(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィ工程におけるウェハ裏面の洗浄効果を簡素な構成で向上させる。【解決手段】ウェハ洗浄装置１は、ウェハチャック３に保持された状態で回転するウェハ２の裏面に洗浄液を吐出してウェハ２の裏面を洗浄する洗浄液吐出装置４を備える。洗浄液吐出装置４は、ウェハ２の中心の周囲に向けて洗浄液を吐出するように連続的（円形）に形成された開口部７ｃを有する洗浄液吐出機構７を備える。【選択図】図１
2013120911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを保持する回転可能な保持台を有し、前記ウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄装置であって、
前記ウェハの裏面における前記ウェハの中心の周囲に向けて前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部を有する洗浄液吐出手段を備えていることを特徴とするウェハ洗浄装置。
【請求項２】
前記開口部は、円形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ洗浄装置。
【請求項３】
前記開口部は、五角形以上の多角形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄液吐出手段は、前記洗浄液の吐出方向が前記ウェハの裏面に対して前記ウェハの外周側に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェハ洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄液吐出手段は、異なる大きさの複数の開口部を有し、各開口部が中心を同一にするように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェハ洗浄装置。
【請求項６】
ウェハを保持する回転可能な保持台を有し、前記ウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄装置であって、
前記ウェハの裏面における前記ウェハの回転方向に交差する方向に沿った範囲で前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部を有する洗浄液吐出手段を備えていることを特徴とするウェハ洗浄装置。
【請求項７】
回転させたウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄方法であって、
前記ウェハの裏面における前記ウェハの中心の周囲に向けて前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部から前記洗浄液を吐出させることを特徴とするウェハ洗浄方法。
【請求項８】
回転させたウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄方法であって、
前記ウェハの裏面における前記ウェハの回転方向に交差する方向に沿った範囲で前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部から前記洗浄液を吐出させることを特徴とするウェハ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造のフォトリソグラフィ工程におけるレジスト塗布処理、または現像処理のウェハ裏面洗浄に用いられるウェハ洗浄装置およびウェハ裏面洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程におけるフォトリソグラフィ工程は、素子形成のパターンニングを行うために欠かせない工程である。このフォトリソグラフィ工程において、ウェハにレジストを塗布するレジストコート（レジスト塗布）処理、および、塗布されたレジストを露光することにより形成されるパターンを現像する現像処理が行われる。
【０００３】
レジストコート処理および現像処理は、ウェハチャック上に真空吸着にて保持されたウェハを任意回転数にて回転した状態で行われる。レジストコートの場合であれば、コーターによってレジストをウェハ表面に吐出し、現像処理の場合であれば、デベロッパーによって現像液をウェハ表面に吐出する。
【０００４】
続いて、レジストコート処理および現像処理においては、ウェハ裏面を洗浄する処理がウェハを任意回転数にて回転した状態で行われる。レジストコート処理の場合であれば、コーターによって、所定の膜厚のレジストの形成後、有機溶剤をウェハ裏面に吐出し、現像処理の場合であれば、デベロッパーによって、現像終了後、純水をウェハ裏面に吐出する。このようなウェハ裏面洗浄により、ウェハ裏面に付着した不要なレジスト、現像液もしくは異物を除去することができる。
【０００５】
ウェハの裏面を洗浄した後、ウェハ裏面に残存する有機溶剤もしくは純水の除去を行う。このとき、任意回転数にてウェハを回転させることで生じる遠心力を利用して、有機溶剤もしくは純水を除去する。
【０００６】
近年の半導体装置においては、半導体素子の加工は年々微細化の一途を辿っている。微細加工においてウェハ表面の付着異物および汚れだけでなくウェハ裏面の付着異物および汚れが、露光装置による露光処理時のディフォーカスとなりパターンニング不良を発生させる。また、ウェハ裏面の付着異物および汚れが、工程間を移動中又は処理設備での搬送によりウェハの裏面から剥離した場合、剥離した異物がウェハ表面へ付着することでパターンニング不良を発生させる。したがって、レジストコート処理時および現像処理時の裏面洗浄が重要となる。
【０００７】
レジストコート処理、または、現像処理時にウェハ裏面を洗浄する方法として、ユニットに固定して設けられた洗浄ノズルを用い、前述のようにウェハを回転させながら、前記洗浄ノズルから薬液、または純水をウェハ裏面に吐出する方法がある。前記洗浄ノズルは、使用するウェハサイズ、吐出ノズル径、吐出圧、ノズル先端部とウェハとの間隔等の諸条件により異なる。
【０００８】
例えば、特許文献１では、単一のノズルを設けた構造が開示されている。この構造では、洗浄液（有機溶剤または純水）が単一のノズルから回転しているウェハに対して吐出されることで、洗浄液をウェハの裏面に拡散させる。
【０００９】
また、特許文献２では、複数のノズルを設けた構造が開示されている。
【００１０】
図９は、特許文献２に開示された内周部と外周部の２ヶ所にノズルを設けたウェハ洗浄装置１００１の構成を示す。図９（ａ）は、ウェハ洗浄装置１００１の構成を示す縦断面図であり、図９（ｂ）はウェハ洗浄装置１００１の上面図であり、図９（ｃ）はウェハを配置した状態のウェハ洗浄装置１００１の上面図である。
【００１１】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウェハ洗浄装置１００１において、ウェハ１００２は、ウェハチャック１００３上にセンタリングの施された状態で配置され、真空吸着にて保持される。ウェハ１００２は、スピンモーター１００８によってウェハチャック１００３が任意回転数で回転駆動されることにより回転する。この状態で、洗浄液が、内周部および外周部にそれぞれ基台１００６上に設けられたノズル１０１１ａ，１０１１ｂから、回転しているウェハ１００２に対して吐出される。
【００１２】
また、図１０は、特許文献２に開示されたノズルをウェハの任意の円周方向に複数本配置した構成を示す縦断面図である。
【００１３】
図１０に示すように、ウェハ洗浄装置２００１において、ウェハ２００２は、ウェハチャック２００３上にセンタリングの施された状態で配置され、真空吸着にて保持される。ウェハ２００２は、スピンモーター２００４によってウェハチャック２００３が任意回転数で回転駆動されることにより回転する。この状態で、洗浄液が、ウェハチャック２００３の側面に４箇所以上設けられたノズル２０１１から、回転しているウェハ２００２に対してウェハ２００２の外周方向に向けて吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−７６８１４号公報（１９９３年３月３０日公開）
【特許文献２】特開平１０−１７２９４４号公報（１９９８年６月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来技術は次のような問題を抱えている。
【００１６】
特許文献１に開示された構成では、単一のノズルから吐出される洗浄液が、回転するウェハに対して遠心力によって螺旋状のラインを描くようにして到達していくので、ウェハに十分に拡散していかない。このため、ウェハの裏面が十分に洗浄されないことになり、洗浄残りが発生する。
【００１７】
また、図９に示す特許文献２に開示された構成では、洗浄液を吐出するために２つのノズル１０１１ａ，１０１１ｂを用いているので、上記の構成に比べて、より広い範囲で洗浄液を拡散させることができる。しかしながら、この構成においても、ノズル１０１１ａ，１０１１ｂから洗浄液を吐出するため、洗浄液が回転するウェハ１００２に対して遠心力によって螺旋状のラインを描くように到達していくのは同様であり、やはりウェハ２００１に十分に拡散していかない。
【００１８】
さらに、図１０に示す特許文献２に開示された構成では、洗浄液がウェハ２００２と同様に回転する複数のノズル２０１１からウェハ２００２の外周側に向けて吐出される。このため、洗浄液は、上記のように急激な螺旋状のラインを描いてウェハ２００２に到達することはなく、遠心力の作用を受けて、ある程度の広がりをもって拡散しながら、緩やかな螺旋状のラインを描いて洗浄される。しかしながら、拡散の密度は均等ではなく、ウェハ２００２の裏面において、ノズル２０１１付近の箇所とそれ以外の箇所とで洗浄液が付着する量が異なるので、洗浄ムラが生じることになる。
【００１９】
そこで、このような不都合に対しては、ノズル２０１１を多数設けることにより、洗浄ムラが生じる部分を少なくすることができる。
【００２０】
しかしながら、多数のノズル２０１１を設けると、ノズル２０１１を支持する構造が複雑になるだけでなく、ノズル２０１１に洗浄液を供給する配管の構造も複雑になる。また、ノズル２０１１の高さ調整を１つずつ行うために、全てのノズル２０１１の高さ調整を行うには多大な時間を要する。
【００２１】
よって、本発明は、異物の洗浄および異物の再付着の抑制を図るために、洗浄液を吐出する構造を改良することにより、フォトリソグラフィ工程におけるウェハ裏面の洗浄効果を向上させるウェハ裏面洗浄装置およびその方法を簡素な構成で提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のウェハ洗浄装置は、上記課題を解決するために、ウェハを載置する回転可能な保持台を有し、前記ウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄装置であって、前記ウェハの裏面における前記ウェハの中心の周囲に向けて前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部を有する洗浄液吐出手段を備えていることを特徴としている。
【００２３】
本発明のウェハ洗浄方法は、上記の課題を解決するために、回転させた前記ウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄方法であって、前記ウェハの裏面における前記ウェハの中心の周囲に向けて前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部から前記洗浄液を吐出させることを特徴とするウェハ洗浄方法。
【００２４】
上記構成によると、ウェハの裏面に環状に液を吐出することができる。これにより、ウェハの裏面に衝突した洗浄液は、ウェハが回転することによって生じる遠心力で、ウェハの外周方向に面状に広がっていく。これにより、ウェハの裏面における洗浄領域にほぼ均等に広がることになり、ムラなくウェハの裏面を洗浄することができる。
【００２５】
また、副次的効果として、異物による露光装置による露光処理時のディフォーカスを回避することが可能となり、不良発生を低減することができる。
【００２６】
本発明に係る洗浄装置では、前記開口部は、円形状に形成されていることが好ましい。
【００２７】
上記構成によると、円状のウェハに対して、環状に洗浄液を吐出することができるため、よりムラなくウェハの裏面を洗浄することができる。
【００２８】
また、前記開口部は、五角形以上の多角形に形成されていてもよい。
【００２９】
上記構成によると、開口部を有する洗浄液吐出手段の設計の自由度を向上させることができる。
【００３０】
前記洗浄液吐出手段は、前記洗浄液の吐出方向が前記ウェハの裏面に対して前記ウェハの外周側に傾斜するように形成されていることが好ましい。
【００３１】
上記構成によると、ウェハの回転速度が遅く、回転によって生じる遠心力が小さくても、ウェハの外周部分に液を吐出することができる。
【００３２】
また、前記洗浄液吐出手段は、異なる大きさの複数の開口部を有し、各開口部が中心を同一にするように形成されていることが好ましい。
【００３３】
上記構成によると、ウェハの外周部にも開口部から直接洗浄液を吐出することができるので、よりムラなく洗浄することができる。
【００３４】
また、本発明の他のウェハ洗浄装置は、上記の課題を解決するために、ウェハを保持する回転可能な保持台を有し、前記ウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄装置であって、前記ウェハの裏面における前記ウェハの回転方向に交差する方向に沿った範囲で前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部を有する洗浄液吐出手段を備えていることを特徴としている。
【００３５】
本発明の他のウェハ洗浄方法は、上記の課題を解決するために、回転させたウェハの裏面に洗浄液を吐出することにより前記ウェハを洗浄するウェハ洗浄方法であって、前記ウェハの裏面における前記ウェハの回転方向に交差する方向に沿った範囲で前記洗浄液を吐出するように連続的に形成されている開口部から前記洗浄液を吐出させることを特徴としている。
【００３６】
上記構成によれば、ウェハの裏面の洗浄領域にほぼ均等な圧力で洗浄液を衝突させることができ、よりムラなくウェハの裏面を洗浄することが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るウェハ裏面洗浄装置は、半導体装置製造のフォトリソグラフィ工程におけるウェハ裏面洗浄を、ノズルにより洗浄液を吐出するのではなく、連続した開口部からウェハ裏面に洗浄液を吐出することにより行うので、ウェハ裏面を面で洗浄できる。
【００３８】
そのため、ウェハの裏面の洗浄効率が向上し、異物または汚れをより確実に排除することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の実施形態１に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図であり、ウェハ洗浄装置の構成を示す上面図であり、ウェハが配置された状態のウェハ洗浄装置を示す上面図である。
【図２】実施形態１〜３に係るウェハ洗浄装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】実施形態１の変形例に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図である。
【図４】実施形態１の他の変形例に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の実施形態２に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図であり、ウェハ洗浄装置を示す上面図であり、ウェハが配置された状態のウェハ洗浄装置を示す上面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態３に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図であり、ウェハ洗浄装置を示す上面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の実施形態４に係るウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図であり、ウェハ洗浄装置を示す上面図であり、ウェハ洗浄装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は実施形態４に係るウェハ洗浄装置の変形例を示す上面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来のウェハ洗浄装置の構成を示す縦断面図であり、従来のウェハ洗浄装置の上面図であり、ウェハが配置された状態の従来のウェハ洗浄装置を示す上面図である。
【図１０】従来のウェハ洗浄装置の他の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
【００４１】
（ウェハ洗浄装置の基本構成）
図１（ａ）は、ウェハ洗浄装置１の構成を示す縦断面図である。図１（ｂ）は、ウェハ洗浄装置１の構成を示す上面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に、ウェハ２を配置した状態のウェハ洗浄装置１の構成を示す上面図である。
【００４２】
また、図２は、ウェハ洗浄装置１の要部の構成を拡大して示す縦断面図である。
【００４３】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウェハ洗浄装置１は、洗浄液を吐出することによりウェハ２の裏面を洗浄する装置であり、ウェハチャック３（保持台）、洗浄液吐出装置４（洗浄液吐出手段）、基台５、およびスピンモーター６を備えている。
【００４４】
ウェハ洗浄装置１がレジストコート処理を行うコーターに用いられる場合、有機溶剤が洗浄液として用いられる。また、ウェハ洗浄装置１が現像処理のデベロッパー（現像機）に用いられる場合、純水が洗浄液として用いられる。洗浄液は、これらに限定されず、ウェハ洗浄装置１が使用される装置で用いられる各種の液であればよい。
【００４５】
ウェハチャック３は、真空吸着によって、ウェハ２を保持する回転可能な装置である。ウェハチャック３は、ウェハ２を載置するターンテーブル３ａを有しており、このターンテーブル３ａのウェハ載置面に形成された単一又は複数の穴からの吸引力によってウェハ２を吸着する。また、ウェハチャック３は、ターンテーブル３ａの底面側に回転軸３ｂを有しており、この回転軸３ｂがスピンモーター６の回転軸に接続されることにより、回転駆動される。
【００４６】
図１（ａ）および図２に示すように、洗浄液吐出装置４は、洗浄液吐出機構７、給液管８、支持体９および導入管１０から構成されている。
【００４７】
洗浄液吐出機構７は、ウェハ２の裏面におけるウェハ２の中心の周囲に向けて洗浄液を吐出する機構であり、ウェハチャック３のターンテーブル３ａを取り囲むように配置されている。洗浄液吐出機構７は、同じ幅を有し、それぞれが異なる直径を有する２つの環状部材（円形部材）から構成されており、これらの環状部材が対向するように配置されることにより、洗浄液を満たす空間が形成される。
【００４８】
洗浄液吐出機構７は、本体部７ａ、絞り部７ｂおよび開口部７ｃによって構成されている。本体部７ａは、洗浄液吐出機構７の下端縁から上端縁の付近にかけて上記の環状部材がほぼ平行に対向するように形成されている部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直となるように配置される。絞り部７ｂは、洗浄液吐出機構７の上端縁の付近から上端縁にかけて間隔が徐々に狭くなるように絞り込まれた部分である。開口部７ｃは、絞り部７ｂの先端に連続的に形成された環状に開口している部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直に洗浄液を吐出するように形成されている。
【００４９】
なお、洗浄液吐出機構７は、絞り部７ｂにより開口部７ｃを狭く形成する構造に限らず、全体的に間隔が徐々に狭くなるように絞り込まれるような構造であってもよい。
【００５０】
洗浄液吐出機構７は、一体に形成されているので、洗浄液吐出装置４の製造時に、その高さ調整を全体的にすればよい。このため、従来の洗浄ノズルと異なり、洗浄ノズル毎の高さ調整が必要なく、その調整に要する時間を短縮することができる。これは、後述する他の洗浄液吐出機構１０３，２０３，３０３，４０３，５０３（図３〜図７参照）についても同様である。
【００５１】
給液管８は、洗浄液吐出機構７に洗浄液を供給する管である。給液管８は、環状に形成されており、上部で全周にわたって洗浄液吐出機構７と連通している。また、給液管８は、その断面が、洗浄液吐出機構７の本体部７ａを構成する環状部材間の間隔よりも大きい径を有する円形状に形成されており、洗浄液を貯留するスペースを確保している。
【００５２】
支持体９は、洗浄液吐出機構７および給液管８を基台５上に支持する部材である。支持体９は、支持板９ａおよび支柱９ｂから構成されている。支持板９ａは、円板状に形成されており、外周縁に給液管８が接合されている。支持板９ａの中央部には、ウェハチャック３の回転軸３ｂが回転自在となるように貫通している。支柱９ｂは、基台５上に支持板９ａを支持するために設けられており、洗浄液吐出機構７より内側に所定の間隔をおいて３本以上配置されている。
【００５３】
図２に示すように、導入管１０は、外部から給液管８に洗浄液を導入するための管部材である。この導入管１０は、支持板９ａおよび支柱９ｂの内部に配置されており、一端が図示しない洗浄液供給装置に接続され、他端が給液管８に接続されている。
【００５４】
なお、ウェハ洗浄装置１は、洗浄液を外部から導入する経路として、導入管１０を用いているが、導入管１０の代わりに、支持板９ａおよび支柱９ｂ内に形成された空洞の案内通路を用いてもよい。
【００５５】
なお、給液管８および導入管１０の断面形状は、円形が好ましいが、これには限定されず、例えば、三角形、四角形または多角形でもよい。
【００５６】
（ウェハ洗浄装置によるウェハの洗浄）
続いて、上記のように構成されるウェハ洗浄装置１によるウェハ２の裏面の洗浄（ウェハ洗浄方法）について説明する。
【００５７】
まず、ウェハ２をウェハチャック３に保持させた状態でウェハチャック３をスピンモーター６によって回転駆動することにより、ウェハ２を回転させる。このときの回転数は、コーターによるレジスト塗布の所定膜厚形成時またはデベロッパーによる現像後乾燥時のウェハ２の回転数よりも少なく設定される。
【００５８】
この状態で、洗浄液供給装置から洗浄液が送出されると、導入管１０を通じて洗浄液が給液管８に導入される。洗浄液は、給液管８内に満たされると、給液管８の上端部から洗浄液吐出機構７内に侵入していく。やがて、洗浄液は、洗浄液吐出機構７内に満たされると、洗浄液の供給圧により、開口部７ｃからウェハ２の裏面（ウェハ２の中心の周囲）に向けて環状に吐出される。開口部７ｃの幅が絞り部７ｂにより本体部７ａの幅よりも狭く形成されているので、洗浄液は、供給圧を高めなくても勢いよく吐出される。
【００５９】
上記のように吐出された洗浄液は、ウェハ２の裏面に衝突すると、回転するウェハ２に生じる遠心力により、ウェハ２の外周方向に面状に広がっていく。これにより、洗浄液がウェハ２の裏面における洗浄領域にほぼ均等に広がっていくので、ムラなくウェハ２の裏面を洗浄することができる。
【００６０】
（変形例）
続いて、本実施形態の変形例について、図３および図４を参照して以下に説明する。
【００６１】
図３および図４は、本変形例に係るウェハ洗浄装置１０１の構成を示す縦断面図である。
【００６２】
図３に示すように、ウェハ洗浄装置１０１は、洗浄液吐出装置４を除いてウェハ洗浄装置１と同様の構成であり、洗浄液吐出装置４に代えて洗浄液吐出装置１０２を備えている。洗浄液吐出装置１０２は、洗浄液吐出機構７を除いて洗浄液吐出装置４と同様の構成であり、洗浄液吐出機構７に代えて洗浄液吐出機構１０３を備えている。
【００６３】
洗浄液吐出機構１０３は、洗浄液吐出機構７と同様、給液管８とともに支持体９によって基台５上に支持されている。また、洗浄液吐出機構１０３は、洗浄液吐出機構７を構成する本体部７ａ、絞り部７ｂおよび開口部７ｃとそれぞれ断面形状が同じに形成される本体部１０３ａ、絞り部１０３ｂおよび開口部１０３ｃによって構成されている。
【００６４】
ただし、洗浄液吐出機構１０３は、洗浄液吐出機構７と異なり、給液管８側の端部から開口部１０３ｃにかけて広がるように傾斜する形状に形成されている。換言すれば、洗浄液吐出機構１０３は、洗浄液の吐出方向がウェハ２の裏面に対して傾斜するように形成されている。その傾斜角度（洗浄液の吐出方向）は、ウェハ２の回転速度、洗浄液の供給圧等を考慮して、ウェハ２の裏面の洗浄効果が最も大きくなるように、最適値が設定される。洗浄液吐出機構１０３は、このような構造により、洗浄液をウェハ２の外周方向に広がりやすく吐出することができる。
【００６５】
図４に示すように、ウェハ洗浄装置２０１は、洗浄液吐出装置４を除いてウェハ洗浄装置１と同様の構成であり、洗浄液吐出装置４に代えて洗浄液吐出装置２０２を備えている。洗浄液吐出装置２０２は、洗浄液吐出機構７を除いて洗浄液吐出装置４と同様の構成であり、洗浄液吐出機構７に代えて洗浄液吐出機構２０３を備えている。
【００６６】
洗浄液吐出機構２０３は、洗浄液吐出機構７と同様、給液管８とともに支持体９によって基台５上に支持されている。また、洗浄液吐出機構２０３は、２つの環状部材（円形部材）が対向するように配置されることにより、洗浄液を満たす空間を形成する本体部２０３ａを有している。洗浄液吐出機構２０３は、洗浄液吐出機構７と異なり、絞り部７ｂと同じ機能を有する部分を有していない代わりに、本体部２０３ａが給液管８側の端部から開口部２０３ｂにかけて徐々に狭くなるように形成されている。これにより、洗浄液の供給圧を高めなくても、洗浄液を開口部２０３ｂから勢いよく吐出させることができる。
【００６７】
また、洗浄液吐出機構２０３は、給液管８側の端部から開口部２０３ｂにかけてウェハ２の外周側に湾曲する（反り返る）形状に形成されている。換言すれば、洗浄液吐出機構２０３は、洗浄液の吐出方向がウェハ２の裏面に対して傾斜するように形成されている。洗浄液吐出機構２０３の湾曲の曲率（洗浄液の吐出方向）は、ウェハ２の回転速度、洗浄液の供給圧等を考慮して、ウェハ２の裏面の洗浄効果が最も大きくなるように、最適値が設定される。洗浄液吐出機構２０３は、このような構造により、洗浄液をウェハ２の外周方向に広がりやすく吐出することができる。
【００６８】
上記のような洗浄液吐出装置１０２，２０２では、よりウェハ２の外周に向けて液を噴出することができる。そのため、洗浄液吐出装置４と比べて、ウェハ２の回転速度が遅く、ウェハ２の回転による遠心力が小さくても、洗浄液が、ウェハ２の外周部分にまで行き届くので、ウェハ２の外周部分を洗浄することができる。
【００６９】
なお、洗浄液吐出機構の形状は、上記の変形例を含む実施形態１の形状のみに限定されることはなく、洗浄液をウェハ２の裏面の洗浄効果を高めるように噴出することができる形状であればどのような形状でもよい。
【００７０】
また、上記の変形例は、後述する実施形態２，３のいずれの構成にも適用が可能である。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図２および図５を参照して以下に説明する。
【００７１】
（ウェハ洗浄装置の基本構成）
図５（ａ）は、本実施形態に係るウェハ洗浄装置３０１の縦断面図を表す図である。図５（ｂ）は、ウェハ洗浄装置３０１の上面図である。また、図５（ｃ）は、ウェハ洗浄装置３０１にウェハ２を配置した状態の上面図である。
【００７２】
なお、本実施形態において、前述の実施形態１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００７３】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態に係るウェハ洗浄装置３０１は、洗浄液を吐出することによりウェハ２の裏面を洗浄する装置であり、実施形態１のウェハ洗浄装置１と同様、ウェハチャック３、基台５およびスピンモーター６を備えている。また、ウェハ洗浄装置３０１は、洗浄液吐出装置３０２（洗浄液吐出手段）を備えている。
【００７４】
洗浄液吐出装置３０２は、洗浄液吐出機構７，３０３、給液管８，３０４、支持体３０５および導入管１０，３０６から構成されている。
【００７５】
洗浄液吐出機構３０３は、ウェハ２の裏面におけるウェハ２の中心の周囲に向けて洗浄液を吐出する機構であり、ウェハチャック３のターンテーブル３ａを取り囲むように、洗浄液吐出機構７のさらに外周側に配置されている。洗浄液吐出機構３０３は、洗浄液吐出機構７と同様、同じ幅を有し、それぞれが異なる直径を有する２つの環状部材から構成されており、これらの環状部材が対向するように配置されることにより、洗浄液を満たす空間が形成される。
【００７６】
図２に示すように、洗浄液吐出機構３０３は、本体部３０３ａ、絞り部３０３ｂおよび開口部３０３ｃによって構成されている。本体部３０３ａは、洗浄液吐出機構３０３の下端縁から上端縁の付近にかけて上記の環状部材がほぼ平行に対向するように配置されている部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直となるように配置される。絞り部３０３ｂは、洗浄液吐出機構３０３の上端縁の付近から上端縁にかけて間隔が徐々に狭くなるように絞り込まれた部分である。開口部３０３ｃは、絞り部３０３ｂの先端に連続的に形成された環状に開口している部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直に洗浄液を吐出するように形成されている。また、開口部３０３ｃは、開口部７ｃと中心を同一にするように形成されている。
【００７７】
給液管３０４は、洗浄液吐出機構３０３に洗浄液を供給する管である。給液管３０４は、環状に形成されており、上部で全周にわたって洗浄液吐出機構３０３と連通している。また、給液管３０４は、その断面が、洗浄液吐出機構３０３の本体部３０３ａを構成する環状部材間の間隔よりも大きい径を有する円形状に形成されており、洗浄液を貯留するスペースを確保している。
【００７８】
支持体３０５は、洗浄液吐出機構７，３０３および給液管３０４を基台５上に支持する部材である。支持体３０５は、支持板３０５ａおよび支柱３０５ｂ，３０５ｃから構成されている。支持板３０５ａは、円板状に形成されており、外周縁に給液管３０４が接合され、給液管３０４より内側に給液管８が接合されている。支持板３０５ａの中央部には、ウェハチャック３の回転軸３ｂが回転自在となるように貫通している。支柱３０５ｂは、基台５上に支持板３０５ａを支持するために設けられており、洗浄液吐出機構７より内側に所定の間隔をおいて３本以上配置されている。同様に、支柱３０５ｃは、基台５上に支持板３０５ａを支持するために設けられており、洗浄液吐出機構７，３０３の間に所定の間隔をおいて３本以上配置されている。
【００７９】
図５（ｂ）および図２に示すように、導入管１０は、ウェハ洗浄装置１における配置とは異なり、支持板３０５ａおよび支柱３０５ｂの内部に配置されている。一方、導入管３０６は、支持板３０５ａおよび支柱３０５ｃの内部に配置されており、一端が図示しない洗浄液供給装置に接続され、他端が給液管３０４に接続されている。
【００８０】
なお、ウェハ洗浄装置３０１は、洗浄液を外部から導入する経路として、導入管１０，３０６を用いているが、導入管１０，３０６の代わりに、支持板３０５ａおよび支柱３０５ｂ，３０５ｃ内に形成された空洞の案内通路を用いてもよい。
【００８１】
また、給液管３０４および導入管３０６の断面形状は、給液管８および導入管１０の断面形状と同様、円形に限らず、例えば、三角形、四角形または多角形でもあってもよい。
【００８２】
また、洗浄液吐出装置３０２は、２つの洗浄液吐出機構７，３０３を備えているが、これらと同様の構成の洗浄液吐出機構を３つ以上備えていてもよい。
【００８３】
（ウェハ洗浄装置によるウェハの洗浄）
続いて、上記のように構成されるウェハ洗浄装置３０１によるウェハ２の裏面の洗浄（ウェハ洗浄方法）について説明する。
【００８４】
まず、ウェハ洗浄装置１と同様、ウェハ２をウェハチャック３に保持させた状態で回転させる。この状態で、洗浄液供給装置から洗浄液が送出されると、導入管１０，３０６を通じて洗浄液が給液管８，３０４に導入される。洗浄液は、給液管８，３０４の上端部から洗浄液吐出機構７，３０３内に侵入していき、洗浄液吐出機構７，３０３内に満たされると、洗浄液の供給圧により、開口部７ｃ，３０３ｃからウェハ２の裏面（ウェハ２の中心の周囲）に向けて環状に吐出される。開口部７ｃ，３０３ｃの幅が絞り部７ｂ，３０３ｂにより本体部７ａ，３０３ａの幅よりも狭く形成されているので、洗浄液は、供給圧を高めなくても勢いよく吐出される。
【００８５】
上記のように吐出された洗浄液は、ウェハ２の裏面に衝突すると、回転するウェハ２に生じる遠心力により、ウェハ２の外周方向に面状に広がっていく。これにより、洗浄液がウェハ２の裏面における洗浄領域にほぼ均等に広がっていくので、ムラなくウェハ２の裏面を洗浄することができる。
【００８６】
また、ウェハ洗浄装置３０１は、内周側の洗浄液吐出機構７に加えて外周側に洗浄液吐出機構３０３が設けられているので、ウェハ洗浄装置１と比べて、ウェハ２の外周側に強力に洗浄液を吐出することができる。これにより、ウェハ２の外周側の洗浄効果をより高めることができる。２つの洗浄液吐出機構７，３０３を用いた洗浄は、同時に行ってもよいし、個別に行ってもよい。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図２および図６を参照して以下に説明する。
【００８７】
（ウェハ洗浄装置の基本構成）
図６（ａ）は、本実施形態に係るウェハ洗浄装置４０１の構成を示す縦断面図である。図６（ｂ）は、ウェハ洗浄装置４０１の構成を示す上面図である。
【００８８】
なお、本実施形態において、前述の実施形態１，２における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００８９】
図６に示すように、ウェハ洗浄装置４０１は、洗浄液を吐出することによりウェハ２の裏面を洗浄する装置であり、実施形態１のウェハ洗浄装置１と同様、ウェハチャック３、基台５およびスピンモーター６を備えている。また、ウェハ洗浄装置４０１は、洗浄液吐出装置４０２（洗浄液吐出手段）を備えている。
【００９０】
洗浄液吐出装置４０２は、洗浄液吐出機構４０３、給液管４０４、支持体４０５および導入管４０６から構成されている。
【００９１】
洗浄液吐出機構４０３は、ウェハ２の裏面におけるウェハ２の中心の周囲に向けて洗浄液を吐出する機構であり、ウェハチャック３のターンテーブル３ａを取り囲むように配置されている。洗浄液吐出機構４０３は、同じ幅を有し、それぞれが異なる外形サイズを有する２つの五角形状部材から構成されており、これらの五角形状部材が対向するように配置されることにより、洗浄液を満たす空間が形成される。これにより、洗浄液吐出機構４０３は、環状に形成された洗浄液吐出機構７と異なり、五角形に形成されている。
【００９２】
図２に示すように、洗浄液吐出機構４０３は、本体部４０３ａ、絞り部４０３ｂおよび開口部４０３ｃによって構成されている。本体部４０３ａは、洗浄液吐出機構４０３の下端縁から上端縁の付近にかけて上記の五角形状部材がほぼ平行に対向するように配置されている部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直となるように配置される。絞り部４０３ｂは、洗浄液吐出機構４０３の上端縁の付近から上端縁にかけて間隔が徐々に狭くなる部分である。開口部４０３ｃは、絞り部４０３ｂの先端に連続的に形成された五角形状に開口している部分であり、ウェハ２の裏面に対してほぼ垂直に洗浄液を吐出するように形成されている。
【００９３】
給液管４０４は、洗浄液吐出機構４０３に洗浄液を供給する管である。給液管４０４は、洗浄液吐出機構４０３と同様に五角形に形成されており、上部で全周にわたって洗浄液吐出機構４０３と連通している。また、給液管４０４は、その断面が、洗浄液吐出機構４０３の本体部４０３ａを構成する五角形状部材間の間隔よりも大きい径を有する円形状に形成されており、洗浄液を貯留するスペースを確保している。
【００９４】
支持体４０５は、洗浄液吐出機構４０３および給液管４０４を基台５上に支持する部材である。支持体４０５は、支持板４０５ａおよび支柱４０５ｂから構成されている。支持板４０５ａは、五角形に形成されており、外周縁に給液管４０４が接合されている。支持板４０５ａの中央部には、ウェハチャック３の回転軸３ｂが回転自在となるように貫通している。支柱４０５ｂは、基台５上に支持板４０５ａを支持するために設けられており、洗浄液吐出機構４０３より内側に所定の間隔をおいて３本以上配置されている。
【００９５】
図２に示すように、導入管４０６は、外部から給液管４０４に洗浄液を導入するための管部材である。この導入管４０６は、支持板４０５ａおよび支柱４０５ｂの内部に配置されており、一端が図示しない洗浄液供給装置に接続され、他端が給液管４０４に接続されている。
【００９６】
なお、ウェハ洗浄装置４０１は、洗浄液を外部から導入する経路として、導入管４０６を用いているが、導入管４０６の代わりに、支持板４０５ａおよび支柱４０５ｂ内に形成された空洞の案内通路を用いてもよい。
【００９７】
また、給液管４０４および導入管４０６の断面形状は、給液管８および導入管１０の断面形状と同様、円形に限らず、例えば、三角形、四角形または多角形でもあってもよい。
【００９８】
（ウェハ洗浄装置による洗浄効果）
上記のように構成されるウェハ洗浄装置４０１では、洗浄液吐出機構４０３が直線部分を有する五角形に形成されているので、ウェハ洗浄装置１と比べて、洗浄液の吐出方向の均一性がやや劣る。しかしながら、開口部４０３ｃが開口部７ｃと同様に連続して形成されていることから、洗浄液吐出機構７と同様、面的にウェハ２の裏面を洗浄することができる。
【００９９】
また、洗浄液吐出機構４０３の形状は、五角形に限定されることはなく、六角形以上の多角形でもよい。また、洗浄液吐出機構４０３のすべての辺の長さが同一である必要もない。ただし、洗浄液の吐出方向の均一性を向上させる上で、洗浄液吐出機構４０３は円形状に近いことが望まれるので、五角形以上の多角形であることが好ましい。
【０１００】
このように洗浄液吐出機構４０３の形状として多角形を採用することで、洗浄液吐出装置４０２の設計の自由度を向上させることができる。
【０１０１】
〔実施形態４〕
（ウェハ洗浄装置の基本構成）
本発明の実施形態４について、図７を参照して以下に説明する。
【０１０２】
図７（ａ）は、本実施形態に係るウェハ洗浄装置５０１の構成を示す縦断面図である。図７（ｂ）は、ウェハ洗浄装置５０１の構成を示す上面図である。図７（ｃ）は、ウェハ洗浄装置５０１の要部の構成を拡大して示す縦断面図である。
【０１０３】
なお、本実施形態において、前述の実施形態１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【０１０４】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウェハ洗浄装置５０１は、洗浄液を吐出することによりウェハ２の裏面を洗浄する装置であり、実施形態１のウェハ洗浄装置１と同様、ウェハチャック３、基台５およびスピンモーター６を備えている。また、ウェハ洗浄装置５０１は、洗浄液吐出装置５０２（洗浄液吐出手段）を備えている。
【０１０５】
洗浄液吐出装置５０２は、洗浄液吐出機構５０３、給液管５０４、支持体５０５および導入管５０６から構成されている。
【０１０６】
洗浄液吐出機構５０３は、ウェハ２の裏面におけるウェハ２の回転方向Ｒに交差する方向に沿った範囲で洗浄液を吐出する機構であり、直線状に形成されている。洗浄液吐出装置５０２は、ウェハ２の裏面の洗浄領域に洗浄液を吐出するように、その長手方向がウェハ２の回転方向Ｒに交差するように配置されている。例えば、洗浄液吐出機構５０３は、その長手方向が、ウェハチャック３の回転の中心Ｏに直交する破線にて示す直線（ウェハ２の半径方向に沿った方向）と一致するように配置されている。
【０１０７】
洗浄液吐出装置５０２ａまたは５０２ｂは、図８（ａ）または（ｂ）に示すように、その長手方向が上記の直線に対して傾斜するように配置されていてもよい。図８（ａ）の洗浄液吐出装置５０２ａは、ウェハ２の外周側の端部がウェハ２の内周側の端部よりも上記の直線から回転方向Ｒ側に遠くなるように傾斜している。また、図８（ｂ）の洗浄液吐出装置５０２ｂは、ウェハ２の外周側の端部がウェハ２の内周側の端部よりも上記の直線から回転方向Ｒと反対側に遠くなるように傾斜している。ただし、傾斜角度は適宜調整してもよい。
【０１０８】
図７（ｃ）に示すように、洗浄液吐出機構５０３は、本体部５０３ａ、絞り部５０３ｂおよび開口部５０３ｃによって構成されている。本体部５０３ａは、洗浄液吐出機構５０３の下端縁から上端縁の付近にかけて対向する壁部がほぼ平行となるように形成されている部分であり、ウェハ２の裏面に対して垂直となるように配置される。絞り部５０３ｂは、洗浄液吐出機構５０３の上端縁の付近から上端縁にかけて間隔が徐々に狭くなるように絞り込まれた部分である。
【０１０９】
開口部５０３ｃは、絞り部５０３ｂの先端に連続的に形成された直線状に開口している部分である。開口部５０３ｃは、その長手方向が洗浄液吐出機構５０３の長手方向と一致するように形成されている。開口部５０３ｃの形状は、直線状に限らず、湾曲形状であったり、途中で屈曲するような形状であったりしてもよい。また、開口部５０３ｃは、洗浄液をウェハ２の裏面に対して垂直に吐出するように形成されていてもよいし、洗浄液をウェハ２の裏面に対して傾斜して吐出するように形成されていてもよい。ただし、ウェハ２の内側に液体が流れることを防止するために、開口部５０３ｃは、より直線状に近いことが好ましい。
【０１１０】
給液管５０４は、洗浄液吐出機構５０３に洗浄液を供給する管である。給液管５０４は、洗浄液吐出機構５０３と同様に直線状に形成されており、上部で全長にわたって洗浄液吐出機構５０３と連通している。また、給液管５０４は、その断面が、洗浄液吐出機構５０３の本体部５０３ａの厚さよりも大きい径を有する円形状に形成されており、洗浄液を貯留するスペースを確保している。
【０１１１】
支持体５０５は、洗浄液吐出機構５０３および給液管５０４を基台５上に支持する壁状の部材である。支持体５０５の内部には、導入管５０６が配置されている。導入管５０６は、外部から給液管５０４に洗浄液を導入するための管部材であり、一端が図示しない洗浄液供給装置に接続され、他端が給液管５０４に接続されている。
【０１１２】
なお、導入管５０６は、１経路のみ設けられているが、洗浄液の供給量を考慮して２経路以上設けられていてもよい。また、ウェハ洗浄装置５０１は、洗浄液を外部から導入する経路として、導入管５０６を用いているが、導入管５０６の代わりに、支持体５０５内に形成された空洞の案内通路を用いてもよい。
【０１１３】
また、給液管５０４および導入管５０６の断面形状は、給液管８および導入管１０の断面形状と同様、円形に限らず、例えば、三角形、四角形または多角形でもあってもよい。
【０１１４】
（ウェハ洗浄装置によるウェハの洗浄）
続いて、上記のように構成されるウェハ洗浄装置５０１によるウェハ２の裏面の洗浄（ウェハ洗浄方法）について説明する。
【０１１５】
まず、ウェハ洗浄装置１と同様、ウェハ２をウェハチャック３に保持させた状態で回転させる。この状態で、洗浄液供給装置から洗浄液が送出されると、導入管５０５を通じて洗浄液が給液管５０４に導入される。洗浄液は、給液管５０４の上端部から洗浄液吐出機構５０３内に侵入していき、洗浄液吐出機構５０３内に満たされると、洗浄液の供給圧により、開口部５０３ｃからウェハ２の裏面（ウェハ２の回転方向Ｒに交差する方向に沿った範囲）に向けてウェハ２の回転方向に交差する方向に沿った範囲で面状に吐出される。開口部５０３ｃの幅が絞り部５０３ｂにより本体部５０３ａの幅よりも狭く形成されているので、洗浄液は、供給圧を高めなくても勢いよく吐出される。
【０１１６】
上記のように吐出された洗浄液は、回転するウェハ２における洗浄領域にほぼ均等な圧力で衝突する。これにより、ウェハ洗浄装置１，１０１，２０１，３０１，４０１と比べて、よりムラなくウェハ２の裏面を洗浄することができる。また、ウェハ２の回転が低速であっても、ウェハ２の裏面におけるすべての洗浄領域が、洗浄液吐出装置５０２の上方を通過するため、ウェハ２を面で洗浄することが可能となる。
〔付記事項〕
本発明は、以下のようにも表現することができる。
【０１１７】
本発明のウェハ洗浄装置は、円形でスリット状の吐出機構にて裏面を洗浄するコーター、デベロッパー（現像機）といった設備に用いられる。
【０１１８】
あるいは、本発明のウェハ洗浄装置は、大小２つ以上の円形でスリット状の吐出機構を備えるコーター、デベロッパー（現像機）といった設備に用いられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、半導体製造装置のフォトリソグラフィ工程に用いられるコーター、デベロッパー（現像機）等のウェハ裏面の洗浄が必要な設備に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１          ウェハ洗浄装置
１０１      ウェハ洗浄装置
２０１      ウェハ洗浄装置
３０１      ウェハ洗浄装置
４０１      ウェハ洗浄装置
５０１      ウェハ洗浄装置
２          ウェハ
３          ウェハチャック（保持台）
４          洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
１０２      洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
２０２      洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
３０２      洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
４０２      洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
５０２      洗浄液吐出装置（洗浄液吐出手段）
７          洗浄液吐出機構
１０３      洗浄液吐出機構
２０３      洗浄液吐出機構
３０３      洗浄液吐出機構
４０３      洗浄液吐出機構
５０３      洗浄液吐出機構
５          基台
６          スピンモーター
７ｃ        開口部
１０３ｃ    開口部
２０３ｂ    開口部
３０３ｃ    開口部
４０３ｃ    開口部
５０３ｃ    開口部
８          給液管
３０４      給液管
４０４      給液管
５０４      給液管
９          支持体
３０５      支持体
５０５      支持体
９ｂ        支柱
３０５ｂ    支柱
３０５ｃ    支柱
４０５ｂ    支柱
１０        導入管
３０６      導入管
４０６      導入管
５０６      導入管
Ｒ          回転方向
【図１】
2013120911.tif 000003
【図２】
2013120911.tif 000004
【図３】
2013120911.tif 000005
【図４】
2013120911.tif 000006
【図５】
2013120911.tif 000007
【図６】
2013120911.tif 000008
【図７】
2013120911.tif 000009
【図８】
2013120911.tif 000010
【図９】
2013120911.tif 000011
【図１０】
2013120911.tif 000012