JP2008270748A - 基板洗浄装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハWの端部に紫外線を当てて洗浄処理を行う際に,ウエハWの端部の裏側表面に裏側気体236の流れを形成するとともに,その表側表面にも裏側気体と同一方向の表側気体246の流れを形成し,裏側気体の流速を表側気体の流速よりも速くする。これにより,たとえウエハの端部と仕切板220の間に隙間Gが生じていても,ウエハの表側から裏側に向う下降気流238が形成されるので,ウエハの端部の裏側で生じた活性種のウエハの表側への回り込みを確実に防止できる。
【選択図】 図7
Description
まず,本発明の第1実施形態にかかる基板処理装置について図面を参照しながら説明する。図1は,本発明の第1実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す図である。この基板処理装置100は,基板例えば半導体ウエハWに対して真空圧雰囲気中で成膜処理,エッチング処理等の各種の処理を行う複数の処理室を備える処理ユニット110と,この処理ユニット110に対してウエハWを搬出入させる搬送ユニット120とを備える。
次に,上記のように構成された基板処理装置100の動作について説明する。基板処理装置100は,制御部300により所定のプログラムに基づいて稼働する。例えば搬送ユニット側搬送機構170によりカセット容器132A〜132Cのいずれかから搬出されたウエハWは,オリエンタ136まで搬送されてオリエンタ136の回転載置台138に移載され,ここで位置決めされる。位置決めされたウエハWは,オリエンタ136から搬出されて第1ロードロック室160M又は第2ロードロック室160Nへ搬入される。このとき,必要なすべての処理が完了した処理完了ウエハWが第1,第2ロードロック室160M,160Nにあれば,その処理完了ウエハWを搬出してから,未処理ウエハWを搬入する。
続いて,洗浄室200で行われる洗浄処理について図3Aを参照しながら説明する。例えばウエハWの端部の裏側に付着物として例えばCF系ポリマPが付着している場合,CF系ポリマPに電磁波例えば紫外線を照射するとともに,CF系ポリマPの表面付近に例えば酸素(O2)を含む気体の流れを形成する。CF系ポリマPに紫外線(hν)が照射されると,CF系ポリマP付近の酸素が励起され,例えば下記化学反応式(1)に示すような化学反応により活性酸素(O)が発生する。
O+O2→O3
O3+hν→O2+O
・・・(1)
・・・(2)
次に,上述したような洗浄処理を行う第1実施形態にかかる洗浄室200の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。洗浄室200は,図1に示すように処理容器202を備えており,この処理容器202内にはウエハWを載置する載置台204と,処理容器202内をウエハWの周りを囲むように仕切板220が設けられている。
次に,第1実施形態にかかる洗浄室200で行われるウエハ端部の洗浄処理の具体例を図5を参照しながら説明する。洗浄室200は,例えば基板処理装置100の制御部300により各部が制御され,洗浄処理が行われる。
次に,洗浄処理に用いる酸素含有ガス中の酸素濃度と付着物除去効果との関係について行った実験結果を図面を参照しながら説明する。この実験では,シリコン酸化膜上にCF系膜を形成したサンプルウエハを用意して,そのCF系膜に対して紫外線を60secの間照射しながら,酸素濃度が異なる酸素と窒素の混合ガスを用いてウエハWに形成されたCF系膜表面に気体の流れを形成する処理を施し,処理後のサンプルウエハにおけるCF系膜の残量を測定した。図8は,酸素濃度がそれぞれ0%(酸素なし),1%,3%,7%,10%,15%,21%となるように酸素と窒素の混合比を変えてそれぞれ処理を行った場合の酸素濃度と,CF系膜の残量との関係をグラフに示すものである。
続いて,本発明の第2実施形態にかかる洗浄室について図面を参照しながら説明する。第2実施形態の表側気体流れ形成手段の表側気体排出手段,裏側気体流れ形成手段の裏側気体排出手段はそれぞれ,第1実施形態におけるウエハWの側壁に表側排気口234,裏側排気口244を設ける代わりに,仕切板の表裏にそれぞれ取り付けた表側気体吸入配管270,裏側気体吸入配管284から吸入排気させるようにした場合を例に挙げる。また,第2実施形態の裏側気体流れ形成手段の裏側気体供給手段は,第1実施形態における処理容器202の底部の下部給気管240から供給する代わりに,裏側気体吸入配管284に対向して設けた裏側気体吐出配管280から供給する場合を例に挙げる。
次いで,本発明の第3実施形態にかかる洗浄室について図面を参照しながら説明する。第1,第2実施形態では,ウエハWの端部の表裏にその端部の内側から外側へ向かう流れを形成する場合を例に挙げたが,第3実施形態では,ウエハWの端部の表裏にその端部の外側から内側へ向かう流れを形成する場合を例に挙げる。このような第3実施形態にかかる洗浄室の構成を図11に示す。図11は,第3実施形態にかかる洗浄室の処理容器264の内部構成の概略を示す縦断面図である。
110 処理ユニット
120 搬送ユニット
130 搬送室
131(131A〜131C) カセット台
132(132A〜132C) カセット容器
133(133A〜133C) ゲートバルブ
136 オリエンタ
138 回転載置台
139 光学センサ
140(140A〜140F) 処理室
142(142A〜142F) 載置台
144(144A〜144F) ゲートバルブ
146 フォーカスリング
150 共通搬送室
154(154M,154N) ゲートバルブ
160(160M,160N) ロードロック室
162(154M,154N) ゲートバルブ
164(164M,164N) 受渡台
170 搬送ユニット側搬送機構
172 基台
173(173A,173B) ピック
174 案内レール
176 リニアモータ駆動機構
180 処理ユニット側搬送機構
182 基台
183(183A,183B) ピック
184 案内レール
186 フレキシブルアーム
200 洗浄室
202 処理容器
204 載置台
205 支柱部
206 吸気管
208 ポンプ
210 紫外線ランプ
212 紫外線
220 仕切板
230 上部給気管
232 バルブ
234 表側排気口
236 表側気体
238 下降気流
240 下部給気管
242 バルブ
244 裏側排気口
246 裏側気体
250 表側気体供給源
252 裏側気体供給源
262,264 処理容器
270 表側気体吸入配管
272 表側気体吸入口
274 表側気体吐出配管
276 表側気体吐出口
278 上部排気管
280 裏側気体吐出配管
282 裏側気体吐出口
284,294 裏側気体吸入配管
286,296 裏側気体吸入口
290 裏側気体吐出配管
292 裏側気体吐出口
300 制御部
402 シリコン酸化膜
404 CF系膜
D1 周縁領域
D2 処理面(デバイス形成領域)
P CF系ポリマ
Q ウエハ端部のCF系膜
W ウエハ
Claims (17)
- 基板の端部に付着した付着物を除去する基板洗浄処理を行う基板洗浄装置であって,
前記基板をその端部が張り出した状態で載置可能な載置台と,
前記基板端部の外側に前記基板を囲むように配置され,前記基板の表側空間と裏側空間を分けるための仕切板と,
前記基板端部の裏側に向けて,紫外線,赤外線,X線,レーザ光のいずれかの電磁波を照射する電磁波照射手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って表側気体の流れを形成する表側気体流れ形成手段と,
前記表側気体の流れと同方向に前記表側気体の流れよりも速い流速で,前記基板端部の裏側表面に沿って裏側気体の流れを形成する裏側気体流れ形成手段と,
を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。 - 基板の端部に付着した付着物を除去する基板洗浄処理を行う基板洗浄装置であって,
筒状に形成された処理容器と,
前記処理容器内に設けられ,前記基板をその端部が張り出した状態で載置可能な載置台と,
前記基板端部の外側に前記基板を囲むように配置され,前記処理容器内を前記基板の表側空間と裏側空間とに分けるための仕切板と,
前記基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置され,前記基板端部の裏側に向けて,紫外線,赤外線,X線,レーザ光のいずれかの電磁波を照射する電磁波照射手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って前記基板端部の内側から外側に向う表側気体の流れを前記基板端部の全周にわたって形成する表側気体流れ形成手段と,
前記表側気体の流れよりも速い流速で,前記基板端部の裏側表面に沿って前記基板端部の内側から外側に向う裏側気体の流れを前記基板端部の全周にわたって形成する裏側気体流れ形成手段と,
を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。 - 前記表側気体流れ形成手段は,
前記表側空間の上方から前記基板の表側表面に向けて前記表側気体を吹き付けるように供給する表側気体供給手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って前記基板端部の内側から外側に向かって流れる前記表側気体を前記表側空間の側方から排気させる表側気体排出手段と,
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。 - 前記表側気体排出手段は,前記処理容器の前記表側空間を形成する側壁に周方向に配列する複数の表側排気口から前記表側気体を排気させるように構成したことを特徴とする請求項3に記載の基板洗浄装置。
- 前記表側気体排出手段は,前記仕切板の前記表側空間の側に設けられた環状の表側気体吸入配管から前記表側気体を吸入排気させるように構成したことを特徴とする請求項3に記載の基板洗浄装置。
- 前記裏側気体流れ形成手段は,
前記裏側空間の下方から前記基板の裏側表面に向けて前記裏側気体を吹き付けるように供給する裏側気体供給手段と,
前記基板端部の裏側表面に沿って前記基板端部の内側から外側に向かって流れる前記裏側気体を前記裏側空間の側方から排気させる裏側気体排出手段と,
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。 - 前記裏側気体排出手段は,前記処理容器の前記裏側空間を形成する側壁に周方向に配列する複数の裏側排気口から前記裏側気体を排気させるように構成したことを特徴とする請求項6に記載の基板洗浄装置。
- 前記裏側気体排出手段は,前記仕切板の前記裏側空間の側に設けられた環状の裏側気体吸入配管から前記裏側気体を吸入排気させるように構成したことを特徴とする請求項7に記載の基板洗浄装置。
- 前記裏側気体流れ形成手段は,
前記載置台に載置された前記基板端部よりも内側に前記基板端部全周にわたって環状に配置され,前記裏側気体を前記基板端部の裏側表面に沿って吐出する裏側気体吐出配管と,
前記載置台に載置された前記基板端部よりも外側に,前記裏側気体吐出配管に対向するように前記基板端部全周にわたって環状に配置され,前記裏側気体吐出配管から吐出された前記裏側気体を吸入する裏側気体吸入配管と,
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。 - 前記裏側気体吐出配管は,前記裏側気体を吐出する裏側気体吐出口を有し,
前記裏側気体吸入配管は,前記裏側気体を吸入する裏側気体吸入口を有することを特徴とする請求項9に記載の基板洗浄装置。 - 基板の端部に付着した付着物を除去する基板洗浄処理を行う基板洗浄装置であって,
筒状に形成された処理容器と,
前記処理容器内に設けられ,前記基板をその端部が張り出した状態で載置可能な載置台と,
前記基板端部の外側に前記基板を囲むように配置され,前記処理容器内を前記基板の表側空間と裏側空間とに分けるための仕切板と,
前記基板端部の近傍に全周にわたって環状に配置され,前記基板端部の裏側に向けて,紫外線,赤外線,X線,レーザ光のいずれかの電磁波を照射する電磁波照射手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って前記基板端部の外側から内側に向う表側気体の流れを前記基板端部の全周にわたって形成する表側気体流れ形成手段と,
前記表側気体の流れよりも速い流速で,前記基板端部の裏側表面に沿って前記基板端部の外側から内側に向う裏側気体の流れを前記基板端部の全周にわたって形成する裏側気体流れ形成手段と,
を備えことを特徴とする基板洗浄装置。 - 前記電磁波照射手段は,ランプ光源又はレーザ光源を用いて環状の電磁波を照射するように構成したことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。
- 前記基板端部に付着した付着物は,炭素原子とフッ素原子を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。
- 前記表側気体と前記裏側気体は,少なくとも酸素原子を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄装置。
- 前記表側気体と前記裏側気体の酸素濃度はそれぞれ,1%〜15%の範囲内であることを特徴とする請求項14に記載の基板洗浄装置。
- 基板を真空圧雰囲気中で処理する複数の処理室を含む処理ユニットと,前記処理ユニットに接続され,前記基板を収納する基板収納容器との間で大気圧雰囲気中で前記基板の受渡しを行う搬送室を有する搬送ユニットと,を備えた基板処理装置であって,
前記搬送室に接続され,大気圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着物を除去する洗浄室を備え,
前記洗浄室は,
前記基板をその端部が張り出した状態で載置可能な載置台と,
前記基板端部の外側に前記基板を囲むように配置され,前記基板の表側空間と裏側空間を分けるための仕切板と,
前記基板端部の裏側に向けて,紫外線,赤外線,X線,レーザ光のいずれかの電磁波を照射する電磁波照射手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って表側気体の流れを形成する表側気体流れ形成手段と,
前記表側気体の流れと同方向に前記表側気体の流れよりも速い流速で,前記基板端部の裏側表面に沿って裏側気体の流れを形成する裏側気体流れ形成手段と,
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 基板を真空圧雰囲気中で処理する複数の処理室を備えた基板処理装置であって,
前記複数の処理室の1つは,真空圧雰囲気中で前記基板の端部に付着した付着物を除去する洗浄室であり,
前記洗浄室は,
前記基板をその端部が張り出した状態で載置可能な載置台と,
前記基板端部の外側に前記基板を囲むように配置され,前記基板の表側空間と裏側空間を分けるための仕切板と,
前記基板端部の裏側に向けて,紫外線,赤外線,X線,レーザ光のいずれかの電磁波を照射する電磁波照射手段と,
前記基板端部の表側表面に沿って表側気体の流れを形成する表側気体流れ形成手段と,
前記表側気体の流れと同方向に前記表側気体の流れよりも速い流速で,前記基板端部の裏側表面に沿って裏側気体の流れを形成する裏側気体流れ形成手段と,
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
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