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JP2011086659A - Spin cleaner - Google Patents

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JP2011086659A
JP2011086659A JP2009236201A JP2009236201A JP2011086659A JP 2011086659 A JP2011086659 A JP 2011086659A JP 2009236201 A JP2009236201 A JP 2009236201A JP 2009236201 A JP2009236201 A JP 2009236201A JP 2011086659 A JP2011086659 A JP 2011086659A
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JP
Japan
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spin
silicon wafer
cleaning liquid
cleaning
spin table
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009236201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Hayashida
広一郎 林田
Itsuo Nishimura
逸雄 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Corp filed Critical Sumco Corp
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Priority to TW099130094A priority patent/TWI460764B/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cleaning quality of the lower surface (rear surface) of a disk, particularly a wafer, without increasing the weight of a spin table of a spin cleaner so much. <P>SOLUTION: In a spin cleaner 1, a cleaning fluid is fed on the upper and lower surfaces of a silicon wafer W from an upper-side cleaning fluid nozzle 6 and a lower-side cleaning fluid nozzle 12 while the silicon wafer W is supported horizontally on a spin table 4 and is rotated at high speed, and the both surfaces of the silicon wafer are cleaned. The spin cleaner 1 further includes a detachable flat rectifying plate 9 on the lower surface side of the silicon wafer W held by the spin table 4 to suppress adherence of a mist due to impurities to the lower surface of the silicon wafer W in cleaning, wherein the rectifying plate is held by the spin table 4 so as to be separated from the silicon wafer W. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコンウェーハ等の円板状の被処理物の洗浄を行うスピン洗浄装置に関する。   The present invention relates to a spin cleaning apparatus for cleaning a disk-shaped workpiece such as a silicon wafer.

本発明が適用される基板として、シリコンウェーハを例にとって説明する。半導体デバイスに用いられるシリコンウェーハ製造工程において、片面にのみデバイス構造を作製することを目的としたシリコンウェーハには、デバイス加工される面のみ鏡面加工した片面鏡面仕様と、両面を鏡面加工した両鏡面仕様とがある。とくに、両鏡面加工は、直径300mmφなどの大口径シリコンウェーハに主に用いられており、デバイス加工される表面以外にも裏面の清浄度管理が要求されはじめている。   As a substrate to which the present invention is applied, a silicon wafer will be described as an example. In the silicon wafer manufacturing process used for semiconductor devices, the silicon wafer intended to produce a device structure only on one side has a single-sided mirror specification that mirrors only the device processed surface, and both mirror surfaces that are mirrored on both sides There are specifications. In particular, both mirror surface processing is mainly used for large-diameter silicon wafers having a diameter of 300 mmφ, and the cleanliness management of the back surface in addition to the device processed surface is beginning to be required.

一方、シリコンウェーハ製造工程において、重要となる工程の1つとして、洗浄工程が挙げられる。シリコンウェーハの洗浄方法には、複数枚のウェーハを、搬送するキャリアごと洗浄するバッチ式と、単数枚ずつ洗浄する枚葉式とがある。300mmφなどの大口径シリコンウェーハにおいては、微小パーティクルに対する規格要求が厳しいことから、洗浄能力に優れているとされる枚葉式洗浄機が広く用いられている。   On the other hand, in the silicon wafer manufacturing process, one of the important processes is a cleaning process. Silicon wafer cleaning methods include a batch method in which a plurality of wafers are cleaned together with a carrier to be transferred, and a single wafer method in which a single wafer is cleaned. For large-diameter silicon wafers such as 300 mmφ, single-wafer cleaning machines, which are considered to have excellent cleaning ability, are widely used because of the strict requirements for standards for fine particles.

しかしながら、従来の枚葉式洗浄機は、デバイスを製造する面である表面の洗浄能力に優れている一方で、裏面の洗浄能力においては表面と比較して劣っている。裏面に付着したパーティクル等の汚染物質は、歩留まりを低下させる要因となるため、裏面に汚染物質を極力残さないように洗浄することが、今後の厳しい品質要求に対しての課題とされる。   However, the conventional single wafer cleaning machine is excellent in the cleaning ability of the surface which is a surface on which the device is manufactured, but is inferior in cleaning ability on the back surface as compared with the surface. Contaminants such as particles adhering to the back surface cause a decrease in yield, and therefore, it is a challenge to meet strict quality requirements in the future to perform cleaning so as not to leave contaminants on the back surface as much as possible.

このため、従来、シリコンウェーハをスピンテーブルに保持し、高速で回転させながら、その表面に洗浄液を供給するとともに、裏面には洗浄液を噴射して供給する洗浄方法が提案されている(例えば、特許文献1−3参照)。   For this reason, conventionally, a cleaning method has been proposed in which a silicon wafer is held on a spin table and rotated at a high speed while supplying a cleaning liquid to the front surface and spraying and supplying a cleaning liquid to the back surface (for example, a patent) Reference 1-3).

特開平7−014817号公報JP-A-7-014817 特開平9−298181号公報JP-A-9-298181 特開平10−242114号公報JP-A-10-242114

ところで、枚葉式のスピン洗浄装置による洗浄プロセスは、シリコンウェーハの表面及び裏面用の各洗浄液ノズルからの洗浄液の注水によるエッチングと、スピンテーブルの高速回転による遠心力を利用した排水および乾燥のステップにより構成される。スピンテーブルを高速回転させるためには、スピンテーブルはできるだけ軽量であることが望ましい。この点から、特許文献2に開示された発明に用いられるスピンテーブルは、相当な厚みを有する堅固な円板形状の部材となるため重量が重くなり不利である。   By the way, the cleaning process by the single wafer type spin cleaning apparatus includes etching by pouring cleaning liquid from the cleaning liquid nozzles for the front and back surfaces of the silicon wafer, and draining and drying steps using centrifugal force by high-speed rotation of the spin table. Consists of. In order to rotate the spin table at high speed, it is desirable that the spin table be as light as possible. From this point, the spin table used in the invention disclosed in Patent Document 2 is a disadvantage because it becomes a heavy disk-shaped member having a considerable thickness and thus becomes heavy.

一方、スピンテーブルとしては、従来、図7に示されるような、開口部を有するものや、中心から放射方向に延びる複数のアームにより構成されるものが一般的に知られている。例えば、特許文献1および3に開示された発明では、スピンテーブルとして回転軸から放射状に延びる複数のアームを使用している。これらは、スピンテーブルの軽量化の面では有利である。   On the other hand, conventionally known spin tables include those having an opening as shown in FIG. 7 and those constituted by a plurality of arms extending in the radial direction from the center. For example, in the inventions disclosed in Patent Documents 1 and 3, a plurality of arms extending radially from the rotation shaft are used as the spin table. These are advantageous in terms of weight reduction of the spin table.

しかしながら、このような、開口部や放射状のアームを有するスピンテーブルを高速で回転させると、ウェーハの裏面側で洗浄液のミストが、スピンテーブルの開口部やアームの間から巻き込まれて、ウェーハの裏面に汚染物質として付着するという問題点がある。裏面に付着した汚染物質は、デバイス工程における発塵や汚染による不良を生じさせ、歩留まりを低下させることが懸念される。   However, when such a spin table having an opening or a radial arm is rotated at high speed, the mist of the cleaning solution is caught between the opening and the arm of the spin table on the back side of the wafer, and the back side of the wafer. There is a problem that it adheres as a contaminant. Contaminants adhering to the back surface may cause defects due to dust generation and contamination in the device process, and there is a concern that yield may be reduced.

したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、軽量な整流板を用いることによりスピンテーブルの重量をさほど増加させることなく、円板体、特にウェーハの下面(裏面)洗浄品質を向上させたスピン洗浄装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention made by paying attention to these points is to improve the cleaning quality of the disc body, particularly the lower surface (back surface) of the wafer, without increasing the weight of the spin table by using a light current plate. An object of the present invention is to provide an improved spin cleaning apparatus.

上記目的を達成するスピン洗浄装置の発明は、
円板状の被処理物を水平に保持するためのスピンテーブルと、該スピンテーブルを回転させる回転駆動手段と、前記スピンテーブルに保持される被処理物の上面に洗浄液を供給するための上面洗浄液供給手段と、前記スピンテーブルに保持される基板の下面に洗浄液を供給するための下面洗浄液供給手段とを備えたスピン洗浄装置において、
前記スピンテーブルは、下面に位置する回転支軸に連結され、該回転支軸の上端部から放射方向に延びる複数のアームを有し、
前記スピンテーブルに保持される被処理物の下面側に、前記被処理物と離間するように前記スピンテーブルに保持された着脱可能な円板状の整流板を備えたことを特徴とする。
The invention of the spin cleaning apparatus that achieves the above object is as follows:
Spin table for holding a disk-shaped object to be processed horizontally, rotation driving means for rotating the spin table, and upper surface cleaning liquid for supplying cleaning liquid to the upper surface of the object to be processed held on the spin table In a spin cleaning apparatus comprising a supply means and a lower surface cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the lower surface of the substrate held by the spin table,
The spin table has a plurality of arms that are coupled to a rotation support shaft located on the lower surface and extend radially from the upper end of the rotation support shaft,
A detachable disk-shaped rectifying plate held by the spin table is provided on the lower surface side of the object to be processed held by the spin table so as to be separated from the object to be processed.

前記スピン洗浄装置において、前記整流板は、好適には樹脂材料で構成されており、更に好適には、塩化ビニルにより構成される。   In the spin cleaning apparatus, the rectifying plate is preferably made of a resin material, and more preferably made of vinyl chloride.

また、前記スピンテーブルは、有利には、基板を支持するための複数の支持部材を有し、前記整流板は夫々の前記支持部材を嵌入させる複数の貫通孔を有することが望ましい。   The spin table preferably has a plurality of support members for supporting the substrate, and the rectifying plate preferably has a plurality of through holes into which the support members are inserted.

さらに、前記整流板の中央部分は、前記下面洗浄液供給手段により前記スピンテーブルに保持される被処理物の下面に洗浄液を供給させるための開口部を設けることが望ましい。   Furthermore, it is preferable that the central portion of the current plate is provided with an opening for supplying the cleaning liquid to the lower surface of the object to be processed held on the spin table by the lower surface cleaning liquid supply means.

本発明によれば、スピン洗浄装置のスピンテーブルに保持されるウェーハの下面(裏面)側に、スピンテーブルにより、基板と離間対向するように保持された着脱可能な平板状の整流板を設けたので、スピンテーブルの重量をさほど増加させることなく、基板の下面洗浄品質を向上させることができる。   According to the present invention, a detachable flat plate rectifying plate is provided on the lower surface (back surface) side of the wafer held by the spin table of the spin cleaning apparatus so as to be separated from the substrate by the spin table. Therefore, the quality of cleaning the lower surface of the substrate can be improved without significantly increasing the weight of the spin table.

本発明に従うスピン洗浄装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the spin cleaning apparatus according to this invention. 図1のスピン洗浄装置のスピンテーブルを含む主要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part containing the spin table of the spin cleaning apparatus of FIG. スピンテーブルの平面図である。It is a top view of a spin table. スピンテーブルに整流板を取り付けた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which attached the baffle plate to the spin table. スピン洗浄後の裏面パーティクルマップであり、(a)は整流板を取り付けた場合、(b)は整流板無しの場合である。It is a back surface particle map after spin washing, (a) is a case where a current plate is attached, (b) is a case without a current plate. スピン洗浄後のウェーハのパーティクルの個数別の分布を示すグラフであり、(a)は整流板を取り付けた場合(b)は整流板無しの場合である。It is a graph which shows distribution according to the number of particles of a wafer after spin cleaning, (a) is a case where a current plate is attached, and (b) is a case without a current plate. スピンテーブルの平面図である。It is a top view of a spin table.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係るスピン洗浄装置1の概略を示す斜視図である。図1に示すように、スピン洗浄装置1は、基板であるシリコンウェーハWを出し入れするための蓋部2aを備えた洗浄槽2を有する。洗浄槽2内には、上部が開口した水受けカップ3が設けられ、その内側にシリコンウェーハWを保持するスピンテーブル4が設けられている。   FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a spin cleaning apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the spin cleaning apparatus 1 has a cleaning tank 2 having a lid 2a for taking in and out a silicon wafer W as a substrate. A water receiving cup 3 having an open top is provided in the cleaning tank 2, and a spin table 4 for holding the silicon wafer W is provided on the inside thereof.

また、スピンテーブルの上方には、水平方向に延びるノズルアーム5の一端に上側洗浄液ノズル6が取り付けられており、また、ノズルアームの他端側は回動軸7に接続されている。これら、回動軸7およびノズルアーム5には、図示しない上側洗浄液供給管が挿通されており、上側洗浄液ノズル6より洗浄液をスピンテーブル4に支持されたシリコンウェーハW上に供給することができる。また、回動軸7は図示しないモータにより回転駆動され、上側洗浄液ノズル6がシリコンウェーハWの上方で、スピンテーブル4の回転中心と外周線との間で半径方向に移動させることができる。本発明の上面洗浄液供給手段は、モータ、ノズルアーム5、上側洗浄液ノズル6および回動軸7を含んで構成される。   Further, an upper cleaning liquid nozzle 6 is attached to one end of a nozzle arm 5 extending in the horizontal direction above the spin table, and the other end side of the nozzle arm is connected to a rotating shaft 7. An upper cleaning liquid supply pipe (not shown) is inserted through the rotation shaft 7 and the nozzle arm 5, and the cleaning liquid can be supplied from the upper cleaning liquid nozzle 6 onto the silicon wafer W supported by the spin table 4. Further, the rotation shaft 7 is rotationally driven by a motor (not shown), and the upper cleaning liquid nozzle 6 can be moved in the radial direction between the rotation center of the spin table 4 and the outer peripheral line above the silicon wafer W. The upper surface cleaning liquid supply means of the present invention includes a motor, a nozzle arm 5, an upper cleaning liquid nozzle 6, and a rotating shaft 7.

図2は、図1のスピン洗浄装置1のスピンテーブル4を含む主要部の縦断面図である。また、図3は、スピンテーブル4の平面図である。スピンテーブル4は、軽量で耐薬品性に優れた材料、例えば、塩化ビニルで構成することが望ましく、具体的には、PVC(ポリ塩化ビニル)やPEEK (ポリエーテルエーテルケトン)、PBN(ポリブチレンナフタレート)等の樹脂材料で構成され、図3に示すように、上部は回転中心を中心とする円形の内側円環部4aと外側円環部4bとを放射方向に延びる例えば6本のアーム部4cで連結した形状を有する。これによって、スピンテーブル4は、内側円環部4a、外側円環部4bおよび隣接する2つのアーム部4cにより囲まれた、上下方向に貫通した開口部4dを複数有している。このように、言わば骨格形状のみでスピンテーブル4を構成するのは、高速回転する回転部分を軽量化するためである。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the main part including the spin table 4 of the spin cleaning apparatus 1 of FIG. FIG. 3 is a plan view of the spin table 4. The spin table 4 is preferably made of a light material having excellent chemical resistance, for example, vinyl chloride, and specifically, PVC (polyvinyl chloride), PEEK (polyetheretherketone), PBN (polybutylene). As shown in FIG. 3, for example, six arms extending in a radial direction between a circular inner ring part 4a and an outer ring part 4b centered on the center of rotation, as shown in FIG. It has the shape connected by the part 4c. As a result, the spin table 4 has a plurality of openings 4d that penetrate in the vertical direction and are surrounded by the inner annular portion 4a, the outer annular portion 4b, and the two adjacent arm portions 4c. Thus, the reason why the spin table 4 is configured only by the skeleton shape is to reduce the weight of the rotating part that rotates at high speed.

また、スピンテーブル4の外側円環部4bの上面には、例えば6つの支持ピン8が鉛直に設けられる。この支持ピン8は鉛直方向に段差を有し、例えば、円柱の上部を半円柱状に除去した形状となっている。図2に示されるように、この支持ピン8の段差部分に、シリコンウェーハWが支持される。シリコンウェーハWは、スピンテーブル4の上面から鉛直方向に10mm程度離間した状態で支持される。なお、支持ピン8は、6つに限られずシリコンウェーハWを固定して保持できるのであれば、3つ以上の任意の個数とすることができる。また、支持ピン8の形状は、円柱状に限らず、段差を有しシリコンウェーハを支持できるのであればよく、角柱状や円環状等でも良い。その場合は、後述する整流板9の貫通孔9aも支持ピン8の横断面の輪郭形状に合わせるものとする。   Further, for example, six support pins 8 are provided vertically on the upper surface of the outer annular portion 4 b of the spin table 4. The support pin 8 has a step in the vertical direction, and has, for example, a shape in which the upper part of the cylinder is removed in a semi-cylindrical shape. As shown in FIG. 2, the silicon wafer W is supported on the steps of the support pins 8. The silicon wafer W is supported in a state of being separated from the upper surface of the spin table 4 by about 10 mm in the vertical direction. Note that the number of support pins 8 is not limited to six, and can be any number of three or more as long as the silicon wafer W can be fixedly held. The shape of the support pins 8 is not limited to a cylindrical shape, and may be any shape as long as it has a step and can support a silicon wafer, and may be a prismatic shape or an annular shape. In that case, a through-hole 9a of a rectifying plate 9 to be described later is also adapted to the contour shape of the cross section of the support pin 8.

一方、スピンテーブル4の内側円環部4aは、スピンテーブル4の回転中心から鉛直下方へ延びる回転支軸10と一体として形成されている。回転支軸10は、その中心軸に沿って延びる中空部分を有する略円柱形状の部材である。この回転支軸10は、回転機構11の回転軸(図示せず)に連結されて、この回転機構11を駆動することにより、回転支軸10の周りに高速回転され、それによって、スピンテーブル4が高速回転される。本発明の回転駆動手段は、回転支軸10および回転機構11を含んで構成される。   On the other hand, the inner annular portion 4 a of the spin table 4 is formed integrally with a rotation support shaft 10 that extends vertically downward from the rotation center of the spin table 4. The rotation spindle 10 is a substantially cylindrical member having a hollow portion extending along the central axis. The rotation support shaft 10 is connected to a rotation shaft (not shown) of the rotation mechanism 11 and is driven at a high speed around the rotation support shaft 10 by driving the rotation mechanism 11. Is rotated at high speed. The rotation driving means of the present invention includes a rotation support shaft 10 and a rotation mechanism 11.

また、スピンテーブル4の内側円環部4aの内側には4つの下側洗浄液ノズル12が設けられている。この下側洗浄液ノズル12は、回転支軸10の中空部に挿通された下側洗浄液供給管13に接続され、スピンテーブル4に載置されたシリコンウェーハWの下面に向けて、洗浄液を噴射して供給することができる。なお、下側洗浄液ノズル12の数は、4つには限られず、スピンテーブル4の高速回転時に、洗浄液がシリコンウェーハWを均等に洗浄できるのであれば、4つよりも多くても少なくとも良い。本発明の下側洗浄液供給手段は、下側洗浄液ノズル12および下側洗浄液供給管13を含んで構成される。なお、下側洗浄液ノズル12および下側洗浄液供給管13は、スピンテーブル4および回転支軸10の回転に関わらず、回転しないように構成されている。   Further, four lower cleaning liquid nozzles 12 are provided on the inner side of the inner annular portion 4 a of the spin table 4. The lower cleaning liquid nozzle 12 is connected to the lower cleaning liquid supply pipe 13 inserted through the hollow portion of the rotary spindle 10 and injects the cleaning liquid toward the lower surface of the silicon wafer W placed on the spin table 4. Can be supplied. Note that the number of the lower cleaning liquid nozzles 12 is not limited to four, and may be more than four as long as the cleaning liquid can evenly clean the silicon wafer W when the spin table 4 rotates at high speed. The lower cleaning liquid supply means of the present invention includes a lower cleaning liquid nozzle 12 and a lower cleaning liquid supply pipe 13. The lower cleaning liquid nozzle 12 and the lower cleaning liquid supply pipe 13 are configured not to rotate regardless of the rotation of the spin table 4 and the rotation support shaft 10.

一方、スピンテーブル4の上側には、整流板9が取り付けられている。図4は、スピンテーブル4に整流板9を取り付けた状態を示す平面図である。整流板9は、スピンテーブル4の外側円環部4bの外周と略等しいかそれよりも僅かに大きい半径を有し、厚さ約1mmの着脱式の円板状の部材であり、例えば塩化ビニル材料等の軽量で耐薬品性(耐アルカリ性,耐酸性)に優れた樹脂素材により構成されている。また、整流板9は、外周部に支持ピン8を貫通させるための複数の貫通孔9aを有している。これによって、整流板9をスピンテーブル4上に組み付けることが容易である。   On the other hand, a rectifying plate 9 is attached to the upper side of the spin table 4. FIG. 4 is a plan view showing a state in which the current plate 9 is attached to the spin table 4. The rectifying plate 9 is a detachable disk-shaped member having a radius substantially equal to or slightly larger than the outer periphery of the outer annular portion 4b of the spin table 4 and having a thickness of about 1 mm. It is made of a resin material that is lightweight and has excellent chemical resistance (alkali resistance, acid resistance). Further, the rectifying plate 9 has a plurality of through holes 9a for allowing the support pins 8 to pass through the outer peripheral portion. This makes it easy to assemble the current plate 9 on the spin table 4.

さらに、整流板9は、スピンテーブル4に保持されるシリコンウェーハWの下面への洗浄液を供給する際に、下側洗浄液ノズル12から供給される洗浄液を通過させるための開口部9bを有する。これによって、下側洗浄液ノズルからの洗浄液をシリコンウェーハWの下面に容易に噴射させることができる。   Further, the rectifying plate 9 has an opening 9 b for allowing the cleaning liquid supplied from the lower cleaning liquid nozzle 12 to pass when supplying the cleaning liquid to the lower surface of the silicon wafer W held on the spin table 4. As a result, the cleaning liquid from the lower cleaning liquid nozzle can be easily sprayed onto the lower surface of the silicon wafer W.

以上のような構成によって、シリコンウェーハWの洗浄を行う場合は、デバイスを形成する表面を上側に向けて、図1および図2のように、スピンテーブル4の上面側に配置した整流板9上にシリコンウェーハWを載置する。次に、回転機構11を駆動して回転支軸10を介してスピンテーブル4を100〜2000rpmの回転速度範囲で回転させる。この状態で、上側洗浄液ノズル6および下側洗浄液ノズル12から、それぞれ、シリコンウェーハの上面と下面とに洗浄液を好ましくは同時に噴出させてエッチングを行う。本発明は、使用する洗浄液に依存せず適用でき、例えば、洗浄液として、オゾン水、フッ酸溶液、アンモニア過水などを用いることができる。シリコンウェーハWの上面においては、重力によりシリコンウェーハW上面に付着した洗浄液が、遠心力によりシリコンウェーハWの外周方向へと流されて、洗浄液が全面に広げられる。また、下面側においても、シリコンウェーハWに表面張力で付着した洗浄液が、遠心力によって全面に広げられる。   When the silicon wafer W is cleaned with the above-described configuration, the surface on which the device is formed is directed upward, and the current plate 9 disposed on the upper surface side of the spin table 4 as shown in FIGS. A silicon wafer W is placed on the substrate. Next, the rotation mechanism 11 is driven to rotate the spin table 4 through the rotation support shaft 10 within a rotation speed range of 100 to 2000 rpm. In this state, the upper cleaning liquid nozzle 6 and the lower cleaning liquid nozzle 12 respectively etch the upper surface and the lower surface of the silicon wafer, preferably simultaneously with the cleaning liquid. The present invention can be applied without depending on the cleaning liquid to be used. For example, ozone water, hydrofluoric acid solution, ammonia perwater, or the like can be used as the cleaning liquid. On the upper surface of the silicon wafer W, the cleaning liquid adhering to the upper surface of the silicon wafer W due to gravity is caused to flow toward the outer periphery of the silicon wafer W by centrifugal force, and the cleaning liquid is spread over the entire surface. Also on the lower surface side, the cleaning liquid adhering to the silicon wafer W by surface tension is spread over the entire surface by centrifugal force.

洗浄液によるスピン洗浄後、スピンテーブル4をさらに高速回転させて、シリコンウェーハWをスピン乾燥する。なお、使用する洗浄液によっては、洗浄液によるスピン洗浄後、上側洗浄液ノズル6および下側洗浄液ノズル12から超純水を噴射して、シリコンウェーハWの上面および下面に残留する洗浄液を除去するようにリンス処理を行ってもよい。   After spin cleaning with the cleaning liquid, the spin table 4 is rotated at a higher speed to spin dry the silicon wafer W. Depending on the cleaning liquid to be used, after the spin cleaning with the cleaning liquid, rinsing is performed so as to remove the cleaning liquid remaining on the upper and lower surfaces of the silicon wafer W by spraying ultrapure water from the upper cleaning liquid nozzle 6 and the lower cleaning liquid nozzle 12. Processing may be performed.

上記において、シリコンウェーハWから流れ落ち、または、遠心力により飛ばされた洗浄液または超純水の排水は、水受けカップ3によって受け止められ、洗浄槽1から排出される。   In the above description, the drainage of the cleaning liquid or ultrapure water that has flowed down from the silicon wafer W or blown off by centrifugal force is received by the water receiving cup 3 and discharged from the cleaning tank 1.

ここで、本発明では整流板9をシリコンウェーハWの下方に設けたので、シリコンウェーハWおよびスピンテーブル4等が高速回転することによって不純物を含むミストが巻き上げられ、スピンテーブル4の開口部または隙間を通ってシリコンウェーハWの下面に不純物のパーティクルが付着することを抑制することができる。   Here, since the current plate 9 is provided below the silicon wafer W in the present invention, the mist containing impurities is wound up by the high speed rotation of the silicon wafer W, the spin table 4, etc. It is possible to prevent impurity particles from adhering to the lower surface of the silicon wafer W.

以上説明したように、本実施の形態によれば、スピンテーブル4に保持されるシリコンウェーハWの下面側に、スピンテーブル4によりシリコンウェーハWと離間対向するように保持された厚さ1mmの薄い平板状の整流板9を設けたので、スピンテーブル4の軽量性を損なうことなく、シリコンウェーハWの裏面清浄度品質を有効に向上させることができる。したがって、デバイス工程におけるシリコンウェーハの裏面からの発塵や汚染を原因としたデバイス不良が軽減され、良品率の向上が期待できる。   As described above, according to this embodiment, the silicon wafer W held on the spin table 4 is thinly 1 mm thick held on the lower surface side of the silicon wafer W so as to be separated from and opposed to the silicon wafer W. Since the flat current plate 9 is provided, the cleanliness quality of the back surface of the silicon wafer W can be effectively improved without impairing the lightness of the spin table 4. Therefore, device defects due to dust generation and contamination from the back surface of the silicon wafer in the device process are reduced, and an improvement in the yield rate can be expected.

また、本発明では、整流板9をスピンテーブルの上側に設けているので、スピンテーブル4およびこれに近接する付帯設備を洗浄液による腐食から保護する効果も奏することができる。さらに、整流板9は着脱式としたので、洗浄液による腐食に対して容易に交換することができ、メンテナンス性に優れる。また、整流板9を、安価、軽量且つ加工し易い樹脂材料である塩化ビニルで構成したので、整流板9を安価に構成でき、且つ、これを高速回転させるエネルギーコストを低減することができる。   Further, in the present invention, since the rectifying plate 9 is provided on the upper side of the spin table, the effect of protecting the spin table 4 and incidental equipment adjacent to the spin table 4 from corrosion by the cleaning liquid can also be achieved. Furthermore, since the rectifying plate 9 is detachable, it can be easily replaced against corrosion due to the cleaning liquid, and is excellent in maintainability. Further, since the rectifying plate 9 is made of vinyl chloride, which is an inexpensive, lightweight, and easy-to-process resin material, the rectifying plate 9 can be configured at low cost, and the energy cost for rotating the rectifying plate 9 at high speed can be reduced.

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、スピンテーブル4は、内側円環部4aと外側円環部4bとをアーム部4cで連結した構成としたが、これに限られず種々の形状が可能である。スピンテーブル4の外側円環部4bは無くても良く、その場合はアーム部4cの先端に設けた支持ピンでシリコンウェーハWと整流板9とを支える構造にすればよい。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, the spin table 4 has a configuration in which the inner annular portion 4a and the outer annular portion 4b are connected by the arm portion 4c, but the present invention is not limited to this, and various shapes are possible. The outer annular portion 4b of the spin table 4 may not be provided. In that case, the silicon wafer W and the current plate 9 may be supported by a support pin provided at the tip of the arm portion 4c.

下側洗浄液ノズル12は、スピンテーブルの内側円環部4aの内側に設けて、シリコンウェーハWの裏面に洗浄液を噴射させるようにしたがこれに限られない。シリコンウェーハWと整流板9との間の隙間に、外側からシリコンウェーハWの中心に向けて洗浄液を噴射させることもできる。   Although the lower cleaning liquid nozzle 12 is provided inside the inner annular portion 4a of the spin table and sprays the cleaning liquid on the back surface of the silicon wafer W, the present invention is not limited to this. The cleaning liquid can also be sprayed from the outside toward the center of the silicon wafer W in the gap between the silicon wafer W and the current plate 9.

シリコンウェーハは、段差を有する支持ピン8で支えるものとしたがこれに限られず、種々の方法により支持することが可能である。例えば、シリコンウェーハWの外周に沿う複数の長い支持ピンと、その内側でシリコンウェーハを下から支える複数の短い支持ピンとを設けて、シリコンウェーハWを支持しても良い。   The silicon wafer is supported by the support pins 8 having a step, but is not limited thereto, and can be supported by various methods. For example, the silicon wafer W may be supported by providing a plurality of long support pins along the outer periphery of the silicon wafer W and a plurality of short support pins supporting the silicon wafer from below on the inside thereof.

整流板4の厚さは約1mmとしたが、スピンテーブルの高速回転時に形状が変形しない範囲で適当な厚さを選択することができる。また、整流板の材質は塩化ビニルとしたがこれに限られず、軽量で適切な強度を有する部材を選択することができる。   Although the thickness of the rectifying plate 4 is about 1 mm, an appropriate thickness can be selected as long as the shape does not deform when the spin table rotates at high speed. Moreover, although the material of the current plate is vinyl chloride, the material is not limited to this, and a light member having appropriate strength can be selected.

さらに、本発明は、シリコンウェーハのみに適用されるものではなく、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の円板状の被処理物であって、裏面の洗浄を必要とする種々の被処理物の洗浄に適用できる。   Further, the present invention is not only applied to silicon wafers, but is a disk-shaped object such as a photomask glass substrate, a liquid crystal display glass substrate, an optical disk substrate, etc., and requires cleaning of the back surface. It can be applied to the cleaning of various workpieces.

図1〜4に示した実施形態に係るスピン洗浄装置1と、整流板9が取り付けられていない従来のスピン洗浄装置(スピン洗浄装置1から整流板9を取り外したスピン洗浄装置)とを用いて、シリコンウェーハの洗浄を行った。このときの洗浄条件は、いずれも、オゾン水による酸化洗浄処理とフッ酸溶液による酸洗浄処理を繰り返す洗浄処理であって、スピンテーブルを500rpmで回転させながら、3分間の繰り返し洗浄を行ったものである。   1-4 using the spin cleaning apparatus 1 according to the embodiment and a conventional spin cleaning apparatus (a spin cleaning apparatus in which the rectifying plate 9 is removed from the spin cleaning apparatus 1) to which the rectifying plate 9 is not attached. The silicon wafer was cleaned. The cleaning conditions at this time are cleaning processes in which an oxidation cleaning process using ozone water and an acid cleaning process using a hydrofluoric acid solution are repeated, and the cleaning is performed repeatedly for 3 minutes while rotating the spin table at 500 rpm. It is.

実施例および比較例で得られたスピン洗浄後のシリコンウェーハ裏面をパーティクル測定器(KLA−Tencor社製:Surfscan SP1)を用いて測定し、検出されたシリコンウェーハの裏面パーティクルマップを図5(a),(b)に示す。図5(a)は、整流板9を取り付けた場合(実施例)を示し、図5(b)は整流板9が無い場合(比較例)を示す。両者を比較すると、整流板9が無いスピン洗浄装置で洗浄した比較例では、シリコンウェーハ保持部分などの凹凸やスピンテーブル4の開口部などから巻き込まれたと見られるミストパターンがウェーハ下面の全体にわたって観察されるのに対し、整流板9を取り付けた本実施例のスピン洗浄装置1を用いて洗浄したウェーハでは、下面の一部だけにしかミストパターンが見られず、顕著な改善効果が認められた。   The back surface of the silicon wafer after spin cleaning obtained in the examples and comparative examples was measured using a particle measuring device (manufactured by KLA-Tencor: Surfscan SP1), and the back surface particle map of the detected silicon wafer is shown in FIG. ) And (b). FIG. 5A shows a case where the current plate 9 is attached (Example), and FIG. 5B shows a case where the current plate 9 is not present (Comparative Example). Comparing the two, in the comparative example cleaned with a spin cleaning device without the rectifying plate 9, the mist pattern that seems to have been caught from the unevenness of the silicon wafer holding portion or the opening of the spin table 4 was observed over the entire lower surface of the wafer. On the other hand, in the wafer cleaned using the spin cleaning apparatus 1 of the present embodiment with the rectifying plate 9 attached, a mist pattern was seen only on a part of the lower surface, and a remarkable improvement effect was recognized. .

さらに、スピン洗浄後のシリコンウェーハのパーティクルの個数別の分布を図6に示す。このグラフは、本実施例および比較例のスピン洗浄装置を用いて、それぞれ20枚のシリコンウェーハを洗浄し、各シリコンウェーハの裏面に付着したパーティクルの数をパーティクル測定器(KLA−Tencor社製:Surfscan SP1)により測定したものである。図6(a)は整流板9を取り付けた場合(実施例)、図6(b)は整流板無しの場合(比較例)である。図6(a),(b)から明らかなように、比較例ではパーティクルの個数が25〜80程度まで分布しているのに対して、実施例によるスピン洗浄装置1を使用した実験では、パーティクル数は10〜25に分布している。   Furthermore, the distribution according to the number of particles of the silicon wafer after spin cleaning is shown in FIG. In this graph, 20 silicon wafers were cleaned using the spin cleaning apparatus of this example and comparative example, and the number of particles adhering to the back surface of each silicon wafer was measured using a particle measuring device (manufactured by KLA-Tencor: Measured by Surfscan SP1). FIG. 6A shows the case where the current plate 9 is attached (Example), and FIG. 6B shows the case where the current plate is not present (Comparative Example). As apparent from FIGS. 6A and 6B, in the comparative example, the number of particles is distributed to about 25 to 80, whereas in the experiment using the spin cleaning apparatus 1 according to the example, the particle The numbers are distributed between 10 and 25.

これによって、図1〜4に示した実施形態に係るスピン洗浄装置1を用いることによって、シリコンウェーハWの裏面への不純物のパーティクルの付着を、比較例よりも低減できることが確認された。   Accordingly, it was confirmed that the adhesion of impurity particles to the back surface of the silicon wafer W can be reduced as compared with the comparative example by using the spin cleaning apparatus 1 according to the embodiment shown in FIGS.

本発明により、スピンテーブルの軽量化を損なうことなく、被処理物の下面洗浄品質を向上させたスピン洗浄装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a spin cleaning apparatus that improves the quality of cleaning the lower surface of an object to be processed without impairing the weight reduction of the spin table.

1 スピン洗浄装置
2 洗浄槽
3 水受けカップ
4 スピンテーブル
4a 内側円環部
4b 外側円環部
4c アーム部
4d 開口部
5 ノズルアーム
6 上側洗浄液ノズル
7 回動軸
8 支持ピン
9 整流板
9a 貫通孔
9b 開口部
10 回転支軸
11 回転機構
12 下側洗浄液ノズル
13 下側洗浄液供給管
W シリコンウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spin cleaning apparatus 2 Cleaning tank 3 Water receiving cup 4 Spin table 4a Inner ring part 4b Outer ring part 4c Arm part 4d Opening part 5 Nozzle arm 6 Upper washing | cleaning liquid nozzle 7 Rotating shaft 8 Support pin 9 Current plate 9a Through-hole 9b Opening 10 Rotating spindle 11 Rotating mechanism 12 Lower cleaning liquid nozzle 13 Lower cleaning liquid supply pipe W Silicon wafer

Claims (5)

円板状の被処理物を水平に保持するためのスピンテーブルと、該スピンテーブルを回転させる回転駆動手段と、前記スピンテーブルに保持される被処理物の上面に洗浄液を供給するための上面洗浄液供給手段と、前記スピンテーブルに保持される基板の下面に洗浄液を供給するための下面洗浄液供給手段とを備えたスピン洗浄装置において、
前記スピンテーブルは、下面に位置する回転支軸に連結され、該回転支軸の上端部から放射方向に延びる複数のアームを有し、
前記スピンテーブルに保持される被処理物の下面側に、前記被処理物と離間するように前記スピンテーブルに保持された着脱可能な円板状の整流板を備えたことを特徴とするスピン洗浄装置。
Spin table for holding a disk-shaped object to be processed horizontally, rotation driving means for rotating the spin table, and upper surface cleaning liquid for supplying cleaning liquid to the upper surface of the object to be processed held on the spin table In a spin cleaning apparatus comprising a supply means and a lower surface cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the lower surface of the substrate held by the spin table,
The spin table has a plurality of arms that are coupled to a rotation support shaft located on the lower surface and extend radially from the upper end of the rotation support shaft,
A spin cleaning comprising: a detachable disc-shaped rectifying plate held by the spin table so as to be separated from the workpiece, on a lower surface side of the workpiece to be held by the spin table. apparatus.
前記整流板は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスピン洗浄装置。   The spin cleaning apparatus according to claim 1, wherein the current plate is made of a resin material. 前記樹脂材料は、塩化ビニルであることを特徴とする請求項2に記載のスピン洗浄装置。   The spin cleaning apparatus according to claim 2, wherein the resin material is vinyl chloride. 前記スピンテーブルは、基板を支持するための複数の支持部材を有し、前記整流板は夫々の前記支持部材を嵌入させる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項1−3のいずれか一項に記載のスピン洗浄装置。   The spin table has a plurality of support members for supporting the substrate, and the rectifying plate has a plurality of through holes into which the support members are inserted. The spin cleaning apparatus according to one item. 前記整流板の中央部分に、前記下面洗浄液供給手段により前記スピンテーブルに保持される被処理物の下面に洗浄液を供給させるための開口部を備えたことを特徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載のスピン洗浄装置。   The center part of the said baffle plate was equipped with the opening part for supplying a cleaning liquid to the lower surface of the to-be-processed object hold | maintained at the said spin table by the said lower surface cleaning liquid supply means, Any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. A spin cleaning apparatus according to claim 1.
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