(57)【要約】【課題】従来の洗浄装置及び洗浄方法では、開閉動作を伴うストッパーの位置検出において、スリット部に水滴が付着するのでストッパ−位置の誤認識が生じ、その結果、ウェハの洗浄位置がずれるという問題点を有していた。【解決手段】上記問題点を解決するために本発明の洗浄装置及び洗浄方法は透過型センサーの光軸ラインを気体によりパージする機構を設ける事により、スリット部の水滴を除去し、ストッパー位置の誤認識を防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液による基板洗浄手段と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置制御手段と、
前記スリットに対する気体噴出手段とを有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
スリット近傍に吸気手段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】
薬液による基板洗浄手段と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置制御手段と、
前記スリットと前記光学センサーは液体中に保持する手段とを有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
薬液による基板洗浄手段と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置制御手段と、
前記スリットに接触し前記スリットに付着した液体を吸引除去する手段とを有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
液体を吸引除去する手段に海綿体状物質を使用することを特徴とした請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
薬液による基板洗浄手段と、
基板位置制御手段と、
前記基板位置制御手段はスリットと気体圧力差変動を検知する圧力センサーを使用することを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
半導体装置製造における化学機械研磨装置において、スラリー除去手段であることを特徴とする請求項１から６に記載のいずれかの洗浄装置。
【請求項８】
薬液による基板洗浄工程と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置を制御する工程と、
前記スリットに対し気体を噴出する工程とを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項９】
スリット近傍において排気する工程を有することを特徴とする請求項８記載の洗浄方法。
【請求項１０】
薬液による基板洗浄工程と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置を制御する工程と、
前記スリットと前記光学センサーは液体中に保持する工程とを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１１】
薬液による基板洗浄工程と、
スリットによる光軸接続及び切断からなる光学センサーを使用する基板位置を制御する工程と、
前記スリットに接触し前記スリットに付着した液体を吸引除去する工程とを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１２】
液体を吸引除去する工程に海綿体状物質を使用することを特徴とした請求項１１記載の洗浄装置。
【請求項１３】
薬液による基板洗浄工程と、
基板位置制御工程と、
前記基板位置制御工程はスリットと気体圧力差変動を検知する圧力センサーを使用することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１４】
半導体製造における化学機械研磨方法におけるスラリー除去工程であることを特徴とする請求項８から１３に記載のいずれかの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造における基板洗浄工程の洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の洗浄装置及び洗浄方法は主に洗浄槽、洗浄ブラシ、ストッパー、ボールネジ（ストッパー駆動用軸）、モーター、ストッパー位置検出用の透過型センサー及びスリットにより構成され、開閉動作を伴うストッパーの位置検出により基板洗浄位置決定している。位置検出用のセンサーとして、特許文献１に記載の透過型センサーがある。しかし、前記洗浄装置及び洗浄方法においては、洗浄時に飛散した水滴がセンサーに付着し、誤検出するという問題がある。また、洗浄時に飛散した水滴がセンサーに対応したセンサーとして、特許文献２に記載の光電センサーがある。しかし、この発明は反射型センサーのため、前記洗浄装置及び洗浄方法に使用する透過型センサーにおいては適用できない。
【０００３】
以下従来の洗浄装置及び洗浄方法について、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図７は、従来の洗浄装置及び洗浄方法の洗浄槽の概要を示すものである。図７において、洗浄ブラシ５３は、回転しながら洗浄槽５１内に搬送された半導体基板５２の表面を洗浄する。このとき、ストッパー５４は、洗浄槽５１内での半導体基板５２の位置を制御する。このストッパー５４の位置は、モーター５５の回転により、ボールねじ５６を回転させて、制御される。半導体基板５２の搬出についてもストッパー５４で制御する。
【０００５】
図８は、従来の洗浄装置及び洗浄方法のストッパー部の要部の平面図を示すものである。洗浄槽５１、ストッパー５４，モーター５５、ボールねじ５６は、図７で示したものと同じである。スリット５７は、ストッパー５４の側面に設置される。透過型センサー５８は、スリット５７の凹凸により、センサー光路が接続または切断されることにより、ストッパー位置を制御する。モーター制御装置５９ではモーター５５の回転を制御する。
【０００６】
以上のように構成された洗浄装置及び洗浄方法について、以下その動作を説明する。
【０００７】
まず、半導体基板５２が洗浄槽５１に搬入される。このとき、スリット５７による透過型センサー５８の光軸の接続、切断を判断するモーター制御装置５９によりストッパー５４は半導体基板５２を洗浄位置に静止させる。半導体基板５２が所望の位置に達した時点で、洗浄ブラシ５３による洗浄を開始する。洗浄が完了後、モーター制御装置５９の制御によりモーター５５の回転を制御し、ストッパー５４を半導体基板５２の搬出可能位置へ移動させる。スリット５７により透過型センサー５８の前記光軸の接続、切断をモーター制御装置５９で判断し、所望の位置に達した時点でモーター５５の回転を停止させ、ストッパー５４を制御する。
【特許文献１】特開平１１−２１４３３４号公報
【特許文献２】実開昭６３−７０７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記の構成では、開閉動作を伴うストッパーの位置検出において、スリット部に水滴が付着するのでストッパ−位置の誤認識が生じ、その結果、ウェハの洗浄位置がずれるという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、ストッパー位置の誤認識を防止し、基板洗浄位置精度を向上する洗浄装置及び洗浄方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために本発明の洗浄装置及び洗浄方法は透過型センサーの光軸ラインを窒素パージという構成を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は透過型センサーの光軸ラインを窒素パージする機構を設ける事により、スリット部の水滴を除去し、ストッパー位置の誤認識を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態の洗浄装置の概要を示す図である。
【００１４】
図１において、半導体基板２は、洗浄槽１内で洗浄される。洗浄ブラシ３は、回転して洗浄槽１内に搬送された半導体基板２の表面を洗浄する。ストッパー４は、洗浄槽１内での半導体基板２の位置を制御する。モーター５は、ボールねじ６を回転させ、ストッパー４の位置を制御し、半導体基板２の洗浄槽１内における位置の制御を行うものである。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部概要を示す図である。
【００１６】
洗浄槽１、ストッパー４、モーター５及びボールねじ６は、図１で示したものと同じである。スリット７は、ストッパー４の側面に設置される。透過型センサー８は、スリット７の凹凸によりセンサー光路が接続または切断されることによりストッパー４の位置を制御する。
【００１７】
図３は、本発明の第１の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図である。
【００１８】
洗浄槽１、ストッパー４、モーター５、ボールねじ６、スリット７及び透過型センサー８は、図２で示したものと同じである。配管９は、窒素等所望の気体を送気する。ノズル１０は、配管９より送気された気体をスリット７に吹き付ける。モーター制御装置１２は、透過型センサー８の光軸１１により得られた信号からモーター５の回転を制御する。
【００１９】
以上のように構成された洗浄装置について、以下その動作を説明する。
【００２０】
まず、半導体基板２が、洗浄槽１に搬入される。ストッパー４は、スリット７による透過型センサー８の光軸１１の接続、切断を判断するモーター制御装置１２によりモーター５の回転を制御し半導体基板２を洗浄位置に静止させる位置に移動する。半導体基板２が所望の位置に達した時点で、洗浄ブラシ３による洗浄を開始する。洗浄が完了後モーター制御装置１２の制御によりモーター５の回転を制御し、ストッパー４を半導体基板２の搬出可能位置へ移動させる。ストッパー４の位置は、スリット７による透過型センサー８の光軸１１の接続、切断をモーター制御装置１２で判断し、所望の位置に達した時点でモーター５の回転を停止する。この間、配管９をとおして、ノズル１０より窒素が吹き付けられ、洗浄により飛散した水滴がスリット７に付着しても、直ちに除去される。前記スリットに付着した水滴は半導体基板表面に再付着しないように整流している。
【００２１】
なお、本発明の第１の実施の形態では水滴除去の気体について窒素を使用したが乾燥空気などを使用しても良い。また半導体製造に用いるため、使用する気体中のパーティクルは除去をしている。
【００２２】
なお、本発明の第１の実施の形態では洗浄動作時に常時気体を吹き付けているが、間欠にしても良いし、洗浄動作時以外に吹き付けても良い。
【００２３】
また、本発明の第１の実施の形態では気体を吹き付けているが、スリット周辺部を強制排気し、スリットに付着した水滴を除去しても良いし、気体吹き付けと組み合わせても良い。
【００２４】
以上のように本発明の第１の実施の形態によれば、スリット上に付着した水滴を所望の気体で除去できる機構を設けることにより、センサー部に水滴が付着することによる誤動作を防止する事ができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図である。
【００２７】
図４において、洗浄槽１及びボールねじ６は図１と同様である。スリット２３は、ストッパー２２の側面に取り付けられている。薬液槽２５は、透過型センサー２４を内包している。薬液２６は、薬液槽２５に蓄えられている。半導体基板搬出入及び洗浄動作については、本発明の第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。
【００２８】
スリット２３は光軸２７を接続及び切断する凹凸部は薬液層２５内にかかるよう設置されており、前記薬液層２５内に設置された透過型センサー２４により光軸２７を接続及び切断する。このとき薬液層２５内に薬液２６を満たしているため、洗浄によるミストや水滴はスリット２３に付着しない。
【００２９】
なお前記薬液槽２５は、薬液２６を定期的に交換、循環、新規薬液の追加により前記透過型センサー２４の感度を保っている。
【００３０】
本実施の形態では、洗浄に純水を使用する場合は前記薬液には純水を使用している。
【００３１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図５は、本発明の第３の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図である。
【００３３】
スリット３３は、ストッパー３２の側面に取り付けられている。エア式圧力センサー３４は、吹き付けた気体の圧力変動により位置を検出する。
【００３４】
以上のように構成された本発明の第３の実施の形態の洗浄装置について、動作を説明する。
【００３５】
半導体基板搬出入及び洗浄動作については、第３の実施の形態と同様のため説明を省略する。
【００３６】
エア式圧力センサー３４は、気体を吹き付けることにより、高さ方向の位置を検出することができる。スリット３３に洗浄によるミストや水滴が付着していても、エア式圧力センサー３４による吹き付ける前記気体により、前記スリット３３に付着した前記ミスト及び前記水滴は、スリット３３に除去されるため、前記ミスト及び前記水滴による誤動作は防止できる。
【００３７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図６は、本発明の第４の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図である。
【００３９】
スリット４３は、ストッパー４２側面に取り付けられている。スポンジブレード４５はスリット４３に接続され、かつ、透過型センサー４４の光軸外に設置される。
【００４０】
以上のように構成された洗浄装置について、以下その動作を説明する。
【００４１】
半導体基板搬出入及び洗浄動作については第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。
【００４２】
半導体基板搬送時のストッパー４２の移動動作により、ストッパーに接続されるスリット４３はスポンジブレード４５との接触部が移動し、前記スポンジブレードにより前記スリット４３に付着した液体を吸引される。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、スリットに付着した液体を吸引で着きるスポンジブレードを設けることにより、スリットに付着する液体による誤動作を防止する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の洗浄装置及び洗浄方法はセンサー部に付着液体を除去できる機構を有し、半導体製造における洗浄装置及び洗浄方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の洗浄装置の概要を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部概要を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図
【図５】本発明の第３の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図
【図６】本発明の第４の実施の形態の洗浄装置のストッパー部の要部の断面を示す図
【図７】従来の洗浄装置の概要を示す図
【図８】従来の洗浄装置のストッパー部の要部を示す平面図
【符号の説明】
【００４６】
１  洗浄槽
２  半導体基板
３  洗浄ブラシ
４  ストッパー
５  モーター
６  ボールねじ
７  スリット
８  透過型センサー
９  配管
１０  ノズル
１１  光軸
１２  モーター制御装置
２２  ストッパー
２３  スリット
２４  透過型センサー
２５  薬液槽
２６  薬液
２７  光軸
３２  ストッパー
３３  スリット
３４  エア式圧力センサー
４２  ストッパー
４３  スリット
４４  透過型センサー
４５  スポンジブレード
５１  洗浄槽
５２  半導体基板
５３  洗浄ブラシ
５４  ストッパー
５５  モーター
５６  ボールねじ
５７  スリット
５８  透過型センサー
５９  モーター制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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