CN111092028B - 半导体制造装置及半导体制造方法 - Google Patents

半导体制造装置及半导体制造方法 Download PDF

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Abstract

目的在于提供即使是加工得薄的晶片，也遍及晶片整面得到充分的异物去除性能的半导体制造装置及半导体制造方法。半导体制造装置具备：卡盘台(8)；洗涤器喷嘴(2)；洗涤器喷嘴扫描机构(11)；工作台旋转机构(12)；及保持台(41)，其具有保持流体喷嘴(41a)和顶板(41b)，保持流体喷嘴向晶片(1)的与处理面相反侧的面侧喷出保持流体，在顶板(41b)将保持流体喷嘴与周缘部相比配置于中心侧，顶板的一个主面朝向晶片的相反侧的面。使从保持流体喷嘴喷出的保持流体通过晶片的相反侧的面和顶板的一个主面间的区域，由此在该区域产生保持力，通过保持力在相反侧的面保持通过从洗涤器喷嘴喷出的洗涤流体(3)而对晶片的处理面施加的压力。

Description

半导体制造装置及半导体制造方法
技术领域
本发明涉及通过向半导体晶片喷出流体而实现的异物去除技术。
背景技术
在半导体的制造工序中，有时微粒以及尘埃等异物会附着于半导体晶片的处理面。由于异物会引起电路的故障等，因此，需要将在半导体晶片的处理面附着的异物去除。作为将在半导体晶片的处理面附着的异物去除的方法，存在向半导体晶片的处理面喷出流体的技术(例如，参照专利文献1)。
说明通常使用的向半导体晶片的处理面喷出流体的技术。下面，将“半导体晶片”简单表示为“晶片”。为了使说明简单，限定于表示晶片和卡盘销的关系的部分而进行说明。晶片通过支撑销对抗重力而被支撑，通过卡盘销在径向上被夹持。在该状态下，一边使晶片与卡盘台一起旋转，一边对晶片实施处理。
专利文献1：日本特开2017-188695号公报
在晶片被加工得薄的情况下，晶片由于从洗涤器喷嘴向晶片的处理面之上喷出的洗涤流体的压力而容易翘曲，处理面的反面侧与卡盘台接触，存在由于接触而破损的风险。因此，存在如下问题，即，无法将洗涤流体提高至足以去除异物的压力，不能得到充分的异物去除性能。这里，晶片的处理面的反面侧是晶片的与处理面相反侧的面侧。
特别是，在洗涤器喷嘴处于晶片端部的附近的情况下，由于洗涤流体的压力，容易以支撑销为起点产生晶片的破裂。因此，不能使洗涤器喷嘴靠近晶片端部，有时在晶片端部残留的异物会在后面的工序中成为问题。
另外，在专利文献1记载的技术中，从流体供给通道导入的压力流体在支撑台的整个支撑面扩散，承受向基板施加的载荷。但是，支撑台不对基板的端部附近进行支撑，因此，不能承受向基板的端部附近施加的载荷，不能遍及晶片整面而得到充分的异物去除性能。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述课题而提出的，目的在于提供即使是加工得薄的晶片，也遍及晶片整面得到充分的异物去除性能的半导体制造装置以及半导体制造方法。
本发明涉及的半导体制造装置具备：卡盘台，其通过端部对晶片进行夹持；洗涤器喷嘴，其向所述晶片的处理面喷出洗涤流体；洗涤器喷嘴扫描机构，其使所述洗涤器喷嘴在所述晶片的所述处理面之上进行扫描；工作台旋转机构，其使所述卡盘台旋转；以及保持台，其具有保持流体喷嘴和顶板，该保持流体喷嘴向所述晶片的与所述处理面相反侧的面侧喷出保持流体，在该顶板将所述保持流体喷嘴与周缘部相比配置于中心侧，该顶板的一个主面朝向所述晶片的所述相反侧的面，使从所述保持流体喷嘴喷出的所述保持流体通过所述晶片的所述相反侧的面和所述顶板的所述一个主面之间的区域，由此在所述区域产生保持力，通过所述保持力，由所述相反侧的面保持通过从所述洗涤器喷嘴喷出的所述洗涤流体而对所述晶片的所述处理面施加的压力。
发明的效果
根据本发明，即使是加工得薄的晶片，也遍及晶片整面而得到充分的异物去除性能。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的洗涤流体和其压力分布的概略图。
图2是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的晶片保持压力和晶片保持引力的概略图。
图3是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的洗涤范围内外的晶片保持压力和晶片保持引力的概略图。
图4是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的处理室的一部分的概略图。
图5是表示在实施方式1涉及的半导体制造装置的处理室对晶片实施洗涤处理的工序的流程图。
图6是实施方式1涉及的半导体制造装置的在卡盘台嵌入了保持台的工作台构造的概略图。
图7是俯视地观察图6所示的范围的概略图。
图8是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的在卡盘台嵌入了保持台的工作台构造的概略图。
图9是俯视地观察图8所示的范围的概略图。
图10是表示实施方式2涉及的半导体制造装置的处理室的一部分的概略图。
图11是表示在实施方式2涉及的半导体制造装置的处理室对晶片实施洗涤处理的工序的流程图。
图12是表示实施方式2涉及的半导体制造装置的卡盘台和保持台的工作台构造的概略图。
图13是俯视地观察图12所示的范围的概略图。
图14是表示实施方式2涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴扫描动作和保持台扫描动作的1个实施例的概略图。
图15是表示实施方式2涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴扫描动作和保持台扫描动作的其他实施例的概略图。
图16是表示前提技术涉及的半导体制造装置的工作台构造的概略图。
图17是表示前提技术涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴处于晶片端部以外的情况的概略图。
图18是表示前提技术涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴处于晶片端部附近的情况的概略图。
标号的说明
1半导体晶片，2洗涤器喷嘴，8、9卡盘台，11、14洗涤器喷嘴扫描机构，12、16工作台旋转机构，15保持台扫描机构，41、42、43保持台，41a、42a、43a保持流体喷嘴，41b、42b、43b顶板，42d顶板中央喷出口，42e顶板周边喷出口。
具体实施方式
＜前提技术＞
在说明本发明的实施方式之前，说明前提技术涉及的半导体制造装置。图16是表示前提技术涉及的半导体制造装置的工作台构造的概略图。图17是表示前提技术涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴2处于晶片端部1a以外的情况的概略图。图18是表示前提技术涉及的半导体制造装置的洗涤器喷嘴2处于晶片端部1a附近的情况的概略图。为了使说明简单，限定于表示晶片1和卡盘销51b的关系的部分而进行说明。
如图16和图17所示，前提技术涉及的半导体制造装置具备卡盘台51以及洗涤器喷嘴2。
卡盘台51呈圆形，在卡盘台51的周缘部配置有多个卡盘销基座51a、卡盘销51b以及支撑销51c。晶片1通过支撑销51c对抗重力而被支撑，通过卡盘销51b在径向上被夹持。在该状态下，一边使晶片1和卡盘台51一起旋转，一边对晶片1实施处理。
如图17所示，在将晶片1加工得薄的情况下，由于从洗涤器喷嘴2喷出至处理面之上的洗涤流体3的压力，晶片1容易翘曲，处理面的反面侧与卡盘台51接触，存在由于接触而破损的风险。因此，存在如下问题，即，不能使洗涤流体3提高至足以去除异物的压力，不能得到充分的异物去除性能。
特别是，如图18所示，在洗涤器喷嘴2处于晶片端部1a附近的情况下，由于洗涤流体3的压力，容易以支撑销51c为起点产生晶片1的破裂。因此，不能使洗涤器喷嘴2靠近晶片端部1a，有时在晶片端部1a残留的异物会在后面的工序中成为问题。下面说明的本发明的实施方式解决了这样的课题。
＜实施方式1＞
关于本发明的实施方式1，下面使用附图进行说明。首先，使用图1～图3，简单地说明实施方式1涉及的半导体制造装置的特征。图1(a)是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的洗涤流体3的概略图，图1(b)是表示洗涤流体3的压力分布的概略图。图2是表示晶片保持压力6和晶片保持引力7的概略图。图3是表示洗涤范围内外的晶片保持压力6a、6b、6c和晶片保持引力7a、7b的概略图。
实施方式1涉及的半导体制造装置具备保持台4，该保持台4具有保持流体喷嘴4a和顶板4b，该保持流体喷嘴4a向晶片1的处理面的反面侧喷出保持流体5，在该顶板4b将保持流体喷嘴4a与周缘部相比配置于中心侧，顶板4b的一个主面即平坦面朝向晶片1的处理面的反面。使从保持流体喷嘴4a喷出的保持流体5通过晶片1的处理面的反面和顶板4b的平坦面之间的区域，由此，在该区域产生保持力。通过保持力，由反面保持通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3对晶片1的处理面施加的压力。换言之，区域包含与通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围对应的部分。
这里，晶片1的处理面是晶片1的上表面。晶片1的处理面的反面是晶片1的与处理面相反侧的面，具体而言是晶片1的下表面。
保持力由保持流体5的压力以及通过保持流体5的流速而产生的引力构成，晶片1的处理面的反面和顶板4b的平坦面之间的距离可以认为是通过压力和引力的平衡大致决定的。压力和引力根据与保持流体喷嘴4a的距离而不同，因此，晶片1的反面和顶板4b的平坦面之间的距离也根据与保持流体喷嘴4a的距离而不同。
如图1(a)、(b)所示，作为从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3，想到液体、气体、或者液体和气体的混合物。作为代表，液体是纯水、或者在纯水中溶解了二氧化碳的水，气体是氮气或者空气。作为将液体和气体混合的手段，通常是使用二流体喷嘴将纯水或者在纯水中溶解了二氧化碳的水与氮气或者空气混合。无论是哪种手段，在洗涤器喷嘴2的喷出口是圆形的情况下，洗涤流体3的压力分布3a都是越远离喷出口的圆形的中心则压力越弱。因此，对加工得薄的晶片1造成损坏的大于或等于规定压力的范围也是以喷出口的中心为中心的圆形的范围。下面，作为洗涤器喷嘴2，以喷出口为圆形的二流体喷嘴为例进行说明。
如图2所示，保持台4由保持流体喷嘴4a和顶板4b构成。如果供给保持流体5，则保持流体5是通过保持流体喷嘴4a，从在保持流体喷嘴4a的与顶板4b的连接部形成的保持流体喷出口4c在晶片1和顶板4b之间流动的保持流体5a。对保持流体5施加了用于供给的压力，该压力成为晶片保持压力6，保持流体5a在晶片1和顶板4b之间流动的流速而产生的引力成为晶片保持引力7。保持流体5a所通过的面在晶片1处是处理面的反面，在顶板4b处是平坦面。由于顶板4b的上表面是平坦面，从而抑制了晶片保持压力6和晶片保持引力7的不均匀，也抑制了由晶片保持压力6和晶片保持引力7构成的保持力的不均匀。
如图3所示，在加工得薄的晶片1之上承受洗涤流体3的压力的部分，晶片1发生翘曲，晶片1的处理面的反面和顶板4b的平坦面之间的距离变窄，由此压力损失变高，流体变得难以流动。因此，被认为是以如下方式起作用的，即，如洗涤范围内的晶片保持引力7b那样引力降低，并且，如洗涤范围内上游侧的晶片保持压力6b以及洗涤中心的晶片保持压力6c那样上游侧的流体的压力上升，支撑洗涤流体3的压力分布3a。此外，在图3中，6a是洗涤范围外的晶片保持压力，7a是洗涤范围外的晶片保持引力。
在晶片1的处理面的反面和顶板4b的平坦面之间产生保持力的区域包含通过洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围，由此，利用上述作用，能够通过洗涤流体3的压力实现处理面的反面与相对的卡盘台等机构部件不接触的工作台构造。并且，根据晶片1的处理面的反面和顶板4b的平坦面之间的距离由压力和引力的平衡而大致决定这一情况，也能够实现不需要成为破裂的起点的支撑销的卡盘构造。下面，示出具体的实施方式。
图4是表示实施方式1涉及的半导体制造装置的处理室的一部分的概略图。此外，为了容易观察附图，将与异物去除技术没有直接关系的部分从附图中省略，为了使说明简单，限定于与异物去除技术相关的部分而进行说明。
如图4所示，半导体制造装置具备：卡盘台8、洗涤器喷嘴2、洗涤器喷嘴扫描机构11、工作台旋转机构12、保持台41、保持流体供给配管13、操作用PC 101以及控制用PLC102。或者，半导体制造装置具备保持台42以取代保持台41。这里，说明半导体制造装置具备保持台41的情况。
卡盘台8在俯视时呈圆形，通过端部对晶片1进行夹持。具体而言，在卡盘台8的周缘部，隔开规定间隔而配置有多个卡盘销基座8a，在多个卡盘销基座8a分别竖立设置有多个卡盘销8b。各卡盘销8b能够在外周侧和内周侧之间移动。通过使多个卡盘销8b移动至外周侧而打开，从而能够将晶片1载置于卡盘台8。另外，通过使多个卡盘销8b移动至内周侧而关闭，从而由多个卡盘销8b夹持晶片1的端部。
洗涤器喷嘴2配置于卡盘台8的上侧，向晶片1的处理面喷出洗涤流体3。洗涤器喷嘴扫描机构11与洗涤器喷嘴2连接，使洗涤器喷嘴2在晶片1的处理面之上进行扫描。工作台旋转机构12配置于卡盘台8的下侧，使卡盘台8旋转。
保持台41具备保持流体喷嘴41a(参照图6)和顶板41b，该保持流体喷嘴41a向晶片1的处理面的反面侧喷出保持流体5，在该顶板41b将保持流体喷嘴41a与周缘部相比配置于中心侧，顶板41b的平坦面朝向晶片1的处理面的反面。最简单的是，在顶板41b将保持流体喷嘴41a配置于中心。保持台41被嵌入至卡盘台8，保持流体喷嘴41a不旋转，顶板41b与卡盘台8一起旋转。
操作用PC 101由触摸面板显示器等MM-IF(man machine interface：人机接口)101a和PC(personal computer：个人计算机)101b构成。控制用PLC 102由PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)102a、保持流体供给配管13用的气体供给阀102b和水供给阀102c、洗涤器喷嘴2用的气体供给阀102d和水供给阀102e、工作台旋转机构12用的电动机驱动器102f、以及洗涤器喷嘴扫描机构11用的电动机驱动器102g构成。
作业者将收纳了晶片1的载体(未图示)设置到装载口(未图示)，在MM-IF 101a上选择预先在PC 101b登记的处理方法而作出处理开始的输入。PC 101b将在处理方法中设定的处理参数提交给PLC 102a而启动PLC 102a的一系列控制动作。
PLC 102a对输送机器人(未图示)和处理室等进行控制。PLC 102a通过输送机器人进行载体内的晶片安装槽的排布(mapping)以及载体与处理室间的晶片1的输送，在处理室进行对晶片1的洗涤处理。
在本实施方式1中进行的洗涤处理是如下的处理，即，一边使晶片1进行旋转，一边使洗涤器喷嘴2在通过晶片1的中心的圆弧上或者直线上进行扫描，将洗涤流体3遍及晶片1的处理面地进行喷淋，由此将在晶片1的处理面附着的异物去除。因此，如图4所示，需要洗涤器喷嘴2、使洗涤器喷嘴2在晶片1的处理面之上扫描的洗涤器喷嘴扫描机构11、通过端部对晶片1进行夹持的卡盘台8、和使卡盘台8旋转的工作台旋转机构12。
下面，说明在处理室对晶片1实施洗涤处理的工序。图5是表示在处理室对晶片1实施洗涤处理的工序的流程图。
PLC 102a在步骤S201中，将在载体中收纳的晶片1通过输送机器人的机械手从载体移出，在步骤S202中，使卡盘销基座8a旋转而打开卡盘销8b。
PLC 102a在步骤S203中，将机械手定位至卡盘台8之上的交接位置，在步骤S204中，打开气体供给阀102b向保持台41(或者保持台42)之上供给保持流体5。
PLC 102a在步骤S205中，将晶片1从机械手交给保持台41(或者保持台42)，在步骤S206中，使卡盘销基座8a旋转而关闭卡盘销8b。由此，将晶片1载置于保持台41(或者保持台42)之上。
PLC 102a在步骤S207中，使机械手移动至处理室外，在步骤S208中，将用于洗涤处理时的飞沫回收的杯(未图示)升高至卡盘台8的周边。
PLC 102a在步骤S209中，通过工作台旋转机构12使晶片1与卡盘台8一起旋转，将气体供给阀102d和水供给阀102e打开而从洗涤器喷嘴2喷出洗涤流体3，通过洗涤器喷嘴扫描机构11使洗涤器喷嘴2进行扫描而对晶片1的处理面进行洗涤处理。另外，根据需要打开水供给阀102c而使水混合于气体即保持流体5，由此，也同时地对处理面的反面进行洗涤处理。
PLC 102a在步骤S210中，将气体供给阀102d、水供给阀102e以及水供给阀102c关闭，将洗涤流体3和混合于保持流体5的水停止，使洗涤器喷嘴2返回至待机位置，对晶片1进行旋转干燥。
PLC 102a在步骤S211中，使杯下降，在步骤S212中，将机械手定位至交接位置，在步骤S213中，使卡盘销基座8a旋转而打开卡盘销8b。
PLC 102a在步骤S214中，将晶片1从保持台41或者保持台42交给机械手，在步骤S215中，将气体供给阀102b关闭而使保持流体5的供给停止。
PLC 102a在步骤S216中，通过机械手将晶片1收纳于载体，在步骤S217中，使卡盘销基座8a旋转而关闭卡盘销8b。
此外，为了使说明简单，大概地依次记述了各步骤，但是实际上毋庸多言的是，更为详细的动作步骤是并行地进行的，进行了与动作相关的各种输入输出。
另外，在步骤S209中，通过洗涤器喷嘴扫描动作11a和工作台旋转动作12a，洗涤流体3遍及晶片1的处理面地进行喷淋，能够去除在晶片1的处理面附着的异物。另外，虽然异物的去除性能降低，但通过根据需要使水混合于气体即保持流体5，从而也能够对处理面的反面喷淋微细化的水滴而同时地进行洗涤处理。
下面，说明在卡盘台8嵌入了保持台41的工作台构造和在卡盘台8嵌入了保持台42的工作台构造。图6是表示在卡盘台8嵌入了保持台41的工作台构造的概略图。
如图6所示，保持台41具备保持流体喷嘴41a、顶板41b以及保持流体喷出口41c。呈如下构造，即，保持流体喷嘴41a和顶板41b以重叠的方式进行配置，顶板41b中的与保持流体喷嘴41a重叠的部分开口。
如图4和图6所示，作为保持台41的结构要素的保持流体喷嘴41a与卡盘台8分离而定位于卡盘台8的中心。保持流体喷嘴41a与将工作台旋转机构12的电动机的中空轴(未图示)贯通的保持流体供给配管13连接，不旋转。另外，作为保持台41的结构要素的顶板41b固定于卡盘台8，与卡盘台8一起旋转。
由于保持流体喷嘴41a不旋转，所以为了避免与覆盖于保持流体喷嘴41a的范围处的晶片1的摩擦，需要将与晶片1的处理面的反面的距离设置得比顶板41b大，保持力变小。即，为了提高中心部的保持力，使顶板41b的范围尽可能靠近保持流体喷嘴41a的范围变得重要。
图7是俯视地观察图6所示的范围的概略图。在图7中，示出晶片1内部的洗涤流体压力分布3b以及晶片端部1a的洗涤流体压力分布3c。
本实施方式1中的顶板41b的外形是圆形，从晶片1的外径减去顶板41b的外径而得到的值小于或等于4mm，以使得在卡盘销基座8a的上表面侧，卡盘销8b伸出至将晶片端部1a夹持的位置附近。即，如果晶片1和顶板41b的中心对准，则去除缺口以及定向平面的部分，顶板41b的端部处于从晶片端部1a起至内侧最大2mm为止的范围。由此，即使在使洗涤器喷嘴2在器件取得有效区域的通常的最外位置(大约3mm)进行扫描的情况下，也设为能够充分地保持的状态。
但是，由于随着从保持流体喷出口41c远离，对保持流体5施加的压力损失不断降低，所以晶片保持压力6变小，由于随着从保持流体喷出口41c远离，保持流体5a的流速不断降低，所以晶片保持引力7变小，由晶片保持压力6和晶片保持引力7构成的保持力随着从保持流体喷出口41c远离而降低。
作为本实施方式1的实绩，在洗涤器喷嘴2是将液体和气体混合喷出的二流体喷嘴、保持流体喷嘴41a是喷出气体的喷嘴的情况下，就6英寸且加工得薄至100μm左右的晶片1而言，如果从洗涤器喷嘴2喷出的气体的流量落在大于或等于50L/min且小于或等于150L/min的范围，从保持流体喷嘴41a喷出的气体的保持流体5的流量大于或等于从洗涤器喷嘴2喷出的气体的流量的一半，则晶片1的处理面的反面不会与顶板41b接触。
在考虑了晶片1的大径化的情况下，为了确保晶片端部1a处的保持力，想到单纯地提高保持流体5的供给压力而扩大保持流体5a的流量。但是，在像保持台41那样保持流体喷出口41c仅位于保持流体喷嘴41a的中心1个部位的情况下，由于气体的喷出在中心集中，所以特别是担心对加工得薄的晶片1的损害。
因此，使保持流体5a的喷出口分散至适当位置而增加保持流体5a的流量以补偿保持流体喷出口41c的周边部分的保持力的降低是有效的。
图8是表示在卡盘台8嵌入了保持台42的工作台构造的概略图。
如图8所示，保持台42具备保持流体喷嘴42a、顶板42b、保持流体喷出口42c、顶板中央喷出口42d以及顶板周边喷出口42e。
保持流体喷嘴42a和顶板42b以隔着间隙重叠的方式进行配置，使保持流体5经由间隙而通向顶板42b的另一个主面侧即平坦面的反面侧，使保持流体5经由在顶板42b设置的多个孔即顶板中央喷出口42d以及顶板周边喷出口42e而从顶板42b的平坦面的反面侧通向平坦面侧。
作为保持台42的结构要素的保持流体喷嘴42a与卡盘台8分离而定位于卡盘台8的中心。保持流体喷嘴42a与将工作台旋转机构12的电动机的中空轴(未图示)贯通的保持流体供给配管13连接，不旋转。另外，作为保持台42的结构要素的顶板42b固定于卡盘台8，与卡盘台8一起旋转。
图9是俯视地观察图8所示的范围的概略图。本实施方式1的顶板42b的外形是圆形，从晶片1的外径减去顶板42b的外径而得到的值小于或等于4mm，以使得在卡盘销基座8a的上表面侧，卡盘销8b伸出至将晶片端部1a夹持的位置附近。即，如果晶片1和顶板42b的中心对准，则去除缺口以及定向平面的部分，顶板41b的端部处于从晶片端部1a起至内侧最大2mm为止的范围，即使在使洗涤器喷嘴2在器件取得有效区域的通常的最外位置(大约3mm)进行扫描的情况下，也设为能够充分地保持的状态。
保持流体5除了成为通过顶板中央喷出口42d而在晶片1和顶板42b之间流动的保持流体5a的部分之外，还有通过顶板周边喷出口42e从中途与保持流体5a合流的部分，在每次合流时，保持流体5a都不断增加。
此外，通过顶板周边喷出口42e从中途与保持流体5a合流的部分必须是不会大幅地妨碍保持流体5a的流动的流量，因此，优选使小的顶板周边喷出口42e大量分散地进行配置。与保持台41相比，保持台42使周边部分的保持流体5a的流量增加，因此，能够抑制因保持流体5a的压力以及保持流体5a的流速而产生的引力的降低而补偿保持流体喷出口42c的周边部分的保持力的降低。
＜效果＞
如上所述，就实施方式1涉及的半导体制造装置而言，通过使从保持流体喷嘴41a、42a喷出的保持流体5通过晶片1的处理面的反面与顶板41b、42b的平坦面之间的区域，从而在该区域产生保持力，通过保持力，由反面保持通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3而对晶片1的处理面施加的压力。因此，即使是加工得薄的晶片1，也遍及晶片整面而得到充分的异物去除性能。
保持力由保持流体5a的压力以及通过保持流体5a的流速而产生的引力构成，因此，能够稳定地对晶片1进行保持。
保持台41、42被嵌入至卡盘台8，保持流体喷嘴41a、42a不旋转，顶板41b、42b与卡盘台8一起旋转。因此，通过使卡盘台8和保持台41、42一体化，从而构造变简单。
顶板41b、42b的外形是圆形，从晶片1的外径减去顶板41b、42b的外径而得到的值小于或等于4mm。因此，顶板41b、42b的外形涵盖晶片1的大致整体，由此，不需要保持台41、42的扫描功能。
保持流体喷嘴41a和顶板41b以重叠的方式进行配置，顶板41b中的与保持流体喷嘴41a重叠的部分开口。因此，通过将除了与固定的保持流体喷嘴41a重叠的部分以外的区域全部设为旋转的顶板41b的范围，从而能够提高顶板41b的中心部的保持力。
保持流体喷嘴42a和顶板42b以隔着间隙而重叠的方式进行配置，使保持流体5经由间隙而通向顶板42b的平坦面的反面侧，使保持流体5经由在顶板42b设置的顶板中央喷出口42d以及顶板周边喷出口42e从顶板42b的平坦面的反面侧通向平坦面侧。因此，通过增加周边部分的保持流体5a的流量，从而能够应对晶片1的大径化。
洗涤器喷嘴2是将液体和气体混合喷出的二流体喷嘴，保持流体喷嘴41a、42a是能够进行仅气体的喷出或者气体和液体的混合喷出的喷嘴，对晶片1的处理面和反面这两面实施洗涤处理。因此，能够有效地去除在晶片1的处理面和反面这两面附着的异物。
洗涤器喷嘴2是将液体和气体混合喷出的二流体喷嘴，保持流体喷嘴41a是能够进行仅气体的喷出或者气体和液体的混合喷出的喷嘴，从保持流体喷嘴41a喷出的气体的流量大于或等于从洗涤器喷嘴2喷出的气体的流量的一半。因此，能够抑制晶片1的处理面的反面与顶板41b接触。
＜实施方式2＞
下面，说明实施方式2涉及的半导体制造装置。图10是表示实施方式2涉及的半导体制造装置的处理室的一部分的概略图。此外，在实施方式2中，针对与在实施方式1中说明的结构要素相同的结构要素标注相同的标号而省略说明。此外，为了易于观察附图，与异物去除技术没有直接关系的部分从附图中省略，为了使说明简单，限定于与异物去除技术有关的部分而进行说明。
如图10所示，半导体制造装置具备卡盘台9、洗涤器喷嘴2、洗涤器喷嘴扫描机构14、保持台扫描机构15、工作台旋转机构16、保持台43、操作用PC 103以及控制用PLC 104。
卡盘台9在俯视时是圆环状，通过端部对晶片1进行夹持。具体而言，在卡盘台9的周缘部隔开规定间隔而配置有多个卡盘销基座9a，在多个卡盘销基座9a分别设置有多个卡盘销9b。各卡盘销9b能够在外周侧和内周侧之间移动。通过使多个卡盘销9b移动至外周侧而打开，从而能够将晶片1载置于卡盘台9。另外，通过使多个卡盘销9b移动至内周侧而关闭，从而晶片1的端部被多个卡盘销9b夹持。
洗涤器喷嘴扫描机构14与洗涤器喷嘴2连接，使洗涤器喷嘴2在晶片1的处理面之上进行扫描。工作台旋转机构16配置于卡盘台9的外周侧，使卡盘台9旋转。
保持台43具备保持流体喷嘴43a(参照图12)和顶板43b，该保持流体喷嘴43a向晶片1的处理面的反面侧喷出保持流体5，在该顶板43b将保持流体喷嘴43a与周缘部相比配置于中心侧，顶板43b的平坦面朝向晶片1的反面。最简单的是，在顶板43b将保持流体喷嘴43a配置于中心。顶板43b的外形是圆形，卡盘台9配置于保持台43的外周侧。保持台扫描机构15与保持台43连接，使保持台43进行扫描。
操作用PC 103由触摸面板显示器等MM-IF(man machine interface：人机接口)103a、PC(personal computer：个人计算机)103b构成。控制用PLC 104由PLC(programmablelogic controller：可编程逻辑控制器)104a、保持台43用的气体供给阀104b和水供给阀104c、洗涤器喷嘴2用的气体供给阀104d和水供给阀104e、工作台旋转机构16用的电动机驱动器104f、洗涤器喷嘴扫描机构14用的电动机驱动器104g以及保持台扫描机构15用的电动机驱动器104h构成。
作业者将收纳了晶片1的载体(未图示)设置于装载口(未图示)，在MM-IF 103a上选择预先在PC 103b登记的处理方法而作出处理开始的输入。PC 103b将在处理方法中设定的处理参数提交给PLC 104a，启动PLC 104a的一系列控制动作。
PLC 104a对输送机器人(未图示)和处理室等进行控制，通过输送机器人进行载体内的晶片安装槽的排布以及载体与处理室间的晶片1的输送，在处理室进行对晶片1的洗涤处理。
在本实施方式2中进行的洗涤处理是如下处理，即，一边使晶片1旋转，一边使洗涤器喷嘴2在通过晶片1的中心的圆弧上或者直线上扫描，将洗涤流体3遍及晶片1的处理面地进行喷淋，由此，将在晶片1的处理面附着的异物去除。因此，如图10所示，需要洗涤器喷嘴2、使洗涤器喷嘴2在晶片1的处理面之上进行扫描的洗涤器喷嘴扫描机构14、通过端部对晶片1进行夹持的卡盘台9、以及使卡盘台9旋转的工作台旋转机构16。
下面，说明在处理室对晶片1实施洗涤处理的工序。图11是表示在处理室对晶片1实施洗涤处理的工序的流程图。
PLC 104a在步骤S251中，通过输送机器人的机械手将在载体收纳的晶片1从载体移出，在步骤S252中，使卡盘销基座9a旋转而打开卡盘销9b。
PLC 104a在步骤S253中，将机械手定位于卡盘台9之上的交接位置，在步骤S254中，打开气体供给阀104b而向保持台43之上供给保持流体5。
PLC 104a在步骤S255中，将晶片1从机械手交给保持台43和卡盘销9b，在步骤S256中，使卡盘销基座9a旋转而关闭卡盘销9b。由此，将晶片1载置于保持台43之上。
PLC 104a在步骤S257中，使机械手移动至处理室外，在步骤S258中，将用于洗涤处理时的飞沫回收的杯(未图示)升高至卡盘台9的周边。
PLC 104a在步骤S259中，通过工作台旋转机构16使晶片1和卡盘台9一起旋转，将气体供给阀104d和水供给阀104e打开而从洗涤器喷嘴2喷出洗涤流体3，通过洗涤器喷嘴扫描机构14使洗涤器喷嘴2进行扫描而对晶片1的处理面进行洗涤处理。此时，通过保持台扫描机构15使保持台43进行扫描，以使得保持台43产生保持力的区域包含与通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围对应的部分。另外，通过根据需要打开水供给阀104c而使水混合于气体即保持流体5，从而同时还对晶片1的处理面的反面进行洗涤处理。
PLC 104a在步骤S260中，将气体供给阀104d、水供给阀104e、以及水供给阀104c关闭而将洗涤流体3和混合于保持流体5的水停止，使洗涤器喷嘴2返回待机位置而对晶片1进行旋转干燥。
PLC 104a在步骤S261中，使杯下降，在步骤S262中，将机械手定位于交接位置，在步骤S263中，使卡盘销基座9a旋转而打开卡盘销9b。
PLC 104a在步骤S264中，将晶片1从保持台43和卡盘销9b交给机械手，在步骤S265中，将气体供给阀104b关闭而使保持流体5停止。
PLC 104a在步骤S266中，通过机械手将晶片1收纳于载体，在步骤S267中，使卡盘销基座9a旋转而关闭卡盘销9b。
此外，为了使说明简单，大概地依次记述了各步骤，但是实际上毋庸多言的是，更为详细的动作步骤是并行地进行的，进行了与动作相关的各种输入输出。
此外，在步骤S259中，通过洗涤器喷嘴扫描动作14a和工作台旋转动作16a，洗涤流体3遍及晶片1的处理面地进行喷淋，能够将在晶片1的处理面附着的异物去除。另外，虽然异物的去除性能下降，但是能够通过根据需要使水混合于气体即保持流体5，从而也对晶片1的处理面的反面喷淋微细化的水滴而同时地进行洗涤处理。
图12是表示卡盘台9和保持台43的工作台构造的概略图。如图12所示，保持台43具备保持流体喷嘴43a、顶板43b、以及保持流体喷出口43c。
卡盘销9b设为具有从下面宽幅地支撑晶片端部1a的凸缘的构造，防止在与机械手交接时晶片1的翘曲以及脱落。作为保持台43的结构要素的保持流体喷嘴43a与顶板43b一体化，保持台43独立于卡盘台9。即，保持台43未被嵌入至卡盘台9。
图13是俯视地观察图12所示的范围的概略图。如图13所示，本实施方式2中的顶板43b的外形是圆形，作为顶板43b的平坦面，确保了相比于与通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围对应的部分而足够大的面积。
保持台扫描机构15与洗涤器喷嘴扫描动作14a相匹配地进行保持台扫描动作15a，以使得保持台43产生保持力的区域包含与通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围对应的部分。在该情况下，保持流体喷嘴43a的保持流体喷出口43c不可以超过晶片1的范围，以使得保持流体5a不会喷到晶片1的处理面侧而影响洗涤流体3。
图14是表示洗涤器喷嘴扫描动作14a和保持台扫描动作15a的1个实施例的概略图。图15是表示洗涤器喷嘴扫描动作14a和保持台扫描动作15a的其他实施例的概略图。在图14和图15中，1b是晶片中心部的位置，1c是晶片端部的位置，14b是洗涤器喷嘴扫描动作14a的轨迹，15b和15c是保持台扫描动作15a的轨迹，20是时间轴。
如图14所示，在洗涤器喷嘴2从晶片中心部的位置1b侧移动至晶片端部的位置1c侧的情况下，首先洗涤器喷嘴2和保持台43使中心对齐而以轨迹14b逐渐移动，但是保持台43从中途改变为轨迹15b，此后不再进一步向晶片1的端部侧移动。在洗涤器喷嘴2从晶片端部的位置1c侧向晶片中心部的位置1b侧移动的情况下，动作相反。
如图15所示，在晶片中心部的位置1b，洗涤器喷嘴2和保持台43的中心对齐，但是随着保持台43向晶片端部的位置1c侧移动而从洗涤器喷嘴2不断分离，即使洗涤器喷嘴2到达晶片端部的位置1c，保持台43也仅移动至中途，不再进一步向晶片1的端部侧移动。在保持台43从晶片端部的位置1c侧向晶片中心部的位置1b移动的情况下，动作相反。
无论是图14和图15所示的哪个动作，都是以下述方式进行动作，即，保持台43产生保持力的区域包含与通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围对应的部分。
＜效果＞
如上所述，实施方式2涉及的半导体制造装置还具备使保持台43进行扫描的保持台扫描机构15，保持台扫描机构15在与洗涤器喷嘴2的扫描相匹配地使保持台43进行扫描时，以保持流体喷嘴43a的保持流体喷出口43c不超过晶片1的外形的范围的方式进行扫描。因此，虽然与实施方式1的情况相比构造变复杂，但是能够减小顶板43b，因此，能够减小顶板43b的中心和其周边的保持力的差。
卡盘台9的外形是圆环状，顶板43b的外形是圆形，卡盘台9配置于保持台43的外周侧，因此，能够顺畅地使保持台43与洗涤器喷嘴2的扫描相匹配地进行扫描。
在实施方式1、2的任一者中，都是成为下述工作台构造，即，在通过从洗涤器喷嘴2喷出的洗涤流体3局部地在晶片1的处理面施加大于或等于规定压力的范围，在晶片的处理面的反面施加了保持力，因此不与机构部件接触。并且，由于也不使用成为破裂起点的支撑销，所以能够实现即使是加工得薄的晶片也遍及晶片整面得到充分的异物去除性能的半导体制造装置以及半导体制造方法。
此外，实施方式1、2的主要差别是顶板的大小和是否对保持台进行扫描，实施方式1是在以往进行的工作台旋转的中心设置有旋转轴的构造，也不需要保持台的扫描机构，构造简单。另一方面，实施方式2虽然构造变复杂，但能够减小顶板，因此，能够减小顶板的中心和周边的保持力的差，在使顶板的周边的保持力相同的情况下，顶板越小，则越能够减少保持流体的流量。
另外，还可以提取实施方式1、2的优点，从实施方式2取消保持台的扫描机构，将保持台的保持流体喷出口在洗涤器喷嘴的扫描动作的轨道上配置多个，以覆盖多个保持流体喷出口的周边的方式构成顶板的形状等，这包含于本发明的实施方式。
此外，本发明在其发明范围内，能够对各实施方式自由地进行组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (11)

1.一种半导体制造装置，其具备：
卡盘台，其通过端部对半导体晶片进行夹持；
洗涤器喷嘴，其向所述半导体晶片的处理面喷出洗涤流体；
洗涤器喷嘴扫描机构，其使所述洗涤器喷嘴在所述半导体晶片的所述处理面之上进行扫描；
工作台旋转机构，其使所述卡盘台旋转；以及
保持台，其具有保持流体喷嘴和顶板，该保持流体喷嘴向所述半导体晶片的与所述处理面相反侧的面侧喷出保持流体，在该顶板将所述保持流体喷嘴与周缘部相比配置于中心侧，该顶板的一个主面朝向所述半导体晶片的所述相反侧的面，
使从所述保持流体喷嘴喷出的所述保持流体通过所述半导体晶片的所述相反侧的面和所述顶板的所述一个主面之间的区域，由此在所述区域产生保持力，
通过所述保持力，由所述相反侧的面保持通过从所述洗涤器喷嘴喷出的所述洗涤流体而对所述半导体晶片的所述处理面施加的压力，
所述保持台被嵌入至所述卡盘台，
所述保持流体喷嘴不旋转，所述顶板与所述卡盘台一起旋转。
2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述保持力由所述保持流体的压力以及通过所述保持流体的流速而产生的引力构成。
3.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述顶板的外形是圆形，
从所述半导体晶片的外径减去所述顶板的外径而得到的值小于或等于4mm。
4.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述保持流体喷嘴和所述顶板以重叠的方式进行配置，所述顶板中的与所述保持流体喷嘴重叠的部分开口。
5.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述保持流体喷嘴和所述顶板以隔着间隙而重叠的方式进行配置，使所述保持流体经由所述间隙而通向所述顶板的另一个主面侧，使保持流体经由在所述顶板设置的多个孔从所述顶板的所述另一个主面侧通向所述一个主面侧。
6.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置，其中，
所述洗涤器喷嘴是将液体和气体混合喷出的二流体喷嘴，
所述保持流体喷嘴是能够进行仅气体的喷出、或者气体和液体的混合喷出的喷嘴，对所述半导体晶片的所述处理面和所述相反侧的面这两面实施洗涤处理。
7.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置，其中，
所述洗涤器喷嘴是将液体和气体混合喷出的二流体喷嘴，
所述保持流体喷嘴是能够进行仅气体的喷出、或者气体和液体的混合喷出的喷嘴，
从所述保持流体喷嘴喷出的气体的流量大于或等于从所述洗涤器喷嘴喷出的气体的流量的一半。
8.一种半导体制造装置，其具备：
卡盘台，其通过端部对半导体晶片进行夹持；
洗涤器喷嘴，其向所述半导体晶片的处理面喷出洗涤流体；
洗涤器喷嘴扫描机构，其使所述洗涤器喷嘴在所述半导体晶片的所述处理面之上进行扫描；
工作台旋转机构，其使所述卡盘台旋转；以及
保持台，其具有保持流体喷嘴和顶板，该保持流体喷嘴向所述半导体晶片的与所述处理面相反侧的面侧喷出保持流体，在该顶板将所述保持流体喷嘴与周缘部相比配置于中心侧，该顶板的一个主面朝向所述半导体晶片的所述相反侧的面，
使从所述保持流体喷嘴喷出的所述保持流体通过所述半导体晶片的所述相反侧的面和所述顶板的所述一个主面之间的区域，由此在所述区域产生保持力，
通过所述保持力，由所述相反侧的面保持通过从所述洗涤器喷嘴喷出的所述洗涤流体而对所述半导体晶片的所述处理面施加的压力，
所述半导体制造装置还具备使所述保持台进行扫描的保持台扫描机构，
所述保持台扫描机构在使所述保持台与所述洗涤器喷嘴的扫描相匹配地进行扫描时，以所述保持流体喷嘴的保持流体喷出口不超出所述半导体晶片的外形的范围的方式进行扫描。
9.根据权利要求8所述的半导体制造装置，其中，
所述卡盘台的外形是圆环状，
所述顶板的外形是圆形，
所述卡盘台配置于所述保持台的外周侧。
10.一种半导体制造方法，其使用了权利要求1所述的半导体制造装置，该半导体制造方法具备以下工序：
(a)向所述保持台之上供给所述保持流体；
(b)在所述保持台之上载置所述半导体晶片；
(c)一边使所述半导体晶片旋转一边使所述洗涤器喷嘴进行扫描而进行洗涤处理；
(d)从所述保持台取出所述半导体晶片；以及
(e)停止所述保持流体的供给。
11.一种半导体制造方法，其使用了权利要求8所述的半导体制造装置，该半导体制造方法具备以下工序：
(f)向所述保持台之上供给所述保持流体；
(g)在所述保持台之上载置所述半导体晶片；
(h)一边使所述半导体晶片旋转一边使所述洗涤器喷嘴和所述保持台进行扫描而进行洗涤处理；
(i)从所述保持台取出所述半导体晶片；以及
(j)停止所述保持流体的供给。
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