(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを回転させながら該ウェーハを薬液によって洗浄処理する枚葉式のウェーハ洗浄処理装置であって、
回転駆動し、上面の外周部が平坦なテーブル部と、
該テーブル部に立設され、前記ウェーハを保持する保持機構と、
該保持機構によって保持される前記ウェーハの下面側に配置され、前記薬液を前記ウェーハの下面に対して噴射するノズルを有し、前記ノズルの上面とノズルブロックの上面とが一致する、上面が平坦なノズルブロックと、
前記保持されるウェーハと前記ノズルブロックの間に配置され、前記ノズルブロックのノズルが設けられた部分に対応して開口部が形成され、前記ノズルブロックと前記テーブル部との間隙を覆うように構成された平板状の乱流防止カバーを有し、
前記乱流防止カバーの下面と前記ノズルブロックの上面との間隔が、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項２】
前記乱流防止カバーは、直径が１８０ｍｍ以上、前記テーブル部の直径以下のものであることを特徴とする請求項１に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項３】
前記乱流防止カバーは、前記開口部の直径が３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下のものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項４】
前記乱流防止カバーの下面と前記テーブル部の上面との間隔が、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項５】
前記乱流防止カバーは、前記ウェーハを保持する保持機構と接触しないように切り欠けを有するものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項６】
前記乱流防止カバーは、前記乱流防止カバー上面に凹凸が生じないように、前記乱流防止カバーの下面をねじにより前記テーブル部に固定する構造を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を用い、
前記ノズルから吐出する薬液の流速を３ｍ／ｓｅｃ以下、かつ、流量を０．８Ｌ／ｍｉｎ以上２．５Ｌ／ｍｉｎ以下として前記ウェーハを洗浄することを特徴とするウェーハ洗浄方法。
【請求項８】
前記ノズルから吐出される薬液の流速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）、薬液の流量をＱ（Ｌ／ｍｉｎ）、及び前記ノズルの管径をＤ（ｍｍ）としたときに、前記流速Ｖ、前記流量Ｑ、及び前記管径Ｄの関係が、Ｖ＝４Ｑ／（０．０６×π×Ｄ２）の関係で表され、前記流速Ｖが３ｍ／ｓｅｃ以下となるような範囲に流量Ｑと管径Ｄを定めることを特徴とする請求項７に記載のウェーハ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉式のウェーハ洗浄処理装置及びその洗浄処理装置を用いたウェーハ洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等のウェーハを洗浄する装置としては、複数枚のウェーハを薬液が充填された薬液槽に浸漬して洗浄するバッチ方式の洗浄装置と、１枚のウェーハを回転させ、そのウェーハに対して薬液を噴射して洗浄する枚葉方式の洗浄装置がある。近年では、半導体デバイスの微細化やウェーハの大型化にともない、洗浄効果の高い枚葉方式の洗浄装置が用いられる傾向にある。
【０００３】
このような枚葉方式の洗浄装置として、特許文献１に開示されているものがある。特許文献１の図１に記載された枚葉式洗浄処理装置は、回転駆動される回転体（テーブル部）と、ウェーハを保持するウェーハ保持部と、上面が凹形状で、薬液を噴射するノズルと薬液を回収する排液孔が形成されたノズルヘッド（ノズルブロック）と、ウェーハの下面側に位置しテーブル部を覆う乱流防止カバーを具備している。
【０００４】
一般に、枚葉式洗浄処理装置では、回転体が高速に回転することで乱流が発生し、薬液が飛散して、洗浄されたウェーハの下面に付着して汚染の原因となる。このため、特許文献１に記載の枚葉式洗浄処理装置では、乱流の発生を抑制する目的で乱流防止カバーが設けられている。
【０００５】
特許文献１に記載の枚葉式洗浄処理装置の構造上の特徴としては、回転体の外周部が上に凸形状になっていること、ノズルヘッドの中心部にウェーハの下面から跳ね返り飛散した薬液を回収するための排液孔が設けられており、ノズルヘッドの中央に大きな凹部が形成されていること、及び、ウェーハ下面に対してノズルからの薬液が斜めに噴射されることなどがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１９８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の枚葉式洗浄処理装置の構造では、ノズルブロックから噴射された薬液がウェーハから跳ね返りノズルブロック上に落下する。それを排液孔で回収して廃液とするが、そのような排液孔を設けるためには、気液分離槽やバキューム機構が必要となり、装置が複雑化する。
【０００８】
また、上述の枚葉式洗浄処理装置の構造では、テーブル部の外周部が上に凸形状となっており、その上方が乱流防止カバーで覆われている一方、ノズルブロックの上方において、乱流防止カバーに垂直に遮蔽部が設けられているため、テーブル部と乱流防止カバーとでほぼ閉じた空間が形成されている。この閉空間に薬液が侵入してしまうと、その内部で液溜まりの発生や薬液の乾燥が起こり、ウェーハの汚染源となりやすい。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、乱流の影響による薬液の飛沫の付着やパーティクルの付着等を抑制した枚葉式ウェーハ洗浄装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような装置を用いて、洗浄効果の高いウェーハ洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ウェーハを回転させながら該ウェーハを薬液によって洗浄処理する枚葉式のウェーハ洗浄処理装置であって、
回転駆動し、上面の外周部が平坦なテーブル部と、
該テーブル部に立設され、前記ウェーハを保持する保持機構と、
該保持機構によって保持される前記ウェーハの下面側に配置され、前記薬液を前記ウェーハの下面に対して噴射するノズルを有する、上面が平坦なノズルブロックと、
前記保持されるウェーハと前記ノズルブロックの間に配置され、前記ノズルブロックのノズルが設けられた部分に対応して開口部が形成され、前記ノズルブロックと前記テーブル部との間隙を覆うように構成された平板状の乱流防止カバーを有することを特徴とする枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を提供する。
【００１１】
このように、ノズルブロックの上面が平坦で、テーブル部の上面の外周部も平坦であり、テーブル部はその最外周を取り囲むような上に凸の形状を有さずに終端しているので、ノズルブロックの上面とテーブル部の上面、及び乱流防止カバーとの間に侵入した薬液をテーブル部の外側の空間に排出することができ、ノズルブロックに排液孔等を設ける必要がなく簡便な構造とすることができる。このため、洗浄処理装置のメンテナンス性が向上する。また、ノズルブロックとテーブル部の間で発生する乱流を防止することができ、薬液の飛散やパーティクルの付着等を防止することができる。
【００１２】
このとき、前記乱流防止カバーは、直径が１８０ｍｍ以上、前記テーブル部の直径以下のものであることが好ましい。
【００１３】
このような直径の乱流防止カバーとすることで、ノズルが設けられた部分を除いてノズルブロックが完全に覆われるので、固定部であるノズルブロックと回転部であるテーブル部の間で発生する乱流の影響を防止することができる。
【００１４】
このとき、前記乱流防止カバーは、前記開口部の直径が３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下のものであることが好ましい。
【００１５】
このような開口部の直径とすることで、ノズルから噴射される薬液と乱流防止カバーが干渉することがないのとともに、排液をより確実に行うことができる。
【００１６】
このとき、前記乱流防止カバーの下面と前記ノズルブロックの上面との間隔が、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
このような乱流防止カバーの下面とノズルブロックの上面との間隔であれば、乱流防止カバーとノズルブロックの隙間を通して確実に薬液を排出でき、さらに、乱流防止カバーの下面とノズルブロックの上面との間に液溜まりが生じてもベルヌーイの効果による気流の流れによってその液溜まりを確実に排出することができる。
【００１８】
このとき、前記乱流防止カバーの下面と前記テーブル部の上面との間隔が、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
このような乱流防止カバーの下面とテーブル部の上面との間隔であれば、乱流防止カバーとテーブル部の隙間を通して確実に薬液を排出でき、さらに、乱流防止カバーの下面とテーブル部の上面との間に液溜まりが生じてもベルヌーイの効果による気流の流れによってその液溜まりを確実に排出することができる。
【００２０】
このとき、前記乱流防止カバーは、前記ウェーハを保持する保持機構と接触しないように切り欠けを有するものであることが好ましい。
【００２１】
このように乱流防止カバーに切り欠けを設けることで、乱流防止カバーの上面を伝わった薬液が保持機構に当たり飛沫（ミスト）となることをより確実に防止することができる。
【００２２】
このとき、前記乱流防止カバーは、前記乱流防止カバー上面に凹凸が生じないように、前記乱流防止カバーの下面をねじにより前記テーブル部に固定する構造を有することが好ましい。
【００２３】
このように乱流防止カバーが下面からテーブル部に固定される構造とすることで、乱流防止カバーの上面に固定のための凹凸部がないため、乱流防止カバーの乱流抑制効果を高めることができる。
【００２４】
また、本発明は、前述の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を用い、
前記ノズルから吐出する薬液の流速を３ｍ／ｓｅｃ以下、かつ、流量を０．８Ｌ／ｍｉｎ以上２．５Ｌ／ｍｉｎ以下として前記ウェーハを洗浄することを特徴とするウェーハ洗浄方法を提供する。
【００２５】
このような薬液の流速と流量とすることにより、ウェーハの下面全体に薬液を行き渡らせることができ、薬液切れ（薬液が行きわたらない個所）や薬液ダレの発生を防止し、ウェーハ下面のヘイズ悪化や欠陥の発生を防止することができる。
【００２６】
このとき、前記ノズルから吐出される薬液の流速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）、薬液の流量をＱ（Ｌ／ｍｉｎ）、及び前記ノズルの管径をＤ（ｍｍ）としたときに、前記流速Ｖ、前記流量Ｑ、及び前記管径Ｄの関係が、Ｖ＝４Ｑ／（０．０６×π×Ｄ２）の関係で表され、前記流速Ｖが３ｍ／ｓｅｃ以下となるような範囲に流量Ｑと管径Ｄを定めることが好ましい。
【００２７】
このような関係式を用いることにより、流速、流量、管径からなる洗浄条件を容易に定めることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ノズルブロックの上面とテーブル部の上面、及び乱流防止カバーとの間に侵入した薬液をテーブル部の外側の空間に排出することができ、ノズルブロックに排液孔等を設ける必要がなく簡便な構造とすることができる。このため、洗浄処理装置のメンテナンス性を向上させることができる。また、ノズルブロックとテーブル部の間で発生する乱流を防止することができ、薬液の飛散やパーティクルの付着等を防止することができる。さらに、薬液の流速と流量を適切な値とすることにより、薬液切れ、薬液ダレ、飛沫による汚染やヘイズの悪化等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の断面の構造の一例を示す概略断面図である。
【図２】ノズルから噴射された薬液の流れを示す概略図である。
【図３】乱流防止カバーに形成された切り欠けを示す上面図（ａ）とその部分拡大図（ｂ）である。
【図４】本発明の他の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の断面の構造を示す概略断面図である。
【図５】実施例１で用いた枚葉式ウェーハ洗浄処理装置のテーブル部の上面図である。
【図６】実施例１によるウェーハのパーティクルマップである。
【図７】実施例２によるウェーハのパーティクルマップである。
【図８】従来の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の断面の構造の一例を示す概略断面図である。
【図９】比較例１によるウェーハのパーティクルマップである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
まず、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置について図１を参照して説明する。
【００３２】
図１は、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の断面の構造の一例を示す概略図である。図１に示した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００は、回転駆動し、上面の外周部が平坦なテーブル部１１と、テーブル部１１に立設され、ウェーハ１６を保持する保持機構（保持ピン）１４と、ウェーハ１６の下面側に配置され、薬液をウェーハ１６の下面に対して噴射する下部ノズル１３を有する、上面が平坦なノズルブロック１２と、ウェーハ１６とノズルブロック１２の間に配置され、ノズルブロック１２のノズルが設けられた部分に対応して開口部２０が形成され、ノズルブロック１２とテーブル部１１の間隙を覆うように構成された平板上の乱流防止カバー１５を具備している。テーブル部１１は、テーブル部固定ねじ１９によって、回転部（不図示）に固定されている。さらに、枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００は、ウェーハ１６の上方に上部ノズル１８を備えていてもよい。
【００３３】
また、枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００に下部ノズル１３及び上部ノズル１８から薬液を噴射した場合の薬液の流れを図２中の矢印で示す。噴射された薬液は、テーブル部１１の外側を通って排出される。
【００３４】
乱流防止カバー１５は、その開口部２０を除いて、ノズルブロック１２の上面全体を覆っている。また、乱流防止カバー１５は、テーブル部１１とノズルブロック１２の間隙を完全に覆い、テーブル部１１の最外周まで延伸して終端している。さらに、乱流防止カバー１５は、その上面に凹凸が生じないように、その下面側から乱流防止カバー固定ねじ１７によりテーブル部１１に固定されている。尚、乱流防止カバー１５は、後述するように、保持機構（保持ピン）１４と接触しないような形状であることが好ましいが、その形状の詳細は概略断面図である図１には表されていない。乱流防止カバー１５の形状の詳細については後述する。
【００３５】
ノズルブロック１２の上面は平坦であり、凹部や乱流防止カバー１１の上方まで突出する部位はない。このため、ノズルブロック１２を簡便な構造とすることができ、装置のメンテナンス性が優れている。さらに、乱流の防止効果を顕著なものとすることができる。
【００３６】
また、下部ノズル１３から噴出する薬液は、ウェーハ１６に対してほぼ垂直に供給される。このように、ほぼ垂直に薬液が供給されることで、薬液をウェーハ１６全体に行きわたらせ、薬液ダレの発生を防止することができる。
【００３７】
乱流防止カバー１５は、直径が１８０ｍｍ以上、テーブル部１１の直径以下のものであることが好ましく、乱流防止カバー１５の中心部には下部ノズル１３から吐出される薬液に干渉しないように開口部２０が設けられている。開口部２０の大きさは、直径３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下（半径１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下）であることが好ましい。このような大きさの開口部２０を備えた乱流防止カバー１５であれば、十分な排液効果を有している。
【００３８】
乱流防止カバー１５とノズルブロック１２、またはテーブル部１１との間は薬液と気流が流れ、排出されるように間隔が空いている。乱流防止カバー１５の下面は、ノズルブロック１２の上面に対して、例えば、１ｍｍの間隔を有している。このノズルブロック１２の上面と乱流防止カバー１５の下面の間隔は０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。この間隔が０．５ｍｍ以上あれば薬液を迅速に排出することができ、また、間隔が１０ｍｍ以下であればベルヌーイの効果により気流を生成し、液溜まりを効果的に排出することができる。
【００３９】
乱流防止カバー１５とテーブル部１１の外周部は、気流制御と薬液排出のために、間隔（隙間）を設けてあり、最外周は開放になっている。乱流防止カバー１５の下面は、テーブル部１１の上面に対して、例えば、５ｍｍの間隔を有している。このテーブル部１１の上面と乱流防止カバー１５の下面の間隔は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。この間隔が０．５ｍｍ以上あれば薬液を迅速に排出することができ、また、間隔が１０ｍｍ以下であればベルヌーイの効果により気流を生成し、液溜まりを効果的に排出することができる。
【００４０】
また、乱流防止カバー１５は、図１に示されているように、乱流防止カバー１５の上面側に凹凸が生じないように、乱流防止カバー１５の下面を乱流防止カバー固定ねじ１７によりテーブル部１１に固定する構造を備えている。乱流防止カバー１５の上面に凹凸がないので、高い乱流防止効果が得られる。
【００４１】
さらに、乱流防止カバー１５は、ウェーハ１６を保持する保持機構１４と乱流防止カバー１５とが接触しないように、切り欠けを備えることができる。図３は、乱流防止カバー１５に形成された切り欠けを示す上面図（図３（ａ））とその部分拡大図（図３（ｂ））である。乱流防止カバー１５の直径を、ウェーハ１６の直径より大きくする場合は、そのままでは、乱流防止カバーと保持機構（保持ピン）１４が接触するので、この接触を避けるため、乱流防止カバーには、図３（ａ）に示すように、保持機構の位置に応じて切り欠け３０を設けることができる。切り欠け３０の位置は保持機構１４の位置と一致させることが好ましい。
【００４２】
図３（ａ）に示した切り欠け部の部分拡大図である図３（ｂ）においては、テーブル部の外周部端面２１は、乱流防止カバーの外周部端面２５と水平方向の位置が略一致している。ウェーハの外周部端面２６は、これより内側にあり、保持機構１４と接触してウェーハが保持されている。このような構造にすることで、乱流防止カバー１５を伝わった薬液が保持機構１４に当たり、ミストとなることを防止することができる。
【００４３】
上述の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００の構造により、回転部であるテーブル部１１と固定部であるノズルブロック１２の速度差によって発生する乱流の影響がウェーハ１６に及ぶのを効果的に防止することができる。枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の構造上、固定部（ノズルブロック１２）を無くすことはできないが、乱流のウェーハへの影響を防止することができる。
【００４４】
乱流防止カバー１５の下面とテーブル部１１の上面との間に隙間を設けることにより、ベルヌーイの効果により、テーブル中心部から外周部に向けて気流の流れが発生する。その効果により、ノズルブロック１１の上面に液溜まりが発生するのを防止する。さらに、テーブル部１１の最外周と乱流防止カバー１５の最外周を開放系にする（薬液の外側への排出を遮るものがない構造とする）ことにより、乱流防止カバー１５とテーブル部１１の間に流れる薬液を排液（排出）することができ、滞留する薬液の乾燥によるウェーハの汚染を防止することができる。
【００４５】
また、上述のようにノズルブロック１２の上面は平坦であり、ノズルブロック１２が乱流防止カバー１５より上に突出しない構造になっている。乱流は回転軸に対して垂直方向に固定部と回転部が存在することで大きく発生するので、ノズル１３の上面（ノズルブロック１２の上面と略一致）を乱流防止カバー１５の下面より下に位置させることで、乱流の発生を効果的に抑制することができる。
【００４６】
さらに、この乱流防止カバー１５では、特許文献１の図１に記載されたような、乱流防止カバーに垂直に設けられた遮蔽部が存在していない。そのため、遮蔽部とノズルブロックの速度差による乱流が発生することはない。
【００４７】
これまで、図１及び図３を参照して、ウェーハ１６の直径よりも大きい直径の乱流防止カバーを具備した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００について説明したが、乱流防止カバーはその直径がウェーハの直径よりも小さいものであっても、同様の効果を得ることができる。図４は、本発明の他の態様に係る枚葉式ウェーハ洗浄処理装置２００の断面の構造を示す概略図である。枚葉式ウェーハ洗浄処理装置２００においては、乱流防止カバー３５の直径が、ウェーハ１６の直径より小さい点において、枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００と異なっている。ただし、乱流防止カバー３５も、テーブル部１１とノズルブロック１２の間隙を完全に覆う直径を有している。
【００４８】
このように、乱流防止カバー３５の直径をウェーハ１６の直径よりも小さくすることで、乱流防止カバーに切り欠けを設ける必要がなくなり、乱流防止カバーの構造を簡便なものとすることができる。
【００４９】
以上で、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置について説明した。以下では、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を用いたウェーハ洗浄方法について説明する。
【００５０】
本発明では、下部ノズル１３から吐出する薬液の流速を３ｍ／ｓｅｃ以下、かつ、流量を０．８Ｌ／ｍｉｎ以上２．５Ｌ／ｍｉｎ以下としてウェーハ１６を洗浄する。このようにする理由は、以下のような実験により得られたデータに基づく。
【００５１】
（実験例）
図１に示した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００を用いて、下部ノズル１３から薬液を噴射してウェーハ１６の下面（裏面）の洗浄を行った。ウェーハ洗浄のフローは、最初にウェーハの回転数１０００ｒｐｍで濃度２０ｐｐｍのオゾン水を６０秒間噴射し、次に０．５％の希フッ酸（ＤＨＦ）を６０秒間噴射し、さらに、回転数１０００ｒｐｍで濃度２０ｐｐｍのオゾン水を６０秒間噴射し、最後にエアーを噴射しながらウェーハを回転させて乾燥を行った。
【００５２】
そして、薬液を噴射する際に、薬液の流量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）、薬液の流速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）、下部ノズル１３の管径Ｄ（ｍｍ）を変化させて、ウェーハ１６の洗浄面（裏面）の薬液の広がり具合、及びヘイズ荒れと飛沫（ミスト）による汚染の有無を評価した。ヘイズ荒れとミストによる汚染の評価には、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のウェーハ検査装置ＳＰ３を使用した。
【００５３】
ここで、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置においては、流量Ｑ、流速Ｖ、及び管径Ｄの関係は、以下の（１）式で表される。πは円周率である。
Ｖ＝４Ｑ／（０．０６×π×Ｄ２）                        （１）
【００５４】
まず、下部ノズル１３の管径を４ｍｍとし、薬液の流量Ｑを変化させた場合のウェーハ裏面の薬液の広がり具合の評価結果を表１に示す。
【表１】
0006482402.tif 000002
【００５５】
表１に示されたように、薬液の流量が、０．８Ｌ／ｍｉｎ以上、２．５Ｌ／ｍｉｎ以下ではウェーハ裏面の薬液の広がり具合は良好であった。これに対し、薬液の流量が０．６Ｌ／ｍｉｎ以下では、薬液切れ（薬液が行きわたらない個所）が発生し、また、３．０Ｌ／ｍｉｎ以上では薬液ダレが発生した。
【００５６】
次に、下部ノズル１３の管径を４ｍｍとし、薬液の流速Ｖを変化させた場合のウェーハ裏面のヘイズ荒れとミストによる汚染の評価結果を表２に示す。
【表２】
0006482402.tif 000003
【００５７】
表２に示されたように、薬液の流速が３．０ｍ／ｓｅｃ以下であれば、ウェーハ裏面には、ヘイズ荒れ及びミストによる汚染は発生しなかった。これに対して、薬液の流速が３．３ｍ／ｓｅｃ以上になると、ウェーハ１６への薬液のあたりが強すぎるために、ヘイズ荒れとミストによる汚染の両方が観察された。
【００５８】
上記したように、薬液の流量が０．８Ｌ／ｍｉｎ以上２．５Ｌ／ｍｉｎ以下で、かつ、薬液の流速が３．０ｍ／ｓｅｃ以下であれば、ウェーハ裏面への薬液の広がり具合は良好であり、かつ、ウェーハ裏面にはヘイズ荒れやミストによる汚染が発生せずに、良好な洗浄を実施することができる。
【００５９】
また、ノズルから吐出される薬液の流速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）、薬液の流量をＱ（Ｌ／ｍｉｎ）、及びノズルの管径をＤ（ｍｍ）の関係は、上述の（１）式で表されるので、この式を用いて流速Ｖが３ｍ／ｓｅｃ以下となるような範囲に流量Ｑと管径Ｄを定めることができる。同様に（１）式を用いて、薬液の流量が０．８Ｌ／ｍｉｎ以上２．５Ｌ／ｍｉｎ以下となるような範囲に流速Ｖと管径Ｄを定めることもできる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
まず、以下に、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置についての実施例及び比較例を示す。
【００６２】
（実施例１）
図１に示した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００と同じ構造を有する装置を準備した。この装置はウェーハ１６の表面側と裏面側の洗浄を同時に行うために、洗浄ノズルがウェーハ上方と下方にある。下方のノズル（下部ノズル１３）はノズルブロック１２の内部にあり、管径４ｍｍの穴をノズルブロック１２に開けている（ノズルの管径４ｍｍ）。上方のノズル（上部ノズル１８）には管径４ｍｍのＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）チューブを用いている。また、上部ノズル及び下部ノズルともに、４本の管があり、これらは純水、オゾン水、フッ酸、エアーの４系統となっている。
【００６３】
ここで、上部ノズル１８とウェーハ１６との間隔は３０ｍｍとした。下部ノズル１３とウェーハ１６との間隔は５０ｍｍとした。テーブル部１１とウェーハ１６の間隔は保持ピンの長さで調節が可能であり、本実施例では５０ｍｍに設定した。
【００６４】
各部位の材質については、乱流防止カバー１５はＰＰ（ポリプロピレン）、テーブル部１１は塩化ビニルまたはポリテトラフルオロエチレン系、ノズルブロック１２はポリテトラフルオロエチレン系、保持機構（保持ピン）１４は超硬合金にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティングし、ウェーハとの接触部にはＰＥＥＫを用いたものとした。
【００６５】
保持ピンはテーブル部１１に５本立設してあり、そのうちの１本は可動し、ウェーハ１６をチャックする。また、ウェーハ１６を保持するために、保持ピンはウェーハ１６がテーブル中心に対して１．０ｍｍ偏心するように設置されている。偏心の方向は可動する保持ピンからテーブル部１１の中心に向かう方向となっている。図１の保持ピン１４には、可動する保持ピンと固定された保持ピンの２種類があってもよい。これらの保持ピン（可動）２２と保持ピン（固定）２３が立設されたテーブル部１１の上面図を図５に示す。
【００６６】
下部ノズルの管径が４ｍｍの上述した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を使用し、直径３００ｍｍの両面研磨シリコンウェーハの洗浄を行った。ウェーハ裏面の洗浄のフローは、最初にウェーハの回転数１０００ｒｐｍで濃度２０ｐｐｍのオゾン水を６０秒間噴射し、次に０．５％の希フッ酸を６０秒間噴射し、さらに、回転数１０００ｒｐｍで濃度２０ｐｐｍのオゾン水を６０秒間噴射し、最後にエアーを噴射しながらウェーハを回転させて乾燥を行った。このときの、薬液の流量はいずれも１．５Ｌ／ｍｉｎ、薬液の流速はいずれも２．０ｍ／ｓｅｃとした。
【００６７】
そして、洗浄後のシリコンウェーハの裏面（下面）をＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のウェーハ検査装置ＳＰ３で評価した。
【００６８】
このときのパーティクルマップを図６に示した。検出されたウェーハ面内の欠陥の数は８５個であった。図６のパーティクルマップには、ミストの影響によるウォーターマークの密集や乱流の影響による薬液の飛散跡は見られなかった。
【００６９】
（実施例２）
図４に示した枚葉式ウェーハ洗浄処理装置２００と同じ構造を有する装置を準備した。既に説明したように、枚葉式ウェーハ洗浄処理装置２００は、乱流防止カバーの直径がウェーハの直径より小さく構成されている点を除いて、実施例１の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００と同様な構成である。下部ノズルの管径は同様に４ｍｍとした。そして、実施例１と同じ洗浄条件でシリコンウェーハを洗浄し、同じ検査装置及び検査条件で洗浄後のシリコンウェーハの裏面を評価した。
【００７０】
このときのパーティクルマップを図７に示した。検出されたウェーハ面内の欠陥の数は８８個であった。図７のパーティクルマップには、ミストの影響によるウォーターマークの密集や乱流の影響による薬液の飛散跡は見られなかった。
【００７１】
実施例１、２の洗浄後の欠陥の数、乱流の影響及びミストの影響を後述する比較例１の結果とともに、表３にまとめて示した。
【００７２】
【表３】
0006482402.tif 000004
【００７３】
（比較例１）
従来の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置の断面構造の一例の概略図を図８に示す。図８の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置４００では、主に、ノズルブロック４２がテーブル部４１から上方に突出している点と、乱流防止カバーが設けられていない点で、実施例１の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置１００や実施例２の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置２００と異なっている。枚葉式ウェーハ洗浄処理装置４００は、外周部に上凸部を有するテーブル部４１と、ウェーハ１６を保持する保持機構（保持ピン）４４と、ウェーハの下面側に配置され、薬液をウェーハの下面に対して噴射する下部ノズル４３を有するノズルブロック４２を備えている。ノズルブロック４２には、４系統（純水、オゾン水、フッ酸、エアー）のノズルが備えられている。ウェーハの上方には、上部ノズル４８が設けられている。下部ノズル４３の管径は４ｍｍとした。
【００７４】
枚葉式ウェーハ洗浄処理装置４００を使用して、実施例１と同じ洗浄条件でシリコンウェーハを洗浄し、同じ検査装置及び検査条件で洗浄後のシリコンウェーハの裏面を評価した。
【００７５】
このときのパーティクルマップを図９に示した。検出されたウェーハ面内の洗浄後の欠陥の数は４０６個であった。図９のパーティクルマップには、ミストの付着及び乱流の影響による薬液供給時の薬液飛散跡が認められた。これらの評価結果を表３に示した。
【００７６】
図６、図７、及び図９に示したように、実施例１及び実施例２では、比較例１で発生していたミストの影響によるウォーターマークの密集や乱流の影響による薬液の飛散跡は認められなかった。これにより欠陥数は大幅に減少した。
【００７７】
以上で説明したように、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を用いてウェーハの下面を洗浄することで、乱流やミストの影響によるウェーハ下面の欠陥の個数を大幅に削減することができた。また、本発明の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置を用いたウェーハの洗浄方法により、ウェーハ裏面のヘイズ荒れの発生も防ぐことができた。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７９】
１１…テーブル部、  １２…ノズルブロック、  １３…下部ノズル、
１４…保持機構（保持ピン）、  １５…乱流防止カバー、  １６…ウェーハ、
１７…乱流防止カバー固定ねじ、  １８…上部ノズル、  １９…テーブル部固定ねじ、
２０…開口部、  ２１…テーブル部の外周部端面、  ２２…保持ピン（可動）、
２３…保持ピン（固定）、  ２５…乱流防止カバーの外周部端面、
２６…ウェーハの外周部端面、  ３０…切り欠け、  ３５…乱流防止カバー、
４１…テーブル部、    ４２…ノズルブロック、  ４３…下部ノズル、
４４…保持機構（保持ピン）、  ４８…上部ノズル、
１００…枚葉式ウェーハ洗浄処理装置、  ２００…枚葉式ウェーハ洗浄処理装置、
４００…従来の枚葉式ウェーハ洗浄処理装置。
【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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