JP3341727B2 - ウエット装置 - Google Patents

ウエット装置

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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、ウエット装置に関
し、特に半導体基板(以下ウエハという)の洗浄や薬液
処理に用いられるウエット装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ウエット装置では、ウエハの洗浄や薬液
処理効果を向上させる事が重要な要素の1つになってい
る。この目的のために、従来のウエット装置(従来例
1)は枚葉式であり、処理チャンバーにウエハが1枚セ
ットされ、ウエハ上に設けられたノズルから処理液(洗
浄液または処理薬液)を噴射させ、ウエハを回転させな
がら処理液をウエハ表面に当て処理する方法がとられて
いる。しかしながらこの方法では一度にウエハ1枚しか
処理されないため、スループットが低く製造コストが高
くなるという問題があった。
【0003】この問題を解決する装置として、一度に複
数枚のウエハを処理し、ウエハの洗浄と薬液処理を連続
して処理する多槽式ウエット装置がある。従来の多槽式
ウエット装置では、図5に示す浸漬方式と図6および図
7に示すスプレーノズルによるスプレー方式が用いられ
ている。従来の浸漬方式の多槽式ウエット装置(従来例
2)は、断面図である図5に示すように、複数枚のウエ
ハ1を収納したキャリア31を処理液32(洗浄液また
は処理薬液)の入った処理槽(洗浄槽または薬液槽)3
3に浸し、かつ処理槽33下部の供給口34より処理液
32を供給してこの処理液32を上側周辺部に設けた排
出溝35にオーバーフローさせながら洗浄または薬液処
理を行っている。この浸漬方式では、ウエハ1を収納し
たキャリア31ごと処理槽33に浸漬するため、ウエハ
1を洗浄する場合は、キャリア31に付着した汚染物質
が洗浄液に拡散されてウエハ1が汚染されることが有
り、またキャリア31に収納されたウエハ1相互の間隔
が狭いため、洗浄効率が悪く、ウエハ1に付着したゴミ
が完全に取れないという問題がある。また、ウエハ1を
薬液処理する場合は、ウエハ1の液置換速度が遅い為、
処理時間が長くなるという問題がある。
【0004】このため近年では、スプレー方式が用いら
れている。このスプレー方式の従来の多槽式ウエット装
置(従来例3)は、断面図である図6に示すように、複
数枚のウエハ1を収納したキャリア31を処理室36内
に載置し、この処理室36の上部に固定され設けられた
スプレーノズル37から処理液32(洗浄液または処理
薬液)をウエハ1やキャリア31に噴射させてウエハ1
の洗浄または薬液処理を行うものである。しかしなが
ら、スプレーノズル37が固定されているため、キャリ
ア31が障害になってウエハ1に噴射させた洗浄液また
は処理薬液が均一に当たらず、またスプレーノズル37
からウエハ1までの距離があるため、十分な洗浄または
薬液処理効果が得られないという問題がある。
【0005】このため、キャリアレスのスプレー方式が
示されている。このキャリアレスのスプレー方式の従来
の多槽式ウエット装置(従来例4)は、斜視図である図
7に示すように、複数枚のウエハ1を掛止する一対のハ
ンガ38が用いられ、ハンガ38にスプレーノズル37
が固定され設けられているものである。そして処理室3
6内において、ハンガ38に設けられたスプレーノズル
37から処理液32(洗浄液または処理薬液)をハンガ
38に掛止されたウエハ1に噴射させてウエハ1の洗浄
または薬液処理を行うものである。この構造により、キ
ャリアが処理液32をウエハ1に噴射させる障害になる
ことはなく、またスプレーノズル37からウエハ1まで
の距離が小さくできる。このため従来例3のスプレー方
式の多槽式ウエット装置に対し、洗浄または薬液処理効
果が向上する。しかしながら、このキャリアレスのスプ
レー方式でも、スプレーノズル37が固定されていて、
スプレーノズル37からウエハ1までの距離がまだある
ため、ウエハ1に噴射させた洗浄液または処理薬液が均
一に当たらず、十分な洗浄または薬液処理効果が得られ
ないという問題がある。さらに、ウエハ1を洗浄する場
合は、ウエハ1に付着したサイズの大きいゴミ(パーテ
ィクル)しか洗浄できず、洗浄効果が良くないという問
題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウエッ
ト装置は、枚葉式のウエット装置では一度にウエハ1が
1枚しか処理されず、スループットが低く製造コストが
高くなるという問題があった。
【0007】また、多槽式ウエット装置では一度に複数
枚のウエハ1を処理できるが、浸漬方式では、ウエハ1
を洗浄する場合は、キャリア31に付着した汚染物質が
洗浄液に拡散されてウエハ1が汚染されることが有り、
また洗浄効率が悪く、ウエハ1に付着したゴミが完全に
取れないという問題がある。また、ウエハ1を薬液処理
する場合は、ウエハ1の液置換速度が遅い為、処理時間
が長くなるという問題がある。そして、スプレー式で
は、ウエハ1に噴射させた洗浄液または処理薬液が均一
に当たらず、またスプレーノズル37からウエハ1まで
の距離があるため、十分な洗浄または薬液処理効果が得
られないという問題がある。さらに、ウエハ1を洗浄す
る場合は、ウエハ1に付着したサイズの大きいゴミ(パ
ーティクル)しか洗浄できず、洗浄効果が良くないとい
う問題がある。
【0008】従って、本発明の目的は、ウエハの洗浄ま
たは薬液処理効果が高く、かつ一度に複数枚のウエハの
処理が可能である処理効率の良いウエット装置を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のウエット装置
は、基板の処理を行なうチャンバー内に、前記基板を保
持するチャックユニットが設けられているウエット装置
において、前記チャックユニット内に処理液用配管が設
けられ、前記チャックユニットに前記処理液用配管が接
続され前記基板に処理液を噴射させる処理液ノズルが設
けられ、かつこのチャックユニットが、前記チャックユ
ニット全体を回転させる手段を有していることを特徴と
する。
【0010】また、複数種類の前記処理液用配管が前記
チャックユニット内に設けられ、前記複数種類の処理液
用配管がそれぞれ接続された複数種類の前記処理液ノズ
ルが前記チャックユニットに設けられている。
【0011】また、前記処理液ノズルが、前記チャック
ユニットに保持される前記基板のそれぞれの上部の位置
に設けられている。
【0012】また、前記処理液は処理薬液または洗浄液
である。
【0013】
【0014】また、前記チャックユニットは、前記基板
のそれぞれの外周部を保持する治具が設けられている。
【0015】また、前記チャックユニットは複数の前記
基板を保持する。
【0016】また、前記基板は半導体基板である。
【0017】この様な本発明によれば、処理液ノズルか
ら半導体基板までの距離が小さく(直ぐ真近)、処理液
ノズルから半導体基板に噴射させた処理薬液または洗浄
液が均一に効果的に当たる。また、一度に複数の半導体
基板の処理が可能である。さらにまた、チャックユニッ
ト全体を回転させることにより、半導体基板を回転させ
ながら、半導体基板に処理薬液または洗浄液を噴射させ
るので、噴射させた処理薬液または洗浄液がさらに均一
に効果的に当たる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実
施形態を示す上面図、図2は図1の一実施形態のA−A
線に沿った断面図である。
【0019】図1および図2に示すように、本実施形態
のウエット装置は、ウエハ1の薬液処理または洗浄を行
なうチャンバー2内に外周チャックユニット3が設けら
れている。外周チャックユニット3は、ウエハ1を挟み
込んで保持する複数の外周チャック4と、外周チャック
4を保持している外周チャック台座部12とから構成さ
れている。
【0020】各外周チャック4には、複数のウエハ1の
各外周部を保持する治具であるウエハチャック玉5が設
けられている。ウエハチャック玉5は、ウエハ1の外周
部を保持する溝が形成されていて、材質は弾性が有りウ
エハ1の処理薬液10および洗浄液(純水)11に侵さ
れない樹脂(例えばテフロン樹脂)である。
【0021】そして、外周チャック4に設けられた各ウ
エハチャック玉5の上部に(つまり各ウエハ1の外周部
の上部に)、処理薬液噴射ノズル(スプレーノズル)6
または洗浄液(純水)噴射ノズル(スプレーノズル)7
が設けられている。処理薬液噴射ノズル6および洗浄液
噴射ノズル7は、供給される処理薬液10および洗浄液
(純水)11をウエハ1表面に均一に拡散して噴射する
ノズル状の形状であり、材質はウエハ1の処理薬液10
または洗浄液(純水)11に侵されない金属(例えばス
テンレス)または樹脂(例えばテフロン樹脂)である。
そして処理薬液噴射ノズル6および洗浄液噴射ノズル7
は、それぞれ対向する外周チャック4に対向してかつ保
持するウエハ1表面の中心部に向かって設けられてい
て、処理薬液噴射ノズル6と洗浄液噴射ノズル7はウエ
ハ1表面上で直交するように設けられている。
【0022】そして、外周チャックユニット3内には処
理薬液配管8と洗浄液(純水)配管9が組み込まれてい
て、それぞれ処理薬液噴射ノズル6と洗浄液噴射ノズル
7に接続されている。そして、処理薬液10および洗浄
液(純水)11が、処理薬液配管8および洗浄液配管9
を通って、それぞれ処理薬液噴射ノズル6および洗浄液
噴射ノズル7に供給される。ここで、処理薬液配管8と
洗浄液配管9は、フレキシブルでウエハ1の処理薬液1
0または洗浄液(純水)11に侵されない配管材(例え
ばテフロン樹脂)を用いる。
【0023】また、外周チャックユニット3の外周チャ
ック台座部12には、噴射された処理薬液10および洗
浄液(純水)11を排出する排出口13aが設けられて
いて、同様にチャンバー2にも排出口13bが設けられ
ている。
【0024】ここで、このウエット装置は、図2に示す
ように動作する。まずウエハ1は、図示しない機構によ
り、収納されているウエハキャリアから取り出され、チ
ャンバー2内の外周チャックユニット3の外周チャック
4のウエハチャック玉5の上下間のピッチp(つまり外
周チャック4で保持されるウエハ1のピッチ)に合わせ
て上下方向に配置され、チャンバー2内に搬送される。
【0025】そして、チャンバー2内の外周チャックユ
ニット3のそれぞれ対向する各外周チャック4を外周チ
ャック台座部12上で、図示しない機構により、保持す
るウエハ1の直径以上に開いておく。そして、開いてい
る外周チャックユニット3の各外周チャック4の間に、
外周チャック4のウエハチャック玉5の位置に合わせて
上下方向に配置されたウエハ1を挿入させる。そして、
外周チャックユニット3のそれぞれ対向する各外周チャ
ック4を外周チャック台座部12上で、図示しない機構
により、閉じ、挿入されたウエハ1の各外周部を各外周
チャック4のウエハチャック玉5で保持する。
【0026】そしてこの状態で、外周チャックユニット
3のそれぞれ対向する各外周チャック4のウエハチャッ
ク玉5で各外周部を保持されたウエハ1を、外周チャッ
クユニット3全体を回転させることにより、回転させな
がら、同時に外周チャック4に設けられた処理薬液噴射
ノズル6より処理薬液10をウエハ1表面に噴射させ、
ウエハ1の薬液処理を行なう。そして同様に、外周チャ
ック4に設けられた洗浄液噴射ノズル7より洗浄液(純
水)11をウエハ1表面に噴射させ、ウエハ1の洗浄を
行なう。ここで、外周チャックユニット3は台座部12
を図示しないモータにより回転させることにより全体を
回転させる。
【0027】そして、薬液処理およびまたは洗浄を行な
ったウエハ1は、図示しない機構により、保持される。
そして、外周チャックユニット3のそれぞれ対向する各
外周チャック4を外周チャック台座部12上で、図示し
ない機構により、保持したウエハ1の直径以上に開く。
そして、図示しない機構により、保持したウエハ1をチ
ャンバー2内(外周チャックユニット3のそれぞれ対向
する各外周チャック4)から取り出し搬送し、ウエハキ
ャリアに収納する。
【0028】また、本実施形態では、外周チャックユニ
ット3の外周チャック4に処理薬液噴射ノズル6および
洗浄液噴射ノズル7が設けられ、外周チャック4のウエ
ハチャック玉5で各外周部を保持されたウエハ1と一体
的に回転させながら、処理薬液10および洗浄液(純
水)11をウエハ1表面に噴射させ、ウエハ1の薬液処
理および洗浄を行なうが、本発明はこれに限定されず、
外周チャックユニット3の外周チャック4に設けられた
処理薬液噴射ノズル6および洗浄液噴射ノズル7は回転
させず固定させた構造にし、外周チャック4のウエハチ
ャック玉5で各外周部を保持されたウエハ1のみ回転さ
せ、処理薬液10および洗浄液(純水)11をウエハ1
表面に噴射させ、ウエハ1の薬液処理および洗浄を行な
うようにしても良い。
【0029】なお、本発明は、以上説明した半導体基板
(ウエハ)の洗浄や薬液処理に用いられるウエット装置
に限定されず、液晶、フォトマスク等の表面処理に用い
られるウエット装置についても適用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ウ
エハの薬液処理または洗浄を行なうチャンバー内に外周
チャックユニットが設けられ、外周チャックユニットの
外周チャックに設けられた複数のウエハの各外周部を保
持する治具であるウエハチャック玉の上部に(つまり各
ウエハの外周部の上部に)、外周チャックユニット内に
組み込まれた処理薬液配管および洗浄液(純水)配管が
接続されている処理薬液噴射ノズルまたは洗浄液(純
水)噴射ノズルが設けられているので、噴射ノズル(ス
プレーノズル)からウエハまでの距離が小さく(直ぐ真
近であり)、ウエハ表面に噴射させた処理薬液または洗
浄液が均一に効果的に当たり、薬液処理または洗浄効果
が高いという効果が得られる。さらに、ウエハを洗浄す
る場合は、ウエハに付着したサイズの小さいゴミ(パー
ティクル)でも洗浄でき、洗浄効果が高いという効果が
得られる。さらにまた、一度に複数枚のウエハの処理が
可能であり処理効率が良いという効果が得られる。そし
てさらにまた、ウエハを回転させながら、ウエハ表面に
処理薬液または洗浄液を噴射させるので、噴射させた処
理薬液または洗浄液がさらに均一に効果的に当たり、さ
らに薬液処理または洗浄効果が高くなるという効果が得
られる。
【0031】このことを図3に示す評価例を用いてさら
に説明する。図3はビアホール形成されたウエハを有機
アルカリ現像液で処理した場合の、洗浄後のビアホール
直下のアルミ配線がエッチングされたビアホール数を示
している。図4はビアホール直下のアルミ配線がエッチ
ングされた評価用ウエハの構造図である。今回、本発明
方式のウエット装置と従来の多槽式(浸漬方式)ウエッ
ト装置とを使用した場合で比較した。本発明装置を使用
した場合が従来の多槽式装置を使用した場合と比較し
て、アルミ配線がエッチングされたビアホール数が少な
いことがわかる。これは本発明装置を使用した場合、有
機アルカリ現像液処理後の洗浄(純水リンス)時におい
て洗浄(純水リンス)効果が良い為、ビアホール14内
に有機アルカリ現像液が残りにくくアルミ配線15がエ
ッチングされないためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウエット装置の一実施形態を示す上面
図である。
【図2】図1に示す一実施形態の断面図である。
【図3】本発明のウエット装置の効果を、評価例を用い
て示す説明図である。
【図4】図3に示す評価例で用いた評価用ウエハの構造
図である。
【図5】従来技術を説明する断面図である。
【図6】他の従来技術を説明する断面図である。
【図7】さらに他の従来技術を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 ウエハ 2 チャンバー 3 外周チャックユニット 4 外周チャック 5 ウエハチャック玉 6 処理薬液噴射ノズル(スプレーノズル) 7 洗浄液(純水)噴射ノズル(スプレーノズル) 8 処理薬液配管 9 洗浄液(純水)配管 10 処理薬液 11 洗浄液(純水) 12 外周チャック台座部 13a,13b 排出口 14 ビアホール 15 アルミ配線 16 エッチングされた箇所 17 酸化膜 31 キャリア 32 処理液 33 処理槽 34 供給口 35 排出溝 36 処理室 37 スプレーノズル 38 ハンガ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の処理を行なうチャンバー内に、前
    記基板を保持するチャックユニットが設けられているウ
    エット装置において、前記チャックユニット内に処理液
    用配管が設けられ、前記チャックユニットに前記処理液
    用配管が接続され前記基板に処理液を噴射させる処理液
    ノズルが設けられ、かつこのチャックユニットが、前記
    チャックユニット全体を回転させる手段を有している
    とを特徴とするウエット装置。
  2. 【請求項2】 複数種類の前記処理液用配管が前記チャ
    ックユニット内に設けられ、前記複数種類の処理液用配
    管がそれぞれ接続された複数種類の前記処理液ノズルが
    前記チャックユニットに設けられている請求項1記載の
    ウエット装置。
  3. 【請求項3】 前記処理液ノズルが、前記チャックユニ
    ットに保持される前記基板のそれぞれの上部の位置に設
    けられている請求項1記載のウエット装置。
  4. 【請求項4】 前記処理液は処理薬液または洗浄液であ
    る請求項1記載のウエット装置。
  5. 【請求項5】 前記チャックユニットは、前記基板のそ
    れぞれの外周部を保持する治具が設けられている請求項
    1または記載のウエット装置。
  6. 【請求項6】 前記チャックユニットは複数の前記基板
    を保持する請求項1,または記載のウエット装置。
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