(57)【要約】【課題】  被処理ウエハーとステージの間隙の厳密な圧力調整を要することなく、安定して薬液の回り込みを抑えることの可能なウエハー洗浄装置及びウエハー洗浄方法を提供する。【解決手段】  被処理ウエハー１を回転させながら洗浄するウエハー洗浄装置であって、前記被処理ウエハー１下面と離間して対向するステージ２と、前記ステージ上に設置された環状のカーテンジェットガイド３と、前記カーテンジェットガイド３の環内に気体を供給する気体供給機構４と、回転駆動する駆動機構５と、前記ステージ２の端部に設置され、前記ステージ２から所定の距離で前記被処理ウエハー１を保持し、前記駆動機構５の回転を前記被処理ウエハー１に伝達するウエハーガイド６と、前記被処理ウエハー１上に薬液を供給する薬液供給機構７を具備する。【選択図】  図２
2006228778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理ウエハーを回転させながら洗浄するウエハー洗浄装置であって、
前記被処理ウエハー下面と離間して対向するステージと、
前記ステージ上に設置された環状のカーテンジェットガイドと、
前記カーテンジェットガイドの環内に気体を供給する気体供給機構と、
回転駆動する駆動機構と、
前記ステージの端部に設置され、前記ステージから所定の距離で前記被処理ウエハーを保持し、前記駆動機構の回転を前記被処理ウエハーに伝達するウエハーガイドと、
前記被処理ウエハー上に薬液を供給する薬液供給機構を備えることを特徴とするウエハー洗浄装置。
【請求項２】
前記カーテンジェットガイドは、前記被処理ウエハーと共に駆動機構により回転されることを特徴とする請求項１に記載のウエハー洗浄装置。
【請求項３】
前記ウエハーガイドは、前記ステージの中心に対して対称となるように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハー洗浄装置。
【請求項４】
ステージ上に配置される環状のカーテンジェットガイド上部に、被処理ウエハーを載置する工程と、
前記ステージ、前記カーテンジェットガイド、前記被処理ウエハーにより形成される空間に気体を供給し、前記被処理ウエハーと前記カーテンジェットガイドとの間隙が所定の距離となるように、前記被処理ウエハー上面端部の少なくとも一部をウエハーガイドに押し当てる工程と、
前記ウエハーガイドに押し当てられた前記被処理ウエハーを、駆動機構により回転させる工程と、
前記被処理ウエハー上に薬液を供給する工程を備えることを特徴とするウエハー洗浄方法。
【請求項５】
環状のカーテンジェットガイドが配置されたステージの所定位置に設置された気体供給機構より、上方向に気体を噴射する工程と、
前記カーテンジェットガイドの上部において、前記被処理ウエハーを所定の加重で押し付け、前記被処理ウエハーと前記カーテンジェットガイドとの間隙を所定の距離とする工程と、
前記被処理ウエハー上面の端部の少なくとも一部をウエハーガイドに押し当てる工程と、
前記ウエハーガイドに押し当てられた前記被処理ウエハーを、駆動機構により回転させる工程と、
前記被処理ウエハー上に薬液を供給する工程を備えることを特徴とするウエハー洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理ウエハーを回転させながら洗浄するウエハー洗浄装置及びウエハー洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体装置等に用いられるウエハー洗浄工程において、ウエハーを回転させながら薬液を供給して洗浄する手法が用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図８、図９に従来のウエハー洗浄装置を示す。図に示すように、ステージ１０２の外周部に被処理ウエハー１０１を固定するウエハーガイド１０６が設置されている。このウエハーガイド１０６は上部ガイド１０６ａ、下部ガイド１０６ｂから構成されている。そして、ステージ１０２には、被処理ウエハー１０１の外周に沿って、外周方向に開口部を向けるように気体噴出し口１０４が設置され、気体噴出し口１０４より内側に内圧調整口１１０が設置されている。ステージ１０２は駆動機構１０５と接続され、ステージ１０２上部には、被処理ウエハー１０１上に洗浄薬液を供給する薬液ノズル１０７が設置されている。
【０００４】
このようなウエハー洗浄装置により、被処理ウエハーは以下のように洗浄される。先ず、被処理ウエハー１０１を、裏面を上側にしてウエハーガイド１０６の上部ガイド１０６ａ、下部ガイド１０６ｂで挟むように装着する。そして、気体噴出し口１０４より高圧窒素等を噴出することにより、カーテンジェット気流により被処理ウエハー１０１が上部ガイド１０６ａに押し当てられ、ステージ１０２と所定の距離となるように固定される。このとき、内圧調整口１１０より高圧窒素等を供給し、被処理ウエハー１０１とステージ１０２の間隙が常に陽圧となるように調整する。この状態で、駆動機構１０５より伝達された回転駆動力によりステージ１０２とともに被処理ウエハー１０１が回転し、被処理ウエハー１０１裏面に薬液が噴射されることにより洗浄される。
【０００５】
しかしながら、このような手法においては、被処理ウエハーとステージの間隙の厳密な圧力調整が必要である。そして、気体噴出し口や内圧調整口の間口の加工精度不良等により、気体供給圧の変動（低下）が生じると、被処理ウエハーを押し上げるカーテンジェット気流に乱れが生じ、被処理ウエハー外周に噴出する気流がウエハー中心に引き込まれてしまう。そして、気流が引き込まれることにより、被処理ウエハー裏面に供給された薬液が、素子の形成された被処理ウエハー表面側に回り込み、薬液が接触することにより素子を破壊し、歩留りが低下してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２４７６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、被処理ウエハーとステージの間隙の厳密な圧力調整を要することなく、安定して薬液の回り込みを抑えることの可能なウエハー洗浄装置及びウエハー洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、被処理ウエハーを回転させながら洗浄するウエハー洗浄装置であって、前記被処理ウエハー下面と離間して対向するステージと、前記ステージ上に設置された環状のカーテンジェットガイドと、前記カーテンジェットガイドの環内に気体を供給する気体供給機構と、回転駆動する駆動機構と、前記ステージの端部に設置され、前記ステージから所定の距離で前記被処理ウエハーを保持し、前記駆動機構の回転を前記被処理ウエハーに伝達するウエハーガイドと、前記被処理ウエハー上に薬液を供給する薬液供給機構を備えることを特徴とするウエハー洗浄装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、ステージ上に配置される環状のカーテンジェットガイド上部に、被処理ウエハーを載置する工程と、前記ステージ、前記カーテンジェットガイド、前記被処理ウエハーにより形成される空間に気体を供給し、前記被処理ウエハーと前記カーテンジェットガイドとの間隙が所定の距離となるように、前記被処理ウエハー上面端部の少なくとも一部をウエハーガイドに押し当てる工程と、前記ウエハーガイドに押し当てられた前記被処理ウエハーを、駆動機構により回転させる工程と、前記被処理ウエハー上に薬液を供給する工程を備えることを特徴とするウエハー洗浄方法が提供される。
【０００９】
さらに、本発明の一態様によれば、環状のカーテンジェットガイドが配置されたステージの所定位置に設置された気体供給機構より、上方向に気体を噴射する工程と、前記カーテンジェットガイドの上部において、前記被処理ウエハーを所定の加重で押し付け、前記被処理ウエハーと前記カーテンジェットガイドとの間隙を所定の距離とする工程と、前記被処理ウエハー上面の端部の少なくとも一部をウエハーガイドに押し当てる工程と、前記ウエハーガイドに押し当てられた前記被処理ウエハーを、駆動機構により回転させる工程と、前記被処理ウエハー上に薬液を供給する工程を備えることを特徴とするウエハー洗浄方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウエハーの洗浄装置及びウエハーの洗浄方法において、被処理ウエハーとステージの間隙の厳密な圧力調整を要することなく、安定して薬液の回り込みを抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１２】
（実施形態１）
図１に本実施形態のウエハー洗浄装置の斜視図を、図2にその断面の一部を示す。図に示すように、被処理ウエハー１が装着される側のステージ２上に、下部ガイドとしても機能する環状のカーテンジェットガイド３が配置されている。このカーテンジェットガイド３の環内でステージ２の中央に、高圧空気、高圧窒素等の気体を供給する気体噴出し口４が設けられており、ステージ２は被処理ウエハー１を回転駆動させるための駆動機構５と接続されている。ステージ２の端部には、例えば６箇所にウエハーガイド６が設置されており、このウエハーガイド６は、被処理ウエハー１に（上方向に）押し上げる力が働くと、ステージ２から所定の距離で被処理ウエハー１を保持するとともに、駆動機構５の回転駆動力を被処理ウエハー１に伝達する機能を有している。そして、ステージ２上方には、被処理ウエハー１上に薬液を供給する薬液ノズル７が設置されている。
【００１３】
このようなウエハー洗浄装置により、以下のように被処理ウエハーが洗浄される。先ず、図２に示すように、カーテンジェットガイド３上に、被処理ウエハー１の裏面（素子が形成されていない面）を上向きに載置し、被処理ウエハー１端部上方にウエハーガイド６の上部６ａを設置する。このとき、カーテンジェットガイド３は、被処理ウエハー１表面のエッジ近傍で接触しており、表面の素子が形成された領域には接触しない状態となっている。
【００１４】
次いで、図３に示すように、ステージ２、カーテンジェットガイド３、被処理ウエハー１により形成される空間８に、気体噴出し口４より高圧気体（例えば窒素）を供給する。この空間の内部圧が陽圧に達すると、カーテンジェット気流が発生し、被処理ウエハー１が押し上げられ、６箇所のウエハーガイド６の上部６ａに被処理ウエハー裏面（上面）のエッジを押し当てることにより、被処理ウエハー１とカーテンジェットガイド３との間隙を所定の距離とする。そして、被処理ウエハー１がウエハーガイド６の上部６ａに押し当てられた状態で、駆動機構５によりステージ２とこれに設置されたウエハーガイド６を回転させ、被処理ウエハー１を回転させる。そして、被処理ウエハー１裏面（上面）に薬液ノズル７より薬液を噴射することにより、被処理ウエハー１裏面が洗浄される。
【００１５】
このとき、気体噴出し口４の加工精度不良、高圧気体の制御不良や、その他装置のトラブル等により、空間８の内部圧が低下して、被処理ウエハー１の外周方向に発生しているカーテンジェット気流が乱れると、被処理ウエハー１とウエハーガイド６の上部６ａに間隙ができる。しかしながら、被処理ウエハー１が下部ガイドの機能を有するカーテンジェットガイド３に接近し、被処理ウエハー１とカーテンジェットガイド３の間隙が小さくなり、カーテンジェット気流の速度が増大し、且つ地面効果が働くことにより被処理ウエハー１の浮上力が増加するため、被処理ウエハー１中心への気流の引き込みは発生しない。従って、素子の形成された被処理ウエハー１表面に薬液が回り込むことなく、姿勢を安定させることができる。さらに、カーテンジェットガイド３が被処理ウエハー１と接触した場合でも、カーテンジェットガイド３がバリアとなり、薬液の被処理ウエハー１表面（下面）への回り込みを抑えることができる。
【００１６】
（実施形態２）
図４に本実施形態のウエハー洗浄装置を示す。図４に示すウエハー洗浄装置は、実施形態１のものとほぼ同様の構造であるが、被処理ウエハー１１を押し付ける加重機構１９を備えている点で異なっている。
【００１７】
このようなウエハー洗浄装置により、以下のように被処理ウエハーが洗浄される。先ず、図５に示すように、ウエハーガイド１６の上部１６ａはウエハーの外側となるように配置されている。ステージ１２の所定位置に設置された気体噴出し口１４より、上方向に気体を噴射する。その状態のまま、ステージ１２上方より被処理ウエハー１１を、裏面（素子の形成されていない面）を上向きにして、加重機構１９により所定の加重で押し付ける。被処理ウエハー１１とカーテンジェットガイド１３との間隙が所定の距離となったところで、図６に示すように、ウエハーガイド１６の上部１６ａをウエハー側に回転させ、被処理ウエハー１１をウエハーガイド１６で押さえて固定した後、加重機構１９を除去する。
【００１８】
次いで、被処理ウエハー１１がウエハーガイド１６の上部１６ａに押し当てられた状態で、駆動機構１５によりステージ１２とこれに設置されたウエハーガイド１６を回転させ、被処理ウエハー１１を回転させる。そして、被処理ウエハー１１裏面（上面）に薬液ノズル１７より薬液を噴射することにより、被処理ウエハー１１裏面が洗浄される。
【００１９】
このときも実施形態１と同様に、気体噴出し口１４の加工精度不良、高圧気体の制御不良や、その他装置のトラブル等により、空間１８の内部圧が低下して、被処理ウエハー１１の外周方向に発生しているカーテンジェット気流が乱れると、カーテンジェット気流が乱れると、被処理ウエハー１１とウエハーガイド１６の上部１６ａに間隙ができる。しかしながら、被処理ウエハー１１が下部ガイドの機能を有するカーテンジェットガイド３１に接近し、被処理ウエハー１１とカーテンジェットガイド１３の間隙が小さくなり、カーテンジェット気流の速度が増大し、且つ地面効果が働くことにより被処理ウエハー１１の浮上力が増加するため、被処理ウエハー１１中心への気流の引き込みは発生しない。従って、素子の形成された被処理ウエハー１１表面に薬液が回り込むことなく、姿勢を安定させることができる。さらに、カーテンジェットガイド１３が被処理ウエハー１１と接触した場合でも、カーテンジェットガイド１３がバリアとなり、薬液が被処理ウエハー１１表面（下面）への回り込みを抑えることができる。
【００２０】
これら実施形態において、ウエハーガイド６、１６を夫々６箇所設けているが、その位置、数は特に限定されるものではない。しかし、被処理ウエハー１、１１を安定して固定するために、回転軸となるステージ２、１２の中心（ウエハー中心）に対して対称となるように設けることが好ましい。これらウエハーガイド６、１６は、ステージ２、１２に回転可能な状態で固定されていても、脱着可能な状態となっていてもよく、被処理ウエハー１、１１とカーテンジェットガイド３、１３との距離を保ち、駆動機構５、１５の回転駆動力を被処理ウエハー１、１１に伝達できればよい。
【００２１】
カーテンジェットガイド３、１３は、環状であることが必要であるが、必ずしも円でなくても、被処理ウエハー１、１１の外周に沿う形であれば良い。また、駆動機構５、１５を駆動させる際に被処理ウエハー１、１１と擦れないように、被処理ウエハー１、１１とともに回転されることが好ましい。そして、その断面形状は、曲面形状などのように、上面が被処理ウエハー１、１１と接触したときに点接触となることが好ましい。また、その材質としては、フッ素樹脂加工されたものや、ゴム系のものを用いることが可能である。
【００２２】
また、ステージ２、１２の中央に、気体を供給する気体噴出し口４、１４が設けられているが、空間８、１８に高圧気体を供給可能であれば、特にその位置、数は特に限定されるものではなく、必ずしも駆動機構５、１５により回転される必要はない。また、例えば、図７に示すように、カーテンジェットガイド２３を管状とし、その内壁側に気体噴出し口２４となる穴を形成し、この穴から空間２８に高圧気体を供給しても良い。このとき、穴は回転軸に対して対称となるように設けることが好ましい。
【００２３】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置を示す図。
【図２】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置を示す図。
【図３】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置の動作を示す図。
【図４】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置を示す図。
【図５】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置を示す図。
【図６】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置の動作を示す図。
【図７】本発明の一態様におけるウエハー洗浄装置を示す図。
【図８】従来のウエハー洗浄装置を示す図。
【図９】従来のウエハー洗浄装置を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１、１１、２１、１０１  被処理ウエハー
２、１２、２２、１０２  ステージ
３、１３、２３  カーテンジェットガイド
４、１４、２４、１０４  気体噴出し口
５、１５、１０５  駆動機構
６、１６、２６、１０６  ウエハーガイド
７、１７、１０７  薬液ノズル
８、１８、２８  空間
１９  加重機構
１１０  内圧調整口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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