JPH03253031A - 洗浄処理装置 - 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】 二産業上の利用分野二・ 本発明は、洗浄処理技術に関し、特ｊご、半導体集積回
路装置の製造工程て行われる半導体ウェハ（以下、隼に
ウェハという）の洗浄処理に適用して有効な技術に関す
るものである。

＝従来の技術ミ ウェハの洗浄処理技術については、例えば大日本スクリ
ーン製造株式会社、１９８７年６月発行、カタログ、「
スピンプロセッサー５ＰＶｖ’−８１２Ａ」に記載があ
る。上記文献に記載された洗浄処理装置のように従来の
洗浄処理装置は、一般にウェハの薬液処理をチャンバ単
位で行い、チャンバ間のウェハの搬送を大気中で行う構
造となっていた。

〔発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来の洗浄処理技術においては、以下の
問題があることを本発明者は見い出した。

すプ；わち、第一に、従来は、洗浄槽間の処理雰囲気の
分離について充分Ｉ；配慮がされておらず、異デ；る薬
液処理を行う洗浄槽から発生した各々の薬液蒸気が大気
中で混合し、化学反応を起こして搬送中のウェハの表面
に異物を生威しでしまう問題があった。

第二に、薬液や処理等の違いによって処理槽やその周囲
の構成材料が異Ｉ；るため、薬液の異なる処理槽から発
生した各々の薬液蒸気が、他方の処理槽やその周囲の構
成部に害を与える問題があった。

例えば、洗浄処理装置には、洗浄後の乾燥処理の品質を
向上させるため、洗浄処理装置の最後段にイソプロピル
アルコールＨＰＡ）等による蒸気乾燥槽を設け、洗浄直
後に乾燥処理を行う洗浄処理装置がある。乾燥処理部は
、ＩＰＡ等の有機溶剤を加熱するので、火災や有毒ガス
の発生を防止する観点から主としてステンレス等の金属
によって構成されている。ところが、従来は、洗浄処理
部と乾燥処理部との処理雰囲気の分離について充分な配
慮がされておらず、洗浄槽かＳ発生した酸性あるし）は
アルカリ性溶液等の無機溶液の蒸気により、乾燥処理部
の構成材料が腐食し易くなる問題があった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その
目的は、高清浄フヨ洗浄処理を行うことのできる技術を
提供することにある。

本発明の他の目的は、洗浄処理装置の耐久性を向上させ
ることのできる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、明
細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

〔課題を解決するための手段： 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

すなわち、請求項１記載の発明は、薬液の異なる二以上
の処理槽を備え、前記薬液により被処理物に所定の処理
を施す洗浄処理装置であって、前記処理槽間に、それら
の薬液処理雰囲気を互いに分離するための遮蔽部と、前
記被処理物を搬送するための水中搬送部とを設けた洗浄
処理装置構造とするものである。

〔作用二 上記した請求項１記載の発明によれば、薬液の異なる処
理槽から発生した各々の薬液蒸気が大気中で混合して化
学反応を起してしまう現象を抑制することができるので
、その反応に起因する異物の発生を大幅に低減すること
ができる。

また、薬液の異なる処理槽の処理雰囲気を分離するので
、各々の処理槽から発生した薬液蒸気が、他方の処理槽
やその周囲の構成部に害を与える現象を抑制することが
できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である洗浄処理装置の要部斜
視図、第２図（ａ）、（ｂ）は上記洗浄処理装置のロー
ダを示す斜視図、第３図（ａ）、　（ｂ）は上記ローダ
から洗浄処理部へ被処理物を搬送する工程を説明する被
処理物およびカセットの正面図、第４図は上記洗浄処理
装置の搬送アームおよこ（被処理物を示す正面図、第５
図は上記搬送アームおよブ被処理物の側面図、第６図（
ａ）〜（ｃｌ）は上記搬送アームによる被処理物の保持
を説明する搬送アームおよび被処理物の側面図、第７図
は上記洗浄処理装置の洗浄処理部における水中搬送部を
示す概略要部断面図である。

以下、本実施例の洗浄処理装置１を第１図〜第７図によ
り説明する。

第１図に示す本実施例の洗浄処理装置ｌは、ウェハ（被
処理物）２を一枚毎に洗浄する枚葉洗浄処理装置であり
、ローダ３と、洗浄処理部４と、搬送アーム５，６．７
と、図示しないアンローダとを有している。

ローダ３は、例えば２５枚のウェハ２が収容されたカセ
ット８を所定位置に搬入する機構であり、その上部には
回転テーブル３ａが設けられ、２力セツト分のウェハ２
を連続的に処理できる構造となっている。すなわち、ロ
ーダ３は、例えば第２図（ａ）、　（ｂ）に示すように
、ウェハ搬送側Ａのカセット８が空になると、回転テー
ブル３ａを水平面内におし）て１８０度回転させてカセ
ット供給側Ｂのウェハ入りのカセット８を、ウェハ搬送
側Ａに自動的に配置する構造となっている。

また、ローダ３は、そのカセット供給側Ｂに設けられた
図示しないウェハ整列機構により、カセット供給側Ｂに
載置されたカセット８内の全てのウェハ２を、その各々
のオリエンテーションフラット面が揃うように整列させ
る構造となっている。

ローダ３のウェハ搬送側Ａには、例えばフッ素樹脂から
なるプフンヤ９　（第１図参照）が設けられている。ま
た、ウェハ搬送側Ａのカセット８の上方には、例えばフ
ッｉｍ脂からむるガイド１０が設けられている。ブツシ
ャ９は、例えば第３図（ａ）、　（ｂ）に示すように、
カセット８内の全てのウェハ２をガイド１０に沿って上
昇させるようになっている。そして、ブツシャ９および
ガイド１０に保持されたウェハ２は、搬送アーム５　（
第１図参照）によって−枚ずつ洗浄処理部４に搬送され
るようになっている。

搬送アーム５は、ウェハ２のチッピングを防止するため
、例えばフン素樹脂からｔ；す、第４図およグ第５図に
示すように、上下動が可能なアーム部５ａと、アーム部
５ａの上下動をガイドするガイド部５ｂとを有している
。アーム部５ａは、その一端が支持部５ｃに固定されて
いるとともに、他端側に設けられた爪部５ｄによりウェ
ハ２をチ〒ツクできる構造となっでいる。また、ガイド
部５ｂには、保持部５ｅ、５ｅが設けられている。

このよう？；搬送アーム５は、第６図に示すように、ウ
ェハ２の保持に際して、搬送アーム５全体を移動させて
アーム部５ａをウェハ２に近接させた後（第６図（ａ）
）、アーム部５ａのみを上昇させ（第６図（ｂ））、ア
ーム部５ａの先端の爪部５ｄと保持部５ｅ、５ｅとによ
りウェハ２を挟み込むようにウェハ２を保持しく第６図
（Ｃ））、そのまま搬送アーム５全体を上昇させて、洗
浄処理部４にウェハ２を垂直に立てた状態で一枚ずつ搬
送できる構造となっている（第６図（ｄ））。

洗浄処理装置１の洗浄処理部４には、ウェハ２を一枚ず
つ洗浄する複数の洗浄槽４ａ〜４ｇが設けられてし）る
。

洗浄ＷＩ４ａは、搬送アーム５によりウェハ２が収容さ
れる槽てあり、薬液等の注入されていない受渡し槽と？
二っている。これは、ウェハ２を搬送アーム５により洗
浄槽４ａに収容する際、搬送アーム５が薬液等により濡
れてしまうことを防止するためである。

洗浄槽（処理槽）４ｂには、例えばフッ酸（ＨＦ）溶液
等の酸性溶液が注入されている。洗浄槽４ｂ内のＨＦ溶
液は、常に、オーバーフロー循環濾過が行われており、
エツチング面のバラツキを低減するため、洗浄槽４ｂの
底面および内壁面から供給されている。

洗浄槽４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇには、例えば３リットル
／分程度の割合で超純水が供給され、ウェハ２の表面の
残留薬液の除去が行われるようになっている。

洗浄槽（処理槽）４ｅには、例えば水酸化アンモニウム
（Ｎ　Ｈ，○Ｈ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ−）および水の
混合液等のアルカリ性溶液が注入されでいる。この混合
液もＨＦ溶液と同様、循環濾過されている。

洗浄槽４ａに収容されたウェハ２は、搬送アーム６によ
って、例えばタクト方式て洗浄槽４ａから後述する搬送
槽へ順に搬送されるようになっている。

搬送アーム６は、搬送アーム５と同一構造のアームが４
つ連接されて構成されており、各々のアームが連動する
構造とｔよっている。搬送アーム６におけるアーム部は
、ウェハ２のチッピングを防止するため、例えばフッ素
樹脂からなり、その他の部分は、脱着の容易性および剛
性を持たせるため、例えばＡＩ！等の金属にフッ素樹脂
が被覆されてなる。

ところで、本実施例の洗浄処理装置１においては、洗浄
処理部４における酸性溶液の注入された洗浄槽４ｂと、
アルカリ性溶液の注入された洗浄槽４ｅとの間に、各々
の洗浄槽４ｂ、４ｅの処理雰囲気を分離するための遮蔽
板（遮蔽部）１１と、ウェハ２を洗浄槽４ｂ側から洗浄
槽４ｅ側へ搬送するための水中搬送部１２とが設けられ
ている。

すｔ；わち、本実施例の洗浄処理装置ｌは、洗浄槽４ｂ
、４ｅの各々から発生した酸、アルカリ蒸気の化学反応
を抑制することができ、この反応に起因するフッ化アン
モニウム（ＮＨ，Ｆ）等の異物の生成を大幅に低減する
ことが可能ｉ：構造となっている。

水中搬送部１２は、搬送槽１２ａと、搬送アーム１２ｂ
とから構成されている。

搬送槽１２Ｈには、例えば超純水が供給されており、搬
送槽１２ａ内では常にオーバーフローが行われている。

すなわち、水中搬送部１２は、ウェハ２の搬送のみなら
ず、搬送槽１２ａ内に供給された超純水により、洗浄槽
４ｂ、４ｅの処理雰囲気の分離も行っている。

搬送アーム１２ｂは、第７図に示すように、搬送槽１２
ａに収容されたウェハ２を保持し、かつ所定位置まで搬
送するアームであり、ウェハ２と接触する部分は、フッ
素樹脂からなり、それ以外の部分は、剛性を持たせる等
の観点から石英等かるなる。

搬送アーム１２ｂによっで所定位置まで搬送されたウェ
ハ２は、搬送槽１２ａの上方に設けられた搬送アーム７
によっで保持され、洗浄槽４ｅに収容されるようになっ
ている。搬送アーム７の構造および材質は、上記第４図
および第５図に示した搬送アーム５と同一である。

なお、洗浄処理部４の後段には、図示しないアンローダ
が設けらている。アンローダは、ローダ３と同様、２力
セツト分のウェハ２を連続的に処理できる構造となって
いる。

このように本実施例によれば、酸性溶液の注入された洗
浄槽４ｂと、アルカリ性溶液の注入された洗浄槽４ｅと
の間に、各々の洗浄槽４ｂ、４ｅの処理雰囲気を分離す
るための遮蔽板１１と、ウェハ２を洗浄槽４ｂ側から洗
浄槽４ｅ側へ搬送するための水中搬送部１２とを設けた
ことにより、各々の洗浄槽４ｂ、４ｅから発生した薬液
蒸気が混合して化学反応を起こす現象を抑制することが
できるので、その反応に起因する異物の発生を大幅に低
減することができ、高洗浄な洗浄処理を行うことが可能
とｉよる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

例えば前記実施例におていは、洗浄処理装置を枚葉洗浄
処理装置とした場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えばバッチ式の洗浄処理装置にも
適用できる。

また、本発明は、例えば洗浄処理部の後段に、ＩＰＡ　
（有機溶剤）蒸気等により乾燥処理を行う乾燥槽（処理
槽）を設けた洗浄処理装置にも適用しても良い。この場
合、酸やアルカリ性溶液（無機溶液の注入された）洗浄
槽（処理槽）と乾燥槽とを遮蔽部によって分離し、かつ
その間にウェハを搬送するための水中搬送部を設けるこ
とにより、洗浄処理部から生じた酸やアルカリ溶液の蒸
気が、乾燥槽やその周囲の構成部を腐食させてしまう現
象を抑制することができる。また、乾燥槽側からの熱に
よる洗浄槽およびその周囲の構成部の変形等の問題も抑
制できる。これらの結果、洗浄処理装置の耐久性を向上
させることが可能となる。

また、前記実施例においては、酸性溶液をＨＦ溶渣とし
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく種々適用可能てあり、酸性溶液が、例えば塩酸（Ｈ
Ｃｆ）溶液や硝酸（ＨＮ○）溶液等の場合ても適用てき
る。ＨＣ１溶液の場合には、塩化アンモニウム（ＮＨ，
Ｃ１）等の異物の生成を大幅に低減することができる。

したがって、ＨＦ洗浄用の洗浄槽の前段に、ＨＣＩ洗浄
用の洗浄槽を設け、ＨＦ洗浄前に金属の除去を行うよう
にした場合にも適用できる。また、ＨＮＯ溶液の場合に
は、硝酸アンモニウム（ＮＨｌ（Ｎ０３））等の異物の
生成を大幅に低減することができる。

また、前記実施例においては、ＨＦ洗浄用の洗浄槽の後
段に、Ｎ　Ｈ，ＯＨ，Ｈ２Ｏ２および水の混合肢の注入
された洗浄槽を配置した場合について説明したが、これ
らの槽を逆に配置しても良い。

また、前記実施例：こおいでは、洗浄槽間のウェハの搬
送を４連の搬送アームによって行った場合について説明
したが、これに限定されるものではｉ；＜、例えば第８
図に示すように、ウェハ２を一つの搬送アーム１３によ
って搬送しても良い。ｔ；お、搬送アーム１３は、水洗
用の洗浄槽４Ｃ９４ｄに挿入した後、図示しない熱風乾
燥方式等による乾燥処理部により乾燥させる。また、搬
送アーム１３は、酸性溶液の注入された洗浄槽４ｂに挿
入した後、水洗し、乾燥させる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの洗浄処理に
適用した場合について説明したが、これに限定されず種
々適用可能であり、例えばウェハにパターンを転写する
マスク、磁気ディスクあるいは液晶用のガラス板等の他
の被処理物の洗浄処理に適用することも可能である。

〔発明の効果２ 本願にお７）で開示される発明のうち、代表Ｐ　にもの
によって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとお
りである。

すなわち、薬液の異Ｉ；る二以上の処理槽を備え、前記
薬液により被処理物に所定の処理を施す洗浄処理装置で
あって、前記処理槽間に、それらの薬液処理雰囲気を互
いに分離するための遮蔽部と、前記被処理物を搬送する
ための水中搬送部とを設けた請求項１記載の発明によれ
ば、薬液の異なる処理槽から発生した各々の薬液蒸気が
大気中で混合して化学反応を起こしでしまう現象を抑制
することができるので、その反応に起因する異物の発生
を大幅に低減することができ、高洗浄な洗浄処理を行う
ことが可能となる。

また、薬液の異なる処理槽の処理雰囲気を分離するので
、各々の処理槽から発生した薬液蒸気が、他方の処理槽
やその周囲の構成部に害を与える現象を抑制することが
でき、洗浄処理装置の耐久性を向上させることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である洗浄処理装置の要部斜
視図、 第２図（ａ）、　（ｂ）は上記洗浄処理装置のローダを
示す斜視図、 第３図（ａ）、（ｂ）は上記ローダかる洗浄処理部へ被
処理物を搬送する工程を説明する被処理物およびカセッ
トの正面図、 第４図は上記洗浄処理装置の搬送アームおよび被処理物
を示す正面図、 第５図は上記搬送アームおよび被処理物の側面図、 第６図（ａ）〜（ｄ）は上記搬送アームによる被処理物
の保持を説明する搬送アームおよび被処理物の側面図、 第７図は上記洗浄処理装置の洗浄処理部における水中搬
送部を示す概略要部断面図、 第８図４ま本発明の他の実施例である洗浄処理装置の要
部斜視図である。 １・・・洗浄処理装置、２・・・ウェハ（被処理物）、
３・・・ローダ、３ａ・・・回転テーブル、４・・・洗
浄処理部、４ａ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ・・・洗浄槽
、４ｂ、４ｅ・・・洗浄槽（処理槽）、５，６．７・・
・搬送アーム、５ａ・・アーム部、５ｂ・・・ガイド部
、５Ｃ・・支持部、５ｄ・・・爪部、５ｅ・・・保持部
、８・・・カセット、９・・・ブツシャ、１０・・・ガ
イド、１１・・・遮蔽板（遮蔽部）、１２・・水中搬送
部、１２ａ・・・搬送槽、１２ｂ・・・搬送アーム、１
３・・・搬送アーム、Ａ・・・ウェハ搬送側、Ｂ・・・
カセット供給側。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薬液の異なる二以上の処理槽を備え、前記薬液によ
   り被処理物に所定の処理を施す洗浄処理装置であって、
   前記処理槽間に、それらの薬液処理雰囲気を互いに分離
   するための遮蔽部と、前記被処理物を搬送するための水
   中搬送部とを設けたことを特徴とする洗浄処理装置。 ２、前記薬液の一方は酸性溶液であり、他方はアルカリ
   性溶液であることを特徴とする請求項１記載の洗浄処理
   装置。 ３、前記酸性溶液がフッ酸溶液であり、前記アルカリ性
   溶液が水酸化アンモニウムを有する溶液であることを特
   徴とする請求項２記載の洗浄処理装置。 ４、前記薬液の一方は無機溶液であり、他方は有機溶剤
   であることを特徴とする請求項１記載の洗浄処理装置。 ５、前記洗浄処理装置が枚葉洗浄処理装置であることを
   特徴とする請求項１記載の洗浄処理装置。