JP6994242B2 - Semiconductor wafer processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェハの表面処理を行うための半導体ウェハ処理装置に関し、特に、半導体ウェハの表面に対して処理ムラを低減させる半導体ウェハ処理装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer processing apparatus for surface-treating a semiconductor wafer, and more particularly to a semiconductor wafer processing apparatus for reducing processing unevenness on the surface of a semiconductor wafer.
インゴットより切断された円板状の半導体ウェハは、最終的な半導体素子の配置工程や、多層化工程が可能となるような均一性、平坦性等の諸条件を満たすために、その表面が化学的及び機械的に研磨される。研磨工程では、化学的及び機械的な微小な凹凸の除去過程を伴うため、ウェハ表面には必然的に反応生成物が形成され、その多くがそのまま滞留することになる。 The surface of a disk-shaped semiconductor wafer cut from an ingot is chemically treated in order to satisfy various conditions such as uniformity and flatness that enable the final placement process of semiconductor elements and the multi-layering process. Polished targetly and mechanically. Since the polishing process involves a process of removing minute irregularities chemically and mechanically, reaction products are inevitably formed on the wafer surface, and most of them stay as they are.
これら反応生成物をそのまま放置することは、後の工程に大きな影響を及ぼすだけでなく、最終的な製品の品質に重大な影響を及ぼす。従って、このような事態を避けるため、ウェハ表面を洗浄する工程を設ける必要があり、これを実現するための半導体ウェハ処理装置が従来から種々提案されている。 Leaving these reaction products as they are not only has a great effect on the subsequent processes, but also has a significant effect on the quality of the final product. Therefore, in order to avoid such a situation, it is necessary to provide a step of cleaning the wafer surface, and various semiconductor wafer processing devices for realizing this have been conventionally proposed.
例えば、特許文献1に示す半導体ウェハ洗浄装置がある。この半導体ウェハ洗浄装置は、半導体ウェハを洗浄液槽の洗浄液中に沈められたカセットに半導体ウェハをセットした状態のまま半導体ウェハをカセットに対して回転させるウェハ回転手段を備えることにより、半導体ウェハをカセットにセットしたまま洗浄液槽に没入して半導体ウェハの全面を洗浄することができる半導体ウェハ洗浄装置である。
For example, there is a semiconductor wafer cleaning device shown in
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、半導体ウェハをウェハ回転手段によって上下動させながら回転させる際に、半導体ウェハとウェハ回転手段との接触により、半導体ウェハを破損させてしまうおそれがあるほか、半導体ウェハの周縁部を支持するカセットの支持部の隙間に洗浄液の流動ができず、半導体ウェハの周縁部の洗浄が不十分になってしまい表面に処理ムラが生じてしまうおそれがある。
However, the invention described in
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、半導体ウェハを洗浄等の処理を行う際に、不純物を充分に除去し、半導体ウェハの周縁部に対して処理ムラを残さないようにすることで、半導体ウェハの表面処理の均一性を高めることが可能な半導体ウェハ処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and when the semiconductor wafer is subjected to processing such as cleaning, impurities are sufficiently removed so as not to leave processing unevenness on the peripheral portion of the semiconductor wafer. It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer processing apparatus capable of improving the uniformity of surface treatment of a semiconductor wafer.
上記目的を達成するために本発明の半導体ウェハ処理装置は、処理液を収容した処理槽と、略円板状の半導体ウェハの周縁部を縦置きに複数支持して、前記処理槽に浸漬させるカセットと、を備える半導体ウェハ処理装置において、前記カセットを前記処理槽内で支持する支持体と、該支持体を前方視で円を描くように揺動させる揺動部を有し、前記揺動部は、前記支持体を左右方向へ揺動させる第1の揺動部と、前記支持体を上下方向に揺動させる第2の揺動部と、該第1の揺動部及び第2の揺動部を駆動させるための駆動部を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the semiconductor wafer processing apparatus of the present invention vertically supports a processing tank containing a processing liquid and a plurality of peripheral portions of a substantially disk-shaped semiconductor wafer and immerses them in the processing tank. In a semiconductor wafer processing apparatus including a cassette, the semiconductor wafer processing apparatus has a support that supports the cassette in the processing tank, and a swing portion that swings the support in a circular motion in a forward view. The portions include a first swinging portion that swings the support in the left-right direction, a second swinging portion that swings the support in the vertical direction, and the first swinging portion and the second swinging portion. It is characterized by having a drive unit for driving the swing unit .
また、前記第1の揺動部は、前記第2の揺動部が備えるシャフトに対し、前記シャフトの長さ方向に左右移動可能なように接続されていることを特徴とする。 Further, the first swinging portion is characterized in that it is connected to the shaft provided by the second swinging portion so as to be movable left and right in the length direction of the shaft.
また、前記第2の揺動部は、前記処理槽の外壁の高さ方向に設置されているレールに対し、上下方向に移動可能なように接続されていることを特徴とする。 Further, the second rocking portion is characterized in that it is connected to a rail installed in the height direction of the outer wall of the processing tank so as to be movable in the vertical direction.
さらに、前記駆動部の駆動により、第1の揺動部が左右方向に移動し、同時に第2の揺動部が上下方向に移動を繰り返すことで、前記カセットの水平を維持しながら前方視で円を描くようにして前記カセットを前記処理槽内で揺動させることを特徴とする。 Further, by driving the drive unit, the first rocking portion moves in the left-right direction, and at the same time, the second swinging portion repeatedly moves in the vertical direction, so that the cassette is kept horizontal while being viewed forward. It is characterized in that the cassette is swung in the processing tank in a circular motion.
本発明によれば、半導体ウェハを洗浄や現像、エッチングといった処理を行う際、処理槽の中で複数枚の半導体ウェハを保持するカセット本体を円を描くようにして動かすことにより、処理槽内の処理液が、半導体ウェハの表面に対して均一な処理を行うことが可能となる。 According to the present invention, when a semiconductor wafer is subjected to processing such as cleaning, development, and etching, the cassette body holding a plurality of semiconductor wafers is moved in a circular motion in the processing tank. The treatment liquid can uniformly treat the surface of the semiconductor wafer.
また、特に、カセット内で半導体ウェハの周縁部を支持する溝部分の隙間にも処理液が流動的に浸入することで、半導体ウェハの周縁部も均一に処理することが可能である。 Further, in particular, the treatment liquid can be fluidly infiltrated into the gap of the groove portion that supports the peripheral edge portion of the semiconductor wafer in the cassette, so that the peripheral edge portion of the semiconductor wafer can be uniformly treated.
次に、図面を参照して、本実施形態に係るエッチング装置について説明する。
図1は、ウェハ処理装置の構成を示した側面図であり、図2は、ウェハ処理装置の構成を示した正面図であり、図3は、カセットの構成を示した斜視図である。
図1及び図2に示すように、ウェハ処理装置1は、処理槽100と、揺動機構200と、駆動モータ300と、カセット400とから構成されている。処理槽100は、外槽101と内槽102とから構成されており、内槽102には処理液が収容され、この処理液は、オーバーフローして外槽101に流れるような構成となっている。なお、図示していないが、処理槽100に外槽101へ流れた処理液を回収する機構を有してもよい。
Next, the etching apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings.
1 is a side view showing the configuration of the wafer processing apparatus, FIG. 2 is a front view showing the configuration of the wafer processing apparatus, and FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the cassette.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
内槽102には、処理液を供給するための処理液供給管110が前壁近傍から底部近傍に沿うようにして延びており、底部近傍に配置されている部分から処理液を供給する。なお、処理液供給管110は、処理液タンク(図示せず)から処理液を内槽102へ供給する。
A treatment
内槽102に供給される処理液の容量は、処理プロセス中、一定の液面の高さを保持し、かつその高さは少なくとも処理したいシリコンウェハWを完全にその溶液内に浸漬できる容量である。また、処理液の一例として、シリコンウェハWをエッチング処理するためのエッチング液があり、このエッチング液の場合、硝酸とフッ酸の混合水溶液が用いられる。
The volume of the treatment liquid supplied to the
揺動機構200は、支持体201と、支持体201によって支持されるカセット載置台202と、支持体201に接続されている揺動シャフト203と、第1の連結部204と、第2の連結部205と、駆動シャフト206と、伝達部207と、揺動プレート208と、レール体209とから構成されている。
The
支持体201は、シャフト取付部201aと、シャフト取付部201aの一方の端部から下方に延出した下延出部201bとからなり、これらが連設して構成されている。この下延出部201bは、内槽102に挿入され、後壁近傍に沿って配置され、内槽102の底部近傍まで(処理液供給管110の上方付近)延びている。
The
下延出部201bの先端には、カセット載置台202の端部が接続されている。このカセット載置台202には、カセット400を係合させて固定するための係合部202aが設けられている。係合部202aにカセット400の下部を係合させることで、カセット400をカセット載置台202に固定させることができる。
The end of the cassette mounting table 202 is connected to the tip of the downward extending
また、支持体201を構成するシャフト取付部201aの他端には、揺動シャフト203が下方に延出するようにして接続されている。揺動シャフト203は、長尺状の部材で形成されており、また、揺動シャフト203の幅方向に対してシャフト203aが貫通して設けられている。このシャフト203aは、揺動プレート208の両端から立ち上がるようにして形成された支持部208bによって支持されている。
そして、揺動シャフト203は、このシャフト203aの長さ方向に往復運動することができる。
Further, the
Then, the
また、揺動シャフト203の下部には、第1及び第2の連結部204,205を介して駆動シャフト206が接続されている。第1の連結部204は、第1の揺動シャフト203と第2の連結部205とをそれぞれ固定軸204aで連結している。そして、揺動シャフト203は、回転軸205aを介して駆動シャフト206と回転可能に接続している。
Further, the
駆動シャフト206は、伝達部207と回転軸207aと回転可能に接続されている。また、揺動プレート208とは固定軸208cを介して接続している。そして、伝達部207は、駆動モータ300の出力シャフト301と回転可能に接続されている。
The
揺動プレート208は、上記したように、両端から立ち上がるようにして形成された支持部208bを有しており、この支持部208bによって、揺動シャフト203に貫通するシャフト203aを支持している。また、揺動プレート208は、嵌合部208aを有し、この嵌合部208aは、外槽101の外壁に設置されているレール体209が有するレール209aの高さ方向に揺動プレート208が移動可能なように嵌合している。
また、揺動プレート208は、駆動シャフト206と固定軸208cによって接続している。
As described above, the
Further, the
カセット400は、図3に示すように、シリコンウェハWを並列して立てかけるための複数の案内溝401を有している。この案内溝401はシリコンウェハWの左右両側端部を隙間を残しつつ保持するためのものである。
As shown in FIG. 3, the
次に、揺動機構の動作について説明する。
図4(a)は、揺動機構の動作を示した図であり、図4(b)は、カセットの揺動する状態を示した図であり、図5(a)は、揺動機構の動作を示した図であり、図5(b)は、カセットの揺動する状態を示した図であり、図6(a)は、揺動機構の動作を示した図であり、図6(b)は、カセットの揺動する状態を示した図である。
Next, the operation of the swing mechanism will be described.
4 (a) is a diagram showing the operation of the swing mechanism, FIG. 4 (b) is a diagram showing a swing state of the cassette, and FIG. 5 (a) is a diagram showing the swing state of the swing mechanism. 5 (b) is a diagram showing an operation, FIG. 5 (b) is a diagram showing a swinging state of the cassette, FIG. 6 (a) is a diagram showing the operation of the swing mechanism, and FIG. 6 (a). b) is a diagram showing a state in which the cassette swings.
図4(a)に示すように、駆動モータ300を作動させると出力シャフト301が前方から見て時計回りに回転する。出力シャフト301の回転によって伝達部207が出力シャフト301の軸心を中心にして時計回りに回転し始める。
As shown in FIG. 4A, when the
伝達部207の回転によって、駆動シャフト206と伝達部207とを接続している回転軸207a部分が円運動するようにして回転する。
Due to the rotation of the
駆動シャフト206が点線の位置からやや右下の方向へ下がり、これに伴い駆動シャフト206と固定軸208cで固定されている揺動プレート208が点線の位置から下方へ下がる。
The
また、駆動シャフト206の動作により、揺動シャフト203は、点線の位置からシャフト203の長さ方向(図中の左方向)へ移動する。
Further, due to the operation of the
このような揺動機構の動作により、図4(b)に示すように、カセット400が固定されているカセット載置台202は、点線で示す位置から左斜め方向へ移動する。
As shown in FIG. 4B, due to the operation of such a swing mechanism, the cassette mounting table 202 to which the
次に、図5(a)に示すように、出力シャフト301の回転により伝達部207が回転すると、駆動シャフト206の回転軸207a部分の移動軌跡が最下位にくる。駆動シャフト206の動作によって、揺動プレート208は、点線の位置から最下位まで下がる。これに伴い、揺動シャフト203は、シャフト203aの長さ方向(図中の右方向)へ移動する。
Next, as shown in FIG. 5A, when the
このような揺動機構200の動作により、図5(b)に示すように、カセット400が固定されているカセット載置台202は、点線で示す位置から右斜め下方向へ移動する。
By such an operation of the
次に、図6(a)に示すように、出力シャフト301のさらなる回転により出力シャフトの軸心を中心に伝達部207が回転し、伝達部207の回転によって、点線の位置から駆動シャフト206の回転軸207a部分が左上方向へ移動する。これに伴い、揺動プレート208は、点線の位置から上方へ移動する。また、揺動シャフト203は、点線の位置からシャフト203aの長さ方向(図中の右方向)へ移動する。
Next, as shown in FIG. 6A, the
このような揺動機構200の動作により、図6(b)に示すように、カセット400が固定されているカセット載置台202は、点線で示す位置から左斜め上へ移動する。
By such an operation of the
以上のように、揺動機構200の動作により、カセット載置台400が図4(b)~図6(b)に示すように正面視で水平を維持しながら円運動を行う。これにより、カセット載置台400に固定されているカセット400も同様に円運動を行うことになる。カセット400に収容されている処理液は、カセット400の円運動によってカセット400内で循環し、カセット400に収納されているシリコンウェハWの表面処理を均一に行うことができる。
As described above, by the operation of the
また、カセット400内で処理液を循環させることにより、シリコンウェハWを保持する案内溝401の隙間に処理液が入り込み、シリコンウェハWの円弧部分に処理液が充分に接することができるため処理ムラをなくすることが可能となる。
Further, by circulating the processing liquid in the
1 シリコンウェハ処理装置
100 処理槽
101 外槽
102 内槽
200 揺動機構
201 支持体
201a シャフト取付部
201b 下延出部
202 カセット載置台
202a 係合部
203 揺動シャフト(第1の揺動部)
204 第1の連結部
205 第2の連結部
206 駆動シャフト
207 伝達部
207a 回転軸
208 揺動プレート(第2の揺動部)
208a 嵌合部
208b 支持部
208c 固定軸
209 レール体
209a レール
300 駆動モータ
301 出力シャフト
1 Silicon
204
208a
Claims (4)
略円板状の半導体ウェハの周縁部を縦置きに複数支持して、前記処理槽に浸漬させるカセットと、を備える半導体ウェハ処理装置において、
前記カセットを前記処理槽内で支持する支持体と、
該支持体を前方視で円を描くように揺動させる揺動部を有し、
前記揺動部は、前記支持体を左右方向へ揺動させる第1の揺動部と、前記支持体を上下方向に揺動させる第2の揺動部と、該第1の揺動部及び第2の揺動部を駆動させるための駆動部と、を有することを特徴とする半導体ウェハ処理装置。 A treatment tank containing the treatment liquid and
In a semiconductor wafer processing apparatus including a cassette in which a plurality of substantially disk-shaped semiconductor wafer peripheral edges are vertically supported and immersed in the processing tank.
A support that supports the cassette in the processing tank and
It has a swinging portion that swings the support in a circular motion when viewed forward.
The swinging portion includes a first swinging portion that swings the support in the left-right direction, a second swinging portion that swings the support in the vertical direction, the first swinging portion, and the swinging portion. A semiconductor wafer processing apparatus comprising a driving unit for driving a second rocking unit .
By driving the drive unit, the first rocking portion moves in the left-right direction, and at the same time, the second swinging portion repeatedly moves in the vertical direction, thereby forming a circle in front view while maintaining the level of the cassette. The semiconductor wafer processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cassette is swung in the processing tank as if drawn.
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