JP3185027B2 - エッチング処理方法及び装置 - Google Patents

エッチング処理方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエ−ハ
等のウエ−ハをエッチングするエッチング処理方法及び
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、シリコンウエ−ハ等のウエ−ハ
を酸エッチングする場合、従来はエッチング槽内に50
〜100枚程度のウエ−ハを収納したバレルを浸漬し、
該バレル内でウエ−ハを直接回転させたり、バレルを回
転させることによりバレル内でウエ−ハを従動回転さ
せ、ウエ−ハ全面をエッチングするよう構成されてい
る。このような構成はウエ−ハの口径が200mm程度ま
ではあまり問題を生じないが、口径300mmというよう
にウエ−ハが大口径化するとエッチング槽が大きくなっ
て大量のエッチング液を必要とし、液管理が面倒で均一
なエッチングがむずかしくなり、反応ガスの排出量も多
く、排気設備や装置のフットプリントが大きくなり、そ
のためクリ−ンル−ムも大型化しなければならない等の
種々の問題を生じていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
大口径のウエ−ハをエッチング処理する際、少ないエッ
チング液を用いて均一なエッチングを行うことができ、
反応排出ガスも低減化し、フットプリントも小さくでき
るようにしたエッチング処理方法及び装置を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、傾斜
た処理空間を形成するよう間隔をあけて対設したエッチ
ング液噴出プレ−トから該処理空間にエッチング液を
面状に噴出し、該処理空間内にウエ−ハを傾斜状態で挿
入して回転し、上記エッチング液噴出プレ−トから噴出
したエッチング液を回転するウエ−ハの両面に流下させ
てエッチング処理することを特徴とするエッチング処理
方法が提案され、上記課題が解決される。
【0005】また、本発明によれば、エッチング液が供
給され傾斜状態の処理空間を形成するよう間隔をあけて
対設した一対のエッチング液ジャケットと、該エッチン
グ液ジャケットの対向面に設けられエッチング液を上記
処理空間に平面状に噴出するエッチング液噴出プレ−ト
と、該処理空間にウエ−ハを傾斜状態に搬入搬出する搬
送手段と、上記処理空間内に搬入されたウエ−ハを回転
する回転手段を具備するエッチング処理装置が提案さ
れ、上記課題が解決される。
【0006】さらに、上記処理空間は複数隣接して設け
られ、ウエ−ハが順次各処理空間に搬入され、最後に洗
浄液が噴出する洗浄空間に搬入されて洗浄される上記エ
ッチング処理方法及び装置が提案され、上記課題が解決
される。
【0007】
【発明の実施の形態】図面は本発明の一実施例を示し、
図1,図2を参照し、ウエ−ハ(1)をエッチングする
ためのエッチングステ−ション(2)が複数組、図にお
いては2組隣接して設けられ、エッチング処理後のウエ
−ハを洗浄する洗浄ステ−ション(3)が最後に設けら
れているが、エッチングステ−ションを1ヶ所にしても
よいし、各ステ−ションを適宜に組み合せてもよい。該
エッチングステ−ション(2)には傾斜した処理空間
(4)を形成するよう間隔をあけて対設した一対のエッ
チング液ジャケット(5),(5)があり、該エッチング
液ジャケット(5),(5)には、供給口(6),(6)か
らエッチング液が供給される。エッチング液の量は、各
ジャケット(5)の上部に流量コントロ−ルバルブ
(7)を設けて調整することにより供給量を安定させる
ことができる。
【0008】上記エッチング液ジャケット(5)の対向
面には、上記処理空間(4)にエッチング液を平面状に
噴出するようエッチング液噴出プレ−ト(8),(8)が
設けられている。該エッチング液噴出プレ−ト(8),
(8)は、好ましくは少なくともウエ−ハ(1)の直径
と同じ若しくはそれ以上の幅を有し、例えば約10〜1
00μm程度の微細な流出孔を全面に形成したテフロン
等の耐熱、耐薬品性を有する材料で形成され、上記エッ
チング液ジャケット(5),(5)にエッチング液を加圧
して供給することにより該プレ−ト(8),(8)表面か
らエッチング液が噴出するようにしてある。
【0009】上記処理空間(4)の傾斜状態は、例え
ば、約10〜20°程度、図においては約15°程度に
傾斜して設けてあり、上記ウエ−ハ(1)の表面を均一
にエッチング液が流下するようにしてある。この際、傾
斜角度を調整できるよう適宜の角度調整機構を設けるこ
ともできる。
【0010】上記ジャケットの下方には、上記処理空間
(4)に搬入したウエ−ハを回転する回転手段がある。
該回転手段は、ウエ−ハ(1)を支持する受溝(9)を
形成した回転ロ−ラ(10),(10) を有し、該回転ロ−ラ(1
0),(10) の軸(11)をエッチングフレ−ム(12)に設けた軸
受(13)を有する支持部材(14)を通して外方に突出し、該
軸(11)に設けたプ−リ(15)を駆動源(図示略)に連結
し、該プ−リ(15)を介して回転ロ−ラを回転することに
より上記ウエ−ハを回転するようにしてある。
【0011】なお、上記回転ロ−ラ(10)の傾斜裏面側に
は、エッチング液等がロ−ラ(10)のボス部(16)に飛散し
ないようカバ−(17)が設けられ、該カバ−(17)内に位置
するボス部(16)の周囲にはフランジ(18)が形成されてい
る。さらに、上記支持部材(14)に形成した環状溝(19)に
は導入口(20)を通してエア, 窒素ガス等の不活性ガスが
吹き込まれ、上記軸(11)の周囲に浸入しようとするエッ
チング液をエッチングフレ−ム(12)内に吹き戻すように
してある。上記エッチングフレ−ム(12)の下方には、エ
ッチング液を回収タンクへ戻すための戻しパイプ(21)が
設けられ、回収されたエッチング液は熱交換器で熱交換
され、濾過され所定の液温になって上記供給口(6),
(6)に循環される。
【0012】上記エッチングフレ−ム(12)に支持された
上記エッチング液ジャケット(5),(5)の処理空間
(4)に、ウエ−ハ(1)を傾斜状態で搬入搬出する搬
送手段が設けられている。該搬送手段は、適宜のロボッ
トを用いてもよいが、図に示す実施例では、上記ウエ−
ハ(1)を下部側方から支持するよう受溝(22)を形成し
た複数個の、図においては2つの受ロ−ラ(23),(23) を
有し、該受ロ−ラ(23),(23) の軸(24)を軸受(25),(26)
を介し上下動フレ−ム(27)に支持し、該軸(24)に駆動源
(図示略)に連絡するプ−リ(28)を設け、該プ−リを介
して上記受ロ−ラ(23),(23) を回転し、搬送中のウエ−
ハを回転できるようにしてある。上記上下動フレ−ム(2
7)は、上記エッチングフレ−ム(12)の側面に平行して設
けられ、スライドベアリング上下機構(29)を介して横送
りフレ−ム(30)に上下動可能に支持され、該横送りフレ
−ム(30)はスライドベアリング(31)を介して本体フレ−
ム(32)に横移動可能に支持されている。
【0013】上記上下動フレ−ム(27)及び横送りフレ−
ム(30)を上下動及び横移動させる機構は公知の各種移動
機構を用いることができ、これらの移動機構により、上
記上下動フレ−ム(27)が上記エッチングフレ−ム(12)に
沿って上下すると、上記受ロ−ラ(23),(23) は上下動
し、上記横送りフレ−ム(30)が横移動すると上記受ロ−
ラ(23),(23) は左右動する。したがって、これらの移動
機構を適宜に操作することにより、ウエ−ハ(1)を受
ロ−ラ(23),(23) で支持し、上記回転ロ−ラ(10),(10)
から外れる高さまで処理空間(4)の上方に移動し、次
に横移動させて1つのエッチングステ−ションの処理空
間からウエ−ハを取り出し、隣接するエッチングステ−
ションの処理空間にウエ−ハを搬入し、該エッチングス
テ−ションで下方に移動させ、回転ロ−ラ(10),(10) 上
に支持させれば、ウエ−ハを各ステ−ションに搬入,搬
出することができる。この際、図においては、共通の上
下動フレ−ム(27)及び横送りフレ−ム(30)に隣接するス
テ−ションに対応する2組の受ロ−ラ(23)・・・を設け
てあり、これにより、該横送りフレ−ム(30)を循環動さ
せて同時に複数のステ−ションにウエ−ハを搬入,搬出
できるようにしてある。なお、該受ロ−ラは、エッチン
グ処理中にもウエ−ハを回転させることができるし、ま
た上下動フレ−ムを操作してエッチング処理中にウエ−
ハを回転させながら上下に揺動させることができる。
【0014】なお、上記エッチングステ−ションの処理
空間は、隣接するエッチングステ−ションにウエ−ハを
横移動して搬入,搬出することができるよう側面が連通
可能に開口しており、該開口部には適宜のシャッタ−を
設けたり、外部から開口部を通して処理空間内へ向けて
空気や窒素ガス等の不活性ガスを吹き込むようエアカ−
テン等を設けてエッチング処理中のエッチング液の流出
や排出ガスの流出を防止するようにしてあり(図示
略)、また次のエッチングステ−ション等にエッチング
液を持ち込まないようエアナイフ(36)で液切りしてい
る。
【0015】また、上記エッチングステ−ションのエッ
チング液ジャケット(5),(5)、エッチングフレ−ム
(12)、回転ロ−ラ(10)や受ロ−ラ(23)等の外周は、排気
チャンバ−(図示略)で囲まれ、適宜の排気装置により
排気されている。
【0016】なお、上記洗浄ステ−ション(3)は、基
本的に上記エッチングステ−ション(2)と同じような
構成を有する。すなわち、洗浄液が供給される一対の洗
浄液ジャケット(33)を、傾斜状態の洗浄空間(34)を形成
するよう対設し、該洗浄空間(34)に洗浄液を噴出するよ
う該洗浄液ジャケットの対向面に洗浄液噴出プレ−ト(3
5)を設け、エッチング処理後のウエ−ハを上記洗浄空間
(34)に搬入し、回転ロ−ラ(10)で支持回転し洗浄するよ
う構成されている。なお、洗浄液噴出プレ−トに代えて
多数のスプレ−ノズルを設けたり、洗浄ステ−ション
を、従来のような洗浄槽に形成することもできる。
【0017】上記各エッチングステ−ション(2),
(2)では、供給口(6),(6)からエッチング液ジャ
ケット(5),(5)に供給する混酸(硝酸,フッ酸,氷
酢酸等で組成した酸性液)やアルカリ性液等のエッチン
グ液の混合比を変え、各ステ−ション毎にエッチング液
を管理し、上記熱交換器により各ステ−ション毎に最適
な液温になるよう加熱若しくは冷却してウエ−ハ全面に
安定した状態でエッチング液を供給し、各エッチングス
テ−ション毎に異なるエッチング処理をできるようにし
てある。
【0018】而して、上記処理空間(4)に搬入された
ウエ−ハ(1)は、傾斜状態で両面からエッチング液が
平面状に噴出されている空間内で回転し、上下動するこ
とにより均一にエッチング処理され、引き続いて洗浄さ
れる。そして、ウエ−ハ(1)のエッチング量は、上記
エッチング液噴出プレ−ト(8),(8)から噴出するエ
ッチング液の流量、液温、該プレ−ト間の隙間、ウエ−
ハの回転数等によって制御することができるから、目標
とするエッチング量を得られるように各ステ−ション毎
に制御すればよい。
【0019】
【発明の効果】本発明は上記のように構成され、傾斜
た処理空間を形成するよう間隔をあけて対設したエッチ
ング液噴出プレ−トから該処理空間にエッチング液を
面状に噴出し、該処理空間内にウエ−ハを傾斜状態で挿
入して回転し、上記エッチング液噴出プレ−トから平面
状に噴出したエッチング液を回転するウエ−ハの両面に
流下させてエッチング処理するようにしたので、口径3
00mmというような大口径のウエ−ハでも枚葉で少ない
エッチング液で高精度にエッチング処理することがで
き、液管理が容易であり、反応ガスの発生も少なくでき
排気設備も小さくて済み、またエッチングステ−ション
を複数設け、個々のエッチングステ−ションの熱交換タ
ンクの薬液の混合比率や液温を変えるとにより、ウエ−
ハ表面の粗さや光沢度を適宜にコントロ−ルすることも
でき、その上従来のように複数のウエ−ハを収納する専
用バレルへの移し替えも不要であり、装置間の搬送の自
動化も容易であり、エッチング処理から洗浄工程への移
動時間を短縮でき、エッチングむらも発生しにくく、フ
ットプリントも小さくでき、大きなクリ−ンル−ムを必
要としない等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】正面からみた概略の説明図。
【符号の説明】
1 ウエ−ハ 2 エッチングステ−ション 3 洗浄ステ−ション 4 処理空間 5 エッチング液ジャケット 8 エッチング液噴出プレ−ト 10 回転ロ−ラ 12 エッチングフレ−ム 23 受ロ−ラ 27 上下動フレ−ム 30 横送りフレ−ム

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 傾斜した処理空間を形成するよう間隔を
    あけて対設したエッチング液噴出プレ−トから該処理空
    間にエッチング液を平面状に噴出し、該処理空間内にウ
    エ−ハを傾斜状態で挿入して回転し、上記エッチング液
    噴出プレ−トから噴出したエッチング液を回転するウエ
    −ハの両面に流下させてエッチング処理することを特徴
    とするエッチング処理方法。
  2. 【請求項2】 上記エッチング液が噴出する処理空間を
    隣接して複数設け、上記ウエ−ハを各処理空間に順次搬
    入することによりエッチング処理するようにした請求項
    1に記載のエッチング処理方法。
  3. 【請求項3】 隣接する上記処理空間に噴出されるエッ
    チング液は、混合比、液温等を変えて供給され、各処理
    空間で異なるエッチング処理を行うようにした請求項
    に記載のエッチング処理方法。
  4. 【請求項4】 傾斜した洗浄空間を形成するよう間隔を
    あけて対設した洗浄液噴出プレ−トから該洗浄空間に洗
    浄液を噴出し、エッチング処理後のウエ−ハを上記洗浄
    空間に搬入して洗浄するようにした請求項1または2に
    記載のエッチング処理方法。
  5. 【請求項5】 エッチング液が供給され傾斜した処理空
    間を形成するよう間隔をあけて対設した一対のエッチン
    グ液ジャケットと、該エッチング液ジャケットの対向面
    に設けられエッチング液を上記処理空間に平面状に噴出
    するエッチング液噴出プレ−トと、該処理空間にウエ−
    ハを傾斜状態で搬入搬出する搬送手段と、上記処理空間
    内に搬入されたウエ−ハを回転する回転手段を具備する
    エッチング処理装置。
  6. 【請求項6】 上記処理空間を形成した一対のエッチン
    グ液ジャケットは、複数組が隣接して設けられ、ウエ−
    ハは上記搬送手段によって各処理空間を順次移送されて
    エッチング処理される請求項に記載のエッチング処理
    装置。
  7. 【請求項7】 洗浄液が供給され傾斜した洗浄空間を形
    成するよう間隔をあけて対設した一対の洗浄液ジャケッ
    トと、上記洗浄空間に洗浄液を噴出するよう該洗浄液ジ
    ャケットの対向面に設けた洗浄液噴出プレ−トを有し、
    エッチング処理後のウエ−ハを上記洗浄空間に搬入して
    洗浄するようにした請求項に記載のエッチング処理装
    置。
  8. 【請求項8】 隣接する処理空間、洗浄空間の間には液
    切りのためのエアナイフが設けられている請求項6また
    は7に記載のエッチング処理装置。
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