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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023032937
(43)【公開日】2023-03-09
(54)【発明の名称】シリコンウェーハの洗浄方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20230302BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 644A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021139319
(22)【出願日】2021-08-27
(71)【出願人】
【識別番号】312007423
【氏名又は名称】グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101878
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100187506
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 優子
(72)【発明者】
【氏名】岡部 和樹
(72)【発明者】
【氏名】平澤 学
(72)【発明者】
【氏名】青木 竜彦
【テーマコード（参考）】
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F157AA08
5F157AA14
5F157AA17
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB90
5F157BA02
5F157BA07
5F157BA13
5F157BA31
5F157BB43
5F157BB44
5F157DB51
(57)【要約】
【課題】ブラシ洗浄によりシリコンウェーハの表面及び端面のパーティクルを効果的に除去し、ウェーハ端面に付着したパーティクルのウェーハ表面への再付着を抑制し、シリコンウェーハのＬＰＤ品質を向上すること。
【解決手段】シリコンウェーハＷを回転させると共に、複数のブラシの集合体からなる洗浄部材３、４を回転させながら、前記シリコンウェーハの洗浄面に摺擦させることによって、前記洗浄面を清浄化するシリコンウェーハの洗浄方法であって、前記洗浄部材を前記シリコンウェーハの表面の中心部に摺擦させた後、前記中心部から、前記洗浄部材を摺擦した状態を維持しつつ、前記シリコンウェーハの外周縁から前記洗浄部材の一部が突出したオーバーハングする距離ｄまで移動させるとともに、前記洗浄部材の一部がオーバーハングした状態で、前記シリコンウェーハの外周端部と複数の前記ブラシの端面外周との交差点を４箇所以上６箇所以下とする。
【選択図】図３
【解決手段】シリコンウェーハＷを回転させると共に、複数のブラシの集合体からなる洗浄部材３、４を回転させながら、前記シリコンウェーハの洗浄面に摺擦させることによって、前記洗浄面を清浄化するシリコンウェーハの洗浄方法であって、前記洗浄部材を前記シリコンウェーハの表面の中心部に摺擦させた後、前記中心部から、前記洗浄部材を摺擦した状態を維持しつつ、前記シリコンウェーハの外周縁から前記洗浄部材の一部が突出したオーバーハングする距離ｄまで移動させるとともに、前記洗浄部材の一部がオーバーハングした状態で、前記シリコンウェーハの外周端部と複数の前記ブラシの端面外周との交差点を４箇所以上６箇所以下とする。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリコンウェーハを回転させると共に、複数のブラシの集合体からなる洗浄部材を回転させながら、前記シリコンウェーハの洗浄面に摺擦させることによって、前記洗浄面を清浄化するシリコンウェーハの洗浄方法であって、
前記洗浄部材を前記シリコンウェーハの表面の中心部に摺擦させた後、
前記中心部から、前記洗浄部材を摺擦した状態を維持しつつ、前記シリコンウェーハの外周縁から前記洗浄部材の一部が突出したオーバーハングする距離まで移動させるとともに、
前記洗浄部材の一部がオーバーハングした状態で、前記シリコンウェーハの外周端部と複数の前記ブラシの端面外周との交差点を４箇所以上６箇所以下とすることにより、前記シリコンウェーハの表面と端面とを清浄化することを特徴とするシリコンウェーハの洗浄方法。
前記洗浄部材を前記シリコンウェーハの表面の中心部に摺擦させた後、
前記中心部から、前記洗浄部材を摺擦した状態を維持しつつ、前記シリコンウェーハの外周縁から前記洗浄部材の一部が突出したオーバーハングする距離まで移動させるとともに、
前記洗浄部材の一部がオーバーハングした状態で、前記シリコンウェーハの外周端部と複数の前記ブラシの端面外周との交差点を４箇所以上６箇所以下とすることにより、前記シリコンウェーハの表面と端面とを清浄化することを特徴とするシリコンウェーハの洗浄方法。
【請求項2】
前記洗浄部材のブラシの先端側は、その先端から根元側に向かって３ｍｍ以上の長さ分が前記シリコンウェーハの表面に押し付けられることを特徴とする請求項１に記載されたシリコンウェーハの洗浄方法。
【請求項3】
前記シリコンウェーハの１回転あたりの前記洗浄部材の回転数比が少なくとも１０以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたシリコンウェーハの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウェーハの洗浄方法に関し、特に研磨終了後のシリコンウェーハの表面に、回転させたブラシを押し当てて洗浄するシリコンウェーハの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、半導体用基板を製造する種々のプロセスにおいて、研磨処理が終了したシリコンウェーハの表面や端面には、シリカ等のパーティクルが多く付着した状態となる。研磨後の洗浄処理でパーティクルが十分に除去されないと、その後に行われる最終洗浄処理の薬液内にパーティクルが放出されることになる。
洗浄処理中、薬液はフィルターを含む循環経路内を循環しているが、パーティクル個数が多い場合には洗浄時間中に十分にフィルタリングされず、ウェーハが薬液層から引き上げられる際に、ウェーハにパーティクルが再付着するリスクがある。そのため、研磨後のウェーハは、表裏面と端面の両方とも、パーティクルが少ないことが要求される。
洗浄処理中、薬液はフィルターを含む循環経路内を循環しているが、パーティクル個数が多い場合には洗浄時間中に十分にフィルタリングされず、ウェーハが薬液層から引き上げられる際に、ウェーハにパーティクルが再付着するリスクがある。そのため、研磨後のウェーハは、表裏面と端面の両方とも、パーティクルが少ないことが要求される。
【0003】
特許文献１においては、ウェーハの研磨終了直後に、オゾン水洗浄（Ｏ３Ｗ）処理によりウェーハ表面に酸化膜を形成し、その後、ウェーハ表面のブラシ洗浄を行っている。このブラシ洗浄処理によってウェーハ表面はある程度の清浄性が得られるが、ウェーハ端面（側面）に対しては洗浄効果が低く、ウェーハ端面にパーティクルが残存しやすいという問題がある。
このような課題に対し、特許文献２においては、ウェーハ端面専用の洗浄ブラシを設けた構成が開示される。
このような課題に対し、特許文献２においては、ウェーハ端面専用の洗浄ブラシを設けた構成が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００３－１７４５４号公報
【特許文献2】特開２０１０－４０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献２に開示されるウェーハ洗浄装置のようにウェーハ端面専用のブラシを設ける構成とすれば、ウェーハ端面にパーティクルが残らないように洗浄することができる。
しかしながら、特許文献２に開示されるウェーハ洗浄装置の構成にあっては、ウェーハ端面専用のブラシによってウェーハ端面のみを洗浄するため、洗浄の際にブラシにより除去されたパーティクルがウェーハ表面へ飛散して再付着しやすい。そのため、ウェーハ端面の洗浄によりウェーハ表面に付着したパーティクルを除去する洗浄プロセスを更に設けなければ、ウェーハ表面の輝点欠陥（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）が増加する（ＬＰＤ品質を低下させる）という課題があった。
しかしながら、特許文献２に開示されるウェーハ洗浄装置の構成にあっては、ウェーハ端面専用のブラシによってウェーハ端面のみを洗浄するため、洗浄の際にブラシにより除去されたパーティクルがウェーハ表面へ飛散して再付着しやすい。そのため、ウェーハ端面の洗浄によりウェーハ表面に付着したパーティクルを除去する洗浄プロセスを更に設けなければ、ウェーハ表面の輝点欠陥（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）が増加する（ＬＰＤ品質を低下させる）という課題があった。
【0006】
本願発明者は、ウェーハ表面を洗浄するブラシにより、ウェーハ周縁の表面側と同時にウェーハ端面（側面）を効果的に洗浄する方法を見出し、本発明をするに至った。
本発明の目的は、ブラシ洗浄によりシリコンウェーハの表面及び端面のパーティクルを効果的に除去し、ウェーハ端面に付着したパーティクルのウェーハ表面への再付着を抑制し、ウェーハ表面のＬＰＤ数を大幅に低減することのできるシリコンウェーハの洗浄方法を提供することにある。
本発明の目的は、ブラシ洗浄によりシリコンウェーハの表面及び端面のパーティクルを効果的に除去し、ウェーハ端面に付着したパーティクルのウェーハ表面への再付着を抑制し、ウェーハ表面のＬＰＤ数を大幅に低減することのできるシリコンウェーハの洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するためになされた、本発明に係るシリコンウェーハの洗浄方法は、シリコンウェーハを回転させると共に、複数のブラシの集合体からなる洗浄部材を回転させながら、前記シリコンウェーハの洗浄面に摺擦させることによって、前記洗浄面を清浄化するシリコンウェーハの洗浄方法であって、前記洗浄部材を前記シリコンウェーハの表面の中心部に摺擦させた後、前記中心部から、前記洗浄部材を摺擦した状態を維持しつつ、前記シリコンウェーハの外周縁から前記洗浄部材の一部が突出したオーバーハングする距離まで移動させるとともに、前記洗浄部材の一部がオーバーハングした状態で、前記シリコンウェーハの外周端部と複数の前記ブラシの端面外周との交差点を４箇所以上６箇所以下とすることにより、前記シリコンウェーハの表面と端面とを清浄化することに特徴を有する。
尚、前記洗浄部材のブラシの先端側は、その先端から根元側に向かって３ｍｍ以上の長さ分が前記シリコンウェーハの表面に押し付けられることが望ましい。
また、前記シリコンウェーハの１回転あたりの前記洗浄部材の回転数比が少なくとも１０以上であることが望ましい。
尚、前記洗浄部材のブラシの先端側は、その先端から根元側に向かって３ｍｍ以上の長さ分が前記シリコンウェーハの表面に押し付けられることが望ましい。
また、前記シリコンウェーハの１回転あたりの前記洗浄部材の回転数比が少なくとも１０以上であることが望ましい。
【0008】
このような方法によれば、洗浄部材がシリコンウェーハの外周端部からオーバーハングした際、ウェーハの外周端部と複数のブラシの端面外周との交差点が、洗浄部材の回転に伴い、４箇所以上６箇所以下の範囲内に制御される。このとき、ブラシがウェーハの外周端部（側面）に接触し、ウェーハの表面だけでなく、同時に、ウェーハ端面（側面）に付着したパーティクルを効果的に除去することができる。その結果、ウェーハ端面に付着したパーティクルのウェーハ表面への飛散（再付着）を抑制し、ウェーハ表面のＬＰＤ数を大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ブラシ洗浄によりシリコンウェーハの表面及び端面のパーティクルを効果的に除去し、ウェーハ端面に付着したパーティクルのウェーハ表面への再付着を抑制し、ウェーハ表面のＬＰＤ数を大幅に低減することのできるシリコンウェーハの洗浄方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明にかかるシリコンウェーハの洗浄方法の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
尚、図１は一実施形態にかかるウェーハ洗浄装置を模式的に示す概略図であり、図２は、図１に示したウェーハ洗浄装置の主要な構成を示した概略平面図である。
尚、図１は一実施形態にかかるウェーハ洗浄装置を模式的に示す概略図であり、図２は、図１に示したウェーハ洗浄装置の主要な構成を示した概略平面図である。
【0012】
ウェーハ洗浄装置１は、図１、図２に示すように、ウェーハ（半導体基板）Ｗの外周縁を保持するための複数（この実施形態では４つ）のローラ２を有している。前記複数のローラ２のうち、一つのローラ２Ａにはローラ用モータＭ１が設けられ、回転駆動可能に構成されている。一方、他のローラ２Ｂは回転駆動されずに、ウェーハＷの外周縁を保持し、ウェーハＷの回転に伴い、回転するように構成されている。
即ち、前記ローラ２Ａがローラ用モータＭ１によって、矢印Ａで示す方向に回転することにより、ローラ２Ａ、２Ｂに保持されたウェーハＷは、矢印Ａとは反対方向（矢印Ｂで示す方向）に回転する。
即ち、前記ローラ２Ａがローラ用モータＭ１によって、矢印Ａで示す方向に回転することにより、ローラ２Ａ、２Ｂに保持されたウェーハＷは、矢印Ａとは反対方向（矢印Ｂで示す方向）に回転する。
【0013】
また、前記ウェーハ洗浄装置１は、ウェーハＷの上面（洗浄面）を摺擦する洗浄部材３と、ウェーハＷの下面（洗浄面）を摺擦する洗浄部材４とを備えている。図３（ａ）は、前記洗浄部材３（洗浄部材４）の平面図であり、図３（ｂ）は、その側面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄部材３、４は、正円板状の支持部１０の片側面に複数（本実施形態では８つ）の小径のブラシ１１が保持されたものである。
【0014】
具体的には、洗浄部材３（４）は、例えば図３（ａ）に示すように、支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１が配置され、その周りに等間隔に７本のブラシ１１が配置される。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各ブラシ１１の直径ｄは、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下（例えば２０ｍｍ）、有効長さＬは３ｍｍ以上に形成されている。ブラシ１１の有効長さＬが３ｍｍより短いと、後述するように洗浄部材３（４）がシリコンウェーハＷの外周端部からオーバーハングした際、ウェーハ側面全体にブラシ１１が当たらず、パーティクル等の汚染物質（異物）を除去できない虞があり、好ましくない。
また、支持部１０の直径はウェーハＷの直径よりも小さく形成されている。前記洗浄部材３および洗浄部材４が有するブラシ１１の材料としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製のスポンジが好適に用いられる。
また、支持部１０の直径はウェーハＷの直径よりも小さく形成されている。前記洗浄部材３および洗浄部材４が有するブラシ１１の材料としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製のスポンジが好適に用いられる。
【0015】
更に、ウェーハ洗浄装置１は、前記洗浄部材３、４を駆動する洗浄部材駆動手段５を備えている。洗浄部材駆動手段５は、ウェーハＷを介して対称となるように、ウェーハＷの表面側及び裏面側に夫々設けられている。
この洗浄部材駆動手段５は、前記円板状の洗浄部材３、４の支持部１０を回転駆動するモータＭ２と、前記モータＭ２が一端部に装着された可動アーム部５ａと、前記可動アーム部５ａの他端部側に装着された、前記可動アーム部５ａを回転駆動するモータＭ３とを備えている。
即ち、前記モータＭ２によって洗浄部材３、４が回転すると共に、前記モータＭ３の回転軸を中心に、可動アーム部５ａが回動するように構成されている。
この洗浄部材駆動手段５は、前記円板状の洗浄部材３、４の支持部１０を回転駆動するモータＭ２と、前記モータＭ２が一端部に装着された可動アーム部５ａと、前記可動アーム部５ａの他端部側に装着された、前記可動アーム部５ａを回転駆動するモータＭ３とを備えている。
即ち、前記モータＭ２によって洗浄部材３、４が回転すると共に、前記モータＭ３の回転軸を中心に、可動アーム部５ａが回動するように構成されている。
【0016】
また、前記モータＭ３は支持台５ｂに装着され、前記支持台５ｂは載置台５ｃにスライド可能に取り付けられる。この載置台５ｃにはピストン・シリンダ５ｄが取り付けられ、前記支持台５ｂとピストン・シリンダ５ｄが連結されている。
即ち、このウェーハ洗浄装置１にあっては、ピストン・シリンダ５ｄが伸縮することによって、前記支持台５ｂがスライドし、洗浄部材３，４が洗浄面に摺接、あるいは離脱するように構成されている。
尚、図３（ｂ）に示すようにウェーハＷの厚さをｈ１（例えば０．８ｍｍ）とすると、洗浄部材３、４のブラシ１１の先端側は、その先端から根元側に向かってｈ２の長さ分（例えば０．４ｍｍ）がウェーハＷ表面から下方に押し付けられるようになされる。
即ち、このウェーハ洗浄装置１にあっては、ピストン・シリンダ５ｄが伸縮することによって、前記支持台５ｂがスライドし、洗浄部材３，４が洗浄面に摺接、あるいは離脱するように構成されている。
尚、図３（ｂ）に示すようにウェーハＷの厚さをｈ１（例えば０．８ｍｍ）とすると、洗浄部材３、４のブラシ１１の先端側は、その先端から根元側に向かってｈ２の長さ分（例えば０．４ｍｍ）がウェーハＷ表面から下方に押し付けられるようになされる。
【0017】
また、ウェーハ洗浄装置１は、前記したモータＭ１、モータＭ２、モータＭ３、ピストン・シリンダ５ｄの動作を制御する制御部６が設けられている。この制御は、いわゆるシーケンス制御により制御される。
【0018】
この制御部６の制御によって、前記円板状の洗浄部材３，４は回転しながら、前記ウェーハＷの洗浄面Ｗａ、Ｗｂの中心部Ｏ１からウェーハＷの外周側へ、摺擦しながら移動し、また所定の位置において洗浄面から離脱するように動作する。
即ち、前記洗浄部材３は可動アーム部５ａが下降することにより、また洗浄部材４は可動アーム部５ａが上昇することにより、図１に示すように、ウェーハＷの洗浄面Ｗａ、Ｗｂに当接する。そして、図２に示すように、モータＭ２によって回転する洗浄部材３、４はウェーハＷの表面に摺接しつつ、ウェーハＷの洗浄面Ｗａ、Ｗｂの中心部Ｏ１からウェーハＷの外周側へ、ウェーハＷの中心Ｏ１を通る一点鎖線Ｄで示された円弧上を移動する。そして、洗浄部材３、４が所定位置（オーバーハング距離）に達すると、ウェーハＷの洗浄面から一部離脱する。
即ち、前記洗浄部材３は可動アーム部５ａが下降することにより、また洗浄部材４は可動アーム部５ａが上昇することにより、図１に示すように、ウェーハＷの洗浄面Ｗａ、Ｗｂに当接する。そして、図２に示すように、モータＭ２によって回転する洗浄部材３、４はウェーハＷの表面に摺接しつつ、ウェーハＷの洗浄面Ｗａ、Ｗｂの中心部Ｏ１からウェーハＷの外周側へ、ウェーハＷの中心Ｏ１を通る一点鎖線Ｄで示された円弧上を移動する。そして、洗浄部材３、４が所定位置（オーバーハング距離）に達すると、ウェーハＷの洗浄面から一部離脱する。
【0019】
また、図示しないが、前記ウェーハ洗浄装置１には、前記ウェーハＷに洗浄液を供給する洗浄液供給機構を備えている。
この洗浄液供給機構は、従来から用いられている洗浄液供給機構を用いることができる。具体的には、ウェーハＷの上面に洗浄液を供給する洗浄液供給機構は、前記ウェーハＷの上面（洗浄面）の中心部に洗浄液を滴下するように構成されている。また、前記ウェーハＷの下面（洗浄面）に洗浄液を供給する洗浄液供給機構は、前記ウェーハＷの下面（洗浄面）全体に洗浄液を噴射するように構成されている。
この洗浄液供給機構は、従来から用いられている洗浄液供給機構を用いることができる。具体的には、ウェーハＷの上面に洗浄液を供給する洗浄液供給機構は、前記ウェーハＷの上面（洗浄面）の中心部に洗浄液を滴下するように構成されている。また、前記ウェーハＷの下面（洗浄面）に洗浄液を供給する洗浄液供給機構は、前記ウェーハＷの下面（洗浄面）全体に洗浄液を噴射するように構成されている。
【0020】
続いて、ウェーハ洗浄装置１を用いたブラシ洗浄方法について説明する。尚、洗浄部材４の動作は、洗浄部材３の動作と同様であるため、説明を省略する。
まず、ローラ２により、ウェーハＷの外周端部Ｗｃを保持する。次に、前記洗浄液供給機構により洗浄液（図示せず）をウェーハＷの表面Ｗａ上に供給しつつ、前記ローラ用モータＭ２により、ローラ２を矢印Ａで示す方向に回転させて、ウェーハＷを矢印Ｂで示す方向に回転させる。このときのウェーハＷの回転数は、例えば２０ｒｐｍである。
まず、ローラ２により、ウェーハＷの外周端部Ｗｃを保持する。次に、前記洗浄液供給機構により洗浄液（図示せず）をウェーハＷの表面Ｗａ上に供給しつつ、前記ローラ用モータＭ２により、ローラ２を矢印Ａで示す方向に回転させて、ウェーハＷを矢印Ｂで示す方向に回転させる。このときのウェーハＷの回転数は、例えば２０ｒｐｍである。
【0021】
このとき、ウェーハＷの外周端部Ｗｃには、矢印Ｅで示す方向に、ローラ２の回転に伴う洗浄液の逆流が生ずる。そして、破線Ｆで示す位置にまで、洗浄液が逆流し、リング状の液溜まりＸが形成される。
そして、前記洗浄部材駆動手段５により、回転しているウェーハＷの表面に、ウェーハＷの回転方向と同一方向（矢印Ｃで示す方向）に回転する洗浄部材３を押し付けながら移動させる。
そして、前記洗浄部材駆動手段５により、回転しているウェーハＷの表面に、ウェーハＷの回転方向と同一方向（矢印Ｃで示す方向）に回転する洗浄部材３を押し付けながら移動させる。
【0022】
この洗浄部材３は、回転状態を維持しつつ（ウェーハＷの表面を洗浄しつつ）、図２に一点鎖線で示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１から外周縁部へ向い、所定の位置で洗浄部材３をウェーハＷの表面から離す。具体的には、図４（ａ）に示すように、洗浄部材３の半径をｒ、洗浄部材３の前記オーバーハング距離をｄ、洗浄液のローラ２による逆流距離をｔとしたとき、洗浄部材３のオーバーハング距離が０＜ｄ≦ｒ－ｔとなる位置で、洗浄部材３をウェーハＷの表面から離す。このとき、洗浄部材３のオーバーハング距離が０＜ｄ≦ｒ－ｔとなる位置で、洗浄部材３の移動を停止させることが好ましい。前記移動を停止し、洗浄部材３をウェーハＷの表面から離すまでの時間は、例えば１秒～１分である。
【0023】
尚、オーバーハング距離ｄとは、ウェーハＷの外周縁Ｗｃから洗浄部材３、４の一部が突出した突出寸法であって、図４に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１と洗浄部材３の中心Ｏ２を結ぶ線分Ｌ１がウェーハＷの外周端部Ｗｃと交わる点Ｐ１におけるウェーハＷの接線Ｌ２と、ウェーハＷの中心Ｏ１と洗浄部材３の中心Ｏ２を結ぶ線分Ｌ１がウェーハＷの外周縁Ｗｃと交わる点Ｐ２における前記接線Ｌ２と平行な線分Ｌ３との間の距離をいう。
【0024】
また、洗浄液のローラ２による逆流距離ｔとは、ローラ２が存在することにより、またローラが回転することにより生じる液溜りＸにおけるウェーハＷの径方向の距離をいう。
前記逆流距離ｔは、前記ローラ２から離れるにしたがって、ウェーハＷの回転の遠心力の影響を受けて減少するため、ここでは、図４に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１とローラの中心Ｏ３を結ぶ線分Ｌ４が横切る液溜りＸの長さ寸法とする。
前記逆流距離ｔは、前記ローラ２から離れるにしたがって、ウェーハＷの回転の遠心力の影響を受けて減少するため、ここでは、図４に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１とローラの中心Ｏ３を結ぶ線分Ｌ４が横切る液溜りＸの長さ寸法とする。
【0025】
図４（ａ）に示すように、洗浄部材３をウェーハ表面から離す位置（オーバーハングする距離ｄ）が、０＜ｄ≦ｒ－ｔの範囲内にある場合には、汚染した洗浄液の液溜まりは除去され、汚染したパーティクル等を含む洗浄水がウェーハＷの外周縁から外方に排出され、より高清浄化を達成することができる。
更に、本発明にあっては、洗浄部材３がウェーハＷの外周端部Ｗｃからオーバーハングした際、ウェーハＷの外周端部Ｗｃと複数のブラシ１１の端面外周との交差点Ｉｔが、洗浄部材３の回転に伴い、４箇所（図４（ａ））以上６箇所（図４（ｂ））以下の範囲内に制御される。このとき、ブラシ１１の有効高さ（図３（ｂ））が３ｍｍ以上に形成されているため、図５に示すようにブラシ１１がウェーハＷの外周端部Ｗｃ（側面）に接触し、ウェーハＷの表面だけでなく、同時に、ウェーハ外周端部Ｗｃ（側面）に付着したパーティクルを効果的に除去することができる。
その結果、ウェーハ外周端部Ｗｃに付着したパーティクルのウェーハ表面Ｗａ、Ｗｂへの飛散（再付着）を抑制し、ウェーハ表面Ｗａ、ＷｂのＬＰＤ数を大幅に低減することができる。
更に、本発明にあっては、洗浄部材３がウェーハＷの外周端部Ｗｃからオーバーハングした際、ウェーハＷの外周端部Ｗｃと複数のブラシ１１の端面外周との交差点Ｉｔが、洗浄部材３の回転に伴い、４箇所（図４（ａ））以上６箇所（図４（ｂ））以下の範囲内に制御される。このとき、ブラシ１１の有効高さ（図３（ｂ））が３ｍｍ以上に形成されているため、図５に示すようにブラシ１１がウェーハＷの外周端部Ｗｃ（側面）に接触し、ウェーハＷの表面だけでなく、同時に、ウェーハ外周端部Ｗｃ（側面）に付着したパーティクルを効果的に除去することができる。
その結果、ウェーハ外周端部Ｗｃに付着したパーティクルのウェーハ表面Ｗａ、Ｗｂへの飛散（再付着）を抑制し、ウェーハ表面Ｗａ、ＷｂのＬＰＤ数を大幅に低減することができる。
【0026】
尚、洗浄部材３がウェーハＷの外周端部Ｗｃからオーバーハングした際、ウェーハＷの外周端部Ｗｃと複数のブラシ１１の端面外周との交差点Ｉｔが、洗浄部材３の回転に伴い３箇所以下の場合、期待する洗浄効果が得られないため好ましくない。一方、前記交差点Ｉｔが、７箇所以上の場合、ブラシをより小さく形成する必要があり、ブラシの摩耗が早くなってライフ低下やブラシからの発塵が多くなるため好ましくない。
【0027】
また、ウェーハＷに対する洗浄部材３の回転数比が少なくとも１０以上となるようにするのが好ましい。
即ち、ウェーハ１回転あたりブラシの回転が１０回転以上（例えば６００ｒｐｍ）であれば、ウェーハ全面にブラシが摺動するため、好適な洗浄性能を得ることができる。一方、ウェーハ１回転あたりブラシの回転が１０回転未満の場合には、ウェーハに対するブラシの摺動が不均一となるため、好適な洗浄性能を得ることができず、パーティクル等の汚染物質（異物）を除去できない虞があり、好ましくない。
即ち、ウェーハ１回転あたりブラシの回転が１０回転以上（例えば６００ｒｐｍ）であれば、ウェーハ全面にブラシが摺動するため、好適な洗浄性能を得ることができる。一方、ウェーハ１回転あたりブラシの回転が１０回転未満の場合には、ウェーハに対するブラシの摺動が不均一となるため、好適な洗浄性能を得ることができず、パーティクル等の汚染物質（異物）を除去できない虞があり、好ましくない。
【0028】
尚、前記実施の形態においては、洗浄部材３（４）は、支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１が配置され、その周りに等間隔に７本のブラシ１１が配置される構成を例に説明したが、本発明にあっては、それに限定されるものではない。
例えば、図７（ａ）に示すように洗浄部材３（４）は、支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１ａが配置され、その周りに等間隔に７本のブラシ１１ｂがそれぞれ異なる偏心率で配置される構成でもよい。
或いは、図７（ｂ）に示すように支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１が配置され、その周りに等間隔に８本のブラシ１１が配置される構成でもよい。この場合も、中心のブラシ以外のブラシの偏心率はそれぞれ異なるようにしてもよい。
例えば、図７（ａ）に示すように洗浄部材３（４）は、支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１ａが配置され、その周りに等間隔に７本のブラシ１１ｂがそれぞれ異なる偏心率で配置される構成でもよい。
或いは、図７（ｂ）に示すように支持部１０の一面の中心に１本のブラシ１１が配置され、その周りに等間隔に８本のブラシ１１が配置される構成でもよい。この場合も、中心のブラシ以外のブラシの偏心率はそれぞれ異なるようにしてもよい。
【0029】
また、図８（ａ）に示すように、例えば、支持部１０の一面全体にブラシ１１Ａを形成した後、花びら状（楕円形状）の空隙部１１Ｂをカットして形成し、これを周方向に沿って等間隔に複数（図では８つの場合であるが、その数は限定されない）設けた構成でもよい。或いは、図８（ｂ）に示すように、例えば、支持部１０の一面全体にブラシ１１Ｃを形成した後、支持部１０の中心を通る複数の分割線１１Ｄ（放射状の線）に沿ってカットし、ブラシ１１Ｃを複数に等分（図では８つに等分した場合であるが、その数は限定されない）した構成でもよい。
【0030】
また、前記実施の形態においては、シリコンウェーハの両面を洗浄する構成としたが、本発明にあっては、シリコンウェーハの片面を洗浄する構成にも適用することができる。
また、前記実施の形態においては、ブラシの材質をＰＶＡとしたが、本発明にあっては、ブラシの材質を限定するものではない。
また、前記実施の形態においては、ブラシの材質をＰＶＡとしたが、本発明にあっては、ブラシの材質を限定するものではない。
【実施例0031】
本発明に係るシリコンウェーハの洗浄方法について、実施例に基づきさらに説明する。
φ３００ｍｍのシリコンウェーハに対して化学機械研磨（ＣＭＰ）を行った。そして、図１および図２を用いて説明したウェーハ洗浄装置により、ＣＭＰ後のシリコンウェーハの表面の洗浄を行った。以下に、洗浄条件を示す。
φ３００ｍｍのシリコンウェーハに対して化学機械研磨（ＣＭＰ）を行った。そして、図１および図２を用いて説明したウェーハ洗浄装置により、ＣＭＰ後のシリコンウェーハの表面の洗浄を行った。以下に、洗浄条件を示す。
【0032】
シリコンウェーハの回転数は２０ｒｐｍ、また、洗浄液には純水を用い、その流量を１．０Ｌ／ｍｉｎとした。このとき、逆流距離ｔは１０ｍｍであった。また、円板状の洗浄部材の半径ｒは３０ｍｍ、洗浄部材の移動速度（可動アーム部の回動速度）は４ｍｍ／ｓ、ウェーハに対する洗浄部材の回転数比が約１７．１、洗浄部材の回転数は６００ｒｐｍ、洗浄部材は、実施例１では、吸水率が１０００％のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製のスポンジからなる８本の小径のブラシ（有効長さ３ｍｍ）を図３に示すように配置したものを用い、比較例１では、図６に示すようにＰＶＡからなる１本の大径のブラシ１１（有効長さ３ｍｍ）を配置したものを用いた。
【0033】
この条件において、洗浄部材をウェーハの中心から外周縁の所定位置（オーバーハング距離）まで１回、移動（摺擦）させた。そして、移動において、オーバーハング距離ｄを、逆流距離ｔ、洗浄部材の半径ｒとの間で、０＜ｄ＜ｒ－ｔを満たす＋１５ｍｍとした。
実施例１においては、洗浄部材がウェーハの外周端部から前記距離ｄだけオーバーハングした際、ウェーハの外周端部と複数のブラシの端面外周との交点Ｉｓが、４箇所～６箇所の範囲で変化した。
一方、比較例１においては、洗浄部材がウェーハの外周端部から前記距離ｄだけオーバーハングした際、ウェーハの外周端部Ｗｃとブラシ１１の端面外周との交点Ｉｓが、２箇所であった。
実施例１においては、洗浄部材がウェーハの外周端部から前記距離ｄだけオーバーハングした際、ウェーハの外周端部と複数のブラシの端面外周との交点Ｉｓが、４箇所～６箇所の範囲で変化した。
一方、比較例１においては、洗浄部材がウェーハの外周端部から前記距離ｄだけオーバーハングした際、ウェーハの外周端部Ｗｃとブラシ１１の端面外周との交点Ｉｓが、２箇所であった。
【0034】
実施例１、比較例１において、それぞれのウェーハ端面欠陥数、及びウェーハ表面のＬＰＤ数を測定した。尚、サンプル（シリコンウェーハ）数は各１５枚とし、すべてのサンプルについてウェーハ端面欠陥数、及びウェーハ表面のＬＰＤの値を求めた。
尚、所定位置（オーバーハング距離）において、洗浄部材は可動アーム部の移動が停止した状態で、１秒間ウェーハに摺擦、洗浄した後、ウェーハ表面から離脱させた。
尚、所定位置（オーバーハング距離）において、洗浄部材は可動アーム部の移動が停止した状態で、１秒間ウェーハに摺擦、洗浄した後、ウェーハ表面から離脱させた。
【0035】
その後、夫々の場合における洗浄後のウェーハ端面の総欠陥個数、及びウェーハ表面の２６ｎｍ以上のＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）数を測定した。ウェーハ端面の総欠陥個数、及びＬＰＤの測定には、暗視野レーザー散乱異物検査装置（ＫＬＡＴｅｎｃｏｒ社製、Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ３）を用いた。
ウェーハ端面の総欠陥個数の結果を図９に示し、ウェーハ表面のＬＰＤ数の結果を図１０に示す。なお、図９、１０において、各プロットはサンプル（１５枚）における欠陥数の平均値、及びＬＰＤの個数の平均値を示している。
ウェーハ端面の総欠陥個数の結果を図９に示し、ウェーハ表面のＬＰＤ数の結果を図１０に示す。なお、図９、１０において、各プロットはサンプル（１５枚）における欠陥数の平均値、及びＬＰＤの個数の平均値を示している。
【0036】
【符号の説明】
【0037】
１ ウェーハ洗浄装置
２ ローラ
３ 洗浄部材（ブラシ）
４ 洗浄部材（ブラシ）
５ 洗浄部材駆動手段
５ａ 可動アーム部
Ｗ シリコンウェーハ
ｄ オーバーハング距離
Ｉｓ 交差点
２ ローラ
３ 洗浄部材（ブラシ）
４ 洗浄部材（ブラシ）
５ 洗浄部材駆動手段
５ａ 可動アーム部
Ｗ シリコンウェーハ
ｄ オーバーハング距離
Ｉｓ 交差点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】