JP2006156600A - Wafer processing method and processing apparatus - Google Patents

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光秀 野上
Shunsuke Kunugi
俊介 功刀
Taira Hasegawa
平 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for processing an external circumference of a wafer without aligning a wafer to a processing stage. <P>SOLUTION: A wafer 90 is arranged on the processing stage 31. This processing stage 31 is rotated around a rotating axis z, and the points changing from time to time where the external circumference 90a of the wafer crosses for the first axis x crossing in orthogonal the rotating axis z, are calculated. The fluid for process is supplied while a supply nozzle 33a of the fluid for process is adjusted in its position along the first axis x on the basis of the result of above calculation and is always directed toward the above crossing point. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ウェハの表面処理を行なう方法及び装置に関し、特に、ウェハの外周部の不要膜を除去する等の処理に適した処理方法及び処理装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for performing surface treatment of a wafer, and more particularly to a processing method and apparatus suitable for processing such as removing unnecessary films on the outer peripheral portion of a wafer.

半導体ウェハの製造工程において、ウェハの表側面に成膜したフォトレジスト等の膜がウェハの外周部にまで及んでいると、搬送等の際に冶具との接触等により割れて、パーティクルの原因となるおそれがある。そこで、ウェハを処理ステージに配置して回転させながら、外周部に処理用流体を吹き付け、外周部の膜を不要物として除去することが行なわれている（特許文献１：特開平１０−１８９５１５号公報等参照）。
一方、ウェハの中心が処理ステージの回転軸からずれていると、処理幅がばらついてしまう。そこで、種々のアライメント機構（センタリング機構）が提案されている（特許文献２〜４等参照）。
特許文献２：特開２００３−１８８２３４では、複数のピンを互いに異なる角度からウェハの外周に当ててアライメントするようになっている。この場合、ウェハ外周の不要膜がピンと接触することによりパーティクルが発生するおそれがある。
特許文献３：特開２００３−１５２０５１や特許文献４：特開２００４−４７６５４では、光学センサを用い、ウェハの偏芯を非接触で検出し、この検出結果に基づきロボットアームで修正を行なったうえで、処理ステージにセットするようになっている。
特開平１０−１８９５１５号公報 特開２００３−１８８２３４号公報 特開２００３−１５２０５１号公報 特開２００４−４７６５４号公報 In the manufacturing process of a semiconductor wafer, if a film of photoresist or the like formed on the front side of the wafer reaches the outer periphery of the wafer, it is cracked due to contact with a jig or the like during transportation, etc. There is a risk. Therefore, while a wafer is placed on a processing stage and rotated, a processing fluid is sprayed on the outer peripheral portion, and the film on the outer peripheral portion is removed as an unnecessary object (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 10-189515). (See publications).
On the other hand, when the center of the wafer is deviated from the rotation axis of the processing stage, the processing width varies. Therefore, various alignment mechanisms (centering mechanisms) have been proposed (see Patent Documents 2 to 4).
Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-188234 is designed to align a plurality of pins against the outer periphery of the wafer from different angles. In this case, particles may be generated when an unnecessary film on the outer periphery of the wafer comes into contact with the pins.
In Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-152051 and Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-47654, an optical sensor is used to detect the eccentricity of the wafer in a non-contact manner, and the robot arm is corrected based on the detection result. And it is set to the processing stage.
JP-A-10-189515 JP 2003-188234 A JP 2003-152051 A JP 2004-47654 A

従来構造では、アライメント機構を要し、設備コストがかかるだけでなく、アライメントを行なう場所から回転ステージに移す時間がかかる。また、アライメント精度がロボットアームの動作精度に依る。   The conventional structure requires an alignment mechanism, which not only costs equipment costs, but also takes time to move from the location where alignment is performed to the rotary stage. The alignment accuracy depends on the operation accuracy of the robot arm.

上記問題点を解決するため、本発明は、
ウェハの外周部を処理用流体にて処理する方法であって、
前記ウェハを処理ステージに配置し、この処理ステージを回転軸のまわりに回転させるとともに、この回転軸と直交する第１軸に対しウェハの外周部が横断する地点に前記処理用流体の供給ノズルを向け、かつ、前記横断地点が前記回転に伴って変動する時はその変動に合わせて前記供給ノズルを第１軸に沿ってスライドさせながら、前記処理用流体の供給を行なうことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides:
A method of processing the outer periphery of a wafer with a processing fluid,
The wafer is placed on a processing stage, the processing stage is rotated around a rotation axis, and the processing fluid supply nozzle is provided at a point where the outer periphery of the wafer crosses a first axis orthogonal to the rotation axis. When the crossing point changes with the rotation, the processing fluid is supplied while sliding the supply nozzle along the first axis in accordance with the change.

また、本発明は、ウェハの外周部を処理用流体にて処理する方法であって、
前記ウェハを処理ステージに配置し、この処理ステージを回転軸のまわりに回転させるとともに、この回転軸と直交する第１軸に対し前記ウェハの外周部が横断する時々刻々の地点を算定することにより、前記処理用流体の供給ノズルを前記算定結果に基づいて第１軸に沿って位置調節し前記横断地点に常時向けられるようにしながら、前記処理用流体の供給を行なうことを特徴とする。 Further, the present invention is a method of processing the outer periphery of a wafer with a processing fluid,
By placing the wafer on the processing stage, rotating the processing stage around the rotation axis, and calculating the momentary point where the outer periphery of the wafer crosses the first axis perpendicular to the rotation axis. The processing fluid is supplied while adjusting the position of the processing fluid supply nozzle along the first axis based on the calculation result so that the processing fluid is always directed to the crossing point.

前記横断地点の算定を時々刻々行なうのと併行して、前記供給ノズルの位置調節及び処
理用流体の供給を行なうことにしてもよい。
この場合、前記処理ステージの回転方向に沿って供給ノズルより上流側においてウェハ外周部の位置を計測し、この計測結果に基づいて前記算定を行なうことにするとよい。 The position adjustment of the supply nozzle and the supply of the processing fluid may be performed concurrently with the calculation of the crossing point from moment to moment.
In this case, it is preferable to measure the position of the outer periphery of the wafer on the upstream side of the supply nozzle along the rotation direction of the processing stage and perform the calculation based on the measurement result.

前記横断地点の算定をウェハ外周部の全周について行った後、前記供給ノズルの位置調節及び処理用流体の供給を行なうことにしてもよい。   After the calculation of the crossing point is performed for the entire circumference of the outer periphery of the wafer, the position of the supply nozzle may be adjusted and the processing fluid may be supplied.

また、本発明は、ウェハの外周部を処理用流体にて処理する装置であって、
前記ウェハが配置されるとともに回転軸のまわりに回転される処理ステージと、
前記回転軸と直交する第１軸に沿ってスライド可能に設けられた前記処理用流体の供給ノズルと、
前記第１軸に対し前記ウェハの外周部が横断する時々刻々の地点を算定する算定部と、
前記処理用流体の供給ノズルを前記算定結果に基づいて第１軸に沿って位置調節し前記横断地点に常時向けられるようにするノズル位置調節機構と、
を備えたことを特徴とする。
前記算定部は、前記ウェハの外周部の位置を計測するウェハ外周位置計測器を含むのが望ましい。 Further, the present invention is an apparatus for processing an outer peripheral portion of a wafer with a processing fluid,
A processing stage on which the wafer is disposed and rotated about a rotation axis;
A supply nozzle for the processing fluid provided to be slidable along a first axis orthogonal to the rotation axis;
A calculation unit for calculating a point every moment that the outer peripheral portion of the wafer crosses the first axis;
A nozzle position adjusting mechanism for adjusting the position of the supply nozzle for the processing fluid along the first axis based on the calculation result so that the nozzle is always directed to the crossing point;
It is provided with.
The calculating unit preferably includes a wafer outer peripheral position measuring device that measures the position of the outer peripheral portion of the wafer.

本発明によれば、偏芯修正用のアライメント機構を省略でき、装置構成の簡素化を図ることができる。また、アライメント操作を省略できるので、全体的な処理時間を短縮することができる。   According to the present invention, the alignment mechanism for correcting eccentricity can be omitted, and the apparatus configuration can be simplified. Moreover, since the alignment operation can be omitted, the overall processing time can be shortened.

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
はじめに、処理対象のウェハについて説明する。図３に示すように、ウェハ９０は、円板形状をなしている。なお、ウェハ外周の一箇所には、オリエンテーションフラットやノッチ等の切欠部が形成されているが、図面ではその図示を省略する。図１に示すように、ウェハ９０の表側面（上面）にはフォトレジスト等の膜９３が成膜されている。同図において仮想線で示すように、この膜９３は、ウェハ９０の外周部９０ａにまで達している。このウェハ外周部９０ａの膜９３ａは、パーティクルの原因になりやすいため、これをウェハ処理装置Ｍにて除去するものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the wafer to be processed will be described. As shown in FIG. 3, the wafer 90 has a disk shape. A notch such as an orientation flat and a notch is formed at one location on the outer periphery of the wafer, but the illustration thereof is omitted in the drawing. As shown in FIG. 1, a film 93 such as a photoresist is formed on the front side surface (upper surface) of the wafer 90. As shown by phantom lines in the drawing, the film 93 reaches the outer peripheral portion 90 a of the wafer 90. Since the film 93a on the wafer outer peripheral portion 90a is likely to cause particles, it is removed by the wafer processing apparatus M.

図２に示すように、ウェハ処理装置Ｍには、カセット１０と、ロボットアーム２０と、処理部３０が備えられている。カセット１０には、処理すべきウェハ９０が収容されている。ロボットアーム２０は、ウェハ９０をカセット１０からピックアップし（図２（ａ））、処理部３０へ搬送し（同図（ｂ））、さらに処理後のウェハ９０をカセット１０へ戻すようになっている。   As shown in FIG. 2, the wafer processing apparatus M includes a cassette 10, a robot arm 20, and a processing unit 30. The cassette 10 contains a wafer 90 to be processed. The robot arm 20 picks up the wafer 90 from the cassette 10 (FIG. 2A), transports it to the processing unit 30 (FIG. 2B), and returns the processed wafer 90 to the cassette 10. Yes.

図１に示すように、処理部３０には、処理ステージ３１と、ウェハ外周位置計測器３２と、処理ヘッド３３が設けられている。処理ステージ３１は、水平な円盤形状をなし、垂直なｚ軸（回転軸）のまわりに回転可能になっている。回転駆動には、エンコーダモータ３４が用いられている。この処理ステージ３１の上面に、ウェハ９０がロボットアーム２０にてセットされるようになっている。図示は省略するが、処理ステージ３１内には、ウェハ９０を保持するための静電チャック機構や真空チャック機構等が設けられている。   As shown in FIG. 1, the processing unit 30 is provided with a processing stage 31, a wafer outer peripheral position measuring device 32, and a processing head 33. The processing stage 31 has a horizontal disk shape and is rotatable around a vertical z axis (rotation axis). An encoder motor 34 is used for rotational driving. The wafer 90 is set on the upper surface of the processing stage 31 by the robot arm 20. Although not shown, an electrostatic chuck mechanism, a vacuum chuck mechanism, and the like for holding the wafer 90 are provided in the processing stage 31.

図２に示すように、ウェハ外周位置計測器３２は、ｚ軸と直交するｙ軸上に配置されている。ウェハ外周位置計測器３２は、図示しない進退機構によって回転軸ｚに接近する方向へ向けて前進された測定位置（図３（ａ）において実線）と、回転軸ｚから遠ざかる方向へ後退された退避位置（図３（ａ）において仮想線）との間で進退可能になっている。   As shown in FIG. 2, the wafer outer peripheral position measuring device 32 is disposed on the y axis orthogonal to the z axis. The wafer outer peripheral position measuring device 32 is moved backward by a measurement position (solid line in FIG. 3A) moved forward in the direction approaching the rotation axis z by an advancing / retreating mechanism (not shown) and retracted retracted in a direction away from the rotation axis z. It is possible to advance and retreat between positions (virtual lines in FIG. 3A).

詳細な図示は省略するが、ウェハ外周位置計測器３２は、光学式の非接触センサにて構成されている。例えば、この非接触センサは、レーザを出力する投光器と、これを受ける受光器で構成されている。これら投光器と受光器は、処理ステージ３１上に配置されたウェハ９０の外周部９０ａを上下から挟むように配置されている。投光器からのレーザ光はウェハ外周部の突出度合いに応じた割合で遮られ、受光器の受光量が変化する。これにより、ウェハ外周部の位置（さらにはウェハの偏芯量）を検出できるようになっている。   Although detailed illustration is omitted, the wafer outer peripheral position measuring device 32 is configured by an optical non-contact sensor. For example, the non-contact sensor includes a light projector that outputs a laser and a light receiver that receives the light. These light projector and light receiver are disposed so as to sandwich the outer peripheral portion 90a of the wafer 90 disposed on the processing stage 31 from above and below. The laser light from the projector is blocked at a rate corresponding to the degree of protrusion of the outer periphery of the wafer, and the amount of light received by the light receiver changes. As a result, the position of the outer periphery of the wafer (and the eccentric amount of the wafer) can be detected.

処理ヘッド３３は、ｚ軸及びｙ軸と直交するｘ軸（第１軸）上に配置されている。図１に示すように、処理ヘッド３３の下端部には、スポット状に開口する供給ノズル３３ａが設けられている。図３（ａ）に示すように、この供給ノズル３３ａのスポット状開口が、ちょうどｘ軸上に配置されている。図１に示すように、供給ノズル３３ａの基端部は、流体供給管３５を介してオゾナイザー３６（処理用流体供給源）に接続されている。オゾナイザー３６は、処理用流体としてオゾンを生成する。周知の通り、オゾンは、除去対象の膜９３ａを構成するフォトレジスト等の有機物と良好な反応を起こす。   The processing head 33 is disposed on an x axis (first axis) orthogonal to the z axis and the y axis. As shown in FIG. 1, a supply nozzle 33 a that opens in a spot shape is provided at the lower end of the processing head 33. As shown in FIG. 3A, the spot-like opening of the supply nozzle 33a is arranged just on the x-axis. As shown in FIG. 1, the proximal end portion of the supply nozzle 33 a is connected to an ozonizer 36 (processing fluid supply source) via a fluid supply pipe 35. The ozonizer 36 generates ozone as a processing fluid. As is well known, ozone causes a good reaction with organic substances such as a photoresist constituting the film 93a to be removed.

なお、処理ヘッド３３として、一対の電極を有するプラズマ処理ヘッドを用いてもよい。一対の電極間では常圧グロー放電が起き、この放電空間に処理用流体源からの処理用流体（例えば酸素ガス）が導入されてプラズマ化（活性化、ラジカル化）され、供給ノズル３３ａから吹き出される。
上記のオゾナイザーやプラズマ処理装置のようなドライ方式に代えて、薬液を処理用流体として供給ノズル３３ａから吹き出すウェット方式を用いてもよい。
なお、図示は省略するが、ドライ方式の処理ヘッド３３には、供給ノズル３３ａの近傍に、処理済み流体（副生成物等を含む）を吸引する吸引ノズルが設けられている。 As the processing head 33, a plasma processing head having a pair of electrodes may be used. An atmospheric pressure glow discharge occurs between the pair of electrodes, and a processing fluid (for example, oxygen gas) from the processing fluid source is introduced into the discharge space to be turned into plasma (activated, radicalized) and blown out from the supply nozzle 33a. Is done.
Instead of the dry method such as the above-described ozonizer or plasma processing apparatus, a wet method in which a chemical solution is blown out from the supply nozzle 33a as a processing fluid may be used.
Although not shown, the dry processing head 33 is provided with a suction nozzle for sucking the processed fluid (including by-products) in the vicinity of the supply nozzle 33a.

処理ヘッド３３は、ノズル位置調節機構３７に接続されている。ノズル位置調節機構３７は、サーボモータや直動装置等を有し、処理ヘッド３３ひいては供給ノズル３３ａをｘ軸に沿ってスライドさせ、位置調節するようになっている。これによって、処理ヘッド３３が、処理実行位置（図３（ａ）の実線）へ前進されたり、退避位置（同（ａ）の仮想線）へ後退されたり、ウェハ９０の径や輪郭に合わせて位置調節されたりするようになっている（図３（ａ）〜（ｅ）参照）。処理ヘッド３３ひいては供給ノズル３３ａは、ｘ軸に沿ってのみ移動可能であり、他の方向へは拘束されている。   The processing head 33 is connected to the nozzle position adjusting mechanism 37. The nozzle position adjusting mechanism 37 includes a servo motor, a linear motion device, and the like, and adjusts the position by sliding the processing head 33 and thus the supply nozzle 33a along the x axis. As a result, the processing head 33 is advanced to the processing execution position (solid line in FIG. 3A), retreated to the retracted position (virtual line in FIG. 3A), or matched to the diameter and contour of the wafer 90. The position is adjusted (see FIGS. 3A to 3E). The processing head 33 and thus the supply nozzle 33a can move only along the x axis and are restricted in other directions.

さらに、ウェハ処理装置Ｍには、装置全体の動作を統括する制御部５０が設けられている。この制御部５０とウェハ外周位置計測器３２は、「第１軸に対しウェハ外周部が横断する時々刻々の地点を算定する算定部」を構成している。   Further, the wafer processing apparatus M is provided with a control unit 50 that controls the overall operation of the apparatus. The control unit 50 and the wafer outer peripheral position measuring device 32 constitute a “calculating unit that calculates a momentary point where the wafer outer peripheral portion crosses the first axis”.

上記制御部５０にてウェハ処理装置Ｍを制御し、ウェハ９０の外周部の不要膜９３ａを除去する方法を、図４のフローチャートにしたがって説明する。
図２（ａ）に示すように、処理すべきウェハ９０を、ロボットアーム２０にてカセット１０から取り出し（ステップ１０１）、同図（ｂ）に示すように、処理ステージ３１上に載置し吸着する（ステップ１０２）。この時、ウェハ９０は、処理ステージ３１に対し多少偏芯しているのが通常である。 A method of controlling the wafer processing apparatus M by the control unit 50 and removing the unnecessary film 93a on the outer peripheral portion of the wafer 90 will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 2A, the wafer 90 to be processed is taken out from the cassette 10 by the robot arm 20 (step 101), and placed on the processing stage 31 and sucked as shown in FIG. 2B. (Step 102). At this time, the wafer 90 is usually slightly eccentric with respect to the processing stage 31.

次に、処理ステージ３１の回転を開始する（ステップ１０３）。回転方向は、図３（ａ）の矢印曲線に示すように、例えば平面視時計まわりとする。したがって、回転方向に沿ってウェハ外周位置計測器３２が上流側に、処理ヘッド３３が下流側に、９０度離れて配置されることになる。
また、図３（ａ）の白抜矢印に示すように、ウェハ外周位置計測器３２をｙ軸に沿って退避位置から計測位置に前進させるとともに（ステップ１０４）、処理ヘッド３３をｘ軸
に沿って退避位置から処理実行位置に前進させる（ステップ１０５）。 Next, rotation of the processing stage 31 is started (step 103). The direction of rotation is, for example, clockwise in plan view as shown by the arrow curve in FIG. Accordingly, the wafer outer peripheral position measuring device 32 is arranged upstream and the processing head 33 is arranged 90 degrees apart along the rotation direction.
3A, the wafer outer peripheral position measuring device 32 is advanced from the retracted position to the measurement position along the y axis (step 104), and the processing head 33 is moved along the x axis. The process advances from the retreat position to the process execution position (step 105).

続いて、ウェハ外周位置計測器３２によってウェハ外周部９０ａのｙ軸上の横断地点を計測する（ステップ１１０）。後述するように、このステップ１１０では、ウェハ外周部９０ａがｘ軸を横断する時々刻々の地点を処理ステージ３１の回転周期の４分の１周期前に算定していることになる。   Subsequently, a crossing point on the y-axis of the wafer outer peripheral portion 90a is measured by the wafer outer peripheral position measuring device 32 (step 110). As will be described later, in this step 110, the point where the wafer outer peripheral portion 90 a crosses the x-axis is calculated every quarter of the rotation period of the processing stage 31.

次に、ステップ１１１の判断を経て、ステップ１１２へ進み、位置調節機構３７によって処理ヘッド３３の供給ノズル３３ａを上記ステップ１１０でのｙ軸横断地点計測値と同じ値のｘ軸上の地点に位置させる。しかも、供給ノズル３３ａをその地点に位置させるタイミングを、ステップ１１０の４分の１周期後とする。例えば、図３（ａ）に示すようにステップ１１０での計測値がｙ軸のｒ１〔ｍｍ〕であったとすれば、図３（ｂ）に示すように、その４分の１周期後の供給ノズル３３ａをｘ軸上のｒ１〔ｍｍ〕の地点に位置させる。これによって、ウェハ外周部９０ａにおいてステップ１１０時にｙ軸を横断した箇所が９０度回転してｘ軸を横断する時、そのｘ軸横断箇所上に供給ノズル３３ａを位置させることができる。４分の１周期分の時間的余裕があるため、フィードバック処理を確実に行なうことができる。
なお、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、４分の１周期ごとの状態を順に示したものであり、同図（ｂ）〜（ｄ）において仮想線のウェハ９０は、それぞれ４分の１周期前の状態を示したものである。 Next, after the determination in step 111, the process proceeds to step 112, and the position adjustment mechanism 37 positions the supply nozzle 33 a of the processing head 33 at a point on the x-axis that is the same value as the y-axis crossing point measurement value in step 110. Let Moreover, the timing at which the supply nozzle 33a is positioned at that point is assumed to be a quarter cycle after step 110. For example, if the measured value at step 110 is r 1 [mm] on the y-axis as shown in FIG. 3 (a), as shown in FIG. The supply nozzle 33a is positioned at a point r 1 [mm] on the x-axis. As a result, when the portion crossing the y-axis at step 110 in the wafer outer peripheral portion 90a rotates 90 degrees and crosses the x-axis, the supply nozzle 33a can be positioned on the x-axis crossing portion. Since there is a time margin for a quarter cycle, the feedback process can be performed reliably.
3 (a), (b), (c), and (d) sequentially show the states of each quarter period. In FIGS. 3 (b) to (d), virtual lines are shown. Each of the wafers 90 shows a state one quarter cycle before.

併行して、オゾナイザー３６のオゾンガスを、管３５を介して処理ヘッド３３に供給し、供給ノズル３３ａから吹き出す（ステップ１１３）。これにより、オゾンをウェハ外周部９０ａのｘ軸横断箇所に吹き付けることができ、当該箇所の不要膜９３ａを除去することができる。このオゾン吹出し開始のステップ１１３は、初回のフローでのみ行い、その後はオゾン吹出しを継続して実行する。   At the same time, the ozone gas of the ozonizer 36 is supplied to the processing head 33 through the pipe 35 and blown out from the supply nozzle 33a (step 113). Thereby, ozone can be sprayed to the x-axis crossing part of the wafer outer peripheral part 90a, and the unnecessary film | membrane 93a of the said part can be removed. This ozone blowing start step 113 is performed only in the first flow, and thereafter the ozone blowing is continuously performed.

その後、ステップ１１０に戻り、ウェハ外周部９０ａのｙ軸横断地点を計測し（ステップ１１０）、この計測結果に基づいて４分の１周期後の供給ノズル３３ａの位置調節（ステップ１１２）を行なう操作を繰り返す。
これによって、図３の（ａ）〜（ｅ）に時間を追って示すように、ウェハ９０の回転に伴って、ウェハ外周部９０ａの不要膜９３ａを周方向に順次除去していくことができる。同図（ｂ）〜（ｅ）において、ウェハ外周部９０ａの帯状斜線部は、不要膜９３ａを除去し終えた部分を示す。 Thereafter, returning to step 110, the y-axis crossing point of the wafer outer peripheral portion 90a is measured (step 110), and the position adjustment (step 112) of the supply nozzle 33a after a quarter cycle is performed based on this measurement result. repeat.
As a result, as shown in FIGS. 3A to 3E, the unnecessary film 93a on the wafer outer peripheral portion 90a can be sequentially removed in the circumferential direction as the wafer 90 rotates. In FIGS. 7B to 7E, the belt-shaped oblique line portion of the wafer outer peripheral portion 90a indicates a portion where the unnecessary film 93a has been removed.

ウェハ９０が偏芯していても、その外周部９０ａの輪郭に合わせて供給ノズル３３ａを位置調節でき、不要膜９３ａを確実に除去することができる。したがって、偏芯修正用のアライメント機構を設ける必要がなく、装置構成の簡素化を図ることができる。また、ウェハ９０をカセット１０からピックアップ後、アライメント機構を経ることなく、処理ステージ３１へ直接的に配置し、不要物除去処理を直ちに行なうことができ、不要物除去前のアライメント操作を省略することができるので、全体的な処理時間を短縮することができる。
しかも、ｘ軸横断地点の算定を時々刻々行なうのと併行して、供給ノズル３３ａの位置調節及びオゾンガス吹出しを行なっているので、処理時間を一層短縮することができる。 Even if the wafer 90 is eccentric, the position of the supply nozzle 33a can be adjusted in accordance with the contour of the outer peripheral portion 90a, and the unnecessary film 93a can be reliably removed. Therefore, it is not necessary to provide an alignment mechanism for correcting eccentricity, and the apparatus configuration can be simplified. In addition, after picking up the wafer 90 from the cassette 10, it can be placed directly on the processing stage 31 without passing through the alignment mechanism, and unnecessary object removal processing can be performed immediately, and the alignment operation before unnecessary object removal is omitted. Therefore, the overall processing time can be shortened.
Moreover, since the position of the supply nozzle 33a is adjusted and the ozone gas is blown out in parallel with the calculation of the x-axis crossing point from time to time, the processing time can be further shortened.

やがて、ステップ１１３のガス吹出し開始時からウェハ９０が１回転し、ウェハ外周部９０ａの周方向全域の不要膜除去処理が終了する（図３（ｅ）参照）。
この時、ステップ１１１の「ウェハ全周処理終了？」の判断において「ｙｅｓ」と判断される。
これにより、供給ノズル３３ａからのオゾンガス吹出しを停止する（ステップ１２０）
。
そして、図３（ｅ）に示すように、処理ヘッド３３を退避位置へ退避させるとともに（ステップ１２１）、ウェハ外周位置計測器３２を退避位置へ退避させる（ステップ１２２）。
また、処理ステージ３１の回転を停止する（ステップ１２３）。 Eventually, the wafer 90 makes one revolution from the start of gas blowing in step 113, and the unnecessary film removal processing in the entire circumferential direction of the wafer outer peripheral portion 90a is completed (see FIG. 3E).
At this time, “yes” is determined in the determination of “wafer all-round wafer processing?” In step 111.
Thereby, the ozone gas blowing from the supply nozzle 33a is stopped (step 120).
.
Then, as shown in FIG. 3E, the processing head 33 is retracted to the retracted position (step 121), and the wafer outer peripheral position measuring device 32 is retracted to the retracted position (step 122).
Further, the rotation of the processing stage 31 is stopped (step 123).

その後、処理ステージ３１のウェハ９０に対する吸着チャッキングを解除する（ステップ１２４）。
そして、ウェハ９０をロボットアーム２０にて処理ステージ３１から搬出し（ステップ１２５）、カセット１０へ戻す（ステップ１２６）。 Thereafter, suction chucking of the processing stage 31 with respect to the wafer 90 is released (step 124).
Then, the wafer 90 is unloaded from the processing stage 31 by the robot arm 20 (step 125) and returned to the cassette 10 (step 126).

次に、上記制御部５０によるウェハ処理装置Ｍを制御動作の他の態様を、図５のフローチャートにしたがって説明する。上記図４の動作方法と重複するステップに関しては、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
図４の制御動作では、ウェハ外周部９０ａの位置算定と併行してノズル位置調節及びガス吹出しを行なっていたが、図５の制御動作では、ウェハ外周部９０ａの全周の位置算定をすべて終了した後、ノズル位置調節及びガス吹出しを行なうようになっている。 Next, another aspect of the operation of controlling the wafer processing apparatus M by the control unit 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. Steps that overlap with the operation method of FIG. 4 are given the same step numbers and description thereof is omitted.
In the control operation of FIG. 4, the nozzle position adjustment and the gas blowing are performed in parallel with the position calculation of the wafer outer peripheral portion 90a. However, in the control operation of FIG. After that, nozzle position adjustment and gas blowing are performed.

すなわち、ステップ１０４及びステップ１０５のウェハ外周位置計測器３２と処理ヘッド３３の位置セッティング後、処理ステージ３１が一回転する期間中、ウェハ外周位置計測器３２によってウェハ外周部９０ａのｙ軸上の横断地点を計測し、ウェハ外周部９０ａの全周の位置データを得る（ステップ１１５）。すなわち、処理ステージ３１の回転角度に対応するウェハ外周部９０ａのｙ軸横断地点のデータを得る。このデータを９０度ずらすと、処理ステージ３１の回転角度に対応する（時々刻々の）ウェハ外周部９０ａのｘ軸横断地点の算定データとなる。この算定データを上記制御部５０のメモリに記憶しておく。   That is, after the position setting of the wafer outer peripheral position measuring device 32 and the processing head 33 in Step 104 and Step 105, the wafer outer peripheral position measuring device 32 crosses the wafer outer peripheral portion 90a on the y axis during the period in which the processing stage 31 rotates once. The point is measured to obtain position data of the entire circumference of the wafer outer peripheral portion 90a (step 115). That is, data on the y-axis crossing point of the wafer outer peripheral portion 90a corresponding to the rotation angle of the processing stage 31 is obtained. When this data is shifted by 90 degrees, it becomes the calculation data of the x-axis crossing point of the wafer outer peripheral portion 90a corresponding to the rotation angle of the processing stage 31 (every moment). The calculated data is stored in the memory of the control unit 50.

なお、上記算定データとして、全周の位置データに代えて、ウェハ９０の処理ステージ３１に対する偏芯量と偏芯方向を算出し、この偏芯データを用いることにしてもよい。すなわち、ステップ１０１でウェハ９０を処理ステージ３１に載置する時の誤差による偏芯によって、図２（ｂ）に示すように、ウェハ外周部９０ａには処理ステージ３１からの突出量が最大の箇所ａと最小の箇所ｂとが１８０度離れて存在する。この最大突出箇所ａとその突出量及び最小突出箇所ｂとその突出量をウェハ外周位置計測器３２にて検出する。最小突出箇所ｂから最大突出箇所ａへ向かう方向が偏芯方向であり、最大突出箇所ａの突出量と最小突出箇所ｂの突出量の差の２分の１が偏芯量である。この偏芯データとウェハ９０の半径のデータに基づいて、処理ステージ３１の回転角度に対応する（時々刻々の）ウェハ外周部９０ａのｘ軸横断地点を算定することができる。   As the calculation data, instead of the position data for the entire circumference, the eccentric amount and the eccentric direction of the wafer 90 with respect to the processing stage 31 may be calculated, and this eccentric data may be used. That is, as shown in FIG. 2 (b), due to the eccentricity caused when the wafer 90 is placed on the processing stage 31 in step 101, the wafer outer peripheral portion 90a has a position where the protrusion amount from the processing stage 31 is the maximum. a and the smallest part b exist 180 degrees apart. The wafer protrusion position measuring device 32 detects the maximum protruding portion a and its protruding amount and the minimum protruding portion b and its protruding amount. The direction from the minimum protrusion location b to the maximum protrusion location a is the eccentric direction, and half the difference between the protrusion amount of the maximum protrusion location a and the protrusion amount of the minimum protrusion location b is the eccentricity amount. Based on the eccentricity data and the data of the radius of the wafer 90, the x-axis crossing point of the wafer outer peripheral portion 90a corresponding to the rotation angle of the processing stage 31 can be calculated.

その後、ステップ１１６に進み、上記算定データに基づいて処理ヘッド３３ひいて供給ノズル３３ａを位置調節機構３７にてｘ軸方向に位置調節する。すなわち、処理ステージ３１の回転角度に応じて、その回転角度におけるウェハ外周部９０ａのｘ軸横断の算定地点に供給ノズル３３ａを位置させる。この位置調節と併行して、供給ノズル３３ａからオゾン吹出しを行う。これによって、ウェハ９０の偏芯に拘わらず、オゾンをウェハ外周部９０ａのｘ軸横断箇所に吹き付けることができ、当該箇所の不要膜９３ａを確実に除去することができる。   Thereafter, the process proceeds to step 116, and the position of the processing head 33 and the supply nozzle 33a is adjusted in the x-axis direction by the position adjusting mechanism 37 based on the calculation data. That is, according to the rotation angle of the processing stage 31, the supply nozzle 33a is positioned at a calculation point that crosses the x axis of the wafer outer peripheral portion 90a at the rotation angle. In parallel with this position adjustment, ozone is blown out from the supply nozzle 33a. Thus, regardless of the eccentricity of the wafer 90, ozone can be sprayed to the x-axis crossing portion of the wafer outer peripheral portion 90a, and the unnecessary film 93a at that location can be reliably removed.

このステップ１１６のノズル位置調節及びオゾン吹出しを、ウェハ９０が一回転するまで継続して行なう。これによって、ウェハ外周部９０ａの周方向全域にわたって不要膜９３ａを除去することができる。これにより、ステップ１１７の「ウェハ全周処理終了？」の判断において「ｙｅｓ」と判断される。
その後の手順は、図４と同様である（ステップ１２０〜１２６）。 The nozzle position adjustment and ozone blowing in step 116 are continuously performed until the wafer 90 makes one rotation. Thereby, the unnecessary film 93a can be removed over the entire circumferential direction of the wafer outer peripheral portion 90a. As a result, “yes” is determined in the determination of “Wafer wafer all around process?” In step 117.
The subsequent procedure is the same as in FIG. 4 (steps 120 to 126).

本発明は、上記実施形態に限られず、種々の変形をなすことができる。
供給ノズルが第１軸方向にスライド可能であればよく、処理ヘッドの全体が移動する必要はない。
高温下にすると処理レートが向上する場合には、処理中の部位を局所的に加熱する加熱器を設けるとよい。この加熱器は、レーザ等による輻射加熱器等の非接触加熱器が望ましい。一方、処理ステージの内部にはウェハの中央部から吸熱して冷却する吸熱手段を設けるとよい。
処理用流体は、オゾンガスに限られず、不要膜９３ａの膜質やウェット又はドライ等の処理方式に応じて、種々の成分のガスないし液体を適宜選択することができる。
上記実施形態では、ウェハ外周位置計測器が供給ノズルの上流へ９０度ずれて配置されているが、９０度に限定されるものではなく、それより大きい角度ずれていていてもよく、小さい角度ずれていてもよい。
本発明は、ウェハの外周部にオリエンテーションフラットやノッチ等の切欠部がある場合、ウェハ外周位置計測器３２にて上記切欠部を検出してそのｘ軸横断地点を算定することによって、切欠部の縁の処理にも適用可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
The supply nozzle need only be slidable in the first axis direction, and the entire processing head does not need to move.
When the treatment rate is improved when the temperature is high, a heater for locally heating the part being treated may be provided. The heater is preferably a non-contact heater such as a radiation heater using a laser or the like. On the other hand, it is preferable to provide heat absorption means for absorbing heat from the center of the wafer and cooling it inside the processing stage.
The processing fluid is not limited to ozone gas, and various components of gas or liquid can be appropriately selected according to the quality of the unnecessary film 93a and the processing method such as wet or dry.
In the above-described embodiment, the wafer outer peripheral position measuring device is disposed 90 degrees upstream of the supply nozzle. However, it is not limited to 90 degrees, and it may be shifted by a larger angle, or a small angle shift. It may be.
In the present invention, when there is a notch portion such as an orientation flat or a notch on the outer peripheral portion of the wafer, the notch portion is detected by the wafer outer peripheral position measuring device 32 and the x-axis crossing point is calculated. It can also be applied to edge processing.

本発明は、半導体ウェハの製造分野において、外周の不要膜を除去する工程に適用可能である。   The present invention can be applied to a process of removing unnecessary films on the outer periphery in the field of manufacturing semiconductor wafers.

本発明の一実施形態に係るウェハ処理装置の処理部の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the process part of the wafer processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 上記ウェハ処理装置の平面図であり、（ａ）は、ウェハをカセットからピックアップする状態を示し、（ｂ）は、ウェハを処理部にセットする状態を示す。It is a top view of the said wafer processing apparatus, (a) shows the state which picks up a wafer from a cassette, (b) shows the state which sets a wafer to a process part. （ａ）〜（ｅ）は、上記処理部においてウェハ外周部の不要膜除去処理を行なう様子を４分の１周期ごとに順追って表した平面図である。(A)-(e) is the top view which represented sequentially the mode that the unnecessary film | membrane removal process of a wafer outer peripheral part was performed in the said process part for every quarter period. ウェハ処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a wafer processing apparatus. ウェハ処理装置の動作の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of operation | movement of a wafer processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

Ｍ ウェハ外周処理装置
３０ 処理部
３１ 処理ステージ
３２ ウェハ外周位置計測器（算定部の構成要素）
３３ 処理ヘッド
３３ａ 供給ノズル
３７ ノズル位置調節機構
５０ 制御部（算定部の構成要素）
９０ ウェハ
９０ａ ウェハ外周部
９３ａ 不要膜
ｘ 第１軸
ｚ 回転軸 M Wafer Perimeter Processing Device 30 Processing Unit 31 Processing Stage 32 Wafer Perimeter Position Measuring Device (Component of Calculation Unit)
33 Processing head 33a Supply nozzle 37 Nozzle position adjustment mechanism 50 Control unit (component of calculation unit)
90 Wafer 90a Wafer outer peripheral portion 93a Unnecessary film x First axis z Rotation axis

Claims (6)

ウェハの外周部を処理用流体にて処理する方法であって、
前記ウェハを処理ステージに配置し、この処理ステージを回転軸のまわりに回転させるとともに、この回転軸と直交する第１軸に対しウェハの外周部が横断する地点に前記処理用流体の供給ノズルを向け、かつ、前記横断地点が前記回転に伴って変動する時はその変動に合わせて前記供給ノズルを第１軸に沿ってスライドさせながら、前記処理用流体の供給を行なうことを特徴とするウェハ処理方法。 A method of processing the outer periphery of a wafer with a processing fluid,
The wafer is placed on a processing stage, the processing stage is rotated around a rotation axis, and the processing fluid supply nozzle is provided at a point where the outer periphery of the wafer crosses a first axis orthogonal to the rotation axis. When the crossing point changes with the rotation, the processing fluid is supplied while sliding the supply nozzle along the first axis in accordance with the change. Processing method. ウェハの外周部を処理用流体にて処理する方法であって、
前記ウェハを処理ステージに配置し、この処理ステージを回転軸のまわりに回転させるとともに、この回転軸と直交する第１軸に対し前記ウェハの外周部が横断する時々刻々の地点を算定することにより、前記処理用流体の供給ノズルを前記算定結果に基づいて第１軸に沿って位置調節し前記横断地点に常時向けられるようにしながら、前記処理用流体の供給を行なうことを特徴とするウェハ処理方法。 A method of processing the outer periphery of a wafer with a processing fluid,
By placing the wafer on the processing stage, rotating the processing stage around the rotation axis, and calculating the momentary point where the outer periphery of the wafer crosses the first axis perpendicular to the rotation axis. The processing fluid is supplied while adjusting the position of the processing fluid supply nozzle along the first axis based on the calculation result so that the processing fluid is always directed to the crossing point. Method. 前記横断地点の算定を時々刻々行なうのと併行して、前記供給ノズルの位置調節及び処理用流体の供給を行なうことを特徴とする請求項２に記載のウェハ処理方法。   The wafer processing method according to claim 2, wherein the position of the supply nozzle is adjusted and the processing fluid is supplied in parallel with the calculation of the crossing point. 前記処理ステージの回転方向に沿って供給ノズルより上流側においてウェハ外周部の位置を計測し、この計測結果に基づいて前記算定を行なうことを特徴とする請求項３に記載のウェハ処理方法。   4. The wafer processing method according to claim 3, wherein the position of the outer periphery of the wafer is measured upstream of the supply nozzle along the rotation direction of the processing stage, and the calculation is performed based on the measurement result. 前記横断地点の算定をウェハ外周部の全周について行った後、前記供給ノズルの位置調節及び処理用流体の供給を行なうことを特徴とする請求項２に記載のウェハ処理方法。   The wafer processing method according to claim 2, wherein the position of the supply nozzle is adjusted and the processing fluid is supplied after the crossing point is calculated for the entire circumference of the outer peripheral portion of the wafer. ウェハの外周部を処理用流体にて処理する装置であって、
前記ウェハが配置されるとともに回転軸のまわりに回転される処理ステージと、
前記回転軸と直交する第１軸に沿ってスライド可能に設けられた前記処理用流体の供給ノズルと、
前記第１軸に対し前記ウェハの外周部が横断する時々刻々の地点を算定する算定部と、
前記処理用流体の供給ノズルを前記算定結果に基づいて第１軸に沿って位置調節し前記横断地点に常時向けられるようにするノズル位置調節機構と、
を備えたことを特徴とするウェハ処理装置。 An apparatus for processing the outer periphery of a wafer with a processing fluid,
A processing stage on which the wafer is disposed and rotated about a rotation axis;
A supply nozzle for the processing fluid provided to be slidable along a first axis orthogonal to the rotation axis;
A calculation unit for calculating a point every moment that the outer peripheral portion of the wafer crosses the first axis;
A nozzle position adjusting mechanism for adjusting the position of the supply nozzle for the processing fluid along the first axis based on the calculation result so that the nozzle is always directed to the crossing point;
A wafer processing apparatus comprising:
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