JPH11162898A - ウエーハのスクラバ洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエーハのスクラブ洗浄において、洗浄面に
ウォータマークが発生するのを防止するとともに、ウエ
ーハ裏面の洗浄では、ウエーハを高速回転させることな
くウエーハ裏面を乾燥させることでパーティクルの発生
を抑える。 【解決手段】 ウエーハ表面洗浄部１０は洗浄ブラシ１
１、その回転・移動機構、純水供給ノズル１２、ＩＰＡ
供給ノズル１３およびウエーハ回転機構１４を備えてい
る。ウエーハ裏面洗浄部２０は、同様に洗浄ブラシ２１
乃至ウエーハ回転機構２４を備えている。このウエーハ
回転機構２４は、ウエーハＷを回転軸２５の上端部直上
に適宜間隔をあけて保持するウエーハ保持部２６と、バ
ックリンスノズル２７とを備えている。ウエーハ表面の
洗浄および、ウエーハ裏面の洗浄では純水リンス、純水
によるブラシ洗浄、純水リンス、ＩＰＡリンス、乾燥の
順に処理を行い、ウエーハ裏面の洗浄では常時、バック
リンスノズル２７からウエーハ表面にＩＰＡ液を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハの
スクラバ洗浄技術に関し、詳しくは、ウエーハの表面、
裏面のいずれにもウォータマークが残らないよう洗浄す
ることができる、ウエーハのスクラバ洗浄装置および洗
浄方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエーハ（以下、ウエーハ
という）のスクラバ装置として、ウエーハの洗浄面を上
側に向けて、かつ水平方向に沿わせてウエーハを高速回
転させ操作と、洗浄ブラシのウエーハ洗浄面への押し当
てと、回転およびウエーハ直径方向の移動とを並行して
行いながら、ウエーハの洗浄面中心部または洗浄ブラシ
に洗浄液を供給することによりウエーハを洗浄するもの
が知られている。

【０００３】前記従来のスクラバ装置によるウエーハの
洗浄は通常、（１）ウエーハ面上のパーティクル除去の
ために行う純水リンス工程、（２）ウエーハ面への純水
供給と、ウエーハ面への回転ブラシの押圧とを並行して
行う、純水によるブラシ洗浄工程（スクラバ洗浄：スク
ラビング）、（３）前記ブラシ洗浄工程後のウエーハ面
上に残留するパーティクルを除去するために行う純水リ
ンス工程の順に行われる。これら（１）〜（３）の工程
は、まずウエーハ表面について行われ、ついで、ウエー
ハ裏面について同様の形態で行われる。ただし、ウエー
ハ裏面の洗浄では、該洗浄時に剥離されたパーティクル
がウエーハ表面側に回り込むのを防止するために、ウエ
ーハ表面へ純水を供給すること（バックリンス）が行わ
れる。

【０００４】洗浄後のウエーハは乾燥工程で処理される
が、この乾燥方法としては、ウエーハを高速回転させる
ことで、ウエーハ面に付着した水を遠心力で飛ばすスピ
ンドライ方法が主に採用されてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ウエーハ表面をこのス
ピンドライ法で乾燥させる場合、ウエーハを真空チャッ
クで保持して高速回転させるが、ウエーハ中心部の遠心
力が、したがって水の振り切り力がウエーハ周辺部に比
べて小さいため、ウエーハ中心部では、水の表面張力
（これはウエーハの表面状態すなわち、つまり親水性で
あるか、疎水性であるかによって異なる）が遠心力より
大きいため、乾燥後のウエーハ表面中心部に、ここに残
る水滴に起因して直径が数μｍの、いわゆるウォータマ
ークが発生しやすかった。そして、ウエーハ表面にウォ
ータマークが存在すると、後工程の半導体製造装置にお
いて、ウエーハ表面にＳｉＯ₂ の異常成長や、パターン
崩れなどが発生するという問題があった。

【０００６】また、ウエーハ裏面をこのスピンドライ法
で乾燥させる場合、ウエーハ外周部をフッ素樹脂製また
はポリエーテルエーテルケトン製の多数のピンで保持し
てウエーハを回転させる。この場合、遠心力を大きくし
て水の乾燥を早めることで、ウォータマークの発生を抑
えようとして回転速度を上げると、前記ピンとウエーハ
との摩擦によりピンからパーティクルが発生し、これが
ウエーハ面に付着するうえ、ピンの寿命が短くなるとい
う問題があった。このため、ウエーハ裏面の乾燥では、
ウォータマークの防止とパーティクル防止とを同時に達
成することは困難であった。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は簡単な構成、簡便な操作により、乾燥
処理後のウエーハ面にウォータマークが発生することな
いようにウエーハ表面およびウエーハ裏面を能率良く洗
浄することができるウエーハ洗浄装置および、これを使
用するウエーハ洗浄方法を提供することにある。また、
本発明の目的は、洗浄後のウエーハを高速回転させるこ
となく、ウエーハ裏面を能率良く乾燥させることであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るウエーハのスクラバ洗浄装置は、洗浄
面を上側に向けて、かつ水平方向に沿わせてウエーハを
高速回転させる操作と、洗浄ブラシの前記ウエーハ洗浄
面への押し当て、回転およびウエーハ直径方向の移動と
を並行して行いながら、ウエーハの前記洗浄面の中心部
または前記洗浄ブラシに洗浄液を供給することにより前
記ウエーハ洗浄面を洗浄する装置において、ウエーハ洗
浄部を２段に設けてなり、前段のウエーハ洗浄部はウエ
ーハ表面（素子形成面）を洗浄するものであって、ウエ
ーハを回転軸と同心状に真空吸着して高速回転させるウ
エーハ高速回転機構と、前記洗浄ブラシの回転・移動機
構と、前記洗浄液として純水を供給する純水供給機構
と、前記洗浄液としてイソプロピルアルコールを供給す
るＩＰＡ供給機構とを備えており、後段のウエーハ洗浄
部はウエーハ裏面を洗浄するものであって、ウエーハを
保持して回転させるウエーハ回転機構と、洗浄ブラシの
回転・移動機構と、前記洗浄液として純水を供給する純
水供給機構と、前記洗浄液としてイソプロピルアルコー
ルを供給するＩＰＡ供給機構とを備え、前記ウエーハ回
転機構は、ウエーハを回転軸の上端部直上に適宜間隔を
あけて、ウエーハ外周部を当接させて、かつ前記回転軸
と同心状に保持するウエーハ保持部と、ウエーハの下面
（洗浄面と反対側の面、すなわちウエーハ表面）にイソ
プロピルアルコール液を供給するＩＰＡ供給機構とを備
えていることを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明に係るウエーハのスクラバ洗
浄方法は、前記洗浄装置を使用してウエーハをスクラバ
洗浄する方法であって、前段のウエーハ洗浄部では、ウ
エーハ表面を洗浄ブラシを用いて純水により洗浄し、つ
いで純水をウエーハ表面の中心部に供給しながらリンス
した後、ＩＰＡ液をウエーハ表面の中心部に供給しなが
らリンスし、後段のウエーハ洗浄部では、ウエーハ裏面
を洗浄ブラシを用いて純水により洗浄し、ついで純水を
ウエーハ裏面の中心部に供給しながらリンスした後、Ｉ
ＰＡ液をウエーハ裏面の中心部に供給しながらリンスす
るとともに、これら純水洗浄、純水リンスおよびＩＰＡ
リンスの全工程中、継続してウエーハ表面の中心部にＩ
ＰＡ液を供給しながらリンスすることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成および
作用を、図面に示す実施の形態をもとに説明する。図１
（ａ）（ｂ）はスクラバ洗浄装置および、これによる洗
浄方法の説明図であり、（ａ）はウエーハ表面を洗浄す
るための前段のウエーハ洗浄部１０を、（ｂ）はウエー
ハ裏面を洗浄するための後段のウエーハ洗浄部２０をそ
れぞれ示している。以下、まずこの洗浄装置の構成につ
いて説明する。

【００１１】図１（ａ）に示すウエーハ表面洗浄部１０
は、洗浄ブラシ１１の回転・移動機構（図示せず）と、
ウエーハ表面Ｗａに純水を供給する純水供給ノズル１２
と、ウエーハ表面Ｗａに液状のイソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）を供給するＩＰＡ供給ノズル１３と、ウエー
ハＷを回転軸１５と同心状に真空吸着して高速回転させ
るウエーハ回転機構１４とを設けて構成する。このウエ
ーハ回転機構１４は、前記回転軸１５と、その上端部に
設けたバキュームチャック（真空吸着盤）１６とを設け
て構成する。前記洗浄ブラシの回転・移動機構は、洗浄
ブラシ１１の自転と、図１（ａ）の破線で示す移動軌跡
を描いての移動とを並行して行えるものとする。符号１
７は、洗浄ブラシ１１の移動軌跡を示している。

【００１２】図１（ｂ）に示すウエーハ裏面洗浄部２０
は、洗浄ブラシ２１の回転・移動機構（図示せず）と、
ウエーハ裏面Ｗｂに純水を供給する純水供給ノズル２２
と、ウエーハ裏面Ｗｂに液状のＩＰＡを供給するＩＰＡ
供給ノズル２３と、ウエーハＷを保持して回転させなが
らウエーハ表面ＷａをＩＰＡ液でリンスするウエーハ回
転機構２４とを設けて構成する。前記洗浄ブラシの回転
・移動機構は、洗浄ブラシ２１の自転と、図１（ｂ）の
破線で示す移動軌跡を描いての移動とを並行して行える
ものとする。符号２８は、洗浄ブラシ２１の移動軌跡を
示している。

【００１３】このウエーハ回転機構２４は、ウエーハを
回転軸２５の上端部直上に適宜間隔をあけて、ウエーハ
外周部を当接させて、かつ回転軸２５と同心状に保持す
るプラスチック製（フッ素樹脂など）のウエーハ保持部
２６と、ウエーハ表面ＷａにＩＰＡ液を供給するバック
リンスノズル２７（ＩＰＡ供給ノズル）とを備えて構成
する。ウエーハ保持部２６は、回転軸２５の上端部に同
心状に固着した円板２６ａと、該円板の上面外周部に、
かつ該円板の同一ピッチ円上に突設した複数のウエーハ
保持ピン２６ｂとで構成し、該ウエーハ保持ピン２６ｂ
は円柱状の本体２６ｃと、該本体上面に同心状に突設し
た小径の丸棒２６ｄとからなるものとする。バックリン
スノズル２７は、円板２６ａの中心部に設けるととも
に、回転軸２５に形成した流路を介してＩＰＡ供給源
（図示せず）に連絡する。

【００１４】このウエーハ表面洗浄部１０によるウエー
ハ表面Ｗａの洗浄では、あらかじめウエーハＷをバキュ
ームチャック１６に吸着保持してウエーハ表面を上側に
向け、（１）純水リンス工程、（２）純水によるブラシ
洗浄工程、（３）純水リンス工程、（４）ＩＰＡリンス
工程、（５）乾燥工程の順に処理を行う。乾燥工程後の
ウエーハは、ついでウエーハ裏面洗浄部２０で処理す
る。

【００１５】（１）の純水リンス工程は、ウエーハ表面
上のパーティクル（当該洗浄工程より前の工程で発生
し、ウエーハ表面に付着したもの）のうち、簡単に剥離
できるものを除去するための工程であり、ここでは、ウ
エーハ回転機構１４でウエーハを高速回転させながら、
純水供給ノズル１２からウエーハ表面中心部に純水を供
給する。ウエーハ表面から剥離したパーティクルは、水
と共に遠心力で飛散除去される。

【００１６】（２）のブラシ洗浄工程は、ウエーハ表面
に比較的強固に付着したパーティクルを除去するための
ものである。この工程では洗浄ブラシ１１の、ウエーハ
表面への押し当て・回転（自転）・ウエーハの直径方向
への移動と、ウエーハ表面の中心部または洗浄ブラシ１
１への純水供給とを並行して行う。この場合、前記回転
・移動機構により洗浄ブラシ１１を図１（ａ）中、移動
軌跡１７で示すようにウエーハの直径方向に移動させる
操作を適宜回数だけ繰り返す。ウエーハ表面から剥離し
たパーティクルは、水と一緒に遠心力で飛散除去され
る。

【００１７】（３）の純水リンス工程は、ブラシ洗浄工
程後のウエーハ表面上に残留するパーティクルを除去す
るために行うもので、その操作方法および作用は（１）
の純水リンス工程と同様である。

【００１８】（４）のＩＰＡリンス工程は、（３）の純
水リンス工程後のウエーハ表面上に残留する水をＩＰＡ
液に置換することにより水を除去するためのもので、Ｉ
ＰＡ供給ノズル１３からウエーハ表面中心部にＩＰＡ液
を供給すること以外は、（１）の純水リンス工程と同様
である。

【００１９】（５）の乾燥工程は、（４）のＩＰＡリン
ス工程後のウエーハ表面上に残留するＩＰＡ液を除去す
るために行う工程であって、ウエーハＷを単に高速回転
させてウエーハ表面のＩＰＡ液を遠心力で飛散させるも
のである。

【００２０】これら（１）〜（５）の工程では、従来法
と同様にウエーハを高速回転させることが好ましく、よ
り短時間に能率良くウエーハ表面の洗浄・乾燥処理を行
うことができる。この場合、ウエーハＷはバキュームチ
ャック１６に吸着保持されているため、ウエーハ保持ピ
ンで保持した場合と違って、ウエーハを高速回転させて
もピンの寿命が短くなるという問題はありえず、また、
ウエーハからパーティクルが発生することもない。

【００２１】一方、ウエーハ裏面Ｗｂの洗浄では、ウエ
ーハ表面の場合とそれぞれ同じ目的で、かつ同様の要領
で（ｉ）純水リンス工程、（ｉｉ）純水によるブラシ洗
浄工程、（ｉｉｉ）純水リンス工程、（ｉｖ）ＩＰＡリ
ンス工程、（ｖ）乾燥工程の順に処理を行う。

【００２２】この場合、図１（ｂ）に示すように、あら
かじめ、ウエーハＷの外周部をウエーハ保持ピン２６ｂ
の本体２６ｃ上面に載せてウエーハを回転軸２５と同心
状に保持してウエーハ裏面Ｗｂを上に向ける。これによ
り、円板２６ａとウエーハＷとの間に適切な大きさの空
間が形成されるため、円板２６ａに設けたバックリンス
ノズル２７からウエーハ表面中心部へのＩＰＡ液の供給
が可能となる。ウエーハＷの外周端と丸棒２６ｄとの間
隔は、これらの間に大きなガタがない程度とする。ガタ
が大きいとウエーハ回転時にウエーハ外周端と丸棒２６
ｄとが衝突し、この丸棒からパーティクルが発生しやす
くなるし、前記間隔が小さすぎるとウエーハの保持操作
が難しくなる。

【００２３】このウエーハ裏面の洗浄方法がウエーハ表
面の洗浄方法と著しく異なる点は、これら（ｉ）〜
（ｖ）の全ての工程中、常にウエーハ表面Ｗａ（下面
側）にＩＰＡ液を供給してバックリンスすることであ
る。洗浄工程中にウエーハ裏面Ｗｂに供給された水の一
部がウエーハ表面Ｗａ側に流れ込んだり、純水リンス工
程やブラシ洗浄工程でウエーハ裏面から剥離されたパー
ティクルの一部がウエーハ表面側に回り込むのが、この
バックリンスを行うことにより防止され、したがって、
ウエーハ表面を前記（４）のＩＰＡリンス工程直後の清
浄な状態に維持することができる。

【００２４】ところで、従来のウエーハ表面の洗浄方法
では純水リンス、純水によるブラシ洗浄、純水リンス、
乾燥の順に行っていた。また、ウエーハ裏面の洗浄では
純水リンス、純水によるブラシ洗浄、純水リンス、乾燥
の順に行うとともに、これら前段の純水リンス工程から
後段の純水リンス工程までの全工程中、純水によるウエ
ーハ表面のリンス（バックリンス）を行っていた。しか
し、従来方法ではウエーハ表面、ウエーハ裏面のいずれ
の場合も、水を遠心力で振り切ることで乾燥させるもの
であったため、ウエーハを高速回転させる必要があっ
た。

【００２５】これに対し本発明は、ウエーハ表面の乾燥
およびウエーハ裏面の乾燥を、遠心力でＩＰＡ液を振り
切ることで行うものであるから、高速回転させる必要が
なくなる。このため、ウエーハ裏面の乾燥では、ウエー
ハとウエーハ保持ピン２６ｂとの摩擦に起因する、該保
持ピンからのパーティクルの発生が抑えられる。ウエー
ハを高速回転させない場合、ウエーハ面に多少のＩＰＡ
液が残るが、このＩＰＡ液は水と違ってウォータマーク
の原因にはならないし、この残留ＩＰＡ液は水に比べて
迅速に揮発除去されるからである。

【００２６】このように本発明は、ウエーハ表面の洗浄
において純水リンス、純水によるブラシ洗浄、純水リン
ス、ＩＰＡリンス、乾燥の順に行うものである。また、
本発明はウエーハ裏面の洗浄において純水リンス、純水
によるブラシ洗浄、純水リンス、ＩＰＡリンス、乾燥の
順に行うとともに、これら純水リンス工程からＩＰＡリ
ンスまでの全工程中、ＩＰＡによるウエーハ表面のリン
ス（バックリンス）を継続して行うものである。

【００２７】したがって本発明によれば、ウエーハ表面
の洗浄工程では、ウエーハ表面でのウォータマークの発
生が抑えられるとともに、ＩＰＡは水より迅速に蒸発す
るから乾燥工程を従来方法に比べて短時間に行うことが
できる。また、ウエーハ裏面の洗浄工程ではウエーハ表
面および裏面についてウォータマークの発生が抑えられ
るうえ、ウエーハを比較的低速回転させることで、ウエ
ーハ保持ピンからのパーティクルの発生を防止すること
ができるという利点がある。

【００２８】

【実施例】つぎに本発明の実施例を、図２〜図５を参照
して説明する。図２はスクラバ洗浄装置の全体構成を示
す概略斜視図、図３〜図５はその構成要素を示すもの
で、図３は表面スクラバユニット（前段のウエーハ洗浄
部）の斜視図、図４は裏面スクラバユニット（後段のウ
エーハ洗浄部）の斜視図、図５はウエーハ反転ユニット
の斜視図である。

【００２９】このスクラバ洗浄装置は、図２に示すよう
にウエーハ検出アーム３１、カセットステージ３２、イ
ンデクサユニット３３、搬送ユニット３４、表面スクラ
バユニット３５、反転ユニット３６、裏面スクラバユニ
ット３７、反転ユニット３８および、これらを自動的に
作動させるための自動制御装置（図示せず）を備えてい
る。

【００３０】ウエーハ検出アーム３１は、カセットステ
ージ３２上に複数、互いに適宜間隔を開けて設けられて
いる。カセットステージ３２は、多数枚のウエーハを収
納したキャリア（図示せず）をセットするためのもので
あり、ウエーハ検出アーム３１はキャリア内のウエーハ
の収納枚数を検出するためのものである。インデクサユ
ニット３３は、キャリア内のウエーハを一枚ずつ取り出
して搬送ユニット３４に受け渡す操作と、搬送ユニット
３４からウエーハを一枚ずつ受け取ってキャリアに収納
する操作とを行うものである。このインデクサユニット
３３は、ウエーハを真空吸着して保持するインデクサア
ーム３３ａを備えており、このインデクサアームは昇降
自在、かつカセットステージ３２の長手方向に沿って前
後動し、所定位置で停止できるようになっている。イン
デクサアーム３３ａは互いに対向する一対の真空吸着部
材からなり、これらの部材は互いに接近・離間自在とな
っている。

【００３１】搬送ユニット３４は昇降自在であり、かつ
表面スクラバユニット３５および裏面スクラバユニット
３７に沿って前後動し、所定位置で停止できるようにな
っている。この搬送ユニット３４は、互いに対向する一
対のアームを備えており、これらのアームは一体的に回
動自在、かつアームの長手方向に前後動自在であり、し
かも、互いに接近・離間自在であり、ウエーハをこれら
のアーム上に載せることで保持できるように構成されて
いる。

【００３２】表面スクラバユニット３５は、図３に示す
ように回動自在のブラシアーム４１と、その一端部に設
けられた円筒型の洗浄ブラシ４２と、純水供給ノズル４
３と、ＩＰＡ供給ノズル４４と、ウエーハ保持用のバキ
ュームチャック（スピンチャック）４５と、洗浄液回収
筒４６と、外筒４７と、洗浄液排出部材４８とを備えて
いる。洗浄液回収筒４６は、ウエーハ面から飛散する洗
浄液（水、ＩＰＡ）を回収するとともに、該洗浄液がウ
エーハ面に跳ね返るのを防止するためのもので、バキュ
ームチャック４５を包囲してこれと同心状に設けられて
いる。バキュームチャック４５は回転機構（図示せず）
により高速回転自在である。外筒４７は、洗浄液回収筒
４６の外側に同心状に設けられている。洗浄液回収筒４
６と外筒４７との間には、洗浄液を導出するための環状
溝が形成され、この環状溝の端部が洗浄液排出部材４８
に連なっている。

【００３３】裏面スクラバユニット３７は、図４に示す
ように回動自在のブラシアーム５１と、その一端部に設
けられた円筒型の洗浄ブラシ５２と、純水供給ノズル５
３と、ＩＰＡ供給ノズル５４と、ウエーハ保持用のメカ
ニカルチャック５５（ウエーハ保持部）と、洗浄液回収
筒５６と、洗浄液排出部材（図示せず）とを備えてい
る。メカニカルチャック５５は回転機構（図示せず）に
より比較的高速で回転自在であって、上述の実施の形態
で説明したウエーハ保持部２６と同様に構成されたもの
であり、円板５５ａと、その上面に同心状に突設された
複数のウエーハ保持ピン５５ｂとを備えている。洗浄液
回収筒５６は、ウエーハ面から飛散する洗浄液を回収す
るとともに、該洗浄液がウエーハ面に跳ね返るのを防止
するためのもので、メカニカルチャック５５を包囲して
前記円板５５ａと同心状に設けられている。洗浄液回収
筒５６の下方部には洗浄液の排出路（図示せず）が形成
されている。

【００３４】反転ユニット３６，３８は構造・機能が同
一で、図５に示す構造を有するものであり、反転ユニッ
ト３６は、表面スクラバユニット３５と裏面スクラバユ
ニット３７との間に配備され、反転ユニット３８は、裏
面スクラバユニット３７の真正面に配置されている。す
なわち、昇降テーブル６２と、その上面の同一ピッチ円
上に突設された複数のウエーハ支持ピン６３と、反転チ
ャック６１と、この反転チャックの作動機構６４とを備
えている。反転チャック６１は、互いに対向する一対の
チャック部材６１ａ，６１ｂからなり、これらのチャッ
ク部材は作動機構６４により相互に接近・離間自在、か
つ一体的に反転自在である。また、これらのチャック部
材６１ａ，６１ｂの相互に対向する先端部には、ウエー
ハ外周部を挿入してこれを保持する凹部が形成されてい
る。さらに、これらのチャック部材の対向間隙に前記昇
降テーブル６２のウエーハ支持ピン６３が位置してい
る。

【００３５】つぎに、このスクラバ洗浄装置によるウエ
ーハ洗浄方法および作用について説明する。 ステップ１：複数枚のウエーハを収納した、適宜個数の
キャリア（図示せず）をカセットステージ３２に載せ
る。このカセットには、ウエーハが上下多段に、かつ水
平方向に収納されている。 ステップ２：ウエーハ検出アーム３１により、キャリア
内のウエーハ枚数が検出され、この検出結果が前記自動
制御装置に入力される。この自動制御装置は、前記入力
信号に基づいて、このスクラバ洗浄装置を構成するそれ
ぞれの機構を自動制御する。

【００３６】ステップ３：インデクサユニット３３がカ
セットステージ３２に沿って移動し、所定のキャリアの
前で停止する。インデクサアーム３３ａが上昇し、つい
でキャリア内に前進したのち後退することで、キャリア
の最上段にあるウエーハを真空吸着により取り出す。 ステップ４：インデクサユニット３３がカセットステー
ジ３２に沿って移動して搬送ユニット３４の直前で停止
する。ついで、搬送ユニット３４に対するインデクサユ
ニット３３の高さ方向の位置決めが行われる。 ステップ５：搬送ユニット３４の２本のアームが、イン
デクサアーム３３ａの直下に侵入した後、インデクサア
ーム３３ａを構成する前記一対の部材間の間隔が拡大す
ることにより、ウエーハが前記アーム上に移載される
（ウエーハの受渡し）。

【００３７】ステップ６：搬送ユニット３４が移動し、
表面スクラバユニット３５の直前で停止する。搬送ユニ
ット３４の前記アームが９０°回動し、表面スクラバユ
ニット３５に向かって前進し、所定の位置で停止したの
ち下降することにより、ウエーハがバキュームチャック
４５に真空吸着される。前記アームが後退し、９０°回
動して待機する。 ステップ７：ウエーハ表面の洗浄が行われる。

【００３８】ステップ８：搬送ユニット３４は、ステッ
プ７と逆の順序で洗浄後のウエーハを回収保持した後、
移動して反転ユニット３６の直前で停止する。前記アー
ムが所定高さに設定され、ついで９０°回動し、反転ユ
ニット３６に向かって前進し、所定の位置で停止したの
ち下降することにより、ウエーハが反転ユニット３６の
ウエーハ保持ピン６３上に載せられる。前記アームが後
退し、９０°回動して待機する。 ステップ９：反転チャック６１ａ，６１ｂが互いに接近
し、ウエーハを保持する。昇降テーブル６２が下降した
後、反転チャック６１ａ，６１ｂが１８０°回動する
（ウエーハ反転）。ついで、上記と逆の順序でウエーハ
が、搬送ユニット３４に回収される。

【００３９】ステップ１０：搬送ユニット３４が移動
し、裏面スクラバユニット３７の直前で停止する。前記
アームが所定高さに設定され、ついで９０°回動し、裏
面スクラバユニット３７に向かって前進し、所定の位置
で停止したのち下降することにより、ウエーハが保持ピ
ン５５ｂ上に載せられる。前記アームが後退し、９０°
回動して待機する。 ステップ１１：ウエーハ裏面の洗浄が行われる。 ステップ１２：搬送ユニット３４は、ステップ７と逆の
順序で洗浄後のウエーハを回収保持し、反転ユニット３
８に受け渡す。反転ユニット３８で反転されたウエーハ
を搬送ユニット３４が受け取る。 ステップ１３：搬送ユニット３４がインテグサユニット
３３まで移動し、そのアームが所定高さに設定される。

【００４０】ステップ１４：上記と逆の順序で、ウエー
ハがインテグサアーム３３ａに受け渡され、ついでウエ
ーハがキャリア内に回収される。以上のステップによ
り、キャリア内の最上段ウエーハの洗浄が終了する。 ステップ１５：以下、同様操作によってキャリア内の２
段目、３段目…のウエーハが、上記と同様にして洗浄さ
れる。 ステップ１６：ついで２個目、３個目…のキャリアにつ
いてウエーハの洗浄が行われる。

【００４１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るウエーハ表面および裏面のスクラバ洗浄装置および
洗浄方法では、純水洗浄ののちにＩＰＡ液でリンスする
ように構成したので簡単な構成、簡便な操作によって、
ウエーハの表面状態（親水性、疎水性）に関係なくウエ
ーハ表面および裏面についてウォータマークの発生が抑
えられる。したがって、後工程でのＳｉＯ₂ の異常成長
やパターン崩れなどの問題が解決される。また、ＩＰＡ
リンス後にウエーハ面に残るＩＰＡは水より迅速に蒸発
するから、乾燥工程を従来方法に比べて短時間に行うこ
とができる。さらに、本発明に係るウエーハのスクラバ
洗浄装置および洗浄方法によれば、ウエーハ裏面の洗浄
を、ウエーハを比較的低速回転させることで行うことが
できるから、ウエーハ保持ピンからのパーティクルの発
生が抑えられ、したがってウエーハの汚染が防止できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す説明図であって、
（ａ）は前段のウエーハ洗浄部を、（ｂ）は後段のウエ
ーハ洗浄部をそれぞれ示している。

【図２】本発明に係るスクラバ洗浄装置の実施例を示す
概略斜視図である。

【図３】図２の装置を構成する表面スクラバユニット
（前段のウエーハ洗浄部）の斜視図である。

【図４】図２の装置を構成する裏面スクラバユニット
（後段のウエーハ洗浄部）の斜視図である。

【図５】図２の装置を構成するウエーハ反転ユニットの
斜視図である。

【符号の説明】

１０…ウエーハ表面洗浄部（前段のウエーハ洗浄部）、
１１…洗浄ブラシ、１２…純水供給ノズル、１３…ＩＰ
Ａ供給ノズル、１４…ウエーハ回転機構、１５…回転
軸、１６…バキュームチャック、１７…（洗浄ブラシ
の）移動軌跡、２０…ウエーハ裏面洗浄部（後段のウエ
ーハ洗浄部）、２１…洗浄ブラシ、２２…純水供給ノズ
ル、２３…ＩＰＡ供給ノズル、２４…ウエーハ回転機
構、２５…回転軸、２６…ウエーハ保持部、２６ａ…円
板、２６ｂ…ウエーハ保持ピン、２６ｃ…本体、２６ｄ
…丸棒、２７…バックリンスノズル（ＩＰＡ供給ノズ
ル）、２８…（洗浄ブラシの）移動軌跡、３１…ウエー
ハ検出アーム、３２…カセットステージ、３３…インデ
クサユニット、３３ａ…インデクサアーム、３４…搬送
ユニット、３５…表面スクラバユニット、３６…反転ユ
ニット、３７…裏面スクラバユニット、３８…反転ユニ
ット、４１…ブラシアーム、４２…洗浄ブラシ、４３…
純水供給ノズル、４４…ＩＰＡ供給ノズル、４５…バキ
ュームチャック（真空吸着盤）、４６…洗浄液回収筒、
４７…外筒、４８…洗浄液排出部材、５１…ブラシアー
ム、５２…洗浄ブラシ、５３…純水供給ノズル、５４…
ＩＰＡ供給ノズル、５５…メカニカルチャック（ウエー
ハ保持部）、５５ａ…円板、５５ｂ…ウエーハ保持ピ
ン、５６…洗浄液回収筒、６１…反転チャック、６１
ａ，６１ｂ…チャック部材、６２…昇降テーブル、６３
…ウエーハ保持ピン、６４…作動機構、Ｗ…ウエーハ、
Ｗａ…ウエーハ表面、Ｗｂ…ウエーハ裏面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄面を上側に向けて、かつ水平方向に
   沿わせてウエーハを高速回転させる操作と、洗浄ブラシ
   の前記ウエーハ洗浄面への押し当て、回転およびウエー
   ハ直径方向の移動とを並行して行いながら、ウエーハの
   前記洗浄面の中心部または前記洗浄ブラシに洗浄液を供
   給することにより前記ウエーハ洗浄面を洗浄する装置に
   おいて、 ウエーハ洗浄部を２段に設けてなり、 前段のウエーハ洗浄部は、ウエーハを回転軸と同心状に
   真空吸着して高速回転させるウエーハ高速回転機構と、
   前記洗浄ブラシの回転・移動機構と、前記洗浄液として
   純水を供給する純水供給機構と、前記洗浄液としてイソ
   プロピルアルコールを供給するＩＰＡ供給機構とを備
   え、 後段のウエーハ洗浄部は、ウエーハを保持して回転させ
   るウエーハ回転機構と、洗浄ブラシの回転・移動機構
   と、前記洗浄液として純水を供給する純水供給機構と、
   前記洗浄液としてイソプロピルアルコールを供給するＩ
   ＰＡ供給機構とを備え、前記ウエーハ回転機構は、ウエ
   ーハを回転軸の上端部直上に適宜間隔をあけて、ウエー
   ハ外周部を当接させて、かつ前記回転軸と同心状に保持
   するウエーハ保持部と、ウエーハの下面にイソプロピル
   アルコール液を供給するＩＰＡ供給機構とを備えている
   ことを特徴とするウエーハのスクラバ洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置を使用してウエー
   ハをスクラバ洗浄する方法であって、 前段のウエーハ洗浄部では、ウエーハ表面を洗浄ブラシ
   を用いて純水により洗浄し、ついで純水をウエーハ表面
   の中心部に供給しながらリンスした後、ＩＰＡ液をウエ
   ーハ表面の中心部に供給しながらリンスし、 後段のウエーハ洗浄部では、ウエーハ裏面を洗浄ブラシ
   を用いて純水により洗浄し、ついで純水をウエーハ裏面
   の中心部に供給しながらリンスした後、ＩＰＡ液をウエ
   ーハ裏面の中心部に供給しながらリンスするとともに、
   これら純水洗浄、純水リンスおよびＩＰＡリンスの全工
   程中、継続してウエーハ表面の中心部にＩＰＡ液を供給
   しながらリンスすることを特徴とするウエーハのスクラ
   バ洗浄方法。