KR100276426B1 - 처리장치 - Google Patents

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KR100276426B1
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노부아끼 다까하시
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히가시 데쓰로
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Abstract

피처리체, 예를 들면 반도체웨이퍼를 피처리가스 분위기중에서 처리하여 그 표면에 형성된 자연산화막을 제거하는 처리실과, 이 처리실에 피처리체를 유지하는 유지수단, 예를 들면 핀을 세워 형성한 얹어놓는대과, 이 얹어놓는대의 안쪽에 원반체를 형성하고, 얹어놓는대와 이 원반체를 상대적으로 회전시킨다. 이 양자의 상대회전에 의하여 피처리체의 표면과 뒷면에 처리가스의 기류가 발생하여 전체면에 걸쳐서 균일하면서도 동시에 자연산화막의 제거처리가 이루어진다.

Description

처리장치
제1도는 본 발명의 처리장치(자연산화막 제거장치)를 배치식 CVD 처리장치에 접속한 처리시스템의 실시예의 전체구성도이다.
제2도는 제1도에 나타낸 처리시스템의 평면도이다.
제3도는 본 발명의 처리장치를 자연산화막 제거장치에 적용한 제1실시예의 종단면도로서, 피처리체를 핀으로 유지하고, 또한, 처리실과 처리분위기실을 상호간에 기밀하게 분리한 상태를 나타낸다.
제4도는 제3도에 나타낸 자연산화막 제거장치에 있어서, 개폐뚜껑을 상승시켜서 처리실과 처리가스분위기실을 상호간에 연이어 통하게 한 상태를 나타낸다.
제5도는 제3도에 나타낸 자연산화막 제거장치의 얹어놓는대와 원반체의 회전수단의 종단면도이다.
제6도는 제3도에 나타낸 자연산화막 제거장치의 A부의 부분확대도로서,유지기구(핀)의 구성을 나타낸다.
제7도는 본 발명의 처리장치의 회전부분의 상세로서, 제7a도는 회전체의 표면에 돌기형상의 정류체를 형성한 것의 사시도이다. 또한, 제7b도는 홈형상의 정류체를 형성한 것의 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 자연산화막 제거장치 2 : 용기
3 : 혼합액 4 : 액체수용부
5 : 안쪽 둘레벽 6 : 개폐뚜껑
7 : 제1의 밀봉체 8 : 벨로우즈
9 : 천정뚜껑 9a : 개구부
13 : 제2의 밀봉체 14 : 처리가스분위기실
14a : 처리가스 16 : 핀
18 : 얹어놓는대 18a : 구멍부
18b : 원반체 18x : 볼록형상의 돌기부
18Y : 오목형상의 홈부 19 : 중간뚜껑
21 : 제3의 밀봉체 22 : 제2의 벨로우즈
23 : 바닥뚜껑 23a : 개구부
27 : 안쪽 둘레부 28 : 제4의 밀봉체
29 : 처리실 30 : 공급관
31 : 제1의 개폐밸브 32 : 제1의 배기관
33 : 제2의 개폐밸브 40 : 예비실
41 : 반입반출통로 42 : 도입관
43 : 게이트밸브 44 : 제5의 밀봉체
45 : 제2의 배기관 50 : 중공(中空)모우터
50a : 회전샤프트 51 : 베어링
52 : 스테핑모우터 53 : 접속부
54 : 공간부 55 : 도입구멍
56 : 공간실 57a : 제1의 배기구
57b : 제2의 배기구 58 : 기류
60 : 기체류 61 : 뒷면기류
70 : 로드록실 71 : 웨이퍼 반송기구
72 : 제2의 게이트밸브 80 : CVD장치
81 : 프로세스 튜브 82 : 가열코일
83 : 웨이퍼보우트 85 : 로드록실
90 : 회전기구 91 : 승강기구
92 : 개폐기구 95 : 진공배기장치
96 : N2가스 공급장치 100 : 메모리
101 : 제어장치 X, Y : 간극부
본 발명은 처리장치에 관한 것이다.
종래의 처리장치에 있어서, 피처리체, 예를 들면 반도체웨이퍼를 처리실내로 수용하고, 이 처리실내에서 반도체웨이퍼를 회전시켜서, 이것에 처리가스를 균일하게 작용시키는 것에 의하여, 이것에 처리를 행하는 처리장치가 이용되고 있다.
처리장치, 예를 들면, 반도체웨이퍼 표면에 형성된 자연산화막을 제거하는 자연산화막 제거장치에서는, 상압(常壓) 또는 양압(陽壓)의 처리실내 상부에 소정의 액체, 예를 들면, 불산과 물의 혼합액을 담아놓고, 이것으로부터 발생한 불산증기를 처리실내로 확산시킨다. 그리고, 이처리실내의 하부에 피처리면(표면)을 윗방향으로 반도체웨이퍼를 회전가능한 원형상의 얹어놓는대에 유지하고, 이 얹어놓는대를 회전함으로써 반도체웨이퍼를 함께 회전시킨다. 그리고, 불산증기를 반도체웨이퍼의 회전에 의하여 발생하는 회전기류에 의하여 반도체웨이퍼 표면에 작용시켜, 반도체웨이퍼 표면에 형성된 자연산화막을 제거하는장치가 알려져 있다.
그러나, 이러한 회전가능한 얹어놓는대는 한장의 원판으로 구성되고, 피처리체와 일체로 회전하므로, 피처리체의 뒷면의 둘레가장자리부에서, 회전기류의 와부(渦部)가 발생하고, 피처리체의 뒷면의 중심부에 비하여 자연산화막의 제거율(에칭률)이 현저하게 진행하는 것으로 된다. 그 때문에, 피처리체의 뒷면에 형성된 자연산화막을 균일하게 제거처리하는 것이 불가능하다고 하는 문제점이 있었다.
그러나, 피처리체의 뒷면에 형성된 자연산화막(부착한 오염물, 불순물등)을 균일하게 제거처리하는 것이 불가능하면, 이 처리의 후단에서 처리를 행하는 처리장치, 예를 들면 열처리장치에서 제품수율을 저하한다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 피처리체의 표면과 뒷면을 균일하면서도 동시에 불순물의 제거처리가 가능한 매엽식(枚葉式)처리장치를 제공함에 있다.
본 발명에서는 피처리체를 처리가스분위기에서 처리하는 처리실과, 이 처리실내에 피처리체를 유지하는 유지기구를 형성한 얹어놓는대를 구비한 처리장치에 있어서, 얹어놓는대를 회전기구에 접속함과 함께 이 얹어놓는대의 안쪽에 원반체를 형성하고, 이 원반체는 얹어놓는대에 대하여 상대적으로 회전하도록 구성한다.
본 발명은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 피처리체를 유지하는 링형상의 얹어놓는대의 회전과, 이 얹어놓는대의 안쪽에형성된 고정 또는 원반체와의 상대적인 회전속도의 차에 의하여, 처리가스의 기류를 피처리체의 표면 및 뒷면에, 보다 균일하게 흘리는 것이 가능하므로, 피처리체의 표면과 뒷면을 균일하면서도 동시에 처리하는 것이 가능하게 된다.
[제1실시예]
이하, 본 발명의 처리장치를 자연산화막 제거장치에 적용한 제1실시예에 대하여 첨부도면에 기초하여 설명한다.
제1도 내지 제4도에 나타낸 바와 같이, 이 자연산화막 제거장치(1)는, 내부식성재료, 예를 들면 불소수지에 의하여 만들어지는 원통형상의 용기(2)로 구성되어 있다.
이 용기(2)의 안쪽 상부에는, 액체, 예를 들면 불산과 물의 혼합액(HF/H2O, 예를 들면 5%HF 95%H2O)(3)을 담그어 놓고 고리형상의 액체수용부(4)가 형성되어 있다. 이 액체수용부(4)의 안쪽 원둘레벽의 윗끝단에는, 안쪽둘레부(27)를 가지는 안쪽 둘레벽(5)의 바깥쪽과 같은 직경으로 이루어지는 원판형상의 개폐뚜껑(6)과, 밀폐적으로 봉하기 위한 내부식성재료로 이루이지는 링형상의 제1의 밀봉체(7)(예를 들면 0링)가 형성되어 있다.
또한, 개폐뚜껑(6)의 바깥둘레끝단에는, 원통형상으로 그의 안쪽이 속이 빈 신축이 자유로운 내부식성재료로 형성된 제1의 벨로우즈(8)의 한끝단이 기밀하게 접속되어 있다. 이 벨로우즈(8)의 다른 끝단은 천정뚜껑(()과 기밀하게 접속되어 있다.
이 천정뚜껑(9)는 내부식성 재료로 원형상 평판으로 형성되고, 제3도에 나타낸 바와 같이, 그의 안쪽에는 벨로우즈(8)의 안지름보다 작은 원형상의 개구부(9a)가 형성되고, 이 개구부(9a) 안쪽에는 개폐뚜껑(6)을 상승하기 위한 개폐기구(92),예를 들면 에어실린더가 장착되고, 이것에 의하여 상하 운동하여 개폐뚜껑(6)이 개폐가능하게 구성되어 있다.
또한, 천정뚜껑(9)의 바깥둘레 끝단은 용기(2)의 윗끝단부에 원둘레형상으로 형성된 내부식성재료로 구성되는 링형상의 제2의 밀봉체(13)를 통하여 용기(2)에 기밀하게 접속되고, 이것에 의하여 액체수용부(4)로부터 기화된 처리가스(14a)(HF증기, 불소 : 5%, 물 : 95%)가 충만한 처리가스분위기실(14)(상압)이 구성되어 있다.
또한, 처리가스분위기실(14)의 하부이면서 용기(2)의 중앙부에는 처리실(29)이 형성되어 있다. 이 처리실(29)에는, 피처리체, 예를 들면 반도체웨이퍼(W)를 얹어놓기 위한 얹어놓는대(18)가 형성되고, 이 얹어놓는대(18)의 상부에 반도체웨이퍼(W)는 유지기구(제6도 참조)에 의하여 끼우고 빼기가 자유롭게 반경방향으로 개폐하는 핀(16)으로 유지된다.
제5도에 나타낸 바와 같이 회전기구(90), 예를 들면 속이 빈 모우터(50)의 회전샤프트(50a)가 중간뚜껑(19)에 부설된 베어링(51)을 통하여 얹어놓는대(18)에 접속되어 회전가능하게 구성되어 있다.그리고, 핀(16)은 링형상의 얹어놓는대(18)의 윗면에 복수, 예를 들면 3군데 형성되어 있다.
또한, 얹어놓는대(18)에는 제5도에 나타낸 바와 같이 불활성가스, 예를 들면 N2가스를 유통시키는 구멍부(18a)가, 예를 들면 원고리 형상으로 대향하여 2군데 뚫어 형성되어 있다.
또한, 얹어놓는대(18)의 윗면 안쪽에는 원반체(18b)가 형성되어 있다. 이 원반체(18b)는 제5도에 나타낸 바와 같이 회전기구(90), 예를 들면 스테핑모우터(52)와 접속부(53)로 접속되어 회전가능하게 구성되어 있다. 이들의 중공모우터(50)와 스테핑모우터(52)는 메모리(100)로부터의 정보에 기초하여 제어장치(101)에 의하여 그들의 회전이 제어된다.
또한, 중간뚜껑(19)의 하부에는 중공모우터(50)와 스테핑모우터(52)를 고정하여 수납하는 제1의 공간부(54)가 형성되어 있다. 이 공간부(54)에 N2가스를 도입하기 위한 도입구멍(55)이 뚫어 형성되어 있다.
또한, 원반체(18b)와 얹어놓는대(18) 사이의 간극부(X)와 중간뚜껑(19)사이의 간극부(Y)는 각각 미로구조로 되어 있음과 동시에, 구멍부(18a)로부터 불활성 가스, 예를 들면 N2가스가 유통함에 의하여 간극부(X), (Y)가 각각 양압으로 되어 있다. 이것에 의하여, 처리가스분위기실(14)로부터 처리가스(14a)(HF증기)가 간극부(X), (Y)에 각각 유입하는 것을 억제하도록 구성되어 있다.
또한, 처리가스(14a)(HF증기)가 미량으로 간극부(X), (Y)에 유입한 것으로 하여도, 불활성 가스, 예를 들면 N2가스와 처리가스(14a)가 혼합되어 혼합기체로서 배출하기 위한 중간버퍼로서 제2의 공간실(56)이 공간부(54)의 둘레에 링형상으로 형성되어 있다. 이 공간실(56)의 상부에는 앞의 혼합기체를 배기하기 위한 제1의 배기구(57a)가 개구되고, 공간실(56)의 하부에는, 혼합기체를 배기하기 위한 제2의 배기구(57b)가 개구되어 있다. 그리고 도시하지 아니한 배기장치, 예를 들면 기체의 흐름을 이용하여 배기하는 어스필레이터가 이것에 접속되어, 혼합기체를 배기함과 함께 기류(58)가 이들의 시스템내를 흐르도록 구성되어 있다.
또한, 제3도에 나타낸 바와 같이, 중간뚜껑(19)의 둘레 가장자리부에는, 용기(2)의 안쪽에 형성된 원들레 형상의 볼록부(20)의 아래면에 밀어누름됨에 의하여 기밀하게 밀봉하기 위한 내부식성재료로 구성되는 링형상의 제3의 밀봉체(21)가 배열설치되어 있다.
또한, 중간뚜껑(19)의 바깥 둘레가장자리 끝단에는, 원통형상으로 안쪽이 속이 빈 신축이 자유로운 내부식성재를 형성된 제2의 벨로우즈(22)의 한끝단이 기밀하게 접속되고, 또한 이 벨로우즈(22)의 다른 끝단은 바닥뚜껑(23)과 기밀하게 접속되어 있다.
또한, 이 바닥뚜껑(23)은 배부식성재료로서 원형상 평판으로 형성되고, 그의 안쪽은 벨로우즈(22)의 안지름보다 작은 원형상의 개구부(23a)가 형성되어 있다. 이 개구부(23a)의 안쪽 및 상기 벨로우즈(22)의 내부에는 중간뚜껑(19)및 회전기구(90)전체를 상하운동하기 위한 승강기구(91), 예를 들면 에어실린더가 형성되어 있다.
또한, 제3도에 나타낸 바와 같이, 바닥뚜껑(23)의 윗면의 바깥둘레 가장자리부는 용기(2)의 하부바닥면에 형성된 내부식성 재료로 이루어지는 링형상의 제4의 밀봉체(28)에 밀어누름되고, 용기(2)의 하부면을 기밀하게 밀봉하도록 접속되어 있다.
또한, 처리실(20)의 안쪽 둘레벽의 한끝단은 퍼지용의 불활성가스, 예를 들면 N2가스를 공급하기 위한 공급관(30)이 제1의 개폐밸브(31)를 통하여 접속되어 있고, 또한 다른 끝단은 N2가스를 처리실(29)로부터 배기하기 위한 제1의 배기관(32)이 제2의 개폐밸브(33)를 통하여 접속되어 있다. 또한, 배기관(32)에 도시하지 아니한 처리가스배기 제거수단이 접속되어 있다.
또한, 처리실(29)의 하부에는 예비실(40)이 형성되고, 이 예비실(40)은 중간뚜껑(19)과 바닥뚜껑(23)과 용기 (2)사이에 구성되어 있다.
또한, 예비실(40)의 측벽면의 한끝단에는, 반도체웨이퍼(W)를 반입 또는 반출하기 위한 반입반출통로(41)가 개구되어 있다. 이 반입반출통로(41)의 중간위치에는, 불활성가스, 예를 들면 N2가스를 항상 도입하기 위한 도입관(42)이 접속되어 있다.
또한, 예비실(40)의 다른 끝단의 측벽면에는, N2가스를 방출하기 위한 제2의 배기관(45)이 접속되어 있다. 또한, 반입반출통로(41)를 개폐하기 위한 개폐닫이, 예를 들면 게이트밸브(43)가 형성되고, 내부식성재료로 되는 제5의 밀봉체(44)를 통하여 용기(2)를 기밀하게 밀폐가능하도록 구성되어 있다.
또한, 제1도및 제2도에 나타낸 바와 같이, 이 자연산화막 제거장치(1)에는 게이트밸브(43)를 통하여, 예비실(40)과 기밀하게 접속된 로드록실(70)이 형성되어 있고, 이 로드록실(70)내의 웨이퍼 반송기구(71)에 의하여 예비실(40)내에 반도체웨이퍼(W)를 반입하고 그로부터 반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
또한, 로드록실(70)에는 그의 속을 진공분위기로 한 후, 산소를 포함하지 않는 N2가스 분위기로 설정하는 것이 가능하도록 진공배기장치(95)와 N2가스공급장치(96)가 각각 접속되어 있다.
또한, 로드록실(70)은 열처리장치, 예를 들면 배치식 CVD장치(80)에 N2가스 분위기의 상태로 반도체웨이퍼(W)를 반입하고, 또한 그곳으로부터 반출하는 것이 가능하도록 구성된다.로드록실(70)은 대기중으로부터 게이트밸브(92),(91)를 통하여 반도체웨이퍼(W)를 반입반출하기 위한 웨이퍼반입반출실(90)과 함께 N2가스 분위기의 상태에서 반도체웨이퍼(W)를 반입반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
이상과 같이, 본 제1실시예의 자연산화막 제거장치(1)가 구성되어 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 본 발명의 처리장치에 있어서의 반도체웨이퍼(W)의 처리동작에 대하여 설명한다.
먼저, 제1도에 나타낸 중간뚜껑(19)이 승강기구(91)에 의하여 쇄선으로 나타낸 위치까지 하강하고, 게이트밸브(43)가 개방하고, 웨이퍼 반송기구(71)에 의하여 반도체웨이퍼(W)를 로드록실(70)로부터 예비실(40)로 반입한다.
여기서, 반도체웨이퍼(W)는, 제6도에 나타낸 유지기구에 의하여 유지된다. 즉, 얹어놓는대(18)의 윗면에는 적어도 3개의 핀916)이 세워 형성되고, 이들 핀(16)은 그 중간플랜지(16a)에 의하여 얹어놓는대(18)의 표면에 미끄러움직임이 자유롭게 지지되어 있다. 이들 핀(16)은 얹어놓는대(18)를 관통하여 아래쪽으로 연장되고, 그들의 아래끝단부에는 벤트아암(16b)이 형성되어 있어 항상 스프링(12)에 의하여 핀(16)이 닫히는 방향으로 힘이 가해져 있다. 그리고, 반도체웨이퍼(W)는 핀(16)의 윗끝단에 형성된 노치에 걸어멈춤되어 플런져(15)를 적당한 구동수단에 의하여 위쪽으로 밀어누름에 의하여 반도체웨이퍼(W)를 끼워지지하도록 되어 있다.
또한, 핀(16)이 개폐기구에 의하여 닫히고, 반도체웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 파지한다. 이후, 웨이퍼 반송기구(71)는 로드록실(70)로 돌아오고, 게이트밸브(43)는 용기 (2)를 기밀하게 밀폐하기 위하여 닫혀진다.
이 상태에 있어서는, 제3도에 나타낸 바와 같이, 처리가스분위기실(14)은 개폐뚜껑(6)이 안쪽둘레벽(5)의 위끝단에 기밀밀폐되어 기밀실을 구성하고 있다. 여기서, 개폐밸브(31), (33)를 개방상태로 하고, 불활성가스, 예를 들면 N2가스를 N2가스원으로부터 공급관 (30)에 의하여 처리실(2)내로 퍼지한다.
다음에, 중간뚜껑(19)을 승강기구(91)에 의하여 실선으로 나타낸 위치까지 상승시켜, 이 중간뚜껑(19)의 둘레가장자리부에 형성된 밀폐체(21)가 용기(2)의 안쪽에 형성된 고리형상의 볼록부(20)의 아래면을 밀어누르도록 접촉시켜, 처리실(29)과 예비실(40)을 제1도및 제3도에 나타낸 바와 같이 기밀상태로 분리한다.
다음에, 처리실(29)내로의 N2가스의 공급과 그로부터의 반출을 정지하기 위한 개폐밸브(31), (33)를 닫고, 제4도에 나타낸 바와 같이 개폐뚜껑(6)을 개폐기구(92)에 의하여 상승시켜, 처리가스분위기실(14)과 처리실(29)을 연이어 통하게 한다. 그리고, 반도체웨이퍼(W)를 핀(16)에 의하여 유지하고 있는 링형상의 얹어놓는대(18)를 제5도에 나타낸 중공모우터(50)에 의하여 회전, 예를 들면 매분 500 내지 2000 회전으로 정회전시킨다.
또한, 링형상의 얹어놓는대(18)의 회전에 동기하여, 이 얹어놓는대(18)의 안쪽에 배치된 원반체(18b)를 제5도에 나타낸 스테핑모우터(52)에 의하여 얹어놓는대(18)의 회전방향과 역방향으로 회전(예를 들면 매분 0 내지 1000 회전)시킨다.
또한, 링형상의 얹어놓는대(18)와 원반체(18b)의 회전차에 의한 회전작용에 의하여 제4도에 나타낸 바와 같이, 처리가스분위기실(14)내에 증기로서 충만하고 있는 처리가스(14a)(HF증기)는 화살표와 같이 기체류(60)로되고 반도체웨이퍼(W)의 표면에 인입된다. 그리고, 이 처리가스(14a)의 흐름에 의하여 반도체웨이퍼(W)의 표면에 부착하고 있는 불필요한 자연산화막을 균일하게 제거처리 한다.
또한, 기체류(60)는 반도체 웨이퍼(W)의 뒷면쪽에도 유입하고, 제4도에 나타낸 바와 같이 뒷면에도 기류(61)가 발생하고, 반도체웨이퍼(W)의 뒷면에 형성된 자연산화막을 균일하게 제거처리한다.
또한, 종래와 같이 링형상의 얹어놓는대(18)와 원반체(18b)가 일체화되어 한꺼번에 회전하는 경우, 양자간에 회전차가 없기 때문에, 제4도의 화살표(점선)로 나타낸 바와 같이 반도체웨이퍼(W)의 뒷면의 기류는 뒷면기류(62)로 되고, 반도체웨이퍼(W)의 뒷면 둘레가장자리부를 와류화 하고, 그 때문에, 반도체웨이퍼(W)의 뒷면중앙부에 있어서, 그 뒷면에 형성된 자연산화막이 완전히 제거처리되지 않고 그대로 잔류하는 것으로 된다.
다음에, 반도체웨이퍼(W)상의 자연산화막을 제거처리한 후는, 얹어놓는대(18)의 회전과 원반체(18)의 회전을 정지시킨다. 그리고, 개폐뚜껑(6)을 개폐기구(92)에 의하여 하강시켜, 제3도에 나타낸 바와 같이 닫고, 처리가스분위기실(14)과 중간실(29)사이를 사이가 떨어진 별실의 상태로 한다.
다음에, 처리실(29)내에 N2가스를 개폐밸브(31)를 개방하여 공급하고, 처리실(29)내의 잔류처리가스 농도를 희박하게 하며, 또한 개폐밸브(33)를 개방함으로써, 처리실(29)외에 잔류처리가스를 배기관(32)에 의하여 완전히 방출시킨다.
다음에, 중간뚜껑(19)을 승강기구(91)에 의하여 제1도및 제3도에 쇄선으로 나타낸 바와 같이 하강시켜, 게이트밸브(43)를 개방한다. 또한, 반도체웨이퍼(W)는, 그것을 유지하고 있던 핀(16)을 해제하고, 제1도에 나타낸 웨이퍼반송기구(71)에 의하여, 로드록실(70)에 자연산화막 제거처리후의 반도체웨이퍼(W)를 반출하고, 게이트밸브(43)를 닫는다.
다음에, 웨이퍼반송기구(71)에 의하여, 로드록실(70)에 반송된 반도체웨이퍼(W)는 제2의 게이트밸브(72)를 통하여 CVD장치(80)로 반송되고, 다른 로드록실(85)의 웨이퍼보우트(83)에 격납된다. 배치처리매수, 예를 들면 격납수가 100매로 된후에 보우트승강기구(84)가 상승하여 웨이퍼보우트(83)를 CVD장치의 프로세스튜우브(81)내로 로우드하고 가열코일(82)을 가열하여 열처리 (CVD)를 행한다.
이와 같이, 반도체웨이퍼(W)의 반입공정이 순차로 반복된다.
다음에 이상과 같이 구성된 본 제1실시예의 효과에 대하여 설명한다.
(1) 링형상의 얹어놓는대(18)의 회전에 의하여 회전변차에 의하여, 처리가스분위기실(14)내로 증기로서 충만하고 있는 처리가스(14a)(HF증기)가 기체류(60)로 되고 반도체웨이퍼(W)표면으로 인입된다. 그리고 반도체웨이퍼(W)의 표면에 형성된 자연산화막은 균일하게 제거처리됨과 함께,기체류(60)는 반도체웨이퍼(W)의 뒷면에도 유통하고, 뒷면기류(61)가 발생하고, 반도체웨이퍼(W)의 뒷면 전체면으로 유통된다. 이 때문에, 반도체웨이퍼(W)의 뒷면에 형성된 자연산화막을 보다 균일하게 제거처리하는 것이 가능하다(예를 들면 SiO2의 열산화막의 에칭률은 100Å/분).
(2) 또한, 피체리처인 반도체웨이퍼(W)의 뒷면에 형성된 자연산화막을 균일하게 제거처리하는 것이 가능하기 때문에, 후단에서 처리를 행하는 처리장치, 예를 들면 철처리장치에 있어서 반도체웨이퍼(Si)의 열팽창률(온도 293[K]일 때, 선열팽창률 약 2.5[10-6 deg-1])과 자연산화막(SiO2)부분의 열팽창률(온도 293[K]일 때, 선팽창률 약 7.4 내지 13.6[10-6 deg-1])이 달라도, 열처리장치의 처리온도, 예를 들면 800 내지 1200도의 고온으로 처리할 때, 피처리체중의 중심부와 둘레가장자리부에서의 열팽창을 균일하게 하는 것이 가능하고, 열스트레스가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(3) 또한, 피처리체의 뒷면에 형성된 자연산화막을 균일하게 제거처리하는 것이 가능하기 때문에, 후단에서 처리를 행하는 처리장치, 예를 들면 플라즈마 처리장치에 있어서 피처리체를 처리실내에 형성된 얹어놓는대, 예를 들면 정전기효과에 의하여 반도체웨이퍼의 뒷면을 얹어놓는대에 착설하는 정전척의 사용에 있어서, 접착의 감도를 향상하는 것이 가능하다.
(4) 또한, 링형상의 얹어놓는대(18)의 회전속도와 원반체(18b)의 회전속도를 자유로 제어할수 있으므로, 회전변차계수를 변화시키는 것이 가능하고, 피처리체 표면과 뒷면의 처리속도를 자유로이 제어할 수 있다.
[제2실시예]
다음에, 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명을 행한다. 여기서, 제1실시예와 동일부분에 대하여는 동일부분을 부여하고 그들의 설명을 생략한다.
제7a도에 나타낸 바와 같이, 원반체(18b)의 윗면에 원둘레 방향으로 대향한 정류체(소위 풍절판(風切板)), 예를 들면 볼록형상의 돌기부(18x)를 복수개(예를 들면 4개)가 형성한다. 이 돌기부(18x)가 원반체(18b)의 회전에 따라, 또한 피처리체의 뒷면에 발생하는 기체류를 보다 강력하게 발생시키는 작용을 가지므로, 피처리체의 뒷면에 있어서의 자연산화막의 처리속도를 빨리 하는 것이 가능하다.
또한, 제7b도에 나타낸 바와 같이, 원반체(18b)의 윗면에 정류체, 예를 들면 원둘레 방향에 대향한 오목형상의 홈부(18Y)를 복수개(예를 들면 4개) 형성한다. 이 홈부(18Y)가 원반체(18b)의 회전에 따라, 또한 피처리체의 뒷면에 발생하는 기체류를 보다 강력하게 발생시키는 작용을 가지므로, 제7a도의 실시예와 동일하게 피처리체의 뒷면에 있어서의 처리도어 구동회로도를 빨리, 또한 균일하게 처리할수 있다.
또한, 상기 실시예를 반도체웨이퍼 표면에 형성된 자연산화막을 제거하는자연산화막처리장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 피처리체 표면에 처리용기체류를 균일하게 형성하는 공정의 장치라면 어느것에도 적용가능하며, 본 발명의 요지의 범위내에서 여러가지의 변형실시가 가능하다.
회전변차발생수단에 대해서도, 상호간에 반대회전에 한하지 않고 회전속도가 상대적으로 다르면 좋고, 예를 들면, 원반체를 고정체로 하고, 링형상의 얹어놓는대의 회전만으로 처리하여도 좋은 것은 당연하며, 상호간에 같은 방향 회전으로 하여 속도차를 가지게 하여도 좋다.
또한, 원반체의 윗면의 정류체, 예를 들면 오목부 또는 볼록부는 원둘레 방향으로 대향하여 형성하지 않고, 스파이어럴형상이거나 직선형상으로 오목부 또는 볼록부를 형성하여도 좋고, 본 발명의 요지의 범위내에서 여러가지의 변형실시가 가능하다.
또한, 자연산화막제거장치에 한하지 않고 세정장치, 기타 에칭장치등, 또는 상압, 감압 또는 양압으로 한 처리실내에서 피처리체를 처리가스에 의하여 처리하는 처리장치라면, 어떠한 처리장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (11)

  1. 피처리체를 처리가스 분위기에서 처리하는 처리실과, 이 처리실내에 상기 피처리체를 유지하는 유지수단을 형성한 얹어놓는대와, 이 얹어놓는대의 안쪽에 형성된 원반체와, 상기 얹어놓는대와 상기 원반체를 상대적으로 회전시키는 회전수단을 구비한 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 얹어놓는대를 정회전시키는 회전수단과, 상기 얹어놓는대의 회전에 동기하여 상기 원반체를 역회전시키는 회전수단을 구비하는 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 얹어놓는대를 정회전시키는 회전수단과, 상기 얹어놓는대의 회전에 동기하여 상기 원반체를 상기 얹어놓는대의 회전과 다른 회전수로 정회전시키는 회전수단을 구비하는 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 얹어놓는대를 회전시키는 회전수단과, 상기 원반체의 회전을 저지하는 수단을 구비하는 처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 원반체의 윗면에 적어도 1개의 정류체를 형성한 처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피처리체가 반도체웨이퍼인 처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 처리가스가 불산증기인 처리장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 처리가 피처리체의 표면및 뒷면으로부터의 자연산화막의 제거인 처리장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 처리장치가 CVD장치와 접속되어 있는 처리장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 정류체가 돌기부로 이루어지는 처리장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 정류체가 홈부로 이루어지는 처리장치.
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