JP3704260B2 - Substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method - Google Patents

Substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method

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JP3704260B2
JP3704260B2 JP26872199A JP26872199A JP3704260B2 JP 3704260 B2 JP3704260 B2 JP 3704260B2 JP 26872199 A JP26872199 A JP 26872199A JP 26872199 A JP26872199 A JP 26872199A JP 3704260 B2 JP3704260 B2 JP 3704260B2
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篤郎 永徳
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大日本スクリーン製造株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル)基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような各種の基板に洗浄処理を施すための基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, PDP (plasma display panel) substrate, or a substrate for applying a cleaning process to various substrates such as a glass substrate or a ceramic substrate for a magnetic disk cleaning apparatus and a substrate cleaning method.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。 The manufacturing process of a semiconductor device, a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as. "Wafer") includes the step of repeatedly performing a process such as film formation or etching continue to form a fine pattern on the surface of. 微細加工のためにはウエハの両面、特に薄膜が形成されるウエハの一方面(薄膜形成面)を清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエハの洗浄処理が行われる。 Both surfaces of the wafer for fine processing, one surface of the wafer (thin-film forming surface) it is necessary to keep clean, especially thin film is formed, cleaning treatment of the wafer is performed as necessary. たとえば、ウエハの薄膜形成面上に形成された薄膜を研磨剤を用いて研磨処理(以下、CMP処理という)した後には、研磨剤(スラリー)がウエハ両面に残留しているから、このスラリーを除去する必要がある。 For example, polishing a thin film formed on a thin film forming surface of the wafer using a polishing agent (hereinafter, referred to as CMP treatment) after, since abrasive (slurry) is left on the wafer both sides, the slurry there is a need to be removed.
【0003】 [0003]
上述のような従来のウエハの洗浄を行うウエハ洗浄装置は、たとえば、ウエハを回転させながらその両面に洗浄液を供給しつつウエハの両面をスクラブ洗浄する両面洗浄装置と、ウエハを回転させながらその両面に洗浄液を供給しつつウエハの一方面(薄膜形成面)をスクラブ洗浄および超音波洗浄する片面洗浄装置と、ウエハを回転させながらその両面に純水を供給して水洗し、次いで純水の供給を停止させてウエハを高速回転させることでウエハ表面の水分を振り切り乾燥させる水洗・乾燥装置とからなっている。 Wafer cleaning apparatus for cleaning a conventional wafer as described above, for example, a double-sided cleaning device for scrubbing both sides of the wafer while supplying a cleaning liquid to both surfaces while rotating the wafer, both sides while rotating the wafer single-sided cleaning device for scrubbing and ultrasonic cleaning one surface (film formation surface) of the wafer while supplying a cleaning liquid, by supplying pure water to both surfaces while rotating the wafer was washed with water, and then the supply of the pure water the is stopped has a wafer from moisture by shaking washing and drying device for drying the wafer surface by causing high speed rotation.
【0004】 [0004]
ここで特に、上述の片面洗浄装置には、主にウエハ表面に固着したパーティクルを除去するために、ウエハの表面をスポンジブラシによってスクラブ洗浄するブラシ洗浄機構と、主にウエハ表面に残留する微細なパーティクルを除去するために、ウエハの表面に向けて超音波が付与された洗浄液を供給する超音波洗浄機構とが備えられ、これらの機構によって、ウエハ表面に付着しているゴミやスラリーなどの微細なパーティクルを除去できるようになっている。 Here, in particular, the one surface cleaning apparatus described above, in order to remove mainly particles fixed to the wafer surface, and brush cleaning mechanism for scrubbing the surface of the wafer by a sponge brush, fine remaining primarily on the surface of the wafer to remove particles, toward the surface of the wafer to supply a cleaning liquid to which the ultrasonic waves are imparted and ultrasonic cleaning mechanism is provided, by these mechanisms, the fine, such as dust or slurry adhering to the wafer surface particle and to be able to remove such.
【0005】 [0005]
そして、上記超音波洗浄機構は、超音波発振器からのパルスを受けて超音波振動する振動板によって洗浄液に超音波を付与し、この超音波が付与された洗浄液をウエハ表面に向けて吐出する超音波ノズルを備えており、この洗浄液の持つ超音波振動エネルギーによって、微細なパーティクルがウエハ表面から離脱されて除去できるようになっている。 Then, the ultrasonic cleaning mechanism, ultrasonic waves were applied to the cleaning liquid by the vibration plate to ultrasonic vibration by receiving pulses from the ultrasonic generator, for ejecting cleaning liquid ultrasonic is applied to the wafer surface Ultra comprises a sonic nozzle, by ultrasonic vibration energy of the cleaning liquid, fine particles are enabled to remove is detached from the wafer surface.
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、近年の薄膜形成パターンの高精細化に伴って、より微細なパーティクルの除去が必要となってきており、上述した従来のウエハ洗浄装置の超音波洗浄機構では、このより微細なパーティクルの除去に対応できないという問題が生じていた。 However, with the higher definition of the recent thin film formation pattern, which has become necessary finer particles removed in the ultrasonic cleaning mechanism of the above-mentioned conventional wafer cleaning apparatus, the removal of the finer particles a problem that can not be handled has occurred to. すなわち、従来の超音波洗浄機構においては、超音波ノズルの吐出口先端から、実際に超音波が付与された洗浄液が供給されるウエハ表面までの距離(以下、吐出距離という)が大きくされているため、この距離の間に洗浄液に付与された超音波振動エネルギーが減衰してしまって、ウエハ表面が十分に超音波洗浄されず、より微細なパーティクルを除去できないという問題があった。 That is, in the conventional ultrasonic cleaning mechanism, from the discharge opening tip of the ultrasonic nozzle, actually the distance to the wafer surface cleaning liquid which the ultrasonic waves are applied is supplied (hereinafter, referred to as the discharge distance) is large Therefore, the distance I attenuates ultrasonic vibration energy imparted to the cleaning liquid during the wafer surface is not sufficiently ultrasonic cleaning, there is a problem that can not be removed finer particles. また、上述の吐出距離の間には、大気中の空気が洗浄液に混入して気泡となり、この気泡によっても、洗浄液の持つ超音波振動エネルギーが減衰してしまって、ウエハ表面が十分に超音波洗浄されず、より微細なパーティクルを除去できないという問題もあった。 Between the discharge distance above becomes a bubble air in the atmosphere is mixed in the cleaning liquid, by the bubble, got ultrasonic vibration energy is attenuated with the cleaning solution, the wafer surface is sufficiently ultrasonic not washed, there is a problem that can not be removed finer particles.
【0007】 [0007]
したがって、ウエハ表面にゴミやスラリーなどの微細なパーティクルが残ってしまい、半導体装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大きな問題となっていた。 Therefore, will remain fine particles such as dust or slurry to the wafer surface, leading to a decrease in yield in the manufacturing process of the semiconductor device, it has been a major problem.
【0008】 [0008]
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板表面の微細なパーティクルを十分に除去し、基板表面の洗浄力を向上させることが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the technical problems described above, the fine particles of the substrate surface sufficiently removed, provides a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method capable of improving the detergency of the substrate surface It is to.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上述の技術的課題を解決するための、請求項1に係る発明は、基板に垂直な回転軸を中心として所定の回転方向に基板を回転させる基板回転手段と、この基板回転手段によって回転される基板表面に対向可能に設けられた基板対向面、この基板対向面内に先端部が配置されて基板と基板対向面との間に洗浄液を供給するノズル、および、基板対向面内に設けられてノズルから基板と基板対向面との間に供給された洗浄液に超音波振動を付与する振動面を有する超音波洗浄部材と、 上記基板対向面と基板表面との間隔を所定の間隔に設定可能な間隔設定手段と、上記基板回転手段によって回転される基板表面に沿って上記超音波洗浄部材を移動させる移動手段とを備え、上記移動手段が基板の回転軸から離れる方向に超音波洗浄部材を移動させ To solve the technical problems described above, the invention according to claim 1 is rotated and the substrate rotating means for rotating the substrate in a predetermined rotational direction about the axis of rotation perpendicular to the substrate, by the substrate rotation means substrate-facing surface provided so as to be opposed to the substrate surface, the nozzle for supplying a cleaning liquid between the tip opposed to the board plane is disposed the substrate and the substrate-facing surface, and, provided on the substrate-facing surface in and ultrasonic cleaning member having a plane of vibration of the ultrasonic vibration is applied to the supplied cleaning liquid between the substrate and the substrate-facing surface of the nozzle, capable of setting a distance between the substrate surface facing the substrate surface to a predetermined distance moving and interval setting means, along the substrate surface to be rotated by the substrate rotation means and a moving means for moving the ultrasonic cleaning member, said moving means to ultrasonic cleaning member in a direction away from the axis of rotation of the substrate to 場合には、上記間隔設定手段は基板対向面と基板表面との間隔を第1の間隔に設定し、逆に、上記移動手段が基板の回転軸に近づく方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記間隔設定手段は基板対向面と基板表面との間隔を上記第1の間隔よりも大きい第2の間隔に設定することを特徴とする基板洗浄装置である。 In this case, the interval setting means sets the distance between the substrate surface opposite the substrate surface in a first interval, conversely, when the moving means moves the ultrasonic cleaning member in a direction toward the rotation axis of the substrate , said interval setting means is a substrate cleaning apparatus characterized that you set the distance between the substrate surface opposite the substrate surface to a second distance greater than the first distance.
【0010】 [0010]
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の基板洗浄装置において、上記ノズルの先端部は、振動面の内部領域に設けられていることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 2 is the substrate cleaning apparatus according to claim 1, the distal end of the nozzle is a substrate cleaning apparatus, characterized in that provided in the interior region of the vibrating surface.
【0011】 [0011]
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の基板洗浄装置において、上記ノズルの先端部は、振動面の外部領域に設けられていることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 3 is the substrate cleaning apparatus according to claim 1, the distal end of the nozzle is a substrate cleaning apparatus, characterized in that provided in the outer region of the vibrating surface.
【0012】 [0012]
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の基板洗浄装置において、ノズルの先端部から基板の回転軸までの距離は、振動面の少なくとも一部から基板の回転軸までの距離よりも小さいことを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 4, in the substrate cleaning apparatus according to claim 3, the distance from the tip of the nozzle to the rotation axis of the substrate is less than the distance from at least a part of the vibration surface to the rotation axis of the substrate it is a substrate cleaning apparatus according to claim.
【0013】 [0013]
請求項5に係る発明は、請求項3または4に記載の基板洗浄装置において、ノズルの先端部は、基板の回転方向に関して、振動面の少なくとも一部よりも上流側に配置されていることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 5, in the substrate cleaning apparatus according to claim 3 or 4, the tip of the nozzle with respect to the rotational direction of the substrate, that is disposed upstream of at least part of the vibration surface a substrate cleaning apparatus according to claim.
【0015】 [0015]
請求項に係る発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記間隔設定手段は、基板と基板対向面とが最も近接している部分の間隔を3mm以下に設定可能であることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 6, in the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 5, the interval setting means sets the interval of the portion where the substrate and the substrate-facing surface is closest to the 3mm below a substrate cleaning apparatus, characterized in that possible is.
【0016】 [0016]
請求項に係る発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記間隔設定手段は、超音波洗浄部材に対して基板表面に向かう力を付与する付与手段と、上記ノズルから供給される洗浄液の流量または圧力を調整する洗浄液調整手段と、を含むことを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 7 is the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 6, the spacing means comprises a providing means for providing a force toward the substrate surface to the ultrasonic cleaning member, the a cleaning liquid adjusting means for adjusting the flow rate or pressure of the cleaning liquid supplied from the nozzle, a substrate cleaning apparatus which comprises a.
【0018】 [0018]
請求項に係る発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記移動手段は、少なくとも、上記基板対向面が基板の回転軸と交差する位置と、上記基板対向面が基板の外周と交差する位置との間で、上記超音波洗浄部材を移動させるものであることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 8 is the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 7, the moving means comprises at least a position where the substrate-facing surface intersects the axis of rotation of the substrate, the substrate opposing surface There between a position intersecting the outer periphery of the substrate, a substrate cleaning apparatus, characterized in that moving the ultrasonic cleaning member.
【0020】 [0020]
請求項に係る発明は、請求項ないしのいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記超音波洗浄部材とは別に備えられ、基板表面の回転軸近傍部に向けて洗浄液を供給する補助洗浄液供給手段をさらに備えることを特徴とする基板洗浄装置である。 The invention according to claim 9 is the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 8, provided separately from the above ultrasonic cleaning member, the auxiliary supplying cleaning liquid toward the rotary shaft vicinity of the substrate surface a substrate cleaning apparatus further comprising a cleaning liquid supply means.
【0021】 [0021]
請求項1 に係る発明は、基板に垂直な回転軸を中心として基板を回転させる基板回転工程と、この基板回転工程で回転させられている基板表面とこの基板表面に対向する基板対向面との間に、基板対向面内に先端部を有するノズルが洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、この洗浄液供給工程で供給された洗浄液に対して、基板対向面内に設けられた振動面を有する超音波洗浄部材から超音波振動を付与することで、基板表面を超音波洗浄する超音波洗浄工程と、 上記基板回転工程で回転させられている基板表面に沿って上記超音波洗浄部材を移動させる超音波洗浄部材移動工程と、上記超音波洗浄部材移動工程で基板の回転軸から離れる方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記基板対向面と基板表面との間隔を第1の間隔に設定 Invention, a substrate rotating step of rotating the substrate about a vertical axis of rotation to the substrate, the substrate surface being rotated by the substrate rotation step and the substrate-facing surface opposed to the substrate surface according to claim 1 0 during the ultra has a cleaning solution supply step of supplying nozzle a cleaning fluid having a tip portion in the substrate-facing surface, with respect to cleaning liquid supplied by the cleaning liquid supplying step, the vibration surface provided opposed to the board plane by applying ultrasonic vibrations from the ultrasonic cleaning member, ultra moving an ultrasonic cleaning step of ultrasonic cleaning of the substrate surface, the ultrasonic cleaning member along the substrate surface being rotated by the substrate rotation step a wave washing member moving step, in the case of moving the ultrasonic cleaning member in a direction away from the axis of rotation of the substrate by the ultrasonic cleaning member moving step, the distance between the substrate surface facing the substrate surface in the first interval Configuration し、逆に、上記超音波洗浄部材移動工程で基板の回転軸に近づく方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記基板対向面と基板表面との間隔を上記第1の間隔よりも大きい第2の間隔に設定する間隔設定工程と、を備えることを特徴とする基板洗浄方法である。 And, conversely, the in the case of moving the ultrasonic cleaning member in a direction toward the rotation axis of the substrate in an ultrasonic cleaning member moving step, than the first distance a distance between the substrate surface facing the substrate surface and interval setting step of setting a larger second distance, a substrate cleaning method characterized in that it comprises.
【0022】 [0022]
ここで、請求項1に係る発明の基板洗浄装置によると、基板回転手段によって回転される基板と基板対向面との間(以下、間隙空間という)に、基板対向面内に先端部が位置するノズルから洗浄液が供給されて満たされ、この間隙空間に満たされた洗浄液は基板対向面内にある振動面によって超音波が付与される。 Here, according to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 1, between the substrate and the substrate-facing surface that is rotated by the substrate rotation means (hereinafter, referred to as interstitial spaces), the tip portion is located opposed to the board plane filled from the nozzle is supplied with cleaning liquid, cleaning liquid filled in the gap space ultrasound is applied by a vibration plane in the substrate-facing surface.
【0023】 [0023]
ここで、この間隙空間内に満たされた洗浄液は、大気に曝されることがなく、気泡等の空気の混入されることがない。 Here, the cleaning liquid filled in the gap space, without being exposed to the atmosphere, not to be entrained in the air such as air bubbles. したがって、このように間隙空間に満たされた状態にある洗浄液は、超音波振動が付与されると効率良く超音波振動エネルギーを伝達されるので、基板表面の微細なパーティクルを十分に除去し、基板表面の洗浄力を向上させることができる。 Accordingly, the cleaning liquid in the state filled in the gap space as, since ultrasonic vibration is transmitted when it is granted efficiently ultrasonic vibration energy, sufficiently remove fine particles of the substrate surface, the substrate it is possible to improve the cleaning power of the surface.
【0024】 [0024]
また、基板は回転軸を中心に所定の回転方向に回転されているため、間隙空間に満たされた洗浄液は、常に基板の回転軸から離れる方向に遠心力を受け、また、この遠心力の方向に直する方向、つまり、基板の回転方向に沿う方向に回転力を受けている。 Further, since the substrate is rotated in a predetermined rotational direction around a rotation axis, the washing liquid filled in the gap space is always subjected to the centrifugal force in a direction away from the axis of rotation of the substrate, also the direction of the centrifugal force direction Cartesian to, that is, receives a rotational force in a direction along the rotation direction of the substrate. このため、間隙空間内の洗浄液は、その内部に滞留することなく円滑に間隙空間の外部に流れ出て行く。 Therefore, the cleaning liquid of the interstitial space is going to flow out to the outside of smoothly interstitial space without staying therein. したがって、間隙空間における洗浄液の置換効率が向上して、常に新鮮な超音波振動が付与された洗浄液が基板表面に接していることとなり、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができる。 Therefore, improved replacement efficiency of the cleaning liquid in the interstitial space, always be fresh cleaning liquid ultrasonic vibration is applied is in contact with the substrate surface, it is possible to further improve the detergency of the substrate surface.
さらに、間隔設定手段によって、基板対向間隔を適切な間隔に設定すれば、間隙空間に洗浄液を満たすことができる。 Furthermore, the interval setting means, by setting the substrate facing distance in appropriate intervals, it is possible to satisfy the washing liquid in the gap space. たとえば、この間隔設定手段は、基板表面を洗浄する時には、超音波洗浄部材の基板対向面を基板表面に近接させ、基板表面を洗浄しない時、たとえば、基板搬送時などには、超音波洗浄部材の基板対向面を基板表面から離間させるものであってもよい。 For example, the interval setting means, when cleaning the substrate surface, the substrate-facing surface of the ultrasonic cleaning member is brought close to the substrate surface, when not cleaning the substrate surface, for example, in such as during substrate transfer, ultrasonic cleaning member the substrate-facing surface may be one which is separated from the substrate surface. また、たとえば、基板対向間隔を微調整するようなものであってもよい。 Further, for example, may be such that fine adjustment of the substrate facing distance.
さらに、この発明では、移動手段によって、回転される基板表面に沿って超音波洗浄部材を移動させることができる。 Further, in this invention, the moving means can move the ultrasonic cleaning member along the substrate surface to be rotated. このようにすれば、超音波洗浄部材の基板対向面が比較的小さかったとしても、この基板対向面を基板表面に沿って移動可能であるので、基板表面の広い領域に渡って超音波洗浄を行うことができる。 In this way, even as the substrate opposing surface of the ultrasonic cleaning member is relatively small, since the substrate-facing surface which is movable along the substrate surface, the ultrasonic cleaning over a wide area of the substrate surface It can be carried out. たとえば、請求項8に係る発明の基板洗浄装置のように、基板対向面が、基板の回転軸と基板の外周との両方に交差するような範囲で、超音波洗浄部材を移動させるようにすれば、基板表面の全域に渡って超音波洗浄を行うことができる。 For example, as in the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 8, the substrate facing surface, in a range such as to intersect with both the outer circumference of the rotating shaft and the substrate of the substrate, by so as to move the ultrasonic cleaning member if, it is possible to perform ultrasonic cleaning over the entire substrate surface.
そして、この発明では、超音波洗浄部材が基板の回転軸から離れるように移動している場合は、基板対向間隔を小さくして基板表面を超音波洗浄し、超音波洗浄部材が基板の回転軸に近づくように移動している場合は、基板対向間隔を大きくして基板表面の洗浄を行わないようにできる。 And, in this invention, when the ultrasonic cleaning member is moved away from the axis of rotation of the substrate is ultrasonically cleaned substrate surface by reducing the substrate opposing gap, ultrasonic cleaning member of the substrate rotating shaft If moving is to approach the can so as not to perform cleaning of the substrate surface by increasing the substrate facing distance. すなわち、超音波洗浄部材の移動は、常に基板の内方から外方に向かう方向、すなわち、ほぼ基板表面の洗浄液にかかる遠心力の方向で行われることになる。 In other words, movement of the ultrasonic cleaning member is always toward the outside from the inside of the substrate, i.e., will be done in the direction of the centrifugal force applied to the cleaning liquid almost substrate surface. このため、洗浄液の流れが円滑になるので洗浄液の滞留も少なく、また、基板表面のパーティクルを効率的に基板外方に掃き出すことができ、洗浄液の置換効率を向上させるので、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができる。 Therefore, less retention of the cleaning liquid because cleaning liquid current becomes smooth, and the particles of the substrate surface can be efficiently swept out to the substrate outwardly, so improving the displacement efficiency of the cleaning liquid, the cleaning power of the substrate surface it can be further improved.
【0025】 [0025]
なお、ここでいう「基板回転手段」とは、基板の一方面を吸着保持しつつ上記基板の回転軸を中心に回転する吸着式のスピンチャックであってもよく、基板の周縁部をその下方および端面でピン保持しつつ基板の回転軸を中心に回転するピン保持式のスピンチャックであってもよい。 Here, the "substrate rotating means", while sucking and holding the one surface of the substrate may be a adsorption type spin chuck for rotating around a rotation axis of the substrate, the lower peripheral portion of the substrate and while the pin held by the end surface may be a pin-held spin chuck that rotates about the rotation axis of the substrate. あるいは、基板の周縁部の端面に当接しつつ基板の回転軸に平行な軸を中心に回転する少なくとも3つのローラピンのようなものであってもよい。 Alternatively, it may be as at least three roller pin which rotates about an axis parallel to the axis of rotation of the substrate while in contact with the end face of the peripheral portion of the substrate. すなわち、基板に垂直な回転軸を中心として所定の回転方向に基板を回転させるものであれば、どのような形態であってもよい。 That is, as long as the substrate is rotated about a rotation axis perpendicular to the substrate in a predetermined rotational direction, it may be throat yo Una form.
【0026】 [0026]
また、ここでいう「基板表面」とは、基板の薄膜が形成された面であっても、基板の薄膜が形成されていない面であってもよく、また、基板の上面、下面のいずれでもよい。 Further, herein, the term "substrate surface", be a surface of a thin film of the substrate is formed may be a surface of a thin film of the substrate is not formed, also, the upper surface of the substrate, either the lower surface of good. すなわち、基板表面とは、基板の周縁部の端面を除いたどの面であってもよい。 That is, the substrate surface may be any surface except the end surface of the peripheral portion of the substrate.
【0027】 [0027]
さらに、ここでいう「基板対向面」とは、基板表面に対向するような面であればよく、基板表面に平行な面であっても平行でない面であってもよい。 Further, herein, the term "substrate-facing surface" may be any surface such as to face the substrate surface may be a surface not parallel even plane parallel to the substrate surface. また、基板対向面は、平面に限らず、曲面であってもよく、凸部や凹部を有する面であってもよい。 Further, the substrate-facing surface is not limited to a flat, it may be curved, or may be a surface having protrusions and recesses.
【0028】 [0028]
またさらに、ここでいう「洗浄液」とは、純水および薬液(たとえば、フッ酸、硫酸、塩酸、硝酸、燐酸、酢酸、アンモニアまたはこれらの過酸化水素水溶液など)のいずれであってもよく、基板表面を洗浄できる液体であればなんでもよい。 Furthermore, herein, the term "cleaning liquid" is pure water and chemical liquid (e.g., hydrofluoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, ammonia, or an aqueous hydrogen peroxide solution, etc.) may be any of, Anything may be used as long a liquid capable of cleaning the substrate surface.
【0029】 [0029]
請求項2に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部は、振動面の内部領域に設けられている。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 2, the tip of the nozzle is provided in the interior region of the vibrating surface. すなわち、基板対向面内において、ノズルの先端部は振動面に取り囲まれた状態となっている。 That is, in the substrate-facing plane, the tip of the nozzle is in a state surrounded by the vibrating surface. ここで、基板表面と基板対向面との間隔(以下、基板対向間隔という)、洗浄液の流量または圧力、および基板の回転速度などの関係が適切である場合は、間隙空間内に洗浄液が満たされた状態となる。 Here, the distance between the substrate surface and the substrate-facing surface (hereinafter, referred to as substrate opposing gap), if the cleaning liquid flow or pressure, and relationships such as the rotational speed of the substrate is appropriate, the cleaning liquid is filled in the gap space the state. しかしながら、そうでない場合は、ノズルの先端部から供給された洗浄液は、基板の回転にともなう遠心力および回転力を受けて、基板の回転軸から離れる方向、および基板の回転方向の下流側に向かって流れようとするため、間隙空間の一部が洗浄液に満たされない場合も考えられる。 However, otherwise, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle, it receives a centrifugal force and the rotational force due to rotation of the substrate, toward the downstream side in the rotational direction of the direction and the substrate, away from the axis of rotation of the substrate to try to flow Te, also conceivable if some interstitial space is not met in the cleaning solution.
【0030】 [0030]
しかしながら、このような場合であっても、振動面はノズルの先端部を取り囲むように配置されているので、ノズルの先端部からどの方向に洗浄液が流れたとしても、確実に洗浄液に超音波振動を付与できる。 However, even in such a case, the vibration surface because it is arranged so as to surround the tip of the nozzle, even cleaning liquid flows in any direction from the tip of the nozzle, reliably ultrasonic vibration to the cleaning solution the possible grant. したがって、確実に、基板表面の洗浄力を向上させることができる。 Therefore, it is reliably possible to improve the detergency of the substrate surface.
【0031】 [0031]
請求項3に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部は、振動面の外部領域に設けられている。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 3, the tip of the nozzle is provided in the outer region of the vibrating surface. すなわち、基板対向面内において、ノズルの先端部は振動面から外れた位置にある。 That is, in the substrate-facing plane, the tip of the nozzle is at a position deviated from the vibrating surface. この場合、請求項2のように、ノズルの先端部が振動面に取り囲まれた状態となっている場合に比べ、振動面の構造を簡単にできる。 In this case, as in claim 2, compared with the case where the tip portion of the nozzle is in a state surrounded by the oscillating surface, it can be simplified the structure of the vibration surface.
【0032】 [0032]
このように、ノズルの先端部を振動面の外部領域に設ける場合には、たとえば、請求項4に係る発明の基板洗浄装置のように、ノズルの先端部から基板の回転軸までの距離を、振動面の少なくとも一部から基板の回転軸までの距離よりも小さく設定するとよい。 Thus, in the case of providing the tip of the nozzle in the outer area of ​​the vibrating surface, for example, as in the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 4, the distance from the tip of the nozzle to the rotation axis of the substrate, it may be set smaller than the distance from at least a part of the vibration surface to the rotation axis of the substrate. すなわち、振動面の少なくとも一部は、ノズルの先端部よりも基板の回転軸から離れた位置に配置される。 That is, at least a portion of the vibrating surface is located away from the axis of rotation of the substrate than the tip portion of the nozzle. このようにすれば、ノズルの先端部から供給された洗浄液は、基板の回転による遠心力によって振動面のある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与できる。 Thus, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle, since it is led in the direction of a vibration surface by centrifugal force due to the rotation of the substrate can be imparted reliably ultrasonic vibrations to the cleaning liquid. したがって、確実に、基板表面の洗浄力を向上させることができる。 Therefore, it is reliably possible to improve the detergency of the substrate surface.
【0033】 [0033]
ここで、「振動面の少なくとも一部」とは、たとえば、振動面のうちの基板の外周部に最も近い部分、すなわち、振動面のうちの基板の回転軸から最も離れた部分であってもよい。 Here, "at least a part of the vibration surface", for example, closest to the outer periphery of the substrate of the vibration surface, i.e., even the most distant portion from the rotation axis of the substrate of the vibration surface good. たとえば、この部分が、ノズルの先端部よりも基板の回転軸から離れた位置に配置された場合、遠心力の作用によって、ノズルの先端部から供給された洗浄液は確実に振動面を通過することになる。 For example, it is this portion, if it is located away from the axis of rotation of the substrate than the tip portion of the nozzle, by the action of centrifugal force, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle passing through the reliable vibration surface become.
【0034】 [0034]
また、たとえば、請求項5に係る発明の基板洗浄装置のように、ノズルの先端部を、基板の回転方向に関して、振動面の少なくとも一部よりも上流側に配置すればよい。 Further, for example, as in the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 5, the tip of the nozzle, with respect to the rotational direction of the substrate, may be disposed upstream of at least part of the vibration surface. すなわち、振動面の少なくとも一部は、基板の回転方向に関して、ノズルの先端部よりも下流側に配置される。 That is, at least a portion of the vibrating surface, with respect to the rotational direction of the substrate, are disposed on the downstream side of the tip of the nozzle. このようにすれば、ノズルの先端部から供給された洗浄液は、基板の回転による回転力によって振動面のある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与できる。 Thus, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle, since it is led in the direction of a vibration plane by the rotational force generated by the rotation of the substrate can be imparted reliably ultrasonic vibrations to the cleaning liquid. したがって、確実に、基板表面の洗浄力を向上させることができる。 Therefore, it is reliably possible to improve the detergency of the substrate surface.
【0035】 [0035]
ここで、「振動面の少なくとも一部」とは、たとえば、振動面のうちの基板の回転方向に関して最も下流側の部分であってもよい。 Here, "at least a part of the vibration surface", for example, may be a most downstream portion of the direction of rotation of the substrate of the vibration surface. たとえば、この部分が、基板の回転方向に関して、ノズルの先端部よりも下流側に配置された場合、回転力の作用によって、ノズルの先端部から供給された洗浄液は確実に振動面を通過することになる。 For example, it is this portion, with respect to the rotational direction of the substrate, when placed downstream of the tip of the nozzle, by the action of the rotational force, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle passing through the reliable vibration surface become.
【0037】 [0037]
上記間隔設定手段は、たとえば、請求項に係る発明の基板洗浄装置のように、基板と基板対向面とが最も近接している部分の間隔(以下、最近接間隔という)を3mm以下に設定できるようにしてもよい。 Said interval setting means, for example, as in the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 6, the interval of the portion where the substrate and the substrate-facing surface is closest (hereinafter, referred closest distance) set to 3mm or less it may be able to. ここで、基板表面の洗浄に用いられている通常の洗浄液は、その表面張力により概ね3mm以上の厚みの液膜を基板表面に形成する。 Here, conventional cleaning fluid used in the cleaning of the substrate surface, a liquid film of approximately 3mm thickness greater than the surface tension is formed on the substrate surface. このため、間隙空間のうち、基板対向間隔が3mm以下の部分においては、間隙空間は確実に洗浄液に満たされる。 Therefore, among the interstitial space, in the following part substrate opposed interval 3 mm, the gap space is securely filled with the cleaning liquid. したがって、洗浄液に伝達された超音波振動エネルギーを十分に維持することができ、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができる。 Therefore, ultrasonic vibration energy transmitted to the cleaning liquid can be sufficiently maintained, it is possible to further improve the detergency of the substrate surface.
【0038】 [0038]
あるいは、請求項に係る発明の基板洗浄装置のように、間隔設定手段は、超音波洗浄部材に対して基板表面に向かう力を付与しつつ、ノズルから供給される洗浄液の流量または圧力を調整することによって、基板対向間隔を設定するものであってもよい。 Alternatively, as in the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 7, interval setting means, while applying a force toward the substrate surface to the ultrasonic cleaning member, adjusting the flow rate or pressure of the cleaning liquid supplied from the nozzle by it may be used to set the substrate facing distance. すなわち、超音波洗浄部材を基板表面に向けて押しつけようとする力と、間隙空間への洗浄液の供給流量または圧力による反発力との均衡をとることで、基板対向間隔を調整する。 That is, by taking a force to impose toward the ultrasonic cleaning member of the substrate surface, the balance between the repulsive force due to the supply flow rate or pressure of the cleaning liquid into the interstitial space, adjusting the substrate facing distance.
【0039】 [0039]
この場合、洗浄液の供給流量または圧力を調整するだけで基板対向間隔を容易かつ精密に調整できる。 In this case, the substrate facing distance can easily and precisely adjusted by simply adjusting the supply flow rate or pressure of the cleaning liquid. さらには、基板対向間隔が大きくなって、間隙空間の洗浄液に空気の層あるいは気泡が入り込もうとすると、付与手段からの力が作用して、自動的に基板対向間隔が小さくなる方向に戻り、また、基板対向間隔が小さくなって、超音波洗浄部材の基板対向面が基板表面に接触しようとすると、洗浄液調整手段によって調整された洗浄液の流量や圧力が作用して、自動的に基板対向間隔が大きくなる方向に戻る。 Furthermore, the substrate opposing distance is increased, when the cleaning liquid of the interstitial space layer or air bubbles to the point of entering the force from applying means acts, automatically return to the direction in which the substrate opposing distance is reduced, also , substrate facing distance is decreased, the substrate-facing surface of the ultrasonic cleaning member attempts to contact the substrate surface, the flow rate and pressure of the cleaning liquid which has been adjusted by the cleaning liquid adjustment means acts, it is automatically substrate facing distance Back in the larger direction. したがって、いずれの場合であっても、基板対向間隔を自動的に最適間隔に調整できる。 Therefore, in any case, it can be automatically adjusted to the optimum distance of the substrate facing distance.
【0040】 [0040]
なお、付与手段とは、たとえば、超音波洗浄部材を基板表面に向かう方向に弾性力を加えるための、弾性を有するバネ、ベローズおよびゴムなどの弾性体であってもよいし、所定の空気圧で加圧されたシリンダー室を有するシリンダーであってもよい。 Note that the application means, for example, for applying an elastic force to ultrasonic cleaning member in a direction towards the substrate surface, the spring having elasticity may be an elastic body such as bellows and rubber, with a predetermined air pressure pressurized cylinder chamber may be a cylinder with a. また、洗浄液調整手段とは、たとえば、洗浄液を供給するノズルに接続された配管に介装された流量調整弁または圧力調整弁であってもよい。 Further, the cleaning liquid adjusting means, for example, may be a flow regulating valve or a pressure regulating valve interposed in the connected pipe to the nozzle for supplying a cleaning liquid.
【0042】 [0042]
なお、超音波洗浄部材の基板対向面 、十分に大きく、基板の回転軸と外周部とを含むような領域に形成されていてもよい The substrate opposed surface of the ultrasonic cleaning member is sufficiently large, it may be formed in a region that includes a rotary shaft and the outer peripheral portion of the substrate.
【0044】 [0044]
請求項に係る発明の基板洗浄装置によると、超音波洗浄部材とは別に、補助洗浄液供給手段から、基板表面の回転軸近傍部に向けて洗浄液を供給する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 9, apart from the ultrasonic cleaning member, the auxiliary cleaning liquid supply means, for supplying a cleaning liquid toward the rotary shaft vicinity of the substrate surface. ここで、移動手段によって超音波洗浄部材が移動されて基板の周縁部付近に位置している場合には、洗浄液にかかる遠心力の作用のため、基板の回転軸近傍は超音波洗浄部材からの洗浄液の供給が達しておらず、その部分は乾燥してしまう。 Here, when the moving means is moved ultrasonic cleaning member is positioned in the vicinity of the periphery of the substrate, due to the action of centrifugal force applied to the cleaning liquid, the rotation axis near the substrate from the ultrasonic cleaning member no supply of the cleaning liquid has reached, that portion dries. しかしながら、この請求項に係る発明の基板洗浄装置によれば、基板の回転軸近傍に洗浄液を供給し、その部分の乾燥を防止するので、ゴミやスラリーなどのパーティクルが基板表面に固着してしまうことを防止できる。 However, according to the substrate cleaning apparatus of the invention according to the claim 9, the cleaning liquid is supplied to the rotation axis near the substrate, so to prevent drying of the portion, the particles such as dust or slurry is adhered to the substrate surface that put away can be prevented.
【0045】 [0045]
また、補助液供給手段は、単に洗浄液のみを吐出するものであってもよく、また、超音波が付与された洗浄液を供給するノズルであってもよい。 The auxiliary liquid supply means may simply be one that discharges only the washing liquid, or may be a nozzle for supplying a cleaning liquid which the ultrasonic waves are applied. なお、この補助液供給手段から供給される洗浄液は、洗浄液の濃度管理の問題から、超音波洗浄部材から供給される洗浄液と同一の種類であることが好ましい。 Incidentally, cleaning liquid supplied from the auxiliary liquid supply means, the washing liquid concentration management issues, it is preferably the same type and the cleaning liquid supplied from the ultrasonic cleaning member. しかしながら、超音波洗浄部材から供給される洗浄液とは異なる種類の洗浄液を供給することで、この超音波洗浄部材から供給される洗浄液とは異なる洗浄効果をあげることも可能である However, by supplying the different kinds of the cleaning liquid from the cleaning liquid supplied from the ultrasonic cleaning member, the cleaning liquid supplied from the ultrasonic cleaning member it is also possible to increase the different cleaning effects.
【0046】 [0046]
請求項10に係る発明の基板洗浄方法によると、基板に垂直な回転軸を中心として回転させられている基板の表面とこれに対向する基板対向面との間に、基板対向面内に先端部を有するノズルが洗浄液を供給し、この洗浄液に対して、基板対向面内に設けられた振動面が超音波振動を付与することで、基板表面を超音波洗浄する。 According to the substrate cleaning method of the invention according to claim 10, between the substrate-facing surface of the surface facing thereto of the substrate being rotated about the vertical axis of rotation to the substrate, the tip opposed to the board plane nozzle having supplies a cleaning liquid against the cleaning liquid, the vibration surface provided opposed to the board plane is by applying ultrasonic vibration, ultrasonic cleaning the substrate surface. このため、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板処理方法を提供できる。 Therefore, it is possible to provide a substrate processing method provides the same effect as the invention described in claim 1.
【0047】 [0047]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下に、上述の技術的課題を解決するための本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention to solve the technical problems described above, will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 図1は、本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を簡略的に示す斜視図である。 Figure 1 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a main portion of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. なお、この基板洗浄装置は、CMP処理後のウエハの両面をスクラブ洗浄して、比較的大きなパーティクルを除去した後に、ウエハWの上面Wa(薄膜形成面)を再度スクラブ洗浄し超音波洗浄して比較的微細なパーティクルを除去する装置である。 In this substrate cleaning apparatus, by scrubbing both sides of the wafer after CMP process, relatively large particles after removal, washed again scrubbing the top surface Wa (film formation surface) of the wafer W by ultrasonic cleaning a device for removing the relatively fine particles. また、この基板洗浄装置に対するウエハの搬出または搬入は、ウエハWの下面Wb(薄膜形成面とは反対側の面)を吸着保持するハンド(図1に2点鎖線で示すH)を有するウエハ搬送ロボット等によって適宜行われている。 Further, the unloading or loading of the wafer with respect to the substrate cleaning apparatus, a wafer transfer with a hand for attracting and holding the (surface opposite to the thin film formation surface) lower surface Wb of the wafer W (H shown by the two-dot chain line in FIG. 1) It is appropriately performed by a robot or the like.
【0048】 [0048]
この基板洗浄装置は、ウエハWを回転軸Rを中心に回転方向Fの方向に回転させるウエハ回転機構10、ウエハ上面Waを超音波洗浄するための超音波洗浄機構20、ウエハ上面Waをスクラブ洗浄するためのブラシ洗浄機構30、およびウエハ上面Waとウエハの回転軸Rとが交差する点O(ウエハの中心O)付近に向けて洗浄液を供給する補助液供給機構40とからなっている。 The substrate cleaning apparatus, a wafer rotating mechanism 10 for rotating the wafer W in the direction of the rotational direction F about the axis of rotation R, ultrasonic cleaning mechanism 20 for ultrasonic cleaning wafer top surface Wa, scrubbing the wafer top surface Wa brush cleaning mechanism 30, and the rotation axis R of the wafer top surface Wa of the wafer is made from the auxiliary liquid supply means 40 for supplying the cleaning liquid toward the vicinity of the point O of intersection (the center O of the wafer) to.
【0049】 [0049]
ウエハ回転機構10は、図示しない回転駆動源から回転駆動力を伝達されて回転方向Fの方向に回転するスピン軸11と、このスピン軸11の上端部に設けられ、ウエハの下面Wbを上面にある複数の吸着孔により吸着保持するスピンチャック12とからなっている。 Wafer rotating mechanism 10 includes a spin shaft 11 which rotates in the direction of rotation F is transmitted to the rotational driving force from the rotational driving source (not shown) provided at the upper end of the spin shaft 11, the lower surface Wb of the wafer on the upper surface It consists spin chuck 12 for holding adsorbed by certain plurality of suction holes. これらの構成により、ウエハ回転機構10は、ウエハの下面Wbを吸着保持しつつ、ウエハWに垂直なウエハの回転軸Rを中心として回転方向Fの方向にウエハWを回転させることができるようになっている。 With these configurations, the wafer rotating mechanism 10, while sucking and holding the lower surface Wb of the wafer, so that the wafer W in the direction of the rotational direction F about the rotation axis R perpendicular wafer to the wafer W can be rotated going on.
【0050】 [0050]
また超音波洗浄機構20は、ウエハ上面Waと対向するように設けられた基板対向面WF、この基板対向面WF内に先端部が配置されて純水などの洗浄液を供給するノズル(後述の図2のN)、および、基板対向面WF内に設けられてこのノズルから供給された洗浄液に超音波振動を付与する振動面(後述の図2のVF)を有し、基板対向面WFとウエハ上面Waとの間に供給された洗浄液に超音波振動を付与するための超音波洗浄ヘッド21と、この超音波洗浄ヘッド21を一方端で保持する揺動アーム22と、この揺動アーム22をアーム軸23を中心として所定の角度範囲で回動(揺動)させるモータ等の揺動駆動源24と、超音波洗浄ヘッド21および揺動アーム22を上下方向に昇降させるモータ等の昇降駆動源25とからなっ The ultrasonic cleaning mechanism 20, the wafer upper surface Wa facing the manner provided the substrate opposing surface WF, it is arranged a tip to the substrate-facing surface in WF such as pure water wash nozzles for supplying (later Figure 2 N), and having a plane of vibration which is provided in the substrate-facing surface WF to impart ultrasonic vibrations to the cleaning liquid supplied from the nozzle (VF in FIG. 2 described later), and the substrate-facing surface WF an ultrasonic cleaning head 21 for applying ultrasonic vibration to the supplied cleaning liquid between the wafer top surface Wa, a swing arm 22 for holding the ultrasonic cleaning head 21 on the other hand at the end, the swing arm 22 the rocking drive source 24 such as a motor for rotating (swinging) in a predetermined angular range about the arm shaft 23, the elevation drive such as a motor for elevating the ultrasonic cleaning head 21 and the swinging arm 22 in the vertical direction made from a source 25. いる。 There.
【0051】 [0051]
なお、揺動アーム22と揺動駆動源24との間には、揺動駆動源24からの回転駆動力を揺動アーム22に伝達する揺動伝達機構24tが設けられている。 Between the swing arm 22 and the swing drive source 24, the swing transmission mechanism 24t is provided for transmitting the rotational driving force from the swing drive source 24 to the swing arm 22. たとえば、この揺動伝達機構24tは、揺動駆動源24としてのモータの出力軸とアーム軸23のそれぞれに取りつけられた1組のプーリと、この1組のプーリ間に掛け渡されたベルトとからなるベルト&プーリ機構などである。 For example, the swing transmission mechanism 24t includes a pair of pulleys mounted on each of the motor output shaft and the arm shaft 23 as a swing drive source 24, and looped around a belt between the pair of pulleys consisting of a belt and pulley mechanism, and the like. これにより、揺動駆動源24としてのモータの出力軸を回動させれば、アーム軸23が回動し、揺動アーム23が回動する。 Accordingly, if rotating the output shaft of the motor as the swing drive source 24, the arm shaft 23 is rotated, the swing arm 23 is rotated.
【0052】 [0052]
また、揺動アーム22と昇降駆動源25との間には、昇降駆動源25からの回転駆動力を上下方向の駆動力に変換して揺動アーム22に伝達する昇降伝達機構25tが設けられている。 Between the swing arm 22 and the lifting drive source 25, the lift transmission mechanism 25t which transmits the swing arm 22 is provided to convert the rotational driving force from the lifting drive source 25 in the vertical direction of the driving force ing. たとえば、この昇降伝達機構25tは、昇降駆動源25としてのモータの出力軸に対して回転可能に接続されたボールネジ軸と、揺動アーム22から揺動駆動源24に至るまでの構造物を直線移動可能に保持し、ボールネジ軸に螺合する移動子とからなるボールネジ機構等が設けられている。 For example, the lift transmission mechanism 25t linearly a ball screw shaft which is rotatably connected to the motor output shaft of the elevation drive source 25, the structure between the swing arm 22 until the swing drive source 24 movably held ball screw mechanism or the like is provided comprising a moving element to be screwed to the ball screw shaft. これにより、昇降駆動源25としてのモータの出力軸を回動させれば、ボールネジ軸が回転して移動子が上下移動し、揺動アーム23から揺動駆動源24に至るまでの構造物が昇降する。 Thus, if rotating the output shaft of the motor as an elevating drive source 25, the moving element is moved up and down the ball screw shaft is rotated, the structure of the oscillating arm 23 until the swing drive source 24 lifting to.
【0053】 [0053]
これらの構成により、超音波洗浄機構20は、超音波洗浄ヘッド21(正確には、基板対向面WFの中心部)を、揺動駆動源24によって経路A1およびA3に沿って往復移動させることができ、また、昇降駆動源25によって経路A2およびA4に沿って上下移動させることができるようになっている。 With these configurations, an ultrasonic cleaning mechanism 20 (more precisely, the center of the substrate opposing surface WF) ultrasonic cleaning head 21, be reciprocally moved along the path A1 and A3 by the swinging drive source 24 can, also, so that it can move up and down along the path A2 and A4 by the lifting drive source 25. すなわち、超音波洗浄機構20は、超音波洗浄ヘッド21を、ウエハ上面Waと基板対向面WFとの間隔(以下、基板対向間隔Dとする)が第1の間隔D1である状態を保ちつつ経路A1上をウエハの回転軸Rから離れる方向に水平移動させた後、経路A2上を上昇させ、次に、基板対向間隔Dが第1の間隔D1よりも大きい第2の間隔D2である状態を保ちつつ経路A2上をウエハの回転軸Rに近づく方向に水平移動させた後、経路A4上を下降させるようになっている。 That is, ultrasonic cleaning mechanism 20, the ultrasonic cleaning head 21, the wafer upper surface Wa and the distance between the substrate opposing surface WF (hereinafter referred to as substrate opposing distance D) is keeping the state is a first distance D1 pathway after horizontally moved on A1 in a direction away from the rotational axis R of the wafer, raising the upper path A2, then the status substrate facing distance D is a second distance D2 greater than the first distance D1 after horizontally moved toward the upper path A2 into the rotation axis R of the wafer while maintaining, so as to lower the upper path A4.
【0054】 [0054]
また、ブラシ洗浄機構30は、ウエハ上面Waをスクラブ洗浄するためのスポンジブラシを有するブラシ部31と、このブラシ部31を一方端で回転可能に保持する揺動アーム32と、この揺動アーム32をアーム軸33を中心として所定の角度範囲で回動(揺動)させるモータ等の揺動駆動源34と、ブラシ部31および揺動アーム32を上下方向に昇降させるモータ等の昇降駆動源35とからなっている。 Further, brush cleaning mechanism 30 includes a brush unit 31 having a sponge brush for scrubbing the top surface of the wafer Wa, a swing arm 32 for rotatably holding the brush portion 31 on the other hand at the end, the swing arm 32 the rocking drive source 34 such as a motor for rotating (swinging) in a predetermined angular range about the arm shaft 33, the elevation drive source such as a motor for elevating the brush portion 31 and the swing arm 32 in the vertical direction 35 It is made from a. なお、ブラシ部31は、揺動アーム32内に設けられた図示しないモータ等の回転駆動源により自転されるようになっている。 Incidentally, the brush unit 31 is adapted to be rotate by a rotary driving source such as a motor (not shown) provided in the swing arm 32. なお、揺動アーム32と揺動駆動源34との間、および、揺動アーム32と昇降駆動源35との間には、超音波洗浄機構20と同様な構造の揺動伝達機構34tおよび昇降伝達機構35tが設けられている。 Incidentally, between the swing arm 32 and the swing drive source 34, and between the swing arm 32 and the elevation driving source 35, the swing transmission mechanism 34t and lifting the same structure as the ultrasonic cleaning mechanism 20 transmission mechanism 35t is provided.
【0055】 [0055]
これらの構成により、超音波洗浄機構20と同様に、ブラシ洗浄機構30は、ブラシ部31を、揺動駆動源24によりウエハ上面Waに沿って水平移動させることができ、また、昇降駆動源25により上下移動させることができるようになっている。 With these configurations, as well as ultrasonic cleaning mechanism 20, the brush cleaning mechanism 30, the brush portion 31 along the upper surface of the wafer Wa can be horizontally moved by the swing drive source 24, also, the elevation drive source 25 so that the can be vertically moved by. なお、このブラシ部31および超音波洗浄ヘッド21が、ウエハの中心O付近で干渉しないように、それぞれの移動は制御されている。 Incidentally, the brush unit 31 and the ultrasonic cleaning head 21, so as not to interfere in the vicinity of the center O of the wafer, respectively moving is controlled.
【0056】 [0056]
さらに、補助液供給機構40は、ウエハ上面Waの中心O付近に向けて洗浄液を供給する補助液供給ノズル41と、この補助液供給ノズル41に対して洗浄液を送り込む補助液配管42と、この補助液配管42が接続された洗浄液供給源43とからなっている。 Further, the auxiliary liquid supply mechanism 40 includes an auxiliary liquid supply nozzle 41 for supplying the cleaning liquid toward the vicinity of the center O of the wafer top surface Wa, and the auxiliary liquid pipe 42 for feeding cleaning liquid against the auxiliary liquid supply nozzle 41, the auxiliary liquid pipe 42 is made from a connected cleaning liquid supply source 43. また、この補助液配管42の途中部には、補助液供給ノズル41からの補助液の供給を開始/停止させるためのバルブ44が介装されている。 Further, in the middle portion of the auxiliary liquid pipe 42, valve 44 for starting / stopping the supply of the auxiliary liquid from the auxiliary liquid supply nozzle 41 is interposed.
【0057】 [0057]
なお、この補助液供給機構40からの洗浄液は、少なくとも、ノズルを有する超音波洗浄ヘッド21がウエハの中心O付近に位置していない間は、ウエハの中心Oに供給されるようになっている。 Incidentally, the washing liquid from the auxiliary liquid supply mechanism 40 at least, while the ultrasonic cleaning head 21 having nozzles is not located near the center O of the wafer, are supplied to the center O of the wafer . このため、常に、ウエハ上面Wa全域は洗浄液が供給される状態となる。 Therefore, always the wafer top surface Wa entire area in a state in which cleaning liquid is supplied. ただし、このウエハ上面Waの乾燥をさらに防止するためには、ウエハWがスピンチャック12上に保持されている間は、常に、補助液供給ノズル41からウエハ上面Waに洗浄液が供給されているのが好ましい。 However, that this to the drying of the wafer top surface Wa further prevented while the wafer W is held on the spin chuck 12 is always the cleaning liquid is supplied to the wafer upper surface Wa from the auxiliary liquid supply nozzle 41 It is preferred.
【0058】 [0058]
次に、以上の構成を有する基板洗浄装置による洗浄処理動作について簡単に説明する。 Next, briefly described cleaning operation by the substrate cleaning apparatus having the above configuration. まず、超音波洗浄ヘッド21が経路A2の上端に位置している状態で、図示しないウエハ搬送ロボットのハンドHによって、予め両面が洗浄されたウエハWが基板洗浄装置内に搬入され、スピンチャック12の上面に載置されて吸着保持される。 First, in a state where ultrasonic cleaning head 21 is positioned at the upper end of the path A2, by the hand H of the wafer transfer robot (not shown), previously wafer W whose both surfaces are cleaned is carried into the substrate cleaning apparatus, a spin chuck 12 is placed in the upper surface adsorption is held. このスピンチャック12によるウエハWの吸着保持とほぼ同時に、ウエハの中心O付近に向けて補助液供給機構40の液供給ノズル41より洗浄液が供給される。 The spin chuck 12 substantially simultaneously with the suction holding of the wafer W by the cleaning liquid is supplied from the liquid supply nozzle 41 of the auxiliary liquid supply means 40 toward the vicinity of the center O of the wafer. 次に、ウエハWを吸着保持したスピンチャック12が図示しない回転駆動源によって高速で回転されて、ウエハWが回転軸Rを中心に回転方向Fの方向に回転される(基板回転工程)。 Then, the spin chuck 12 to the wafer W sucked and held is rotated at high speed by the rotary drive source (not shown), the wafer W is rotated in the direction of the rotational direction F about the axis of rotation R (substrate rotating step).
【0059】 [0059]
そして、揺動駆動源24によって揺動アーム22が回動されて、超音波洗浄機構20の超音波洗浄ヘッド21が経路A3に沿ってウエハの中心Oの上方に移動されるとほぼ同時に、超音波洗浄機構20のノズルより洗浄液が供給される(洗浄液供給工程)。 Then, the swing arm 22 by the swing drive source 24 is rotated, at approximately the same time when it is moved above the center O of the wafer ultrasonic cleaning head 21 of the ultrasonic cleaning mechanism 20 along a path A3, super cleaning liquid is supplied from the nozzle of the ultrasonic cleaning mechanism 20 (the cleaning liquid supplying step).
【0060】 [0060]
次に、昇降駆動源25によって経路A4に沿って揺動アーム22が下降されて、超音波洗浄ヘッド21がウエハの中心O付近のウエハ上面Waに近接される。 Then, the swing arm 22 along a path A4 by the lifting drive source 25 is lowered, ultrasonic cleaning head 21 is close to the upper surface of the wafer Wa near the center O of the wafer. その後、上述のように経路A1,A2,A3,A4の順に超音波洗浄ヘッド21が移動および昇降する動作が複数回繰り返されて、超音波洗浄が行われる(超音波洗浄工程、超音波洗浄部材移動工程、間隔設定工程 )。 Thereafter, operation of the path A1, A2, A3, in the order of A4 ultrasonic cleaning head 21 is moved and the lift as described above is repeated a plurality of times, ultrasonic cleaning is performed (ultrasonic cleaning step, ultrasonic cleaning member moving step, interval setting process). なお、この超音波洗浄工程と同時に、あるいは超音波洗浄工程に前後して、ブラシ洗浄機構20によるスクラブ洗浄が行われる。 Incidentally, simultaneously with the ultrasonic cleaning process, or before or after the ultrasonic cleaning step, scrubbing with a brush cleaning mechanism 20 is performed.
【0061】 [0061]
そして、ウエハ回転機構10によるウエハWの回転が停止されるとともに、超音波洗浄機構20からの洗浄液の供給が停止される。 Then, the rotation of the wafer W is stopped by the wafer rotating mechanism 10, supply of the cleaning liquid from the ultrasonic cleaning mechanism 20 is stopped. そして最後に、補助液供給機構40からの洗浄液の供給が停止された直後、図示しないウエハ搬送ロボットのハンドH'によってウエハWが基板洗浄装置から搬出されて、1枚のウエハWに対するこの基板処理装置での洗浄処理が終了する。 Finally, immediately after the supply of the cleaning liquid is stopped from the auxiliary liquid supply mechanism 40, and the wafer W is unloaded from the substrate cleaning apparatus by the hand H 'of the wafer transfer robot (not shown), the substrate processing for one wafer W cleaning of the apparatus is completed. この後は、次の水洗・乾燥装置で水洗・乾燥されて最終仕上され、ウエハWを複数枚収容可能なカセットに収容される。 Thereafter, it is washed and dried in the next washing and drying apparatus is the final finishing, it is contained the wafer W on a plurality capable of accommodating cassettes.
【0062】 [0062]
さて、次に、本願発明の特徴部分となる超音波洗浄機構20の超音波洗浄ヘッド21について図を用いて、詳しく説明する。 Now, next, the ultrasonic cleaning head 21 of the ultrasonic cleaning mechanism 20 which is a characteristic portion of the present invention with reference to the drawings, it will be described in detail. 図2は、超音波洗浄ヘッド21の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。 Figure 2 is a cross-sectional view taken from the apparatus side showing a configuration of an ultrasonic cleaning head 21 in a simplified manner. 超音波洗浄ヘッド21は、たとえば、4ふっ化テフロン(poly tetra fluoro ethylene)などのフッ素樹脂からなる本体部211と、この本体部211の底面に相当する基板対向面WF内に振動面VFを有する平面視でドーナツ状の振動板212と、この振動板212の上面に貼りつけられ、超音波発振器214からのパルスを受けて振動板212を超音波振動させる平面視でドーナツ状の振動子213と、基板対向面WF内に先端部NSを有し、本体部211のほぼ中央に挿通された上述のノズルNとからなっている。 Ultrasonic cleaning head 21 has, for example, a body portion 211 formed of tetrafluoride Teflon (poly tetra fluoro ethylene) fluororesin such as a vibration surface VF opposed to the board plane WF corresponding to the bottom surface of the main body portion 211 a donut-shaped diaphragm 212 in plan view, is bonded to the upper surface of the vibration plate 212, a donut-shaped vibrator 213 in plan view to the ultrasonic vibration of the vibrating plate 212 receives a pulse from the ultrasonic generator 214 It has a tip portion NS in a substrate facing surface WF, consists the above-mentioned nozzle N inserted through substantially the center of the body portion 211.
【0063】 [0063]
なお、本体部211は上述の揺動アーム22の一方端の下面にボルト等によって固定されており、本体部211内を挿通するノズルNは、揺動アーム22の内部を通るノズル配管NHを介して、上述の補助液供給機構40の補助液配管42が接続された洗浄液供給源43に接続されている。 Incidentally, the main body portion 211 is secured by bolts to the lower surface of one end of the aforementioned swing arm 22, a nozzle N for inserting the main body portion 211, via the nozzle pipe NH through the interior of the swing arm 22 Te is connected to a cleaning liquid supply source 43 to the auxiliary liquid pipe 42 of the auxiliary liquid supply means 40 described above are connected. また、ノズル配管NHの途中部には、ノズルNからの洗浄液の供給を開始/停止させるためのバルブNVが介装されている。 Further, in the middle portion of the nozzle pipe NH, valve NV for starting / stopping the supply of the cleaning liquid from the nozzle N is interposed.
【0064】 [0064]
以上の構成により、バルブNVが開成されてノズルNから洗浄液が供給されるとともに、超音波洗浄ヘッド21が、基板対向間隔Dが第1の間隔D1となる位置まで近接されると、ウエハWと基板対向面WFとに挟まれた空間(間隙空間K)に洗浄液が満たされる。 With the above arrangement, the valve NV is cleaning liquid from the opening to a nozzle N is provided, ultrasonic cleaning head 21, when the substrate facing distance D is closer position to which the first spacing D1, and the wafer W the cleaning liquid is filled in a space sandwiched between the substrate-facing surface WF (interstitial space K). そして、この間隙空間Kに満たされた洗浄液に対して、振動板212からの超音波振動が付与され、ウエハ上面Waの超音波洗浄が行われる。 Then, the cleaning liquid filled in the gap space K, the ultrasonic vibration is applied from the vibration plate 212, the ultrasonic cleaning of the wafer top surface Wa is performed.
【0065】 [0065]
ここで、この間隙空間Kに満たされた洗浄液は、間隙空間K内の領域は大気と触れることはないので、気泡等の空気が混入することない。 Here, the cleaning liquid that is filled in the gap space K, since the region of the gap space K is not being exposed to the atmosphere, the air bubbles never mixed. したがって、この洗浄液は、超音波振動が付与されると効率良く超音波振動エネルギーを伝達されるので、基板表面の微細なパーティクルを十分に除去し、基板表面の洗浄力を向上させることができる。 Therefore, the cleaning liquid, since the ultrasonic vibration is transmitted when it is granted efficiently ultrasonic vibration energy, the fine particles of the substrate surface sufficiently removed, thereby improving the detergency of the substrate surface.
【0066】 [0066]
そして、第1の間隔D1は、十分に間隙空間Kが洗浄液で満たされる間隔であればよく、通常3mm以下、好ましくは1〜2mm程度に設定される。 The first distance D1 may be any interval sufficiently interstitial space K is filled with the cleaning liquid, usually 3mm or less is preferably set to about 1 to 2 mm. なお、この一実施形態においては、この基板対向間隔Dの設定は、昇降駆動源25によって行われており、上述の図1の説明で示したように、昇降駆動源25によって、基板対向間隔Dは第1の間隔D1と第2の間隔D2との2つの間隔に設定される。 Incidentally, in this embodiment, the setting of the substrate facing distance D is carried out by elevating drive source 25, as shown in the description of Figure 1 above, by the lifting drive source 25, a substrate facing distance D It is set to two intervals between the first distance D1 and the second distance D2.
【0067】 [0067]
次に示す図3は、超音波洗浄ヘッド21の基板対向面WF、振動面VF、およびノズルの先端部NSと、ウエハWとの関係を示す平面図である。 Figure 3 shown below is a plan view showing a substrate facing surface WF of the ultrasonic cleaning head 21, the vibration surface VF, the tip portion NS of the nozzle and the relationship between the wafer W. 既に説明したように、基板対向間隔Dが第1の間隔D1である状態で、アーム軸23を中心に揺動アーム22が所定の角度αだけ回動されると、基板対向面WFがウエハの回転軸Rと交差する位置WF1からウエハWの外方位置WF2までの間で、超音波洗浄ヘッド21は経路A1上を移動させられる。 As already described, in the state the substrate facing distance D is a first distance D1, the swing arm 22 about the arm shaft 23 is rotated by a predetermined angle alpha, the substrate opposing surface WF of the wafer between the position WF1 intersecting the rotational axis R until outer position WF2 of the wafer W, ultrasonic cleaning head 21 is moved over the path A1. また、超音波洗浄ヘッド21の基板対向面WFの通過領域は、ウエハの中心OからウエハWの外周までを含む。 Further, passing area of ​​the substrate opposing surface WF of the ultrasonic cleaning head 21 includes the center O of the wafer to the outer periphery of the wafer W.
【0068】 [0068]
よって、ウエハWが回転方向Fの方向に360度以上回転されると、この基板対向面WFの通過領域はウエハ上面Wa全域を覆うことになり、ウエハ上面Wa全域を超音波洗浄することが可能となる。 Therefore, when the wafer W is rotated more than 360 degrees in the direction of the rotational direction F, passing area of ​​the substrate opposing surface WF will be covering the wafer top surface Wa whole, the wafer upper surface Wa entire possible to ultrasonic cleaning to become. なお、少なくとも、上述の位置WF1から基板対向面WFがウエハWの外周と交差する位置WF3までの間で、超音波洗浄ヘッド21が移動されれば、この効果を達成することができる。 At least, between the position WF1 above to a position WF3 of the substrate opposing surface WF intersects the outer periphery of the wafer W, if the ultrasonic cleaning head 21 is moved, it is possible to achieve this effect.
【0069】 [0069]
次に、洗浄液のウエハ上面Wa上での挙動について説明しておく。 Next, advance describes the behavior on the wafer top surface Wa of the cleaning liquid. まず、ウエハ上面Wa上の洗浄液には、ウエハWの回転によって、ウエハの回転軸Rから離れる方向に遠心力が、ウエハWの回転方向Fの方向に回転力が付与される。 First, the cleaning liquid on the wafer top surface Wa, the rotation of the wafer W, the centrifugal force in a direction away from the rotational axis R of the wafer, the rotational force is applied in the direction of the rotational direction F of the wafer W. このため、ウエハ上面Waに供給された洗浄液は、ウエハの回転軸Rから離れる方向および回転方向Fの方向に流れようとする傾向となる。 Therefore, the cleaning liquid supplied to the wafer upper surface Wa is a tendency which tries to flow toward the direction and the rotational direction F away from the rotational axis R of the wafer.
【0070】 [0070]
ここで、洗浄液の供給流量とウエハWの回転速度との関係が適切な場合、たとえば、その供給流量が大きくてウエハWの回転速度が小さい場合には、洗浄液の液膜が厚く形成され、洗浄液は間隙空間K内に満たされた状態となる、しかしながら、その供給流量が小さくてウエハWの回転速度が大きい場合には、洗浄液の液膜が薄く形成されてしまい、洗浄液は間隙空間K内に満たされず、ウエハの回転軸Rから離れる方向および回転方向Fの方向に偏ってしまう。 Here, if the relationship between the rotational speed of the feed flow rate and the wafer W of the cleaning liquid suitable, for example, that when the rotational speed of the feed flow rate larger wafer W is small, the cleaning liquid of the liquid film is formed thickly, the washing liquid a state filled in the gap space K, however, that when the rotational speed of the feed flow rate is small wafer W is large, the cleaning liquid of the liquid film will be formed thin, the cleaning liquid in the gap space K filled it not, thus biased in the direction of the direction and the rotational direction F away from the rotational axis R of the wafer. しかしながら、この一実施形態においては、ノズルの先端部NSの周囲は振動面VFで取り囲まれており、すなわち、ノズルの先端部NSは振動面VFの内部領域に設けられているので、間隙空間K内の洗浄液がどの方向に偏ったとしても、洗浄液に超音波振動を十分に付与することができる。 However, in this embodiment, the periphery of the distal end portion NS of the nozzle is surrounded by the vibration surface VF, i.e., the tip portion NS of the nozzle is provided in the interior region of the vibration surface VF, interstitial space K even as the washing liquid of the inner is biased in any direction, it is possible to sufficiently impart ultrasonic vibration to the cleaning solution.
【0071】 [0071]
しかしながら、超音波洗浄ヘッド21の構造上の都合等により、ノズルの先端部NSを振動面VFの外部領域に設けなければならないような場合には、次の図4および図5に示すような構造の別の超音波洗浄ヘッド121にすればよい。 However, the convenience or the like of the structure of the ultrasonic cleaning head 21, when the distal end portion NS of the nozzle that must be provided outside the region of the vibration surface VF, such as shown in the following Figures 4 and 5 the structure another may be to ultrasonic cleaning head 121. 図4は、この超音波洗浄ヘッド121の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。 Figure 4 is a sectional view seen from the ultrasonic schematically shown device side configuration of the cleaning head 121. 図5は、この超音波洗浄ヘッド121の基板対向面WF、振動面VF、およびノズルの先端部NSと、ウエハWとの関係を示す平面図である。 Figure 5 is a plan view showing a substrate facing surface WF of the ultrasonic cleaning head 121, the vibration surface VF, the tip portion NS of the nozzle and the relationship between the wafer W. なお、この図4および図5の構成において、図2および図3の構成と同様な部分については、その詳細な説明を省略し、図2および図3の各部と同一の参照符号を付して示す。 In the structure of FIG. 4 and FIG. 5, the configurations that are the same as those of FIGS. 2 and 3, a detailed description thereof will be omitted, are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 and FIG. 3 show.
【0072】 [0072]
この超音波洗浄ヘッド121においては、平面視で円形状の振動板212から離れた位置に、ノズルの先端部NSが位置されている。 In this ultrasonic cleaning head 121 is located away from the circular diaphragm 212 in plan view, the tip portion NS of the nozzle is positioned. すなわち、ノズルの先端部NSは、振動面VFの外部領域に配置されている。 That is, the tip portion NS of the nozzle is arranged in the external area of ​​the vibration surface VF. そして、ノズルの先端部NSに対して、ウエハの回転軸Rからより離れた位置に振動面VFのうちのウエハWの外周部に最も近い部分VFaが配置されており、言いかえれば、ノズルの先端部NSからウエハの回転軸Rまでの距離は、振動面VFのうちのウエハWの外周部に最も近い部分VFaからウエハの回転軸Rまでの距離よりも小さくされている。 Then, the distal end portion NS of the nozzle, the portion nearest VFa the outer peripheral portion of the wafer W of the vibration surface VF in a position more distant from the rotational axis R of the wafer is disposed, in other words, the nozzle distance from the tip portion NS to the rotation axis R of the wafer is smaller than the distance to the rotation axis R from the nearest portion VFa the outer peripheral portion of the wafer of the wafer W of the vibration surface VF. このようにすれば、ノズルの先端部NSから供給された洗浄液は、ウエハWの回転による遠心力によって振動面VFのある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与できる。 Thus, cleaning liquid supplied from the tip NS of the nozzle, since it is led in the direction of a vibration surface VF by centrifugal force due to the rotation of the wafer W, it can be imparted to reliably ultrasonic vibrations to the cleaning liquid.
【0073】 [0073]
また、ノズルの先端部NSは、ウエハWの回転方向Fに関して、振動面VFのうちのウエハWの回転方向Fに関して最も下流側の部分VFbよりも上流側に配置されている。 The tip portion NS of the nozzle with respect to the rotational direction F of the wafer W, is disposed upstream of the most downstream portion VFb direction of rotation F of the wafer W of the vibration surface VF. このようにすれば、ノズルの先端部NSから供給された洗浄液は、ウエハWの回転による回転力によって振動面VFのある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与できる。 Thus, cleaning liquid supplied from the tip NS of the nozzle, since it is led in the direction of a vibration surface VF by the rotational force generated by the rotation of the wafer W, it can be imparted to reliably ultrasonic vibrations to the cleaning liquid.
【0074】 [0074]
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。 Having described an embodiment of the present invention, the present invention may be embodied in yet another embodiment. たとえば、上述した一実施形態においては、間隔設定手段としての昇降駆動源25によって基板対向間隔Dを第1の間隔D1に設定するようにしていたが、この昇降駆動源25とは別の間隔設定手段によって、さらに基板対向間隔D(D1)を微調節するようにしてもよい。 For example, in one embodiment described above, it had been the substrate facing distance D by the lifting drive source 25 as the interval setting means to set the first interval D1, different spacing and the elevating drive source 25 by means, further the substrate facing distance D the (D1) may be finely adjusted. すなわち、昇降駆動源25によって基板対向間隔Dを第1の間隔D1近傍に大まかに設定するとともに、別の間隔設定手段によって基板対向間隔Dを第1の間隔D1に精密に設定するようにしてもよい。 That is, the substrate opposing distance D by the lifting drive source 25 with roughly set near the first distance D1, be set precisely the substrate facing distance D to the first distance D1 by another interval setting means good.
【0075】 [0075]
これについて、図6を用いて説明する。 This will be described with reference to FIG. この図6においては、超音波洗浄ヘッド21の上方に設けられ、超音波洗浄ヘッド21に対してウエハ上面Waに向かう弾性力を付与する弾性力付与機構50と、ノズルNに接続されたノズル配管の途中部に介装され、洗浄液の供給流量や供給圧力を調整する洗浄液調整機構60とが、さらに設けられている。 In FIG. 6 is provided above the ultrasonic cleaning head 21, an elastic force applying mechanism 50 that applies an elastic force toward the upper surface of the wafer Wa to the ultrasonic cleaning head 21, a nozzle pipe connected to the nozzle N is interposed in the middle portion of the cleaning liquid adjustment mechanism 60 for adjusting the supply flow rate and supply pressure of the cleaning liquid, it is further provided.
【0076】 [0076]
弾性力付与機構50は、下端に超音波洗浄ヘッド21がボルト等によって固定されて揺動アーム22を挿通する円柱状の軸51と、揺動アーム22の内部に設けられて軸51を上下方向にのみ移動可能に保持する一対の軸受け52,52と、揺動アーム22と超音波洗浄ヘッド21との間の軸51の周囲に設けられて弾性を有する樹脂、たとえば、4ふっ化テフロン(poly tetra fluoro ethylene)などのフッ素樹脂からなるベローズ53とからなっている。 Elastic force applying mechanism 50 includes a cylindrical shaft 51 which ultrasonic cleaning head 21 at the lower end is inserted through the swing arm 22 is fixed by bolts or the like, a shaft 51 provided in the swing arm 22 vertically a pair of bearings 52, 52 for movably holding only a resin having an elasticity is provided around the shaft 51 between the swing arm 22 and the ultrasonic cleaning head 21, for example, tetrafluoride Teflon (poly consists tetra fluoro ethylene) bellows 53 made of fluorine resin such as Prefecture.
【0077】 [0077]
なお、軸51の上端部には、軸51が下方に抜け落ちるのを防止するための円板状の抜け止め部51aが形成されている。 Incidentally, the upper end portion of the shaft 51, disc-shaped retaining portion 51a for the shaft 51 is prevented from falling off downward is formed. また、軸受け52,52は、軸51が軸51を中心として回転しないように軸51を保持している。 The bearing 52, 52, the shaft 51 holds the shaft 51 against rotation about the axis 51. さらに、ベロー 53は、圧縮バネと同様に作用して、揺動アーム22と超音波洗浄ヘッド21とが互いに離れる方向に、すなわち、超音波洗浄ヘッド21に対してウエハ上面Waに向かう弾性力を付与している。 Further, bellows 53, and acts like a compression spring, in a direction in which the swing arm 22 and the ultrasonic cleaning head 21 away from each other, i.e., an elastic force toward the upper surface of the wafer Wa to the ultrasonic cleaning head 21 It has granted.
【0078】 [0078]
また、洗浄液調整機構60は、ノズルに接続されたノズル配管NHの途中部に介装されてこのノズル配管NHを流通する洗浄液の流量を調整する流量調整弁61と、ノズル配管NHの途中部に介装されてこのノズル配管NHを流通する洗浄液の圧力を調整する圧力調整弁62とからなっている。 Further, the cleaning liquid adjustment mechanism 60 includes a flow regulating valve 61 is interposed in the middle portion of the nozzle pipe NH connected to the nozzle for adjusting the flow rate of the cleaning liquid flowing through the nozzle pipe NH, in the middle portion of the nozzle pipe NH is interposed consist pressure regulating valve 62 for adjusting the pressure of the cleaning liquid flowing through the nozzle pipe NH. なお、洗浄液調整機構60においては、必ずしも、流量調整弁61と圧力調整弁62との両方が設けられている必要はなく、少なくともいずれか一方のみが設けられていてもよい。 Incidentally, in the cleaning liquid adjustment mechanism 60 does not necessarily need to both the flow rate adjusting valve 61 and a pressure regulating valve 62 is provided, may be only at least one is provided.
【0079】 [0079]
以上の構成からなる間隔設定手段(弾性力付与機構50および洗浄液調整機構60)によると、弾性力付与機構50によって超音波洗浄ヘッド21に対してウエハ上面Waに向かう弾性力を付与しつつ、洗浄液調整機構60によって洗浄液の流量または圧力を調整することができる。 According to the above consists of configuration interval setting means (elastic force applying mechanism 50 and the cleaning liquid adjustment mechanism 60), while applying an elastic force toward the upper surface of the wafer Wa to the ultrasonic cleaning head 21 by the elastic force applying mechanism 50, the washing liquid the adjustment mechanism 60 can adjust the flow rate or pressure of the cleaning liquid. そして、超音波洗浄ヘッド21をウエハ上面Waに向けて押しつけようとする力と、間隙空間Kへの洗浄液の供給流量または圧力による反発力との均衡をとることで、基板対向間隔D(D1)を精密に設定できる。 Then, ultrasonic cleaning head 21 by taking the force to impose toward the wafer top surface Wa, the balance between the repulsive force due to the supply flow rate or pressure of the cleaning liquid into the gap space K, the substrate facing distance D (D1) the can be set precisely.
【0080】 [0080]
さらには、外的要因により、基板対向間隔D(D1)が大きくなって、間隙空間Kの洗浄液に空気の層あるいは気泡が入り込もうとすると、弾性力付与機構50からの力が作用して、自動的に基板対向間隔D(D1)が小さくなる方向に戻り、また、基板対向間隔D(D1)が小さくなって、超音波洗浄ヘッド21の基板対向面WFがウエハ上面Waに接触しようとすると、洗浄液調整機構60によって調整された洗浄液の流量圧力が作用して、自動的に基板対向間隔D(D1)が大きくなる方向に戻る。 Furthermore, due to external factors, a substrate facing distance D (D1) and is increased when the cleaning liquid of the gap space K is a layer or air bubbles to the point of entering, the force from the elastic force applying mechanism 50 acts, automatically to return to the direction in which the substrate facing distance D (D1) decreases, also the substrate facing distance D (D1) is decreased, when the substrate-facing surface WF of the ultrasonic cleaning head 21 is about to contact the upper surface of the wafer Wa, flow pressure of the cleaning liquid is adjusted by the cleaning liquid adjustment mechanism 60 acts to automatically return to the direction in which the substrate facing distance D (D1) increases. このためいずれの場合であっても、基板対向間隔D(D1)は自動的に最適間隔に調整できる。 In any case for this, the substrate facing distance D (D1) can be automatically adjusted to the optimum interval.
【0081】 [0081]
なおここで、弾性力付与機構50のベローズ53は、コイルバネやゴムなどの弾性体で置換え可能である。 Incidentally, where the bellows 53 of elastic force applying mechanism 50 can be replaced by an elastic body such as a coil spring or rubber. また、たとえば、ベローズ53内の空間KBに適切な圧力の空気を供給して、ベローズ53内をシリンダー室として利用し、超音波洗浄ヘッド21をウエハ上面Waに向かう力を付与してもよい。 Further, for example, by supplying the appropriate pressure of the air in the space KB in the bellows 53, utilizing the bellows 53 as the cylinder chamber, the ultrasonic cleaning head 21 may be imparted a force toward the upper surface of the wafer Wa. この場合のベローズ53は弾性力を十分に有するものでなくてもよく、ベローズ53内の空間KBの空気圧が主に超音波洗浄ヘッド21へ力を付与することとなる。 The bellows 53 in this case may not one having an elastic force sufficiently, so that the air pressure in the space KB in the bellows 53 applies a force mainly to ultrasonic cleaning head 21.
【0082】 [0082]
また、図 7に示すように、超音波洗浄ヘッド221の基板対向面WFが、ウエハの中心OからウエハWの外周部までを含む大きさで形成されているような構成を採用してもよい Further, as shown in FIG. 7, the substrate opposing surface WF of the ultrasonic cleaning head 221, the as formed in a size configuration including the center O of the wafer to the peripheral portion of the wafer W may be employed .
【0083】 [0083]
この図7の超音波洗浄ヘッド221においては、長方形状の基板対向面WFの長手方向に沿って複数のノズルの先端部NSおよび複数の振動面VFが配列されている。 In ultrasonic cleaning head 221 of Figure 7, along the longitudinal direction of the rectangular substrate opposing surface WF is tip NS and a plurality of the vibration surface VF of the plurality of nozzles are arranged. また、それぞれのノズルの先端部NSは、ウエハWの回転方向Fに関して、振動面VFよりも上流側に配置されている。 The tip portion NS of each nozzle with respect to the rotational direction F of the wafer W, is disposed on the upstream side of the vibration surface VF. これらの構成により、ウエハ上面Wa全域に超音波洗浄を行うことができる。 These arrangements, it is possible to perform ultrasonic cleaning in U Fine top Wa throughout.
【0084】 [0084]
エハWの洗浄処理の前後に、ウエハWがハンドHなどによって搬入又は搬出される場合には、ハンドHとの干渉を避けるために超音波洗浄ヘッド221をウエハWから退避させるのが好ましい。 Before and after the cleaning process c Movement W, if the wafer W is carried in or out, such as by hand H is preferably retracts the ultrasonic cleaning head 221 in order to avoid interference between the hand H from the wafer W. たとえば、点OSを中心として超音波洗浄ヘッド221を旋回させることができる図示しない旋回駆動機構によって、ウエハWの搬入および搬出中は、図7の2点鎖線で示すような位置に超音波洗浄ヘッド221を移動させてもよい。 For example, the swing drive mechanism (not shown) can be pivoted to ultrasonic cleaning head 221 about a point OS, during loading and unloading of the wafer W, ultrasonic cleaning head in the position shown by the two-dot chain line in FIG. 7 221 may be moved.
【0085】 [0085]
また、上述した一実施形態において、揺動駆動源24および揺動伝達機構24tによって、超音波洗浄ヘッド21はウエハ上面Waに沿って円弧を描くように往復移動(揺動)させられているが、超音波洗浄ヘッド21をウエハ上面Waに沿って直線移動させるものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the swing drive source 24 and the swinging transmission mechanism 24t, ultrasonic cleaning head 21 are allowed reciprocating (swinging) so as to draw a circular arc along the upper surface of the wafer Wa is , or it may be moved linearly along the ultrasonic cleaning head 21 the upper surface of the wafer Wa. たとえば、揺動伝達機構24tに代えて、昇降伝達機構25tとして説明したようなボールネジ機構などを用い、ウエハ上面Waに沿ってウエハの回転軸Rに対して離れる方向および近づく方向に超音波洗浄ヘッド21を往復直線移動(揺動)させてもよい。 For example, in place of the swing transmission mechanism 24t, using a ball screw mechanism as described as an elevating transmission mechanism 25t, ultrasonic cleaning head in the direction and approach direction away along the wafer top surface Wa with respect to the rotation axis R of the wafer 21 may be linearly reciprocated (swing).
【0086】 [0086]
次に、上述した一実施形態において、超音波洗浄ヘッド21に設けられたノズルの先端部NSの形状はほぼ円形であるが、いかなる形状であってもよく、たとえば、所定の方向に長く形成されたスリット状であってもよい。 Next, in one embodiment described above, the shape of the tip portion NS of nozzles provided in the ultrasonic cleaning head 21 is substantially circular, may be any shape, for example, formed to extend in a predetermined direction and it may be a slit-shaped. 特に、図7で示したようなウエハ上面Waに沿って移動しない超音波洗浄ヘッド221においては、ウエハの回転軸Rから離れる方向に長く形成されたスリット状の先端部NSとするのが、洗浄液を広範囲に供給できる点で有効である。 In particular, does not move along the upper surface of the wafer Wa as shown in FIG. 7 in the ultrasonic cleaning head 221, to the rotary shaft slit which is elongated in a direction away from the R tip NS of the wafer, the cleaning solution it is effective in that it can extensively supply.
【0087】 [0087]
また、上述した一実施形態において、超音波洗浄ヘッド21に設けられた振動板212(振動面VF)の形状はほぼ円形であるが、これに限らず、矩形状やのものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the shape of the diaphragm 212 provided in the ultrasonic cleaning head 21 (vibration surface VF) is substantially circular, not limited thereto, and may be one rectangular or . ただし、振動子213からの超音波振動が最も効率的に振動板212に与えられるので、振動板212の形状を円形とするのが好ましい。 However, since the ultrasonic vibration from the vibrator 213 is applied to most efficiently diaphragm 212, preferably the shape of the diaphragm 212 is circular.
【0088】 [0088]
また、上述した一実施形態において、基板対向面WFは、ウエハ上面Waとほぼ平行に対向する平面であるが、これに限らず、ウエハ上面Waに対して傾斜して対向する平面であってもよいし、ウエハ上面Waに対して突出したり凹んだりした曲面であってもよい。 Further, in the embodiment described above, the substrate opposing surface WF is the upper surface of the wafer Wa is substantially parallel opposing plane is not limited to this, even in a plan which faces inclined with respect to the upper surface of the wafer Wa good it may be a curved surface Guests were depressed or protruded with respect to the upper surface of the wafer Wa. また、基板対向面WFの表面に、凸部や凹部があってもよい。 Further, the surface of the substrate opposing surface WF, there may be a protrusion or recess.
【0089】 [0089]
なお、上述した一実施形態において、洗浄液として純水を用いているが、基板を洗浄可能な液体であればなんでもよく、たとえば、フッ酸、硫酸、塩酸、硝酸、燐酸、酢酸、アンモニアまたはこれらの過酸化水素水溶液などの薬液であってもよい。 Note that in the embodiment described above, but using pure water as the cleaning liquid, may anything as long as washable liquid substrate, for example, hydrofluoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, ammonia or their a chemical solution, such as aqueous hydrogen peroxide solution may be.
【0090】 [0090]
また、上述した一実施形態において、超音波洗浄ヘッド21の本体部211やベローズ53などの材質はフッ素樹脂としているが、洗浄液に対する耐液性を有し、機械的強度が十分であるものであれば何でもよい。 Further, in the embodiment described above, the material, such as body portion 211 and the bellows 53 of the ultrasonic cleaning head 21 is a fluorine resin, but has a liquid resistance against washing liquid, as long as the mechanical strength is sufficient if a good anything. たとえば、洗浄液が純水である場合には、塩化ビニルやアクリルなどの樹脂、またはステンレスやアルミニウムなどの金属等の材質としてもよい。 For example, when the cleaning liquid is pure water may be a material such as metal or resin such as vinyl chloride, acrylic or stainless steel or aluminum. また、洗浄液が薬液である場合には、その薬液の種類によって異なるが、主に、フッ素樹脂や塩化ビニル等の樹脂が適用される。 Further, when the cleaning liquid is chemical varies depending on the kind of the drug solution, mainly, fluorine resin or resin such as vinyl chloride is applied.
【0091】 [0091]
また、上述した一実施形態において、ウエハ回転機構10は、ウエハの下面Wbを吸着保持するスピンチャック12によって、ウエハWを保持しつつ回転させるようにしていたが、ウエハWの周縁部をその下方および端面でピン保持しつつウエハの回転軸Rを中心に回転するピン保持式のスピンチャックであってもよい。 Further, in the embodiment described above, the wafer rotating mechanism 10, the spin chuck 12 for attracting and holding the lower surface Wb of the wafer, which had then pivot while holding the wafer W, the lower peripheral portion of the wafer W and while the pin held by the end surface may be a spin chuck pin-held rotating around a rotation axis R of the wafer.
【0092】 [0092]
あるいは、ウエハ回転機構10は、ウエハWの周縁部の端面に当接しつつウエハの回転軸Rに平行な軸を中心に回転する少なくとも3つのローラピンのようなものであってもよい。 Alternatively, a wafer rotating mechanism 10 may be such as at least three roller pin which rotates about an axis parallel to the rotation axis R of the wafer while in contact with the end face of the peripheral portion of the wafer W. このローラピンを用いたウエハ回転機構10は、特に、ウエハWの両面を超音波洗浄する場合に有効であり、超音波洗浄ヘッド21をウエハWを挟む位置に配置すれば、ウエハ両面(WaおよびWb)の全域を良好に超音波洗浄できる。 Wafer rotating mechanism using the roller pin 10 is particularly effective when both sides of the wafer W to ultrasonic cleaning, by arranging the ultrasonic cleaning head 21 at a position sandwiching the wafer W, the wafer duplex (Wa and Wb the whole area of) can be satisfactorily ultrasonic cleaning. なお、この場合、ウエハ下面Wbを洗浄する超音波洗浄ヘッド21は、その基板対向面WFが上方に向いてしまうが、このような場合には、たとえば、基板対向面WFの外周を、基板対向面WFから突出する堰部材で取り囲むようにすれば、基板対向面WF上の堰部材の内部に、洗浄液が所定量だけ一時的に保持される。 In this case, ultrasonic cleaning head 21 for cleaning the wafer lower surface Wb is the substrate-facing surface WF will be directed upward, in such a case, for example, the outer periphery of the substrate opposing surface WF, substrate-facing if to surround at dam member protruding from the surface WF, inside the dam member on the substrate-facing surface WF, cleaning liquid is temporarily held by a predetermined amount. このため、間隙空間K内に洗浄液を容易に満たすことができ、洗浄液に対して十分な超音波振動を付与することができる。 Therefore, the cleaning liquid can easily fill in the gap space K, it is possible to impart sufficient ultrasonic vibration to the cleaning solution.
【0093】 [0093]
また、上述した一実施形態においては、CMP処理後のウエハWを洗浄する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、広く、ウエハWを洗浄するものに対しても適用することができる。 Further, with respect to those in the above-described embodiment has described a case of cleaning the wafer W after the CMP process is not limited thereto, the present invention is widely to clean the wafer W it can also be applied.
【0094】 [0094]
さらに、上述した一実施形態においては、半導体ウエハWを洗浄する場合について説明しているが、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル)基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができる。 Further, in the embodiment described above has described the case of cleaning a semiconductor the wafer W, the present invention provides a glass substrate for a liquid crystal display device, PDP (plasma display panel) substrate or, for a magnetic disk it can be widely applied with respect to cleaning of various other substrates such as a glass substrate or a ceramic substrate. また、その基板の形状についても、上述した一実施形態の円形基板の他、正方形や長方形の角型基板に対しても、本発明を適用することができる。 As for the shape of the substrate, a circular substrate of the above-described embodiment, even for rectangular substrate of square or rectangular, it is possible to apply the present invention.
【0095】 [0095]
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。 Further, the invention is capable of being subjected to various modifications within the scope of matters described in the claims.
【0096】 [0096]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上詳細に説明したように、請求項1に係る発明の基板洗浄装置によると、洗浄液は間隙空間に満たされた状態となり、超音波振動が付与されると効率良く超音波振動エネルギーを伝達されるので、基板表面の微細なパーティクルを十分に除去し、基板表面の洗浄力を向上させることができるという効果を奏する。 As described in detail above, according to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 1, the cleaning liquid in a state filled in the gap space, is transmitted when the ultrasonic vibration is applied effectively ultrasonic vibration energy since, there is an effect that a fine particles of the substrate surface sufficiently removed, thereby improving the detergency of the substrate surface. また、基板の回転により、間隙空間内の洗浄液は、その内部に滞留することなく円滑に間隙空間の外部に流れ出て行くので、間隙空間における洗浄液の置換効率が向上して、常に新鮮な超音波振動が付与された洗浄液が基板表面に接していることとなり、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができるという効果を奏する。 Further, by the rotation of the substrate, the cleaning liquid of the interstitial space, so go flows out to the outside of smoothly interstitial space without staying therein, with improved displacement efficiency of the cleaning liquid in the interstitial space, always fresh ultrasound cleaning liquid vibrations are imparted becomes to have contact with the substrate surface, an effect that the cleaning power of the substrate surface can be further improved.
また、間隔設定手段によって、基板対向間隔を適切な間隔に設定すれば、間隙空間に洗浄液を満たすことができるという効果を奏する。 Also, it exhibited by spacing means, by setting the substrate facing distance in the appropriate interval, the effect of being able to satisfy the washing liquid in the gap space.
さらに、超音波洗浄部材の基板対向面が比較的小さかったとしても、この基板対向面を基板表面に沿って移動可能であるので、基板表面の広い領域に渡って超音波洗浄を行うことができるという効果を奏する。 Furthermore, even if the substrate-facing surface of the ultrasonic cleaning member is relatively small, since the substrate-facing surface which is movable along the substrate surface, it is possible to perform ultrasonic cleaning over a wide area of the substrate surface there is an effect that.
そして、洗浄液の流れが円滑になるので洗浄液の滞留も少なく、また、基板表面のパーティクルを効率的に基板外方に掃き出すことができ、洗浄液の置換効率を向上させるので、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができるという効果を奏する。 Then, less retention of the cleaning liquid because cleaning liquid current becomes smooth, and the particles of the substrate surface can be efficiently swept out to the substrate outwardly, so improving the displacement efficiency of the cleaning liquid, the cleaning power of a substrate surface an effect that can be further improved.
【0097】 [0097]
請求項2に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部からどの方向に洗浄液が流れたとしても、確実に洗浄液に超音波振動を付与できるので、基板表面の洗浄力を確実に向上させることができるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 2, no matter which direction the cleaning liquid flows from the tip of the nozzle, it is possible to impart surely ultrasonic vibration to the cleaning solution, thereby reliably improve the detergency of the substrate surface there is an effect that it is possible.
【0098】 [0098]
請求項3に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部が振動面に取り囲まれた状態となっている場合に比べ、振動面の構造を簡単にできるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 3, an effect that as compared to the case where the tip portion of the nozzle is in a state surrounded by the oscillating surface, can be simplified the structure of the vibration surface.
【0099】 [0099]
請求項4に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部から供給された洗浄液は、基板の回転による遠心力によって振動面のある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与でき、したがって、基板表面の洗浄力を確実に向上させることができるという効果を奏する。 Applying According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 4, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle, since it is led in the direction of a vibration surface by centrifugal force due to the rotation of the substrate, a reliable ultrasonic vibration to the cleaning solution can, therefore, an effect that the cleaning power of the substrate surface can be improved reliably.
【0100】 [0100]
請求項5に係る発明の基板洗浄装置によると、ノズルの先端部から供給された洗浄液は、基板の回転による回転力によって、下流側の振動面のある方向に導かれるため、確実に洗浄液に超音波振動を付与でき、したがって、基板表面の洗浄力を確実に向上させることができるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 5, cleaning liquid supplied from the tip of the nozzle, by the rotational force caused by the rotation of the substrate, because it is guided to a direction of the plane of vibration of the downstream side, to ensure that washing liquid super can grant ultrasonic vibration, thus, an effect that the cleaning power of the substrate surface can be improved reliably.
【0102】 [0102]
請求項に係る発明の基板洗浄装置によると、間隙空間のうち、基板対向間隔が3mm以下の部分においては、間隙空間は確実に洗浄液に満たされるので、基板表面の洗浄力をさらに向上させることができるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 6, of the interstitial space, in the following part substrate opposed interval 3 mm, since the gap space is securely filled with cleaning liquid, to further improve the detergency of the substrate surface there is an effect that it is.
【0103】 [0103]
請求項に係る発明の基板洗浄装置によると、洗浄液の供給流量または圧力を調整するだけで基板対向間隔を容易かつ精密に調整でき、さらには、基板対向間隔を自動的に最適間隔に調整できるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 7, substrate facing distance only by adjusting the supply flow rate or pressure of the cleaning liquid can easily and precisely adjusted, furthermore, it can be automatically adjusted to the optimum distance of the substrate facing distance there is an effect that.
【0105】 [0105]
請求項に係る発明の基板洗浄装置によると、超音波洗浄部材の基板対向面が比較的小さかったとしても、基板対向面が基板の回転軸と基板の外周との両方に交差するような範囲で、超音波洗浄部材を移動させるので、基板表面の全域に渡って超音波洗浄を行うことができるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 8, also as a substrate facing surface of the ultrasonic cleaning member is relatively small, the range as the substrate opposing surface intersects with both the outer circumference of the rotating shaft and the substrate of the substrate in, so to move the ultrasonic cleaning member, an effect that over the entire substrate surface can be subjected to ultrasonic cleaning.
【0107】 [0107]
請求項に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の回転軸近傍に洗浄液を供給し、その部分の乾燥を防止するので、ゴミやスラリーなどのパーティクルが基板表面に固着してしまうことを防止できるという効果を奏する。 Prevention According to the substrate cleaning apparatus of the invention according to claim 9, the cleaning liquid is supplied to the rotation axis near the substrate, so to prevent drying of the part, that the particles such as dust or slurry will be affixed to the substrate surface an effect that can be.
【0108】 [0108]
請求項10に係る発明の基板洗浄方法によると、請求項1に記載した発明と同様な効果を奏する基板処理方法を提供できるという効果を奏する。 According to the substrate cleaning method of the invention according to claim 10, an effect that it provides a substrate processing method to obtain the same benefits as those of the invention described in claim 1.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を簡略的に示す斜視図である。 1 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a main portion of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の超音波洗浄ヘッドの構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。 2 is a cross-sectional view taken from the apparatus side schematically illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning head in the substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の超音波洗浄ヘッドの基板対向面、振動面、およびノズルの先端部と、ウエハとの関係を示す平面図である。 Substrate-facing surface of the ultrasonic cleaning head substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG, a vibration surface, and the tip of the nozzle is a plan view showing the relationship between the wafer.
【図4】本発明に係る別の超音波洗浄ヘッドの構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。 It is a cross-sectional view taken from the apparatus side showing another configuration of the ultrasonic cleaning head in a simplified manner according to the present invention; FIG.
【図5】本発明に係る別の超音波洗浄ヘッドの基板対向面、振動面、およびノズルの先端部と、ウエハとの関係を示す平面図である。 Substrate-facing surface of another ultrasonic cleaning head in accordance with the present invention; FIG is a plan view showing the vibration surface, and the tip of the nozzle, the relationship between the wafer.
【図6】本発明に係る弾性力付与機構および洗浄液調整機構の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。 6 is a sectional view taken from the device side to the configuration of the elastic force applying mechanism and wash adjusting mechanism schematically illustrating the present invention.
【図7】本発明に係るさらに別の超音波洗浄ヘッドの基板対向面、振動面、およびノズルの先端部と、ウエハとの関係を示す平面図である。 Substrate-facing surface of yet another ultrasonic cleaning head according to the present invention; FIG, a vibration surface, and the tip of the nozzle is a plan view showing the relationship between the wafer.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 ウエハ回転機構(基板回転手段) 10 wafer rotating mechanism (substrate rotating means)
11 スピン軸12 スピンチャック20 超音波洗浄機構21 超音波洗浄ヘッド(超音波洗浄部材) 11 spin axis 12 spin chuck 20 ultrasonic cleaning mechanism 21 Ultrasonic cleaning head (ultrasonic cleaning member)
211 本体部212 振動板213 振動子214 超音波発振器22 揺動アーム23 アーム軸24 揺動駆動源(移動手段の一部) 211 body portion 212 the diaphragm 213 vibrator 214 ultrasonic oscillator 22 oscillating arm 23 arm shaft 24 swing drive source (part of a mobile unit)
24t 揺動伝達機構(移動手段の一部) 24t swing transmission mechanism (part of the moving means)
25 昇降駆動源(間隔設定手段の一部) 25 elevation drive source (part of interval setting means)
25t 昇降伝達機構(間隔設定手段の一部) 25t lift transmission mechanism (part of the interval setting means)
30 ブラシ洗浄機構40 補助液供給機構(補助洗浄液供給手段) 30 brush cleaning mechanism 40 auxiliary liquid supply mechanism (auxiliary cleaning liquid supply means)
41 補助液供給ノズル42 補助液配管43 洗浄液供給源44 バルブ50 弾性力付与機構(付与手段、間隔設定手段の一部) 41 auxiliary liquid supply nozzle 42 auxiliary liquid pipe 43 the cleaning liquid supply source 44 valve 50 an elastic force applying mechanism (applying means, a portion of the interval setting means)
51 軸51a 抜け止め部52 軸受け53 ベローズ60 洗浄液調整機構(洗浄液調整手段、間隔設定手段の一部) 51 Axis 51a retaining portion 52 bearing 53 bellows 60 cleaning liquid adjusting mechanism (cleaning liquid adjustment means, a part of the interval setting means)
61 流量調整弁62 圧力調整弁A1,A2,A3,A4 基板対向面の経路D 基板対向間隔D1 第1の間隔D2 第2の間隔F ウエハの回転方向(基板の回転方向) 61 flow regulating valve 62 pressure control valve A1, A2, A3, A4 substrate facing surface path D substrate facing distance D1 first interval D2 second rotational direction of the spacing F wafer (rotation direction of the substrate)
K 間隙空間N ノズルNS ノズルの先端部NH ノズル配管NV バルブO ウエハの中心R ウエハの回転軸(基板の回転軸) Tip of the K interstitial spaces N nozzles NS nozzle NH nozzle pipe NV valve O rotation axis center R wafers of the wafer (rotation axis of the substrate)
VF 振動面VFa 振動面のうちのウエハの外周部に最も近い部分(振動面の少なくとも一部) Closest to the outer peripheral portion of the wafer of the VF vibration surface VFa vibration surface (at least a part of the vibration surface)
VFb 振動面のうちのウエハの回転方向に関して最も下流側の部分(振動面の少なくとも一部) The most downstream portion with respect to the rotational direction of the wafer of VFb vibration surface (at least a part of the vibration surface)
W ウエハ(基板) W wafer (substrate)
Wa ウエハ上面Wb ウエハ下面WF 基板対向面WF1 基板対向面がウエハの回転軸と交差する位置(基板対向面が基板の回転軸と交差する位置) Position Wa wafer top Wb wafer lower surface WF substrate facing surface WF1 substrate opposing surface intersects the axis of rotation of the wafer (position the substrate opposing surface intersects the axis of rotation of the substrate)
WF2 ウエハの外方位置WF3 基板対向面がウエハの外周と交差する位置(基板対向面が基板の外周と交差する位置) WF2 position outer position WF3 substrate facing surface of the wafer intersects the outer periphery of the wafer (position the substrate opposing surface intersects the outer periphery of the substrate)

Claims (10)

  1. 基板に垂直な回転軸を中心として所定の回転方向に基板を回転させる基板回転手段と、 A substrate rotating means for rotating the substrate in a predetermined rotational direction about the axis of rotation perpendicular to the substrate,
    この基板回転手段によって回転される基板表面に対向可能に設けられた基板対向面、この基板対向面内に先端部が配置されて基板と基板対向面との間に洗浄液を供給するノズル、および、基板対向面内に設けられてノズルから基板と基板対向面との間に供給された洗浄液に超音波振動を付与する振動面を有する超音波洗浄部材と、 Substrate-facing surface provided so as to be opposed to the substrate surface to be rotated by the substrate rotation means, a nozzle for supplying a cleaning liquid between the tip opposed to the board plane is disposed the substrate and the substrate-facing surface and, and ultrasonic cleaning member having a plane of vibration of the ultrasonic vibration is applied to the supplied cleaning liquid between the provided opposed to the board plane from the nozzle and the substrate and the substrate-facing surface,
    上記基板対向面と基板表面との間隔を所定の間隔に設定可能な間隔設定手段と、 And the substrate-facing surface and spacing can set a predetermined distance interval setting means with the substrate surface,
    上記基板回転手段によって回転される基板表面に沿って上記超音波洗浄部材を移動させる移動手段とを備え And a moving means for moving the ultrasonic cleaning member along the substrate surface to be rotated by the substrate rotation means,
    上記移動手段が基板の回転軸から離れる方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記間隔設定手段は基板対向面と基板表面との間隔を第1の間隔に設定し、逆に、上記移動手段が基板の回転軸に近づく方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記間隔設定手段は基板対向面と基板表面との間隔を上記第1の間隔よりも大きい第2の間隔に設定することを特徴とする基板洗浄装置。 When said moving means moves the ultrasonic cleaning member in a direction away from the axis of rotation of the substrate, the interval setting means sets the distance between the substrate surface opposite the substrate surface in a first interval, conversely, the when the moving means moves the ultrasonic cleaning member in a direction toward the rotation axis of the substrate, the interval setting means in the second interval greater than said first distance a distance between the substrate surface opposite the substrate surface setting a substrate cleaning apparatus which is characterized that you.
  2. 上記ノズルの先端部は、振動面の内部領域に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄装置。 The distal end of the nozzle, the substrate cleaning apparatus according to claim 1, characterized in that provided in the interior region of the vibrating surface.
  3. 上記ノズルの先端部は、振動面の外部領域に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄装置。 The distal end of the nozzle, the substrate cleaning apparatus according to claim 1, characterized in that provided in the outer region of the vibrating surface.
  4. ノズルの先端部から基板の回転軸までの距離は、振動面の少なくとも一部から基板の回転軸までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の基板洗浄装置。 Distance from the tip portion of the nozzle to the rotation axis of the substrate, the substrate cleaning apparatus according to claim 3, characterized in that less than the distance from at least a part of the vibration surface to the rotation axis of the substrate.
  5. ノズルの先端部は、基板の回転方向に関して、振動面の少なくとも一部よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項3または4に記載の基板洗浄装置。 Tip of the nozzle with respect to the rotational direction of the substrate, the substrate cleaning apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that it is disposed upstream of at least part of the vibration surface.
  6. 上記間隔設定手段は、基板と基板対向面とが最も近接している部分の間隔を3mm以下に設定可能であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の基板洗浄装置。 It said interval setting means, the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1, characterized in that the substrate and the substrate-facing surface can be set apart of the portion closest to the 3mm below 5.
  7. 上記間隔設定手段は、超音波洗浄部材に対して基板表面に向かう力を付与する付与手段と、上記ノズルから供給される洗浄液の流量または圧力を調整する洗浄液調整手段と、を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板洗浄装置。 Said spacing means includes comprising: the applying means for applying a force toward the substrate surface with respect to ultrasonic cleaning member, a cleaning liquid adjusting means for adjusting the flow rate or pressure of the cleaning liquid supplied from the nozzle, the It claims 1 to to the substrate cleaning apparatus according to any one sixth.
  8. 上記移動手段は、少なくとも、上記基板対向面が基板の回転軸と交差する位置と、上記基板対向面が基板の外周と交差する位置との間で、上記超音波洗浄部材を移動させるものであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の基板洗浄装置。 The moving means comprises at least a position where the substrate-facing surface intersects the axis of rotation of the substrate, between a position where the substrate-facing surface intersects the outer periphery of the substrate, and moves the ultrasonic cleaning member the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that.
  9. 上記超音波洗浄部材とは別に備えられ、基板表面の回転軸近傍部に向けて洗浄液を供給する補助洗浄液供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の基板洗浄装置。 The above ultrasonic cleaning member provided separately from the substrate cleaning according to any one of claims 1, characterized by further comprising an auxiliary cleaning liquid supply means for supplying the cleaning liquid toward the rotary shaft vicinity of the substrate surface 8 apparatus.
  10. 基板に垂直な回転軸を中心として基板を回転させる基板回転工程と、 A substrate rotating step of rotating the substrate about a vertical axis of rotation to the substrate,
    この基板回転工程で回転させられている基板表面とこの基板表面に対向する基板対向面との間に、基板対向面内に先端部を有するノズルが洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、 Between the substrate rotation step in the rotated its dependent substrate surface and the substrate-facing surface opposed to the substrate surface, and the cleaning solution supply step of supplying nozzle a cleaning fluid having a tip opposed to the board plane,
    この洗浄液供給工程で供給された洗浄液に対して、基板対向面内に設けられた振動面を有する超音波洗浄部材から超音波振動を付与することで、基板表面を超音波洗浄する超音波洗浄工程と、 For this cleaning liquid supplying step in the supplied cleaning liquid, by applying ultrasonic vibration from the ultrasonic cleaning member having a vibration plane provided on the substrate-facing surface in the ultrasonic cleaning step of ultrasonic cleaning of the substrate surface When,
    上記基板回転工程で回転させられている基板表面に沿って上記超音波洗浄部材を移動さ せる超音波洗浄部材移動工程と、 And ultrasonic cleaning member moving step of moving the ultrasonic cleaning member along the substrate surface being rotated by the substrate rotation step,
    上記超音波洗浄部材移動工程で基板の回転軸から離れる方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記基板対向面と基板表面との間隔を第1の間隔に設定し、逆に、上記超音波洗浄部材移動工程で基板の回転軸に近づく方向に超音波洗浄部材を移動させる場合には、上記基板対向面と基板表面との間隔を上記第1の間隔よりも大きい第2の間隔に設定する間隔設定工程と、 When moving the ultrasonic cleaning member in a direction away from the axis of rotation of the substrate by the ultrasonic cleaning member moving step sets the distance between the substrate surface facing the substrate surface in a first interval, conversely, the when moving the ultrasonic cleaning member in a direction toward the rotation axis of the substrate with ultrasonic cleaning member moving step, the distance between the substrate surface facing the substrate surface to a second distance greater than the first distance and interval setting step of setting,
    を備えることを特徴とする基板洗浄方法。 Substrate cleaning method characterized in that it comprises a.
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