JPH02266522A - 半導体ウェーハの洗浄方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェーハを洗浄する方法及びその装置
に関するものである。

（従来の技術） 半導体ウェーハはエツチング等の各種処理を施した後に
、表面を洗浄する必要がある。

従来は、このような洗浄を第４図のような洗浄装置を用
いて行っていた。洗浄用槽４２の内部に、支持部４１に
よって半導体ウェーハ１が垂直に支持されている。洗浄
用槽４２内には洗浄水として純水４４が入っている。

洗浄槽４２の底面に設けられた超音波振動板４３は、図
示されていない超音波発生手段が出力した高周波電流を
与えられて共振し、伸縮振動をするものである。この振
動が純水４４を介して半導体ウェーハ１に伝えられ、ウ
ェーハ１の表面に何首した塵埃等の微小な不純物が除去
される。

（発明が解決しようとする課題） しかし最近は、高密度実装化の要請により半導体装置の
集粘度が高くなり、ウェーハ１の表面に形成された溝の
幅がより狭く、かつより深くなっている。このため、−
旦この溝の中に入り込んだ微小な不純物を完全に除去す
ることは、上述のような超音波振動のエネルギによって
もたらされる洗浄力のみによる洗浄方法では困難であっ
た。この結果、半導体装置を製造する際の歩留まりの低
下を招いていた。

本発明は上記事情に鑑み、洗浄効果が高く微小な不純物
も十分に除去することができ、半導体装置の歩留まりの
向上を達成し得る半導体ウェーハの洗浄方法及びその装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の半導体ウェーハの洗浄方法は、半導体ウェーハ
を回転可能な状態に支持し、超音波振動印加手段により
超音波振動が印加された洗浄液をノズルの先端から半導
体ウェーハの表面に噴出させ、さらにこの洗浄液が半導
体ウェーハの表面全体にかかるように、半導体ウェーハ
を回転させるとともに、ノズルを半導体ウェーハの表面
上を移動させることを特徴としている。

また本発明の半導体ウェーハの洗浄装置は、半導体ウェ
ーハを回転可能な状態に支持する手段と、洗浄液に超音
波振動を印加させる手段と、この超音波振動を印加され
た洗浄液を半導体ウェーハの表面に噴出するノズルと、
洗浄液が半導体ウェーハの表面全体にかかるように、支
持された半導体ウェーハを回転させる手段と、ノズルを
半導体ウェーハの表面上を移動させる手段とを備えたこ
とを特徴としている。

ここで一端がノズルの内部に連結され他端が空気中に開
放された状態にある管と、この管の内部に負圧を発生さ
せる負圧発生手段とを有し、洗浄液中にある超音波振動
子の表面に発生した気泡を負圧によって管の他端から排
出する気泡排出手段をさらに備えていてもよい。

（作　用） 支持された半導体ウェーハの表面に、超音波振動が印加
された洗浄液がノズルの先端から噴出され、超音波振動
のエネルギ及び噴出による衝突エネルギによってウェー
ハ表面に付着していた不純物が除去される。この場合に
、半導体ウェーハが回転するとともに、ノズルが半導体
ウェーハの表面上を移動することによって、半導体ウェ
ーハの表面全体に洗浄液がくまなくかかることになる。

このような洗浄は、本発明の洗浄装置を用いることによ
って行われる。

さらに気泡排出手段を備えることによって、超音波振動
子の表面に発生した気泡が、負圧発生手段が発生した負
圧により管の内部に吸い込まれた後管の他端から排出さ
れる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。

第１図に、本実施例による半導体ウェーハの洗浄装置を
示す。従来の装置が超音波振動のエネルギによる洗浄力
しか有さないのに対し、この装置はノズルからの噴流が
ウェーハ表面に衝突するエネルギによる洗浄力も併せ持
つ点が異なっている。

洗浄槽３は上面が図のように解放されており、洗浄液と
しての純水を受ける構成になっている。

この洗浄槽３の下面には、半導体ウェーハ１を支持する
とともに回転させるプーリ２が４個設けられている。

このプーリ２は、第１図のＡ−Ａ線に添う断面図である
第２図に示されるように、外周に溝２ａが設けてあり、
それぞれのプーリ２の溝２ａの間にはさむようにして半
導体ウェーハ１を水平に支持する。そしてプーリ２のう
ちの少なくとも１つが、モータ２２によって回転される
。

ノズル４は、超音波振動が印加された純水から゛なる噴
流２１を、半導体ウェーハ１の表面に噴出するものであ
る。ノズル４の断面構造は、第３図のようである。ノズ
ル４の内部の空洞部３７において、噴出口３８と対向す
る位置に超音波振動子３１が設けられている。この超音
波振動子３１は、図示されていない超音波発生手段が発
生した高周波電流をケーブル３９より与えられて共振現
象を起こし、伸縮振動をするものである。

さらに空洞部３７の一方の側面に、純水を矢印Ｃの方向
に供給する供給管３２が連結されており、他方の側面に
は超音波振動子３１の表面に付着した気泡４０を排出す
るための気泡抜き管３３が江結されている。気泡抜き管
３３の他端は、負圧発生手段３５の排出口３５ａを通じ
て空気中に開放されている。負圧発生手段３５は気泡抜
き管３３の内部に負圧を発生させるためのものであり、
高圧空気を配管３４から矢印りの方向に送り、排出口３
５ａから排出させることによって発生させる。

気泡抜き管３３と負圧発生手段３５とにより気泡排出手
段を構成しているが、これは超音波振動子３１の表面に
気泡４０が付着すると、その部分が純水によって冷却さ
れない上に超音波エネルギが外部へ伝達されなくなって
焼損するため、これを防ぐように気泡４０の排出を行う
ものである。

ノズル４は、二本のスライドシャフト６上を摺動するブ
ロック５に取り付けられている。ブロック５は、二つの
プーリ８，９に掛けられたベルト１０の一箇所に連結さ
れおり、さらにこのプーリ８．９は、一定周期毎に矢印
Ｅのように回転方向が入れ換わるリバーシブルモータ１
０によって回転される。この結果ノズル４は、半導体ウ
ェーハ１の中心を通る１点鎖線で示された線上を矢印Ｆ
のように左右に移動することになる。

このような構成を有した本実施例の動作について、説明
する。

モータ２２に連結されたプーリ２が矢印Ｇの方向に回転
すると、これに支持されている半導体ウェーハ１が矢印
Ｂの方向に回転する。供給管３２から供給された純水は
、ノズル４内の空洞部３７において、超音波振動子３１
により、例えばＩＭＨｚの超音波振動が印加される。そ
してノズル４の噴出口３８から噴流２１となって、半導
体ウェーハ１の表゛面に噴出される。この場合に超音波
振動子３１の表面に気泡４０が付着することがあるが、
負圧発生装置３５に送られた高圧空気によって気泡抜き
管３３の内部に負圧が発生し、気泡４０が吸い出される
ようにして排出口３５ａから排出される。

さらにリバーシブルモータ１０によって、プーリ８，９
は一定時間毎に回転方向が入れ換わる。

これにより、ベルト１０、ブロック５を介してノズル４
が半導体ウェーハ１の中心を通る線上を、水平方向に往
復することになる。

この結果ノズル４から噴出された純水は、超音波振動を
印加された状態で、半導体ウェーハ１の表面全体にくま
なくかけられることになる。このため超音波振動のエネ
ルギによる洗浄力のみならず、ノズル４から噴出されて
ウェーハ表面に衝突するエネルギによってもたらされる
洗浄力が得られ、高い洗浄効果を得ることができる。こ
のため、ウェーハ表面に形成された幅の狭い溝の内部に
入り込んだ不純物も、十分に除去することが可能である
。この衝突エネルギは、ノズル４の噴出口３８の直径を
小さくすることで大きくなるため、これにより洗浄効果
を高めることができる。

さらに超音波振動子３１の表面に気泡４０が付着した場
合にも、負圧発生装置３５によって排出されるため、超
音波振動子３１の焼損を防止することができる。

上述した実施例はいずれも一例であって、本発明を限定
するものではない。例えば、半導体ウェーハ１を支持し
回転するために、実施例ではモータ２２及びプーリ２を
用いているが、これと異なる構造によるものであっても
よい。またノズル４をリバーシブルモータ１０の回転に
よって水平方向に往復移動させているが、半導体ウェー
ハ１の表面全体に洗浄液がかかるような移動をするもの
であれば、他の構造によるものであってもよい。

例えば、ノズルを支持する部分を回転中心として、ウェ
ーハの表面上を円周方向に回動するものでもよい。

また本実施例では、洗浄液として最も一般的な純水を用
いているが、半導体ウェーハの洗浄に適したものであれ
ばこれと異なるものを用いてもよい。

さらに洗浄液に超音波振動を印加する手段として、本実
施例では高周波電流を与えられて振動する超音波振動子
を用いているが、印加し得るものであれば他のものを用
いてもよい。気泡排出手段は、このような超音波振動子
を用いた場合のものであるが、振動子に与えられる電流
の大きさなどによって焼損の虞れがない場合もあり、必
ずしも必要なものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の半導体ウェーハの洗浄方法
は、超音波振動が印加された洗浄液を半導体ウェーハの
表面に噴出するとともに、ウェーハの表面全体にくまな
くかけるものであるため、超音波振動によるエネルギ及
び噴出による衝突エネルギによってウェーハに付着した
不純物を十分に除去することが可能である。このような
洗浄は本発明の洗浄装置によって行うことができるが、
超音波振動の印加を超音波振動子を用いて行う場合には
気泡排出手段を備えることにより、振動子の表面に発生
した気泡が排出されて、振動子が焼損するのを防止する
ことができる。また本実施例ではＩＭＨｚの超音波振動
を洗浄液に印加しているが、不純物を除去し得るエネル
ギを発生するものであれば、これと異なる周波数を印加
してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体ウェーハの洗浄
装置の構成を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に
沿う断面図、第３図は同装置のノズル付近を拡大した詳
細図、第４図は従来の半導体ウェーハの洗浄装置の構成
を示す正面図である。 １・・・半導体ウェーハ、２・・・プーリ、３・・・洗
浄槽、４・・・ノズル、６・・・スライドシャフト、８
，９・・・ブーＩＪ、１０・・・リバーシブルモータ、
３１・・・超音波振動子、３５・・・負圧発生手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ウェーハを回転可能な状態に支持し、超音波
   振動印加手段により超音波振動が印加された洗浄液をノ
   ズルの先端から前記半導体ウェーハの表面に噴出させ、
   さらにこの洗浄液が前記半導体ウェーハの表面全体にか
   かるように、前記半導体ウェーハを回転させるとともに
   、前記ノズルを前記半導体ウェーハの表面上を移動させ
   ることを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法。 ２、半導体ウェーハを回転可能な状態に支持する手段と
   、洗浄液に超音波振動を印加させる手段と、この超音波
   振動を印加された前記洗浄液を前記半導体ウェーハの表
   面に噴出するノズルと、この洗浄液が前記半導体ウェー
   ハの表面全体にかかるように、支持された前記半導体ウ
   ェーハを回転させる手段と、前記ノズルを前記半導体ウ
   ェーハの表面上を移動させる手段とを備えたことを特徴
   とする半導体ウェーハの洗浄装置。 ３、一端が前記ノズルの内部に連結され、他端が空気中
   に開放された状態にある管と、この管の内部に負圧を発
   生させる負圧発生手段とを有し、前記洗浄液中にある前
   記超音波振動子の表面に発生した気泡を前記負圧によっ
   て前記管の他端から排出する気泡排出手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウェー
   ハの洗浄装置。