JPS61125136A - 処理槽 - 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】 Ｃ技術分野Ｊ 本発明は、処理技術、特に、被処理物を洗浄またはエツ
チングなどの表面処理をｊテう技術に関し、例えば、半
導体装置の製造において、ウェハの表面洗浄処理を施す
のに通用して有効な技術に関する。

［背景技術］ 半導体装置の製造にあたって、ウェハ処理段階でのウェ
ハ上に複数層の生成膜を形成する場合、一つの生成膜を
形成した後、次の生成膜を形成する前処理段階として、
純水等の洗浄水によりエツチング液を洗い落としウェハ
表面の化学反応を停止させるとともにウェハを清浄化す
る作業が行われる。

このとき、複数のウェハをカートリッジに収容し、該カ
ートリッジごと箱形の水洗槽に浸漬させ、この水洗槽の
下部より大量の洗浄水を単一の噴出孔から噴出せしめて
楢からオーバフローさせなからウェハ表面の洗浄を行い
、ウェハ表面に付着しているエツチング液による有害な
エツチングの進行を９速に停止させる方法が考えられる
。

しかし、単一の噴出孔しか有していない前記水洗槽では
、乱流がどうしても発生してしまい、カートリッジ内の
それぞれのウェハの表面に水流が均一にあたらず、また
同一ウェハの表面でもウェハの各個所での水流の当たり
方が異なるため、部分的にエツチングが進行し、その結
果、生成膜の膜厚にばらつきが生し、これがペレットの
特性のばらつきの原因となることが本発明者によって明
らかにされた。

このことから、乱流をなくするために、洗浄水の流量を
少な（して洗浄水がウェハ表面に均一に当たるようにす
ることも考えられるが、洗浄水を少量にすると全体のエ
ツチングが進行してしまい、所定の膜厚を得られず、し
かも作業効率が悪化することが本発明者によって指摘さ
れた。

さらに、前記箱形の水洗槽では、底部および壁面が平面
形状となっているため水流に乱流がどうしても生じてし
まい、洗浄水の循環効率を悪くして、これも膜厚のばら
つきを生じさせる原因の一つとなっていることも同時に
本発明者によって明らかにされた。

なお、エノチンダ液の洗浄の技術として詳しく述べであ
る例としては、工業調査会、昭和５６年１１月１０日発
行「電子材料１９８１年１１月号別冊、超ＬＳＩ製造・
試験装置ガイドブック」、Ｐ９５〜Ｐ１０２がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、処理のばらつきを防止することができ
る処理技術を提供することにある。

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
。

［発明の概要］ 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
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、処理槽において処理液噴出孔を複数設けるこ
とにより処理液の乱流作用を大幅に低減することにより
、被処理物の表面に付着している物質を均一に洗浄また
はエツチング等の表面処理を行い前記目的を達成するも
のである。

［実施例１］ 第１図は本発明の一実施例であるウェハ洗浄処理槽を示
す縦断面図である。

本実施例によるウェハ洗浄槽ｌは石英からなる成鉢状の
槽２がその周囲を支持材３により支持されており、槽の
内壁面のほぼ中間位置には凸部４が設けられ、該凸部４
上に係るようにして水平方向に多数の孔を有する棚材５
が取付けられている。

該棚材５の上には薬液処理を終了した複数のウェハ６が
カートリッジ７に収納されてｉ５！ｙされている。

［２の底部には洗浄水吸入口８が設けられ、該吸入口８
には複数の長管９および短管１０が取付けられている。

短管ｌＯは槽２の底部で開口しており、洗浄水１１を槽
２内に流入させるようになっている。また、長管９は棚
材５の近傍まで延設されており、その先端には球形状の
ノズル１２が取付けられており、該ノズル１２の上半球
表面には多数の孔１３が設けられ、咳孔１３より洗浄水
１１を棚材５方向に放射状に噴出させるようになってい
る。

なお、槽２の底部近くには排水管１４が取付けられ、該
排水管１４にはドレーンコック１５が取付けられ、槽２
内の洗浄水１１を排水できるようになっているが、通常
の使用状態においては該ドレーンコック１５は閉じられ
ている。

このように、本実、８１Ｎによれば、上部のノズル１２
から上方に向かって広がりをもって噴出された洗浄水１
１は、下部の短管１０から流出された洗浄水ＩＩに押し
流され、ウェハ６の表面を均一に流れて槽２の上部から
溢水される。そして、槽２の内面は曲壁面を有する信鉢
伏となっているため洗浄水１１の流れに乱流が生じにク
ク、槽２内の各ウェハに接触する洗浄水１１は常に清浄
な状態を維持することができる。

なお、本実施例の処理槽はウェハの薬液処理用としても
利用できる。

［実施例２］ 第２図は本発明の他の実施例であるウェハ洗浄処理槽を
示す縦断面図である。

本実施例による洗浄処理槽２１は実施例１に示した洗浄
処理槽ｌと同様、上部開口部に向かって大径となるよう
なテーバを有する形状の槽２２からなる。

本実施例の洗浄処理槽２Ｉにおいては洗浄水吸入口２３
は槽の下部側面に設けられており、洗浄水ＩＩは水平方
向から槽２２内に供給される。

槽２２の底部は二重構造となっており、第１底部２４は
該洗浄水吸入口２３よりも上部に形成されている。この
第１底部２４には垂直方向に貫通する孔２５が多数設け
られており、該孔２５は洗浄水吸入口２３付近は・小径
となっており、洗浄水吸入口２３から離れるにしたがっ
て大径となっている。これは、連通管と類（以の考え方
にもとづくもので、第１底部２４から湧出する洗浄水１
１がいたるところ均一な流量となるように孔の径および
配置を設定したことによる。

なお、ウェハ６はカートリッジ７に収納された状態で、
該第１底部２４の上部の槽内側面に設けられた凸部４に
係るようにして水平方向に取付けられた棚材５の上に載
置されている。

また、第２底部２６には実施例１同様、排水管Ｌ４が取
付けられ、槽２２内の洗浄水１１が排水可能になってい
る。

本実施例によれば、洗浄水吸入口２３から供給された洗
浄水１１は第１底部２４の複数の孔２５から槽２２の上
部方向に噴出される。このとき、水流の強い洗浄水吸入
口２３付近の孔は小径となっており、該洗浄水吸入口２
３から離れた部分つまり水流の弱い部分の孔は大径とな
っているため、第１底部２４を通過して槽２２上部に噴
出される洗浄水ｉｔの水流は均一化され、ウェハ６の表
面を均一に流れて槽２２の上部から溢水される。

このように、本実施例では簡易な構造でウェハ６を均一
に洗浄処理することができる。

なお、本実施例の処理槽はウェハのエツチングなどの薬
液処理用としても利用できる。

［効果］ （１）、処理槽において処理液噴出孔を復敷設けること
により、槽内に均一に処理液を供給することが可能とな
り、ウェハ表面処理における表面処理状態のばらつきを
抑制することができる。

（２１，噴出孔を段差を形成して設けることにより槽内
の処理液のＷＩ環効率を向上させ、表面処理の迅速化を
図ることができる。

（３）、処理槽の内部壁面を上部開口部に向かって大径
となるようなテーパを形成する構造とすることによって
、槽内の処理液の乱流の発生を防ぎ、処理液の循環効率
を向上させ、表面処理の迅速化を図ることができる。

（４）、処理液噴出孔を処理液吸入口付近は小径とし、
該吸入口から離れるにしたがって大径となるように設け
ることにより、槽内に供給される処理液の水流を均一化
することができ、ウェハ表面処理における処理状態のば
らつきを抑制することができる。

（５）、前記＋１１、（２）、（３）および（４）によ
り生成膜の膜厚にばらつきのないウェハを提供すること
ができ、これによって特性のばらつきのない信頼性の高
い半導体’Ｊｉ？ｆを提供することができる。

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。

例えば、処理液たる洗浄水は純水に限らず、メタノール
等を使用してもよい。

また、処理槽の材質も塩化ビニール等であってもよい。

［利用分野１ 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、いわゆるウェハの
洗浄処理槽に適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではな（、被処理物に対して均一な液体
処理が要請される処理槽であれば有効に適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１であるウェハ洗浄処理槽を示
す縦断面図、 第２図は本発明の実施例２であるウェハ洗浄処理槽を示
す縦断面図である。 ｌ・・・ウェハ洗浄槽、２・・・槽、３・・・支持材、
４・・・凸部、５・・・棚材、６・・・ウェハ、７・・
・カートリッジ、８・・・洗浄水吸入口、９・・・長管
、ｌＯ・・・短管、１１・・洗浄水、１２・・・ノズル
、１３・・・孔、１４・・・排水管、１５・・・ドレー
ンコック、２１・・・ウェハ洗浄槽、２２・・・槽、２
３・・・洗浄水吸入口、２４・・・第１底部、２５・・
・孔、２６・・・第２底部。 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理液噴出孔が複数設けられていることを特徴とす
   る処理槽。 ２、複数の噴出孔が段差を形成して設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理槽。 ３、処理槽壁面が上部開口部に向かって大径となるよう
   なテーパを形成していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項の処理槽。 ４、処理液が洗浄水であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の処理槽。 ５、処理液噴出孔が処理液吸入口付近は小径となってお
   り、該吸入口から離れるにしたがって大径となっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理槽。