(57)【要約】【課題】  ウエハ表面の所定部分のみを洗浄することができるウエハ洗浄装置を提供すること。【解決手段】  ウエハ洗浄装置１０は、ウエハ２０を吸着・保持する吸着プレート２１と、吸着プレート２１に保持されたウエハ２０を回転させるＤＤモータ２２と、ウエハ２０に接触してウエハ２０を洗浄するスポンジ３０と、スポンジ３０を超音波振動させる円筒型圧電素子３２と、円筒型圧電素子３２を保持する素子ホルダ３３と、素子ホルダ３３とウエハ２０とを水平（Ｘ軸）方向に相対移動させるＸ軸スライダ３７と、素子ホルダ３３とウエハ２０とを鉛直（Ｚ軸）方向に相対移動させるＺ軸スライダ３８とを有する。【選択図】            図２
2005252206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハの表面を洗浄するウエハ洗浄装置において、
ウエハを保持するウエハ保持手段と、
ウエハに接触してウエハを洗浄する洗浄部材と、
前記洗浄部材が取り付けられるとともに、前記洗浄部材を超音波振動させる圧電素子と、
前記圧電素子を保持する保持部材と、
前記洗浄部材を前記ウエハ保持手段に保持されたウエハの所定位置へ移動させるために、前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを相対的に駆動する駆動機構と、
を有することを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載するウエハ洗浄装置において、
前記圧電素子は、上下運動を伴いながら回転するように動くことにより前記洗浄部材を超音波振動させることを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項３】
請求項１に記載するウエハ洗浄装置において、
前記圧電素子は、
円筒形状の振動子と、
その振動子の外周面に設けられた複数の電極と、
を備えていることを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項４】
請求項２に記載するウエハ洗浄装置において、
前記複数の電極に対してそれぞれ独立に電圧を印加する電圧印加制御手段を有することを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載するウエハ洗浄装置において、
前記駆動機構は、
前記ウエハ保持手段に保持されたウエハを回転させる回転手段と、
前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを水平方向に相対移動させる第１のスライダと、
前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを鉛直方向に相対移動させる第２のスライダと、
を有することを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項６】
請求項５に記載するウエハ洗浄装置において、
前記第１スライダおよび第２スライダは、前記ウエハ保持手段にウエハが保持されて配置される領域外に設けられていることを特徴とするウエハ洗浄装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載するウエハ洗浄装置において、
前記保持手段は、複数の前記圧電素子を保持していることを特徴とするウエハ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハの表面を洗浄するウエハ洗浄装置に関する。さらに詳細には、ウエハ上における所定部分（ピンポイント）の洗浄を行うことができるウエハ洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、各工程における処理が終了するごとにウエハの洗浄が行われている。そして、半導体デバイスの微細化と高集積化が進むに従って、ウエハの表面汚染が、製造歩留まりやデバイス特性・信頼性に与える影響はますます大きくなっている。このため、ウエハ表面をいかに清浄に保つかが非常に重要になっている。
【０００３】
そして、ウエハの洗浄としては、現在、スクラブ洗浄や超音波洗浄などが行われている。ここで、スクラブ洗浄は、特開２００２−３５３１８３号などに開示されている洗浄装置によって行われている。この種の洗浄装置では、ウエハを保持して回転させながら、ウエハ表面に回転ブラシを接触させることにより、ウエハ表面から不純物や微粒子を除去するようになっている。
【０００４】
一方、超音波洗浄は、例えば、特開２０００−５８４９３号などに開示されている洗浄装置によって行われている。この種の洗浄装置では、洗浄槽にウエハを入れて、洗浄槽内の洗浄液に２０〜１５００ｋＨｚの超音波振動を与えることにより、ウエハ表面から不純物や微粒子を除去するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５３１８３号公報（第２〜３頁、第１図）
【特許文献２】特開２０００−５８４９３号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の洗浄装置では、ウエハの表面全体を洗浄することはできるが、ウエハの所定部分のみを洗浄することはできなかった。このため、ウエハの表面汚染が激しい部分のみを集中的に洗浄することができなかった。したがって、汚染の激しい部分がウエハの表面に局所的に存在する場合であっても、その汚染部分を洗浄するためにウエハ全面を洗浄する必要があった。つまり、汚染部分以外は洗浄の必要がないにもかかわらず洗浄されていたのである。このようなことから、ウエハの所定部分のみを洗浄することができる洗浄装置の実現が要望されていた。
【０００７】
そこで、本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、ウエハ表面の所定部分のみを洗浄することができるウエハ洗浄装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るウエハ洗浄装置は、ウエハの表面を洗浄するウエハ洗浄装置において、ウエハを保持するウエハ保持手段と、ウエハに接触してウエハを洗浄する洗浄部材と、前記洗浄部材が取り付けられるとともに、前記洗浄部材を超音波振動させる圧電素子と、前記圧電素子を保持する保持部材と、前記洗浄部材を前記ウエハ保持手段に保持されたウエハの所定位置へ移動させるために、前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを相対的に駆動する駆動機構と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
このウエハ洗浄装置では、ウエハ保持手段に保持されたウエハの表面が洗浄部材によってスクラブ洗浄される。ここで、洗浄部材は圧電素子の取り付けられ、圧電素子は保持部材に保持されている。そして、駆動機構により、保持部材とウエハ保持手段に保持されたウエハとは、相対移動が可能とされている。これにより、ウエハの所定位置に洗浄部材を接触させることができる。そして、圧電素子に電圧を印加して、その位置で洗浄部材を超音波振動させる。これにより、ウエハの所定部分のみを確実に洗浄することができる。
【００１０】
また、洗浄位置、つまりウエハに対する洗浄部材の位置は、駆動機構により自在に変更することができる。このため、ウエハの所定部分のみならず、ウエハ全面を洗浄することもできる。
【００１１】
特に、ウエハ全面を洗浄する場合には、前記保持手段は、複数の前記圧電素子を保持していることが望ましい。これにより、効率よく洗浄することができ、洗浄時間を短縮することができるからである。
【００１２】
なお、洗浄部材は、洗浄液を含浸することができ、ウエハを傷つけない素材であれば何でもよい。例えば、スポンジや不織布などを洗浄部材として使用することができる。
【００１３】
本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記圧電素子は、上下運動を伴いながら回転するように動くことにより前記洗浄部材を超音波振動させることが望ましい。
【００１４】
このように洗浄部材を超音波振動させることにより、洗浄効率が向上するので洗浄時間を短縮することができるからである。また、ウエハにトレンチが形成されているような場合、そのトレンチの中の異物も除去することができるからである。
【００１５】
また、本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記圧電素子は、円筒形状の振動子と、その振動子の外周面に設けられた複数の電極と、を備えていることが望ましい。そして、本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記複数の電極に対してそれぞれ独立に電圧を印加する電圧印加制御手段を有することがより好ましい。
【００１６】
こうすることにより、圧電素子の各電極に対して独立に電圧を印加することができるので、例えば、１つの電極に対して電圧を印加すると、その電極の方向へ倒れ込むように振動子がたわむ。次に、隣り合う電極に対して電圧を印加すると、その電極方向に振動子が倒れ込むようにたわむ。そして、順次、電圧を印加する電極を切り替えることにより、振動子が倒れ込む方向も切り替わり、振動子は上下運動を伴いながら回転運動を行う。つまり、上下運動を伴いながら回転するように圧電素子の動作を制御することができるのである。
【００１７】
また、本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記駆動機構は、前記ウエハ保持手段に保持されたウエハを回転させる回転手段と、前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを水平方向に相対移動させる第１のスライダと、前記保持部材と前記ウエハ保持手段に保持されたウエハとを鉛直方向に相対移動させる第２のスライダと、を有することが望ましい。
【００１８】
このウエハ洗浄装置では、第１スライダおよび第２スライダにより、保持部材とウエハ保持手段に保持されたウエハとを水平方向および鉛直方向に相対移動させることができる。また、回転手段により、ウエハ保持手段に保持されたウエハを回転させることができる。したがって、第１スライダ、第２スライダ、および回転手段により、ウエハの所定位置に洗浄部材を接触させることができる。
【００１９】
また、本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記第１スライダおよび第２スライダは、前記ウエハ保持手段にウエハが保持されて配置される領域外に設けられていることが望ましい。これにより、第１スライダおよび第２スライダから発生するパーティクルなどがウエハに付着することを防止することができるからである。
【００２０】
さらに、本発明に係るウエハ洗浄装置においては、前記第１スライダは、１０ｍｍ／ｓ以下の速度で移動することが望ましい。もしくは、第１スライダの背面に排気口を設けてパーティクルを吸引するようにしてもよい。これにより、第１スライダからパーティクルが発生しない、もしくは、第１スライダからパーティクルが発生してもウエハ上に飛散しないからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るウエハ洗浄装置によれば、駆動機構の動作により、ウエハの所定位置に洗浄部材を接触させて、圧電素子により洗浄部材を超音波振動させるので、ウエハ上の所定部分のみを洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のウエハ洗浄装置を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。そこで、実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を図１〜図３に示す。図１は、実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す平面図である。図２は、実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す正面図である。図３は、実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【００２３】
本実施の形態に係るウエハ洗浄装置１０は、ウエハ２０を保持して回転させるウエハ保持・回転機構部１１と、ウエハ２０を洗浄するスポンジ３０を移動させるスポンジ移動機構部１２と、を備えている。さらに、ウエハ洗浄装置１０は、これら保持・回転機後部１１およびスポンジ移動機構部１２の動作を制御するための制御部１３を備えている。これにより、ウエハ洗浄装置１０では、制御部１３によって保持・回転機構部１１とスポンジ移動機構部１２の動作が制御されることにより、ウエハ２０の所定部分のみをスポンジ３０で洗浄することができるようになっている。
【００２４】
ウエハ保持・回転機構部１１には、ウエハ２０を吸着して保持する吸着プレート２１と、この吸着プレート２１を回転させるＤＤモータ２２とが備わっている。これにより、吸着プレート２１に吸着保持されたウエハ２０を回転させることができるようになっている。なお、ＤＤモータ２２の回転駆動は、制御部１３によって制御されるようになっている。
【００２５】
一方、スポンジ移動機構部１２には、洗浄部３５と、洗浄部３５に接続されたアーム３６と、洗浄部３５を移動させるＸ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８とが備わっている。そして、洗浄部３５が接続されていないアーム３６の他端がＺ軸スライダ３８に接続され、Ｚ軸スライダ３８がＸ軸スライダ３７に固定されている。これにより、Ｘ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８の動作により、アーム３７を介して洗浄部３５が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向（図２参照）に移動するようになっている。なお、洗浄部３５は、アーム３７に対して着脱可能になっている。
【００２６】
Ｘ軸スライダ３７は、電動スライダであり、ベース５０に立設された２本のアングル部材５１，５１に固定されたスライドベース５２に取り付けられている。このスライドベース５２は、吸着プレート２１に保持されたウエハ２０に対し平行になるように固定されている。これにより、Ｘ軸スライダ３７は、制御部１３からの信号によって水平方向（Ｘ軸方向）に移動するようになっている。
【００２７】
また、Ｚ軸スライダ３８は、アーム３６を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させるようになっている。本実施の形態では、Ｚ軸スライダ３８として、マイクロメータを使用している。もちろん、Ｚ軸スライダとして、電動スライダを使用することもできる。
【００２８】
ここで、Ｘ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８の駆動に伴い、ウエハ２０へパーティクルが飛散するおそれがある。そこで、本実施の形態では、図１あるいは図３に示すように、Ｘ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８を、ウエハ２０の配置領域外（平面視した場合にＸ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８がウエハ２０に重ならない位置（図１参照））に設置している。これにより、Ｘ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８の駆動に伴うウエハ２０へのパーティクルの飛散を防止することができる。
【００２９】
上記のようにＸ軸スライダ３７およびＺ軸スライダ３８を設置しても、Ｘ軸スライダ３７を高速で駆動すると、Ｘ軸スライダ３７の駆動に伴ってウエハ２０へパーティクルが飛散する可能性もある。そこで、Ｘ軸スライダ３７の速度とウエハ２０へのパーティクルの飛散との関係を調べた。その結果を図４に示す。なお、パーティクルの測定位置は、図４（ａ）に示す４箇所（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）であり、計測対象パーティクルの粒径は０．１μｍ以上である。
【００３０】
図４（ｂ）から明らかなように、Ｘ軸スライダ３７の速度を１０ｍｍ／ｓ以下にすることにより、Ｘ軸スライダ３７の駆動に伴うウエハ２０へのパーティクルの飛散を確実に防止することができる。このため、Ｘ軸スライダ３７は、１０ｍｍ／ｓ以下の速度で駆動されるようになっている。なお、本実施の形態では、Ｘ軸スライダ３７は、５ｍｍ／ｓの速度で駆動されるようになっている。
【００３１】
そして、ウエハ洗浄装置１０では、Ｘ軸スライダ３７、Ｚ軸スライダ３８、およびＤＤモータ２２の動作を制御することにより、吸着プレート２１に保持されたウエハ２０の所定の位置に、洗浄部３５を移動させることができるようになっている。その後、その位置で洗浄部３５によりウエハ２０の洗浄を行うことにより、ウエハ２０の所定部分のみを洗浄することができるのである。
【００３２】
ここで、ウエハ２０の洗浄を行う洗浄部３５について、図５を参照しながら詳細に説明する。図５は洗浄部の概略構成を示す正面図である。洗浄部３５には、スポンジ３０と、スポンジホルダ３１と、円筒型圧電素子３２と、素子ホルダ３３とが備わっている。スポンジ３０は、洗浄液Ｗを含んだ状態でウエハ２０に接触・振動してウエハ２０を洗浄するものである。このスポンジ３０は、円筒型圧電素子３２の先端に固定されたスポンジホルダ３１に保持されている。これにより、スポンジ３０は、円筒型圧電素子３２によって超音波振動させられるようになっている。そして、円筒型圧電素子３２の他端は、素子ホルダ３３に保持・固定されている。なお、素子ホルダ３３がアーム３６の先端に取り付けられている。
【００３３】
ここで、円筒型圧電素子３２は、スポンジ３０が上下運動を伴って回転運動（以下、この運動を「皿まし運動」という）するようにスポンジ３０を超音波振動させるものである。この円筒型圧電素子３２は、図６および図７に示すように、円筒形状の振動子４０の外周面に４つの電極４１，４２，４３，４４を有している。なお、図６は、円筒型圧電素子３２の斜視図である。図７は、円筒型圧電素子３２の平面図である。
【００３４】
各電極４１〜４４は、それぞれ駆動回路１４（図１参照）に接続されており、制御部１３（図１参照）からの信号に基づいて駆動回路１４により互いに独立して電圧が印加されるようになっている。これにより、振動子４０が皿まし運動をするようになっている。この皿回し運動を実現させるために、本実施の形態では、図８に示すような矩形波を各電極４１〜４４に対して入力するようになっている。なお、図８において、波形ＥＸＰ−Ａが電極４１に印加されるものである。波形ＥＸＰ−Ｂが電極４３に印加されるものである。波形ＳＨＥ−Ａが電極４２に印加されるものである。波形ＳＨＥ−Ｂが電極４４に印加されるものである。
【００３５】
ここで、図８に示すような矩形波を各電極４１〜４４に対して入力した場合における振動子４０の動作イメージを図９に示す。なお、図９では、図８に示す各時刻における振動子４０の状態を示している。まず、電極４１〜４４のすべてに電圧が印加されていない状態、すなわち停止状態では、振動子４０のどの部分も伸縮しない。
【００３６】
そして、時刻ｔ０においては、電極４１，４４にマイナス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ａ，Ｄが縮む。その一方、電極４２，４３にはプラス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ０の方向（１２時の方向）へと倒れ込む。また、時刻ｔ１においても、時刻ｔ０と同様の電圧印加状態であるから、振動子４０の部分Ａ，Ｄが縮み、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ１の方向（１２時の方向）へと倒れ込む。
【００３７】
時刻ｔ２においては、電極４１，４２にマイナス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ａ，Ｂが縮む。その一方、電極４３，４４にプラス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ｃ，Ｄが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ２の方向（３時の方向）へと倒れ込む。また、時刻ｔ３においても、時刻ｔ２と同様の電圧印加状態であるから、振動子４０の部分Ａ，Ｂが縮み、振動子４０の部分Ｃ，Ｄが伸びる。このため、振動子４０は、図中に矢印Ｙ３の方向（３時の方向）へと倒れ込む。
【００３８】
時刻ｔ４においては、電極４２，４３にマイナス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが縮む。その一方、電極４１，４４にプラス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ａ，Ｄが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ４の方向（６時の方向）へと倒れ込む。また、時刻ｔ５においても、時刻ｔ４と同様の電圧印加状態であるから、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが縮み、振動子４０の部分Ａ，Ｄが伸びる。このため、振動子４０は、図中に矢印Ｙ５の方向（６時の方向）へと倒れ込む。さらに、時刻ｔ６においても、時刻ｔ４および時刻ｔ５と同様の電圧印加状態であるから、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが縮み、振動子４０の部分Ａ，Ｄが伸びる。このため、振動子４０は、図中に矢印Ｙ６の方向（６時の方向）へと倒れ込む。
【００３９】
時刻ｔ７においては、電極４３，４４にマイナス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ｃ，Ｄが縮む。その一方、電極４１，４２にプラス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ａ，Ｂが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ７の方向（９時の方向）へと倒れ込む。
【００４０】
そして、時刻ｔ８（ｔ０）においては、電極４１，４４にマイナス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ａ，Ｄが縮む。その一方、電極４２，４３にはプラス電位の電圧が印加されるので、振動子４０の部分Ｂ，Ｃが伸びる。このため、振動子４０は、図中に示す矢印Ｙ８の方向（１２時の方向）へと倒れ込む。
【００４１】
その後、上記した動作が繰り返し行われる。これにより、振動子４０は、順に、１２時の方向、３時の方向、６時の方向、９時の方向、再び１２時の方向へと倒れ込む。そして、これらの方向への倒れ込みの動作が連続的に行われるので、振動子４０は上下運動を伴いながら時計回りの回転運動を行う。これにより、スポンジホルダ３１を介して円筒型圧電素子３２に接続されたスポンジ３０が皿回し運動を行うように超音波振動する。このようにスポンジ３０を超音波振動させることにより、ウエハ２０の表面を効率よく洗浄することができる。また、スポンジ３０は、皿回し運動を行うように超音波振動するので、ウエハ２０にトレンチが形成されていた場合にはそのトレンチ内も確実に洗浄することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態における素子ホルダ３３は、１つの円筒型圧電素子３２を保持したものであるが、図１０に示すように、複数の円筒型圧電素子３２が保持された素子ホルダ３３ａをアーム３６に取り付けることもできる。このようにすることにより、ウエハ２０の広範囲を洗浄する場合に洗浄時間を短縮することができる。つまり、ウエハ２０の洗浄範囲に応じて、アーム３６に取り付ける素子ホルダ（円筒型圧電素子の数）を決定するればよい。なお、図１０に示す素子ホルダ３３ａは、５つの円筒型圧電素子３２を一列分として、２列分合計１０個の円筒型圧電素子３２を千鳥状に配置したものである。
【００４３】
次に、上記の構成を有するウエハ洗浄装置１０の動作について説明する。まず、洗浄対象であるウエハ２０を吸着プレート２１に載置し吸着させる。これにより、ウエハ２０は吸着プレート２１上に水平に保持される。そうすると、スポンジ３０をウエハ２０の洗浄部分に位置させるために、制御部１３からの信号がＸ軸スライダ３７およびＤＤモータ２２にそれぞれ入力される。これにより、Ｘ軸スライダ３７およびＤＤモータが駆動され、スポンジ３０の位置とウエハ２０の洗浄部分とが一致する。そして、ウエハ２０の洗浄部分近辺に洗浄液Ｗが滴下される。
【００４４】
その後、Ｚ軸スライダ３８を操作してスポンジ３０をウエハ２０に接触させる。このとき、滴下された洗浄液Ｗの一部は、スポンジ３０内にしみ込む。そして、制御部１３からの信号によりＸ軸スライダ３７がＸ軸方向において往復運動を行う。この往復運動を行う範囲（距離）は、洗浄範囲に応じて決定される。また、往復運動を行う際のＸ軸スライダ３７の速度は、本実施の形態では５ｍｍ／ｓに設定されている。このようにＸ軸スライダ３７が往復運動を行うことにより、スポンジ３０によってウエハ２０の洗浄部分が洗浄される。
【００４５】
さらに、Ｘ軸スライダ３７の往復運動が開始されるのと同時に、駆動回路１４から円筒型圧電素子３２に電圧が印加される。これにより、円筒型圧電素子３２によってスポンジ３０が皿回し運動を伴うように超音波振動させられる。かくして、スポンジ３０は、ウエハ２０の洗浄部分を、皿回し運動を伴うように超音波振動しながら往復運動する。その結果、ウエハ２０の局部的な汚染を効率よく除去することができる。
【００４６】
ここで、Ｘ軸スライダ３７をＸ軸方向において往復運動させるだけでも、時間をかければウエハ２０を洗浄することができると考えられる。そこで、発明者らは、Ｘ軸スライダ３７をＸ軸方向において往復運動させるだけで洗浄する場合と、それにスポンジ３０を皿回し運動を伴うように超音波振動させて洗浄する場合とにおける洗浄後のウエハの状態、洗浄時間を調べるために洗浄試験を行った。
【００４７】
そこで、この洗浄試験の手順などについて説明する。まず、図１１および図１２に示すように、トレンチ６０が形成されたウエハにスラリー（洗浄対象）６１を塗布し乾燥させたものを準備する。図１１は、スラリーを塗布したウエハの状態を模式的に示す図である。図１２は、図１１に示すウエハの部分断面図である。なお、トレンチ６０は、１００μｍ間隔で形成されており、その幅は１０μｍ、深さは１０μｍである。
【００４８】
そして、スラリーが塗布されたウエハを吸着プレート２１に吸着させる。その後、ウエハの洗浄を行う。この洗浄は、上記した２つの方法で行った。つまり、Ｘ軸スライダ３７のみ駆動させる洗浄と、Ｚ軸スライダ３７および円筒型圧電素子３２を駆動させる洗浄である。そして、洗浄後に洗浄部分を観察して洗浄度合いを評価した。
【００４９】
そこで、それぞれの洗浄方法により洗浄した後におけるウエハの状態を図１３〜図１６に示す。図１３は、Ｘ軸スライダ３７のみ駆動させて洗浄した後のウエハの状態を模式的に示す図である。図１４は、図１３に示すウエハの部分断面図である。図１５は、Ｘ軸スライダ３７および円筒型圧電素子３２を駆動させて洗浄した後のウエハの状態を模式的に示す図である。図１６は、図１５に示すウエハの部分断面図である。また、Ｘ軸スライダ３７は、５ｍｍ／ｓの速度で１０ｍｍの往復運動を７５回繰り返すように制御され、円筒型圧電素子３２は１００Ｖ、５ｋＨｚで駆動される。この洗浄試験では、Ｘ軸スライダ３７が往復４秒で７５回往復するから洗浄時間は５分である。
【００５０】
図１３および図１４から明らかなように、Ｘ軸スライダ３７のみ駆動させて洗浄した場合には、洗浄時間５分ではウエハの表面からスラリー６１を完全に除去することができなかった。また、トレンチ６０内のスラリー６１も除去することができなかった。これらのことから、Ｘ軸スライダ３７のみ駆動させるだけでは十分な洗浄を行うことができないとがわかる。
【００５１】
一方、本実施の形態に係るウエハ洗浄装置１０で行われる洗浄、つまり、Ｘ軸スライダ３７および円筒型圧電素子３２を駆動させて洗浄する場合には、図１５および図１６から明らかなように、ウエハの表面から完全にスラリー６１が除去された。また、トレンチ６０内のスラリー６１も完全に除去された。これらのことから、円筒型圧電素子３２を駆動させて洗浄することにより、ウエハ表面を効率よく洗浄することができることが実証された。また、円筒型圧電素子３２を駆動させて洗浄することにより、トレンチ６０内も洗浄することができることが実証された。
【００５２】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るウエハ洗浄装置１０では、Ｘ軸スライダ３７、Ｚ軸スライダ３８、およびＤＤモータ２２によって、洗浄部３５に備わるスポンジ３０がウエハ２０の所定部分に接触させられる。そして、その状態でＸ軸スライダ３７によりスポンジ３０がＸ軸方向において往復運動させられる。これと同時に、円筒型圧電素子３２によってスポンジ３０は皿回し運動をするように超音波振動させられる。このため、ウエハ洗浄装置１０では、ウエハ２０の所定部分のみを効率よく洗浄することができる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、ウエハ保持手段として、吸着プレートを使用しているが、ウエハ周辺に配置されてウエハを保持しかつ回転させる複数の回転ローラを使用することもできる。このような回転ローラを使用する場合には、ウエハ保持手段と回転手段とが一体となる。
【００５４】
また、上記した実施の形態では、ウエハ２０とスポンジ３０との相対移動（Ｘ軸方向およびＺ軸方向）をスポンジ３０側を移動させて実現しているが、これに限らず、ウエハ２０側を移動させてもよい。また、ＤＤモータ２２により、ウエハ２０とスポンジ３０とを相対移動させているが、ＤＤモータ２２の代わりに、ウエハ２０とスポンジ３０とをＸ軸と直交する軸（Ｙ軸）方向へ相対移動させる機構を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】実施の形態に係るウエハ洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】Ｘ軸スライダの速度とウエハへのパーティクル飛散との関係を説明するための図であり、（ａ）は測定位置を説明するものであり、（ｂ）は測定結果を示すものである。
【図５】洗浄部の概略構成を示す正面図である。
【図６】円筒型圧電素子の斜視図である。
【図７】円筒型圧電素子の平面図である。
【図８】円筒型圧電素子の各電極に対して印加する入力波形の一例を示す図である。
【図９】図８に示す矩形波を円筒型圧電素子の各電極に対して印加した場合における振動子の動作イメージを説明するための説明図である。
【図１０】素子ホルダの変形例を説明する説明図である。
【図１１】スラリーを塗布したウエハの状態を模式的に示す図である。
【図１２】図１１に示すウエハの部分断面図である。
【図１３】Ｘ軸スライダ３７のみ駆動させて洗浄した後のウエハの状態を模式的に示す図である。
【図１４】図１３に示すウエハの部分断面図である。
【図１５】Ｘ軸スライダ３７および円筒型圧電素子３２を駆動させて洗浄した後のウエハの状態を模式的に示す図である。
【図１６】図１５に示すウエハの部分断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ウエハ洗浄装置
１１  ウエハ保持・回転機構部
１２  スポンジ移動機構部
１３  制御部
１４  駆動回路
２０  ウエハ
２１  吸着プレート
２２  ＤＤモータ
３０  スポンジ
３２  円筒型圧電素子
３７  Ｘ軸スライダ
３８  Ｚ軸スライダ
【図１】
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【図２】
2005252206.tif 000004
【図３】
2005252206.tif 000005
【図４】
2005252206.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005252206.tif 000008
【図７】
2005252206.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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