JPH0449619A - 超音波洗浄槽 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体ウェハの洗浄において超音波を利用
した超音波洗浄槽に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図、第４図は従来の半導体ウェハの洗浄を行う超音
波洗浄槽の断面を示した図である。図中、１は被洗浄物
であるウェハ、２は洗浄かご、３は洗浄液であり、例え
ばアンモニアと過酸化水素の水溶液である。４は洗浄槽
で一般に石英製、５は洗浄かご２の位置決めのため洗浄
槽４内に設けたガイド、６は超音波輻射板、７は輻射板
６に取付けた超音波振動子、８は超音波を輻射板６から
洗浄槽４に伝達する媒体、１０．１１は洗浄かご２に設
けたウェハ１の支持部、１２．１３は支持部１０．１１
によって超音波がウェハ１に伝達されていないため生ず
る影である。

次に作用について説明する。ウェハ１を搭載した洗浄か
ご２を洗浄液３へ浸漬する。洗浄槽４内の洗浄かご２は
ガイド５により位置が決められる。

次に輻射板６へ取り付けられた超音波振動子７に高周波
電力を供給することにより超音波を発生させる。発生し
た超音波は伝達媒体８を介して洗浄槽４の底部を透過す
る。そして、洗浄液３へ伝達される。次に超音波は、物
理的な力として洗浄液３を振動させ、ウェハ表面へ作用
することにより洗浄を行う。

ところでウェハ１を搭載した洗浄かご２はウェハ１を保
持するため第３図に示す洗浄かご２の下部を狭くしたウ
ェハ支持部１０または第４図に断面を示す丸棒を通した
ウェハ支持部１１を有している。この場合、超音波が支
持部１０．１１により反射することにより減衰し、その
上方部へ伝達される割合が小さくなる。そのため、ウェ
ハ１に支持部１０．１１の影１２．１３ができる。一方
、ウェハ中央部は超音波が十分伝達される。その結果、
ウェハ中央部と支持部の影１２．１３との洗浄効果に著
しい差が生ずる。そのため支持部の影１２．１３に洗浄
効果を十分に得ようとすれば、洗浄に長時間必要とする
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の超音波洗浄槽は以上のように構成されているので
、被洗浄物であるウェハに対して、洗浄かご支持部によ
る影を十分に洗浄するのに長時間必要となって洗浄装置
の処理能力が低下する。および上記ウェハに対して、超
音波の伝達されやすいところに損傷が入りやすいという
問題点があった。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、被洗浄物であるウェハの全面を均一に短
時間で洗浄できる超音波洗浄槽を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る超音波洗浄槽は、底面および底面に隣り
合った両側へ角度を有する傾斜面でもって構成された槽
構造とし、底面および底面の両側の傾斜面へ超音波振動
子を有した超音波輻射板を設けたものである。

〔作用］ この発明において、洗浄槽底部の底面および傾斜面の輻
射板から洗浄液中へ超音波が照射される。

３つの異なる方向から超音波が伝達するのに加え、洗浄
液中へ伝達された超音波は槽壁、液面で反射されるため
、ウェハ支持部の超音波伝達に対する遮蔽効果が打ち消
され、ウェハ面内均一に超音波の効果を得ることができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による超音波洗浄槽の断面図であ
り、第２図は本実施例にて使用した洗浄かごである。第
２図で示した洗浄かごは超音波を有効にウェハ面へ伝達
するため、ウェハの支持は石英棒のみにより行っている
。第１図中、１は被洗浄物であるウェハ、２０は第２図
で示した洗浄かごの断面、３は洗浄液、５は洗浄かご２
０の位置決めガイドである。２１は石英製の薬液槽であ
り、底は底面２２および底面と隣り合って傾斜角を持っ
た２面２３．２４を有しており、それぞれの面に超音波
振動子２５．２６．２７が設置しである。底面２２の長
さ７！１はウェハ１の直径の３／４程度とし、底面２２
と傾斜面２３．２４との角θは１２０〜１３５度である
。またイ頃斜面２３．２４の長さ１２は、傾斜面２３．
２４の上端から垂線を引いた時、ウェハ１がこの２本の
垂線と底面２２、傾斜面２３．２４で包含される様に決
める。底面２２、傾斜面２３．２４は超音波の輻射板を
兼ねているため、薬液３への透過効率を考慮して板厚を
超音波の波長の１／２の整数倍とし、かつ必要な強度が
得られるように決めである。

また、本実施例では超音波の周波数を各輻射板に対して
指向性を持たせるため８５０　ＫＨｚとした。

次に作用について説明する。

第１図において、洗浄槽２１へ第２図で示した洗浄かご
２０にウェハ１を搭載した洗浄液３に浸漬する。浸漬し
た洗浄かご２０はガイド５によって位置決めされる。次
に超音波振動子２５．２６２７に高周波電力を印加し、
底面２２と合わせ傾斜面２３．２４からも超音波を洗浄
液３中へ照射する。各面２２，２３．２４から照射され
た超音波は、ウェハ１に直接伝達するとともに、槽壁。

液面で反射され、ウェハ１の面上においては種々の方向
から超音波が伝達される。このとき、ある−面からの超
音波照射に対して洗浄かご２０のウェハ支持棒により遮
蔽される部分がある。しかし他面からの超音波は遮蔽さ
れないため、その部分への超音波による洗浄効果を得る
ことができる。

従って底面２２とともに傾斜面２３．２４から超音波を
照射することによりウェハ１の面内均一に超音波による
洗浄効果が得られる。

第７図は本実施例の超音波洗浄槽での洗浄効果を示した
粒子および洗浄液の分布図、第５図、第６図はそれぞれ
第３図、第４図で示した従来の超音波洗浄槽での洗浄効
果を示した粒子および洗浄液の分布図であり、ウェハ表
面に付着している１μｍ内外の粒子を点によって表現し
ている。

なお、この実験では洗浄液はアンモニア水、過酸化水素
水、水の混合液を４５°Ｃで用い、超音波振動子へ印加
した高周波電力は輻射板の面積当たりｌ　Ｗ／ｃｄとし
た。第５図、第６図、第７図において（ａ）は洗浄前の
ウェハ上の粒子分布を、ら）は洗浄液の分布を示してい
る。従来の超音波洗浄槽での結果第５図（ロ）、第６図
（ハ）ではウェハ支持部の遮蔽効果が現れている。これ
に対し、本実施例での結果、第７図ら）では除去効果の
片寄りは見られない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る超音波洗浄槽によれば、
超音波洗浄槽において超音波振動子を有した超音波輻射
板を槽の底面および底面の隣り合った両側の傾斜面に設
けるよう構成したので、被洗浄物であるウェハ全面を均
一に短時間で洗浄することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による超音波洗浄槽を示す
断面図、第２図は第１図で示した一実施例に用いる洗浄
かごを示す斜視図、第３図、第４図は従来の超音波洗浄
槽を示す断面図、第５図。 第６図は第３図、第４図で示した従来の超音波洗浄槽に
よる洗浄効果を示した粒子および洗浄液の分布図、第７
図は第１図に示したこの発明の一実施例たる超音波洗浄
槽による洗浄効果を示した粒子および洗浄液の分布図で
ある。 図において、２１は洗浄槽、２２は底面、２３゜２４は
傾斜面で２２．２３．２４にはそれぞれ超音波振動子２
５，２６．２７を設け、該超音波振動子２５，２６．２
７を有した超音波輻射板としている。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗浄槽を有し、該洗浄槽底面に超音波輻射板を設
   け、該超音波輻射板に超音波振動子を設けた超音波洗浄
   槽において、該超音波輻射板を槽の底面および底面の隣
   り合った両側の傾斜面をもって形成したことを特徴とす
   る超音波洗浄槽。