JP2012522387A - 半導体ウェハの洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、dは水膜の厚さ又はメガソニック装置1003とウェハ1010との間の隙間、nは整数、そしてλは水中のメガソニック波の波長である。例えば、メガソニック周波数937.5KHzに対して、λ=1.6mm、d=0.8mm、1.6mm、2.4mm、等である。
Δα = 0.5λ/(FN) (2)
ここで、Fはメガソニック装置4003の幅、λは超音波/メガソニック波の波長、そしてNは2から1000までの間の整数である。
ステップ1:ウェハを速度ωにて回転させる。ωは10rpmから1500rpmの範囲である。
ステップ1:ウェハを速度ωにて回転させる。ωは10rpmから1500rpmの範囲内である。
有機物の除去 : オゾン:H2O=50:1000,000
パーティクルの減少 : NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5
金属汚染の除去: HCl:H2O2:H2O=1:1:6
酸化物の除去 : HF:H2O=1:100
図5A〜図5Cは、本発明のメガソニック装置を用いたウェハ洗浄装置の他の実施形態である。当該実施形態は、追加の回転機構5009が加えられている点を除いて、図4に示したものと類似している。制御ユニット5088が、ウェハ5010又はチャック5014の各回転毎に、モーター5006及びモーター5009に指示して、メガソニック装置5003とウェハ5010との間の隙間を変化させる。ウェハ5010又はチャック5014の各回転毎に、制御ユニット5088は、モーター5006に指示して、メガソニック装置5003を時計回り及び/又は反時計回りに軸4007に沿って回転させる。同時に、モーター5009に指示して、メガソニック装置5003を時計回り及び/又は反時計回りに軸5011に沿って回転させる。ウェハ5010又はチャック5014の各回転毎のモーター5006の回転角の増分は、
Δα = 0.5λ/FN (3)
ここで、Fはメガソニック装置5003の幅、λは超音波/メガソニック波の波長、Nは2と1000との間の整数である。
Δβ = 0.5λ/(LN) (4)
ここで、Lは、メガソニック装置5003の長さであり、λは超音波/メガソニック波の波長であり、Nは2と1000との間の整数である。
ここで、λは超音波/メガソニック波の波長であり、Nは2と1000との間の整数である。
Δγ = 0.5λ/(MN) (6)
である。ここで、Mは軸15011とメガソニック装置15003の中間位置との距離であり、λは超音波/メガソニック波の波長であり、Nは2から1000までの間の整数である。
Claims (27)
- 超音波/メガソニック装置を用いた半導体基板の洗浄方法において、
チャックを用いて半導体基板を固定する工程と、
超音波/メガソニック装置を前記半導体基板に隣り合うように配置する工程と、
前記半導体基板上、及び、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間に、少なくとも1つのノズルを用いて薬液を注入する工程と、
前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置とが成す角度を変化させることにより、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の前記隙間を変化させる工程とを含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置は前記半導体基板の上面に隣り合うように配置され、
前記隙間は、前記超音波/メガソニック装置を、前記半導体基板の前記上面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより変化することを特徴とする洗浄方法。 - 請求項2の洗浄方法において、
前記半導体基板の表面に垂直な軸の回りに前記チャックを回転させると共に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の前記隙間を前記チャックの各回転毎に変化させる工程を更に含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項2の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させる工程を更に備えることを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置は前記半導体基板の下面に隣り合うように配置され、
前記隙間は、前記超音波/メガソニック装置を、前記半導体基板の前記下面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより変化することを特徴とする洗浄方法。 - 請求項5の洗浄方法において、
前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心にして前記チャックを回転させると共に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の前記隙間を前記チャックの各回転毎に変化させる工程を更に含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項5の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させる工程を更に備える工程を更に含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置は前記半導体基板の上面に隣り合うように配置され、
前記隙間は、前記半導体基板の上面を、前記超音波/メガソニック装置の表面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより変化することを特徴とする洗浄方法。 - 請求項8の洗浄方法において、
前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心にして前記チャックを回転させると共に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の前記隙間を前記チャックの各回転毎に変化させる工程を更に含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項8の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させる工程を更に備えることを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置は前記半導体基板の下面に隣り合うように配置され、
前記隙間は、前記半導体基板を、前記超音波/メガソニック装置の表面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより変化することを特徴とする洗浄方法。 - 請求項11の洗浄方法において、
前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心にして前記チャックを回転させると共に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の前記隙間を前記チャックの各回転毎に変化させる工程を更に含むことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項11の洗浄方法において、
前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させる工程を更に備えることを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1の洗浄方法において、
前記チャックは、洗浄工程の間、回転させることなく保持することを特徴とする洗浄方法。 - 超音波/メガソニック装置を用いる半導体基板の洗浄装置において、
半導体基板を保持するチャックと、
前記半導体基板に隣り合うように配置された超音波/メガソニック装置と、
前記半導体基板上、及び、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間に薬液を注入するための少なくとも1つのノズルと、
前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置とが成す角度を変化させることにより、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との隙間を変化させる制御ユニット及び駆動機構とを備えることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項15の洗浄装置において、
前記超音波/メガソニック装置は、前記半導体基板の上面に隣り合うように配置され、
前記制御ユニット及び前記駆動機構は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の前記上面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより、前記隙間変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項16の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心として前記チャックを回転させるモーターを更に備え、
前期制御ニット及び前記駆動機構は、前記チャックの各回転毎に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項16の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記制御ユニットに制御される第2駆動機構を更に備え、
前記第2駆動機構は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項15の洗浄装置において、
前記超音波/メガソニック装置は、前記半導体基板の下面に隣り合うように配置され、
前記制御ユニット及び前記駆動機構は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の前記下面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより、前記隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項19の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心として前記チャックを回転させるモーターを更に備え、
前期制御ニット及び前記駆動機構は、前記チャックの各回転毎に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項19の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させるかする移動機構を更に備えることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項15の洗浄装置において、
前記超音波/メガソニック装置は、前記半導体基板の上面に隣り合うように配置され、
前記制御ユニット及び前記駆動機構は、前記半導体基板を前記超音波/メガソニック装置の表面に平行な軸を中心にして回転させることにより、前記隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項22の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心として前記チャックを回転させるモーターを更に備え、
前記制御ニット及び前記駆動機構は、前記チャックの各回転毎に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項22の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記制御ユニットに制御される第2駆動機構を更に備え、
前記第2駆動機構は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項15の洗浄装置において、
前記超音波/メガソニック装置は、前記半導体基板の下面に隣り合うように配置され、
前記制御ユニット及び前記駆動機構は、前記半導体基板を前記超音波/メガソニック装置の表面に平行な軸を中心にして時計回り及び/又は反時計回りに回転させることにより、前記隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項25の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記半導体基板の表面に垂直な軸を中心として前記チャックを回転させるモーターを更に備え、
前期制御ニット及び前記駆動機構は、前記チャックの各回転毎に、前記半導体基板と前記超音波/メガソニック装置との間の隙間を変化させることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項25の洗浄装置において、
前記洗浄装置は、前記制御ユニットに制御される第2駆動機構を更に備え、
前記第2駆動機構は、前記超音波/メガソニック装置を前記半導体基板の表面に垂直な方向に移動させるか、又は、前記チャックを前記超音波/メガソニック装置の表面に垂直な方向に移動させることを特徴とする洗浄装置。
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