异物除去装置和异物除去方法

专利名称：异物除去装置和异物除去方法
技术领域：
本发明涉及异物除去装置、异物除去方法和存储介质，特别是涉及将附着于等离
子体蚀刻处理后的半导体基板的异物除去的异物除去装置和异物除去方法。
背景技术：
在使用由CF类处理气体生成的等离子体对作为基板的晶片实施等离子体处理，例如等离子体蚀刻处理时，有时由CF类处理气体导致的CF类沉积物会附着于晶片表面。虽然可以通过等离子体(阳离子)溅射除去附着于晶体表面的CF类沉积物，但是由于晶片的周缘部(以下，称为"斜面(bevel)部")难以被等离子体溅射，因此不能除去附着的CF类沉积物。 于是，通常使用后处理装置除去附着于斜面部的CF类沉积物。具体而言，在后处
理装置中，对晶片的斜面部照射例如cp0.6的激光照射斑并加热斜面部，并且向该斜面部供
给臭氧气体，通过化学反应将CF类沉积物分解成CO、 C02、 F2除去。 如上述使用激光除去、清洗附着于晶片周缘部的异物的后处理装置中，高速地进行异物除去处理时，由于温度急剧上升，有可能导致有机物以外的物质从晶片表面剥离。另一方面，缓慢地进行处理时，不仅会延长处理时间，还会导致从晶片的周缘部向表面传递的热量增加，对晶片表面的芯片也产生不良的影响。因此，希望开发一种技术，能够排除不必要的处理，尽可能縮短处理时间，并且使向作为被处理基板的晶片的热量输入适当，高效地除去附着于晶片的异物。 另一方面，专利文献1为公开了以下现有技术的公知文献，即，通过调节激光源相对于被处理基板，即晶片的位置来优化处理。专利文献1公开了一种基板处理装置，包括将晶片W大致水平地保持并旋转的真空卡盘、和对由真空卡盘保持的晶片W的周缘部与周端面照射激光的光蚀刻装置，从根据晶片的外径尺寸而定位的蚀刻装置对由真空卡盘支承并旋转的晶片W的周缘部照射Xe激光，从而将附着于晶片W的周缘部和周端面的铜薄膜除去。 专利文献1 :日本特开2003-197570号公报 然而，上述现有技术，除基板处理用的激光照射装置之外，还需要用于检测被处理基板的外径的专用检测机构，不仅有可能使装置复杂且大型化，还有可能无法实现对被处理基板的热量输入的优化，使得被处理对象面以外的基板表面受到过度加热。

发明内容
本发明目的在于提供一种异物除去装置、使用该装置的异物除去方法和存储介质，该异物除去装置能够将附着于实施规定处理的基板的异物除去，能够使输入被处理基板的热量适当，消除不必要的加热，从而排除多余的处理，縮短处理时间。 为了实现上述目的，本发明第一方面的异物除去装置，包括载置基板并旋转的载置台；和对载置于该载置台并旋转的上述基板照射异物清洗用激光、将附着于上述基板表面的异物除去的激光照射部，上述激光照射部对上述基板表面照射照射截面为矩形的激光。 本发明第二方面的异物除去装置，其特征在于，在第一方面的异物除去装置中，上述激光的矩形照射截面，以上述激光的扫描方向为长边的方式形成。 本发明第三方面的异物除去装置，其特征在于，在第一方面的异物除去装置中，上述激光的矩形照射截面，以上述激光的扫描方向为短边的方式形成。 为了达到上述目的，本发明第四方面的异物除去方法，其使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，上述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台；和对载置于该载置台并旋转的上述基板照射异物清洗用激光将附着于上述基板表面的异物除去的激光照射部，上述异物除去方法的特征在于具有从上述激光照射部对上述基板表面照射照射截面为矩形的激光的照射步骤。 本发明第五方面的异物除去方法，其特征在于，在第四方面的异物除去方法中，上述激光的矩形照射截面，以上述激光的扫描方向为长边的方式形成。 本发明第六方面的异物除去方法，其特征在于，在第四方面的异物除去方法中，上述激光的矩形照射截面，以上述激光的扫描方向为短边的方式形成。 为了实现上述目的，本发明第七方面的异物除去方法，其使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，上述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台；对载置于该载置台并旋转的上述基板照射异物清洗用激光、将附着于上述基板表面的异物除去的激光照射部；和对从上述激光照射部照射的激光的输出进行检测的激光受光部，上述异物除去方法的特征在于，包括测定用激光照射步骤，从上述激光照射部对载置于上述载置台并旋转的上述基板的端部照射上述基板的外径尺寸测定用激光；输出检测步骤，在上述被照射的外径尺寸测定用激光中，除被上述基板的端部遮挡的激光外余下的激光，由上述激光受光部接收，以检测激光的输出；旋转角检测步骤，检测上述旋转的基板的旋转角；计算步骤，基于在上述输出检测步骤中检测出的上述外径尺寸测定用激光输出数据、和在上述旋转角检测步骤中检测出的旋转角数据，计算上述基板的外径尺寸；和分解步骤，基于上述计算出的外径尺寸，对上述基板的从外周端起规定范围的基板表面，照射来自上述激光照射部的照射截面为矩形的异物清洗用激光，并且喷射与上述异物进行反应的处理气体，将附着于上述规定范围的基板表面的异物分解、除去。 本发明第八方面的异物除去方法，其特征在于，在第七方面的异物除去方法中，上
述异物清洗用激光的矩形照射截面，以该激光的扫描方向为长边的方式形成。 本发明第九方面的异物除去方法，其特征在于，在第七方面的异物除去方法中，上
述异物清洗用激光的矩形照射截面，以该激光的扫描方向为短边的方式形成。 本发明第十方面的异物除去方法，其特征在于，在第七方面至第九方面的任一方
面的异物除去方法中，上述规定范围，至少是上述基板的斜面部和背面平面部，对于各个
部，变更上述异物清洗用激光的照射条件。 本发明第十一方面的异物除去方法，其特征在于，在第十方面的异物除去方法中，将向上述斜面部的上述异物清洗用激光的照射方向，设定为沿上述斜面部的截面圆弧状的法线的方向；将向上述背面平面部的上述异物清洗用激光的照射方向，设定为与上述背面平面部垂直的方向。
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本发明第十二方面的异物除去方法，其特征在于，在第十一方面的异物除去方法中，将上述斜面部的上述异物清洗用激光的扫描速度，设定为比上述背面平面部的上述异物清洗用激光的扫描速度慢；或者，将上述斜面部的上述异物清洗用激光的输出，设定为比上述背面平面部的上述异物清洗用激光的输出大。 为了实现上述目的，本发明第十三方面的存储介质，其能够通过存储有利在计算机中执行异物除去方法的程序的计算机读取，上述异物除去方法使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，上述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台、和对载置于该载置台并旋转的上述基板照射异物清洗用激光将附着于上述基板表面的异物除去的激光照射部，上述存储介质的特征在于上述异物除去方法包括照射步骤，从上述激光照射部对上述基板表面照射照射截面为矩形的激光。 为了实现上述目的，本发明第十四方面的存储介质，一种存储介质，其能够通过存储有在计算机中执行异物除去方法的程序的计算机读取，上述异物除去方法使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，上述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台、和对载置于该载置台并旋转的上述基板照射异物清洗用激光将附着于上述基板表面的异物除去的激光照射部，上述存储介质的特征在于，上述异物除去方法包括测定用激光照射步骤，从上述激光照射部对载置于上述载置台并旋转的上述基板的端部照射上述基板的外径尺寸测定用的激光；输出检测步骤，在上述被照射的外径尺寸测定用的激光中，除被上述基板的端部遮挡的激光外余下的激光，通过上述激光受光部受光，检测激光的输出；旋转角检测步骤，检测上述旋转的基板的旋转角；计算步骤，基于在上述输出检测步骤中检测出的上述外径尺寸测定用激光的输出数据、与在上述旋转角检测步骤中检测出的旋转角数据，计算上述基板的外径尺寸；和分解步骤，基于上述计算出的外径尺寸，从上述基板的外周端对规定范围的基板表面，照射来自上述激光照射部的照射截面为矩形的异物清洗用激光，并且喷射与上述异物进行反应的处理气体，将附着于上述规定范围的基板表面的异物分解、除去。 根据第一方面的异物除去装置、第四方面的异物除去方法、和第十三方面的存储
介质，从激光照射部对基板表面照射照射截面为矩形的激光，因此能够仅对基板表面的想
要加热的部分照射激光进行加热，由此，实现加热的优化，提高加热的控制性。 根据第二方面的异物除去装置、和第五方面的异物除去方法，激光的矩形照射截
面，以激光的扫描方向为长边的方式形成，因此被处理基板的必要旋转数减少，由此，能够
縮短处理时间。 根据第三方面的异物除去装置、和第六方面的异物除去方法，激光的矩形照射截面，以激光的扫描方向为短边的方式形成，因此能够提高被处理基板的旋转速度，縮短处理时间。 根据第七方面的异物除去方法、和第十四方面的存储介质，从激光照射部对载置于载置台并旋转的基板的端部照射基板的外径尺寸测定用的激光，在被照射的外径尺寸测定用的激光中，使除了被基板的端部遮挡的激光外余下的激光，通过激光受光部进行受光，检测激光的输出，并检测旋转的基板的旋转角，基于检测出的外径尺寸测定用激光的输出数据、和旋转角数据，计算基板的外径尺寸，基于计算出的外径尺寸，从基板的外周端对规定范围的基板表面，照射来自激光照射部、照射截面为矩形的异物清洗用激光，并且喷射与异物进行反应的处理气体，将附着于规定范围的基板表面的异物分解、除去，因此能够仅对
基板表面的必要的面实施处理除去异物，由此，能够尽量消除多余的处理，縮短处理时间。 根据第八方面的异物除去方法，异物清洗用激光的矩形照射截面，以激光的扫描
方向为长边的方式形成，因此被处理基板的必要旋转数减少，由此能够縮短处理时间。 根据第九方面的异物除去方法，异物清洗用激光的矩形照射截面，以激光的扫描
方向为短边的方式形成，因此能够提高被处理基板的旋转速度，縮短处理时间。 根据第十方面的异物除去方法，上述规定范围至少是基板的斜面部和背面平面
部，对于各部的每个，使异物清洗用激光的照射条件变更，因此能够根据与基板的各部对应
的适当温度，进行适当的后处理，而不会使基板熔融。 根据第十一方面的异物除去方法，将向斜面部的异物清洗用激光的照射方向，设定为沿斜面部的截面圆弧状的法线的方向；将向背面平面部的异物清洗用激光的照射方向，设定为与背面平面部垂直的方向，因此，能够对处理对象面精确地照射异物清洗用激光，使其高效地发热，由此提高异物的分解效率。 根据第十二方面的异物除去方法，将斜面部的异物清洗用激光的扫描速度设定为比背面平面部的异物清洗用激光的扫描速度慢，或者将斜面部的异物清洗用激光的输出设定为比背面平面部的异物清洗用激光的输出大，因此不会过度加热，而是将各处理对象面加热至异物的分解温度，从而能够高效地将异物分解、除去。 本发明的目的在于实现一种异物除去装置和方法，对附着于作为被处理基板的晶片W表面的异物照射激光、并且喷射与作为异物的沉积物进行反应的处理气体，将沉积物分解成C0、 C(^、&等除去，消除由于过度加热而对晶片W产生的恶劣影B向，实现处理的高效化。为了实现上述目的，本发明人深入研究激光的照射斑形状(以下，称为"照射截面形状")与晶片W的处理表面温度之间的关系等得出以下结论，S卩，通过使激光的照射截面形状形成为缝隙(slit)形状的矩形而非圆形，能够有效地对晶片W的处理对象面进行加热，从而能够忽略对晶片周边部分的影响，得到本发明。即，本发明的异物除去装置和方法中，从激光照射部对被处理基板照射照射截面为矩形的激光。


图1是表示本发明的原理的说明图。 图2是表示具备作为本发明实施方式的异物除去装置的斜面部清洗装置的基板处理系统的结构概略示意图。 图3是表示图2的斜面部清洗装置的结构概略的截面图。
图4是本发明实施方式的异物除去方法的流程图。 图5是求出的由受光部接收光的外径尺寸测定用激光的输出与晶片W边缘位置的偏移量之间的关系的图(校准线)。 图6是表示本发明实施方式的适当条件设定和异物除去方法的说明图。 图7是表示检测晶片的位置偏移并进行偏移校正的方法的说明图。 符号说明 IO基板处理系统 11转移模块(transfer module)
12处理模块16负载模块(loader module)20前开式晶片盒23定位器24斜面部清洗装置32旋转轴33工作台34激光照射部35功率计36气体供给喷嘴37气体吸引喷嘴61斜面部清洗区域62中间部清洗区域63背面平面部清洗区域
具体实施例方式图1是表示本发明的原理的说明图。 在图1中，现有技术中的激光照射截面为圆形照射面(图l(A))，将圆形照射面1整体加热至沉积物的分解温度，例如350°C。另一方面，使激光的照射截面为矩形照射面2(图1(B))时，照射面积减小了从圆形照射面1将矩形照射面2减去而得到的部分(图1(C)中的斜线部分)3，能够避免不必要的加热。 S卩，对于由载置台支承并旋转的圆盘状晶片W，例如以沿其圆形形状的法线方向移动的方式，即在图1中向右方向扫描的激光照射面的有效部分，是与在晶片W表面相对地移动的激光照射面的移动方向的垂直长度(宽度)，而与激光的扫描方向平行的照射宽度不一定有效地发生作用。因此，将激光的扫描方向设为图1中的右方向时，图1(C)中的斜线部分成为剩余照射面。该剩余照射面，不仅照射的激光是多余的，还妨碍照射在适当照射面(由图1(B)中的符号2表示的部分)上的、将晶片W的被清洗面加热至适当温度的激光导致的剩余热量的发散，助长适当照射面及其周边部的过热。 本发明尽可能消除这样的激光剩余照射面，使输入晶片W表面的热量适当。在本发明中，例如，激光的矩形照射截面的长边为1.2mm、短边为例如0.6mm。另外，本发明中的矩形，不是指数学上的严格意义的矩形，而是指看上去可称为长方形的形状。此外，激光的照射截面形状并不限定于矩形，也可以是矩形的4个角变圆而形成的椭圆形状。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细叙述。 图2是表示具备本发明实施方式的作为异物除去装置的斜面部清洗装置的基板处理系统的概略结构的图。 在图2中，该基板处理系统10包括俯视呈五角形状的转移模块11、与该转移模块11的一个侧面连接的两个处理模块12、13、以与该2个处理模块12、13相对的方式与转移模块11的另一个侧面连接的两个处理模块14、15、作为矩形状的搬送室的负载模块16、配置在转移模块11和负载模块16之间且连结它们的两个负载锁定模块17、18。
转移模块11具有在其内部配置的屈伸、旋转自如的搬送臂19，搬送臂19在处理模块12 15、负载锁定模块17、18之间搬送晶片W。 处理模块12具有收纳晶片W的处理室容器(腔室)，将CF类沉积性气体例如CHF3气体和卤素类气体例如HBr气体的混合气体作为处理气体，导入该腔室内部，通过使腔室内部产生电场，从被导入的处理气体产生等离子体，从而，通过该等离子体，对晶片W实施蚀刻处理。 转移模块11、处理模块12 15的内部被维持在减压状态，转移模块11与处理模块12 15的各个通过真空闸阀(图示省略)连接。 此外，负载模块16的内部压力被维持在大气压，另一方面，转移模块11的内部压力被维持在真空。因此，各负载锁定模块17、18，分别在与转移模块11的连接部具备真空闸阀(图示省略)，并且在与负载模块16的连接部具备大气门式阀(图示省略)，由此构成为可调整其内部压力的真空预备搬送室。此外，各负载锁定模块17、18具有晶片载置台17a和18a，用于暂时载置在负载模块16和转移模块11之间交接的晶片W。
在负载模块16上，除负载锁定模块17、 18之外，还连接有例如分别载置作为收纳25个晶片W的容器的前开式晶片盒(Front OpeningUnif ied Pod) 20的三个前开式晶片盒载置台21、对从前开式晶片盒20搬出的晶片W的位置进行预校准的定位器23、和作为后处理装置的斜面部清洗装置24。定位器23配置在负载模块16的长边方向的一端，斜面部清洗装置24配置在另一端。 负载模块16具有配置在内部的、搬送晶片W的多关节型双臂式搬送臂25。搬送臂25从载置于前开式晶片盒载置台21的前开式晶片盒20取出晶片W，将取出的晶片W向负载锁定模块17、18、定位器23、或斜面部清洗装置24搬入搬出。
图3是表示图2中的斜面部清洗装置24的概略结构的截面图。
在图3中，斜面部清洗装置24具备收纳实施规定处理成为后处理对象的晶片W的框体状的腔室31、和由配置在该腔室31内并且从腔室31的下部立设的旋转轴32支承的圆板状的工作台33。工作台33载置晶片W，但是由于将工作台33的直径设定为小于晶片W的直径，因此晶片W的斜面部从工作台33突出，斜面部的正面和背面均露出在腔室31内的空间中。 工作台33具有吸附晶片W的机构例如静电卡盘或真空卡盘，旋转轴32围绕其中心轴旋转，可旋转地支承载置于工作台33的晶片W。腔室31具有以与晶片W的斜面部的背面对置的方式配置的激光照射部34、和作为通过晶片W的斜面部与该激光照射部34相对的激光受光部的功率计35，此外还具有向晶片W的斜面部喷出供给含臭氧气体的处理气体的气体供给喷嘴36、和吸引除去斜面部周边的气体的气体吸引喷嘴37。
在斜面部清洗装置24中，向附着于晶片W的斜面部的CF类沉积物供给处理气体，并且照射清洗用的激光，提供热能。激光照射部34照射照射截面形状为矩形的激光，从而，从激光照射部34对晶片W表面照射清洗用激光的照射截面形状是矩形。处理气体中的臭氧气体与CF类沉积物38进行化学反应，将其分解成C0、 C02、 F2等。通过清洗用的激光所提供的热能，使化学反应加速。气体吸引喷嘴37将分解生成气体C0、C02、F2的大部分吸引除去。另外，基于照射晶片W的清洗用激光的输出和晶片W的旋转速度，确定晶片W的斜面部的温度。这里，晶片W在水平面内旋转，因此晶片W的整个斜面部通过激光照射部34、气
9体供给喷嘴36的前面，从整个斜面部将CF类沉积物38除去。 斜面部清洗装置24具备配置在腔室31的上方的风机过滤单元(Fan FilterUnit)(未图示)、和配置在腔室31的下方的排气装置(未图示)，风机过滤单元使腔室31内产生从上方向下方流动的降流。降流不但将气体吸引喷嘴37不能吸引的C0、 C02、 F2巻入、从腔室31内除去，还防止由旋转轴32或工作台33的旋转而产生的颗粒、或意外地从斜面部剥离的CF类沉积物38在腔室31内飞扬而蔓延到晶片W的上方。
此外，斜面部清洗装置24具备处理气体供给系统39。处理气体供给系统39具有与省略图示的氧气供给系统连接并对氧气的流量进行测定、控制的氧气用质量流量控制器40、与省略图示的氮气供给部连接并对氮气的流量进行测定、控制的氮气用质量流量控制器41、与氧气用质量流量控制器40和氮气用质量流量控制器41连接的处理气体生成器42、在该处理气体生成器42和气体供给喷嘴36之间并且对处理气体的流量进行测定、控制的处理气体用质量流量控制器43、和主要对处理气体生成器42的动作进行控制的控制器44。 处理气体生成器42，从包括通过氧气用质量流量控制器40将流量调整为规定量的氧气、和通过氮气用质量流量控制器41将流量调整为微量的氮气的原料气体，生成作为处理气体的含臭氧气体。 接着，参照图4 图6，对使用这样结构的斜面部清洗装置24的本发明实施方式的异物除去方法进行详细说明。 图4是本实施方式的异物除去方法的流程图。 在图4中，当开始将附着于基板表面的异物除去的异物除去处理时，首先，在图2的处理模块12内，通过搬送臂19将作为实施规定的等离子体处理的被处理基板的晶片W从处理模块12的腔室搬出(步骤S1)、通过例如负载锁定模块18，搬入负载模块16。接着，通过搬送臂25，将搬入负载模块16的晶片W搬入斜面部清洗装置24，载置在该斜面部清洗装置24的腔室31内的工作台33上(步骤S2)。 接着，对载置在斜面部清洗装置24的工作台33的晶片W的外径尺寸进行检测(步骤S3)，根据检测出的外径尺寸设定用于清洗、除去作为异物的沉积物的适当条件(步骤S4)。关于晶片W的外径尺寸的检测和用于清洗的适当条件的设定，将在后面阐述。然后，根据设定的适当条件，对晶片W照射照射截面形状为矩形的清洗用的激光，将作为附着于斜面部的异物的斜面部聚合物分解、除去，结束本处理(步骤S5)。 图5是预先求出的在检测晶片W的外径尺寸时所使用的激光的输出(％ )与晶片的边缘位置(mm)之间关系的曲线图。 在斜面部清洗装置24中，在从激光照射部34照射的晶片W的外径尺寸测定用激光完全没有被晶片W遮挡的情况下，被照射的激光100%到达功率计35;但是，在被照射的外径尺寸测定用的激光的一部分被晶片W的端部遮挡、余下的激光到达功率计35的情况下，当由旋转的晶片W的端部引起遮挡激光的量发生变化时，功率计35能够测量与晶片W的规定位置，例如预先设定的公称外径尺寸和实际外径尺寸的差对应的激光的受光量进行测定。因此，通过预先求出功率计35中的外径尺寸测定用激光的受光量和晶片W的公称外径尺寸与其附近的实际外径尺寸的差(边缘位置)的关系，能够基于功率计35中的激光的受光量检测晶片W的径方向的公称外径尺寸与实际外径尺寸的差，基于此，能够求出晶片W的实际外径尺寸。 此时，将斜面部清洗装置24的激光照射部34配置在如下位置，即，从该激光照射部34照射的外径尺寸测定用的激光的一部分，例如一半被晶片W的端部遮挡，剩余的部分，例如一半通过晶片W的端部到达功率计35的位置。由此，能够不改变功率计的位置就能够求出晶片W的实际外径尺寸。 在图5中，纵轴表示由功率计35接收的外径尺寸测定用激光的输出(相对从激光照射部34照射的激光的输出，除去被晶片W的端部遮挡的激光的输出后剩下的激光的输出的比例(X))，横轴表示晶片W的规定位置，例如公称外径尺寸与实际外径尺寸的差(晶片W的边缘位置)(mm)。激光的输出在10X 90X的范围内时，激光输出与晶片W的边缘位置线性地对应，因此能够基于功率计35接受的外径尺寸测定用激光的输出，求出晶片W的实际外径尺寸(外观外径尺寸+晶片W的边缘位置)。另外，此时，利用回转式编码器等旋
转角检测器(未图示)检测晶片w的旋转角e，能够求出晶片w的边缘位置与旋转角e之
间的关系。 将利用功率计35接收的外径尺寸测定用激光的光输出数据和利用旋转角检测器求出的晶片W的旋转角数据，输入斜面部清洗装置24的控制装置(未图示)。输入数据后的控制装置基于输入数据、图5所示的表示激光的输出数据与晶片W的边缘位置之间关系的校准线、公称外径尺寸等，求出晶片W的外径尺寸。 如此求出晶片W的外径尺寸后，基于求出的晶片W的外径尺寸，设定对晶片W适当的异物除去(清洗)条件，在适当的条件下实行异物除去处理。 即，将求出的晶片W的外径尺寸反馈至晶片W的清洗开始位置，关于晶片W的斜面部和背面平面部，或者斜面部、背面平面部、以及斜面部与背面平面部的中间部(以下，简称为"中间部")设定适当的异物除去条件，除去异物。 图6是表示本实施方式的适当条件设定和异物除去方法的说明图。 斜面，为了尽可能使清洗用激光从截面弯曲形状的法线方向对晶片W的斜面部照
射，如图6(A)所示那样，从斜方向(dl方向)照射例如沿激光的扫描方向的边为长边那样
的、照射截面为矩形的异物清洗用激光。此时，被照射的激光与斜面部表面垂直的部分比背
面平面部少，因此使激光的扫描速度比在扫描背面平面部时慢，确保作为异物的斜面部聚
合物的分解所需要的温度。 另一方面，从与清洗面垂直的方向(d3方向)，对晶片W的背面平面部照射照射截面为矩形的异物清洗用激光。在该情况下，由于能够容易地使相对于背面平面部的激光照射角度为直角，因此如果将激光的扫描速度设定为与斜面部上的激光扫描速度相同，则会由于背面平面部的温度过度升高而导致晶片W的变质或熔融。因此，在背面平面部，使照射截面为矩形的异物清洗用激光的扫描速度比斜面部的扫描速度快，避免过度加热。另外，也可以通过使背面平面部的照射截面为矩形的异物清洗用激光的照射光量比斜面部的激光的照射光量小，确保异物分解所需要的适当温度。此外，在中间部，关于照射截面为矩形的异物清洗用激光的照射条件，可适当选择斜面部的条件与背面平面部的条件之间的条件，例如激光的照射方向在图6中为d2方向。 这样，在对与晶片W的各清洗区域对应的适当激光照射条件进行设定后，使晶片W旋转，向斜面部供给作为处理气体的含臭氧气体，并且从激光照射部34照射沿激光的扫描方向的边为长边那样的照射截面为矩形的清洗用激光，提供热能，由此，通过与臭氧气体发生化学反应，将附着于斜面部、中间部、和背面平板部的CF类沉积物38分解、除去。利用气体吸引喷嘴37将分解生成气体C0、 C02、 F2等吸引、除去。 然而，在现有技术中不测定晶片W的精确的外径尺寸，对例如300(p的晶片W，将预计为例如0. 2mm的外径尺寸的误差考虑在内(参照图6(C))，而且，在各激光照射区域(以下，也称为"清洗区域")的边界部，为了防止激光的照射不良，将重复部分考虑在内，在清洗区域的边界部进行处理(参照图6(D))。因此，关于与晶片W的实际外径尺寸和包含预计误差的外径尺寸的差6A(图6(C))对应的面积、与斜面部清洗区域61和中间部清洗区域62的重复部分6B对应的面积、与中间部清洗区域62和背面平面部清洗区域63的重复部分6C对应的面积，由于重复地扫描清洗用激光，因此存在随着处理面积的增加处理时间变长的问题。 对此，在本实施方式中，如图6 (B)所示那样，通过测定晶片W的实际外径尺寸，能够精确地把握晶片W的斜面部清洗区域61、中间部清洗区域62、和背面平面部清洗区域63，在与各清洗区域对应的适当条件下，进行异物的清洗处理。 根据本实施方式，通过使清洗用激光的照射截面形状成为沿激光的扫描方向的边为长边那样的矩形，只对被清洗面高效地进行加热，使输入晶片W的热量适当，并且能够在适当温度下使异物与含臭氧气体进行反应，由此能够将异物高效地分解成CO、 C02、 F2等除去。此外，由于沿激光的扫描方向的照射宽度变大，因此晶片的必要旋转数减少，能够縮短处理时间。 此外，根据本实施方式，在精确地把握作为被处理基板的晶片W的外径尺寸后，对晶片W的斜面部清洗区域61、中间部清洗区域62、和背面平面部清洗区域63进行精确地区分，能够对各部位设定最佳的处理条件，根据设定的条件实施异物除去处理，因此，能够排除多余的处理，縮短处理时间。 此外，根据本实施方式，由于使用现有设备对晶片W的端部照射晶片W的外径尺寸测定用的激光并实际测量晶片W的外径尺寸，因此无需再追加晶片W的外径尺寸测定用的装置，从而能够有效地利用现有装置的功能。因此，能够实现后处理装置的小型化并降低成本。 此外，根据本实施方式，利用预先作成的、表示外径尺寸测定用的激光输出与晶片W的边缘位置的偏移量之间关系的校准线，因此能够精确地检测晶片W的外径尺寸。
在本实施方式中，将清洗用激光的照射截面形状设定为沿激光的扫描方向的边为长边的矩形形状，但也能够将其设定为沿激光的扫描方向的边为短边的矩形形状。由此，实现输入晶片W的热量的优化，并且由于与激光的扫描方向垂直的照射宽度增加，因此能够提高作为被处理基板的晶片W的旋转速度，縮短处理时间。另外，此时，激光沿圆形形状的法线方向对圆形平板状的晶片W进行扫描。 在本实施方式中，作为使激光的照射截面为矩形的方法，可以在激光照射部与被照射物体(晶片W)之间配置呈缝隙状开口的挡板，由此，使激光的照射截面形状为矩形或椭圆形状。此外，通过在激光照射部与被照射物体(晶片W)之间设置柱面透镜(cylindrical lens)，也能够使激光的照射截面形状为矩形或椭圆形状。
在本实施方式中，对外径尺寸测定用激光的输出和照射截面为矩形的异物清洗用
12激光的输出并没有特别的限定，而是调整到能够达到所期望的目的，并且不过度加热晶片W 的程度。这是为了避免由于过度加热而导致晶片W的变质、熔解等。
以下，对本实施方式的异物除去方法的变形例进行说明。 本实施方式中，不进行图4的异物除去处理流程中的步骤S3，而是基于功率计35 接收的外径尺寸测定用激光的光量数据计算晶片W的外径尺寸，并且求出晶片W的位置偏 移量(步骤S6)，。在从激光照射部34照射的外径尺寸测定用激光之中，在一部分被旋转的 晶片W的端部遮挡后余下的部分由功率计35接收的情况下，晶片W的中心W。相对于作为 晶片W的旋转中心的旋转轴32的中心32a偏移时，旋转的晶片W的在图5中的边缘位置沿 正弦曲线变动。因此，能够基于该正弦曲线求出晶片W的位置偏移。 在计算出晶片W的外径尺寸和偏移量后，首先进行晶片W的偏移校正(步骤S7)， 然后，将计算出的晶片W的外径尺寸反馈至晶片W的清洗开始位置，对晶片W的斜面部和背 面平面部，或者斜面部、中间部、和背面平面部设定最佳条件(步骤S4)，在适当的条件下实 施异物除去处理(步骤S5)。 以下，参照图7对本实施方式的晶片W的位置偏移量的检测和偏移校正方法进行 说明。 图7是表示检测晶片W的位置偏移量、并进行偏移校正的方法的说明图。
在图7 (A) 、 (B)中，载置晶片W的工作台33具备从该工作台33的基板载置面以规 定间隔向上方突出的多个销(Pin)部件45，被搬入腔室31的晶片W通过销部件45支承。 此时，将旋转轴32的中心32a与工作台33的中心33a的偏移量表示为宽度a，工作台33的 中心33a与晶片W的中心W。的偏移量表示为宽度b。因此，旋转轴32的中心32a与晶片W 的中心W。的偏移量为(a+b)(图7 (C))。 将晶片W刚搬入腔室31时，如图7(A)所示，在晶片W的中心W。与旋转轴32的中 心32a偏移宽度(a+b)的状态下，用销45固定，晶片W载置在工作台33上(图7(D))。
接着，在晶片W的中心W。与旋转轴32的中心32a偏移宽度(a+b)的状态下，使工 作台33上的晶片W旋转，并且从配置在晶片W的端部背面侧(图7中下方)的激光照射部 34(参照图3)对旋转的晶片W的外周部照射例如长边为1. 2mm、短边为0. 6mm的照射截面 为矩形的激光，该被照射的激光中除被晶片W的端部遮挡的激光外余下的激光，通过晶片W 由相对配置的功率计35受光，检测激光的输出。 将利用功率计35受光的激光的光量数据、利用旋转角检测器另外求出的晶片W的 旋转角数据输入斜面部清洗装置24的控制装置(未图示)，控制装置基于输入数据控制工 作台33的销部件45。 S卩，销部件45在载置晶片W的状态下暂时上升，在X-Y工作台上移动 与偏移量对应的规定宽度以与偏移量相抵，由此，在校正晶片W的偏移后，进行固定，将晶 片W中心调整在如图7(E) 、 (F)所示的正常位置。 根据本实施方式，由于能够利用激光照射部34和功率计35检测晶片W的位置偏 移，并进行偏移校正(中心调整)，因此在除去斜面部聚合物时，能够对晶片W的斜面部精确 地照射清洗用的激光，将斜面部聚合物确实地分解、除去，能够縮短处理时间。即，与对位置 偏移状态下的晶片W进行除去斜面部聚合物的情况相比，能够确实地排除多余的处理，能 够对必要最小限的晶片表面适当地扫描清洗用的激光，因此能够实现处理时间的縮短和成 本的降低。
13
在本实施方式中，检测晶片W的位置偏移后，对位置偏移进行校正，关于偏移校正 后的晶片W，对适当清洗区域照射激光，清洗斜面部聚合物，但是，也能够使照射清洗用激光 的激光照射部，在与晶片W的位置偏移量对应的方向上移动对应的宽度，从而取代对晶片 W的位置偏移进行校正，由此，通过对晶片W的适当清洗区域照射激光，将斜面部聚合物清 洗、除去。 在本实施方式中，存在被搬入斜面部清洗装置24的腔室31的晶片W的偏移量，在 由例如处理腔室内的静电卡盘(ESC)等产生的各晶片W中是固有的，即使通过搬送臂的示 教(teaching)也不能够消除的情况。因此，优选通过对搬送臂的坐标进行反馈控制，单独 地进行偏移校正。 在本实施方式中，当在晶片W的端部存在缺口 (notch)时，根据缺口的大小获得激 光分散光，因此通过利用另外的激光受光部测定该分散光，检测晶片W的位置偏移，此外， 也能够与此不同地检测形成于斜面部的缺口。此外，也能够对缺口检测后的各晶片W的缺 口进行定位，并收纳于前开式晶片盒等。 此外，根据本实施方式，通过对作为位置偏移的测定对象的晶片W的端部进行直
接监视，测定偏移量，可以如现有技术那样，能够通过多次反复进行定位避免偏移量的累
计，并且不需要校正。此外，也涉及到后处理装置的小型化和工时的减少。 在本实施方式中，在进行晶片W的外径尺寸检测的同时，检测晶片W的偏移量，但
是，也可以在检测晶片W的偏移量并且进行偏移校正后，使晶片W旋转，通过对旋转的晶片
W的端部再次照射外径尺寸测定用激光，检测晶片W的外径尺寸。 在本实施方式中，主要对将晶片W的斜面部中的异物清洗、除去的情况进行了说 明，但是本发明也同样适用于除去附着于晶片W的斜面部以外例如背面的整个范围的异物 (BSP)的情况。 在上述的各实施方式中，被实施等离子体处理的基板并不限定于半导体器件用的 晶片，也可以是LCD (Liquid Crystal Display)或者FPD(Flat Panel Display)等中使用 的各种基板，或者光掩模，CD基板，印刷基板等。 另外，本发明的目的是通过下述方式实现的，将存储有实现上述各实施方式的功
能的软件的程序编码的存储介质供给到系统或者装置，该系统或者装置的计算机(或者
CPU和MPU等)读出存储在存储介质中的程序编码，从而执行，以达到上述目的。 在这种情况下，从存储介质读出的程序编码本身实现上述各实施方式的功能，该
程序编码和存储有该程序编码的存储介质构成本发明。 此外，作为用于供给程序编码的存储介质，例如，能够使用软(注册商标)盘、硬 盘、光磁盘、CD-R0M、 CD-R、 CD-RW、 DVD-R0M、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW等的光盘、磁盘、非易 失性存储卡、ROM等。另外，也可以经由网络下载程序编码。 另外，也包括下述情况通过执行由计算机读出的程序编码，不仅能够实现上述 各实施方式的功能，还能够基于该程序编码的指示，由在计算机上运行的OS(operating system :操作系统)等进行部分或全部实际处理，通过该处理实现上述各实施方式的功能。
此外，还包括下述情况将从存储介质读出的程序编码写入存储器，其中，该存储 器设在插入计算机的功能扩充插件板或连接计算机的功能扩充单元上，之后，基于该程序 编码的指示，在扩充插件板或扩充单元中具备该扩充功能的CPU等进行部分或全部实际处理，通过该处理实现上述各实施方式的功能。
权利要求
一种异物除去装置，其特征在于，包括载置基板并旋转的载置台；和对载置于该载置台并旋转的所述基板照射异物清洗用激光、将附着于所述基板表面的异物除去的激光照射部，所述激光照射部对所述基板表面照射照射截面为矩形的激光。
2. 如权利要求l所述的异物除去装置，其特征在于所述激光的矩形照射截面，以所述激光的扫描方向为长边的方式形成。
3. 如权利要求l所述的异物除去装置，其特征在于所述激光的矩形照射截面，以所述激光的扫描方向为短边的方式形成。
4. 一种异物除去方法，其使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，所述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台；和对载置于该载置台并旋转的所述基板照射异物清洗用激光、将附着于所述基板表面的异物除去的激光照射部，所述异物除去方法的特征在于具有从所述激光照射部对所述基板表面照射照射截面为矩形的激光的照射步骤。
5. 如权利要求4所述的异物除去方法，其特征在于所述激光的矩形照射截面，以所述激光的扫描方向为长边的方式形成。
6. 如权利要求4所述的异物除去方法，其特征在于所述激光的矩形照射截面，以所述激光的扫描方向为短边的方式形成。
7. —种异物除去方法，其使用异物除去装置将附着于基板的异物除去，所述异物除去装置包括载置基板并旋转的载置台；对载置于该载置台并旋转的所述基板照射异物清洗用激光、将附着于所述基板表面的异物除去的激光照射部；和对从所述激光照射部照射的激光的输出进行检测的激光受光部，所述异物除去方法的特征在于，包括测定用激光照射步骤，从所述激光照射部对载置于所述载置台并旋转的所述基板的端部照射所述基板的外径尺寸测定用激光；输出检测步骤，在所述被照射的外径尺寸测定用激光中，除被所述基板的端部遮挡的激光外余下的激光，由所述激光受光部接收，以检测激光的输出；旋转角检测步骤，检测所述旋转的基板的旋转角；计算步骤，基于在所述输出检测步骤中检测出的所述外径尺寸测定用激光输出数据、和在所述旋转角检测步骤中检测出的旋转角数据，计算所述基板的外径尺寸；禾口分解步骤，基于所述计算出的外径尺寸，对所述基板的从外周端起规定范围的基板表面，照射来自所述激光照射部的照射截面为矩形的异物清洗用激光，并且喷射与所述异物进行反应的处理气体，将附着于所述规定范围的基板表面的异物分解、除去。
8. 如权利要求7所述的异物除去方法，其特征在于所述异物清洗用激光的矩形照射截面，以该激光的扫描方向为长边的方式形成。
9. 如权利要求7所述的异物除去方法，其特征在于所述异物清洗用激光的矩形照射截面，以该激光的扫描方向为短边的方式形成。
10. 如权利要求7所述的异物除去方法，其特征在于所述规定范围，至少是所述基板的斜面部和背面平面部，对于各个部，变更所述异物清洗用激光的照射条件。
11. 如权利要求IO所述的异物除去方法，其特征在于将向所述斜面部的所述异物清洗用激光的照射方向，设定为沿所述斜面部的截面圆弧状的法线的方向，将向所述背面平面部的所述异物清洗用激光的照射方向，设定为与所述背面平面部垂直的方向。
12.如权利要求11所述的异物除去方法，其特征在于将所述斜面部的所述异物清洗用激光的扫描速度设定为比所述背面平面部的所述异物清洗用激光的扫描速度慢，或者，将所述斜面部的所述异物清洗用激光的输出设定为比所述背面平面部的所述异物清洗用激光的输出大。
全文摘要
本发明提供异物除去装置和异物除去方法。异物除去方法，能使向被处理基板的热量输入适当而消除不必要的加热、消除多余的处理从而缩短处理时间。该异物除去方法包括测定用激光照射步骤，对被处理基板照射外径尺寸测定用的激光；输出检测步骤，使在测定用的激光中除被基板的端部遮挡的激光外余下的激光受光并检测激光的输出；旋转角检测步骤，检测旋转的基板的旋转角；计算步骤，基于由输出检测步骤检测出的数据和由旋转角检测步骤检测出的数据计算基板的外径尺寸；分解步骤，基于算出的外径尺寸，从基板外周端对规定范围基板表面，照射照射截面为矩形的异物清洗用激光，喷射与异物反应的处理气体，分解、除去附着于规定范围的基板表面的异物。
文档编号H01L21/00GK101752222SQ200910254050
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者新藤健弘, 近藤昌树 申请人:东京毅力科创株式会社