JP4813185B2

JP4813185B2 - ウェハの洗浄装置及び洗浄方法

Info

Publication number: JP4813185B2
Application number: JP2006008323A
Authority: JP
Inventors: 直毅井谷
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-01-17
Also published as: US7908698B2; JP2007194244A; US20110138553A1; US8496758B2; US20070163619A1

Description

本発明は、半導体装置の製造に好適なウェハの洗浄装置及び洗浄方法に関する。

近年、半導体装置の製造過程において、フォトリソグラフィの露光マージンを確保するために、その前にＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理を行うことにより、それまでに形成した膜等の平坦化を行うことが必須になってきている。ここで、ＣＭＰ処理による平坦化の方法について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、ＣＭＰ装置の概要を示す模式図である。

ＣＭＰ装置には、表面に研磨パッド５２が貼られた研磨テーブル５１、ウェハ５３を保持する研磨ヘッド５４、及びスラリー（研磨剤の砥粒を含む懸濁液）５６を供給するスラリー供給ノズル５５が設けられている。更に、研磨パッド５２の目立てを行う目立て装置５７が設けられている。研磨テーブル５１及び研磨パッド５４は自身の軸を中心に回転可能である。

このような構成のＣＭＰ装置を用いたＣＭＰ処理では、研磨テーブル５１を回転させながらスラリー供給ノズル５５からスラリー５６を研磨パッド５２上に供給すると共に、研磨ヘッド５４を回転させながらウェハ５３を研磨パッド５２に押し付ける。この結果、研磨パッド５２によりウェハ５３が研磨される。また、ウェハ５３が押し付けられたために潰れかかった研磨パッド５２の部位に対して、回転中に目立て装置５７により目立てが行われる。

このようにしてＣＭＰ処理が行われるが、ＣＭＰ処理後にはスラリーに含まれていた砥粒、金属不純物等がウェハ５３上に残存している。このため、ＣＭＰ処理後にはウェハ５３の洗浄が必要とされる。ここで、ウェハの従来の洗浄方法について図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は、従来の洗浄装置を示す斜視図であり、図１２は、従来の洗浄装置を示す正面図である。

従来の洗浄装置には、夫々ウェハ５３の表面、裏面に接する筒状の２個のブラシ６３が設けられている。ブラシ６３は合成樹脂製であり、その表面には複数の突起が形成されている。また、ブラシ６３には、シャフト６２が挿入されている。そして、この装置を用いた洗浄では、２個のブラシ６３をウェハ５３の表面及び裏面に接触させながら、ブラシ６３及びウェハ５３を回転させる。

また、このような洗浄装置を複数設け、洗浄液を変えて洗浄を行うことも行われている。例えば、アンモニア水を供給しながら洗浄を行った後に、フッ酸を供給しながら洗浄を行うこともある。この方法によれば、アンモニア水を用いた洗浄により砥粒が除去され、フッ酸を用いた洗浄により金属不純物が除去される。

これらの方法によれば、直径が２００ｍｍ以下のウェハでは十分な洗浄が可能であった。しかし、直径が３００ｍｍ程度のウェハに対して上述の方法によって洗浄を行った場合には、図１３に示すように、ウェハ５３の外周部に異物５８が多く残ってしまう。これは、ウェハ５３の中心部と外周部とではブラシ６３と接触している時間が異なるためであると考えられている。即ち、外周部では、ブラシ６３から離れている時間が比較的長く、洗浄効率が悪くなっているのである。

そこで、外周部における洗浄効率を上げるために、両端の直径が大きなブラシを用いる技術が開示されている（特許文献１）。

しかしながら、両端の直径が大きなブラシを用いることは実用的ではない。これは、ウェハの直径に応じてブラシの直径の変化の具合を調整しなければならないためである。また、既に形成された膜の種類、数及びパターン等に応じてウェハの反りの方向及び量が変動するため、これらにも対応すべく、より多種のブラシを準備しておく必要があるためでもある。

例えば、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）により素子分離領域を形成するためのＣＭＰ処理後等では、図１４Ａに示すように、ウェハ５３は山型に反っている。このため、ウェハ５３の表面では、外周部がブラシ６３に接しにくくなっている。これに対し、金属配線を形成するためのＣＭＰ処理後等では、図１４Ｂに示すように、ウェハ５３は椀型に反っている。このため、ウェハ５３の表面では、外周部がブラシ６３に接しやすくなっているが、裏面では、外周部がブラシ６３に接しにくくなっている。従って、同じウェハに対しても、複数種類のブラシを準備しておかなければ、ウェハ５３の表面及び裏面の異物を十分に除去することができない。また、反りの方向だけでなく、上述のように反りの量も成膜条件等に応じて変化してしまう。

このように、直径が変化しているブラシを用いるという従来の方法では、多種多様なブラシを準備しておかなければならず、コストが上昇してしまう。

それまでのブラシを用いた場合でも、長時間の洗浄を行えば、異物を除去することは可能であるが、直径が２００ｍｍ程度のウェハの洗浄に要する時間の３〜４倍程度は少なくとも必要である。このため、スループットが著しく低下してしまう。

特開２００３−１６３１９６号公報クリーンテクノロジー VOL.8 NO.5(1998年5月)

本発明は、多種多様なブラシを用いなくても多種のウェハの洗浄を確実に行うことができるウェハの洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。

本願発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係るウェハの洗浄装置には、第一の端と第二の端とを有するシャフトと、前記シャフトの中央部に設けられた第一の表面洗浄ブラシと、前記第一の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の表面洗浄ブラシと、前記第二の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の表面洗浄ブラシと、が設けられている。前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシに圧力をかけることにより、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシの直径を大きくする加圧手段が設けられている。前記第一の表面洗浄ブラシと前記第二の表面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記シャフトに固定された第一のストッパと、前記第一の表面洗浄ブラシと前記第三の表面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記シャフトに固定された第二のストッパと、が設けられている。

本発明に係るウェハの洗浄方法では、第一の端と第二の端とを有するシャフトの中央部に設けられた第一の表面洗浄ブラシと、前記第一の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の表面洗浄ブラシと、前記第二の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の表面洗浄ブラシとをウェハの表面に接触させ、加圧手段により、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシを加圧し、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシの直径を大きくさせる。前記第一の表面洗浄ブラシと前記第二の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第一のストッパが設けられ、前記第一の表面洗浄ブラシと前記第三の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第二のストッパが設けられている。

本発明によれば、圧力の印加により表面洗浄ブラシの両端部の直径が大きくなるので、ウェハが反っていてもその表面の全体に表面洗浄ブラシを満遍なく接触させることができる。このため、多種多様なブラシを用いなくても高い洗浄効率を得ることができ、多種のウェハの洗浄を確実に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。

（参考例）
先ず、参考例について説明する。図１Ａは、参考例に係るウェハの洗浄装置を示す上面図である。図１Ｂは、参考例に係るウェハの洗浄装置を示す正面図である。図１Ｃは、参考例に係るウェハの洗浄装置を示す側面図である。

参考例には、図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、夫々ウェハ２１の表面、裏面に接する筒状の表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂが設けられている。以下、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂを総称してブラシ３ということがある。ブラシ３は、例えばＰＶＡ（Poly Vinyl Alcohol）等の合成樹脂製であり、その表面には、図２に示すように、複数の突起が形成されている。突起の直径は、例えば５ｍｍ程度である。また、ブラシ３には、シャフト２が挿入されている。各ブラシ３はシャフト２を軸にして回転させることができる。また、ウェハ２１を回転させるローラ４が設けられている。更に、ウェハ２１の表面に純水を噴出する純水ノズル５ａ、裏面に純水を噴出する純水ノズル５ｂ、表面に薬液（洗浄剤）を噴出する薬液ノズル６ａ及び裏面に薬液（洗浄剤）を噴出する薬液ノズル６ｂが配置されている。なお、これらのノズルを用いずに、ブラシ３の内部に液体の通流経路を設けて、ブラシ３の中から純水及び薬液を供給してもよい。

更にまた、参考例には、シャフト２が延びる方向に沿って、ブラシ３に両端から圧力をかける加圧部１が設けられている。加圧部１は、例えばダイヤフラム方式による加圧機構を用いて構成されている。この加圧部１がブラシ３に圧力をかけると、ブラシ３の両端部が圧縮されると共に、その直径が両端部において大きくなる。

そして、参考例に係る洗浄装置を備えた洗浄システムでは、例えば図３に示すように、各々が洗浄装置を備えた第１ブラシユニット１１及び第２ブラシユニット１２が設けられ、更に、その後段に洗浄・乾燥ユニット１３が設けられている。第１ブラシユニット１１では、ノズル５からアルカリ等の砥粒を除去することが可能な洗浄剤が噴出される。一方、第２ブラシユニット１２では、ノズル５から酸等の金属不純物を除去することが可能な洗浄剤が噴出される。例えば、第１ブラシユニット１１のノズル５からはアンモニア水が噴出され、第２ブラシユニット１２のノズル５からはフッ酸が噴出される。また、洗浄・乾燥ユニット１３では、ウェハ２１を回転させながら純水を供給してウェハ２１をすすぎ、高速回転により乾燥を行う。

ここで、このように構成された洗浄システムを用いた洗浄方法について説明する。

先ず、ＣＭＰ処理が完了したウェハ２１を第１ブラシユニット１１に搬送し、ウェハ２１をローラ４により保持する。次に、ローラ４を回転させることにより、ウェハ２１を回転させる。このときの回転速度は特に限定されないが、例えば毎分５０回転とする。次いで、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂを回転させながらウェハ２１の両面に接触させる。このときの回転速度は特に限定されないが、例えば毎分２００回転とする。

なお、ローラ４によりウェハ２１を保持してからウェハ２１の回転及びブラシ３の回転が開始されるまでの間、ウェハ２１が乾燥しないように純水ノズル５ａ及び５ｂから純水をウェハ２１に供給しておくことが好ましい。

表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１に接触させた後には、加圧部１により表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端を加圧することにより、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を変形させる。即ち、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を圧縮し、図４に示すように、両端部における直径を大きくする。この結果、ウェハ２１が山型に反っていたとしても、ウェハ２１の表面の全体が表面洗浄ブラシ３ａにほぼ均一に接触することとなる。従って、ウェハ２１の外周部の洗浄効率が向上する。なお、加圧部１により加える圧力の大きさは特に限定されないが、例えば０．１ｋｇ重／ｃｍ²程度とする。

また、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１に接触させて回転させている間には、薬液ノズル６ａ及び６ｂからアルカリ薬液をウェハ２１に供給する。アルカリ薬液の組成は特に限定されないが、例えば０．５重量％程度のアンモニア水を用いる。供給時間も特に限定されないが、例えば３０秒間程度とする。

これらの回転、加圧及び薬液の供給により、ウェハ２１の表面及び裏面の砥粒等の異物が除去される。

そして、所定時間のブラシ洗浄を行った後、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１から離間させ、回転を止める。その後、ウェハ２１に純水ノズル５ａ及び５ｂから純水を供給し、ウェハ２１の表面及び裏面のリンスを行う。

続いて、ウェハ２１を第２ブラシユニット１２に搬送し、ウェハ２１をローラ４により保持する。次に、ローラ４を回転させることにより、ウェハ２１を回転させる。このときの回転速度は特に限定されないが、例えば毎分５０回転とする。

次いで、薬液ノズル６ａ及び６ｂから酸の薬液をウェハ２１に供給する。酸の薬液の組成は特に限定されないが、例えば０．５重量％程度のフッ酸を用いる。供給時間も特に限定されないが、例えば１０秒間程度とする。

なお、酸の薬液を用いた洗浄の間、第１ブラシユニット１１でのブラシ洗浄と同様に、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂを回転させながらウェハ２１の両面に接触させてもよい。このときの回転速度は特に限定されないが、例えば毎分２００回転とする。また、ローラ４によりウェハ２１を保持してからウェハ２１の回転及びブラシ３の回転が開始されるまでの間、ウェハ２１が乾燥しないように純水ノズル５ａ及び５ｂから純水をウェハ２１に供給しておくことが好ましい。

更に、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１に接触させた後には、第１ブラシユニット１１でのブラシ洗浄と同様に、加圧部１により表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端を加圧することにより、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を変形させる。即ち、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を圧縮し、図４に示すように、両端部における直径を大きくする。なお、加圧部１により加える圧力の大きさは特に限定されないが、例えば０．１ｋｇ重／ｃｍ²程度とする。なお、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１に接触させるべく移動させている間に、加圧を開始してもよい。つまり、加圧の開始時期は表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂをウェハ２１に接触させた後に限定されない。

そして、所定時間の酸の薬液を用いた洗浄を行った後、ノズル６ａ及び６ｂからの酸の供給を止める。その後、ウェハ２１に純水ノズル５ａ及び５ｂから純水を供給し、ウェハ２１の表面及び裏面のリンスを行う。

続いて、ウェハ２１を洗浄・乾燥ユニット１３に搬送し、ウェハ２１を回転可能なステージ上に載置する。そして、ウェハ２１を高速で回転させながら純水でしたリンスする。その後、ウェハ２１を乾燥する。

このような参考例に係る洗浄装置を用いた洗浄方法によれば、ブラシ洗浄の際に、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂが圧縮されて変形し、ウェハ２１の外周部に接触しやすくなる。このため、高い洗浄効率が得られる。また、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂとしては、従来から存在するものを用いることができるため、コストの上昇を抑えることもできる。

ここで、実際に本願発明者が行った観察の結果について説明する。この観察では、シリコンウェハ上に厚さが５００ｎｍの酸化膜を形成した。そして、ＣＭＰ処理により酸化膜を２５０ｎｍまで研磨し、ウェハ表面検査装置（株式会社日立ハイテクノロジーズ製のＬＳ６８００）を用いてウェハ表面の異物（欠陥）を測定した。表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を加圧した場合の結果を図５に示し、両端部を加圧しなかった場合の結果を図６に示す。

図６に示すように、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を加圧しなかった場合には、ウェハ２１の外周部に多数の異物２２が存在した。一方、図５に示すように、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂの両端部を加圧した場合、ウェハ２１の全面にわたり異物２２がほとんど存在しなかった。

なお、表面洗浄ブラシ３ａ及び裏面洗浄ブラシ３ｂに加圧部１からかける圧力を互いに異ならせてもよい。例えば、図４に示すように、ウェハ２１が山型に反っている場合には、裏面洗浄ブラシ３ｂにかける圧力を表面洗浄ブラシ３ａにかける圧力よりも小さくしてもよく、また、表面洗浄ブラシ３ａのみを圧縮してもよい。逆に、ウェハ２１が椀型に反っている場合には、表面洗浄ブラシ３ａにかける圧力を裏面洗浄ブラシ３ｂにかける圧力よりも小さくしてもよく、また、裏面洗浄ブラシ３ｂのみを圧縮してもよい。

（実施形態）
次に、実施形態について説明する。図７は、実施形態に係るウェハの洗浄装置を示す正面図である。

実施形態には、図７に示すように、３個の表面洗浄ブラシ片１３ａ−１、１３ａ−２及び１３ａ−３から表面洗浄ブラシ１３ａが構成されている。また、３個の裏面洗浄ブラシ片１３ｂ−１、１３ｂ−２及び１３ｂ−３から裏面洗浄ブラシ１３ｂが構成されている。これらのブラシ片は、例えばＰＶＡ（Poly Vinyl Alcohol）等の合成樹脂製であり、その表面には、複数の突起が形成されている。そして、３個の表面洗浄ブラシ片１３ａ−１、１３ａ−２及び１３ａ−３に１本のシャフト１２が挿入され、３個の裏面洗浄ブラシ片１３ｂ−１、１３ｂ−２及び１３ｂ−３に１本のシャフト１２が挿入されている。シャフト１２の２箇所に、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、切欠き１４が形成されている。切欠き１４には円盤状のストッパ１１が固定されている。ストッパ１１の直径は、例えばシャフト１２の直径よりも５ｍｍ乃至１０ｍｍ程度大きい。

他の構成は、参考例と同様である。

このような実施形態では、加圧部１により表面洗浄ブラシ１３ａ及び裏面洗浄ブラシ１３ｂの両端を加圧すると、図９に示すように、両端に位置する表面洗浄ブラシ片１３ａ−１及び１３ａ−３、並びに裏面洗浄ブラシ片１３ｂ−１及び１３ｂ−３のみが圧縮され、その直径が大きくなる。この結果、ウェハ２１が山型に反っていたとしても、ウェハ２１の表面の全体が表面洗浄ブラシ１３ａにほぼ均一に接触することとなる。従って、ウェハ２１の外周部の洗浄効率が向上する。また、第１の実施形態と比較して、ウェハ２１の外周部に接触する部分に変形が集中するため、洗浄効率がより高くなる。

また、実施形態において、ブラシ片を交換する必要がある場合には、ストッパ１１を外せばよい。従って、長さ方向にわたって直径が均一な従来から存在するブラシをブラシ片として用い、これを組み合わせることにより、多種多様なウェハの反り方向及び反り量に容易に対応することができる。

なお、参考例及び実施形態では、ウェハ２１を水平にした状態で洗浄を行う構成を採用しているが、ウェハ２１を立てて洗浄を行う構成を採用してもよい。また、ブラシユニットの前段、又は洗浄・乾燥ユニットの内部に超音波洗浄ユニットを設けてもよい。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
ウェハの表面に接する直線状の表面洗浄ブラシと、
前記表面洗浄ブラシに両端から圧力をかけることにより、前記表面洗浄ブラシの両端部における直径を大きくする第１の加圧手段と、
を有することを特徴とするウェハの洗浄装置。

（付記２）
前記表面洗浄ブラシは、直線上に配置された３個以上の表面洗浄ブラシ片を組み合わせて構成されていることを特徴とする付記１に記載のウェハの洗浄装置。

（付記３）
隣り合う前記表面洗浄ブラシ片間に配置されたストッパを有することを特徴とする付記２に記載のウェハの洗浄装置。

（付記４）
前記第１の加圧手段は、ダイヤフラムを有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のウェハの洗浄装置。

（付記５）
前記ウェハの裏面に接する直線状の裏面洗浄ブラシと、
前記裏面洗浄ブラシに両端から圧力をかけることにより、前記裏面洗浄ブラシの両端部における直径を大きくする第２の加圧手段と、
を有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載のウェハの洗浄装置。

（付記６）
前記表面洗浄ブラシ又は前記裏面洗浄ブラシは、合成樹脂製であることを特徴とする付記５に記載のウェハの洗浄装置。

（付記７）
前記裏面洗浄ブラシは、直線上に配置された３個以上の裏面洗浄ブラシ片を組み合わせて構成されていることを特徴とする付記５又は６に記載のウェハの洗浄装置。

（付記８）
隣り合う前記裏面洗浄ブラシ片間に配置されたストッパを有することを特徴とする付記７に記載のウェハの洗浄装置。

（付記９）
前記第２の加圧手段は、ダイヤフラムを有することを特徴とする付記５乃至８のいずれか１項に記載のウェハの洗浄装置。

（付記１０）
前記ウェハの表面にアルカリ性の薬液を供給する薬液供給手段を有することを特徴とする付記１乃至９のいずれか１項に記載のウェハの洗浄装置。

（付記１１）
直線状の表面洗浄ブラシをウェハの表面に接触させる工程と、
前記表面洗浄ブラシに両端から圧力をかけることにより、前記表面洗浄ブラシの両端部における直径を大きくする工程と、
を有することを特徴とするウェハの洗浄方法。

（付記１２）
前記表面洗浄ブラシとして、直線上に配置された３個以上の表面洗浄ブラシ片を組み合わせて構成されたものを用いることを特徴とする付記１１に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１３）
前記表面洗浄ブラシに両端から圧力をかける工程において、ダイヤフラムを用いた加圧を行うことを特徴とする付記１１又は１２に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１４）
直線状の裏面洗浄ブラシを前記ウェハの裏面に接触させる工程と、
前記裏面洗浄ブラシに両端から圧力をかけることにより、前記裏面洗浄ブラシの両端部における直径を大きくする工程と、
を有することを特徴とする付記１１乃至１３のいずれか１項に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１５）
前記表面洗浄ブラシ又は前記裏面洗浄ブラシとして、合成樹脂製のものを用いることを特徴とする付記１４に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１６）
前記裏面洗浄ブラシとして、直線上に配置された３個以上の裏面洗浄ブラシ片を組み合わせて構成されたものを用いることを特徴とする付記１４又は１５に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１７）
前記裏面洗浄ブラシに両端から圧力をかける工程において、ダイヤフラムを用いた加圧を行うことを特徴とする付記１４乃至１６のいずれか１項に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１８）
前記ウェハの表面にアルカリ性の薬液を供給する工程を有することを特徴とする付記１１乃至１７のいずれか１項に記載のウェハの洗浄方法。

（付記１９）
直線状の表面洗浄ブラシをウェハの表面に接触させる工程と、
前記表面洗浄ブラシに両端から圧力をかけることにより、前記表面洗浄ブラシの両端部における直径を大きくしてウェハを洗浄する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

参考例に係るウェハの洗浄装置を示す上面図である。参考例に係るウェハの洗浄装置を示す正面図である。参考例に係るウェハの洗浄装置を示す側面図である。ブラシ３を示す図である。ウェハの洗浄システムを示す図である。参考例の作用を示す図である。実際に行った観察の結果（加圧あり）を示す図である。実際に行った観察の結果（加圧なし）を示す図である。実施形態に係るウェハの洗浄装置を示す正面図である。シャフト１２を示す図である。図８Ａ中のＩ−Ｉ線に沿った断面及びストッパ１１を示す図である。実施形態の作用を示す図である。ＣＭＰ処理による平坦化の方法を示す図である。従来の洗浄装置を示す斜視図である。従来の洗浄装置を示す正面図である。従来の洗浄装置を用いた洗浄の結果を示す図である。従来の洗浄方法における不具合を示す図である。同じく、従来の洗浄方法における不具合を示す図である。

符号の説明

１：加圧部
２、１２：シャフト
３ａ、１３ａ：表面洗浄ブラシ
３ｂ、１３ｂ：裏面洗浄ブラシ
４：ローラ
５ａ、５ｂ：純水ノズル
６ａ、６ｂ：薬液ノズル
１１：第１ブラシユニット
１２：第２ブラシユニット
１３：洗浄・乾燥ユニット
１３ａ−１、１３ａ−２、１３ａ−３：表面洗浄ブラシ片
１３ｂ−１、１３ｂ−２、１３ｂ−３：裏面洗浄ブラシ片
１４：切欠き
２１：ウェハ
２２：異物

Claims

第一の端と第二の端とを有するシャフトと、
前記シャフトの中央部に設けられた第一の表面洗浄ブラシと、
前記第一の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の表面洗浄ブラシと、
前記第二の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の表面洗浄ブラシと、
前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシに圧力をかけることにより、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシの直径を大きくする加圧手段と、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第二の表面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記シャフトに固定された第一のストッパと、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第三の表面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記シャフトに固定された第二のストッパと、
を有することを特徴とするウェハの洗浄装置。
第三の端と第四の端とを有する第二のシャフトと、
前記第二のシャフトの中央部に設けられた第一の裏面洗浄ブラシと、
前記第三の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の裏面洗浄ブラシと、
前記第四の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の裏面洗浄ブラシと、
前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシに圧力をかけることにより、前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシの直径を大きくする第二の加圧手段と、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第二の裏面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記第二のシャフトに固定された第三のストッパと、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第三の裏面洗浄ブラシとの間に設けられ、前記第二のシャフトに固定された第四のストッパと、
を有することを特徴とする請求項１に記載のウェハの洗浄装置。
第一の端と第二の端とを有するシャフトの中央部に設けられた第一の表面洗浄ブラシと、前記第一の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の表面洗浄ブラシと、前記第二の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の表面洗浄ブラシとをウェハの表面に接触させる工程と、
加圧手段により、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシを加圧し、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシの直径を大きくさせる工程と、
を有し、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第二の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第一のストッパが設けられ、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第三の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第二のストッパが設けられていることを特徴とするウェハの洗浄方法。
第三の端と第四の端とを有する第二のシャフトの中央部に設けられた第一の裏面洗浄ブラシと、前記第三の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の裏面洗浄ブラシと、前記第四の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の裏面洗浄ブラシとを前記ウェハの裏面に接触させる工程と、
第二の加圧手段により、前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシを加圧し、前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシの直径を大きくさせる工程と、
を有し、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第二の裏面洗浄ブラシとの間には、前記第二のシャフトに固定された第三のストッパが設けられ、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第三の裏面洗浄ブラシとの間には、前記第二のシャフトに固定された第四のストッパが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のウェハの洗浄方法。
前記ウェハの表面にアルカリ性の薬液を供給する工程を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のウェハの洗浄方法。
第一の端と第二の端とを有するシャフトの中央部に設けられた第一の表面洗浄ブラシと、前記第一の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の表面洗浄ブラシと、前記第二の端と前記第一の表面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の表面洗浄ブラシとをウェハの表面に接触させる工程と、
加圧手段により、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシを加圧し、前記第二の表面洗浄ブラシ及び前記第三の表面洗浄ブラシの直径を大きくさせる工程と、
を有し、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第二の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第一のストッパが設けられ、
前記第一の表面洗浄ブラシと前記第三の表面洗浄ブラシとの間には、前記シャフトに固定された第二のストッパが設けられていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
第三の端と第四の端とを有する第二のシャフトの中央部に設けられた第一の裏面洗浄ブラシと、前記第三の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第二の裏面洗浄ブラシと、前記第四の端と前記第一の裏面洗浄ブラシとの間に設けられた第三の裏面洗浄ブラシとを前記ウェハの裏面に接触させる工程と、
第二の加圧手段により、前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシを加圧し、前記第二の裏面洗浄ブラシ及び前記第三の裏面洗浄ブラシの直径を大きくさせる工程と、
を有し、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第二の裏面洗浄ブラシとの間には、前記第二のシャフトに固定された第三のストッパが設けられ、
前記第一の裏面洗浄ブラシと前記第三の裏面洗浄ブラシとの間には、前記第二のシャフトに固定された第四のストッパが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。