(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄容器と、
前記洗浄容器中に位置して洗浄されるウェーハを支持するように構成されたウェーハ支持台と、
前記洗浄されるウェーハを回転させるように構成され、前記ウェーハ支持台に結合されたウェーハ回転装置と、
メガソニック振動を生じるように構成されたプローブ振動子と、
結合端及び延長端を有する洗浄プローブであって、前記プローブの結合端は前記プローブ回転装置及びプローブ振動子に結合され、前記プローブの延長端は前記洗浄されるウェーハ近くに適用され、前記洗浄プローブの延長端の少なくとも一部はその中に形成され、前記洗浄プローブの縦軸に沿って螺旋状に巻かれたグルーブを有する洗浄プローブと、
該洗浄プローブを該洗浄プローブの縦軸の周りに回転させるように構成されたプローブ回転装置と、を含むことを特徴とするメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項２】
前記洗浄容器はその中に形成されたアパーチャを有し、前記システムは前記洗浄容器の表面に付着されたプローブマウントをさらに含み、前記プローブマウントは前記洗浄容器中のアパーチャを貫通して挿入される前記洗浄プローブを支持するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項３】
前記プローブマウントは前記プローブ回転装置に直接結合されていることを特徴とする請求項２に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項４】
前記プローブマウントは、前記洗浄プローブが前記洗浄容器中のアパーチャを貫通してスムーズに挿入されるように構成され、前記洗浄プローブが前記洗浄容器中のアパーチャに十分に挿入される時、前記洗浄プローブ中の曲線のグルーブは前記洗浄プローブの延長端の先から前記ウェーハ支持台に挿入されたウェーハのエッジに実質的に近い洗浄プローブの領域にまで拡張されていることを特徴とする請求項２に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項５】
前記螺旋状グルーブのピッチは、前記洗浄プローブの長さによって変化することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項６】
前記螺旋状グルーブは、前記洗浄プローブの結合端に向う第１末端及び前記洗浄プローブの延長端に向う第２末端を有し、前記螺旋状グルーブのピッチは前記第２末端よりも前記第１末端において相対的に密になっていないことを特徴とする請求項５に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項７】
前記プローブ回転装置はモータであることを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項８】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブはＵ字状断面を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項９】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは角の丸いＵ字状断面を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１０】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブはＶ字状断面を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１１】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは角の丸いＶ字状断面を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１２】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは比較的扁平な底面を有し、前記底面に垂直に形成された比較的扁平な両面を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１３】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは第１角及び第２角を有し、前記第１角と第２角との距離は前記グルーブの最も広い部分の横断距離より短いことを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１４】
前記プローブ回転装置は、前記ウェーハ回転装置が前記洗浄されるウェーハを回転させる間に前記洗浄プローブを回転させることを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１５】
前記洗浄プローブの回転速度は、前記洗浄されるウェーハの回転速度と関係ないことを特徴とする請求項１４に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１６】
前記プローブ回転装置は、前記洗浄されるウェーハの回転方向に対して順方向または逆方向に前記洗浄プローブを回転させることを特徴とする請求項１４に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１７】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは一つ以上の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１８】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは、前記洗浄プローブの結合端に向う第１末端及び前記洗浄プローブの延長端に向う第２末端を有し、前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブの幅は前記第２末端でより第１末端でさらに大きいことを特徴とする請求項１７に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項１９】
洗浄チャンバ、前記洗浄チャンバ中のウェーハ支持台、プローブ回転装置及びプローブ振動子を含む半導体ウェーハ洗浄装置中に前記プローブ振動子及びプローブ回転装置に結合されるように適用された洗浄プローブであって、前記洗浄プローブは、エネルギーを受容するための第１端部及び洗浄作用を生じるための延長端を有する一般的に延長されたロッドを含み、前記洗浄プローブの延長端の少なくとも一部はその中に形成され、前記洗浄プローブの縦軸に沿って螺旋状に巻かれたグルーブを有し、前記プローブ回転装置によって前記洗浄プローブの縦軸の周りを回転することを特徴とする洗浄プローブ。
【請求項２０】
前記螺旋状グルーブのピッチは、前記洗浄プローブの長さによって変化することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２１】
前記螺旋状グルーブは、前記洗浄プローブの第１端部に向う第１末端及び前記洗浄プローブの延長端に向う第２末端を有し、前記螺旋状グルーブのピッチは前記第２末端よりも前記第１末端において相対的に密になっていないことを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２２】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブはＵ字状断面を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２３】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは角の丸いＵ字状断面を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２４】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブはＶ字状断面を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２５】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは角の丸いＶ字状断面を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２６】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは比較的扁平な底面を有し、前記底面に垂直に形成された比較的扁平な両面を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２７】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは第１角及び第２角を有し、前記第１角と第２角との距離は前記グルーブの最も広い部分の横断距離より短いことを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２８】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは一つ以上の幅を有することを特徴とする請求項１９に記載の洗浄プローブ。
【請求項２９】
前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブは、前記洗浄プローブの第１端部に向う第１末端及び前記洗浄プローブの延長端に向う第２末端を有し、前記洗浄プローブ中に形成されたグルーブの幅は前記第２末端でより第１末端でさらに広いことを特徴とする請求項１９に記載のメガソニックウェーハ洗浄システム。
【請求項３０】
回転させうるマウント上に洗浄されるウェーハを装着する段階と、
前記洗浄されるウェーハ表面に液体を加える段階と、
前記装着されたウェーハを回転させる段階と、
前記回転する装着されたウェーハの近くに、洗浄プローブであって、該洗浄プローブの延長端の少なくとも一部は、その中に形成され、前記洗浄プローブの縦軸に沿って螺旋状に巻かれたグルーブを有する洗浄プローブを位置させる段階と、
前記洗浄プローブにメガソニックエネルギーを印加する段階と、
前記装着されたウェーハが回転すると同時に前記洗浄プローブを該洗浄プローブの縦軸の周りに回転させる段階とを含むことを特徴とするウェーハ洗浄方法。
【請求項３１】
前記螺旋状グルーブは不均一なピッチを有することを特徴とする請求項３０に記載のウェーハ洗浄方法。
【請求項３２】
前記メガソニックエネルギーは前記洗浄プローブの第１末端に印加され、前記螺旋状グルーブのピッチは前記洗浄プローブの他の部分よりも前記第１末端において相対的に密になっていないことを特徴とする請求項３１に記載のウェーハ洗浄方法。
【請求項３３】
前記回転する装着されたウェーハの近くに洗浄プローブを位置させる段階は、前記装着されたウェーハが回転すると同時に前記洗浄プローブを回転させる段階以後に実施されることを特徴とする請求項３０に記載のウェーハ洗浄方法。
【請求項３４】
前記回転する装着されたウェーハの近くに洗浄プローブを位置させる段階は、前記洗浄プローブにメガソニックエネルギーを印加する段階以後に実施されることを特徴とする請求項３０に記載のウェーハ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハ洗浄システムに係り、特に製造中に半導体ウェーハを洗浄するためにメガソニックエネルギーを使用するウェーハ洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハ及び他のアイテムはたびたび非常に高い清浄度を要求する。特に、半導体回路を製造する間に微細なパーチクルがウェーハ構造の表面上に残留する。時にはこのようなパーチクルが除去されなければ回路の誤動作や動作不能を引き起こす。したがって、パーチクルは半導体表面からできるだけ多く除去されねばならない。
【０００３】
パーチクルをウェーハから除去する一つの方法は、メガソニックエネルギーで駆動されるロッド近くにウェーハを位置させ、そのロッドの下でウェーハを動かす方法である。メガソニックエネルギーは、ロッドをしてパーチクルをウェーハ表面から分離させる洗浄作用をさせる。メガソニックエネルギーは超音波エネルギーより１０ないし５０倍高い周波数を有する、例えば、２００ないし１０００ｋＨｚの範囲内にあるエネルギーである。このような周波数で約０．０１ないし１０Ｗ／ｍｍ２（ウェーハ表面）間のパワー水準で優秀な洗浄性能が得られる。追加的に、水または他の溶液などのケミカルがウェーハの表面に供給されて、洗浄ロッドが駆動する間に溶液がウェーハと洗浄ロッドとの間にあるようになる。さらに、洗浄作用を高めるために駆動された洗浄ロッドの下でウェーハが回転できる。メガソニックエネルギーによるウェーハ洗浄システムの例はＢｒａｎ氏に付与された特許文献１に開示されており、該特許文献１の内容は本明細書に含まれる。
【０００４】
図１は、洗浄ロッドまたはプローブ２０により洗浄されるように設置されたウェーハ１０の例を示す断面図である。洗浄液１２はウェーハ１０表面に存在して洗浄ロッド２０の周りにメニスカス（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）を形成する。ウェーハ１０が洗浄プローブ２０の下で回転するにつれてメニスカスが非対称になる。
【０００５】
洗浄プローブ２０は、プローブとウェーハ１０との間にある洗浄液１２で高周波エネルギーを伝達するのに重要な役割をする。メガソニックエネルギーが洗浄プローブ２０に印加されれば、空洞効果が洗浄液１２で起きて波動の１／２周期の間に溶液内で気泡が発生して成長し、他の１／２周期の間に破れる。気泡が発生して破れることによってパーチクルがウェーハ１０表面から分離されて洗浄液１２により移されることによってウェーハ表面が洗浄される。
【０００６】
高周波エネルギーで洗浄する間に発生する一つの問題は、洗浄作用がウェーハ１０やウェーハ上に製造された構造を損傷させることであり、パターンダメージと称される。洗浄プローブ２０の直下の位置では他の位置でよりもっと多くのパターンダメージが観察される。ダメージの原因は、プローブにより横方向に投射されるメガソニック波動というよりは、洗浄プローブ２０の下にまたは垂直に投射されるメガソニック波動であると考えられる。洗浄プローブ２０が洗浄液１２でメガソニックエネルギーを伝達する時、エネルギーの一部はウェーハ１０の表面から再び洗浄プローブ２０に垂直に反射される。この反射されたエネルギーは洗浄プローブ２０により提供される追加的な（連続の）エネルギーと補強干渉を起こして／起こすか、洗浄プローブとウェーハ１０との間で振動する。このようなメガソニック干渉振動がウェーハ１０にダメージを与えると見なされる。
【０００７】
いくつかのウェーハ洗浄システムは、プローブ２０がメガソニック洗浄のために駆動される間に、例えば１５ないし３０ｒｐｍでウェーハ１０を回転してダメージを最小化して洗浄作用量を増加させる。ウェーハ１０を回転させながら洗浄すればダメージの量が減少するが、ダメージが完全に除去されることではない。さらに、ウェーハがあまり速く、例えば５０ｒｐｍを超過して回転すれば、パーチクルはウェーハ１０の表面から効果的に除去できないということが分かった。ウェーハ１０があまり速く、例えば５０ｒｐｍを超過して回転すれば、洗浄液１２があまり薄くなって適当なメガソニックエネルギーが洗浄プローブ２０からウェーハの表面に伝えられない。
【０００８】
洗浄プローブ２０とウェーハ１０表面との距離も洗浄効率及びウェーハへのダメージ量に影響をおよぼすものと示されている。洗浄プローブ２０の底エッジ面とウェーハ１０表面との最も効果的な距離は洗浄プローブを励起させるメガソニックエネルギー波長の約３／４と決定された。この距離で、洗浄液中の空洞効果は最も効率的である。したがって、約９００ｋＨｚのメガソニックエネルギー波長が与えられれば、洗浄プローブ２０とウェーハ１０表面との最適距離は約１．６５ｍｍである。最適値より大きい距離はウェーハ１０表面をよく洗浄できない傾向があり、最適値より小さな距離はウェーハにもっと多くのダメージを与える傾向がある。
【０００９】
このような距離を留意してウェーハ１０表面をより効果的に洗浄するために使われた他のアイディアは、図２に示されたように洗浄プローブ２２の底エッジ面に沿って横切るグルーブ２３パターンをエッチングすることである。洗浄プローブ２２に位置するグルーブ２３は、プローブ２２の直下に位置しないウェーハ表面の洗浄作用は維持したまま洗浄プローブ２２とウェーハ１０表面との平均距離を延ばす。換言すれば、洗浄プローブ２２中のグルーブ２３は、洗浄プローブ２２からプローブの直下ではないウェーハ１０領域に伝達されるメガソニックエネルギーは減らさずに、洗浄プローブ２２の底面から洗浄プローブの底面の直下にあるウェーハ１０の表面に伝えられるメガソニックエネルギーを減らすのに重要な役割をする。プローブ２２中にグルーブ２３を有することによって、グルーブが形成された洗浄プローブ２２の直下にあるウェーハ１０の表面と洗浄プローブ２２との増加した平均距離のためにウェーハ１０表面に対するダメージは減少する一方、洗浄作用は保存される。しかし、相変らずウェーハ１０の表面でダメージが発生し、これは洗浄プローブ２２中の固定されたグルーブ２３の角でメガソニックエネルギーが集中することに主に起因する。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第６，０３９，０５９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ウェーハを洗浄する間に発生するパターンダメージを減らしうるメガソニックウェーハ洗浄システム及び洗浄方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の態様は清浄度の現在基準を維持しながら、ウェーハを洗浄する間に発生するダメージ量を減らす。本発明の態様は洗浄されるウェーハを回転させることができ、洗浄作用中に洗浄プローブを回転させうるメガソニックエネルギー洗浄装置を含む。ウェーハが洗浄される間に洗浄プローブを回転させることは装置の洗浄作用を効果的に増加させ、ウェーハパターンダメージの発生は最小とする。追加的に、回転する洗浄プローブ中に形成された他の曲線のグルーブは、ウェーハ表面または既に表面上に形成されている構造にダメージを与える可能性がある有害な波動を防止するのに使用できる。本発明の態様によるウェーハ洗浄は完成された集積回路または素子の製造工程中に一回以上行われる。例えば、この工程は完成された素子を形成する間に何回も行われる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）段階以後に行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図３は、本発明の実施形態によるメガソニックエネルギー洗浄装置５を示す。洗浄装置５は、その側壁３０中のホール３２に合うように加工された延びた洗浄プローブ２０を含む。Ｏリング３４または他の密封材が洗浄プローブ２０が高周波で振動する時にも装置５中の液体が側壁３０を過ぎて漏れることを防止する。
【００１４】
圧電変換器のようなトランスデューサ４０が音響的にそして可能な他の方法で洗浄プローブ２０の一端に結合され、トランスデューサがエネルギー化された時に洗浄プローブに伝えられるメガソニック高周波信号を生じる機能をする。
【００１５】
モータのような回転要素５０が洗浄プローブ２０に結合され、洗浄プローブをその縦軸または主軸の周りに回転させる。回転要素５０がモータである場合、例えば、モータに装着されたスプロケットにかみ合うグルーブを有して洗浄プローブ２０の角を収容できるか、洗浄プローブが回転するのに十分な力で洗浄プローブの広い端部の角に接触できる高摩擦“弾力性”物質にモータ５０スピンドルが付着されうる。洗浄プローブ２０を回転させる方法は多くあり、プローブを回転させるメカニズムはその能力より重要ではない。モータ５０は洗浄プローブ２０が一速度で一方向に回転するように構成されることもあり、または多様な速度で両方向に回転するように構成されることもある。
【００１６】
プローブ支持台５２が洗浄装置５に結合され、モータ５０を支持（これにより洗浄プローブを支持するか、洗浄プローブを直接支持）することによって、側壁３０のホール３２に追加して洗浄プローブ２０の２次支持台として使われることができる。追加的に、プローブ支持台５２はねじ付きロッド５４のようなプラットホーム移動構造上に装着できる。このねじ付きロッド５４は回転する時、プローブ支持台５２中にねじ付き面（図示せず）を有するが、これはプローブ支持台が洗浄プローブ２０を装置内外に動かせる。プラットホーム移動構造５４は洗浄プローブ２０がモータ５０により回転されている中でも動かせる。さらに、プラットホーム移動構造は任意の形にでき、図３に示されたねじ付きロッド５４が構造を動かす唯一の方法ではない。他の方法は当業者に知られている。
【００１７】
洗浄されるウェーハ１０を支持するために装置５内にウェーハ支持台６０が装着される。ウェーハ１０は支持台６０上に装着された時、洗浄プローブ２０に十分に近く位置してプローブとウェーハとの間の洗浄液１２の撹乱によりウェーハ表面上のパーチクルを分解させる。洗浄のための位置にある時、洗浄プローブ２０とウェーハ１０表面との距離は０．１インチより小さなことが望ましい。
【００１８】
支持台６０は洗浄装置５の底面７０内のホール７２を貫通して突出している。Ｏリング７４または他の密封材が装置５中の液体がホール７２を過ぎて漏れることを防止する。支持台６０は回転装置またはモータ８０に結合されているが、これは洗浄する間に支持台を回転（これにしたがって、支持台上のウェーハも回転）させることができる。
【００１９】
図３には、全表面が洗浄プローブと接触するようにウェーハが回転する間に洗浄されるウェーハ１０の表面をその半分程度横切って延びた洗浄プローブ２０を有すると図示したが、ウェーハと洗浄プローブとを近く接触させる他の方法も可能である。例えば、洗浄プローブはウェーハ１０全体を横切って延びることであり、ウェーハの全体表面を洗浄プローブの近くに位置させるために前記のようにウェーハが完全に回転するよりは１／２周期だけ回転する必要がある。または、ウェーハを動かすか、プローブ支持台５２を動かして洗浄プローブ自体を動かすことにより洗浄プローブ２０をウェーハ１０に対して横方向に動かせる。
【００２０】
洗浄する間、洗浄プローブ２０に結合されたトランスデューサ４０は電気的に励起されてプローブ２０を振動させる。トランスデューサが圧電体であれば、励起エネルギーが振動を制御する。ウェーハ１０は支持台６０上の位置でローディングされ、洗浄液１２がその表面に加えられる。洗浄プローブ２０が洗浄されるウェーハ１０の近くにある時、メガソニックエネルギーが洗浄プローブに印加され、これは洗浄液１２を撹乱させて洗浄液の空洞を引き起こす。空洞はメガソニックエネルギーのパワーが増加するにつれて増加する。これにより、より多くのパワーが誘導されれば、ウェーハ表面の洗浄効率が高まる。しかし、増加したパワーは洗浄されるウェーハ１０の表面の損傷された領域数も増加させる。
【００２１】
ウェーハ１０が洗浄されながら、落とされたパーチクルはウェーハ表面で洗浄液１２に吸収されるか、分離される。分離されたパーチクルを含む洗浄液１２は、汚い液体が洗われてウェーハ１０の表面にきれいな洗浄液が持続的に供給されるリンスサイクルに取り替えられる。または、分離されたパーチクルを含む洗浄液を汚染されていない洗浄液に取り替える他の方法が使われることができる。
【００２２】
図４は、ウェーハ洗浄動作中にモータ８０（図３）により支持台６０を通じて回転するウェーハ１０と、回転装置５０（図３）により回転する洗浄プローブ２０との相対的な運動を示す上面図である。ウェーハ１０が反時計回り方向に回転すると仮定すれば、洗浄プローブ２０もウェーハから離れたエッジからプローブの縦軸に沿って見た時、反時計回り方向に回転する。言い換えれば、図４に示されたように、プローブに最も近いウェーハ１０のエッジが左から右に回転する時に、洗浄プローブ２０はプローブのに右側上に回転し、プローブの左側下に回転する。
【００２３】
洗浄プローブ２０を回転させて作動することに追加して、洗浄プローブの洗浄作用はプローブをエッチングするかグルービングして増加できる。グルーブ２３は可能な任意のウェーハパターンダメージを最小化して形成できる。ウェーハパターンダメージのソースは、前記図２に示されたように、駆動された洗浄プローブ２０の底面に形成されたグルーブ２３の角２５に起因して洗浄液１２中に波動が形成される時に発生する。
【００２４】
洗浄液１２中に任意の波動パターンを最小化するように形成されたグルーブが図５に示されている。図面で洗浄プローブ２２０はプローブの縦軸または主軸に沿って形成された大体的に曲線のグルーブ２２２を含む。グルーブ２２２は螺旋状グルーブであるか、または他のパターンでありうる。洗浄プローブ２２０中に螺旋状グルーブ２２２を有する時の長所は、プローブ回転装置５０（図３）と共に使われた時にグルーブが形成されていないプローブに比べてより多くの洗浄作用を起こすということであり、グルーブのエッジから伝えられたメガソニックエネルギーをプローブの直下に位置するウェーハ１０の表面によりよく分散させ、分配可能にすることによってウェーハへのダメージを最小化するということである。図５の洗浄プローブ２２０は図３の洗浄装置５にプローブまたは装置の変形なしに使用できる。
【００２５】
前記のように、洗浄されるウェーハ１０が洗浄プローブ２２０下で回転する時にプローブも回転できる。洗浄工程中に洗浄プローブ２２０はその主軸の周りに回転するが、曲線のグルーブ２２２のために、プローブによって洗浄液１２に伝えられるメガソニックエネルギーがウェーハ１０または洗浄液中の特定領域に集中しない。洗浄プローブ２２０を回転させることによって、グルーブの角から放出されるエネルギーはウェーハ１０の全面上の洗浄液１２に分散される。したがって、洗浄プローブ２２０の直下に投射されるメガソニック波動により引き起こされるダメージが顕著に減少する。
【００２６】
図５に示されたように、望ましい実施形態で洗浄プローブ２２０が洗浄（延びた）位置にある時、グルーブ２２２は洗浄プローブ２２０に沿ってそのエッジから洗浄されるウェーハ１０エッジの真上領域にまで延びる。いずれの場合でも、グルーブ２２２が洗浄装置５の側壁３０を超えてまで延びれば、液体が洗浄プローブ２２０のグルーブ２２２を流れてあふれて装置内部からホール３２を通じて漏れる恐れがある。
【００２７】
さらに、図６Ａ及び図６Ｂに示されたように、螺旋状グルーブ２２２は不連続的に巻かれたピッチを有するが、ここで延長端近くの洗浄プローブ２２０の部分に単位長さ当りより多くのグルーブがあるか（図６Ａ）、音響エネルギーが印加される端部の近くに単位長さ当りより多くのグルーブがある（図６Ｂ）。不均一なピッチを有することは、エネルギーを洗浄プローブ２２０から洗浄液１２中へより均一に分配するのに役に立つ。さらに、グルーブ２２２の幅がグルーブの全長にわたって一定な必要はない。例えば、曲線のグルーブ２２２を直線に広げた時の図面である図７Ａに示されたように、グルーブは一端が他端より広い。または、図７Ｂに示されたようにグルーブ２２２は連続して変化する幅を有するか、図７Ａ及び図７Ｂに示した幅の組合わせを有する形態がさらに他のものにデザインされる。
【００２８】
グルーブ２２２の形態自体が洗浄プローブ２２０の洗浄能力に影響を与えることもある。図８Ａに示されたように、グルーブ２２２は、比較的扁平な底部及び底部に垂直に比較的まっすぐに延びた両側壁を有する基本的な形態になりうる。または、グルーブ２２２は図８Ｂ及び図８Ｃに各々示されたように“Ｕ”または“Ｖ”字状でありうる。グルーブ２２２の鋭い角がウェーハ１０にダメージを与える可能性を増加させるため、図８Ｄ及び図８Ｅは丸い角を有する“Ｕ”または“Ｖ”字状グルーブを示すが、これもグルーブに使われうる。追加的に、グルーブ２２２の角はグルーブ自体だけ広いか、グルーブより広い必要はない。したがって、グルーブ２２２は図８Ｆに示された形態でありうるが、グルーブの底部面積より間隔が狭い丸い角を有する。図８Ａないし図８Ｆにいくつかのグルーブ形態の例を示したが、本発明は特定の形態に限定されることではなく、実際には図示された形態またはさらにほかの形態、またはこれらの組合わせのうちいずれでもよい。
【００２９】
前記で言及しなかったが、螺旋状グルーブ２２２が巻かれる方向は洗浄作用及びウェーハパターンダメージの最小化に影響を与えることができる。したがって、グルーブ２２２は洗浄プローブ２２０中にプローブ２２０自体が洗浄装置５内で回転する方向と同じ方向に回転するように形成されるか、反対方向に回転するように形成される。もちろん一般的にモータ８０がウェーハ１０を一方向に回転するように構成され、洗浄プローブ２２０もウェーハと同じ方向に回転するために、相異なる巻回方向を有するグルーブ２２２を有する両プローブが可能である。
【００３０】
一般的に、洗浄プローブ２２０はほとんどの洗浄液１２による影響を受けない石英で作られる。しかし、プローブは他の物質でも作ることができる。例えば、洗浄プローブ２２０はサファイア、炭化ケイ素、窒化ホウ素、炭素ガラス、ガラス質カーボンがコーティングされた黒鉛、他の適当な物質またはこれらの組合わせで石英と共に、または石英なしに作ることができる。
【００３１】
洗浄装置５及び洗浄プローブ２２０の完成は以上開示されたことから分かる。完成の細部事項はシステム設計者にまかせる。例えば、ウェーハ１０の回転数に対する洗浄プローブ２２０の回転数の比は実験的に最もよく決定される。さらに、最も良いピッチまたは各ピッチ、グルーブの形態または各形態、及びグルーブの幅は洗浄プローブ２２０の他の細部事項と共に変形され、かつ最大化されて相変らず本発明の範囲に含まれる。
【００３２】
したがって、グルーブが形成された洗浄プローブ自体と回転できる洗浄プローブを含む洗浄装置との特定実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によって色々な多くの修正及び変形が可能であることは明らかである。したがって、本発明の範ちゅうは特許請求の範囲及びこれらの等価物により決まらねばならない。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ウェーハエッジ部位のエネルギー集中現象を改善してウェーハ上に均一なエネルギーを印加できる。したがって、所望の洗浄効果を得るのに十分な程度にエネルギー増加させてもエネルギーがウェーハ上のいずれか一部位に集中しないので、パターンダメージを最小化しながらウェーハの表面からパーチクルを効果的に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  洗浄プローブによって洗浄されるように置かれたウェーハの断面図である。
【図２】  従来の技術によってグルーブが形成された洗浄プローブの側面図である。
【図３】  本発明の実施形態による洗浄装置の断面図である。
【図４】  本発明の実施形態による洗浄プローブ及び洗浄されるウェーハの上面図である。
【図５】  本発明の実施形態による洗浄プローブの側面図である。
【図６Ａ】  本発明の他の実施形態による洗浄プローブの側面図である。
【図６Ｂ】  本発明の他の実施形態による洗浄プローブの側面図である。
【図７Ａ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの形態を示す図面である。
【図７Ｂ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの形態を示す図面である。
【図８Ａ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【図８Ｂ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【図８Ｃ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【図８Ｄ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【図８Ｅ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【図８Ｆ】  本発明の実施形態による例示的なグルーブの断面を示す図面である。
【符号の説明】
５  メガソニックエネルギー洗浄装置
１０  ウェーハ
１２  洗浄液
２０、２２０  洗浄プローブ
２３、２２２  グルーブ
４０  トランスデューサ
５０、８０  回転装置またはモータ
６０  ウェーハ支持台
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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