(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
少なくとも１つの洗浄ブラシ（２０６）と、
ブラシボックス内でウエハ移送経路の上方に配置された流体マニホールド（２０４）と、
前記流体マニホールド（２０４）に第１の可撓コンジット（３０４）によって接続されている第１のノズル（２０８）と、
前記流体マニホールド（２０４）に第２の可撓コンジット（３０４）によって接続されている第２のノズル（２０８）と、を備えるブラシボックス（２００）を備え、
各前記第１および第２のノズルは、前記ウエハ（２０２）の表面に対して１０度〜１２０度の扇角度および２度〜２０度の供給角度（Φ）で液体を噴き付けるように構成されており、
前記供給角度（Φ）は、前記ウエハの表面を形成する平面と、前記液体を噴き付ける噴射平面との間で規定され、前記扇角度および供給角度は前記噴き付けられる液体が静止した状態で前記ウエハの表面を覆うように構成されているシステム。
【請求項２】
請求項１記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
前記各第１および第２のノズル（２０８）は、前記ウエハの表面の上方でノズル高さ（４０２）に配置され、前記ノズル高さは、前記第１および第２の可撓コンジットによって調整が可能であるシステム。
【請求項３】
請求項１記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
前記供給角度（Φ）は、前記第１および第２の可撓コンジット（３０４）によって調整が可能であるシステム。
【請求項４】
請求項３記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
前記供給角度（Φ）は５度に調整されるシステム。
【請求項５】
請求項２記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、前記ノズル高さ（４０２）は約５ｍｍ〜約４０ｍｍに調整されるシステム。
【請求項６】
請求項１記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
前記第１のノズルの扇角度の第１の角度開始基準（θａ）は、前記液体マニホールドと一直線上にあり、前記第２のノズルの扇角度の第２の角度開始基準（θａ）も、同様に前記流体マニホールドと一直線上にあるシステム。
【請求項７】
請求項６記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムであって、
前記第１のノズル（２０８）によって送り出される前記第１の扇角度（θ）と、前記第２のノズル（２０８）によって送り出される前記第２の扇角度（θ）と、を有する前記噴き付けられる液体は、前記ウエハの表面に対称的に噴き付けるように重複するシステム。
【請求項８】
製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法であって、
前記ウエハ（２０２）を少なくとも１つの洗浄ブラシ（２０６）を有するブラシボックス（２００）へと移送し、
前記ウエハが前記ブラシボックスへと移送される際に、前記ウエハの表面に扇状の液体を噴き付け、前記扇状の液体は、１０度〜１２０度の扇角度および２度〜２０度の供給角度（Φ）で供給され、前記供給角度は、前記ウエハの表面を形成する平面と、前記扇状の液体を形成する平面と、の間で規定され、前記扇角度および供給角度は前記噴き付けられる液体が静止した状態で前記ウエハの表面を覆うように構成されている
方法。
【請求項９】
請求項８記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法であって、さらに、
前記供給角度（Φ）は５度である方法。
【請求項１０】
請求項８記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法であって、
前記液体は、
ａ）脱イオン（ＤＩ）水と、
ｂ）ＮＨ4ＯＨ＋Ｈ2Ｏ2＋脱イオン水と、
ｃ）Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2＋脱イオン水と
からなる群から選択される溶液である方法。
【請求項１１】
請求項８記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法であって、
前記ウエハ（２０２）は、約５ｍｍ／秒〜約１０ｍｍ／秒の移送率で移送される方法。
【請求項１２】
請求項８記載の、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法であって、
前記ウエハ（２０２）は、約７５５ｍｌ／分〜約７９５ｍｌ／分の流量率で噴き付けられる方法。
【請求項１３】
ウエハを洗浄するためのブラシボックス内に設けられたウエハ噴き付け装置であって、
前記ブラシボックス（２００）内でウエハ移送経路の上方に配置され、流体フローを送るためのマニホールド（２０４）と、
前記マニホールドに接続された第１および第２の可撓コンジット（３０４）と、
前記第１の可撓コンジットの末端に接続され、５ｍｍ〜２０ｍｍのノズル高さ（４０２）でウエハの表面の上方に配置された第１のノズル（２０８）と、前記第２の可撓コンジットの末端に接続され、５ｍｍ〜２０ｍｍのノズル高さ（４０２）でウエハの表面の上方に配置された第２のノズル（２０８）とを備え、前記第１および第２の可撓コンジットは、前記マニホールドから前記第１および第２のノズルへと前記流体フローを移送するように構成され、前記第１および第２のノズルのそれぞれは、扇状の前記流体フローを１０度〜１２０度の扇角度で前記ウエハの表面に噴き付けるように構成され、扇状の前記流体フローのそれぞれは、前記扇状の流体フローを形成する平面と、前記ノズルからの前記流体フローを受けるように構成された前記ウエハの表面と、の間で規定される２度〜２０度の供給角度（Φ）で供給され、前記第１および第２のノズル（２０８）のそれぞれは、さらに、前記扇状の流体フローを、実質的な跳ね返りなしに前記ウエハの表面に噴き付けるように構成される、ウエハ噴き付け装置。
【請求項１４】
請求項１３記載のウエハ噴き付け装置であって、
前記扇状の流体フローのそれぞれの前記供給角度（Φ）は前記第１および第２の可撓コンジットによって調整が可能であるウエハ噴き付け装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のウエハ噴き付け装置であって、
前記扇状の流体フローのそれぞれの前記供給角度（Φ）は５度であるウエハ噴き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハの洗浄に関し、特に、製造操作の後、より安全な方法で半導体ウエハの表面にすすぎ用の液体を供給するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造プロセスでは、ウエハの表面上に望ましくない残留物または有機汚染物を残す製造操作の後に、ウエハの表面を洗浄する必要があることは、周知の事実である。このような製造操作の例として、プラズマエッチング（例えばタングステンエッチバック（ＷＥＢ））や化学機械研磨（ＣＭＰ）が挙げられる。
【０００３】
望ましくない残留物や有機汚染物が、後続の製造操作を行う際にもウエハの表面に残留していると、配線作成用のフィーチャー間で、不適切な相互作用を生じる可能性がある。場合によっては、このような欠陥が原因で、ウエハ上のデバイスが動作不能になることもある。動作不能なデバイスを有したウエハを廃棄するのに必要な過度なコストを削減するためには、ウエハの表面に望ましくない残留物を残すような製造操作の後に、適切に且つ効率的にウエハを洗浄する必要がある。
【０００４】
図１は、ウエハ洗浄システム５０のハイレベルな概略図である。洗浄システム５０は、ロードステーション１０を備えるのが通常である。ロードステーション１０には、カセット１４に装填された複数のウエハが、システムで洗浄を施されるために挿入される。ウエハがロードステーション１０に挿入されると、カセット１４からウエハ１２が取り出され、第１のブラシボックス１６ａに移された後、選択された化学剤および水（例えば脱イオン水）でスクラブされる。続いて、ウエハ１２は第２のブラシボックス１６ｂに移される。ブラシボックス１６内でスクラブされた後、ウエハは、スピン・リンス・ドライ（ＳＲＤ）ステーション２０に移され、約１００〜４００回転数毎分の速度で回転されると同時に表面に脱イオン水を噴き付けられた後、回転乾燥される。ＳＲＤステーション２０を経た後、ウエハはアンロードステーション２２に移される。
【０００５】
例えば、ウエハ１２を洗浄システム５０に入れるに当たってカセット１４内に装填し、装填されたその状態で水を噴き付け、ウエハの表面を濡らしても良い。あるいは、ウエハ１２を第１のブラシボックス１６ａまたは第２のブラシボックス１６ｂに入れる際に水を噴き付けることもできる。しかしながら、このような水の噴き付け動作では、同じウエハのなかでも早く水を噴き付けられる部分とそうでない部分とが生じるので、ウエハへの水の供給が不均一になる傾向がある。水を最初に噴き付けられた部分は、ＷＥＢ動作の後にウエハ上に残留した化学物質との間で、望ましくない反応を生じる可能性がある。噴き付け動作によってウエハ１２の表面全体が浸されるが、最初に供給される水滴が原因で、ウエハの表面に、汚れた面と汚れていない面とが必然的に生じる。水を噴き付ける技術は、さらに、ウエハの表面に汚れだけでなくミクロスクラッチをも生じる可能性がある。
【０００６】
ウエハの表面上に望ましくない汚れまたはミクロスクラッチが存在すると、配線作成用のフィーチャー間で、不適切な相互作用を生じる可能性がある。これらの相互作用によって、ウエハ上のデバイスの動作可能性が破壊される恐れがある。ウエハのうち、汚れやミクロスクラッチを有する部分は廃棄しなければならないので、その結果、製造プロセス全体がかなりのコスト高になる。残念ながら、ウエハ表面上の汚れやミクロスクラッチは、一般に、後続の洗浄操作または製造操作で除去することが不可能である。
【０００７】
ウエハの表面上に望ましくない汚れやミクロスクラッチが形成されたり、他の望ましくない化学物質が導入されたりするのを回避するため、メーカーによっては、ウエハを第１のブラシボックス１６ａのスクラバに移す前に、ＳＲＤステーションを通す処理動作を加える場合もある。しかしながら、このＳＲＤステーションは特定用途対応の装置（application specific unit）である必要があるので、洗浄システム５０の構築コストとしてかなりの額が余分に必要となる。標準的なＳＲＤステーションは、余分なコストを必要とするうえ、ウエハ表面のプレ洗浄（pre-cleaning）を実施するようには構成されていない。標準的なＳＲＤステーションがこのように構成されていないのは、このようなＳＲＤステーションが、ウエハを高速回転させると同時にその表面に水または化学剤を非制御の形で（non-controlled）噴き付けるためである。したがって、このような特殊なＳＲＤステーションを追加で組み込んだとしても、やはりミクロスクラッチや汚れを生じる場合がほとんどである。以上から、望ましくない汚れやミクロスクラッチの形成を効果的に回避するウエハのすすぎ技術を実現することによって、従来技術にともなう問題点を回避するような、洗浄プロセスが必要とされていることがわかる。
【０００８】
【発明の概要】
本発明は、一般に、半導体ウエハの表面に、より安全な方法で液体を供給する方法およびシステムを提供することによって、これらのニーズを満たすものである。ここで、本発明が、プロセス、装置、システム、デバイス、または方法を含む種々の形で実現できることを、理解しておく必要がある。以下では、本発明の実施形態を幾つか説明する。
【０００９】
一実施形態において、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するためのシステムを開示する。このシステムは、流体マニホールドと、少なくとも１つのノズルとを備える。ノズルは、可撓コンジットによって流体マニホールドに接続されている。ノズルは、ウエハの表面に対してある供給角度（application angle）およびあるファン（扇）角度（fan angle）で液体を噴き付けるように構成される。供給角度は、ウエハの表面を形成する平面と、液体を噴き付ける噴射平面との間で規定される。ファン角度および供給角度は、噴き付けられる液体がウエハの表面を静止した状態（in a quiescent manner）で覆うように構成される。
【００１０】
別の１実施形態において、製造操作に続いてウエハの表面を洗浄するための方法を開示する。この方法は、ウエハを洗浄装置に移すと同時にウエハの表面にファン状（扇状）の液体（a fan of liquid）を噴き付ける動作を備える。このファン状の液体は、ある供給角度で供給される。供給角度は、ウエハの表面を形成する平面と、ファン状の液体を構成する平面との間で規定される。ファン状の液体は、あるファン角度でウエハの表面に噴き付けられるように調整される。ファン角度および供給角度は、噴き付けられる液体が静止した状態でウエハの表面を覆うように構成される。
【００１１】
さらに別の実施形態において、ウエハの噴き付け装置が提供される。ウエハの噴き付け装置は、液体フローを送るためのマニホールドと、マニホールドに接続された可撓コンジットと、ノズルとを備える。ノズルは、可撓コンジットの末端に接続されている。可撓コンジットは、流体フローをマニホールドからノズルへと移送するように構成される。ノズルは、ファン状の流体フローをウエハの表面に噴き付けるように構成される。ファン状の流体フローは、ファン状の流体フローを構成する平面と、ノズルからの液体フローを受けるように構成されたウエハの表面と、の間で規定されるある供給角度で供給される。ノズルは、あるノズル高さでウエハ表面の上方に配置されている。ノズル高さおよび供給角度は、可撓コンジットによって調整が可能である。
【００１２】
本発明は、静止的で且つ対称的な供給技術を使用してウエハの表面に液体を供給するための方法およびシステムを提供する。こうすると、ウエハが製造操作を経た後であっても、供給された液体とウエハの表面に残留した化学物質との間で望ましくない反応が生じることはない。本発明による技術は、汚れを実質的に除去できるだけでなく、洗浄操作の際にウエハの表面に形成されるミクロスクラッチの数を、実質的に減少させることもできる。本発明による方法は、ポストプラズマエッチングの洗浄動作およびポストＣＭＰの洗浄動作において特に有用であり、このときウエハは、通常のブラシボックス洗浄を開始する前に、噴き付け装置によって液体を噴き付けられる。
【００１３】
本発明による噴き付け技術は、ウエハを汚れおよびミクロスクラッチの形成から保護するだけでなく、必要時には、疎水性のウエハ表面を親水性のウエハ表面に変化させるのにも適している。また、この噴き付け技術を使用すれば、ブラシボックスでのブラシ洗浄の前に特定用途対応の強制的なスピン・リンス・ドライ（ＳＲＤ）動作を追加する必要がなくなる。他の利点として、ポストＣＭＰおよびポストＷＥＢの洗浄プロセス全体のスループットが改善されることが挙げられる。このように、廃棄しなければならない破損ウエハの数が実質的に減少するので、本明細書で開示される方法およびシステムによって、製造プロセス全体で必要とされる過度なコストを実質的に削減することができる。
【００１４】
本発明の原理を例示した添付図面と関連付けながら行う以下の詳細な説明によって、本発明のその他の態様および利点が明らかになる。
【００１５】
添付の図面に関連して行う以下の詳細な説明から、本発明を容易に理解することができる。説明を容易にするため、類似の構成要素を同一の参照符号で示した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
化学機械研磨（ＣＭＰ）またはプラズマ処理の後に半導体ウエハの表面を安全な形で洗浄するための方法およびシステムの発明が開示される。以下の説明では、本発明の徹底的な理解を促すために、多くの項目を特定している。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明は、これらの項目の一部または全てを特定しなくても実施することが可能である。そのほか、本発明が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知の処理操作の説明は省略した。
【００１７】
図２Ａは、噴き付け装置２０５を使用したウエハ洗浄システムを、本発明の１実施形態にしたがって示した図であり、図中のウエハは、まだ噴き付け装置２０５の下方を通過する前の状態である。ウエハは、ブラシボックス２００に入る前に、化学機械研磨（ＣＭＰ）またはプラズマエッチング（例えばタングステンエッチバック）等の様々な製造操作を経ても良い。重要なのは、ウエハがウエハローラ２１０に到達して洗浄ブラシ２０６でスクラブされる前に、ウエハの表面に対して適切な前処理を施すことである。上述した製造操作によってウエハの表面に残留される望ましくない材料または有機汚染物は、ウエハが更なる洗浄動作を経る際にウエハを損傷させる可能性がある。
【００１８】
望ましくない残留物または有機汚染物を取り除くだけでなく、ウエハの表面２０２ａを疎水性から親水性に変化させることが望ましい場合もある。ウエハの表面特性を親水性に変化させることによって、後続の動作で水を供給する際に、ウエハの表面２０２ａ上に数珠状の永続的な汚れ（beading and permanent stains）を生じさせないことが可能になる。図２に関する以下の説明では、製造操作の後且つ更なるウエハ洗浄動作の前に、ウエハの表面に対して効果的な前処理を施すための技術が提供される。
【００１９】
ブラシボックス２００に入ると、ウエハ２０２は、洗浄ボックス２０６に向かう方向２０７に移送される。ブラシボックス２００の入り口付近では、ウエハ２０２の上方に噴き付け装置２０５が配置されている。一般に、噴き付け装置２０５は、ウエハの表面２０２ａに液体２１２を噴き付けることを目的とする。噴き付け装置２０５は、液体マニホールド２０４と、流体マニホールド２０４の底部に配置された複数の噴き付けノズル２０８とを備える。以下では、図４を参照にしながら、噴き付け装置２０５の機械的構造を詳細に説明する。
【００２０】
噴き付けノズルは、ウエハ２０２が噴き付け装置２０５の下方を移送方向２０７に向かって通過する際に、ウエハの表面２０２ａに対して液体２１２を噴き付ける。ウエハの移送率は、約５ｍｍ／秒〜約１０ｍｍ／秒であることが好ましい。ノズル２０８は、角度開始基準θａを有したファン角度θで液体２１２を噴き付けるように配置される。角度開始基準θａは、液体マニホールド２０４と平行であることが好ましい。角度θは、約１０〜１２０度であることが好ましく、約６０度であることが最も好ましい。
【００２１】
ノズル２０８は、ノズル２０８から出される液体２１２がウエハの表面２０２ａを静止的且つ対称的な形で浸すように並んでいることが好ましい。「静止的（静止した状態）」とは、液体２１２が、ウエハの表面２０２ａに静かに且つ実質的な跳ね返りなしに噴き付けられることを意味する。実質的な跳ね返りをなくするためには、ノゾルからの噴き付けの流量率を高すぎないようにすることによって達成される。複数のノズル２０８の合計の流量率は、約７７５ｍｌ／分±２０ｍｌ／分以下に制御されることが好ましい。「対称的」とは、角度開始基準θａおよびファン角度θが、複数のノズル２０８のそれぞれに対して実質的に同じであることを意味する。図２Ａは、２つのノズル２０８を有した流体マニホールド２０４を備える好ましい一実施形態を示した図である。しかしながら、代替の実施形態では、流体マニホールド２０４上に設けられるノズル２０８が、ウエハの表面２０２ａに対称的且つ静止的な形で流体２１２を噴き付けるように配置される限り、その数を２つより多くまたは少なく設定しても良い。
【００２２】
流体２１２の化学組成は、先行する製造操作の種類、ウエハ表面２０２ａにとって望ましくない材料の種類、流体２１２の噴き付けによって生じる望ましい効果等を含む、複数の要因に依存して選択される。例えば、ウエハの表面に対してＣＭＰ動作が実施された場合は、適切な液体の化学組成は脱イオン水で良い。脱イオン水は、ＣＭＰ動作またはタングステンエッチバック（ＷＥＢ）動作の後にウエハの表面２０２ａ上に残留する望ましくない特定の残留物を除去するのに特に適している。
【００２３】
他の用途では、液体２１２としてスタンダードクリーン１（ＳＣ−１）を使用すれば良い。ＳＣ−１は、ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、脱イオン（ＤＩ）水をＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：ＤＩ＝約１：４：２０の体積比で含む。ＳＣ−１は、ウエハの表面２０２ａを疎水性から親水性に変化させる際またはウエハの表面２０２ａから有機汚染物を除去する際に有用である。ＳＣ−１は、シリコン表面を洗浄するために主に使用される。さらに別の液体として、残留物を除去し、表面張力を下げ、湿潤性を増加させ、ウエハの表面を洗浄するための表面活性剤が挙げられる。表面活性剤は、ＣＭＰ動作後にシリコン表面を洗浄するために使用されることが好ましい。さらに別の液体として、Ｈ2ＳＯ4、Ｈ2Ｏ2、脱イオン水からなる「ペラニア（perania）」溶液が挙げられる。ペラニア溶液は、有機汚染物を除去してシリコン表面を洗浄するために使用されることが好ましい。
【００２４】
図２Ｂは、ウエハが噴き付け装置２０５の下方を通過している状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の１実施形態にしたがって示した図である。ウエハ２０２は、移送方向２０７に向かってブラシボックス２００を横切る。ウエハ２０２は、噴き付け装置２０５の下方を通過し始めると液体２１２を噴き付けられる。ここで、ノズル２０８間の実際の距離およびファン角度θは可変であることに注意が必要である。６インチ（１５．２４ｃｍ）や８インチ（２０．３２ｃｍ）等の各種サイズのウエハを使用する場合は、特に、これらのパラメータを変化させることによって、ウエハ２０２の表面全体を網羅できるようにする必要がある。
【００２５】
図２Ｃは、ウエハが噴き付け装置２０５の下方を通過して洗浄ブラシ２０６の上方を通過しつつある状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の一実施形態にしたがって示した図である。ウエハ２０２は、移送方向２０７に向かってブラシボックス２００内を横切る。ウエハ２０２は、噴き付け装置２０５の下方を実質的に通過したときに液体２１２を噴き付けられる。
【００２６】
図２Ｄは、噴き付け装置２０５の下方を通過した後のウエハ２０２が洗浄ブラシ２０６の上に載置され、ウエハローラ２１０に接している状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の１実施形態にしたがって示した図である。この時点において、噴き付け装置２０５による液体の噴き付け動作は実質的に完了している。図２の流体供給技術を使用すると、洗浄ブラシ２０６によるスクラブに先立って、ウエハ２０２をウエハローラ２１０で回転させながら適切な前処理を施すことができる。
【００２７】
ここで、図２に関する上記の説明は、ウエハ２０２の底面をスクラブするための洗浄ブラシ２０６を１つ備えたブラシボックス２００の開示を含むことに、注意が必要である。本発明の他の実施形態では、例えばウエハ２０２の上面をスクラブするためのブラシを１つと、同じく底面をスクラブするためのブラシを１つのように、２つ以上の洗浄ブラシ２０６を備えても良い。簡略化のため、図中にトップブラシは示されていない。
【００２８】
洗浄ブラシ２０６の特性に関し、ブラシボックス２００は、多孔性で非常に柔らかい１組のＰＶＡブラシを備えることが好ましい。こうして、デリケートなウエハの表面を傷つけることなく、ブラシでウエハをスクラブすることができる。ブラシは多孔性であるので、洗浄時にウエハの表面に供給される流体用のコンジットとして機能することもできる。これらの洗浄動作では、脱イオン（ＤＩ）水はもちろん化学剤も供給されるのが通常である。ウエハ洗浄のシステムおよび技術の更なる情報に関しては、同出願人による米国特許出願：（１）１９９７年１月３１日付けの０８／７９２，０９３「Method And Apparatus For Cleaning Of Semiconductor Substrates Using Standard Clean 1（スタンダードクリーン１（ＳＣ１）を使用して半導体基板を洗浄するための方法および装置）」と、（２）１９９５年１０月１３日付けの０８／５４２，５３１「Method and Apparatus for Chemical Delivery Through the Brush（ブラシを通して化学剤を送るための方法および装置）」と、を参照すると良い。これらの米国特許出願を、引用により本明細書に組み込むものとする。
【００２９】
図３は、ウエハ２０２が噴き付け装置２０５の下方を通過して洗浄ブラシ２０６の上方を通過しつつある状態にある図２の洗浄システムを、本発明の一実施形態にしたがって示した三次元の図である。ここで、ウエハ２０２の位置およびその移送方向２０７は、図２Ｃに関連して上述したものと同じであることに、注意が必要である。図３は、流体マニホールド１０４と、可撓コンジット３０４と、ノズル２０８とを備えた噴き付け装置２０５を、その機械的特徴を詳しく示すために別の角度から見た図である。
【００３０】
２本の可撓コンジット３０４は、流体マニホールド２０４の底部から実質的に垂直下方に向かう。各可撓コンジット３０４の末端は、ノズル２０８にそれぞれ接続される。液体２１２は、流体マニホールド２０４に供給され、可撓コンジット２０４を通ってノズル２０８に至る。図２に関連して上述したように、ノズル２０８は、ウエハ２０２が流体マニホールド２０４の下方を通過するのに伴って、ウエハの表面２０２ａに液体を噴き付ける。
【００３１】
図４は、図２および図３の噴き付け装置２０５を、より詳細に示した図である。噴き付け装置２０５は、流体マニホールド２０４と、ノズル２０８と、可撓コンジット３０４とを少なくとも備える。可撓コンジット２０４は、可撓コンジット３０４に可撓性を付与する複数のつなぎ３０４ａを備える。このような可撓性によって、ウエハの表面２０２ａに対するノズル２０８の配置の調整を制御することが可能になる。可撓コンジット３０４に対して調整がなされたら、つなぎ３０４ａは、後の用途用に再度調整されるまで、その設定位置で保持される。
【００３２】
ノズルの位置は、ノズル高さ４０２および供給角度Фの少なくとも２つのパラメータによって規定される。ノズル高さ４０２は、ウエハの表面と、液体２１２がノズル２０８から吐出される位置と、の間の距離である。供給角度Фは、ウエハの表面と、ノズル２０８から噴き付けられるファン状の液体２１２と、の間に形成される角度である。ノズル高さ４０２は、可撓コンジット３０４のつなぎ３０４ａを取り除くまたは追加することによって調整して良い。ノズル高さ４０２は、また、可撓コンジット３０４を所望の曲げ位置まで曲げることによって調整しても良い。供給角度Фは、可撓コンジット３０４を所望の曲げ位置まで曲げることによって調整しても良い。
【００３３】
ノズル高さ４０２は、約５ｍｍ〜約４０ｍｍであることが好ましく、約２０ｍｍであることが最も好ましい。角度Фは、約２〜８０度であることが好ましく、約５度であることが最も好ましい。しかしながら、ノズルの配置をどのように選択するかに拘わらず、ノズルが、ファン状の液体２１２が静止的且つ対称的な形でウエハの表面２０２ａに噴き付けられるように配置されることに変わりはない。
【００３４】
図５は、ウエハの洗浄方法５００を、本発明の一実施形態にしたがって示したフローチャートである。この方法は、半導体ウエハがブラシボックスの中に載置される操作５０２からスタートする。この方法は、次いで操作５０４に進み、ウエハがブラシボックス内を洗浄ブラシおよびウエハローラに向かって移送される際に、静止的且つ対照的な形でウエハの表面２０２ａに液体が噴き付けられる。ウエハの表面に液体を供給するための好ましい一実施形態に関しては、図２〜４を参照しながら詳しく上述してある。
【００３５】
方法は、次に操作５０６に進み、ウエハ２０２に対して更なる洗浄操作を実施する。更なる洗浄操作として、例えば、ウエハの表面を洗浄ブラシでスクラブすることが含まれても良い。次いで、方法は決定操作５０８に進み、洗浄するべき他のウエハが存在するか否かが決定される。もう他にウエハが存在しない場合は、方法は終了する。反対に、洗浄するべきウエハが他に存在する場合、方法は操作５０２に戻り、次のウエハがブラシボックスの中に載置される。以上のサイクルは、決定操作５０８において次のウエハが存在しないことが決定されるまで続く。
【００３６】
ここで重要なのは、噴き付け装置による噴き付け技術を使用してウエハに液体を噴き付けた後は、その後にウエハが水または化学剤と接触したとしても、従来技術に関して上述したような、望ましくない汚れや損傷は生じないという点である。
【００３７】
以上では、幾つかの好ましい実施形態に関連して本発明の説明を行ったが、当業者ならば、発明の詳細な説明および添付の図面を参照することによって、様々な代替の形態、追加、変更、および等価の形態を考え付けることがわかる。したがって、本発明は、このような代替の形態、追加、変更、および等価の形態の全てを、添付した特許請求の範囲の範囲内に含むものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ウエハ洗浄システムを示したハイレベルの概略図である。
【図２Ａ】  噴き付け装置を使用したウエハ洗浄システムを、本発明の一実施形態に従って示した図であり、図中のウエハは、まだ噴き付け装置の下方を通過する前の状態である。
【図２Ｂ】  ウエハが噴き付け装置の下方を通過している状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の一実施形態に従って示した図である。
【図２Ｃ】  ウエハが噴き付け装置の下方を通過して洗浄ブラシの上方を通過しつつある状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の一実施形態に従って示した図である。
【図２Ｄ】  噴き付け装置の下方を通過した後のウエハが洗浄ブラシの上に載置され、ウエハローラに接している状態にある図２Ａの洗浄システムを、本発明の一実施形態に従って示した図である。
【図３】  ウエハが噴き付け装置の下方を通過して洗浄ブラシの上方を通過しつつある状態にある図２の洗浄システムを、本発明の一実施形態に従って示した三次元の図である。
【図４】  図２および図３の噴き付け装置を、より詳細に示した図である。
【図５】  ウエハの洗浄方法を、本発明の一実施形態に従って示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…ロードステーション
１２…ウエハ
１４…カセット
１６ａ…第１のブラシボックス
１６ｂ…第２のブラシボックス
２０…スピン・リンス・ドライ（ＳＲＤ）ステーション
２２…アンロードステーション
５０…ウエハ洗浄システム
２００…ブラシボックス
２０２…ウエハ
２０２ａ…ウエハの表面
２０４…流体マニホールド
２０５…噴き付け装置
２０６…洗浄ブラシ
２０７…洗浄ブラシに向かう方向
２０８…噴き付けノズル
２１０…ウエハローラ
２１２…液体
３０４…可撓コンジット
３０４ａ…つなぎ
４０２…ノズル高さ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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