JP2004063669A - 半導体製造装置クリーニングウエハとその製造方法、およびそれを用いたクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体製造装置クリーニングウエハ1であって、ドットパターン2を有する基板表面を具備している。このクリーニングウエハ1でもって半導体製造装置内の異物が付着する表面部位を擦過して異物を除去する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置のウエハ搬送部及びウエハ保持部のクリーニングウエハとその製造方法、およびそれを用いたクリーニング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置のウエハ搬送部やウエハ保持部に異物が付着していると、処理すべき半導体ウエハが傾いたり、盛り上がったりして、再度露光することが必要になり、効率が低下するとともに、コストが上昇するといった問題がある。
【0003】
従来は、一般に、半導体製造装置のウエハ搬送部及びウエハ保持部にゴミ等の異物(パーティクル)が付着した場合には、搬送部及び保持部の拭き取り清掃、あるいは分解清掃を行う必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したいずれの方法であっても、ゴミ等の異物の除去時には、半導体製造装置の稼働を一時的に停止しなければならず、かつ作業方法を習得した作業者が専属で清掃作業を行う必要があった。
【0005】
このように、半導体製造装置の停止及び作業者による清掃作業工数の増加により、必然的に生産効率の低下を招く結果となっている。
【0006】
本発明は、上記状況に鑑みて、半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図り得る半導体製造装置クリーニングウエハとその製造方法、およびそれを用いたクリーニング方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕半導体製造装置クリーニングウエハであって、凹凸形状を有する基板表面を具備することを特徴とする。
【0008】
〔2〕上記〔1〕記載の半導体製造装置クリーニングウエハにおいて、前記凹凸形状を前記基板表面の片面に有することを特徴とする。
【0009】
〔3〕上記〔1〕記載の半導体製造装置クリーニングウエハにおいて、前記凹凸形状を前記基板表面の両面に有することを特徴とする。
【0010】
〔4〕半導体製造装置クリーニングウエハの製造方法であって、ウエハ基板を用意し、このウエハ基板表面にマスクからの転写により凹凸形状を形成することを特徴とする。
【0011】
〔5〕半導体製造装置クリーニングウエハの製造方法であって、ウエハ基板を用意し、このウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状を形成することを特徴とする。
【0012】
〔6〕半導体製造装置クリーニングウエハを用いたクリーニング方法であって、凹凸形状を有する基板表面を具備する半導体製造装置クリーニングウエハのこの凹凸形状を有する基板表面を、異物が付着する半導体製造装置の表面部位に擦過させて、この半導体製造装置の表面部位の異物を除去することを特徴とする。
【0013】
〔7〕上記〔6〕記載の半導体製造装置クリーニングウエハを用いたクリーニング方法において、前記半導体製造装置がステッパーのウエハ載置台であることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の第1実施例を示すドットパターンが形成されたクリーニングウエハ基板の平面図、図2はそのドットパターンが片面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図、図3はそのドットパターンが両面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。
【0016】
これらの図において、1は半導体製造装置クリーニングウエハ基板(以下、単にクリーニングウエハという)、2はそのクリーニングウエハ1上に形成されたドットパターン、2Aはドット、2Bはスペース、3はクリーニングウエハ1のオリフラである。
【0017】
以下、その製造方法について説明する。
【0018】
まず、ゴミ等の異物の粒径を仮に30μm程度とした場合、露光マスクに30μm角前後のドットパターンを形成する。そのパターンを形成したマスクを使用し、レジストを塗布した基板に、ドットのレジストパターンを形成する。仮に、マスクがコンタクトの抜きパターンであれば、ネガレジストによるドットレジストパターンを基板上に形成し、また、マスクがドットの残しパターンであれば、ポジレジストによるドットレジストパターンを基板上に形成する。
【0019】
このようにして基板上に形成されたレジストパターンをマスクとして、基板を約10〜30μm程度エッチングし、レジストを除去すると、図1及び図2に示すような、クリーニングウエハ1上に30μm角のドットパターン2が形成される。
【0020】
クリーニングウエハ1上に形成するドットパターン2は、図2に示すように、クリーニングウエハ1の表裏のいずれか一方、つまり片面に形成されても良いし、あるいは、図3に示すように、クリーニングウエハ1の表裏の両方、つまり両面に形成されたものであっても良い。
【0021】
また、ドットパターン2の大きさは、ゴミ等の異物の大きさに合わせて露光マスクの寸法を変更することにより変えることができるものとする。
【0022】
以上の方法により、製造された基板をクリーニングウエハ1とするが、基板は半導体ウエハとして用いられるSi基板に限らず、セラミック板等であっても良いものとする。
【0023】
上記のようにして製造されたクリーニングウエハ1を、例えば、図2に示されるドットパターン2の形成面を下面にして半導体製造装置としての半導体装置用のキャリアにセットする。
【0024】
半導体装置用のキャリアにセットしたクリーニングウエハ1を、半導体製造装置のウエハ搬送用処理条件、あるいは通常処理用処理条件を設定して半導体製造装置内を搬送させる。
【0025】
この際、クリーニングウエハ1と半導体製造装置のウエハ搬送部、及びウエハ保持部が接触する面にクリーニングウエハ1のドットパターン2が接触し、この接触部が互いに擦れながらクリーニングウエハ1が半導体製造装置内を搬送され、擦過することにより、半導体製造装置の表面部位の異物を擦り取ることができる。
【0026】
ここで、上記第1実施例における具体的なクリーニング方法の一例を、図4および図5を用いて説明する。
【0027】
図4はステッパーのウエハ載置台にクリーニングウエハをセットした状態を示す図、図5はそれによるクリーニング方法の説明図である。
【0028】
これらの図において、11は半導体製造装置クリーニングウエハ、12はそのクリーニングウエハ11の凹凸形状を有する基板表面(ドット12Aとスペース12Bからなるパターン)、13はクリーニングウエハ11のオリフラ、14はステッパーのウエハ載置台、15はウエハ載置台14の表面部位、16は凹所やバキューム穴、17はゴミ等の異物である。
【0029】
まず、図4に示すようにクリーニングウエハ11の凹凸形状を有する基板表面12を下にしてラフにステッパーのウエハ載置台14に載せると、その時点のクリーニングウエハ11は正規の位置よりズレている。そこで、そのズレを補正するためにクリーニングウエハ11を正規の位置へと移動させる(ここでは、例えば、バキューム穴16からの吸引によりクリーニングウエハ11は回転することなく、そのオリフラ13の方向に全体が移動する。それにより中央部も外周も同じように移動し、正規の位置へ収まる)。
【0030】
その際、図5(a)に示すように、異物17が存在しているステッパーのウエハ載置台14の表面部位15を、図5(b)に示すように、クリーニングウエハ11の凹凸形状を有する基板表面12で擦過することにより、図5(c)に示すように、異物17を擦り取ることになる。なお、異物17が帯電している場合も吸着して除去することができる。
【0031】
特に、ステッパーのウエハ載置台14は同心円状の全面吸着であるため、真空引きしていない部分のみ異物17が取れればよい。
【0032】
以上のように、第1実施例によれば、クリーニングウエハ11が、半導体製造装置内を搬送される時にドットパターン12がウエハ搬送部及び保持部と擦れることにより、ゴミ等の異物17を引っかき、ドットパターン12のスペース12B〔図5(c)参照〕に擦り取って保持してしまうため、半導体製造装置内の搬送面のゴミ等の異物17を、クリーニングウエハ11の搬送のみで除去することができる。
【0033】
このような簡単な方法により、ゴミ等の異物が除去できるため、従来方法の問題で挙げた、清掃に伴う装置稼働停止時間の大幅な削減及び専属清掃作業者の工数削減を図ることができる。
【0034】
次に、第2実施例として、より容易に凹凸形状を有するクリーニングウエハを作製する方法について説明する。
【0035】
すなわち、第1実施例では、マスクを作製し、マスク上のパターンを基板上にホトリソ及びエッチングにより転写することによって、ドットパターンを有するクリーニングウエハを作製したが、第2実施例ではこのマスクの作製を不要にした。
【0036】
半導体用基板をインゴットから切断していく過程において、その切断面は、必然的に凹凸に富む表面状態となっている。第2実施例は、この凹凸に富む基板の切断面をクリーニングウエハのクリーニング面として使用する方法である。
【0037】
図6は本発明の第2実施例を示すウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状が形成されたクリーニングウエハ基板の平面図、図7はその部分断面図である。
【0038】
この場合のクリーニングウエハの表面の凹凸状態を変化させる応用例として、砥石を用いて更に基板を研磨する方法がある。この場合には、砥石の粗さ度合いによって様々な凹凸状態を得ることができる。
【0039】
具体的なクリーニング方法としては、第1実施例と同様である。つまり、研磨、あるいは切断により得られたクリーニングウエハ21表面の凹凸部22が半導体製造装置の基板搬送部及び保持部と接触するように、クリーニングウエハ21を半導体製造装置内で搬送させることにより、クリーニングウエハ21の凹凸部22が搬送時に異物を擦り取り、半導体製造装置内を清掃することができる。
【0040】
以上のように、第2実施例によれば、図6に示すように、クリーニングウエハ21表面の凹凸形状は、切断面あるいは砥石による研磨面であるため、図7に示すように、その凹凸部22の断面形状はノコギリ山形状となる。
【0041】
このため、半導体製造装置との接触部が鋭角となり、接触摩擦時に、ゴミ等の異物が除去されやすくなる。
【0042】
更に、第1実施例では、半導体製造装置のクリーニングウエハの製造方法及びクリーニング原理について述べたが、基板種を変更すれば、液晶製造装置等にも適用可能である。
【0043】
また、この第2実施例では、切削研磨により基板表面に凹凸形状を得る方法について述べたが、機械的な切削により溝を作製することによって、凹凸形状を得る方法もある。
【0044】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0045】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図ることができる。より具体的には、クリーニングウエハと半導体製造装置のウエハ搬送部、及びウエハ保持部が接触する面にクリーニングウエハの凹凸基板部位が接触し、この接触部が互いに擦れながらクリーニングウエハが半導体製造装置内を搬送される、つまり擦過することにより、半導体製造装置の表面部位の異物を擦り取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の第1実施例を示すドットパターンが形成されたクリーニングウエハ基板の平面図である。
【図2】
本発明の第1実施例を示すドットパターンが片面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。
【図3】
本発明の第1実施例を示すドットパターンが両面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。
【図4】
本発明の第1実施例を示すステッパーのウエハ載置台にクリーニングウエハをセットした状態を示す図である。
【図5】
本発明の第1実施例にかかる半導体製造装置クリーニングウエハによるクリーニング方法の説明図である。
【図6】
本発明の第2実施例を示すウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状が形成されたクリーニングウエハ基板の平面図である。
【図7】
本発明の第2実施例を示すクリーニングウエハ基板の部分断面図である。
【符号の説明】
1,21 半導体製造装置クリーニングウエハ基板(クリーニングウエハ)
2 ドットパターン
3,13 ウエハ基板のオリフラ
11 半導体製造装置クリーニングウエハ
12 凹凸形状を有する基板表面(ドットとスペースからなるパターン)
2A,12A ドット
2B,12B スペース
14 ステッパーのウエハ載置台
15 ウエハ載置台の表面部位
16 凹所やバキューム穴
17 ゴミ等の異物
22 凹凸部
Claims (7)
- 凹凸形状を有する基板表面を具備することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハ。
- 請求項1記載の半導体製造装置クリーニングウエハにおいて、前記凹凸形状を前記基板表面の片面に有することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハ。
- 請求項1記載の半導体製造装置クリーニングウエハにおいて、前記凹凸形状を前記基板表面の両面に有することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハ。
- (a)ウエハ基板を用意し、
(b)該ウエハ基板表面にマスクからの転写により凹凸形状を形成することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハの製造方法。 - (a)ウエハ基板を用意し、
(b)該ウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状を形成することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハの製造方法。 - 凹凸形状を有する基板表面を具備する半導体製造装置クリーニングウエハの該凹凸形状を有する基板表面を、異物が付着する半導体製造装置の表面部位に擦過させて、該半導体製造装置の表面部位の異物を除去することを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハを用いたクリーニング方法。
- 請求項6記載の半導体製造装置クリーニングウエハを用いたクリーニング方法において、前記半導体製造装置がステッパーのウエハ載置台であることを特徴とする半導体製造装置クリーニングウエハを用いたクリーニング方法。
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