JPH07245282A - ウエハ洗浄装置 - Google Patents

ウエハ洗浄装置

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JPH07245282A
JPH07245282A JP6033437A JP3343794A JPH07245282A JP H07245282 A JPH07245282 A JP H07245282A JP 6033437 A JP6033437 A JP 6033437A JP 3343794 A JP3343794 A JP 3343794A JP H07245282 A JPH07245282 A JP H07245282A
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wafer cleaning
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、デバイスにダメージを与えること
なく、ウエハの上に付着している汚染物を除去する洗浄
装置を提供すること。 【構成】 当該装置は、ウエハ１を構成する部材と反応
しない液体を供給する液体供給手段２３と、液体供給手
段２３から供給されてくる液体を分断し、これを液滴２
１に変える液滴形成手段１０を備える。当該装置は、さ
らに、液滴２１をウエハ１の表面に向けて噴出する噴出
手段２２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般にウエハ洗浄装
置に関するものであり、より特定的には、ウエハの上に
付着している汚染物粒子を除去するウエハ洗浄装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ウエハの上にＣＶＤ法またはスパッタ法
により膜を形成すると、その表面にパーティクル状の汚
染物が付着する。また、レジストの残渣が、ウエハの表
面に付着することがある。これらの汚染物を除去する方
法として、高圧ジェット水洗浄、メガソニック流水洗浄
およびアイススクラバー洗浄等が提案されている。
【０００３】図１５は、高圧ジェット水洗浄と呼ばれる
従来の洗浄法を実現する装置の概念図である。
【０００４】当該装置は、液加圧器３と、噴射ノズル４
と、ウエハ１を支持して、これを回転させるステージ２
と、を備える。この洗浄方法においては、まず、液加圧
器３によって圧縮された純水等の液が、噴射ノズル４よ
り、ウエハ１の表面に向けて連続的に高速噴射される。
高速噴射された液がウエハ１の表面へ衝突することによ
って、ウエハ１の表面に付着している汚染物粒子が除去
され、洗浄が行なわれる。ウエハ１を、ステージ２を回
転させることによって回転させ、かつ噴射ノズル４を移
動させることによって、ウエハ１の表面全面が洗浄され
る。
【０００５】この方法では、図１６を参照して、噴射ノ
ズル４から高速噴射された液は、図１６を参照して、液
の柱２０となって、ウエハ１の表面に衝突する。
【０００６】この方法の問題点は、次のとおりである。
すなわち、多量の純水等の液が、高速でウエハ１の表面
に衝突するので、ウエハ１の表面に静電気が発生し、ひ
いてはウエハ１の表面に形成されているデバイスにダメ
ージを与えてしまうという問題点がある。このダメージ
の低減対策として、純水中にＣＯ2 ガス等を混入させ
て、純水の比抵抗を下げ、ひいては、ウエハ１の表面に
発生する静電気を低減させる方法もあるが、完全ではな
い。また、この方法によるもう１つの問題点は、１μｍ
以下の微小異物（パーティクル）を十分に除去できない
ということである。
【０００７】図１７は、メガソニック流水洗浄と呼ばれ
る従来の洗浄方法を示す模式図である。洗浄装置は、ウ
エハ１を回転させるステージ２と、純水等の液に１．５
ＭＨｚ程度の高周波を印加して、これを放出するノズル
５とを備える。この洗浄方法においては、ノズル５によ
って、垂直方向に純水を高周波振動させ、これをウエハ
１へ向けて放出することによって、ウエハの洗浄を行な
う。この方法の問題点は、次のとおりである。
【０００８】すなわち、高圧ジェット水洗浄と同様、１
μｍ以下の微小異物（パーティクル）を十分に除去でき
ない点である。また、ステージ２の回転を速くすること
で、洗浄効果が多少高まる。しかし、この場合、ウエハ
１の周辺部では洗浄効果が大きいが、ウエハ１の中央部
では洗浄効果が小さい。そのため、ウエハ１面内に洗浄
むらが生じるという問題点もあった。さらに、ウエハ１
の表面に形成されたデバイスの微細パターンを破壊する
という問題点もあった。デバイスの破壊と洗浄効果との
間には、相関関係が認められている。この洗浄方法で
は、デバイスの破壊および洗浄効果を制御するパラメー
タとして、印加する高周波の周波数および出力、ステー
ジ２の回転数、ノズル５とウエハ１との距離がある。し
かし、これらのパラメータの制御範囲が狭いため、これ
らを制御することが困難であった。
【０００９】図１８は、アイススクラバー洗浄と呼ばれ
る従来の洗浄方法を実現する装置の模式図である。当該
洗浄装置は、氷粒子を生成する製氷ホッパー６を備え
る。製氷ホッパー６には、被凍結液である純水を製氷ホ
ッパー６内に供給する供給スプレー７が設けられてい
る。製氷ホッパー６の底部には、氷粒子をウエハ１へ向
けて噴射する噴射ノズル８が設けられている。
【００１０】次に、動作について説明する。液体窒素等
の液化ガスを、製氷ホッパー６内へ供給する。純水等の
被凍結液を、供給スプレー７によって、製氷ホッパー６
内に微噴霧する。製氷ホッパー６内で生成した数μｍか
ら数１０μｍの氷粒子を、ガスイジェクタ方式の噴射ノ
ズル８からウエハ１へ向けて噴射すると、ウエハ１の表
面の洗浄が行なわれる。この洗浄方法は、上述の高圧ジ
ェット水洗浄やメガソニック流水洗浄と比べて、洗浄効
果は高い。しかしながら、洗浄力を決めている氷粒子の
噴射速度が、ガスイジェクタ方式の噴射ノズル８を用い
ているため、音速を超えることができず、洗浄力に限界
があった。また、氷粒子を形成するために、多量の液体
窒素を使用しているため、液体窒素の供給設備にイニシ
ャルコストが高くつき、またランニングコストも高いと
いう問題点があった。また、上述のデバイスの破壊の問
題は、氷粒子の噴射速度を制御することによって、抑制
され得る。しかしながら、装置上の問題を考慮して、現
状、氷粒子の噴射速度は１００〜３３０ｍ／ｓｅｃの範
囲内にしか制御できず、制御幅が狭い。そのため、デバ
イスの破壊を完全に抑制することができないという問題
点があった。
【００１１】それゆえに、この発明の目的は、ウエハの
上に付着している汚染物粒子を除去するウエハ洗浄装置
を提供することにある。
【００１２】この発明の他の目的は、ウエハの上に付着
している、１μｍ以下の微小異物を除去することができ
るように改良されたウエハ洗浄装置を提供することにあ
る。
【００１３】この発明のさらに他の目的は、噴射速度が
音速を超えることができるように改良されたウエハ洗浄
装置を提供することにある。
【００１４】この発明のさらに他の目的は、ランニング
コストの安いウエハ洗浄装置を提供することにある。
【００１５】この発明のさらに他の目的は、デバイスに
損傷を与えずに、ウエハの上に付着している汚染物粒子
を除去できるように改良されたウエハ洗浄装置を提供す
ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の局面に
従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染
物粒子を除去する装置に係る。当該ウエハ洗浄装置は、
上記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する
液体供給手段と、上記液体供給手段から供給されてくる
液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、を
備える。当該装置は、さらに上記液滴を上記ウエハの表
面に向けて噴出する噴出手段を備える。
【００１７】この発明の好ましい実施態様によれば、当
該装置は、上記ウエハの表面に向けて、ガスを斜め方向
から吹き付ける手段を、さらに含む。
【００１８】この発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、上記液滴の粒径を制御する手段と、上記液滴が上記
ウエハに衝突する速度を制御する手段と、上記液滴が上
記ウエハへ衝突する角度を制御する手段と、をさらに備
える。
【００１９】この発明の第２の局面に従うウエハ洗浄装
置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去する
装置に係るものである。当該ウエハ洗浄装置は、ホッパ
ーと、上記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供
給する液体供給手段と、を備える。上記ホッパーには、
上記液体供給手段から供給されてくる上記液体を該ホッ
パー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成す
るスプレーが取り付けられている。上記ホッパーには、
該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段が
取り付けられている。
【００２０】この発明の好ましい実施態様によれば、上
記ガス供給手段は、上記ホッパー内で上記ガスが渦巻き
状に流れるように、複数個設けられる。
【００２１】この発明の第３の局面に従うウエハ洗浄装
置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去する
装置に係る。当該装置は、液を加圧する液加圧器と、ガ
スを加圧するガス加圧器と、を備える。当該装置は、さ
らに、上記液加圧器と上記ガス加圧器との双方が接続さ
れ、上記液と上記ガスとのどちらかを噴出する噴出ノズ
ルを備える。上記ノズル内には、上記液と上記ガスとの
切替えを行なうバルブが設けられている。
【００２２】この発明の第４の局面に従うウエハ洗浄装
置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去する
ウエハ洗浄装置である。当該装置は、液体を加圧して、
該液体を上記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段
を備える。上記ウエハと上記噴出手段との間に、上記噴
出手段から噴出されてくる液体を、上記ウエハに到達す
る前に分断する分断手段が配置されている。
【００２３】この発明の好ましい実施態様によれば、上
記分断手段は回転スリットを含む。
【００２４】
【作用】この発明に従うウエハ洗浄装置によれば、液滴
がウエハの表面に向けて噴射される。ウエハ上の異物の
除去は、液滴の噴出速度に最も影響を受ける。液滴の噴
出速度は容易に音速を超えられるので、汚染物粒子の除
去力が大きくなる。
【００２５】また、異物の除去は、液体、氷等の衝突部
材が該異物に当たった瞬間に行なわれる。本発明におい
ては、衝突部材を液滴にしているので、当たった瞬間が
多く得られ、ひいては、異物の除去効率が高くなる。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。
【００２７】実施例１ 図１は、実施例１に係る、ウエハ洗浄装置の概念図であ
る。ウエハ洗浄装置は、微細な液滴２１を形成し、該液
滴２１を噴出するホッパー９を備える。ホッパー９に
は、該ホッパー９内に液体を微噴霧するスプレー１０が
設けられる。スプレー１０には、該スプレー１０へ、ウ
エハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供
給手段２３が接続されている。ホッパー９には、また、
該ホッパー９内に乾燥空気あるいは窒素等のガスを加圧
して供給するガス供給手段２２が設けられている。当該
装置は、さらに、ウエハ１を支持し、これを回転させる
ステージ２を備える。液滴２１の粒径は、スプレー１０
の形状と、液の供給圧で決定される。また、洗浄力を決
定する液滴２１の噴出速度は、ホッパー９内へのガスの
供給圧と、ホッパー９の出口の径で制御される。本実施
例では、ガスの供給圧を制御することにより、液滴２１
の噴出速度は、０〜３３０ｍ／ｓｅｃの範囲で制御が可
能である。
【００２８】液滴２１が衝突するウエハ１の表面が液で
覆われていると、洗浄力が低下するため、液滴２１の噴
出量（液の供給量）とステージ２の回転速度を制御し
て、ウエハ１へ衝突した液滴を速やかに除去するのが好
ましい。
【００２９】次に、本発明の基本的概念を、図２を用い
て説明する。図２（ａ）を参照して、液滴２１がウエハ
１の上へ、Ｖ0 の速度で衝突する。その衝突の際、図２
（ｂ）を参照して、液滴２１の下部に、衝撃圧Ｐと呼ば
れる圧力が生じる。次の瞬間、図２（ｃ）を参照して、
この衝撃圧Ｐによって、水平方向へ、放射流と呼ばれる
流れが生じる。
【００３０】衝撃圧Ｐは次の式で与えられる。
【００３１】
【数１】
【００３２】式中、Ｖ0 は衝突速度、ρL は液の密度、
ＣL は液中の音速、ＣS は基板中の音速、αは次式で示
す低減係数を表わしている。式中、ρS は基板の密度を
表わしている。
【００３３】
【数２】
【００３４】放射流の速度Ｖf は次式で表わされる。
【００３５】
【数３】
【００３６】ウエハ１上の異物は、この放射流から受け
る力によって除去される。
【００３７】ウエハ１上の粒子に働く外力（除去力）Ｄ
は、次式で表わされる。
【００３８】
【数４】
【００３９】式中ＣD は抗力係数である。レイノルズ数
Ｒが１０3 よりも大きく、かつ球形粒子の場合、抗力係
数ＣD は０．４７となる。式中、ｄは粒子の粒径を表わ
している。
【００４０】上記モデルによれば、除去力を決定する因
子として、液滴の衝突速度、液の密度、液中の音速と、
液の粘度がある。したがって、除去力を大きくするため
には、液の材料としては、その密度が大きく、また、音
速が速いものが好ましい。
【００４１】純水を使用した場合、液の温度を制御する
ことにより、密度と音速を変化させることが可能であ
る。温度制御手段で、純水の温度を４℃に制御すると、
純水の密度と、純水中の音速を最も大きくすることがで
きる。
【００４２】また、デバイスへ与える電気的ダメージ
（静電気）を考慮して、ＣＯ2 等のガスまたは界面活性
剤を純水中に混入して、純水の比抵抗を低下させること
も、本実施例の好ましい変形例である。
【００４３】また、純水以外であっても、純水よりも比
重、音速、粘度が大きい液または液状物質（ゲル状物質
を含む）も好ましく用いられる。
【００４４】また、除去力を高めるさらなる方法とし
て、液滴２１の衝突角度を調節することも好ましい。液
滴２１の衝突角度は、計算によれば、ウエハの表面から
５６°になるのが好ましい。
【００４５】また、本実施例では、図３を参照して、ホ
ッパー９内でガスが渦巻き状に流れるように、ガス供給
手段２２は複数個設けられるのが好ましい。このように
構成すると、液滴と液滴とが互いにくっつくのが防止さ
れる。
【００４６】実施例２ 図４は、実施例２に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該装置は、イジェクタノズル１１を備える。図５
は、イジェクタノズル１１の断面図である。イジェクタ
ノズル１１は、液滴の生成と噴射を行なうものである。
イジェクタノズル１１は、図４と図５を参照して、加圧
したガスを用いるイジェクタ方式によって、液体を吸引
し、さらにこれをちぎり、液滴化し、噴出する。
【００４７】液滴２１の噴出速度は、ガスの供給圧（供
給量）によって制御される。また、液滴２１の噴出量と
粒径は、液の供給圧（供給量）によって制御される。
【００４８】次に、具体的数値を用いて、本実施例を説
明する。図５を参照して、純水の供給圧を７ｋｇ／ｃｍ
2 とし、純水の流量を２ｌ／ｍｉｎとする。配管１１の
内径を１．８ｍｍとする。ガスの供給圧を８．５ｋｇ／
ｃｍ2 とし、ガスの流量を３００ｌ／ｍｉｎとする。配
管１１の内径を４．３５ｍｍとする。このような条件下
で、液滴２１の噴射速度を、音速（３３０ｍ／ｓｅｃ）
に等しくすることができる。
【００４９】実施例３ 図６は、実施例３に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、液を加圧する液加圧器３と、ガス
を加圧するガス加圧器１２とを備える。液加圧器３とガ
ス加圧器１２との双方は、液とガスとのどちらかを噴出
する噴出ノズル１３に接続される。噴出ノズル１３内に
は、液とガスとの切替えを行なうバルブが設けられてい
る（図示せず）。液滴の大きさ、および液滴の間隔は、
このバルブの開閉時間によって制御される。液滴の噴出
速度は、液加圧器３の加圧圧力で制御される。液が噴出
していないときは、ガスが噴出ノズル１３よりウエハ１
上へ噴出し、それによって、ウエハ１上に付着している
液が除去される。その結果、液滴がウエハ１上へ衝突す
る瞬間は、ウエハ１上に液が存在しないため、効果的な
洗浄が行なわれる。
【００５０】なお、図７は、水とガスの切替えバルブの
開閉の様子を示す図である。水が噴出しているときはガ
スは止められ、ガスが噴出しているときには水が止めら
れている。水およびガスのそれぞれの開閉時間は、０．
１ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃである。
【００５１】実施例４ 図８は、実施例４に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、液を加圧する液加圧器３と、液体
をウエハ１に向けて噴出する噴出手段４とを備える。ウ
エハ１と噴出手段４との間には、噴出手段４から噴出さ
れてくる液体の柱を、断続的に分断する分断手段１４が
設けられている。図９は、分断手段の一例を示す模式図
である。分断手段１４は、円板１５を備える。円板１５
には、１またはそれ以上のスリット１６が設けられてい
る。分断手段１４は、図中矢印で示すように、回転す
る。
【００５２】噴射ノズル４より噴出してくる液体の柱
を、ウエハ１へ到達する前に、この液体の柱を分断手段
１４によって分断し、それによって、液滴を得る。その
後、得られた液滴は、ウエハ１へ衝突する。
【００５３】次に、具体的に数値を用いて、本実施例を
説明する。図１０を参照して、スリット１６の幅を４ｍ
ｍとする。スリット１６の、円板１５の中心からの距離
は１０ｃｍである。円板１５の回転数は４０００ｒｐｍ
である。液体の柱の直径を１〜２ｍｍとする。液体の柱
の噴射速度を３３０ｍ／ｓｅｃとする。上述した条件下
で、長さ３ｃｍ、直径１〜２ｍｍの柱状の液滴が形成さ
れる。スリットの数は約５０個であるが、これに限定さ
れるものではない。
【００５４】なお、この実施例の場合、液滴の数を多く
するために、液の柱を噴射する噴射ノズル４を複数個設
けることも好ましい。
【００５５】なお、液滴のウエハ１への衝突速度は、液
加圧器３の加圧圧力によって制御される。この場合、ガ
スを含まない液のみが噴出されるため、液の噴出速度を
音速よりも速くすることが可能となる。すなわち、洗浄
力とデバイスの破壊を決定する、液滴の噴出速度、の制
御範囲が、非常に広くなる。また、液滴の大きさと、ウ
エハ１へ衝突する液滴の間隔は、円板１５の回転速度で
制御される。
【００５６】実施例５ 図１１は、実施例５に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４を備え
る。液加圧器３と噴射ノズル４との間に、液体を断続的
に分断し、該液体を液滴化するバルブ１７が設けられて
いる。液滴の大きさと、ウエハ１へ衝突する液滴の間隔
は、バルブ１７の開閉の切替え時間によって制御され
る。ガスを含まない液のみが噴出されるため、液の噴出
速度を音速よりも速くすることが可能となる。
【００５７】実施例６ 図１２は、実施例６に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４とを備
える。液加圧器３には、該液加圧器３内に液を供給する
液供給手段５１が接続されている。また液加圧器３に
は、該液加圧器３内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス
供給手段５２が接続されている。発泡性ガスには、ＣＯ
2 ，Ｎ2 ，Ｏ2 等が好ましく用いられる。本実施例で
は、噴出ノズル４から、発泡性ガスが溶け込んでいる液
体が、噴出される。大気圧下に戻されると、液中に溶け
込んでいた発泡性ガスが発泡し、液体が分断され、液滴
が形成される。この液滴がウエハ１の表面に衝突する。
ガスが溶け込んだ状態の液が噴出されるため、実施例５
の場合と同様に、液の噴出速度を音速よりも速くするこ
とが可能となる。
【００５８】実施例７ 図１３は、実施例７に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４と分断
手段１４とを備える。分断手段１４は、たとえば図９に
示す回転スリットである。当該装置は、さらに、ウエハ
１の表面に向けて、ガスを斜め方向から吹き付けるガス
噴出ノズル１８を備える。ガス噴出ノズル１８によっ
て、ウエハ１へ衝突した液滴が、速やかにウエハ１の表
面から除去されるので、次の理由で、洗浄効果（洗浄
力）は低下しない。すなわち、ウエハ１の上に水の膜が
あると、これがクッションの役割を果たし、図２におけ
る衝撃圧Ｐが和らげられる。ガス噴出ノズル１８は、こ
の水の膜を除去する働きを有する。
【００５９】実施例１に示す方法、すなわちウエハ１を
回転させる方法では、ウエハ１の周辺部と中央部で洗浄
力に差が生じ、洗浄むらが生じる。しかしながら、本実
施例では、このような問題は解消され、均一な洗浄が可
能となる。
【００６０】実施例８ 図１４は、実施例８に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。当該洗浄装置は、スプレー１０を備える。当該装置
は、さらに、スプレー１０で微噴霧された液滴２１を帯
電させ、これを加速する加速器２０を備える。スプレー
１０に、正負どちらかの電荷を与える。帯電した液滴２
１は、加速器２０によって加速され、ウエハ１へ衝突す
る。液滴２１の衝突速度は、加速器２０の印加電圧によ
って制御される。
【００６１】なお、この方法は、大気中で行なってもよ
いが、液滴２１の速度を増加させるために、減圧下で行
なうのが好ましい。本実施例によると、液滴の速度は、
音速よりも速くなる。ひいては、洗浄力はより大きくな
る。
【００６２】
【発明の効果】この発明に従うウエハ洗浄装置によれ
ば、液滴がウエハの表面に向けて噴射される。液滴の噴
出速度は、容易に音速を超えられるので、汚染物粒子の
除去力が大きくなる。また、液滴をウエハに衝突させる
ので、氷粒子と異なり、デバイスに損傷を与えない。さ
らに、液体窒素を用いないので、ランニングコストが安
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るウエハ洗浄装置の概念
図である。
【図２】本発明の基本概念を図示した図である。
【図３】実施例１に係るウエハ洗浄装置の変形例を示す
図である。
【図４】実施例２に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図５】図４に係る装置に用いられるイジェクタノズル
の断面図である。
【図６】実施例３に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図７】図６に示す装置において、液とガスの切替えの
様子を示した図である。
【図８】実施例４に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図９】図８に示す装置に用いられる回転スリットの平
面図である。
【図１０】回転スリットの具体例を示した図である。
【図１１】実施例５に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図１２】実施例６に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図１３】実施例７に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図１４】実施例８に係るウエハ洗浄装置の概念図であ
る。
【図１５】従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
【図１６】従来の装置を用いた洗浄の概念を示した図で
ある。
【図１７】従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
【図１８】従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
【符号の説明】
１ ウエハ ２ ステージ ９ ホッパー １０ スプレー ２２ ガス供給手段 ２３ 液体供給手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｂ 7/00 7446−4Ｄ Ｂ０８Ｂ 3/02 Ａ 2119−3Ｂ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウエハの上に付着している汚染物粒子を
    除去するウエハ洗浄装置であって、 前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する
    液体供給手段と、 前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、こ
    れを液滴に変える液滴形成手段と、 前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段
    と、を備えたウエハ洗浄装置。
  2. 【請求項２】 前記液滴形成手段および前記噴出手段
    は、前記液体を吸入し、これを液滴に変え、さらに前記
    ウエハの表面に向けて噴出するイジェクタノズルを含
    む、請求項１に記載のウエハ洗浄装置。
  3. 【請求項３】 前記液滴形成手段は、前記液体供給手段
    と前記噴出手段との間に設けられ、前記液体を断続的に
    分断するバルブを含む、請求項１に記載のウエハ洗浄装
    置。
  4. 【請求項４】 前記液滴形成手段は、前記液体供給手段
    と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加
    圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを
    含む、請求項１に記載のウエハ洗浄装置。
  5. 【請求項５】 前記噴出手段は、前記ウエハと前記液滴
    形成手段との間に配置され、前記液滴を帯電させ、これ
    を加速器によって加速させて、前記ウエハに前記液滴を
    衝突させる手段を含む、請求項１に記載のウエハ洗浄装
    置。
  6. 【請求項６】 前記ウエハの表面に向けて、ガスを斜め
    方向から吹き付ける手段を、さらに含む、請求項１に記
    載のウエハ洗浄装置。
  7. 【請求項７】 前記液滴の粒径を制御する手段と、 前記液滴が前記ウエハに衝突する速度を制御する手段
    と、 前記液滴が前記ウエハへ衝突する角度を制御する手段
    と、をさらに備える、請求項１に記載のウエハ洗浄装
    置。
  8. 【請求項８】 前記液体は純水を含む、請求項１に記載
    のウエハ洗浄装置。
  9. 【請求項９】 前記液体は、ＣＯ2 ガスが混入された純
    水を含む、請求項８に記載のウエハ洗浄装置。
  10. 【請求項１０】 前記純水を４℃に制御する手段をさら
    に含む、請求項８に記載のウエハ洗浄装置。
  11. 【請求項１１】 前記液体は、純水よりも比重、音速お
    よび粘度の大きい液体を含む、請求項１に記載のウエハ
    洗浄装置。
  12. 【請求項１２】 ウエハの上に付着している汚染物粒子
    を除去するウエハ洗浄装置であって、 ホッパーと、 前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する
    液体供給手段と、 前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供
    給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することに
    よって、該液体の液滴を形成するスプレーと、 前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加
    圧して供給するガス供給手段と、を備えたウエハ洗浄装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記ガス供給手段は、前記ホッパー内
    で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられ
    る、請求項１２に記載のウエハ洗浄装置。
  14. 【請求項１４】 ウエハの上に付着している汚染物粒子
    を除去するウエハ洗浄装置であって、 液を加圧する液加圧器と、 ガスを加圧するガス加圧器と、 前記液加圧器と前記ガス加圧器との双方が接続され、前
    記液と前記ガスとのどちらかを噴出するノズルと、 前記ノズル内に設けられ、前記液と前記ガスとの切替え
    を行なうバルブと、を備えるウエハ洗浄装置。
  15. 【請求項１５】 ウエハの上に付着している汚染物粒子
    を除去するウエハ洗浄装置であって、 液体を加圧して、該液体を前記ウエハに向けて連続的に
    噴出する噴出手段と、 前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出
    手段から噴出されてくる液体を、前記ウエハに到達する
    前に分断する分断手段と、を備える、ウエハ洗浄装置。
  16. 【請求項１６】 前記分断手段は回転スリットを含む、
    請求項１５に記載のウエハ洗浄装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4540163B2 (ja) * 2000-01-14 2010-09-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 洗浄装置及びその洗浄装置を利用した被洗浄物の洗浄方法
DE19758979B4 (de) * 1996-12-02 2012-07-19 Taiyo Toyo Sanso Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Photomaske unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung, diese umfassend eine Zweifluid-Reinigungsstrahldüse

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3504023B2 (ja) * 1995-05-26 2004-03-08 株式会社ルネサステクノロジ 洗浄装置および洗浄方法
JP3676912B2 (ja) * 1997-08-07 2005-07-27 株式会社ルネサステクノロジ 半導体製造装置およびその異物除去方法
US6334902B1 (en) * 1997-09-24 2002-01-01 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface
US6398975B1 (en) * 1997-09-24 2002-06-04 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method and apparatus for localized liquid treatment of the surface of a substrate
US6491764B2 (en) * 1997-09-24 2002-12-10 Interuniversitair Microelektronics Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface of a rotating substrate
US6332470B1 (en) * 1997-12-30 2001-12-25 Boris Fishkin Aerosol substrate cleaner
JP4200565B2 (ja) * 1998-06-24 2008-12-24 日立金属株式会社 電子部品の洗浄方法
US7527698B2 (en) * 1998-09-23 2009-05-05 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec, Vzw) Method and apparatus for removing a liquid from a surface of a substrate
US6951221B2 (en) * 2000-09-22 2005-10-04 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus
US6598805B2 (en) * 2001-05-30 2003-07-29 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd Substrate cleaning apparatus
JP3865602B2 (ja) * 2001-06-18 2007-01-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄装置
JP4942263B2 (ja) * 2001-08-31 2012-05-30 ラムリサーチ株式会社 洗浄装置
JP4011900B2 (ja) * 2001-12-04 2007-11-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US6624060B2 (en) * 2002-01-12 2003-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Method and apparatus for pretreating a substrate prior to electroplating
US7867565B2 (en) 2003-06-30 2011-01-11 Imec Method for coating substrates
KR100993311B1 (ko) * 2005-04-01 2010-11-09 에프에스아이 인터내쇼날 인크. 하나 이상의 처리 유체로 마이크로일렉트로닉 작업물을 처리하는 장치용 이동 및 중첩 가능한 배플들을 포함하는 소형 덕트 시스템
CN101340854B (zh) * 2005-12-21 2013-09-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于清洁液滴冲击区的液滴清洁设备的***
CN102569137B (zh) 2006-07-07 2015-05-06 Telfsi股份有限公司 用于处理微电子工件的设备和方法
KR101437071B1 (ko) * 2006-07-07 2014-09-02 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 액체 에어로솔 입자 제거 방법
CN101802975B (zh) * 2007-08-07 2012-10-03 Fsi国际公司 在用于通过一种或多种处理流体来处理微电子工件的工具中的阻挡板和文氏管容纳***的漂洗方法以及相关装置
KR20130083940A (ko) 2008-05-09 2013-07-23 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 개방 동작 모드와 폐쇄 동작 모드사이를 용이하게 변경하는 처리실 설계를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는 공구 및 방법
US20150083168A1 (en) * 2013-09-22 2015-03-26 Us Gov't Represented By Secretary Of The Navy Chief Of Naval Research Onr/Nrl Liquid solvent spray brush station for surface cleaning in nano-microtronics processing
CN108941072A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 叶小芽 一种用于城市公共设施硬表面的清洁设备
US11355366B2 (en) * 2018-08-30 2022-06-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Systems and methods for shuttered wafer cleaning
JP2021048336A (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 三菱電機株式会社 処理液生成方法、処理液生成機構、半導体製造装置及び半導体製造方法
JP7390386B2 (ja) * 2019-09-25 2023-12-01 東京エレクトロン株式会社 処理液ノズルおよび洗浄装置
CN113953281B (zh) * 2021-10-29 2022-11-11 智程半导体设备科技(昆山)有限公司 旋转式石英管清洗干燥装置

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1584046A (en) * 1922-10-11 1926-05-11 Smith John William Mixing device
US1504851A (en) * 1923-05-24 1924-08-12 John J Wren Device for washing vehicles
US1716755A (en) * 1926-04-20 1929-06-11 Glenn G Bastian Fluid-mixing chamber
US1948568A (en) * 1930-04-28 1934-02-27 Faber Engineering Company Method of treating textile materials and the like
US2586480A (en) * 1947-10-17 1952-02-19 Ras Max Water atomizer for damping the cylinders in offset printing machines
US2685146A (en) * 1949-12-10 1954-08-03 Roderick G Stevens Spraying device
US2883167A (en) * 1954-06-05 1959-04-21 Svenska Flaektfabriken Ab Apparatus for supplying and mixing a liquid into a gaseous medium
NL151263B (nl) * 1966-06-22 1976-11-15 Shell Int Research Kokervormige vloeistof-gascontactinrichting.
US3935041A (en) * 1971-10-18 1976-01-27 Chemcut Corporation Method for treatment fluid application and removal
USRE30285E (en) * 1972-05-22 1980-05-27 Spraying devices, in particular nebulizing devices
US3990462A (en) * 1975-05-19 1976-11-09 Fluoroware Systems Corporation Substrate stripping and cleaning apparatus
US4087862A (en) * 1975-12-11 1978-05-02 Exxon Research & Engineering Co. Bladeless mixer and system
JPS5329674A (en) * 1976-08-31 1978-03-20 Mitsubishi Electric Corp Photoresist applicator
US4132567A (en) * 1977-10-13 1979-01-02 Fsi Corporation Apparatus for and method of cleaning and removing static charges from substrates
IE50897B1 (en) * 1980-02-26 1986-08-06 Blaschim Spa Process for preparing esters of alkanoic acids via rearrangement of alpha-haloketals
US4415275A (en) * 1981-12-21 1983-11-15 Dietrich David E Swirl mixing device
US4342326A (en) * 1981-01-30 1982-08-03 Meier Paul L High speed stripping apparatus
US4586825A (en) * 1982-06-22 1986-05-06 Asadollah Hayatdavoudi Fluid agitation system
US4564280A (en) * 1982-10-28 1986-01-14 Fujitsu Limited Method and apparatus for developing resist film including a movable nozzle arm
JPS59168446A (ja) * 1983-03-15 1984-09-22 Nec Corp 洗浄方法
JPS6036676A (ja) * 1983-12-23 1985-02-25 Hitachi Ltd 板状物処理装置
US4801335A (en) * 1984-07-02 1989-01-31 Fsi Corporation Rinsing in acid processing of substrates
US4682615A (en) * 1984-07-02 1987-07-28 Fsi Corporation Rinsing in acid processing of substrates
GB2161375A (en) * 1984-07-09 1986-01-15 Milsco Mfg Co Composite foam-seat cushion and method of preparation
NZ216574A (en) * 1986-02-03 1987-10-30 D & W Ind Inc Spray nozzle: spray atomised by interaction of air foil and gas stream
JPS63110639A (ja) * 1986-10-28 1988-05-16 Nec Corp 集積回路装置の製造方法
US4787404A (en) * 1987-06-12 1988-11-29 International Business Machines Corporation Low flow rate-low pressure atomizer device
US4799993A (en) * 1988-05-10 1989-01-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Rotary developer and method for its use
JPH0712035B2 (ja) * 1989-04-20 1995-02-08 三菱電機株式会社 噴流式液処理装置
JPH03167826A (ja) * 1989-11-28 1991-07-19 Mitsubishi Electric Corp 基板表面の洗浄装置
JPH03186369A (ja) * 1989-12-14 1991-08-14 Nec Corp 薬液噴霧ノズル
DE4004837C1 (ja) * 1990-02-16 1991-07-11 Continental Aktiengesellschaft, 3000 Hannover, De
JPH0479326A (ja) * 1990-07-23 1992-03-12 Mitsubishi Electric Corp 基板表面の洗浄装置
JPH04139822A (ja) * 1990-10-01 1992-05-13 Nec Corp 半導体装置の洗浄装置
JP3049761B2 (ja) * 1990-11-21 2000-06-05 株式会社島津製作所 洗浄装置
JPH05283498A (ja) * 1991-11-12 1993-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体基板表面不純物回収装置およびその使用方法
JP2654314B2 (ja) * 1992-06-04 1997-09-17 東京応化工業株式会社 裏面洗浄装置
US5456758A (en) * 1993-04-26 1995-10-10 Sematech, Inc. Submicron particle removal using liquid nitrogen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19758979B4 (de) * 1996-12-02 2012-07-19 Taiyo Toyo Sanso Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Photomaske unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung, diese umfassend eine Zweifluid-Reinigungsstrahldüse
JP4540163B2 (ja) * 2000-01-14 2010-09-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 洗浄装置及びその洗浄装置を利用した被洗浄物の洗浄方法

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