JPH07302783A - ウエット処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理液を均一に攪拌し攪拌羽根の流出を防止
する。 【構成】 容器１２に貯留されて攪拌羽根１４で攪拌さ
れるエッチング液１１によりウエハ１をエッチングする
エッチング処理装置において、エッチング液中に支持台
２０を沈める。支持台２０にはウエハ１を支持し攪拌羽
根と対向する支持部２１と、支持部を攪拌羽根１４から
離す脚部２５と、攪拌羽根で攪拌されたエッチング液に
上昇流を発生させる上昇流用整流羽根２７および下降流
を発生させる下降流用整流羽根２８と、支持台２０を容
器１２に固定する固定部２６とを設ける。 【効果】 攪拌羽根で攪拌されたエッチング液は整流羽
根で強制的に循環流を形成されて容器内を万遍なく運ば
れるため、エッチングレートが全体に均一化される。容
器が倒されてエッチング液が流されても、攪拌羽根は容
器から流出するのを支持台により防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエット処理装置、特
に、処理液を攪拌しながら被処理物をウエット処理する
技術に関し、例えば、レーザーダイオードの製造工程に
おいて、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）の裏面
をウエットエッチングするのに利用して有効な技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザーダイオードの製造工程において
は、ウエハの厚さを薄くすることが実施されている。こ
の場合、ウエハの裏面はラッピングされた後に、表面仕
上げ加工と厚さの均一化のために、ウエットエッチング
処理が施される。

【０００３】このようなウエットエッチング処理に使用
される従来のウエットエッチング処理装置として、エッ
チング液が貯留される容器と、容器の底に沈められた状
態で外部から回転力を受けて回転することによりエッチ
ング液を攪拌する攪拌羽根とを備えており、容器に貯留
されて攪拌されるエッチング液中にウエハが浸漬されて
処理が実施されるウエットエッチング処理装置、があ
る。そして、このウエットエッチング処理装置において
は、回転する攪拌羽根とウエハとの接触を防止するため
に、回転する攪拌羽根の外側に円筒形状のカバーが配置
され、このカバーの上にウエハが設置されるようになっ
ている。

【０００４】なお、ウエットエッチング技術を述べてあ
る例としては、特公昭５５−４６０５４号公報、があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のウエッ
トエッチング装置においては、攪拌羽根は容器の底面上
で回転しているため、上層のエッチング液の攪拌が不充
分になり、エッチングレートに差が発生し、その結果、
製品の均一性が低下するという問題点がある。

【０００６】さらに、攪拌羽根の外側にカバーが設置さ
れている場合には、カバーによって攪拌羽根による攪拌
作用が妨げられるため、攪拌の均一性の度合いがより一
層低下してしまう。

【０００７】また、攪拌羽根は容器に固定されない状態
で外部から回転駆動されるように構成されているため、
エッチング液の交換等に際して、容器が倒されてエッチ
ング液が容器から流されると、攪拌羽根がエッチング液
と一緒に流れ出してしまう。攪拌羽根が容器から流出す
ると、攪拌羽根を回収して容器に入れ直す手間が必要に
なり、また、攪拌羽根が紛失する危険がある。

【０００８】本発明の目的は、処理液を均一に攪拌する
ことができるとともに、攪拌羽根の流出を防止すること
ができるウエット処理装置を提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１１】すなわち、処理液が貯留される容器と、容
器の底に沈められて処理液を攪拌する攪拌羽根とを備え
ており、容器に貯留されて攪拌される処理液中に被処理
物が浸漬されて処理が実施されるウエット処理装置にお
いて、前記容器の処理液中に被処理物支持台が沈められ
ており、この支持台は前記被処理物を支持し攪拌羽根と
対向する支持部と、この支持部を前記攪拌羽根から離す
脚部と、前記攪拌羽根によって攪拌される処理液を案内
する整流羽根と、支持台全体を容器に固定する固定部と
を備えていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】前記した手段によれば、攪拌羽根によって攪拌
された処理液は整流羽根によって案内されるため、処理
液全体の均一性は良好になり、その結果、処理液による
被処理物の処理レートは均一化されることになる。ま
た、被処理物を支持した支持部と攪拌羽根とは脚部によ
って離されているため、被処理物が攪拌羽根によって損
傷されることはなく、また、攪拌羽根の攪拌作動が支持
台によって妨害されることもない。さらに、攪拌羽根は
支持部によって被覆され、かつ、支持台全体が容器に固
定されているため、容器が倒されて処理液が流されて
も、攪拌羽根は支持台によって容器から流出するのを阻
止される状態になり、容器から流出するのは防止される
ことになる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるウエットエッ
チング処理装置を示しており、（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は平面断面図である。図２はその支持台を示して
おり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の拡
大斜視図である。

【００１４】本実施例において、本発明に係るウエット
処理装置は、レーザーダイオードの製造工程にあってウ
エハの裏面をウエットエッチングするウエットエッチン
グ処理装置として構成されている。レーザーダイオード
のウエハ１は四角形の平板形状に形成されており、円板
形状の保持治具２に保持された状態で、ウエットエッチ
ング工程に供給されて来る。ウエハ１を保持した保持治
具２は複数枚が、処理治具３に立脚された状態にセット
される。保持治具２および処理治具３は、耐薬品性を有
するガラスや弗素樹脂等のように、エッチング液によっ
てエッチングされない材料が用いられて製作されてい
る。処理治具３は一対の長い丸棒の両端が一対の短い丸
棒によって枠形状に組まれており、両長い丸棒に等間隔
に整列されて刻設された各溝に保持治具２を一枚宛挿入
されて立脚した状態で保持するようになっている。つま
り、処理治具３はエッチング液の流れを充分に確保し得
るように構成されている。

【００１５】ウエットエッチング処理装置１０は、処理
液としてのエッチング液１１を貯留する容器１２を備え
ている。エッチング液としては、硫酸と過酸化水素と水
との混合液が使用されている。容器１２は耐薬品性を有
するガラスまたは弗素樹脂が用いられて有底の円筒形状
に一体成形されており、その容積は複数枚の保持治具２
を保持した処理治具３を余裕をもって収容し得る大きさ
に設定されている。

【００１６】容器１２は攪拌羽根駆動装置１３の上に設
置されており、容器１２の底には攪拌羽根１４が沈めら
れている。攪拌羽根１４は耐薬品性を有する材料が用い
られて細長いラクビーボール形状に形成されており、そ
の内部には磁性材料から成る鉄心（図示せず）が封入さ
れている。攪拌羽根駆動装置１３はサーボモータ等によ
って回転駆動される回転磁石（図示せず）備えており、
この回転磁石が鉄心と磁気的に結合することにより、攪
拌羽根を回転磁石の回転軸心を中心にして容器１２の外
部から非接触にて回転駆動させるようになっている。

【００１７】容器１２の底部には支持台２０が沈められ
て固定されている。支持台２０は耐薬品性を有する弗素
樹脂が用いられて一体成形されており、処理治具３を介
してウエハ１を支持する支持部２１を備えている。支持
部２１は大中小の円形リング形状にそれぞれ形成された
支持リング２２、２３、２４を備えており、これらのリ
ング２２、２３、２４は同心円に配設されている。大径
リング２２と中径リング２３との間には後記する上昇流
用整流羽根が４枚、９０度の位相差をもってそれぞれ架
設されており、中径リング２３と小径リング２４との間
には後記する下降流用整流羽根が４枚、各上昇流用整流
羽根にそれぞれ対応するように架設されている。これら
整流羽根によって大中小のリング２２、２３、２４は互
いに連結されて一体化されている。

【００１８】支持部２１の大径リング２２の下面には脚
部２５が４脚、９０度の位相差をもって各上昇流用整流
羽根にそれぞれ対応するように配置されて、垂直方向下
向きに突設されている。各脚部２５の高さは互いに等し
く設定されており、その下端が容器１２の底面上に当接
された状態で、支持部１３を水平に支持するようになっ
ている。また、脚部２５の高さは攪拌羽根１４から支持
部２１の下面を離間させる寸法に設定されている。

【００１９】また、支持部２１の大径リング２２の側面
には細長い板形状に形成された固定部２６が一対、互い
に１８０度の位相差をもってそれぞれ接線方向に延在す
るように一体的に突設されている。両固定部２６、２６
は支持台２０を形成する樹脂自体が適度な弾性を有する
ため、支持台２０が容器１２の底部に収容された状態に
おいて、それらの両端部が容器１２の内周面に押されて
弾性変形して弾発力を発生することにより、支持台２０
を容器１２の底部に相対的に固定させるようになってい
る。

【００２０】大径リング２２と中径リング２３との間に
架設された４枚の上昇流用整流羽根２７および中径リン
グ２３と小径リング２４との間に架設された４枚の下降
流用整流羽根２８は、支持部２１の中心に対して放射状
にそれぞれ配設されており、一対の上昇流用整流羽根２
７、２７の外側には両固定部２６、２６がそれぞれ直交
する方向に配設されている。そして、外側に位置する各
上昇流用整流羽根２７は、攪拌羽根１４が回転すること
により発生されたエッチング液１１の流れに伴って上昇
流を発生するように、垂直面に対して傾斜されている。
また、内側に位置する各下降流用整流羽根２８は、攪拌
羽根１４が回転することにより発生されたエッチング液
１１の流れに伴って下降流を発生するように、垂直面に
対して傾斜されている。

【００２１】次に作用を説明する。予め、攪拌羽根１４
が容器１２の底に置かれた状態で、容器１２内に支持台
２０が固定部２６、２６の弾性力に抗して底部迄押し入
れられ、支持台２０の各脚部２５が容器１２の底面上に
突き当てられると、支持台２０は容器１２内の所定位置
に脚部２５および固定部２６、２６によって固定された
状態になる。

【００２２】そして、支持部２１は脚部２５によって規
定された位置で攪拌羽根１４を上から被覆した状態にな
る。また、支持部２１は攪拌羽根１４から離間されてい
るため、攪拌羽根１４の回転が支持部２１によって妨害
されることはなし、攪拌羽根１４の回転によって支持部
２１およびウエハ１が損傷されることもない。

【００２３】所定のエッチング液１１が容器１２内に貯
留された後に、被処理物としてのウエハ１がエッチング
液１１に浸漬される。すなわち、複数枚のウエハ１は保
持治具２にそれぞれ保持されて処理治具３にセットされ
た状態で、エッチング液１１中に沈められて支持台２０
の支持部２１の上に載置される。この状態において、支
持部２１、および、支持部２１に載置された処理治具３
は充分に流路を確保した形態に形成されているため、エ
ッチング液１１は支持部２１の上下を充分に流通するこ
とができる。

【００２４】攪拌羽根１４が駆動装置１３によって非接
触にて図１（ｂ）に矢印３１で示されているように回転
駆動されると、攪拌羽根１４に接触するエッチング液１
１の領域においては攪拌羽根１４によって回転力とこれ
に伴う遠心力を付勢されるため、図２に破線矢印で示さ
れているように、回転流と共に径方向外側への流れ３２
が発生する。回転かつ径方向外側への流れ３２を付勢さ
れたエッチング液１１は容器１２内の外側領域へ運ばれ
るため、外側に配置された上昇流用整流羽根２７に接触
する。そして、エッチング液１１が上昇流用整流羽根２
７に接触しながら回転かつ径方向外側への流れることに
より、エッチング液１１の上昇流３３が強制的に発生さ
れるため、容器１２内の外側領域のエッチング液１１は
上部に強力に運ばれる。

【００２５】他方、攪拌羽根１４の回転に伴って攪拌羽
根１４の中央部に接触する領域の圧力が低下するため、
エッチング液１１の容器１２の中央領域においては攪拌
羽根１４の中央部に吸い込まれる流れが発生する。ま
た、図２に矢印３４で示されているように、攪拌羽根１
４によって回転された流れが内側に配置された下降流用
整流羽根２８に接触しながら流れることにより、エッチ
ング液１１の下降流３５が強制的に発生されるため、中
央領域のエッチング液１１は下部に強力に吸い込まれる
状態になる。

【００２６】ここで、エッチング液１１が下部に強力に
運ばれると、中央領域の圧力が低下するため、上昇流３
３によって外側領域の上部に強力に運ばれたエッチング
液１１が中央領域に吸い込まれる状態になる。その結
果、容器１１内において、外側領域にて上昇するととも
に中央領域で下降するエッチング液１１の循環流３６が
強制的かつ安定的に形成される状態になる。この循環流
３６によって、容器１２内のエッチング液１１は万遍な
く全体に運ばれるため、エッチング液１１の攪拌度合い
は全体的に均一になり、容器１２内におけるエッチング
液１１の濃度や清浄度等の性状は、全体的に均一にな
る。

【００２７】容器１２内におけるエッチング液１１の濃
度や清浄度等の性状が全体的に均一になると、そのエッ
チング液１１によるウエハ１に対するエッチング作用も
全体的に均一になるため、容器１２内におけるエッチン
グ液１１によるウエハ１に対するエッチングレートも均
一になり、全体にばらつきがなく、高い精度のエッチン
グ処理が施されることになる。

【００２８】また、容器１２内のエッチング液１１は強
力に循環されていることにより、ウエハ１の表面にはエ
ッチング液１１が淀むことなく新鮮なエッチング液１１
が常に接触する状態になるため、エッチング液１１によ
るエッチング作用はきわめて効果的に奏される。その結
果、エッチング処理の速度が高められるとともに、エッ
チング処理の精度がより一層高められることになる。

【００２９】以上のようにしてウエットエッチング処理
されたウエハ１は、処理治具３にセットされた状態のま
ま、エッチング液１１から引き上げられて容器１２内か
ら搬出される。以降、前記ウエットエッチング処理が各
処理治具３毎に繰り返されて行く。

【００３０】ウエットエッチング処理が繰り返された後
に、新旧のエッチング液１１が交換されるに際しては、
容器１２が倒されて古いエッチング液１１が容器１２内
から流し出される。このとき、支持台２０が固定部２
６、２６によって容器１２に固定されており、この支持
部２１によって上方が被覆された状態になっているた
め、攪拌羽根１４が容器１２内からエッチング液１１と
共に流れ出てしまうことはない。したがって、攪拌羽根
１４が紛失する事態や、攪拌羽根１４を回収かつ洗浄し
て容器１２に戻す手間が発生するのを未然に回避するこ
とができる。

【００３１】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 攪拌羽根１４によって攪拌されたエッチング液
１１が各整流羽根２７、２８によって強制的に循環され
ることにより、エッチング液１１の濃度や清浄度等の性
状が全体的に均一になるため、そのエッチング液１１に
よるウエハ１に対するエッチング作用も全体的に均一に
なる。その結果、容器１２内におけるエッチング液１１
によるウエハ１に対するエッチングレートも均一にな
り、全体にばらつきがなく、高い精度のエッチング処理
を確保することができる。

【００３２】（２） 容器１２内のエッチング液１１は
強力に循環されていることにより、ウエハ１の表面には
エッチング液１１が淀むことなく新鮮なエッチング液１
１が常に接触する状態になるため、エッチング液１１に
よるエッチング作用はきわめて効果的に奏される。その
結果、エッチング処理の速度が高められるとともに、エ
ッチング処理の精度がより一層高められることになる。

【００３３】（３） ウエハ１を支持した支持部２１と
攪拌羽根１４とは脚部２５によって離されているため、
ウエハ１が攪拌羽根１４によって損傷されることはな
く、また、攪拌羽根１４の攪拌作用が支持部２１によっ
て妨げられることはない。

【００３４】（４） 支持台２０が固定部２６によって
容器１２に固定され、支持部２１によって攪拌羽根１４
が被覆されているため、新旧のエッチング液の交換に際
して、容器１２が倒されてエッチング液１１が流されて
も、攪拌羽根１４が容器１２から流出するのを防止する
ことができる。その結果、攪拌羽根１４が紛失する事態
や、攪拌羽根１４を回収かつ洗浄して容器１２に戻す手
間が発生するのを未然に回避することができる。

【００３５】（５） 上昇流用整流羽根２７を外側に下
降流用整流羽根２８を内側に配置することにより、攪拌
羽根１４の回転に伴ってエッチング液１１の循環流３６
をきわめて効果的に形成することができるため、エッチ
ング液１１を全体に万遍なく攪拌することができ、その
結果、エッチング液１１のエッチングレートを全体的に
均一化することができる。

【００３６】（６） 径が異なるリング２２、２３、２
４を同心円に配して各リング間に各整流羽根２７、２８
を架設することにより、支持部２１および各整流羽根２
７、２８を互いに連結部材として兼用することができる
ため、支持台２０の構造を簡単化することができるとと
もに、エッチング液１１の流れに対する支持台２０の流
路抵抗を抑制することができる。

【００３７】（７） 固定部２６を大径リング２２の外
周に接線方向に延在するように突設することにより、内
径が異なる容器１２に支持台２０を固定させることがで
きるため、支持台２０に汎用性を付与することができ
る。

【００３８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３９】例えば、攪拌羽根としては、回転式のもの
を使用するに限らず、上下方向に揺動するシーソー式の
攪拌羽根を使用してもよい。

【００４０】攪拌羽根によって攪拌される処理液を案内
する整流羽根は、上昇流用整流羽根を外側に下降流用整
流羽根を内側に配置するに限らず、水平方向に案内する
ように構成してもよいし、垂直方向に案内する整流羽根
や水平方向に案内する整流羽根等を規則的にまたは不規
則的に配置してもよい。

【００４１】整流羽根の形状、構造、大きさおよび配置
等は、エッチング液の量や粘度、被処理物の大きさや
数、攪拌羽根の攪拌能力等の諸条件に対応して適宜最適
のものを設計することが望ましい。

【００４２】支持部と整流羽根とは同一高さに配置する
に限らず、上下方向にずらして配置してもよい。

【００４３】また、支持部は大中小のリングによって構
築するに限らず、四角形の格子形状に形成してもよい
し、任意の網形状に形成してもよい。格子形状に形成さ
れる場合には、各桟は整流羽根を兼用し得るように傾斜
した形状に構成してもよい。

【００４４】固定部は大径リングの外周に接線方向に延
在するように突設して構成するに限らず、支持部の外形
を容器の内周に部分的に押接する多角形形状に形成して
構成してもよい。

【００４５】被処理物はウエハに限らず、液晶パネルや
その他のワーク等であってもよく、また、処理液は硫酸
と過酸化水素と水との混合液によるエッチング液に限ら
ず、弗酸や燐酸等の他のエッチング液でもよいし、リン
ス液や洗浄液等であってもよい。

【００４６】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるウエッ
トエッチング処理に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、リンス処理や洗浄処理
等のウエットエッチング処理全般に適用することができ
る。

【００４７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４８】被処理物を支持し攪拌羽根と対向する支持
部と、この支持部を攪拌羽根から離す脚部と、攪拌羽根
によって攪拌される処理液を案内する整流羽根と、全体
を容器に固定する固定部とを備えている支持台を容器の
処理液中に沈めることにより、攪拌羽根によって攪拌さ
れた処理液を整流羽根によって案内させることができる
ため、処理液の性状を全体的に均一化させることがで
き、処理液による被処理物の処理レートを均一化させる
ことができる。

【００４９】また、被処理物を支持した支持部と攪拌羽
根とは脚部によって離されているため、被処理物が攪拌
羽根の攪拌作動によって損傷されるのを回避することが
できるとともに、攪拌羽根の攪拌作動が支持台および被
処理物によって妨害されるのを回避することができる。
さらに、攪拌羽根が支持部で被覆され支持台が固定部に
よって容器に固定されていることにより、容器が倒され
て処理液が流されても、攪拌羽根の容器からの流出を支
持台によって防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるウエットエッチング処
理装置の支持台を示しており、（ａ）は全体斜視図、
（ｂ）は（ａ）のｂ部の拡大斜視図である。

【図２】そのウエットエッチング処理装置を示してお
り、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図である。

【符合の説明】

１…ウエハ（被処理物）、２…保持治具、３…処理治
具、１０…ウエットエッチング処理装置（ウエット処理
装置）、１１…エッチング液（処理液）、１２…容器、
１３…攪拌羽根駆動装置、１４…攪拌羽根、２０…支持
台、２１…支持部、２２、２３、２４…支持リング、２
５…脚部、２６…固定部、２７…上昇流用整流羽根、２
８…下降流用整流羽根、３１…回転方向、３２、３４…
攪拌羽根による流れ、３３…上昇流、３５…下降流、３
６…循環流。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液が貯留される容器と、容器の底に
   沈められて処理液を攪拌する攪拌羽根とを備えており、
   容器に貯留されて攪拌される処理液中に被処理物が浸漬
   されて処理が実施されるウエット処理装置において、 前記容器の処理液中に被処理物支持台が沈められてお
   り、この支持台は前記被処理物を支持し前記攪拌羽根と
   対向する支持部と、この支持部を前記攪拌羽根から離す
   脚部と、前記攪拌羽根によって攪拌される処理液を案内
   する整流羽根と、支持台全体を容器に固定する固定部と
   を備えていることを特徴とするウエット処理装置。
2. 【請求項２】 前記整流羽根は攪拌された処理液を上昇
   させる上昇流用整流羽根と、攪拌された処理液を下降さ
   せる下降流用整流羽根とを備えており、上昇流用整流羽
   根が下降流用整流羽根の外側に配置されていることを特
   徴とする請求項１に記載のウエット処理装置。
3. 【請求項３】 前記支持部が整流羽根の支えを兼ねてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウ
   エット処理装置。