(57)【要約】【課題】オゾン水を貯蔵することも、無駄に廃棄することもなく、半導体ウェハを洗浄する技術を提供する。【解決手段】半導体ウェハ洗浄システム１０は、洗浄装置１２とオゾン水製造装置４を含んでいる。洗浄装置１２の第１制御部１６は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理の開始時刻に先立って、オゾン水製造装置４が予め定められた濃度のオゾン水を製造するのに要する設定時間前に供給予報信号８をオゾン水製造装置へ送信し、洗浄処理の開始時刻に供給指示信号１４をオゾン水製造装置へ送信する。オゾン水製造装置４の第２制御部６は、洗浄装置１２から供給予報信号８を受信するとバルブ１８を閉じたままガス発生部２を起動し、洗浄装置１２から供給指示信号１４を受信するとバルブ１８を開く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄装置と、洗浄装置へオゾン水を供給するオゾン水製造装置を含む半導体ウェハ洗浄システムであり、
洗浄装置は、
半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理の開始時刻に先立って、オゾン水製造装置が予め定められた濃度のオゾン水を製造するのに要する設定時間前に第１信号をオゾン水製造装置へ送信し、前記洗浄処理の開始時刻に第２信号をオゾン水製造装置へ送信する第１制御部を備えており、
オゾン水製造装置は、
オゾンガスを発生するガス発生部と、
ガス発生部で発生したオゾンガスを水に溶解させる溶解部と、
溶解部で製造されたオゾン水の洗浄装置への供給と停止を切り替えるバルブと、
洗浄装置から第１信号を受信するとバルブを閉じたままガス発生部を起動し、洗浄装置から第２信号を受信するとバルブを開く第２制御部と、
を備えることを特徴とする半導体ウェハ洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄装置と、その洗浄装置へオゾン水を供給するオゾン水製造装置を含む半導体ウェハ洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハを洗浄するために、一般的に、オゾン水が用いられる。オゾン水中のオゾンは酸素に分解し易いため、オゾン濃度が経時的に変化し易い。このため、オゾン水を予め大量に製造しておき保管することは好ましくない。そこで、半導体ウェハの洗浄装置とともに、オゾン水製造装置が設置される。半導体ウェハの洗浄工程では、オゾン水を使った洗浄工程と、他の薬剤を使った洗浄工程が混在しているため、洗浄装置はオゾン水を必要とする期間と必要としない期間がある。
【０００３】
事前に大量のオゾン水を準備せずに済むように、オゾン水を間欠的に製造することができるオゾン水製造装置が例えば特許文献１に開示されている。このオゾン水製造装置は、一定量のオゾン水を貯えることができる散気筒を備えている。オゾン水を製造する際には、まず、所定水位となるまで散気筒内に純水を供給する。次いで散気筒内にオゾンガスを供給する。オゾン水はオゾンガスを純水中に溶解させることで製造される。散気筒内のオゾン濃度が予め定めた所定値に達すると、オゾンガスの供給を停止する。供給の開始と停止をマイクロコンピュータで制御することにより、オゾン水を間欠的に製造する。特許文献１の技術によれば、予め大量のオゾン水を準備する必要がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−００５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のオゾン水製造装置では、洗浄装置がオゾン水を必要とするときまでには所定量のオゾン水を準備しておく必要があるため、僅かの間であるがオゾン水を散気筒内に貯めておく必要がある。このため、散気筒内に貯めているオゾン水を所定のオゾン濃度に管理するための制御が複雑となってしまい、オゾン製造装置のコストが嵩んでしまう。
【０００６】
製造したオゾン水を貯蔵せずに済むように、オゾン製造装置は一定の速度でオゾン水を作り続け、洗浄装置がオゾン水を必要としない期間では製造したオゾン水を廃棄してしまう方法も考えられる。しかしそれでは大量のオゾン水が無駄になってしまう。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みて提案されたものである。本発明は、オゾン水を貯蔵することも無駄に廃棄することもなく、半導体ウェハを洗浄する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄装置と、洗浄装置へオゾン水を供給するオゾン水製造装置を含む半導体ウェハ洗浄システムに関する。
本発明の半導体ウェハシステムの洗浄装置は、第１制御部を備えている。第１制御部は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理の開始時刻に先立って、オゾン水製造装置が予め定められた濃度のオゾン水を製造するのに要する設定時間前に第１信号をオゾン水製造装置へ送信し、洗浄処理の開始時刻に第２信号をオゾン水製造装置へ送信する。
本発明の半導体ウェハシステムのオゾン水製造装置は、ガス発生部と、溶解部と、バルブと、第２制御部を備えている。ガス発生部は、オゾンガスを発生する。溶解部は、ガス発生部で発生したオゾンガスを水に溶解させる。即ち、溶解部がオゾン水を製造する主たる装置である。バルブは、溶解部で製造されたオゾン水の洗浄装置への供給と停止を切り替える。第２制御部は、洗浄装置から第１信号を受信するとバルブを閉じたままガス発生部を起動し、洗浄装置から第２信号を受信するとバルブを開く。なお、設定時間は、予め定められた所定の時間を設定してもよいし、時間範囲を設定してもよい。
【０００９】
上記の半導体ウェハ洗浄システムでは、洗浄装置とオゾン水発生装置が通信可能に接続されており、オゾン水発生装置が、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理の開始時刻よりも設定時間前にオゾン水の製造を開始する。このため、予めオゾン水を貯蔵しておく必要がなく、オゾン水を無駄に廃棄することもない。洗浄処理の開始時刻になったときに、予め定められた濃度のオゾン水をオゾン水製造装置から洗浄装置へと供給することができる。これによって、本発明の半導体ウェハ洗浄システムは、洗浄処理の直前にオゾン水を製造する。本発明の半導体ウェハ洗浄システムは、安定した濃度のオゾン水を洗浄装置に間欠的に供給することができ、半導体ウェハを洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体ウェハ洗浄システムによると、オゾン水を貯蔵することも無駄に廃棄することもなく、半導体ウェハを洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例に係る半導体ウェハ洗浄システムの模式図を示す。
【図２】半導体ウェハ洗浄システムを間欠的に運転するときのタイミングチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（形態１）第１制御部は、洗浄処理を停止するときに停止指示信号（第３信号）を第２制御部へ送信する。第２制御部は、停止指示信号を受信するとガス発生部を停止するとともにバルブを閉じる。この形態によると、洗浄装置がオゾン水を必要としない期間に、オゾン水製造装置が無駄なオゾン水を製造することを防止することができる。
（形態２）製造したオゾン水の流路をバルブの下流で分岐し、その分岐路にオゾン水の濃度を測定するための濃度センサを設ける。この形態によると、濃度測定後のオゾン水が半導体ウェハの洗浄処理に利用されることを防止することができる。
（形態３）設定時間は３０秒以下に定められている。この形態によると、余剰ガスが発生するのを防止することができる。
（形態４）オゾン水製造装置を間欠的に運転するときに、洗浄装置へのオゾン水の供給開始時刻に先立って、予め定められた濃度のオゾン水を準備するのに要する設定時間前にガス発生部を起動し、発生させたオゾンガスを水に溶解させ始め、オゾン水の供給開始時刻に、バルブを開いて洗浄装置へのオゾン水の供給を開始する。この形態によると、予めオゾン水を貯蔵しておく必要がなく、オゾン水を無駄に廃棄することもなく、安定した濃度のオゾン水を間欠的に洗浄装置に供給することができる。
【実施例】
【００１３】
図１に、実施例に係る半導体ウェハ洗浄システム１０の模式図を示す。半導体ウェハ洗浄システム１０は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄装置１２と、洗浄装置１２へオゾン水を供給するオゾン水製造装置４を含んでいる。洗浄装置１２は、第１制御部１６を備えている。図示を省略しているが、洗浄装置１２は、半導体ウェハを収納し、その中へオゾン水や他の洗浄薬剤を交互に注ぎ入れる洗浄ユニットを備えている。オゾン水製造装置４は、ガス発生部２と、溶解部２０と、バルブ１８と、第２制御部６を備えている。ガス発生部２は、起動すると、一定の流量でオゾンガスを発生する。ここで、発生させるオゾンガスの流量は、洗浄装置１２へ供給するオゾン水の濃度に応じて調整される。溶解部２０は、ガス発生部２と接続されているとともに、純水供給装置（図示しない）と接続されている。溶解部２０は、ガス発生部２で発生したオゾンガスを純水に溶解させる。溶解部２０内には、一定の水位の純水が貯められる。溶解部２０内の水位が減少すると、オゾン水製造装置４の外部の純粋供給装置から純水が供給されて一定の水位が保たれる。溶解部２０は、その内部に貯められている純水にオゾンガスを溶解させて、オゾン水を製造する。オゾンガスの溶解量が多くなると、製造されるオゾン水の濃度は高くなる。溶解部１０内のオゾン水濃度が飽和濃度に達すると、溶解されない余剰ガスはオゾン水製造装置４の外部へ廃棄される。バルブ１８は、溶解部２０と接続されており、バルブ１８が開かれると溶解部２０で製造されたオゾン水が洗浄装置１２へ供給される。バルブ１８が閉じられると洗浄装置１２へのオゾン水の供給が停止される。なお、図１において、破線の矢印は信号を示している。
【００１４】
次に、第１制御部１６と、第２制御部６の動作を説明する。第１制御部１６は、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理の開始時刻に先立って、オゾン水製造装置４が予め定められた濃度のオゾン水を製造するのに要する設定時間前に供給予報信号（第１信号）８をオゾン水製造装置へ送信する。また、第１制御部１６は、洗浄処理の開始時刻に供給指示信号（第２信号）１４をオゾン水製造装置４へ送信する。第２制御部６は、洗浄装置１２から供給予報信号８を受信するとバルブ１８を閉じたままガス発生部２を起動する。また、第２制御部６は、洗浄装置１２から供給指示信号１４を受信するとバルブ１８を開く。
【００１５】
図２に、半導体ウェハ洗浄システム１０を間欠的に運転したときのタイミングチャートを示す。図２のＴは、オゾン水製造装置４が予め定められた濃度のオゾン水を製造するのに要する設定時間を示している。設定時間は、例えば５〜１５秒程度に設定されている。図２の「供給レシピ」は、半導体ウェハに行われる処理を示している。図２の「オゾンガス発生量」は、ガス発生部２で発生するガスの量を示しており、図の上側に向かうほど量が多いことを表している。図２の「オゾン水のオゾン濃度」は、溶解部２０で製造されたオゾン水のオゾン濃度を示しており、図２の上側に向かうほど濃度が高いことを表している。図２の「オゾン水の流量」は、溶解部２０から洗浄装置１２へ流れるオゾン水の流量を示しており、図の上側に向かうほど流量が大きいことを表している。
【００１６】
以下に、図２を参照にして、半導体ウェハ洗浄システム１０を間欠的に運転したときの動作を説明する。
まず、図２のタイミングチャートの左端に示しているように、半導体ウェハにオゾン水処理以外の工程（図２に示す「別処理」。例えば、他の薬液による洗浄処理、乾燥処理、半導体ウェハの洗浄装置への取付け、取り外し等）が行われている間、洗浄装置１２では、供給予報信号８、供給指示信号１４はいずれも出力されていない。オゾン水製造装置４では、ガス発生部２が停止しており、バルブ１８は閉じられている。オゾンガス発生量、オゾン水のオゾン濃度、オゾン水の流量はいずれもゼロである。
【００１７】
次いで、半導体ウェハをオゾン水で洗浄する洗浄処理（図２に示す「オゾン水処理」）の開始時刻のＴ秒前になると、洗浄装置１２の第１制御部１６は、供給予報信号８をオゾン水製造装置４の第２制御部６へ出力する。第２制御部６は、供給予報信号８を受信するとガス発生部２を起動する。これによって、ガス発生部８は一定量のオゾンガスを発生させる。ガス発生部２がオゾンガスを発生させると、溶解部２０内のオゾン水濃度が上昇し始める。このとき、バルブ１８は閉じられており、オゾン水の流量はゼロである。なお、設定時間Ｔは、溶解部２０内に貯められている純水が予め定められた濃度のオゾン水に立ち上がるまでの時間を予め測定しておき、測定した立ち上がり時間以上の値に設定されている。
【００１８】
次いで、洗浄処理の開始時刻になると（溶解部２０内のオゾン水濃度が上昇し始めてから設定時間Ｔが経過すると）、溶解部２０内のオゾン水は予め定められた濃度に達する。洗浄装置１２の第１制御部１６は、供給指示信号１４をオゾン水製造装置４の第２制御部６へ出力する。第２制御部６は、供給指示信号１４を受信するとバルブ１８を開く。これによって、予め定められた濃度に達したオゾン水が、一定の流量で洗浄装置１２へ供給開始される。洗浄装置１２は、供給されるオゾン水を使って「オゾン水処理」を実行する。オゾン水で洗浄処理が行われる間、ガス発生部２は作動し続けており、バルブ１８は開かれている。このため、オゾン水を貯蔵しなくとも、安定した濃度のオゾン水が洗浄装置１２へ供給される。
【００１９】
次いで、「オゾン水処理」が終了すると、第１制御部１６は停止指示信号（第３信号）を第２制御部６へ出力する。なお、供給指示信号の立ち下がりエッジが、停止指示信号に相当する。第２制御部６は、停止指示信号を受信すると、ガス発生部２を停止するとともにバルブ１８を閉じる。ガス発生部２を停止すると、溶解部１０内のオゾン濃度は徐々に低下してゼロに至る。バルブ１８を閉じると、オゾン水の流量はゼロになる。これによって、オゾン水の製造が停止されるとともに、オゾン水の洗浄装置１２への供給が停止される。オゾン水を必要としない期間はオゾン水の製造が停止されるため、オゾン水を無駄に廃棄することがない。
以上の動作を繰返すことによって、半導体ウェハ洗浄システム１０では、安定した濃度のオゾン水を間欠的に洗浄装置１２へ供給することができ、半導体ウェハを洗浄することができる。
【００２０】
本実施例のオゾン水製造装置４は、製造したオゾン水の流路をバルブ１８の下流で分岐し、その分岐路にオゾン水の濃度を測定するための濃度センサ（図示しない）を設けている。濃度センサを用いてオゾン水の濃度を測定すると、測定中にオゾン水の酸素への分解が進行するため、測定後のオゾン水を半導体ウェハの洗浄処理に利用することができない。バルブ１８の下流の分岐路に濃度センサを設けることによって、濃度測定後のオゾン水が半導体ウェハの洗浄処理に利用されることを防止することができる。
【００２１】
本実施例では、設定時間Ｔを３０秒以下に設定する。設定時間Ｔが長すぎると、溶解部１０内のオゾン水濃度が飽和濃度に達して余剰ガスが発生する。実施例の装置は、設定時間Ｔを３０秒以下に設定することによって、余剰ガスが発生するのを防止することができる。
【００２２】
本実施例では、オゾン水製造装置４を間欠的に運転するときに、洗浄装置１２へのオゾン水の供給開始時刻に先立って、予め定められた濃度のオゾン水を準備するのに要する設定時間前にガス発生部２を起動し、発生させたオゾンガスを水に溶解させ始め、オゾン水の供給開始時刻に、バルブ１８を開いて洗浄装置へのオゾン水の供給を開始する。この運転方法によって、予めオゾン水を貯蔵しておく必要がなく、オゾン水を無駄に廃棄することもなく、安定した濃度のオゾン水を間欠的に洗浄装置１２に供給することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２４】
２：ガス発生部
４：オゾン水製造装置
６：第２制御部
８：供給予報信号（第１信号）
１０：半導体ウェハ洗浄システム
１２：洗浄装置
１４：供給指示信号（第２信号）
１６：第１制御部
１８：バルブ
２０：溶解部
【図１】
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【図２】
2010177535.tif 000004