(57)【要約】【課題】ウエーハアライナー機構の構成部品がウエーハ表面側に設置されることによって起こるクリーンエア気流の乱れによる処理室内からの汚染、もしくはウエーハライナー機構の構成部品そのものからの汚染による、ウエーハの二次汚染の発生を抑えるウエーハ薬液回収装置を提供する。【解決手段】処理室３外としてクリーユニットチャンバー２内に設置されたレーザセンサ８（ノッチ検出手段）により、処理室内のウエーハ回転台６上のウエーハ１０を回転させてウエーハのノッチ１０ａとレーザ入射位置に一致させ、ウエーハの原点位置を設定する。このウエーハの原点位置に基づいて設定したウエーハ表面の走査開始位置から走査終了位置の回収領域で走査液回収アーム１６および走査液回収アーム１６の先端に設置した走査液回収冶具１６ａを動作させ、回収領域のウエーハ表面に薬液を接触させた状態でウエーハ回転台６を回転させて不純物を含む薬液を回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室外に設置され、前記処理室内のウエーハ回転台上のウエーハのノッチを検出するノッチ検出手段と、
前記ノッチ検出手段により検出したウエーハのノッチ位置を基準に設定したウエーハ表面の走査開始位置から走査終了位置の回収領域で動作する走査液回収アームと、を備え、
前記走査液回収アームに設置した回収冶具によりウエーハ表面の回収領域に薬液を接触させた状態で、前記ウエーハ回転台を回転させて不純物を含む薬液を回収することを特徴とするウエーハ自動薬液回収装置。
【請求項２】
前記ノッチ検出手段がレーザセンサであることを特徴とする請求項１に記載のウエーハ自動薬液回収装置。
【請求項３】
前記レーザセンサがクリーンエアを発生するクリーンユニットを設置するクリーンユニットチャンバー内に設置され、処理室とクリーンユニットチャンバーとを区画する天板に設けられた窓を通して入射レーザをウエーハ回転台上のウエーハ外周に当て、当該反射レーザを受光することを特徴とする請求項２に記載のウエーハ自動薬液回収装置。
【請求項４】
前記ウエーハのノッチ位置をウエーハの原点位置とし、該原点位置に基づいてウエーハ表面の走査開始位置から走査終了位置の回収領域を設定することを特徴とする請求項１に記載のウエーハ自動薬液回収装置。
【請求項５】
前記ウエーハの原点位置を角度ゼロとして、回収領域を制御することを特徴とする請求項２に記載のウエーハ自動薬液回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ（以下ウエーハと称す）表面の酸化膜又は窒化膜中に存在する不純物による汚染度合いを検査するために、ウエーハ表面の特定部位に与えた薬液を回収するウエーハ自動薬液回収装置に関し、特に、処理室内のクリーンエア気流を乱すことなく、およびウエーハ上面側近くに部品を配置することなく、ウエーハ周方向位置出し（ウエーハアライメント）を可能にしたウエーハ自動薬液回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの高集積化かつ微細化にともない、ウエーハ表面に金属不純物が存在すると、その金属不純物の量が微量であっても、半導体デバイスの性能に大きな影響を与えると共に、半導体製造における歩留りを低下させる原因となる。したがって、半導体素子の製造工程において、基板として投入されるウエーハ表面に存在する金属不純物の量をできる限り低減することが要求される。
【０００３】
基板ウエーハ表面に存在する金属不純物量を低減するためには、汚染された要因を把握する必要があるが、ウエーハの特定部位ごとに金属不純物の状態を把握することが有効である。そのために、クリーンルーム内に設置されるウエーハ薬液回収装置を用いて、ウエーハ表面に存在する金属不純物の状態を的確に把握することが行われている。この種の検査装置は、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【０００４】
ウエーハ表面に存在する金属不純物を分析し汚染度合いを評価する方法の一つに、気相分解法によるウエーハ表面不純物分析法がある。この気相分解法の概略を説明する。ウエーハをフッ酸（以下ＨＦと称す）に共に密閉容器（気相分解容器）中に一定時間以上放置するとＨＦ蒸気によりウエーハ表面の自然酸化膜・熱酸化膜が分解される。酸化膜分解後、酸化膜中および酸化膜上に存在した不純物は副生成物である水と共に疎水面となったウエーハ上に残る。このウエーハ上に薬液を滴下し、ウエーハ薬液回収装置あるいは手動で表面を走査して不純物を薬液中に集める。採集した薬液中の不純物濃度をＩＣＰ−ＭＳにより定量し、ウエーハ表面の不純物量を求める。
【０００５】
従来のウエーハ自動薬液回収装置の概略を説明する。図４はウエーハ自動薬液回収装置の模式図である。装置本体１は上部にクリーンユニットチャンバー２、中間に処理室３と、下部に機械室４が配置された構造になっている。クリーンユニットチャンバー２には処理室３内に下降流のクリーンエア５ａを流すクリーンユニット５が設置されている。処理室３にはウエーハ１０を載置保持するウエーハ回転台６が設置されている。図中には芯だしユニット、気相分解容器、ウエーハ装填用キャリア、ウエーハ搬送ロボット、走査液回収アームなどが省略されている。機械室４には処理室３のウエーハ回転台６、搬送アームの駆動装置やウエーハ薬液回収装置の制御装置および処理室３を通ったクリーンエア５ａを排気する機構などが設備されている。この種の処理装置は、例えば特許文献４に開示されている。
【０００６】
ウエーハ表面の特定部位ごとに薬液回収する例として、特許文献５にはウエーハの周囲に設けられたノッチを基準にして、所定の開始点と終了点を決めて回収領域を設定し、この回収領域に薬液を滴下し、それを自動回収する技術が開示されている。
【０００７】
ウエーハのノッチを基準にする場合は、図４に示すようにウエーハ１０を載置保持したウエーハ回転台６の上下範囲からウエーハ１０のノッチ１０ａに対峙するようウエーハアライナー機構を構成するレーザセンサ８を設置し、レーザ光によりノッチ１０ａを認識し、このノッチ位置を基準点にして、所定の走査開始点と走査終了点を決めて回収領域を設定し、前記回収領域に薬液を滴下し、前記薬液を前記回収領域において走査し、走査後の薬液を自動回収することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−４３２８９号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５８４９号公報
【特許文献３】特開２００４−５５８３６号公報
【特許文献４】特開２００７−３８０５０号公報
【特許文献５】特開２００６−１３２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
クリーンユニットにより下降流のクリーンエアが流されている処理室内において、ウエーハ表面側の上部にウエーハアライナー機構を構成するレーザセンサおよび当該レーザセンサを高い濃度の酸から保護するための塩ビカバーなどが設置されていると、カバー表面および付着物によってウエーハに汚染を発生させる虞があると共に、ウエーハ上のクリーンエア気流が乱れ、処理室内から二次汚染が発生する可能性が高まる。レーザセンサの部品類は高い濃度の酸に耐えられる材料を使用しなければならず、また塩ビカバーなどで保護しなければならないために高価となる。更に、ウエーハ回転台の上下範囲にレーザセンサを設置するスペースを確保しなければならないという問題があった。
【００１０】
これらの諸問題を解決するため、本発明はウエーハアライナー機構の構成部品がウエーハ表面側に設置されることによって起こるクリーンエア気流の乱れによる処理室内からの汚染、もしくはウエーハライナー機構の構成部品そのものからの汚染、による、ウエーハの二次汚染の発生を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、処理室外に設置され、前記処理室内のウエーハ回転台上のウエーハのノッチを検出するノッチ検出手段と、前記ノッチ検出手段により検出したウエーハのノッチ位置を基準に設定したウエーハ表面の走査開始位置から走査終了位置の回収領域で動作する走査液回収アームと、を備え、前記走査液回収アームに設置した回収冶具によりウエーハ表面の回収領域に薬液を接触させた状態で、前記ウエーハ回転台を回転させて不純物を含む薬液を回収することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、次の構成を包含する。
（１）ノッチ検出手段をレーザセンサで構成する。
（２）上記レーザセンサがクリーンエアを発生するクリーンユニットを設置するクリーンユニットチャンバー内に設置され、処理室とクリーンユニットチャンバーとを区画する天板に設けられた窓を通して入射レーザをウエーハ回転台上のウエーハ外周に当て、当該反射レーザを受光する。
（３）ウエーハのノッチ位置をウエーハの原点位置とし、該原点位置に基づいてウエーハ表面の走査開始位置から走査終了位置の回収領域を設定する。
（４）上記ウエーハの原点位置を角度ゼロとして、回収領域を角度制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のウエーハ自動薬液回収装置は、ウエーハのノッチを検出するノッチ検出手段が処理室外に設置されているため、ウエーハ表面にはクリーンエア気流を乱す要因となる、走査液回収アーム以外の物が無く、ウエーハの二次汚染の可能性を低くすることができると共に、処理室内の汚染も抑えられる。更に、ウエーハアライナー機構を安価に提供できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明のウエーハ自動薬液回収装置の概要を説明するための模式図である。
【図２】図２はウエーハ自動薬液回収装置の回収領域となる走査範囲の例を示す図である。
【図３】図３はアライメント動作フローを示す図である。
【図４】図４は従来のウエーハ自動薬液回収装置の概要を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
本発明は、ウエーハアライナー機構の構成部品がウエーハ表面側に設置されることによって起こるクリーンエア気流の乱れによる処理室内からの汚染、もしくはウエーハライナー機構の構成部品そのものからの汚染による、ウエーハの二次汚染の発生を抑えるという目的を、処理室外に置いたノッチ検出手段により、ウエーハ回転台上のウエーハのノッチを検出し、このノッチ位置をウエーハ回転台の回転の原点位置として薬液の回収領域を設定（制御）することで、クリーンエア気流を乱すことなく、ウエーハアライナー機構を安価な部品で実現したものである。
【００１６】
図１は、本発明装置の実施の形態を示す模式図であって、レーザセンサの配置以外の基本的な構成については、図４に示す従来装置と同じ構成には同一符号を付してその説明を省略する。１は装置本体、２はクリーンユニットチャンバー、３は処理室、４は機械室である。
【００１７】
ウエーハ１０は搬送アームを操作してウエーハ回転台６に載置され、ウエーハ回転台６は芯だしユニット（図示省略）によってウエーハ回転台６とウエーハ１０の回転中心を一致させた後、ウエーハ１０を保持する。
【００１８】
レーザセンサ８は処理室の外部として、クリーンユニットチャンバー２内に設置されている。レーザセンサ８はウエーハ１０のＶノッチ（以下ノッチと称す）１０ａを含むウエーハ外周にレーザ光（入射レーザ８ｉｎ）を当て戻ってくるレーザ光（反射レーザ８ｒｅｆ）を受光することでノッチ１０ａを検出する。
【００１９】
制御装置はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成され、ウエーハ回転台６の回転、ウエーハ回転台６の原点位置に基づくウエーハ表面の回収領域の設定、回収領域へのウエーハ回転台６の回転、薬液供給から走査範囲のウエーハ表面に対する薬液の接離を含む走査液回収アーム１６（図３参照）の操作、走査液の回収などの全てを自動的に実行できるよう構成されている。
【００２０】
制御装置の機能として、ウエーハ回転台６の回転基準点を回転軸原点から他の点に変更する機能を備えており、ウエーハのノッチ位置を基準にウエーハ回転台６の基準点を設定し、アライメント機能を実現する。設定した基準点からウエーハ回転台６の回転を制御し、同時に走査液回収アーム１６を操作して任意に設定された回収領域の開始点と終了点を走査し、薬液回収を行う。
【００２１】
次に本実施形態のウエーハ薬液回収を詳しく説明する。図２は走査範囲を示すもので、ウエーハ１０のノッチ位置１０ａからの角度範囲は２４０度に走査開始位置１２、２７０度に走査終了位置１３を設定した例である。
【００２２】
図３において、ウエーハ１０をウエーハ回転台６に載せ、芯だしユニットでウエーハ１０の芯だしを行う（図３（１））。レーザ入射位置８ａにノッチ１０ａが来るようにウエーハ回転台６を矢印方向に回転させる（図３（２））。位置合わせによりノッチ位置１０ａとレーザ入射位置８ａが一致した周方向位置をウエーハ回転台６の原点位置（角度ゼロ）１４と設定する（図３（３））。続いて薬液回収動作を開始すると、ウエーハ１０の走査開始位置１２が走査液接触位置１５と一致する位置までウエーハ回転台６を矢印方向に回転させる（図３（４））。走査液回収アーム１６の先端および走査液回収アーム１６の先端に設置（固定）した走査液回収冶具１６ａがウエーハ１０の走査液接触位置１５に来るまで旋回し、走査液回収アーム１６を固定（走査液回収アーム１６の旋回角度を固定する。あるいは走査液回収アームの旋回を停止する。）した後、走査液接触位置１５に走査液を供給する（図３（５））。走査液回収アーム１６を固定（走査液回収アーム１６の旋回角度を固定する。あるいは走査液回収アーム１６の旋回を停止する。）したままウエーハ１０の走査終了位置１３が走査液接触位置と一致するまでウエーハ回転台６を回転させる。走査液回収アーム１６がウエーハ１０から離れる方向に旋回し走査液を走査液回収冶具１６ａとともにウエーハ１０から離す（図３（６））。走査液回収冶具１６ａに回収されたこの走査液を分析することで、設定した回収領域１７のウエーハ表面の汚染度合い評価を行う。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
二次汚染を防止しつつ簡易な構成で検査対象のウエーハの位置決めを行うことができるウエーハ薬液回収装置として利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１………装置本体、２………クリーンユニットチャンバー、３………処理室、４………機械室、５………クリーンユニット、６………ウエーハ回転台、６ａ………ウエーハ回転台の原点位置、８………レーザセンサ、１０………ウエーハ、１０ａ………ノッチ、１２………走査開始位置、１３………走査終了位置、１４………ウエーハの原点位置、１５………走査液接触位置、１６………走査液回収アーム、１６ａ………走査液回収治具、１７………回収領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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