(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ表面を処理液や洗浄液によって処理するウェーハ表面処理装置であって、表面処理されるウェーハを回転保持するウェーハ回転保持装置と該ウェーハ回転保持装置の周囲に上下動可能に設けられた廃液回収機構とを有し、該廃液回収機構が外側環状廃液回収樋と該外側環状廃液回収樋に対して上下動可能に設けられた１又は複数個の中間環状廃液回収樋と該中間環状廃液回収樋に対して上下動可能に設けられた内側環状廃液回収樋とを含み、処理液及び洗浄液の種類によって前記複数個の環状廃液回収樋を上下動させて使い分け、それぞれの廃液を分離回収するようにしたことを特徴とする廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置。
【請求項２】
前記環状廃液回収樋を３個設けたことを特徴とする請求項１記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項３】
前記ウェーハ回転保持装置が、上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の中心部に穿設された貫通孔と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部とを有し、該ウェーハ受け部を介してウェーハを該回転円板の上方に間隔を介在させて載置し、該回転円板を回転させると、該媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって、該回転円板の下面側から該貫通孔を介して吸引された媒体が該回転円板の上面に供給され、該媒体流路を通って連続的に外方に排出され、このようにして該回転円板が回転している限り該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって該ウェーハを下方に吸引し該ウェーハ受け部によって回転保持するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項４】
前記回転円板の下面側から前記貫通孔に媒体を強制供給する媒体強制供給手段をさらに有し、前記減圧状態を維持しつつ該回転円板の下面側から該貫通孔に媒体を強制供給するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項５】
前記回転円板の上面に羽根板を放射状、螺旋状又は渦巻状に設け、前記媒体流路が該回転円板の上面と相対向する羽根板とウェーハの下面との間に形成されることを特徴とする請求項３又は４記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項６】
前記貫通孔に連通する中空部を軸方向に穿設した回転シャフトを前記回転円板の下面中央部に垂設し、該回転シャフト及び該回転円板を回転させると該回転シャフトの中空部の下端開口部から吸引された媒体が該中空部及び貫通孔を通って該回転円板の上面に供給されるようにしたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項７】
前記回転シャフトの適宜位置に取りつけられ前記中空部の開口度合を調整することによって前記媒体流路の減圧状態を調整するようにした減圧調整手段をさらに設けたことを特徴とする請求項６記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項８】
前記ウェーハ受け部がウェーハ下面を受ける下側ガイドピンとウェーハ外側面を受ける外側ガイドピンとからなることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項９】
前記ウェーハ受け部を羽根板の上面に設けたことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項１０】
前記回転円板の中心部に穿設された貫通孔の上方に邪魔板を設け、該貫通孔を介して該回転円板の上面に供給される媒体を該邪魔板によって羽根板方向に誘導するようにしたことを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【請求項１１】
前記回転円板の上面にオリエンテーションフラット部を受けるオリフラ受け部を設けたことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項記載のウェーハ回転保持装置。
【請求項１２】
前記回転円板の上面にノッチ部を受けるノッチ受け部を設けたことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項記載のウェーハ回転保持装置。
【請求項１３】
前記媒体が気体及び／又は液体であることを特徴とする請求項３〜１２のいずれか１項記載のウェーハ表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハ表面を処理液や洗浄液によって処理する際に、処理液や洗浄液の種類に応じてそれぞれの廃液を有効に分離回収することができるようにした廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
デバイスの製造工程におけるウェーハ表面の処理としては、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、ウェーハ表面の洗浄等をあげることができる。
【０００３】
このウェーハ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】
例えば、従来のバックグラインディング後のダメージ層の除去のためのエッチングは混酸（例えば、フッ酸＋硝酸等）を用いて１回行えば足りるものであり、上記した公報に開示されるように処理液（例えば、混酸）と洗浄液とを回収すればよいものであった。
【０００５】
しかし、現在では、上記したエッチング後の表面改質の必要性が出てきており、上記した最初のエッチング後に表面改質のためのエッチングを１回又は複数回行うのが通常である。このように複数回の表面処理を行うとそれだけ時間がかかるために生産効率の低下につながるという問題が新たに生じている。また、処理液（薬液）も複数使うことになるので、その廃液回収を考慮すると、上記した従来技術のように１種類の処理液と洗浄液という２種類の使用済の廃液回収を行う装置では足りず、３種類以上の廃液を回収することのできる装置の必要性が生じてきた。
【０００６】
また、一方では、近年１００μｍ以下の非常に薄いウェーハに対してエッチング又は洗浄等を行う際に、その片面処理が必要となるが、その回転保持手段も従来のようにウェーハ下面を吸着回転保持するような形式では回転保持が困難になってきており、新しい形式の回転保持手段が待望されている。
【０００７】
【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、処理液及び洗浄液の種類に応じてそれぞれの廃液、特に３種類以上の廃液を連続的にかつ有効に分離回収することができ、従って生産効率を向上させることができ、さらには、１００μｍ以下の非常に薄いウェーハをその外周部のみの接触で回転保持することができ、さらに超音波ジェットノズルによる洗浄やブラシ洗浄をも可能としたウェーハ回転保持装置を具備した廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置、ウェーハ表面を処理液や洗浄液によって処理するウェーハ表面処理装置であって、表面処理されるウェーハを回転保持するウェーハ回転保持装置と該ウェーハ回転保持装置の周囲に上下動可能に設けられた廃液回収機構とを有し、該廃液回収機構が外側環状廃液回収樋と該外側環状廃液回収樋に対して上下動可能に設けられた１又は複数個の中間環状廃液回収樋と該中間環状廃液回収樋に対して上下動可能に設けられた内側環状廃液回収樋とを含み、処理液及び洗浄液の種類によって前記複数個の環状廃液回収樋を上下動させて使い分け、それぞれの廃液を分離回収するようにしたことを特徴とする。上記した環状廃液回収樋を連続的に上下させることによってウェーハの表面処理に用いられた処理液及び洗浄液を連続的に回収することができ、生産効率の向上を図ることができる。
【０００９】
上記環状廃液回収樋を３個設けておけば、３種類の廃液を回収することができる利点がある。
【００１０】
上記ウェーハ回転保持装置としては、上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の中心部に穿設された貫通孔と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部とを有し、該ウェーハ受け部を介してウェーハを該回転円板の上方に間隔を介在させて載置し、該回転円板を回転させると、該媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって、該回転円板の下面側から該貫通孔を介して吸引された媒体が該回転円板の上面に供給され、該媒体流路を通って連続的に外方に排出され、このようにして該回転円板が回転している限り該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって該ウェーハを下方に吸引し該ウェーハ受け部によって回転保持するようにした構成を有するのが好ましい。
【００１１】
なお、厚さ１００μｍ程度またはそれ以下の薄いウェーハに自然にソリが発生している場合であっても、本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置にそのまま載置して回転保持すると回転による遠心力によってウェーハのソリが解消し何の支障もなく回転保持することができる利点がある。
【００１２】
本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置が、上記回転円板の下面側から上記貫通孔に媒体を強制供給する媒体強制供給手段をさらに有し、上記減圧状態を維持しつつ該回転円板の下面側から該貫通孔に媒体を強制供給するのが好適である。このような構成とすることによって、ウェーハ上面を処理するためにウェーハ上面側に供給される薬液がウェーハ下面側に回り込むこのを防止することができる利点がある。
【００１３】
上記回転円板の上面に羽根板を放射状、螺旋状又は渦巻状に設け、上記媒体流路を該回転円板の上面と相対向する羽根板とウェーハの下面との間に形成するのが好適である。
【００１４】
上記貫通孔に連通する中空部を軸方向に穿設した回転シャフトを上記回転円板の下面中央部に垂設し、該回転シャフト及び該回転円板を回転させると該回転シャフトの中空部の下端開口部から吸引された媒体が該中空部及び貫通孔を通って該回転円板の上面に供給されるようにすることも可能である。
【００１５】
上記回転シャフトの適宜位置に取りつけられ上記中空部の開口度合を調整することによって上記媒体流路の減圧状態を調整するようにした減圧調整手段をさらに設ける構成とすれば、ウェーハ厚さに応じた減圧状態を自在に設定できるので吸引力が強すぎてウェーハが変形する等の事故は皆無となる。
【００１６】
上記ウェーハ受け部はウェーハ下面を受ける下側ガイドピンとウェーハ外側面を受ける外側ガイドピンとによって構成することができる。また、上記ウェーハ受け部は回転円板の上面であれば受け作用に支障のない限りどこに設置してもよいが、羽根板の上面に設ければ、回転円板の上面スペースを有効利用できる利点がある。
【００１７】
上記回転円板の中心部に穿設された貫通孔の上方に邪魔板を設け、該貫通孔を介して該回転円盤の上面に供給される媒体を該邪魔板によて羽根板方向に誘導する構成とすれば、媒体中に不純物等が混入した場合でも媒体がウェーハの下面に直接吹き付けられることはないので不純物等によって汚染されるという事故の防止や操業中にウェーハが割れた場合の媒体の上方への吹き出しを防止することができるという有利さがある。
【００１８】
上記回転円板の上面にオリエンテーションフラット（オリフラ）部を受けるオリフラ受け部又はノッチ部を受けるノッチ受け部を設けておけば、ウェーハは回転円板上面に係止されているので、両者は常に一緒に回転することとなる。したがって、例えウェーハの回転保持中にウェーハ上面に薬液等が注加されウェーハに対して回転方向の反対方向への力が加わったとしても、ウェーハは常に回転円板とともに回転し、両者の間に回転のズレが生ずることはなく、後述する両者の回転のズレによる問題は発生しないという利点がある。
【００１９】
上記媒体としては、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ができる。
【００２０】
【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づいて説明するが、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００２１】
図１は本発明の廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置の断面的側面概略説明図でウェーハのロード時又はアンロード時の状態を示す。図２は図１の状態から廃液回収機構の全体を上昇させて内側廃液回収樋を利用する状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。図３は図２の状態から内側廃液回収樋のみを降下させて中間廃液回収樋を利用する状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。図４は図３の状態から中間廃液回収樋のみを降下させて外側廃液回収樋を利用する状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。
【００２２】
図１〜図４において、Ｓは本発明の廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置で、中央部を中空部Ｈとした環状の廃液回収機構５０と、該中空部Ｈの内部に設けられたウェーハ回転保持装置１０とを有している。該ウェーハ回転保持装置１０は、ウェーハ保持部１０ａと該ウェーハ保持部１０ａを回転自在に支承する回転シャフト２０とから構成されている。廃液回収機構５０は、外方に傾斜する環状外側斜面部材５２と該外側斜面部材５２の先端部を内側に折曲して形成された外側角筒部５４とを有している。該外側斜面部材５２の内側には該外側斜面部材５２と同様に傾斜する中間斜面部材５６と該中間斜面部材５６の先端部を内側に折曲して形成された中間角筒部５８が設けられている。該中間斜面部材５６の内側には該中間斜面部材５６と同様に傾斜する内側斜面部材６０と該中間斜面部材５６の先端部を内側に折曲して形成された内側角筒部６２が設けられている。
【００２３】
該外側斜面部材５２及び外側角筒部５４は上下動可能とされており、したがって、廃液回収機構５０の全体が該ウェーハ回転保持装置１０に対して上下動可能に配置されている。該中間斜面部材５６及び中間角筒部５８は該外側斜面部材５２及び外側角筒部５４に対して上下動可能とされており、該中間斜面部材５６の外面は該外側斜面部材５２の内面に当接しかつ該中間角筒部５８の外壁５８ａの外面は外側角筒部５４の内壁５４ｂの外面と摺動可能とされている。
【００２４】
該内側斜面部材６０及び内側角筒部６２は該中間斜面部材５６及び中間角筒部５８に対して上下動可能とされており、該内側斜面部材６０の外面は該中間斜面部材５６の内面に当接しかつ該内側角筒部６２の外壁６２ａの外面は中間角筒部５８の内壁５８ｂの外面と摺動可能とされている。
【００２５】
該外側斜面部材５２、該外側角筒部５４、該中間斜面部材５６及び中間角筒部５８の外壁５８ａの一部によって、外側環状廃液回収樋６４が形成される。該中間斜面部材５６、該中間角筒部５８、該内側斜面部材６０及び内側角筒部６２の外壁６２ａの一部によって、中間環状廃液回収樋６６が形成される。該内側斜面部材６０及び該内側角筒部６２によって内側環状廃液回収樋６８が形成される。
【００２６】
したがって、該廃液回収機構５０は複数個（図示例では３個）の環状廃液回収樋６４，６６，６８を備え、該廃液回収樋６４，６６，６８は互いに上下動可能に取りつけられている。該廃液回収樋６４，６６，６８の底面は一方向に傾斜せしめられており、傾斜の最下部に廃液回収管７０，７２，７４が設けられている。７６は薬液や洗浄液を注加する処理液注加手段で、注加する薬液等の種類に応じて複数本（図示例では３本）の注加パイプ７６ａ，７６ｂ，７６ｃが垂設されている。
【００２７】
上述した構成により、本発明の廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置Ｓの作用を混酸エッチング、希フッ酸エッチング及びリンス洗浄を行う場合を例として説明する。まず、図１に示すように廃液回収機構５０をその外側斜面部材５２の内端の最上端縁部によりウェーハ回転保持装置１０のウェーハＷの保持位置よりもやや下方になるように位置せしめる。この状態でウェーハＷをウェーハ回転保持装置１０に保持せしめる。
【００２８】
次に混酸エッチングを行うには、図２に示すように、廃液回収機構５０の全体を上昇させて内側角筒部６２の内壁６２ｂの上端縁部がウェーハ回転保持装置１０のウェーハＷの保持位置の近傍に位置するように移動させる。この状態で、ウェーハＷの回転を行うとともに処理液注加手段７６を注加位置に移動させて該回転ウェーハＷの上面に混酸の注加パイプ７６ａから混酸を注加して混酸エッチングを行う。この時、ウェーハＷの上面に注加された混酸は回転するウェーハＷの遠心力によって外側方に飛散せしめられるが、この飛散した混酸は開口部６８ａを介して内側廃液回収樋６８内に収容され、続いて該内側廃液回収樋６８の底面の傾斜に従って流下して混酸用の廃液回収管７４を介して回収される。
【００２９】
希フッ酸エッチングを行うには、図３に示すように、図２の状態から内側斜面部材６０及び内側角筒部６２を降下させて、内側斜面部材６０の上端縁部がウェーハ回転保持装置１０のウェーハＷの保持位置の近傍に位置するように移動させる。この状態で、ウェーハＷの回転を行うとともに処理液注加手段７６の希フッ酸の注加パイプ７６ｂから希フッ酸を注加して希フッ酸エッチングを行う。この時ウェーハＷの上面に注加された希フッ酸は回転するウェーハＷの遠心力によって外側方に飛散せしめられるが、この飛散した希フッ酸は開口部６６ａを介して中間廃液回収樋６６内に収容され、続いて該中間廃液回収樋６６の底面の傾斜に従って流下して希フッ酸用の廃液回収管７２を介して回収される。
【００３０】
リンス洗浄を行うには、図４に示すように、図３の状態から中間斜面部材５６及び中間角筒部５８を降下させて、中間斜面部材５６の上端縁部がウェーハ回転保持装置１０のウェーハＷの保持位置の近傍に位置するように移動させる。この状態で、ウェーハＷの回転を行うとともに処理液注加手段７６の純水の注加パイプ７６ｃから純水を注加してリンス洗浄を行う。この時、ウェーハＷの上面に注加された純水は回転するウェーハＷの遠心力によって外側方に飛散せしめられるが、この飛散した純水は開口部６４ａを介して外側廃液回収樋６４内に収容され、続いて該外側廃液回収樋６４の底面の傾斜に従って流下してリンス液用の廃液回収管７０を介して回収される。
【００３１】
上記した混酸エッチング、希フッ酸エッチング及びリンス洗浄を終了後、中間斜面部材５６、中間角筒部５８及び内側斜面部材６０及び内側角筒部６２をそれぞれ上昇させるとともに廃液回収機構５０の全体を下降させて、図１に示すように廃液回収機構５０をその外側斜面部材５２の内端の最上端縁部よりウェーハ回転保持装置１０のウェーハＷの保持位置よりもやや下方になるように位置せしめる。この状態でウェーハＷをウェーハ回転保持装置１０から取り外す。
【００３２】
上記したウェーハ回転保持装置１０としては、従来公知の回転状態のウェーハを保持するチャック手段を用いてもよいが、下記するように新規のウェーハ回転保持装置１０を用いるのが好適である。以下にその構成を添付図面中、図５〜図１５によって説明する。
【００３３】
図５は本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置の１例を示す斜視的説明図、図６は図５のウェーハ回転保持装置にウェーハを回転保持させた状態を示す斜視的説明図、図７は羽根板の他の例を示す上面図及び図８は羽根板の別の例を示す上面図である。
【００３４】
図中、１０は本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置で、回転円板１２を有している。該回転円板１２の中心部には貫通孔１４が穿設されている。該回転円板１２の上面には、複数枚（図示例では１６枚）の羽根板１６が所定間隔をおいて放射状に立設されている。
【００３５】
該複数枚の羽根板１６の上面外端部にはウェーハＷの外周部を受けるウェーハ受け部１８が設けられている。このウェーハ受け部１８の形状はウェーハＷの外周部を受けることができれば特別の限定はないが、図示例では受け段部とされている。このウェーハ受け部１８は必ずしも羽根板１６に設ける必要性はなく、支障がない限り、該回転円板１２の上面に直接設けることも可能である。また、このウェーハ受け部１８の設置個数は、ウェーハＷが回転状態でも回転保持できる個数、例えば３個以上であればよいが、図示例では４個のウェーハ受け部１８を対称位置に設けた場合を示した。
【００３６】
２０は該回転円板１２の下面中央部に垂設された回転シャフトで、その内部には上記貫通孔１４に連通する中空部２２が軸方向に穿設されている。該中空部２２は該回転シャフト２０の下端で開口し、下端開口部２４となっている。
【００３７】
該回転シャフト２０の下端部には、減圧調整手段２６、図示例では減圧調整バルブが取りつけられている。該減圧調整手段２６は、該回転シャフト２０の中空部２２の開口度合を調整することによって該中空部２２内を流れる空気量を制御することができる。図示例では、この減圧調整手段２６を回転シャフト２０の下端部に設けた場合を示したが、中空部２２の開口度合を調整できればよいもので、必ずしも下端部に設ける必要はなく、中間部や上部など適宜位置に設置することができる。
【００３８】
２８は該回転シャフト２０の下部に設けられたプーリで、モータ３０のモータプーリ３２にプーリベルト３４を介して接続されている。該モータ３０を駆動するとモータプーリ３２が回転し、その回転はプーリベルト３４を介してプーリ２８に伝達され、該回転シャフト２０が回転するように構成されている。
【００３９】
上述した構成により、その作用を説明する。本発明に用いられるウェーハ回転保持装置１０においては、媒体としては、例えば空気等の気体や純水、薬液等の液体の他に両者を混合したものも用いられるが、空気を媒体とした場合を例として説明する。
【００４０】
まず、図６に示したように、ウェーハ受け部１８を介してウェーハＷを回転円板１２の上面の上方に、即ち間隔を介在させて、具体的には羽根板１６の上面の上方に間隔を介在させて配置する。さらに、減圧調整手段２６によって回転シャフト２０の中空部２２の開口度合を該ウェーハＷの厚さに対応して最適の減圧状態となるように調整する。なお、該中空部２２の開口を広げれば減圧の度合が小となり、その開口を狭めれば減圧の度合が大となる。
【００４１】
この減圧状態の調整は、上記した中空部２２の開口度合の他に、回転円板１２の回転速度の調整によって行うことができる。回転円板１２の回転を早くすれば減圧度合は大となり、その回転を遅くすれば減圧度合は小となる。
【００４２】
さらに、必要に応じて、回転円板１２の上面への媒体、例えば空気の供給を不図示の媒体（空気）補給手段によって行い、その補給媒体（空気）量を増減することによって減圧度合を調整することができる。補給媒体（空気）量が大となれば減圧度合は小となり、補給媒体（空気）量が小となれば減圧度合は大となる。
【００４３】
この状態で、モータ３０を駆動すると、モータプーリ３２、プーリベルト３４及びプーリ２８を介してモータ３０の回転が回転シャフト２０に伝達され、該回転シャフト２０に連結された回転円板１２が回転する。この回転円板１２が回転すると、回転による遠心力によって、回転円板１２上面の媒体（空気）が外方に排出され、すなわち回転円板１２の上面と一対の相対向する羽根板１６，１６とウェーハＷの下面との間に形成された複数の媒体（空気）流路３６を介して該回転円板１２上の媒体（空気）Ａが外方に排出される。
【００４４】
この媒体（空気）Ａの外方への排出によって該媒体（空気）流路３６内は減圧状態となる。この減圧状態の吸引力によって該回転シャフト２０の中空部２２の下端開口部２４から吸気された媒体（空気）Ａが該中空部２２及び貫通孔１４を通って該回転円板１２の上面に供給され、引き続いて該媒体（空気）流路３６内を通って外方に連続的に排気され、該媒体（空気）流路３６内は引き続いて減圧状態を維持する。
【００４５】
該回転円板１２が回転を続ける限り、該媒体（空気）流路３６内は減圧状態となっている。この媒体（空気）流路３６の減圧状態の吸引力によって該ウェーハＷはその外周部がウェーハ受け部１８に固定回転保持される。この時、該ウェーハＷの背面は羽根板１６の上面の上方に位置しており、該羽根板１６の上面に接触することはない。
【００４６】
この減圧状態による吸引力が強すぎると、薄いウェーハＷ（例えば、厚さ０.１mm以下）の場合には中央部分が垂れ下がるという不都合が生じる場合がある。しかし、本発明においては、減圧調整手段２６によって回転シャフト２０の中空部２２の開口度合を自在に制御できるので、薄いウェーハＷの場合には中空部２２の開口を広げて減圧の度合を小さくして吸引力を弱くしウェーハが垂れ下がらずかつウェーハ受け部１８には回転保持固定されるようにすることができる。
【００４７】
なお、厚さ１００μｍ程度又はそれ以下の薄いウェーハに自然にソリが発生している場合が多いが、そのような場合であっても本発明のウェーハ回転保持装置にソリの発生した状態のまま載置して回転保持すると回転による遠心力によってウェーハのソリが解消して何の支障もなく回転保持することができるので、従来のように回転保持前にソリを修正する必要がなく、その分の手間が解消する利点がある。この回転保持によってウェーハのソリが修正するものではないので回転を止めればソリが復活してしまうことはいうまでもない。
【００４８】
図５及び図６に示した例では、羽根板１６を回転円板１２上面に放射状に立設した場合を示したが、図７に示したように螺旋状又は図８に示したように渦巻状に設けることもできる。放射状又は螺旋状に羽根板１６を設ける場合には、羽根板１６を複数枚用いて複数の媒体流路３６を設ける必要があるが、渦巻状に羽根板１６を設ける場合には羽根板１６を複数枚用いることも勿論できるが、図８に示したように１枚の羽根板１６によって１個の媒体流路３６を形成するようにしても同様の作用効果を達成することができる。
【００４９】
なお、図示例では、羽根板１６は回転円板１２の上面に別体として立設する例を示したが、羽根板１６によって回転円板１２の上面に媒体流路３６が形成されればよいもので、例えば媒体流路３６の部分を溝状に穿設して羽根板１６の部分を隆起させた状態で残すことによって、該回転円板１２の上面に一体的に羽根板１６を設けることも可能である。
【００５０】
本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置は、上記した図示例以外にも種々の変形が可能であり、以下に説明する。
【００５１】
図９は本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置の他の例を示す断面的側面概略説明図である。図１０は図９の回転円板の拡大上面図である。図１１は図９の回転円板の要部拡大図である。図１２は図１１の一部断面説明図である。
【００５２】
図５〜図６の図示例では、媒体Ａとしては空気を用いた場合を説明したが、その他の媒体が使用できることは既述した通りである。図９には、媒体Ａとして純水と空気を混合した純水ミストを用いる場合が示されている。混合室４０において、純水槽４２から供給される純水と別途供給される空気とが混合されて純水と空気とからなる純水ミストＡとなり、導管４４を介して流量調節器２６Ａに供給される。流量調節器２６Ａで流量が調節された純水ミストＡは回転シャフト２０の中空部２２を通って図５〜図６の場合と同様に回転円板１２の上面側に導入される。
【００５３】
なお、図９における上記空気は、前記した媒体流路３６内に形成される減圧状態による吸引力によって吸引されるようにしてもよいが、本実施例においては、コンプレッサーやモーター等の媒体強制供給手段３８によって強制的に該混合室４０に供給され、したがって該混合室４０において混合された純水ミストＡも該媒体強制供給手段３８の影響を受けて導管４４及び中空部２２を介して該貫通孔１４に強制的に供給される。このような構成とすることによって、ウェーハ上面を処理するためにウェーハ上面側に供給される薬液がウェーハ下面側に回り込むのが防止される。これは強制供給された媒体Ａがウェーハ下面に吹きつけられることによって行われるものである。
【００５４】
図９において４６は該回転円板１２の中心部に穿設された貫通孔１４の上方に位置するように該回転円板１２に設けられた邪魔板である。該貫通孔１４を介して該回転円板１２の上面に供給される媒体（純水ミスト）Ａは該邪魔板４６によって羽根板１６方向に誘導される。
【００５５】
この邪魔板４６の設置によって、媒体Ａ中に不純物が混入した場合でも媒体ＡがウェーハＷの下面に直接吹き付けられることはないので不純物等によって汚染されるという事故が防止され、また操業中にウェーハＷが割れた場合の媒体Ａの上方への吹き出しが防止されるという利点がある。
【００５６】
媒体Ａとして純水ミストを使用する場合には、ウェーハＷを回転させつつ上面側にエッチング液を供給してエッチングを行う際などに、ウェーハ下面側に純水ミストによってバックサイドリンスを同時に行うことができるという有利性がある。
【００５７】
図９〜図１２の例では、ウェーハ受け部１８が、図５及び図６に示した例と異なり、図１１及び図１２によく示されるごとく、ウェーハＷの下面を受ける下側ガイドピン１８ａとウェーハＷの外側面を受ける外側ガイドピン１８ｂとから構成されている。なお、上記説明以外の構成は、図５〜図６の構成と同様であるので再度の説明は省略する。
【００５８】
上記の構成によって、図５〜図６の場合と同様に、回転円板１２を回転させると、回転による遠心力によって、回転円板１２上面の媒体が外方に排気され、即ち貫通孔１４を通った媒体Ａは邪魔板４６の下面を介して側方に誘導され、続いて回転円板１２の上面と一対の相対向する羽根板１６，１６とウェーハＷの下面との間に形成された複数の媒体流路３６を介して該回転円板１２上の媒体Ａが外方に排出される。
【００５９】
また、上述したように、媒体Ａを強制供給させることによって、媒体Ａをウェーハ下面に積極的に吹きつけ、ウェーハ上面側に供給されるエッチング液等の薬液がウェーハ下面側に廻り込むのを防止することができる。この媒体Ａの強制供給は邪魔板４６の有無とは関係なく行えることはいうまでもない。
【００６０】
本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置において、回転保持状態のウェーハＷの上面に薬液等を注加すると、薬液等の粘性によって回転保持装置１０の回転方向と逆方向にウェーハＷが引張られ、ウェーハＷの回転と回転保持装置１０の回転との間で回転の差（ウェーハの回転が低下する）が生じ（図１３）、その回転のズレによって▲１▼ウェーハ下面の下側ガイドピンとの接触摩擦の増大による傷の発生、▲２▼ウェーハの回転ムラによるエッチング処理等の処理状態のバラツキの発生、▲３▼ウェーハ回転の低下に起因する遠心力の低下による薬液等のウェーハ下面側への廻り込みの増加等の問題が発生することがある。
【００６１】
このような問題の発生を防止するために、ウェーハＷのオリエンテーションフラット（オリフラ）面Ｆに当接するオリフラストッパーピンＦＰ（図１４）やウェーハＷのノッチ部Ｎに当接するノッチストッパーピンＮＰ（図１５）をウェーハＷの上面に立設することによってウェーハＷの回転と回転保持装置１０の回転との間で回転の差が生じないようにすれば、上記したような両者の回転のズレによる問題が発生することはなくなる。
【００６２】
このような本発明に用いられる新規なウェーハ回転保持装置は、スピンエッチング装置、スピン乾燥装置、スピンコーティング装置等のようにウェーハを回転させつつ処理を行う装置に好適に適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明のウェーハ表面処理装置によれば、処理液及び洗浄液の種類に応じてそれぞれの廃液、即ち複数の廃液、特に３種類以上の廃液を連続的にかつ有効に分離回収することができ、従って生産効率を向上させることができ、さらには、１００μｍ以下の非常に薄いウェーハをその外周部のみの接触で回転保持することができ、さらに超音波ジェットノズルによる洗浄やブラシ洗浄をも可能となるという効果が達成される。
【００６４】
また上述した構成の新規なウェーハ回転保持装置を用いることによって、真空源装置、加圧空気供給装置やガス供給装置等を必要とすることなく、簡易な機構によって回転円板上面に減圧状態を出現せしめ、ウェーハの背面側に接触することなくウェーハの回転保持を行うことができ、かつ減圧の度合を簡単に調整でき、薄いウェーハ（厚さ０.１mm以下）であっても変形することなく回転保持することができるという効果をあわせて達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の廃液回収機構付ウェーハ表面処理装置の断面的側面概略説明図である。
【図２】  図１の状態から廃液回収機構の全体を上昇させた状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。
【図３】  図２の状態から内側廃液回収樋のみを降下させた状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。
【図４】  図３の状態から中間廃液回収樋のみを降下させた状態を示す同上の断面的側面概略説明図である。
【図５】  本発明に用いられるウェーハ回転保持装置の一つの実施の形態を示す斜視的説明図である。
【図６】  図５のウェーハ回転保持装置にウェーハを回転保持させた状態を示す斜視的説明図である。
【図７】  羽根板の他の例を示す上面図である。
【図８】  羽根板の別の例を示す上面図である。
【図９】  本発明に用いられるウェーハ回転保持装置の他の実施の形態を示す断面的側面概略説明図である。
【図１０】  図９の回転円板の拡大上面図である。
【図１１】  図１０の回転円板の要部拡大図である。
【図１２】  図１１の一部断面説明図である。
【図１３】  ウェーハ回転保持装置に回転保持されているウェーハ上面に薬液を注加した際のウェーハ回転とウェーハ回転保持装置の回転とのズレの発生状態を示す上面説明図である。
【図１４】  回転円板上に立設されたオリフラストッパーピンにウェーハのオリフラ面を係止させた状態を示す上面説明図である。
【図１５】  回転円板上に立設されたノッチストッパーピンにウェーハのノッチ部を係止させた状態を示す上面説明図である。
【符号の説明】
１０：ウェーハ回転保持装置、１２：回転円板、１４：貫通孔、１６：羽根板、１８：ウェーハ受け部、１８ａ：下側ガイドピン、１８ｂ：外側ガイドピン、２０：回転シャフト、２２：中空部、２４：下端開口部、２６：減圧調整手段、２６Ａ：流量調節器、２８：プーリ、３０：モータ、３２：モータプーリ、１６，１６：羽根板、３４：プーリベルト、３６：媒体流路、３８：媒体強制供給手段、４０：混合室、４２：純水槽、４４：導管、４６：邪魔板、５０：廃液回収機構、５２：外側斜面部材、５４：外側角筒部、５６：中間斜面部材、５８：中間角筒部、６０：内側斜面部材、６２：内側角筒部、６４，６６，６８：環状廃液回収樋、７０，７２，７４：廃液回収管、７６：処理液注加手段、７６ａ，７６ｂ，７６ｃ：注加パイプ、Ａ：媒体、ＦＰ：オリフラ受け部、ＮＰ：ノッチ受け部、Ｗ：ウェーハ。
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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