JP2010232528A - Single wafer cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体シリコンウェーハや、デバイスパターンが形成されているウェーハあるいはフォトマスク等の被洗浄物を1枚ずつ洗浄する枚葉式洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a single wafer cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned such as a semiconductor silicon wafer, a wafer on which a device pattern is formed, or a photomask one by one.
半導体等の製造工程において、シリコンウェーハや、フォトマスク等の半導体製造に使用されるウェーハや基板等の被処理物に処理を施す際、有機物、金属等の塵埃、異物といったパーティクルがその被処理物に付着していると、被処理物の面内で均一な処理が施せず、また、そのようなウェーハ等から他のウェーハに間接的に相互汚染するので、製品製造の歩留りが低下する原因となる。そのため、通常ウェーハ等に処理を施す前は洗浄装置で洗浄することにより被処理物からパーティクル等を除去している。 When processing objects such as silicon wafers and wafers and substrates used for semiconductor manufacturing such as photomasks in semiconductor manufacturing processes, particles such as organic matter, metal dust, and foreign matter are processed. If it adheres to the surface of the workpiece, uniform processing will not be performed on the surface of the object to be processed, and other wafers will be indirectly cross-contaminated from such wafers. Become. For this reason, particles or the like are usually removed from the object to be processed by cleaning with a cleaning device before processing the wafer or the like.
そして、例えばウェーハの表面に種々のパターンが形成されて複数の素子が形成される。また、その後の工程最終段階にてウェーハの裏面を研削加工(バックラップ)してウェーハの厚みを薄くし、この研削されたウェーハの裏面に対して洗浄仕上げが行われる。 For example, various patterns are formed on the surface of the wafer to form a plurality of elements. In the final stage of the subsequent process, the back surface of the wafer is ground (backlapped) to reduce the thickness of the wafer, and the polished back surface of the wafer is cleaned.
このような被洗浄物を洗浄するための洗浄装置には、従来から、複数枚の被洗浄物を同時に洗浄できるバッチ式洗浄装置と、被洗浄物を1枚ずつ洗浄する枚葉式洗浄装置がある。バッチ式洗浄装置は、近年における半導体基板の大口型化に伴い、複数枚の半導体基板を同時に取り扱うことが困難となってきている上、装置自体も大型化する必要があるため、枚葉式洗浄装置が広く使用されるようになってきた。 Conventionally, such a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned includes a batch type cleaning apparatus capable of simultaneously cleaning a plurality of objects to be cleaned and a single wafer cleaning apparatus for cleaning objects to be cleaned one by one. is there. Batch type cleaning equipment has become difficult to handle multiple semiconductor substrates at the same time with the recent increase in size of semiconductor substrates, and the size of the equipment itself needs to be increased. Devices have become widely used.
図6に従来の枚様式洗浄装置の概略図を示す。この枚葉式洗浄装置101は、回転可能なテーブル102と、該テーブル102をその中心軸で回転させるための回転駆動部107と、被洗浄物105の上面を洗浄するための洗浄ノズル106とを具備している。
また、テーブル102は、アーム104上に被洗浄物105の側面を支持するためのピン103が複数本取り付けられている。
FIG. 6 shows a schematic view of a conventional sheet style cleaning apparatus. This single
The table 102 is provided with a plurality of
このような枚葉式洗浄装置101を使用して被洗浄物105の上面を洗浄するには、テーブル102のピン103で被洗浄物105の側面を支持し、回転駆動部107によりテーブル102を回転させることにより被洗浄物105を回転させ、洗浄ノズル106より薬液の入った洗浄液を被洗浄物105の上面側に吐出させて洗浄する。
このような枚葉式洗浄装置において、洗浄液に超音波振動子(不図示)により超音波を重畳し、その超音波が被洗浄物に伝搬されて洗浄する洗浄装置が開示されている(特許文献1参照)。
In order to clean the upper surface of the
In such a single wafer cleaning apparatus, a cleaning apparatus is disclosed in which ultrasonic waves are superimposed on a cleaning liquid by an ultrasonic vibrator (not shown), and the ultrasonic waves are propagated to an object to be cleaned (Patent Document). 1).
しかし、上記のような従来の洗浄装置を用いた場合、被洗浄物の下面及び側面がアーム及び支持体に直接接触しているため、その接触箇所で被洗浄物に傷や汚染が発生したり、被洗浄物間の相互汚染を引き起こしてしまったり、被洗浄物の接触部分の洗浄が困難なため洗浄残りが発生してしまうという問題があった。
また、特に上述したようなバックラップ後の薄いウェーハのラップ面の洗浄及びその洗浄前後のウェーハの搬送において、そのウェーハ自身及びウェーハ上の積層薄膜の歪み等により平面度を維持するのが困難であり、ウェーハに反りが発生したり破損してしまうことがあった。そして、このような歪みや、ウェーハの自重による撓み及びウェーハ側面の破損等により、上記したような従来のウェーハ側面を支持するピン等の外周部支持体によるスピン構造では回転駆動の伝達が不可能となり洗浄が行えなくなる場合があった。
However, when the conventional cleaning apparatus as described above is used, since the lower surface and side surface of the object to be cleaned are in direct contact with the arm and the support, the object to be cleaned is damaged or contaminated at the contact point. There is a problem in that cross-contamination between objects to be cleaned is caused, or cleaning residue occurs because it is difficult to clean a contact portion of the objects to be cleaned.
In particular, it is difficult to maintain the flatness due to the distortion of the wafer itself and the laminated thin film on the wafer in the cleaning of the lap surface of the thin wafer after the back wrap as described above and the transport of the wafer before and after the cleaning. In some cases, the wafer is warped or damaged. Due to such distortion, deflection due to the weight of the wafer, damage to the side surface of the wafer, etc., it is impossible to transmit the rotational drive in the conventional spin structure using the outer peripheral support such as the pins supporting the side surface of the wafer. In some cases, cleaning could not be performed.
さらに、パターン形成されたデバイス面を表面に有するウェーハの裏面を上側にして洗浄仕上げを行う際、デバイス面側(表面)、すなわち被洗浄物105の下面側へ洗浄液が入り込んでそのデバイス面に影響を与えてしまうという問題もあった。 Further, when performing cleaning with the back surface of the wafer having a patterned device surface on the upper side, the cleaning liquid enters the device surface side (front surface), that is, the lower surface side of the object to be cleaned 105, and affects the device surface. There was also a problem of giving.
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、たとえ被洗浄物が薄くても、その平面度を維持しながら洗浄を行い、被洗浄物の反り、破損及び被洗浄物の下面側に洗浄液が液侵するのを抑制しつつ、被洗浄物の支持体との接触部分の洗浄残の発生を抑制することができる枚葉式洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. Even if the object to be cleaned is thin, it is cleaned while maintaining its flatness, and warpage, breakage, and the lower surface side of the object to be cleaned. It is an object of the present invention to provide a single wafer cleaning apparatus capable of suppressing the occurrence of cleaning residue at a contact portion of an object to be cleaned with a support while suppressing the immersion of the cleaning liquid.
上記目的を達成するために、本発明によれば、被洗浄物の上面を洗浄液で洗浄する洗浄ノズルを具備し、前記被洗浄物を中心軸で回転させながら前記洗浄ノズルから吐出した洗浄液で前記被洗浄物の上面を洗浄する枚葉式洗浄装置において、少なくとも、円筒状の凹部及び該凹部の内壁面に沿って気体を吐出する吐出口を有する旋回流形成部を上面部に複数有し、前記被洗浄物の直下に配設される吸着浮上テーブルと、前記吸着浮上テーブルの周辺に配設され、前記吸着浮上テーブルの直上の前記被洗浄物の側面を支持する支持体を有し、前記支持体で支持した前記被洗浄物を中心軸で回転させるスピンテーブルとを具備し、前記旋回流形成部の吐出口から気体を吐出させることによって該旋回流形成部の円筒状の凹部の中心部に発生する負圧と、該旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出される前記気体によって前記被洗浄物を非接触な状態で吸着浮上させつつ、前記支持体で前記被洗浄物の側面を支持し、前記スピンテーブルによって前記被洗浄物を中心軸で回転させて上面を洗浄するものであることを特徴とする枚葉式洗浄装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a cleaning nozzle for cleaning an upper surface of an object to be cleaned with a cleaning liquid is provided, and the cleaning liquid discharged from the cleaning nozzle while rotating the object to be cleaned with a central axis is used. In the single wafer cleaning apparatus for cleaning the upper surface of the object to be cleaned, the upper surface portion has a plurality of swirl flow forming portions having at least a cylindrical recess and a discharge port for discharging gas along the inner wall surface of the recess, A suction levitation table disposed immediately below the object to be cleaned; a support disposed around the suction levitation table and supporting a side surface of the object to be cleaned immediately above the suction levitation table; A spin table for rotating the object to be cleaned supported by a support on a central axis, and discharging a gas from a discharge port of the swirl flow forming unit to thereby form a central part of a cylindrical recess of the swirl flow forming unit Negative to occur And the side surface of the object to be cleaned is supported by the support while the object to be cleaned is adsorbed and floated in a non-contact state by the gas released from the swirl flow forming portion into the gap with the object to be cleaned. The single wafer cleaning apparatus is characterized in that the upper surface is cleaned by rotating the object to be cleaned around a central axis by the spin table.
このように、少なくとも、円筒状の凹部及び該凹部の内壁面に沿って気体を吐出する吐出口を有する旋回流形成部を上面部に複数有し、前記被洗浄物の直下に配設される吸着浮上テーブルと、前記吸着浮上テーブルの周辺に配設され、前記吸着浮上テーブルの直上の前記被洗浄物の側面を支持する支持体を有し、前記支持体で支持した前記被洗浄物を中心軸で回転させるスピンテーブルとを具備し、前記旋回流形成部の吐出口から気体を吐出させることによって該旋回流形成部の円筒状の凹部の中心部に発生する負圧と、該旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出される前記気体によって前記被洗浄物を非接触な状態で吸着浮上させつつ、前記支持体で前記被洗浄物の側面を支持し、前記スピンテーブルによって前記被洗浄物を中心軸で回転させて上面を洗浄するものであれば、被洗浄物を非接触な状態で延ばしながら確実に回転駆動を伝達して洗浄することができ、たとえ薄いものであったとしても被洗浄物の反り及び破損を抑制することができるものとなる。また、被洗浄物を高速回転させることができるので、その回転の遠心力で被洗浄物の上面に吐出された洗浄液を外側に吹き飛ばして被洗浄物の下面側に液侵するのを抑制することができるものとなる。また、洗浄中に被洗浄物の吸着力を調整して支持体で支持する被洗浄物の側面の位置を変更することができるので、洗浄残の発生を抑制することができるものとなる。 As described above, the upper surface portion has a plurality of swirl flow forming portions each having at least a cylindrical recessed portion and a discharge port for discharging gas along the inner wall surface of the recessed portion, and is disposed immediately below the object to be cleaned. A suction levitation table; and a support that is disposed around the suction levitation table and supports a side surface of the object to be cleaned immediately above the suction levitation table, and the object to be cleaned supported by the support is centered. A negative pressure generated at the center of the cylindrical recess of the swirl flow forming unit by discharging gas from the discharge port of the swirl flow forming unit, and the swirl flow forming The side surface of the object to be cleaned is supported by the support while the object to be cleaned is adsorbed and floated in a non-contact state by the gas released from the inside to the object to be cleaned. Mainly to be cleaned If the surface to be cleaned is rotated in order to clean the object to be cleaned, the rotation drive can be reliably transmitted while extending in a non-contact state, even if it is thin. Warpage and breakage can be suppressed. In addition, since the object to be cleaned can be rotated at a high speed, it is possible to prevent the cleaning liquid discharged on the upper surface of the object to be cleaned from being blown outward by the centrifugal force of the rotation and soaking into the lower surface side of the object to be cleaned. Will be able to. Moreover, since the position of the side surface of the object to be cleaned that is supported by the support can be changed by adjusting the adsorption force of the object to be cleaned during the cleaning, the occurrence of cleaning residue can be suppressed.
このとき、前記吸着浮上テーブルは上下動自在であることが好ましい。
このように、前記吸着浮上テーブルが上下動自在であれば、被洗浄物と吸着浮上テーブルとの距離を調整することによって簡単に被洗浄物の高さ位置や吸着力を制御することができ、より確実に被洗浄物を延ばしながら洗浄することができるものとなる。また、被洗浄物の洗浄位置と被洗浄物の吸着浮上テーブルへの受け渡し位置とで高さを変えることができ、被洗浄物の受け渡しを容易に行うことができるものとなる。
At this time, it is preferable that the adsorption levitation table is movable up and down.
Thus, if the suction levitation table is movable up and down, the height position and suction force of the object to be cleaned can be easily controlled by adjusting the distance between the object to be cleaned and the suction levitation table, Cleaning can be performed while extending the object to be cleaned more reliably. Further, the height can be changed between the cleaning position of the cleaning object and the transfer position of the cleaning object to the suction floating table, so that the cleaning object can be easily transferred.
またこのとき、前記吸着浮上テーブルを上昇させて前記スピンテーブルの支持体と前記被洗浄物との接触力を低下又は非接触とすることによって、前記スピンテーブルと前記被洗浄物の回転数に差を生じさせ、前記被洗浄物の支持体で支持される側面の位置を変更することができるものであることが好ましい。 Further, at this time, the suction levitation table is raised so that the contact force between the support of the spin table and the object to be cleaned is reduced or non-contacted, thereby making a difference in the number of rotations of the spin table and the object to be cleaned. It is preferable that the position of the side surface supported by the support of the object to be cleaned can be changed.
このように、前記吸着浮上テーブルを上昇させて前記スピンテーブルの支持体と前記被洗浄物との接触力を低下させたり、非接触とすることによって、前記スピンテーブルと前記被洗浄物の回転数に差を生じさせ、前記被洗浄物の支持体で支持される側面の位置を変更することができるものであれば、洗浄中に被洗浄物の支持体で支持される側面の位置をより確実に変更することができ、側面の支持部分における洗浄残をより確実になくすことができるものとなる。 In this way, the rotation speed of the spin table and the object to be cleaned is increased by lowering the contact force between the support of the spin table and the object to be cleaned by raising the suction levitation table. If the position of the side surface supported by the support for the object to be cleaned can be changed, the position of the side surface supported by the support for the object to be cleaned can be more reliably determined during cleaning. Therefore, it is possible to more reliably eliminate the cleaning residue at the side support portions.
またこのとき、前記スピンテーブルの回転を急加速させることによって、前記スピンテーブルと前記被洗浄物の回転数に差を生じさせ、前記被洗浄物の支持体で支持される側面の位置を変更することができるものであることが好ましい。
このように、前記スピンテーブルの回転を急加速させることによって、前記スピンテーブルと前記被洗浄物の回転数に差を生じさせ、前記被洗浄物の支持体で支持される側面の位置を変更することができるものであれば、洗浄中に被洗浄物の支持体で支持される側面の位置をより確実に変更することができ、側面の支持部分における洗浄残をより確実になくすことができるものとなる。
Also, at this time, by rapidly accelerating the rotation of the spin table, a difference occurs in the rotation speed of the spin table and the object to be cleaned, and the position of the side surface supported by the support of the object to be cleaned is changed. It is preferable that it can be used.
Thus, by rapidly accelerating the rotation of the spin table, a difference is generated in the rotation speed of the spin table and the object to be cleaned, and the position of the side surface supported by the support of the object to be cleaned is changed. If possible, the position of the side surface supported by the support of the object to be cleaned can be changed more reliably during cleaning, and the cleaning residue at the side support portion can be more reliably eliminated. It becomes.
またこのとき、前記旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出された気体がさらに前記被洗浄物の外周方向へ向けて流出するものであることが好ましい。
このように、前記旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出された気体がさらに前記被洗浄物の外周方向へ向けて流出するものであれば、外周方向へ向けて流出する気体によって、洗浄液が被洗浄物の下面側に侵入するのをより確実に抑制することができるものとなる。
Further, at this time, it is preferable that the gas released from the swirl flow forming portion into the gap with the object to be cleaned further flows toward the outer periphery of the object to be cleaned.
As described above, if the gas released from the swirl flow forming portion into the gap with the object to be cleaned further flows out toward the outer periphery of the object to be cleaned, the gas flowing out toward the outer periphery is used. Therefore, it is possible to more reliably suppress the cleaning liquid from entering the lower surface side of the object to be cleaned.
またこのとき、さらに、前記被洗浄物の有無及び破損を検知する被洗浄物検知センサーを具備することができる。
このように、さらに、前記被洗浄物の有無及び破損を検知する被洗浄物検知センサーを具備するものであれば、被洗浄物の有無及び破損を検知して、被洗浄物が無かったり破損している状態で洗浄液を吐出してスピンテーブル内に洗浄液が漏液してしまうのを抑制することができるものとなる。特に薄い被洗浄物を洗浄する場合は割れが発生し易いので、このようなセンサーを具備するのが有効である。
Further, at this time, an object to be cleaned detection sensor for detecting presence / absence and breakage of the object to be cleaned can be further provided.
In this way, if there is an object detection sensor that detects the presence or absence and damage of the object to be cleaned, the presence or damage of the object to be cleaned is detected and the object to be cleaned is missing or damaged. In this state, it is possible to prevent the cleaning liquid from being discharged into the spin table by discharging the cleaning liquid. In particular, when a thin object to be cleaned is cleaned, cracks are likely to occur, and therefore it is effective to have such a sensor.
またこのとき、さらに、前記スピンテーブルの下方内側への漏液を検知する漏液検知センサーを具備することができる。
このように、さらに、前記スピンテーブルの下方内側への漏液を検知する漏液検知センサーを具備するものであれば、スピンテーブルの下方に洗浄液が漏液したことをすばやく検知することができるものとなる。
Further, at this time, it is possible to further include a liquid leakage detection sensor for detecting liquid leakage to the lower inner side of the spin table.
Thus, if it has a liquid leakage detection sensor for detecting liquid leakage to the lower inner side of the spin table, it can quickly detect that the cleaning liquid has leaked below the spin table. It becomes.
またこのとき、前記洗浄ノズルは、前記洗浄液に超音波振動を印加する超音波洗浄ノズル又はスプレーノズルとすることができる。
このように、洗浄ノズルが洗浄液に超音波振動を印加する超音波洗浄ノズルであれば、超音波によって洗浄効果を向上することができ、スプレーノズルであれば、洗浄液をソフトに供給することができる。
At this time, the cleaning nozzle can be an ultrasonic cleaning nozzle or a spray nozzle that applies ultrasonic vibration to the cleaning liquid.
Thus, if the cleaning nozzle is an ultrasonic cleaning nozzle that applies ultrasonic vibration to the cleaning liquid, the cleaning effect can be improved by ultrasonic waves, and if it is a spray nozzle, the cleaning liquid can be supplied softly. .
またこのとき、前記洗浄ノズルから吐出した洗浄液を回収する排液カップを具備し、該排液カップは前記スピンテーブルの周囲に配置され、前記洗浄液の薬液の種類に対応して上下動して位置を変更することで、前記洗浄液を分液回収可能なものとすることができる。
このように、前記洗浄ノズルから吐出した洗浄液を回収する排液カップを具備し、該排液カップは前記スピンテーブルの周囲に配置され、前記洗浄液の薬液の種類に対応して上下動して位置を変更することで、前記洗浄液を分液回収可能なものであれば、分液回収した洗浄液の薬液を再利用することができ、コストを削減することができるものとなる。
Further, at this time, a drainage cup for collecting the cleaning liquid discharged from the cleaning nozzle is provided, and the drainage cup is disposed around the spin table and is moved up and down according to the type of the chemical liquid of the cleaning liquid. By changing the above, it is possible to separate and collect the cleaning liquid.
As described above, the apparatus includes a drain cup that collects the cleaning liquid discharged from the cleaning nozzle, and the drain cup is arranged around the spin table and moves up and down according to the type of the chemical liquid of the cleaning liquid. If the cleaning liquid can be separated and recovered, the chemical liquid of the separated cleaning liquid can be reused, and the cost can be reduced.
またこのとき、前記スピンテーブルは前記被洗浄物のスピン乾燥が可能であり、回転速度が最大で4000rpmで回転可能なものとすることができる。
このように、前記スピンテーブルは前記被洗浄物のスピン乾燥が可能であり、回転速度が最大で4000rpmで回転可能であれば、スピン乾燥により速やかに洗浄後の被洗浄物を乾燥させることができるものとなる。
At this time, the spin table can spin dry the object to be cleaned, and can rotate at a maximum rotation speed of 4000 rpm.
As described above, the spin table can spin dry the object to be cleaned. If the rotation speed can be rotated at a maximum of 4000 rpm, the object to be cleaned can be quickly dried by spin drying. It will be a thing.
またこのとき、前記被洗浄物を搬送するロボットハンドを具備し、該ロボットハンドで前記吸着浮上テーブル上の前記被洗浄物を非接触で受け渡しすることができるものとすることができる。
このように、前記被洗浄物を搬送するロボットハンドを具備し、該ロボットハンドで前記吸着浮上テーブル上の前記被洗浄物を非接触で受け渡しすることができるものであれば、被洗浄物を非接触で洗浄して非接触のまま搬送することができ、特に薄い被洗浄物であってもその破損を抑制することができるとともに、被洗浄物間の相互汚染も抑制することができる。
Further, at this time, a robot hand for conveying the object to be cleaned can be provided, and the object to be cleaned on the suction floating table can be delivered in a non-contact manner by the robot hand.
As described above, if the robot hand for transporting the object to be cleaned is provided and the object to be cleaned on the suction floating table can be transferred in a non-contact manner by the robot hand, the object to be cleaned is not It can be cleaned by contact and transported in a non-contact manner, and even a thin object to be cleaned can be prevented from being damaged, and cross contamination between objects to be cleaned can also be suppressed.
本発明では、枚葉式洗浄装置において、少なくとも、円筒状の凹部及び該凹部の内壁面に沿って気体を吐出する吐出口を有する旋回流形成部を上面部に複数有し、前記被洗浄物の直下に配設される吸着浮上テーブルと、前記吸着浮上テーブルの周辺に配設され、前記吸着浮上テーブルの直上の前記被洗浄物の側面を支持する支持体を有し、前記支持体で支持した前記被洗浄物を中心軸で回転させるスピンテーブルとを具備し、前記旋回流形成部の吐出口から気体を吐出させることによって該旋回流形成部の円筒状の凹部の中心部に発生する負圧と、該旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出される前記気体によって前記被洗浄物を非接触な状態で吸着浮上させつつ、前記支持体で前記被洗浄物の側面を支持し、前記スピンテーブルによって前記被洗浄物を中心軸で回転させて上面を洗浄するので、被洗浄物を非接触な状態で延ばしながら確実に回転駆動を伝達して洗浄することができ、たとえ被洗浄物が薄くても被洗浄物の反り及び破損を抑制することができるものとなる。また、被洗浄物を高速回転させることができるので、その回転の遠心力で被洗浄物の上面に吐出された洗浄液を外側に吹き飛ばして被洗浄物の下面側に液侵するのを抑制することができるものとなる。また、洗浄中に被洗浄物の吸着力を調整して支持体で支持する被洗浄物の側面の位置を変更することができるので、被洗浄物の側面における洗浄残の発生を抑制することができるものとなる。 In the present invention, in the single wafer cleaning apparatus, the upper surface portion includes a plurality of swirl flow forming portions each having at least a cylindrical recess and a discharge port for discharging gas along the inner wall surface of the recess. An adsorbing levitating table disposed immediately below the adsorbing levitating table, and a support member disposed around the adsorbing levitating table for supporting a side surface of the object to be cleaned. A spin table that rotates the object to be cleaned about a central axis, and discharges gas from the discharge port of the swirl flow forming unit to generate a negative generated at the center of the cylindrical recess of the swirl flow forming unit. The side surface of the object to be cleaned is supported by the support while the object to be cleaned is adsorbed and floated in a non-contact state by the pressure and the gas released from the swirl flow forming portion into the gap with the object to be cleaned. And the spin table Then, the object to be cleaned is rotated around the central axis to clean the upper surface, so that the object to be cleaned can be reliably transferred by rotating while being extended in a non-contact state. However, warpage and breakage of the object to be cleaned can be suppressed. In addition, since the object to be cleaned can be rotated at a high speed, it is possible to prevent the cleaning liquid discharged on the upper surface of the object to be cleaned from being blown outward by the centrifugal force of the rotation and soaking into the lower surface side of the object to be cleaned. Will be able to. Moreover, since the position of the side of the object to be cleaned that is supported by the support can be changed by adjusting the adsorption force of the object to be cleaned, it is possible to suppress the occurrence of cleaning residue on the side of the object to be cleaned. It will be possible.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来の枚葉式洗浄装置を用いた被洗浄物の洗浄において、被洗浄物の支持体等との接触箇所で被洗浄物に破損や汚染が発生したり、被洗浄物間の相互汚染を引き起こしてしまったり、被洗浄物の接触部分の洗浄が困難なため洗浄残りが発生してしまうという問題があった。また、例えば直径200mmのウェーハでは、その厚さは通常725μm程度であるが、前述したようなバックラップ等によって、例えば30〜150μm程度の厚さまで加工されることがある。このような薄い被洗浄物の洗浄において、被洗浄物の歪み等により平面度を維持するのが困難であり、被洗浄物に反りが発生したり破損してしまうことがあった。そして、このような歪みや被洗浄物の自重による撓み及び被洗浄物の破損等により、被洗浄物の側面を支持する支持体によるスピン構造では回転駆動の伝達が不可能となり洗浄が行えなくなる場合があった。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
In the cleaning of an object to be cleaned using a conventional single wafer cleaning device, the object to be cleaned is damaged or contaminated at the contact point with the support of the object to be cleaned, or cross contamination between objects to be cleaned is caused. There is a problem that cleaning residue occurs because it is difficult to clean the contact portion of the object to be cleaned. For example, a wafer having a diameter of 200 mm usually has a thickness of about 725 μm, but may be processed to a thickness of, for example, about 30 to 150 μm by the above-described back wrap or the like. In such a thin object to be cleaned, it is difficult to maintain flatness due to distortion of the object to be cleaned, and the object to be cleaned may be warped or damaged. If the spin structure with the support that supports the side surface of the object to be cleaned cannot transmit rotation drive due to such distortion, deflection due to the weight of the object to be cleaned, damage to the object to be cleaned, etc. was there.
さらに、パターン形成されたデバイス面を表面に有するウェーハの裏面を上側にして洗浄仕上げを行う際、すなわち、そのデバイス面(表面)を下側にして上面を洗浄する場合、ウェーハの下面側へ洗浄液が入り込んでデバイス面に悪影響を与えてしまうという問題もあった。 Furthermore, when performing cleaning with the back side of the wafer having the patterned device surface on the top side, that is, when cleaning the top surface with the device side (front side) on the bottom side, the cleaning liquid is moved to the bottom side of the wafer. There was also a problem that would enter the device and adversely affect the device surface.
そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、内部で旋回流を発生させる旋回流形成部を上面部に複数有した吸着浮上テーブルを被洗浄物の直下に配設して被洗浄物を吸着浮上させ、該吸着浮上テーブルの周辺にスピンテーブルを配設し、該スピンテーブルの支持体で被洗浄物の側面を支持してその中心軸で回転させながら上面を洗浄すれば、被洗浄物を非接触な状態で反らないように延ばしながら平面度を保って洗浄でき、被洗浄物間の相互汚染を抑制しつつ、薄い被洗浄物でも反り及び破損を抑制することができ、また、被洗浄物を高速回転させて洗浄液を外側に振り飛ばし、被洗浄物の下面に入り込むのを抑制することができることに想到した。さらに、洗浄中に被洗浄物の高さ位置や吸着力を調整して支持体で支持する被洗浄物の側面の位置を変更することができるので、洗浄残の発生を抑制することができることに想到し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventor has intensively studied to solve such problems. As a result, an adsorption levitation table having a plurality of swirl flow forming portions on the upper surface portion that generate a swirl flow inside is arranged immediately below the object to be cleaned, and the object to be cleaned is adsorbed and floated around the suction levitation table. If a spin table is provided, and the upper surface is cleaned while supporting the side surface of the object to be cleaned with the support of the spin table and rotating on the central axis thereof, the object to be cleaned is not warped in a non-contact state. Can be cleaned while maintaining flatness while extending, suppressing cross-contamination between objects to be cleaned, suppressing warpage and breakage even with thin objects to be cleaned, and rotating the object to be cleaned at a high speed It was conceived that it was possible to prevent the material from being swung to the bottom surface of the object to be cleaned. Furthermore, since the position of the side of the object to be cleaned that is supported by the support can be changed by adjusting the height position and suction force of the object to be cleaned, it is possible to suppress the occurrence of cleaning residue. As a result, the present invention has been completed.
図1は、本発明の枚葉式洗浄装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図1に示すように、本発明の枚葉式洗浄装置1は、被洗浄物5を吸着浮上させるための吸着浮上テーブル2、被洗浄物5の側面を支持して回転させるスピンテーブル3、洗浄液を吐出する洗浄ノズル6等を具備している。
図2は、図1の枚葉式洗浄装置1の上部を拡大した概略図である。図2に示すように、吸着浮上テーブル2は上面部に旋回流形成部4を複数有している。この旋回流形成部4は内部で旋回流が形成されるようになっている。このような吸着浮上テーブル2が被洗浄物5の直下に配設され、後述するような原理によって被洗浄物5を吸着浮上できるようになっている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the single wafer cleaning apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 1, a single
FIG. 2 is an enlarged schematic view of the upper part of the single
また、この吸着浮上テーブル2の周辺にはスピンテーブル3が配設されている。このスピンテーブル3は軸13とベアリングで接続されており、回転モータ(不図示)によってスピンテーブル3が軸13を中心に回転できるようになっている。また、スピンテーブル3には被洗浄物5の側面を支持する支持体9がその上部に配置されている。そして、吸着浮上テーブル2によって吸着浮上され、支持体9によって側面を支持された被洗浄物5をその中心軸で回転させることができるようになっている。ここで、スピンテーブル3は被洗浄物5のスピン乾燥が可能なものとすることができる。また、回転速度が最大で4000rpmで回転可能なものとすることができ、このようにすれば、被洗浄物5をより短時間で乾燥させることができるので好ましいが、特に限定されることはない。
A spin table 3 is disposed around the suction levitation table 2. The spin table 3 is connected to a
ここで、本発明の枚葉式洗浄装置1において、被洗浄物5を吸着浮上させる原理について説明する。
図3に示すように、吸着浮上テーブル2の上面部に設けられた複数の旋回流形成部4は円筒状の凹部7及び該凹部7内に気体を吐出する吐出口8を有している。そして、この吐出口8から例えば圧縮空気等の気体が凹部7内部に吐出され、凹部7の内壁面に沿って旋回して旋回流を形成する。この旋回流によって旋回流形成部4の凹部7の中心部に大きな負圧が生じ、直上にある被洗浄物5を吸着する力が発生する。そして、この旋回流を形成した気体は旋回流形成部4と被洗浄物5との隙間に放出されるため、被洗浄物5は吸着浮上テーブル2との間に隙間を保って吸着浮上される。
Here, in the single
As shown in FIG. 3, the plurality of swirl
ここで、被洗浄物5と吸着浮上テーブル2との距離をX[mm]、被洗浄物5の重量をm[kg]、定数をαとしたとき、吸着力Yは、
Y=αX2+m
で表わされる。また、支持体9の静止摩擦合計をμとすると回転駆動を行うためには、
Y>μm
を満たすようなYであれば良く、被洗浄物5を延ばして撓み等が極小となるようXを設定する。
ここで、特に限定されることはないが、例えば距離Xを0〜3mm程度とすることができる。
Here, when the distance between the object to be cleaned 5 and the adsorption floating table 2 is X [mm], the weight of the object to be cleaned 5 is m [kg], and the constant is α, the adsorption force Y is
Y = αX 2 + m
It is represented by Also, in order to perform rotational driving when the total static friction of the
Y> μm
Y may be satisfied so that X is set so that the object to be cleaned 5 is extended and the bending or the like is minimized.
Here, although not particularly limited, for example, the distance X can be set to about 0 to 3 mm.
本発明の枚葉式洗浄装置1で用いることができる吸着浮上テーブル2及びスピンテーブル3の一例を図4に示す。図4に示すように、吸着浮上テーブル2は皿状であり、その上面部の外周付近に旋回流形成部4が複数均等間隔に配設されている。このように旋回流形成部4を複数均等間隔に配設すれば、被洗浄物5を吸着する力がより強く、均一となるようにすることができ、被洗浄物5を確実に平面度を保って吸着浮上させることができる。また、図4に示すように、スピンテーブル3の支持体9の形状を被洗浄物5との接触面にテーパが設けられたものとすることができる。このようにすれば、被洗浄物5との接触部分が少なくなり接触部分の破損や汚染をより確実に抑制できるし、吸着力を小さくすることで被洗浄物5の支持体9で支持される位置を容易に変更することができるものとなるが、本発明においては特にこれに限定されず、円すい台形あるいはテーパのない例えばピン形状としても良い。
An example of the adsorption levitation table 2 and the spin table 3 that can be used in the single
支持体9の形状を、図5(A)に示すようなストレートピン形状とした場合、被洗浄物5に回転駆動力を確実に伝達させるために被洗浄物5の側面を複数の支持体9によりチャックする機構を具備するのが望ましい。そして、被洗浄物5の受け渡し時には、ストレートピン形状の各支持体9によって形成される保持径をその被洗浄物5の径より大きくして出し入れし易くし、また、その各支持体9によって形成される保持径を縮めて被洗浄物5の側面をチャックし、側面を支持しながら洗浄を行うようにすることができる。
When the shape of the
このような支持体9によるチャック機構は、例えば以下のようにして構成することができる。
すなわち、図5(A)に示すように、ストレートピン形状の支持体9を、中心軸で回転可能なピン台16の上に偏芯して配置する。また、図5(B)に示すように、この支持体9が配置されたピン台16をスピンテーブル3の外周部付近に均等間隔で複数配置して、各支持体9によって被洗浄物5の側面をチャックして支持する保持径を形成する。そして、ピン台16を回転させることによって、この保持径の大きさを縮めて被洗浄物5の側面をチャックしたり、保持径を被洗浄物5の径より大きくして出し入れし易くすることができるように構成する。
Such a chuck mechanism by the
That is, as shown in FIG. 5A, the straight pin-shaped
また、吸着浮上テーブル2は上下動自在であるものとすることができる。このようにすれば、被洗浄物5と吸着浮上テーブル2との距離Xを吸着浮上テーブル2の上下動によって調整して吸着力を制御することができるとともに、被洗浄物5の高さ位置を変更することができる。また、被洗浄物5の洗浄位置と被洗浄物5の吸着浮上テーブル2への受け渡し位置とで高さを変えることができ、被洗浄物5の受け渡しを容易に行うことができるものとなるので好ましい。
Further, the suction levitation table 2 can be moved up and down. In this way, the suction force can be controlled by adjusting the distance X between the object to be cleaned 5 and the suction levitation table 2 by the vertical movement of the suction levitation table 2, and the height position of the object to be cleaned 5 can be adjusted. Can be changed. In addition, the height can be changed between the cleaning position of the
本発明の枚葉式洗浄装置1では、このような吸着浮上テーブル2により被洗浄物5を非接触な状態で吸着浮上させ、さらに上記したようにスピンテーブル3の支持体9で被洗浄物5の側面を支持してその中心軸で回転させて上面を洗浄するものとなっているので、例えばウェーハ自身やウェーハ上の積層薄膜の歪み等のような被洗浄物5の歪みによって反りが発生してしまった被洗浄物5を、反りがなくなるように延ばしながら非接触な状態で吸着浮上させることができ、支持体9による被洗浄物5の側面への強い支持力を必要とせず、確実に回転駆動を伝達して平面度を維持しながら被洗浄物5の上面の洗浄を行うことができる。その結果、特に30〜150μm程度の薄いウェーハのような被洗浄物5でも反り及び破損を抑制して洗浄することができる。また、接触による被洗浄物5の裏面の傷や被洗浄物5間の相互汚染を抑制することもできる。
In the single
また、複数の旋回流形成部4によって強い力で被洗浄物5を吸着し、さらに被洗浄物5の側面を支持体9で支持するので、被洗浄物5を高速回転させて洗浄することができ、その高速回転の遠心力で被洗浄物5の上面に吐出された洗浄液を外側に振り飛ばして被洗浄物5の下面側に洗浄液が侵入するのを抑制することができる。
Further, the
さらに、洗浄中に被洗浄物5の吸着力あるいは高さ位置を調整して支持体9で支持する被洗浄物5の側面の位置を変更することができるので、洗浄残の発生を抑制することができる。この場合、具体的には、吸着浮上テーブル2を上昇させて距離Xを小さくして吸着力Yを低下させてY<μmとし、スピンテーブル3の支持体9と被洗浄物5との接触力を低下あるいは非接触にさせることによって、スピンテーブル3と被洗浄物5の回転数に差を生じさせ、その後スピンテーブル3を下降させて元に戻せば被洗浄物5の支持体9で支持される側面の位置を変更するものとすることができる。
このようなものであれば、洗浄中に被洗浄物5の支持体9で支持される側面の位置をより確実に変更して、その部分の洗浄残をより確実になくすことができる。
Furthermore, since the position of the side surface of the
If it is such, it can change more reliably the position of the side surface supported by the
あるいは、洗浄中にスピンテーブル3の回転を急加速させることでスピンテーブル3と被洗浄物5の回転数に差を生じさせ、被洗浄物5の支持体9で支持される側面の位置を変更するものとすることもでき、洗浄中に被洗浄物5の支持体9で支持される側面の位置をより確実に変更して、その部分の洗浄残をより確実になくすことができる。この場合、スピンテーブル3の回転数を、例えば0.1秒で600rpmから1000rpmに急加速するようにすることができる。
Alternatively, by rapidly accelerating the rotation of the spin table 3 during cleaning, a difference occurs in the rotation speed of the spin table 3 and the
ここで、洗浄液は特に限定されないが、例えばフッ酸、塩酸、酢酸、過酸化水素、あるいはこれらの混酸、SC−2等の酸性の洗浄液、NaOH、KOH、あるいはSC−1等のアルカリ性の洗浄液、又は純水を用いることができる。そして、本発明における洗浄処理には、例えば、純水による被洗浄物5のリンスやフッ酸等を用いたエッチングによる処理なども含まれる。 Here, the cleaning liquid is not particularly limited. For example, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, acetic acid, hydrogen peroxide, or mixed acids thereof, acidic cleaning liquid such as SC-2, alkaline cleaning liquid such as NaOH, KOH, or SC-1, Alternatively, pure water can be used. The cleaning process in the present invention includes, for example, a process by rinsing the object to be cleaned 5 with pure water, etching using hydrofluoric acid, or the like.
また、本発明では、被洗浄物5の上面のみならず、上記したように被洗浄物5の側面、及び被洗浄物5の下面側のベベル部まで洗浄しても良い。本発明の枚葉式洗浄装置は、上記したように、被洗浄物5の下面側の主面に洗浄液が侵入するのを抑制することができると同時に、洗浄液を被洗浄物5の下面側のベベル部のどの辺りまで入り込ませるかを制御することができる。このような制御は、例えば気体の流量、被洗浄物5の回転数、洗浄時間、及び洗浄液濃度(洗浄液の粘度)等の条件によって行うことができる。すなわち、これらの条件によって被洗浄物5の下面側のベベル部の洗浄幅を制御することができる。
あるいは、支持体9の直内側のスピンテーブル3上面の形状を変更することによって、被洗浄物5の下面側のベベル部の洗浄幅をハード的に制御することもできる。
Further, in the present invention, not only the upper surface of the object to be cleaned 5 but also the side surface of the object to be cleaned 5 and the bevel portion on the lower surface side of the object to be cleaned 5 may be cleaned as described above. As described above, the single wafer cleaning apparatus of the present invention can suppress the intrusion of the cleaning liquid into the main surface on the lower surface side of the
Alternatively, the cleaning width of the bevel portion on the lower surface side of the object to be cleaned 5 can be controlled by changing the shape of the upper surface of the spin table 3 immediately inside the
また、枚葉式洗浄装置1の外周部には、洗浄ノズル6から吐出した洗浄液の飛散を防止して回収するための排液カップ12を設けることができる。すなわち、被洗浄物5の表面側から振り飛ばされて飛散した洗浄液は排液カップ12で受け止められる。洗浄液はそのほとんどが被洗浄物5の表面側から振り飛ばされて排液カップ12により受け止められるが、図2に示すような洗浄液排出ライン15から流れ落ちた洗浄液も回収することができるようになっている。
In addition, a
またこのとき、図3に示すように、旋回流形成部4内から被洗浄物5との隙間に放出された気体がさらに被洗浄物5の外周方向へ向けて流出するものであることが好ましい。
このように、旋回流形成部4内から被洗浄物5との隙間に放出された気体がさらに被洗浄物5の外周方向へ向けて流出するものであれば、外周方向へ向けて流出する気体によって、洗浄ノズル6から被洗浄物5の表面に向けて吐出された洗浄液が被洗浄物5の下面側に液侵するのをより確実に抑制することができるものとなる。これにより、例えば被洗浄物5の下面が、パターンが形成されたウェーハのデバイス面であった場合でも、そのパターンが洗浄液の薬液によって破壊される等といったデバイス面への影響をより確実に抑制することができる。被洗浄物5の外周方向に気体が流出するようにするために、図4、図5(B)に示すように、被洗浄物5の側面を支持する支持体9はスピンテーブル3の円周方向にそれぞれが間隔を持って形成されており、これら支持体間の隙間から気体が流出できるようになっている。
Further, at this time, as shown in FIG. 3, it is preferable that the gas released from the swirl
Thus, if the gas released from the swirl
また、支持体9を、図5(A)に示すようなストレートピン形状とし、ピン台16の上端と被洗浄物5との距離を小さくするようにすれば、被洗浄物5と吸着浮上テーブル2との距離Xも小さくなり、被洗浄物5の外周方向へ向けて流出する気体の流出速度が大きくなるので、被洗浄物5の下面側への液侵の抑制効果を高めることができる。ここで、ピン台16の上端と被洗浄物5との距離は、例えば0.2mm程度にすることができる。
Further, if the
またこのとき、図1に示すように、さらに、被洗浄物5の有無及び破損を検知する被洗浄物検知センサー10を具備することができる。この被洗浄物検知センサー10は例えばCCDカメラとすることができ、被洗浄物検知センサー10によって、被洗浄物5を常時もしくは必要時に確認し、被洗浄物5の有無及び破損を検知することができる。
このような被洗浄物5の有無及び破損を検知する被洗浄物検知センサー10を具備するものであれば、被洗浄物5が無かったり破損している状態で洗浄ノズル6から洗浄液を吐出してスピンテーブル3内に洗浄液が漏液し、例えばその漏液した洗浄液の薬液が気化して被洗浄物5の下面に影響を与えてしまうのを防ぐことができるものとなる。特に薄い被洗浄物を洗浄する場合は、割れが発生し易いので、このようなセンサーを具備するのが有効である。
Further, at this time, as shown in FIG. 1, it is possible to further include an
If the cleaning
またこのとき、図1に示すように、さらに、スピンテーブル3の下方内側への漏液を検知する漏液検知センサー11を具備することができる。
このように、さらに、スピンテーブル3の下方内側への漏液を検知する漏液検知センサー11を具備するものであれば、スピンテーブル3の下方に洗浄液が漏液したことをすばやく検知することができ、漏液した洗浄液による被洗浄物5の下面に与える影響を最小限に抑えることができるものとなる。下方の装置機構に洗浄液による腐食等の好ましくない事態が発生しないようにすることができる。
Further, at this time, as shown in FIG. 1, a liquid leakage detection sensor 11 for detecting liquid leakage to the lower inner side of the spin table 3 can be further provided.
In this way, if the liquid leakage detection sensor 11 that detects liquid leakage to the lower inner side of the spin table 3 is further provided, it is possible to quickly detect that the cleaning liquid has leaked below the spin table 3. Thus, the influence of the leaked cleaning liquid on the lower surface of the object to be cleaned 5 can be minimized. It is possible to prevent an undesirable situation such as corrosion caused by the cleaning liquid from occurring in the lower device mechanism.
またこのとき、洗浄ノズル6は、洗浄液に超音波振動を印加する超音波洗浄ノズル又はスプレーノズルとすることができる。
このように、洗浄ノズル6が洗浄液に超音波振動を印加する超音波洗浄ノズルであれば、超音波によって洗浄効果を向上することができ、スプレーノズルであれば、洗浄液をソフトに供給することができる。ここで、洗浄液に印加する超音波振動の周波数は特に限定されず、例えば1MHzといった高周波の超音波を印加するいわゆるメガソニックノズルであっても良い。
At this time, the cleaning
Thus, if the
またこのとき、図2に示すように、洗浄ノズル6から吐出した洗浄液を回収する排液カップ12を洗浄液の薬液の種類に対応して上下動して位置を変更することで、洗浄液を分液回収可能なものとすることもできる。すなわち、排液カップ12はその左右の部材12a、12bがそれぞれ独立して上下動できるようになっており、例えば12bの内側で洗浄液を受け止めて回収する場合と、12bを下げて12aを高くなるように上下動して12aの内側で洗浄液を受け止めて回収する場合というように分液回収できるようになっている。また、被洗浄物5の受け渡しを行う場合には、図2の右側に示した排液カップ12’のように部材12a’、12b’とも被洗浄物5より低い高さにすれば、排液カップが邪魔になることもない。
このようなものであれば、排液処理も容易であるし、分液回収した洗浄液の薬液を再利用することもでき、コストを削減することができるものとなる。
At this time, as shown in FIG. 2, the
In such a case, the draining process is easy, and the chemical liquid of the separated cleaning liquid can be reused, and the cost can be reduced.
またこのとき、図2に示すように、被洗浄物5を搬送するロボットハンド14を具備し、該ロボットハンド14で吸着浮上テーブル2上の被洗浄物5を非接触で受け渡しすることができるものとすることができる。そして、ロボットハンド14に上記したような旋回流形成部を形成したものとすることもできる。
このように、被洗浄物5を搬送するロボットハンド14を具備し、該ロボットハンド14で吸着浮上テーブル2上の被洗浄物5を非接触で受け渡しすることができるものであれば、被洗浄物5を非接触で洗浄して非接触のまま搬送することができ、薄い被洗浄物5であってもその破損を抑制しつつ被洗浄物5間の相互汚染を抑制し、洗浄後の汚れが被洗浄物5に再付着するのを抑制することができる。
At this time, as shown in FIG. 2, a robot hand 14 that transports the
In this way, if the robot hand 14 that transports the
そして、このようなロボットハンド14を用いて吸着浮上テーブル2に被洗浄物5を渡す際には、例えば以下のようにすることができる。
まず、ロボットハンド14の旋回流形成部で旋回流を形成して被洗浄物5を非接触で吸着保持する。そして、ロボットハンド14が吸着浮上テーブル2の直上まで前進した後、所定位置まで下降し、同時に吸着浮上テーブル2もロボットハンド14との間隔が所定間隔となる受け渡し位置まで上昇し、吸着浮上テーブル2の旋回流形成部4にて旋回流を形成する。このとき、全ての排液カップ12、12’は下方に下げられている。
And when passing the to-
First, a swirl flow is formed by the swirl flow forming unit of the robot hand 14 and the object to be cleaned 5 is sucked and held without contact. Then, after the robot hand 14 has advanced to just above the suction levitation table 2, it is lowered to a predetermined position. At the same time, the suction levitation table 2 is also raised to a delivery position where the distance from the robot hand 14 is a predetermined interval. The swirl flow is formed by the swirl
次に、ロボットハンド14の被洗浄物5の吸着を解除すると、被洗浄物5は下面が非接触の状態で吸着浮上テーブル2により吸着浮上される。
その後、吸着浮上テーブル2が被洗浄物5の位置が洗浄位置となる位置まで下降し、支持体9により被洗浄物5の側面を支持する。
Next, when the suction of the
Thereafter, the suction levitation table 2 is lowered to the position where the
また、吸着浮上テーブル2から被洗浄物5を受け取る際には、同様にロボットハンド14が吸着浮上テーブル2の直上まで前進し、吸着浮上テーブル2が上昇すると共に、ロボットハンド14が洗浄済みの被洗浄物5を保持する位置まで下降する。
次に、ロボットハンド14により被洗浄物5を吸着保持した後、吸着浮上テーブル2の旋回流形成部4の気体の吐出を止め、ロボットハンド14で被洗浄物5を搬送する。
Similarly, when receiving the
Next, after the
このようにして、吸着浮上テーブル2上の被洗浄物5をロボットハンド14で受け渡しすることで、被洗浄物5の下面を非接触の状態のままで受け渡しすることができる。
In this way, by passing the
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例)
図4に示すような吸着浮上テーブル及びスピンテーブルを具備した、図1に示すような枚葉式洗浄装置を用い、直径150mm、厚さが90μmのシリコンウェーハを100枚洗浄した。ここで、吸着浮上テーブルとシリコンウェーハとの間隔Xを2.5mmとし、洗浄中のスピンテーブルの回転数を2000rpmとした。また、洗浄ノズルをメガソニックノズルとし、1MHzの超音波を洗浄液に印加して洗浄した。また、洗浄中に吸着浮上テーブルを上昇させ、スピンテーブルとシリコンウェーハの回転数に差を生じさせ、シリコンウェーハの支持体で支持される側面の位置を変更することを2回行うようにした。
(Example)
100 pieces of silicon wafers having a diameter of 150 mm and a thickness of 90 μm were cleaned using a single wafer cleaning apparatus as shown in FIG. 1 equipped with an adsorption levitation table and a spin table as shown in FIG. Here, the distance X between the adsorption levitation table and the silicon wafer was 2.5 mm, and the rotation speed of the spin table during cleaning was 2000 rpm. The cleaning nozzle was a megasonic nozzle, and cleaning was performed by applying 1 MHz ultrasonic waves to the cleaning liquid. In addition, the suction levitation table was raised during cleaning, a difference was generated in the rotation speed of the spin table and the silicon wafer, and the position of the side surface supported by the silicon wafer support was changed twice.
そして、洗浄後のシリコンウェーハの破損及び、洗浄中のウェーハの下面側への洗浄液の液侵に関して評価した。
その結果、洗浄後の破損及び下面側への洗浄液の液侵はなく、後述の比較例と比べ改善されていることが確認できた。
また、裏面の傷や側面の洗浄残も発生しておらず、また、基板の裏面の外周部のパーティクル数を評価したところ洗浄前より増加しているものは見受けらず、100枚の基板間の相互汚染による影響が抑制できていることが確認できた。
And it evaluated about the damage of the silicon wafer after washing | cleaning, and the immersion of the washing | cleaning liquid to the lower surface side of the wafer under washing | cleaning.
As a result, it was confirmed that there was no damage after cleaning and no immersion of the cleaning liquid on the lower surface side, which was improved compared to the comparative example described later.
In addition, no scratches on the back surface or residual cleaning of the side surface occurred, and when the number of particles on the outer peripheral portion of the back surface of the substrate was evaluated, no increase was seen from before the cleaning, and between 100 substrates It was confirmed that the effects of cross-contamination can be suppressed.
(比較例)
図6に示すような、従来の枚葉式洗浄装置を用い、実施例と同様のシリコンウェーハを100枚洗浄し、実施例と同様な評価を行った。
その結果、洗浄後のウェーハの約20%で反り及び破損が発生しており保持して回転させることができなかった。また、洗浄されたものでも下面側への洗浄液の液侵も発生していた。
また、基板の裏面の外周部のパーティクル数を評価したところ、一部の基板で、特にテーブルに接触していた箇所のパーティクルが増加していることが確認でき、裏面の汚染あるいは相互汚染による影響を受けていることが確認できた。
(Comparative example)
Using a conventional single wafer cleaning apparatus as shown in FIG. 6, 100 silicon wafers similar to those in the example were cleaned, and evaluation similar to that in the example was performed.
As a result, warpage and breakage occurred in about 20% of the cleaned wafer, and the wafer could not be held and rotated. In addition, the washed liquid was also infiltrated into the lower surface even with the washed one.
In addition, when the number of particles on the outer periphery of the back surface of the substrate was evaluated, it was confirmed that some of the particles in particular on the substrate were in contact with the table. I was able to confirm that I received it.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
1…枚葉式洗浄装置、2…吸着浮上テーブル、3…スピンテーブル、
4…旋回流形成部、5…被洗浄物、6…洗浄ノズル、
7…旋回流形成部の凹部、8…旋回流形成部の吐出口、9…支持体、
10…被洗浄物検知センサー、11…漏液検知センサー、12、12’…排液カップ、
13…軸、14…ロボットハンド、15…洗浄液排出ライン、16…ピン台。
DESCRIPTION OF
4 ... swirl flow forming section, 5 ... object to be cleaned, 6 ... cleaning nozzle,
7: Recessed portion of the swirl flow forming portion, 8 ... Discharge port of the swirl flow forming portion, 9 ... Support,
10 ... object to be cleaned detection sensor, 11 ... leak detection sensor, 12, 12 '... drainage cup,
13 ... axis, 14 ... robot hand, 15 ... cleaning liquid discharge line, 16 ... pin base.
Claims (11)
円筒状の凹部及び該凹部の内壁面に沿って気体を吐出する吐出口を有する旋回流形成部を上面部に複数有し、前記被洗浄物の直下に配設される吸着浮上テーブルと、
前記吸着浮上テーブルの周辺に配設され、前記吸着浮上テーブルの直上の前記被洗浄物の側面を支持する支持体を有し、前記支持体で支持した前記被洗浄物を中心軸で回転させるスピンテーブルとを具備し、
前記旋回流形成部の吐出口から気体を吐出させることによって該旋回流形成部の円筒状の凹部の中心部に発生する負圧と、該旋回流形成部内から前記被洗浄物との隙間に放出される前記気体によって前記被洗浄物を非接触な状態で吸着浮上させつつ、前記支持体で前記被洗浄物の側面を支持し、前記スピンテーブルによって前記被洗浄物を中心軸で回転させて上面を洗浄するものであることを特徴とする枚葉式洗浄装置。 In a single wafer cleaning apparatus comprising a cleaning nozzle for cleaning an upper surface of an object to be cleaned with a cleaning liquid, and cleaning the upper surface of the object to be cleaned with a cleaning liquid discharged from the cleaning nozzle while rotating the object to be cleaned around a central axis. ,at least,
An adsorption levitation table having a plurality of swirl flow forming portions on the upper surface portion having a cylindrical recess and a discharge port for discharging gas along the inner wall surface of the recess, and disposed immediately below the object to be cleaned,
A spin that is arranged around the suction levitation table and supports a side surface of the object to be cleaned immediately above the suction levitation table, and rotates the object to be cleaned supported by the support on a central axis. A table,
By discharging the gas from the discharge port of the swirl flow forming portion, the negative pressure generated in the central portion of the cylindrical recess of the swirl flow forming portion and the discharge from the swirl flow forming portion to the object to be cleaned are released. The side surface of the object to be cleaned is supported by the support while the object to be cleaned is adsorbed and floated in a non-contact state by the gas, and the upper surface is rotated by the spin table about the central axis. Single-wafer type cleaning device, characterized in that
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