JPH10326763A - 洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
洗浄方法及び洗浄装置Info
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- JPH10326763A JPH10326763A JP9134603A JP13460397A JPH10326763A JP H10326763 A JPH10326763 A JP H10326763A JP 9134603 A JP9134603 A JP 9134603A JP 13460397 A JP13460397 A JP 13460397A JP H10326763 A JPH10326763 A JP H10326763A
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
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- B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
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- B24C3/18—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アルゴンガス又は炭酸ガスの洗浄流体を基板に
吹き付けてて、複数のウエハの両面を同時に洗浄処理
し、除去された汚染粒子の再付着を防止して基板の処理
効率及び処理された基板の清浄度を高める。 【解決手段】ノズル配管を共通配管から櫛状に分岐さ
せ、各々のノズル配管に噴出ノズル穴を複数加工して配
列する。ノズル配管の間に被洗浄基板をそれ自身垂直
に、水平に一列に配置し、噴出ノズル穴から出た洗浄流
体が各々の被洗浄基板の両面に同時に吹き出るようにす
る。雰囲気を真空に維持し、アルゴン微粒子を含むアル
ゴンガス又は二酸化炭素微粒子を含む炭酸ガスを、被洗
浄基板を上下に運動させながら、被洗浄基板の両面に吹
き付け、被洗浄基板の表面に付着している汚染粒子を弾
き飛ばす。基板上部から、Ｎ2 キャリヤガスを下方向に
流し汚染粒子を含んだ洗浄流体を排出する。洗浄流体と
Ｎ2 キャリヤガスは排気手段により外部に排気され雰囲
気は真空に維持される。
吹き付けてて、複数のウエハの両面を同時に洗浄処理
し、除去された汚染粒子の再付着を防止して基板の処理
効率及び処理された基板の清浄度を高める。 【解決手段】ノズル配管を共通配管から櫛状に分岐さ
せ、各々のノズル配管に噴出ノズル穴を複数加工して配
列する。ノズル配管の間に被洗浄基板をそれ自身垂直
に、水平に一列に配置し、噴出ノズル穴から出た洗浄流
体が各々の被洗浄基板の両面に同時に吹き出るようにす
る。雰囲気を真空に維持し、アルゴン微粒子を含むアル
ゴンガス又は二酸化炭素微粒子を含む炭酸ガスを、被洗
浄基板を上下に運動させながら、被洗浄基板の両面に吹
き付け、被洗浄基板の表面に付着している汚染粒子を弾
き飛ばす。基板上部から、Ｎ2 キャリヤガスを下方向に
流し汚染粒子を含んだ洗浄流体を排出する。洗浄流体と
Ｎ2 キャリヤガスは排気手段により外部に排気され雰囲
気は真空に維持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、洗浄方法および
洗浄装置に関し、特に半導体や液晶をはじめとする基板
表面を洗浄するのに適した洗浄方法および洗浄装置に関
するものである。
洗浄装置に関し、特に半導体や液晶をはじめとする基板
表面を洗浄するのに適した洗浄方法および洗浄装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置を製造する上で、表面に高密
度に半導体素子が形成される半導体基板を洗浄すること
は、欠くことのできない重要工程である。また、半導体
の集積化および微細化に伴い、微小な粒子汚染に対して
も効果的にこれを除去していくことは、半導体製造の歩
留まりを向上していく上で必要である。特に、粒子汚染
が発生しやすい成膜やドライエッチングの工程の後に
は、従来からアンモニア佳酸化水素水混合溶液による洗
浄が施されてきた。
度に半導体素子が形成される半導体基板を洗浄すること
は、欠くことのできない重要工程である。また、半導体
の集積化および微細化に伴い、微小な粒子汚染に対して
も効果的にこれを除去していくことは、半導体製造の歩
留まりを向上していく上で必要である。特に、粒子汚染
が発生しやすい成膜やドライエッチングの工程の後に
は、従来からアンモニア佳酸化水素水混合溶液による洗
浄が施されてきた。
【０００３】しかしながら、このような薬液を用いた湿
式洗浄法は、過剰なエッチングを生じ、デバイスの信頼
性を低下させる問題がある。さらに、多量の薬液を使用
しなければならないため、環境への負荷も大きくなる。
この湿式洗浄技術に代わって開発が進められているの
が、Ａｒエアロゾルクリーニングである。
式洗浄法は、過剰なエッチングを生じ、デバイスの信頼
性を低下させる問題がある。さらに、多量の薬液を使用
しなければならないため、環境への負荷も大きくなる。
この湿式洗浄技術に代わって開発が進められているの
が、Ａｒエアロゾルクリーニングである。
【０００４】これは、まず、液体窒素もしくは冷凍機を
用いてＡｒガスを予備冷却し、噴出ノズル穴から減圧空
間に噴出することで断熱膨張させて、固体化したＡｒ微
粒子を含む流体（以下、この液体をＡｒエアロゾルと称
す。）を生成する。そして、このＡｒエアロゾルをウエ
ハに吹き付け、前記の固体化した微粒子をウエハにぶつ
けることで、ウエハ上の粒子汚染や側壁堆積膜を除去す
る方法（以下、この洗浄方法をＡｒエアロゾルクリーニ
ングと称す。）である。
用いてＡｒガスを予備冷却し、噴出ノズル穴から減圧空
間に噴出することで断熱膨張させて、固体化したＡｒ微
粒子を含む流体（以下、この液体をＡｒエアロゾルと称
す。）を生成する。そして、このＡｒエアロゾルをウエ
ハに吹き付け、前記の固体化した微粒子をウエハにぶつ
けることで、ウエハ上の粒子汚染や側壁堆積膜を除去す
る方法（以下、この洗浄方法をＡｒエアロゾルクリーニ
ングと称す。）である。
【０００５】従来から用いられている洗浄装置の概略模
式図を図２に示す。ウエハステージを噴出ノズル穴４ａ
に対して前後運動させることによって、噴出ノズル穴４
ａから噴出されるＡｒエアロゾル５をウエハ８の全面に
吹き付ける方式であり、これは、特開平６−２８３４８
８号の明細書に開示されている。図２において、棒状の
ノズル装置４が、ウエハ８の運動方向に対してほぼ垂直
にかつウエハ８に対して水平に配置されている。噴出ノ
ズル穴４ａから噴出したＡｒエアロゾル５は、ウエハ８
上に付着している汚染粒子７を弾き飛ばし、この脱離し
た汚染粒子７は基板に対してほぼ水平方向に除去され
る。
式図を図２に示す。ウエハステージを噴出ノズル穴４ａ
に対して前後運動させることによって、噴出ノズル穴４
ａから噴出されるＡｒエアロゾル５をウエハ８の全面に
吹き付ける方式であり、これは、特開平６−２８３４８
８号の明細書に開示されている。図２において、棒状の
ノズル装置４が、ウエハ８の運動方向に対してほぼ垂直
にかつウエハ８に対して水平に配置されている。噴出ノ
ズル穴４ａから噴出したＡｒエアロゾル５は、ウエハ８
上に付着している汚染粒子７を弾き飛ばし、この脱離し
た汚染粒子７は基板に対してほぼ水平方向に除去され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来式のＡｒエアロゾ
ルクリーニング装置は、枚葉式で、ウエハの片側表面に
のみＡｒ微粒子（Ａｒエアロゾル）を吹き付けているた
め、裏面側の処理ができず、処理効率も低い。また、Ａ
ｒエアロゾル及び脱離した汚染粒子は水平方向に除去さ
れるため、排気系を工夫しないと、基板上に汚染粒子が
落下し、再付着する可能性がある。
ルクリーニング装置は、枚葉式で、ウエハの片側表面に
のみＡｒ微粒子（Ａｒエアロゾル）を吹き付けているた
め、裏面側の処理ができず、処理効率も低い。また、Ａ
ｒエアロゾル及び脱離した汚染粒子は水平方向に除去さ
れるため、排気系を工夫しないと、基板上に汚染粒子が
落下し、再付着する可能性がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の洗浄方法は、被洗浄基板が一枚づ
つ配置される複数の空間の各々に両面から同時に洗浄流
体が吹き出るように噴出ノズル穴を配列し、真空容器内
に収納されたノズル装置に、アルゴン微粒子または炭酸
ガス微粒子を含む洗浄流体を供給する工程と、真空容器
から内部の流体を外部に排気し真空容器を真空に維持す
る工程と、前記空間に被洗浄基板を配置して固定し、被
洗浄基板と噴出ノズル穴が相対的に上下運動するよう
に、被洗浄基板又はノズル装置のいずれか一方を動かし
て被洗浄基板を洗浄処理し、前記洗浄流体を前記空間か
ら排出する排出流体を被洗浄基板の上部から供給する工
程とを含むことを特徴とする。
め、請求項１に記載の洗浄方法は、被洗浄基板が一枚づ
つ配置される複数の空間の各々に両面から同時に洗浄流
体が吹き出るように噴出ノズル穴を配列し、真空容器内
に収納されたノズル装置に、アルゴン微粒子または炭酸
ガス微粒子を含む洗浄流体を供給する工程と、真空容器
から内部の流体を外部に排気し真空容器を真空に維持す
る工程と、前記空間に被洗浄基板を配置して固定し、被
洗浄基板と噴出ノズル穴が相対的に上下運動するよう
に、被洗浄基板又はノズル装置のいずれか一方を動かし
て被洗浄基板を洗浄処理し、前記洗浄流体を前記空間か
ら排出する排出流体を被洗浄基板の上部から供給する工
程とを含むことを特徴とする。
【０００８】上記課題を解決するため、請求項２に記載
の洗浄装置は、被洗浄基板が一枚づつ配置される複数の
空間の各々に両面から同時に洗浄流体が吹き出るように
噴出ノズル穴を配列したノズル装置と、このノズル装置
にアルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子を含む洗浄流体
を供給する洗浄流体供給部と、前記空間に被洗浄基板を
配置して固定する保持具と、被洗浄基板と噴出ノズル穴
が相対的に上下運動するように、被洗浄基板又はノズル
装置のいずれか一方を動かす駆動部と、前記洗浄流体を
前記空間から排出する流れを作る排出流体を被洗浄基板
の上部から供給する排出流体供給部と、ノズル装置、駆
動部、保持具および排出流体供給部を収納する真空容器
と、この真空容器から内部の流体を外部に排気し真空容
器を真空に維持する排気手段とを有することを特徴とす
る。
の洗浄装置は、被洗浄基板が一枚づつ配置される複数の
空間の各々に両面から同時に洗浄流体が吹き出るように
噴出ノズル穴を配列したノズル装置と、このノズル装置
にアルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子を含む洗浄流体
を供給する洗浄流体供給部と、前記空間に被洗浄基板を
配置して固定する保持具と、被洗浄基板と噴出ノズル穴
が相対的に上下運動するように、被洗浄基板又はノズル
装置のいずれか一方を動かす駆動部と、前記洗浄流体を
前記空間から排出する流れを作る排出流体を被洗浄基板
の上部から供給する排出流体供給部と、ノズル装置、駆
動部、保持具および排出流体供給部を収納する真空容器
と、この真空容器から内部の流体を外部に排気し真空容
器を真空に維持する排気手段とを有することを特徴とす
る。
【００９】上記課題を解決するため、請求項３に記載の
洗浄方法は、請求項１に記載の洗浄方法において、前記
ノズル装置が、共通配管と複数のノズル配管とからなる
ものであり、ノズル配管が所定のピッチで加工された複
数の噴出ノズル穴を備え、共通配管より櫛状に分岐した
ものである。
洗浄方法は、請求項１に記載の洗浄方法において、前記
ノズル装置が、共通配管と複数のノズル配管とからなる
ものであり、ノズル配管が所定のピッチで加工された複
数の噴出ノズル穴を備え、共通配管より櫛状に分岐した
ものである。
【００１０】上記課題を解決するため、請求項４に記載
の洗浄装置は、請求項２に記載の洗浄装置において、前
記ノズル装置が、共通配管と複数のノズル配管とからな
るものであり、ノズル配管が所定のピッチで加工された
複数の噴出ノズル穴を備え、共通配管より櫛状に分岐し
たものである。
の洗浄装置は、請求項２に記載の洗浄装置において、前
記ノズル装置が、共通配管と複数のノズル配管とからな
るものであり、ノズル配管が所定のピッチで加工された
複数の噴出ノズル穴を備え、共通配管より櫛状に分岐し
たものである。
【００１１】上記課題を解決するため、請求項５に記載
の洗浄装置は、請求項２又は請求項４いずれかに記載の
洗浄装置において、前記保持具がＵ字型もしくはＶ字型
の溝を有するローラ状の止め具を備え、少なくとも３箇
所で被洗浄基板を固定する保持具である。
の洗浄装置は、請求項２又は請求項４いずれかに記載の
洗浄装置において、前記保持具がＵ字型もしくはＶ字型
の溝を有するローラ状の止め具を備え、少なくとも３箇
所で被洗浄基板を固定する保持具である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の洗浄方法は、まず、真空
容器内に収納されたノズル装置に、アルゴン微粒子また
は炭酸ガス微粒子を含む洗浄流体（Ａｒエアロゾルまた
はＣＯ2 エアロゾル）を供給する。ノズル装置は被洗浄
基板を複数配置して設置し処理できるようになってい
る。ノズル装置は、被洗浄基板がそれ自体垂直な姿勢で
配置され、一定間隔で、水平な列をなすように設置する
ことが可能であるようにするとよい。
容器内に収納されたノズル装置に、アルゴン微粒子また
は炭酸ガス微粒子を含む洗浄流体（Ａｒエアロゾルまた
はＣＯ2 エアロゾル）を供給する。ノズル装置は被洗浄
基板を複数配置して設置し処理できるようになってい
る。ノズル装置は、被洗浄基板がそれ自体垂直な姿勢で
配置され、一定間隔で、水平な列をなすように設置する
ことが可能であるようにするとよい。
【００１３】ノズル装置は噴出ノズル穴を有し、噴出ノ
ズル穴はノズル装置に対して設置された各々の被洗浄基
板の両側から洗浄流体を吹き出すように配置されてい
る。ノズル装置は噴出ノズル穴が加工されたノズル配管
を有し、噴出ノズル穴が前記のように配置されるようノ
ズル配管が構成されている。ノズル装置に、洗浄流体を
供給することによって、被洗浄基板が設置されるべき各
々の空間に、両側から洗浄流体が吹き出る。
ズル穴はノズル装置に対して設置された各々の被洗浄基
板の両側から洗浄流体を吹き出すように配置されてい
る。ノズル装置は噴出ノズル穴が加工されたノズル配管
を有し、噴出ノズル穴が前記のように配置されるようノ
ズル配管が構成されている。ノズル装置に、洗浄流体を
供給することによって、被洗浄基板が設置されるべき各
々の空間に、両側から洗浄流体が吹き出る。
【００１４】真空容器の内部の流体は外部に排気され続
け、真空容器は真空に維持されているので、真空雰囲気
に吹き出されたアルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子は
断熱膨張により温度が急激に低下し固体粒子に変化す
る。供給される洗浄流体は所定の圧力とし、必要に応じ
て予冷される。
け、真空容器は真空に維持されているので、真空雰囲気
に吹き出されたアルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子は
断熱膨張により温度が急激に低下し固体粒子に変化す
る。供給される洗浄流体は所定の圧力とし、必要に応じ
て予冷される。
【００１５】次に、ノズル装置に被洗浄基板を配置して
設置すると、各々の被洗浄基板に両側から同時に洗浄流
体が吹き出る。そして、被洗浄基板と噴出ノズル穴が相
対上下運動をし、洗浄流体が被洗浄基板の全体に吹き付
けられるようにするため、被洗浄基板またはノズル装置
のいずれか一方を上下に動かして被洗浄基板の全体を洗
浄処理する。アルゴン固体微粒子または二酸化炭素固体
微粒子は被洗浄基板の両面に付着した堆積物や汚染微粒
子を弾き飛ばす。
設置すると、各々の被洗浄基板に両側から同時に洗浄流
体が吹き出る。そして、被洗浄基板と噴出ノズル穴が相
対上下運動をし、洗浄流体が被洗浄基板の全体に吹き付
けられるようにするため、被洗浄基板またはノズル装置
のいずれか一方を上下に動かして被洗浄基板の全体を洗
浄処理する。アルゴン固体微粒子または二酸化炭素固体
微粒子は被洗浄基板の両面に付着した堆積物や汚染微粒
子を弾き飛ばす。
【００１６】また、同時に、堆積物片及び汚染粒子を含
む洗浄流体を排出するための排出流体を被洗浄基板の上
部から供給する。排出流体には窒素ガスなどを使用する
とよい。堆積物片及び汚染微粒子を含んだ洗浄流体は被
洗浄基板の下側に向かって排出される。堆積物片及び汚
染微粒子を含んだ洗浄流体及び排出流体は真空容器の外
部に排気され、真空容器は真空に維持される。排出流体
は必要に応じて予冷される。
む洗浄流体を排出するための排出流体を被洗浄基板の上
部から供給する。排出流体には窒素ガスなどを使用する
とよい。堆積物片及び汚染微粒子を含んだ洗浄流体は被
洗浄基板の下側に向かって排出される。堆積物片及び汚
染微粒子を含んだ洗浄流体及び排出流体は真空容器の外
部に排気され、真空容器は真空に維持される。排出流体
は必要に応じて予冷される。
【００１７】本発明の洗浄装置は、ノズル装置を有し、
このノズル装置には噴出ノズル穴が配列され、噴出ノズ
ル穴は被洗浄基板が一枚ずつ配置される空間に両面から
同時に洗浄流体が吹き出るように配置されている。ノズ
ル装置はノズル配管を有し、ノズル配管には噴出ノズル
穴が加工されており、噴出ノズル穴が前記のように配置
されるようノズル配管が構成されている。被洗浄基板は
それ自体を垂直に一定間隔で、水平な列をなすように配
置されるようにするとよい。また、洗浄装置は被洗浄基
板を前記空間に配置し固定する保持具を有する。
このノズル装置には噴出ノズル穴が配列され、噴出ノズ
ル穴は被洗浄基板が一枚ずつ配置される空間に両面から
同時に洗浄流体が吹き出るように配置されている。ノズ
ル装置はノズル配管を有し、ノズル配管には噴出ノズル
穴が加工されており、噴出ノズル穴が前記のように配置
されるようノズル配管が構成されている。被洗浄基板は
それ自体を垂直に一定間隔で、水平な列をなすように配
置されるようにするとよい。また、洗浄装置は被洗浄基
板を前記空間に配置し固定する保持具を有する。
【００１８】さらに、洗浄装置は被洗浄基板又はノズル
装置のいずれかを上下運動させることができる駆動部を
有する。駆動部を作動させることにより被洗浄基板と噴
出ノズル穴が相対的に上下運動し、洗浄流体が被洗浄基
板の全体に吹き付けられるようにする。さらに、洗浄装
置は排出流体供給部を有し、排出流体を被洗浄基板の上
部から供給し排出流体を被洗浄基板の下側に向かって排
出する。
装置のいずれかを上下運動させることができる駆動部を
有する。駆動部を作動させることにより被洗浄基板と噴
出ノズル穴が相対的に上下運動し、洗浄流体が被洗浄基
板の全体に吹き付けられるようにする。さらに、洗浄装
置は排出流体供給部を有し、排出流体を被洗浄基板の上
部から供給し排出流体を被洗浄基板の下側に向かって排
出する。
【００１９】さらに、洗浄装置はノズル装置、駆動部、
保持具、排出流体供給部を収納する真空容器とこの真空
容器の内部の流体を外部に排気し真空容器を真空に維持
する排気手段とを有する。排気手段によって、真空容器
内は装置の作動前は内部空気を排出して真空にし、装置
作動中は離脱した汚染粒子等を含む洗浄流体及び排出流
体を排気することにより所定の真空度の真空に保たれ
る。洗浄流体は真空中に放出されるのでアルゴン微粒子
または炭酸ガス微粒子は断熱膨張により急激に温度が低
下し固体粒子に変化する。供給される洗浄流体は所定の
圧力とし、必要に応じて予冷される。アルゴン固体粒子
及び二酸化炭素固体粒子は被洗浄基板の両側に付着した
堆積物や汚染粒子を弾き飛ばして離脱させる。排出流体
は被洗浄基板の上部から供給され排出流体は被洗浄基板
の下側に向かって流れるので離脱した堆積物片及び汚染
粒子は被洗浄基板に再付着することなく被洗浄基板の領
域外に排出される。排出流体は必要に応じて予冷され
る。
保持具、排出流体供給部を収納する真空容器とこの真空
容器の内部の流体を外部に排気し真空容器を真空に維持
する排気手段とを有する。排気手段によって、真空容器
内は装置の作動前は内部空気を排出して真空にし、装置
作動中は離脱した汚染粒子等を含む洗浄流体及び排出流
体を排気することにより所定の真空度の真空に保たれ
る。洗浄流体は真空中に放出されるのでアルゴン微粒子
または炭酸ガス微粒子は断熱膨張により急激に温度が低
下し固体粒子に変化する。供給される洗浄流体は所定の
圧力とし、必要に応じて予冷される。アルゴン固体粒子
及び二酸化炭素固体粒子は被洗浄基板の両側に付着した
堆積物や汚染粒子を弾き飛ばして離脱させる。排出流体
は被洗浄基板の上部から供給され排出流体は被洗浄基板
の下側に向かって流れるので離脱した堆積物片及び汚染
粒子は被洗浄基板に再付着することなく被洗浄基板の領
域外に排出される。排出流体は必要に応じて予冷され
る。
【００２０】ノズル装置を共通配管と複数のノズル配管
とから構成させ、ノズル配管が所定のピッチで加工され
た複数の噴出ノズル穴を備えるようにし、ノズル配管が
共通配管より櫛状に分岐したものとしてもよい。さら
に、保持具をＵ字形もしくはＶ字形の溝を有するローラ
状の止め具を備えるものとし、少なくとも３箇所で被洗
浄基板を固定する保持具としてもよい。
とから構成させ、ノズル配管が所定のピッチで加工され
た複数の噴出ノズル穴を備えるようにし、ノズル配管が
共通配管より櫛状に分岐したものとしてもよい。さら
に、保持具をＵ字形もしくはＶ字形の溝を有するローラ
状の止め具を備えるものとし、少なくとも３箇所で被洗
浄基板を固定する保持具としてもよい。
【００２１】
【実施例】図２、図３ａ、図３ｂ、及び図４に、本発明
の実施例による洗浄装置すなわちエアロゾルクリーニン
グ装置の基本構成を示す。Ａｒエアロゾルを生成する過
程は従来方式とほぼ同じである。洗浄ガスとしてＡｒガ
スとＮ2 ガスをそれぞれＡｒガスソース１およびＮ2 ガ
スソース２から供給し、ＡｒガスとＮ2 ガスの混合ガス
とした後に冷却システム３にて８０度Ｋ〜１５０度Ｋの
温度に予備冷却する。ガスソース１、２は、ガスボンベ
で供給するか工場に配管されているガス系統を用いる。
Ａｒガスソース１及びＮ2 ガスソース２は所定の供給圧
力とする。冷却システム３は、冷凍機または液体窒素を
用いる。洗浄装置の運転開始に際し、排気装置１３によ
り真空容器６の内部の空気が排出され、真空容器６の内
部を圧力１０ＫＰａ〜１００ＫＰａの真空にする。排気
装置１３は真空ポンプ等を使用する。
の実施例による洗浄装置すなわちエアロゾルクリーニン
グ装置の基本構成を示す。Ａｒエアロゾルを生成する過
程は従来方式とほぼ同じである。洗浄ガスとしてＡｒガ
スとＮ2 ガスをそれぞれＡｒガスソース１およびＮ2 ガ
スソース２から供給し、ＡｒガスとＮ2 ガスの混合ガス
とした後に冷却システム３にて８０度Ｋ〜１５０度Ｋの
温度に予備冷却する。ガスソース１、２は、ガスボンベ
で供給するか工場に配管されているガス系統を用いる。
Ａｒガスソース１及びＮ2 ガスソース２は所定の供給圧
力とする。冷却システム３は、冷凍機または液体窒素を
用いる。洗浄装置の運転開始に際し、排気装置１３によ
り真空容器６の内部の空気が排出され、真空容器６の内
部を圧力１０ＫＰａ〜１００ＫＰａの真空にする。排気
装置１３は真空ポンプ等を使用する。
【００２２】洗浄ガスとしてのＡｒガスとＮ2 ガスの混
合ガス（Ａｒガス単独としてもよい。）は、ノズル装置
９の共通配管９ｃから櫛状に分岐した複数のノズル配管
９ｂに加工された噴出ノズル穴９ａから気密構造の真空
容器６の中へ噴出される。このときガスの圧力が急激に
低下し、断熱膨張し、かつガスの温度も急激に低下しＡ
ｒガスは微小の固定粒子を含んだにＡｒエアロゾル５と
なる（ジュール・トムソン効果）。ガスの流速は１ｍ／
ｓ〜１０ｍ／ｓとなるようにする。共通配管９ｃは一本
の直線の配管を水平に配置したものであり、ノズル配管
９ｂは共通配管９ｃから一定の間隔で共通配管に直角に
水平方向に分岐している。ノズル配管の共通配管からの
飛び出し長さは一定である。
合ガス（Ａｒガス単独としてもよい。）は、ノズル装置
９の共通配管９ｃから櫛状に分岐した複数のノズル配管
９ｂに加工された噴出ノズル穴９ａから気密構造の真空
容器６の中へ噴出される。このときガスの圧力が急激に
低下し、断熱膨張し、かつガスの温度も急激に低下しＡ
ｒガスは微小の固定粒子を含んだにＡｒエアロゾル５と
なる（ジュール・トムソン効果）。ガスの流速は１ｍ／
ｓ〜１０ｍ／ｓとなるようにする。共通配管９ｃは一本
の直線の配管を水平に配置したものであり、ノズル配管
９ｂは共通配管９ｃから一定の間隔で共通配管に直角に
水平方向に分岐している。ノズル配管の共通配管からの
飛び出し長さは一定である。
【００２３】ノズル装置９の分岐部分は、図３ａに示す
ような断面円形のノズル配管９ｂから構成され、ノズル
配管９ｂの間に被処理基板であるウエハ１０を１枚ずつ
垂直の姿勢で一定の間隔だけあけて挿入する。ノズル配
管９ｂの長さは、ウエハ１０の直径よりも長く、ノズル
配管の直径は３ｍｍ〜１５ｍｍ、ウエハ１０とノズル配
管９ｂの最短距離は０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、噴出ノズル
穴９ａの口径は０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度とすることが望
ましい。ウエハ１０は、図４に示すように上下運動さ
せ、噴出ノズルから吹き出すＡｒエアロゾルによってウ
エハ上に付着している堆積物及び汚染粒子７を下方向に
弾きとばすことで洗浄する。
ような断面円形のノズル配管９ｂから構成され、ノズル
配管９ｂの間に被処理基板であるウエハ１０を１枚ずつ
垂直の姿勢で一定の間隔だけあけて挿入する。ノズル配
管９ｂの長さは、ウエハ１０の直径よりも長く、ノズル
配管の直径は３ｍｍ〜１５ｍｍ、ウエハ１０とノズル配
管９ｂの最短距離は０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、噴出ノズル
穴９ａの口径は０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度とすることが望
ましい。ウエハ１０は、図４に示すように上下運動さ
せ、噴出ノズルから吹き出すＡｒエアロゾルによってウ
エハ上に付着している堆積物及び汚染粒子７を下方向に
弾きとばすことで洗浄する。
【００２４】噴出ノズル穴９ａは半径方向及び長手方向
一定のピッチとし、断面円形のノズル配管９の水平中心
線の上側半分よりも下側半分に多くなるように設け、Ａ
ｒエアロゾル５の流れが全体として下方向に向かうよう
にしている。また、図１に示すように、Ｎ2 キャリヤガ
ス配管１４は、Ｎ2 ガスソース２に接続されており、Ｎ
2 キャリヤガスは冷却システム３によって所定の温度に
予備冷却された後、ウエハ１０の上部から下方向に向か
って供給され、下部の排気装置１３によってウエハ１０
から脱離した汚染粒子を効果的にウエハ隙間から下方向
に排出し、さらに真空容器６の外部に排気されるように
している。Ｎ2 キャリヤガス配管１４も共通配管部から
櫛状に分岐した配管部を有する。分岐配管部の底部に長
手方向一定のピッチで噴出ノズル穴１４ａが加工されて
いる。噴出ノズル穴１４ａの口径は０．１ｍｍ〜１ｍｍ
程度とすることが望ましい。
一定のピッチとし、断面円形のノズル配管９の水平中心
線の上側半分よりも下側半分に多くなるように設け、Ａ
ｒエアロゾル５の流れが全体として下方向に向かうよう
にしている。また、図１に示すように、Ｎ2 キャリヤガ
ス配管１４は、Ｎ2 ガスソース２に接続されており、Ｎ
2 キャリヤガスは冷却システム３によって所定の温度に
予備冷却された後、ウエハ１０の上部から下方向に向か
って供給され、下部の排気装置１３によってウエハ１０
から脱離した汚染粒子を効果的にウエハ隙間から下方向
に排出し、さらに真空容器６の外部に排気されるように
している。Ｎ2 キャリヤガス配管１４も共通配管部から
櫛状に分岐した配管部を有する。分岐配管部の底部に長
手方向一定のピッチで噴出ノズル穴１４ａが加工されて
いる。噴出ノズル穴１４ａの口径は０．１ｍｍ〜１ｍｍ
程度とすることが望ましい。
【００２５】噴出ノズル穴９ａから噴出するＡｒエアロ
ゾル５は、ウエハ１０の全面に十分行き渡るようにウエ
ハ１０を上下運動させる。上下運動は１０回〜１００回
程度行われる。上下運動によっておよびＡｒエアロゾル
がウエハ１０に当たることによって、ウエハ１０が振動
しないように基板保持具１１でウエハ１０をしっかり固
定する。保持具１１は図３ｂに示すように浅いＵ字型も
しくはＶ字型の溝を有するローラ状のものが望ましく、
１枚のウエハ１０に対して少なくとも３個所で固定する
必要がある。また、ウエハ１０を上下運動だけでなく、
回転運動をさせても良い。さらには、ウエハ１０を固定
して、ノズル装置９を上下運動させても良い。一群のウ
エハ１０の数は図１及び図４では、５となっているが、
通常では２５〜５０であり、さらにこの範囲以外の数も
ありえ、洗浄装置の設計により適切な数が決められる。
ゾル５は、ウエハ１０の全面に十分行き渡るようにウエ
ハ１０を上下運動させる。上下運動は１０回〜１００回
程度行われる。上下運動によっておよびＡｒエアロゾル
がウエハ１０に当たることによって、ウエハ１０が振動
しないように基板保持具１１でウエハ１０をしっかり固
定する。保持具１１は図３ｂに示すように浅いＵ字型も
しくはＶ字型の溝を有するローラ状のものが望ましく、
１枚のウエハ１０に対して少なくとも３個所で固定する
必要がある。また、ウエハ１０を上下運動だけでなく、
回転運動をさせても良い。さらには、ウエハ１０を固定
して、ノズル装置９を上下運動させても良い。一群のウ
エハ１０の数は図１及び図４では、５となっているが、
通常では２５〜５０であり、さらにこの範囲以外の数も
ありえ、洗浄装置の設計により適切な数が決められる。
【００２６】処理後一群のウエハ１０は、基板保持具１
１を下に移動させることにより、処理位置から外され
る。この一群のウエハ１０が真空容器６内で処理されて
いるとき、次に処理されるべき一群のウエハ１０は真空
容器６の隣の予備真空容器（図示せず）内で待機してい
る。この処理前の一群のウエハ１０は、予備真空容器か
ら真空容器に移され、ノズル配管９ｂの間に同様に挿入
され、保持具１１で固定されて、処理位置への設定が完
了する。処理後の一群のウエハ１０は、処理前の一群の
ウエハ１０と入れ替わって、予備真空容器内へ移され
る。予備真空容器内の空間は真空容器６内の空間から分
離可能な構造となっている。
１を下に移動させることにより、処理位置から外され
る。この一群のウエハ１０が真空容器６内で処理されて
いるとき、次に処理されるべき一群のウエハ１０は真空
容器６の隣の予備真空容器（図示せず）内で待機してい
る。この処理前の一群のウエハ１０は、予備真空容器か
ら真空容器に移され、ノズル配管９ｂの間に同様に挿入
され、保持具１１で固定されて、処理位置への設定が完
了する。処理後の一群のウエハ１０は、処理前の一群の
ウエハ１０と入れ替わって、予備真空容器内へ移され
る。予備真空容器内の空間は真空容器６内の空間から分
離可能な構造となっている。
【００２７】次に、予備真空容器内の空間は真空容器６
内の空間から分離され、予備真空容器のみ圧力が大気に
開放される。その後、処理済みのウエハ１０を予備真空
容器から大気側に取り出し、さらに、その次に処理され
るべきウエハ１０を予備真空容器内に入れる。ウエハ１
０の出し入れが終了した後に、予備真空容器は真空容器
６の真空度と同じになるまで大気を抜かれる。真空度が
真空容器６と同じになった時点で予備真空容器の分離が
解かれ、予備真空容器は真空容器と結合状態になる。そ
の後、処理前のウエハ１０が予備真空容器から真空容器
６の処理位置に移され、処理後のウエハ１０が真空容器
から予備真空容器に移され、さらに同様の操作が繰り返
される。
内の空間から分離され、予備真空容器のみ圧力が大気に
開放される。その後、処理済みのウエハ１０を予備真空
容器から大気側に取り出し、さらに、その次に処理され
るべきウエハ１０を予備真空容器内に入れる。ウエハ１
０の出し入れが終了した後に、予備真空容器は真空容器
６の真空度と同じになるまで大気を抜かれる。真空度が
真空容器６と同じになった時点で予備真空容器の分離が
解かれ、予備真空容器は真空容器と結合状態になる。そ
の後、処理前のウエハ１０が予備真空容器から真空容器
６の処理位置に移され、処理後のウエハ１０が真空容器
から予備真空容器に移され、さらに同様の操作が繰り返
される。
【００２８】図５〜図７に、従来技術と本発明の比較結
果の例を示す。図５に基板表面の残留粒子数に対する従
来技術および本発明の比較図を示す。本発明の洗浄方法
を用いることにより、従来技術に比べて基板表面に残留
する粒子数を数分の１に低減することができる。これ
は、脱離した汚染粒子が、上部から供給されるキャリア
ガスのＮ2 に乗って重力方向に効果的にウエハの領域外
に除去されるためである。
果の例を示す。図５に基板表面の残留粒子数に対する従
来技術および本発明の比較図を示す。本発明の洗浄方法
を用いることにより、従来技術に比べて基板表面に残留
する粒子数を数分の１に低減することができる。これ
は、脱離した汚染粒子が、上部から供給されるキャリア
ガスのＮ2 に乗って重力方向に効果的にウエハの領域外
に除去されるためである。
【００２９】図６に基板裏面の残留粒子数に対する従来
技術および本発明の比較図を示す。本発明の洗浄方法を
用いることにより、従来技術に比べて基板裏面に残留す
る粒子数は数１０分の１に低減することができる。これ
は、従来技術ではウエハ裏面の汚染粒子をウエハの表面
と同時に除去する機構が備わっていないためである。図
７に単位時間当たりの基板処理枚数に対する従来技術お
よび本発明の比較図を示す。本発明で２５枚バッジ処理
を想定し、従来技術で表面のみを処理する時間と比較し
た場合、１時間当たりに処理できる枚数は２０倍以上に
向上する。また、従来技術で、表面と裏面を別々に枚葉
処理した場合と比較すると、４０倍以上の処理能力が得
られる。
技術および本発明の比較図を示す。本発明の洗浄方法を
用いることにより、従来技術に比べて基板裏面に残留す
る粒子数は数１０分の１に低減することができる。これ
は、従来技術ではウエハ裏面の汚染粒子をウエハの表面
と同時に除去する機構が備わっていないためである。図
７に単位時間当たりの基板処理枚数に対する従来技術お
よび本発明の比較図を示す。本発明で２５枚バッジ処理
を想定し、従来技術で表面のみを処理する時間と比較し
た場合、１時間当たりに処理できる枚数は２０倍以上に
向上する。また、従来技術で、表面と裏面を別々に枚葉
処理した場合と比較すると、４０倍以上の処理能力が得
られる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の装置を用いて本発明の方法で洗
浄することにより、基板の両面を複数枚同時に洗浄する
ことができるため、基板の処理効率が向上し製造能力が
高くなる。また、脱離した堆積物および汚染物は基板に
再付着しにくいため、汚染物等の除去率が向上し、本発
明により処理された基板を用いた電子デバイスの信頼性
が向上する。
浄することにより、基板の両面を複数枚同時に洗浄する
ことができるため、基板の処理効率が向上し製造能力が
高くなる。また、脱離した堆積物および汚染物は基板に
再付着しにくいため、汚染物等の除去率が向上し、本発
明により処理された基板を用いた電子デバイスの信頼性
が向上する。
【図１】 本発明の実施例のエアロゾルクリーニング装
置の概略模式図である。
置の概略模式図である。
【図２】 従来のエアロゾルクリーニング装置の概略模
式図である。
式図である。
【図３】 （ａ）本発明の実施例のエアロゾルクリーニ
ング装置の洗浄部分を斜めから見た部分模式図である。 （ｂ）本発明の実施例のエアロゾルクリーニング装置の
保持具の拡大模式図である。
ング装置の洗浄部分を斜めから見た部分模式図である。 （ｂ）本発明の実施例のエアロゾルクリーニング装置の
保持具の拡大模式図である。
【図４】 本発明の実施例のエアロゾルクリーニング装
置の洗浄部分を横から見た模式図である。
置の洗浄部分を横から見た模式図である。
【図５】 基板一枚当たりの基板表面の残留粒子数に関
する従来技術および本発明の比較図である。
する従来技術および本発明の比較図である。
【図６】 基板一枚当たりの基板裏面の残留粒子数に関
する従来技術および本発明の比較図である。
する従来技術および本発明の比較図である。
【図７】 単位時間当たりの基板処理枚数に関する従来
技術および本発明の比較図である。
技術および本発明の比較図である。
１ Ａｒガスソース ２ Ｎ2 ガスソース ３ 冷却システム ４ ノズル装置 ４ａ 噴出ノズル穴 ５ Ａｒアエロゾル ６ 真空容器 ７ 汚染粒子 ８ ウエハ ９ ノズル装置 ９ａ 噴出ノズル穴 ９ｂ ノズル配管 １０ ウエハ １１ 基板保持具 １２ Ｎ2 キャリアガス １３ 排気装置 １４ Ｎ2 キャリアガス配管
Claims (5)
- 【請求項１】 被洗浄基板が一枚づつ配置される複数の
空間の各々に両面から同時に洗浄流体が吹き出るように
噴出ノズル穴を配列し、真空容器内に収納されたノズル
装置に、アルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子を含む洗
浄流体を供給する工程と、 真空容器から内部の流体を外部に排気し真空容器を真空
に維持する工程と、 前記空間に被洗浄基板を配置して固定し、被洗浄基板と
噴出ノズル穴が相対的に上下運動するように、被洗浄基
板又はノズル装置のいずれか一方を動かして被洗浄基板
を洗浄処理し、前記洗浄流体を前記空間から排出する排
出流体を被洗浄基板の上部から供給する工程とを含むこ
とを特徴とする洗浄方法。 - 【請求項２】 被洗浄基板が一枚づつ配置される複数の
空間の各々に両面から同時に洗浄流体が吹き出るように
噴出ノズル穴を配列したノズル装置と、このノズル装置
にアルゴン微粒子または炭酸ガス微粒子を含む洗浄流体
を供給する洗浄流体供給部と、前記空間に被洗浄基板を
配置して固定する保持具と、被洗浄基板と噴出ノズル穴
が相対的に上下運動するように、被洗浄基板又はノズル
装置のいずれか一方を動かす駆動部と、前記洗浄流体を
前記空間から排出する流れを作る排出流体を被洗浄基板
の上部から供給する排出流体供給部と、ノズル装置、駆
動部、保持具および排出流体供給部を収納する真空容器
と、この真空容器から内部の流体を外部に排気し真空容
器を真空に維持する排気手段とを有することを特徴とす
る洗浄装置。 - 【請求項３】 前記ノズル装置が、共通配管と複数のノ
ズル配管とからなるものであり、ノズル配管が所定のピ
ッチで加工された複数の噴出ノズル穴を備え、共通配管
より櫛状に分岐したものである請求項１に記載の洗浄方
法。 - 【請求項４】 前記ノズル装置が、共通配管と複数のノ
ズル配管とからなるものであり、ノズル配管が所定のピ
ッチで加工された複数の噴出ノズル穴を備え、共通配管
より櫛状に分岐したものである請求項２に記載の洗浄装
置。 - 【請求項５】 前記保持具がＵ字型もしくはＶ字型の溝
を有するローラ状の止め具を備え、少なくとも３箇所で
被洗浄基板を固定する保持具である請求項２又は請求項
４いずれかに記載の洗浄装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13460397A JP3183214B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 洗浄方法および洗浄装置 |
| TW087107646A TW414967B (en) | 1997-05-26 | 1998-05-18 | Substrate cleaning method and apparatus |
| KR1019980018162A KR100301300B1 (ko) | 1997-05-26 | 1998-05-20 | 기판의세정방법및세정장치 |
| GB9811176A GB2325782B (en) | 1997-05-26 | 1998-05-22 | Substrate cleaning method and apparatus |
| CNB981150004A CN1135605C (zh) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | 基片清洗方法及装置 |
| US09/084,013 US6036581A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-26 | Substrate cleaning method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13460397A JP3183214B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 洗浄方法および洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326763A true JPH10326763A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3183214B2 JP3183214B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=15132268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13460397A Expired - Fee Related JP3183214B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 洗浄方法および洗浄装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6036581A (ja) |
| JP (1) | JP3183214B2 (ja) |
| KR (1) | KR100301300B1 (ja) |
| CN (1) | CN1135605C (ja) |
| GB (1) | GB2325782B (ja) |
| TW (1) | TW414967B (ja) |
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| CN107634022A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-26 | 镇江佳鑫精工设备有限公司 | 一种半导体零件清洗装置 |
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