JPH1187299A

JPH1187299A - ウェ−ハ洗浄装置

Info

Publication number: JPH1187299A
Application number: JP26279597A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hori; 憲治堀
Original assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JP3449524B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が比較的簡単でかつ低コストで、バス
ケット溝部の洗浄効率のアップや、超音波等をウェーハ
に均一に当て、洗浄むらを少なくでき、ウェーハを回転
して洗浄することができ、ウェーハ回転中における発塵
を防げるウェーハ洗浄装置を提供する。【解決手段】ウェーハ洗浄中、ウェーハＷを周方向へ
回転させる際、第１のリフト部材１３と、第２のリフト
部材１４とを、所定順序で昇降させる。これにより、バ
スケット１２内のウェーハＷを比較的簡単かつ安価に回
転させることができる。また、ウェーハ回転時には、昇
降する第１，第２のリフト部材１３，１４により、ウェ
ーハＷは斜め上方へ押し上げられながら所定角度ずつ回
動するので、ウェーハ回転時にウェーハＷの外縁がバス
ケット１２の内面とほとんど接触することがない。その
結果、この接触を原因とした発塵を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はウェーハ洗浄装
置、特に比較的構造が簡単かつ低コストでウェーハを回
転させて洗浄することができ、回転することでカセット
溝部等の洗浄むらをなくし、しかもウェーハ回転中にお
ける発塵を防止することができるウェーハ洗浄装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウェーハのウエット式洗
浄ラインに配備されるウェーハ洗浄装置として、例えば
図３，図４に示すようなものが知られている。図３は従
来手段に係るウェーハ洗浄装置の模式縦断面図であり、
図４は他の従来手段に係るウェーハ洗浄装置の模式縦断
面図である。すなわち、図３に示す従来の洗浄装置１０
０では、洗浄槽１０１の内部に、多数枚のウェーハＷが
垂直状態で収納されたバスケット１０２を、ウェーハ出
し入れ口１０２ａを上向きにして収納し、洗浄槽１０１
の槽底から洗浄液をバブリングしながら流入する。これ
により、洗浄液が各ウェーハＷの隙間へ垂直に層流し
て、ウェーハ表面に付着したごみ（パーティクル等）な
どを除去する。この際、従来装置１００では、バスケッ
ト１０２の奥側口１０２ｂの下方に配置された突き上げ
部材１０３により各ウェーハＷを昇降させることで、バ
スケット１０２内で、各ウェーハＷを持ち上げたり降ろ
したりして、ウェーハＷの洗浄漏れ（洗浄が不充分な部
分が存在すること）を防ぐ。図３において、１０４は循
環ポンプ、１０５はフィルタである。

【０００３】また、図４に示す別の従来の洗浄装置２０
０は、上記洗浄装置１００と同様の基本構造を有してい
る。すなわち、洗浄槽１０１内にバスケット１０２が収
納され、洗浄槽１０１の槽底から洗浄液をバブリングし
ながらウェーハ洗浄する。洗浄装置２００には、バスケ
ット１０２の奥側口１０２ｂ付近に、ウェーハＷの整列
方向へ延びて、各ウェーハＷを一括して周方向へ回転さ
せるウェーハ回転ローラ２０１が設けられている。図外
の回転モータでウェーハ回転ローラ２０１を周方向へ回
転させることで、ローラ周面に接していた各ウェーハＷ
が周方向へ回転する。この結果、ウェーハＷの外縁部の
位置的に洗浄しにくかった部分が移動し、ウェーハＷの
洗浄漏れを防止することができる。なお、その他の構成
および作用は図３の従来装置１００と同様であるのでそ
の説明を省略する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す従来装置１００では、バスケット１０２の奥側口１
０２ｂを通して、突き上げ部材１０３によりウェーハＷ
を昇降させるだけである。これにより、仮に昇降中であ
っても、バスケット１０２の内面（具体的にはウェーハ
挿填溝）と、常時、接触した状態となるウェーハＷの一
部外縁部（図３の斜線部分）の汚れが落ちにくいという
問題点があった。また、図４に示す従来の洗浄装置２０
０では、バスケット１０２の内面（ウェーハ挿填溝）と
接触した状態で、図外の回転モータによりウェーハ回転
ローラ２０１を回転させて、ウェーハＷを強制的に回転
させるものである。これにより、回転中のウェーハＷの
外縁部や、これが接するバスケット１０２の内面から多
量の発塵が発生するという問題点があった。しかも、こ
のウェーハ回転ローラ２０１の回転機構が複雑で、コス
ト高になるという問題点もあった。

【０００５】

【発明の目的】そこで、この発明は、比較的構造が簡単
かつ低コストでウェーハを回転させて洗浄することがで
き、しかもウェーハ回転中における発塵を防止すること
ができるウェーハ洗浄装置を提供することを、その目的
としている。また、自動的にウェーハを回転させること
ができるウェーハ洗浄装置を提供することを、その目的
としている。さらに、第１，第２のリフト部材の移動方
向およびその移動量を安定化させることができるウェー
ハ洗浄装置を提供することを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、洗浄槽と、この洗浄槽に出し入れ可能に配備され
て、複数枚のウェーハ同士を互いに隙間をあけて垂直状
態で収納するバスケットとを備えたウェーハ洗浄装置に
おいて、上記バスケットに収納されたウェーハを、斜め
上方へ押し上げながら所定角度だけ周方向へ回動させる
第１のリフト部材と、この第１のリフト部材に並設され
て、この周方向へ回動されたウェーハを下方から支持す
る第２のリフト部材とを備えたウェーハ洗浄装置であ
る。ここでいう洗浄槽とは、例えばＲＣＡ洗浄における
ＡＰＭ（アンモニア／過酸化水素水）槽、水洗槽（リン
ス槽）、ＨＦ槽などの各種洗浄槽が挙げられる。これに
付随して洗浄槽で使用される洗浄液には、例えばＡＰ
Ｍ、純水、ＨＦなどの各種洗浄液が挙げられる。第１の
リフト部材の斜め方向への昇降は、直線的な昇降でも、
例えばウェーハの外周に沿った曲線的な昇降でもよい。

【０００７】第１，第２のリフト部材としては、例えば
棒材、板材、ブロックなどの、バスケットに収納された
ウェーハを昇降することができる大きさ、形状、材質の
各種部材が挙げられる。例えば、直径３〜１０ｍｍの自
滑性に優れたポリテトラフルオロエチレン（商品名テフ
ロン：ｄｕＰｏｎｔ社製）や、ポリエチレテレケト
ン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ（ＰＥ
ＥＫ）の棒材でもよい。これらの第１，第２のリフト部
材は、手動により昇降してもよい。第１，第２のリフト
部材は、バスケットに収納された各ウェーハを例えばブ
ロック毎に、または一括して回転させるようにしてもよ
い。第１，第２のリフト部材のウェーハ底部における設
置位置はどこでもよい。しかし、第１のリフト部材はウ
ェーハの中心付近から一側方にかけて傾斜配置し、また
第２のリフト部材は、この第１のリフト部材が配置され
たウェーハ側とは反対側に配置した方が、ウェーハが良
好に周方向へ回転するので好ましい。

【０００８】請求項２に記載の発明は、上記第１，第２
のリフト部材を昇降させる昇降手段を有する請求項１に
記載のウェーハ洗浄装置である。昇降装置としては、例
えば電動モータを用いたウインチ、ねじ送り機構、減速
機を有するロッド昇降機構、その他、電動シリンダやエ
アシリンダなどを用いたシリンダ昇降機構などを採用す
ることができる。昇降手段は、第１のリフト部材と第２
のリフト部材とを、同時に昇降させる構造のものでも、
別々に昇降させる構造のものでもよい。

【０００９】請求項３に記載の発明は、上記バスケット
のウェーハ整列方向の両側に配置されて、しかも上記第
１のリフト部材の傾動をガイドする傾斜スリットと、上
記第２のリフト部材の昇降をガイドする垂直スリットと
がそれぞれ配設された一対の昇降ガイド板を有する請求
項１または請求項２に記載のウェーハ洗浄装置である。
ここでいう第１のリフト部材の傾動とは、第１のリフト
部材が、鉛直方向に対して斜め方向へ昇降することをい
う。また、各昇降ガイド板は、セットされたバスケット
の外方に配置しても、バスケットの内方に配置してもよ
い。傾斜スリットの傾斜角度は、水平線に対して３°〜
８９°、特に３０°〜６０°が好ましい。３°未満およ
び８９°以上ではウェーハがほとんど回動しない。傾斜
スリットおよび垂直スリットのスリット長さ、言い換え
れば第１，第２のリフト部材の昇降ストロークは、１０
〜６０ｍｍが好ましい。１０ｍｍ未満ではウェーハがほ
とんど回動せず、６０ｍｍを超えるとウェーハがバスケ
ットから脱落するおそれがある。

【００１０】

【作用】この発明のウェーハ洗浄装置によれば、複数枚
のウェーハが垂直状態（鉛直状態）で収納されたバスケ
ットを洗浄槽内にセット後、洗浄液を流す。洗浄液は、
バスケット内に配置された各ウェーハの隙間を層流状態
で流れ、ウェーハを洗浄する。洗浄中、ウェーハを周方
向へ回転させる場合には、まず第１のリフト部材を下か
ら斜め上方向へ移動させると、バスケット内のウェーハ
は、押し上げられながら、この移動量に見合った角度分
だけ周方向へ回動する。その後、第２のリフト部材を上
昇してウェーハの下部に接触させる。それから、第１の
リフト部材を下降し、ウェーハの重量の支持を第２のリ
フト部材へ移行させる。

【００１１】次いで、第２のリフト部材を下降すると、
所定角度だけ周方向へ回動したウェーハが、バスケット
の所定の収納位置に戻る。この操作を順次繰り返すこと
で、ウェーハはバスケット内で連続的に周方向へ回転す
る。このように、ウェーハは、第１，第２のリフト部材
の昇降に伴って所定角度ずつ周方向へ回動するので、ウ
ェーハ回転時には、ウェーハの外縁部がバスケットの内
面の片側としか接しない。この結果、この接触を原因と
した発塵を防止することができる。しかも、第１，第２
のリフト部材だけでウェーハを周方向へ回転させるの
で、比較的構造が簡単かつ低コストなウェーハ回転式の
ウェーハ洗浄装置となる。

【００１２】特に、請求項２に記載の発明によれば、第
１，第２のリフト部材を昇降手段により昇降するので、
ウェーハを自動的に周方向へ回転させることができる。

【００１３】また、請求項３に記載の発明によれば、第
１，第２のリフト部材の昇降時には、バスケットの両側
にある各昇降ガイド板の傾斜スリットにガイドされなが
ら、第１のリフト部材が斜め方向へ昇降する（傾動す
る）とともに、各昇降ガイド板の垂直スリットにガイド
させながら、第２のリフト部材が昇降するので、第１，
第２のリフト部材の移動方向およびその移動量を安定化
させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。なお、ここでは超純水によりウェー
ハを水洗（リンス）するウェーハ洗浄を例に説明する。
図１はこの発明の一実施例に係るウェーハ洗浄装置を模
式的に示す斜視図であり、図２（ａ）〜（ｅ）はウェー
ハの各回転工程を示す説明図である。

【００１５】図１において、１０はウェーハ洗浄装置で
あり、このウェーハ洗浄装置１０は、超純水である洗浄
液を貯液する横長な洗浄槽１１と、洗浄槽１１に出し入
れ可能に配備されて、複数枚のウェーハＷ同士を互いに
隙間をあけて垂直状態で収納するバスケット１２と、バ
スケット１２に収納された各ウェーハＷを、斜め上方へ
押し上げながら所定角度だけ周方向へ回動させる第１の
リフト部材１３と、第１のリフト部材１３に並設され
て、周方向へ回動された各ウェーハＷを下方から支持す
る第２のリフト部材１４と、洗浄槽１１の底部両端部に
配設されて、第１，第２のリフト部材１３，１４の昇降
をガイドする一対の昇降ガイド板１５と、第１のリフト
部材１３の昇降手段の一例である第１のウインチ１６
と、第２のリフト部材１４の昇降手段の一例である第２
のウインチ１７とを備えている。

【００１６】洗浄槽１１内では、配備された図外の洗浄
液系により、洗浄液が循環使用される。この洗浄液系は
洗浄液の循環路の途中にフィルタ、循環ポンプが順次連
結されたものである。バスケット１２の上面には、垂直
配置のウェーハＷを出し入れするウェーハ出し入れ口１
２ａが形成されている。また、バスケット１２の下部は
徐々に先細り化し、その下面に横長な奥側口１２ｂが形
成されている。また、バスケット１２の長さ方向の両側
板には、その下部に、奥側口１２ｂと連続する切欠部１
２ｃが形成されている。第１，第２のリフト部材１３，
１４は、ポリテトラフルオロエチレンからなる正面視し
て長四角形の環状棒（棒材で構成される矩形の枠）であ
る。各リフト部材１３，１４の寸法は、ともに太さが６
ｍｍで、縦横の長さは洗浄槽または洗浄キャリアの大き
さに依存する。

【００１７】これらの第１，第２のリフト部材１３，１
４の上枠の中間部には、円筒形状の連結部１３ａ，１４
ａが、これらのリフト部材１３，１４を個別に周方向へ
回動させることができるように挿着されている。各連結
部１３ａ，１４ａの上部中央部は、洗浄槽１１の上方に
配設された上記第１，第２のウインチ１６，１７の細い
ワイヤに連結されている。両ウインチ１６，１７は、各
ボックス内に配備されたワイヤドラムをモータで回転す
ることにより、ドラムからワイヤを導出させたり巻き取
ったりして、第１，第２のリフト部材１３，１４をそれ
ぞれ個別に昇降させる。なお、各ウインチ１６，１７は
これらリフト部材１３，１４を斜め上方に引き上げるよ
うに構成するとよい。ロボットの邪魔にならないからで
ある。洗浄槽１１の両側部の底面には、平行配置された
一対の上記昇降ガイド板１５が、ボルト固着されてい
る。両ガイド板１５間の距離は、そのガイド板１５間
に、バスケット１２をゆとりをもって収納可能な距離に
設定されている。各ガイド板１５には、第１のリフト部
材１３の傾動をガイドする傾斜スリット１５ａと、第２
のリフト部材１４の昇降をガイドする垂直スリット１５
ｂとが、それぞれ両板１５における対向位置に形成され
ている。すなわち、第１のリフト部材１３は、その下枠
が、両昇降ガイド板１５の傾斜スリット１５ａ間を通
り、また第２のリフト部材１４は、その下枠が、両昇降
ガイド板１５の垂直スリット１５ｂ間を通るようになっ
ている。なお、傾斜スリット１５ａの傾斜角度θは３０
°、両スリット１５ａ，１５ｂの垂直方向の高さＨは、
４８ｍｍである。

【００１８】次に、このウェーハ洗浄装置１０を用いた
この発明の一実施例に係るウェーハ洗浄方法を説明す
る。図１に示すように、洗浄時には、洗浄液入りの洗浄
槽１１の底面に立設された両昇降ガイド板１５間に、バ
スケット１２をセットする。この際、バスケット１２
は、第１，第２のリフト部材１３，１４の各下部枠が、
バスケット１２の奥側口１２ｂの幅方向の中央部付近に
配置されるようにセットする。このとき、各第１，第２
のリフト部材１３，１４の下部枠が、各ウェーハＷの下
部に接触している。

【００１９】次いで、図３，図４の従来手段と同様に、
洗浄液を下方からバブリングしながら循環し、ウェーハ
Ｗを洗浄する。洗浄中に、ウェーハＷを周方向へ回転す
る際には、まず第１のウインチ１６でワイヤを所定長さ
だけ巻き上げ、第１のリフト部材１３を傾斜スリット１
５ａに沿って下から斜め上方向へ向かって移動する。こ
れにより、バスケット１２に収納された各ウェーハＷ
は、バスケット１２の図外のウェーハ挿填溝に沿って押
し上げられながら、この移動量に見合った角度分（ここ
では４〜８°）だけ周方向へ回動する（図２（ａ），
（ｂ）参照）。この際、バスケット１２の両側板の下部
に切欠部１２ｃが形成されているので、第１のリフト部
材１３（第２のリフト部材１４の場合も同様）の昇降
は、阻害されず円滑に行われる。

【００２０】その後、第２のウインチ１７によりワイヤ
を所定長さだけ巻き上げると、第２のリフト部材１４
は、垂直スリット１５ｂにガイドされながら上昇し、こ
のリフト部材１４の下部枠が、各ウェーハＷの下部に接
触する（図２（ｃ）参照）。それから、第１のウインチ
１６により第１のリフト部材１３を下降し、このウェー
ハＷの重量の支持を第２のリフト部材１４へ移す（図２
（ｄ）参照）。次いで、第２のウインチ１７により第２
のリフト部材１４を下降する。これにより、所定角度だ
け周方向へ回動したウェーハＷが、バスケット１２の所
定の収納位置まで戻る（図２（ｅ）参照）。この操作を
順次繰り返すことにより、ウェーハＷはバスケット１２
内で連続的に周方向へ回転する。

【００２１】このように、ウェーハＷは、第１，第２の
リフト部材１３，１４の昇降に伴って所定角度ずつ周方
向へ回動するので、ウェーハ回転時には、ウェーハＷの
外縁部がバスケット１２の内面の片側としか接触しな
い。その結果、この両者の接触を原因とした発塵を減少
することができる。しかも、第１，第２のリフト部材１
３，１４だけでウェーハＷを周方向へ回転させることが
できるので、比較的構造が簡単かつ低コストで、実施例
のようなウェーハ回転式のウェーハ洗浄装置１０を製造
することができる。また、第１，第２のリフト部材１
３，１４を、第１，第２のウインチ１６，１７により昇
降させるので、ウェーハＷの周方向への回転を自動的に
行うことができる。さらに、第１，第２のリフト部材１
３，１４の昇降時には、バスケット１２の両側にある各
昇降ガイド板１５の傾斜スリット１５ａや垂直スリット
１５ｂに沿って、両リフト部材１３，１４が昇降するの
で、これらのリフト部材１３，１４の移動方向およびそ
の移動量を安定化させることができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、ウェーハ洗浄中にウ
ェーハを周方向へ回転可能なウェーハ洗浄装置として、
第１，第２のリフト部材を昇降させてウェーハを回転さ
せる構造のものを採用したので、このようなウェーハ回
転式のウェーハ洗浄装置を、比較的構造が簡単で、かつ
安価に提供することができる。また、第１，第２のリフ
ト部材によりウェーハを押し上げた状態で回転させる構
造としたので、ウェーハ回転時にウェーハ外縁がバスケ
ット内面と接触することが少なく、この接触を原因とし
たウェーハ回転中の発塵を低減することができる。

【００２３】特に、請求項２に記載の発明によれば、第
１，第２のリフト部材を昇降手段により昇降させるよう
にしたので、ウェーハの周方向への回転を自動化するこ
とができる。

【００２４】また、請求項３に記載の発明によれば、両
昇降ガイド板の傾斜スリットまたは垂直スリットにより
昇降ガイドされながら、第１，第２のリフト部材が各方
向へ昇降されるようにしたので、第１，第２のリフト部
材の移動方向およびその移動量を安定化させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るウェーハ洗浄装置を
模式的に示す斜視図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例に係るウ
ェーハの各回転工程を示す説明図である。

【図３】従来手段に係るウェーハ洗浄装置の模式的な縦
断面図である。

【図４】他の従来手段に係るウェーハ洗浄装置の模式的
な縦断面図である。

【符号の説明】

１０ウェーハ洗浄装置、１１洗浄槽、１２バスケット、１３第１のリフト部材、１４第２のリフト部材、１５昇降ガイド板、１５ａ傾斜スリット、１５ｂ垂直スリット、１６第１のウインチ（昇降手段）、１７第２のウインチ（昇降手段）、Ｗウェーハ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗浄槽と、この洗浄槽に出し入れ可能に
配備されて、複数枚のウェーハ同士を互いに隙間をあけ
て垂直状態で収納するバスケットとを備えたウェーハ洗
浄装置において、上記バスケットに収納されたウェーハを、斜め上方へ押
し上げながら所定角度だけ周方向へ回動させる第１のリ
フト部材と、この第１のリフト部材に並設されて、この周方向へ回動
されたウェーハを下方から支持する第２のリフト部材と
を備えたウェーハ洗浄装置。
【請求項２】上記第１，第２のリフト部材を昇降させ
る昇降手段を有する請求項１に記載のウェーハ洗浄装
置。
【請求項３】上記バスケットのウェーハ整列方向の両
側に配置されて、しかも上記第１のリフト部材の傾動を
ガイドする傾斜スリットと、上記第２のリフト部材の昇
降をガイドする垂直スリットとがそれぞれ配設された一
対の昇降ガイド板を有する請求項１または請求項２に記
載のウェーハ洗浄装置。