JP2019220560A - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体製造装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板上の領域間での流体の供給量の偏りを低減することが可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】一の実施形態によれば、半導体製造装置は、複数の基板を、前記基板同士が互いに平行に並ぶように保持する基板保持部を備える。前記装置はさらに、前記基板の表面からの距離が、互いに隣接する前記基板間の中心間距離以内となる領域に流体を噴射する複数の開口部を有する流体噴射部であって、前記開口部から噴射される前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において自励発振により変動させる流体噴射部を備える。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。
液体や気体などの流体をノズルからウェハに供給する場合、ウェハ上の領域間で流体の供給量の偏りが生じることが問題となる。例えば、流体の流れにさらされ続ける領域と、流体の流れにさらされ難い領域とが、ウェハに生じることが問題となる。
特開２０１３−１３７０９５号公報 特開２００８−４８８７７号公報 特公昭５９−９３７８号公報 特許３８５４２２２号公報 特公昭６３−５７６４１号公報
基板上の領域間での流体の供給量の偏りを低減することが可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。
一の実施形態によれば、半導体製造装置は、複数の基板を、前記基板同士が互いに平行に並ぶように保持する基板保持部を備える。前記装置はさらに、前記基板の表面からの距離が、互いに隣接する前記基板間の中心間距離以内となる領域に流体を噴射する複数の開口部を有する流体噴射部であって、前記開口部から噴射される前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において自励発振により変動させる流体噴射部を備える。
第１実施形態の半導体製造装置の構成を示す模式図である。 第１実施形態の基板処理槽の構成を示す断面図である。 第１実施形態のノズルの構造を示す斜視図および断面図である。 第１実施形態のノズルの機能を説明するための断面図である。 第１実施形態の比較例のノズルの機能を説明するための断面図である。 第２実施形態のノズルの構造を示す斜視図および断面図である。 第２実施形態のノズルの機能を説明するための斜視図である。 第２実施形態の変形例のノズルの構造を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例のノズルの構造を示す斜視図である。 第３実施形態のノズルの構造を示す斜視図および断面図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１から図１０において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体製造装置の構成を示す模式図である。図１の半導体製造装置は、複数の基板（ウェハ）１を基板処理液２により処理するバッチ式の基板処理装置である。
図１の半導体製造装置は、基板処理槽１１と、基板保持部１２と、オーバーフロー部１３と、循環流路１４と、ポンプ１５と、加熱部１６と、清浄化部１７と、複数本のノズル１８と、制御部１９と、水位センサ２０とを備えている。ノズル１８は、流体噴射部の例である。
図１は、半導体製造装置の設置面にほぼ平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、半導体製造装置の設置面にほぼ垂直なＺ方向とを示している。本明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、−Ｚ方向を下方向として取り扱う。なお、−Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。
基板処理槽１１は、複数の基板１と基板処理液２を収容する。これらの基板１は、基板処理槽１１内の基板処理液２に浸漬されることで、基板処理液２により処理される。基板保持部１２は、基板処理槽１１内でこれらの基板１を保持する。これらの基板１は、各基板１の表面（第１および第２主面）がＹ方向に垂直になり、基板１同士が互いに平行に並ぶように保持されている。
基板処理槽１１からあふれ出た基板処理液２は、オーバーフロー部１３に貯留され、オーバーフロー部１３から循環流路１４へと排出される。ポンプ１５、加熱部１６、および清浄化部１７は、循環流路１４に直列に設けられている。ポンプ１５は、基板処理液２を循環流路１４を介して搬送する。加熱部１６は、循環流路１４を流れる基板処理液２を加熱する。清浄化部１７は、循環流路１４を流れる基板処理液２をフィルタ等により清浄化する。
ポンプ１５、加熱部１６、および清浄化部１７を通過した基板処理液２は、循環流路１４からノズル１８を介して基板処理槽１１へと再び供給される。このようにして、基板処理液２が、基板処理槽１１と循環流路１４との間を循環する。ノズル１８は、基板１間の隙間または基板１の表面近傍に基板処理液２を噴射する。ノズル１８は、図１では基板処理槽１１の外部に設置されているが、後述のように基板処理槽１１の内部に配置されていてもよい。
制御部１９は、半導体製造装置の動作を制御する。制御部１９の例は、プロセッサ、電気回路、ＰＣ（Personal Computer）などである。例えば、制御部１９は、ポンプ１５を制御して、基板処理液２の流通や流量を制御する。また、制御部１９は、加熱部１６の動作を制御して、基板処理液２の温度を制御する。また、制御部１９は、オーバーフロー部１３の水位を監視する水位センサ２０からの水位低下信号に基づいて、半導体製造装置の動作を停止させる機能を有する。
基板処理液２は、例えば基板１を処理する水溶液や薬液であり、具体的には、洗浄液、リンス液、エッチング液などである。基板処理液２は、液体以外の流体（例えば、気体、気液混合流体、超臨界流体、固液混合流体など）に置き換えてもよい。ただし、この場合には、半導体製造装置を構成する液体用の構成要素（オーバーフロー部１３など）を、気体用、気液混合流体用、超臨界流体用、固液混合流体用などの構成要素に置き換える。
図２は、第１実施形態の基板処理槽１１の構成を示す断面図である。
図２は、基板処理槽１１内に収容された８枚の基板１と、１本のノズル１８に設けられた７個の開口部とを示している。これらの基板１は、基板１同士が互いに平行に並ぶように保持されており、その結果、８枚の基板１間に７箇所の隙間が設けられている。
図２にて矢印で示すように、ノズル１８の７個の開口部は、７箇所の隙間に基板処理液２を噴射する。具体的には、開口部と隙間が１対１で対応しており、各開口部は、これらの隙間のうちの対応する隙間のみに基板処理液２を噴射する。例えば、ある基板１用の開口部は、その基板１の表面からの距離が、互いに隣接する基板１間の中心間距離以内となる領域に、基板処理液２を噴射する。これにより、各基板１の表面に基板処理液２が供給される。なお、互いに隣接する基板１間の中心間距離とは、おおむね図２に示す基板１同士の距離である。
なお、各基板１は、表面として、トランジスタやメモリセルが形成された第１主面と、第１主面の反対側の第２主面とを備えている。本実施形態では、第１主面が基板処理液２による処理対象であり、第２主面は基板処理液２による処理対象ではない。よって、本実施形態の基板処理液２は、各基板１の第１主面に噴射する必要がある。
図２に示す８枚の基板１は、各基板１の第１主面が左側を向き、各基板１の第２主面が右側を向くように保持されている。そのため、各基板１の第１主面は、隣接する基板１の第２主面と対向しており、各基板１の第２主面は、隣接する基板１の第１主面と対向している。よって、各開口部は、対応する１枚の基板１の第１主面のみに基板処理液２を噴射する。この場合、ノズル１８には、１番左の基板１の第１主面に基板処理液２を噴射するもう１個の開口部を設ける必要がある。この開口部は、その基板１の表面からの距離が、互いに隣接する基板１間の中心間距離以内となる領域に、基板処理液２を噴射する。
一方、図２に示す８枚の基板１は、各基板１の第１主面が、隣接する基板１の第１主面と対向し、各基板１の第２主面が、隣接する基板１の第２主面と対向するように保持されていてもよい。この場合、各開口部は、対応する２枚の基板１の第１主面に基板処理液２を噴射する。よって、この場合のノズル１８は、８枚の基板１用に４個の開口部を備えていれば十分である。
以下、本実施形態の各ノズル１８の詳細を説明する。以下の説明では、基板処理液２を適宜「液体２」と略記する。
図３は、第１実施形態のノズル１８の構造を示す斜視図および断面図である。
本実施形態のノズル１８は、図３(ａ)に示すように、１列の第１孔２１ａを有する第１配管２１と、１列の第２孔２２ａと２列の第３孔２２ｂ、２２ｃとを有する第２配管２２と、１列の第４孔２３ａを有する第３配管２３とを備えている。第２配管２２は第１配管２１を包囲しており、第３配管２３は第２配管２２を包囲している。なお、第４孔２３ａは、図２に示すノズル１８の開口部に相当する。
これらの孔は、ＸＺ断面ごとに複数組の孔に分類される。図３(ｂ)は、１組の孔として、１個の第１孔２１ａと、１個の第２孔２２ａと、２個の第３孔２２ｂ、２２ｃと、１個の第４孔２３ａとを示している。矢印Ａ０からＡ６は、これらの孔を介した液体２の流れを示している。
本実施形態のノズル１８は、図３(ｂ)に示すように、第４孔２３ａから噴射される液体２の噴射方向を、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）において自励発振により変動させる。図３(ｂ)は、液体２の噴射方向が、矢印Ａ１と矢印Ａ２との間で変動する様子を示している（噴流の発振）。本実施形態のノズル１８は、この変動を励起するための機械や発振子は備えていない。この変動は、第１から第４孔２１ａ〜２３ａを有するノズル１８に液体２を供給することで自励される。以下、この変動が自励される過程を説明する。
ノズル１８内の空間は、第１配管２１内の第１空間と、第１配管２１と第２配管２２との間の第２空間と、第２配管２２と第３配管２３との間の第３空間とに分類される。液体２は、第１配管２１内の第１空間を流れ、第１孔２１ａを介して第１空間から第２空間に流入し、第２孔２２ａを介して第２空間から第３空間に流入する（矢印Ａ０）。
第３空間に流入した液体２は、例えば矢印Ａ１で示すように、第４孔２３ａを介して第３空間から噴射される。この際、矢印Ａ１で示す液体２は、第２孔２２ａや第４孔２３ａの左端付近を流れているため、液体２の一部が、第４孔２３ａから噴射されず、第３孔２２ｂを介して第３空間から前記第２空間に戻る（矢印Ａ３）。この液体２は、流れの勢いの作用により、第２孔２２ａや第４孔２３ａの右端付近に流れ込む（矢印Ａ５）。その結果、この液体２は、矢印Ａ２で示すように流れることとなる。
一方、第３空間に流入した液体２は、例えば矢印Ａ２で示すように、第４孔２３ａを介して第３空間から噴射される。この際、矢印Ａ２で示す液体２は、第２孔２２ａや第４孔２３ａの右端付近を流れているため、液体２の一部が、第４孔２３ａから噴射されず、第３孔２２ｃを介して第３空間から前記第２空間に戻る（矢印Ａ４）。この液体２は、流れの勢いの作用により、第２孔２２ａや第４孔２３ａの左端付近に流れ込む（矢印Ａ６）。その結果、この液体２は、矢印Ａ１で示すように流れることとなる。
このように、矢印Ａ１で示す流れは、次第に矢印Ａ２で示す流れに変化する。一方、矢印Ａ２で示す流れは、次第に矢印Ａ１で示す流れに変化する。その結果、第４孔２３ａから噴射される液体２の噴射方向が、矢印Ａ１と矢印Ａ２との間で変動する。この変動は、第３空間内の液体２が第３孔２２ｂ、２２ｃを介して第２空間にフィードバックされることで自励される。
一般に、ノズルから基板に液体を供給する場合、基板上の領域間で液体の供給量の偏りが生じることが問題となる。例えば、液体の流れにさらされ続ける領域と、液体の流れにさらされ難い領域とが、基板に生じることが問題となる。一方、本実施形態のノズル１８は、液体２の噴射方向を自励発振により変動させる。よって、本実施形態によれば、基板１上の様々な領域に液体２を供給することが可能となり、基板１上の領域間での液体２の供給量の偏りを低減することが可能となる。これは、液体２以外の流体が噴射される場合でも同様である。
本実施形態のノズル１８は、液体２の噴射方向を、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）において周期的に変動させる。具体的には、液体２の噴射方向は、矢印Ａ１と矢印Ａ２との間で繰り返し変動する。この周期的な変動の周期は、例えば１０秒以下である。
本実施形態の液体２の噴射方向は、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）では変動するが、基板１の表面に垂直な面内（ＹＺ平面内など）ではほとんど変動しない。この様子は、図３(ｃ)に例示されている。図３(ｃ)では、３個の第４孔２３ａから噴射される液体２の噴射方向が、いずれもＸＺ平面内で変動している。別言すると、各第４孔２３ａにおける液体２の流速ベクトルのＸ成分やＺ成分は変動しているが、各第４孔２３ａにおける液体２の流速ベクトルのＹ成分は変動していない。その結果、１つの第４孔２３ａからの液体２は、基板１間の１個の隙間のみに噴射され、基板１間のその他の隙間には噴射されないこととなる（図２を参照）。
ここで、基板１の表面に平行な面を「平行面」と呼び、基板１の表面に垂直な面を「垂直面」と呼ぶことにする。上述のように、本実施形態の液体２の噴射方向は、平行面内では変動するが、垂直面内ではほとんど変動しない。よって、平行面内において噴射方向が変動する角度は、垂直面内において噴射方向が変動する角度よりも大きくなる。前者の角度は、おおむね図３(ｂ)に示す矢印Ａ１と矢印Ａ２との間の角度であり、例えば１０度から８０度程度である。一方、後者の角度は例えば、０度か０度付近の値である。
図４は、第１実施形態のノズル１８の機能を説明するための断面図である。
図４(ａ)は、液体２を噴射する２本のノズル１８を示している。図４(ｂ)は、バブル３を含有する液体２を噴射する４本のノズル１８を示している。図４(ａ)では、液体２の噴射方向が変動することで、基板１上の様々な領域に液体２が供給されている。同様に、図４(ｂ)では、液体２の噴射方向が変動することで、基板１上の様々な領域にバブル３が供給されている。
図５は、第１実施形態の比較例のノズル１８の機能を説明するための断面図である。
図５(ａ)は、液体２を噴射する２本のノズル１８を示している。図５(ｂ)は、バブル３を含有する液体２を噴射する４本のノズル１８を示している。図５(ａ)では、液体２の噴射方向が変動しないことから、液体２の流れにさらされ続ける領域と、液体２の流れにさらされ難い領域とが、基板１に生じている。同様に、液体２の噴射方向が変動しないことから、バブル３の流れにさらされ続ける領域と、バブル３の流れにさらされ難い領域とが、基板１に生じている。これらの問題は、図４(ａ)や図４(ｂ)に示すように、液体２の噴射方向の変動により解決することが可能となる。
以上のように、本実施形態のノズル１８は、各開口部（第４孔２３ａ）から噴射される液体２の噴射方向を、基板１の表面に平行な面内において自励発振により変動させる。よって、本実施形態によれば、基板１上の領域間での液体２の供給量の偏りを低減することが可能となる。
なお、本実施形態の処理は例えば、３次元半導体メモリを製造するための基板１に適用することが望ましい。理由は、３次元メモリを製造する際には、基板１の特性の面内均一性に対する要求が厳しいことが多いからである。これは、後述する第２および第３実施形態でも同様である。
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態のノズル１８の構造を示す斜視図および断面図である。
本実施形態のノズル１８は、図６(ａ)〜図６(ｃ)に示す噴射部材２４と、図６(ｃ)に示す配管２５とを備えている。図６(ｃ)に示すように、噴射部材２４は配管２５の側面に装着されている。本実施形態の液体２は、配管２５内を流れ、配管２５から噴射部材２４に流入し、噴射部材２４から各基板１の表面に噴射される。
噴射部材２４は、図６(ａ)に示すように、１列の入口２４ａと、１列の出口２４ｂと、第１噴射流路２４ｃと、第２噴射流路２４ｄと、第１循環流路２４ｅと、第２循環流路２４ｆとを備えている。第１および第２噴射流路２４ｃ、２４ｄは第１流路の例であり、第１および第２循環流路２４ｅ、２４ｆは第２流路の例である。なお、出口２４ｂは、図２に示すノズル１８の開口部に相当する。
図６(ｂ)は、噴射部材２４のＸＺ断面を示しており、このＸＺ断面内に位置する１個の入口２４ａと１個の出口２４ｂとを示している。第１および第２噴射流路２４ｃ、２４ｄは、液体２を入口２４ａから出口２４ｂへと移送する。第１噴射流路２４ｃのＸ方向の幅は、一定であり、第２噴射流路２４ｄのＸ方向の幅は、液体２の上流から下流へと徐々に広くなっている。第１および第２循環流路２４ｅ、２４ｆは、第１および第２噴射流路２４ｃ、２４ｄ内の液体２を出口２４ｂ側の地点から入口２４ａ側の地点に戻す。出口２４ｂ側の地点は、出口２４ｂの付近に位置し、入口２４ａ側の地点は、第１噴射流路２４ｃと第２噴射流路２４ｄとの間に位置している。噴射部材２４の他のＸＺ断面も、図６(ｂ)に示すＸＺ断面と同様の構造を有している。
このように、本実施形態の液体２は、第１実施形態の場合と同様に、出口２４ｂ側の地点から入口２４ａ側の地点にフィードバックされる。よって、出口２４ｂから噴射される液体２の噴射方向は、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）において自励発振により変動することとなる。
図７は、第２実施形態のノズル１８の機能を説明するための斜視図である。
矢印Ｂ１は、配管１５から入口２４ａに流入する液体２の流入方向を示している。矢印Ｂ２は、出口２４ｂから噴射される液体２の噴射方向を示している。本実施形態の液体２の噴射方向は、矢印Ｂ２で示すように、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）では変動するが、基板１の表面に垂直な面内（ＹＺ平面内など）ではほとんど変動しない。変動の周期に関しては、第１実施形態の場合と同様である。
図８は、第２実施形態の変形例のノズル１８の構造を示す斜視図である。
図８(ａ)と図８(ｂ)は、図を見やすくするために、噴射部材２４の全体の図示を省略し、噴射部材２４の入口２４ａと出口２４ｂのみを図示している。図８(ａ)では、噴射部材２４が配管２５内に配置されており、出口２４ｂが配管２５の側面に位置している。図８(ｂ)では、噴射部材２４が配管２５外に配置されており、入口２４ａが配管２５の側面に位置している。
本実施形態のノズル１８は、図８(ａ)と図８(ｂ)のいずれの構成を採用してもよい。図８(ａ)の構成には例えば、ノズル１８を小型化できるという利点がある。一方、図８(ｂ)の構成には例えば、配管２５に対する噴射部材２４の着脱が容易という利点がある。なお、本実施形態では、１本の配管２５に１個の噴射部材２４のみを装着してもよいし、１本の配管２５に複数個の噴射部材２４を装着してもよい。
図９は、第２実施形態の変形例のノズル１８の構造を示す斜視図である。
本変形例では、図１の半導体製造装置が、１枚の基板１を基板処理液２により処理する枚葉式の基板処理装置となっている。上述の基板保持部１２は、１枚の基板１を水平に保持する基板保持部１２’に置き換えられている。基板保持部１２’の例は、基板１が載置されるステージである。
本変形例のノズル１８は、配管２５と、配管２５の先端に装着された噴射部材２４とを備えている。噴射部材２４は、図６(ａ)に示す構造を有している。ただし、この噴射部材２４の入口２４ａの個数は、１個でも複数個でもよい。同様に、この噴射部材２４の出口２４ｂの個数は、１個でも複数個でもよい。
本変形例のノズル１８は、基板１の表面に液体２を噴射する。この際、出口２４ｂから噴射される液体２の噴射方向は、基板１の表面に平行な面内（ＸＹ平面内）において自励発振により変動することとなる。
以上のように、本実施形態のノズル１８は、各開口部（出口２４ｂ）から噴射される液体２の噴射方向を、基板１の表面に平行な面内において自励発振により変動させる。よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、基板１上の領域間での液体２の供給量の偏りを低減することが可能となる。
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態のノズル１８の構造を示す斜視図および断面図である。
本実施形態のノズル１８は、図１０(ａ)〜図１０(ｃ)に示すように、管状の形状を有する１本の配管２６と、板状の形状を有する１枚の第１部材２７と、棒状の形状を有する２本の第２部材２８とを備えている。
図１０(ａ)に示すように、配管２６内の空間は、液体２を移送する第１流路として機能する下部空間と、第１流路から液体２が流入する第２流路として機能する上部空間とに区分されている。第１流路と第２流路は、配管２６内に設けられた第１部材２７により区分されている。一方、２本の第２部材２８は、第２流路内に互いに平行に設けられている。
図１０(ｃ)に示すように、配管２６は１列の第１孔２６ａを備えており、第１部材２７は１列の第２孔２７ａを備えている。第１孔２６ａは、配管２６の第２流路側に設けられており、図２に示すノズル１８の開口部に相当している。
図１０(ｂ)は、ノズル１８のＸＺ断面を示しており、このＸＺ断面内に位置する１個の第１孔２６ａと１個の第２孔２７ａとを示している。第１流路内の液体２は、第２孔２７ａを介して第２流路に流入する。２本の第２部材２８は、この液体２を第１孔２６ａ側の地点から第２孔側２７ａの地点へと戻す流路を形成している。第１孔２６ａ側の地点は、第１孔２６ａの付近に位置し、第２孔２７ａ側の地点は、第２孔２７ａの付近に位置している。本実施形態のノズル１８の他のＸＺ断面も、図１０(ｂ)に示すＸＺ断面と同様の構造を有している。
このように、本実施形態の液体２は、第１および第２実施形態の場合と同様に、第１孔２６ａ側の地点から第２孔２７ａ側の地点にフィードバックされる。よって、第１孔２６ａから噴射される液体２の噴射方向は、基板１の表面に平行な面内（ＸＺ平面内）において自励発振により変動することとなる。なお、本実施形態のノズル１８の機能は、図７を参照して説明した第２実施形態のノズル１８の機能と同様である。
以上のように、本実施形態のノズル１８は、各開口部（第１孔２６ａ）から噴射される液体２の噴射方向を、基板１の表面に平行な面内において自励発振により変動させる。よって、本実施形態によれば、第１および第２実施形態と同様に、基板１上の領域間での液体２の供給量の偏りを低減することが可能となる。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
１：基板、２：基板処理液（液体）、３：バブル、
１１：基板処理槽、１２：基板保持部、１２’：基板保持部、
１３：オーバーフロー部、１４：循環流路、１５：ポンプ、１６：加熱部、
１７：清浄化部、１８：ノズル、１９：制御部、２０：水位センサ、
２１：第１配管、２１ａ：第１孔、
２２：第２配管、２２ａ：第２孔、２２ｂ：第３孔、２２ｃ：第３孔、
２３：第３配管、２３ａ：第４孔、
２４：噴射部材、２４ａ：入口、２４ｂ：出口、
２４ｃ：第１噴射流路、２４ｄ：第２噴射流路、
２４ｅ：第１循環流路、２４ｆ：第２循環流路、２５：配管、
２６：配管、２６ａ：第１孔、２７：第１部材、２７ａ：第２孔、２８：第２部材

Claims (7)

  1. 複数の基板を、前記基板同士が互いに平行に並ぶように保持する基板保持部と、
    前記基板の表面からの距離が、互いに隣接する前記基板間の中心間距離以内となる領域に流体を噴射する複数の開口部を有する流体噴射部であって、前記開口部から噴射される前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において自励発振により変動させる流体噴射部と、
    を備える半導体製造装置。
  2. 前記基板保持部は、Ｎ枚（Ｎは３以上の整数）の基板を、前記Ｎ枚の基板間にＮ−１個の隙間が設けられるように保持し、
    前記流体噴射部の各開口部は、前記Ｎ−１個の隙間のうちの対応する１個の隙間のみに前記流体を噴射し、
    前記流体噴射部は、前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において周期的に変動させる、
    請求項１に記載の半導体製造装置。
  3. 前記流体噴射部は、第１孔を有する第１配管と、第２孔と第３孔とを有し、前記第１配管を包囲する第２配管と、前記開口部に相当する第４孔を有し、前記第２配管を包囲する第３配管とを備え、
    前記流体は、
    前記第１孔を介して前記第１配管内の第１空間から前記第１配管と前記第２配管との間の第２空間に流入し、
    前記第２孔を介して前記第２空間から前記第２配管と前記第３配管との間の第３空間に流入し、
    前記第３孔を介して前記第３空間から前記第２空間に戻り、
    前記第４孔を介して前記第３空間から噴射される、
    請求項１または２に記載の半導体製造装置。
  4. 前記流体噴射部は、
    前記流体を入口から前記開口部に相当する出口へと移送する第１流路と、
    前記第１流体内の流体を前記出口側の地点から前記入口側の地点に戻す第２流路と、
    を備える請求項１または２に記載の半導体製造装置。
  5. 前記流体噴射部は、
    前記流体を移送する第１流路と、前記第１流路から前記流体が流入する第２流路とに区分され、前記開口部に相当する第１孔を前記第２流路側に有する配管と、
    前記第１流路と前記第２流路とを区分するように前記配管内に設けられ、第２孔を有する第１部材と、
    前記第２流路内に設けられ、前記第２流路内の前記流体を前記第１孔側の地点から前記第２孔側の地点に戻す流路を形成する第２部材と、
    を備える請求項１または２に記載の半導体製造装置。
  6. 枚葉式で処理される基板を保持する基板保持部と、
    前記基板の表面に流体を噴射する開口部を備える流体噴射部であって、前記開口部から噴射される前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において自励発振により変動させる流体噴射部と、
    を備える半導体製造装置。
  7. 複数の基板を、前記基板同士が互いに平行に並ぶように基板保持部により保持し、
    前記基板からの距離が、互いに隣接する前記基板間の中心間距離以内となる領域に、流体噴射部の複数の開口部から流体を噴射する、
    ことを含み、
    前記流体噴射部は、前記開口部から噴射される前記流体の噴射方向を、前記基板の表面に平行な面内において自励発振により変動させる、半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11610789B2 (en) 2020-03-05 2023-03-21 Kioxia Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220301893A1 (en) * 2021-03-19 2022-09-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Wafer Transfer System and Method of Use

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463904A (en) * 1978-11-08 1984-08-07 Bowles Fluidics Corporation Cold weather fluidic fan spray devices and method
US5853624A (en) * 1997-02-12 1998-12-29 Bowles Fluidics Corporation Fluidic spray nozzles for use in cooling towers and the like
US6199568B1 (en) * 1997-10-20 2001-03-13 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Treating tank, and substrate treating apparatus having the treating tank
US7677480B2 (en) * 2003-09-29 2010-03-16 Bowles Fluidics Corporation Enclosures for fluidic oscillators
US7651036B2 (en) * 2003-10-28 2010-01-26 Bowles Fluidics Corporation Three jet island fluidic oscillator
JP2006108512A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Ses Co Ltd 基板処理装置
KR100673024B1 (ko) * 2006-01-16 2007-01-24 삼성전자주식회사 노즐 및 이를 가지는 기판 처리 장치
JP2009231579A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
WO2015106315A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 Km Electronic Developments Pty Ltd A fluid distribution system for selectively distributing fluid from multiple locations and conduit arrangement for distributing fluid from multiple locations
CN111589752B (zh) * 2014-04-01 2023-02-03 株式会社荏原制作所 清洗装置
JP6905205B2 (ja) * 2015-09-30 2021-07-21 Toto株式会社 吐水装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11610789B2 (en) 2020-03-05 2023-03-21 Kioxia Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
JP7381370B2 (ja) 2020-03-05 2023-11-15 キオクシア株式会社 半導体製造装置および半導体装置の製造方法

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