JP2002124504A - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents
基板洗浄装置および基板洗浄方法Info
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Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】基板表面の微細な異物を十分に除去し、基板表
面の洗浄力を向上させることが可能な基板洗浄装置およ
び基板洗浄方法を提供する。 【解決手段】スピンチャック12によって回転軸Rを中
心に回転されているウエハWに対して、ノズル21a,
21bから洗浄液としてのハイドロフルオロエーテルが
供給されている。そして、この洗浄液には超音波ヘッド
部22a,22bによって超音波振動が付与されてお
り、ウエハW表面は、超音波が付与されたハイドロフル
オロエーテルによって洗浄される。
面の洗浄力を向上させることが可能な基板洗浄装置およ
び基板洗浄方法を提供する。 【解決手段】スピンチャック12によって回転軸Rを中
心に回転されているウエハWに対して、ノズル21a,
21bから洗浄液としてのハイドロフルオロエーテルが
供給されている。そして、この洗浄液には超音波ヘッド
部22a,22bによって超音波振動が付与されてお
り、ウエハW表面は、超音波が付与されたハイドロフル
オロエーテルによって洗浄される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプ
レイ・パネル)基板、あるいは、磁気ディスク用のガラ
ス基板やセラミック基板などのような各種の基板に洗浄
処理を施すための基板洗浄装置および基板洗浄方法に関
する。
晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプ
レイ・パネル)基板、あるいは、磁気ディスク用のガラ
ス基板やセラミック基板などのような各種の基板に洗浄
処理を施すための基板洗浄装置および基板洗浄方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程には、半導体ウエ
ハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面に成膜やエ
ッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形
成していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ
の両面、特に薄膜が形成されるウエハの一方面(薄膜形
成面)を清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエ
ハの洗浄処理が行われる。たとえば、ウエハの薄膜形成
面上に形成された薄膜を研磨剤を用いて研磨処理(以
下、CMP処理という)した後には、研磨剤(スラリ
ー)がウエハ両面に残留しているから、このスラリーを
除去する必要がある。
ハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面に成膜やエ
ッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形
成していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ
の両面、特に薄膜が形成されるウエハの一方面(薄膜形
成面)を清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエ
ハの洗浄処理が行われる。たとえば、ウエハの薄膜形成
面上に形成された薄膜を研磨剤を用いて研磨処理(以
下、CMP処理という)した後には、研磨剤(スラリ
ー)がウエハ両面に残留しているから、このスラリーを
除去する必要がある。
【0003】上述のような従来のウエハの洗浄を行うウ
エハ洗浄装置は、たとえば、ウエハを回転させながらそ
の両面に洗浄液を供給しつつウエハの両面をスクラブ洗
浄する両面洗浄装置と、ウエハを回転させながらその両
面に洗浄液を供給しつつウエハの一方面(薄膜形成面)
をスクラブ洗浄する表面洗浄装置と、ウエハを回転させ
ながらその両面に純水を供給して水洗し、次いで純水の
供給を停止させてウエハを高速回転させることでウエハ
表面の水分を振り切り乾燥させる水洗・乾燥装置とから
なっている。
エハ洗浄装置は、たとえば、ウエハを回転させながらそ
の両面に洗浄液を供給しつつウエハの両面をスクラブ洗
浄する両面洗浄装置と、ウエハを回転させながらその両
面に洗浄液を供給しつつウエハの一方面(薄膜形成面)
をスクラブ洗浄する表面洗浄装置と、ウエハを回転させ
ながらその両面に純水を供給して水洗し、次いで純水の
供給を停止させてウエハを高速回転させることでウエハ
表面の水分を振り切り乾燥させる水洗・乾燥装置とから
なっている。
【0004】ここで特に、上述の表面洗浄装置では、両
面洗浄装置で除去できなかったゴミやスラリーなどの微
細な異物を除去するために、ウエハ表面に薬液や純水な
どの洗浄液を供給しつつウエハの表面を小径のブラシな
どで精密にスクラブ洗浄するようになっている。
面洗浄装置で除去できなかったゴミやスラリーなどの微
細な異物を除去するために、ウエハ表面に薬液や純水な
どの洗浄液を供給しつつウエハの表面を小径のブラシな
どで精密にスクラブ洗浄するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
薄膜形成パターンの高精細化に伴って、より微細な異物
の除去が必要となってきている。この微細な異物は、ウ
エハ表面に形成されたパターンの段差部(リセス部)や
CMP処理の際にウエハ表面につけられた傷部分(スク
ラッチ部)などの微細凹部内にも存在しているが、上述
した従来のウエハ洗浄装置では、このような微細凹部内
に存在する微細な異物の除去に対応できないという問題
が生じていた。すなわち、従来のウエハ洗浄装置におい
ては、ブラシの毛先が微細凹部内に侵入できないうえ
に、その表面張力のために洗浄液でさえも微細凹部内に
侵入できず、このため、微細凹部内の異物を除去できな
いという問題があった。
薄膜形成パターンの高精細化に伴って、より微細な異物
の除去が必要となってきている。この微細な異物は、ウ
エハ表面に形成されたパターンの段差部(リセス部)や
CMP処理の際にウエハ表面につけられた傷部分(スク
ラッチ部)などの微細凹部内にも存在しているが、上述
した従来のウエハ洗浄装置では、このような微細凹部内
に存在する微細な異物の除去に対応できないという問題
が生じていた。すなわち、従来のウエハ洗浄装置におい
ては、ブラシの毛先が微細凹部内に侵入できないうえ
に、その表面張力のために洗浄液でさえも微細凹部内に
侵入できず、このため、微細凹部内の異物を除去できな
いという問題があった。
【0006】したがって、ウエハ表面の微細凹部内にゴ
ミやスラリーなどの微細な異物が残ってしまい、半導体
装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大き
な問題となっていた。
ミやスラリーなどの微細な異物が残ってしまい、半導体
装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大き
な問題となっていた。
【0007】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、基板表面の微細な異物を十分に除去し、基
板表面の洗浄力を向上させることが可能な基板洗浄装置
および基板洗浄方法を提供することにある。
題を解決し、基板表面の微細な異物を十分に除去し、基
板表面の洗浄力を向上させることが可能な基板洗浄装置
および基板洗浄方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するための、請求項1に係る発明は、回転する基板に洗
浄液を供給して基板を洗浄する基板洗浄装置において、
基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、この基板
回転手段によって回転されている基板に、ハイドロフル
オロエーテルを含む洗浄液を供給する洗浄液供給手段
と、この洗浄液供給手段によって基板に供給される上記
ハイドロフルオロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を
付与する超音波付与手段と、を備えることを特徴とする
基板洗浄装置である。
するための、請求項1に係る発明は、回転する基板に洗
浄液を供給して基板を洗浄する基板洗浄装置において、
基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、この基板
回転手段によって回転されている基板に、ハイドロフル
オロエーテルを含む洗浄液を供給する洗浄液供給手段
と、この洗浄液供給手段によって基板に供給される上記
ハイドロフルオロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を
付与する超音波付与手段と、を備えることを特徴とする
基板洗浄装置である。
【0009】この請求項1に係る発明の基板洗浄装置に
よると、基板回転手段によって回転される基板に供給さ
れる洗浄液は、ハイドロフルオロエーテル(以下、HF
Eという)を含むとともに超音波振動が付与されてい
る。このため、表面張力および粘度が従来の洗浄液に比
べて著しく低いこのHFEを含む洗浄液は、基板表面の
リセス部やスクラッチ部などの微細凹部内に容易に侵入
するとともに超音波振動エネルギーを有しているので、
これらの協働作用により、基板表面の微細凹部内の異物
を良好に除去することができる。またさらには、微細凹
部内に関わらず、単に基板表面に付着している異物と基
板表面との間の隙間にも超音波振動エネルギーを有する
HFEを含む洗浄液が侵入するので、基板表面に付着し
た異物をさらに良好に除去することができる。また、基
板の回転に伴う遠心力により、基板表面にある洗浄液が
速やかに基板外へ排出されるので、超音波振動の付与さ
れたHFEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面
の異物をさらに良好に除去することができる。
よると、基板回転手段によって回転される基板に供給さ
れる洗浄液は、ハイドロフルオロエーテル(以下、HF
Eという)を含むとともに超音波振動が付与されてい
る。このため、表面張力および粘度が従来の洗浄液に比
べて著しく低いこのHFEを含む洗浄液は、基板表面の
リセス部やスクラッチ部などの微細凹部内に容易に侵入
するとともに超音波振動エネルギーを有しているので、
これらの協働作用により、基板表面の微細凹部内の異物
を良好に除去することができる。またさらには、微細凹
部内に関わらず、単に基板表面に付着している異物と基
板表面との間の隙間にも超音波振動エネルギーを有する
HFEを含む洗浄液が侵入するので、基板表面に付着し
た異物をさらに良好に除去することができる。また、基
板の回転に伴う遠心力により、基板表面にある洗浄液が
速やかに基板外へ排出されるので、超音波振動の付与さ
れたHFEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面
の異物をさらに良好に除去することができる。
【0010】また、このHFEを含む洗浄液自体の蒸発
速度が速いため、洗浄後における基板の乾燥も迅速に行
えるという利点がある。さらには、HFEは無毒であり
オゾン破壊係数が0であることから、地球環境にやさし
く、その回収・廃棄に対する処理コストも軽減できると
いう利点も持ちあわせている。
速度が速いため、洗浄後における基板の乾燥も迅速に行
えるという利点がある。さらには、HFEは無毒であり
オゾン破壊係数が0であることから、地球環境にやさし
く、その回収・廃棄に対する処理コストも軽減できると
いう利点も持ちあわせている。
【0011】なお、少なくとも基板表面に供給された上
記洗浄液に超音波振動が付与されていればよく、洗浄液
が基板に供給される前に洗浄液に超音波振動を付与して
おいてもよいし、上記洗浄液が基板に供給されるとほぼ
同時、あるいは供給された直後に、洗浄液に超音波振動
を付与してもよい。
記洗浄液に超音波振動が付与されていればよく、洗浄液
が基板に供給される前に洗浄液に超音波振動を付与して
おいてもよいし、上記洗浄液が基板に供給されるとほぼ
同時、あるいは供給された直後に、洗浄液に超音波振動
を付与してもよい。
【0012】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
記載の基板洗浄装置において、洗浄液供給手段は、基板
の両面に上記洗浄液を供給することを特徴とする基板洗
浄装置である。
記載の基板洗浄装置において、洗浄液供給手段は、基板
の両面に上記洗浄液を供給することを特徴とする基板洗
浄装置である。
【0013】この請求項2に係る発明の基板洗浄装置に
よると、超音波振動が付与された上記HFEを含む洗浄
液を用いて基板の両面を洗浄できる。このため、基板の
両面から挟み込むように基板に超音波振動が加わり、そ
の相乗効果から基板の洗浄効果を更に高めることができ
る。
よると、超音波振動が付与された上記HFEを含む洗浄
液を用いて基板の両面を洗浄できる。このため、基板の
両面から挟み込むように基板に超音波振動が加わり、そ
の相乗効果から基板の洗浄効果を更に高めることができ
る。
【0014】また、請求項3に係る発明は、請求項1ま
たは2に記載の基板洗浄装置において、洗浄液が供給さ
れている基板の表面をスクラブ洗浄する洗浄ブラシをさ
らに備えることを特徴とする基板洗浄装置である。
たは2に記載の基板洗浄装置において、洗浄液が供給さ
れている基板の表面をスクラブ洗浄する洗浄ブラシをさ
らに備えることを特徴とする基板洗浄装置である。
【0015】この請求項3に係る発明の基板洗浄装置に
よると、さらに、洗浄ブラシによって基板の表面をスク
ラブ洗浄できる。このため、超音波振動が付与された上
記HFEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面の
微細凹部内から除去された異物を確実に基板外に掃き出
すことができ、また、基板表面に強力に付着している異
物を剥離させて除去することができるので、基板の洗浄
効果を更に高めることができる。
よると、さらに、洗浄ブラシによって基板の表面をスク
ラブ洗浄できる。このため、超音波振動が付与された上
記HFEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面の
微細凹部内から除去された異物を確実に基板外に掃き出
すことができ、また、基板表面に強力に付着している異
物を剥離させて除去することができるので、基板の洗浄
効果を更に高めることができる。
【0016】また、請求項4に係る発明は、請求項1か
ら3までのうちのいずれかに記載の基板洗浄装置におい
て、基板はCMP処理された後の基板であることを特徴
とする基板洗浄装置である。
ら3までのうちのいずれかに記載の基板洗浄装置におい
て、基板はCMP処理された後の基板であることを特徴
とする基板洗浄装置である。
【0017】この請求項4に係る発明の基板洗浄装置に
よると、CMP処理後の基板を洗浄する。このため、C
MP処理後の基板に特に多いスクラッチ部内の異物を良
好に除去することができる。
よると、CMP処理後の基板を洗浄する。このため、C
MP処理後の基板に特に多いスクラッチ部内の異物を良
好に除去することができる。
【0018】次に、請求項5に係る発明は、回転する基
板に洗浄液を供給して基板を洗浄する基板洗浄方法にお
いて、回転している基板に、ハイドロフルオロエーテル
を含む洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、この洗浄液
供給工程において基板に供給される上記ハイドロフルオ
ロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を付与する超音波
付与工程と、を備えることを特徴とする基板洗浄方法
板に洗浄液を供給して基板を洗浄する基板洗浄方法にお
いて、回転している基板に、ハイドロフルオロエーテル
を含む洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、この洗浄液
供給工程において基板に供給される上記ハイドロフルオ
ロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を付与する超音波
付与工程と、を備えることを特徴とする基板洗浄方法
【0019】請求項5に係る発明の基板洗浄方法による
と、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板
処理方法を提供できる。
と、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板
処理方法を提供できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、上述の技術的課題を解決
するための本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を簡略的
に示す斜視図である。なお、この基板洗浄装置は、別の
両面洗浄装置において、CMP処理後のウエハWの両面
をスクラブ洗浄して、比較的大きな異物を除去した後
に、主にウエハWの上面Wa(薄膜形成面)を再度洗浄
して比較的微細な異物を除去する装置である。また、こ
の基板洗浄装置に対するウエハWの搬出または搬入は、
図示しない吸着保持するハンドを有するウエハ搬送ロボ
ット等によって適宜行われている。
するための本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を簡略的
に示す斜視図である。なお、この基板洗浄装置は、別の
両面洗浄装置において、CMP処理後のウエハWの両面
をスクラブ洗浄して、比較的大きな異物を除去した後
に、主にウエハWの上面Wa(薄膜形成面)を再度洗浄
して比較的微細な異物を除去する装置である。また、こ
の基板洗浄装置に対するウエハWの搬出または搬入は、
図示しない吸着保持するハンドを有するウエハ搬送ロボ
ット等によって適宜行われている。
【0021】この基板洗浄装置は、ウエハWを保持しつ
つ、ウエハWの中心を通りウエハWに垂直な回転軸Rを
中心に回転させるウエハ回転機構10、ウエハ上面Wa
および下面Wbを超音波洗浄するための超音波洗浄機構
20、ウエハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ
洗浄機構30とからなっている。
つ、ウエハWの中心を通りウエハWに垂直な回転軸Rを
中心に回転させるウエハ回転機構10、ウエハ上面Wa
および下面Wbを超音波洗浄するための超音波洗浄機構
20、ウエハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ
洗浄機構30とからなっている。
【0022】ウエハ回転機構10は、図示しない回転駆
動源から回転駆動力を伝達されて回転するスピン軸11
と、このスピン軸11の上端部に設けられ、上面に設け
られた複数の保持ピン12aによりウエハWを下面Wb
側から保持するスピンチャック12とからなっている。
これらの構成により、ウエハ回転機構10は、ウエハW
を保持しつつ、ウエハWに垂直なウエハの回転軸Rを中
心としてウエハWを回転させることができるようになっ
ている。
動源から回転駆動力を伝達されて回転するスピン軸11
と、このスピン軸11の上端部に設けられ、上面に設け
られた複数の保持ピン12aによりウエハWを下面Wb
側から保持するスピンチャック12とからなっている。
これらの構成により、ウエハ回転機構10は、ウエハW
を保持しつつ、ウエハWに垂直なウエハの回転軸Rを中
心としてウエハWを回転させることができるようになっ
ている。
【0023】また。超音波洗浄機構20は、洗浄液とし
てのハイドロフルオロエーテル(以下、HFEという)
をウエハWの両面Wa,Wbそれぞれに供給するノズル
21a,21b、および、このノズル21a,21bか
ら供給される上記洗浄液に超音波振動を付与するための
振動板を内部に有する超音波ヘッド部22a,22b
と、この超音波ヘッド部22a,22bを一方端で保持
する揺動アーム23a,23bと、この揺動アーム23
a,23bをアーム軸24a,24bを中心として所定
の角度範囲で回動(揺動)させるモータ等の揺動駆動源
25と、からなっている。なお、上述のスピンチャック
12には、図示はしていないが、下側のノズル21aか
らウエハWの下面Wbに供給される洗浄液が通過するた
めの開口部または切欠き部が形成されている。
てのハイドロフルオロエーテル(以下、HFEという)
をウエハWの両面Wa,Wbそれぞれに供給するノズル
21a,21b、および、このノズル21a,21bか
ら供給される上記洗浄液に超音波振動を付与するための
振動板を内部に有する超音波ヘッド部22a,22b
と、この超音波ヘッド部22a,22bを一方端で保持
する揺動アーム23a,23bと、この揺動アーム23
a,23bをアーム軸24a,24bを中心として所定
の角度範囲で回動(揺動)させるモータ等の揺動駆動源
25と、からなっている。なお、上述のスピンチャック
12には、図示はしていないが、下側のノズル21aか
らウエハWの下面Wbに供給される洗浄液が通過するた
めの開口部または切欠き部が形成されている。
【0024】これらの構成により、揺動駆動源25は、
ノズル21a,21bおよび超音波ヘッド部22a,2
2bを、ウエハW表面Wa,Wbに沿って往復移動させ
ることができるようになっている。なお、このノズル2
1a,21bおよび超音波ヘッド部22a,22bが往
復移動する範囲は、たとえば、洗浄液がウエハWのほぼ
中心に供給される位置から、ウエハWの外周の少し外側
に供給される位置までの範囲である。これにより、ウエ
ハWの全面およびウエハWの端面をくまなく洗浄するこ
とができる。
ノズル21a,21bおよび超音波ヘッド部22a,2
2bを、ウエハW表面Wa,Wbに沿って往復移動させ
ることができるようになっている。なお、このノズル2
1a,21bおよび超音波ヘッド部22a,22bが往
復移動する範囲は、たとえば、洗浄液がウエハWのほぼ
中心に供給される位置から、ウエハWの外周の少し外側
に供給される位置までの範囲である。これにより、ウエ
ハWの全面およびウエハWの端面をくまなく洗浄するこ
とができる。
【0025】また、ブラシ洗浄機構30は、ウエハ上面
Waをスクラブ洗浄するためのPVA(ポリビニルアル
コール)からなるスポンジブラシ31aを有するブラシ
部31と、このブラシ部31を一方端で回転可能に保持
する揺動アーム32と、この揺動アーム32をアーム軸
33を中心として所定の角度範囲で回動(揺動)させる
モータ等の揺動駆動源34と、ブラシ部31および揺動
アーム32を上下方向に昇降させるシリンダ等の昇降駆
動源35とからなっている。なお、ブラシ部31は、揺
動アーム32内に設けられた図示しないモータ等の回転
駆動源により自転されるようになっている。
Waをスクラブ洗浄するためのPVA(ポリビニルアル
コール)からなるスポンジブラシ31aを有するブラシ
部31と、このブラシ部31を一方端で回転可能に保持
する揺動アーム32と、この揺動アーム32をアーム軸
33を中心として所定の角度範囲で回動(揺動)させる
モータ等の揺動駆動源34と、ブラシ部31および揺動
アーム32を上下方向に昇降させるシリンダ等の昇降駆
動源35とからなっている。なお、ブラシ部31は、揺
動アーム32内に設けられた図示しないモータ等の回転
駆動源により自転されるようになっている。
【0026】これらの構成により、ブラシ洗浄機構30
は、ブラシ部31を、揺動駆動源24によりウエハ上面
Waに沿って水平移動させることができ、また、昇降駆
動源25により上下移動させることができるようになっ
ている。なお、このブラシ部31が往復移動する範囲
は、たとえば、ウエハWのほぼ中心の位置から、ウエハ
Wの外周の少し外側の位置までの範囲である。これによ
り、超音波洗浄機構20の場合と同様に、ウエハWの全
面およびウエハWの端面をくまなく洗浄することができ
る。
は、ブラシ部31を、揺動駆動源24によりウエハ上面
Waに沿って水平移動させることができ、また、昇降駆
動源25により上下移動させることができるようになっ
ている。なお、このブラシ部31が往復移動する範囲
は、たとえば、ウエハWのほぼ中心の位置から、ウエハ
Wの外周の少し外側の位置までの範囲である。これによ
り、超音波洗浄機構20の場合と同様に、ウエハWの全
面およびウエハWの端面をくまなく洗浄することができ
る。
【0027】次に、以上の構成を有する基板洗浄装置に
よる洗浄処理動作について簡単に説明する。まず、超音
波洗浄機構20のノズル21a,21bおよびブラシ洗
浄機構30のブラシ部31がスピンチャック12の上方
から退避している状態で、図示しないウエハ搬送ロボッ
トによって、予め両面が洗浄されたウエハWが基板洗浄
装置内に搬入され、スピンチャック12の上に載置され
て複数の保持ピン12aに保持される。次に、ウエハW
を保持したスピンチャック12が図示しない回転駆動源
によって高速で回転されて、ウエハWが回転軸Rを中心
に回転される。
よる洗浄処理動作について簡単に説明する。まず、超音
波洗浄機構20のノズル21a,21bおよびブラシ洗
浄機構30のブラシ部31がスピンチャック12の上方
から退避している状態で、図示しないウエハ搬送ロボッ
トによって、予め両面が洗浄されたウエハWが基板洗浄
装置内に搬入され、スピンチャック12の上に載置され
て複数の保持ピン12aに保持される。次に、ウエハW
を保持したスピンチャック12が図示しない回転駆動源
によって高速で回転されて、ウエハWが回転軸Rを中心
に回転される。
【0028】そして、揺動駆動源25によって揺動アー
ム23a,23bが回動されて、超音波洗浄機構20の
ノズル21a,21bがウエハの中心の上方付近に移動
されるとほぼ同時に、ノズル21a,21bより洗浄液
としてのHFEが供給される(洗浄液供給工程)。
ム23a,23bが回動されて、超音波洗浄機構20の
ノズル21a,21bがウエハの中心の上方付近に移動
されるとほぼ同時に、ノズル21a,21bより洗浄液
としてのHFEが供給される(洗浄液供給工程)。
【0029】この際、洗浄液が超音波ヘッド部22a,
22bを通過するときに、上述の振動板から洗浄液に超
音波振動が付与され(超音波付与工程)、この超音波振
動が付与された洗浄液がノズル21a,21bから吐出
される。
22bを通過するときに、上述の振動板から洗浄液に超
音波振動が付与され(超音波付与工程)、この超音波振
動が付与された洗浄液がノズル21a,21bから吐出
される。
【0030】その後、上述のような範囲でノズル21
a,21bが往復移動(揺動)する動作が複数回繰り返
されて、超音波洗浄が行われる。なお、この洗浄液供給
工程と同時に、あるいは洗浄液供給工程に前後して、ブ
ラシ洗浄機構20によるスクラブ洗浄が行われる。
a,21bが往復移動(揺動)する動作が複数回繰り返
されて、超音波洗浄が行われる。なお、この洗浄液供給
工程と同時に、あるいは洗浄液供給工程に前後して、ブ
ラシ洗浄機構20によるスクラブ洗浄が行われる。
【0031】そして、ウエハ回転機構10によるウエハ
Wの回転が停止されるとともに、超音波洗浄機構20の
ノズル21a,21bからの洗浄液の供給が停止され
る。そして最後に、図示しないウエハ搬送ロボットによ
ってウエハWが基板洗浄装置から搬出されて、1枚のウ
エハWに対するこの基板処理装置での洗浄処理が終了す
る。この後は、次の水洗・乾燥装置で水洗・乾燥されて
最終仕上され、ウエハWは複数枚収容可能なカセットに
収容される。
Wの回転が停止されるとともに、超音波洗浄機構20の
ノズル21a,21bからの洗浄液の供給が停止され
る。そして最後に、図示しないウエハ搬送ロボットによ
ってウエハWが基板洗浄装置から搬出されて、1枚のウ
エハWに対するこの基板処理装置での洗浄処理が終了す
る。この後は、次の水洗・乾燥装置で水洗・乾燥されて
最終仕上され、ウエハWは複数枚収容可能なカセットに
収容される。
【0032】以上のようなこの一実施形態の基板洗浄装
置および基板洗浄方法によれば、スピンチャック12に
よって回転されるウエハWに供給される洗浄液は、HF
Eであるとともにさらに超音波振動が付与される。この
ため、表面張力および粘度が従来の洗浄液に比べて著し
く低いHFEが、ウエハWの表面のリセス部やスクラッ
チ部などの微細凹部内に容易に侵入するとともに、超音
波振動エネルギーを有しているので、これらの協働作用
によりウエハWの表面の微細凹部内の異物を良好に除去
することができる。またさらには、単にウエハWの表面
に付着している異物とウエハWの表面との間の隙間にも
超音波振動が付与されるHFEが侵入するので、ウエハ
Wの表面に付着した異物をさらに良好に除去することが
できる。また、このHFE自体の蒸発速度が速いため、
洗浄後における基板の乾燥も迅速に行えるという利点が
ある。さらには、HFEは無毒でありオゾン破壊係数が
0であることから、地球環境にやさしく、その回収・廃
棄に対する処理コストも軽減できるという利点も持ちあ
わせている。
置および基板洗浄方法によれば、スピンチャック12に
よって回転されるウエハWに供給される洗浄液は、HF
Eであるとともにさらに超音波振動が付与される。この
ため、表面張力および粘度が従来の洗浄液に比べて著し
く低いHFEが、ウエハWの表面のリセス部やスクラッ
チ部などの微細凹部内に容易に侵入するとともに、超音
波振動エネルギーを有しているので、これらの協働作用
によりウエハWの表面の微細凹部内の異物を良好に除去
することができる。またさらには、単にウエハWの表面
に付着している異物とウエハWの表面との間の隙間にも
超音波振動が付与されるHFEが侵入するので、ウエハ
Wの表面に付着した異物をさらに良好に除去することが
できる。また、このHFE自体の蒸発速度が速いため、
洗浄後における基板の乾燥も迅速に行えるという利点が
ある。さらには、HFEは無毒でありオゾン破壊係数が
0であることから、地球環境にやさしく、その回収・廃
棄に対する処理コストも軽減できるという利点も持ちあ
わせている。
【0033】また、この一実施形態の基板洗浄装置によ
れば、超音波振動が付与されたHFEを用いてウエハW
の両面Wa,Wbを洗浄するため、ウエハWの両面W
a,Wbから挟み込むようにウエハWに超音波振動が加
わり、その相乗効果からウエハWの洗浄効果を更に高め
ることができる。
れば、超音波振動が付与されたHFEを用いてウエハW
の両面Wa,Wbを洗浄するため、ウエハWの両面W
a,Wbから挟み込むようにウエハWに超音波振動が加
わり、その相乗効果からウエハWの洗浄効果を更に高め
ることができる。
【0034】また、この一実施形態の基板洗浄装置によ
れば、さらに、ブラシ部31によってウエハWの表面を
スクラブ洗浄できるので、超音波振動が付与されたHF
Eとの協働作用によって、ウエハWの表面の微細凹部内
から除去された異物を確実に掃き出すことができ、ま
た、ウエハWの表面に強力に付着している異物をも剥離
除去できるので、ウエハWの洗浄効果を更に高めること
ができる。
れば、さらに、ブラシ部31によってウエハWの表面を
スクラブ洗浄できるので、超音波振動が付与されたHF
Eとの協働作用によって、ウエハWの表面の微細凹部内
から除去された異物を確実に掃き出すことができ、ま
た、ウエハWの表面に強力に付着している異物をも剥離
除去できるので、ウエハWの洗浄効果を更に高めること
ができる。
【0035】また、この一実施形態の基板洗浄装置によ
れば、CMP処理後のウエハWを洗浄しているため、C
MP処理後のウエハWに特に多いスクラッチ部内の異物
を良好に除去することができる。
れば、CMP処理後のウエハWを洗浄しているため、C
MP処理後のウエハWに特に多いスクラッチ部内の異物
を良好に除去することができる。
【0036】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は、さらに他の形態で実施することも
できる。たとえば、上述した一実施形態においては、洗
浄液としてHFEが用いられているが、HFEを含む洗
浄液なら何でもよく、たとえば、フッ酸、硫酸、塩酸、
硝酸、燐酸、酢酸、アンモニア、または過酸化水素水な
どの薬液をHFEに混ぜた混合液であってもよい。ま
た、IPA(イソプロピルアルコール)、MIBK(メ
チルイソブチルケトン)、アセトン、およびエタノール
などの有機溶剤、または純水などをHFEに混ぜた混合
液であってもよい。
したが、この発明は、さらに他の形態で実施することも
できる。たとえば、上述した一実施形態においては、洗
浄液としてHFEが用いられているが、HFEを含む洗
浄液なら何でもよく、たとえば、フッ酸、硫酸、塩酸、
硝酸、燐酸、酢酸、アンモニア、または過酸化水素水な
どの薬液をHFEに混ぜた混合液であってもよい。ま
た、IPA(イソプロピルアルコール)、MIBK(メ
チルイソブチルケトン)、アセトン、およびエタノール
などの有機溶剤、または純水などをHFEに混ぜた混合
液であってもよい。
【0037】また、HFEを含む洗浄液を用いてウエハ
Wが洗浄される前また後において、上記薬液、有機溶
剤、および純水のうちの少なくとも1つをウエハWに対
して供給するようにしてもよい。たとえば、ウエハWに
対して、フッ酸、純水、およびHFEを含む洗浄液を、
この順に供給してウエハWを洗浄してもよいし、フッ
酸、HFEを含む洗浄液、およびIPAを、この順に供
給してウエハWを洗浄してもよい。
Wが洗浄される前また後において、上記薬液、有機溶
剤、および純水のうちの少なくとも1つをウエハWに対
して供給するようにしてもよい。たとえば、ウエハWに
対して、フッ酸、純水、およびHFEを含む洗浄液を、
この順に供給してウエハWを洗浄してもよいし、フッ
酸、HFEを含む洗浄液、およびIPAを、この順に供
給してウエハWを洗浄してもよい。
【0038】ここで、HFE(ハイドロフルオロエーテ
ル)とは、エーテル類の水素原子の一部が弗素原子で置
換され、塩素原子を含まない弗素化エーテルであり、た
とえば、構造式が、CF3CF2CF2CF2OCH3
のものや、CF3CF2CF 2CF2OCH2CH3の
ものなどがある。
ル)とは、エーテル類の水素原子の一部が弗素原子で置
換され、塩素原子を含まない弗素化エーテルであり、た
とえば、構造式が、CF3CF2CF2CF2OCH3
のものや、CF3CF2CF 2CF2OCH2CH3の
ものなどがある。
【0039】また、上述した一実施形態においては、超
音波洗浄機構20の超音波ヘッド部22a,22bによ
って、ウエハWに供給される前の洗浄液に超音波振動を
付与しているが、少なくともウエハW表面に供給された
上記洗浄液に超音波振動が付与されていればよく、上記
洗浄液がウエハWに供給されるとほぼ同時、あるいは供
給された直後に、洗浄液に超音波振動を付与してもよ
い。たとえば、振動板や振動棒をウエハWの表面に平行
に近接配置して、ウエハW表面に供給されて液膜となっ
ている洗浄液に直接、超音波振動を付与するようにして
もよい。言い換えれば、振動板や振動棒とウエハWの表
面との間に満たされた洗浄液に超音波振動を付与するよ
うにしてもよい。
音波洗浄機構20の超音波ヘッド部22a,22bによ
って、ウエハWに供給される前の洗浄液に超音波振動を
付与しているが、少なくともウエハW表面に供給された
上記洗浄液に超音波振動が付与されていればよく、上記
洗浄液がウエハWに供給されるとほぼ同時、あるいは供
給された直後に、洗浄液に超音波振動を付与してもよ
い。たとえば、振動板や振動棒をウエハWの表面に平行
に近接配置して、ウエハW表面に供給されて液膜となっ
ている洗浄液に直接、超音波振動を付与するようにして
もよい。言い換えれば、振動板や振動棒とウエハWの表
面との間に満たされた洗浄液に超音波振動を付与するよ
うにしてもよい。
【0040】また、上述した一実施形態においては、ウ
エハWの洗浄処理中に、揺動駆動源25によって、超音
波洗浄機構20のノズル21a,21bを揺動させるよ
うにしているが、必ずしも揺動させる必要はなく、たと
えば、超音波洗浄機構20のノズル21a,21bが、
ウエハWの中心付近を向くような位置で固定されていて
もよい。また、上述した一実施形態において、揺動駆動
源25によって、超音波洗浄機構20のノズル21a,
21bは、アーム軸24a,24bを中心として所定の
角度範囲で回動(揺動)させられているが、ウエハ上面
Waに沿って直線移動させられるものであってもよい。
たとえば、ボールネジ機構などを用い、ウエハ上面Wa
に沿ってウエハの回転軸Rに対して離れる方向および近
づく方向に超音波洗浄機構20のノズル21a,21b
を往復直線移動(揺動)させてもよい。
エハWの洗浄処理中に、揺動駆動源25によって、超音
波洗浄機構20のノズル21a,21bを揺動させるよ
うにしているが、必ずしも揺動させる必要はなく、たと
えば、超音波洗浄機構20のノズル21a,21bが、
ウエハWの中心付近を向くような位置で固定されていて
もよい。また、上述した一実施形態において、揺動駆動
源25によって、超音波洗浄機構20のノズル21a,
21bは、アーム軸24a,24bを中心として所定の
角度範囲で回動(揺動)させられているが、ウエハ上面
Waに沿って直線移動させられるものであってもよい。
たとえば、ボールネジ機構などを用い、ウエハ上面Wa
に沿ってウエハの回転軸Rに対して離れる方向および近
づく方向に超音波洗浄機構20のノズル21a,21b
を往復直線移動(揺動)させてもよい。
【0041】また、上述した一実施形態において、超音
波洗浄機構20のノズル21a,21bは、ウエハWの
両面Wa,Wbに対応してそれぞれ設けられているが、
ウエハWのいずれか一方の面に対応するノズルが1つ設
けられるだけでもよい。
波洗浄機構20のノズル21a,21bは、ウエハWの
両面Wa,Wbに対応してそれぞれ設けられているが、
ウエハWのいずれか一方の面に対応するノズルが1つ設
けられるだけでもよい。
【0042】また、上述した一実施形態においては、ウ
エハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ洗浄機構
30のブラシ部31はPVAからなるスポンジブラシ3
1aを有しているが、その材質は何でもよく、たとえ
ば、ポリウレタン、ポリエチレン、またはポリプロピレ
ンからなるスポンジブラシであってもよい。あるいは、
スポンジブラシに限らず、多数のナイロン等からなる繊
維が植毛された繊維状ブラシであってもよい。
エハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ洗浄機構
30のブラシ部31はPVAからなるスポンジブラシ3
1aを有しているが、その材質は何でもよく、たとえ
ば、ポリウレタン、ポリエチレン、またはポリプロピレ
ンからなるスポンジブラシであってもよい。あるいは、
スポンジブラシに限らず、多数のナイロン等からなる繊
維が植毛された繊維状ブラシであってもよい。
【0043】また、上述した一実施形態において、ウエ
ハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ洗浄機構3
0が設けられているが、特に設けられていなくともよ
い。
ハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ洗浄機構3
0が設けられているが、特に設けられていなくともよ
い。
【0044】また、上述した一実施形態において、ウエ
ハ回転機構10は、上面に設けられた複数の保持ピン1
2aによりウエハWを下面Wb側から保持するスピンチ
ャック12によって、ウエハWを保持しつつ回転させる
ようにしていたが、ウエハWの下面Wbを吸着保持しつ
つウエハWを回転させるスピンチャックであってもよ
い。
ハ回転機構10は、上面に設けられた複数の保持ピン1
2aによりウエハWを下面Wb側から保持するスピンチ
ャック12によって、ウエハWを保持しつつ回転させる
ようにしていたが、ウエハWの下面Wbを吸着保持しつ
つウエハWを回転させるスピンチャックであってもよ
い。
【0045】あるいは、ウエハ回転機構10は、ウエハ
Wの周縁部の端面に当接しつつウエハの回転軸Rに平行
な軸を中心に回転する少なくとも3つのローラピンのよ
うなものであってもよい。このローラピンを用いたウエ
ハ回転機構10は、特に、ウエハWの両面を超音波洗浄
する場合に有効であり、ウエハ両面(WaおよびWb)
の全域を良好に超音波洗浄できる。
Wの周縁部の端面に当接しつつウエハの回転軸Rに平行
な軸を中心に回転する少なくとも3つのローラピンのよ
うなものであってもよい。このローラピンを用いたウエ
ハ回転機構10は、特に、ウエハWの両面を超音波洗浄
する場合に有効であり、ウエハ両面(WaおよびWb)
の全域を良好に超音波洗浄できる。
【0046】また、上述した一実施形態においては、C
MP処理後のウエハWを洗浄する場合について説明して
いるが、これに限られるものではなく、本発明は、広
く、ウエハWを洗浄するものに対しても適用することが
できる。
MP処理後のウエハWを洗浄する場合について説明して
いるが、これに限られるものではなく、本発明は、広
く、ウエハWを洗浄するものに対しても適用することが
できる。
【0047】さらに、上述した一実施形態においては、
半導体ウエハWを洗浄する場合について説明している
が、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プ
ラズマ・ディスプレイ・パネル)基板、あるいは、磁気
ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような
他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができ
る。また、その基板の形状についても、上述した一実施
形態の円形基板の他、正方形や長方形の角型基板に対し
ても、本発明を適用することができる。
半導体ウエハWを洗浄する場合について説明している
が、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プ
ラズマ・ディスプレイ・パネル)基板、あるいは、磁気
ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような
他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができ
る。また、その基板の形状についても、上述した一実施
形態の円形基板の他、正方形や長方形の角型基板に対し
ても、本発明を適用することができる。
【0048】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【0049】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1に
係る発明の基板洗浄装置によると、HFEを含む洗浄液
が、基板表面のリセス部やスクラッチ部などの微細凹部
内に容易に侵入するとともに超音波振動エネルギーを有
しているので、これらの協働作用により、基板表面の微
細凹部内の異物を良好に除去することができ、またさら
に、基板表面に付着している異物と基板表面との間の隙
間にも超音波振動が付与されるHFEを含む洗浄液が侵
入するので、基板表面に付着した異物をさらに良好に除
去することができるという効果を奏する。また、基板の
回転に伴う遠心力と、超音波振動エネルギーを有するH
FEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面の異物
をさらに良好に除去することができる。
係る発明の基板洗浄装置によると、HFEを含む洗浄液
が、基板表面のリセス部やスクラッチ部などの微細凹部
内に容易に侵入するとともに超音波振動エネルギーを有
しているので、これらの協働作用により、基板表面の微
細凹部内の異物を良好に除去することができ、またさら
に、基板表面に付着している異物と基板表面との間の隙
間にも超音波振動が付与されるHFEを含む洗浄液が侵
入するので、基板表面に付着した異物をさらに良好に除
去することができるという効果を奏する。また、基板の
回転に伴う遠心力と、超音波振動エネルギーを有するH
FEを含む洗浄液との協働作用により、基板表面の異物
をさらに良好に除去することができる。
【0050】請求項2に係る発明の基板洗浄装置による
と、基板の両面から挟み込むように基板に超音波振動が
加わり、その相乗効果から基板の洗浄効果を更に高める
ことができるという効果を奏する。
と、基板の両面から挟み込むように基板に超音波振動が
加わり、その相乗効果から基板の洗浄効果を更に高める
ことができるという効果を奏する。
【0051】請求項3に係る発明の基板洗浄装置による
と超音波振動が付与された上記HFEを含む洗浄液との
協働作用により、基板表面の微細凹部内から除去された
異物を確実に基板外に掃き出すことができ、また、基板
表面に強力に付着している異物を剥離させて除去するこ
とができるので、基板の洗浄効果を更に高めることがで
きるという効果を奏する。
と超音波振動が付与された上記HFEを含む洗浄液との
協働作用により、基板表面の微細凹部内から除去された
異物を確実に基板外に掃き出すことができ、また、基板
表面に強力に付着している異物を剥離させて除去するこ
とができるので、基板の洗浄効果を更に高めることがで
きるという効果を奏する。
【0052】請求項4に係る発明の基板洗浄装置による
と、CMP処理後の基板に特に多いスクラッチ部内の異
物を良好に除去することができるという効果を奏する。
と、CMP処理後の基板に特に多いスクラッチ部内の異
物を良好に除去することができるという効果を奏する。
【0053】請求項5に係る発明の基板洗浄方法による
と、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板
処理方法を提供できるという効果を奏する。
と、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板
処理方法を提供できるという効果を奏する。
【図1】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要
部の構成を簡略的に示す側面図である。
部の構成を簡略的に示す側面図である。
10 ウエハ回転機構(基板回転手段) 11 スピン軸 12 スピンチャック 12a 保持ピン 20 超音波洗浄機構 21a,21b ノズル(洗浄液供給手段) 22a,22b 超音波ヘッド部(超音波付与手段) 23a,23b 揺動アーム 24a,24b アーム軸 25 揺動駆動源 30 ブラシ洗浄機構 31 ブラシ部 31a スポンジブラシ(洗浄ブラシ) 32 揺動アーム 33 アーム軸 34 揺動駆動源 35 昇降駆動源 K 間隙空間 R ウエハの回転軸 W ウエハ(基板) Wa ウエハ上面 Wb ウエハ下面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B08B 3/02 B08B 3/02 C 3/08 3/08 Z 3/12 3/12 D C11D 7/28 C11D 7/28
Claims (5)
- 【請求項1】回転する基板に洗浄液を供給して基板を洗
浄する基板洗浄装置において、 基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、 この基板回転手段によって回転されている基板に、ハイ
ドロフルオロエーテルを含む洗浄液を供給する洗浄液供
給手段と、 この洗浄液供給手段によって基板に供給される上記ハイ
ドロフルオロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を付与
する超音波付与手段と、を備えることを特徴とする基板
洗浄装置。 - 【請求項2】 上記洗浄液供給手段は、基板の両面に上
記洗浄液を供給することを特徴とする請求項1に記載の
基板洗浄装置。 - 【請求項3】 上記洗浄液が供給されている基板の表面
をスクラブ洗浄する洗浄ブラシをさらに備えることを特
徴とする請求項1または2に記載の基板洗浄装置。 - 【請求項4】 上記基板はCMP処理された後の基板で
あることを特徴とする請求項1から3までのうちのいず
れかに記載の基板洗浄装置。 - 【請求項5】回転する基板に洗浄液を供給して基板を洗
浄する基板洗浄方法において、 回転している基板に、ハイドロフルオロエーテルを含む
洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、 この洗浄液供給工程において基板に供給される上記ハイ
ドロフルオロエーテルを含む洗浄液に超音波振動を付与
する超音波付与工程と、を備えることを特徴とする基板
洗浄方法。
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JP2000316262A JP2002124504A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 基板洗浄装置および基板洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000316262A JP2002124504A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 基板洗浄装置および基板洗浄方法 |
Publications (1)
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JP2002124504A true JP2002124504A (ja) | 2002-04-26 |
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ID=18795238
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