JPS5931853B2 - 食刻方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ウェハに半導体集積回路を形成する際に使用
される環境的損傷を与える流体の消費量を生産量若しく
は質に何ら支障を来すことなく、減少させる為の方法に
関する。

本発明は、腐食性流体の新規な処理方法を提供し、この
方法は集積回路若しくは大規模集積回路として通常知ら
れている半導体装置を製造する際、従来の流体処理方法
に比べて、環境的にも工学的にもそして経済的にもかな
り優れた利点をもたらす。

半導体ウェハを製造する際に使用される流体の取扱いに
関する数多くの技法が従来開発されている。先行技術で
は通常タンク内で流体を取扱い、スプレィの様にして取
扱い若しくは蒸気の形で取扱つていた。例えば、ウェハ
を食刻する段階には一 弗化水素酸の食刻液の槽にウェ
ハを浸したり、食刻液をスプレィしたり若し＜は食刻液
の蒸気を接触させる事が通常含まれる。この様にして流
体処理する場合、流体の使用量が極めて多く、例えば食
刻段階の様にウェハに対する流体の効果が急激に終了す
る場合には影響を与え、そしてこの様な事は例えば食刻
工程の如きいくつかの製造段階ではクリチカルである。

例ぇば、食刻液の槽に浸されたウェハを取り出すのに１
秒以上かかると、ウェハを破かいする様な過度の食亥１
を生じる場合がある。通常、複数のウェハが食刻液の槽
で食刻され、従つてウェハの酸化層の厚さに応じて、或
るウェハは軽度に食刻され他の或るウェハは過度に食刻
されたりする。

本発明によりウェハは一度に１つ・ ずつ食刻さわ、上
記の問題が解決される。更に、流体取扱方法では製造中
にウェハを破損する様な汚染物を流体中に生じる事があ
り得る。浸付けによる食刻処理の際に、こわれやすいウ
ェハ表面が汚染されるのを防止する為、例えば先行フ
技術では通常、食刻されるべきウェハ層が新しくなると
食刻液を総て交換する事が要求されていた。また、先行
技術の浸付け及びスプレィ技法は、フォトレジストの現
像及び除去の如き他の製造段階に於いてフォトレジスト
現像液及びフォトレジ５ スト除去液を多量に使用する
ので不経済であつた。食刻及び他の製造段階では、高価
な装置を使用して特別に処理されなけれぱ処分できない
様な弗化水素酸、硫酸、その他雰囲気的に有害な流体の
如き腐食性に豊んだ流体を多量に処分しなければならな
かつた。更に、ウェハ層を製造する際の食刻段階により
、金、プラチナ、及びインジウムの様な高価な金属がか
なりの量、流体中に溶解される。

これら高価な金属を回収する為に使用済の流体が再循環
される。従つて使用済の流体量を減少する事によつて再
循環の再生コストが低くなる。従つて本発明は、集積回
路を製造する際に使用した流体により生じた腐食性廃棄
物の環境上の処分の為の費用、流体廃棄物中に含まれる
高価な金属を再生する手段を設ける為に要求される多大
な設備投資及び保守の為の費用を減じると共に処理用流
体の最初期コストをかなり低くする事に関する。

本発明は、製造される半導体ウェハの質及び量を高水準
に保ちつつ、フォトレジスト現像段階、食刻段階及び除
去段階の為に使用する廃食性物質で上記半導体ウェハを
処理する際に都合良く用いられる。

これらの段階で使用される弗化水素酸、硫酸、水酸化カ
リウム等の廃食性の物質が本発明により、従来の量の１
０分の１以下Ｔｃ減少され、しかも更に高く改善された
生産性を生じる事がわかつた。例えば、直径約８ｃｍの
半導体ウェハ上のレジスト層を食刻する場合、流体の厚
さを２．２［０１Ｔ］にする為、緩衝さわた弗化水素酸
食刻溶液が本発明ではわずか１２ＣＣしか必要とせず、
一方上記ウェハと等しいサイズの半導体ウェハを上記緩
衝された弗化水素酸食刻溶液中に浸して食刻する先行技
術では、食刻液は平均１５０ＣＣ必要とした。これと同
程度の節約がレジスト現像液及びレジスト除去液の使用
の際にも、従来と比較してなされる。本発明は、食刻の
量、速度並びに食刻された結 ・果物の量及び質に関連
して、最適な食刻液の使用量を提供する。

本発明は表面張力により、周辺部が曲面状になつている
（以後本明細書では１メニスカスで囲まれた２と記す）
食刻液の流体部分がウェハの上表面を覆つたレジストを
食刻する為にすぐれた制御を行なうという事に基づいて
いる。

本発明により食刻されたウェハ表面を横切る線の幅及び
深さの正確性及び一様性が、使用される食刻液の量が本
発明の場合の使用量の１０倍以上必要で、そして更に多
くのウェハ処理段を必要とする従来の浸付け処理により
得られる正確性及び一様性と同程度か若しくはそれ以上
のものである事が実験的に判明した。従来の食刻理論で
は避りられなかつた食刻液の攪拌が不十分な為に生じる
側面エッチ効果は本発明では生ぜず又ウェハ表面に気泡
が生じる事もない。

半導体を製造する工程の能率を更に高める事により、そ
の生産性が更に高められる事も本発明の結果生じる利点
である。

特に本発明により、半導体を製造する際の異なる複数個
の段階を１ケ所の処理位置で統合して行なう事が可能に
なる。従来で頃ウェハは夫々の段階に応じて複数個の異
なる処理位置に移動されなければならなかつた。その結
果、製造速度が遅くなり更に大きな製造装置を必要とし
た。かくて、本発明により、ウェハが１ケ所の製造位置
に置かれているにもかかわらず、従来よりも更に多くの
処理段階を行なう事が可能にさ八半導体集積回路の生産
性をヤ分に高める。従つて本発明の目的は、半導体回路
を製造する際に半導体ウェハ表面を処理するのに必要な
流体の量をかなり減らす為の新規な流体処理方法を提供
するにある。本発明の他の目的は、食刻動作の完了を更
に正確に与える事により、従来の食刻処理よりも食刻の
質が高められる新規な食刻処理を提供するにある。

従来の浸し食刻方法若しくは蒸着食刻方法の遅く不安定
な食刻完了に比較した場合、本発明による遠心力の極め
て早い印加が食刻動作の正確な食刻完了を与える。本発
明の他の目的は、光を反射させて食刻終了点を正確に検
出する手段若しくは他の型式で食刻終了点を正確に検出
する手段を含む食刻方法を提供するにある。

本発明では最も感度の良い食刻終了点検出装置が使用さ
わ、該食刻終了点検出装置からの信号に応じて極めて早
く食刻完了がなされる。半導体ウェハ上に層が複数種類
ある様な場合、食刻時間が極めてクリチカルになる。な
ぜならば、層の厚さが通常オングストロームの単位であ
る事及びわずかな時間の過度の食刻が層を破壊するから
である。本発明の更に他の目的は、レジスト現像、レジ
スト食刻、レジスト除去の→の処理を達成する為、先行
技術の食刻技法で要求された装置に比較して装置の単一
化が可能な処理方法を提供するにある。

この装置を単一化する事により、流体の使用量が極めて
少なくて良いという利点も生じる。流体の使用量の減少
により、現像液、食刻液及び除去液を貯蔵する為のメン
クが小さくされ、使用後の流体を再処理する為の再循環
装置を不必要にし、廃棄物を処分する装置の規模がかな
り縮少される。本発明によれば、食刻の後にレジストを
除去し、そして次の層の附着の為にウェハを洗い乾燥す
る工程、更に半導体集積回路ウェハが完成されるまでの
段階で付着される夫々の層に対してくり返されるこの様
な工程の如き数多くの工程が、従来の様にウェハを移動
する様な事なく行なわれ得る。

従つて、本発明は半導体回路を自動的に製造する際に特
に都合良く、動作中必要な段階で供給される流体の使用
量を変化する事によりサイズの異なるウェハにも容易に
使用され得る。従来の方法では、付着された夫々の層を
処理する場合、夫々の処理段階に対応する処理位置にウ
ェハを移動しなければならなかつたが、本発明により上
記夫々の層に関する処理が、同一の処理位置で行なわれ
る様になり、従来の場合に比べてウエハの移動が全体的
に少なくてすむ。

また、本発明を使用している間は、ウェハの裏面が食刻
液若しくは除去液に浸されることがなく、従来の浸し処
理若しくは蒸着処理で通常要求されていた様なウェハ裏
面保護を設ける必要はない。

本発明の主な特徴は、水平に支持された半導体の上表面
を覆い、表面張力によりその周辺部分が曲面状に保たれ
ているわずかな量の静止流体により食刻段階が成功裡に
行なわれる事の発見にある。このメニスカスで囲まれた
流体により、半導体表面の精度の高い食刻の際のガスバ
ブル除去の為に従来不可決と考えられていた攪拌をする
事なく、化学的な食刻が行なわれる事がわかつた。流体
の表面張力メニスカスの境界はウェハの端部がシャープ
である事により助けられまた流体の表面張力と作用し、
この結果該ウェハの上表面全体が流体で覆われ、しかも
ウェハの端部からあふれて流れる事のない様に流体が広
い範囲の量のウェハ表面に注がれ得る事がわかつた。例
えば、直径が約８ノｃｍの半導体ウェハを緩衝された弗
化水素酸食刻液で覆う場合、該ウェハの上表面全体を該
食刻液でしめらせ、しかもウェハの端部からあふれて流
れ出る事のない様にするには、使用される食亥ｊ液の量
が１２ＣＣから２２ＣＣであるのがわかつた。

本発明を用いる場合、湿潤剤が使用される流体の量に影
響を及ぼすのがわかつた。本発明の方法の詳細な実施例
を説明するにウェハが例えば遠心力を応用した若しくは
真空チャックの様な水平に支持され回転できるテーブル
上に置かれ、そしてウェハを回転せずに静止したままの
状態に保ちながら、メニスカスで囲まれた流体部分で制
御された現像、食刻及び除去段階が行なわれる。

メニスカスで囲まれた流体部分が形成さわ、そして該流
体の利用が完了した事を感知するとすぐにモータが付勢
され、ウェハを保持しているテーブルが急激に回転し、
その遠心力により上記メニスカスで囲まれた流体部分が
ウェハから急激に振り落される。ウェハを回転させるか
若しくは静止させるかの状態で、流体部分が振り落ちた
上記ウェハを洗滌する為、水若しくは他のリンス状流体
がウェハ上に噴射されたりスプレィされたりする。本発
明に於いて、−ケ所の処理位置で半導体ウェハを処理す
る段階の例が以下に示される。

（１）メニスカスで囲まれた流体部分によるフォトレジ
スト現像（静止状態）（２）現像停止及びリンス流体噴
射（回転状態）（３）乾燥（回転状態）（４）焼成（静
止状態） （５） メニスカスで囲まれた流体部分による食刻（静
止状態）（６）食刻停止及びリンス流体噴射（回転状態
）（７）スニスカスで囲まれた流体部分によるレジスト
除去（静止状態）（８） レジスト除去停止及びリンス
流体噴射（回転状態）（９）乾燥（回転状態） 本発明のメニスカスで囲まれた流体部分による食刻は、
シリコン・ウェハ上に付着された層、例えば酸化物及び
多結晶シリコン表面、ドープされた酸化物多結晶シリコ
ン、窒化物、薄い酸化物、厚い酸化物、アルミニウム及
びスパッタ形成された石英等に対して極めて良好になさ
れた。

本発明は、集積回路を製造する場合、処理位置内に置か
れている半導体ウェハの現像された若しくは未現像のフ
ォトレジスト層で被覆された表面上を覆うメニスカスで
囲まれた流体部分の利用に基づいている。

メニスカスで囲まれた流体部分を利用している間、上記
ウェハは水平に置かれる。フォトレジスト現像、酸性食
刻、アルカリ性除去の段階（ハ）祭に利用されるメニス
カスで囲まれた部分の流体の使用量を最少にするには重
要なパラメーメが数多く存在する。該パラメーメは温度
、流体の表面張力、流体に使用さわた湿潤剤の割合を含
む。メニスカスで囲まれた流体に関する実験によれば、
使用された流体に関してウェハを覆う事ができる最少の
量があり、そしてメニスカスで囲まれた部分が破壊さわ
、流体があふれて流れ出す寸前の最大量がある事がわか
つた。

流体があふれて流れ出る事は、該流体を無駄に使用する
事である。使用された湿潤剤の割合は、使用されたウェ
ハ表面上のメニスカスで囲まれた流体の最少量及び最大
量に意味深い影響を与える。例えば現像されたフォトレ
ジスト表面を有し、直径約８ｃｍのウェハを湿潤剤を使
用せずに緩衝さわた弗化水素酸食刻液のみで処理する場
合、該ウェハをメニスカスで囲まれた上記食刻液の流体
部分で完全に覆うのＣには少なくとも２３ＣＣ必要とし
、２９ＣＣを越えると該食刻液があふれて流れ始めるの
がわかつナらこの場合、上記食刻液があふれて流れる事
なく完全に表面を覆う為にメニスカスで囲まれた流体部
分を形成する上記食刻液の必要量の変分幅はＪ６ＣＣで
あつた。しかしながら、通常使用されている湿潤剤約１
％を先に述べたのと同じ緩衝された弗化水素酸食刻液に
混合して使用した場合、ウェハを覆う為の上記食刻液は
１２ＣＣに減少さわ、またあふれてｊ流れ出す事のない
最大量は１４ＣＣである事がわかつた。

したがつて、約１（Ｉ）の湿潤剤を添加する事によりメ
ニスカスで囲まれた流体部分を形成する食刻液の消費量
が約５０％ほど減少する。しかしながら、流体部分を形
成する流体の使用く量を引続き城少しようとする為に湿
潤剤の量を無制限に増加できない事もわかつた。なぜな
らば、湿潤剤の使用量が任意の与えられた流体に関する
或る特定の値を越えた場合、メニスカスの抑制が失なわ
れ、そしてウェハ表面全体を流体が覆う。以前に流体が
ウェハの端部を越えて流れ出てしまい、夫々の処理段階
の為の流体被覆の失敗をまねき、しいては製造工程の失
敗をまねく。すなわち流体で表面が覆われていない場所
に要求された食刻処理を行なう事は無理であり、食刻液
でウェハの表面を覆う事の失敗は製造工程の失敗をまね
く。従つて、湿潤剤が使用される場合としても、夫々使
用される流体の為に適当な割合が選択されなければなら
ない。湿潤剤の適当な割合は、流体がウェハからあふれ
て流れ出る事なく該ウェハの表面全体を覆つてメニスカ
スで囲まれた流体部分を形成するのに十分な流体の表面
張力を維持する様に選ばれねばならない。湿潤剤の適当
な割合は、流体による表面被覆の失敗をまねく割合の最
低値よりもわずかに低い値である。要求された食刻の割
合で、要求された食刻の量を達成する為に任意のメニス
カスで囲まれた流体部分を形成する緩衝された弗化水素
酸の使用量は常に十分である事もわかつた。

例えば、直径約８ｃｍのウェハに現像されたパターンを
食刻する際に使用される食刻液の量は１ＣＣの何分の１
かの極めてわずかな量であり、総ての観察された場合で
は、湿潤剤により可能にされる最適量は食刻の量及び割
合に関する必要量よりも多い事が実験かられかつた。（
表面の食刻の割合は食刻液の強さ及びその温度により決
定される上記温度は室温に等しいか若しくは時々これよ
りも高い温度である。室温及びこれよりも高い温度は食
刻されるべき種類の異なる酸化物の為に使用される。）
処理室１０内の単一位置で、シリコン、ウェハ１８上の
メニスカスを含む流体部分を使用する複数個の処理段階
に都合良く用いられる装置が、第１Ａ図及び第１Ｂ図に
示される。

上記処理段階はフォトレジスト現像、食刻、食刻終了点
検出、食刻液除去、フォトレジスト除去、洗滌及び乾燥
を含む。次いで、ウェハは次のフィルム付着、フォトレ
ジスト塗布及びパターン露光を行なう為に他の位置へ移
される。そして新しい層とフォトレジスト層を形成され
たウェハが再び第１Ａ図に示された位置に戻され、そこ
で新しく付着された層をフォトレジスト表面に露光され
た映像パターンにより定められた輪部にする為、上記新
しく付着された層にも同様な処理がなされる。集積回路
を製造する場合、６種類以上の異なる層がウェハ表面に
通常の方法で付着され食刻形成される。従つて、レジス
トのパターンに基づいて新しい層を食刻して、そして半
導体集積回路を製造する際に次に食刻される層の準備を
する為にウェハが第１Ａ図に示された処理位置に周期的
に戻される。第１Ａ図及び第１Ｂ図を更に詳細に参照す
るに、処理室１０には遠心性のチャック１２の３個の支
持くぎ１２ｂで水平に支持された半導体ウェハ１８があ
る。

圧縮エアー源１７は、シャフト１１とそれに接続された
チャック１２の回転を調節できるように電気的に制御さ
れたエアー・バルブスイッチ１６を介してエアー・モー
タ１３と連絡している。エアー・バルブ・スイッチ１６
はプログラム可能な制御装置３６からのリード線１６ａ
の電気信号にすばやく応答して圧縮エアーをエアー・モ
ータ１３に供給したり遮断したりできる。エアー・モー
タ１３は極めて高加速度的にスメートする。工アー・バ
ルブ・スイッチ１６がオフにされて動作が停止すると、
ウェハ１８はチャック１２に中心を定めたままの状態で
、チャック１２に設けられた３本の遠心性のアーム１２
ａが距離Ｇだけウェハ１８から引き離される。ここで、
上記距離Ｇはつり合いシもりに関連していて約０．６４
ｃｍ１扶上である。距離Ｇはアーム１２ａの物質に沿つ
た表面引力がウェハ１８のメニスカスを含む流体部分を
干渉したり破壊したりする事のない程度に十分離れてい
る．遠心性のチャック１２は第２図に示されている様な
Ｙ字型であつて、３本の支持くぎ１２ｂが上向きに突き
出ていてその上にウェハ１８が置かれている。

チャック１２の３ケ所の外端部には３個の遠心性のアー
ム１２ａが回転できる様に支持されている。チャック１
２が回転する場合、アーム１２ａのピボットよりも下の
部分の重さは上の部分の重さに比べて重いのでアーム１
２ａのピボットよりも下の部分が外側に向かつて移動す
る。また、チャック１２が回転している間ウェハ１８を
チャック１２の中心位置に置こうとする為、アーム１２
ａの上記上の部分がウェハ１８に向かつて、内側へ移動
する。チャック１２が回転しない場合、アーム１２ａの
上の部分は中心に置かれたウェハ１８からアーム１２ａ
の角度に基づく距離Ｇだけ離れる。ノ 本実施例では、処理室１０の使用以前に通常のフォトレ
ジスト被覆層がウェハ１８の表面に平らに被覆さわ、通
常の手段により硬化されて）り、且つフォトレジスト表
面は投光器若しくはガラスマスクを使用する露光手段に
より紫外線で露光されていると仮定する。

次の食刻段階でカットされるべき、フォトレジスト層の
直下に位置する付着の形が露光されたイメージによつて
決定される。本実施例の方法は、ノズル組１５ａをウェ
ハ１８の上方に移動する事により始まる。ノズル組１５
ａのどのノズルからも流体のしずくがウェハ表面にした
たり落ちない様に常態ではノズル組１５ａは第１Ａ図に
於けるウェハ１８の右側に位置している。第１Ｂ図のエ
アー・スイッチ６７を電気的に駆動してシリンダ７６に
圧縮エアーを送る事によりノズル組１５ａがウェハ１８
の上方を横切つて移動する。管７７を通つて送られた圧
縮エアーにより付勢されるピストン７５はロッド７３を
介してノズルー移動ブロック７２と接続している。該ノ
ズルー移動ブロック７２は、ウェハ表面に流体を送る為
のノズル組１５ａの夫々に対して固定されている。ピス
トン７５がシリンダ７６の開口７６ａを覆つていない場
合、シリンダ７６内の圧縮エアーはピストン７５をスプ
リング１１のバイアスに対して更に移動できない点まで
戻し、ノズル組１５ａがウェハの上に位置している様な
予め定められた位置に停止する。流体が任意のノズルか
らウェハ上に完全に放射されると、エアー・スイッチ６
７がオフにされ、そしてノズル組１５ａはシリンダ７６
の圧縮エアーが開口７６を通つて吹き出されるにつれ、
スプリング７１のバイアスのもとでウェハ１８の上部か
ら離れ、もとの位置にもどされる。ノズル組１５ａは処
哩室１０の開口１０ａを通つてすベリ移動ができる様に
ノ７：）Ｉ多動でロック７２に対して正確に支持されて
いる０管１５ｂの可とう性部分はノズル組１５ａの移動
を可能にする為に設けられている。

ノズル組１５ａがウェハ１８の上方にある場合、通常用
いられるフォトレジスト現像液が計量用シリンダ４２を
介し管４２ａに接続されたノズル４２ｄを通り、ウェハ
１８のフォトレジスト表面に与えられる。

シリンダ４２はウェハ１８のフォトレジスト表面上全体
にメニスカスで囲まれた流体部分１９を正しく形成する
為に必要な量の現像液を正確に供給する。この現像液の
量はフォトレジスト表面に於いて紫外線で露光された像
を現像する為に十分である事がわかつている。シリンダ
４２はソレノイド・モータ４３により駆動されるピスト
ンを含む。シリンダ４２が付勢される場合、該ピストン
は可とう性のプラスチックの包み４２Ｃを圧迫する。可
とう性のプラスチックの包み４２Ｃには、フォトレジス
ト現像液の流体が入つていて、該流体は管４２ａ及びノ
ズル４２ｄを通過してウェハ１８の表面に与えられる付
勢された後、ピストンはソレノイドの往復スプリング動
作により最初の位置に戻され、その結果プラスチックの
包み４２Ｃが拡がり、そして例えば現像液のタンクの様
なフォトレジスト現像液源に接続された管４４から一方
向性のバルブ４２ｂを通り、所定量の現像液が上記プラ
スチックの包み４２Ｃ内に蓄えられる。フォトレジスト
の現像が完了すると、ノズル組１５ａは再度ウェハ１８
の上方に移動され、そしてリンス液体をスプレィする為
、バルブ５１が付勢される。

該リンス液体は脱イオン水であり、現像が終了した後に
残つている遊離したフォトレジスト材料を洗い流す為に
ノズル５１ｄからスプレィされる。次いで、エアー・モ
ータ１３が付勢さわ、遊離した物質及びスプレィが振り
落される。次いで加熱装置２２が残つているフォトレジ
スト材料の新しく露出した部分を乾かし更に堅くする為
に付勢される。この様な状態でエアー・モータ１３は停
止さＴＥ，．ウェハ１８が再び静止状態になる。

（回転速度０）次いで、メニスカスで囲まれた流体部分
１９がその流体量が多い為にあふれる事のない様に形成
される様に、前述の方法に基づいて最も良く釣り合つた
量の湿潤剤を有す・る、例えば緩衝された弗化水素酸の
如き使用量の定められた食刻液が計量用のシリンダ４６
から、ウェハ１８の現像されているフォトレジスト表面
に供給される。これは、使用量の定められた食刻液を管
４６ａ及びノズル４６ｄを通りウェハ１８の表面に与え
てメニスカスを含む流体部分１９を形成する為、第１Ｂ
図のソレノイド・モーメ４７を付勢する事により成され
る。

一定量の流体を供給する装置であるシリンダ４６、及び
ソレノイド・モータ４７］は先に説明されたやはり同じ
く一定量の流体を供給する装置であるシリンダ４２及び
ソレノイド・モータ４３とその構造が同一である。

流体部分１９が食刻液で形成されると、エアー・スイッ
チ６７は付勢されたままになり、ノズル組１５ａは食刻
終了点検出装置（以後ＥＥＰ検出装置とする）３３と共
にウェハ１８の上方に留まる。

ＥＥＰ検出装置３３は食刻液の流体部分１９に接触して
いる先端部３５を有す。そしてＥＥＰ検出装置３３はレ
ーザ２６を付勢する事により光がファイバー繊維束３１
を通してウェハ１８の表面に送られる事を可能にする。
送られた光はウェハ１８の表面から反射し、ファイバー
繊維束３２を通りフォト・トランジスタ若しくは光検出
装置２７に送られる。ファイバー繊維束３１及び３２は
、先端部３５の横方向の移動を可能にする為に可とう性
である。

先端部３５はノズル組１５ａを固定した腕木３４により
支持されていて、ＥＥＰ検出装置３３の端部に設けられ
ている。先端部３５は、ファイバー繊維束３１及び３２
を食刻液から保護する為、ＥＥＰ検出装置３３の端部に
於いて流体を通さないプラスチック製のスリーブで支持
された多重炭酸塩レンズを含む。さもないと、ファイバ
＋繊維束３１の先端部３５が食刻液と接触している場合
、該食刻液により上記ファイバ；識維束３１の先端部を
光が通過しなくなり、ＥＥＰ検出装置３３を無効にする
。光検出装置２７はファイバー繊維束３２を通つた光を
検出し、食刻されたウェハ１８の表面から反射した光の
量に比例した信号を発生する。

増幅器２９の出力はリード２９ａＶＣ．より、プログラ
ム可能な制御装置３６に与えられる。増幅器２９の信号
の波動が停止し、そして一定になると、これらの条件は
食刻完了を意味する。そしてモータ１３とウェハ１８を
急激に回転させる為に制御装置３６がエアー・スイッチ
１６を電気的に付勢し、その結果遠心力がメニスカスを
含む流体部分１９に急激に加えられ、該流体部分の食刻
液がくずれ、そして処理室１０の内壁に該食刻液が振り
落とされる。該振ｂ落とされた食刻液は、処分する為に
ドレイン１０ｂへ流れる。同時に、バルブ５１及び５２
を付勢してウェハ１８の上下両面にリンス液を供給する
為の出力が制御装置３６ＶＣより線５１ｂ及び５２ｂに
与えらへウェハ１８上に残されているかもしれない食刻
液若しくは他の物質を洗い流す。この様な状態で、食刻
段階が完了する。この時点で、エアー・スイッチ６７の
信号を断つ事により、ノズル組１５ａ及びＥＥＰ検出装
置３３がスプリング７１のバイアスのもとでウェハ１８
の右側に移動する。

ＥＥＰ検出装置３３の例がＲ．Ｎ．Ｐｒｉｃｅにより、
１９７３年４月刊行された、ＩＢＭＴｅｃｌｍｉｃａｌ
ＤｉｓｃｌＯｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ３５３２頁に言
占敗されている。

食亥股階が終丁すると、次の段階即ちウェハ１８に次の
層を付着する段階の準備の為に、ウェハ１８上に存在し
ているフォトレジスト材を除去しなければならない。

この除去工程も、前記シリンダ４２及び４６による流体
の計量方法と同様な方法でウェハ１８の表面にメニスカ
スを含む流体部分１９を形成する為、ソレノイド・モー
タ６３を付勢して計量用のシリンダ６２を付勢し、該シ
リンダ６２内に含まれた要求された量の熱硫酸の如き食
刻除去液を管６２ａ及びノズル６２ｄへ送り、該食刻除
去液で形成されたメニスカスを含む流体部分１９を形成
する事により成される。残された総てのレジストが除去
され、溶解された時であつて、制御装置３６の設定時間
により定められた除去段階の完了の際にエアー・モーメ
１３が付勢され、除去液で形成されている流体部分１９
は先に説明された様に遠心力により．ただちに振り落と
される。次いで、ウェハ１８の上下両面に存在するよご
れを洗い流す為に？１１御装置３６が線５１ｂ及び線５
２ｂを付勢し、リンス液が供給される。そして加熱装置
２２がウェハ１８を乾かす為に付勢される。この様な状
態でウェハ１８が処理室１０から取り出され、食刻処理
されるべき次の新しい層が該ウェハ１８上に付着される
。

そして該ウェハ１８は再び処理室１０に戻されて既に説
明された総ての処理動作でもつて、上記新しく付着され
た層が処理される。ウェハの製造が完了するまでこの様
な工程がくり返し行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び１Ｂ図は本発明の実施例の為の処理装置を
示す図、第２図は第１図のＡ−Ａからの断面図である。 １０・・・・処理室、１２・・・・チャック、１３・・
・・エアー・モータ、１５ａ・・・・ノズル組、１８・
・・・シリコン・ウェハ、３３・・・・食刻終了点検出
装置、３６・・・・プログラム可能な制御装置、４２，
４６，６２，７６・・・・シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体ウェハ上に付着された層を食刻する方法であ
   つて、食刻されるべき層が上記ウェハの上表面にある様
   に該ウェハを水平位置に支持する事と、上記ウェハの上
   表面全体に食刻液がいき渡り、そして上記食刻液のメニ
   スカスで囲まれた流体部分が形成される様に上記上表面
   に所定の量の上記食刻液を供給する事と、食刻処理が完
   了するまでの間、上記メニスカスで囲まれた流体部分を
   静止させておく事と、食刻処理完了を感知する事と、食
   刻完了時に上記ウェハを回転させ、遠心力によつて、上
   記食刻液で形成されている上記流体部分を除去する事を
   含む上記食刻方法。