JPH0448629A - 半導体ウェーハの液処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体装置製造工程におけるウェーハの液処理装置に関
し、 浮遊する微細な異物や塵埃（パーティクル）のウェーハ
への再付着を抑制することで生産性の向上を図ることを
目的とし、 下方から供給される処理液を複数の均等配置した貫通孔
を持つほぼ水平な整流板を通して横溢させる処理槽と、
該処理槽をその周囲で取り囲んで該処理槽からオーバフ
ローする処理液を集めて排出する外槽とで構成される半
導体ウェーハ〇液処理装置であって、整流板上にウェー
ハ保持具を介して立てた被処理のウェーハが浸漬できる
高さを少なくとも有する処理槽の周壁に、該ウェーハが
浸漬できる高さ近傍領域まで上記整流板の貫通孔より径
が小さい複数の貫通孔をほぼ均一に分散配置して構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造プロセスにおける半導体ウェ
ーハの液処理装置の構成に係り、特に浮遊する微細な異
物や塵埃（パーティクル）の半導体ウェーハへの再付着
を抑制して生産性の向上を図った半導体ウェーハの液処
理装置に関する。

一般に半導体ウェーハの製造プロセスでは多数回の洗浄
や被膜形成等の液処理工程が必要であるが、集積度が向
上してウェーハ上のパターン微細化が進展するのに伴っ
てかかる液処理工程で該ウェーハ上に付着する異物や塵
埃（以下パーティクルとした）の許容し得る大きさが急
速に微細化している現状にあり、これら微細なパーティ
クルのウェーハ上への付着を如何に抑制するかが大きな
問題となっている。

〔従来の技術〕

第２図は従来のウェーハ液処理装置を説明する図であり
、（ａ）は構成例を示す図、（ｂ）は液処理状況を示す
図である。

なお図では液処理が洗浄工程である場合を例として説明
する。

第２図（ａ）で、例えば石英やポリプロピレン樹脂の如
き耐腐食性ある材料からなるウェーハ液処理装置１は底
面に処理液（以下洗浄水とした）を供給する供給ボート
２ａを具えた処理槽（以下洗浄槽とした）２と該洗浄槽
２からオーバフローする洗浄水を集める外槽３とで構成
されており、該外槽３の底面近傍には該オーバフローし
た洗浄水の排出ボート３ａが設けられている。

そして特にこの場合の洗浄槽２には、上記供給ボー）２
ａから供給される洗浄水を該洗浄槽２の内部に均一した
分布状態で供給するために例えば直径４〜５１１１１の
複数の貫通孔２ｂが均一した分布で穿孔されている整流
板２ｃが底面の近傍に該底面に平行して装着されている
と共に、各周壁の上片は凹部を２ｄとした波形に形成さ
れている。

そこで上記供給ボー）２ａから所定の洗浄液を供給する
と、該洗浄液は整流板２ｃの複数の貫通孔２ｂを通過し
て洗浄槽２内を均一分布でほぼ垂直に上昇しその上片に
設けた凹部２ｄ部分からオーバフローして外槽３に集水
されて排出ボート３ａから排出されるようになっている
。

一方被洗浄ウェーハとなるウェーハ４は、該ウェハ４を
立てた状態の最下点で該ウェハ４を位置決め保持する凹
凸を具えた主保持板５ａと該ウェハ４の下側手内部分の
左右対称位置で該ウェハ４を位置決め保持する凹凸を具
えた２個の態保持板５ｂ、および該主保持板５ａと２個
の態保持板５ｂの相対的位置関係を保つために該主保持
板５ａと態保持板５ｂの各長手方向両端部に設けたステ
イ５ｃとで一体化構成されているウェハ保持具５によっ
て等間隔平行に保持されるようになっている。

なお、上記主保持板５ａとＷ１保持板５ｂおよびステイ
５ｃ等はいずれもセラミックや弗素樹脂等の耐薬品性の
ある材料で形成されている。

そこで、上述した如く洗浄液がオーバフローしている洗
浄槽２に、複数の洗浄されるウェーハ４がオリエンテー
ション・フラット面４ａが上方を向くようにセットされ
た上記ウェハ保持具５を矢印ａのように挿入すると（ｂ
）に示す状態となる。

特にこの場合には、整流板２ｃの複数の貫通孔２ｂを通
過して洗浄槽２内を上昇する洗浄液の一部は上述したウ
ェハ保持具５を構成する主保持板５ａや２個の態保持板
５ｂおよびステイ５Ｃ等によって垂直方向の上昇流が阻
害されて例えば図示の■、■。

■のように該整流板２Ｃの近傍で乱流を起こした後に上
昇して該ウェーハ４を洗浄する。

この場合の洗浄では従来の許容範囲である約１μ閣程度
の大きさのパーティクルまでは充分に洗浄瞭去すること
ができるので、効率的、効果的に所要の洗浄作業を実施
することができる。

しかし最近のウェーハの技術分野では許容し得る付着パ
ーティクルの大きさを０．２μｍ程度まで微細化するこ
とが望まれているが、かかる微小なパーティクルは特に
浮遊性が大きい。

そのため浮遊する微細なパーティクルが、整流板２ｃの
近傍で発生する上述した乱流■、■、■等によって再度
ウェーハ４の表面に付着し易い欠点がある。

〔発明が解決しようとした課題〕

従来の構成になる半導体ウェーハの液処理装置では、従
来問題とならなかった微細なパーティクルがウェーハ表
面に多く付着することがあり、ウェハ表面に形成する微
細パターンの欠陥が多くなってデバイスとしての特性低
下に連なる不良が増大する等のことから生産性の向上が
期待できないと云う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、下方から供給される処理液を複数の均等
配置した貫通孔を持つほぼ水平な整流板を通して横溢さ
せる処理槽と、該処理槽をその周囲で取り囲んで該処理
槽からオーバフローする処理液を集めて排出する外槽と
で構成される半導体ウェーハの液処理装置であって、整
流板上にウェーハ保持具を介して立てた被処理のウェー
ハが浸漬できる高さを少なくとも有する処理槽の周壁に
、該ウェーハが浸漬できる高さ近傍領域まで上記整流板
の貫通孔より径が小さい複数の貫通孔がほぼ均一に分散
して配置されている半導体ウェーハの液処理装置によっ
て解決される。

〔作　用〕

処理槽の整流板近傍で発生する処理液の乱流をなくせば
ウェーハに対する処理液の流れを一方向に限定させるこ
とができて微細パーティクルの該ウェーハへの再付着を
抑制することができる。

本発明では、処理槽の周壁に整流板同様の貫通孔を均等
配置することで処理液の乱流の発生を抑制するようにし
ている。

従って、処理液中に浮遊する微細なパーティクルは一方
向の処理液の流れにのって移動し排出されるため、該ウ
ェーハへの再付着を防止することができて生産性のよい
液処理作業を実現することができる。

［実施例］ 第１図は本発明になる半導体ウェー／”ｔの液処理装置
の構成例を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図（Ｂ）は
液処理時の状態を矢印す方向から見て示した図である。

なお図では、第２図同様に処理工程が洗浄工程である場
合について説明する。

図（Ａ）　、　（Ｂ）で、第２図同様の石英やポリプロ
ピレン樹脂等からなるウェーハ液処理装置１１は底面に
処理液（洗浄水）を供給する供給ボート１２ａを具えた
処理槽（洗浄槽）１２と該洗浄槽１２からオーバフロー
する洗浄水を集める外槽１３とで構成されている。

また洗浄槽１２の底面近傍には第２図で説明した整流板
２ｃと同様に直径４〜５■ｌの複数の貫通孔１２ｂが均
一分布で穿孔されている整流板１２ｃが該底面に平行し
て装着されていると共に、上片が凹部を１２ｅとした波
形に形成されている各周壁の少なくとも被洗浄ウェーハ
が浸漬できる高さ領域（図の領域Ａ）には例えば直径が
０．８〜１．０＋＋ｕｗ程度の貫通孔１２ｄが整流板１
２ｃの貫通孔１２ｂの分布密度とほぼ等しい均一な密度
で穿孔されている。

このことは、該整流板１２ｃを通過する洗浄液の流量を
適当に設定すると、その一部は周壁に穿孔されている貫
通孔１２ｄから外部に漏れて流出すると共に、残部は周
壁上片の凹部１２ｅから第２図同様にオーバフローする
ことを意味する。

一方、該洗浄槽１２を取り囲む上記外槽１３は上記洗浄
槽１２の貫通孔１２ｄが形成されている領域Ａのほぼ上
限位置に設けた中間底１３ａで上下に分割されており、
該中間底１３ａで分割された上下二つの領域の各底面近
傍には排出ポート１３ｂと１３ｃがそれぞれ形成されて
いる。

そこで上記供給ボート１２ａから洗浄液を所定流量で供
給して周壁上片の凹部１２ｅから該洗浄液をオーバフロ
ーさせると、外槽１３の各排出ポート１３ｂ　、　１３
ｃのそれぞれから該洗浄液が排出されることになる。

一方被洗浄ウェーハとなるウェーハ４は、第２図で説明
したウェハ保持具５によって等間隔平行に保持されてい
る。

そこで、第２図同様に洗浄液がオーバフローしている洗
浄槽１２に、ウェーハ４が保持されている上記ウェハ保
持具５を矢印Ｃのように挿入すると（Ｂ）に示す状態と
したことができる。

特にこの場合には、整流板１２ｃの貫通孔１２ｂを通過
して洗浄槽２内を上昇する洗浄液の一部は■。

■、■のようにそのまま近接する周壁の貫通孔１２ｄか
ら漏れ出て排出ボート１３ｂから排出されると同時に残
部は上昇して周壁上片の凹部１２ｅからオーバフローし
て排出ポート１３ｃから排出されるので、該洗浄槽２内
で乱流が発生することがない。

従って、洗浄液はウェーハ４に対して常時同一方向に流
れることから該液中に浮遊する微細なパーティクルが該
ウェーハ表面に付着することがな（、効果的且つ効率的
な洗浄作業を実施することができる。

なお、各貫通孔の分布密度を１個／ｃｍ”程度とし供給
ボートからの洗浄液供給量を１０１／分位にすると、良
好な結果が得られることを実験的に確認している。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明により、浮遊する微細な異物や塵埃（
パーティクル）の半導体ウェーハへの再付着を抑制して
生産性の向上を図った半導体ウェーハの液処理装置を提
供することができる。

なお本発明の説明に当たっては液処理が洗浄工程である
場合について述べているが、被膜形成処理等信の液処理
工程であっても同等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる半導体ウェーハの液処理装置の構
成例を示す図、 第２図は従来のウェーハ液処理装置を説明する図、 である。図において、 ４は半導体ウェーハ、　５はウェーハ保持具、１１はウ
ェーハ液処理装置、 １２は処理槽（洗浄槽）、１２ａは供給ボート、１２ｂ
、１２ｄは貫通孔、　　　１２ｃは整流板、１２ｅは凹
部、　　　　　　１３は外槽、１３ａは中間底、　　　
Ｌ３ｂ、　１３Ｃは排出ポート、をそれぞれ表わしてい
る。 （Ａ） 木楚明ＩＺｔＬ５千碑体ワエーハの液悲理投置刀横へ°
例Σ示Ｔ図第　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下方から供給される処理液を複数の均等配置した
   貫通孔（１２ｂ）を持つほぼ水平な整流板（１２ｃ）を
   通して横溢させる処理槽（１２）と、該処理槽（１２）
   をその周囲で取り囲んで該処理槽（１２）からオーバフ
   ローする処理液を集めて排出する外槽（１３）とで構成
   される半導体ウェーハの液処理装置であって、 整流板（１２ｃ）上にウェーハ保持具（５）を介して立
   てた被処理のウェーハ（４）が浸漬できる高さを少なく
   とも有する処理槽（１２）の周壁に、該ウェーハ（４）
   が浸漬できる高さ近傍領域まで上記整流板（１２ｃ）の
   貫通孔（１２ｂ）より径が小さい複数の貫通孔（１２ｄ
   ）がほぼ均一に分散して配置されていることを特徴とし
   た半導体ウェーハの液処理装置。
2. （２）前項の処理槽（１２）の周壁に均一に分散配置す
   る貫通孔（１２ｄ）の分布密度が、処理槽（１２）の整
   流板（１２ｃ）に設けられている貫通孔（１２ｂ）の分
   布密度にほぼ合致していることを特徴とした請求項１記
   載の半導体ウェーハの液処理装置。