JP2002158202A - ウエハ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大口径のウエハ全面で均一な洗浄効果を得ら
れるウエハ洗浄装置を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハを平面内で回転させる回転
手段(7,8)と、回転中の半導体ウエハのウエハ裏面に対
して洗浄液を噴射する洗浄ノズル(1a,1b,1c)とを備えた
ウエハ洗浄装置において、洗浄ノズル(1a,1b,1c,1d)
は、互いにウエハ裏面Wbの異なる領域の方向であって、
かつ噴射された洗浄液が互いに非接触でウエハ裏面に到
達する方向に向けて配設されている複数の噴射口(2a,2
b,2c)と、洗浄液の吐出圧力及び吐出流量を噴射口ごと
に独立に制御する制御部とを備えている。複数の噴射口
(2a,2b,2c)は、ウエハの回転方向に対応した方向に向け
て配設されており、制御部は、各噴射口毎に洗浄液の吐
出圧力を、各噴射口から噴射された洗浄液のウエハ裏面
における到達速度が各噴射口の噴射対象領域におけるウ
エハ回転速度とほぼ同一速度になるように制御する。ま
た、回転中のウエハ裏面に対して、一時的に気体を噴射
するガスブローノズル3を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハのウ
エハ面を洗浄するウエハ洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの高い清浄化を図るために
ウエハ表面を洗浄することが必要であるが、この他、ウ
エハの裏面を清浄化することにより更なる高清浄化が図
られる。ウエハの裏面を洗浄する洗浄装置としては、ウ
エハを平面内で回転させながら単一の噴射口からウエハ
裏面のほぼ中心位置に向けて洗浄液を噴射するスピン洗
浄方式の装置が従来から一般的に知られている。

【０００３】このような従来のウエハ洗浄装置では、直
径約２００ｍｍ程度の半導体ウエハを洗浄対象としてお
り、ウエハを回転数が１０００〜１５００ｒｐｍという
高回転でスピン洗浄している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、直径
３００ｍｍ若しくは４００ｍｍ以上のいわゆる大口径半
導体ウエハを製造することが試みられている。直径２０
０ｍｍ程度のウエハを洗浄する場合には、ウエハ裏面の
面積がそれ程広くはならないので、ウエハ中心部に向け
て洗浄液を噴射すれば、洗浄液がウエハ外周領域に飛散
してウエハ全面で十分な洗浄効果が得られる。また、洗
浄液が直接ウエハ外周領域に噴射されない場合でも、ウ
エハは高速回転を行っているので中心部に噴射された洗
浄液が遠心力によってウエハ外周領域へ到達するのでウ
エハ全面で十分な洗浄効果が得られる。

【０００５】しかしながら、直径３００ｍｍ以上の大口
径半導体ウエハを洗浄対象とする場合には、ウエハ裏面
の面積が広くなるためウエハ中心部に洗浄液を噴射して
もウエハ外周領域まで噴射された洗浄液が到達すること
は少ない。また、大口径ウエハは重量も大きいため、ウ
エハの回転数も２００ｍｍ径ウエハのような高速回転で
はなく低速回転させる必要がある。このため、ウエハ裏
面中心部に洗浄液を噴射しても遠心力が小さいため、洗
浄液がウエハ外周領域まで到達することができない。こ
のため、従来のウエハ洗浄装置で大口径ウエハの裏面を
洗浄した場合には、ウエハ外周領域への洗浄液の供給が
不十分でとなり、ウエハ全面の十分な洗浄効果を達成す
ることができないという問題がある。

【０００６】また、洗浄処理によりウエハ裏面には洗浄
液の液滴が残存するが、従来の洗浄装置ではウエハを高
速回転しているため、その遠心力によって液滴が飛散し
てウエハ裏面に残存することはなく、ウエハ裏面に残存
する液滴に起因するウォータマークが生じることはなか
った。

【０００７】しかしながら、大口径ウエハを洗浄する場
合には、洗浄チャンバー内の気流制御によってパーティ
クルの発生防止を図ると共に、滞留渦の発生防止を図る
ことが必須であることから、ウエハ回転数を直径２００
ｍｍのウエハの回転数よりも低下させた状態で洗浄処理
を行う必要がある。このため、ウエハ裏面の液滴には十
分な遠心力が作用せず、ウエハ裏面（特に中心部）に液
滴が残存してしまい、その結果ウォータマークが生じる
という問題がある。

【０００８】一方、ウエハ裏面のパーティクル発生の抑
制とガスの置換効率の向上のため、ウエハ裏面にガスを
供給することは従来から一般的に行われており、かかる
ガス供給を利用してウエハ裏面に残存する液滴を除去す
ることも考えられる。しかし、このような従来の装置で
は、ウエハ裏面の中心部の一点に高速度でガスを噴射し
ているため、ウエハ裏面に叩き付けるような強烈なガス
循環渦がウエハ下方に形成される。この結果、装置下部
に貯留している液体をもガス流によって巻き上げられ、
更にウエハの回転により発生するガス流によってパーテ
ィクルが大量に発生して、洗浄効果を低減してしまうと
いう問題がある。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、大口径のウエハ全面で均一な洗浄効果を
得られるウエハ洗浄装置を提供することを主な目的とす
る。本発明の別の目的は、大口径のウエハ面におけるウ
ォータマークの形成を防止して高品質な半導体ウエハを
得ることができるウエハ洗浄装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、半導体ウエハを平面内で回
転させる回転手段と、回転中の半導体ウエハのウエハ面
に対して洗浄液を噴射する複数の液体噴射手段とを備え
たウエハ洗浄装置において、前記液体噴射手段は、互い
に前記ウエハ面の異なる領域の方向であって、かつ噴射
された洗浄液が互いに非接触でウエハ面に到達する方向
に向けて配設されている複数の噴射口と、前記洗浄液の
吐出圧力及び吐出流量を噴射口ごとに独立に制御する制
御手段と、を備えたものであることを特徴とする。

【００１１】この請求項１に係る発明では、複数の噴射
口が互いにウエハ面の異なる領域の方向に向けて配設さ
れているので、複数の噴射口を例えばウエハ面の中心領
域、外周領域、中心と外周の中間領域等の方向に向ける
ことにより、大口径ウエハ面の全面に亘って洗浄液を到
達させることができ、ウエハ全面に亘って均一な洗浄効
果を得ることができる。放射状（水素終端仕上げの場
合）のパーティクル発生を防止し、かつ散布状のパーテ
ィクル発生を抑制することが可能となる。ここで、本発
明における「ウエハ面」とはウエハの裏面の他、表面も
含まれる。

【００１２】また、本発明では、複数の噴射口が噴射さ
れた洗浄液が互いに非接触でウエハ面に到達する方向に
向けて配設されているので、１つの噴射口から噴射され
た洗浄液が他の噴射口からの噴射洗浄液と干渉すること
なくウエハ面に到達し、これによって洗浄効果のより一
層の向上が図られる。ここで、「噴射された洗浄液が互
いに非接触でウエハ面に到達する方向に向けて配設す
る」とは、各噴射口からウエハ面までの延長線が互いに
交差しない方向であり、ウエハの直径、噴射口からウエ
ハ面までの距離、噴射口の位置等の諸条件によって任意
に定められる。例えば、３個の噴射口を使用する場合に
は１２０度の角度間隔で液体噴射手段に配設したり、ウ
エハ中心領域を対象とする噴射口に対して、ウエハ外周
領域を対象とする噴射口を９０度の角度で配設すること
ができる。また、ウエハ外周領域を対象とする噴射口の
方向をウエハ中心領域を対象とする噴射口に対して１８
０度の角度で配設しても良い。

【００１３】本発明においては、短時間に洗浄処理を完
了するために複数の噴射口を配した液体噴射手段を複数
設けてもよい。更に、この場合において複数の液体噴射
手段の各噴射口が、他の液体噴射手段から噴射された洗
浄液と非接触でウエハ面に到達するような方向に向けて
配設するように構成しても良い。この場合には、短時間
の洗浄処理で確実にウエハ全面を均一に洗浄できるとい
う利点がある。

【００１４】更に、本発明では洗浄液の吐出圧力及び吐
出流量を制御する制御手段を、噴射口ごとに独立に制御
するように構成しているので、ウエハ面の異なる領域に
噴射する噴射口毎に、洗浄液の吐出圧力と吐出流量を異
ならせて自在に定めることができる。例えば、噴射口か
ら距離の遠いウエハ外周領域を噴射対象とする噴射口に
は洗浄液の吐出圧力と吐出流量を大きくし、噴射口から
距離の近いウエハ中心領域を噴射対象とする噴射口には
洗浄液の吐出圧力と吐出流量を小さくするように制御す
る。このように本発明では制御手段によって噴射口ごと
に独立に吐出圧力と吐出流量を制御できるので、ウエハ
の領域に応じて精密な洗浄処理を行うことができる。

【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ウエハ洗浄装置において、前記複数の噴射口は、半導体
ウエハの回転方向に対応した方向に向けて配設されてお
り、前記制御手段は、各噴射口毎に洗浄液の吐出圧力
を、各噴射口から噴射された洗浄液のウエハ面の到達速
度が各噴射口の噴射対象領域におけるウエハ回転速度と
ほぼ同一速度となるように制御するものであることを特
徴とする。

【００１６】この請求項２に係る発明における「半導体
ウエハの回転方向に対応した方向」とは、ウエハ面に射
影した噴射口の方向（ウエハ面と平行面内における方
向）がウエハの回転方向とほぼ同一の方向をいう。ウエ
ハは回転しているためウエハ面付近ではこの回転により
気流が生じている。このため噴射された洗浄液がウエハ
面付近に到達したときの進行方向とウエハ面の到達速度
がウエハの回転方向及び回転速度と大きくずれている場
合には、気流に逆らうことになり洗浄液から飛沫が生じ
る。しかし、本発明では、噴射口をこのような半導体ウ
エハの回転方向に対応した方向に向けて配設しており、
制御手段によって各噴射口から噴射された洗浄液のウエ
ハ面の到達速度が各噴射口の噴射対象領域におけるウエ
ハ回転速度とほぼ同一速度となるように吐出圧力を制御
しているので、噴射された洗浄液はウエハの回転により
生じた気流とほぼ同一方向及びほぼ同一速度となり洗浄
液から生じる飛沫が低減される。従って、本発明によれ
ば洗浄効果の低減を防止することが可能となる。

【００１７】本発明の制御手段は、洗浄液の吐出圧力
を、各噴射口から噴射される洗浄液のウエハ面の到達速
度が各噴射口の噴射対象領域におけるウエハ回転速度と
ほぼ同一速度に対応する圧力に制御するものであればよ
く、予め洗浄液の到達速度と吐出圧力値の対応関係を求
めておくことにより洗浄液の吐出圧力値による前記到達
速度の制御が可能となる。

【００１８】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
ウエハ洗浄装置において、回転中のウエハ面に対して、
一時的に気体を噴射する気体噴射手段を更に備えたこと
を特徴とする。

【００１９】この請求項３に係る発明では、気体噴射手
段によって回転中のウエハ面に対して一時的に気体を噴
射することにより、洗浄終了後にウエハ面に残留した洗
浄液の液滴がウエハ外周部へ移動するきっかけを与えて
いる。即ち、ウエハの回転数が低い場合には、遠心力も
小さいためウエハ面に残留する液滴がウエハ回転中に自
力で移動することは少ない。しかし、遠心力は多少なり
とも作用しているので、気体噴射手段によって、液滴の
移動のきっかけを与えれば、その後液滴は遠心力によっ
てウエハ外周部へ移動することになる。このためその後
はウエハ面に対して気体を噴射する必要はなく、従って
洗浄チャンバー内に気流を形成させずに液滴に起因する
パーティクルの発生を低減することができる。特に大口
径ウエハの洗浄処理では、ウエハ低速度回転プロセスを
実現でき、ウォータマークの形成を防止しながらも、パ
ーティクルの発生防止と滞留渦の発生防止を図ることが
できる。

【００２０】本発明における気体噴射手段は、回転中の
ウエハ面に対して一時的に（瞬間的に）気体を噴射する
ものであればよい。気体噴射手段によるウエハ面の噴射
対象位置は任意に定めることができるが、気体噴射後に
液滴が速やかにウエハ外周部へ移動させるため、ウエハ
中心領域に向けて気体を噴射することが好ましい。ま
た、気体噴射方向をウエハ面中心領域方向の他、更に複
数位置でかつ均等にウエハ外周方向になるように構成す
ることが好ましい。これは、気体（ガス）の滞留や渦発
生を防止し、常に清浄な気体（ガス）を送り続けること
で裏面の清浄化効率を向上させるためである。

【００２１】また、気体噴射手段がウエハに対して気体
を噴射する時間も一時的であればよく任意に定めること
ができるが、気流の発生を防止すべくできるだけ短時間
であることが好ましい。

【００２２】気体噴射手段により噴射される気体も任意
に定めることができ、例えば窒素ガスを用いることがで
きる。また、気体の吐出圧力もウエハの回転数、サイズ
等の諸条件によって任意に定めることができる。

【００２３】気体噴射手段により気体の供給量は、ウエ
ハ回転数に従って増加する引っ張り流れに釣り合うか、
またはそれ以上を供給することが効果的である。これに
より、一旦ウエハ下部から排出されたガスなどを再びウ
エハ下部へ引っ張り込まなくなるからである。

【００２４】本発明で噴射する気体は任意に選択するこ
とができるが、ウエハ面の高清浄化を図ると共に酸化膜
の形成を防止するため、不活性ガス（例えば、窒素（Ｎ
_２）ガス）であることが好ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て、以下図示例とともに説明する。

【００２６】（第１実施形態）第１実施形態のウエハ裏
面洗浄装置は、洗浄チャンバー内部に、直径４００ｍｍ
のシリコンウエハの裏面洗浄を行うものである。第１実
施形態のウエハ裏面洗浄装置は、シリコンウエハを保持
する円環状サセプタ６と、ウエハをサセプタ６ごと水平
面内で回転させる駆動モータ８と、ウエハ裏面に対して
洗浄液を噴射する４個の洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄと、ウエハ裏面に対してを噴射する１個のガスブロ
ーノズル３と、洗浄液の吐出圧力及び吐出流量を制御す
る制御部と、を主に備えている。ここで、洗浄ノズルは
本発明の液体噴射手段を構成し、ガスブローノズルは本
発明の気体噴射手段を構成し、駆動モータは本発明の回
転手段を構成し、制御部は本発明の制御手段を構成す
る。図１は、本実施形態のウエハ裏面洗浄装置の洗浄ノ
ズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの構成を示す部分拡大図で
あり、図２は、下方からウエハ裏面、洗浄ノズル１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄ及びガスブローノズル３を見たときの
構成図である。尚、その他の構成は従来のウエハ裏面洗
浄装置と同様なので図示を省略する。

【００２７】シリコンウエハはウエハ裏面を下にした状
態で洗浄チャンバー内のサセプタ６に保持されている。
そして、サセプタ６はその外周縁にギア７を介して接続
されたモータ８の駆動によって回転し、これによりウエ
ハがサセプタ６に保持された状態で、その中心点周りに
水平面内を回転するようになっている。モータ８は洗浄
処理開始時に駆動され、このため洗浄処理はウエハを回
転した状態で行われる。

【００２８】図２に示すように、基台５の中心にガスブ
ローノズル３が設けられており、このガスブローノズル
３を中心として、４個の洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄが内角９０度の角度間隔で設置されている。図１に
示すように、各洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには
３個の噴射口２ａ，２ｂ，２ｃがそれぞれ配設されてい
る。これらの噴射口２ａ，２ｂ，２ｃは、図２に示すよ
うに、１２０度の角度間隔で配設されており、噴射口２
ａはウエハ中心領域に向けて開口し、噴射口２ｂ及び噴
射口２ｃはウエハの互いに異なる外周領域に向けて開口
している。このため、噴射口２ａはウエハ中心領域に洗
浄液を噴射し、噴射口２ｂ及び２ｃはウエハの外周領域
に向けて洗浄液を噴射する。図１及び図２の矢印は洗浄
液の噴射方向を示しており、これらの噴射口２ａ，２
ｂ，２ｃは噴射された洗浄液が互いに非接触でウエハ面
に到達する。このため、１つの噴射口から噴射された洗
浄液が他の噴射口からの噴射洗浄液と干渉することなく
ウエハ面に到達し、これによって洗浄効果のより一層の
向上が図られる。

【００２９】洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各噴
射口２ａ，２ｂ，２ｃは、夫々異なる供給管（図示せ
ず）を介して洗浄液供給装置及び超純水供給装置（共に
図示せず）に接続されており、各噴射口２ａ，２ｂ，２
ｃごとに独立に洗浄液が供給されるようになっている。
また、各噴射口２ａ，２ｂ，２ｃには、洗浄液供給とは
別に超純水も供給されるようになっている。洗浄ノズル
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各噴射口２ａ，２ｂ，２ｃか
ら噴射される洗浄液の吐出圧力及び吐出流量は制御部の
制御によって決定される。即ち、制御部は各噴射口２
ａ，２ｂ，２ｃごとに洗浄液の吐出圧力及び吐出流量を
独立に制御するようになっている。

【００３０】ガスブローノズル３には、そのほぼ中心位
置に１個の噴射口４が設けられており、この噴射口から
窒素（Ｎ_２）ガスを一時的に（瞬間的に）噴射するよう
になっている。この噴射口４は、ガス供給管（図示せ
ず）を介して窒素ガス供給装置（図示せず）に接続され
ている。また、噴射口４はウエハ中心領域に向けて開口
し、ウエハ中心領域に窒素ガスが噴射される。

【００３１】ガスブローノズル３の噴射口４は洗浄ノズ
ル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの噴射口２ａ，２ｂ，２ｃよ
りも広く、直径３．４ｍｍとなっている。これは、ウエ
ハ回転数５００ｒｐｍで窒素ガスを１０〜２０１ｌ／ｍ
ｉｎ供給できるような直径であり、流量範囲が広くとれ
るので制御も容易となっている。また、噴射する窒素ガ
スの流速はジェット流にならないように、直径３ｍｍ程
度の噴射口の場合において５〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲と
している。（噴射口の径が０．５ｍｍの場合に、流速を
５０〜２１０ｍ／ｓｅｃとすると、基台に溜まった洗浄
液の液滴を吸い上げてしまう）。

【００３２】次に、このように構成された本実施形態の
ウエハ裏面洗浄装置を使用したウエハ裏面の洗浄方法に
ついて説明する。

【００３３】まず、モータ８を駆動してウエハを水平面
内で回転させる。ウエハの回転数は５００ｒｐｍであ
り、直径２００ｍｍのウエハを回転数８００〜１０００
ｒｐｍで高速回転させて洗浄する従来の装置に比べて低
速回転となっている。

【００３４】次いで、制御部によって、洗浄ノズル１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各噴射口２ａ，２ｂ，２ｃから
洗浄液を各噴射口２ａ，２ｂ，２ｃで定められた吐出圧
力で噴射する。ここで、噴射口２ａ，２ｂ，２ｃから距
離の遠いウエハ外周領域に対して噴射する噴射口２ｂ及
びｃの吐出圧力は０．５〜１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２と高く
制御される。一方、噴射口２ａから距離の近いウエハ中
心領域に対して洗浄液を噴射する噴射口２ａからの吐出
圧力は０．２〜０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２と噴射口２ｂ及び
２ｃからの吐出圧力より低く制御される。このように本
実施形態の洗浄装置では制御部が各噴射口毎に独立に洗
浄液の吐出圧力及び吐出流量を制御できるので、ウエハ
裏面の領域に応じて精密な洗浄を行うことが可能となっ
ている。

【００３５】洗浄液の噴射を一定時間行ったら、各噴射
口２ａ，２ｂ，２ｃへの洗浄液の供給を停止する。次い
で、ウエハを回転させた状態のまま、各噴射口２ａ，２
ｂ，２ｃへ超純水供給装置から超純水を供給してウエハ
裏面のリンス処理を行う。このリンス処理の間、ガスブ
ローノズル３から窒素ガスを少量だけ噴出させておく。
これは、後の窒素ガスの置換効率を高めるためである。

【００３６】一定時間リンス処理を行ったら超純水の供
給を停止し、リンス処理を終了してウエハの乾燥処理に
移行する。そして、このときガスブローノズル３の噴射
口４から窒素ガスを一瞬だけ噴出する。このときの窒素
ガスの吐出圧力及び吐出流量は、噴射された窒素ガスが
ウエハ裏面に到達できる程度の高い圧力値及び流量値と
なっている。この窒素ガスの噴出時間は、１〜５秒であ
る。これにより、ウエハ裏面に残存する洗浄液の液滴
は、ウエハ外周部へ移動するきっかけが与えられ、以後
はウエハ回転により遠心力によってウエハが外周部から
外方に飛散する。

【００３７】その後は、ガスブローノズル３から少量の
窒素ガスを一定時間噴射する。ここで、少量とは、噴出
された窒素ガスがウエハ裏面に到達しない程度の流量で
ある。この少量の窒素ガスの噴射は、洗浄チャンバー内
部のガスの置換効率を高めるために行われる。

【００３８】窒素ガスの供給を一定時間行ったら、窒素
ガスの供給を停止すると共にモータ８の駆動を停止して
洗浄処理を終了する。

【００３９】このように本実施形態のウエハ裏面洗浄装
置では、洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの３個の噴
射口２ａ，２ｂ，２ｃが互いにウエハ裏面の異なる領域
の方向に向けた方向である内角１２０度の角度間隔で配
設されているので、直径４００ｍｍの大口径ウエハ裏面
の全面に亘って洗浄液を到達させることができ、ウエハ
全面に亘って均一な洗浄効果を得ることができる。しか
も噴射口２ａ，２ｂ，２ｃを１２０度の角度間隔で配設
することにより、噴射された洗浄液が他の噴射口２ａ，
２ｂ，２ｃからの洗浄液と非接触でウエハ裏面へ到達す
るので、洗浄効果の低減が生じることを防止することが
できる。

【００４０】また本実施形態のウエハ裏面洗浄装置で
は、洗浄液の噴射後の超純水によるリンス終了後に、ガ
スブローノズル３によって一瞬だけ窒素ガスをウエハ裏
面に噴射してウエハ裏面に残留する洗浄液の液滴にウエ
ハ外周部へ移動するためのきっかけを与えているので、
その後はウエハ裏面に対して窒素ガスを高圧噴射する必
要はなく、洗浄チャンバー内に気流（ジェット流）は形
成されない。このためジェット流を形成することなく、
液滴に起因するパーティクルの発生を低減することがで
きる。また、大口径ウエハの低速度回転プロセスを実現
でき、ウォータマークの形成を防止しながらも、パーテ
ィクルの発生防止と滞留渦の発生防止を図ることが可能
となっている。

【００４１】尚、本実施形態のウエハ裏面洗浄装置で
は、噴射口を１２０度の角度間隔で洗浄ノズル１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄに配設しているが、これに限定されるも
のではなく、例えば、図３及び図４に示すように、ウエ
ハ中心領域を対象とする噴射口に対して、ウエハ外周領
域を対象とする噴射口を９０度の角度で配設し、ウエハ
外周領域を対象とする２個の噴射口の方向を１８０度の
角度で配設しても良い。

【００４２】（第２実施形態）第２実施形態のウエハ裏
面洗浄装置も、洗浄チャンバー内部に、シリコンウエハ
の裏面洗浄を行うものであり、シリコンウエハを保持す
る円環状サセプタ６と、ウエハをサセプタ６ごと水平面
内で回転させる駆動モータ８と、ウエハ裏面に対して洗
浄液を噴射する４個の洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄと、ウエハ裏面に対してを噴射する１個のガスブロー
ノズル３と、洗浄液の吐出圧力及び吐出流量を制御する
制御部と、を主に備えている。図５は、本実施形態のウ
エハ裏面洗浄装置の洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１ｃの構成
を示しており、下方からウエハ裏面、洗浄ノズル１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄ及びガスブローノズル３を見たときの
構成図である。

【００４３】本実施形態のウエハ裏面洗浄装置は、洗浄
ノズル１ａ，１ｂ，１ｃの噴射口２のみが第１実施形態
の装置と異なっている。

【００４４】本実施形態の各洗浄ノズル１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄには夫々２個の噴射口２ａ，２ｂが配設されて
いる。２個の噴射口２ａ，２ｂはガスブローノズル３を
中心に内角９０度の角度で配設されており、噴射口２ａ
がウエハ中心領域に洗浄液を噴射するように開口し、噴
射口２ｂがウエハ外周領域に噴射するように開口してい
る。そして、図５に示すように、ウエハ外周領域を対象
とする噴射口２ｂは、ウエハ裏面に射影した方向が回転
方向とほぼ同一となるように配設されている。そして、
本実施形態の制御部は、噴射口２ｂからの洗浄液のウエ
ハ裏面における到達速度をウエハの回転速度とほぼ同一
になるように制御する。具体的にはかかる到達速度と洗
浄液の吐出圧力値との対応関係を求めておき、ウエハ回
転速度に対応する吐出圧力値で洗浄液を噴射するように
制御する。これによって、ウエハ外周領域に噴射された
洗浄液がウエハの回転により生じた気流によって飛沫す
ることが防止される。

【００４５】尚、第１実施形態及び第２実施形態の装置
では本発明の洗浄装置をシリコンウエハの裏面洗浄に適
用しているが、シリコンウエハの表面を洗浄する構成と
しても良い。また、シリコンウエハの他、石英ガラス、
化合物半導体、ＣＤ等の洗浄に本発明を適用しても良
い。

【００４６】また、洗浄ノズルの数、ガスブローノズル
の数、噴射口の数及び開口方向、ウエハへの到達速度、
回転数等は本実施形態における構成に限定されるもので
はなく、任意に定めることが可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明によれば、大口径のウエハ面の全面に亘って洗浄液を
到達させることができ、ウエハ全面に亘って均一な洗浄
効果が得られるという効果を有する。これにより、ウエ
ハ裏面全面の高清浄化（金属レベル低減、保護酸化膜の
均一形成、均一な酸化膜の除去）が図られる。また、ウ
エハ面の中心領域と外周領域とに洗浄液を噴射するよう
に構成すれば、裏面放射状（水素終端仕上げの場合）の
パーティクル発生を防止し、かつ散布状のパーティクル
発生を抑制することができる。

【００４８】また、本発明では、１つの噴射口から噴射
された洗浄液が他の噴射口からの噴射洗浄液とが干渉す
ることなくウエハ面に到達するので洗浄効果の低減を防
止することができるという効果を有する。また、ウエハ
面の異なる領域に噴射する噴射口毎に、洗浄液の吐出圧
力と吐出流量を異ならせて自在に定めることができ、ウ
エハの領域に応じて精密な洗浄を行えるという効果を有
する。

【００４９】請求項２に係る発明によれば、洗浄液から
生じる飛沫を減少し、高い洗浄効果を維持することがで
きるという効果を有する。

【００５０】請求項３に係る発明によれば、洗浄チャン
バー内に気流を形成させずに液滴に起因するパーティク
ルの発生を低減することができるという効果を有する。
特に大口径ウエハの洗浄処理を行う場合には、ウエハ低
速度回転プロセスを実現でき、ウォータマークの形成を
防止しながらも、パーティクルの発生防止と滞留渦の発
生防止を図ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のウエハ裏面洗浄装置の構成図で
ある。

【図２】第１実施形態のウエハ裏面洗浄装置の構成を装
置下部側から見た透視図である。

【図３】第１実施形態のウエハ裏面洗浄装置の他の態様
を示す構成図である。

【図４】第１実施形態のウエハ裏面洗浄装置の他の態様
を装置下部側から見た透視図である。

【図５】第２実施形態のウエハ裏面洗浄装置の構成を装
置下部側から見た透視図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ：洗浄ノズル ２ａ，２ｂ，２ｃ：洗浄ノズルの噴射口 ３：ガスブローノズル ４：ガスブローノズルの噴射口 ５：基台 ６：サセプタ ７：ギア ８：モータ Ｗ：ウエハ Ｗｂ：ウエハ裏面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 儀間 眞敏 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 今井 正人 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 藤田 功 東京都府中市府中町２−１−14 株式会社 プレテック内 (72)発明者 平野 一文 東京都府中市府中町２−１−14 株式会社 プレテック内 (72)発明者 尾崎 靖仁 東京都府中市府中町２−１−14 株式会社 プレテック内 Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB01 AB34 BB23 BB92 BB93 CC01 CC12 CC13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハを平面内で回転させる回転
   手段と、回転中の半導体ウエハのウエハ面に対して洗浄
   液を噴射する液体噴射手段とを備えたウエハ洗浄装置に
   おいて、前記液体噴射手段は、 互いに前記ウエハ面の異なる領域の方向であって、かつ
   噴射された洗浄液が互いに非接触でウエハ面に到達する
   方向に向けて配設されている複数の噴射口と、 前記洗浄液の吐出圧力及び吐出流量を噴射口ごとに独立
   に制御する制御手段と、を備えたものであることを特徴
   とするウエハ洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記複数の噴射口は、半導体ウエハの回
   転方向に対応した方向に向けて配設されており、 前記制御手段は、各噴射口毎に洗浄液の吐出圧力を、各
   噴射口から噴射された洗浄液のウエハ面の到達速度が各
   噴射口の噴射対象領域におけるウエハ回転速度とほぼ同
   一速度となるように制御するものであることを特徴とす
   る請求項１に記載のウエハ洗浄装置。
3. 【請求項３】 回転中のウエハ面に対して、一時的に気
   体を噴射する気体噴射手段を更に備えたことを特徴とす
   る請求項１に記載のウエハ洗浄装置。