JPH0652143U - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 洗浄用の純水が少なくて済み、洗浄槽内に浮
遊するパーティクルを確実に除去できる洗浄装置を提供
すること。 【構成】 上部に開口部を有し内部に被洗浄物が設置さ
れる洗浄槽２と、この洗浄槽の底部に設けられた純水の
供給口４とを備え、前記洗浄槽の開口部に、開口部より
も面積の大きな上蓋１５を、洗浄液面と接触させ開口部
から所定距離離して設けた構成とされている。また、前
記上蓋を水平に上下させる上蓋用の水平調整機構１０を
備えたり、前記洗浄槽の開口部を水平に調整する洗浄槽
用の水平調整機構を備える構成も可能である。更に、前
記上蓋が、平板状に構成されたり、前記上板が、洗浄槽
の中央部で下方に向け先細りに陥没する陥没部を有する
構成とされたり、前記洗浄槽が、底部から上部開口部に
至り次第に横断面積が増大する形状に構成されたりする
態様も採り得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種の装置、治具、製品を洗浄する洗浄装置に関し、特に、半導体 製造・加工に使用する装置、治具、容器、半導体ウェーハの洗浄に用いて好適な ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来において、例えば、半導体ウェーハを洗浄する場合には、図８に示すよう な洗浄装置が用いられている。この種の洗浄装置２１は、例えば底面が四角形で 上部が開口した箱状の洗浄槽２２を備えている。洗浄槽２２の底面の中央部には 純水を導入する供給口２３が設けられ、供給口２３の上方には、等間隔に設けら れた孔を有する整流板２４が配設されている。洗浄槽２２内の上記整流板２４の 上方には、被洗浄物、例えば半導体ウェーハ２５を収容したカセット２６が設置 できるようになっている。

【０００３】 そして、被洗浄物を洗浄する際には、洗浄槽２２内に半導体ウェーハ２５をカ セット２６ごと設置し、洗浄液を入れ供給口２３から純水を供給することにより 、図８中の矢印で示すように、整流板２４により純水が略平行に上方に通流され 、半導体ウェーハ２５の洗浄が行なわれる。半導体ウェーハ２５に付着したパー ティクル（粉塵）は上方に通流される純水により上方に移動し、洗浄槽２２の上 部の開口部周縁部からオーバーフローさせることにより、浮遊したパーティクル を洗浄槽から排除するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の洗浄装置においては、洗浄槽の底部の整流板から液面の 上方に流れる純水について観察したところ、洗浄槽の中央部では純水の流速は速 いが、洗浄槽の側壁面に近づくに従って純水の流速は遅く、しかも洗浄槽中央部 の液面に達した純水が液面下を中央から側壁方向へ移動し、側壁面近傍で洗浄槽 の開口部からオーバーフローされるよりも、側壁面を下方へ移動する傾向が高い ことが、本考案者がラテックス球を用いて試験した判明した。このため、図８中 に示す洗浄槽の側壁面近傍のＡ部では、純水の動きが遅くよどみ状態が生じてい た。

【０００５】 この結果、被洗浄物に付着したパーティクルが洗浄により除去されても、洗浄 液内に浮遊したパーティクルが多く存在するために、被洗浄物を引上げる際にパ ーティクルが被洗浄物に再度付着してしまい、洗浄行程の効率を低下させるとい う問題があった。

【０００６】 また、従来の洗浄装置において、浮遊したパーティクルを洗浄槽外に除去する ために、純水の流量を２倍にしてパーティクルの排除量を増大することも考えら れるが、多量の純水が消費される不都合がある。

【０００７】 そこで、本考案は、洗浄用の純水が少なくて済み、洗浄槽内に浮遊するパーテ ィクルを確実に除去できる洗浄装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本発明の洗浄装置は、上部に開口部を有し内部に被洗浄物が設置される洗浄槽 と、この洗浄槽の底部に設けられた純水の供給口とを備え、前記洗浄槽の開口部 に、開口部よりも面積の大きな上蓋を、洗浄液面と接触させ開口部から所定距離 離して設けた構成とされている。

【０００９】 また、前記上蓋を水平に上下させる上蓋用の水平調整機構や、前記洗浄槽の開 口部を水平に調整する洗浄槽用の水平調整機構を備えるとよい。なお、前記上蓋 が、平板状に構成されたり、前記上板が、洗浄槽の中央部で下方に向け先細りに 陥没する陥没部を有する構成とされたり、前記洗浄槽が、底部から上部開口部に 至り次第に横断面積が増大する形状に構成されてもよい。

【００１０】

【作用】

洗浄液面と接触させ開口部から所定距離を離して上蓋を設けた場合は、洗浄液 の表面位置を大幅に開口部縁部よりも外側に位置させることができるとともに、 表面張力の影響を小さくすることが可能となり、純水の供給量を増大することな く浮遊パーティクルの槽外排出を確実に行なう事ができ、洗浄行程の能率を高め ることが可能となる。

【００１１】 また、上蓋を水平に上下させる上蓋用の水平調整機構や、洗浄槽の開口部を水 平に調整する洗浄槽用の水平調整機構を備えた場合は、上蓋や洗浄槽の水平調整 を正確に行なうことができる。

【００１２】 更に、上板が、洗浄槽の中央部で下方に向け先細りに陥没する陥没部を有する 場合は、パーティクルの加速度が大きくなり、上蓋と開口部縁部との間の液面を 破ることが容易となり、浮遊パーティクルの槽外排出の効率をさらに高めること ができる。また、洗浄槽が、底部から上部開口部に至り次第に横断面積が増大す る形状に形成した場合は、液面の下方を中央から側壁へ移動したパーティクルが 側壁面に沿って下方に移動しにくくなり、その分槽外へパーティクルを排除する 効果を高めることができる。

【００１３】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。尚、本実施例では、被洗 浄物として半導体ウェーハを洗浄する洗浄装置を例に採って説明する。

【００１４】 本実施例の洗浄装置１は、図１に示すように、底面が四角形で上部が開口した 箱状の洗浄槽２を備えている。洗浄槽２の四方の側壁３の高さ寸法は同一に形成 されており、洗浄槽２の底部中央部には純水の供給口４が設けられている。この 供給口４はパイプにより純水の供給装置に接続されている。尚、本実施例の洗浄 槽２としては、６インチの半導体ウェーハ５を２５枚収納できるカセット６を設 置できる容量に構成されている。

【００１５】 洗浄槽２内の上記供給口４の上方には、多数の孔７が略等間隔に設けられた整 流板８が配設され、供給口４から流入した純水が図１中の矢印で示すように、底 部から液面へ平行に通流される。また、洗浄槽２内の整流板８の上方には複数の 半導体ウェーハ５がセットされたカセット６が設置できるようになっている。

【００１６】 上記洗浄槽２の下部には、洗浄槽２の水平度を確保するための洗浄槽用の水平 調整機構１０が設けられている。この水平調整機構１０は、洗浄槽２の底部を支 持する支持部１１と、支持部１１の四隅を床１２に支持するアジャスタ１３とか ら構成されており、水平でない床面上でもアジャスタ１３の調整により、洗浄槽 ２の上部開口部２ａの周縁部と液面とを平行に調整することができる。

【００１７】 また、洗浄槽２の上部には、上蓋１５が配設されている。この上蓋１５は、洗 浄槽２の開口部２ａよりも大きい面積に形成され、上蓋１５は四隅がアジャスタ １６からなる上蓋用の水平調整機構により支持されており、アジャスタ１６の調 整により上蓋１５の水平調整ができると共に、開口部２ａの周縁部との距離を任 意に調整できるようになっている。尚、本実施例では、上蓋１５は目視できるよ うに親水性の石英ガラスにより平板状に形成されている。

【００１８】 次に、上記構造の洗浄装置の動作について説明する。

【００１９】 洗浄する場合には、洗浄槽用のアジャスタ１３により、洗浄槽２の開口部２ａ を水平に調整し、洗浄槽２内を洗浄液で満たし、半導体ウェーハ５がセットされ たカセット６を洗浄槽２内に設置する。その後、供給口４から純水を流すと、純 水が整流板８により洗浄槽２内を底部部から液面へ平行に流れて半導体ウェーハ ５の洗浄が行なわれ、半導体ウェーハ５に付着していたパーティクルが洗浄液内 に浮遊する。洗浄槽２の開口部２ａの周縁部からは供給される純水と同量の洗浄 水がオーバーフローし、洗浄液に浮遊しているパーティクルが洗浄水とともに洗 浄槽２外に排出される状態となる。

【００２０】 更に、この状態で、上蓋用のアジャスタ１６を調整し、上蓋１５を洗浄水の液 面に接触させ、液面に接触させた状態で上蓋１５と開口部縁部との距離ｄを所定 値まで広げると、上蓋１５と開口部縁部との間が離れても、図２および図３に示 すように、洗浄液の表面張力により上蓋１５に洗浄液液面が接触した状態が維持 され、しかも上蓋１５に接触した液面の面積が開口部縁部よりも大きくなり、上 蓋１５の液面接触面積の周縁が開口部縁よりも大幅に外側に位置することになる 。

【００２１】 尚、上蓋用のアジャスタ１６を調整する際に、上蓋１５が液面に対して平行で ない場合には、図３の二点鎖線Ｂで示すように、上蓋１５と液面との接触縁部が 開口部縁部の内側に位置してしまい、パーティクルを開口部縁部から槽外に排出 できないことになるので、正確に調整する必要がある。また、上蓋１５と開口部 縁部との距離があまりに狭い場合には、図４に示すように、液面下を中央から側 壁に流れるパーティクルのうち、側壁面に沿って下方に移動する割合が多くなり 、パーティクルの排除効果が小さくなる。反対に、距離が大きくなり過ぎると、 上蓋１５に接触する接触面積の形状が変形し、パーティクルの排除が不確実とな る。この距離としては、適切な範囲が望ましく、純水量が１０リットル／ｍｉｎの場 合では距離Ｄ＝２ｍｍが好適であり、試験により得られた値である。

【００２２】 したがって、図２に示すように、洗浄槽２の上部に至ったパーティクルは、液 面下を中央部から洗浄槽２の側壁３へ向けて流れ、この時のパーティクルの加速 度により上蓋１５と開口部縁部との間の液膜を破って槽外に排出される。

【００２３】 この場合、液面下を中央から側壁に流れるパーティクル加速度は、従来の場合 では、開口部縁部上部を洗浄液が膨らんで取囲んでいるとともに、膨出した洗浄 液の表面が開口部縁部よりも僅かに外側に位置するだけであるために、中央部よ りも側壁に近づくに従って加速度が小さくなり、パーティクルの排出効率が悪い 。これに対し、本実施例では、上蓋１５を、液面に接触させて開口部縁部から所 定距離離して設けているので、洗浄液の表面位置を大幅に開口部縁部よりも外側 に位置させることができるとともに、表面張力の影響を小さくすることが可能と なり、純水の供給量を増大することなく浮遊パーティクルの槽外排出を確実に行 なう事ができ、洗浄行程の能率を高めることが可能となる。

【００２４】 本考案者が試験した結果を図５に示すように、本実施例によれば、従来の純水 量が少ない場合および純水量が多い場合に比べても、純水量を少なくしても確実 に浮遊パーティクルを排出することができ、その結果、洗浄後の半導体ウェーハ 表面に再付着する度合いを極めて小さくすることができた。

【００２５】 次に、本考案の他の実施例を図面に基づき説明する。

【００２６】 本実施例の洗浄装置は、図６に示すように、洗浄槽２を、底面が四角形の箱形 に形成する一方、上蓋１５を、中央部が洗浄槽２の中央下方に向け陥没した形状 に形成したものである。この陥没部１５ａは周辺から中央に至るに従って先細り となるように形成されている。

【００２７】 したがって、上蓋１５の下側を中央から側壁方向へ移動するパーティクルは側 壁に至るに伴って加速されるので、上蓋１５と開口部縁部との間の液面を破るこ とが容易となり、浮遊パーティクルの槽外排出の効率をさらに高めることができ る。

【００２８】 次に、本考案のその他の実施例を図面に基づき説明する。

【００２９】 本実施例の洗浄装置は、図７に示すように、上蓋１５を、中央部が洗浄槽２の 中央下方に向け陥没した形状に形成し、この陥没部１５ａが周辺から中央に至る に従って先細りとなるように形成されている。また、洗浄槽２の底面を円形また は多角形に形成し、洗浄槽を底部部から上部開口部に至り、横断面積が増大する 形状に形成したものである。

【００３０】 したがって、上記他の実施例と同様に浮遊パーティクルの槽外排出の効率をさ らに高めることができるとともに、側壁がパーティクルの対流を妨げるように傾 いているので、液面の下方を中央から側壁へ移動したパーティクルが側壁面に沿 って下方に移動しにくくなり、その分槽外へパーティクルを排除する効果を高め ることができる。

【００３１】 尚、上記実施例では、被洗浄物として半導体ウェーハを例に採って説明したが 、これに限らず、被洗浄物としては、各種の装置、設備等にも適用することがで きる。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、洗浄液面と接触させ開口部から所定距離 離した上蓋を設けたので、洗浄液の表面位置を大幅に開口部縁部よりも外側に位 置させることができるとともに、表面張力の影響を小さくすることが可能となり 、純水の供給量を増大することなく浮遊パーティクルの槽外排出を確実に行なう 事ができ、洗浄工程の能率を高めることが可能となる。

【００３３】 また、上蓋を水平に上下させる上蓋用の水平調整機構や、洗浄槽の開口部を水 平に調整する洗浄槽用の水平調整機構を備えた場合は、上蓋や洗浄槽の水平調整 を正確に行なうことができる。

【００３４】 更に、上板が、洗浄槽の中央部で下方に向け先細りに陥没する陥没部を有する 場合は、パーティクルの加速度が大きくなり、上蓋と開口部縁部との間の液面を 破ることが容易となり、浮遊パーティクルの槽外排出の効率をさらに高めること ができる。また、洗浄槽が、底部から上部開口部に至り次第に横断面積が増大す る形状に形成されている場合は、液面の下方を中央から側壁へ移動したパーティ クルが側壁面に沿って下方に移動しにくくなり、その分槽外へパーティクルを排 除する効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係り、洗浄装置を示す概略
縦断面図である。

【図２】パーティクルの動作を説明する要部の拡大縦断
面図である。

【図３】洗浄装置を示す概略平面図である。

【図４】パーティクルの動作を説明する要部の拡大縦断
面図である。

【図５】洗浄後のパーティクルレベルを従来と比較して
示す特性図である。

【図６】本考案の他の実施例に係り、洗浄装置を示す概
略縦断面図である。

【図７】本考案のその他の実施例に係り、洗浄装置を示
す概略縦断面図である。

【図８】従来の洗浄装置を示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 洗浄装置 ２ 洗浄槽 ４ 供給口 ５ 半導体ウェーハ ６ カセット １０ 水平調整機構 １５ 上蓋 １５ａ 陥没部 １６ 水平調整機構

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に開口部を有し内部に被洗浄物が設
   置される洗浄槽と、この洗浄槽の底部に設けられた純水
   の供給口とを備えた洗浄装置において、前記洗浄槽の開
   口部に、開口部よりも面積の大きな上蓋を、洗浄液面と
   接触させ開口部から所定距離離して設けたことを特徴と
   する洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記上蓋を水平に上下させる上蓋用の水
   平調整機構、前記洗浄槽の開口部を水平に調整する洗浄
   槽用の水平調整機構、のいずれかを備えたことを特徴と
   する請求項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記上蓋が平板状に構成されること、前
   記上板が、洗浄槽の中央部で下方に向け先細りに陥没す
   る陥没部を有すること、前記洗浄槽が、底部から上部開
   口部に至り次第に横断面積が増大する形状に構成されて
   いること、のいずれかを備えていることを特徴とする請
   求項１記載の洗浄装置。