JP4858042B2

JP4858042B2 - 半導体基板の洗浄方法

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Publication number: JP4858042B2
Application number: JP2006260553A
Authority: JP
Inventors: 圭田村
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP2008084934A

Description

本発明は、半導体基板の洗浄方法に係り、特に、半導体基板の端面をブラシ洗浄する半導体基板の洗浄方法に関する。

半導体基板上に半導体集積回路を備えた半導体装置を製造するときに、半導体基板の端面に付着した異物や汚染物質等が半導体基板の表面側（半導体集積回路が形成される側）に再付着すると半導体集積回路の歩留まりが低下する。そのため、半導体装置を製造するときには、必要に応じて半導体基板の端面の洗浄処理が行われる。

図１３は、半導体基板の端面洗浄に用いられる従来の洗浄装置の概略を示す図である。

図１３を参照するに、従来の洗浄装置１００は、ステージ１０１と、支持体１０２と、洗浄液供給用ノズル１０３，１０４と、回転軸１０６と、ロールブラシ１０７とを有する。

ステージ１０１は、半導体基板１１０を固定するためのものである。半導体基板１１０上には、ゲート酸化膜１１３及びゲート電極１１４を有するゲート１１２が形成されている。支持体１０２は、ステージ１０１の下端部に設けられている。支持体１０２は、図示していない駆動装置により回転させられる。支持体１０２は、ステージ１０１を回転可能に支持するためのものである。支持体１０２が回転した際、半導体基板１１０は、ステージ１０１と一体的に回転する。

洗浄液供給用ノズル１０３は、半導体基板１１０の表面１１０Ａ側に設けられている。洗浄液供給用ノズル１０３は、半導体基板１１０の端面１１０Ｃをブラシ洗浄する際、半導体基板１１０の表面１１０Ａ側から半導体基板１１０の端面１１０Ｃに洗浄液１０８を供給する。

洗浄液供給用ノズル１０４は、半導体基板１１０の裏面１１０Ｂ側に設けられている。洗浄液供給用ノズル１０４は、半導体基板１１０の端面１１０Ｃをブラシ洗浄する際、半導体基板１１０の裏面１１０Ｂ側から半導体基板１１０の端面１１０Ｃに洗浄液１０８を供給する。洗浄液１０８としては、例えば、純水や薬液（例えば、希釈されたＨＦ液）等が用いられる。

回転軸１０６は、半導体基板１１０の端面１１０Ｃ近傍に設けられている。回転軸１０６は、その軸方向が半導体基板１１０の面方向と直交している。回転軸１０６は、図示していない駆動装置により回転させられる。

ロールブラシ１０７は、回転軸１０６に固定されている。ロールブラシ１０７は、半導体基板１１０の端面１１０Ｃと接触している。ロールブラシ１０７は、回転軸１０６が回転した際、回転軸１０６と共に回転する。

上記構成とされた洗浄装置１００は、半導体基板１１０の表面１１０Ａ側及び裏面１１０Ｂ側から半導体基板１１０の端面１１０Ｃに洗浄液１０８を供給しながら、回転するロールブラシ１０７を半導体基板１１０の端面１１０Ｃに接触させて、半導体基板１１０の端面１１０Ｃの洗浄を行う（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−４５３０２号公報

しかしながら、半導体基板１１０の端面１１０Ｃの洗浄に用いられる洗浄液１０８は比抵抗が高い（例えば、純水の場合、その比抵抗は１９ＭΩｃｍ程度）ため、回転するロールブラシ１０７と半導体基板１１０との摩擦により静電気が発生し、この静電気が半導体基板１１０に帯電してしまうという問題があった。また、半導体基板１１０に静電気が帯電した場合、半導体基板１１０上に形成されたゲート１１２が破壊されてしまう虞があった。

そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、静電気の発生を抑制して、半導体基板の端面を洗浄することのできる半導体基板の洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、洗浄装置（１０）を用いて半導体基板（２１）の端面（３２）の洗浄を行う半導体基板（２１）の洗浄方法であって、前記洗浄装置（１０）は、前記半導体基板（２１）を固定させるためのステージ（１１）と、洗浄水（１４）を供給する洗浄水供給ノズル（１３）と、第１のロールブラシ（２６）を有する第１のブラシ洗浄部（１５）と、第２のロールブラシ（２８）を有する第２のブラシ洗浄部（１６）と、第３のロールブラシ（３１）を有する第３のブラシ洗浄部（１７）とを有し、前記半導体基板（２１）の端面（３２）は、第１の傾斜面（２１Ｃ）と、第２の傾斜面（２１Ｅ）と、該第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に位置するラウンド面（２１Ｄ）とを有し、前記半導体基板（２１）が固定された前記ステージ（１１）を回転させながら前記半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）及び端面（３２）に帯電防止機能を有する洗浄水（１４）を前記洗浄水供給ノズル（１３）から供給とともに、前記半導体基板（２１）の前記ラウンド面（２１Ｄ）を前記第１のブラシ洗浄部（１５）と接触させて洗浄し、前記半導体基板（２１）の前記第１の傾斜面（２１Ｅ）を前記第２のブラシ洗浄部（１６）と接触させて洗浄し、前記半導体基板（２１）の前記第２の傾斜面（２１Ｅ）を前記第３のブラシ洗浄部（１７）と接触させて洗浄することを特徴とする半導体基板（２１）の洗浄方法が提供される。

本発明によれば、半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）及び端面（３２）に帯電防止機能を有する洗浄水（１４）を供給しながら、半導体基板（２１）の端面（３２）をブラシ洗浄することにより、半導体基板（２１）とブラシ（２６，２８，３１）との摩擦による静電気の発生を抑制することができる。
本発明の他の観点によれば、洗浄装置（１０）を用いて半導体基板（２１）の端面（３２）の洗浄を行う半導体基板（２１）の洗浄方法であって、前記洗浄装置（１０）は、前記半導体基板（２１）を固定させるためのステージ（１１）と、洗浄水（１４）を供給する洗浄水供給ノズル（１３）と、第１のロールブラシ（２６）を有する第１のブラシ洗浄部（１５）と、第１のパッド（６６）を有する第１のパッド洗浄部（６１）と、第２のパッド（６９）を有する第２のパッド洗浄部（６２）とを有し、前記半導体基板（２１）の端面（３２）は、第１の傾斜面（２１Ｃ）と、第２の傾斜面（２１Ｅ）と、該第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に位置するラウンド面（２１Ｄ）とを有し、前記半導体基板（２１）が固定された前記ステージ（１１）を回転させながら前記半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）及び端面（３２）に帯電防止機能を有する洗浄水（１４）を前記洗浄水供給ノズル（１３）から供給するとともに、前記半導体基板（２１）の前記ラウンド面（２１Ｄ）を前記第１のブラシ洗浄部（１５）と接触させて洗浄し、前記半導体基板（２１）の前記第１の傾斜面（２１Ｅ）を前記第１のパッド洗浄部（６１）と接触させて洗浄し、前記半導体基板（２１）の前記第２の傾斜面（２１Ｅ）を前記第２のパッド洗浄部（６２）と接触させて洗浄することを特徴とする半導体基板（２１）の洗浄方法が提供される。

また、半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）及び端面（３２）に帯電防止機能を有する洗浄水（１４）を供給することにより、半導体基板（２１）の端面（３２）の洗浄と同時に、半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）に形成されたパターン（例えば、ゲート（２２））を損傷させることなく、半導体基板（２１）の表面（２１Ａ）の洗浄を行うことができる。

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

本発明によれば、静電気の発生を抑制しながら、半導体基板の端面を洗浄することができる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示す洗浄装置のＡ−Ａ線方向の断面図である。なお、図１において、洗浄水供給ノズル１３は、一点鎖線で示す。

図１及び図２を参照するに、第１の実施の形態に係る洗浄装置１０は、ステージ１１と、ステージ支持体１２と、洗浄水供給ノズル１３と、第１〜第３のブラシ洗浄部１５〜１７とを有する。洗浄装置１０は、半導体基板２１の端面３２を洗浄するための装置である。ステージ１１は、ステージ１１上に配置された半導体基板２１を固定するためのものである。半導体基板２１は、平面視略円形状の薄板とされている。半導体基板２１としては、例えば、Ｓｉウエハを用いることができる。

図３は、半導体基板の端面を拡大した断面図である。

図３を参照するに、半導体基板２１の端面３２は、第１の傾斜面２１Ｃと、ラウンド面２１Ｄと、第２の傾斜面２１Ｅとから構成されている。

第１の傾斜面２１Ｃは、半導体基板２１の表面２１Ａとラウンド面２１Ｄとの間に位置する半導体基板２１に形成されている。第１の傾斜面２１Ｃは、半導体基板２１の表面２１Ａ及びラウンド面２１Ｄと隣接している。第１の傾斜面２１Ｃの形状は、半導体基板２１を製造するメーカーにより異なる。具体的には、第１の傾斜面２１Ｃの形状は、例えば、所定の傾斜角度を有したテーパー面である場合や、ラウンド面２１Ｄよりもラウンド形状が緩やかなラウンド面である場合等がある。

ラウンド面２１Ｄは、半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと第２の傾斜面２１Ｅとの間に位置する半導体基板２１に形成されている。ラウンド面２１Ｄは、ラウンド形状とされている。

第２の傾斜面２１Ｅは、半導体基板２１の裏面２１Ｂとラウンド面２１Ｄとの間に位置する半導体基板２１に形成されている。第２の傾斜面２１Ｅは、半導体基板２１の裏面２１Ｂ及びラウンド面２１Ｄと隣接している。第２の傾斜面２１Ｅの形状は、半導体基板２１を製造するメーカーにより異なる。具体的には、第２の傾斜面２１Ｅの形状は、例えば、所定の傾斜角度を有したテーパー面である場合や、ラウンド面２１Ｄよりもラウンド形状が緩やかなラウンド面である場合等がある。

ゲート電極２２は、半導体基板２１の表面２１Ａに設けられている。ゲート２２は、半導体基板２１の表面２１Ａに形成されたゲート酸化膜３３と、ゲート酸化膜３３上に形成されたゲート電極３４とを有した構成とされている。ゲート酸化膜３３の厚さは、例えば、１０ｎｍとすることができる。ゲート電極３４の材料としては、例えば、ポリシリコンを用いることができる。また、ゲート電極３４の厚さは、例えば、２００ｎｍとすることができる。

図１及び図２に示す半導体基板２１は、半導体基板２１上に酸化膜（パターニングされてゲート酸化膜３３となる膜）と、ポリシリコン膜（パターニングされてゲート電極３４となる膜）とを順次積層し、次いで、ポリシリコン膜上にパターニングされたレジスト膜を形成し、このレジスト膜をマスクとするエッチングにより、酸化膜及びポリシリコン膜をパターニングしてゲート２２を形成後に、レジスト膜を除去した状態の基板である。

図２を参照するに、ステージ支持体１２は、ステージ１１の下端部に設けられている。ステージ支持体１２は、図示していない駆動装置により回転させられる。ステージ支持体１２は、ステージ１１を回転可能に支持するためのものである。ステージ１１は、ステージ支持体１２が回転した際、ステージ支持体１２と一体的に回転する。半導体基板２１の端面３２の洗浄時におけるステージ支持体１２（ステージ１１）の回転数は、例えば、５００rpm〜２０００rpmとすることができる。

洗浄水供給ノズル１３は、半導体基板２１の中心位置Ｃの上方に配置されている。洗浄水供給ノズル１３は、半導体基板２１の端面３２を洗浄する際、帯電防止機能を有する洗浄水１４を半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に供給する。洗浄水１４としては、例えば、電解イオン水（具体的には、例えば、還元水や酸素水等）、溶解ガス制御水（具体的には、例えば、オゾン水、炭酸ガス水、水素水等）、希薄アンモニア水等を用いることができる。また、洗浄水１４としては、二酸化炭素を含有した洗浄水が好ましい。

このように、洗浄水１４に二酸化炭素を含ませることにより、洗浄水１４の比抵抗を低くすることが可能となる。これにより、半導体基板２１とロールブラシ２６，２８，３１（図１参照）との接触による静電気の発生が抑制されるので、静電気により半導体基板２１上に形成されたゲート２２が破壊されることを防止できる。

第１のブラシ洗浄部１５は、回転軸２５と、駆動装置（図示せず）と、ロールブラシ２６とを有する。回転軸２５は、半導体基板２１の端面３２近傍に設けられている。半導体基板２１の表面２１Ａと回転軸２５の軸方向との成す角度θ₁は、略９０度とされている。回転軸２５は、駆動装置（図示せず）と接続されている。回転軸２５は、ロールブラシ２６を貫通している。回転軸２５は、ロールブラシ２６を回転させるためのものである。

駆動装置（図示せず）は、回転軸２５と接続されている。駆動装置（図示せず）は、回転軸２５を回転させるためのものである。駆動装置（図示せず）としては、例えば、モータを用いることができる。

ロールブラシ２６は、回転軸２５に設けられている。ロールブラシ２６は、半導体基板２１の端面３２のうち、主にラウンド面２１Ｄと接触している。半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に洗浄水１４が供給された状態において、ロールブラシ２６は、回転軸２５と一体的に回転し、半導体基板２１のラウンド面２１Ｄと接触することで、半導体基板２１のラウンド面２１Ｄを洗浄する。第１のブラシ洗浄部１５は、主に半導体基板２１のラウンド面２１Ｄを洗浄するためのものである。

第２のブラシ洗浄部１６は、回転軸２７と、駆動装置（図示せず）と、ロールブラシ２８とを有する。回転軸２７は、ロールブラシ２８を貫通しており、駆動装置（図示せず）と接続されている。回転軸２７の軸方向と半導体基板２１の表面２１Ａとの成す角度θ₂は、鋭角とされている。角度θ₂は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜設定することができる。回転軸２７は、平面視した状態（図１に示す状態）において、回転軸２７の軸方向に延在させた直線が半導体基板２１の中心位置Ｃを通過するように配置されている。回転軸２７は、ロールブラシ２８を貫通している。回転軸２７は、ロールブラシ２８を回転させるためのものである。

駆動装置（図示せず）は、回転軸２７と接続されている。駆動装置（図示せず）は、回転軸２７を回転させるためのものである。駆動装置（図示せず）としては、例えば、モータを用いることができる。

ロールブラシ２８は、回転軸２７に設けられている。ロールブラシ２８は、半導体基板２１の表面２１Ａの一部、及び半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと接触している。ロールブラシ２８が半導体基板２１の表面２１Ａと接触する領域の幅Ｅ₁は、例えば、５００μｍとすることができる。ロールブラシ２８は、洗浄水１４が半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に供給された際、回転軸２７と一体的に回転し、半導体基板２１の表面２１Ａの一部、及び第１の傾斜面２１Ｃと接触することで、主に半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃを洗浄する。

図４は、図１に示す洗浄装置のＢ−Ｂ線方向の断面図である。

図４を参照するに、第３のブラシ洗浄部１７は、回転軸２９と、駆動装置（図示せず）と、ロールブラシ３１とを有する。

回転軸２９は、ロールブラシ３１を貫通しており、駆動装置（図示せず）と接続されている。回転軸２９の軸方向と半導体基板２１の裏面２１Ｂとの成す角度θ₃は、鋭角とされている。角度θ₃は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜設定することができる。回転軸２９は、ロールブラシ３１を貫通している。回転軸２９は、ロールブラシ３１を回転させるためのものである。回転軸２９は、平面視した状態（図１に示す状態）において、回転軸２９の軸方向に延在させた直線が半導体基板２１の中心位置Ｃを通過するように配置されている。

駆動装置（図示せず）は、回転軸２９と接続されている。駆動装置（図示せず）は、回転軸２９を回転させるためのものである。駆動装置（図示せず）としては、例えば、モータを用いることができる。

ロールブラシ３１は、回転軸２９に設けられている。ロールブラシ３１は、半導体基板２１の裏面２１Ｂの一部、及び半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触している。ロールブラシ３１が半導体基板２１の裏面２１Ｂと接触する領域の幅Ｅ₂は、例えば、５００μｍとすることができる。ロールブラシ３１は、洗浄水１４が半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に供給された際、回転軸２９と一体的に回転し、半導体基板２１の裏面２１Ｂの一部、及び半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触することで、主に半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅを洗浄する。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置１０を用いて、帯電防止機能を有する洗浄水１４を回転する半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に行き渡るように供給しながら、回転するロールブラシ２６，２８，３１を半導体基板２１の端面３２に接触させることで、半導体基板２１の端面３２の洗浄を行う。

本実施の形態の半導体基板の洗浄方法によれば、回転する半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に帯電防止機能を有する洗浄水１４が行き渡るように洗浄水１４を供給しながら、第１〜第３のブラシ洗浄部１５〜１７により半導体基板２１の端面３２を洗浄することにより、半導体基板２１とロールブラシ２６，２８，３１との摩擦に起因する静電気の発生を抑制することができる。これにより、半導体基板２１上に形成されたゲート２２が静電気により破壊されることを防止できる。

また、ロールブラシ２６を半導体基板２１のラウンド面２１Ｄと接触させ、ロールブラシ２８を半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと接触させ、ロールブラシ３１を半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触させることにより、半導体基板２１の端面３２全体を精度よく洗浄することができる。

さらに、半導体基板２１の表面２１Ａに帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給することにより、ゲート２２にダメージを与えることなく、半導体基板２１の表面２１Ａ及びゲート２２を洗浄することができる。

なお、本実施の形態では、ゲートエッチング後の半導体基板２１の端面３２を洗浄する場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態の半導体基板２１の洗浄方法は、ゲート２２以外の半導体集積回路の構成要素が形成された半導体基板２１や、半導体集積回路が形成される前の半導体基板２１の洗浄にも適用可能である。

図５は、本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図５において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図５では、第３のブラシ洗浄部１７の図示を省略する。

図５を参照するに、第１の実施の形態の第１変形例の洗浄装置４０は、第１の実施の形態の洗浄装置１０の構成に、半導体基板２１の外周部に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する洗浄水供給ノズル４１を設けた以外は洗浄装置１０と同様な構成とされている。

上記構成とされた洗浄装置４０は、半導体基板２１の外周部（端面３２部分）に選択的に洗浄水１４を供給することができる。また、洗浄装置４０を用いて半導体基板２１の端面３２の洗浄を行うことにより、第１の実施の形態の半導体基板２１の端面３２の洗浄方法と同様な効果を得ることができる。

図６は、本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図６において、第１の実施の形態の洗浄装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図６では、第３のブラシ洗浄部１７の図示を省略する。

図６を参照するに、第１の実施の形態の第２変形例の洗浄装置４５は、第１の実施の形態の洗浄装置１０に設けられた洗浄水供給ノズル１３の代わりに、半導体基板２１に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する洗浄水供給手段４６を設けた以外は、洗浄装置１０と同様な構成とされている。

洗浄水供給手段４６は、洗浄水供給管本体４７と、分岐管４８と、供給部５１，５２とを有する。洗浄水供給管本体４７は、半導体基板２１の中心位置Ｃの上方に配置されている。洗浄水供給管本体４７は、半導体基板２１の表面２１Ａの中心部に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給するための供給部４７Ａを有する。

分岐管４８は、洗浄水供給管本体４７と接続されている。分岐管４８は、半導体基板２１の表面２１Ａと略平行となるように配置されている。供給部５１は、半導体基板２１の外周部の上方に位置する分岐管４８に設けられている。供給部５１は、半導体基板２１の外周部（端面３２部分）に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給するためのものである。

供給部５２は、半導体基板２１の中心と半導体基板２１の外周縁との中間位置の上方に位置する分岐管４８に設けられている。供給部５２は、半導体基板２１の中心部と半導体基板２１の外周部との略中間に位置する半導体基板２１の表面２１Ａに帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給するためのものである。

このように、半導体基板２１の半径方向に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する複数の供給部４７Ａ，５１，５２を設けることにより、半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に帯電防止機能を有する洗浄水１４を満遍無く供給することができる。また、上記構成とされた洗浄装置４５を用いて半導体基板２１の端面３２の洗浄を行うことにより、第１の実施の形態の半導体基板２１の端面３２の洗浄方法と同様な効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図であり、図８は、図７に示す洗浄装置のＧ−Ｇ線方向の断面図である。

図７及び図８を参照するに、第２の実施の形態に係る洗浄装置６０は、第１の実施の形態の洗浄装置１０に設けられた第２及び第３のブラシ洗浄部１６，１７の代わりに、第１及び第２のパッド洗浄部６１，６２を設けた以外は、洗浄装置１０と同様な構成とされている。

第１のパッド洗浄部６１は、パッド支持板６４と、支持部材６５と、パッド６６とを有する。パッド支持板６４は、パッド６６を貼り付けるためのものである。支持部材６５は、パッド支持板６４と接続されている。支持部材６５は、パッド支持板６４を支持するための部材である。

パッド６６は、パッド支持板６４の面６４Ａに貼り付けられている。半導体基板２１と対向する側のパッド６６の面６６Ａは、半導体基板２１の表面２１Ａの一部及び第１の傾斜面２１Ｃと接触している。パッド６６が半導体基板２１の表面２１Ａと接触する領域の幅Ｅ₃は、例えば、５００μｍとすることができる。パッド６６は、パッド６６の面６６Ａと半導体基板２１の表面２１Ａとが角度θ₄を成すように配置されている。角度θ₄は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜選択することができる。パッド６６は、洗浄水供給ノズル１３から半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に帯電防止機能を有する洗浄水１４が供給された状態において、回転する半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと接触することで、主に半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃを洗浄する。パッド６６としては、例えば、発砲ポリウレタンパッドを用いることができる。発砲ポリウレタンパッドとしては、例えば、ＳＵＢＡ４００（ニッタ・ハース株式会社製）を用いることができる。

図９は、図７に示す洗浄装置のＨ−Ｈ線方向の断面図である。

図７及び図９を参照するに、第２のパッド洗浄部６２は、パッド支持板６７と、支持部材６８と、パッド６９とを有する。パッド支持板６７は、パッド６９を貼り付けるためのものである。支持部材６８は、パッド支持板６７と接続されている。支持部材６８は、パッド支持板６７を支持するための部材である。

パッド６９は、パッド支持板６７の面６７Ａに貼り付けられている。半導体基板２１と対向する側のパッド６９の面６９Ａは、半導体基板２１の裏面２１Ｂの一部及び第２の傾斜面２１Ｅと接触している。パッド６９が半導体基板２１の裏面２１Ｂと接触する領域の幅Ｅ₄は、例えば、５００μｍとすることができる。パッド６９は、パッド６９の面６９Ａと半導体基板２１の裏面２１Ｂとが角度θ₅を成すように配置されている。角度θ₅は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜選択することができる。パッド６９は、洗浄水供給ノズル１３から半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に帯電防止機能を有する洗浄水１４が供給された状態において、回転する半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触することで、主に半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅを洗浄する。パッド６９としては、例えば、発砲ポリウレタンパッドを用いることができる。発砲ポリウレタンパッドとしては、例えば、ＳＵＢＡ４００（ニッタ・ハース株式会社製）を用いることができる。

本実施の形態では、上記構成とされた洗浄装置６０を用いて、帯電防止機能を有する洗浄水１４を半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に行き渡るように供給しながら、回転するロールブラシ２６とパッド６６，６９とを半導体基板２１の端面３２に接触させて、半導体基板２１の端面３２の洗浄を行う。

本実施の形態の半導体基板の洗浄方法によれば、半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に帯電防止機能を有する洗浄水１４が行き渡るように洗浄水１４を供給しながら、第１のブラシ洗浄部１５と第１及び第２のパッド洗浄部６１，６２とにより、半導体基板２１の端面３２を洗浄することにより、半導体基板２１とロールブラシ２６及びパッド６６，６９との摩擦に起因する静電気の発生を抑制することができる。これにより、半導体基板２１上に形成されたゲート２２が静電気により破壊されることを防止できる。

また、ロールブラシ２６を半導体基板２１のラウンド面２１Ｄと接触させ、パッド６６を第１の傾斜面２１Ｃと接触させ、パッド６９を半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触させて、半導体基板２１の端面３２を洗浄することにより、半導体基板２１の端面３２全体を精度よく洗浄することができる。

また、本実施の形態の洗浄装置６０では、帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する手段として洗浄水供給ノズル１３を設けた場合を例に挙げて説明したが、洗浄水供給ノズル１３の他に洗浄水供給ノズル４１（図５参照）を設けてもよい。また、本実施の形態の洗浄装置６０に設けられた洗浄水供給ノズル１３の代わりに、帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する手段として洗浄水供給手段４６（図６参照）を設けてもよい。

（第３の実施の形態）
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図であり、図１１は、図１０に示す洗浄装置の断面図（その１）である。

図１０及び図１１を参照するに、第３の実施の形態の洗浄装置８０は、第１の実施の形態の洗浄装置１０の構成に、さらに第４及び第５のブラシ洗浄部８１，８２を設けた以外は、洗浄装置１０と同様な構成とされている。

第４のブラシ洗浄部８１は、回転軸８４と、駆動装置（図示せず）と、ロールブラシ８５とを有する。回転軸８４は、ロールブラシ８５を貫通しており、駆動装置（図示せず）と接続されている。回転軸８４の軸方向と半導体基板２１の表面２１Ａとの成す角度θ₆は、鋭角とされている。角度θ₆は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜設定することができる。回転軸８４は、平面視した状態（図１０に示す状態）において、回転軸８４の軸方向に延在させた直線Ｉ₁が半導体基板２１の中心位置Ｃを通過しないように配置されている。回転軸８４は、ロールブラシ８５を回転させるためのものである。

駆動装置（図示せず）は、回転軸８４と接続されている。駆動装置（図示せず）は、回転軸８４を回転させるためのものである。駆動装置（図示せず）としては、例えば、モータを用いることができる。

ロールブラシ８５は、回転軸８４に設けられている。ロールブラシ８５は、半導体基板２１の表面２１Ａの一部、及び半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと接触している。ロールブラシ８５が半導体基板２１の表面２１Ａと接触する領域の幅Ｅ₅は、例えば、５００μｍとすることができる。ロールブラシ８５は、帯電防止機能を有する洗浄水１４が半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に供給された際、回転軸８４と一体的に回転し、半導体基板２１の表面２１Ａの一部、及び半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃと接触することで、主に半導体基板２１の第１の傾斜面２１Ｃを洗浄する。

図１２は、図１０に示す洗浄装置の断面図（その２）である。

図１０及び図１２を参照するに、第５のブラシ洗浄部８２は、回転軸８７と、駆動装置（図示せず）と、ロールブラシ８８とを有する。回転軸８７は、ロールブラシ８８を貫通しており、駆動装置（図示せず）と接続されている。回転軸８７の軸方向と半導体基板２１の裏面２１Ｂとの成す角度θ₇は、鋭角とされている。角度θ₇は、例えば、３０度〜６０度の範囲内で適宜設定することができる。回転軸８７は、平面視した状態（図１０に示す状態）において、回転軸８７の軸方向に延在させた直線Ｉ₂が半導体基板２１の中心位置Ｃを通過しないように配置されている。回転軸８７は、ロールブラシ８８を回転させるためのものである。

駆動装置（図示せず）は、回転軸８７と接続されている。駆動装置（図示せず）は、回転軸８７を回転させるためのものである。駆動装置（図示せず）としては、例えば、モータを用いることができる。

ロールブラシ８８は、回転軸８７に設けられている。ロールブラシ８８は、半導体基板２１の裏面２１Ｂの一部、及び半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触している。ロールブラシ８８が半導体基板２１の裏面２１Ｂと接触する領域の幅Ｅ₆は、例えば、５００μｍとすることができる。ロールブラシ８８は、帯電防止機能を有する洗浄水１４が半導体基板２１の表面２１Ａ及び端面３２に供給された際、回転軸８７と一体的に回転し、半導体基板２１の裏面２１Ｂの一部、及び半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅと接触することで、主に半導体基板２１の第２の傾斜面２１Ｅを洗浄する。

本実施の形態の半導体基板の洗浄方法によれば、平面視した状態において、回転軸８４，８７の軸方向に延在する直線Ｉ₁，Ｉ₂が半導体基板２１の中心位置Ｃを通過しないように回転軸８４，８７を配置し、回転軸８４，８７にロールブラシ８５，８８を設けて、ロールブラシ８５，８８と第１及び第２の傾斜面２１Ｃ，２１Ｅとの接触面積を増加させることにより、半導体基板２１の第１及び第２の傾斜面２１Ｃ，２１Ｅに付着した異物や不純物等の除去能力を向上させることができる。

また、本実施の形態の半導体基板２１の洗浄方法は、第１の実施の形態の半導体基板２１の洗浄方法と同様な効果を得ることができる。

なお、本実施の形態の洗浄装置８０では、帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する手段として洗浄水供給ノズル１３を設けた場合を例に挙げて説明したが、洗浄水供給ノズル１３の他に帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する手段として洗浄水供給ノズル４１（図５参照）を設けてもよい。また、本実施の形態の洗浄装置８０に設けられた洗浄水供給ノズル１３の代わりに、帯電防止機能を有する洗浄水１４を供給する手段として洗浄水供給手段４６（図６参照）を設けてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、第２の実施の形態の洗浄装置６０に、第３の実施の形態で説明した第４及び第５のブラシ洗浄部８１，８２を設けてもよい。

本発明は、半導体基板の端面に部材（例えば、ブラシやパッド等）を接触させて洗浄する半導体基板の洗浄方法に適用できる。

本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。図１に示す洗浄装置のＡ−Ａ線方向の断面図である。半導体基板の端面を拡大した断面図である。図１に示す洗浄装置のＢ−Ｂ線方向の断面図である。本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。図７に示す洗浄装置のＧ−Ｇ線方向の断面図である。図７に示す洗浄装置のＨ−Ｈ線方向の断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。図１０に示す洗浄装置の断面図（その１）である。図１０に示す洗浄装置の断面図（その２）である。半導体基板の端面洗浄に用いられる従来の洗浄装置の概略を示す図である。

符号の説明

１０，４０，４５，６０，８０洗浄装置
１１ステージ
１２ステージ支持体
１３，４１洗浄水供給ノズル
１４洗浄水
１５第１のブラシ洗浄部
１６第２のブラシ洗浄部
１７第３のブラシ洗浄部
２１半導体基板
２１Ａ表面
２１Ｂ裏面
２１Ｃ第１の傾斜面
２１Ｄラウンド面
２１Ｅ第２の傾斜面
２２ゲート
２５，２７，２９，８４，８７回転軸
２６，２８，３１，８５，８８ロールブラシ
３２端面
３３ゲート酸化膜
３４ゲート電極
４６洗浄水供給手段
４７洗浄水供給管本体
４７Ａ，５１，５２供給部
４８分岐管
６１第１のパッド洗浄部
６２第２のパッド洗浄部
６４，６７パッド支持板
６４Ａ，６６Ａ，６７Ａ，６９Ａ面
６５，６８支持部材
６６，６９パッド
８１第４のブラシ洗浄部
８２第５のブラシ洗浄部
Ｃ中心位置
Ｅ₁〜Ｅ₆ 幅
Ｉ₁，Ｉ₂ 直線
θ₁〜θ₇ 角度

Claims

洗浄装置を用いて半導体基板の端面の洗浄を行う半導体基板の洗浄方法であって、
前記洗浄装置は、前記半導体基板を固定させるためのステージと、洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、第１のロールブラシを有する第１のブラシ洗浄部と、第２のロールブラシを有する第２のブラシ洗浄部と、第３のロールブラシを有する第３のブラシ洗浄部とを有し、
前記半導体基板の端面は、第１の傾斜面と、第２の傾斜面と、該第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に位置するラウンド面とを有し、
前記半導体基板が固定された前記ステージを回転させながら前記半導体基板の表面及び端面に帯電防止機能を有する洗浄水を前記洗浄水供給ノズルから供給するとともに、
前記半導体基板の前記ラウンド面を前記第１のブラシ洗浄部と接触させて洗浄し、
前記半導体基板の前記第１の傾斜面を前記第２のブラシ洗浄部と接触させて洗浄し、
前記半導体基板の前記第２の傾斜面を前記第３のブラシ洗浄部と接触させて洗浄することを特徴とする半導体基板の洗浄方法。
洗浄装置を用いて半導体基板の端面の洗浄を行う半導体基板の洗浄方法であって、
前記洗浄装置は、前記半導体基板を固定させるためのステージと、洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、第１のロールブラシを有する第１のブラシ洗浄部と、第１のパッドを有する第１のパッド洗浄部と、第２のパッドを有する第２のパッド洗浄部とを有し、
前記半導体基板の端面は、第１の傾斜面と、第２の傾斜面と、該第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に位置するラウンド面とを有し、
前記半導体基板が固定された前記ステージを回転させながら前記半導体基板の表面及び端面に帯電防止機能を有する洗浄水を前記洗浄水供給ノズルから供給するとともに、
前記半導体基板の前記ラウンド面を前記第１のブラシ洗浄部と接触させて洗浄し、
前記半導体基板の前記第１の傾斜面を前記第１のパッド洗浄部と接触させて洗浄し、
前記半導体基板の前記第２の傾斜面を前記第２のパッド洗浄部と接触させて洗浄する工程と、を有することを特徴とする半導体基板の洗浄方法。
前記半導体基板は、表面に形成されたゲート酸化膜と、該ゲート酸化膜上に形成されたゲート電極とを有し、
前記洗浄は、エッチングにより前記ゲート酸化膜及び前記ゲート電極を形成後に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体基板の洗浄方法。
前記洗浄水は、二酸化炭素を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の半導体基板の洗浄方法。