JP2007036066A - 枚葉式基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
枚葉式基板処理装置は、被処理基板を挟持する複数本のチャックピン15が外周囲に所定間隔で配設された円盤状の回転テーブル3と、この回転テーブル3に挟持された被処理基板Wを覆う回り込み防止部材16と、回転テーブル3に連結されてこのテーブルを回転させる駆動回動機構4と、被処理基板に処理液を供給する処理液供給管6とを備えている。
チャックピン15は、被処理基板Wを挟持するクランプ部15bと、このクランプ部15bの頂部から延びた円錐状に尖った針状部15cとで形成されている。
【選択図】 図1
Description
これらの製造工程では、ウェーハ自体の面及びウェーハ面に形成された薄膜を常に清浄に保たなければならないので、工程中に各種の洗浄処理が行なわれている。例えば、薄膜を研磨剤により研磨すると、研磨剤(スラリー)がウェーハ表面に残留するので、洗浄によりスラリーを除去している。
図6は、従来技術の代表的な枚葉式基板処理装置を示し、図6(a)はその基板処理装置の概略断面図、図6(b)は支持ピンの斜視図、図6(c)はチャックピンの斜視図である。
この枚葉式基板処理装置30は、図6に示すように、ウェーハWをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック31と、このスピンチャックの回転テーブル32に載置されたウェーハWの表面へ処理液が回り込むのを防止する回り込み防止部材36と、を備え、回転テーブル32に固定された回転軸40内の処理液供給管39から処理液を噴射ノズル39aへ供給し、この噴射ノズル39aからウェーハWの裏面へ処理液を噴射してウェーハ裏面の処理を行っている。
また、回転テーブル32には、その外周縁にほぼ等間隔にウェーハ挟持部材33が配設され、この挟持部材33は、ウェーハWを支持する支持ピン34と、ウェーハを挟持するチャックピン35とで構成されている。
また、このような汚染は、処理中のウェーハだけでなく未処理のウェーハにも発生することがある。その原因は、跳ね上がった液滴が回り込み防止部材等の装置部材に付着して溜り、この溜った液滴が新たにセットされた未処理のウェーハの処理中に回転による風等の作用により、ウェーハに滴下することによって起こっている。
前記チャックピンは、被処理基板を挟持するクランプ部と、該クランプ部の頂部から延びた円錐状に尖った針状部とで形成されていることを特徴とする。
その結果、回り込み防止部材等に液滴が溜り雫となって被処理基板に落下することがなくなり被処理基板の汚染を防止できる。また、回り込み防止部材等の装置に付着した液滴の拭き取りも不要になるので、連続運転が可能となり処理能率を上げることができる。
枚葉式基板処理装置1は、図1に示すように、ウェーハWをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック2と、このスピンチャックの回転テーブル3にウェーハWを載置・挟持した後にウェーハ表面への処理液の回り込みを防止する回り込み防止部材16と、ウェーハの裏面へ処理液を供給する処理液供給管6と、を備え、スピンチャック2及び回り込み防止部材16等は処理カップ8に収容された構成を有している。
取付け台11は、基台の下部にピン9と嵌合される取付け穴12a、両側にねじ取付け穴12b、12c、及び上面に各ピン14、15の取付け穴13a、13bがそれぞれ形成されている。
このチャックピン15の針状部の高さHは例えば3.0mmとなり、この大きさでは、針状部15c頂部の角度は、37度である。
このチャックピンの長さ、直径等は、上記の値に限定されず、処理するウェーハの口径との関係において合成樹脂で作製した場合、機械的強度が得られるものが選定される。そしてまた、針状部15c頂部の角度は、20度〜90度の範囲にあり、このうち30度〜45度の範囲が好ましい。
主軸管20及び支軸管21a〜21dは、それぞれ所定の肉厚を有する中空管で形成され、これらの中空管を通してノズル環17に不活性ガス、例えば窒素ガスが供給されるようになっている。
ノズル環17は、所定幅長を有し外周縁に位置する第1円環17aと、この第1円環より外形が小さく第1円環に嵌め込まれる第2円環17bとからなり、第1、第2円環17a、17bのそれぞれの対向面が上方から下面に向かってに傾斜面18a、18bが形成され、これらの傾斜面18a、18bのうち、傾斜面18bに所定幅長及び深さを有する凹状溝19が等間隔に複数個形成され、これらの凹状溝19が不活性ガス吹付けの噴射ノズルとなっている。この凹状溝19は、傾斜面18bに設けたが、他の傾斜面18aに設けてもよく、また双方に設けてもよい。
主軸管20は、不活性ガス供給源に接続されると共に、昇降機構22に連結され、回転テーブルへのウェーハの載置の際に上下動できるようになっている。
また、この主軸管とノズル環とは、4本の支軸管で結合され、各支軸管間に空間が形成されるので、この空間を利用して、装置の天井に配設されたエア供給装置(図示省略)からクリーンエアがウェーハへ供給される。
更に、ノズル環17には、処理液が跳ねてノズル環の中央への侵入を防止する処理液の跳ね避け部材23が設けられる。この跳ね避け部材23は、所定の高さを有する筒状体からなり、ノズル環17の第1円環17aに設けられる。
また、主軸管及び支軸管でノズル環を支持すると共に、不活性ガス供給路として使用できるので、新たな供給管が不要となり回り込み防止部材の構成が簡単になる。
更に、跳ね避け防止部材により、処理中に処理液が跳ねてもノズル環の中心部へ飛散を防止できる。
回転軸5内の処理液供給管6を通して噴射ノズル7から回転するウェーハWの裏面に処理液が供給されると、処理液は、渦流となってウェーハWの裏面中央部から外周縁へ拡散され、ウェーハWの外周縁でチャックピン15へ衝突する。液滴がチャックピン15に衝突すると、図5に示すように、チャックピン15の先端が針状に尖っていると、衝突した液滴の殆どが針状部15cを伝って矢印で示した外方へ飛散され、回り込み防止部材16及び跳ね避け防止部材23への飛散は殆ど無く、飛散してもサイズの小さい僅か2〜3滴程度になる。そして、このような2〜3滴の液滴は、飛散後に直ちに蒸発し回り込み防止部材16及び跳ね避け防止部材23へ付着して溜るようなことはない。
表1は、直径200mmのウェーハをHF処理、リンス洗浄及び乾燥処理における処理条件を示したものであり、また、表2は、表1の条件で処理したときの本実施例と比較例とを対比した評価結果である。比較例は、図6(c)に示したチャックピンを使用したものである。
また、ウェーハへの液跳ね及び端面エッチングは、比較例及び実施例とも液跳ねによるエッチング痕は見受けられず、裏面及び端面とも綺麗にエッチングされていた。
更に、ウェーハ表面のパーティクルを計測したところ、3回の平均値において、比較例では、回転数1600rpm、500rpmで378、890個であるのに対して、この実施例では106、36に激減していた。
2 スピンチャック
3 回転テーブル
5 回転軸
6 処理液供給管
7 噴射ノズル
4 回転駆動機構
8 処理カップ
10 挟持部材
11 取付け台
14 支持ピン
15 チャックピン
15b クランプ部
15c 針状部
16 回り込み防止部材
17 ノズル環
19 凹状溝
20 主軸管
21a〜21d 支軸管
23 跳ね避け防止部材
Claims (6)
- 被処理基板を挟持する複数本のチャックピンが外周囲に所定間隔で配設された円盤状の回転テーブルと、前記回転テーブルを回転させる駆動回動機構と、被処理基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備えた枚葉式基板処理装置において、
前記チャックピンは、被処理基板を挟持するクランプ部と、該クランプ部の頂部から延びた円錐状に尖った針状部とで形成されていることを特徴とする枚葉式基板処理装置。 - 前記チャックピンの頂部の円錐角は、20度〜90度の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の枚葉式基板処理装置。
- 前記チャックピンは、合成樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の枚葉式基板処理装置。
- 前記枚葉式基板処理装置は、さらに前記回転テーブルに挟持された被処理基板を覆い非処理基板面への処理液の回り込みを防止する回り込み防止部材を備え、前記回り込み防止部材は、所定幅長を有する円環の周囲に複数個の噴射穴がほぼ等間隔に設けられたノズル環と、該ノズル環の中心部に位置して円環を支持する主軸管20とを備え、前記ノズル環と主軸管とは、複数本の支軸管で連結されていることを特徴とする請求項1に記載の枚葉式基板処理装置。
- 前記主軸管及び支軸管は、それぞれ中空管で形成され、前記主軸管から前記支軸管を経て前記ノズル環に不活性ガスが供給されるようになっていることを特徴とする請求項4に記載の枚葉式基板処理装置。
- 前記ノズル環には、その外周囲に跳ね避け防止部材が立設されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の枚葉式基板処理装置。
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