JPH09162152A - 万能型洗浄装置 - Google Patents
万能型洗浄装置Info
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Abstract
て、回転摺動部からの発塵の問題を排除した洗浄装置を
提供することを目的とする。さらには、外気と完全に遮
断した状態で洗浄及び乾燥処理を行うことが可能な洗浄
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 洗浄液の供給部及び排出部を有する洗浄
槽の内部に、被処理物の保持部材が回転軸に連結されて
配置され、前記被処理物を回転しながら洗浄及び/又は
乾燥する洗浄装置であって、前記回転軸が前記排出部を
貫通することを特徴とする。また、前記排出部から排出
される洗浄液の流量を調節する流量制御手段を有するこ
とを特徴とし、さらには、前記排出部から排出される洗
浄液自体により前記洗浄槽内部を外気から遮断する外気
遮断手段を設けたことを特徴とする。
Description
浄装置に係り、特に、摺動部から洗浄槽内へのごみの混
入を防止した洗浄装置に関する。
積化に伴い、半導体ウエハの表面に形成される回路パタ
ーンはより微細化・複雑化してきている。このため、微
細な異物や微量の不純物であっても、半導体ウエハに付
着していると、半導体回路の特性は劣化し、製造の歩留
まりは低下することになる。従って、半導体製造工程に
おいて、洗浄プロセスは極めて重要である。
内で半導体基板を回転しながら洗浄液あるいは不活性ガ
スを噴射して洗浄、乾燥する洗浄方法が用いられてい
る。このための回転式洗浄装置では、基板保持部材の回
転軸が装置を貫通し、軸受けによって支持されている
が、この軸受けは洗浄槽内部に曝されるため、摺動によ
る発塵が洗浄槽内の雰囲気を汚染するという問題があ
る。また、貫通部等から外気が混入し、洗浄槽内部ひい
ては被洗浄物を汚染するというという問題もある。
発明は、回転式の万能型洗浄装置であって、回転摺動部
からの発塵の問題を排除した洗浄装置を提供することを
目的とする。さらには、外気と遮断した状態で洗浄及び
乾燥処理を行うことが可能な洗浄装置を提供することを
目的とする。
は、洗浄液の供給部及び排出部を有する洗浄槽の内部
に、被洗浄物の保持部材が回転軸に連結されて配置さ
れ、前記被洗浄物を回転しながら洗浄及び/又は乾燥す
る洗浄装置であって、前記回転軸が前記排出部を貫通す
ることを特徴とする。
調節する流量制御手段を有することを特徴とする。
出部との間隙を変化させて排出流量を調節することを特
徴とし、特に、少なくとも2つの異なる外径を有する前
記回転軸と、前記排出部と前記回転軸との軸方向の相対
位置を変位させる変位手段とから構成するのが好まし
い。さらには、前記の少なくとも2つの異なる外径を有
する回転軸は、その外径が所定の角度をもって変化する
部分を1又は2以上有し、前記排出部はその内径が所定
の角度をもって変化する部分を1又は2以上有する構成
とするのが好ましい。
は排出部に凹凸、フィン又は溝を配設し、前記回転軸の
回転方向及び/又は回転速度により流量を調節すること
を特徴とする。
れる洗浄液を受けるための容器を配設するのが好まし
く、該容器に溜まる洗浄液を前記回転軸内を通してその
下部から排出するように前記回転軸の少なくとも一部を
中空にするのが好ましい。
ら排出される洗浄液自体により前記洗浄槽内部を外気か
ら遮断する外気遮断手段を設けたことを特徴とする。
持部材は基板収納カセットの保持部材であって、低速又
は中速回転にて洗浄を行い、高速回転により遠心力を用
いて乾燥させることが可能としたことを特徴とする。
装置の一例を図1及び図2に示し、これを用いてを本発
明を説明する。
概念図である。
蓋、103は洗浄液供給管、104は半導体基板105
の回転保持部材である。106は排出部であって、図の
例では、洗浄槽101の底面の中央に配置され、下方に
いくに従い開口径が減少するテーパーを持った配管が用
いられている。この排出部106を回転軸107が貫通
し、その一方が保持部材104、他方が駆動用のモータ
109と連結されている。回転軸107には、排出部の
テーパーと同じ角度のテーパー部を有する大径部110
を有するとともに、回転軸と共に回転する洗浄液の受け
容器108が設けられている。
回転軸を支持する軸受けを洗浄槽内から排除したため、
従来装置で問題となる回転軸と軸受け間等の摺動部での
発塵の問題を回避することが可能となる。また、回転軸
と排出部の間を流れる洗浄液により外部からごみ等の混
入も防止することができる。
に示すように、受け容器108に排出パイプ302を取
り付け、環状の排出液受け溝303に排液を排出する構
造としても良い。この場合、排出パイプ302は回転時
のバランスを考慮して複数本設けるのが好ましい。ある
いは、受け溝303と同様環状にしても良い。
ば図4に説明するように、受け容器108を溢流する洗
浄液を受ける容器402をさらに設けても良い。
7の内部を、受け容器108から下の部分で中空にし
て、容器108に溜まる洗浄液を排出口601及び中空
部602を通して回転軸107の下部から洗浄液を排出
させる構造としても良い。また、例えば回転軸107の
下端にバルブ603を設けることにより、排出量を調節
することができる。
す概念図である。
蓋、203は複数の洗浄液供給管、204は不活性ガス
供給管である。205はメガソニックの超音波振動子、
206は半導体基板加熱用の赤外線ランプ、207は半
導体基板208の回転保持部材である。また、洗浄槽2
01には半導体基板搬送装置(不図示)が接続され、大
気に接することなく半導体基板を搬出・搬入可能な構造
となっている。
同様の構造の大径部211を有する回転軸である。この
回転軸210は、回転保持部材207と駆動用のモータ
217とに連結されており、軸受け220で支持されて
いる。
外気から遮断する外気遮断手段であり、上面を有しその
中心が回転軸210に溶接された円筒体213、液溜り
部215、液面保持用排液配管216から構成される。
また、214及び219は、それぞれ洗浄液を交換する
際に液溜まり部215の洗浄液を排出するためのドレン
用バルブ及び配管である。図2の洗浄装置は、軸受け2
20を設けた構成としているが、軸受け220で発生し
たごみ等は、液溜まり部215に溜まる洗浄液自体によ
り遮断され、洗浄槽201内への混入は完全に防止され
る。
相対位置を変位させる変位手段であり、221はモータ
ー支持部材であり、これらはハウジング222内に収納
される。なお、洗浄液の蒸気・ミストによる汚染を防止
するために、ハウジング222内を乾燥N2ガス、清浄
空気又は不活性ガス等を流すよう構成されている。
ス、イソプロピルアルコール(IPA)洗浄、乾燥工程
からなる半導体基板の洗浄方法を説明する。
保持部材207に設置する。
浄槽201内に注ぎ、シリコンウエハを十分に覆った時
点で、保持部材207を低速〜中速で回転(例えば30
〜500rpm)させ、超音波振動子205に電圧を印
加して1〜5MHzのメガソニックの超音波をウエハに
照射してウエハ洗浄を行う。メガソニックの超音波を印
加することにより、洗浄効果は一層向上し、特に例えば
トレンチ等の溝のごみ・不純物等も完全に除去すること
ができる。
出部209との間隙と通って下方に流れ、液溜り部21
5から液面保持配管216を通って不図示の排液槽に排
出される。従って、洗浄槽201の内部は、回転軸21
0の大径部211と排出部209との間隙並びに液溜ま
り部215に溜まる洗浄液自体によって、軸受け等で発
生するごみ等から完全に遮断されることになる。
付着した不純物やごみ等は、ウエハの回転運動、フレッ
シュな洗浄液の供給、メガソニックの超音波の作用によ
り、ウエハ表面から極めて効果的に除去され、上記の間
隙を通って外部へ排出される。
管209との間隙の大きさにより、この間隙を通って液
が排出される流量が決定されるが、供給量の1〜10%
とするのが好ましい。通常、この間隙は1〜10mmと
されるが、液の粘度に応じて適宜決められる。
給し、変位手段218により回転軸210を上方に移動
させて排出部209と回転軸の大径部211との間隙を
大きくして、フッ酸を落下させ外部に放出する。この場
合でも、フッ酸は液溜り部215の部分に溜まるため、
洗浄槽201及び排出管209の内部にごみ等が入り込
むことはない。
ッ酸洗浄と同様にして超純水リンス洗浄を行う。
と同様にして洗浄を行う。その後、N2ガスを供給しな
がら赤外線ランプ206でウエハ208を加熱しながら
高速回転(1000〜3600rpm)させ、ウエハに
付着するIPAを除去し乾燥させる。この工程において
も、外部からごみの混入は防止されるため、ウエハは常
時清浄雰囲気内に保持される。従って、高清浄なウエハ
表面が保たれ、高い製造歩留まりを安定して得ることが
可能となる。
有機系排液を別個の排液槽に排出する場合には、上記超
純水リンス洗浄後、排液用の配管216と接続した無機
系排液槽を有機系の排液槽に切り替えればよい。また、
各洗浄液を完全に分離するには、ドレン用配管219か
ら、液溜り部215に溜まった洗浄液を排出するように
すれば良い。
の配管216、ドレン用配管219からフィルター等を
介して供給管に戻す構造としても良い。
水リンス、IPA洗浄・乾燥工程を図2の装置で連続し
て行う例について述べたが、本発明の洗浄装置は、これ
らの場合に限らず、更に他の洗浄液を用いた工程を付加
することもできる。あるいは、例えばフッ酸洗浄・超純
水リンス用の装置とIPA洗浄・乾燥用の装置のように
1つの工程ごとに1つの装置を設け、これらの装置間で
基板を搬送する方法を採用しても良い。
おいて回転軸又は排出部の角度を有する部分にOリング
等を組み込み回転軸を該Oリングに圧接させることによ
り、排液を完全に流さないようにすることができ、一般
の洗浄槽として使用することも可能である。
を浸漬して洗浄する方法に限らず、スプレー等基板表面
に洗浄液を噴射して洗浄する場合にも同様にして適用す
ることができる。この場合も、回転軸と排出部との間隙
の洗浄液及び/又は液溜まりに溜まる洗浄液自体によ
り、同様に摺動部からのごみの侵入は防止され、また洗
浄槽内を外気と遮断することができるので、高清浄雰囲
気内での洗浄が可能となる。
に浸されていない時に、メガソニックの超音波を内在す
る洗浄液のジェット流を基板表面に吹き付けることによ
り洗浄を効果的に行うことができる。また、洗浄槽内に
紫外線ランプを配設し、基板表面に紫外線を照射して洗
浄液をラジカル活性化することにより、洗浄効果を一層
高めることができる。
に説明する。
変化する大径部を有する回転軸と、これを軸方向に変位
させる変位手段とからなるが、本発明の流量制御手段は
これに限らず、回転軸は少なくとも2つの異なる外径を
有するものであれば良く、また、排出部もテーパー状で
なく、直管であっても良い。但し、回転軸の外径を多段
に変化させることにより、さらには連続に変化させるこ
とにより、幅広い粘性を有する種々の洗浄液に対しても
適用することができ、洗浄液選択の自由度が増大し、ま
た制御性も向上する。
代わりに洗浄槽及び排出部を移動させても良い。回転軸
あるいは洗浄槽を移動させる変位手段としては、これら
を機械的に移動させるものでも良いし、あるいは、回転
軸の一部に永久磁石を配し、その周辺に配設したコイル
に電流を流し、磁界の相互作用により移動させても良
い。
他、流量を調節できるものであればどの様なものでもよ
く、例えばカメラの絞りがごとく内径を連続的又は段階
的に変化させることができる部材を用い、これを排出部
あるいは洗浄槽の底面開口部等に設けても良い。
図3に示すように、回転軸107にに螺旋状フィン30
1を配設したものが挙げられる。これにより、回転軸の
回転速度を変化させることにより排液量を制御すること
ができ、また逆方向に回転することにより排液を強制的
に排出することができる。図3の例では、螺旋状フィン
を設けた例を示したが、これに限らず、回転軸又は排出
部に凹凸、溝等を設けてもよいし、回転速度又は回転方
向により流量を調整できるものであれば、特に螺旋状に
限る必要はない。
段等は不要となるが、併用しても良いことはいうまでも
ない。なお、図3においては、受け容器108に溜まる
液は、前述したように排出パイプ302を通って環状の
排液受け溝303に排出させる構造となっているが、図
4、6の構造としても良いことはいうまでもない。
を遮断することができるが、この他に、例えば図4に示
すように、図2の円筒体213を上下に逆さまに配置
し、この円筒体401の内径を排出部(排出管)209
の外径よりも大きくし、その軸方向で円筒体が排出管2
09と重なりを有する構成としても良い。この構成で
は、円筒体401に溜まる洗浄液により洗浄槽201内
を常に外気と遮断することができる。
槽等に固定した容器402で受け、配管403により外
部に排出される。この場合、洗浄液が円筒体401の底
面を伝って軸受け220側に落ちるのを防ぐために、底
面に更に第2の円筒体404を設けるのが好ましい。
させずに、図6に示すように、回転軸の内部を中空と
し、円筒体に溜まる洗浄液をこの中空部を通って回転軸
下部から排出させる構造としても良く、その場合回転軸
下部にバルブを設けて排出する流量を調節できる構造と
しても良い。
を囲むようにその下端が洗浄槽の底面に固定された仕切
板を設けるのが好ましい。仕切板を設け、供給する洗浄
液の一部を溢流させて洗浄槽外部に取り出すことによ
り、比較的重いごみは、前述した排出部209と回転軸
211の間隙を通って下方に流れる洗浄液とともに外部
に放出され、軽いごみはこの仕切板を溢流する洗浄液と
ともに外部へ放出することができ、ごみの除去効果は一
層向上する。また、この仕切板からの溢流する洗浄液
は、フィルターを通した後、再び洗浄液供給管に戻すこ
とにより洗浄液の使用量を節減することができる。
って下方に傾斜させるのが好ましい。これにより、ごみ
等が速やかに排出部開口に流れ、その排出がより効率的
になる。
発明の万能型洗浄装置は多数枚を一度に洗浄することも
可能である。その一例を図5に示す。図5は、6個のウ
エハカセットを配置した保持部材の(a)概略平面図及
び(b)概略断面図である。
盤502とウエハ504を収納したウエハカセット50
5の保持部503とからなる。
05を保持部503に嵌着等して取り付けし、枚葉式の
場合と同様にして洗浄液を供給し、回転洗浄する。ウエ
ハ面が水平に配置されるため、回転の遠心力により高い
洗浄効果が得られる。
合と同様に搬送機構により、搬出入され、保持部に装着
・脱着するのが好ましい。
か、保持部材に電熱ヒータ等を設けて直接加熱しても良
く、あるいは加熱した不活性ガス等を基板に吹き付ける
ものでも良い。
材質としては、洗浄液に侵されず、且つ不純物等を発生
しないものが用いられる。例えば、石英やステンレス等
にシリコンゴム、ポリエチレンをコートし、更にテフロ
ンをコートしたものが好適に用いられる。これらを用い
ることにより、フッ酸、H2SO4−H2O2、NH4OH
−H2O2のような腐食性の高い洗浄液を用いた洗浄を行
うことも可能となる。
に固定して回転しても良いし、また歯車・ベルトを介し
て回転しても良い。
の発塵の問題を回避することが可能となる。また、請求
項2〜6の発明により、洗浄工程中における、外部から
ごみ・不純物の混入防止効果は一層向上し、集積回路の
より高集積化・高性能化が可能となるとともに、製造歩
留まりを向上させることが可能となる。
浄液の管理が容易となり、また装置の小型化が達成可能
となる。
浄物の表面は外気の影響を受けることなく、清浄な表面
を維持することが可能となる。その結果、集積回路のよ
り高性能化が達成可能となる。
多数の基板等を処理することが可能となり、生産効率、
洗浄液使用量の削減等製造コストの低減を図ることがで
きる。
限らず、あらゆる精密洗浄に適用可能であり、例えば大
気と接触すると酸化してしまうような金属の洗浄等にも
好適に適用できる。
る。
る。
ある。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 洗浄液の供給部及び排出部を有する洗浄
槽の内部に、被洗浄物の保持部材が回転軸に連結されて
配置され、前記被洗浄物を回転しながら洗浄及び/又は
乾燥する洗浄装置であって、前記回転軸が前記排出部を
貫通することを特徴とする万能型洗浄装置。 - 【請求項2】 前記排出部から排出される洗浄液の流量
を調節する流量制御手段を有することを特徴とする請求
項1に記載の万能型洗浄装置。 - 【請求項3】 前記流量制御手段は、前記回転軸と前記
排出部との間隙を変化させて排出流量を調節することを
特徴とする請求項2に記載の万能型洗浄装置。 - 【請求項4】 前記流量制御手段は、少なくとも2つの
異なる外径を有する前記回転軸と、前記排出部と前記回
転軸との軸方向の相対位置を変位させる変位手段とから
なることを特徴とする請求項3に記載の万能型洗浄装
置。 - 【請求項5】 前記少なくとも2つの異なる外径を有す
る回転軸は、その外径が所定の角度をもって変化する部
分を1又は2以上有し、前記排出部はその内径が所定の
角度をもって変化する部分を1又は2以上有することを
特徴とする請求項4に記載の万能型洗浄装置。 - 【請求項6】 前記流量制御手段は、前記回転軸又は排
出部に凹凸、フィン、又は溝を配設し、前記回転軸の回
転方向及び/又は回転速度により流量を調節することを
特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の万能型
洗浄装置。 - 【請求項7】 前記回転軸に前記排出部から排出される
洗浄液を受けるための容器を配設したことを特徴とする
請求項1〜6のいずれか1項に記載の万能型洗浄装置。 - 【請求項8】 前記容器に溜まる洗浄液を前記回転軸内
を通してその下部から排出するように前記回転軸の少な
くとも一部を中空にしたことを特徴とする請求項7に記
載の万能型洗浄装置。 - 【請求項9】 前記排出部から排出される洗浄液自体に
より前記洗浄槽内部を外気から遮断する外気遮断手段を
設けたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に
記載の万能型洗浄装置。 - 【請求項10】 前記保持部材は基板収納カセットの保
持部材であって、低速又は中速回転にて洗浄を行い、高
速回転により遠心力を用いて乾燥させることが可能とし
たことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載
の万能型洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32475795A JPH09162152A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 万能型洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32475795A JPH09162152A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 万能型洗浄装置 |
Related Child Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2006257438A Division JP2007027784A (ja) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | 万能型洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162152A true JPH09162152A (ja) | 1997-06-20 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32475795A Pending JPH09162152A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 万能型洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162152A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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