JP2004111439A

JP2004111439A - ウエーハエッジのエッチング処理方法及び装置

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Publication number: JP2004111439A
Application number: JP2002268283A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tanabe; 田▲邉▼　和夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP3985250B2

Abstract

【課題】ウエーハエッジをエッチング処理するに際し、コンタミの発生をなくし、エッチング界面部を明確にエッチングできるようにする。
【解決手段】エッチングすべきウエーハエッジ（３）の上に、微少間隙を存して流液壁（８）を起立させる。この流液壁（８）の内面にエッチング液（９）を供給し、流液壁（８）を流下してエッチング液（９）がウエーハ面（７）に接触するようにする。エッチング後の廃液等はウエーハの回転方向の外周に開口する回収口（２１）から回収される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエーハのエッジ部分に存する酸化膜やメタル膜等を除去するようにしたウエーハエッジのエッチング処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、表面にメタル膜や酸化膜を形成したウエーハは、エッジ部分のメタル膜によるメタル汚染や酸化膜に起因するノジュールやパーティクルの発生、歩留りの減少、特性のばらつき等を生じないようエッジ部分のメタル膜等を除去するエッチング処理が行われている。そのようなエッジエッチングとしては、種々の方法、装置が提案され、例えば、エッチング液を含浸させた不織布をウエーハの周面に摺接させて除去したり（特許文献１参照）、溝付きローラにウエーハの端面を非接触状態で挿入し、エッチング液を該ローラの溝部に表面張力により保持してエッチング処理する装置（例えば特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
しかし、上記のような装置では、エッチング除去されたメタル等が不織布表面やローラ溝内に溜まり、再付着してコンタミを生じたり、供給されたエッチング液が無駄になったり、エッチング界面部にコンタミを生じる場合が多かった。また、ウエーハのエッジを溝等に挿入すると、溝に深く入っているところは速くエッチングされるが、溝の入口部に対応するエッチング界面部分はエッチング液に接触している時間が短いので、確実にエッチングするためにはエッチング処理時間を長くしなければならないという問題があった。その上、スピンカップ内でウエーハを回転すると渦巻き流が発生し、その渦巻き流によりエッチング液が影響をうけ、エッチング界面部が不安定になることがあった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５４６９８６号公報（請求項２、第３図）
【特許文献２】
特公平５−２９３０５号公報（特許請求の範囲、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決課題は、ウエーハエッジをエッチング処理する際、エッチング液の無駄をなくし、除去されたメタル等がウエーハに再付着しないようにすると共にエッチング界面部を明確にして該界面部にコンタミを生じないようにし、エッチング処理時間を短縮することができるようにしたウエーハエッジのエッチング処理方法及び装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エッチングすべきウエーハエッジを区画するようウエーハ面との間に微少間隙を存して流液壁を起立し、該流液壁の内面を伝ってエッチング液を流下し上記ウエーハエッジにエッチング液を接触し、ウエーハの回転により外周に飛散するエッチング液のガス及び廃液を回転方向に位置する回収口から回収することを特徴とするウエーハエッジのエッチング処理方法が提供され、上記課題が解決される。
【０００７】
また、本発明によれば、ウエーハエッジが挿入される処理空間を有し、該処理空間の開口端にウエーハ面との間に微少間隙をあけて対向する流液壁を形成し、該流液壁の内面にエッチング液を供給するようノズルを設け、該ノズルからウエーハの回転方向に向かってエッチング液のガス及び廃液を回収する回収口を開口させたエッチングユニットを具備し、該エッチングユニットの流液壁から流下するエッチング液をウエーハエッジに接触し、接触後のエッチング液のガス及び廃液を上記回収口から回収するようにしたことを特徴とするウエーハエッジのエッチング処理装置が提案され、上記課題が解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の説明図を示し、スピンカップ（図示略）内で真空チャック等のチャック手段（２）に吸着保持されて回転するウエーハ（１）の外周には、エッジ（３）に接離自在にエッチングユニット（４）が設けられている。該エッチングユニット（４）は、図１（Ａ）においては対向して２ヶ所設けてあるが、３ヶ所以上に設けたり、１ヶ所だけに設けることもできる。なお、上記エッチングユニット（４）をスピンカップ内に進入できるようスピンカップの側面には開口部（図示略）を設けてあり、該開口部を開閉するため、該スピンカップには適宜のシャッター機構が設けられている（図示略）。
【０００９】
図１（Ｂ）、図２を参照し、上記エッチングユニット（４）のユニット本体（５）は、前面にウエーハエッジ（３）が挿入される処理空間（６）を有し、該処理空間（６）の開口端にはウエーハ面（７）との間に微少間隙（Ｓ）をあけて対向するよう流液壁（８）が設けられ、該流液壁（８）の内面を伝ってエッチング液（９）が下方に流下するように構成されている。上記流液壁（８）によりウエーハエッジ（３）のエッチングすべき部分が区画され、上記処理空間（６）に挿入されるウエーハエッジの挿入量に応じてエッチング幅が規定される。このエッチング幅は、エッチングユニット（４）をパルスモータ等を用いた移動手段（図示略）で矢印（１０）方向に前後に移動させることにより任意にコントロールすることができる。
【００１０】
上記のように流液壁（８）の内側は、外部から隔離されるので、上記ウエーハの回転によりスピンカップ内に生じる渦巻き流の影響を流液壁（８）の内側に及ぼさないようにでき、安定した状態でエッチング液を流下させることができる。また、上記流液壁（８）とウエーハ面（７）の間隙（Ｓ）は、流液壁（８）から流下するエッチング液が滴状にならずに直ちにウエーハエッジ部分に接触し、該エッジ部分からウエーハの中心部方向には移行しないようできるだけ狭い間隙にするとよく、約０．５ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは約１ｍｍ程度とするとよい。なお、該流液壁（８）を上下方向に移動可能に設けて上記間隙（Ｓ）を調節できるようにしてもよい。
【００１１】
上記エッチング液（９）は、エッチング液供給口（１１）から微量供給ポンプや加圧圧送微量供給手段により流液壁（８）の内面に形成したプール部（１２）に供給され、該プール部（１２）の下端に開口するノズル（１３）から上記流液壁（８）の内面に伝わり、重力により該流液壁（８）の下端から落ちて直ちにウエーハエッジ（３）に接触する。該ノズル（１３）は、ウエーハの周方向に沿って複数、例えば図に示す実施例のように２ヶ所設けるとよく、また好ましくはウエーハの周方向に幅広となるよう長穴に形成するとよい（図４）。このように形成すると、流液壁（８）に伝わるエッチング液の液幅を広くでき、除去すべきメタル膜等にエッチング液が接触している時間を長くでき、エッチング処理を早めることができる。
【００１２】
なお、上記ノズル（１３）部分では、図３に示すように流液壁（８）はエッチング液をウエーハ面のエッチング界面部に確実に接触させるよう略山形状に突出している。また、該流液壁（８）の前面はエッチング界面部を弧状にするようウエーハの外周に沿ってわん曲している。該流液壁（８）は、ユニット本体（５）と別体に形成され、該ユニット本体（５）に着脱可能に設けられ、ねじ（１４）（図５参照）で固定され、ウエーハサイズに応じたわん曲面を有するものと交換可能となっている。
【００１３】
上記エッチング液（９）の供給は、上記供給口（１１）の下端近くで液を検知できるよう供給量と供給の有無を確認する適宜のセンサー（１５）をユニット本体（５）の蓋部（１６）に設けることによりチェックされ、過剰のエッチング液はオーバーフロー流路（１７）から排気、廃液筒（１８）を通り回収部（図示略）に回収される。なお、上記センサー（１５）の設置部には、該センサーを保護するガスを供給するガス供給口（１９）を設けてある。また、上記センサーによりエッチング液供給口（１１）からのエッチング液の供給が点滴供給か連続供給かも検出できるようにしてあり、エッチング液の供給のタイミングもエッチングする数秒乃至数十秒前にウエーハエッジのエッチング量を適宜の手段でモニタリングすることで調整でき、エッチングの再現性の確認ができる。
【００１４】
上記実施例においては、エッチング液供給口（１１）からプール部（１２）にエッチング液を溜め、流液壁を伝って流下させるようにしているが、直接ノズルからエッチング液を流液壁（８）に供給するようにしてもよい。図６は、その一実施例を示し、エッチング液供給口（１１）の下端を延長してその先端をノズル（１３）に挿入し若しくはノズル（１３）部分に当接してあり、該エッチング液供給口（１１）から流下するエッチング液は直ちに流液壁（８）の内面に伝わり、ウエーハ面に接触する。なお、この場合のエッチング液の液量検出は、高精度の超音波流量計等を用いて行えばよい。
【００１５】
上記ノズルからウエーハの回転方向（２０）に向かっては、エッチング液のガスや廃液を回収するための回収口（２１）が開口しており、該回収口（２１）は排気、廃液筒（１８）を通して回収部（図示略）に連通している。また、該ユニット本体（５）内には、上記処理空間（６）の開口端を吸気口とし上記排気、廃液筒（１８）へ向かって流れる局所排気が設けられている。したがって、上記ウエーハエッジ（３）に接触した後のエッチング液のガス（ミスト）や廃液は、ウエーハの回転により該ウエーハの回転方向の外周に飛散するが、回転方向の外周には上記回収口（２１）が設けられているので、該回収口（２１）を通してユニット本体（５）内に吸引され、上記排気、廃液筒（１８）から回収部に回収される。なお、上記ユニット本体（５）の内側面や底面等には上記廃液等が上記排気廃液口（１８）へ向かって流れやすくなるよう傾斜面（２２）が形成されており、上記排気、廃液筒（１８）の外周にはエッチングユニット（４）を移動させた際、上記排気、廃液筒が貫通する排気口（図示略）をシールするようスライド板（２３）…が設けられている。
【００１６】
上記エッチングユニット（４）には、ウエーハ（１）の裏面側に対向して裏面エッチング液ノズル（２４）を設けることもできる。この場合には、該裏面エッチング液ノズル（２４）から噴出するエッチング液（２５）が図１（Ｂ）に示すようにウエーハ裏面に直に接触するようにすればよい。なお、上記エッチング液供給口（１１）と該裏面エッチング液ノズル（２４）への配管系統を別に設けておくことにより、異なったエッチング液を供給することも可能であり、ウエーハの表面若しくは裏面の一方側のみをエッチングするようにしたり、表面、裏面を同時にエッチングすることもできる。
【００１７】
而して、スピンカップ内に保持したウエーハ（１）の外周にエッチングユニット（４）を接近させてエッチングユニット（４）の処理空間（６）にウエーハエッジ（３）を挿入し、流液壁（８）を伝ってエッチング液（９）をウエーハ面（７）に接触させると、該ウエーハエッジ（３）は流液壁（８）を界面部としてエッチングされる。このとき、ウエーハの回転は、例えば約３００〜１５００ｒ．ｐ．ｍ　程度、好ましくは約１０００ｒ．ｐ．ｍ　程度とするとよく、さらにエッチング処理時間を短縮するためには上記エッチングユニット（４）を複数設けて処理すればよい。また、エッチング液の廃液等は上記ウエーハの回転方向に位置する回収口（２１）からユニット本体（５）内に吸引され、回収部で回収される。
【００１８】
所望のエッチング量になったら、上記エッチングユニット（４）を後退させ、スピンカップのシャッターを閉じ、適宜位置に設けた純水ノズル（図示略）から純水をウエーハ面にかけて純水リンスを行う。このときのウエーハの回転は、例えば約３００〜１５００ｒ．ｐ．ｍ　程度、好ましくは約６００ｒ．ｐ．ｍ　程度とするとよい。その後は約３００〜１０００ｒ．ｐ．ｍ　、好ましくは約３００ｒ．ｐ．ｍ　程度でウエーハを回転させて水切りし、さらに約１０００〜３０００ｒ．ｐ．ｍ　、好ましくは約２５００ｒ．ｐ．ｍ　程度でウエーハを回転させて乾燥させればよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成され、ウエーハエッジ上に微少間隙を存して流液壁を起立し、該流液壁の内面を伝ってエッチング液を流下し上記ウエーハエッジにエッチング液を接触してエッチングするようにしたので、該流液壁によりエッチング界面部が明確なエッチング処理ができ、ウエーハの回転により上記エッチング液のガスや廃液はウエーハの回転方向外周に飛散するから、上記ウエーハエッジに再付着することもなく、その上、上記回転方向外周には回収口を開口させてあるので、上記エッチング液のガスや廃液は該回収口から回収され、エッチング液の無駄をなくすことができ、エッチングユニットを複数設けることによりエッチング処理時間をさらに短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略的構成を示し、（Ａ）は平面からみた説明図、（Ｂ）は流液壁部分を断面して示す説明図。
【図２】エッチングユニットの断面図。
【図３】エッチングユニットの正面図。
【図４】流液壁の平面図。
【図５】エッチングユニットの平面図。
【図６】他の実施例を示し、（Ａ）は一部の正面図、（Ｂ）は一部の断面図。
【図７】エッチングユニットの斜視図。
【符号の説明】
１…ウエーハ
３…ウエーハエッジ
４…エッチングユニット
５…ユニット本体
６…処理空間
８…流液壁
９…エッチング液
１１…エッチング液供給口
１２…プール部
１３…ノズル
１５…センサー
１８…排気、廃液筒
２１…回収口
２４…裏面エッチング液ノズル

Claims

エッチングすべきウエーハエッジを区画するようウエーハ面との間に微少間隙を存して流液壁を起立し、該流液壁の内面を伝ってエッチング液を流下し上記ウエーハエッジにエッチング液を接触し、ウエーハの回転により外周に飛散するエッチング液のガス及び廃液を回転方向に位置する回収口から回収することを特徴とするウエーハエッジのエッチング処理方法。
ウエーハエッジが挿入される処理空間を有し、該処理空間の開口端にウエーハ面との間に微少間隙をあけて対向する流液壁を形成し、該流液壁の内面にエッチング液を供給するようノズルを設け、該ノズルからウエーハの回転方向に向かってエッチング液のガス及び廃液を回収する回収口を開口させたエッチングユニットを具備し、該エッチングユニットの流液壁から流下するエッチング液をウエーハエッジに接触し、接触後のエッチング液のガス及び廃液を上記回収口から回収するようにしたことを特徴とするウエーハエッジのエッチング処理装置。
上記エッチングユニットは、上記ウエーハの裏面側に対向する裏面エッチング液ノズルをさらに有している請求項２に記載のウエーハエッジのエッチング処理装置。
上記流液壁はウエーハの周方向に沿ってわん曲している請求項２に記載のウエーハエッジのエッチング処理装置。
上記ノズルはウエーハの周方向に沿って複数設けられている請求項４に記載のウエーハエッジのエッチング処理装置。
上記ノズルはウエーハの周方向に幅広の長穴に形成されている請求項４または５に記載のウエーハエッジのエッチング処理装置。