(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を含む半導体処理装置であって、前記本体上には少なくとも１個の半導体処理ユニットが形成され、前記各半導体処理ユニットは前記本体の上端面に形成される凹入部を含み、前記凹入部の底部壁の所定の位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する形態に形成されるか或いは前記位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成され、前記底部壁の各位置には前記凹入部と連通する第一通路が形成され、前記凹入部の底部壁の辺縁部に位置する前記本体上には前記凹入部と連通する第二通路が形成され、前記第一通路と前記第二通路は流体の出口および／または入口になり、
前記本体上には凹溝が形成され、前記凹溝は前記凹入部の外周に形成されて前記凹入部からあふれ出る前記流体を収集し、前記本体上には前記凹溝と外部を連通させる第三通路が更に形成され、前記第三通路により前記凹溝内に収集される前記流体を排出させることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項２】
前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置することを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項３】
前記半導体処理ユニットは１個であり、前記凹入部は前記位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面であり、前記第一通路と前記第二通路は流体の出口および／または入口になることを特徴とする請求項２に記載の半導体処理装置。
【請求項４】
前記半導体処理ユニットは１個であり、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面であり、前記第一通路と前記第二通路は流体の出口および／または入口になることを特徴とする請求項２に記載の半導体処理装置。
【請求項５】
前記凹入部の底部壁の前記辺縁部には案内溝が形成され、前記案内溝は少なくとも１つの前記第二通路と連通することを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項６】
前記第二通路は前記凹入部の中央を囲んで環状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項７】
前記半導体処理ユニットは１個であり、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲線であり、前記曲線の傾きは大から小に変化するか、または、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する曲線であり、前記曲線の傾きは小から大に変化することを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項８】
前記中央の位置を原点とし、前記辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とするとき、前記曲線の形状を表す函数はｙ=−Ｃ/ｘであり、この式においてＣは０より大きい常数であることを特徴とする請求項７に記載の半導体処理装置。
【請求項９】
前記中央の位置を原点とし、前記辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とするとき、前記曲線の形状を表す函数はy=Alnx+Cであり、この式においてＡ、Ｃは常数であることを特徴とする請求項７に記載の半導体処理装置。
【請求項１０】
前記半導体処理装置は前記本体の上方に結合されるカバーを更に含み、前記カバー上には第四通路が形成され、前記カバーが前記本体上に結合されるとき、前記本体の前記凹入部と前記カバーの下端面との間にはキャビティが形成され、前記第四通路により前記キャビティと外部は連通することを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項１１】
前記本体上には第一結合部が形成され、前記カバー上には第一結合部に対応する第二結合部が形成され、前記カバーが前記本体に結合されるとき、前記本体と前記カバーとの間には密閉されたキャビティが形成されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体処理装置。
【請求項１２】
前記カバーの下端面には少なくとも１個以上の気体案内溝が形成され、前記気体案内溝は前記第四通路と連通することを特徴とする請求項１０に記載の半導体処理装置。
【請求項１３】
前記本体の上端面には複数個の半導体処理ユニットがそれぞれ設けられていることにより、複数個の前記半導体処理ユニットにより１つの基板の表面上の複数個の区域をそれぞれ処理することができることを特徴とする請求項１に記載の半導体処理装置。
【請求項１４】
処理待ち基板を本体の凹入部上に搭載し、基板の処理待ち表面が下に向かうようにするステップであって、前記本体は前記凹入部と連通する第一通路と第二通路を含み、前記凹入部と連通する前記第一通路および前記第二通路の開口は異なる高さを有しているステップと、
前記第一通路と前記第二通路のうちいずれか１つの通路により前記凹入部に流体を注入するステップであって、前記流体により前記基板の下表面と前記本体の凹入部との間に形成された隙間が満タンになるとき、前記流体は前記基板の下表面と接触するステップと、
前記第一通路と前記第二通路において開口が低い場所に形成される通路により前記凹入部内の前記流体を排出させるステップと、
前記本体上に形成された凹溝が形成され、前記凹入部の外周に形成された前記凹溝により前記凹入部からあふれ出る前記流体を収集するステップと、
前記本体上に形成され、前記凹溝と外部を連通させる第三通路により前記凹溝内に収集される前記流体を排出させるステップと、
を含むことを特徴とする半導体処理方法。
【請求項１５】
前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度と移動の方向を制御することにより前記基板の下表面の残留物の量と分布の状態を制御することを特徴とする請求項１４に記載の半導体処理方法。
【請求項１６】
前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度が所定の条件一を満たすとき、前記流体と前記基板の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動する過程において、前記流体は前記基板の下表面に残留しないことを特徴とする請求項１５に記載の半導体処理方法。
【請求項１７】
前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度が所定の条件二を満たすとき、前記流体と前記基板の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動する過程において、前記基板の下表面には所定の厚さの薄膜が形成されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体処理方法。
【請求項１８】
前記凹入部の底部壁の所定の位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面に形成され、前記第一通路は開口が高い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が低い場所に形成される通路であることを特徴とする請求項１４に記載の半導体処理方法。
【請求項１９】
前記第二通路により前記凹入部内の前記流体が排出されるとき、前記流体と前記基板の固体液体気体の分離面は前記基板の中央から辺縁部に移動することを特徴とする請求項１８に記載の半導体処理方法。
【請求項２０】
前記凹入部の底部壁の所定の位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成され、前記本体の第一通路は開口が低い場所に形成される通路であり、前記本体の第二通路は開口が高い場所に形成される通路であることを特徴とする請求項１４に記載の半導体処理方法。
【請求項２１】
前記第一通路により前記凹入部内の前記流体が排出されるとき、前記流体と前記基板の固体液体気体の分離面は前記基板の辺縁部から中央に移動することを特徴とする請求項２０に記載の半導体処理方法。
【請求項２２】
処理待ち基板を本体上に搭載することにより半導体処理ユニットの外周と基板の下表面の外周が当接するようにするステップと、
前記半導体処理ユニットにおいて少なくとも１個の前記半導体処理ユニットの第一通路と第二通路のうちいずれか１つの通路により流体を注入し、前記流体は前記基板の下表面と接触しかつ前記基板の下表面の汚染物を洗浄するようにするステップと、
少なくとも１個の半導体処理ユニットの前記第一通路と前記第二通路、前記本体上に設けられた第三通路であって、前記本体上には凹溝が形成され、前記凹溝は前記凹入部の外周に形成され、前記凹入部からあふれ出る前記流体を収集する凹溝と外部を連通させる前記第三通路のうちいずれか１つの通路により前記流体を排出させるステップと、
少なくとも１個の半導体処理ユニットから排出される前記流体をそれぞれ収集して測定し、測定の結果により前記基板の様々な区域の汚染物の分布の状況を把握するステップとを含むことを特徴とする半導体表面測定方法。
【請求項２３】
前記各半導体処理ユニットは凹入部を含み、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面であり、前記第一通路は開口が低い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が高い場所に形成される通路であることを特徴とする請求項２２に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２４】
前記第一通路により前記流体を注入するとき、前記流体を注入し続けると、前記流体は前記基板の下表面と接触し、前記流体は前記基板の下表面の物質を除去するか或いは物質は前記流体に溶解するので、前記流体の流動により流体中の前記物質は前記基板の中央から辺縁部に移動することを特徴とする請求項２３に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２５】
前記第一通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出することを特徴とする請求項２４に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２６】
前記第二通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出することを特徴とする請求項２４に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２７】
前記各半導体処理ユニットは凹入部を含み、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面であり、前記第一通路は開口が高い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が低い場所に形成される通路であることを特徴とする請求項２２に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２８】
前記第二通路により前記流体を注入するとき、前記流体を注入し続けると、前記流体は前記基板の下表面と接触し、前記流体は前記基板の下表面の物質を除去するか或いは物質は前記流体に溶解するので、前記流体の流動により流体中の前記物質は前記基板の辺縁部から中央に移動することを特徴とする請求項２７に記載の半導体表面測定方法。
【請求項２９】
前記第一通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出することを特徴とする請求項２８に記載の半導体表面測定方法。
【請求項３０】
前記第二通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出することを特徴とする請求項２８に記載の半導体表面測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体技術分野に関し、特に半導体処理装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の表面の汚染物は大きい問題になるおそれがある。必要な基板の表面を獲得するため、その表面の汚染物を常に除去するとともに汚染物が基板の表面に再び付着することを避ける必要がある。半導体基板を製造する過程において、半導体基板の表面を複数回洗浄することによりその表面に付着している金属イオン、原子、有機物および微小粒子を除去する必要がある。基板を洗浄する技術には大きく、乾式洗浄方法と湿式洗浄方法の二種があるが、現在、湿式洗浄方法が主流になっている。湿式洗浄方法は、液状の酸性およびアルカリ性溶液とイオン除去水の混合液により基板の表面を洗浄した後、水洗、乾燥の工程を再び行うことである。工業生産において、通常、基板を複数の適当な流体にそれぞれ含浸するか或いは適当な流体を回転中の半導体基板上に噴射し、処理溶液と基板の表面との間の物理的、化学的反応により、必要な基板の表面を獲得する。前記２つの洗浄技術により基板を洗浄するとき、いずれも大量の高純度化学溶液と高純度気体を使う必要があり、使用された処理液体を廃棄液体として廃棄しなければならない。それにより、高純度化学溶液と高純度気体の使用量が多くなり、各工程において工程のコストが増加するおそれがある。また、廃棄液体が多く廃棄されることにより、廃棄液体を処分するコストが増加し、環境に大きい影響を与えるおそれがある。
【０００３】
半導体製造分野のエンジニアは半導体製造工程の化学原料の使用量を低減する方法と新技術を研究することにより、製造工程のコストを低減し、廃棄液体の処分の費用を低減し、安全を確保し、環境を守っている。中国特許出願公開第ＣＮ１０３３６７１９７Ａ号の明細書には、基板の表面に対して湿式洗浄をするとき流体の使用量を低減しかつ生産ラインにおいて使用された流体を直接回収することができる、基板表面処理システムが公開されている。前記基板表面処理システムは半導体ウェハを処理するマイクロキャビティ処理装置を含み、図１に示すとおりその構造は上キャビティと下キャビティを含む。上キャビティと下キャビティはオフ位置に位置しているとき密閉されたマイクロキャビティが形成される。半導体基板をマイクロキャビティ内に搭載し、前記マイクロキャビティ内に流体（液体、気体等を含む）を注入することにより、半導体基板の上表面または下表面に対して処理を行うことができる。マイクロキャビティ内の流体の流動方式、停留の時間、ウェハ表面との接触方式は、半導体基板の表面の処理の効果に直接に影響を与え、流体が作業の表面上で流動する自由性により基板が処理される重複性が低下するおそれがある。したがって、流体の流動の方向を精密に制御する方法および／または設定を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例が解決しようとする課題は、流体の流動の方向を制御することにより基板の表面の処理の過程と効果を制御する、半導体処理装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例の具体的な技術的事項は次のとおりである。
本体を含む半導体処理装置であって、前記本体上には少なくとも１個の半導体処理ユニットが形成され、前記各半導体処理ユニットは前記本体の上端面に形成される凹入部を含み、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、凹入部は前記位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する形態に形成されるか或いは前記位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成され、前記底部壁の各位置には前記凹入部と連通する第一通路が形成され、前記凹入部の底部壁の辺縁部に位置する前記本体上には前記凹入部と連通する第二通路が形成され、前記第一通路と前記第二通路は流体の出口および／または入口になる。
【０００６】
好ましくは、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置する。
【０００７】
好ましくは、前記半導体処理ユニットは１個であり、前記凹入部は前記位置から前記底部壁の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面である。
【０００８】
好ましくは、前記半導体処理ユニットは１個であり、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である。
【０００９】
好ましくは、前記凹入部の底部壁の前記辺縁部には案内溝が形成され、前記案内溝は少なくとも１つの前記第二通路と連通する。
【００１０】
好ましくは、前記第二通路は前記凹入部の中央に環状に配置される。
【００１１】
好ましくは、前記本体上には凹溝が形成され、前記凹溝は前記凹入部の外周に形成されて前記凹入部からあふれ出る前記流体を収集し、前記本体上には前記凹溝と外部を連通させる第三通路が更に形成され、前記第三通路により前記第一凹溝内に収集される前記流体を排出させる。
【００１２】
好ましくは、前記半導体処理ユニットは１個であり、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲線であり、前記曲線の傾きは大から小に変化するか、或いは前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する曲線であり、前記曲線の傾きは小から大に変化する。
【００１３】
好ましくは、前記中心の位置を原点とし、前記辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とするとき、前記曲線の形状を表す函数はｙ=−Ｃ/ｘであり、この式においてＣは０より大きい常数である。
【００１４】
好ましくは、前記中心の位置を原点とし、前記辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とするとき、前記曲線の形状を表す函数はy=Alnx+Cであり、この式においてＡ、Ｃは常数である。
【００１５】
好ましくは、前記半導体処理装置は前記本体の上方に結合されるカバーを更に含み、前記カバー上には第四通路が形成され、前記カバーが前記本体上に結合されるとき、前記本体の前記凹入部と前記カバーの下端面との間にはキャビティが形成され、前記第四通路により前記キャビティと外部は連通する。
【００１６】
好ましくは、前記本体上には第一結合部が形成され、前記カバー上には第一結合部に対応する第二結合部が形成され、前記カバーが前記本体に結合されるとき、前記本体と前記カバーとの間には密閉されたキャビティが形成される。
【００１７】
好ましくは、前記カバーの下端面には少なくとも１個以上の気体案内溝が形成され、前記気体案内溝は前記第四通路と連通する。
【００１８】
好ましくは、前記本体の上端面には複数個の半導体処理ユニットがそれぞれ設けられていることにより、複数個の前記半導体処理ユニットにより１つの基板の表面上の複数個の区域をそれぞれ処理する。
【００１９】
半導体処理方法であって、処理待ち基板を本体の凹入部上に搭載し、基板の処理待ち表面が下に向かうようにするステップであって、前記本体は前記凹入部と連通する第一通路と第二通路を含み、前記凹入部と連通する前記第一通路および前記第二通路の開口は異なる高さを有しているステップと、前記第一通路と前記第二通路のうちいずれか１つの通路により前記凹入部に流体を注入するステップであって、前記流体により前記基板の下表面と前記本体の凹入部との間に形成された隙間が満タンになるとき、前記流体は前記基板の下表面と接触するステップと、前記第一通路と前記第二通路において開口が低い場所に形成される通路により前記凹入部内の前記流体を排出させるステップとを含む。
【００２０】
好ましくは、前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度と移動の方向を制御することにより前記基板の下表面の残留物の量と分布の状態を制御する。
【００２１】
好ましくは、前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度が所定の条件一を満たすとき、前記流体と前記基板の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動する過程において、前記流体は前記基板の下表面に残留しない。
【００２２】
好ましくは、前記流体が前記凹入部から排出されるとき、前記流体と前記基板の下表面には固体液体気体の分離面が形成され、前記固体液体気体の分離面の移動の速度が所定の条件二を満たすとき、前記流体と前記基板の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動する過程において、前記基板の下表面には所定の厚さの薄膜が形成される。
【００２３】
好ましくは、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する形態に形成され、前記第一通路は開口が低い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が高い場所に形成される通路である。
【００２４】
好ましくは、前記第二通路により前記凹入部内の前記流体が排出されるとき、前記流体と前記基板の固体液体気体の分離面は前記基板の中央から辺縁部に移動する。
【００２５】
好ましくは、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成され、前記本体の第一通路は開口が低い場所に形成される通路であり、前記本体の第二通路は開口が高い場所に形成される通路である。
【００２６】
好ましくは、前記第一通路により前記凹入部内の前記流体が排出されるとき、前記流体と前記基板の固体液体気体の分離面は前記基板の辺縁部から中央に移動する。
【００２７】
半導体表面測定方法であって、処理待ち基板を本体上に搭載することにより半導体処理ユニットの外周と基板の下表面の外周が当接するようにするステップと、前記半導体処理ユニットにおいて少なくとも１個の前記半導体処理ユニットの第一通路と第二通路のうちいずれか１つの通路により流体を注入し、前記流体は前記基板の下表面と接触しかつ前記基板の下表面の汚染物を洗浄するようにするステップと、少なくとも１個の半導体処理ユニットの前記第一通路と前記第二通路のうちいずれか１つの通路により前記流体を排出させるステップと、少なくとも１個の半導体処理ユニットから排出される前記流体をそれぞれ収集して測定し、測定の結果により前記基板の様々な区域の汚染物の分布の状況を把握するステップとを含む。
【００２８】
好ましくは、前記各半導体処理ユニットは凹入部を含み、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面であり、前記第一通路は開口が低い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が高い場所に形成される通路である。
【００２９】
好ましくは、前記第一通路により前記流体を注入するとき、前記流体を注入し続けると、前記流体は前記基板の下表面と接触し、前記流体は前記基板の下表面の物質を除去するか或いは物質は前記流体に溶解するので、前記流体の流動により流体中の前記物質は前記基板の中央から辺縁部に移動する。
【００３０】
好ましくは、前記第一通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出する。
【００３１】
好ましくは、前記第二通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出する。
【００３２】
好ましくは、前記各半導体処理ユニットは凹入部を含み、前記凹入部の底部壁には少なくとも１つの位置が形成され、前記位置は前記凹入部の底部壁の中央に位置し、前記凹入部は前記位置から前記凹入部の辺縁部に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面であり、前記第一通路は開口が高い場所に形成される通路であり、前記第二通路は開口が低い場所に形成される通路である。
【００３３】
好ましくは、前記第二通路により前記流体を注入するとき、前記流体を注入し続けると、前記流体は前記基板の下表面と接触し、前記流体は前記基板の下表面の物質を除去するか或いは物質は前記流体に溶解するので、前記流体の流動により流体中の前記物質は前記基板の辺縁部から中央に移動する。
【００３４】
好ましくは、前記第一通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出する。
【００３５】
好ましくは、前記第二通路により前記流体を排出させるとき、前記基板の下表面の物質は前記流体により前記凹入部から送出されるので、それを収集して検出する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の技術的事項により次の発明の効果を獲得することができる。本発明において、流体の種類、流体が凹入部に進出する入口と出口の位置、凹入部の内部の構造および流体の圧力を選択することにより、基板の表面上の流体の流動の方向と流動の速度を制御することができる。流体が所定の路線に沿って凹入部を通過するとき基板の表面と接触することにより物理および／または化学反応が発生するので、基板の表面に対して所定の処理を行うことができる。凹入部を適当に設け、重力の作用を充分に利用することにより凹入部を通過する流体の流動の方向と流動の速度を精密に制御し、かつ流体により基板の表面の各位置において発生する物理および／または化学反応の過程と処理の効果を制御することができる。凹入部の構造を適当に設けることにより、流体が所定の路線に沿って凹入部を通過するとき基板の表面の各位置と接触する流体の線速度の一様性を確保し、均等な処理の効果を獲得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
下記図面は本発明を説明するものであり、本発明の特許請求の範囲を限定しようとする意図は全然ない。図面中の各部品の形状、比率およびサイズ等は本発明の例示にしか過ぎない。それらは、本発明をより説明するためのものであり、本発明の各部品の形状、比率およびサイズを具体的に限定するものでない。本技術分野の技術者は本発明の事項と具体的な状況により各部品の適当な形状、比率およびサイズを選択して本発明を実施することができる。
【図１】マイクロキャビティ処理装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の半導体処理装置の１つの実施例の構造を示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施例の図２のＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例の図２のＩＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図３】本発明の半導体処理装置の１つの実施例の本体を示す平面図である。
【図４】本発明の半導体処理装置の１つの実施例の本体を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施例の図４のＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例の図４のＩＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図５】本発明の半導体処理装置の１つの実施例のカバーを示す底面図である。
【図６】本発明の実施例の図５のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。
【図７】本発明の半導体処理装置の他の実施例の構造を示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施例の図７のＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図８】本発明の半導体処理装置の他の実施例の本体を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の実施例の図８のＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図９】本発明の半導体処理装置の他の実施例のカバーを示す底面図である。
【図９Ａ】本発明の実施例の図９のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。
【図１０】本発明の半導体処理装置の他の実施例の凹入部の構造を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】本発明の半導体処理装置の他の実施例の構造を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施例の図１１のＩ箇所の構造を示す拡大図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施例の図１１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。
【図１１Ｃ】本発明の実施例において図１１ＢのＩ箇所の構造の一実施例を示す構造図である。
【図１１Ｄ】本発明の実施例において図１１ＢのＩ箇所の構造の他の実施例を示す構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面により本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明の事項をより詳細に理解することができる。しかしながら、下記本発明の具体的な実施形態は、本発明を説明するものであり、本発明の特許請求の範囲を限定するものであると理解してはいけない。本技術分野の技術者は本発明の事項により本発明の実施例を自由に変形させることができ、そのような変形例があっても本発明に含まれることは勿論である。
【００３９】
図２は本発明の半導体処理装置の１つの実施例の構造を示す図であり、図７は本発明の半導体処理装置の他の実施例の構造を示す図である。本発明の半導体処理装置は図２、図７を参照することができる。その半導体処理装置は本体１および／またはカバー２を含む。本体１上には少なくとも１個の半導体処理ユニット１１が形成され、各半導体処理ユニット１１は本体１の上端面に形成される凹入部１１１を含み、凹入部１１１の底部壁には少なくとも１つの位置１１１１が形成されている。凹入部１１１は、位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する形態に形成されるか或いは位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成される。底部壁の各位置１１１１には凹入部１１１と連通する第一通路１１２が形成され、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に位置する本体１上には凹入部１１１と連通する第二通路１１３が形成されている。第一通路１１２と第二通路１１３は流体３の出口および／または入口になることができる。
【００４０】
本発明において、流体３の種類、流体３が凹入部１１１に進出する入口と出口の位置、凹入部１１１の内部の構造および流体３の圧力を選択することにより、基板４の表面上の流体３の流動の方向と流動の速度を制御することができる。流体３が所定の路線に沿って凹入部１１１を通過するとき、基板４の表面と接触することにより物理および／または化学反応が発生することにより、基板４の表面に対して所定の処理を行うことができる。凹入部１１１を適当に設け、重力の作用を充分に利用することにより凹入部１１１を通過する流体３の流動の方向と流動の速度を精密に制御し、かつ流体３により基板４の表面の各位置において発生する物理および／または化学反応の過程と処理の効果を制御することができる。凹入部１１１の構造を適当に設けることにより、流体３が所定の路線に沿って凹入部１１１を通過するとき基板４の表面の各位置と接触する流体の線速度の一様性を確保し、均等な処理の効果を獲得することができる。
【００４１】
本発明の一実施形態において、図２Ａは本発明の実施例の図２のＩ箇所の構造を示す拡大図であり、図２Ｂは本発明の実施例の図２のＩＩ箇所の構造を示す拡大図である。図２、図２Ａおよび図２Ｂに示すとおり、半導体表面処理装置は本体１を含み、本体１は、１個の半導体処理ユニット１１、第一凹溝１２、第三通路１３および第一結合部１４を含み、半導体処理ユニット１１は、本体１の上端面に形成される凹入部１１１と、凹入部１１１の内部と連結される第一通路１１２と、凹入部１１１の辺縁部に連結される第二通路１１３とを含む。凹入部１１１は、凹入部１１１の底部壁において第一通路１１２に連結される位置１１１１と、凹入部１１１と第二通路１１３が連結される位置１１１２とを含む。凹入部１１１は位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成されている。第一通路１１２および／または第二通路１１３は、流体３を同時或いは別々に注入し、流体３を同時或いは別々に排出させることができる。
【００４２】
図３は本発明の半導体処理装置の１つの実施例の本体を示す平面図であり、図４は本発明の半導体処理装置の１つの実施例の本体を示す断面図であり、図４Ａは本発明の実施例の図４のＩ箇所の構造を示す拡大図であり、図４Ｂは本発明の実施例の図４のＩＩ箇所の構造を示す拡大図である。図３に示すとおり、本体１の形状を必要により自由に設けることができ、一定の厚さを有し、厚さに凹入部１１１を形成できるものであればいずれでもよい。本実施例において、本体１は長方体であり、本体１の上表面は正方形であることができる。図３に示す半導体処理装置において、本体１の上表面には基板４を収納させる凹入部１１１が形成され、前記凹入部１１１は略円柱形であり、凹入部１１１全体は中心対称である図４に示すとおり、前記凹入部１１１の底部壁には１つの位置１１１１が形成され、前記位置１１１１は凹入部１１１の底部壁の中央に位置することができる。凹入部１１１は、前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲面であり、曲面の形状は上昇の形態によりそれぞれ変形することができる。図４、図４Ａに示すとおり、斜面の上昇の形態が常数である（変化しない）とき、凹入部１１１は頂点から下へ向かう円錐形である。本体１の底部壁の位置１１１１には凹入部１１１と連通する第一通路１１２が形成され、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２には凹入部１１１と連通する第二通路１１３が形成されている。第一通路１１２は凹入部１１１の底部壁の中心の位置１１１１と連通し、第二通路１１３は凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２と連通し、第二通路１１３は一本または複数本の案内溝１１４に連結される。案内溝１１４は、位置１１１１を取り囲み、かつ凹入部１１１の辺縁部１１１２に位置する。流体３が凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に流入するとき、流体３は案内溝１１４により第二通路１１３に流入する。案内溝１１４が形成されることにより、流体３は円周の方向においてより均等に第二通路１１３に流入することができる。第一通路１１２および／または第二通路１１３は流体３を同時或いは別々に注入するか或いは排出させることができる。
【００４３】
図３、図４および図４Ｂに示すとおり、本体１上に第一凹溝１２、第一結合部１４が設置されることができる。第一凹溝１２は、半導体処理ユニット１１の外周に形成され、凹入部１１１からあふれ出る流体３を収集する。前記第一凹溝１２は本体１の上表面に円環状に形成されることができる。本体１上には第一凹溝１２と連通する第三通路１３が更に形成され、第三通路１３により第一凹溝１２内に収集される流体３を外部に排出させることができる。第一通路１１２内の流量、第二通路１１３内の流量および第三通路１３内の流量により半導体処理装置に故障があるかどうかを判断することができる。第一結合部１４はカバーに対応する位置に密閉して結合されることにより、内部のキャビティと外部の空気を隔離する。
【００４４】
本実施例において、半導体処理装置の取り扱いの方法は次のとおりである。基板４の処理待ち表面が下に向かうように、基板４を本体１に形成された凹入部１１１の上方に平行に搭載する。基板４の下表面と本体１の凹入部１１１の底部壁との間には隙間が形成され、該隙間の高さは凹入部１１１の中心の位置１１１１から辺縁部１１１２に向かって逓減する。本体１の第一通路１１２により凹入部１１１に流体３を注入するとき、流体３を凹入部１１１に継続的に注入すると、流体３は底部壁の中心の位置１１１１から重力の反対方向に上昇し、凹入部１１１の内部は満タンになることができる。基板４と本体１との間に形成される隙間が流体３により満タンになるとき、流体３は基板４の処理待ち表面を含浸する。そのとき、第一通路１１２により凹入部１１１に流体３を注入し続けると、流体３は第二通路１１３により凹入部１１１の外部に排出されるか或いは流体３は凹入部１１１からあふれ出ることにより第一凹溝１２内に流入し、最後に第三通路１３により第一凹溝１２内に収集される流体３を外部に排出させることができる。いずれかのタイミングに凹入部１１１に流体３を注入することを停止させることもできる。それにより流体３が基板４の下表面と凹入部１１１との間の隙間に停留する時間を制御し、基板４の下表面と流体３との間の物理／化学反応を制御することができる。いずれかのタイミングに凹入部１１１に他の種類の流体３を注入することにより、凹入部１１１と基板４との間の隙間に注入されている流体３を取り替えることができる。同一および／または異なる成分の流体を複数回注入することにより所定の基板４の表面を獲得することができる。凹入部１１１内の流体は第一通路と第二通路により排出されることができる。流体３を凹入部１１１に注入する速度と排出させる速度は、気体液体ポンプ、圧力および／または真空度を制御することにより制御することができる。基板４と本体１との間の相対的距離は、基板の上下面の圧力と、カバーと本体との間の距離とを制御することにより制御することができる。
【００４５】
本実施例において、凹入部１１１上の曲面の形態を適当に設けることにより所定の工程の効果を実現することができる。凹入部１１１の底部壁には１つの位置１１１１が形成され、前記位置は凹入部１１１の底部壁の中央に位置することができる。凹入部１１１は、前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲面であり、曲面の形状は上昇の形態によりそれぞれ変形することができる。半径の方向に沿って底部壁の中央の位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に向かう曲面の傾傾きは本体を設けるとき自由に設けることができる。流体３が凹入部１１１の底部壁の中央の位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に流動するとき、流動の方向、流動の速度および基板の表面の圧力は、凹入部１１１の表面の形状の変化により変化し、これにより基板４の下表面の物理および化学反応の工程の効果に影響を与える。
【００４６】
同様に、凹入部１１１の辺縁部１１１２の第二通路１１３により凹入部１１１に流体３を注入することもできる。最初、流体３は凹入部１１１の辺縁部１１１２に位置している。凹入部１１１は底部壁の中央の位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面であるので、その後流体３は重力により凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２から底部壁の中央の位置１１１１に流動する。その過程において、流体３は基板４の下表面と接触し、流体３は基板４の下表面に対して処理を行う。凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２の第二通路１１３から凹入部１１１内に注入される流体３により、基板４の下表面と凹入部１１１との間に形成された隙間が満タンになるとき、流体３は本体１の第一通路１１２により外部に排出される。そのとき、基板４は流体３の浮力により浮動状態になるか或いは本体１に当接することができる。そのときから、第二通路１１３から連続して注入される流体３は第一通路１１２から排出される。凹入部１１１は凹入部１１１の中央に向かう斜度を有しているので、第二通路１１３により凹入部１１１内に注入された流体３の流動の方向は斜度の影響を受け、流体３は重力により凹入部１１１の中央に流動する。凹入部１１１全体において、底部壁の辺縁部１１１２から底部壁の中央に向かう斜面の傾傾きは同一であるので、流体３が凹入部１１１の辺縁部１１１２から凹入部１１１の中央に流動するとき、様々な半径の凹入部１１１上で流動する流体３の流動の速度の一様性を確保し、流体３が様々な半径の凹入部１１１上で流動するとき、流体３と基板４の下表面とが接触する程度の一様性を確保することもできる。また、基板４の表面は通常円形に形成されているので、基板４の様々な半径において流体３が基板４を処理する程度の一様性を確保することができる。すなわち、基板４の同一の半径の位置において流体３がその位置を処理する程度は一致している。注入される流体３の量が所定の量に達すると、第二通路１１３から流体３を注入することを停止させる。凹入部１１１上の流体３は重力により凹入部１１１に沿って凹入部１１１の中央に流動し、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２の流体３と基板４には固体液体気体の分離面が形成される。流体３が第一通路１１２から排出されることにより流体３と基板４の固体液体気体の分離面は基板４の辺縁部から基板４の中央に移動し、流体３と基板４が完全に離れるまで移動する。最後に流体３は第一通路１１２から全部排出される。流体３は第一通路１１２から全部排出されるとき、流体３と基板４の接触面と固体液体気体の分離面を有効に制御することができ、特に固体液体気体の分離面をより有効に制御することができる。固体液体気体の分離面が現れるとき、固体液体気体の分離面は基板４の辺縁部１１１２の位置に位置しているが、環状の固体液体気体の分離面は基板４の辺縁部から基板４の中央に移動し、最後に基板４の中央において消える。
【００４７】
図５は本発明の半導体処理装置の１つの実施例のカバー２を示す底面図であり、図６は本発明の実施例の図５のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。図５と図６に示すとおり、本発明の半導体処理装置は本体１の上方に結合されるカバー２を含む。カバー２上には第四通路２１、流動案内溝２３、第五通路２５および第二結合部２２が形成されている。本体１とカバー２がオフ状態になるとき、本体１の上端面の凹入部１１１とカバー２の下端面との間には密閉されたキャビティが形成され、その内部と外部は隔離されるが、第四通路２１により内部と外部は連通することができる。基板４を本体１の凹入部１１１に収納させるとき、上方に結合させたカバー２により位置を決めることができる。本体１とカバー２は、ポリテトラフルオロエチレン、石英、炭化ケイ素またはｐｐｔプラスチックなどの超高純度および／または耐腐食性材料で形成され、それにより有毒性および／または腐食性を有している流体３に安全、清潔、安定な工程の環境を提供することができる。
【００４８】
第四通路２１はカバー２の中央の位置に位置し、円環状の第二凹溝２４と、第二凹溝２４および外部と連通する第五通路２５とは、カバー２と基板４の接触の区域の周辺に位置することができる。本体１とカバー２がオフ状態になるとき、カバー２の第二凹溝２４は本体１の第一凹溝１２と連通することができる。工程の過程において、第四通路２１と第五通路２５により流体の注入および／または排出をし、基板４の上表面および側面により流体３の導入および／または導出、圧力の調節、圧力の維持および／または真空の形成などをすることができる。
【００４９】
図４と図５に示すとおり、本体１上の第一結合部１４はカバー２上に形成される第二結合部２２と対応する。本体１にカバー２を結合させるとき、本体１とカバー２は密閉して結合され、密閉でありかつ外部と隔離される微小キャビティが形成される。本体１上の第一結合部１４は本体１の上端面の辺縁部に位置し、その形状は円環状の凹入型フランジであり、カバー２上の第二結合部２２はカバー２の下端面の辺縁部に位置し、その形状は円環状の凸出型フランジであることができる。本体１とカバー２がオフ位置１１１１に位置しているとき、本体１上の凹入型フランジはカバー２上の凸出型フランジに結合されることにより本体１とカバー２との間の密閉結合を確保することができる。他の実施例において、本体１の上端面の辺縁部に形成される第一結合部１４は円環状の凸出型フランジであり、カバー２の下端面の辺縁部に形成される第二結合部２２も円環状の凸出型フランジであることができる。
【００５０】
図５に示すとおり、カバー２の下端面には少なくとも１個以上の気体案内溝２３が形成され、気体案内溝２３は第四通路２１と連通している。気体案内溝２３は十字形に配置される２個であるか或いは交差して配置される複数個であることができる。気体案内溝２３の交差点は１つの点であるか或いは離れている複数の点であることができる。気体案内溝２３の交差点が１つの点である場合、その位置は第四通路２１に位置するとともに第四通路２１と連通する。複数個の気体案内溝２３によって形成された構造は中心対称であるので、第四通路２１により本体１とカバー２との間に形成されたキャビティに加圧または減圧をするとき、気体案内溝２３は流体の流動の均等性を確保し、基板４に加圧することの均等性を確保し、基板４に与える影響を低減することができる。特に、第四通路２１により真空を形成し、基板４は気体案内溝２３の下方に配置されるとき、気体案内溝２３内の気圧が低下することにより基板４の上下表面に圧力差が形成される。基板４は圧力差により上に移動して気体案内溝２３に当接するので、密閉された空間が形成される。圧力が低下し続くと、最後に基板４はカバー２に吸着される。
【００５１】
一実施例において、半導体処理装置は本体１の上端面に形成される凹入部１１１を含み、凹入部１１１は略長方体であり、凹入部１１１の底部壁には複数個の位置１１１１が形成されている。前記複数個の位置１１１１により１つの直線が形成され、この直線は凹入部１１１の左右の両側に向かいかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成される。具体的に、前記複数個の位置１１１１により形成された直線は、凹入部１１１の底部壁の対称線の位置１１１１に位置し、凹入部１１１の底部壁の対称線の位置１１１１から左右の両側に向かいかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成されることができる。凹入部１１１の形状は凹入部１１１の対称線の垂直面に対称である。すなわち凹入部１１１の底部壁の断面はＶ形である。第一通路１１２は凹入部１１１の底部壁の最低の箇所と外部と連通している。第一通路１１２は凹入部１１１の対称線の方向に配置されることにより、凹入部１１１の底部壁の対称線の方向において流体３を均等に排出させることができる。第二通路１１３は２個であり、凹入部の左右の両側と外部とそれぞれ連通する。各通路は凹入部１１１の対称線の方向に配置される。前記基板４の処理装置により矩形のケイ素フィルムを処理することができる。ケイ素フィルムを処理するとき、流体３は第二通路１１３から注入されかつ凹入部１１１の左右の対称の両側により凹入部１１１に流入する。流体３は重力により凹入部１１１の両側から凹入部１１１の最低の箇所に均等に流動する。その過程において、流体はケイ素フィルムの下表面と接触し、ケイ素フィルムの下表面を処理することができる。流体３は凹入部１１１の両側から凹入部１１１の最低の箇所に均等に流動するので、流体３がケイ素フィルムの下表面を処理する均等性を確保することができる。他の実施例において、凹入部１１１の底部壁には複数個の位置１１１１が形成された直線が形成され、この直線は凹入部１１１の底部壁の左右の両側に向かいかつ重力の方向に下降する形態に形成される。すなわち凹入部１１１の底部壁の断面は逆のＶ形である。第一通路１１２凹入部１１１の最高の箇所と外部とそれぞれ連通する。第二通路１１３は２個であり、凹入部の左右の両側（最低の箇所）と外部とそれぞれ連通する。前記基板４の処理装置により矩形のケイ素フィルムを処理することができる。
【００５２】
一実施例において、図７は本発明の基板４の処理装置の他の実施例の構造を示す図であり、図７Ａは本発明の実施例の図７のＩ箇所の構造を示す拡大図であり、図８は本発明の半導体処理装置の他の実施例の本体１を示す断面図であり、図８Ａは本発明の実施例の図８のＩ箇所の構造を示す拡大図である。図７、図７Ａに示すとおり、基板４の表面処理装置は本体１を含み、本体１は半導体処理ユニット１１を含み、半導体処理ユニット１１は本体１上に形成されかつ基板４を収納させる凹入部１１１を含む。凹入部１１１の底部壁には１つの位置１１１１が形成され、凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である。位置１１１１が位置する本体１上には凹入部１１１および外部と連通する第一通路１１２が形成され、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に位置する本体１上には凹入部１１１および外部と連通する第二通路１１３が形成されている。第一通路１１２および／または第二通路１１３により流体３を凹入部１１１に注入および／または排出させることができる。
【００５３】
具体的には、図８、図８Ａに示すとおり、本体１は長方体であり、本体１の上表面は正方形であることができる。本体１の上表面には基板４を収納させる凹入部１１１が形成され、前記凹入部１１１の底部壁には１つの位置１１１１が形成され、前記位置１１１１は凹入部１１１の底部壁の中央に位置することができる。凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である。斜面の代わりに下降の形態に形成された曲面を採用することができる。曲面の下降の程度は変化することができ、全体が下降の状態になっているものであればいずれでもよい。凹入部１１１全体は中心対称とすることができる。斜面の下降の形態が常数であるとき、凹入部１１１は頂点から上へ向かう円錐形である。本体１の底部壁の位置１１１１には凹入部１１１および外部と連通する第一通路１１２が形成され、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２には凹入部１１１および外部と連通する第二通路１１３が形成されている。第一通路１１２は、凹入部１１１の底部壁の中心と連通し、流体３の注入に用いられる。第二通路１１３は、複数個の通路で構成され、凹入部１１１の中央に環状に配置される。第二通路１１３は流体３の排出に用いられる。
【００５４】
図９は本発明の半導体処理装置の他の実施例のカバー２を示す底面図であり、図９Ａは本発明の実施例の図９のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。図９、図９Ａに示すとおり、カバー２には第四通路２１が形成され、本体１とカバー２がオフ状態になるとき、本体１の上端面の凹入部１１１とカバー２の下端面との間にはキャビティが形成され、第四通路２１によりキャビティと外部は連通することができる。前記カバー２の下端面に、円環状の第二凹溝２４と、第二凹溝２４と外部を連通させる第五通路２５とを更に形成することができる。カバー２を本体１の上方に結合させるとき、第二凹溝２４は本体１の第一凹溝１２と連通する。カバー２上には本体１の第一結合部１４と対応する第二結合部２２が形成され、カバー２を本体１に結合させるとき、本体１とカバー２は密閉して結合される。
【００５５】
本実施例において、半導体処理装置の取り扱いの方法は次のとおりである。基板４を本体１の凹入部１１１の上方に平行に搭載する。基板４の下表面と本体１の凹入部１１１との間には隙間が形成され、該隙間の幅は基板４の中心から辺縁部に向かって逓増する。本体１の中心の第一通路１１２により凹入部１１１に流体３を注入するとき、最初、流体３は底部壁の中央の位置１１１１に位置している。凹入部１１１は底部壁の中央の位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面であるので、その後流体３は重力により凹入部１１１の中央の位置から辺縁部１１１２に流動する。その過程において、流体３は基板４の下表面と接触し、流体３と基板４の下表面との間に化学的および物理的反応が発生することにより基板の下表面を処理する。凹入部１１１の中心の第一通路１１２から凹入部１１１内に注入される一定量の流体３により、基板４と凹入部１１１との間に形成された隙間が満タンになるとき、流体３は本体１の第一通路１１２により外部に排出される。そのとき、基板４は流体３の浮力により浮動状態になるか或いは本体１に当接することができる。そのときから、流体３は第一通路１１２から連続して注入され、基板４の下表面と接触したことがある余計な流体３は第二通路１１３から排出される。凹入部１１１は斜度を有していることにより、第一通路１１２により凹入部１１１内に注入された流体３の流動の方向を制御し、流体３は重力により凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に流動する。流体３が凹入部１１１の辺縁部１１１２から凹入部１１１の中央に流動するとき、様々な半径の凹入部１１１上で流動する流体３の流動の速度の一様性を確保し、流体３が様々な半径の凹入部１１１上で流動するとき、流体３と基板４の下表面とが接触する程度の一様性を確保する必要がある。基板４の表面は通常円形に形成されているので、基板４の様々な半径において流体３が基板４を処理する程度の一様性を確保することができる。すなわち、基板４の同一の半径の位置において流体３がその位置を処理する程度は一致している。注入される流体３の量が所定の量に達すると、第一通路１１２から流体３を注入することを停止させる。凹入部１１１上の流体３は重力により凹入部１１１に沿って凹入部１１１の底部壁１１１２に流動し、凹入部１１１の底部壁の中央の流体３と基板４には固体液体気体の分離面が形成される。流体３が第二通路１１３から排出されることにより流体３と基板４の固体液体気体の分離面は基板４の中央から基板４の辺縁部に移動し、流体３と基板４が完全に離れるまで移動する。最後に流体３は第二通路１１３から全部排出される。流体３が第二通路１１３により全部排出されるとき、流体３と基板４の接触面と固体液体気体の分離面を有効に制御することができ、特に固体液体気体の分離面をより有効に制御することができる。固体液体気体の分離面が現れるとき、固体液体気体の分離面は基板４の中央の位置に位置しているが、環状の固体液体気体の分離面は増加するとともに基板４の辺縁部から基板４の中央に移動し、最後に基板４の辺縁部において消える。流体３が全部排出されるとき、固体液体気体の分離面は基板４の中央の位置から辺縁部に拡散する。固体液体気体の分離面が拡散する過程において、基板４の表面には流体３のウォータロギングが残されず、流体３のウォータロギングは基板４の辺縁部にのみ残される。すなわち流体３が基板４の辺縁部から離れるときのみ、基板４の辺縁部に流体３のウォータロギングが残されることができる。それにより基板４の辺縁部にのみ流体３のウォータロギングが残され、他の位置には流体３のウォータロギングが残されないことを確保することができる。他の実施可能な実施形態において、流体と基板の下表面との間の化学反応および物理反応は流体と基板の下表面との間の接触の影響を受けるので、凹入部１１１の底部壁の中央の位置から底部壁の辺縁部１１１２に向かう斜面の傾きを適切に設計、製造することにより、所定の処理の効果と品質を獲得することができる。
【００５６】
本実施例において、第一通路１１２により凹入部１１１内に流体３を注入するとき、流体３は基板４の中央から辺縁部に流動し、その後凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２の第二通路１１３により排出される。流体３は全部排出されるとき、流体３と基板４の下表面の固体液体気体の分離面は、まず基板４の中央において形成され、その後基板４の辺縁部から基板４の中央に移動し、最後に基板４の辺縁部において消える。
【００５７】
一実施例において、図１０は本発明の基板４の処理装置の他の実施例の凹入部１１１の構造を示す図である。図１０に示すとおり、半導体処理ユニット１１において、凹入部１１１の底部壁には少なくとも１つの位置１１１１が形成され、前記位置１１１１は凹入部１１１の底部壁の中央に位置している。凹入部１１１は、前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲線であり、曲線の傾きは大から小に変化する。凹入部１１１の垂直方向の投影は円形になっている。本実施例の凹入部１１１の構造の特徴は凹入部１１１の辺縁部１１１２において凹入部１１１と基板４との間の距離は短く、凹入部１１１の中央の位置１１１１において凹入部１１１と基板４との間の距離は長いことにある。図１０に示すとおり、Ｘ箇所における、凹入部１１１と基板４との間の距離は、Ｙ箇所における、凹入部１１１と基板４との間の距離より短い。流体３は凹入部１１１に連通する開口より低い箇所の第一通路１１２により凹入部１１１に注入される。最初、流体３は凹入部１１１の中央の位置１１１１に位置し、注入される流体３の量が増加すると、流体は凹入部１１１の底部壁の中央の位置１１１１から重力の反対方向に底部壁の辺縁部１１１２まで上昇し、最後に凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に形成された第二通路１１３により凹入部１１１の外部に排出される。その過程において、流体は先に、基板４の下表面の中央の位置、すなわち底部壁の中央の位置１１１１に対応する下表面の位置と接触する。その接触の面積は注入される流体の量が増加することにより基板の辺縁部に移動する。基板４と本体１との間に形成される隙間が流体３により満タンになるとき、流体３は基板４の下表面を含浸する。そのときから、流体３は第一通路１１２から連続して注入され、基板４の下表面と接触したことがある余計な流体３は第二通路１１３から排出される。基板４の下表面で流動する流体３と基板４の下表面との間には化学及び物理反応が発生する。流体３と基板４の下表面の接触の状況、例えば角度、流速等は、流体３と基板４の下表面との間において発生する化学及び物理反応の速度と効果に影響を直接与える。流体３は重力により凹入部１１１の中央に流動し、凹入部１１１と基板４との間の距離、例えばＹ箇所の距離は増加するが、Ｙ箇所から凹入部１１１の中心までの半径が低下する。流体３の流動の面積は、凹入部１１１の中心までの半径によって形成された円周の長さに、凹入部１１１と基板４との間の距離を乗算することにより獲得することができる。凹入部１１１と基板４との間の距離の増加と、凹入部１１１の中心までの半径の低下とは不変の比率を維持しているとき、最後に獲得した流体３の流動の面積は常に、不変の常数を維持することができる。様々な位置において流体３の流動の面積が不変の常数を維持しているとき、流体３が凹入部１１１の様々な位置において流動する速度も不変の常数を維持することができる。したがって、流体３が凹入部１１１の様々な位置において基板４と接触して基板４を処理する程度も不変の常数を維持することができる。すなわち凹入部１１１の特殊な構造により流体３が基板４の様々な位置を処理する程度も略一致している。計算において、中心の位置を原点とし、辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とする。この場合、前記曲線の形状を表す函数はｙ=−Ｃ/ｘであり、この式においてＣは常数である。流体３の流量が変化しないとき、常数Ｃが大きければ大きいほど、凹入部１１１の様々な位置における流体３の流動の速度（不変の常数）は小さくなる。流体３の流量が変化しないとき、常数Ｃが小さければ小さいほど、凹入部１１１の様々な位置における流体３の流動の速度（不変の常数）は大きくなる。計算において、中心の位置を原点とし、辺縁部に延伸する放射線の方向を正方向とする。この場合、前記曲線の形状を表す函数はy=Alnx+Cであり、この式においてＡ、Ｃは常数である。その場合、Ａ、Ｃの値を調節することにより、凹入部１１１の様々な位置における流体３の流動の速度を制御し、流体３の流動の速度を変化させることができる。すなわち流体３が基板４の表面の中央から辺縁部に流動する速度を変化させることができる。第一の場合、流体３が基板４の表面の中央から辺縁部に流動する速度は大きくなり、第二の場合、流体３が基板４の表面の中央から辺縁部に流動する速度は小さくなる。
【００５８】
一実施例において、図１１は本発明の基板４の処理装置の他の実施例の構造を示す図であり、図１１Ａは本発明の実施例の図１１のＩ箇所の構造を示す拡大図であり、図１１Ｂは本発明の実施例の図１１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図１１Ｃは本発明の実施例において図１１ＢのＩ箇所の構造の一実施例を示す構造図であり、図１１Ｄは本発明の実施例において図１１ＢのＩ箇所の構造の他の実施例を示す構造図である。図１１に示すとおり、本体１上に複数個の半導体処理ユニット１１がそれぞれ設けられているので、複数個の基板４の表面処理ユニットにより１つの基板４の表面上の複数個の区域をそれぞれ処理することができる。本実施例において、図１１Ａ、図１１Ｂに示すとおり、本実施例の基板４の表面処理ユニットの数量は５個であり、それらは本体１上にそれぞれ設けられている。本体１上には第一凹溝１２が更に設けられ、第一凹溝１２は各半導体処理ユニット１１の周辺に設けられることにより半導体処理ユニット１１からあふれ出る流体３を収集することができる。本体１上には第一凹溝１２と連通する第三通路１３が更に設けられ、第三通路１３により第一凹溝１２に収集された流体３を排出させることができる。各半導体処理ユニット１１は基板４の所定の区域を処理することができ、かつ処理の過程において半導体処理ユニット１１内の流体３は基板４の他の区域に影響を与えない。図１１Ｃに示すとおり、本実施例のある１個の半導体処理ユニット１１において、前記位置１１１１は凹入部１１１の底部壁の中央に位置している。凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面である。第一通路１１２は流体３の排出または注入に用いられ、第二通路１１３は流体３の注入または排出に用いられる。図１１Ｄに示すとおり、他の実施例の１個の半導体処理ユニット１１において、前記位置１１１１は凹入部１１１の底部壁の中央に位置している。凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である。第一通路１１２は流体３の注入または排出に用いられ、第二通路１１３は流体３の排出または注入に用いられる。
【００５９】
前記半導体処理装置を採用するとき、基板に対して様々な処理を行うことができ、例えば、半導体に対する洗浄の工程、半導体に対する鈍化の工程、半導体に対する測定の工程などを行うことができる。基板は、他の形状を部品、例えばガラス基板、プラスチック基板または他の板状の材料であることができる。
【００６０】
本発明の実施例において、半導体処理方法を公開する。前記方法は半導体に対して洗浄の工程を行うものであるか或いは基板の表面の酸化層を除去するものであることができる。半導体基板はウェハまたはケイ素フィルムのような半導体部品であることができる。前記方法は次のステップを含む。
【００６１】
処理待ち基板４を本体１の凹入部１１１の上方に搭載する。本体は凹入部１１１と連通する第一通路１１２と第二通路１１３を含み、凹入部と連通する第一通路１１２および第二通路１１３の開口は異なる高さを有している。一実施形態において、凹入部１１１は少なくとも１つの位置１１１１を含み、前記位置１１１１は底部壁の中央に位置している。凹入部１１１は位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成されている。本体１の第一通路１１２は開口が高い場所に形成される通路であり、本体１の第二通路１１３は開口が低い場所に形成される通路である。他の実施例において、凹入部１１１は位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成されている。本体１の第一通路１１２は開口が低い場所に形成される通路であり、本体１の第二通路１１３は開口が高い場所に形成される通路である。
【００６２】
第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により凹入部１１１に流体３を注入する。基板４の下表面と本体１の凹入部１１１との間に形成された隙間が満タンになるとき、流体３は基板４の下表面と接触する。流体３は、少なくともフッ化水素酸溶液、硝酸溶液、オキシフル溶液等を含む。流体３は基板４の表面を洗浄する他の流体を更に含むことができる。
【００６３】
第一通路１１２と第二通路１１３において開口が低い場所に形成される通路をオープンさせることにより凹入部１１１内の流体３を排出させ、かつ第一通路１１２と第二通路１１３において開口が高い場所に形成される通路のオープン状態を維持することにより凹入部１１１内に流体３を注入する。その過程において、凹入部１１１内の流体３と基板４の下表面が接触し、基板４の下表面を処理することができる。フッ化水素酸溶液、硝酸溶液で基板４の下表面を処理することにより、基板４の表面の酸化層を除去する。そのとき基板４の表面は疎水性になる。
【００６４】
第一通路１１２と第二通路１１３において、開口が高い場所に形成される通路をオープンさせて凹入部１１１内に流体３を注入することを停止させる。
【００６５】
第一通路１１２と第二通路１１３において、開口が低い場所に形成される通路をオープンさせて凹入部１１１内に流体３を注入する。流体３が凹入部１１１から排出される速度を制御することにより、固体液体気体の分離面の移動の速度と移動の方向を制御し、基板４の下表面の残留物の量と分布の状態を制御する。流体３が凹入部１１１から排出されるとき、流体３と基板４の下表面に固体液体気体の分離面が形成される。固体液体気体の分離面の移動の速度は所定の条件一を満たすとき、流体３と基板４の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動する過程において、流体３は基板４の下表面に残留しない。
【００６６】
その過程において、基板４の表面は疎水性になっており、流体３と基板４の固体液体気体の分離面は基板４の辺縁部から中央に移動するか或いは中央から辺縁部に移動する。移動の過程において、流体３と基板４が最後に分離する箇所にウォータロギングが残される場合があるが、基板４の他の位置にはいずれかのウォータロギングも残されない。すなわち、流体３と基板４の固体液体気体の分離面が基板４の辺縁部から中央に移動するとき、流体のウォータロギングは基板４の中央の位置にのみ残される。流体３と基板４の固体液体気体の分離面が基板４の中央から辺縁部に移動するとき、流体のウォータロギングは基板４の辺縁部にのみ残される。すなわち基板４の他の位置にウォータロギングが残されないので、洗浄後のウォータロギングに汚染物に含まれることにより基板４の品質に影響を与えることを避けることができる。
【００６７】
流体３が凹入部から排出されるとき、流体３と基板４の下表面に固体液体気体の分離面が形成され、固体液体気体の分離面の移動の速度は所定の条件二を満たし、流体３と基板４の下表面に形成される固体液体気体の分離面が移動すると、流体３が基板４の下表面に所定の厚さの薄膜が形成される。流体３が凹入部から排出される速度が大きく、流体３が凹入部から排出されるとき、流体３が基板４の下表面が離れるときの固体液体気体の分離面の移動の速度は速く、基板４の下表面に残される流体３により所定の厚さの薄膜が形成される。
【００６８】
本発明の方法は流体３と基板４の接触の程度を制御し、かつ流体３と基板４の反応の程度と洗浄の程度を制御することができる。また、流体３が凹入部から排出される速度を制御することにより、基板４の下表面に残される流体３の量を制御することができる。基板４に対して洗浄の工程を行う過程において、流体３が基板４の下表面（円心の部分と基板４の辺縁部を除き）に残されることを有効に避け、流体３が基板４の下表面に所定の厚さの薄膜が形成されるように制御することができる。前記薄膜の作用は、基板４の下表面を保護し、基板の下表面と空気が接触して反応することを避けることにある。
【００６９】
前記方法により基板を洗浄した後、洗浄の効果を測定するテスト方法は次のとおりである。
１、表面上に２０ｎｇの金属イオンの汚染物が塗布された基板４を本体１の凹入部１１１上に搭載し、カバー２を本体１の凹入部１１１上に結合させる。
２、第一通路１１２と第二通路１１３において、開口が高い場所に形成される通路により凹入部１１１内に体積が１．２∨である流体３を注入する。流体３は、フッ化水素酸、硝酸、オキシフルまたはそれらで混合される溶液等であることができる。Ｖは基板４と凹入部１１１との間に形成される空間の体積を意味する。体積が０．２∨である流体３を排出させるとき、流体３により基板４の表面を充分に洗浄するため、凹入部１１１内に残される体積が１∨である流体３を回収して汚染物の残留量を検出する。
３、第一通路１１２と第二通路１１３において、開口が高い場所に形成される通路により凹入部１１１内に体積が２０∨である超高純度水を注入することにより基板４を洗浄する。第一通路１１２と第二通路１１３において、第一通路１１２および第二通路１１３と連通しかつ開口が低い場所に形成される通路により、排出される流体３と超高純度水を収集する。
４、排出される流体３と超高純度水を収集して誘導結合プラズマ質量分析計ＩＣＰ−ＭＳにより測定をする。標準の添加方法を採用して前記実験の結果を算出し、ケイ素フィルムの表面に２０ｎｇの金属イオンの汚染物を塗布した後、前記方法により測定をする。ＩＣＰ−ＭＳにより検出をした結果、排出された流体３中の前記金属の測定値は１８ｎｇである。体積が０．２∨である余計な流体が排出され、当該部分に少量の前記金属が含まれているので、前記方法により汚染イオンを回収する回収率は９０％以上になることができる。以上のとおり、従来の基板の洗浄方法、例えば噴射と含浸のような湿式洗浄方法と比較してみると、本発明の基板処理方法は、少量の流体３と超高純度水により基板４の表面を均等に洗浄し、基板４の表面の汚染イオンを除去することができ、かつ洗浄の効果がよいという利点を有している。半導体の業界において、様々な流体と水の使用量が人々の想像を遥かに超えている。流体は環境に大きい影響を与え、水の大量の使用により水資源の浪費が発生するおそれがある。前記洗浄処理方法により大量の流体３と超高純度の使用量を省き、流体が環境に与える影響を低減することができる。
【００７０】
本発明の実施例において、半導体の鈍化処理方法を公開する。前記方法は半導体の表面の鈍化処理に用いられ、半導体はウェハまたはケイ素フィルム等の半導体基板である。本方法を実施する前、まず基板の表面の酸化層を除去し、その後基板の表面に対して鈍化を実施する。前記方法は次のステップを含む。
【００７１】
処理待ち基板４を本体１の凹入部１１１の上方に搭載し、カバー２を本体１の凹入部１１１上に搭載する。一実施例において、本体１の凹入部１１１の底部壁には少なくとも１つの位置１１１１が形成されている。凹入部１１１は位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する形態に形成されている。底部壁の各位置１１１１には凹入部１１１と連通する第一通路１１２が形成され、凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に位置する本体１上には凹入部１１１と連通する第二通路１１３が形成されている。第一通路１１２と第二通路１１３において１つの通路は流体の注入に用いられ、他の１つの通路は流体の排出に用いられる。凹入部１１１と連通する第一通路１１２および第二通路１１３の開口は異なる高さを有している。好適な実施形態において、凹入部１１１の底部壁には少なくとも１つの位置１１１１が形成され、前記位置１１１１は底部壁の中央に位置している。凹入部１１１は位置１１１１から底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する曲線であり、曲線の傾きは大から小に変化する。前記曲線の形状を表す函数は またはy=Alnx+Cであり、この式においてＡ、Ｃは常数である。本体１の第一通路１１２は凹入部１１１と連通する開口が低い場所に形成される通路であり、本体１の第二通路１１３は凹入部１１１と連通する開口が高い場所に形成される通路である。
【００７２】
第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により、凹入部１１１内に基板４の表面の酸化層を除去する流体３を注入し、この流体により基板４の表面の酸化層を除去する。基板４の表面の酸化層を除去する流体は基板４の下表面と本体１の凹入部１１１との間の空間に注入され、基板４の表面の酸化層を除去した流体は基板４の下表面と接触する。第一通路１１２と第二通路１１３において開口が低い場所に形成される通路により、基板４の表面の酸化層を除去した流体３を排出させる。基板４の表面の酸化層を除去する流体として通常フッ化水素酸を用いるが、従来の技術において基板４の表面の酸化層を除去する流体を本発明に用いることもできる。基板４の表面の酸化層を除去すると、基板４の表面は疎水性になる。基板４の表面の酸化層を除去した流体と基板４またはケイ素フィルムの下表面との間の反応が一定の程度に達すると、第一通路１１２と第二通路１１３において開口が高い場所に形成される通路により凹入部１１１内に基板４の表面の酸化層を除去する流体３を注入することを停止させる。
【００７３】
基板４の表面の酸化層を除去する流体の濃度が所定の条件三を満たすとき、第一通路１１２と第二通路１１３において開口が高い場所に形成される通路により凹入部１１１内に基板４の下表面を洗浄する超高純度水を注入し、これにより基板４の表面に残留した流体を洗浄する。基板４の表面の酸化層を除去する流体の濃度が所定の条件三を満たしていないとき、次のステップを直接実施することができる。所定の条件三は基板４の表面の酸化層を除去する流体の濃度を設定したものである。基板４の表面の酸化層を除去する流体の濃度が低い場合、純水で基板４の下表面を洗浄することにより基板４の表面の酸化層に残留した流体を洗浄する必要がない。
【００７４】
第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により凹入部１１１内に基板４を鈍化する材料を注入し、その材料により基板４の下表面を鈍化し、かつ第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により基板４を鈍化した材料を排出させることができる。
【００７５】
基板４を鈍化する材料の注入量が所定の鈍化条件に達すると、凹入部１１１内に基板４を鈍化する材料を注入することを停止させる。そのステップにおいて、基板４を鈍化する材料の注入量と基板４を鈍化する材料の注入の時間とにより、基板４の鈍化が所定の鈍化要求に達しているかを判断することができる。基板４の表面が一定の程度に鈍化されると、鈍化の結果がほとんど変化しないので、鈍化を続ける必要がない。本実施例において、基板４を鈍化する材料は気体または液体であることができる。基板４を鈍化する材料が気体であるとき、基板４を鈍化する材料は少なくともオゾンを含む。本実施例においても、鈍化の材料として従来の技術において基板の表面を鈍化する他の材料を用いることができる。鈍化の過程において、基板４を鈍化する材料を凹入部１１１内に注入する。本発明の凹入部１１１が特殊な構造を有しているので、従来の技術と比較してみると、本発明の基板４の鈍化材料の使用量が非常に少なく、かつ基板４の表面を有効に、均等に鈍化することができる。前記方法により基板を鈍化した後、鈍化の効果を測定する方法は次のとおりである。
【００７６】
処理待ち基板４を本体１の凹入部１１１内に収納させ、カバー２を凹入部１１１上に結合させる。
【００７７】
第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により凹入部１１１内に１０質量％のフッ化水素酸溶液１５０ｍＬをゆっくり注入し、それにより処理待ち基板４の表面に形成された酸化層を除去する。その後、第一通路１１２と第二通路１１３において開口が低い場所に形成される通路によりフッ化水素酸を排出させる。
【００７８】
第一通路１１２と第二通路１１３において開口が高い場所に形成される通路により凹入部１１１内に超高純度水２５０ｍＬをゆっくり注入し、それにより凹入部１１１内に残留しているフッ化水素酸を洗浄する。注入される超高純度水は、第一通路１１２と第二通路１１３において開口が低い場所に形成される通路により排出される。フッ化水素酸により処理された基板４の表面は疎水性になっているので、超高純度水で残留しているフッ化水素酸を洗浄するとき、超高純度水により基板４の表面の全面にウォータロギングが残されず、基板４の辺縁部と中央にのみウォータロギングが残される。したがって、基板４の表面の大部分の区域の品質を確保し、基板４の表面を乾燥させるか或いは水の除去をする必要がない。
【００７９】
第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により凹入部１１１内にオゾン気体を注入し、注入されたオゾン気体と基板４の下表面が反応することにより基板４の鈍化処理を行う。オゾンの注入時間が１０に達すると、凹入部１１１内にオゾン気体を注入することを停止させる。
【００８０】
凹入部１１１上のカバー２をオープンさせ、基板４を取り出した後、膜厚測定装置により基板４の表面（の厚さ）を測定する。測定の結果は、基板４の表面に形成された酸化層の厚さの平均値は１４オングストロームであり、かつ表面全面の酸化層の厚さの偏差は５％である。前記方法により基板４の表面を鈍化することにより、均等の酸化層が形成された基板４の表面を獲得し、基板４の表面の様々な箇所における酸化層の厚さが均等でない確率を低減することができる。
【００８１】
本発明の実施例において半導体の表面の測定方法を公開するが、この方法は半導体の表面の様々な区域における汚染物の分布を測定することに用いられる。その方法は次のステップを含む。
【００８２】
処理待ち基板４を複数個の半導体処理ユニット１１が形成された本体１上に搭載し、半導体処理ユニット１１と基板４の下表面が当接するようにする。本体１上には複数個の半導体処理ユニット１１が形成され、測定しようとする基板４の様々な区域により半導体処理ユニット１１を配置することができる。半導体処理ユニット１１の数量は基板４の測定の区域の数量により決められ、測定の区域の数量が多ければ多いほど、本体１上に設けられる半導体処理ユニット１１の数量は増加する。基板４の表面を測定する精度が高ければ高いほど、本体１上に設けられる半導体処理ユニット１１の数量は増加する。本発明の一実施例において、半導体処理ユニット１１の凹入部１１１の底部壁の中央には位置１１１１が形成され、凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面である。第一通路１１２は開口が低い場所に形成される通路であり、第二通路１１３は開口が高い場所に形成される通路である。第一通路１１２は流体３の注入または排出に用いられるか或いは圧力バランスの維持に用いられ、第二通路１１３は流体３の注入または排出に用いられるか或いは圧力バランスの維持に用いられることができる。他の実施例において、半導体処理ユニット１１の凹入部１１１の底部壁の中央には位置１１１１が形成され、凹入部１１１は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である。第一通路１１２は開口が高い場所に形成される通路であり、第二通路１１３は開口が低い場所に形成される通路である。第一通路１１２は流体３の注入または排出に用いられるか或いは圧力バランスの維持に用いられ、第二通路１１３は流体３の排出または注入に用いられるか或いは圧力バランスの維持に用いられることができる。凹入部と連通する第一通路および第二通路の開口は異なる高さを有している。
【００８３】
複数個の半導体処理ユニット１１において、少なくとも１個の半導体処理ユニット１１の第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により流体３を注入する。この場合、流体３と基板４の下表面が接触し、基板４の下表面の汚染物が洗浄される。前記ステップ中の流体３は検出しようとする汚染物に対応する流体であり、この流体により検出しようとする汚染物を基板の表面から除去することができる。流体３は、フッ化水素酸、オキシフル、硝酸等を含むことができる。
【００８４】
少なくとも１個の半導体処理ユニット１１の第一通路１１２と第二通路１１３のうちいずれか１つの通路により流体３を排出させる。前記複数の実施形態において、半導体処理ユニットの凹入部は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の反対方向に上昇する斜面である場合、第一通路１１２により流体３を注入する。流体３を注入し続けると、流体３は基板４の下表面と接触し、流体３は基板４の下表面の物質を除去するか或いは物質は流体に溶解することができる。流体３の流動により流体３中の物質は基板４の中央から辺縁部に移動する。第一通路１１２により流体３を排出させる場合、基板４の下表面の物質は流体３により凹入部１１１から送出されるので、これを収集して検出することができる。第一通路１１２により流体３を排出させるとき、第一通路１１２は凹入部１１１の底部に位置していることにより、流体３が凹入部１１１から流出するときより良好な安定性を有することができる。第二通路１１３により流体３を排出させる場合、基板４の下表面の物質は流体３により凹入部１１１から送出されるので、これを収集して検出することができる。第二通路１１３により流体３を排出させる場合、第一通路１１２により流体３を注入し、連続して注入される流体３は基板４の下表面と接触するので、流体３は基板４の下表面の物質を除去するか或いは物質は流体３に溶解することができる。流体３が凹入部１１１に注入されるとき、大部分の汚染部は凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に流動するので、第二通路１１３により流体３を排出させることにより、流体３に含まれる物質の量を安定にし、設備の検査を容易にすることができる。
【００８５】
半導体処理ユニットの凹入部は前記位置１１１１から凹入部１１１の底部壁の辺縁部１１１２に延伸しかつ重力の方向に下降する斜面である場合、第二通路１１３により流体３を注入する。流体３を注入し続けると、流体３は基板４の下表面と接触し、流体３は基板４の下表面の物質を除去するか或いは物質は流体３に溶解することができる。流体３の流動により流体３中の物質は基板４の辺縁部から中央に移動する。第一通路１１２により流体３を排出させる場合、基板４の下表面の物質は流体３により凹入部１１１から送出されるので、これを収集して検出することができる。第一通路１１２により流体３を排出させる場合、第二通路１１３により流体３を注入し、連続して注入される流体３は基板４の下表面と接触するので、流体３は基板４の下表面の物質を除去するか或いは物質は流体３に溶解することができる。流体３が凹入部１１１に注入されるとき、大部分の汚染部は凹入部１１１の底部壁の中央の位置１１１１に流動するので、第一通路１１２により流体３を排出させることにより、流体３に含まれる物質の量を安定にし、設備の検査を容易にすることができる。第二通路１１３により流体３を排出させる場合、基板４の下表面の物質は流体３により凹入部１１１から送出されるので、これを収集して検出することができる。第二通路１１３により流体３を排出させるとき、第二通路１１３が凹入部１１１の底部に位置していることにより、流体３が凹入部１１１から流出するときより良好な安定性を有することができる。
【００８６】
複数個の半導体処理ユニット１１から送出される流体をそれぞれ収集してそれぞれ測定し、この測定の結果により基板４上の様々な区域の汚染物の分布の状況を把握することができる。
【００８７】
本発明の基板４の表面測定方法により１つの基板４上の様々な区域の汚染物を検出することができる。各半導体処理ユニット１１は基板４の所定の区域を担当するので、処理の過程において半導体処理ユニット１１は他の半導体処理ユニット１１に影響を与えず、かつ所定の半導体処理ユニット１１の処理に用いられる流体は基板４の所定の区域とのみ接触し、基板４上の他の非測定区域に流入することができないので、検出後の流体が他の区域の汚染物になることを防止することができる。複数個の半導体処理ユニット１１の検出の結果により基板４上の様々な区域の汚染物の分布の状況を把握することができる。設けられる半導体処理ユニット１１が多ければ多いほど、半導体処理ユニット１１が担当する区域の面積が小さくなり、より理想的な基板４上の汚染物の分布の状況を獲得することができる。
【００８８】
本発明の各実施例を漸進の方式で説明してきた。各実施例の重点は他の実施例との相違点を説明することであり、同一の事項は既に説明した実施例の部分を参照することができる。
【００８９】
以上、実施例により本発明の技術的事項および特徴を説明した。その目的は当業者が本発明の事項を理解して実施できるようにすることにあり、本発明の特許請求の範囲を限定する意図はない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更、改良等があっても本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００９０】
１  本体
１１  半導体処理ユニット
１１１  凹入部
１１１１  位置
１１１２  辺縁部
１１２  第一通路
１１３  第二通路
１１４  案内溝
１２  第一凹溝
１３  第三通路
１４  第一結合部
２  カバー
２１  第四通路
２２  第二結合部
２３  流動案内溝
２４  第二凹溝
２５  第五通路
３  流体
４  基板
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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