JPH10505537A - 半導体製造時に粒子数を超低カウント数とする方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、汚染物を導入することなくウェーハから化学薬品および粒子をすすぎ洗いするためのウェーハすすぎ洗い装置に関する。この装置は、ウェット・ベンチのところでのすすぎ洗い中に使用する水およびガスを濾過することによってウェーハ上の粒子のカウント数を低減する。この装置は、すすぎ洗いユニットと、局限水フィルタ・バンクと、局限ガス濾過装置と、Ｈ₂Ｏ₂注入ユニットと、補助化学薬品注入ユニットと、他の構成要素を作動させるコントローラとを包含する。水フィルタ・バンクは、多段濾過装置を提供し、水の圧力に実質的な低下を生じさせることなく粒子を除去する。Ｈ₂Ｏ₂注入ユニットは、Ｈ₂Ｏ₂の局部的な源を提供し、フィルタおよびすすぎ洗い機を洗浄すると共にすすぎ洗い中のウェーハ上での自然酸化物の生成を制御する機構を提供する。補助化学薬品注入ユニットはすすぎ洗いユニットに化学添加物を与えてウェーハ洗浄工程の効率を高める。ガス濾過装置は、すすぎ洗いユニットおよび注入ユニットに清浄ガスを与える。清浄ガスは各注入ユニット内の化学薬品上ならびにすすぎ洗い機内の水の上に清浄雰囲気を与える。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体製造時に粒子数を超低カウント数とする方法および装置 発明の背景発明の分野 本発明は、超小型電子装置で用いる湿式処理装置に関する。一層詳しくは、本 発明は、半導体装置製造段階の後の洗浄、たとえば、予拡散洗浄、湿式エッチン グ法、フォトレジスト除去その他の洗浄作業に用いる装置に関する。関連技術の説明 粒子汚染は、半導体チップの歩留まり損失の重大な原因である。チップの形状 寸法が小さくなるにつれて、非常に小さい粒子、たとえば、直径０．１ミクロン 未満の粒子でも、歩留まりや製品信頼性を低下させるという欠陥の原因となり得 る。この問題の重要性にもかかわらず、工業知識や工業技術には大きなギャップ が存在する。この問題は、特に、湿式処理法とすすぎ洗い装置の場合に急である 。 超小型電子装置は、代表的には、化学溶液やすすぎ洗い液を用いて処理される 。たとえば、半導体ウェーハは、代表的には、シリコンの表面に種々の材料を埋 設、拡散あるいは塗布することによって作られる。工程の湿式エッチング段階で は、エッチングしようとしている一群のウェーハを、化学溶液内に置いた、ボー トと呼ばれる容器内に置く。その後、ボートを化学溶液から取り出し、脱イオン （ＤＩ）水ですすぎ洗いしてエッチングを停止させる。すすぎ洗い液はウェーハ にたまたま付着した粒子を除去する助けともなり得る。残念ながら、すすぎ洗い 過程で用いられる水はウェーハに付着する粒子を導入する可能性がある。Handbo ok of Quality Integrated Circuit Manufacturing by Robert Zorich，ISBN 01 2-781870-7が、回路製造技術およびその重要性を記載しており、この文献の開示 内容は参考資料としてここに援用する。 半導体製造業でのいくつかの作業では、ウェーハ上に酸化層がまったくないこ とが必要である。しかしながら、弗化水素酸（ＨＦ）に漬けた後、保護酸化層が 形成される前に裸のウェーハになんらかの粒子が接触した場合、これらの粒子は ウェーハに強力に付着する可能性がある。さらに、裸のシリコンが酸素にさらさ れたときにはいつでも生じる薄い保護酸化層は、それ以降の反応および汚染を防 ぐように作用し得るが、粒子汚染を常に低減するとは限らない。たとえば、空気 との接触からウェーハ上に酸化層が形成された場合、水がウェーハの表面から粒 子を効果的に洗い流すことはあり得ない。 ウェーハ洗浄のための技術 ウェーハから粒子を除去する或る種の技術は重大な欠点を有する。たとえば、 湿式化学洗浄は粒子を加える可能性がある。スクラビングはサブミクロン粒子の 除去には不適であり、ウェーハを損傷する可能性がある。加圧流体噴流はウェー ハを損傷する可能性があり、また、静電気電荷を蓄積することにもなり、これも ウェーハを損傷する可能性がある。超音波洗浄はウェーハを損傷する可能性があ り、反応性溶液の使用を許さず、キャビテーションを制御するのを難しくする。 メガソニックス（megasonics）は化学溶液からの汚染を招く可能性がある。可剥 性ポリマーは重合体残渣の付着層を残す可能性があり、効果的でないことが立証 されている。オゾンと共に紫外光を用いることも粒子除去に効果的であるとは立 証されておらず、ウェーハに損傷を与える可能性もある。 ウェーハをすすぎ洗いする一般的な技術は２つあるが、これらの技術は共にＤ Ｉ水のタンク内にボートを置くことを伴う。カスケードすすぎ洗いは、ＤＩ水の 連続流を使用するが、この流れはタンクの頂縁を越えてこぼれる、すなわち、滝 のように落下する。急速廃棄式すすぎ洗いはできるだけ急速にタブから水を抜く 。 すすぎ洗い中の汚染源 すすぎ洗い工程で水を汚染する粒子はすすぎ洗い水および空気から来る。水で 運ばれる粒子はＤＩ水分配装置のパイプから導入される可能性がある。半導体工 場では、代表的には、ＤＩ水は中央設備のところにある局限水源から浄化され、 分配ネットワークによって工場全体を通じてウェット・ベンチに供給される。純 水が中央設備を出たとしても、パイプ内で成長するバクテリアがすすぎ洗い装置 に侵入し、ウェーハを汚染する可能性がある。加えて、配管それ自体の内面が粒 子を導入する可能性もある。 工場全体を通じて清浄空気・水分配ネットワークを作動させることは経済上の 問題を提起する。製造工程の種々の部分が空気と水の清浄度について異なった要 求を持つ。たとえば、ポストＨＦ湿式処理では、きわめて清浄な空気と水を要求 する一方で、他の作業では粒子汚染に影響されることは少ないかもしれない。洗 浄設備を作動させるコストは必要な水の清浄度および体積に関係する。集中洗浄 装置だけを用いる場合、最も必要とする作業の要件に工場全体を合わせ、それに 合わせて空気と水のすべてを浄化しなければならない。最高の純度にするのは比 較的少量の空気と水だけでよいので、この集中水浄化装置は無駄に高価であると いうことなる。 集中浄化に依存する配水系統で生じる汚染を排除する助けとすべく、系全体を パージするとよい。たとえば、Ｈ₂Ｏ₂パージとＤＩ水フラッシュを行えば、ＤＩ 水系で生じるバクテリアを除去することができる。しかしながら、このような集 中装置では、系をパージしている間、ウェーハを製造することはできず、生産遅 れといくつかの作業のシャットダウンを招くことになる。その結果、このような 作業段階は、汚染問題が大きくなったときにのみ実施するとよいのであるが、こ れにより、ウェーハが系のパージ段階の間に水の中のかなりのレベルの不純物に さらされることになる。 空気で運ばれる汚染物 すすぎ洗い装置でも、ウェーハは、すすぎ洗い液タンクに移されつつある際に 空気にさらされたときに空気の運ぶ汚染物にさらされることになる。ウェーハを 処理する１つの方法では、ウェーハをいっぱいのタンクに入れ、このタンクを繰 り返し空にしたり、ＤＩ水で満たしたりする。ウェーハは、この反復工程が開始 すると、水に浸される。急速廃棄系では、水がタンクから出るにつれて周囲空気 が水に代わって入る。これにより、ウェーハが空気の運ぶ汚染物に触れることに なる。タンクが再び水で満たされるにつれて、ＤＩ水がウェーハまわりの空気に 代わって入ることになる。 すすぎ洗い系では、その中のタンクにＤＩ水が入るときに生じる気泡から生じ る汚染の傾向もある。非常に小さい気泡は微小気泡と呼ばれている。気泡は、水 を運ぶパイプまたは流路が寸法を変えたり、空気と混じり合うところで生じる乱 流や圧力変化から生じる。気泡は粒子を捕らえる可能性があり、気泡がウェーハ 表面と接触した場合にこれらの粒子がウェーハ表面に付着する可能性がある。 溶解酸素 すすぎ洗い水内の溶解酸素も問題を提起する。溶解酸素はＤＩ水を含む金属材 料の腐食度に影響する。イオン交換樹脂も溶解酸素で酸化され、すすぎ洗い液を 劣化させ、その寿命を短縮する。加えて、パイプおよび機器内のバクテリアの増 殖が溶解酸素で加速される。したがって、工場ではＤＩ水内の溶解酸素の量を減 らしつつある。しかしながら、溶解酸素を除去すると、ウェーハ上での本来の酸 化膜の形成を妨げる可能性がある。 粒子保護技術 ウェーハは、プロセスの種々の段階で空気の運ぶ汚染物にさらされる。空気で 運ばれる汚染物からウェーハを保護する１つの方法では、或る段階と次の段階と の間での搬送中に特殊な囲い内にウェーハを置く。しかしながら、これはＤＩ水 、化学物質およびすすぎ洗い機器内の空気の中の不純物の問題を解決しない。汚 染を最小限に抑える別の方法では、すすぎ洗い段階中およびその後にウェーハを 洗浄し、乾燥するイソプロピル・アルコール（ＩＰＡ）蒸気を使用する。これは 環境上望ましくないし、高価である。 或る用途では、１つまたはそれ以上の洗浄剤を含む溶液でウェーハを浄化する のが有用である。これを行う１つの方法では、１つの洗浄剤を入れた１つのタン ク内にウェーハを漬け、次いで、ウェーハを異なったすすぎ洗い液タンクに移す 。この方法では、複数のタンクを必要とするし、１つのタンクから別のタンクに 移されつつあるときにウェーハが汚染物にさらされることになる。 発明の概要 本発明の一局面は、ＤＩ水および空気の質が平均的あるいは比較的低い工場で も湿式処理装置での粒子数を低カウント数とする装置および方法を提供する。種 々の実施例においては、本発明は、ＤＩ水および空気の使用時点浄化、洗浄、バ クテリア駆除およびプロセス改善用の添加物の注入、充填率、流量および廃棄率 のパラメータ制御、ならびに気泡および微小気泡の発生を防ぐ機構を含む。 本発明の一実施例は、荷電フィルタおよびニュートラルフィルタを用いて使用 時点ＤＩ水浄化装置を提供する。この濾過装置は、低粒子カウント数を得ながら 圧力降下を低く抑えながら流量を高く維持するように設計してある。付加的な特 徴では、電磁的外乱で生じる可能性のある偶発的な粒子放出を防ぐために遮蔽装 置を設ける。寿命を延ばし、流れ特性を改良し、フィルタ有効性を維持するため に多段フィルタ装置を設けてもよい。 本発明の別の局面は、多段濾過装置によって使用時点濾過した窒素、空気また は不活性ガスを与えて空気で運ばれる粒子でウェーハを汚染するのを防ぐ。一実 施例において、窒素は局限フィルタを通り、すすぎ洗い液タンクのカバーに設け た分配装置に流れる。これにより、すすぎ洗い水を覆って窒素ブランケットを与 え、空気内の粒子がウェーハと接触するのを防ぐことができる。この窒素ブラン ケットは、ウェーハの表面に自然に酸化物が形成されるのを遅らせる助けともな り得る。濾過された加圧空気または不活性ガスを窒素の代わりに用いて汚染を低 減することもできる。 本発明の一局面は、Ｈ₂Ｏ₂を制御しながら注入してＤＩ水内での自然酸化物生 成を加速すると共に、先に付与したすべての化学物質を除去することができる。 水内での自然酸化層の形成により、ウェーハ表面は空気中で形成された自然酸化 層よりも粒子を引き付けなくなる。加えて、制御しながら注入したＨ₂Ｏ₂のパー ジはバクテリアの増殖を制御する助けとなる。 本発明の一局面は、少量の酸、溶剤、界面活性剤あるいは特殊な洗浄剤を注入 するのに使用できる補助インゼクタを提供する。このような装置は、添加剤の導 入を制御しながら行い、或る種の用途、たとえば、予拡散洗浄やフォトレジスト 除去で洗浄、すすぎ洗いプロセスの効果を増強する。これにより、個別の洗浄プ ロセスの必要がなくなる。 本発明の一局面は、自動・プログラマブル・モニタリング制御装置によって充 填、流量、カスケード式すすぎ洗い、スプレイおよび廃棄サイクル時間の最適化 、制御を行う。コントローラは、すべての可変要素、たとえば、ＤＩ水流量、充 填時間、廃棄時間、カスケードすすぎ洗い時間、急速廃棄回数、窒素流量、過酸 化水素の注入および補助化学物質の使用を制御するようにプログラムされる。 本発明の一局面は、種々の処理用途に対して最適化し得る種々のすすぎ洗いモ ードを提供する。疎水性（ポストＨＦ）ウェーハの場合、すすぎ洗い機は「カス ケード」モードあるいは「オーバーフロー」モードで作動する。あるいは、ＤＩ 水レベルを最高レベルからウェーハの頂面の直ぐ上のレベルまで下降させるのに 部分廃棄を行ってもよい。カスケード・サイクルおよび部分廃棄サイクルによれ ば、全すすぎ洗いサイクル中ウェーハを確実に水面下に沈めておくことができる 。 本発明の別の局面は、ウェーハの粒子汚染を招く可能性のある気泡および微小 気泡を防ぐ。これは、角隅をなくした円筒形のタンク・デザインを用いることに よって達成される。別の特徴においては、ＤＩ水がタンクに入る部位付近にスク リーンを設置して生じたいかなる気泡をも破壊するようにしてもよい。 本発明は、湿式処理装置における粒子および欠点をかなり手ごろなコストで有 意に減らすことができ、これは大規模、小規模両方の製造業者にとって有利であ る。また、これは、平均的なＤＩ水純度で工場のダイ歩留まりを改善することが できる。 本発明の別の局面は、ウェーハ上の粒子カウント数を１ウェーハあたり数百か らゼロ付近まで減らすことができる。これはすすぎ洗い装置付近に使用時点フィ ルタを設けることによって達成される。これにより、分配系統から生じる粒子を 排除あるいはかなり減らすことができる。 本発明の別の局面は、ウェーハ欠陥の源を排除することによって半導体製造時 間を短縮できる。すすぎ洗いウェット・ベンチ付近にフィルタを設置することに よって、分配系統から来る粒子の数を減らすことができる。さらに、局限フィル タを用いれば、集中水設備全体をシャットダウンすることなく各ウェット・ベン チをそれ自体のスケジュールに維持することができる。これによれば、製造業者 は、工場のかなりの部分を常時運転状態に維持することができる。このスケジュ ール上の融通性により、製造業者は、全系統に及ぶシャットタウンの間待機する ことなく、問題が生じたときに各ウェット・ベンチ問題により多くの注意を払う ことができる。 本発明の別の局面は、工場稼働コストを低減することができる環境上安全なウ ェーハ洗浄法を提供する。これは、所望に応じてすすぎ洗い水に化学薬品を添加 し、付加的な化学薬品タンクの必要性を排除することによって達成される。さら に、すすぎ洗い装置における他の特徴はウェーハ粒子カウント数を、洗浄用化学 薬品を使用する必要性を排除あるいは低減するレベルまで減らすことができる。 本発明の別の局面は、付加的なシールを必要としないすすぎ洗い機の自動シー ル式ダンプドアを提供する。これは円錐形あるいは他の凸状の形をしたドアを用 いることによって達成される。 図面の簡単な説明 第１図は、すすぎ洗い装置の実施例の主要構成要素を示す。 第２図は、ウェット・ベンチまわりの主要構成要素の実施例の配置を示す。 第３図は、すすぎ洗い機の実施例の右側面外面図を示す。 第４図は、すすぎ洗い機の実施例の左側面外面図を示す。 第５図は、すすぎ洗い機の実施例の外面正面図を示す。 第６図は、第５図のＡ−Ａ線に沿った、すすぎ洗い水の入っているすすぎ洗い 機の実施例の横断面図である。 第７図は、第５図のＢ−Ｂ線に沿った、すすぎ洗い機の蓋の横断面図である。 第８図は、ガス・ディフーザ・ユニットの側面図である。 第９図は、第６図のＣ−Ｃ線に沿った、すすぎ洗い機の基部の横断面を示す。 第１０図は、水路に挿入することのできるベンチュリ・インゼクタの２分割例 の横断面を示す。 第１１図は、ベンチュリ・インゼクタの形に構成した水路の横断面を示す。 第１２図は、フィルタ・バンクの横断面を示す。 第１３図は、フィルタを収容するフィルタ組立体ハウジングの横断面を示す。 第１４図は、組立体シール、スクリュウオン・キャップおよびフィルタ・ボデ ーの横断面を示す。 第１５図は、フィルタ・バンクの構造を示す。 第１６図は、パージャーの構造を示す。 第１７図は、Ｈ₂Ｏ₂インゼクタの構造を示す。 第１８図は、化学薬品貯蔵容器キャップの構造を示す。 第１９図は、補助インゼクタの構造を示す。 好ましい実施例の詳細な説明 以下の説明は、本発明を実施することを意図した最良の形態を示す。添付図面 において、同様の参照符号は同様の部分を示す。 第１、２図は本装置の実施例の主要構成要素間の接続を示している。中央源（ 図示せず）からのＤＩ水は水入口パイプ９２を通して給送される。水は、システ ム入口弁７を通り、フィルタ・パイプ９３を経てフィルタ・バンク２内に入る。 フィルタ・バンク２はＤＩ水から粒子を濾過する。濾過されたＤＩ水はすすぎ洗 いパイプ９４を通ってすすぎ洗い機１に進む。１つまたはそれ以上のウェーハ（ 図示せず）がすすぎ洗い機１内に置かれ、ＤＩ水ですすぎ洗いされる。ＤＩ水は 、次に、排水パイプを通ってシステムを出て、廃水処理を受ける。 中央供給源からガス入口チューブ８を経てパージャー３に窒素その他のガスが 給送される。パージャー３はガスを濾過して粒子を除去すると共に、処理を容易 にすべく清浄ガスの溜めともなる。これにより、すすぎ洗い装置の他の部分で使 用するための清浄ガスを得ることができる。清浄ガスは補助インゼクタ・ガス・ チューブ９６によって補助インゼクタ５に送られる。清浄ガスは、Ｈ₂Ｏ₂注入ガ ス供給チューブ９８によってＨ₂Ｏ₂インゼクタ４にも送られる。清浄ガスは すすぎ洗いガス供給チューブ９７によってすすぎ洗い機１に送られる。酸素を含 まないすすぎ洗い機１で清浄ガスを使用することによって、ウェーハの表面に自 然の酸化層が生じるのを防ぐことができる。コントローラ６は、システムを通じ て流体の流量を設定することができるマイクロプロセッサベースの制御装置であ る。ガスを運ぶチューブは、窒素および濾過済み空気を供給するために半導体製 造工場では普通に使用されるようなTeflon管で作る。 Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４はフィルタ・バンク２およびすすぎ洗い機１で使用するた めのＨ₂Ｏ₂を提供する。Ｈ₂Ｏ₂は、システムが洗浄モードで作動しているときに すすぎ洗い機１およびフィルタ・バンク２におけるいかなるバクテリアも低減ま たは排除するのに使用できる。Ｈ₂Ｏ₂はすすぎ洗い工程ですすぎ洗い機１に注入 してウェーハ上の自然酸化物生成を制御することができる。Ｈ₂Ｏ₂はＨ₂Ｏ₂イン ゼクタ４からＨ₂Ｏ₂ソース管路５６に流れる。Ｈ₂Ｏ₂フィルタ管路９９への、そ してそこからフィルタ・バンク２へのＨ₂Ｏ₂の流れはフィルタ弁５７によって制 御できる。同様に、Ｈ₂Ｏ₂すすぎ洗い機管路９５への、そしてそこからすすぎ洗 い機１へのＨ₂Ｏ₂の流れはすすぎ洗い機弁５８によって制御できる。フィルタ弁 ５７およびすすぎ洗い機弁５８はコントローラ６で操作する。Ｈ₂Ｏ₂は、ポンプ （図示せず）あるいはパージャー３によって与えられるガスの圧力によってフィ ルタ・バンク２またはすすぎ洗い機１内へ圧送され得る。Ｈ₂Ｏ₂は接合部１１５ にある簡単なＴ字形接続部でフィルタ・パイブ９３に入ることができる。あるい は、以下に説明するように、ベンチュリ効果インゼクタ（図示せず）を接合部１ １５に設置してもよい。 補助インゼクタ５は、ウェーハを洗浄するためにすすぎ洗い水に添加し得る他 の化学薬品、たとえば、普通の酸、溶剤、界面活性剤あるいは洗浄溶液を収容す る。すすぎ洗い機１への化学薬品の流れは補助化学薬品弁６６によって制御する 。化学薬品はガス圧力によって押し進めてもよいし、補助化学薬品ソース管路６ ４および補助化学薬品管路８９を通してすすぎ洗い機１内へ圧送されてもよい。 コントローラ６は、プログラムに従って上記の弁を開閉し、水およびガスの流 量を調整し、流体がすすぎ洗い機１内の或るレベルに達したときにそれを検知す る普通のプロセス制御コンピュータである。JPC Control Model 971DSE-362を使 用してもよい。JPC Controlは、102 Compass Point Drive，Suite D，St.Charle s，MO，63301に設置する。特に、コントローラ６は、ＤＩ水流量、充填時間、廃 棄時間、カスケードすすぎ洗い時間、急速廃棄回数、システムを通るガスの流量 、Ｈ₂Ｏ₂およびすすぎ洗い水への他の添加物の注入量を管理する。 第２図は、第１図に示すシステム構成要素をどうすればウェット・ベンチ内に 据え付けることができるかを示している。すすぎ洗い機１はシンク・エッジ１９ ０で部分的に示すシンク内に着座している。コントローラ６はウェット・ベンチ ・ヘッド・ケース９１内に位置している。フィルタ・バンク２はウェット・ベン チ・プレナム９０の下に設置してもよい。フィルタ・バンク２ができるだけすす ぎ洗い機１に接近していると望ましい。フィルタ・バンク２の位置に応じて、距 離は２、３インチほどに短くなり得る。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４、パージャー３およ び補助インゼクタ５はウェット・ベンチ・プレナム９０の下方またはウェット・ ベンチの背後に位置するキャスタ１８０、１８１、１８２、１８３に取り付けた カート内に位置する。これは、代表的には、数フィートの距離で済む。Ｈ₂Ｏ₂、 パージャー３および補助インゼクタ５はすすぎ洗い機１とフィルタ・バンク２の 近くに位置していなければならない。 第３図は、すすぎ洗い機１の右側面外面を示している。すすぎ洗い機１の前部 は図面の左側にある。すすぎ洗い機１は、蓋２４、フランジ２３、外側バレル２ １４、内側バレル２１３、ベース２１を包含する。蓋２４はヒンジ２８０、２８ １（第６−７図）に枢着してあり、フランジ２３と接触する。フランジ２３は外 側バレル２１４上にある。内側バレル２１４はリング２０上にある。内側バレル ２１３はベース２１上にある。ダンプ・ドア２１０がピストン２１１に取り付け てある。ピストン２１１はピストン取り付け用プレート２８内でベース２１に可 動状態で連結してある。ピストン取り付け用プレート２８はピストン取り付け用 ストラット２７０、２７１、２７２、２７３（このうちストラット２７０、２７ ３が第３図に示してある）によってベース２１に連結してある。ダンプ・ドア２ １０は下降位置で示してある。化学薬品流路４０３をＨ₂Ｏ₂すすぎ洗い管路９５ （第１−２図）あるいは補助化学薬品管路８９（第１−２図）に連結して もよい。 第４図はすすぎ洗い機１の左側面外面を示している。すすぎ洗い機ガス・チュ ーブ２２が普通のJacoフィッティング（図示せず）ですすぎ洗い機ガス供給チュ ーブ９７（第１−２図）に連結してある。第２の化学薬品流路４０２がＨ₂Ｏ₂す すぎ洗い機管路９５（第２−３図）あるいは補助化学薬品管路８９（第２−３図 ）に連結してもよい。 第５図はすすぎ洗い機１の前部外面を示す。すすぎ洗い機パイプ９４（第１− ２図）が第１の水路４００に接続している。 第６図は第５図のＡ−Ａ線に沿ったすすぎ洗い機１の横断面図を示している。 蓋２４はすすぎ洗い水面２４０上方に着座するポケット２３０を形成する形状と なっている。すすぎ洗い水は第１水路４００を通って内側バレル２１３に入る。 すすぎ洗い水はギャップ２９を通って内側バレル２１３の頂縁を越えて滝のよう に流れ、内側バレル孔２２５を通って排水パイプ９（第１図）に流れることがで きる。内側バレル孔２２４、２２５のような内側バレルはリング２０に沿って分 布させる。 内側バレル孔２２５を通って出たすすぎ洗い水はセンサ７００に当たる。セン サ７００は、すすぎ洗い水の酸性度を検出する普通のｐＨセンサでもよいし、す すぎ洗い水の電気抵抗値を測定する普通の抵抗値モニタであってもよい。これに より、水中の不純物のレベルをコントローラ６に与えることができる。コントロ ーラ６は、次に、システムの動作を調整することができる。 ピストン２１１はダンプ・ドア２１０を下方へ移動させてすすぎ洗い水を孔２ ２０を通して内側バレル２１３から逃がすことができる。 ベース２１および内側バレル２１３は、鋭い縁や角隅を減らしたり、なくした りするような形状になっていなければならない。内側バレル２１３を円筒形に作 ると、この目標を達成できる。水にさらされる表面を滑らかにすることにより、 バクテリアが増殖する場所をなくし、また、粒子が捕らえられる場所をなくすこ とができる。加えて、これはすすぎ洗い中に水流を均一にする助けともなる。乱 流水は気泡を生成する可能性があり、これらの気泡が汚染物を捕らえ、ウェーハ 表面に運ぶおそれがある。孔に向かってベースを傾斜させることにより、気泡を 壊し、水を保護し、ベース・スロープ２２６で示すようにタンクの中央にウェー ハ・ボートを位置決めする助けとなる。ここで、傾斜角２２７が１０から３０度 であると満足できると考えられる。ベース後縁２２８は、すすぎ洗い機１の内側 でベース２１が内側バレルに出会う縁を示している。 内側バレル２１３はウェーハ・ボートおよびそのハンドルの大部分を収容する に充分な大きさでなければならない。一実施例において、内側バレル２１３は、 直径約１２インチであり、高さ約１６インチである。あるいは、内側バレル２１ ３は、ウェーハ・ボートのみを収容するに充分な大きさとしてもよい。オペレー タは、ボートからハンドルを取り外したり、ハンドルを空気にさらしたままとす ることもできる。これはＤＩ水を節約するが、ハンドルを取り外したり、再据え 付けしたりする作業が水に粒子を導入する可能性がある。 ディフーザ２５はパージャー３によって与えられるガスをポケット２３０およ び内側バレル２１３内に均一に分配する。第６図は、内側バレル２１３にＤＩ水 を満たしたときの、蓋２４、ポケット２３０、ディフーザ２５、内側キャビティ ２３１、すすぎ洗い機ガス・チューブ２２、すすぎ洗い水面２４０の関係を示し ている。ガスは蓋２４を通してすすぎ洗い機ガス・チューブ２２によってディフ ーザ２５の内側キャビティ２３１に入る。次に、ガスはガス孔２６０、２６１、 ２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７を通ってポケット２３０に入 る。これは水の表面を覆うガス・ブランケットを与える。ガスはギャップ２９ま たはフランジ２３、蓋２４間の任意の小さいギャップを通して漏出することがで きる。ガスを大気圧よりも高い圧力に維持すると、空気で運ばれる粒子が内側バ レル２１３内に流入するのを助けることができる。これはフランジ２３、蓋２４ 間にシールを設ける必要をなくす。 すすぎ洗い水面２４０と蓋２４の下面の間のスペースはすすぎ洗い機１で必要 とされる清浄ガスの量を最小限に抑えるほど小さくなければならない。ギャップ ２９は約４分の１インチ（６．３mm）から半インチ（１２．７mm）であると好ま しい。ポケット２３０のサイズはウェーハ・ボート上のハンドルの露出部分の寸 法によって決めなければならない。 コントローラ６は、空気圧でピストン２１１を昇降させ、内側バレル２１３内 の水面を制御する。普通のダンプ・ドア・ピストンも満足できる。ピストン２１ １の頂部にはダンプ・ドア２１０がある。ダンプ・ドア２１０は円錐形となって おり、ベース２１の孔２２０の縁をシールし、すすぎ洗い水の流れを上方へ向け 、内側バレル２１３内に流入させる助けとなる。普通のダンプ・ドアは扁平であ り、シールを使用している。シールは粒子汚染の原因となり得るし、保守上の問 題を提起する可能性がある。 孔２２０の頂部にはメッシュ２１２が着座しており、すすぎ洗い水が水路４０ ０を通って孔２２０に入るときに生成あるいは存在する可能性のある気泡を破壊 する。メッシュ２１２は、また、内側バレル２１３内への水流を滑らかにもする 。メッシュ２１２のメッシュ・スペーシングが４分の１インチ（６．３mm）であ ると適当であろう。 第７図は蓋２４の内側を示す。この図は第５図のＢ−Ｂ線から見たものである 。ディフーザ２５はガス孔２６０、２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、 ２６６、２６７と共に示してある。同様に表示した鎖線は付加的なガス孔を示し ている。これらのガス孔は、ポケット２３０、内側バレル２１３内へのガスの流 れを均一にするように設けなければならない。１つまたはそれ以上の孔の別のパ ターン、配置も可能である。すすぎ洗いガス・チューブ２２は、パージャー３か ら第１図に示すようにすすぎ洗い機１に入る清浄ガスの通路となる。ヒンジ２８ ０、２８１は普通のものであり、図示したように設置する。 第８図は第５図のＡ−Ａ線に沿ったディフーザ２５の横断面を示している。こ の図は、また、内側キャビティ２３１とガス孔２６０、２６１、２６２、２６３ 、２６４、２６５、２６６、２６７のいくつかとの間の関係も示している。 第９図は、ダンプ・ドア２１０、ピストン２１１上方の、第６図のＣ−Ｃ線に 沿ったベース２１の横断面を示している。ここには、孔２２０、メッシュ２１２ 、第１水路４００、第２水路４０１が示してある。これらの流路は、ＤＩ水が孔 ２２０に入るルートを与える。一実施例では、第１化学薬品流路４０２は第１水 路４００と交差し、第１化学薬品流路４０３は第２水路４０１と交差する。他の 実施例では、これらの交差する流路はベンチュリ効果インゼクタを形成 するように構成することができる。 第１０図は第１水路４００（第９図）のためのベンチュリ効果インゼクタの横 断面図を示している。この実施例では、インゼクタは、水入口部２５０をベース ２１の外部から第１水路４００に挿入し、ベース外壁面４１６および水路隆起４ ２０と接触させることによって形成される。水出口部２５５は第１水路４００に 挿入し、孔壁面４１５と面一にする。孔壁面４１５はベース２１の、孔２２０の 円筒形壁面を形成する部分である。水路隆起４２０は、ベース２１を構成したと きに第１水路４００の一部として形成する。第１化学薬品流路４０２は水路隆起 ４２０のところで第１水路４００に入る。すすぎ洗い機パイプ９４（第１−２図 ）は水入口部２５０に取り付けてある。 第１１図は第１水路４００におけるベンチュリ効果インゼクタの別の実施例を 示している。ここでは、水路４００は別体の挿入片を用いることなく第１０巣に 示す形になっている。すすぎ洗い機パイプ９４（第１−２図）は形成した入口部 ２５１に取り付けることができる。 ベンチュリ効果インゼクタは、或る流路内の１つの流体の流れ特性における変 化を利用して第２の流体を同じ流路に吸引する。第１１図に示す実施例を用いる 場合、ＤＩ水は第１流路４００の入口部４３０に流入する。この第１水路は中央 部４３１に向かって狭くなって行く。ＤＩ水の同じ質量流量を保つために、ＤＩ 水は第１水路４００の中央部４３１内で速度を高める。第１水路４００の横断面 が拡大して出口部を形成するとき、水の速度が遅くなり、それ相当に圧力が低下 する。この水圧低下が化学薬品を第１水路４０２から第１水路４００内に吸引す る。ベンチュリ効果インゼクタを用いることによって、化学薬品の給送ポンプの 必要性がなくなる。 第１水路４００に用いたと同じ技術は第２水路４０１に適用できる。加えて、 別の実施例では、１つまたはそれ以上の化学薬品をシステムに添加することがで きる。もちろん、どこかで化学薬品を水と混合する必要がない場合には、第１化 学薬品流路４０２あるいは第２化学薬品流路４０３または両方を省略してもよい 。 ＤＩ水と接触しているすすぎ洗い機１の構成要素はPVDFで作らなければならな い。これは、ダンプ・ドア２１０、ベース２１、内側バレル２１３を含む。他の 構成要素は、PVDFあるいはポリプロピレンのようなプラスチックで作ってもよい 。一実施例において、ベース２１と内側バレル２１３は一体構造に成形してもよ いが、フランジ２３と外側バレル２１４は別の片として成形する。あるいは、ベ ース２１を一体片として成形してもよい。内側バレル２１３と外側バレル２１４ はPVDFのシートで作ってもよく、ベース２１に取り付けてもよい。 第１２図はフィルタ・バンク２の実施例の横断面を示している。図示実施例で は、２つのフィルタ・ハウジング組立体がある。第１フィルタ・ハウジング組立 体はスクリュウオン・キャップ３１４、２つの通気プラグ３５０、３５１、フィ ルタ・ボデー３１４を包含する。第２フィルタ・ハウジング組立体は、スクリュ ウオン・キャップ３３１、通気プラグ３５２、３５３、フィルタ・ボデー３３０ で同様に構成してある。各フィルタ・ハウジング組立体は円筒形であり、フィル タ・ハウジング支持プレート３９の孔内に保持される。このフィルタ・ハウジン グ支持プレート３９は、いくつかのプレート取り付けボルト３７０、３７１、３ ７２ならびにベース支持プレート３１０およびブラケット３１１によってフィル タ・バンク・ケーシング３１に取り付けてある。他の取り付け機構を用いること もできる。フィルタ・バンク蓋３２はスクリュウ３６でフィルタ・バンク・ケー シング３１に取り付けてある。あるいは、ボルトを使用してもよいし、フィルタ ・バンク蓋３２をフィルタ・バンク・ケーシング３１にシールしてもよい。ケー シング・プラグ３４０は、第１フィルタ・ハウジング組立体の通気プラグ３５０ 、３５１へのアクセスを与える。別のケーシング・プラグ３４１は第２フィルタ ・ハウジング組立体の通気プラグ３５２、３５３へのアクセスを与える。ケーシ ング・プラグ３４０、３４１および通気プラグ３５０、３５１、３５２、３５３ を除去して取り外し可能なニードル弁（図示せず）を各フィルタ・ハウジング組 立体に挿入することができる。ニードル弁は、フィルタ・バンク２をウェット・ ベンチ内に配置したときにフィルタ・ハウジング組立体から空気を取り出す機構 となる。通気プラグ３５０、３５１、３５２、３５３およびケーシング・プラグ ３４０、３４１はニードル弁と嵌合するサイズである。適当なニードル弁の一例 としては、Galtek Needle Valve 部品番号２０４−３０があ る。 ＤＩ水は水入口３１２によってフィルタ・パイプ９３からフィルタ・バンク２ に入る。水は第１フィルタ・ハウジング組立体を通ってインターステージ・パイ プ３１３に流れる。次に、ＤＩ水は第２フィルタ・ハウジング組立体を通して出 口カップリング３１６に流れる。すすぎ洗い機パイプ９４（第１−２図）は出口 カップリング３１６に接続している。 第１３図は市販のフィルタを挿入した第１フィルタ・ハウジング組立体の中心 線に沿った横断面図を示す。スクリュウオン・キャップ３１５はねじ山３８８に よってフィルタ・ボデー３１４に取り付けてある。ＤＩ水は水入口３１２を通っ て入り、フィルタ３８０まわりを循環する。ＤＩ水は、矢印で示すように、フィ ルタ３８０を通って内側コア３８２に流れる。ＤＩ水は水出口３８６を通って内 側コア３８２から出る。組立体シール３６０がＤＩ水が漏出し、粒子が侵入する のを防ぐ。一実施例では、組立体シール３６０はDupontの市販するKalrezブラン ドのシールであってもよい。第１４図は、フィルタ・ボデー３１４とスクリュウ オン・キャップ３１５の間の組立体シールの拡大図を示している。 第２フィルタ・ハウジング組立体は第１の組立体と同じ構造を有する。各フィ ルタ・ハウジング組立体の寸法および接続パイプの寸法は、フィルタ３８０の寸 法に合わせて調節しなければならない。 フィルタ・バンク２の一実施例は、第１フィルタ・ハウジング組立体において はPall Ultrafine Filtration Company の市販するモデル番号AB1NA3ZEのような ０．２ミクロン正電荷フィルタを用い、第２フィルタ・ハウジング組立体におい てはPallモデル番号AB1NI3ZEのような０．１ミクロン正電荷フィルタを用いる。 適切なフイルタは、Pall Ultrafine Filtration Company，Electronics Filter Group，2200 Northern Boulevard，East Hills，NY 11548-1289 から得ることが できる。別の実施例では、第２段フィルタとして負電荷フィルタを使用すること になろう。 ＤＩ水内に見出される多くの粒子は負に荷電される。したがって、正電荷フィ ルタを用いると、フィルタの定格サイズよりも小さい粒子を含む多くの粒子を捕 らえることができる。第２段として未荷電フィルタあるいは負電荷フィルタを用 いる場合には、残っている粒子の多くを除去することができる。このフィルタの 組み合わせは、粒子を捕らえる際に特に有効である。このフィルタ組み合わせは ほんの少しの圧力低下を伴うが、効果的に粒子を減らすことができる。 各フィルタ・ハウジング組立体におけるフィルタは粒子を捕らえるのに電荷を 使用し得る。近くでの放電による粒子の偶発的な放出を防ぐため、第１２図に示 すフィルタ・バンク・ケーシング３１およびフィルタ・バンク蓋３２の内部には 導電性シールド３１７と接地端子３８が設けてあり、ファラデー・ケージ内にフ ィルタ・ハウジング組立体を閉じ込めている。導電性シールド３１７はステンレ ススチールあるいはアルミニウムから作ってもよい。 一実施例において、フィルタ・ボデー３１４およびスクリュウオン・キャップ ３１５、３３１、水入口３１２、インターステージ・パイプ３１３および出口カ ップリング３１６はPVDFで作ってある。これらの構成要素は、普通の高品質プラ スチック溶接技術で相互に結合してある。別の実施例では、フィルタ・バンク・ ケーシング３１およびフィルタ・バンク蓋３２はポリプロピレンで作り、普通の 高品質プラスチック溶接技術を用いて組み立てことができる。 第１５図はフィルタ・バンクをどのようにして相互に連結してフィルタ交換時 間を短縮できるかを示している。使用したフィルタは結局は詰まることになる。 フィルタの詰まる時間はフィルタを流れる水の量に関係する。流体は一次流体入 口１０６から正電荷フィルタ１００、１０１に入る。正電荷フィルタ１００、１ ０１は並列に接続して単一の正電荷フィルタとしてもよい。次に、流体は中間接 続部１０７を通って未荷電あるいは負電荷のフィルタ１１０、１１１に流れる。 これらのフィルタ１１０、１１１も並列接続して単一のフィルタとしてもよい。 このように複数のフィルタを使用することによって、全体積のほんの一部が単一 のフィルタを通って流れるために、個々のフィルタの寿命を延ばすことができる 。 第１６図はパージャー３を示す。外部源からのガスはガス入口チューブ８を通 って第１ガス・フィルタ４２と第２ガス・フィルタ４３に入る。次に、濾過され たガスはガス・タンク４０を満たす。Millipore フィルタ番号WGFGO1HB1 が有効 であることがわかっている。これは１／４インチ（６．３mm）NPTMを持つ３イ ンチ（７６．２mm）×２インチ（５０．８mm）のフィルタである。このフィルタ は０．００３ミクロンまで除去できる。他のガス・フィルタを使用してもよい。 付加的なガス・フィルタを使用してもよい。この目的で用いる好ましいガスは窒 素であり、これは容易に入手できるし、安価である。あるいは、他のガスを使用 してもよい。ウェーハの酸化が望ましい或る種の用途では、濾過した空気を用い てもよい。 すすぎ洗い機１へのガスの流れはすすぎ洗い機ガス弁４７とすすぎ洗い機流量 計４４を用いてコントローラ６によって調整する。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４へのガス の流れはＨ₂Ｏ₂ガス弁４８とＨ₂Ｏ₂流量計４５を用いてコントローラ６で調節す る。補助インゼクタ５へのガスの流れは補助インゼクタ・ガス弁４９と補助イン ゼクタ流量計４６を用いてコントローラ６で調節する。一実施例において、流量 計とガス弁を組み合わせて１つの装置としてもよい。このような装置の例として は、Dwyer の部品番号VFA-22-55Vがある。ガス・タンク４０は、タンク４０内の 圧力が大きすぎるようになったときにタンクからガスを解放する逃がし弁を有す る。普通の逃がし弁を使用できる。ガス入口チューブ８は逆流を防ぐ普通のレギ ュレータ（図示せず）を有する。 ガス・タンク４０内の濾過済みのガスは、内側バレル２１３の、ＤＩ水で満た されていない部分を満たすのに使用する。第６図において、すすぎ洗い機１内の すすぎ洗い水を内側バレル２１３から急速に取り出す場合、パージャー３が均等 量の濾過済みのガスを急速に与える必要がある。すすぎ洗い水がギャップ２９を 通って滝状に落下する場合、パージャー３はガスをそれほど急速に送る必要はな い。加えて、ガス・タンク４０内の濾過済みのガスは、後述するように、Ｈ₂Ｏ₂ インゼクタ４内のＨ₂Ｏ₂を追い出し、また、補助インゼクタ５内の化学薬品を追 い出すのにも使用できる。 一実施例において、ガス・タンク４０はポリプロピレンで作ってもよい。ガス ・タンク４０を完全にシールする前に、第１ガス・フィルタ４２および第２ガス ・フィルタ４３をガス・タンク４０ないに設置する。普通の高品質プラスチック 溶接技術を用いて側面を互いに取り付けてもよい。 補助インゼクタ・ガス・チューブ９６は、普通のJacoフィッティングで補助イ ンゼクタ５および補助インゼクタ・ガス弁４９に取り付けてある。すすぎ洗い機 ガス供給チューブ９７は、普通のJacoフィッティングですすぎ洗い機１とすすぎ 洗い機ガス弁４７に取り付けてある。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ・ガス供給チューブは、 普通のJacoフィッティングでＨ₂Ｏ₂インゼクタ４およびＨ₂Ｏ₂ガス弁４８に取り 付けてある。 Ｈ₂Ｏ₂インセクタ４が第１７図に示してある。これは、Ｈ₂Ｏ₂ボトル保持ラッ ク５１０によってＨ₂Ｏ₂インゼクタ・ケーシング５０内に固着した、Ｈ₂Ｏ₂の製 造業者の供給するＨ₂Ｏ₂のＨ₂Ｏ₂ボトル５１を収容している。Ｈ₂Ｏ₂液面センサ ５９がＨ₂Ｏ₂ボトル保持ラック５１０に取り付けてあり、Ｈ₂Ｏ₂ボトル５１内の 流体レベルの指示をコントローラ６に与える。これは普通の液面センサで充分で ある。パージャー３からの清浄ガスは、Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ・ガス・チューブ５３ を通ってＨ₂Ｏ₂インゼクタ・ケーシングに入り、そこからボトル・キャップ５２ に入り、Ｈ₂Ｏ₂ボトル５１内の流体の表面上方に清浄な雰囲気を与える。流体は 、ポンプ入口管路５４およびボトル管路５５０を通してポンプ５５によってＨ₂ Ｏ₂ボトル５１から取り出すことができる。この種の用途に適したポンプとして は、Fluid Metering Inc.，29 Orchard Street，Box 179，Oyster Bay，NY 1177 1 の市販するモデルQC216 がある。ボトル管路５５０の流体中の端はＨ₂Ｏ₂ボト ル５１の底付近に置かなければならない。ポンプ５５はコントローラ６で作動さ せる。 ポンプ５５はＨ₂Ｏ₂をＨ₂Ｏ₂ソース管路５６を通してフィルタ弁５７およびす すぎ洗い機弁５８に押し込む。これにより、Ｈ₂Ｏ₂をフィルタ・バンク２および すすぎ洗い機１内に導入し、洗浄することができる。さらに、Ｈ₂Ｏ₂をすすぎ洗 い機１内へ導入することにより、酸素源を与えることによってウェーハ表面での 酸化物の生成を促進することができる。すすぎ洗い水に酸素を局部的に導入する と、ＤＩ水分配システム全体の溶解酸素を減らすことができると共に、水中のウ ェーハに自然酸化層を形成するという利点を得ることができる。 あるいは、Ｈ₂Ｏ₂を、第１０図に関連して説明したように、ベンチュリ効果イ ンゼクタでＤＩ水に吸い込んでもよい。ベンチュリ効果インゼクタは第１図に示 す接合部１１５で使用してもよい。あるいは、第１７図に示すポンプ５５を使 用する代わりに、パージャー３からのガスの圧力を用いてシステムにＨ₂Ｏ₂を注 入してもよい。 ポンプ入口管路５４、Ｈ₂Ｏ₂ソース管路５６およびＨ₂Ｏ₂ボトル管路５５０は Teflonで作る。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ・ガス・チューブ５３は、通常はガス管路の製 造工場で用いられるTeflonであってもよい。他の適当な材料を使用してもよい。 ボトル・キャップ５２は、化学薬品供給のために工業規格のボトルに嵌合する サイズである。これは第１８図により詳しく示してある。ボトル・キャップ５２ は、ねじ付き流体孔５２７とねじ付きガス孔５２８を持つキャップ・ハウジング ５２０を包含する。ポンプ入口管路５４の端にねじが切ってあり、外側流体ナッ ト５２１によってキャップ・ハウジング５２０に固着してある。ボトル管路５５ ０はねじが切ってあり、内側流体ナット５２２によってキャップ・ハウジング５ ２０に固着してある。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ・ガス・チューブ５３はガス・ナット５ ２３によってキャップ・ハウジング５２０に固着してある。ナット５２１、５２ ２、５２３およびキャップ・ハウジング５２０はPVDFで作ってもよい。 第１８図に示すボトル・キャップ５２を使用することによって、いくつかの利 点を得ることができる。まず、Ｈ₂Ｏ₂製造業者のボトルから別の貯蔵容器にＨ₂ Ｏ₂を移すことなく、Ｈ₂Ｏ₂製造業者のボトルをシステムに直接使用することが できる。これは汚染物の源を排除することになる。Ｈ₂Ｏ₂の表面を覆う雰囲気と して濾過済みのガスを使用することにより、汚染源を排除できると共に、ガスに もよるが、Ｈ₂Ｏ₂の有効性を損なう化学的な相互反応も減らすことができる。加 えて、加圧ガスはＨ₂Ｏ₂をＤＩ水内に充分に押し込むことができる。 すすぎ洗い装置におけるウェーハ洗浄作用は、普通の酸、溶剤、界面活性剤、 洗浄溶液を使用することによって向上し得る。第１９図に示す補助インゼクタ５ はコントローラ６の制御の下にこれらの添加剤を添加することができる。補助イ ンゼクタ５は化学薬品ボトル６１を包含する。この化学薬品ボトルは、代表的に は、補助インゼクタ・ラック６１０によって補助インゼクタ・ケーシング６７内 に固着した、化学薬品製造業者の供給するボトルである。化学薬品ボトル６１は 、Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４で用いるボトル・キャップ５２に構造的に類似したディス ペンサ・キャップ６２を有する。ディスペンサ・キャップ６２の寸法は製造業者 の供給する容器で決まる。パージャー３からの清浄ガスは、Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４ で用いたと同じ技術を用いて化学薬品面の上方に清浄な雰囲気を与えることがで きる。補助インゼクタ・ガス・チューブ９６（第１−２図）は、普通のJacoフィ ッティングで補助化学薬品インゼクタ・ガス・チューブ６３に連結してある。 化学薬品ボトル６１から流体を吸い出す圧力はすすぎ洗い機１の水路４００、 ４０１（第９図）にあるベンチュリ効果インゼクタから得ることができる。ある いは、パージャー３の提供するガスから得ることもできる。あるいは、ポンプを 用いてもよい。コントローラ６で作動させる補助化学薬品弁６６で、化学薬品ボ トル６１内の化学薬品をすすぎ洗い機１に流入させることができる。 補助化学薬品レベル・センサ６９は低液体レベルの指示値を与える。補助イン ゼクタ蓋６００は化学薬品ボトル６１へのアクセスを与える。 化学薬品ボトル６１で用いる化学薬品が危険である可能性があるため、補助イ ンゼクタ・ケーシング６７を補助インゼクタ二次ケーシング６８で取り囲むこと によって二重収容システムとしてもよい。補助インゼクタ・ケーシング６７と補 助インゼクタ二次ケーシング６８はポリプロピレンで作ってもよく、普通の高品 質プラスチック溶接技術を用いて構成してもよい。 作動 本システムは種々の作動モードを有する。すすぎ洗いモードはシステムを用い てウェーハをすずぎ洗いする。洗浄モードでは、システムをＨ₂Ｏ₂でパージする 。フィルタ据え付けモードでは、フィルタ・バンク２内のフィルタがその有効寿 命の終わりに達した時にシステムに新しいフィルタ・バンク２を据え付けること ができる。 すすぎ洗いモードはシステムが移動するＤＩ水で満たされたときに始まる。第 ６図に示すように、内側バレル２１３内のＤＩ水はギャップ２９を通して滝状に 落下する。オペレータ（普通は人間であるが、ロボットの可能性もある）は、ウ ェーハのボートを持ちながら蓋２４を開き、ボートを内側バレル２１３内に置き 、蓋２４を閉ざし、コントローラ６の前部パネルにあるボタンを押すことによっ てコントローラを始動する。コントローラ６は特定の用途の必要性から導かれる プログラムしたすすぎ洗いサイクルを操作する。 作動時、コントローラ６はすすぎ洗い機ガス弁４７を開き、すすぎ洗い機流量 計４４を監視する。流れるガスがガス・ブランケットで滝のように落下するすす ぎ洗い水の表面を覆うことになる。代表的には、このようなガスは窒素であるが 、用途に応じて、他のガスを使用してもよい。 すすぎ洗いサイクルの１部分では、先の化学処理段階で適用された酸または化 学薬品をウェーハから洗い落とすまでＤＩ水を内側バレル２１３上に滝状に流れ させ続ける。コントローラ６は、酸が除去されたかどうかを第６図のセンサ７０ ０を読むことによって決めることができる。 自然酸化物生成が望ましい場合には、Ｈ₂Ｏ₂をＤＩ水に導入することができる 。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４がポンプを使用している場合、コントローラ６はポンプ５ ５を起動し、すすぎ洗い弁５８を開く。コントローラ６は、Ｈ₂Ｏ₂ガス弁４８を 調節することによってパージャー３からのガスの流量を変える必要もあるかも知 れない。Ｈ₂Ｏ₂インゼクタ４はポンプなしでも使用できる。この実施例では、コ ントローラ６はすすぎ洗い弁５８を開き、Ｈ₂Ｏ₂ガス弁４８を通るパージャー３ からのガスの流量をＨ₂Ｏ₂流量計４５を観察することによって調節する。Ｈ₂Ｏ₂ は、水路４００または４０１にあるベンチュリ効果インセクタを用いてＤＩ水に 導入してもよい。 コントローラ６は、補助化学薬品弁６６、補助インゼクタ・ガス弁４９を制御 し、補助インゼクタ流量計４６を観察することによって補助インゼクタ５からす すぎ洗い機１に入る化学薬品の流れを調節することができる。すすぎ洗い機１が 水路４００または４０１にベンチュリ効果インゼクタを有する場合、ベンチュリ 効果で化学薬品を補助ディスペンサ・ユニット６１から吸引することになる。 カスケード式すすぎ洗いに加えて、システムは急速廃棄すすぎ洗いも行い得る 。これは、コントローラ６でピストン２１１を作動させてダンプ・ドア２１０ を下降させることによって達成され得る。水は孔２２０を通って廃水パイプ９に 流入する。コントローラ６は、ダンプ・ドア２１０が開いたままとなっている時 間を制御することによって流体レベル低下を制御し得る。コントローラ６は、ま た、ダンプ・ドア２１０が落下する高さを制御することによって廃棄率を制御す ることができる。或る種の用途は、すべての水を除去することによって最も良く 役立てることができるが、他の用途は、ウェーハを水で覆ったままにするときに 最良の作動を行なう。内側バレル２１３内の水を急速に廃棄するとき、コントロ ーラ６はすすぎ洗い機ガス弁４７を開くことによってパージャー３からのガスの 流量を高めなければならない。これにより、パージャー３からの清浄ガスで水が 抽出されるにつれて残るスペースを満たすことができる。さもなければ、すすぎ 洗い機１の外からの汚染空気が侵入するおそれがある。急速廃棄中に清浄ガスで 正の圧力を維持することによって、空気で運ばれる汚染物の可能性を減らすこと ができる。ガスが酸素を欠いている場合には、正の圧力を維持することによって 酸化物の生成を防ぐことができる。急速廃棄とカスケード式すすぎ洗いを繰り返 した後、蓋２４を開き、ウェーハ・ボートを取り出す。 時には、システムをＨ₂Ｏ₂でパージし、ＤＩ水でフラッシュしてシステム内で 増殖するバクテリアを排除あるいは低減することが有用なこともある。オペレー タは、コントローラ６の前面パネルにあるボタンを押すことによって洗浄モード を開始する。コントローラ６は、次に、作動モードにおけるよりも多いＨ₂Ｏ₂を 注入することができる。ただし、すすぎ洗い機弁５８を作動させずに、フィルタ 弁５７を開く。フィルタ・パイプ９３からのＤＩ水はフィルタ・バンク２および すすぎ洗い機１を通してＨ₂Ｏ₂を運ぶことになる。若干のプログラムで設定した 時間の後、コントローラ６はフィルタ弁５７を閉ざし、水でのフラッシングを続 けることができる。このモードでは、工場内の１つのベンチを、残りの工場部分 における生産を停止させることなくパージすることができる。 フィルタ据え付けモードでは、フィルタ・バンク２全体を取り出して交換する 。コントローラ６はフィルタ・パイプ９３およびすすぎ洗い機１から遮断される 。フィルタ・パイプ９３およびすすぎ洗い機１に接続することによって新しいフ ィルタ・バンクを据え付ける。ケーシング・プラグ３４０、３４１および通気 プラグ３５０、３５１、３５２、３５３を取り外し、ニードル弁を挿入し、開く 。コントローラ６はシステム入口弁７のところでＤＩ水に作用してシステムをＤ Ｉ水で再充填する。挿入したニードル弁により、据え付け中にフィルタ・バンク ２内に捕らえられていた空気の大部分を逃がすことができる。空気を除去した後 、ニードル弁を取り外し、ケーシング・プラグ３４０、３４１および通気プラグ ３５０、３５１、３５２、３５３を再び据え付ける。 フィルタ・ハウジング組立体内のフィルタは、フィルタ・バンク蓋３２を取り 外し、スクリュウオン・キャップ３１５をフィルタ・ボデー３１４から外すこと によって交換できる。次に、フィルタ３８０を取り外し、交換することができる 。 当業者には明らかなように、本発明の範囲内に留まりながら前述の好ましい実 施例において多くの変更が可能である。本発明は、ウェーハを洗浄する使用時点 ＤＩ水粒子低減ユニット・システムに限定するつもりはないが、窒素あるいは加 圧空気の使用時点濾過を行なってすすぎ洗いされたウェーハのための保護ブラン ケットの提供、バクテリアの排除および阻止のために過酸化水素の使用時点付与 、ウェーハをすすぎ洗いしながらの自然酸化物生成の制御した加速および抑制、 すすぎ洗い工程時の化学薬品の制御した注入、すすぎ洗いシステムでの気泡、微 小気泡の低減および阻止を含む。したがって、本発明は好ましい実施例に限定さ れるものではなく、あるいは、材料、形状配置、寸法、用途、ここで使用される パラメータの範囲の特殊な選定に限定されるものではないことは了解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｊ 21/306 Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｚ (72)発明者 ブシャン アベイ ケー アメリカ合衆国 カリフォルニア 94306 パロ アルト マムフォード プレイス 3838 (72)発明者 ブシャン ラジヴ アメリカ合衆国 カリフォルニア 94306 パロ アルト マムフォード プレイス 3838 (72)発明者 プリ スラジ アメリカ合衆国 カリフォルニア 94024 ロス アルトス ウッドヴュー テラス 1265

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 正電荷フィルタ出口部を備えた正荷電フィルタと、 この正荷電フィルタ出口部に接続した第２フィルタ入口部を備えた第２フ ィルタとを包含することを特徴とするフィルタ・バンク。 ２． 請求の範囲第１項のフィルタ組立体において、さらに、 前記正荷電フィルタと前記第２フィルタとを保持し、内容物まわりにファ ラデー・ケージを形成しているハウジング を包含することを特徴とするフィルタ組立体。 ３． ウェーハすすぎ洗い装置であって、 流体出口を有するフィルタ・バンクと、 この流体出口に接続してあり、この流体出口が２フィート（約６０cm）以 内に設置してあるすすぎ洗い機と を包含することを特徴とするウェーハすすぎ洗い装置。 ４． 請求の範囲第３項記載のウェーハすすぎ洗い装置において、前記流体出口 が前記すすぎ洗い装置の１フィート（約３０cm）以内にあることを特徴とするウ ェーハすすぎ洗い装置。 ５． ウェーハすすぎ洗い方法であって、 流体および１つまたはそれ以上のウェーハを収容しているバレルから流体 の若干量を廃棄すると共にこの廃棄された流体の占めていた体積分を濾過済みの ガスで置き換えることを包含することを特徴とするウェーハすすぎ洗い方法。