JPS62274617A - 物体表面の突起除去装置及びその方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は物体表面に形成される突起、例えば半導体ウェ
ハをエピタキシャル成長させる際に形成される突起を除
去する装置及び方法に関する。

〔従来技術〕

一般に、半導体ウェハにエピタキシャル層ヲ形成する時
にエピタキシャル層上にエピタキシャル成長高さとほぼ
同寸法のピラミッド形状の突起を生じておシ、この突起
はウェハの歩留夛低下の原因となっていた。従来はこの
突起を除去するために第４図に示すようにエピタキシャ
ル層が、形成されたウェハ１を支持台２に吸引孔３から
真空吸引して固定し、上方より、アルミナ、サファイア
等の金属からなり、ウェハ径よシ大きい金属板４を真上
から押しつけ突起を機械的に潰す方法が行なわれていた
。この方法によると突起を無理に押し潰していることか
らエピタキシャル層内部へ力が加わり、残留歪が生じて
、外部からの力等によシウエハが割れる場合があった。

また、ディスクリート素子に用いられる厚さがおよそ８
０〜１００μｍのウェハに形成される突起は高さが８０
〜１００μｍ程になり、形状も四角すいのピラミッド状
で潰れにくいことから突起を完全に除去することができ
なかった。

他に、突起を除去する方法としては高回転のドリルで削
り除去すゐ方法、レーザー光により除去する方法が知ら
れている。（特開昭５５−２７６８６号参照）しかしな
がら高速回転のドリルで削シ取る方法は突起を除去する
ことはできるがドリルの先端を突起部へ押し当て、突起
の大きさに相当する力を加える必要があり、ウェハへの
加工によってウェハ割れを生じた）、また、削シ飛散し
た粒が周辺に広がるためウェハの洗浄及び装置の整備に
手間がかかり、作業性が悪い。一方、レーザー光を照射
する方法では、多数の溶解粒が突起周囲に残シ、エピタ
キシャル層上に付着してしまうため、突起の除去はでき
るが、多数の溶解粒が、半導体装置製造に悪影響を与え
る。

〔発明が解決する問題点〕

従来のウニ八表面に形成された突起の除去方法では、ウ
ェハへのストレスによるウェハの割れが生じたり、突起
または突起破壊粒のウェハ上の残留が酸化膜、（至）膜
形成等半導体装置製造の後工程で、ピンホールの発生、
突起の再形成等を招き、露光工程ではパターンのほけが
生じるとともに、突起によりマスクを損傷する場合があ
り、ウェハの歩留シを低下させている。

本発明ではウェハ、のストレス等による損傷がなく、作
業性の良い突起除去装置及び方法を提供することを目的
とする。

〔問題を解決する手段〕

本発明においては、物体を支持台に載置し、物体表面に
形成された突起を検出し、突起除去振動子先端を検出し
た突起上に位置合せをする。位はが決定した後、例えば
水平方向とに同時に立体的に回転運動する振動子の先端
により、突起を破壊除去する。次に突起が除去された物
体表面を洗浄し、続いて乾燥させる。このような物体表
面の突起除去方法に用いる突起除去装置は、物体を載置
する支持台と、立体回転可能な振動子と、振動子を保持
する摂動子保持部と、突起を検出する手段と、振動を駆
動制御する手段とを具備する。以上のように構成される
突起除去装置及び方法によシ物体表面て形成された突起
を除去することを特徴とする。

〔作　用〕

本発明の突起除去装置においては物体表面上に検出され
た突起に振動子先端の位置を合わせ、振動子を駆動する
と、振動子先端が水平方向と垂直方向とに同時に運動（
振動）する。この立体運動は、振動子を突起に接触させ
振動子保持部材を固定したままで短時間に効率良く突起
を破壊する。

そして振動子保持部材の上下運動を行なわず、振動子の
立体運動（振動）のみで突起を破壊するため、物体表面
に、ストレス等の損傷が無くなる。

〔実施例〕 本発明の突起除去装置の一実施例として第１図に示すエ
ピタキシャル成長させた半導体ウェハ上に形成された突
起を除去する場合について説明する。水平方向と垂直方
向とに同時回転する立体運動を得るために本実施例では
超音波振動を用いた。図において先端に超音波型動を起
こす振動子１１は振動子保持部材１２で保持されている
。超音波振動駆動制御部（振動子駆動制御手段）１３は
振動子保持部材１２へ接続線１４により接続され超音波
振動の駆動制御を行なっている。ウェハ１０を載置する
支持台１５は吸引孔１６により真空吸引されて、ウェハ
１０を固定する。

次に第３図の突起除去システム図を用いて突起を除去す
る方法について説明する。エピタキシャル層が形成され
たウェハ１０が複数枚収納されたカセット３０はエレベ
ータユニット３１が下降することによシウエハ輸送装置
一端へ１枚ずつ運ばれる。そしてエピタキシャル層が形
成されたウェハば１枚ずつウェハ輸送装置によりスピン
コードユニット３２へ送うれる。スピンコードユニット
３２では回転台３３に載せられ固定されたウェハ１０上
にノズル３４より透明液例えばＰＶＡ　（ポリビニール
アルコール）液を滴下し、回転台３３を回転させ、ＰＶ
Ａ液をウェハ表面に均一に塗布する。

ここでウェハの突起もＰＶＡ液に被覆されるが突起の先
端まで被覆する必要はない。また、突起全体がＰＶＡ液
に被覆されていても透明なので後の固体認識装置による
検知は可能である。次にＰＶＡ液が塗布されたウェハ１
０はウェハ輸送装置により上述した突起除去装置支持台
１５へ送られる。次に第１図を用いて説明するウェハ１
０は真空吸引によって支持台１５へ固定され、光源１８
とカメラ１９とモニタ２０と制御部２１から構成される
画を行なう。続いて突起の先端に超音波振動子先端を接
触させ、振動駆・動制御手段１３により、振動子１１に
水平方向と垂直方向とに同時回転する立体運動を起こさ
せる。およそ２秒以内で突起は破壊され、突起の破壊粒
がＰＶＡ液層上に散乱する。

続いてウェハ１０は輸送装置で図示しない洗浄、乾燥ユ
ニットへ送られ、図示しない回転台に載せられる。ウェ
ハを回転させながら図示しないノズルから純水を吹き付
けてＰＶＡ液をはがす。次にノズルから洗浄液をＪｅｔ
噴射で吹き付け、ウェハ表面を洗い流す。続いて回転台
に載置された状態で回転によシ乾燥させる。乾燥終了後
ウェハをカセットに収納し、次工程へ進める。

以上述べた通シ、エピタキシャルＩ＃７５”　＋形成さ
れたウェハ表面上の突起は、立体運動する超音波振動子
を用いたことにより完全に除去できる。またＰＶＡ液を
塗布したことにより、突起の破壊粒のウェハ表面の残留
は無くなり、且つ、ウェハ表面が損傷されること無く突
起及び突起破壊粒を除去することができる。更に二組、
突起と振動子先端と接触させて振動子保持部を固定する
と、突起を破壊するだめの振動子保持部の下方向への微
小な動きは必要がなく、個々の突起をそれぞれ２秒以内
という短時間に一突起を破壊することができる。

このウェハへの加圧が従来に比べ減少したことからウェ
ハ割れも減少した。また、突起を除去する全工程をカセ
ットからカセットへ装置制御コントローラにより自動的
に行なうことができるので作業性が向上する。

尚、上述した本発明の実施例では超音波振動により水平
方向と垂直方向とに同時に回転する立体運動を得ていた
が、これに限定されることはない。

例えば、第３図（ｂ）に矢印で示すような立体的な往復
振動運動でもよい。なおこれらの立体運動は、例えば歯
科で使用する歯削り装置などを用いて行なうことができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、突起を破壊する際
のストレス等の物体への影響は少なく、且つ、短時間に
突起を除去することができ、突起のない平担な表面が得
られるので、ピンホールの発生及びマスクの損傷は無く
なり、半導体ウェハからのペレット収率が向上する。従
って、信頼性の高いウェハを得ることができ、半導体装
置の歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明装置の一実施例装置の正面図第２図（
ａ）および（ｂ）は振動子の立体運動の様子を示す図で
ある。第３図は突起除去システムの概略図、第４図は従
来の突起除去装置の正面図である。 １１・・・振動子、１２・・・振動子保持部材、１３・
・・振動駆動制御手段、１５・・・支持台、１７・・・
ＰＶＡ液、１８・・・光源、１９・・・カメラ、２０・
・・モニタ、２１・・・画像認識制御部、２２・・・保
持部材移動制御手段。 第１図 （久）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（＆）第
２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理物体を保持する支持台と、この支持台に保
   持された前記物体の表面形状を検知する検知手段と、こ
   の検知手段により検知された前記物体の表面突起を立体
   的な運動により除去する振動子と、この振動子を立体的
   な運動が可能な状態に保持する振動子保持部材と、前記
   振動子に立体的な運動を行なわせる振動子駆動制御手段
   とを有することを特徴とする物体表面の突起除去装置。
2. （２）前記振動子駆動制御手段は超音波振動を発生させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の物体表
   面の突起除去装置。
3. （３）被処理物体を支持台に載置して固定する工程と、
   物体表面に形成された突起の位置を検知する工程と、振
   動子の先端を検知した物体表面上の位置に合わせる工程
   と、前記振動子の立体運動により前記突起を除去する工
   程と、突起除去した前記物体表面を洗浄する工程と、洗
   浄後物体を乾燥させる工程とから成ることを特徴とする
   物体表面の突起除去方法。
4. （４）前記物体表面に形成された突起を除去する工程前
   に物体表面に全面に渡って透明液を塗布することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の物体表面の突起除去
   方法。
5. （５）前記立体運動は水平方向と垂直方向に同時に回転
   する複合回転運動であることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の物体表面の突起除去方法。
6. （６）前記立体運動は上下振動と水平方向の振動との複
   合振動運動であることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の物体表面の突起除去方法。