【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハの処理方法
及び処理装置に関し、特に回路形成後にウエハの裏面及
び表面の端部領域に付着した成膜物質等を、洗浄処理ま
たは除去処理する方法及びその処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for processing a wafer, and more particularly to a method and a method for cleaning or removing film-forming substances and the like adhering to the rear and front end regions of a wafer after circuit formation. It relates to the processing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴い、要求
される信頼性はますます厳しいものになってきている。
その一方で、基板上に素子を形成する工程で、数多くの
成膜工程を経るため、各成膜工程に用いる材料のクロス
コンタミネーションの危険性が高まっている。したがっ
て、各成膜工程の前後で、素子形成領域以外の成膜不要
の領域に付着した成膜物質を正確にしかも完全に取り除
く処理技術の確立が強く望まれている。2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, required reliability is becoming increasingly severe.
On the other hand, in a process of forming an element on a substrate, a large number of film forming steps are performed, so that the risk of cross-contamination of a material used in each film forming step is increasing. Therefore, it is strongly desired to establish a processing technique for accurately and completely removing a film-forming substance attached to a region where film formation is unnecessary other than the element formation region before and after each film formation step.
【０００３】例えば、素子表面に強誘電体膜を成膜する
場合や、素子にアルミ配線等の金属回路を形成する場合
に、スパッタリングやＣＶＤ法を用いて成膜するが、成
膜材料雰囲気中にウエハが置かれるため、ウエハの裏面
（素子が形成されない方の面）や、表面の素子が形成さ
れていない端部領域に成膜物が付着する。For example, when a ferroelectric film is formed on an element surface or when a metal circuit such as aluminum wiring is formed on an element, the film is formed by sputtering or CVD. Since the wafer is placed on the wafer, the film adheres to the back surface of the wafer (the surface on which the elements are not formed) or the edge region where the elements are not formed on the front surface.
【０００４】また、素子側に銅回路を形成する場合に、
銅がシリコンに拡散しやすいことから、あらかじめ裏面
に保護膜としてシリコン酸化膜を形成し、銅成膜工程を
経た後、銅が混入したシリコン酸化膜を改めて除去する
場合もある。When a copper circuit is formed on the element side,
Since copper easily diffuses into silicon, a silicon oxide film may be formed as a protective film on the back surface in advance, and after the copper film forming process, the silicon oxide film mixed with copper may be removed again.
【０００５】これらのウエハの裏面や端部領域に付着し
た成膜物質は、キャリアに収納し搬送する場合に、キャ
リアとの摩擦により剥がれ落ちて汚染源となったり、ま
た、端部を挟持して移動する場合や、基板の裏面を支持
する場合も剥がれ落ちて汚染源になる場合がある。[0005] When the film-forming substance adhering to the back surface or the edge region of these wafers is housed in a carrier and transported, the film-forming substance peels off due to friction with the carrier and becomes a source of contamination. In the case of moving or supporting the back surface of the substrate, it may peel off and become a source of contamination.
【０００６】これまで、洗浄方法や洗浄装置としては特
開平１０−２２３５９３号公報、特開平５−３４７２８
９号公報に開示されているように、表面または表裏の両
面をムラなく処理する方向で技術開発が進められてき
た。しかしながら、素子形成領域には、薬液がかからな
いように、端部領域や裏面のみを精度よく処理する技術
については、これまで開示がなかった。Hitherto, as a cleaning method and a cleaning apparatus, JP-A-10-223593 and JP-A-5-34728.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9, technology development has been promoted in a direction of uniformly treating both the front and back surfaces. However, there has been no disclosure of a technique for precisely processing only the end region and the back surface so that the chemical solution is not applied to the element formation region.
【０００７】本発明者は、これまでは、スピン洗浄とい
う方法を採用してきた。この洗浄装置を図6を用いて説
明する。半導体素子が形成されたウエハ61は、表面側
（素子側）を下にして、ウエハ支持台62の上に保持さ
れ、ウエハ保持ピン63で固定される。このウエハ支持台
62は、回転駆動部（回転駆動機構）64により、回転軸65
を中心に回転する機構を有し、同時に回転軸65はウエハ
の表面側に窒素ガスを供給できるＮ2ガス供給口67とな
っている。さらに、ウエハ裏面上方に薬液／純水供給口
66を有し、成膜物質を除去する薬液と、その後薬液を除
去するための純水を流すことができる。また、処理後の
処理液を排出できる排出口68を有する。The present inventor has employed a method called spin cleaning. This cleaning device will be described with reference to FIG. The wafer 61 on which the semiconductor elements are formed is held on a wafer support 62 with its front side (element side) down, and is fixed by wafer holding pins 63. This wafer support
Reference numeral 62 denotes a rotation drive unit (rotation drive mechanism)
And a rotating shaft 65 is an N2 gas supply port 67 for supplying nitrogen gas to the front surface side of the wafer. In addition, a chemical / pure water supply port
66, a chemical solution for removing a film-forming substance, and thereafter pure water for removing the chemical solution can be flowed. Further, it has a discharge port 68 from which the processing liquid after the processing can be discharged.
【０００８】処理のプロセスとしては、ウエハ61を回転
駆動部（回転駆動機構）64により、回転させながら、成
膜物質除去に最適な薬液を薬液／純水供給口66から供給
し、次いで純水を供給し、洗浄を行い、さらに液の供給
を止めた状態で回転することによりウエハの乾燥も行
う。この際に、ウエハ裏面及びウエハ表面側の端部領域
を同時に洗浄するために、Ｎ2ガス供給口66から窒素ガ
スを吹き付けながらウエハ61を、ウエハ支持台62から僅
かに浮かし、かつ200rpmの低回転で回転させることによ
り、薬液を若干回り込ませることを行ってきた。[0008] As a processing process, while rotating the wafer 61 by the rotation drive unit (rotation drive mechanism) 64, a chemical solution most suitable for removing film-forming substances is supplied from the chemical solution / pure water supply port 66, and then pure water is supplied. Is supplied, cleaning is performed, and the wafer is also dried by rotating while the supply of the liquid is stopped. At this time, the wafer 61 is slightly lifted from the wafer support 62 while blowing nitrogen gas from the N2 gas supply port 66 in order to simultaneously clean the wafer back surface and the edge region on the wafer front side, and at a low speed of 200 rpm. By rotating by rotation, the chemical solution has been slightly wrapped around.
【０００９】しかしながら、この方法は、薬液の回り込
みを薬液にかかる遠心力の微妙なバランスによってコン
トロールしているために、処理可能な領域は、裏面全面
と端部領域のごく一部（概ね半径方向に2mm内側までの
領域）に限定されていた。However, in this method, since the wraparound of the chemical is controlled by the delicate balance of the centrifugal force applied to the chemical, the processable area is only a part of the entire back surface and the end area (generally in the radial direction). Area up to 2 mm inside).
【００１０】ところが、例えばキャリアのウエハを保持
する溝の深さが通常8〜10mmであり、半径方向2mm内側の
領域までは、特に溝のエッジ部が接触する危険性があ
る。したがって、キャリアによる収納、搬送時に汚染源
になる可能性が皆無とは言い切れないのである。However, for example, the depth of a groove for holding a wafer of a carrier is usually 8 to 10 mm, and there is a risk that the edge of the groove may come into contact particularly up to a region 2 mm inward in the radial direction. Therefore, it cannot be said that there is no possibility of becoming a contamination source during storage and transportation by the carrier.
【００１１】さらに、ウエハを浮かせるために導入する
窒素ガスは、素子形成領域への薬液回り込みの防止と素
子表面にきずが付くことを防止する役割があり、例えば
6インチウエハの処理には180L/min、8インチウエハでは
300L/minという大量の流量を要した。Further, the nitrogen gas introduced to float the wafer has a role of preventing the chemical solution from flowing into the element formation region and preventing the element surface from being scratched.
180L / min for processing 6 inch wafer, and 8L wafer for processing
A large flow rate of 300 L / min was required.
【００１２】また、薬液等についても、処理と同時に遠
心力により飛ばされているために、1〜2L/minの大量な
供給量を必要し、そのために数回の再利用（循環リサイ
クル）を行った後に液交換を行っていた。したがって、
一度汚染されると、次に処理するウエハをも汚染してし
まうおそれもあった。[0012] Further, since a chemical solution and the like are also blown off by centrifugal force at the same time as the treatment, a large supply amount of 1-2 L / min is required, and for this purpose, reuse (circulation recycling) is performed several times. Liquid replacement was performed after Therefore,
Once contaminated, the wafer to be processed next may also be contaminated.
【００１３】さらには、薬液を供給するための配管をあ
まり太くできないため、発泡性の薬液（例えば、Ｈ2Ｏ2
等）を使用できないなど、使用できる薬液種にも制限が
あった。Further, since a pipe for supplying a chemical solution cannot be made too thick, a foaming chemical solution (for example, H2 O2
) Cannot be used, and there are restrictions on the types of chemical solutions that can be used.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウエ
ハ表面側の薬液接触面積を精度良くコントロールし、端
部領域における処理面積を広げるとともに、ウエハ裏面
の処理を同時に行うことで汚染の生じない処理方法及び
処理装置を提供することにある。さらには、従来の処理
方法で、大量に必要であった薬液量を低減し、薬液コス
トの低減、循環リサイクルによるクロスコンタミネーシ
ョンの低減を図った処理方法及び処理装置を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to precisely control the contact area of a chemical solution on the front surface side of a wafer, to increase the processing area in an edge region, and to simultaneously perform processing on the back surface of a wafer to cause contamination. The object of the present invention is to provide a processing method and a processing apparatus. It is still another object of the present invention to provide a processing method and a processing apparatus in which a large amount of a chemical solution required by a conventional processing method is reduced, the cost of the chemical solution is reduced, and cross-contamination is reduced by circulating recycling.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハの素子
形成面にガスを吹き付けた状態で、前記素子形成面を上
にして処理液中に浸漬することにより、前記処理液の前
記素子形成面における前記ウエハの端部からの回り込み
面積を制御しながら処理を行うウエハの処理方法に関す
る。According to the present invention, a wafer is immersed in a processing liquid with the element forming surface facing upward while a gas is blown onto the element forming surface of the wafer, thereby forming the element forming surface of the processing liquid. The present invention relates to a wafer processing method for performing a process while controlling an area of a wafer that is wrapped around an edge of the wafer.
【００１６】前記ガスの吹き付け方向が、前記ウエハの
中心から端部に向かう半径方向の方向成分を有する。こ
のことによって、素子形成領域に処理液が侵入すること
を防ぐ。The blowing direction of the gas has a radial direction component from the center of the wafer to the end. This prevents the processing liquid from entering the element formation region.
【００１７】また、ガスは窒素ガスまたはドライエアで
あることが好ましい。Further, the gas is preferably nitrogen gas or dry air.
【００１８】さらに本発明は、ウエハを素子形成面を上
にして保持しながら、ウエハ表面にガスを吹き付けた状
態で、処理液中に浸漬して処理を行う処理装置であっ
て、前記処理液をためる処理槽と、前記ウエハを保持す
るとともに前記ウエハ表面にガスを吹き付けるガス噴出
口を有する１つまたは複数のウエハ保持部と、前記ウエ
ハをウエハ保持部に固定するためのウエハ保持具と、前
記ガスを供給するためのガス供給装置と、前記処理液を
供給するための処理液供給タンクと、を有する処理装置
に関する。Further, the present invention is a processing apparatus for performing a process by immersing a wafer in a processing liquid in a state where a gas is blown onto the wafer surface while holding the wafer with the element formation surface facing upward, wherein the processing liquid A processing tank for storing the wafer, one or more wafer holding units having a gas ejection port for holding the wafer and spraying a gas onto the surface of the wafer, and a wafer holder for fixing the wafer to the wafer holding unit; The present invention relates to a processing apparatus having a gas supply device for supplying the gas and a processing liquid supply tank for supplying the processing liquid.
【００１９】この処理装置において、前記ウエハ保持部
が、処理液面に対して昇降自在であり、高さ制御が可能
であることが好ましい。また、前記ガス供給装置は、流
量制御が可能であることが好ましい。In this processing apparatus, it is preferable that the wafer holding unit can be moved up and down with respect to the processing liquid surface, and the height can be controlled. Preferably, the gas supply device is capable of controlling a flow rate.
【００２０】また、この処理装置において、前記処理槽
の底部に超音波を発生させる超音波発生源を有すること
が好ましい。Further, in this processing apparatus, it is preferable that an ultrasonic generating source for generating ultrasonic waves is provided at the bottom of the processing tank.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の詳細
を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の処理装置
の一実施形態についての模式図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【００２２】同図に示すように、ウエハ処理部1の処理
槽2の中に薬液／純水6（処理液）がためられ、その処理
液の中に、ウエハ3が浸漬され処理されるようになって
いる。この薬液／純水6の液量は、半導体素子側の面が
処理槽の底に触れない程度、例えば、100mL程度ためら
れいる。また、処理槽2の底部には、超音波発生装置7が
配設されている。さらに、処理液は、薬液供給タンク9
または純水供給タンク10から供給され、排液口13より排
液される。これらの制御は、バルブ15をバルブ制御部14
により制御することにより行われる。As shown in FIG. 1, a chemical / pure water 6 (processing liquid) is stored in a processing tank 2 of a wafer processing unit 1, and a wafer 3 is immersed in the processing liquid to be processed. It has become. The amount of the chemical solution / pure water 6 is such that the surface on the semiconductor element side does not touch the bottom of the processing tank, for example, about 100 mL. An ultrasonic generator 7 is provided at the bottom of the processing tank 2. Further, the processing liquid is supplied to the chemical supply tank 9.
Alternatively, the liquid is supplied from the pure water supply tank 10 and discharged from the liquid discharge port 13. In these controls, the valve 15 is controlled by the valve control unit 14.
It is performed by controlling by.
【００２３】なお、排液は、クロスコンタミネーション
防止のため、使い捨てにするか、もしくは、排液処理装
置に回収して、フィルタ処理するなどして汚染物質を除
去した後、再使用するは可能である。It is possible to reuse the waste liquid after disposing of it to prevent cross-contamination, or by collecting it in a waste water treatment apparatus and filtering it to remove contaminants. It is.
【００２４】また、加熱ヒータ（不図示）が設けられて
おり、必要に応じて処理液の加熱が可能である。Further, a heater (not shown) is provided so that the processing liquid can be heated as required.
【００２５】ウエハ3は、素子形成面（以下単に表面
（おもてめん））を上にしてウエハ保持部5に、ウエハ
保持具であるピン4により固定される。図４は、ウエハ
を保持した様子を示した平面図である。この図では、6
本のウエハ保持具（ピン）4を用いて、ウエハ3をチャッ
キングしている。また、処理中にＢ位置の保持具でウエ
ハをチャッキングしたまま、Ａ位置の保持具をＡ’位置
に可動であることを示す。また、さらにＡ’位置の保持
具はチャッキングしたまま、Ｂ位置の保持具を動かすこ
とができる。このようにチャッキング位置を変更するこ
とができるようにしたのは、チャッキング位置における
処理残りを防ぐためである。The wafer 3 is fixed to the wafer holding portion 5 with the element forming surface (hereinafter simply referred to as the surface (main surface)) facing up by pins 4 serving as a wafer holder. FIG. 4 is a plan view showing a state where the wafer is held. In this figure, 6
The wafer 3 is chucked by using a wafer holder (pin) 4. It also indicates that the holder at the position A can be moved to the position A 'while the wafer is chucked by the holder at the position B during processing. Further, the holder at the position B can be moved while the holder at the position A 'is chucked. The reason why the chucking position can be changed in this way is to prevent processing remaining at the chucking position.
【００２６】ウエハ保持具については、特に限定を設け
ないが、棒状のもので、ウエハを横から支持するもので
あって、Ｌ状のもので、横及び下から支持するものであ
ってよく、いずれの場合も、数100〜数1000rpmの回転で
ウエハがはずれなければよい。The wafer holder is not particularly limited, but may be a rod-shaped one that supports the wafer from the side, an L-shaped one that supports the wafer from the side and below, In any case, it is sufficient that the wafer does not come off by rotation of several hundreds to several thousand rpm.
【００２７】このウエハ保持部5は、ガスを表面に吹き
付けるガス噴出口16を有し、図１では、窒素ガス供給装
置8より、流量を制御した窒素ガスを送り込み、表面に
吹き付ける機構となっている。The wafer holding section 5 has a gas outlet 16 for blowing gas to the surface. In FIG. 1, a mechanism for feeding a nitrogen gas having a controlled flow rate from the nitrogen gas supply device 8 and blowing the gas to the surface is provided. I have.
【００２８】図２は、図１のウエハ保持部の拡大図であ
る。例えば図２(a)のように、ウエハ保持部5が三角錐状
の形状をしており、ガス噴出口16が、ウエハ3の周辺に
設けられ、窒素ガス流17が、その三角錐の内壁をつた
い、ウエハ3の端面領域に向けて吹き付けられるような
構造となっている。FIG. 2 is an enlarged view of the wafer holding unit of FIG. For example, as shown in FIG. 2A, the wafer holding unit 5 has a triangular pyramid shape, a gas ejection port 16 is provided around the wafer 3, and a nitrogen gas flow 17 is applied to the inner wall of the triangular pyramid. The structure is such that it can be sprayed toward the end face region of the wafer 3.
【００２９】また別の形態として、図２(b)のように、
ウエハ保持部5が円盤状の形状をしており、ガス噴出口1
6がウエハ中心の上部に設けられ、窒素ガス流17が、ウ
エハ3のほぼ中央部から、端部方向に吹き抜けるような
構造であってもよい。As another form, as shown in FIG.
The wafer holder 5 has a disk shape, and the gas ejection port 1
6 may be provided in the upper part of the center of the wafer, and the nitrogen gas flow 17 may be blown from substantially the center of the wafer 3 toward the end.
【００３０】さらに、この図２(b)の他の形態として、
図２(c)のように、ガス噴出口16をウエハのさらに上方
に配置し、テーパー状にすることにより、窒素ガス流17
の流れをスムーズにすることも可能である。Further, as another embodiment of FIG. 2B,
As shown in FIG. 2 (c), the gas ejection port 16 is arranged further above the wafer and is tapered so that the nitrogen gas flow 17 is increased.
It is also possible to make the flow smooth.
【００３１】図３は、ウエハ表面側から、ウエハ保持部
を見たときの、ガス噴出口の様子とガスの噴出方向を模
式的に示したものである。図３(a-1)、(a-2)は、図２
(a)に示したウエハ保持部に対応し、図３(b-1)、(b-2)
は、図２(b)のウエハ保持部に対応する。FIG. 3 schematically shows the state of the gas ejection port and the gas ejection direction when the wafer holding portion is viewed from the wafer surface side. FIGS. 3 (a-1) and (a-2) correspond to FIG.
FIGS. 3 (b-1) and (b-2) correspond to the wafer holder shown in FIG.
Corresponds to the wafer holding unit in FIG.
【００３２】ガスの噴出方向は、図３(a-1)、(b-1)に示
すように、窒素ガス流17の矢印が示すように放射状であ
っても、図３(a-2)、(b-2)に示すようにウエハ円周方向
に向かった方向成分を有するスパイラル状であってもよ
い。この噴出方向については、例えば、ウエハ保持具の
内壁部（ガス流路）に放射状に溝を入れたり、らせん状
に溝をいれたりすることにより、容易に方向を制御でき
る。As shown in FIGS. 3 (a-1) and 3 (b-1), the direction of gas ejection is radial as shown by the arrow of the nitrogen gas flow 17 even if it is radial as shown in FIG. 3 (a-2). As shown in (b-2), a spiral shape having a directional component directed in the wafer circumferential direction may be used. The ejection direction can be easily controlled by, for example, radially forming a groove in the inner wall portion (gas flow path) of the wafer holder or spirally forming a groove.
【００３３】しかし、ガスを吹き付ける目的は、薬液の
素子形成領域の侵入を防ぐためのものであり、いずれの
場合も、ガスの噴出方向が、ウエハの中心から端部に向
かう半径方向の方向成分を持つことが必要である。However, the purpose of spraying the gas is to prevent the chemical solution from entering the element formation region, and in any case, the direction of the gas ejection is a radial direction component from the center of the wafer toward the end. It is necessary to have
【００３４】このウエハ保持部5は、回転駆動部11と連
結されており、ウエハ保持部の軸（ウエハ保持部の柄の
部分）を中心としてウエハ円周方向に回転駆動が与えら
れる構造となっている。このような構造により、ウエハ
保持部5は、ウエハ3チャッキングしたまま低回転〜数10
00rpmの回転速度で回転できるようになっている。The wafer holding unit 5 is connected to the rotation driving unit 11, and has a structure in which rotation driving is given in the circumferential direction of the wafer around the axis of the wafer holding unit (the handle portion of the wafer holding unit). ing. With such a structure, the wafer holding unit 5 can be rotated at a low speed to several tens while the wafer 3 is chucked.
It can rotate at a rotation speed of 00 rpm.
【００３５】ついで図１を示しながら、さらに処理プロ
セスについて説明する。Next, the processing process will be further described with reference to FIG.
【００３６】まず、処理槽2に処理液として薬液を導入
する。薬液は、付着した成膜物質を溶解、エッチングま
たは分解するためのものであり、処理対象物により適宜
選択される。First, a chemical is introduced into the processing tank 2 as a processing liquid. The chemical solution is for dissolving, etching, or decomposing the attached film-forming substance, and is appropriately selected depending on an object to be processed.
【００３７】次いでウエハ3を、ウエハ保持部5に固定
し、Ｎ2ガス供給装置8により窒素ガスを供給しながら、
このウエハ保持部5を下げていく。ウエハ保持部5の高さ
は、洗浄槽の底から、0.1〜1.0mm程度の範囲で制御す
る。Next, the wafer 3 is fixed to the wafer holder 5, and while the nitrogen gas is supplied by the N2 gas supply device 8,
The wafer holder 5 is lowered. The height of the wafer holder 5 is controlled within a range of about 0.1 to 1.0 mm from the bottom of the cleaning tank.
【００３８】ウエハ裏面が、処理液に接液したらウエハ
表面側の素子形成領域に薬液が回り込まないように、窒
素ガスの流量をコントロールする。このときに供給する
窒素ガス供給量は、ウエハサイズにもよるが、概ね10.0
〜100.0L/minの範囲である。この際に、スピン処理のよ
うに、回転させないために、薬液の表面端部領域への回
り込み面積を、薬液のウエハ面における表面張力と窒素
ガスの圧力のバランスで比較的容易にコントロールする
ことが可能である。When the back surface of the wafer comes into contact with the processing liquid, the flow rate of the nitrogen gas is controlled so that the chemical solution does not flow into the element formation region on the front surface side of the wafer. The supply amount of nitrogen gas supplied at this time depends on the wafer size, but is approximately 10.0
It is in the range of ~ 100.0 L / min. At this time, in order to prevent rotation, unlike spin processing, it is possible to relatively easily control the wraparound area of the chemical solution to the surface end region by the balance between the surface tension of the chemical solution on the wafer surface and the pressure of nitrogen gas. It is possible.
【００３９】このウエハの表面端部領域への回り込み面
積は、窒素ガスの流量と、ウエハと薬液面の高さ関係に
より、精度よく制御される。The wraparound area of the wafer to the front end region is precisely controlled by the flow rate of the nitrogen gas and the height relationship between the wafer and the chemical solution level.
【００４０】表面端部領域とは、素子が形成されていな
い端部の領域をいい、このうち、特に洗浄を必要とする
領域は、保管、搬送、あるいは、製造工程において、他
の物質と接触する領域である。例えば、前述のキャリア
を用いて保管、搬送する場合は、端部から2mm程度の領
域が接触領域となり、石英ボードや、スパッタリング装
置（ウエハ保持リング）を用いる場合は、端部から10mm
程度の領域が接触領域となる。The surface edge region is an edge region where the element is not formed, and a region that particularly requires cleaning is in contact with another substance during storage, transportation, or a manufacturing process. Is the area to be used. For example, when storing and transporting using the above-mentioned carrier, the area of about 2 mm from the end is the contact area, and when using a quartz board or a sputtering device (wafer holding ring), 10 mm from the end.
The area of the degree is the contact area.
【００４１】このように洗浄後の成膜工程や、またウエ
ハサイズ、素子形成領域の面積等により洗浄の必要な端
部領域に変動があり、必要に応じて洗浄する端部領域の
面積を適宜選択することができる。As described above, there is a variation in the edge region that needs to be cleaned depending on the film forming process after cleaning, the wafer size, the area of the element formation region, and the like. You can choose.
【００４２】薬液の回り込みが所定の位置になったら、
このガス流量、高さを制御しながら、超音波発生装置7
により0.1〜2MHzの超音波を発生させる。超音波を発生
させることにより処理効率があがる。When the wraparound of the chemical reaches a predetermined position,
While controlling the gas flow rate and height, the ultrasonic generator 7
To generate an ultrasonic wave of 0.1 to 2 MHz. The processing efficiency is increased by generating the ultrasonic waves.
【００４３】なお、この薬液処理については、同一薬液
種を用いて数回処理したり、また薬液種を変更して、数
種の成膜物質を処理除去することも可能である。In this chemical treatment, it is possible to perform the treatment several times by using the same chemical type, or to change the chemical type to remove several kinds of film-forming substances.
【００４４】一定時間経過後に、超音波を止めるととも
に、薬液を排液口13から排液し、さらに純水タンク10か
ら純水を導入し、再度上記薬液処理と同様に窒素ガスの
流量と保持部の高さ制御を行いながら純水処理を行う。
この時も処理時に超音波を発生させることにより処理効
率をあげることが好ましい。純水処理は、ウエハの裏面
及び表面端部領域に付着した薬液を純水置換するための
ものであり、ウエハ表面の素子形成領域に液が侵入しな
いように、ガス噴出をコントロールしながら処理するこ
とが好ましい。また、この純水処理については、数回繰
り返すこともできる。After a certain period of time, the ultrasonic wave is stopped, the chemical is drained from the drain port 13, pure water is introduced from the pure water tank 10, and the flow rate of the nitrogen gas is maintained again in the same manner as in the above-described chemical processing. Pure water treatment is performed while controlling the height of the section.
At this time, it is preferable to increase the processing efficiency by generating ultrasonic waves during the processing. The pure water treatment is for replacing the chemical solution attached to the back surface and the front end region of the wafer with pure water, and performing the treatment while controlling the gas ejection so that the liquid does not enter the element formation region on the wafer surface. Is preferred. This pure water treatment can be repeated several times.
【００４５】一定時間純水処理を行った後に超音波を止
めるとともに、純水を排液口13から排液し、さらにウエ
ハ保持部5を1000rpmで回転させて、ウエハを乾燥する。
この際に、素子表面にガス（例えば窒素ガスまたはドラ
イエア）を供給して乾燥効率を高めることもできる。After performing the pure water treatment for a certain time, the ultrasonic wave is stopped, the pure water is drained from the drain port 13, and the wafer holding unit 5 is rotated at 1000 rpm to dry the wafer.
At this time, a gas (for example, nitrogen gas or dry air) can be supplied to the element surface to increase the drying efficiency.
【００４６】なお、薬液は、処理対象である成膜物質に
よって薬液種を選択できる。以下の表１に成膜物質と薬
液種の例、及びその薬液による代表的な処理時間につい
て示す。The type of the chemical can be selected depending on the film forming substance to be processed. Table 1 below shows examples of film forming substances and types of chemicals, and typical processing times with the chemicals.
【００４７】[0047]
【表１】[Table 1]
【００４８】表１に代表例を示したが、本発明は浸漬処
理であるために、酸、アルカリ、有機系溶剤、過酸化物
（Ｈ2Ｏ2等）などいずれの処理液にも適用可能である。Table 1 shows a typical example. Since the present invention is an immersion treatment, it can be applied to any treatment liquid such as acid, alkali, organic solvent and peroxide (H2 O2 ). It is.
【００４９】また、１つの処理槽で、１枚のウエハを処
理する場合は、薬液量は、10〜200mL程度で十分であ
り、従来の1〜2L/minと比較すると、薬液使用量が非常
に少なくて済む。When one wafer is processed in one processing tank, the amount of the chemical solution is about 10 to 200 mL, which is sufficient. Less.
【００５０】また、本実施形態では、ウエハ表面に吹き
付けるガスとして、窒素ガスを用いたが、室温付近で、
半導体素子に影響のないガスであれば、特に限定されな
い。経済性を考慮すると、例えばドライエアも好適なガ
ス種として挙げることができる。In this embodiment, nitrogen gas is used as the gas to be blown onto the wafer surface.
The gas is not particularly limited as long as the gas does not affect the semiconductor element. Considering economics, for example, dry air can also be mentioned as a suitable gas type.
【００５１】本実施形態では、処理装置は、1つの処理
槽で、1枚のウエハを処理する形になっているが、図５
に示すように、1つの処理槽に複数のウエハ保持部を設
けて処理することも可能である。In this embodiment, the processing apparatus is configured to process one wafer in one processing tank.
As shown in (1), it is also possible to provide a plurality of wafer holders in one processing tank for processing.
【００５２】図５(a)は、処理装置の横方向からみたと
きの断面図であり、図5(b)は処理槽の上からみたときの
ウエハの配置を示したものである。FIG. 5 (a) is a cross-sectional view of the processing apparatus as viewed from the lateral direction, and FIG. 5 (b) shows the arrangement of wafers as viewed from above the processing tank.
【００５３】この図に示すように、ウエハ処理部51の処
理槽52の中に薬液／純水56（処理液）がためられ、その
処理液の中に、5枚のウエハ53が浸漬され、処理をされ
るようになっている。図１とは、ウエハの処理枚数のみ
が異なる。処理槽52の底部には、超音波発生装置57が配
設され、その他ウエハ保持部55、回転駆動部511、窒素
ガス供給装置58、処理液の供給、排液の排出についても
図１と同様である。As shown in this figure, a chemical / pure water 56 (processing liquid) is stored in a processing tank 52 of a wafer processing section 51, and five wafers 53 are immersed in the processing liquid. Processing is done. 1 is different from FIG. 1 only in the number of processed wafers. At the bottom of the processing tank 52, an ultrasonic generator 57 is provided. In addition, the wafer holding unit 55, the rotation driving unit 511, the nitrogen gas supply device 58, the supply of the processing liquid, and the discharge of the drainage are the same as those in FIG. It is.
【００５４】このように、１つの処理槽に、複数のウエ
ハ保持部を設けることにより、複数枚のウエハの処理を
一括して行うこともできる。As described above, by providing a plurality of wafer holders in one processing tank, a plurality of wafers can be processed collectively.
【００５５】なお、本発明の処理対象であるウエハは、
シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ等のウエハ状のも
のであれば、その種類は限定されない。The wafer to be processed according to the present invention is:
The type is not limited as long as it is a wafer such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer.
【００５６】また、本発明の処理方法、処理装置は、ウ
エハの裏面及び端部領域の洗浄に対して主に用いること
ができるが、その部分のレジスト剥離や、エッチングに
対しても用いることができる。Further, the processing method and processing apparatus of the present invention can be mainly used for cleaning the back surface and the edge region of the wafer, but can also be used for resist peeling and etching of that portion. it can.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第一に、ウエハ表面側端部領域における薬液接触面積を
精度良く制御することができ、したがって、本発明の処
理方法を用いて処理したウエハは、クロスコンタミネー
ションを発生させにくい。As described above, according to the present invention,
First, the chemical solution contact area in the wafer surface side end region can be accurately controlled, and therefore, the wafer processed using the processing method of the present invention hardly causes cross contamination.
【００５８】第二にウエハ表面の端部領域と裏面を同時
に処理することができるため、処理が非常に効率的であ
る。Second, since the edge region and the back surface of the wafer surface can be processed simultaneously, the processing is very efficient.
【００５９】第三に、処理液（薬液及び純水）の使用量
が、従来法と比較して極端に少なくて済み、薬液コスト
を低減することができる。Third, the amount of the processing solution (chemical solution and pure water) used is extremely small as compared with the conventional method, and the cost of the chemical solution can be reduced.
【図１】本発明の処理装置の一実施形態を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態で用いるウエハ保持部の拡
大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a wafer holding unit used in one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態で用いるウエハ保持部のウ
エハ表面側から見た平面図であり、特にガス噴出方向を
模式的に示したものである。FIG. 3 is a plan view of a wafer holding unit used in one embodiment of the present invention, as viewed from the wafer surface side, and particularly schematically shows a gas ejection direction.
【図４】本発明の一実施形態で用いるウエハ保持具が、
ウエハを保持している様子を示す。FIG. 4 shows a wafer holder used in one embodiment of the present invention.
4 shows a state in which a wafer is being held.
【図５】本発明の処理装置の一実施形態である複数枚数
のウエハの処理可能な処理装置を示す。FIG. 5 shows a processing apparatus capable of processing a plurality of wafers according to an embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【図６】従来より用いてきたスピン処理装置の模式図を
示す。FIG. 6 shows a schematic view of a spin processing apparatus conventionally used.
1 ウエハ処理部 2 処理槽 3 ウエハ 4 ウエハ保持ピン（ウエハ保持具） 5 ウエハ保持部 6 薬液／純水 7 超音波発生装置 8 Ｎ2ガス供給装置 9 薬液供給タンク 10 純水供給タンク 11 回転駆動部 12 排気口 13 排液口 14 バルブ制御部 15 バルブ 16 ガス噴出口 17 窒素ガス流 51 ウエハ処理部 52 処理槽 53 ウエハ 55 ウエハ保持部 56 薬液／純水 57 超音波発生装置 58 Ｎ2ガス供給装置 511 回転駆動部 61 ウエハ 62 ウエハ支持台 63 ウエハ保持ピン 64 回転駆動部 65 回転軸 66 薬液／純水供給口 67 Ｎ2ガス供給口 68 排液口1 Wafer processing unit 2 Processing tank 3 Wafer 4 Wafer holding pin (wafer holder) 5 Wafer holding unit 6 Chemical / pure water 7 Ultrasonic generator 8 N2 gas supply unit 9 Chemical supply tank 10 Pure water supply tank 11 Rotation drive Unit 12 Exhaust port 13 Drain port 14 Valve control unit 15 Valve 16 Gas outlet 17 Nitrogen gas flow 51 Wafer processing unit 52 Processing tank 53 Wafer 55 Wafer holding unit 56 Chemical solution / pure water 57 Ultrasonic wave generator 58 N2 gas supply device 511 rotary drive 61 wafer 62 wafer support table 63 the wafer retaining pin 64 rotary drive 65 rotates shaft 66 chemical / pure water supply port 67 N2 gas supply port 68 drain port
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