JP3769583B1 - 基材処理装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ステージ10の内部に吸熱手段として冷媒室41を設け、それに水等の冷媒を充填する。このステージ10の支持面10aにウェハ90を接触支持させる。このウェハ90の外周部を加熱器20で加熱しながら、この加熱された部位に反応性ガス吹出し口30bから不要膜除去のための反応性ガスを供給する。一方、ウェハ90の外周部より内側の部分は、上記吸熱手段にて吸熱する。
【選択図】図1
Description
特許文献2;特開2004−96086号公報には、ウェハーの外周部に赤外線ランプを当てながら酸素ラジカルを吹付けることが記載されている。
(a)基材を接触支持する支持面を有するステージと、
(b)このステージに支持された基材の外周部の在るべき被処理位置に熱を付与する加熱器と、
(c)不要物除去のための反応性ガスを前記被処理位置に供給する反応性ガス供給手段と、
(d)前記ステージに設けられ、前記支持面から吸熱する吸熱手段と、
を備えたことを特徴とする。
この特徴構成によれば、基材の外周部を加熱するとともに、この加熱された外周部に反応性ガスを吹付けることにより、不要物を効率的に除去することができる。一方、基材の外周部より内側部分(中央部)に外周部から熱が伝わって来たり、加熱器の熱が直接的に加えられたりしても、これを吸熱手段で吸熱できる。これによって、基材の内側部分の膜や配線が変質するのを防止できる。また、反応性ガスが基材の外周側から内側へ流れ込んで来たとしても、反応を抑えることができる。これによって、基材の内側部分にダメージが及ぶのを防止することができる。
その具体的構造としては、例えば、前記ステージの内部に前記吸熱手段として冷媒室が形成され、この冷媒室に冷媒の供給路と排出路が連なっている。この冷媒室に冷媒を送り込んで充填または流通ないしは循環させることにより、基材から吸熱することができる。冷媒室の内容積を大きくすることにより、熱容量ひいては吸熱能力を十分に高めることができる。冷媒としては、例えば、水、空気、ヘリウム等の流体を用いる。冷媒を圧縮する等して冷媒室内に勢い良く供給することにしてもよい。これにより、冷媒室の隅々まで万遍なく行き渡るように流動させることができ、吸熱効率を向上させることができる。なお、冷媒供給の勢いが穏やかであっても、或いは充填したきり供給排出を停止しても、冷媒室内での自然対流により、吸熱性を確保できる。冷媒室に連なる冷媒供給路と冷媒排出路を、共通の通路で構成してもよい。
前記冷媒通路は、前記ステージの内部の支持面側の部分から支持面とは反対側の部分へ向かうように形成されていてもよい。これによって、吸熱効率を一層高めることができる。前記ステージの内部に室が形成されており、この室が、支持面側の第1室部分と支持面とは反対側の第2室部分とに仕切られるとともに、これら第1、第2室部分が互いに連通されており、前記第1室部分が、前記冷媒通路の上流側の路部分を構成し、前記第2室部分が、前記冷媒通路の下流側の路部分を構成していてもよい。
これにより、前記支持面の外周側の部分(外周領域)だけから吸熱でき、その更に外側に配置された基材外周部からの熱を確実に吸熱除去できる一方、中央側の部分(中央領域)までをも無駄に吸熱冷却するのを防止でき、吸熱源の節約を図ることができる。
前記チャック機構は、前記ステージの外周側の部分(外周領域)に設けられているのが好ましい。前記ステージの中央側の部分(中央領域)の支持面には、前記チャック機構の設けられた外周側部分の支持面より凹む凹部が形成されていることがより好ましい。これによって、ステージと基材の接触面積を小さくでき、吸着に起因するパーティクルを低減することができる。一方、ステージの少なくとも外周側の部分に吸熱手段を設けておけば、このステージの外周部分はウェハと接触しているので、ウェハの外周部から内側に伝わろうとする熱を確実に吸熱でき、ウェハの中央部が加熱されるのを確実に防止することができる。
チャック機構は、ステージの支持面の全域に設けてもよい。
例えば、基材の外周のノッチ又はオリフラ等の切欠部を処理するときは、前記輻射加熱器の焦点を、前記切欠部以外の基材外周を処理する時に対し光軸方向にずらす。これにより、基材上での照射幅(光径)をノッチやオリフラ以外の処理時より大きくすることができ、ノッチやオリフラの縁にも熱光線が当たるようにすることができ、ひいてはノッチやオリフラの縁に付いた膜の除去を行なうことができる。
光源は、点状光源であってもよく、前記ステージの周方向に沿う線状光源であってもよく、前記ステージの周方向の全周に沿う環状光源であってもよい。
同様に、前記吹出し口の形状は、点状(スポット状)であってもよく、前記ステージの周方向に沿う線状であってもよく、前記ステージの周方向の全周に沿う環状であってもよい。
常圧プラズマ処理装置は、略常圧(大気圧近傍の圧力)下で電極間にグロー放電を形成し、プロセスガスをプラズマ化(ラジカル化、イオン化を含む)して反応性ガスにするものである。なお、本発明における「略常圧」とは、1.013×104〜50.663×104Paの範囲を言い、圧力調節の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、好ましくは、1.333×104〜10.664×104Paであり、より好ましくは、9.331×104〜10.397×104Paである。
前記反応性ガス供給手段が、前記反応性ガス供給元からの反応性ガスを前記被処理位置へ導く吹出し路を形成する吹出し路形成部材を有し、この吹出し路形成部材が、前記ステージに沿い、前記吸熱手段にて冷却されることにしてもよい。これによって、吹出し路専用の冷却手段を設ける必要が無く、構成を簡素化でき、コストダウンを図ることができる。この構造は、反応性ガスを冷却すべき場合、例えば反応性ガスとしてオゾンを用いる場合等において特に有効である。
前記排気ノズルの吸込み口が、前記被処理位置を挟んで前記反応性ガス供給手段の吹出し口と対向するように配置されているのが好ましい。
前記吹出し口と吸込み口は、基材の外周部の接線方向に沿って前記被処理位置を挟んで対向配置されているのが好ましい。
基材の回転方向の順方向に沿って前記吹出し口が上流側に配置され、前記吸込み口が下流側に配置されているのが好ましい。
前記吸込み口が、前記吹出し口より2〜5倍の口径を有していることが好ましい。
前記吹出し口の内径は、例えば1〜3mm程度が好ましい。これに対し、前記吸込み口の内径は、例えば2〜15mm程度が好ましい。
これによって、処理済みのガスや反応副生成物が拡散するのを抑制でき、吸込み口に確実に吸い込んで排気することができる。
本発明に係る
(a)基材を接触支持する支持面を有するステージと、
(b)このステージに支持された基材の外周部の在るべき被処理位置に熱を付与する加熱器と、
(c)不要物除去のための反応性ガス(第1反応性ガス)を前記被処理位置に供給する反応性ガス供給手段(第1反応性ガス供給手段)と、
(d)前記ステージに設けられ、前記支持面から吸熱する吸熱手段と、
を備えた基材処理装置は、前記加熱を要する無機膜を不要物として除去する場合も適用可能である。
SiCに対応する反応性ガスは、例えばCF4である。また、前記(a)〜(d)の構成を備えた基材処理装置は、高温下でエッチング可能な第1無機膜(例えばSiC)と、高温下ではエッチングレートが前記第1無機膜より低くなる第2無機膜(例えばSiO2)とが基材に積層されており、これら第1及び第2無機膜のうち第1無機膜のみをエッチングしたい場合にも有効である。
なお、本発明は、ウェハ90等の基材の裏面外周部の膜を除去するものに限らず、表側面の外周部や外端面の膜を除去するものにも適用可能である。
図示は省略するが、ステージ10には、真空式又は静電式の吸着チャック機構が組み込まれている。この吸着チャック機構によってウェハ90をステージ10の支持面10aに吸着し固定するようになっている。
ステージ10上に設置されたウェハ90の裏面外周部すなわち被処理部位の在る位置が、被処理位置Pとなる。この被処理位置Pは、ステージ10の上面10aを径方向外側へ延長した仮想面(延長面)上に位置する。
フレーム50と、ステージ10と、ラビリンスシール60の間に、環状の空間50aが画成されている。
レーザ光源21は、LDに限られず、YAG、エキシマ等の種々の形式のものを用いてもよい。できればレーザの波長が膜92に吸収されやすい可視光以降のものを用い、より好ましくは膜92の吸収波長に合ったものを用いるとよい。
光源21をユニット22の内部に収容し、光ファイバ等の光伝送系23を省略してもよい。
プラズマノズルヘッド30と上記電源と上記プロセスガス供給源と上記吸引排気装置等によって、常圧プラズマ処理装置が構成されている。
基材処理装置のステージ10には、上面すなわち基材支持面10aから吸熱を行なうための吸熱手段が設けられている。詳述すると、ステージ10の内部は、空洞状をなし、そこが冷媒室41(吸熱手段)になっている。冷媒室41は、十分な内容積を有している。冷却室41は、ステージ10の全域(周方向の全周及び径方向の全体)に及んでいる。冷媒室41には、冷媒供給路42と冷媒排出路43が連なっている。これら路42,43は、中心軸11の内部を通ってステージ10から延出されている。
冷媒として、水に代えて、空気、ヘリウム等を用いてもよい。圧縮流体にして冷媒室41に勢いを付けて送り込み、冷媒室41の内部で流動させることにしてもよい。
処理すべきウェハ90を、搬送ロボット等によってステージ10の上面に中心が一致されるようにして置き、吸着チャックする。ウェハ90の外周部は、全周にわたってステージ10の径方向外側に突出することになる。このウェハ90の突出外周部の裏面上すなわち被処理位置Pに焦点を略合わせ、レーザ加熱器20のレーザ照射ユニット22からレーザ光Lを出射する。これによって、ウェハ90の裏面外周部の膜92cをスポット状(局所的)に輻射加熱できる。点集光であるので、レーザエネルギーを被照射部に高密度で付与できる。(レーザの波長が膜92cの吸収波長に対応していれば、レーザエネルギーの吸収効率をより高くすることができる。)これによって、膜92cのスポット状の被照射部を瞬間的に数百度(例えば600℃)まで高温化できる。レーザ照射ユニット22の焦点調節機構によって焦点位置を被処理位置Pの上下に若干ずらすことにより、ウェハ90の裏面外周部上での集光径ひいては被加熱部位の面積や、輻射エネルギの密度ひいては被加熱部位の加熱温度を調節することができる。この結果、処理幅を調節することができる。
また、ノッチ部やオリフラ部においては、集光径を大きくすることにより、ノッチ部やオリフラ部の縁にもレーザが当たるようにすることができ、ひいてはノッチ部やオリフラ部の縁の裏側の膜をも確実に除去することができる。
輻射加熱であるので、ウェハ90の被加熱部位を加熱源に接触させる必要がなく、パーティクルが発生することもない。
ステージ10とフレーム50の間のシールとしてラビリンスシール60を用いることによって、ステージ10の回転を、フレーム50との摩擦無く円滑に行なうことができる。
図4に示すステージ10では、冷媒室が、水平な仕切板45によって上側(支持面側)の第1室部分41Uと、下側(支持面とは反対側)の第2室部分41Lとに仕切られている。仕切板45は、ステージ10の周壁の内径より小径であり、上下の第1、第2室部分41U,41Lが仕切板45より外周側で連なっている。仕切板45の中央部に冷媒供給路42を構成する管の端部が接続され、冷媒供給路42が、上側の第1室部分41Uに連なっている。また、ステージ10の底板の中央部に冷媒排出路43を構成する管の端部が接続され、冷媒排出路43が、下側の第2室部分41Lに連なっている。
第1、第2室部分41U,41Lは、吸熱手段としての冷媒通路を構成している。
これによって、ステージ10の全体を確実に冷却でき、ひいてはウェハ90を万遍なく確実に冷却でき、上面の膜92を確実に保護することができる。先に支持面10aひいてはウェハ90に近い側の第1室部分41Uに冷媒が導入されるので、吸熱効率を一層高めることができる。
ステージ10が固定される一方、フレーム50が回転される場合には、冷媒供給路42を中心軸11内に通す必要はない。
これによって、図7の矢印に示すように、冷媒は、外側の環状路47に沿って周方向に分岐して流れた後、連通路48で合流して1つ内側の環状路47へ流入し、そこで再び周方向に分流し、これを繰り返しながらステージ10の外周側から中心へ向けて流れて行く。
なお、図4〜図8において、冷媒供給路42と冷媒排出路43を互いに逆にしてもよく、そうすると、上側冷媒室41Uでの冷媒の流れが外周側から中心へ向かうことになる。
これに対し、環状隔壁12より内側の内周領域10Rbは、冷媒室とはなっておらず、吸熱手段の非配置部分になっている。
これによって、ウェハ90の外周部の被加熱箇所からの熱は、そのすぐ内側の部分へ伝わって来たところでステージ外周領域10Raにて吸熱除去される。一方、ウェハ90の中央の熱伝達とは関係のない部分については、吸熱冷却されることがない。これによって、吸熱源の節約を図ることができる。
図12に示すように、一般にウェハ90の外周部の周方向の一箇所には例えばノッチ93等の切欠部が設けられている。同図(a)に示すように、レーザ照射ユニット22のウェハ上での照射スポットLsの大きさ(照射範囲の幅)を一定にして処理を行なうと、ノッチ93の縁については処理されない可能性がある。(同図の斜線部は処理された部分を示す。)そこで、同図(b)に示すように、ノッチ93が被処理位置に来たとき、レーザ照射ユニット22の焦点を焦点調節機構によって光軸方向にずらす。これにより、照射スポットLsを大きくでき、ノッチ93の縁にもレーザが当たるようにすることができる。この結果、同図(c)に示すように、ノッチ93の縁の膜をも確実に除去することができる。照射スポットLsを大きくすると、エネルギ密度が下がるため、同時にレーザの出力を大きくしたりウェハの回転速度を低下させて、単位面積当たりのエネルギが、照射スポットLsを大きくする前と同じ程度になるように調節するのが好ましい。
照射スポットLsが、ノッチ93を通過した後は、照射スポットLsの大きさを元の大きさに戻す。
図13に示すように、レーザ照射ユニット22からのレーザLの焦点が焦点調節機構によってウェハ90の外周上にほぼ合わされ、ウェハ90上での照射範囲のスポット径が例えば直径約1mmである場合には、ウェハ90の外周部の膜92cを約1mm幅で除去でき、処理幅を1mmとすることができる。
ウェハ90がちょうど一回転したとき、図15の破線に示すように、スライド機構22Sによって照射ユニット22を照射スポット径とほぼ同じ大きさ(約1mm)だけ半径外側方向へずらす。この位置においてウェハ90を更に一回転させながら処理を行なう。
そして、一回転後、図15の二点鎖線に示すように、スライド機構22Sによって照射ユニット22を更に照射スポット径とほぼ同じ大きさ(約1mm)だけ半径外側方向へずらす。この位置においてウェハ90を更に一回転させながら処理を行なう。これによって、処理幅を3mmにすることができる。
ステージ10の外周側の上面には、環状の凸部10bが形成されている。これに対応してステージ10の中央部には平面視円形の浅い凹部10cになっている。
ステージ10の内部には、上記図19と同様に環状冷却室41Cが設けられている。
反応性ガス供給源としてのオゾナイザー70からオゾン供給管71が延び、このオゾン供給管71が処理ヘッドHのコネクタ72を介して吹出しノズル75の基端部に連なっている。吹出しノズル75は、被処理位置(ステージ10上のウェハ90の外周部)より下側に配置されている。吹出しノズル75の先端部分は、図22に示すように、平面視でウェハ90の外周の接線方向に略沿うとともにステージ10の側すなわちウェハ90の半径方向内側へ向けて僅かに傾けられ、かつ、図23に示すように、正面視でウェハ90に向けて上へ傾けられている。そして、吹出しノズル75の先端の吹出し口が、被処理位置P(ウェハ90の外周部の裏面)の近傍に臨んでいる。
排気ノズル76は、被処理位置P(ステージ10上のウェハ90の外周部)より下側に配置されている。排気ノズル76の先端部分は、図22に示すように、平面視でウェハ90の外周の接線方向にまっすぐ向けられるとともに、図23に示すように、正面視でウェハ90に向けて上へ傾けられている。排気ノズル76の先端の吸込み口が、吹出しノズル75の吹出し口と略同じ高さ(ウェハ90の裏面のすぐ下)に位置されている。
図26の白抜矢印で示すように、有機膜処理ヘッド100は、第1進退機構130に接続されている。この進退機構130によって、有機膜処理ヘッド100が、ウェハ90の外周部に沿う処理位置(図25及び図26の仮想線)と、ウェハ90より径方向外側へ離れた退避位置(図25及び図26の実線)との間で進退可能になっている。
上記基材配置面を挟んで上下に一対設けることにしてもよい。
処理ヘッド100を上方に配置することによりウェハ90の主に上面(表側面)の外周部を処理できる。一方、下方に配置すればウェハ90の主に下面(裏面)の外周部を処理できる。
図27及び図28に示すように、有機膜処理ヘッド100には、レーザ加熱器20の照射ユニット22(照射部)と、一対のノズル101,102が設けられている。レーザ加熱器20は、レーザ光源21と、この光源21から離れた照射ユニット22とを有している。レーザ光源21から光ファイバケーブル23(伝送光学系)が延び、照射ユニット22に接続されている。図示は省略するが、照射ユニット22には、レンズやパラボリック反射鏡などの集光手段、及び出射窓が設けられている。レーザ源21から光ファイバケーブル23で伝送されて来たレーザ光は、集光手段によって集光されながら出射窓から出射される。有機膜処理ヘッド100が上記処理位置のとき、出射光Lは、ステージ10上のウェハ90の外周部の一箇所(被処理位置P)に局所的に照射される。
輻射加熱器として、レーザ加熱器に代えてハロゲンランプなどの赤外線加熱器を用いてもよい。
図26の白抜矢印に示すように、無機膜処理ヘッド200は、第2進退機構230に接続されている。この第2進退機構230によって、無機膜処理ヘッド200が、ウェハ90の外周部に沿う処理位置(図26の仮想線)と、ウェハ90より径方向外側へ離れた退避位置(同図の実線)との間で進退可能になっている。
無機膜処理ヘッド200は、耐フッ素性の材料にて構成されている。
[有機膜除去工程]
先ず、ウェハ90の外周部の有機膜92bの除去工程を行なう。処理ヘッド100,200は共に退避位置に退避させておく。そして、処理すべきウェハ90をアライメント機構(図示せず)によってステージ10上に芯出してセットする。次に、有機膜処理ヘッド100を処理位置へ前進させる。これによって、レーザ照射ユニット22がウェハ90の外周部の一箇所Pへ向けられるとともに、この箇所Pを挟んで吹出しノズル101と吸引ノズル102がウェハ90の接線方向に対峙することになる。無機膜処理ヘッド200はそのまま退避位置に位置させておく。
同時に、ステージ10にてウェハ90の外周部より内側の部分(主部分)を吸熱・冷却することにより、該内側の部分の膜が熱の影響を受けて品質劣化を来たすのを防止できることは、上記第1実施形態で述べた通りである。
次いで、ウェハ90外周部の無機膜94bの除去工程を実行する。このとき、ウェハ90はステージ10にセットしたままにしておく。そして、無機膜処理ヘッド200を前進させ、ウェハ90の外周部を差し込み口201に差し込む。これによって、ウェハ90の外周部の一定の長さの部分が案内路202に包まれることになる。差し込み量を調節することにより、除去すべき膜94bの幅(処理幅)を容易に制御することができる。
有機膜処理ヘッド100と無機膜処理ヘッド200の離間角度は180度に限られず120度や90度離れていてもよい。
有機膜処理ヘッド100と無機膜処理ヘッド200は、互いの退避位置及び進退動作時に干渉しなければよく、処理位置が重なっていてもよい。
有機膜処理ヘッド100が酸素系反応性ガス生成源に一体に取り付けられていてもよく、無機膜処理ヘッド200がフッ素系反応性ガス生成源に一体に取り付けられていてもよい。
第1ステージ部301の内部は、冷却室41になっている。この冷却室41を含む吸熱手段は、第1ステージ部301にのみ設けられているが、第2ステージ部302にも設けることにしてもよい。
そして、無機膜処理ヘッド200を退避位置(図32(b)の仮想線)から処理位置(同図の実線)へ前進させ、無機膜除去工程を実行する。ウェハ90が第1ステージ部301の上方に離れているので、第1ステージ部301の外周部と無機膜処理ヘッド200の下側部が干渉するのを回避できる。ひいては、差し込み口201のウェハ90径方向に沿う深さを大きくすることができる。これによって、ウェハ90の内側部分への第2反応性ガスの拡散を一層確実に防止することができる。
その一方で、第1ステージ部301の径を十分に大きくでき、吸熱手段にてウェハ90の外周部付近まで確実に冷却することができる。その結果、ウェハ90の外周部より内側部分の膜質が損なわれるのを一層確実に防止することができる。
この無機膜除去工程では、第2ステージ部302だけを回転させればよい。これによって、ウェハ90の外周部の無機膜94bを全周にわたってエッチングし除去することができる。
除去対象の不要物の成分は、フロロカーボン等の有機物に限られず、無機物であってもよい。
プロセスガス(元ガス)ひいては反応性ガスは、酸素系以外にもフッ素系等、対象とする膜の成分に応じて、適宜選択することができる。ガス種に応じて活性を維持できるように、反応性ガス供給元から吹出し口までの吹出し路を温調(冷却または加温)するとよい。
加熱器は、輻射加熱器に限らず、電熱ヒータ等を用いてもよい。
プラズマノズルヘッド30を被処理位置Pから離して配置し、その先端開口30bから吹出し路を被処理位置Pへ向けて延出し、その先端の吹出し口を被処理位置Pの近傍に配置することにしてもよい。
吹出し路を形成する吹出し路形成部材を、ステージ10の外周面に沿わせ、ステージ10の吸熱手段にて冷却することにしてもよい。これによって、オゾンの活性度を長く維持することができる。
反応性ガス供給手段として常圧プラズマ処理装置に代えてオゾナイザを用いてもよい。
吹出し口や加熱器の被処理位置Pに対する位置関係は、適宜設定可能である。
図1と同様の装置を用い、ウェハーの外端縁をステージ10から3mm突出させ、冷媒室41内の水温が、50℃の場合23.5℃の場合、5.2℃の場合のそれぞれについて、ウェハーの外端縁の被加熱部位の近傍から径方向内側方向への距離に対するウェハーの表面温度を測定した。レーザ加熱器20の出力条件は以下の通りである。
レーザ発光波長:808nm
出力:30W
局所加熱部位の直径:0.6mm
出力密度:100w/mm2
発振形態:連続波
結果を図34に示す。同図(a)は、ウェハー外端縁の被加熱部位の周辺(直近から少し離れた位置)を横軸の原点としたものであり、同図(b)は、ウェハー外端縁の被加熱部位の直近を横軸の原点としたものである。水温が常温の23.5℃の場合、ウェハー外端縁の被加熱部位の近くでは被加熱部位からの熱伝導により110℃程度(図34(a))になり、更に被加熱部位の直近では300℃程度(図34(b))になるが(被加熱部位では600℃以上)、そこから僅か3mm径方向内側の部位では50℃程度まで下がり、更に径方向内側の中央部分では、50℃以下に保持され、これにより、たとえ反応性ガスのオゾンがウェハーの表側面の中央部分に流れ込んで来ても反応が起きにくく膜92のダメージを抑えることができることが確認された。
ウェハー直径:300mm
局所加熱部位の直径:1mm
ステージ回転数:3rpm
ステージ冷媒室内の水温:23.5℃
その結果、図35に示すとおり、ウェハー外端縁の被加熱部位の直近の表面温度は、300℃前後(被加熱部位では700〜800℃程度)であったが、そこから径方向内側へ向かってウェハー温度が急激に下がり、僅か3mm径方向内側の部位では100℃を下回った。これにより、ウェハー中央部分の膜のダメージを抑えることができることが確認された。
発光波長:800〜2000nm
出力:200W
局所加熱部位の幅:2mm
ウェハーの外端縁をステージ10から3mm突出させ、冷媒室41内の水温が5℃の場合、20℃の場合、50℃の場合のそれぞれについて、ウェハーの外端縁の被加熱部位の近傍から径方向内側方向への距離に対するウェハーの表面温度を測定した。
結果を図36に示す。同図に示す通り、水温が常温の20℃の場合、ウェハーの外端縁の被加熱部位の近傍では被加熱部位からの熱伝導により80℃程度になるが(被加熱部位では400℃以上)、そこから9mm以上径方向内側の部位では50℃以下の低温に保持され、膜のダメージを抑えることができることが確認された。
10a 支持面
20 レーザ加熱器(輻射加熱器)
30 プラズマノズルヘッド(反応性ガス供給手段の構成要素)
41 冷媒室(吸熱手段の構成要素)
42 冷媒供給路
43 冷媒排出路
41U 支持面側の第1室部分(冷媒通路(吸熱手段の構成要素))
41L 支持面とは反対側の第2室部分(冷媒通路(吸熱手段の構成要素))
46 渦巻き状冷媒通路(吸熱手段の構成要素)
47 環状路(吸熱手段の構成要素)
48 連通路(吸熱手段の構成要素)
90 ウェハ(基材)
92c ウェハの裏面外周部の膜(不要物)
93 ノッチ(切欠部)
120 赤外線加熱器(輻射加熱器)
160 ペルチェ素子(吸熱手段の構成要素)
P 被処理位置
Claims (19)
- 基材の外周部に被膜された不要物を除去する装置であって、
(a)基材の外周部を突出させるとともに前記基材の外周部の近傍部分と接触するようにして前記基材を支持する支持面を有するステージと、
(b)このステージに支持された基材の突出された前記外周部の在るべき被処理位置に熱光線を照射する輻射加熱器と、
(c)不要物除去のための反応性ガスを前記被処理位置に供給する反応性ガス供給手段と、
(d)前記ステージに設けられ、前記支持面から吸熱する吸熱手段と、
を備え、前記吸熱手段が、前記ステージの外周側の部分と中央側の部分のうち少なくとも外周側の部分に設けられていることを特徴とする基材処理装置。 - 前記吸熱手段が、前記ステージを冷媒にて冷却するものであることを特徴とする請求項1に記載の基材処理装置。
- 前記ステージの内部には、前記吸熱手段として冷媒室が形成され、この冷媒室に冷媒の供給路と排出路が連なっていることを特徴とする請求項2に記載の基材処理装置。
- 前記ステージには、前記吸熱手段として冷媒通路が設けられ、この冷媒通路に冷媒が通されることを特徴とする請求項2に記載の基材処理装置。
- 前記冷媒通路が、前記ステージの支持面側の部分から支持面とは反対側の部分へ向かうように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の基材処理装置。
- 前記ステージの内部に空洞状の室が形成されており、この室が、支持面側の第1室部分と、支持面とは反対側の第2室部分とに仕切られるとともに、これら第1、第2室部分が互いに連通されており、前記第1室部分が、前記冷媒通路の上流側の路部分を構成し、前記第2室部分が、前記冷媒通路の下流側の路部分を構成していることを特徴とする請求項
5に記載の基材処理装置。 - 前記冷媒通路が、前記ステージの外周部分から中央部分へ向かうように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の基材処理装置。
- 前記冷媒通路が、渦巻き状をなしていることを特徴とする請求項7に記載の基材処理装置。
- 前記冷媒通路が、同心状をなす複数の環状路と、これら環状路を繋ぐ連通路とを有していることを特徴とする請求項4に記載の基材処理装置。
- 前記吸熱手段が、吸熱側を前記支持面に向けてステージ内に設けられたペルチェ素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の基材処理装置。
- 前記ステージにおける基材と接触すべき支持面が環状をなし、前記ステージの支持面より中央部分には支持面より凹む凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の基材処理装置。
- 基材を吸着するチャック機構が、前記ステージの外周側の部分と中央側の部分のうち外周側の部分にのみ設けられていることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の基材処理装置。
- 前記ステージの外周側の部分には基材を吸着するチャック機構が設けられる一方、前記ステージの中央側の部分には、前記チャック機構の設けられた部分より凹む凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の基材処理装置。
- 吸込み口を有する排気ノズルと、この排気ノズルを吸引する吸引手段とを備え、
前記排気ノズルの吸込み口が、前記反応性ガス供給手段の吹出し口と前記被処理位置を挟んで対向するように配置されており、
前記吸込み口が、前記吹出し口より大きいことを特徴とする請求項1〜13の何れかに記載の基材処理装置。 - 請求項1〜14の何れかに記載の基材処理装置を用いて、外周部に不要物として有機膜と無機膜が積層された基材の前記不要物を除去する方法であって、
前記反応性ガスとして前記有機膜と反応するものを用い、前記反応性ガス供給手段を前記有機膜の除去に用いる一方、
前記基材処理装置に設けた他の反応性ガス供給手段にて、前記無機膜と反応する他の反応性ガスを前記ステージ上の基材の外周部に供給することを特徴とする基材処理方法。 - 基材の外周部に被膜された不要物を除去する方法であって、基材の外周部を突出させるとともに前記基材の外周部の近傍部分と接触するようにして前記基材をステージの支持面で支持し、この基材の突出された前記外周部を熱光線で局所加熱する一方、該基材の外周部より内側の部分における前記近傍部分と該近傍部分より中央寄りの部分のうち少なくとも前記近傍部分を前記ステージに設けた吸熱手段にて吸熱しながら、加熱された前記外周部に不要物除去のための反応性ガスを供給することを特徴とする基材処理方法。
- 前記加熱を、焦点調節機構を有する輻射加熱器を用いて行なうとともに、
前記基材の外周の切欠部を処理するときは、前記輻射加熱器の焦点を、前記切欠部以外の基材外周を処理する時に対し光軸方向にずらすことを特徴とする請求項16に記載の基材処理方法。 - 前記加熱を、焦点調節機構を有する輻射加熱器を用いて行なうとともに、
前記焦点調節機構によって輻射加熱器の焦点を光軸方向に調節することにより、基材外周上での照射幅を調節し、ひいては処理幅を調節することを特徴とする請求項16に記載の基材処理方法。 - 前記加熱を、輻射加熱器を用いて行なうとともに、この輻射加熱器を基材の径方向に微小スライドさせることにより処理幅を調節することを特徴とする請求項16に記載の基材処理方法。
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