JPH04213827A - 半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置 - Google Patents
半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置Info
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- JPH04213827A JPH04213827A JP40123590A JP40123590A JPH04213827A JP H04213827 A JPH04213827 A JP H04213827A JP 40123590 A JP40123590 A JP 40123590A JP 40123590 A JP40123590 A JP 40123590A JP H04213827 A JPH04213827 A JP H04213827A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 title abstract 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 18
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造用ウェーハ表
面洗浄装置に関し、特に超音波を用いたウェーハ表面の
洗浄装置に関する。
面洗浄装置に関し、特に超音波を用いたウェーハ表面の
洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体製造用ウェーハ表面洗浄装
置は、図７の構成図に示すように、超音波ノズル１、超
音波発振器２、超音波信号ライン７、純水配管１２、ノ
ズルブラケット１３、カップ８、チャック１４、整流板
９を有し、超音波ノズル１とチャック表面との間には一
定な距離Ｌが設けられている。この従来の半導体製造用
ウェーハ表面洗浄装置は、ウェーハ１１をチャック１４
に固定してモータシャフト１０により回転させ、水平方
向制御部５で制御される水平方向駆動部によって超音波
ノズル１をウェーハ１１と水平方向に、かつウェーハの
中心付近から外周に向けて左右に一定速度でスキャンさ
せ、超音波ノズル１より超音波振動している純水をウェ
ーハ１１に吐出しながらウェーハ表面を洗浄していた。
置は、図７の構成図に示すように、超音波ノズル１、超
音波発振器２、超音波信号ライン７、純水配管１２、ノ
ズルブラケット１３、カップ８、チャック１４、整流板
９を有し、超音波ノズル１とチャック表面との間には一
定な距離Ｌが設けられている。この従来の半導体製造用
ウェーハ表面洗浄装置は、ウェーハ１１をチャック１４
に固定してモータシャフト１０により回転させ、水平方
向制御部５で制御される水平方向駆動部によって超音波
ノズル１をウェーハ１１と水平方向に、かつウェーハの
中心付近から外周に向けて左右に一定速度でスキャンさ
せ、超音波ノズル１より超音波振動している純水をウェ
ーハ１１に吐出しながらウェーハ表面を洗浄していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の装置では、
超音波ノズルとウェーハチャック表面との距離が固定さ
れているため、ウェーハ表面に形成された各種薄膜や配
線パターンの段差等によって、超音波ノズルとウェーハ
表面との距離Ｌが超音波の波長λの１／４の偶数倍（Ｌ
＝（λ／４）×２ｎ、ｎ＝１，２，３……）となってし
まう場合があり、入射波と反射波が互いに打消し合って
洗浄能力が著しく低下してしまうという問題があった。
超音波ノズルとウェーハチャック表面との距離が固定さ
れているため、ウェーハ表面に形成された各種薄膜や配
線パターンの段差等によって、超音波ノズルとウェーハ
表面との距離Ｌが超音波の波長λの１／４の偶数倍（Ｌ
＝（λ／４）×２ｎ、ｎ＝１，２，３……）となってし
まう場合があり、入射波と反射波が互いに打消し合って
洗浄能力が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造用ウ
ェーハ表面洗浄装置は、超音波により純水に振動を与え
る超音波ノズルを垂直方向にも動作させる垂直方向駆動
部と、この動作量を制御する垂直方向制御部とを有する
洗浄装置、または純水を振動させるための超音波の発振
周波数を可変できる超音波発振器を有する洗浄装置であ
る。
ェーハ表面洗浄装置は、超音波により純水に振動を与え
る超音波ノズルを垂直方向にも動作させる垂直方向駆動
部と、この動作量を制御する垂直方向制御部とを有する
洗浄装置、または純水を振動させるための超音波の発振
周波数を可変できる超音波発振器を有する洗浄装置であ
る。
【０００５】次に、図４，図５を用いてその作用を説明
する。すなわち、図４において、一定な波長λの超音波
により、チャック表面と超音波ノズルとの距離を一定に
してウェーハ表面を洗浄する場合、ウェーハ表面１８と
超音波ノズル１との距離が超音波波長λの１／４の奇数
倍（（λ／４）×ｎ、１，３，５……２ｎ−１）になる
と、超音波の純水入射波１５と純水反射波１６とが位相
が同じため互いに干渉して純水合成波１７となり、振幅
がＡから２Ａへと増強されるため洗浄能力が大きく向上
する。
する。すなわち、図４において、一定な波長λの超音波
により、チャック表面と超音波ノズルとの距離を一定に
してウェーハ表面を洗浄する場合、ウェーハ表面１８と
超音波ノズル１との距離が超音波波長λの１／４の奇数
倍（（λ／４）×ｎ、１，３，５……２ｎ−１）になる
と、超音波の純水入射波１５と純水反射波１６とが位相
が同じため互いに干渉して純水合成波１７となり、振幅
がＡから２Ａへと増強されるため洗浄能力が大きく向上
する。
【０００６】また、図５のように、仮に超音波ノズル１
とウェーハ表面１８の距離が超音波波長λの１／４の偶
数倍（（λ／４）×ｎ、ｎ＝２，４，６……２ｎ）にな
ると、純水入射波１５と純水反射波１６とが位相が１８
０度ずれているため互いに打消し合い、純水合成波１７
の振幅Ａがほとんど零となるため、洗浄能力が著しく低
下する。そこで、超音波ノズルを垂直方向に超音波波長
λの１／４の奇数倍だけ上下動させることにより、超音
波相殺現象を打消すことになり、ウェーハ表面に均一に
超音波を放射することができる。
とウェーハ表面１８の距離が超音波波長λの１／４の偶
数倍（（λ／４）×ｎ、ｎ＝２，４，６……２ｎ）にな
ると、純水入射波１５と純水反射波１６とが位相が１８
０度ずれているため互いに打消し合い、純水合成波１７
の振幅Ａがほとんど零となるため、洗浄能力が著しく低
下する。そこで、超音波ノズルを垂直方向に超音波波長
λの１／４の奇数倍だけ上下動させることにより、超音
波相殺現象を打消すことになり、ウェーハ表面に均一に
超音波を放射することができる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の実施例１の構成図である。図２は実
施例１の超音波ノズルの動作を説明する側面図、図３は
その平面図である。本実施例は、従来構造に加えて垂直
方向駆動部４および垂直方向制御部６を新たに設置し、
超音波ノズル１が水平動作の他に垂直動作も行なえるよ
うにしている。すなわち、カップ８内のチャック１４に
ウェーハ１１を固定して回転させ、超音波ノズル１を超
音波波長λの１／４の奇数倍だけ連続的（例えばλ〜（
３／４）×λ、あるいはλ〜（５／４）×λ）に上下運
動させながら水平方向に移動させることにより、ウェー
ハ表面の薄膜や配線等の段差に影響されることなくウェ
ーハ表面を均一に洗浄することができる。
る。図１は本発明の実施例１の構成図である。図２は実
施例１の超音波ノズルの動作を説明する側面図、図３は
その平面図である。本実施例は、従来構造に加えて垂直
方向駆動部４および垂直方向制御部６を新たに設置し、
超音波ノズル１が水平動作の他に垂直動作も行なえるよ
うにしている。すなわち、カップ８内のチャック１４に
ウェーハ１１を固定して回転させ、超音波ノズル１を超
音波波長λの１／４の奇数倍だけ連続的（例えばλ〜（
３／４）×λ、あるいはλ〜（５／４）×λ）に上下運
動させながら水平方向に移動させることにより、ウェー
ハ表面の薄膜や配線等の段差に影響されることなくウェ
ーハ表面を均一に洗浄することができる。
【０００８】図２および図３を用いてその動作を説明す
る。超音波ノズル１を垂直方向に超音波波長λの（１／
４）×（２ｎ−１）程度揺動させ（ｎ＝１〜１０程度）
、ウェーハ中心から純水放射径ｄの１／２程度水平方向
に移動させて行く（図２）。垂直方向は垂直方向制御部
６にて任意のｎを設定し、水平方向駆動部３では純水放
射径のウェーハ表面での重なり量が一定となるような非
線形速度で微動させる。すなわち、純水放射径が大きい
時には早くスキャンし、純水放射径が小さい時にはゆっ
くりとスキャンさせる（図３）。この繰返し動作をウェ
ーハセンターからウェーハエッジまで行なう。これによ
り、ウェーハ全面に均一に超音波を当てることが可能と
なる。
る。超音波ノズル１を垂直方向に超音波波長λの（１／
４）×（２ｎ−１）程度揺動させ（ｎ＝１〜１０程度）
、ウェーハ中心から純水放射径ｄの１／２程度水平方向
に移動させて行く（図２）。垂直方向は垂直方向制御部
６にて任意のｎを設定し、水平方向駆動部３では純水放
射径のウェーハ表面での重なり量が一定となるような非
線形速度で微動させる。すなわち、純水放射径が大きい
時には早くスキャンし、純水放射径が小さい時にはゆっ
くりとスキャンさせる（図３）。この繰返し動作をウェ
ーハセンターからウェーハエッジまで行なう。これによ
り、ウェーハ全面に均一に超音波を当てることが可能と
なる。
【０００９】次に、本発明の実施例２について説明する
。図６の特性図に示すように、超音波ノズルとウェーハ
表面との距離を変えることが不可能な場合は、超音波発
振器の発振する波長をＴ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４とし
、ウェーハ表面と超音波ノズルとの距離が超音波波長の
１／４の奇数倍になるように、超音波波長を、例えばｔ
１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４となるように連続的に変化させる
。すなわち、本実施例は超音波ノズルより純水を水平方
向にスキャンさせながらウェーハ表面を洗浄する時、同
時に超音波波長を１／４波長だけ一定時間に変えること
ができる超音波発振器を有している。従って、本実施例
では実施例１で用いた垂直方向駆動部および垂直方向制
御部は不要となる。また、水平方向のスキャンは、実施
例１と同様に純水放射径の重なり量が一定になるような
非線形スキャンである。このように、超音波発振器の超
音波波長を変化させることによって、実施例１と同様な
効果を得ることができる。
。図６の特性図に示すように、超音波ノズルとウェーハ
表面との距離を変えることが不可能な場合は、超音波発
振器の発振する波長をＴ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４とし
、ウェーハ表面と超音波ノズルとの距離が超音波波長の
１／４の奇数倍になるように、超音波波長を、例えばｔ
１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４となるように連続的に変化させる
。すなわち、本実施例は超音波ノズルより純水を水平方
向にスキャンさせながらウェーハ表面を洗浄する時、同
時に超音波波長を１／４波長だけ一定時間に変えること
ができる超音波発振器を有している。従って、本実施例
では実施例１で用いた垂直方向駆動部および垂直方向制
御部は不要となる。また、水平方向のスキャンは、実施
例１と同様に純水放射径の重なり量が一定になるような
非線形スキャンである。このように、超音波発振器の超
音波波長を変化させることによって、実施例１と同様な
効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウェーハ
表面と超音波ノズルとの距離が超音波波長の１／４の奇
数倍になるようにすることによって、洗浄能力を低下さ
せることがなく、常に一定な洗浄能力にてウェーハ表面
を均一に洗浄することが可能であるという効果を有する
。
表面と超音波ノズルとの距離が超音波波長の１／４の奇
数倍になるようにすることによって、洗浄能力を低下さ
せることがなく、常に一定な洗浄能力にてウェーハ表面
を均一に洗浄することが可能であるという効果を有する
。
【図１】本発明の実施例１の構成図である。
【図２】本発明の実施例１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施例１の他の動作説明図である。
【図４】本発明の作用を説明する原理図である。
【図５】本発明の作用を説明する他の原理図である。
【図６】本発明の実施例２に用いる超音波発振器の特性
図である。
図である。
【図７】従来の洗浄装置の構成図である。
１ 超音波ノズル
２ 超音波発振器
３ 水平方向駆動部
４ 垂直方向駆動部
５ 水平方向制御部
６ 垂直方向制御部
７ 超音波信号ライン
８ カップ
９ 整流板
１０ モータシャフト
１１ ウェーハ
１２ 純水配管
１３ ノズルブラケット
１４ チャック
１５ 純水入射波
１６ 純水反射波
１７ 純水合成波
１８ ウェーハ表面
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウェーハを回転させ、ウェーハ
面に沿って水平方向に超音波ノズルをスキャンさせ、こ
の超音波ノズルより超音波振動を与えた純水をウェーハ
面に吐出して洗浄を行なう半導体製造用ウェーハ表面洗
浄装置において、前記超音波ノズルを垂直方向にも動作
させる垂直方向駆動部と、この動作量を制御する垂直方
向制御部とを有することを特徴とする半導体製造用ウェ
ーハ表面洗浄装置。 - 【請求項２】 半導体ウェーハを回転させ、ウェーハ
面に沿って水平方向に超音波ノズルをスキャンさせ、こ
の超音波ノズルより超音波振動を与えた純水をウェーハ
面に吐出して洗浄を行なう半導体製造用ウェーハ表面洗
浄装置において、純水を振動させるための超音波の発振
周波数を可変できる超音波発振器を有することを特徴と
する半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40123590A JPH04213827A (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40123590A JPH04213827A (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04213827A true JPH04213827A (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=18511080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40123590A Pending JPH04213827A (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 半導体製造用ウェーハ表面洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04213827A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5368054A (en) * | 1993-12-17 | 1994-11-29 | International Business Machines Corporation | Ultrasonic jet semiconductor wafer cleaning apparatus |
| JPH07263400A (ja) * | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 枚葉式ウェーハ処理装置 |
| US5529753A (en) * | 1993-07-09 | 1996-06-25 | Dade International Inc. | System for ultrasonic energy coupling by irrigation |
| US5558110A (en) * | 1993-07-23 | 1996-09-24 | Williford, Jr.; John F. | Apparatus for removing particulate matter |
| US5845662A (en) * | 1995-05-02 | 1998-12-08 | Sumnitsch; Franz | Device for treatment of wafer-shaped articles, especially silicon wafers |
| US5927305A (en) * | 1996-02-20 | 1999-07-27 | Pre-Tech Co., Ltd. | Cleaning apparatus |
| US5975098A (en) * | 1995-12-21 | 1999-11-02 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for and method of cleaning substrate |
| US6189547B1 (en) * | 1999-05-04 | 2001-02-20 | Honda Electronics Co., Ltd. | Ultrasonic washing apparatus |
| US6345630B2 (en) | 1998-11-11 | 2002-02-12 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning the edge of a thin disc |
| US6536454B2 (en) * | 2000-07-07 | 2003-03-25 | Sez Ag | Device for treating a disc-shaped object |
| US6539952B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-04-01 | Solid State Equipment Corp. | Megasonic treatment apparatus |
| KR100464118B1 (ko) * | 1997-08-05 | 2005-06-17 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 기판세정장치및기판세정방법 |
| US20110290277A1 (en) * | 2008-12-12 | 2011-12-01 | Jian Wang | Methods and Apparatus for Cleaning Semiconductor Wafers |
-
1990
- 1990-12-11 JP JP40123590A patent/JPH04213827A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07201799A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-08-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 半導体ウエハー洗浄装置 |
| US5368054A (en) * | 1993-12-17 | 1994-11-29 | International Business Machines Corporation | Ultrasonic jet semiconductor wafer cleaning apparatus |
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| US6536454B2 (en) * | 2000-07-07 | 2003-03-25 | Sez Ag | Device for treating a disc-shaped object |
| US20110290277A1 (en) * | 2008-12-12 | 2011-12-01 | Jian Wang | Methods and Apparatus for Cleaning Semiconductor Wafers |
| US9595457B2 (en) * | 2008-12-12 | 2017-03-14 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers |
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