JPH11233461A - 半導体ウエハ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一連の半導体ウエハの洗浄効果を向上させ
る。 【解決手段】 ウエハスライサーで半導体インゴットを
切断加工することにより得られる一連の半導体ウエハを
取付治具で保持された状態のまま受け入れるウエハ保護
容器９と、ウエハ保護容器９を洗浄処理のために搬送す
る搬送手段３とを有し、一連の半導体ウエハＷをウエハ
保護容器９内に収容した状態で、半導体ウエハＷの洗浄
処理を行う半導体ウエハ洗浄装置において、一連の半導
体ウエハＷに対し洗浄液を噴射する複数のノズル４９
と、一連の半導体ウエハＷを側面方向で互いに対峙する
位置に設けられた第一ノズルブロックと第二ノズルブロ
ック４５とを備え、複数のノズル４９は、第一ノズルブ
ロックと第二ノズルブロック４５の予め定められた位置
に配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハスライサー
で半導体インゴットを切断加工することにより得られる
一連の半導体ウエハの洗浄処理を行う半導体ウエハ洗浄
装置に関するものであり、特に洗浄部に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体インゴット、例えばシリコンイン
ゴットから鏡面研磨ウエハを製造する最初の工程では、
シリコンインゴットを所定の厚さの複数のシリコンウエ
ハに切断加工する。このウエハの切断加工には、種々の
方法があるが、例えばワイヤーソーによる切断の場合、
多量の砥粒液（以下、「スラリー」という。）をシリコ
ンインゴットに噴射させながらインゴットを複数のワイ
ヤーにより同時に切断する。このため、切断後のウエハ
には、多量のスラリーが付着しており、スラリーが付着
した状態で、ウエハの本格的な薬液洗浄を行うと、薬液
が劣化するおそれがあることから、薬液洗浄の前に、ス
ラリー除去のためウエハの洗浄（予備洗浄）を行うのが
一般的である。

【０００３】このような予備洗浄を行う半導体ウエハ洗
浄装置としては、洗浄液に気泡を発生させ、この気泡の
破裂により半導体ウエハ表面をスクラビングするエアバ
ブリングによる洗浄、洗浄液を超音波によって振動さ
せ、振動により生じた洗浄液の高圧波により半導体ウエ
ハ表面をスクラビングする洗浄や、シャワー状の洗浄液
を噴射ノズルから噴射して半導体ウエハ表面を洗浄する
装置が一般的に知られている。

【０００４】そして、このようなウエハの洗浄中に、取
付治具からウエハが落下して損傷することを防止するた
め、一連の半導体ウエハをウエハ保護容器に収容した状
態で、予備洗浄を行う装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の半導体ウエハ洗浄装置には、次のような問題があ
る。エアバブリングによる洗浄や超音波洗浄では、洗浄
液を強い噴射力で半導体ウエハに噴射するものではない
ため、切断された櫛形状の一連の半導体ウエハの隙間ま
で洗浄液が侵入しない。このため、一連の半導体ウエハ
の両端面付近は洗浄できても、一枚ごとのウエハの表
面、即ち間隙内部に存在するスラリー等を除去すること
は困難であるという問題がある。

【０００６】また、低圧シャワーによる洗浄では、櫛形
状の一連の半導体ウエハの隙間内部にシャワー状の洗浄
液が侵入するが、間隙深部に洗浄液が入り込むにつれて
噴射力が減衰し、ウエハ中央部まで効果的に洗浄するこ
とが困難であるという問題がある。

【０００７】ところで、近年、直径４００ｍｍ以上のい
わゆる大径半導体ウエハを製造することが試みられてい
る。大径半導体ウエハは直径が大きい分、ウエハ表面の
面積も大きくなるため、小径の半導体ウエハの洗浄と比
較して、洗浄液をノズルから更に強い噴射力で噴射させ
る必要がある。また、ノズルの数も、小径半導体ウエハ
の洗浄の場合よりも更に多く設ける必要がある。しかし
ながら、従来の半導体ウエハ洗浄装置では、ノズルの数
が固定しており、大径の半導体ウエハの洗浄を行うた
め、ノズルを多数設けた洗浄部を別個に設けなければな
らず、径の異なる一連の半導体ウエハに対し、容易に対
応することができないという問題がある。

【０００８】また、大径の半導体ウエハ用の洗浄装置を
別個に設けた場合、洗浄液を噴射する位置を新たに定め
なければならず、ノズルの位置決めに労力を要するとい
う問題がある。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、一連の半導体ウエハの洗浄効果を向上
させる半導体ウエハ洗浄装置を提供することを主な目的
とする。また、本発明の別の目的は、一連の半導体ウエ
ハに対するノズルの位置決めを正確にして再現性の良好
な半導体ウエハ洗浄装置を提供することである。更に、
本発明の別の目的は、大径半導体ウエハに容易に対応で
きる半導体ウエハ洗浄装置を提供することである。本発
明の別の目的は、使用する洗浄液の無駄を防止して、洗
浄効率を向上させることができる半導体ウエハ洗浄装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、ウエハスライサーで半導体
インゴットを切断加工することにより得られる一連の半
導体ウエハを取付治具で保持された状態のまま受け入れ
るウエハ保護容器と、前記ウエハ保護容器を洗浄処理の
ために搬送する搬送手段とを有し、前記一連の半導体ウ
エハを前記ウエハ保護容器内に収容した状態で、半導体
ウエハの洗浄処理を行う半導体ウエハ洗浄装置におい
て、前記一連の半導体ウエハに対し洗浄液を噴射する複
数のノズルと、前記一連の半導体ウエハを側面方向で互
いに対峙する位置に設けられた第一ノズルブロックと第
二ノズルブロックと、を備え、前記複数のノズルは、前
記第一ノズルブロックと前記第二ノズルブロックの予め
定められた位置に配列されていることを特徴とする。

【００１１】本発明では、複数のノズルが、第一ノズル
ブロックと第二ノズルブロックの予め定められた位置に
配列され、第一ノズルブロックと第二ノズルブロックが
一連の半導体ウエハの側面方向に互いに対峙して設けら
れている。ここで、「一連の半導体ウエハの側面方向に
互いに対峙する位置」とは、一連の半導体ウエハの間隙
を挟んで外周面側より周面に向かう方向で対峙する位置
をいう。このため、複数のノズルから噴射される洗浄液
は、いわゆる櫛形状の一連の半導体ウエハの間隙に対し
外周面側方より噴射されることになる。従って、ウエハ
の間隙内に洗浄液が浸透し、この間隙内では、第一ノズ
ルブロックのノズルからの噴射流と第二ノズルブロック
のノズルからの噴射流が衝突し、その結果下向流が形成
される。即ち、複数のノズルから噴射された洗浄液は、
ウエハの間隙内部で下向流を形成するので、半導体ウエ
ハ表面で洗浄液の噴射力は減衰せず、一枚ごとのウエハ
表面全面に対し付着している切粉、スラリー等を効果的
に除去することができる。従って、一連の半導体ウエハ
の端面あるいは間隙の一部の範囲しか洗浄できない従来
のエアバブリング、低圧シャワー、超音波洗浄等を利用
した装置に比べ、洗浄効果を向上させることができる。

【００１２】尚、本発明における洗浄には、一連の半導
体ウエハを所定の薬液中に浸漬させた状態でノズルから
洗浄液を噴射する液中洗浄、及び一連の半導体ウエハを
薬液中に浸漬させずノズルからの噴射流により洗浄する
気中洗浄のいずれも含まれる。

【００１３】また、複数のノズルは、第一ノズルブロッ
クと第二ノズルブロックの予め定められた位置に配列さ
れているため、一連の半導体ウエハの間隙に対するノズ
ルの位置決めが容易になる。例えば、複数のノズルを一
旦取り外した後、再度装着する場合でも、ノズルの配置
が固定されているため位置決めが容易になり、一連の半
導体ウエハの間隙に対し洗浄液を噴射できる位置、噴射
方向等を正確に定めることができる。このため、常に洗
浄効果を向上させた状態で、一連の半導体ウエハの洗浄
を行うことができる。

【００１４】このような第一ノズルブロック及び第二ノ
ズルブロックは、一連の半導体ウエハを側面方向で互い
に対峙する位置に設けられていればその構成は特に限定
されるものではない。例えば、複数のノズルを一列に配
列する他、複数列に配列するように構成することができ
る。また、複数のノズルを複数列に配列する場合には、
各列のノズルの間隔に、隣接する列のノズルが配置され
るように、交互に配置してもよい。

【００１５】また、第一ノズルブロック及び第二ノズル
ブロック上の複数のノズルの配列方向は、特に限定され
るものではないが、半導体ウエハの間隙に侵入する洗浄
液を多量にするため、取付治具側から半導体ウエハの下
部に向かう方向、即ち、縦方向にすることが好ましい。

【００１６】更に、ウエハ間隙の下向流による洗浄効果
をより一層高めるために、第一ノズルブロックと第二ノ
ズルブロックは、一連の半導体ウエハの斜め上方向に設
けることが好ましい。

【００１７】また、ノズルは、洗浄液を噴射するもので
あればその構成は特に限定されるものではなく、洗浄液
を一定方向にのみ噴射する直射ノズルの他、洗浄液を一
定角度の広範囲に亘り噴射する平射ノズルを用いること
ができる。また、直射ノズルと平射ノズルとを組み合わ
せて使用することもできる。また、一連の半導体ウエハ
の洗浄範囲の死角をなくして洗浄効果を高めるため、各
ノズルの噴射角度を調整できるように構成してもよい。

【００１８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
半導体ウエハ洗浄装置において、前記複数のノズルが、
前記第一ノズルブロック及び前記第二ノズルブロックか
ら着脱可能に構成され、前記第一ノズルブロック及び前
記第二ノズルブロックが、ノズルを外した状態で噴射口
を塞ぐプラグ部材を装着可能となっていることを特徴と
する。

【００１９】本発明では、複数のノズルが、第一ノズル
ブロック及び第二ノズルブロックから着脱可能に構成さ
れているため、径の異なる一連の半導体ウエハを洗浄す
る場合でも、ノズルの数を増減することで容易に対応す
ることができる。即ち、ノズルは第一ノズルブロック及
び第二ノズルブロックの予め定められた位置で着脱可能
であるため、大径の一連の半導体ウエハを洗浄する場合
には、かかる位置に新たなノズルを装着して増加するだ
けでよい。また、ノズルを装着するだけでよいため、ノ
ズルの位置決めも容易になる。また、第一ノズルブロッ
ク及び第二ノズルブロックは、ノズルを外した状態で噴
射口を塞ぐプラグ部材を装着可能に構成されているの
で、小径の一連の半導体ウエハを洗浄する場合には、ノ
ズルを各ノズルブロックから外し、ノズルを外した位置
の噴射口にプラグ部材を装着すれば、かかる噴射口から
洗浄液が噴射されることを防止することができ、小径の
半導体ウエハの洗浄にも容易に対応することができる。

【００２０】このように、本発明によれば、従来の半導
体ウエハ洗浄装置のように大径半導体ウエハ用の洗浄装
置を別個に設ける必要がなく、ノズルの増減及び位置決
めをを簡単にできるため、径の異なる半導体ウエハの洗
浄に対しても容易に対応することができる。

【００２１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の半導体ウエハ洗浄装置において、前記複数のノズ
ルから噴射される洗浄液の噴射圧力を調整する噴射調整
手段を更に備えたことを特徴とする。

【００２２】本発明では、噴射力調整手段によって、洗
浄液の噴射力を自在に加減できるため、例えば大径の半
導体ウエハを洗浄する場合には、ノズル数を増加させる
とともに、噴射力を増加させて、大径の半導体ウエハの
洗浄効果をより向上させることが容易となる。

【００２３】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の半導体ウエハ洗浄装置において、前
記第一ノズルブロックと前記第二ノズルブロックを、前
記一連の半導体ウエハの長手方向に移動させる移動手段
を更に備えたことを特徴とする。

【００２４】本発明における「長手方向」とは、いわゆ
る櫛形状の一連の半導体ウエハの軸方向をいう。本発明
では、第一ノズルブロックと第二ノズルブロックとが、
共に一連の半導体ウエハの長手方向に移動できるので、
洗浄中に各ノズルブロックを移動することにより、一連
半導体ウエハの間隙に対し正確に位置決めするととも
に、全ての間隙を漏れなく洗浄することができる。この
ため、一連の半導体ウエハの洗浄範囲の死角がなくな
り、洗浄効果をより一層向上させることができる。

【００２５】第一ノズルブロックと第二ノズルブロック
は、共に移動可能であればよく、第一ノズルブロックと
第二ノズルブロックが一体となって移動するように構成
することができる。また、第一ノズルブロックと第二ノ
ズルブロックとが各々別個独立に移動可能に構成しても
良い。

【００２６】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
半導体ウエハ洗浄装置において、前記一連の半導体ウエ
ハの両端面の位置を測定する測定手段と、前記測定手段
による位置測定を所定回数行い、複数の測定データから
平均データを求め、該平均データに基づいて前記第一ノ
ズルブロック及び前記第二ノズルブロックの移動位置を
定める移動制御手段と、を更に備えたことを特徴とす
る。

【００２７】本発明では、一連の半導体ウエハの両端面
の位置を測定する測定手段を備えているため、一連の半
導体ウエハの全体寸法を測定し、この測定結果に基づい
て第一ノズルブロック及び第二ノズルブロックを一連の
半導体ウエハの全体原寸法分の距離を長手方向に往復移
動させることができる。このため、一連の半導体ウエハ
に対して的確に洗浄液を噴射させるとともに、洗浄液を
無駄にすることを防止することができる。

【００２８】また、測定手段による測定結果は、測定時
の温度、ノイズ等の外乱により変動する場合も考えられ
るが、本発明では、移動制御手段によって、位置測定を
所定回数行い、複数の測定データから求めた平均データ
に基づいて第一ノズルブロック及び第二ノズルブロック
の移動位置を定めるため、このような測定値の誤差を回
避して、一連の半導体ウエハの移動距離を正確に求める
ことができ、洗浄の正確性を向上させることができる。

【００２９】測定手段は、一連の半導体ウエハの両端面
の位置を測定できるものであれば、その構成は特に限定
されるものではない。例えば、半導体ウエハの両端面の
位置を測定し、測定結果からシリコンウエハの全体原寸
法を求めるように構成することができる。

【００３０】このような測定手段として、例えば、超音
波センサ等の非接触センサをウエハ保護容器の両側面側
に対向に設けることができる。また、超音波センサの位
置を移動可能に構成して、ウエハ保護容器と一連の半導
体ウエハの位置を交互に測定するようにしても良い。
尚、測定手段による測定の回数は、温度、その他測定時
の環境によって任意に定めることができる。

【００３１】尚、本発明は、一連の半導体ウエハから取
付治具が除去された後でも、半導体ウエハが一枚ごとに
横倒れすることを防止する衝立手段を更に備えても良
い。衝立手段は、間隔調整が可能で、一連の半導体ウエ
ハの横倒れを防止するものであれば、その構成は限定さ
れるものではない。例えば、ブックエンド形式の一対の
板状部材で一連の半導体ウエハの両端面を支えるように
構成することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て、図示例とともに説明する。図１は、本発明の第一実
施形態に係るシリコンウエハ洗浄装置の概略構成図であ
る。本実施形態のシリコンウエハ洗浄装置１は、一連の
シリコンウエハＷを収容するウエハ保護容器９、ワイヤ
ソーにより切断加工された一連のシリコンウエハを浸漬
するための浸漬槽７、一連のシリコンウエハを洗浄する
ための洗浄槽１１、一連のシリコンウエハＷから取付治
具５を除去するための剥離槽１３、一連のシリコンウエ
ハＷをウエハスライサの取付治具５で保持された状態で
移動可能な搬送手段としてのトラバーサ３及びその駆動
用モータ１５、１７から概略構成されている。

【００３３】トラバーサ３は、ウエハ保護容器９、洗浄
槽１１、剥離槽１３に亘って設けられた搬送路４を移動
するものであり、このため駆動用モータ１５を駆動させ
ることによって一連のシリコンウエハＷを保持した取付
治具５は、該搬送路４上を移動する。また、トラバーサ
３は、ウエハ保護容器９、浸漬槽７、洗浄槽１１、剥離
槽１３の設置位置において駆動用モータ１７によって下
降及び上昇が可能に構成されている。

【００３４】図２及び図３は、ウエハ保護容器９の概略
構成図を示している。図２は、ウエハ保護容器９の平面
図、図３は正面図である。

【００３５】ウエハ保護容器９は、２つの壁部材２３
と、両壁部材２３をその下部で繋ぐ２本の支持具２５
と、取付治具５が除去された一連のシリコンウエハＷを
下方から支持する２本のインゴットガイド２７と、一連
のシリコンウエハＷの横倒れを防止する一対の板状部材
１９からなるブックエンド１９から概略構成される。こ
のため、一連のシリコンウエハＷをウエハ保護容器９ご
と浸漬槽７や洗浄槽１１に収容して洗浄できるようにな
っている。

【００３６】また、ウエハ保護容器９の壁面上縁部２１
は、一連のシリコンウエハＷを保持した取付治具５を担
持する。ウエハ保護容器９の側面には、凹溝２２が設け
られており、この凹溝２２にトラバーサ３の把持部が係
止されることより、一連のシリコンウエハＷをウエハ保
護容器９ごとトラバーサ３の把持部で把持できるように
なっている。

【００３７】尚、ウエハ保護容器９は、本実施形態のも
のに限定されず、一連のシリコンウエハＷを取付治具５
で保持した状態で収容できるものであれば、本発明の効
果は達成される。

【００３８】ブックエンド１９は、二枚の板状部材１９
で概略構成されている。一対の板状部材１９は、一連の
シリコンウエハＷをその両端面から支えるものであり、
種々の異なる長さのシリコンインゴットを保持できるよ
うに間隔調整可能となっている。

【００３９】インゴット測長位置としたウエハ保護容器
９の前壁部及び後壁部の外側位置には、測定手段として
の超音波測長センサ３１がそれぞれ設けられている。こ
の超音波測長センサ３１は、一連のシリコンウエハＷの
端面の超音波測長センサ３１からの距離及びブックエン
ド１９の板状部材１９の超音波測長センサ３１からの距
離を測定できるように構成されている。

【００４０】図３に示すように、ウエハ保護容器９の前
壁部外側に設けられた超音波測長センサ３１は、ウエハ
保護容器９の高さ方向に移動可能に設けられており、ウ
エハ測長位置Ａに移動したときには、一連のシリコンウ
エハＷの前端面までの距離を測長し、ブックエンド測長
位置Ｂに移動したときには、前部の板状部材１９の前壁
面までの距離を測長するように構成されている。ウエハ
保護容器９の後壁部外側に設けられた超音波測長センサ
３１についても同様の構成となっている。尚、超音波測
長センサ３１の移動は、超音波測長センサ移動用エアシ
リンダ３３により制御される。

【００４１】また、図２に示すように、ウエハ保護容器
９の壁部外側には、ブックエンド１９の移動を制御する
ためのブックエンド移動用モータ３７、該モータの回転
軸に接続されたカップリング３２及びカップリング移動
用エアシリンダ３５が設けられている。

【００４２】図７は、洗浄槽１１に設けられた洗浄部の
概略構成図である。本実施形態における洗浄部は、気中
洗浄を行うものであり、８個の洗浄ノズル４９と、洗浄
ノズルを配列した２個のノズルブロック４５と、２個の
ノズルブロックをその上部で繋くノズル移動台３９から
概略構成される。

【００４３】各ノズルブロック４５には、４つの平射ノ
ズル４９が噴射方向を内側に向けて縦一列に配列されて
いる。２つのノズルブロック４５は、ノズル移動台３９
の両端部外側に下向きに装着されており、このため、各
ノズルブロック上の平射ノズル４９は、互いに対面する
向きに設けられている。従って、２つのノズルブロック
４５の間に一連のシリコンウエハＷをウエハ保護容器ご
と挿入することにより、一連のシリコンウエハの斜め上
方から、洗浄液が噴射され、洗浄できるようになってい
る。

【００４４】平射ノズル４９は、全て２個のノズルブロ
ック４５から着脱可能となっている。そして、平射ノズ
ル４９をノズルブロック４５から取り外した場合には、
プラグ部材を装着し、ノズルブロック４５の噴射口から
の洗浄液の噴射を阻止するようになっている。図７に示
すように各ノズルブロック４５の最上部の噴射口は、ノ
ズルを外し、プラグ部材を装着した状態となっている。

【００４５】また、ノズル移動台３９の両端部上部に
は、移動用車輪４１が設けられており、このため、一連
のシリコンウエハＷの長手方向に設けられた移動用レー
ル４３上を移動用車輪４１が走行することにより、ノズ
ルがノズル移動台３９及びノズルブロック４５ごと移動
可能となっている。従って、ノズルを移動させながら洗
浄液を噴射することにより、一連のシリコンウエハＷの
全ての間隙に洗浄液を浸透させてスラリーを除去するこ
とができ、洗浄効果を向上させることができる。

【００４６】剥離槽１３は、トラバーサ３によって搬送
されてきた一連のシリコンウエハＷから取付治具５を除
去するための装置である。剥離槽１３内は、温水又は所
定の剥離剤（有機溶剤）で満たされており、また、剥離
剤を噴射する複数のノズル（図示せず）が一連のシリコ
ンウエハＷの両端面側の位置に配置されている。

【００４７】次に、本実施形態に係るシリコンウエハ洗
浄装置１を使用した場合のシリコンウエハＷの洗浄、剥
離工程について説明する。

【００４８】シリコンインゴットからワイヤーソー等に
より切断された一連のシリコンウエハＷは、ウエハスラ
イサーの取付治具５に保持されており、トラバーサ３に
よりこの一連のシリコンウエハＷを取付治具５に保持さ
れた状態で、ウエハ保護容器９の上方へ搬送する。次
に、トラバーサ３により、一連のシリコンウエハＷを取
付治具５に保持された状態のまま下降させ、ウエハ保護
容器９の内部に収容し、一連のシリコンウエハＷをブッ
クエンド１９で支持する。このときの動作を図３及び図
４を用いて、更に詳細に説明する。

【００４９】図３は、一連のシリコンウエハＷをウエハ
保護容器９に収容し、ブックエンド１９により一連のシ
リコンウエハＷの両端面を支持する工程について段階別
に示したものである。図４（ａ）は、一連のシリコンウ
エハＷの両端面の位置を測定し、ブックエンド１９で支
持する工程のフローチャート図である。図５は、測定工
程のフローチャート図を示している。

【００５０】まず、図３（ａ）に示すように、一連のシ
リコンウエハＷがウエハ保護容器内に搬送される前に、
ブックエンドの板状部材１９をそれぞれウエハ保護容器
９の壁面の方向に移動し、間隔を最大限に広げる。

【００５１】次に、図３（ｂ）に示すように、一連のシ
リコンウエハＷをウエハ保護容器９の上方（インゴット
測長位置Ａ）に搬送し、ウエハ保護容器９内に搬入する
前の状態で、一連のシリコンウエハＷの両端面の位置の
測定を行う。まず、超音波測長センサ移動用エアシリン
ダ３３によって、超音波測長センサ３１をウエハ測長位
置Ａに上昇させ、前部の超音波測長センサ３１をＯＮに
する。そして、超音波測長センサ３１から一連のシリコ
ンウエハＷの前端面までの距離を１０回測定した後、超
音波測長センサをＯＦＦにする。そして、１０回分の測
定データの平均値を算出する。

【００５２】次に、後部の超音波測長センサをＯＮに
し、シリコンウエハ前端面の測長と同様、後部の超音波
センサから一連のシリコンウエハＷ後端面までの距離の
１０回分の測定を行い、平均化処理を行う。以上のよう
な測定を３回繰り返し、３回分のデータの平均値を算出
する。これにより、一連のシリコンウエハＷの両端の超
音波センサからの距離がそれぞれ測定される。測定デー
タの平均化処理を行うのは、測定時の温度、ノイズ等の
外乱による測定値の変動を考慮したためである。尚、一
連のシリコンウエハＷの前端面の距離と後端面の距離の
測定結果の差をとることにより、一連のシリコンウエハ
の長さを求めてもよい。

【００５３】このように一連のシリコンウエハＷの長さ
の測長後、図３（ｃ）に示すように、取付治具５を下降
させ、一連のシリコンウエハＷを取付治具５に保持され
た状態でウエハ保護容器９内に搬入する。このとき、取
付治具５は、ウエハ保護容器９の壁面上縁部２１で担持
される。

【００５４】次に、図３（ｄ）に示すように、ブックエ
ンド１９の位置を測長する。このために、まず超音波測
長センサ移動用エアシリンダ３３によって二つの超音波
測長センサ３１をそれぞれブックエンド測長位置Ｂに移
動する。そして、超音波測長センサ３１をＯＮにして、
ブックエンド１９を所定距離だけ移動し間隔を狭めなが
ら、板状部材１９のウエハ保護容器９の側壁からの距離
を測定する。そして、既に測定した一連のシリコンウエ
ハＷの両端面の距離の測定値に基づいて、該両端面の手
前の位置まで各板状部材１９を前進させ、ブックエンド
の位置合わせを行う。

【００５５】ここで、ブックエンド１９の前進後退の制
御について図６を用いて説明する。図６は、ブックエン
ド１９の移動を制御するブロック図を示している。超音
波測長センサ３１による測定値は、増幅器５９により増
幅され、更にＡ／Ｄコンバータによりディジタル信号に
変換されてＣＰＵに伝達される。この測定結果に基づ
き、ブックエンド１９を前進させる場合には、ＣＰＵか
ら入出力ユニットを介してモータコントローラ５３に正
転指令を与えることにより、ブックエンド移動用モータ
３７が駆動する。この状態で、入出力ユニットからエア
ソレノイドバルブ５７を切り替えることによりカップリ
ング移動用エアシリンダ３５が作動し、モータ３７の駆
動により回転状態となっているカップリング３２が前進
する。このため、回転状態のカップリング３２がブック
エンド１９の回転軸２９と接触し、モータ３７の回転が
ウエハ保護容器９内のブックエンド１９の回転軸２９に
伝達されてブックエンド１９が前進する。

【００５６】所定位置までブックエンド１９が前進した
場合には、カップリング移動用エアシリンダ３５により
カップリング３２を後退させ、ブックエンド１９の回転
軸２９からモータ３７の回転を遮断し、ブックエンド１
９前進を停止させる。一方、ブックエンド１９を後退さ
せる場合には、モータコントローラ５３に対して、ＣＰ
Ｕから逆転指令を与える。この状態で、前進の場合と同
様にカップリングを前進させ、モータ３７の回転をブッ
クエンド１９の回転軸２９に伝達する。

【００５７】尚、本実施形態では、超音波測長センサ３
１を高さ方向に移動可能に構成し、一連のシリコンウエ
ハＷの両端面の距離の測長をシリコンウエハＷをウエハ
保護容器９に収容する前に行っているが、超音波センサ
をウエハ保護容器９の幅方向に移動可能とし、超音波測
長センサを外方に移動したときに、ウエハ保護容器９内
に収容された一連のシリコンウエハＷの両端面の距離を
測定するように構成してもよい。この場合には、図４
（ｂ）のフローチャート図で示したとおり、シリコンウ
エハＷをウエハ保護容器９に収容した後に測長するよう
にする。

【００５８】ウエハ保護容器９内に一連のシリコンウエ
ハＷを収容し、ブックエンド１９でシリコンウエハＷの
両端面を支持すると同時に、ウエハ保護容器９は、その
両端面で凹溝２２にトラバーサ３の把持部が係止するこ
とによりトラバーサ３の把持部で把持される。このた
め、以後の工程は、一連のシリコンウエハＷがウエハ保
護容器９ごと搬送されることとなる。そして、取付治具
５に保持された一連のシリコンウエハＷは、ウエハ保護
容器９ごとトラバーサ３によって洗浄槽１１へ搬送され
る。

【００５９】洗浄槽１１内に一連のシリコンウエハＷが
ウエハ保護容器ごと搬送されると、一連のシリコンウエ
ハの両側面斜め上方に設けられた平射ノズル４９から洗
浄液を噴射する。本実施形態における洗浄ノズルは全て
平射ノズルであるため、噴射された洗浄液は、一定角度
の範囲に亘り噴射される。噴射された洗浄液は、一連の
シリコンウエハの間隙に浸透し、間隙内部では、二方向
から噴射されてくるの洗浄液の噴射流が衝突する。この
噴射流の衝突により、洗浄液の下向流Ｘが形成され、こ
の下向流Ｘによってシリコンウエハの全面に付着した切
粉、スラリー等が除去される。

【００６０】一方、洗浄ノズルから洗浄液を噴射しなが
ら、ノズル移動台３９とともに各ノズルブロック４５を
一連のシリコンウエハの長手方向に移動し往復させる。
このとき、一連のシリコンウエハＷをウエハ保護容器内
に収容する際に求めた一連のシリコンウエハの位置から
全体原寸法を計算し、この全体原寸法に等しい長さを往
路及び復路の移動距離とする。

【００６１】ノズルブロック４５の移動により、一連の
シリコンウエハＷのすべての間隙に洗浄液が浸透し、ス
ラリーの除去が行われる。また、ノズルブロック４５の
移動距離である一連のシリコンウエハの全体原寸法は、
超音波測長センサ３１で測定したデータに対し平均化処
理を行って求めた値であるため、測定温度、その他の測
定環境による誤差が生じない。このため、各ノズルブロ
ック４５は、一連のシリコンウエハＷが位置する範囲内
のみを正確に往復移動してノズルから洗浄液が噴射され
るので、洗浄液の無駄を防止することができる。

【００６２】洗浄後は、トラバーサ３により一連のシリ
コンウエハＷが、ウエハ保護容器９ごと剥離槽１３へ搬
送される。剥離槽１３では、ノズルから高温の剥離剤を
噴射する。これと同時に、一連のシリコンウエハＷ全体
を揺動させることにより、一連のシリコンウエハＷを取
付治具５から剥離する。これにより、一連のシリコンウ
エハＷは、ウエハ保護容器９の底部に落下する。

【００６３】取付治具５が除去された一連のシリコンウ
エハＷは、ウエハ保護容器９内で落下するが、インゴッ
トガイド２７により落下の衝撃が緩和されるととに下方
から支持され、また、ブックエンド１９により両端面が
支持されている。このため、シリコンウエハＷが横倒れ
して損傷することを防止することができる。

【００６４】尚、本実施形態では、取付治具５の剥離ま
での作業を自動化するものであるが、枚葉化等の以後の
工程を一連のシリコンウエハＷをウエハ保護容器９で保
護した状態で行うように構成してもよい。

【００６５】図８は、第二の実施形態に係るシリコンウ
エハ洗浄装置の洗浄部の概略構成を示している。図８
（ａ）は、洗浄部の側面図であり、図８（ｂ）は、図８
（ａ）において、洗浄ノズルの配列をＹ方向から見た矢
視図である。図８においては、洗浄ノズルの配列の点以
外は、第一実施形態の洗浄部と同様であるため、図７と
同一符号を付し、説明を省略する。

【００６６】第二の実施形態の洗浄部では、洗浄ノズル
として１４個の平射ノズル５３を用いている。２つのノ
ズルブロック４５の各々には、７個の平射ノズル５３
が、３つと４つとに２列にそれぞれ縦に配列されてお
り、各列の平射ノズル５３は、隣接する列のノズル間隔
に相当する位置に配置されている。このため、一連のシ
リコンウエハＷの間隙に対して洗浄液を漏れなく噴射で
きるため、洗浄効果をより一層向上させることができる
ようになっている。

【００６７】第二の実施形態の係る洗浄部によって、直
径８ｉｎｃｈのシリコンウエハを洗浄する場合、第一ノ
ズルブロック及び第二ノズルブロックの平射ノズルの数
を各７個とし、洗浄圧力０．５〜１．０ＭＰａ、平射ノ
ズルの移動速度２０〜５０ｍｍ／ｍｉｎ、平射ノズルの
噴射角度を１５度とした場合に、良好な洗浄結果が得ら
れた。

【００６８】尚、第一の実施形態及び第二の実施形態に
係るシリコンウエハ洗浄装置の洗浄部はいずれも気中洗
浄を行うものであるが、洗浄液のミストが引火性を有す
る場合には、洗浄槽１１に洗浄液を満たし、一連のシリ
コンウエハＷを洗浄槽内の洗浄液に浸漬させて、ノズル
から洗浄液を噴射する液中洗浄を行うように構成しても
良い。この場合には、複数のノズルは、直射ノズルのみ
あるいは直射ノズルと平射ノズルの組合せで構成するこ
とが好ましい。液中で平射ノズルから洗浄液を噴射する
と、その噴射エネルギーが噴射流の周囲の液体に吸収さ
れ、洗浄力が低下するためであり、一方、液中で直射ノ
ズルを用いた場合には、噴射流の周囲の液体が噴射流に
巻き込まれるため、洗浄液は一定角度の範囲に亘って噴
射されるからである。このため、液中洗浄において、直
射ノズルのみ又は直射ノズルと平射ノズルの組合せで洗
浄した場合には、気中洗浄で平射ノズルを使用したのと
同様に噴射力の減衰が生じず、洗浄効果を向上させるこ
とができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明は、一連の半導体ウエハを側面方向で互いに対峙する
位置に設けられた第一ノズルブロックと第二ノズルブロ
ックとを備え、複数のノズルが第一ノズルブロックと第
二ノズルブロックの予め定められた位置に配列されてい
るため、一連の半導体ウエハの間隙に洗浄液を充分侵入
させて、洗浄効果を向上させることができるという効果
を奏する。複数のノズルを正確に位置決めして再現性を
良好にすることができるため、常に洗浄効果を向上させ
て一連の半導体ウエハの洗浄を行うことができるという
効果を有する。

【００７０】また、請求項２に係る発明は、複数のノズ
ルが第一ノズルブロック及び第二ノズルブロックから着
脱可能に構成され、第一ノズルブロック及び第二ノズル
ブロックがノズルを外した状態で噴射口を塞ぐプラグ部
材を装着可能となっているため、径の大きさの異なる一
連の半導体ウエハの洗浄に対しても、ノズルの増減によ
って容易に対応することができ、特に大径半導体ウエハ
に対して、洗浄を洗浄効果の向上を図りつつ、容易に対
応できるという効果を有する。

【００７１】請求項３に係る発明は、複数のノズルから
噴射される洗浄液の噴射圧力を調整する噴射調整手段が
設けられているため、径の大きさの異なる一連の半導体
ウエハの洗浄に対して、噴射力の増減によって容易に対
応することができる。

【００７２】請求項４に係る発明は、第一ノズルブロッ
クと第二ノズルブロックを一連の半導体ウエハの長手方
向に移動させる移動手段が設けられているため、一連の
半導体ウエハの洗浄範囲の死角がなくなり、洗浄効果を
より一層向上させることができるという効果を有する。

【００７３】請求項５に係る発明は、前記一連の半導体
ウエハの両端面の位置を測定する測定手段と、測定手段
による位置測定を所定回数行い、複数の測定データから
求めた平均データに基づいて第一ノズルブロック及び第
二ノズルブロックの移動位置を定める移動制御手段とを
備えているため、一連の半導体ウエハに対して的確に洗
浄液を噴射させるとともに、洗浄液を無駄にすることを
防止して、洗浄効率を向上させることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係る半導体ウエハ洗浄装置の全
体構成図である。

【図２】第一実施形態に係るウエハ保護容器の平面図で
ある。

【図３】第一実施形態に係るブックエンド移動の工程図
である。

【図４】第一実施形態に係るブックエンド移動制御のフ
ローチャート図である。

【図５】第一実施形態に係るシリコンインゴット測長の
フローチャート図である。

【図６】第一実施形態に係るブックエンド移動制御部の
ブロック図である。

【図７】第一実施形態に係る洗浄部の概略構成図であ
る。

【図８】第二実施形態にウエハ保護容器の概略構成図で
ある。図８（ａ）は、洗浄部の側面図であり、図８
（ｂ）は、洗浄部のＹ方向から見た矢視図である。

【符号の説明】

１：シリコンウエハ洗浄装置 ３：トラバーサ ５：取付治具 ７：浸漬槽 ９：ウエハ保護容器 １１：洗浄槽 １３：剥離槽 １５、１７：トラバーサ駆動モータ １９：ブックエンド、板状部材 ２１：担持部 ２３：ウエハ保護容器壁部材 ２５：支持軸 ２７：支持具 ２９：ブックエンド回転軸 ３１ａ：前側超音波測長センサ ３１ｂ：後側超音波測長センサ ３２：カップリング機構 ３３：超音波測長センサ移動用エアシリンダ ３５：カップリング移動用エアシリンダ ３７ａ：前側ブックエンド移動用モータ ３７ｂ：後側ブックエンド移動用モータ ３９：ノズル移動台 ４１：移動用車輪 ４３：移動用レール ４５：ノズルブロック ４６：プラグ部材 ４９、５３：平射ノズル ５３ａ：前側モータコントローラ ５３ｂ：後側モータコントローラ ５５：測長センサ移動用エアソレノイドバルブ ５７：カップリング移動用エアソレノイドバルブ ５９ａ：前側測長センサ用増幅器 ５９ｂ：後側測長センサ用増幅器

フロントページの続き (72)発明者 滝前 正紀 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 金三津 雅則 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 山岸 伸考 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 亀田 雄二 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 杉森 正 富山県魚津市本江2410 株式会社スギノマ シン内 (72)発明者 吉田 俊三 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハスライサーで半導体インゴットを
   切断加工することにより得られる一連の半導体ウエハを
   取付治具で保持された状態のまま受け入れるウエハ保護
   容器と、前記ウエハ保護容器を洗浄処理のために搬送す
   る搬送手段とを有し、前記一連の半導体ウエハを前記ウ
   エハ保護容器内に収容した状態で、半導体ウエハの洗浄
   処理を行う半導体ウエハ洗浄装置において、 前記一連の半導体ウエハに対し洗浄液を噴射する複数の
   ノズルと、 前記一連の半導体ウエハを側面方向で互いに対峙する位
   置に設けられた第一ノズルブロックと第二ノズルブロッ
   クと、を備え、 前記複数のノズルは、前記第一ノズルブロックと前記第
   二ノズルブロックの予め定められた位置に配列されてい
   ることを特徴とする半導体ウエハ洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記複数のノズルが、前記第一ノズルブ
   ロック及び前記第二ノズルブロックから着脱可能に構成
   され、 前記第一ノズルブロック及び前記第二ノズルブロック
   が、ノズルを外した状態で噴射口を塞ぐプラグ部材を装
   着可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の
   半導体ウエハ洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記複数のノズルから噴射される洗浄液
   の噴射圧力を調整する噴射調整手段を更に備えたことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウエハ洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 前記第一ノズルブロックと前記第二ノズ
   ルブロックを、前記一連の半導体ウエハの長手方向に移
   動させる移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の半導体ウエハ洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記一連の半導体ウエハの両端面の位置
   を測定する測定手段と、 前記測定手段による位置測定を所定回数行い、複数の測
   定データから平均データを求め、該平均データに基づい
   て前記第一ノズルブロック及び前記第二ノズルブロック
   の移動位置を定める移動制御手段と、を更に備えたこと
   を特徴とする請求項４に記載の半導体ウエハ洗浄装置。