JPS63121A

JPS63121A - 蒸気乾燥洗浄装置

Info

Publication number: JPS63121A
Application number: JP14891387A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kusuhara; 昌樹楠原
Original assignee: Wakomu KK
Current assignee: Wakomu KK
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1988-01-05

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、蒸気乾燥洗浄装置に関するものであり、特に
、キャリアに保持された半導体ウェーハを蒸気乾燥洗浄
装置の内部で蒸気洗浄乾燥した後に、半導体ウェーハの
表面に付着している薄膜状態あるいは分子単位の蒸気洗
浄液、さらには該液中に含まれていた有機物質を完全に
取り除き、半導体ウェーハの表面を理想的な洗浄乾燥状
態とすることができる蒸気乾燥洗浄装置に関するもので
ある。

（従来の技術）従来から、例えばシリコン等の半導体ウェーハ（以下、
単にウェーハという）の製造工程では、該ウェーハを化
学処理した後の洗浄工程が必要であった。そして、この
洗浄工程を一つの装置として具体化したのが、よく知ら
れているように、蒸気洗浄装置である。

この蒸気洗浄装置では、ますウェーハは、キャリアに保
持された状態で該装置内に装填される。

その町ウェーハは、キャリアを移動する可動ハンガによ
り、キャリアと共に、イオンを除去した水（以下、ＤＩ
ウォータという）の中に浸漬され、洗浄される。

このようにして洗浄されたウェーハは、その後、蒸気洗
浄槽の中へ前記可動ハンガによってキャリアと共に運ば
れる。

この蒸気洗浄槽では、石英容器の中へ適量入れられた、
例えばイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡという）
が下からのヒータの熱によって温められて、該容器中で
気化している。

なお、このＩＰＡは、発火点が３１０℃、沸点が８２．
７℃、引火点が２１℃の液体である。

このＩＰＡの蒸気中に、前記ウエテハが運ばれてくると
、水分（ＤＩウォータ）の付着したつ工−ハにより、Ｉ
ＰＡ蒸気が冷却液化され、液化ＩＰＡはウェーハ表面を
流下する。その間に、つ工−ハに付着していた水分は、
ＩＰＡと置換され、水分がウェーハから除去される。

またこのとき、ウェーハは！ＰＡ−の蒸気により次第に
加熱され、ウェーハの温度がＩＰＡ蒸気のそれと同等に
なると、ＩＰへの液化は起らなくなる。

この為に、前記ＤＩウォータの洗浄によって付着した微
小な異物等がきれいに洗い流されると共に、ウェーハ表
面は、乾燥状態となる。

なお、前記石英容器の上部には、前記ウェーハを保持し
たキャリアが人出可能な空間を残して蛇管が配設されて
いる。これは、気化したＩＰＡが蛇管内を流れる冷却水
によって冷され、液化して、再び石英容器の中へ還元さ
れるようにする為である。

以上のようにして、蒸気洗浄乾燥されたウェーハは、可
動ハンガによってキャリアと共に、蒸気洗浄装置のウェ
ーハ取出し部まで運ばれ、その後、取り出されることに
なる。

一前記したようにして蒸気洗浄乾燥された後のつ工−ハ
表面は、乾燥状態となる。しかし、これをミクロ的に見
ると、薄膜状態求たは分子単位で、ＩＰＡがウェーハ表
面に付着しているのが通常である。

このようなＩＰＡは、時間の経過につれて自然拡散する
為に消失し、完全な乾燥状態となる。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

（１）前記したように、蒸気洗浄乾燥後のウェー７１表
面には、自然拡散する前のＩＰＡが薄膜状態または分子
単位で付着している。この為に、つｘ−八を蒸気洗浄乾
燥した後、直ちに、次の工程での処理を行なうことがで
きないという欠点があった。

すなわち、従来においては、ウェーハを蒸気洗浄乾燥し
てから、次の工程の処理を行なうまでには、ＩＰＡが完
全に自然拡散するまで、予定時間待たなければならない
という欠点があった。

（２）蒸気洗浄乾燥後のウェーハ表面に付着しているＩ
ＰＡが、例えば、自然拡散などで消失しても、前記ウェ
ーハ表面には炭素などの有機物質が付着している場合が
あり、完全な洗浄状態とすることが困難であった。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。　　　　　、（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、蒸気洗浄乾燥後のキャ
リアに保持されたウェーハの表面に付着している有機物
質を分解して取り除くために、遠紫外線をウェーハに照
射するように構成した点に特徴がある。遠紫外線により
、つｊ−−ハ周辺の酸素がオゾン化または／およびラジ
カル酸素化され、ウェーハ表面の有機物質（炭素など）
が分解除去される。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の蒸気乾燥洗浄装置の一実施例で、ウ
ェーハ挿入部１およびウェーハ取出し部４にそれぞれパ
ススルールームが用いられた蒸気乾燥洗浄装置の一部断
面図である。

なお、ウェーハ挿入部１とウェーハ取出し部４との構成
はほぼ同様であるので、便宜上、ウェーハ挿入部１の構
造の説明は、ウェーハ取出し部４の説明の後に行なう。

第１図において、ＤＩウォータ洗浄槽２を構成する容器
５の中には、ＤＩウォータ６が常に適量貯留されている
。なお、このＤＩウォータ６は、図示しない既知の手段
により、常時予定量が放水され、かつまた、前記放水毫
だけ供給されている。

この為に、ＤＩウォータ６は常に清浄な状態に保たれて
いる。

蒸気洗浄槽３は、以下のような構成からなっている。す
なわち、ヒータが密閉状態で内蔵されているアルミボッ
クス７の上には、ＩＰＡ８を入れた石英容器９が置かれ
ている。

なお、この石英容器９の上方には、図面を簡略化する為
に図示しないが、ＩＰＡ８の蒸気を冷却して凝縮還元す
る為の蛇管が配設されている。前記アルミボックス７お
よび石英容器９等は、ステンレス容器１０に収納されて
いる。

また、ウェーハ取出し部４には、ウェーハを保持したキ
ャリアを載置するレール台１１が、その下部に配置され
ている。前記レール台１１の長手方向の手前側には、手
動で開閉する外扉（図示せず）が形成されている。

前記レール台１１の上方には、蒸気乾燥洗浄装置の内部
雰囲気からウェーハ取出し部４を仕切る為の天井部１３
が設けられ、さらに、該天井部１３には、既知の手段に
より自動的に開閉する内扉１４が設けられている。

すなわち、ウェーハ取出し部４は、内扉１４を閉塞する
ことによって、蒸気乾燥洗浄装置の内部雰囲気から遮断
されるように構成されている。

このウェーハ取出し部４の上部には、Ｎ２ガス（窒素ガ
ス）、または酸素を含むガス（例えば空気）を、それぞ
れ該ウェーハ取出し部４の内部に供給する為の給気ダク
ト１５ａおよび１５ｂと、第２の給気ダクト３３ａおよ
び３３ｂが配設されている。

また、ウェーハ取出し部４の底板部には、前記給気ダク
ト１５ａおよび１５ｂから供給されるＮ２ガス、または
前記第２の給気ダクト３３ａまたは３３ｂから供給され
る空気を排気する為の排気ダクト１６ａおよび１６ｂが
配設されている。

さらに、前記レール台１１の下部に当るウェーハ取出し
部４の底板部には、ウェーハを保持したキャリアを引き
出す際に、該キャリアとレール台１１との摩耗によって
生じる微小塵埃（パーティクル）を吸引し、排出する為
の吸入ダクト１７が設けられている。

ウェーハ挿入部１の構成は、前記第２の給気ダクト３３
ａおよび３３ｂか設けられていないのみで、前記したウ
ェーハ取出し部４とほぼ同様である。したがって、以下
の説明および図面では、つ工−ハ取出し部４と同一また
は同等のウェーハ挿入部１の部分については、ウェーハ
取出し部４において、二桁目の符号を１ｏ番代としたと
ころを、２０番代として記載する。

以上のような構成からなる蒸気乾燥洗浄装置では、まず
、オペレータが、ウェーハ挿入部１の外扉を開いて、ウ
ェーハを保持したキャリアを、レール台２１の上に載せ
る。

その後、オペレータは、ウェーハ挿入部１の所定場所ま
で、前記キャリアをレール台２１に沿って移動させる。

このようにして、レール台２１の所定場所に載置された
ウェーハ１９を保持したキャリア２０を、第１図に破線
で示す。

前記キャリア２０を所定場所まで移動させたオペレータ
は、ウェーハ挿入部１の外扉を閉じる。

なお、ウェーハ１９を保持したキャリア２０を装填する
際に、外扉を開けるので、ウェーハ挿入部１の内部雰囲
気と外気とは連通状態となるが、この状態では、内扉２
４は閉じられているので、蒸気乾燥洗浄装置の内部雰囲
気と外気とが連通状態となることはない。

また、本実施例では、ウェーハ挿入部１の内部に、濾過
された清浄なＮ２ガスを、常時、給気ダクト２５ａおよ
び２５ｂから供給している。この結果、ウェーハ挿入部
１の内部は外気圧に対して陽圧状態であるので、ウェー
ハ１９を保持したキャリア２０を装填する為に、外扉が
開けられても、該ウェーハ挿入部１の内部に外気中の微
小な異物等が侵入する心配はほとんどない。

なお、本実施例では、貫通孔２８を介して吸入ダクト２
７から前記Ｎ２ガスを吸引している。この為に、前記キ
ャリア２０をレール台２１に沿って移動させる際に、該
キャリア２０とレール台２１との摩耗によって生ずるパ
ーティクルは、前記Ｎ２ガスと共に吸引されて排出され
る。

また、ウェーハ１９を保持したキャリア２０を装填した
後、外扉を閉じてから、予定の時間、該キャリア２０は
ウェーハ挿入部１の中にそのままの状態で置かれる。

これは、ウェーハ１９を保持したキャリア２０を、オペ
レータがウェーハ挿入部１内に装填する際に、前記した
ように、該ウェーハ挿入部１の内部にはパーティクルが
侵入する可能性があるので、これを前記Ｎ２ガスの流れ
によって排出する為である。

すなわち、給気ダクト２５ａおよび２５ｂから供給され
たＮ２ガスは、ウェーハ挿入部１の内部を通過して、前
記吸入ダクト２７に吸引されて排出されると共に、排気
ダクト２６ａおよび２６ｂからも排気されるが、この時
、前記パーティクルも同時に排出して、ウェーハ挿入部
１の内部雰囲気を清浄な状態とする。

前記予定時間が経過すると、内扉２４が、既知の手段に
より自動的に開状態となる。その後、可動ハンガ３０が
、ウェーハ挿入部１内へ侵入して、キャリア２０の孔２
０ａと係合する。そして、前記キャリア２０は、可動ハ
ンガ３０によって蒸気乾燥洗浄装置の内部空間へ運び出
される。その後、内扉２４は、自動的に閉塞状態となる
。

前記蒸気乾燥洗浄装置の内部空間へ運び出されたウェー
ハ１９は、まず、可動ハンガ３０によって、キャリア２
０と共に、Ｄ１ウォータ６中に浸漬され、清浄される。

その後、ウェーハ１９は、キャリア２０と共に可動ハン
ガ３０によって蒸気洗浄槽３の中へ運ばれる。

そして、ここで蒸気洗浄乾燥されたウェーハ１９は、キ
ャリア２０と共に可動ハンガ３０によって、−旦、蒸気
洗浄槽３の上方へ持ち上げられ、その後、ウェーハ取出
し部４の上方まで運ばれる。

なお、この時、ウェーハ取出し部４の内扉１４は自動的
に開かれる。

前記ウェーハ取出し部４の上方まで運ばれてきたウェー
ハ１９は、キャリア２０と共に可動ハンガ３０によって
降下され、ウェーハ取出し部４の内部に挿入され、その
後、レール台１１上に載置される。この状態を第１図に
実線で示す。

このようにして、ウェーハ１９を保持したキャリア２０
が、レール台１１上に載置されると、可動ハンガ３０の
みが上昇してウェーハ取出し部４の外部に出る。そして
、これとほぼ同時に内扉１４が閉塞状態となる。

ところで、ウェーハ取出し部４では、前記したウェーハ
挿入部１と同様に、濾過された清浄なＮ２ガスが給気ダ
クト１５ａおよび１５ｂから供給され、また排気ダクト
１６ａおよび１６ｂから排気されている。

この為に、ウェーハ取出し部４の内部雰囲気は清浄な状
態に保たれている。したがって、ウェーハ１９を保持し
たキャリア２０を、ウェーハ取出し部４の内部へ入れる
為に、内扉１４を開状態にしても、蒸気乾燥洗浄装置の
内部雰囲気が汚染されることはない。

また、ウェーハ１９を保持したキャリア２０は、レール
台１１上に載置された後、予定の時間、そのままの状態
に保持される。これは、前述したように、蒸気洗浄乾燥
後のウェーハ１９の表面には、自然蒸発する前のＩＰＡ
が薄膜状態または分子単位で付着しているが、これを前
記Ｎ２ガスの流れによって、早期に完全に消失させる為
である。

なお、前記給気ダクト１５ａおよび１５ｂから供給され
るＮ２ガスは、例えば、予めヒータなどで加熱した加熱
Ｎ２ガスとしてもよい。このようにすれば、前記キャリ
ア２０をレール台１１上に載置しておく時間は短縮でき
ることになる。

以上の処理によって、薄膜状態または分子単位のＩＰＡ
を、早期に完全に消失させることができても、ウェーハ
１９の表面には、前述した通り、ＩＰＡ中に含まれてい
る炭素などの有機物質が付着している場合がある。

このような有機物質を取り除く手段を備えることが本発
明の要点である。以下、これについて説明する。

ウェーハ１９に付着している有機物質を取り除くには、
前述した早期乾燥処理を行なった後、前記Ｎ２ガスの供
給を停止する。

そして、濾過された酸素を含むガス（以下、空気でこれ
を代表する）を、第２の給気ダクト３３ａおよび３３ｂ
から供給する。また、この空気の供給と共に、ウェーハ
１９に遠紫外線を照射する。

具体的には、図示しない低圧水銀ランプを、つ工−ハ取
出し部４の内部および／または外部の予定箇所に１個以
上配設し、遠紫外線をウェーハ１９に照射する。通常の
低圧水銀ランプによって発生される紫外線は、１８４９
人および２５３７人の波長を有する。

このようにすると、周知のように、ウェーハ取出し部４
の内部雰囲気はオゾン化および／またはラジカル（ｒａ
ｄｉｃａｌ）酸素化される。そして、該オゾン／ラジカ
ル酸素と遠紫外線とによって、つ工−ハ１９に付着して
いる炭素などの有機物質は分解される。この結果、有機
物質は、ウェーハ１９の表面から完全に除去されること
になる。

その後、前記遠紫外線の照射を停止して、オベレ〜りは
、外扉を開け、前記したと同様にして、ウェーハ１９を
保持したキャリア２０を取り出す。

このようにしてキャリア２０を取り出した後、オペレー
タは前記外扉を閉塞状態にする。

外扉が閉塞状態になると、ウェーハ取出し部４の内部で
は、前記空気の供給に代えて、再びＮ２ガスが供給され
る。この結果、前記ウェーハ取出し部４の内部はＮ２ガ
スの雰囲気になり、かつ清浄な状態に保持されるように
なる。

なお、外扉を開状態として、前記キャリア２０を取り出
す前に、空気の供給を停止してＮ２ガスを供給するよう
にしてもよいことは勿論である。

以上の説明では、蒸気乾燥洗浄されたウェーハ１９をそ
の取出し部（パススルールーム）４内に収納した後に、
遠紫外線による有機物質除去処理を行なうものとしたが
、当業者には明らかなように、この処理はＩＰＡによる
蒸気乾燥洗浄を行なってから、ウェーハ１９が外部へ取
出されるまでのどの時期に行なってもよい。

第２図は本発明の第２の実施例の概略構成を示す蒸気乾
燥洗浄装置の断面図で、図において、第１図と同一の符
号は、同一または同等部分をあられしている。

この実施例ではＩＰＡによる蒸気乾燥洗浄を行なってか
ら、ウェーハ１９をウェーハ取出し部４へ移送するまで
の途中において、遠紫外線照射を行なうようにしている
。すなわち、ウェーハ１９の移送経路Ｈにそって低圧水
銀ランプ４０を配設し、遠紫外線を前記ウェーハ１９に
照射する。

これにより、前述と同様に、ウェーハ周辺の空気に含ま
れる酸素がオゾン化および／またはラジカル酸素化され
るので、ウェーハ１９の表面に付着した有機物質を効果
的に除去することができる。

この場合は、第２図の赤外線ランプ３１ａ〜３１ｄ、第
２の給気ダクト３３ａ、３３ｂは省略することができ、
ウェーハ取出し部４の構造を実質上ウェーハ挿入部１に
等しくすることができる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。すなわち、半導体ウェーハ
を蒸気乾燥洗浄してから取出すまでの間に、前記半導体
ウェーハに遠紫外線を照射すると共に、ウェーハ周辺の
酸素をオゾン化および／またはラジカル酸素することに
よって、半導体ウェーハの表面に付着している有機物質
を効果的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の蒸気乾燥洗浄装置の一部断
面図である。第２図は本発明の他の一実施例の蒸気乾燥
洗浄装置の一部断面図である。１・・・ウェーハ挿入部、２・・・ＤＩウォータ洗浄槽
、３・・・蒸気洗浄槽、４・・・ウェーハ取出し部、１
９・・・ウェーハ、２０・・・キャリア、４０・・・低
圧水銀ランプ、Ｈ・・・移送経路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外部雰囲気から遮断された洗浄乾燥用空間におい
て、イオンを除去した水の中に被洗浄物品を浸漬して洗
浄し、その後、被洗浄物品を揮発性洗浄液の蒸気にさら
して蒸気洗浄乾燥し、前記洗浄乾燥用空間から被洗浄物
品を取出すようにした蒸気乾燥洗浄装置において、被洗
浄物品を蒸気洗浄乾燥してから取出すまでの間に、前記
被洗浄物品に遠紫外線を照射する手段を具備したことを
特徴とする蒸気乾燥洗浄装置。
（２）遠紫外線を照射する手段は低圧水銀灯であること
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の蒸気乾燥
洗浄装置。
（３）前記被洗浄物品は半導体ウェーハであることを特
徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の蒸気乾燥洗浄
装置。