JP2711955B2 - ウエーハ洗浄方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエ−ハを薬液等で洗
浄するウエ−ハ洗浄方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ウエ−ハを薬液、有機溶剤、純水等の洗
浄液を用いて洗浄する湿式洗浄装置が広く使用されてい
る。そして、上記洗浄液をウエ−ハに適用するには各種
の方法が知られているが、種々問題を生じる場合があっ
た。

【０００３】例えば、洗浄液をウエーハの表面に遠心ス
プレーやジェットスプレーする方法では、表面全体に洗
浄液が均一に分布せず、縞状、線状等のむらを生じるこ
とがあり、その上排液が裏面に付着して、該裏面を汚染
することがあった。

【０００４】また、複数枚のウエ−ハを起立状態に並列
させ洗浄槽内に浸漬する方法では、ウエ−ハの部位によ
り反応に遅速を生じ、むらが発生したり、使用により次
第に汚染されてくる洗浄液の入替等の対策も講じなけれ
ばならない。その上、ウエ−ハの直径が大きくなると、
複数枚をまとめて取扱うことはむずかしい。

【０００５】

【発明の解決課題】本発明の目的は、上記のような実情
に鑑み、薬液等の洗浄液をウエ−ハの被洗浄面に均一に
供給し、むら等を生じることなく枚葉式に洗浄できるよ
うにしたウエ−ハ洗浄方法及び装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題解決の手段】本発明によれば、裏面に流体を噴出
することによりウエーハを回転させながら、被洗浄面に
沿って横方向から洗浄液を供給し、ウエーハ裏面に排液
がまわり込まないような状態で該被洗浄面に均一な流れ
の洗浄液層を形成して洗浄することを特徴とするウエー
ハ洗浄方法が提供され、上記目的が達成される。

【０００７】また、本発明によれば、ウエ−ハを浮上状
態で回転させるウエ−ハ支持台と、該ウエ−ハの周縁に
隣接して中心方向に向けて対設した洗浄液供給ノズルを
有することを特徴とするウエ−ハ洗浄装置が提供され
る。

【０００８】

【作用】ウエ−ハが搬送ロボットによりウエ−ハ支持台
上に搬入されると、該ウエ−ハは該支持台から噴出する
流体により浮上状態で回転する。そして、ウエ−ハの周
縁部から中心部に向って薬液、有機溶剤、純水等の処理
段階に応じた適宜の洗浄液が供給されると、該洗浄液は
ウエ−ハの被洗浄面にほぼ均一に広がる洗浄液層を形成
しながら周縁部から流下し、被洗浄面の表面には絶えず
新鮮な薬液等が供給され、薬液汚染の心配もなく、早期
に処理が完了する。なお、上記洗浄液層の拡散速さや厚
さは、洗浄液供給ノズルからの流速やウエ−ハを回転さ
せる流体噴出口からの流量を制御することにより適宜に
調整される。

【０００９】また、上記支持台からウエ−ハ裏面に噴出
させる流体は、上記洗浄液との組み合せを考慮して、薬
液、純水、エア等適宜選択することができる。例えば、
表面と裏面に薬液、若しくは純水を供給すれば、ウエ−
ハの両面を同時に薬液処理したり、純水洗浄処理するこ
とができる。また、表面に薬液を供給し、裏面からは純
水、エア等を噴出するようにすれば、ウエ−ハの周縁を
伝って表面の薬液が裏面にまわり込むことがなく、裏面
が汚染されることもない。エアを下面に噴出する場合に
は、排液は表面からの洗浄液だけとなるので、洗浄液は
容易に回収される。

【００１０】

【実施例】以下実施例と共に詳述する。図１に示すよう
に、装置本体（１）の上部には、装置本体から独立した
洗浄部ユニット（２）があり、該ユニット（２）は、支
持杆（３）を調整することにより上面が水平状態になる
ように着脱可能に設置されている。

【００１１】上記洗浄部ユニット（２）は、ウエ−ハ
（４）を浮上状態で回転支持するウエ−ハ支持台（５）
と、該ウエ−ハ支持台（５）上で回転するウエ−ハ
（４）の周縁部から中心部に向け被洗浄面に沿って洗浄
液を供給する洗浄液供給ノズル（６）を具備している。

【００１２】上記ウエ−ハ支持台（５）は、流体噴出口
を有する吹出板（７）と該流体噴出口へ流体を供給する
流路（８），（９）を形成する内枠(10)及び外枠(11)で
構成されている。

【００１３】上記流体噴出口は、ウエ−ハ（４）を常時
浮上させるための浮上用噴出口(12)と、該ウエ−ハ
（４）を浮上させつつ回転させる回転用噴出口(13)とを
含んでいる。上記浮上用噴出口(12)は、図２に示すよう
に、垂直方向を向いており、回転用噴出口(13)は、回転
方向に傾斜して開口している（図３）。これらの噴出口
から流体を噴出することにより、ウエ−ハは裏面が接触
汚染されることはなく、かつセンタリングされる。

【００１４】上記浮上用噴出口(12)と回転用噴出口(13)
はウエ−ハの大きさを考慮して上記吹出板（７）の適宜
位置に設けられる。例えば、図４に示す実施例では、中
心部と対角線方向に浮上用噴出口(12)を配置し、縦横方
向には円周方向に並んで回転用噴出口(13)を設けてあ
る。

【００１５】上記内枠(10)の中心軸(14)を通る流路
（８）は、該内枠(10)の板状部(15)を通って上記浮上用
噴出口(12)に対応する位置で開口している。また、流路
（９）は、内枠(10)の外周及び該内枠(10)の板状部(15)
に形成した透孔(16)を通って上記吹出板（７）の回転用
噴出口(13)に連通している。

【００１６】上記洗浄部ユニット（２）の下方には、該
洗浄部ユニット（２）の下面部全体を洗浄するためのノ
ズル(17)が設けられ、かつ装置本体内を排気するための
ダクト(18)が側方に形成され、底部には、排液の回収口
（図示略）が形成されている。

【００１７】上記洗浄液供給ノズル（６）は、図５に示
すように、取付軸部(19)と、側方にノズル孔(20)を形成
したヘッド部(21)を有している。該ヘッド部(21)の側面
(22)は、上記ウエ−ハ支持台（５）上に支持されたウエ
−ハ（４）に近接するようわん曲している。

【００１８】上記洗浄液供給ノズル（６）は、図６に示
すようにウエ−ハ（４）を挟んで対向して設けられてい
る。この際、該洗浄液供給ノズル（６）のノズル孔(20)
が対向状態で左右にわずかずれるように設けることが好
ましい。なお、該洗浄液供給ノズル（６）は３個以上複
数組設けることもできる。この場合、全部のノズルを同
じ洗浄液の供給源に接続せずに、例えば図６において、
実線で示すノズル（６）を薬液の供給源に連通し、鎖線
で示すノズル(23)を純水の供給源に連通しておけば、ウ
エ−ハを回転させた状態で適宜のバルブ操作により異な
る種類の洗浄液を直ちに切替えて供給することもでき
る。このように、上記洗浄液供給ノズル（６）をウエ−
ハの周囲に沿って対向状態に設けたので、ウエ−ハの下
面からの噴流及び上面の洗浄液は、ウエ−ハの周縁部に
沿って流下しウエ−ハは一層確実にセンタリングされ
る。

【００１９】また、上記洗浄液供給ノズル（６）の高さ
は、上記ノズル孔（２０）が、ウエーハ（４）の被洗浄
面とほぼ同一の高さで開口するように設け、対向するノ
ズルからの洗浄液が、ウエーハの回転に伴って飛散する
ことなく被洗浄面の全体に均一に広がるようにする。

【００２０】而して、搬送ロボット(24)によりウエ−ハ
（４）を装置本体（１）内のウエ−ハ支持台（５）上に
搬入すると、該ウエ−ハ（４）は、吹出板（７）の噴出
口（12),(13)から噴出する流体により浮上し、かつ回転
する。この際、上記浮上用噴出口（12）からは常時純水
等の流体を噴出させておき、回転用噴出口(13)からの流
体はウエ−ハ（４）が到来したときに噴出するように流
体の噴出量を各流路（８),（９）ごとにコントロール
し、洗浄中のウエーハの浮上高さや回転速度を調整す
る。

【００２１】そして、上記洗浄液供給ノズル（６）から
薬液、純水等の処理工程に応じた洗浄液を噴出すれば、
該洗浄液は、ウエ−ハの回転に伴って、図６に示すよう
に被洗浄面の表面に拡がり、図７に示すような洗浄液層
(25)が連続的に形成される。この洗浄液層(25)を形成す
る洗浄液は、ウエ−ハの回転によりウエ−ハの周縁から
流下し、絶えず入れ替わる。該洗浄液層(25)の厚さは、
上記洗浄液供給ノズル（６）から供給される流体の流速
や上記回転用噴出口(13)からの流体の流量を調整するこ
とにより種々可変させることができる。また、洗浄液供
給ノズル（６）から供給する洗浄液の種類及び浮上用噴
出口(12)，回転用噴出口(13)から噴出させる流体の種類
を薬液、有機溶剤、純水、リンス液、エア等適宜組み合
せれば、各種の洗浄態様を実行することができる。

【００２２】なお、上記実施例においては、ウエーハを
挟んで供給ノズルを対向して設けてあるが、ウエーハが
小径であるとき等には、１つの供給ノズルから洗浄液等
を噴出するようにしてもよい。

【００２３】上記のようにして薬液洗浄、純水洗浄等を
行うが、この洗浄工程は、上記装置本体を複数並列して
設け、１つの装置から他の装置へウエ−ハをロボットで
順次移送しながら行ったり、１つの装置に洗浄液供給ノ
ズルを複数組設けて順次洗浄液を切替えながら行うよう
にしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、ウエー
ハの裏面に流体を噴出し、該ウエーハを浮上した状態で
回転し、該ウエーハの周縁に近接し該ウエーハの被洗浄
面と同一高さに開口するノズル孔からウエーハの中心部
に向けて被洗浄面に沿って洗浄液を噴出し、ウエーハの
周縁に上記裏面からの流体が噴出する状態で上記被洗浄
面の表面に拡がりながら流下する洗浄液層を形成して洗
浄するようにしたから、ウエーハの被洗浄面に供給され
た洗浄液はウエーハの表面をなでるように均一な層流状
となって全面に平均して拡がり、従来の遠心スプレーや
ジェットスプレーのように表面に縞状、線状等のむらを
生じることがなく、また上記ノズル孔から充分な量の洗
浄液を供給させて被洗浄面の洗浄液を絶えず新鮮な洗浄
液に入れ替え、被洗浄面をす早く洗浄することができ、
この際同時にウエーハの周縁には裏面から流体を噴出し
ているので、上記被洗浄面に供給された洗浄液はウエー
ハの周縁部で裏面からの流体によって裏面にまわり込ま
ないように排除され、したがって、表面からの排液によ
って裏面が汚染されないようにでき、裏面側の流体とし
て洗浄液等を用いれば両面同時に洗浄処理することもで
き、種々の態様で使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】浮上用噴出口を示す吹出板の拡大断面図であ
る。

【図３】回転用噴出口を示す吹出板の拡大断面図であ
る。

【図４】吹出板の拡大平面図である。

【図５】洗浄液供給ノズルの拡大斜視図である。

【図６】本発明の洗浄装置の概略を示す平面図である。

【図７】洗浄状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ４ ウエ−ハ ５ ウエ−ハ支持台
６ 洗浄液供給ノズル ７ 吹出板 12 浮上
用噴出口 13 回転用噴出口 25 洗浄液層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 比留間 久雄 東京都福生市武蔵野台１丁目24番８号 株式会社エンヤシステム内 (72)発明者 齋間 等 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社 技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭61−26226（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−68396（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエーハの裏面に流体を噴出して該ウエ
   ーハを浮上状態で回転し、該ウエーハの周縁に近接し該
   ウエーハの被洗浄面と同一高さに開口するノズル孔から
   ウエーハの中心部に向け被洗浄面に沿って洗浄液を噴出
   し、ウエーハの周縁に上記裏面からの流体が噴出する状
   態で上記被洗浄面の表面に拡がりながら流下する洗浄液
   層を形成して洗浄することを特徴とするウエーハ洗浄方
   法。
2. 【請求項２】 上記ウエーハの周縁から被洗浄面に沿っ
   て噴出される洗浄液は、ウエーハの中心部に向けて対向
   状態に噴出される請求項１に記載のウエーハ洗浄方法。
3. 【請求項３】 ウエーハの裏面に流体を噴出し該ウエー
   ハを浮上させる浮上用噴出口と該ウエーハを回転するよ
   う回転方向に傾斜する流体噴出口を有するウエーハ支持
   台と、上記ウエーハの周縁部から中心部に向けて洗浄液
   を被洗浄面に沿って噴出するようウエーハの被洗浄面と
   同一高さで開口するノズル孔を有する洗浄液供給ノズル
   を形成し、該洗浄液供給ノズルを上記ウエーハ支持台上
   に浮上状態で支持されたウエーハを挟んで対向して設け
   たウエーハ洗浄装置。
4. 【請求項４】 上記洗浄液供給ノズルは、対向するノズ
   ル孔の位置が左右にずれて設けられている請求項３に記
   載のウエーハ洗浄装置。