JPH1131672A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
基板処理方法および基板処理装置Info
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- JPH1131672A JPH1131672A JP18477597A JP18477597A JPH1131672A JP H1131672 A JPH1131672 A JP H1131672A JP 18477597 A JP18477597 A JP 18477597A JP 18477597 A JP18477597 A JP 18477597A JP H1131672 A JPH1131672 A JP H1131672A
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- JP
- Japan
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- substrate
- processing
- brush
- fluid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板の全面を洗浄処理しかつ基板の上方に可動
部のない装置を提供することを目的とする。 【解決手段】基板の表面と裏面を洗浄する部位と、基板
を保持回転する部位との干渉をなくし、基板周辺部を回
転ブラシで洗浄処理し、基板全面を洗浄処理できる機構
とした。また、回転可動部は、基板の下方に位置し、基
板の表面と裏面を洗浄処理する部位は、基板との間の負
圧を利用し、ブラシによる基板へのダメージをなくし、
かつ上下方向の安定性を維持する機構とした。
部のない装置を提供することを目的とする。 【解決手段】基板の表面と裏面を洗浄する部位と、基板
を保持回転する部位との干渉をなくし、基板周辺部を回
転ブラシで洗浄処理し、基板全面を洗浄処理できる機構
とした。また、回転可動部は、基板の下方に位置し、基
板の表面と裏面を洗浄処理する部位は、基板との間の負
圧を利用し、ブラシによる基板へのダメージをなくし、
かつ上下方向の安定性を維持する機構とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程な
どで流体処理を行う工程で、特に清浄度を有する処理工
程で、基板の全面（表面、裏面、周辺）を洗浄処理でき
る処理装置および処理方法に関する。
どで流体処理を行う工程で、特に清浄度を有する処理工
程で、基板の全面（表面、裏面、周辺）を洗浄処理でき
る処理装置および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の半導体デバイス製造工程において
は、高集積化に伴い、素子構造の微細化、薄膜化が進
み、極微小な異物の付着が、製産歩留まりを低下させる
原因となっており、今後、ますます異物起因による歩留
まり低下が増加するといわれている（「シリコンウエー
ハ表面のクリーン化技術」、柏木正弘、服部毅 編、リ
アライズ社、１９９５年２月、３頁〜９頁）。
は、高集積化に伴い、素子構造の微細化、薄膜化が進
み、極微小な異物の付着が、製産歩留まりを低下させる
原因となっており、今後、ますます異物起因による歩留
まり低下が増加するといわれている（「シリコンウエー
ハ表面のクリーン化技術」、柏木正弘、服部毅 編、リ
アライズ社、１９９５年２月、３頁〜９頁）。
【０００３】従来、半導体デバイスの製造工程において
異物の除去は、アンモニア水と過酸化水素水の混合液Ｓ
Ｃ−１（ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ、１９７０年６月、１８
７頁〜２０６頁）が用いられている。しかしながら、基
板搬送時や、処理中での基板保持時に、基板の裏面や周
辺部を治具で保持するため、治具との接触により基板の
周辺や裏面に異物が付着し、基板に付着した異物は、Ｓ
Ｃ−１処理では十分に除去できないという問題がある。
また、基板の平坦化処理に使用される化学機械研磨工程
では、基板表面に砥粒や研磨剤が接触するため、基板に
付着した異物はＳＣ−１処理では十分に除去できない。
異物の除去は、アンモニア水と過酸化水素水の混合液Ｓ
Ｃ−１（ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ、１９７０年６月、１８
７頁〜２０６頁）が用いられている。しかしながら、基
板搬送時や、処理中での基板保持時に、基板の裏面や周
辺部を治具で保持するため、治具との接触により基板の
周辺や裏面に異物が付着し、基板に付着した異物は、Ｓ
Ｃ−１処理では十分に除去できないという問題がある。
また、基板の平坦化処理に使用される化学機械研磨工程
では、基板表面に砥粒や研磨剤が接触するため、基板に
付着した異物はＳＣ−１処理では十分に除去できない。
【０００４】上記、接触により付着した異物を除去する
ために、ブラシを用いた処理方法がある。例えば、特開
平７−３２６５６９号公報では、基板を回転させなが
ら、基板表面をブラシで処理を行い、特開平７−３３５
５９９号公報では、基板の裏面をブラシで処理を行って
いる。
ために、ブラシを用いた処理方法がある。例えば、特開
平７−３２６５６９号公報では、基板を回転させなが
ら、基板表面をブラシで処理を行い、特開平７−３３５
５９９号公報では、基板の裏面をブラシで処理を行って
いる。
【０００５】しかしながら、上記公知例は、基板を保持
回転するためのチャックとブラシの干渉により、基板周
辺部や、エッジ部分が十分に洗浄処理できないという欠
点がある。また、基板へのダメージを回避するために、
ブラシの圧力を制御しなくてはならない（例えば、特開
平７−３０７３２１号公報）。ブラシの圧力を制御する
機構や、ブラシを回転するための機構が基板の上方に位
置するため、発塵の原因となり、基板を再汚染する原因
となる。
回転するためのチャックとブラシの干渉により、基板周
辺部や、エッジ部分が十分に洗浄処理できないという欠
点がある。また、基板へのダメージを回避するために、
ブラシの圧力を制御しなくてはならない（例えば、特開
平７−３０７３２１号公報）。ブラシの圧力を制御する
機構や、ブラシを回転するための機構が基板の上方に位
置するため、発塵の原因となり、基板を再汚染する原因
となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、基
板の全面（表面、裏面、周辺）を洗浄することができ
ず、基板の上方に可動部があるため、基板への再汚染が
さけられない。
板の全面（表面、裏面、周辺）を洗浄することができ
ず、基板の上方に可動部があるため、基板への再汚染が
さけられない。
【０００７】そこで、本発明は、基板の全面を洗浄処理
しかつ基板の上方に可動部のない装置を提供することを
目的とする。
しかつ基板の上方に可動部のない装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、基板の表面と裏面を洗浄する部位
と、基板を保持回転する部位との干渉をなくし、基板周
辺部を回転ブラシで洗浄処理し、基板全面を洗浄処理で
きる機構とした。また、回転可動部は、基板の下方に位
置し、基板の表面と裏面を洗浄処理する部位は、基板と
の間の負圧を利用し上下方向の安定性を維持し、ブラシ
による基板へのダメージを少なくする機構とした。
を達成するために、基板の表面と裏面を洗浄する部位
と、基板を保持回転する部位との干渉をなくし、基板周
辺部を回転ブラシで洗浄処理し、基板全面を洗浄処理で
きる機構とした。また、回転可動部は、基板の下方に位
置し、基板の表面と裏面を洗浄処理する部位は、基板と
の間の負圧を利用し上下方向の安定性を維持し、ブラシ
による基板へのダメージを少なくする機構とした。
【０００９】
（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の実施例の断面図を、図２は上面図
を示す。
る。図１は、本発明の実施例の断面図を、図２は上面図
を示す。
【００１０】（回転機構）基板ｗは、基板に回転を伝達
する回転保持チャック２により回転保持される。基板の
回転は図３のモーター５よりギア６に伝達され、ギア
７、軸８を経て回転保持チャック２に伝達される。回転
機構部と基板処理部はベローズ９とＯリング１０により
雰囲気が遮断されているため、薬液を用いた処理による
機構部の腐食を防止し、基板処理部への回転機構部から
の発塵の巻き込みを防止する。
する回転保持チャック２により回転保持される。基板の
回転は図３のモーター５よりギア６に伝達され、ギア
７、軸８を経て回転保持チャック２に伝達される。回転
機構部と基板処理部はベローズ９とＯリング１０により
雰囲気が遮断されているため、薬液を用いた処理による
機構部の腐食を防止し、基板処理部への回転機構部から
の発塵の巻き込みを防止する。
【００１１】（表裏面処理機構）基板の表面は純水、薬
液、窒素等を供給する処理ヘッド３が、基板の表面全面
をスキャンすることによりリンス、洗浄、乾燥処理され
る。基板の裏面は、表面処理ヘッド３と連動する処理ヘ
ッド４により、裏面全面をスキャンし処理する。処理ヘ
ッド３、４はモーター１１により駆動する。基板処理部
と処理ヘッド駆動部はＯリング１２により雰囲気が遮断
されている。
液、窒素等を供給する処理ヘッド３が、基板の表面全面
をスキャンすることによりリンス、洗浄、乾燥処理され
る。基板の裏面は、表面処理ヘッド３と連動する処理ヘ
ッド４により、裏面全面をスキャンし処理する。処理ヘ
ッド３、４はモーター１１により駆動する。基板処理部
と処理ヘッド駆動部はＯリング１２により雰囲気が遮断
されている。
【００１２】表面処理ヘッド３および裏面処理ヘッド４
の処理面はブラシまたは発砲ポリウレタンで構成されて
おり（図４）、基板と処理ヘッドの間で負圧を生じさせ
るため、基板との距離（ｄ）が３．５ｍｍ以下かつ０．
３ｍｍ以上になるよう固定されている。処理ヘッドの孔
１７、１８には純水、薬液、窒素等がバルブ１９（図
１）によって切り替え導入される。孔１７、１８から導
入された流体は、ベルヌーイの原理により基板との間に
負圧を生ずる。従って、処理ヘッド３、４と基板との間
の負圧により基板が安定に保持されるため、基板へのブ
ラシ圧調整等の必要がない。裏面処理ヘッドの軸は軸８
との干渉を防止するために図５に示す構造とした。
の処理面はブラシまたは発砲ポリウレタンで構成されて
おり（図４）、基板と処理ヘッドの間で負圧を生じさせ
るため、基板との距離（ｄ）が３．５ｍｍ以下かつ０．
３ｍｍ以上になるよう固定されている。処理ヘッドの孔
１７、１８には純水、薬液、窒素等がバルブ１９（図
１）によって切り替え導入される。孔１７、１８から導
入された流体は、ベルヌーイの原理により基板との間に
負圧を生ずる。従って、処理ヘッド３、４と基板との間
の負圧により基板が安定に保持されるため、基板へのブ
ラシ圧調整等の必要がない。裏面処理ヘッドの軸は軸８
との干渉を防止するために図５に示す構造とした。
【００１３】（周辺処理機構）基板周辺部は回転洗浄部
１の回転により処理される。回転機構は回転保持チャッ
ク２と同様であり、モーター１３からギア１４、１５を
経て回転洗浄部１に伝達される。回転洗浄部１の洗浄部
表面は、ブラシまたは発砲ポリウレタンを有す。
１の回転により処理される。回転機構は回転保持チャッ
ク２と同様であり、モーター１３からギア１４、１５を
経て回転洗浄部１に伝達される。回転洗浄部１の洗浄部
表面は、ブラシまたは発砲ポリウレタンを有す。
【００１４】（基板着脱機構）基板の着脱時は、処理ヘ
ッド３、４が中央より退避し、軸受け１６が基板の外側
に傾斜し、回転保持チャック２および回転処理部１が外
側に退避する。基板が挿入されると、回転保持チャック
２および回転洗浄部１が基板を保持し、基板搬送アーム
が退避し、処理が開始される。処理終了後の動作は上記
の逆動作となる。
ッド３、４が中央より退避し、軸受け１６が基板の外側
に傾斜し、回転保持チャック２および回転処理部１が外
側に退避する。基板が挿入されると、回転保持チャック
２および回転洗浄部１が基板を保持し、基板搬送アーム
が退避し、処理が開始される。処理終了後の動作は上記
の逆動作となる。
【００１５】次いで、本発明の処理方法により、流体処
理を行った結果の一例を示す。
理を行った結果の一例を示す。
【００１６】（表面処理能力）基板表面の汚染物の除去
効果を、シリコン粒子を強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
効果を、シリコン粒子を強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
【００１７】強制汚染で付着した粒子数は５０００〜６
０００個／ウエハにそろえた。従来の例として、薬液
（アンモニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））
による処理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法
を比較した表１に各処理方法による異物除去率をまとめ
た。
０００個／ウエハにそろえた。従来の例として、薬液
（アンモニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））
による処理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法
を比較した表１に各処理方法による異物除去率をまとめ
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】本発明の処理方法は従来と同等の除去能力
があることが表１より示された。
があることが表１より示された。
【００２０】（裏面処理能力）基板裏面の汚染物の除去
効果を、真空吸着による強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
効果を、真空吸着による強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
【００２１】強制汚染で付着した粒子数は６００〜７０
０個／ウエハであった。従来の例として、薬液（アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））による処
理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法を比較し
た。表２に各処理方法による異物除去率をまとめた。本
発明の処理方法は従来の回転ブラシによる方法と同等の
除去能力があることが表２より示された。
０個／ウエハであった。従来の例として、薬液（アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））による処
理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法を比較し
た。表２に各処理方法による異物除去率をまとめた。本
発明の処理方法は従来の回転ブラシによる方法と同等の
除去能力があることが表２より示された。
【００２２】
【表２】
【００２３】（周辺処理能力）基板裏面の汚染物の除去
効果を、シリコン粒子を強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
効果を、シリコン粒子を強制汚染させた６インチウエハ
を用いて確認した。
【００２４】基板周辺から３ｍｍの範囲をレーザー散乱
を利用した顕微鏡で観察し、処理前後の付着粒子数の変
化から除去率を求めた。従来の例として、薬液（アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））による処
理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法を比較し
た。結果を表３に示す。基板周辺の除去率は、従来の薬
液処理と同等であり、ブラシによる除去能力より優れて
いる。
を利用した顕微鏡で観察し、処理前後の付着粒子数の変
化から除去率を求めた。従来の例として、薬液（アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液（ＳＣ−１））による処
理方法、および、回転ブラシを用いた処理方法を比較し
た。結果を表３に示す。基板周辺の除去率は、従来の薬
液処理と同等であり、ブラシによる除去能力より優れて
いる。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明により、従
来処理できなかった、基板の全面処理が可能となった。
また、処理部は回転、可動部から雰囲気が遮断されてお
り、すべて耐薬品材料で構成されているため、処理液は
半導体の流体処理工程で使用されるすべての薬品が使用
可能である。また、基板の表面、裏面、周辺を単一の処
理部で処理できるためスループットが向上する。
来処理できなかった、基板の全面処理が可能となった。
また、処理部は回転、可動部から雰囲気が遮断されてお
り、すべて耐薬品材料で構成されているため、処理液は
半導体の流体処理工程で使用されるすべての薬品が使用
可能である。また、基板の表面、裏面、周辺を単一の処
理部で処理できるためスループットが向上する。
【図１】本発明の実施例である装置断面を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の装置上面を示す図である。
【図３】基板保持回転部の断面を示す図である。
【図４】基板表面、裏面処理ヘッドの断面を示す図であ
る。
る。
【図５】基板裏面処理ヘッドを示す図である。
ｗ…基板、 ｄ…処理ヘッドと基板との距離、 １…
回転洗浄処理部、２…回転保持チャック、 ３…基板
表面処理ヘッド、４…基板裏面処理ヘッド、 ５…モー
ター、 ６…ギア、７…ギア、 ８
…軸、 ９…ベローズシール、１０…Ｏリン
グ、 １１…モーター、 １２…Ｏリング、
１３…モーター、 １４…ギア、 １５
…ギア、１６…軸受け、 １７…流体供給
孔、 １８…流体供給孔、１９…バルブ。
回転洗浄処理部、２…回転保持チャック、 ３…基板
表面処理ヘッド、４…基板裏面処理ヘッド、 ５…モー
ター、 ６…ギア、７…ギア、 ８
…軸、 ９…ベローズシール、１０…Ｏリン
グ、 １１…モーター、 １２…Ｏリング、
１３…モーター、 １４…ギア、 １５
…ギア、１６…軸受け、 １７…流体供給
孔、 １８…流体供給孔、１９…バルブ。
Claims (8)
- 【請求項１】基板の流体処理工程において、基板を回転
させながら、基板の周辺および基板の表面および基板の
裏面を流体で処理する基板処理方法。 - 【請求項２】請求項１記載の基板の周辺を流体で処理す
る際に、ブラシまたは発泡ポリウレタンで処理する基板
処理方法。 - 【請求項３】請求項１記載の基板の表面および基板の裏
面を流体で処理する際の処理部において被処理面との間
で負圧を生ずる範囲で処理する基板処理方法。 - 【請求項４】請求項３記載の基板の表面および基板の裏
面を処理する際に、被処理基板との対向面を、ブラシま
たは発泡ポリウレタンで処理する基板処理方法。 - 【請求項５】基板の流体処理工程において、少なくとも
３ヶ所以上の基板周辺を保持する保持具を有し、少なく
とも１ヶ所以上の基板周辺から基板に回転を伝達する回
転部を有し、少なくとも１ヶ所以上の基板周辺を処理す
る回転部を有し、少なくとも１ヶ所以上の処理流体を基
板の表面に供給し、基板の表面を流体で処理する処理部
を有し、少なくとも１ヶ所以上の処理流体を基板の裏面
に供給し、基板の裏面を流体で処理する処理部を有する
ことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項６】請求項５記載の、基板の周辺を処理する回
転部の基板に接する部位が、ブラシまたは発砲ウレタン
であることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項７】請求項５記載の、基板の表面または裏面を
流体で処理する処理部が、基板の被処理面との間で負圧
を生ずる構造であることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項８】請求項７記載の、基板の表面または裏面を
流体で処理する処理部が、基板の被処理面と対抗する面
がブラシや発砲ウレタンであることを特徴とする基板処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18477597A JPH1131672A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 基板処理方法および基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18477597A JPH1131672A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 基板処理方法および基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131672A true JPH1131672A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16159100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18477597A Pending JPH1131672A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 基板処理方法および基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1131672A (ja) |
Cited By (28)
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-
1997
- 1997-07-10 JP JP18477597A patent/JPH1131672A/ja active Pending
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