JP2024077093A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小型の半導体ウェーハを超音波洗浄できる洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device capable of ultrasonically cleaning small semiconductor wafers.
電子機器に搭載されるデバイスチップは、例えば、円板状の半導体ウェーハを分割することで形成される。半導体ウェーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ラインを設定し、分割予定ラインにより区画される各領域にIC等のデバイスを形成し、半導体ウェーハを分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップを作製できる。半導体ウェーハは、加工の各段階において洗浄される。半導体ウェーハの洗浄には、超音波洗浄装置が使用される(特許文献1参照)。 Device chips mounted on electronic devices are formed, for example, by dividing a disk-shaped semiconductor wafer. A number of planned division lines that intersect with each other are set on the surface of the semiconductor wafer, devices such as ICs are formed in each area defined by the planned division lines, and the semiconductor wafer is divided along the planned division lines, whereby individual device chips can be produced. The semiconductor wafer is cleaned at each stage of processing. An ultrasonic cleaning device is used to clean the semiconductor wafer (see Patent Document 1).
一般的な超音波洗浄装置は、水や有機溶剤等の液体を収容する容器と、容器に収容された液体に超音波振動を付与する超音波振動子と、超音波振動子に高周波電力を供給する超音波発振器と、により構成される。超音波振動子には、超音波振動を増幅するブースターや、超音波振動を効率良く伝達させるための共振体であるホーンが接続される。超音波振動子が発生させる超音波振動は、ホーンを介して容器内部の液体に伝達される。 A typical ultrasonic cleaning device consists of a container that holds liquid such as water or an organic solvent, an ultrasonic transducer that applies ultrasonic vibrations to the liquid held in the container, and an ultrasonic generator that supplies high-frequency power to the ultrasonic transducer. A booster that amplifies the ultrasonic vibrations and a horn that acts as a resonator for efficiently transmitting the ultrasonic vibrations are connected to the ultrasonic transducer. The ultrasonic vibrations generated by the ultrasonic transducer are transmitted to the liquid inside the container via the horn.
ところ、近年、デバイスチップの少量多品種生産を実現するミニマルファブと呼ばれる生産システムの開発が進められている。ミニマルファブでは、例えば、0.5インチ程度の大きさの極めて小さなウェーハが加工される。 In recent years, however, there has been progress in the development of a production system known as a minimal fab, which enables small-lot, high-mix production of device chips. In a minimal fab, extremely small wafers, for example about 0.5 inches in size, are processed.
小さく軽量なウェーハの超音波洗浄に一般的な超音波洗浄装置を使用すると、容器の液体中でウェーハが激しく移動しやすく、ウェーハが液体の表面に浮き上がりやすい。そのため、所定の強度で適切に超音波振動をウェーハに作用させることは容易ではなく、ウェーハの全表面を均一には洗浄できない。そこで、容器の液中でウェーハを専用の治具や作業者の指等で押さえることも考えられるが、この場合にウェーハの一部が治具等で覆われるため、ウェーハの全表面を均一に洗浄できない。 When a typical ultrasonic cleaning device is used to ultrasonically clean small, lightweight wafers, the wafers tend to move violently in the liquid in the container, and tend to float to the surface of the liquid. As a result, it is not easy to apply ultrasonic vibrations to the wafer at the specified intensity, and the entire surface of the wafer cannot be cleaned uniformly. One possible solution is to hold the wafer in the liquid in the container with a special jig or the operator's fingers, but in this case, part of the wafer will be covered by the jig, etc., and the entire surface of the wafer cannot be cleaned uniformly.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、ウェーハを適切かつ効率的に超音波洗浄できる洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a cleaning device that can ultrasonically clean wafers appropriately and efficiently.
本発明の一態様によれば、ウェーハを洗浄する洗浄装置であって、超音波発振器と、該超音波発振器に接続された超音波振動子と、該超音波振動子に連結され超音波振動を伝達するホーンと、を備え、該ホーンは、上面に該ウェーハを収容する凹みを有し、該ホーンの該凹みに該ウェーハを収容し、該凹みを液体で満たし、該超音波発振器を作動させて該超音波振動子に超音波振動を発生させ、該超音波振動を該ホーンに伝達して該超音波振動を該液体に付与することで該ウェーハを洗浄することを特徴とする洗浄装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a cleaning device for cleaning a wafer is provided, the cleaning device comprising an ultrasonic generator, an ultrasonic vibrator connected to the ultrasonic generator, and a horn connected to the ultrasonic vibrator and transmitting ultrasonic vibrations, the horn having a recess on its upper surface for accommodating the wafer, the wafer being accommodated in the recess of the horn, the recess being filled with liquid, the ultrasonic generator being operated to generate ultrasonic vibrations in the ultrasonic vibrator, the ultrasonic vibrations being transmitted to the horn, and the ultrasonic vibrations being applied to the liquid, thereby cleaning the wafer.
好ましくは、該ホーンの該凹みは、湾曲面を底面に有し、該底面は、該ウェーハの下面が収まる大きさ及び形状の平坦面を有さない。 Preferably, the recess of the horn has a curved bottom surface, and the bottom surface does not have a flat surface of a size and shape that can accommodate the underside of the wafer.
また、好ましくは、該凹みの平面形状は、直径が20mm以下の円形である。 Also, preferably, the planar shape of the recess is a circle with a diameter of 20 mm or less.
または、好ましくは、該凹みの平面形状は、該ウェーハの直径の1.5倍以下の直径の円形である。 Or, preferably, the planar shape of the recess is a circle with a diameter 1.5 times or less than the diameter of the wafer.
また、好ましくは、該凹みに残る該液体に超音波振動を付与して該液体を霧化することにより該凹みから該液体を排出できる。 More preferably, the liquid remaining in the recess can be discharged from the recess by applying ultrasonic vibrations to the liquid, thereby atomizing the liquid.
本発明の一態様に係る洗浄装置は、超音波発振器と、超音波発振器に接続された超音波振動子と、超音波振動子に連結され超音波振動を伝達するホーンと、を備える。そして、ホーンはウェーハを収容する凹みを上面に有する。この洗浄装置でウェーハを洗浄する際には、ホーンの凹みにウェーハを収容し、凹みを液体で満たす。そして、超音波発振器を作動させて超音波振動子に超音波振動を発生させ、超音波振動をホーンに伝達して液体に付与することでウェーハを洗浄する。 A cleaning device according to one aspect of the present invention includes an ultrasonic generator, an ultrasonic transducer connected to the ultrasonic generator, and a horn connected to the ultrasonic transducer to transmit ultrasonic vibrations. The horn has a recess on its upper surface for accommodating a wafer. When cleaning a wafer with this cleaning device, the wafer is accommodated in the recess of the horn, and the recess is filled with liquid. The ultrasonic generator is then operated to generate ultrasonic vibrations in the ultrasonic transducer, which are then transmitted to the horn and applied to the liquid, thereby cleaning the wafer.
超音波振動の共振体であるホーンには、その機能を発揮するために形状及び大きさに制限があり、ホーンの上面に形成される凹みの形状及び大きさにも制限がある。そのため、ホーンに形成された凹みは、収容されたウェーハが自由に動き回れる大きさの空間とはならならない。したがって、洗浄されているウェーハは、液体の上面に浮き上がるほどには動き回らない。ウェーハの全表面が液体に接触している状態で実施される洗浄においては、ウェーハの全表面が均一かつ適切に洗浄される。 The horn, which is a resonator of ultrasonic vibrations, has limitations on its shape and size in order to function properly, and there are also limitations on the shape and size of the recess formed on the top surface of the horn. As a result, the recess formed in the horn does not provide a space large enough for the wafer contained therein to move around freely. Therefore, the wafer being cleaned does not move around enough to float to the top surface of the liquid. In cleaning performed with the entire surface of the wafer in contact with the liquid, the entire surface of the wafer is cleaned evenly and appropriately.
しかも、本発明の一態様に係る洗浄装置では、ウェーハをホーンの凹みに収容して洗浄するため、従来のようにホーンに接続される容器を準備する必要がなく、ホーンの凹みよりも大きな容量となる容器を満たすための量で液体を使用する必要もない。そのため、本発明の一態様に係る洗浄装置は、安価で小型であり、かつ運用コストも低い。 Moreover, in the cleaning apparatus according to one aspect of the present invention, the wafer is placed in the recess of the horn and cleaned, so there is no need to prepare a container to be connected to the horn as in the past, and there is no need to use liquid in an amount to fill a container with a capacity larger than the recess of the horn. Therefore, the cleaning apparatus according to one aspect of the present invention is inexpensive, compact, and has low operating costs.
したがって、本発明の一態様により、ウェーハを適切かつ効率的に超音波洗浄できる洗浄装置が提供される。 Therefore, one aspect of the present invention provides a cleaning device that can ultrasonically clean wafers appropriately and efficiently.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る洗浄装置で洗浄されるウェーハについて説明する。図1は、本実施形態に係る洗浄装置2を模式的に示す斜視図である。図1には、ウェーハ1を模式的に示す斜視図が含まれている。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the attached drawings. First, a wafer to be cleaned by the cleaning apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view that shows a schematic diagram of a
ウェーハ1は、シリコン等の材料で形成された円板状の基板であり、互いに概ね平行な表面1a及び裏面1bを備える。ウェーハ1の表面1aには、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン(不図示)が設定される。ウェーハ1の表面1aの分割予定ラインで区画された各領域には、それぞれ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイス(不図示)が形成される。
The wafer 1 is a disk-shaped substrate made of a material such as silicon, and has a front surface 1a and a
なお、ウェーハ1の材質、構造等に制限はない。例えばウェーハ1は、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、サファイア等でなる基板であってもよい。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、ウェーハ1にはデバイスが形成されていなくてもよい。 There are no limitations on the material, structure, etc. of the wafer 1. For example, the wafer 1 may be a substrate made of a semiconductor other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), sapphire, etc. Furthermore, there are no limitations on the type, number, shape, structure, size, arrangement, etc. of the devices, and the wafer 1 does not have to have any devices formed thereon.
ウェーハ1を裏面1b側から研削して薄化し、ウェーハ1を分割予定ラインに沿って分割すると、デバイスをそれぞれ備える複数の薄型のチップ(デバイスチップ)が製造される。チップの製造過程において、ウェーハ1は各種の加工装置で加工されるとともに、各種の加工の前後で洗浄される。そして、ウェーハ1の洗浄には超音波洗浄装置が使用される。
Wafer 1 is thinned by grinding from the
従来の一般的な超音波洗浄装置は、水や有機溶剤等の液体を収容する容器と、容器に収容された液体に超音波振動を付与する超音波振動子と、超音波振動子に高周波電力を供給する超音波発振器と、により構成される。超音波振動子には、超音波振動を増幅するブースターや、超音波振動を効率良く伝達させるための共振体であるホーンが接続される。超音波振動子が発生させる超音波振動は、ホーンを介して容器内部の液体に伝達される。 A typical conventional ultrasonic cleaning device is composed of a container that holds liquid such as water or an organic solvent, an ultrasonic transducer that applies ultrasonic vibrations to the liquid held in the container, and an ultrasonic generator that supplies high-frequency power to the ultrasonic transducer. A booster that amplifies the ultrasonic vibrations and a horn that is a resonator for efficiently transmitting the ultrasonic vibrations are connected to the ultrasonic transducer. The ultrasonic vibrations generated by the ultrasonic transducer are transmitted to the liquid inside the container via the horn.
近年、1枚のウェーハ1から多量のチップを効率的に製造するために、使用されるウェーハ1が大型化しており、例えば、300mm径のウェーハ1がチップの製造に使用されている。しかしながら、大型のウェーハ1を加工するために各種の加工装置や加工装置を駆動させるための設備も大型化しており、チップの製造工場のために広大な敷地が必要となっている。また、これらの加工装置や設備も非常に高価となり、運用コストも高い。 In recent years, the wafers 1 used have become larger in order to efficiently manufacture a large number of chips from a single wafer 1; for example, wafers 1 with a diameter of 300 mm are used to manufacture chips. However, the various processing devices and facilities for driving the processing devices used to process the large wafers 1 have also become larger, requiring vast premises for chip manufacturing factories. Furthermore, these processing devices and facilities have become very expensive, and operating costs are high.
このウェーハ1の大型化の一方で、デバイスチップの少量多品種生産を実現するミニマルファブと呼ばれる生産システムの開発も進められている。ミニマルファブでは、例えば、0.5インチ程度の大きさの極めて小さなウェーハ1が加工される。ミニマルファブには極めて小型の加工装置が設置されることが計画されており、クリーンルーム等の設備も省略されることが計画されている。そのため、ミニマルファブでは、設備の準備や運用が容易となり、かつ、かかるコストも安価となる。 While wafers 1 are becoming larger, development is also underway on a production system known as a minimal fab, which will enable small-lot, high-mix production of device chips. In a minimal fab, extremely small wafers 1, for example, about 0.5 inches in size, are processed. It is planned that extremely small processing equipment will be installed in a minimal fab, and that facilities such as clean rooms will also be omitted. As a result, in a minimal fab, the equipment will be easier to prepare and operate, and the associated costs will be low.
しかしながら、小型で軽量なウェーハ1を従来の超音波洗浄装置で洗浄すると、容器の液体中でウェーハ1が移動しやすく、液体の表面にウェーハ1が浮き上がりやすい。この傾向は、ミニマルファブで加工の対象となるような極めて小型のウェーハ1で特に顕著である。液体の表面にウェーハ1が浮き上がるとウェーハ1の一部が液体から露出されるため、ウェーハ1の全表面に所定の強度で適切に超音波振動を作用できず、ウェーハ1の全表面を均一に洗浄できない。 However, when a small and lightweight wafer 1 is cleaned with a conventional ultrasonic cleaning device, the wafer 1 tends to move in the liquid in the container and tends to float to the surface of the liquid. This tendency is particularly noticeable with extremely small wafers 1 that are the subject of processing in minimal fabs. When the wafer 1 floats to the surface of the liquid, part of the wafer 1 is exposed from the liquid, so ultrasonic vibrations cannot be applied appropriately with a specified intensity to the entire surface of the wafer 1, and the entire surface of the wafer 1 cannot be cleaned uniformly.
そこで、本実施形態に係る洗浄装置2では、ウェーハ1の大きさに関わらず適切かつ効率的にウェーハ1を超音波洗浄する。以下、本実施形態に係る洗浄装置2について説明する。図1には、本実施形態に係る洗浄装置2を模式的に示す斜視図が含まれている。図1では、一部の構成がブロック等で表現される。洗浄装置2は、高周波電力を超音波振動子10に供給する超音波発振器(ジェネレーター)4と、ケーブル6を介して超音波発振器4に接続された超音波振動子(コンバーター、トランスデューサー)10と、を備える。
The
超音波発振器4は交流電源に接続され、20kHz~300kHz程度の周波数で高電圧の電気信号を生成して超音波振動子10に供給する。洗浄装置2に組み込まれる超音波発振器4に特に制限はなく、市販の超音波発振器4を使用できる。洗浄装置2には、超音波振動子10に発生させることが予定された超音波振動の周波数に適した超音波発振器4が適宜選択されて組み込まれるとよい。
The ultrasonic oscillator 4 is connected to an AC power source and generates a high-voltage electrical signal at a frequency of about 20 kHz to 300 kHz, which is supplied to the
また、超音波振動子10にも特に制限はない。洗浄装置2には、例えば、ランジュバン型振動子や磁歪振動子等の任意の超音波振動子10を使用できる。また、超音波振動子10には、ピエゾ素子の使用も可能である。
The
さらに、洗浄装置2は、超音波振動子10に連結され超音波振動を伝達するホーン12を備える。ホーン12は、所定の周波数の振動に共振して所定の振幅で振動する。ホーン12の特性は、大きさ、形状、材質等により決定され、洗浄装置2で使用される超音波振動の周波数で共振するように設計される。ホーン12は、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼または、鉄により形成される。
The
洗浄装置2では、超音波振動子10が支持台8に支えられており、超音波振動子10の上にホーン12が固定される。そして、ホーン12の先端は上方に向けられる。洗浄装置2では、ホーン12と、超音波振動子10と、の間に他の要素が配設されてもよい。例えば、洗浄装置2は、ホーン12と、超音波振動子10と、の間に図示しないブースターを備えてもよい。ブースターは、超音波振動子10で発生した超音波振動の振幅を増幅させてホーン12に伝達する機能を有する。
In the
一般的な超音波洗浄装置では、液体を収容する容器(洗浄槽)の内部に超音波振動子が入れられる。または、ホーンを介して容器に超音波振動子が固定される。または、超音波振動子が接続されたホーンの先端が容器に収容された液体に浸される。そして、容器に収容された液体に被洗浄物を投入し、超音波振動子を作動させて液体に超音波振動を付与する。 In a typical ultrasonic cleaning device, an ultrasonic vibrator is placed inside a container (cleaning tank) that holds the liquid. Alternatively, the ultrasonic vibrator is fixed to the container via a horn. Alternatively, the tip of the horn to which the ultrasonic vibrator is connected is immersed in the liquid contained in the container. The item to be cleaned is then placed in the liquid contained in the container, and the ultrasonic vibrator is activated to impart ultrasonic vibrations to the liquid.
これに対して、本実施形態に係る洗浄装置2は、液体及び被洗浄物を収容するための容器を備えない。そして、本実施形態に係る洗浄装置2では、ホーン12は、上面14に被洗浄物であるウェーハ1と、液体と、を収容する凹み16を有する。凹み16は、例えば、ウェーハ1を収容できる大きさ及び形状の円板状の空間により構成されており、この空間がホーン12の上面14に露出する。凹み16を有するホーン12は、従来のホーンを機械加工すること等により得られる。
In contrast, the
ホーン12の形状及び大きさは、超音波振動子10が発生する超音波振動にホーン12が共振するように設定される。そのため、ホーン12の上面14の大きさには制限があり、上面14に形成される凹み16の大きさにも制限がある。また、凹み16があまりに大きすぎると、ホーン12の特性が大きく変化してしまうため、その観点からも凹み16の大きさは制限される。または、凹み16が形成された状態でホーン12が所定の特性を有するように、ホーン12の大きさ等が決定されてもよい。
The shape and size of the
例えば、ホーン12の凹み16の平面形状は、直径が20mm以下の円形である。好ましくは、直径が14mm以下の円形である。凹み16がウェーハ1を収容できる大きさ及び形状である必要があるため、平面形状が円形の凹み16の直径は、ウェーハ1の直径を超える必要がある。その一方で、凹み16の直径が大きすぎると、凹み16の内部でウェーハ1が自由に動き回れてしまう。そのため、凹み16の平面形状は、ウェーハ1の直径の1.5倍以下の直径の円形であることが好ましい。
For example, the planar shape of the
また、凹み16にウェーハ1を収容するために、凹み16の深さは、ウェーハ1の厚みを超えることが好ましい。その一方で、凹み16が深くなりすぎると、使用する液体の量が多くなり、また、ウェーハ1の凹み16への搬出入の難易度が上がる。また、凹み16に起因するホーン12の特性の変化が大きくなる。そこで、例えば、凹み16の深さは、1.5mm以下であることが好ましく、1.0mm以下であることがより好ましい。ただし、凹み16の平面形状、平面形状の大きさ、深さは、これらに限定されない。
In order to accommodate the wafer 1 in the
洗浄装置2は、液体をホーン12の凹み16に供給するパイプ状の供給ノズル20をホーン12の上方に備えてもよい。洗浄装置2が供給ノズル20を備える場合、供給ノズル20は、ホーン12の上方と、外側と、の間を移動可能であるように構成されるとよい。例えば、凹み16へのウェーハ1の搬出入時にはホーン12の上方から供給ノズル20が退避していることが好ましく、供給ノズル20から凹み16に液体が供給される際には供給ノズル20の先端がホーン12の上方に位置付けられる。
The
ここで、供給ノズル20等から凹み16に供給される液体について説明する。図2には、凹み16に供給された液体22を模式的に示す断面図が含まれている。液体22は、被洗浄物となるウェーハ1の材質や、ウェーハ1に付着している汚染物の材質や量、洗浄後のウェーハ1に求められる清浄度等により適宜選択される。
Here, the liquid supplied from the
洗浄装置2では、例えば、液体22として純水、界面活性剤等が添加された純水、ヘキサン等の炭化水素系の液体、ジクロロメタンやトリクロロエチレン等の塩素を含む液体、イソプロピルアルコール等のアルコール系の液体、が使用される。ただし、液体22はこれに限定されず、アセトンが使用されてもよい。
In the
ウェーハ1をホーン12の凹み16に搬送し収容する作業は、例えば、作業者が手作業で実施してもよい。または、洗浄装置2がウェーハ1を搬送する搬送ユニットを備えてもよく、搬送ユニットによりウェーハ1が搬送されてもよい。
The task of transporting and storing the wafer 1 in the
図3には、洗浄装置2が備える搬送ユニット24の一部を模式的に示す側面図が示されている。搬送ユニット24は、例えば、昇降可能な吸着ノズル、吸着コレット等である。搬送ユニット24は、例えば、ウェーハ1の上面(表面1a)に対して底面で接触し、底面に達している吸引孔を通してウェーハ1を吸引保持できる。
Figure 3 shows a side view that shows a schematic of a part of the
搬送ユニット24でウェーハ1を吸引保持した状態で搬送ユニット24を移動させるとウェーハ1を移動でき、所定の移動先にウェーハ1を移動させた後にウェーハ1の吸引保持を解除すると、ウェーハ1の搬送が完了する。
The wafer 1 can be moved by moving the
次に、洗浄装置2によるウェーハ1の洗浄動作について説明する。まず、ホーン12の凹み16にウェーハ1を搬入する。ウェーハ1の凹み16への搬入は、例えば、搬送ユニット24(図3)により実施されるとよい。図2には、ホーン12の凹み16に収容されたウェーハ1を模式的に示す断面図が示されている。
Next, the cleaning operation of the wafer 1 by the
ホーン12の凹み16にウェーハ1を収容する前または後に、供給ノズル20の先端をホーン12の上方に位置付け、供給ノズル20から凹み16へ液体22を供給し、凹み16を液体22で満たす。なお、このとき、凹み16から溢れた液体22が表面張力によりホーン12の上面14に留まることが好ましい。そして、表面張力により十分な液体22が凹み16の周囲に残るように、ホーン12の上面14に十分な面積が確保されることが好ましい。
Before or after placing the wafer 1 in the
例えば、円形の凹み16の平面形状の直径は、ホーン12の上面14の直径の75%以下であることが好ましい。または、凹み16を囲繞する環状の上面14の幅(内周縁と外周縁の距離)が5mm以上であることが好ましい。ただし、上面14の大きさはこれに限定されない。
For example, it is preferable that the diameter of the planar shape of the
その後、超音波発振器4を作動させて超音波振動子10に超音波振動を発生させ、この超音波振動をホーン12に伝達して超音波振動を液体22に付与する。すると、ホーン12の凹み16の内部でウェーハ1が超音波洗浄される。
Then, the ultrasonic oscillator 4 is operated to generate ultrasonic vibrations in the
ウェーハ1が超音波洗浄される際、ウェーハ1は液体22中で浮き上がる。しかしながら、本実施形態に係る洗浄装置2では、ホーン12の上面14に形成された凹み16にウェーハ1が収容されて洗浄されるため、従来の超音波洗浄装置と比較してウェーハ1が動き回りにくい。これは、ホーン12の上面14に形成された凹み16の内部にウェーハ1が自由に動き回れる十分な大きさの空間が形成されないことに起因する。
When the wafer 1 is ultrasonically cleaned, the wafer 1 floats in the liquid 22. However, in the
そのため、本実施形態に係る洗浄装置2では、ウェーハ1を作業者の手や専用の保持治具等で押さえつける必要はなく、ウェーハ1の全表面が作業者の指等に隠されず露出する。洗浄装置2では、洗浄中のウェーハ1が液体22の表面にまで浮き上がりにくく、ウェーハ1の全表面が均一かつ適切に洗浄される。
Therefore, in the
ウェーハ1の洗浄が完了した後、ホーン12の凹み16からウェーハ1を搬出する。ウェーハ1の搬出は、例えば、搬送ユニット24(図3参照)により実施される。搬送ユニット24が吸着コレット等である場合、搬送ユニット24の下端をウェーハ1の上面(表面1a)に接触させ、搬送ユニット24にウェーハ1を吸引保持させ、搬送ユニット24を移動させる。これにより、洗浄後のウェーハ1が凹み16から搬出される。
After cleaning of the wafer 1 is completed, the wafer 1 is removed from the
ここで、ホーン12の凹み16は小径であるため、超音波洗浄中に凹み16の内部でウェーハ1が動いても、ウェーハ1の一部が常に凹み16の底面18の中央と重なる。そのため、凹み16の底面18の中央付近に向けて吸着コレットを下降させれば、吸着コレットの下端がウェーハ1に接触する。すなわち、洗浄装置2は、搬送ユニット24で搬出されるウェーハ1の位置を特定するためのセンサー等を必要としない。
Here, because the
なお、ウェーハ1を凹み16から搬出する前または後に、凹み16から液体22を排出してもよい。液体22の凹み16からの排出は、例えば、吸い出しにより実施されてもよい。洗浄装置2は、搬送ユニット24と同様に構成される吸い出しユニット(不図示)を備えてもよく、吸い出しユニットで凹み16から液体22を吸い出しても良い。また、搬送ユニット24が吸い出しユニットとして機能してもよい。凹み16に溜まる液体22は少量であるため、液体22の吸い出しは容易である。
The liquid 22 may be drained from the
または、本実施形態に係る洗浄装置2では、凹み16に残る液体22に超音波振動を付与して液体22を霧化(気化)することにより凹み16から液体22を排出してもよい。すなわち、超音波振動子10に超音波振動を生じさせ、ホーン12から液体22に超音波振動を伝播することで液体22に超音波振動を付与して液体22を霧化する。やはり、凹み16に溜まる液体22は少量であるため、液体22の霧化による除去は容易である。
Alternatively, in the
このように、本実施形態に係る洗浄装置2では、ウェーハ1を洗浄する度にホーン12の凹み16に貯留された液体22を排除し、新しい液体22で凹み16を満たすことも容易である。したがって、本実施形態に係る洗浄装置2では、複数のウェーハ1を清浄な液体22の中で次々に洗浄できる。
In this way, in the
なお、ホーン12の凹み16の底面18が平坦面を有し、かつ、その平坦面がウェーハ1の下面(裏面1b)が収まる大きさ及び形状である場合、底面18とウェーハ1の下面が貼り付きやすくなる。この場合、凹み16に液体22を供給しウェーハ1を超音波洗浄する際、ウェーハ1の下面(裏面1b)と、底面18と、の間に液体22が進入しにくいため、ウェーハ1の下面が適切に洗浄されなくなる。その上、ウェーハ1が底面18から剥がれにくいため、洗浄が完了した後にウェーハ1を凹み16から搬出しにくくなる。
If the
そこで、ホーン12の凹み16は、図2に示すように湾曲面を底面18に有することが好ましい。例えば、底面18の外周部が中央部よりも低くなる。その上で、この凹み16の底面18は、凹み16に収容されるウェーハ1の下面(裏面1b)が収まる大きさ及び形状の平面を有さないことが好ましい。この場合、ウェーハ1の下面の少なくとも一部が凹み16の底面18に接触せず、ウェーハ1の下面の一部と、底面18と、の間に隙間が生じる。
Therefore, it is preferable that the
ウェーハ1の下面の少なくとも一部と、凹み16の底面18と、の間に隙間が存在すると、凹み16を液体22で満たしたときにこの隙間にも液体22が入り込む。この場合、超音波振動子10を作動させてホーン12に超音波振動が伝達されたとき、この隙間からウェーハ1の下面と、凹み16の底面18と、の間の全域に液体22が入り込み、ウェーハ1が液体22中で浮き上がる。そのため、ウェーハ1の下面も適切に洗浄される。
If a gap exists between at least a portion of the underside of the wafer 1 and the
また、この場合、ウェーハ1の下面の全面が凹み16の底面18に接触している場合と比較して、ウェーハ1の底面18に対する貼り付きが弱くなる。そのため、ウェーハ1の洗浄が完了した後にウェーハ1を凹み16から搬出する際に、ウェーハ1を比較的容易に底面18から剥がせる。
In this case, the adhesion of the wafer 1 to the
以上に説明する通り、本実施形態に係る洗浄装置2は、ホーン12に形成された凹み16の内部でウェーハ1を洗浄する。そのため、洗浄されているウェーハ1は、液体22の上面に浮き上がるほどには動き回らない。ウェーハ1の全表面が液体22に接触している状態で実施される洗浄においては、ウェーハ1の全表面が均一かつ適切に洗浄される。しかも、洗浄装置2はホーン12の他に液体22を溜めるための容器は不要であり、使用する液体22も極めて少量で済む。そのため、安価で小型であり、かつ運用コストも低い。
As described above, the
なお、上記実施形態では、図2のようにホーン12の凹み16の底面18が湾曲面を有し、底面18の外周部が中央部よりも低くなる場合について説明した。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されない。
In the above embodiment, the
図3は、変型例に係る洗浄装置2aを模式的に示す断面図である。この洗浄装置2aは、ホーン12aの上面14aに形成された凹み16aの底面18の形状が、図2で説明した凹み16の底面18aと異なる。図3に示す洗浄装置2では、凹み16aの底面18aの外周部が中央部よりも高い。
Figure 3 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of a
この場合、図3に示す通り、凹み16aに収容されたウェーハ1が凹み16aの底面18aの外周部により支持されるため、ウェーハ1の下面(裏面1b)の大部分は凹み16aの底面18aに接触しない。そのため、ウェーハ1の下面(裏面1b)が凹み16aの底面18aに貼り付くことがなく、ウェーハ1を超音波洗浄する際にウェーハ1の全表面に液体22が接触しやすい。また、ウェーハ1の凹み16aからの搬出が容易となる。
In this case, as shown in FIG. 3, the wafer 1 accommodated in the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, etc. according to the above embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 ウェーハ
1a 表面
1b 裏面
2,2a 洗浄装置
4 超音波発振器
6 ケーブル
8 支持台
10 超音波振動子
12,12a ホーン
14,14a 上面
16,16a 凹み
18,18a 底面
20 供給ノズル
22 液体
24 搬送ユニット
REFERENCE SIGNS LIST 1 wafer 1a
Claims (5)
超音波発振器と、
該超音波発振器に接続された超音波振動子と、
該超音波振動子に連結され超音波振動を伝達するホーンと、を備え、
該ホーンは、上面に該ウェーハを収容する凹みを有し、
該ホーンの該凹みに該ウェーハを収容し、該凹みを液体で満たし、該超音波発振器を作動させて該超音波振動子に超音波振動を発生させ、該超音波振動を該ホーンに伝達して該超音波振動を該液体に付与することで該ウェーハを洗浄することを特徴とする洗浄装置。 A cleaning apparatus for cleaning a wafer, comprising:
An ultrasonic oscillator;
an ultrasonic transducer connected to the ultrasonic oscillator;
a horn connected to the ultrasonic transducer and transmitting ultrasonic vibrations;
The horn has a recess on an upper surface for receiving the wafer;
A cleaning apparatus comprising: placing the wafer in the recess of the horn; filling the recess with liquid; operating the ultrasonic oscillator to generate ultrasonic vibrations in the ultrasonic vibrator; and transmitting the ultrasonic vibrations to the horn and applying the ultrasonic vibrations to the liquid, thereby cleaning the wafer.
該底面は、該ウェーハの下面が収まる大きさ及び形状の平坦面を有さないことを特徴とする請求項1記載の洗浄装置。 The recess of the horn has a curved surface at its bottom,
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the bottom surface does not have a flat surface of a size and shape that can accommodate the lower surface of the wafer.
Priority Applications (1)
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JP2022188933A JP2024077093A (en) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | Cleaning device |
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Family Applications (1)
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JP2022188933A Pending JP2024077093A (en) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | Cleaning device |
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2022
- 2022-11-28 JP JP2022188933A patent/JP2024077093A/en active Pending
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