JP2009141384A - ウエハ載置台のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図り得るウエハ載置台のクリーニング方法を提供する。
【解決手段】 表面に凹凸パターンを有するクリーニングウエハを用いたウエハ載置台のクリーニング方法であって、前記クリーニングウエハ１１の表面を前記ウエハ載置台１４の表面に対向させて、正規の位置とは異なる位置に載置する工程と、前記ウエハ載置台１４の表面に載置された前記クリーニングウエハ１１の位置を正規の位置に補正する機構を用いて、前記クリーニングウエハ１１の位置を補正して前記クリーニングウエハ１１を前記ウエハ載置台１４上の正規の位置に移動させる工程と、を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ウエハ載置台のクリーニング方法に関するものである。

半導体製造装置のウエハ搬送部やウエハ保持部に異物が付着していると、処理すべき半導体ウエハが傾いたり、盛り上がったりして、再度露光することが必要になり、効率が低下するとともに、コストが上昇するといった問題がある。

従来は、一般に、半導体製造装置のウエハ搬送部及びウエハ保持部にゴミ等の異物（パーティクル）が付着した場合には、搬送部及び保持部の拭き取り清掃、あるいは分解清掃を行う必要があった。

なし

しかしながら、上記したいずれの方法であっても、ゴミ等の異物の除去時には、半導体製造装置の稼働を一時的に停止しなければならず、かつ作業方法を習得した作業者が専属で清掃作業を行う必要があった。

このように、半導体製造装置の停止及び作業者による清掃作業工数の増加により、必然的に生産効率の低下を招く結果となっている。

本発明は、上記状況に鑑みて、半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図り得るウエハ載置台のクリーニング方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕 表面に凹凸パターンを有するクリーニングウエハを用いたウエハ載置台のクリーニング方法であって、前記クリーニングウエハの表面を前記ウエハ載置台の表面に対向させて、正規の位置とは異なる位置に載置する工程と、前記ウエハ載置台の表面に載置された前記クリーニングウエハの位置を正規の位置に補正する機構を用いて、前記クリーニングウエハの位置を補正して前記クリーニングウエハを前記ウエハ載置台上の正規の位置に移動させる工程と、を有することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載のウエハ載置台のクリーニング方法において、前記凹凸パターンが螺旋形状であることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕記載のウエハ載置台のクリーニング方法において、前記凹凸パターンが尖端形状であることを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載のウエハ載置台のクリーニング方法において、前記凹凸パターンがドットパターンであることを特徴とする。

本発明によれば、半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図ることができる。より具体的には、クリーニングウエハと半導体製造装置のウエハ搬送部、及びウエハ保持部が接触する面にクリーニングウエハの凹凸基板部位が接触し、この接触部が互いに擦れながらクリーニングウエハが半導体製造装置内を搬送される、つまり擦過することにより、半導体製造装置の表面部位の異物を擦り取ることができる。

本発明の第１実施例を示すドットパターンが形成されたクリーニングウエハ基板の平面図である。 本発明の第１実施例を示すドットパターンが片面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。 本発明の第１実施例を示すドットパターンが両面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。 本発明の第１実施例を示すステッパーのウエハ載置台にクリーニングウエハをセットした状態を示す図である。 本発明の第１実施例にかかる半導体製造装置クリーニングウエハによるクリーニング方法の説明図である。 本発明の第２実施例を示すウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状が形成されたクリーニングウエハ基板の平面図である。 本発明の第２実施例を示すクリーニングウエハ基板の部分断面図である。

本発明のウエハ載置台のクリーニング方法は、表面に凹凸パターンを有するクリーニングウエハを用いたウエハ載置台のクリーニング方法であって、前記クリーニングウエハの表面を前記ウエハ載置台の表面に対向させて、正規の位置とは異なる位置に載置する工程と、前記ウエハ載置台の表面に載置された前記クリーニングウエハの位置を正規の位置に補正する機構を用いて、前記クリーニングウエハの位置を補正して前記クリーニングウエハを前記ウエハ載置台上の正規の位置に移動させる工程と、を有する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施例を示すドットパターンが形成されたクリーニングウエハ基板の平面図、図２はそのドットパターンが片面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図、図３はそのドットパターンが両面に形成されたクリーニングウエハ基板の部分断面図である。

これらの図において、１は半導体製造装置クリーニングウエハ基板（以下、単にクリーニングウエハという）、２はそのクリーニングウエハ１上に形成されたドットパターン、２Ａはドット、２Ｂはスペース、３はクリーニングウエハ１のオリフラである。

以下、その製造方法について説明する。

まず、ゴミ等の異物の粒径を仮に３０μｍ程度とした場合、露光マスクに３０μｍ角前後のドットパターンを形成する。そのパターンを形成したマスクを使用し、レジストを塗布した基板に、ドットのレジストパターンを形成する。仮に、マスクがコンタクトの抜きパターンであれば、ネガレジストによるドットレジストパターンを基板上に形成し、また、マスクがドットの残しパターンであれば、ポジレジストによるドットレジストパターンを基板上に形成する。

このようにして基板上に形成されたレジストパターンをマスクとして、基板を約１０〜３０μｍ程度エッチングし、レジストを除去すると、図１及び図２に示すような、クリーニングウエハ１上に３０μｍ角のドットパターン２が形成される。

クリーニングウエハ１上に形成するドットパターン２は、図２に示すように、クリーニングウエハ１の表裏のいずれか一方、つまり片面に形成されても良いし、あるいは、図３に示すように、クリーニングウエハ１の表裏の両方、つまり両面に形成されたものであっても良い。

また、ドットパターン２の大きさは、ゴミ等の異物の大きさに合わせて露光マスクの寸法を変更することにより変えることができるものとする。

以上の方法により、製造された基板をクリーニングウエハ１とするが、基板は半導体ウエハとして用いられるＳｉ基板に限らず、セラミック板等であっても良いものとする。

上記のようにして製造されたクリーニングウエハ１を、例えば、図２に示されるドットパターン２の形成面を下面にして半導体製造装置としての半導体装置用のキャリアにセットする。

半導体装置用のキャリアにセットしたクリーニングウエハ１を、半導体製造装置のウエハ搬送用処理条件、あるいは通常処理用処理条件を設定して半導体製造装置内を搬送させる。

この際、クリーニングウエハ１と半導体製造装置のウエハ搬送部、及びウエハ保持部が接触する面にクリーニングウエハ１のドットパターン２が接触し、この接触部が互いに擦れながらクリーニングウエハ１が半導体製造装置内を搬送され、擦過することにより、半導体製造装置の表面部位の異物を擦り取ることができる。

ここで、上記第１実施例における具体的なクリーニング方法の一例を、図４および図５を用いて説明する。

図４はステッパーのウエハ載置台にクリーニングウエハをセットした状態を示す図、図５はそれによるクリーニング方法の説明図である。

これらの図において、１１は半導体製造装置クリーニングウエハ、１２はそのクリーニングウエハ１１の凹凸形状を有する基板表面（ドット１２Ａとスペース１２Ｂからなるパターン）、１３はクリーニングウエハ１１のオリフラ、１４はステッパーのウエハ載置台、１５はウエハ載置台１４の表面部位、１６は凹所やバキューム穴、１７はゴミ等の異物である。

まず、図４に示すようにクリーニングウエハ１１の凹凸形状を有する基板表面１２を下にしてラフにステッパーのウエハ載置台１４に載せると、その時点のクリーニングウエハ１１は正規の位置よりズレている。そこで、そのズレを補正するためにクリーニングウエハ１１を正規の位置へと移動させる（ここでは、例えば、バキューム穴１６からの吸引によりクリーニングウエハ１１は回転することなく、そのオリフラ１３の方向に全体が移動する。それにより中央部も外周も同じように移動し、正規の位置へ収まる）。

その際、図５（ａ）に示すように、異物１７が存在しているステッパーのウエハ載置台１４の表面部位１５を、図５（ｂ）に示すように、クリーニングウエハ１１の凹凸形状を有する基板表面１２で擦過することにより、図５（ｃ）に示すように、異物１７を擦り取ることになる。なお、異物１７が帯電している場合も吸着して除去することができる。

特に、ステッパーのウエハ載置台１４は同心円状の全面吸着であるため、真空引きしていない部分のみ異物１７が取れればよい。

以上のように、第１実施例によれば、クリーニングウエハ１１が、半導体製造装置内を搬送される時にドットパターン１２がウエハ搬送部及び保持部と擦れることにより、ゴミ等の異物１７を引っかき、ドットパターン１２のスペース１２Ｂ〔図５（ｃ）参照〕に擦り取って保持してしまうため、半導体製造装置内の搬送面のゴミ等の異物１７を、クリーニングウエハ１１の搬送のみで除去することができる。

このような簡単な方法により、ゴミ等の異物が除去できるため、従来方法の問題で挙げた、清掃に伴う装置稼働停止時間の大幅な削減及び専属清掃作業者の工数削減を図ることができる。

次に、第２実施例として、より容易に凹凸形状を有するクリーニングウエハを作製する方法について説明する。

すなわち、第１実施例では、マスクを作製し、マスク上のパターンを基板上にホトリソ及びエッチングにより転写することによって、ドットパターンを有するクリーニングウエハを作製したが、第２実施例ではこのマスクの作製を不要にした。

半導体用基板をインゴットから切断していく過程において、その切断面は、必然的に凹凸に富む表面状態となっている。第２実施例は、この凹凸に富む基板の切断面をクリーニングウエハのクリーニング面として使用する方法である。

図６は本発明の第２実施例を示すウエハ基板の切削、切断及び研磨により凹凸形状が形成されたクリーニングウエハ基板の平面図、図７はその部分断面図である。

この場合のクリーニングウエハの表面の凹凸状態を変化させる応用例として、砥石を用いて更に基板を研磨する方法がある。この場合には、砥石の粗さ度合いによって様々な凹凸状態を得ることができる。

具体的なクリーニング方法としては、第１実施例と同様である。つまり、研磨、あるいは切断により得られたクリーニングウエハ２１表面の凹凸部２２が半導体製造装置の基板搬送部及び保持部と接触するように、クリーニングウエハ２１を半導体製造装置内で搬送させることにより、クリーニングウエハ２１の凹凸部２２が搬送時に異物を擦り取り、半導体製造装置内を清掃することができる。

以上のように、第２実施例によれば、図６に示すように、クリーニングウエハ２１表面の凹凸形状は、切断面あるいは砥石による研磨面であるため、図７に示すように、その凹凸部２２の断面形状はノコギリ山形状となる。

このため、半導体製造装置との接触部が鋭角となり、接触摩擦時に、ゴミ等の異物が除去されやすくなる。

更に、第１実施例では、半導体製造装置のクリーニングウエハの製造方法及びクリーニング原理について述べたが、基板種を変更すれば、液晶製造装置等にも適用可能である。

また、この第２実施例では、切削研磨により基板表面に凹凸形状を得る方法について述べたが、機械的な切削により溝を作製することによって、凹凸形状を得る方法もある。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のウエハ載置台のクリーニング方法は、半導体製造装置の清掃を半導体製造装置を停止することなく行うことができ、生産効率の向上を図ることができるウエハ載置台のクリーニング方法として利用できる。

１，２１ 半導体製造装置クリーニングウエハ基板（クリーニングウエハ）
２ ドットパターン
３，１３ ウエハ基板のオリフラ
１１ 半導体製造装置クリーニングウエハ
１２ 凹凸形状を有する基板表面（ドットとスペースからなるパターン）
２Ａ，１２Ａ ドット
２Ｂ，１２Ｂ スペース
１４ ステッパーのウエハ載置台
１５ ウエハ載置台の表面部位
１６ 凹所やバキューム穴
１７ ゴミ等の異物
２２ 凹凸部

Claims (4)

1. 表面に凹凸パターンを有するクリーニングウエハを用いたウエハ載置台のクリーニング方法であって、
   前記クリーニングウエハの表面を前記ウエハ載置台の表面に対向させて、正規の位置とは異なる位置に載置する工程と、
   前記ウエハ載置台の表面に載置された前記クリーニングウエハの位置を正規の位置に補正する機構を用いて、前記クリーニングウエハの位置を補正して前記クリーニングウエハを前記ウエハ載置台上の正規の位置に移動させる工程と、
   を有することを特徴とするウエハ載置台のクリーニング方法。
2. 前記凹凸パターンが螺旋形状であることを特徴とする請求項１記載のウエハ載置台のクリーニング方法。
3. 前記凹凸パターンが尖端形状であることを特徴とする請求項１記載のウエハ載置台のクリーニング方法。
4. 前記凹凸パターンがドットパターンであることを特徴とする請求項１記載のウエハ載置台のクリーニング方法。

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