JPH11168077A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 非常に簡易な構成であり、基板への汚染や基
板洗浄への影響を低減できる基板洗浄装置を提供する。 【解決手段】 キャリア３を把持することが可能であ
り、洗浄液を収容する洗浄容器２からオーバーフローさ
せた洗浄液を収容可能な補助容器５内で洗浄液により浮
力を受けるキャリア昇降手段である浮力タンク６を具備
し、補助容器５内に洗浄液を供給・排出することにより
キャリアを昇降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スにおいて半導体ウエハ等の基板を洗浄する基板洗浄装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体製造プロセスにおいて
は、半導体ウエハ等の基板を洗浄する基板洗浄装置が使
用されている。この基板洗浄装置は、非常に多くの機構
部品を組み合わせて構成されている。

【０００３】このように、従来の基板洗浄装置は、非常
に多くの機構部品を組み合わせて構成しているので、構
造が複雑になっている。また、機構部品は高価であるの
で、基板洗浄装置の価格は非常に高価なものとなってい
る。さらに、多くの機構部品が可動することになるの
で、パーティクルの発生が常に問題となる。

【０００４】また、従来の基板洗浄装置においては、定
期的なメンテナンスが必要であり、このメンテナンスの
際に潤滑油等も使用する。このため、この潤滑油による
基板への汚染も問題となる。さらに、機構部品には、必
ず動力源が必要となり、ここから発生する振動は基板洗
浄に悪影響を及ぼすという問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、非常に簡易な構成であり、基
板への汚染や基板洗浄への影響を低減できる基板洗浄装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を講じた。本発明は、キャリア
に収容した基板を洗浄する基板洗浄装置であって、液を
収容する洗浄容器と、前記洗浄容器からオーバーフロー
させた液を収容可能な補助容器と、前記キャリアを把持
することが可能であり、前記補助容器内でオーバーフロ
ーした液により浮力を受けるキャリア昇降手段と、を具
備し、補助容器内に液を供給・排出することによりキャ
リアを昇降させることを特徴とする基板洗浄装置を提供
する。

【０００７】この構成によれば、キャリアの昇降に浮力
を利用しているので、基板洗浄への影響を小さくするこ
とができ、省エネルギーを図ることができる。また、機
構部品を少なくすることができるので、パーティクルを
少なくすることができる。また、メンテナンスフリーに
することができ、潤滑油等の基板への汚染も防止するこ
とができる。さらに、負荷がかかると停止することがで
きるので、非常に安全である。

【０００８】本発明においては、キャリア昇降手段によ
り洗浄容器から取出したキャリアを搬送する搬送手段を
具備することが好ましい。これにより、洗浄前のキャリ
アをキャリア昇降手段に受け渡し、かつ、洗浄後のキャ
リアをキャリア昇降手段から基板洗浄装置に搬送するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
の基板洗浄装置を示す平面図である。また、図２は、本
発明の基板洗浄装置を示す正面図である。図中１は、基
板洗浄装置の装置本体を示す。装置本体１は、断面略矩
形形状の箱型形状を有している。

【００１０】装置本体１の内側の中央部には、キャリア
３に収容した半導体ウエハ４等の基板を洗浄するための
洗浄容器２が配置されている。この洗浄容器２は、装置
本体１とほぼ同じ深さを有している。洗浄容器２に浸漬
されるキャリア３は、図３に示すように、中央にウエハ
４を収容するウエハ収容部領域を有する略箱型形状を有
しており、その上部には、両側にフランジ部３ａがウエ
ハの配列方向に沿って形成されている。このフランジ部
３ａは、その表面がほぼ水平になるように形成されてい
る。また、このフランジ部３ａは、後述する搬送アーム
により支持・把持される。

【００１１】ウエハ収容部領域には、ウエハ４をその表
面が鉛直方向に向くように互いに平行に収容するよう
に、複数の溝３ｂが形成されている。したがって、この
溝３ｂに沿ってウエハ４が保持される。また、キャリア
３の下部には、脚部３ｃが設けられており、キャリア３
全体を支持するようになっている。

【００１２】また、この洗浄容器２の外側には、洗浄容
器２に収容された洗浄液や純水の液をオーバーフローさ
せたときに、その液を受けて、その液を貯留・排出する
ことが可能である補助容器５が配置されている。この補
助容器５は洗浄容器２を囲むように設けられている。

【００１３】この補助容器５内には、キャリア昇降手段
である浮力タンク６が配置されている。この浮力タンク
６は、補助容器５の幅よりも狭い幅を有しており、補助
容器５に収容される洗浄液や純水等の液により浮力を受
けるものである。また、この浮力タンク６は、キャリア
３においてフランジ部３ａが形成されている側の側方の
補助容器５部分に配置される。この浮力タンク６には、
洗浄容器２側（内側）に向って延出する浮力タンク側の
搬送アーム７が取り付けられている。

【００１４】この搬送アーム７は、図２に示すように、
浮力タンク６の上部にその一端が取り付けられており、
そこから上方に洗浄容器２および補助容器５の側壁に沿
って洗浄容器２の側壁の先端よりも僅かに高い位置まで
延出し、そこから洗浄容器２の内側に水平に延出し、さ
らに、そこから下方に洗浄容器２および補助容器５の側
壁に沿って延出し、さらに再びそこから洗浄容器２の内
側に水平に延出する。この洗浄容器２内で内側に延出す
る部分が支持部７ａを構成する。したがって、この支持
部７ａがキャリア３のフランジ部３ａを支持するように
なっている。

【００１５】また、補助容器５内には、鉛直方向に沿っ
てガイド棒９が立設されており、浮力タンク６がガイド
棒９に連結されている。したがって、浮力タンク６は、
補助容器５内の液の浮力を受けて昇降する場合に、ガイ
ド棒９に沿って昇降する。このガイド棒９により、浮力
タンク６のふらつきを防止することができる。

【００１６】したがって、補助容器５に液を貯留するこ
とにより、浮力タンク６が液により浮力を受けて搬送ア
ーム７と共に上昇する。これにより、図４に示すよう
に、搬送アーム７は、その支持部７ａがキャリア３のフ
ランジ部３ａを支持して、キャリア３を上昇させる。そ
の結果、キャリア３を洗浄容器２内の液から取出すこと
ができる。

【００１７】図１に示すように、補助容器５の底部に
は、複数の排水口８（図では４箇所）が設けられてい
る。この排水口８は、図２に示すように、それぞれ排水
管１１に接続されている。また、洗浄容器２の底部に
は、純水供給口が形成されており、この純水供給口に
は、純水供給管１２が接続されている。また、洗浄容器
２の底部には、洗浄液等の薬液の供給口が形成されてお
り、この薬液供給口には、薬液供給管１３接続されてい
る。これらの排水管１１、純水供給管１２、および薬液
供給管１３には、それぞれ液の供給（排出）・停止を行
うためのバルブ１４が取り付けられている。

【００１８】洗浄容器２内の下部には、洗浄容器２内の
液を分散させるための分散板１０がその面を洗浄容器２
の底面とほぼ平行にして配置されている。

【００１９】図５は、基板洗浄装置にキャリア３を搬送
する搬送アーム３０を説明するための図である。このキ
ャリア搬送用の搬送アーム３０は、図５（ａ）に示すよ
うに、断面略コの字形状である把持部３０ａと、この把
持部３０ａに取り付けられ、把持部３０ａの軸方向に沿
って延出するアーム部３０ｂとから主に構成されてい
る。また、アーム部３０ｂには、昇降手段であるシリン
ダ３１が取り付けられている。このシリンダ３１は、搬
送アーム３０の把持部３０ａを水平にした状態で、搬送
アーム３０を上下方向に昇降させる。

【００２０】このシリンダ３１の下部には、送りナット
３２が取り付けられており、送りナット３２には、送り
ネジ３３が螺合されている。この送りネジ３３は、搬送
アーム３０の軸方向とほぼ平行に延出している。したが
って、搬送アーム３０は、図５（ｂ）に示すように、シ
リンダ３１により矢印方向に昇降され、送りナット３２
および送りネジ３３の螺合により矢印方向に水平移動す
る。これにより、キャリア３を水平移動させることがで
きるようになっている。なお、図５（ｂ）において、洗
浄容器２の上部には、ゴミ等が洗浄容器２内に入らない
ようにするための蓋３４が取付られており、この蓋３４
には、吸気用の配管３５が接続されている。

【００２１】次に、上記構成を有する基板洗浄装置の動
作を説明する。まず、図５（ｂ）に示すように、搬送ア
ーム３０の把持部３０ａで複数のウエハ４を収容したキ
ャリア３の上部フランジ部３ａを把持した状態で、送り
ナット３２および送りネジ３３の螺合により、キャリア
３を洗浄容器２の上方に配置する。

【００２２】次いで、洗浄容器２内の液を補助容器５に
オーバーフローさせる。このとき、排水管１１のバルブ
１４を閉じて、補助容器５内に液を貯留する。これによ
り、浮力タンク６が浮力を受けて搬送アーム７と共に上
昇する。そして、搬送アーム７の支持部７ａがキャリア
の下部フランジ部３ａの下面に当接する。

【００２３】この状態で、シリンダ３１により搬送アー
ム３０を僅かに（１０ｍｍ程度）下降させ、搬送アーム
の支持部７ａにキャリア３を支持させる。そして、送り
ナット３２および送りネジ３３の螺合により搬送アーム
３０を洗浄容器領域から退出させる。次いで、排水管１
１のバルブ１４を開けて補助容器５の排水口８から液を
排出する。これにより、補助容器５の液面が下降するこ
とにより搬送アーム７は浮力タンク６と共に下降する。
その結果、キャリア３が洗浄容器２内に収容される液内
に浸漬される。

【００２４】次いで、洗浄容器２内でキャリア３に収容
されたウエハ４に洗浄処理が施される。このとき、洗浄
後の液は、洗浄容器２からオーバーフローさせて補助容
器５に送られる。洗浄中は、排水管１１のバルブ１４を
開けておき、排水する。リンス中、特に最終のリンス中
に、排水管１１のバルブ１４を閉じて補助容器５に最終
のリンス液を補助容器５に貯留する。この貯留されたリ
ンス液は、最終のリンス液であるので非常にクリーンで
ある。

【００２５】補助容器５に液が貯留することにより、図
４に示すように、浮力タンク６が浮力を受けて、キャリ
ア３を支持した搬送アーム７と共に上昇する。さらに、
この状態で、図５（ｂ）に示すように、送りナット３２
および送りネジ３３の螺合により搬送アーム３０を洗浄
容器領域まで進出させる。次いで、シリンダ３１により
搬送アーム３０を僅かに（１０ｍｍ程度）上昇させ、搬
送アームの支持部７ａにキャリア３を支持させる。そし
て、排水管１１のバルブ１４を開けて補助容器５の排水
口８から液を排出する。これにより、補助容器５の液面
が下降することにより搬送アーム７は浮力タンク６と共
に下降する。このとき、搬送アーム３０の把持部３０ａ
がキャリア３の上部フランジ部３ａを把持する。

【００２６】その後、搬送アーム３０の把持部３０ａで
洗浄後のウエハ４を収容したキャリア３の上部フランジ
部３ａを把持した状態で、送りナット３２および送りネ
ジ３３の螺合により、キャリア３を洗浄容器２の上方か
ら退出させる。

【００２７】このように本発明の基板洗浄装置は、キャ
リアの昇降に浮力を利用しているので、基板洗浄への影
響を小さくすることができ、省エネルギーを図ることが
できる。また、浮力発生に使用する液は、洗浄・リンス
後の液であるので、省エネルギーに貢献できる。また、
機構部品を従来の約１／１０に少なくすることができる
ので、パーティクルを少なくすることができ、しかも価
格を安くすることができる。

【００２８】また、本発明の基板洗浄装置では、ＩＰＡ
等の洗浄液を使用する際の乾燥時に完全密閉することが
できるので、ＩＰＡ使用時における省薬液化を図ること
ができる。なお、キャリア３を昇降させる速度は、補助
容器５への液の供給速度や、排水管１１からの排水速度
により可変である。

【００２９】本発明は、上記実施形態に限定されること
なく、種々変更して実施することができる。すなわち、
本発明は、浮力を用いて基板を収容するキャリアを昇降
できるものであれば、すべて適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の基板洗浄装
置は、キャリアを把持することが可能であり、洗浄液を
収容する洗浄容器からオーバーフローさせた洗浄液を収
容可能な補助容器内で洗浄液により浮力を受けるキャリ
ア昇降手段を具備し、補助容器内に洗浄液を供給・排出
することによりキャリアを昇降させるので、キャリアの
昇降に浮力を利用して、基板洗浄への影響を小さくする
ことができ、省エネルギーを図ることができる。

【００３１】また、機構部品を少なくすることができる
ので、パーティクルを少なくすることができる。また、
メンテナンスフリーにすることができ、潤滑油等の基板
への汚染も防止することができる。さらに、負荷がかか
ると停止することができるので、非常に安全である。さ
らに、機構部品が非常に少ないので、装置価格の低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板洗浄装置を示す平面図である。

【図２】本発明の基板洗浄装置を示す正面図である。

【図３】本発明の基板洗浄装置に使用するキャリアを示
す斜視図である。

【図４】本発明の基板洗浄装置においてキャリアを上昇
させた状態を示す正面図である。

【図５】本発明の基板洗浄装置の搬送手段を説明するた
めの平面図および正面図である。

【符号の説明】

１…装置本体、２…洗浄容器、３…キャリア、３ａ…フ
ランジ部、３ｂ…溝、３ｃ…脚部、４…ウエハ、５…補
助容器、６…浮力タンク、７，３０…搬送アーム、７ａ
…支持部、８…排水口、９…ガイド棒、１０…分散板、
１１…排水管、１２…純水供給管、１３…薬液供給管、
１４…バルブ、３０ａ…把持部、３０ｂ…アーム部、３
１…シリンダ、３２…送りナット、３３…送りネジ、３
４…蓋、３５…配管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアに収容した基板を洗浄する基板
   洗浄装置であって、 液を収容する洗浄容器と、 前記洗浄容器からオーバーフローさせた液を収容可能な
   補助容器と、 前記キャリアを把持することが可能であり、前記補助容
   器内でオーバーフローした液により浮力を受けるキャリ
   ア昇降手段と、を具備し、 補助容器内に液を供給・排出することによりキャリアを
   昇降させることを特徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 キャリア昇降手段により洗浄容器から取
   出したキャリアを搬送する搬送手段を具備することを特
   徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。