JPS6290935A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は洗浄装置に関し、特にシリコンウェハ等のよう
に精密な洗浄を必要とする物に対して有効な洗浄装置に
関するものである。

従来の技術 従来の洗浄装置例を第４図に示す。先ず、薬液槽１に、
テフロン等の耐薬品性の強い材質から成るキャリア１１
を配置し、このキャリア１１内に、シリコンウェハ１２
を積載しこれらを共に浸漬する事によって、シリコンウ
ェハ１２を洗浄する。

薬液としては、シリコンに対しては例えばアンモニアと
過酸化水素水の混液や塩酸と過酸化水素水の混液を用い
る。もちろんこのような洗浄液の使用のみならず、薬液
槽には例えばシリコ／酸化膜をエツチングするような弗
化水素の稀釈液あるいはレジス）ｔｌ−除去するための
硫酸と過酸化水素の混液を使用する等その用途は広い。

次に、この薬液槽１に浸漬したウェハを第４図すのごと
く水洗槽２に移し、ウエノ・に付着した薬液を超純水に
よって洗い流す。超純水による洗浄は、ウェハ１２上に
付着した薬品あるいは薬品中のダストを洗い流す事にあ
る。その最も効果的な方法は、常に流水水洗中でウェハ
１２を揺動する事によって、ウェハ上の付着物を素早く
流水と共に洗い去る事にある。第４図すに示す水洗槽２
にウェハを移し変えた後、水洗槽２中に入っていた純水
を水洗槽２の底側面に設けた大きな排水口３より急速に
排水する。これは、例えばエアーシリンダーによって排
水口３に○リング等を介してピストン４を押さえつけて
おき、排水時にピストンを元に戻す事により、排水する
事が可能になる。

次に又、ピストン４を排水口３に押さえつけて排水をス
トップさせる。そして給水口１３に通ずる給水弁１４を
開栓する事によって、水洗槽２の底部給水口１６より給
水を開始すると共に、上部シャワー口１６よりシリコン
ウェハに純水がかかるようにするというものである。

この方法では排水口３を大きくする事、又、ピストン部
を水洩れしない様に工夫する事によって、急速に純水を
排水する事が可能であり、従って、この急速排水そして
底面部及び上側のシャワーによる給水を行なった後、再
度この運動をくり返す事により、付着ダストの除去が速
やかに実施される。又、この方法は特に、シリコン表面
が撥水性を示した後に使用するとその効果が良く発揮さ
れる。つまり撥水性を示すシリコン表面は非常に活性で
あるため、空気中もしくは純水中に存在するダストや不
純物をその表面に捕足し、なかなか離さない。従って空
気に触れる期間を出来るだけ少なくすると共に、空気あ
るいは純水中のダストや不純物を少なくする様に管理す
る事が望ましく、この従来例は、前者の管理をしている
ものと考えられる。

発明が解決しようとする問題点 従来の洗浄装置は、前述のごとく、有効なものではある
が、排水を急速に実施しようとする所から考えられたも
のである。従って給水系に問題が残る。つまり、シリコ
ンが浸漬されている水洗槽中の水の置換の速さは、給水
量によって制限されてしまうのである。従って従来例で
は、給水口１３より、給水される量が少ない場合、本来
の急速排水は出来ても急速給水が出来ない為、洗浄効果
が薄れる場合があるのである。通常、半導体産業におい
ては、大量生産が原則となるため、従来のトラットが多
数並んでいるのが通常である０従って多数のドラフトに
純水を必要とするため、特定のドラフトに多量に純水を
流し込む事が困難となる。

通常は全体の使用、つまり一日の総使用水量に合わせて
超純水装置を設計するのであるが、当然−日の使用量に
は時間的なピークがあり、特に前述のような場合は、全
流量としては少ないが瞬間的に大量の純水を必要とする
わけであるから、給水パイプを太くするだけでは問題の
解決にはならないし、全体の水量を更に増加させる事は
水、及び純水装置の運転の費用の無駄につながるわけで
ある０ 問題点を解決するだめの手段 本発明は前記の問題点である急速給水を簡単に実施する
ために純水の蓄積槽を設け、それより一気に水洗槽に純
水を流し出すと共に、その蓄積純水の温度制御を行なっ
て必要に応じて温純水を流して、水洗効果を高める事を
特徴とする。

作　　用 水洗槽中の純水を急速排水した後に、水洗槽の２〜３倍
の内容積を有する蓄積槽内の純水を、前述の水洗槽の排
水口より大きな開孔部を持つ蓄積槽より一気に純水を自
然落下により放水する０従って、いわゆる鉄砲水と呼ば
れる非常に勢いのある純水が、シリコンウエノ１が大気
に触れる間もなく、ウェハを浸漬すると共に、シリコン
ウエノ・表面に付着している薬品あるいはダストといわ
れる物を洗い流すという効果が充分発揮される。蓄積槽
を充分大きくしであるため、鉄砲水をくり返す事も可能
となる。更に蓄積槽を加熱しておく事により、１ｏｏ″
Ｃ近い純水を供給する事も出来、温水は、薬品に対する
溶解度の高い事がよく知られているように、薬品の除去
効果のみならず、シリコン表面にファン・プアー・ワー
ス力等で付着しているダストに対しても除去効果が高い
。

実施例 本発明の一実施例について第１図とともに説明する。水
洗槽２の上面部より、その底面が高くなっている蓄積槽
５を設ける。その内容積は、少なくとも水洗槽２の内容
積の２倍以上である事が望ましい。その蓄積槽５の周囲
をテープヒータ６で囲み、加熱を行えるように配備して
おく。蓄積槽６の底面部には水洗槽２の排水口３より大
きな開孔面積を有する蓄積槽開孔ロアを設ける。この開
孔部より流入した大量の純水を電磁式あるいはエア一式
の大きなパルプ８を介して配管し、水洗槽２の上部に導
くわけである。もちろんパルプ７ではなく、水洗槽２の
排水口３に使用したエアーシリンダーによるピストンを
押し当てる方法や、あるいは底部を一部スライドさせる
方法等種々の方法を取る事ができる。但し、あくまでも
蓄積槽５の開孔ロアより放水された水の勢いを止めない
ように、配管系も同様の大きさにする必要がある。

又第２図に示すように又、蓄積槽内部に内ブタ９を開孔
ロアに接するように置き、排水時にはエアシリンダー４
により引きあげても良い。

更には第３図に示すように従来例の水洗槽の排水と同じ
方法で、蓄積槽の側面底部より急速排水した温純水を、
斜めにして、他端を水洗槽に向けた受は皿１０を介して
放水しても良い。このように蓄積槽５からの放水を上面
より受けた水洗槽２には、やはり、急速排水する為の排
水口３を設置しておく。実際の使用時、つまりウェハ浸
漬時には、排水口３を開けて水洗槽中の純水を全て排水
した後、排水口３を閉じて、蓄積槽開孔ロアを必要時間
開けて、急速給水を実施する。通常は急速給水によって
水洗槽２を若干オーバフローさせた後、排水口３を開放
して同様な事をくり返すわけである。もちろん、蓄積槽
５が満杯になると水位を検知して純水給水を中止したり
排水口３や開孔ロアが必要に応じて開閉したり、あるい
は純水が入っている時のみヒーターを作動したりする装
置等がついている事は言うまでもない。

なお、本発明では蓄積槽の容積にも上限があるが、洗浄
効果の有無は薬液槽から水洗槽に移した時点での最初の
処理状態に非常に大きな影響を受けるものである。本発
明装置による２回の鉄砲水効果と、従来例の２回急速排
水方式を実施した後、第３の水洗槽に入れて第３の水洗
槽での純水の比抵抗の回復度を調べた結果では、約２０
％早く本発明装置の方が比抵抗が早く回復する事がわか
った。更に本発明装置の鉄砲水の温水化（〜９ｏ″Ｃ）
により、シリコンウェハにわざとＮａ＋の放射性同位元
素を付着させた後の洗浄効果を見ると時間的に見て、通
常温度（〜２ｏ″Ｃ）に比べ、約３０％の時間短縮が可
能となった。このように洗浄効果が短時間で見られると
いう事は、一工程に要する時間の短縮と洗浄する純水の
使用量の低減にもつながり、まことに有利な洗浄装置で
あるといえる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、薬液槽より水洗槽に移
されたウェハに対して、たとえば約２秒で急速給水・急
速排水による水洗が実施される事になり、大量の純水に
よる置換がなされるため、洗浄効果が著るしいものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における洗浄装置の構成図、
第２図、第３図は本発明の他の実施例の洗浄装置の蓄積
槽ｍ構成図、第４図は従来の洗浄装置の構成図である。 ２・・・・・・水洗槽、３・・・・・・水洗槽排水口、
６・・・・・・蓄積槽、６・・・・・・蓄積槽ヒータ、
７・・・・・・蓄積槽開孔口、９・・・・・・内ブタ、
１０・・・・・・放水の受は皿、１３．１５・・・・・
・給水口、１６・・・・・・シャワー給水口。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３−
−一若Ｐ氷Ｕ 第　２　図　　　　　　　　　　　　　　　　９−一内
ブタ４３図 ＠４図 （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水洗槽の内容積の２倍以上の内容積を持つ蓄積槽
   を、前記水洗槽の上面部より高い位置に設け、前記蓄積
   槽の底面あるいは底部側面部に、前記水洗槽の大型排水
   口より大きな開孔面積を持つ開口部を設け、半導体基板
   の浸漬時に、前記水洗槽の排水口より純水を排水した後
   に、前記蓄積槽の開口部より前記水洗槽に向かって前記
   蓄積槽中の水を一斉放出する手段を設けてなる洗浄装置
   。
2. （２）蓄積槽は、その周囲がヒータで囲まれ槽内の水が
   加熱されるようになっている特許請求の範囲第１項記載
   の洗浄装置。