JP6233569B2 - ウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、スライスベースに接着剤で接着されたウエハを洗浄するウエハ洗浄装置、およびウエハ洗浄方法に関する。

従来のシリコンウエハなどのウエハの製造工程について、図６〜図８を用いて説明する。
図６は従来のウエハ製造方法およびウエハ洗浄方法を示す工程図、図７は従来のウエハの分離方法を説明する図、図８は従来の洗浄液の噴射と超音波洗浄とを同時に行うウエハ洗浄装置を説明する図である。

まず、図６（ａ）に示すように、インゴット１と称される塊状物を、スライスベース２と称される保持体に接着剤３を介して固定する。次に、図６（ｂ）に示すように、このスライスベース２に固定されたインゴット１を、ワイヤソー４などでスライスすることでウエハ状態にする。ワイヤソー４にてスライスした場合、ウエハ５には切削油やスラッジ（切り屑）１３が付着する。そのため、図６（ｃ），図６（ｄ）に示すように、スライスベース２に固定された状態にて、ウエハ５を予備的に洗浄する。このとき従来の構成では、図６（ｃ）に示すように、まず、洗浄液６で満たされた水槽７にウエハ５を浸し、ノズル８より洗浄液６を噴射してウエハ５をシャワー洗浄する。このとき、必ずしも水槽７は洗浄液６で満たされていなくても良く、水槽７内でウエハ５を洗浄液６から露出させ、その状態でウエハ５に洗浄液６を噴射しても良い。その場合、シャワー洗浄後、ウエハ５を洗浄液６に浸漬させる。次に、図６（ｄ）に示すように、洗浄液６で満たされた水槽７にウエハ５を浸漬した状態で、ウエハ５を超音波装置９により超音波洗浄する。

次に、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、薬液もしくは熱水１０で満たされた水槽１１にスライスベース２に固定されたウエハ５を浸漬し、ウエハ５をスライスベース２に固定している接着剤３を薬液もしくは熱水１０で軟化もしくは溶解させ、ウエハ５をスライスベース２から分離する。

次に、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、スライスベース２から分離されたウエハ５は、トレイ１２に横方向（図７（ｃ））もしくは縦方向（図７（ｄ））に積層された後、図示されない枚葉装置を用いて一枚ずつ搬送アームを用いて搬送され、洗浄用のカセットに収納される。

次に、洗浄用カセットに収納されたウエハ５は、仕上げ洗浄、乾燥、ウエハ検査を経て製品ウエハとなる。
また、図８に示すように、スライスベース２に固定されたウエハ５を予備的に洗浄する他の手法として、水槽７にノズル８および超音波装置９を有した装置を用いる場合もあった。このウエハ洗浄装置は、水槽７内に超音波装置９と複数のノズル８とを備える構成であり、ノズル８はウエハ５の間に洗浄液６を噴射できる位置に向かい合い、且つ向かい合うノズル８からの流れが反対方向になるように配置される。このようなウエハ洗浄装置により、超音波を印加しながら洗浄液６を噴射することにより、超音波で緩んだスラッジ１３等を洗い流していた（例えば、特許文献１参照）。

特表２００９−５２９７８１号公報

しかしながら、前記従来のウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法において、シャワー洗浄だけではウエハ表面に固着したスラッジ１３等を十分に除去することができない場合があった。また、超音波洗浄だけでも、隣接したウエハの隙間にばらつきがあり十分な隙間が生じない場合に、ウエハ表面のスラッジ１３等が十分に除去できないという課題を有していた。

また、超音波洗浄とシャワー洗浄を同時に行う構成についても、水槽７内において、ノズル８から噴射された洗浄液６の噴流により超音波が減衰してウエハ５の隙間の奥まで届かないことがあり、十分な超音波洗浄の効果が得られず、ウエハ５表面のスラッジ１３等が十分に除去できないという課題を有していた。

次に、スラッジ等がウエハに残った場合に生ずる不具合について、図９を用いて説明する。
図９はスラッジ等による不具合を説明する図である。

前記従来のウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法においては、図９（ａ）に示すように、特にスライスベース２とウエハ５との接着領域の近傍のウエハ５表面（以下、ウエハトップ部という）の洗浄性が低く、ウエハトップ部にスラッジ１３が固着したまま後工程に流れる場合があった。

通常、一本のインゴット１からは１０００枚以上のウエハ５が得られるため、ウエハトップ部に厚み方向に２０μｍのスラッジ１３が固着したままになると、２０μｍ×１０００枚×２（表裏）＝４０ｍｍの厚み差が生じることになる。したがって、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、トレイ１２にウエハ５を横方向（図９（ｂ））もしくは縦方向（図９（ｃ））に積層する際、ウエハトップ部にスラッジ１３が残ってウエハ５の一部の厚みが厚くなるため、ウエハ５の整列性が悪くなり、枚葉装置で搬送ができなくなる場合があった。または、図９（ｄ）に示すように、積層されたウエハ５の下部に偏荷重が生じ、ウエハ５が割れてしまう（符号Ｘで示す領域参照）などの品質課題をも有していた。

さらに、仕上げ洗浄工程においては、スラッジ１３を除去するのに多大な時間を要してしまうなど生産性の低下や、スラッジ１３を完全には除去できないためウエハ検査機にて不良と判断されウエハの歩留低下の要因にもなっていた。

上記問題点を解決するため、本発明は、スライス後のウエハに付着したスラッジ等を確実に除去することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のウエハ洗浄装置は、スライスベースに隙間を隔てて並べて固定された複数の平板状のウエハを洗浄するウエハ洗浄装置であって、洗浄液を貯留する水槽と、前記スライスベースを保持して前記複数のウエハを前記水槽の前記洗浄液に浸漬させる保持部と、前記水槽内に配置されて前記ウエハを超音波洗浄する超音波装置と、前記水槽内に配置されて前記ウエハの前記隙間に前記洗浄液を前記スライスベースの前記ウエハが接着される面と平行な方向に噴射する複数の第１のノズルと、前記水槽内の前記第１のノズルより前記ウエハのウエハトップ部に近い位置に配置されて前記ウエハの前記隙間に前記ウエハトップ部に向けて前記洗浄液を噴射する複数の第２のノズルと、を有し、前記第１のノズルおよび前記第２のノズルは、前記ウエハの表面に対して直交する方向に互いに同期して往復運動する機構を備え、前記第２のノズルは、前記ウエハの表面に対して平行で、前記洗浄液の照射方向と直交する方向に往復運動する機構を備え、前記第１のノズルの往復運動が前記第２のノズルの往復運動より遅いタイミングで行われることを特徴とする。

さらに、本発明のウエハ洗浄方法は、スライスベースに隙間を隔てて並べて固定された複数の平板状のウエハを洗浄する際に、前記ウエハの隙間に超音波を照射する工程と、前記超音波を照射しながら前記ウエハの隙間に洗浄液を噴射して前記ウエハの隙間を広げる工程と、前記ウエハの隙間を広げた状態で前記隙間に前記洗浄液を噴射して洗浄する工程とを有し、前記ウエハの隙間を広げるための噴射が前記ウエハの表面と直交する面を形成し、前記洗浄するための噴射が前記ウエハの表面と平行な面を形成することを特徴とする。

以上のように、超音波洗浄と同時に、水平方向に広く洗浄液を噴射することによりウエハの間隔を広げながら、垂直方向に広く洗浄液を噴射することにより、スライス後のウエハに付着したスラッジを十分に除去することができ、ウエハの品質を向上するとともに後工程の生産性を向上することができる。

実施の形態１におけるウエハ洗浄装置の構成を示す図 実施の形態１のウエハ洗浄装置におけるノズルの構成を説明する図 実施の形態１のウエハ洗浄装置におけるノズルの可動構成を説明する図 実施の形態１のウエハ洗浄装置における超音波洗浄装置とノズルの構成例を示す図 実施の形態２におけるウエハ洗浄装置の構成を示す図 従来のウエハ製造方法およびウエハ洗浄方法を示す工程図 従来のウエハの分離方法を説明する図 従来の洗浄液の噴射と超音波洗浄とを同時に行うウエハ洗浄装置を説明する図 スラッジ等による不具合を説明する図

一般的に、ウエハは、スライスベースに接着剤を介して接着されるインゴットをスライスして、スライス面を表面とする平板状のウエハとして形成される。各ウエハは、隣り合うウエハのスライス面である表面が向かい合うように並んでおり、向かい合う表面の間には、スライスの際に生じる隙間が形成されている。スライスの際に、ウエハには切削油やスラッジ（切り屑）等の汚れが付着する。そのため、スライスベースに固定された状態にて、ウエハを予備的に洗浄している。その後、ウエハは、仕上げ洗浄、乾燥、ウエハ検査を経て製品ウエハとなる。

本発明は、スライスベースに固定された状態のウエハに対する予備的な洗浄を行うウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法に関するものである。
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるウエハ洗浄装置の構成を示す図、図２は実施の形態１のウエハ洗浄装置におけるノズルの構成を説明する図、図３は実施の形態１のウエハ洗浄装置におけるノズルの可動構成を説明する図、図４は実施の形態１のウエハ洗浄装置における超音波洗浄装置とノズルの構成例を示す図である。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態１における洗浄装置は、スライスベース２に接着剤３で接着された複数のウエハ５を洗浄する装置である。複数のウエハ５は、接着剤３でスライスベース２に接着されたインゴットを所定の厚みにスライスすることにより製造され、スライスベース２におおむね平行に接着された状態である。実施の形態１におけるウエハ洗浄装置の構成は、洗浄液６を貯留する水槽７と、スライスベース２を保持する保持部１４と、複数の隣接したウエハ５の隙間に洗浄液６を噴出する複数のノズル８Ａおよび複数のノズル８Ｂと、複数のウエハ５に超音波洗浄処理を実施する超音波装置９とを有するものである。保持部１４は、スライスベース２を複数のウエハ５が下向きになる状態で保持し、ウエハ５を水槽７の洗浄液６に浸漬させる。

ノズル８Ａおよび８Ｂはそれぞれ水平方向に等間隔で複数個ずつ配置され、かつ上下２列に配置される。また、超音波装置９から発生される超音波の向きは、ノズル８Ａおよび８Ｂから噴出される噴流の向きと平行かつ逆方向になるように設置される。すなわち、複数のウエハ５は、ノズル８Ａおよび８Ｂと超音波装置９の間に位置するように配置されている。また、本実施の形態では、ノズル８Ａはノズル８Ｂの下方に設置され、ノズル８Ｂはノズル８Ａに比べて、ウエハ５のスライスベース２に近い領域、ウエハトップ部１５に近い領域に洗浄液６を噴射する構成である。

複数のノズル８Ａの噴流は水平方向に広がる扇形状（図２（ａ））、もしくはフラット形状（図２（ｂ））に噴出され、噴流面はウエハ５のスライス面である表面とおおむね直行し、かつスライスベース２のウエハ５接着面と平行な面に広がり、すなわち複数のウエハ５にわたって噴射されるように広がる。また、複数のノズル８Ｂの噴流は垂直方向に広がる扇形状（図２（ｃ））、もしくはフラット形状（図２（ｄ））で噴出され、噴流面はウエハ５のスライス面である表面とおおむね平行する面、すなわちウエハ５の隙間内に噴射されるように広がる。

ここで、ウエハトップ部１５のスラッジ１３を効率よく除去するため、複数のノズル８Ａは、噴射角もしくは噴流を調整して噴出する洗浄液６を水平方向に広げる。洗浄液６を水平方向に広げてウエハ５の隙間部分に噴射することにより、ウエハ５の互いの隙間を広げ、ウエハトップ部１５に洗浄液６が噴射されやすくする。この状態で、複数のノズル８Ｂの噴射角もしくは噴流を調整して洗浄液６が水平方向に広がる幅を狭くして、噴流を集中的にウエハトップ部１５近傍に噴出する。複数のノズル８Ｂの噴射角もしくは噴流が垂直方向に広がる幅は、複数の隣接したウエハ５の隙間を広げるための複数のノズル８Ａの噴射角、もしくは噴流が水平方向に広がる幅よりも狭くする。複数のノズル８Ａおよび８Ｂの噴射角は、特に限定されないものの例えば、ノズル８Ａの噴射角は４０°以上１２０°以下であり、ノズル８Ｂの噴射角は１０°以上３０°以下である。ノズル８Ａが４０°未満、または１２０°より大きく広がる場合、ウエハ間の開き量が少なくなり洗浄性が低下する。また、ノズルＢの噴射角が１０°未満の場合、ウエハトップ部１５の狭い範囲にしか噴流が当たらなくなり、洗浄性が低下する。ノズルＢの噴射角が３０°より大きい場合、噴流が分散され、噴流が集中的に当てることができず洗浄性が低下する。

このように、ノズル８Ａが水平方向に広く洗浄液６を噴出することにより、ウエハ５の隙間を広げることができる。また、ノズル８Ｂが垂直方向に広く洗浄液６を噴出することにより、広げられたウエハ５の隙間からウエハ５の表面全面にわたって洗浄液６を噴射できるので、ノズル８Ｂからの噴流がウエハトップ部１５にも届きやすくなり、ウエハトップ部１５を含めウエハ５に付着したスラッジ１３等を確実に除去することができる。さらに、ノズル８Ｂがウエハ５の接着部分であるウエハトップ部１５に向かって垂直方向に広く洗浄液６を噴射する構成とすることにより、より確実にウエハトップ部１５のスラッジ１３を除去することが可能となる。これにより、スライス後のウエハ５に付着したスラッジ１３を十分に除去することができ、ウエハ５の品質を向上するとともに、後工程の生産性を向上することができる。また、ウエハ５の間隔を広げた状態で超音波洗浄を行うことができるため、超音波の減衰を抑制することもできる。特に、ノズル８Ａをノズル８Ｂよりウエハトップ部１５から離れた領域で、できるだけウエハトップ部１５の反対側のウエハ５の先端部分に近い領域に配置することにより、ノズル８Ａからの洗浄液６の噴出をウエハ５の先端領域に行うことができ、よりウエハ５の間隔を広げることが容易となる。

また、図３（ａ）に示すように、複数のノズル８Ａおよび８Ｂは、水平方向に往復運動可能なように構成しても良く、図３（ｂ）に示すように、複数のノズル８Ｂは、さらに垂直方向に往復運動可能なように構成されている。このように、ノズル８Ａが水平方向に移動しながら洗浄液６を噴出することにより、全てのウエハ５に十分に洗浄液６を噴射して、確実にウエハ５の隙間を広げることができる。また、ノズル８Ｂが水平方向に移動しながら洗浄液６を噴出することにより全てのウエハ５の隙間に洗浄液６を噴射でき、同時に、ノズル８Ｂが垂直方向に移動しながら洗浄液６を噴出することにより、全てのウエハ５の隙間において、ウエハ５の表面全面に十分に洗浄液６を噴射し、スラッジ１３等を確実に除去することができる。

ここで、複数のノズル８Ａおよび８Ｂは上下方向に２列以上あってもよい。
なお、ノズル８Ａ，８Ｂおよびウエハ５に対する超音波装置９の位置関係は任意であるが、図４に示すように、ウエハ５に対してノズル８Ａ，８Ｂと同じ側に超音波装置９を配置しても良い。すなわち、超音波装置９から発生される超音波の向きは、複数のノズル８Ａおよび８Ｂから噴出される洗浄液６の噴流の向きと同じ方向であって、複数のノズル８Ａおよび８Ｂは超音波装置９と複数のウエハ５の間に配置されても良い。また、従来のウエハ洗浄装置のように、超音波装置９をウエハ５の先端側であるウエハ５の下方に配置した場合、洗浄によりウエハ５からはがれたスラッジ１３等が超音波装置９上に堆積し、超音波装置９の性能が経時劣化することがあった。そのため、ノズル８Ａ，８Ｂおよび超音波装置９を、図１，図４に示すように、ウエハ５の隙間と向かい合うウエハ５の側面領域に配置することが好ましい。これにより、ウエハ５に付着したスラッジ１３を十分に除去しながら、生産性を向上することができる。

次に、本発明の実施の形態１における洗浄装置を用いたウエハ洗浄方法について、図１から図４を用いて説明する。
まず、スライスベース２に固定された複数のウエハ５を洗浄液６で満たされた水槽７に完全に浸漬させる。

次に、複数のウエハ５に向かって、最上段の複数のノズル８Ｂおよび最下段の複数のノズル８Ａから洗浄液６を噴出するとともに、超音波装置９から超音波を発振する。ここで、複数のノズル８Ａおよび８Ｂから噴出される洗浄液６の流量は、特に限定はされないものの、例えばそれぞれ１．５Ｌ／分以上３．０Ｌ／分以下である。また、超音波装置９の周波数は、特に限定されないものの、例えば４０ｋＨｚや１００ｋＨｚである。

洗浄液６を最下段の複数のノズル８Ａから噴出させることにより、複数の隣接したウエハ５の隙間が広げられる。その広げられたウエハの隙間に向かって、洗浄液６を最上段の複数のノズル８Ｂから噴出することにより、複数のウエハの表面を１枚ずつ洗浄していくことができる。

さらに、図３（ｂ）に示すように、最上段の複数のノズル８Ｂの噴出口を上方に傾斜させ、なおかつ垂直方向に往復運動させることで、ウエハトップ部１５表面に付着したスラッジ１３を効率よく除去することができ、洗浄性をさらに向上することができる。なお、ノズル８Ｂが往復運動する垂直方向とは、ウエハ５の表面と平行で、かつ洗浄液６の噴出方向と直交する方向であり、配列されるウエハ５をノズル８Ｂから見たときに見える隙間と平行な方向である。ここで最上段の複数のノズル８Ｂの噴射口を上方に傾斜させる角度は特に限定されないものの、例えば、噴流をウエハトップ部１５の広い範囲に当てて洗浄性を向上させるために、５°以上３５°以下である。また、複数のノズル８Ｂが垂直方向に往復運動する速度は特に限定されないものの、例えば１．０ｍｍ／秒以上５．０ｍｍ／秒以下である。ノズル８Ｂは水平方向にも移動するため、速度が１．０ｍｍ／秒未満となるとウエハ５の表面に噴流が当たらない領域が発生する場合があり、洗浄性が低下する。また、速度が５．０ｍｍ／秒より大きくなると噴流を集中して当てることができない場合があり、洗浄性が低下する。

このとき図３（ａ）に示すように、複数のノズル８Ａおよび８Ｂを水平方向に同期させながら往復運動させることで、複数の隣接したウエハ５の隙間を満遍なく広げ、洗浄性を向上することができる。なお、ノズル８Ａおよび８Ｂが往復運動する水平方向とは、ウエハ５の表面と直交する方向であり、複数のウエハ５が配列された方向である。ここで、複数のノズル８Ａおよび８Ｂが水平方向に往復運動する速度は、複数の隣接したウエハ５を一枚ずつ確実に洗浄させるため低速であるほうが好ましく、特に限定されないものの０．３ｍｍ／秒以上３．０ｍｍ／秒以下である。速度が０．３ｍｍ／秒未満になると、全てのウエハ５の隙間に噴射するための時間が長くなりすぎ、３．０ｍｍ／秒より早くなると、ウエハ５の隙間を広げる前に移動してしまい、洗浄性が低下する。

以上のように、実施の形態１におけるウエハ洗浄方法は、超音波洗浄を行うと同時に、水平方向に広い洗浄液６の噴流をウエハ５に照射しながら、水平方向の噴流より上側であるウエハトップ部１５に近い場所から垂直方向に広い洗浄液６の噴流をウエハ５に向かって照射するものである。この方法により、シャワー洗浄と超音波洗浄を同時に行うことにより、洗浄効率の向上を図りながら、水平方向に広い噴射で隣り合うウエハ５の隙間を広げた状態で、広げた隙間にウエハトップ部１５に向かって垂直方向に広い噴射で洗浄液６を照射することができるため、ウエハトップ部１５においてもスラッジ等を十分に除去することができる。さらに、ウエハトップ部１５に向かって垂直方向に広い洗浄液６を噴射することにより、より確実にウエハトップ部１５のスラッジ等を除去することができる。

さらに、図３（ｃ）に示すウエハ洗浄装置において、複数のノズル８Ａおよび８Ｂが水平方向に同期して往復運動する際に、複数のノズル８Ｂがある位置から隣接するウエハ５の方向Ｖへと動き始めるタイミングを、複数のノズル８Ａがその位置から隣接するウエハ５の方向Ｖへと動き始めるよりも遅らせるように調整しても良い。ノズル８Ｂが移動した後をノズル８Ａが追随するようにノズル８Ａおよび８Ｂが水平方向に往復運動することにより、ウエハトップ部１５表面に複数のノズル８Ｂから洗浄液６の噴流を当てる時に、複数の隣接したウエハ５の隙間を最大に広げることができ、洗浄性をさらに向上することができる。

以上のように、本発明の実施の形態１におけるウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法によれば、複数のウエハ５の表面に付着したスラッジ１３を効率よく除去でき、製品ウエハの品質を向上するとともに、後工程の生産性を向上することができる。
（実施の形態２）
次に、図５を用いて実施の形態２におけるウエハ洗浄装置およびウエハ洗浄方法について説明する。

図５は実施の形態２におけるウエハ洗浄装置の構成を示す図である。
図５に示すように本発明の実施の形態２におけるウエハ洗浄装置は、スライスベース２に固定された複数のウエハ５を洗浄する洗浄装置であり、洗浄液６を貯留する第１の水槽７Ａと洗浄液６を貯留する第２の水槽７Ｂと、スライスベース２に固定された複数のウエハ５を第１の水槽７Ａから第２の水槽７Ｂに搬送する搬送機構（ウエハ５の移動を示す符号Ｔ参照）を有している。

第１の水槽７Ａと第２の水槽７Ｂはそれぞれ、複数のウエハ５がスライスベース２の下方になるようにウエハ５を保持する第１の保持部１４Ａ、第２の保持部１４Ｂと、複数の隣接したウエハ５の隙間に、洗浄液６を噴出する複数のノズル８Ａおよび８Ｂと複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂと、複数のウエハ５に超音波処理を実施する超音波装置９Ａ、超音波装置９Ｂとを有している。

実施の形態１のウエハ洗浄装置と同様に、洗浄液６を噴出するノズル８Ａおよび８Ｂと、洗浄液６を噴出するノズル８０Ａおよび８０Ｂは、それぞれ水平方向に複数個、等間隔で設置され、かつ少なくとも上下段２列に設置されている。また、最上段に設置された複数のノズル８Ｂ、８０Ｂからは洗浄液６が垂直方向に広がるように噴出され、最下段に設置された複数のノズル８Ａ、８０Ａからは洗浄液６が水平方向に広がるように噴出される。また、複数のノズル８Ｂ、８０Ｂは、下からウエハトップ部１５に向かう方向である上向きに洗浄液６を噴出しても良い。

超音波装置９Ａおよび超音波装置９Ｂから発生される超音波の向きは、それぞれ複数のノズル８Ａおよび８Ｂと複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂから噴出される噴流の向きと、平行かつ逆方向になるように設置されており、複数のウエハ５は、それぞれ複数のノズル８Ａおよび８Ｂと超音波装置９Ａとの間に、複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂと超音波装置９Ｂとの間に位置するように配置されている。

なお、実施の形態２におけるウエハ洗浄装置では、第２の水槽７Ｂでは、汚れを満遍なく除去するために複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂと超音波装置９Ｂとのウエハ５に対する位置関係が、第１の水槽７Ａとは対称に設置されており、第１の水槽７Ａとは反対の方向から複数のウエハ５に向かって複数のノズル８０Ａより洗浄液６を噴出するとともに超音波装置９Ｂより超音波を発振する構成である。

このように、実施の形態１のウエハ洗浄装置と同様に、超音波装置９Ａから超音波を発振させた状態で、ノズル８Ａが水平方向に広く洗浄液６を噴出することにより、ウエハ５の隙間を広げることができる。また、ノズル８Ｂが垂直方向に広く洗浄液６を噴出することによりウエハ５の隙間に洗浄液６を噴射でき、ウエハ５の表面全面に十分に洗浄液６を噴射し、スラッジ１３等を確実に除去することができる。さらに、実施の形態２のウエハ洗浄装置では、ウエハ５に対して超音波装置９Ａと逆方向から超音波装置９Ｂにより同様に超音波を発振させた状態で、ウエハ５に対してノズル８Ａおよび８Ｂと逆方向からノズル８０Ａおよび８０Ｂにより同様に洗浄液６を噴出することにより、異なる２方向から超音波洗浄およびシャワー洗浄を行うことができ、より、スラッジ１３等を確実に除去することができる。

さらに、実施の形態１のウエハ洗浄装置と同様に、超音波装置９Ａ，９Ｂから超音波を発振させた状態で、ノズル８Ａ，８０Ａが水平方向に移動しながら洗浄液６を噴出することもでき、全てのウエハ５に十分に洗浄液６を噴射して、確実にウエハ５の隙間を広げることができる。また、ノズル８Ｂ，８０Ｂが水平方向に移動しながら洗浄液６を噴出することにより全てのウエハ５の隙間に洗浄液６を噴射することもでき、同時に、ノズル８Ｂ，８０Ｂが垂直方向に移動しながら洗浄液６を噴出することもでき、全てのウエハ５の隙間において、ウエハ５の表面全面に十分に洗浄液６を噴射し、スラッジ１３等を確実に除去することができる。

ここで、複数のノズル８Ａおよび８Ｂと複数のノズル８０Ａ、８０Ｂは、上下方向に２列以上あってもよい。
次に、本発明の実施の形態２におけるウエハ洗浄方法について説明する。

まず、スライスベース２に固定された複数のウエハ５を洗浄液６で満たされた第１の水槽７Ａに完全に浸漬させる。
次に、複数のウエハ５に向かって、複数のノズル８Ａおよび８Ｂから洗浄液６を噴出する第１のシャワー洗浄を行うとともに、超音波装置９Ａより超音波を発振して第１の超音波洗浄を行う。ここで、複数のノズル８Ａより噴出される洗浄液６の流量は、特に限定されないものの、例えば１．５Ｌ／分以上３．０Ｌ／分以下である。また、超音波装置９Ａの周波数は特に限定されないものの、例えば４０ｋＨｚや１００ｋＨｚである。

実施の形態１のウエハ洗浄方法と同様に、洗浄液６を最下段の複数のノズル８Ａから水平方向に広く噴出させることにより、複数の隣接したウエハ５の隙間が広げられる。その広げられたウエハ５の隙間に向かって、洗浄液６を最上段の複数のノズル８Ｂから垂直方向に広く噴出することにより、複数のウエハの表面を１枚ずつ洗浄していくことができる。

さらに、実施の形態１と同様に、図３（ｂ）に示すように、最上段の複数のノズル８Ｂの噴出口を上方に傾斜させ、なおかつ垂直方向に往復運動させることもでき、ウエハトップ部１５表面に付着したスラッジ１３を効率よく除去することができるので、洗浄性をさらに向上することができる。ここで、最上段の複数のノズル８Ｂの噴射口を上方に傾斜させる角度は特に限定されないものの、例えば５°以上３５°以下である。また、複数のノズル８Ｂが垂直方向に往復運動する速度は特に限定されないものの、例えば１．０ｍｍ／秒以上５．０ｍｍ／秒以下である。

このとき実施の形態１と同様に、図３（ａ）に示すように、複数のノズル８Ａおよび８Ｂを水平方向に同期させながら往復運動させることで、複数の隣接したウエハ５の隙間を満遍なく広げ、洗浄性を向上することができる。ここで、複数のノズル８Ａおよび８Ｂが水平方向に往復運動する速度は、複数の隣接したウエハ５を一枚ずつ確実に洗浄させるため低速であるほうが好ましく、特に限定されないものの、０．３ｍｍ／秒以上３．０ｍｍ／秒以下である。

次に、スライスベース２に固定された複数のウエハ５を、搬送機構を用いて水槽７Ａから洗浄液６で満たされた第２の水槽７Ｂに搬送し、完全に浸漬させる（符号Ｔ参照）。
この第２の水槽７Ｂでは、汚れを満遍なく除去するために複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂと、超音波装置９Ｂが第１の水槽７Ａとは対称に設置されており、第１の水槽７Ａとは反対の方向から複数のウエハ５に向かって、複数のノズル８０Ａより洗浄液６を噴出する第２のシャワー洗浄を行うとともに、超音波装置９Ｂより超音波を発振する第２の超音波洗浄を行う。ここで、複数のノズル８０Ａより噴出される洗浄液６の流量は、特に限定されないものの、例えば１．５Ｌ／分以上３．０Ｌ／分以下である。

また、超音波装置９Ｂの周波数は特に限定されないものの、例えば４０ｋＨｚや１００ｋＨｚである。
洗浄液６を最下段の複数のノズル８０Ａから水平方向に広く噴出させることにより、複数の隣接したウエハ５の隙間が広げられる。その広げられたウエハの隙間に向かって、洗浄液６を最上段の複数のノズル８０Ｂから垂直方向に広く噴出することにより、複数のウエハ５の表面を１枚ずつ洗浄していくことができる。

さらに実施の形態１と同様に、図３（ｂ）に示すように、最上段の複数のノズル８Ｂの噴出口を上方に傾斜させ、なおかつ垂直方向に往復運動させることで、ウエハトップ部１５表面に付着したスラッジ１３を効率よく除去することができ、洗浄性をさらに向上することができる。ここで、最上段の複数のノズル８０Ｂの噴射口を上方に傾斜させる角度は特に限定されないものの、例えば５°以上３５°以下である。また、複数のノズル８Ｂが垂直方向に往復運動する速度は特に限定されないものの、例えば１．０ｍｍ／秒以上５．０ｍｍ／秒以下である。

このとき実施の形態１と同様に図３（ａ）に示すように、複数のノズル８０Ａおおび８０Ｂを水平方向に同期させながら往復運動させることで、複数の隣接したウエハ５の隙間を満遍なく広げ、洗浄性を向上することができる。ここで、複数のノズル８０Ａおよび８０Ｂが水平方向に往復運動する速度は、複数の隣接したウエハ５を一枚ずつ確実に洗浄させるため低速であるほうが好ましく、特に限定されないものの０．３ｍｍ／秒以上３．０ｍｍ／秒以下である。

このように、実施の形態２におけるウエハ洗浄方法は、実施の形態１におけるウエハ洗浄方法と同様に、超音波洗浄を行うと同時に、水平方向に広い洗浄液６の噴流をウエハ５に照射しながら、水平方向の噴流より上側であるウエハトップ部１５に近い場所から垂直方向に広い洗浄液６の噴流をウエハ５に向かって上向きに照射して第１の超音波洗浄および第１のシャワー洗浄を行い、その後、ウエハ５に対して第１の超音波洗浄と逆方向から超音波を発振して第２の超音波洗浄を行いながら、ウエハ５に対して第１のシャワー洗浄と逆方向から洗浄液６を噴出して第２のシャワー洗浄を行うものである。この方法により、シャワー洗浄と超音波洗浄を同時に行った後、異なる方向から再度シャワー洗浄と超音波洗浄を同時に行うことにより、洗浄効率の向上を図りながら、ウエハトップ部１５においてもスラッジ等を十分に除去することができる。

以上のように、第１の水槽７Ａおよび第２の水槽７Ｂにおける洗浄により、複数のウエハ５の全体のスラッジ１３を効率よく除去でき、製品ウエハの品質を向上することができるとともに、第１の水槽７Ａと第２の水槽７Ｂの二つの槽を有することで、サイクルタイムを早くすることが可能となり、生産性も向上する効果が得られる。

本発明は、ウエハのスラッジを効率よく除去でき、スライスベースに接着剤で接着されたウエハを洗浄するウエハ洗浄装置、およびウエハ洗浄方法等に有用である。

１ インゴット
２ スライスベース
３ 接着剤
４ ワイヤソー
５ ウエハ
６ 洗浄液
７ 水槽
８ ノズル
９ 超音波装置
１０ 薬液もしくは熱水
１１ 水槽
１２ トレイ
１３ スラッジ
１４ 保持部
１５ ウエハトップ部
１６ 表面
７Ａ 第１の水槽
７Ｂ 第２の水槽
８Ａ ノズル
８Ｂ ノズル
９Ａ 第１の超音波装置
９Ｂ 第２の超音波装置
１４Ａ 第１の保持部
１４Ｂ 第２の保持部
８０Ａ 第１のノズル
８０Ｂ 第２のノズル

Claims (8)

1. スライスベースに隙間を隔てて並べて固定された複数の平板状のウエハを洗浄するウエハ洗浄装置であって、
   洗浄液を貯留する水槽と、
   前記スライスベースを保持して前記複数のウエハを前記水槽の前記洗浄液に浸漬させる保持部と、
   前記水槽内に配置されて前記ウエハを超音波洗浄する超音波装置と、
   前記水槽内に配置されて前記ウエハの前記隙間に前記洗浄液を前記スライスベースの前記ウエハが接着される面と平行な方向に噴射する複数の第１のノズルと、
   前記水槽内の前記第１のノズルより前記ウエハのウエハトップ部に近い位置に配置されて前記ウエハの前記隙間に前記ウエハトップ部に向けて前記洗浄液を噴射する複数の第２のノズルと、
   を有し、
   前記第１のノズルおよび前記第２のノズルは、前記ウエハの表面に対して直交する方向に互いに同期して往復運動する機構を備え、
   前記第２のノズルは、前記ウエハの表面に対して平行で、前記洗浄液の照射方向と直交する方向に往復運動する機構を備え、
   前記第１のノズルの往復運動が前記第２のノズルの往復運動より遅いタイミングで行われる
   ことを特徴とするウエハ洗浄装置。
2. 前記第２のノズルから噴出される噴流は、前記ウエハの表面と平行な面を形成し、扇状もしくはフラット形状をなし、
   前記第１のノズルから噴出される噴流は、前記ウエハの表面と直交し、前記スライスベースの接着面と平行な面を形成し、扇状もしくはフラット形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のウエハ洗浄装置。
3. 前記第２のノズルから噴出される噴流幅は、前記第１のノズルから噴出される噴流幅よりも狭いことを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ洗浄装置。
4. 前記超音波装置と前記第１のノズルおよび前記第２のノズルとの間に前記ウエハが配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のウエハ洗浄装置。
5. 前記超音波装置と前記第１のノズルおよび前記第２のノズルとが、前記ウエハに対して、同一の側面側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のウエハ洗浄装置。
6. 前記保持部，前記超音波装置、前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを備える前記水槽を２つ有し、
   前記超音波装置と前記第１のノズルおよび前記第２のノズルとの前記ウエハに対する配置位置が、前記水槽ごとに逆になる
   ことを特徴とする請求項４記載のウエハ洗浄装置。
7. スライスベースに隙間を隔てて並べて固定された複数の平板状のウエハを洗浄する際に、
   前記ウエハの隙間に超音波を照射する工程と、
   前記超音波を照射しながら前記ウエハの隙間に洗浄液を噴射して前記ウエハの隙間を広げる工程と、
   前記ウエハの隙間を広げた状態で前記隙間に前記洗浄液を噴射して洗浄する工程と
   を有し、前記ウエハの隙間を広げるための噴射が前記ウエハの表面と直交する面を形成し、前記洗浄するための噴射が前記ウエハの表面と平行な面を形成することを特徴とするウエハ洗浄方法。
8. スライスベースに隙間を隔てて並べて固定された複数の平板状のウエハを洗浄する際に、
   第１の方向から前記ウエハの隙間に第１の超音波を照射する工程と、
   前記第１の超音波を照射しながら、前記ウエハに対して前記第１の方向と逆方向となる第２の方向から前記ウエハに洗浄液を噴射して前記ウエハの隙間を広げる工程と、
   前記ウエハの隙間を広げた状態で前記第２の方向から前記隙間に前記洗浄液を噴射して洗浄する工程と、
   前記第２の方向から前記ウエハの隙間に第２の超音波を照射する工程と、
   前記第２の超音波を照射しながら、前記ウエハに対して前記第１の方向から前記ウエハに前記洗浄液を噴射して前記ウエハの隙間を広げる工程と、
   前記第１の方向から前記洗浄液を噴射して前記ウエハの隙間を広げた状態で前記第１の方向から前記隙間に前記洗浄液を噴射して洗浄する工程と
   を有し、前記ウエハの隙間を広げるための噴射が前記ウエハの表面と直交する面を形成し、前記洗浄するための噴射が前記ウエハの表面と平行な面を形成することを特徴とするウエハ洗浄方法。