(57)【要約】【課題】ウェーハの洗浄時にウェーハの上面に付着物が付着するおそれを低減することを目的とする。【解決手段】洗浄装置１は、ウェーハＷの上面Ｗａに対し混合流体３００を噴射する混合流体噴射手段３０と、混合流体噴射手段３０から混合流体３００が噴射されるウェーハＷの上面Ｗａに対し第二液体４３を供給する第二液体供給手段４０とを備えており、保持ステップの後に洗浄ステップを実施することにより、保持手段２で保持されるとともに回転するウェーハＷの上面Ｗａに対し混合流体噴射手段３０によって混合流体３００を噴射するとともに第二液体供給手段４０により第二液体４３を供給するため、ウェーハＷの上面Ｗａを覆う第二液体層を形成してウェーハＷの上面Ｗａに落下してきた混合流体３００の噴霧に含まれる付着物を洗い流すことできる。したがって、ウェーハＷの上面Ｗａに付着物が再度付着するおそれを低減することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを洗浄する洗浄装置であって、
ウェーハを回転可能に保持する保持手段と、
該保持手段で保持されるとともに回転するウェーハの上面に対し第一液体と気体との混合流体を噴射する混合流体噴射手段と、
該保持手段において保持され該混合流体噴射手段から該混合流体が噴射されるウェーハの上面に対し第二液体を供給する液体供給手段と、を備える洗浄装置。
【請求項２】
ウェーハを洗浄する洗浄方法であって、
前記保持手段でウェーハを保持する保持ステップと、
該保持手段を回転させつつウェーハの上面に対し第一液体と気体との混合流体を噴射する際にウェーハの上面に第二液体を供給して少なくともウェーハの上面を覆う第二液体層を形成する洗浄ステップと、を備え、
該洗浄ステップでは、該混合流体の噴射によって発生する噴霧がウェーハへ付着することを該第二液体層で防止する洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工装置において加工されたウェーハには、加工屑などの付着物が付着していることがあるため、洗浄装置においてウェーハを洗浄している。ウェーハの洗浄方法としては、洗浄水に空気、窒素ガス等の気体を混合させてウェーハの洗浄を行う２流体洗浄が広く利用されている。この２流体洗浄においては、加速させた気体に洗浄水を混入させ、気体とともに加速した洗浄水をウェーハ上面に衝突させることによりウェーハ上面の付着物を除去することができる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０８０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、気体と洗浄水とからなる２流体をウェーハ上面に噴射すると、付着物を含んだ噴霧が発生し、付着物が自重で落下してウェーハの上面に再度付着するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ウェーハを洗浄する際に生じる噴霧に含まれた付着物がその自重で落下してきたとしても、付着物がウェーハの上面に再度付着するおそれを低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、ウェーハを洗浄する洗浄装置であって、ウェーハを回転可能に保持する保持手段と、該保持手段で保持されるとともに回転するウェーハの上面に対し第一液体と気体との混合流体を噴射する混合流体噴射手段と、該保持手段において保持され該混合流体噴射手段から該混合流体が噴射されるウェーハの上面に対し第二液体を供給する液体供給手段と、を備える。
【０００７】
第二の発明は、ウェーハを洗浄する洗浄方法であって、上記保持手段でウェーハを保持する保持ステップと、該保持手段を回転させつつウェーハの上面に対し第一液体と気体との混合流体を噴射する際にウェーハの上面に第二液体を供給して少なくともウェーハの上面を覆う第二液体層を形成する洗浄ステップと、を備え、該洗浄ステップでは、該混合流体の噴射によって発生する噴霧がウェーハへ付着することを該第二液体層で防止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる洗浄装置及び洗浄方法は、該保持手段で保持されるウェーハの上面に対し、混合流体を噴射するとともに第二液体を供給し、ウェーハの上面を覆う第二液体層を形成することができる。
したがって、混合流体の噴霧に含まれウェーハの上面に落下してきた付着物を第二液体で洗い流すことができ、ウェーハの上面に付着物が再度付着するおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】洗浄装置の構成を示す側面視断面図である。
【図２】混合流体噴射手段の構成を示す部分拡大断面図である。
【図３】保持ステップを示す側面視断面図である。
【図４】洗浄ステップを示す側面視断面図である。
【図５】混合流体噴射手段のノズルから混合流体を噴射する状態を示す部分拡大断面図である。
【図６】洗浄ステップを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示す洗浄装置１は、円盤状のウェーハＷに対して洗浄を行う洗浄装置である。洗浄装置１は、ウェーハＷを回転可能に保持する保持手段２を備えている。保持手段２は、円形に形成される保持ベース３と、鉛直方向に軸心を有し保持ベース３を回転させる回転軸４と、ウェーハＷの外周側を下方から支持する仮置き部８と、ウェーハＷの外周端部（エッジ）をクランプして保持するエッジクランプ１０とを備えている。
【００１１】
回転軸４の下端には、モータ５が連結されており、モータ５は電源６０に接続される電源プラグ６とエンコーダ７０に接続されるエンコーダプラグ７とに接続されている。なお、仮置き部８及びエッジクランプ１０は、それぞれ１つのみ図示されているが、保持ベース３の周方向に沿って仮置き部８とエッジクランプ１０とを交互に配置して、例えばそれぞれ３つずつ配設されている。
【００１２】
エッジクランプ１０は、ウェーハＷのエッジを囲むようにして配設された複数のクランプアーム１００と、水平方向の軸心を有する軸部１０２を中心としてクランプアーム１００を回転させるベース部１０１とを備えている。クランプアーム１００の上部には、ウェーハＷのエッジを保持するための溝部１００ａが形成されている。
【００１３】
ベース部１０１には、バネ部１０３の一端が固定されており、バネ部１０３によりクランプアーム１００の下部が保持ベース３の外周側に付勢されている。クランプアーム１００の下部には、外周端から突出して作用部１０４が形成されている。作用部１０４は、上方から外力を作用させることにより、軸部１０２を中心としてクランプアーム１００を回転させることができる。
【００１４】
保持手段２の周囲には、保持ベース３を下方から支持する環状のケース２０が配設されている。ケース２０は、外周板２１と、内周板２２と、外周板２１の下端及び内周板２２の下端に連接された底板２３とにより構成されている。外周板２１と内周板２２と底板２３とによって囲繞された凹状の空間はスペース２４となっており、このスペース２４に使用済みの洗浄液を溜めておくことができる。
【００１５】
ケース２０のスペース２４の上方には、洗浄時にウェーハＷの上面に供給される流体が飛散するのを防止する飛散防止カバー５０が保持手段２の外周側を囲むように配設されている。飛散防止カバー５０には、クランプアーム１００の作用部１０４に引っかかるように先端部分を折り曲げた押下げ部５１が形成されている。
【００１６】
ケース２０の底板２３には、飛散防止カバー５０を上下方向に昇降させる昇降手段５２が連結されている。昇降手段５２は、シリンダ５２ａと、昇降台５３に連結されたロッド５２ｂとにより構成されている。昇降台５３には飛散防止カバー５０に連結された昇降部５４が接続されている。昇降手段５２が昇降部５４を上下方向に移動させることにより、飛散防止カバー５０を昇降させることができる。
【００１７】
昇降手段５２が飛散防止カバー５０を下降させ、押下げ部５１がクランプアーム１００の作用部１０４を押し下げると、溝部１００ａを含むクランプアーム１００の上部をウェーハＷのエッジに対して離間する方向に移動させることができる。一方、昇降手段５２が飛散防止カバー５０を上昇させ、クランプアーム１００の作用部１０４から押下げ部５１が離れると、下部がバネ部１０３に付勢され溝部１００ａを含むクランプアーム１００の上部をウェーハＷのエッジに対して接近する方向に移動させることができる。
【００１８】
洗浄装置１は、保持手段２において保持されるとともに回転するウェーハＷの上面に対し第一液体と気体との混合流体を噴射する混合流体噴射手段３０と、保持手段２において保持されたウェーハＷの上面に対し第二液体を供給する液体供給手段４０とを備えている。混合流体噴射手段３０は、ケース２０の外周板２１の上端に配設されており、混合流体を下方に噴射させるノズル３１と、保持手段２の上方の位置でノズル３１をウェーハＷの面方向と平行な方向に旋回させる旋回部３２とを備えている。
【００１９】
図２に示すように、ノズル３１は、特性の異なる２つの流体を混合させて噴出させる構成となっている。具体的には、ノズル３１は、仕切り部３３を有し、第一液体が流れる第一の流路３４とエアーが流れる第二の流路３５とに仕切られている。第一の流路３４と第二の流路３５とが合流する部分は、第一の流路３４に沿って流れてきた第一液体と第二の流路３５に沿って流れてきたエアーとを混合させる第三の流路３６となっている。この第三の流路３６の一端には混合流体を下方に噴射させる噴射口３７が開口して形成されている。第一の流路３４は、バルブ３４０を介して第一液体供給源３８に連通している。また、第二の流路３５は、バルブ３５０を介してエアー供給源３９に連通している。
【００２０】
図１に示す第二液体供給手段４０は、ケース２０の外周板２１の上端に固定して配設されている。第二液体供給手段４０は、第二液体を下方に噴出させる供給口４２を有するノズル４１を備えている。供給口４２は、保持手段２によって保持されたウェーハＷの外周部の上方に位置しているとともに、ウェーハＷの面方向に対して傾斜する方向に第二液体を噴出することができる
【００２１】
次に、洗浄装置１においてウェーハＷを洗浄する洗浄方法について説明する。ウェーハＷは、円盤状の被加工物の一例であって、特に材質等が限定されるものではない。ウェーハＷは、加工された後に洗浄すべき面が上面Ｗａとなっている。図示していない加工装置においてウェーハＷを加工したら、洗浄装置１に加工後のウェーハＷを搬送する。
【００２２】
（１）保持ステップ
図３に示すように、ウェーハＷを仮置き部８に載置し、保持ベース３においてウェーハＷを仮置きする。次いで、昇降手段５２が飛散防止カバー５０を上昇させ、クランプアーム１００の作用部１０４から押下げ部５１を離間させる。これにより、バネ部１０３の付勢力によってクランプアーム１００が軸部１０２を支点に回転し、図４に示すように、クランプアーム１００の溝部１００ａでウェーハＷのエッジをクランプして保持する。
【００２３】
（２）洗浄ステップ
保持ステップを実施した後、モータ５が回転軸４を回転させ、保持手段２とともにウェーハＷを所定の回転速度で回転させる。次いで、図４に示す混合流体噴射手段３０によって、第一液体と気体とを混合させた２流体をウェーハＷの上面Ｗａに対して噴射する。
【００２４】
具体的には、図２に示した第一液体供給源３８から第一の流路３４に第一液体を供給するとともに、エアー供給源３９から第二の流路３５にエアーを供給する。図５に示すように、第一の流路３４に沿って下方に流れてきた第一液体と、第二の流路３５に沿って下方に流れてきたエアーとが第三の流路３６で混合されると、図４に示す混合流体３００となって噴射口３７から下方に向けて噴射され、図４に示すウェーハＷの上面Ｗａに付着した付着物を洗い流す。なお、第一液体は、例えば純水であり、０．２ｍｌ／ｍｉｎの流量で第一の流路３４に供給する。また、エアーを、例えば０．４ＭＰａの圧力で第二の流路３５に供給する。
【００２５】
ここで、混合流体噴射手段３０による混合流体３００の噴射と同時に、第二液体供給手段４０が、ノズル４１の供給口４２からウェーハＷの上面Ｗａに対し第二液体４３を供給する。供給口４２からは、ウェーハＷの上面Ｗａの外周部に向けて、かつ、ウェーハＷの上面Ｗａに対して傾斜する方向に第二液体が４３が噴出されるため、噴出された第二液体は、ウェーハＷの外周部から上面Ｗａ上を流れ、ウェーハＷの上面Ｗａを覆うようにして第二液体層を形成する。また、回転するウェーハＷに発生する遠心力によって、第二液体４３は、ウェーハＷの外周側に向けて流れる。このようにして、ウェーハＷの上面Ｗａ上を流れる第二液体４３は、混合流体３００の噴霧に含まれウェーハＷの上面Ｗａに再付着しようとしている付着物を洗い流す。なお、第二液体４３としては、例えば、純水、界面活性材剤または高分子ポリマーのいずれかを用いることができ、０．８ｍｌ／ｍｉｎの流量でウェーハＷの上面Ｗａに供給する。
【００２６】
ウェーハＷの洗浄中は、ウェーハＷの上面Ｗａにおいて第二液体４３が滞留しないように、常に流動させることが望ましい。例えば、図６に示すように、混合流体噴射手段３０は、旋回部３２を回転させることによりノズル３１を旋回させながら図５に示した混合流体３００を噴射するとともに、第二液体供給手段４０によってノズル４１からウェーハＷの上面Ｗａに向けて第二液体４３を供給する。その結果、第二液体４３がウェーハＷの上面Ｗａにおいて流動するために滞留せず、ウェーハＷの上面Ｗａの付着物を洗い流すことができる。
【００２７】
また、ウェーハＷの上面Ｗａは第二液体４３によって覆われているため、噴射口３７から噴射される混合流体３００は、ウェーハＷの上面Ｗａに対して直接は衝突しない。したがって、ウェーハＷに静電気が帯電するのを抑制する効果を得ることができる。
【００２８】
なお、保持手段２の構成としては、本実施形態に示すエッジクランプ式の保持手段２に限定されるものではなく、ウェーハＷを下方から支持する全面吸着式のポーラスチャック式の保持テーブルであってもよい。また、洗浄装置１は、単体の装置であってもよいし、切削装置、研削装置等の各種加工装置に搭載されてもよい。
【００２９】
以上のとおり、洗浄装置１では、保持ステップを実施した後、洗浄ステップを実施することにより、保持手段２で保持されるウェーハＷの上面Ｗａに対し、混合流体噴射手段３０によって混合流体３００を噴射するとともに第二液体供給手段４０によって第二液体４３を供給するため、ウェーハＷの上面Ｗａを覆う第二液体層を形成することができる。
したがって、混合流体３００の噴霧に含まれウェーハＷの上面Ｗａに落下してきた付着物を第二液体４３で洗い流すことができ、ウェーハＷの上面Ｗａに付着物が再度付着するおそれを低減することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１：洗浄装置  ２：保持手段  ３：保持ベース  ４：回転軸  ５：モータ
６：電源プラグ  ６０：電源  ７：エンコーダプラグ  ７０：エンコーダ  ８：仮置き部
１０：エッジクランプ  １００：クランプアーム  １００ａ：溝部  １０１：ベース部
１０２：軸部  １０３：バネ部  １０４：作用部
２０：ケース  ２１：外周板  ２２：内周板  ２３：底板  ２４：スペース
３０：混合流体噴射手段  ３００：混合流体  ３１：ノズル  ３２：旋回部
３３：仕切り部  ３４：第一の流路  ３４０：バルブ  ３５：第二の流路
３５０：バルブ  ３６：第三の流路  ３７：噴射口  ３８：第一液体供給源
３９：エアー供給源
４０：第二液体供給手段  ４１：ノズル  ４２：供給口  ４３：第二液体
５０：飛散防止カバー  ５１：押下げ部  ５２：昇降手段  ５２ａ：シリンダ
５２ｂ：ロッド  ５３：昇降台  ５４：昇降部
Ｗ：ウェーハ  Ｗａ：上面
【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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