JPH03260085A - 半導体ウエハ表面処理装置 - Google Patents

半導体ウエハ表面処理装置

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JPH03260085A
JPH03260085A JP5814090A JP5814090A JPH03260085A JP H03260085 A JPH03260085 A JP H03260085A JP 5814090 A JP5814090 A JP 5814090A JP 5814090 A JP5814090 A JP 5814090A JP H03260085 A JPH03260085 A JP H03260085A
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Atsusuke Sakaida
敦資 坂井田
Mitsuru Hoshino
充 星野
Hiroshi Takenaka
竹中 博
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば半導体ウェハの表面に、薬品により
メツキ、エツチング、洗浄等の処理を施す表面処理装置
に関する。
[従来の技術] 半導体装置の製造工程において、半導体ウェハにエツチ
ングあるいはメツキ等の処理を施す場合、この半導体ウ
ェハの表面を特定の処理液である薬品によって処理する
必要があり、このため半導体ウェハの処理面に処理薬品
を塗布する工程が必要となる。
第5図はこの様な半導体ウェハの表面処理を行う従来の
装置の例を示すもので、この処理装置においては、処理
薬品を噴射するノズル11を備える。
このノズル11の周囲には、セル12が設けられ、ノズ
ル11から噴出された例えばメツキ液のような処理薬品
はこのセル12部で回収され、循環槽13に戻される。
この循環槽13の処理薬品は、ポンプ14によってノズ
ル11部に圧送される。
ノズル11の上部には、真空を利用したチャック15が
設置され、このチャック15によって被処理部材である
半導体ウエノ\i6を保持し、このウエノX16の処理
面(回路面)をノズル11の処理薬品の噴射面に、小間
隔(数mm)を設定して対向させるようにする。すなわ
ち、ノズル11からの処理薬品の噴流は、半導体ウェハ
16の処理面に当たり、このウェハ16の処理面とノズ
ル11の面との間に形成される円盤状の空間を介してノ
ズル11の周囲に流れ、セル12で回収される。
チャック15は、モータ17によって矢印で示されるよ
うに回転されるものであり、処理薬品がウェハ1Bの処
理面に噴射されているときに、このウェハ16が回転さ
れて、処理薬品がウェハ16の処理面に均等に接触され
るようにする。
このモータ17を含むチャック15は、アーム18によ
って支持されている。このアーム18は垂直に設定され
るガイド軸】9に沿って上下動自在に支持されており、
さらにねじ軸20に螺合されている。すなわち、ねし軸
20の回転によってチャック15が上下方向に移動され
、このチャック15て保持した半導体ウェハ16をノズ
ル11の上に所定間隔て設定するようにしている。ねじ
軸20はモータ21によって回転制御され、このモータ
21によって半導体ウェハ16が上下方向に移動され、
ウェハ1Bがノズル11の上で移動制御される。
この様なノズル機構は、例えば複数組並べて設置される
もので、これらのノズル機構に対して、チャック15は
横方向に移動されて、各ノズル機構部のそれぞれノズル
11に対して順次対向設定され、複数の処理工程が配置
されるようにする。このため工程間搬送機構が設けられ
るもので、アーム18を支えるガイド軸19およびねじ
軸20は、フレーム22に取り付は設定され、このフレ
ーム22は水平状態にされたガイドレール231.23
2に沿って、水平方向に移動されるように構成する。こ
の場合、ガイドレール231.232に平行に設定した
ねじ軸24によって、フレーム22が移動制御され、チ
ャック15およびこれに保持された半導体ウェハ16が
、各工程それぞれのノズル11の処理液噴々・1面に、
所定の間隔で対向設定されるようにする。
この様に構成される表面処理装置にあっては、各構成部
品の製作誤差、および可動部分のゆるみ等が組み合わさ
れて、半導体ウェハ16とノズル11の噴射面との間に
形成される間隙にその誤差分が現れ、例えば第6図に示
すように半導体ウェハlBの処理面とノズル11とが平
行とならないことかある。したがって、ノズル11とウ
ェハ16との間隔が、aおよびbで示すように場所によ
り異なる。
ノズル11の面に対してウェハ16の処理面が傾斜した
ような状態となると、このウェハ16の処理面に沿って
流れる処理薬品の流れの分布が不均一となり、処理面の
品質が不安定となる。
この様な問題点を解決するために、従来にあってはウェ
ハ16とノズル11との間隔を、例えば3〜5mmと広
くしも処理可能とされるように、処理薬品の噴流量を多
く (例えば10Il/分以上)していた。
また、複数の処理工程が並べて設置された場合、その各
処理工程において、第7図で示すようにそれぞれのノズ
ルIll 、112とウェハ16とのそれぞれの距離が
、Cおよびdで示すように均一とならないことがある。
この様な場合には、ノズル11をセル12に一体的に形
成した螺溝を有する基台部25に螺合することによって
取り付け、ノズル11がセル12に対して上下位置調整
できるようにする。
したがって、この様に構成される処理装置にあっては、
処理薬品の循環量を増加させ、またノズルtiの位置の
調整のために大型化するようになり、設備全体が大型化
するようになった。
[発明が解決しようとする課題] この発明は上記のような点に艦みなされたもので、設備
全体の構成を小型化可能とすると共に簡易化した構成と
し、また処理部材である半導体ウェハとノズルとの間隔
を正確に且つ平行に設定し、さらに複数の処理工程が並
んでいる場合にでも、その各工程においてノズルとウェ
ハとの間隔を正確に設定することができるようにし、品
質の安定した表面処理が効率的に実行されるようにする
表面処理装置を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] この発明に係る表面処理装置は、処理薬品を噴射するノ
ズルと一体的にガイド部材を設定し、このガイド部材に
はノズル面と平行な接触面を設定する。また、このガイ
ド部材の接触面に接触される接触面が形成されたホルダ
部材を設け、このホルダ部材で被処理部材を保持するチ
ャ・ンク手段を保持するもので、このホルダ部材の接触
面と平行状態で被処理部材の処理面が設定されるように
する。そして、前記チャック手段を含む前記ホルダ手段
を、自在軸受手段で支持する。
〔作用コ この様に構成される表面処理装置にあっては、自在軸受
手段で支持されたホルダ手段が、ガイド部材の上に設置
されるもので、ホルダ手段およびガイド手段それぞれの
接触面が、相互に接触された状態で、ホルダ手段かガイ
ド手段の上に載置される。この場合、ガイド手段の接触
面はノズルの面と平行であり、またホルダ手段の接触面
は被処理部材の処理面と平行であるので、この被処理部
材の処理面とノズルの面とは、確実に平行な状態に設定
される。そして、ノズル面と被処理部材の処理面との間
隔は、ノズルとガイド部材との相対関係、およびホルダ
部材とチャックとの相対位置関係で特定され、高精度に
設定される。したがって、循環させる処理薬品の量を特
に増加させることなく、被処理部材の処理面に薬品を均
等に接触させることができ、品質の高い表面処理が確実
に実行されるようになる。
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はその構成を示すもので、ノズル31の外周には
、例えばメツキ液等の処理薬品の回収溝32が形成され
、さらにその外周には円筒状のガイド部材33が設定さ
れ、このノズル31とガイド部材33とは一体的に構成
される。このガイド部材33の上面は水平な第1の接触
面331とされるものって加工されている。
ノズル3Iの上側には、真空のチャック34が設置され
るもので、このチャック34はモータ35によって回転
駆動される。そして、このモータ35を含むチャック3
4は、ホルダ36に回転自在に保持され、このホルダ3
6はアジャストナツト37に螺合されることによって保
持される。すなわち、このアジャストナツト37および
ホルダ36によって、チャック34のホルダ機構が構成
されるもので、アジャストナツト37がガイド部材33
の上に載置されるようにする。そして、このホルダ機構
で保持されたチャック34によって、被処理部材、例え
ば半導体ウェハ38を吸着保持し、このウニ/138の
処理面(回路面)がノズル31に対向設定されるように
する。
この場合、ガイド部材33の第1の接触面と接触される
ようになる、アジャストナツト37の第2の接触面37
1は、チャック34によって保持される半導体ウェハ3
8の処理面と高精度に平行度が設定されるようになって
いる。
すなわち、ガイド部材33の上にアジャストナツト37
が載置され、そのそれぞれの接触面331および371
が互いに接触された状態で、ノズル3iの面311とチ
ャック34で保持された半導体ウニl\38の処理面と
が、充分な精度で平行度が設定されるようになる。また
、半導体ウェハ88の処理面とノズル31の面311と
の距離りは、アジャストナツト37に対するホルダ36
のねし込みの程度によって調整できる。
ノズル31の中心に形成されたノズル孔312には、循
環槽39に収納された処理薬品が、ポンプ40で圧送さ
れて供給されるもので、この処理薬品はノズル孔312
から半導体ウェハ38の処理面に向けて噴射される。こ
の噴射された処理薬品は、ノズル31とウェハ38との
間に形成される円盤状の空間を介して、第2図で矢印で
示すように外周に向けて流れ、ガイド部材33の内側に
形成される回収溝32に回収される。この回収された処
理薬品は、循環槽39に戻され、再び使用されるように
なる。
チャック34はアーム41に自在軸受42によって支持
される。この自在軸受42は、第3図に取り出して示す
ように構成されるもので、チャ、ツク34はリング43
の内周部に嵌め込み設定され、チャック34の直径線上
に突設した軸で揺動自在に支持されるようにする。また
このリング43は、その直径線上に延びる一対の軸を備
え、この軸はアーム41に軸支されるようにする。すな
わち、チャック34はアーム41に対して、全ての方向
に向けて傾けられるように自在に支持されるもので、こ
のチャック34を保持するホルダ3Bは球面状の軌跡で
動くことができるように支持される。したがって、この
ホルダ36の支持するアジャストナツト37の接触面3
71は、ガイド部材33の接触面に確実に一致する状態
で接触され、ガイド部材33と一体のノズル3工と、チ
ャック34で保持される半導体ウェハ38の相互位置関
係、並びに平行度の状態は、高精度に再現されるように
なる。
アーム41は、フレーム44に垂直の状態て設けたガイ
ド軸45に沿って、上下方向に移動自作に設定され、さ
らにフレーム44に設けたねし軸46によって上下方向
に移動されるようになっている。ねじ軸46はモータ4
7により回転制御され、このモータ47を制御すること
によって、半導体ウェハ38を保持するチャック34が
上下方向に移動される。
この様に構成される処理装置設備は、例えば第4図で示
すように複数組(fl’lJえば4組)の処理装置単体
301〜304として構成される。すなわち、チャック
34で保持された半導体ウェハ38を、処理装置単体3
01〜304に順次移行させることによって、順次具な
る表面処理工程が実行されるようになるもので、ウェハ
38を保持したチャック34、およびこれを保持するフ
レーム44に関連する機構は、処理装置単体301〜8
04の並ぶ方向に沿って設置されたガイドレール451
.452に沿って水平方向に移動制御されるようにする
すなわち、フレーム44の背面にスライド支持部材46
1および462を取り付け、この部材461および46
2がガイドレール451および452にそれぞれ沿って
移動されるようにする。またガイドレール451および
452と平行にしてねじ軸47を設けると共に、フレー
ム44の背面にナツト機構48を設け、このナツト機構
48をねじ軸47に螺合させる。したがって、ねじ軸4
7の回転によって、チャック34を含むウェハ保持機構
が、処理装置単体301〜304を順次選択するように
移動されるようになる。
すなわち、この様に構成される表面処理装置にあっては
、半導体ウェハ38とノズル31とにより構成される間
隙間距離りは、チャック34を保持するホルダ3Bを支
持したアジャストナツト37と、ノズル31と一体のガ
イド部材33との相対位置が正確に設定されるものであ
るため、高精度に調整できる。
例えば、ホルダ36とアジャストナツト37との相対関
係を調節することによって、距MLを0.5〜1mmに
設定することも可能となり、処理薬品の循環液量を、従
来の115〜1/10にすることができ、処理薬品の循
環回路系の小形化、ノズル濁。71、ゎイ、ヵ3□、6
゜ また、第4図で示したように処理工程か複数連続して存
在し、そのそれぞれの絹み付は状況が異なる場合であっ
ても、ウェハ38を保持したチャック34を、ホルダ3
6か正確にノズル31との位置関係を設定するものであ
るため、いずれの工程においても安定した表面処理が実
行できる。この場合、搬送系統にくるいが生じ、精度不
足の状態か生じても、ウェハ38とノズル31との関係
は高精度に設定されるものであり、充分に簡素な構成で
安定した表面処理工程を実現できる。
[発明の効果] 以上のようにこの発明に係る表面処理装置によれば、設
備全体の構成を充分に簡易化した状態で、被処理部材で
ある半導体ウェハ等の表面処理を安定して実行できるも
のであり、この場合ノズルと被処理部材との間隔を常に
正確に且つ平行状態を保った状態に設定できるため、品
質の安定した表面処理が確実に実行されるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る表面処理装置を説明
する構成図、第2図は上記装置のノズル部分の平面構成
を示す図、第3図は同しく自在軸受部を示す断面図、第
4図はこの様な処理装置による設備の状態を説明する図
、第5図は従来の処理装置を示す構成図、第6図および
第7図はそれぞれ上記従来の装置におけるノズル部の間
隙の状態を説明する図である。 31・・・ノズル、33・・・ガイド部材、34・・・
チャック、85・・・モータ、36・・・ホルダ、37
・・・アジャストナツト、38・・・半導体ウェハ、3
9・・・循環槽、40・・・ポンプ、41・・・アーム
、42・・・自在軸受。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  処理薬品を噴出するノズルと、 このノズルと一体的に構成してその周囲を取り囲むよう
    に設置され、前記ノズルの噴射面と平行な接触面が設定
    されたガイド部材と、 このガイド部材の前記接触面に接触される接触面が形成
    されたホルダ部材と、 このホルダ部材に保持され、前記ホルダ部材の接触面と
    平行になるように処理面を設定して被処理部材を保持す
    るチャック手段と、 このチャック手段を含む前記ホルダ部材を支持する自在
    軸受手段とを具備し、 表面処理時に、前記ホルダ手段の接触面と前記ガイド部
    材の接触面とが対接されるようにすることを特徴とする
    表面処理装置。
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