TW201935547A - 晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係為一種晶圓洗淨處理裝置，係將晶圓支承於台座上且該台座為得以旋轉，在使晶圓旋轉的同時藉由藥液而進行洗淨處理，艙室包含於艙室內將氣體予以供氣的供氣部及將氣體予以排氣的排氣部，晶圓洗淨處理裝置包括杯部，係以將支承晶圓的台座予以圍繞的方式配置，且得以上下移動而捕捉自經旋轉的晶圓甩飛的洗淨後的藥液；以及遮蔽板，配置於杯部的外側，遮蔽板具有中央孔形狀，且遮蔽板為自該艙室的內壁往內側延伸，藉此提供不會因杯部升降而使氣體的流路大幅變化且將艙室內的壓力維持於固定的晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法。

Description

晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法
本發明係關於一種晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法。
作為晶圓洗淨處理裝置，如圖2所示者係為人所知。圖2的洗淨處理裝置20係由艙室23、支承晶圓24並使其旋轉的台座25及用來回收飛散的藥液或進行排液的杯部26所構成，其中該艙室23具備有將氣體予以供氣的供氣部21及將氣體予以排氣的排氣部22。
為了進行晶圓的搬運，用來回收飛散的藥液或進行排液的杯部26必須低過晶圓24位置，而附有升降機構。
圖2的洗淨處理裝置20之中，自氣體的供氣部21往排氣部22的氣體的流路僅有通過杯部26的內側的單一方向。
雖然此時為了搬送晶圓，杯部26必須低過晶圓24的位置，但過去的晶圓洗淨處理裝置中，在杯部26下降時台座25及杯部26的間隔會變得狹窄而造成氣體的流路被限制。受此影響，艙室23內台座25的上部的壓力會上升，來自供氣部21的氣體的流動會發生紊亂，氣體會變得捲揚。
其結果，藉由氣體的流動的變化，會變得洗淨中產生的霧氣於艙室23內擴散，而有造成汙染晶圓的問題。
為了解決這個問題，已有建議藉由電子控制來調整供氣量（參考專利文獻1）。然而，藉由電子控制調整供氣量的場合，無論如何也無法即時地對應而引起壓力變動。
［先前技術文獻］
［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2008-060107號公報
［發明所欲解決之問題］
有鑑於上述問題點，本發明之目的係提供一種晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法，在杯部上升時及杯部下降時使氣體的流路不會大幅變化且將艙室內的壓力維持於固定。
［解決問題之技術手段］
為達成上述目的，本發明提供一種晶圓洗淨處理裝置，係將一晶圓支承於一台座之上，該台座係為配置於一艙室內且為得以旋轉，在使該晶圓旋轉的同時藉由一藥液而將該晶圓予以洗淨處理，其中該艙室包含於艙室內將氣體予以供氣的一供氣部及將氣體予以排氣的一排氣部，該晶圓洗淨處理裝置包括一杯部，係以將支承該晶圓的台座予以圍繞的方式配置，且得以上下移動而捕捉自經旋轉的晶圓甩飛的洗淨後的藥液，以及一遮蔽板，係配置於該杯部的外側，該遮蔽板具有中央孔形狀，且該遮蔽板為自該艙室的內壁往內側延伸。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，能夠在杯部上升時及杯部下降時不會使氣體的流路大幅變化且將艙室內的壓力維持於固定，因此變得能夠比過去的洗淨裝置更高品質地洗淨晶圓。此外，若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，變得能夠在不必在進行供氣側的流量控制的情形下洗淨晶圓。
這個時候該遮蔽板設置於較該台座所支承的晶圓的高度位置為低的位置為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則變得能夠沒有問題地搬運晶圓。
此外，這個時候該遮蔽板具有該杯部的內徑以上外徑以下的內徑的孔為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則變得能夠在杯部上升時拉高排氣效率並使晶圓的品質提升。
此外，這個時候該遮蔽板將在該杯部上升時藉由該遮蔽板及該杯部所形成的間隙予以完全地塞住為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則變得能夠在杯部上升時拉高排氣效率並使晶圓的品質進一步提升。
此外，這個時候將在該杯部上升時藉由該台座及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積1，將在該杯部下降時藉由該台座及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積2，將在該杯部下降時藉由該遮蔽板及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積3的時候，該遮蔽板讓排氣截面積2及排氣截面積3的合計為排氣截面積1以上為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則能夠在杯部上升時為了維持台座端的風速而縮小間隙且在杯部下降時藉由擴大間隙來減慢台座端的風速，則變得能夠防止殘留霧氣藉由亂流而往晶圓附著。
此外，這個時候該杯部係在該杯部下降時，於該台座及該杯部的上端之間具有間隙為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則變得能夠防止在杯部下降時殘留霧氣的捲揚。
此外，這個時候該杯部係於上部具有朝向內側的傾斜或R形狀為佳。
若為這樣的晶圓洗淨處理裝置，則能夠在有效捕捉洗淨後的藥液的同時不會改變在杯部升降時自艙室上部的供氣流往台座下的排氣流路。
此外，本發明提供一種晶圓洗淨方法，使用該晶圓洗淨處理裝置，在藉由該遮蔽板調整該艙室內的氣體的流動的同時洗淨晶圓。
若為這樣的晶圓洗淨方法，能夠在杯部上升時及杯部下降時不會使氣體的流路大幅變化且將艙室內的壓力維持於固定，因此變得能夠比過去的洗淨裝置更高品質地洗淨晶圓。此外，若為這樣的晶圓洗淨方法，變得能夠沒有必要在進行供氣側的流量控制的情形下洗淨晶圓。
［對照先前技術之功效］
若為本發明的晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法，能夠在幾乎沒有改變杯部上升時及下降時自供氣部往排氣部的氣體的流路的情形下，藉由抑制艙室內的壓力變動而將洗淨後的殘留霧氣的捲揚的可能性消滅。因此，變得能夠得到比過去的洗淨裝置更高品質的晶圓。此外，若為本發明的晶圓洗淨處理裝置及晶圓洗淨方法，也變得能夠提供不必有供氣側的流量控制的晶圓洗淨裝置及晶圓洗淨方法。
如上述，在自供氣部取入氣體的量的電子控制中，無法充分抑制壓力變動，而有造成了產生的霧氣汙染晶圓的問題。
接著，本發明人等為了解決上述問題而反覆積極討論的結果，找出了若為在用以捕捉藥液的杯部的外側將含中央孔形狀的遮蔽板予以配置的晶圓洗淨處理裝置，則變得能夠比過去的晶圓洗淨處理裝置更高品質地洗淨晶圓，進而完成本發明。
換言之，本發明的裝置係為將一晶圓支承於一台座之上，該台座係唯配置於一艙室內且為得以旋轉的，在使該晶圓旋轉的同時藉由一藥液而將該晶圓予以洗淨處理的晶圓洗淨處理裝置，其中該艙室包含於艙室內將氣體予以供氣的一供氣部及將氣體予以排氣的一排氣部，該晶圓洗淨處理裝置包括一杯部，係以將支承該晶圓的台座予以圍繞的方式配置，且得以上下移動而捕捉自經旋轉的晶圓甩飛的洗淨後的藥液，以及一遮蔽板，係配置於該杯部的外側，該遮蔽板具有中央孔形狀，且該遮蔽板為自該艙室的內壁往內側延伸。
以下針對本發明進行具體說明，然而本發明不限於此類。
首先，針對本發明的晶圓洗淨處理裝置進行說明。圖1係表示本發明中晶圓洗淨處理裝置的一範例的示意圖。
晶圓洗淨處理裝置10中，晶圓14係支承於旋轉驅動的台座15上。在使該晶圓14旋轉的同時藉由藥液而將晶圓14予以洗淨處理。於洗淨中的艙室13中，自供氣部11導入氣體且自排氣部12排氣。
此外，能夠上下移動的杯部16係以將台座15予以圍繞的方式配置，藉由杯部16捕捉自經旋轉的晶圓14甩飛的洗淨後的藥液。
這個時候，杯部16的外側配置有遮蔽板17，該遮蔽板17具有中央孔形狀，且該遮蔽板17為自該艙室13的內壁往內側延伸。藉由設置這樣的遮蔽板17，能夠非常簡單地消滅艙室內的壓力變動，因此變得能夠更高品質地洗淨晶圓。
換言之，過去的晶圓洗淨處理裝置20中，杯部26上升時，在藉由圖2的（a）及圖3的（c）的排氣流路D排氣的同時回收飛散的藥液或進行排液，然而，杯部26下降時，台座25及杯部26所形成的圖2的（b）及圖3的（d）的排氣流路E會變小而造成氣體的流路被限制。因此，在杯部26升降時會發生艙室23內的壓力變動，洗淨中產生的殘留霧氣會捲揚而造成了晶圓汙染。
若為本發明的晶圓洗淨處理裝置10，杯部16上升時藉由縮小排氣流路A來維持台座15端的風速，此外，杯部下降時藉由擴大排氣流路B及排氣流路C所成的杯部16外周的間隙來減弱台座15端的風速，而能夠在杯部16上升時及杯部16下降時不使氣體的流路大幅變化且將艙室內的壓力維持於固定，因此變得能夠控制產生的霧氣所致的晶圓的汙染。
進一步，若為本發明的晶圓洗淨處理裝置，艙室內的壓力幾乎不會變動，因此變得沒有必要進行供氣量調整，變得能夠更簡便地洗淨晶圓。
設置遮蔽板17的高度位置雖然沒有特別限制，設置於較台座15所支承的晶圓14的高度位置為低的位置為佳。若為這樣的遮蔽板的高度位置，因為不會在晶圓的取放時造成干涉，變得能夠沒有問題地搬運晶圓。
遮蔽板17的形狀雖然沒有特別限制，具有杯部16的內徑以上外徑以下的內徑的孔為佳。若為這樣的遮蔽板的形狀，變得能夠在杯部上升時拉高排氣效率並使晶圓的品質提升。
此外，遮蔽板17將在杯部16上升時藉由遮蔽板17及杯部16所形成的間隙予以完全地塞住為佳。若為這樣的遮蔽板的形狀，變得能夠在杯部上升時拉高排氣效率並使晶圓的品質提升。
將在杯部16上升時藉由台座15及杯部16所形成的圖1的（a）及圖3的（a）的排氣流路A的面積定為排氣截面積1，將在杯部16下降時藉由台座15及杯部16所形成的圖1的（b）及圖3的（b）的排氣流路B的面積定為排氣截面積2，將在杯部16下降時藉由遮蔽板17及杯部16所形成的圖1的（b）及圖3的（b）的排氣流路C的面積定為排氣截面積3的時候，遮蔽板17讓排氣截面積2及排氣截面積3的合計為排氣截面積1以上為佳。若為具備這樣的遮蔽板17的本發明的晶圓洗淨處理裝置，能夠在杯部上升時為了維持台座端的風速而縮小間隙且在杯部下降時藉由擴大間隙來減慢台座端的風速，則變得能夠防止亂流所致的殘留霧氣往晶圓附著。此時，排氣截面積2及排氣截面積3的合計為大於排氣截面積1的3.0倍即足夠。
杯部16係在杯部16下降時，於台座15及杯部16的上端之間具有間隙為佳。若為這樣的杯部，則變得能夠防止杯部16下降時的殘留霧氣的捲揚。
此場合下，杯部16係於上部具有朝向內側的傾斜或R形狀為佳。若為這樣的杯部，不會改變在杯部16升降時自艙室13上部的供氣部11流往台座15下的排氣流路。換言之，杯部16下降時，氣體會變成流往杯部16內周部的排氣流路B加上杯部16外周部的排氣流路C，相較於杯部上升時的排氣流路A，排氣流路不會大幅變化。
其次，說明本發明的晶圓洗淨方法。本發明的晶圓洗淨方法中，使用晶圓洗淨裝置10，藉由遮蔽板17調整該艙室13內的氣體的流動的同時洗淨晶圓14。
過去的晶圓洗淨方法中，在杯部26升降時會發生艙室內的壓力變動，洗淨中產生的殘留霧氣會捲揚而造成了晶圓的汙染，然而本發明的晶圓的洗淨方法中，能夠非常簡單地消滅壓力變動，變得能夠更高品質地洗淨晶圓。
此外，過去的晶圓洗淨方法中供氣量調整係為必要，然而本發明的洗淨方法中，艙室13內的壓力幾乎不會變動，因此變得不一定要供氣量調整，變得能夠更簡便地洗淨晶圓。
進一步，若為本發明的晶圓洗淨方法，在杯部16上升時及杯部16下降時自艙室13上部的供氣部流往台座15下的排氣流路不會改變，因此變得能夠將艙室13內的壓力維持於固定。
以下舉出本發明的實施例而進一步具體地說明，然而本發明並不限定於此類。
（實施例）
使用如圖1所示的本發明的晶圓洗淨處理裝置進行晶圓的洗淨。
使用已完成最終研磨及洗淨的5片晶圓預先進行表面的缺陷測量。進一步洗淨晶圓後，再次進行表面的缺陷測量，僅就相對於預先測量所增加的缺陷進行評估。測量係使用KLA-Tencor公司製的Surfscan SP5進行粒徑19nm以上的缺陷的測量。
（比較例）
除了使用如圖2所示的過去的晶圓洗淨處理裝置進行晶圓的洗淨之外，與實施例同樣地使用5片晶圓進行測量。
實施例及比較例的洗淨後增加缺陷數的結果示於圖4。
如圖4所示，實施例係相對於比較例在洗淨後增加缺陷數為減少，乾燥時的顆粒增加係變得不會發生。
此外，將實施例及比較例的洗淨處理中杯部升降時的艙室內壓力變動的結果示於圖5。
如圖5所示，比較例中杯部下降時艙室內的壓力會上升並維持在該狀態，然而實施例中，幾乎沒有艙室內的壓力變動。同樣地，杯部上升時，比較例中艙室內的壓力會下降且有大幅度的壓力變動，然而實施例中幾乎沒有發生壓力變動。
另外，本發明並不限於上述的實施型態。上述實施型態為舉例說明，凡具有及本發明的申請專利範圍所記載之技術思想及實質上同一構成而產生相同的功效者，不論為何物皆包含在本發明的技術範圍內。
10‧‧‧晶圓洗淨處理裝置
11‧‧‧供氣部
12‧‧‧排氣部
13‧‧‧艙室
14‧‧‧晶圓
15‧‧‧台座
16‧‧‧杯部
17‧‧‧遮蔽板
20‧‧‧洗淨處理裝置
21‧‧‧供氣部
22‧‧‧排氣部
23‧‧‧艙室
24‧‧‧晶圓
25‧‧‧台座
26‧‧‧杯部
A‧‧‧排氣流路
B‧‧‧排氣流路
C‧‧‧排氣流路
D‧‧‧排氣流路
E‧‧‧排氣流路
圖1係表示本發明的晶圓洗淨處理裝置的範例的圖，其中（a）係為杯部上升時，（b）係為杯部下降時。
圖2係表示過去的晶圓洗淨處理裝置的範例的圖，其中（a）係為杯部上升時，（b）係為杯部下降時。
圖3係表示本發明的晶圓洗淨處理裝置中杯部上升時（a）及杯部下降時（b）的排氣流路（實施例）還有過去的晶圓洗淨處理裝置中杯部上升時（c）及杯部下降時（d）的排氣流路（比較例）的圖。
圖4係表示實施例及比較例中洗淨後增加缺陷數的圖。
圖5係表示實施例及比較例中艙室內壓力變動的圖。

Claims (8)

  1. 一種晶圓洗淨處理裝置，係將一晶圓支承於一台座之上，該台座係為配置於一艙室內且為得以旋轉，在使該晶圓旋轉的同時藉由一藥液而將該晶圓予以洗淨處理，其中， 該艙室包含於艙室內將氣體予以供氣的一供氣部及將氣體予以排氣的一排氣部； 該晶圓洗淨處理裝置包括： 一杯部，係以將支承該晶圓的台座予以圍繞的方式配置，且得以上下移動而捕捉自經旋轉的晶圓甩飛的洗淨後的藥液；以及 一遮蔽板，係配置於該杯部的外側，該遮蔽板具有中央孔形狀，且該遮蔽板為自該艙室的內壁往內側延伸。
  2. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中該遮蔽板設置於較該台座所支承的晶圓的高度位置為低的位置。
  3. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中該遮蔽板具有該杯部的內徑以上外徑以下的內徑的孔。
  4. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中該遮蔽板將在該杯部上升時藉由該遮蔽板及該杯部所形成的間隙予以完全地塞住。
  5. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中將在該杯部上升時藉由該台座及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積1； 將在該杯部下降時藉由該台座及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積2； 將在該杯部下降時藉由該遮蔽板及該杯部所形成的間隙的面積定為排氣截面積3的時候； 該遮蔽板讓排氣截面積2及排氣截面積3的合計為排氣截面積1以上。
  6. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中該杯部係在該杯部下降時，於該台座及該杯部的上端之間具有間隙。
  7. 如請求項1所述之晶圓洗淨處理裝置，其中該杯部係於上部具有朝向內側的傾斜或R形狀。
  8. 一種晶圓洗淨方法，使用請求項1至7中任一項所述之晶圓洗淨處理裝置，在藉由該遮蔽板調整該艙室內的氣體的流動的同時洗淨晶圓。
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