(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体ウエハを載せる支持ピンと、
（ｂ）前記半導体ウエハ周辺に配置されるとともに、前記半導体ウエハの下面のより内側に当接する第１の指と、かつ前記半導体ウエハの上面のより外側に当接する第２の指とを有し、前記半導体ウエハの撓みを矯正させる保持ピンと、
（ｃ）前記半導体ウエハの上面を洗浄する洗浄手段とを備え、
（ｄ）前記半導体ウエハの全面を常に水平状態にして洗浄することを特徴とする半導体ウエハの洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体ウエハの洗浄装置において、前記洗浄手段は表面用ブラシであることを特徴とする半導体ウエハの洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセス全般に用いられている、半導体ウエハの洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウエハのチャック機構を図４及び図５を参照しながら説明する。
【０００３】
まず、ピンメカチャックについて図４を参照しながら説明する。
【０００４】
図４はかかる従来の半導体ウエハの洗浄装置（メカチャック）の構成図であり、図４（ａ）はその半導体ウエハの洗浄装置の上面図（待機状態）、図４（ｂ）はその半導体ウエハの洗浄装置の上面図（ウエハ保持状態）、図４（ｃ）はその半導体ウエハの洗浄装置の側面図（待機状態）、図４（ｄ）はその半導体ウエハの洗浄装置の側面図（ウエハ保持状態）である。
【０００５】
図４に示すように、プレート１に植設されるボトル型の支持ピン２の肩にウエハ５を載せ、細いピンでウエハ５を支持し、エアーシリンダー等でアーム４を駆動して保持ピン３を動かし、完全にウエハ５を保持する。
【０００６】
次に、バキュームチャックについて図５を参照しながら説明する。
【０００７】
図５はバキュームチャックの構成図であり、図５（ａ）はバキュームチャックの上面図、図５（ｂ）はバキュームチャックの側面図である。
【０００８】
これらの図に示すように、チャック６の上面に切ってあるバキューム溝７でウエハをバキュームさせ、ウエハを保持する。従来技術でもバキュームチャックは大面積接触により裏面のパーティクルが増加し、裏面に傷が生じる等の問題や裏面洗浄時に表面をバキュームできない等の理由で、メカチャックが主流である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術のメカチャックにおいては、図６に示すように、３００ｍｍウエハ１０を保持しブラシアーム９に取り付けられたブラシ８で処理しようとすると、ウエハ１０の中心が大きく撓み、ウエハ中心が処理できないという問題があった。
【００１０】
また、半導体ウエハを両面から洗浄する装置として、例えば、（１）特開平１−１８４８３１号公報、（２）特開平４−９４５３７号公報、（３）特開平５−３１８４号公報、（４）特開平７−１６９７３２号公報、（５）特開平８−７１５１９号公報が挙げられるが、いずれのものにおいても、ウエハの撓みは避けられず、洗浄技術として満足のいくものではなかった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を除去し、大口径のウエハであっても、的確に水平状態に保持し、確実な処理を行うことができる半導体ウエハの洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕半導体ウエハの洗浄装置において、半導体ウエハを載せる支持ピンと、前記半導体ウエハ周辺に配置されるとともに、前記半導体ウエハの下面のより内側に当接する第１の指と、かつ前記半導体ウエハの上面のより外側に当接する第２の指とを有し、前記半導体ウエハの撓みを矯正させる保持ピンと、前記半導体ウエハの上面を洗浄する洗浄手段とを備え、前記半導体ウエハの全面を常に水平状態にして洗浄するようにしたものである。
【００１３】
〔２〕上記〔１〕記載の半導体ウエハの洗浄装置において、前記洗浄手段は表面用ブラシである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１参考例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【００１６】
この図において、１１はウエハ、１２は支持ピン、１３は保持ピン、１４はウエハ１１の裏面全面に当接する裏面用ブラシ、１５はブラシ本体、１６はチャックベース、１７はブラシシャフト、１８は裏面ブラシ用モーター、１９はチャック回転用ベルト、２０はシャフト、２１はチャック回転用モーター、２２は表面用ブラシ、２３はブラシアーム、２４はアーム、２５はチャックシャフトである。
【００１７】
この図に示すように、チャックベース１６に支持ピン１２と保持ピン１３が設けられ、この保持ピン１３は、チャックシャフト２５を介してチャック回転用ベルト１９に接続され、更に、シャフト２０を介してチャック回転用モーター２１に接続される。チャックシャフト２５の中心の貫通部に裏面ブラシ用モーター１８に接続されたブラシシャフト１７が通り、ブラシ本体１５の裏面に接続され、その上に裏面用ブラシ１４が設けられている。ブラシ本体１５の裏面と裏面用ブラシ１４はウエハ１１とほぼ同じ大きさの円形である。また、保持ピン１３にはアーム２４が接続される。
【００１８】
以下、この参考例の半導体ウエハの洗浄装置について説明する。
【００１９】
図１において、ウエハ１１を支持ピン１２に載せて、アーム２４がエアーシリンダーにより駆動され、保持ピン１３を動かしウエハ１１を完全に固定する。チャック回転用モーター２１がシャフト２０とチャック回転用ベルト１９を介してウエハ１１が載置されたチャックベース１６を回転させる。
【００２０】
次に、ブラシアーム２３、表面用ブラシ２２がウエハ１１の表面に移動し洗浄が開始される。同時に裏面ブラシ用モーター１８により、ブラシシャフト１７を介してブラシ本体１５、裏面用ブラシ１４が回転し、エアーシリンダーによりウエハ１１の裏面の高さまで上がり、両面同時に洗浄が始まる。
【００２１】
このように、第１参考例によれば、３００ｍｍウエハの撓みを裏面全面にブラシを当接させ、ウエハの裏面全面をブラシで支えるため、ウエハの全面が同じ高さになり、むら無く洗浄できる。
【００２２】
また、従来のように、片面別々に洗浄しているのとは違い、両面同時に洗浄するため装置も小さくすることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２参考例について説明する。
【００２４】
図２は本発明の第２参考例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【００２５】
この図において、３１はウエハ、３２はバキュームチャック、３３はパージ室であり、このパージ室には流体（液体又は気体）が満たされている。３４は表面用ブラシ、３５はブラシアームである。
【００２６】
図２に示すように、ウエハ３１の周縁部５ｍｍ程度をバキュームチャック３２によりバキュームチャックする。このとき、ウエハ３１の上面のブラシの圧力と、ウエハ３１の下面の流体の圧力が同じになるように制御する。したがって、常にウエハ３１の“撓み”がなくなる。
【００２７】
このように、ウエハ下面全面を流体（液体あるいは気体）で支えることによってウエハの自重による“撓み”を防止することができる。
【００２８】
そして、ウエハの下面から液体や気体の圧力によってウエハが反らないようにして、ウエハの上面からブラシをかける。そこで、流体の圧力を調整することによって、常にウエハが反らないように、つまりウエハの平坦度を極めて良好にすることができる。
【００２９】
また、パージ室３３を満たす液体や気体として洗浄作用を持つものを使用すれば、ウエハの平坦度を良好に保ちながらウエハの下面を洗浄することができる。例えば、洗浄作用を持つ気体や液体としては、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、アンモニア化水、界面活性剤を含んだ水等が挙げられる。
【００３０】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３１】
図３は本発明の実施例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図であり、図３（ａ）はそのメカチャック側面図（待機状態）、図３（ｂ）はそのメカチャック側面図（ウエハ保持状態）、図３（ｃ）はその保持ピンの保持部の拡大図である。
【００３２】
これらの図において、４１は支持ピン、４２は保持ピンであり、この保持ピン４２はウエハの下面においてより内側に当接する第１の指４２Ａと、かつ前記ウエハの上面においてより外側に当接する第２の指４２Ｂとを備えている。４３は表面用ブラシ、４４はブラシアーム、４５はアーム、４６はウエハ、４７はチャックベースである。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、チャックベース４７に支持ピン４１と保持ピン４２が設けられている。この保持ピン４２にはアーム４５が接続される。
【００３４】
そこで、図３（ｂ）に示すように、ウエハ４６を支持ピン４１に載せアーム４５がエアーシリンダーにより動き、保持ピン４２を動かしウエハ４６を完全に固定する。この時、保持ピン４２は、ウエハの下面においてより内側に当接する第１の指４２Ａと、前記ウエハの上面においてより外側に当接する第２の指４２Ｂとを備えているため、撓んでいるウエハ４６が水平になり洗浄が始まる。
【００３５】
このように、実施例によれば、３００ｍｍウエハの撓みを保持ピンの形状で矯正するため、ウエハの全面が同じ高さになり、むら無く洗浄できる。
【００３６】
また、保持ピンの構造を変えるだけの構成で済むために、コストが最も安く、機構がシンプルなため故障を少なくすることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、
（Ａ）請求項１記載の発明によれば、ウエハの撓みを保持ピンの形状で矯正するため、ウエハの全面が同じ高さになり、むら無く洗浄できる。
【００３９】
また、保持ピンの構造を変えるだけの構成で済むために、コストが最も安く、機構がシンプルなため故障を少なくすることができる。
【００４０】
（Ｂ）請求項２記載の発明によれば、ウエハの撓みを裏面全面にブラシを当接させ、ウエハの裏面全面をブラシで支えるため、ウエハの全面が同じ高さになり、むら無く洗浄できる。
【００４１】
また、片面別々に洗浄しているのとは違い、両面同時に洗浄するため装置も小さくすることができ、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【図２】  本発明の第２参考例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【図３】  本発明の実施例を示す半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【図４】  従来の半導体ウエハの洗浄装置の構成図である。
【図５】  バキュームチャックの構成図である。
【図６】  従来技術の問題点説明図である。
【符号の説明】
１１，３１，４６    ウエハ
１２，４１    支持ピン
１３，４２    保持ピン
１４    裏面用ブラシ
１５    ブラシ本体
１６，４７    チャックベース
１７    ブラシシャフト
１８    裏面ブラシ用モーター
１９    チャック回転用ベルト
２０    シャフト
２１    チャック回転用モーター
２２，３４，４３    表面用ブラシ
２３，３５，４４    ブラシアーム
２４，４５    アーム
２５    チャックシャフト
３２    バキュームチャック
３３    パージ室
４２Ａ    第１の指
４２Ｂ    第２の指
【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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