晶圆支承装置以及晶圆处理装置的制作方法

文档序号:14293784阅读:211来源:国知局

本发明关于晶圆支承装置以及晶圆处理装置。



背景技术:

在供给药液至晶圆的表面并同时使晶圆旋转的旋转洗净处理等的单片式的湿式处理中,使用的是能支承晶圆并同时使晶圆旋转的晶圆支承装置(参考专利文献1)。例如,如图6所示地,一般的晶圆支承装置101具备有桌台104,其中桌台104由支承晶圆w于上方的上桌台102、及自下方支撑上桌台的桌台本体103所构成。

再者,晶圆支承装置101于上桌台102的上表面,具备能自侧面支承晶圆w的多支夹持销105。此些多支夹持销105如图7的俯视图所示地以围绕晶圆w的方式而配置。再者,多支夹持销105分别由夹持销旋转机构106自下方支撑,且通过夹持销旋转机构106自转的情形下夹持栓105在夹持销旋转机构106的自转轴的周围公转的方式而偏心地设置。由此公转,多支夹持销105接触晶圆w的侧面而得以支承晶圆w的侧面,并通过使夹持销旋转机构106逆向旋转,令夹持销105与晶圆w为非接触状态,而得以放开晶圆w。另外,夹持销旋转机构106如图6所示地,能为具有与传达动力的圆环状传动齿轮107的外齿相啮合的夹持驱动齿轮108的机构。在此机构中,传动齿轮107的旋转透过夹持驱动齿轮108传递而使夹持销旋转机构106自转。

然后,在旋转洗净处理等的制程处理时,透过支承晶圆w并同时使桌台104以桌台支撑轴109来旋转,而得以在使所支承的晶圆w旋转的同时进行洗净处理。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2002-367946号公报



技术实现要素:

在如图6这样一般的晶圆支承装置101中,无论如何在夹持销105部分的封口构造都有着弱点,有着洗净液等药液侵入桌台的内部而使机构的金属零件腐蚀的故障发生的问题。

如图8所示,这是由于挟持销旋转机构106穿透上桌台102,并与夹持销105连接,导致上桌台102存在穿透孔,药液自此穿透孔而侵入桌台104的内部之故。其结果,不只必须频繁的装置维护导致高成本,也为处理的晶圆质量带来坏影响。

再者,在如图6这样的一般的晶圆支承装置101中,所有的夹持销旋转机构106与一个传动齿轮107相啮合。故,以同心圆状配置的多支夹持销105的同心圆的真圆度的调整非常重要。亦即,若在真圆度低,多支夹持销105之中那怕有一支先接触到晶圆w的侧面的情况下,该时间点起传动齿轮107的自转便会受阻碍,除了已接触的夹持销以外的其他仍未到达恰当的夹持位置的夹持销的公转移动亦会受阻碍。

其结果,便是无法产生夹持销105本来的支承压力,使晶圆w的支承产生不平衡。在此状态下,若于湿式处理时使桌台旋转,以多支夹持销105所支承的晶圆w会发生空转的晶圆滑移,如此一来便会有发生药液喷溅的问题。一旦发生药液喷溅,便会发生例如,在旋转洗净处理之中晶圆w的洗净不良等状况。实际上要让同心圆为真圆相当困难,已知有着发生药液喷溅的问题。

鉴于前述这样的问题,本发明的目的在于提供一种晶圆支承装置以及晶圆处理装置,能防止药液对桌台内部的侵入,再者,能防止因晶圆滑移所产生的喷溅。

为了达成上述目的,本发明提供一种晶圆支承装置,其水平地支承晶圆,并使所支承的该晶圆旋转,该晶圆支承装置包含:桌台,包括将该晶圆支承于上方的上桌台以及自下方支撑该上桌台的桌本体;多支夹持销,于该上桌台的上表面以围绕该晶圆的方式而配置,且得以与该晶圆的侧面接触,自侧面支承该晶圆;以及桌台支撑轴,自下方支撑该桌台,得以使该桌台旋转,其中该夹持销相对于回转轴而偏心地立设于可旋转的夹持从动部之上,该夹持从动部收纳在该上桌台的内部,且于内部收纳有磁铁,该夹持从动部按照夹持驱动部的旋转,根据磁铁间的引力而依循旋转,该夹持驱动部与该夹持从动部非接触地收纳在对应于该桌台本体内的该夹持从动部的下方的位置,通过该夹持从动部依循该夹持驱动部的旋转而旋转,偏心地设置在该夹持从动部的多支夹持销以接触该晶圆的侧面的方式,绕该夹持从动部的回转轴公转移动,而自侧面支承该晶圆。

如此一来,通过夹持从动部被收纳于上桌台的内部,且夹持驱动部以与该夹持从动部非接触地收纳于桌台本体内,夹持销与夹持从动部与桌台本体的内部隔绝,故不必如已知的于上桌台设置穿透孔,而得以防止药液对桌台的内部、特别是对驱动部的侵入。再者,由于直接支撑夹持销的夹持从动部以与夹持驱动部非接触地,透过磁铁间的引力所驱动,机械性地分隔开之故,即便一部分的夹持销比其它夹持销更早接触晶圆,也不会阻碍其它夹持销的夹持驱动部及夹持从动部的旋转,所有的夹持销皆能移动至恰当的夹持位置,平衡良好地支承晶圆。故,能防止晶圆滑移,并防止喷溅。

此时,本发明的晶圆支承装置,以于该桌台内具备能制动该夹持驱动部的旋转的制动机构更佳。

若具备如此的制动机构,即能防止非本意的夹持驱动部的旋转,例如,因开始桌台旋转时的加速时或停止桌台旋转时的减速时的离心力等所导致者。因此,得以将所有的夹持销固定于正确的夹持位置,确实地防止喷溅。

再者,此时该夹持驱动部,以具有与配设于该桌台本体内的传动齿轮相啮合的夹持驱动齿轮,通过该传动齿轮的旋转令该夹持驱动齿轮旋转,而使该夹持驱动部旋转为佳。

本发明的晶圆支承装置能如此地使夹持驱动部旋转,没有因药液等的侵入而导致腐蚀等的疑虑。

再者,以该传动齿轮具有孔洞,且该制动机构通过制动销穿入至该传动齿轮的孔洞,而固定该传动齿轮,制动该夹持驱动部的旋转者为佳。

若为如此,能简单并且确实地防止传动齿轮非本意的旋转,如此一来,即能制动夹持驱动部与夹持从动部的自转、及夹持销的非本意的公转。

再者,为了达成上述目的,本发明提供了一种晶圆处理装置,具有腔室,其中上述的晶圆支承装置的该桌台容纳在腔室的内部。

若为根据本发明的晶圆支承装置的桌台而支承旋转晶圆,即能成为不易发生对该上桌台内的药液侵入以及晶圆滑移的晶圆处理装置。

再者,该晶圆处理装置以单片旋转式的湿式处理装置为佳。

本发明的晶圆处理装置,适用于单片旋转式的湿式处理。

再者,该晶圆处理装置以晶圆的洗净处理装置、旋转蚀刻处理装置、旋转涂覆处理装置、光阻剥离处理装置及聚合物移除处理装置中任一者为佳。

本发明的晶圆处理装置,具体来说,特别适用于这些类型的处理。

若为本发明的晶圆支承装置以及晶圆处理装置,即能防止药液对桌台内部的侵入,且能实现降低维护的频繁程度所带来的低成本化以及装置寿命的长期化的企图,并同时亦能防止对所支承的晶圆的污染。再者,能防止基于晶圆支承不良的晶圆滑移所产生的喷溅,并同时亦能防止因晶圆滑移而与上桌台或夹持物摩擦所产生的晶圆的伤痕的发生。

附图说明

图1是呈现本发明的晶圆支承装置的概略的侧面剖面图。

图2是呈现本发明的晶圆支承装置的概略的俯视图。

图3是呈现本发明的晶圆支承装置的夹持销的驱动机构的概略的放大图。

图4是说明本发明的晶圆支承装置的夹持销的驱动机构的旋转的图。

图5是呈现本发明的晶圆处理装置的一范例的示意图。

图6是呈现已知的晶圆支承装置的概略的侧面剖面图。

图7是呈现已知的晶圆支承装置的概略的俯视图。

图8是呈现已知的晶圆支承装置的夹持销旋转机构的概略的放大图。

具体实施方式

以下,将说明本发明的实施方式,但本发明不限于此。

首先,将对本发明的晶圆支承装置做说明。本发明的晶圆支承装置,能水平地支承晶圆,并使所支承的该晶圆旋转。如图1所示,本发明的晶圆支承装置1具备桌台4,该桌台4是由将晶圆w支承于上方的上桌台2、及自下方支撑上桌台2的桌台本体3所构成。再者,此桌台4通过能使桌台4旋转的桌台支撑轴9自下方支撑。

再者,晶圆支承装置1于上桌台2的上表面,具备能接触晶圆w的侧面,并支承晶圆w的侧面的多支夹持销5。这些多支夹持销5如图2的晶圆支承装置1的俯视图所示地,以围绕晶圆w的方式而配置。

再者,如图1、2,夹持销5相对于夹持从动部11的回转轴而偏心地立设于可旋转的夹持从动部11之上。再者,在本发明中,夹持从动部11被收纳于上桌台2的内部。此外,夹持从动部11内部收纳有从动侧的磁铁12。

于对应于桌台本体3内的夹持从动部11的下方的位置,以与夹持从动部11非接触地收纳有夹持驱动部13。再者,于夹持驱动部13的内部收纳有驱动侧的磁铁14。通过此驱动侧的磁铁14与从动侧的磁铁12之间的引力,夹持从动部11会依循夹持驱动部13的旋转而旋转。

再者,关于夹持驱动部13的旋转,虽然并无特别限制,例如,若夹持驱动部13为具有与配设于桌台本体3内的传动齿轮7相啮合的夹持驱动齿轮者,通过该传动齿轮7的旋转,夹持驱动齿轮8旋转,而使该夹持驱动部13旋转。

然后,通过夹持驱动部13的旋转所导致的夹持从动部11的旋转,偏心地立设于夹持从动部11的夹持销5以接触晶圆w的侧面的方式,绕夹持从动部11的回转轴公转移动,而自侧面支承晶圆w。

如此一来,通过利用驱动侧的磁铁14与从动侧的磁铁12的磁力进行夹持销5的公转驱动,夹持从动部11与夹持驱动部13得以达到非接触,而不必使其机械性地接触。因此,本发明中,如图3,夹持从动部11收纳在上桌台2的内部,夹持驱动部13收纳在桌台本体3的内部,夹持从动部11与夹持销5能相对于桌台4的内部而隔绝,故不必担心药液会侵入至桌台4的内部,特别是驱动部。

再者,根据本发明,若为使用磁力使夹持从动部11依循夹持驱动部13而旋转的机构,即能透过调整夹持驱动部13的旋转角度,使多支夹持销5全部确实地公转移动至恰当的夹持位置。

亦即,在使夹持销5接触晶圆w的侧面时,由于夹持销的配置或晶圆本身难为完美的真圆之故,各夹持销所必要的公转移动的距离(亦即,夹持从动部11的旋转角度),在每支夹持销多半存在着若干的差异。如上述所言,在所有的夹持销旋转机构皆与同1片传动齿轮啮合的情况下,在以往,一旦一部分的夹持销比其它夹持销更早接触晶圆,则会阻碍其它仍未接触晶圆的夹持销的公转移动。然而,本发明中即便一部分的夹持销比其它夹持销更早接触晶圆,但由于各个夹持销皆是透过磁力旋转,因此不会阻碍其它仍未接触晶圆的夹持销的公转移动。

例如,若使夹持从动部顺时针旋转约30°则所有的夹持销即移动至与晶圆w接触的位置,例如,如图4,只要使夹持驱动部13与驱动侧的磁铁14一同顺时针旋转45°即可。在图4所示的情况下,在夹持从动部11依循夹持驱动部13的旋转而旋转了30°的时间点,夹持销5会接触晶圆w,而夹持从动部11的旋转与夹持销5的公转会停止。这时,夹持驱动部13继续旋转。再者,若还有所支撑的夹持销仍未接触晶圆的夹持销从动部存在,则该夹持从动部依循夹持驱动部的旋转,继续旋转直到所支撑的夹持销接触晶圆为止(亦即,能旋转30°以上)。如此一来,所有的夹持销便都移动至接触晶圆w的位置。再者,通过调整夹持驱动部13的旋转角度或磁铁的磁力,即能调节晶圆w的支承压力。

再者,解除晶圆w之支承的夹持解除时,如图4,使夹持驱动部13逆时针旋转45°,则解除所有的夹持销与晶圆w的接触。

再者,本发明的晶圆支承装置1,如图1,以于桌台4内具备能制动夹持驱动部13的旋转的制动机构20为佳。若具备制动机构20,即能防止非本意的夹持驱动部13的旋转,例如,因开始桌台旋转时的加速时或停止桌台旋转时的减速时的离心力等所导致。因此,得以将所有的夹持销固定于恰当的夹持位置,能更确实地防止晶圆滑移所导致的喷溅或晶圆的伤痕的发生。

如此的制动机构20,为能通过制动机构20的制动销22穿入至传动齿轮7的孔洞21,而固定传动齿轮7,制动夹持驱动部13的旋转者为佳。此外,以具有能通过制动销22自孔洞21的下方向上顶,而自孔洞21移除的上顶销23为佳,若为如此,透过上顶销23,即能在晶圆w的夹持及夹持解除时,解除夹持销5的固定。再者,为了晶圆w的处理的桌台旋转时,若使上顶销23下降,即能将制动销22穿入至孔洞21。另外,上顶销23的上下移动能透过汽缸24进行。

接着,将针对本发明的晶圆处理装置做说明。如图5,本发明的晶圆处理装置30具有腔室,其中上述本发明之晶圆支承装置1的桌台4容纳在腔室31的内部。另外,亦可于腔室31的内部容纳多个晶圆支承装置1的桌台4。若为如此的晶圆处理装置30,其支承晶圆w的桌台4部分的内部机构不易腐蚀,再者,能防止晶圆滑移的发生。

如此的晶圆处理装置30,例如,能为单片旋转式的湿式处理装置。例如,能在自喷嘴32供给湿式处理用的药液至晶圆w的同时,水平地支承晶圆w并使其旋转,且同时进行既定的处理。

例如,能适用本发明的晶圆支承装置的晶圆处理装置30虽然能为晶圆的洗净处理装置、旋转蚀刻处理装置、旋转涂覆处理装置、光阻剥离处理装置及聚合物移除处理装置中任一个,但并不限定于此。

另外,关于被支承、处理的晶圆虽无特别限制,但例如,能提出硅晶圆、sic晶圆、gan晶圆,石英基板等。

[实施例]

以下,将呈现本发明的实施例及比较例对本发明做更具体的说明,但本发明并不限定于实施例。

(实施例)

如图1所示,使用具备了本发明的晶圆支承装置的旋转洗净处理装置,以单片式并使用混合酸洗净100片直径300nm的硅晶圆。

确认完旋转洗净后的硅晶圆的表面的洁净度的结果,所有的硅晶圆都获得足够的洁净度,根据光学显微镜的检查,及根据不纯物分析的检查两者,能确认并未发生洗净不良。从此一结果,可以想见在旋转洗净中并未发生晶圆滑移所导致的喷溅或装置的腐蚀。

再者,旋转洗净结束后,经调查晶圆支承装置的桌台内部后确认,并未发生洗净液的侵入,并能防止洗净液所导致的腐蚀。

(比较例)

除了使用具备如图6般的已知的晶圆支承装置的旋转洗净处理装置以外,在与实施例相同的条件下,以单片式旋转洗净100片硅晶圆。

与实施例相同地,确认完旋转洗净后的晶圆的表面的洁净度的结果,在一部分的硅晶圆,晶圆表面产生了辉点,且有重金属浓度值高者,而发生了洗净不良。从此结果可以想见,旋转洗净中产生了晶圆滑移所导致的喷溅或装置的腐蚀。

再者,旋转洗净结束后,经调查晶圆支承装置的桌台的内部后确认,在夹持销的驱动部中发生了洗净液的侵入,已知的晶圆支承装置无法防止洗净液所导致的零件的腐蚀。

另外,本发明并不限定于上述的实施型态。上述实施型态为举例说明,凡具有与本发明的申请专利范围所记载的技术思想实质上同样的构成,产生相同的功效,不论为何物皆包含在本发明的技术范围内。

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