JPH10242100A - 半導体製造装置の洗浄装置 - Google Patents

半導体製造装置の洗浄装置

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JPH10242100A
JPH10242100A JP4621597A JP4621597A JPH10242100A JP H10242100 A JPH10242100 A JP H10242100A JP 4621597 A JP4621597 A JP 4621597A JP 4621597 A JP4621597 A JP 4621597A JP H10242100 A JPH10242100 A JP H10242100A
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啓一 藤森
Kazuo Mitsuida
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Abstract

(57)【要約】 【課題】CMP(ケミカル・メカニカル・ポリッシン
グ:化学的機械研磨)後に精密洗浄を行う。 【解決手段】洗浄液供給管11を太管12、細管13の
2重構造として、太管12、細管13に、夫々、ノズル
14−1〜14−n、15−1〜15−nを取り付け、
低圧、高圧の洗浄液を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
洗浄装置に関し、特に精密洗浄を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、LSI(大規模集積回路)で
は、高速・大容量化に伴ってトランジスタなどの素子数
が増大し、それに伴って配線の微細化と多層化が図られ
ている。多層化する場合、図9(A)に示すように、半
導体層1上に配線層2を形成し、その上に層間絶縁膜3
を形成し、この工程が順次繰り返される。このとき、配
線層2により層間絶縁膜3に凹凸ができてしまうため、
層間絶縁膜3を研磨して図9(B)に示すように平坦化
する必要がある。
【0003】従来は、機械的研磨による装置が使用され
ていた。ところで、LSIの大規模集積化が進むにつれ
てパターンも微細化し、高精度に平坦化しなければ半導
体層1、配線層2のパターンを形成するときに用いられ
るステッパの焦点を合わせることができず、微細化を図
れないため、高精度に平坦化する技術が必要となってき
た。
【0004】近年、かかる研磨装置として、CMP(ケ
ミカル・メカニカル・ポリッシング:化学的機械研磨)
装置が注目されつつある。図10は、かかるCMP装置
の概略を示す。このCMP装置では、図10に示すよう
に、層間絶縁膜3が形成された面を下にしてウェハ4を
研磨ヘッド5に吸着し、ウェハ4をプラテン(研磨定
盤)6に押し当てて、研磨ヘッド5及びプラテン6を回
転し、スラリ8を研磨パッド7に滴下する。
【0005】このプラテン6には発泡ポリウレタン製の
研磨パッド7を貼付されており、このスラリ8は化学研
磨液であり、しかもシリカ(SiO2) の微粉末が主成分と
して含まれている。このスラリ8によりウェハ4表面が
研磨される。研磨後、ウェハ4の表面は洗浄装置によっ
て洗浄される。図11及び図12は、従来の半導体製造
装置の洗浄装置の概略を示す。
【0006】従来の洗浄装置では、ウェハ4を回転させ
ながらウェハ4の表面にブラシ9を接触させ、ブラシ9
を回転させながら洗浄液を滴下し、ウェハ4の表面を洗
浄するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、研磨の高精
度化に伴って洗浄も、より精密に行う必要がある。従来
の半導体製造装置の洗浄装置では、図11及び図12に
示すようにブラシ9を接触させて洗浄するため、ウェハ
4表面にブラシ9の付着物が付着してしまう。
【0008】また、ブラシ9の耐久性、管理等にも問題
があり、精密洗浄を行うのが難しかった。本発明はこの
ような従来の課題に鑑みてなされたもので、より精密な
洗浄が可能な半導体製造装置の洗浄装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の発
明にかかる半導体製造装置の洗浄装置は、半導体ウェハ
の表面を洗浄する半導体製造装置の洗浄装置において、
前記半導体ウェハ表面に洗浄液を吹きつけて非接触で半
導体ウェハ表面を洗浄する洗浄手段を備えて構成されて
いる。
【0010】かかる構成によれば、非接触で半導体ウェ
ハ表面が洗浄されるため、従来のようなブラシを使った
場合のブラシ付着物は付着しない。請求項2の発明にか
かる半導体製造装置の洗浄装置では、前記洗浄手段は、
加圧した洗浄液を供給する筒状の洗浄液供給管と、該洗
浄液供給管の外周に取り付けられて洗浄液供給管に供給
された洗浄液を半導体ウェハ表面に向けて噴射する複数
のノズルと、を備えて構成されている。
【0011】かかる構成によれば、加圧された洗浄液は
筒状の洗浄液供給管からノズルを介して半導体表面に噴
射される。請求項3の発明にかかる半導体製造装置の洗
浄装置では、前記洗浄手段は、複数のノズルを洗浄液供
給管の全周に取り付け、洗浄液供給管を回転するように
構成されている。
【0012】かかる構成によれば、洗浄液供給管が回転
し、ノズルが半導体ウェハ表面に向くに従って洗浄液の
噴射力は強くなる。さらにノズルは洗浄液供給管の回転
に従ってノズルの噴射角度及び噴射力が可変する。請求
項4の発明にかかる半導体製造装置の洗浄装置では、前
記複数のノズルは、各ノズルの径が異なるように構成さ
れている。
【0013】かかる構成によれば、径が太いノズルから
噴射された洗浄液は弱く、径が細いノズルから噴射され
た洗浄液は強く噴射される。請求項5の発明にかかる半
導体製造装置の洗浄装置では、前記洗浄手段は、径の異
なる洗浄液供給管を複数備え、径の大きい洗浄液供給管
の中に径の小さい洗浄液供給管を順次挿入し、各洗浄液
供給管に複数のノズルを取り付けて、各ノズル先端を最
も径の大きい洗浄液供給管の外面まで延ばし、各洗浄液
供給管に異なる圧力で洗浄液を供給するように構成され
ている。
【0014】かかる構成によれば、洗浄液が異なる圧力
で半導体表面に噴射される。請求項6の発明にかかる半
導体製造装置の洗浄装置では、前記洗浄手段は、超音波
洗浄を行うように構成されている。かかる構成によれ
ば、洗浄液は超音波振動をして噴射される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図8に基づいて説明する。尚、図9及び図10と同一
要素のものについては同一符号を付して説明は省略す
る。本発明の半導体製造装置の洗浄装置は、例えばCM
P処理後の洗浄に適用される。但し、これに限るもので
はなく、半導体製造装置の洗浄装置であれば、どのよう
なものにも適用することができる。
【0016】本実施の形態を示す図1において、洗浄手
段としての洗浄液供給管11は、2重パイプ式スプリン
クラ型ノズル(スクランプルウォッシャノズル)の形状
を有しており、非接触で半導体ウェハ表面を洗浄するよ
うになっている。即ち、洗浄液供給管11は、径が太い
太管12と径の細い細管13とを備えて構成され、太管
12の中に細管13が挿入され、この太管12、細管1
3に、夫々、複数のノズルが取り付けられている。洗浄
液供給管11は周方向に回転するようになっている。
尚、細管13の軸を太管12の軸に一致させてもよい
し、偏心させてもよい。
【0017】A−A' 断面図である図2に示すように、
細管13に取り付けられたノズル15−1〜15−nの
先端は、太管12の外面まで延び、太管12に取り付け
られたノズル14−1〜14−nの先端と共に、太管1
2の外面近傍で開口している。また、図1のB−B’断
面図である図3に示すように、ノズル14−1〜14−
n、15−1〜15−nの先端は、太管12の外面近傍
でL字型に屈曲している。但し、ノズル先端を滑らかに
湾曲させるようにしてもよい。
【0018】ノズル14−1〜14−nのノズル径は、
ノズル15−1〜15−nの径よりも太くなっている。
そして、太管12、細管13には、夫々、高圧、低圧の
洗浄液が供給され、この洗浄液には超音波が印加され
る。この洗浄液供給管11は、図5に示すように、ウェ
ハ4の上下に配置される。
【0019】次にCMP研磨後の洗浄動作について説明
する。ウェハ4は図4の矢印で示すように回転し、洗浄
液供給管11も矢印で示すように回転し、ウェハ4には
上下から洗浄液が吹きつけられる。洗浄液供給管11は
回転し、洗浄液供給管11の回転に伴ってノズル14−
1〜14−n、15−1〜15−nの各ノズルの噴射角
度及び洗浄液の噴射力が変わる。
【0020】太管12には、低圧で洗浄液が供給され、
ノズル14−1〜14−nのノズル径が太いので、ノズ
ル14−1〜14−nから噴射した洗浄液は、ウェハ4
に弱い圧力で吹きつけられる。また、細管13には洗浄
液が高圧で供給され、ノズル15−1〜15−nのノズ
ル径も細いので、ノズル15−1〜15−nから噴射し
た洗浄液は、強い圧力でウェハ4表面に吹きつけられ
る。
【0021】このように洗浄液の圧力等が可変されて洗
浄液がウェハ4の表面に吹きつけられる。かかる構成に
よれば、ウェハ4は非接触で洗浄され、従来のブラシ洗
浄によるコンタミ、ブラシの耐久性、管理等の問題を解
消することができ、精密洗浄を行うことができる。
【0022】また、洗浄液供給管11の回転に伴ってウ
ェハ表面に噴射される洗浄液の圧力及び角度が可変し、
しかも洗浄液には超音波が印加されるので、きれいに洗
浄することができる。尚、本実施の形態では、太管1
2、細管13には、夫々、高圧、低圧の洗浄液を供給す
るようにしたが、その逆にすることもできる。
【0023】また、洗浄液供給管11を2重構造ではな
く、1つの管で構成してもよいし、あるいは3重構造以
上にしてもよい。また、図6に示すように、洗浄液供給
管11を三叉、あるいはそれ以上に分岐させて構成する
こともできる。このようにすれば洗浄力も強化される。
また、図7に示すように、2つの洗浄液供給管11、1
1’を、夫々、支点P,P’を中心にして回転するよう
にしてもよい。このようにすれば、ウェハ4の中心部に
も洗浄液が強く噴射され、ウェハ4を均一に洗浄するこ
とができる。
【0024】さらに、洗浄液供給管ではなく、図8に示
すように、シャワー装置16を備え、洗浄液を斜め上か
らウェハ4の表面に噴射するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかる半導体製造装置の洗浄装置によれば、非接触で洗
浄するので、ブラシの付着物の付着、ブラシの耐久性、
管理等の従来の問題点を解消することができ、精密洗浄
を行うことができる。請求項2の発明にかかる半導体製
造装置の洗浄装置によれば、非接触で洗浄することがで
きる。
【0026】請求項3の発明にかかる半導体製造装置の
洗浄装置によれば、ノズルの噴射角度及び噴射力が可変
するので、半導体ウェハ表面をきれいに洗浄することが
できる。請求項4の発明にかかる半導体製造装置の洗浄
装置によれば、各ノズルの径を変えることにより、噴射
力が可変し、半導体ウェハ表面をきれいに洗浄すること
ができる。
【0027】請求項5の発明にかかる半導体製造装置の
洗浄装置によれば、各洗浄液供給管に異なる圧力で洗浄
液を供給されるので、噴射力が可変し、きれいに洗浄す
ることができる。また供給する洗浄液の圧力を各管毎に
任意に変えることもできる。請求項6の発明にかかる半
導体製造装置の洗浄装置によれば、超音波洗浄により、
さらに洗浄力が強化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す洗浄液供給管の斜視
図。
【図2】図1のA−A' 線拡大断面図。
【図3】図1のB−B’線拡大断面図。
【図4】洗浄装置の平面図。
【図5】洗浄装置の側面図。
【図6】別の実施の形態を示す平面図。
【図7】同上平面図。
【図8】同上側面図。
【図9】CMPの動作説明図。
【図10】CMP装置の斜視図。
【図11】従来のCMP装置の洗浄装置の概略図。
【図12】図11の側面図。
【符号の説明】
4 ウェハ 11 洗浄液供給管 12 太管 13 細管 14 ノズル(14−1〜14−n) 15 ノズル(15−1〜15−n)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウェハの表面を洗浄する半導体製造
    装置の洗浄装置において、 前記半導体ウェハ表面に洗浄液を吹きつけて非接触で半
    導体ウェハ表面を洗浄する洗浄手段を備えて構成された
    ことを特徴とする半導体製造装置の洗浄装置。
  2. 【請求項2】前記洗浄手段は、加圧した洗浄液を供給す
    る筒状の洗浄液供給管と、 該洗浄液供給管の外周に取り付けられて洗浄液供給管に
    供給された洗浄液を半導体ウェハ表面に向けて噴射する
    複数のノズルと、を備えて構成されたことを特徴とする
    請求項1に記載の半導体製造装置の洗浄装置。
  3. 【請求項3】前記洗浄手段は、複数のノズルを洗浄液供
    給管の全周に取り付け、洗浄液供給管を回転するように
    構成されたことを特徴とする請求項2に記載の半導体製
    造装置の洗浄装置。
  4. 【請求項4】前記複数のノズルは、各ノズルの径が異な
    るように構成されたことを特徴とする請求項2又は請求
    項3に記載の半導体製造装置の洗浄装置。
  5. 【請求項5】前記洗浄手段は、径の異なる洗浄液供給管
    を複数備え、径の大きい洗浄液供給管の中に径の小さい
    洗浄液供給管を順次挿入し、各洗浄液供給管に複数のノ
    ズルを取り付けて、各ノズル先端を最も径の大きい洗浄
    液供給管の外面まで延ばし、各洗浄液供給管に異なる圧
    力で洗浄液を供給するように構成されたことを特徴とす
    る請求項2〜請求項4のいずれか1つに記載の半導体製
    造装置の洗浄装置。
  6. 【請求項6】前記洗浄手段は、超音波洗浄を行うように
    構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいず
    れか1つに記載の半導体製造装置の洗浄装置。
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