旋转台用晶片加热保持机构及方法和晶片旋转保持装置与流程

本发明涉及晶片旋转保持装置中的旋转台用晶片加热保持机构及方法和晶片旋转保持装置。

背景技术：

以往，在半导体制造工序中，如旋转蚀刻、旋转干燥、旋涂等那样在使硅等半导体晶片旋转的同时进行各种处理的工序(也称为旋转工艺)正在增加。作为具体的装置，已知旋转蚀刻装置、旋转干燥装置、旋涂装置等晶片旋转保持装置。除此以外，作为设备的制造工序中的晶片表面的处理，除了用于除去背面磨削后的损伤层的蚀刻处理之外，还能够举出显影液对晶片的涂敷、在将电路图案曝光后的晶片表面涂敷显影液并将半导体电路烧制到该涂敷了显影液的晶片后得到的制品的显影处理、晶片表面的清洗等。作为用于对这样的晶片进行旋转处理的晶片旋转保持装置和方法，例如有专利文献1～4所记载的装置和方法。

作为现有的针对放置于旋转处理中的旋转台的晶片基座的加热方法，使用如下方法：通过加热单元使蚀刻液等处理液进行升温来保持旋转蚀刻处理点处的晶片温度。此外，专利文献1公开了如下方法：通过设置于晶片的侧上方的空气热喷射单元等加热单元，使用暖风间接地对被旋转台上表面支承固定的晶片的上表面进行加热。然而，这些现有方法的效率差，晶片基板的加热精度也变差，因此观察到蚀刻分布具有不稳定的倾向。进而，为了抑制药液温度带来的影响和药液向背面侧蔓延而进行吹风，并且为了除去药液的气氛而进行排气，由于上述吹风以及排气等的影响，无法进行稳定的处理。此外，虽然存在可能对所有因素取平衡，但是很难使平衡得到维持。例如，为了利用hf50％的蚀刻液快速地除去sio2，在使hf的温度上升至约40℃来进行处理的情况下，存在如下问题：仅通过不进行处理而维持温度，hf会蒸发而使浓度降低，从而会导致处理时间延长。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4625495号

专利文献2：日本专利第4111479号

专利文献3：日本专利第4257816号

专利文献4：日本专利第4364242号

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述现有技术而完成的，其目的在于提供一种旋转台用晶片加热保持机构、旋转台用晶片加热方法以及晶片旋转保持装置，能够在维持放置于旋转台的晶片的面内温度分布的状态下稳定地进行旋转，同时对晶片进行加热。

用于解决课题的手段

为了解决上述技术问题，本发明的旋转台用晶片加热保持机构是晶片旋转保持装置的旋转台用晶片加热保持机构，其具有：旋转轴；旋转台，载置于所述旋转轴的前端且在上表面保持晶片；驱动马达，向所述旋转轴供给动力；和加热单元，以与所述晶片非接触的非接触状态设置在所述旋转台上且所述晶片的下部，用于对所述晶片进行加热。

优选地，在所述旋转台与所述加热单元之间设置反射板。

对所述加热单元供给电力的方法没有特别限制，但优选地，使用包含固定侧初级线圈、电力供给源、旋转台侧次级线圈、和负载的旋转台用非接触电力供给机构，通过电磁感应经由所述次级线圈向所述加热单元供给电力，其中，所述固定侧初级线圈卷绕在所述旋转轴的周围，所述电力供给源与所述固定侧初级线圈连接，所述旋转台侧次级线圈与所述固定侧初级线圈对应地隔开规定距离而设置且安装于所述旋转台，所述负载与所述旋转台侧次级线圈连接。

本发明的旋转台用晶片加热方法是使用所述旋转台用晶片加热保持机构对所述晶片进行加热的旋转台用晶片加热方法。

本发明的晶片旋转保持装置是具备所述旋转台用晶片加热保持机构的晶片旋转保持装置。

优选地，所述晶片旋转保持装置具备旋转处理机构。

发明效果

根据本发明，可起到以下显著效果，即，能够提供一种旋转台用晶片加热保持机构、旋转台用晶片加热方法以及晶片旋转保持装置，能够在维持放置于旋转台的晶片的面内温度分布的状态下稳定地进行旋转，同时对晶片进行加热。根据本发明，由于直接进行晶片的加热，因此难以受到来自外部的影响，能够稳定地进行蚀刻。

附图说明

图1是示出具备本发明的旋转台用晶片加热保持机构的晶片旋转保持装置的一个实施方式的概要示意图。

图2是具备本发明的旋转台用晶片加热保持机构的晶片旋转保持装置的主要部位放大图。

图3是本发明的旋转台用晶片加热保持机构的加热机构的框图。

图4是示出能够用于本发明的旋转台用晶片保持机构的电力供给机构的一个实施方式的概要示意图。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式，但这些实施方式是例示性的，只要不脱离本发明的技术思想，就当然能够进行各种变形。在图示中，相同构件用相同附图标记表示。

在图1中，附图标记10表示本发明的旋转台用晶片加热保持机构。旋转台用晶片加热保持机构10是晶片旋转保持装置11的旋转台用晶片加热保持机构，其具有：旋转轴18；旋转台12，载置于所述旋转轴18的前端且在上表面保持晶片w；驱动马达20，向所述旋转轴18供给动力；和加热单元14，以与所述晶片w非接触的非接触状态设置在所述旋转台12上且所述晶片w的下部，用于对所述晶片w进行加热。在本发明中，通过将加热单元14设置于旋转台12与晶片w之间，并在加热单元14和晶片w非接触的非接触状态下对晶片w直接进行加热，从而能够仅提高晶片w的温度，能够减少来自外部的影响，高效地对晶片w进行加热，能够在稳定地维持面内温度分布的状态下进行旋转处理。

在图1中，附图标记16是反射板。如图1所示，优选地，旋转台用晶片加热保持机构10为了不使热传递到旋转台12而设置反射板16，并在反射板16上设置加热单元14。进而，优选地，在反射板16与旋转台12之间使用隔离物28来设置空间。此外，优选地，在加热单元14上设置树脂片26，利用该树脂片26防止液体附着在加热单元14。作为树脂片，例如优选氟树脂片等合成树脂片。在图1中，使用pfa片作为树脂片。

作为加热单元14没有特别限制，可以使用公知的加热器。作为该加热器，例如优选使用碳加热器和卤素加热器。作为加热单元14向旋转台12设置的设置方法，没有特别限制，优选均等地设置多个加热器14，更优选将多个加热器4设置成放射线状、漩涡状或者面包圈状。在图2中，示出了以放射线状均等地设置八个150w的加热器14的例子。

图3示出本发明的旋转台用晶片加热保持机构的加热机构的框图。在来自电源30的通电时，始终利用温度传感器34检测晶片w的温度。使晶片w旋转，通过sw电路36使加热器等加热单元14的电源接通，进行基于加热单元14的加热。利用温度传感器34，接收来自温度传感器34的信号，通过sw电路36来控制加热器14的接通/断开。除了sw电路36以外，也可以利用热熔丝38以及双金属片40来控制加热单元14的接通/断开。

在图1中，附图标记22是保持晶片的外周的外周销，附图标记24是用于支承晶片w的下表面的支承销。优选使外周销22的至少一个为可动的可动销，在设置晶片时能够开闭。

在图示例中，旋转轴18为sus(不锈钢)制，旋转台12为工业用塑料等合成树脂制。旋转台12的转速没有特别限制，但优选为100～1000rpm。优选硅晶片作为晶片w。

作为向加热单元14供给电源的方法，没有特别限制，但优选从构筑于旋转台的电源向设置在旋转台上的加热单元供给必要的电力。作为电源供给方法，例如可以列举以下方法等：将电池组装到旋转台内而供给电源，通过使旋转台旋转，利用离心力进行马达驱动的开关的方法；从旋转轴利用滑动环供给电源，在供电的同时开始旋转的方法；和使用电磁感应向旋转台供给电源，在供电的同时开始旋转的方法。在图1中，通过设置于旋转台12下部的电源经由电线32向加热单元14供给电力。

作为使用基于电磁感应的方法来作为电源供给单元的一个实施方式，在图4中示出电力供给机构70。在图4中，电力供给机构70包含：旋转轴18；旋转台12，载置于所述旋转轴18的前端且在上表面保持晶片w；驱动马达20，向所述旋转轴18供给动力；固定侧初级线圈72，卷绕在所述旋转轴18的周围；电力供给源74，与所述固定侧初级线圈72连接；和旋转台侧次级线圈76，与所述固定侧初级线圈72对应地隔开规定距离而设置且安装于所述旋转台12。将旋转控制用马达经由电线80与所述旋转台侧次级线圈76连接，从而通过电磁感应经由所述次级线圈76向加热单元14供给电力。

本发明的晶片旋转保持装置优选具备旋转处理机构。作为该旋转处理机构，例如列举，旋转蚀刻装置、旋转干燥装置、旋涂装置等中的蚀刻处理机构、干燥机构、涂覆机构等。作为其他的旋转处理机构，除了用于除去背面磨削后的损伤层来作为设备的制造工序中的晶片表面的处理的蚀刻处理机构之外，还可以列举出对晶片涂敷显影液的涂敷机构、在将电路图案曝光后的晶片表面涂敷显影液并将半导体电路烧制到该涂敷了显影液的晶片后得到的制品的显影处理机构、晶片表面的清洗机构等。作为所使用的处理药液并没有特别限制，优选使用酸系/碱系的蚀刻清洗液以及冲洗水。

在本发明中，利用设置于旋转台与晶片基板之间的加热单元直接加热晶片基板，在旋转处理中也始终进行加热，从而能够在稳定且维持面内温度分布的状态下进行旋转处理。由于直接加热晶片，因此能够在很难受到来自外部的影响的情况下进行蚀刻。例如，在作为蚀刻液而利用hf除去sio2时，不加热蚀刻液而在常温下进行供给，通过直接加热晶片，hf在晶片上被加热，蚀刻速率提高，由此能够减少hf的劣化，延长寿命。若对hf进行升温，则挥发性非常高，因此是危险的，但根据本发明，也能够降低危险性。

本发明的旋转台用晶片加热方法是使用旋转台用晶片加热保持机构来加热所述晶片的方法。此外，晶片旋转保持装置是具备旋转台用晶片加热保持机构的装置。

附图标记说明

10：本发明的旋转台用晶片加热保持机构，11：本发明的晶片旋转保持装置，12、32：旋转台，14：加热单元、加热器，16：反射板，18：旋转轴，20：驱动马达，22：外周销，24：支承销，26：树脂片，28：隔离物，30：电源，32：电线，34：温度传感器，36：sw电路，38：热熔丝，40：双金属片，70：电力供给机构，72：固定侧初级线圈，74：电力供给源，76：旋转台侧次级线圈，w：晶片。