WO2007007731A1 - 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法 - Google Patents

基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2007007731A1
WO2007007731A1 PCT/JP2006/313721 JP2006313721W WO2007007731A1 WO 2007007731 A1 WO2007007731 A1 WO 2007007731A1 JP 2006313721 W JP2006313721 W JP 2006313721W WO 2007007731 A1 WO2007007731 A1 WO 2007007731A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
electrostatic chuck
resin sheet
foreign matter
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/313721
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Riichiro Harano
Yoshiaki Tatsumi
Kinya Miyashita
Hiroshi Fujisawa
Original Assignee
Creative Technology Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creative Technology Corporation filed Critical Creative Technology Corporation
Priority to JP2007524647A priority Critical patent/JP4616346B2/ja
Priority to US11/988,514 priority patent/US8196594B2/en
Priority to KR1020087003301A priority patent/KR101202559B1/ko
Priority to EP06780943.4A priority patent/EP1908531A4/en
Priority to CN2006800253916A priority patent/CN101223637B/zh
Publication of WO2007007731A1 publication Critical patent/WO2007007731A1/ja
Priority to HK08110877.9A priority patent/HK1119485A1/xx

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B6/00Cleaning by electrostatic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0014Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by incorporation in a layer which is removed with the contaminants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02043Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046Dry cleaning only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02096Cleaning only mechanical cleaning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Definitions

  • the present invention relates to a technique for removing foreign substances adhering to a substrate formed of silicon or a compound used in a semiconductor element manufacturing process, a substrate formed of glass or resin used in a flat panel display or the like. About.
  • a wafer before manufacturing a semiconductor element or the like is subjected to some cleaning treatment.
  • foreign matter detached in a cleaning tank for cleaning the wafer adheres to another wafer and is contaminated with foreign matter.
  • the foreign material is metallic, if the semiconductor bonding region or the like is contaminated by the metallic foreign material, the junction potential fluctuates, and the characteristics of the element deviate from the design value. The malfunction of the integrated circuit will occur.
  • the allowable particle guideline for the wafer back surface in 2006 was a 300 mm diameter wafer with a particle size of 0.12. ⁇ It is mentioned that the number of particles per m, wafer is 400. Regarding the particles on the surface, the critical particle size is 35nm and the number of particles is 64. Further, it is desirable that the metal foreign matter in the gate oxide of the MOS transistor is 0.5 X 10 1 C) atmZcm 2 or less.
  • An RCA cleaning method is generally known as a method for removing foreign substances adhering to a wafer. This is one of the processes called wet cleaning. Particle removal is performed using a mixed solution of aqueous ammonia and hydrogen peroxide water, and metal ions are removed using a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide. This is a combination of these two processes.
  • a process called dry cleaning is also known. For example, there is a method in which an adhesive tape is applied to remove a foreign substance adhering to the back surface (substrate adsorbing surface side) of a semiconductor wafer, and then this is peeled off. It has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 3 a method of removing a foreign substance attached to the back surface of the wafer by radicals in the plasma by bringing plasma into contact with the wafer
  • Patent Document 5 a method of removing foreign substances by blowing an inert gas from a predetermined direction on the surface of the wafer
  • Patent Document 6 a method of removing foreign matters by jetting a jet water stream that is pure hydropower
  • the wet cleaning described above is performed in the cleaning liquid.
  • the preparation of the cleaning liquid and the disposal of the waste liquid are very expensive, which is undesirable from today's environmental protection considerations.
  • the wafer may be damaged by the force applied to the wafer when the tape is peeled off.
  • the terminal cost per wafer has increased due to the recent increase in wafer diameter (approximately several million to 10 million yen). It is a high technique.
  • the plasma treatment or the method of spraying inert gas may cause foreign particles that have been scattered once to reattach, or cause new foreign materials to adhere during processing.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 6-232108
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3534847
  • Patent Document 3 JP-A-6-120175
  • Patent Document 4 JP-A-7-94462
  • Patent Document 5 JP-A-8-222538
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 11-102849
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-32876
  • the present inventors can remove the foreign matter reliably by eliminating the possibility of the reattachment of the foreign matter, and can prevent the possibility of the substrate damage as much as possible even with a large-diameter substrate.
  • the removal means the substrate to be processed is adsorbed to the electrostatic chuck via the resin sheet, and the foreign matter adhering to the substrate is transferred to the resin sheet to remove the problem.
  • the object of the present invention is to reliably remove foreign matters adhering to the substrate and eliminate the possibility of re-adhesion, and to reliably prevent damage to the substrate even for a large substrate. It is an object of the present invention to provide a substrate foreign matter removing apparatus capable of removing foreign matter.
  • Another object of the present invention is to reliably remove foreign substances adhering to the substrate and eliminate the possibility of re-adhesion, and can be applied to a large substrate without fear of substrate damage. It is to provide a foreign matter removing method.
  • the present invention is a foreign matter removing apparatus that removes foreign matter adhering to a substrate, and includes an electrostatic chuck that forms a substrate attracting surface that attracts the substrate, and a resin that supplies a resin sheet to the substrate attracting surface.
  • the substrate supplied to the electrostatic chuck by the substrate transfer means And removing the foreign matter adhering to the substrate suction surface side of the substrate by transferring it to the resin sheet.
  • the present invention is a foreign matter removing method for removing foreign matter adhering to a substrate, wherein the substrate is supplied to an electrostatic chuck that forms a substrate suction surface for adsorbing the substrate, and the substrate is interposed via a resin sheet.
  • a substrate foreign matter removing method wherein a substrate is adsorbed on a plate adsorption surface, and the foreign matter adhering to the substrate adsorption surface side of the substrate is transferred to a resin sheet and removed.
  • the substrate from which foreign matter is removed is not particularly limited.
  • Various substrates processed in the manufacture of semiconductor devices, flat panel displays, and the like are targeted, for example, silicon wafers, GaAs, SiC Examples include semiconductor substrates such as glass substrates, resin substrates, and organic EL substrates.
  • semiconductor substrates such as glass substrates, resin substrates, and organic EL substrates.
  • the foreign matter to be removed is a thing that needs to be removed from the substrate strength in various manufacturing processes and the like, for example, particles, dust, resist deposits, products in the chamber, etc. As an example.
  • an electrostatic chuck that forms a substrate attracting surface includes a central electrostatic chuck 2 that attracts at least the central portion of the substrate 1, and the periphery of the substrate.
  • An example of the foreign matter removing apparatus is that it is divided into the peripheral electrostatic chuck 3 that attracts the portion.
  • one substrate suction surface 4 is formed by a plurality of electrostatic chucks having at least a central electrostatic chuck 2 and a peripheral electrostatic chuck 3, and this substrate is passed through the resin sheet supplied by the resin sheet supply means.
  • the substrate 1 is adsorbed on the adsorption surface 4 and the foreign matter adhering to the substrate adsorption surface side of the substrate 1 is removed.
  • the central electrostatic chuck 2 corresponds to at least the central portion of the substrate, and the peripheral electrostatic chuck 3 only needs to be capable of adsorbing one substrate corresponding to the peripheral portion of the substrate.
  • peripheral electrostatic chucks may be arranged on both sides of the central electrostatic chuck.
  • the shapes thereof are not limited to those shown in FIGS. 1 and 2, and can be appropriately designed according to the size and shape of the substrate to be adsorbed. It can be made of other shapes!
  • the foreign matter removing device moves the central electrostatic chuck in the direction perpendicular to the substrate attracting surface.
  • a height direction adjusting means capable of forming a predetermined gap between the end of the substrate and the resin sheet.
  • a substrate attracting surface is formed by a plurality of electrostatic chucks, and at least a part of these electrostatic chucks can be moved up and down to facilitate mounting and recovery of the substrate. That is, after removing the foreign matter by adsorbing the substrate to the substrate adsorption surface, the height of the central electrostatic chuck is relatively increased by the height direction adjusting means, and between the edge of the substrate and the resin sheet.
  • the predetermined gap formed between the edge of the substrate and the resin sheet may be a gap that allows the substrate to be collected by a substrate transfer means as described later.
  • the height direction adjusting means corresponds to a peripheral chuck lifting mechanism and a peripheral electrostatic chuck that can lower the peripheral electrostatic chuck vertically downward from the substrate suction surface.
  • the height position of at least a part of the resin sheet is lower than the substrate adsorption surface.
  • a resin sheet height adjustment mechanism that can be adjusted so that the central electrostatic chuck protrudes relatively, and a predetermined gap is provided between the end of the substrate and the resin sheet. It is good to make it form.
  • the central electrostatic chuck can be raised from the substrate suction surface to the vertical improvement side so that the central electrostatic chuck protrudes relative to the end of the substrate.
  • a predetermined gap may be formed between the resin sheet and the resin sheet.
  • the peripheral chuck lifting mechanism and the central chuck lifting mechanism are not particularly limited as long as each electrostatic chuck can be lifted and lowered, for example, an air cylinder, solenoid, motor driven ball screw and nut, etc. It is only necessary to be able to move up and down by connecting to.
  • a guide roller connected to the lifting mechanism as described above may be provided.
  • the vertical direction with respect to the substrate suction surface means that the substrate side is the upper side and the opposite side is the lower side with the substrate suction surface as a reference.
  • the foreign matter removing apparatus of the present invention includes a substrate carrying means. Any substrate transfer means may be used as long as it can supply a substrate for processing to the electrostatic chuck and can recover the processed substrate from the electrostatic chuck.
  • the electrostatic chuck is composed of a central electrostatic chuck and a peripheral electrostatic chuck, it is preferable to use the gap formed between the edge of the substrate and the resin sheet by the height direction adjusting means.
  • a substrate holding portion capable of holding the substrate is provided at the tip thereof. By providing the substrate holding portion, it is possible to reliably and easily supply the substrate to be processed and collect the substrate after processing.
  • a robot arm equipped with a holding part that can hold the end of the board or a gap formed between the board and the resin sheet, and the board can be placed and recovered.
  • the robot arm one that is generally used for transporting a substrate or the like can be used. That is, X can be supplied to the electrostatic chuck and recovered
  • the foreign matter removing apparatus may further include a substrate lifting means that can be inserted into a gap between the substrate formed by the height direction adjusting means and the resin sheet to lift the substrate. Recovery of the substrate after processing can be performed more reliably and easily by a robot arm equipped with a clamping part and a fork.
  • a substrate lifting means is not particularly limited, and examples thereof include a push-up pin that can push up the substrate from the direction of the substrate suction surface.
  • the reverse operation to the substrate recovery may be performed. That is, the substrate is placed on the substrate lifting means, and the substrate is supplied onto the resin sheet laid on the central electrostatic chuck protruded by the height direction adjusting means. At this time, if the substrate lifting means is not provided, the substrate may be directly supplied to the central electrostatic chuck. Next, the height of the central electrostatic chuck and the peripheral electrostatic chuck is adjusted by the height direction adjusting means to form the substrate suction surface, and each electrostatic chuck is energized to attract the substrate. .
  • the fat sheet it is sufficient to use a material that has a material strength that is at least softer than the substrate to be adsorbed.
  • the outermost surface of the electrostatic chuck (that is, the substrate adsorption surface) needs to be a hard surface.
  • the Knoop hardness is about 2000 Hk (for example, silicon carbide). Is 2500Hk and alumina is 2100Hk).
  • the Knoop hardness of a silicon wafer is usually about 960 Hk.
  • the Knoop hardness of iron which is considered to be the most harmful in the manufacture of semiconductors, is about 300 Hk.
  • the Knoop hardness is about 315 Hk, which is about the same as that of iron, which is a foreign substance, and more preferably the Knoop hardness. 20 ⁇ : It is better to use LOOHk's grease sheet.
  • the force applied to the substrate is the electrostatic chip used in normal semiconductor manufacturing equipment. Since it is equivalent to the chuck's adsorption force, in principle, the force applied to the substrate during peeling can be completely eliminated compared to the case of using an adhesive tape used to remove foreign matter. Therefore, foreign matter can be removed without damaging the substrate even for the mainstream semiconductor wafers with a diameter of 300 mm, for example, the next generation type 450 mm large-diameter wafers.
  • Examples of the material of the above-mentioned resin sheet include polybutyl alcohol, low density polyethylene, polyethylene, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene terephthalate, acetyl cellulose, polycarbonate, nylon, polyimide, aramid.
  • polybutyl alcohol low-density polyethylene, polyethylene, poly (vinylidene chloride), poly (vinyl chloride), polypropylene, and polyethylene are preferable. It is phthalate.
  • a rubber-based material such as silicon.
  • the thickness of the resin sheet is preferably 5 to: LOO / z m, more preferably 5 to 30 / ⁇ ⁇ ! This is because the adsorption force of the electrostatic chuck becomes smaller than 100 / z m! /. On the other hand, if the thickness is less than 5 m, handling of the resinous sheet becomes difficult and may be torn. Needless to say, the resin sheet must be manufactured in a controlled environment for the particles.
  • the substrate when the volume resistance value of the resin sheet is lowered, the substrate may be more strongly attracted to the electrostatic chuck, particularly when the electrostatic chuck exhibits the Johnson's Rabeck force.
  • a small current from the electrode forming the electrostatic chuck flows through the periphery of the electrode and the substrate adsorption surface to the substrate, and a large electrostatic adsorption force is generated in the minute gap between the substrate and the substrate adsorption surface. Is generated.
  • the resin sheet having the material strength exemplified above exhibits high electrical insulation (volume resistance is in the range of 10 15 to 10 18 ⁇ ⁇ cm), but it contains a conductive feeler.
  • the adsorption force of the substrate to the electrostatic chuck can be increased.
  • the resin sheet supply means is not particularly limited as long as it can supply a sheet-shaped resin sheet, a roll-coated resin sheet, or the like to the substrate adsorption surface, but it is preferable.
  • it has a feeding roll equipped with a resin sheet wound in a roll shape, and a supply-side guide roller for guiding the resin sheet fed from the feeding roll to the substrate suction surface side.
  • the resin sheet collecting means is not particularly limited as long as it can recover the resin sheet supplied to the substrate adsorption surface, but it is preferable to wind the resin sheet. It is preferable to have a take-up roll and a collection-side guide roller that guides the resin sheet sent to the substrate suction surface force to the take-up roll side.
  • the resin sheet supplying means and the resin sheet collecting means can be compatible with a roll-shaped resin sheet.
  • the planar area (occupied area) occupied by the foreign substance removing device itself can be reduced.
  • the removal of foreign matter can be repeated multiple times by continuously supplying unused grease sheets to a single substrate, and once the foreign matter is removed.
  • a plurality of substrates can be processed continuously by recovering the substrate by the substrate transport means and supplying another new substrate to remove foreign substances.
  • a general electrostatic chuck can be used as the electrostatic chuck for forming the substrate attracting surface.
  • voltages having a potential difference are applied.
  • It should be a bipolar electrostatic chuck with two electrodes. In other words, when the substrate adsorption surface is formed by the central electrostatic chuck and the peripheral electrostatic chuck, each electrostatic chuck should also have a bipolar electrostatic chuck force! /.
  • the electrode forming the electrostatic chuck may form the substrate attracting surface. That is, the substrate attracting surface may be formed by an electrode forming a central electrostatic chuck and an electrode forming a peripheral electrostatic chuck.
  • an electrostatic chuck is provided with an insulating dielectric layer made of an electrically insulating dielectric material in order to ensure insulation between the substrate and the electrode. It is usual to form the substrate chucking surface (outermost surface) of the electrostatic chuck. In addition to ensuring electrical insulation, this insulating dielectric layer has the role of protecting the electrode from mechanical damage and the role of preventing the occurrence of metal contamination from the electrode.
  • the resin sheet when the resin sheet has electrical insulation, the resin sheet is an insulating dielectric layer in a general electrostatic chuck. Can also serve as a role. Therefore, the electrode forming the electrostatic chuck may be exposed on the outermost surface, and the substrate adsorption surface may be formed by the electrode. If the electrode is exposed on the outermost surface of the electrostatic chuck to form the substrate adsorption surface, the distance between the substrate and the electrode is reduced, so that the adsorption force expressed by the electrostatic chuck can be improved. Therefore, it is possible to obtain the same attractive force even at a low voltage, the power supply cost can be reduced, the generation of unnecessary static electricity is suppressed, and furthermore, the problem of electrode discharge short circuit due to high voltage is as much as possible. This can be avoided.
  • the electrode forms a substrate adsorbing surface
  • an elastic electrode force having a Shore hardness of 20 to 90 Hs and a volume resistivity of 100 to 1 X 10 " 5 ⁇ 'cm is also obtained.
  • the volume resistivity is more preferably in the range of 1 ⁇ 10 1 2 to 1 ⁇ 10 ” 5 ⁇ ′cm.
  • an electrode formed by mixing silicon rubber with a conductive filler such as carbon or carbon nanotube can be exemplified.
  • fluorine-based, nitrile-based, fluorosilicon-based, etc. can be used as the rubber material.
  • silicon rubber is preferable.
  • the hardness of rubber is generally expressed in Shore hardness, and a Shore hardness of about 20 Hs is about the softness of human skin. Materials such as silicon wafers and glass substrates are not generally expressed in Shore hardness, but are thought to be orders of magnitude harder than these. Therefore, the above range is preferable from the viewpoint of exhibiting sufficient flexibility for the substrate to be adsorbed.
  • the volume resistivity of the electrode is preferably lower, but in order to obtain a flexible electrode, it is necessary to mix a conductive filler with rubber, and therefore the above range. desirable. The reason why the material of the electrode has electrical conductivity is that, when V is supplied with a voltage, the potential is equal at all parts.
  • the thickness of the electrode is preferably in the range of 0.05 to 3 mm, more preferably 0.2 to 3 mm. Good.
  • the flexibility and thickness of the electrode are related, and a thin one is not excellent in flexibility.
  • the cost may increase, so the thickness may change too much due to the flexibility of force.
  • the substrate adsorption surface By forming the substrate adsorption surface with the elastic electrode as described above, it is possible to more reliably transfer the foreign matter adhering to the substrate to the resin sheet and remove it.
  • the electrode that forms the substrate adsorption surface flexible enough to have the above Shore hardness, the adhesion of the substrate to the substrate adsorption surface can be further improved, and foreign substances can be transferred to the resin sheet. It can be made easy.
  • a silicon wafer with a diameter of 200 mm usually has a warp or deflection of about 20 m, and there are a few local irregularities; about z m.
  • the substrate chucking surface (outermost surface) of the electrostatic chuck has a hardness like ceramics, it is difficult to bring the entire surface of the wafer into close contact with only the chucking force of the electrostatic chuck. is there.
  • the presence of the particles may hinder the adhesion of the substrate. Therefore, by adsorbing the substrate to the substrate adsorbing surface such as the above-mentioned elastic electrode via a resin sheet, these problems can be solved, and foreign matter can be removed more over the entire surface of the substrate. You will be able to do it reliably.
  • the elastic electrode has excellent impact resistance, and even if it is adapted to one substrate and deformed along its shape, it can be restored by detaching the substrate and immediately adapted to adsorb another substrate. You can also
  • a first electrostatic chuck that forms at least a first substrate adsorption surface and a second electrostatic chuck that forms a second substrate adsorption surface, of 2 An example of the foreign matter removing apparatus having two electrostatic chucks can be given.
  • the processing capacity can be improved, and the effect of removing foreign matters when it is insufficient once can be made more complete.
  • the contents described in the first configuration example of the foreign matter removing apparatus can be applied to the apparatus of the second configuration example.
  • two electrostatic chucks are used as a foreign matter removing device including a plurality of electrostatic chucks each having a substrate attracting surface.
  • the present invention is not limited to this. It may be configured to have more than one electrostatic chuck (more than 3rd electrostatic chuck).
  • the substrate capable of adjusting the orientation of the substrate in the horizontal direction with respect to the substrate attracting surface. It is preferable to provide rotating means.
  • the adhered foreign matter can be more reliably removed over the entire surface of the substrate. it can. That is, when the electrode forming the first electrostatic chuck is projected onto the substrate side adsorbed on the first substrate adsorption surface, the projected electrode and the projected electrode must not overlap!
  • the substrate rotating means adjusts the orientation of the substrate so that the non-adsorption region is all included in the electrode projection region obtained by projecting the electrode forming the second electrostatic chuck onto the substrate side. 2 Foreign matter can be removed over the entire surface of the substrate by removing foreign matter using an electrostatic chuck.
  • the substrate is attracted so that the end of the substrate is left behind the substrate attracting surface of the electrostatic chuck, so that the substrate can be supplied and recovered by the substrate transport means reliably and accurately using this end. Can be done. That is, when the electrode forming the first electrostatic chuck is projected onto the side of the substrate attracted to the first substrate attracting surface, the non-adsorptive region of the substrate where the projected electrode does not overlap the end of the substrate. Adsorb the substrate to the first substrate adsorbing surface to include, and
  • the substrate transfer means may be a robot arm holder provided with a holding portion that can hold the end portion of the substrate.
  • the electrode forming the second electrostatic chuck is projected onto the substrate side attracted to the second substrate attracting surface, the substrate and the projected electrode should not overlap.
  • the first electrostatic chuck and the second electrostatic chuck also have a bipolar electrostatic chuck force including two electrodes to which voltages having a potential difference are applied
  • the first electrostatic chuck The area corresponding to the distance between the two electrodes is the non-adsorption area of the substrate that does not overlap the projected electrode when these electrodes are projected onto the substrate adsorbed on the first substrate adsorption surface. Rotate the substrate so that the non-adsorption region of this substrate is included in the electrode projection region obtained by projecting the two electrodes that form the second electrostatic chuck onto the substrate side. Adjust by means to remove foreign matter with the second electrostatic chuck.
  • a suitable substrate transfer means in the case of adsorbing the remaining end portion of the substrate is preferably a robot arm provided with a holding portion capable of holding the end portion of the substrate.
  • the resin sheet to be used those described in the first configuration example can be used similarly.
  • the resin sheet supply means and the resin sheet collection means are the same as those described in the first configuration example.
  • the resin sheet supply means is wound in a round shape.
  • a resin sheet collecting means comprising a feeding roll on which the resin sheet is mounted and a supply-side guide roller that guides the fed resin sheet to the first substrate suction surface side.
  • the first substrate attracting surface may be formed by an electrode forming the first electrostatic chuck.
  • the second substrate attracting surface is an electrode forming the second electrostatic chuck. It may be formed by. That is, in the second configuration example, as described in the first configuration example, the resin sheet can also serve as an insulating dielectric layer in a general electrostatic chuck.
  • the substrate adsorption surface can be formed by the electrode to be formed. In this case, the electrode forming the substrate adsorption surface is preferred.
  • the thickness should consist of an elastic electrode having a Shore hardness of 20 to 90Hs and a volume resistivity of 100 to 1 X 10 " 5 ⁇ 'cm, preferably from 0.05 to 3mm. The range of 0.2 to 3 mm is preferred, and the volume resistivity is more preferably in the range of 1 ⁇ 10—2 to 1 ⁇ 10 ” 5 ⁇ ′ cm.
  • the time for attracting the substrate to the electrostatic chuck varies depending on the size and amount of the foreign matter adhering to the substrate. Foreign matter can be transferred to the fat sheet side. If the amount of foreign matter per unit area is large, it is effective to increase the adsorption time. If the electrostatic chuck used in the device is a bipolar electrostatic chuck, the attractive force can be adjusted by changing the voltage applied to the electrodes. Depending on the conditions, such as dropping or shortening the adsorption time, it is possible to cope with the conditions, and the operating parameters can be optimized so that the processing time per sheet is minimized. At this time, it is desirable that the adsorption force to the substrate per unit area is in the range of 10 to 300 gfZcm 2 .
  • the foreign matter removing apparatus of the present invention can be used under atmospheric pressure or a slight pressure, which is not particularly required to be operated in a vacuum. Therefore, the processing time of the apparatus can be shortened because the procedure for evacuation or opening to the atmosphere can be omitted.
  • foreign matter adhering to the substrate (foreign matter adhering to the substrate suction surface side) is transferred to the resin sheet and the resin sheet is collected, so that the removed foreign matter is applied to the substrate.
  • the possibility of redeposition can be eliminated as much as possible.
  • since foreign substances are removed without using adhesive tape there is no load when peeling from the substrate, which has been considered a problem in the past, and it can be applied to substrates that are becoming larger. There is no risk of damaging the board.
  • a roll-shaped resin sheet is used, the effect of continuous processing becomes more conspicuous. Therefore, it is effective to use a semiconductor element at a production site where a processing capacity is particularly required.
  • FIG. 1 is an explanatory plan view showing an example in which a substrate attracting surface is formed by a central electrostatic chuck and a peripheral electrostatic chuck.
  • FIG. 2 is an explanatory plan view showing an example of forming a substrate attracting surface by a central electrostatic chuck and a peripheral electrostatic chuck.
  • FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view (a part) of the foreign matter removing apparatus when the substrate attracting surface is formed by the central electrostatic chuck and the peripheral electrostatic chuck.
  • FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a substrate is adsorbed to the foreign matter removing apparatus.
  • FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which the central electrostatic chuck is protruded by the height direction adjusting means and a gap is formed between the end portion of the substrate and the resin sheet.
  • FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which the substrate after removing the foreign matter is collected.
  • FIG. 7 is an explanatory plan view of a foreign substance removal system configured by combining a foreign substance removing apparatus with a supply side substrate cassette and a collection side substrate cassette.
  • FIG. 8 is a perspective explanatory view (external view) of a foreign substance removal system configured by combining a foreign substance removal apparatus with a supply side substrate cassette and a recovery side board cassette.
  • FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view (a part) showing a modification of the foreign matter removing apparatus for forming a substrate attracting surface by a central electrostatic chuck and a peripheral electrostatic chuck.
  • FIG. 10 is a plan explanatory view (part) illustrating an example of a foreign matter removing apparatus having a first electrostatic chuck and a second electrostatic chuck that each form a substrate attracting surface. .
  • FIG. 11 is an explanatory plan view of a foreign matter removal system configured by combining a foreign matter removal device with an SMIF.
  • the foreign matter removing apparatus X includes a central electrostatic chuck 2 having a relatively wide portion corresponding to the central portion of the substrate 1, and the periphery of the substrate 1 disposed on both sides of the central electrostatic chuck 2.
  • a substrate attracting surface 4 having a square shape in plan view is formed by peripheral electrostatic chucks 3a and 3b corresponding to the portions.
  • the substrate adsorption surface 4 is laid with a polyuric alcohol resin sheet 5 having a thickness of 10 ⁇ m.
  • the resin sheet 5 is applied to the substrate suction surface 4 by the resin sheet supply means 9 so that the peripheral electrostatic chuck 3a, the central electrostatic chuck 2 and the peripheral electrostatic chuck 3a are sequentially arranged in the length direction. Supplied.
  • the resin sheet supply means 9 includes a feed roll 6 on which a resin sheet 5 wound in a roll shape is mounted, and a pair of feeds that guide the resin sheet 5 fed from the feed roll 6 to the substrate suction surface side 4. It comprises a side guide roller 7 and a supply side adjustment roller 8 disposed between them for adjusting the tension of the resin sheet 5.
  • the resin sheet 5 supplied to the substrate suction surface 4 includes a take-up roll 10 and a pair of collection-side guide rollers that guide the resin sheet 5 that has also received the substrate suction surface 4 force to the take-up roll 10 side. 11 and a collection side adjusting roller 12 disposed between them and collecting side adjusting roller 12 for adjusting the tension of the resin sheet 5 is collected.
  • the central electrostatic chuck 2 and the two peripheral electrostatic chucks 3a and 3b each have a bipolar electrostatic chucking force, and the central electrostatic chuck 2 includes the first electrode 14 and the second electrode 15.
  • Horn The electrodes 14 and 15 are connected to a power source 16 and are connected in series with a switch 17 for setting the voltage of the power source 16 to ON-OF F.
  • the first electrode 18 and the second electrode 19 of the peripheral electrostatic chuck 3a, and the first electrode 20 and the second electrode 21 of the peripheral electrostatic chuck 3b are connected to the power source 16 via the switch 17, respectively. Is done.
  • the peripheral electrostatic chucks 3a and 3b have lifter mechanisms (height direction adjusting means) not shown so that they can be moved up and down in the direction perpendicular to the substrate attracting surface 4 (in the direction of the double arrow in the figure). ) Is connected.
  • a similar lifter mechanism (height direction adjusting means) (not shown) is connected to each of the supply side guide roller 7 and the collection side guide roller 11.
  • a robot arm (not shown) having a fork on which the substrate 1 is placed is provided, and the substrate 1 to be processed is supplied to the substrate suction surface 4 and the processed substrate 1 is recovered.
  • FIG. 3 shows that the substrate 1 (foreign matter 22 is attached to the substrate suction surface side) supplied by a robot arm (substrate transport means) (not shown) is placed on the resin sheet 5 on the substrate suction surface 4.
  • the switch 17 of the power supply 16 is in the OFF state, and no voltage is applied to the electrostatic chuck of V or misalignment, and the substrate 1 is still attracted.
  • Fig. 4 shows that the switch 17 of the power supply 16 is turned on, and an equivalent voltage is simultaneously applied between the first electrode and the second electrode of each electrostatic chuck, and the substrate 1 is connected via the resin sheet 5.
  • the state of adsorption on the substrate adsorption surface 4 is shown. At this time, the foreign material 22 is in a state of being entrapped in the resin sheet 5.
  • the adsorption time and the voltage of the power supply 16 can be adjusted.
  • the adsorption time is 1 to 60 seconds, and the voltage between the terminals of the power supply 16 is variable from 0 to 8 kV.
  • positive and negative potentials can be applied between the electrodes. In this case, the potential difference equivalent to the above is 0 to 4 kV.
  • all the mechanisms such as the electrostatic chucks, rollers, etc., and the power supply, switch, etc. may be controlled by a controller (not shown) that manages their operation.
  • the switch 17 is turned OFF, and then, as shown in FIG.
  • the chuck 2 is projected from the peripheral electrostatic chucks 3a and 3b, and a gap is formed between the end of the substrate 1 and the resin sheet 5. That is, lifter mechanisms not shown
  • the peripheral electrostatic chucks 3a, 3b, the supply side guide roller 7 and the recovery side guide roller 11 provided are lowered from the substrate suction surface 4 to the lower side in the vertical direction (the side opposite to the substrate suction surface 4).
  • the state shown in FIG. 5 can be obtained. If a gap formed between the substrate 1 and the resin sheet 5 is used, the force that enables the robot arm to collect the substrate 1 is used.
  • FIG. 5 shows a state in which the foreign material 22 adhered to the substrate 1 is transferred to the resin sheet 5.
  • the substrate 1 after removing the foreign matter As shown in FIG. 6, it is provided at the tip of the robot arm in the gap between the substrate 1 lifted by the substrate push-up pin 23 and the resin sheet 5.
  • the fork 24 is inserted, the substrate is placed on the fork 24 and collected by a robot arm (not shown).
  • the resin sheet 5 having the foreign matter 22 transferred on the substrate suction surface 4 can be collected by being taken up by the take-up roll 10, and at the same time, a new oil that has also been fed out from the feed roll 6 side.
  • the sheet 5 is supplied to the substrate suction surface 4 (in the direction of the arrow in the figure), and the next foreign substance removal process can be performed.
  • the substrate 1 placed on the fork 24 is transferred to the substrate push-up pin 23, and the substrate push-up pin 23 is lowered to lower the central electrostatic chuck. 2 Place on the new grease sheet 5 above.
  • the peripheral electrostatic chucks 3 a and 3 b are raised by the respective lifter mechanisms to form the substrate attracting surface 4 together with the central electrostatic chuck 2.
  • the supply side guide roller 8 and the collection side guide roller 11 may be raised together by the lifter mechanism.
  • the used resin sheet 5 collected on the take-up roll 10 can be discarded by installing a new resin sheet 5. do it.
  • the foreign matter removing apparatus X includes a supply substrate cassette 26 in which an unprocessed substrate (before removing foreign matter) 1 is placed in the movable range of the robot arm 25,
  • a substrate foreign matter removal system may be configured by installing a collection substrate cassette 27 for collecting the substrate 1 after processing (after foreign matter removal).
  • FIG. 8 is an external view of the foreign matter removal system configured by the foreign matter removal device X and the substrate cassettes 26 and 27 as described above. An illustration is shown.
  • the substrate attracting surface 4 is formed by the electrodes that form the central electrostatic chuck 2 and the peripheral electrostatic chucks 3a and 3b. That is, the central electrostatic chuck 2 has a thickness of 1 mm, a flat plate shape made of carbon-containing silicon conductive rubber (elastic electrode) having a volume resistivity of 1 X 10 " 4 ⁇ 'cm and a Shore hardness of 70Hs.
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are attached to an aluminum metal substrate 33 through an engineering plastic insulating sheet (not shown) having a thickness of 50 ⁇ m or more.
  • a flat plate-like first electrode 34 and second electrode 35 made of the same conductive rubber as described above are bonded to an aluminum metal base 36, and the peripheral electrostatic chuck 3b is the same as described above.
  • the first electrode 37 and the second electrode 38 which are made of conductive rubber, are bonded to an aluminum metal base 39.
  • the first electrode 31, 34, 37 and the second electrode 32, 35, 38 Are exposed to form a substrate adsorption surface 4 for adsorbing the substrate 1.
  • the first electrode And between the second electrode and the insulating sheet, as well as between the insulating sheet and the metal base, Ru are bonded with each adhesive.
  • the resin sheet having a low density polyethylene strength of 20 m in thickness is changed by changing the material from the previous resin sheet. It is better to use 5.
  • the substrate attracting surface 4 is directly formed by the first electrodes 31, 34, 37 and the second electrodes 32, 35, 38 of each electrostatic chuck, it is the same even at a lower applied voltage than the previous example.
  • the variable range of the adsorption time is preferably 1 to 60 seconds, and the voltage between the terminals of the power supply 16 is preferably 0 to 4 kV because the adsorption force can be exerted.
  • FIG. 10 shows a foreign substance on a substrate having two electrostatic chucks, a first electrostatic chuck 41 that forms the first substrate suction surface 45 and a second electrostatic chuck 42 that forms the second substrate suction surface 48.
  • Removal equipment FIG. 10 is a plan explanatory view (part) showing the device X; Both the first electrostatic chuck 41 and the second electrostatic chuck 42 also have a bipolar electrostatic chuck force, are lmm thick, have a volume resistivity of 1 X 10 " 4 ⁇ 'cm, and a Shore hardness Conductive rubber made of silicon containing 70Hs (elastic electrode) Electrode force that can be used as a force Affixed on a metal base made of aluminum via a polyethylene insulating sheet with a thickness of 50 ⁇ m or more to form each substrate adsorption surface The electrodes forming each electrostatic chuck and the insulating sheet, and between the insulating sheet and the metal substrate are bonded using an adhesive.
  • the substrate 1 to be processed As an example of the substrate 1 to be processed, the case of removing foreign matter from a general silicon wafer 1 having a diameter of 300 mm will be described below.
  • a flat plate-like first electrode 43 having a length of 216 mm and a width of 150 mm
  • a flat plate-like second electrode 44 having a length of 216 mm and a width of 150 mm equally bisect the silicon wafer 1. So that they are 5 mm apart from each other.
  • the first substrate adsorbing surface 45 comprising the first electrode 43 and the second electrode 44 is not adsorbing the entire surface of the silicon wafer 1 and the both ends of the silicon wafer 1 are protruded by 30 to 40 mm. Provided.
  • the second electrostatic chuck 42 includes an H-shaped flat plate-shaped first electrode 46 having 310 mm in the feeding direction of a resin sheet 5 (described later) and 216 mm in the width direction, and the H-shaped first electrode 46.
  • Two flat plate-like second electrodes 47 having a length of 70 mm and a width of 200 mm are arranged so as to fill the two space portions with a distance of 5 mm from the first electrode 46, respectively.
  • the power source 16 is connected between the first electrode and the second electrode, respectively.
  • the first electrostatic chuck 41 and the second electrostatic chuck 42 are supplied with a polyethylene resin sheet 5 having a thickness of 20 to 40 ⁇ m and a width of 220 to 230 mm.
  • the rolls are wound in a roll and are guided to the first substrate suction surface 45 and the second substrate suction surface 48 via the supply-side guide roller 7.
  • the take-up roll 10 winds up through the collection side guide port 11.
  • These feed roll 6, supply side guide roller 7, collection side guide roller 11 and take-up roll 10 may be exemplified by a material having a diameter force of Sl0 to 50 mm and a length of 220 mm or more, and the material is made of stainless steel. it can.
  • the feed roll 6 and the supply side guide A clean air ionizer may be installed between the roller 7 and the charge of the resin sheet 5 on which peeling charge or the like has accumulated, may be neutralized.
  • a corona discharger can be used instead of an ionizer.
  • a robot arm 50 having a holding portion that can further hold the end portion of the substrate, and the orientation of the silicon wafer 1 in the horizontal direction with respect to the substrate suction surface
  • the foreign matter adhering to the silicon wafer 1 is removed by using the foreign matter removing apparatus X provided with the aligner (substrate rotating means) 51 capable of adjusting the thickness.
  • the silicon wafer 1 to which foreign matter has adhered is supplied to the first substrate suction surface 45 of the first electrostatic chuck 41 by the robot arm 50.
  • a voltage of ⁇ 1.5 kV is applied between the first electrode 43 and the second electrode 44 to suck the silicon wafer 1 and maintain the suction for 30 seconds.
  • the voltage application to each electrode is stopped, the both ends, which are the non-adsorption regions of the silicon wafer 1, are held by the sandwiching portions of the robot arm 50, and the silicon wafer 1 is transferred to the aligner 51.
  • the wafer 1 is again held by the robot arm 50 and supplied to the second substrate suction surface 48 of the second electrostatic chuck 42 this time.
  • both ends of the wafer 1 that were not attracted by the first substrate attracting surface 45 and the gap between the first electrode 43 and the second electrode 44 are the first electrode 46 of the second electrostatic chuck 42 and All of the electrode projection areas obtained by projecting the second electrode 47 onto the wafer side are included.
  • the wafer 1 is adsorbed and foreign matter is transferred to the side of the resin sheet 5 and removed.
  • the robot arm 50 is utilized using both ends of the wafer 1 protruding from the second substrate suction surface 48, as in the case of the first electrostatic chuck 41. You can hold it and collect it.
  • the removal of foreign matter on the wafer 1 using the substrate foreign matter removing apparatus X having the first electrostatic chuck 41 and the second electrostatic chuck 42 as described above is, for example, the first electrostatic chuck.
  • the transfer of foreign matter to the side of the resin sheet 5 becomes insufficient.
  • the position of the notch of wafer 1 attracted to the first electrostatic chuck 41 is upward as viewed in the drawing, and in the second electrostatic chuck 42 after being rotated by 90 °, the notch is shown in the drawing. The state of being adjusted leftward is shown.
  • a foreign matter removal system may be configured by providing a plurality of SMIFs 52 within the movable range of the robot arm 50. That is, an untreated resin sheet 5 is laid on each substrate suction surface, and the wafer 1 taken out from one SMIF 52 is debris removed by the first electrostatic chuck 41, and the wafer 1 is once aligned by the robot arm 50. Transport to. Here, the wafer 1 is rotated 90 °, and the robot arm 50 again transfers the wafer 1 to the second electrostatic chuck 42 to remove foreign matter. After the removal of foreign matter is completed, it is sent again to the aligner 51 by the robot arm 50, reversed 90 °, and returned to the original SMIF52.
  • the same processing can be performed for the SMIF 52 of the additional U, so that wafers can be processed efficiently.
  • the productivity can be further improved.
  • the adsorption and detachment of the wafer 1 in each electrostatic chuck may be repeated a plurality of times for the same wafer 1 in accordance with the adhesion state of foreign matter and the like.
  • the resin sheet 5 to which foreign matter has been transferred may be replaced with a new resin sheet 5 each time the wafer 1 is adsorbed or detached, or may be replaced after being used several times. ⁇ ⁇ .
  • the foreign matter removing apparatus of the present invention processes various substrates in a semiconductor wafer manufacturing factory, a semiconductor element manufacturing factory, a glass substrate manufacturing factory, a manufacturing factory of a thin display device using liquid crystal, plasma, organic materials, and the like. In this case, it is possible to suitably carry out the foreign matter removal work required.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

明 細 書
基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法
技術分野
[0001] 本発明は、半導体素子製造プロセスで使用されるシリコン又は化合物で形成される 基板や、フラットパネル表示器等で用いられるガラス又は樹脂から形成される基板等 に付着した異物を除去する技術に関する。
背景技術
[0002] 半導体素子をシリコン、ガラス、あるいは榭脂等力もなる基板上に製造する際、その 製造装置内で付着する、あるいは装置間の移動中に付着するゴミゃパーティクル等 の異物の存在によってその歩留まりを低下させることが問題となって 、る。更に近年 では半導体素子を形成する表面だけでなく裏面、すなわち製造装置への装填時ある いは移送機構におけるハンドリング時にそれらを構成する部材と接触する面の異物 の管理も要求される。これは、異物がウェハ (基板)の裏面とウェハを保持するステー ジ (基板吸着面)との間に挿まることで、しっかりと装着できずに一部浮き上がってしま うことから、露光装置での焦点ズレを引き起こすおそれがあることや、あるいはエッチ ング装置において裏面に付着した異物が静電チャックの電極の絶縁層を傷つけてし まい、静電チャックの電極層が放電によって修復不能になってしまうおそれがあるた めである。更には CVD装置等にお 、て薄膜形成の際にその形成層に異物が混入し てしまうといった問題も考えられる。
[0003] 一般に、半導体素子等の製造前のウェハは、何らかの洗浄処理が施されるが、例 えばウェハを洗浄する洗浄槽の中で離脱した異物が他のウェハに付着して異物汚 染の拡散が引き起こされる問題がある。特に、異物が金属質の場合には、半導体接 合領域等が金属の異物によって汚染されると、その接合ポテンシャルが変動して、素 子の特性が設計値力 ずれてしまい、最終物としての集積回路の動作不良が生じて しまう。
[0004] これらの事象について、国際的な指針が国際半導体技術ロードマップ (ITRS)という 機関でまとめられ、同インターネットホームページ(URLは http〃publi itrs.net/)で公 開されている。たとえば西暦 2004年版フロントエンド処理の中で特にパーティクルに 対して要求が厳し 、リソグラフィ一と検査器にぉ 、て、 2006年のウェハ裏面の許容 パーティクルの指針は直径 300mmウェハでパーティクルサイズは 0. 12 ^ m,ゥェ ハー枚当たりのパーティクルの個数は 400個、と言及されている。また、表面のパー ティクルに関して、クリティカルパーティクルサイズは 35nmでパーティクルの個数は 6 4個となっている。更に MOSトランジスタのゲート酸化物中の金属の異物は 0. 5 X 1 01C)atmZcm2以下であることが望まし 、とされて 、る。
[0005] ところで、製造出荷されたば力りのウェハへのパーティクル付着は原則皆無であり、 また、半導体製造工場における装置間での移送はクリーン度の高い環境下で行われ ていることが通常であることから、ウェハへの異物の付着は、主に、半導体製造装置 内や各装置間での移動中に起こっていると考えられる。装置内では様々な処理が行 われ、そこで使用されるフォトレジストの剥離や、金属等の薄膜を形成するためにゥェ ハ表面に素材を堆積させる過程で、更にはウェハの一部を除去するエッチング等の 過程等で、その異物付着の確率が増すものと考えられる。
[0006] ウェハに付着した異物を除去する方法として RCA洗浄法という手法が一般的に知 られている。これはウエット洗浄と呼ばれる処理のひとつであり、アンモニア水溶液と 過酸ィヒ水素水との混合液を用いてパーティクル除去を行 ヽ、更に塩酸と過酸化水素 水との混合液により金属イオンの除去を行うようにして、これら二つの処理を組み合 わせて行われる。一方では、ドライ洗浄と呼ばれる処理も知られており、例えば半導 体ウェハの裏面 (基板吸着面側)に付着した異物を除去するために粘着テープを貼 り付け、次いでこれを剥離する方法が提案されている (特許文献 1及び 2参照)。また 、ウェハにプラズマを接触させて、プラズマ中のラジカルによってウェハの裏面に付 着した異物を除去する方法 (特許文献 3参照)、所定の洗浄液を塗布したウェハを回 転させながら純水等を供給して洗浄液を洗い流す方法 (特許文献 4参照)、ウェハの 表面に所定の方向から不活性ガスを吹き付けることで異物を除去する方法 (特許文 献 5参照)、及びウェハの表面をブラシでスクラブしながら純水力 なるジェット水流を 噴射させて異物を除去する方法 (特許文献 6参照)等が提案されて 、る。
[0007] し力しながら、上記で説明したウエット洗浄については、上述したとおり、洗浄液中 での新たな異物の付着が懸念される。また、洗浄液の準備やその廃液の処理に多大 なコストがかかるため今日の環境保全への配慮から望ましくない。一方で、ドライ系の 粘着テープを貼り付ける手法では、そのテープを引き剥がす際にウェハに力かる力 によってウェハが破損するおそれがある。特に近年のウェハの大口径化によってゥェ ハー枚当たりの末端コストが上昇 (およそ数百万〜 1千万円)していることから、万が 一破損等を引き起こした場合を考えるとリスクの高い手法である。また、プラズマ処理 や不活性ガスを吹き付ける手法では、一度飛び散った異物が再付着するおそれや、 処理中に新たな異物が付着する原因になりかねない。特に、プラズマ処理では、ィォ ンの激突によって処理室の部材がスパッタにより飛び散るおそれがあり、不活性ガス を吹き付ける方法では、使用するガスの不純物濃度等の管理が別途必要になる。 尚、本件出願人は、異物除去装置について既に出願している (特許文献 7参照)。 特許文献 1:特開平 6 - 232108号公報
特許文献 2:特許第 3534847号公報
特許文献 3:特開平 6 - 120175号公報
特許文献 4:特開平 7— 94462号公報
特許文献 5:特開平 8 - 222538号公報
特許文献 6:特開平 11― 102849号公報
特許文献 7:特開 2006 - 32876号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
半導体製造工程や液晶パネル製造工程等で使用される基板に付着する異物の管 理がより一層厳しくなるなかで、簡便にかつ確実に異物を除去する手段が求められ ている。そこで、本発明者等は、異物の再付着のおそれを排除して確実に異物を除 去することができると共に、大口径の基板であっても基板破損のおそれを可及的に 回避できる異物除去手段について鋭意検討した結果、処理対象となる基板を、榭脂 シートを介して静電チャックに吸着させて基板に付着した異物を榭脂シートに転移さ せて取り除くことで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成し [0009] したがって、本発明の目的は、基板に付着した異物を確実に除去して再付着のお それを排除でき、かつ、大型の基板であっても基板破損のおそれを回避しながら確 実に異物を除去することができる基板の異物除去装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、基板に付着した異物を確実に除去して再付着のおそ れを排除でき、かつ、大型の基板であっても基板破損のおそれがなく適用可能な基 板の異物除去方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] すなわち、本発明は、基板に付着した異物を取り除く異物除去装置であって、基板 を吸着させる基板吸着面を形成する静電チャックと、基板吸着面に榭脂シートを供給 する榭脂シート供給手段と、供給した榭脂シートを回収する榭脂シート回収手段と、 基板の搬送を行う基板搬送手段とを備え、基板搬送手段によって静電チャックに供 給された基板を榭脂シートを介して基板吸着面に吸着させ、該基板の基板吸着面側 に付着した異物を榭脂シートに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去 装置である。
[0011] また、本発明は、基板に付着した異物を取り除く異物除去方法であって、基板を吸 着させる基板吸着面を形成する静電チャックに基板を供給し、榭脂シートを介して基 板吸着面に基板を吸着させて、該基板の基板吸着面側に付着した異物を榭脂シ一 トに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去方法である。
[0012] 本発明において、異物を除去する基板は特に制限されるものではなぐ半導体装 置やフラットパネルディスプレイ等の製造において処理される各種基板をその対象と し、例えばシリコンウエノ、、 GaAs、 SiC等の半導体基板、ガラス基板、榭脂基板、有 機 EL用基板等を例示することができる。また、処理する基板の形状についても特に 制限はない。一方、除去する対象の異物とは、各種製造工程等において基板力ゝら取 り除く必要があるものであって、例えばパーティクル、ゴミ、レジストの付着物、チャン バ内の生成物等をその代表例として挙げることができる。
[0013] 本発明において、静電チャックに榭脂シートを介して基板を吸着させ、榭脂シート に異物を転移させて取り除く具体的な手段については特に制限されるものではない 力 好ましくは、下記の構成例を例示することができる。 [0014] すなわち、第一の構成例としては、図 1に示すように、基板吸着面を形成する静電 チャックが、少なくとも基板 1の中央部を吸着する中央静電チャック 2と、基板の周辺 部を吸着する周辺静電チャック 3とに分割されてなる異物除去装置を例示することが できる。すなわち、少なくとも中央静電チャック 2と周辺静電チャック 3とを有する複数 の静電チャックによって 1つの基板吸着面 4を形成し、榭脂シート供給手段によって 供給された榭脂シートを介してこの基板吸着面 4に基板 1を吸着させて、基板 1の基 板吸着面側に付着した異物を除去する。尚、中央静電チャック 2は少なくとも基板の 中央部に対応し、周辺静電チャック 3は基板の周辺部に対応して 1つの基板を吸着 させることができるものであればよく、例えば図 2に示すように、中央静電チャックを挟 んでその両側に周辺静電チャックが配置されるようにしてもよい。また、それらの形状 については、図 1及び 2に示したものに限定されず、吸着させる基板のサイズや形状 等に応じて適宜設計することができ、例えば平面形状が矩形のもののほか、円形や その他の形状からなるものであってもよ!/、。
[0015] 静電チャック力 中央静電チャックと周辺静電チャックとに分割されてなる場合には 、好ましくは、異物除去装置が、基板吸着面の垂直方向に中央静電チャックを周辺 静電チャックに対して突出させると共に、基板の端部と榭脂シートとの間に所定の隙 間を形成させることができる高さ方向調整手段を備えるのがよい。複数の静電チヤッ クによって基板吸着面を形成し、更にこれらの静電チャックのうち少なくとも一部につ いて上昇下降を可能にすることで、基板の装着及び回収を容易にさせることができる 。すなわち、基板吸着面に基板を吸着させて異物を除去した後、高さ方向調整手段 によって中央静電チャックの高さを相対的に高くし、かつ、基板の端部と榭脂シートと の間に所定の隙間を形成させるようにすることで、基板と榭脂シートとの間の隙間を 利用して異物除去後の基板を回収し易くすることができる。尚、基板の端部と榭脂シ ートとの間に形成させる所定の隙間については、後述するような基板搬送手段によつ て基板を回収することができるような隙間であればよい。
[0016] 上記高さ方向調整手段について、具体的には、周辺静電チャックを基板吸着面か ら垂直方向下方側に下降させることができる周辺チャック昇降機構と、周辺静電チヤ ックに対応する少なくとも一部の榭脂シートの高さ位置を基板吸着面より下方側にな るように調整することができる榭脂シート高さ調整機構とからなるようにして、相対的に 中央静電チャックを突出させ、かつ、基板の端部と榭脂シートとの間に所定の隙間を 形成させるようにするのがよい。或いは、中央静電チャックを基板吸着面から垂直方 向上方側に上昇させることができる中央チャック昇降機構力 なるようにして、相対的 に中央静電チャックを突出させ、かつ、基板の端部と榭脂シートとの間に所定の隙間 を形成させるようにしてもよい。周辺チャック昇降機構及び中央チャック昇降機構に ついては、各静電チャックを昇降させることができるものであれば特に制限はなぐ例 えばエアシリンダー、ソレノイド、モータ駆動によるボールスクリュウアンドナット等を 各静電チャックに接続させて昇降できるようにすればよい。また、榭脂シート高さ調整 機構については、例えば上記のような昇降機構に接続されたガイドローラ等を設ける ようにしてもよい。尚、基板吸着面を基準にしての上下方向とは、基板吸着面を基準 にして基板側を上方とし、その反対側を下方とする意味である。
また、本発明の異物除去装置は基板搬送手段を備える。この基板搬送手段につい ては、処理するための基板を静電チャックに供給することができ、かつ、処理後の基 板を静電チャックから回収することができるものであればよい。静電チャックが、中央 静電チャックと周辺静電チャックとからなる場合には、好ましくは、上記高さ方向調整 手段によって基板の端部と榭脂シートとの間に形成された隙間を利用して、基板を保 持することができるような基板保持部をその先端に備えたものであるのがよい。基板 保持部を備えることで、処理する基板の供給や処理後の基板の回収を確実かつ容 易に行うことができる。具体的には、基板の端部を挟持することができる挟持部を備 えたロボットアームや、基板と榭脂シートとの間に形成された隙間に挿入して、基板を 載置させて回収できるようなフォークを備えたロボットアームであるのがよ 、。このロボ ットアームについては、基板の搬送等で一般的に使用されるようなものを用いることが できる。すなわち、基板を静電チャックに供給し、また、回収することができるように、 X
-y方向に移動可能な機構を備えるのがよぐ必要に応じて、基板を基板吸着面に対 して垂直方向に持ち上げたり持ち下げたりすることが可能な上昇下降機構を備えるよ うにすればよい。尚、基板搬送手段については、供給用と回収用とに役割を分担さ せて、それぞれ個別に備えるようにしてもよい。 [0018] また、異物除去装置が、高さ方向調整手段によって形成された基板と榭脂シートと の隙間に介挿されて基板を持ち上げることができる基板持ち上げ手段を更に備える ようにしてもよい。処理後の基板の回収を挟持部やフォークを備えたロボットアームに よってより確実かつ簡便に行うようになる。このような基板持ち上げ手段については特 に制限されないが、例えば基板吸着面の方向から基板を押し上げることができる押し 上げピン等を例示することができる。尚、静電チャックに基板を供給する場合には、 基板の回収と逆の動作を行うようにすればよい。すなわち、基板持ち上げ手段に基 板を載せ、高さ方向調整手段によって突出させた中央静電チャックに敷かれた榭脂 シート上に基板を供給する。この際、基板持ち上げ手段を有さない場合には直接中 央静電チャックに基板を供給すればよい。次いで、高さ方向調整手段によって中央 静電チャックと周辺静電チャックの高さを調整して基板吸着面を形成させ、それぞれ の静電チャックを通電させて基板の吸着を行うようにすればよい。
[0019] 本発明においては、榭脂シートを介して基板吸着面に吸着させ、この基板の基板 吸着面側に付着した異物を榭脂シートに転移させることで異物を除去するが、使用 する榭脂シートについては、少なくとも吸着させる基板と比べて柔らかい材質力もなる ものを用いるようにすればよい。一般に、静電チャックの最表面 (すなわち基板吸着 面)は硬い表面が必要であり、例えばアルミナ、炭化珪素、窒化アルミ等のセラミック スからなる場合は、これらのヌープ硬度は 2000Hk程度(例えば炭化珪素は 2500Hk 、アルミナは 2100Hk)である。一方、シリコンウェハのヌープ硬度は、通常 960Hk程 度である。そして、ゴミゃパーティクル等の異物を構成する組成のうち、半導体製造 上、最も有害とされる鉄のヌープ硬度は 300Hk程度であることから、榭脂シートにつ いては、ヌープ硬度が 20〜200Hkのものを使用するのが好ましい。特に、吸着させ る基板が液晶装置等に使用されるガラス基板の場合には、ヌープ硬度は 315Hk程 度であって、異物である鉄と同程度の硬度であるため、より好ましくは、ヌープ硬度が 20〜: LOOHkの榭脂シートを使用するのがよい。このような榭脂シートを介して基板を 吸着させることで、基板吸着面側に付着した異物を榭脂シート側に転移させて取り除 くことが可能になる。このような榭脂シートは、特に粘着性の表面を持たせる必要がな い。そのため、基板に対して力かる力は通常の半導体製造装置で使用される静電チ ャックの吸着力と同等であるため、従来の異物除去に用いられたような粘着テープを 使用した場合に比べ、引き剥がし時に基板に力かる力は原理的に皆無にできる。従 つて、例えば直径 300mmである現在主流の半導体ウェハのほ力、次世代型と言わ れる 450mmの大口径ウェハ等に対しても基板を破損させることなく異物を除去する ことが可能になる。
[0020] 上記榭脂シートの材質としては、例えばポリビュルアルコール、低密度ポリエチレン 、ポリエチレン、ポリ塩化ビ-リデン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテ レフタレート、ァセチルセルロース、ポリカーボネート、ナイロン、ポリイミド、ァラミド、ポ リカルポジイミド等を挙げることができ、このうち、安価であるといった観点から、好まし くはポリビュルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビ-リデン、 ポリ塩ィ匕ビニル、ポリプロピレン、及びポリエチレンフタレートである。上記以外として、 シリコン等のゴム系材料を使用することも可能である。榭脂シートの厚みについては、 好ましくは 5〜: LOO /z m より好ましくは 5〜30 /ζ πιであるの力よ!ヽ。 100 /z mより厚!/、 と静電チャックの吸着力が小さくなるためである。反対に 5 mより薄いとその榭脂シ ートの取扱が難しくなり、破れたりするおそれがある。尚、榭脂シートについては、パ 一ティクルに関して管理された環境で製作されたものが必要であることは言うまでもな い。
[0021] ところで、榭脂シートの体積抵抗値を下げると、基板がより強く静電チャックに吸着 される場合があり、特に、静電チャックがジョンソン'ラーベック力を発揮している場合 である。すなわち、静電チャックを形成する電極からの微少な電流が、その電極周辺 及び基板吸着面を伝わって基板へ流通し、基板と基板吸着面との微少な空隙で大 きな静電的吸着力を発生させる。そのため、上記で例示した材質力もなる榭脂シート は電気的に高 ヽ絶縁性を示すが(体積抵抗では 1015〜 1018 Ω · cmの範囲である)、 これに導電性のフィーラーを混入させるなどして体積抵抗値を 109〜1013 Ω · cm程 度の範囲にした榭脂シートを用いる場合には、基板の静電チャックへの吸着力を増 カロさせることができる。
[0022] また、榭脂シート供給手段については、シート状の榭脂シートやロール状に巻かれ た榭脂シート等を基板吸着面に供給できるものであれば特に制限されないが、好ま しくは、ロール状に巻かれた榭脂シートを装着した送り出しロールと、送り出しロール カゝら送り出された榭脂シートを基板吸着面側に導く供給側ガイドローラとを有してなる のがよい。また、榭脂シート回収手段については、基板吸着面に供給された榭脂シ ートを回収することができるものであれば特に制限されないが、好ましくは、榭脂シ一 トを卷き取る巻き取りロールと、基板吸着面力 送られてきた榭脂シートを巻き取り口 ール側に導く回収側ガイドローラとを有してなるのがよい。榭脂シート供給手段及び 榭脂シート回収手段を、ロール状の榭脂シートに対応できるようにすることで、異物除 去装置自体が占める平面領域(占有面積)の縮小化が可能である。また、基板吸着 面で異物を転移させた使用済み榭脂シートを回収しながら未使用の榭脂シートを基 板吸着面に供給することができるため、基板の異物除去を連続的に処理することが できる。すなわち、異物の付着量に応じて、一枚の基板に対して未使用の榭脂シート を連続して供給することで複数回異物除去を繰り返すようにすることができ、また、一 度異物除去した基板を基板搬送手段によって回収し、新たな別の基板を供給して異 物の除去を行うようにして、複数の基板を連続的に処理することもできる。
[0023] 本発明にお ヽて、基板吸着面を形成する静電チャックにつ!/ヽては、一般的な静電 チャックを用いることができるが、好ましくは互いに電位差を設けた電圧が印加される 2つの電極を備えた双極型の静電チャックであるのがよい。すなわち、中央静電チヤ ックと周辺静電チャックとによって基板吸着面を形成する場合には、それぞれの静電 チャックが双極型静電チャック力もなるようにするのがよ!/、。
[0024] また、静電チャックにつ ヽては、静電チャックを形成する電極が基板吸着面を形成 するようにしてもよい。すなわち、基板吸着面が、中央静電チャックを形成する電極と 、周辺静電チャックを形成する電極とによって形成されるようにしてもよい。一般的に 、静電チャックは、基板と電極との間での絶縁性を確保するために、電気的に絶縁性 のある誘電体材料カゝらなる絶縁誘電層を備え、この絶縁誘電層が静電チャックの基 板吸着面 (最表面)を形成するのが通常である。この絶縁誘電層は、電気的絶縁性 を確保するほか、電極を機械的な損傷から保護する役割や、電極からの金属コンタミ ネーシヨンの発生を防ぐ役割をも有する。本発明においては、榭脂シートが電気絶縁 性を備える場合には、この榭脂シートが一般的な静電チャックにおける絶縁誘電層 の役割を兼ねることができる。そこで、静電チャックを形成する電極を最表面に露出さ せて、該電極によって基板吸着面を形成するようにしてもよい。電極が静電チャック の最表面に露出されて基板吸着面を形成すれば、基板と電極との距離が縮まるため 静電チャックが発現する吸着力を向上させることができる。そのため、低い電圧でも 同等の吸着力を得ることが可能になって、電源コストが低減でき、不要な静電気の発 生を抑制され、更には、高電圧による電極の放電短絡の問題を可及的に回避するこ とがでさる。
[0025] 電極が基板吸着面を形成する場合には、好ましくはショァ硬度 20〜90Hs、及び体 積抵抗率 100〜1 X 10"5 Ω 'cmを有する弾性電極力もなるようにするのがよい。尚、 体積抵抗率については、 1 X 10一2〜 1 X 10"5 Ω 'cmの範囲とするのがより好ましい。 このような特性を有する電極については、例えばシリコン製ゴムに炭素、カーボンナ ノチューブ等の導電性フィラーを混ぜて作ったもの等を例示することができる。ゴムの 素材としては、上記の他にフッ素系、二トリル系、フロロシリコン系などが使用可能で ある力 被吸着物である基板に対するコンタミネーシヨンの影響を少なくする観点から 、シリコン製ゴムが好ましい。ゴムの硬度は、一般にショァ硬度で表し、ショァ硬度 20 Hs程度がおよそ人肌の柔ら力さであり、 90Hsになるとかなり硬く感じられる。シリコン ウェハやガラス基板などの材質は、ショァ硬度で表現するのは一般的ではないが、こ れらよりも桁違いに硬いと考えられる。そのため、吸着させる基板に対して十分な柔 軟性を発揮させる観点から、上記範囲であるのが好ましい。また、電極の体積抵抗率 については、より低いことが好ましいが、柔軟性を有した電極にするために、ゴムに導 電性フイラ一を混ぜる必要があることから、上記の範囲であるのが望ましい。尚、電極 の材質を電気伝導性を有すものとする理由は、 Vヽうまでもなく電極に電圧を供給した 際にその全ての部位で等しい電位とするためである。
[0026] また、電極によって基板吸着面を形成する場合、電極の厚さ(電極深さ方向)につ いては、好ましくは 0. 05〜3mm、より好ましくは 0. 2〜3mmの範囲であるのがよい 。電極の柔軟性と厚さは関連するものであって、薄いものでは柔軟性に優れない。反 対に厚いものではコスト高となるば力りでなぐ柔軟性を有すためにその厚みが変化 しすぎる可能性力 基板を供給 ·回収する際の基板搬送手段との関係で問題が生じ たり、基板の搬送系に問題が生じるおそれがある。これらの事情を総合して上記の厚 さにするのが望ましい。
[0027] 上記のような弾性電極によって基板吸着面を形成することで、基板に付着した異物 をより確実に榭脂シートに転移させて除去することが可能になる。基板吸着面を形成 する電極が上記ショァ硬度を有するようなある程度の柔軟性を備えたものとすること で、基板吸着面に対する基板の密着性をより高めることができ、榭脂シートに異物を 転移させ易くすることができる。例えば直径 200mmのシリコンウェハでは、通常 20 m程度のそりやたわみがあり、更には局所的な凸凹が数; z m程度存在する。そのた め、静電チャックの基板吸着面 (最表面)がセラミックスのような硬度を有するものであ る場合、当該ウェハの全面を静電チャックの吸着力だけでもって密着させることは困 難である。特にシリコンウェハの裏面にパーティクルなどの異物が付着している場合 には、そのパーティクルの存在によって基板の密着性を妨げることも考えられる。そこ で、上記のような弾性電極カゝらなる基板吸着面に榭脂シートを介して基板を吸着させ ることで、これらの問題点を解消し、基板の全面に亘つて異物の除去をより確実に行 うことができるようになる。また、弾性電極は、耐衝撃性に優れると共に、一度一つの 基板に適応してその形状に沿って変形させても、基板を離脱させることによって復元 でき、別の基板を吸着させるのに直ちに適応することもできる。
[0028] ところで、異物除去後に基板を榭脂シートから引き離す際、接触によって基板と榭 脂シートとの間に剥離帯電を伴うことが考えられる。基板又は榭脂シートが帯電する と、榭脂シートに転移された異物が静電気によって榭脂シートから離脱して、再び基 板側に付着してしまうおそれがある。そのため、ィオナイザ一等の静電気を中和化す る機器を異物除去装置に取り付け、基板と榭脂シートとの間や、榭脂シートと静電チ ャックとの間に中和ィ匕粒子であるプラス又はマイナスのイオンを吹き付けるようにして もよい。尚、このような中和化粒子を吹き付けると、榭脂シートの表面が活性化されて 、榭脂シートがより異物を吸着し易くなつて、異物除去の効果が向上することも期待 できる。
[0029] 次に、本発明における異物除去装置の第二の構成例として、少なくとも第 1基板吸 着面を形成する第 1静電チャックと第 2基板吸着面を形成する第 2静電チャックとの 2 つの静電チャックを備えた異物除去装置を例示することができる。すなわち、基板吸 着面を 2つ以上備えて複数の吸着ステージを形成することで、そのステージ数 (静電 チャック数)に対応した基板の異物除去作業を同時に行うことが可能になり、装置の 処理能力を向上させることができると共に、一度では不十分であるような場合の異物 除去の効果をより完全なものとすることができる。尚、特に説明しない限りは、異物除 去装置の第一の構成例で説明した内容を、この第二の構成例の装置にも適用するこ とができる。また、以下では、それぞれが単独で基板吸着面を備える静電チャックを 複数備える異物除去装置として、 2つの静電チャックからなる場合を説明するが、本 発明はこれに限定されるものではなぐ 3つ以上の静電チャック (第 3静電チャック以 上)を備えるように構成してもよ ヽ。
[0030] 少なくとも第 1静電チャックと第 2静電チャックとを備えた異物除去装置の場合には 、好ましくは、基板吸着面に対して水平方向に基板の向きを調整することができる基 板回転手段を備えるようにするのがよい。第 1静電チャックで異物を除去した基板の 向きを変えて、基板搬送手段によって第 2静電チャックに供給することで、付着した異 物を基板の全面に亘つてより確実に除去することができる。すなわち、第 1静電チヤッ クを形成する電極を第 1基板吸着面に吸着された基板側に投影した際、該基板と投 影した電極とが重ならな!/、基板の非吸着領域が存在する場合、この非吸着領域が、 第2静電チャックを形成する電極を基板側に投影して得られる電極投影領域に全て 含まれるように、基板の向きを基板回転手段によって調整して第 2静電チャックで異 物の除去を行えば、基板の全面に亘つて異物の除去を行うことができる。
[0031] 例えば、静電チャックの基板吸着面に対して基板の端部を余らせるように吸着させ ることで、この端部を利用して基板搬送手段による基板の供給及び回収を確実かつ 正確に行うことができる。すなわち、第 1静電チャックを形成する電極を第 1基板吸着 面に吸着された基板側に投影した際、該基板と投影した電極とが重ならない基板の 非吸着領域がその基板の端部を含むように第 1基板吸着面に基板を吸着させ、かつ
、基板搬送手段が、この基板の端部を挟持することができる挟持部を備えたロボット アームカゝらなるようにするのがよい。同様に、第 2静電チャックを形成する電極を第 2 基板吸着面に吸着された基板側に投影した際、該基板と投影した電極とが重ならな い基板の非吸着領域がその基板の端部を含むように、第 2基板吸着面に基板を吸 着させ、かつ、基板搬送手段が、この基板の端部を挟持することができる挟持部を備 えたロボットアーム力 なるようにするのがよい。このようにすれば、第一の構成例のよ うな高さ方向調整手段や、基板持ち上げ手段を備えることなぐ基板の供給や回収を 簡便かつ確実に行うことができる。
[0032] また、第 1静電チャック及び第 2静電チャックが、互いに電位差を設けた電圧が印加 される 2つの電極を備えた双極型の静電チャック力もなる場合、第 1静電チャックの 2 つの電極の間隔に対応する領域は、これらの電極を第 1基板吸着面に吸着された基 板側に投影した際に、該基板と投影した 2つの電極とが重ならない基板の非吸着領 域に該当するため、この基板の非吸着領域が、第 2静電チャックを形成する 2つの電 極を基板側に投影して得られる電極投影領域に含まれるように、基板の向きを基板 回転手段によって調整して第 2静電チャックで異物の除去を行うようにするのがよ 、。 尚、基板の端部を余らせて吸着させる場合における好適な基板搬送手段は、この基 板の端部を挟持することができる挟持部を備えたロボットアームであるのがよい。
[0033] 使用する榭脂シートについては、第一の構成例で説明したものを同様に用いること ができる。また、榭脂シート供給手段及び榭脂シート回収手段についても、第一の構 成例で説明したものと同様であるが、好適には、榭脂シート供給手段については、口 ール状に巻かれた榭脂シートを装着した送り出しロールと、送り出しロール力 送り出 された榭脂シートを第 1基板吸着面側に導く供給側ガイドローラとを有してなるのがよ ぐ榭脂シート回収手段については、榭脂シートを巻き取る巻き取りロールと、第 2基 板吸着面力 送られてきた榭脂シートを巻き取りロール側に導く回収側ガイドローラと を有してなるのがよい。
[0034] また、第 1基板吸着面が、第 1静電チャックを形成する電極によって形成されるよう にしてもよく、同様に、第 2基板吸着面が、第 2静電チャックを形成する電極によって 形成されるようにしてもよい。すなわち、第二の構成例においても、第一の構成例で 説明したとおり、榭脂シートが一般的な静電チャックにおける絶縁誘電層の役割を兼 ねることができるため、それぞれの静電チャックを形成する電極によって、基板吸着 面を形成することができる。この場合、基板吸着面を形成する電極については、好ま しくはショァ硬度 20〜90Hs、及び体積抵抗率 100〜1 X 10"5 Ω ' cmを有する弾性 電極からなるようにするのがよぐその厚さについては、好ましくは 0. 05〜3mm、より 好ましくは 0. 2〜3mmの範囲であるのがよい。尚、体積抵抗率については、 1 X 10— 2〜1 X 10"5 Ω ' cmの範囲とするのがより好ましい。
[0035] 第一、第二の構成例共に、静電チャックに基板を吸着させる時間については、基板 に付着している異物の大きさやその量によっても異なる力 通常は、 1〜60秒で榭脂 シート側に異物を転移させることができる。単位面積当たりの異物の量が多い場合に は吸着時間を長くするのが効果的である。また、装置に使用する静電チャックが双極 型静電チャックであれば、電極に印加する電圧を変化させることによって吸着力を調 整することができるため、異物の量が少ない場合には電圧を落とすあるいは吸着時 間を短くするなどしてその条件により対応すること可能になり、一枚当たりの処理時間 が最短になるよう運転パラメータを最適化できる。この際、単位面積当たりの基板に 対する吸着力は 10〜300gfZcm2の範囲であることが望ましい。
また、本発明の異物除去装置は、特に真空中で動作させる必要はなぐ大気圧ある いは若干の加圧下で使用することができる。そのため、真空引きあるいは大気開放の ための手順が省けるため、装置の処理時間が短縮できる。
発明の効果
[0036] 本発明の異物除去装置では、基板に付着した異物 (基板吸着面側に付着した異物 )を榭脂シートに転移させ、その榭脂シートを回収するため、除去された異物が基板 に再付着するおそれを可及的に排除できる。また、粘着テープ等を使用しないで異 物を除去するため、従来問題とされていた基板との引き剥がしの際にかかる負荷は 皆無であり、大型化が進む基板に対しても適用可能であって、基板を破損させるお それもない。また、ロール状の榭脂シートを使用すれば、連続処理できる効果がより 顕著になるため、特に処理能力が要求されるような半導体素子の生産現場等での使 用は効果的である。更には、基板に付着している異物の量あるいは大きさに応じて、 静電チャックに印加する電位や吸着時間等をパラメータとして最適化すれば、効率 的な異物除去ができるため、基板一枚あたりに要する処理時間を最短ィ匕できる。更 にまた、安価な榭脂シートを使用することで、維持費用を安価に抑えることが可能で ある。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]図 1は、中央静電チャックと周辺静電チャックとによって基板吸着面を形成する 場合の一例を示す平面説明図である。
[図 2]図 2は、中央静電チャックと周辺静電チャックとによって基板吸着面を形成する 場合の一例を示す平面説明図である。
[図 3]図 3は、中央静電チャックと周辺静電チャックとによって基板吸着面を形成する 場合の異物除去装置の断面説明図 (一部)である。
[図 4]図 4は、異物除去装置に基板を吸着させた状態を示す断面説明図である。
[図 5]図 5は、高さ方向調整手段によって、中央静電チャックを突出させると共に基板 の端部と榭脂シートとの間に隙間を形成させた様子を示す断面説明図である。
[図 6]図 6は、異物除去後の基板を回収する様子を示す断面説明図である。
[図 7]図 7は、異物除去装置に供給側基板カセット及び回収側基板カセットを組み合 わせて構成した異物除去システムの平面説明図である。
[図 8]図 8は、異物除去装置に供給側基板カセット及び回収側基板カセットを組み合 わせて構成した異物除去システムの斜視説明図 (外観図)である。
[図 9]図 9は、中央静電チャックと周辺静電チャックとによって基板吸着面を形成する 異物除去装置の変形例を示す断面説明図 (一部)である。
[図 10]図 10は、それぞれが基板吸着面を形成する第 1静電チャックと第 2静電チヤッ クとを有してなる異物除去装置の一例を示す平面説明図(一部)である。
[図 11]図 11は、異物除去装置に SMIFを組み合わせて構成した異物除去システム の平面説明図である。
符号の説明
[0038] X:異物除去装置、 1 :基板、 2 :中央静電チャック、 3 :周辺静電チャック、 4 :基板吸着 面、 5 :榭脂シート、 6 :送り出しロール、 7 :供給側ガイドローラ、 8 :供給側調整ローラ 、 9 :榭脂シート供給手段、 10 :巻き取りロール、 11 :回収側ガイドローラ、 12 :回収側 調整ローラ、 13 :榭脂シート回収手段、 14, 18, 20 :第一電極、 15, 19, 21 :第二電 極、 16 :電源、 17 :スィッチ、 22 :異物、 23 :基板押し上げピン、 24 :フォーク、 25 :口 ボットアーム、 26 :供給用基板カセット、 27 :回収用基板カセット、 31, 34, 37 :第一 電極 31, 34, 37、 32, 35, 38 :第二電極、 33, 36, 38 :金属基盤、 41:第 1静電チ ャック、 42 :第 2静電チャック、 43 :第一電極、 44 :第二電極、 45 :第 1基板吸着面、 4 6 :第一電極、 47 :第二電極、 48 :第 2基板吸着面、 49 :清浄空気ィォナイザー、 50 : ロボットアーム、 51 :ァライナー、 52 : SMIF
発明を実施するための最良の形態
[0039] 以下、添付した図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する
[0040] 先ず、基板吸着面を形成する静電チャックが、中央静電チャックと周辺静電チヤッ クとに分割されてなる場合の異物除去装置について具体的に説明する。
図 3は、図 2に示した中央静電チャック 2と周辺静電チャック 3とから形成される基板 吸着面 4を有した異物除去装置 Xの一部断面図(図 2の A- A'断面)を示す。すなわ ち、この異物除去装置 Xは、基板 1の中央部に対応して比較的広い部分を有する中 央静電チャック 2と、この中央静電チャック 2の両側に配置されて基板 1の周辺部に対 応する周辺静電チャック 3a及び 3bとによって平面形状が四角形力 なる基板吸着面 4を形成する。そして、この基板吸着面 4には、厚さ 10 μ mのポリビュルアルコール製 の榭脂シート 5が敷かれる。この榭脂シート 5は、その長さ方向に周辺静電チャック 3a 、中央静電チャック 2及び周辺静電チャック 3aが順次配置されるように、榭脂シート供 給手段 9によって基板吸着面 4に供給される。この榭脂シート供給手段 9は、ロール 状に巻かれた榭脂シート 5を装着した送り出しロール 6と、送り出しロール 6から送り出 された榭脂シート 5を基板吸着面側 4に導く一対の供給側ガイドローラ 7と、これらの 間に配置されて榭脂シート 5のテンション調整を行う供給側調整ローラ 8とからなる。 また、基板吸着面 4に供給された榭脂シート 5は、巻き取りロール 10と、基板吸着面 4 力も送られてきた榭脂シート 5を巻き取りロール 10側に導く一対の回収側ガイドロー ラ 11と、これらの間に配置されて榭脂シート 5のテンション調整を行う回収側調整ロー ラ 12とからなる榭脂シート回収手段 13によって回収される。
[0041] また、上記中央静電チャック 2及び 2つの周辺静電チャック 3a, 3bは、それぞれ双極 型の静電チャック力もなり、中央静電チャック 2は第一電極 14と第二電極 15の 2つの 電極を有し、これらの電極 14, 15は電源 16に接続され、電源 16の電圧を ON— OF Fにするためのスィッチ 17と直列に接続される。同様に、周辺静電チャック 3aの第一 電極 18と第二電極 19、及び周辺静電チャック 3bの第一電極 20と第二電極 21は、そ れぞれスィッチ 17を介して電源 16に接続される。このうち、周辺静電チャック 3a, 3b には、それぞれ基板吸着面 4の垂直方向(図中に示した両矢印方向)に上昇下降可 能なように図示外のリフター機構 (高さ方向調整手段)が接続されている。また、供給 側ガイドローラ 7及び回収側ガイドローラ 11につ 、ても、それぞれ同様の図示外のリ フタ一機構 (高さ方向調整手段)が接続されている。更には、基板 1を載置させるフォ ークを備えたロボットアーム(図示外)を備えており、基板吸着面 4に処理する基板 1 を供給すると共に、処理後の基板 1を回収する。
[0042] 上記のように構成してなる異物除去装置 Xを用いて、基板 1から異物を除去する手 順について説明する。図 3は、図示外のロボットアーム (基板搬送手段)によって供給 された基板 1 (基板吸着面側に異物 22が付着している)が基板吸着面 4上の榭脂シ ート 5に載置させた状態を示す。このとき電源 16のスィッチ 17は OFFの状態であり、 V、ずれの静電チャックにも電圧は印加されておらず、基板 1はまだ吸着されて 、な!/ヽ 。図 4は、電源 16のスィッチ 17を ON状態にして、各静電チャックの第一電極と第二 電極と間に同時に同等な電圧を印カロして、榭脂シート 5を介して基板 1を基板吸着面 4に吸着させた様子を示す。この際、異物 22は榭脂シート 5にめり込んでいる状態で ある。吸着時間と電源 16の電圧は調節可能であり、例えば吸着時間は 1〜60秒、電 源 16の端子間の電圧は 0〜8kVで可変である。特に双極型の静電チャックであれば 、正負の電位を電極間に印加することもできるため、その場合には前記と同等な電位 差は 0〜士 4kVである。尚、各静電チャック、ローラ、等の全ての機構と、電源、スイツ チ等については、それらの動作を管理する図示外のコントローラにより制御するように してちよい。
[0043] 上記の設定条件で基板 1を所定時間吸着させてからスィッチ 17を OFFにした後、 図 5に示すように、高さ方向調整手段によって、基板吸着面 4の垂直方向に中央静 電チャック 2を周辺静電チャック 3a, 3bに対して突出させると共に、基板 1の端部と榭 脂シート 5との間に隙間を形成させる。すなわち、それぞれ図示外のリフター機構を 備えた周辺静電チャック 3a, 3b、供給側ガイドローラ 7、及び回収側ガイドローラ 11を 、基板吸着面 4から垂直方向下方側 (基板吸着面 4とは反対側)に下降ささることで、 上記図 5の状態にさせることができる。基板 1と榭脂シート 5との間に形成された隙間 を利用すれば、ロボットアームによって基板 1の回収が可能である力 この際、上記隙 間に基板 1の両端側から基板押し上げピン 23 (基板持ち上げ手段)を入れ、基板 1を 垂直方向上方に持ち上げることで、基板 1の回収をより簡便かつ確実に行うことがで きる。尚、この図 5には、基板 1に付着していた異物 22が榭脂シート 5に転移した様子 を示している。
[0044] 異物除去後の基板 1を回収するには、図 6に示すように、基板押し上げピン 23によ つて持ち上げた基板 1と榭脂シート 5との隙間にロボットアームの先端に設けられたフ オーク 24を挿入し、このフォーク 24に基板を載置させてロボットアーム(図示外)によ つて回収すればよい。また、基板吸着面 4にて異物 22を転移させた榭脂シート 5は、 巻き取りロール 10によって巻き取ることで回収することができ、同時に、送り出しロー ル 6側力も送り出された新たな榭脂シート 5が基板吸着面 4に供給されて(図中の矢 印方向)、次の異物除去処理を行うことができる。
[0045] 異物 22が付着した別の基板 1を処理するためには、フォーク 24に載置させた基板 1を基板押し上げピン 23に移載し、基板押し上げピン 23を下して中央静電チャック 2 上の新たな榭脂シート 5に載せる。次いで、それぞれのリフター機構によって周辺静 電チャック 3a及び 3bを上昇させて中央静電チャック 2と共に基板吸着面 4を形成させ る。この際、供給側ガイドローラ 8及び回収側ガイドローラ 11についてもリフター機構 によってあわせて上昇させればよい。尚、送り出しロール 6の榭脂シート 5が全て使い 尽くされた場合には、新たな榭脂シート 5を装着すればよぐ巻き取りロール 10に回 収された使用済みの榭脂シート 5は廃棄すればよい。
[0046] また、本発明における異物除去装置 Xは、図 7に示したように、ロボットアーム 25の 可動域内に、未処理 (異物除去前)の基板 1を入れた供給用基板カセット 26と、処理 後(異物除去後)の基板 1を回収する回収用基板カセット 27とを設置するようにして、 基板の異物除去システムを構成するようにしてもよい。尚、図 8は、上記のように異物 除去装置 Xと各基板カセット 26, 27とからなる異物除去システムを構成した場合の外 観図を示す。
[0047] 次に、基板吸着面を形成する静電チャックが、中央静電チャックと周辺静電チャック とに分割されてなる異物除去装置の変形例について具体的に説明する。
図 9に示した異物除去装置 Xでは、中央静電チャック 2及び周辺静電チャック 3a, 3b を形成する電極によって基板吸着面 4を形成する。すなわち、中央静電チャック 2は 、厚さ lmmであって、体積抵抗率 1 X 10"4 Ω 'cm、及びショァ硬度 70Hsの炭素入り シリコン製導電性ゴム(弾性電極)カゝらなる平板状の第一電極 31及び第二電極 32が 、厚さ 50 μ m以上のエンジニアリングプラスチック製の絶縁シート(図示外)を介して アルミ製の金属基盤 33に貼着されている。同様に、周辺静電チャック 3aは、上記と同 じ導電性ゴムからなる平板状の第一電極 34及び第二電極 35が、それぞれアルミ製 の金属基盤 36に貼着され、周辺静電チャック 3bは、上記と同じ導電性ゴム力 なる 第一電極 37及び第二電極 38が、それぞれアルミ製の金属基盤 39に貼着されてなる 。そして、これら第一電極 31, 34, 37及び第二電極 32, 35, 38は露出されて基板 1 を吸着させる基板吸着面 4を形成する。尚、上記第一電極及び第二電極と絶縁シー トとの間、並びに絶縁シートと金属基盤との間は、それぞれ接着剤を用いて貼着され る。
[0048] この変形例においては、吸着時のウェハとの接触率を上げるという理由から、例え ば先の榭脂シートとは材質を変えて、厚さ 20 mの低密度ポリエチレン力もなる榭脂 シート 5を使用するのがよい。また、各静電チャックの第一電極 31, 34, 37及び第二 電極 32, 35, 38によって直接基板吸着面 4を形成しているため、先の例と比べて低 い印加電圧でも同等の吸着力を発揮させることができるため、例えば吸着時間の可 変範囲は 1〜60秒、電源 16の端子間の電圧は 0〜4kVが好適である。特に双極型 の静電チャックの場合には、正負の電位を電極間に印加するため、この場合には前 記と同等な電位差は 0〜士 2kVである。その他の装置の構成や異物除去の手順等 については、先に説明した異物除去装置の場合と同様にすることができる。
[0049] 次に、複数の吸着ステージを備えた異物除去装置について、具体的に説明する。
図 10は、第 1基板吸着面 45を形成する第 1静電チャック 41と第 2基板吸着面 48を 形成する第 2静電チャック 42との 2つの静電チャックを有してなる基板の異物除去装 置 Xを示す平面説明図(一部)である。これら第 1静電チャック 41及び第 2静電チヤッ ク 42は、いずれも双極型の静電チャック力もなり、厚さ lmmであって、体積抵抗率 1 X 10"4 Ω 'cm、及びショァ硬度 70Hsの炭素入りシリコン製導電性ゴム(弾性電極) 力もなる電極力 厚さ 50 μ m以上のポリエチレン製の絶縁シートを介してアルミ製の 金属基盤上に貼着され、それぞれの基板吸着面を形成する。尚、各静電チャックを 形成する電極と絶縁シートとの間、及び絶縁シートと金属基盤との間は、それぞれ接 着剤を用いて貼着される。
[0050] 処理する基板 1の例として、一般的な直径 300mmのシリコンウェハ 1の異物を除去 する場合を以下で説明する。第 1静電チャック 41は、縦 216mm X横 150mmを有す る平板状の第一電極 43と、同じく縦 216mm X横 150mmの平板状の第二電極 44と がシリコンウェハ 1を二等分するように互いに 5mmの間隔を有するように配置される。 これら第一電極 43及び第二電極 44からなる第 1基板吸着面 45は、上記シリコンゥェ ノ、 1の全面を吸着するのではなぐシリコンウェハ 1の両端部がそれぞれ 30〜40mm はみ出て非吸着領域が設けられる。また、第一電極 43と第二電極 44との間隔に相 当する隙間部分も基板の非吸着領域である。一方、第 2静電チャック 42は、後述す る榭脂シート 5の送り方向に 310mm、幅方向に 216mmを有した H型平板状の第一 電極 46と、この H型の第一電極 46の 2つの空間部分を埋めるように、縦 70mm X横 200mmの 2つの平板状の第二電極 47を、それぞれ第一電極 46から 5mmの間隔を 有して配置される。そして、第 1静電チャック 41及び第 2静電チャック 42は、それぞれ 第一電極と第二電極との間に電源 16が接続される。
[0051] 第 1静電チャック 41及び第 2静電チャック 42には、厚さ 20〜40 μ m、幅 220〜230 mmのポリエチレン製の榭脂シート 5が供給される力 この榭脂シート 5は、ロール状 に卷かれて送り出しロール 6に装着され、図中に矢印で示したように、供給側ガイド口 ーラ 7を介して第 1基板吸着面 45及び第 2基板吸着面 48に導かれ、回収側ガイド口 ーラ 11を介して巻き取りロール 10にて巻き取るようにする。これら送り出しロール 6、 供給側ガイドローラ 7、回収側ガイドローラ 11及び巻き取りロール 10は、例えば直径 力 Sl0〜50mm、長さ 220mm以上であって、材質がステンレス等力もなるものを例示 することができる。また、榭脂シート供給手段側には、送り出しロール 6と供給側ガイド ローラ 7との間に清浄空気ィォナイザーを設置して、剥離帯電等が蓄積した榭脂シ一 ト 5の電荷を中和させるようにしてもよい。尚、ィオナイザ一の代わりにコロナ放電器を 用いることちでさる。
[0052] 図 11に示すように、上記に加えて、更に基板の端部を挟持することができる挟持部 を有したロボットアーム 50と、基板吸着面に対して水平方向にシリコンウェハ 1の向き を調整することができるァライナー (基板回転手段) 51とを備えた異物除去装置 Xを 利用して、シリコンウェハ 1に付着した異物を除去する。先ず、ロボットアーム 50によ つて異物が付着したシリコンウェハ 1を第 1静電チャック 41の第 1基板吸着面 45に供 給する。次いで第一電極 43と第二電極 44との間に電圧を ± 1. 5kV印加してシリコ ンウェハ 1を吸着し、そのまま 30秒間吸着を維持させる。その後、各電極への電圧印 加をやめ、シリコンウェハ 1の非吸着領域である両端部を利用してロボットアーム 50 の挟持部で保持し、ァライナー 51にシリコンウェハ 1を移送する。
[0053] そして、ァライナー 51でウェハ 1を 90° 回転させた後、このウェハ 1を再びロボット アーム 50に保持させて、今度は第 2静電チャック 42の第 2基板吸着面 48に供給する 。この際、第 1基板吸着面 45では吸着されていなかったウェハ 1の両端部、及び第一 電極 43と第二電極 44との隙間部分については、第 2静電チャック 42の第一電極 46 及び第二電極 47をウェハ側に投影して得られる電極投影領域に全て含まれる。そし て、第 2静電チャック 42においても、第 1静電チャック 41の場合と同様にウェハ 1を吸 着させ、榭脂シート 5側に異物を転移させて取り除くようにする。第 2静電チャック 42 にて異物除去を行った後は、第 1静電チャック 41の場合と同様に、第 2基板吸着面 4 8からはみ出したウェハ 1の両端部を利用してロボットアーム 50で保持し、回収するよ うにすればよい。
[0054] 上記のような第 1静電チャック 41及び第 2静電チャック 42を有してなる基板の異物 除去装置 Xを用いてウェハ 1の異物除去を行うことは、例えば、第 1静電チャック 41に おいてウェハ 1に対して十分な吸着力が掛カ ない可能性のある非吸着領域では、 榭脂シート 5側への異物の転移が不十分になるため、少なくともこの非吸着領域を第 2静電チャック 42では確実に吸着させることで、異物除去効果を複数の静電チャック によって補完することができるようになる。また、ウェハ処理の能力を向上させることが できるメリットもある。尚、図 10では、第 1静電チャック 41に吸着させたウェハ 1のノッ チの位置は図面向かって上向きであり、 90° 回転させた後の第 2静電チャック 42で は、ノッチは図面向かって左向きに調整された様子を示す。
[0055] ところで、ロボットアーム 50の可動範囲内に SMIF52を複数設けて異物除去システ ムを構成してもよい。すなわち、未処理の榭脂シート 5を各基板吸着面上に敷き、一 方の SMIF52から取り出したウェハ 1を第 1静電チャック 41で異物除去し、ロボットァ ーム 50によって一度ウェハ 1をァライナー 51まで移送する。ここでウェハ 1を 90° 回 転させ、再度ロボットアーム 50によって今度はウェハ 1を第 2静電チャック 42に移送し て異物除去を行う。異物除去が終了した後は、ロボットアーム 50によってァライナー 5 1に再び 送し、 90° 反転させて、元の SMIF52に戻す うにする。另 Uの SMIF52 についても同様にすることで効率的にウェハを処理することができる。ァライナー 51 については、複数設けることで更に生産性を向上させることもできる。尚、各静電チヤ ックにおけるウェハ 1の吸着と離脱は、異物の付着状況等に応じて、同一のウェハ 1 について複数回繰り返すようにしてもよい。また、異物を移転させた榭脂シート 5はゥ ェハ 1の吸着 ·離脱ごとに新しい榭脂シート 5と交換するようにしてもよぐ複数回繰り 返し使用してから交換するようにしてもょ ヽ。
産業上の利用可能性
[0056] 本発明の異物除去装置は、半導体ウェハ製造工場、半導体素子製造工場、ガラス 基板製造工場、液晶、プラズマ及び有機材料等を使用した薄型ディスプレー装置の 製造工場等において、各種基板を処理する際に必要な異物除去作業を好適に行う ことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板に付着した異物を取り除く異物除去装置であって、基板を吸着させる基板吸 着面を形成する静電チャックと、基板吸着面に榭脂シートを供給する榭脂シート供給 手段と、供給した榭脂シートを回収する榭脂シート回収手段と、基板の搬送を行う基 板搬送手段とを備え、基板搬送手段によって静電チャックに供給された基板を榭脂 シートを介して基板吸着面に吸着させ、該基板の基板吸着面側に付着した異物を榭 脂シートに転移させて取り除くことを特徴とする基板の異物除去装置。
[2] 静電チャック力 少なくとも基板の中央部を吸着する中央静電チャックと、基板の周 辺部を吸着する周辺静電チャックとに分割されてなり、基板吸着面の垂直方向に中 央静電チャックを周辺静電チャックに対して突出させると共に、基板の端部と榭脂シ ートとの間に隙間を形成させることができる高さ方向調整手段を備え、基板搬送手段 力 基板と榭脂シートとの間に形成された隙間を利用して基板を保持することができ る基板保持部を備えたロボットアーム力 なる請求項 1に記載の基板の異物除去装 置。
[3] 高さ方向調整手段が、周辺静電チャックを基板吸着面力 垂直方向下方側に下降 させることができる周辺チャック昇降機構と、周辺静電チャックに対応する少なくとも 一部の榭脂シートの高さ位置を基板吸着面より下方側になるように調整することがで きる榭脂シート高さ調整機構とからなる請求項 2に記載の基板の異物除去装置。
[4] 高さ方向調整手段によって形成された基板と榭脂シートとの隙間に介挿されて基 板を持ち上げることができる基板持ち上げ手段を更に備える請求項 2に記載の基板 の異物除去装置。
[5] 榭脂シート供給手段が、ロール状に巻かれた榭脂シートを装着した送り出しロール と、送り出しロール力 送り出された榭脂シートを基板吸着面側に導く供給側ガイド口 一ラとを有してなり、榭脂シート回収手段が、榭脂シートを巻き取る巻き取りロールと、 基板吸着面カゝら送られてきた榭脂シートを巻き取りロール側に導く回収側ガイドロー ラとを有してなる請求項 2に記載の基板の異物除去装置。
[6] 榭脂シートは、ポリビュルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ塩ィ匕 ビ-リデン、ポリ塩化ビュル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ァセチノレセ ルロース、ポリカーボネート、ナイロン、ポリイミド、ァラミド、及びポリカルボジイミドから なる群力も選ばれた 1種又は 2種以上の材質からなり、厚さが 5〜: LOO μ mの範囲で ある請求項 2に記載の基板の異物除去装置。
[7] 基板吸着面が、静電チャックを形成する電極によって形成される請求項 2に記載の 基板の異物除去装置。
[8] 基板吸着面が静電チャックを形成する電極によって形成され、該電極が、ショァ硬 度 20〜90Hs、及び体積抵抗率 100〜1 X 10"5 Ω 'cmを有する弾性電極力 なり、 厚さ 0. 05〜3mmの範囲である請求項 2に記載の基板の異物除去装置。
[9] 少なくとも第 1基板吸着面を形成する第 1静電チャックと第 2基板吸着面を形成する 第 2静電チャックとの 2つの静電チャックを有し、かつ、基板吸着面に対して水平方向 に基板の向きを調整することができる基板回転手段を備え、第 1静電チャックで異物 を除去した基板を基板回転手段で向きを調整し、第 2静電チャックに供給して更に異 物の除去を行う請求項 1に記載の基板の異物除去装置。
[10] 第 1静電チャックを形成する電極を第 1基板吸着面に吸着された基板側に投影した 際に該基板と重ならな 、基板の非吸着領域が、第 2静電チャックを形成する電極を 基板側に投影して得られる電極投影領域に全て含まれるように、基板の向きを基板 回転手段によって調整して第 2静電チャックで異物の除去を行う請求項 9に記載の異 物除去装置。
[11] 第 1静電チャック及び第 2静電チャックが、互いに電位差を設けた電圧が印加され る 2つの電極を備えた双極型の静電チャックカゝらなり、第 1静電チャックを形成する 2 つの電極の間隔に対応する基板の非吸着領域が、第 2静電チャックを形成する 2つ の電極を基板側に投影して得られる電極投影領域に含まれるように、基板の向きを 基板回転手段によって調整して第 2静電チャックで異物の除去を行う請求項 9に記載 の基板の異物除去装置。
[12] 第 1静電チャックを形成する電極を第 1基板吸着面に吸着された基板側に投影した 際に該基板と重ならな!/、基板の非吸着領域と、第 2静電チャックを形成する電極を第 2基板吸着面に吸着された基板側に投影した際に該基板と重ならない基板の非吸 着領域とが、それぞれ基板の端部を含んでなり、基板搬送手段が、該基板の端部を 利用して基板を保持することができる基板保持部を備えたロボットアームカゝらなる請 求項 9に記載の基板の異物除去装置。
[13] 榭脂シートは、ポリビュルアルコール、低密度ポリエチレン、ポリエチレン、ポリ塩ィ匕 ビ-リデン、ポリ塩化ビュル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ァセチノレセ ルロース、ポリカーボネート、ナイロン、ポリイミド、ァラミド、及びポリカルボジイミドから なる群力も選ばれた 1種又は 2種以上の材質からなり、厚さが 5〜: LOO μ mの範囲で ある請求項 9に記載の基板の異物除去装置。
[14] 榭脂シート供給手段が、ロール状に巻かれた榭脂シートを装着した送り出しロール と、送り出しロール力 送り出された榭脂シートを第 1基板吸着面側に導く供給側ガイ ドローラとを有してなり、榭脂シート回収手段が、榭脂シートを巻き取る巻き取りロール と、第 2基板吸着面カゝら送られてきた榭脂シートを巻き取りロール側に導く回収側ガイ ドローラとを有してなる請求項 9に記載の基板の異物除去装置。
[15] 第 1基板吸着面及び第 2基板吸着面が、それぞれの静電チャックを形成する電極 によって形成される請求項 9に記載の基板の異物除去装置。
[16] 第 1基板吸着面及び第 2基板吸着面が、それぞれの静電チャックを形成する電極 によって形成され、該電極が、ショァ硬度 20〜90Hs、及び体積抵抗率 100〜1 X 1 0"5 Ω 'cmを有する弾性電極力 なり、厚さが 0. 05〜3mmの範囲である請求項 9に 記載の基板の異物除去装置。
[17] 基板に付着した異物を取り除く異物除去方法であって、基板を吸着させる基板吸 着面を形成する静電チャックに基板を供給し、榭脂シートを介して基板吸着面に基 板を吸着させて、該基板の基板吸着面側に付着した異物を榭脂シートに転移させて 取り除くことを特徴とする基板の異物除去方法。
PCT/JP2006/313721 2005-07-12 2006-07-11 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法 WO2007007731A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007524647A JP4616346B2 (ja) 2005-07-12 2006-07-11 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法
US11/988,514 US8196594B2 (en) 2005-07-12 2006-07-11 Apparatus for removing foreign material from substrate and method for removing foreign material from substrate
KR1020087003301A KR101202559B1 (ko) 2005-07-12 2006-07-11 기판의 이물 제거장치 및 기판의 이물 제거방법
EP06780943.4A EP1908531A4 (en) 2005-07-12 2006-07-11 APPARATUS FOR REMOVING FOREIGN SUBSTRATE MATERIALS AND METHOD FOR REMOVING FOREIGN SUBSTRATE MATERIALS
CN2006800253916A CN101223637B (zh) 2005-07-12 2006-07-11 基板的异物去除装置以及基板的异物去除方法
HK08110877.9A HK1119485A1 (en) 2005-07-12 2008-09-30 Apparatus for removing foreign material from substrate and method for removing foreign material from substrate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-231315 2005-07-12
JP2005231315 2005-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007007731A1 true WO2007007731A1 (ja) 2007-01-18

Family

ID=37637120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/313721 WO2007007731A1 (ja) 2005-07-12 2006-07-11 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8196594B2 (ja)
EP (1) EP1908531A4 (ja)
JP (1) JP4616346B2 (ja)
KR (1) KR101202559B1 (ja)
CN (1) CN101223637B (ja)
HK (1) HK1119485A1 (ja)
TW (1) TWI420579B (ja)
WO (1) WO2007007731A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046710A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fuji Electric Systems Co Ltd 半導体素子の連続的製造装置
JP2010087280A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Panasonic Electric Works Co Ltd 機能性デバイスの製造方法および、それにより製造された機能性デバイスを用いた半導体装置の製造方法
JP2015031407A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社安川電機 作業用キャビネット及びシート材
JP2015079863A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社シンコーモールド 導電性シリコーンゴム製電極パターンの作製方法並びにオールシリコーンゴム製静電チャック及びその製造方法
JP2017522726A (ja) * 2014-06-19 2017-08-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated ロールツーロールウエハ裏側粒子及び汚染の除去
JPWO2020045286A1 (ja) * 2018-08-30 2021-08-12 株式会社クリエイティブテクノロジー クリーニング装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101622415B1 (ko) * 2008-03-13 2016-05-18 가부시키가이샤 니콘 기판홀더, 기판홀더 유니트, 기판반송장치 및 기판접합장치
JP5038259B2 (ja) * 2008-08-26 2012-10-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ クリーニング装置およびクリーニング方法
TWI467691B (zh) * 2008-10-15 2015-01-01 Creative Tech Corp Electrostatic chuck and its manufacturing method
TWI483789B (zh) * 2009-03-23 2015-05-11 Bando Chemical Ind Clean system
DE102010029510A1 (de) * 2010-05-31 2011-12-01 Dürr Ecoclean GmbH Reinigungsvorrichtung und Verfahren zum Reinigen eines Reinigungsgutes
JP5833959B2 (ja) 2011-09-28 2015-12-16 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP5768731B2 (ja) * 2012-01-27 2015-08-26 三菱電機株式会社 異物除去装置、異物除去方法
US9530617B2 (en) 2013-01-30 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. In-situ charging neutralization
JP6226563B2 (ja) * 2013-05-28 2017-11-08 リンテック株式会社 静電保持装置および静電保持装置からの保持対象物の離脱方法
WO2014203650A1 (ja) * 2013-06-18 2014-12-24 株式会社 ベアック 露光装置
JP6109032B2 (ja) * 2013-10-02 2017-04-05 三菱電機株式会社 半導体試験治具およびその搬送治具、ならびにそれらを用いた異物除去方法
JP2015176934A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社東芝 静電チャッククリーナ、クリーニング方法、および露光装置
KR101454272B1 (ko) 2014-04-01 2014-10-28 주식회사 기가레인 세정 장치
KR102398067B1 (ko) * 2014-11-05 2022-05-13 삼성디스플레이 주식회사 정전 척
CN104330837B (zh) * 2014-11-18 2018-09-14 合肥鑫晟光电科技有限公司 机台异物检测装置及方法、机台及机台控制方法
KR102125598B1 (ko) * 2016-04-27 2020-06-22 주식회사 엘지화학 전기장 흡착 방식을 이용한 이물질 제거 시스템 및 제거 방법
TR201704622A2 (tr) * 2017-03-28 2018-10-22 Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Bir temizleme yöntemi ve sistemi.
CN111615739B (zh) * 2018-01-23 2024-06-07 东京毅力科创株式会社 基板处理装置、以及基板处理方法
JP7090354B2 (ja) * 2018-03-29 2022-06-24 株式会社クリエイティブテクノロジー 吸着パッド
CN110062667B (zh) * 2018-05-23 2021-09-21 Ntk股份有限公司 接触式毛刷清洁器
CN110022636B (zh) * 2019-04-16 2022-11-11 业成科技(成都)有限公司 夹持结构和静电消除装置
US11222805B2 (en) * 2020-04-01 2022-01-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Etching apparatus and methods of cleaning thereof
US12009227B2 (en) * 2021-05-07 2024-06-11 Kla Corporation Electrostatic substrate cleaning system and method

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6156843A (ja) * 1984-08-27 1986-03-22 Kokusai Electric Co Ltd 静電吸着板
JPS63140546A (ja) * 1986-12-02 1988-06-13 Toshiba Corp 露光装置
JPH06120175A (ja) 1992-09-30 1994-04-28 Sony Corp ウェハ異物除去方法
JPH06232108A (ja) 1993-01-29 1994-08-19 Hitachi Ltd 異物除去方法
JPH0794462A (ja) 1993-09-20 1995-04-07 Fujitsu Ltd パーティクル除去方法
JPH0880453A (ja) * 1994-09-14 1996-03-26 Kyocera Corp 集塵用静電チャック
JPH08222538A (ja) 1995-02-15 1996-08-30 Miyazaki Oki Electric Co Ltd 半導体ウエハ面のパーティクルの除去装置及びそれを用いた半導体ウエハ面のパーティクルの除去方法
JPH10125640A (ja) * 1996-10-23 1998-05-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JPH11102849A (ja) 1997-09-17 1999-04-13 Lsi Logic Corp 半導体ウエハ上のパーティクル除去方法及び装置
JPH11220013A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP2002083795A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Toshiba Corp 半導体基板の洗浄方法およびその洗浄装置
JP2002261154A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Anelva Corp 基板処理装置における基板のアライメント方法及び基板処理装置
JP2003282671A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Tsukuba Seiko Co Ltd 静電保持装置及びそれを用いた搬送装置
JP3534847B2 (ja) 1994-09-14 2004-06-07 日東電工株式会社 半導体ウエハに付着した異物の除去方法
JP2006032876A (ja) 2004-07-12 2006-02-02 Creative Technology:Kk 異物除去装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336442A (en) * 1990-02-21 1994-08-09 Kabushiki Kaisha Fine Rubber Kenkyuusho Extension type conductive rubber and process for making and method for using same
US6256187B1 (en) * 1998-08-03 2001-07-03 Tomoegawa Paper Co., Ltd. Electrostatic chuck device
JP3763710B2 (ja) * 1999-09-29 2006-04-05 信越化学工業株式会社 防塵用カバーフィルム付きウエハ支持台及びその製造方法
US6677167B2 (en) * 2002-03-04 2004-01-13 Hitachi High-Technologies Corporation Wafer processing apparatus and a wafer stage and a wafer processing method

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6156843A (ja) * 1984-08-27 1986-03-22 Kokusai Electric Co Ltd 静電吸着板
JPS63140546A (ja) * 1986-12-02 1988-06-13 Toshiba Corp 露光装置
JPH06120175A (ja) 1992-09-30 1994-04-28 Sony Corp ウェハ異物除去方法
JPH06232108A (ja) 1993-01-29 1994-08-19 Hitachi Ltd 異物除去方法
JPH0794462A (ja) 1993-09-20 1995-04-07 Fujitsu Ltd パーティクル除去方法
JP3534847B2 (ja) 1994-09-14 2004-06-07 日東電工株式会社 半導体ウエハに付着した異物の除去方法
JPH0880453A (ja) * 1994-09-14 1996-03-26 Kyocera Corp 集塵用静電チャック
JPH08222538A (ja) 1995-02-15 1996-08-30 Miyazaki Oki Electric Co Ltd 半導体ウエハ面のパーティクルの除去装置及びそれを用いた半導体ウエハ面のパーティクルの除去方法
JPH10125640A (ja) * 1996-10-23 1998-05-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JPH11102849A (ja) 1997-09-17 1999-04-13 Lsi Logic Corp 半導体ウエハ上のパーティクル除去方法及び装置
JPH11220013A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP2002083795A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Toshiba Corp 半導体基板の洗浄方法およびその洗浄装置
JP2002261154A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Anelva Corp 基板処理装置における基板のアライメント方法及び基板処理装置
JP2003282671A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Tsukuba Seiko Co Ltd 静電保持装置及びそれを用いた搬送装置
JP2006032876A (ja) 2004-07-12 2006-02-02 Creative Technology:Kk 異物除去装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046710A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fuji Electric Systems Co Ltd 半導体素子の連続的製造装置
JP2010087280A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Panasonic Electric Works Co Ltd 機能性デバイスの製造方法および、それにより製造された機能性デバイスを用いた半導体装置の製造方法
JP2015031407A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社安川電機 作業用キャビネット及びシート材
JP2015079863A (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社シンコーモールド 導電性シリコーンゴム製電極パターンの作製方法並びにオールシリコーンゴム製静電チャック及びその製造方法
JP2017522726A (ja) * 2014-06-19 2017-08-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated ロールツーロールウエハ裏側粒子及び汚染の除去
JPWO2020045286A1 (ja) * 2018-08-30 2021-08-12 株式会社クリエイティブテクノロジー クリーニング装置
JP7350339B2 (ja) 2018-08-30 2023-09-26 株式会社クリエイティブテクノロジー クリーニング装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101223637B (zh) 2012-01-18
TW200717629A (en) 2007-05-01
EP1908531A1 (en) 2008-04-09
TWI420579B (zh) 2013-12-21
CN101223637A (zh) 2008-07-16
JPWO2007007731A1 (ja) 2009-01-29
US8196594B2 (en) 2012-06-12
KR101202559B1 (ko) 2012-11-19
HK1119485A1 (en) 2009-03-06
EP1908531A4 (en) 2015-02-25
KR20080038157A (ko) 2008-05-02
US20090250077A1 (en) 2009-10-08
JP4616346B2 (ja) 2011-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4616346B2 (ja) 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法
JP5283699B2 (ja) 双極型静電チャック
CN101874298B (zh) 静电型加固装置
TW201140729A (en) Cleaning method for transfer arm, cleaning method for substrate processing apparatus and substrate processing apparatus
JP3191139B2 (ja) 試料保持装置
JPH1187458A (ja) 異物除去機能付き半導体製造装置
JP4105778B2 (ja) 気流搬送装置
US8409328B2 (en) Substrate transfer device and substrate transfer method
CN101853779B (zh) 基板处理装置和排气方法
JPH1187457A (ja) 異物除去機能付き静電吸着装置を備えた半導体製造装置
US12080582B2 (en) Etching apparatus and methods of cleaning thereof
JP4517768B2 (ja) 異物除去装置
US12036585B2 (en) Substrate processing apparatus
JP4418325B2 (ja) Xyステージと半導体装置の製造装置
JP4590314B2 (ja) ウェハキャリア
JP2013212920A (ja) 搬送アーム、搬送装置および搬送方法
JP2004158789A (ja) 半導体装置の製造方法及び製造装置
JP4529352B2 (ja) 半導体製造装置用積層ウエハー
JP2004041977A (ja) 半導体製造装置用粘着シート及び異物除去方法
JPH09306882A (ja) 基板上の粒子除去装置および粒子除去方法
KR20130140393A (ko) 반도체 제조용 efem의 클리닝장치 및 클리닝방법

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680025391.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007524647

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11988514

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006780943

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087003301

Country of ref document: KR