JP2002535831A - Method and apparatus for processing flat substrates, especially silicone wafers for producing microelectronic components - Google Patents
Method and apparatus for processing flat substrates, especially silicone wafers for producing microelectronic componentsInfo
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Abstract
(57)【要約】 【課題】本発明は平坦な基板(5)を処理する方法及び装置に関する。 【解決手段】基板(5)は2つのプレート(60,61)の間の狭いギャップ(62)に設けられている。 The present invention relates to a method and an apparatus for processing a flat substrate (5). A substrate (5) is provided in a narrow gap (62) between two plates (60, 61).
Description
【0001】[0001]
本発明は、平坦な基板、特に、微小電子部品を製造するためのシリコ−ンウェ
ハを処理又は加工する、請求項1の前提部分に記載の方法及び請求項6の前提部
分に記載の装置に関する。The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus according to the preamble of claim 6 for processing or processing a flat substrate, in particular a silicon wafer for producing microelectronic components.
【0002】[0002]
エレクトロニクスの部品用の基板、例えば、ウェハとも呼ばれるシリコーンウ
ェハは、繰り返される洗浄工程をチップの製造中に必要とする極めて清潔な表面
を必要とする。このタイプの基板を処理する方法及び装置は、既にUS 5,468,302
から公知である。EP 526 245 A1は、同様に、シリコーンウェハを洗浄する装置
を開示している。両方の装置では、ウェハは垂直方向に整列して搬送されかつ処
理される。ウェハの洗浄のために比較的多量の処理流体が必要であることが欠点
であることが明らかになった。Substrates for electronic components, such as silicone wafers, also called wafers, require extremely clean surfaces that require repeated cleaning steps during chip fabrication. Methods and apparatus for processing substrates of this type are already disclosed in US Pat. No. 5,468,302.
Is known. EP 526 245 A1 also discloses an apparatus for cleaning silicone wafers. In both systems, wafers are transported and processed in vertical alignment. The disadvantage is that a relatively large amount of processing fluid is required for cleaning the wafer.
【0003】[0003]
従って、明細書導入部に記載されたタイプの方法及び装置を、方法及び装置に
よってウェハ状の基板を処理することができて、そのために、多量の処理流体を
必要としないように、改善するという課題が、本発明の基礎になっている。Accordingly, a method and apparatus of the type described in the introductory part of the specification is said to be improved so that a wafer-like substrate can be processed by the method and apparatus, thereby not requiring a large amount of processing fluid. The problem is the basis of the present invention.
【0004】[0004]
上記課題は、本発明に基づき、明細書導入部に記載されたタイプの方法では、
ウェハが、処理ステーション内で、ウェハに平行に整列された少なくとも1つの
プレートの直ぐ付近に設けられていること、及び、ウェハとプレートとの間へ、
ウェハへ処理流体を導入すること、によって解決される。 更に、上記課題は、処理ステーションと、ウェハを垂直方向に保つための保持
固定具とを具備する装置において、処理ステーションには、ウェハに平行に整列
された少なくとも1つのプレートが設けられており、このプレートはウェハの直
ぐ付近にあり、ウェハとプレートとの間に狭いギャップが形成されること、及び
、処理流体を噴霧する少なくとも1つのノズルがギャップに設けられていること
、によって解決される。The above object is achieved according to the present invention by a method of the type described in the specification introduction,
A wafer is provided in the processing station in the immediate vicinity of at least one plate aligned parallel to the wafer, and between the wafer and the plate;
The problem is solved by introducing a processing fluid to the wafer. Further, the object is an apparatus comprising a processing station and a holding fixture for holding the wafer in a vertical direction, wherein the processing station is provided with at least one plate aligned parallel to the wafer, This plate is in the immediate vicinity of the wafer and is solved by forming a narrow gap between the wafer and the plate and providing at least one nozzle for spraying the processing fluid in the gap.
【0005】 プレートとウェハとの間には僅かなギャップのみがあるように、プレートをウ
ェハの直ぐ近くに設けることによって、及び、ウェハとプレートの間のギャップ
に処理流体を導入することによって、比較的僅かな処理流体が消費され、更に、
処理流体が基板の表面の洗浄のために最適に活用される。狭いギャップの故に、
使用されずに失われる処理流体はほとんどない。[0005] By providing the plate in close proximity to the wafer such that there is only a small gap between the plate and the wafer, and by introducing a processing fluid into the gap between the wafer and the plate, Very little processing fluid is consumed,
The processing fluid is optimally utilized for cleaning the surface of the substrate. Because of the narrow gap,
Few processing fluids are lost without being used.
【0006】 乱流がウェハとプレートの間に、すなわちギャップ内で望ましくないとき、プ
レートはウェハと共に回転される。それ故に、更に、処理流体が半径方向外側へ
遠心分離されて運び去られる。ウェハ用の駆動装置及びプレート用駆動装置は互
いに連結されていてもよいか、あるいは2つの構成要素は同一の駆動装置を有し
てもよい。When turbulence is undesirable between the wafer and the plate, ie in the gap, the plate is rotated with the wafer. Therefore, the processing fluid is further centrifuged radially outward and carried away. The drive for the wafer and the drive for the plate may be connected to each other, or the two components may have the same drive.
【0007】 好ましい実施の形態では、処理流体は、直角に又は90°とは異なる角度で、
ウェハの表面に導かれる。更に、処理流体を噴霧するノズルを旋回し及び/又は
ウェハの表面に亘って移動させることができる。かくして、特に、ノズルがコン
ピューター制御でスキャナーのように基板の表面を掠めるとき、ウェハの最適な
洗浄が達成される。 好ましい実施の形態では、ウェハは2つのプレートの間の狭いギャップに設け
られる。かくて、基板の両面を同時に処理することができる。このことは、一方
では、かなりの時間の節約を必然的に伴い、他方では、温かいか熱い処理流体の
使用の際には、ウェハ内の歪みを制限する。ウェハに処理流体を噴霧するために
、プレートは特に噴霧用開口部を有する。この噴霧用開口部を通って、処理流体
はウェハへ導かれる。In a preferred embodiment, the processing fluid is at right angles or at an angle different from 90 °,
Guided to the surface of the wafer. Further, the nozzle spraying the processing fluid can be swirled and / or moved across the surface of the wafer. Thus, optimal cleaning of the wafer is achieved, especially when the nozzles are computer controlled and the surface of the substrate is like a scanner. In a preferred embodiment, the wafer is provided in a narrow gap between the two plates. Thus, both sides of the substrate can be processed simultaneously. This entails, on the one hand, considerable time savings and, on the other hand, limits the distortion in the wafer when using warm or hot processing fluids. In order to spray the processing fluid onto the wafer, the plate has in particular a spray opening. Through this spray opening, the processing fluid is directed to the wafer.
【0008】 ギャップ幅がウェハとプレートとの間で又は2つのプレートの間で調節可能で
あることは好ましい。このことによって、処理流体の流れに特に影響を与え、最
適の値に調節することができる。 他の利点は、プレートがウェハと同一の大きさであるか、それより小さいか大
きいことに見出される。プレートが深鍋形に形成されており、ウェハがこの深鍋
に設けられていることは好都合である。この実施の形態では、面の表面のみなら
ず、面の縁部を洗浄され、そのためには特別な噴霧ノズルは不要である。It is preferred that the gap width is adjustable between the wafer and the plate or between the two plates. This has particular influence on the flow of the processing fluid and can be adjusted to an optimum value. Another advantage is found in that the plate is the same size, smaller or larger than the wafer. Advantageously, the plate is formed in the shape of a pot and the wafers are provided in the pot. In this embodiment, not only the surface of the surface but also the edge of the surface is cleaned, so that no special spray nozzle is required.
【0009】 実施の形態は、プレートが、ウェハに向いた表面に、処理流体を案内するため
の、螺旋、リブ等のような案内流路を有することを規定している。これらの案内
流路は、処理流体が使用されずに出て行くことはなく、案内流路を通って適切に
基板の表面へと案内され、それ故に、そこで、洗浄工程がなされることができる
ことをもたらす。Embodiments provide that the plate has a guide channel, such as a spiral, a rib, or the like, for guiding the processing fluid on a surface facing the wafer. These guide channels do not leave the processing fluid unused and are guided through the guide channels to the surface of the substrate properly, so that a cleaning step can take place there. Bring.
【0010】 処理流体の排出速度を達成するために、処理流体用のノズルは大きな排出開口
部を有する。排出開口部の幅はウェハの直径の5%乃至30%の範囲にあっても
よい。更に、ノズルは表面の方向に移動可能に設けられている。 ウェハを問題なく取り出し、処理されるウェハを処理装置に納めることができ
るためには、プレートは互いを分けることが可能である。このことによって、狭
いギャップが開けられるので、取出し装置がウェハを把持して、取り出すことが
できる。更に、取出し前か乾燥工程前に、2枚のプレートの間に入れられる別個
のノズルによって、ウェブが他の流体で処理されることが規定されていることが
できる。 プレートをウェハと同一方向に又は逆方向に回転させることができるか、ある
いは動かさないでいることもできる。In order to achieve a discharge rate of the processing fluid, the nozzle for the processing fluid has a large discharge opening. The width of the discharge opening may be in the range of 5% to 30% of the diameter of the wafer. Further, the nozzle is provided movably in the direction of the surface. The plates can be separated from one another so that the wafers can be unloaded without problems and the processed wafers can be placed in the processing equipment. As a result, a narrow gap is opened, so that the unloading device can grip and unload the wafer. Furthermore, it can be provided that the web is treated with another fluid before the removal or before the drying step by means of a separate nozzle inserted between the two plates. The plate may be rotated in the same direction as the wafer or in the opposite direction, or may be stationary.
【0011】 本発明の他の利点、特徴及び詳細は、従属の請求項及び以下の明細書から明ら
かである。この明細書では、図面を参照して、特に好ましい実施の形態を説明す
る。この場合、図面に示されかつ明細書及び請求項に述べられた各々の特徴は、
単独で又は任意の組合せで、本発明に本質的であり得る。[0011] Other advantages, features and details of the invention are apparent from the dependent claims and the following description. In this specification, a particularly preferred embodiment will be described with reference to the drawings. In this case, each feature shown in the drawings and set forth in the description and claims,
Alone, or in any combination, may be essential to the invention.
【0012】[0012]
図1は、回転乾燥するための、全体として参照符号59が付された乾燥ステー
ションを示している。そこでは、ウェハ又は基板5の縁部領域が、閉じられてい
る乾燥ステーション59内にグリッパー19によって、保たれている。この場合
、グリッパー19をシャフト54によって回転させることができる。乾燥ステー
ション59は、ウェハの出し入れのために分離させることができる2つの半体5
5及び56からなる。処理剤に作用する遠心力は、基板5にある水滴に同様に作
用する重力によって、支援される。水の表面張力を減らすために、乾燥ステーシ
ョン59へ、ガス・アルコール混合物又はガス・化学物質混合物が導かれる。そ
れ故に、乾燥ステーション59内は、アルコール雰囲気又は化学物質雰囲気が支
配している。ウェハの回転によって、水が基板5の表面から遠心分離され、吸引
装置によって、排出口57を通って吸引される。このことによって、支配的な超
過圧力も減じられる。FIG. 1 shows a drying station, generally designated 59, for spin drying. There, the edge area of the wafer or substrate 5 is held by a gripper 19 in a closed drying station 59. In this case, the gripper 19 can be rotated by the shaft 54. The drying station 59 has two halves 5 that can be separated for loading and unloading wafers.
5 and 56. The centrifugal force acting on the treatment agent is assisted by gravity acting on water droplets on the substrate 5 as well. To reduce the surface tension of the water, a gas-alcohol mixture or a gas-chemical mixture is directed to a drying station 59. Therefore, in the drying station 59, an alcohol atmosphere or a chemical atmosphere is dominant. Due to the rotation of the wafer, water is centrifuged from the surface of the substrate 5 and is sucked through the outlet 57 by the suction device. This also reduces the prevailing overpressure.
【0013】 乾燥される基板5の表面上の水の表面張力を減らすために導入されるガス・ア
ルコール混合物又はガス・化学物質混合物の量及び濃度を少なく保つために、乾
燥ステーション59内には、2つのプレート60及び61が設けられており、互
いの間にギャップ62を定める。ギャップ62内には基板5があって、プレート
60及び61から僅かな間隔を有する。シャフト54及び/又は54′を通して
、ガス・アルコール混合物が、乾燥ステーション59へ、しかも、プレート60
と基板5の間へ及びプレート61と基板5の間へ導入される。処理液は、シャフ
ト54及び/又は54′から出た後に、基板5の表面に直接当たり、矢印63の
方向に分配される。 基板5を乾燥ステーション59から取り出すために、2つの半体55及び56
が分けられ、アーム64は脇へ退けられ、基板は、先へ送るべく、解放される(
図2)。In order to keep the amount and concentration of the gas-alcohol or gas-chemical mixture introduced to reduce the surface tension of the water on the surface of the substrate 5 to be dried, a drying station 59 comprises: Two plates 60 and 61 are provided, defining a gap 62 between each other. Within the gap 62 is the substrate 5, slightly spaced from the plates 60 and 61. Through the shaft 54 and / or 54 ′, the gas-alcohol mixture is passed to the drying station 59 and
And between the plate 61 and the substrate 5. After exiting the shaft 54 and / or 54 ′, the treatment liquid directly hits the surface of the substrate 5 and is distributed in the direction of the arrow 63. To remove the substrate 5 from the drying station 59, the two halves 55 and 56
Are separated, the arm 64 is retreated to the side, and the substrate is released to be moved forward (
(Fig. 2).
【0014】 図3に示すように、シャフト54及び54′を矢印65及び65′の方向に移
動させ、これによって、ギャップ62を広げるので、アーム64を脇へ退けた後
に、基板5を同様に解放することも考えられる。As shown in FIG. 3, the shafts 54 and 54 ′ are moved in the directions of arrows 65 and 65 ′, thereby widening the gap 62, so that after the arm 64 is moved aside, the substrate 5 is similarly moved. It is conceivable to release it.
【0015】 図4の実施の形態では、少なくともプレート60が移動した後に、追加のノズ
ル65を、プレート60と基板5との間に入れて、基板5の表面を洗浄すること
ができることが示されている。外部に設けられたノズル66によって、基板の表
面を処理することも考えられる。このことは、乾燥工程の前及びその後になされ
てもよい。In the embodiment of FIG. 4, it is shown that an additional nozzle 65 can be inserted between the plate 60 and the substrate 5 to clean the surface of the substrate 5 at least after the plate 60 has moved. ing. It is also conceivable to treat the surface of the substrate with a nozzle 66 provided outside. This may be done before and after the drying step.
【0016】 図5の実施の形態では、プレート60は深鍋形に形成されており、基板5に被
さる縁部67を有する。この縁部によって、混合物58は基板の縁部を回って導
かれる。このことによって、低い遠心回転速度でも、乾燥が改善される。In the embodiment of FIG. 5, the plate 60 is formed in the shape of a pan and has an edge 67 that covers the substrate 5. This edge guides the mixture 58 around the edge of the substrate. This improves drying even at low centrifugal rotation speeds.
【0017】 図6には、ガス・アルコール混合物58を導入し、大きな横断面69を有する
ノズル68が形成されていることが示されている。かくて、混合物の流速従って
また乾燥ステーション59内の乱流が減じられる。FIG. 6 shows that a gas-alcohol mixture 58 has been introduced and a nozzle 68 having a large cross section 69 has been formed. Thus, the flow rate of the mixture and thus also the turbulence in the drying station 59 is reduced.
【0018】 図7は、ノズル68が基板5の表面に沿って、矢印70の方向に移動可能であ
る実施の形態を示す。基板の表面を種々の角度で湿らせるように、ノズル68を
旋回自在に取り付けることも考えられる。 シャフト54にも設けられているノズル68を通って、ガス及び液体(引っ括
めて流体という)を噴霧することができる。FIG. 7 shows an embodiment in which the nozzle 68 is movable in the direction of arrow 70 along the surface of the substrate 5. It is also conceivable to pivotally mount the nozzle 68 so as to wet the surface of the substrate at various angles. Gases and liquids (collectively referred to as fluids) can be sprayed through nozzles 68 also provided on the shaft 54.
【図1】 閉鎖位置にある遠心分離室を有する乾燥装置を示している。FIG. 1 shows a drying apparatus with a centrifuge chamber in a closed position.
【図2】 開放位置にある遠心分離室を有する乾燥装置を示している。FIG. 2 shows a drying device with a centrifuge chamber in an open position.
【図3】 可動に設けられたプレートを有する保持装置を示している。FIG. 3 shows a holding device having a movable plate.
【図4】 追加のノズルによる基板の処理を示している。FIG. 4 illustrates processing of a substrate by additional nozzles.
【図5】 深鍋形のプレートを有する装置を示している。FIG. 5 shows a device with a saucer-shaped plate.
【図6】 排出の比較的大きな横断面を有するノズルを具備する装置を示している。FIG. 6 shows an apparatus with a nozzle having a relatively large cross section of discharge.
【図7】 移動可能なノズルを有する装置を示している。FIG. 7 shows an apparatus with a movable nozzle.
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成13年1月30日(2001.1.30)[Submission date] January 30, 2001 (2001.1.130)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【特許請求の範囲】[Claims]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW
Claims (14)
リコーンウェハを処理する方法であって、前記平坦な基板(5)、特にシリコー
ンウェハを、ウェハの平面が実質的に垂直方向に延びるように整列させ、ウェハ
(5)がこのように整列して少なくとも1つの処理ステーション(59)を通す
、方法において、 前記ウェハ(5)を、前記処理ステーション(59)内で、前記ウェハ(5)に
平行に整列された少なくとも1つのプレート(60,61)の直ぐ付近に設け、
前記ウェハ(5)と前記プレート(60,61)との間へ、前記ウェハ(5)へ
向けて処理流体を導くことを特徴とする方法。1. A method of processing a flat substrate (5), in particular a silicone wafer for producing microelectronic components, the flat substrate (5), in particular a silicone wafer, having a substantially flat wafer surface. And wherein the wafers (5) are so aligned and pass through at least one processing station (59), wherein the wafers (5) are positioned within the processing stations (59). Providing in the immediate vicinity of at least one plate (60, 61) aligned parallel to said wafer (5);
A method comprising directing a processing fluid between the wafer (5) and the plate (60, 61) toward the wafer (5).
させること、を特徴とする請求項1に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the plate (60, 61) is rotated with the wafer (5).
ウェハ(5)の表面に導くことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the processing fluid is directed to the surface of the wafer at a right angle or at an angle different from 90 °.
いギャップ(62)へ設けることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記
載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the wafer (5) is provided in a narrow gap (62) between two plates (60, 61).
を通って、特に噴霧用開口部を通して噴霧すること、を特徴とする請求項1乃至4
のいずれか1に記載の方法。5. A processing fluid is applied to said wafer (5) by said plates (60, 61).
Spraying through a spray opening, in particular through a spray opening.
The method according to any one of the preceding claims.
つための保持固定具(19)とを具備する、請求項1乃至5のいずれか1に記載
の方法を実施する装置において、 前記処理ステーション(59)には、前記ウェハ(5)に平行に整列された少
なくとも1つのプレート(60,61)が設けられており、このプレートは前記
ウェハ(5)の直ぐ付近にあり、前記ウェハ(5)と前記プレート(60,61
)との間に狭いギャップ(62)が形成されること、及び、処理流体を前記ギャ
ップに噴霧する少なくとも1つのノズル(58)が設けられていることを特徴と
する装置。6. The method according to claim 1, comprising a processing station (59) and a holding fixture (19) for holding the wafer (5) vertically. In the apparatus, the processing station (59) is provided with at least one plate (60, 61) aligned parallel to the wafer (5), the plate being in the immediate vicinity of the wafer (5). Yes, the wafer (5) and the plate (60, 61)
), And provided with at least one nozzle (58) for spraying a processing fluid into said gap.
載の装置。7. The device according to claim 6, wherein the gap width is adjustable.
きさであるか、それより小さいか大きいことを特徴とする請求項6又は7に記載
の装置。8. Apparatus according to claim 6, wherein the plates (60, 61) are of the same size, smaller or larger than the wafer (5).
記ウェハ(5)はこの深鍋に設けられていることを特徴とする請求項6乃至8の
いずれか1に記載の装置。9. The method according to claim 6, wherein the plate is formed in a pot shape, and the wafer is provided in the pot. An apparatus according to claim 1.
た表面に、処理流体を案内するための、螺旋、リブ等のような案内流路を有する
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1に記載の装置。10. The plate (60, 61) has a guide channel, such as a spiral, a rib or the like, for guiding a processing fluid on a surface facing the wafer (5). Apparatus according to any one of claims 6 to 9.
ことを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1に記載の装置。11. Apparatus according to claim 6, wherein the nozzle for processing fluid has a large outlet.
、旋回可能、移動可能であるか、このウェハに運搬可能であることを特徴とする
請求項6乃至11のいずれか1に記載の装置。12. The nozzle according to claim 6, wherein the nozzle is pivotable, movable or transportable over the surface of the wafer. An apparatus according to any one of the preceding claims.
トは、前記ウェハ(5)を処理ステーション(59)から取り出し及びそこに納
めるために、互いに離隔可能であることを特徴とする請求項6乃至12のいずれ
か1に記載の装置。13. A plurality of plates (60, 61), characterized in that these plates are separable from each other for removing and placing said wafer (5) from a processing station (59). Apparatus according to any one of claims 6 to 12.
と同一方向に又は逆方向に回転可能であることを特徴とする請求項6乃至13の
いずれか1に記載の装置。14. The wafer (5), wherein the plate (60, 61) is of a rotary type.
Apparatus according to any one of claims 6 to 13, wherein the apparatus is rotatable in the same direction or in the opposite direction.
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