(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転円盤と、該回転円盤の上面中央部に設けられかつオリエンテーションフラット付ウェーハを保持するウェーハ保持部と、該ウェーハの表面に処理媒体を供給流下せしめる流下ノズルと、該ウェーハ保持部にウェーハを保持した場合に該ウェーハのオリエンテーションフラット部から離間した状態となるように該回転円盤の上面に立設された矯正板と、からなり、前記ウェーハ保持部に該ウェーハを保持して前記回転円盤を回転させかつ前記処理媒体を該ウェーハの表面に流下させた場合に前記オリエンテーションフラット部から該ウェーハの外方へ飛散した該処理媒体の飛沫が前記矯正板に当たって該ウェーハの外方へ遠ざかるように矯正し、該処理媒体の該ウェーハの裏面への回り込みを防止することができるようにしたオリエンテーションフラット付ウェーハの表面処理装置であって、
前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向先端が前記保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線に接するか或いはその近傍に位置し、かつ該オリエンテーションフラット部の中点から所定の間隔ｄをおいて位置し、前記矯正板の回転方向後端は前記オリエンテーションフラット部から離間するように所定の傾斜角度αをもって傾斜するように前記矯正板を設け、
また前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向後端が、該ウェーハの中心と前記オリエンテーションフラット部の中点とを通る直線と平行でかつ前記オリエンテーションフラット部の回転方向後端部を通る直線の後方に位置し、
前記矯正板の長さＬ1が、前記オリエンテーションフラット部の長さＬ2に対して５０％以上１００％以下の長さを有し、
前記所定間隔ｄが０ｍｍ以上でかつ該オリエンテーションフラット部の仮想円周部Ｃを超えない長さであり、
さらに前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向先端が前記保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線から０〜２ｍｍ回転方向先方に位置し、
前記矯正板の傾斜角αが、１０°〜６０°であり、
前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の高さｈ1が、保持されたウェーハの表面高さｈ2よりも０．５ｍｍ以上高いことを特徴とするウェーハの表面処理装置。
【請求項２】
前記ウェーハの表面処理がスピンリンス、スピンエッチング、スピン乾燥、又はスピンコーティングであることを特徴とする請求項１記載のウェーハの表面処理装置。
【請求項３】
前記処理媒体が気体及び／又は液体であることを特徴とする請求項１又は２記載のウェーハの表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハの表面を処理媒体、例えば処理液や洗浄液並びに気体によってスピン処理する際に、ウェーハの表面に流下した前記処理媒体の液流又は気流が該ウェーハの裏面に回り込むことを防止することができる装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
デバイスの製造工程におけるウェーハの表面処理としては、バックグラインディング後のダメージ層を除去するためのエッチング処理の他に、現像液のウェーハへの塗布、回路パターンを露光したウェーハの表面に現像液が塗布されたウェーハに半導体回路を焼き付けたものの現像処理、現像処理がされたウェーハのエッチング、ウェーハの表面の洗浄等をあげることができる。
【０００３】
このウェーハの表面処理に用いられる装置は、ウェーハをチャックし回転するウェーハ回転保持装置とチャックされたウェーハの上面に必要な処理液（薬液）を供給する処理液供給手段及びウェーハ上面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段等から構成されている（例えば、特開平８−８８１６８号公報）。
【０００４】
しかし、上記したような従来のウェーハの表面処理装置は、特にオリエンテーションフラット（以下オリフラということがある）のないウェーハの表面処理をするには好適であるが、オリフラのあるウェーハの表面処理を行う場合には、ウェーハの表面に流下した処理媒体、例えば処理液や洗浄液の液流並びに空気等の気流がオリフラ部分で特異な動きをしてしまうため、それら液体等が該ウェーハの外方へ飛沫となって飛散してしまう（図７）。
【０００５】
このようなオリフラ部分における不整な液流及び気流の影響により、処理液や洗浄液の液流並びに空気等の気流がウェーハの裏面に回り込んでしまう問題が発生していた（図８）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点に鑑みなされたもので、オリフラ付ウェーハのスピン処理において、ウェーハの表面に流下されオリフラ部から該ウェーハの外方へ飛沫となって飛散した処理媒体が該ウェーハの裏面に回り込むことを防止できるようにしたウェーハの表面処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のウェーハの表面処理装置は、回転円盤と、該回転円盤の上面中央部に設けられかつオリエンテーションフラット付ウェーハを保持するウェーハ保持部と、該ウェーハの表面に処理媒体を供給流下せしめる流下ノズルと、該ウェーハ保持部にウェーハを保持した場合に該ウェーハのオリエンテーションフラット部から離間した状態となるように該回転円盤の上面に立設された矯正板と、からなり、前記ウェーハ保持部に該ウェーハを保持して前記回転円盤を回転させかつ前記処理媒体を該ウェーハの表面に流下させた場合に前記オリエンテーションフラット部から該ウェーハの外方へ飛散した該処理媒体の飛沫が前記矯正板に当たって該ウェーハの外方へ遠ざかるように矯正し、該処理媒体の該ウェーハの裏面への回り込みを防止することができるようにしたオリエンテーションフラット付ウェーハウェーハの表面処理装置であって、
前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向先端が前記保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線に接するか或いはその近傍に位置し、かつ該オリエンテーションフラット部の中点から所定の間隔ｄをおいて位置し、前記矯正板の回転方向後端は前記オリエンテーションフラット部から離間するように所定の傾斜角度αをもって傾斜するように前記矯正板を設け、
また前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向後端が、該ウェーハの中心と前記オリエンテーションフラット部の中点とを通る直線と平行でかつ前記オリエンテーションフラット部の回転方向後端部を通る直線の後方に位置し、
前記矯正板の長さＬ1が、前記オリエンテーションフラット部の長さＬ2に対して５０％以上１００％以下の長さを有し、
前記所定間隔ｄが０ｍｍ以上でかつ該オリエンテーションフラット部の仮想円周部Ｃを超えない長さであり、
さらに前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の回転方向先端が前記保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線から０〜２ｍｍ回転方向先方に位置し、
前記矯正板の傾斜角αが、１０°〜６０°であり、
前記ウェーハを前記ウェーハ保持部に保持した際に、前記矯正板の高さｈ1が、保持されたウェーハの表面高さｈ2よりも０．５ｍｍ以上高いことを特徴とする。
【０００８】
上記ウェーハを上記ウェーハ保持部に保持した際に、上記矯正板の回転方向先端が上記保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線に接するか或いはその近傍に位置し、かつ該オリエンテーションフラット部の中点から所定の間隔ｄをおいて位置し、上記矯正板の回転方向後端は上記オリエンテーションフラット部から離間するように所定の傾斜角度αをもって傾斜するように上記矯正板を設ける構成とする。
【０００９】
また、上記ウェーハを上記ウェーハ保持部に保持した際に、上記矯正板の回転方向後端が、該ウェーハの中心と上記オリエンテーションフラット部の中点とを通る直線と平行でかつ上記オリエンテーションフラット部の回転方向後端部を通る直線の後方に位置するように構成するのが好適である。このように構成することにより、オリフラ部から飛沫となって飛散した処理媒体を残らず該矯正板に当てることができ、上記処理媒体流がきちんと矯正されるという利点がある。
【００１０】
上記矯正板の長さＬ1としては、上記オリエンテーションフラット部の長さＬ2に対して５０％以上１００％以下の長さを有するように構成する。
【００１１】
上記所定間隔ｄとしては、０ｍｍ以上でかつ上記オリエンテーションフラット部の仮想円周部Ｃ内に含まれる長さであればよいが、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ程度が好適である。
【００１２】
ウェーハを上記ウェーハ保持部に保持した際に、上記矯正板の回転方向先端が保持されたウェーハの中心とそのオリエンテーションフラット部の回転方向先端部と回転方向後端部との中点とを通る直線から０〜２ｍｍ回転方向先方に位置するように構成する。
【００１３】
上記矯正板の傾斜角αとしては、回転数、ウェーハ径、液の粘度、により１０°〜６０°程度とすれば、上記ウェーハの表面上に流下された処理媒体流を矯正可能であるが、より好ましくは１５°〜３５°、最も好ましくは、１５°〜２５°となるように構成する。
【００１４】
また、上記矯正板の高さｈ1は、ウェーハを上記ウェーハ保持部に保持した際に、保持されたウェーハの表面高さｈ2よりも０．５ｍｍ以上高くなるように構成する。この矯正板の高さｈ1には上限の特別な限定はないが、ウェーハの表面高さｈ2よりも３．０ｍｍ程度まで高い構成とすれば充分である。
【００１５】
上記ウェーハの表面処理としては、スピンリンス、スピンエッチング、スピン乾燥、又はスピンコーティング等をあげることができる。
【００１６】
上記処理媒体としては、気体及び／又は液体、即ち気体単独、例えば空気や、液体単独、例えば純水、薬液等の他に両者を混合して用いることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明するが、本発明思想から逸脱しない限りこれらの実施の形態について種々の変更又は変形が可能なことはいうまでもない。
【００１８】
図１は本発明のウェーハの表面処理装置の一つの実施の形態を示す斜視的説明図、図２は図１の上面説明図、図３は本発明のウェーハの表面処理装置にウェーハを保持させた状態を示す斜視的説明図、図４は図３の上面説明図、図５は本発明のウェーハの表面処理装置にウェーハを保持させた例を示す上面説明図、図６は本発明のウェーハの表面処理装置の要部拡大断面説明図、図７は従来のウェーハの表面処理装置を示す斜視的説明図及び図８は従来のウェーハの表面処理装置により表面処理がされたウェーハの裏面の状態を示す平面説明図である。
【００１９】
図１〜図４において、１０は本発明に係るウェーハの表面処理装置で、回転円盤１２を有している。該回転円盤１２の上面中央部にはウェーハ保持部１４が設けられており、該ウェーハ保持部１４から所定距離だけ離間した状態で矯正板１８が立設されている（図１及び図２）。
【００２０】
符号１６は処理媒体２２をウェーハ２０の表面に供給流下せしめる流下ノズルであり、該流下ノズル１６を、例えば、該回転円盤１２に対して垂直方向及び水平方向に移動可能に設けることにより、処理媒体２２の供給の強弱や位置を調節可能な構成とすることもできる。
【００２１】
該ウェーハ保持部１４には、オリフラ部２４を有するウェーハ２０が保持される（図３及び図４）。図４によく示される如く、該ウェーハ２０を該ウェーハ保持部１４に保持した際に、該矯正板１８の回転方向先端は該保持されたウェーハ２０の中心Ｏとそのオリフラ部２４の回転方向先端部と回転方向後端部との中点Ｇとを結んだ直線を外方に延長した直線Ｍ1に接し、かつ該オリフラ部２４の中点Ｇから所定間隔ｄをおいて位置される。該所定間隔ｄとしては、０ｍｍ以上でかつ該オリフラ部の仮想円周部Ｃを超えない長さであればよいが、好ましくは０．２〜１．０ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ程度が好適である。
【００２２】
該矯正板１８の回転方向後端は該オリフラ部２４から離間するように所定の傾斜角度α、例えば１０°〜６０°、より好ましくは１５°〜３５°、最も好ましくは、１５°〜２５°となるように傾斜するように該矯正板１８は設けられている。
【００２３】
一方、該矯正板１８の回転方向後端は上記オリフラ部２４から離間するように所定の傾斜角度をもって傾斜するように設けられる。このとき、該矯正板１８の回転方向後端は、該直線Ｍ1と平行でかつ前記オリフラ部２４の回転方向後端部Ｂ（オリフラ回転方向後端部）を通る直線Ｍ2の後方に位置するように構成される。
【００２４】
なお、該矯正板１８の回転方向先端は、該直線Ｍ1に接するか或いは該直線から０〜２ｍｍ回転方向先方に位置するように設けてもよい。換言すれば、該矯正板１８の回転方向先端の直線Ｍ1から先方へのオフセット幅Ｗを０〜２ｍｍに設定してもよい。
【００２５】
該矯正板１８の長さＬ1としては、オリフラ部の長さＬ2の約５０％以上１００以下が好ましく、また、矯正板１８の高さｈ1は、図６に示される如く、回転円盤１２に保持されたウェーハ２０の表面高さｈ2よりも高くなるように構成し、好ましくは該表面高さｈ2よりも０．５〜３．０ｍｍ程度高い構成とする。例えば、ウェーハ２０の表面高さが２．０ｍｍの場合には、矯正板１８の高さは２．５〜５．０ｍｍとすればよい。なお、該矯正板の板厚については、特別の限定はないが、０．２〜０．５ｍｍとすればより好ましい。
【００２６】
このような構成とすれば、上記オリフラ部２４からウェーハ２０の外方へ飛散した洗浄液又は処理液の飛沫は、矯正板１８に当たって該ウェーハ２０の外方へ遠ざかるように矯正されるので、該洗浄液又は処理液飛沫がウェーハ２０の近傍に留まって該ウェーハ２０の裏面に回り込んでしまうことがなくなる。
【００２７】
上記矯正されてウェーハの外方へと追いやられた洗浄液又は処理液は、オリフラ部２４の影響を受けずにウェーハ２０の外方へと誘導された洗浄液又は処理液と共に回転円盤１２の遠心力により該回転円盤１２の外方へと誘導排出される。このようにして、オリフラ部２４から出た洗浄液又は処理液の飛沫を矯正することにより、該ウェーハ２０の裏面にそれら洗浄液や処理液が回り込んでしまうことを防止することができる。
【００２８】
本発明のウェーハの表面処理装置１０の作用をスピンリンス又はスピンエッチングを行う場合を例として説明する。まず、回転円盤１２のウェーハ保持部１４の上面にウェーハ２０を保持させる。次に、回転円盤１２を高速回転させる。この高速回転中のウェーハ２０の表面に流下ノズル１６を近づけて該ウェーハ２０の表面部分に処理媒体２２としての洗浄液又は処理液を供給流下する。
【００２９】
この供給流下された処理液等は高速回転するウェーハ２０の表面に連続的に接触し、リンスやエッチングを行う。このとき、該処理液等は該回転するウェーハ２０の遠心力によりウェーハの回転方向と反対の液流を形成し該ウェーハ２０の外方へ放射状に誘導されるが、オリフラ部２４では該処理液等が特異な動きをして該ウェーハ２０の外方へ飛沫となって飛散する。
【００３０】
上記オリフラ部２４からウェーハ２０の外方へ飛散した該処理液等の飛沫は、回転方向先端がオリフラ部２４から所定間隔を空けてかつ回転方向後端がオリフラ回転方向後端部Ｂから離間するように所定の傾斜角度をもって傾斜するように立設された矯正板１８に当たって該ウェーハ２０の外方へ遠ざかるように矯正される。したがって、該処理液等によるウェーハ裏面への回り込みを防止することができる。
【００３１】
例えば、オリフラ部の長さＬ2が３４ｍｍである４インチのウェーハに対しては、長さＬ1：２５ｍｍ、高さｈ1：２．５〜４．０ｍｍで板厚が０．２〜０．５ｍｍである矯正板を用いて、回転円盤１２の回転数を２５００ｒｐｍに設定し、間隔ｄを０．２〜１．０ｍｍ、傾斜角度αを１５°〜２０°とし、ウェーハ表面高さｈ2を２ｍｍとする条件でリンスやエッチングを行うことによってウェーハ裏面への処理液等の回り込みを防ぐことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明のウェーハの表面処理装置によれば、オリフラ付ウェーハのスピン処理において、ウェーハの表面に流下されオリフラ部から該ウェーハの外方へ飛沫となって飛散した処理媒体が該ウェーハの裏面に回り込むことを防止できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のウェーハの表面処理装置の一つの実施の形態を示す斜視的説明図である。
【図２】  図１の上面説明図である。
【図３】  本発明のウェーハの表面処理装置にウェーハを保持させた状態を示す斜視的説明図である。
【図４】  図３の上面説明図である。
【図５】  本発明のウェーハの表面処理装置にウェーハを保持させた例を示す上面説明図である。
【図６】  本発明のウェーハの表面処理装置の要部拡大断面説明図である。
【図７】  従来のウェーハの表面処理装置を示す斜視的説明図である。
【図８】  従来のウェーハの表面処理装置により表面処理がされたウェーハの裏面の状態を示す平面説明図である。
【符号の説明】
１０：ウェーハの表面処理装置、１２：回転円盤、１４：ウェーハ保持部、１６：流下ノズル、１８：矯正板、２０：ウェーハ、２２：処理媒体、２４：オリエンテーションフラット部（オリフラ部）、Ａ：交点、Ｂ：オリエンテーションフラット部の回転方向後端部（オリフラ回転方向後端部）、Ｃ：オリエンテーションフラット部の仮想円周部、ｄ：矯正板の間隔、Ｇ：中点、ｈ1：矯正板の高さ、ｈ2：ウェーハの表面高さ、Ｌ1：矯正板の長さ、Ｌ2：オリフラ部の長さ、Ｍ1：中心Ｏから中点Ｇを通る直線（中心線），Ｍ2：直線Ｍ1と平行でオリフラ回転方向後端部Ｂを通る直線、Ｏ：中心、Ｐ1：オリフラ部と接する線、Ｐ2：Ｐ1に平行な線、Ｗ：オフセット幅、α：矯正板の傾斜角度。
【図１】
0004530592.tif 000002
【図２】
0004530592.tif 000003
【図３】
0004530592.tif 000004
【図４】
0004530592.tif 000005
【図５】
0004530592.tif 000006
【図６】
0004530592.tif 000007
【図７】
0004530592.tif 000008
【図８】
0004530592.tif 000009