JP2007059841A - Cleaning apparatus, cleaning method and computer readable storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄用の薬液を貯留した薬液槽内で被処理体を薬液に浸漬して洗浄する洗浄装置および洗浄方法、ならびにその方法を実行するためのコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method for immersing and cleaning an object to be processed in a chemical solution tank storing a chemical solution for cleaning, and a computer-readable storage medium for executing the method.
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ(以下単にウエハと記す)に種々の工程によりトランジスタ等の素子を形成するが、その表面にパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションが存在すると素子の性能が劣化してしまうため、ウエハを洗浄してこれらを除去する必要がある。このようなウエハの洗浄処理としては、洗浄槽内に所定の洗浄液を貯留し、その中にウエハを浸漬させるものが多用されている。このような洗浄処理は、SPM洗浄(硫酸過酸化水素水洗浄)やAPM洗浄(アンモニア過酸化水素水洗浄)があり、ウエハに付着したパーティクルを効果的に除去できる長所がある。 For example, in the manufacturing process of semiconductor devices, elements such as transistors are formed on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) by various processes, but there are contaminations such as particles, organic contaminants, and metal impurities on the surface. Then, since the performance of the element deteriorates, it is necessary to clean the wafer and remove them. As such a wafer cleaning process, a method in which a predetermined cleaning liquid is stored in a cleaning tank and the wafer is immersed therein is frequently used. Such cleaning treatment includes SPM cleaning (sulfuric acid hydrogen peroxide water cleaning) and APM cleaning (ammonia hydrogen peroxide water cleaning), and has an advantage that particles adhering to the wafer can be effectively removed.
しかし、ウエハのエッジは処理中にガイドや搬送機構等、種々の部材に接触するためパーティクル(ゴミ)が多量にかつ強固に付着しており、上記のような洗浄では完全に除去することはできず、残存したパーティクルは、洗浄後のイソプロピルアルコール(IPA)乾燥の際にウエハに拡散してしまうおそれがある。 However, because the wafer edge contacts various members such as guides and transfer mechanisms during processing, a large amount of particles (dust) adhere firmly and cannot be completely removed by the above cleaning. In other words, the remaining particles may be diffused to the wafer when isopropyl alcohol (IPA) is dried after cleaning.
このようなウエハに付着したパーティクルを除去するにはメガソニック照射が有効であることが知られている(例えば、特許文献1)。すなわち、洗浄槽に圧電体を設けて洗浄液にメガソニックレベルの超音波を照射してウエハのパーティクルを除去するのである。 It is known that megasonic irradiation is effective for removing such particles adhering to the wafer (for example, Patent Document 1). That is, a piezoelectric body is provided in the cleaning tank and the cleaning liquid is irradiated with megasonic ultrasonic waves to remove particles on the wafer.
しかしながら、近年のパターンの微細化にともない、メガソニックを照射はパターン破壊をもたらすことが多く、メガソニックを使用することができない場合が多い。あるいは使用できたとしてもその出力をかなり小さくする必要があり、その場合にはウエハエッジのパーティクルを十分に除去することができない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、被処理基板のエッジのごみをパターン倒れを発生させずに有効に除去することができる洗浄装置および洗浄方法、ならびにそのような洗浄方法を実行するためのコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a cleaning apparatus and a cleaning method capable of effectively removing dust on an edge of a substrate to be processed without causing pattern collapse, and such a cleaning method. An object is to provide a computer readable storage medium for execution.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、パターンが形成された被処理基板の洗浄に用いられる処理液が貯留される洗浄槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、被処理基板に超音波を照射する超音波照射ユニットとを具備し、前記洗浄槽に被処理体を配置した状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処理基板を処理液に浸漬させて被処理体を洗浄する洗浄装置であって、前記超音波照射ユニットは、振動板と、振動板に装着される超音波振動子と、超音波振動子に高直進性の超音波を出力可能な周波数の高周波を供給する高周波発生部とを有し、前記超音波振動子は、被処理体のエッジ部分に対応する位置のみに設けられることを特徴とする洗浄装置を提供する。 In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, a processing tank used for cleaning a substrate to be processed on which a pattern is formed is stored, and a target object is held in the cleaning tank. A processing object holding mechanism, a processing liquid supply mechanism that supplies a processing liquid to the cleaning tank, and an ultrasonic irradiation unit that irradiates the processing target substrate with ultrasonic waves, and the processing target is disposed in the cleaning tank. A cleaning apparatus for supplying a processing liquid to the processing tank and immersing the target substrate in the processing liquid to clean the target object, wherein the ultrasonic irradiation unit is attached to the diaphragm and the diaphragm And a high frequency generator for supplying a high frequency having a frequency capable of outputting a highly straight ultrasonic wave to the ultrasonic vibrator, wherein the ultrasonic vibrator is an edge portion of the object to be processed. The cleaning device is provided only at a position corresponding to Subjected to.
上記第1の観点において、前記超音波振動子へ供給される高周波出力および高周波のオン・オフを制御する駆動制御部をさらに具備してもよい。 In the first aspect, the apparatus may further include a drive control unit that controls high-frequency output supplied to the ultrasonic transducer and high-frequency on / off.
本発明の第2の観点では、パターンが形成された被処理基板の洗浄に用いられる処理液が貯留される洗浄槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、被処理基板に超音波を照射する超音波照射ユニットとを具備し、前記洗浄槽に被処理体を配置した状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬させて被処理体を洗浄する洗浄装置であって、前記超音波照射ユニットは、振動板と、振動板の被処理基板に対応する部分に装着された複数の超音波振動子と、前記超音波振動子に高周波を供給する高周波発生部と、前記高周波発生部から前記超音波振動子に高直進性の周波数の超音波を出力可能な高周波を出力させ、かつ、被処理基板のエッジ部分では高出力、被処理基板のパターン形成部分ではパターンが破壊されない出力になるように前記超音波振動子からの超音波出力を制御する制御部とを有することを特徴とする洗浄装置を提供する。 In a second aspect of the present invention, a cleaning tank that stores a processing liquid used for cleaning a substrate to be processed on which a pattern is formed, a target object holding mechanism that holds the target object in the cleaning tank, A treatment liquid supply mechanism for supplying a treatment liquid to the cleaning tank; and an ultrasonic irradiation unit for irradiating the substrate to be processed with ultrasonic waves, and a target object is disposed in the cleaning tank. A cleaning apparatus for supplying a processing liquid and immersing the object to be processed in the processing liquid to clean the object to be processed, wherein the ultrasonic irradiation unit is provided on a portion of the diaphragm corresponding to the substrate to be processed. A plurality of ultrasonic transducers mounted, a high frequency generator for supplying a high frequency to the ultrasonic transducer, and a high frequency capable of outputting ultrasonic waves having a high straightness frequency from the high frequency generator to the ultrasonic transducer Output at the edge of the substrate to be processed. , The pattern forming portion of the target substrate to provide a cleaning apparatus characterized by a control unit for controlling the ultrasonic output from the ultrasonic transducers so as to output the pattern is not destroyed.
上記第1および第2の観点において、前記超音波の周波数は500kHz以上であることが好ましい。また、前記洗浄槽内で被処理体を回転させる回転機構をさらに具備することが好ましい。さらに、前記洗浄槽の底部が前記振動板として構成され、前記超音波振動子は前記洗浄槽の底部の外側に貼り付けられる構成とすることができる。 In the first and second aspects, the frequency of the ultrasonic wave is preferably 500 kHz or more. Moreover, it is preferable to further comprise a rotation mechanism for rotating the object to be processed in the cleaning tank. Furthermore, the bottom part of the cleaning tank may be configured as the diaphragm, and the ultrasonic vibrator may be attached to the outside of the bottom part of the cleaning tank.
本発明の第3の観点では、洗浄槽内に貯留された処理液でパターンが形成された被処理基板を洗浄する洗浄方法であって、前記被処理基板のエッジ部分のみに超音波を照射しながら被処理基板を洗浄することを特徴とする洗浄方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for cleaning a substrate to be processed on which a pattern is formed with a processing liquid stored in a cleaning tank, wherein only an edge portion of the substrate to be processed is irradiated with ultrasonic waves. There is provided a cleaning method characterized by cleaning a substrate to be processed.
この場合に、前記超音波の照射は、振動板と、振動板に装着される超音波振動子と、超音波振動子に高直進性の超音波を出力可能な周波数の高周波を供給する高周波発生部とを有し、前記超音波振動子は、被処理体のエッジ部分に対応する位置のみに設けられた超音波照射ユニットを用いてなされるようにすることができる。 In this case, the ultrasonic irradiation is performed by generating a high frequency of a vibration plate, an ultrasonic vibrator attached to the vibration plate, and a high frequency of a frequency capable of outputting a highly straight ultrasonic wave to the ultrasonic vibrator. The ultrasonic transducer can be made using an ultrasonic irradiation unit provided only at a position corresponding to the edge portion of the object to be processed.
本発明の第4の観点では、洗浄槽内に貯留された処理液でパターンが形成された被処理基板を洗浄する洗浄方法であって、前記被処理基板のエッジ部分に高出力の超音波を照射し、前記被処理基板のパターン形成部分にパターンが破壊しない程度の出力の超音波を照射しながら被処理基板を洗浄することを特徴とする洗浄方法を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for cleaning a substrate to be processed in which a pattern is formed with a processing liquid stored in a cleaning tank, wherein high-output ultrasonic waves are applied to an edge portion of the substrate to be processed. There is provided a cleaning method characterized in that the substrate to be processed is cleaned while irradiating and irradiating the pattern forming portion of the substrate to be processed with an output of an ultrasonic wave that does not destroy the pattern.
この場合に、前記超音波の照射は、振動板と、振動板の被処理基板に対応する部分に装着された複数の超音波振動子と、前記超音波振動子に高周波を供給する高周波発生部と、前記高周波発生部から前記超音波振動子に高直進性の周波数の超音波を出力可能な高周波を出力させ、かつ、被処理基板のエッジ部分では高出力、被処理基板のパターン形成部分ではパターンが破壊されない低出力になるように前記超音波振動子からの超音波出力を制御する制御部とを有する超音波照射ユニットを用いてなされるようにすることができる。 In this case, the irradiation of the ultrasonic waves includes a vibration plate, a plurality of ultrasonic vibrators mounted on a portion of the vibration plate corresponding to the substrate to be processed, and a high-frequency generator that supplies high frequency to the ultrasonic vibrators And a high frequency capable of outputting ultrasonic waves having a high linearity frequency from the high frequency generator to the ultrasonic transducer, and a high output at the edge portion of the substrate to be processed, and a pattern forming portion of the substrate to be processed. An ultrasonic irradiation unit having a control unit for controlling the ultrasonic output from the ultrasonic transducer so as to obtain a low output that does not destroy the pattern can be used.
本発明の第5の観点では、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記ソフトウェアは、プログラム実行時に、上記いずれかの洗浄方法が実施されるようにコンピュータに洗浄装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing software that causes a computer to execute a control program, and the software is configured such that any one of the above-described cleaning methods is performed when the program is executed. A computer-readable storage medium is provided for causing a computer to control a cleaning device.
本発明によれば、パターンが形成された被処理基板のエッジ部分に超音波を照射してパーティクルを除去可能にし、パターン形成部分には超音波を照射しないかまたは照射してもパターンが破壊しない程度の出力の超音波であるので、パターン破壊を生じることなく被処理基板のエッジ部分のパーティクルを効果的に除去することがでる。 According to the present invention, it is possible to remove particles by irradiating the edge portion of the substrate on which the pattern is formed by irradiating the ultrasonic wave, and the pattern forming portion is not irradiated with the ultrasonic wave, or the pattern is not destroyed even when irradiated. Since it is an ultrasonic wave with a level of output, particles at the edge portion of the substrate to be processed can be effectively removed without causing pattern destruction.
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本実施形態では、本発明をワンパス方式の洗浄装置に適用した例について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る洗浄装置を示す平面図であり、図2はそのA−A線による断面図、図3はB−B線による断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a one-pass cleaning apparatus will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB.
本実施形態の洗浄装置は、筐体1とその中に設けられた洗浄槽2とを有しており、洗浄槽2内に所定の処理液が貯留されるようになっている。そして、後述するように所定の供給源から洗浄槽2内に設けられたノズル3(図2,3参照)を介して、所定の処理液を洗浄槽2内に供給することによりその中にその処理液が貯留され、その処理液中に複数のウエハWを浸漬させ、洗浄槽2から処理液をオーバーフローさせた状態で洗浄処理が行われる。オーバーフローした処理液は、図示しない外槽へ流れるようになっている。洗浄槽2の下方には、超音波照射ユニット10が設けられている(図3参照)。
The cleaning apparatus of this embodiment has a
洗浄槽2内においては、ウエハ保持部材4によって複数、例えば50枚のウエハWが保持される。ウエハ保持部材4は、ウエハWを立てた状態で水平方向に保持するウエハ保持部5と、ウエハ保持部5の端部から内槽2の内壁に沿って上方に延び、ウエハ保持部5を支持する支持部6とを有しており、図示しない駆動機構により支持部6を介してウエハ保持部5を上下動することにより洗浄槽2に対するウエハWの出し入れが可能となっている。ウエハ保持部材4に対するウエハWの受け渡しは、適宜の搬送装置により行われる。また、ウエハ保持部5は、ウエハWの下端近傍を保持する第1の保持棒5aと、ウエハWのその少し上方を保持する第2の保持棒5bとを有しており、第1および第2の保持棒5a、5bにはウエハWを保持するための複数の溝が形成されている。また、洗浄槽2内には、槽に固定された槽固定ウエハガイド7が設けられており(図3参照)、ウエハ保持部材4が下降した際にウエハWが当接するようになっている。そして、ウエハ保持部材4を下降させてこの槽固定ウエハガイド7にウエハWを当接させてからウエハ保持部材4をさらに下降させることにより、複数枚のウエハWが回転可能となっている。
In the
上記洗浄槽2は、例えば耐薬品性に富む材料例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)あるいはフッ素樹脂(PFA)等にて形成される側壁部2aと、耐薬品性および音波透過性に富む材料例えばアモルファスカーボンや炭化ケイ素等のカーボン系材料にて形成される底部2bとで構成されている。また、底部2bは、パッキンを介して側壁部4の下端部に気水密な状態でボルト締めされている。底部2bの厚みは、アモルファスカーボンにて形成した場合は、例えば2.0mm〜10.0mmとすることができる。
The
超音波照射ユニット10は、超音波振動子11と、振動子に高周波電力を供給する高周波発生部12と、高周波発生部12から超音波振動子11に至る給電線に設けられたマッチング回路13と、超音波振動子11に供給される高周波のオン・オフやその出力を個別的に制御する駆動制御部14とを有している。高周波発生部12は、周波数およびパワーを制御可能な制御機構を内蔵している。
The
超音波振動子11は、例えば圧電素子からなる矩形板として構成されており、洗浄槽2の底部2bの外側部分に貼り付けられている。そして、超音波振動子11の振動は洗浄槽2の底部2bを介して洗浄槽2内の処理液に供給される。つまり底部2bは振動板として機能する。
The
この超音波振動子11は、図4に示すように、ウエハWのエッジ部分に対応する部分のみに例えば合計6枚配置されている。超音波振動子11に供給される高周波は、高直進性を有するものが選択される。これにより、ウエハWのエッジ部分のみに超音波を照射することができる。また、キャビテーションが生じるとパターンが破壊されるため、キャビテーションが生じないことも要求される。
As shown in FIG. 4, for example, a total of six
このような観点から、超音波振動子11の振動数は500kHz以上が好ましく、600kHz以上がより好ましい。さらに好ましくはメガソニックレベル(1000kHz以上)である。高い周波数の超音波は直進性が高いことが知られており、500kHz以上とすることにより十分な直進性を有し、かつキャビテーションも生じ難い。このような周波数の制御は、高周波発生部12に内蔵された制御機構によって行われる。
From such a viewpoint, the frequency of the
なお、本実施形態では、洗浄槽2の底部全体を振動板として機能させる場合について示したが、超音波振動子11が貼り付けられた部分のみ振動板として機能させるようにしてもよい。また、洗浄槽2の底部以外に振動板を設けてもよい。
In the present embodiment, the entire bottom portion of the
次に、本実施形態の洗浄装置における処理液の供給および排出のための構造、ならびに洗浄装置の制御系について、図5を参照しながら説明する。 Next, the structure for supplying and discharging the processing liquid in the cleaning apparatus of this embodiment and the control system of the cleaning apparatus will be described with reference to FIG.
洗浄槽2の外側にはオーバーフローした処理液を受けるための外槽8を有している。また、洗浄槽2内のノズル3には、処理液を供給するための処理液供給配管40が接続されている。処理液供給配管40の他端側には、処理液供給機構41が配置されている。処理液供給機構41は、アンモニア(NH4OH)を供給するためのアンモニア源42と、硫酸(H2SO4)を供給するための硫酸源43と、過酸化水素(H2O2)を供給するための過酸化水素源44と、純水(DIW)を供給するための純水源45とを備えている。処理液供給配管40には、これらからそれぞれ延びる配管46,47,48,49が、切替・混合バルブ50を介して接続されている。したがって、切替・混合バルブ50を操作することにより、これら単独で配管40およびノズル3を介して洗浄槽2へ供給することにより洗浄を行うことができる他、所定濃度の硫酸過酸化水素水やアンモニア過酸化水素水を調製し、配管40およびノズル3を介して洗浄槽2へ供給して、SPM洗浄、APN洗浄を実現することができる。
Outside the
処理液供給配管40には、上流側から順に温度制御部58、ポンプ56、フィルタ60が設けられている。そしてポンプ56の稼働により、所定の処理液を洗浄槽2に向けて送給し、ヒータ58によって処理液を所定の温度に加熱し、フィルタ60によって所歴中の不純物を除去した後に洗浄槽2に処理液が供給される。
The treatment
一方、洗浄槽2の底部および外槽8の底部には、それぞれ処理液排出配管62,63が接続されており、図示しないバルブを操作することにより、洗浄槽2および外槽8に貯留されている処理液を処理液排出配管62,63から排出できるようになっている。
On the other hand, processing
以上のような洗浄装置の各構成部、例えば切替・混合バルブ50や、ポンプ56、ヒータ電源、ウエハWの搬送機構、高周波発生部12、駆動制御部14等は、プロセスコントローラ70に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ70には、工程管理者が洗浄装置を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、洗浄装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース71が接続されている。
Each component of the cleaning apparatus as described above, for example, the switching / mixing
また、プロセスコントローラ70には、洗浄装置で実行される各種処理をプロセスコントローラ70の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部72が接続されている。レシピはハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよいし、CDROM、DVD等の可搬性の記憶媒体に収容された状態で記憶部72の所定位置にセットするようになっていてもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
Further, the
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース71からの指示等にて任意のレシピを記憶部72から呼び出してプロセスコントローラ70に実行させることで、プロセスコントローラ70の制御下で、洗浄装置での所望の処理が行われる。
If necessary, an arbitrary recipe is called from the
次に、以上のように構成される洗浄装置における処理動作の一例について説明する。
上述したように、本実施形態における洗浄装置は種々の洗浄を行うことができるが、ここでは、アンモニア過酸化水素水を用いて洗浄を行うAPM洗浄を例にとって説明する。
Next, an example of a processing operation in the cleaning apparatus configured as described above will be described.
As described above, the cleaning apparatus according to the present embodiment can perform various types of cleaning. Here, APM cleaning in which cleaning is performed using ammonia hydrogen peroxide solution will be described as an example.
まず、洗浄槽2が空の状態から、ポンプ56を駆動させて、DIW供給源45から処理液供給配管40およびノズル3を介して洗浄槽2内に純水(DIW)を供給し、洗浄槽2内を純水(DIW)で満たす。そして、ウエハ保持部材4のウエハ保持部5を洗浄槽2の上方に位置させた状態で、図示しない搬送装置から複数、例えば50枚のウエハWをウエハ保持部5に受け渡し、図示しない駆動機構によりウエハ保持部材4を降下させ、ウエハWを洗浄槽2内の純水(DIW)に浸漬する。そして、ウエハWを洗浄槽2の処理液に浸漬した後、純水(DIW)を洗浄槽2からオーバーフローさせつつ純水(DIW)による洗浄を行う。
First, when the
純水(DIW)による洗浄が終了したら、処理液排出配管62および63を介して洗浄槽2および外槽8から純水を排出し、次いで切替・混合バルブ50を操作して所定量のアンモニアと過酸化水素と純水とを洗浄槽2内に供給し、APM洗浄を行う。
When the cleaning with pure water (DIW) is completed, the pure water is discharged from the
APM洗浄は洗浄力が高くウエハ全体に対する洗浄性は良好であるが、処理中にガイドや搬送機構等の部材に接触することにより強固に付着したウエハエッジのパーティクルについては十分に除去することができないおそれが高い。そのため、従来からメガソニック等の超音波により除去することが試みられてきたが、ウエハのパターン形成部分に超音波が供給されることにより、パターンが破壊されるという問題がある。また、パターンが破壊されない程度に超音波の出力を小さくすると、やはりウエハエッジのパーティクル除去が不十分となりやすい。 APM cleaning has high detergency and good detergency for the entire wafer, but the wafer edge particles that are firmly attached by contacting with a member such as a guide or a transport mechanism during the process may not be sufficiently removed. Is expensive. For this reason, attempts have been made to remove it by ultrasonic waves such as megasonics, but there is a problem that the pattern is destroyed by supplying ultrasonic waves to the pattern forming portion of the wafer. Further, if the output of the ultrasonic wave is reduced to such an extent that the pattern is not destroyed, the particle removal at the wafer edge tends to be insufficient.
そこで、本実施形態では、上述したように、ウエハWのエッジ部分に対応する部分のみに超音波振動子11を設け、高直進性の周波数範囲の超音波を供給する。このため、ほぼパターンの存在しないウエハWのエッジ部分のみに超音波を照射することが可能となり、パーティクルを除去したいエッジ部分のみを有効に洗浄し、パターン破壊が懸念される部分は超音波を照射しないためパターンの破壊を防止することができる。高い周波数の超音波は直進する性質をもっているので、周波数を高くすることにより、所望の直進性を得ることができる。具体的には、上述したように、500kHz以上が好ましく、600kHz以上がより好ましい。さらに好ましくはメガソニックレベル(1000kHz以上)である。また、このような周波数範囲であれば、キャビテーションによるパターン破壊も生じ難い。所望の周波数はおよび出力は、プロセスコントローラ70からの指令に基づいて、高周波発生部12に内蔵された制御機構により行われる。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the
この際に、上述した槽固定ウエハガイド7を利用してウエハWを回転させることによりウエハエッジ部全周に超音波を照射することができ、ウエハエッジ部のパーティクルを効果的に取り除くことができる。
At this time, by rotating the wafer W using the above-described tank-fixed
この際の回転動作について図6を参照しながら説明する。
図6の(a)に示す状態ではウエハ保持部材4が正規の位置にあり、ウエハ保持部5に保持された複数枚のウエハWは槽固定ウエハガイド7に当たっていない。この状態で、図6の(b)に示すようにウエハ保持部材4を下降させて、ウエハWを槽固定ウエハガイド7に当接させる。そして、この状態からウエハ保持部材4をさらに下降させると、図6の(c)に示すように、ウエハWは槽固定ウエハガイド7を支点としてウエハWが少し回転する。この状態でウエハ保持部材4を上昇させて図6の(a)の位置に戻す。この動作を必要回数繰り返して、ウエハを所望の角度で回転させる。なお、ウエハ保持部材4を昇降のみならず水平方向にも移動させることにより、より効果的にウエハWを回転させることができる。
The rotation operation at this time will be described with reference to FIG.
In the state shown in FIG. 6A, the
以上のようなAPM洗浄を行って複数枚のウエハWの全体が清浄化された後、洗浄槽2からアンモニア過酸化水素水を排出し、次いで洗浄槽2に純水(DIW)を供給し、純水洗浄を行う。以上により洗浄装置による洗浄動作が終了する。
After the APM cleaning as described above is performed and the whole of the plurality of wafers W is cleaned, the ammonia hydrogen peroxide solution is discharged from the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
上記実施形態では、ウエハWのエッジ部分にのみ超音波を照射する場合について説明したが、この実施形態ではウエハWの全面に超音波を照射し、ウエハWのパターン形成部分はパターンが破壊されない程度の低出力とし、エッジ部分はパーティクルの除去に十分な高出力とする構成を有している。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, the case where ultrasonic waves are applied only to the edge portion of the wafer W has been described. However, in this embodiment, ultrasonic waves are applied to the entire surface of the wafer W, and the pattern formation portion of the wafer W is not damaged. The output has a low output, and the edge portion has a high output sufficient for removing particles.
図7は、この他の実施形態に係る洗浄装置を示す概略断面図である。この図に示すように、図3に示す洗浄装置の超音波照射ユニット10の代わりに超音波照射ユニット10′を有している。超音波照射ユニット10′は、ウエハWのエッジ部分に対応する超音波振動子11aとウエハWのパターン形成部分に対応する超音波振動子11bを有し、これらが洗浄槽2の底部2bの外側の全面に貼り付けられている。他の構成は超音波照射ユニット10と同様である。そして、駆動制御部14により、ウエハWのエッジ部分に対応する超音波振動子11aについてはパーティクル除去に十分な出力が供給され、ウエハWのパターン形成部分に対応する超音波振動子11bについてはパターン破壊が生じない程度の出力になるように出力を制御する。この際の出力制御の指令は、プロセスコントローラ70から発信される。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a cleaning apparatus according to another embodiment. As shown in this figure, an ultrasonic irradiation unit 10 'is provided instead of the
このような構成とすることにより、ウエハWのパターン形成部分についてもある程度の洗浄力上昇を図ることができ、パターン破壊が生じない範囲でより洗浄性を高めることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to increase the cleaning power to a certain degree even for the pattern forming portion of the wafer W, and it is possible to further improve the cleaning performance as long as pattern destruction does not occur.
なお、図7の洗浄装置においては、駆動制御部14により超音波振動子11bに高周波出力を供給しないこともでき、この場合には、従前の実施形態と同様の超音波作用を及ぼすことができる。
In the cleaning apparatus of FIG. 7, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の思想の範囲内で種々変形可能である。例えば、上記実施形態ではワンパス方式の洗浄装置を例にとって説明したが、これに限らず、洗浄槽内で洗浄する方式の洗浄装置であれば適用可能である。また、APM洗浄に適用した例について説明したが、これに限らず、SPM洗浄等の他の洗浄液による洗浄に適用することができることは言うまでもない。さらに、上記実施形態では、超音波を下から照射した場合について示したが、照射方向は限定されず、例えば側方から照射してもよいし、上方から照射してもよい。上記実施形態では被処理体として半導体ウエハを適用した場合について示したが、液晶表示装置(LCD)用基板等、他の被処理体の洗浄処理にも適用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range of the thought of this invention. For example, in the above-described embodiment, the one-pass cleaning device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any cleaning device that cleans in a cleaning tank is applicable. Moreover, although the example applied to APM washing | cleaning was demonstrated, it cannot be overemphasized that it can apply to the washing | cleaning by other washing | cleaning liquids, such as not only this but SPM washing | cleaning. Furthermore, although the case where the ultrasonic wave was irradiated from the bottom was shown in the said embodiment, the irradiation direction is not limited, For example, you may irradiate from the side and may irradiate from the upper part. Although the case where a semiconductor wafer is applied as an object to be processed has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a cleaning process for other objects to be processed such as a liquid crystal display (LCD) substrate.
2;洗浄槽
3;ノズル
4;ウエハ保持部材
5;ウエハ保持部
7;槽固定ウエハガイド
10,10′;超音波照射ユニット
11,11a,11b;超音波振動子
12;高周波発生部
14;駆動制御部
70;プロセスコントローラ
72;記憶部
W;半導体ウエハ
2;
Claims (12)
前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、
前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、
被処理基板に超音波を照射する超音波照射ユニットと
を具備し、
前記洗浄槽に被処理体を配置した状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処理基板を処理液に浸漬させて被処理体を洗浄する洗浄装置であって、
前記超音波照射ユニットは、
振動板と、
振動板に装着される超音波振動子と、
超音波振動子に高直進性の超音波を出力可能な周波数の高周波を供給する高周波発生部とを有し、
前記超音波振動子は、被処理体のエッジ部分に対応する位置のみに設けられることを特徴とする洗浄装置。 A cleaning tank in which a processing liquid used for cleaning the substrate to be processed on which the pattern is formed is stored;
A target object holding mechanism for holding a target object in the cleaning tank;
A treatment liquid supply mechanism for supplying a treatment liquid to the cleaning tank;
An ultrasonic irradiation unit for irradiating the substrate to be processed with ultrasonic waves,
In a state in which the object to be processed is arranged in the cleaning tank, the cleaning apparatus supplies the processing liquid to the processing tank and immerses the substrate to be processed in the processing liquid to clean the object to be processed,
The ultrasonic irradiation unit includes:
A diaphragm,
An ultrasonic transducer attached to the diaphragm;
A high-frequency generator that supplies a high frequency of a frequency capable of outputting highly straight ultrasonic waves to the ultrasonic transducer;
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic transducer is provided only at a position corresponding to an edge portion of the object to be processed.
前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、
前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、
被処理基板に超音波を照射する超音波照射ユニットと
を具備し、
前記洗浄槽に被処理体を配置した状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬させて被処理体を洗浄する洗浄装置であって、
前記超音波照射ユニットは、
振動板と、
振動板の被処理基板に対応する部分に装着された複数の超音波振動子と、
前記超音波振動子に高周波を供給する高周波発生部と、
前記高周波発生部から前記超音波振動子に高直進性の周波数の超音波を出力可能な高周波を出力させ、かつ、被処理基板のエッジ部分では高出力、被処理基板のパターン形成部分ではパターンが破壊されない出力になるように前記超音波振動子からの超音波出力を制御する制御部と
を有することを特徴とする洗浄装置。 A cleaning tank in which a processing liquid used for cleaning the substrate to be processed on which the pattern is formed is stored;
A target object holding mechanism for holding a target object in the cleaning tank;
A treatment liquid supply mechanism for supplying a treatment liquid to the cleaning tank;
An ultrasonic irradiation unit for irradiating the substrate to be processed with ultrasonic waves,
In a state where the object to be processed is disposed in the cleaning tank, the cleaning apparatus supplies the processing liquid to the processing tank and immerses the object to be processed in the processing liquid to clean the object to be processed,
The ultrasonic irradiation unit includes:
A diaphragm,
A plurality of ultrasonic transducers mounted on a portion of the diaphragm corresponding to the substrate to be processed;
A high frequency generator for supplying a high frequency to the ultrasonic transducer;
The high frequency generator outputs a high frequency capable of outputting an ultrasonic wave having a high linearity frequency to the ultrasonic transducer, and a high output is output at an edge portion of the substrate to be processed, and a pattern is formed at a pattern forming portion of the substrate to be processed. A cleaning apparatus comprising: a control unit that controls an ultrasonic output from the ultrasonic transducer so as to obtain an output that is not destroyed.
前記被処理基板のエッジ部分のみに超音波を照射しながら被処理基板を洗浄することを特徴とする洗浄方法。 A cleaning method for cleaning a substrate to be processed in which a pattern is formed with a processing liquid stored in a cleaning tank,
A cleaning method, comprising: cleaning a substrate to be processed while irradiating only an edge portion of the substrate to be processed with ultrasonic waves.
前記被処理基板のエッジ部分に高出力の超音波を照射し、前記被処理基板のパターン形成部分にパターンが破壊しない程度の出力の超音波を照射しながら被処理基板を洗浄することを特徴とする洗浄方法。 A cleaning method for cleaning a substrate to be processed in which a pattern is formed with a processing liquid stored in a cleaning tank,
The substrate to be processed is cleaned while irradiating the edge portion of the substrate to be processed with high output ultrasonic waves and irradiating the pattern forming portion of the substrate to be processed with an output of ultrasonic waves that does not destroy the pattern. How to wash.
前記ソフトウェアは、プログラム実行時に、請求項7から請求項10のいずれかの洗浄方法が実施されるようにコンピュータに洗浄装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium storing software for causing a computer to execute a control program,
11. A computer-readable storage medium, wherein the software causes a computer to control a cleaning device so that the cleaning method according to any one of claims 7 to 10 is performed when the program is executed.
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