JP2008218456A - 洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、回転支持された被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄方法に関し、被対象物の洗浄面全体を精度良く洗浄することを課題とする。
【解決手段】回転支持された半導体装置１３の裏面１４Ａに洗浄液２８を供給する洗浄液供給部２３を備えた洗浄装置１０により、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する洗浄方法であって、洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させながら、半導体基板１４の裏面１４Ａに洗浄液２８を供給する。
【選択図】図６

Description

本発明は、洗浄方法に係り、特に、回転支持された被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄方法に関する。

従来、半導体装置を製造する際には、洗浄装置により半導体装置の表面及び／又は裏面の洗浄処理が行われる。

図１は、従来の洗浄装置の断面図である。図１では、半導体基板１０４上に半導体集積回路１０５が形成された半導体装置１０３をスピンヘッド１０７が回転可能に支持している状態を図示する。また、図１において、Ｚ方向は半導体基板１０４の裏面１０４Ａ（洗浄面）と直交する方向、Ｘ方向はＺ方向と直交する方向、Ｙ方向はＸ方向及びＺ方向と直交する方法をそれぞれ示している。

図１を参照するに、従来の洗浄装置１００は、半導体基板１０４の裏面１０４Ａを洗浄する装置であり、回転支持機構１０１と、洗浄機構１０２とを有する。

回転支持機構１０１は、スピンヘッド１０７と、支持体１０８と、回転駆動装置１０９とを有する。スピンヘッド１０７は、支持体１０８の上端部と接続されている。スピンヘッド１０７は、半導体基板１０４の裏面１０４Ａを吸着するためのものである。支持体１０８は、その上端部がスピンヘッド１０７と接続されており、下端部が回転駆動装置１０９と接続されている。支持体１０８は、スピンヘッド１０７を回転可能に支持するためのものである。回転駆動装置１０９は、支持体１０８の下端部と接続されている。回転駆動装置１０９は、支持体１０８を介して、スピンヘッド１０７に吸着された半導体装置１０３を回転させるためのものである。

図２は、図１に示す洗浄装置の平面図である。

図１及び図２を参照するに、洗浄機構１０２は、支持体１１２と、洗浄液供給部１１３とを有する。支持体１１２は、洗浄液供給部１１３を配設するためのものである。洗浄液供給部１１３は、支持体１１２上に固定されている。洗浄液供給部１１３は、洗浄液１１６を半導体基板１０４の裏面１０４Ａに噴射する噴射穴１１４を有する。洗浄液供給部１１３は、回転する半導体基板１０４の裏面１０４Ａに洗浄液１１６を噴射することにより、半導体基板１０４の裏面１０４Ａを洗浄するためのものである。

上記構成とされた洗浄装置１００は、例えば、現像装置（図３参照）に適用することができる。

図３は、従来の現像装置の断面図であり、図４は、現像処理後の洗浄工程を説明するための図である。図３及び図４では、半導体基板１０４に設けられた絶縁膜１２６上に露光後のポジ型レジスト膜１２７を有した半導体装置１２５をスピンヘッド１０７が吸着している状態を図示する。図３では、現像液供給ノズル１２１から現像液１２３が供給されている状態を示し、図４では洗浄液供給部１１３，１３１から洗浄液１２９，１３２を供給している状態を示す。また、図３及び図４では、露光された部分のレジスト膜１２７をレジスト膜１２７Ａ、露光されていない部分のレジスト膜１２７をレジスト膜１２７Ｂとして図示する。さらに、図３及び図４において、図１及び図２に示す洗浄装置１００と同一構成部分には同一符号を付す。

図３を参照するに、従来の現像装置１２０は、洗浄装置１００と、現像液供給ノズル１２１と、洗浄液供給ノズル１３１と、回り込み防止リング１２２とを有する。現像液供給ノズル１２１は、半導体基板１０４に設けられた絶縁膜１２６上に形成されたレジスト膜１２７の上方に配置されている。現像液供給ノズル１２１は、露光されたレジスト膜１２７に現像液１２３を供給して、レジスト膜１２７を現像するためのものである。

洗浄液供給ノズル１３１は、半導体装置１２５の上方に配置されている。洗浄液供給ノズル１３１は、現像処理後の半導体装置１２５の表面に洗浄液１３２を供給することで、現像処理後の半導体装置１２５の表面を洗浄するためのものである。

回り込み防止リング１２２は、支持体１１２上に設けられている。回り込み防止リング１２２は、洗浄液供給部１１３を囲むように配置されている。回り込み防止リング１２２は、図４に示すように、現像液１２３により溶解されたレジスト膜１２７Ａが半導体基板１０４の裏面１０４Ａ側に回り込むことを防止するためのものである。

図４に示すように、現像装置１２０に設けられた洗浄装置１００は、半導体基板１０４の裏面１０４Ａと回り込み防止リング１２２の上端部との間に形成された隙間を介して、現像処理後の半導体基板１０４の裏面１０４Ａに洗浄液１２９を噴射することにより、半導体基板１０４の裏面１０４Ａを洗浄する（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１３９００７号公報

図５は、半導体基板の裏面に供給された洗浄液を模式的に示す平面図である。

しかしながら、従来の洗浄装置１００では、洗浄液供給部１１３が支持体１１２に固定されていたため、所定の方向のみに洗浄液１２９，１３２が噴射されていた。そのため、図５に示すように、半導体基板１０４としてシリコン基板（疎水性）を用いた場合や、半導体基板１０４の裏面１０４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合、噴射穴１１４から噴射された洗浄液１２９，１３２を半導体基板１０４の裏面１０４Ａ全体に供給することができないため、半導体基板１０４の裏面１０４全体を精度良く洗浄することができないという問題があった。

このように、半導体基板１０４の裏面１０４Ａの洗浄が不十分な場合、半導体基板１０４の裏面１０４Ａに異物や溶解したレジスト膜１２７Ａが残留するため、他の半導体製造装置（例えば、エッチング装置や成膜装置等）を汚染してしまう虞があった。

また、現像装置１２０を用いて現像処理に半導体基板１２５の洗浄を行った場合、回り込み防止リング１２２の上端部と対向する部分の半導体基板１０４の裏面１０４Ａに異物や溶解したレジスト膜１２７Ａが残りやすいという問題があった。

そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、回転支持された被対象物の洗浄面全体を精度良く洗浄することのできる洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、回転支持された被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に洗浄液（２８）を供給する洗浄液供給部（２３）を備えた洗浄装置（１０）により、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）を洗浄する洗浄方法であって、前記洗浄液供給部（２３）を所定の振り角（θ₂）で揺動させながら、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に前記洗浄液（２８）を供給することを特徴とする洗浄方法が提供される。

本発明によれば、洗浄液供給部（２３）を所定の振り角（θ₂）で揺動させながら、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に洗浄液（２８）を供給することにより、洗浄面（１４Ａ）に供給された洗浄液（２８）が被対象物（１３）の外周部に向かうにつれて広がるため、洗浄液（２８）を洗浄面（１４Ａ）全体に供給することが可能となる。これにより、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）が疎水性の場合でも、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）全体を精度良く洗浄することができる。

本発明の他の観点によれば、回転支持された被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に洗浄液（２８）を供給する洗浄液供給部（２３）を備えた洗浄装置（４５）により、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）を洗浄する洗浄方法であって、前記洗浄液供給部（２３）を回転させながら、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に前記洗浄液（２８）を供給することを特徴とする洗浄方法が提供される。

本発明によれば、洗浄液供給部（２３）を回転させながら、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に洗浄液（２８）を供給することにより、洗浄面（１４Ａ）に供給された洗浄液（２８）が被対象物（１３）の外周部に向かうにつれて広がるため、洗浄液（２８）を洗浄面（１４Ａ）全体に供給することが可能となる。これにより、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）が疎水性の場合でも、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）全体を精度良く洗浄することができる。

本発明のその他の観点によれば、回転支持された被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に洗浄液（２８）を供給する洗浄液供給部（４２）を備えた洗浄装置（４０）により、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）を洗浄する洗浄方法であって、前記洗浄液供給部（４２）から前記洗浄液（２８）を噴霧することにより、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）を洗浄することを特徴とする洗浄方法が提供される。

本発明によれば、前記被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）に前記洗浄液（２８）を噴霧することにより、洗浄液（２８）を洗浄面（１４Ａ）全体に供給することが可能となる。これにより、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）が疎水性の場合でも、被対象物（１３）の洗浄面（１４Ａ）全体を精度良く洗浄することができる。

なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、回転支持された被対象物の洗浄面全体を精度良く洗浄することができる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図６では、スピンヘッド１７が半導体基板１４上に半導体集積回路１５が形成された半導体装置１３を回転支持している状態を図示する。また、図６において、Ｚ方向は半導体基板１４の裏面１４Ａ（洗浄面）と直交する方向、Ｘ方向はＺ方向と直交する方向、Ｙ方向はＸ方向及びＺ方向と直交する方法をそれぞれ示している。また、図６に示すＡは、半導体装置１３の回転方向（以下、「Ａ方向」とする）を示している。

図６を参照するに、第１の実施の形態の洗浄装置１０は、被対象物である半導体装置１３の裏面（具体的には、半導体基板１４の裏面１４Ａ）を洗浄する装置であり、回転支持機構１１と、洗浄機構１２とを有する。

まず、ここで半導体装置１３の構成について説明する。半導体装置１３は、半導体基板１４と、半導体基板１４上に形成された半導体集積回路１５とを有した構成とされている。半導体集積回路１５は、酸化膜等の親水性の膜、ポリシリコン膜及びＳｉＮ膜等の疎水性の膜、及びＡｌ膜やＷ膜等の金属膜等により構成されている。つまり、半導体基板１４の裏面１４Ａには、疎水性の膜が形成されている場合がある。また、半導体基板１４としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。

回転支持機構１１は、スピンヘッド１７と、支持体１８と、回転駆動装置１９とを有する。スピンヘッド１７は、支持体１８の上端部と接続されている。スピンヘッド１７は、半導体基板１４の裏面１４Ａを吸着することで、半導体装置１３を回転可能に支持するためのものである。

支持体１８は、その上端部がスピンヘッド１７と接続されており、下端部が回転駆動装置１９と接続されている。支持体１８は、スピンヘッド１７を回転可能に支持するためのものである。

回転駆動装置１９は、支持体１８の下端部と接続されている。回転駆動装置１９は、支持体１８を回転させることにより、支持体１８を介して、スピンヘッド１７に保持された半導体装置１３を回転させるためのものである。

図７は、図６に示す洗浄装置の平面図である。図７に示すＭは、洗浄液供給部２３が液体状の洗浄液２８を噴射可能な領域を示している。

図６及び図７を参照するに、洗浄機構１２は、支持体２２と、洗浄液供給部２３と、第１揺動手段２４とを有する。支持体２２は、半導体装置１３の下方に配置されている。支持体２２は、第１揺動手段２４を配設するためのものである。

洗浄液供給部２３は、第１揺動手段２４上に設けられている。洗浄液供給部２３は、噴射穴２６を有する。噴射穴２６は、液体の状態で洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射するためのものである。噴射穴２６から噴射された液体状態の洗浄液２８と半導体基板１４の裏面１４Ａとが成す角度θ₁は、例えば、４５度とすることができる。また、噴射穴２６の直径Ｒ１は、例えば、０．５０ｍｍとする
洗浄液供給部２３は、回転する半導体基板１４の裏面１４Ａに液体状態の洗浄液２８を噴射することにより、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄するためのものである。洗浄液２８としては、例えば、純水や純水で希釈した弗化水素水等を用いることができる。

第１揺動手段２４は、支持体２２に設けられている。第１揺動手段２４は、洗浄液供給部２３を揺動可能に支持している。第１揺動手段２４は、Ｚ方向に延在する軸Ｂ（第１の軸）を回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させるためのものである。所定の振り角θ₂は、例えば、９０度とすることができる。この場合、第１揺動手段２４は、平面視した状態において、Ｘ方向に延在すると共に、洗浄液供給部２３の中心を通過する直線Ｎと洗浄液２８の噴射方向とが略一致するときの洗浄液供給部２３の位置を基準として、Ｙ方向側にそれぞれ４５度の角度の範囲で洗浄液供給部２３を揺動させる。第１揺動手段２４としては、例えば、ステッピングモータを用いることができる。

図８は、半導体基板の裏面に供給された洗浄液を模式的に示す図である。

このように、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させる第１揺動手段２４を設けることにより、図８に示すように、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から噴射された液体状態の洗浄液２８が半導体基板１４の外周部に向かうにつれて広がるため、洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となる。これにより、回転支持された半導体基板１４の裏面１４Ａを精度良く洗浄することができる。

本実施の形態の洗浄装置によれば、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させる第１揺動手段２４を設けることにより、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から噴射された液体状態の洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

なお、本実施の形態では、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する洗浄装置１０を例に挙げて説明したが、半導体装置１３の上面側を洗浄する場合には、図６に示す洗浄機構１２を半導体装置１３の上面側に配置してもよい。また、半導体装置１３の上面及び半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄したい場合には、図６に示す洗浄機構１２を半導体装置１３の上面側と半導体基板１４の裏面１４Ａ側との両方に設けてもよい。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置１０を用いて、半導体装置１３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から液体状態の洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することで、半導体基板１４の裏面１４Ａの洗浄を行う。

本実施の形態の洗浄方法によれば、洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させながら、半導体基板１４の裏面１４Ａに洗浄液２８を供給することにより、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から噴射された液体状態の洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図９において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図９を参照するに、第２の実施の形態の洗浄装置３５は、第１の実施の形態の洗浄装置１０に設けられた洗浄機構１２の代わりに洗浄機構３６を設けた以外は洗浄装置１０と同様に構成される。洗浄機構３６は、第１の実施の形態で説明した洗浄機構１２の構成に、さらに第２揺動手段３７を設けた以外は洗浄機構１２と同様に構成される。

図１０は、図９に示す洗浄機構の洗浄液供給部が設けられた部分を拡大した断面図である。

図９及び図１０を参照するに、第２揺動手段３７は、第１の揺動手段２４を囲むように支持体２２に設けられている。第２揺動手段３７は、Ｙ方向に延在する軸Ｇ（第２の軸）を回転軸とする回転方向Ｈに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₃で揺動させるためのものである。所定の振り角θ₃は、例えば、1度〜２度とすることができる。この場合、第２揺動手段３７は、図１０に示す洗浄液供給部２３の位置を基準として、Ｘ方向側にそれぞれ０．５度〜１度の角度の範囲で洗浄液供給部２３を揺動させる。第２揺動手段３７としては、例えば、ステッピングモータを用いることができる。

このように、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させる第１揺動手段２４と、Ｙ方向に延在する軸Ｇを回転軸とする回転方向Ｈに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₃で揺動させる第２揺動手段３７とを設けることにより、洗浄液供給部２３が洗浄液２８を噴射可能な領域が広がるため、洗浄液供給部２３から噴射された洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となる。

本実施の形態の洗浄装置によれば、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させる第１揺動手段２４と、Ｙ方向に延在する軸Ｇを回転軸とする回転方向Ｈに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₃で揺動させる第２揺動手段３７とを設けることにより、洗浄液供給部２３から噴射された洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

なお、本実施の形態では、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する洗浄装置３５を例に挙げて説明したが、半導体装置１３の上面側を洗浄する場合には、図９に示す洗浄機構３６を半導体装置１３の上面側に配置してもよい。また、半導体装置１３の上面及び
半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄したい場合には、図９に示す洗浄機構３６を半導体装置１３の上面側と半導体基板１４の裏面１４Ａ側との両方に設けてもよい。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置３５を用いて、半導体装置１３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させると共に、Ｙ方向に延在する軸Ｇを回転軸とする回転方向Ｈに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₃で揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から液体状態の洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することで、半導体基板１４の裏面１４Ａの洗浄を行う。

本実施の形態の洗浄方法によれば、半導体装置１３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₂で揺動させると共に、Ｙ方向に延在する軸Ｇを回転軸とする回転方向Ｈに洗浄液供給部２３を所定の振り角θ₃で揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から液体状態の洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することにより、洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

（第３の実施の形態）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図１１において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１１を参照するに、第３の実施の形態の洗浄装置４０は、第１の実施の形態の洗浄装置１０に設けられた洗浄機構１２の代わりに、洗浄機構４１を設けた以外は洗浄装置１０と同様に構成される。洗浄機構４１は、第１の実施の形態で説明した洗浄機構１２に設けられた洗浄液供給部２３及び第１揺動手段２４の代わりに洗浄液供給部４２を設けた以外は、洗浄機構１２と同様に構成される。

図１２は、図１１に示す洗浄液供給部の平面図である。

図１２を参照するに、洗浄液供給部４２は、支持体２２上に設けられている。洗浄液供給部４２は、洗浄液２８を噴霧する複数（本実施の形態の場合は３つ）の噴射穴４３を有する。噴射穴４３の直径Ｒ２は、例えば、０．５ｍｍとすることができる。

このように、洗浄液供給部４２に洗浄液２８を噴霧する複数の噴射穴４３を設けることにより、第１の実施の形態で説明した第１揺動手段２４を設けることなく、洗浄液供給部２３が洗浄液２８を供給可能な領域が広がるため、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に洗浄液２８を供給することが可能となる。

本実施の形態の洗浄装置によれば、洗浄液２８を噴霧する複数の噴射穴４３を有した洗浄液供給部４２を設けることにより、洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

また、第１の実施の形態で説明した第１揺動手段２４を設ける必要がないため、洗浄装置４０のコストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する洗浄装置４０を例に挙げて説明したが、半導体装置１３の上面側を洗浄する場合には、図１１に示す洗浄機構４１を半導体装置１３の上面側に配置してもよい。また、半導体装置１３の上面及び半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄したい場合には、図１１に示す洗浄機構４１を半導体装置１３の上面側と半導体基板１４の裏面１４Ａ側との両方に設けてもよい。

また、本実施の形態では、洗浄液供給部４２に３つの噴射穴４３を設けた場合を例に挙げて説明したが、洗浄液供給部４２に噴射穴４３を３つ以上設けてもよい。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置４０を用いて、半導体装置１３を回転させた状態で、洗浄液供給部４２の複数の噴射穴４３から洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴霧することで、半導体基板１４の裏面１４Ａの洗浄を行う。

本実施の形態の洗浄方法によれば、半導体装置１３を回転させた状態で、半導体基板１４の裏面１４Ａに洗浄液２８を噴霧することにより、洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に行き渡らせることが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

なお、本実施の形態の洗浄装置４０に第１の実施の形態で説明した第１揺動手段２４や第２の実施の形態で説明した第２揺動手段３７を設けてもよい。

（第４の実施の形態）
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図１３において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１３を参照するに、第４の実施の形態の洗浄装置４５は、第１の実施の形態の洗浄装置１０に設けられた洗浄機構１２の代わりに、洗浄機構４６を設けた以外は洗浄装置１０と同様に構成される。洗浄機構４６は、第１の実施の形態で説明した洗浄機構１２に設けられた第１揺動手段２４の代わりに回転手段４７を設けた以外は、洗浄機構１２と同様に構成される。

回転手段４７は、支持体２２に設けられている。回転手段４７は、洗浄液供給部２３を回転可能に支持している。回転手段４７は、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｄに洗浄液供給部２３を回転させるためのものである。回転方向Ｄは、例えば、半導体装置１３の回転方向（図１３に示すＡ方向）と同じ方向に設定するとよい。回転手段４７としては、例えば、回転モータを用いることができる。

このように、洗浄液供給部２３を回転させる回転手段４７を設けることにより、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から噴射された洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に供給することが可能となる。

本実施の形態の洗浄装置によれば、洗浄液供給部２３を回転させる回転手段４７を設けることにより、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から噴射された洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に供給することが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

なお、本実施の形態では、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する洗浄装置４５を例に挙げて説明したが、半導体装置１３の上面側を洗浄する場合には、図１３に示す洗浄機構４６を半導体装置１３の上面側に配置してもよい。また、半導体装置１３の上面及び半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄したい場合には、図１３に示す洗浄機構４６を半導体装置１３の上面側と半導体基板１４の裏面１４Ａ側との両方に設けてもよい。さらに、第２の実施の形態で説明した第２揺動手段３７を洗浄装置４５に設けてもよい。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置４５を用いて、半導体装置１３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｄに洗浄液供給部２３を回転させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することで、半導体基板１４の裏面１４Ａの洗浄を行う。

本実施の形態の洗浄方法によれば、半導体装置１３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｄに洗浄液供給部２３を回転させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することにより、洗浄液２８を半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に供給することが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

（第５の実施の形態）
図１４は、本発明の第５の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。図１４において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図１４では、露光後のレジスト膜５５を備えた半導体装置５３をスピンヘッド１７が吸着している状態を図示する。

図１４を参照するに、第３の実施の形態の現像装置５０は、半導体装置５３に形成された露光後のレジスト膜５５を現像処理するための装置であり、第１の実施の形態で説明した洗浄装置１０と、現像液供給ノズル５１と、回り込み防止リング５２と、洗浄液供給ノズル５６とを有する。

まず、ここで半導体装置５３の構成について説明する。半導体装置５３は、半導体基板１４と、半導体基板１４上に形成された絶縁膜５４と、絶縁膜５４上に形成されたレジスト膜５５とを有する。絶縁膜５４としては、例えば、酸化膜を用いることができる。レジスト膜５５は、マスクを介して、露光装置により露光処理されたレジスト膜である。レジスト膜５５は、露光された部分のレジスト膜５５Ａと、露光されていない部分のレジスト膜５５Ｂとから構成されている。レジスト膜５５としては、例えば、ポジ型レジスト膜を用いることができる。本実施の形態では、レジスト膜５５としては、ポジ型レジスト膜を用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。この場合、レジスト膜５５Ａは、現像液供給ノズル５１から供給された現像液（後述する図１６に示す現像液５７）により溶解される。このとき、レジスト膜５５Ｂは、現像液により溶解されることなく、現像処理後に絶縁膜５４上に残る。レジスト膜５５Ｂは、エッチング装置により絶縁膜５４をエッチングするときのマスクとなる。

洗浄装置１０は、上記構成とされた半導体装置５３の下方に配置されている。半導体装置５３は、スピンドル１７により回転可能に支持されている。洗浄液供給部２３の噴射穴２６からは、現像液により溶解されたレジスト膜５５Ａを除去可能な洗浄液（後述する図１７に示す洗浄液５８）が噴射される。洗浄装置１０は、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を揺動させながら、現像処理後の半導体基板１４の裏面１４Ａに洗浄液を噴射することで、半導体基板１４の裏面１４Ａを洗浄する。洗浄液としては、例えば、純水を用いることができる。

現像液供給ノズル５１は、半導体装置５３の上方に配置されている。現像液供給ノズル５１は、露光処理後のレジスト膜５５に現像液を供給して、レジスト膜５５を現像するためのものである。露光されたレジスト膜５５Ａは、現像液供給ノズル５１から現像液が供給された際、溶解される（後述する図１６参照）。

図１５は、回り込み防止リングが設けられた洗浄装置の平面図である。図１５において、図１４に示す現像装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１４及び図１５を参照するに、回り込み防止リング５２は、洗浄液供給部２３を囲むように、支持体２２に設けられている。回り込み防止リング５２は、半導体基板１４の中心から半導体基板１４の直径の１／２の距離（以下、「距離Ｅ」とする）離間した位置に配置されている。具体的には、半導体基板１４の直径が１５０ｍｍの場合、距離Ｅは、３７．５ｍｍとすることができる。また、回り込み防止リング５２の上端部と半導体基板１４の裏面１４Ａとの隙間Ｆは、例えば、０．５０ｍｍ〜１．００ｍｍとすることができる。回り込み防止リング５２は、現像液により溶解されたレジスト膜５５Ａが半導体基板１４の裏面１４Ａに回り込むことを防止するためのリングである。

洗浄液供給ノズル５６は、半導体装置１３の上方に配置されている。洗浄液供給ノズル５６は、現像処理後の半導体装置１３の上面に洗浄液（後述する図１７に示す洗浄液６１）を供給することで溶解されたレジスト膜５５Ａを除去するためのものである。この場合の洗浄液としては、例えば、純水を用いることができる。

本実施の形態の現像装置によれば、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を揺動させて、半導体基板１４の裏面１４Ａに洗浄液（例えば、純水）を噴射する洗浄装置１０を設けることにより、現像処理後の半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に洗浄液を供給することが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

図１６〜図１８は、本発明の第５の実施の形態に係る現像装置を用いたときの現像工程及び洗浄工程を説明するための図である。図１６〜図１８において、図１４に示す現像装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１６〜図１８を参照して、本実施の形態の洗浄方法について説明する。始めに、図１６に示す工程では、図１４に示す半導体装置１３を回転させながら、露光処理後のレジスト膜５５に現像液５７を供給して、レジスト膜５５上に現像液５７を液盛りした後、半導体装置１３の回転を停止させ、所定時間放置することで、図１４に示すレジスト膜５５を現像する（現像工程）。この処理により、露光された部分のレジスト膜５５Ａが現像液５７により溶解される。

次いで、図１７に示す工程では、図１６に示す現像後の半導体装置１３を回転させながら、洗浄液供給ノズル５６から半導体装置１３の上面側に洗浄液６１を供給すると共に、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から洗浄液５８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射して、現像処理後の半導体装置１３の洗浄を行う（洗浄工程）。

このように、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から洗浄液５８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することにより、現像処理後の半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に洗浄液を供給することが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。洗浄液５８，６１としては、例えば、純水を用いることができる。

その後、図１８に示すように、現像液５７に溶解されたレジスト膜５５Ａを除去した後、洗浄液５８，６１の供給を停止する。これにより、絶縁膜５４上にパターニングされたレジスト膜５５Ｂを有する半導体装置１３が製造される。

本実施の形態の洗浄方法によれば、現像処理後の半導体装置５３を回転させた状態で、Ｚ方向に延在する軸Ｂを回転軸とする回転方向Ｃに洗浄液供給部２３を揺動させながら、洗浄液供給部２３の噴射穴２６から洗浄液５８を半導体基板１４の裏面１４Ａに噴射することにより、現像処理後の半導体基板１４の裏面１４Ａ全体に洗浄液を供給することが可能となるため、半導体基板１４の裏面１４Ａが疎水性の場合や半導体基板１４の裏面１４Ａに疎水性の膜が形成されていた場合でも、半導体基板１４の裏面１４Ａ全体を精度良く洗浄することができる。

なお、本実施の形態では、レジスト膜５５としてポジ型レジスト膜を用いた場合を例に挙げて説明したが、レジスト膜５５としてネガ型レジスト膜を用いた場合も同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態では、現像装置５０に、第１の実施の形態の洗浄装置１０を設けた場合を例に挙げて説明したが、洗浄装置１０の代わりに、第２〜第４の実施の形態で説明した洗浄装置３５，４０，４５を用いた場合についても本実施の形態の洗浄方法と同様な効果を得ることができる。

（第６の実施の形態）
図１９は、本発明の第６の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。図１９において、第５の実施の形態の現像装置５０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１９を参照するに、第６の実施の形態の現像装置６５は、第５の実施の形態の現像装置５０に設けられた洗浄液供給部２３に対する回り込み防止リング５２の相対的な位置を変えることなく、回り込み防止リング５２を半導体基板１４の外周部近傍に配置した以外は現像装置５０と同様に構成される。

このように、回り込み防止リング５２を半導体基板１４の外周部近傍に配置することにより、現像液５７に溶解されたレジスト膜５５Ａが半導体基板１４の裏面１４Ａに回り込みにくくすることができる。回り込み防止リング５２は、半導体基板１４の中心から距離Ｊ離間した位置に配置されている。具体的には、半導体基板１４の直径が１５０ｍｍの場合、距離Ｊは、例えば、５５ｍｍ〜６５ｍｍとすることができる。

上記構成とされた現像装置６５を用いた場合、第５の実施の形態の現像装置５０と同様な手法により、現像処理後の半導体装置５３を洗浄することができ、第５の実施の形態の洗浄方法と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明は、回転支持された被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄機構を有した装置及び洗浄方法に適用できる。

従来の洗浄装置の断面図である。 図１に示す洗浄装置の平面図である。 従来の現像装置の断面図である。 現像処理後の洗浄工程を説明するための図である。 半導体基板の裏面に供給された洗浄液を模式的に示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。 図６に示す洗浄装置の平面図である。 半導体基板の裏面に供給された洗浄液を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。 図９に示す洗浄機構の洗浄液供給部が設けられた部分を拡大した断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。 図１１に示す洗浄液供給部の平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。 回り込み防止リングが設けられた洗浄装置の平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る現像装置を用いたときの現像工程及び洗浄工程を説明するための図（その１）である。 本発明の第５の実施の形態に係る現像装置を用いたときの現像工程及び洗浄工程を説明するための図（その２）である。 本発明の第５の実施の形態に係る現像装置を用いたときの現像工程及び洗浄工程を説明するための図（その３）である。 本発明の第６の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１０，３５，４０，４５ 洗浄装置
１１ 回転支持機構
１２，３６，４１，４６ 洗浄機構
１３，５３ 半導体装置
１４ 半導体基板
１４Ａ 裏面
１５ 半導体集積回路
１７ スピンヘッド
１８ 支持体
１９ 回転駆動装置
２２ 支持体
２３，４２ 洗浄液供給部
２４ 第１揺動手段
２６，４３ 噴射穴
２８，５８，６１ 洗浄液
３７ 第２揺動手段
４７ 回転手段
５０，６５ 現像装置
５２ 回り込み防止リング
５４ 絶縁膜
５５，５５Ａ，５５Ｂ レジスト膜
５６ 洗浄液供給ノズル
５７ 現像液
Ａ 方向
Ｂ，Ｇ 軸
Ｃ，Ｈ 回転方向
Ｄ 回転方向
Ｅ，Ｊ 距離
Ｆ 隙間
Ｎ 直線
θ₁ 角度
θ₂，θ₃ 所定の振り角
Ｒ１，Ｒ２ 直径

Claims (6)

1. 回転支持された被対象物の洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えた洗浄装置により、前記被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄方法であって、
   前記洗浄液供給部を所定の振り角で揺動させながら、前記被対象物の洗浄面に前記洗浄液を供給することを特徴とする洗浄方法。
2. 前記揺動の方向は、前記被対象物の洗浄面と直交する方向に延在する第１の軸を回転軸とする回転方向、及び／又は前記第１の軸と直交する方向に延在する第２の軸を回転軸とする回転方向であることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
3. 回転支持された被対象物の洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えた洗浄装置により、前記被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄方法であって、
   前記洗浄液供給部を回転させながら、前記被対象物の洗浄面に前記洗浄液を供給することを特徴とする洗浄方法。
4. 前記回転の方向は、前記被対象物の洗浄面と直交する方向に延在する軸を回転軸とする回転方向であることを特徴とする請求項３記載の洗浄方法。
5. 前記洗浄液供給部は、前記被対象物の洗浄面に前記洗浄液を噴霧することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか一項記載の洗浄方法。
6. 回転支持された被対象物の洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えた洗浄装置により、前記被対象物の洗浄面を洗浄する洗浄方法であって、
   前記洗浄液供給部から前記洗浄液を噴霧することにより、前記被対象物の洗浄面を洗浄することを特徴とする洗浄方法。

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