JP2003506857A - 高ｒｐｍのメガソニック洗浄 - Google Patents

高ｒｐｍのメガソニック洗浄

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JP2003506857A
JP2003506857A JP2001506034A JP2001506034A JP2003506857A JP 2003506857 A JP2003506857 A JP 2003506857A JP 2001506034 A JP2001506034 A JP 2001506034A JP 2001506034 A JP2001506034 A JP 2001506034A JP 2003506857 A JP2003506857 A JP 2003506857A
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nozzle
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wafer
spraying
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ファーバー・ジェフ
ラドマン・アラン・エム．
スビアチェブスキ・ジュリア
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】 メガソニック（極超音波）周波数の音波によって攪拌された液体を、基板上方に配置されたノズル（２０１）から、基板（２０４）上にスプレーすることを含む方法を採用する。同時に、基板上方でノズルを走査させる間に、前記基板を３００ＲＰＭより速い速度で回転させる。この基板は、音波によって液体を攪拌する前に、ブラシステーション内でブラシングすることができる。０°よりも大きな角位置θを有するノズルに液体を供給可能なアーム（２０２）を有する装置を構成することもできる。更に、ノズルの下方に位置決めされた基板回転機（２１２）を設けておくこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明の分野はおおまかには基板を洗浄する技術に関し、より詳しくは、半導
体ウェーハをメガソニック（極超音波）洗浄する技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
半導体デバイスの製造においては、半導体ウェーハの表面からウェーハ汚染物
質を取り除く必要がある。除去しなければ、ウェーハ汚染物質はデバイスの性能
特性に影響を与えたり、デバイスの欠陥が通常よりも高い比率で発生する可能性
が生じる。一般には、ウェーハ汚染物質には、微粒子と金属との２つのタイプが
存在する。微粒子は、ウェーハ表面上に存在する極めて小さな材料の小片であり
、容易に定義可能な境界を有し、例えば、シリコンダスト、シリカ（ＳｉＯ2）
、スラリ残留物、重合体残留物、金属薄片、大気中の塵、プラスチック粒子、及
びケイ酸塩粒子である。
【０００３】 微粒子汚染を除去する一方法はメガソニックリンスである。メガソニックリン
スにはキャビテーションが伴う。キャビテーションとは、音波によって攪拌され
た液体媒体中で、顕微鏡的な小さな気泡が急速に形成し、そして崩壊する現象で
ある。音波による攪拌は、液体を衝撃波に晒すことによって行われ、メガソニッ
クリンスのためには用いられる衝撃波は、０．４乃至１．５Ｍｈｚの周波数で発
生させる。メガソニックリンスを行うにあたっては、キャビテーションを発生さ
せた液体を、回転するウェーハ表面上に吹き付けてやる。
【０００４】 キャビテーションを発生させた液体を、回転するウェーハに吹き付けると、ウ
ェーハ表面上には境界層（つまり液体の薄層）が形成される。ウェーハが回転す
ると、この境界層内の液体は一般に、ウェーハの回転に伴って生じた遠心力によ
って、ウェーハ表面で外向きの放射状の流れを形成する。一般に、ウェーハが速
く回転すれば、回転するウェーハに伴う遠心力によって液体はウェーハの外縁へ
と、より強く追いやられるので境界層は薄くなる。境界層の液体は、ウェーハ表
面を流れ、最終的には、ウェーハの端部に到達して飛散する。メガソニック液を
連続的に吹き付けてやれば、振り飛ばされる液体は新たにスプレーされる液体に
よって同時に置き換えられることになって境界層の厚さは安定する。
【０００５】 ウェーハ表面上の境界層の液体内でキャビテーションを発生させると、ウェー
ハ表面に付着している微粒子汚染物が揺り動かされて付着が弱くなる。気泡は「
飛び出すようにして発生し」、そして汚染物を浮き上がらせる。更に、境界層の
液体はウェーハ表面上を端部に向けて流れているため、浮き上がらされた微粒子
はウェーハ表面上を流れる液体によって運ばれ、最終的にはウェーハ端部から液
体と共に飛散する。ウェーハが回転していることによって生じる遠心力は、液体
に流れを発生させるだけでなく、微粒子そのものを外向きに移動させる。このよ
うにメガソニックリンスはウェーハの洗浄に有効である。
【０００６】 メガソニックリンスは、メガソニックスプレー設備とウェーハ回転機とが装備
されている任意の設備において実行することができる。一例には、図１に示すよ
うなウェーハスクラバシステム１００に適用することができる。図１に示すシス
テム１００において、洗浄が必要なウェーハは、インデックスステーション１１
０に入れられ、内部及び外部ブラシングステーション１２０および１３０それぞ
れのブラシによりスクラブ（又はブラシング）される。次にステーション１４０
内で、ウェーハをリンスし、回転させ、乾燥させる。リンス・スピン・ドライス
テーション１４０では、上述したメガソニックリンスを実行することが可能であ
る。つまり、ステージ１４０のリンス機構にはメガソニックスプレー設備が設け
られている。
【０００７】 しかし、メガソニックスプレー技術には、まだ比較的未発達な技術であるとい
う問題がある。したがって、様々なスプレー処理のパラメータが、洗浄効率（す
なわち、メガソニックスプレー処理によってウェーハ表面から除去される微粒子
の数又は割合）に与える影響は、十分に明確になっているわけではない。
【０００８】
【発明の概要】
メガソニック周波数の音波によって攪拌された液体を、基板上方に位置決めさ
れたノズルから基板上に吹き付ける工程を含んだ方法が開示される。同時に、こ
のノズルが基板上方を走査する間、この基板を３００ＲＰＭより速く回転させる
。この基板は、液体を音波によって攪拌する前に、ブラシステーションにおいて
ブラシングすることができる。
【０００９】 更に、０度よりも大きな角位置θを有するノズルから流体を供給可能なアーム
を有する装置も開示される。更には、ノズルの下方には、基板回転機が位置決め
されて設けられている。
【００１０】
【詳細な説明】
本発明は、同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面の各図において例示的
且つ非限定的に説明される。
【００１１】 メガソニック周波数の音波によって攪拌された液体を、基板上方に配置された
ノズルから基板上に吹き付ける動作を含んだ方法について開示する。同時に、こ
のノズルが基板上方を走査する間、この基板を３００ＲＰＭより速く回転させる
。この基板は、液体を音波により攪拌する前に、ブラシステーションにおいてブ
ラシングすることができる。
【００１２】 更に、０度よりも大きな角位置θを有するノズルから液体を供給可能なアーム
を有する装置について開示する。更に、ノズルの下方には、基板回転機が位置決
めされて設けられている。
【００１３】 本発明のこうした実施形態及びその他の実施形態は、以下の開示に従って実現
することが可能であり、また、本発明の広義の趣旨及び範囲から逸脱することな
く、以下の開示の内容を様々に修正あるいは変形することができるのとは言うま
でも無いことである。したがって、本明細書及び図面は制限的な意味ではなく例
示的なものと做されるべきであり、本発明は特許請求の範囲のみに基づいて評価
されるべきである。
【００１４】 前述したメガソニックスプレー設備２００の一例は図２に表示されている。こ
のメガソニックスプレー装置はアーム２０２に付けられたノズル２０１を有する
。液体はアーム２０２内のチューブ又はその他の中空な経路を流れ、ノズル２０
１内を経由して、このノズル２０１からウェーハ上に吹き付けられる。したがっ
て、アーム２０２及びノズル２０１は、液体を供給可能となっている。ウェーハ
２０４はウェーハ回転機２１２ａ、ｂ、ｃによって回転される。この液体は通常
、ノズル２０１の内部に配置された圧電性結晶によってキャビテーションされ、
この圧電性結晶には電源装置２０３から電力が供給される。メガソニックスプレ
ー処理のパラメータの多くは、ノズル２０１の位置に関するものである。
【００１５】 ノズルは、多数の異なる形態で配置することができる。第一に、ノズル２０１
のウェーハ２０４上方の高さ２０５（「ノズル高と呼ばれる」）を変化させるこ
とが可能で、通常これはウェーハ２０４上方のアーム２０２の高さ２１６を調整
することで行われる。更に、ノズル２０１は通常、回転することができるように
設計される。こうしたノズルは、回転可能ノズルと呼ばれることがある。図２の
実施形態において、ノズルヘッドはｘ軸２０９、ｙ軸２１０、及びｚ軸２１１の
周りを回転可能であり、その結果として、それぞれ三種類の角位置、θ２０６、
φ２０７、α２０８が生じる。したがって、ノズル２０１の位置は、可能な四種
類の処理パラメータ、つまりノズル高２０５と三種類の角位置、θ２０６、φ２
０７、α２０８とによって規定することができる。
【００１６】 別のメガソニックスプレーパラメータは、ウェーハ回転機２１２ａ、ｂ、ｃに
よって駆動されるウェーハ２０４の回転速度（「ウェーハ速度」とも呼ばれる）
に関係する。このウェーハ速度は通常、ウェーハの毎分回転数（又はＲＰＭ）の
単位で表される。前述したように、ウェーハが速く回転すれば、回転するウェー
ハ２０４に発生する遠心力によって液体はウェーハの外縁へと、より強く追いや
られるので境界層２１３は薄くなる。これと同時に、ウェーハ２０４の表面上に
ある境界層２１３の内の液体は、放射方向への液流が速くなる。
【００１７】 別のメガソニックスプレーパラメータは、ウェーハ２０４の位置に対するノズ
ル２０１の動作に関係する。ほとんどのメガソニックスプレー設備では、ノズル
２０１はウェーハ２０４の表面上方で、ｘ軸２０９に沿って、前後方向２１４に
移動することが可能である。つまり、図２に関して、ノズル２０１は、ウェーハ
中心部２１５からウェーハ端部２１６に移動し、その後、ウェーハ中心部２１５
に戻る（つまりウェーハ２０４の半径上で前後する）。こうした動作（ウェーハ
中心部２１５から移動し戻ること）は走査と呼ばれる。したがって、追加の処理
パラメータは、リンスを完了するまでにウェーハ２０４を走査する回数と、ウェ
ーハ２０４のリンスを完了するまでに行う各走査に要する時間とに関するもので
ある。走査数にこの所要時間を掛けたものは、ウェーハ２０４のリンスを完了す
るまでに行う合計走査時間と呼ぶことができる。その他の走査パターンも可能で
ある。
【００１８】 したがって処理パラメータは、 １）ウェーハ２０４の回転に関するもの（ウェーハ速度）と、 ２）ノズル２０１に関するもの（ノズル高２０５及び角位置θ２０６、φ２０７
、α２０８）と、 ３）ウェーハ２０４の位置に対するノズル２０１の動作に関するもの（走査数、
走査当たりの所要時間）と、 ４）追加パラメータ、例えば、ノズル２０１を通る液体の流量、使用する液体の
タイプ、及びメガソニック攪拌の周波数と によって特徴づけることができる。
【００１９】 以下では、メガソニック関連の洗浄効率に関する様々な処理パラメータをよく
理解する目的で実行された一連の実験について、説明する。ウェーハのリンスを
完了する間に１回走査する場合、２改装さする場合、及び３回走査する場合につ
いて観察した。又、更なる観察が、１回の走査に要する所要時間が１０秒、１４
秒、２０秒、及び２８秒についても行われ、これらの合計走査時間の範囲は１０
秒（走査１回×走査当たり１０秒）乃至８４秒（走査３回×走査当たり２８秒）
の範囲である。メガソニック周波数は１．５Ｍｈｚを使用した。ノズル２０１を
通る液体の液量は、０．８リットル／分乃至２．０リットル／分である。使用さ
れた液体は１８ＭΩの抵抗率を有するＤＩ水である。
【００２０】 これらの実験はすべて、ＯｎＴｒａｋTM Ｓｅｒｉｅｓ ＩＩ ＤＳＳ−２０
０スクラブシステムで実行された。１５０ｍｍ及び２００ｍｍのウェーハを処理
した。こうしたウェーハは、 １）シャロートレンチ分離（ＳＴＩ）化学機械研磨（ＣＭＰ）後、 ２）タングステン（Ｗ）ＣＭＰ後、 ３）銅（Ｃｕ）ＣＭＰ後、 ４）酸化物（Ｏ2）ＣＭＰ後、 ５）タングステンエッチバック（ＷＥＢ）、及び ６）インクジェットプリンタで使用されるＳｉデバイスの処理に伴う「シリコン
（Ｓｉ）穿孔」 といった、多数の半導体処理用途において処理された。Ｓｉ穿孔では、穴がウェ
ーハ２０４の厚さ全体で形成され、この穿孔が実行された後、徹底的な洗浄が必
要となる。Ｓｉ穿孔では通常、０．５μｍより大きな微粒子が発生する。
【００２１】 通常、こうしたすべての用途に関して（及び図１に関して）、ウェーハは、リ
ンス・スピン・ドライステーション１４０内に配置される前に、両方のステーシ
ョン１２０及び１３０においてブラシングされる。ステーション１４０では、合
計走査時間の間、メガソニック液をウェーハ上に吹き付けて、その後は単に、乾
燥するまで回転させる。ウェーハは、ステーション１４０を出た後、アウトプッ
トステーション１５０に追加される。これらの実験は、ウェーハ又はシリコンウ
ェーハに限定せずに、一般的な基板に更に拡張することができる。
【００２２】 ウェーハ速度： 産業界で一般に使用されているメガソニックリンス中のウェーハ速度は、１０
０乃至３００ＲＰＭの範囲内である。しかしながら、１０００乃至１４００ＲＰ
Ｍの範囲のウェーハ速度において、洗浄効率が顕著に改善されることが観察され
た。ノズル高２０５を１０ｍｍとした一実施形態において、ウェーハ速度を１０
０乃至３００ＲＰＭから、単に１０００乃至１４００ＲＰＭに増加させるだけで
、平均洗浄効率が２倍以上に改善された（０．１５μｍより大きな微粒子で、１
４．５％から３０％）。０．５μｍより大きな微粒子に関しては、１０００乃至
１４００ＲＰＭの範囲内とすることで、目視検査において５０％を大きく上回る
洗浄効率が得られている。一般に、他のすべての処理パラメータを固定して、ウ
ェーハ速度を１００乃至３００ＲＰＭから１０００乃至１４００ＲＰＭに増加さ
せると、洗浄効率が、約２倍に改善されることが分かっている（例えば、別の実
験では２０％から３７．５％）。更に、４００乃至１０００ＲＰＭのＲＰＭ値に
関しては、約２倍未満の改善が観察された。したがって、３００ＲＰＭを上回る
ウェーハ速度が洗浄効率の向上に有効であることが観察された。
【００２３】 したがって、洗浄効率は、ウェーハ速度の増加と共に改善されることが分かっ
た。高いウェーハ速度では、ウェーハ２０４表面上での液流の放射状流が強くな
るため、（ノズル２０１からの流量を固定すると）境界層２１３の厚さが減少す
る。洗浄効率の改善は、こうした放射状流の速度上昇あるいは境界層厚さの減少
によるものであると考えられる。考えられる事柄として、境界層２１３の放射状
流が強い条件の下では、浮き上がらされた微粒子がウェーハ２０４表面に再び付
着することが困難になることが挙げられる。
【００２４】 ノズル位置： メガソニックリンスの技術においては、ノズル高２０５をウェーハ２０４の上
方１０ｍｍ乃至２０ｍｍとして、角位置θ２０６、φ２０７、α２０８をいずれ
もゼロに設定することが推奨されていることは広く知られている。この範囲内で
はウェーハ洗浄効率は均一となることが分かっており、図２に示すように、ノズ
ル高２０５を１０ｍｍ乃至２０ｍｍとして、ノズル２０１のすべての角位置θ２
０６、φ２０７、α２０８をゼロとすると、洗浄効率にほとんどばらつきが生じ
ないことが確認された。観察された洗浄効率は通常、およそ５０＋／−５％であ
る。
【００２５】 １０ｍｍより小さなノズル高として、角位置θ２０６、φ２０７、α２０８を
ゼロに設定すると、ウェーハ洗浄効率は許容できないレベルに悪化することが確
認された。しかしながら、図３に示すように、ノズル高３０５が１０ｍｍ未満の
場合でも（もちろん１０ｍｍ以上の場合でも）、ゼロではない角位置θ３０６と
することによって、許容可能な洗浄効率が得られることが確認された。角位置θ
３０６をゼロでない値とすることで、キャビテーション作用が改善されるものと
考えられる。具体的には、図２ａ及び２ｂ中で、θ＝０度及びα＝０度の時（つ
まり、ノズル２０１がウェーハ２０４に対する通常の入射角で液流を送るように
配置される時）、（メガソニック装置２０３から）ノズル２０１を通じて放出さ
れる音波がウェーハ２０４表面で反射し、ノズル２０１内でキャビテーションを
発生させる音波の振幅を相殺又は減少させると考えられる。弱め合う干渉が起き
る結果、洗浄効率は減少する。
【００２６】 このことから、図３に示すように、ノズル３０１を（ゼロでない値θ３０６だ
け）傾けてやれば、ノズル３０１に入る反射波は排除される。θ３０６を２度よ
り大きな値にすると、顕著な洗浄効率の改善が確認される。ノズル高３０５が３
ｍｍ以上の場合には４５度で最適な洗浄効率となり、５５度以上になると洗浄効
率は（４５度の効率から）緩やかに減少し始める。
【００２７】 再び図２ａ及び図２ｂを参照すると、前述した推奨される最小ノズル高１０ｍ
ｍ（θ、α、φ＝０度）は、音波のエネルギを分散させるために設定された値で
ある。つまり、ノズル高２０５が１０ｍｍ以上であれば、ノズル２０１に入る反
射波の振幅は、メガソニック装置２０３におけるキャビテーション作用を大幅に
減少させるほどには強くはなくなる。これに対して、再び図３では、θ３０６の
角度がゼロでない値とされ、ノズル高３０５は、３ｍｍほどの小さな値に設定さ
れている。
【００２８】 例えば、ノズル高３０５は３ｍｍとし、θ３０６を０度、３０度、及び４５度
として、０．１５μｍ（直径）より大きな微粒子の洗浄効率を観察すると、それ
ぞれ２３％、３２％、及び３８％となっている。このことから、θ３０６を増加
するほど、洗浄効率は改善される。
【００２９】 走査数及び走査当たりの所要時間： 洗浄効率は、２０秒を上回る合計走査時間（つまり、ウェーハ洗浄作業当たり
：走査回数×走査当たりの所要時間）に関して安定している。つまり、合計走査
時間が２０秒を上回る限り、洗浄効率は合計走査時間と強く相関しない。しかし
ながら、合計走査時間が１０秒程度の短い時間の場合には、ウェーハ速度を約４
００ＲＰＭ以上の値とすることで、（ウェーハ速度が１００乃至３００ＲＰＭの
範囲にある場合と比較して）洗浄効率が改善されることが観察された。１０秒未
満にすると、洗浄効率が顕著に落ち込む場合があり、これはおそらく、微粒子を
除去するために必要な、ウェーハ表面で発生するキャビテーション作用に晒され
る度合いが不足するためである。
【００３０】 液体及び液体の流量： 一実施形態においては、（毎分０．８乃至２．０リットルの流量において）１
８ＭΩの抵抗率を有するＤＩ水が使用される。一般に、洗浄効率は流量により改
善される。一実施形態において、最適な洗浄効率は約２．０リットル／分の流量
で発生する。ウェーハ速度を増加させた場合と同様に、流量を増加させると、ウ
ェーハ２０４表面上での液流の速度を増加させ、或いはウェーハ表面上で発生す
るキャビテーション作用を増加させると考えられる。流量は、この説明の目的に
関して、ノズル開口部２３０で測定される。使用可能なその他の液体には、希ア
ンモニア、ＳＣｌ（ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏの体積比率が１：４：２０）、及
び界面活性剤が含まれる。
【００３１】 メガソニック周波数： 一実施形態において、メガソニック周波数は１．５ＭＨｚに固定される。しか
しながら、説明したように、通常の有効メガソニック周波数は０．４乃至１．５
ＭＨｚである。
【００３２】 処理： 一般に、より優れた洗浄効率は、 １）ウェーハ速度、１０００ＲＰＭ以上と、 ２）ノズル高、１０ｍｍ以上、及びノズル角度θ、２度以上と、 ３）合計走査時間、２０秒以上と、 ４）毎分１．５リットル以上の流量で、抵抗率１８ＭΩのＤＩ水と を有する処理によって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ブラシスクラブシステムの一例を示す図である。
【図２Ａ】 メガソニックスプレー装置の一例を示す図である。
【図２Ｂ】 メガソニックスプレー装置の一例を示す図である。
【図２Ｃ】 メガソニックスプレー装置の一例を示す図である。
【図３】 ゼロでない角位置に設定されているノズルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１００…ウェーハスクラバシステム １１０…インデックスステーション １２０…外部ブラシングステーション １４０…ドライステーション １５０…アウトプットステーション ２００…メガソニックスプレー設備 ２０１…ノズル ２０２…アーム ２０３…メガソニック装置 ２０４…ウェーハ ２０５…ノズル高 ２０９…ｘ軸 ２１０…ｙ軸 ２１１…ｚ軸 ２１２ａ、ｂ、ｃ…ウェーハ回転機 ２１３…境界層 ２１４…前後方向 ２１５…ウェーハ中心部 ２１６…ウェーハ端部 ２３０…ノズル開口部 ３００…毎分 ３０１…ノズル ３０５…ノズル高
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１１月１９日（２００１．１１．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 キャビテーションを発生させた液体を、回転するウェーハに吹き付けると、ウ
ェーハ表面上には境界層（つまり液体の薄層）が形成される。ウェーハが回転す
ると、この境界層内の液体は一般に、ウェーハの回転に伴って生じた遠心力によ
って、ウェーハ表面で外向きの放射状の流れを形成する。一般に、ウェーハが速
く回転すれば、回転するウェーハに伴う遠心力によって液体はウェーハの外縁へ
と、より強く追いやられるので境界層は薄くなる。境界層の液体は、ウェーハ表
面を流れ、最終的には、ウェーハの端部に到達して飛散する。メガソニック液を
連続的に吹き付けてやれば、振り飛ばされる液体は新たにスプレーされる液体に
よって同時に置き換えられることになって境界層の厚さは安定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】 ウェーハ表面上の境界層の液体内でキャビテーションを発生させると、ウェー
ハ表面に付着している微粒子汚染物が揺り動かされて付着が弱くなる。気泡は「
飛び出すようにして発生し」、そして汚染物を浮き上がらせる。更に、境界層の
液体はウェーハ表面上を端部に向けて流れているため、浮き上がらされた微粒子
はウェーハ表面上を流れる液体によって運ばれ、最終的にはウェーハ端部から液
体と共に飛散する。ウェーハが回転していることによって生じる遠心力は、液体
に流れを発生させるだけでなく、微粒子そのものを外向きに移動させる。このよ
うにメガソニックリンスはウェーハの洗浄に有効である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】 別のメガソニックスプレーパラメータは、ウェーハ回転機２１２ａ、ｂ、ｃに
よって駆動されるウェーハ２０４の回転速度（「ウェーハ速度」とも呼ばれる）
に関係する。このウェーハ速度は通常、ウェーハの毎分回転数（又はＲＰＭ）の
単位で表される。前述したように、ウェーハが速く回転すれば、回転するウェー
ハ２０４に発生する遠心力によって液体はウェーハの外縁へと、より強く追いや
られるので境界層２１３は薄くなる。これと同時に、ウェーハ２０４の表面上に
ある境界層２１３の内の液体は、放射方向への液流が速くなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】 別のメガソニックスプレーパラメータは、ウェーハ２０４の位置に対するノズ
ル２０１の動作に関係する。ほとんどのメガソニックスプレー設備では、ノズル
２０１はウェーハ２０４の表面上方で、ｘ軸２０９に沿って、前後方向２１４に
移動することが可能である。つまり、図２に関して、ノズル２０１は、ウェーハ
中心部２１５からウェーハ端部２１７に移動し、その後、ウェーハ中心部２１５
に戻る（つまりウェーハ２０４の半径上で前後する）。こうした動作（ウェーハ
中心部２１５から移動し戻ること）は走査と呼ばれる。したがって、追加の処理
パラメータは、リンスを完了するまでにウェーハ２０４を走査する回数と、ウェ
ーハ２０４のリンスを完了するまでに行う各走査に要する時間とに関するもので
ある。走査数にこの所要時間を掛けたものは、ウェーハ２０４のリンスを完了す
るまでに行う合計走査時間と呼ぶことができる。その他の走査パターンも可能で
ある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】 再び図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、前述した推奨される最小ノズル高１０ｍ
ｍ（θ、α、φ＝０度）は、音波のエネルギを分散させるために設定された値で
ある。つまり、ノズル高２０５が１０ｍｍ以上であれば、ノズル２０１に入る反
射波の振幅は、メガソニック装置２０３におけるキャビテーション作用を大幅に
減少させるほどには強くはなくなる。これに対して、再び図３では、通路３２０ に示す様な反射波のエネルギの進路となる θ３０６の角度が、ゼロでない値とさ
れ、ノズル高３０５は、３ｍｍほどの小さな値に設定されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ラドマン・アラン・エム． アメリカ合衆国 カリフォルニア州95003 アプトス，モンテレー・ドライブ，441 (72)発明者 スビアチェブスキ・ジュリア アメリカ合衆国 カリフォルニア州95131 サン・ホセ，マッケイ・ドライブ，1073 (72)発明者 トレイケル・ヘルムス アメリカ合衆国 カリフォルニア州95025 ミルピタス，モンテ・ドライブ，1193

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）メガソニック周波数の音波によって攪拌された液体を、
    基板の上方に設けたノズルから該基板上に向けて吹き付ける工程と、 ｂ）前記液体を吹き付けながら、毎分３００回転以上の速度で前記基板を回転
    させる工程と、 ｃ）前記液体を吹き付けながら、前記基板の上方で前記ノズルを走査させる工
    程と を備える方法。
  2. 【請求項２】 前記基板の回転速度は、毎分１０００回転以上の速度である
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ノズルの走査時間は、合計で１０秒以上の時間である請
    求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ノズルの走査時間は、合計で２０秒間である請求項３記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 前記液体の吹き付けが、毎分０．８乃至２．０リットルの流
    量で行われる請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記吹き付け前に、アームの内部を経由して前記液体を供給
    する工程を、更に備える請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ノズルを、前記基板の上方の１０ｍｍ乃至２０ｍｍの高
    さに位置決めする工程を、更に備える請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ノズルを、前記基板に向かって０度よりも大きな角度θ
    に位置決めする工程を、更に備える請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記ノズルを、前記基板に向かって４５度乃至５５度の角度
    θに位置決めする工程を、更に備える請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ａ）ブラシステーション内で基板をブラシングする工程と
    、 ｂ）メガソニック周波数の音波によって攪拌された液体を、前記基板の上方に
    設けたノズルから該基板上に向けて吹き付ける工程と、 ｃ）前記液体を吹き付けながら、毎分３００回転以上の速度で前記基板を回転
    させる工程と、 ｄ）前記液体を吹き付けながら、前記基板の上方で前記ノズルを走査させる工
    程と を備える方法。
  11. 【請求項１１】 前記ブラシングに先立って前記基板に化学機械研磨（ＣＭ
    Ｐ）を施す工程を、更に備える請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記ＣＭＰがシャロートレンチ分離領域に対して行われる
    請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記ＣＭＰがタングステン、銅、及び酸化物のいずれか一
    つに対して行われる請求項１１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記ブラシングに先立って前記基板にタングステンエッチ
    バック処理を施す工程を、更に備える請求項１０記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記ブラシングに先立って前記基板にＳｉ穿孔を行う工程
    を、更に備える請求項１０記載の方法。
  16. 【請求項１６】 ａ）アームと、 ｂ）前記アームから流体が供給されて、前記基板に向かって０度よりも大きな
    角度θに設けられたノズルと、 ｃ）前記ノズルの下方に位置決めされた基板回転機と を備える装置。
  17. 【請求項１７】 前記アーム及び前記ノズルが、リンス・スピン・ドライス
    テーション内に設けられている請求項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記リンス・スピン・ドライステーションに結合されるブ
    ラシステーションを、更に備える請求項１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記角度θが、前記基板に対し４５度となっている請求項
    １６記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記基板回転機が毎分４００回転以上の速度で前記基板を
    回転させる請求項１６の記載の装置。
  21. 【請求項２１】 メガソニック周波数の音波によって攪拌された液体を、基
    板の上方に設けたノズルから該基板上に吹き付ける手段と、 前記液体を吹き付けながら、毎分３００回転以上の速度で前記基板を回転させ
    る手段と、 前記液体を吹き付けながら、前記基板の上方で前記ノズルを走査する手段と を備える装置。
  22. 【請求項２２】 前記ノズルを、前記基板の上方の１０ｍｍ乃至２０ｍｍの
    高さに位置決めする手段を、更に備える請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記ノズルを、前記基板に向かって０度よりも大きな角度
    θに位置決めする手段を、更に備える請求項２１記載の装置。
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