JP2007208223A - Method and device for wet etching - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薬液を用いて基板表面をエッチングするためのウェットエッチング装置およびウェットエッチング方法に関するものである。 The present invention relates to a wet etching apparatus and a wet etching method for etching a substrate surface using a chemical solution.
近年、半導体デバイスの微細化が進むに従って、基板上に形成されたゲート絶縁体の薄膜化が要求されている。ゲート絶縁膜は、基板上に酸化膜が形成された後、該酸化膜をエッチングにより所定の厚みまで削ることによって形成される。このとき、ゲート絶縁膜は、同一基板面上およびバッチ処理された各基板面上において均一にエッチングされる必要がある。ゲート絶縁膜が均一にエッチングされていなければ、基板面上において膜厚にばらつきが生じ、製造歩留り又は該基板面上に形成される半導体素子の特性・信頼性に影響を与える可能性がある。 In recent years, as semiconductor devices have been miniaturized, it has been required to reduce the thickness of a gate insulator formed on a substrate. The gate insulating film is formed by forming an oxide film on the substrate and then etching the oxide film to a predetermined thickness by etching. At this time, the gate insulating film needs to be uniformly etched on the same substrate surface and each substrate surface subjected to batch processing. If the gate insulating film is not uniformly etched, the film thickness varies on the substrate surface, which may affect the manufacturing yield or the characteristics / reliability of the semiconductor element formed on the substrate surface.
ゲート絶縁膜の形成に用いられるエッチング方法としては、ウェットエッチングとドライエッチングがある。このうち、ウェットエッチングはドライエッチングと比較して、一度に大量の基板をバッチ処理できることや、装置や薬品の価格が安いなどの利点がある。そのため、一般的には、ゲート絶縁膜の形成にはウェットエッチングが用いられる。 Etching methods used for forming the gate insulating film include wet etching and dry etching. Among these, wet etching has advantages such as batch processing of a large number of substrates at a time and low price of equipment and chemicals compared with dry etching. Therefore, generally, wet etching is used to form the gate insulating film.
ウェットエッチングにより複数の基板をバッチ処理するには、ウェットエッチング装置が用いられる。ウェットエッチング装置は、エッチングのための薬液を貯留する処理槽内に、複数の基板を収容する構成である。また、ウェットエッチング装置には、基板をエッチングするための各薬液を貯留する複数の処理槽を有するコンベンショナルタイプと、基板をエッチングするための薬液を貯留する1つの処理槽からなり、基板をエッチングした後、該基板を洗浄するために該処理槽内の薬液を純水に置換するワンバスタイプとがある。 In order to batch-process a plurality of substrates by wet etching, a wet etching apparatus is used. The wet etching apparatus is configured to accommodate a plurality of substrates in a treatment tank that stores a chemical for etching. In addition, the wet etching apparatus includes a conventional type having a plurality of processing tanks for storing chemicals for etching a substrate and a single processing tank for storing chemicals for etching a substrate. Thereafter, there is a one bath type in which the chemical solution in the treatment tank is replaced with pure water in order to clean the substrate.
従来のワンバスタイプのウェットエッチング装置が、特許文献1に記載されている。以下に、特許文献1に記載された従来のワンバスタイプのウェットエッチング装置の構成について、図4を参照して説明する。図4は、従来のウェットエッチング装置101の概略構成を示す正面図である。
A conventional one-bus type wet etching apparatus is described in
図4に示すように、従来のウェットエッチング装置101は、処理槽102と、回転用ローラー103と、押さえ用ローラー104と、吐出チューブ105とから構成されている。
As shown in FIG. 4, the conventional
処理槽102は矩形形状の底面を有する容器であり、その上面は設けられていない。上記底面は整流板であり、その下部には吐出チューブ105が設けられている。回転用ローラー103は、基板を回転させるためのものであり、処理槽102の外部に設けられた駆動手段により回転させられる。回転用ローラー103は、円柱状であり、その両端は処理槽102の互いに向かい合う両側面に接続されている。そして、回転用ローラー103の中心を通る軸は、処理槽102を介して上記駆動手段と接続されている。押さえ用ローラー104は、半導体基板106を押さえるためのものである。吐出チューブ105は、半導体基板106を洗浄するための純水を、整流板を介して処理槽102内部に吐出するためのものである。
The
表面に予め酸化膜が形成された半導体基板106は、処理槽102に貯留された薬液(例えばふっ酸)に浸漬され、回転用ローラー103と、押さえ用ローラー104とに支持される。そして、上記薬液により半導体基板106をエッチングした後、吐出チューブ105から処理槽102内に半導体基板106を洗浄するための純水が導入される。このとき、処理槽102内に貯留されていた薬液は、処理槽102の上面から排出される。そのため、処理槽102の底面近傍と上面近傍とでは、薬液の濃度に差が生じる。薬液の濃度に差が生じると、半導体基板106面上においてエッチング量にばらつきが生じてしまう。
The
そこで、処理槽102の外部に設けられた上記駆動手段によって、回転用ローラー103を回転させることにより、押さえ用ローラー104によって押さえられた半導体基板106は、半導体基板106の中心を回転軸として回転する。
Therefore, the
これにより、ウェットエッチング装置101は、同一基板面内およびバッチ処理された各基板面上のエッチング量の均一化を向上させることができる。
しかしながら、従来のウェットエッチング装置101は、半導体基板106を処理槽102内に貯留された薬液へ浸漬する際に生じる基板面上の浸漬時間のばらつきを考慮していない。ウェットエッチング装置101において、基板を処理槽102に貯留された薬液へ浸漬する場合には、半導体基板106上のaの位置とcの位置とでは3〜5秒の差が生じる。そのため、半導体基板106上のaの位置とcの位置とでは、図5に示すような、エッチング量のばらつきが生じる。図5は、従来のウェットエッチング装置101により処理された半導体基板106の段面図である。なお、図中のa〜cは図4のa〜cと対応しており、c、b、aの順番に基板は処理槽102に貯留された薬液に浸漬される。
However, the conventional
また、ウェットエッチング装置101では、処理槽102の外部に設けられた駆動手段により回転用ローラー103を回転させる。そのため、処理槽102には、上記駆動手段と回転用ローラー103とを接続するための穴が設けられる。その結果、処理槽102の密閉性および対磨耗性を維持することが難しくなる。
In the
また、コンベンショナルタイプのウェットエッチング装置では、処理槽内に貯留された薬液が純水に置換されることがないので、半導体基板を該処理槽内でエッチングしている間に該半導体基板を回転させない。そのため、上記半導体基板は上記処理槽内に搬入された方向と同じ方向のまま該処理槽内から搬出される。その結果、上記半導体基板上のaの位置とcの位置とでは、ワンバスタイプのウェットエッチング装置を用いた場合よりもエッチング量のばらつきが大きくなる。 Further, in the conventional type wet etching apparatus, since the chemical solution stored in the processing tank is not replaced with pure water, the semiconductor substrate is not rotated while the semiconductor substrate is etched in the processing tank. . Therefore, the semiconductor substrate is carried out from the processing tank in the same direction as the direction carried into the processing tank. As a result, the variation in the etching amount becomes larger at the positions a and c on the semiconductor substrate than when the one-bus type wet etching apparatus is used.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成により、密閉性を有し、かつ、基板面内のエッチング量のばらつきを低減させるウェットエッチング装置およびウェットエッチング方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wet etching apparatus and a wet etching apparatus that have a hermeticity and reduce variations in the etching amount in the substrate surface with a simple configuration. An etching method is provided.
本発明のウェットエッチング装置は、上記課題を解決するために、内部に基板を収容可能であり、エッチングのための薬液を貯留する処理槽と、上記処理槽内に対して上記基板を搬送する搬送部材とを備え、上記搬送部材は、上記基板を保持するための基板保持部を有しており、上記基板保持部が上記基板を保持した状態で、該基板を回転させることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the wet etching apparatus of the present invention can accommodate a substrate therein, and stores a chemical tank for etching and transports the substrate into the processing tank. The transport member has a substrate holding part for holding the substrate, and the substrate holding part holds the substrate and rotates the substrate.
上記構成により、上記処理槽内に対して基板を搬送する搬送部材により、該基板を保持した状態で、該基板を回転させることができる。その結果、上記基板を上記処理槽内部に搬入したときの該基板の位置と、該基板を該処理槽内から搬出したときの該基板の位置とを変化させることができる。 With the above configuration, the substrate can be rotated in a state where the substrate is held by the transport member that transports the substrate into the processing tank. As a result, the position of the substrate when the substrate is carried into the processing tank and the position of the substrate when the substrate is carried out of the processing tank can be changed.
これにより、処理槽内へ搬入されるときの基板の位置と、処理槽内から搬出されるときの基板の位置とを回転させることにより、基板面上の各部における浸漬時間のばらつきが低減される。そのため、基板面上の各部におけるエッチング量のばらつきは低減される。 Thereby, the dispersion | variation in the immersion time in each part on a substrate surface is reduced by rotating the position of the board | substrate when carrying in in a processing tank, and the position of the board | substrate when carrying out from the inside of a processing tank. . Therefore, the variation in the etching amount in each part on the substrate surface is reduced.
例えば、処理槽内へ搬入されるときの基板の位置と、処理槽内から搬出されるときの基板の位置とを反転させることにより、基板面上の各部における浸漬時間が均一となる。そのため、基板面上の各部におけるエッチング量は、ばらつきが低減され、略均一となる。 For example, by inverting the position of the substrate when it is carried into the processing tank and the position of the substrate when it is carried out from the processing tank, the immersion time in each part on the substrate surface becomes uniform. Therefore, the etching amount in each part on the substrate surface is less uniform and becomes substantially uniform.
また、基板を回転させるために搬送部材を用いるため、処理槽に穴を設ける必要がなく、かつ、部品を追加する必要がない。その結果、簡易な構成で密閉性を有し、エッチング量のばらつきを低減させることが可能である。 Further, since the conveying member is used to rotate the substrate, it is not necessary to provide a hole in the processing tank and it is not necessary to add parts. As a result, it is possible to reduce the variation in the etching amount with a simple structure and airtightness.
また、本発明のウェットエッチング装置では、上記搬送部材は、互いに平行な一対の部材であり、上記搬送部材は、基板を保持した状態で、互いに逆方向に移動することで、該基板を該基板の中心を回転軸として回転させてもよい。 In the wet etching apparatus of the present invention, the transport member is a pair of members parallel to each other, and the transport member moves in the opposite directions while holding the substrate, thereby moving the substrate to the substrate. May be rotated about the rotation axis.
上記構成により、上記搬送部材を互いに逆方向に移動することにより、基板を該基板の中心を回転軸として回転させることができる。 With the configuration described above, the substrate can be rotated about the center of the substrate as a rotation axis by moving the transport members in opposite directions.
これにより、処理槽内へ搬入されるときの基板の位置と、処理槽内から搬出されるときの基板の位置とを回転させることにより、基板面上の各部における浸漬時間のばらつきが低減される。そのため、基板面上の各部におけるエッチング量のばらつきは低減される。 Thereby, the dispersion | variation in the immersion time in each part on a substrate surface is reduced by rotating the position of the board | substrate when carrying in in a processing tank, and the position of the board | substrate when carrying out from the inside of a processing tank. . Therefore, the variation in the etching amount in each part on the substrate surface is reduced.
また、本発明のウェットエッチング装置では、上記一対の搬送部材は、上記基板保持部を互いに離間させる方向に移動することで、基板の保持を解除し、上記処理槽内部には、上記搬送部材の上記基板の保持を解除したときに、該基板の状態を保持するための保持部材が設けられていてもよい。 Further, in the wet etching apparatus of the present invention, the pair of transport members release the substrate by moving the substrate holders in a direction away from each other. A holding member for holding the state of the substrate when the holding of the substrate is released may be provided.
上記搬送部材を互いに逆方向に移動させることにより、一度で所定の角度を回転させることができない場合に、再び該搬送部材を同じように互いに逆方向に移動させる必要がある。そこで、一度上記基板保持部の上記基板の保持を解除し、一対の該搬送部材の位置関係を最初の状態に戻す必要がある。 If the predetermined angle cannot be rotated at a time by moving the conveying members in opposite directions, it is necessary to move the conveying members in the opposite directions again. Therefore, it is necessary to once cancel the holding of the substrate by the substrate holding unit and return the positional relationship between the pair of transport members to the initial state.
上記構成により、上記基板保持部は上記基板の保持を解除し、上記保持部材により該基板の状態を維持している間に、該搬送部材の位置を調節する。そして、位置が調節された上記搬送部材は、再び上記基板を保持し、互いに逆方向に移動することにより、さらに該基板を回転させる。 With the above configuration, the substrate holding part releases the holding of the substrate and adjusts the position of the transport member while maintaining the state of the substrate by the holding member. Then, the transport member whose position has been adjusted holds the substrate again and moves in the opposite directions to further rotate the substrate.
これにより、上記搬送部材を一度移動させることにより、上記基板を所定の角度回転させる場合と比較して、上記基板保持部の長さを短くすることができ、処理槽の容積を小さくすることが可能となる。 Accordingly, by moving the transport member once, the length of the substrate holding portion can be shortened and the volume of the processing tank can be reduced as compared with the case where the substrate is rotated by a predetermined angle. It becomes possible.
また、本発明のウェットエッチング装置では、上記処理槽から搬出された基板を乾燥させるための乾燥手段を備えていてもよい。 Further, the wet etching apparatus of the present invention may include a drying unit for drying the substrate carried out of the processing tank.
薬液によりエッチング処理した基板は、処理槽から搬出された後、即座に乾燥させる必要がある。これは、基板上に残留した薬液が、基板を処理槽から搬出した後も、エッチングを進めてしまうためである。 The substrate etched with the chemical solution needs to be dried immediately after being taken out of the treatment tank. This is because the chemical solution remaining on the substrate advances the etching even after the substrate is carried out of the processing tank.
そこで、本発明の構成により、上記処理槽から搬出された上記基板は、上記薬液から出た瞬間に上記乾燥手段によって乾かされる。これにより、上記基板に付着した上記薬液により、エッチングが進んでしまうことを抑制することができる。 Therefore, according to the configuration of the present invention, the substrate carried out from the processing tank is dried by the drying means at the moment when the substrate is taken out from the chemical solution. Thereby, it can suppress that etching advances with the said chemical | medical solution adhering to the said board | substrate.
また、本発明のウェットエッチング装置では、上記基板保持部は、上記処理槽の底面に対する垂直断面が円弧状の基板保持面を有しており、該基板保持面の円弧半径は上記基板の半径よりも大きいことが好ましい。 In the wet etching apparatus of the present invention, the substrate holding part has a substrate holding surface having a circular cross section perpendicular to the bottom surface of the processing tank, and the arc radius of the substrate holding surface is larger than the radius of the substrate. Is also preferably large.
上記構成により、基板保持面が直線状の構成である場合と比較して、上記基板保持面と上記基板との接触している部分が大きくなる。そのため、上記基板保持部は上記基板を安定して保持することができる。 By the said structure, the part which the said substrate holding surface and the said substrate contact is large compared with the case where a substrate holding surface is a linear structure. Therefore, the substrate holder can stably hold the substrate.
本発明のウェットエッチング方法は、処理槽に貯留されるエッチングのための薬液に、基板が浸漬されることにより基板表面をエッチングするウェットエッチング方法であって、上記基板を保持するとともに、該基板を該処理槽内部へ搬入し、該基板を該基板の中心を回転軸として反転させ、該基板を該処理槽内部から搬出することを特徴としている。 The wet etching method of the present invention is a wet etching method for etching a substrate surface by immersing the substrate in a chemical solution for etching stored in a processing tank, the substrate being held, and the substrate being The substrate is carried into the processing tank, the substrate is reversed with the center of the substrate as a rotation axis, and the substrate is carried out of the processing tank.
上記方法により、上記基板を上記処理槽内部に搬入したときの該基板の位置と、該基板を該処理槽内から搬出したときの該基板の位置とを反転させることができる。 By the above method, the position of the substrate when the substrate is carried into the processing tank and the position of the substrate when the substrate is carried out from the processing tank can be reversed.
これにより、上記基板面上の各部において、上記処理槽内に貯留された薬液への浸漬時間が均一となる。そのため、上記基板面上の各部におけるエッチング量は、ばらつきが低減され、略均一となる。 Thereby, in each part on the said substrate surface, the immersion time to the chemical | medical solution stored in the said processing tank becomes uniform. Therefore, the amount of etching in each part on the substrate surface is less uniform and becomes substantially uniform.
また、本発明のウェットエッチング方法では、上記処理槽から搬出される上記基板は、該処理槽に貯留される薬液から搬出された部分が順次乾燥されてもよい。 In the wet etching method of the present invention, the substrate carried out from the processing bath may be sequentially dried at the portion carried out from the chemical stored in the processing bath.
薬液によって処理した基板は、処理槽から搬出されたとき即座に乾燥させる必要がある。これは、基板上に残留した薬液が、基板を処理槽から搬出した後も、エッチング反応を進めてしまうためである。 The substrate treated with the chemical solution needs to be immediately dried when it is unloaded from the treatment tank. This is because the chemical solution remaining on the substrate advances the etching reaction even after the substrate is carried out of the processing tank.
そこで、上記方法により、処理槽内に貯留される薬液によってエッチングされた基板は、該薬液から出た瞬間に順次乾燥される。これにより、上記基板に付着した上記薬液により、エッチングが進んでしまうことを抑制することができる。 Therefore, the substrate etched by the chemical solution stored in the treatment tank by the above method is sequentially dried at the moment when it comes out of the chemical solution. Thereby, it can suppress that etching advances with the said chemical | medical solution adhering to the said board | substrate.
本発明のウェットエッチング装置は、以上のように、処理槽内に対して基板を搬送する搬送部材とを備え、該搬送部材は、該基板を保持するための基板保持部を有しており、害基板保持部が該基板を保持した状態で、該基板を回転させることを特徴としている。 As described above, the wet etching apparatus of the present invention includes a transport member that transports the substrate to the inside of the processing tank, and the transport member has a substrate holding portion for holding the substrate. The harmful substrate holding unit rotates the substrate while holding the substrate.
また、本発明のウェットエッチング方法は、基板を保持するとともに、該基板を該処理槽内部へ搬入し、該基板を該基板の中心を回転軸として反転させ、該基板を該処理槽内部から搬出することを特徴としている。 The wet etching method of the present invention holds the substrate, carries the substrate into the processing tank, reverses the substrate with the center of the substrate as a rotation axis, and carries the substrate out of the processing tank. It is characterized by doing.
これにより、処理槽内へ搬入されるときの基板の位置と、処理槽内から搬出されるときの基板の位置とを回転させることが可能となり、基板面上の各部における浸漬時間のばらつきが低減される。そして、基板面上の各部におけるエッチング量のばらつきは低減される。また、基板を回転させるために搬送部材を用いるため、処理槽に穴を設ける必要がなく、かつ、部品を追加する必要がない。その結果、簡易な構成で密閉性を有し、エッチング量のばらつきを低減させることができるウェットエッチング装置およびウェットエッチング方法を実現できるという効果を奏する。 This makes it possible to rotate the position of the substrate when it is loaded into the processing tank and the position of the substrate when it is unloaded from the processing tank, reducing variations in immersion time at each part on the substrate surface. Is done. And the dispersion | variation in the etching amount in each part on a substrate surface is reduced. Further, since the conveying member is used to rotate the substrate, it is not necessary to provide a hole in the processing tank and it is not necessary to add parts. As a result, there is an effect that it is possible to realize a wet etching apparatus and a wet etching method that can be hermetically sealed with a simple configuration and can reduce variations in etching amount.
本発明の一実施形態について図1〜図3に基づいて説明すると以下の通りである。 One embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.
本発明のウェットエッチング装置は、エッチングのための薬液が貯留された処理槽内に、搬送部材により保持された半導体基板を搬入することにより、エッチングを行うものである。 The wet etching apparatus of the present invention performs etching by carrying a semiconductor substrate held by a conveying member into a processing tank in which a chemical for etching is stored.
本実施形態のウェットエッチング装置1の構成について図1を参照して説明する。図1は、基板搬入時における、ウェットエッチング装置1の概略構成を示す正面図である。なお、図中の破線の矢印は、半導体基板が移動する方向を示している。また、図中の△印は、半導体基板に設けられたノッチの位置を示している。
The configuration of the
図1に示すように、ウェットエッチング装置1は、処理槽2と、搬送アーム(搬送部材)3a・3bと、ガイド(保持部材)4a・4bとを備えた構成である。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態のウェットエッチング装置1は、半導体基板6の表面を均一にエッチングするために用いられる。
The
処理槽2は、矩形形状の底面を有する容器であり、その上面は設けられていない。そして、半導体基板6のエッチング時には、処理槽2の内部にエッチングする材料に応じた薬液が導入される。
The
搬送アーム3a・3bは、半導体基板6を処理槽2の底面に対して垂直に保持するとともに、処理槽2に貯留された薬液に半導体基板6を浸漬させるためのものである。搬送アーム3a・3bは、互いに平行なハンドリング部(基板保持部)を有する一対の部材であり、そのハンドリング部を互いに平行に動かすことができる。また、搬送アーム3a・3bは、処理槽2の底面に対して垂直方向に、互いに逆方向に移動することもでき、これにより保持する半導体基板6を回転させることもできる。なお、搬送アーム3a・3bは、図示しない駆動手段によって駆動される。
The
上記ハンドリング部は、垂直断面が円弧状の基板保持面を有しており、その円弧半径は半導体基板6の半径よりも大きい。上記基板保持面を円弧状にすることにより、基板保持面が直線状の構成である場合と比較して、該基板保持面と半導体基板6との接触部分が大きくなる。そのため、搬送アーム3a・3bは半導体基板6を安定して保持することができる。
The handling portion has a substrate holding surface having an arc-shaped vertical section, and the arc radius is larger than the radius of the
このように、半導体基板6を回転させるために搬送アーム3a・3bが用いられるために、処理槽2に穴を設ける必要性および新たに部品を追加する必要性がない。そのため、処理槽2の密閉性が維持される。
Thus, since the
ガイド4a・4bは、搬送アーム3a・3bが半導体基板6から分離したときに、処理槽2内において半導体基板6を処理槽2に対して垂直に保持するためのものである。ガイド4a・4bは円柱状であり、その両端は処理槽2の互いに向かい合う両側面に接続されている。なお、ガイド4a・4bは円柱状の形状に限られず、半導体基板6を処理槽2の底面に対して垂直に保持できる構成であればよい。
The
また、本実施形態のウェットエッチング装置1は、処理槽2の上面から所定の距離離れた位置に乾燥手段5を備えている。乾燥手段5は、処理槽2の上面方向に向かってN2ガスを噴射する。そのため、処理槽2に貯留された薬液に浸漬された半導体基板6は、処理槽2から搬出される際に、薬液面から搬出された部分から順次乾かされる。なお、乾燥手段5から噴射される気体はN2ガスに限られない。また、本発明のウェットエッチング装置では、乾燥手段5が省略された構成であってもかまわない。
In addition, the
以上のように、本実施形態のウェットエッチング装置1は、半導体基板6を搬送アーム3a・3bを用いて回転させることにより、処理槽2内へ搬入されるときの半導体基板6の位置と、処理槽2内から搬出されるときの半導体基板2の位置とを反転させることができる。なお、本実施形態では、反転とは半導体基板6の中心を回転軸とし、170度〜190度の範囲内で回転させることをいう。
As described above, the
以下に、本実施形態のウェットエッチング方法について図1および図2(a)〜(h)を参照して説明する。図2(a)〜(h)は、本実施形態のウェットエッチング方法の各工程を示す平面図である。なお、白抜きの矢印は搬送アーム3a・3bの移動方向を示し、実線の矢印は半導体基板6の回転方向を示している。
Below, the wet etching method of this embodiment is demonstrated with reference to FIG. 1 and FIG. 2 (a)-(h). 2A to 2H are plan views showing respective steps of the wet etching method of the present embodiment. The white arrows indicate the movement directions of the
図1に示すように、処理槽2に貯留された薬液に、搬送アーム3a・3bによって両端を保持された半導体基板6が、図中の破線の矢印に示すように、処理槽2の底面に対して垂直に浸漬される。これは、搬送アーム3a・3bが、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の上面から底面に向かって移動することにより行われる。
As shown in FIG. 1, the
そして、図2(a)に示すように、搬送アーム3a・3bは処理槽2の底面に対して垂直に互いに逆方向に移動する。具体的には、半導体基板6を保持した搬送アーム3aは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の底面から上面に向かって移動する。また、半導体基板6を保持した搬送アーム3bは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の上面から底面に向かって移動する。
Then, as shown in FIG. 2A, the
これにより、搬送アーム3a・3bにより保持された半導体基板6は、搬送アーム3a・3bの移動により、図2(a)の実線の矢印で示した方向に、約45度回転させられる。なお、搬送アーム3a・3bの移動量は、半導体基板6の直径および回転させる角度によって決定される。
As a result, the
以下に、搬送アーム3a・3bの移動量の決定方法の一例について説明する。
Hereinafter, an example of a method for determining the movement amount of the
例えば、半導体基板6の直径が200mmの場合には、半導体基板6の円周は200mm×3.14=628mmである。そして、半導体基板6を180度回転させるためには、半導体基板6の円周(360度)の半分である314mm回転させる必要がある。同様に、半導体基板6を90度回転させるためには、157mm回転させる必要があり、半導体基板6を45度回転させるためには、78.5mm回転させる必要がある。
For example, when the diameter of the
なお、搬送アーム3a・3bの基板保持面は円弧状をしているために、搬送アーム3a・3bの移動量は、上述した計算値よりも回転角度がわずかに小さくなる。しかし、搬送アーム3a・3bの移動量は、任意に調整することが可能なために、問題とはならない。
Since the substrate holding surfaces of the
次に、図2(b)に示すように、搬送アーム3a・3bは、互いに処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の上面から底面に向かって移動する。そして、搬送アーム3a・3bは、搬送アーム3a・3bが保持する半導体基板6がガイド4a・4bによって処理槽2の底面に対して垂直に安定して支持できる位置まで移動する。
Next, as shown in FIG. 2B, the
そして、図2(c)に示すように、搬送アーム3a・3bは処理槽2の底面と平行な方向に対して互いに半導体基板6から離れる方向に移動し、半導体基板6から分離する。半導体基板6は、ガイド4a・4bによって支持されているため、処理槽2の底面に対して垂直な状態が維持される。
Then, as shown in FIG. 2C, the
そして、図2(d)に示すように、半導体基板6から分離した搬送アーム3a・3bは、図2(a)で移動した方向とは逆方向に移動する。具体的には、搬送アーム3aは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の上面から底面に向かって移動する。また、搬送アーム3bは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の底面から上面に向かって移動する。これにより、搬送アーム3a・3bの位置は、処理槽2の底面から同じ距離離れた位置となる。
Then, as shown in FIG. 2D, the
そして、図2(e)に示すように、搬送アーム3a・3bは処理槽2の底面と平行な方向に対して互いに半導体基板6の方向に移動し、再び半導体基板6を保持する。
Then, as shown in FIG. 2 (e), the
そして、図2(f)に示すように、搬送アーム3a・3bにより保持した半導体基板6を、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の底面から上面に向かって移動させる。
Then, as shown in FIG. 2 (f), the
それから、図2(g)に示すように、図2(a)と同様に、搬送アーム3a・3bは処理槽2の底面に対して垂直に互いに逆方向に移動する。具体的には、半導体基板6を保持した搬送アーム3aは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の底面から上面に向かって移動する。また、半導体基板6を保持した搬送アーム3bは、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の上面から底面に向かって移動する。
Then, as shown in FIG. 2 (g), the
これにより、搬送アーム3a・3bにより保持された半導体基板6は、図2(g)の実線の矢印で示した方向に、約45度回転させられる。その結果、半導体基板6は、最初に半導体基板6が処理槽2に貯留された薬液に浸漬された位置から約90度回転する。
As a result, the
そして、上述した図2(b)〜図2(g)の操作を2回繰り返すことにより、半導体基板6は、最初に半導体基板6が処理槽2に貯留された薬液に浸漬された位置から約180度回転することになる。
Then, by repeating the operations of FIG. 2B to FIG. 2G described above twice, the
そして、図2(h)に示すように、約180度回転した半導体基板6は、搬送アーム3a・3bによって両端を保持され、処理槽2の底面に対して垂直に処理槽2内部から搬出される。これは、搬送アーム3a・3bが、処理槽2の底面に対して垂直に、かつ、処理槽2の底面から上面に向かって移動することにより行われる。そして、乾燥手段5が、図中に実線の矢印で示すように、N2ガスを半導体基板6に向かって噴射し、処理槽2から搬出された半導体基板6上に残留している薬液を吹き飛ばし、乾燥させる。
As shown in FIG. 2 (h), the
半導体基板6上にエッチングのための薬液が残留していると、半導体基板6を処理槽2から搬出した後も、エッチングが進んでしまう。そのため、半導体基板6が処理槽2から搬出された瞬間に、乾燥手段5が半導体基板6を乾燥させることにより、エッチングが進んでしまうことを抑制する。
If the chemical solution for etching remains on the
上述したように、本実施形態のウェットエッチング方法によりエッチングされる半導体基板6は、処理槽2内へ搬入されるときの位置と、処理槽2内から搬出されるときの位置とが180度回転している。したがって、半導体基板6が処理槽2内へ搬入されるときには、半導体基板6は基板上の位置c、位置b、位置aの順番で薬液に浸漬されるが(図1参照)、半導体基板6が処理槽2内から搬出されるときは、半導体基板6は基板上の位置c、位置b、位置aの順番で薬液から出される(図2(a)参照)。
As described above, the position of the
図3は、従来のウェットエッチング装置101によりエッチングした半導体基板106および本実施形態のウェットエッチング装置1を用いてエッチングした半導体基板6における基板上の位置a〜cとエッチング量との関係を比較したグラフである。
FIG. 3 compares the relationship between the etching amount and the positions a to c on the
図3に示すように、従来のウェットエッチング装置101によりエッチングを行うと、半導体基板106が処理槽102に貯留された薬液に浸漬された順番、すなわち基板上の位置c、位置b、位置aの順に、半導体基板106面上においてエッチング量が減っていく。しかし、本実施形態のウェットエッチング装置1を用いて、本実施形態のウェットエッチング方法を行った半導体基板6は、半導体基板6が処理槽2に貯留された薬液に浸漬された順番に関係なく、半導体基板6面上においてエッチング量が均一となる。
As shown in FIG. 3, when etching is performed by the conventional
このように、処理槽2内へ搬入されるときの半導体基板6の位置と、処理槽2内から搬出されるときの半導体基板6の位置とを180度回転させることにより、半導体基板6面上の各部における浸漬時間が均一となる。そのため、半導体基板6面上の各部におけるエッチング量は、ばらつきが低減され、略均一となる。
Thus, by rotating the position of the
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明のウェットエッチング装置およびウェットエッチング方法は、半導体基板のエッチングに好適に利用される。 The wet etching apparatus and wet etching method of the present invention are suitably used for etching a semiconductor substrate.
1 ウェットエッチング装置
2 処理槽
3a・3b 搬送アーム(搬送部材)
4a・4b ガイド(保持部材)
5 乾燥手段
6 半導体基板
DESCRIPTION OF
4a, 4b Guide (holding member)
5 Drying means 6 Semiconductor substrate
Claims (7)
上記処理槽内に対して上記基板を搬送する搬送部材とを備え、
上記搬送部材は、上記基板を保持するための基板保持部を有しており、
上記基板保持部が上記基板を保持した状態で、該基板を回転させることを特徴とするウェットエッチング装置。 A processing tank that can accommodate a substrate therein and stores a chemical for etching;
A transport member for transporting the substrate to the processing tank;
The transport member has a substrate holding part for holding the substrate,
A wet etching apparatus, wherein the substrate holding unit rotates the substrate while holding the substrate.
上記搬送部材は、基板を保持した状態で、互いに逆方向に移動することで、該基板を該基板の中心を回転軸として回転させることを特徴とする請求項1に記載のウェットエッチング装置。 The conveying member is a pair of members parallel to each other,
2. The wet etching apparatus according to claim 1, wherein the transfer member moves in opposite directions while holding the substrate, thereby rotating the substrate about the center of the substrate as a rotation axis.
上記処理槽内部には、上記搬送部材の上記基板の保持を解除したときに、該基板の状態を保持するための保持部材が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のウェットエッチング装置。 The pair of transport members release the substrate holding by moving the substrate holding part in a direction in which they are separated from each other,
3. The wet etching according to claim 2, wherein a holding member for holding the state of the substrate when the holding of the substrate of the transport member is released is provided inside the processing tank. apparatus.
上記基板を保持するとともに、該基板を該処理槽内部へ搬入し、該基板を該基板の中心を回転軸として反転させ、該基板を該処理槽内部から搬出することを特徴とするウェットエッチング方法。 A wet etching method for etching a substrate surface by immersing the substrate in a chemical solution for etching stored in a processing tank,
A wet etching method characterized by holding the substrate, carrying the substrate into the processing bath, reversing the substrate with the center of the substrate as a rotation axis, and carrying the substrate out of the processing bath. .
The wet etching method according to claim 6, wherein a portion of the substrate carried out of the processing bath is sequentially dried from a chemical stored in the processing bath.
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