JP2877411B2 - 半導体基板の洗浄方法およびその洗浄装置 - Google Patents
半導体基板の洗浄方法およびその洗浄装置Info
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- JP2877411B2 JP2877411B2 JP1246590A JP1246590A JP2877411B2 JP 2877411 B2 JP2877411 B2 JP 2877411B2 JP 1246590 A JP1246590 A JP 1246590A JP 1246590 A JP1246590 A JP 1246590A JP 2877411 B2 JP2877411 B2 JP 2877411B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体基板の洗浄方法およびその洗浄装置
に関する。
に関する。
（従来の技術） 超音波を用いた半導体基板の洗浄方法およびその洗浄
装置の従来例を以下図を参照して説明する。この方法お
よび装置には枚葉式とバッチ式の二種類がある。
装置の従来例を以下図を参照して説明する。この方法お
よび装置には枚葉式とバッチ式の二種類がある。
枚葉式のものは第８図に示すように洗浄チャンバー85
内で超音波発振器88に接続された超音波発振子81によ
り、噴射ノズル82内にある水（水流入口84より供給）に
超音波振動を与え、ウエハ搬送系89a、89bで洗浄チャン
バー85内に搬送されてウエハ支持台87上に載置されたウ
エハ86に噴射口83から水を噴射してウェハ86を洗浄する
ようになっている。
内で超音波発振器88に接続された超音波発振子81によ
り、噴射ノズル82内にある水（水流入口84より供給）に
超音波振動を与え、ウエハ搬送系89a、89bで洗浄チャン
バー85内に搬送されてウエハ支持台87上に載置されたウ
エハ86に噴射口83から水を噴射してウェハ86を洗浄する
ようになっている。
また、バッチ式のものは第９図に示すように、洗浄槽
93内に洗浄液95を入れ、その中の超音波振動体92上のロ
ットケース94に対して超音波発振器98に接続された超音
波発振子91により超音波振動を与え、ロットケース94内
に並べられたウエハ96を洗浄するようになっている。
93内に洗浄液95を入れ、その中の超音波振動体92上のロ
ットケース94に対して超音波発振器98に接続された超音
波発振子91により超音波振動を与え、ロットケース94内
に並べられたウエハ96を洗浄するようになっている。
いずれの方式のものにおいても超音波発振器の出力の
不安定、ウエハと超音波発振子の位置関係などにより、
ウエハの洗浄効果にバラツキが存在し、あるいは超音波
発振器が異常発振した場合にウエハが異常振動を受け続
けるためウエハ上のデバイス・配線がダメージをうける
という欠点があった。
不安定、ウエハと超音波発振子の位置関係などにより、
ウエハの洗浄効果にバラツキが存在し、あるいは超音波
発振器が異常発振した場合にウエハが異常振動を受け続
けるためウエハ上のデバイス・配線がダメージをうける
という欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） このように、超音波を用いた半導体基板の洗浄方法お
よびその洗浄装置では、超音波発振器の出力が不安定、
ウエハと超音波発振器の位置関係などによりウエハの洗
浄効果にバラツキが存在し、超音波発振器の異常発振の
際ウエハ上のデバイス・配線がダメージを受ける危険性
があった。
よびその洗浄装置では、超音波発振器の出力が不安定、
ウエハと超音波発振器の位置関係などによりウエハの洗
浄効果にバラツキが存在し、超音波発振器の異常発振の
際ウエハ上のデバイス・配線がダメージを受ける危険性
があった。
本発明は以上の点に鑑み、ウエハの洗浄効率を向上さ
せ、超音波発振器の異常発振の際のウエハ上のデバイス
・配線のダメージを除去することを目的とする半導体装
置の製造方法を提供することにある。
せ、超音波発振器の異常発振の際のウエハ上のデバイス
・配線のダメージを除去することを目的とする半導体装
置の製造方法を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明による半導体基板の洗浄方法は、超音波振動を
与えられた洗浄液体を半導体基板に与える工程と、前記
液体の振動を読みとる工程と、前記読みとった振動に基
づいて液体の振動を調整する工程とを具備したことを特
徴とする。
与えられた洗浄液体を半導体基板に与える工程と、前記
液体の振動を読みとる工程と、前記読みとった振動に基
づいて液体の振動を調整する工程とを具備したことを特
徴とする。
また本発明による半導体基板の洗浄装置は、半導体基
板に洗浄液体を与える液体供給機構と、前記液体供給機
構の液体に超音波振動を与える超音波発振機構と、前記
半導体基板に近接して設けられ前記液体の振動を読みと
るセンサー機構と、前記センサー機構で読みとった振動
を前記超音波発振機構にフィードバックして前記超音波
発振機構の振動を調整するフィードバック機構とを具備
したことを特徴とする。
板に洗浄液体を与える液体供給機構と、前記液体供給機
構の液体に超音波振動を与える超音波発振機構と、前記
半導体基板に近接して設けられ前記液体の振動を読みと
るセンサー機構と、前記センサー機構で読みとった振動
を前記超音波発振機構にフィードバックして前記超音波
発振機構の振動を調整するフィードバック機構とを具備
したことを特徴とする。
（作用） このような方法および装置では、半導体基板に与えら
れた洗浄液の振動を読みとり、それを超音波発振器にフ
ィードバックし、液体の振動を調整する。
れた洗浄液の振動を読みとり、それを超音波発振器にフ
ィードバックし、液体の振動を調整する。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。た
だし、以下の実施例中、枚葉式の場合、従来例と同様洗
浄チャンバーとウエハ搬送が存在し、それらを用いた工
程が加わるものとする。
だし、以下の実施例中、枚葉式の場合、従来例と同様洗
浄チャンバーとウエハ搬送が存在し、それらを用いた工
程が加わるものとする。
第１図は、本発明に係わる半導体基板の洗浄装置の第
１の実施例である。この装置では、ウエハ16が載置され
るウエハ支持台17は回転するようになっていて、その上
方に洗浄液を噴射するノズル13が配置されてかつウエハ
支持台17と平行に掃引されるようになっている。このノ
ズルは、側方に洗浄液を供給する水流入口14が設けら
れ、上方に洗浄液に超音波振動を与える超音波発振子11
が設けられ、下方にウエハ16に洗浄液を噴射する噴射口
13が設けられている。この超音波発振子11は超音波発振
器18に接続され、振動が与えられるようになっている。
また、ウエハ支持台17の側方で洗浄に支障のない範囲に
センサー19が設けられていて、このセンサー19の上面が
ウエハ16と同一平面上をなすように設けられている。セ
ンサー19は超音波発振器18に接続され、超音波発振器18
の振動を調整するようになっている。
１の実施例である。この装置では、ウエハ16が載置され
るウエハ支持台17は回転するようになっていて、その上
方に洗浄液を噴射するノズル13が配置されてかつウエハ
支持台17と平行に掃引されるようになっている。このノ
ズルは、側方に洗浄液を供給する水流入口14が設けら
れ、上方に洗浄液に超音波振動を与える超音波発振子11
が設けられ、下方にウエハ16に洗浄液を噴射する噴射口
13が設けられている。この超音波発振子11は超音波発振
器18に接続され、振動が与えられるようになっている。
また、ウエハ支持台17の側方で洗浄に支障のない範囲に
センサー19が設けられていて、このセンサー19の上面が
ウエハ16と同一平面上をなすように設けられている。セ
ンサー19は超音波発振器18に接続され、超音波発振器18
の振動を調整するようになっている。
第１の実施例による半導体基板の洗浄方法を第１図を
用いて説明する。超音波発振器18に接続された超音波発
振子11により、噴射ノズル12内の水（水流入口14より供
給）に超音波振動を与え、噴射ノズル12がスキャンして
噴射ノズル12の噴射口13から水を噴射してウエハ支持台
17上で回転しているウエハ16を洗浄する。そのとき、セ
ンサー19上で水が噴射されたときの振動を読みとり、超
音波発振器18にフィードバックし、振動を調整する。噴
射ノズル19の掃引範囲をウエハ16の中心よりセンサーに
あたる範囲までとし超音波発振器18の出力を40W、水噴
射流量を1.0/min、ウエハ回転数を100rpm、洗浄時間3
0秒の条件でウエハ16を洗浄した。超音波発振器18の出
力を40Wとしたが、センター19がモニターした値は、30
〜35Wを振らついていたので、これを超音波発振器18に
フィードバックし、センサー19が40Wを示すように超音
波発振器18とマッチングを取りながら、１ロットの連続
処理を行った。
用いて説明する。超音波発振器18に接続された超音波発
振子11により、噴射ノズル12内の水（水流入口14より供
給）に超音波振動を与え、噴射ノズル12がスキャンして
噴射ノズル12の噴射口13から水を噴射してウエハ支持台
17上で回転しているウエハ16を洗浄する。そのとき、セ
ンサー19上で水が噴射されたときの振動を読みとり、超
音波発振器18にフィードバックし、振動を調整する。噴
射ノズル19の掃引範囲をウエハ16の中心よりセンサーに
あたる範囲までとし超音波発振器18の出力を40W、水噴
射流量を1.0/min、ウエハ回転数を100rpm、洗浄時間3
0秒の条件でウエハ16を洗浄した。超音波発振器18の出
力を40Wとしたが、センター19がモニターした値は、30
〜35Wを振らついていたので、これを超音波発振器18に
フィードバックし、センサー19が40Wを示すように超音
波発振器18とマッチングを取りながら、１ロットの連続
処理を行った。
第１の実施例によれば、センサー19によって超音波振
動をもった水がウエハ16に加えた振動と同等の振動を読
みとり、超音波発振器を調整するため、連続処理を行っ
た場合でも洗浄効果のバラツキが、従来の8.6％から2.6
％と低下し、均一な洗浄ができるようになった（第６
図、第７図）。それに加え、ウエハ16と超音波発振子11
との位置関係、洗浄する媒体である純水あるいは水溶液
などの状態、噴射ノズル13からの水噴射流量の変化など
にかかわらず、ウエハ16を均一に洗浄することができる
ようになった。また、超音波発振器18に異常発振の発生
した場合に、ただちに異常振動をキャッチし超音波発振
器18の振動を正常状態に調整するため、ウエハ16上のデ
バイス・配線のダメージの除去が可能となった。
動をもった水がウエハ16に加えた振動と同等の振動を読
みとり、超音波発振器を調整するため、連続処理を行っ
た場合でも洗浄効果のバラツキが、従来の8.6％から2.6
％と低下し、均一な洗浄ができるようになった（第６
図、第７図）。それに加え、ウエハ16と超音波発振子11
との位置関係、洗浄する媒体である純水あるいは水溶液
などの状態、噴射ノズル13からの水噴射流量の変化など
にかかわらず、ウエハ16を均一に洗浄することができる
ようになった。また、超音波発振器18に異常発振の発生
した場合に、ただちに異常振動をキャッチし超音波発振
器18の振動を正常状態に調整するため、ウエハ16上のデ
バイス・配線のダメージの除去が可能となった。
第２図は、本発明に係わる半導体基板の洗浄装置の第
２の実施例で、第１の実施例と同一部分については詳細
な説明を省略する。この実施例は、第１の実施例の噴射
ノズルの噴射口が、ウエハ26を洗浄するための噴射口23
aと、センサー29に洗浄水の超音波振動を読みとらせる
ための噴射口23bの同一口径分けられたものである。
２の実施例で、第１の実施例と同一部分については詳細
な説明を省略する。この実施例は、第１の実施例の噴射
ノズルの噴射口が、ウエハ26を洗浄するための噴射口23
aと、センサー29に洗浄水の超音波振動を読みとらせる
ための噴射口23bの同一口径分けられたものである。
第２の実施例による半導体基板の洗浄方法を第２図を
用いて説明する。この実施例は、第１の実施例の噴射ノ
ズルの噴射口を同じ口径で二系統に分け、水を噴射す
る。噴射口23aから噴射された水はウエハ26を洗浄し、
噴射口23bから噴射された水はセンサー29に噴射され
る。センサー29はウエハ26と同一平面上に備えてあるの
で、ウエハ26が実際に受ける超音波振動をモニターする
ことになる。第１の実施例と同様、モニターされた振動
は、超音波発振器28にフィードバックされ、ウエハ26の
受ける超音波振動を調整する。
用いて説明する。この実施例は、第１の実施例の噴射ノ
ズルの噴射口を同じ口径で二系統に分け、水を噴射す
る。噴射口23aから噴射された水はウエハ26を洗浄し、
噴射口23bから噴射された水はセンサー29に噴射され
る。センサー29はウエハ26と同一平面上に備えてあるの
で、ウエハ26が実際に受ける超音波振動をモニターする
ことになる。第１の実施例と同様、モニターされた振動
は、超音波発振器28にフィードバックされ、ウエハ26の
受ける超音波振動を調整する。
第２の実施例によれば、ウエハ26とセンサー29に同時
に洗浄液を噴射でき、第１の実施例と同様、洗浄効率の
バラツキを低下し、ウエハ26を均一に洗浄することがで
きる。
に洗浄液を噴射でき、第１の実施例と同様、洗浄効率の
バラツキを低下し、ウエハ26を均一に洗浄することがで
きる。
第３図、第４図は、本発明に係わる半導体基板の洗浄
装置の第３の実施例で、第１の実施例と同一部分につい
ては詳細な説明を省略する。この実施例は、第１の実施
例のセンサーをウエハ支持台37側面に複数か所ウエハ36
を支える挾持部35を設け、その挾持部35にセンサー39を
とりつけ、ウエハ36にかかる振動を測定するようにした
ものである。
装置の第３の実施例で、第１の実施例と同一部分につい
ては詳細な説明を省略する。この実施例は、第１の実施
例のセンサーをウエハ支持台37側面に複数か所ウエハ36
を支える挾持部35を設け、その挾持部35にセンサー39を
とりつけ、ウエハ36にかかる振動を測定するようにした
ものである。
第３の実施例による半導体基板の洗浄方法を第３図、
第４図を用いて説明する。この実施例は、ウエハ支持台
37側面に設けたセンサー39によって洗浄水がかけられた
ウエハ36の振動を読みとり、超音波発振器38にフィード
バックし、振動を調整する。
第４図を用いて説明する。この実施例は、ウエハ支持台
37側面に設けたセンサー39によって洗浄水がかけられた
ウエハ36の振動を読みとり、超音波発振器38にフィード
バックし、振動を調整する。
第３の実施例によれば、ウエハ36にかけられた振動を
直接読みとることができ、第１の実施例と同様、洗浄効
率のバラツキを低下し、ウエハ36を均一に洗浄すること
ができる。
直接読みとることができ、第１の実施例と同様、洗浄効
率のバラツキを低下し、ウエハ36を均一に洗浄すること
ができる。
第５図は、本発明に係わる半導体基板の洗浄装置の第
４の実施例である。
４の実施例である。
この装置では、洗浄液の55の入った洗浄槽53内の底部
に超音波振動体52を設ける。この振動体52は超音波発振
子51からなり、この発振子51が超音波発振器58に接続さ
れている。ロットケース54内にはウエハ56が並べられて
いる。また、センサー57をウエハ56と同量・同形の基板
59を備え、ロットケース54中の適当な位置に放置する。
このセンサー57は超音波発振器58に接続され、超音波発
振器58の振動を調整するようになっている。
に超音波振動体52を設ける。この振動体52は超音波発振
子51からなり、この発振子51が超音波発振器58に接続さ
れている。ロットケース54内にはウエハ56が並べられて
いる。また、センサー57をウエハ56と同量・同形の基板
59を備え、ロットケース54中の適当な位置に放置する。
このセンサー57は超音波発振器58に接続され、超音波発
振器58の振動を調整するようになっている。
第４の実施例による半導体基板の洗浄方法を第５図を
用いて説明する。超音波発振器58に接続された超音波発
振子51により、洗浄水55の入った洗浄槽53内にあるロッ
ト支持台52上のロットケース54に超音波振動を与え、ロ
ットケース54内に固定され並べられたウエハ56を洗浄す
る。センサー57は、ロットケース54内にあり、他のウエ
ハ56が受ける超音波振動と同じ大きさを検知することに
なる。この検知された振動を超音波発振器58にフィード
バックし、ウエハ56の受ける振動を調整する。
用いて説明する。超音波発振器58に接続された超音波発
振子51により、洗浄水55の入った洗浄槽53内にあるロッ
ト支持台52上のロットケース54に超音波振動を与え、ロ
ットケース54内に固定され並べられたウエハ56を洗浄す
る。センサー57は、ロットケース54内にあり、他のウエ
ハ56が受ける超音波振動と同じ大きさを検知することに
なる。この検知された振動を超音波発振器58にフィード
バックし、ウエハ56の受ける振動を調整する。
第４の実施例によれば、センサー57によって超音波振
動をもった水55がウエハ56に加える振動を読みとり超音
波発振器58にフィードバックするため、ウエハ56の洗浄
効率のバラツキを低下し、洗浄する媒体である純水ある
いは水溶液などの状態、洗浄槽53内での水流量、ロット
ケース54中のウエハ56の枚数及び重量の変化などにかか
わらず、ロット間で均一な洗浄率をもつ洗浄ができるよ
うになった。また超音波発振器58に異常発振の発生した
場合にただちに異常振動をキャッチし、発振器58の振動
を正常状態に調整するため、ウエハ56上のデバイス・配
線のダメージの除去が可能となった。
動をもった水55がウエハ56に加える振動を読みとり超音
波発振器58にフィードバックするため、ウエハ56の洗浄
効率のバラツキを低下し、洗浄する媒体である純水ある
いは水溶液などの状態、洗浄槽53内での水流量、ロット
ケース54中のウエハ56の枚数及び重量の変化などにかか
わらず、ロット間で均一な洗浄率をもつ洗浄ができるよ
うになった。また超音波発振器58に異常発振の発生した
場合にただちに異常振動をキャッチし、発振器58の振動
を正常状態に調整するため、ウエハ56上のデバイス・配
線のダメージの除去が可能となった。
なお、本実施では、ウエハ56をロットケース54に固定
したが、ウエハ56をロットケース54内に固定せずつるし
ておいても同様の効果が得られる。
したが、ウエハ56をロットケース54内に固定せずつるし
ておいても同様の効果が得られる。
［発明の効果］ 以上の結果から、本発明を用いることによって、半導
体基板を均一な洗浄率をもって洗浄することができ、か
つ、超音波発振器に異常発振が起きてもただちに異常振
動をキャッチし発振器の振動を正常状態に調整するた
め、半導体基板上のデバイス・配線へのダメージを除去
できるようになった。
体基板を均一な洗浄率をもって洗浄することができ、か
つ、超音波発振器に異常発振が起きてもただちに異常振
動をキャッチし発振器の振動を正常状態に調整するた
め、半導体基板上のデバイス・配線へのダメージを除去
できるようになった。
第１図乃至第３図及び第５図は、本発明の実施例に係わ
る半導体基板の洗浄装置の断面図、第４図は本発明の実
施例に係わるウエハ支持台の上面図、第６図は本発明に
係わるウエハ処理枚数に対する洗浄効率を示した図、第
７図は従来技術によるウエハ処理枚数に対する洗浄効率
を示した図、第８図及び第９図は、従来技術による半導
体基板の洗浄装置の断面図である。 11、21、31、51、81、91……超音波発振子、12、22、3
2、82……噴射ノズル、13、23a、23b、33、83……噴射
口、14、24、34、84……水流入口、16、26、36、56、8
6、96……ウエハ、17、27、37、87……ウエハ支持台、1
8、28、38、58、88、98……超音波発振器、19、29、3
9、57……センサー、52、92……超音波振動体、53、93
……洗浄槽、54、94……ロットケース、55、95……洗浄
液、85……洗浄チャンバー、89a、89b……ウエハ運搬
系。
る半導体基板の洗浄装置の断面図、第４図は本発明の実
施例に係わるウエハ支持台の上面図、第６図は本発明に
係わるウエハ処理枚数に対する洗浄効率を示した図、第
７図は従来技術によるウエハ処理枚数に対する洗浄効率
を示した図、第８図及び第９図は、従来技術による半導
体基板の洗浄装置の断面図である。 11、21、31、51、81、91……超音波発振子、12、22、3
2、82……噴射ノズル、13、23a、23b、33、83……噴射
口、14、24、34、84……水流入口、16、26、36、56、8
6、96……ウエハ、17、27、37、87……ウエハ支持台、1
8、28、38、58、88、98……超音波発振器、19、29、3
9、57……センサー、52、92……超音波振動体、53、93
……洗浄槽、54、94……ロットケース、55、95……洗浄
液、85……洗浄チャンバー、89a、89b……ウエハ運搬
系。
Claims (6)
- 【請求項１】超音波振動を与えられた洗浄液体を半導体
基板に与える工程と、前記液体の振動を読みとる工程
と、前記読みとった振動に基づいて液体の振動を調整す
る工程とを具備したことを特徴とする半導体基板の洗浄
方法。 - 【請求項２】半導体基板を支持する支持機構と、前記半
導体基板に洗浄液体を与える液体供給機構と、前記液体
供給機構の液体に超音波振動を与える超音波発振機構
と、前記支持機構内にまたは前記支持機構に近接して設
けられ前記液体の振動を読みとるセンサー機構と、前記
センサー機構で読みとった振動を前記超音波発振機構に
フィードバックして前記超音波発振機構の振動を調整す
るフィードバック機構とを具備したことを特徴とする半
導体基板の洗浄装置。 - 【請求項３】半導体基板が載置される回転支持台と、そ
の上方に配置され掃引し洗浄液体を噴射するノズルと、
前記ノズルに洗浄液体を供給する供給機構と、前記ノズ
ル内の前記液体に超音波振動を与える超音波発振器と、
前記回転支持台に近接して設けられ前記液体の振動を読
みとるセンサー機構と、前記センサー機構で読みとった
振動を前記超音波発振器にフィードバックして前記超音
波発振器の振動を調整するフィードバック機構とを具備
したことを特徴とする半導体基板の洗浄装置。 - 【請求項４】半導体基板が載置される回転支持台と、そ
の上方に配置され少なくとも二つの同じ噴射口径をもち
洗浄液体を噴射するノズルと、前記ノズルに洗浄液体を
供給する供給機構と、前記ノズル内に前記液体に超音波
振動を与える超音波発振器と、前記回転支持台に近接し
て設けられ前記液体の振動を読みとるセンサー機構と、
前記センサー機構で読みとった振動を前記超音波発振器
にフィードバックして前記超音波発振器の振動を調整す
るフィードバック機構とを具備したことを特徴とする半
導体基板の洗浄装置。 - 【請求項５】その側面に挟持部が設けられその挟持部に
より半導体基板を支える回転支持台と、その上を掃引し
洗浄液体を噴射するノズルと、前記ノズルに洗浄液体を
供給する供給機構と、前記ノズル内の前記液体に超音波
振動を与える超音波発振器と、前記回転支持台上の挟持
部または挟持部に近接して設けられ前記液体の振動を読
みとるセンサー機構と、前記センサー機構で読みとった
振動を前記超音波発振器にフィードバックして前記超音
波発振器の振動を調整するフィードバック機構とを具備
したことを特徴とする半導体基板の洗浄装置。 - 【請求項６】洗浄液体の入った洗浄槽と、前記洗浄槽内
部にあるロットケースに振動を与える超音波振動体と、
前記ロットケース内に並べられた半導体基板と、前記半
導体基板と同等に並べられ少なくとも洗浄液体の振動を
読みとるセンサー機構と、前記センサー機構で読みとっ
た振動を前記超音波振動体にフィードバックして前記超
音波振動体の振動を調整するフィードバック機構とを具
備したことを特徴とする半導体基板の洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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