JP2006128238A - Object treatment device and object treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハー等からなる対象物の処理対象面に対して、不要物の除去や剥離、処理対象面の洗浄等の処理を施すための装置および方法にかかり、より詳細には、対象物を効率良く剥離/洗浄等の処理するためのプロセスの制御にかかるものである。そして具体的には、半導体ウェハーやハードディスク(HD)、液晶ディスプレイ(LCD)又はフラットパネルディスプレイ(FPD)などの対象物の表面に、リソグラフィ工程で被着したレジスト膜やエッチング工程で被着したポリマー残渣等の不用物を、除去/洗浄等の処理をするための装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for performing processing such as removal and peeling of unnecessary materials, cleaning of a processing target surface, etc. on a processing target surface of a target including a semiconductor wafer. It is related to the control of a process for efficiently removing / cleaning an object. Specifically, a resist film deposited in the lithography process or a polymer deposited in the etching process on the surface of an object such as a semiconductor wafer, hard disk (HD), liquid crystal display (LCD) or flat panel display (FPD). The present invention relates to an apparatus and a method for removing / cleaning unnecessary materials such as residues.
半導体装置・液晶・磁気ディスク・プリント基板などの製造工程では、これらの対象物の表面にレジストを塗布し、リソグラフィやエッチングを用いて対象物表面にパターン形成等の精密加工を施す。その後、これらの対象物の表面に被着しているレジスト膜やポリマー残渣等の不用物を除去する処理が行なわれる。従来からあるレジスト膜等不用物の除去技術としては、酸素プラズマによりレジスト膜を灰化除去するプラズマアッシング方法、有機溶媒(フェノール系・ハロゲン系など溶媒)で膜体を加熱溶解除去させる方法、濃硫酸・過酸化水素による加熱溶解方法などがあった。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal, a magnetic disk, a printed circuit board, and the like, a resist is applied to the surfaces of these objects, and precision processing such as pattern formation is performed on the surfaces of the objects using lithography and etching. Thereafter, a treatment for removing unnecessary materials such as a resist film and a polymer residue deposited on the surfaces of these objects is performed. Conventional techniques for removing unnecessary materials such as resist films include plasma ashing methods in which the resist film is removed by ashing with oxygen plasma, a method in which the film body is dissolved by heating with an organic solvent (a solvent such as a phenol or halogen), and concentrated. There was a heat dissolution method with sulfuric acid and hydrogen peroxide.
しかしながら、上述のいずれの方法にあっても、レジスト膜等を分解し溶解するための時間やエネルギーおよび化学材料が必要であり、レジスト膜等を分解除去する工程での負担は大きい。また、付帯設備と制御装置が複雑となり大型化やコスト高となったり、大量の薬液・高温薬液制御・廃液・排水等の多くの付帯設備ならびに環境対策が必要となったりするなどの問題が生じており、今後研究開発や設備投資を検討するための対象物処理装置として、上記のような従来方法のものを採用することには、消極的にならざるを得ないものであった。 However, in any of the above-described methods, time, energy and chemical materials for decomposing and dissolving the resist film and the like are required, and the burden on the process of decomposing and removing the resist film and the like is large. In addition, incidental facilities and control devices become complicated, resulting in increased size and cost, and many incidental facilities such as large amounts of chemicals, high-temperature chemical control, waste liquid, drainage, and environmental measures are required. Therefore, it has been unavoidable to adopt the conventional method as described above as the object processing apparatus for studying R & D and capital investment in the future.
そのため、レジスト膜等の不用物を除去する技術を必須として精密表面処理を行う技術分野においては、化学物質や化学的処理を用いる従来の技術から脱却し、地球や環境に優しい技術として、自然界に豊富にある水や水蒸気を用いる方式に大いに注目して、これを利用し発展させたいという期待がある。これらに関連して、液状水微粒子を含む水ミスト体(霧状の水)と水蒸気体(気体の水)とを混合して対象物に提供する発明については[特許文献1][特許文献2]において開示されており、また、処理装置のノズル動作とステージ動作とを制御して対象物を処理する発明については[特許文献3]において開示されている。
ここでは、従来の処理装置の一例として[特許文献3]で開示されている、ノズル動作とステージ動作とを制御して対象物を処理する技術を引用して説明する。この[特許文献3]における技術は、いわゆる「10Zone(10ゾーン)制御」といわれる技術であって、吹き付けノズルのスピードを10段階に設定し、処理される半導体ウェハーの処理面を10分割とし、半導体ウェハーを載せるステージの回転は周速制御として設定して制御がなされるものである。 Here, as an example of a conventional processing apparatus, a technique disclosed in [Patent Document 3] for processing an object by controlling a nozzle operation and a stage operation will be described. The technology in [Patent Document 3] is a so-called “10 Zone (10 zone) control” technology, in which the speed of the spray nozzle is set to 10 levels, and the processing surface of the semiconductor wafer to be processed is divided into 10 parts. The rotation of the stage on which the semiconductor wafer is placed is set and controlled as peripheral speed control.
つぎに、図7の(1)および(2)を参照して、この「10Zone制御」におけるノズル速度と周速の計算シーケンスについて説明する。
<10Zone制御のノズル速度の計算シーケンス>
(1)ウェハー半径を10分割したZone(ゾーン)毎の面積比率を計算する。
Zone1:Zone2:Zone31 …… Zone10 = 1:3:5…………19
(2)Zone毎の面積比率にプロセス時間の積を与える。
Zone1 time = 1/100 × Total Process Time
: :
Zone10 time = 19/100 × Total Process Time
(3)各Zoneに与えられた時間からノズルの移動速度(スイング速度)を算出する。
図7(1)には、「10Zone制御」におけるノズルの移動速度(ノズルスピード)に関し、各Zone毎(1〜10)の「ウェハーの中心からの距離(mm)」と「スウィングスピード(移動速度)(mm/sec)」との関係を示す。
Next, with reference to (1) and (2) of FIG. 7, the calculation sequence of the nozzle speed and the peripheral speed in the “10 Zone control” will be described.
<10Zone control nozzle speed calculation sequence>
(1) The area ratio for each zone obtained by dividing the wafer radius into 10 is calculated.
Zone1: Zone2: Zone31 ...... Zone10 = 1: 3: 5 ………… 19
(2) The product of process time is given to the area ratio for each zone.
Zone1 time = 1/100 × Total Process Time
::
Zone10 time = 19/100 × Total Process Time
(3) The nozzle moving speed (swing speed) is calculated from the time given to each Zone.
FIG. 7 (1) shows the “distance from the center of the wafer (mm)” and “swing speed (moving speed) for each zone (1 to 10) regarding the moving speed (nozzle speed) of the nozzle in“ 10 Zone control ”. ) (mm / sec) ".
<10Zone制御の周速の計算シーケンス>
ノズルの半径位置を読むことによって、回転数を決定する。
式:ウェハーの回転数=周速度/(2×π×半径)
図7(2)には、「10Zone制御」におけるステージ上のウェハーの回転(Rotation)に関し、「ウェハーの中心からの距離(mm)」と「回転数(rpm)」との関係を示す。
<10Zone control peripheral speed calculation sequence>
The number of revolutions is determined by reading the radial position of the nozzle.
Formula: Wafer rotation speed = peripheral speed / (2 × π × radius)
FIG. 7B shows the relationship between “distance from the wafer center (mm)” and “rotational speed (rpm)” regarding the rotation of the wafer on the stage in “10 Zone control”.
このように、従来技術である「10Zone制御」においては、ノズルとステージとを分割して設定しているために、処理されるべきウェハーの処理面全域にわたって均一な処理ができるようにコントロールされているわけではない。そのため、処理面全域の均一なスキャニングができずに、その処理にむらが出てしまい、処理の効率がよくない、という問題点があった。 As described above, in the conventional “10 Zone control”, since the nozzle and the stage are divided and set, control is performed so that uniform processing can be performed over the entire processing surface of the wafer to be processed. I don't mean. For this reason, there is a problem in that uniform scanning cannot be performed over the entire processing surface, resulting in unevenness in the processing and inefficient processing.
本発明は、上記の従来技術をふまえ、ノズルがステージ上の処理対象物面をより均一にスキャニングできるようにコントロールして、ウェハーの処理面全域を均等にムラなく処理することが確実にでき、処理の精度と効率を大幅に向上させることのできる対象物処理装置および対象物処理方法を提供することを目的とする。 The present invention is based on the above-described prior art, and the nozzle can be controlled so that the surface of the object to be processed on the stage can be scanned more uniformly, so that the entire processing surface of the wafer can be processed evenly and uniformly. An object of the present invention is to provide an object processing apparatus and an object processing method capable of greatly improving processing accuracy and efficiency.
本発明による対象物処理装置および方法は、上述の課題を解決するために、次のような手段を用いる。
(1)略円形平面の処理対象面を有する対象物に対して吹き付け処理を行うための対象物処理装置であって、
対象物の処理対象面と対面するように、処理対象面の中心部と外周端部との間を移動しながら、処理対象面に吹き付けを行うノズル部と、
対象物を載置して、処理対象面の中心を回転軸として、対象物と共に一体的に回転動作を行うステージ部と、を備え、
ノズル部の移動速度および移動軌跡を制御するノズル動作制御手段と、ステージの回転速度を制御するステージ動作制御手段とを備え、
ノズルとステージとの動作によって形成される対象物上の吹き付けの軌跡が、処理対象面の中心を始点とする螺旋軌跡を成し、且つこの螺旋軌跡の周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御する軌跡制御手段を備える、ことを特徴とする対象物処理装置とした。
The object processing apparatus and method according to the present invention uses the following means in order to solve the above-mentioned problems.
(1) An object processing apparatus for performing a spraying process on an object having a processing target surface of a substantially circular plane,
A nozzle portion that sprays the processing target surface while moving between the central portion and the outer peripheral end of the processing target surface so as to face the processing target surface of the target object;
A stage unit on which the object is placed, and the center of the processing target surface is set as a rotation axis and rotates integrally with the object; and
Nozzle operation control means for controlling the movement speed and movement trajectory of the nozzle portion, and stage operation control means for controlling the rotation speed of the stage,
The trajectory of spraying on the object formed by the operation of the nozzle and the stage forms a spiral trajectory starting from the center of the processing target surface, and the peripheral speed and pitch width of the spiral trajectory are predetermined values. The object processing apparatus is characterized by including a trajectory control means for controlling as described above.
(2)(1)の対象物処理装置において、
軌跡制御手段は、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、アルキメデスの螺旋式が用いられる。
(3)(1)の対象物処理装置において、
軌跡制御手段は、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、処理対象面上の座標を数値計算によって求める手段を用いられる。
(4)(2)または(3)の対象物処理装置において、
ノズルが対象物の中心から外周端部へと直線的に移動するときのノズル速度Vn(θ)は、Vn(θ)=V/√(θ2+1) 、対象物と一体的に回転するステージの回転速度ω(θ)は、ω(θ)=60V/P√(θ2+1) 、ここで、V:周速度、P:ピッチ幅、θ:角度、として制御される。
(2) In the object processing apparatus of (1),
The trajectory control means uses Archimedes' spiral type to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the object.
(3) In the object processing apparatus of (1),
The trajectory control means uses means for obtaining coordinates on the processing target surface by numerical calculation in order to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the object.
(4) In the object processing apparatus of (2) or (3),
The nozzle speed Vn (θ) when the nozzle linearly moves from the center of the object to the outer peripheral end is Vn (θ) = V / √ (θ 2 +1), a stage that rotates integrally with the object. The rotational speed ω (θ) is controlled as ω (θ) = 60 V / P√ (θ 2 +1), where V: peripheral speed, P: pitch width, and θ: angle.
(5)略円形平面の処理対象面を有する対象物に対して吹き付け処理を行うための対象物処理方法において、
対象物の処理対象面と対面するように、処理対象面の中心部と外周端部との間を移動しながら、処理対象面に吹き付けを行うノズル部と、
対象物を載置して、処理対象面の中心を回転軸として、対象物と共に一体的に回転動作を行うステージ部と、を備え、
ノズル部の移動速度と移動軌跡、およびステージの回転速度を制御することによって、
ノズルとステージとの動作によって形成される対象物上の吹き付けの軌跡が、処理対象面の中心を始点とする螺旋軌跡を成し、且つこの螺旋軌跡の周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御され、
この螺旋軌跡の制御には、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、アルキメデスの螺旋式または処理対象面上の座標の数値計算、が用いられる、ことを特徴とする対象物処理方法。
(5) In an object processing method for performing a spraying process on an object having a processing target surface of a substantially circular plane,
A nozzle portion that sprays the processing target surface while moving between the central portion and the outer peripheral end of the processing target surface so as to face the processing target surface of the target object;
A stage unit on which the object is placed, and the center of the processing target surface is set as a rotation axis and rotates integrally with the object; and
By controlling the movement speed and trajectory of the nozzle part and the rotation speed of the stage,
The trajectory of spraying on the object formed by the operation of the nozzle and the stage forms a spiral trajectory starting from the center of the processing target surface, and the peripheral speed and pitch width of the spiral trajectory are predetermined values. Controlled as
The spiral trajectory is controlled using Archimedes' spiral type or numerical calculation of coordinates on the surface to be processed in order to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the object. A characteristic object processing method.
本発明による対象物処理装置および対象物処理方法では、ノズル移動動作とステージ回転動作とにより形成される吹き付けの軌跡が螺旋軌跡として形成され、この形成される螺旋軌跡は、アルキメデスの螺旋式または処理対象面上の座標の数値計算、に従うように制御されて、処理対象面の中心を始点とする螺旋軌跡を形成し、且つ形成される螺旋軌跡の周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御されることで、ウェハー等の対象物の上をノズルが一定間隔と一定速度もって通過する極めて正確な螺旋を描くことができるようになった。これにより、ウェハー等の処理対象物上での吹き付け軌跡は全面的で均一または均質なものとすることができ、対象物の処理プロセスにおける処理能力を向上させ、作業の効率化や低コスト化等にも大幅に寄与することができる。また、本発明による螺旋軌跡に従う制御は、再現性やリピータビリティーに優れ、処理装置のパラメータの設定がし易く、その制御性にも優れる。 In the object processing apparatus and the object processing method according to the present invention, the spraying trajectory formed by the nozzle moving operation and the stage rotating operation is formed as a spiral trajectory, and the formed spiral trajectory is an Archimedean spiral or process. A spiral trajectory starting from the center of the processing target surface is formed, and the peripheral speed and pitch width of the formed spiral trajectory are set to predetermined values. This makes it possible to draw a very accurate spiral in which nozzles pass over a target object such as a wafer with a constant interval and a constant speed. As a result, the spraying trajectory on the processing object such as a wafer can be made uniform, uniform or uniform over the entire surface, improving the processing capacity in the processing process of the object, improving work efficiency, reducing costs, etc. Can also contribute significantly. Further, the control according to the spiral trajectory according to the present invention is excellent in reproducibility and repeatability, easy to set parameters of the processing apparatus, and excellent in controllability.
次に添付の図1〜5を参照して、本発明による対象物処理装置および対象物処理方法の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる対象物処理装置を示す構造図である。また、図2は本発明で適用されるアルキメデス螺旋の形成についての説明図である。そして、図3は、本発明の装置および方法によって形成される螺旋軌跡について、その周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御されるピッチング制御で用いられる計算式、計算用パラメータおよび螺旋の形成を示す図であり、次の図4は、本発明によるピッチング制御の区間計算による方法に基づいたウェハー処理のシミュレーションによる例を示す図である。さらに、図5は本発明の一実施形態におけるシミュレーション用図面と剥離実験を示す写真図であり、図6は本発明を適用したときのシミュレーションによる制御比較を、従来技術との対比で示した図である。 Next, an embodiment of an object processing apparatus and an object processing method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a structural diagram showing an object processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is explanatory drawing about formation of the Archimedean spiral applied by this invention. FIG. 3 shows calculation formulas, calculation parameters and spirals used in pitching control in which the circumferential velocity and pitch width are controlled to be a predetermined value for the spiral trajectory formed by the apparatus and method of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a simulation of wafer processing based on the method of pitching control interval calculation according to the present invention. Further, FIG. 5 is a photographic diagram showing a simulation drawing and a peeling experiment in one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing control comparison by simulation in comparison with the prior art when the present invention is applied. It is.
図1は、本発明による対象物処理装置およびその方法を実施するための装置の一例を示した構造図である。
図1で示された装置100内には、サーボモーター13の回転に連動されて上向きに保持された回転軸24と一体的に回転される対象物配置用のステージ(回転テーブル)22上には、吹き付け処理がなされる対象物である半導体ウェハー20が載置されている。この対象物20は、全体としては円形扁平状または円形平板状の形状をなし、その上面の全てが円形平面の処理対象面20’である。ただし、処理される対象物20としては、略円形平面の処理対象面20’を有してはいるものの、対象物20自体は略円形平板形状でない場合もありうる。
FIG. 1 is a structural diagram showing an example of an object processing apparatus and an apparatus for carrying out the method according to the present invention.
In the
この対象物20の処理対象面20’に対向して、ノズル部17は、ノズル端部の吹き出し口17’から所定のクリアランス(間隔)だけ離間させられて配置設定されており、吹き出し口17’から吹付体18が下向きに噴出されて、対象物20の処理対象面20’の処理が行われる。この吹付体18としては、適宜に選別された各種の液体または気体から構成されたものが用いられるとよいが、吹付体18としてベーパー体、すなわち1)スチーム(水蒸気体)、2)ドライスチーム(乾き水蒸気)、3)ミストのいずれか、またはそれらいずれかの混合物、が用いられてもよい。
Opposite to the
このような処理装置100の構成により、レジスト等の不用物除去の処理に際しては、ウェハー20が載せられたステージ22を、回転軸24を中心に所定の速さで回転させる状態(回転を示す矢印24’)としておいて、さらに、ノズル部17にステッピング動作をさせて、ウェハー20の中心から半径方向への移動動作またはスキャニング動作をさせながら(移動を示す矢印d1および矢印d2)、ノズル部17の先端側にある吹き出し口17’から吹出体18を噴出し、ウェハー20の処理対象面20’に吹付体として吹き付けて、この面の洗浄やレジスト剥離/除去を行うものである。
With such a configuration of the
この処理装置100では、ノズル17をステッピング動作(移動動作)させるためのノズル用モータードライバ11と、ステージを回転動作させるためのステージ用モータードライバ12とを備えており、これらはコントローラー10によって制御される。コントローラー10は、アルキメデス式から、ノズルの移動動作およびステージの回転動作を演算し、モータードライバからその命令をモーターに伝えて、これを駆動させる。
このステージ用モータードライバ12は、これに接続されるサーボモーター13を回転させ、このサーボモーター13に連結接続されているステージ22を回転させる。すると、このステージ22上に配置されたウェハー20も一体になって回転させられる。
The
The
また、ノズル用モータードライバ11にはステッピングモーター14が接続されており、このステッピングモーター14の回転動作は、ガイドレール15を介して接続されるノズル用連結支持体16の移動動作(移動矢印d1)に変換される。このノズル用連結支持体16の構成部材16'の下向き先端部にはノズル17を有するよう構成されているので、このノズル17は先の移動動作(移動矢印d1)と同じ方向/距離/速度の移動動作(移動矢印d2)を行うこととなる。なお、連結支持体16の構成部材16'を管路として構成しておけば、ノズル17から吹き出す流体の通路をそこに確保することができる。
Further, a stepping motor 14 is connected to the nozzle motor driver 11, and the rotation operation of the stepping motor 14 is a movement operation (movement arrow d1) of the
図2は、本発明において螺旋軌跡を形成するにあたり、その周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御されるピッチング制御で用いられるアルキメデス螺旋式について、その螺旋の形成について説明するための図である。
アルキメデス螺旋式は、x座標:x=rcosθ、y座標:y=rsinθ、中心からの距離:r=αθ で表される。
図2(1)において、接線と動径との成す角をψとすると、tanψ=θであり、よって、OPの垂線上にAをとってOA=aとするとき、角度PAO=ψであって、PAはPにおける法線である。すなわち、Tan(角度PAO)=OP/OA=r/a=θである。
また、PAからそれぞれOP、PAに引いた垂線の交点をQとし、OQとPAとの交点をSとするとき、SはPにおける曲率の中心であり、その曲率半径Rは、R=(r2+a2)3/2/(r2+2a2)となる。
そして、アルキメデス螺旋の性質として、回転する円盤の中心から一定の速度の速さで外に向かう物体が描く軌跡がアルキメデス螺旋となるのであって、アルキメデス螺旋が形成される一例を、図2(2)に示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the formation of the spiral in the Archimedes spiral type used in pitching control in which the peripheral velocity and the pitch width are controlled to be a predetermined value when forming the spiral trajectory in the present invention. FIG.
The Archimedean spiral is represented by an x coordinate: x = r cos θ, a y coordinate: y = rsin θ, and a distance from the center: r = αθ.
In FIG. 2 (1), if the angle formed by the tangent and the radius is ψ, tanψ = θ. Therefore, when A is taken on the OP perpendicular and OA = a, the angle PAO = ψ. PA is the normal to P. That is, Tan (angle PAO) = OP / OA = r / a = θ.
Also, when the intersection of perpendicular lines drawn from PA to OP and PA is Q and the intersection of OQ and PA is S, S is the center of curvature at P, and the radius of curvature R is R = (r 2 + a 2 ) 3/2 / (r 2 + 2a 2 ).
As a property of the Archimedes spiral, the trajectory drawn by the object going outward from the center of the rotating disk at a constant speed becomes the Archimedes spiral, and an example in which the Archimedes spiral is formed is shown in FIG. ).
図3は本発明の一実施形態である装置または方法において、処理される対象物上に形成される螺旋軌跡について、その周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御されるピッチング制御で用いられる計算式、計算用パラメータおよび螺旋の形成を示す図である。また、本発明によるピッチング制御としては、(1)アルキメデス螺旋式を用いた積分計算による方法、(2)座標を数値計算により制御する区間計算による方法、の2つを例にして、説明する。 FIG. 3 shows a pitching control in which the peripheral speed and the pitch width of the spiral trajectory formed on the object to be processed are controlled to a predetermined value in the apparatus or method according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the calculation formula used, the parameter for calculation, and formation of a spiral. Further, the pitching control according to the present invention will be described by taking two examples: (1) a method by integral calculation using Archimedes spiral formula, and (2) a method by interval calculation in which coordinates are controlled by numerical calculation.
図3で示される対象物処理装置または方法では、ノズルの移動動作とステージの回転動作によって形成される対象物上の吹き付けの軌跡が、その周速度とピッチ幅とが所定値(ここでは一定値)となるよう形成された螺旋軌跡となるように制御されている。
この図3では、処理される対象面に螺旋軌跡が形成される対象物の一例として半導体ウェハーを採り上げており、図3中で表示されているウェハーについてのデータは、次のとおりである。
・ウェハーのサイズ(直径):W=8インチ(200mm)
・ピッチング(ピッチ幅):P=10mm
・ラインスピーディング(周速度):V=100mm/sec
・ステッピング:0.02
・処理時間:10.482 sec
・ラインの長さ:3144.21mm
In the object processing apparatus or method shown in FIG. 3, the spraying trajectory on the object formed by the movement operation of the nozzle and the rotation operation of the stage has a predetermined value (here, a constant value). ) To be a spiral trajectory formed to be.
In FIG. 3, a semiconductor wafer is taken up as an example of an object in which a spiral trajectory is formed on an object surface to be processed. The data on the wafer displayed in FIG. 3 is as follows.
・ Wafer size (diameter): W = 8 inches (200 mm)
・ Pitching (pitch width): P = 10mm
・ Line speeding (peripheral speed): V = 100mm / sec
・ Stepping: 0.02
・ Processing time: 10.482 sec
・ Line length: 3144.21mm
つぎに、図3に示した計算用パラメータを用い、本発明によるピッチング制御として(1)アルキメデス螺旋式を用いた<積分計算>による方法によって、処理される対象物の中心からθまでのノズルの移動距離や移動時間、角度θでのノズル速度とステージ回転速度などを求めることとし、その計算経過およびその結果を[数式1]とそれに続く[数式2]において示す。
これらの式では、対象物に吹き付け処理をするとき、ノズルの移動動作とステージの回転動作によって形成される対象物上の吹き付けの軌跡が、アルキメデス螺旋式に従うこととした計算により、ノズル速度と回転速度とを求めたが、それによれば、ノズル速度Vn(θ)=V/√(θ2+1)、回転速度ω(θ)=60V/P√(θ2+1)、という結果が得られた。
Next, by using the calculation parameters shown in FIG. 3 and (1) a method based on <integration calculation> using Archimedes spiral formula as pitching control according to the present invention, nozzles from the center of the object to be processed to θ are processed. The movement distance, the movement time, the nozzle speed and the stage rotation speed at the angle θ are obtained, and the calculation process and the result are shown in [Formula 1] and the following [Formula 2].
In these formulas, when spraying the object, the nozzle velocity and rotation are calculated by calculating that the trajectory of the spray on the object formed by the movement operation of the nozzle and the rotation operation of the stage follows the Archimedes spiral formula. According to this, the nozzle speed Vn (θ) = V / √ (θ 2 +1) and the rotational speed ω (θ) = 60 V / P√ (θ 2 +1) were obtained. .
さらに、図3に示した計算用パラメータを用い、本発明によるピッチング制御として(2)座標を数値計算により制御する<区間計算>による方法について説明する。
この区間計算による方法とは、移動区間を細分化しそれぞれの位置に置いてノズル速度とステージ回転速度を数値計算により求める方法である。
Furthermore, (2) a method based on <section calculation> in which the coordinates are controlled by numerical calculation as pitching control according to the present invention using the calculation parameters shown in FIG. 3 will be described.
The section calculation method is a method in which the moving section is subdivided and placed at each position, and the nozzle speed and the stage rotation speed are obtained by numerical calculation.
初期値としてθ0 のときは、
x0 =0、y0 =0、r0 =0 より、
S0 =0、t0 =0
また、ノズル速度初期値は
Vn =V [mm/sec]
ステージ回転速度初期値は、
ω0 =60V/P [rpm]
とする。
When θ 0 is the initial value,
From x 0 = 0, y 0 = 0, r 0 = 0,
S 0 = 0, t 0 = 0
The initial nozzle speed is Vn = V [mm / sec]
The initial stage rotation speed is
ω 0 = 60V / P [rpm]
And
この<区間計算>による方法では、mを十分に大きな値をとることで近似計算の精度を上げることが出来る。したがって、コンピューターによりmの値を十分に大きくとり各要素iを計算し、ノズル速度とステージ回転速度を精度よく求めることが出来る。
そして、<区間計算>と<積分計算>との大きな違いは、<区間計算>では、1.数値計算があらかじめ区間を十分大きなm個に分割しそれぞれの区間iで近似計算する必要があり、且つ、2.精度を上げるために十分大きなmを選択する必要があるのに対し、<積分計算>では、任意のθに対してノズル速度とステージ回転数が正確に求まる、という特徴がある。
In this <interval calculation> method, the accuracy of approximate calculation can be improved by taking a sufficiently large value for m. Therefore, the value of m can be made sufficiently large by a computer, each element i can be calculated, and the nozzle speed and stage rotation speed can be obtained with high accuracy.
The major difference between <interval calculation> and <integral calculation> is that in <interval calculation>: 1. Numerical calculation needs to divide an interval into sufficiently large m in advance and perform approximate calculation in each interval i. In addition, 2. It is necessary to select a sufficiently large m in order to improve accuracy, whereas <integral calculation> has a feature that the nozzle speed and the stage rotational speed can be accurately obtained for an arbitrary θ.
図4には、本発明によるピッチング制御の<区間計算>による方法に基づいたウェハー処理のシミュレーションによる例を示しており、m=7500の場合で計算したものである。
ここで処理されるウェハーサイズは、200mm、線速度30mm/sec、ピッチ幅2.0mmのとき、積分計算値では、523.6356秒の処理時間となる。
これに対して、m=7500では、523.7034秒となり、m=7500では、真値である積分計算値に近い値が出る。
FIG. 4 shows an example of wafer processing simulation based on the method of <section calculation> of pitching control according to the present invention, and is calculated when m = 7500.
When the wafer size to be processed is 200 mm, the linear velocity is 30 mm / sec, and the pitch width is 2.0 mm, the integral calculation value has a processing time of 523.6356 seconds.
On the other hand, when m = 7500, it becomes 523.7034 seconds, and when m = 7500, a value close to the integral calculation value which is a true value is obtained.
図5(1)は、本発明の装置または方法により、吹き付け処理がなされたウェハーにおけるシミュレーションの一例(ピッチ幅P=10mm、周速度V=100mm/sec)を示す説明図である。また、図5(2)は吹き付け処理がなされたウェハーにおいて剥離実験を行ったときの写真図であり、このウェハーの処理面では、ノズルの移動とステージの回転とに伴う吹き付けの軌跡として、本発明によるピッチング制御によって螺旋模様が形成されたことが見てとれる。なお、この図5(2)において上下に縦断する部材は、寸法付の直線定規である。 FIG. 5 (1) is an explanatory diagram showing an example of simulation (pitch width P = 10 mm, peripheral speed V = 100 mm / sec) on a wafer that has been sprayed by the apparatus or method of the present invention. FIG. 5 (2) is a photograph when a peeling experiment is performed on a wafer that has been subjected to a spraying process. On the processing surface of this wafer, the trajectory of spraying accompanying the movement of the nozzle and the rotation of the stage is It can be seen that the spiral pattern was formed by the pitching control according to the invention. In FIG. 5 (2), the member vertically cut in the vertical direction is a linear ruler with dimensions.
図6は、従来の技術(1)と本発明による技術(2)について、それらをシミュレーションによる制御比較を行った例を示した説明図である。図6(1)は、従来の10ZONE制御による吹き付けの軌跡を示す図である。これによると、処理される対象物のセンターの位置決めが不確実となっていて、ピッチの幅が均一ではなくて、あちこちに間隔のズレが生じており、吹き付けの軌跡の制御が不適切となっているのが明らかである。これに対し、図6(2)は本発明にかかる装置による吹き付けの軌跡を示す図であるが、これによると、処理される対象物のセンターの位置決めが確実になされており、ピッチの幅がすべて均等または均一となっている。このように、本発明による図5(2)における吹き付けの軌跡が、ノズルの移動動作とステージの回転動作とのピッチング制御により、アルキメデス螺旋式に従って適正に形成されていることが明らかとなっている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which control comparison is performed by simulation for the conventional technique (1) and the technique (2) according to the present invention. FIG. 6A is a diagram showing a trajectory of spraying by the conventional 10ZONE control. According to this, the positioning of the center of the object to be processed is uncertain, the pitch width is not uniform, there are gaps in the gaps around, and the control of the spray trajectory becomes inappropriate. Obviously. On the other hand, FIG. 6 (2) is a diagram showing the trajectory of spraying by the apparatus according to the present invention. According to this, the center of the object to be processed is positioned reliably, and the pitch width is All are even or uniform. As described above, it is clear that the spraying locus in FIG. 5 (2) according to the present invention is properly formed according to the Archimedean spiral type by the pitching control of the nozzle moving operation and the stage rotating operation. .
本発明による対象物処理装置および方法では、ウェハー等の処理対象物の剥離・洗浄プロセスにおいて、そこで使用されるノズルとステージとの機械的な動作を制御する方法を提供しており、このような剥離・洗浄等のプロセス制御の分野では、大いなる活用が期待される。具体的には、シリコン・酸化膜及びメタル界面処理プロセス制御方法、有機物・レジスト・ポリマー等の生成物を剥離洗浄プロセス制御方法、半導体ドライエッチング処理後おける後処理工程に用いるプロセス制御方法、などの広い産業分野において本発明を適用することができ、その効果は大変に大きい。 The object processing apparatus and method according to the present invention provides a method for controlling the mechanical operation of the nozzle and the stage used in the peeling / cleaning process of an object to be processed such as a wafer. In the field of process control such as peeling and cleaning, great utilization is expected. Specifically, the silicon / oxide film and metal interface treatment process control method, the organic substance / resist / polymer product etc., the peeling cleaning process control method, the process control method used in the post-treatment process after the semiconductor dry etching treatment, etc. The present invention can be applied to a wide range of industrial fields, and its effect is very great.
100 対象物処理装置
10 コントローラー
11 ノズル用モータードライバ
12 ステージ用モータードライバ
13 サーボモーター
14 ステッピングモーター
15 ガイドレール
16 ノズル用連結支持体
16’ ノズル用連結支持体16の構成部材
17 ノズル部
17’ 吹き出し口
18 吹付体
20 半導体ウェハー(対象物)
20’ 処理対象面
22 ステージ(回転テーブル)
24 回転軸
24’ 回転動作を示す矢印
d1,d2 移動動作を示す矢印
DESCRIPTION OF
20 '
24 Rotating
Claims (5)
前記対象物の処理対象面と対面するように、処理対象面の中心部と外周端部との間を移動しながら、処理対象面に吹き付けを行うノズル部と、
前記対象物を載置して、処理対象面の中心を回転軸として、前記対象物と共に一体的に回転動作を行うステージ部と、を備え、
前記ノズル部の移動速度および移動軌跡を制御するノズル動作制御手段と、前記ステージの回転速度を制御するステージ動作制御手段とを備え、
前記ノズルとステージとの動作によって形成される前記対象物上の吹き付けの軌跡が、前記処理対象面の中心を始点とする螺旋軌跡を形成し、且つ形成される螺旋軌跡の周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御する軌跡制御手段を備える、ことを特徴とする対象物処理装置。 An object processing apparatus for performing a spraying process on an object having a processing target surface of a substantially circular plane,
A nozzle portion that sprays the processing target surface while moving between the center portion and the outer peripheral end of the processing target surface so as to face the processing target surface of the target object;
A stage unit for placing the object and performing a rotation operation integrally with the object with the center of the processing target surface as a rotation axis;
Nozzle operation control means for controlling the movement speed and movement trajectory of the nozzle part, and stage operation control means for controlling the rotation speed of the stage,
The trajectory of spraying on the object formed by the operation of the nozzle and the stage forms a spiral trajectory starting from the center of the processing target surface, and the peripheral speed and pitch width of the spiral trajectory formed An object processing apparatus comprising trajectory control means for controlling so that the value becomes a predetermined value.
前記軌跡制御手段は、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、アルキメデスの螺旋式を用いる、ことを特徴とする対象物処理装置。 The object processing apparatus according to claim 1,
2. The object processing apparatus according to claim 1, wherein the trajectory control means uses an Archimedean spiral to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the object.
前記軌跡制御手段は、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、前記処理対象面上の座標を数値計算によって求める手段を用いる、ことを特徴とする対象物処理装置。 The object processing apparatus according to claim 1,
The trajectory control means uses means for calculating the coordinates on the processing target surface by numerical calculation in order to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the target object. Processing equipment.
前記ノズルが対象物の中心から外周端部へと直線的に移動するときのノズル速度Vn(θ)は、Vn(θ)=V/√(θ2+1) 、対象物と一体的に回転する前記ステージの回転速度ω(θ)は、ω(θ)=60V/P√(θ2+1) 、ここで、V:周速度、P:ピッチ幅、θ:角度、として制御される、ことを特徴とする対象物処理装置。 The object processing apparatus according to claim 2 or 3,
The nozzle speed Vn (θ) when the nozzle moves linearly from the center of the object to the outer peripheral end is Vn (θ) = V / √ (θ 2 +1), and rotates integrally with the object. The rotational speed ω (θ) of the stage is controlled as ω (θ) = 60 V / P√ (θ 2 +1), where V: peripheral speed, P: pitch width, θ: angle. Feature object processing apparatus.
前記対象物の処理対象面と対面するように、処理対象面の中心部と外周端部との間を移動しながら、処理対象面に吹き付けを行うノズル部と、
前記対象物を載置して、処理対象面の中心を回転軸として、前記対象物と共に一体的に回転動作を行うステージ部と、を備え、
前記ノズル部の移動速度と移動軌跡、および前記ステージの回転速度を制御することによって、
前記ノズルとステージとの動作によって形成される前記対象物上の吹き付けの軌跡が、前記処理対象面の中心を始点とする螺旋軌跡を成し、且つこの螺旋軌跡の周速度とピッチ幅とが所定値となるように制御され、
前記螺旋軌跡の制御には、ノズルの移動速度と対象物の回転速度との制御を連続的に行うために、アルキメデスの螺旋式または処理対象面上の座標の数値計算が用いられる、ことを特徴とする対象物処理方法。 In the object processing method for performing a spraying process on an object having a processing target surface of a substantially circular plane,
A nozzle portion that sprays the processing target surface while moving between the center portion and the outer peripheral end of the processing target surface so as to face the processing target surface of the object;
A stage unit for placing the object and performing a rotation operation integrally with the object with the center of the processing target surface as a rotation axis;
By controlling the movement speed and movement trajectory of the nozzle part and the rotation speed of the stage,
The trajectory of spraying on the object formed by the operation of the nozzle and the stage forms a spiral trajectory starting from the center of the processing target surface, and the peripheral speed and pitch width of the spiral trajectory are predetermined. Controlled to be a value,
The spiral trajectory is controlled by using Archimedes spiral or numerical calculation of coordinates on the processing target surface in order to continuously control the moving speed of the nozzle and the rotational speed of the object. Object processing method.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010538846A (en) * | 2007-09-14 | 2010-12-16 | コメート グループ ゲーエムベーハー | Drilling tool with drill bit |
JP2020505778A (en) * | 2017-01-27 | 2020-02-20 | ティーイーエル エフエスアイ,インコーポレイティド | System and method for rotating and translating a substrate in a process chamber |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000325894A (en) * | 1999-05-17 | 2000-11-28 | Tokyo Electron Ltd | Cleaning device for substrate |
JP2004031907A (en) * | 2002-03-11 | 2004-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Substrate washing method and washing device |
JP2004153172A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Lam Research Kk | Object processing device and method therefor |
-
2004
- 2004-10-27 JP JP2004311840A patent/JP2006128238A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000325894A (en) * | 1999-05-17 | 2000-11-28 | Tokyo Electron Ltd | Cleaning device for substrate |
JP2004031907A (en) * | 2002-03-11 | 2004-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Substrate washing method and washing device |
JP2004153172A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Lam Research Kk | Object processing device and method therefor |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010538846A (en) * | 2007-09-14 | 2010-12-16 | コメート グループ ゲーエムベーハー | Drilling tool with drill bit |
JP2020505778A (en) * | 2017-01-27 | 2020-02-20 | ティーイーエル エフエスアイ,インコーポレイティド | System and method for rotating and translating a substrate in a process chamber |
JP7177069B2 (en) | 2017-01-27 | 2022-11-22 | ティーイーエル マニュファクチュアリング アンド エンジニアリング オブ アメリカ,インコーポレイテッド | Systems and methods for rotating and translating a substrate within a process chamber |
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