(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを設置させ洗浄することができるように洗浄液を供給および排出可能な多数の出入孔を有する洗浄槽と、
前記洗浄槽の対向する両端上部に設けた略円筒状のノズル固定管に所定の間隔を置いて装着され、高圧により洗浄液を噴射することができるように多数設けた噴射ノズルと、
前記ノズル固定管の一端に装着され高圧の空気の供給および排出により回動し噴射ノズルを所定の噴射角度に設定可能な回動手段とを具備し、
前記回動手段は、略箱状の本体を有し、この本体内を密閉し高圧の空気が出入する空気出入管を備え、この空気出入管と連設し前記本体内に配列させ設けた一対のシリンダと、
前記空気出入管から出入する空気圧により駆動するピストンを前記一対のシリンダ内に各々設け、このピストンに装着するラック部材と、
前記一対のシリンダ内のピストンに各々設けた前記ラック部材の間に合い噛み合うとともに、前記ノズル固定管と結合するピニオンシャフトとからなることを特徴とするウェーハ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハ洗浄装置に係り、より詳しくはウェーハに噴射ノズルにより洗浄液を噴射し洗浄を行うウェーハ洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来半導体の製造工程中には、いろいろな工程を経ることにより引き起される有機物質や埃等の汚染物質が所定の工程で処理中にウェーハの表面に付着することを防ぐためウェーハの洗浄作業を行っている。
従来、ウェーハの洗浄作業は主に有機物質やイオン性の汚染物を１次処理として硫酸（Ｈ２  ＳＯ４  ）と過酸化水素（Ｈ２  ０２  ）とを混合した溶液等によって洗浄した後にウェーハの表面に付着している酸もしくはアルカリを脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ）により洗い落とす。
【０００３】
脱イオン水の濯ぎの効果を高めるための方法として、例えば脱イオン水を洗浄槽に一杯に充填させ一度に洗浄するフリーリンス（Ｆｒｅｅ  Ｒｉｎｃｅ）方式、脱イオン水と窒素（Ｎ２  ）ガスとが一緒に排出されるようにしてウェーハに付着している埃などを容易に除去できるようにするダンプリンス（Ｄｕｍｐ  Ｒｉｎｃｅ）方式、または流水内にウェーハを挿入するポストリンス（Ｐｏｓｔ  Ｒｉｎｃｅ）方式等を順に実行している。
ここで、ウェーハに付着している化学薬品（ｃｈｅｍｉｃａｌ）等の汚染物質を最も迅速、かつ、きれいに洗浄することができる方式としてＱＤＲ（Ｑｕｉｃｋ  Ｄｕｍｐｉｎｇ  Ｒｉｎｃｅ）方式がある。この種の方式としては特開平４−３３６４３０号公報に記載がある。
【０００４】
図２は、従来のウェーハ洗浄装置の主要部を示した上面図である。図２に示すようにＱＤＲの洗浄槽を具備した従来のウェーハ洗浄装置１０には、ウェーハ（図示せず）を設置させて脱イオン水と窒素（Ｎ２  ）ガスとによって洗浄する容器状の洗浄槽２が設けてあり、この洗浄槽２の対向する両側上部に沿って一定の間隔で取り付けられ脱イオン水を高圧に噴射する複数個の噴射ノズル４が具備されている。また、脱イオン水と窒素ガスとを供給または排出できるように洗浄槽２の底面に一定の間隔で複数個の出入孔６が配列されている。
【０００５】
このように構成されている従来のウェーハ洗浄装置１０を使用する場合、まず汚染物質が付着しているウェーハ（図示せず）を洗浄槽２の中央部に設置させた後、洗浄槽２の底面に設けた出入孔６を通して脱イオン水と窒素ガスとを流入させる。これにより１次処理としてウェーハ（図示せず）に付着している汚染物を洗浄する。
次に、脱イオン水と窒素とを出入孔６を介して排出する。この過程において、浸漬されていたウェーハが外部へ露出されるとともに２次処理として噴射ノズル４から脱イオン水が高圧に噴射され汚染物を洗浄する。
このように従来の装置は、脱イオン水と窒素（Ｎ２  ）とを利用して上述のようなサイクルの動作を３回〜５回程、反復して実施することによりウェーハに付着した汚染物質を洗浄していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のウェーハ洗浄装置は噴射ノズルが洗浄の際に一定の方向に固定されているため、ウェーハ上に洗浄液が噴射されない部分が出来てしまう不具合があった。
このようなウェーハが充分に洗浄されない場合、洗浄処理によるウェーハの品質が低下し生産効率も低下してしまう不具合があった。
また、噴射ノズルから排出される洗浄液の噴射圧力が低下してしまうと必然的に洗浄の効果が得られなくなる不具合があった。
さらに一様な洗浄サイクルを数回反復する洗浄処理において、ウェーハが充分に洗浄されない場合、そのウェーハを充分に洗浄するため洗浄の所要時間が長くなり生産性が低下してしまうという不具合があった。
本発明はこのように従来技術の問題を解決し、噴射ノズルにより常にウェーハ全体に洗浄液を供給できるように改善することで、ウェーハのクリーニングを短時間内に一様で均等に実行することができるウェーハ洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、ウェーハを設置させ洗浄することができ洗浄液を供給および排出可能な多数の出入孔を有する洗浄槽と、この洗浄槽の対向する両端上部に設けた略円筒状のノズル固定管に所定の間隔を置いて装着し高圧により洗浄液を噴射する多数の噴射ノズルと、このノズル固定管の一端に装着され高圧の空気の供給および排出により回動し噴射ノズルを所定の噴射角度に設定可能な回動手段とを具備し、回動手段は、略箱状の本体を設けてこの本体内を密閉し高圧の空気が出入する空気出入管を備えてこの空気出入管と連設し本体内に二つ配列させ設けた一対のシリンダと、空気出入管から出入する空気圧により駆動するピストンを一対のシリンダ内に各々設けてこのピストンに装着するラック部材と、一対のシリンダ内のピストンに各々設けたラック部材の間に合い噛み合うとともにノズル固定管と結合するピニオンシャフトとを設ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるウェーハ洗浄装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態によるウェーハ洗浄装置の主要部を示した上面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態によるウェーハ洗浄装置１００は、中央部にウェーハ（図示せず）を設置させ、脱イオン水と窒素（Ｎ２  ）液などの洗浄液とによって洗浄することができる容器状の洗浄槽２０が設けてあり、この洗浄槽２０の底面には洗浄液を供給および排出可能にするため多数の出入孔２２が形成されている。
【０００９】
また洗浄槽２０の対向する両側上部には、略円筒状のノズル固定管３２が配設されており、このノズル固定管３２には噴射ノズル３０が対向する両側に沿って複数装着されている。
ノズル固定管３２の一端には、このノズル固定管３２とノズル固定管３２に設けた噴射ノズル３０とを所定の角度に回動することができる回動手段４０が連設されている。
【００１０】
図３は、図１に示すウェーハ洗浄装置の回動手段を側面から見た断面図である。また、図４は、図３に示す回動手段に噴射ノズルを装着し側面から見た断面図である。
図３および図４に示すように、回動手段４０の外部は略箱状で密閉されたハウジング４１から構成され、このハウジング４１の内部は隔壁４２により分割されたシリンダ４３、４４を具備している。
またハウジング４１の側面には、シリシダ４３、４４と空気圧縮機（図示せず）とを連通するために空気出入管４１ａ、４１ｂが設けられており、この空気出入管４１ａ、４１ｂを通して出入する空気はシリンダ４３、４４に交互に出入するようにソレノイドバルブ（図示せず）によって調節される。
【００１１】
またシリンダ４３、４４内には、圧縮された空気が流入され空気圧によって水平に作動するピストン４５、４６が装着されている。
ピストン４５、４６には、空気出入管４１ａ、４１ｂにより空気圧が供給される側面と、このピストン４５、４６の空気圧による動作と連動するラック部材４７、４８が装着された側面とがある。
図３に示すように、隔壁４２の略中央部にはピニオンシャフト４９が設けられており、このピニオンシャフト４９の両側面にはラック部材４７、４８が対向し噛み合って設けられている。
また図４に示すようにピニオンシャフト４９は、ノズル固定管３２の一端に固定され、ラック部材４７、４８の往復運動と連動しノズル固定管３２を所定の角度に回転させる。
【００１２】
このような構成による本発明のウェーハ洗浄装置１００を使用する場合、図２および図４に示すように、洗浄槽２０内にウェーハ（図示せず）を設置させた後、洗浄槽２０の底面に設けた出入孔２２を通して洗浄液、例えば脱イオン水と窒素液等とを流入させ、ウェーハが浸漬する程度に流入させる。これはウェーハに付着している化学薬品等の不純物を１次処理として、ある程度希釈させるためのものである。
１次処理が終了後、洗浄槽２０の底面に設けた出入孔２２を通して脱イオン水と窒素液とを排出する。このとき、ウェーハ（図示せず）が洗浄液内から外部へ露出する際に、空気圧縮機（図示せず）を作動させると、この空気圧縮機から高圧の空気が回動手段４０の空気出入管４１ａを通してシリンダ４３に流入される。このように流入された空気の圧力によってピストン４５およびラック部材４７が押出されると、ラッグ部材４７と噛み合ったピニオンシャフト４９が反時計方向に回転される。
【００１３】
しかし、他方のシリンダ４４内に設けられているピストン４６およびラック部材４８は、ラック部材４７と反対の方向に押出され、シリンダ４４内に既に流入されていた高圧の空気が空気出入管４１ｂを通して外部に排出される。
その後、空気出入管４１ｂを介してシリンダ４４内に空気が流入され、この空気圧によってピストン４６およびラック部材４８が内側に押されると、ラック部材４８と噛み合っているピニオンシャフト４９が時計回り方向に回転する。
このように空気出入管４１ａ、４１ｂを通して交互に流入および排出される空気の圧力によってラック部材４７、４８が互いに交差しながら往復作動する。この往復作動に連動しピニオンシャフト４９が時計方向または反時計方向に回転する。
また空気圧縮機（図示せず）より供給される空気は、シリンダ４３、４４内に空気を交互に流入および流出するようにソレノイドバルブ（図示せず）を設け制御している。
【００１４】
したがって、ピニオンシャフト４９に連結されているノズル固定管３２は、ピニオンシャフト４９の回転動作と連動し回動するように固設されている。このノズル固定管３２に設けた噴射ノズル３０は、ノズル固定管３２の回転と連動し回転することで所定の角度に噴射角度を調節できるよう設けてある。
このように噴射ノズル３０から脱イオン水などの洗浄液を噴射させることによって２次処理の洗浄が行われる。これは、ウェーハに付着している汚染物を洗い流すとともに外部に露出されるウェーハの露出部に汚染物が再び付着するのを防ぐためのものである。
【００１５】
【発明の効果】
このように本発明の実施形態によるウェーハ洗浄装置によれば、噴射ノズルを回動可能にしウェーハに洗浄液を噴射するすることにより、洗浄工程においてウェーハの品質を低下させるこなく生産ができるとともに、生産効率を向上させることができる。
また、噴射ノズルの噴射範囲を、例えば少なくとも４５°から９０°の角度に自由に回転することで、実際には９０°よりもっと広い範囲の洗浄効果を得ることができる。
また、噴射ノズルから排出される洗浄液の噴射圧力が低下しても噴射ノズルを回転させ洗浄することにより効率よく洗浄することができる。
さらに、ウェーハの洗浄を広範囲で効果的に行えるため、洗浄工程の所要時間を短縮することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるウェーハ洗浄装置の主要部を示した上面図。
【図２】従来のウェーハ洗浄装置の主要部を示した上面図。
【図３】図１に示すウェーハ洗浄装置の回動手段を側面から見た断面図。
【図４】図３に示す回動手段に噴射ノズルを装着し側面から見た断面図。
【符号の説明】
２０    洗浄槽
２２    出入孔
３０    噴射ノズル
３２    ノズル固定管
４０    回動手段
１００    ウェーハ洗浄装置
【図１】
0003632334.tif 000002
【図２】
0003632334.tif 000003
【図３】
0003632334.tif 000004
【図４】
0003632334.tif 000005