JP4896591B2 - 基材外周処理装置及び方法 - Google Patents

Description

この発明は、半導体ウェハや液晶パネル等の基材の外周部に設けられた有機膜等の不要物を除去する装置及び方法に関する。

半導体の製造工程において、歩留まりを低下させる一因として、ウェハの外周部に付着している有機物等の不要膜の存在がある。特許文献１；特開２００６−０４９８６９号公報には、ウェハを冷却しながらウェハの外周部にスポット的にレーザを照射するとともに反応性ガスを吹き付け、ウェハの外周部の不要物を除去することが記載されている。
特開２００６−０４９８６９

しかし、一概にウェハといっても、サイズ、外径較差、厚み較差、エッジ部の形状など様々なバリエーションがある。中でも外径較差は、処理時間に大きく影響するものの一つである。たとえば、現在、半導体生産の主流として用いられている３００ｍｍウェハの場合、外径較差は±０．２ｍｍとなっている（半導体規格；ＳＥＭＩ Ｍ１．１５−０３０２）。処理の確実性を確保するには、この較差分の余裕をみて処理する領域を広げなければならない。すなわち、３００＋０．２ｍｍのウェハの外周の処理領域と３００−０．２ｍｍのウェハの外周の処理領域を合わせた領域をカバーするように処理しなければならない。したがって、無駄なレーザ照射やプロセスガス供給を行なう必要があり、処理時間やランニングコストが余計にかかり、レーザ照射器等の機器の短寿命化を招いていた。さらに、レーザの照射角度、照射スポットの面積などを細かく設定しても、実際のウェハ外周の位置と処理開始位置との間のずれによって十分な処理がなされない場合があり、処理の安定性、再現性といった重要な処理性能の低下の一因にもなっていた。
このような較差に対する対策として、処理に先立って個々のウェハの外径を予め計測器で測定しておき、その測定結果に基づいて処理開始位置を決めるという手段が考えられるが、別工程での作業となり、全体のスループット（処理時間）に大きな影響を与えてしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウェハ等の基材の外周を処理するに際し、基材に外径較差等の寸法較差があっても、処理媒体や処理時間のロスを省き、ランニングコストの低減等を図ることを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明は、基材の外周部を一定幅にわたって処理する装置であって、
前記基材を支持する支持手段と、
輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体を、所定の供給方向に向けて局所的に供給する供給部と、
前記供給部を、前記支持手段に支持された基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節機構と、
前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて、前記供給部が前記処理媒体の供給を開始するときの前記幅方向の相対位置を決定する決定手段と、
を備え、前記センサひいては前記検知位置が、前記供給部に対して固定され、かつ前記位置調節機構によって前記供給部と一体に相対位置調節されることを第１特徴とする。
また、本発明は、基材の外周部を一定幅にわたって処理する装置であって、
前記基材を支持する支持手段と、
輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体を、所定の供給方向に向けて局所的に供給する供給部と、
前記供給部を、前記支持手段に支持された基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節機構と、
前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて、前記供給部が前記処理媒体の供給を開始するときの前記幅方向の相対位置を決定する決定手段と、
を備え、前記検知位置が、前記供給部から前記供給方向に延びる仮想の線上に設定されていることを第２特徴とする。
これによって、個々の基材の寸法較差に拘わらず、処理媒体を、基材の外周部に確実に当たるようにして供給開始することができる。これによって、処理媒体や処理時間のロスを回避でき、ランニングコストを低減でき、機器寿命の長期化を図ることができる。また、処理の安定性、再現性を十分に確保でき、良好なスループットを確保することができる。

前記決定手段にて決定された相対位置において、前記供給部から前記供給方向に延びる仮想の線上に前記基材の外縁が位置することが好ましい。
これによって、基材の外縁から処理を開始することができる。

前記第２特徴によれば、前記センサによる基材の存否検知位置が、前記供給部から前記供給方向に延びる仮想の線上に設定されていることによって、処理媒体の供給方向に基材外周部が位置するか否かを確実に検知することができる。
前記センサによる基材の存否検知位置を前記仮想の線上から離し、この離間距離を考慮して、基材外周部が前記仮想線上に位置する時の前記供給部の相対位置を算出するようにしてもよい。

前記センサは、非接触センサであることが好ましい。
これによって、基材への影響を回避することができる。非接触センサは、光学式でもよく、電磁気式でもよい。光学式非接触センサは、前記処理位置を挟んで対向配置された発光部と受光部を有する透過型センサであってもよく、発光部と受光部が前記処理位置に対し同じ側に配置された反射型センサであってもよい。

前記支持手段には、前記基材を回転させる回転機構が設けられていることが好ましい。これによって、基材の周方向に処理範囲を延ばし、ひいては基材の全周を処理することができる。
前記センサによる基材の存否検知に際し、前記処理ヘッドの相対位置調節と併行して前記回転機構による前記基材の回転がなされることが好ましい。
これによって、基材を支持手段に設置する際、アライメント誤差があった場合、ずれの方向を前記センサで検知することができる。これによって、基材のアライメント誤差にも対応することができる。

また、本発明は、基材の外周部を一定幅にわたって処理する方法であって、
輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体の供給部を、前記基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節工程と、
前記位置調節工程と併行して、前記供給部に対して固定されて前記供給部と一体に相対位置調節されるセンサを用いて、前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知する検知工程と、
この検知結果に基づいて、前記位置調節中の供給部から所定の方向に前記基材の外周部が位置するようになったとき、前記供給部から前記処理媒体を前記所定方向に局所的に供給開始する供給開始工程と、
を実行することを第３特徴とする。
また、本発明は、基材の外周部を一定幅にわたって処理する方法であって、
輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体の供給部を、前記基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節工程と、
前記位置調節工程と併行して、前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知する検知工程と、
この検知結果に基づいて、前記相対位置調節中の供給部から所定の方向に前記基材の外周部が位置するようになったとき、前記供給部から前記処理媒体を前記所定方向に局所的に供給開始する供給開始工程と、
を実行し、前記供給部から前記所定方向に延びる仮想の線上に前記検知位置を設定することを第４特徴とする。
これによって、個々の基材の寸法較差に拘わらず、処理媒体を、基材の外周部に確実に当たるようにして供給開始することができる。これによって、処理媒体や処理時間のロスを回避でき、ランニングコストを低減でき、機器寿命の長期化を図ることができる。また、処理の安定性、再現性を十分に確保でき、良好なスループットを確保することができる。

前記位置調節工程において、前記供給部から前記所定方向に延びる仮想の線が前記基材に外側から接近するようにして、前記供給部が相対位置調節されることが好ましい。前記供給開始工程において、前記仮想線上に前記基材の外縁が位置するようになったとき、前記処理媒体の供給開始がなされることが好ましい。
これによって、処理の効率化を図ることができ、スループットを一層向上させることができる。

前記検知工程と併行して、前記基材を回転させる回転工程を実行することが好ましい。
これによって、基材を支持手段に設置する際、アライメント誤差があった場合、ずれの方向を前記センサで検知することができ、基材のアライメント誤差にも対応することができる。

本発明によれば、個々の基材の寸法較差に拘わらず、処理媒体を、基材の外周部に確実に当たるようにして供給開始することができる。これによって、処理媒体や処理時間のロスを回避でき、ランニングコストを低減でき、機器寿命の長期化を図ることができる。また、処理の安定性、再現性を十分に確保でき、良好なスループットを確保することができる。

以下、本発明の第１実施形態を図面にしたがって説明する。図１の仮想線に示すように、この実施形態の処理対象基材は、例えばシリコン製の半導体ウェハ９０である。シリコンウェハ９０は、円形の薄板状をなしている。
ウェハ９０の外径サイズには種々の規格があり、各サイズの個々のウェハ９０には外径較差が存在する。例えば、３００ｍｍサイズの場合、外径較差は±０．２ｍｍである。

図６に示すように、ウェハ９０の表側面には、半導体装置を構成すべき所要層として例えばｌｏｗ−ｋ材からなる絶縁層９１が形成されている。絶縁層９１には配線パターン溝９１ａが形成されている。この配線パターン溝９１ａ内にＣｕ等からなる配線パターン９４が設けられている。

シリコンウェハ９０の裏面の外周部には、フロロカーボンの膜９３が被膜されている。フロロカーボン膜９３は、ウェハ９０の周方向の全周にわたるとともに径方向（周方向と直交する方向）に沿う幅を有している。フロロカーボン膜９３は、絶縁層９１にフォトレジストを被膜して配線パターン溝９１ａをエッチングにて形成する際、エッチング用ガスに混入させておいたフロロカーボンがウェハの裏側へ回り込んで堆積したものである。フロロカーボンは、エッチングが深さ方向にだけ進行するようにし、エッチングの異方性を確保するための保護材としての機能を果たす。このフロロカーボンは、その後のアッシング工程で上記フォトレジストと一緒に大半が除去されるが、ウェハ９０の裏側に回りこんだものは除去しきれず、膜９３として残置されてしまう。

本実施形態に係る基材外周処理装置１は、上記ウェハ９０の裏面外周部のフロロカーボン膜９３を不要物として除去するものである。
図１〜図３に示すように、基材外周処理装置１は、基材支持手段としてのステージ１０と、処理ヘッド２０を備えている。

ステージ１０は、水平な円盤形状をなしている。図２に示すように、ステージ１０の垂直な中心軸１１には、回転機構５０が接続されている。この回転機構５０によって、ステージ１０が中心軸１１のまわりに回転されるようになっている。ステージ１０の回転数は、適宜調節可能になっている。

ステージ１０の上面１０ａに、ウェハ９０が中心を一致させて水平にセットされるようになっている。ステージ１０の上面１０ａは、基材支持面を構成している。ステージ１０の上面１０ａの直径は、ウェハ９０の直径より僅かに小さい。したがって、ウェハ９０の外周部がステージ１０の外端縁より少し突出されるようになっている。これにより、ウェハ９０の裏面外周部のフロロカーボン膜９３の全体が露出されるようになっている。該フロロカーボン膜９３の径方向内側の縁のすぐ近くにステージ１０の外端縁が位置するようになっている。

図６及び図７に示すように、個々のウェハ９０の外縁の位置は、外径較差分のばらつきが存在する。図６の実線に示すように、較差がプラスのウェハは、同図の一点鎖線に示す規格どおりのウェハより外縁が突出することになる。また、図７の実線に示すように、較差がマイナスのウェハは、同図の二点鎖線に示す規格どおりのウェハより外縁が引っ込むことになる。

ステージ１０の内部は、冷却室となっており、この冷却室に、水や空気等の冷却用媒体が送り込まれるようになっている。これによって、ステージ１０を冷却でき、ひいては、ステージ外周上面１１ｂとウェハ９０の外周突出部のすぐ内側の部分との接触面を通して、ウェハ９０から吸熱できるようになっている。
ステージ１０の特に上板の材質には、熱伝導性の良好なもの（例えばアルミ）が用いられている。
ステージ１０にフィンを設け、ステージ１０の回転によって空気流が起き、ステージ１０が空冷されるようになっていてもよい。

図１に示すように、ステージ１０の一側部には、処理ヘッド２０が配置されている。処理ヘッド２０は、容器状のヘッド本体２１を有している。図２に示すように、ヘッド本体２１のステージ１０を向く側部には、開口２１ａが形成されている。この開口２１ａを通してステージ１０上のウェハ９０の外周部がヘッド本体２１内に差し入れ可能になっている（図５参照）。

処理ヘッド２０には、位置調節機構６０が接続されている。この位置調節機構６０によって、処理ヘッド２０がステージ１０の径方向（ステージ１０上の基材９０の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向）に移動され位置調節されるようになっている。

図１〜図３に示すように、処理ヘッド本体２１の内部には、レーザ照射ユニット３３（輻射熱処理媒体の供給部）と、ガス供給ノズル４３と、吸引ノズル４４が設けられている。

レーザ光源３１（輻射熱光源）から光ファイバケーブル３２（熱光線伝送手段）が延び、この光ファイバケーブル３２が処理ヘッド２０内のレーザ照射ユニット３３に接続されている。レーザ光源３１は、輻射熱の処理媒体として例えば発光波長８０８ｎｍ〜９４０ｎｍのＬＤ（半導体）レーザ光を出射するようになっている。レーザ光源３１として、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。

図２に示すように、照射ユニット３３は、開口２１ａより下側に配置され、光軸Ｌ_３３（輻射熱処理媒体の供給方向）が開口２１ａを向くように斜め上に向けられている。図示は省略するが、照射ユニット３３には、凸レンズやシリンドリカルレンズ等の光学素子を含む集光光学系が設けられている。この集光光学系に光ファイバケーブル３２の先端部が光学的に接続されている。集光光学系は、光ファイバケーブル３２で伝送されて来たレーザを、光軸Ｌ_３３に沿って斜め上に収束照射するようになっている。このレーザ光の焦点Ｐ（処理媒体の供給スポット）は、処理ヘッド２０の開口２１ａの略中央部に設定されている。
照射ユニット３３は、焦点調節機構や角度調節機構を設けるのが好ましい。

図１に示すように、反応性ガス源４１からガス供給路４２が延びている。このガス供給路４２の下流端が、処理ヘッド２０内のガス供給ノズル４３に連なっている。反応性ガス源４１として、オゾン（Ｏ_３）を生成するオゾナイザーが用いられている。オゾンは、フロロカーボン膜９３等の有機膜を除去するのに好適な反応性ガスである。反応性ガス源として、オゾナイザー２４に代えて常圧プラズマ放電装置を用い、この常圧プラズマ放電装置の電極間のプラズマ放電空間に酸素を導入し、酸素ラジカル等の酸素系反応性ガスを得ることにしてもよい。
反応性ガスは、上記レーザとは別のもう１つの処理媒体を構成している。

ガス供給ノズル４３は、ガラス、アクリル、透明樹脂等の透光性材料にて構成され、管状をなしている。ガス供給ノズル４３の口径は、フロロカーボン膜９３の幅に対応する大きさになっている。

図３に示すように、ガス供給ノズル４３は、ステージ１０の上面１０ａより下に配置されている。ガス供給ノズル４３の吹き出し軸Ｌ_４３（反応性ガスからなる処理媒体の供給方向）は、上記照射ユニット３３のレーザ供給スポットＰ付近へ向けて斜めに延び、該スポットＰ付近においてレーザ光軸Ｌ_３３と略交差している。ガス供給ノズル４３の先端開口は、供給スポットＰの直近に供給スポットＰに向かうようにして配置されている。
図４に示すように、ガス供給ノズル４３ひいては該ノズル４３からのガス吹き出し方向は、平面視でウェハ９０の周方向（接線方向）にほぼ沿うようになっている。
ガス供給ノズル４３は、媒体供給部を構成している。

吸引ノズル４４は、ガス供給ノズル４３と同様の透光性材料にて構成され、管状をなしている。図１および図４に示すように、吸引ノズル４４は、平面視でガス供給ノズル４３とほぼ一直線に向き合うように配置され、ウェハ９０の周方向（接線方向）にほぼ沿うように配置されている。図３に示すように、吸引ノズル４４は、ステージ１０の上面１０ａより下に配置され、吸引軸Ｌ_４４が供給スポットＰへ向けて斜めに延びている。吸引ノズル４４の先端開口は、供給スポットＰにほぼ向かうようにして配置されている。
吸引ノズル４４から排気路４５が延び、排気ポンプ等の排気手段４６に連なっている。

ステージ１０ひいてはウェハ９０の回転方向（例えば平面視時計周り）に沿って、ガス供給ノズル４３は上記回転方向の上流側に配置され、吸引ノズル４４は上記回転方向の下流側に配置されている。
ノズル２１，２２の向きや互いの配置関係は適宜設定可能である。

図２に示すように、処理ヘッド本体２１のステージ１０を向く側部には、光学式の非接触センサからなる基材検知センサ７０が設けられている。センサ７０は、発光器７１と受光器７２を有している。発光器７１は、開口２１ａの上縁の近傍に下向きに設置されている。受光器７２は、開口２１ａの下縁の近傍に発光器７１と対向するように上向きに設置されている。
図１に示すように、発光器７１と受光器７２は、平面視でノズル４３，４４の先端部どうしの間に配置されている。これら発光器７１及び受光器７２の間にちょうどレーザとオゾンの供給スポットＰが配置されている。

発光器７１は、受光器７２に向けて検知レーザＬ_７０を出力するようになっている。発光器７１及び受光器７２の間にウェハ９０等の遮光物が存在しないときは、発光器７１からの検知レーザＬ_７０が受光器７２によって受光される。発光器７１及び受光器７２の間にウェハ９０の外周部が存在するときは、発光器７１からの検知レーザＬ_７０がウェハ９０で遮られ、受光器７２には届かなくなる。これにより、発光器７１と受光器７２の間のスポットＰ（基材存否検知位置）におけるウェハ９０の外周部の存否を検知できるようになっている。

さらに、基材外周処理装置１には、装置全体の動作を統括するコントローラ８０（決定手段）が設けられている。コントローラ８０は、基材検知センサ７０の検知結果に基づいて、照射ユニット３３のレーザ出力開始時、及びガス供給ノズル４３のオゾン吹き出し開始時における処理ヘッド２０の位置を決定するようになっている。

上記構成の基材外周処理装置１は、次のように動作する。
図１及び図２に示すように、処理ヘッド２０をステージ１０の外側に退避させたうえで、処理すべきウェハ９０をステージ１０の上面１０ａに中心が一致するようにアライメントして設置する。ウェハ９０はステージ１０より大径であるので、ウェハ９０の外周部は、ステージ１０の径方向外側に突出することになる。しかも、図６及び図７に示すように、個々のウェハ９０の外径較差によって外縁の位置が若干ばらつくことになる。

次に、回転機構５０によってステージ１０ひいてはウェハ９０を中心軸１１まわりに回転させるとともに、処理ヘッド２０をステージ１０に接近するように移動させる。このとき、照射ユニット３３からのレーザ照射方向に沿う仮想の線Ｌ_３３、及び吹出しノズル４３からのオゾン吹出し方向に沿う仮想の線Ｌ_４３は、ウェハ９０の外周部に外側から接近する。ひいては、これら仮想線Ｌ_３３，Ｌ_４３上のスポットＰがウェハ９０の外周部に外側から接近する。（なお、この時点では照射ユニット３３からのレーザ照射、及び吹出しノズル４３からのオゾン吹出しは実行されていない。）
これと併行して、基材検知センサ７０の発光器７１から検知レーザＬ_７０を出力する。当初、発行器７１と受光器７２の間には遮光物が無いので、検知レーザＬ_７０の全量が受光器７２で受光される。

やがて、図４及び図５に示すように、上記仮想の線Ｌ_３３，Ｌ_４３がウェハ９０の外縁と交差し、その交差点（処理媒体供給スポットＰ）がフロロカーボン膜９３の外周側の縁に位置するようになる。これと同時に、発光器７１と受光器７２の間にウェハ９０の外縁が入り込み、検知レーザＬ_７０がウェハ９０によって遮られ、受光器７２に届かなくなる。この遮光情報がコントローラ８０に入力される。コントローラ８０は、この遮光時の処理ヘッド２０の位置を処理媒体の出力開始位置として決定し、この位置において照射ユニット３３からのレーザ出力を開始させるとともに、ノズル４３からのオゾン吹き出しを開始させる。
受光器７２による受光量のしきい値を設定しておき、受光量がこのしきい値を下回った時、レーザ出力及びオゾン吹き出しを開始するようにしてもよい。
処理ヘッド２０をステージ１０に接近・離間させながら受光器７２の受光量が急変する位置を読み取った後、処理ヘッド２０を当該急変位置に位置させてレーザ出力及びオゾン吹き出しを開始するようにしてもよい。

図６の実線で示すように、プラスの外径較差を有するウェハ９０の場合、処理ヘッド２０をウェハ９０の外周部に外側から近づけていくと、検知レーザＬ_７０が、同図の二点鎖線で示す正規寸法のウェハ９０より早く遮光される。これに合わせて、レーザ出力及びオゾン吹き出しが早いタイミングで開始される。

図７の実線で示すように、マイナスの外径較差を有するウェハ９０の場合、検知レーザＬ_７０が、同図の二点鎖線で示す正規寸法のウェハ９０より遅く遮光され、レーザ出力及びオゾン吹き出しが遅いタイミングで開始される。

これによって、ウェハ９０の外径較差に拘わらず、レーザＬを、出力開始当初からウェハ外周のフロロカーボン膜９３の外縁に局所照射されるようにすることができる。また、オゾンを、吹き出し開始当初からフロロカーボン膜９３の外縁の上記レーザ照射された箇所に吹き付けることができる。この結果、レーザ及びオゾンの無駄を防止でき、ランニングコストを低減できるだけでなく、レーザ照射装置等の寿命を長くすることができる。また、処理ヘッド２０をウェハ９０に接近させるのと同時併行してウェハ９０の外縁を検知し、検知と同時に処理媒体（レーザ及びオゾン）の出力を開始するので、処理の効率化を図ることができ、スループットを大きく向上させることができる。さらには、処理の安定性、再現性を十分に確保することができる。

また、図８に示すように、ウェハ９０のステージ１０に対するアライメントに誤差があっても、回転機構５０にてウェハ９０を回転させることによって、ウェハ外周部の最も突出した箇所９５がスポットＰを横切るのを基材検知センサ７０で検知することができ、このタイミングでレーザ出力及びオゾン吹き出しを開始するようにすることができる。これによって、ウェハ９０のアライメント誤差にも対応することができる。

フロロカーボン膜９３のレーザ照射箇所は、局所的かつ瞬間的に高温加熱される。この高温化された箇所にオゾンが接触することにより、フロロカーボンの反応が起き、除去される。処理済みのオゾン及び反応副生成物は、吸引ノズル４４によって吸引され排出される。
ウェハ９０の回転により、フロロカーボン膜９３の外縁部分を全周にわたって除去できる。

ウェハ９０が１回〜複数回、回転するごとに、処理ヘッド２０をステージ１０の中心へ向けて少しずつ変移させる。そして、図９に示すように、レーザ及びオゾンの供給開始後の中心方向への移動距離が少なくともフロロカーボン膜９３の幅に相当する大きさになるまで処理ヘッド２０をスライドさせていく。これにより、フロロカーボン膜９３の全体を除去することができる。
ウェハ９０にアライメント誤差がある場合は、ウェハ外周部の上記最突出箇所９５から１８０度離れた箇所（最も引っ込んだ箇所）がスポットＰを横切るようになった位置からフロロカーボン膜９３の幅に相当する距離だけステージ１０の中心方向へスライドした位置まで処理を行なうのが好ましい。

その後、処理ヘッド２０をウェハ９０より半径外側に退避させ、処理済みのウェハ９０を取り出す。

本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、処理媒体として、ガス供給ノズル４３を省略し、反応性ガス雰囲気下でレーザＬをスポット照射することにより不要物除去を行なうことにしてもよい。
処理媒体としての輻射熱光線は、レーザに限られず、赤外線を用いてもよい。
処理媒体としての反応性ガスは、オゾンに限られず、酸素ガス（Ｏ_２）を用いてもよく、プラズマ放電にて生成した酸素プラズマを用いてもよい。酸素系ガスに代えて、ＣＦ_４等のフッ素系ガスを用いてもよく、フッ素系ガスをプラズマ放電でプラズマ化したものを用いてもよい。
除去対象の不要物９３は、フロロカーボンに限られず、それ以外の有機物の他、無機物であってもよい。
不要物９３の状態は、膜に限られず粉体等であってもよい。
不要物９３は、ウェハ９０の裏面外周部にではなくウェハ９０の外端面に設けられていてもよく、或いは、ウェハ９０の裏面外周部だけではなくウェハ９０の外端面から裏面外周部に跨って設けられていてもよい。さらには、ウェハ９０の上面（表側面）の外周部に設けられていてもよい。不要物９３がウェハ上面の外周部に設けられている場合、レーザ等の輻射熱光線やオゾン等の反応性ガスは、ウェハ９０の上側から供給されるようにするのが好ましい。

処理ヘッド２０は、ステージ１０に対し相対的に位置調節されるようになっていればよく、処理ヘッド２０が固定され、これに対しステージ１０が接近・離間するようになっていてもよい。

基材検知センサ７０は、供給部３３，４３からの処理媒体の供給方向Ｌ_３３，Ｌ_４３に対するウェハ９０の相対位置を検知するものであればよく、必ずしも供給方向Ｌ_３３，Ｌ_４３上におけるウェハ９０の存否を検知するものに限られない。例えば、供給方向Ｌ_３３，Ｌ_４３に沿う仮想の線よりステージ１０の中心側にずれた位置でウェハ９０を検知するようになっていてもよい。コントローラ８０（タイミング決定手段）は、この検知結果に基づいて、供給方向Ｌ_３３，Ｌ_４３に沿う仮想の線がウェハ９０の外縁とクロスするときの処理ヘッド２０の位置を算出し、その算出位置に処理ヘッド２０を位置させ（或いは処理ヘッド２０がその算出位置に達した時）、レーザやオゾン等の処理媒体の供給を開始するように制御することにするとよい。

基材検知センサ７０として、発光器と受光器を基材に対し同じ側に配置した反射型の光学センサを用いてもよい。
さらに基材検知センサ７０として、ＣＣＤを用いてもよく、ファイバセンサを用いてもよい。
基材は、ウェハに限られず、例えば液晶テレビやプラズマテレビ等のフラットパネルディスプレイ用の基板であってもよい。

本発明は、例えば半導体基板や液晶用基板の製造において、基板外周部の不要物を除去するのに適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る基材外周処理装置の概略構成を、処理ヘッドが退避位置の状態で示す平面図である。 上記基材外周処理装置を、ウェハがセットされ、処理ヘッドが退避位置に在る状態で示す平面図である。 上記基材外周処理装置の側面図である。 上記基材外周処理装置を、レーザ及びオゾンの供給を開始する時点の状態で示す平面図である。 上記基材外周処理装置を、レーザ及びオゾンの供給開始時点の状態で示す正面図である。 上記レーザ及びオゾンの供給開始時点の供給スポットの周辺を、ウェハ及び被膜の厚さを誇張して示す正面拡大断面図であり、二点鎖線はウェハが正規の外径寸法を有する場合であり、実線はウェハがプラスの外径較差を有する場合である。 上記レーザ及びオゾンの供給開始時点の供給スポットの周辺を、ウェハ及び被膜の厚さを誇張して示す正面拡大断面図であり、二点鎖線はウェハが正規の外径寸法を有する場合であり、実線はウェハがマイナスの外径較差を有する場合である。 処理装置がアライメント誤差に対応する様子を示す平面図である。 ウェハの外周処理時の基材外周処理装置を、処理が終了する段階で示す正面図である。

符号の説明

１ 基材外周処理装置
１０ ステージ（基材支持手段）
１０ａ ステージ上面（支持面）
１１ 中心軸
２０ 処理ヘッド
２１ ヘッド本体
２１ａ 開口
３１ レーザ光源（輻射熱光源）
３２ 光ファイバケーブル（熱光線伝送手段）
３３ 照射ユニット（輻射熱（処理媒体）の供給部）
４１ 反応性ガス源
４２ ガス供給路
４３ ガス供給ノズル（反応性ガス（処理媒体）の供給部）
４４ 吸引ノズル
４５ 排気路
４６ 排気手段
５０ 回転機構
６０ 位置調節機構
７０ 基材検知センサ
７１ 発光器
７２ 受光器
８０ コントローラ（決定手段）
９０ ウェハ（基材）
９１ 絶縁層
９１ａ 配線パターン溝
９３ フロロカーボン膜
９４ 配線パターン
Ｐ スポット（センサによる基材の存否検知位置、処理媒体の供給位置）
Ｌ レーザ（輻射熱、処理媒体）
Ｌ_３３ レーザ光軸（輻射熱処理媒体の供給方向に延びる仮想の線）
Ｌ_４３ オゾン吹出し軸（反応性ガス（処理媒体）の供給方向に延びる仮想の線）
Ｌ_７０ 検知レーザ

Claims (9)

1. 基材の外周部を一定幅にわたって処理する装置であって、
   前記基材を支持する支持手段と、
   輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体を、所定の供給方向に向けて局所的に供給する供給部と、
   前記供給部を、前記支持手段に支持された基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節機構と、
   検知位置における基材の存否を検知するセンサと、
   前記センサの検知結果に基づいて、前記供給部が前記処理媒体の供給を開始するときの前記幅方向の相対位置を決定する決定手段と、
   を備え、前記センサひいては前記検知位置が、前記供給部に対して固定され、かつ前記位置調節機構によって前記供給部と一体に相対位置調節されることを特徴とする基材外周処理装置。
2. 基材の外周部を一定幅にわたって処理する装置であって、
   前記基材を支持する支持手段と、
   輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体を、所定の供給方向に向けて局所的に供給する供給部と、
   前記供給部を、前記支持手段に支持された基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節機構と、
   前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知するセンサと、
   前記センサの検知結果に基づいて、前記供給部が前記処理媒体の供給を開始するときの前記幅方向の相対位置を決定する決定手段と、
   を備え、前記検知位置が、前記供給部から前記供給方向に延びる仮想の線上に設定されていることを特徴とする基材外周処理装置。
3. 前記決定手段にて決定された相対位置において、前記供給部から前記供給方向に延びる仮想の線上に前記基材の外縁が位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の基材外周処理装置。
4. 前記センサが、非接触センサであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の基材外周処理装置。
5. 前記支持手段には、前記基材を回転させる回転機構が設けられており、
   前記センサによる基材の存否検知に際し、前記処理ヘッドの相対位置調節と併行して前記回転機構による前記基材の回転がなされることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の基材外周処理装置。
6. 基材の外周部を一定幅にわたって処理する方法であって、
   輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体の供給部を、前記基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節工程と、
   前記位置調節工程と併行して、前記供給部に対して固定されて前記供給部と一体に相対位置調節されるセンサを用いて、前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知する検知工程と、
   この検知結果に基づいて、前記相対位置調節中の供給部から所定の方向に前記基材の外周部が位置するようになったとき、前記供給部から前記処理媒体を前記所定方向に局所的に供給開始する供給開始工程と、
   を実行することを特徴とする基材外周処理方法。
7. 基材の外周部を一定幅にわたって処理する方法であって、
   輻射熱又は反応性ガスからなる処理媒体の供給部を、前記基材に対し該基材の周方向及び厚さ方向と直交する幅方向に相対位置調節する位置調節工程と、
   前記位置調節工程と併行して、前記供給部に対して固定された検知位置における基材の存否を検知する検知工程と、
   この検知結果に基づいて、前記相対位置調節中の供給部から所定の方向に前記基材の外周部が位置するようになったとき、前記供給部から前記処理媒体を前記所定方向に局所的に供給開始する供給開始工程と、
   を実行し、前記供給部から前記所定方向に延びる仮想の線上に前記検知位置を設定することを特徴とする基材外周処理方法。
8. 前記位置調節工程において、前記供給部から前記所定方向に延びる仮想の線が前記基材に外側から接近するようにして、前記供給部が相対位置調節され、
   前記供給開始工程において、前記仮想線上に前記基材の外縁が位置するようになったとき、前記処理媒体の供給開始がなされることを特徴とする請求項６又は７に記載の基材外周処理方法。
9. 前記検知工程と併行して、前記基材を回転させる回転工程を実行することを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の基材外周処理方法。

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