CN116313886A - 基片处理装置、基片处理方法和存储介质 - Google Patents

基片处理装置、基片处理方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够不对基片的正面侧进行不需要的处理,而在该基片的整个背面进行光照射将有机物除去的基片处理装置、基片处理方法和存储介质。基片处理装置包括:基片保持部,其能够以与基片的背面局部地重叠的方式保持所述基片;光照射部,其能够对所述基片的背面照射光,来将所述背面的有机物除去;在所述基片的背面侧与该背面隔开间隔地设置的遮光部件,其能够防止所述光被供给到所述基片的正面;和保持位置改变机构,其能够改变所述基片的背面的由所述基片保持部保持的位置,来对所述基片的整个背面照射光。

Description

基片处理装置、基片处理方法和存储介质
技术领域
本发明涉及基片处理装置、基片处理方法和存储介质。
背景技术
在半导体器件的制造工序中,有在基片处理装置的背面对半导体晶片(下面记为晶片)进行紫外线等的光的照射的情况。专利文献1中公开了,在晶片的背面形成用于使相对于载置该晶片的曝光用的载置台的摩擦降低的摩擦降低膜后,通过照射紫外线将该摩擦降低膜除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-121683号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供能够不对基片的正面侧进行不需要的处理,而在该基片的整个背面进行光照射将有机物除去的技术。
用于解决技术问题的手段
本发明的基片处理装置包括:基片保持部,其能够以与基片的背面局部地重叠的方式保持所述基片;光照射部,其能够对所述基片的背面照射光,来将所述背面的有机物除去;在所述基片的背面侧与该背面隔开间隔地设置的遮光部件,其能够防止所述光被供给到所述基片的正面;和保持位置改变机构,其能够改变所述基片的背面的由所述基片保持部保持的位置,来对所述基片的整个背面照射光。
发明效果
本发明能够不对基片的正面侧进行不需要的处理,而在该基片的整个背面进行光照射将有机物除去。
附图说明
图1是本发明的装置的第1实施方式的基片处理装置的纵截侧面图。
图2是上述基片处理装置的横截平面图。
图3是表示上述基片处理装置的上部侧的各构成要素的立体图。
图4是表示设置在上述基片处理装置的晶片输送部的纵截侧面图。
图5是构成上述晶片输送部的保持环部件的立体图。
图6是上述保持环部件与由上述基片处理装置处理的晶片的纵截侧面图。
图7是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图8是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图9是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图10是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图11是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图12是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图13是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图14是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图15是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图16是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图17是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图18是表示上述基片处理装置的动作的说明图。
图19是表示上述晶片的背面的平面图。
图20是表示上述晶片的背面的平面图。
图21是表示上述晶片的背面的平面图。
图22是表示上述晶片的背面的平面图。
图23是表示上述保持环部件的另一个结构例的纵截侧面图。
图24是表示上述基片处理装置的变形例的侧面图。
图25是表示上述基片处理装置的变形例的侧面图。
图26是表示上述基片处理装置的变形例的侧面图。
图27是上述保持环部件和上述晶片的纵截侧面图。
图28是本发明的装置的第2实施方式的基片处理装置的纵截侧面图。
图29是上述基片处理装置的横截平面图。
图30是表示上述第2实施方式的基片处理装置中的处理的情形的纵截侧面图。
图31是表示上述第2实施方式的基片处理装置中的处理的情形的纵截侧面图。
图32是上述第2实施方式的基片处理装置的纵截背面图。
图33是表示上述第2实施方式的变形例的纵截侧面图。
图34是表示上述第2实施方式的变形例的纵截背面图。
图35是表示上述第2实施方式的变形例的平面图。
附图标记说明
W晶片,1基片处理装置,21旋转卡盘,31紫外线灯,66遮光板。
具体实施方式
[第1实施方式]
对本发明的基片处理装置的第1实施方式的基片处理装置1的概要进行说明。基片处理装置1设置在大气气氛中,作为在正面形成有抗蚀剂膜的圆形的基片的晶片W可由基片输送机构110输送至该基片处理装置1。抗蚀剂膜已被曝光和显影,形成有规定的图案。此外,在该晶片W的整个背面形成有有机膜M。有机膜M由有机物、例如HMDS(六甲基二硅氮烷)构成,是为了在晶片W被用于进行上述的曝光的曝光用载置台吸附时降低对该曝光用载置台的摩擦以使施加于该晶片W的应力缓和,而在该曝光前形成的膜。该基片处理装置1能够通过对晶片W的整个背面照射光,来将上述的有机膜M除去。该光包含波长为10nm~200nm的紫外线(即真空紫外线),更具体而言,照射峰值波长为例如172nm的紫外线。
此外,大气中的氧会被上述的光活化,在晶片W的背面侧产生O3(臭氧)气体。有机膜M除了接受光能以外,还会因该O3气体的化学作用而被分解,从而被从晶片W除去。基片处理装置1能够防止照射光和O3气体绕到晶片W的正面侧,从而能够防止在晶片W的正面侧形成的各膜受到损害或被除去。
此外,基片处理装置1能够为了对晶片W的整个背面进行光照射,而改变由保持该背面的部件保持的位置。而且,能够在该位置改变前、该位置改变后分别进行光照射。另外,在晶片W的背面侧的周缘部包含随着向该晶片W的周端去而向正面侧去的倾斜面,在晶片W的背面也包含该倾斜面。此外,在晶片W的正面侧的周缘部,包含随着向晶片W的周端去而向背面侧去的倾斜面。在后面的评价试验的说明等中,将这些倾斜面记载为背面侧倾斜面、正面侧倾斜面。此外,在后述的图中的几个图中,将作为在晶片W的周缘形成的缺口的槽口表示为N。
下面,参照图1的纵截侧面图和图2的横截平面图,对基片处理装置1的各部的结构进行详细说明。基片处理装置1包括方形的横向较长的壳体11。在俯视时构成宽度方向的壳体11的侧面开设有晶片W的输送口12,能够利用输送机构101(在图1、图2中省略了显示)经由该输送口12在壳体11的内外输送晶片W。该输送口12除了相对于壳体11内送入送出晶片W时以外,由可升降的闸门13关闭。
下面,在对壳体11内的各部进行说明时,将输送口12开口的一侧称为跟前侧,将相反侧称为里侧。此外,将俯视时的壳体11的长度方向、宽度方向分别记载为X方向、Y方向。因此,X方向和Y方向各自为水平方向。而且,输送口12的开口方向为X方向。
壳体11内由分隔板14分隔为上部空间15和下部空间16,输送口12在上部空间15开口。图3的立体图表示出了设置在上部空间15中的旋转卡盘21、光照射单元3和晶片保持单元5,也适当地参照该图3继续进行说明。
光照射单元3是用于向上方照射光的单元。晶片保持单元5是用于局部地保持晶片W的背面并使其从光照射单元3的上方通过,从而对晶片W的背面照射光的单元。旋转卡盘21具有下述作用:对输送机构101与晶片保持单元5之间的晶片W的交接进行中介,并且改变朝向使得晶片保持单元5能够保持晶片W的背面的不同的位置。
进一步对旋转卡盘21进行说明,该旋转卡盘21为圆形,设置在上部空间15的跟前侧。旋转卡盘21的上表面构成为水平的晶片W的载置面并且开设有未图示的吸引口,通过对晶片W的背面的中心部进行吸附,能够水平地保持该晶片W。这样构成载置晶片W的载置台的旋转卡盘21的下部侧与旋转机构22连接。旋转机构22的下部侧进入下部空间16,由支承台23从下方支承。图1中的24是上游侧与旋转卡盘21连接的配管。该配管24经由阀V1与排气源20连接,能够通过阀V1的开闭,来切换旋转卡盘21的吸引和吸引停止。排气源20例如是设置基片处理装置1的工厂的排气路径,相对于大气压为负压。
利用构成相对旋转机构的旋转机构22,旋转卡盘21能够绕铅垂轴以其中心轴为旋转轴进行旋转。另外,输送机构101和后述的晶片保持单元5以晶片W的中心位于旋转卡盘21的中心轴上的方式,将该晶片W载置在旋转卡盘21上。因此,通过旋转卡盘21,晶片W能够以其中心为旋转中心进行旋转,改变该晶片W的朝向。旋转卡盘21、旋转机构22和后述的移动机构51是改变保持晶片W的背面的位置的保持位置改变机构。
在上部空间15的里侧,设置有构成为方形的块状的光照射单元3。在该光照射单元3的内部配置有紫外线灯31。光照射单元3的上表面形成为水平面,其上表面的一部分构成为在Y方向上较长的矩形的窗部32。窗部32位于紫外线灯31的上方。从紫外线灯31照射的光能够从窗部32透射而向光照射单元3的上方照射。这样从窗部32照射的光是上述的波长的光。紫外线灯31和窗部32构成光照射部。
如在后面将会详细说明的那样,在利用晶片保持单元5使晶片W在X方向上移动并且进行光照射时,能够以向晶片W的沿着Y方向的直径区域照射光的方式进行处理。因此,窗部32的Y方向的长度与晶片W的直径相同或比直径大。而且,旋转卡盘21的中心与窗部32的Y方向的中心在X方向上排列。
此外,光照射单元3的上表面比旋转卡盘21的上表面稍高。这是因为,在晶片保持单元5上升并从旋转卡盘21接受晶片W后,在X方向上移动并进行上述的光照射,在其X方向的移动时即使不改变晶片保持单元5的高度也能够使窗部32与晶片W的背面靠近,对晶片W提供足够的光能。即,不需要进行接受晶片W后的晶片保持单元5的高度调节,实现了生产率的提高。
在光照射单元3的上表面,在窗部32的跟前侧形成有在Y方向上延伸的缝隙状的气体释放口33。当从该Y方向看时,气体释放口33的长度大于窗部32的长度,气体释放口33的一端和另一端位于比窗部32的一端和另一端靠壳体11的侧壁的位置。该气体释放口33以随着向里侧去而向斜上方开口的方式形成。
配管34的下游侧与光照射单元3连接(参照图1),配管34的上游侧经由流量调节部35与N2(氮)气体的供给源36连接。流量调节部35例如包括阀或质量流量控制器,能够调节向配管34的下游侧供给的N2气体的流量。该流量的调节也包含使流量为0,即停止供给。另外,后面说明的流量调节部35以外的流量调节部也可以与流量调节部35同样地构成,调节向配管的下游侧供给的气体的流量。
被供给至配管34的N2气体能够从上述的气体释放口33释放。气体释放口33与窗部32为上述的位置关系,由此,能够从窗部32上的Y方向的一端至另一端形成N2气体的气流,将大气向壳体11的里侧吹扫。该N2气体在向晶片W进行光照射时在晶片W的背面与窗部32之间向侧方流动。由此,能够使光照射时的晶片W的背面侧的氧浓度降低。这样供给作为吹扫气体的N2气体的光照射单元3的气体释放口33构成第二吹扫气体释放部。
以从光照射单元3的里侧的上缘向壳体11的里侧的侧壁延伸的方式设置有水平的板37。而且在该壳体11的里侧的侧壁上,以面对该板37的上方的空间的方式开设有排气口41。在壳体11的里侧的侧壁上,从壳体11的外侧,从上方向下方去安装有排气流路形成部42、43、44。排气流路形成部42~44各自包括与排气源20连接的流路。而且,上述的排气口41与设置在排气流路形成部42的流路连接。因此,从上述的光照射单元3的气体释放口33释放的N2气体被板37引导而在上部空间15向里侧流动,并从排气口41被排出。
在下部空间16的从Y方向的中央部到里侧的区域设置有点亮电源45。能够从点亮电源45经由线缆46向紫外线灯31供给电功率,使得能够从光照射单元3进行上述的光照射。点亮电源45对紫外线灯31的电功率的供给、供给停止可切换,在不需要时停止来自紫外线灯31的光照射。在点亮电源45的里侧,设置有用于冷却该点亮电源45的风扇49。上述的排气流路形成部43设置在与风扇49相同的高度,由风扇49产生的气流能够经由壳体11的里侧的侧壁的开口向排气流路形成部43的流路流动。
此外,在壳体11的里侧的侧壁上开设有排气口47,与排气流路形成部44的流路连接。因此,从后述的晶片保持单元5中的设置在下部空间16中的各部产生的颗粒,会随着向该排气口47去的排气流而被除去。另外,在分隔板14上开设有用于使上部空间15与下部空间16连通的缝隙17,借助于该缝隙17,上部空间15也能够由排气口47进行排气。
接着,对晶片保持单元5进行说明。晶片保持单元5包括设置在下部空间16中的移动机构51和设置在上部空间15中的晶片输送部6,晶片输送部6能够通过移动机构51进行X方向上的移动和升降。
移动机构51包括滑动件53、升降机构54和水平移动机构55。水平移动机构55是在下部空间16中从跟前侧向里侧去在X方向上延伸的细长的机构,配置在与点亮电源45相比靠X方向的端部的区域。水平移动机构55包括:分别在Y方向上延伸并且分别与滑动件53连接的滚珠丝杆和导轨;以及例如相对于这些滚珠丝杆和导轨配置在里侧的电动机。通过由该电动机产生的该滚珠丝杆的旋转,滑动件53能够沿着导轨在X方向上移动。
另外,例如以与滑动件53和壳体11内的底部分别接触的方式设置有保护部件,该保护部件用于将与晶片保持单元5连接的线缆和与晶片保持单元5连接的后述的各配管捆束并保护。能够利用该保护部件来引导与滑动件53的移动相应的线缆和配管的弯曲,但是该保护部件和线缆的图示省略。而且,对于各配管,在图1中为了图示方便起见,不汇总而分散地表示。
在滑动件53上设置有升降机构54。该升降机构54由电动机57和支承部58构成。支承部58包括分别沿着铅垂轴延伸的滚珠丝杆和导轨。电动机57和支承部58相当于相对升降机构。而且,经由分隔板14上的以在壳体11内的跟前侧在Y方向上延伸的方式开口的缝隙17,向上部空间15伸出,在该上部空间15与晶片输送部6连接。
还参照图4的纵截侧面图和图5的立体图对晶片输送部6进行说明。晶片输送部6包括移动板61和保持环部件63。移动板61是在俯视时形成为正方形的水平的板,在该移动板61上形成有具有比该正方形的一边的长度稍小的直径的圆形的开口部62。构成上述的移动机构51的支承部58的滚珠丝杆和导轨,与移动板61的开口部62的外侧区域连接。通过电动机57带动该滚珠丝杆旋转,晶片输送部6能够在铅垂方向上沿着导轨进行升降。
在该移动板61的开口部62的内周缘支承有保持环部件63。该保持环部件63是沿着开口部62的内周缘形成的、比移动板61厚的圆环部件。被该保持环部件63包围的圆形区域64构成用于收纳并保持晶片W的保持区域。由设置在保持环部件63的后述的晶片保持部71,以使得晶片W的中心位于该圆形区域64的中心的方式保持该晶片W的背面。保持环部件63通过包围晶片W来限制晶片W的侧方的位置,构成防止晶片W从晶片输送部6脱离和掉下的限制部。另外,如上所述保持环部件63构成包围晶片W的包围部,因此,保持环部件63的内径(=圆形区域64的直径)比晶片W的直径稍大。
俯视时的圆形区域64的中心(=晶片W的中心)的Y方向上的位置,与旋转卡盘21的中心的Y方向上的位置一致。晶片输送部6通过如上述那样与移动机构51连接,能够在圆形区域64的中心与旋转卡盘21的中心重叠的位置(交接位置)与圆形区域64的中心比上述的窗部32靠里侧的位置之间在X方向上移动。另外,图1、图2表示出了晶片输送部6位于交接位置的状态。
保持环部件63的内周面65沿着铅垂方向形成,与被保持在圆形区域64的晶片W的侧面相对。而且,在保持环部件63的内周面65的下端部,以从在该保持环部件63的周向上彼此隔开间隔的4个区域向圆形区域64的中心侧去的方式,伸出有遮光板66。因此,遮光板66沿着晶片W的周围形成,并且在周向上隔开间隔地设置有4个。
该遮光板66例如形成为水平板,是用于防止上述的光和O3气体绕到晶片W的正面侧的部件,因此,位于比被保持在圆形区域64的晶片W的背面低的高度。为了在晶片W的周向的各部获得上述的防止绕到晶片W的正面侧的作用,遮光板66的内周缘(前端)沿着该晶片W的周端形成,因此,各遮光板66在俯视时形成为圆弧状。另外,在该周向上各遮光板66彼此靠近,将4个合起来看时构成一个大致圆环。在本例中,遮光板66的内周缘位于比晶片W的周端靠近圆形区域64的中心的位置。即,在俯视时遮光板66的前端部与晶片W的周端部重叠。
从保持环部件63的下端中的没有设置遮光板66的各区域,向圆形区域64的中心侧突出地设置有晶片保持部71。因此,晶片保持部71在保持环部件63的周向上隔开间隔地设置有4个。各晶片保持部71例如形成为水平的板状。能够如后述那样使保持环部件63沿着X方向移动并且对晶片W的背面进行光照射。各晶片保持部71配置成使得在这样进行处理时的移动中,晶片保持部71(即,保持环部件63中的没有设置遮光板66的部位)不会位于窗部32上方的光的照射区域和该照射区域的附近。具体而言,当将跟前侧的2个晶片保持部71作为一个组,将里侧的2个晶片保持部71作为另一个组时,构成同一组的2个晶片保持部71在X方向上排列设置并且保持环部件63的周向上的彼此的距离比较短。而且不同的组的晶片保持部71间的该周向上的距离比较长。
各晶片保持部(基片保持部)71以在俯视时前端侧比基端侧窄的方式形成。此外,晶片保持部71的前端部位于与遮光板66的前端部相比靠近圆形区域64的中心的位置,其上部侧构成为圆形的垫72。作为吸附部的该垫72的上表面构成用于载置晶片W的背面的周缘部的水平的载置面,并开设有吸引口73。该吸引口73经由设置在晶片保持部71和保持环部件63的未图示的排气路径,并进一步经由配管74与排气源20连接。能够通过设置在配管74上的阀V2的开闭,切换从吸引口73的排气和排气的停止。例如,在晶片W被载置在垫72上的期间,阀V2打开,晶片W的背面被垫72吸引、吸附从而被水平地保持。在晶片W没有被载置在垫72上的期间,阀V2关闭。这样,晶片保持部71能够与晶片W的背面局部地重叠,并进行保持。
另外,如上所述,晶片输送部6通过与移动机构51连接而能够在上部空间15中进行升降。更详细而言,能够在晶片保持部71与旋转卡盘21相比位于下方的下方高度与晶片保持部71与光照射单元3的窗部32相比位于上方的上方高度之间移动,以使得能够进行通过X方向的移动进行的对晶片W的光照射和晶片W相对于旋转卡盘21的交接。图1中表示出了晶片输送部6位于上方高度的状态。
如图6的纵截侧面图所示,遮光板66与晶片W的背面相比位于下方并与晶片W的背面隔开间隔地配置,使得能够防止光绕到(衍射至)被保持在垫72上的晶片W的正面,并且不妨碍对该晶片W的背面的周端部的光照射。而且,将遮光板66的上表面与晶片W的背面的高度距离H1、晶片W的周端与遮光板66的前端(内周缘)的横向上的距离(侧方距离)L1分别设定为恰当的值。换言之,通过这些各距离H1、L1的设定,能够防止光绕到晶片W的正面侧。此外,通过该H1、L1的设定,在晶片W与遮光板66和保持环部件63的内周面65之间形成的间隙69成为比较小间隙,使得能够获得能够防止O3气体从晶片W的背面侧绕到正面侧的恰当的压力损失。这些高度距离H1和侧方距离L1的优选范围,在后面的评价试验的项目中也会进行说明,在本例中高度距离H1设定为2.95mm,侧方距离L1设定为1.0mm。另外,更详细地定义侧方距离L1,是以晶片W的周端为基准来看时的遮光板66的内周缘的向圆形区域64的中心侧去的距离。在其评价试验中也会进行说明,该侧方距离L1也可以为负的值。
为了更可靠地防止上述的O3气体绕到正面侧,保持环部件63构成为能够向上述的间隙69释放作为吹扫气体的N2气体的第一吹扫气体释放部。对保持环部件63的结构更详细地进行说明,该保持环部件63由分别构成该保持环部件63的下部侧、上部侧的下侧环部件81和上侧环部件82构成,上侧环部件82从上侧覆盖下侧环部件81。因此,上述的保持环部件63的内周面65由下侧环部件81和上侧环部件82各自的内周面构成。上述的遮光板66设置在该下侧环部件81。关于下侧环部件81的上表面,环部件的外周缘侧构成水平面,环部件的内周缘侧构成随着从该水平面向环部件的内端去而降低的倾斜面。
上侧环部件82的外周缘向下侧环部件81的外侧突出,被支承在上述的移动板61的开口边缘上。在上侧环部件82的内部形成有沿着该上侧环部件82的周向的圆环状流路83。该圆环状流路83经由设置有流量调节部84的配管85与N2气体的供给源36连接。而且,在圆环状流路83的内周缘侧,在周向上彼此隔开间隔的多个部位被向该内周缘侧引出后,向下方弯曲,分别形成为流路86。关于上侧环部件82的下表面,环部件的周缘侧构成水平面,环部件的内缘侧构成随着从该水平面向环部件的内缘去而降低的倾斜面。上述的流路86的下游端在该倾斜面开口。
上述的下侧环部件81的水平面与上侧环部件82的水平面彼此接合。而且,下侧环部件81的倾斜面与上侧环部件82的倾斜面彼此隔开间隔地相对,形成作为在内周面65的整周开口的圆环状的缝隙的气体释放口87。因此,气体释放口87以随着从保持环部件63的周缘侧向内周去而下降的方式斜向地形成,构成第一吹扫气体释放口。此外,气体释放口87在比被保持在晶片保持部71上的晶片W靠上方的位置开口。即,在上述的晶片W形成的间隙69的上方开口。而且,其开口方向朝向该间隙69。通过以上那样的结构,能够从整个气体释放口87释放N2气体,从上侧吹扫间隙69。在图4、图5中分别用虚线的箭头、实线的箭头表示作为该吹扫气体的N2气体的气流。
如上所述,间隙69是在晶片W与遮光板66和保持环部件63的内周面65之间形成的间隙,通过内周面65和遮光板66的上表面分别与晶片W隔开间隔,而形成为纵截面L字型。另外,在晶片W与晶片保持部71的上表面和内周面65之间也同样地形成有纵截面L字型的间隙,在保持环部件63的周向上与间隙69连接。因为能够从气体释放口87的整周释放吹扫气体,所以也能够向该晶片保持部71形成的L字型的间隙供给。
基片处理装置1包括控制部10(参照图1)。该控制部10例如由计算机构成,存储有程序。在该程序中包含步骤组,使得能够实施基片处理装置1的一系列的动作。而且,控制部10能够通过该程序向基片处理装置1的各部输出控制信号,控制该各部的动作。具体而言,能够控制利用移动机构51进行的晶片输送部6的水平移动和升降、利用旋转机构22进行的旋转卡盘21的旋转、利用各流量调节部进行的N2气体的流量调节、利用点亮电源45进行的对紫外线灯31的电功率的供给和中断等各动作。上述的程序例如被存储在压缩磁盘、硬盘、DVD等存储介质中,并被安装在控制部10。
接着,参照图7~图18对基片处理装置1进行的晶片W的处理工序进行说明。在该图7~图18的工序图中,左侧表示侧面图,右侧表示平面图,同一图中的侧面图与平面图表示同一时刻的装置的状态。另外,在从光照射单元3进行光照射时,对侧面图中的该光照射单元3的窗部32标注多个点来表示。此外,在晶片W以将晶片输送部6的晶片保持部71和旋转卡盘21一起覆盖的方式重叠时,仅用虚线表示在平面图中保持有晶片W,没有保持的不表示。此外,用箭头表示从光照射单元3和晶片输送部6各自释放的吹扫气体(N2气体)。
此外,除了图7~图18以外,还适当地参照作为表示晶片W的背面与光照射单元3的窗部32的位置关系的平面图的图19~图22。因为向窗部32的上方照射光,所以这些图表示出了光的照射区域。而且,在图19~图22中,对于晶片W的背面的进行了光照射的区域(即,有机膜M被除去的区域),标注斜线来表示。如上所述,对整个背面的光照射分2次进行。对一部分区域反复进行光照射,对于该区域,通过使斜线交叉成为网格图案来表示。
图7是将晶片W送入到壳体11内之前的状态。此时晶片输送部6位于交接位置的下方高度,不进行来自该晶片输送部6的晶片保持部71的吸引。而且,光照射单元3不进行光照射。旋转卡盘21进行吸引,成为能够吸附晶片W的状态。从该状态,支承有晶片W的基片输送机构110经由输送口12进入壳体11内的上部空间15,并下降,从而晶片W被旋转卡盘21吸附保持。晶片W的槽口N朝向X方向(图8)。
接着,当基片输送机构110从壳体11内退避时(图9),晶片输送部6上升,来自旋转卡盘21的吸引停止并且来自晶片保持部71的吸引开始(步骤S1)。晶片W被晶片保持部71从旋转卡盘21接收并被吸附保持,晶片输送部6位于上方高度。另一方面,从晶片输送部6的保持环部件63的气体释放口87开始吹扫气体的释放。此外,从光照射单元3的气体释放口33也开始吹扫气体的释放(步骤S2,图10)。
之后,晶片输送部6向里侧移动后静止(步骤S3,图11,图19)。该静止位置为窗部32在比晶片W的中心靠跟前侧、并且比4个晶片保持部71中的跟前侧的2个靠里侧的位置,之后,作为光照射开始位置。然后开始进行光照射单元3的光照射,将晶片W的背面中的与窗部32重叠的区域的有机膜M除去(步骤S4,图12)。然后,在继续进行光照射的状态下晶片输送部6向跟前侧移动,从而晶片W的背面的除去有机膜M的范围扩大。
通过在这样向晶片W的背面照射光进行处理的期间,利用在晶片输送部6以沿着晶片W的周端的方式设置内周端的遮光板66,遮挡照射光的一部分以不照射到晶片W,能够防止该光绕到晶片W的正面侧。然后,在窗部32上利用来自气体释放口33的吹扫气体进行吹扫,从而氧浓度比较低,因此,能够抑制O3气体的产生。
当这样在晶片W的背面侧比较少量地产生的O3气体被供给至有机膜M时,能够将该有机膜M分解。即,利用照射光和O3气体各自的作用,进行有机膜M的除去。遮光板66和保持环部件63靠近晶片W,作为晶片W的周围的间隙69比较小,因此,能够抑制在该背面侧产生的O3气体经由间隙69绕到晶片W的正面侧。此外,由晶片输送部6从晶片W的外周侧向下方释放的吹扫气体进入间隙69的上部侧,从该间隙69的下部侧(晶片W的背面与遮光板66之间)向晶片W的中心侧流动。因此,即使如在图4中用点划线的箭头表示的那样,O3气体向该间隙69的下部侧去,该O3气体也会被该吹扫气体推走,从而能够防止进入到该间隙69的下部侧,因此能够更可靠地防止被供给到晶片W的正面侧。
然后,晶片输送部6的移动继续,当移动至规定的位置(光照射停止位置)时(图13,图20),光照射停止并且来自保持环部件63的气体释放口87和光照射单元3的气体释放口33的吹扫气体的释放停止(步骤S5,图14)。该光照射停止位置为窗部32比晶片W的中心靠里侧、并且比4个晶片保持部71中的里侧的2个靠跟前侧的位置。因此,如图20所示,在该时刻,晶片W的背面的沿着Y方向延伸并且通过直径的宽带状的区域已被光照射,该区域中的有机膜M已被除去。另一方面,在晶片W的背面的跟前侧和里侧的端部残留有有机膜M。
在光照射停止后晶片输送部6也继续向跟前侧的移动,并返回至交接位置(步骤S6,图15)。然后保持环部件63下降,进行来自旋转卡盘21的吸引并且停止来自晶片保持部71的吸引,晶片W被旋转卡盘21吸附保持,保持环部件63位于下方高度(步骤S7)。之后,旋转卡盘21旋转,晶片W的朝向改变90°(步骤S8,图16)。因此,晶片W的槽口N朝向Y方向。
之后,再次进行上述的步骤S1~S8。对该第2次的步骤S1~S8中的S1进行说明,由于改变了晶片W的朝向,晶片保持部71与晶片W的背面的与在第1次的步骤S1中重叠的位置(第1位置)不同的位置(第2位置)重叠地保持晶片W。对第2次的步骤S4、S5进行说明,当与第1次的步骤S4、S5同样地,晶片输送部6位于光照射开始位置时(图21),开始进行光照射(图17)。之后,在晶片输送部6移动至光照射停止位置为止的期间,进行光照射。由于在第1次的步骤S8中改变了晶片W的朝向,如图21所示,在该第2次的步骤S4、S5中,以与在第1次的步骤S4、S5中被光照射的宽带状区域正交的方式沿着晶片W的直径延伸的宽带状区域被进行光照射,将在第1次的步骤S1~S8中残留的有机膜M除去。由此,能够从晶片W的整个背面除去有机膜M(图18,图22)。
此外,在第2次的步骤S8中,与第1次的步骤S8同样,利用旋转卡盘21将晶片W的朝向改变90°,但是通过旋转卡盘21向与第1次的步骤S8相反的方向旋转,来进行该朝向的改变。即,晶片W的朝向成为与将晶片W送入到壳体11内时相同的朝向,使得不会妨碍后面的工序中的处理。在第2次的步骤S8之后,基片输送机构110以与将晶片W送入壳体11时相反的动作接受晶片W,并将该晶片W送出到壳体11外。
如上所述,根据基片处理装置1,能够抑制会绕到晶片W的正面侧的光的供给、和O3气体向正面侧的供给。因此,能够防止在晶片W的正面形成的抗蚀剂膜和其它各膜受到损伤或者被除去。
遮光板66在上述的例子中是设置在保持环部件63的大致整周。不过,在晶片输送部6的X方向的移动中,晶片W的背面中仅有限的范围被进行光照射。因此,遮光板66并不限于这样设置在整周。例如4个遮光板66中的、跟前侧的2个晶片保持部71间的遮光板66、里侧的2个晶片保持部71间的遮光板66也可以不设置。而且,间隙69的吹扫也可以在不设置遮光板66的区域不进行。因为这样不需要对晶片W的整周进行吹扫,所以作为包围晶片W的侧周的包围部,并不限于像保持环部件63那样构成为环状体,也可以由沿着晶片W的周围隔开间隔地配置的部件构成。具体而言,也可以为由具有缺口的环状的部件包围晶片W,从该部件向间隙69释放吹扫气体的结构。此外,遮光板66并不限于从保持环部件63的内周面65的下端伸出,也可以是从比下端靠上方的位置伸出地形成。
此外,也可以设置在对间隙69进行吹扫时,与保持环部件63分体并且能够与该保持环部件63一起移动的喷嘴,由该喷嘴从间隙69的上方供给吹扫气体。而且,也并不限于从晶片W的外周侧向中心侧释放吹扫气体,也可以是从间隙69的正上方向铅垂下方释放吹扫气体。不过,为了提高抑制O3气体从晶片W的背面侧绕到正面侧的效果,优选如上述那样在间隙69的下部侧(晶片W的背面与遮光板66之间),形成从晶片W的外周向中心侧去的吹扫气体的气流。因此,优选通过采用从上述的保持环部件63向斜下方释放吹扫气体的结构,以使得形成向该中心侧去的气流。
另外,在图6中将晶片W的侧面与保持环部件63的内周面65的距离表示为侧方距离L2。该侧方距离L2例如可以如图6所示的那样形成得大于高度距离H1。这是因为,通过形成为这样的关系,吹扫气体容易进入到间隙69,另一方面O3气体不易进入到间隙69,能够更可靠地获得防止O3气体绕到正面的效果。
前面对使得O3气体不会绕到晶片W的正面侧的情况进行了说明,但也可以是使得少许地绕到正面侧,将在从晶片W的侧面到晶片W的正面的周端部的区域形成的膜除去。O3气体绕到正面侧的量越多,从晶片W的侧面向正面的中心侧去,除去膜的范围就越大。这样绕到正面侧的量的控制,具体而言,例如能够通过控制流量调节部84的动作,控制从晶片输送部6的气体释放口87释放的吹扫气体的流量,来控制其绕到正面侧的量。每个批次的晶片W所期望的膜的除去范围不同,因此,例如可以按每个批次利用流量调节部84改变流量来进行处理。
在上述的例子中,遮光部件为遮光板66,其为从晶片输送部6的内周面65伸出的板状体,但是并不限于这样将遮光部件构成为板状体。在图23所示的例子中,晶片输送部6的内周面65构成随着向下方去而向圆形区域64的中心侧去的倾斜面。该倾斜面的下端部与晶片W的背面隔开间隔地位于下方并且构成为遮光部件,例如该下端部的内周端位于与晶片W的周端相比更靠内周侧、即圆形区域64的中心侧的位置,并沿着该晶片W的周端形成。这样,在本例中遮光部件由块状的部件的一部分构成。
此外,在基片处理装置1中,通过晶片输送部6相对于光照射单元3在横向上移动来进行光照射,但也可以是构成相对横向移动机构的移动机构51与光照射单元3连接,通过该光照射单元3相对于晶片输送部6在横向上移动来进行光照射。此外,当在旋转卡盘21与晶片输送部6之间交接晶片W时,移动机构51的升降机构54能够使晶片输送部6升降,但是并不限于这样构成。也可以是使得设置旋转卡盘21的旋转机构22与升降机构连接,利用该升降机构使旋转卡盘21和旋转机构22升降,来进行该交接。
对另一个基片处理装置的结构例进行说明。图24所示的基片处理装置9中,晶片输送部6从下方经由多个支柱91与旋转机构92连接,晶片输送部6能够绕其中心轴旋转,来改变朝向。在晶片输送部6的下方设置有光照射单元3。在本例中,窗部32(即光的照射区域)在俯视时与整个晶片W重叠。在支柱91的侧方设置有移动机构93,移动机构93能够使臂部件94升降并且在横向上移动。臂部件94能够在与被晶片输送部6保持的晶片W重叠的支承位置(图24中所示的位置)和不与晶片W重叠的退避位置之间移动,并且能够通过升降来使晶片W从晶片输送部6的晶片保持部71浮起。
在这样的基片处理装置9中,在利用晶片输送部6以任意的朝向保持晶片W并进行光照射后,在利用臂部件94使晶片W从晶片输送部6浮起的期间使晶片输送部6旋转,来改变晶片W相对于晶片输送部6的朝向。然后,利用晶片输送部6再次保持晶片W并进行光照射。在第一次的光照射时和第二次的光照射时,改变晶片输送部6的朝向,使得晶片保持部71以与晶片W的背面的不同的位置重叠的方式保持晶片W。此外,在光照射时,臂部件94退避至退避位置,使得不会妨碍该光照射。
也可以为像该基片处理装置9那样,不进行光照射单元3与晶片输送部6的横向的相对移动地向晶片W整个背面进行光照射的装置结构。不过,对晶片W的背面的下方没有设置遮光板66的位置(设置晶片保持部71的位置)也进行光照射。因此,为了更可靠地抑制光绕到晶片W的正面侧,优选采用如图1等所示的那样,窗部32、即光的照射区域在俯视时仅与晶片W的一部分重叠的结构。此外,如以该基片处理装置9例示的那样,在为了改变晶片W的保持位置而改变晶片W与晶片输送部6的相对的朝向时,不限于晶片W旋转,也可以是使得晶片输送部6旋转。另外,在该基片处理装置9中,臂部件94、移动机构93、旋转机构92分别相当于载置台、相对升降机构、相对旋转机构。
在图25、图26所示的基片处理装置109中,在中心部被旋转卡盘21吸附保持的晶片W的周缘部的下方设置有光照射单元3,在该光照射单元3上,与基片处理装置1的遮光板66同样,以内周缘沿着晶片W的周端的方式设置有遮光板66。不过,在本例中,遮光板66以能够进行晶片W的周端中的位于光照射单元3的上方的部位的遮光的方式仅设置有一个。
在基片处理装置109中设置有卡盘103,该卡盘103能够由移动机构102水平移动并且升降,能够吸附保持晶片W的背面。卡盘103能够通过来自吸引口104的吸引来保持晶片W的背面中的被旋转卡盘21保持的区域的外侧区域,能够在旋转卡盘21与卡盘103之间进行晶片W的交接。在旋转卡盘21的旋转中进行光照射,从晶片W的背面的周缘部除去有机膜M。之后,晶片W被交接至卡盘103,以背面的中心部位于光照射单元3上的方式被输送。然后,通过对该中心部(即被旋转卡盘21覆盖的区域)进行光照射来除去有机膜M。这样,能够在晶片W的整个背面将有机膜M除去。
在上述的基片处理装置109中,旋转卡盘21和卡盘103相当于基片保持部,移动机构102相当于保持位置改变机构。此外,如用该基片处理装置109例示的那样,在分多次进行对晶片W的整个背面的光照射时,各次对晶片W进行光照射的区域并不限于如图19~图22中所示的那样的宽带状,如何设定进行各次的光照射的区域是任意的。另外,也可以采用通过分为3次以上的次数进行光照射,来对晶片W的整个背面进行光照射的装置结构。
作为除去对象的晶片W的背面的有机物并不限于为由HMDS构成的膜,例如也可以由氟树脂膜等构成。而且,作为该有机物并不限于形成了膜,例如也可以是作为异物散布在晶片W的背面,为了将它们除去以使晶片W的背面清洁,可以使用本发明的技术。另外,作为从基片处理装置1的各部释放的吹扫气体,并不限于为N2气体,例如也可以为氩气等其它种类的不活泼气体。另外,作为处理对象的基片,并不限于作为圆形基片的晶片W,也可以为方形的基片。在该情况下,遮光板66的内缘沿着基片的边形成为直线状即可。
[第2实施方式]
下面,参照图28的纵截侧面图和图29的横截平面图,对第2实施方式的基片处理装置111,以与第1实施方式的基片处理装置1的差异点为中心进行说明。在说明时,有时将X方向记载为前后方向,将壳体11的设置有输送口12的一侧记载为前方侧,将壳体11的里侧记载为后方侧。此外,有时使用左侧、右侧这样的表述,但这是从后方向前方看时的左侧、右侧。为了能够更可靠地防止因光照射而在晶片W的背面侧(下表面侧)产生的臭氧等活性氧绕到晶片W的正面侧(上表面侧),在基片处理装置111中,壳体11内的分隔板14上的上部空间15的排气路径与基片处理装置1不同。
在配置在光照射单元3的后方侧的水平的板37的前端部,设置有多个在该板37的厚度方向上穿设的贯通孔,它们在Y方向(左右方向)上彼此隔开间隔地排成列。这样以向上方开口的方式形成的各贯通孔构成为排气口112,能够向铅垂下方吸引气体。构成光照射部的窗部32在光照射单元3沿着左右方向延伸,因此,作为第1排气口的排气口112的列沿着窗部32的长度方向配置。因此,如果将多个排气口112当作一个排气口,则该排气口沿着窗部32的长度方向形成。
通过形成在板37上,排气口112与构成第二吹扫气体释放部的气体释放口33和窗部32一起,相对于保持晶片W的保持环部件63的前后方向的移动路径位于下方。而且,气体释放口33、窗部32、排气口112从前方侧向后方侧去隔开间隔依次排列配置。
在板37的下方从该板37稍微离开地设置有从光照射单元3向壳体11的里侧的侧壁(里壁)延伸的水平板状的流路形成部件113。此外,板37的后端位于壳体11的里侧的侧壁(里壁)的跟前,设置有从该后端向壳体11的上壁铅垂地延伸的竖板状的流路形成部件114。板37和流路形成部件113构成的间隙与流路形成部件114和壳体11的里壁构成的间隙彼此连接,从侧面看时构成为L字形的排气路径115。
该排气路径115被各流路形成部件113、114和壳体11的壁包围,由此从上部空间15的周围的区域被划出。能够利用来自壳体11的里壁的排气口41的排气,经由该排气路径115从排气口112进行排气。这样,在基片处理装置111中,在上部空间15开设有排气口112代替排气口41,来进行排气。下面,对于排气口112,为了与其它的排气口进行区别,有时记载为下方排气口112。
通过与来自气体释放口33的吹扫气体的释放一起,进行来自下方排气口112的排气,与第1实施方式的基片处理装置1同样地形成在窗部32上向后方流动的气流来进行处理。图30、图31的纵截侧面图中,用箭头表示该气流。另外,排气口112的列的Y方向的长度大于晶片W的直径和窗部32的Y方向的长度。而且,该排气口112的列的左端与被保持环部件63保持并移动的晶片W的左端和窗部32的左端相比位于左方,该排气口112的列的右端与被保持环部件63保持并移动的晶片W的右端和窗部32的右端相比位于右方。因此,能够以覆盖晶片W的直径和窗部32的整个上方的方式,形成气流。
通过下方排气口112与保持环部件63的移动区域相比位于下方,如上述那样形成气流(排气流),在窗部32上因光照射而产生的臭氧等活性氧会被该气流推走,能够抑制其绕到晶片W的上表面。此外,对于下方排气口112,除了如上述那样设定相对于保持环部件63和晶片W的位置关系以外,还以向下方进行排气的方式开口,因此,能够使从气体释放口33释放的吹扫气体的向上方去的势头下降,因此,能够进一步抑制活性氧绕到晶片W的正面。
另外,通过将窗部32与排气口112以如上述那样分别向左右延伸的方式形成,对于以能够对晶片W的整个直径照射光的方式形成的窗部32的各部,能够防止相对于排气口112的距离变得比较长。因此,在窗部32上产生的活性氧能够迅速地流入排气口而被除去,因此,能够更可靠地防止该活性氧绕到晶片W的正面侧。
此外,在壳体11的左侧、右侧的各侧壁上开设有作为第2排气口的侧方排气口116,该侧方排气口116经由配管117与排气源20连接。还参照作为基片处理装置111的纵截背面图的图32进行说明,侧方排气口116具有能够将因光照射而产生的活性氧排出,更可靠地抑制该活性氧绕到晶片W的上表面的作用。
基于这样抑制活性氧绕到上表面的目的,侧方排气口116当在俯视时使窗部32沿着其长度方向向左方、右方分别延长时,以在该延长的各区域开口的方式形成。具体而言,参照作为平面图的图29来进行说明,将窗部32向左方侧延长的区域的前端位置表示为L3,将该区域的后端位置表示为L4,如图示的那样,以在从前端位置L3至后端位置L4的区域开口的方式,设置有左方侧的侧方排气口116。省略关于将窗部32向右方侧延长的区域的表示,但是右方侧的侧方排气口116也与左方侧的侧方排气口116同样地在该延长的区域开口。
这样在窗部32的左方、右方分别局部地设置的侧方排气口116,如果假设在与位于晶片W的外周并包围晶片W的保持环部件63相比靠上方的位置开口,则有可能由于活性氧向该保持环部件63的上方流动而导致与晶片W的正面接触。此外,如果侧方排气口116在保持环部件63的下方开口,则有可能由于从气体释放口33向下方排气口112流动的吹扫气体被吸引得比较多,而使该吹扫气体的除去活性氧的作用减弱。因此,优选侧方排气口116以设置在例如图32所示的、从包围晶片W的保持环部件63的上端的高度H3至下端的高度H4的高度区域的方式配置。具体而言,使得侧方排气口116的上端位于与高度H3相同的高度或其下方的高度,并且侧方排气口116的下端位于与高度H4相同的高度或其上方的高度。在图32所示的例子中,表示出了侧方排气口116的上端与高度H3相比位于下方,且侧方排气口116的下端与高度H4相比位于上方的例子。
参照图30、图31,对基片处理装置111的晶片W的处理,以与第1实施方式的基片处理装置1的差异点为中心进行说明,首先,保持有晶片W的保持环部件63向壳体11内的里侧的光照射开始位置移动。在从光照射单元3的气体释放口33、保持环部件63的气体释放口87释放吹扫气体,并且进行来自下方排气口112和侧方排气口116的排气的状态下,开始来自紫外线灯31的第1次的光照射并且开始保持环部件63向前方的移动(图30)。
然后,当保持环部件63到达光照射结束位置时,第1次的光照射结束(图31)。之后,与第1实施方式同样地利用旋转卡盘21使由保持环部件63保持的晶片W的朝向改变90°后,保持环部件63再次向光照射位置移动。然后,第2次的光照射开始并且保持环部件63向光照射结束位置移动,当到达该光照射结束位置时,光照射停止。
图31、图32表示出了光照射开始位置、光照射结束位置的保持环部件63。如该图31、32所示,至保持环部件63从光照射位置到达光照射结束位置为止,保持晶片W位于下方排气口112的上方的状态。即,在俯视时,晶片W与下方排气口112重叠的状态持续,在该期间继续进行对该晶片W的光照射。因此,在光照射中,从气体释放口33释放的吹扫气体向下方排气口112流动时,通流方向会被晶片W的下表面限制,不易向晶片W的上方去。因此,能够更可靠地抑制活性氧绕到晶片W的上方。
另外,晶片W为圆形,因此,构成列的下方排气口112中的位于左右的端部的排气口,在保持环部件63从光照射开始位置向光照射结束位置的移动中,会变得不与晶片W重叠。在此所说的保持在俯视时晶片W与下方排气口112重叠的状态是指,保持至少下方排气口112中的一部分与晶片W重叠的状态。
此外,在本例中,气体释放口33也是至保持环部件63从光照射开始位置移动至光照射结束位置为止,保持在俯视时晶片W与气体释放口33的至少一部分重叠的状态。因此,能够更可靠地实现由上述的晶片W产生的对吹扫气体的通流方向的限制,因此优选。
下面,对基片处理装置111的变形例的装置,以与基片处理装置111的差异点为中心进行说明。图33是表示作为第1变形例的基片处理装置131的纵截侧面图。在基片处理装置131中,在光照射单元3的前方侧的壁部上设置有向铅垂上方延伸的板状的盖形成部件121,该盖形成部件121的上部侧向后方弯折,构成水平的盖部件122。盖部件122隔着间隙123与光照射单元3的水平的上表面相对地设置,从气体释放口33释放的吹扫气体与该盖部件122的水平的下表面碰撞之后向后方流动。
因此,对盖部件122的位置进行详细说明,该盖部件122位于气体释放口33的向开口方向即斜上方的延长线上,间隙123构成为沿着水平方向的吹扫气体的流路,在该间隙123中水平地流动的吹扫气体向后方流动。因此,作为由盖部件122和气体释放口33构成的吹扫气体释放部,构成为在水平方向上释放气体。通过这样在水平方向上释放,吹扫气体不易向晶片W的上方去。因此,能够更可靠地抑制活性氧绕到晶片W的上表面。
图34是表示作为第2变形例的基片处理装置132的纵截背面图。基片处理装置132中,在图32中,在壳体11的左侧和右侧的各侧壁上,在作为设置侧方排气口116在前面说明的位置,设置有吹扫气体释放口124。不过,吹扫气体释放口124以能够在窗部32上释放作为吹扫气体的N2气体的方式,向斜下方开口。为了与至此为止所说明的各吹扫气体释放口进行区别,下面记载为侧方吹扫气体释放口124。侧方吹扫气体释放口124经由配管125与N2气体的供给源36连接,在配管125上设置有阀126。
在从光照射单元3的气体释放口33和保持环部件63的气体释放口87释放吹扫气体的期间,通过打开阀126,从侧方吹扫气体释放口124也释放吹扫气体。因此,具体而言,在图31、图32中说明的保持环部件63从光照射开始位置向光照射结束位置移动和进行光照射的期间,从侧方吹扫气体释放口124进行吹扫气体的释放。
从构成第三吹扫气体释放部的侧方吹扫气体释放口124释放的吹扫气体,在窗部32与保持晶片W的保持环部件63的前后的移动路径之间释放,与从光照射单元3的气体释放口33释放的吹扫气体一起流入下方排气口112而被除去。这样的来自侧方吹扫气体释放口124的吹扫气体,除了能够将所产生的活性氧向下方排气口112吹扫以抑制其绕到晶片W的正面以外,还能够使窗部32上的活性氧和大气的浓度降低,从而抑制来自窗部32的照射光被该活性氧和大气吸收。如后面在评价试验中说明的那样,通过进行这样的照射光的吸收抑制,能够抑制沿着晶片W的周缘设置遮光板66的影响,即使来自窗部32的照射光的能量比较小,也能够将晶片W的整个背面的膜除去。
对侧方吹扫气体释放口124的位置进行详细说明。如上所述,侧方吹扫气体释放口124用于对在窗部32上产生的活性氧进行吹扫,因此,该吹扫气体释放口124与窗部32的X方向(前后方向)的位置关系,与图29中说明的俯视时的侧方排气口116与窗部32的X方向的位置关系相同。
此外,为了防止绕到晶片W的上方的活性氧被供给到晶片W的正面,优选侧方吹扫气体释放口124的上端例如与侧方排气口116的上端同样地,位于与保持环部件63的上端的高度H3相同或其下方的高度。此外,因为只要向晶片W的下方供给吹扫气体即可,所以侧方吹扫气体释放口124的下端也可以与保持环部件63的下端的高度H4相比位于下方。另外,当在保持环部件63的下方开口时,侧方吹扫气体释放口124也可以在水平方向上开口,并不限于像图示的那样以倾斜地释放吹扫气体的方式形成。因为只要能够向晶片W与窗部32之间供给吹扫气体即可,所以侧方吹扫气体释放口124并不限于设置在壳体11的左右的两个侧壁上,也可以是设置在一个侧壁上。
图35表示作为第3变形例的基片处理装置133的平面图。在基片处理装置133中,不在壳体11的侧壁上设置侧方排气口116,而在光照射单元3的上表面,在使窗部32向左方、右方延长的区域分别开设有排气口128。该排气口128与图29等中说明的侧方排气口116同样,能够抑制因光照射而在窗部32上产生的活性氧绕到晶片W的正面。
作为这样在窗部32的左右局部地设置的排气口,并不限于像作为侧方排气口116表示的那样设置在壳体11的侧壁上的结构,只要在俯视时将窗部32向左方、右方延长的区域的从前端位置L3至后端位置L4的区域开口即可。不过,如上所述为了防止较多地吸引来自气体释放口33的吹扫气体,优选在窗部32的左右设置的排气口在作为设置侧方排气口116的高度说明的高度开口。
以上的图28~图35中说明的第2实施方式的基片处理装置111及其变形例中的构成要素,可以适当地组合使用。此外,在图28~图35的各例中,是从窗部32的侧方进行排气或吹扫气体的释放的结构,不过也可以是不进行这样的从侧方的排气或吹扫气体的释放。即,也可以是在壳体11内的上部空间15中,关于吹扫气体的释放,仅进行从气体释放口33和保持环部件63的气体释放口87的释放,关于排气,仅进行从排气口112的排气。另外,优选仅设置侧方吹扫气体释放口124和侧方排气口116中的任一者,使得不会由于近距离地进行气体释放和排气而导致气体的气流紊乱,活性氧绕到晶片W的正面。不过,并不禁止设置这些侧方吹扫气体释放口124和侧方排气口116两者。
第2实施方式中说明的下方排气口112、侧方排气口116、侧方吹扫气体释放口124、排气口128的形状和数量是任意的,并不限于上述的例子。例如下方排气口112可以与气体释放口33同样地,以沿着Y方向延伸的缝隙状开口。
而且,本次公开的实施方式在所有方面均应认为是例示性的而不是限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下,以各种方式进行省略、替换、改变和组合。
[评价试验]
评价试验1
对与本发明的技术关联地进行的评价试验进行说明。在该评价试验1中,从晶片W的正面的周缘部起经由侧面到背面的周缘部地形成有HMDS膜。而且,使用与基片处理装置1大致相同的试验装置向晶片W的背面进行光照射,观察残留的HMDS膜的状态。对上述的光照射进行更具体说明,与光照射单元3同样地向上方照射光的单元,以在俯视时该单元的光照射区域与晶片W的周缘部重叠的方式配置并进行光照射。而且在进行该光照射时,在晶片W的侧方配置实施方式中说明的保持环部件63,通过调节该保持环部件63与晶片W的侧面的距离,来改变图6中说明的与遮光板66相关的侧方距离L1。
作为评价试验1-1,将侧方距离L1设定为1.0mm。因此,在评价试验1-1中,遮光板66的前端部与晶片W的背面的周缘部重叠。作为评价试验1-2,将侧方距离L1设定为0.0mm。即,在该评价试验1-2中,在俯视时晶片W的周端与遮光板66的内周端重叠。另外,在像该评价试验1-2那样在晶片W与遮光板66仅有端部彼此重叠的状态也是俯视时晶片W与遮光板66重叠的状态。在评价试验1-3中,使侧方距离L1为-0.6mm。如上所述侧方距离L1是以晶片W的周端为基准的遮光板66的内周缘向圆形区域64的中心侧去的距离,因此,在侧方距离L1这样为负的值的情况下,在俯视时看时遮光板66与晶片W不重叠,彼此隔开间隔。图27表示出了该评价试验1-3中的侧面看时的遮光板66与晶片W的位置关系。在评价试验1-1~1-3中,遮光板66与晶片W的高度距离H1为0.5mm。
此外,除了评价试验1-1~1-3以外,还进行评价试验1-4。在该评价试验1-4中,将保持环部件63与评价试验1-1同样地配置,但是在保持环部件63上不设置遮光板66。另外,在这些评价试验1-1~1-4中没有进行来自保持环部件63的吹扫气体的释放。
在评价试验1-4中,除了晶片W的背面的周缘部以外,从晶片W的侧面和晶片W的正面的周端至比较靠近中心部的位置除去了HMDS膜。即,光和O3气体绕到正面的量大。此外在评价试验1-1中,晶片W的侧面和晶片W的正面的HMDS膜没有被除去。但是在晶片W的背面,在与遮光板66不重叠的区域HMDS膜被除去,而在与遮光板66重叠的区域残留了HMDS膜。
在评价试验1-2、1-3中,从与晶片W的周缘部的光照射区域重叠的整个区域除去了HMDS膜。而且,晶片W的侧面也被除去了HMDS膜,而正面仅在正面侧倾斜面除去了HMDS膜。更详细而言,在评价试验1-2中,在从晶片W的正面的周端到向中心侧隔开0.31mm的位置的区域,在评价试验中1-3从晶片W的正面的周端到向中心侧隔开0.33mm的位置的区域,分别除去了HMDS膜。即,能够光和O3气体绕到晶片W的正面侧,成为优选的结果。
评价试验2
作为评价试验2,进行与评价试验1大致相同的试验。作为差异点,可以列举在该评价试验2中将侧方距离L1设为1.0mm,改变高度距离H1对晶片W进行光照射。作为评价试验2-1、2-2、2-3,将H1分别设定为0.5mm、1.5mm、2.95mm。
在评价试验2-1中,晶片W的侧面和晶片W的正面的HMDS膜没有被除去。但是,在晶片W的背面与遮光板66重叠的区域残留了HMDS膜。在评价试验2-2中,在晶片W的背面,在比评价试验2-1大的范围除去了HMDS膜,但是在背面侧从与倾斜面相比稍微靠中心侧的区域经由侧面至正面侧残留了HMDS膜。即,在晶片W的背面在比评价试验2-1大的范围除去了膜,但是该背面的膜的除去不充分。在评价试验2-3中,在晶片W的整个背面除去了膜,在晶片W的侧面、正面残留了HMDS膜。因此,能够抑制光和O3气体绕到晶片W的正面侧,成为优选的结果。
从上面说明的评价试验1、2能够确认,无论在俯视时遮光板66的前端部与晶片W重叠的情况下还是隔开间隔的情况下,都具有能够有效地防止光和O3气体绕到晶片W的正面侧的实例。此外能够确认,高度距离H1在评价试验1中为0.5mm,具有能够有效地抑制绕到表面的实例,在评价试验2中为2.95mm,具有能够有效地抑制绕到表面的实例。而且,在使该高度距离H1为2.95mm的评价试验2-3中,和与之相比高度距离H1的距离小的评价试验2-2相比,膜被除去的范围扩大,但是不仅正面而且在侧面也残留了HMDS膜,因此,可认为即使使高度距离H1比2.95mm稍大,也能够有效地防止光和O3气体绕到正面侧。因此,可认为该高度距离H1例如优选为0.5mm~3.0mm。
评价试验3
作为评价试验3,在通过对晶片W的正面依次进行抗蚀剂的涂敷、加熱处理而形成抗蚀剂膜后,进行晶片W的面内各部的抗蚀剂膜的膜厚的测量(第1次的膜厚测量)。之后,对晶片W的背面进行实施方式中说明的光照射,进一步进行显影处理后,再次进行晶片W的面内各部的抗蚀剂膜的膜厚的测量(第2次的膜厚测量)。然后,由各次的膜厚的测量结果,计算晶片W的面内各部的膜厚的差值(第1次的测量膜厚-第2次的测量膜厚)。
对上述的晶片W背面的光照射,利用第1实施方式的基片处理装置1或第2实施方式的基片处理装置111进行,将使用基片处理装置1进行的试验作为评价试验3-1,将使用基片处理装置111进行的试验作为评价试验3-2。其中该评价试验3中使用的基片处理装置111由于没有设置侧方排气口116,不进行从窗部32的侧方的排气,这一点上与图28中说明的不同。另外,在该评价试验3中,对于基片处理装置1、111,对晶片W的背面的曝光量设定为300mJ/cm2,来自气体释放口33的吹扫气体(N2气体)的释放量设定为15L/分钟,来自壳体11的里壁的排气口41或下方排气口112的排气量设定为130L/分钟。
对试验的结果进行说明。关于评价试验3-1中测量的膜厚的差值,当设平均值为A1,设范围(最大值-最小值)为B1,设3σ为C1时,评价试验3-2中测量的膜厚的差值的平均值为0.11×A1,范围为0.56×B1,3σ为0.45×C1。因此,在评价试验3-2中,得到了与评价试验3-1相比膜厚的差值的均匀性高的结果。当活性氧绕到晶片W的正面时,抗蚀剂膜的正面会变质,显影引起的膜厚的下降量变大。因此,如上所述膜厚的差值的均匀性高,是抑制了由活性氧绕到晶片W的正面引起的在晶片W的面内局部的变质。
更详细地对试验的结果进行说明,将晶片W的周端部的、从晶片W的中心看相差90°的4个区域按照沿着晶片W的周依次为周端区域R1、R2、R3、R4来说明。观察上述的膜厚的差值在晶片W的面内的分布可知,周端区域R1~R4与晶片W的面内的其它区域相比稍大。在评价试验3-2中,与评价试验3-1相比该4个周端区域R1~R4的膜厚的差值小。
因此,能够确认,在评价试验3-1中,第1次、第2次的对晶片W的各光照射时活性氧从左右稍微绕到晶片W的正面的周端部,而在评价试验3-2中,抑制了活性氧绕到晶片W的正面的周端部。因此,由该评价试验3表明了,如在实施方式中说明的那样,通过形成下方排气口112进行排气,能够更可靠地抑制活性氧绕到晶片W的正面。
评价试验4
作为评价试验4,与评价试验3同样地进行晶片W的处理和2次的膜厚测量。对晶片W的背面的光照射使用基片处理装置111。不过,该评价试验4中使用的基片处理装置111,仅在壳体11的左右的侧壁中的左方的侧壁上设置侧方排气口116,这一点与图29所示的不同。按每个晶片W改变来自该侧方排气口116的排气量进行处理。将来自侧方排气口116的排气量分别设定为5L/分钟、10L/分钟、20L/分钟进行的试验分别作为评价试验4-2、4-3、4-4。此外,为了进行比较,除了使用评价试验3中使用的没有形成侧方排气口116的基片处理装置111以外,以与评价试验4-2~4-4同样的条件进行试验,将该试验作为评价试验4-1。对于评价试验4中使用的基片处理装置111,将对晶片W的背面的曝光量设定为300mJ/cm2,来自气体释放口33的吹扫气体的释放量设定为15L/分钟,来自下方排气口112的排气量设定为70L/分钟进行处理。
对该评价试验4的结果进行说明,关于膜厚的差值(第1次的测量膜厚-第2次的测量膜厚),周端区域的R1~R4中的R1、R2,与评价试验4-1相比在评价试验4-2~4-4中较小。周端区域R1、R2是在第1次或第2次的光照射时向侧方排气口116开口的左方侧去的区域。因此,该结果表明,在第1次和第2次的各光照射时,在晶片W的周端部中的向侧方排气口116去的一侧,能够抑制活性氧绕到正面侧。
关于评价试验4-1中的膜厚的差值,当设平均值为A2,设范围为B2,设3σ为C2时,评价试验4-2中的膜厚的差值的平均值为0.5×A2,范围为B2,3σ为1.14×C2。评价试验4-3中测量的膜厚的平均值为0.5×A2,范围为1.11×B2,3σ为1.14×C2。评价试验4-4中测量的膜厚的平均值为0.25×A2,范围为B2,3σ为1.10×C2。因此,在评价试验4-2~4-4中,与评价试验4-1相比能够使膜厚的差值的平均值降低,评价试验4-4降低最多。另外,关于范围和3σ,没有开设侧方排气口的场所的影响残留,因此,在评价试验4-1与4-2~4-4之间没有大的变化。如上面说明的那样,由该评价试验4表明了,在进行利用下方排气口112的排气而进行处理时,通过像实施方式中说明的那样进行利用侧方排气口116的排气,能够更可靠地抑制活性氧绕到晶片W的周端部的正面。
评价试验5
作为评价试验5,与评价试验4同样地进行晶片W的处理和2次膜厚测量。在该评价试验5中,使用图33中说明的设置有覆盖吹扫气体释放口36的盖形成部件121的基片处理装置131。不过,该基片处理装置131与评价试验4-1中使用的基片处理装置111同样没有设置侧方排气口116。对晶片W的背面的曝光量、来自气体释放口33的吹扫气体的释放量、来自下方排气口112的排气量,为与评价试验4同样的设定。因此,在该评价试验5中,除了在基片处理装置111设置有盖形成部件121以外,以与评价试验4-1同样的条件进行处理。
对于评价试验5中取得的膜厚的差值,使用评价试验4-1中的平均值=A2、范围=B2、3σ=C2表示时,平均值为0.125×A2,最大值-最小值为0.76×B2,3σ为0.62×C2。而且观察晶片W的面内的膜厚的差值的分布时,能够确认,在评价试验5中,与评价试验4-1相比周端区域R1~R4的各值较小,与评价试验4-1相比抑制了活性氧绕到晶片W的周端部的正面。因此,由该评价试验5能够确认,在利用下方排气口112进行排气时,为了抑制活性氧绕到正面,如实施方式中说明的那样水平地释放吹扫气体是有效的。
评价试验6
作为评价试验6,与评价试验4同样地进行晶片W的处理和2次膜厚测量。在该评价试验6中,使用如图34中说明的那样在壳体11设置有侧方吹扫气体释放口124的基片处理装置132。不过,该侧方吹扫气体释放口124仅在壳体11的左右的侧壁中的左方侧的侧壁上设置,这一点与图34所示的不同。另外,对晶片W的背面的曝光量、来自气体释放口33的吹扫气体的释放量、来自下方排气口112的排气量为与评价试验4同样的设定。因此,在该评价试验6中,除了进行来自侧方吹扫气体释放口124的吹扫气体的释放以外,以与评价试验4-1同样的条件进行处理。作为该吹扫气体的释放量,设定为15L/分钟。
对于评价试验6中取得的膜厚的差值,使用评价试验4-1中的平均值=A2、范围=B2、3σ=C2表示时,平均值为0.63×A2,最大值-最小值为0.65×B2,3σ为0.71×C2。而且观察晶片W的面内的膜厚的差值的分布时,能够确认,在评价试验6中,与评价试验4-1相比周端区域R1~R4的值较小,抑制了活性氧绕到晶片W的周端部的正面。因此,由该评价试验6能够确认,在利用下方排气口112进行排气时,为了抑制活性氧绕到正面,进行来自侧方吹扫气体释放口124的吹扫气体的释放是有效的。
评价试验7
作为评价试验7-1、7-2,分别使用与评价试验4-1中使用的装置同样的装置、与评价试验6中使用的装置同样的装置,对晶片W的背面进行光照射。在该光照射前的各晶片W的背面形成有实施方式中说明的膜,观察光照射后的该膜的状态。各装置的曝光量比评价试验4-1、评价试验6小,设定为80mJ/cm2
在评价试验7-1中,在晶片W的周端部以2.0mm的宽度呈环状残留有膜。在评价试验7-2中,在晶片W的周端部以0.5mm的宽度呈环状残留有膜。在晶片W的下方配置有遮光板66,因此,当曝光量过低时会这样残留膜,评价试验7-2的残留的膜的面积较小。因此,能够确认,如实施方式中说明的那样,通过来自侧方吹扫气体释放口124的吹扫气体的供给,能够抑制来自窗部32的照射光衰减。由该结果可知,通过来自侧方吹扫气体释放口124的吹扫气体的释放,能够使为了从晶片W的整个背面除去膜所需要的光照射量降低。

Claims (20)

1.一种基片处理装置,其特征在于,包括:
基片保持部,其能够以与基片的背面局部地重叠的方式保持所述基片;
光照射部,其能够对所述基片的背面照射光,来将所述背面的有机物除去;
在所述基片的背面侧与该背面隔开间隔地设置的遮光部件,其能够防止所述光被供给到所述基片的正面;和
保持位置改变机构,其能够改变所述基片的背面的由所述基片保持部保持的位置,来对所述基片的整个背面照射光。
2.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有包围所述基片的侧周的包围部,所述遮光部件设置在所述包围部。
3.如权利要求2所述的基片处理装置,其特征在于:
所述遮光部件从所述包围部的内周面向被所述基片保持部保持的所述基片的背面侧延伸,构成前端沿着所述基片的周端形成的板状体。
4.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有第一吹扫气体释放部,其能够从被所述基片保持部保持的所述基片与所述遮光部件之间的间隙的上方向该间隙释放吹扫气体。
5.如权利要求4所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有包围所述基片的侧周的包围部,所述第一吹扫气体释放部为所述包围部,在所述包围部设置有沿着所述基片的周端形成的、从所述基片的外周侧向内周侧向所述间隙释放所述吹扫气体的第一吹扫气体释放口。
6.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
所述保持位置改变机构包括:
用于载置所述基片的载置台;
相对升降机构,其能够使所述基片保持部相对于所述载置台相对地升降,以在所述载置台与所述基片保持部之间交接所述基片;和
相对旋转机构,其能够使所述载置台相对于所述基片保持部相对地旋转,来改变所述基片的背面的所述基片保持部的位置。
7.如权利要求6所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有能够使所述基片保持部和所述遮光部件在横向上相对于所述光照射部相对移动的相对横向移动机构,
所述基片保持部能够在保持所述基片的背面的第1位置的状态下,相对于进行光照射的所述光照射部进行所述横向上的相对移动,
接着,所述基片保持部能够在借助于所述载置台保持所述基片的背面的与所述第1位置不同的第2位置的状态下,相对于进行光照射的所述光照射部进行所述横向上的相对移动。
8.如权利要求7所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有包围所述基片的侧周的包围部,所述基片保持部和所述遮光部件设置在所述包围部,
所述相对横向移动机构能够使所述包围部在横向上移动,
所述相对旋转机构能够使所述载置台旋转,
设置有用于收纳所述包围部、所述光照射部、所述保持位置改变机构和所述相对横向移动机构的壳体,
能够在所述载置台与所述壳体的外部的基片输送机构之间交接所述基片。
9.如权利要求8所述的基片处理装置,其特征在于:
设置有能够在所述光照射部与所述基片的背面之间向侧方释放吹扫气体的第二吹扫气体释放部。
10.如权利要求9所述的基片处理装置,其特征在于:
在所述壳体内前后移动的所述包围部的移动路径的下方,所述光照射部和用于对所述壳体内进行排气而向上方开口的第1排气口分别在左右方向上延伸地设置。
11.如权利要求10所述的基片处理装置,其特征在于:
所述第二吹扫气体释放部、所述光照射部和所述第1排气口从前方向后方依次排列设置,
吹扫气体从所述第二吹扫气体释放部向所述第1排气口流动。
12.如权利要求11所述的基片处理装置,其特征在于:
在从所述光照射部向所述基片的光照射中,保持所述基片位于所述第1排气口的上方的状态。
13.如权利要求11所述的基片处理装置,其特征在于:
所述第二吹扫气体释放部能够向后方水平地释放所述吹扫气体。
14.如权利要求11所述的基片处理装置,其特征在于:
在俯视时在将所述光照射部沿着长度方向向左方、右方分别延长的区域,开设有用于对所述壳体内进行排气的第2排气口。
15.如权利要求14所述的基片处理装置,其特征在于:
所述第2排气口设置在所述壳体的侧壁上。
16.如权利要求15所述的基片处理装置,其特征在于:
所述第2排气口设置在从所述包围部的上端的高度至下端的高度的高度区域。
17.如权利要求11所述的基片处理装置,其特征在于:
在所述壳体的侧壁设置有用于向所述光照射部与所述包围部的移动路径之间释放吹扫气体的第三吹扫气体释放部。
18.如权利要求1所述的基片处理装置,其特征在于:
所述基片保持部包括用于吸附所述基片的吸附部。
19.一种基片处理方法,其特征在于,包括:
利用与基片的背面局部地重叠的基片保持部来保持所述基片的步骤;
利用光照射部对所述基片的背面照射光,来将所述背面的有机物除去的步骤;
利用在所述基片的背面侧与该背面隔开间隔地设置的遮光部件,防止所述光被供给到所述基片的正面的步骤;和
利用保持位置改变机构改变所述基片的背面的由所述基片保持部保持的位置,来对所述基片的整个背面照射光的步骤。
20.一种存储介质,其存储有能够在对基片的背面照射光的基片处理装置中使用的计算机程序,所述存储介质的特征在于:
所述计算机程序包含能够执行权利要求19所述的基片处理方法的步骤组。
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