JP2003045845A - ウエ−ハ端面エッチング洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエ−ハの端面をエッチング洗浄処理する
際、端面の所定範囲のみを確実にエッチングできるよう
にしたウエ−ハ端面エッチング洗浄処理装置を提供す
る。 【解決手段】 真空チャック（１）の頂面（９）の外周
に環状の受溝(10)を設ける。この受溝(10)内に弾性シ−
ル部材(13)を挿入する。この弾性シ−ル部材(13)の先端
部(12)は、支持端が鋭角に形成され、上記頂面（９）よ
り突出しており、エッチング形状やエッチング寸法に合
わせて成形加工されている。上記受溝(10)内に嵌め込ん
だ押圧部材(17)により上記弾性シ−ル部材(13)の内外側
は、上記受溝(10)の開口部で気密にシ−ルされる。ウエ
−ハ（６）は、上記弾性シ−ル部材(13)の先端部(12)に
周縁が載った状態で真空チャック（１）により吸着保持
される。ウエ−ハの端面にエッチング液を供給しても、
エッチング液がウエ−ハの裏面内方に入り込むことはな
く、端面だけを確実にエッチングすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエ−ハの端面の
所定の範囲内だけをエッチング処理できるようにしたウ
エ−ハ端面エッチング洗浄処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工程においては、ウエ−ハ
の端面のみをエッチング洗浄処理する工程がある。例え
ば、ウエ−ハの裏面にのみ酸化膜を設ける工程では、ウ
エ−ハの周面から裏面の全面にわたって酸化膜を形成し
た後、周面から裏面の外縁部の所定範囲内の酸化膜を除
去する端面エッチング処理が行われている。そのような
エッチング処理としては、回転するウエ−ハの周面に表
面張力でエッチング液を供給したり、エッチング液含浸
物やエッチング液供給ロ−ラ−を接触させてエッチング
液を供給し、エッチング処理を行うことが知られてい
る。また、真空チャックにウエ−ハを吸着保持し外方か
らエッチング液を供給したとき、ウエ−ハの端面部から
内方にエッチング液がまわり込まないよう真空チャック
の頂面外周に弾性シ−ル部材を設けてウエ−ハの裏面の
周縁部をシ−ルした状態でエッチング処理することも知
られている。

【０００３】上記各エッチング洗浄処理方法によりウエ
−ハ端面の所定範囲内をエッチング処理することができ
るが、近年パ−ティクル等の問題からエッチング部と非
エッチング部の境界面を微視的にみて明確なほぼ直線状
に処理しなければならない場合が生じている。

【０００４】上記弾性シ−ル部材を用いる処理方法によ
れば、該弾性シ−ル部材をウエ−ハの裏面周縁に圧着し
て境界面を定めるため、比較的良好な結果を得ることが
できるが、従来知られている弾性シ−ル部材はＯリング
であって、このＯリングを真空チャックの頂面外周に形
成した段状の切り欠き部に組み付けただけであり、Ｏリ
ング自体は気密状態にチャックに取り付けられていなか
った。そのため、真空チャックにより頂面に真空吸引力
を生じさせると、Ｏリングの外周と切り欠き部の間を通
ってウエ−ハの裏面内方にエッチング液が侵入し、該裏
面に残さなければならない酸化膜がエッチングされるお
それがあった。その上、ウエ−ハにはオリフラやノッチ
が設けられているが、Ｏリングではノッチ部等の形状に
沿わせて組み付けることができず、そのためウエ−ハの
全周にわたって裏面周縁を一定の幅にエッチングするこ
とがむずかしい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
例えば上記のように、ウエ−ハの周面から裏面に酸化膜
を形成した後、該周面から裏面の外周の所定範囲内の酸
化膜をエッチング処理により除去する場合のように、ウ
エ−ハ端面をエッチング処理する際、所定の範囲内を確
実にエッチング処理できるようにしたウエ−ハ端面エッ
チング洗浄処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空チ
ャックの頂面外周に弾性シ−ル部材を設け該弾性シ−ル
部材にウエ−ハの周縁を載置して真空チャックで吸着保
持し、該載置部より外方のウエ−ハの端面にエッチング
液を供給して該端面をエッチング処理するようにしたウ
エ−ハ端面エッチング洗浄処理装置において、上記真空
チャックの頂面に環状の受溝を形成し、該受溝内に先端
部が上記頂面より突出するよう弾性シ−ル部材を挿入
し、該弾性シ−ル部材の内外側を上記受溝の開口部で気
密にシ−ルするよう上記弾性シ−ル部材を押圧する押圧
部材を上記受溝内に嵌着したことを特徴とするウエ−ハ
端面エッチング洗浄処理装置が提供され、上記課題が解
決される。

【０００７】また、本発明によれば、上記ウエ−ハ端面
エッチング洗浄処理装置の上記弾性シ−ル部材は、ウエ
−ハのオリフラ、ノッチ等の形状に対応する形状を有す
る環形状に成形加工され、先端部には外周が高く内周が
低くなるよう傾斜した平面があり、受溝に挿入された基
部の側方には間隙が形成され、ウエ−ハへの密着と弾性
シ−ル部材自体のシ−ルを確実にし、これにより上記課
題が解決される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のエッチング洗浄
処理装置の説明図を示し、図において、真空チャック
（１）のチャックプレ−ト（２）は取付ねじ（３）…で
チャック台（４）に交換可能に取り付けられ、該チャッ
ク台（４）は図示を省いた真空源やＮ_２ガス供給源に連
通している回転軸（５）に取り付けられている。なお、
図面では、説明の都合上、チャックプレ−ト（２）とウ
エ−ハ（６）間の間隙を大きく記載してあるが、実際に
は、この間隙はごくわずかである。

【０００９】上記チャックプレ−ト（２）には、ウエ−
ハ（６）を真空吸引力で吸着保持するため上記回転軸
（５）に連通する流路（７）に通じる溝（８）…が頂面
（９）に形成されており、該頂面（９）の外周には環状
の受溝(10)が形成されている。なお、チャックプレ−ト
の周辺部(11)は、外周から供給したエッチング液等がウ
エ−ハの端面部の裏面に容易に入り込み、エッチング液
等が充分に行き渡るよう下方が広く上方が狭くなる傾斜
面に形成されている。

【００１０】上記受溝(10)内には、先端部(12)が上記チ
ャックプレ−ト（２）の頂面（９）よりも突出するよう
弾性シ−ル部材(13)が挿入されている。該弾性シ−ル部
材(13)は、耐薬性、密着性等を有するふっ素系ゴム等で
表面がフラットな断面略山形状に形成され、上記先端部
(12)がウエ−ハ（６）のオリフラ(14)、ノッチ(15)等の
形状に対応する形状を有する環形状に成形加工され、エ
ッチング寸法に合わせて上記ウエ−ハ（６）の直径より
も小さい直径に形成されている（図３（Ａ),（Ｂ）) 。
なお、ウエ−ハの大きさ、エッチング形状やエッチング
寸法等に合わせて簡単に変更できるよう形状の相違する
弾性シ−ル部材をそれぞれ備えた複数のチャックプレ−
トを予め準備しておくとよい。

【００１１】また、上記先端部(12)は、外周が高く内周
が低くなり、外周端が鋭角となるよう内方に傾斜した平
面に形成されている。この傾斜面(16)の傾斜角度は約２
〜１０度、好ましくは約５度程度に設けられ、これによ
りウエ−ハは外周の略線状の角部で保持され、真空吸引
作用を生じさせたとき、シ−ルとウエ−ハが良く密着し
て吸着されやすくなり、かつウエ−ハと弾性シ−ル部材
(13)の接点を明確に定めることができる。また、真空吸
引作用を停止したとき、ウエ−ハは略線状の上記外周端
で保持され上記弾性シ−ル部材とウエ−ハが吸着しない
ので、該ウエ−ハを簡単に取り出すことができる。な
お、上記傾斜面(16)の内周端は、液溜り等を生じないよ
う上記頂面（９）とほぼ同一面になるように設けること
が好ましい。

【００１２】上記受溝(10)内には、上記弾性シ−ル部材
(13)の内外側を上記受溝の開口部で気密にシ−ルするよ
う上記弾性シ−ル部材(13)をチャックプレ−トの半径方
向に押圧する押圧部材(17)を嵌着してある。該押圧部材
(17)は押えねじ(18)で止着してあるが、該押えねじをね
じ込むことにより該押圧部材(17)の押圧縁(19)は、上記
弾性シ−ル部材(13)に接して該弾性シ−ル部材を外方に
押圧し、上記受溝(10)の開口部に形成した開口縁(20)と
協働して上記弾性シ−ル部材(13)を両側から挟着し、該
弾性シ−ル部材の弾性作用と相俟ってエッチング液等が
弾性シ−ル部材の周囲と受溝の間をめぐってチャックプ
レ−トの中心部方向に侵入しないように気密にシ−ルし
ている。

【００１３】この際、上記弾性シ−ル部材(13)の基部(2
1)の側面が受溝(10)の内側面(22)や押圧部材(17)の外側
面(23)に不均等に接触することがあると、上記シ−ルが
不充分になるおそれがあり、また全面が接触すると上記
押えねじ(18)に大きな負荷が作用し、プラスチック材料
やセラミックで形成した押えねじ(18)が破損しやすくな
るので、上記基部(21)の両側には微細な間隙(24)が生じ
るようにしてある。図においては、この間隙(24)は、基
部(21)の側面に対し約２度程度になるよう上記内側面(2
2)及び外側面(23)の傾斜を定めると共に基部(21)の大き
さを定めてある。なお、図に示す実施例においては、押
圧部材が弾性シ−ル部材の内側に位置しているが、押圧
部材を弾性シ−ル部材の外側に位置させて該弾性シ−ル
部材を外方から内方に押圧することもでき、また上記弾
性シ−ル部材(13)の内外側を充分にシ−ルした状態では
上記基部(21)が上記内側面(22)や外側面(23)に軽く接し
ていてもよい。

【００１４】ウエ−ハ（６）は、周縁を上記チャックプ
レ−ト（２）の弾性シ−ル部材(13)に載置した状態で上
記流路（７）を真空源に接続することにより該真空チャ
ック（１）に吸着保持される。この際、上記のように端
面の酸化膜を除去する場合は、酸化膜(25)を形成したウ
エ−ハの裏側の酸化膜面を吸着する。

【００１５】上記のように端面の酸化膜を除去するエッ
チング洗浄処理の場合は、上記ウエ−ハの酸化膜面を吸
着保持し、露出された酸化膜のみをエッチングすればよ
い。この際、ウエ−ハの上面の方向は、種々に定めるこ
とができる。すなわち、図１に示す実施例では、上向き
に水平状態に設けたチャックプレ−ト（２）の頂面にウ
エ−ハを保持して上向きで回転させているが、図示とは
逆に、チャックプレ−トを下向きに設け、該チャックプ
レ−トの下面にウエ−ハを保持して下向きで回転させる
ようにしたり、垂直状態にチャックプレ−トを設け、該
チャックプレ−トにウエ−ハを保持させて横向きで回転
させるようにしてもよい。なお、ウエ−ハを下向きや横
向きに保持する場合は、エッチング液を液槽に溜めてウ
エ−ハの端面が接するようにしてもよい。

【００１６】図１に示すようにウエ−ハを水平状態に上
向きに保持する実施例では、上記チャックプレ−ト
（２）の上方には、上下動可能に移し替え用真空チャッ
ク(26)が設けられ、側方にはエッチング液を供給するエ
ッチング液ノズル(27)や純水等を供給する洗浄ノズル(2
8)等が移動可能に設けられている。これらのノズルは、
作動時、ウエ−ハの端部等に接近し、不使用はウエ−ハ
の端部から外方に退去している。

【００１７】図１に示す装置を用いて端面の酸化膜を除
去する実施例につき説明すると、先ず酸化膜を裏面から
周面にわたって形成したウエ−ハは、酸化膜面を下にし
てカセット（図示略）内に収納されており、ロボットア
−ム（図示略）は酸化膜面を吸着して、該カセットから
ウエ−ハを取り出す。また後記するエッチング洗浄処理
を終えたウエ−ハをカセットに収納する。

【００１８】カセットから取り出されたウエ−ハは、ウ
エ−ハセンタリング部（図示略）へ搬送され、センタリ
ング及びノッチまたはオリフラの位置検出が行われる。
この際も、ウエ−ハの保持は酸化膜面を真空吸着して行
う。

【００１９】ウエ−ハセンタリング部からロボットア−
ム等で上記真空チャック（１）の上方に搬送されてきた
ウエ−ハは、上記移し替え用真空チャック(26)に保持さ
れる。該移し替え用真空チャック(26)は上記ロボットア
−ムが退去した後、降下し、上記真空チャック（１）に
ウエ−ハ（６）を移し替え、その後上昇位置へ戻る。こ
の際、真空チャックを複数台用意し、ウエ−ハを各真空
チャックに次々搬送して各真空チャックで後記するエッ
チング洗浄処理を行うようにしてもよい。

【００２０】上記真空チャック（１）は、上記ウエ−ハ
（６）の周縁部を上記弾性シ−ル部材(13)の先端部(12)
で支持し、真空吸引作用を生じさせて該ウエ−ハを吸着
保持し、回転する。その後、図４に示すように、ウエ−
ハの端面に接近した上記エッチング液ノズル(27)から、
一定時間、希釈されたふっ酸を上記ウエ−ハの端面に向
けて供給する。この希ふっ酸の濃度は約１０〜２０％程
度、好ましくは約２０％程度とし、ウエ−ハの回転数は
約１０〜１００rpm 、好ましくは約６０rpm で処理時間
は約２０秒程度とするとよい。

【００２１】エッチング後、ウエ−ハ表面とエッチング
面を純水リンス乾燥する。この処理は、例えば純水リン
スはウエ−ハの回転数を約１００〜１０００rpm 、好ま
しくは約６００rpm とし、約１０秒程度の処理時間で処
理すればよい。また、乾燥は、ウエ−ハの回転数を約１
０００〜３０００rpm 、好ましくは約２０００rpm と
し、約１５秒程度で処理することができる。

【００２２】上記処理が終了したら、上記移し替え用真
空チャック(26)が降下し、ウエ−ハ（６）を上記真空チ
ャック（１）から受け取って上昇する。そこに、ロボッ
トア−ムが入り、エッチング洗浄されたウエ−ハを受け
取り、ウエ−ハ両面洗浄部（図示略）へウエ−ハを搬送
する。該ウエ−ハは、両面洗浄部で両面洗浄された後、
ロボットによりカセットに収納される。

【００２３】上記真空チャック（１）は、ウエ−ハ
（６）が搬出された後、チャックプレ−ト（２）の頂面
外周部が洗浄乾燥される。ウエ−ハのエッチング形状、
エッチング寸法等を変える場合は、取付ねじ（３）を外
してチャックプレ−ト（２）を取り外し、対応する弾性
シ−ル部材を有する別のチャックプレ−トに取り替えれ
ばよい。

【００２４】上記のようにして端面の酸化膜を除去した
ウエ−ハのエッチング面と非エッチング面（酸化膜面）
の境界面(29)をＳＥＭ像でみると、図５（Ａ）に示すよ
うにほぼ直線状となり、従来の洗浄処理装置による同図
（Ｂ）に示す境界面(30)と比べて良好な結果が得られ
た。また、ウエ−ハの裏面に残すべき酸化膜がエッチン
グされることもなかった。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、ウエ−
ハの周縁部の裏面に接する弾性シ−ル部材の内外側を押
圧部材と受溝の開口部により気密にシ−ルしたので、上
記ウエ−ハを真空チャックで吸着保持して端面にエッチ
ング液を供給しても、該エッチング液が弾性シ−ル部材
の外周と受溝内をめぐってウエ−ハの裏面内方に侵入す
るような現象を確実に防ぐことができ、エッチングの境
界面が明確に形成され、弾性シ−ル部材が劣化しても上
記押圧部材を取り外すことにより簡単に交換することが
でき、常に好ましい状態でエッチング洗浄処理すること
ができ、エッチング寸法、エッチング形状等を変更する
場合でも対応する弾性シ−ル部材を有するチャックプレ
−ト毎変えれば良いので取扱いが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエッチング洗浄処理装置の一実施例を
示す説明図。

【図２】真空チャックの頂面外周部分の拡大断面図。

【図３】弾性シ−ル部材を示し、（Ａ）はウエ−ハにオ
リフラが設けられている場合、（Ｂ）はウエ−ハにノッ
チが設けられている場合の各平面図。

【図４】使用状態の説明図。

【図５】エッチングされた境界面のＳＥＭ像を示し、
（Ａ）は本発明による模式図、（Ｂ）は従来法による模
式図。

【符号の説明】

１ 真空チャック ２ チャックプレ−ト ６ ウエ−ハ ９ 頂面 10 受溝 12 先端部 13 弾性シ−ル部材 17 押圧部材 25 酸化膜 26 移し替え用真空チャック 27 エッチング液ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャックの頂面外周に弾性シ−ル部
   材を設け該弾性シ−ル部材にウエ−ハの周縁を載置して
   真空チャックで吸着保持し、該載置部より外方のウエ−
   ハの端面にエッチング液を供給して該端面をエッチング
   処理するようにしたウエ−ハ端面エッチング洗浄処理装
   置において、上記真空チャックの頂面に環状の受溝を形
   成し、該受溝内に先端部が上記頂面より突出するよう弾
   性シ−ル部材を挿入し、該弾性シ−ル部材の内外側を上
   記受溝の開口部で気密にシ−ルするよう上記弾性シ−ル
   部材を押圧する押圧部材を上記受溝内に嵌着したことを
   特徴とするウエ−ハ端面エッチング洗浄処理装置。
2. 【請求項２】 上記弾性シ−ル部材の先端部は、ウエ−
   ハのオリフラ、ノッチ等の形状に対応する形状を有する
   環形状に成形加工され該ウエ−ハの直径より小さい直径
   を有している請求項１に記載のウエ−ハ端面エッチング
   洗浄処理装置。
3. 【請求項３】 上記弾性シ−ル部材の先端部は、外周が
   高く内周が低くなるよう傾斜した平面に形成されている
   請求項１または２に記載のウエ−ハ端面エッチング洗浄
   処理装置。
4. 【請求項４】 上記弾性シ−ル部材は、断面略山形状に
   形成され、受溝内に挿入される基部は、受溝の内側面や
   押圧部材の側面との間に間隙を生じる大きさに形成され
   ている請求項１ないし３のいずれかに記載のウエ−ハ端
   面エッチング洗浄処理装置。