JPH11307492A - 基板洗浄装置 - Google Patents
基板洗浄装置Info
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- JPH11307492A JPH11307492A JP12670998A JP12670998A JPH11307492A JP H11307492 A JPH11307492 A JP H11307492A JP 12670998 A JP12670998 A JP 12670998A JP 12670998 A JP12670998 A JP 12670998A JP H11307492 A JPH11307492 A JP H11307492A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の面内における洗浄能力のバラツキを抑
えること。 【解決手段】 ノズル３のスキャン速度を、ウエハ周縁
部Ａ，Ｂからウエハ中心部Ｏに向かって徐々に速くな
り、ウエハ中心部Ｏで最も速くなった後、反対側のウエ
ハ周縁部Ｂ，Ａに向かって徐々に遅くなるように制御す
ることによって、単位面積当たりの洗浄時間をウエハＷ
の面内全体に亘ってほぼ一定とし、ウエハＷ面内におけ
る洗浄能力のバラツキを抑える。例えばウエハ中心位置
Ｏと洗浄位置Ｐとの間の距離をｒ、ウエハ中心位置Ｏに
おけるスキャン速度をｖ0 とすると、洗浄位置Ｐにおけ
るノズル３のスキャン速度ｖ1 は式：ｖ1 ＝ｖ0 ／ｒで
表される。
えること。 【解決手段】 ノズル３のスキャン速度を、ウエハ周縁
部Ａ，Ｂからウエハ中心部Ｏに向かって徐々に速くな
り、ウエハ中心部Ｏで最も速くなった後、反対側のウエ
ハ周縁部Ｂ，Ａに向かって徐々に遅くなるように制御す
ることによって、単位面積当たりの洗浄時間をウエハＷ
の面内全体に亘ってほぼ一定とし、ウエハＷ面内におけ
る洗浄能力のバラツキを抑える。例えばウエハ中心位置
Ｏと洗浄位置Ｐとの間の距離をｒ、ウエハ中心位置Ｏに
おけるスキャン速度をｖ0 とすると、洗浄位置Ｐにおけ
るノズル３のスキャン速度ｖ1 は式：ｖ1 ＝ｖ0 ／ｒで
表される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば成膜処理や
研磨処理を行った基板の洗浄に用いられる基板洗浄装置
に関する。
研磨処理を行った基板の洗浄に用いられる基板洗浄装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおいて
は、半導体デバイスが形成される基板となる半導体ウエ
ハ（以下「ウエハ」という）の表面の清浄度を高く維持
する必要がある。このため各々の製造プロセスや処理プ
ロセスの前後には必要に応じてウエハ表面を洗浄してい
るが、例えば成膜工程や研磨工程の後にも例えば図９に
示す洗浄装置を用いてウエハ表面の洗浄が行われてい
る。
は、半導体デバイスが形成される基板となる半導体ウエ
ハ（以下「ウエハ」という）の表面の清浄度を高く維持
する必要がある。このため各々の製造プロセスや処理プ
ロセスの前後には必要に応じてウエハ表面を洗浄してい
るが、例えば成膜工程や研磨工程の後にも例えば図９に
示す洗浄装置を用いてウエハ表面の洗浄が行われてい
る。
【０００３】前記洗浄装置は、基板保持部であるスピン
チャック１１にウエハＷを保持し、モータ１２によりウ
エハＷを水平面内にて一定の角速度で回転させながら、
ウエハＷの被洗浄面である上面に例えば高圧水を吹き付
けるノズル１３を、ウエハＷの例えば直径に沿って一定
の速度で水平に複数回移動させるようになっており、そ
れによってウエハＷの被洗浄面に付着した粒子汚染物を
除去している。あるいは高圧水ノズルの代わりに、超音
波で振動した洗浄水をウエハＷの被洗浄面に供給する超
音波ノズルや、水平に回転可能とする洗浄ブラシを備え
た装置もあり、そのような装置においても超音波ノズル
や洗浄ブラシをウエハＷに対して一定の速度で水平に移
動させている。
チャック１１にウエハＷを保持し、モータ１２によりウ
エハＷを水平面内にて一定の角速度で回転させながら、
ウエハＷの被洗浄面である上面に例えば高圧水を吹き付
けるノズル１３を、ウエハＷの例えば直径に沿って一定
の速度で水平に複数回移動させるようになっており、そ
れによってウエハＷの被洗浄面に付着した粒子汚染物を
除去している。あるいは高圧水ノズルの代わりに、超音
波で振動した洗浄水をウエハＷの被洗浄面に供給する超
音波ノズルや、水平に回転可能とする洗浄ブラシを備え
た装置もあり、そのような装置においても超音波ノズル
や洗浄ブラシをウエハＷに対して一定の速度で水平に移
動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
装置を用いて洗浄されたウエハＷを観察すると、ウエハ
Ｗの周縁部にパーティクルが残存する傾向が見られる。
このことから洗浄処理時の洗浄能力は、ウエハＷの周縁
部よりも中心部の方が大きいと考えられるが、この理由
については次のように推察される。つまり洗浄処理中ウ
エハＷは一定の角速度で回転しているため、単位時間当
たりの洗浄面積は図１０に示すようにウエハＷの中心部
における面積Ｓ２よりも周縁部における面積Ｓ１の方が
大きくなる。これはウエハＷの中心Ｏから周縁に向かう
ほど顕著になる。従ってウエハＷの外周に近いほど単位
面積当たりの洗浄時間は短くなり、ウエハ中心部よりも
洗浄能力が低くなると考えられる。
装置を用いて洗浄されたウエハＷを観察すると、ウエハ
Ｗの周縁部にパーティクルが残存する傾向が見られる。
このことから洗浄処理時の洗浄能力は、ウエハＷの周縁
部よりも中心部の方が大きいと考えられるが、この理由
については次のように推察される。つまり洗浄処理中ウ
エハＷは一定の角速度で回転しているため、単位時間当
たりの洗浄面積は図１０に示すようにウエハＷの中心部
における面積Ｓ２よりも周縁部における面積Ｓ１の方が
大きくなる。これはウエハＷの中心Ｏから周縁に向かう
ほど顕著になる。従ってウエハＷの外周に近いほど単位
面積当たりの洗浄時間は短くなり、ウエハ中心部よりも
洗浄能力が低くなると考えられる。
【０００５】そこでウエハ周縁部のパーティクルを十分
に除去するために洗浄時間を長くすることが考えられる
が、ウエハ周縁部に合わせて洗浄時間を長くすると、ウ
エハ中心部は洗浄過多になって損傷を受けるおそれがあ
るため、実際にはウエハ周縁部の洗浄度を満足させる程
度に洗浄時間を長くすることはできない。つまりウエハ
中心部と周縁部との洗浄度が同程度になるように洗浄時
間を設定することは困難であり、洗浄時間を調節するこ
とによっては洗浄度の差を根本的に解決することはでき
ない。
に除去するために洗浄時間を長くすることが考えられる
が、ウエハ周縁部に合わせて洗浄時間を長くすると、ウ
エハ中心部は洗浄過多になって損傷を受けるおそれがあ
るため、実際にはウエハ周縁部の洗浄度を満足させる程
度に洗浄時間を長くすることはできない。つまりウエハ
中心部と周縁部との洗浄度が同程度になるように洗浄時
間を設定することは困難であり、洗浄時間を調節するこ
とによっては洗浄度の差を根本的に解決することはでき
ない。
【０００６】また量産ラインでは、洗浄処理後のウエハ
Ｗを任意に抜き取ってウエハＷに付着したパーティクル
の評価をしているが、上述のようにウエハの面内におけ
る洗浄能力が一様でないと、洗浄能力を決定する因子と
パーティクルの量や付着位置等との関係の解析をウエハ
面内の夫々の位置で行わなくてはならないので、解析作
業が煩雑になるという問題がある。
Ｗを任意に抜き取ってウエハＷに付着したパーティクル
の評価をしているが、上述のようにウエハの面内におけ
る洗浄能力が一様でないと、洗浄能力を決定する因子と
パーティクルの量や付着位置等との関係の解析をウエハ
面内の夫々の位置で行わなくてはならないので、解析作
業が煩雑になるという問題がある。
【０００７】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、基板の面内における洗浄能力の
バラツキを抑えることができる基板洗浄装置を提供する
ことにある。
のであり、その目的は、基板の面内における洗浄能力の
バラツキを抑えることができる基板洗浄装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の洗浄装置は、基
板を保持して基板の面に沿って回転させる基板保持部
と、この基板保持部に保持された基板の被洗浄面を洗浄
する洗浄部と、前記洗浄部を保持して移動させる移動機
構と、前記洗浄部が基板の中央部を通過した後、基板の
周縁部に向かうにつれて洗浄部のスキャン速度が小さく
なるように前記移動機構を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする。この場合洗浄部のスキャン速度ｖは
例えば下記の式となるように制御される。
板を保持して基板の面に沿って回転させる基板保持部
と、この基板保持部に保持された基板の被洗浄面を洗浄
する洗浄部と、前記洗浄部を保持して移動させる移動機
構と、前記洗浄部が基板の中央部を通過した後、基板の
周縁部に向かうにつれて洗浄部のスキャン速度が小さく
なるように前記移動機構を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする。この場合洗浄部のスキャン速度ｖは
例えば下記の式となるように制御される。
【０００９】ｖ＝ｖ０／ｒ ただしｖ０は基板中心位置を洗浄するときにおけるにお
ける洗浄部のスキャン速度、ｒは基板上において洗浄部
により洗浄される位置と基板中心との距離である。
ける洗浄部のスキャン速度、ｒは基板上において洗浄部
により洗浄される位置と基板中心との距離である。
【００１０】洗浄部は、例えば洗浄液を基板の被洗浄面
に吹き付けるノズルやブラシなどの洗浄具である。ノズ
ルとしては、高圧水を吹き付けるものや超音波発振子が
設けられたものなどがある。
に吹き付けるノズルやブラシなどの洗浄具である。ノズ
ルとしては、高圧水を吹き付けるものや超音波発振子が
設けられたものなどがある。
【００１１】この発明によれば、洗浄部の位置に応じて
上述のように洗浄部のスキャン速度が制御されるので、
単位時間あたりの洗浄面積について、基板上の洗浄位置
による差が小さくなる。従って基板の面内における洗浄
能力のばらつきが低減できる。
上述のように洗浄部のスキャン速度が制御されるので、
単位時間あたりの洗浄面積について、基板上の洗浄位置
による差が小さくなる。従って基板の面内における洗浄
能力のばらつきが低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１乃至図４には、本発明に係る
基板洗浄装置の一例が示されている。この基板洗浄装置
は、図１に示すように、基板である例えばウエハＷを被
洗浄面が上を向くように水平な状態（ほぼ水平な状態も
含む）で保持する基板保持部であるスピンチャック２１
と、該スピンチャック２１を鉛直な軸の回りに回転させ
るスピンモータ２２と、ウエハＷの被洗浄面を洗浄する
洗浄部である例えば高圧水ノズル３と、ウエハＷの受け
渡し時に下降しかつ洗浄時に上昇して洗浄中に飛散する
水を受ける略筒状の内カップ４１と、内カップ４１を昇
降させる例えばリニアモータやソレノイドからなる内カ
ップ駆動源４２と、内カップ４１で受けられ下に落ちた
水を受けて排水する排水孔４４を備えた外カップ４３と
を備えている。そしてこの基板洗浄装置は、高圧水ノズ
ル３のスキャン速度をウエハＷの被洗浄面上の洗浄位置
に応じて変え得るようになっている。外カップ４３とス
ピンモータ２２のシャフト２３との間は軸受け部４５に
より水密に保たれている。
基板洗浄装置の一例が示されている。この基板洗浄装置
は、図１に示すように、基板である例えばウエハＷを被
洗浄面が上を向くように水平な状態（ほぼ水平な状態も
含む）で保持する基板保持部であるスピンチャック２１
と、該スピンチャック２１を鉛直な軸の回りに回転させ
るスピンモータ２２と、ウエハＷの被洗浄面を洗浄する
洗浄部である例えば高圧水ノズル３と、ウエハＷの受け
渡し時に下降しかつ洗浄時に上昇して洗浄中に飛散する
水を受ける略筒状の内カップ４１と、内カップ４１を昇
降させる例えばリニアモータやソレノイドからなる内カ
ップ駆動源４２と、内カップ４１で受けられ下に落ちた
水を受けて排水する排水孔４４を備えた外カップ４３と
を備えている。そしてこの基板洗浄装置は、高圧水ノズ
ル３のスキャン速度をウエハＷの被洗浄面上の洗浄位置
に応じて変え得るようになっている。外カップ４３とス
ピンモータ２２のシャフト２３との間は軸受け部４５に
より水密に保たれている。
【００１３】高圧水ノズル３は、その下端がウエハＷの
被洗浄面から例えば４０〜６０ｍｍ離れるような高さに
位置しており、例えば水圧３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2
で洗浄水を吐出するようになっている。
被洗浄面から例えば４０〜６０ｍｍ離れるような高さに
位置しており、例えば水圧３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2
で洗浄水を吐出するようになっている。
【００１４】洗浄部の駆動機構は、図２及び図３に示す
ように、高圧水ノズル３を保持して水平に走査するスキ
ャンアーム５１と、スキャンアーム５１を移動させる駆
動源となる例えば位置制御型のスキャン駆動モータ５３
と、スキャン駆動モータ５３の動力をスキャンアーム５
１に伝達するための動力伝達機構を成す例えばベルト５
４及び少なくとも一対のプーリ５５，５６とを備えてい
る。スキャンアーム５１の基端部５２は、ベルト５４に
固定されており、水平走査の案内レールとなるリニアウ
ェー５７に沿ってベルトの送りとともに動くようになっ
ている。従ってスキャンアーム５１、スキャン駆動モー
タ５３、ベルト５４、プーリ５５，５６及びリニアウェ
ー５７は、高圧水ノズル３を保持して移動させる移動機
構を構成している。
ように、高圧水ノズル３を保持して水平に走査するスキ
ャンアーム５１と、スキャンアーム５１を移動させる駆
動源となる例えば位置制御型のスキャン駆動モータ５３
と、スキャン駆動モータ５３の動力をスキャンアーム５
１に伝達するための動力伝達機構を成す例えばベルト５
４及び少なくとも一対のプーリ５５，５６とを備えてい
る。スキャンアーム５１の基端部５２は、ベルト５４に
固定されており、水平走査の案内レールとなるリニアウ
ェー５７に沿ってベルトの送りとともに動くようになっ
ている。従ってスキャンアーム５１、スキャン駆動モー
タ５３、ベルト５４、プーリ５５，５６及びリニアウェ
ー５７は、高圧水ノズル３を保持して移動させる移動機
構を構成している。
【００１５】また図２に示すように、この基板洗浄装置
は制御部６１、ＣＰＵ（中央処理装置）６２及び操作部
６３を備えている。そしてスピンモータ２２及びスキャ
ン駆動モータ５３は制御部６１に接続されており、制御
部６１からそれぞれ送られてくる駆動信号に基づいて駆
動制御される。また制御部６１にはスキャン駆動モータ
５３からスキャンアーム５１の移動量に基づく位置信号
がフィードバックされる。
は制御部６１、ＣＰＵ（中央処理装置）６２及び操作部
６３を備えている。そしてスピンモータ２２及びスキャ
ン駆動モータ５３は制御部６１に接続されており、制御
部６１からそれぞれ送られてくる駆動信号に基づいて駆
動制御される。また制御部６１にはスキャン駆動モータ
５３からスキャンアーム５１の移動量に基づく位置信号
がフィードバックされる。
【００１６】操作部６３は、作業者がウエハＷの径やス
ピンモータ２２の単位時間当たりの回転数（すなわちウ
エハＷの単位時間当たりの回転数）等を入力するのに使
用される。
ピンモータ２２の単位時間当たりの回転数（すなわちウ
エハＷの単位時間当たりの回転数）等を入力するのに使
用される。
【００１７】ＣＰＵ６２は、操作部６３で入力された種
々の設定値に基づく種々の設定信号と、スキャン駆動モ
ータ５３から制御部６１を介して受け取った位置信号と
に基づいて、洗浄位置に応じたスキャン速度を演算処理
して求め、そのスキャン速度に対応した制御信号を制御
部６１に出力する。制御部６１はその制御信号に基づい
て、スピンモータ２２及びスキャン駆動モータ５３のそ
れぞれの駆動信号を生成する。なお、ＣＰＵ６２は、内
カップ駆動源４２の駆動制御やその他装置全体の制御も
行う。
々の設定値に基づく種々の設定信号と、スキャン駆動モ
ータ５３から制御部６１を介して受け取った位置信号と
に基づいて、洗浄位置に応じたスキャン速度を演算処理
して求め、そのスキャン速度に対応した制御信号を制御
部６１に出力する。制御部６１はその制御信号に基づい
て、スピンモータ２２及びスキャン駆動モータ５３のそ
れぞれの駆動信号を生成する。なお、ＣＰＵ６２は、内
カップ駆動源４２の駆動制御やその他装置全体の制御も
行う。
【００１８】図４には、洗浄位置とスキャン速度との関
係が示されている。位置Ａ及び位置Ｂはそれぞれウエハ
Ｗの直径の両端に高圧水ノズル３が達して折り返す時の
位置を示し、位置ＯはウエハＷの中心を示している。本
発明に係る実施の形態では、同図（ａ）に示すように、
位置Ｏにおけるスキャン速度をｖ0 とすると、位置Ａ，
Ｂにおけるスキャン速度はゼロ（つまり停止状態）であ
り、かつゼロからｖ0及びｖ0 からゼロに至る間は何れ
も一定の割合例えば一次関数的に変化する。つまり高圧
水ノズル３が位置Ａから位置Ｏを経て位置Ｂへ移動する
際に、ノズル３は停止状態から徐々に速くなって位置Ｏ
でｖ0 となり、その後徐々に遅くなって位置Ｂで再び停
止状態になる。ノズル３が位置Ｂ−位置Ｏ−位置Ａと移
動する際も同じである。従ってウエハＷに関して言え
ば、ノズル３のスキャン速度は、ウエハ周縁部からウエ
ハ中心部に向かって徐々に速くなり、ウエハ中心部で最
も速くなった後、反対側のウエハ周縁部に向かって徐々
に遅くなる。具体的には図４（ｂ）に示すように、洗浄
位置をＰとした場合、ウエハ中心位置Ｏと洗浄位置Ｐと
の間の距離をｒ、単位時間当たりの洗浄面積をＳ、中心
位置Ｏにおけるスキャン速度をｖ0 、洗浄位置Ｐにおけ
るスキャン速度をｖ1 、洗浄機構の実効洗浄面積をｓ、
及びスキャン駆動モータ５３の制御変数をＡとすると、
以下の（１）〜（４）の式より（５）式が導かれる。 ｒ＝｛（Ｏ−Ｐ）2 ｝1/2 ・・・・・（１） Ｓ＝ｒ・ｓ ・・・・・（２） Ａ＝ｓ／Ｓ ・・・・・（３） ｖ1 ＝ｖ0 ・（ｓ／Ｓ）・・・・（４） ｖ1 ＝ｖ0 ／ｒ ・・・・・（５） なお（１）式において位置Ｏと位置Ｐとの距離ｒを求め
るのに、（Ｏ−Ｐ）を二乗して平方根で開いているの
は、ｒが負の値とならないようにしているためである。
係が示されている。位置Ａ及び位置Ｂはそれぞれウエハ
Ｗの直径の両端に高圧水ノズル３が達して折り返す時の
位置を示し、位置ＯはウエハＷの中心を示している。本
発明に係る実施の形態では、同図（ａ）に示すように、
位置Ｏにおけるスキャン速度をｖ0 とすると、位置Ａ，
Ｂにおけるスキャン速度はゼロ（つまり停止状態）であ
り、かつゼロからｖ0及びｖ0 からゼロに至る間は何れ
も一定の割合例えば一次関数的に変化する。つまり高圧
水ノズル３が位置Ａから位置Ｏを経て位置Ｂへ移動する
際に、ノズル３は停止状態から徐々に速くなって位置Ｏ
でｖ0 となり、その後徐々に遅くなって位置Ｂで再び停
止状態になる。ノズル３が位置Ｂ−位置Ｏ−位置Ａと移
動する際も同じである。従ってウエハＷに関して言え
ば、ノズル３のスキャン速度は、ウエハ周縁部からウエ
ハ中心部に向かって徐々に速くなり、ウエハ中心部で最
も速くなった後、反対側のウエハ周縁部に向かって徐々
に遅くなる。具体的には図４（ｂ）に示すように、洗浄
位置をＰとした場合、ウエハ中心位置Ｏと洗浄位置Ｐと
の間の距離をｒ、単位時間当たりの洗浄面積をＳ、中心
位置Ｏにおけるスキャン速度をｖ0 、洗浄位置Ｐにおけ
るスキャン速度をｖ1 、洗浄機構の実効洗浄面積をｓ、
及びスキャン駆動モータ５３の制御変数をＡとすると、
以下の（１）〜（４）の式より（５）式が導かれる。 ｒ＝｛（Ｏ−Ｐ）2 ｝1/2 ・・・・・（１） Ｓ＝ｒ・ｓ ・・・・・（２） Ａ＝ｓ／Ｓ ・・・・・（３） ｖ1 ＝ｖ0 ・（ｓ／Ｓ）・・・・（４） ｖ1 ＝ｖ0 ／ｒ ・・・・・（５） なお（１）式において位置Ｏと位置Ｐとの距離ｒを求め
るのに、（Ｏ−Ｐ）を二乗して平方根で開いているの
は、ｒが負の値とならないようにしているためである。
【００１９】従って、（５）式より例えば洗浄位置Ｐが
ウエハＷの周縁部に該当する場合には、ウエハ周縁部に
おけるスキャン速度はウエハ中心部におけるスキャン速
度のｒ分の１となる。
ウエハＷの周縁部に該当する場合には、ウエハ周縁部に
おけるスキャン速度はウエハ中心部におけるスキャン速
度のｒ分の１となる。
【００２０】続いて上述の基板洗浄装置にて実施される
基板洗浄方法について説明する。先ず予めウエハＷの
径、洗浄処理中のウエハＷの単位時間当たりの回転数、
ウエハ中心部におけるノズルのスキャン速度等の必要事
項が操作部６３により入力されて設定される。そして高
圧水ノズル３を待機位置に位置させた状態で、図示しな
い搬送アームにて保持したウエハＷをスピンチャック２
１に受け渡してウエハＷを水平に保持させた後、高圧水
ノズル３をウエハＷの上方に移動させるとともに、スピ
ンモータ２２の回転を制御しながらウエハＷを所定の回
転数例えば１０００ｒｐｍで回転させる。次いで高圧水
ノズル３から所定圧例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の洗浄水
をウエハＷの被洗浄面に吹き付けながら、スキャン駆動
モータ５３の回転を制御して高圧水ノズル３を水平走査
させる。
基板洗浄方法について説明する。先ず予めウエハＷの
径、洗浄処理中のウエハＷの単位時間当たりの回転数、
ウエハ中心部におけるノズルのスキャン速度等の必要事
項が操作部６３により入力されて設定される。そして高
圧水ノズル３を待機位置に位置させた状態で、図示しな
い搬送アームにて保持したウエハＷをスピンチャック２
１に受け渡してウエハＷを水平に保持させた後、高圧水
ノズル３をウエハＷの上方に移動させるとともに、スピ
ンモータ２２の回転を制御しながらウエハＷを所定の回
転数例えば１０００ｒｐｍで回転させる。次いで高圧水
ノズル３から所定圧例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の洗浄水
をウエハＷの被洗浄面に吹き付けながら、スキャン駆動
モータ５３の回転を制御して高圧水ノズル３を水平走査
させる。
【００２１】その際、スキャン駆動モータ５３は、モー
タ５３自身の回転数を積算することによりノズル３の移
動量を認識し、それに基づいてノズル３の位置に対応し
た位置信号を生成して制御部６１へフィードバックす
る。制御部６１はその位置信号をＣＰＵ６２に渡し、Ｃ
ＰＵ６２は受け取った位置信号に基づいてスキャン駆動
モータ５３の単位時間当たりの回転数を計算して求め、
その計算値に対応した制御信号を生成して制御部６１に
出力する。制御部６１は、ＣＰＵ６２から受け取った制
御信号に基づいて駆動信号を生成し、その駆動信号に基
づいてスキャン駆動モータ５３の単位時間当たりの回転
数がリアルタイムで制御され、それによって図４（ａ）
に示すように洗浄位置に応じてスキャン速度が制御され
る。具体的には例えばウエハ中心部におけるスキャン速
度ｖ0 は１６５ｍｍ／ｓであり、その時のウエハ周縁部
におけるスキャン速度ｖ1 は２ｍｍ／ｓである。
タ５３自身の回転数を積算することによりノズル３の移
動量を認識し、それに基づいてノズル３の位置に対応し
た位置信号を生成して制御部６１へフィードバックす
る。制御部６１はその位置信号をＣＰＵ６２に渡し、Ｃ
ＰＵ６２は受け取った位置信号に基づいてスキャン駆動
モータ５３の単位時間当たりの回転数を計算して求め、
その計算値に対応した制御信号を生成して制御部６１に
出力する。制御部６１は、ＣＰＵ６２から受け取った制
御信号に基づいて駆動信号を生成し、その駆動信号に基
づいてスキャン駆動モータ５３の単位時間当たりの回転
数がリアルタイムで制御され、それによって図４（ａ）
に示すように洗浄位置に応じてスキャン速度が制御され
る。具体的には例えばウエハ中心部におけるスキャン速
度ｖ0 は１６５ｍｍ／ｓであり、その時のウエハ周縁部
におけるスキャン速度ｖ1 は２ｍｍ／ｓである。
【００２２】ただし本発明にて洗浄部のスキャン速度ｖ
がｖ＝ｖ０／ｒで表わされるとは、図４に示すようにウ
エハの中心とウエハＷの周縁部詳しくは集積回路の形成
領域の周縁との間のいずれの位置においても上述の式が
成立している場合に限らず、次の場合も含まれる。即ち
例えばウエハＷの中心を挟んだ左右のある領域では等速
であるが、その領域の外側にて上述の式が成り立つ場合
である。具体的には洗浄部がウエハＷの周縁部を例えば
２ｍｍ／ｓの速度で通過してウエハＷの中心部に上述の
式に従って向かい、その速度が例えば５０ｍｍ／ｓにな
った所（Ｋ点）で等速となってウエハＷ中心を越えて反
対側まで移動し、ウエハＷの中心に対してＫ点と対象な
位置から再び上述の式に従って速度が小さくなる場合で
ある。更にはまたウエハＷ中心から周縁部に向かって上
述の式に従って速度が小さくなり、ウエハＷの周縁部よ
りも少し中央寄りで等速になってウエハＷの周縁部に向
かう場合も本発明の範囲に含まれる。
がｖ＝ｖ０／ｒで表わされるとは、図４に示すようにウ
エハの中心とウエハＷの周縁部詳しくは集積回路の形成
領域の周縁との間のいずれの位置においても上述の式が
成立している場合に限らず、次の場合も含まれる。即ち
例えばウエハＷの中心を挟んだ左右のある領域では等速
であるが、その領域の外側にて上述の式が成り立つ場合
である。具体的には洗浄部がウエハＷの周縁部を例えば
２ｍｍ／ｓの速度で通過してウエハＷの中心部に上述の
式に従って向かい、その速度が例えば５０ｍｍ／ｓにな
った所（Ｋ点）で等速となってウエハＷ中心を越えて反
対側まで移動し、ウエハＷの中心に対してＫ点と対象な
位置から再び上述の式に従って速度が小さくなる場合で
ある。更にはまたウエハＷ中心から周縁部に向かって上
述の式に従って速度が小さくなり、ウエハＷの周縁部よ
りも少し中央寄りで等速になってウエハＷの周縁部に向
かう場合も本発明の範囲に含まれる。
【００２３】上述実施の形態によれば、ウエハＷに対向
する高圧水ノズル３の位置（洗浄位置）によってノズル
３のスキャン速度を制御することによって、単位時間当
たりの洗浄面積がウエハＷの面内全体に亘ってほぼ一定
となり、従って単位面積当たりの洗浄時間がウエハＷの
面内全体に亘ってほぼ一定となるので洗浄能力がウエハ
Ｗの面内においてほぼ一様になり、この結果基板の面内
における洗浄能力のバラツキを抑えることができる。
する高圧水ノズル３の位置（洗浄位置）によってノズル
３のスキャン速度を制御することによって、単位時間当
たりの洗浄面積がウエハＷの面内全体に亘ってほぼ一定
となり、従って単位面積当たりの洗浄時間がウエハＷの
面内全体に亘ってほぼ一定となるので洗浄能力がウエハ
Ｗの面内においてほぼ一様になり、この結果基板の面内
における洗浄能力のバラツキを抑えることができる。
【００２４】つまり従来のようにノズル３を一定の速度
で走査させるときには、既述のようにウエハ中心部から
離れるに連れてウエハＷ上の単位時間当たりの洗浄面積
は大きくなり、従ってウエハＷ上の単面積当たりの洗浄
時間は短くなっていくので、ウエハ中心部から離れるほ
ど洗浄能力が劣って十分に洗浄が行われなかったが、上
述の実施の形態のように、ウエハ中心部から離れるに連
れてノズル３のスキャン速度を徐々に小さくすると、ウ
エハ面内の全域において洗浄位置における洗浄時間をほ
ぼ一定にすることができる。
で走査させるときには、既述のようにウエハ中心部から
離れるに連れてウエハＷ上の単位時間当たりの洗浄面積
は大きくなり、従ってウエハＷ上の単面積当たりの洗浄
時間は短くなっていくので、ウエハ中心部から離れるほ
ど洗浄能力が劣って十分に洗浄が行われなかったが、上
述の実施の形態のように、ウエハ中心部から離れるに連
れてノズル３のスキャン速度を徐々に小さくすると、ウ
エハ面内の全域において洗浄位置における洗浄時間をほ
ぼ一定にすることができる。
【００２５】このように洗浄位置における洗浄時間がウ
エハＷの面内においてほぼ一定になると、ウエハＷの面
内における洗浄能力がほぼ一様となり、洗浄能力のウエ
ハＷの面内におけるバラツキが抑えられて、洗浄処理後
にウエハＷの特定の一部にパーティクルが残存するよう
なことがない。
エハＷの面内においてほぼ一定になると、ウエハＷの面
内における洗浄能力がほぼ一様となり、洗浄能力のウエ
ハＷの面内におけるバラツキが抑えられて、洗浄処理後
にウエハＷの特定の一部にパーティクルが残存するよう
なことがない。
【００２６】また量産ラインで、洗浄処理後のウエハＷ
を任意に抜き取ってウエハＷに付着したパーティクルの
評価をする際、洗浄能力を決定する因子とパーティクル
の量や付着位置等との関係の解析をウエハ面内のある位
置について行えば、その結果をウエハＷ全体について適
用できるので、解析作業が容易になるという利点があ
る。
を任意に抜き取ってウエハＷに付着したパーティクルの
評価をする際、洗浄能力を決定する因子とパーティクル
の量や付着位置等との関係の解析をウエハ面内のある位
置について行えば、その結果をウエハＷ全体について適
用できるので、解析作業が容易になるという利点があ
る。
【００２７】さらにまた従来のようにノズル３を一定の
速度で走査させる場合には、ウエハ周縁部にパーティク
ルが残り易く、それを解消するために全体の洗浄時間を
長くしてウエハ周縁部の洗浄を十分に行う必要がある
が、そのように一様に洗浄時間を長くする場合に比べて
上述実施の形態によれば洗浄時間が短くて済むのに加え
て、ウエハ中心部が洗浄過多になるのを防ぐことがで
き、ウエハの損傷や帯電による破壊を防ぐことができ
る。
速度で走査させる場合には、ウエハ周縁部にパーティク
ルが残り易く、それを解消するために全体の洗浄時間を
長くしてウエハ周縁部の洗浄を十分に行う必要がある
が、そのように一様に洗浄時間を長くする場合に比べて
上述実施の形態によれば洗浄時間が短くて済むのに加え
て、ウエハ中心部が洗浄過多になるのを防ぐことがで
き、ウエハの損傷や帯電による破壊を防ぐことができ
る。
【００２８】以上において本発明は、スキャン駆動モー
タ５３の動力をスキャンアーム５１に伝達することがで
きれば、その動力伝達機構はベルト搬送機構に限らない
し、ノズル３の位置すなわち洗浄位置の検出に位置セン
サ等を用い、そのセンサによる検出位置に基づいてスキ
ャン駆動モータ５３の単位時間当たりの回転数を制御し
てノズル３のスキャン速度を制御するようにしてもよ
い。
タ５３の動力をスキャンアーム５１に伝達することがで
きれば、その動力伝達機構はベルト搬送機構に限らない
し、ノズル３の位置すなわち洗浄位置の検出に位置セン
サ等を用い、そのセンサによる検出位置に基づいてスキ
ャン駆動モータ５３の単位時間当たりの回転数を制御し
てノズル３のスキャン速度を制御するようにしてもよ
い。
【００２９】また本発明は、図５に示す洗浄位置とスキ
ャン速度の関係のようにウエハ中心部から離れるに連れ
て段階的にスキャン速度が小さくなるようにスキャン駆
動モータ５３の回転を制御してもよいし、ウエハ中心部
から離れるに連れてスキャン速度が小さくなる、すなわ
ちスキャン速度が単調減少していれば一次関数的になっ
ていなくてもよい。
ャン速度の関係のようにウエハ中心部から離れるに連れ
て段階的にスキャン速度が小さくなるようにスキャン駆
動モータ５３の回転を制御してもよいし、ウエハ中心部
から離れるに連れてスキャン速度が小さくなる、すなわ
ちスキャン速度が単調減少していれば一次関数的になっ
ていなくてもよい。
【００３０】さらに基板洗浄装置は、図６に示すように
自由端にノズル３が固定されてなるスキャンアーム７１
が鉛直な回転軸７２の回りに回転自在に取り付けられて
おり、それによってノズル３がウエハＷ上で円弧軌跡を
描いて走査されるようになっていてもよい。この場合に
は、ノズル３の、ウエハ中心部からの距離に応じて図４
または図５に示すような関係でスキャン速度を制御す
る。
自由端にノズル３が固定されてなるスキャンアーム７１
が鉛直な回転軸７２の回りに回転自在に取り付けられて
おり、それによってノズル３がウエハＷ上で円弧軌跡を
描いて走査されるようになっていてもよい。この場合に
は、ノズル３の、ウエハ中心部からの距離に応じて図４
または図５に示すような関係でスキャン速度を制御す
る。
【００３１】さらにまた洗浄部は、高圧水ノズル３に限
らず、超音波発振子を備え、超音波で振動した洗浄水を
ウエハに供給するメガソニックノズルを用いてもよい
し、図７に示すようにウエハの被洗浄面に接触して水平
に回転するブラシを備えた洗浄ブラシ３１を用いてもよ
い。洗浄ブラシ３１を用いる場合には、スキャンアーム
７５内に設けられた給水管からブラシ３１を通じてウエ
ハに洗浄水が供給されるとともに、別途設けられた洗浄
水ノズル３２からもウエハに洗浄水が供給される。洗浄
水ノズル３２は、通常ウエハ中心部に洗浄水を供給し、
一方ブラシ３１が中心部に位置している時（図７の状
態）には中心部から外れた位置に移動するように図示し
ない移動機構により移動制御される。
らず、超音波発振子を備え、超音波で振動した洗浄水を
ウエハに供給するメガソニックノズルを用いてもよい
し、図７に示すようにウエハの被洗浄面に接触して水平
に回転するブラシを備えた洗浄ブラシ３１を用いてもよ
い。洗浄ブラシ３１を用いる場合には、スキャンアーム
７５内に設けられた給水管からブラシ３１を通じてウエ
ハに洗浄水が供給されるとともに、別途設けられた洗浄
水ノズル３２からもウエハに洗浄水が供給される。洗浄
水ノズル３２は、通常ウエハ中心部に洗浄水を供給し、
一方ブラシ３１が中心部に位置している時（図７の状
態）には中心部から外れた位置に移動するように図示し
ない移動機構により移動制御される。
【００３２】また本発明は半導体ウエハの洗浄に限ら
ず、図８に示すように長方形の液晶ディスプレイ用ガラ
ス基板（ＬＣＤ基板）や、半導体装置の製造プロセスに
おいて使用されるフォトマスク用ガラス基板や、光ディ
スク用基板等の各種平面基板Ｓを洗浄する際にも適用で
きる。長方形基板の場合には、長方形の一頂点近傍位置
Ｐと中心位置Ｏとの間で図４または図５に示すような関
係でスキャン速度を制御する。
ず、図８に示すように長方形の液晶ディスプレイ用ガラ
ス基板（ＬＣＤ基板）や、半導体装置の製造プロセスに
おいて使用されるフォトマスク用ガラス基板や、光ディ
スク用基板等の各種平面基板Ｓを洗浄する際にも適用で
きる。長方形基板の場合には、長方形の一頂点近傍位置
Ｐと中心位置Ｏとの間で図４または図５に示すような関
係でスキャン速度を制御する。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、洗浄位置
によって洗浄部のスキャン速度を変化させることによ
り、基板の面内における洗浄能力のバラツキを低減する
ことができる。
によって洗浄部のスキャン速度を変化させることによ
り、基板の面内における洗浄能力のバラツキを低減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板洗浄装置の一例を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】その基板洗浄装置の洗浄部の駆動機構を示す概
略正面図である。
略正面図である。
【図３】その駆動機構を示す概略平面図である。
【図４】洗浄位置と洗浄部のスキャン速度との関係の一
例を説明する説明図である。
例を説明する説明図である。
【図５】洗浄位置と洗浄部のスキャン速度との関係の他
の例を説明する説明図である。
の例を説明する説明図である。
【図６】洗浄部が円弧軌跡を描く例を示す概略平面図で
ある。
ある。
【図７】洗浄部がブラシで構成されている例を示す概略
正面図である。
正面図である。
【図８】本発明に係る基板洗浄装置を矩形状基板の洗浄
に用いる場合の説明をする説明図である。
に用いる場合の説明をする説明図である。
【図９】一般的な基板洗浄装置を説明する説明図であ
る。
る。
【図１０】一般的な基板洗浄装置における洗浄能力のバ
ラツキの発生原因を説明する説明図である。
ラツキの発生原因を説明する説明図である。
Ｓ 平面基板 Ｗ ウエハ ２１ スピンチャック（基板保持部） ２２ スピンモータ ２３ シャフト ３ 高圧水ノズル（洗浄部） ３１ 洗浄ブラシ（洗浄部） ３２ 洗浄水ノズル ４１ 内カップ ４２ 内カップ駆動源 ４３ 外カップ ４４ 排水孔 ４５ 軸受け部 ５１，７１，７５ スキャンアーム（移動機構） ５２ スキャンアームの基端部 ５３ スキャン駆動モータ（移動機構） ５４ ベルト（移動機構） ５５，５６ プーリ（移動機構） ５７ リニアウェー（移動機構） ６１ 制御部 ６２ ＣＰＵ ６３ 操作部 ７２ 回転軸
Claims (5)
- 【請求項１】 基板を保持して基板の面に沿って回転さ
せる基板保持部と、 この基板保持部に保持された基板の被洗浄面を洗浄する
洗浄部と、 前記洗浄部を保持して移動させる移動機構と、 前記洗浄部が基板の中央部を通過した後、基板の周縁部
に向かうにつれて洗浄部のスキャン速度が小さくなるよ
うに前記移動機構を制御する制御部と、を備えたことを
特徴とする洗浄装置。 - 【請求項２】 洗浄部のスキャン速度ｖは下記の式で表
されることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。 ｖ＝ｖ０／ｒ ただしｖ０は基板中心位置を洗浄するときにおける洗浄
部のスキャン速度、ｒは基板上において洗浄部により洗
浄される位置と基板中心との距離である。 - 【請求項３】 洗浄部は、洗浄液を基板の被洗浄面に吹
き付けるノズルであることを特徴とする請求項１または
２記載の洗浄装置。 - 【請求項４】 洗浄部は、洗浄液に超音波を印加するた
めの超音波発振子が設けられていることを特徴とする請
求項３記載の洗浄装置。 - 【請求項５】 洗浄部は、基板の被洗浄面を擦過する洗
浄具であることを特徴とする請求項１、２、３または４
記載の洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12670998A JPH11307492A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 基板洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12670998A JPH11307492A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 基板洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307492A true JPH11307492A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14941926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12670998A Pending JPH11307492A (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 基板洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307492A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009117422A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 基板洗浄装置 |
| JP2009200524A (ja) * | 2004-06-04 | 2009-09-03 | Tokyo Electron Ltd | 基板洗浄方法およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
| JP2011254055A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 被処理体の処理方法 |
| CN102346382A (zh) * | 2010-07-27 | 2012-02-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体元器件显影过程中的清洗方法 |
| CN102825020A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | 株式会社荏原制作所 | 基板处理方法和基板处理单元 |
| KR101252967B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2013-04-15 | 램 리써치 코포레이션 | 기판 프로세싱 장치 및 방법 |
| CN103928298A (zh) * | 2013-01-15 | 2014-07-16 | 大日本网屏制造株式会社 | 基板处理方法以及基板处理装置 |
| KR20160121410A (ko) * | 2015-04-09 | 2016-10-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 이물 제거 장치, 이물 제거 방법, 박리 장치, 이물 검출 방법 및 이물 검출 장치 |
| JP2016198718A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 異物除去装置、異物除去方法および剥離装置 |
| CN110571175A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-13 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 摆臂控制方法、装置、系统及晶片加工设备 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP12670998A patent/JPH11307492A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101252967B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2013-04-15 | 램 리써치 코포레이션 | 기판 프로세싱 장치 및 방법 |
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| US8882930B2 (en) | 2010-06-04 | 2014-11-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for processing process-target object |
| CN102346382A (zh) * | 2010-07-27 | 2012-02-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体元器件显影过程中的清洗方法 |
| US9165799B2 (en) | 2011-06-16 | 2015-10-20 | Ebara Corporation | Substrate processing method and substrate processing unit |
| CN102825020A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-12-19 | 株式会社荏原制作所 | 基板处理方法和基板处理单元 |
| CN103928298A (zh) * | 2013-01-15 | 2014-07-16 | 大日本网屏制造株式会社 | 基板处理方法以及基板处理装置 |
| US9385012B2 (en) | 2013-01-15 | 2016-07-05 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
| KR20160121410A (ko) * | 2015-04-09 | 2016-10-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 이물 제거 장치, 이물 제거 방법, 박리 장치, 이물 검출 방법 및 이물 검출 장치 |
| JP2016198718A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 異物除去装置、異物除去方法および剥離装置 |
| US10160015B2 (en) | 2015-04-09 | 2018-12-25 | Tokyo Electron Limited | Foreign substance removal apparatus and foreign substance detection apparatus |
| US10946419B2 (en) | 2015-04-09 | 2021-03-16 | Tokyo Electron Limited | Foreign substance removal apparatus and foreign substance detection apparatus |
| CN110571175A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-13 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 摆臂控制方法、装置、系统及晶片加工设备 |
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