JP3786549B2 - 半導体湿式エッチング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体湿式エッチング装置に関するもので、より詳しくはウェーハの使用面が下方に向くようにして異物質の除去を容易にする半導体湿式エッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に半導体製造工程におけるエッチング工程は、露光及び現像を経てパターンが形成されたフォトレジスト膜を通じてウェーハの最上層を選択的に除去する工程として実施され、通常湿式エッチング方法または乾式エッチング方法を使用して行われる。
【０００３】
ここで、湿式エッチングとは、所定量のケミカルが受容されたバスにウェーハを浸し、露出したウェーハの表面と接触して化学作用を起こすケミカルによってウェーハの不必要な部分をエッチングするものであり、一般的に広く使用される技術である。
【０００４】
このような湿式エッチング工程を遂行する従来の半導体湿式エッチング設備を図１に示した。
図１に示すように従来の半導体湿式エッチング設備は、ケミカル３が収容されるボックス形態のバス１１０と、バス１１０の下面に形成されたケミカル投入口１１０ａを通じてケミカル３をバス１１０に供給する図示しないケミカル供給部と、バス１１０の外部に溢れるケミカル３を収容するケミカル受け１２０と、ケミカル受け１２０の底面に形成された排出口１２０ａを通じてケミカル受け１２０に収容されたケミカル３を外部に排出させる図示しないケミカル排出部と、複数のウェーハ１が垂直に直立するように一定の間隔のスロット１３０ａにウェーハ１を固定しロボットアーム１３６に連結してケミカル３の液中に位置させるウェーハガイド１３０とを備えてなる構成である。
【０００５】
このような、従来の半導体湿式エッチング設備は、ケミカル供給部がバス１１０の下面に形成されたケミカル投入口１１０ａを通じてケミカル３をバス１１０の上方に流れるように供給する。これによりウェーハ１の表面にケミカル３の流れが形成され、ケミカル３の化学作用を促進させる。
【０００６】
しかし、図２に示すようにウェーハ１の使用面が垂直状態であるので、ケミカルによってエッチングされたウェーハの異物質２がウェーハ１から完全に離脱せず、異物質２の一部が重力によってエッチング溝の下段部にそのまま蓄積され。そのため、後続工程において主な不良要因として作用するだけでなく、ウェーハの未使用面（背面）の汚染物が他のウェーハの使用面（前面）に吸着され、ウェーハの不良を発生させるという問題点がある。
【０００７】
また、複数のウェーハをスロット上に垂直に立たせるので、移動時にウェーハの揺れによってスロットから離れたウェーハの上端部分が他のウェーハと衝突し、ウェーハが破損するという問題がある。
原則として水平状態に積載された後、運搬するので、複数のウェーハを垂直状態に転換する過程でウェーハを垂直回転させる別途のウェーハ垂直整列装置が要求される。そのため、設備が複雑で、ウェーハの垂直整列時間によって生産性が低下するという問題がある。
【０００８】
さらに、バスの形態がボックス型であり、ケミカルが下から上の方に逆重力方向に流れるのでバス内部の奥まった部分などで部分的に渦巻きが発生したり、ケミカルの停滞区域が発生し、ウェーハの均一な加工が困難であるという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ウェーハの副産物を除去することにより、良質のウェーハを製造することができる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、設備を単純化することができ、生産性を向上することができる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、バス内部に部分的な渦巻きや停滞区域が形成されることを防止し、ウェーハを均一に加工できる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体湿式エッチングによると、所定量のケミカルが受容されるバスと、バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、ウェーハの使用面が下方に向くように前記ウェーハを把持して固定しウェーハをケミカル液中に位置させるウェーハガイドと、ウェーハをウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、ウェーハの表面に沿ってケミカルが流動するようにケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部とを備えている。
【００１３】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスは上面が開放された円筒形状である。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスはケミカルの排出が容易であるようにその下面が丸い半球型で形成され、半球型の表面の最低地点に排出口が形成されている。
【００１４】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスはケミカルの流れが容易であるように、ケミカル噴射部に対応する位置に排出口が形成されている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル供給部とケミカル排出部とは、ケミカル排出部から排出されるケミカルの一部が濾過されケミカル供給部に回収循環されるフィルタ、ポンプ及びヒータが設置された循環ラインを通じてお互い連結されている。
【００１５】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドは内側面に複数のスロットが形成され、ウェーハを水平に把持する左右側の可動体ならびに左側の可動体と右側可動体の間の間隔が調節するために左右側可動体にそれぞれ連結されたシリンダを有している。
【００１６】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドはバスの上方に設置され、移送装置によって上下左右の移動が可能なロボットアームに設置される。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドはバスに固定設置される。
【００１７】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル噴射部はウェーハの間に複数設置され、高圧のケミカルをウェーハの間に噴射するノズル、ならびにノズルにケミカルを供給するケミカル噴射管を有している。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ノズルはケミカルがバス内で回転するようにバスの円周方向に傾斜して設けられている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル噴射部はバスの側壁にウェーハを中心に等間隔で複数設置されている。
【００１８】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、動力伝達装置によってモータの回転力をウェーハガイドに伝達し、ウェーハが回転するようにウェーハガイドを回転させるウェーハガイド回転装置をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハ及びバスを洗浄するためにバスに洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル排出部及びケミカル噴射部を洗浄するために、ケミカル噴射部に洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備えている。
【００１９】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハの表面に洗浄液の流れが形成されるように、洗浄液をウェーハに高圧噴射する洗浄液噴射部をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、洗浄液噴射部はそれぞれのウェーハの間に複数設置されるノズル、ノズルに洗浄液が供給されるように洗浄液供給源と連結される洗浄液噴射管を備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ノズルは洗浄液がバス内で回転するように、バスの円周方向に傾斜して設けられている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、洗浄液噴射部はバスの側壁に複数設置されている。
【００２０】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、複数のウェーハが積載されたカセットを有するカセットステージ、カセットステージに積載されたウェーハを使用面が下方に向くように所定の間隔でバッファー部に整列させるウェーハ整列装置をさらに備えている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例を添付した図面を参照に詳しく説明する。
図３に示すように本実施例の半導体湿式エッチング装置としての半導体湿式エッチング設備は、所定量のケミカル３が収容されるバス１０と、バス１０に一定量のケミカル３を供給する図示しないケミカル供給部と、バス１０に収容されたケミカル３を外部に排出させる図示しないケミカル排出部と、ウェーハ１の使用面が下方に向くように複数のウェーハ１を水平に固定しケミカル３の液中に位置させるウェーハガイド３０と、ウェーハ１の表面に沿ってケミカル３が流動できるようにケミカル３を高圧噴射するケミカル噴射部２０とを備えている。
【００２２】
バス１０は上面が開放された円筒形状であり、ケミカル３の完全排出が可能であるように下面が丸い半球形状で形成され、半球型表面の頂部である最低地点には排出口１０ａが形成される。
半球形状だけでなく、ケミカルの排出が容易であるように漏斗形状にしてその底面に排出口を形成することもできる。
【００２３】
また、図５に示すようにバス１０の排出口をバス１０の側面に形成することもできる。ケミカル３の流れを容易にするためにケミカル噴射部２０に対応する円周面即ち側壁面に側面排出口１０ｃを形成する。側面排出口１０ｃは、バス１０に１つのみ形成することも可能であり、またケミカル３が完全に排出されるようにバス１０の底面に底面排出口１０ｂとともに形成することも可能である。
【００２４】
一方、ウェーハガイド３０は、図６に示すように内側面にウェーハ１の円周面に対応する複数の水平型スロット３１ａが形成されている。ウェーハガイド３０は、ウェーハ１の左側縁部と接触してスロット３１ａの間に複数のウェーハ１を水平に保持する左側可動体３１と、左側可動体３１に対向して設置され内側面にウェーハ１の円周面に対応する複数のの水平スロット３２ａが形成されウェーハ１の右側の縁部と接触してスロット３２ａの間に複数のウェーハ１を水平に保持する右側可動体３２とが一組になる構成である。
【００２５】
板形状の左右側可動体３１、３２に代わって、図７に示すように湾曲した棒形状の左右側可動体４１、４３をそれぞれ上下に備え、左右側可動体４１、４３の上下部材の間に垂直方向に連結配置され、内側に多数のスロットが形成された２つ一組のロード４２、４４で一体化した構造も実施可能である。
【００２６】
ウェーハ１は、ロード４２、４４にそれぞれ形成されたスロット４２ａ、４４ａにその一部が挿入されるもので、これはスロットがウェーハ１と接触する接触面積を最小化するためのものである。
ウェーハガイド３０は、図６に示すように左右側可動体３１、３２の間に設置され、左側可動体３１と右側可動体３２の間の間隔が調節できるように左右側可動体３１、３２にそれぞれ連結された２つのピストン３３を伸び縮みさせるシリンダ３４を備えている。
【００２７】
ウェーハ１は、シリンダ３４によってピストン３３が縮むと、左右側可動体３１、３２によって左右側可動体３１、３２の間で把持されて水平に固定される。
ウェーハガイド３０はバス１０の上方に設置され、図示しないロボットによって上下左右移動が可能なロボットアーム３６のに設置される。
ウェーハ１は、エッチング反応を活性化させるためにウェーハガイド回転装置で回転される。ロボットアーム３６の先端に設置されたモータ３５によって回転する回転軸３５ａの回転力をウェーハガイド３０に伝達することにより、ウェーハガイド３０は回転する。
【００２８】
ウェーハガイド３０を回転させることによりウェーハガイド３０に水平に把持されたウェーハ１の表面にケミカル３の流動を促し、ケミカル３の化学作用を促進させる。
ケミカル噴射部２０は、図３及び図８に示すようにノズル２１、及びケミカル噴射管２２を備えている。ノズル２１は、複数のウェーハ１の間にケミカル３が噴射されてケミカル３がウェーハ１表面に沿って流動することができるように各ウェーハ１の間に複数設置されている。ケミカル噴射管２２は複数のノズル２１が設置され、設置されたノズル２１にケミカル３が供給されるようにケミカル供給部と連結されている。
【００２９】
ノズル２１は、図８に示すようにケミカル３がバス１０内でウェーハ１を中心に渦巻きを形成しながら回転するようにウェーハ１の中心からバス１０の円周方向に傾斜してバス１０の側壁部の両側に設置されている。
ノズル２１及びケミカル噴射管２２の設置位置はウェーハ１を中心に等間隔でバス１０の側壁に複数設置されている。
ノズル２１から噴射されるケミカル３は、ウェーハ１の表面に沿ってウェーハ１の中心から外れ斜めに流動するので、バス１０内に渦巻きを誘発する。そして、ケミカル３によるエッチング反応をさらに促進させる。
【００３０】
また、ケミカル３の渦巻き形成方向の逆方向にウェーハガイド３０を回転することで、エッチング反応の促進作用がさらに活発になる。
図３に示すように複数のウェーハ１を把持したウェーハガイド３０がロボットアーム３６によって下降してウェーハ１がケミカル３液中に浸されると、ケミカル噴射部２０によってウェーハ１の間に高圧のケミカル３が噴出されると同時に、モータ３５によってウェーハガイド３０が回転しながらウェーハ１のエッチング工程を遂行する。
【００３１】
半導体湿式エッチング設備は、バス１０に一定量のケミカル３が供給され、ウェーハ１はバス１０に収容されたケミカル３液中に浸されて湿式エッチング工程が進行されるのであるが、半導体湿式エッチング設備の技術的思想は、最初一定量のケミカル３の供給なしにウェーハ１を空気中に露出させた状態でケミカル噴射が行われる噴射方式にも適用可能なものである。
【００３２】
他の実施例による半導体湿式エッチング設備は、図９に示すようにウェーハ１を把持するウェーハガイド６０がバス５０内に固定されて設置されることで、モータ６５によって回転し、バス５０の下面に設置されたベアリングによって回転支持されるウェーハガイド６０をバス５０の底面中心部に設置している。
【００３３】
バス５０は、ウェーハガイド６０が設置された底面中心部を上方に突出されるように形成し、底面縁部は陥没させ陥没した部位に排出口５０ａを形成することでケミカル３の完全な排出が可能になる。
ウェーハガイド６０は、回転の中心位置が固定されておりピストン６３を伸び縮みさせるシリンダ６４によって左側可動体６１と右側可動体６２との間に位置した複数のウェーハ１を把持することができる。これにより、左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１を位置させるウェーハ移送装置の一種であるトランスファー６７によってウェーハ１の伝達を受ける構成である。
【００３４】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０と同一の左側可動体、右側可動体、ピストン、及びシリンダを有する構成である。そして、左側可動体６１と右側可動体６２の間の上方が開放された形態であるウェーハガイド６０とは異なって下方が開放された形態である。
【００３５】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０と同一の作動を行い、シリンダによってウェーハガイド６０と同一のスロット間隔に積層されたウェーハ１を選択的に把持することができ、昇降するロボットアーム６６に設置され、ウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１をローディング及びアンローディングさせる。
【００３６】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２のスロット６１ａ、６２ａがウェーハ１と接触する部分以外を把持することで、トランスファー６７の両把持点を結ぶ把持線とウェーハガイド６０の両把持点を結ぶ把持線とが互いに直交することが好ましい。
【００３７】
トランスファー６７が所定の場所で一定のスロット間隔で載置され待機している複数のウェーハ１を把持した後、ロボットアーム６６によってバス１０の上部に位置すると、ウェーハ１はロボットアーム６６とともに下降し、左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１を位置させたウェーハガイド６０をバス１０の内部に位置させる。
【００３８】
トランスファー６７によって把持されているウェーハ１をウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２が把持すると、トランスファー６７はロボットアーム６６によって上昇し、バス１０の上部で工程を終えるまで待機する。
トランスファー６７からウェーハ１を引き継いだウェーハガイド６０はウェーハ１を水平回転させ、同時にノズル２１からケミカル３が噴射されエッチング工程を遂行する。
【００３９】
トランスファー６７は、ウェーハ移送手段の一種であり、本発明としてはトランスファー６７以外を適用することも可能である。
図１０はケミカル循環ライン７０を示している。ケミカルの使用量を節減するためにケミカル排出部から排出されるケミカル３の一部は濾過処理された後、ケミカル３をバルブ７２の開閉作動によってケミカル噴射部２０に回収する。そして、再循環できるようにフィルタ７５、ポンプ７３及びヒータ７４が配置された循環ライン７０を通じてケミカル排出部とケミカル噴射部２０を互いに連結している。
【００４０】
循環ライン７０は、バルブ７６が設置されケミカル噴射部２０とケミカル供給源７７を互いに連結させるケミカル供給ラインと、バス１０の排出口１０ａに連結されバルブ７１が設置された排出ラインとを互いに連結させた構成である。
循環ライン７０は、バルブ７２と、管内の圧力の差を形成して管内の流体の流れを誘発させるポンプ７３と、ケミカル３の温度を適切に維持するためのヒータ７４及びケミカル３を濾過するためのフィルタ７５を備えている。
【００４１】
ケミカル供給源７７に貯蔵されたケミカルは、ケミカル噴射管２２のノズル２１を経てウェーハ１の間に水平噴射されると同時にエッチング過程で発生する異物質とともに排出口１０ａを通じて下方に排出される。排出されたケミカルは、循環ライン７０に沿って循環しながらフィルタ７５によって異物質が除去され、また適正の温度を維持しながら、ケミカル噴射部２０に再供給される。
【００４２】
図１０に示すように半導体湿式エッチング設備は、ウェーハ１及びバス１０を洗浄するためにバス１０に供給するとともに、ケミカル排出ライン、循環ライン７０、及びケミカル供給ラインを洗浄するためにケミカル噴射部２０に脱イオン水を供給する洗浄液供給部を備えている。
【００４３】
洗浄液供給部は、脱イオン水が貯蔵される脱イオン水供給源７９、ならびに２つの脱イオン水供給ラインを備えている。脱イオン水供給ラインは、一方が脱イオン水供給源７９に貯蔵されている脱イオン水をバス１０の上部に連結されている脱イオン水供給管８０を通じてバス１０に供給し、もう一方は循環ライン７０に連結され脱イオン水供給源７９に貯蔵された脱イオン水をバルブ７８の開閉作動によって循環ライン７０に供給する。
【００４４】
図１０に示すように半導体湿式エッチング設備は、ウェーハ１の表面に沿って洗浄液である脱イオン水が流動するようにウェーハ１に脱イオン水を高圧噴射する脱イオン水噴射部を別途有している。洗浄液としては、脱イオン水を使用することが好ましい。
【００４５】
脱イオン水噴射部は、バス１０の排出口１０ａを通じてケミカルを完全に排出させた後、ケミカルによるエッチングを終えたウェーハ１を洗浄するためのものである。脱イオン水噴射部は、複数のウェーハ１の間に脱イオン水を噴射できるようにそれぞれのウェーハ１の間に設置されている。脱イオン水噴射部は、高圧の脱イオン水をウェーハ１の間に噴射するノズル８３と、脱イオン水供給源８１に接続され脱イオン水供給源８１に貯蔵された脱イオン水をノズル８３に供給する脱イオン水噴射管８２とを有している。
【００４６】
、脱イオン水供給源８１に貯蔵された脱イオン水は、脱イオン水噴射管８２のノズル８３からウェーハ１の間に噴射されるとともに、エッチング過程で発生する異物質とともに排出口１０ａを通じて下方から排出される。
【００４７】
排出された脱イオン水４は、循環ライン７０に沿ってフィルタ７５によって異物質が除去され、バス１０に再供給される。
ノズル８３は、図１１に示すように脱イオン水４がバス１０内でウェーハ１を中心に渦巻きを形成しながら回転するように、ウェーハ１の中心からバス１０の円周方向に傾斜して設置されている。ノズル８３は、バス１０の両側のケミカル噴射管２２の間の側壁部にウェーハ１を中心に等間隔に設置されている。
【００４８】
ノズル８３から噴射される脱イオン水４は、ウェーハ１の表面に沿ってウェーハ１の中心を基準に斜めに流動する。そのため、脱イオン水４の流れは円筒型のバス１０で脱イオン水４の渦巻きを誘発し、脱イオン水４の洗浄力を向上させる。
また、ウェーハガイド回転装置のモータ３５によって脱イオン水４の渦巻き形成方向とは逆方向にウェーハ１を回転させることにより、脱イオン水４による洗浄力をさらに向上させることができる。
【００４９】
ケミカルによるエッチング工程を終えると、排出口のバルブ７１を開放してケミカルを完全に排出する。そして、再びバルブ７１を閉鎖した後、ウェーハ１及びバス１０の洗浄のために脱イオン水供給管８０を通じてバス１０内に一定量の脱イオン水を収容できるようにする。
【００５０】
ウェーハ１が脱イオン水４に浸されると、バルブ７２を開放して脱イオン水４を循環ライン７０に沿ってバス１０に循環できるようにするとともに、循環ライン７０の洗浄のためにバルブ７８を開放することにより脱イオン水が循環ライン７０に供給できるようにする。
脱イオン水噴射管８２に設置されたノズルを８３を通じて高圧の脱イオン水４がウェーハ１の表面に沿って噴射されるようにすることでさらに完全な洗浄が可能となる。
【００５１】
図１２に示すようにマルチエッチング設備９０は、上述の半導体湿式エッチング設備において、複数のウェーハ１を積載したカセット５及びカセット５が載置されるカセットステージ６と、カセット５に積載されたウェーハ１をウェーハ待機部９２に移送する移送装置９１と、ウェーハ待機部９２に積載された複数のウェーハ１を使用面が下方に向くように所定の間隔に整列させるウェーハ整列装置９３と、下方を向いた複数のウェーハ１をローディングするために待機するローディングバッファー部９４と、ローディングバッファー部９４で待機する複数のウェーハ１をウェーハガイド３０に把持し設備の両側部に配置されたロボット通路９８、９６を通じて往復運動しながら特定のバス１０にそれぞれローディング及びアンローディングさせる第１、第２移送ロボット９５、９７と、アンローディングされた複数のウェーハ１が待機するアンローディングバッファー部９９と、アンローディングバッファー部９９で待機する複数のウェーハ１をカセット５に積載する移送装置１００とを備えている。
【００５２】
作業者またはカセット運搬ロボット等によってカセットステージ６にカセット５が運搬されると、カセット５に積載されたウェーハ１が移送装置９１によってウェーハ待機部９２に移送され、ウェーハ整列装置９３によってウェーハ１の使用面が下方に向くように整列され、ローディングバッファー部９４に整列される。
【００５３】
続いて、第１移送ロボット９５、及び第２移送ロボット９７がローディングバッファー部９４に整列された複数のウェーハ１をウェーハガイド３０にそれぞれ把持し、特定のバス１０にローディングする。そして、ウェーハ１を回転させながらウェーハ１がエッチングされる。
【００５４】
エッチングを終えたウェーハ１は、第１及び第２移送ロボット９５、９７によってアンローディングバッファー部９９にアンローディングされ、アンローディングされたウェーハ１は移送装置１００によって待機している空いているカセット５に再積載される。
【００５５】
第１移送ロボット９５と第２移送ロボット９７とは互いに対向して向かい合う形態に配置されている。しかし、マルチエッチング設備９０の各構成間の配置位置は該当分野に従事する当業者において、変更及び修正が容易なものである。従って、図１３に示すようにマルチエッチング設備１０１は、２つのロボット通路１０４、１０５が並んで設備の一側面に配置されている。この場合、第１移送ロボット１０６と第２移送ロボット１０７は、ロボット通路１０４、１０５に設置され、第１移送ロボット１０６及び第２移送ロボット１０７のロボットアーム１０２、１０３の長さ、及び高さも異なるように設置されている。これにより、第１移送ロボット１０６と第２移送ロボット１０７とが干渉することなくウェーハ１のローディング及びアンローディング作業を行うことができるようにすることも可能である。
【００５６】
図４に示すようにウェーハ１の使用面が水平状態でその使用面が下方を向くので、ケミカルによってエッチングされたウェーハ１の異物質２が重力によってウェーハ１から完全に離脱する。従って、ウェーハ１の未使用面、即ちウェーハの背面の汚染物が他のウェーハの使用面に到達するには重力に反して上昇しなければならず、ウェーハの背面の汚染物によるウェーハ使用面の汚染は防止することができる。
【００５７】
図３に示すように複数のウェーハ１はウェーハガイド３０の両側スロット３１ａ、３２ａに把持され水平になるので移動時、ウェーハ１の揺れはほとんど生じない。そのため、衝撃によりウェーハ１に発生するパーティクル及びウェーハの割れなどの発生を防止することが可能である。
【００５８】
また、一般的に水平状態に積載して運搬することを原則とする半導体工程ラインで、複数のウェーハ１を水平状態でローディング及びアンローディングすることができるので、別途のウェーハ転換装置が不必要であり、設備が単純になる。その結果、ウェーハ移送時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００５９】
また、バス１０の形態がケミカル３の渦巻き回転に有利な円筒型であり、ケミカル３の流れが上から下に流れるダウンフロー形態であるので、小さなポンプの容量で十分なだけでなく、バス１０の内部の流れを均一に維持することができるのでウェーハ１の均一な加工が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による半導体湿式エッチング設備によると、重力によってウェーハから異物質を完全に除去して良質のウェーハを生産することが可能である。また、ウェーハの移送が容易で、設備を単純化できる。さらに、バス内部に部分的な渦巻きや停滞区域の形成を防止してウェーハの均一な加工を可能にする。
【００６１】
以上、本発明は記載された具体例についてのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形及び修正が添付された特許請求範囲に属するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図２】図１において、ウェーハがケミカルによりエッチングされた状態を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図４】図３において、ウェーハがケミカルによりエッチングされた状態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のバスを示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のウェーハガイドを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のウェーハガイドを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のケミカル噴射管を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備の脱イオン水噴射管の配置状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す模式図である。
【図１３】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ
３ ケミカル
４ 脱イオン水
５ カセット
６ カセットステージ
１０、５０ バス
１０ａ、５０ａ 排出口
２０ ケミカル噴射部
２２ ケミカル噴射管
３０、４０、６０ ウェーハガイド
３６、６６ ロボットアーム
６７ トランスファー
７０ 循環ライン
７３ ポンプ
７４ ヒータ
７５ フィルタ
７７ ケミカル供給源
７９、８１ 脱イオン水供給源
８０ 脱イオン水供給管
８２ 脱イオン水噴射管
９１、１００ 移送装置
９２ ウェーハ待機部
９３ ウェーハ整列装置
９４ ローディングバッファー部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体湿式エッチング装置に関するもので、より詳しくはウェーハの使用面が下方に向くようにして異物質の除去を容易にする半導体湿式エッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に半導体製造工程におけるエッチング工程は、露光及び現像を経てパターンが形成されたフォトレジスト膜を通じてウェーハの最上層を選択的に除去する工程として実施され、通常湿式エッチング方法または乾式エッチング方法を使用して行われる。
【０００３】
ここで、湿式エッチングとは、所定量のケミカルが受容されたバスにウェーハを浸し、露出したウェーハの表面と接触して化学作用を起こすケミカルによってウェーハの不必要な部分をエッチングするものであり、一般的に広く使用される技術である。
【０００４】
このような湿式エッチング工程を遂行する従来の半導体湿式エッチング設備を図１に示した。
図１に示すように従来の半導体湿式エッチング設備は、ケミカル３が収容されるボックス形態のバス１１０と、バス１１０の下面に形成されたケミカル投入口１１０ａを通じてケミカル３をバス１１０に供給する図示しないケミカル供給部と、バス１１０の外部に溢れるケミカル３を収容するケミカル受け１２０と、ケミカル受け１２０の底面に形成された排出口１２０ａを通じてケミカル受け１２０に収容されたケミカル３を外部に排出させる図示しないケミカル排出部と、複数のウェーハ１が垂直に直立するように一定の間隔のスロット１３０ａにウェーハ１を固定しロボットアーム１３６に連結してケミカル３の液中に位置させるウェーハガイド１３０とを備えてなる構成である。
【０００５】
このような、従来の半導体湿式エッチング設備は、ケミカル供給部がバス１１０の下面に形成されたケミカル投入口１１０ａを通じてケミカル３をバス１１０の上方に流れるように供給する。これによりウェーハ１の表面にケミカル３の流れが形成され、ケミカル３の化学作用を促進させる。
【０００６】
しかし、図２に示すようにウェーハ１の使用面が垂直状態であるので、ケミカルによってエッチングされたウェーハの異物質２がウェーハ１から完全に離脱せず、異物質２の一部が重力によってエッチング溝の下段部にそのまま蓄積され。そのため、後続工程において主な不良要因として作用するだけでなく、ウェーハの未使用面（背面）の汚染物が他のウェーハの使用面（前面）に吸着され、ウェーハの不良を発生させるという問題点がある。
【０００７】
また、複数のウェーハをスロット上に垂直に立たせるので、移動時にウェーハの揺れによってスロットから離れたウェーハの上端部分が他のウェーハと衝突し、ウェーハが破損するという問題がある。
原則として水平状態に積載された後、運搬するので、複数のウェーハを垂直状態に転換する過程でウェーハを垂直回転させる別途のウェーハ垂直整列装置が要求される。そのため、設備が複雑で、ウェーハの垂直整列時間によって生産性が低下するという問題がある。
【０００８】
さらに、バスの形態がボックス型であり、ケミカルが下から上の方に逆重力方向に流れるのでバス内部の奥まった部分などで部分的に渦巻きが発生したり、ケミカルの停滞区域が発生し、ウェーハの均一な加工が困難であるという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ウェーハの副産物を除去することにより、良質のウェーハを製造することができる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、設備を単純化することができ、生産性を向上することができる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、バス内部に部分的な渦巻きや停滞区域が形成されることを防止し、ウェーハを均一に加工できる半導体湿式エッチング装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体湿式エッチングによると、所定量のケミカルが受容されるバスと、バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、ウェーハの使用面が下方に向くように前記ウェーハを把持して固定しウェーハをケミカル液中に位置させるウェーハガイドと、ウェーハをウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、ウェーハの表面に沿ってケミカルが流動するようにケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部とを備えている。
【００１３】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスは上面が開放された円筒形状である。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスはケミカルの排出が容易であるようにその下面が丸い半球型で形成され、半球型の表面の最低地点に排出口が形成されている。
【００１４】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、バスはケミカルの流れが容易であるように、ケミカル噴射部に対応する位置に排出口が形成されている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル供給部とケミカル排出部とは、ケミカル排出部から排出されるケミカルの一部が濾過されケミカル供給部に回収循環されるフィルタ、ポンプ及びヒータが設置された循環ラインを通じてお互い連結されている。
【００１５】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドは内側面に複数のスロットが形成され、ウェーハを水平に把持する左右側の可動体ならびに左側の可動体と右側可動体の間の間隔が調節するために左右側可動体にそれぞれ連結されたシリンダを有している。
【００１６】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドはバスの上方に設置され、移送装置によって上下左右の移動が可能なロボットアームに設置される。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハガイドはバスに固定設置される。
【００１７】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル噴射部はウェーハの間に複数設置され、高圧のケミカルをウェーハの間に噴射するノズル、ならびにノズルにケミカルを供給するケミカル噴射管を有している。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ノズルはケミカルがバス内で回転するようにバスの円周方向に傾斜して設けられている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル噴射部はバスの側壁にウェーハを中心に等間隔で複数設置されている。
【００１８】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、動力伝達装置によってモータの回転力をウェーハガイドに伝達し、ウェーハが回転するようにウェーハガイドを回転させるウェーハガイド回転装置をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハ及びバスを洗浄するためにバスに洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ケミカル排出部及びケミカル噴射部を洗浄するために、ケミカル噴射部に洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備えている。
【００１９】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ウェーハの表面に洗浄液の流れが形成されるように、洗浄液をウェーハに高圧噴射する洗浄液噴射部をさらに備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、洗浄液噴射部はそれぞれのウェーハの間に複数設置されるノズル、ノズルに洗浄液が供給されるように洗浄液供給源と連結される洗浄液噴射管を備えている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、ノズルは洗浄液がバス内で回転するように、バスの円周方向に傾斜して設けられている。
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、洗浄液噴射部はバスの側壁に複数設置されている。
【００２０】
本発明の半導体湿式エッチング装置によると、複数のウェーハが積載されたカセットを有するカセットステージ、カセットステージに積載されたウェーハを使用面が下方に向くように所定の間隔でバッファー部に整列させるウェーハ整列装置をさらに備えている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例を添付した図面を参照に詳しく説明する。
図３に示すように本実施例の半導体湿式エッチング装置としての半導体湿式エッチング設備は、所定量のケミカル３が収容されるバス１０と、バス１０に一定量のケミカル３を供給する図示しないケミカル供給部と、バス１０に収容されたケミカル３を外部に排出させる図示しないケミカル排出部と、ウェーハ１の使用面が下方に向くように複数のウェーハ１を水平に固定しケミカル３の液中に位置させるウェーハガイド３０と、ウェーハ１の表面に沿ってケミカル３が流動できるようにケミカル３を高圧噴射するケミカル噴射部２０とを備えている。
【００２２】
バス１０は上面が開放された円筒形状であり、ケミカル３の完全排出が可能であるように下面が丸い半球形状で形成され、半球型表面の頂部である最低地点には排出口１０ａが形成される。
半球形状だけでなく、ケミカルの排出が容易であるように漏斗形状にしてその底面に排出口を形成することもできる。
【００２３】
また、図５に示すようにバス１０の排出口をバス１０の側面に形成することもできる。ケミカル３の流れを容易にするためにケミカル噴射部２０に対応する円周面即ち側壁面に側面排出口１０ｃを形成する。側面排出口１０ｃは、バス１０に１つのみ形成することも可能であり、またケミカル３が完全に排出されるようにバス１０の底面に底面排出口１０ｂとともに形成することも可能である。
【００２４】
一方、ウェーハガイド３０は、図６に示すように内側面にウェーハ１の円周面に対応する複数の水平型スロット３１ａが形成されている。ウェーハガイド３０は、ウェーハ１の左側縁部と接触してスロット３１ａの間に複数のウェーハ１を水平に保持する左側可動体３１と、左側可動体３１に対向して設置され内側面にウェーハ１の円周面に対応する複数のの水平スロット３２ａが形成されウェーハ１の右側の縁部と接触してスロット３２ａの間に複数のウェーハ１を水平に保持する右側可動体３２とが一組になる構成である。
【００２５】
板形状の左右側可動体３１、３２に代わって、図７に示すように湾曲した棒形状の左右側可動体４１、４３をそれぞれ上下に備え、左右側可動体４１、４３の上下部材の間に垂直方向に連結配置され、内側に多数のスロットが形成された２つ一組のロード４２、４４で一体化した構造も実施可能である。
【００２６】
ウェーハ１は、ロード４２、４４にそれぞれ形成されたスロット４２ａ、４４ａにその一部が挿入されるもので、これはスロットがウェーハ１と接触する接触面積を最小化するためのものである。
ウェーハガイド３０は、図６に示すように左右側可動体３１、３２の間に設置され、左側可動体３１と右側可動体３２の間の間隔が調節できるように左右側可動体３１、３２にそれぞれ連結された２つのピストン３３を伸び縮みさせるシリンダ３４を備えている。
【００２７】
ウェーハ１は、シリンダ３４によってピストン３３が縮むと、左右側可動体３１、３２によって左右側可動体３１、３２の間で把持されて水平に固定される。
ウェーハガイド３０はバス１０の上方に設置され、図示しないロボットによって上下左右移動が可能なロボットアーム３６のに設置される。
ウェーハ１は、エッチング反応を活性化させるためにウェーハガイド回転装置で回転される。ロボットアーム３６の先端に設置されたモータ３５によって回転する回転軸３５ａの回転力をウェーハガイド３０に伝達することにより、ウェーハガイド３０は回転する。
【００２８】
ウェーハガイド３０を回転させることによりウェーハガイド３０に水平に把持されたウェーハ１の表面にケミカル３の流動を促し、ケミカル３の化学作用を促進させる。
ケミカル噴射部２０は、図３及び図８に示すようにノズル２１、及びケミカル噴射管２２を備えている。ノズル２１は、複数のウェーハ１の間にケミカル３が噴射されてケミカル３がウェーハ１表面に沿って流動することができるように各ウェーハ１の間に複数設置されている。ケミカル噴射管２２は複数のノズル２１が設置され、設置されたノズル２１にケミカル３が供給されるようにケミカル供給部と連結されている。
【００２９】
ノズル２１は、図８に示すようにケミカル３がバス１０内でウェーハ１を中心に渦巻きを形成しながら回転するようにウェーハ１の中心からバス１０の円周方向に傾斜してバス１０の側壁部の両側に設置されている。
ノズル２１及びケミカル噴射管２２の設置位置はウェーハ１を中心に等間隔でバス１０の側壁に複数設置されている。
ノズル２１から噴射されるケミカル３は、ウェーハ１の表面に沿ってウェーハ１の中心から外れ斜めに流動するので、バス１０内に渦巻きを誘発する。そして、ケミカル３によるエッチング反応をさらに促進させる。
【００３０】
また、ケミカル３の渦巻き形成方向の逆方向にウェーハガイド３０を回転することで、エッチング反応の促進作用がさらに活発になる。
図３に示すように複数のウェーハ１を把持したウェーハガイド３０がロボットアーム３６によって下降してウェーハ１がケミカル３液中に浸されると、ケミカル噴射部２０によってウェーハ１の間に高圧のケミカル３が噴出されると同時に、モータ３５によってウェーハガイド３０が回転しながらウェーハ１のエッチング工程を遂行する。
【００３１】
半導体湿式エッチング設備は、バス１０に一定量のケミカル３が供給され、ウェーハ１はバス１０に収容されたケミカル３液中に浸されて湿式エッチング工程が進行されるのであるが、半導体湿式エッチング設備の技術的思想は、最初一定量のケミカル３の供給なしにウェーハ１を空気中に露出させた状態でケミカル噴射が行われる噴射方式にも適用可能なものである。
【００３２】
他の実施例による半導体湿式エッチング設備は、図９に示すようにウェーハ１を把持するウェーハガイド６０がバス５０内に固定されて設置されることで、モータ６５によって回転し、バス５０の下面に設置されたベアリングによって回転支持されるウェーハガイド６０をバス５０の底面中心部に設置している。
【００３３】
バス５０は、ウェーハガイド６０が設置された底面中心部を上方に突出されるように形成し、底面縁部は陥没させ陥没した部位に排出口５０ａを形成することでケミカル３の完全な排出が可能になる。
ウェーハガイド６０は、回転の中心位置が固定されておりピストン６３を伸び縮みさせるシリンダ６４によって左側可動体６１と右側可動体６２との間に位置した複数のウェーハ１を把持することができる。これにより、左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１を位置させるウェーハ移送装置の一種であるトランスファー６７によってウェーハ１の伝達を受ける構成である。
【００３４】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０と同一の左側可動体、右側可動体、ピストン、及びシリンダを有する構成である。そして、左側可動体６１と右側可動体６２の間の上方が開放された形態であるウェーハガイド６０とは異なって下方が開放された形態である。
【００３５】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０と同一の作動を行い、シリンダによってウェーハガイド６０と同一のスロット間隔に積層されたウェーハ１を選択的に把持することができ、昇降するロボットアーム６６に設置され、ウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１をローディング及びアンローディングさせる。
【００３６】
トランスファー６７は、ウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２のスロット６１ａ、６２ａがウェーハ１と接触する部分以外を把持することで、トランスファー６７の両把持点を結ぶ把持線とウェーハガイド６０の両把持点を結ぶ把持線とが互いに直交することが好ましい。
【００３７】
トランスファー６７が所定の場所で一定のスロット間隔で載置され待機している複数のウェーハ１を把持した後、ロボットアーム６６によってバス１０の上部に位置すると、ウェーハ１はロボットアーム６６とともに下降し、左右側可動体６１、６２の間にウェーハ１を位置させたウェーハガイド６０をバス１０の内部に位置させる。
【００３８】
トランスファー６７によって把持されているウェーハ１をウェーハガイド６０の左右側可動体６１、６２が把持すると、トランスファー６７はロボットアーム６６によって上昇し、バス１０の上部で工程を終えるまで待機する。
トランスファー６７からウェーハ１を引き継いだウェーハガイド６０はウェーハ１を水平回転させ、同時にノズル２１からケミカル３が噴射されエッチング工程を遂行する。
【００３９】
トランスファー６７は、ウェーハ移送手段の一種であり、本発明としてはトランスファー６７以外を適用することも可能である。
図１０はケミカル循環ライン７０を示している。ケミカルの使用量を節減するためにケミカル排出部から排出されるケミカル３の一部は濾過処理された後、ケミカル３をバルブ７２の開閉作動によってケミカル噴射部２０に回収する。そして、再循環できるようにフィルタ７５、ポンプ７３及びヒータ７４が配置された循環ライン７０を通じてケミカル排出部とケミカル噴射部２０を互いに連結している。
【００４０】
循環ライン７０は、バルブ７６が設置されケミカル噴射部２０とケミカル供給源７７を互いに連結させるケミカル供給ラインと、バス１０の排出口１０ａに連結されバルブ７１が設置された排出ラインとを互いに連結させた構成である。
循環ライン７０は、バルブ７２と、管内の圧力の差を形成して管内の流体の流れを誘発させるポンプ７３と、ケミカル３の温度を適切に維持するためのヒータ７４及びケミカル３を濾過するためのフィルタ７５を備えている。
【００４１】
ケミカル供給源７７に貯蔵されたケミカルは、ケミカル噴射管２２のノズル２１を経てウェーハ１の間に水平噴射されると同時にエッチング過程で発生する異物質とともに排出口１０ａを通じて下方に排出される。排出されたケミカルは、循環ライン７０に沿って循環しながらフィルタ７５によって異物質が除去され、また適正の温度を維持しながら、ケミカル噴射部２０に再供給される。
【００４２】
図１０に示すように半導体湿式エッチング設備は、ウェーハ１及びバス１０を洗浄するためにバス１０に供給するとともに、ケミカル排出ライン、循環ライン７０、及びケミカル供給ラインを洗浄するためにケミカル噴射部２０に脱イオン水を供給する洗浄液供給部を備えている。
【００４３】
洗浄液供給部は、脱イオン水が貯蔵される脱イオン水供給源７９、ならびに２つの脱イオン水供給ラインを備えている。脱イオン水供給ラインは、一方が脱イオン水供給源７９に貯蔵されている脱イオン水をバス１０の上部に連結されている脱イオン水供給管８０を通じてバス１０に供給し、もう一方は循環ライン７０に連結され脱イオン水供給源７９に貯蔵された脱イオン水をバルブ７８の開閉作動によって循環ライン７０に供給する。
【００４４】
図１０に示すように半導体湿式エッチング設備は、ウェーハ１の表面に沿って洗浄液である脱イオン水が流動するようにウェーハ１に脱イオン水を高圧噴射する脱イオン水噴射部を別途有している。洗浄液としては、脱イオン水を使用することが好ましい。
【００４５】
脱イオン水噴射部は、バス１０の排出口１０ａを通じてケミカルを完全に排出させた後、ケミカルによるエッチングを終えたウェーハ１を洗浄するためのものである。脱イオン水噴射部は、複数のウェーハ１の間に脱イオン水を噴射できるようにそれぞれのウェーハ１の間に設置されている。脱イオン水噴射部は、高圧の脱イオン水をウェーハ１の間に噴射するノズル８３と、脱イオン水供給源８１に接続され脱イオン水供給源８１に貯蔵された脱イオン水をノズル８３に供給する脱イオン水噴射管８２とを有している。
【００４６】
、脱イオン水供給源８１に貯蔵された脱イオン水は、脱イオン水噴射管８２のノズル８３からウェーハ１の間に噴射されるとともに、エッチング過程で発生する異物質とともに排出口１０ａを通じて下方から排出される。
【００４７】
排出された脱イオン水４は、循環ライン７０に沿ってフィルタ７５によって異物質が除去され、バス１０に再供給される。
ノズル８３は、図１１に示すように脱イオン水４がバス１０内でウェーハ１を中心に渦巻きを形成しながら回転するように、ウェーハ１の中心からバス１０の円周方向に傾斜して設置されている。ノズル８３は、バス１０の両側のケミカル噴射管２２の間の側壁部にウェーハ１を中心に等間隔に設置されている。
【００４８】
ノズル８３から噴射される脱イオン水４は、ウェーハ１の表面に沿ってウェーハ１の中心を基準に斜めに流動する。そのため、脱イオン水４の流れは円筒型のバス１０で脱イオン水４の渦巻きを誘発し、脱イオン水４の洗浄力を向上させる。
また、ウェーハガイド回転装置のモータ３５によって脱イオン水４の渦巻き形成方向とは逆方向にウェーハ１を回転させることにより、脱イオン水４による洗浄力をさらに向上させることができる。
【００４９】
ケミカルによるエッチング工程を終えると、排出口のバルブ７１を開放してケミカルを完全に排出する。そして、再びバルブ７１を閉鎖した後、ウェーハ１及びバス１０の洗浄のために脱イオン水供給管８０を通じてバス１０内に一定量の脱イオン水を収容できるようにする。
【００５０】
ウェーハ１が脱イオン水４に浸されると、バルブ７２を開放して脱イオン水４を循環ライン７０に沿ってバス１０に循環できるようにするとともに、循環ライン７０の洗浄のためにバルブ７８を開放することにより脱イオン水が循環ライン７０に供給できるようにする。
脱イオン水噴射管８２に設置されたノズルを８３を通じて高圧の脱イオン水４がウェーハ１の表面に沿って噴射されるようにすることでさらに完全な洗浄が可能となる。
【００５１】
図１２に示すようにマルチエッチング設備９０は、上述の半導体湿式エッチング設備において、複数のウェーハ１を積載したカセット５及びカセット５が載置されるカセットステージ６と、カセット５に積載されたウェーハ１をウェーハ待機部９２に移送する移送装置９１と、ウェーハ待機部９２に積載された複数のウェーハ１を使用面が下方に向くように所定の間隔に整列させるウェーハ整列装置９３と、下方を向いた複数のウェーハ１をローディングするために待機するローディングバッファー部９４と、ローディングバッファー部９４で待機する複数のウェーハ１をウェーハガイド３０に把持し設備の両側部に配置されたロボット通路９８、９６を通じて往復運動しながら特定のバス１０にそれぞれローディング及びアンローディングさせる第１、第２移送ロボット９５、９７と、アンローディングされた複数のウェーハ１が待機するアンローディングバッファー部９９と、アンローディングバッファー部９９で待機する複数のウェーハ１をカセット５に積載する移送装置１００とを備えている。
【００５２】
作業者またはカセット運搬ロボット等によってカセットステージ６にカセット５が運搬されると、カセット５に積載されたウェーハ１が移送装置９１によってウェーハ待機部９２に移送され、ウェーハ整列装置９３によってウェーハ１の使用面が下方に向くように整列され、ローディングバッファー部９４に整列される。
【００５３】
続いて、第１移送ロボット９５、及び第２移送ロボット９７がローディングバッファー部９４に整列された複数のウェーハ１をウェーハガイド３０にそれぞれ把持し、特定のバス１０にローディングする。そして、ウェーハ１を回転させながらウェーハ１がエッチングされる。
【００５４】
エッチングを終えたウェーハ１は、第１及び第２移送ロボット９５、９７によってアンローディングバッファー部９９にアンローディングされ、アンローディングされたウェーハ１は移送装置１００によって待機している空いているカセット５に再積載される。
【００５５】
第１移送ロボット９５と第２移送ロボット９７とは互いに対向して向かい合う形態に配置されている。しかし、マルチエッチング設備９０の各構成間の配置位置は該当分野に従事する当業者において、変更及び修正が容易なものである。従って、図１３に示すようにマルチエッチング設備１０１は、２つのロボット通路１０４、１０５が並んで設備の一側面に配置されている。この場合、第１移送ロボット１０６と第２移送ロボット１０７は、ロボット通路１０４、１０５に設置され、第１移送ロボット１０６及び第２移送ロボット１０７のロボットアーム１０２、１０３の長さ、及び高さも異なるように設置されている。これにより、第１移送ロボット１０６と第２移送ロボット１０７とが干渉することなくウェーハ１のローディング及びアンローディング作業を行うことができるようにすることも可能である。
【００５６】
図４に示すようにウェーハ１の使用面が水平状態でその使用面が下方を向くので、ケミカルによってエッチングされたウェーハ１の異物質２が重力によってウェーハ１から完全に離脱する。従って、ウェーハ１の未使用面、即ちウェーハの背面の汚染物が他のウェーハの使用面に到達するには重力に反して上昇しなければならず、ウェーハの背面の汚染物によるウェーハ使用面の汚染は防止することができる。
【００５７】
図３に示すように複数のウェーハ１はウェーハガイド３０の両側スロット３１ａ、３２ａに把持され水平になるので移動時、ウェーハ１の揺れはほとんど生じない。そのため、衝撃によりウェーハ１に発生するパーティクル及びウェーハの割れなどの発生を防止することが可能である。
【００５８】
また、一般的に水平状態に積載して運搬することを原則とする半導体工程ラインで、複数のウェーハ１を水平状態でローディング及びアンローディングすることができるので、別途のウェーハ転換装置が不必要であり、設備が単純になる。その結果、ウェーハ移送時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００５９】
また、バス１０の形態がケミカル３の渦巻き回転に有利な円筒型であり、ケミカル３の流れが上から下に流れるダウンフロー形態であるので、小さなポンプの容量で十分なだけでなく、バス１０の内部の流れを均一に維持することができるのでウェーハ１の均一な加工が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による半導体湿式エッチング設備によると、重力によってウェーハから異物質を完全に除去して良質のウェーハを生産することが可能である。また、ウェーハの移送が容易で、設備を単純化できる。さらに、バス内部に部分的な渦巻きや停滞区域の形成を防止してウェーハの均一な加工を可能にする。
【００６１】
以上、本発明は記載された具体例についてのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形及び修正が添付された特許請求範囲に属するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図２】図１において、ウェーハがケミカルによりエッチングされた状態を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図４】図３において、ウェーハがケミカルによりエッチングされた状態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のバスを示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のウェーハガイドを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のウェーハガイドを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備のケミカル噴射管を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備の脱イオン水噴射管の配置状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す模式図である。
【図１３】本発明の一実施例による半導体湿式エッチング設備を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ
３ ケミカル
４ 脱イオン水
５ カセット
６ カセットステージ
１０、５０ バス
１０ａ、５０ａ 排出口
２０ ケミカル噴射部
２２ ケミカル噴射管
３０、４０、６０ ウェーハガイド
３６、６６ ロボットアーム
６７ トランスファー
７０ 循環ライン
７３ ポンプ
７４ ヒータ
７５ フィルタ
７７ ケミカル供給源
７９、８１ 脱イオン水供給源
８０ 脱イオン水供給管
８２ 脱イオン水噴射管
９１、１００ 移送装置
９２ ウェーハ待機部
９３ ウェーハ整列装置
９４ ローディングバッファー部
Claims (17)
- 所定量のケミカルが収容されるバスと、
前記バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、
前記バスに収容されたケミカルを外部に排出するケミカル排出部と、
ウェーハの使用面が下方を向くように前記ウェーハを把持して固定し、前記ウェーハを前記バスに収容された前記ケミカルに定位するウェーハガイドと、
前記ウェーハを前記ウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、
前記ウェーハの表面に沿って前記ケミカルが流動するように前記ケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部とを備え、
前記バスは、下部が前記ケミカルの排出を容易にするために半球形に形成され、前記下部の頂部に排出口が形成されていることを特徴とする半導体湿式エッチング装置。
ることを特徴とする半導体湿式エッチング装置。 - 所定量のケミカルが収容されるバスと、
前記バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、
前記バスに収容されたケミカルを外部に排出するケミカル排出部と、
ウェーハの使用面が下方を向くように前記ウェーハを把持して固定し、前記ウェーハを前記バスに収容された前記ケミカルに定位するウェーハガイドと、
前記ウェーハを前記ウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、
前記ウェーハの表面に沿って前記ケミカルが流動するように前記ケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部とを備え、
前記ケミカル噴射部は、複数のウェーハの間にケミカルを噴射可能とするために各ウェーハの間に複数設けられるノズル、ならびに前記ノズルにケミカルを供給するために前記ケミカル供給部と接続されるケミカル噴射管を有することを特徴とすることを特徴とする半導体湿式エッチング装置。 - 所定量のケミカルが収容されるバスと、
前記バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、
前記バスに収容されたケミカルを外部に排出するケミカル排出部と、
ウェーハの使用面が下方を向くように前記ウェーハを把持して固定し、前記ウェーハを前記バスに収容された前記ケミカルに定位するウェーハガイドと、
前記ウェーハを前記ウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、
前記ウェーハの表面に沿って前記ケミカルが流動するように前記ケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部とを備え、
前記ケミカル噴射部は、前記バスの側壁にウェーハを中心に等間隔で複数設けられていることを特徴とする半導体湿式エッチング装置。 - 所定量のケミカルが収容されるバスと、
前記バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、
前記バスに収容されたケミカルを外部に排出するケミカル排出部と、
ウェーハの使用面が下方を向くように前記ウェーハを把持して固定し、前記ウェーハを前記バスに収容された前記ケミカルに定位するウェーハガイドと、
前記ウェーハを前記ウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、
前記ウェーハの表面に沿って前記ケミカルが流動するように前記ケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部と、
前記ウェーハの表面を洗浄液が流動するように洗浄液を前記ウェーハに高圧噴射する洗浄液噴射部とを備え、
前記洗浄液噴射部は、複数のウェーハの間に洗浄液が噴射されるように各ウェーハの間に複数設けられ前記ウェーハの間に高圧の洗浄液を噴射するノズル、ならびに前記ノズルに洗浄液を供給するために洗浄液が貯蔵された洗浄液供給源と接続される洗浄液噴射管を有することを特徴とする半導体湿式エッチング装置。 - 所定量のケミカルが収容されるバスと、
前記バスに一定量のケミカルを供給するケミカル供給部と、
前記バスに収容されたケミカルを外部に排出するケミカル排出部と、
ウェーハの使用面が下方を向くように前記ウェーハを把持して固定し、前記ウェーハを前記バスに収容された前記ケミカルに定位するウェーハガイドと、
前記ウェーハを前記ウェーハガイドにローディング及びアンローディングさせる移送ロボットと、
前記ウェーハの表面に沿って前記ケミカルが流動するように前記ケミカルを高圧噴射するケミカル噴射部と、
前記ウェーハの表面を洗浄液が流動するように洗浄液を前記ウェーハに高圧噴射する洗浄液噴射部とを備え、
前記洗浄液噴射部は、前記バスの側壁にウェーハを中心に等間隔で複数設けられていることを特徴とする半導体湿式エッチング装置。 - 前記バスは、上面が開放された円筒形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記バスは、前記ケミカルが容易に流動するように前記ケミカル噴射部に対応する位置に排出口が形成されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ケミカル供給部と前記ケミカル排出部とは、前記ケミカル排出部から排出されるケミカルの一部を濾過するフィルタ、ならびに前記ケミカル排出部から排出されたケミカルを循環し前記ケミカル供給部に供給するポンプ及びヒータが設けられた循環ラインを介して接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体エッチング装置。
- 前記ウェーハガイドは、ウェーハの両縁部に接続され内部に多数のウェーハを水平に保持可能な多数のスロットを有する左側可動体及び右側可動体、ならびに前記左側可動体及び前記右側可動体に接続され前記左側可動体と前記右側可動体との間隔を制御可能なシリンダを有することを特徴とする請求項１から５いずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ウェーハガイドは、前記バスの上方で移送装置により上下左右移動可能なロボットアームに設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれ一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ウェーハガイドは、前記バスに固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ノズルは、前記バス内で前記ケミカルがウェーハを中心に渦を巻くように前記バスの周方向に傾斜して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ウェーハガイドが回転するように、モータ、ならびに前記モータの回転力を前記ウェーハガイドに伝達する動力伝達装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ウェーハ及び前記バスを洗浄するための洗浄液を前記バスへ供給する洗浄液供給部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ケミカル排出部及び前記ケミカル噴射部を洗浄するための洗浄液を前記ケミカル噴射部へ供給する洗浄液供給部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 前記ノズルは、前記バス内で前記洗浄液がウェーハを中心に渦を巻くように前記バスの周方向に傾斜して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の半導体湿式エッチング装置。
- 複数のウェーハが積載されたカセット有するカセットステージと、
前記カセットステージに積載された複数のウェーハの使用面が下方を向くように所定の間隔でブッファー部に配置するウェーハ整列装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体湿式エッチング装置。
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