JPH1070103A - 半導体ウェーハウェットエッチング処理装置 - Google Patents
半導体ウェーハウェットエッチング処理装置Info
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Abstract
ング処理する。 【解決手段】下部に排出口31−2が形成された処理槽
ボディ31と、複数の半導体ウェーハ30が、その板面
を略垂直にして装着されて処理槽ボディ31の内部に入
槽されるウェーハ運搬筒33と、処理槽ボディ31の内
部へ処理液を供給する処理液供給部と、を含んで構成さ
れ、処理液供給部から処理槽ボディ31の内部に処理液
を供給して排出口31−2へ排出することにより、流れ
る処理液を用いてウェーハ30のウェットエッチング処
理を行う半導体ウェーハウェットエッチング処理装置で
あって、処理液供給部を、入槽されたウェーハ30に対
し略上方から処理槽ボディ31の内部へ処理液を供給す
る上部処理液供給部と、略水平方向から処理槽ボディ3
1の内部へ処理液を供給する側部処理液供給部とから構
成する。
Description
の製造工程のうち、半導体ウェーハの洗浄などのウェッ
トエッチング処理に用いられる半導体ウェーハウェット
エッチング処理装置に関する。
のウェーハウェットエッチング処理を含んでいる。特
に、半導体ウェーハ洗浄技術は半導体装置の製造工程の
中で、その重要性が強調されている。従って、ウェーハ
洗浄などを含んだウェーハウェットエッチング処理のた
めの装置の開発が進められている。
一般的な半導体ウェーハウェット処理装置は、底部から
洗浄水などのような処理液が流入して溢れる処理槽ボデ
ィに、半導体ウェーハを入槽させて洗浄などのウェット
エッチング処理を行う米国特許第5,293,373 号のオーバ
ーフローイング(Over-flowing)方式を採用している。図
1は、オーバーフローイング方式を用いた、従来のウェ
ーハウェットエッチング処理装置の概略断面図である。
ディ11と、処理槽ボディ11に入槽されるウェーハ運
搬筒13とを含んで構成されている。処理槽ボディ11
の底部には、供給ライン12の連結された供給口11−
2が形成されており、この供給口11−2から流入した
処理液が、壁11−1から処理槽ボディ11の外へ溢れ
るようになっている。ウェーハ運搬筒13は、ボート(B
oat)またはカセット(Cassette)などのような形状のもの
であり、多数個のウェーハ10が直立に整列されて装着
されるが、このウェーハ10の装着のために、ウェーハ
運搬筒13には、垂直な挿入溝のようなウェーハ接触部
13−1が複数形成されている。
とに開口部が形成されているので、処理槽ボディ11内
に流入した処理液、例えば純水のような洗浄水や化学溶
液などが、ウェーハとウェーハとの間を通過しながらウ
ェーハを洗浄するか、エッチングのような化学反応を起
こす。処理槽ボディ11の壁11−1を越えて、処理槽
ボディ11の周囲に設けられた溝15へ溢れた処理液
は、フィルタ16によって濾過された後再循環される。
図面符号17はポンプであり、処理液の循環のような処
理液供給のために用いられる。
ーイング方式による装置では、処理液が処理槽ボディ1
1の下部から上部へ流れるため、ウェーハ運搬筒13の
ウェーハ接触部13−1に付着していた汚染物質が処理
液の流れにしたがって下部から上部へ移動して、ウェー
ハ10の表面と接触する機会が多くなるという問題点が
あった。
点を解決するために、処理液が上部から下部へ流れるダ
ウンフローイング(Down Flowing)方式の半導体ウェーハ
ウェットエッチング処理装置が提案されている( 24th S
ymposium On ULSI ULTRA Clean Technology,japan 参
照) 。図2は、ダウンフローイング方式を用いた、従来
の半導体ウェーハウェットエッチング処理装置の概略断
面図である。
ーバーフローイング方式の装置と略同様の構成である
が、処理槽ボディ21の壁21−1の周りに形成された
溝25から処理槽ボディ21の内部へ処理液が流入し、
上部から下部へ流れ、処理槽ボディ21の底部に形成さ
れた排出口21−3を通じて排出される。このようなダ
ウンフローイング方式を用いた装置では、ウェーハ運搬
筒23のウェーハ接触部23−1が処理槽ボディ21の
排出口21−3側にあることにより、ウェーハ接触部2
3−1に付着していた汚染物質がウェーハ20に接触す
る機会を減らすので、汚染問題がかなり改善されてい
る。
のオーバーフローイング方式およびダウンフローイング
方式の装置は、ウェーハの縁部側面または角部位に対す
る処理効果が充分ではないという問題点があった。これ
は、両方式とも処理液が一定方向にのみ流れるので、流
れの下流側に位置するウェーハの縁部側面または角部位
のように、処理液の流れが直接当たらない部位では、洗
浄を含むウェットエッチング処理効果が低下するためで
ある。
点を解決するためのもので、その目的は処理液が、下方
向の他に水平方向の流れを有するようにして、汚染物質
の除去などのウェーハウェットエッチング処理効果が向
上した半導体ウェーハウェットエッチング処理装置を提
供することにある。
に、請求項1に係る発明の半導体ウェーハウェットエッ
チング処理装置は、下部に排出口が形成された処理槽ボ
ディと、複数の半導体ウェーハが、その板面を略垂直に
して装着されて前記処理槽ボディの内部に入槽されるウ
ェーハ運搬筒と、前記処理槽ボディの内部へ処理液を供
給する処理液供給部と、を含んで構成され、前記処理液
供給部から前記処理槽ボディの内部に処理液を供給して
前記排出口へ排出することにより、流れる処理液を用い
て前記ウェーハのウェットエッチング処理を行う半導体
ウェーハウェットエッチング処理装置であって、前記処
理液供給部は、前記入槽されたウェーハに対し略上方か
ら、前記処理槽ボディの内部へ処理液を供給する上部処
理液供給部と、前記入槽されたウェーハに対し略水平方
向から、前記処理槽ボディの内部へ処理液を供給する側
部処理液供給部と、から構成される。
ハに対し複数の方向から処理液を供給することができ
る。前記上部処理液供給部は、請求項2に係る発明のよ
うに、処理液で満たされて、溢れ出た処理液を前記処理
槽ボディの内部へ供給する、前記処理槽ボディの周囲に
形成された溝と、前記溝へ処理液を供給する供給ライン
と、を含んで構成すれば簡便である。
発明のように、前記入槽された複数のウェーハの縁部側
面に向けて、前記ウェーハの板面に略水平な方向に左右
両側から処理液を供給するように配設づれば、効果的な
ウェットエッチング処理ができる。また、前記側部処理
液供給部の具体的な構成としては、請求項4に係る発明
のように、内壁と外壁とからなり、両者の間に空間を有
する二重構造に形成された前記処理槽ボディの側壁と、
該側壁の内壁と外壁との間の空間に処理液を供給する供
給ラインと、前記内壁に設けられて、前記内壁と外壁と
の間の空間から前記処理槽ボディの内部に処理液を供給
する複数の噴出口と、を含む構成が考えられる。
のように、前記側部処理液供給部の供給ラインを、前記
外壁に形成され、前記上部処理液供給部の溝から前記内
壁と外壁との間の空間へ連通して処理液を供給する連通
孔を含んで構成すれば、上部処理液供給部への供給ライ
ンを側部処理液供給部への供給ラインの一部として利用
できる。
に係る発明のように、前記処理槽ボディの側壁に形成さ
れ、前記上部処理液供給部の溝から前記処理槽ボディの
内部へ処理液を供給する複数の噴出口を含んだ、より簡
便な構成としてもよい。また、請求項7に係る発明で
は、前記噴出口の形成された処理槽ボディの側壁は、着
脱式に形成されて交換可能なものとして、処理内容に応
じて、異なる形状の噴出口を有するものに交換する。
理液供給部および側部処理液供給部の各供給ラインは、
それぞれの処理液の供給を独立に調節可能な流れ制御手
段を個別に有するものとして、処理内容に応じて処理液
の供給の仕方を調節する。
導体ウェーハウェットエッチング処理装置を詳細に説明
する。図3および図4は本発明の半導体ウェーハウェッ
トエッチング処理装置の好ましい一実施例を示す図面で
あって、図3は概略斜視図、図4は概略縦断面図であ
る。図3および図4の同一部位には同一の符号を付して
ある。
ートやカセットなどのようなウェーハ運搬筒33が、複
数のウェーハ30を板面が略垂直になるように装着した
状態で入槽されている。処理槽ボディ31の下部には、
排出口31−2が形成され、側壁31−1の周囲には、
処理液を供給する供給ライン32が連結された溝35が
形成してあり、溝35から溢れ出た処理液が処理槽ボデ
ィ31の内部に供給され、排出口31−2から排出され
るようにしてある。この溝35と供給ライン32とが上
部処理液供給部に相当する。
外壁31−1bとからなり、両者の間に空間34−2を
有する二重構造に形成されている。外壁31−1bに
は、溝35から空間34−2へ連通する連通孔34−1
が形成されており、供給ライン32から溝35に入った
処理液が、連通孔34−1を介して空間34−2へ供給
されるようになっている。
ディ31の内部に処理液を供給する複数の噴出口34−
3が形成されている。この複数の噴出孔34−3は、入
槽された複数のウェーハ30の縁部側面に向けて、ウェ
ーハ30の板面に略水平な方向に左右両側から処理液を
供給するように配設されている。噴出口34−3は、内
壁31−1aのうち、ウェーハ30の縁部側面に対応す
る部位にのみ形成すればよい。同様に、側壁31−1
も、噴出口34−3を設ける部位のみを二重構造にして
空間34−2を設けた構成としてもよい。
a、外壁31−1b、空間34−2)、供給ライン3
2、連通孔34−1および噴出孔34−3が側部処理液
供給部に相当する。空間34−2及び噴出口34−3が
形成された処理槽ボディの側壁31−1は着脱式で交換
可能に形成することができるが、このようにすることに
より多様な大きさの噴出口が形成された処理槽ボディ壁
を選択的に交換することができる。即ち、水平方向から
の処理液の供給の有無及び量、或いは処理液の流速及び
強度を調節することができる。
強度及びパーティクルの程度を考慮して、必要なだけの
量、或いは流速及び強度を有するように、その大きさと
位置を決定して形成する。また、噴出口の部位は磨耗及
び摩擦によく耐えられる材質で形成するのが好ましい。
従来の装置と同様に、排出口31−2には排出ライン3
8が連結されるが、処理槽ボディ31から排出される処
理液をそのまま排出するか、或いは図3および図4に示
すように、排出された処理液をフィルタ34によって濾
過し、ポンプ37によって再循環するように、供給ライ
ン32に連結した構成としてもよい。
ング処理装置の動作を説明する。供給ライン32から上
部処理液供給部の溝35へ流入した洗浄水または化学溶
液などのような処理液が、処理槽ボディ壁31−1の上
から溢れ出て処理槽ボディ31内のウェーハ30に対し
て、略上方から供給される。これと同時に、側部処理液
供給部の連通孔34−1を通じて側壁31−1に形成さ
れた空間34−2を満たした処理液は、噴出口34−3
からウェーハ30の縁部側面に向かって、略水平方向に
供給される。従って、処理液が下方向及び水平方向に流
れることにより、ウェーハ30の全体が、流れる処理液
の影響圏に置かれた状態で、洗浄を含むウェットエッチ
ング処理が行われる。
エッチング処理装置の他の実施例を示す概略断面図であ
る。この実施例は、上部処理液供給部と側部処理液供給
部とを、それぞれ独立に制御できるようにしたものであ
る。即ち、供給ライン52を、溝35に接続される供給
ライン52aと、側壁31−1に形成された空間34−
2に直接接続される供給ライン52bとに分岐させ、そ
れぞれに流れ制御手段59a、59bを設けた構成とし
てある。
と側部処理液供給部をそれぞれ別個に動作させることも
でき、且つ一緒に動作させることもできる。つまり、必
要に応じてウェーハ50の上方からのみ、或いはウェー
ハ50の水平方向からのみ処理液を供給することがで
き、且つウェーハの上方と水平方向との両方から同時に
供給することもできる。
ッチング処理装置のさらに他の実施例を示す概略断面図
である。この実施例では、側部処理液供給部を、処理槽
ボディ61の側壁61−1を貫通させて設けた複数の噴
出口64で構成し、溝35から処理槽ボディ61の内部
に処理液が直接供給され、排出口61−2から排出され
るようにしてある。このような構成では、その構造が簡
単であるという長所がある。
は、図4に示した実施例と同一の構造をもつ。
ング処理装置は、処理液を複数の方向から供給すること
により、ウェーハの縁部側面および角部位を含んだウェ
ーハの全体に対する汚染物質の除去に素晴らしい効果が
ある。尚、ウェーハに付着しているために除去が容易で
ないパーティクル(particle)も複数の方向に流れる処理
液によって容易に除去することができる。
ェーハウェットエッチング処理装置を示す概略断面図
ーハウェットエッチング処理装置を示す概略断面図
Claims (8)
- 【請求項1】下部に排出口が形成された処理槽ボディ
と、 複数の半導体ウェーハが、その板面を略垂直にして装着
されて前記処理槽ボディの内部に入槽されるウェーハ運
搬筒と、 前記処理槽ボディの内部へ処理液を供給する処理液供給
部と、 を含んで構成され、 前記処理液供給部から前記処理槽ボディの内部に処理液
を供給して前記排出口へ排出することにより、流れる処
理液を用いて前記ウェーハのウェットエッチング処理を
行う半導体ウェーハウェットエッチング処理装置であっ
て、 前記処理液供給部は、 前記入槽されたウェーハに対し略上方から、前記処理槽
ボディの内部へ処理液を供給する上部処理液供給部と、 前記入槽されたウェーハに対し略水平方向から、前記処
理槽ボディの内部へ処理液を供給する側部処理液供給部
と、 から構成されることを特徴とする半導体ウェーハウェッ
トエッチング処理装置。 - 【請求項2】前記上部処理液供給部は、 処理液で満たされて、溢れ出た処理液を前記処理槽ボデ
ィの内部へ供給する、前記処理槽ボディの周囲に形成さ
れた溝と、 前記溝へ処理液を供給する供給ラインと、 を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の
半導体ウェーハウェットエッチング処理装置。 - 【請求項3】前記側部処理液供給部は、前記入槽された
複数のウェーハの縁部側面に向けて、前記ウェーハの板
面に略水平な方向に左右両側から処理液を供給するよう
に配設されたことを特徴とする請求項2に記載の半導体
ウェーハウェットエッチング処理装置。 - 【請求項4】前記側部処理液供給部は、 内壁と外壁とからなり、両者の間に空間を有する二重構
造に形成された前記処理槽ボディの側壁と、 該側壁の内壁と外壁との間の空間に処理液を供給する供
給ラインと、 前記内壁に設けられて、前記内壁と外壁との間の空間か
ら前記処理槽ボディの内部に処理液を供給する複数の噴
出口と、 を含んで構成されることを特徴とする請求項2または請
求項3記載の半導体ウェーハウェットエッチング処理装
置。 - 【請求項5】前記側部処理液供給部の供給ラインは、前
記外壁に形成され、前記上部処理液供給部の溝から前記
内壁と外壁との間の空間へ連通して処理液を供給する連
通孔を含んで構成されることを特徴とする請求項4記載
の半導体ウェーハウェットエッチング処理装置。 - 【請求項6】前記側部処理液供給部は、前記処理槽ボデ
ィの側壁に形成され、前記上部処理液供給部の溝から前
記処理槽ボディの内部へ処理液を供給する複数の噴出口
を含んで構成されることを特徴とする請求項2または請
求項3に記載の半導体ウェーハウェットエッチング処理
装置。 - 【請求項7】前記噴出口の形成された処理槽ボディの側
壁は、着脱式に形成されて交換可能であることを特徴と
する請求項4〜請求項6のいずれか1つに記載の半導体
ウェーハウェットエッチング処理装置。 - 【請求項8】前記上部処理液供給部および側部処理液供
給部の各供給ラインは、それぞれの処理液の供給を独立
に調節可能な流れ制御手段を個別に有することを特徴と
する請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の半導体
ウェーハウェットエッチング処理装置。
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