JPH0810686B2 - 半導体基板エッチング処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体基板エッチング処理装置に係り、特に
ベベル構造状の半導体基板（ウエハー）のテーパの付い
た外周面を自動的にエッチング処理する半導体基板エッ
チング処理装置に関する。

［従来の技術］ 例えば大型電力用半導体装置に用いられるウエハーは
オリエンテーションフラットが形成されていない円板形
状の半導体基板が使用され、この半導体基板は耐圧保持
のために外周面にテーパが付けられたものが多い。この
テーパ外周面にはテーパ付け加工時に破砕欠陥がしばし
ば発生するので、テーパ外周面をエッチング処理して上
記破砕欠陥を除去することが行なわれている。

このは動態基板のテーパ外周面のエッチング処理は、
次に述べる工程によってこれまで行われていた。即ち、
第４図に示されたように半導体基板１の裏面全体に刷毛
で耐エッチング液２を塗布した後、この半導体基板１を
同径の弗素樹脂製の円板３に貼り付ける。次に、この弗
素樹脂円板３が下側になるように半導体基板１と弗素樹
脂円板３とを熱板４に載置し、数分間ベーキングして半
導体基板１と弗素樹脂円板３とを固着させる。このベー
キング後に、半導体基板１の表面（パターン作成面）に
刷毛で耐エッチング液５を塗布し上述と同様にベーキン
グする。なお、上記の耐エッチング液塗布作業ては半導
体基板１のテーパ外周面1aには耐エッチング液が付着し
ないようにする。

次に、第５図に示されたように弗素樹脂円板３に固着
された半導体基板１をピンセット６で挟み、エッチング
液７に一定時間浸漬してテーパ外周面1aのみをエッチン
グする。このエッチング処理後に水洗洗浄し、更にボイ
ル中の有機溶剤に半導体基板１を浸漬してこの半導体基
板１を弗素樹脂円板３から剥がすと同時に耐エッチング
液２、５を除去し、この除去後に半導体基板１を流水で
洗浄する。この流水洗浄後に、第６図に示されたように
赤外線ランプ８で半導体基板１を乾燥する。

しかしながら、このような従来のエッチング処理は耐
エッチング液２、５を細心の注意を払いながら、半導体
基板１のテーパ外周面1aに付着しないように半導体基板
の両表面に塗布しなければならず、また半導体基板１を
弗素樹脂円板３に貼付する必要があるといった問題、及
び耐エッチング液の除去やそれに伴う洗浄乾燥作業の必
要性、耐エッチング液２、５の塗布ムラに起因する半導
体基板の製造歩留りの低下といった問題が存在した。更
に半導体基板テーパ外周面1aのみをエッチングするのに
半導体基板全体をエッチング液に浸漬するためエッチン
グ液の使用量が多くなるといった問題もあった。

そこで、上述のような問題を解決した半導体基板エッ
チング処理装置が特開平１−316936号公報に開示されて
いる。この半導体基板エッチング処理装置は第７図及び
第８図に示されたように真空チャック付きの回転台９
と、回転台９に並置され回転軸10によって回転される塗
布ローラ11とを具備する。この塗布ローラ11の外周溝11
aにはエッチング液供給ノズル12からエッチング液13が
供給される。半導体基板１は回転台９に真空吸着され、
そのテーパ外周面1aが塗布ローラ11の外周溝11a内に入
り込む。この状態で、回転台９と塗布ローラ11とを逆方
向に回転させながら、塗布ロール11の外周溝11aにエッ
チング液供給ノズル12からエッチング液13を供給する
と、エッチング液13は表面張力によって外周溝11a内に
保持され、塗布ローラ11の回転に伴い半導体基板１のテ
ーパ外周面に付着しそれをエッチング処理する。こうし
て半導体基板の全外周面のエッチングが終了すると、エ
ッチング液の供給を停止し、洗浄ノズル14、15から純水
を吐出して半導体基板１を洗浄する。この後、半導体基
板１を高速回転させてその乾燥を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 半導体基板のエッチング処理は半導体基板の搬送やエ
ッチング液塗布や水洗ベーキング等の一連の作業を必要
とする。しかしながら、上記特開平１−316936号公報に
開示された半導体基板エッチング処理装置は、端に半導
体基板のテーパ付外周面へのエッチング液の塗布及びそ
の後の水洗作業の自動化のみを図るものであり、一連の
エッチング作業全体の自動化を図るものではない。更
に、上記半導体基板エッチング処理装置は半導体基板１
が回転台９に偏心して載置されるとエッチング液を半導
体基板の全外周面に均一に塗布できずエッチングムラが
生じてしまうという問題がある。

そこで、本発明の目的はエッチング液を半導体基板の
全外周に均一に塗布できると共に、基板の搬送やエッチ
ング液塗布や水洗やベーキング等の一連のエッチング処
理作業をすべて自動化した半導体基板エッチング処理装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、半導体基板のテーパの付
いた外周面をエッチング処理する半導体基板エッチング
処理装置において、半導体基板を搬送する搬送手段と；
複数の半導体基板を収容したトレイを載置する半導体基
板供給部と；上記搬送手段によって上記半導体基板供給
部から搬送された半導体基板を載置するＸ−Ｙステージ
を有し、このＸ−Ｙステージに載置された半導体基板を
所定位置に位置合せする位置合せ部と；上記搬送手段に
よって上記位置合せ部から搬送された半導体基板に水平
に載置しこの半導体基板を回転する回転台と、この回転
台に隣接配置され上記回転台によって回転される半導体
基板のテーパ付き外周面にエッチング液を塗布するエッ
チング液塗布ヘッドとを有するエッチング液塗布部と；
上記搬送手段によって上記エッチング液塗布部から搬送
された半導体基板を載置し、水洗しその後に乾燥処理す
る水洗部と；上記搬送手段によって上記水洗部から搬送
された半導体基板を載置するホットプレートを有し、こ
のホットプレートによって半導体基板を高温乾燥するベ
ーキング部と；上記搬送手段によって上記ベーキング部
から搬送された半導体基板を収容するトレイを載置する
半導体基板回収部と；上記一連の動作を制御する制御部
とを具備し、上記半導体基板供給部と上記Ｘ−Ｙステー
ジと上記エッチング液塗布部と水洗部と上記ベーキング
部と上記半導体基板回収部とは単一のクリーンユニット
内のほぼ同一平面上に順次配置されていることを特徴と
するものである。

この構成にあっては、上記搬送手段は上記半導体基板
供給部と上記Ｘ−Ｙステージとの間を往復動し上記半導
体基板供給部から上記Ｘ−Ｙステージに半導体基板を搬
送する第１の搬送アームと、上記Ｘ−Ｙステージと上記
回転台との間を往復動し上記Ｘ−Ｙステージから上記回
転台に半導体基板を搬送する第２の搬送アームと、上記
回転台と上記水洗部との間を往復動し上記回転台から上
記水洗部に半導体基板を搬送する第３の搬送アームと、
上記水洗部と上記ホットプレートとの間を往復動し上記
水洗部から上記ホットプレートに半導体基板を搬送する
第４の搬送アームと、上記ホットプレートと上記半導体
基板回収部との間を往復動し上記ホットプレートから上
記半導体基板回収部に半導体基板を搬送する第５の搬送
アームとを有することが好ましい。

［作 用］ 半導体基板供給部のトレイに収容された半導体基板
は、搬送手段によってＸ−Ｙステージに搬送され、そこ
で所定位置に位置合せされた後に、搬送手段によってエ
ッチング液塗布部の回転台に搬送載置される。この回転
台は水平に載置された半導体基板を回転し、エッチング
液塗布ヘッドはこの回転中の半導体基板の外周面にエッ
チング液を塗布し、エッチングを行なった後、純水によ
り粗洗浄を行なう。

このエッチング処理された半導体基板は、搬送手段に
よって水洗部に搬送され水洗され乾燥される。この後
に、半導体基板は搬送手段によってベーキング部のホッ
トプレートに搬送載置され、ホットプレートによって高
温乾燥された後に、搬送手段によって半導体基板回収部
に搬送されトレイに収容される。これらの一連の作業は
制御部によって順次制御される。

半導体基板は、Ｘ−Ｙステージにおいて予め位置合せ
された後にエッチング液塗布部の回転台に載置されるた
め、回転台への載置が高精度に行われ、エッチング液塗
布は半導体基板の全外周面に均一に行われる。

［実施例］ 次に、本発明による半導体基板エッチング処理装置の
一実施例を第４図乃至第８図と同部分には同一符号を付
して示した第１図乃至第３図を参照して説明する。

第１図及び第２図において、クリーンユニット20は架
台21を有し、この架台21上には、半導体基板供給部22
と、位置合せ部23と、エッチング液塗布部24と、水洗部
25と、ホットプレートを有するベーキング部26と、半導
体基板回収部27とがほぼ一列状に配置されている。この
半導体基板供給部22は複数枚の半導体基板１を収容する
トレイ28を載置する。位置合せ部23はＸ−Ｙステージ23
aとこのＸ−Ｙステージ23aの上方に配置されたITVカメ
ラを含む位置検出器23bとから構成されている。

エッチング液塗布部24は、上記特開平１−316936号公
報に開示され、即ち第７図及び第８図に示された半導体
器板エッチング処理装置と類似した構成であり、第３図
に示されたように図示を省略したモータに連結された真
空吸着機能付きの回転台29と、同様に図示を省略したモ
ータに連結された塗布ローラ30と、この塗布ローラ30に
エッチング液を供給するエッチング液供給通路31とから
構成されている。塗布ローラ30とエッチング液供給通路
31とは、一体的に回転台29に対し接近方向及び離間方向
に移動可能に構成されている。

半導体基板供給部22と位置合せ部23とエッチング液塗
布部24と水洗部25とベーキング部26と半導体基板回収部
27の夫々の上方には、第１乃至第５の搬送アーム32,33,
34,35、36が配置され、各搬送アーム32〜36は半導体基
板１を吸着保持可能な一端部と共通の往復アーム37に連
結された他端部とを夫々有する。第１の搬送アーム32は
その一端部で半導体基板供給部22の半導体基板１を吸着
保持し、位置合せ部23のＸ−Ｙステージ23aに搬送載置
し、第２の搬送アーム33はその一端部でＸ−Ｙステージ
23a上の半導体基板１を吸着保持し、エッチング液塗布
部24の回転台29（第３図）に搬送載置する。第３の搬送
アーム34は回転台29上の半導体基板１を吸着保持し、水
洗部25に搬送載置し、また第４の搬送アーム35は水洗部
25上の半導体基板１を吸着保持し、ベーキング部26に搬
送し、第５の搬送アーム36はベーキング部26上の半導体
基板１を吸着保持し、半導体基板回収部15に載置された
トレイ28に収容する。なお、第３乃至第５の搬送アーム
32、33、34、35、36は、半導体基板１の搬送の際にエッ
チング液塗布面を傷付けないように、半導体基板吸着用
の端部が半導体基板１の中央部のみと接触しその周辺と
接触することがないように構成されている。具体的に
は、第３乃至第５の搬送アーム32、33、34、35、36の半
導体基板吸着用端部は、半導体基板１よりも十分に小径
に構成されるか、または半導体基板１の外周部が位置す
る部分に溝を刻設して半導体基板１の外周部と接触しな
いように構成されている。

クリーンユニット20には、各部の制御を行う制御部38
とエッチング液供給部39が内蔵されている。

次にこの実施例の作用を説明する。

複数枚の半導体基板１を収容したトレイ28が半導体基
板供給部22に載置される。第１の搬送アーム32は、往復
アーム37によって駆動され、半導体基板供給部22のトレ
イ28から半導体基板１を吸着し位置決め部23のＸ−Ｙス
テージ23aに搬送し、そこに載置する。Ｘ−Ｙステージ2
3aに載置された半導体基板１はその外周部または中央の
マークが位置検出器23bによって検出され、制御部38は
この検出出力から所定位置に対する半導体基板１のズレ
量を演算し、この演算したズレ量に基づきＸ−Ｙステー
ジ23aをＸ方向又はＹ方向に移動し半導体基板１を所定
位置に高精度に位置決めする。こうして高精度に位置決
めされた半導体基板１は、この位置決め状態を保持した
まま第２の搬送アーム33によってエッチング液塗布部24
の回転台29に高精度に載置される。

回転台29は、載置された半導体基板１を真空吸着した
後に、図示を省略したモータによって第３図に示された
ように矢印Ａ方向に回転駆動されて半導体基板１を同方
向に回転する。塗布ローラー30は、その側面凹部30a内
に半導体基板１のテーパ外周面1aが入り込む位置まで、
エッチング液供給通路31と一体に水平方向に移動される
と共に、図示を省略したモータによって矢印Ｂ方向に回
転される。エッチング液供給通路31はエッチング液を塗
布ローラ30の側面凹部30aに供給し、これによってエッ
チング液が半導体基板１のテーパ外周面1aに均一に塗布
され、エッチングが行われる。その後純水により粗洗浄
が行われる。

この塗布された半導体基板１は、第３の搬送アーム34
によって回転台29から水洗部25に搬送され、そこで水洗
された乾燥された後に、第４の搬送アーム35によって水
洗部25からベーキング部26のホットプレートに搬送され
る。このホットプレートは半導体基板１を高温乾燥す
る。第５搬送アーム36はベーキング部26上の半導体基板
１を吸着保持し、半導体基板回収部27に載置されたトレ
イ28に収容する。この間、第１及び第２の搬送アーム3
2、33は前述したように半導体基板１を夫々半導体基板
供給部22及び位置合せ部23から位置合せ部23及びエッチ
ング液塗布部24に搬送しており、上述した一連の動作が
連続的に行われる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、半導
体基板は半導体基板供給部から半導体基板回収部まで搬
送手段によって順次搬送され、エッチング処理がすべて
自動的に行われ、作業時間を著しく短縮することができ
る。また、半導体基板は、Ｘ−Ｙステージにおいて位置
合せされた後にエッチング液塗布部の回転台に載置され
るためこの回転台への載置が高精度に行われ、エッチン
グ液塗布を均一にすることができ、製造歩留りを大幅に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体基板エッチング処理装置の
一実施例を概略的に示した外観斜視図、第２図は上記実
施例の動作を説明するためのブロック図、第３図は上記
実施例のエッチング液塗布部を詳細に示した断面図、第
４図乃至第６図は従来の半導体基板エッチング処理方法
を夫々示した説明図、第７図及び第８図は従来の半導体
基板エッチング処理装置を示した構成説明図と平面図で
ある。 １……半導体基板、20……クリーンユニット、22……半
導体基板供給部、23……位置合せ部、23a……Ｘ−Ｙス
テージ、23b……位置検出器、24……エッチング液塗布
部、25……水洗部、26……ベーキング部、27……半導体
器板回収部、28……トレイ、29……回転台、30……塗布
ローラー、32〜37……搬送手段、38……制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板のテーパの付いた外周面をエッ
   チング処理する半導体基板エッチング処理装置におい
   て、半導体基板を搬送する搬送手段と；複数の半導体基
   板を収容したトレイを載置する半導体基板供給部と；上
   記搬送手段によって上記半導体基板供給部から搬送され
   た半導体基板を載置するＸ−Ｙステージを有し、このＸ
   −Ｙステージに載置された半導体基板を所定位置に位置
   合せする位置合せ部と；上記搬送手段によって上記位置
   合せ部から搬送された半導体基板を水平に載置しこの半
   導体基板を回転する回転台と、この回転台に隣接配置さ
   れ上記回転台によって回転される半導体基板のテーパ付
   き外周面にエッチング液を塗布するエッチング液塗布ヘ
   ッドとを有するエッチング液塗布部と；上記搬送手段に
   よって上記エッチング液塗布部から搬送された半導体基
   板を載置し、水洗しその後に乾燥処理する水洗部と；上
   記搬送手段によって上記水洗部から搬送された半導体基
   板を載置するホットプレートを有し、このホットプレー
   トによって半導体基板を高温乾燥するベーキング部と；
   上記搬送手段によって上記ベーキング部から搬送された
   半導体基板を収容するトレイを載置する半導体基板回収
   部と；上記一連の動作を制御する制御部とを具備し、上
   記半導体基板供給部と上記Ｘ−Ｙステージと上記エッチ
   ング液塗布部と水洗部と上記ベーキング部と上記半導体
   基板回収部とは単一のクリーンユニット内のほぼ同一平
   面上に順次配置されていることを特徴とする半導体基板
   エッチング処理装置。
2. 【請求項２】上記搬送手段は上記半導体基板供給部と上
   記Ｘ−Ｙステージとの間を往復動し上記半導体基板供給
   部から上記Ｘ−Ｙステージに半導体基板を搬送する第１
   の搬送アームと、上記Ｘ−Ｙステージと上記回転台との
   間を往復動し上記Ｘ−Ｙステージから上記回転台 に半導体基板を搬送する第２の搬送アームと、上記回転
   台と上記水洗部との間を往復動し上記回転台から上記水
   洗部に半導体基板を搬送する第３の搬送アームと、上記
   水洗部と上記ホットプレートとの間を往復動し上記水洗
   部から上記ホットプレート半導体基板を搬送する第４の
   搬送アームと、上記ホットプレートと上記半導体基板回
   収部との間を往復動し上記ホットプレートから上記半導
   体基板回収部に半導体基板を搬送する第５の搬送アーム
   とを有することを特徴とする請求項１記載の半導体基板
   エッチング処理装置。