JPH05198550A - シリコンウェハの洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数枚のシリコンウェハの両面を均一かつ高い
清浄度でエッチング及びリンス処理して洗浄するシリコ
ンウェハの洗浄装置に提供するものである。 【構成】連通部を有する隔壁により上下に区画され、上
部に霧発生室、下部に処理室がそれぞれ形成されたチャ
ンバと、前記隔壁の連通部を開閉するシャッタを有する
開閉手段と、前記霧発生室内にエッチング性洗浄液の霧
を発生するための高周波振動部材と、前記高周波振動部
材に高周波を供給する高周波発振器と、前記処理室内に
複数のシリコンウェハを立てて収納した収納部材を搬送
する搬送手段と、前記チャンバ及び前記シャッタに取り
付けられた複数のガス噴射手段と、前記チャンバに取り
付けられ、純水を前記収納部材の前記各シリコンウェハ
間に向けて噴射する純水噴射手段と、前記処理室内に配
置された排気手段とを具備したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェハの洗浄
装置に関し、特にエッチング性洗浄液（例えば弗酸水溶
液）の霧によりシリコンウェハを洗浄するための装置に
係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、エッチング性洗浄液、例えば弗酸
水溶液を用いたシリコンウェハの洗浄方法としては、
（１）前記弗酸水溶液を満たした槽内にシリコンウェハ
を浸漬する方法、（２）シリコンウェハに高圧噴射装置
を用いては弗酸水溶液を噴射する方法、が知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記洗
浄方法は次のような問題があった。即ち、前記（１）の
洗浄方法では洗浄の繰り返しによりシリコンウェハから
シリコンが前記槽内の弗酸水溶液に溶解する。このた
め、前記槽内に収容した弗酸水溶液のエッチング速度が
洗浄の繰り返しにより低下する。その結果、前記弗酸水
溶液による前記ウェハのエッチング速度を管理するため
の煩雑な操作が必要となる。また、前記（２）の洗浄方
法では弗酸水溶液をシリコンウェハに向けて噴射するた
め、不可避的に弗酸水溶液が当たらない影の部分が生じ
てエッチングが不均一となる。さらに、前記各洗浄方法
は弗酸水溶液中に本来分散される微粒子状物質（パーテ
ィクル）による汚染を招く。特に、前記（１）の方法で
はウェハのエッチングに伴って弗酸水溶液に汚染物質が
取り込まれるため、その後のウェハのエッチング工程で
ウェハ面が汚染される。

【０００４】したがって、前記（１）、（２）いずれの
洗浄方法ともシリコンウェハの両面全体を高い清浄度で
均一にエッチングできず、かつパーティクルによる二次
汚染を招くという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、複数のシリコンウェハの
両面全体に微粒子状物質が除去されたエッチング性洗浄
液の霧を付着させて均一かつ高い清浄度でエッチングす
ることが可能なシリコンウェハの洗浄装置を提供しよう
とするものである。

【０００６】本発明の別の目的は、複数のシリコンウェ
ハ両面のエッチング後に、同一のチャンバ内で迅速にリ
ンス処理することが可能なシリコンウェハの洗浄装置を
提供しようとするものである。

【０００７】本発明のさらに別の目的は、前記エッチン
グ後の活性度の高いシリコンウェハ両面にパーティクル
が再付着したり、過度の酸化膜生成を防止することが可
能なシリコンウェハの洗浄装置を提供しようとするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によると、連通部
を有する隔壁により上下に区画され、上部に霧発生室、
下部に処理室がそれぞれ形成されたチャンバと、前記隔
壁の連通部を開閉するためのシャッタを有する開閉手段
と、前記チャンバに取付けられ、前記霧発生室内にエッ
チング性洗浄液の霧を発生するための高周波振動部材
と、前記高周波振動部材に高周波を供給するための高周
波発振器と、前記処理室内に複数のシリコンウェハを立
てて収納した収納部材を搬送するための搬送手段と、前
記チャンバ及び前記シャッタに取り付けられ、ガスを前
記収納部材の前記各シリコンウェハ間に向けて噴射する
ための複数のガス噴射手段と、前記チャンバに取り付け
られ、純水を前記収納部材の前記各シリコンウェハ両面
に向けて噴射するための純水噴射手段と、前記搬送手段
により搬送される前記収納部材の下方に位置する前記処
理室内に配置された排気手段とを具備したことを特徴と
するシリコンウェハの洗浄装置が提供される。

【０００９】前記エッチング性洗浄液は、前記シリコン
ウェハ表面の酸化物等を除去して清浄化する作用を有す
るものであればいかなるものでもよい。具体的には、弗
酸水溶液、好ましくは弗酸濃度が０．１〜５０％の弗酸
水溶液、または無水弗酸と有機溶媒の混合液等を用いる
ことができる。前記混合液に用いられる有機溶剤は、前
記無水弗酸を溶解すること、揮発性を有すること、前記
無水弗酸により酸化されないこと、前記無水弗酸と混合
した混合液の状態で噴霧されることが望ましい。このよ
うな有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノー
ル、アセトン等を用いることができる。

【００１０】前記隔壁上部の前記チャンバ内は、垂直方
向に延びる筒状仕切板で区画してエッチング性洗浄液を
満たす貯溜室を前記霧発生室と隣接して形成することを
許容する。前記高周波振動部材は、前記霧発生室のチャ
ンバ側壁または前記貯溜室底部の前記チャンバ壁部、も
しくは両者に取付けられる。

【００１１】前記チャンバ側壁に取付けられた前記高周
波振動部材は、前記チャンバ側壁に挿着された先端にノ
ズル口を有する本体と、前記本体に内蔵された振動板
と、前記ノズル口と反対側の前記振動板表面に取付けら
れた振動子とから構成される。前記チャンバ外部に延出
した前記本体の前記ノズル口と前記振動板の間に位置す
る部分には、エッチング性洗浄液供給管が連結される。

【００１２】前記貯溜室底部の前記チャンバ壁部に取付
けられた前記高周波振動部材は、前記チャンバ壁部に取
付けられた本体と、前記本体に内蔵され、前記エッチン
グ性洗浄液に接する振動板と、前記エッチング性洗浄液
と反対側の前記振動板表面に取付けられた振動子とから
構成される。

【００１３】前記各高周波振動部材は、前記本体に内蔵
された振動子に前記高周波発振器から高周波を供給した
場合、前記振動子に取り付けた前記振動板が１〜４ＭＨ
ｚの高周波を発生する構造にすることが望ましい。前記
ガス噴射手段から噴射されるガスとしては、窒素ガス、
アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスを用いる
ことが望ましい。

【００１４】

【作用】本発明に係わるシリコンウェハの洗浄装置よれ
ば、複数枚のシリコンウェハ両面全体を均一かつ高い清
浄度でエッチングできると共に、エッチング後に同一チ
ャンバ内で迅速にリンス処理を行うことができ、さらに
前記エッング後の前記ウェハ両面へのパーティクルの再
付着、過度の酸化膜生成を防止することができる。

【００１５】すなわち、チャンバに取付けられた高周波
振動部材、例えば先端にノズル口を有し、振動板及び振
動子を内蔵した本体にエッチング性洗浄液供給管を連結
した構造の高周波振動ノズルに高周波発振器から高周波
を供給すると共に前記供給管を通してエッチング性洗浄
液（例えば弗酸水溶液）を供給する。この時、前記高周
波振動ノズルからミクロン乃至サブミクロンオーダの弗
酸水溶液の霧が霧発生室内に噴射される。前記霧は、前
記霧発生室に滞留することにより弗酸水溶液中に本来含
まれる二次汚染源となるパーティクルが分離除去され
る。前記霧発生室内で十分な量の弗酸水溶液の霧を発生
させた後、前記開閉手段のシャッタを開くことにより、
前記霧は隔壁の連通部を通して下方の処理室内に輸送さ
れる。前記処理室内には、予め搬送手段により複数のシ
リコンウェハを立てて収納した収納部材が搬送される。
同時に、前記収納部材下方の前記処理室内に配置した前
記排気手段により排気を行いながら、前記シャッタ及び
前記チャンバに取付けたガス噴射手段から前記各ウェハ
間に向けて不活性ガス（例えば窒素ガス）を噴射する。
この時、前記霧は前記窒素ガスの流れに乗って前記各ウ
ェハ間に向けて輸送され、前記各ウェハ両面全体に前記
弗酸水溶液の霧が均一に付着する。つまり、弗酸水溶液
の霧は前記収納部材に立てて収納された複数のシリコン
ウェハに向けて落下、輸送される過程で、前記各ウェハ
両面に極めて均一に付着する。その結果、前記各ウェハ
両面全体は清浄度の高い弗酸水溶液によりエッチングさ
れる。

【００１６】前記弗酸水溶液によるエッチング後、前記
シャッタにより前記隔壁の連通部を閉鎖し、ガス噴射手
段からの窒素ガスの噴射を続行しながら、前記排気手段
により前記処理室内の霧を排気する。この排気操作によ
り、前記処理室内の霧は全て排気されると共に、前記処
理室内は窒素ガスで置換される。このため、前記エッチ
ング後の表面が活性な前記シリコンウェハ表面へのパー
ティクルの再付着や過度の酸化膜生成が防止される。こ
のような状態で、純水噴射手段から純水を前記各ウェハ
両面に向けて噴射すると、前記各ウェハの両面に付着し
た弗酸水溶液は洗い流されて、良好なリンス処理がなさ
れる。

【００１７】以上のように本発明に係わるシリコンウェ
ハの洗浄装置よれば、複数のシリコンウェハの両面全体
を均一かつ高い清浄度でエッチングできると共に、エッ
チング後に同一チャンバ内で迅速にリンス処理を行うこ
とができ、さらに前記エッング後の前記ウェハ両面への
パーティクルの再付着、過度の酸化膜生成を防止するこ
とができる。したがって、前記各ウェハの両面を高い清
浄度で洗浄することができる。

【００１８】なお、前記エッチング性洗浄液として弗酸
水溶液を用い、この霧によりシリコンウェハ上のシリコ
ン酸化物等をエッチングする際、前記シリコンウェハ表
面に種々のケイ酸や弗化物がが派生的に生成される。前
記生成物の中には、リンス後も前記シリコンウェハ表面
に停滞するものもある。前記シリコンウェハを用いて半
導体装置を製造する際、前記生成物は前記半導体装置の
製造工程に悪影響を及ぼさないまでも、パーティクルと
区別することが不可能である。このため、前記シリコン
ウェハの表面管理において不都合となる。

【００１９】前述した不都合さを解消することが必要な
場合には、前記エッチング性洗浄液として前記ケイ酸等
の生成要因になる水を含まない無水弗酸と有機溶剤（例
えばメタノール、エタノール）との混合液を使用すれば
よい。

【００２０】また、前記洗浄装置において前記霧発生室
のチャンバ側壁に前述した構造の高周波振動部材を取付
け、さらに前記貯溜室底部の前記チャンバ壁部に振動
板、振動子を内蔵した本体からなる高周波振動部材を取
付ければ、短時間で霧発生室に弗酸水溶液の霧を満たす
ことができ、前記各シリコンウェハ両面のエッチング処
理を短時間で行なうことが可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例を示す洗浄装置
の断面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
例えばポリテトラフルオロエチレンからなるチャンバ１
は、隔壁２により上下に区画され、上部に霧発生室３、
下部に処理室４をそれぞれ形成している。連通部として
の矩形筒状壁５は、前記隔壁２に前記霧発生室３側に突
出するように設けられている。

【００２３】前記隔壁２より上部側の前記チャンバ１
は、垂直方向に延びる矩形筒体１ａと、前記矩形筒体１
ａの上端側面に一体的に取付けられ、前記筒体１ａより
大面積の矩形筐体１ｂと、前記矩形筒体１ａの上端に一
体的に取付けられた垂直方向に延びる矩形筒状仕切板１
ｃとから構成されている。前記矩形筒体１ａと前記矩形
筐体１ｂにより前記霧発生室３が形成される。前記矩形
筐体１ｂは、前記矩形筒状仕切板１ｃで仕切られること
により前記仕切板１ｃの外周に前記霧発生室３と隣接す
る矩形筒状の貯溜室６が形成される。エッチング性洗浄
液としての例えば濃度２０％の弗酸水溶液７は、前記貯
溜室６内に収容されている。前記隔壁２より下部側の前
記チャンバ１は、断面七角形の筐体１ｄから構成され、
前記処理室４を形成している。

【００２４】エッチング性洗浄液としての弗酸水溶液を
噴霧するための例えば円筒型高周波振動ノズル８は、前
記チャンバ１の前記矩形筐体１ｂの側壁に挿着されてい
る。前記高周波振動ノズル８は、前記矩形筐体１ｂの側
壁に挿着された砲弾状のノズル口８ａを有する本体８ｂ
を備えている。例えばタンタルからなる振動板（図示せ
ず）は、前記本体８ｂに内蔵されている。振動子（図示
せず）は、前記ノズル口８ａと反対側の前記振動板の表
面に取り付けられている。高周波発振器９は、前記高周
波振動ノズル８の前記振動子にケーブル１０を通して接
続されている。前記高周波振動ノズル８は、前記高周波
発振器９から前記振動子に高周波が供給されることによ
り前記振動子に取り付けられた前記振動板が１〜４ＭＨ
ｚの高周波を発生する構造になっている。エッチング性
洗浄液供給管１１は、前記振動板と前記ノズル口８ａ間
に位置する前記本体８ｂ部分に連結されている。エッチ
ング性洗浄液としての例えば濃度２０％の弗酸水溶液
は、前記供給管１１を通して前記本体８ａ内に供給され
る。エッチング性洗浄液としての弗酸水溶液１２が収容
された槽１３内には、前記供給管１１の他端が浸漬され
ている。目開きが０．２μｍ以下のフィルタ１４および
ポンプ１５は、前記供給管１１に前記高周波振動ノズル
８の連結部側から順次介装されている。ドレイン配管１
６の一端は、前記貯溜室６に収容された弗酸水溶液の水
面近傍に位置する前記矩形筐体１ｂの側壁に取付けら
れ、かつ前記ドレイン配管１６の他端は前記槽１３内に
挿入されている。

【００２５】高周波振動部材１７は、前記貯溜室６底部
の前記矩形筐体１ｂに取付けられている。前記高周波振
動部材１７は、前記貯溜室６底部の前記部矩形筐体１ｂ
に取付けられた本体１８を備えている。例えばタンタル
からなる振動板（図示せず）は、前記本体１８に前記弗
酸水溶液７に接するように内蔵されている。振動子（図
示せず）は、前記弗酸水溶液７と反対側の前記振動板表
面に取付けられいる。前記高周波振動部材１７の前記振
動子には、前記高周波発振器９がケーブル１９を通して
接続されている。前記高周波振動部材１７は、前記高周
波発振器９から前記振動子に高周波を供給されることに
より前記振動子に取り付けられた振動板が１〜４ＭＨｚ
の高周波が発生する構造になっている。

【００２６】図中の２０は、開閉機構である。前記開閉
機構２０は、前記隔壁２上方の霧発生室３内に配置され
る上下動自在なシャッタ２１を有する。前記シャッタ２
１は、下面が開放された箱形状をなしている。例えばフ
ッ素樹脂からなる枠状シール部２２は、前記シャッタ２
１の下端に取付けられ、閉鎖時に前記矩形筒状壁５周囲
の前記隔壁２上面に当接される。２本の可動ピン２３の
下端は、図２に示すように前記シャッタ２１の上面にそ
れぞれ固定されいる。前記各ピン２３の上端は、前記矩
形筐体１ｂの上壁を貫通して突出している。２つのブッ
シュ２４は、前記矩形筐体１ｂの上壁にそれぞれ挿着さ
れており、前記各ブッシュ２４には前記ピン２３がそれ
ぞれ挿通される。図示しないＯリングは、前記各ブッシ
ュ２４の内周面にそれぞれ設けられている。可動板２５
は、前記２本のピン２３の上端に固定されている。ピス
トンロッド２６を有するエアーシリンダ２７は、前記可
動板２５に固定されている。前記ピストンロッド２６
は、その下端が前記可動板２５を貫通して前記矩形筐体
１ｂの上壁に固定されている。このような構成の開閉機
構２０において、エアーシリンダ２７を駆動すると、前
記ピストンロッド２６は前記矩形筐体１ｂの上壁に固定
されているため、前記エアーシリンダ２７自体が前記駆
動に伴う反作用により上方に移動する。前記エアーシリ
ンダ２７が移動すると、前記エアーシリンダ２７が固定
された前記可動板２５が同方向に移動し、その下面に固
定された前記２本の可動ピーン２３が同様に上方に移動
する。その結果、前記各可動ピン２３の下端に取付けら
れた前記シャッタ２１は上方に移動して前記連通部とし
ての矩形筒状壁５が開放される。また、前記前記エアー
シリンダ２７の駆動を解除すると、前記駆動に伴う反作
用が解除されて前記エアーシリンダ２７自体が下方に移
動する。その結果、前記可動板２５、前記２本の可動ピ
ン２３および前記シャッタ２１が同様に下方に移動する
ため、前記シャッタ２１が前記隔壁２上面に当接して前
記連通部としての矩形筒状壁５が閉鎖される。

【００２７】例えば２本のガス噴射ノズル２９は、前記
矩形筒状壁５に対向する前記シャッタ２１部分にそれぞ
れ螺着されている。前記各ガス噴射ノズル２９は、前記
シャッタ２１に螺着される筒状ネジ部３０と、前記ネジ
部３０に一体的に取付けられ、前記シャッタ２１の下面
側に配置されるノズル部３１とから構成されている。図
示しない２本のガス供給管は、その一端が前記筒状ネジ
部３０にそれぞれ連結されている。前記各ガス供給管の
他端は、前記矩形筐体１ｂの上壁を貫通して例えば窒素
ガスボンベ（図示せず）に連結されている。

【００２８】搬送機構３２は、前記筐体１ｄの側壁に設
けられている。前記搬送機構３２は、前記筐体１ｄの側
壁に設けられたハッチ３３を備えている。ガイド板（図
示せず）は、前記ハッチ３３に傾動自在に配置されてい
る。枠状支持体３４は、前記ガイド板に係合され、前記
ガイド板の傾動に連動して前記ハッチ３３から前記処理
室４内に出退される。前記枠状支持体３４は、複数のシ
リコンウェハ３５を立てて収納したカセット３６の上端
両側壁に形成された鍔部３７に係合して吊下し、前記カ
セット３６を前記処理室４内に搬送する。なお、前記ガ
イド板と前記支持体３４の後部とは前記ハッチ３３を開
閉する扉としても機能する。

【００２９】例えば４つのガス噴射ノズル３８は、前記
筐体１ｄの２つの上部傾斜壁部にそれぞれ２本づつ螺着
されている。前記各ガス噴射ノズル３８は、前記筐体１
ｄの上部傾斜壁部に螺着される筒状ネジ部３９を備えて
いる。ノズル部４０は、前記処理室４内に配置されると
共に、前記ネジ部３９に一体的に取付けられている。前
記ノズル部４０は、前記処理室４内に前記搬送機構３２
により搬送される前記複数のウェハ３５間に向けて突出
されている。図示しない４本のガス供給管は、その一端
が前記筒状ネジ部３９にそれぞれ連結されている。前記
各ガス供給管の他端は、例えば窒素ガスボンベ（図示せ
ず）に連結されている。

【００３０】例えば２本の純水噴射ノズル４１は、前記
隔壁２下方近傍の前記処理室４内に互い平行して配置さ
れている。前記各純水噴射ノズル４１は、前記カセット
３６に立てて収納された複数のウェハ３５の配列方向に
延びる片封じ円筒体４２を備えている。複数のノズル口
４３は、前記片封じ円筒体４２の下面に前記円筒体４２
の長さ方向に亘って開孔されている。ジョイント部４４
は、前記片封じ円筒体４２の開口端部に取付けられてい
る。純水供給管４５の一端は、前記ジョイント部４４に
連結され、かつ前記供給管４５の他端は前記筐体１ｄの
側壁を貫通して図示しない純水供給源に連結されてい
る。このような構成の純水噴射ノズル４１において、前
記純水供給源から純水を前記供給管４５、ジョイント部
４４を通して前記片封じ円筒体４２に供給すると、前記
複数のノズル口４３から純水が前記カセット３６に立て
掛けられた複数のウェハ３５に向けて噴射される。

【００３１】例えば２本の排気部材４６は、前記搬送機
構３２により搬送される前記カセット３５下方近傍の前
記処理室４内に互い平行して配置されている。前記排気
部材４６は、前記カセット３６に立て掛けられた複数の
ウェハ３５の配列方向に延びる片封じ円筒体４７を備え
ている。複数の吸気口４８は、前記片封じ円筒体４７の
下面に前記円筒体４７の長さ方向に亘って開孔されてい
る。ジョイント部４９は、前記片封じ円筒体４７の開口
端部に取付けられている。連通管５０の一端は、前記ジ
ョイント部４９に連結され、かつ前記連通管５０の他端
は前記筐体１ｄの側壁に挿着されている。排気室を形成
するためのボックス５１は、前記筐体１ｄの側壁に前記
連通管５０の連結部を囲むように取付けられている。図
示しない排気管の一端は、前記ボックス５１に連結さ
れ、かつ前記排気管の一端は排気ファン（図示せず）に
連結されている。このような構成の排気部材４６におい
て、前記排気ファンを作動すると、前記処理室４内のガ
スは前記片封じ円筒体４７の複数の吸気口４８で吸引さ
れ、前記円筒体４７、ジョイント部４９、前記連通管５
０前記ボックス５１および前記排気管を通して排気され
る。

【００３２】弗酸水溶液排出管５２は、前記筐体１ｄの
下端に形成されている。なお、前記隔壁２近傍の前記矩
形筒体１ａの側壁には、前記隔壁２上に滞留された弗酸
水溶液を排出するためのドレイン配管（図示せず）が連
結されている。次に、上述した洗浄装置の作用を説明す
る。

【００３３】まず、前記開閉機構２０の前記シャッタ２
１下端のシール部材２２を隔壁２上面に当接させて前記
チャンバ１の前記霧発生室３と前記処理室４を連通する
矩形筒状壁５を閉鎖する。前記チャンバ１の断面七角形
の筐体１ｄに取付けたハッチ３３のガイド板（図示せ
ず）を前記チャンバ１の外側に傾動させる。複数枚のシ
リコンウェハ３５を立てて収納した上端両側面に鍔部３
７を有するカセット３６を前記傾動させたガイド板の内
面に沿って搬入されると、前記カセット３６の各鍔部３
７は前記ガイド板と連動して出退する枠状支持体３４上
に係合して吊下される。前記ガイド板を元の位置に戻す
と、前記支持体３４を処理室４の中心に向けて押し出す
ことにより前記カセット３６は図１および図２に示すよ
うに処理室４の中心付近に搬送される。このような搬送
機構３２による前記カセット３６の搬送と同時に、前記
ハッチ３３は前記支持体３４の後部と前記ガイド板とに
より閉じられる。

【００３４】前記搬送機構３２による前記カセット３６
の搬送を終了した後、前記筐体１ｄの上部傾斜壁部に螺
着された４本のガス噴射ノズル３８に窒素ガスボンベか
ら窒素ガスをガス供給管を通して供給すると、前記各ノ
ズル３８のノズル部４０から窒素ガスが前記処理室４内
の前記カセット３６に向けて噴射される。同時に、図示
しない排気ファンを作動すると、前記処理室４内のガス
は前記２本の排気部材４６を通して排気されると共に前
記処理室４内は窒素ガスにより置換される。

【００３５】前記処理室４内を窒素ガスに置換する間
に、ポンプ１５を作動すると、前記槽１３内の弗酸水溶
液１２はフィルタ１４が介装された前記供給管１１を通
して円筒型高周波振動ノズル８に供給される。同時に、
高周波発振器９からケーブル１０を通して前記高周波振
動ノズル８の振動子に高周波を供給すると、前記振動子
は振動されて、前記振動子が取り付けられた振動板から
１〜４ＭＨｚの高周波が発生される。前記高周波振動ノ
ズル８への弗酸水溶液の供給、振動板による１〜４ＭＨ
ｚの高周波の発生によって、前記高周波振動ノズル８の
ノズル口８ａから前記霧発生室３内に向けてミクロンオ
ーダ乃至サブミクロンオーダの弗酸水溶液の霧５３が噴
射される。前記円筒型高周波振動ノズル８の駆動と共
に、前記高周波発振器９からケーブル１９を通して前記
霧発生室３に隣接した貯溜室６底部に設けた高周波振動
部材１７の振動子に高周波を供給すると、前記振動子が
取り付けられた振動板から１〜４ＭＨｚの高周波が発生
される。前記１〜４ＭＨｚの高周波振動は、前記貯溜室
６内の弗酸水溶液７に付与されることにより、該弗酸水
溶液７水面から霧が前記霧発生室３内に噴射される。こ
のように発生した前記霧５３は、前記霧発生室３に滞留
されるため、弗酸水溶液中に本来含まれていた微粒子状
物質（パーティクル）が分離される。分離されたパーテ
ィクルは、殆ど前記貯溜室６内に落下する。前記霧発生
過程で、前記貯溜室６内の弗酸水溶液７の水位が上がる
と、前記弗酸水溶液はドレイン配管１６を通して前記槽
１３内に返送される。

【００３６】前記霧発生室３内に十分な量の霧５３を充
満させた後、開閉機構２０のエアーシリンダ２７を駆動
させると、前記シャッタ２１は上方に移動して前記チャ
ンバ１の霧発生室３と前記処理室４を連通する前記矩形
筒状壁５が開放される。前記矩形筒状壁５が開放される
と、前記霧発生室３内の霧は前記矩形筒状壁５の穴を通
して前記処理室４内に落下、輸送される。同時に、前記
シャッタ２１に取付けられた２本のガス噴射ノズル２９
に窒素ガスボンベから窒素ガスをガス供給管を通して供
給すると、前記各ノズル２９のノズル部３１から窒素ガ
スが前記処理室４内に向けて噴射される。前記各ガス噴
射ノズル２９からの窒素ガスの噴射および前記ガス排気
機構４６による排気操作により、前記処理室４内に落
下、輸送される前記弗酸水溶液の霧は、前記各ガス噴射
ノズル２９からの窒素ガスの流れに乗って処理室４内の
前記カセット３６に向けて輸送される。また、前記処理
室４内に輸送された霧は、前記４本のガス噴射ノズル３
８から噴射された窒素ガスの流れに乗って前記カセット
３６に向けて輸送される。その結果、パーティクルが除
去された前記弗酸水溶液の霧は、前記カセット３６に立
てて収納された複数枚のシリコンウェハ３５の両面全体
に均一に付着される。このため、前記各ウェハ３５の両
面全体は清浄度の高い弗酸水溶液により均一にエッチン
グされる。

【００３７】前記霧発生室３における霧発生、前記処理
室４への霧の搬送に際して、前記霧は前記シャッタ２１
の外周面に付着して液膜となり、前記シャッタ２１に伝
わって前記隔壁２上に落下する。前記落下した液滴は、
前記隔壁２に形成された前記矩形筒状壁５で区画された
前記隔壁２上に弗酸水溶液として溜められる。溜まった
弗酸水溶液は、図示しないドレイン配管を通してチャン
バ外部に排出される。このため、前記液滴は前記隔壁２
を伝わって前記処理室４内の前記ウェハ３５に落下する
のを矩形筒状壁５により防止される。その結果、前記液
滴が前記ウェハに付着することに伴う不均一なエッチン
グが回避される。

【００３８】前記ウェハ３５のエッチング完了後に、前
記エアーシリンダ２７の駆動を解除すると、前記シャッ
タ２１は下方に移動して前記矩形筒状壁５を覆い、前記
霧発生室２と処理室４の間が閉鎖される。前記シャッタ
２１による閉鎖に先立って、前記高周波振動ノズル８の
振動子への高周波の供給および弗酸水溶液の供給が停止
され、前記高周波振動部材１７の振動子への高周波の供
給も停止される。前記シャッタ２１による閉鎖と同時
に、前記各ガス噴射ノズル２９、３８からの窒素ガスの
噴射を続行しながら、前記排気部材４６の前記排気ファ
ンの回転を高める。かかる操作により、前記処理室４内
の霧は迅速に排気されると共に、前記処理室４内は窒素
ガスに置換される。

【００３９】前記処理室４内の霧の排気、窒素ガスの置
換後に、前記各ガス噴射ノズル２９、３８からの窒素ガ
スの噴射を続行しながら、純水を供給管４５を通して２
本の純水噴射ノズル４１に供給すると、純水は前記片封
じ円筒体４２下面の複数のノズル口４３から前記カセッ
ト３６内の複数枚のシリコンウェハ３５間に向けて均一
に噴射される。かかる純水の噴射により前記各ウェハ３
５の両面に付着された弗酸水溶液は洗い流されて、良好
なリンス処理がなされる。リンス処理後の弗酸を含む水
は、前記チャンバ１の排出管５２を通して外部に排出さ
れる。

【００４０】前記リンス処理後に、前記純水噴射ノズル
４１からの純水の噴射、前記各ガス噴射ノズル２９、３
８からの窒素ガスの噴射が停止される。この後、前記搬
送機構３２の前記ハッチ３３に配置されたガイド板（図
示せず）をチャンバ１の外側に傾動させると、前記枠状
支持体３４に吊下された前記カセット３６は前記ハッチ
３３側に移動され、前記チャンバ１外部に取り出され
る。

【００４１】以上のような洗浄装置によれば、前記チャ
ンバ１の側壁に取付けた前記円筒型高周波振動ノズル８
および前記弗酸水溶液７が収容された貯溜室６底部に取
付けられた高周波振動部材１７により前記霧発生室３に
ミクロンオーダ乃至サブミクロンオーダの弗酸水溶液の
霧を発生させることができる。霧発生後に前記霧発生室
３と前記処理室４を上下に区画する前記隔壁２の矩形筒
状壁５をシャッタ２１により開放することにより、前記
霧発生室３内の霧を前記処理室４内に落下、輸送させる
ことができる。前記霧の前記処理室４への輸送に際して
前記各ガス噴射ノズル２９、３８から窒素ガスを噴射す
ることにより、前記窒素の流れに乗せて前記霧を前記カ
セット３６に立てて収納された複数のシリコンウェハ３
５間に向けて輸送できるため、前記各ウェハ３５の両面
全体に前記弗酸水溶液の霧を均一に付着できる。また、
前記霧は前記霧発生室３に滞留する過程で二次汚染源と
なるパーティクルを除去できるため、清浄度の高い弗酸
水溶液の霧のみを前記各ウェハ３５の表裏面全体に付着
できる。その結果、前記各ウェハ３５の両面全体を弗酸
水溶液により均一かつ高い清浄度でエッチングすること
ができる。

【００４２】また、前記弗酸水溶液の霧による前記各ウ
ェハ３５表裏面のエッチング完了後において前記シャッ
タ２１により前記霧発生室３と処理室４の間を閉鎖し、
前記各ガス噴射ノズル２９、３８からの窒素ガスの噴射
を続行しながら、前記排気部材４６による排気力を高め
ることによって、前記処理室４内の霧が迅速に排気でき
ると共に、前記処理室４内は窒素ガスに置換される。そ
の結果、前記エッチング処理により表面が活性化された
前記各ウェハ３５の両面へのパーティクルの再付着によ
る汚染や、過度な酸化膜の生成を防止できる。

【００４３】さらに、前記処理室４内への前記各ガス噴
射ノズル２９、３８からの窒素ガスの噴射を続行しなが
ら、前記純水噴射ノズル４１から純水を前記カセット３
６に立てて収納した各ウェハ３５間にそれらの面方向に
沿って噴射することによって、前記各ウェハ３５の両面
を均一かつ良好にリンス処理することができる。

【００４４】したがって、複数のシリコンウェハの両面
全体を均一かつ高い清浄度でエッチングできると共に、
エッチング後に同一チャンバ内で迅速にリンス処理を行
うことができ、さらに前記エッング後の前記ウェハ両面
へのパーティクルの再付着、過度の酸化膜生成を防止す
ることができ、前記各ウェハの両面を高い清浄度で洗浄
できる。なお、前記実施例では霧発生室に対応するチャ
ンバ側壁に設けた高周波振動ノズルとして円筒型のもの
に代わってバー型のものを用いてもよい。

【００４５】また、前記実施例では前記シャッタおよび
前記チャンバにそれぞれ取付けたガス噴射ノズルから窒
素ガスを噴射したが、前記窒素ガスに代えてアルゴガ
ス、ヘリウムガス等の他の不活性ガスを噴射してもよ
い。また、前記シャッタに取付けたガス噴射ノズルから
窒素と純水を噴射してもよい。さらに、前記チャンバに
取付けたガス噴射ノズルから窒素ガスと共に、アンモニ
ア水および過酸化水素水の混合溶液を噴射してもよい。

【００４６】さらに、前記実施例ではエッチング性洗浄
液として弗酸水溶液を用いたが、前記弗酸水溶液に代わ
って無水弗酸とエタノールの混合液を用いて霧を発生さ
せてもよい。このように無水弗酸とエタノールの混合液
の霧を霧発生室内に発生させ、前記霧を処理室内に輸送
させて前記処理室内に配置したカセット内のシリコンウ
ェハに付着させることによって、前記シリコンウェハ表
面に種々のケイ酸や弗化物が派生的に生成するのを防止
することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればシ
リコンウェハの両面全体を均一かつ高い清浄度でエッチ
ングできると共に、エッチング後に同一チャンバ内で迅
速にリンス処理を行うことができ、さらに前記エッング
後の前記ウェハ両面へのパーティクルの再付着による二
次汚染や、過度の酸化膜生成を防止することが可能なシ
リコンウェハの洗浄装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における洗浄装置を示す概略断
面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…チャンバ、２…隔壁、３…霧発生室、４…処理室、
５…矩形筒状壁、６…貯溜室、７、１２…弗酸水溶液
（エッチング性洗浄液）、８…円筒型高周波振動ノズ
ル、９…高周波発振器、１３…槽、１７…高周波振動部
材、２０…開閉機構、２１…シャッタ、２７…エアーシ
リンダ、２９、３８…ガス噴射ノズル、３２…搬送機
構、３３…ハッチ、３４…枠状支持体、３５…シリコン
ウェハ、３６…カセット、４１…純水噴射ノズル、４６
…排気部材、５３…霧。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀谷 巨樹 マレーシア国，セランゴール州，ウル・ク ラン・フリー・トレイド・ゾーン，ロロン グ・エンガング 35，ロットナンバー２ エス・イー・エイチ・マレーシア・センデ イリアン・ベルハット内 (72)発明者 原田 康之 東京都多摩市鶴牧５−37−２−３ (72)発明者 天野 裕 静岡県静岡市川合962−８ チェリス河合 301

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連通部を有する隔壁により上下に区画さ
   れ、上部に霧発生室、下部に処理室がそれぞれ形成され
   たチャンバと、 前記隔壁の連通部を開閉するためのシャッタを有する開
   閉手段と、 前記チャンバに取付けられ、前記霧発生室内にエッチン
   グ性洗浄液の霧を発生するための高周波振動部材と、 前記高周波振動部材に高周波を供給するための高周波発
   振器と、 前記処理室内に複数のシリコンウェハを立てて収納した
   収納部材を搬送するための搬送手段と、 前記チャンバ及び前記シャッタに取り付けられ、ガスを
   前記収納部材の前記各シリコンウェハ間に向けて噴射す
   るための複数のガス噴射手段と、 前記チャンバに取り付けられ、純水を前記収納部材の前
   記各シリコンウェハ両面に向けて噴射するための純水噴
   射手段と、 前記搬送手段により搬送される前記収納部材の下方に位
   置する前記処理室内に配置された排気手段とを具備した
   ことを特徴とするシリコンウェハの洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記隔壁上方の前記チャンバ内は、垂直
   方向に延びる筒状仕切板で区画され、エッチング性洗浄
   液を満たす貯溜室が前記霧発生室と隣接して形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のシリコンウェハの
   洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記高周波振動部材は、前記霧発生室を
   形成する前記チャンバ側壁及び前記貯溜室底部の前記チ
   ャンバ壁部にそれぞれ取付けられていることを特徴とす
   る請求項２記載のシリコンウェハの洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記チャンバ側壁に取付けられた前記高
   周波振動部材は、先端にノズル口を有する本体と、前記
   本体に内蔵された振動板と、前記ノズル口と反対側の前
   記振動板表面に取付けられた振動子とから構成され、か
   つ前記ノズル口と前記振動板の間に位置する前記本体部
   分にエッチング性洗浄液供給管が連結されていることを
   特徴とする請求項３記載のシリコンウェハの洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記貯溜室底部の前記チャンバ壁部に取
   付けられた前記高周波振動部材は、本体と、前記本体に
   内蔵され、前記エッチング性洗浄液に接する振動板と、
   前記エッチング性洗浄液と反対側の前記振動板表面に取
   付けられた振動子とから構成されていることを特徴とす
   る請求項３記載のシリコンウェハの洗浄装置。
6. 【請求項６】 前記隔壁の連通部は、前記隔壁上面から
   垂直方向に延びる筒状壁により形成されていることを特
   徴とする請求項１記載のシリコンウェハの洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記ガス噴射手段から噴射されるガス
   は、不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載の
   シリコンウェハの洗浄装置。
8. 【請求項８】 前記エッチング性洗浄液は、弗酸水溶液
   であることを特徴とする請求項１、２、４、５いずれか
   １項記載のシリコンウェハの洗浄装置。
9. 【請求項９】 前記エッチング性洗浄液は、無水弗酸と
   有機溶剤との混合液であることを特徴とする請求項１、
   ２、４、５いずれか１項記載のシリコンウェハの洗浄装
   置。