JPH11226531A - 表面洗浄装置 - Google Patents

表面洗浄装置

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JPH11226531A
JPH11226531A JP3136598A JP3136598A JPH11226531A JP H11226531 A JPH11226531 A JP H11226531A JP 3136598 A JP3136598 A JP 3136598A JP 3136598 A JP3136598 A JP 3136598A JP H11226531 A JPH11226531 A JP H11226531A
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JP
Japan
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cleaning
cleaning chamber
chamber
wall
box
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Application number
JP3136598A
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English (en)
Inventor
Toshitaka Yamamoto
敏隆 山本
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄室の外壁に水滴や霜が付着するのを防止
して、構成部品の破損を防止すると共に、内部状態が観
察できなくなるのを防ぐ。 【解決手段】 洗浄室14の壁中の少なくとも一部に、
その内壁と外壁を遮断する、密閉された空間15S、1
05を形成し、該空間内を真空に排気する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面洗浄装置に係
り、特に、半導体用ウェハの表面を洗浄する際に用いる
のに好適な、洗浄室外壁への水滴や霜の付着を防止し
て、構成部品の破損や覗き窓の曇りを防止することが可
能な、表面洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】LSI製造工程における半導体用ウェハ
の表面上や、液晶(LCD)あるいは太陽電池等の表面
上の微粒子(パーティクル)や汚れは、最終製品の歩留
りを大きく低下させる。このため、前記ウェハ等の表面
洗浄が極めて重要である。又、最近の環境保護の立場か
らも、廃液等を出さない環境に優しい洗浄方向が注目さ
れている。
【0003】従来から、種々の表面洗浄方法が提案され
ており、半導体製造を例に採ると、超音波併用の純水洗
浄、純水中に薬液(例えばアンモニア過酸化水素液や硫
酸過酸化水素液)を加えた溶液中に被洗浄物を侵漬し、
洗浄する等の湿式洗浄方式が用いられている。
【0004】しかしながら、この種の湿式洗浄方式は、
各種設備の設置面積が大きく、廃液処理も必要であると
いう問題がある。
【0005】一方、液体を用いない乾式洗浄方式とし
て、ガスを加え化学反応を利用したドライクリーニング
があるが、パーティクル状の汚染物が除去できないとい
う問題がある。
【0006】更に、ドライアイスや氷、アルゴン固体等
の微粒子を、被洗浄物表面に衝突させ、パーティクルを
除去することも考えられているが、氷を用いた場合に
は、被洗浄物の表面が損傷を受ける恐れがあり、ドライ
アイスを用いた場合には、特に、鉄鋼や石油精製の廃ガ
スを原料とする市販品では、ドライアイス自体が汚れて
いるため、不純物汚染の問題がある。
【0007】これらに対して、特開平6−252114
や特開平6−295895に記載された、アルゴン固体
の微粒子を用いる方法によれば、上記のような問題は存
在しない。
【0008】例えば、特開平6−295895では、図
4に示す如く、アルゴン(Ar)ガスのボンベ20から
圧力調整弁22を介して供給されるアルゴンガスと、窒
素(N2 )ガスのボンベ24から圧力調整弁26を介し
て供給される窒素ガスを合流点30で混合し、該合流点
30で混合されたAr+N2 混合ガスを、配管32を介
してフィルタ34でガス中の不純粒子を除去した後、配
管36を介して冷却器(又は熱交換器)38で、当該冷
却器38の到達冷却温度が、その圧力でのアルゴンガス
の液化点近くまで冷却する。冷却された混合ガスは、配
管40を介してエアロゾル噴射ノズル42により、被洗
浄物であるウェハ10等が走査機構12の移動台13上
に載置されて収容されている、洗浄室14を構成する真
空容器内に噴出される。真空容器内の圧力はアルゴンの
エアロゾルを形成するように、アルゴンの三重点圧力以
下に維持される。エアロゾル噴射ノズル42から噴出さ
れた混合ガスは、真空容器である洗浄室14内で断熱膨
脹し、アルゴンの固体、気体の混合体であるエアロゾル
を形成するので、多量のアルゴン微粒子を含むエアロゾ
ルがウェハ10の表面に噴射され、効率的に洗浄され
る。
【0009】図において、16は、洗浄室14内を真空
に排気するための排気装置である。
【0010】この表面洗浄装置においては、エアロゾル
噴射ノズル42に設けられたノズル穴43を介して、冷
却器38で冷却されたアルゴンガスを洗浄室14中に噴
出させ、急激な断熱膨脹によって多数のエアロゾル(液
体、固体、気体あるいは固体と液体及び気体の混合物か
らなる極微粒子のガス状懸濁物)を形成させ、ウェハ1
0の表面に噴き付けて、微粒子の衝撃力を利用して表面
洗浄を行う。
【0011】前記表面洗浄装置は、具体的には、図5に
示す如く、装置外部から被洗浄物であるウェハ10が多
数収容されたカセット52が交互に搬入出され、ロード
ロックされて、真空状態に排気される2つのカセット室
54、56と、洗浄前のウェハ10を、前記カセット室
54、56の一方のカセット52から1枚ずつ引き出し
て、矢印Aに示す如く、次のバッファ室62に搬入する
と共に、洗浄後のウェハを、バッファ室62から搬出し
て、矢印Bに示す如く、所定のカセット52に挿入する
ための、ウェハハンドリング用の、水平面内で伸縮と回
転の2軸動作可能な真空ロボット58が配設されたロボ
ット室60と、常時、真空に保たれているロボット室6
0とノズル42から噴射されるエアロゾルにより真空度
が低下する洗浄室14間の圧力差を解消して、ウェハの
受け渡しをするためのバッファ室62と、該バッファ室
62内で待機しているウェハを、移動台を構成するプロ
セスハンド13により洗浄室14に搬入(Y方向)しな
がら、ノズル穴43のピッチ分だけ図の左右方向(X方
向)に走査するための走査機構12と、下を通過するウ
ェハに対してエアロゾルを噴射して洗浄するためのエア
ロゾル噴射ノズル42を備えた洗浄室14と、該エアロ
ゾル噴射ノズル42に供給されるAr+N2混合ガスを
冷却するための冷却器38を構成する冷凍機76、コン
プレッサ78及び熱交換器80と、前記カセット室5
4、56、ロボット室60、バッファ室62、洗浄室1
4を排気して真空にするための排気装置16とを用いて
構成することができる。
【0012】特に、前記洗浄室14は、図6に縦断面を
示す如く構成することができる。即ち、該洗浄室14の
本体15は、上面を覗き窓を構成するアクリル板82で
密閉されており、その一方の側面(図6の左側)が、ウ
ェハ10及びプロセスハンド13の通過に合わせて開閉
されるゲートバルブ84を介して前記バッファ室62に
連結され、前記洗浄室本体15の内部には、ノズル室8
6が設けられ、更にその内側に、前記ノズル42が配設
されている。又、洗浄室本体15のバッファ室62と反
対側(図6の右側)には、洗浄室後箱88が連結されて
いる。
【0013】前記ノズル42からは、冷却されたアルゴ
ンが噴射されてエアロゾル43Aとなり、ウェハ10の
表面に吹き付けられ、シールド板90で流れを調整され
て、洗浄室後箱88の洗浄室本体15と反対側の配管9
2より排気されるようになっている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】前記ノズル42から噴
射されるエアロゾル43Aは、ウェハ10やノズル室8
6に向けて噴射されるが、洗浄を長時間行うと、洗浄室
14が内部から冷却され、洗浄室本体15、アクリル板
82、洗浄室後箱88等の外壁面に水滴や霜94が付着
して成長し、この水分により、洗浄室14が腐食した
り、水滴落下により、機械や電子機器を破損する恐れが
あった。又、アクリル板82が曇ってしまうため、内部
状態が観察できなくなるという問題点もあった。
【0015】このような問題を解決するべく、断熱材を
巻いても限度があり、時間が経てば霜が付着する。外壁
にヒータを巻くと、洗浄室内部への入熱により、洗浄室
内部が暖まり、洗浄プロセスに支障を来してしまう。
【0016】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、洗浄室外壁への水滴や霜の付着を防
止して、構成部品の破損や覗き窓の曇りを防止すること
を課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、洗浄室内に配
設された噴射ノズルから、冷却されたガス又はエアロゾ
ルを被洗浄物表面に向けて噴射することにより、被洗浄
物表面を洗浄するようにした表面洗浄装置において、前
記洗浄室の壁中の少なくとも一部に、その内壁と外壁を
遮断する、密閉された空間を形成し、該空間内を真空に
排気するようにして、前記課題を解決したものである。
【0018】このようにして、洗浄室を二重構造にし、
その内部に断熱空間を設けることによって、洗浄室外壁
には熱が伝わらず、水滴や霜が付着しない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0020】図5に示したような全体構成の表面洗浄装
置において、本実施形態では、図1(平面図)、図2
(図1のII−II線に沿う横断面図)、図3(図1のIII
−III線に沿う横断面図)に示す如く、洗浄室本体15
の内部に、バッファ室62と反対側より上下左右に溝が
掘られ、第1の断熱用空間15Sが形成されている。
【0021】前記洗浄室本体15の上側には、前記第1
の断熱用空間15Sの上面と下面にそれぞれ外側アクリ
ル板100と内側アクリル板102が設けられている。
【0022】前記洗浄室本体15の断熱用空間15Sよ
り内側には、ノズル室86が設けられ、更にその内側
に、前記ノズル43や、エアロゾル43Aの流れを制御
するシールド板90が配置されている。又、該洗浄室本
体15のバッファ室62と反対側には、洗浄室後箱88
を構成する箱型構造の洗浄室内箱104と洗浄室外箱1
06が設けられ、その間に第2の断熱用空間105が形
成されている。
【0023】前記洗浄室内箱104の内側の空間は、前
記ノズル室86とつながり、プロセスハンド13に乗っ
たウェハ10が平面方向に自由に往復できるようになっ
ており、洗浄室内箱104の洗浄室本体15と反対側か
ら、配管92により排気用の真空ポンプに連結されてい
る。
【0024】又、前記洗浄室内箱104と外箱106の
間の断熱用空間105は、前記洗浄室本体15に形成し
た断熱用空間15Sと連結されると共に、前記ノズル室
86及び外気に対して密閉されており、配管108によ
り、前記ウェハ10が存在する洗浄室内を排気するため
の真空ポンプとは別の真空ポンプに接続されている。
【0025】以下作用を説明する。
【0026】前記エアロゾル噴射ノズル42からは、冷
却されたアルゴンが吹き出されてエアロゾル43Aとな
り、ウェハ10の表面に吹き付けられ、シールド板90
に流れを調整されて、洗浄室内箱104の洗浄室本体1
5と反対側(図2の右側)より排気される。このとき、
エアロゾル43Aは、ウェハ10やノズル室86や洗浄
室内箱104の内側に吹き付けられ、洗浄を長時間行う
と、洗浄室本体15の空間15Sの内側や、洗浄室内箱
104は冷却されるが、空間15S及び105は、真空
ポンプにより排気されて真空状態になっているため、断
熱空間となって、熱が伝わっていかない。このため、洗
浄室本体15及び外側アクリル板100の外壁面や、洗
浄室外箱106の外壁面には水滴や霜が付着しない。
【0027】なお、洗浄室本体15のゲートバルブ84
近傍には、断熱用空間15Sを形成することが困難であ
るが、エアロゾル43Aの流れが、バッファ室62から
洗浄室14方向になっているため、流れの上流側である
ゲートバルブ84近傍への伝熱は少なく、霜や水滴がほ
とんど付着しない。
【0028】本実施形態においては、ノズルから、一部
が固化されたアルゴン微粒子を含むアルゴンエアロゾル
を噴射するようにしているので、洗浄効果が高い。な
お、ノズルから噴射するエアロゾルの種類は、これに限
定されない。
【0029】又、前記実施形態においては、本発明が、
半導体用ウェハの洗浄装置に適用されていたが、本発明
の適用対象はこれに限定されず、ハードディスク、液
晶、マイクロマシン、精密機械部品及び電子部品等の他
の洗浄装置にも同様に適用できることは明らかである。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、洗浄室の外壁に水滴や
霜が付着することがなく、水分により洗浄室が腐食した
り、水滴落下により機械や電子機器を破損することがな
い。又、アクリル板等の覗き窓が曇ることがないため、
内部状態が観察できなくなることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される半導体用ウェハの表面洗浄
装置の洗浄室の構成を示す平面図
【図2】図1のII−II線に沿う横断面図
【図3】図1のIII −III 線に沿う横断面図
【図4】特開平6−295895に記載された従来の表
面洗浄装置の構成を示す管路図
【図5】表面洗浄装置の機械的な構成例を示す平面図
【図6】洗浄室の構成例を示す、図5のVI−VI線に沿う
縦断面図
【符号の説明】
10…ウェハ(被洗浄物) 12…走査機構 13…プロセスハンド(移動台) 14…洗浄室 15…洗浄室本体 15S、105…断熱用空間 16…排気装置 20…アルゴン(Ar)ガスボンベ 24…窒素(N2 )ガスボンベ 38…冷却器 42…エアロゾル噴射ノズル 43A…エアロゾル 62…バッファ室 76…冷凍機 80…熱交換器 86…ノズル室 88…洗浄室後箱 100、102…アクリル板 104…洗浄室内箱 106…洗浄室外箱

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗浄室内に配設された噴射ノズルから、冷
    却されたガス又はエアロゾルを被洗浄物表面に向けて噴
    射することにより、被洗浄物表面を洗浄するようにした
    表面洗浄装置において、 前記洗浄室の壁中の少なくとも一部に、その内壁と外壁
    を遮断する、密閉された空間が形成され、 該空間内が真空に排気されていることを特徴とする表面
    洗浄装置。
JP3136598A 1998-02-13 1998-02-13 表面洗浄装置 Pending JPH11226531A (ja)

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JP3136598A JPH11226531A (ja) 1998-02-13 1998-02-13 表面洗浄装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019141764A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 ジャパン・フィールド株式会社 被洗浄物の洗浄装置

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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