JP2008153510A - Substrate processing system, substrate processing method, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理システム、基板処理方法及び記憶媒体に関し、特に、基板を静電吸着するエッチング装置を備える基板処理システムに関する。 The present invention relates to a substrate processing system, a substrate processing method, and a storage medium, and more particularly to a substrate processing system including an etching apparatus that electrostatically attracts a substrate.
基板としてのウエハの表面にプラズマを利用して所望のパターンの配線溝やビアホールを形成する場合、ウエハの表面に所望のパターンのレジスト膜を形成するフォトレジスト装置と、ウエハの表面にエッチング処理、例えば、RIE(Reactive Ion Etching)処理を施すエッチング装置と、レジスト膜を除去する洗浄装置とを用いる。ここで、フォトレジスト装置は、感光性樹脂をウエハの表面に塗布するコータと、感光性樹脂を感光するステッパと、ウエハの表面から硬化していない感光性樹脂を除去するデベロッパとを有する。また、エッチング装置は、ウエハを収容し且つプラズマが生成される収容室と、該収容室内に配置されて、ウエハにエッチング処理が施される間、ウエハを静電吸着する静電チャックとを有する(例えば、特許文献1参照。)。 When forming a wiring groove or via hole of a desired pattern using plasma on the surface of the wafer as a substrate, a photoresist device that forms a resist film of the desired pattern on the surface of the wafer, and an etching process on the surface of the wafer, For example, an etching apparatus that performs RIE (Reactive Ion Etching) processing and a cleaning apparatus that removes the resist film are used. Here, the photoresist apparatus includes a coater for applying a photosensitive resin to the surface of the wafer, a stepper for exposing the photosensitive resin, and a developer for removing the uncured photosensitive resin from the surface of the wafer. The etching apparatus also includes a storage chamber that stores the wafer and generates plasma, and an electrostatic chuck that is disposed in the storage chamber and electrostatically attracts the wafer while the wafer is being etched. (For example, refer to Patent Document 1).
ステッパでは所望のパターンの紫外線光等をウエハの表面における感光性樹脂に照射するが、近年、所望のパターンの微細化に伴い短波長、例えば、波長が193nmの紫外線光が用いられる。波長が短いと焦点深度も小さくなり、許容されるウエハの平面度、傾きも小さくなる。また、ステッパでは複数のピン状の突起がウエハの裏面を支持することから、ウエハの裏面の傷、異物等がウエハの平面度、傾きに大きな影響を与える。 The stepper irradiates the photosensitive resin on the surface of the wafer with ultraviolet light having a desired pattern. In recent years, ultraviolet light having a short wavelength, for example, a wavelength of 193 nm, is used as the desired pattern is miniaturized. When the wavelength is short, the depth of focus is also reduced, and the flatness and tilt of the allowable wafer are also reduced. Further, in the stepper, since a plurality of pin-shaped protrusions support the back surface of the wafer, scratches, foreign matter, etc. on the back surface of the wafer greatly affect the flatness and tilt of the wafer.
ところで、ウエハにおいて複雑な半導体デバイス用の配線構造、電極構造を実現するため、ウエハには基板処理システムによってエッチング処理が繰り返して施されるが、エッチング処理の度にウエハは静電チャックによって静電吸着される。静電チャックの表面はイットリア(Y2O3)で覆われるため、吸着したシリコン(Si)からなるウエハの裏面に傷が付くことがある。また、静電チャックの表面にも吸着したウエハの裏面との接触によって傷が付くことがある。そして、静電チャックの表面に傷が付くことに起因して発生した異物がウエハの裏面に転写して付着することがある。 By the way, in order to realize a complicated wiring structure and electrode structure for a semiconductor device on a wafer, the wafer is repeatedly subjected to an etching process by a substrate processing system. Adsorbed. Since the surface of the electrostatic chuck is covered with yttria (Y 2 O 3 ), the back surface of the wafer made of adsorbed silicon (Si) may be damaged. Further, the surface of the electrostatic chuck may be damaged by contact with the back surface of the wafer that has been attracted. In some cases, foreign matter generated due to scratches on the surface of the electrostatic chuck may be transferred and adhered to the back surface of the wafer.
従来、ウエハの裏面に付着した異物は洗浄液等を用いたウェット洗浄によって除去することができるが、ウエハの裏面の傷を効果的に除去する方法は知られていない。そして、上述したようにウエハの裏面の傷によって許容されるウエハの平面度、傾きを維持できなくなるおそれがある。したがって、ウエハが静電チャックに吸着されるときにウエハの裏面に傷が付くのを防止する必要がある。 Conventionally, foreign matter adhering to the back surface of a wafer can be removed by wet cleaning using a cleaning liquid or the like, but a method for effectively removing scratches on the back surface of the wafer is not known. As described above, there is a possibility that the flatness and inclination of the wafer allowed by the scratches on the back surface of the wafer cannot be maintained. Therefore, it is necessary to prevent the back surface of the wafer from being damaged when the wafer is attracted to the electrostatic chuck.
そこで、本発明者は、エッチング処理が施される前のウエハの裏面に蒸着処理、具体的にはCVD処理、若しくは塗布処理、具体的にはスピンコート処理によって保護膜を形成し、ウエハが静電チャックに吸着されるときにウエハの裏面に形成された保護膜を静電チャックの表面に接触させ、これにより、ウエハの裏面に傷が付くのを防止する基板処理システムを提案した。
しかしながら、上述したCVD処理、若しくはスピンコート処理では、ウエハの裏面に保護膜が薄く形成されており、ウエハが静電チャックによって繰り返し静電吸着されたときに、ウエハの裏面に薄く形成された保護膜に傷が付き、その結果、ウエハの裏面に傷が付くことがあった。 However, in the above-described CVD process or spin coat process, a protective film is thinly formed on the back surface of the wafer, and when the wafer is repeatedly electrostatically adsorbed by an electrostatic chuck, the thin film is formed on the back surface of the wafer. The film was damaged, and as a result, the back surface of the wafer was sometimes damaged.
また、上述したウェット洗浄、及びCVD処理若しくはスピンコート処理は、基板処理システムのスループットを著しく低下させていた。 In addition, the above-described wet cleaning, CVD processing, or spin coating processing significantly reduced the throughput of the substrate processing system.
本発明の目的は、スループットを低下させることなく基板の裏面に傷が付くのを確実に防止することができる基板処理システム、基板処理方法及び記憶媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing system, a substrate processing method, and a storage medium that can reliably prevent the back surface of the substrate from being scratched without reducing the throughput.
上記目的を達成するために、請求項1記載の基板処理システムは、基板にプラズマエッチング処理を施すエッチング装置と、該エッチング装置が接続された真空系基板搬送装置と、該真空系基板搬送装置に接続された大気系基板搬送装置とを備え、前記エッチング装置は前記基板を静電吸着する載置台を有し、該載置台は前記基板の裏面と接触する基板処理システムにおいて、前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ前記プラズマエッチング処理が施される前の前記基板の裏面に保護膜を印刷する保護膜印刷装置と、前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ前記プラズマエッチング処理が施された後の前記基板の裏面から前記保護膜を除去する保護膜除去装置とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing system according to claim 1 includes an etching apparatus that performs a plasma etching process on a substrate, a vacuum substrate transport apparatus to which the etching apparatus is connected, and the vacuum substrate transport apparatus. An atmospheric substrate transfer device connected to the substrate, and the etching device includes a mounting table for electrostatically adsorbing the substrate, the mounting table contacting the back surface of the substrate in the substrate processing system. A protective film printing apparatus for printing a protective film on the back surface of the substrate before being connected to the apparatus and being subjected to the plasma etching process; and connected to the atmospheric substrate transport apparatus and being subjected to the plasma etching process. And a protective film removing device that removes the protective film from the back surface of the substrate after the substrate.
請求項2記載の基板処理システムは、請求項1記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜印刷装置はスクリーン印刷処理によって前記保護膜の印刷を行うことを特徴とする。 A substrate processing system according to a second aspect is the substrate processing system according to the first aspect, wherein the protective film printing apparatus prints the protective film by a screen printing process.
請求項3記載の基板処理システムは、請求項1記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜印刷装置は所定膜の貼着処理によって前記保護膜の印刷を行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the substrate processing system according to the first aspect, wherein the protective film printing apparatus prints the protective film by applying a predetermined film.
請求項4記載の基板処理システムは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜除去装置は常圧プラズマアッシング処理によって前記保護膜の除去を行うことを特徴とする。 The substrate processing system according to claim 4 is the substrate processing system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective film removing apparatus removes the protective film by an atmospheric pressure plasma ashing process. And
請求項5記載の基板処理システムは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜除去装置は過熱水蒸気噴出処理によって前記保護膜の除去を行うことを特徴とする。 The substrate processing system according to claim 5 is the substrate processing system according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective film removing device removes the protective film by superheated steam ejection processing. To do.
請求項6記載の基板処理システムは、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜は樹脂からなることを特徴とする。 A substrate processing system according to a sixth aspect is the substrate processing system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the protective film is made of a resin.
請求項7記載の基板処理システムは、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜はシリカ、無弗素芳香族炭化水素の有機ポリマー、ポリイミド、及びレジストのいずれか1つからなることを特徴とする。 The substrate processing system according to claim 7 is the substrate processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein the protective film is any one of silica, an organic polymer of fluorine-free aromatic hydrocarbon, polyimide, and a resist. It consists of or one.
請求項8記載の基板処理システムは、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記載置台は上部において前記載置台の基材が露出することを特徴とする。 The substrate processing system according to claim 8 is the substrate processing system according to any one of claims 1 to 7, wherein the base of the mounting table is exposed at an upper portion of the mounting table.
請求項9記載の基板処理システムは、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の基板処理システムにおいて、前記保護膜除去装置は前記基板と接触することなく前記基板の保持を行うことを特徴とする。 The substrate processing system according to claim 9 is the substrate processing system according to any one of claims 1 to 8, wherein the protective film removing apparatus holds the substrate without contacting the substrate. And
上記目的を達成するために、請求項10記載の基板処理方法は、基板にプラズマエッチング処理を施すエッチング装置を少なくとも備え、前記エッチング装置は前記基板を静電吸着する載置台を有し、該載置台は前記基板の裏面と接触する基板処理システムにおける基板処理方法であって、前記基板の裏面に保護膜を印刷する印刷ステップと、前記基板の表面に前記プラズマエッチング処理を施すエッチングステップと、前記保護膜を除去する除去ステップとを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a substrate processing method according to
請求項11記載の基板処理方法は、請求項10記載の基板処理方法において、前記印刷ステップではスクリーン印刷処理によって前記保護膜の印刷を行うことを特徴とする。 The substrate processing method according to an eleventh aspect is the substrate processing method according to the tenth aspect, wherein the protective film is printed by a screen printing process in the printing step.
請求項12記載の基板処理方法は、請求項10記載の基板処理方法において、前記印刷ステップでは所定膜の貼着処理によって前記保護膜の印刷を行うことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the substrate processing method according to the tenth aspect, in the printing step, the protective film is printed by applying a predetermined film.
請求項13記載の基板処理方法は、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記除去ステップでは常圧プラズマアッシング処理によって前記保護膜の除去を行うことを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項14記載の基板処理方法は、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記除去ステップでは過熱水蒸気噴出処理によって前記保護膜の除去を行うことを特徴とする。 A substrate processing method according to a fourteenth aspect is the substrate processing method according to any one of the tenth to twelfth aspects, wherein in the removing step, the protective film is removed by a superheated steam jetting process.
請求項15記載の基板処理方法は、請求項10乃至14のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記保護膜は樹脂からなることを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項16記載の基板処理方法は、請求項10乃至14のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記保護膜はシリカ、無弗素芳香族炭化水素の有機ポリマー、ポリイミド、及びレジストのいずれか1つからなることを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項17記載の基板処理方法は、請求項10乃至16のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記除去ステップでは前記基板と接触することなく前記基板の保持を行うことを特徴とする。
The substrate processing method according to
上記目的を達成するために、請求項18記載の記憶媒体は、基板にプラズマエッチング処理を施すエッチング装置を少なくとも備え、前記エッチング装置は前記基板を静電吸着する載置台を有し、該載置台は前記基板の裏面と接触する基板処理システムにおける基板処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、前記基板の裏面に保護膜を印刷する印刷モジュールと、前記基板の表面に前記プラズマエッチング処理を施すエッチングモジュールと、前記保護膜を除去する除去モジュールとを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the storage medium according to
請求項1記載の基板処理システム、請求項10記載の基板処理方法及び請求項18記載の記憶媒体によれば、基板の表面にプラズマエッチング処理が施される前に基板の裏面において保護膜が印刷され、基板の表面にプラズマエッチング処理が施された後に基板の裏面から保護膜が除去されるので、載置台は基板の裏面に厚く印刷された保護膜と接触する。したがって、基板が載置台に繰り返し吸着される際においても基板の裏面に傷が付くのを確実に防止することができる。
According to the substrate processing system according to claim 1, the substrate processing method according to
請求項2記載の基板処理システム及び請求項11記載の基板処理方法によれば、スクリーン印刷処理によって保護膜の印刷が行われるので、該保護膜を確実に厚く印刷することができる。さらに、スクリーン印刷処理は常圧の環境下において行われるので、基板処理システムのスループットを著しく低下させることはない。 According to the substrate processing system of the second aspect and the substrate processing method of the eleventh aspect, since the protective film is printed by the screen printing process, the protective film can be reliably printed thick. Furthermore, since the screen printing process is performed under an atmospheric pressure environment, the throughput of the substrate processing system is not significantly reduced.
請求項3記載の基板処理システム及び請求項12記載の基板処理方法によれば、所定膜の貼着処理によって保護膜の印刷が行われるので、該保護膜を確実に厚く印刷することができる。さらに、所定膜の貼着処理は常圧の環境下において行われるので、基板処理システムのスループットを著しく低下させることはない。 According to the substrate processing system of the third aspect and the substrate processing method of the twelfth aspect, since the protective film is printed by the sticking process of the predetermined film, the protective film can be reliably printed thick. Furthermore, since the predetermined film sticking process is performed under an environment of normal pressure, the throughput of the substrate processing system is not significantly reduced.
請求項4記載の基板処理システム及び請求項13記載の基板処理方法によれば、常圧プラズマアッシング処理によって保護膜の除去が行われるので、該保護膜を確実に除去することができる。さらに、常圧プラズマアッシング処理は常圧の環境下において行われるので、基板処理システムのスループットを著しく低下させることはない。 According to the substrate processing system of the fourth aspect and the substrate processing method of the thirteenth aspect, since the protective film is removed by the atmospheric pressure plasma ashing process, the protective film can be reliably removed. Furthermore, since the atmospheric pressure plasma ashing process is performed under an environment of atmospheric pressure, the throughput of the substrate processing system is not significantly reduced.
請求項5記載の基板処理システム及び請求項14記載の基板処理方法によれば、過熱水蒸気噴出処理によって保護膜の除去が行われるので、該保護膜を確実に除去することができる。さらに、過熱水蒸気噴出処理は常圧の環境下において行われるので、基板処理システムのスループットを著しく低下させることはない。 According to the substrate processing system of the fifth aspect and the substrate processing method of the fourteenth aspect, since the protective film is removed by the superheated steam jetting process, the protective film can be reliably removed. Furthermore, since the superheated steam jetting process is performed under a normal pressure environment, the throughput of the substrate processing system is not significantly reduced.
請求項6記載の基板処理システム及び請求項15記載の基板処理方法によれば、保護膜は樹脂からなるので、該保護膜を容易に厚く印刷することができる。
According to the substrate processing system described in
請求項7記載の基板処理システム及び請求項16記載の基板処理方法によれば、保護膜はシリカ、無弗素芳香族炭化水素の有機ポリマー、ポリイミド、及びレジストのいずれか1つからなるので、該保護膜を容易に厚く印刷することができる。
According to the substrate processing system according to claim 7 and the substrate processing method according to
請求項8記載の基板処理システムによれば、載置台は上部において載置台の基材が露出する。その結果、裏面に保護膜が厚く印刷された基板が載置台の上面に載置された場合、該基板は基材が露出した載置台の上面に吸着保持される。したがって、載置台の上部に静電チャックを配置することなく基板を吸着保持することができるので、載置台の構成を簡略化することができる。 According to the substrate processing system of the eighth aspect, the base of the mounting table is exposed at the upper part of the mounting table. As a result, when a substrate with a protective film printed thick on the back surface is placed on the upper surface of the mounting table, the substrate is sucked and held on the upper surface of the mounting table with the base material exposed. Therefore, the substrate can be sucked and held without disposing the electrostatic chuck on the top of the mounting table, so that the configuration of the mounting table can be simplified.
請求項9記載の基板処理システム及び請求項17記載の基板処理方法によれば、保護膜を除去するときに、基板と接触することなく基板の保持が行われるので、該保護膜を確実に除去することができると共に、基板処理システムのスループットの低下を確実に防止することができる。
According to the substrate processing system according to claim 9 and the substrate processing method according to
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。 First, a substrate processing system according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the substrate processing system according to the present embodiment.
図1において、基板処理システム10は、平面視六角形のトランスファモジュール11(真空系基板搬送装置)と、該トランスファモジュール11の周囲において放射状に配置された、半導体デバイス用のウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)W(基板)に所定の処理を施す4つのプロセスモジュール12〜15と、矩形状の共通搬送室としてのローダーモジュール16(大気系基板搬送装置)と、トランスファモジュール11及びローダーモジュール16の間に配置され、トランスファモジュール11及びローダーモジュール16を連結する2つのロード・ロックモジュール17,18とを備える。
In FIG. 1, a
トランスファモジュール11及び各プロセスモジュール12〜15は内部の圧力が真空に維持され、トランスファモジュール11と各プロセスモジュール12〜15とは、それぞれ真空ゲートバルブ19〜22を介して接続される。
The internal pressure of the transfer module 11 and each of the
基板処理システム10では、ローダーモジュール16の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファモジュール11の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックモジュール17,18は、それぞれトランスファモジュール11との連結部に真空ゲートバルブ23,24を備えると共に、ローダーモジュール16との連結部に大気ドアバルブ25,26を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックモジュール17,18はローダーモジュール16及びトランスファモジュール11の間において受渡されるウエハWを一時的に載置するためのウエハ載置台27,28を有する。
In the
トランスファモジュール11はその内部に配置された屈伸及び旋回自在になされたフロッグレッグタイプの搬送アーム29を有し、該搬送アーム29は、各プロセスモジュール12〜15や各ロード・ロックモジュール17,18の間においてウエハWを搬送する。
The transfer module 11 has a frog-leg
ローダーモジュール16には、上述したロード・ロックモジュール17,18の他、25枚のウエハWを収容する容器としてのフープ(Front Opening Unified Pod)30がそれぞれ載置される3つのフープ載置台31と、ウエハWを表裏反転させるウエハ反転モジュール36を介して、ウエハWの裏面に後述する保護膜を印刷するプリンティングモジュール34と、ウエハWの裏面から上記保護膜を除去するクリーニングモジュール35とが接続されている。
In addition to the load /
ロード・ロックモジュール17,18は、ローダーモジュール16の長手方向における側壁に接続されると共にローダーモジュール16を挟んで3つのフープ載置台31と対向するように配置され、プリンティングモジュール34はローダーモジュール16の長手方向に関する一端に配置され、クリーニングモジュール35はローダーモジュール16の長手方向に関する他端に配置される。
The load /
ローダーモジュール16は、内部に配置された、ウエハWを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム機構32と、各フープ載置台31に対応するように側壁に配置されたウエハWの投入口としての3つのロードポート33とを有する。搬送アーム機構32は、フープ載置台31に載置されたフープ30からウエハWをロードポート33経由で取り出し、該取り出したウエハWをロード・ロックモジュール17,18、ウエハ反転モジュール36を介してプリンティングモジュール34、及びクリーニングモジュール35へ搬出入する。
The
基板処理システム10では、プリンティングモジュール34(保護膜印刷装置)がウエハWの裏面に後述する保護膜を印刷し、プロセスモジュール13(エッチング装置)がウエハWにRIE処理を施し、クリーニングモジュール35(保護膜除去装置)がウエハWの裏面に印刷された上記保護膜を除去する。基板処理システム10において、ウエハWはプリンティングモジュール34、プロセスモジュール13及びクリーニングモジュール35の順で搬送される。なお、ウエハWはプリンティングモジュール34に搬入される前に、ウエハ反転モジュール36によって表裏が反転される。
In the
図2は、図1におけるプリンティングモジュール34の構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
図2において、プリンティングモジュール34は、ウエハWを収容する筐体状の収容室としてのチャンバ37と、該チャンバ37の底面部38に配置された載置台39と、載置台39と所定の間隔だけ離間されて載置台39に対向するように配置されたスクリーン印刷ユニット40とを備える。
In FIG. 2, the
載置台39は円柱状の突出物であり、上面に複数のリフトピン41が配置されている。各リフトピン41はその頂部が斜面状に形成されており、リフトピン41はチャンバ37に搬入されたウエハWの表面の周縁と接触して該ウエハWを支持する。また、各リフトピン41はウエハWを図中上下方向(垂直方向)に移動することができる。ウエハWの搬出入の際には、リフトピン41は、ウエハWがチャンバ37の側壁に設けられたウエハWの搬出入口47に対応する高さに位置するように、ウエハWを移動する。
The mounting table 39 is a cylindrical protrusion, and a plurality of lift pins 41 are arranged on the upper surface. Each
スクリーン印刷ユニット40は、ウエハWの裏面と同一形状の版膜42が形成されたスクリーン膜43と、該スクリーン膜43が張着された枠44と、スクリーン膜43の上方に配置され、ヘラ状に形成されたスキージ45とを有する。
The
プリンティングモジュール34では、スクリーン印刷処理によってウエハWの裏面に樹脂からなる保護膜を印刷する。具体的には、まず、リフトピン41が、ウエハWの裏面がスクリーン印刷ユニット40の下方の所定の高さに位置するように、ウエハWを移動し、次に、スクリーン膜43上に絶縁性の樹脂46を載せ、スキージ45により当該樹脂46をスクリーン膜41、特に版膜42に対して加圧しながら当該スキージ45を図中左右方向に移動することによって、ウエハWの裏面に樹脂46からなる保護膜を印刷する。
In the
プリンティングモジュール34では、ウエハWの裏面に30〜50μmの厚さの保護膜を印刷する。なお、印刷される樹脂46は、例えばポリイミドであればよい。また、印刷される保護膜は樹脂からなる保護膜に限られず、例えば、シリカ(SiO2)、レジストからなる保護膜であってもよく、無弗素芳香族炭化水素の有機ポリマー、具体的にはSiLK(登録商標)からなる保護膜であってもよい。
In the
本実施の形態では、スクリーン印刷処理によってウエハWの裏面に保護膜を印刷したが、予めウエハWの裏面の形状に合わせて作成された樹脂フィルム(所定膜)をウエハWの裏面に貼着するフィルム貼着処理によってウエハWの裏面に保護膜を印刷してもよい。 In the present embodiment, the protective film is printed on the back surface of the wafer W by screen printing processing, but a resin film (predetermined film) prepared in advance according to the shape of the back surface of the wafer W is attached to the back surface of the wafer W. You may print a protective film on the back surface of the wafer W by a film sticking process.
プリンティングモジュール34で裏面に保護膜が印刷されたウエハWは、チャンバ37から搬出されるとウエハ反転モジュール36によって表裏が反転され、さらに、ローダーモジュール16によって搬送される。
When the wafer W on which the protective film is printed on the back surface by the
図3は、図1におけるプロセスモジュール13の構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
図3において、プロセスモジュール13は、裏面に上述したプリンティングモジュール34によって保護膜48が印刷されたウエハWを収容するチャンバ51を有し、該チャンバ51内には上記ウエハWを載置する載置台としての円柱状のサセプタ52が配置されている。
In FIG. 3, the
プロセスモジュール13では、チャンバ51の内側壁とサセプタ52の側面とによって、サセプタ52上方のガスをチャンバ51の外へ排出する流路として機能する側方排気路53が形成される。この側方排気路53の途中には排気プレート54が配置される。
In the
排気プレート54は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ51を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート54によって仕切られたチャンバ51の上部57には、ウエハWを載置するサセプタ52等が配置され、プラズマが発生する。以下、チャンバ51の上部を「反応室」と称する。また、チャンバ51の下部(以下、「排気室(マニホールド)」という。)58にはチャンバ51内のガスを排出する粗引き排気管55及び本排気管56が開口する。粗引き排気管55にはDP(Dry Pump)(図示しない)が接続され、本排気管56にはTMP(Turbo Molecular Pump)(図示しない)が接続される。また、排気プレート54は反応室57の後述する処理空間Sにおいて発生するイオンやラジカルを捕捉又は反射してこれらのマニホールド58への漏洩を防止する。
The
粗引き排気管55、本排気管56、DP及びTMP等は排気装置を構成し、該排気装置は反応室57のガスをマニホールド58を介してチャンバ51の外部へ排出する。具体的には、粗引き排気管55はチャンバ51内を大気圧から低真空状態まで減圧し、本排気管56は粗引き排気管55と協働してチャンバ51内を大気圧から低真空状態より低い圧力である高真空状態(例えば、133Pa(1Torr)以下)まで減圧する。
The roughing
サセプタ52には下部高周波電源59が整合器60を介して接続されており、該下部高周波電源59は、所定の高周波電力をサセプタ52に供給する。これにより、サセプタ52は下部電極として機能する。また、整合器60は、サセプタ52からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ52への供給効率を最大にする。
A lower high
通常、サセプタ52の上部には、直流電源が電気的に接続された電極板を内部に有する絶縁性部材、例えば、イットリア、アルミナ(Al2O3)やシリカからなる円板状の静電チャックが配置され、サセプタ52がウエハWを載置するときに、該ウエハWは静電チャック上に配される。そして、電極板に負の直流電圧が印加された際に電極板及びウエハWの裏面の間に電位差が発生し、該発生した電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力によってウエハWは静電チャックの上面に吸着保持される。一方、本実施の形態では、サセプタ52の上部においてサセプタ52の基材、例えばアルミが露出する。
Usually, on the upper part of the
本実施の形態では、ウエハWの裏面に30〜50μmの厚さの絶縁性の樹脂からなる保護膜48が印刷されるため、サセプタ52の上部に上記静電チャックを配置することなく、サセプタ52の基材を露出させたまま、ウエハWをサセプタ52の上面に吸着保持することができる。具体的には、サセプタ52には直流電源61が電気的に接続されており、サセプタ52に負の直流電圧が印加されると、ウエハWにおける保護膜48との界面に正電位が発生し、さらに、ウエハWの表面には負電位が発生する。そして、サセプタ52の上面及びウエハWにおける保護膜48との界面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力によってウエハWはサセプタ52の上面に吸着保持される。なお、本実施の形態においてサセプタ52の上部に上記静電チャックを配置してもよい。
In the present embodiment, since the
また、サセプタ52の上方には、サセプタ52の上面に吸着保持されたウエハWの周りを囲うように円環状のフォーカスリング62が配設される。このフォーカスリング62は、処理空間Sに露出し、該処理空間SにおいてプラズマをウエハWの表面に向けて収束し、RIE処理の効率を向上させる。
Further, an
また、サセプタ52の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室63が設けられる。この冷媒室63には、チラーユニット(図示しない)から冷媒用配管64を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデンが循環供給され、当該冷媒の温度によってサセプタ52の上面に吸着保持されたウエハWの処理温度が制御される。
Further, for example, an
サセプタ52の上面のウエハWが吸着保持される部分(以下、「吸着面」という。)には、複数の伝熱ガス供給孔65が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔65は、伝熱ガス供給ライン66を介して伝熱ガス供給部(図示しない)に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウムガスを、伝熱ガス供給孔65を介して吸着面及びウエハWの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハWの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハWの熱をサセプタ52に伝熱する。
A plurality of heat transfer gas supply holes 65 are opened in a portion of the upper surface of the
また、サセプタ52の吸着面には、突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン(図示しない)が配置されている。これらのプッシャーピンは、モータ(図示しない)とボールねじ(図示しない)を介して接続され、ボールねじによって直線運動に変換されたモータの回転運動に起因して吸着面から自在に突出する。ウエハWにRIE処理を施すためにウエハWを吸着面に吸着保持するときには、プッシャーピンはサセプタ52に収容され、RIE処理が施されたウエハWをチャンバ51から搬出するときには、プッシャーピンは突出してウエハWをサセプタ52から離間させて上方へ持ち上げる。
In addition, a plurality of pusher pins (not shown) serving as liftable lift pins are disposed on the suction surface of the
チャンバ51(反応室57)の天井部には、サセプタ52と対向するようにガス導入シャワーヘッド67が配置されている。ガス導入シャワーヘッド67には整合器68を介して上部高周波電源69が接続されており、上部高周波電源69は所定の高周波電力をガス導入シャワーヘッド67に供給するので、ガス導入シャワーヘッド67は上部電極として機能する。なお、整合器68の機能は上述した整合器60の機能と同じである。
A gas
ガス導入シャワーヘッド67は、多数のガス穴70を有する天井電極板71と、該天井電極板71を着脱可能に支持する電極支持体72とを有する。また、該電極支持体72の内部にはバッファ室73が設けられ、このバッファ室73には処理ガス導入管74が接続されている。ガス導入シャワーヘッド67は、処理ガス導入管74からバッファ室73へ供給された処理ガスをガス穴70を経由してチャンバ51(反応室57)内へ供給する。
The gas
また、チャンバ51の側壁には、プッシャーピンによってサセプタ52から上方へ持ち上げられたウエハWの高さに対応する位置にウエハWの搬出入口75が設けられ、搬出入口75には、該搬出入口75を開閉する真空ゲートバルブ20が取り付けられている。
In addition, on the side wall of the
このプロセスモジュール13のチャンバ51内では、上述したように、サセプタ52及びガス導入シャワーヘッド67に高周波電力を供給して、サセプタ52及びガス導入シャワーヘッド67の間の処理空間Sに高周波電力を印加することにより、該処理空間Sにおいてガス導入シャワーヘッド67から供給された処理ガスを高密度のプラズマにしてイオンやラジカルを発生させ、該イオン等によってウエハWにRIE処理を施す。
In the
図4は、図1におけるクリーニングモジュール35の構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
図4において、クリーニングモジュール35は、裏面に上述した保護膜48が印刷されると共に、表面に上述したRIE処理が施されたウエハWを収容する筐体状の収容室としてのチャンバ81と、該チャンバ81の底面部82に配置された載置台83と、チャンバ81内のガス等を外部へ排出する排出管84とを備える。
In FIG. 4, the
載置台83は円柱状の突出物であり、その内部に常圧の環境下において供給された処理ガスをプラズマにしてイオンやラジカルを発生させる常圧プラズマ発生部(図示しない)を有し、上面に該常圧プラズマ発生部で発生したイオン等を噴出する複数の噴出孔85を有する。また、載置台83の上面には複数のリフトピン86が配置されている。各リフトピン86はその頂部が円錐状に形成されており、リフトピン86はチャンバ81に搬入されたウエハWの裏面に印刷された保護膜48に接触して該ウエハWを支持する。また、各リフトピン86はウエハWを図中上下方向に移動することができる。ウエハWの裏面に印刷された保護膜48を除去する際には、リフトピン86は、ウエハWの裏面に印刷された保護膜48と各噴出孔85との間隙が1〜3mmになるように、ウエハWを移動し、ウエハWの搬出入の際には、リフトピン86は、ウエハWがチャンバ81の側壁に設けられたウエハWの搬出入口87に対応する高さに位置するように、ウエハWを移動する。
The mounting table 83 is a cylindrical protrusion, and has an atmospheric pressure plasma generation unit (not shown) that generates ions and radicals by using a processing gas supplied in an atmospheric pressure as a plasma. Are provided with a plurality of ejection holes 85 for ejecting ions and the like generated in the atmospheric pressure plasma generating section. A plurality of lift pins 86 are arranged on the upper surface of the mounting table 83. Each
クリーニングモジュール35では、リフトピン86によって支持されたウエハWの裏面に印刷された保護膜48に向けて各噴出孔85からイオン等が噴出される。各噴出孔85から噴出されたイオン等は保護膜48を分解・除去する(常圧プラズマアッシング処理)。なお、保護膜48におけるリフトピン86との接触部分は該リフトピン86により上記イオン等の接触が阻害され、当該接触部分の保護膜は分解・除去することができない。したがって、上記搬送アーム機構32によりウエハWの位置をずらして再度リフトピン86と接触させ、上記接触部分の保護膜を同様に分解・除去する。
In the
本実施の形態では、載置台83の内部に常圧プラズマ発生部を有し、該常圧プラズマ発生部で発生したイオン等を複数の噴出孔85から噴出し、該イオン等によって保護膜48を分解・除去したが、載置台83の内部に過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生部を有し、該過熱水蒸気発生部で発生した過熱水蒸気を複数の噴出孔85から噴出し、該過熱水蒸気によって保護膜48を剥離してもよい(過熱水蒸気噴出処理)。ここでは、120℃以上の過熱水蒸気を用いる。
In the present embodiment, the mounting table 83 has an atmospheric pressure plasma generation unit, and ions generated in the atmospheric pressure plasma generation unit are ejected from the plurality of ejection holes 85, and the
また、本実施の形態において、載置台83の上面に噴出孔85から噴出したイオン等や過熱水蒸気等を吸引する吸引口を備えてもよい。 In the present embodiment, a suction port may be provided on the top surface of the mounting table 83 for sucking ions or the like ejected from the ejection holes 85 or superheated steam.
図1に戻り、基板処理システム10は、各構成要素、例えば、トランスファモジュール11、プロセスモジュール12〜15やローダーモジュール16の動作を制御するシステムコントローラ(図示しない)と、ローダーモジュール16の長手方向に関する一端に配置されたオペレーションパネル90を備える。
Returning to FIG. 1, the
オペレーションパネル90は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)からなる表示部を有し、該表示部は基板処理システム10の各構成要素の動作状況を表示する。
The
上述した基板処理システム10によれば、RIE処理が施される前のウエハWの裏面にスクリーン印刷処理によって30〜50μmの厚さの保護膜48が印刷され、RIE処理が施された後のウエハWの裏面から常圧プラズマアッシング処理によって上記保護膜48が除去されるので、ウエハWの裏面に厚い保護膜48を印刷することができると共に、該保護膜48を確実に除去することができる。また、プロセスモジュール13においてサセプタ52はウエハWの裏面に印刷された厚い保護膜48と接触する。したがって、ウエハWがサセプタ52によって繰り返し静電吸着される際においても、ウエハWの裏面及びサセプタ52の上面に傷が付くのを確実に防止することができ、ウエハWとサセプタ52の密着性が向上するため、ウエハWの温度制御性を向上することができる。さらに、サセプタ52の上部に静電チャックを配置することなく、サセプタ52の基材を露出させたままでウエハWを吸着保持することができるので、サセプタ52の構成を簡略化することができる。
According to the
基板処理システム10では、プリンティングモジュール34はスクリーン印刷処理によって保護膜48を印刷するので、該プリンティングモジュール34は大気系処理装置である。したがって、常圧の環境下においてウエハWの裏面に保護膜48を印刷することができるので、基板処理システム10のスループットを著しく低下させることはない。また、ローダーモジュール16は大気系基板搬送装置であるため、プリンティングモジュール34はローダーモジュール16に簡単に接続することができる。したがって、従来の基板処理システムの構成を大幅に変更することなくプリンティングモジュール34を接続することができる。
In the
また、基板処理システム10では、クリーニングモジュール35は常圧プラズマアッシング処理によって保護膜48を除去するので、該クリーニングモジュール35は大気系処理装置である。したがって、常圧の環境下においてウエハWの裏面から保護膜48を除去することができるので、基板処理システム10のスループットを著しく低下させることはない。また、ローダーモジュール16は大気系基板搬送装置であるため、クリーニングモジュール35はローダーモジュール16に簡単に接続することができる。したがって、従来の基板処理システムの構成を大幅に変更することなくクリーニングモジュール35を接続することができる。
Further, in the
次に、上述したウエハWの裏面から保護膜を除去するクリーニングモジュールの変形例について説明する。 Next, a modified example of the cleaning module that removes the protective film from the back surface of the wafer W will be described.
本変形例は、その構成や作用が上述したクリーニングモジュール35と基本的に同じであり、ウエハWの保持方法が上述したクリーニングモジュール35と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に上述したクリーニングモジュール35と異なる構成・作用についてのみ説明を行う。
This modification is basically the same in configuration and operation as the
図5は、ウエハWの裏面から保護膜を除去するクリーニングモジュールの変形例の構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a modified example of the cleaning module for removing the protective film from the back surface of the wafer W.
図5において、クリーニングモジュール91は、載置台83の上方に設けられたベルヌーイチャックユニット92を備える。ベルヌーイチャックユニット92は、ガス導入管93と、該ガス導入管93に接続され、末広がり状に形成されると共に外側の端部が内側に湾曲したノズル94とを有する。
In FIG. 5, the
ベルヌーイチャックユニット92は、図5に示すように、ガス導入管93から所定のガスをノズル94内へ導入し、ノズル94は導入されたガスをウエハWの表面側からウエハWに向けて供給する。そして、表面側から供給されたガスはウエハWの裏面側に回り込み、その際に発生する表面側と裏面側とのガスの圧力差によってウエハWを浮上させ、これにより、ウエハWを接触することなく支持する。
As shown in FIG. 5, the
クリーニングモジュール91では、ベルヌーイチャックユニット92によって接触することなく支持されたウエハWの裏面に印刷された保護膜48に常圧プラズマアッシング処理若しくは過熱水蒸気噴出処理を施し、ウエハWの裏面から保護膜48を除去する。
In the
本変形例によれば、接触することなく支持されたウエハWの裏面から常圧プラズマアッシング処理若しくは過熱水蒸気噴出処理によって保護膜48を除去するので、確実にウエハWの裏面から保護膜48を除去することができる。したがって、上述したクリーニングモジュール35のようにウエハWの位置をずらして再度常圧プラズマアッシング処理若しくは過熱水蒸気噴出処理を行う必要がないので、基板処理システム10のスループットの低下を確実に防止することができる。
According to this modification, the
また、上述した実施の形態における基板処理システムにおいてエッチング処理が施される基板は半導体ウエハに限られず、LCD(Liquid Crystal Display)やFPD(Flat Panel Display)等に用いる各種基板や、フォトマスク、CD基板、プリント基板等であってもよい。 Further, the substrate subjected to the etching process in the substrate processing system in the above-described embodiment is not limited to a semiconductor wafer, but various substrates used for LCD (Liquid Crystal Display), FPD (Flat Panel Display), etc., photomasks, CDs A board | substrate, a printed circuit board, etc. may be sufficient.
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。 Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus. It is also achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。 Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. An optical disc such as RW or DVD + RW, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code, etc. Includes a case where part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Furthermore, after the program code read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the expanded function is based on the instruction of the program code. This includes a case where a CPU or the like provided on the expansion board or the expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
W ウエハ
S 処理空間
10 基板処理システム
11 トランスファモジュール
12,13,14,15 プロセスモジュール
16 ローダーモジュール
34 プリンティングモジュール
35 クリーニングモジュール
40 スクリーン印刷ユニット
48 保護膜
52 サセプタ
85 噴出孔
92 ベルヌーイチャックユニット
W Wafer
Claims (18)
前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ前記プラズマエッチング処理が施される前の前記基板の裏面に保護膜を印刷する保護膜印刷装置と、
前記大気系基板搬送装置に接続され、且つ前記プラズマエッチング処理が施された後の前記基板の裏面から前記保護膜を除去する保護膜除去装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。 An etching apparatus that performs plasma etching processing on a substrate, a vacuum substrate transport apparatus connected to the etching apparatus, and an atmospheric substrate transport apparatus connected to the vacuum substrate transport apparatus, the etching apparatus including the substrate In the substrate processing system in which the mounting table contacts the back surface of the substrate,
A protective film printing apparatus which is connected to the atmospheric substrate transport apparatus and prints a protective film on the back surface of the substrate before being subjected to the plasma etching process;
A substrate processing system, comprising: a protective film removing device connected to the atmospheric substrate transfer device and removing the protective film from the back surface of the substrate after the plasma etching process is performed.
前記基板の裏面に保護膜を印刷する印刷ステップと、
前記基板の表面に前記プラズマエッチング処理を施すエッチングステップと、
前記保護膜を除去する除去ステップとを有することを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method in a substrate processing system comprising at least an etching apparatus for performing plasma etching processing on a substrate, the etching apparatus having a mounting table for electrostatically attracting the substrate, wherein the mounting table is in contact with a back surface of the substrate. And
A printing step of printing a protective film on the back surface of the substrate;
An etching step of performing the plasma etching process on the surface of the substrate;
And a removing step for removing the protective film.
前記基板の裏面に保護膜を印刷する印刷モジュールと、
前記基板の表面に前記プラズマエッチング処理を施すエッチングモジュールと、
前記保護膜を除去する除去モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。 A substrate processing method in a substrate processing system comprising at least an etching apparatus for performing plasma etching processing on a substrate, the etching apparatus having a mounting table for electrostatically attracting the substrate, and contacting the back surface of the substrate. A computer-readable storage medium storing a program to be executed by the computer,
A printing module for printing a protective film on the back surface of the substrate;
An etching module for performing the plasma etching process on the surface of the substrate;
And a removal module for removing the protective film.
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