JP3430817B2 - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents
洗浄装置及び洗浄方法Info
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Description
造における表面金属汚染除去のための洗浄工程、及び半
導体ウエハ製造等における最終洗浄工程に用いられる洗
浄装置及び洗浄方法に関する。
トマスクの製造において、マスク用ガラス基板或いはフ
ォトマスク等の基板類の洗浄工程では、純水洗浄が最終
の仕上げ洗浄として用いられる。
品質や半導体装置の製造歩留り、信頼性に影響を与える
重要な工程であって、近年における半導体素子の微小パ
ターン化、高密度化及び半導体基板の大型化の傾向に伴
い、より効率的でより高い清浄度が得られる洗浄装置及
び洗浄方法の開発が求められている。
アルカリ溶液中で処理することで表面に付着した微粒子
や金属不純物を除去した後、純水リンスすることで、
酸、アルカリを半導体基板の表面から置換する方法が用
いられてきた。
導体基板を複数枚浸漬させる方法がある。さらに最近で
はその洗浄効率を向上させるために外部から槽に対して
超音波振動などの振動エネルギーを与えることも試みら
れている。
基板が大口径化するに伴い、槽の中の薬液などの状態の
均一性（混合比や温度等）の問題が顕在化してきた。薬
液や純水を溜めた槽に半導体基板を複数枚浸漬させる場
合、枚数が増加すると更に槽内の液の交換が困難になる
という問題が生ずる。また大量に使用、廃棄される薬品
に対するコスト、エネルギーの問題も表面化しつつあ
る。更に、超音波等の振動エネルギーを供給する場合
に、半導体基板に対して振動が不均一に伝播するという
問題もある。
めの手段として、最近ではシャワー方式の採用で半導体
表面に薬液や純水を供給することにより、基板面内に対
して均一な状態の洗浄を行う試みがなされている。しか
しこの場合も、表面を洗浄している間、一方の裏面若し
くはハンドリング当接部分には薬液等の供給がなされ
ず、振動エネルギーの供給も困難である。
て、表裏両面を同時に、且つ確実に清浄化するととも
に、用いる薬液や純水の量を最小限に抑え、また必要な
時には振動エネルギーを半導体基板全面に均一に印加可
能な洗浄装置及び洗浄方法の提供を目的とする。
浄方式を用い、確実に洗浄するために耐薬品性の多孔材
を被洗浄基板の両面に非接触に保持し、被洗浄基板の両
面から同時に多孔材を介して洗浄液を供給することによ
って解決し、さらに必要な時は多孔材を被洗浄基板の両
面に密着させ、多孔材を介して超音波振動を加えること
によって解決できる。
と下蓋との合わせ目に排液用隙間を有し、かつ内部に空
間を有する洗浄筐体と、上蓋の下面と下蓋の上面の夫々
に固着された一対の多孔材と、上蓋と下蓋とを貫通して
一対の多孔材の夫々に薬液または純水または加圧ガスの
一つを選択的に供給する切換供給部と、上蓋または下蓋
の少なくとも一方を上下動させる開閉駆動部とを有し、
この開閉駆動部によって上蓋または下蓋の少なくとも一
方を上下動させて、一対の多孔材間に配置された被洗浄
基板と一対の多孔材との各々対向する面間に空隙を設け
るとともに、被洗浄基板の周縁エッジを一対の多孔材で
挟持し、被洗浄基板と一対の多孔材の間に設けられた前
記空隙に多孔材を介して供給され、排液用間隙から流出
する薬液または純水または加圧ガスの一つで被洗浄基板
を洗浄するように構成する。
る液体は、非洗浄基板の両面に同時に同濃度で供給可能
となり、洗浄とリンスが最小限の液量で有効に実施可能
となり、かつ加圧ガスに切換えて乾燥工程まで効率的に
行うことができる効果がある。
多孔材に振動エネルギーを与える超音波加振部と、被洗
浄基板の両面に対し夫々一対の多孔材を圧接自在に駆動
する多孔材押圧部とを有するように構成する。
対の多孔材を被洗浄基板の両面と夫々所定の空隙を保持
して洗浄し、さらに、一対の多孔材の夫々を被洗浄基板
の両面に押圧し振動エネルギーを与えて洗浄する方法を
実施することが可能となる。
等の洗浄だけで排除できないような場合は、多孔材を被
洗浄基板の両面に圧接して超音波振動を両面から同時か
つ均等に加振することにより、容易に洗浄効果が期待で
きる効果がある。
説明する。なお、構成、動作の説明を理解し易くするた
めに、全図を通じて同一部分には同一符号を付してその
重複説明を省略する。
図２は本発明の第一実施例の要部断面図であって、図２
（ａ）は洗浄筐体内の要部断面図を示す。両図におい
て、１は洗浄筐体を示し、例えば耐薬品性のプラスチッ
ク材等で成形され、内部に洗浄室を形成するための空間
を有する上蓋１-1と下蓋１-2の少なくとも一方を後述す
る開閉駆動部５の作用により上下動可能に構成し、且つ
その合わせ目に排液用隙間１-3を備えたものである。
軟なスポンジ部材、あるいはスポンジ部材同様の不織布
（フェルトあるいはテフロン・ポリ塩化ビニール等の細
糸を固めて形成した部材）等が用いられる。
２-2との一対からなり、夫々上蓋１-1の下面と下蓋１-2
の上面に空間を有して固着され、かつ上側多孔材２-1と
下側多孔材２-2が対向するように収納され、その対向面
で後述する被洗浄基板３の周縁エッジを挟持するように
配設されている。
の制御装置により搬送アーム10等に保持されて下側多孔
材２-2の所定位置に載置される。載置された被洗浄基板
３の周縁エッジが、上側多孔材２-1と下側多孔材２-2に
挟持されるが、その際被洗浄基板３の表裏両面は、夫々
上側多孔材２-1と下側多孔材２-2の各対向面との間に、
所定の空隙（約10〜30mm）を確保するように挟持され
る。
れる薬液４-1または純水４-2または加圧ガス４-3の一つ
を選択するバルブを内蔵し、選択された液またはガスを
上側可撓パイプ６-1と下側可撓パイプ６-2からなる可撓
パイプ６により夫々上蓋１-1と下蓋１-2とを貫通して対
応する上側多孔材２-1、下側多孔材２-2に供給できるよ
うに構成されている。
下側可撓パイプ６-2の各外側端部は、紙面に対して垂直
方向に曲折して切換供給部４に接続された状態を示して
いる。
を、外部から搬送アーム10等に保持された被洗浄基板３
を挿入可能な程度に開閉する開閉駆動部であって、例え
ばステップモータとウォームギヤとウォームホイル及び
ピニオンギヤとラックギヤの組合せで昇降機構を構成し
たものである。
るものではなく、上蓋１-1と下蓋１-2の一端を枢支して
回動する方式でもよく、駆動源としてソレノイドコイル
を利用することも可能である。
大断面図を示したもので、被洗浄基板３の周縁エッジを
上側多孔材２-1と下側多孔材２-2が所定の空隙（約10〜
30mm）を保持して挟持する状態を示す。
アーム10により下側多孔材２-2上の所定位置に載置し、
開閉駆動部５を閉じて被洗浄基板３を洗浄筐体１内に保
持し、例えば薬液４-1を切換供給部４で選択して夫々上
側多孔材２-1と下側多孔材２-2に供給する。
下側多孔材２-2を透過することにより、透過時の抵抗に
よって多孔材内を均一に広がる。多孔材間に挟み込まれ
た被洗浄基板３は、多孔材内を透過して所定の空隙（約
10〜30mm）から排液用隙間１-3を通って矢印Ｆの方向に
流出する薬液４-1に接触することにより、両面が同時に
洗浄可能となる。
保持することは容易であり、薬液４-1や純水４-2を供給
する場合、あるいは置換する場合でも多孔材２と被洗浄
基板３の両面との間には所定の空隙（約10〜30mm）が保
持されているため、この空隙を液体が適切な流速で無駄
なく流動するので置換・洗浄が容易であり、液体の所要
量も最低に制御可能となる。また、加圧ガスに切換える
ことにより乾燥工程まで効率よく実施可能となる。
構の図示を省略したが、所要の囲いや排液の回収流路を
形成することはいうまでもない。図３は本発明の第二実
施例の要部断面図であって、図３（ａ）は洗浄筐体内の
要部断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＤ部分の超
音波非加振時の拡大断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）に
示すＤ部分の超音波加振時の拡大断面図を示す。
上側振動伝達部材７-1と下側振動伝達部材７-2及び上側
超音波振動子７-3と下側超音波振動子７-4とからなる。
上側振動伝達部７-1は、耐薬品性の硬質部材の板の複数
枚を、上側多孔材２-1と上蓋１-1の間に挿入して上側多
孔材２-1の略全面に当接可能とし、その各板に立設した
板または棒は、上蓋１-1に対し気密を保持しながら滑合
自在に貫通露出させ、さらにその各露出部を板等により
連結してなり、その連結部に上側超音波振動子７-3を装
着した構成になっている。
-1と全く対称的に構成し、下側多孔材２-2の略全面に当
接可能な板に立設した板または棒は、下蓋１-2に対し気
密を保持しながら滑合自在に貫通して、その連結部に下
側超音波振動子７-4を装着している。
圧部８-1と下側多孔材押圧部８-2とからなり、上側多孔
材押圧部８-1は上蓋１-1に固設され、前記上側超音波振
動子７-3を装着した連結部を延長して引き入れ、この延
長端部に押圧力を作用させることにより上側多孔材２-1
を被洗浄基板３の表面に押圧する機能を有する。
材押圧部８-1の構成と全く対称的であって、下側超音波
振動子７-4を装着した連結部を延長して引き入れ、この
延長端部に押圧力を作用させることにより下側多孔材２
-2を被洗浄基板３の表面に押圧する機能を有する。
８-2の内部機構は、開閉駆動部５の内容と同じ構成でよ
く、あるいは開閉駆動部５に対して上蓋１-1と下蓋１-2
の何れか固定側の方は、前記連結部を前記開閉駆動部５
まで延長して駆動機能を纏めることも可能である。
の機能を付加することにより、請求項３に示すように、
一対の多孔材２は、振動エネルギーが与えられる場合の
み被洗浄基板３の両面に夫々圧接され、その他の場合は
多孔材押圧部８により多孔材２を被洗浄基板３の両面と
所定の空隙（約20〜30mm）を保持して洗浄する方法を実
施することが可能となる。
液等の洗浄だけで排除できないような場合は、多孔材２
を被洗浄基板３の両面に圧接して超音波振動を両面から
同時かつ均等に加振することにより、汚染排除の容易な
洗浄効果が期待できる。
ハの洗浄を行った。ウエハを洗浄装置内に導入後、50℃
のアンモニア・過酸化水素・水の溶液（堆積比1:1.5:5)
を、洗浄筐体の注入口において100 ml/sの流速で１分間
供給しながら、多孔材を被洗浄基板に圧接し、１ GHzの
超音波を加振した。その後超音波を停止し、多孔材の圧
接を解除して純水に切換え同流速で２分間のリンスを行
う。
供給する。さらに純水に切換えフッ化水素水溶液のリン
スを行う。これによって得られたシリコンウエハの清浄
度は表裏両面共に、金属不純物の総濃度が≦1010 atoms
/cm2のレベルが得られた。また、表面の自然酸化膜は光
学的評価で≦0.1 nmであった。
半導体基板の表裏両面の洗浄を同時に行うことが可能と
なり、洗浄工程の所要時間もこれまでの方法の半分の時
間に短縮可能となった。さらには使用される薬液，純水
の量も従来の80％に節約可能となる効果が得られた。
Claims (3)
- 【請求項１】上蓋と下蓋とからなり、該上蓋と下蓋との
合わせ目に排液用隙間を有し、かつ内部に空間を有する
洗浄筐体と、 前記上蓋の下面と前記下蓋の上面の夫々に固着された一
対の多孔材と、 前記上蓋と下蓋とを貫通して前記一対の多孔材の夫々に
薬液または純水または加圧ガスの一つを選択的に供給す
る切換供給部と、 前記上蓋または下蓋の少なくとも一方を上下動させる開
閉駆動部とを有し、前記開閉駆動部によって前記上蓋または下蓋の少なくと
も一方を上下動させて、前記一対の多孔材間に配置され
た被洗浄基板の周縁エッジを前記一対の多孔材で挟持
し、前記被洗浄基板と前記一対の多孔材との各々対向す
る面間に空隙を設けるとともに、 前記被洗浄基板と前記
一対の多孔材の間に設けられた前記空隙に前記多孔材を
介して供給され、前記排液用間隙から流出する前記薬液
または純水または加圧ガスの一つで前記被洗浄基板を洗
浄することを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項２】前記一対の多孔材に振動エネルギーを与え
る超音波加振部と、 前記被洗浄基板の両面に対し夫々前記一対の多孔材を圧
接自在に駆動する多孔材押圧部とを有することを特徴と
する請求項１記載の洗浄装置。 - 【請求項３】一対の多孔材間に被洗浄基板を配置し、前
記一対の多孔材と被洗浄基板の両面との間に間隙を空
け、前記一対の多孔材で前記被洗浄基板の周縁を挟持し
て保持し、 前記多孔材を介して前記間隙に薬液または純水または加
圧ガスの一つを選択的に供給して、前記被洗浄基板を 洗
浄し、前記被洗浄基板に振動エネルギーを与える場合には、前
記 一対の多孔材の夫々を前記被洗浄基板の両面に押圧
し、前記被洗浄基板に前記振動エネルギーを与えて洗浄
することを特徴とする洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26049896A JP3430817B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26049896A JP3430817B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106996A JPH10106996A (ja) | 1998-04-24 |
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Family
ID=17348810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26049896A Expired - Lifetime JP3430817B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430817B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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| JP2000021833A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Kaijo Corp | 半導体ウエハのスピン洗浄装置 |
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| JP6850986B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2021-03-31 | 三菱マテリアル株式会社 | プラズマ処理装置用の電極板の洗浄装置及び製造方法 |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP26049896A patent/JP3430817B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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