(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側上面にテーブルをもつ箱体と、
ウェーハキャリヤボックスと蓋とからなるウェーハキャリヤを、前記蓋が前記ウェーハキャリヤボックスに対して開放された状態でもって、前記箱体の上面テーブルに、支持した後、所定の噴射ガスの噴射力によって同時に洗浄できるように設けられた洗浄手段と、
前記箱体の内部にキャリヤボックスおよび蓋から離脱した微細粒子を真空力をもって収集してから排気管を介して排出することができるように内設された排気ダクトと、
前記洗浄手段と連通するガス流入管にガス供給手段から流入されるガスを浄化することができるように設けられるガス浄化手段と、
供給ガスの供給量を調節し洗浄時間をセットすることができる制御手段とを具備することを特徴とするウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄手段は、キャリヤボックスおよび蓋のそれぞれの内部と対向すると同時に分割支持できるように複数の支持棒と水平板が嵌設された複数のキャリヤ支持部材と、
前記キャリヤ支持部材の水平板にそれぞれ貫設された互いに異なる高さを持つ複数のガス排出管と、
前記ガス排出管の先端にウェーハキャリヤボックスおよび蓋内部への高圧のガスを噴射できるようにそれぞれ装着された複数の噴射ノズルとを備えることを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項３】
前記キャリヤ支持部材の垂直棒は、箱体のテーブルから５〜１０ｃｍの高さからなっていることを特徴とする請求項２に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項４】
前記キャリヤ支持部材は、キャリヤボックスを安着させる時、摩擦による微細粒子の発生を最小化するためにテフロン材質からなることを特徴とする請求項２に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項５】
前記ガス排出管は、噴射ノズルの噴射方向を容易に変化させることができるように柔軟性のあるシリコン管からなることを特徴とする請求項２に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項６】
前記噴射ノズルは、ノズルヘッドの内部中央から放射状に複数の噴射孔が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項７】
前記箱体は、移動自在にするために複数の移動輪を備えることを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項８】
前記箱体は、洗浄時にキャリヤボックスから離脱した微細粒子が外部へ放出されることを最小化するために蓋板をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項９】
前記箱体のテーブル面は、微細粒子を排出するように格子状からなることを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項１０】
前記箱体のテーブル面は、微細粒子を排出するように多数の孔が一定の間隔をおいて穿設されたことを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項１１】
前記ガス浄化手段は、供給ガス内の不純物を取り除くためにガスフィルター、ガス精製機、および中和機を含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【請求項１２】
前記ガス流入管と排気管の一側端には、制御手段によって同時にオン／オフされるソレノイドバルブを備えることを特徴とする請求項１に記載のウェーハキャリヤの乾式洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造ラインにおいて使われるウェーハキャリヤの洗浄装置に関し、さらに詳細には、複数個の噴射ノズルを用いて所定のガスをウェーハキャリヤの上部、下部へ同時に噴射することによりキャリヤボックスの内部に吸着している微小粒子を簡易に取り除くことができるウェーハキャリヤの乾式洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ウェーハキャリヤは、半導体製造工程間においてウェーハを移送するときに使われる容器で、工程が行われない状態のウェーハは、蓋で密閉されたキャリヤボックス内に常に保管された状態とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近、半導体デバイスの高集積化に伴って、ウェーハの大容量化と製造工程上の自動化が急速に進行しており、ウェーハの取扱に関連するウェーハキャリヤおよびキャリヤボックスの重要性が次第に高まっている。
【０００４】
その理由は、第一に、工程の自動化による主要工程のロボットシステムとウェーハキャリヤとの間の適合性（Compatibility） の如何により、第二に、ウェーハキャリヤによるウェーハの汚染の問題のためである。
【０００５】
特に、後者は、最近の半導体製造工程不良の一つとして大いに作用している。すなわち、キャリヤボックス間における、また、キャリヤとウェーハとの間における、衝撃や摩擦などによって発生されるウェーハの破片、すなわち、微細粒子（Particles） などがウェーハ上に付着して汚染を誘発することにより、工程不良の主な要因として作用する。
【０００６】
また、キャリヤボックスそのものの構成物質からの気体放出（Outgassing）による有機性および金属性汚染（Organic and Metallic Contamination）は、工程待機状態のウェーハに対しての潜在的な汚染源として作用する。これもまた、結局にはデバイスの歩留まりおよび信頼性を低下させる原因となることがある。
【０００７】
これに対し、ウェーハキャリヤの洗浄を通して、汚染状態を部分的に取り除いているが、その際、主に湿式洗浄（Wet Cleaning）方式が用いられる。
【０００８】
こうした湿式洗浄方式は、必要な洗浄設備が比較的大きく、洗浄にかかる時間も比較的長く、その他、超純水および洗浄液の使用による汚染がさらに加えられる可能性が高い欠点がある。
【０００９】
また、さらに、その他に真空管を用いる洗浄方式もあるが、洗浄時間が相対的に長い短所がある。
【００１０】
したがって、本発明は、上述した問題点を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、複数の噴射ノズルを用いてウェーハキャリヤの上部、下部を同時に洗浄することにより吸着している微小粒子を迅速かつ簡便に取り除くことができるウェーハキャリヤの乾式洗浄装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、いろんな生産工程において使われているガス管を直接利用可能とすることにより大きさおよび構造を簡単化したウェーハキャリヤの乾式洗浄装置を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、所望の工程位置に移動自在とされたウェーハキャリヤの乾式洗浄装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのウェーハキャリヤの乾式洗浄装置は、外側上面にテーブルをもつ箱体と、
前記箱体の上面テーブルにウェーハキャリヤボックスおよび蓋を開放された状態のままそれぞれ分割支持した後、所定の噴射ガスの噴射力によって同時に洗浄できるように設けられた洗浄手段と、
前記箱体の内部にキャリヤボックスおよび蓋から離脱した微細粒子を真空力をもって収集してから排気管を介して排出することができるように内設された排気ダクトと、
前記洗浄手段と連通するガス流入管にガス供給手段から流入されるガスを浄化することができるように設けられるガス浄化手段と、
供給ガスの供給量を調節し洗浄時間をセットすることができる制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明によるウェーハキャリヤの乾式洗浄装置の全体的な構成を示す概略図である。
【００１６】
同図において、本発明の洗浄装置は、箱体１０の外側上面に洗浄作業を行うことができるテーブル１２が備えられ、このテーブル１２上に所定のガス、例えば浄化された窒素（Ｎ2） ガスの噴射力によってウェーハキャリヤ８０を洗浄することができる洗浄手段２０が設けられる。
【００１７】
この洗浄手段２０は、キャリヤ支持部材２１、２２、ガス排出管２３、２４、および、噴射ノズル２５、２６を具備するものである。前記キャリヤ支持部材２１、２２は、箱体１０のテーブル１２上に、キャリヤボックス８２およびその蓋８４を、開放した状態でそれぞれの内部と対向して分割支持できるように一対設置されたもので、それぞれ、複数の垂直棒２１ａ、２２ａと水平板２１ｂ、２２ｂとが結合されたものである。
【００１８】
ここで、垂直棒２１ａ、２２ａは、箱体１０のテーブル１２から、約５〜１０ｃｍの高さに設置されるとパーティクルの除去効率をさらに高めることができるので望ましい。
【００１９】
また、前記ガス排出管２３、２４は、キャリヤ支持部材２１、２２の水平板２１ｂ、２２ｂにそれぞれ貫設されたもので、外部のガス供給源（図示せず）から供給されるガスを流入させるガス流入管４２ａから分岐された管であり、これらは互いに異なる高さとされている。すなわち、一つのガス排出管２３は、水平板２１ｂの上部へ突出し、他のガス排出管２４は、水平板２２ｂとほとんど同じ高さに位置する。
【００２０】
とりわけ、ガス排出管２３、２４が柔軟性のあるシリコン管から構成されていれば、噴射ノズル２５、２６の噴射方向を容易に変化させることができるので、さらに望ましい。
【００２１】
また、噴射ノズル２５、２６は、ガス排出管２３、２４の先端において、キャリヤボックス８２および蓋８４のそれぞれの内部に高圧のガスを噴射できるようにそれぞれ取り付けられている。
【００２２】
例えば、一つの噴射ノズル２５は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されているように、ノズルヘッド２５ａの内部中央に、ガス排出管２３が埋設され、このガス排出管２３の先端において、９０゜ずつ離間して放射状にかつ上向き傾斜をなす４つの噴射孔２５ｂが穿設される。ここで、噴射孔２５ｂは、必ずしも９０゜ずつ４つに限定されるものではなく、例えば、１２０゜ずつ３つなどのように様々な角度に多数個を穿設することができる。
【００２３】
一方、箱体１０の内部には、キャリヤボックス８２および蓋８４から離脱した微細粒子を真空力をもって収集した後、排気管３２を介して排出することができるように排気ダクト３０が内接される。
【００２４】
特に、箱体１０の前面のテーブル１２は、図３（ａ）または図３（ｂ）に示すように、格子（Grid）状（図１（ａ）の場合）やホール（Hole）状（図１（ｂ）の場合）に構成されており、脱着粒子が排気ダクト３０へと排出される。
【００２５】
また、箱体１０の内部には、洗浄手段２０のガス排出管２３、２４と連通されるガス流入管４２ａが配設されるのみならず、ガス流入管４２ａと外部のガス供給源（図示せず）から引き出されたガス流入管４２が連結接続される接続口４９が設けられる。
【００２６】
そして、接続口４９から外部へ連結されたガス流入管４２には、外部から流入されるガスを浄化することができるようにガス浄化手段４０が設けられ、このガス浄化手段４０は、供給ガス内の不純物を取り除くためにガスフィルター（Gas Filter）４４、ガス精製機（Purifier）４６、中和機（Neutralizer） ４８を含む。
【００２７】
箱体１０の外側面には、洗浄動作を制御することができる制御手段５０が設けられ、この制御手段５０は、排気管３２およびガス流入管４２にそれぞれ設けられたソレノイドバルブ９２、９４を同時にオン／オフされるようにしてガス供給および粒子排出を調節する一方、洗浄時間を、例えば、３０秒／６０秒／１２０秒などにセットすることができるようにして必要によりセットする。
【００２８】
より好ましくは、箱体１０のテーブル１２上に、ガス洗浄時にキャリヤボックス８２および蓋８４から脱離した微細粒子が、噴射ガスとともに外部に放出されることが最小化されるよう、蓋板７０が設置されればなお良い。
【００２９】
さらに、箱体１０の底面には、この装置が移動自在になるように、複数の移動輪（Caster）６０が取り付けられればさらに望ましい。
【００３０】
このように構成された本発明の装置は、まず、一対のキャリヤ支持部材２１、２２中の一方の支持部材２１上に、キャリアボックス８２の内部空間を洗浄することができるようにひっくり返った状態で載置し、これとともに、他方の支持部材２２上に、キャリヤボックス蓋８４をも同様にひっくり返した状態で載置する。
【００３１】
この場合、噴射ノズル２５、２６のうちの一方の噴射ノズル２５は、キャリヤボックス８２の内部の奥に位置し、他の噴射ノズル２６は、キャリヤボックス蓋８４を洗浄し得る程度の低い位置にある。したがって、両噴射ノズル２５、２６の高さに差があることにより、ウェーハキャリヤ８０の上部、下部を同時に洗浄することができる。
【００３２】
以降、制御手段５０の作動指示にしたがって、半導体生産ライン中の図示されていないガス供給源からガスが供給されると、ガス浄化手段４０を経ることによりガス中に混入されている不純物がフィルタリングされた後、内・外部ガス流入管４２、４２ａを通して流入される浄化ガスは、ガス排出管２３、２４に分岐されてから両噴射ノズル２５、２６によって高圧でウェーハキャリヤボックス８２および蓋８４に同時に噴射される。
【００３３】
このようにして、ガス噴射によりウェーハキャリヤに付着していた微細粒子が脱落すれば、粒子などは、排気ダクト３０に集まってから、制御手段５０の作動に応じて発生された真空力によって排気管３２を介して排出される。
【００３４】
もちろん、排気管３２およびガス流入管４２上にそれぞれ設けられたソレノイドバルブ９２、９４は、洗浄ガスの供給とパーティクルの排出が同時に行われるように制御手段５０のオン／オフ制御によって同時に開閉される。
【００３５】
【発明の効果】
上述の本発明によると、一回の洗浄作動でウェーハキャリヤの上部、下部を同時に洗浄することができるので、洗浄時間が極めて短縮されるなど作業の効率性がさらに向上する効果がある。
また、半導体生産ラインに既に設けられたガス供給管を直接利用でき、移動式に構成されることもできるので、大きさおよび構造の小型化ばかりではなく、使用の便利性を高めることができる長所がある。
つまり、本発明は、半導体生産ラインにおいて、ウェーハの移動や保管などに随伴するパーティクルの発生を効率的に防ぐことができるので、製造の歩留まりおよび信頼性の向上に極めて供することができるのである。
もちろん、前記の実施形態にかかる本発明は、要旨を変更しない限り、いくらでも変形可能であるが、例えばキャリヤ支持台や噴射ノズルは、数台のウェーハキャリヤの上部、下部を同時に洗浄できるために一対以上設置されても、これによる細部構造変更は、本発明の技術思想に反することはないので、差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるウェーハキャリヤの乾式洗浄装置の全体的な構成を示した概略図である。
【図２】  図１における噴射ノズルを拡大して示す図であって、（ａ）は正断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】  図１における箱体の前面のテーブルの様々な形態を示す平面図であって、（ａ）はグリッド方式、（ｂ）はホール方式である。
【符号の説明】
１０    箱体
１２    テーブル
２０    洗浄手段
２１    キャリア支持部材
２１ａ  垂直棒
２１ｂ  水平板
２２    キャリア支持部材
２２ａ  垂直棒
２２ｂ  水平板
２３    ガス排出管
２４    ガス排出管
２５    噴射ノズル
２５ａ  ノズルヘッド
２５ｂ  噴射孔
２６    噴射ノズル
３０    排気ダクト
３２    排気管
４０    ガス浄化手段
４２    ガス流入管
４２ａ  ガス流入管
４４    ガスフィルター
４６    ガス精製機
４８    中和機
５０    制御手段
６０    移動輪
７０    蓋板
８０    ウェーハキャリヤ
８２    キャリヤボックス
８４    キャリヤボックスの蓋
９２    ソレノイドバルブ
９４    ソレノイドバルブ
【図１】
0003644772.tif 000002
【図２】
0003644772.tif 000003
【図３】
0003644772.tif 000004