JPH0119392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本考案は半導体製造装置で、詳しくは半導体製
造時でのシリコン酸化膜のエッチング工程等にお
いて、半導体ウエーハを所定温度にて薬液処理す
る装置に関するものである。

ロ 従来技術 一般に半導体製造時におけるシリコン酸化膜の
エッチング工程は、半導体素子のパターン寸法を
決定する重要な工程であり、そのエッチング速度
を精密に制御しながら半導体ウエーハを薬液処理
しなければならない。そこで上記エッチング速度
を制御するため、半導体ウエーハの薬液処理で
は、その薬液を直接或いは間接に温度制御して適
正処理温度にて行い、そのエッチング量を処理時
間で管理している。

従来、上記半導体ウエーハを薬液処理する半導
体製造装置の具体例を第１図及び第２図に示し説
明する。第１図装置は薬液を直接に温度制御する
もので、図に於いて、１は薬液２を収納した液
槽、３は該液槽１内の薬液２の液温を検出して適
正温度に温度制御する循環式の温度制御器、４
ａ，４ｂは上記液槽１と温度制御器３を連結して
循環経路を形成する管路で、管路４ａの一端は上
記温度制御器３に取付けられ、その他端は液槽１
内の薬液２の上方に配置されている。また管路４
ｂの一端は温度制御器３に取付けられ、その他端
は液槽１の底部に装着されて該液槽１内と連通し
ている。５，６は上記管路４ａの一部に設けられ
たポンプ及びフイルター、７は第３図図示の如く
略台形状の側壁部７ａ，７ａ及び該側壁壁部７
ａ，７ａ間に棒材を等間隔に架設した簣の子状の
底部７ｂからなる保持部材、８は第４図に示すよ
うに該保持部材７上に載置されたキヤリア、９は
該キヤリア８の長手方向に沿つて等間隔に整列配
置された多数個の半導体ウエーハである。

従つて半導体製造時、シリコン酸化膜のエツチ
ング工程における上記装置の動作は、液槽１内の
薬液２によるエツチングにて半導体ウエーハ９，
９……が反応熱を発生し、該反応熱により半導体
ウエーハ９，９……の近傍、即ち液槽中央部の薬
液温度が適正処理温度よりも上昇する。そこで温
度制御器３にて上記薬液温度を検出して適正処理
温度に薬液２を温度制御し、その温度制御された
薬液２をポンプ５の作動により管路４ｂを介して
液槽１内に送り込み、且つ反応熱により温度変化
した液槽１内の薬液２を管路４ａを介して温度制
御器３に回収する。この薬液２の循環による適正
処理温度への温度制御と共に保持部材７を適宜の
手段にて上下動させることにより液槽中央部の薬
液２を撹拌して液槽１内の薬液２の温度分布を均
一化している。

次に第２図装置は液槽内の薬液を間接に温度制
御するもので、第１図装置と同一符号は同一物を
示しその説明を省略する。図に於いて、１′は薬
液２を収納した液槽で、この液槽１′は中空状の
側壁部１a′，１a′及び底部１b′からなる。４a′，
４b′は上記液槽１′と温度制御器３を連結して循
環経路を形成する管路で、管路４a′の一端は上記
温度制御器３に取付けられ、その他端は液槽１′
の側壁部１a′の上部に連設されている。また管路
４b′の一端は温度制御器３に取付けられ、その他
端は上記液槽１′の底部１b′の一部に連設されて
いる。

従つてエツチング工程における上記装置の動作
は、温度制御器３にて温度制御された純水等をポ
ンプ５の作動により管路４a′を介して液槽１′の
側壁部１a′，１a′及び底部１b′に送り込み管路４
b′を介して温度制御器３に回収する。この温度制
御された純水の循環により半導体ウエーハ９，９
……の薬液処理時に発生した反応熱で温度変化し
た液槽１′内の薬液２を適正処理温度に温度制御
すると共に、保持部材７を適宜の手段にて上下動
させることにより半導体ウエーハ９，９……の近
傍、即ち液槽中央部の薬液２を撹拌して液槽１′
内の温度分布を均一にしている。

ところで上記従来装置では、半導体ウエーハ
９，９……の薬液処理時における反応初期の急激
な薬液２の温度変化に対応することができず、液
槽１，１′内の薬液２、特に液槽内中央部、即ち
半導体ウエーハ９，９……の近傍の薬液２を所定
の適正処理温度に維持することが困難であり、そ
の適正処理温度への復帰にも時間がかかるという
欠点があつた。また近年では半導体ウエーハ９，
９……インチサイズの大型化に伴い、液槽１，
１′自体も大容積のものを使用しなければならず、
薬液量も多くなるので、適正処理温度への復帰に
より一層時間がかかるという欠点もあつた。

ハ 考案の目的 本考案は上記欠点に鑑み提案されたもので、半
導体ウエーハの薬液処理時の反応熱による薬液の
温度変化に対応して該薬液を速やかに適正処理温
度に制御することを可能ならしめる半導体製造装
置を提供することを目的とする。

ニ 考案の構成 本考案は薬液２を収納した液槽１，１′に多数
個の半導体ウエーハ９，９……を整列配置したキ
ヤリアを載置した保持部材７を浸漬することによ
り半導体ウエーハ９，９……の薬液処理を行うも
のに於いて、上記保持部材７′を中空状にして温
度制御器３に管路接続し、温度制御器３にて温度
制御した流体を上記保持部材７′の中空内部１０
ａ，１０ｂに流すようにしたことを特徴とする。

ホ 実施例 以下に本考案に係る半導体製造装置の実施例を
第５図及び第６図に示し説明する。第５図装置は
本考案を第１図従来装置に適用した具体例を示
し、第６図装置は第２図従来装置に適用した具体
例を示している。ここで第１図及び第２図従来装
置と同一符号は同一物を示しその説明を省略す
る。本考案に係る装置が従来装置と相異する点は
保持部材である。第５図及び第６図に於いて、
７′は略台形状の側壁部７a′，７a′及び該側壁部
７a′，７a′間に複数本の棒材を等間隔に架設した
簣の子状の底部７b′からなる保持部材で、この保
持部材７′の側壁部７a′，７a′及び底部７b′の各
棒材は中空状に成形されており、側壁部７a′，７
a′と底部７b′の各棒材との中空内部１０ａ，１０
ａ，１０ｂは連通している（第７図参照）。１１
ａ，１１ｂは上記保持部材７′と温度制御器３間
を連結して循環経路を形成する管路で、この管路
１１ａ，１１ｂはその一端が温度制御器３に取付
けられ、他端が上記保持部材７′の側壁部７a′，
７a′の上部に連設されている。また上記保持部材
７′を上下動させるため、管路１１ａ，１１ｂの
一部がその上下動に追従するように蛇腹式のフレ
キシブルチユーブ１２ａ，１２ｂが設けられてい
る。更に管路１１ａの一部にはポンプ１３が設け
られている。

従つて半導体製造時、シリコン酸化膜のエツチ
ング工程における上記第５図装置の動作は、温度
制御器３にて薬液温度を検出して上記半導体ウエ
ーハ９，９……の適正処理温度に薬液２を温度制
御する。この温度制御された薬液２はポンプ５の
作動により管路４ａを介して液槽１内に送り込ま
れ、且つ反応熱により温度変化した液槽１内の薬
液２は管路４ｂを介して温度制御器３に回収され
る。この薬液２の循環による適正処理温度への温
度制御に加えて、保持部材７′を適宜の手段にて
上下動させることにより半導体ウエーハ９，９…
…の近傍、即ち液槽内中央部の薬液２を撹拌して
その温度分布を均一化すると共に上記温度制御３
にて温度制御された純水等をポンプ１３の作動に
より管路１１ａを介して保持部材７′の側壁部７
a′，７a′及び底部７b′の中空内部１０ａ，１０
ａ，１０ｂに送り込み管路１１ｂを介して温度制
御器３に回収する。この温度制御された純水の循
環により液槽１′内の薬液２、特に反応熱による
温度変化が顕著な半導体ウエーハ９，９……の近
傍の薬液２を適正処理温度に温度制御する。

次に第６図装置におけるエツチング工程での動
作は、温度制御器３にて温度制御された純水をポ
ンプ５の作動により管路４a′を介して液槽１′の
側壁部１a′，１a′及び底部１b′内に送り込み管路
４b′を介して温度制御器３に回収する。この温度
制御された純水の循環により反応熱で温度変化し
た液槽１′内の薬液２を適正処理温度に温度制御
する。上記液槽１′内の純水の循環による温度制
御と共に、温度制御器３にて温度制御された純水
をポンプ１３の作動により管路１１ａを介して保
持部材７′の側壁部７a′，７a′及び底部７b′の中
空内部１０ａ，１０ａ，１０ｂに送り込み管路１
１ｂを介して温度制御器３に回収する。この保持
部材７′内の純水の循環により上記反応熱による
温度変化が著しい半導体ウエーハ９，９……の近
傍、即ち液槽中央部の薬液２を適正処理温度に温
度制御する。またこれら液槽１′及び保持部材
７′内の純水の循環による温度制御とは別に、上
記保持部材７′を適宜の手段にて上下動させるこ
とにより液槽中央部の薬液２を撹拌してその温度
分布を均一化する。

尚、上記実施例では第５図図示の如く液槽１内
の薬液２を循環させて直接に温度制御する場合
と、第６図図示の如く上記液槽１′の側壁部１a′，
１a′及び底部１b′内に純水を循環させて間接に温
度制御する場合との２種類の温度制御を別々に行
つているが、本考案はこれに限定されることな
く、上記両者を組合せた上で保持部材７′内に純
水を循環させて温度制御することも可能である。
或いはまた、保持部材７′に透孔を形成して、こ
の透孔から液槽１内に薬液を流入せしめるように
してもよい。

ヘ 考案の効果 本考案によれば、半導体ウエーハを載置した保
持部材の内部に温度制御された流体を流すことに
より、液槽内中央部、即ち反応熱による温度変化
が著しい半導体ウエーハ近傍の薬液を迅速かつ正
確に温度制御して適正処理温度に維持できるの
で、上記半導体ウエーハの薬液処理時における反
応初期の急激な温度変化にも対応することが可能
となり、また従来のように液槽の側壁部及び底部
の内部に純水を循環させるのに加えて、簣の子状
の保持部材にも温度制御された流体を流すため、
薬液との接触面積が大きくなるので上記温度制御
を効率よく速やかに行うことができると共に、半
導体ウエーハの大型化に伴い、液槽の容積が大き
くなつても温度制御に時間がかかることもない。
以上のように半導体製造時でのエツチング工程に
おける半導体ウエーハの薬液処理では、薬液を速
やかに温度制御して適正処理温度に維持すること
により、エツチング速度を精密に制御することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体製造装置の具体例を示す
概略部分断面図、第２図は他の具体例を示す概略
部分断面図、第３図は保持部材を示す斜視図、第
４図は保持部材に半導体ウエーハを整列配置した
キヤリアを載置した状態を示す斜視図、第５図は
本考案に係る半導体製造装置の実施例を示す概略
部分断面図、第６図は他の実施例を示す概略部分
断面図、第７図は本考案に係る保持部材を示す斜
視説明図である。 １，１′……液槽、２……薬液、３……温度制
御器、７，７′……保持部材、９……半導体ウエ
ーハ、１０ａ，１０ｂ……中空内部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 薬液を収納した液槽に、多数の半導体ウエーハ
   を整列配置した保持部材を浸漬させることにより
   半導体ウエーハの薬液処理を行うものに於いて、
   上記保持部材を中空状にして、温度制御器にて温
   度制御した流体を流すようにしたことを特徴とす
   る半導体製造装置。