JP6505253B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す垂直断面図、図2はそのII−II′線による水平断面図、図3は図2のIII−III′線による垂直断面図、図4は回転ステージを示す平面図である。
まず、ゲートバルブ3を開けて搬入出口2を介して被処理基板であるウエハWをチャンバー1内に搬入し、回転ステージ4の昇降により、回転ステージ4にウエハWを載置し、ウエハWを所定の高さ位置に位置させる。次いでノズル部13を照射開始位置に位置させ、回転ステージ4によりウエハWを回転させながら、ノズル部13からガスクラスターを照射するとともに、旋回アーム10bを旋回させることによりノズル部13をスキャンさせ、ウエハW上でガスクラスターの照射位置をスキャンさせる。このとき回転ステージ4によるウエハWの回転速度は、例えば20〜200rpmとされる。このようにウエハWを回転させつつノズル部13を移動させることにより、ウエハWの表面全体にガスクラスターが照射される。ガスクラスターの照射位置は、連続的に移動させてもよいし、間欠的に移動させてもよい。ガスクラスターの照射開始位置と照射終了位置は後述のように設定される。
図15は、本発明の第2の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す水平断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の基板洗浄装置の主排気口32を側壁に設けるとともに、チャンバー1内に排気口に向かう水平方向のサイドフローを供給するサイドフロー供給機構60を付加したものである。
図16は、本発明の第3の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す垂直断面図である。本実施形態は、第1の実施形態の基板洗浄装置に、前記チャンバー1内にダウンフローを供給するダウンフロー供給機構70を付加したものである。なお、図16では、ノズル部移動部材10および駆動機構11の図示を省略している。
図17は、本発明の第4の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す斜視図である。本実施形態では、本発明の第1の実施形態とは異なり、ウエハ回転ステージ4に大口径リング4cが設けられておらず、その代わりにチャンバー1の側壁(内壁)のウエハ載置位置よりも下方位置に、邪魔板80を設けている。
図20は、本発明の第5の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す水平断面図である。本実施形態は、上記第1の実施形態と排気口の数と位置が異なり、また、ノズル部13のウエハW上の旋回位置が異なり、さらに、シールド部材が設けられている点が第1の実施形態とは異なっており、他は基本的に第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と異なる点を中心として説明する。
図21は、本発明の第6の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す水平断面図である。本実施形態は、上記第5の実施形態と排気口の配置が異なり、また、ノズル部13のウエハW上の旋回位置が異なっており、他は基本的に第5の実施形態と同様である。以下、第5の実施形態と異なる点を中心として説明する。
上記第1〜第6の実施形態では、2枚のウエハをチャンバー1の長辺に沿って並置した場合を示したが、隣接するウエハのパーティクルの相互干渉を抑制するためには、チャンバー1内でのウエハWの配置、向き、角度などの工夫も重要である。本実施形態では、パーティクルの相互干渉を抑制するための好ましいウエハ姿勢のいくつかの例について説明する。
図23は、本発明の第8の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す垂直断面図である。第1〜第7の実施形態ではチャンバー内に2枚のウエハを配置して洗浄処理を行う2枚葉の基板洗浄装置を示したが、本発明は1枚のウエハについて洗浄処理を行う枚様式の基板洗浄装置であってもよく、本実施形態はその例を示す。
図24は本発明の第9の実施形態に係る基板洗浄装置の一例を示す垂直断面図、図25はそのXXV−XXV′線による水平断面図である。本実施形態では、サイクロン型のチャンバー111を有し、ウエハWの周囲に設けられた整流部材113を有している。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形可能である。
4;回転ステージ
4c;大口径リング
5;回転軸
6;モータ
7;昇降機構
10;ノズル移動部材
10a;旋回軸部
10b;旋回アーム
11;駆動機構
32,32a,32b,32c,32d,32e,32f,32g,32h;主排気口
33;排気配管
34;真空ポンプ
36;上部排気口
50;制御部
60;サイドフロー供給機構
70;ダウンフロー供給機構
80;邪魔板
90;シールド部材
100;基板洗浄装置
110;凹部
111;チャンバー
112;整流板(ブレード)
113;整流部材
114;カバーリング
115;空間
116;排気口
117;外側空間
120;パーティクル
W;半導体ウエハ
Claims (31)
- ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を回転可能に支持する回転ステージと、
前記回転ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバーを排気するための排気口と、
前記回転ステージによる被処理基板の回転方向と、前記ガスクラスターの照射位置のスキャン方向とを制御して、被処理基板へのパーティクルの再付着が抑制されるように、かつパーティクルが前記排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向を制御する制御機構と
を有する、基板洗浄装置。 - ガスクラスター照射位置が前記排気口に向かうスキャン軌跡を描くことが可能なように、前記駆動部が設定されている、請求項1に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバーの内壁における、前記被処理基板からのパーティクルを含む気流が当たる部分の形状が、衝突した前記気流が下向きになるような曲面形状である、請求項1または請求項2に記載の基板洗浄装置。
- 前記排気口は、前記チャンバーの底部に設けられ、前記チャンバー内を排気するための主排気口と、前記チャンバーの前記被処理基板の上の領域の気流を上方に排出する上部排気口とを有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバーに対して前記被処理基板を搬入出する搬送口を有し、前記搬送口は、その開口範囲が洗浄処理時の前記回転ステージ上の被処理基板の高さ位置からずれるように設けられる、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記照射部と前記チャンバーの壁面の距離が、前記照射部からの気流の前記壁面への衝突速度が100m/sec以下になるような距離に保たれている、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記駆動部は、前記駆動部を旋回させる旋回軸部と、前記照射部が取りつけられ、前記旋回軸部により旋回する旋回アームと、前記旋回軸部を回転させる駆動機構とを有する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記被処理基板の外周に配置されたリング部材をさらに有する、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内壁の前記被処理基板よりも下方位置に設けられた邪魔板をさらに有する、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内に前記排気口に向かう水平方向のサイドフローを供給するサイドフロー供給機構をさらに有する、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内にダウンフローを供給するダウンフロー供給機構をさらに有する、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
複数の被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で複数の被処理基板をそれぞれ回転可能に支持する複数の回転ステージと、
前記回転ステージに支持された複数の被処理基板にそれぞれガスクラスターを照射する複数の照射部と、
被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバーを排気するための排気口と、
前記各回転ステージによる被処理基板の回転方向と、前記各被処理基板における前記ガスクラスターの照射位置のスキャン方向とを制御して、前記被処理基板へのパーティクルの再付着、および前記複数の被処理基板相互間のパーティクルの干渉が抑制されるように、パーティクルの飛散方向を制御する制御機構と
を有する、基板洗浄装置。 - 前記制御機構は、パーティクルが前記排気口に導かれるように前記パーティクルの飛散方向を制御する、請求項12に記載の基板洗浄装置。
- ガスクラスター照射位置が前記排気口に向かうスキャン軌跡を描くことが可能なように、前記駆動部が設定されている、請求項12または請求項13に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバーの内壁における、前記被処理基板からのパーティクルを含む気流が当たる部分の形状が曲面形状である、請求項12に記載の基板洗浄装置。
- 前記排気口は、前記チャンバーの底部に設けられ、前記チャンバー内を排気するための主排気口と、前記チャンバーの前記被処理基板の上の領域の気流を上方に排出する上部排気口とを有する、請求項12から請求項15のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバーに対して前記被処理基板を搬入出する搬送口を有し、前記搬送口は、その開口範囲が洗浄処理時の前記回転ステージ上の被処理基板の高さ位置からずれるように設けられる、請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記照射部と前記チャンバーの壁面の距離が、前記照射部からの気流の前記壁面への衝突速度が100m/sec以下になるような距離に保たれている、請求項12から請求項17のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記駆動部は、前記駆動部を旋回させる旋回軸部と、前記照射部が取りつけられ、前記旋回軸部により旋回する旋回アームと、前記旋回軸部を回転させる駆動機構とを有する、請求項12から請求項18のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記被処理基板の外周に配置されたリング部材をさらに有する、請求項12から請求項19のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内壁の前記被処理基板よりも下方位置に設けられた邪魔板をさらに有する、請求項12から請求項20のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内に前記排気口に向かう水平方向のサイドフローを供給するサイドフロー供給機構をさらに有する、請求項12から請求項21のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記チャンバー内にダウンフローを供給するダウンフロー供給機構をさらに有する、請求項12から請求項22のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
2枚の被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で2枚の被処理基板をそれぞれ回転可能に支持する2つの回転ステージと、
前記回転ステージに支持された複数の被処理基板にそれぞれガスクラスターを照射する2つの照射部と、
被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバーの底部に設けられ、前記チャンバー内を排気するための主排気口と
を有し、
前記主排気口は、前記2枚の被処理基板の配置位置の間に1つ設けられている、基板洗浄装置。 - 前記チャンバーの前記被処理基板の上の領域の気流を上方に排出する上部排気口をさらに有する、請求項24に記載の基板洗浄装置。
- ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
2枚の被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で2枚の被処理基板をそれぞれ回転可能に支持する2つの回転ステージと、
前記回転ステージに支持された複数の被処理基板にそれぞれガスクラスターを照射する2つの照射部と、
被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバー内を排気するための排気口と
を有し、
前記2つの回転ステージは、2つの被処理基板がパーティクルの相互干渉が抑制可能な配置、向き、または角度になるように設定される、基板洗浄装置。 - ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を回転可能に支持する回転ステージと、
前記回転ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
前記照射部から被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバーを排気するための排気口と
を有し、
前記チャンバーの内壁における、前記被処理基板からのパーティクルを含む気流が当たる部分の形状が、衝突した前記気流が下向きになるような曲面形状であり、前記気流中のパーティクルが前記排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向が制御される、基板洗浄装置。 - ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を回転可能に支持する回転ステージと、
前記回転ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
前記照射部から被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバーの底部に設けられ、前記チャンバー内を排気するための主排気口と、
前記チャンバーの前記被処理基板の上の領域の気流を上方に排出する上部排気口と
を有し、
前記ガスクラスターの照射により前記被処理基板から飛散されるパーティクルが前記主排気口および前記上部排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向が制御される、基板洗浄装置。 - ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を回転可能に支持する回転ステージと、
前記回転ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
前記照射部から被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバー内を排気するための排気口と、
前記チャンバーに対して前記被処理基板を搬入出する搬送口と
を有し、
前記搬送口は、その開口範囲が洗浄処理時の前記回転ステージ上の被処理基板の高さ位置からずれるように設けられ、
前記被処理基板から飛散されるパーティクルが前記排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向が制御される、基板洗浄装置。 - ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を回転可能に支持する回転ステージと、
前記回転ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
前記照射部から被処理基板上での前記ガスクラスターの照射位置をスキャンさせる駆動部と、
前記チャンバー内を排気するための排気口と
を有し、
前記照射部と前記チャンバーの壁面の距離が、前記照射部からの気流の前記壁面への衝突速度が100m/sec以下になるような距離に保たれており、
前記被処理基板から飛散されるパーティクルが前記排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向が制御される、基板洗浄装置。
基板洗浄装置。 - ガスクラスターを被処理基板に照射することにより前記被処理基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板を収容し、円筒状の上部と円錐状の下部を有し、底部に排気口を有するサイクロン型のチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を支持するステージと、
前記ステージに支持された被処理基板にガスクラスターを照射する照射部と、
前記被処理基板の外周に沿って円環状に設けられた整流部材と
を有し、
前記整流部材は、円周方向に複数設けられた整流板を有し、その上部が円環状のカバーリングで閉塞され、前記被処理基板の上方の気流が、前記整流板の間の空間、および前記チャンバーの壁部と前記整流部材の間の外側空間を通って前記排気口から排気され、前記気流中のパーティクルが前記排気口に導かれるようにパーティクルの飛散方向が制御される、基板洗浄装置。
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