JPH1131676A

JPH1131676A - 洗浄システム

Info

Publication number: JPH1131676A
Application number: JP14060798A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shindo; 尚樹新藤; Miyako Yamasaka; 都山坂; Keiji Taguchi; 啓治田口; Yuji Kamikawa; 裕二上川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JP3697063B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄槽内の洗浄液を短時間で確実に排出でき
る手段を提供する。【解決手段】洗浄液が充填される洗浄槽２２内にウェ
ハＷを挿入して洗浄する洗浄システム１において，洗浄
槽２２の底面を一方が高く他方が低くなる傾斜面５５に
形成し，この傾斜面５５の最下部近傍に洗浄槽２２内の
洗浄液を排液するための排液孔５６を配置すると共に，
洗浄槽２２内に充填された洗浄液を振動させるためのメ
ガソニック装置５３が洗浄槽２２の下方に装着されてい
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，洗浄液が充填され
た洗浄槽内に被処理体を浸漬させて洗浄する，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。洗浄槽においては，
アンモニア処理，フッ酸処理，硫酸処理，塩酸処理等の
各種の洗浄液や純水を用いた洗浄処理が行われる。

【０００４】ここで，洗浄槽の構成には，１つの洗浄槽
で１つの薬液処理又は洗浄水によるリンス処理を行い，
各処理ごとに薬液槽とリンス槽が交互に配列された１槽
１薬液型の洗浄槽と，１種類または２種類以上の薬液と
洗浄水とを１つの洗浄槽内に交互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１槽多薬
液型の洗浄槽などが知られている。

【０００５】最近では，洗浄システムの設置スペースの
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，１槽多薬型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１槽多薬型の洗浄槽では複数
処理が行われるため，処理数に準じた洗浄液の交換がな
される必要がある。そこで，槽内の洗浄液を完全に排出
できるように，図１９で示すように洗浄槽１００の底面
が傾斜面１０１に形成されている。従って，洗浄槽１０
０の底部に残存する洗浄液は傾斜面１０１に沿って矢印
１０２の方向に流れ，傾斜面１０１の最下部近傍に接続
された排出管路１０３を経て，排液孔１０４から排出さ
れ，フランジ１０５で結合された開閉弁１０６を経て排
液回路１０７へと流入していく。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のよう
な洗浄槽１００において洗浄液を排出する場合，排液孔
から流れ出る洗浄液の流速は，液面の高さと比例関係に
ある。例えば，排液開始直後のまだ液面が高い場合は流
速は早いが，排出が進んで徐々に液面が下がるにつれ
て，徐々に流速も遅くなる。

【０００７】また，排液孔１０４から排出する洗浄液の
流量は，開口面積の広狭とも比例関係にある。例えば，
図２０において洗浄液の排出を始めた直後は，液面はａ
の位置にあり，この時は，排液孔１０４の開口面積全体
から排出されるので流量は多い。しかし，更に時間が経
過して洗浄液の液面がｂの位置になると，開口面積が少
し欠けるので，その分，排出流量が少なくなる。更に，
液面がｃの位置になると，開口面積が僅かしかなく排出
流量は極めて少なくなってしまう。

【０００８】このように，排出の最終段階では排液速度
が著しく失速し，洗浄液全てを槽内から除去するのに長
時間がかかることになる。しかも，１槽多薬液型の洗浄
槽は洗浄液とリンス液を各処理毎に排出あるいは置換さ
せなければならないため，槽全体としてスループットが
極めて低いものとなる。

【０００９】また，１槽多薬型の洗浄槽にあっては１つ
の洗浄処理が終了するたびに洗浄液が完全に除去される
ことが好ましいが，図１９に示した従来の１槽多薬型の
洗浄槽１００は，槽下部に接続された排出管路１０３を
介して開閉弁１０６が配置されているので，排出管路１
０３内に洗浄液が残りやすい。このため，例えば薬液を
用いて洗浄した後のリンス処理では，残留した洗浄液が
リンス液に混入してしまい，リンス性能の低下やリンス
時間の長期化といった問題を生じさせていた。

【００１０】よって本発明の目的は，以上のような洗浄
システムおいて，洗浄槽内の洗浄液を短時間で確実に排
出できる手段を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１の発明は，洗浄液が充填される洗浄槽内に
被処理体を挿入して洗浄する洗浄システムにおいて，前
記洗浄槽の底面を一方が高く他方が低くなる傾斜面に形
成し，該傾斜面の最下部近傍に洗浄槽内の洗浄液を排出
するための排液孔を配置すると共に，洗浄槽内に充填さ
れた洗浄液を振動させるための振動発振装置を洗浄槽の
下方に装着していることを特徴とする。この請求項１の
洗浄システムによれば，洗浄槽内から洗浄液が排出され
る際に，洗浄液が傾斜面に沿って流れ排液孔を経て洗浄
槽内から排出されるので，効率的な洗浄液の排出が行わ
れる。また，振動発振装置によって洗浄槽内の洗浄液に
振動を加えることにより，被処理体の表面に付着してい
るパーティクルを振動力を利用して除去するようにする
ことが可能である。

【００１２】この請求項１の洗浄システムおいて，請求
項２に記載したように，純水供給ノズルから傾斜面の最
上部近傍に純水を供給することにより，洗浄槽の底面付
近に残留する洗浄液を強制的に排液孔に向けて押し流す
ことができ，これにより，洗浄液の排出が短時間ででき
るようになる。

【００１３】また，請求項３に記載したように，前記洗
浄槽内に挿入された被処理体の表面にリンス液を供給す
るリンス手段を更に設け，洗浄液の排出と同時にリンス
処理を行うことにより，洗浄時間の短縮化をはかるよう
に構成しても良い。

【００１４】なお，この請求項１のように洗浄槽の下方
に振動発振装置を装着する場合は，設計上，洗浄槽の底
面に排液孔を設けることが困難となる。そこで，洗浄槽
の下方に振動発振装置を装着する場合は，請求項４に記
載したように，前記排液孔は洗浄槽の側面の最下部もし
くは底面の最下部に配置するのがよい。

【００１５】更に，洗浄液が洗浄槽内に残留するのを防
ぐためには，請求項５に記載したように，前記排液孔に
弁を直接取り付け，該弁を介して排液回路を接続するの
がよい。

【００１６】液面の低下により対応できるように，請求
項６に記載したように，前記排液孔の開口形状が，前記
洗浄槽の側面の最下部に配置された円の一部を前記洗浄
槽の底面によって水平に切り取った形状であることが好
ましい。このような構成においては，排液孔の下方周辺
が水平線として形成されるので，排液の最終段階におい
ても，排液孔における開口面積の有効性を十分に確保で
きる。この場合，円の一部を水平に切り取る位置が適切
になるように，請求項７に記載したように，前記洗浄槽
の側面の最下部に配置された円の中心点と前記洗浄槽の
底面との距離Ｘが，次式（１）で表す範囲内にあること
がなお好ましい。Ｒ／５≦Ｘ≦９・Ｒ／１０・・・（１）Ｒは，前記洗浄槽の側面の最下部に配置された円の半
径。こうして，開口面積の最適化が図られ，排液の初期
から最終段階まで通して，排液速度が劣ることがない。

【００１７】

【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，本実施の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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】洗浄処理部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，例え
ば搬送装置１１についていうと，この搬送装置１１のウ
ェハチャック１３は，ローダ６に整列されたキャリアＣ
の２つ分のウェハＷ（例えば５０枚）を一括して保持す
ることができ，その状態で搬送装置１１を移動すること
で，洗浄処理部３に配列されている所定の洗浄槽まで搬
送することが可能である。

【００２１】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。

【００２２】洗浄処理部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，当該除去後のリン
ス洗浄を行う洗浄槽２２，洗浄槽２２で使用された洗浄
液とは異なった洗浄液によってウェハＷに付着している
不純物を除去し，その後リンスする洗浄槽２４，更に異
なった洗浄液で処理してリンスを行う洗浄槽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ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）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。

【００２３】なお以上の配列，各多薬型洗浄槽の組合わ
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，水洗洗浄のみを行う適宜のリンス槽を，これら洗浄
槽の次に設置してもよい。

【００２４】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。

【００２５】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，回動方向（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。

【００２６】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。

【００２７】一方，チャック洗浄・乾燥槽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，三本の平行な保持棒４
１，４２，４３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５０個ずつ形成されている。

【００２８】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，洗浄槽２２にウェハＷを載
置する。その後，ウェハチャック１３は上昇し洗浄槽２
２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。

【００２９】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。次にボート部４０の保持棒４１，４
２，４３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は一括して洗浄槽
２２から取り出され，次の槽に搬入されていく。

【００３０】次に図３〜図５を参照しながら，本発明の
実施の形態にかかる洗浄システム１の各洗浄槽２２，２
４，２６の構成について，例えばアンモニア過水などの
薬液を用いてウェハＷを洗浄し，更に純水を用いてウェ
ハＷをリンス洗浄する洗浄槽２２を例として説明する。

【００３１】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洗浄液を受けとめるように，内槽５
０の開口部を取り囲んで装着されている。また，外槽５
１の下方には，外槽５１内からの洗浄液を排出するため
のドレイン回路５２が接続されている。

【００３２】一方，洗浄槽２２の下方には，超音波振動
子を内蔵しているメガソニック装置５３が装着されてい
る。このメガソニック装置５３から発振された超音波
は，洗浄槽２２に充填された洗浄液を振動させ，ウェハ
Ｗの表面に付着したパーティクルを除去する作用があ
る。また，洗浄槽２２とメガソニック装置５３の間には
水槽５４が設けられており，該水槽５４内の水を介して
メガソニック装置５３からの超音波が洗浄槽２２内の洗
浄液に伝搬するように構成されている。

【００３３】ここで，アンモニア過水等の洗浄液は，図
示しない供給手段により内槽５０内に供給される。内槽
５０内の底面は，洗浄処理終了後，充填された洗浄液が
完全に排出されるように一方が高く他方が低くなるよう
に（図３では左側が高く右側が低くなるように）傾斜面
５５に形成されている。この傾斜面５５の低い側（図３
では右側）に隣接する内槽５０側面の最下部に，内槽５
０内の洗浄液を排出させるための排液孔５６が配置され
ている。前述の超音波洗浄を行う際には，メガソニック
装置５３からの超音波による振動が洗浄槽２２全体にむ
ら無く伝搬することが大切であり，そのためには，図３
で示すように洗浄槽２２の側面下部といったようなメガ
ソニック装置５３の真上の位置を避けた場所に排液機構
を設置することが好ましい。このため，図示の例では，
排液孔５６は内槽５０の底面ではなく，側面に配置され
ている。そして，後述する洗浄液の排出時には，内槽５
０内に残留する洗浄液が傾斜面５５の傾斜に沿って流れ
て，傾斜面５５の最下部近傍に配置された排液孔５６か
ら円滑に排出されるように構成されている。

【００３４】前記排液孔５６にはフランジ５７を挟んで
開閉弁５８が直接取り付けられている。該開閉弁５８
は，水槽５４内の洗浄水が外部に洩れることがないよう
にシール５９で周囲を密閉されて取り付けられている。
そして，この開閉弁５８を介して排液回路６０が接続さ
れ，こうして，開閉弁５８を開放すると，内槽５０内の
洗浄液が排液孔５６から排液回路６０に排出され，重力
によって洗浄液が排液回路６０中を下向きに流れる構成
になっている。

【００３５】更に，洗浄液の排出後において内槽５０内
のボート４０上に保持されたウェハＷの表面にリンス液
を供給するリンス手段としてのシャワーノズル６３とジ
ェットノズル６４が設けられている。シャワーノズル６
３は，洗浄槽２２の上方に配置されており，その下面に
配置された複数のノズル６５からボート４０上のウェハ
Ｗに向けて下向きに純水を噴射できるように構成されて
いる。一方，ジェットノズル６４は，図４に示すよう
に，洗浄槽２２の下方に対をなして配置されている。図
５に示すように，ジェットノズル６４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６６か
ら，ボート４０上に保持されたウェハＷの表面に向かっ
て上向きに純水を噴射するように構成されている。

【００３６】また，内槽５０の底面付近に残留した洗浄
液を強制的に除去する手段として，傾斜面５５の最上部
近傍に純水を供給する純水供給ノズル６８が設けられて
いる。図示の例では，純水供給ノズル６８は傾斜面５５
最上部の上方に配置されており，この純水供給ノズル６
８から図３に示す矢印６９に示されるように下向きに純
水を吐き出し，傾斜面５５の最上部近傍に純水を落下さ
せる構成になっている。

【００３７】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
おいて種々の洗浄液によってウェハＷを洗浄し，更に純
水によってリンス洗浄するように構成されている。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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を先ず洗浄槽２２，２４，２６
に順次搬送する。こうして，ウェハＷの表面に付着して
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。

【００４１】ここで，代表して洗浄槽２２での洗浄処理
を説明する。予め，洗浄槽２２の内槽５０内へ図示しな
い供給手段により洗浄液が供給され，洗浄液の充填が行
われる。次に，５０枚のウェハＷを保持した搬送装置１
１のウェハチャック１３が洗浄槽２２内に下降する。そ
して，このウェハＷを洗浄槽２２内のボート部４０に受
け渡し，ウェハＷは洗浄液に浸漬されて洗浄処理が行わ
れる。

【００４２】この時，ウェハＷに付着したパーティクル
の除去効果を高めるために，洗浄槽２２の下方に装着さ
れたメガソニック装置５３が作動する。具体的には浸漬
しているウェハＷにメガソニック装置５３からの超音波
による振動を伝達して，ウェハＷの周りの水分子に振動
力を付与し，ウェハＷの表面からパーティクルをゆり落
す。洗浄槽２２に与えられる振動は８００ｋＨｚから１
ＭＨｚの周波数帯域の超音波なので液中のキャビテーシ
ョンの発生がなく，ウェハＷにダメージを与えずクォー
ターミクロンのパーティクルが除去できる。

【００４３】一方，ウェハＷの洗浄中においては，内槽
５０の上方から溢れ出た洗浄液を外槽５１に受けとめ
て，該洗浄液を浄化，温調する。そして，内槽５０に配
置されているジェットノズル６４から内槽５０の下方に
て再び吐き出して洗浄液を循環する。このジェットノズ
ル６４から，洗浄液を吐き出すことにより，内槽５０内
に載置されたウェハＷの表面に浄化した洗浄液を流通さ
せ，パーティクル除去の性能を向上させる。そして，こ
の循環によって内槽５０の上方から溢れ出た洗浄液を外
槽５１に受けとめて再び循環し洗浄処理が行われる。

【００４４】こうして，所定の時間が経過し洗浄処理が
終了すると，洗浄槽２２内の洗浄液が排出される。先
ず，開閉弁５８が開き，内槽５０内の洗浄液は排液孔５
６から一斉に流れ出す。洗浄液は排液孔５６から開閉弁
５８を通過し，排液回路６０へと流入していく。そして
時間の経過に伴い液量が減少し，洗浄液の排出速度が失
速していく。最後に内槽５０内の洗浄液が残り僅かとい
う状態になると，洗浄液は底面の傾斜面５５に沿って流
れ始め，底面の傾斜面５５の最下部から排液孔５６を経
て排出される。

【００４５】このように内槽５０内の洗浄液が残り僅か
になった時期に，純水供給ノズル６８から純水の吐き出
しが開始され，傾斜面５５の最上面近傍に向けて純水が
落下される。この純水の勢いにより，内槽５０内に残留
していた洗浄液は強制的に排液孔５６に向けて押し流さ
れる。その結果，洗浄液が短時間で排出されるようにな
る。なお，外槽５１内の洗浄液はドレイン回路５２から
排出される。

【００４６】また，この純水供給ノズル６８からの純水
の供給と同時に，シャワーノズル６３とジェットノズル
６４からウェハＷの表面に向かって純水を供給し，リン
ス処理と洗浄液の排出を同時進行させるのが良い。この
ように純水供給ノズル６８からの純水の供給とシャワー
ノズル６３及びジェットノズル６４によるリンス処理を
同時に行うことにより，内槽５０内の洗浄液を更に短時
間で確実に排出できるので，スループットを向上させる
ことが可能である。

【００４７】ここで従来は，図１９で説明したように洗
浄槽１００の傾斜面１０１の最下部近傍に排液回路１０
３を接続していたので，排液回路１０３中に洗浄液が液
溜まりができ，リンス効果の低下を招いていた。しか
し，図３に示したように排液孔５６に開閉弁５８を直接
取り付けた構成とすれば，洗浄槽内部には液溜まりがで
きないので，リンス処理には影響を及ぼさない。

【００４８】そして，洗浄槽２２での洗浄処理とリンス
処理が終了すると，搬送装置１１のウェハチャック１３
が洗浄槽２２の内槽５０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。

【００４９】かくして，本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内における洗浄液の排
出を，短時間で効率よくできるようになる。その結果，
洗浄不良が減少し，洗浄時間も短縮でき，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
してアンモニアなどの薬液を用いて洗浄を行う洗浄槽２
２について主たる説明を行ったが，本発明は，例えば他
の洗浄処理等を行う洗浄槽２４，２６にも同様に適用で
き，更に，その他の各種洗浄液を用いて処理を行う方法
や装置に適用することが可能である。また，排液孔５６
を複数設置することも可能である。

【００５０】ここで，排液孔５６の正面に排液機構を取
り付けた場合の構成を説明したが，排液孔５６に対して
下方にずらした形で排液機構を取り付けても良い。図６
に示すフランジ７０，開閉弁７１，シール７２，排液回
路７３はその例である。図７は，図６とは異なる方向か
ら見た洗浄槽２２の断面図である。排液孔５６に対して
下方にずらした形で，フランジ７０を挟んで開閉弁７１
が直接取り付けられている。開閉弁７１は，水槽５４内
の洗浄水が外部に洩れることがないようにシール７２で
周囲を密閉されて取り付けられている。そして，この開
閉弁７１を介して排液回路７３が接続されている。この
ように構成すれば，従来の図２０で説明したような排液
孔１０４における開口面積の減少が起こらず，排液孔５
６は排液の最終段階においてもある一定の開口面積を確
保した状態となる。そして，開閉弁７１を開放すると，
内槽５０内の洗浄液が排液孔５６から排液回路７３に排
出され，重力によって洗浄液が排液回路７３中を下向き
に流れて効率的な排液が行われる。また，排液孔５６を
複数設置することも可能である。なお，図６，７で示す
洗浄槽２２では，排液孔５６に対して下方にずらした形
で排液孔５６に伴う構成要素を取り付けた以外は，先に
図３で説明した洗浄槽２２と同様の構成を有しているの
で，その他の構成要素については説明を省略する。

【００５１】また，排液孔５６と排液機構との間に矩形
のケーシング部を設け，このケーシング部を介して純水
供給回路を接続しても良い。図８に示すケーシング部７
４，開閉弁７５を備えた純水供給回路７６はその例であ
る。図９は，図８とは異なる方向から見た洗浄槽２２の
断面図である。排液孔５６には矩形のケーシング部７４
が直接取り付けられており，このケーシング部７４に純
水を供給するための開閉弁７５を備えた純水供給回路７
６が接続されている。そして，ケーシング部７４にはフ
ランジ７７を介して排液回路７８が取り付けられてい
る。排液回路７８途中には，水槽５４内の洗浄水が外部
に洩れることがないようにシール７９で周囲を密閉され
ている開閉弁８０が取り付けられている。このように構
成すれば，排液孔５６における矩形の開口面積は，従来
の図２０で説明したような排液孔１０４における開口面
積と比べ，排液の最終段階においてもある程度の開口面
積を確保した状態となる。そして，開閉弁８０を開方す
ると，内槽５０内の洗浄液が，排液孔５６から排液回路
７８に排出され，重力によって排液回路７８中を下向き
に流れて効率的な排液が行われる。また，開閉弁７５を
開き，純水供給回路７６より純水を供給して，ケーシン
グ部７４を洗浄して洗浄液を押し流すこともできる。ま
た，排液孔５６を複数設置することも可能である。な
お，図８，９で示す洗浄槽２２では，排液孔５６とそれ
に伴う構成要素との間にケーシング部７４及び純水供給
回路７６を設けた以外は，先に図３で説明した洗浄槽２
２と同様の構成を有しているので，その他の構成要素に
ついては説明を省略する。

【００５２】また，洗浄槽２２の底面である傾斜面５５
の側端部に排液孔５６を設けても良い。図１０に示す排
液孔８５はその例である。図１１は，図１０とは異なる
方向から見た洗浄槽２２の断面図である。この排液孔８
５にはフランジ８６を介して排液回路８７が直接取り付
けられており，この排液回路８７の途中には，水槽５４
内の洗浄水が外部に洩れることがないようにシール８８
で周囲を密閉されている開閉弁８９が設けられている。
このように構成すれば，従来の図２０で説明したような
排液孔１０４における開口面積の減少が起こらず，洗浄
槽２２の傾斜面５５（底面）の側端部に取り付けられた
排液孔８５は，排液の最終段階においても開口面積を確
保した状態となる。そして，開閉弁８９を開放すると，
内槽５０内の洗浄液が，排液孔８５から排液回路８７に
排出され，重力によって排液回路８７中を下向きに流れ
て効率的な排液が行われる。また，排液孔８５を複数設
置することも可能である。なお，図１０，１１で示す洗
浄槽２２では，排液孔８５とそれに伴う構成要素が底面
の側端部に位置した以外は，先に図３で説明した洗浄槽
２２と同様の構成を有しているので，その他の構成要素
については説明を省略する。

【００５３】また，図１０，１１ではウェハＷの配列方
向と一致して洗浄槽２２の底面が次第に低くなる形態に
ついて説明したが，ウェハＷの配列方向とは直交する方
向に洗浄槽２２の底面を傾斜させ，ウェハＷの側端部の
底面に排液孔５６を設置させても良い。図１２に示す排
液孔９０はその例である。図１２は，図１３とは異なる
方向から見た洗浄槽２２の断面図である。この排液孔９
０にはフランジ９１を介して排液回路９２が直接取り付
けられており，この排液回路９２の途中には，水槽５４
内の洗浄水が外部に洩れることがないようにシール９３
で周囲を密閉されている開閉弁９４が設けられている。
このように構成すれば，従来の図２０で説明したような
排液孔１０４における開口面積の減少が起こらず，ウェ
ハＷの側端側の底面に取り付けられた排液孔９０は，排
液の最終段階においても開口面積を確保した状態とな
る。そして，開閉弁９４を開放すると，内槽５０内の洗
浄液が，排液孔９０から排液回路９２に排出され，重力
によって排液回路９２中を下向きに流れて効率的な排液
が行われる。また，排液孔９０を複数設置することも可
能である。なお，図１２，１３で示す洗浄槽２２では，
排液孔９０とそれに伴う構成要素がウェハＷの側端側の
底面に位置した以外は，先に図３で説明した洗浄槽２２
と同様の構成を有しているので，その他の構成要素につ
いては説明を省略する。

【００５４】なお，図１４に示すように，内槽５０の底
面中央に排液孔１１０がある場合は，洗浄液を残留さぜ
ず，最後まで排液速度を失速させないで内槽５０から洗
浄液を排出することができる。図１４に示す洗浄槽２２
は，排液孔１１０に接続されている排液回路１１１の途
中に開閉弁１１２が設けられている。そして，排液回路
１１１の途中には，排液回路１１３が接続されている開
閉弁１１４が取り付けられている。この開閉弁１１４に
は流量調整の機能を付加しても良い。また，内槽５０の
底面付近に残留した洗浄液を強制的に除去できるように
純水を洗浄槽２２内に供給する手段として，洗浄槽２２
の底面に開閉弁１１５を備えた純水供給回路１１６が設
けられている。こうして，開閉弁１１２と開閉弁１１４
を開放すると，内槽５０内の洗浄液が，排液孔１１０か
ら排液回路１１１及び排液回路１１３に排出される。そ
して，内槽５０内の洗浄液が残り僅かになった時期に，
開閉弁１１５が開き，純水供給回路１１６から純水が供
給されると共に，開閉弁１１２を閉じる。内槽５０内に
残留していた洗浄液が強制的に排液孔１１０から排液回
路１１３に押し流され，内槽５０内は純水によって充填
される。また，外槽５１においては，ドレイン回路５２
から洗浄液が排液されて，外槽５１内は洗浄液から純水
に置換される。このように，排液孔１１０と開閉弁１１
２との間に挟まれた排液回路１１１には洗浄液が残留す
ることがなく，洗浄槽２２内の純水の比抵抗が所定の値
に素早く到達することができ，ウェハＷのリンス処理時
間が短縮できる。また，排液回路１１１に開閉弁１１４
の代わりに穴を設けて，そこから排液を行っても良い。

【００５５】また，図１５に示すように，開閉弁１１４
に排液回路１１３の代わりに純水供給回路１１７を接続
させても良い。この場合は，開閉弁１１２が開き，内槽
５０内から洗浄液が排液される。排液後，開閉弁１１
４，１１５が開き純水供給回路１１６，１１７から純水
が供給され，内槽５０内に残留していた洗浄液が強制的
に排液孔１１０から排液回路１１１に押し流される。そ
の後，開閉弁１１２を閉じ，内槽５０内は純水によって
充填される。また，外槽５１においては，ドレイン回路
５２から洗浄液が排液されて，外槽５１内は洗浄液から
純水に置換される。このように，排液孔１１０と開閉弁
１１２との間に挟まれた排液回路１１１には洗浄液が残
留することがなく，洗浄槽２２内の純水の比抵抗が所定
の値に素早く到達することができ，ウェハＷのリンス処
理時間が短縮できる。

【００５６】また，図１６に示すように，排液孔１１０
を介して洗浄液の排液と純水の供給ができるように，図
１４に示した開閉弁１１４を三方弁１１８に置換し，こ
の三方弁１１８に排液回路１１３と純水供給回路１１７
を接続しても良い。また，開閉弁１１２を内槽５０の底
面に直接に取り付けて，開閉弁１１２を介して排液回路
１１１を接続しても良い。何れの場合にも，排液回路１
１１には洗浄液が残留することがなく，洗浄槽２２内の
純水の比抵抗が所定の値に素早く到達することができ，
ウェハＷのリンス処理時間が短縮できる。

【００５７】また，図１７は，洗浄槽２２の構成要素の
一部を概略的に示す断面図であり，図１８は，図１７中
のＡ−Ａ線断面図であるが，図１７及び１８に示すよう
に，液面の低下により対応できるように，排液孔１２０
の開口形状が，洗浄槽２２の側面の最下部に配置された
円１２１の一部を洗浄槽２２の傾斜面５５によって水平
に切り取った形状にすることが好ましい。この場合，円
１２１の一部を水平に切り取る位置が適切になるよう
に，洗浄槽２２の側面の最下部に配置された円１２１の
中心点１２２と洗浄槽２２の傾斜面５５との距離Ｘが，
次式（１）で表す範囲内であることがなお好ましい。

【００５８】Ｒ／５≦Ｘ≦９・Ｒ／１０・・・（１）Ｒは，洗浄槽２２の側面の最下部に配置された円１２１
の半径。

【００５９】このように構成においては，排液孔１２０
の下方周辺が水平線に形成されるので，排液の最終段階
においても，排液孔１２０における開口面積の有効性を
十分に確保できる。こうして，開口面積の最適化が図ら
れ，排液の初期から最終段階まで通して，排液速度が劣
ることがない。従って，先に説明した本実施の形態と同
様に洗浄液の排出を，短時間で効率よくできるようにな
る。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば，洗浄槽内の洗浄液を残
留させずに強制的に排出させることができ，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】洗浄槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図４】図４とは異なる方向から見た洗浄槽の構成を概
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】排液孔に対して下方にずれた形で排液機構を取
り付けた洗浄槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図７】排液孔に対して下方にずれた形で排液機構を取
り付けた，図６とは異なる方向から見た洗浄槽の構成を
概略的に示す断面図である。

【図８】排液孔と排液機構との間にケーシング部及び純
水供給回路を設けた洗浄槽の構成を概略的に示す断面図
である。

【図９】排液孔と排液機構との間にケーシング部及び純
水供給回路を設けた，図８とは異なる方向から見た洗浄
槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図１０】排液孔を底面の側端部に取り付けた洗浄槽の
構成を概略的に示す断面図である。

【図１１】排液孔を底面の側端部に取り付けた，図１０
とは異なる方向から見た洗浄槽の構成を概略的に示す断
面図である。

【図１２】排液孔をウェハの側端側の底面に取り付けた
洗浄槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図１３】排液孔をウェハの側端側の底面に取り付け
た，図１２とは異なる方向から見た洗浄槽の構成を概略
的に示す断面図である。

【図１４】排液孔及び排液回路を底面中央に取り付け，
さらにこの排液回路に他の排液回路を接続した洗浄槽の
構成を概略的に示す断面図である。

【図１５】排液孔及び排液回路を底面中央に取り付け，
さらにこの排液回路に純水供給回路を接続した洗浄槽の
構成を概略的に示す断面図である。

【図１６】排液孔及び排液回路を底面中央に取り付け，
さらにこの排液回路に他の排液回路及び純水供給回路を
接続した洗浄槽の構成を概略的に示す断面図である。

【図１７】排液孔の開口形状が，洗浄槽の側面の最下部
に配置された円の一部を洗浄槽の傾斜面によって水平に
切り取った形状である場合において，洗浄槽の構成要素
の一部を概略的に示す断面図である。

【図１８】図１７中のＡ−Ａ線断面図である。

【図１９】従来の洗浄槽の断面図である。

【図２０】従来の洗浄槽の正面図である。

【符号の説明】

Ｗウェハ１洗浄システム２２洗浄槽５０内槽５１外槽５３メガソニック装置５５傾斜面５６排液孔６３シャワーノズル６４ジェットノズル６８純水供給ノズル

フロントページの続き (72)発明者田口啓治佐賀県鳥栖市西新町1375番地41 東京エレクトロン九州株式会社佐賀事業所内 (72)発明者上川裕二佐賀県鳥栖市西新町1375番地41 東京エレクトロン九州株式会社佐賀事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄液が充填される洗浄槽内に被処理体
を挿入して洗浄する洗浄システムにおいて，前記洗浄槽
の底面を一方が高く他方が低くなる傾斜面に形成し，該
傾斜面の最下部近傍に洗浄槽内の洗浄液を排液するため
の排液孔を配置すると共に，洗浄槽内に充填された洗浄
液を振動させるための振動発振装置が洗浄槽の下方に装
着されていることを特徴とする洗浄システム。
【請求項２】前記傾斜面の最上部近傍に純水を供給す
る純水供給ノズルを設けた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】前記洗浄槽内に挿入された被処理体の表
面にリンス液を供給するリンス手段を更に設けたことを
特徴とする請求項１または２に記載の洗浄システム。
【請求項４】前記排液孔が洗浄槽の側面の最下部もし
くは底面の最下部に配置されていることを特徴とする請
求項１，２又は３の何れかに記載の洗浄システム。
【請求項５】前記排液孔に弁を直接取り付け，該弁を
介して排液回路を接続したことを特徴とする請求項１，
２，３又は４の何れかに記載の洗浄システム。
【請求項６】前記排液孔の開口形状が，前記洗浄槽の
側面の最下部に配置された円の一部を前記洗浄槽の底面
によって水平に切り取った形状であ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】前記洗浄槽の側面の最下部に配置された
円の中心点と前記洗浄槽の底面との距離Ｘが，次式
（１）で表す範囲内にあることを特徴とする請求項６に
記載の洗浄システム。Ｒ／５≦Ｘ≦９・Ｒ／１０・・・（１）Ｒは，前記洗浄槽の側面の最下部に配置された円の半
径。