(57)【要約】【課題】ウエハ剥がれ等の処理不良を防止することができるとともに、複数枚のウエハを効率的に処理することができるウエハ端縁保護装置を提供する。【解決手段】押圧機構４３を作動させることにより、ウエハ押圧部２５とウエハ載置部２３とが接近され、ウエハ押圧部２５とウエハ載置部２３とに挟まれた二枚のウエハＷがそれぞれシール部材９，３３で挟持され、ウエハ載置部２３に載置されている二枚のウエハＷがウエハ押圧部２５で押圧された状態となる。したがって、ウエハＷの端面が水酸化カリウム溶液で処理されたり、ベース部材にウエハＷを接着しているワックス等が水酸化カリウム溶液に浸食されたりする等の処理不良を防止できる。また、複数枚のウエハ載置板３にそれぞれウエハＷを載置すれば、複数枚のウエハＷの端面を容易に保護できるので、複数枚のウエハＷを効率的に処理することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液にウエハを浸漬させてウエハの処理面を処理する際に、ウエハの非処理面及び端面を保護するウエハ端面保護装置において、
第１のウエハの処理面を載置面に向けて第１のウエハを載置する複数のウエハ載置板と、前記ウエハ載置板に形成され、第１のウエハの処理面のうちほぼ円形を呈する処理円に相当する開口部と、前記ウエハ載置板の載置面に配設され、第１のウエハの端面を含み、第１のウエハの処理円を除く部分が処理液に触れるのを防止する第１のシール部材とを有するウエハ載置部と、
第１のウエハの非処理面に載置されるとともに第２のウエハを載置し、第１のウエハ及び第２のウエハとほぼ同形状のウエハ保護板と、
第２のウエハの処理面側に押圧面を向けて第２のウエハを押圧するための複数のウエハ押圧板と、前記押圧板に形成され、第２のウエハの処理面のうちほぼ円形を呈する処理円に相当する開口部と、前記押圧板の押圧面に配設され、第２のウエハの端面を含み、第２のウエハの処理円を除く部分が処理液に触れるのを防止する第２のシール部材とを有するウエハ押圧部と、
前記ウエハ載置部の載置面と前記ウエハ押圧板の押圧面とを近接させる押圧機構と、
を備えることを特徴とするウエハ端面保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウエハ端面保護装置において、
前記ウエハ載置部は、複数のウエハ載置板のうち端部に位置するウエハ載置板から離間して配設され、全てのウエハ載置板と連結された天井板を備え、
前記ウエハ押圧部は、複数のウエハ押圧板のうち端部に位置するウエハ押圧板から離間し、かつ前記天井板より外方に配設されているとともに、全てのウエハ押圧板と連結された上部板を備え、
前記押圧機構は、前記天井面に螺合され、端部が前記上部板に連結された押圧ボルトを備えることを特徴とするウエハ端面保護装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウエハ端面保護装置において、
前記第１のシール部材は、前記ウエハ載置板の開口部に沿って配設され、第１のウエハの処理面側に当接する内側シール部材と、第１のウエハの端面より外方に配設された外側シール部材とを備えることを特徴とするウエハ端面保護装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のウエハ端面保護装置において、
前記第２のシール部材は、前記ウエハ押圧板の開口部に沿って配設され、第２のウエハの処理面側に当接する内側シール部材と、第２のウエハの端面より外方に配設された外側シール部材とを備えることを特徴とするウエハ端面保護装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のウエハ端面保護装置において、
前記ウエハ載置板は、第１のウエハ及び第２のウエハの外径に沿って、第１のウエハ、第２のウエハ、及び前記ウエハ保護板の水平方向の移動を規制する複数本の位置合わせピンを備えることを特徴とするウエハ端面保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン半導体や化合物半導体などのウエハを処理液に浸漬させて所定の処理を行う際に、ウエハの非処理面及び端面を保護するウエハ端面保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のウエハ処理として、ウエハの厚みを薄くする処理がある（シンニングthinningや薄化処理と呼ばれる）。この場合、例えば、まずベース部材の上にワックスを塗布して溶融させ、その上に、ウエハの回路等が形成された非処理面を下向きにして載置する。そして、ウエハ及びベース部材を冷却することにより、ウエハをベース部材に固定し、水酸化カリウム(KOH)を含むエッチング液として貯留している処理槽にウエハをベース部材とともに収容し、エッチング液中にウエハに浸漬する。これにより、ウエハの処理面を化学的に研磨して、ウエハの厚みを薄くする処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４７２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、従来のウエハ処理では、ワックスに水酸化カリウムへの耐性をもたせることが困難であるので、エッチング液中にワックスが溶け出し、エッチング液中にてウエハがベース部材から剥離したり、非処理面側にあたるウエハの表面周縁部の一部がエッチングされたりする不都合がある。
【０００４】
その上、ウエハをベース部材に貼り付ける作業が煩雑であって、複数枚のウエハについてエッチング処理を開始するまでに長時間を要するという問題もある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ウエハの端面を構造的に保護するとともに、複数枚のウエハについて一括して保護を行えるようにすることにより、ベース部材からのウエハ剥がれといった処理不良を防止することができるとともに、複数枚のウエハを効率的に処理することができるウエハ端縁保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、処理液にウエハを浸漬させてウエハの処理面を処理する際に、ウエハの非処理面及び端面を保護するウエハ端面保護装置において、第１のウエハの処理面を載置面に向けて第１のウエハを載置する複数のウエハ載置板と、前記ウエハ載置板に形成され、第１のウエハの処理面のうちほぼ円形を呈する処理円に相当する開口部と、前記ウエハ載置板の載置面に配設され、第１のウエハの端面を含み、第１のウエハの処理円を除く部分が処理液に触れるのを防止する第１のシール部材とを有するウエハ載置部と、第１のウエハの非処理面に載置されるとともに第２のウエハを載置し、第１のウエハ及び第２のウエハとほぼ同形状のウエハ保護板と、第２のウエハの処理面側に押圧面を向けて第２のウエハを押圧するための複数のウエハ押圧板と、前記押圧板に形成され、第２のウエハの処理面のうちほぼ円形を呈する処理円に相当する開口部と、前記押圧板の押圧面に配設され、第２のウエハの端面を含み、第２のウエハの処理円を除く部分が処理液に触れるのを防止する第２のシール部材とを有するウエハ押圧部と、前記ウエハ載置部の載置面と前記ウエハ押圧板の押圧面とを近接させる押圧機構と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、ウエハ載置板の載置面に、処理面を向けた姿勢で第１のウエハを載置し、第１のウエハの非処理面にウエハ保護板を載置し、ウエハ保護板に非処理面を向けた姿勢で第２のウエハを載置した後、押圧機構を作動させる。これにより、ウエハ載置部の載置面とウエハ押圧板の押圧面とが接近され、押圧面と載置面とに挟まれた二枚のウエハがそれぞれ第１のシール部材及び第２のシール部材で挟持され、ウエハ載置部に載置されている二枚のウエハがウエハ押圧部で押圧された状態となる。このとき、開口部を通してウエハの処理円には、処理液が触れるようにされるが、それ以外の部分には処理液が触れないようにされる。したがって、ウエハの端面が処理液で処理されたり、ベース部材にウエハを接着しているワックス等が処理液に浸食されたりする等の処理不良を防止することができる。また、複数枚のウエハ載置板にそれぞれウエハを載置すれば、複数枚のウエハの端面を容易に保護することができるので、複数枚のウエハを効率的に処理することができる。
【０００８】
また、本発明において、前記ウエハ載置部は、複数のウエハ載置板のうち端部に位置するウエハ載置板から離間して配設され、全てのウエハ載置板と連結された天井板を備え、前記ウエハ押圧部は、複数のウエハ押圧板のうち端部に位置するウエハ押圧板から離間し、かつ前記天井板より外方に配設されているとともに、全てのウエハ押圧板と連結された上部板を備え、前記押圧機構は、前記天井面に螺合され、端部が前記上部板に連結された押圧ボルトを備えることが好ましい（請求項２）。押圧ボルトを回転させると、上部板と天井板とを接近させたり離間させたりすることができるので、ウエハ載置板とウエハ押圧板とを近接させたり離間させたりすることができる。したがって、押圧ボルトを回転させるという簡単な操作だけで、ウエハ載置部に載置されている複数枚のウエハを押圧することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記第１のシール部材は、前記ウエハ載置板の開口部に沿って配設され、第１のウエハの処理面側に当接する内側シール部材と、第１のウエハの端面より外方に配設された外側シール部材とを備えることが好ましい（請求項３）。内側シール部材により、第１のウエハの処理円から処理液が進入するのを防止し、外側シール部材により、第１のウエハの外周面から処理液が進入するのを防止することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記第２のシール部材は、前記ウエハ押圧板の開口部に沿って配設され、第２のウエハの処理面側に当接する内側シール部材と、第２のウエハの端面より外方に配設された外側シール部材とを備えることが好ましい（請求項４）。内側シール部材により、第２のウエハの処理円から処理液が進入するのを防止し、外側シール部材により、第２のウエハの外周面から処理液が進入するのを防止することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記ウエハ載置板は、第１のウエハ及び第２のウエハの外径に沿って、第１のウエハ、第２のウエハ、及び前記ウエハ保護板の水平方向の移動を規制する複数本の位置合わせピンを備えることが好ましい（請求項５）。ウエハ載置板には、第１のウエハとウエハ保護板と第２のウエハの順に重ねられるので、水平方向の位置ズレが生じやすいが、複数本の位置合わせピンを備えているので、位置ズレを防止することができ、第１及び第２のウエハの載置を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るウエハ端面保護装置によれば、押圧機構を作動させることにより、ウエハ載置部の載置面とウエハ押圧板の押圧面とが接近され、押圧面と載置面とに挟まれた二枚のウエハがそれぞれ第１のシール部材及び第２のシール部材で挟持され、ウエハ載置部に載置されている二枚のウエハがウエハ押圧部で押圧された状態となる。このとき、開口部を通してウエハの処理円には、処理液が触れるようにされるが、それ以外の部分には処理液が触れないようにされる。したがって、ウエハの端面が処理液で処理されたり、ベース部材にウエハを接着しているワックス等が処理液に浸食されたりする等の処理不良を防止することができる。また、複数枚のウエハ載置板にそれぞれウエハを載置すれば、複数枚のウエハの端面を容易に保護することができるので、複数枚のウエハを効率的に処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係るウエハ端面保護装置の概略構成を示す外観斜視図であり、図２は、ウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。また、図３は、ウエハをセットする状態を示す説明図であり、図４は、ウエハを押圧する際の動作を示す説明図である。
【００１４】
ウエハ端面保護装置１は、処理液にウエハＷを浸漬させて薄化処理（シンニング）する際に、ウエハＷの非処理面Ｓ１及び端面を保護するものである。処理液としては、例えば、水酸化カリウムを含むエッチング液が挙げられ、７０℃の温度に加熱されて使用される。ウエハＷは、回路等が形成されている面が非処理面Ｓ１であり、その反対面がエッチングされる処理面Ｓ２である。薄化処理においては、例えば、７０℃に加熱された水酸化カリウム溶液にウエハＷが浸漬されて、２００ｍｍ径のウエハＷの厚さが５０μｍ以下にまで薄くされる。なお、以下に説明するウエハ端面保護装置１は、高温の水酸化カリウムに耐性を有するステンレス鋼板やフッ素樹脂などで構成されている。
【００１５】
ウエハ載置板３は、平面視正方形状を呈し、その上面には、第１のウエハＷ１が処理面Ｓ２を向けた水平姿勢で載置される載置面５が形成されている。ウエハ載置板３の中央部には、貫通した開口部７が形成されている。この開口部７は、その径が第１のウエハＷ１の径よりやや小さく形成されており、後述する処理円Ｃに相当する大きさである。
【００１６】
ウエハ載置板３の載置面５には、平面視環状を呈するシール部材９が配設されている。このシール部材９は、開口部７に沿って立設された内側シール部材１１と、第１のウエハＷ１の端面より外側に立設された外側シール部材１３とを備えている。内側シール部材１１の外側であって、外側シール部材１３の内側には、複数本の位置合わせピン１５が立設されている各位置合わせピン１５は、第１のウエハＷ１の外形に沿って配設されており、ウエハＷ等を載置面５に積層載置した際に、水平方向への移動を規制する。
【００１７】
なお、上記シール部材９は、処理液の一例である水酸化カリウムに耐性を備えている材料で構成されているのが好ましい。例えば、パーフロロエラストマーに分類される高分子材料（フッ素樹脂と同様の化学構造式を有する）等が好ましく、具体的には、カルレッツ（登録商標：デュポンダウエラストマー社）や、パーフロ（登録商標：ダイキン工業）や、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）などが例示される。
【００１８】
上記のウエハ載置板３は、例えば、５枚備えられ、各ウエハ載置板３の間を所定距離だけ隔てて配設されている。各ウエハ載置板３には、４枚の支持板１７が取り付けられている。各支持板１７は、各ウエハ載置板３の四辺のうち、対向する二辺にのみ取り付けられており、ウエハＷ等の搬入出を妨げないようにされている。また、４枚の支持板１７の最上部には天井板１９が取り付けられ、最下部には底板２１が取り付けられている。
【００１９】
上記の５枚のウエハ載置板３と、シール部材９と、位置合わせピン１５と、４枚の支持板１７と、天井板１９と、底板２１とは、ウエハ載置部２３を構成している。
【００２０】
ウエハ載置部２３の内部には、昇降自在にウエハ押圧部２５が配設されている。
このウエハ押圧部２５は、ウエハ押圧板２７を備えている。このウエハ押圧板２７は、平面視正方形状を呈し、その下面には、第２のウエハＷ２の処理面Ｓ２を押圧する、上記ウエハ載置板３の載置面５に対向する面に押圧面２９が形成されている。ウエハ押圧板２７は、上述した各ウエハ載置板３の上方に、各載置面５と押圧面２９とが対向する姿勢で５枚設けられている。ウエハ押圧板２７の中央部には、貫通した開口部３１が形成されている。この開口部３１の径は、第２のウエハＷ２の直径よりやや小さく、後述する処理円Ｃに相当する大きさである。
【００２１】
ウエハ押圧板２７の押圧面２９には、シール部材３３が配設されている。シール部材３３は、内側シール部材３５と、外側シール部材３７とを備えている。これらの材質や大きさは、上述したシール部材９と同じである。
【００２２】
各ウエハ押圧板２７には、４枚の支持板３９が取り付けられている。各支持板３９は、各ウエハ押圧板２７の四辺のうち、対向する二辺にのみ取り付けられ、かつウエハ載置板３を支持する支持板１７が設けられていない辺側に取り付けられている。また、４枚の支持板３９の最上部には、上部板４１が取り付けられている。
【００２３】
ウエハ載置部２３の天井板１９と、ウエハ押圧部２５の上部板４１には、押圧機構４３が配設されている。
【００２４】
天井板１９の中央部には、貫通した雌ネジ部４５が配設され、上部板４１の中央部には、貫通孔４７が形成されている。雌ネジ部４５には、押圧ボルト４９が螺合され、その先端部（下端部）には、貫通孔４７に緩挿された止めネジ５１が取り付けられている。この止めネジ５１は、貫通孔４７に緩挿されているので、押圧ボルト４９が回転しても止めネジ５１は上部板４１に対して空回りする。
【００２５】
ウエハＷをセットするには、まず押圧ボルト４９を回転させて、天井板１９から引き上げる。すると、ウエハ押圧部２５の上部板４１が天井板１９側に引き上げられ、各ウエハ押圧板２７がウエハ載置板３から離間した「搬入出位置」にされる。この状態で、図３に示すように、ウエハＷの処理面Ｓ２を載置面５側に向けた状態で第１のウエハＷ１を載置し、その上に、ウエハ保護板５３を載置する。このウエハ保護板５３は、第１のウエハＷ１の非処理面Ｓ１に形成された回路等がウエハＷ同士の摺動により損傷するのを防止するためのものである。材質としては、第１のウエハＷ１より柔らかく、かつパーティクルを発生し難いものが好ましく、例えば、フッ素樹脂のシートや、ポリイミド性のシートが挙げられる。そして、その上に、第２のウエハＷ２を、処理面Ｓ２をウエハ保護板５３側に向けた姿勢で載置する。このようにして、各ウエハ載置板３に２枚のウエハＷと１枚のウエハ保護板５３を積層載置する。このとき、第１及び第２のウエハＷ１，２及びウエハ保護部材５３の水平方向の位置は、位置合わせピン１５によって規制されているので、ずれることがなく正確に合わせることができる。
【００２６】
次に、図４に示すように、押圧ボルト４９を回転させて天井板１９にねじ込む。これにより、ウエハ押圧板２７がウエハ載置板３の載置面５に向かって下降し、「処理位置」にされる。この処理位置では、内側シール部材１１，３５と外側シール部材１３，３７とにより、第１及び第２のウエハＷ１，２の端面を含み、第１及び第２のウエハＷ１，２の処理円Ｃを除く部分が処理液に触れるのが防止される。
【００２７】
上記のようにして１０枚のウエハＷをセットした後、高温に加熱した水酸化カリウム溶液にウエハ端面保護装置１ごと浸漬させる。すると、開口部７，３１から水酸化カリウム溶液が浸入し、ウエハＷの処理面Ｓ２のうち処理円Ｃだけをエッチングする。そして、所定時間が経過した後、ウエハ端面保護装置１を水酸化カリウム溶液から引き上げ、純水でリンス処理を行う。その後、押圧ボルト４９を回転させて「搬入出位置」に移動させてから、１０枚のウエハＷを搬出する。各ウエハＷは、薄化処理により非常に薄くされているものの、ウエハＷの処理円Ｃを除くウエハＷの周縁部が元の厚さのまま維持されている。したがって、ハンドリングなどによってウエハＷを破損することを防止できる。
【００２８】
本実施例によると、押圧機構４３を作動させることにより、ウエハ押圧部２５とウエハ載置部２３とが接近され、ウエハ押圧部２５とウエハ載置部２３とに挟まれた二枚のウエハＷがそれぞれシール部材９，３３で挟持され、ウエハ載置部２３に載置されている二枚のウエハＷがウエハ押圧部２５で押圧された状態となる。このとき、開口部７，３１を通してウエハの処理円Ｃには、水酸化カリウム溶液が触れるようにされるが、それ以外の部分には水酸化カリウム溶液が触れないようにシールされる。したがって、ウエハＷの端面が水酸化カリウム溶液で処理されたり、ベース部材にウエハＷを接着しているワックス等が水酸化カリウム溶液に浸食されたりする等の処理不良を防止できる。また、複数枚のウエハ載置板３にそれぞれウエハＷを載置するので、複数枚のウエハＷの端面を容易に保護できるので、複数枚のウエハＷを効率的に処理することができる。
【００２９】
また、押圧機構４３を備えているので、押圧ボルト４９をねじ込むという簡単な操作だけで複数枚のウエハＷを押圧することができる。
【００３０】
次に、図５を参照して、本発明の変形例について説明する。なお、図５は、ウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。
【００３１】
このウエハ端面保護装置１Ａは、上述したウエハ端面保護装置１と押圧機構４３が相違する。
【００３２】
具体的には、押圧機構４３Ａは、ウエハ載置板３とウエハ押圧板２７の間に配設された圧縮コイルバネ５５と、天井板１９に配設された押圧レバー５７とを備えている。圧縮コイルバネ５５は、ウエハ載置板３とウエハ押圧板２７とを離間する方向に付勢している。押圧レバー５７は、天井板１９の中央部に形成された貫通孔５９に支点Ｐを有し、天井板１９と上部板４１の間に配設された押圧片６１と、押圧レバー５７の先端部に係止片６３を備えている。天井板１９には、係止片６３と係合して、押圧レバー５７の戻りを規制する規制部６５が配設されている。
【００３３】
上記の構成では、押圧レバー５７を操作しない状態で、ウエハＷ等を載置した後、押圧レバー５７を操作して、その係止片６３を規制部６５に係止する。すると、圧縮コイルバネ５５が収縮され、ウエハＷ等がシールされる。この変形例によると、単に押圧レバー５７を操作するだけでウエハＷ等をシールすることができ、短時間でシールを行うことができる。
【００３４】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３５】
（１）上述した説明では、５枚のウエハ載置板３と５枚のウエハ押圧板２７を備えている例を説明したが、５枚未満や６枚以上の構成としてもよい。
【００３６】
（２）上述した構成では、位置合わせピン１５をウエハ載置板３に備えているが、ウエハＷ及びウエハ保護板５３を正確に位置決め載置できる場合には、位置合わせピン１５を備える必要はない。
【００３７】
（３）上述した実施例では、内側シール部材１１（３５）と外側シール部材１３（３７）とを別体の構成としているが、これらを一体の構成としてもよい。
【００３８】
（４）上述した実施例では、処理液として水酸化カリウムを含む溶液によるウエハＷの薄化処理を挙げて説明したが、本発明は、例えば、フッ化水素酸、硫酸、王水などによるウエハＷの処理であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例に係るウエハ端面保護装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】ウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】ウエハをセットする状態を示す説明図である。
【図４】ウエハを押圧する際の動作を示す説明図である。
【図５】変形例に係るウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ  …  ウエハ
Ｗ１  …  第１のウエハ
Ｗ２  …  第２のウエハ
Ｓ１  …  非処理面
Ｓ２  …  処理面
１  …  ウエハ端面保護装置
３  …  ウエハ載置板
５  …  載置面
７，３１  …  開口部
９，３３  …  シール部材
１１，３５  …  内側シール部材
１３，３７  …  外側シール部材
１９  …  天井板
２３  …  ウエハ載置部
２５  …  ウエハ押圧部
２７  …  ウエハ押圧板
２９  …  押圧面
４１  …  上部板
４３  …  押圧機構
４９  …  押圧ボルト
５３  …  ウエハ保護板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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