JP2004356639A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハWの上方および下方に配置された洗浄用ブラシ66,86の中央付近には、第1の洗浄液を供給することのできる第1洗浄液供給ノズル7,8がそれぞれ配置されている。また、ウエハWの周縁部を選択的に洗浄するための周縁部洗浄ボックス300には、ウエハWの上面および下面の周縁部に、第1の洗浄液とは種類が異なる第2の洗浄液を供給することができる第2洗浄液供給ノズルが配設されている。
【選択図】 図2
Description
また、ウエハWは一対の端面支持ハンド210,211によって挟持されるから、ウエハWは、常時一定位置で保持される。このため、この保持位置周辺には、洗浄用ブラシ213,216が侵入することができないので、ウエハWの周縁部232の全域を洗浄することが不可能となり、スラリーがウエハWの周縁部232に残ってしまうことがある。
このように、上記従来技術の構成においては、ウエハWの周縁部232に、不要な薄膜やスラリー、薄膜とスラリーとの反応生成物が残るという不具合がある。この場合、これらの物質はパーティクルとなるから、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。
この基板保持手段に保持された基板の中央部に第1の洗浄液を吐出する第1洗浄液供給ノズルを有し、上記基板の中央部を洗浄する中央部洗浄手段と、上記基板保持手段に保持された基板の周縁部に向けて上記第1の洗浄液とは種類が異なる第2の洗浄液を吐出する第2洗浄液供給ノズルを有し、上記基板の周縁部に沿って上記基板に対して相対的に移動し、上記基板の周縁部を洗浄する周縁部洗浄手段とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
この発明によれば、基板の中央部を第1の洗浄液によって洗浄することができ、一方、基板の周縁部を第1の洗浄液とは種類が異なる第2の洗浄液によって洗浄することができる。そのため、たとえば、基板の中央部および周縁部に形成されている薄膜の膜質に応じた洗浄液を用いて各部を洗浄すれば、基板の中央部はもちろん、基板の周縁部をも良好に洗浄することができる。
この方法は、請求項1に記載の基板処理装置において実施することができ、請求項1に関連して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図1は、この発明の一実施形態の基板処理装置であるウエハ洗浄装置の構成を示す平面図である。また、図2は、図1のII−II断面図であり、一部を省略し、かつ一部を概念的に示している。
この装置は、ウエハWの表面に形成された薄膜を研磨するCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理が行われた後にウエハWの表面に残っているスラリーおよび不要な薄膜を除去するためのもので、側壁1,2,3,4によって囲まれた平面視においてほぼ矩形の処理室5、および処理室5内においてウエハWを水平に保持し、かつこの状態でウエハWを回転させることができるウエハ保持装置6を備えている。
ウエハWを回転させるために必要な駆動力は、保持用ローラ33にのみ与えられるようになっている。すなわち、保持用ローラ33のうち中央の保持用ローラ33bには、側壁4の外側に設けられたモータ取付板42に取り付けられたモータM1の駆動力がベルト43を介して伝達されるようになっている。さらに、中央の保持ローラ33bに伝達されてきた駆動力は、ベルト44,45を介して他の2つの保持用ローラ33a,33cにも伝達されるようになっている。
上面洗浄部60および下面洗浄部80は、ウエハWに対向する側に取付面61,81を有するベース部62,82と、ベース部62,82に取り付けられた回転軸63,83とを有し、回転駆動部64,84により鉛直軸方向に沿う回転軸Oを中心に回転方向Cに沿って回転できるようにされている。
凹部320の上壁面330および下壁面350には、ウエハWの上面および下面の周縁部に第2の洗浄液を供給するための第2洗浄液供給ノズル331,351が配設されている。第2洗浄液供給ノズル331,351は、PVC、PVDFなどの樹脂で構成される。第2の洗浄液は、ウエハWの周縁部に残っているスラリーを除去したり、不要な薄膜をエッチングするためのエッチング液、および純水を含む。エッチング液は、ウエハWの周縁部に形成される薄膜の種類によって異なる種類のものが用いられる。具体的には、酸化膜(SiO2)、アルミニウム膜(Al)、銅膜(Cu)およびタングステン膜(W)に対して、それぞれ、下記(1)〜(4)式の化学式で表したエッチング液が用いられる。
H3PO4+CH3COOH+HNO3 ・・・(2)
HNO3+HCl または HNO3+HF ・・・(3)
CH3COOH+HNO3+HF または HNO3+HF ・・・(4)
第2洗浄液供給ノズル331,351には、液吐出路332,352の一端が接続されている。液吐出路332,352の他端には、それぞれ、第2三方弁333,353を介して、図示しないエッチング液用タンクからエッチング液が供給されるエッチング液供給路334,354、および図示しない純水用タンクから純水が供給される純水供給路335,355が接続されている。この構成により、第2三方弁333,353の切換えを制御することにより、液吐出路332,352にエッチング液および純水を選択的に供給でき、したがって第2洗浄液供給ノズル331,351からエッチング液および純水を選択的に吐出することができる。
図5は、このウエハ洗浄装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。このウエハ洗浄装置には、当該装置の制御中枢として機能するマイクロコンピュータなどで構成された制御部100が備えられている。制御部100は、ROM101に格納された制御プログラムに従って、シリンダ17,37、モータM1、回転駆動部64,84、昇降駆動部65,85、および第1三方弁68,88を制御する。また、制御部100は、シリンダ309、モータM2、第2三方弁333,353およびガス用弁338,358を制御する。
図6および図7は、この周縁部洗浄処理を説明するための図解図である。図6および図7において、上段側はウエハWを側方から見たときの構成を示し、下段側はウエハWを上方から見たときの構成を示している。
両面洗浄装置9によるスクラブ洗浄処理が終了すると、制御部100は、ロッド308が上方向に延びるように、シリンダ309を駆動する。その結果、周縁部洗浄ボックス300は、上方向に移動する。シリンダ309の駆動は、周縁部洗浄ボックス300の凹部320がウエハWとほぼ同じ高さになるタイミングで停止される(図6(b)参照)。その後、制御部100は、モータM2を駆動し、周縁部洗浄ボックス300をウエハWに近接する方向に向けて移動させる。このモータM2の駆動は、周縁部洗浄ボックス300の凹部320にウエハWの周縁部が所定の距離だけ入り込んだタイミングで停止される(図6(c)参照)。この場合、たとえば、ウエハWのロットによって洗浄すべき周縁部の領域が異なる場合には、周縁部洗浄ボックス300の移動量が各ウエハWのロットに応じて調整される。これにより、周縁部洗浄前の準備が完了する。
また、上記実施形態では、図1から図7までに示すように、ウエハWを6つの保持用ローラ13,33によって保持する構成を例にとって説明しているが、ウエハWを保持すべき保持用ローラは少なくとも3つ以上あればよい。この場合、3つ以上の保持用ローラのうちいずれか1つに対してだけ駆動力を伝達するようにしてもよい。この構成によっても、ウエハWを端面にて保持しつつ回転させることができる。
さらにまた、上記実施形態では、CMP処理後のウエハWの洗浄を行う場合を例にとって説明しているが、本発明は、CMP処理後に限らずに、ウエハWの中央部と周縁部とを選択的に洗浄する必要のある場合に広く適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
7 第1洗浄液供給ノズル
8 第1洗浄液供給ノズル
13 保持用ローラ
33 保持用ローラ
331 第2洗浄液供給ノズル
351 第2洗浄液供給ノズル
W ウエハ
Claims (6)
- 基板を保持する基板保持手段と、
この基板保持手段に保持された基板の中央部に第1の洗浄液を吐出する第1洗浄液供給ノズルを有し、上記基板の中央部を洗浄する中央部洗浄手段と、
上記基板保持手段に保持された基板の周縁部に向けて上記第1の洗浄液とは種類が異なる第2の洗浄液を吐出する第2洗浄液供給ノズルを有し、上記基板の周縁部に沿って上記基板に対して相対的に移動し、上記基板の周縁部を洗浄する周縁部洗浄手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。 - 上記第1の洗浄液は、薬液を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
- 上記第1の洗浄液は、純水を含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
- 基板を回転しつつ、第1洗浄液供給ノズルから基板の中央部に第1の洗浄液を吐出して、上記基板の中央部を洗浄する中央部洗浄工程と、
基板を回転しつつ、第2洗浄液供給ノズルから基板の周縁部に向けて、上記第1の洗浄液とは種類の異なる第2の洗浄液を吐出して、上記基板の周縁部を洗浄する周縁部洗浄工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。 - 上記第1の洗浄液は、薬液を含むことを特徴とする請求項4記載の基板処理方法。
- 上記第1の洗浄液は、純水を含むことを特徴とする請求項4または5記載の基板処理方法。
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WO2007072571A1 (ja) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Pre-Tech Co., Ltd. | 基板の乾燥装置および洗浄装置並びに乾燥方法および洗浄方法 |
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