JPH11354480A - Wafer washing method and wafer washing device - Google Patents
Wafer washing method and wafer washing deviceInfo
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Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は洗浄装置に関し、特
にウエハ半導体を枚葉方式で洗浄する方法及び装置に関
する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a cleaning apparatus, and more particularly to a method and apparatus for cleaning a wafer semiconductor by a single wafer method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の洗浄技術は、物理的洗浄と化学的
洗浄とに大別できる。前者にはスクラブ洗浄及びメガソ
ニックジェット洗浄（超音波洗浄）が相当する。この洗
浄は、ウエハ表面に付着しているスラリー等の異物（パ
ーティクル）を、ブラシの接触又は超音波純水が生ぜし
めるキャビテーションの衝撃等により、直接的に除去す
る方法である。一方、後者には薬剤洗浄が相当する。こ
の洗浄は、フッ酸（ＨＦ）又はアンモニア活水によるウ
エハ表面の軽いエッチングにより、上述した物理的洗浄
では除去し難い表面異物を除去する方法である。化学的
洗浄では、さらに、重金属成分にカリウム、ナトリウム
等の一部のアルカリ金属を含めた金属成分（これらを総
称してコンタミネーションという）を除去することがで
きる。2. Description of the Related Art Conventional cleaning techniques can be broadly divided into physical cleaning and chemical cleaning. The former corresponds to scrub cleaning and megasonic jet cleaning (ultrasonic cleaning). This cleaning is a method of directly removing foreign matter (particles) such as slurry adhering to the wafer surface by contact with a brush or impact of cavitation generated by ultrasonic pure water. On the other hand, the latter corresponds to chemical cleaning. This cleaning is a method of removing surface foreign substances that are difficult to remove by the above-described physical cleaning by lightly etching the wafer surface with hydrofluoric acid (HF) or ammonia activated water. In the chemical cleaning, metal components including some alkali metals such as potassium and sodium as heavy metal components (these are collectively referred to as contamination) can be removed.
【０００３】上述したスクラブ洗浄には、ロールブラシ
方式とディスクブラシ方式とがある。ロールブラシ方式
は、ロール状のブラシをウエハ中央の表裏面に接近して
配し、双方のロールブラシをウエハに接触させつつ逆方
向に回転する。これによりウエハは１方向に押し出さ
れ、周面がウエハストッパに当接する。ウエハストッパ
は当接面を周面として回転し、この回転によりウエハが
回転するようになっている。洗浄中、ブラシを湿らすた
めに、そしてウエハ表面の異物を除去するために超純水
が供給されている。このようにロールブラシ方式では、
ウエハ全面でブラシが接触するので、ウエハの表裏面を
同時に洗浄することが可能である。The scrub cleaning described above includes a roll brush system and a disc brush system. In the roll brush method, a roll-shaped brush is arranged close to the front and back surfaces at the center of a wafer, and both roll brushes rotate in the opposite direction while contacting the wafer. As a result, the wafer is pushed out in one direction, and the peripheral surface contacts the wafer stopper. The wafer stopper rotates around the contact surface as a peripheral surface, and the rotation rotates the wafer. During cleaning, ultrapure water is supplied to wet the brush and to remove foreign matter on the wafer surface. Thus, in the roll brush method,
Since the brush contacts the entire surface of the wafer, it is possible to simultaneously clean the front and back surfaces of the wafer.
【０００４】ディスクブラシ方式は、回転機構上に支持
したウエハの上方にディスク状ブラシを配し、ブラシを
回転させつつウエハに接触せしめ、同時にウエハを回転
させる。ブラシはウエハの回転機構の近傍に配設された
回旋アームの先端に取り付けられており、回旋アームの
スイング動作によりブラシがウエハの表面全面に接触す
る。洗浄中、ウエハには絶えず超純水が供給されてい
る。このようなディスクブラシ方式では、回転機構が比
較的高速回転可能であるので、細かな異物を除去するこ
とが可能である。In the disk brush method, a disk-shaped brush is arranged above a wafer supported on a rotating mechanism, and the brush is rotated and brought into contact with the wafer, and the wafer is simultaneously rotated. The brush is attached to the tip of a rotating arm provided near the rotating mechanism of the wafer, and the brush contacts the entire surface of the wafer by the swing operation of the rotating arm. During cleaning, the wafer is constantly supplied with ultrapure water. In such a disk brush method, since the rotating mechanism can rotate at a relatively high speed, fine foreign substances can be removed.
【０００５】上述したロールブラシ方式は、ウエハの表
裏両面を同時に洗浄することが可能である。また、ロー
ル径の設定によりブラシの表面積を調整でき、ディスク
ブラシよりも大きな表面積での洗浄が可能である。この
場合はブラシの単位面積当たりの汚れがディスクブラシ
よりも少なくなり、ブラシの寿命が長く、交換頻度が低
くなる。[0005] The above-described roll brush method can simultaneously clean both the front and back surfaces of a wafer. In addition, the surface area of the brush can be adjusted by setting the diameter of the roll, and cleaning with a larger surface area than that of the disk brush is possible. In this case, the amount of dirt per unit area of the brush is smaller than that of the disk brush, so that the life of the brush is long and the frequency of replacement is low.
【０００６】一方、ディスクブラシ方式は、ウエハ及び
ブラシを高速回転させることが可能であり、ウエハ上の
異物を吹き飛ばすことができるので、一度除去された異
物の停留及び再付着を防止でき、ロールブラシよりも極
めて高い洗浄効果を得ることができる。しかしながら、
ディスクブラシ方式では、ウエハの外縁部がチャッキン
グ部で固定されているのでディスクブラシを当てること
ができない。またウエハの裏面はウエハを支持するため
のチャッキング機構に接触しているので洗浄できない。
また、ブラシを高速回転させるためにブラシ径は制限さ
れ、ブラシの接触面積の大きさには限界がある。これに
よりロールブラシと比較してブラシの単位面積当たりの
汚れが多く、ブラシの寿命が短く、交換頻度が高い。On the other hand, the disk brush method can rotate a wafer and a brush at a high speed, and can blow off foreign matter on a wafer, so that the foreign matter once removed can be prevented from being retained and reattached. An extremely high cleaning effect can be obtained. However,
In the disk brush method, the outer edge of the wafer is fixed by the chucking portion, so that the disk brush cannot be applied. Further, since the back surface of the wafer is in contact with the chucking mechanism for supporting the wafer, it cannot be cleaned.
Further, the diameter of the brush is limited in order to rotate the brush at a high speed, and the size of the contact area of the brush is limited. As a result, the brush has more stains per unit area than the roll brush, the life of the brush is short, and the brush is frequently replaced.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上の如き洗浄方式を
用いた従来の洗浄方法として、以下に説明する従来例１
〜３がある。従来例１は、まず第１工程でナイロン樹脂
製ブラシ又はベルクリンスポンジ（カネボウ製）を用い
てウエハの裏面を洗浄し、第２工程でディスクブラシ方
式で表面の洗浄を行ない、同時に薬液洗浄を行なう。そ
して、第３工程で純水リンスにより薬剤をすすぎ流した
後、乾燥する。この方法にあっては、ウエハの表面の洗
浄工程が１工程しかないために洗浄が不十分であり、ま
た、ブラシ洗浄と薬液洗浄とを同時に行なっているので
ブラシの摩耗が促進され、ブラシに付着した汚れがウエ
ハに再付着するクロスコンタミネーションの影響が大き
くなる。さらに、ディスクブラシを支持するアームの回
転機構が薬液により腐食し易く、発塵の原因となる。さ
らにまた、上述したようにディスクブラシの交換頻度が
高く、低コスト化の妨げとなるという問題があった。As a conventional cleaning method using the above-described cleaning method, a conventional example 1 described below will be described.
There are ~ 3. In Conventional Example 1, first, the back surface of the wafer is cleaned using a nylon resin brush or a bell-clean sponge (manufactured by Kanebo) in a first step, and the front surface is cleaned by a disk brush method in a second step, and at the same time, chemical cleaning is performed. Do. Then, in the third step, the medicine is rinsed off by pure water rinsing and then dried. In this method, cleaning is insufficient because there is only one cleaning step on the surface of the wafer, and brush abrasion is promoted because brush cleaning and chemical cleaning are performed at the same time. The effect of cross-contamination, in which the adhered dirt re-adheres to the wafer, increases. Further, the rotation mechanism of the arm supporting the disk brush is easily corroded by the chemical, which causes dust. Furthermore, as described above, there is a problem that the frequency of replacing the disk brush is high, which hinders cost reduction.
【０００８】従来例２では、第１工程でロールブラシを
用いてウエハの両面をスクラブ洗浄し、ウエハに付着し
ているスラリーを除去する。このとき、ブラシの洗浄性
能を維持するために、純水の代わりに低濃度のアンモニ
ア溶液を供給する。第２工程では最終洗浄として再度ロ
ールブラシで洗浄する。第２工程は第１工程よりもクリ
ーンな環境下で行なう。この方法にあっては、全工程が
ロールブラシ方式であるために、数百ｒｐｍ程度の高速
回転下での洗浄が困難である。従って、一度ブラシによ
り除去した表面異物が停留し、完全に除去出来ないこと
があり、洗浄性能が十分ではないという問題があった。In the conventional example 2, in the first step, both surfaces of the wafer are scrub-cleaned using a roll brush to remove the slurry adhering to the wafer. At this time, a low-concentration ammonia solution is supplied instead of pure water in order to maintain the cleaning performance of the brush. In the second step, cleaning with a roll brush is again performed as final cleaning. The second step is performed in a cleaner environment than the first step. In this method, since all the steps are performed by a roll brush method, it is difficult to perform cleaning under a high-speed rotation of about several hundred rpm. Therefore, there is a problem that the surface foreign matter once removed by the brush stays and cannot be completely removed, and the cleaning performance is not sufficient.
【０００９】従来例３は、本願出願人により提案された
洗浄装置であり（特開平７−66161号公報）、第１工程
で超音波純水をウエハ上に流した後、ロールブラシで洗
浄する。このとき、必要であれば、さらにアンモニア活
水を使用して洗浄する。第２工程でディスクブラシを用
いてウエハの裏面をスクラブ洗浄する。第３工程でウエ
ハ表面をディスクブラシを用いてスクラブ洗浄し、さら
にメガソニックジェット洗浄を行ない、その後乾燥す
る。このような洗浄装置にあっては、洗浄の主体はディ
スクブラシ方式とロールブラシ方式との組合せであり、
汚れの大部分は除去できるが、スクラブ洗浄では除去し
難い微細な表面異物が残存する虞があるという問題があ
った。Conventional example 3 is a cleaning apparatus proposed by the applicant of the present invention (Japanese Patent Laid-Open No. 7-66161). In the first step, ultrasonic pure water is flowed on a wafer and then cleaned with a roll brush. . At this time, if necessary, cleaning is performed using ammonia activated water. In the second step, the back surface of the wafer is scrub-cleaned using a disk brush. In the third step, the surface of the wafer is scrub-cleaned using a disk brush, further megasonic jet-cleaned, and then dried. In such a cleaning device, the main subject of cleaning is a combination of a disc brush system and a roll brush system,
Although most of the dirt can be removed, there is a problem that fine surface foreign matter which is difficult to remove by scrub cleaning may remain.
【００１０】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、化学的機械研磨（Chemical mechanical poli
shing ，ＣＭＰ）工程後のウエハを洗浄する際に、ブラ
シの交換頻度を小さくして低コスト化を図り、スクラブ
洗浄では除去し難い表面異物を除去して洗浄性能を高め
るウエハ洗浄方法及びウエハ洗浄装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has been made in consideration of a chemical mechanical polishing (Chemical mechanical polishing).
When cleaning a wafer after a shing (CMP) process, a method of cleaning the wafer and a wafer cleaning method in which the frequency of brush replacement is reduced to reduce the cost and surface foreign matter that is difficult to remove by scrub cleaning are removed to enhance the cleaning performance. It is intended to provide a device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】第１発明に係るウエハ洗
浄方法は、化学的機械研磨工程を経たウエハを洗浄する
方法において、ウエハを挟んで対向する１対のロールブ
ラシを用いてウエハの両面を洗浄する過程と、該過程の
終了後、ディスクブラシを用いて前記ウエハの表面を洗
浄する過程と、該過程の終了後、前記ウエハの両面にメ
ガソニックジェット洗浄を施す過程と、該過程の終了
後、前記ウエハの両面に薬液洗浄を施す過程とを有する
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a wafer cleaning method for cleaning a wafer having undergone a chemical mechanical polishing step, wherein a pair of roll brushes opposed to each other with the wafer interposed therebetween are used. Cleaning the surface of the wafer using a disk brush after the completion of the process, performing megasonic jet cleaning on both surfaces of the wafer after the completion of the process, Performing a chemical cleaning process on both surfaces of the wafer after completion.
【００１２】第１発明にあっては、最初の洗浄工程でロ
ールブラシを用い、ＣＭＰ後のウエハ表面に付着したス
ラリーの洗浄を行なう。この工程では多量のスラリーが
付着したウエハを洗浄するのでブラシへの負担が大きく
なるが、ブラシの単位面積当たりの汚れが比較的少ない
ロールブラシを用いることにより解消している。次の工
程では、高速回転が可能なディスクブラシを用いてウエ
ハの表面を洗浄しており、前工程で不十分だった洗浄性
を補足している。前工程で大部分のスラリーが除去され
ているので、この工程でのディスクブラシへの負担は軽
減され、ディスクブラシの寿命が延びる。また、ディス
クブラシ洗浄後に、ウエハの両面にメガソニックジェッ
ト洗浄を行なうので、微細な汚れを十分に除去すること
ができ、ディスクブラシ洗浄を施していない裏面の洗浄
性能も高めることができる。In the first invention, the slurry adhered to the wafer surface after the CMP is cleaned by using a roll brush in the first cleaning step. In this step, the burden on the brush is increased because the wafer to which a large amount of slurry has adhered is cleaned, but this problem has been solved by using a roll brush with relatively little contamination per unit area of the brush. In the next step, the surface of the wafer is cleaned using a disk brush capable of high-speed rotation, supplementing the insufficient cleaning property in the previous step. Since most of the slurry has been removed in the previous step, the load on the disk brush in this step is reduced, and the life of the disk brush is extended. Further, since megasonic jet cleaning is performed on both surfaces of the wafer after the disk brush cleaning, fine dirt can be sufficiently removed, and the cleaning performance of the back surface not subjected to the disk brush cleaning can be improved.
【００１３】さらに次の工程では薬液洗浄を行なう。薬
液洗浄はロールブラシ及びディスクブラシ洗浄の終了後
に別のエリアで行なわれるので、薬液によるブラシの損
傷及び他の機構の腐食が生じない。また、薬液によりウ
エハ表面を溶解除去するので、ブラシからウエハ表面に
再付着した汚れを取り除くことができる。In the next step, chemical cleaning is performed. Since the chemical cleaning is performed in another area after the completion of the roll brush and the disk brush cleaning, the brush is not damaged by the chemical and the other mechanism is not corroded. In addition, since the wafer surface is dissolved and removed by the chemical solution, it is possible to remove stains re-adhered to the wafer surface from the brush.
【００１４】第２発明に係るウエハ洗浄装置は、化学的
機械研磨工程を経たウエハを洗浄する装置において、搬
入されたウエハの両面を挟持する１対のロールブラシを
備える第１洗浄エリアと、搬入されたウエハの両面近傍
に配される超音波純水噴射が可能なノズルと前記ウエハ
の表面に対向するディスクブラシとを備える第２洗浄エ
リアと、薬剤噴射が可能なノズルを、搬入されたウエハ
の両面近傍に備える第３洗浄エリアと、前記第１、第２
及び第３洗浄エリアに順次ウエハを搬送する搬送アーム
を備える搬送エリアとを有することを特徴とする。A wafer cleaning apparatus according to a second aspect of the present invention is an apparatus for cleaning a wafer that has undergone a chemical mechanical polishing step, comprising: a first cleaning area having a pair of roll brushes for sandwiching both sides of a loaded wafer; A second cleaning area provided with a nozzle capable of jetting ultrasonic pure water and a disk brush opposed to the surface of the wafer, and a nozzle capable of jetting chemicals, which are disposed near both surfaces of the wafer, A third cleaning area provided in the vicinity of both sides of the first and second cleaning areas;
And a transfer area having a transfer arm for sequentially transferring wafers to the third cleaning area.
【００１５】第２発明にあっては、上述したように、デ
ィスクブラシの寿命が延び、薬液によりブラシからウエ
ハ表面に再付着した汚れを取り除く。さらに、各洗浄エ
リアでの洗浄が終了後、搬送アームによりウエハを次の
洗浄エリアへ搬送するので、枚葉方式の洗浄装置として
ウエハの搬送がスムーズである。According to the second aspect of the present invention, as described above, the life of the disk brush is extended, and dirt re-adhering to the wafer surface from the brush is removed by the chemical solution. Further, after the cleaning in each cleaning area is completed, the wafer is transported to the next cleaning area by the transport arm, so that the wafer is smoothly transported as a single wafer type cleaning apparatus.
【００１６】第３発明に係るウエハ洗浄装置は、第２発
明において、前記搬送アームは、ウエハを支持するチャ
ック機構を先端部に備え、伸長及び縮退が可能な複数の
多関節アームであり、前記搬送エリアは前記第１、第２
及び第３洗浄エリア夫々に隣接していることを特徴とす
る。In the wafer cleaning apparatus according to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the transfer arm includes a plurality of articulated arms capable of extending and retracting, each of the transfer arms including a chuck mechanism for supporting a wafer at a distal end thereof. The transfer area is the first, second
And the third cleaning area.
【００１７】第３発明にあっては、第１の搬送アームが
伸長して第１洗浄エリア内に浸入し、洗浄済みのウエハ
を支持して退縮し、これを第２洗浄エリア内に搬入す
る。このとき第２の搬送アームは、既に第２洗浄エリア
内の洗浄済みのウエハを支持して搬出し、第３洗浄エリ
アに搬入しているので、各洗浄エリアでの洗浄の同時進
行が可能であり、スループットの向上が図られる。According to the third aspect, the first transfer arm extends and enters the first cleaning area, supports and retreats the cleaned wafer, and carries it into the second cleaning area. . At this time, the second transfer arm supports and unloads the already cleaned wafer in the second cleaning area and loads it into the third cleaning area, so that the cleaning in each cleaning area can proceed simultaneously. Yes, the throughput is improved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の
洗浄装置の構成を示す模式的平面図である。洗浄装置
は、第１洗浄エリア１０、第２洗浄エリア２０、第３洗
浄エリア３０、及び搬送エリア４０を備えており、本装
置の本体外壁はアングルフレームを塗装した後に、ＰＶ
Ｃ（Polyvinyle chloride ）Ｔ３３３を被覆して形成さ
れている。ＣＭＰ工程を終え、第１洗浄エリア１０に搬
入された洗浄対象物、例えばウエハＷが、搬送ロボット
４１により本装置の第１洗浄エリア１０から第２洗浄エ
リア２０、次いで第３洗浄エリア３０へ順次搬送され、
各洗浄エリアにて夫々の洗浄が実施される。第３洗浄エ
リア３０での洗浄が終了後、ウエハＷが装置外へ搬出さ
れるようになっている。第１洗浄エリア１０には、ＣＭ
Ｐ工程からの搬入口に扉１０１が、搬送エリア４０との
境界に扉１０２が設けてあり、第２洗浄エリア２０及び
第３洗浄エリア３０には、搬送エリア４０との境界に夫
々扉２０１，３０１が設けてある。各エリアでは、扉を
閉鎖することにより隔離された領域内での洗浄が可能と
なる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the cleaning device of the present invention. The cleaning apparatus includes a first cleaning area 10, a second cleaning area 20, a third cleaning area 30, and a transport area 40. The outer wall of the main body of the apparatus is coated with an angle frame, and then is coated with a PV.
It is formed by coating C (Polyvinyle chloride) T333. After the CMP step, the object to be cleaned, for example, the wafer W, carried into the first cleaning area 10 is sequentially transferred from the first cleaning area 10 to the second cleaning area 20, and then to the third cleaning area 30 of the apparatus by the transfer robot 41. Transported,
Each washing is performed in each washing area. After the cleaning in the third cleaning area 30 is completed, the wafer W is carried out of the apparatus. The first cleaning area 10 includes a CM
A door 101 is provided at the entrance from the P process, and a door 102 is provided at the boundary with the transfer area 40. The second cleaning area 20 and the third cleaning area 30 are provided with doors 201, 201 at the boundary with the transfer area 40, respectively. 301 is provided. In each area, closing the door allows cleaning in isolated areas.
【００１９】以下に各洗浄エリアの構成を説明する。図
２は第１洗浄エリア１０の構成を示す平面図であり、ウ
エハＷのロールブラシ１５，１６への位置決めを正確に
行なうためのセンタリングユニット、ロールブラシ洗浄
部、及びウエハＷをセンタリングユニットからロールブ
ラシ洗浄部へ搬送するウエハ搬送アーム部で構成されて
いる。図に示すように、センタリングユニットはウエハ
Ｗを載置する支持台１１とフッ素樹脂製のウエハガイド
１２，１２とを備えている。支持台１１は、図示しない
ＣＭＰ装置から第１洗浄エリア１０内にウエハＷを搬入
する搬送アーム９からの受渡しが可能に構成されてお
り、ウエハガイド１２，１２は、ウエハＷが支持台１１
上に載置された際に、ウエハＷを両側から押圧する方向
に移動してウエハＷを固定するようになっている。The structure of each cleaning area will be described below. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the first cleaning area 10. The centering unit and the roll brush cleaning unit for accurately positioning the wafer W on the roll brushes 15 and 16 and the wafer W are rolled from the centering unit. It is composed of a wafer transfer arm that transfers the wafer to the brush cleaning unit. As shown in the figure, the centering unit includes a support 11 on which the wafer W is placed and wafer guides 12 made of fluororesin. The support table 11 is configured to be able to transfer the wafer W from the transfer arm 9 for loading the wafer W into the first cleaning area 10 from a CMP apparatus (not shown).
When placed on the top, the wafer W is moved in a direction of pressing the wafer W from both sides to fix the wafer W.
【００２０】また、ウエハ搬送アーム部は、センタリン
グユニット及びロールブラシ洗浄部の近傍に配設された
アーム軸部を中心に床面に平行に回動可能なアーム１３
と、その先端部分のバキュームチャック１４とを備えて
おり、アーム１３の回動により、バキュームチャック１
４は支持台１１の略中央からロールブラシ１５の略中央
までの範囲を移動可能である。図中、センタリングユニ
ット及びウエハ搬送アーム部において、実線はウエハＷ
のセンタリング状態を示し、一点鎖線は洗浄中の状態を
示している。The wafer transfer arm section has an arm 13 rotatable in parallel with the floor about an arm shaft section disposed near the centering unit and the roll brush cleaning section.
And a vacuum chuck 14 at the tip end thereof.
Numeral 4 is movable in a range from substantially the center of the support base 11 to substantially the center of the roll brush 15. In the figure, the solid line indicates the wafer W in the centering unit and the wafer transfer arm.
And the dashed line indicates the state during cleaning.
【００２１】図３はロールブラシ洗浄部の構造を示す側
面図であり、図４はロールブラシ洗浄部の構造を示す一
部破断断面図である。図３及び図４に示すように、ロー
ルブラシ洗浄部は、ＰＶＡ（Polyvinylalchole）製の一
対のロールブラシ１５，１６、支持ピン１７，１７、ド
ライブローラ１８，１８及びノズル１５ｃ，１６ｃとを
備えている。ロールブラシ１５，１６はロール軸方向を
互いに平行にして配しており、夫々の両端はアームで支
持されている。下側のロールブラシ１５はロール軸方向
が床面と平行になるように配されており、上側のロール
ブラシ１６は床面に垂直な面内でのアームの回動によ
り、洗浄時には下側のロールブラシ１５と上下に対向す
る位置へ、待機中には下側のロールブラシ１５の斜め上
方位置へ移動することが可能になっている。ロールブラ
シ１５，１６はベルクリン（カネボウ製）を用い形成さ
れており、後述するドライブローラ１８，１８はＰＶＣ
にネオプレンゴムを取付けたものを用いている。FIG. 3 is a side view showing the structure of the roll brush cleaning unit, and FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing the structure of the roll brush cleaning unit. As shown in FIGS. 3 and 4, the roll brush cleaning unit includes a pair of roll brushes 15, 16 made of PVA (Polyvinylalchole), support pins 17, 17, drive rollers 18, 18, and nozzles 15c, 16c. I have. The roll brushes 15, 16 are arranged with the roll axis directions parallel to each other, and both ends are supported by arms. The lower roll brush 15 is arranged so that the roll axis direction is parallel to the floor surface, and the upper roll brush 16 is rotated by the arm in a plane perpendicular to the floor surface, so that the lower roll brush 16 is used for cleaning. It is possible to move to a position vertically opposed to the roll brush 15 and to a position obliquely above the lower roll brush 15 during standby. The roll brushes 15 and 16 are formed using Berglin (manufactured by Kanebo), and drive rollers 18 and 18 described later are made of PVC.
To which neoprene rubber is attached.
【００２２】図４に示すように、下側のロールブラシ１
５は上下方向に昇降可能な支持ピン１７，１７をロール
軸方向に所定長離隔して備えており、支持ピン１７，１
７が上昇した状態でウエハＷの支持が可能であり、下降
した状態ではウエハＷはロールブラシ１５に当接し、支
持ピン１７，１７には接触しない。図３に示すように、
ドライブローラ１８，１８はロールブラシ１５，１６で
挟持されるウエハＷの近傍で床面に平行に移動可能に配
されており、ウエハＷの外縁に押圧され、床面に平行な
面内で回転することによりウエハＷを回転させるように
なっている。また、ノズル１５ｃ，１６ｃは、ロールブ
ラシ１５，１６で挟持されるウエハＷの近傍に配設され
ており、ウエハＷの上面及び下面夫々に純水又はアンモ
ニア活水のような液体を噴射する。図３及び図４におい
て、実線はウエハＷの洗浄中の状態を示し、一点鎖線は
待機中の状態を示している。As shown in FIG. 4, the lower roll brush 1
5 is provided with support pins 17, 17 which can be moved up and down in the roll axis direction at predetermined intervals.
The wafer W can be supported in a state in which the wafer W is raised, and in a state in which the wafer W is lowered, the wafer W comes into contact with the roll brush 15 and does not come into contact with the support pins 17. As shown in FIG.
The drive rollers 18, 18 are arranged so as to be movable in parallel with the floor near the wafer W sandwiched between the roll brushes 15, 16, are pressed against the outer edge of the wafer W, and rotate in a plane parallel to the floor. By doing so, the wafer W is rotated. The nozzles 15c and 16c are disposed near the wafer W sandwiched between the roll brushes 15 and 16, and eject a liquid such as pure water or ammonia activated water onto the upper and lower surfaces of the wafer W, respectively. 3 and 4, a solid line indicates a state during cleaning of the wafer W, and a dashed line indicates a state during standby.
【００２３】図５は第２洗浄エリアの構造を示す平面図
であり、図６はその断面図である。第２洗浄エリア２０
は、洗浄槽２１，オーバーフロー槽２６，ディスクブラ
シ２２ａを取付けた洗浄アーム２２，メガソニックジェ
ットノズル２３ａを取付けたメガソニックジェットアー
ム２３を備えて構成されている。洗浄槽２１はＰＶＣ製
であり、洗浄槽２１の外側には小型のオーバーフロー槽
２６が設けられている。また洗浄槽２１は、内周面に沿
った形状の水跳ね防止用リング２５を昇降可能に備えて
おり、洗浄時には水跳ねを防止して洗浄エリア内をクリ
ーンに維持する。洗浄槽２１内の略中央には床面と平行
な面内で回転可能なウエハ支持台２７を配している。ウ
エハ支持台２７はウエハＷを支持するためのスピンチャ
ック２８を設けており、スピンチャック２８は圧空で作
動可能なメカニカルチャックであり、３本のピンを有し
ている。このチャックはウエハＷを固定するためにアス
ピレータを使用しないので、設備及び工程が省略されて
低コスト化に寄与する。また、アーム，回転機構等は、
可能な範囲でフッ素樹脂コーティングされており、ウエ
ハＷの金属汚染を防止している。FIG. 5 is a plan view showing the structure of the second cleaning area, and FIG. 6 is a sectional view thereof. Second cleaning area 20
Comprises a cleaning tank 21, an overflow tank 26, a cleaning arm 22 to which a disk brush 22a is mounted, and a megasonic jet arm 23 to which a megasonic jet nozzle 23a is mounted. The cleaning tank 21 is made of PVC, and a small overflow tank 26 is provided outside the cleaning tank 21. Further, the washing tank 21 is provided with a water splash preventing ring 25 having a shape along the inner peripheral surface so as to be able to move up and down, and at the time of washing, prevents water splash and keeps the inside of the washing area clean. A wafer support 27 that is rotatable in a plane parallel to the floor is disposed substantially in the center of the cleaning tank 21. The wafer support table 27 is provided with a spin chuck 28 for supporting the wafer W. The spin chuck 28 is a mechanical chuck that can be operated by compressed air, and has three pins. Since this chuck does not use an aspirator for fixing the wafer W, equipment and steps are omitted, which contributes to cost reduction. The arm, rotation mechanism, etc.
Fluorine resin coating is applied to the extent possible, thereby preventing metal contamination of the wafer W.
【００２４】洗浄槽２１の近傍には洗浄アーム２２及び
メガソニックジェットアーム２３を支持する基台が配設
されており、洗浄アーム２２及びメガソニックジェット
アーム２３が床面に平行な面内で回動することにより、
夫々の先端部が洗浄槽２１の中央とオーバーフロー槽２
６との間で移動可能になっている。図５は洗浄アーム２
２及びメガソニックジェットアーム２３が洗浄槽２１の
略中央に位置しており、ディスクブラシ洗浄時又はメガ
ソニックジェット洗浄時の状態を示している。A base supporting the cleaning arm 22 and the megasonic jet arm 23 is provided near the cleaning tank 21, and the cleaning arm 22 and the megasonic jet arm 23 are rotated in a plane parallel to the floor. By moving
Each tip is located at the center of the washing tank 21 and the overflow tank 2
6 can be moved. FIG. 5 shows the cleaning arm 2
2 and the megasonic jet arm 23 are located substantially at the center of the cleaning tank 21, and show a state at the time of disk brush cleaning or megasonic jet cleaning.
【００２５】図６に示すように、洗浄アーム２２の先端
部には、ベルクリン（カネボウ製）を用いて形成された
カップ型のディスクブラシ２２ａが取り付けてあり、洗
浄アーム２２の回動及び昇降によりウエハＷと接触す
る。また、メガソニックジェットアームの先端部には、
第１のメガソニックジェットノズル２３ａが取り付けら
れている。第１のメガソニックジェットノズル２３ａは
円筒形を有し、ウエハＷに対する噴射角度が調節可能に
なっている。なお、メガソニックジェットアーム２３と
洗浄アーム２２とは一体構造とするのが望ましい。一体
構造とすることにより、アームを回動するためのモータ
及び制御手段が一つでよく、低コスト化が図れ、またメ
ンテナンス性にも優れる。As shown in FIG. 6, a cup-shaped disc brush 22a formed by using Bellclean (manufactured by Kanebo) is attached to the tip of the cleaning arm 22, and the cleaning arm 22 is rotated and raised and lowered. Contact with wafer W. Also, at the tip of the megasonic jet arm,
A first megasonic jet nozzle 23a is attached. The first megasonic jet nozzle 23a has a cylindrical shape, and the injection angle with respect to the wafer W can be adjusted. It is desirable that the megasonic jet arm 23 and the cleaning arm 22 have an integral structure. With the integral structure, only one motor and control means for rotating the arm are required, so that the cost can be reduced and the maintainability is excellent.
【００２６】第１のメガソニックジェットノズル２３ａ
はウエハＷの上側から噴射する位置に設けられている。
洗浄槽２１は、ウエハＷの下側からもメガソニックジェ
ットが可能なように、第２のメガソニックジェットノズ
ル２３ｂを備えている。また洗浄槽２１には、ウエハＷ
の上面及び下面に純水を流出するための純水ノズル２４
ａ，２４ｂが夫々設けられている。First megasonic jet nozzle 23a
Is provided at a position where the liquid is ejected from above the wafer W.
The cleaning tank 21 includes a second megasonic jet nozzle 23b so that a megasonic jet can be performed from below the wafer W. The cleaning tank 21 contains the wafer W
Nozzle 24 for discharging pure water to the upper and lower surfaces of the nozzle
a and 24b are provided respectively.
【００２７】図７は第３洗浄エリアの構造を示す断面図
である。第３洗浄エリア３０は洗浄槽３１を備え、洗浄
槽３１は内周面に沿った形状の水跳ね防止用リング３５
を昇降可能に備えている。洗浄槽３１内の略中央には床
面に平行な面内で回転可能なウエハ支持台３２を配して
いる。ウエハ支持台３２は３本のピンを有するスピンチ
ャック３３を備えており、上述した第２洗浄エリア２０
が備えるスピンチャック２８と同様の構成である。洗浄
槽３１には、ウエハＷの上面及び下面に薬液の噴射が可
能な薬液ノズル３４ａ，３４ｂを夫々設けている。薬液
ノズル３４ａ，３４ｂへは、本洗浄装置外に設けられた
薬液ユニット（図示せず）から、例えばＨＦのような薬
液が供給されるようになっている。薬液供給ユニット
は、ＨＦ原料タンク，秤量タンク，濃度調整タンク，供
給タンク及びＨＦ濃度計を備えており、各タンクの容量
は、例えば夫々４．５リットル，３５０cc，２６リット
ル及び６リットルである。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of the third cleaning area. The third washing area 30 includes a washing tank 31, and the washing tank 31 is provided with a ring 35 for preventing water splashing along the inner peripheral surface.
Is provided so as to be able to move up and down. At substantially the center of the cleaning tank 31, a wafer support table 32 which is rotatable in a plane parallel to the floor surface is arranged. The wafer support table 32 includes a spin chuck 33 having three pins.
Has the same configuration as that of the spin chuck 28 provided in the device. The cleaning tank 31 is provided with chemical solution nozzles 34a and 34b capable of spraying a chemical solution on the upper and lower surfaces of the wafer W, respectively. A chemical solution such as HF is supplied to the chemical solution nozzles 34a and 34b from a chemical solution unit (not shown) provided outside the cleaning device. The chemical liquid supply unit includes an HF raw material tank, a weighing tank, a concentration adjusting tank, a supply tank, and an HF concentration meter, and the capacity of each tank is, for example, 4.5 liter, 350 cc, 26 liter, and 6 liter, respectively.
【００２８】図８は搬送ロボットの構造を示す斜視図で
ある。搬送ロボット４１は、搬送エリア４０（図１参
照）に配設されており、２つの搬送アームを備えてウエ
ハＷを第１洗浄エリア１０，第２洗浄エリア２０及び第
３洗浄エリア３０に、順次搬送する。搬送ロボット４１
は固定ドラムの上側に回転ドラムを連結し、回転ドラム
上に第１アーム４４及び第２アーム４５を取付けてい
る。回転ドラムは床面に平行な面内で回転可能であり、
回転ドラムの回転により第１及び第２アーム４４，４５
も共に回転する。FIG. 8 is a perspective view showing the structure of the transfer robot. The transfer robot 41 is disposed in the transfer area 40 (see FIG. 1), and includes two transfer arms to transfer the wafer W to the first cleaning area 10, the second cleaning area 20, and the third cleaning area 30 sequentially. Transport. Transfer robot 41
Has a rotating drum connected to the upper side of the fixed drum, and a first arm 44 and a second arm 45 are mounted on the rotating drum. The rotating drum can rotate in a plane parallel to the floor,
The first and second arms 44 and 45 are rotated by the rotation of the rotating drum.
Also rotate together.
【００２９】図９は第１アーム４４の伸縮の状態を示す
平面図であり、実線はアームが伸長した状態を、２点鎖
線はアームが縮退した状態を示している。図に示すよう
に、第１アーム４４は多関節型アームであり、各関節の
回転によりアームが床面に平行な状態を維持しつつ伸縮
するようになっている。アーム４４の先端には落とし込
み型のウエハチャック部が設けてあり、アームが伸長し
た場合は、ウエハチャック部が例えば第１洗浄エリア１
０のロールブラシ１５上まで伸びてウエハＷを下側から
支持し、縮退した場合はウエハＷを搬送ユニット４０内
に収納する。FIG. 9 is a plan view showing the state of expansion and contraction of the first arm 44. The solid line shows a state where the arm is extended, and the two-dot chain line shows a state where the arm is retracted. As shown in the figure, the first arm 44 is an articulated arm, and the arm expands and contracts by rotating each joint while maintaining a state parallel to the floor surface. At the tip of the arm 44, a drop-down type wafer chuck is provided. When the arm is extended, the wafer chuck is moved to the first cleaning area 1 for example.
The wafer W is extended from above to support the wafer W from below, and when retracted, the wafer W is stored in the transfer unit 40.
【００３０】図１０は第２アーム４５の伸縮の状態を示
す平面図であり、実線はアームが伸長した状態を、２点
鎖線はアームが縮退した状態を示している。図に示すよ
うに、第２アーム４５は多関節アームであり、各関節の
回転によりアームが床面に平行な状態を維持しつつ伸縮
するようになっている。アーム４５の先端にはバキュー
ム型のウエハチャック部を設けており、アームが伸長し
た場合は、ウエハチャック部が例えば第２洗浄エリア２
０のウエハ支持台２７まで伸びてウエハＷを下側から吸
着支持し、縮退した場合はウエハＷを搬送ユニット４０
内に収納する。FIG. 10 is a plan view showing the state of expansion and contraction of the second arm 45. The solid line shows the state where the arm is extended, and the two-dot chain line shows the state where the arm is retracted. As shown in the figure, the second arm 45 is a multi-joint arm, and the rotation of each joint causes the arm to expand and contract while maintaining a state parallel to the floor surface. A vacuum-type wafer chuck is provided at the tip of the arm 45, and when the arm is extended, the wafer chuck is moved to the second cleaning area 2 for example.
The wafer W is extended to the wafer support table 27 to suck and support the wafer W from below.
Housed inside.
【００３１】一般に、落とし込み型のウエハチャック部
は、濡れた状態のウエハＷの搬送に適しており、バキュ
ーム型のウエハチャック部は乾燥状態のウエハＷの搬送
に適している。これにより、第２アーム４５は、第１洗
浄エリア１０のロールブラシ洗浄部から第２洗浄エリア
２０へ濡れたウエハＷを搬送し、第１アーム４４は、第
２洗浄エリア２０から第３洗浄エリア３０へ乾いたウエ
ハＷを搬送する。また、第１アーム４４及び第２アーム
４５は、関節が有する高さを違えることにより夫々のウ
エハチャック部の高さを違えて構成してあり、第１アー
ム４４のウエハチャック部は第２アーム４５のウエハチ
ャック部よりも低く形成されている。これにより、第２
アーム４５により搬送される濡れたウエハＷからの水滴
が、第１アームに付着しないようになっている。In general, the drop-down type wafer chuck is suitable for transporting a wet wafer W, and the vacuum type wafer chuck is suitable for transporting a dry wafer W. Thereby, the second arm 45 transports the wet wafer W from the roll brush cleaning section of the first cleaning area 10 to the second cleaning area 20, and the first arm 44 moves the wet wafer W from the second cleaning area 20 to the third cleaning area. The dried wafer W is transferred to 30. Further, the first arm 44 and the second arm 45 are configured such that the heights of the respective wafer chuck portions are different by changing the heights of the joints. The wafer chuck portion of the first arm 44 is the second arm. 45 is formed lower than the wafer chuck portion. Thereby, the second
Water droplets from the wet wafer W transferred by the arm 45 do not adhere to the first arm.
【００３２】なお、装置本体には取外し可能なカバー類
が装着されている。本体の目視が必要な部分は透明にな
っており、メンテナンス性の向上に寄与している。ま
た、ＨＦ，アンモニア等の薬液を使用する洗浄エリアに
は局所排気装置を設けており、静圧計での圧力監視によ
り排気状態を管理し、排気漏洩を防止できる。さらに、
本体の床部には液漏れセンサーを設置し、純水及び薬液
等の液漏れの管理が可能である。The apparatus body is provided with removable covers. The parts of the main body that require visual inspection are transparent, contributing to improved maintainability. In addition, a local exhaust device is provided in a cleaning area using a chemical solution such as HF and ammonia, and the exhaust state can be controlled by monitoring the pressure with a static pressure gauge to prevent exhaust leakage. further,
A liquid leak sensor is installed on the floor of the main body, and liquid leaks such as pure water and chemicals can be managed.
【００３３】以上の如く構成された本洗浄装置を用い
て、ＣＭＰ後のウエハＷを洗浄する手順を以下に説明す
る。まず扉１０１が開き、ＣＭＰ処理されたウエハＷが
搬送アーム９により第１洗浄エリア１０に搬入される。
ここで表面に付着したスラリーが除去される。第１洗浄
エリア１０でのロールブラシ洗浄で、９割以上のスラリ
ー及び表面異物が除去される。支持台１１上に載置され
たウエハＷは、ウエハガイド１２，１２により固定され
て位置決めされる。これにより、ロールブラシ洗浄部の
正確な位置への搬送が行なわれる。バキュームチャック
１４によりウエハＷはロールブラシ１５上に移送され、
ロールブラシ１５の支持ピン１７，１７が上昇してウエ
ハＷを支持する。The procedure for cleaning the wafer W after CMP using the present cleaning apparatus configured as described above will be described below. First, the door 101 is opened, and the wafer W subjected to the CMP processing is carried into the first cleaning area 10 by the transfer arm 9.
Here, the slurry attached to the surface is removed. By the roll brush cleaning in the first cleaning area 10, 90% or more of the slurry and the foreign matter on the surface are removed. The wafer W placed on the support base 11 is fixed and positioned by the wafer guides 12,12. As a result, the roll brush cleaning unit is transported to an accurate position. The wafer W is transferred onto the roll brush 15 by the vacuum chuck 14,
The support pins 17, 17 of the roll brush 15 are raised to support the wafer W.
【００３４】次に、上側のロールブラシ１６が下降して
ウエハＷは上下のロールブラシ１５，１６に挟持され
る。このとき支持ピン１７，１７は下降する。次に、ノ
ズル１５ｃ，１６ｃから純水がウエハＷ及びロールブラ
シ１５，１６に向かって噴射され、ロールブラシ１５，
１６は互いに逆方向に回転してウエハＷの両面を洗浄す
る。このとき、ウエハＷが押し出されてドライブローラ
１８，１８に当接され、ドライブローラ１８，１８の回
転によりウエハＷが回転してロールブラシ１５，１６が
ウエハＷの全面に接触する。Next, the upper roll brush 16 is lowered, and the wafer W is held between the upper and lower roll brushes 15, 16. At this time, the support pins 17, 17 are lowered. Next, pure water is sprayed from the nozzles 15c and 16c toward the wafer W and the roll brushes 15 and 16, and
16 rotates in opposite directions to clean both surfaces of the wafer W. At this time, the wafer W is extruded and is brought into contact with the drive rollers 18, 18. The rotation of the drive rollers 18, 18 rotates the wafer W, and the roll brushes 15, 16 come into contact with the entire surface of the wafer W.
【００３５】ロールブラシ洗浄部での洗浄過程の間に、
次の洗浄対象となるウエハが支持台１１上に搬入され、
位置決めされる。これにより洗浄のスループットが向上
する。また、薬液洗浄が必要な場合は、純水を供給する
以前に薬液をノズル１５ｃ，１６ｃからウエハＷに噴射
することにより、薬液洗浄と同様の効果を得る。洗浄終
了後、支持ピン１７，１７が上昇してウエハを支持し、
上側のロールブラシ１６が上昇して元の位置に戻る。扉
１０２が開き、搬送ロボット４１の第２アーム４５が伸
長して第１洗浄エリア１０内に浸入し、ロールブラシ１
５上のウエハＷをウエハチャック部により下側から支持
し、搬送エリア４０内へ戻る。ウエハＷの搬出後、扉１
０２が閉まり、支持台１１に待機していた次のウエハが
ブラシロール洗浄部に移送される。以降、第１洗浄エリ
ア１０では同様の洗浄工程が繰り返される。During the cleaning process in the roll brush cleaning section,
The next wafer to be cleaned is loaded onto the support 11 and
Positioned. This improves the cleaning throughput. When chemical cleaning is required, the same effect as the chemical cleaning can be obtained by injecting the chemical from the nozzles 15c and 16c to the wafer W before supplying the pure water. After the cleaning is completed, the support pins 17, 17 are raised to support the wafer,
The upper roll brush 16 rises and returns to the original position. The door 102 is opened, the second arm 45 of the transfer robot 41 is extended and enters the first cleaning area 10, and the roll brush 1
The wafer W on the wafer 5 is supported from below by the wafer chuck portion, and returns into the transfer area 40. After unloading wafer W, door 1
02 is closed, and the next wafer waiting on the support base 11 is transferred to the brush roll cleaning unit. Thereafter, the same cleaning process is repeated in the first cleaning area 10.
【００３６】なお、ブラシ圧力，ブラシ回転速度，ドラ
イブローラ回転速度，純水流量及び薬液流量は調節可能
であり、例えば、ブラシ圧力は１００〜５００gf／c
m2 ，ブラシ回転速度は５０〜２００rpm ，ドライブロ
ーラ回転速度は１０〜２５０rpm，純水流量は０．５〜
３リットル／min ，薬液流量は１００〜２００cc／min
である。The brush pressure, brush rotation speed, drive roller rotation speed, pure water flow rate and chemical liquid flow rate can be adjusted. For example, the brush pressure is 100 to 500 gf / c.
m 2 , brush rotation speed is 50 ~ 200rpm, drive roller rotation speed is 10 ~ 250rpm, pure water flow rate is 0.5 ~
3 liters / min, chemical flow rate 100-200cc / min
It is.
【００３７】次に、扉２０１が開き、第２アーム４５に
よりウエハＷを第２洗浄エリア２０内に搬入する。この
洗浄過程では、前段階のロールブラシ洗浄で除去されな
かったスラリー及び表面異物を除去する。洗浄効果が高
いディスクブラシを用いることにより、ウエハＷに強固
に付着したスラリー及び異物を除去する。洗浄槽２１の
上方に第２アーム４５が伸長され、上昇したウエハ支持
台２７上にウエハＷを載置する。第２アーム４５が退縮
し、扉２０１が閉まる。ディスクブラシ２２ａは、ブラ
シの乾燥を防止するためにオーバーフロー槽２６内に浸
漬し、回転状態で待機している。Next, the door 201 is opened, and the wafer W is carried into the second cleaning area 20 by the second arm 45. In this cleaning process, the slurry and the surface foreign matter that have not been removed in the previous roll brush cleaning are removed. By using a disk brush having a high cleaning effect, the slurry and foreign matters firmly attached to the wafer W are removed. The second arm 45 extends above the cleaning tank 21, and places the wafer W on the raised wafer support 27. The second arm 45 retracts, and the door 201 closes. The disc brush 22a is immersed in the overflow tank 26 in order to prevent the brush from drying, and stands by in a rotating state.
【００３８】ウエハ支持台２７のスピンチャック２８が
ウエハＷを把持して下降する。水跳ね用リング２５が上
昇し、ウエハ支持台２７が回転を開始する。まず、純水
ノズル２４ａ，２４ｂから純水が噴射され、ウエハＷを
リンスする。水跳ね用リング２５が下降し、洗浄アーム
２２がオーバーフロー槽２５内からウエハＷ上に移動す
る。洗浄アーム２２の回動によりディスクブラシ２２ａ
がウエハＷの中央側と外周側とを繰り返し移動すること
により、ウエハＷの表面全体が洗浄される。洗浄終了
後、洗浄アーム２２はオーバーフロー槽２６内へ戻る。
次に、メガソニックジェットアーム２３がアーバーフロ
ー槽２６側からウエハＷ上に移動してメガソニックジェ
ットノズル２３ａ，２３ｂから超音波を伝播させた純水
を噴射し、メガソニックジェット洗浄を行なう。純水は
十分にろ過された純度の高いものを用い、高圧で噴射す
るために純水がウエハＷの表面上で停留せず、スクラブ
洗浄で起こり易い異物の再付着を防止できる。The spin chuck 28 of the wafer support 27 holds the wafer W and descends. The water splash ring 25 rises, and the wafer support 27 starts rotating. First, pure water is injected from the pure water nozzles 24a and 24b to rinse the wafer W. The water splashing ring 25 descends, and the cleaning arm 22 moves onto the wafer W from within the overflow tank 25. The rotation of the cleaning arm 22 causes the disk brush 22a to rotate.
Repeatedly moves between the central side and the outer peripheral side of the wafer W, whereby the entire surface of the wafer W is cleaned. After the cleaning is completed, the cleaning arm 22 returns into the overflow tank 26.
Next, the megasonic jet arm 23 moves onto the wafer W from the arbor flow tank 26 side, injects pure water having ultrasonic waves propagated from the megasonic jet nozzles 23a and 23b, and performs megasonic jet cleaning. Pure water is used, which is sufficiently filtered and has a high purity. Since the pure water is injected at a high pressure, the pure water does not stay on the surface of the wafer W, so that reattachment of foreign matter which is easily caused by scrub cleaning can be prevented.
【００３９】メガソニックジェット洗浄が終了した後、
メガソニックジェットアーム２３はオーバーフロー槽２
６へ戻り（又はその位置を維持していても良い）、水跳
ね防止用リング２５が上昇する。ウエハＷの回転速度が
高速になり、スピン乾燥が行なわれる。乾燥終了後、水
跳ね防止用リング２５が下降し、ウエハ支持台２７が上
昇してスピンチャックがウエハを離す。扉２０１が開
き、搬送ロボット４１の第１アーム４４が浸入してウエ
ハＷを吸引支持した後、縮退して搬送エリア４０内へ戻
る。扉２０１が閉まり、ウエハ支持台２７は次のウエハ
の洗浄のために待機する。After the megasonic jet cleaning is completed,
Megasonic jet arm 23 is overflow tank 2
6 (or the position may be maintained), and the water splash prevention ring 25 rises. The rotation speed of the wafer W is increased, and spin drying is performed. After the drying is completed, the water splash prevention ring 25 is lowered, the wafer support 27 is raised, and the spin chuck releases the wafer. After the door 201 is opened and the first arm 44 of the transfer robot 41 enters and sucks and supports the wafer W, it retracts and returns to the transfer area 40. The door 201 is closed, and the wafer support 27 waits for cleaning of the next wafer.
【００４０】なお、ブラシ圧力，ブラシ回転速度，リン
ス時及び洗浄時のウエハ回転速度，リンス時及びメガソ
ニックジェット洗浄時の純水流量，及びスピン乾燥時の
ウエハ回転速度は調節可能であり、例えば、ブラシ圧力
は５０〜３００gf／cm2 、ブラシ回転速度は１０〜６０
０rpm ，リンス時及び洗浄時のウエハ回転速度は５０〜
１０００rpm ，純水流量は１．５〜２リットル／min ，
及びスピン乾燥時のウエハ回転速度は１０００〜４００
０rpm である。The brush pressure, the brush rotation speed, the wafer rotation speed during rinsing and cleaning, the pure water flow rate during rinsing and megasonic jet cleaning, and the wafer rotation speed during spin drying are adjustable. , Brush pressure is 50-300 gf / cm 2 , brush rotation speed is 10-60
0 rpm, wafer rotation speed during rinsing and cleaning is 50 ~
1000rpm, pure water flow rate 1.5-2 liter / min,
And the wafer rotation speed during spin drying is 1000 to 400
0 rpm.
【００４１】次に、扉３０１が開き、第２アーム４５に
よりウエハＷを第３洗浄エリア３０内に搬入する。この
洗浄過程では、ウエハＷの表面に存在する重金属成分、
スラリーに含まれるカリウム成分及び第１及び第２洗浄
エリア１０，２０でのブラシからのコンタミネーション
などを除去する。洗浄槽３１の上方に第２アーム４５が
伸長され、ウエハ支持台３２上にウエハＷを載置する。
第２アーム４５が退縮し、扉３０１が閉まる。スピンチ
ャック３３がウエハＷを把持し、ウエハ支持台３２が下
降した後、水跳ね防止用リング３５が上昇し、ウエハ支
持台３２はスピン回転を開始する。Next, the door 301 is opened, and the wafer W is carried into the third cleaning area 30 by the second arm 45. In this cleaning process, heavy metal components existing on the surface of the wafer W,
Potassium components contained in the slurry and contamination from the brushes in the first and second cleaning areas 10 and 20 are removed. The second arm 45 extends above the cleaning tank 31, and places the wafer W on the wafer support 32.
The second arm 45 retracts, and the door 301 closes. After the spin chuck 33 grips the wafer W and the wafer support 32 is lowered, the water splash prevention ring 35 is raised, and the wafer support 32 starts spinning.
【００４２】薬液ノズル３４ａ，３４ｂからＨＦが噴射
され、薬液洗浄が行なわれる。図１１は薬液洗浄の概要
を示す模式図である。薬液洗浄では、図１１（ａ）に示
すように薬液がウエハＷの表面に噴射されると、図１１
（ｂ）に示すように、エッチングによりウエハＷの表面
が削除され、表面異物がウエハと共に溶出される。ＣＭ
Ｐ後の薬液洗浄には、アンモニアのようなアルカリ溶液
活水及びＨＦが主に用いられている。アルカリ溶液活水
は、ウエハのエッチング作用を有するアルカリ溶液と、
その作用を抑制する酸化剤又は界面活性剤との混合液が
用いられる。洗浄には緩やかなエッチングレートが必要
であるため、アルカリ溶液活水は最適化された混合比及
び温度で使用されている。一方、ＨＦは極低濃度（略
１．５％以下）で用いられる。エッチングレートの調節
は、薬液の濃度調節によりなされている。HF is injected from the chemical nozzles 34a and 34b, and the chemical cleaning is performed. FIG. 11 is a schematic view showing an outline of the cleaning with a chemical solution. In the chemical cleaning, when the chemical is sprayed on the surface of the wafer W as shown in FIG.
As shown in (b), the surface of the wafer W is removed by etching, and the surface foreign matter is eluted together with the wafer. CM
An alkaline solution such as ammonia and active water and HF are mainly used for chemical cleaning after P. Alkaline solution active water, an alkaline solution having an etching effect on the wafer,
A mixed solution with an oxidizing agent or a surfactant that suppresses the action is used. Since a gentle etching rate is required for cleaning, the alkaline solution active water is used at an optimized mixing ratio and temperature. On the other hand, HF is used at an extremely low concentration (about 1.5% or less). The etching rate is adjusted by adjusting the concentration of the chemical solution.
【００４３】ＨＦ原液がＨＦ原料タンクから秤量タンク
にポンプで供給され、秤量タンクで必要量のＨＦ原液が
秤量される。このとき、オーバーフロー分のＨＦ原液は
ＨＦ原料タンクに戻る。秤量されたＨＦ原液は、純水が
装填された濃度調整タンクに送られてＮ2 バブリングに
より混合され、所定の濃度に調整される。ＨＦ濃度はフ
ッ素イオン濃度コントローラによる濃度計で管理され
る。調整したＨＦの濃度が所定値よりも低い場合にはバ
ッファタンクによりＨＦ原料タンクからＨＦ原液を補充
する。濃度が高い場合には、ＨＦを廃却して再度調整す
る。所定濃度に調整されたＨＦは供給タンクに送られ、
薬液ノズル３４ａ，３４ｂへ供給される。なお、本実施
の形態のＨＦ濃度は最大で略１．８％である。The HF stock solution is supplied from the HF stock tank to the weighing tank by a pump, and a required amount of the HF stock solution is weighed in the weighing tank. At this time, the overflow HF stock solution returns to the HF material tank. The weighed HF stock solution is sent to a concentration adjusting tank filled with pure water, mixed by N 2 bubbling, and adjusted to a predetermined concentration. The HF concentration is managed by a concentration meter using a fluorine ion concentration controller. When the adjusted HF concentration is lower than the predetermined value, the HF stock solution is replenished from the HF material tank by the buffer tank. If the concentration is high, reject HF and adjust again. HF adjusted to a predetermined concentration is sent to a supply tank,
The liquid is supplied to the chemical liquid nozzles 34a and 34b. Note that the HF concentration in the present embodiment is approximately 1.8% at the maximum.
【００４４】薬液洗浄終了後、引き続き純水でウエハＷ
の両面がリンスされる。ウエハＷの回転速度が高速にな
り、スピン乾燥が行なわれる。乾燥終了後、水跳ね防止
用リング３５が下降し、ウエハ支持台３２が上昇してス
ピンチャックがウエハを離す。第３洗浄エリア３０に設
けられたウエハ出口となる扉（図１において図示せず）
が開き、オートローダ装置の搬送アームによりウエハＷ
が搬出される。扉が閉まり、ウエハ支持台３２が下降し
て次のウエハの洗浄に備える。After the cleaning with the chemical solution, the wafer W is continuously washed with pure water.
Are rinsed on both sides. The rotation speed of the wafer W is increased, and spin drying is performed. After the drying is completed, the water splash prevention ring 35 is lowered, the wafer support 32 is raised, and the spin chuck releases the wafer. Door serving as a wafer outlet provided in the third cleaning area 30 (not shown in FIG. 1)
Is opened, and the wafer W is moved by the transfer arm of the autoloader device.
Is carried out. The door is closed and the wafer support 32 is lowered to prepare for the next wafer cleaning.
【００４５】このような本実施の形態では、ウエハＷ
は、ロールブラシ洗浄，ディスクブラシ洗浄，メガソニ
ックジェット洗浄及び薬液洗浄の順に洗浄されるので、
ブラシの交換頻度を抑えて、スラリー及び表面異物を効
率良く除去でき、ブラシからの異物の再付着が防止され
る。また、薬液洗浄をロールブラシ洗浄及びディスクブ
ラシ洗浄とは異なるエリアにて行なっているので、アー
ムのような回転機構が薬液により腐食することがなく、
発塵を防止できる。さらに、第１搬送アーム及び第２搬
送アームが洗浄エリア間でウエハを移送するので、各洗
浄エリアで洗浄の同時進行が図られ、スループットが向
上する。In this embodiment, the wafer W
Is washed in the order of roll brush cleaning, disk brush cleaning, megasonic jet cleaning and chemical cleaning.
Slurry and surface foreign matter can be efficiently removed by reducing the frequency of brush replacement, and reattachment of foreign matter from the brush is prevented. In addition, since the chemical cleaning is performed in a different area from the roll brush cleaning and the disc brush cleaning, the rotating mechanism such as the arm is not corroded by the chemical,
Dust generation can be prevented. Further, since the first transfer arm and the second transfer arm transfer the wafer between the cleaning areas, the cleaning is simultaneously performed in each cleaning area, and the throughput is improved.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように、本発明においては、初め
にブラシ寿命が長いロールブラシで両面を洗浄し、次に
ブラシ寿命は短いが洗浄効果は高いディスクブラシによ
り表面を洗浄しているので、ウエハの洗浄性能を高める
と共にブラシへの汚れの蓄積を抑えることができ、ブラ
シ寿命を延ばすことができる。また、メガソニックジェ
ット洗浄後、洗浄の最終過程で薬液洗浄を行なっている
ので、ロールブラシ及びディスクブラシにより生じたウ
エハ表面の疵、及びブラシから再付着した汚れを除去す
ることができる。さらに複数の搬送アームによりウエハ
を各エリア間で搬送できるので、スループットが向上す
る等、本発明は優れた効果を奏する。As described above, in the present invention, both surfaces are first cleaned with a roll brush having a long brush life, and then the surface is cleaned with a disk brush having a short brush life but a high cleaning effect. In addition, the cleaning performance of the wafer can be improved, and the accumulation of dirt on the brush can be suppressed, and the life of the brush can be extended. In addition, since the chemical cleaning is performed in the final step of the cleaning after the megasonic jet cleaning, scratches on the wafer surface caused by the roll brush and the disc brush and stains re-adhered from the brush can be removed. Further, since the wafers can be transferred between the areas by the plurality of transfer arms, the present invention has excellent effects such as an improvement in throughput.
【図１】本発明の洗浄装置の構成を示す模式的平面図で
ある。FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a cleaning device of the present invention.
【図２】第１洗浄エリアの構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of a first cleaning area.
【図３】ロールブラシ洗浄部の構造を示す側面図であ
る。FIG. 3 is a side view illustrating a structure of a roll brush cleaning unit.
【図４】ロールブラシ洗浄部の構造を示す一部破断断面
図である。FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a structure of a roll brush cleaning unit.
【図５】第２洗浄エリアのディスクブラシ洗浄時の構造
を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the structure of the second cleaning area when cleaning the disk brush.
【図６】第２洗浄エリアの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a second cleaning area.
【図７】第３洗浄エリアの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a third cleaning area.
【図８】搬送ロボットの構造を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view illustrating a structure of a transfer robot.
【図９】第１アームの伸縮の状態を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing the state of extension and contraction of the first arm.
【図１０】第２アームの伸縮の状態を示す平面図であ
る。FIG. 10 is a plan view showing a state of extension and contraction of a second arm.
【図１１】薬液洗浄の概要を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic view showing an outline of chemical cleaning.
１０ 第１洗浄エリア １３ アーム １５，１６ ロールブラシ １８ ドライブローラ ２０ 第２洗浄エリア ２１ 洗浄槽 ２２ａ ディスクブラシ ２３ａ，２３ｂ メガソニックジェットノズル ３０ 第３洗浄エリア ３１ 洗浄槽 ３４ａ，３４ｂ 薬液ノズル ４０ 搬送エリア ４１ 搬送ロボット ４４ 第１アーム ４５ 第２アーム Ｗ ウエハ Reference Signs List 10 First cleaning area 13 Arm 15, 16 Roll brush 18 Drive roller 20 Second cleaning area 21 Cleaning tank 22a Disk brush 23a, 23b Megasonic jet nozzle 30 Third cleaning area 31 Cleaning tank 34a, 34b Chemical liquid nozzle 40 Transfer area 41 Transfer robot 44 First arm 45 Second arm W Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/68 H01L 21/68 A
Claims (3)
する方法において、ウエハを挟んで対向する１対のロー
ルブラシを用いてウエハの両面を洗浄する過程と、該過
程の終了後、ディスクブラシを用いて前記ウエハの表面
を洗浄する過程と、該過程の終了後、前記ウエハの両面
にメガソニックジェット洗浄を施す過程と、該過程の終
了後、前記ウエハの両面に薬液洗浄を施す過程とを有す
ることを特徴とするウエハの洗浄方法。1. A method of cleaning a wafer having undergone a chemical mechanical polishing step, wherein a step of cleaning both sides of the wafer using a pair of roll brushes opposed to each other with the wafer interposed therebetween, and after the step is completed, a disc brush Cleaning the surface of the wafer by using, and after the step, a step of performing megasonic jet cleaning on both sides of the wafer, and after the step, a step of performing chemical cleaning on both sides of the wafer A method for cleaning a wafer, comprising:
する装置において、搬入されたウエハの両面を挟持する
１対のロールブラシを備える第１洗浄エリアと、搬入さ
れたウエハの両面近傍に配される超音波液噴射が可能な
ノズルと前記ウエハの表面に対向するディスクブラシと
を備える第２洗浄エリアと、薬剤噴射が可能なノズル
を、搬入されたウエハの両面近傍に備える第３洗浄エリ
アと、前記第１、第２及び第３洗浄エリアに順次ウエハ
を搬送する搬送アームを備える搬送エリアとを有するこ
とを特徴とするウエハの洗浄装置。2. An apparatus for cleaning a wafer having undergone a chemical mechanical polishing step, comprising: a first cleaning area having a pair of roll brushes for sandwiching both sides of a loaded wafer; and a vicinity of both sides of the loaded wafer. Cleaning area including a nozzle capable of jetting ultrasonic liquid to be sprayed and a disk brush facing the surface of the wafer, and a third cleaning area including nozzles capable of jetting chemicals near both sides of the loaded wafer. And a transfer area having a transfer arm for sequentially transferring the wafer to the first, second and third cleaning areas.
ャック機構を先端部に備え、伸長及び縮退が可能な複数
の多関節アームであり、前記搬送エリアは前記第１、第
２及び第３洗浄エリア夫々に隣接している請求項２記載
のウエハの洗浄装置。3. The transfer arm includes a plurality of articulated arms that are provided with a chuck mechanism for supporting a wafer at a distal end thereof and are capable of extending and retracting, and the transfer area is the first, second, and third cleaning units. 3. The apparatus for cleaning a wafer according to claim 2, wherein the apparatus is adjacent to each of the areas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163966A JPH11354480A (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Wafer washing method and wafer washing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163966A JPH11354480A (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Wafer washing method and wafer washing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354480A true JPH11354480A (en) | 1999-12-24 |
Family
ID=15784210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163966A Pending JPH11354480A (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Wafer washing method and wafer washing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354480A (en) |
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