(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な方法で且つ短時間で、多数のウェーハ形状材料のエッジの不純物回収、洗浄、及びエッチングが可能な装置及び方法を提供する。【解決手段】ウェーハ形状材料を実質的に垂直で保持しながら回転させるウェーハ回転手段を備えたウェーハ回転装置と、ウェーハの保持装置と、ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する装置とを備えているウェーハエッジの不純物回収装置であって、ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する手段としての薬液ホルダーと、少なくともウェーハの一部を前記薬液ホルダーの薬液に浸漬させた状態でウェーハをシーケンシャルに、ウェーハの所定部分を所定の回転速度で回転させるウェーハ回転手段を備え、薬液にウェーハを接触させた状態で回転させることにより、ウェーハのエッジ部から不純物を溶出させ、回収する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ形状材料を垂直、或いはそれに近い角度で保持しながら回転させるウェーハ回転手段を備えたウェーハ回転装置と、ウェーハの保持装置と、ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する装置とを備えていることを特徴とするウェーハエッジの不純物回収装置。
【請求項２】
前記ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する装置が薬液ホルダーであって、また、前記ウェーハ回転装置は、少なくともウェーハの一部を前記薬液ホルダーに浸漬させた状態でウェーハをシーケンシャルに、ウェーハの所定部分を所定の回転速度で回転させる、ウェーハ回転手段を備え、かくして、薬液にウェーハを接触させた状態で回転させることにより、ウェーハのエッジ部から不純物を溶出させ、回収するものである、請求項１に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項３】
前記ウェーハ回転手段には、ウェーハ回転用ローラーが備えられており、また、ウェーハの保持装置には、所定の数のウェーハエッジが薬液に接触した状態で回転させるための溝が、円周状に形成されたものである、請求項２に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項４】
前記ウェーハ回転ローラーは、測定目的とする不純物メタルを含まない材料であるＰＴＦＥまたはＰＦＡから構成されたものである、請求項３に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項５】
前記ウェーハ保持装置のウェーハ保持ガイドとしての機能を有するウェーハとの接触部は、測定目的とする不純物メタルを含まない材料であるＰＴＦＥまたはＰＦＡであり、その一部に円弧状に設けられたスリット形状を有するもの、或いは、部材間の接触・摩耗により発生する摩耗屑によるウェーハの汚染を極力減らすためにウェーハ回転ローラーと実質的に同一の形状で実質的同一材料からなるものである、請求項１に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項６】
前記薬液ホルダーは、ウェーハの円弧の形状に対応し、且つ、薬液溝から薬液を取り出す時に溝への残液が起こりにくい様に構成された３次元の舟形構造である、請求項１に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項７】
更にウェーハエッジの回収液への浸漬深さを調整可能な、上下方向の微調整機構を有し、且つベベルの片側のみ評価するために、更に水平面でのＸ方向、Ｙ方向の移動微調整も可能なステッピングモーター機構をも備えた、請求項１に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項８】
前記ウェーハ回転用ローラー及び前記ウェーハとの接触部は、洗浄作業のために、切り替え可能な機構を有する、請求項１に記載のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置。
【請求項９】
請求項１に記載のウェーハ形状材料を垂直、或いはそれに近い角度で保持しながら回転させることが出来る回転装置と、ウェーハが倒れないようにするための保持装置とからなる装置に加え、ウェーハエッジ部分を洗浄又はエッチングする装置とを備えたことを特徴とするウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチング装置。
【請求項１０】
液循環用ポンプとヒーターを備えた循環薬液ラインを具備し、薬液ホルダーの一端には、薬液ホルダーに保持された液面の安定性確保のために、薬液循環用横穴と整流板とが下部に設置された、ウェーハエッジと接触する薬液を供給、保持するための薬液オーバーフローセルと、ウェーハエッジに触れる液面の高さが調整可能な機能を有するオーバーフロー板を有する、請求項９に記載のウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチング装置。
【請求項１１】
ウェーハ形状材料をほぼ垂直の状態でウェーハを保持しできる治具で、垂直に保持した状態でウェーハのエッジを容器に入った薬液に接触させ、治具に保持したウェーハを所定の回転数で回転させ、ウェーハエッジ部に付着している不純物をその薬液中に溶出させることにより、エッジ部の不純物を回収する方法。
【請求項１２】
液循環用ポンプとヒーターを備えた循環薬液ラインを用意し、薬液ホルダーとして、その一端には、薬液ホルダーに保持された液面の安定性確保のために、薬液循環用横穴と整流板とが下部に設置された、ウェーハエッジと接触する薬液を供給、保持するための薬液オーバーフローセルと、ウェーハエッジに触れる液面の高さが調整可能な機能を有するオーバーフロー板を有するものを用意して、循環薬液ラインと薬液ホルダーとを接続させ、薬液を循環させつつ、その状態で、ウェーハ形状材料を実質的に垂直の状態で保持した状態でウェーハのエッジを薬液ホルダーに入った薬液と接触させ、治具に保持したウェーハを所定の回転数で回転させることにより、薬液によりウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチングを行うウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ形状材料のエッジの不純物回収装置、及び回収装置の一部を利用したウェーハの洗浄・エッチング装置、並びに同装置を利用した方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハ形状材料のうち、半導体チップ製造用シリコンウェーハのエッジは、研磨用スラリー溶液で研磨することにより、表面の傷、荒れ、汚れを除去している。このエッジ研磨は、研磨剤としては、水溶性アルカリ性コロイド状シリカ含有スラリーを用いて行われている。このとき、スラリーに含まれる金属不純物やスラリーシステムに混入し、或いは研磨装置に使用されている部材から溶出した金属不純物は、ウェーハのエッジ面に吸着或いは、研磨時に発生した熱とアルカリ性条件下での電気化学的要素によりシリコンウェーハバルクへ拡散混入を起し、その汚染レベルが高いときには、ＬＳＩ工程にてウェーハ外周部のチップ歩留まり低下を引き起こすことがある。これらのことを鑑みると、エッジ表面或いは、エッジバルクのメタル評価は非常に重要な項目と考えられてきた。
【０００３】
従来は、その評価方法として、シリコンウェーハを水平に保持し、垂直に保持した支持棒の先端にメタル回収用液滴を保持し、その液滴を上記ウェーハのエッジのベベル部分に接触させ、その指示棒をゆっくりシリコンウェーハの円周に沿って移動させることにより、先端の液滴にエッジ部分のメタル不純物を回収し、回収した液を用いて金属量を分析している。ウェーハの処理としては、１度に１枚ずつ１円周のスキャンにて片面のベベル表面のメタルを回収し、ウェーハを反転して同様に反対側の面のベベル表面のメタル回収を行わねばならない。上記のエッジ表面のメタル不純物は、そのまま回収すれば回収可能であるが、エッジバルク中のメタル不純物はまずウェーハを２５０℃で２ｈｒ〜３ｈｒ熱処理し、バルク中のＣｕやＮｉを外方拡散させ、ウェーハ表面に析出させた後に上記エッジ不純物回収作業を実施していた。従って、金属類を回収することはできなかった。シリコンウェーハについて述べたが、ＧａＡｓウェーハなどのウェーハ形状半導体材料についてもエッジの不純物評価に関しても、同様の方法が採用可能である。しかし、これらのエッジ評価は、従来から水平で枚葉式が用いられてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の技術ではウェーハの処理としては１度に１枚ずつ円周のスキャンにて片面のベベル表面の不純物メタルを回収し、ウェーハを反転して同様に反対側の面（裏面）のベベル表面の不純物メタル回収を行なわねばならなかった。そして、それら表側ベベルの値と裏側ベベルの値を合計してエッジの不純物メタルの評価を行うという非常に効率の悪い方法を採らざるを得なかった。本発明は、一度に多数のウェーハエッジの不純物メタル回収を可能にする方法とそれを可能にする装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明者等は、種々検討の結果、ウェーハ形状材料回転装置と、ウェーハ形状材料（以下、しばしば単にウェーハと称することもある。）を実質的に垂直に保持できるウェーハ保持装置と、保持したウェーハをその状態で回転可能な回転装置とを備えた装置により、ウェーハエッジの不純物メタル回収する方法とそれを同回収用装置により上記の目的が達成されることを見出し、本発明を完成させたものである。また、上述のウェーハ保持装置と回転装置に洗浄装置、及び／又はエッチング装置とを備えたものは、ウェーハの洗浄及び／又はエッチング装置としても利用可能である。
【０００６】
即ち、本発明によれば、ウェーハ形状材料を実質的に垂直で保持しながら回転させるウェーハ回転手段を備えたウェーハ回転装置と、ウェーハの保持装置と、ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する装置とを備えていることを特徴とするウェーハエッジの不純物回収装置が提供される。なお、ここで、「実質的に垂直で保持する」とは、回転中のウェーハが回転中にぶれなどを起こして、回収装置の部材の表面と摩擦を起こさないように、絶えず所定の距離を置いて、ほぼ垂直に保持することを意味するものである。
【０００７】
上記の装置には、ウェーハを浸漬させてウェーハエッジ部分から不純物を回収する手段としての薬液ホルダーが設けられていることが好ましい。また、前記ウェーハ回転装置は、少なくともウェーハの一部を前記薬液ホルダーの薬液に浸漬させた状態でウェーハをシーケンシャルに、ウェーハの所定部分を所定の回転速度で回転させる、ウェーハ回転手段を備え、かくして、薬液にウェーハを接触させた状態で回転させることにより、ウェーハのエッジ部から不純物を溶出させ、回収することが出来るように構成されていることが好ましい。
【０００８】
前記ウェーハ回転手段には、ウェーハをローラーの所定の位置で保持し、ウェーハエッジが回収薬液に浸漬する位置をほぼ一定とさせることを目的として配設された、所定の数のウェーハ載置用溝がローラーの長軸とは垂直方向に対して、円周状に設けられたウェーハ回転用ローラーを含む。通常、ウェーハ回転用ローラーは同一形状のもの２本が使用される。回転手段には、この回転用ローラーを特定の速度で回転可能とする機構が設けられている。その様な機構としては、通常、動力伝達用歯車が採用される。また、回転手段の動力源としては、手動又は電動の動力源が採用される。ウェーハの保持装置には、所定の数のウェーハエッジが薬液に接触した状態で回転させるための溝が、円周状に形成されたものであることが好ましい。通常，溝の深さは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ、溝の幅は１．３〜１．７ｍｍの範囲内である。
【０００９】
前記ウェーハ回転ローラーは、測定目的とする不純物メタルを含まない材料であるＰＴＦＥまたはＰＦＡから構成されたものであることが好ましい。
【００１０】
前記ウェーハ保持装置のウェーハ保持ガイドとしての機能を有するウェーハとの接触部（通常、溝部及びその近傍を言う）は、測定目的とする不純物メタルを含まない材料であるＰＴＦＥまたはＰＦＡであり、そして、その一部に円弧状に設けられたスリット形状を有する物が好ましい。或いは、部材間の接触・摩耗により発生する摩耗屑によるウェーハの汚染を極力減らすためにウェーハ回転ローラーと実質的に同一の形状で、実質的に同一の材料からなるものであることが好ましい。
【００１１】
前記薬液ホルダーは、ウェーハの円弧の形状に対応し、且つ、回収溝から薬液を取り出す時に溝への残液が起こりにくい様に構成された３次元構造であるものが好ましい。更にウェーハエッジの回収液への浸漬深さを調整可能な上下方向の微調整機構を有し、且つベベルの片側のみ評価するために水平面でのＸ方向、Ｙ方向の移動微調整も可能な機構を備えたものであることが好ましい。なお、上下方向の微調整機構としては、高低の調整可能な任意の厚みを有するスペーサーや、下部に垂直方向（Ｚ軸）制御のステッピングモーターを用いればよい。
【００１２】
前記ウェーハ回転用ローラー及び前記ウェーハとの接触部（ウェーハ保持ガイド）は、洗浄作業のために簡単に取り外し可能な機構、例えば、シャフトの両端をベースプレートの円弧状の溝に入れ、上から軽く押さえ用のプラスチックを被せ一箇所ネジ締めしたものであることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明によれば、上述のウェーハ形状材料を実質的に垂直に保持しながら回転させることが出来る回転装置と、ウェーハが倒れないようにするための保持装置とからなる装置に加え、ウェーハエッジ部分を洗浄及び／又はエッチングする装置とを備えたことを特徴とするウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチング装置が提供される。
【００１４】
更に、液循環用ポンプとヒーターを備えた循環薬液ラインを具備し、薬液ホルダーの一端には、薬液ホルダーに保持された液面の安定性確保のために、薬液循環用横穴と整流板とが下部に設置された、ウェーハエッジと接触する薬液を供給、保持するための薬液オーバーフローセルと、ウェーハエッジに触れる液面の高さが調整可能な機能を有するオーバーフロー板を有するものであることが好ましい。
【００１５】
更に又、本発明によれば、ウェーハ形状材料をほぼ垂直の状態でウェーハを保持しできる治具で、垂直に保持した状態でウェーハのエッジを容器に入った薬液に接触させ、治具に保持したウェーハを所定の回転数で回転することによりウェーハエッジ部に付着している不純物をその薬液中に溶出させることにより、エッジ部の不純物を回収する方法が提供される。
【００１６】
加えて、液循環用ポンプとヒーターを備えた循環薬液ラインを用意し、薬液ホルダーとして、その一端には、薬液ホルダーに保持された液面の安定性確保のために、薬液循環用横穴と整流板とが下部に設置された、ウェーハエッジと接触する薬液を供給、保持するための薬液オーバーフローセルと、ウェーハエッジに触れる液面の高さが調整可能な機能を有するオーバーフロー板を有するものを用意して、循環薬液ラインと薬液ホルダーとを接続させ、薬液を循環させつつ、その状態で、ウェーハ形状材料を実質的に垂直の状態で保持した状態でウェーハのエッジを薬液ホルダーに入った薬液と接触させ、治具に保持したウェーハを所定の回転数で回転させることにより、薬液によりウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチングを行うウェーハエッジ部の洗浄及び／又はエッチング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のウェーハ形状材料のエッジ部不純物回収装置は、短時間で一度に多数のウェーハをバッチ処理することを可能にする装置であり、また、保持装置の機構をエッジの特定部分のみ浸漬させるように設定により、エッジの所定部分における不純物による汚染状況についてのデータが得られ、工程における部分汚染の評価にも大いに効力を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について簡単に説明する。
【００１９】
図１は本発明に係わるウェーハのエッジ部のメタル不純物回収装置における主要部の基本構成を示す斜視図である。この図１に示した態様においては、所定の枚数のウェーハ１を、ウェーハを保持するために、少なくとも所定の枚数分着脱自在に搭載できるような深さと幅で、かつ、それぞれ同一の位置に設けられた溝を有する２本のウェーハ回転ローラー２に搭載し、薬液ホルダー４に一部に設けられたウェーハガイド５でウェーハの垂直状態を保持しながら、ウェーハ形状材料のエッジ部分をメタル回収用薬液が貯蔵されている薬液ホルダー４の薬液溝３ｂから、薬液３中にほぼ垂直に保持した状態で浸漬し、ウェーハ回転ローラー２でウェーハ形状材料を回転しながら、エッジの部分的或いは全周の不純物メタルを回収する装置である。２本のウェーハ回転ローラー２は、動力伝達歯車６は動力シャフト７を介してモーター８と連結されている。また、モーター８は、モーター用回転速度制御装置８により、その回転速度を制御できるように構成されている。
【００２０】
ウェーハ回転手段の主要手段である２本のウェーハ回転ローラー１ｂは、薬液ホルダー１ｄを挟むようにして、かつ、所望の間隔を設けて配置される。ウェーハ回転ローラーは、回転中に、所望の軌道から逸脱しないように、シャフトの両端をベースプレートの円弧状の溝に入れ、上から軽く押さえ用のプラスチックを被せ一箇所ネジ締めすることにより回転自在の状態に保持される。薬液ホルダー１ｄは底面の４隅に直径５〜８ｍｍ程度深さ３〜５ｍｍの円筒状穴をもち、下部の部材ベースプレート１ｊの所定部位に立った４本のポールの上に載せることにより、脱着自在な状態で保持される。この部材１ｊの一端には、ウェーハガイド１ｅが設けられている。ウェーハガイド１ｅに設けられている溝の各中心線は、ウェーハ回転ローラーに設けられている溝の中心線と同一位置にくるように、構成されている。また、装置として組み立てたときに、上記の両者の中心線は、薬液ホルダー１ｄの薬液溝１ｃの中心線と少なくともほぼ同一位置となるように設けられていることが好ましい。
【００２１】
この場合、薬液ホルダーの高さ調節を可能にした機構を設けることにより、ウェーハエッジのベベルのみならず、ウェーハの面内に少し入り込んだ（５ｍｍ程度）まで表面部分の評価も可能になる。また、薬液ホルダーの水平位置調節を可能にした機構を設けることにより、ウェーハエッジの両ベベルだけでなく、片側ベベルを単独で評価することも可能となる。これは、ウェーハをほぼ垂直に保持しながらエッジを薬液に接触させて、比較的遅い一定の速度で回転した場合には、ウェーハエッジのＳｉ酸化膜を反応溶解した回収液は、更に面方向のシリコン膜に反応するため引き上げられそうになるが、その溶解と同時に接触溶解部分は、疎水性のシリコン面となり回収液をはじいた状態となり、薬液は大きな接触角で頂上部分が丸みをおびた状態でその表面と接している。この溶解部分の疎水性の力（表面張力）と回収液に働く重力とが、薬液が上方に引き上げられる力より大きいため、メタルを溶解し・回収した液は、薬液ホルダー内に保持されることとなる。勿論、片側ベベル評価でも同様の機構で逆面のベベルへの薬液の回り込みが防げる。
【００２２】
図２Ａ及び図２Ｂは、１３枚処理用冶具として使用する装置の主要部を示す図面であり、図２Ａは、側面図を、図２Ｂは、上面図を、図２Ｃは、図２ＢにおけるＡ−Ａ’線の断面図、図２Ｃは、図２ＢにおけるＢ−Ｂ’線の断面図を示す。但し、図１に示した態様と異なるのは、ウェーハガイドをウェーハ回転ローラーと同じタイプのローラー型にした態様の装置で、モーターは、ウェーハ回転ローラー１本のみに接続した回転方式の装置の図面である。
【００２３】
図３Ａは、不純物回収用薬液ホルダーを、図３Ｂは、同ホルダーに保持された回収液のホルダーにおける保持状態を示す模式図である。
【００２４】
図４Ａ及び図４Ｂは、薬液循環システムを備えたウェーハエッジの洗浄及び／又はエッチング装置の断面を模式的に示す図面である。薬液循環システムにより、循環された溶液は、薬液浸漬装置の下部に設けられている整流板４ｊ通過後、薬液オーバーフローセル４ｂのオーバーフロー板４ｆでオーバーフローさせることにより、絶えず一定の液面を保つように構成されている。なお、オーバーフロー板４ｆの高さを調整することにより、ウェーハエッジから面方向への溶液接触深さも調整可能となる。
【００２５】
図４Ａ、或いは図４Ｂは大きく２つの部分より構成される。最初の部分は、ウェーハを回転、保持する４ｅ、４ｄであり、これらのローラーは軸方向で合体した１つのユニットであり、ウェーハを乗せる対の２本のローラーはその間隔を広げたり狭めたりできるスライド構造とし、ウェーハの下部端面がローラーよりも、より一層下げられる構造とする。そして、その３本のローラーで形成されるユニットをロボットが掴んで移動できる構造を有する。なお、この図においては、ローラーの構成位置を示す断面のみを示す。ローラーの材料は、基本的にはメタル汚染を防止するためと強度の観点から、テフロンＰＴＦＥを使うことが好ましい。
【００２６】
後の部分は、ウェーハ形状材料のエッジの洗浄用、或いはエッチング用の薬液循環システムである。この薬液循環システムは、冷却と加熱の両方可能な電子冷熱循環装置本体４ｉと温度コントローラー４ｌ、更に薬液洗浄エッチング用オーバーフロー槽４ｂ内設置の温度センサー４ｋにより構成される。エッチング量の制御はエッチング温度と上記ウェーハ駆動用ローラーの回転速度をコントロールすることにより可能となる（薬液循環速度を固定した場合）。ウェーハエッジの不純物回収の位置（ウェーハの薬液への浸漬深さ）は、エッチング槽内スライド式高さ調整可能なオーバーフロー板の高さを調整することにより設定される。重要項目のひとつとして液面の高さを安定に一定にする必要があり、槽内に設けたパンチング穴で形成された整流板４ｊと液面高さ調整用オーバーフロー板４ｊを設置することにより達成される。
【００２７】
また、ウェーハエッジの浸漬深さは、液面高さ調整用オーバーフロー板４ｊの高さ調整と反対位置の槽壁上部のテーパーにより可能となる。テーパーでなく、単なる直方体状のＢＯＸによる薬液オーバーフロー槽を採用したのでは、ウェーハ面内の深い位置まで洗浄・エッチングするには、槽上部両端がウェーハに接触してしまい不可能となるためである。このことを可能とするためには、ローラーも入るような大きな槽を配設することも考えられるが、コンパクトサイズにするなら図４Ａのようなオーバーフロー側と反対面側をテーパー構造にして、ウェーハの円弧を受け入れる構造にするか、或いは、図４Ｂのように、両端ともテーパー構造にして、槽下部から液面に向け槽内部オーバーフロー用管４ｍを設置して、より高い位置まで液面を保持する構造にすればよい。
【００２８】
ところで、ウェーハ形状材料としてシリコンウェーハを使用した場合、ウェーハエッジの不純物メタルを回収するためには、たとえばＨＦ＋Ｈ２Ｏ２の混合液を使う。この場合、シリコンウェーハ表面には、シリコン自然酸化膜が形成されており、そのため表面は親水性である。この状態で、ウェーハの回転速度を上げすぎると薬液がウェーハの円周運動に引っ張られウェーハ面に吸着され、回転と共に薬液が上昇してしまい、本来のエッジのメタル回収が損なわれる。従って、回収率が低下せず、かつ、処理能力も実質的に低下しない回転速度を予め確認しておく必要がある。
【実施例】
【００２９】
以下実施例を挙げて、本発明を説明するが、本発明は実施例によって何ら限定的に解釈されるものではない。
【００３０】
（実施例）
図１に模式的に示した本発明による装置を用いて、メタル回収に最適な回転速度を調査した。その結果は、表１に示す。表１の結果から、ウェーハ回転速度は４分／回転〜６分／回転が適することが判明した。更に、メタルの回収率を１００％に近づけるために適切な回転数に知るための試験を行った。その結果は、表２に示す。最高３回転まで実施し、２回転までで良好な回収状況を得ることが出来ることが判明した。
【００３１】
表１から明らかなように、３００ｍｍウェーハでは回転速度が０分／回転〜３分／回転では、薬液ホルダー内メタル回収液の一部が、ウェーハの回転に引っ張られ、ウェーハ面内方向に持ち去られる現象が発生する。しかし、４分／回転〜６分／回転では上記面内方向への液の持ち去りの現象は発生しなかった。６分以上は、回収には問題ないことは以上のデータから十分推察できるが、スループットの観点で不利になるため、敢えて評価はしなかった。
【００３２】
【表１】
2008239398.tif 000002
【００３３】
表２ではＰ＋３００ｍｍウェーハ、Ｐ−３００ｍｍウェーハ各２枚において、メタルの検出限界値と各回転毎のエッジメタル測定値を示した。ここで得られた結果を比較することにより、エッジメタルの回収状況が明確となる。すなわち、１回転目から２回転目でメタル回収値は大きく減少し、３回転目で更に少し減少するが検出値は２回転目に近い値であり、その値はＤ．Ｌ．（検出限界）に近い値かＤ．Ｌ．以下となった。これにより、２回転までメタル回収を実施することより、エッジメタルが殆ど回収可能であることが判明した。また、表２は、低温あぶりだし熱処理品に関してのデータであり、低温あぶりだし熱処理品ではＳｉウェーハバルク中に入ったＣｕ、Ｎｉが測定対象であり、低温拡散でエッジ表面にあぶりだされるものを回収して測定したところ、Ｃｕ、Ｎｉに関して１００％近く回収されていることが判明した。
【００３４】
【表２】
2008239398.tif 000003
【００３５】
以下に、その測定方法について記載する。
供試品：３００ｍｍＳｉウェーハＰ／Ｐ−
前処理：低温あぶり出し熱処理：２５０℃、２．５Ｈｒ処理
エッジメタル回収条件：
回収速度：５分／回転とし、３回転させた
回収液：  ５．５％ＨＦ／６．４％Ｈ２Ｏ２、５００μｌ
測  定：
ＩＣＰ−ＭＳ：ＨＰ４５００（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を使用し、１回転毎に回収溶液を更新し、各回毎のメタル回収濃度を求めた。
結  果：
Ｐ−ウェーハもＰ＋ウェーハも１回転目で大きな値が得られ、２回転目は大きく低下して、３回転目には２回転目と変わらない小さな値で検出限界に近づくことが分かった。これにより、上記回収条件では２回転までで、エッジの不純物メタルは殆ど回収可能であると言える。
【００３６】
本発明に用いるシリコンウェーハ対応メタル回収液としては、従来からよく知られているＳｉ酸化膜のメタル回収を目的としたものとして、ＨＦ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏがあるが、シリコンエッチング力のあるＨＦ／ＨＮＯ３／Ｈ２Ｏを使用すれば、低温あぶりだし熱処理無しに、エッジ部分のバルクを直接溶解可能であり、その溶解液をＡＡＳやＳｉの分子干渉対策を行ったＩＣＰ−ＭＳで分析することにより、エッジ部バルクメタルの評価も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係るウェーハ形状材料のエッジの不純物回収装置は、一度に複数のウェーハ形状材料のエッジに付着した金属類を容易に回収できるだけでなく、金属類の測定も可能であり、極めて効率の高い装置である。又同装置を利用することにより、金属類を簡単に測定でき、又回収可能である。更に、回収装置の一部を利用することにより、ウェーハの洗浄・エッチング装置としても利用可能であり、極めて産業上の利用可能性は高い。加えて、同装置を利用することにより、ウェーハの洗浄及び／又はエッチング方法が提供されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の装置の一態様を示す斜視図である。
【図２Ａ】ウェーハガイドをウェーハ回転ローラーと同じタイプのローラー型とし、かつ、回転ローラーの一方にのみモーターを接続した態様の模式図の側面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示した態様のものの上面図を示す。
【図２Ｃ】図２ＢにおけるＡ−Ａ’線の断面図を示す。
【図２Ｄ】図２ＢにおけるＢ−Ｂ’線の断面図を示す。
【図３Ａ】不純物回収用薬液ホルダーと同ホルダー内に保持された回収液の状態を示す斜視図を示す。
【図３Ｂ】図３ＡにおけるＡ−Ａ’線の断面図を示す。
【図４Ａ】薬液循環システムを備えたウェーハエッジの洗浄及び／又はエッチング装置であって、オーバーフロー側とは反対面側をテーパー構造とした薬液オーバーフロー槽を配設した装置の断面図を示す。
【図４Ｂ】薬液循環システムを備えたウェーハエッジの洗浄及び／又はエッチング装置であって、槽の両端ともテーパー構造とし、槽内部にオーバーフロー管が設けられた薬液オーバーフロー槽を配設した装置の断面図を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ：ウェーハ形状材料、１ｂ：ウェーハ回転ローラー（溝付き）、１ｃ：薬液溝と薬液、１ｄ：薬液ホルダー、１ｅ：ウェーハ保持ガイド、１ｆ：動力伝達歯車、１ｇ：動力伝達シャフト、１ｈ：モーター、１ｉ：モーター用回転速度制御装置、１ｊ：ベースプレート２ａ：ウェーハ形状材料、２ｂ：ウェーハ駆動用ローラー（溝付き）、２ｃ：ブラシレスモーター、２ｄ：テフロンベアリング、２ｅ：テフロンローラー、２ｆ：テフロンローラー型ウェーハガイド、２ｇ：薬液ホルダー、３ａ：薬液ホルダー、３ｂ：薬液溝、３ｃ：不純物回収液、３ｄ：高さ調整用スペーサー、４ａ：溶液循環ポンプ、４ｂ：薬液洗浄エッチング用オーバーフロー槽、４ｃ：Ｓｉウェーハ、４ｄ：ウェーハ駆動用兼保持用ローラー、４ｅ：ウェーハ回転ローラー、４ｆ：高さ調整可能なオーバーフロー板、４ｇ：オーバーフロー受け槽、４ｈ：薬液又は純水用タンク、４ｉ：電子冷熱循環装置本体、４ｊ：整流板、４ｋ：温度センサー、４ｌ：電子冷熱循環装置温度コントローラー、４ｍ：槽内部オーバーフロー管
【図１】
2008239398.tif 000004
【図２Ａ】
2008239398.tif 000005
【図２Ｂ】
2008239398.tif 000006
【図２Ｃ】
2008239398.tif 000007
【図２Ｄ】
2008239398.tif 000008
【図３Ａ】
2008239398.tif 000009
【図３Ｂ】
2008239398.tif 000010
【図４Ａ】
2008239398.tif 000011
【図４Ｂ】
2008239398.tif 000012