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公開番号2025165658
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069864
出願日2024-04-23
発明の名称ウェーハの洗浄方法および洗浄装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20251028BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ロール洗浄部材でウェーハの形状を強制的に制御することで、再現性の良い洗浄効率を得ることができる洗浄方法を提供する。
【解決手段】ウェーハWのスクラブ洗浄動作は、基準洗浄位置にある第1ロール洗浄部材7および第2ロール洗浄部材8でウェーハWをスクラブ洗浄する基準洗浄動作と、基準洗浄位置から第1ロール洗浄部材7に向かう方向にずれた第1オフセット洗浄位置にある第1ロール洗浄部材7および第2ロール洗浄部材8でウェーハWをスクラブ洗浄する第1オフセット洗浄動作と、基準洗浄位置から第2ロール洗浄部材8に向かう方向にずれた第2オフセット洗浄位置にある第1ロール洗浄部材7および第2ロール洗浄部材8でウェーハWをスクラブ洗浄する第2オフセット洗浄動作を含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハを洗浄する洗浄方法であって、
前記ウェーハの周縁部に接触する複数の保持ローラーで前記ウェーハを中心軸線を中心に回転させながら、前記ウェーハの第１面および第２面を第１ロール洗浄部材および第２ロール洗浄部材でスクラブ洗浄するスクラブ洗浄動作を行い、
前記スクラブ洗浄動作は、
基準洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する基準洗浄動作と、
前記基準洗浄位置から前記第１ロール洗浄部材に向かう方向にずれた第１オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１オフセット洗浄動作と、
前記基準洗浄位置から前記第２ロール洗浄部材に向かう方向にずれた第２オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２オフセット洗浄動作を含む、洗浄方法。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記基準洗浄動作、前記第１オフセット洗浄動作、および前記第２オフセット洗浄動作は、予め定められた順序で実行される、請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記スクラブ洗浄動作は、第１中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１中間オフセット洗浄動作をさらに含み、
前記第１中間オフセット位置は、前記基準洗浄位置と前記第１オフセット洗浄位置との間にある、請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記スクラブ洗浄動作は、第２中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２中間オフセット洗浄動作をさらに含み、
前記第２中間オフセット位置は、前記基準洗浄位置と前記第２オフセット洗浄位置との間にある、請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項５】
ウェーハを洗浄する洗浄装置であって、
前記ウェーハの周縁部に接触し、前記ウェーハを中心軸線を中心に回転させる回転可能な複数の保持ローラーと、
前記ウェーハの第１面および第２面をスクラブ洗浄する第１ロール洗浄部材および第２ロール洗浄部材と、
前記第１ロール洗浄部材に連結され、前記第１ロール洗浄部材を移動させる第１アクチュエータと、
前記第２ロール洗浄部材に連結され、前記第２ロール洗浄部材を移動させる第２アクチュエータと、
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータに指令を与えて、前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材を基準洗浄位置、第１オフセット洗浄位置、および第２オフセット洗浄位置に移動させるように構成されており、
前記洗浄装置は、
前記基準洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する基準洗浄動作と、
前記基準洗浄位置から前記第１ロール洗浄部材に向かう方向にずれた前記第１オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１オフセット洗浄動作と、
前記基準洗浄位置から前記第２ロール洗浄部材に向かう方向にずれた前記第２オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２オフセット洗浄動作の組み合わせを含むスクラブ洗浄動作を実行するように構成されている、洗浄装置。
【請求項６】
前記動作制御部は、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータに指令を与えて、前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材を、前記基準洗浄位置、前記第１オフセット洗浄位置、および前記第２オフセット洗浄位置に予め定められた順序に従って移動させるように構成されている、請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記動作制御部は、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータに指令を与えて、前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材を、前記基準洗浄位置と前記第１オフセット洗浄位置との間にある第１中間オフセット位置に移動させるように構成されており、
前記洗浄装置は、前記第１中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１中間オフセット洗浄動作をさらに実行するように構成されている、請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記動作制御部は、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータに指令を与えて、前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材を、前記基準洗浄位置と前記第２オフセット洗浄位置との間にある第２中間オフセット位置に移動させるように構成されており、
前記洗浄装置は、前記第２中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２中間オフセット洗浄動作をさらに実行するように構成されている、請求項５に記載の洗浄装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの洗浄方法および洗浄装置に関し、特に積層配線構造を有するウェーハの両面をスクラブ洗浄する洗浄方法および洗浄装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。半導体デバイスの製造では、シリコンウェーハの上に多くの種類の材料が膜状に繰り返し形成され、積層構造が形成される。この積層構造を形成するためには、ウェーハの表面を平坦にする技術が重要となっている。このようなウェーハの表面を平坦化する一手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行う研磨装置（化学的機械的研磨装置ともいう）が広く用いられている。
【０００３】
この化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、一般に、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルと、ウェーハを保持する研磨ヘッドと、研磨液（スラリー）を研磨パッド上に供給するノズルとを備えている。ノズルから研磨液を研磨パッド上に供給しながら、研磨ヘッドによりウェーハを研磨パッドに押し付け、さらに研磨ヘッドと研磨テーブルとを相対移動させることにより、ウェーハを研磨する。
【０００４】
ＣＭＰ後、ウェーハ表面、裏面、および側面(ベベル部)には、研磨液や研磨中の生成物等が残る。半導体ウェーハの製造プロセスでは、デバイス形成面の清浄度が重要である。そこで、研磨されたウェーハは研磨装置から洗浄装置に搬送され、ウェーハは洗浄装置により洗浄される。洗浄装置は、洗浄液をウェーハの両面に供給しながら、ロール洗浄部材でウェーハの両面をスクラブ洗浄する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－４５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ウェーハの多層化や三次元化が進み、ウェーハが反ってしまう現象が報告されている。ウェーハが反っていると、ロール洗浄部材がウェーハ表面に適正に接触できず、ウェーハ上の付着物を効率よく除去できないという問題が発生する。ウェーハは、ウェーハの種類や、ウェーハの製造工程により凸形状に反っていたり、凹形状に反っていたりする。現状の洗浄装置は、反り形状の異なるウェーハに対して同一の洗浄レシピに従ってウェーハを洗浄しており、反り具合の異なるすべてのウェーハに対する洗浄効率を確保するのが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、どのような形状のウェーハであっても、ロール洗浄部材でウェーハの形状を強制的に制御することで、再現性の良い洗浄効率を得ることができる洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、ウェーハを洗浄する洗浄方法であって、前記ウェーハの周縁部に接触する複数の保持ローラーで前記ウェーハを中心軸線を中心に回転させながら、前記ウェーハの第１面および第２面を第１ロール洗浄部材および第２ロール洗浄部材でスクラブ洗浄するスクラブ洗浄動作を行い、前記スクラブ洗浄動作は、基準洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する基準洗浄動作と、前記基準洗浄位置から前記第１ロール洗浄部材に向かう方向にずれた第１オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１オフセット洗浄動作と、前記基準洗浄位置から前記第２ロール洗浄部材に向かう方向にずれた第２オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２オフセット洗浄動作を含む、洗浄方法が提供される。
【０００９】
一態様では、前記基準洗浄動作、前記第１オフセット洗浄動作、および前記第２オフセット洗浄動作は、予め定められた順序で実行される。
一態様では、前記スクラブ洗浄動作は、第１中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１中間オフセット洗浄動作をさらに含み、前記第１中間オフセット位置は、前記基準洗浄位置と前記第１オフセット洗浄位置との間にある。
一態様では、前記スクラブ洗浄動作は、第２中間オフセット位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２中間オフセット洗浄動作をさらに含み、前記第２中間オフセット位置は、前記基準洗浄位置と前記第２オフセット洗浄位置との間にある。
【００１０】
一態様では、ウェーハを洗浄する洗浄装置であって、前記ウェーハの周縁部に接触し、前記ウェーハを中心軸線を中心に回転させる回転可能な複数の保持ローラーと、前記ウェーハの第１面および第２面をスクラブ洗浄する第１ロール洗浄部材および第２ロール洗浄部材と、前記第１ロール洗浄部材に連結され、前記第１ロール洗浄部材を移動させる第１アクチュエータと、前記第２ロール洗浄部材に連結され、前記第２ロール洗浄部材を移動させる第２アクチュエータと、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御する動作制御部を備え、前記動作制御部は、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータに指令を与えて、前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材を基準洗浄位置、第１オフセット洗浄位置、および第２オフセット洗浄位置に移動させるように構成されており、前記洗浄装置は、前記基準洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する基準洗浄動作と、前記基準洗浄位置から前記第１ロール洗浄部材に向かう方向にずれた前記第１オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第１オフセット洗浄動作と、前記基準洗浄位置から前記第２ロール洗浄部材に向かう方向にずれた前記第２オフセット洗浄位置にある前記第１ロール洗浄部材および前記第２ロール洗浄部材で前記ウェーハの前記第１面および前記第２面をスクラブ洗浄する第２オフセット洗浄動作の組み合わせを含むスクラブ洗浄動作を実行するように構成されている、洗浄装置が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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