JP3292639B2 - Rotation holding device and method - Google Patents
Rotation holding device and methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物の回転保
持装置に係わり、特に、半導体製造用のウェハのような
板状の被処理物を保持しつつ回転させて薬液による洗浄
やウェットエッチングを行うための被処理物の回転保持
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for rotating and holding an object to be processed, and more particularly, to cleaning and wet etching with a chemical solution while rotating a plate-shaped object such as a wafer for semiconductor production while holding the object. The present invention relates to a rotation holding device for an object to be processed.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体の製造工程の中には、薬液による
ウェハの洗浄やウェットエッチング等の処理を実施する
工程がある。このような処理をウェハ面内で均一に行う
ために、ウェハを回転させながら処理する方法がある。2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, there is a process for performing processing such as cleaning of a wafer with a chemical solution and wet etching. In order to perform such processing uniformly within the wafer surface, there is a method of performing processing while rotating the wafer.
【0003】図7は、真空吸着によってウェハを保持し
て回転させる従来の回転保持装置1を示している。この
従来の回転保持装置1は、ウェハWをチャックするため
のチャック部2を上端に有する回転体3を備え、チャッ
ク部2のチャック面4には溝5が形成されている。回転
体3の内部には排気通路6が形成されており、この排気
通路6の一端はチャック面4の中心部に第1の開口7を
形成し、他端は回転体3の側周面に第2の開口8を形成
している。第1の開口7はチャック面4に形成された溝
5に連通している。回転体3はシール材9を介して軸受
け10によって回転自在に支持されており、回転駆動手
段(図示を省略)によって回転させることができる。軸
受け10の内周面には第2の開口8に連通する環状溝1
1が全周にわたって形成されている。軸受け10の外周
面には真空用配管12の一端が取り付けられており、こ
の真空用配管12は開口13を介して環状溝11に連通
している。真空用配管12の他端は真空排気装置(図示
を省略)に接続されている。FIG. 7 shows a conventional rotation holding device 1 for holding and rotating a wafer by vacuum suction. The conventional rotation holding device 1 includes a rotating body 3 having a chuck portion 2 for chucking a wafer W at an upper end, and a groove 5 is formed on a chuck surface 4 of the chuck portion 2. An exhaust passage 6 is formed inside the rotating body 3, and one end of the exhaust passage 6 forms a first opening 7 in the center of the chuck surface 4, and the other end is formed on a side peripheral surface of the rotating body 3. A second opening 8 is formed. The first opening 7 communicates with the groove 5 formed on the chuck surface 4. The rotating body 3 is rotatably supported by a bearing 10 via a seal member 9 and can be rotated by a rotation driving means (not shown). An annular groove 1 communicating with the second opening 8 is formed on an inner peripheral surface of the bearing 10.
1 are formed over the entire circumference. One end of a vacuum pipe 12 is attached to the outer peripheral surface of the bearing 10, and the vacuum pipe 12 communicates with the annular groove 11 through the opening 13. The other end of the vacuum pipe 12 is connected to a vacuum exhaust device (not shown).
【0004】このような構成を備えた従来の回転保持装
置1においては、チャック面4にウェハWを載置した後
に真空排気装置によって真空引きを行う。すると、ウェ
ハWの裏面(保持面)及び溝5によって形成された空間
中の空気が排気されて真空状態となり、ウェハWがチャ
ック面4に吸着保持される。この状態で回転駆動手段に
よって回転体3を回転させ、薬液による洗浄処理やウェ
ットエッチング処理を行う。In the conventional rotation holding device 1 having such a configuration, after the wafer W is mounted on the chuck surface 4, vacuum is evacuated by a vacuum exhaust device. Then, the air in the space formed by the back surface (holding surface) of the wafer W and the groove 5 is exhausted to be in a vacuum state, and the wafer W is suction-held on the chuck surface 4. In this state, the rotating body 3 is rotated by the rotation driving means to perform a cleaning process using a chemical solution or a wet etching process.
【0005】しかしながら、上述した従来の回転保持装
置1は、チャック面4とウェハWの裏面とが接触した状
態でウェハWを保持するものであるため、チャック面4
上のパーティクルがウェハWの裏面に付着するという問
題があり、特にウェハの洗浄処理においてはウェハの表
面のみならず裏面をも清浄な状態にする必要があるため
に問題は深刻であった。However, the above-described conventional rotation holding device 1 holds the wafer W in a state where the chuck surface 4 is in contact with the back surface of the wafer W.
There is a problem that the upper particles adhere to the back surface of the wafer W, and the problem is particularly serious in the cleaning process of the wafer because it is necessary to clean not only the front surface but also the back surface of the wafer.
【0006】そこで、非接触状態でウェハWを保持する
回転保持装置として、ベルヌーイの原理を応用した回転
保持装置が提案されている。図8は、このベルヌーイの
原理を応用した従来の回転保持装置20を示しており、
この回転保持装置20は、ウェハWをチャックするため
のチャック部21を上端に有する回転体22を備えてお
り、チャック部21のチャック面23には、ウェハWの
直径よりもやや小さな直径で全周にわたってガス噴出口
24が形成されている。回転体22の内部にはガス供給
通路25が形成されており、このガス供給通路25の一
端は、上方に向かって傾斜して延びる分岐通路26を介
してガス噴出口24にその全周にわたって連通してい
る。一方、ガス供給通路25の他端は、回転体22の側
周面にガス供給口27を形成している。回転体22はシ
ール材28を介して軸受け29によって回転自在に支持
されており、回転駆動手段(図示を省略)によって回転
させることができる。軸受け29の内周面にはガス供給
口27に連通する環状溝30が全周にわたって形成され
ている。軸受け29の外周面にはガス供給配管31の一
端が取り付けられており、このガス供給配管31は開口
32を介して環状溝30に連通している。ガス供給配管
31の他端は窒素ガスを供給するためのガス供給手段
(図示を省略)に接続されている。Therefore, as a rotation holding device for holding the wafer W in a non-contact state, a rotation holding device applying the Bernoulli principle has been proposed. FIG. 8 shows a conventional rotation holding device 20 to which the Bernoulli principle is applied.
The rotation holding device 20 includes a rotating body 22 having a chuck portion 21 for chucking the wafer W at an upper end, and a chuck surface 23 of the chuck portion 21 has a diameter slightly smaller than the diameter of the wafer W and has a whole. A gas outlet 24 is formed around the circumference. A gas supply passage 25 is formed inside the rotating body 22, and one end of the gas supply passage 25 communicates with the gas ejection port 24 over the entire circumference thereof through a branch passage 26 that extends inclining upward. are doing. On the other hand, the other end of the gas supply passage 25 forms a gas supply port 27 on the side peripheral surface of the rotating body 22. The rotating body 22 is rotatably supported by a bearing 29 via a seal member 28, and can be rotated by a rotation driving means (not shown). An annular groove 30 communicating with the gas supply port 27 is formed on the inner peripheral surface of the bearing 29 over the entire circumference. One end of a gas supply pipe 31 is attached to the outer peripheral surface of the bearing 29, and the gas supply pipe 31 communicates with the annular groove 30 through the opening 32. The other end of the gas supply pipe 31 is connected to gas supply means (not shown) for supplying nitrogen gas.
【0007】このような構成を備えた従来の回転保持装
置20においては、ガス供給手段からの窒素ガスをガス
供給通路25及び分岐通路26に供給し、この窒素ガス
をガス噴出口24から噴射させる。この状態で搬送手段
(図示を省略)によってウェハWをチャック面23の上
方に正確に位置決めして移送する。すると、ウェハWは
その裏面に噴射された窒素ガスの噴出圧力によって浮上
した状態となり、同時に、窒素ガスの流速によってウェ
ハWの裏面とチャック面23との間隙の中央部分Cが負
圧状態となってウェハWが吸着保持される。この状態で
回転駆動手段によって回転体22を回転させ、薬液によ
る洗浄処理やウェットエッチング処理を行う。In the conventional rotation holding device 20 having such a configuration, the nitrogen gas from the gas supply means is supplied to the gas supply passage 25 and the branch passage 26, and this nitrogen gas is injected from the gas outlet 24. . In this state, the wafer W is accurately positioned above the chuck surface 23 and transferred by the transfer means (not shown). Then, the wafer W is brought into a floating state by the jet pressure of the nitrogen gas injected on the back surface thereof, and at the same time, the central portion C of the gap between the back surface of the wafer W and the chuck surface 23 is brought into a negative pressure state by the flow rate of the nitrogen gas. Thus, the wafer W is held by suction. In this state, the rotating body 22 is rotated by the rotation driving means to perform a cleaning process using a chemical solution and a wet etching process.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したベ
ルヌーイの原理を応用した従来の回転保持装置20は、
ガス供給通路25に導入された窒素ガスを、分岐通路2
6によってガス噴出口24の全周にわって分配して噴出
させるものであるため、図9に示したようにウェハWの
外周へ向かう窒素ガスGの圧力と流量の円周方向の分布
が不均一になる傾向があった。このように窒素ガスGの
圧力と流量の円周方向の分布が不均一になると、図9に
示したように浮上しているウェハWが傾斜してしまって
正確な水平度が維持できなくなる。傾斜したウェハWの
表面にノズル33から薬液Lを供給すると、図10に示
したように薬液Lが傾斜方向に向かって偏流してしま
い、洗浄、エッチング等の処理の面内均一性が悪化する
という問題があった。However, the conventional rotation holding device 20 to which the above-mentioned Bernoulli principle is applied,
The nitrogen gas introduced into the gas supply passage 25 is supplied to the branch passage 2
6, the gas is distributed and jetted over the entire circumference of the gas jetting port 24, so that the circumferential distribution of the pressure and flow rate of the nitrogen gas G toward the outer circumference of the wafer W is not as shown in FIG. There was a tendency to be uniform. If the distribution of the pressure and the flow rate of the nitrogen gas G in the circumferential direction becomes non-uniform in this way, the floating wafer W is inclined as shown in FIG. 9, so that accurate horizontality cannot be maintained. When the chemical liquid L is supplied from the nozzle 33 to the inclined surface of the wafer W, the chemical liquid L is deflected in the inclined direction as shown in FIG. 10, and the in-plane uniformity of processing such as cleaning and etching deteriorates. There was a problem.
【0009】また、上記従来の回転保持装置20は、ベ
ルヌーイの原理で生じた負圧による吸着力のみでウェハ
Wを保持するようにしているので、ウェハWの水平方向
への動き(ウェハの飛び出し)を規制することができ
ず、このため、ウェハWが水平方向に変位してしまうと
いう問題があった。Further, since the conventional rotation holding device 20 holds the wafer W only by the suction force due to the negative pressure generated according to Bernoulli's principle, the wafer W moves in the horizontal direction (wafer jumps out). ) Cannot be regulated, which causes a problem that the wafer W is displaced in the horizontal direction.
【0010】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、水平度を良好に維持しながら被処理物を浮上させ
て回転させることができる被処理物の回転保持装置を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、回転中
の被処理物の水平方向の変位を規制することができる被
処理物の回転保持装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rotation holding device for an object to be processed which can be lifted and rotated while maintaining good horizontality. is there. It is another object of the present invention to provide a rotation holding device for an object to be processed, which can restrict the horizontal displacement of the object to be rotated.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
被処理物の裏面に向けてガスを噴射させることにより発
生した負圧を利用して被処理物を保持するチャック面が
端部に形成された回転可能な回転体を備え、前記チャッ
ク面の外周縁近傍に被処理物の保持時の水平度を高める
ためのガス滞留溝を周設し、このガス滞留溝の内周縁よ
りも内側の前記チャック面に前記ガス滞留溝と同心に、
斜め上方外側に向けてガスを噴出するガス噴出口を周設
し、前記回転体の内部に前記ガス噴出口と連通し前記チ
ャック面に対して傾斜した分岐通路を有するガス供給通
路を形成したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention,
By emitting gas toward the back side of the workpiece
A chuck surface for holding the object to be processed using the generated negative pressure is provided with a rotatable rotating body formed at an end portion, and the level of the object to be processed is held near the outer peripheral edge of the chuck surface when the object is held.
The gas residence groove circumference to set, the gas residence groove concentric to the chuck surface of the inner side than the inner peripheral edge of the gas pocket groove for,
A gas supply port for discharging a gas obliquely upward and outward is provided around the gas supply path, and a gas supply path having a branch passage that is in communication with the gas discharge port and is inclined with respect to the chuck surface is formed inside the rotating body; the shall be the feature.
【0012】請求項2記載の発明は、前記ガス噴出口は
周方向に連続した開口によって形成されていることを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, the gas outlet is formed by an opening which is continuous in a circumferential direction.
【0013】請求項3記載の発明は、前記ガス噴出口は
周方向に穿設された複数の孔によって形成されているこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the gas outlet is formed by a plurality of holes formed in a circumferential direction.
【0014】請求項4記載の発明は、前記回転体に前記
被処理物の外縁を挟持しうる複数の可動挟持爪を有する
挟持手段を設けたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the rotating body is provided with a holding means having a plurality of movable holding claws capable of holding an outer edge of the workpiece.
【0015】請求項5記載の発明は、前記挟持手段は前
記回転体を回転させた場合に前記複数の可動挟持爪が挟
持方向に付勢されるようにしたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the plurality of movable holding claws are urged in a holding direction when the rotating body is rotated.
【0016】請求項6記載の発明は、請求項4記載の被
処理物の回転保持装置を使用して、前記ガス噴出口から
斜め上方外側に向けてガスを噴出させた状態で、前記複
数の可動挟持爪を解放位置とし、前記被処理物を前記チ
ャック面の上方に移送し、前記ガスによって前記被処理
物の保持面と前記チャック面との間に生成される負圧を
利用して前記被処理物を前記チャック面に接触させるこ
となく浮上させた状態で保持し、前記複数の可動挟持爪
を挟持位置に移動させて前記被処理物を挟持し、前記回
転体を回転させて前記被処理物を回転させることを特徴
とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for rotating and holding an object to be processed according to the fourth aspect of the present invention, wherein the object is rotated from the gas ejection port.
With the gas ejected obliquely upward and outward, the plurality of movable holding claws are set to a release position, the workpiece is transferred above the chuck surface, and the gas holds the workpiece holding surface. Utilizing the negative pressure generated between the chuck surface and the workpiece is held in a floating state without contacting the chuck surface, and the plurality of movable holding claws are moved to a holding position. The object is sandwiched, and the rotating body is rotated to rotate the object.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】第1の実施形態 以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して
説明する。図1は本実施形態による被処理物の回転保持
装置100を示しており、この回転保持装置100はベ
ルヌーイの原理を応用してウェハWを保持して回転させ
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a rotation holding device 100 for an object to be processed according to the present embodiment. The rotation holding device 100 holds and rotates a wafer W by applying Bernoulli's principle.
【0018】回転保持装置100は、ウェハWをチャッ
クするためのチャック部101を上端に有する回転体1
02を備えており、チャック部101のチャック面10
3は、図1及び図2に示したようにウェハWの直径より
もやや大きな直径を有する円形を成している。チャック
面103には、その外周縁104からやや内側にガス滞
留溝105が全周にわたって連続的に形成されており、
このガス滞留溝105の外周縁106はウェハWの外周
縁Waよりも僅かに内側に位置している。また、ガス滞
留溝105の内周縁107のやや内側には全周にわたっ
て連続的にガス噴出口108が形成されており、この円
周状のガス噴出口108はウェハWの直径の約半分の直
径を有している。回転体102の内部にはガス供給通路
109が形成されており、このガス供給通路109のチ
ャック面103側の端部は、上方に向かって傾斜して延
びる分岐通路110を介してガス噴出口108にその全
周にわたって連通している。一方、ガス供給通路109
の他方の端部は、回転体102の側周面にガス供給口1
11を形成している。The rotation holding device 100 includes a rotating body 1 having a chuck portion 101 for chucking a wafer W at an upper end.
02 and the chuck surface 10 of the chuck portion 101.
3 has a circular shape having a diameter slightly larger than the diameter of the wafer W as shown in FIGS. On the chuck surface 103, a gas retaining groove 105 is formed slightly inward from the outer peripheral edge 104, continuously over the entire circumference,
The outer peripheral edge 106 of the gas retaining groove 105 is located slightly inside the outer peripheral edge Wa of the wafer W. On the inner periphery 107 of the gas retaining groove 105, a gas outlet 108 is formed continuously over the entire circumference, and the circumferential gas outlet 108 has a diameter of about half the diameter of the wafer W. have. A gas supply passage 109 is formed inside the rotator 102, and an end of the gas supply passage 109 on the chuck surface 103 side extends through a branch passage 110 that extends inclining upward and a gas ejection port 108. To the entire circumference. On the other hand, the gas supply passage 109
The other end of the gas supply port 1
11 are formed.
【0019】回転体102はシール材112を介して軸
受け113によって回転自在に支持されており、回転駆
動手段114及びその伝達機構115によって回転させ
ることができる。軸受け113の内周面にはガス供給口
111に連通する環状溝116が全周にわたって形成さ
れている。軸受け113の外周面にはガス供給配管11
7の一端が取り付けられており、このガス供給配管11
7は軸受け113の外周面に形成されたガス導入口11
8を介して環状溝116に連通している。ガス供給配管
117の他端は窒素ガスを供給するためのガス供給手段
(図示を省略)に接続されている。The rotating body 102 is rotatably supported by a bearing 113 via a sealing material 112, and can be rotated by a rotation driving means 114 and its transmission mechanism 115. On the inner peripheral surface of the bearing 113, an annular groove 116 communicating with the gas supply port 111 is formed over the entire circumference. Gas supply pipe 11 is provided on the outer peripheral surface of bearing 113.
7 is attached to the gas supply pipe 11.
7 is a gas inlet 11 formed on the outer peripheral surface of the bearing 113
8 communicates with the annular groove 116. The other end of the gas supply pipe 117 is connected to gas supply means (not shown) for supplying nitrogen gas.
【0020】図3は上述した回転保持装置100が組み
込まれたウェハ処理装置200の概略を示しており、こ
のウェハ処理装置200は、回転保持装置100のチャ
ック面103の上方にウェハWを正確に位置決めして搬
送し、また搬出するための搬送手段201を備えてい
る。また、ウェハ処理装置200は、薬液供給系202
を備えており、この薬液供給系202は、ウェハWの表
面に薬液を供給するノズル203を有し、このノズル2
03はモータ204を有するノズル駆動機構205によ
って駆動される。ノズル203は薬液供給配管206を
介して薬液タンク207に接続されており、薬液供給配
管206の途中にはバルブ208及び輸送ポンプ209
が介装されている。薬液タンク207は配管210を介
して薬液貯蔵タンク211に接続されている。FIG. 3 schematically shows a wafer processing apparatus 200 in which the above-described rotation holding apparatus 100 is incorporated. This wafer processing apparatus 200 accurately positions a wafer W above the chuck surface 103 of the rotation holding apparatus 100. A transport means 201 for positioning, transporting, and unloading is provided. Further, the wafer processing apparatus 200 includes a chemical solution supply system 202.
The chemical solution supply system 202 has a nozzle 203 for supplying a chemical solution to the surface of the wafer W.
03 is driven by a nozzle drive mechanism 205 having a motor 204. The nozzle 203 is connected to a chemical tank 207 via a chemical supply pipe 206, and a valve 208 and a transport pump 209 are provided in the middle of the chemical supply pipe 206.
Is interposed. The chemical tank 207 is connected to a chemical storage tank 211 via a pipe 210.
【0021】次に、本実施形態の作用及び効果について
説明する。まず、ガス供給手段(図示を省略)からの窒
素ガスをガス供給通路109及び分岐通路110に供給
し、この窒素ガスをガス噴出口108から噴出させる。
ここで、分岐通路110は回転体102の中心から外側
方向に向けて上りの傾斜を有しているので、窒素ガスは
ガス噴射口108から斜め上方外側に向けて吹き出され
る。なお、ガス噴射口108から噴射する窒素ガスの流
量は、例えば30〜50リットル/分とする。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. First, nitrogen gas from a gas supply means (not shown) is supplied to the gas supply passage 109 and the branch passage 110, and this nitrogen gas is ejected from the gas ejection port.
Here, since the branch passage 110 has an upward slope from the center of the rotating body 102 toward the outside, the nitrogen gas is blown obliquely upward and outward from the gas injection port 108. The flow rate of the nitrogen gas injected from the gas injection port 108 is, for example, 30 to 50 liters / minute.
【0022】このようにガス噴射口108から窒素ガス
を噴射させた状態で、搬送手段201によってウェハW
をチャック面103の上方に正確に位置決めして移送す
る。すると、ガス噴射口108から吹き出している窒素
ガスがウェハWの裏面に衝突し、ウェハWは窒素ガスの
噴出圧力によってチャック面103に接触することなく
浮上した状態となり、同時に、窒素ガスの流速によって
ウェハWの裏面とチャック面103との間隙の中心付近
が負圧状態となってウェハWが吸着保持される。ここ
で、ウェハWの裏面(保持面)とチャック面103との
間隙から外側に流出する窒素ガスの流速を3m/分以上
を確保するようにする。With the nitrogen gas injected from the gas injection port 108 in this manner, the wafer W is transported by the transfer means 201.
Is accurately positioned above the chuck surface 103 and transferred. Then, the nitrogen gas blown out from the gas injection port 108 collides with the back surface of the wafer W, and the wafer W floats without contacting the chuck surface 103 due to the injection pressure of the nitrogen gas. The vicinity of the center of the gap between the back surface of the wafer W and the chuck surface 103 is in a negative pressure state, and the wafer W is suction-held. Here, the flow rate of the nitrogen gas flowing out from the gap between the back surface (holding surface) of the wafer W and the chuck surface 103 is set to 3 m / min or more.
【0023】このようにウェハWが吸着保持された状態
において、ガス噴出口108から吹き出した窒素ガス
は、ウェハWの裏面の半径方向中程の部分に衝突し、そ
の後にチャック面103に形成されたガス滞留溝105
に流れ込む。ガス滞留溝105に流れ込んだ窒素ガス
は、ウェハWの裏面の外周端部とチャック面103の外
周端部との間に形成された狭隘な間隙dを介して外部に
流出する。このように、ガス噴出口108から吹き出し
た窒素ガスが、ウェハWの裏面の半径方向中程の部分に
衝突し、ガス滞留溝105に流れ込んだ後に間隙dを介
して外部に流出するようにすれば、ガス滞留溝105に
おいて窒素ガスの圧力及び流量が安定化し、ひいてはガ
ス噴出口108における圧力とガス滞留溝105におけ
る圧力との差圧も安定化し、ウェハWの裏面に対して円
周方向に均一に窒素ガスが噴射され、チャック面103
とウェハWの裏面との間隙dから流出する窒素ガスの圧
力及び流量も安定化して外周方向に均一となり、このた
め、ウェハWはチャック面103の上方に極めて良好な
水平度で保持される。In the state where the wafer W is held by suction in this manner, the nitrogen gas blown out from the gas ejection port 108 collides with the middle part in the radial direction of the back surface of the wafer W, and is thereafter formed on the chuck surface 103. Gas retention groove 105
Flow into The nitrogen gas flowing into the gas retaining groove 105 flows out through a narrow gap d formed between the outer peripheral end of the back surface of the wafer W and the outer peripheral end of the chuck surface 103. As described above, the nitrogen gas blown out from the gas ejection port 108 collides with the middle portion in the radial direction of the back surface of the wafer W, flows into the gas retaining groove 105, and then flows out through the gap d. For example, the pressure and the flow rate of the nitrogen gas are stabilized in the gas retaining groove 105, and the pressure difference between the pressure in the gas ejection port 108 and the pressure in the gas retaining groove 105 is also stabilized. Nitrogen gas is sprayed uniformly and the chuck surface 103
The pressure and flow rate of the nitrogen gas flowing out from the gap d between the wafer W and the back surface of the wafer W are also stabilized and become uniform in the outer peripheral direction, so that the wafer W is held above the chuck surface 103 with extremely good horizontality.
【0024】このようにウェハWを水平に保持した状態
で、回転駆動手段114を駆動させ、伝達機構115を
介して回転体102を回転させ、この回転体102と一
体にウェハWを回転させる。そして、ノズル駆動機構2
05のモータ204を作動させ、ノズル203からウェ
ハWの表面の中心部分に薬液を供給する。ウェハWの表
面の中心部分に供給された薬液は、ウェハWの回転によ
ってウェハWの外周縁に向かって拡散する。ここで、上
述したようにウェハWは極めて良好な水平度で保持され
ているので、薬液はウェハWの中心から外周縁に向かっ
て均一に拡散し、このため、薬液によるウェハWの表面
の洗浄、エッチング等の処理を極めて高い面内均一性で
行うことができる。また、チャック面103とウェハW
の裏面との間隙dの距離を例えば0.5〜1mmとすれ
ば、間隙dから吹き出す窒素ガスによって、ウェハWの
裏面に回り込もうとする薬液を吹き飛ばすことができる
ので、ウェハWの裏面の薬液による汚損や不必要なエッ
チングを防止することができる。With the wafer W held horizontally in this manner, the rotation driving means 114 is driven to rotate the rotating body 102 via the transmission mechanism 115, and the wafer W is rotated integrally with the rotating body 102. And the nozzle drive mechanism 2
The motor 204 is operated to supply a chemical solution from the nozzle 203 to the central portion of the surface of the wafer W. The chemical supplied to the central portion of the surface of the wafer W is diffused toward the outer peripheral edge of the wafer W by the rotation of the wafer W. Here, as described above, since the wafer W is held at an extremely good level, the chemical liquid is uniformly diffused from the center of the wafer W to the outer peripheral edge, and therefore, the cleaning of the surface of the wafer W with the chemical liquid. And processing such as etching can be performed with extremely high in-plane uniformity. Further, the chuck surface 103 and the wafer W
If the distance of the gap d from the back surface of the wafer W is, for example, 0.5 to 1 mm, the chemical liquid that is going to flow around the back surface of the wafer W can be blown off by the nitrogen gas blown out of the gap d. It is possible to prevent contamination by chemicals and unnecessary etching.
【0025】また、本実施形態におけるガス噴出口10
8は全周にわたって連続的に形成されているが、ガス噴
出口の構成はこれに限られるものではなく、例えば複数
の孔を全周にわたって等間隔で穿設してガス噴出口を形
成することもできる。そして、このような構成よりなる
ガス噴出口を備えた回転保持装置においても、上述した
第1の実施形態と同様の作用及び効果を奏することがで
きる。第2の実施形態 次に、本発明による被処理物の回転保持装置の第2実施
形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形
態は、上述した第1実施形態に対して、ウェハWの水平
方向の動き(飛び出し)を防止するための手段を追加し
て設けたものである。そこで、以下の説明においては、
上記第1実施形態と同一部材には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。Further, the gas ejection port 10 according to the present embodiment is
Although 8 is formed continuously over the entire circumference, the configuration of the gas injection port is not limited to this. For example, a plurality of holes are formed at equal intervals over the entire circumference to form the gas injection port. Can also. The rotation holding device provided with the gas ejection port having such a configuration can also achieve the same operation and effect as those of the first embodiment. Second Embodiment Next, a second embodiment of a rotation holding device for a workpiece according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a means for preventing horizontal movement (protrusion) of the wafer W is added to the above-described first embodiment. Therefore, in the following description,
The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【0026】図4は本実施形態による被処理物の回転保
持装置300を示しており、この回転保持装置300
は、ウェハWをチャックするためのチャック部101を
上端に有する回転体102を備えている。チャック部1
01の外周部には、図5に示したように等間隔で3個の
回転板301、301、301が回動可能に設けられて
おり、各回転板301、301、301の上面にはその
回動中心から偏心させて挟持爪302、302、302
が立設されている。各回転板301、301、301の
裏面にはその回動中心から偏心させて各リンク機構30
3、303、303の一端が接続されており、各リンク
機構303、303、303の他端は、回転体102の
外周に回動自在にはめ込まれた回転筒体304の各取付
片305、305、305に接続されている。各回転板
301、301、301は、各挟持爪302、302、
302がウェハWを挟持する方向へ回転するように付勢
手段(図示を省略)によって押圧付勢されている。回転
筒体304には押圧片306が突設されており、この押
圧片306はシリンダー307の出力軸308の先端部
によって押圧できるようになっている。FIG. 4 shows a rotation holding device 300 for an object to be processed according to this embodiment.
Includes a rotating body 102 having a chuck portion 101 for chucking the wafer W at an upper end. Chuck unit 1
5, three rotating plates 301, 301, 301 are rotatably provided at equal intervals as shown in FIG. 5, and the upper surface of each rotating plate 301, 301, 301 The holding claws 302, 302, 302 are decentered from the center of rotation.
Is erected. On the back surface of each rotating plate 301, 301, 301, each link mechanism 30 is decentered from its center of rotation.
One end of each of the link mechanisms 303, 303, 303 is connected, and the other end of each of the link mechanisms 303, 303, 303 is attached to each of the mounting pieces 305, 305 of the rotary cylinder 304 rotatably fitted on the outer periphery of the rotary body 102. , 305. Each of the rotating plates 301, 301, 301 is provided with a respective holding claw 302, 302,
The urging means (not shown) presses and urges the wafer 302 to rotate in the direction of holding the wafer W. A pressing piece 306 protrudes from the rotary cylinder 304, and the pressing piece 306 can be pressed by the tip of the output shaft 308 of the cylinder 307.
【0027】次に、本実施形態の作用及び効果について
説明する。まず、図5の示したようにシリンダー307
を駆動させてその出力軸308を図中矢視A方向に進出
させ、その先端部で押圧片306を付勢手段(図示を省
略)の付勢力に抗して押圧する。すると、回転筒体30
4が図中矢視B方向に回転し、各リンク機構303、3
03、303が図中矢視C方向に同時に引っ張られ、各
リンク機構303、303、303に接続された各回転
板301、301、301が図中矢視D方向に同時に回
転する。すると、各回転板301、301、301の上
面に設けられた各挟持爪302、302、302がウェ
ハWを解放する方向(解放位置方向)へ移動してウェハ
Wの挟持状態が解除される。この解放状態において、図
3に示した搬送手段201によって処理済みのウェハW
を取り出し、未処理のウェハWを上記第1の実施形態に
おいて説明したような方法でチャック面103の上方に
浮上させて水平に保持する。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. First, as shown in FIG.
To cause the output shaft 308 to advance in the direction of arrow A in the figure, and press the pressing piece 306 at its tip against the urging force of the urging means (not shown). Then, the rotating cylinder 30
4 rotates in the direction of arrow B in FIG.
03, 303 are simultaneously pulled in the direction of arrow C in the figure, and the rotating plates 301, 301, 301 connected to the link mechanisms 303, 303, 303 simultaneously rotate in the direction of arrow D in the figure. Then, the holding claws 302, 302, 302 provided on the upper surfaces of the rotary plates 301, 301, 301 move in the direction of releasing the wafer W (release position direction), and the holding state of the wafer W is released. In this released state, the wafer W processed by the transfer means 201 shown in FIG.
And the unprocessed wafer W is floated above the chuck surface 103 and held horizontally by the method described in the first embodiment.
【0028】次に、図6に示したようにシリンダー30
7の出力軸308を図中矢視E方向に退避させ、押圧片
306の押圧を解除する。すると、付勢手段(図示を省
略)の付勢力によって回転筒体304が図中F方向に回
転し、各リンク機構303、303、303が図中矢視
G方向に同時に移動し、各回転板301、301、30
1が図中矢視H方向に同時に回転する。各回転板30
1、301、301が矢視H方向に回転すると、それら
の上面に設けられた各挟持爪302、302、302が
ウェハWを挟持する方向(挟持位置方向)へ移動してウ
ェハWが挟持される。なお、シリンダー307の出力軸
308は回転体102から十分に離れた位置まで退避し
ており、回転体102が回転した場合に押圧片306が
出力軸308に接触しないようにしている。Next, as shown in FIG.
The output shaft 308 of FIG. 7 is retracted in the direction of arrow E in the figure, and the pressing of the pressing piece 306 is released. Then, the rotating cylinder 304 is rotated in the direction F in the figure by the urging force of the urging means (not shown), and the link mechanisms 303, 303, 303 are simultaneously moved in the direction G as viewed in the figure, and each rotating plate 301 is rotated. , 301, 30
1 rotate simultaneously in the direction of arrow H in the figure. Each rotating plate 30
When 1, 301 and 301 rotate in the direction of arrow H, the holding claws 302, 302 and 302 provided on their upper surfaces move in the direction for holding the wafer W (holding position direction), and the wafer W is held. You. Note that the output shaft 308 of the cylinder 307 is retracted to a position sufficiently distant from the rotating body 102 so that the pressing piece 306 does not contact the output shaft 308 when the rotating body 102 rotates.
【0029】このようにウェハWを水平に保持した状態
で、図1に示した回転駆動手段114を駆動させ、伝達
機構115を介して回転体102を回転させる。する
と、この回転体102と共に回転筒体304も回転し、
ウェハWを挟持している各回転板301、301、30
1もウェハWと一体に図6中矢視I方向に回転する。こ
こで、ウェハWは各回転板301、301、301の各
挟持爪302、302、302によって挟持されている
ので、水平方向の移動は規制されており、回転中にウェ
ハWが飛び出すようなことはない。また、図6から分か
るように、矢視I方向への回転によって、各リンク機構
303はその遠心力によって各回転板301、301、
301を図中矢視H方向に回転させる方向へ付勢され
る。したがって、回転中のウェハWは各挟持爪302、
302、302によって確実に挟持される。While the wafer W is held horizontally in this way, the rotation driving means 114 shown in FIG. 1 is driven, and the rotating body 102 is rotated via the transmission mechanism 115. Then, the rotating cylinder 304 also rotates together with the rotating body 102,
Each rotating plate 301, 301, 30 holding the wafer W
1 also rotates together with the wafer W in the direction of arrow I in FIG. Here, since the wafer W is held by the holding claws 302, 302, 302 of the rotary plates 301, 301, 301, the movement in the horizontal direction is restricted, and the wafer W may jump out during rotation. There is no. Also, as can be seen from FIG. 6, by the rotation in the direction of arrow I, each link mechanism 303 causes each of the rotating plates 301, 301,
It is urged in a direction to rotate 301 in the direction of arrow H in the figure. Therefore, the rotating wafer W is held by each of the holding claws 302,
302, 302 securely clamps.
【0030】そして、図3に示したノズル駆動機構20
5のモータ204を作動させ、ノズル203から回転し
ているウェハWの表面の中心部分に薬液を供給する。ウ
ェハWの表面の中心部分に供給された薬液は、ウェハW
の回転によってウェハWの外周縁に向かって拡散する。
ここで、ウェハWは極めて良好な水平度で保持されてい
るので、薬液はウェハWの中心から外周縁に向かって均
一に拡散し、このため、薬液によるウェハWの表面の洗
浄、エッチング等の処理を極めて高い面内均一性で行う
ことができる。また、チャック面103とウェハWの裏
面との間隙dの距離を例えば0.5〜1mmとすれば、
間隙dから吹き出す窒素ガスによって、ウェハWの裏面
に回り込もうとする薬液を吹き飛ばすことができるの
で、ウェハWの裏面の薬液による汚損や不必要なエッチ
ングを防止することができる。Then, the nozzle driving mechanism 20 shown in FIG.
5 is operated to supply a chemical solution from the nozzle 203 to the central portion of the surface of the wafer W rotating. The chemical supplied to the central portion of the surface of the wafer W
Is diffused toward the outer peripheral edge of the wafer W.
Here, since the wafer W is held at an extremely good level, the chemical liquid is uniformly diffused from the center of the wafer W toward the outer peripheral edge, and therefore, the cleaning of the surface of the wafer W with the chemical liquid, etching, etc. Processing can be performed with extremely high in-plane uniformity. If the distance of the gap d between the chuck surface 103 and the back surface of the wafer W is, for example, 0.5 to 1 mm,
The nitrogen gas blown out from the gap d can blow off the chemical liquid that is going to go to the back surface of the wafer W, thereby preventing the back surface of the wafer W from being stained by the chemical liquid and unnecessary etching.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、チャ
ック面の外周縁近傍にガス滞留溝を周設し、このガス滞
留溝の内周縁よりも内側のチャック面にガス滞留溝と同
心にガス噴出口を周設し、回転体の内部にガス噴出口と
連通しチャック面に対して傾斜した分岐通路を有するガ
ス供給通路を形成したので、被処理物を極めて良好な水
平度で保持することが可能であり、このため、薬液は被
処理物全体に均一に供給され、薬液による被処理物の表
面の洗浄、エッチング等の処理を極めて高い面内均一性
で行うことができる。また、チャック面と被処理物の保
持面との間隙から吹き出すガスによって被処理物の保持
面に回り込もうとする薬液を吹き飛ばすことができるの
で、被処理物の保持面の薬液による汚損や不必要なエッ
チングを防止することができる。As described above, according to the present invention, a gas retaining groove is provided around the outer peripheral edge of the chuck surface, and the gas retaining groove is concentric with the gas retaining groove on the inner side of the inner peripheral edge of the gas retaining groove. A gas supply port is provided around the rotator, and a gas supply passage having a branch passage that communicates with the gas discharge port and is inclined with respect to the chuck surface is formed inside the rotating body. Therefore, the chemical solution is uniformly supplied to the entire object to be processed, and the processing such as cleaning and etching of the surface of the object to be processed with the chemical solution can be performed with extremely high in-plane uniformity. In addition, the gas that is blown out from the gap between the chuck surface and the holding surface of the workpiece can blow off the chemical liquid that is going to reach the holding surface of the processing object. Necessary etching can be prevented.
【0032】また、本発明によれば、回転体に被処理物
の外縁を挟持しうる複数の可動挟持爪を有する挟持手段
を設け、好ましくはこの挟持手段は回転体を回転させた
場合に複数の可動挟持爪が挟持方向に付勢されるように
したので、被処理物は可動挟持爪によって水平方向の移
動が規制され、回転中の被処理物が飛び出すようなこと
はなく、また、回転体の回転に伴って挟持方向に付勢さ
れた各挟持爪によって被処理物はより確実に保持され
る。According to the present invention, the rotating body is provided with a holding means having a plurality of movable holding claws capable of holding the outer edge of the object to be processed. Preferably, the holding means is provided with a plurality of holding means when the rotating body is rotated. The movable gripping claw is biased in the gripping direction, so that the moving of the workpiece is restricted by the movable gripping claw in the horizontal direction, so that the rotating workpiece does not pop out, and The object to be processed is more reliably held by the holding claws urged in the holding direction with the rotation of the body.
【0033】また、本発明によれば、請求項4記載の被
処理物の回転保持装置を使用して、ガス噴出口からガス
を噴出させた状態で、このガスによって被処理物の保持
面とチャック面との間に生成される負圧を利用して被処
理物をチャック面に接触させることなく浮上させた状態
で保持するようにしたので、チャック面との接触によっ
て被処理物の保持面がパーティクル等によって汚損され
ることがないばかりでなく、被処理物を極めて良好な水
平度で保持することが可能であり、このため、薬液は被
処理物全体に均一に供給され、薬液による被処理物の表
面の洗浄、エッチング等の処理を極めて高い面内均一性
で行うことができる。また、チャック面と被処理物の保
持面との間隙から吹き出すガスによって被処理物の保持
面に回り込もうとする薬液を吹き飛ばすことができるの
で、被処理物の保持面の薬液による汚損や不必要なエッ
チングを防止することができる。さらに、被処理物は可
動挟持爪によって水平方向の移動が規制され、回転中の
被処理物の飛び出しを防止することができる。Further, according to the present invention, in the state where the gas is jetted from the gas ejection port by using the rotation holding device for the object to be processed according to the fourth aspect, the holding surface of the object to be processed is formed by the gas. The workpiece is held in a floating state without contacting the chuck surface by utilizing the negative pressure generated between the chuck surface and the holding surface of the workpiece by contact with the chuck surface. Not only is not contaminated by particles or the like, but also the object to be treated can be held at an extremely good level, so that the chemical is uniformly supplied to the whole object to be treated and Processing such as cleaning and etching of the surface of the processed object can be performed with extremely high in-plane uniformity. In addition, the gas that is blown out from the gap between the chuck surface and the holding surface of the workpiece can blow off the chemical liquid that is going to reach the holding surface of the processing object. Necessary etching can be prevented. Further, the movement of the object to be processed in the horizontal direction is restricted by the movable holding claw, so that the object to be processed during rotation can be prevented from jumping out.
【図1】本発明による被処理物の回転保持装置の第1実
施形態を示した縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a rotation holding device for a workpiece according to the present invention.
【図2】同実施形態の要部を示した平面図。FIG. 2 is an exemplary plan view showing a main part of the embodiment;
【図3】同実施形態を組み込んだ処理装置を示した概略
図。FIG. 3 is a schematic view showing a processing apparatus incorporating the embodiment.
【図4】本発明による被処理物の回転保持装置の第2実
施形態を示した縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a rotation holding device for a workpiece according to the present invention.
【図5】同実施形態を示した平面図。FIG. 5 is a plan view showing the same embodiment.
【図6】同実施形態のウェハ挟持状態を示した平面図。FIG. 6 is an exemplary plan view showing a wafer holding state according to the embodiment;
【図7】従来の回転保持装置を示した縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional rotation holding device.
【図8】他の従来の回転保持装置を示した縦断面図。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another conventional rotation holding device.
【図9】同回転保持装置の窒素ガスの吹き出し状態を示
した説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of blowing out nitrogen gas from the rotation holding device.
【図10】同回転保持装置によって保持されたウェハの
傾斜状態を示した説明図。FIG. 10 is an explanatory view showing an inclined state of a wafer held by the rotation holding device.
100、300 回転保持装置 101 チャック部 102 回転体 103 チャック面 104 チャック面の外周縁 105 ガス滞留溝 107 ガス滞留溝の内周縁 108 ガス噴出口 109 ガス供給通路 110 分岐通路 114 回転駆動手段 200 ウェハ処理装置 201 搬送手段 202 薬液供給系 203 ノズル 301 回転板 302 挟持爪 303 リンク機構 304 回転筒体 305 取付片 306 押圧片 307 シリンダー REFERENCE SIGNS LIST 100, 300 rotation holding device 101 chuck portion 102 rotating body 103 chuck surface 104 outer peripheral edge of chuck surface 105 gas retaining groove 107 inner peripheral edge of gas retaining groove 108 gas ejection port 109 gas supply passage 110 branch passage 114 rotation driving means 200 wafer processing Apparatus 201 Conveying means 202 Chemical supply system 203 Nozzle 301 Rotating plate 302 Nipping claw 303 Link mechanism 304 Rotating cylinder 305 Mounting piece 306 Pressing piece 307 Cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 社 浦 肇 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会 社内 (56)参考文献 特開 平7−7070(JP,A) 特開 平6−37003(JP,A) 特開 平2−253637(JP,A) 実開 昭62−196342(JP,U) 実開 昭63−43428(JP,U) 特公 昭62−40853(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B65G 49/07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Company Hajime Ura 25-1, Ekimae Honmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Microelectronics Corporation In-house (56) References JP-A-7-7070 (JP, A) JP-A-6-37003 (JP, A) JP-A-2-253637 (JP, A) JP-A-62-196342 (JP, U) JP-A-63-43428 (JP, U) JP-B-62-40853 (JP, A) , B1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/68 B65G 49/07
Claims (6)
ことにより発生した負圧を利用して被処理物を保持する
チャック面が端部に形成された回転可能な回転体を備
え、前記チャック面の外周縁近傍に被処理物の保持時の
水平度を高めるためのガス滞留溝を周設し、このガス滞
留溝の内周縁よりも内側の前記チャック面に前記ガス滞
留溝と同心に、斜め上方外側に向けてガスを噴出するガ
ス噴出口を周設し、前記回転体の内部に前記ガス噴出口
と連通し前記チャック面に対して傾斜した分岐通路を有
するガス供給通路を形成したことを特徴とする被処理物
の回転保持装置。1. Injecting a gas toward a back surface of an object to be processed
A chuck surface for holding the object to be processed by utilizing the negative pressure generated by the rotation is provided with a rotatable rotating body formed at the end, and the chuck surface is held near the outer peripheral edge of the chuck surface when the object to be processed is held.
A gas retaining groove for increasing the degree of horizontality is provided around the gas retaining groove, and the gas is ejected obliquely upward and outward on the chuck surface inside the inner peripheral edge of the gas retaining groove, concentrically with the gas retaining groove. A gas supply passage having a branch passage communicating with the gas discharge port and inclined with respect to the chuck surface is formed inside the rotating body. Rotation holding device.
よって形成されていることを特徴とする請求項1記載の
被処理物の回転保持装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the gas outlet is formed by an opening that is continuous in a circumferential direction.
の孔によって形成されていることを特徴とする請求項1
記載の被処理物の回転保持装置。3. The gas outlet according to claim 1, wherein the gas outlet is formed by a plurality of holes formed in a circumferential direction.
A rotation holding device for an object to be processed as described in the above.
うる複数の可動挟持爪を有する挟持手段を設けたことを
特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の被処
理物の回転保持装置。4. The object according to claim 1, wherein said rotating body is provided with a holding means having a plurality of movable holding claws capable of holding an outer edge of said object to be processed. Rotation holding device for processed material.
合に前記複数の可動挟持爪が挟持方向に付勢されるよう
にしたことを特徴とする請求項4記載の被処理物の回転
保持装置。5. The rotation of an object to be processed according to claim 4, wherein said holding means urges said plurality of movable holding claws in a holding direction when said rotating body is rotated. Holding device.
使用して、前記ガス噴出口から斜め上方外側に向けてガ
スを噴出させた状態で、前記複数の可動挟持爪を解放位
置とし、前記被処理物を前記チャック面の上方に移送
し、前記ガスによって前記被処理物の保持面と前記チャ
ック面との間に生成される負圧を利用して前記被処理物
を前記チャック面に接触させることなく浮上させた状態
で保持し、前記複数の可動挟持爪を挟持位置に移動させ
て前記被処理物を挟持し、前記回転体を回転させて前記
被処理物を回転させることを特徴とする被処理物の回転
保持方法。6. The plurality of movable parts in a state in which gas is ejected obliquely upward and outward from the gas ejection port using the rotation holding device for the object to be treated according to claim 4. With the holding claw in the release position, the workpiece is transferred above the chuck surface, and the negative pressure generated between the holding surface of the workpiece and the chuck surface by the gas is used to remove the workpiece. The processing object is held in a floating state without contacting the chuck surface, the plurality of movable holding claws are moved to a holding position to hold the processing object, and the rotating body is rotated to rotate the processing object. A method for holding an object to be rotated, characterized by rotating the object.
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