JPS61148821A - 処理装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は処理装置に関し、特に微細パターン製品の高清
浄化が図れる処理装置に関するものである。

〔背景技術〕

従来、微細パターン製品、たとえば半導体ウェハに付着
した異物（ごみ）を除去するに当り、第３図に示す如き
洗浄装置を用いている、即ち、ａｍ！３図においては、
外槽ｌ内に水２が入っており、その外槽１の底部に超音
波発振器３が投雪されており、その上方に処理槽４が配
置され、その上端は外槽弄に取付けられている。そして
処理槽４内には水５が入っており、この水中にウェハ６
を搭載したカー）　ＩＪッジ７がおかれている。

このような構成の洗浄装置では、超音波発振器３から出
た音波は水２を伝達し、更に処理槽４内に伝達する。そ
こで音波は水５を伝達し、ウェハ６の周囲の水が超音波
振動するので、その振動によりウェハ６上に付着した異
物（ごみ）がとり除かれるようになり【いる。

しかしながら、このような異物（ごみ）の除去処理では
、超音波で水５を単に振動させているだけであるので、
ウェハ６からとれた異物（ごみ）は処理槽４内になまる
ことになり、また処理槽４内を浮遊したりすることにも
なる。従ってウェハ６の周辺の水５が汚れており、超音
波振動でせっかくウェハ６に付着した異物（ごみ）を除
去しても又周辺に浮遊している異物（ごみ）が再付着す
ることＫもなり、洗浄効果が半減される。

史に音波が水５を伝達するまでに、伝達媒体として水２
のほか処理槽４の槽壁を介してきており、直接水５を伝
達する訳ではないので、超音波発振器の出力容量が同一
の場合には水５を直接伝達する場合に比べてウェハ６に
対する超音波振動か弱（洗浄効果も劣ることＫなる。

以上から、水５の中に入れたウェハ６が十分高清浄に処
理されないという問題を有する、なお、洗浄装置に関し
ては％開昭５８−８０８５９号や特開昭　　−号に関連
技術が開示されている、 〔発明の目的〕 本発明の主目的は、被処理部材（被洗浄部材）上に付着
した異物（ごみ）を高精度に除去して被処理部材の高清
浄化を図り、品質向上、歩留向上を達成するよ５Ｋした
処理装置（洗浄装置）を提供することにある。

本発明の他の目的は、被処理部材のエツチングに際し、
エッチむらを防止し、エツチング精度の向上を図るよう
にした処理装置を提供することにある、 本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面から明らかＫ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、下記のとおりである。　、 すなわち、処理液（ｆｃとえば水）を一方側から給液し
他方側へ流して排液されるよ５に、ｔ、てなる処理槽を
設け、この処理槽内の処理液中に処理液の流れ方向忙対
し略平行忙なるように被洗浄部材（７’（とえば半導体
ウェハやマスクなど）を配置し、かつその被洗浄部材の
表面と略直角方向に超音波振動を与える超音波発振器の
フオン部の先端部を前記処理液中に配置して、超音波発
振器による超音波振動により被処理部材上に付着した異
物（ごみ）をとり除き、その異物を流動している処理液
で洗い流丁よ５ＫＬｋもので、被洗浄部材の高清浄化を
図り、もって品質向上及び歩留向上を達成せんとするも
のである。

〔実施例１〕 第１図は本発明による処理装置を洗浄装置として璋用し
た場合の一実施例を示し、半導体ウェハ上にたとえばコ
ンタクトホール形成後の洗浄に例をとり以下本発明を説
明する。

第１図において、１１は処理槽であって、この処理槽１
１には一方側に給液口１２が設けられ、他方側に排液口
１３が設けられており、処理液ここでは水１４が給液口
１２より給水され、矢印で示すよ５に反対仰、（他方側
）の排液口１３に向って痺れ排水される６１４ａは水面
の位置を示している。１、うは超音波を出す超音波発振
器であって、処理時はここでは洗浄時には超音波発振器
１５は下降し図示の如く水１４中にフォン部１５．ａの
先端部が配置されるよう＆Ｃなっている。このように超
音波発振器１５は必要に応じ【上下方向などに移動自在
となっている。

いま、半導体ウェハ１６上［７’（とえばＭＯ８素子を
形成後、その上に形成される眉間絶縁膜に対しコンタク
トホールのエッチ工程が終ったので、後段工程である熱
処理工程を行なう前にウェハ１６上を洗浄してやらなけ
ればならない。そこで前段のエッチ工程からブツシャ等
で送られてきたウェハ１６の両端を、対向する内側ＫＶ
字状の溝１７が形成された一対のガイド１８のその溝１
７でもって保持しくキャッチし）、処理槽１１内の水中
の所定位置まで下降させ図示の如く左側に停止させる。

このガイド１８の操作機構等は図示省略されているが適
宜のものが考えられる。

１９は図示しない駆動機構によって駆動されるブツシャ
であって、このブツシャ１９Ｔｔ″ｓ、ウェハ１６を左
右に（水平方向に）揺動させたり、又は送ったりなど適
宜な動作ができるようになっている。このブツシャ１９
は一対のＬ字状部材１９ａが支持体１９ｂに取付けられ
た構成となっている。

そしてＬ字状部材１９ａには第２図に示す如く７字状の
溝１９ｃが設けられており、この溝１９ｃ内にウェハ１
６の一端側が挿入される保持（キャッチ）されるようＫ
なっている。

従って、処理槽１１内の左側に下降配置されたガイド１
８に保持されているウェハ１６の一端側を、前記ブツシ
ャ１９の一対のＬ字状部材１９ａに形成されている６溝
１９ｃで保持して、ブツシャ１９を矢印２０の方向（右
方向）へ動か〔、てやるとウェハ１６に対し近接配胃さ
れているガイド２１の７字状溝１７に挿入され保持され
る。そしてブツシャ１９はウェハ１６を溝１９ｃで保持
したまま、ガイド２１の溝１７に沿って右方向の所定位
置即ち図示の如く下降し配置された超音波発振器１５の
フオン部１５ａの先端部の下まで送ってやる。一方、ガ
イド１８はウェハ１６が次のガイド２１へと送られたこ
とにより上昇し、元の位置に戻り前段工程から送られて
くる別のウェハ１６を保持すべく待つことになる、ここ
で一対のガイド１８の長手方向で同一水平面内に一対の
ガイド２１．２２が直線状に夫々配置されており、ガイ
ド２１．２２にもガイド１８と同様に７字状溝１７が夫
々設けられ、ガイド１８．２１，２２０各Ｖ字状溝１７
が長手方向に対応して形成されて０る、 ブツシャ１９によりガイド２１の略中央にまで送られて
きたウェハ１６は超音波発振器１５のフオン部１５ａか
らの超音波により水１４が上下振動し、これＫよりウェ
ハ１６に超音波振動が加えられる。しかし、超音波発掘
器１５のフオン部１５の先端部の音波を放出する箇所の
面積がウェハ１６の表面積に対して小さいときは、ウェ
ハ１６をブツシャ１９でもって左右Ｋｍ動させてやる。

即ちブツシャ１９のＬ字状部材１９ａでもってウェハ１
６を保持し−て右方向へ押してやると、水の流れで左方
向へ戻される。またＬ字状部材１９ａでウェハ１６を保
持して右方向へ押してやると水の流れで戻される。この
ようにブツシャ１９でもってウェハ１６をガイド２１の
溝１７に沿って左右に揺動させウェハ１６０表面に一様
な強さに超音波振動が加えられるようにしてもよいし、
またウェハ１６の全表面に超音波振動が加わるように徐
々にフッシャ１９でつ丁−ハ１６を右方向へ送ってもよ
い。

このように、ウェハ１６に形成したたとえばＭＯＳトラ
ンジスタのソース、ドレイン領域上の層間絶縁膜上にコ
ンタクトホールを形成しり後の洗浄に際しては、そのコ
ンタクトホールや段差部による穴など小面積の穴の中に
付着したとれにくい異物（ごみ）を、超音波による水の
上下振動により上下動させる。この超音波にて発生する
上下振動により穴の中の異物（ごみ）がとれて穴の外へ
放出され、流水が排液口１３側へともち去り処理槽１１
外へ排出される。従って、ウェハ１６上からとれた異物
（ごみ）が処理槽１１内にたまったり、流れずに処理槽
１１内の水１４の中を浮遊し続けたりすることがないの
で、従来の如く異物（ごみ）の再付着が防止される。

次にこの洗浄されたウェハ１６をブツシャ１９のＬ字状
部材１９ａで保持して、ガイド２２の溝１７に沿って所
定位置（たとえばガイド２２の中央部）までウェハ１６
を送ってやる。そしてプ。

シャ１９は処理槽１１内の左端側の元の位置に戻ると共
に、ウェハ１６を保持したガイド２２は上昇し処理槽１
１外へ出す。このウェハ１６は後段工程たとえば熱処理
工程へ別のブツシャなどＫより送られることになる。ガ
イド２２は下降し処理槽ｌｌ内の元の位置に戻る。

以上のよ５に洗浄処理工程の動作がなされ、前段工程（
たとえばエッチ工程）からブツシャ等で送られてくるウ
ェハ１６に対して順次同様の動作が繰り返されることＫ
なる。

このようにして、ウェハ１６上の異物、％にコンタクト
ホールや段差部による穴など小面積の穴の中に付着した
とれにくい異物（ごみ）も超音波による上下振動により
とれて穴の外へ出て行き、これが流水で洗い流されてし
まうので、ウェハ１６上に付着した異物のと九にくい箇
所のその異物（ごみ）即ち小面積の穴の中の異物も容易
にとり除くことができ再付着が防止され、高精度に清浄
化が行なえる。

なお超音波発振器１５により発生した音波が直接ウェハ
１６の周囲の水１４を上下振動させているので、本発明
の場合は従来例に比べ、超音波発振器の出力容量を同一
とするとウェハ１６周囲の上下振動が強大で超音波忙よ
る洗浄効果が一層高められている。

上記の如（異物除去により被処理部材ここでは被洗浄部
材であるウェハの高清浄化が行なえ、品質向上、及び歩
留向上が図られる。

〔実施例２〕 本発明による処理装量をエツチング装置として適用した
場合であり、処理液としてエッチ液を用い、ウェハ１６
に対して所足のウェットエツチングを行なうようにした
もので、その他の構成、動作は実施例１で説明した第１
図の場合と同様である、 前段工程から送られてきたウェハ１６に対し、超音波発
振器１５による超音波振動（上下振動）を加えると共に
エッチ液が流れていることにより、ウェハ１６に特に微
細な穴を形成する（エッチする°）Ｋ際して、エツチン
グ時における微細な大円のエッチ液の溜みがなくなりエ
ウチむらが防止でき、微細な穴をエッチするに際しその
穴の中のエツチング精度を向上させることができ、もっ
て品質向上及び歩留の向上を図ることができる。

〔効果〕

１、処理液（たとえば水）中に浸漬された被処理部材（
被洗浄部材）Ｋ対し超音波振動を与えることにより、被
処理部材に付゛着したとれに−＜い異物（ごみ）をもと
り去り、流れている処理液でもち去ることＫなるので処
理槽内忙とれた異物がたまることもなく、また処理槽内
を浮遊したりすることもない。従って被処理部材に付着
したとれにくい異物（ごみ）をもとり除くことができる
と共にとれた異物の再付着を防止でき、被処理部材の高
清浄化を図ることができる。

２、処理液（エッチ液）中に被処理部材を浸漬して被処
理部材のエツチングをするに際しては、エッチ液が一方
向に流れていること及び超音波発振器による超音波振動
を与えることＫより、微細な穴加工などにおいてエッチ
液の溜みがな（なり゛エッチむらの発生を防止でき、エ
ツチング精度の向上が図られる。

３、被処理部材としてウェハやマスクなどの微細パター
ン製品の洗浄やエッチ工程に効果的である。

４、以上より被処理部材の品質向上及び歩留向上が図ら
れる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その女、旨を逸脱しない範囲で程々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば上記実施例
では処理時（洗浄時。

エッチ時）に超音波発振器１５を下降させて水中に４ｆ
Ｌｔせしめているが、最初から図示位置に固設しておい
てもよい。また超音波発振器１５のフオン部１５ａの先
端部の音波を出す箇所の面積が小さい場合、ブツシャ１
９を用いてウェハ１６を左右揺動させてウェハ１６上に
一様な強さとなるように超音波振動を与えているが、ウ
エノ１６をカイト２１、の所定位置に送り、超音波発振
器１５側を左右に動かしてウェハ１′６上忙一様な強さ
に超音波振動を与えてもよいし、又は超音波発振器１５
のフオン部１５ａの先端部の超音波を放出する箇所の面
積を、少なくともウェハ１６０表面棟の大きさＫして一
挙にウェハ１６上全体に超音波振動が一様に加わるよう
にしてもよい。またガイド１８，２１．２２を用いてい
るが一対のガイド１８のみを用い、図示したい操作機構
により直接超音波発振器１５の真下にもってきて、前述
したと同様にして処理（洗浄又はエッチ）を終えたウェ
ハ１６をガイド１８で保持して、前記操作機構により処
理槽１１外へ取り出し次段工程へ別のブツシャ等で送る
ようにしてもよい。

〔利用分野〕

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ェハの洗浄やエッ
チに適用しり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、たとえばマスクなどの微細パターン製
品の洗浄やエッチに対しても同様に好適であり、更に微
細パターン製品に限らず一般の半導体装置その他の洗浄
、エッチに対しても適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による処理装置の一笑施例を示す簡略斜
視図、 笛２図は第１図のブツシャ１９のＬ字状部材１９ａの拡
大斜視図、 第３図は従来の洗浄装置の一例を示す簡略縦断面図であ
る。 １１・・処理槽、１２・・・給液口、１３・・・排液口
、１４・・・水、１５・・・超音波発振器、１５ａ・・
・フオン部、１６・・・ウェハ、１７・・・溝、１８，
２１．２２・・・ガイド、１９・・・プッンヤ、１９ａ
・・・Ｌ字状部材、１９ｃ・・・溝。 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理液が一方側から他方側へ流れ排出されるように
   してなる処理槽と、この処理槽内の前記処理液中に浸漬
   される被処理部材に対し超音波振動を与える超音波発振
   器を備えたことを特徴とする処理装置。 ２、前記被処理部材が平板状の場合に、その表面が前記
   処理液の流れ方向に対し略平行になるように前記被処理
   部材を配置し、かつ前記被処理部材の表面と略直角方向
   に超音波振動を与えられるように前記超音波発振器のフ
   オン部の先端部を前記処理液中に配置可能とした特許請
   求の範囲第１項記載の処理装置。 ３、前記被処理部材を揺動させ前記超音波発振器による
   超音波振動が前記被処理部材全体に一様に加わるように
   してなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の処理装
   置。 ４、前記処理部材として半導体ウェハやマスクなどを用
   いてなる特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   記載の処理装置。 ５、前記処理液として水を用いてなる特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれか記載の処理装置。 ６、前記処理液としてエッチ液を用いてなる特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれか記載の処理装置。 ７、前記超音波発振器を固定あるいは移動自在としてな
   る特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか記載の
   処理装置。