Aparato de sujeción rotatoria de oblea.

Aparato de sujeción rotatorio de oblea que comprende:

un disco rotatorio (12) en el que se forma una trayectoria de flujo de fluido;

un orificio pasante (14) formado en una sección central del disco rotatorio; y

palas (16) en la superficie superior de dicho disco rotatorio (12);

una placa deflectora (46) prevista en la superficie superior de dicho disco rotatorio y por encima del orificiopasante (14) formado en una sección central del disco rotatorio (12) de tal manera que un fluido (A)suministrado sobre la superficie superior del disco rotatorio (12) que pasa a través del orificio pasante (14)se guía en la dirección de pala con la placa deflectora (46); y

una pluralidad de apoyos de oblea (18) previstos en una superficie superior del disco rotatorio (12), en elque una oblea se sitúa sobre los apoyos de oblea (18), por encima del disco rotatorio con una separaciónentre ambos, y en el que cuando el disco rotatorio (12) se hace rotar, un fluido en la trayectoria de flujo defluido (A) (36) se descarga hacia fuera por la fuerza centrífuga debida a la rotación; de este modo se creauna presión reducida en la trayectoria de flujo de fluido (A) (36) Y se mantiene siempre que el disco rotatorio(12) se hace rotar, a través de un proceso en el cual un fluido (A) se aspira por la fuerza de succión de lapresión reducida desde el lado de superficie inferior del disco rotatorio (12) a través del orificio pasante (14),y el fluido aspirado se suministra sobre la superficie superior del disco rotatorio (12) para descargarse haciafuera de manera continua pasando a través de la trayectoria de flujo de fluido (A) (36), con el resultado deque la oblea se arrastra hacia abajo por la fuerza de succión de la presión reducida y se sostiene confuerza sobre los apoyos de oblea mientras rota.

Aparato de sujeción rotatoria de oblea Antecedentes de la invención 1. Campo de la Invención Esta invención se refiere a un aparato de sujeción rotatorio de oblea que puede sujetar una oblea sin contacto con una superficie posterior de la oblea, usando una presión reducida creada por un fluido en una superficie superior de un disco rotatorio, descargado hacia fuera por la fuerza centrífuga debida a la rotación del disco rotatorio.

2. Descripción de la técnica anterior

En un proceso de fabricación de semiconductores, las etapas de realización de diversas clases de tratamiento sobre una oblea durante la rotación, tal como ataque ácido por centrifugación, secado por centrifugación y recubrimiento por centrifugación, han aumentado en los últimos años. Para nombrar definitivamente aparatos para tales etapas, se han conocido un aparato de ataque ácido por centrifugación, un aparato de secado por centrifugación, un aparato de recubrimiento por centrifugación, etc. En aparatos de este tipo de la técnica anterior, se han adoptado los siguientes modos para fijar una oblea: se fija una oblea por succión en una base de soporte por succión usando una fuente de vacío, o se fija una oblea en una base de soporte por succión usando una fuerza de vacío creada allí por un gas o aire comprimido de una fuente de suministro.

Los aparatos de la técnica anterior, sin embargo, han requerido un aparato de fuente de vacío, un aparato de suministro de aire comprimido, un aparato de suministro de gas comprimido, etc., que están previstos adicionalmente en los mismos, dando como resultado de este modo un aumento en el coste debido a los plazos de los mismos. Además del aumento en el coste, ha surgido otro problema a causa de la dificultad en el ajuste de los grados de reducción o aumento de presión, lo que conduce al fenómeno de que una oblea se deforme, por ejemplo, se abombe bajo la influencia de una presión en el caso en que la oblea se fije tan delgada como para que pueda verse afectada fácilmente por la presión, por ejemplo de un grosor de 0, 1 mm o menos.

Además, una oblea tan delgada como del orden de 100 11m o menos naturalmente se arquea en muchos casos, y por tanto, el soporte por succión de la oblea no se ha llevado a efecto de manera satisfactoria a causa del arqueo en los aparatos de la técnica anterior descritos anteriormente. Por este motivo, en el caso de una oblea con arqueo, se ha producido una necesidad de tiempo y trabajo con lo que se corrige el arqueo de una oblea, para un procedimiento se ha adoptado de hecho donde se corrige el arqueo de la oblea y después de eso, la oblea se soporta por succión.

Como tratamiento para una superficie de una oblea en un proceso de fabricación de dispositivo, puede nombrarse: el tratamiento de ataque ácido para eliminar una capa dañada tras pulir el lado trasero, el recubrimiento de una resina fotosensible sobre la oblea, el desarrollo de la oblea en la que se exponen patrones de circuito, se recubre una resina fotosensible y se imprimen circuitos semiconductores, limpieza de una superfiCie de la oblea, etc.

Un aparato para uso en el tratamiento de superficie de la oblea incluye: un aparato de sujeción rotatorio de oblea que soporta y hace rotar una oblea; medios de suministro de líquido de tratamiento que suministran un líquido de tratamiento necesario (un líquido químico) sobre la superficie superior de la oblea soportada; medios de suministro de líquido de limpieza que suministran un líquido de limpieza sobre la superficie superior de la oblea; y otros medios (por ejemplo, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.o 8-88168) .

El ataque ácido para eliminar una capa dañada tras un pulido del lado trasero de la técnica anterior, por ejemplo, se ha finalizado suficientemente con un tiempo de utilización de un ácido mixto (por ejemplo, ácido fluorhídrico, ácido nítrico, etc.) y en este caso, sólo se requiere tras el ataque ácido recuperar el líquido de tratamiento usado (por ejemplo, el ácido mixto usado) y el líquido de limpieza usado tal como se da a conocer en la publicación anterior. El documento US 5706843 da a conocer un elemento de sujeción de oblea rotatorio que comprende medios de evacuación situados en el centro del elemento de sujeción rotatorio, y una pluralidad de palas situadas entre una mesa giratoria y una placa inferior.

Actualmente, sin embargo, ya ha aparecido una necesidad de mejora de la calidad de superficie tras el ataque ácido descrito anteriormente y ha sido común efectuar una o más veces un ataque ácido adicional para la mejora de la calidad de superficie después del primer ataque ácido descrito anteriormente. Aplicando este tratamiento de superficie varias veces de este modo, se ha producido un nuevo problema puesto que el tiempo de proceso aumenta totalmente debido al tratamiento de superficie, conduciendo de este modo a una reducción en la productividad. Además, puesto que una pluralidad de líquidos de tratamiento (líquidos químicos) están en uso, ha surgido una necesidad de un aparato mediante el que tres (3) o más clases de líquidos residuales puedan recuperarse, en el que el requisito está más allá de una capacidad de un aparato de la técnica anterior mediante el que sólo se recuperan dos (2) clases de líquidos residuales que incluyen una clase de un líquido de tratamiento y un líquido de limpieza.

Además, por otra parte, mientras que se ha requerido un único tratamiento lateral en los últimos años en el caso en el que se ataca químicamente o se limpia una oblea muy delgada de 100 11m o menos de grosor, se han deseado medios de sujeción rotatorios de un tipo novedoso con el fin de enfrentarse con un requisito de este tipo puesto que es difícil sujetar una oblea mientras rota con medios de la técnica anterior que sujetan una oblea mientras rota mediante soporte por succión de la superficie inferior de la misma.

Sumario de la invención La presente invención se realizó en vista de los problemas de la técnica anterior descritos previamente. Por consiguiente, la invención tiene el objeto de proporcionar un aparato de sujeción rotatorio de oblea mediante el que se crea una presión reducida en una superficie superior de un disco rotatorio mediante un mecanismo simple y fácil de fabricar sin necesidad de ninguno de un aparato de fuente de vacío, un aparato de suministro de aire comprimido, un aparato de suministro de gas comprimido u otros aparatos en uso; una oblea puede sujetarse mientras rota sin contacto con una superficie posterior de la misma; puede ajustarse con facilidad el grado de reducción de presión e incluso puede sujetarse una oblea delgada (de 0, 1 mm o menos de grosor) mientras rota sin deformación; la oblea con arqueo puede sujetarse mientras rota sin corrección del arqueo; además puede sujetarse una oblea muy delgada de 100 Ilm o menos de grosor mientras rota usando sólo contactos con la periferia de la oblea; y además, también puede emplearse limpieza usando una boquilla de chorro ultrasónico y limpieza con cepillo.

Con el fin de solucionar el problema descrito anteriormente, la invención se refiere al aparato descrito en la reivindicación 1.

Debe apreciarse que surge una ventaja porque incluso en el caso en el que está presente arqueo de manera inherente en una oblea delgada del orden de 100 Ilm o menos de grosor, cuando se sitúa y sujeta la oblea en el aparato de sujeción rotatorio de oblea tal cual, la oblea puede sujetarse mientras rota sin problemas ya que el arqueo se suprime por la fuerza centrífuga debida a la rotación.

Un aparato de sujeción rotatorio de oblea de la invención incluye además preferiblemente: medios de suministro forzoso de fluido que suministran un fluido de manera forzosa a través del orificio pasante desde el lado de superficie inferior del disco rotatorio, en el que el fluido se suministra a través del orificio pasante de manera forzada desde el lado de superficie inferior del disco rotatorio mientras que se mantiene la presión reducida. Con una construcción de este tipb, surge una ventaja porque puede impedirse que un Ifquido químico suministrado sobre la superficie superior de la oblea para tratar la superficie superior de la misma acabe deslizándose sobre la superficie inferior de la oblea.

Es preferible una construcción en la que se proveen palas rectas o curvadas en un estado radial, o se proporciona una sola pala curvada en un estado de espiral o voluta en la superficie superior del disco rotatorio y la trayectoria o trayectorias de flujo de fluido se forman en espacios entre la superficie superior del disco rotatorio y una superficie inferior de la oblea, dividiéndose por pares de palas o partes de pala opuestas.

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1. Aparato de sujeción rotatorio de oblea que comprende:

un disco rotatorio (12) en el que se forma una trayectoria de flujo de fluido;

un orificio pasante (14) formado en una sección central del disco rotatorio; y

palas (16) en la superficie superior de dicho disco rotatorio (12) ;

una placa deflectora (46) prevista en la superficie superior de dicho disco rotatorio y por encima del orificio pasante (14) formado en una sección central del disco rotatorio (12) de tal manera que un fluido (A) suministrado sobre la superficie superior del disco rotatorio (12) que pasa a través del orificio pasante (14) se guía en la dirección de pala con la placa deflectora (46) ; y

una pluralidad de apoyos de oblea (18) previstos en una superficie superior del disco rotatorio (12) , en el que una oblea se sitúa sobre los apoyos de oblea (18) , por encima del disco rotatorio con una separación entre ambos, y en el que cuando el disco rotatorio (12) se hace rotar, un fluido en la trayectoria de flujo de fluido (A) (36) se descarga hacia fuera por la fuerza centrífuga debida a la rotación; de este modo se crea una presión reducida en la trayectoria de flujo de fluido (A) (36) Y se mantiene siempre que el disco rotatorio (12) se hace rotar, a través de un proceso en el cual un fluido (A) se aspira por la fuerza de succión de la presión reducida desde el lado de superficie inferior del disco rotatorio (12) a través del orificio pasante (14) , y el fluido aspirado se suministra sobre la superficie superior del disco rotatorio (12) para descargarse hacia fuera de manera continua pasando a través de la trayectoria de flujo de fluido (A) (36) , con el resultado de que la oblea se arrastra hacia abajo por la fuerza de succión de la presión reducida y se sostiene con fuerza sobre los apoyos de oblea mientras rota.

2. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según la reivindicación 1, que comprende además: medios de suministro forzoso de fluido que suministran un fluido de manera forzosa a través del orificio pasante desde el lado de superficie inferior del disco rotatorio, en el que el fluido se suministra a través del orificio pasante de manera forzada desde el lado de superficie inferior del disco mientras que se mantiene la presión reducida.

3. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según la reivindicación 1 ó 2, en el que palas rectas o curvadas se proveen en un estado radial, o una sola pala curvada se prevé en un estado de espiral o voluta en la superficie superior del disco rotatorio y la trayectoria o trayectorias de flujO de fluido se forman en espacios entre la superficie superior del disco rotatorio y una superficie inferior de la oblea, dividiéndose por pares de palas o partes de pala opuestas.

4. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que un árbol rotatorio a través del que se forma una sección hueca en comunicación con el orificio pasante a lo largo de la dirección axial del mismo está previsto en vertical en la sección central de la superficie inferior del disco rotatorio y cuando el árbol rotatorio y el disco rotatorio se hacen rotar, un fluido introducido por succión desde una abertura de extremo inferior de la sección hueca del árbol rotatorio se suministra sobre la superficie superior del disco rotatorio pasando a través de la sección hueca y del orificio pasante.

5. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según la reivindicación 4, que comprende además: medios de control de reducción de presión que controlan una presión reducida en la trayectoria de flujo de fluido ajustando el grado de apertura de la sección hueca, montada en una posición apropiada a lo largo del árbol rotatorio.

6. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los apoyos de oblea se construyen con vástagos de guía de lado inferior que reciben la superficie inferior de una oblea y vástagos de guía de lado externo que reciben la superficie de lado externo de la oblea.

7. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que los apoyos de oblea se sitúan en la superficie superior de las palas rectas o curvadas, o la superficie superior de la pala curvada.

8. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que un receptor de superficie plana de orientación que recibe una superficie plana de orientación de la oblea se prevé en la superficie superior del disco rotatorio.

9. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que un receptor de muesca que recibe una muesca de la oblea se prevé en la superficie superior del disco rotatorio.

10. Aparato de sujeción rotatorio de oblea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el fluido es un gas y/o un líquido.

---, --, ----_._._---_._---, -----

FIG.l FIG.2

/10 /10

A 16

/A

)

A

FIG.3

sentido derotadón FIG.4

sentido de rotación

FIG.5

1~ W~~

vástago de guia de lado externo j

18b

FIG.6

18b vástago de guía de lado extemo 18a vástago de guía de lado inferior 18 pala Woblea disco rotatorio 46

placa deflectora 18a vástago de guía de lado inferior 18b vástago de guía de lado externo · FIG. 7

disco rotatorio FIG.S

1ab vástago de guía de lado externo 12 disco rotatorto FIG.9

/ 10

sentido en el que se arrastra la oblea FIG.l0

F I G.'11

FIG. 12

en carga o descarga ácido mixto ácido mixto 68 66

FIG.14

en ataque químico con ácido fluorhídrico diluido áddo mixto 20

recuperación de ácido fluomídlico diluido FIG. 15

en limpieza por aclarado áddo mixto

760 ----~.

H

74

recuperadón de líquido de adarado