(57)【要約】【課題】ウェーハを固定することなく洗浄して、ウェーハを把持し直す作業を省略してウェーハの洗浄時間を十分に短縮する。【解決手段】ウェーハの洗浄方法は、ウェーハ１１径よりも小さな外径を有する水平に設置される円盤状のベース１２からベース全面にわたって純水を均一な高さに噴出させて噴出した純水によりベース上方にベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、ベースから噴出する純水によりウェーハの下面を洗浄する。洗浄装置１０は、ウェーハ径よりも小さな外径を有し全面に複数の同一径の噴出孔１３ｄが形成されベース内部に噴出孔に連通する中空部１２ａが形成された水平に設置される円盤状のベース１２と、中空部を介して複数の噴出孔から純水をベース全面にわたって均一な高さに噴出させる純水供給手段２１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ径よりも小さな外径を有する水平に設置される円盤状のベースからベース全面にわたって純水を均一な高さに噴出させて前記噴出した純水により前記ベース上方に前記ベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、前記ベースから噴出する純水により前記ウェーハの下面を洗浄することを特徴とするウェーハの洗浄方法。
【請求項２】
ウェーハの下面洗浄時にベースから浮上するウェーハの上方から１又は２以上の洗浄ノズルにより前記ウェーハの上面に純水を供給して前記ウェーハの上面を洗浄する請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
洗浄ノズルからの水の供給とベースからの純水の噴出によりベースから浮上するウェーハをその円周方向に水平回転させる請求項１又は２記載の洗浄方法。
【請求項４】
ウェーハ径よりも小さな外径を有し全面に複数の同一径の噴出孔が形成されベース内部に前記噴出孔に連通する中空部が形成された水平に設置される円盤状のベースと、
前記中空部を介して複数の噴出孔から純水をベース全面にわたって均一な高さに噴出させる純水供給手段とを備え、
前記噴出した純水により前記ベース上方に前記ベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、前記ベースから噴出する純水により前記ウェーハの下面を洗浄することを特徴とするウェーハの洗浄装置。
【請求項５】
ベースの上方に下向きの１又は２以上の洗浄ノズルを更に備え、ウェーハの下面洗浄時にベースから浮上するウェーハの上方から前記洗浄ノズルにより前記ウェーハの上面に純水を供給して前記ウェーハの上面を洗浄する請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
複数の噴出孔の一部が鉛直方向に対して１５〜６０度傾斜して設けられ、前記噴出孔からの純水の噴出により前記ベースから浮上するウェーハをその円周方向に水平回転させるように構成された請求項４又は５記載の洗浄装置。
【請求項７】
浮上するウェーハの位置より高い複数のガイドがベースの外周部に立設され、前記浮上するウェーハが前記ベース上方から離脱するのを防止するように構成された請求項４ないし６いずれか１項に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の半導体ウェーハを１枚ずつ洗浄する枚葉式ウェーハの洗浄方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年における電子・通信機器の発展には、その中心となる半導体集積回路（ＬＳＩ）の技術の進歩が大きく寄与している。一般に、ＬＳＩ等の半導体デバイスの製造には、ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶をスライスして得られたウェーハに、研磨、面取り加工等を施して形成された半導体ウェーハが用いられている。このような、半導体ウェーハを用いたデバイス製造工程、或いは半導体ウェーハ自体の加工工程において、例えば、ウェーハ中に含まれる析出物の濃度分布を制御する等を目的として熱処理を施す場合があり、熱処理を施した後等にはその表面を純水により洗浄することが行われる。
【０００３】
従来のウェーハの洗浄は、そのウェーハを１枚ずつ洗浄する枚葉式が知られており、その枚葉式ウェーハの洗浄装置としては、アルミやステンレスに耐食性樹脂を被覆又はカバーした板と、その板の上面に対して平行に間隔を置いて設けられたウェーハ支持体とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。ウェーハ支持体は、洗浄の対象であるウェーハを板の表面から約３ｍｍ上方に水平に保持するように構成される。具体的には、ウェーハ支持体は、ウェーハを保持するための複数のクランプを有し、その複数のクランプによりウェーハの周囲を把持してそのウェーハを板の上方で水平に固定し、その状態でウェーハ支持体は０〜６０００ｒｐｍの速度で中心軸の周りでウェーハを水平方向に回転又はスピンさせることができるように構成される。そして、この洗浄装置では、板とウェーハの間に純水が供給され、ウェーハと板との間にあるギャップを充填し、その純水によりウェーハの裏面を洗浄することができるとしている。
【特許文献１】特表２００４−５１９０８８号公報（明細書［００２３］〜［００２５］、図６ａ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の洗浄装置では、ウェーハ支持体に設けられた複数のクランプにより洗浄するウェーハを水平に固定するので、そのクランプにより把持されるウェーハの周囲が十分に洗浄できない不具合があった。この点を解消するために、洗浄の途中でそのウェーハを把持するクランプの位置を変更することが行われるけれども、ウェーハを把持し直す作業が発生して、ウェーハの洗浄時間を十分に短縮できない問題点もあった。
本発明の目的は、ウェーハを固定することなく洗浄して、ウェーハを把持し直す作業を省略してウェーハの洗浄時間を十分に短縮し得るウェーハの洗浄方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、ウェーハ径よりも小さな外径を有する水平に設置される円盤状のベースからベース全面にわたって純水を均一な高さに噴出させて噴出した純水によりベース上方にベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、ベースから噴出する純水によりウェーハの下面を洗浄することを特徴とするウェーハの洗浄方法である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、ウェーハの下面洗浄時にベースから浮上するウェーハの上方から１又は２以上の洗浄ノズルによりウェーハの上面に純水を供給してウェーハの上面を洗浄する洗浄方法である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、洗浄ノズルからの水の供給とベースからの純水の噴出によりベースから浮上するウェーハをその円周方向に水平回転させる洗浄方法である。
【０００６】
請求項４に係る発明は、ウェーハ径よりも小さな外径を有し全面に複数の同一径の噴出孔が形成されベース内部に噴出孔に連通する中空部が形成された水平に設置される円盤状のベースと、中空部を介して複数の噴出孔から純水をベース全面にわたって均一な高さに噴出させる純水供給手段とを備え、噴出した純水によりベース上方にベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、ベースから噴出する純水によりウェーハの下面を洗浄することを特徴とするウェーハの洗浄装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、ベースの上方に下向きの１又は２以上の洗浄ノズルを更に備え、ウェーハの下面洗浄時にベースから浮上するウェーハの上方から洗浄ノズルによりウェーハの上面に純水を供給してウェーハの上面を洗浄する洗浄装置である。
【０００７】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る発明であって、複数の噴出孔の一部が鉛直方向に対して１５〜６０度傾斜して設けられ、噴出孔からの純水の噴出によりベースから浮上するウェーハをその円周方向に水平回転させるように構成された洗浄装置である。
請求項７に係る発明は、請求項４ないし６いずれか１項に係る発明であって、浮上するウェーハの位置より高い複数のガイドがベースの外周部に立設され、浮上するウェーハがベース上方から離脱するのを防止するように構成された洗浄装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のウェーハの洗浄方法及びその装置では、ウェーハ径よりも小さな外径を有する水平に設置される円盤状のベースからベース全面にわたって純水を均一な高さに噴出させて噴出した純水によりベース上方にベースと同心に置かれる円板状のウェーハを水平に浮上させ、ベースから噴出する純水によりウェーハの下面を洗浄するので、洗浄するウェーハを従来のウェーハ支持体に設けられた複数のクランプにより水平に固定するようなことをしない。このため、そのクランプにより把持される部分が洗浄できないような事態が発生することを防止することができ、洗浄の途中でそのウェーハを把持するクランプの位置を変更することを行う必要もない。このため、ウェーハを把持し直す作業を省略してウェーハの洗浄時間を十分に短縮することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、ウェーハの洗浄装置１０は、水平に設置されて洗浄の対象である円板状のウェーハ１１（図１）が載せられるベース１２を備える。この実施の形態におけるベース１２は、フッ素樹脂から成るハット状の上板１３と、塩化ビニール樹脂から成る平板状の下板１４とを有する。図１に示すように、ハット状の上板１３の周囲におけるフランジ１３ａには円周方向に複数の雌ねじ１３ｂが形成され、その雌ねじ１３ｂに対抗する下板１４の周囲には下側から皿座ぐり孔１４ａが形成される。そして、図１の拡大図に示すように、その皿座ぐり孔１４ａに下側から皿小ねじ１６を挿入して上板１３のフランジ１３ａに形成された雌ねじ１３ｂに螺合することにより下板１４は上板１３に取付けられ、この上板１３と下板１４から成るベース１２の内部には中空部１２ａが形成される。
【００１０】
図１〜図３に示すように、上板１３の天面１３ｃは平坦に形成され、その外径ｄが洗浄対象であるウェーハ１１の外径Ｄよりも１．５〜５％小さく形成される。そして、この天面１３ｃの全面にはベース１２内部の中空部１２ａに連通する複数の同一径の噴出孔１３ｄが形成される。図２では、洗浄対象であるウェーハ１１の外径Ｄが３０ｃｍであって、ベース１２の天面１３ｃの外径ｄは２９０ｃｍに形成されたものを示す。そして、噴出孔１３ｄは直径が１ｍｍであって、１５ｍｍピッチに天面１３ｃの全面に形成される場合を示す。
【００１１】
図１に示すように、このウェーハ１１の洗浄装置１０は、ベース１２における中空部１２ａを介して複数の噴出孔１３ｄから純水をベース１２の天面１３ｃにおける全面にわたって均一な高さに噴出させる純水供給手段２１を備える。この例では、純水の噴出する天面１３ｃからの高さは約３ｍｍである。この純水供給手段２１は、図示しない純水タンクと、そのタンクとベース１２を連結する連結管２２と、連結管２２の中間に設けられてその連結管２２を開閉するバルブ２３と、図示しない供給ポンプとを備える。ベース１２の下板１４の中央には中空部１２ａに連通する雌ねじ孔１４ｂが形成され、連結管２２の一端がこの雌ねじ孔１４ｂに連結され、連結管２２の他端は図示しない純水タンクに連結される。図示しない供給ポンプは純水タンクに貯留された純水を連結管２２を介してベース１２の中空部１２ａに供給可能に構成され、バルブ２３は連結管２２を開閉してベース１２に供給される純水の量を調整可能に構成される。
【００１２】
そして、この洗浄装置１０では、連結管２２を介してベース１２の中空部１２ａに供給された純水は、この中空部１２ａを介して複数の噴出孔１３ｄから天面１３ｃに噴出し、この吹き出した純水はベース１２上方にベース１２と同心に置かれる円板状のウェーハ１１を水平に浮上させるように構成される。一方、複数の噴出孔１３ｄの一部が鉛直方向に対して１５〜６０度傾斜して設けられる。この実施の形態では、複数の噴出孔１３ｄの１割が円周方向に傾斜して設けられ、噴出孔１３ｄからの純水の噴出によりベース１２から浮上するウェーハ１１をその円周方向に水平回転させるように構成される。そして、ベース１２から浮上しかつ円周方向に水平回転するウェーハ１１は、ベース１２から噴出する純水によりそのウェーハ１１の下面が洗浄されるように構成される。
【００１３】
また、ベース１２の上板１３におけるフランジ１３ａには、ウェーハ１１より大きな円周上に複数の雌ねじ孔１３ｅが形成され、この雌ねじ孔１３ｅには浮上するウェーハ１１の位置より高い複数のガイド２４が螺合される。従って、このガイド２４はベース１２の外周部に立設され、浮上するウェーハ１１がベース１２上方から離脱するのを防止するように構成される。そして、ベース１２の上方には、下向きの１又は２以上の洗浄ノズル２６が備えられる。この洗浄ノズル２６は、ウェーハ１１の下面洗浄時にベース１２から浮上するウェーハ１１の上方からウェーハ１１の上面に純水を供給してウェーハ１１の上面を洗浄するように構成される。
【００１４】
次にこのような装置を用いた本発明のウェーハの洗浄方法を説明する。
先ず、ウェーハ１１の外径Ｄよりも小さな外径ｄを有する水平に設置される円盤状のベース１２からそのベース１２全面にわたって純水を均一な高さに噴出させる。この純水の噴出は、図示しない供給ポンプを駆動して純水タンクに貯留された純水を連結管２２を介してベース１２に供給し、バルブ２３により連結管２２を開閉させてベース１２に供給される純水の量を調整することにより行う。そして、この噴出した純水の上にウェーハ１１を載せ、噴出した純水によりベース１２上方にベース１２と同心に置かれる円板状のウェーハ１１を水平に浮上させる。そして、このベース１２から噴出する純水により浮上するウェーハ１１はその下面をその純水により洗浄することができる。
【００１５】
ここで、ウェーハ１１がベース１２と同心になるのは、ベース１２の天面１３ｃにおける外径ｄがウェーハ１１の外径Ｄよりも小さいことから可能になるものであって、図１の拡大図に示すように、噴出した純水はウェーハ１１の下面において矢印Ｗで示すようにウェーハ１１の外周に至り、その後ベース１２の天面１３ｃの周囲から自重により下降することになる。ベース１２の天面１３ｃにおける外径ｄがウェーハ１１の外径Ｄよりも小さと、ウェーハ１１の外周の純水がベース１２の天面１３ｃの周囲から下降する時、純水の表面張力によりその純水はウェーハ１１の周囲をベース１２の天面１３ｃ周囲側に引っ張り、これによりウェーハ１１はベース１２の中央に常に引っ張られ、ウェーハ１１はベース１２と同心になる。
【００１６】
従って、本発明の洗浄方法では、洗浄するウェーハ１１を従来のウェーハ支持体に設けられた複数のクランプにより水平に固定するようなことをしない。このため、そのクランプにより把持される部分が洗浄できないような事態が発生することを防止することができ、洗浄の途中でそのウェーハ１１を把持するクランプの位置を変更することを行う必要もない。即ち、本発明の洗浄方法では、ウェーハ１１を固定することなく洗浄するので、ウェーハ１１を把持し直す作業を省略してウェーハ１１の洗浄時間を十分に短縮することが可能になるのである。
【００１７】
また、この実施の形態では、洗浄ノズル２６を設けたので、ウェーハ１１の下面洗浄時にベース１２から浮上するウェーハ１１の上方から１又は２以上の洗浄ノズル２６によりウェーハ１１の上面に純水を供給することによりウェーハ１１の上面を洗浄することができる。そして、洗浄ノズル２６からの水の供給とベース１２からの純水の噴出によりベース１２から浮上するウェーハ１１をその円周方向に水平回転させるので、その洗浄にムラが生じることも回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明実施形態の洗浄装置の断面構成図である。
【図２】その装置の上面図である。
【図３】その装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  洗浄装置
１１  ウェーハ
１２  ベース
１２ａ  中空部
１３ｄ  噴出孔
２１  純水供給手段
２４  ガイド
２６  洗浄ノズル
【図１】
2010034441.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010034441.tif 000005