JPH0712035B2 - 噴流式液処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置等の製造に必要な各種液処理に
用いられる噴流式液処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体装置を製造する際には、エッチング工程や写真製
版の現像工程および、水洗等各種の液処理が行われてい
る。

第５図は従来の噴流式液処理装置の噴流カップ部分を示
す斜視図である。この図において、１は噴流カップで、
この噴流カップ１を用いて、例えば半導体ウエハをエッ
チングする場合、第６図のように真空チャック３により
半導体ウエハ４を真空吸着して保持し（真空ポンプ等は
図示せず）、次に噴流カップ１の上に適当な間隔Ｄをあ
けて半導体ウエハ４を保持する。そして、噴流カップ１
の下方よりエッチング液５を噴流カップ１内にポンプ
（図示せず）で流入させると、エッチング液５は同図中
に矢印で示すように、噴流カップ１の噴出口２より噴出
し、エッチング液５は、半導体ウエハ４に触れて半導体
ウエハ４の表面をエッチングした後、半導体ウエハ４の
中心から外周方向に流れて噴流カップ１の上部と半導体
ウエハ４の間隔Ｄを通過し、外部に排出される。ここで
一般にエッチング液５は、半導体ウエハ４に対するエッ
チング速度を一定にするため、外部に設けられた温度調
整器等（図示せず）により液温が一定に保たれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の噴流式液処理装置は、以上のように構成されてお
り、噴流カップ１より噴出するエッチング液５により半
導体ウエハ４をエッチングするものであるが、エッチン
グ液５が半導体ウエハ４に接触する時の流速に分布が有
り、噴流カップ１の中央部では下方から上昇してくるエ
ッチング液５の流速が速くなるため、半導体ウエハ４に
対するエッチング速度の分布が第８図にように半導体ウ
エハ４の中心部分が速く、外側では遅くなるのでエッチ
ング量にばらつきを生じる。また、エッチング液５の流
れる方向は、半導体ウエハ４の中心より外周方向にのみ
流れるため、例えば第９図のように半導体ウエハ４を凹
状にエッチングする場合、凹部８内でエッチング液５の
流れが図示のようになる。すなわち、エッチング液５が
停滞して循環が不十分となるため、第９図のように形状
が歪んでエッチングされるという問題点があった。

これらの問題点を解消するために、第７図のように真空
チャック３を自転させながら噴流カップ１の中心軸に対
して公転させる方法が提案されているが、エッチング液
５が半導体ウエハ４の裏面にまわりこんで裏面をエッチ
ングしたり、真空チャック３上にエッチング液５が吸引
されるという不都合が発生していた。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、エッチング量のばらつきの少ない噴流式液
処理装置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る噴流式液処理装置は、噴流カップ内に処
理液の噴出口と排出口とを偏心した多重のパイプにより
交互に形成したものである。

〔作用〕

この発明による噴流式液処理装置においては、噴流カッ
プ内に処理液の噴出口と排水口を偏心した多重のパイプ
により交互に形成したことにより、処理液の流れが複雑
になり、エッチング等を行った場合、エッチング速度等
のウエハ面内分布を均一にすることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示すもので、第
１図は噴流式液処理装置の噴流カップ部分の斜視図、第
２図は、第１図の縦断面図、第３図は実際の液処理動作
を説明するための図で、処理液の流れを示す図である。
これらの図において、１は噴流カップの全体を示し、2
a,2bは処理液を噴出する噴出口であり、６は液処理後の
処理液を排出する排出口で、噴出口2a,2bからの噴出液
はその一部を除いて合流して側面排出口７より排出され
る。これら噴出口2a,2bと排出口６は噴流カップ１内で
偏心した多重のパイプで交互に形成してある。

この発明の噴流式液処理装置を用いて、例えば半導体ウ
エハをエッチングする場合を第３図を参照して説明す
る。

第３図のように、真空チャック３に被処理体、例えば半
導体ウエハ４を真空吸着により保持する（真空ポンプ等
は図示せず）。次に噴流カップ１の上に適当な間隔Ｄを
あけて半導体ウエハ４を保持し、真空チャック３を回転
させることにより、半導体ウエハ４を回転させながら、
噴流カップ１の下方よりエッチング液５を噴流カップ１
内にポンプ（図示せず）で流入させると、エッチング液
５は同図中矢印のように噴流カップ１の上部から噴出
し、半導体ウエハ４に触れて半導体ウエハ４の表面をエ
ッチングする。

ところで、第６図に示した従来の噴流カップ１では、エ
ッチング液５は半導体ウエハ４の中心部分より外側に向
って横方向に流れて噴流カップ１と半導体ウエハ４の間
隔Ｄを通過して全て外部に排出されるが、この発明によ
る噴流カップ１では、噴流カップ１内に噴出口2a,2bと
排出口６を設けてあるので、エッチング液５は、噴流カ
ップ１と半導体ウエハ４の間隔Ｄを通過して一部が外部
に排出されるとともに、排出口６にも流れこんで側面排
出口７を通じて外部に排出される。この時のエッチング
液５の半導体ウエハ４に接している部分の流れは、従来
のように半導体ウエハ４の中心部分より外周部分にのみ
流れるのではなく、第３図のように流れていて、半導体
ウエハ４は回転しているので複雑な方向に流れる。

本発明者の実験によれば、半導体ウエハ４上のエッチン
グ速度の分布は第４図に示すように面内分布がなく一定
となるため、例えば直径２インチのGaAsウエハを硫酸，
過酸化水素水系のエッチング液でエッチングした場合、
エッチング量10μｍに対してそのばらつきは±1000Åと
非常に均一性の良い結果が出た。また、第９図に示した
従来例のように凹状にエッチングした時に生じた凹形状
の歪も生じなかった。

なお、噴流カップ１の形状は円筒状に限らない。また、
この噴流カップ１の直径や、噴流カップ１内に多重に設
置した噴出口2a,2bや排出口６の数や位置は、半導体ウ
エハ４の直径により決めれば良く、また、噴流カップ１
と半導体ウエハ４との間隔Ｄやエッチング液５の流速，
温度等は使用するエッチング液等により適宜選べば良
い。

また、上記実施例では、半導体ウエハ４のエッチングに
ついて説明したが、半導体ウエハ４には複雑な流れの方
向で常に新鮮なエッチング液が接触するので、反応律速
型や拡散律速型のエッチング液のどちらでも使用するこ
とができるとともに、エッチング以外で、例えば写真製
版工程の現象や、各種の洗浄工程に用いることができる
他、半導体装置の製造以外にも応用できることがいうま
でもない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、噴流カップ内に処理液
の噴出口と排出口とを偏心した多重のパイプにより交互
に形成したので、この噴流式液処理装置を用いると非常
に面内分布の少ない各種の液処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による噴流式液処理装置の一実施例を
示す斜視図、第２図は、第１図の縦断面図、第３図はこ
の発明による噴流式液処理装置の処理液の動作を説明す
るための縦断面図、第４図はこの発明による噴流式液処
理装置のエッチング速度のウエハ面内分布を示す図、第
５図は従来の噴流式液処理装置を示す斜視図、第６図は
従来の噴流式液処理装置の処理液の流れを示す図、第７
図は従来の他の噴流式液処理装置の処理液の流れを示す
図、第８図は従来の噴流式液処理装置のエッチング速度
のウエハ面内分布を示す図、第９図は従来の噴流式液処
理装置で半導体ウエハを凹状にエッチングした時のウエ
ハ断面形状を示す図である。 図において、１は噴流カップ、2a,2bは噴出口、３は真
空チャック、４は半導体ウエハ、５はエッチング液、６
は排出口、７は側面排出口である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上方の開口部より処理液を噴出させる噴流
   カップを備え、前記噴流カップの開口部より噴出してい
   る処理液に、被処理体を接触させて液処理を行う噴流式
   液処理装置において、前記噴流カップ内に処理液の噴出
   口と排出口とを偏心した多重のパイプにより交互に形成
   したことを特徴とする噴流式液処理装置。