JP2003309097A - スクラブブラシの洗浄方法およびこれに用いられる洗浄用ダミーウェーハ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクラブブラシの清浄度を維持でき、一般的な
ブラシスクラブ洗浄装置にも適用可能なスクラブブラシ
の洗浄方法を得ることを目的とする。 【解決手段】ダミーウェーハ１０の表面には連続した凹
凸１２が形成されている。通常行なわれるウェーハへの
洗浄動作と同様に、ブラシスクラブ洗浄装置４０にてダ
ミーウェーハ１０に対して洗浄動作が行なわれると、ダ
ミーウェーハ１０に形成された凹凸１２によって、スク
ラブブラシ５２，５２に衝撃が加えられ、スクラブブラ
シ５２，５２の表面に付着した異物が払い落とされて除
去される。これにより、スクラブブラシ５２の清浄度が
維持でき、ブラッシング時間の短縮化などが期待でき
る。また、ブラシスクラブ装置４０に投入されるウェー
ハのなかにダミーウェーハ１０を混入させておくこと
で、装置稼働率を低下させずにスクラブブラシ５２，５
２の洗浄が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクラブブラシの洗
浄方法およびこれに用いられる洗浄用ダミーウェーハに
係り、特に、半導体ウェーハの表面を洗浄するスクラブ
ブラシの洗浄方法および、半導体ウェーハに代えて用い
られ、スクラブブラシを洗浄する洗浄用ダミーウェーハ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体ウェーハ（以下：ウェ
ーハ）の表面に付着した異物の除去を行なうスクラブ洗
浄技術が知られている。

【０００３】特開平１０−１８０１９８号公報に記載さ
れたブラシスクラブ洗浄装置は、ウェーハを保持しなが
ら回転させるウェーハ回転保持手段とスクラブブラシ手
段と、洗浄液を供給する液供給手段などを備えている。
ウェーハの表面に付着した異物は、スクラブブラシ手段
に設けられたスクラブブラシによってウェーハの表面か
ら剥離され、液供給手段から供給された洗浄液によって
流され、ウェーハの表面から除去される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウェーハから
除去された異物は、洗浄液に流されてウェーハから洗浄
除去されるもの以外に、一部がスクラブブラシの表面に
付着し易く、液供給手段から供給される洗浄液のみによ
っては除去されない場合がある。このようなスクラブブ
ラシの表面に付着した異物によっては、清浄度が低下し
てウェーハスクラッチなどの不具合が発生するため、ス
クラブブラシの交換が不可欠で、これに伴う交換作業な
どで装置稼働率が低下する欠点があった。

【０００５】これを解決するため、特開２００１−２３
７２０９号公報では、スクラブブラシ手段の内部から洗
浄液を吐出させて、スクラブブラシの表面に付着した異
物を除去するブラシスクラブ洗浄装置が知られている。
スクラブブラシ手段の内部には複数の液通し孔が形成さ
れており、洗浄液供給手段から供給される洗浄液を、こ
の液通し孔を介してスクラブブラシの表面に吐出させ
る。洗浄液がスクラブブラシの周囲略径方向に吐出され
ることで、スクラブブラシの表面に付着した異物が吐き
流される構成としたものである。しかし、このような洗
浄装置では、スクラブブラシの表面に付着した異物を効
率よく洗浄できるものではなく、また、洗浄液を周囲に
撒き散らすために洗浄液を大量に必要とする欠点があっ
た。さらに、既に製造ラインなどで設置されている従来
のブラシスクラブ洗浄装置に容易に適用できるものでは
ない。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、スクラブブラシの清浄度を維持でき、一般的な
ブラシスクラブ洗浄装置にも適用可能なスクラブブラシ
の洗浄方法を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
前記目的を達成するために、ウェーハの表面をスクラブ
洗浄するブラシスクラブ洗浄装置に用いられるスクラブ
ブラシの洗浄方法であって、前記ウェーハに代えて、ス
クラブブラシ洗浄用の表面加工が施された洗浄用ダミー
ウェーハを、前記ブラシスクラブ洗浄装置にてスクラブ
洗浄動作させることで、前記スクラブブラシを洗浄する
ことを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、洗浄用ダミーウェーハを
ブラシスクラブ洗浄装置に投入し、ブラシスクラブ洗浄
装置に通常のウェーハに行われるスクラブ洗浄動作をさ
せることでスクラブブラシを洗浄できる。すなわち、洗
浄される複数のウェーハに本発明の洗浄用ダミーウェー
ハを混入させておけば、スクラブブラシの洗浄が適度に
行なえ、スクラブブラシの清浄度が維持できる。また、
従来までのブラシスクラブ洗浄装置に改良などを加える
ことなく本発明の適用が可能である。

【０００９】また、この洗浄用ダミーウェーハには、洗
浄用の表面加工として凹凸が連続して形成されているの
で、スクラブブラシの洗浄が効率よく行なえる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るスクラブブラシの洗浄方法および、これに用いられ
る洗浄用ダミーウェーハの好ましい実施の形態について
説明する。

【００１１】図１には、本発明に係る洗浄用ダミーウェ
ーハ（以下：ダミーウェーハという場合もある）１０の
構成を示し、図２には図１におけるＡ−Ａ断面図を示
す。

【００１２】ダミーウェーハ１０は、通常のウェーハと
同径、同形状にて構成されており、その材質としては石
英や、ウェーハと同様の材質が用いられる。ウェーハの
形状としては、円形形状のもの以外にも、用途に応じて
四角形やその他、多角形形状のものが用いられる場合が
あり、この場合には、本発明に係る洗浄用ダミーウェー
ハ１０も同様の形状に形成させて用いる。

【００１３】ダミーウェーハ１０の表面には同図に示す
ように、洗浄用の表面加工として連続した凹凸１２が形
成されている。この凹凸１２は、図２（ａ）に示すよう
に、山部１４と谷部１６が連続した波形形状に形成され
ている。この凹凸１２は、後述するブラシスクラブ洗浄
時に、スクラブブラシ５２がダミーウェーハ１０の表面
に接触することによって、スクラブブラシ５２に衝撃を
生じさせるためのものである。この衝撃によって、スク
ラブブラシ５２の表面に付着した異物を払い落とすこと
ができる。なお、スクラブブラシ５２に衝撃を与えられ
ればよいので、同図（ａ）に示される以外の実施の形態
の例として、同図（ｂ）に示すように連続した矩形形状
の凹凸３８，３８や、同図（ｃ）に示すように連続した
半円形状の凹凸３９，３９などをダミーウェーハ１０の
表面に形成してもよい。

【００１４】なお、上述したようにダミーウェーハ１０
の厚さ（図１における符号ｄ）は通常のウェーハと同等
で良いが、同等以上の厚みに形成することで、洗浄時に
接触するスクラブブラシ５２との接触抵抗を増加させ
て、ダミーウェーハ１０によるスクラブブラシの洗浄効
果を調整できる。これによって、スクラブブラシの異物
の付着の度合いによってダミーウェーハの厚みが異なる
ものを使い分けて用いることができる。すなわち、付着
の度合いが激しいときにはダミーウェーハ１０の厚みの
厚いものを用い、付着がほとんど見受けられない場合は
通常のウェーハと同等程度の厚みのものを用いる。

【００１５】図３はブラシスクラブ洗浄装置４０の基本
的な構造を示す斜視図である。ブラシスクラブ洗浄装置
４０は、主としてウェーハ（図３ではダミーウェーハ１
０）を保持しながら回転させるウェーハ回転保持手段４
２，４２…と、ウェーハの表裏両側に設けられて回転し
ながらウェーハ面を擦る一対のスクラブブラシ手段４
４，４４と、ウェーハに洗浄液を供給する液供給手段４
６とで構成されている。なお、液供給手段４６はウェー
ハの表裏両面側に夫々設けられている。

【００１６】ウェーハ回転保持手段４２，４２…は、ウ
ェーハを略水平に保持するものである。ウェーハ回転保
持手段４２の内、少なくとも１つは不図示のモーターに
より回転される。

【００１７】一対のスクラブブラシ手段４４，４４は、
所定間隔を保ってそれぞれ略水平に設けられ、軸受けブ
ラケット５０に装着支持されて、図示しない外部のモー
ターにより夫々異方向に回転される。スクラブブラシ手
段４４にはスクラブブラシ５２が巻回されており、上下
両側から挟んだ状態でウェーハの表面にスクラブブラシ
５２が接する。なお、このスクラブブラシ５２として
は、例えば弾性透水性を有したスポンジ状のもので、そ
の材質としては発泡ポリウレタンなどが挙げられる。発
泡ポリウレタンは、ウェーハの洗浄に適した柔軟性及び
耐摩耗性に優れた素材である。このスクラブブラシ５２
によって、ウェーハの両面がブラッシング（洗浄）され
る。

【００１８】液供給手段４６は、洗浄液をウェーハ面に
供給するものであり、液供給手段４６に近接した箇所に
設けられた洗浄液タンク（不図示）から、不図示のポン
プや流量弁などにて流量が制御された洗浄液をウェーハ
の表面に吐出させる。

【００１９】なお、多数枚のウェーハを収納したカセッ
トを載置するロードポートなどが、必要に応じてブラシ
スクラブ洗浄装置４０に近接して設けられているが、こ
れら図は省略する。

【００２０】以上の様な構成のダミーウェーハ１０およ
びブラシスクラブ洗浄装置４０を用いて、本発明のスク
ラブブラシの洗浄方法および、洗浄用ダミーウェーハ１
０の作用を説明する。

【００２１】まず、ウェーハを収納載置するカセット
（不図示）において、ダミーウェーハ１０を予め混入さ
せておく。この混入の目安としては、スクラブブラシ５
２の表面に付着した異物の程度にもよるが、ウェーハ２
４〜２５枚につき、ダミーウェーハ１０を１枚程度、混
入させておけばよい。なお、スクラブブラシ５２の表面
に付着した異物が多い場合には、ダミーウェーハ１０の
混入枚数を増加させる。この場合には、前述したように
ダミーウェーハ１０の厚みを増したものを用いてもよ
い。

【００２２】はじめに、ブラシスクラブ洗浄装置４０に
よるウェーハの通常の洗浄動作を説明する。

【００２３】図３において、不図示の移送ハンドによっ
てウェーハをカセットからブラシスクラブ洗浄装置４０
まで搬送させ、一対のスクラブブラシ手段４４，４４の
間を通して、ウェーハ回転保持手段４２にウェーハ（図
３ではダミーウェーハ１０）を保持させる。この後、液
供給手段４６によって洗浄液をウェーハ面に供給させ
る。さらに、ウェーハ回転保持手段４２を回転させて、
図３の矢印Ｂ方向へウェーハを回転させる。さらに、ス
クラブブラシ５２，５２をウェーハの表面に接触させつ
つ、それぞれ異なった方向に同期して回転させること
で、ウェーハの表面が洗浄される（洗浄動作）。

【００２４】洗浄されたウェーハは移送ハンドによって
ブラシスクラブ洗浄装置４０から取り外され、次工程に
移行され、ブラシスクラブ洗浄装置４０には新たなウェ
ーハが搬送されて洗浄動作が繰り返される。

【００２５】このようにウェーハの洗浄を繰り返して行
なうことで、ウェーハから除去された異物は、その一部
がスクラブブラシ５２，５２の表面に付着し、液供給手
段４６から供給される洗浄液のみによっては除去が困難
となる。

【００２６】カセットに混入されていたダミーウェーハ
１０が、カセットからブラシスクラブ洗浄装置４０に移
送ハンドによって搬送され、ダミーウェーハ１０に対し
て前述した洗浄動作が行なわれる。すなわち、液供給手
段４６によって洗浄液を供給させ、ダミーウェーハ１０
を回転させつつスクラブブラシ５２，５２をダミーウェ
ーハ１０の表面に接触させる。この際、ダミーウェーハ
１０に形成された凹凸１２によって、スクラブブラシ５
２，５２に衝撃が加えられ、スクラブブラシ５２，５２
の表面に付着した異物が効率よく払い落とされて除去さ
れる。払い落とされた異物は洗浄液とともに吐き流され
る。この後、洗浄に使用されたダミーウェーハ１０は、
他のウェーハと同様に、移送ハンドによってブラシスク
ラブ洗浄装置４０から取り外され、次工程に移行され、
ブラシスクラブ洗浄装置４０には新たなウェーハが搬送
されて、ウェーハに洗浄動作が行われる。

【００２７】このようにして、洗浄用ダミーウェーハ１
０をブラシスクラブ洗浄装置４０に投入し、ブラシスク
ラブ洗浄装置４０にてスクラブ洗浄動作をさせれば、ス
クラブブラシ５２の表面に付着した異物が除去される。
なお、洗浄に使用されたダミーウェーハ１０は、他のウ
ェーハと同様に、乾燥装置（不図示）まで搬送されて、
次工程としてエアブローなどによって乾燥させられる
が、これに限ることなく、ブラシスクラブ洗浄装置４０
の通過後（すなわちスクラブブラシ洗浄後）にダミーウ
ェーハ１０を回収させてもよい。

【００２８】また、連続した凹凸が形成されている洗浄
用ダミーウェーハ１０を用いて行なわれることで、スク
ラブブラシの清浄度が維持できる。これによってブラッ
シング時間が短縮化でき、クロスコンタミ（ウェーハに
重金属、軽金属、カリウムなどが付着する不具合）の低
減も期待できるほか、ウェーハ一枚あたりの洗浄液の使
用量も低下できる。

【００２９】特に、多数枚のウェーハのなかにダミーウ
ェーハ１０を混入させておくことで、装置稼働率を低下
させずに洗浄が行なえる。また、ダミーウェーハ１０を
用いて洗浄を行うため、従来までのブラシスクラブ洗浄
装置に改良などを加えることなく本発明の適用が可能で
ある。

【００３０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではない。例えば、上述した実施の形態では、洗
浄用ダミーウェーハ１０の洗浄用の表面加工の例とし
て、凹凸１２などを用いて示したが、これに限ることな
く、洗浄動作時において、スクラブブラシ５２に衝撃を
与えられれば本発明と同様の効果が得られるため、金網
形状のものを表面に形成して用いても良い。

【００３１】図４には、本発明に係る洗浄用ダミーウェ
ーハ１０の別の実施の形態を示す。図４において示され
るダミーウェーハ３０も、ダミーウェーハ１０の場合と
同様に、通常のウェーハと同径、同形状にて構成され、
また、材質もダミーウェーハ１０と共通である。ダミー
ウェーハ３０の表面には、洗浄用の表面加工として同図
に示すように無数のパンチング孔３２，３２…が形成さ
れている。このパンチング孔３２によって、スクラブブ
ラシ５２に衝撃を生じさせて、スクラブブラシ５２の表
面に付着した異物を払い落とすことができる。なお、同
図に示すように円形形状のパンチング孔に限らず、多角
形形状のものでもよい。また、スクラブブラシ５２に衝
撃を生じさせる程度のパンチング孔が形成されていれば
よいので、パンチング孔３２はダミーウェーハ３０を貫
通させなくてもよい。

【００３２】このようなダミーウェーハ３０によって
も、スクラブブラシ５２，５２の表面に付着した異物が
払い落とされて除去される。

【００３３】また、上述した実施の形態ではブラシスク
ラブ洗浄装置４０として、ウェーハを横置き配置のもの
を例に説明したが、これに限らず、縦置き配置としたブ
ラシスクラブ洗浄装置にも本発明は適用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上の如く説明したように、本発明に係
るスクラブブラシの洗浄方法およびこれに用いられる洗
浄用ダミーウェーハによれば、洗浄用ダミーウェーハを
ブラシスクラブ洗浄装置に投入し、ブラシスクラブ洗浄
装置に通常のウェーハに行われるスクラブ洗浄動作をさ
せることでスクラブブラシを洗浄できる。特に、洗浄さ
れる複数のウェーハに本発明の洗浄用ダミーウェーハを
混入させておけば、スクラブブラシの洗浄が適度に行な
え、スクラブブラシの清浄度が維持できる。また、従来
までのブラシスクラブ洗浄装置に改良などを加えること
なく本発明の適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る洗浄用ダミーウェー
ハを示す斜視図

【図２】本発明の実施の形態に係る洗浄用ダミーウェー
ハの図１におけるＡ−Ａ断面図

【図３】本発明の実施の形態に係るスクラブブラシの洗
浄方法を説明するためのブラシスクラブ装置を示す斜視
図

【図４】本発明の実施の形態に係る別の洗浄用ダミーウ
ェーハの構成を示す斜視図

【符号の説明】

１０，３０…洗浄用ダミーウェーハ、１２…凹凸（洗浄
用表面加工）、３２…パンチング孔（洗浄用表面加
工）、４０…ブラシスクラブ洗浄装置、５２…スクラブ
ブラシ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェーハの表面をスクラブ洗浄するブラシ
   スクラブ洗浄装置に用いられるスクラブブラシの洗浄方
   法であって、 前記ウェーハに代えて、スクラブブラシ洗浄用の表面加
   工が施された洗浄用ダミーウェーハを、前記ブラシスク
   ラブ洗浄装置にてスクラブ洗浄動作させることで、前記
   スクラブブラシを洗浄することを特徴とするスクラブブ
   ラシの洗浄方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の洗浄用ダミーウェーハに
   は、前記洗浄用の表面加工として凹凸が連続して形成さ
   れていることを特徴とする洗浄用ダミーウェーハ。