JP5016223B2 - 基材外周処理装置 - Google Patents
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Description
上記絶縁層がSiO2の場合、該絶縁層上のフォトレジストを酸素プラズマでドライアッシングする際、酸素プラズマをウェハの表側面から裏面へ回り込ますことにより、上記裏面外周部のフロロカーボン膜を除去することが十分可能であった。
しかし、絶縁層がlow−k膜の場合、ドライアッシングをあまり強くすると、low−k膜がダメージを受ける。そこで、低出力でアッシング処理する試みがなされているが、そうするとウェハ裏面のフロロカーボン膜を除去しきれない。これを放置すると、基材の搬送時等にパーティクルが発生し、歩留まり低下を招くおそれがある。
特許文献2に記載のものは、レーザをウェハの外周部に照射し、外周部の不要物をレーザエッチングしている。
また、吸引ノズルは、処理済みの反応性ガスや反応副生成物の吸引により汚れやすく、メンテナンスを怠るとパーティクルの原因となるおそれがある。
前記基材と接して前記基材を支持する面を有し、前記支持した状態で前記基材の外周部を前記面と直交する方向から見て前記面の外端縁よりも外側に突出させる支持部と、
熱光線を、前記支持部に支持された基材の前記外周部の在るべき被処理位置に局所的に照射する輻射加熱器と、
先端部が前記被処理位置に向かって前記被処理位置の近傍に配置され、前記不要物と加熱下で反応して反応副生成物を生成する反応性ガスを、前記被処理位置に局所的に吹付ける吹出しノズルと、
先端部が前記被処理位置に向かって前記被処理位置の近傍、かつ前記直交する方向から見て前記支持部の前記外端縁よりも外側かつ前記被処理位置を挟んで前記吹出しノズルの先端部とは反対側に前記吹出しノズルと前記基材の周方向に沿って向き合うように配置され、前記被処理位置の近傍のガスを局所的に吸引する吸引ノズルと、を備え、この吸引ノズルが、透光性の材料にて構成されていることを特徴とする。
これによって、吸引ノズルを熱光線の光路の妨げになることなく被処理位置に出来るだけ近づけて配置できる。したがって、被処理位置を確実に局所輻射加熱して処理効率を確保できるとともに、被処理位置の近傍を局所的に確実に吸引でき、反応副生成物を速やかに取り除いてパーティクルの原因になるのを防止することができる。また、熱光線の散乱等が起きても吸引ノズルに吸熱されるのを防止でき、吸引ノズルの高温化を防止して実用に耐えるようにすることができる。さらに、吸引ノズルの内壁が処理済みの反応性ガスや反応副生成物の吸引によって汚れても、外部から容易に確認することができ、メンテナンスの要否判断を容易化することができる。ひいては、適切なメンテナンスを行なうことによって、吸引ノズルの汚れがパーティクルの原因となるのを防止することができる。
前記ガラスとしては、例えば、石英、ほうけい酸ガラス、アルカリソーダガラス等が挙げられる。
前記透明な樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリカーボネート、塩化ビニール等が挙げられる。
これによって、反応性ガスを基材の外周部に沿うように流して反応時間を確保できるとともに、反応副生成物を含む処理済みガスを基材から漸次離れていくように導くことができ、反応性ガスの拡散を防止でき、余計な箇所が処理されたり反応副生成物が基材の表面に付いてパーティクルの原因になったりするのを一層確実に防止することができる。
前記直交する方向から見て、前記吹出しノズルからの前記反応性ガスの吹き出し方向が、前記基材の被処理位置における周方向にほぼ沿い、前記吸引ノズルからの吸込み方向が、前記吹出し方向とほぼ一致していることがより好ましい。
これによって、反応性ガスの流れを基材の外周部に確実に沿わせることができ、反応時間を一層確実に確保することができる。
これによって、熱光線を、基材の表側面の外周部又は裏面の外周部だけでなく基材の外端面にも照射することができ、不要物が基材の外端面に被膜されている場合でも確実に除去することができる。
ステージ11の特に上板の材質には、熱伝導性の良好なもの(例えばアルミ)が用いられている。
冷却・吸熱手段は、ステージ11の少なくとも外周部(ウェハ90の外周突出部のすぐ内側の部分)から吸熱できるようになっていればよい。ステージ11の上面の中央部には凹部を設け、この凹部より外周側のステージ上面だけがウェハ90と接触するようにしてもよい。これによって、ウェハ90の外周突出部のすぐ内側の部分から確実に吸熱できる一方、ステージ11とウェハ90の接触面積を小さくしてパーティクルの発生数を低減することができる。
ステージ11には、必ずしも上記のような冷却・吸熱手段を設けなくてもよい。これによって、ステージの構成を簡素化できる。
照射ユニット32をウェハ90の外周部の真下に配置してもよい。
反応性ガス源として、オゾナイザー24に代えて常圧プラズマ放電装置を用い、この常圧プラズマ放電装置の電極間のプラズマ放電空間に酸素を導入し、酸素ラジカル等の酸素系反応性ガスを得ることにしてもよい。
反応性ガスとして酸素(O2)をそのまま吹出しノズル21に供給し、吹出すようにしてもよい。
反応性ガスとして、酸素系ガスに代えて、CF4等のフッ素系ガスを用いてもよい。
吹出しノズル21の口径は、フロロカーボン膜93aの幅に対応する大きさになっている。
吹出しノズル21についても、吸引ノズル22と同様の透光性材料にて構成されている。
ステージ11にウェハ90をアライメントして設置し、ウェハ90のフロロカーボン膜93aを含む外周部をステージ11の径方向外側へ突出させる。そして、ステージ11を中心軸まわりに回転させるとともに、レーザ光源31からのレーザ光Lを、光ファイバ34に通して集光ユニット32から出射し、ウェハ90の裏面外周部又は外端面のフロロカーボン膜93aの被処理位置Pに集光させる。これにより、被処理位置Pのフロロカーボン膜93aが局所的かつ瞬間的に高温加熱される。併行して、オゾナイザー24からのオゾンを、反応性ガスノズル21からウェハ90の接線方向にほぼ沿って吹出し、上記局所加熱された被処理位置Pに当てる。これによって、被処理位置Pのフロロカーボン膜93aが、オゾンと反応して除去される。
レーザ光Lは、ウェハ90の下側かつ半径外側から斜めに照射されるので、ウェハ90の裏面の外周部の膜93aだけでなく外端面の膜93aをも輻射加熱して、除去することができる。
図2の白抜き矢印A1に示すように、集光ユニット32の焦点を調節して集光スポット径を変えたり、同図の白抜き矢印A2又はA3に示すように、集光ユニット32のステージ径方向に沿う位置や角度を調節して集光スポット位置をフロロカーボン膜93aの幅方向に変移させたりすることにより、フロロカーボン膜93aの全体を除去することができる。
また、レーザ光Lの散乱が起きても、吹出しノズル21や吸引ノズル22に吸熱されるのを防止でき、ノズル21,22の高温化を防止して実用に耐えるようにすることができる。
さらに、吸引ノズル22の内壁等が反応生成物を含む処理済みガスの吸引によって汚れても、外部から容易に確認することができる。吹出しノズル21についても内部の汚れを外部から容易に確認できる。これによって、メンテナンスの要否判断を容易化することができる。ひいては、適切なメンテナンスを行なうことによって、ノズル22,21の汚れがパーティクルの原因となるのを防止することができる。
例えば、反応性ガスノズル21を省略し、反応性ガス雰囲気下で熱光線をスポット照射することにより不要物除去を行なうことにしてもよい。
反応性ガスとしては、オゾンのほか、酸素ガス(O2)を用いることもできる。
除去対象の不要物は、フロロカーボンに限られず、それ以外の有機物の他、無機物にも適用できる。
不要物の状態は、膜に限られず粉体等であってもよい。
基材の裏面外周部や外端面に設けられた不要物の除去だけでなく、表側の外周部に設けられた不要物の除去にも適用できる。
基材は、ウェハに限られず、例えば液晶テレビやプラズマテレビ等のフラットパネルディスプレイ用の基板であってもよい。
20 反応性ガス給排手段
21 吹出しノズル
22 吸引ノズル
23 ガス供給路
24 オゾナイザー(反応性ガス源)
25 排気路
26 排気手段
30 輻射加熱器
31 レーザ光源
32 照射ユニット
34 光ファイバ
90 シリコンウェハ(基材)
91 low−k絶縁層
91a 配線パターン溝
93a フロロカーボン膜(不要物)
94 配線パターン
P1 第1スポット
P2 第2スポット、局所照射位置(集光スポット、被処理位置)
L レーザ(熱光線)
L33 光軸
P 被処理位置
Claims (10)
- 基材の外周部の不要物を加熱して除去する装置であって、
前記基材と接して前記基材を支持する面を有し、前記支持した状態で前記基材の外周部を前記面と直交する方向から見て前記面の外端縁よりも外側に突出させる支持部と、
熱光線を、前記支持部に支持された基材の前記外周部の在るべき被処理位置に局所的に照射する輻射加熱器と、
先端部が前記被処理位置に向かって前記被処理位置の近傍に配置され、前記不要物と加熱下で反応して反応副生成物を生成する反応性ガスを、前記被処理位置に局所的に吹付ける吹出しノズルと、
先端部が前記被処理位置に向かって前記被処理位置の近傍、かつ前記直交する方向から見て前記支持部の前記外端縁よりも外側かつ前記被処理位置を挟んで前記吹出しノズルの先端部とは反対側に前記吹出しノズルと前記基材の周方向に沿って向き合うように配置され、前記被処理位置の近傍のガスを局所的に吸引する吸引ノズルと、を備え、この吸引ノズルが、透光性の材料にて構成されていることを特徴とする基材外周処理装置。 - 前記透光性材料が、ガラス、アクリル、透明な樹脂の何れか1つであることを特徴とする請求項1に記載の基材外周処理装置。
- 前記吹出しノズルが、透光性の材料にて構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の基材外周処理装置。
- 前記吹出しノズルを構成する透光性材料が、ガラス、アクリル、透明な樹脂の何れか1つであることを特徴とする請求項3に記載の基材外周処理装置。
- 前記ガラスが、石英、ほうけい酸ガラス、アルカリソーダガラスの何れか1つであることを特徴とする請求項2又は4に記載の基材外周処理装置。
- 前記透明な樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリカーボネート、塩化ビニールの何れか1つであることを特徴とする請求項2又は4に記載の基材外周処理装置。
- 前記吸引ノズルからの吸込み方向が、前記直交する方向から見て、前記基材の被処理位置における周方向にほぼ沿うことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の基材外周処理装置。
- 前記吹出しノズルからの前記反応性ガスの吹き出し方向が、前記直交する方向から見て、前記基材の被処理位置における周方向にほぼ沿うことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の基材外周処理装置。
- 前記直交する方向から見て、前記吹出しノズルからの前記反応性ガスの吹き出し方向が、前記基材の被処理位置における周方向にほぼ沿い、前記吸引ノズルからの吸込み方向が、前記吹出し方向とほぼ一致していることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の基材外周処理装置。
- 前記輻射加熱器が、前記熱光線を前記被処理位置に向けて前記基材の半径外側に傾倒された方向から照射することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の基材外周処理装置。
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