KR101012886B1 - 기판 세정장치, 기판 세정방법, 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
기판 단부를 연마하는 일 없이, 또한 플라즈마를 발생시키는 일 없이, 기판 단부 전체 주위의 세정을 간단한 제어로 한번에 실행한다. 웨이퍼W를 탑재하는 탑재대(204), 웨이퍼 단부를 가열하는 가열 수단(210), 웨이퍼 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단(220) 및 웨이퍼 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단(230)을 마련하고, 가열 수단, 자외선 조사수단 및 흐름 형성수단은 각각, 웨이퍼 단부 근방에 웨이퍼를 둘러싸도록 배치했다.
Description
본 발명은 기판 예컨대, 반도체 웨이퍼나 액정 기판의 단부를 세정하는 기판 세정장치, 기판 세정방법, 기판 처리장치에 관한 것이다.
최근, 반도체디바이스의 제조에 있어서의 수율을 향상하는 관점으로부터, 기판 예컨대, 반도체 웨이퍼(이하, 단지「웨이퍼」라고도 칭한다)의 단부의 표면 상태가 주목받고 있다. 웨이퍼에는 에칭 처리나 성막 처리 등이 실시되고, 그와 같은 웨이퍼의 처리에 의해 웨이퍼의 단부에는 소망하지 않는 부착물이 부착하는 경우가 있다.
예컨대, 처리 가스로서 플루오르 카본계(CF계) 가스를 플라즈마화하여 웨이퍼 표면에 플라즈마 에칭 처리를 행하는 경우에는, 경쟁반응(중합반응)에 의해, 웨이퍼 상의 소자 표면 뿐만 아니라, 웨이퍼의 단부(예컨대, 베벨부를 포함하는 단부의 뒤편)에도 플루오르 카본계 폴리머(CF계 폴리머)의 부 생성물(deposit)이 생성하여 부착한다.
또한, CF계 가스를 이용하여 웨이퍼 표면에 CF계 막을 화학기상성장(CVD: Chemical Vapor Deposition)법으로 형성한 경우에는, 그 CF계 막이 웨이퍼 표면에서 단부까지 연속하고, 더욱이 단부의 뒤편까지 연속하여 부착하는 경우가 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 평성 제5-102101호
특허문헌 2: 일본 특허공개 평성 제10-242098호
이러한 웨이퍼 단부의 부착물은 웨이퍼를 그 단부에서 유지하거나, 반송하거나 하는 경우에 박리되어 웨이퍼 표면에 부착하여, 제조되는 반도체디바이스의 수율이 저하할 우려가 있다. 따라서, 이러한 웨이퍼 단부의 부착물은 세정에 의해 제거할 필요가 있다.
종래는 웨이퍼 단부를 브러시나 테이프에 의해 연마함으로써 부착물을 제거하였다. 그런데, 웨이퍼의 단부를 연마하면, 연마에 의해서 발생하는 분진의 처리에 손이 많이 감과 동시에, 그와 같은 분진에 의한 오염의 문제도 있기 때문에, 연마하는 일 없이 웨이퍼 단부의 부착물을 제거하는 것이 소망된다.
또한, 상기 특허문헌 1에는 웨이퍼에 자외선을 쪼임과 동시에 일산화질소의 플라즈마를 생성함으로써, 웨이퍼 상의 플루오르 카본계 폴리머를 제거하는 방법이 기재되어 있다. 그런데, 이 방법에서는 웨이퍼 상에 형성되어 있는 막에 따라서는 플라즈마를 발생시키는 것에 의해 그 막(예컨대 저유전율 막: Low-K 막)이 손상을 입는 경우도 있기 때문에, 웨이퍼 표면에 손상을 주는 일 없이 웨이퍼 단부의 부착물을 제거하는 것이 소망된다.
또한, 상기 특허문헌 2에는 웨이퍼를 회전 가능하게 유지하는 유지부와 웨이퍼 주연의 일부에 자외선을 조사하는 자외선 발생부를 구비하고, 웨이퍼 주연의 일부(웨이퍼를 유지할 때의 요철부)에 부착하는 이물질을 제거하는 장치가 기재되어 있다. 그런데, 이 장치로는 자외선 발생부로부터의 자외선이 웨이퍼 주연의 일부에 밖에 조사할 수 없기 때문, 웨이퍼 단부 전체 주위를 세정하기 위해서는 웨이퍼를 조금씩 회전시키면서 세정해야만 한다. 이것에 의해서는 부착물의 제거에 시간이 걸린다. 더구나, 유지부의 회전축과 웨이퍼의 중심부를 일치시키거나, 자외선 발생부의 위치가 조정하도록 맞추지 않으면 안 되기 때문에, 필요한 제어공정이 증가해 버린다.
그래서, 본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 기판 단부를 연마하는 일 없이, 또한 플라즈마를 발생시키는 일 없이, 기판 단부 전체 주위의 세정을 간단한 제어로 한번에 실행할 수 있는 기판 세정장치 등을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 어떤 관점에 의하면, 기판의 단부에 부착한 부착물(예컨대 플루오르 카본계 폴리머)을 제거하기 위한 기판 세정장치에 있어서, 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과, 상기 기판의 단부 표면에 기체(예컨대, 적어도 산소원자를 포함하는 기체)의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 구비하고, 상기 가열 수단과 상기 자외선 조사 수단과 상기 흐름 형성수단은 상기 기판의 단부근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치한 것을 특징으로 하는 기판 세정장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판의 단부 전체 주위를 가열 수단에 의해서 한번에 가열함과 동시에, 기판의 단부 전체 주위에 자외선 조사수단에 의해 자외선을 한번에 조사하여, 흐름 형성수단에 의해 기판의 단부 전체 주위에 걸쳐 그 단부 표면에 기체의 흐름을 형성할 수 있다. 이에 따라, 기판 단부에 부착한 소망하지 않는 부착물을 간단한 제어로 한번에 제거할 수 있기 때문에, 짧은 시간에 기판 단부를 세정할 수 있다.
또한, 기판 단부에 자외선을 조사함으로써, 기판 단부에 부착한 부착물을 화학 분해반응에 의해서 기화시켜 제거할 수 있다. 이것에 의하면, 기 판 단부를 연마하지 않기 때문, 연마에 의해서 발생하는 분진을 처리할 필요가 없다. 또한, 플라즈마를 발생시키지 않기 때문에, 기판 상에 형성된 막(예컨대, Low-K막)이 손상을 받는 일도 없다.
또한, 상기 자외선 조사수단은 예컨대 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 자외선램프를 구비한다. 자외선램프는 예컨대 환상으로 형성된 하나의 자외선램프에 의해 구성하더라도 좋고, 또한 복수의 자외선램프를 환상으로 배치하도록 하더라도 좋다. 이러한 자외선램프에 의해 기판 단부 전체 주위에 한번에 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 상기 가열 수단은 예컨대 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 가열램프와 상기 가열램프를 덮도록 마련되고 상기 기판측이 개구한 환상의 커버부재를 구비하고, 상기 커버부재의 내면은 상기 가열램프의 광을 반사 가능한 부재로 구성함과 동시에, 그 반사광이 상기 기판의 단부에 집중하도록 한 형상으로 구성한다. 이것에 의하면, 기판 단부 전체 주위에 한번에 광을 조사하여 가열할 수 있기 때문에, 가열 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 상기 가열램프는 할로겐램프로 구성함으로써, 원적외선의 복사열에 의해서 보다 효과적으로 국소적으로 가열할 수 있다.
또한, 상기 흐름 형성수단은 예컨대 상기 기판 단부보다도 내측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 토출관과 상기 기판 단부보다도 외측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 흡입관을 구비한다.
이 경우, 토출관과 흡입관은 각각 환상 배관에 의해 구성되고, 상기 토출관에는 그 둘레를 따라 기체를 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 흡입관에는 그 둘레를 따라 기체를 흡입하는 흡입구가 형성된다. 예컨대 토출구와 흡입구는 각각, 상기 각 배관의 둘레를 따라 마련된 슬릿에 의해 구성하더라도 좋고, 상기 각 배관의 둘레를 따라 마련된 다수의 구멍에 의해 구성하더라도 좋다. 이에 따라, 토출관으로부터 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하여 흡입관으로 흡입함으로써 기판의 단부 표면 전체 주위에 걸쳐 기판의 내측으로부터 외측으로 향하는 기체의 흐름을 형성할 수 있다.
또한, 상기 흡입관은 상기 기판의 단부에 부착한 부착물이 화학반응을 일으켜 발생하는 반응 생성가스의 농도를 검출하는 농도센서를 마련하도록 하더라도 좋다. 이러한 농도센서로서는 예컨대 기판 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머가 제거될 때에 발생하는 이산화탄소의 농도를 검출하는 센서로 구성된다. 이러한 농도센서를 마련함으로써, 이 농도센서로 반응 생성 가스(예컨대 이산화탄소)의 농도를 감시함으로써, 기판 단부의 세정 처리의 종점을 검출할 수 있다.
또한, 상기 가열 수단은 상기 기판의 단부 전체 주위의 뒤편에 환상으로 배치된 히터를 구비함으로써, 기판 단부 전체 주위를 히터로 가열하도록 하더라도 좋다. 이것에 의해서, 기판 단부 전체 주위를 한번에 가열할 수 있다. 이 경우에는 상기 기판 단부의 주위를 둘러싸도록 배치된 차폐판을 구비하도록 하더라도 좋다. 이 차폐판에 의해 자외선 조사수단에 의한 자외선이 차단되어 기판 상의 표면에 닿는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 차폐판에 의해 흐름 형성수단에 의한 기체가 기판 상으로 돌아나가는 것을 방지할 수 있기 때문에, 기판 단부에 효율적으로 기체의 흐름을 형성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 다른 관점에 의하면, 기판의 단부에 부착한 부착물을 제거하는 기판 세정장치의 기판 세정방법으로서, 상기 기판 세정장치는 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과, 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하여 구성하고, 상기 기판 세정장치에 의해서 상기 기판 단부를 세정할 때는 상기 가열 수단에 의해 상기 기판 단부의 가열을 개시한 후에, 상기 자외선 조사수단에 의해서 상기 기판 단부에 자외선의 조사를 개시함과 동시에, 상기 흐름 형성수단에 의해서 기판 단부 표면에 기체의 흐름을 형성함으로써 상기 기판 단부의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 세정방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판 단부 전체 주위의 세정을 간단한 제어로 한번에 실행할 수 있기 때문에, 짧은 시간에 기판 단부를 세정할 수 있다. 또한, 기판 단부의 가열을 개시한 후에 자외선의 조사를 개시하여, 기판 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하기 때문에, 자외선 조사 개시 전에 기판 단 부가 어느 정도의 온도까지 상승하기 때문에, 부착물을 제거하기 위한 화학분해반응의 효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 흐름 형성수단은 예컨대 상기 기판 단부보다도 내측에 환상으로 배치된 토출관과, 상기 기판 단부보다도 외측에 환상으로 배치된 흡입관을 구비하고, 상기 기판 단부 표면에 기체의 흐름을 형성할 때에는 상기 토출관으로부터 상기 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하고, 상기 흡입관으로 흡입한다. 이 경우, 상기 흡입관은 상기 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머가 제거될 때에 발생하는 이산화탄소의 농도를 검출하는 농도센서를 구비하고, 상기 기판 단부의 세정 중에 상기 농도센서로 상기 흡입관에 흡입되는 이산화탄소 농도를 감시하여, 이 이산화탄소 농도가 소정의 임계값 이하로 되면 상기 기판 단부의 세정을 종료하도록 하더라도 좋다. 이에 따라, 세정 처리의 종점을 정밀도 좋게 검출할 수 있기 때문에, 세정 처리의 효율도 향상하고, 보다 짧은 시간에 확실히 부착물을 제거할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 다른 관점에 의하면, 기판을 진공압력분위기 중에서 처리하는 복수의 처리실을 포함하는 처리유닛과, 상기 처리유닛에 접속되고 상기 기판을 수납하는 기판 수납용기와의 사이에서 대기압분위기 중에서 상기 기판의 반송을 행하는 반송실을 갖는 반송유닛을 구비한 기판 처리장치로서, 상기 반송실에 접속되고, 대기압분위기 중에서 상기 기판의 단부에 부착한 부착물을 제거하는 세정실을 구비하고, 상기 세정실은 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과, 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하여 구성한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치가 제공된다. 이 경우에는 상기 자외선 조사수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 저압 수은램프를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 다른 관점에 의하면, 기판을 진공압력분위기 중에서 처리하는 복수의 처리실을 포함하는 처리유닛과 상기 처리유닛에 접속되고 상기 기판을 수납하는 기판 수납용기와의 사이에서 대기압분위기 중에서 상기 기판의 반송을 행하는 반송실을 갖는 반송유닛을 구비한 기판 처리장치로서, 상기 복수의 처리실의 하나를 진공압분위기 중에서 상기 기판의 단부에 부착한 부착물을 제거하는 세정실로 하고, 상기 세정실은 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과, 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하여 구성한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치가 제공된다. 이 경우에는 상기 자외선 조사수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 엑시머 램프를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기판 단부의 부착물을 화학 분해반응을 이용하여 제거할 수 있어, 기판 단부 전체 주위의 세정을 간단한 제어로 한번에 실행할 수 있는 기판 세정장치 등을 제공할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 기판 처리장치의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 웨이퍼 단부에 CF계 폴리머 등의 부착물이 부착하는 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 CF계 가스를 이용하여 웨이퍼 표면에 플라즈마 에칭처리를 실시한 경우의 웨이퍼 단부의 확대단면도이다.
도 4는 CF계 가스를 이용하여 웨이퍼 표면에 CVD 법에 의한 CF계 막의 성막 처리를 실시한 경우의 웨이퍼 단부의 확대단면도이다.
도 5는 동일 실시예에 관한 세정실의 외관 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 동일 실시예에 관한 세정실의 부분단면도이다.
도 7은 웨이퍼 온도를 변경하여 웨이퍼에 부착하는 CF계 폴리머에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우에 있어서의 F 감소량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은 웨이퍼 온도를 변경하여 웨이퍼에 부착하는 CF계 폴리머에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우에 있어서의 C 감소량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 9는 기체의 산소농도를 변경하여 웨이퍼에 부착하는 CF계 폴리머에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우에 있어서의 F 감소량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 10은 기체의 산소농도를 변경하여 웨이퍼에 부착하는 CF계 폴리머에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우에 있어서의 C 감소량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 11은 기체의 산소농도를 21% 이하의 범위에서 변경하여 웨이퍼 상의 CF계 막에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우에 있어서의 C와 F의 감소량을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 12는 동일 실시예에 관한 세정 처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 세정실의 외관 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 14는 동일 실시예에 관한 세정실의 부분단면도이다.
(부호의 설명)
100: 기판 처리장치 110: 처리유닛
120: 반송유닛 130: 반송실
131(131A∼131C): 카세트 다이 132(132A∼132C): 카세트 용기
133(133A∼133C): 게이트 밸브 136: 오리엔타
138: 회전 탑재대 139: 광학센서
140(140A∼140F): 처리실 142(142A∼142F): 탑재대
144(144A∼144F): 게이트밸브 146: 포커스 링
154(154M, 154N): 게이트밸브 150: 공통 반송실
160(160M, 160N): 로드록 실 162(162M, 162N): 게이트밸브
164(164M, 164N): 반송 다이 170: 반송유닛 측 반송기구
172: 베이스 173(173A, 173B): 픽
174: 안내 레일 176: 리니어모터 구동 기구
180: 처리유닛 측 반송 182: 베이스
183(183A, 183B): 픽 184: 안내 레일
186: 플렉서블 아암 200: 세정실
202: 용기 204: 탑재대
206: 세정기구 210: 가열 수단
212: 가열램프 214: 커버부재
220: 자외선 조사수단 222: 자외선램프
230: 흐름 형성수단 232: 토출관
233: 토출구 234: 흡입관
235: 흡입구 236: 농도센서
240: 차폐판 250: 히터
300: 제어부 W: 웨이퍼
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능구성을 갖 는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
(기판 처리장치의 구성예)
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 기판 처리장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 기판 처리장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 이 기판 처리장치(100)는 기판 예컨대, 반도체 웨이퍼(이하, 단지「웨이퍼」라고도 칭한다.) W에 대하여 진공압 분위기 속에서 성막 처리, 에칭 처리 등의 각종 처리를 행하는 복수의 처리실을 구비한 처리 유닛(110)과 이 처리 유닛(110)에 대하여 웨이퍼 W를 반출입시키는 반송유닛(120)을 구비한다.
반송유닛(120)은 예컨대, 도 1에 도시하는 바와 같이 구성된다. 반송 유닛(120)은 기판 수납 용기 예컨대, 후술하는 카세트 용기(132(132A∼132C))와 처리 유닛(110) 사이에서 웨이퍼를 반출입하는 반송실(130)을 갖고 있다. 반송실(130)은 단면이 대략 다각형의 박스 형상으로 형성되어 있다. 반송실(130)에 있어서의 단면이 대략 다각형 형상의 긴 변을 구성하는 일측면에는 복수의 카세트 다이(131(131A∼131C))가 병설되어 있다. 이들 카세트 다이(131A∼131C)는 각각, 기판 수납 용기의 일예로서의 카세트 용기(132A∼132C)를 탑재 가능하게 구성되어 있다.
각 카세트 용기(132(132A∼132C))에는 예컨대, 웨이퍼W의 단부를 유지부에서 유지함으로써, 예컨대 최대 25장의 웨이퍼W를 동일 피치로 다단으로 탑재하여 수용 할 수 있게 되어 있고, 내부는 예컨대 N2 가스분위기로 채워진 밀폐 구조로 되어 있다. 그리고, 반송실(130)은 그 내부로 게이트밸브(133(133A∼133C))를 거쳐 웨이퍼W를 반출입 가능하게 구성되어 있다. 또, 카세트 다이(131)와 카세트 용기(132)의 수는 도 1에 나타내는 경우에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 반송실(130) 측면에는, 기판 세정 장치의 일예로서의 세정실(200)이 접속하고 있다. 세정실(200)에서는 에칭이나 성막 등 소정의 처리가 실시된 웨이퍼W에 대하여, 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부)에 부착한 소망하지 않는 부착물을 제거하는 세정 처리가 행하여진다. 또, 세정실(200)의 구성의 상세 설명에 대해서는 후술한다.
상기 반송실(130)의 단부, 즉 단면이 대략 다각형 형상의 짧은 변을 구성하는 일측면에는 내부에 회전 탑재대(138)와 웨이퍼W의 주연부를 광학적으로 검출하는 광학센서(139)를 구비한 위치결정 장치로서의 오리엔타(사전 정렬 스테이지, 136)가 마련되어 있다. 이 오리엔타(136)에서는 예컨대, 웨이퍼W의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등을 검출하여 위치정렬을 행한다.
상기 반송실(130) 내에는 웨이퍼W를 그 길이 방향(도 1에 나타내는 화살표 방향)에 따라 반송하는 반송유닛 측 반송기구(반송실 내 반송기구, 170)가 마련되어 있다. 반송유닛 측 반송기구(170)가 고정되는 베이스(172)는 반송실(130) 내의 중심부를 길이 방향을 따라서 마련된 안내 레일(174) 상에 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 이 베이스(172)와 안내 레일(174)에는 각각, 리니어모터의 가동자 와 고정자가 마련되어 있다. 안내 레일(174)의 단부에는 이 리니어모터를 구동하기 위한 리니어모터 구동 기구(176)가 마련되어 있다. 리니어모터 구동 기구(176)에는 제어부(300)가 접속되어 있다. 이에 따라, 제어부(300)로부터의 제어 신호에 근거하여 리니어모터 구동 기구(176)가 구동하여, 반송유닛 측 반송기구(170)가 베이스(172)와 함께 안내 레일(174)을 따라 화살표 방향으로 이동하게 되어 있다.
반송유닛 측 반송기구(170)는 2개의 픽(173A, 173B)을 갖는 더블 아암기구로 구성되어 있고, 한번에 2장의 웨이퍼W를 취급할 수 있게 되어 있다. 이에 따라, 예컨대 카세트 용기(132), 오리엔타(136), 각 로드록 실(160M, 160N) 등에 대하여 웨이퍼W를 반출입할 때에, 웨이퍼W를 교환하도록 반출입할 수 있다. 또, 반송유닛 측 반송기구(170)의 픽의 수는 반드시 상기의 것에 한정되지 않고, 예컨대 한개만의 픽을 갖는 싱글 아암 기구이더라도 좋다.
다음에, 처리유닛(110)의 구성예에 대하여 설명한다. 예컨대 클러스터 툴 형의 기판 처리장치의 경우에는 처리유닛(110)은 도 1에 도시하는 바와 같이 다각형(예컨대, 육각 형태)으로 형성된 공통 반송실(150)의 주위에, 웨이퍼W에 예컨대, 성막 처리(예컨대, 플라즈마 CVD 처리)나 에칭 처리(예컨대, 플라즈마 에칭 처리) 등의 소정의 처리를 실시하는 복수의 처리실(140(제 1∼제6 처리실(140A∼140F)) 및 로드록 실(160M, 160N)을 기밀하게 접속하여 구성된다.
각 처리실(140A∼140F)은 미리 제어부(300)의 기억 매체 등에 기억된 프로세스·레시피 등에 근거하여 웨이퍼W에 대하여 예컨대 동종의 처리 또는 서로 다른 이종의 처리를 실시하게 되어 있다. 각 처리실(140(140A∼140F)) 내에는 웨이퍼W 를 탑재하기 위한 탑재대(142(142A∼142F))가 각각 마련되어 있다. 또, 처리실(140)의 수는 도 1에 나타내는 경우에 한정되는 것은 아니다.
상기 공통 반송실(150)은 상술한 바와 같은 각 처리실(140A∼140 F) 간, 또는 각 처리실(140A∼140F)과 각 제 1, 제 2 로드록 실(160M, 160N) 간에 웨이퍼W를 반출입하는 기능을 갖는다. 공통 반송실(150)은 다각형(예컨대, 육각형)으로 형성되어 있고, 그 주위에 상기 각 처리실(140(140A∼140F))이 각각 게이트밸브(144(144A∼144F))를 거쳐서 접속되어 있음과 동시에, 제 1, 제 2 로드록 실(160M, 160N)의 선단이 각각 게이트밸브(진공압 측 게이트밸브, 154M, 154N)를 거쳐서 접속되어 있다. 제 1, 제 2 로드록 실(160M, 160N)의 베이스는 각각 게이트밸브(대기압 측 게이트밸브, 162M, 162N)를 거쳐서 반송실(130)에 있어서의 단면이 대략 다각형 형상의 긴 변을 구성하는 타측면에 접속되어 있다.
제 1, 제 2 로드록 실(160M, 160N)은 웨이퍼W를 일시적으로 유지하여 압력 조정 후에, 다음 단으로 패스시키는 기능을 갖고 있다. 각 제 1, 제 2 로드록 실(160M, 160N)의 내부에는 각각, 웨이퍼W를 탑재 가능한 반송 다이(transfering table)(164M, 164N)가 마련되어 있다.
이러한 처리 유닛(110)에서는 상술한 바와 같이 공통 반송실(150)과 각 처리실(140A∼140F) 사이 및 공통 반송실(150)과 상기 각 로드록 실(160M, 160N) 사이는 각각 기밀하게 개폐 가능하게 구성되어 클러스터 툴화되어 있고, 필요에 따라서 공통 반송실(150) 내와 연통 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 각 로드록 실(160M, 160N)과 상기 반송실(130) 사이도, 각각 기밀하게 개폐가능하게 구 성되어 있다.
공통 반송실(150) 내에는 예컨대, 축소·연장, 승강, 선회 가능하게 구성된 다관절 아암으로 이루어지는 처리유닛 측 반송기구(공통 반송실 내 반송기구, 180)가 마련되어 있다. 이 처리유닛 측 반송기구(180)는 베이스(182)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 베이스(182)는 공통 반송실(150) 내의 기단 측에서 선단측에 걸쳐 배치된 안내 레일(184) 상을 예컨대, 도시하지 않은 슬라이드 구동용 모터에 의해 슬라이드 이동 자유롭게 구성되어 있다. 또, 베이스(182)에는 예컨대 아암 선회용의 모터 등의 배선을 통과시키기 위한 플렉서블 아암(186)이 접속되어 있다. 이와 같이 구성된 처리유닛 측 반송기구(180)에 의하면, 이 처리유닛 측 반송기구(180)를 안내 레일(184)에 따라 슬라이드 이동시킴으로써, 각 로드록 실(160M, 160N) 및 각 처리실(140A∼140F)에 액세스 가능하게 된다.
예컨대, 처리유닛 측 반송기구(180)를 각 로드록 실(160M, 160N) 및 대향 배치된 처리실(140A, 140F)에 액세스시킬 때는, 처리유닛 측 반송기구(180)를 안내 레일(184)을 따라 공통 반송실(150)의 기단측 쪽에 위치시킨다. 또한, 처리유닛 측 반송기구(180)를 4개의 처리실(140B∼140E)에 액세스시킬 때는 처리유닛 측 반송기구(180)를 안내 레일(184)을 따라 공통 반송실(150)의 선단측 쪽에 위치시킨다. 이에 따라, 하나의 처리유닛 측 반송기구(180)에 의해 공통 반송실(150)에 접속되는 모든 로드록 실(160M, 160N)과 각 처리실(140A∼140F)에 액세스 가능해진다. 처리유닛 측 반송기구(180)는 2개의 픽(183A, 183B)을 갖고 있고, 한번에 2장의 웨이퍼W를 취급할 수 있도록 되어 있다.
또, 처리유닛 측 반송기구(180)의 구성은 상기의 것에 한정되지 않고, 2개의 반송기구에 의해서 구성하더라도 좋다. 예컨대, 공통 반송실(150)의 기단측 쪽에 축소·연장, 승강, 선회 가능하게 구성된 다관절 아암으로 이루어지는 제 1 반송기구를 마련함과 동시에, 공통 반송실(150)의 선단측 쪽에 축소·연장, 승강, 선회 가능하게 구성된 다관절 아암으로 이루어지는 제 2 반송기구를 마련하도록 하더라도 좋다. 또한, 처리유닛 측 반송기구(180)의 픽의 수는 2개의 경우에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 1개만의 픽을 갖는 것이어도 좋다.
상기 기판 처리장치(100)에는 상기 반송유닛 측 반송기구(170), 처리유닛 측 반송기구(180), 각 게이트밸브(133, 144, 154, 162), 오리엔타(136), 세정실(200) 등의 제어를 포함하고, 기판 처리장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(300)가 마련되어 있다. 제어부는 그 본체를 구성하는 CPU(중앙 처리 장치), 프로그램이나 레시피 등을 기억하는 메모리, 하드 디스크 등의 기억 매체를 구비한다.
(기판 처리장치의 동작)
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 기판 처리장치의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리장치(100)는 제어부(300)에 의해 소정의 프로그램에 근거하여 가동한다. 예컨대, 반송유닛 측 반송기구(170)에 의해 카세트 용기(132A∼132C) 중 어느 것으로부터 반출된 웨이퍼W는 오리엔타(136)까지 반송되고 오리엔타(136)의 회전 탑재대(138)에 탑재 이송되어, 여기에서 위치 결정된다. 위치 결정된 웨이퍼W는 오리엔타(136)로부터 반출되어 로드록 실(160M) 또는 (160N) 내로 반입된다. 이 때, 필요한 모든 처리가 완료한 처리완료 웨이퍼W가 로드록 실(160M) 또는 (160N)에 있으면, 처리완료 웨이퍼W를 반출한 후, 미처리 웨이퍼W를 반입한다.
로드록 실(160M) 또는 (160N)에 반입된 웨이퍼W는 처리유닛 측 반송기구(180)에 의해 로드록 실(160M) 또는 (160N)에서 반출되고, 그 웨이퍼W가 처리되는 처리실(140)로 반입되어 소정의 처리가 실행된다. 그리고, 처리실(140)에서의 처리가 완료한 처리완료 웨이퍼W는 처리유닛 측 반송기구(180)에 의해 처리실(140)로부터 반출된다. 이 경우, 그 웨이퍼W가 연속하여 복수의 처리실(140)에서의 처리가 필요한 경우에는, 다음 처리를 행하는 다른 처리실(140)로 웨이퍼W를 반입하고, 하부 전극을 구성하는 탑재대(142)에 웨이퍼W를 탑재한다.
그렇게 하면, 처리실(140)에서는 예컨대, 하부 전극에 대향하는 상부 전극을 구성하는 샤워헤드로부터 소정의 처리 가스를 도입하고, 상기 각 전극에 소정의 고주파 전력을 인가하여 처리 가스를 플라즈마화하고, 그 플라즈마에 의해 웨이퍼W 상에 에칭, 성막 등의 소정의 처리를 실시한다.
이러한 웨이퍼W의 플라즈마 처리에 의해, 웨이퍼W의 단부에는 예컨대, 도 2에 나타낸 바와 같은 소망하지 않는 부착물P가 부착하는 경우가 있다. 예컨대, 도 2에 도시하는 바와 같이 탑재대(142)의 상부는 일반적으로, 웨이퍼W의 직경보다도 약간 작게 되어 있기 때문에, 탑재대(142)에 웨이퍼W를 탑재하면, 웨이퍼W의 단부가 전체 주위에 걸쳐 탑재대(142)로부터 돌출한다. 또한, 탑재대(142)에는 예컨대, 웨이퍼W 면내의 바이어스 전위의 불연속성을 완화하는 등을 위해, 웨이퍼W의 주위를 둘러싸도록 링형상으로 형성된 포커스 링(146)이 배치된다.
그런데, 포커스 링(146)의 내주면은 웨이퍼W에 접촉하지 않도록 웨이퍼W의 직경보다도 약간 크게 되어 있기 때문에, 웨이퍼W의 단면과 포커스 링(146)의 내주면 사이에는 약간의 극간이 발생한다. 이 때문에, 웨이퍼W에 에칭, 성막 등의 소정의 플라즈마 처리를 행할 때에, 처리 가스의 플라즈마가 웨이퍼W와 포커스 링(146)의 극간에도 들어가, 웨이퍼W의 단부의 뒤편(예컨대, 베벨부)에 소망하지 않는 부착물이 부착하는 경우가 있다. 또, 포커스 링(146)이 없는 경우도 있지만, 그 경우에도 마찬가지로 웨이퍼W의 단부에 소망하지 않는 부착물이 부착하는 경우가 있다.
도 3은 예컨대, 처리 가스로서 플루오르 카본계(CF계) 가스에 의해 웨이퍼 표면에 플라즈마 에칭 처리를 실시한 경우의 웨이퍼W의 단부의 확대단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 플라즈마 에칭 처리가 행하여지면, 경쟁반응(중합반응)에 의해서 플루오르 카본계 폴리머(CF계 폴리머)로 이루어지는 부 생성물(deposit)이 생성되어, 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부를 포함하는 단부의 뒤편)에 부착한다.
도 4는 예컨대, 처리 가스로서 CF계 가스를 이용하여 웨이퍼 표면에 CVD 법에 의한 CF계 막의 성막 처리를 실시한 경우의 웨이퍼W의 단부의 확대단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, CVD법으로 생성된 CF계 막은 웨이퍼W의 표면에서 단부의 둘레까지 연속하고, 또한 그 뒤편(예컨대, 베벨부를 포함하는 단부의 뒤편)까지 연속하는 경우가 있다. 이러한 CF계 막 중, 웨이퍼W의 단부에 형성된 부분의 CF계 막 Q는 본래 성막할 필요가 없는 부분이기 때문에, 상기한 바와 같이 플라즈마 에칭 처리에서 발생하여 부착하는 부 생성물과 마찬가지로 소망하지 않는 부착물이 다.
이와 같이, 에칭 처리나 성막 처리에 있어서 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부를 포함하는 단부의 뒤편)에 부착한 부착물(예컨대, CF계 폴리머 P나 CF계 막Q)은 웨이퍼W 상에 형성되는 반도체디바이스의 수율의 요인의 하나로 되어 있다. 예컨대, 카세트 용기(132A∼132C) 중 어느 것으로 웨이퍼W를 되돌리는 때에, 웨이퍼 단부가 카세트 용기 내의 유지부에 접촉하기 때문에, 그 때에 웨이퍼 단부의 부착물이 박리하여 웨이퍼 표면상에 부착하면, 제조되는 반도체디바이스의 수율이 저하할 우려가 있다. 따라서, 이러한 웨이퍼 단부의 부착물은 세정에 의해 제거할 필요가 있다.
그래서, 본 실시예에 관한 기판 처리장치(100)에서는 각 처리실(140)에서의 처리가 완료한 웨이퍼W를 로드록 실(160M) 또는 (160N)을 거쳐서 세정실(200)로 반송하고, 세정실(200)에서 웨이퍼 단부의 세정 처리를 행한 후에, 원래의 카세트 용기(132A∼132C)로 되돌린다. 이러한 세정 처리에 의해서 웨이퍼 단부의 부착물이 제거되기 때문에, 그와 같은 웨이퍼W를 예컨대, 카세트 용기(132A∼132C)로 되돌릴 때에 웨이퍼 단부의 부착물이 박리하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 세정실(200)에서의 세정 처리에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 예컨대, 웨이퍼W의 단부에 부착물로서 예컨대 CF계 폴리머P가 부착하고 있는 경우, 웨이퍼W의 단부를 예컨대 소정의 온도(예컨대 200 ℃ 정도)로 가열하면서, CF계 폴리머P에 자외선을 조사함과 동시에, CF계 폴리머P의 표면 부근에 예컨대, 산소(O2)를 포함하는 기체의 흐름을 형성한다. CF계 폴리머P에 자외선(hν)이 조사되면, CF계 폴리머P 부근의 산소가 여기되어, 하기 화학식(1)에 나타내는 바와 같은 화학반응에 의해 활성산소(O)가 발생한다.
O + O2 → O3
O3 + hν → O2 + O
발생한 활성산소(O)는 하기 화학식(2)에 도시하는 바와 같이 CF계 폴리머P의 카본(C)과 분해반응을 일으켜, 이산화탄소(CO2)와 불소(F)가 된다. 이러한 화학 분해반응에 의해서 기화하여 CF계 폴리머P가 제거된다.
이 때, CF계 폴리머P의 표면 부근에 형성되는 O2를 포함하는 기체의 흐름에 의하여, 상기 화학식(2)의 반응에 의해 발생한 이산화탄소(CO2)와 불소(F2)는 상기 기체의 흐름을 타서 즉시 제거된다. 이에 따라, 남아있는 CF계 폴리머P의 표면은 항상 자외선과 O2에 쪼이게 되므로, 상기 화학식(2)의 반응도 빨리 진행하여, CF계 폴리머P의 제거속도도 빠르게 된다.
또, 여기서는 도 3에 나타낸 바와 같은 에칭 처리에 의해 웨이퍼 단부에 부착한 CF계 폴리머P를 예로 들어 부착물을 제거하기 위한 화학 분해반응에 대하여 설명했지만, 도 4에 나타낸 바와 같은 성막 처리에 의해 웨이퍼 단부에 부착한 CF계 막Q의 부분도 기본적으로 C원자와 F원자로 이루어지기 때문에, 상기와 동일한 화학 분해반응에 의해 제거할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 관한 세정실(200)에서는 웨이퍼 단부를 가열함과 동시에, 자외선을 조사하여 산소(O2)를 포함하는 기체의 흐름을 생성함으로써, 화학반응에 의해 웨이퍼 단부에 부착하는 부착물(예컨대, CF계 폴리머)을 제거하는 세정 처리를 실행한다. 이에 따라, 웨이퍼 단부를 연마하는 일 없이, 또한 플라즈마를 발생시키는 일 없이 웨이퍼 단부에 부착하는 부착물을 제거할 수 있다. 즉, 본 실시예에 관한 세정 처리에서는 웨이퍼 단부를 연마하지 않기 때문에, 연마에 의해서 발생하는 분진의 처리에 수고를 덜 수 있음과 동시에, 그와 같은 분진에 의한 오염의 문제도 없다. 또한, 플라즈마를 발생시키지 않기 때문에, 웨이퍼W 상에 형성되는 막(예컨대 Low-K 막)이 손상을 받는 일도 없다. 이 때문에, 본 실시예에 관한 세정 처리는 Low-K 막 등이 형성된 웨이퍼W의 단부를 세정하는데 최적이다.
(세정실의 구성예)
다음에, 상술한 바와 같은 세정 처리가 실행 가능한 세정실(200)의 구성예 에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 세정실(200)은 도 1에 도시하는 바와 같이 용기(202)를 구비하고, 용기(202) 내에는 웨이퍼W를 탑재하는 탑재대(204)와 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부 뒤편)를 세정하는 세정기구(206)가 마련되어 있다.
세정기구(206)는 예컨대, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이 구성된다. 도 5는 세정기구(206)를 비스듬히 하측으로부터 보았을 때의 외관의 개략을 도시하는 도면이고, 도 6은 세정기구(206)에 있어서의 웨이퍼W의 단부 근방의 종단면도이다. 세정기구(206)는 도 1, 도 5에 도시하는 바와 같이 환상으로 구성되고, 탑재대(204) 상에 탑재되는 웨이퍼W의 단부 전체 주위를 둘러싸도록 배치된다. 이에 따라, 웨이퍼W의 단부 전체 주위를 한번에 세정할 수 있기 때문에 세정 시간을 단축할 수 있다.
세정기구(206)는 구체적으로는 도 6에 도시하는 바와 같이 웨이퍼W의 단부를 가열하는 가열 수단(210), 웨이퍼W의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단(220), 웨이퍼W의 단부를 향해서 기체(예컨대 O2 가스)를 분출시켜 웨이퍼W의 단부 표면(예컨대, 베벨부 표면)에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단(230)을 구비한다.
(가열 수단의 구성예)
가열 수단(210)은 웨이퍼W의 단부를 향해서 광을 조사함으로써 웨이퍼W의 단부를 가열하는 가열램프(212)를 구비한다. 가열램프(212)는 웨이퍼W의 단부 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된다. 예컨대 도 6에 도시하는 바와 같이, 가 열램프(212)는 웨이퍼W의 단부보다도 외측으로서, 웨이퍼W보다 약간 아래쪽에 배치된다. 이와 같이 배치함으로써, 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부의 뒤편)에 광을 직접 조사하여 가열할 수 있다. 그리고, 웨이퍼W의 단부를 가열함으로써, 웨이퍼W의 단부에 부착한 부착물(예컨대, CF계 폴리머) P도 가열된다.
또, 가열램프(212)는 예컨대 환상으로 형성된 하나의 가열램프에 의해 구성해도 좋고, 또한 복수의 가열램프를 환상으로 배치해도 좋다. 이에 의해, 웨이퍼W의 단부 전체 주위에 한번에 광을 조사하여 가열할 수 있기 때문에 가열 시간을 짧게 할 수 있다. 가열램프(212)는 예컨대, 할로겐램프 등의 원적외선 램프나 적외선램프(IR 램프)에 의해 구성된다. 또한, 가열 수단(210)은 웨이퍼W의 단부를 향해서 광을 조사하기 때문에, 웨이퍼W의 단부만을 국소적으로 가열할 수 있다. 이 때, 상기 할로겐램프는 원적외선의 복사열에 의해서 보다 효과적으로 국소적으로 가열할 수 있으므로, 가열 수단(210)으로서 보다 바람직하다.
가열 수단(210)은 가열램프(212)를 덮도록 마련되고, 웨이퍼W 측으로 개구한 환상의 커버부재(214)를 구비한다. 도 6에 나타내는 커버부재(214)는 가열램프(212)의 상부로부터 외측부를 거쳐서 하부까지 덮도록 구성한 경우의 구체예이다. 커버부재(214)는 예컨대 스테인레스재 등, 그 내면에서 가열램프(212)의 광을 반사 가능한 부재로 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 커버부재(214)는 그 내면에서 반사한 가열램프(212)의 광의 일부가 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부)에 집중하는 형상으로 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 커버부재(214)에 의해, 가열램프(212)의 광은 웨이퍼W의 단부에 직접 조사될 뿐만 아니라, 또한 커버부재(214)의 내면에서 반사하여 웨이퍼W의 단부에 집중하여 조사되기 때문에, 웨이퍼W의 단부를 국소적으로 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 이 커버부재(214)에 의해 가열램프(212)의 광이 웨이퍼W 상의 표면에 닿는 것을 방지할 수 있기 때문에, 웨이퍼W 상의 표면에 형성된 막 등에 손상을 주는 일은 없다.
가열온도는 적어도 부착물(예컨대, CF계 폴리머)을 제거하는 화학 분해반응(예컨대, 상기 화학식(2))이 발생하는 온도로 설정한다. 가열온도는 예컨대 대략 250 ℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 화학식(2)에 의한 화학 분해반응을 진행시키기 위해서는 280 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하지만, 제 1 실시예에서는 자외선을 조사함으로써, 대략 250 ℃ 이하라도 충분히 상기 화학식(2)에 의한 화학 분해반응을 진행시킬 수 있다. 따라서, 예컨대 대략 25 ℃ (상온) 정도에서 상기 화학 분해반응은 발생한다. 단지, 가열온도가 높을수록 반응이 빨리 진행하여 웨이퍼 단부로부터 부착물을 빨리 제거할 수 있기 때문에, 가열온도는 상온보다도 높게 하는 것이 바람직하다.
또, 웨이퍼W 상에 형성되어 있는 막의 재질에 따라서는 내열성이 낮은 것도 있으므로, 이러한 막의 열화방지의 관점에서는 가열온도를 낮추어 설정하는 것이 바람직하다. 예컨대, 웨이퍼W 상에 형성되어 있는 막으로서는 저 유전율막(Low-K 막)과 같이 400 ℃ 정도의 높은 내열성의 막도 있으며, 레지스트 막과 같이 150 ℃ 정도의 낮은 내열성의 막도 있다. 따라서, 이들의 막의 열화를 방지하기 위해서는 가열온도를 150 ℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하며, 100 ℃ 이하로 설정해도 좋 다.
또한, 웨이퍼 상의 막질(내열성)에 따라 가열온도를 설정하도록 하더라도 좋다. 내열성이 낮은 막(예컨대 레지스트 막)이 형성된 웨이퍼W에 대해서는 가열온도를 예컨대 150 ℃ 이하(또는, 100 ℃ 이하)로 설정하고, 높은 내열성의 막(예컨대 저 유전율 막: Low-K 막)이 형성된 웨이퍼W에 대해서는 가열온도를 예컨대 200 ℃∼ 250 ℃ 정도로 설정하더라도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼W 상에 형성된 막질에 상관없이, 막의 열화를 방지할 수 있음과 동시에 세정 처리에 걸리는 시간을 보다 짧게 할 수 있다.
여기서, 예컨대 웨이퍼 온도를 25 ℃, 150 ℃, 200 ℃로 하여 웨이퍼W에 부착하는 CF계 폴리머에 소정 시간만 자외선을 조사한 경우의 실험 결과를 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실험에서는 자외선을 300 sec간 조사하면서, 웨이퍼W에 부착하는 CF계 폴리머의 F와 C의 감소량을 측정했다. 도 7은 CF계 폴리머의 F의 감소량을 그래프로 나타낸 것이고, 도 8은 CF계 폴리머의 C의 감소량을 그래프로 나타낸 것이다.
또, 웨이퍼W에 부착하는 CF계 폴리머는 CF계 가스(예컨대, C5F8 가스)에 의해서 실리콘 산화막을 플라즈마 에칭 처리하여 웨이퍼W에 부착한 것으로, 그 CF계 폴리머의 막두께는 대략 9 nm이다. 또한, 자외선 조사 전의 C의 양은 CF계 폴리머 전체의 대략 20 %이며, 자외선 조사 전의 F의 양은 CF계 폴리머 전체의 대략 60 % 이다. 도 7, 도 8에서는 자외선조사 전의 C, F의 양을 기준으로서, 그 감소량을 백분율로 나타낸 것이다.
도 7에 나타내는 실험 결과에 의하면, 자외선 조사 전의 감소된 F의 양을 0 %로 한 때에, 25 ℃의 경우는 300 sec까지 거의점진적으로 감소한다. 예컨대 60 sec 후에는 대략 6 % 감소하고, 300 sec 후에는 대략 15 %까지 감소한다. 이에 대해, 150 ℃의 경우는 60 sec 후에 대략 12 %까지 감소하고, 300 sec 후에는 대략 15 %까지 감소한다. 또한, 200 ℃의 경우는 60 sec에서 이미 대략 15 %까지 감소하고, 그 후 대략 일정하게 된다. 이와 같이, 온도가 높은 쪽이 F의 감소속도도 빠르다는 것을 알았다.
도 8에 나타내는 실험 결과에 의하면, 자외선 조사 전의 감소된 C의 양을 0%로 한 때에, 25 ℃의 경우는 300 sec까지 대략 점진적으로 감소한다. 예컨대, 60 sec 후에는 대략 10 % 감소하고, 300 sec 후에는 대략 32 % 감소한다. 이에 대하여, 150 ℃의 경우는 60 sec에서 이미 대략 32 %까지 감소하고, 300 sec 후에는 대략 40 %까지 감소한다. 또한, 200 ℃의 경우는 60 sec에서 이미 대략 40 % 이상 감소하고, 그 후 거의 일정하게 된다. 이와 같이, 온도가 높은 쪽이 C의 감소속도도 빠르다는 것을 알았다. 특히 C에 대해서는 25 ℃ 경우는 300 sec 경과해도 32% 정도까지 밖에 감소하지 않지만, 150 ℃의 경우는 60 sec에서 이미 32 % 정도까지 감소하고, 또한 200 ℃의 경우에는 60 sec에서 32 %를 넘어 40% 이상 감소한다. 이와 같이, 온도를 150 ℃∼200 ℃ 이상으로 하면, 특히 C를 감소시키는데 효과적인 것을 알았다.
(자외선 조사수단의 구성예)
상기 자외선 조사수단(220)은 예컨대 자외선램프(UV 램프, 222)를 구비한다. 자외선램프(222)는 예컨대 웨이퍼W의 베벨부의 뒤편에 자외선을 조사 가능한 위치에 배치된다. 도 6에 나타내는 구성예에서는, 자외선램프(222)를 웨이퍼W의 베벨부의 바로 아래에 소정의 거리(예컨대 수 mm)만큼 이격한 위치에 배치하고 있다. 이러한 자외선램프(222)에 의해, 웨이퍼W의 단부(예컨대 베벨부)를 향해서 자외선이 조사되면, 웨이퍼W의 단부에 부착한 부착물(예컨대 CF계 폴리머)의 화학 분해반응이 일어나 부착물을 제거할 수 있다. 또, 자외선램프(222)는 예컨대 환상으로 형성된 하나의 자외선램프에 의해 구성해도 좋고, 또한 복수의 자외선램프를 환상으로 배치하도록 해도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼W의 단부에 한번에 광을 조사할 수 있기 때문에 부착물 제거 시간을 짧게 할 수 있다.
자외선램프(222)는 예컨대 크세논(Xe) 엑시머 램프(파장 172nm), 저압 수은램프(파장 대략 185nm, 대략 254nm) 등 여러 가지 파장의 것을 적용할 수 있다. 예컨대 대기압분위기에 있어서, 파장이 짧은 자외선 광일 수록, 부착물로의 자외선 광의 흡수율이 높지만, 오존 발생 능력도 높아진다. 이 때문에, 파장이 짧은 자외선을 발광하는 자외선램프(222) 일수록, 부착물과의 거리가 짧아지도록 배치해야 한다.
따라서, 대기압분위기에 있어서는 예컨대 자외선램프(222)로서 비교적 파장이 짧은 크세논(Xe) 엑시머 램프를 적용한 경우보다도, 비교적 파장이 긴 저압 수은램프를 적용한 경우 쪽이 웨이퍼W의 단부와의 거리를 두고 배치할 수 있다. 이에 대하여, 진공압 분위기에 있어서는 자외선의 파장이 짧은 자외선램프(222)라도, 웨이퍼W의 단부와의 거리를 두고 배치할 수 있다. 이와 같이, 자외선램프(222)와 웨이퍼W의 단부의 거리를 벌려 배치할 수 있으면, 세정기구(206)의 각 구성 수단의 배치의 자유도를 높일 수 있다.
예컨대, 세정실(200) 내가 대기압분위기로 되는 경우에는 자외선램프(222)로서 자외선의 파장이 비교적 긴 것(예컨대 저압 수은램프)을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 대하여, 세정실(200) 내가 진공압 분위기로 되는 경우는 자외선램프(222)로서 자외선의 파장이 비교적 짧은 것(예컨대 크세논(Xe) 엑시머 램프)을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 세정실(200) 내의 압력분위기에 따라 적절한 파장의 자외선램프(222)를 선택함으로써, 세정기구(206)의 각 구성 수단의 배치 자유도를 높일 수 있다.
(흐름 형성수단의 구성예)
상기 흐름 형성수단(230)은 환상 배관에 의해 구성되는 토출관(232)과 흡입관(234)을 구비하고, 토출관(232)으로부터 웨이퍼W의 단부를 향해서 기체를 토출하여 흡입관(234)으로 흡입함으로써 웨이퍼 단부 표면(예컨대, 베벨부 뒤편)을 따르는 기체의 흐름을 형성한다.
토출관(232)은 웨이퍼 단부보다도 내측에 웨이퍼 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치되고, 흡입관(234)은 웨이퍼 단부보다도 외측에 웨이퍼 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된다. 예컨대 도 6에 도시하는 바와 같이, 토출관(232)은 탑재대(204)에 탑재되는 웨이퍼W의 하측에 탑재대(204)의 전체 주위를 둘러싸도록 배치되고, 흡입관(234)은 커버부재(214)내에 웨이퍼W의 단부 전체 주위를 둘러싸도 록 배치된다.
이와 같이, 흡입관(234)을 될 수 있는 한 토출관(232)에 근접시켜 배치함으로써, 소망하는 부위(예컨대 웨이퍼W의 베벨부 뒤편)를 따르는 기체의 흐름을 확실히 형성할 수 있어, 웨이퍼W의 단부의 부착물 제거효율을 높일 수 있다. 또, 흡입관(234)은 반드시 커버부재(214) 내에 마련하지 않더라도 좋고, 토출관(232)과의 사이에서 웨이퍼 단부 표면에 기체의 흐름을 형성할 수 있으면, 웨이퍼 단부 근방의 어느 위치에 마련하더라도 좋다.
토출관(232)에는 웨이퍼W의 단부 표면을 향해서 기체(예컨대 O2 가스)를 토출하는 토출구(233)가 형성되어 있다. 토출구(233)는 토출관(232)의 둘레를 따라 그 전체 주위에 마련된다. 예컨대 토출구(233)는 토출관(232)의 둘레를 따라 전체 주위에 걸쳐 마련되는 하나의 슬릿으로 구성하더라도 좋고, 토출관(232)의 둘레를 따라 전체 주위에 걸쳐 마련되는 다수의 구멍으로 구성하더라도 좋다.
흡입관(234)에는 토출관(232)에 대략 대향하는 위치에 기체를 흡입하는 흡입구(235)가 형성되어 있다. 흡입관(234)은 예컨대 도시하지 않은 펌프(예컨대, 배기펌프)에 접속된다. 흡입구(235)에 대해서도, 흡입관(234)의 둘레를 따라 그 전체 주위에 마련된다. 예컨대 흡입구(235)는 흡입관(234)의 둘레를 따라 전체 주위에 걸쳐 마련되는 1개의 슬릿으로 구성하더라도 좋고, 흡입관(234)의 둘레를 따라 전체 주위에 걸쳐 마련되는 다수의 구멍으로 구성하더라도 좋다.
이러한 흐름 형성수단(230)에 의하면, 웨이퍼W의 단부 전체 주위를 향해서 한번에 기체(예컨대 O2 가스)를 토출, 흡입할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼W의 단부 전체 주위에 대하여 웨이퍼W의 반경 방향 외측으로 기체의 흐름을 형성할 수 있어, 부착물(CF계 폴리머) P의 제거속도를 빠르게 할 수 있다.
또, 토출관(232)에 의해 토출하는 기체는 웨이퍼W의 부착물 예컨대 CF계 폴리머P를 분해하는 활성산소(O)가 발생하는 기체, 즉 적어도 산소원자를 포함하고 있는 기체이면 좋다. 이러한 기체로서는 O2 가스가 바람직하다. 단지, 그의 O2 농도는 반드시 100%가 아니더라도 좋다. 후술하는 실험에도 나타내는 바와 같이 O2 가스 농도는 1%∼3% 정도의 극 저농도가 바람직하다. 이 경우, 예컨대 O2 가스와 불활성 가스(예컨대, N2 가스)의 혼합비를 조정하여 O2 가스 농도를 1%∼3% 정도로 한 혼합 가스를 이용하여도 좋다. 또, 공기(대기)도 일정농도(예컨대 대략 21% 정도)의 O2를 포함하기 때문에 O2 가스 대신에 예컨대 드라이에어를 이용하더라도 좋다. 또한, 오존(O3)도 상기 화학식(1)에 의해 자외선에 의해 활성산소(O)를 발생시키기 때문에, O2 가스 대신에 오존 가스를 이용해도 좋다.
여기서, 기체의 O2 농도나 유량을 변경하여 실험을 행한 결과를 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실험에서는 자외선을 180 sec 동안 조사하면서, O2 농도가 100 %의 O2 가스를 이용하여 기체의 흐름을 형성한 경우와 O2 농도가 대략 21 %의 공기를 이용하여 기체의 흐름을 형성한 경우에 대하여 웨이퍼에 부착하는 CF계 폴 리머의 F와 C의 감소량을 측정했다. 도 9는 CF계 폴리머의 F의 감소량을 그래프로 나타낸 것이고, 도 10은 CF계 폴리머의 C의 감소량을 그래프로 나타낸 것이다.
또, 본 실험에서는 O2 농도가 100 %의 가스인 경우는 또한 그 유량이 1.01/min의 경우와 2.01/min인 경우에 대하여 F와 C의 감소량을 측정하고, O2 농도가 대략 21 %의 경우는 또한 그 유량이 1.01/min의 경우와 1.51/min인 경우에 대하여 F와 C의 감소량을 측정했다. 이 중, 유량 1.01/min에 대해서는 드라이에어를 이용하여 기체의 흐름을 형성하고, 유량1.51/min에 대해서는 흡입만으로 기체의 흐름을 형성했다. 본 실험에서 이용한 웨이퍼는 도 7, 도 8의 실험에서 사용한 것과 동일하며, 웨이퍼의 온도는 25 ℃(실온)이다.
도 9, 도 10에 나타내는 실험 결과에 의하면, O2 농도가 100%의 경우도 21 %의 경우도 거의 마찬가지로 F와 C가 감소하고 있다. 이에 따라, O2 농도는 반드시 100%가 아니더라도 좋고, 예컨대 21 % 정도의 저농도이더라도 기체의 흐름을 형성하면 CF계 폴리머를 제거할 수 있는 것을 알았다. 또한, 저농도이더라도 기체의 흐름을 형성할 수 있으면 기체의 흡입만으로도 CF계 폴리머를 제거할 수 있는 것을 알았다.
또한, 상기 기체의 O2 농도를 21 % 이하의 범위에서 실험을 행한 결과를 도 11에 나타낸다. 이 실험에서는 실리콘 산화막 상에 CF계 막을 형성한 샘플 웨이퍼를 준비하고, 그 샘플 웨이퍼의 CF계 막에 대하여 자외선을 60sec 동안 조사하면 서, O2 농도가 다른 O2와 N2 의 혼합 가스를 이용하여 CF계 막 표면에 기체의 흐름을 형성하는 처리를 실시하고, 처리 후의 샘플 웨이퍼에 있어서의 CF계 막의 감소량을 측정했다. 도 11은 O2 농도가 각각 0 %(산소 무), 1 %, 3 %, 7 %, 10 %, 15 %, 21 %가 되도록 O2와 N2의 혼합비를 바꿔 각각 처리를 행한 경우의 O2 농도와 CF계 막의 감소량과의 관계를 그래프로 나타내는 것이다.
본 실험에서는 CF계 막의 감소량을 측정하기 위해서, 상기 처리 후의 샘플 웨이퍼의 표면분석을 행하였다. 구체적으로는, 표면에 대하여 약 5°로 전자선을 조사하고, 이것에 의해서 방출되는 전자 스펙트럼에 근거하여 표면에서 소정의 깊이까지의 영역에 포함되는 원자 전체(베이스의 Si와 O 및 CF계 막의 C와 F)에 대한 CF계 막의 C와 F의 비율을 측정했다. 따라서, 도 11에 나타내는 그래프에 의하면, 원자 전체에 대한 C와 F의 비율이 적어질수록 C와 F가 감소하여 CF계 막이 감소하고 있는 것으로 된다.
도 11에 나타내는 실험 결과에 의하면, O2 농도가 21 % 이하의 범위에서는 O2 농도가 15 %를 넘으면 C와 F의 감소량은 거의 변하지 않는 것에 대하여, O2 농도가 15 % 이하의 범위에서 C와 F의 감소량이 크게 되고, 특히 O2 농도가 1∼3% 정도에서 C와 F가 가장 감소하고 있는 것을 알았다. 즉, O2 농도가 21 %보다도 더욱 낮은 1∼3% 정도에서 기체의 흐름을 형성한 쪽이 CF계 폴리머를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 것을 알았다.
그런데, 상기 흡입관(234)에는 상기 화학 분해반응(상기 화학 반응식(2))에 의해 발생한 반응 생성물인 CO2 , F2가 흡입된다. 이 중, 흡입관(234)에 흡입되는 예컨대, CO2의 농도는 웨이퍼W의 부착물인 CF계 폴리머P의 화학 분해반응(상기 화학 반응식(2))이 일어나고 있는 동안은 높아진다. 그리고, 화학 분해반응이 진행하여 CF계 폴리머P가 없어지면 CO2가 발생하지 않게 되기 때문에, 흡입관(234)에서 흡입되는 CO2의 농도도 급격히 저하한다. 따라서, 이러한 반응 생성 가스(CO2)의 농도를 농도센서에 의해서 감시하고, 농도변화를 이용하여 웨이퍼 단부의 세정 처리의 종점을 검출할 수 있다.
구체적으로는 예컨대 흡입관(234)에 CO2 농도를 검출하는 반응 생성 가스 농도센서의 일예로서의 농도센서(236)를 마련하고, 웨이퍼 단부의 세정 처리 개시로부터 농도센서(236)에 의해 CO2농도를 감시한다. 구체적으로는 농도센서(236)는 제어부(300)에 접속되어 제어부(300)에 의해서 CO2 농도를 감시한다. 그리고, CO2 농도가 소정의 임계값 이하로 된 때를 종점으로 해서 세정 처리를 종료시킨다. 이에 따라, 웨이퍼 단부의 세정 처리의 종점을 고밀도로 검출할 수 있기 때문에, 세정 처리의 효율도 향상하고, 보다 짧은 시간에 확실히 부착물을 제거할 수 있다.
(세정 처리의 구체예)
여기서, 세정실(200)에서 행하여지는 웨이퍼 단부의 세정 처리의 구체예를 도면을 참조하면서 설명한다. 세정실(200)은 예컨대 기판 처리장치(100)의 제어 부(300)에 의해 각부가 제어되어 세정 처리가 행하여진다. 도 12는 제 1 실시예에 관한 세정 처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.
우선, 세정실(200)에 웨이퍼W가 반송되면, 스텝 S110에서 가열램프(212)를 온하여 웨이퍼 단부의 가열을 개시하고, 스텝 S120에서 소정 시간(예컨대 수 sec)의 경과를 기다린다. 이러한 타임 락(time lock)을 마련함으로써, 자외선 조사 개시 전에 웨이퍼 단부의 온도가 어느 정도까지 상승하기 때문에, 부착물을 제거하기 위한 화학 분해반응의 효율을 높일 수 있다. 소정 시간은 웨이퍼 단부의 설정온도에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 예컨대, 설정온도가 높을수록 소정 시간을 길게 하도록 하더라도 좋다.
이어서, 스텝 S130에서 자외선램프(222)를 온하여 웨이퍼 단부에 자외선을 조사함과 동시에, 흐름 형성수단(230)을 온하여 웨이퍼 단부 표면에 기체(예컨대, O2 가스)의 흐름을 형성한다. 구체적으로는 토출관(232)으로 O2 가스를 공급하고 흡입관(234)의 펌프를 구동하여 흡입을 개시한다.
다음에, 스텝 S140에서 농도센서(236)에 의해 CO2 농도를 측정하고, 스텝 S150에서 CO2 농도가 소정의 임계값 이하인지 아닌지를 판단한다. CO2 농도가 소정의 임계값 이하가 아니라고 판단한 경우는 스텝 S140의 처리로 되돌아가고, CO2 농도가 소정의 임계값 이하라고 판단한 경우는 스텝 S160에서 가열램프(212)를 오프한다.
이어서, 스텝 S170에서 자외선램프(222)를 오프하고, 흐름 형성수단(230)을 오프하여 일련의 세정 처리를 종료한다. 이러한 세정 처리에 의하면, 가열램프(212)에 의해서 웨이퍼 단부 전체 주위가 한번에 가열되고, 자외선램프(222)에 의해서 웨이퍼 단부 전체 주위에 조사된 자외선에 의해서 활성산소(O)가 발생한다. 이 활성산소(O)에 의해 상기 화학 반응식(1)의 화학 분해반응이 일어나, 웨이퍼 단부 전체 주위의 부착물(CF계 폴리머)은 한번에 제거된다.
이와 같이, 제 1 실시예에 관한 세정실(200)에 의하면, 웨이퍼 단부 전체 주위의 부착물(CF계 폴리머)을 한번에 제거할 수 있기 때문에, 웨이퍼 단부를 극히 단시간에 고속 세정할 수 있다.
(제 2 실시예에 관한 세정실의 구성예)
우선, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 세정실에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 13은 제 2 실시예에 관한 세정실의 세정기구(206)를 비스듬히 하측으로부터 보았을 때의 외관의 개략을 도시하는 도면이고, 도 14는 세정기구(206)에 있어서의 웨이퍼W의 단부 근방의 종단면도이다. 세정기구(206)에 대해서도, 도 13, 도 14에 도시하는 바와 같이 탑재대(204) 상에 탑재되는 웨이퍼W의 단부를 둘레 방향으로 둘러싸도록 배치된다. 이에 따라, 웨이퍼W의 단부 전체 주위를 한번에 세정할 수 있기 때문에, 세정 시간을 단축할 수 있다.
도 14에 나타내는 세정기구(206)는 가열 수단으로서 가열램프(212)를 이용하는 대신에, 예컨대 웨이퍼W의 단부의 뒤편에 환상의 히터(250)를 배치하고, 히터(250)에 의해서 웨이퍼W의 단부를 가열하도록 한 것이다. 히터(250)로서는 예컨대 유도 가열형 히터를 이용한다. 이에 따라, 웨이퍼W의 단부를 집중적으로 가열 할 수 있다.
이 경우, 웨이퍼W의 주위를 둘러싸도록 차폐판(240)을 배치한다. 이 차폐판(240)에 의해서, 자외선 조사수단(220)으로부터의 자외선이 차단되어, 웨이퍼W 상의 표면에 닿는 것을 방지할 수 있다. 또한, 흐름 형성수단(230)으로부터의 기체가 웨이퍼W의 단부의 표면을 흘러 웨이퍼W의 상면측에 흐르지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 기체에 포함되는 오존(O3) 등에 의해서 웨이퍼W의 상면측이 손상을 받는 것을 방지할 수 있다.
또, 자외선 조사수단(220)의 구성은 도 6에 나타내는 것과 마찬가지이다. 흐름 형성수단(230)의 구성도 도 6에 나타내는 것과 거의 마찬가지이지만, 도 14에 나타내는 토출관(232)은 히터(250)의 아래쪽에 배치되어, 웨이퍼W의 단부(예컨대, 베벨부의 뒤편)를 향해서 기체를 토출하도록 토출구(233)가 마련된다. 흡입관(234)은 차폐판(240)의 아래쪽에 배치되어, 웨이퍼의 단부 표면(예컨대, 베벨부의 뒤편)에 기체의 흐름이 형성되도록 흡입구(235)가 마련된다.
이러한 제 2 실시예에 관한 세정실(200)에 있어서도 도 12에 나타내는 것과 동일한 세정 처리를 행할 수 있다. 이 경우, 스텝 S110은 가열램프(212) 대신에 히터(250)를 온하고, 스텝 S160에서는 가열램프(212) 대신에 히터(250)를 오프한다. 이러한 세정 처리에 의해, 히터(250)에 의해서 웨이퍼 단부 전체 주위가 한번에 가열되고, 자외선램프(222)에 의해서 웨이퍼 단부 전체 주위에 조사된 자외선에 의해서 활성산소(O)가 발생한다. 이 활성산소(O)에 의해 상기 화학 반응식(1)의 화학 분해반응이 일어나, 웨이퍼 단부 전체 주위의 부착물(CF계 폴리머)은 한번에 제거된다.
이와 같이, 제 2 실시예에 관한 세정실(200)에 의해서도 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로 웨이퍼 단부 전체 주위의 부착물(CF계 폴리머)을 한번에 제거할 수 있기 때문에, 웨이퍼 단부를 극히 단시간에 고속 세정할 수 있다.
또, 상기 제 1, 제 2 실시예에 관한 세정실(200)은 기판 처리장치(100)의 반송실(130)에 접속하여, 대기압분위기에서 웨이퍼 단부의 세정 처리를 행하는 경우에 대하여 설명했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 처리실(140A∼140F) 중 어느 것을 세정실(200)로서 구성하고, 진공압 분위기에서 웨이퍼 단부의 세정 처리를 행하도록 하더라도 좋다. 또, 기판 처리장치(100)의 반송실(130)에 접속하는 경우에는 대기압분위기에서 웨이퍼 단부의 세정 처리를 행하기 때문에, 자외선 조사수단(220)으로서 예컨대 저압 수은램프와 같은 파장이 긴 자외선 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 대하여, 처리실(140A∼140F) 중 어느 것을 세정실(200)로서 구성하는 경우에는 진공압 분위기에 웨이퍼 단부의 세정 처리를 행하기 때문에, 자외선 조사수단(220)으로서 예컨대 크세논(Xe) 엑시머 램프와 같은 파장이 짧은 자외선 광원을 사용하는 것이 바람직하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명이 바람직한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에서 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 분명하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명은 기판 예컨대 반도체 웨이퍼나 액정 기판의 단부를 세정하는 기판 세정장치, 기판 세정방법, 기판 처리장치에 적용 가능하다.
Claims (21)
- 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머의 부착물을 제거하기 위한 기판 세정장치에 있어서,상기 기판을 탑재하는 탑재대와,상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과,상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과,상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 구비하고,상기 가열 수단, 상기 자외선 조사수단 및 상기 흐름 형성수단은 각각, 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하되,상기 흐름 형성수단은 상기 기판 단부보다도 내측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 토출관과 상기 기판 단부보다도 외측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 흡입관을 구비하되, 상기 토출관과 상기 흡입관은 각각 환상 배관에 의해 구성되고, 상기 토출관에는 그 둘레를 따라 기체를 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 흡입관에는 그 둘레를 따라 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되며, 상기 토출구부터 상기 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하고 상기 흡입구로 흡입함으로써 상기 기판의 단부 표면에 상기 기체의 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 자외선 조사수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 자외선램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 가열램프와,상기 가열램프를 덮도록 마련되고 상기 기판측이 개구된 환상의 커버부재를 구비하고, 상기 커버부재의 내면은 상기 가열램프의 광을 반사 가능한 부재로 구성함과 동시에, 그 반사광이 상기 기판의 단부에 집중하도록 한 형상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 가열램프는 할로겐램프인 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 토출구와 상기 흡입구는 각각, 상기 각 배관의 둘레를 따라 마련된 슬릿에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 토출구와 상기 흡입구는 각각, 상기 각 배관의 둘레를 따라 마련된 다수의 구멍에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 기체는 적어도 산소원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 흡입관은 상기 기판의 단부에 부착한 부착물이 화학반응을 일으켜 발생하는 반응 생성 가스의 농도를 검출하는 농도센서를 마련한 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 농도센서는 상기 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머가 제거될 때에 발생하는 이산화탄소의 농도를 검출하는 것을 특징으로 하는 기재된 기판 세정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 기판의 단부 전체 주위의 뒤편에 환상으로 배치된 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 기판 단부의 주위를 둘러싸도록 배치된 차폐판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
- 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머의 부착물을 제거하는 기판 세정장치의 기판 세정방법으로서,상기 기판 세정장치는 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단과, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단과, 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하되, 상기 흐름 형성수단은 상기 기판 단부보다도 내측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 토출관과 상기 기판 단부보다도 외측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 흡입관을 구비하며, 상기 토출관과 상기 흡입관은 각각 환상 배관에 의해 구성되고, 상기 토출관에는 그 둘레를 따라 기체를 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 흡입관에는 그 둘레를 따라 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되도록 구성하고,상기 기판 세정장치에 의해서 상기 기판 단부를 세정할 때는 상기 가열 수단에 의해 상기 기판 단부의 가열을 개시한 후에, 상기 자외선 조사수단에 의해서 상기 기판 단부에 자외선의 조사를 개시함과 동시에, 상기 흐름 형성수단에 의해서 기판 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하되, 상기 토출구부터 상기 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하고 상기 흡입구로 흡입함으로써 상기 기판의 단부 표면에 상기 기체의 흐름을 형성하여 상기 기판 단부의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 세정방법.
- 삭제
- 제 15 항에 있어서, 상기 흡입관은 상기 기판의 단부에 부착한 상기 플루오르 카본계 폴리머가 제거될 때에 발생하는 이산화탄소의 농도를 검출하는 농도센서를 구비하고,상기 기판 단부의 세정 중에 상기 농도센서로 상기 흡입관으로 흡입되는 이산화탄소 농도를 감시하고, 이 이산화탄소 농도가 소정의 임계값 이하가 되면 상기 기판 단부의 세정을 종료하는 것을 특징으로 하는 기판 세정방법.
- 기판을 진공압력분위기 중에서 처리하는 복수의 처리실을 포함하는 처리유닛과, 상기 처리유닛에 접속되고 상기 기판을 수납하는 기판수납용기와의 사이에서 대기압분위기 중에서 상기 기판의 주고받음을 행하는 반송실을 갖는 반송유닛을 구비한 기판 처리장치로서,상기 반송실에 접속되고, 대기압분위기 중에서 상기 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머의 부착물을 제거하는 세정실을 구비하고,상기 세정실은 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단 및 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하되,상기 흐름 형성수단은 상기 기판 단부보다도 내측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 토출관과 상기 기판 단부보다도 외측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 흡입관을 구비하되, 상기 토출관과 상기 흡입관은 각각 환상 배관에 의해 구성되고, 상기 토출관에는 그 둘레를 따라 기체를 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 흡입관에는 그 둘레를 따라 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되며, 상기 토출구부터 상기 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하고 상기 흡입구로 흡입함으로써 상기 기판의 단부 표면에 상기 기체의 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
- 제 18 항에 있어서, 상기 자외선 조사수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 저압 수은램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
- 기판을 진공압력분위기 중에서 처리하는 복수의 처리실을 포함하는 처리유닛과, 상기 처리유닛에 접속되고 상기 기판을 수납하는 기판 수납용기와의 사이에서 대기압분위기 중에서 상기 기판의 주고받음을 행하는 반송실을 갖는 반송유닛을 구비한 기판 처리장치로서,상기 복수의 처리실의 하나를 진공압 분위기 중에서 상기 기판의 단부에 부착한 플루오르 카본계 폴리머의 부착물을 제거하는 세정실로 하고,상기 세정실은 탑재대에 탑재된 상기 기판의 단부를 가열하는 가열 수단, 상기 기판의 단부를 향해서 자외선을 조사하는 자외선 조사수단 및 상기 기판의 단부 표면에 기체의 흐름을 형성하는 흐름 형성수단을 상기 기판의 단부 근방에 상기 기판을 둘러싸도록 배치하되,상기 흐름 형성수단은 상기 기판 단부보다도 내측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 토출관과 상기 기판 단부보다도 외측에 상기 기판 단부 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 흡입관을 구비하되, 상기 토출관과 상기 흡입관은 각각 환상 배관에 의해 구성되고, 상기 토출관에는 그 둘레를 따라 기체를 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 흡입관에는 그 둘레를 따라 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되며, 상기 토출구부터 상기 기판의 단부를 향해서 기체를 토출하고 상기 흡입구로 흡입함으로써 상기 기판의 단부 표면에 상기 기체의 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
- 제 20 항에 있어서, 상기 자외선 조사수단은 상기 기판 단부의 근방에 전체 주위에 걸쳐 환상으로 배치된 엑시머 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처 리장치.
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