弁４５，９６を開き，純水タンク９５から純水
を供給すると共に薬液を槽内から排液するように構成し
ても良い。こうして，洗浄槽２２内を薬液から純水へ置
換することにより，ウェハＷの救済を行えるようにな
る。

【００５７】かくして，この実施の形態の洗浄システム
１によれば，洗浄槽２２の内槽５０から回収した薬液を
加熱し再利用する際に，薬液回収タンク５３内のヒータ
６８と循環回路５４に配置されたヒータ５９を用いて，
処理温度Ｔよりも高い温度Ｔ₁に加熱しておくことによ
り，洗浄槽２２への供給直後の薬液温度の低下を防止す
ることができるようになる。その結果，洗浄槽２２内へ
薬液を充填した直後から最適な温度Ｔに加熱された薬液
で効率の良い洗浄を行うことができ，洗浄時間も短縮で
きるので，半導体デバイスの製造における歩留まりが向
上する。なお，洗浄液としてアンモニア（ＮＨ₄Ｏ
Ｈ），過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂），純水を混合した薬液を
用いたＡＰＭ処理を行う洗浄槽２２について主たる説明
を行ったが，本発明は，他の薬液を用いて洗浄処理を行
う例えば洗浄槽２４，２６にも同様に適用でき，更に，
その他の各種薬液を用いて処理を行う方法や装置にも適
用することが可能である。また，処理温度Ｔ，温度
Ｔ₁，Ｔ₂は各種薬液の使用や洗浄槽の熱容量などに応じ
て適宜の温度に設定される。つまり，処理温度Ｔが室温
より低い場合は，Ｔ₁＜Ｔ₂，Ｔ₁＜Ｔの関係に温度が設
定され，薬液回収タンク５３内の薬液の温度が処理温度
Ｔよりも低い温度Ｔ₁に温度調整される。このように温
度が設定された場合には，薬液の温度が温度Ｔ₁よりも
高い温度Ｔ₂よりも高くなった時には，温度調整手段の
両方で温度調整され，薬液の温度が温度Ｔ₂よりも低く
なった時には，温度調整手段の片方で温度調整が行われ
る。なお，以上の実施形態では，一例としてウェハＷを
洗浄する洗浄システム１について主たる説明を行った
が，本発明は，ＬＣＤ基板の如き被処理体を扱う洗浄シ
ステムなどに適応させることも可能である。

【００５８】

【本発明の効果】本発明によれば，洗浄システムにおい
て，洗浄槽へ供給された薬液を直ぐに所定の処理温度に
適合でき，温度調整手段に係るエネルギーやコストの省
力化と，洗浄処理時間を短縮させることが可能となる。
従って本発明によれば，例えば半導体デバイスの製造に
おける歩留まり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】洗浄槽と薬液回収タンクとを結ぶ回路系統の概
略図である。。

【図４】内槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図５】ジェットノズルの斜視図である。

【図６】洗浄槽の上方に設けた純水タンクの説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｗウェハ１洗浄システム２２洗浄槽５０内層５１外層５３薬液回収タンク５４循環回路５９ヒータ６８ヒータ７０ジェットノズル

【手続補正書】

【提出日】平成９年６月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば，洗浄システムにおい
て，洗浄槽へ供給された薬液を直ぐに所定の処理温度に
適合でき，温度調整手段に係るエネルギーやコストの省
力化と，洗浄処理時間を短縮させることが可能となる。
従って本発明によれば，例えば半導体デバイスの製造に
おける歩留まりを向上させることができるようになる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を収納自在な洗浄槽と，所定の
処理温度Ｔに温度調整された薬液を該洗浄槽に供給する
薬液供給手段と，洗浄槽に純水を供給する純水供給手段
と，少なくとも該純水供給手段によって洗浄槽内に純水
が供給されている間は洗浄槽内から排出された薬液を回
収しておく薬液回収タンクとを備えた洗浄システムにお
いて，前記薬液回収タンク内の薬液を洗浄槽内に供給し
た際に薬液の温度が処理温度Ｔとなるように，薬液の温
度を調整する温度調整手段を設けたことを特徴とする洗
浄システム。
【請求項２】前記薬液回収タンク内の薬液の温度が前
記処理温度Ｔよりも高い温度Ｔ₁になるように温度調整
する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】前記薬液回収タンク内の薬液を循環流通
させる循環回路を形成すると共に，薬液回収タンクと該
循環回路にそれぞれ温度調整手段を配置し，薬液の温度
が，前記温度Ｔ₁よりも低い温度Ｔ₂（Ｔ₁＞Ｔ₂）よりも
高くなったときはそれら温度調整手段の一方のみで加熱
を行い，薬液の温度が温度Ｔ₂よりも低くなったときは
それら温度調整手段の両方で加熱を行うように構成した
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。
【請求項４】前記薬液回収タンクの温度調整手段と前
記循環回路の温度調整手段の温度調整容量が異なること
を特徴とする請求項３に記載の洗浄システム
【請求項５】前記薬液の温度を温度Ｔ₁に調整する温
度調整手段の容量を，前記薬液の温度を温度Ｔ₂に調整
する温度調整手段の容量より大きすることを特徴とする
請求項４に記載の洗浄システム。
【請求項６】洗浄槽内の薬液の温度が前記処理温度Ｔ
になった時点で，温度調整手段の温度を処理温度Ｔに切
り替え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。
【請求項７】被処理体を洗浄槽で処理している間は，
薬液を洗浄槽と前記循環回路との間を循環させ，前記薬
液回収タンク内の温度調整手段は停止させるように構成
されていることを特徴とする請求項３，４，５又は６の
何れかに記載の洗浄システム。
【請求項８】被処理体を収納自在な洗浄槽内におい
て，所定の処理温度Ｔに温度調整された薬液を使用して
被処理体を薬液洗浄する状態と，純水を使用して被処理
体を純水洗浄する状態とに切換可能に構成された洗浄方
法において，薬液洗浄処理の前までに，薬液の温度を前
記処理温度Ｔと異なる温度Ｔ₁に調整しておき，薬液洗
浄を行う際にこの温度Ｔ₁に調整された薬液を洗浄槽に
供給することにより，処理槽内に供給された際に薬液の
温度が処理温度Ｔとなるように構成したことを特徴とす
る洗浄方法。
【請求項９】前記洗浄槽内で純水洗浄が行われている
間に薬液を調整することを特徴とする請求項８に記載の
洗浄方法。
【請求項１０】前記洗浄槽への薬液の供給は，被処理
体を洗浄槽内に収納する直前に行うことを特徴とする
１，２，３，４，５，６，又は７の何れかに記載の洗浄
システム。