JPH10508157A - ウエハ状製品、特にシリコンウエハの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 室(1)内に、リング(3)と保持フィンガー(4)とによって構成されるバスケットが回動可能に装着されている。バスケットを回転することにより、リング(3)から軸線方向に距離を隔てて保持フィンガー(4)によって保持されたウエハ状製品(7)が回転する。製品(7)に処理液を付与するノズル(10,11)が、製品(7)の表裏の大面積表面(9)の専用に供される。

Description

【発明の詳細な説明】 ウエハ状製品、特にシリコンウエハの処理装置 この発明は、ウエハ状製品、特にシリコンウエハを処理液で処理する装置に関 し、ウエハ状製品を収容する室内に設けられる回転装着機構と、ウエハ状製品に 処理液を付与するための少なくとも１つのノズルとを有する。 ウエハ状製品、特に、シリコンウエハを保持するために、様々な装置が色々な 態様で知られている。 ベルヌーイの定理にしたがって作動するシリコンウエハのキャリアー（例えば 、EP 0 316 296 AおよびEP 0 444 714A 参照）に加えて、フラットで丸いウエハ 基体の移送機構が知られており、これらの機構は、移送トングの張力部材の面内 に位置する弾性保持フィンガーを備えている。しかしながら、DE 42 32 902 A1 によって知られる装置は、真空処理ユニット内において丸いウエハ状製品を単に 移送する場合にのみ使用される。 シリコンウエハの外側周辺部と係合する保持部を備える半導体ウエハのキャリ アーは、US 5 168 886 Aによって知られる。このキャリアーを使用すれば、半導 体ウエハは回転する。いずれにせよ、US 5 168 886 Aで知られるキャリアーにお いては、処理工程において、半導体ウエハの一方の面だけが利用可能なだけであ る。 この発明は、処理工程においてウエハ状製品の両面を利用できるタイプの装置 を提供することを目的とする。 この発明によれば、この目的は、装置内において１つの軸を中心に回動可能に 装着されたリングと、ウエハ状製品の外側周辺部と隣接するリングと接する数本 の保持フィンガーとによって達成され、ウエハ状製品の外側周辺部と接する保持 フィンガーの端部は、リングの面から距離を隔てて配置される。 この発明の装置においては、処理工程においてウエハ状製品（シリコンウエハ ）の両面が利用可能であるばかりでなく、ウエハ状製品が、回転するリングの回 転面から距離を隔てて配置されるという利点を有する。何故ならば、ウエハ状製 品から飛散する処理液が、回転リングと接触することがなく、ウエハ状製品が、 例 えば腐食などによって悪影響を被ることがないからである。 この発明の装置の利点と他の細部を、以下の発明の実施例を説明によって明ら かにする。この説明においては、模範実施例を概略的に記載した添付図面が参照 される。 第１図は、ウエハ状製品を処理する装置の第１実施例の軸方向断面の概略図、 第２図は、ウエハ状製品を処理する装置の第２実施例の軸方向断面の概略図、 第３図は、拡大して示す保持フィンガーの１実施例、 第４図は、スイベル保持フィンガーを備える１実施例、 第５図は、回転保持フィンガーを備える１実施例、 第５ａ図は、第５図を俯瞰した図、 第６図は、機械的インターロックを備える保持フィンガーを有する一方の実施 例を示しており、 第７図は、機械的インターロックを備える保持フィンガーを有する他方の実施 例を示す。 室１内において、リング３が軸受け体２に搭載されている。リング３は、これ と係合するローラー３′で象徴される駆動力によって駆動されて高速で回転する 。室１は、第１図に例示されるように閉じられており、もし、吸引チャンネル１ ６が設けられる場合には、その内部に、１つまたは各吸引チャンネル１６の専用 に、例えばフラップ１６′が設けられる。図示の実施例においては、前記リング の下方に突出する数本の（少なくとも３本、最大１２本まで）保持フィンガー４ が、リング３の内側縁部に接して設けられる。保持フィンガー４の自由端部５に は傾斜角が付されており、ウエハ状製品７の外側周辺部８と接している。 必ずしも不可欠というわけではないが、この装置においては、保持フィンガー ４が、ウエハ状製品７の外側周辺部８に弾性スプリングの態様で接している。そ のために、保持フィンガー４は、少なくともその一部分がスプリング弾性を有す るように構成される。しかしながら、保持フィンガー４をリング３上にスイベル マウント（各保持フィンガーのスイベル軸はリング３と平行な面内にあり、リン グ３の接線方向に調整されている）することも可能であり、保持フィンガー４は 、一個または数個のスプリング（数個のスプリングの場合は、各保持フィンガー にそれぞれ一個のスプリングが専用に供される）によって、ウエハ状製品７の外 側周辺部８と隣接する位置に保持される。その代わりに、またはこれに加えて、 保持フィンガー４を、これらが遠心力によって外側へ移動しないように、ウエハ 状製品７の外側周辺部８と接する位置に固定しておくために、或る手段が講じら れる。保持フィンガー４のための模範例が、第３図から第７図までに示されてい る。 リング３の保持フィンガー４も上に向かって突出しているので、ウエハ状製品 ７がリング３の上方で支持されている様子が、第１図に概略的に示されている。 処理液（シリコンウエハにエッチングを施すための酸、および／または、シリ コンウエハの清浄化を行うための洗浄液）を付与するためのノズルは、基本的に は１つだけで足りるのであるが、図示した模範例には、２つのノズル１０、１１ が示されており、これらの各々はそれぞれが、ウエハ状製品７の広い表面９の表 側と裏側にもっぱら使用される。 上部と底部になるようにバスケットを構成するリング３と保持フィンガー４が 特別な形状を有するために、ウエハ状製品7の表裏の大表面９に処理液を自由に 付与することができる。 １つの好ましい実施例においては、ノズル１０、１１が、第１図に二重の双方 向矢印１２により象徴的に示すように、ウエハ状製品７に対して調整される。こ の調節は、（リング３と保持フィンガー４とからなる）バスケットの回転軸線１ ３平行ではあるが、この軸線とは距離を隔てる軸線の周囲にノズル１０、１１を スイベル状に装着する（図示しない）装着構造によって行われる。これに加えて 、またはこれに代えて、前記装着構造は、ノズル１０、１１がウエハ状製品７の 直径の１つに沿って移動できるように行われてもよい。 ウエハ状製品７からはね飛ばされた処理液が、リング３とその軸受体２に逆の 影響を与えることなく室１内に捕捉され、放出口１４を経て排出される点が第１ 図からわかるであろう。 互いに独立していることが好ましい複数本の保持フィンガー４の自由端部５は 、 前記端部が、ウエハ状製品７の外側周辺部８が整合する例えばＶ字状の凹部を備 える代わりに、（正しい円形にはならないウエハ状製品の外側周辺部の形状を均 一化するために）ウエハ状製品7の外側周辺部８と向き合って接するように配置 することができる。この実施例もまた、リング３から上方に向かって突出する保 持フィンガー４用に適切である。 第２図に示すこの発明のウエハ状製品を処理するための装置の実施例において は、リング３が、飛散する処理液がリング３とその軸受体２に到達しないように 、円環状ライニング２０によって、その径方向内側に向かって保護されている。 ライニング２０の下方自由端部２１は、処理対象である製品７の上方ではある が、吸引チャンネル１６よりは下方に配置されている。前記吸引チャンネルを介 して、一旦供給された空気や窒素ガスが再び吸引される。 第３図の実施例においては、リング３に取り付けられた少なくとも３本の保持 フィンガー４が、上から下に向かって収束するように、軸線１３に対して傾斜し て設けられている。色々な実施例（第１ー３図、第６、７図）の保持フィンガー ４は、それら自体が弾性的に形成されているので、例えば、ウエハ状製品７がマ ニピュレーターを使用して送入されると、ウエハ状製品７の外側周辺部に向かっ て形成されるスプリング力によって矢印２５で示す方向に向かって径方向外側に 撓むことができる。ウエハ状製品を保持フィンガー４の自由端部に固定して載置 するために、保持フィンガー４の自由端部には内側に向かって開放するＶ字状の 凹部２６が形成されており、ウエハ状製品７の外側周辺部がこの凹部内に保持さ れる。 第４図の実施例では、保持フィンガー４は、例えばライニング２０またはリン グ３の延長部に設けられる支軸２７にスイベル状に装着されているので、例えば 、リング３と、または一部がリング３と接続された螺旋状スプリングなどの弾性 部材２８によって、Ｖ字状の凹部を備えるその自由端部が径方向内側へスイベル 状に動くように、支軸２７の上方で付勢される。ウエハ状製品７が、支軸２７の 周囲でスイベル状に動くバスケット保持フィンガーに挿入されると、保持フィン ガーの自由端部は矢印２５の方向に外側に移動するので、弾性部材２８の作用の 下で保持フィンガーによって固定的に保持される。 第５図、および、第５ａ図に示す実施例においては、保持フィンガー４は、リ ング３が回転する軸線１３と平行する複数本の軸３０の周囲をスイベル運動を行 うように設けられ、前記軸３０は、リング３と一体のスリーブ３３内に取り付け られる。保持フィンガー４の下方端部３１は、ウエハ状製品７が、その外側周辺 部で接するＶ字状凹部２６を備える自由端部３２を伴う装着アーム３１を有する 。保持フィンガー４のアーム３１を、双方向矢印３５の方向に軸３０を中心にス イベル運動を行わせるために、ライニング２０の空隙部内にある保持フィンガー ４の端部には、保持フィンガー４と一体をなすコネクティングロッド３４が配設 されており、これらのコネクティングロッド３４には、すべての保持フィンガー ４に共通の１つの駆動装置が専用に設けられる。第５ａ図は、第５図の保持フィ ンガー４と共通の駆動部材３６がどのように構成されているかを示す俯瞰図であ る。 第６図に示す保持フィンガー４の実施例においては、保持フィンガー４の自由 端部の区域に、フック状に形成された抑制部材４２を備えている。この抑制部材 ４２は、例えば、装置が作動中、すなわち、リング３が回転しているときは、保 持フィンガーに載置されたウエハ状製品７に、これを俯瞰する側から抑制するよ うに、軸４０を中心にスイベル運動を行う。リング３が回転している間、抑制部 材４２は、レバーアーム４４を介してこれに直結する重錘４１によって、ウエハ 状製品７と向き合ってこれを押圧するので、ウエハ状製品７は、ピン４３と抑制 部材４２との間で挟持される。 第７図の実施例においては、保持フィンガー４と接するようにスリーブ５０が 設けられており、このスリーブ５０が、その長手方向に移動することができ、そ の下端部でウエハ状製品７の表側表面と圧接するので、ウエハ状製品７は、保持 フィンガー４の自由端部にあるピン４３と向き合って保持される。スリーブ５０ の面５１は、裁頭円錐のジャケットの形状をなすことができるので、スリーブ５ ０は、ウエハ状製品７の最も外側の周辺部と隣り合って接する。 要約すれば、この発明は例えば、次ぎのように述べることができる。 リング３と複数の保持フィンガー４とからなるバスケットが室１内に回動する ように装着される。前記バスケットを回転することにより、リング３から軸線方 向に距離を隔てた保持フィンガー４によって保持されたウエハ状製品７は回転す る。ノズル１０、１１は、製品７の表裏両面にそれぞれ専用に設けられ、ノズル から処理液が前記両面に施される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ウエハ状製品の装着部材が、軸(13)を中心に回転するリング(3)を備え る点、 前記リング(3)と接するように、ウエハ状製品(7)の外側周辺部と隣り合う数本 の保持フィンガー(4)を有しており、 ウエハ状製品(7)の外側周辺部と隣り合う保持フィンガー(4)の端部が、リング (3)の面から距離を隔てて配置される点、に特徴を有する、 ウエハ状製品(7)を収容する室(1)内に設けた回転装着部材(3,4)の内部におい て、ウエハ状製品(7)に処理液を施すための少なくとも１つのノズル(10,11)によ って、ウエハ状製品(7)、特に、シリコンウエハを処理液で処理する装置。 ２． 保持フィンガー(4)が、ウエハ状製品(7)の外側周辺部と弾性的に隣り合 う請求項１記載の装置。 ３． 保持フィンガー(4)が、スプリング弾性を備えるように形成される請求 項２記載の装置。 ４． 保持フィンガー(4)が、リング(3)内にスイベル態様で装着されており、 ウエハ状製品(7)の最も外側の周辺部と係合する保持フィンガー(4)の端部を径方 向内側へ付勢する少なくとも１つのスプリング(28)の作用を受ける請求項２記載 の装置。 ５． ウエハ状製品(7)の外側周辺部と係合する保持フィンガー(4)の端部に傾 斜角度が付されている請求項１−４のいずれか１記載の装置。 ６． ウエハ状製品(7)の外周部と隣接する保持フィンガー(4)の端部が凹部(2 6)を備えており、ウエハ状製品(7)の周辺部が前記凹部と整合する請求項１−５ のいずれか１記載の装置。 ７． 保持フィンガー(4)が、リング(3)から下方に向かって突出する請求項１ −６のいずれか１記載の装置。 ８． 保持フィンガー(4)が、リング(3)から上方に向かって突出する請求項１ −６のいずれか１記載の装置。 ９． ウエハ状製品(7)の表裏両大表面の１つに処理液を付与するための少な くとも１つのノズル(10,11)が、リング(3)の回転軸(13)に沿って延在しており、 このノズルは、ノズル収容装置にスイベル運動を行わせることによって、ウエハ 状製品(7)の周辺部に対して調節することができる請求項１−８のいずれか１記 載の装置。 １０． ノズル収容装置のスイベル軸が、リング(13)の回転軸(13)と平行に整合 しており、リング(3)の軸(13)から距離を隔てている請求項９記載の装置。 １１． ノズル収容装置のスイベル軸が、リング(3)の回転軸の外側に位置する 請求項１０記載の装置。 １２． 各ノズル(10,11)が、ウエハ状製品(7)の表裏両表面の１つに専用に設け られる請求項１−１１のいずれか１記載の装置。 １３． ノズル(10,11)は、ウエハ状製品(7)の１つの直径に沿って調節可能であ る請求項１−１２のいずれか１記載の装置。 １４． リング(13)が、ライニング(20)によって、その径方向内部に覆われる請 求項１−１３のいずれか１記載の装置。 １５． ライニング(20)は、軸(13)の方向に沿う非常に狭い区域から、上下の両 方向に朝顔状に開いた形状をなす回転体である請求項１−１４のいずれか１記載 の装置。 １６． リング(3)用の軸受体(2)内に少なくとも１つの吸引チャンネル(16)を有 する請求項１−１５のいずれか１記載の装置。 １７． 吸引チャンネル(16)が径方向に外方と連絡する請求項１６記載の装置。 １８． 装置が使用位置にあるときは、吸引チャンネル(16)が、ライニング(20) の下方自由端部(21)よりも高い位置にある請求項１６または１７記載の装置。 １９． 装置が使用位置にあるときは、ライニング(20)の下端部(21)が、ウエ ハ状製品(7)を固定保持する保持フィンガー(4)の自由端部よりも高い位置にある 請求項１４−１８のいずれか１記載の装置。 ２０． 保持フィンガー(4)は、その自由端部に内側に向かって開放するＶ字状 の凹部(26)を有する請求項１−１９のいずれか１記載の装置。 ２１． 保持フィンガー(4)が、保持フィンガー(4)とリング(3)とからなるバ スケットの回転軸(13)に対して鋭角をなす請求項１−２０のいずれか１記載の装 置。 ２２． 張力スプリング(28)が、ウエハ状製品(7)が固定的に保持される保持フ ィンガー(4)の自由端部に取り付けられるとともに、リング(3)にも取り付けられ る請求項４−２１のいずれか１記載の装置。 ２３． 保持フィンガー(4)が、リング(3)の平面と１つの角度をなす各軸(30)を 中心とするリング(3)にスイベル状に支持されており、ウエハ状製品(7)の外側周 辺部と向き合って形成される自由端部(32)を備える装着アーム(31)を装着してい る請求項１−２２のいずれか１記載の装置。 ２４． 保持フィンガー(4)の装着アーム(31)の自由端部(32)が、内側に向かっ て開放する凹部(26)を有する請求項２３記載の装置。 ２５． 保持フィンガー(4)が、リング(3)に取り付けられたスリーブ(33)内を案 内される請求項２３または２４記載の装置。 ２６． 保持フィンガー(4)は、その上端部において、コネクティングロッド(34 )と一体化されており、前記コネクティングロッド(34)は、保持フィンガー(4)に 矢印(35)の方向にスイベル運動を行わせるために、すべての保持フィンガー(4) に好ましくは共通する駆動装置が専用に設けられる請求項２３−２５のいずれか １記載の装置。 ２７． 保持フィンガー(4)のスイベル軸(30)は、リング(3)の回転軸(13)に平行 に整合する請求項２３−２６のいずれか１記載の装置。 ２８． ウエハ状製品の裏表面(9)上において保持フィンガー(4)の自由端部と隣 接するピン(43)が設けられており、 ウエハ状製品(7)と向き合って載置されるスイベル運動を行う抑制部材(42)が 、上方から保持フィンガー(4)に取り付けられる請求項１−２７のいずれか１記 載の装置。 ２９． 抑制部材(42)は、保持部材(4)の自由端部において、軸(40)を中心にス イベル運動を行うように装着される請求項２８記載の装置。 ３０． 重錘(41)が、レバー(44)を介して抑制部材(42)と一体化される請求項２ ８または２９記載の装置。 ３１． 保持フィンガー(4)には、上方からウエハ状製品(7)の端部と隣接するス リーブ(50)が可動に設けられており、前記スリーブ(50)は、ウエハ製品(7)の下 部と向き合って載置される支持部材(43)に抗して、これを押圧する請求項１−３ ０のいずれか１記載の装置。 ３２． 前記支持体は、下部から上部へ向かって突出するピン(43)である請求項 ３１記載の装置。 ３３． ウエハ状製品(7)と隣り合うスリーブ(50)の面(51)が、裁頭円錐のジャ ケットの形状を有する請求項３１または３２記載の装置。