(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを浸漬洗浄する第一洗浄槽と、
該第一洗浄槽の底部に設けた給液口と、
該第一洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を受けると共にウエハを浸漬洗浄する第二洗浄槽と、
該第二洗浄槽の底部に設けた排液口と、
前記給液口と該排液口とを連通させる循環配管と、
該循環配管に順次介装する循環ポンプ及びフィルタと
を具備したことを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載のウエハ洗浄装置において
前記第一洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を受けると共に、洗浄液を前記第二洗浄槽にオーバーフローさせる外槽を設けた
ことを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄液より比重の軽い異物を捕捉するフィルタを前記外槽に設けた
ことを特徴とする請求項２記載のウエハ洗浄装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載されたウエハ洗浄装置において、
前記第二洗浄槽の底部は、該第二洗浄槽の周壁から前記排液口に向かって漏斗状の傾斜面を有する
ことを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項５】
底部に供給口が設けられた第一洗浄槽内の洗浄液にウエハを浸漬して洗浄し、また、底部に排液口が設けられた第二洗浄槽内の洗浄液にウエハを浸漬して洗浄する際、
前記第一洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を前記第二洗浄槽で受けると共に、前記供給口と前記排液口とに連通させた循環配管により、該排液口から排液された前記第二洗浄槽内の洗浄液を該供給口から前記第一洗浄槽に供給し、
かつ前記循環配管に設けたフィルタにより前記洗浄液を濾過する
ことを特徴とするウエハ洗浄方法。
【請求項６】
請求項５記載のウエハ洗浄方法において、
前記第二洗浄槽内で洗浄したウエハを前記第一洗浄槽内で洗浄する
ことを特徴とするウエハ洗浄方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載のウエハ洗浄方法において、
前記第一洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を当該第一洗浄槽の外槽で受けて前記第二洗浄槽にオーバーフローさせる
ことを特徴とするウエハ洗浄方法。
【請求項８】
請求項７記載のウエハ洗浄方法において、
前記外槽に設けたフィルタにより前記第一洗浄槽から溢れた異物を補足する
ことを特徴とするウエハ洗浄方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一つに記載されたウエハ洗浄方法において、
前記洗浄液として、塩酸、過酸化水素、水の混合洗浄液を用いる
ことを特徴とするウエハ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液を洗浄液として使用するウエハ洗浄装置及びウエハ洗浄方法に関し、特に、洗浄槽浸漬時におけるウエハへのパーティクル付着を防止するものである。
【０００２】
【従来の技術】
洗浄液の化学作用、物理エネルギを合わせ用いてウエハ表面にある粒子、有機物などの汚れを除去するウエハ洗浄装置には、洗浄液を常時フィルタで濾過循環する機能を有した循環濾過式のものがある。
【０００３】
この種のウエハ洗浄装置で洗浄液がウエハの下方より上方に流れ、槽の上面より溢れるオーバーフロー式のものを図３に基づき説明する。図３は従来のウエハ洗浄装置を示す概略構成図である。上面の開口した洗浄槽１の外周には、外槽３を設けてある。外槽３の底面には排液配管５を接続してあり、排液配管５は循環ポンプ７の給液口に接続してある。循環ポンプ７の吐出口にはフィルタ９を接続してあり、フィルタ９の出口は給液配管１１を介して洗浄槽１の底面に接続してある。
【０００４】
このように構成した洗浄装置１３では、例えば、塩酸、過酸化水素、水などの混合洗浄液１５を洗浄槽１からオーバーフローさせ、オーバーフローした洗浄液１５を外槽３で受け、外槽３の洗浄液１５を循環ポンプ７によってフィルタ９を介して洗浄槽１に再び戻すことで、常時フィルタ９で濾過した洗浄液１５を洗浄槽１内に循環させている。
そして、洗浄槽１内にウエハＷを浸漬することで、ウエハＷ表面に付着した粒子、有機物などの汚れを除去することができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したオーバーフロー方式の洗浄装置１３では、洗浄液１５が洗浄槽１の下方から上方に向けて流れるため、特に、過酸化水素水を混合した洗浄液を用いて疎水性ウエハを酸洗浄した場合、洗浄液中に発生した気泡が洗浄槽１の下方から上方に向けて浮上し、気泡とともに浮上した異物がウエハに付着する問題があった。
また、洗浄液１５の比重より重い異物は、洗浄液１５の流れによっては洗浄槽１から外槽３へオーバーフローするに至らず、洗浄槽底部の淀みの中に滞留してしまい、ウエハへの再付着を生じさせる問題を包含していた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ウエハへの気泡の付着をなくすことができるとともに、洗浄液より比重の重い異物の洗浄槽底部での滞留を防止することのできるウエハ洗浄装置及びウエハ洗浄方法の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るウエハ洗浄装置は、洗浄槽と、該洗浄槽の底部に設けた排液口と、前記洗浄槽の上面開口外周に設けてあり洗浄液を前記洗浄槽へオーバーフローさせる外槽と、前記排液口と該外槽とを連通させる循環配管と、該循環配管に順次介装する循環ポンプ及びフィルタとを具備したことを特徴とするものである。
また、ウエハ洗浄装置は、第一洗浄槽と、該第一洗浄槽の底部に設けた給液口と、該第一洗浄槽からオーバーフローした洗浄液を受ける外槽と、該外槽からオーバーフローした洗浄液を受ける第二洗浄槽と、該第二洗浄槽の底部に設けた排液口と、前記給液口と該排液口とを連通させる循環配管と、該循環配管に順次介装する循環ポンプ及びフィルタとを具備したものであってもよい。
【０００７】
本発明のウエハ洗浄装置では、洗浄液が洗浄槽内で上方から下方に向かって流れ、洗浄液の比重より重い異物が、洗浄槽の排液口から排出され、フィルタによって捕捉される。また、洗浄液で発生した気泡は、洗浄液が外槽から洗浄槽へオーバーフローする際、浮力により洗浄液表面へ浮き上がり、大気中に逃がされる。これによって、洗浄槽内では、気泡の除去された洗浄液のみがウエハに接触することとなる。また、本発明のウエハ洗浄装置では、洗浄液が第一洗浄槽で下方から上方に向かって流れ、第二洗浄槽で上方から下方に向かって流れる。このことから、第一洗浄槽では、洗浄液の比重より軽い異物が除去され、第二洗浄槽では、洗浄液の比重より重い異物が排液口から排出され、フィルタによって捕捉される。また、洗浄液に発生した気泡は、洗浄液が第一洗浄槽から第二洗浄槽へオーバーフローする際、除去される。
さらに本発明のウエハ洗浄方法は上記ウエハ洗浄装置において、上方に開口部が設けられ、かつ底部に排液口が設けられた洗浄槽が準備され、この洗浄槽内には洗浄液が供給されるものであって、斯る洗浄液中に当該ウエハを浸漬させるとともに前記排液口から排出された前記洗浄液をフィルタにより濾過し、この濾過した洗浄液を前記開口部から前記洗浄槽内に供給することを主たる特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るウエハ洗浄装置並びに洗浄方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るウエハ洗浄装置の第一実施形態を示す概略構成図である。
上面の開口した洗浄槽２１の下部には漏斗状の底部２３を形成してあり、底部２３の中央は排液口２５となっている。この実施形態では、底部２３の表面に排液案内部２９を設けてある。排液案内部２９は、上面３１をすり鉢状に形成してあり、この上面の中央に排液口２５へ連通する中央排液口３３を開口するとともに、上面３１の縁部に同じく排液口２５へ連通する複数の外側排液口３５を開口してある。
【０００９】
このように、排液案内部２９を設けた洗浄槽２１では、洗浄液より比重の重い異物を、排液案内部２９の縁部及び中央部から排液口２５へと効果的に導くことができ、洗浄槽底部２３における異物の滞留を防止できるようになっている。なお、洗浄槽２１の底部２３は、排液案内部２９を設けず、漏斗状の傾斜面のみとすることによっても、異物の滞留を防止できるものである。
【００１０】
洗浄槽２１の排液口２５には循環配管（排液配管）３７を接続してあり、排液配管３７は循環ポンプ３９の給液口に接続してある。循環ポンプ３９の吐出口にはフィルタ４１を接続してあり、フィルタ４１の出口は循環配管（給液配管）４３を介して外槽４５の底面に接続してある。外槽４５は洗浄槽２１の上部開口周囲に設けてあり、外槽４５の外周壁４７は洗浄槽２１の外壁（換言すれば、外槽４５の内壁）２１ａより高く形成してある。
【００１１】
次に、このように構成した洗浄装置５１とそれを用いた洗浄方法の作用を説明する。
洗浄装置５１の洗浄槽２１には、例えば、塩酸、過酸化水素、水などの混合洗浄液５３を満たしてある。この洗浄槽２１内にウエハＷがその円周上の３点を固定した状態で例えば縦置き（浸漬）される。そして循環ポンプ３９を駆動すると、洗浄液５３は底部２３の排液案内部２９に設けた中央排液口３３及び外側排液口３５を介して排液口２５へと吸い込まれる。
【００１２】
排液口２５へ吸い込まれた洗浄液５３は、循環ポンプ３９によってフィルタ４１へ供給され、フィルタ４１を通過して外槽４５へ送られる。外槽４５へ送られた洗浄液５３は、外槽４５内での水位が洗浄槽２１の外壁２１ａより高くなると、この外壁２１ａからオーバーフローして、洗浄槽２１内へと流入する。洗浄槽２１内へ流入した洗浄液５３は、洗浄槽２１内を上方から下方に向かって流れ、再び底部２３の排液口２５から吸い込まれることで、常時フィルタ４１で濾過されて洗浄槽２１を循環することとなる。
【００１３】
この洗浄装置５１では、洗浄液５３が洗浄槽２１内で上方から下方に向かって流れることから、洗浄液５３の比重より重い異物が、洗浄槽２１の排液案内部２９に案内されて、排液口２５から排出される。そして、排液口２５から排出された異物は、フィルタ４１を通過する際に、このフィルタ４１によって捕捉されることとなる。
【００１４】
また、特に過酸化水素水を混合した洗浄液５３では気泡が発生するが、気泡は、洗浄液５３が外槽４５から洗浄槽２１へオーバーフローする際、オーバーフロー直後に浮力により洗浄液表面へ浮き上がり、大気中に逃がされ、洗浄槽２１の深く（ウエハ浸漬位置）へ進入することがない。即ち、洗浄槽２１内では、気泡の除去された洗浄液５３のみがウエハＷに接触することとなる。
【００１５】
このように上述の洗浄装置５１による洗浄方法では、洗浄槽２１の外周に外槽４５を設け、外槽４５に供給した洗浄液５３を洗浄槽２１にオーバーフローさせて供給するようにしたので、洗浄液５３で発生した気泡が外槽４５から洗浄槽２１へオーバーフローする際、洗浄液表面へ浮き上がり、洗浄液５３から除去されることとなる。この結果、洗浄槽２１内において、気泡を除去した洗浄液５３のみをウエハＷに接触させることができ、気泡の接触により生じるウエハＷへの異物の付着を防止することができる。
【００１６】
また、排液口２５を洗浄槽２１の底部２３に設け、洗浄槽２１の上面開口からオーバーフローさせた洗浄液５３を底部２３の排液口２５から排液するので、洗浄液５３が洗浄槽２１内の上方から下方に向かって流れることになり、洗浄液５３の比重より重い異物を、排液口２５から速やかに排出してフィルタ４１によって捕捉することができる。この結果、比重の重い異物が洗浄槽底部の淀みの中に滞留せず、ウエハへの再付着を防止することができる。
【００１７】
次に、本発明に係るウエハ洗浄装置とその洗浄方法の第二実施形態を図２に基づき説明する。図２は本発明に係るウエハ洗浄装置の第二実施形態を示す概略構成図である。
この洗浄装置６１は、上面の開口した第一洗浄槽６３と第二洗浄槽６５とを一体化させてあり、第一洗浄槽６３の周壁６７を第二洗浄槽６５の周壁６９より高く形成してある。また、第一洗浄槽６３と第二洗浄槽６５との上面開口外周には外槽７１を設けてあり、外槽７１の周壁７３は第一洗浄槽６３の周壁６７と略同等かそれ以上の高さに形成してある。
【００１８】
第二洗浄槽６５の下部には漏斗状の底部７５を形成してあり、底部７５の中央には排液口２５を設けてある。排液口２５には循環配管（排液配管）３７を接続してあり、排液配管３７は循環ポンプ３９の給液口に接続してある。循環ポンプ３９の吐出口にはフィルタ４１を接続してあり、フィルタ４１の出口は循環配管（給液配管）４３を介して第一洗浄槽６３の底部７７に設けた給液口７９に接続してある。
【００１９】
次に、このように構成した洗浄装置６１とそれを用いた洗浄方法の作用を説明する。
第一洗浄槽６３と第二洗浄槽６５には、例えば、塩酸、過酸化水素、水などの混合洗浄液５３を満たしてある。この各洗浄槽６３、６５内に、ウエハＷが例えばその円周上を固定されて縦置き状に浸漬される。そして循環ポンプ３９を駆動すると、洗浄液５３は第一洗浄槽６３の給液口７９から第一洗浄槽６３内に流入し、第一洗浄槽６３の上部開口からオーバーフローする。第一洗浄槽６３からオーバーフローした洗浄液５３は、直接第二洗浄槽６５へ流入するか又は外槽７１を経由して第二洗浄槽６５へ流入し、第二洗浄槽６５の底部７５に設けた排液口２５へ吸い込まれる。
【００２０】
排液口２５へ吸い込まれた洗浄液５３は、循環ポンプ３９によってフィルタ４１へ供給され、フィルタ４１を通過して再び第一洗浄槽６３の給液口７９に供給されることで、常時フィルタ４１で濾過されて第一洗浄槽６３、第二洗浄槽６５を循環することとなる。
【００２１】
この洗浄装置６１では、洗浄液５３が第一洗浄槽６３で下方から上方に向かって流れ、第二洗浄槽６５で上方から下方に向かって流れる。このことから、第一洗浄槽６３では、洗浄液５３の比重より軽い異物が除去され、第二洗浄槽６５では、洗浄液５３の比重より重い異物が排液口２５から排出され、フィルタ４１によって捕捉されることとなる。また、洗浄液５３に発生した気泡は、洗浄液５３が第一洗浄槽６３から第二洗浄槽６５へオーバーフローする際、浮力により洗浄液表面へ浮き上がり、大気中に逃がされることで、除去されることになる。
【００２２】
このように上述の洗浄装置６１によれば、第一洗浄槽６３と第二洗浄槽６５とを一体化させ、第一洗浄槽６３からオーバーフローさせた洗浄液５３を、第二洗浄槽６５の底部７５から排液してフィルタ４１を通過させて再び第一洗浄槽６３の底部７７から供給するようにしたので、オーバーフローによって気泡が除去できるとともに、洗浄液５３が下方から上方に向かって流れる第一洗浄槽６３では、比重の軽い異物が除去でき、洗浄液５３が上方から下方に向かって流れる第二洗浄槽６５では、比重の重い異物が除去できる。
【００２３】
従って、洗浄装置６１によれば、先ずウエハＷを第二洗浄槽６５に浸漬することで、比重の重い異物を下方向の液流により沈ませて除去し且つこの異物をフィルタ４１で捕捉でき、次いで、ウエハＷを第一洗浄槽６３に浸漬することで、比重の軽い異物を上方向の液流により浮上させて除去し且つこの異物をオーバーフローで除去でき、上述の気泡の除去とも相まって、洗浄槽浸漬時におけるウエハＷへのパーティクル付着を確実に防止することができる。
【００２４】
なお、上述の第二の実施形態による洗浄装置６１では、第一洗浄槽６３からオーバーフローした洗浄液５３を、直接第二洗浄槽６５へ流入するか又は外槽７１を経由して第二洗浄槽６５へ流入させることとしたが、第一洗浄槽６３から第二洗浄槽６５へのオーバーフローは、外槽７１を経由してのみ行うこととしてもよい。
この場合、洗浄液５３より比重の軽い異物を捕捉する不図示のフィルタを外槽７１に設けることで、オーバーフローにより第一洗浄槽６３から溢れた異物をこのフィルタで捕捉し、比重の軽い異物の第二洗浄槽６５への流入を防止することができる。
【００２５】
また、上述の第一、第二実施形態による洗浄装置５１、６１ではウエハを縦置きして液中に浸漬したが、所謂横置き（水平）にして洗浄することも可能である。又上記二形態は、薬液洗浄装置に適用した場合を例に説明したが、本発明による洗浄装置は、純水を使用した超音波洗浄装置に適用しても同様の効果を奏するものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のウエハ洗浄装置並びにそれによる洗浄方法によれば、洗浄槽の外周に外槽を設け、外槽に供給した洗浄液を洗浄槽にオーバーフローさせて供給するようにしたので、洗浄液が洗浄槽へオーバーフローする際、気泡が洗浄液表面へ浮き上がり、洗浄液から除去されることとなる。この結果、気泡を除去した洗浄液のみをウエハに接触させることができ、気泡の接触により生じるウエハへの異物の付着を防止することができる。また、洗浄液が洗浄槽内の上方から下方に向かって流れることになり、洗浄液の比重より重い異物をフィルタによって捕捉することができる。この結果、比重の重い異物が洗浄槽底部の淀みの中に滞留せず、ウエハへの再付着を防止することができる。
また、本発明のウエハ洗浄装置並びにそれを用いた洗浄方法によれば、第一洗浄槽と第二洗浄槽とを一体化させ、第一洗浄槽からオーバーフローさせた洗浄液を、第二洗浄槽の底部から排液してフィルタを通過させて再び第一洗浄槽の底部から供給するようにしたので、オーバーフローによって気泡が除去できるとともに、洗浄液が下方から上方に向かって流れる第一洗浄槽では、比重の軽い異物が除去でき、洗浄液が上方から下方に向かって流れる第二洗浄槽では、比重の重い異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエハ洗浄装置の第一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るウエハ洗浄装置の第二実施形態を示す概略構成図である。
【図３】従来のウエハ洗浄装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２１  洗浄槽
２３、７５、７７  底部
２５  排液口
３７、４３  循環配管
３９  循環ポンプ
４１  フィルタ
４５、７１  外槽
５１、６１  ウエハ洗浄装置
５３  洗浄液
６３  第一洗浄槽
６５  第二洗浄槽
７９  給液口
【図１】
0003898257.tif 000002
【図２】
0003898257.tif 000003
【図３】
0003898257.tif 000004