JPH0128671Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、各種IC等として用いられる半導体
素子の製造装置に関し、特にウエハにエツチング
等を施す場合に現像液等の残量を検出することが
できる半導体素子製造装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

今日IC，LSI等半導体技術の進歩により、エレ
クトロニクス産業が飛躍的に発展し、産業の高度
化や豊かな経済社会の形成に大いに寄与してい
る。これらICやLSI等は、電子計算機に用いられ
るばかりでなく、身近な例ではテレビ、ラジオ、
時計、オーデイオ装置からカメラ、自動車等にも
利用されている。さらに、これらの応用のされ方
もいろいろであり、ロジツク（論理回路）とし
て、メモリ（記憶素子）として、イメージヤ（撮
像素子）として、増幅用として、さらにはマイク
ロコンピユータとしてシステム機能を持たせて総
合的に機器を制御するため等に用いられている。

ところで、これらICやLSI等として用いられる
半導体素子は、種々の製造工程を経て製造されて
いる。すなわち、基板となるウエハの製造、この
ウエハ上にマスク合せ、エツチング、不純物拡
散、イオン注入、気相酸化膜被着や電極用金属蒸
着を施すことによる半導体素子の形成、上記半導
体チツプのダイシングによる分離及びボンデイン
グやモルテイング等の組立工程等である。

ここで、特に上記ウエハ上へのマスク合せ工程
及びエツチング工程について着目してみる。

このマスク合せ工程においては、まず、酸化膜
を形成したウエハにフオトレジストをコーテイン
グし、あらかじめ作成されたフオトマスクを通し
て紫外線を照射しパターン露光を行なう。そし
て、この紫外線がフオトマスクにより遮光され照
射されない部分のフオトレジストを現像液により
溶解し、現像する。次に、フオトレジストが除去
されて露出した部分の酸化膜を、エツチング工程
により化学処理を行なつて除去し、不要となつた
フオトレジストを除去する。

ところで、上記パターン露光を行なつたウエハ
に現像液を噴霧し現像を行なうために、従来は第
１図に示すような半導体素子製造装置が用いられ
ている。この従来の半導体素子製造装置は、パタ
ーン露光を行なつたウエハ１を載置し回転可能な
ウエハ支持台２と、このウエハ１にキシレン等の
現像液を噴霧し現像を行なうスプレーの如き処理
部３と、この処理部３に現像液を移送する供給路
４及び上記現像液を収容するステンレス製の容器
５とからなつている。そして、この容器５に収容
される現像液は、上記供給路４を通じて上記処理
部３に供給され、例えば第１図に示すような窒素
ガス供給路６より供給される窒素ガスにより霧状
にウエハ１に噴霧されてこのウエハ１の表面を現
像するようになされている。

しかしながら、このような従来の半導体素子製
造装置にあつては、上記容器１内の現像液の残存
量をチエツクすることができず、例えば上記容器
１内の現像液が完全になくなるまで使用した場合
には、上記供給路４や処理部３に気泡が侵入し、
ウエハ１に悪影響を及ぼす虞れがあり、また、上
記侵入した気泡を追い出すのにかなりの時間を要
している。このため、上記気泡を完全に経路から
追い出すまではウエハ１の現像作業を停止せざる
を得ず、生産効率が著しく低減してしまつてい
る。

そこで、上記容器５内の現像液の残存量を検出
するための種々の方法が検討されている。まず、
上記容器５に直接内容量検出センサを取付けるも
のが考えられるが、この容器５は収容する現像液
がなくなつたときに現像液を満たした新しい容器
と交換してしまうので、その都度付け替えたりす
る必要が生じ、作業性が極めて悪いものとなつて
いるばかりか、半導体素子製造上好ましくないダ
ストの混入の虞れがある。さらに、上記容器５を
組込みタンクとして固定して設置し、この容器５
に内容量検出センサを取付ける場合には、この装
置に組込まれた容器５への現像液の移送にかなり
の時間を要し作業の効率が著しく悪くなつてしま
う。また、容器５の重量により現像液の残存量を
チエツクするという方法も考えられるが、この場
合には容器５交換時に気泡が侵入しないように多
量の現像液を残しておく必要があり、現像液の無
駄が多くなつてしまつている。

上述のように、従来は、ウエハに現像を施す半
導体素子製造装置に現像液の残量検出装置を満足
し得る状態で設けることができないでいる。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、現像液等の処理剤の残存量を
検出して確実に装置内への気泡の侵入を防止する
ことができ、生産性の向上を図ることができる半
導体素子製造装置を提供することを目的とする。

さらに本考案は、処理剤の補充作業を容易なも
のとなし、作業の能率を向上し得る半導体素子製
造装置を提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

上述した目的を達成するために、本考案は、半
導体素子の製造に用いられる処理剤を収容する第
１の容器と、上記処理剤により半導体を処理する
半導体処理部と、上記半導体処理部に上記処理剤
を連続的に供給する供給路からなり、上記供給路
の中途部に上記処理剤で満たされるとともに第１
の容器内の処理剤がなくなると液面が低下し、か
つ前記処理剤の液面の低下を検出する内容量検出
センサを有する第２の容器を設けてなることを特
徴とするものである。

〔実施例〕

本考案の実施例の説明に先だつて、半導体素子
をウエハ上に形成する一工程である。いわゆるフ
オトリゾグラフイ工程及びエツチング工程につい
て図面に従つて説明する。

シリコン板であるウエハ３１には、このフオト
リゾグラフイ工程に先だつて第２図ａに示すよう
に酸化膜３２が形成されている。そして、この酸
化膜３２の表面には第２図ｂに示すように感光剤
であるフオトレジスト層３３が被着される。これ
に第２図ｃに示すように、あらかじめパターンジ
エネレータのような装置により作成されるフオト
マスク３４を重ね合せ、紫外線により露光しパタ
ーンを焼き付ける。そして、上記紫外線がフオト
マスクにより遮光され、照射されなかつた部分の
フオトレジスト層３３を例えばキシレン系の有機
溶剤等からなる現像液により溶解し、第２図ｄに
示すように現像を行なう。上記処理によりフオト
リゾグラフイ工程を完了し、次にエツチング工程
に移行する。そして、上記フオトレジスト層３３
が除去されて露出した部分の酸化膜３２Ａを化学
処理により第２図ｅに示すように取り去る。さら
に、第２図ｆに示すように不要となつたフオトレ
ジスト層３３を取り除くことによりエツチング工
程も完了する。

そして、本考案は、上述した工程において、特
にウエハに対し現像液により現像を施すような工
程を行なう半導体素子製造装置に適用することが
できるものである。

以下、本考案の具体的な一実施例について、図
面を参照しながら詳細に説明する。

本考案によつて構成される半導体素子製造装置
は、第３図に示すように、ウエハ１１を載置し回
転可能に設けられるウエハ支持台１２と、このウ
エハ１１に例えばキシレン等からなる現像液のよ
うな処理剤を噴霧し現像等の処理を行なうスプレ
ーの如き半導体処理部１３と、この半導体処理部
１３に上記処理剤を供給する第１の供給路１４及
び第２の供給路１５と、上記処理剤を収容する例
えばステンレス製の第１の容器１６とからなつて
いる。そして、上記第１の供給路１４と第２の供
給路１５との間にはテフロン製の第２の容器１７
が設けられている。この第２の容器１７には、例
えば処理剤と空気の屈折率の相違を利用して上記
処理剤の液面を検出する、いわゆるグラスライト
センサの如き内容量検出センサ１８と、この第２
の容器１７内の空気を抜くための空気抜きバルブ
１９が設けられている。また、上記第２の容器１
７に接続される第２の供給路１５は、上記第２の
容器１７の底部に接続されている。

そして、上記第１の容器１６内の処理剤は、上
記第１の供給路１４を通じて、先ず第２の容器１
７に収容される。次に、この第２の容器１７に収
容される処理剤は、第２の供給路１５を通じ、電
磁弁２０により流量を調整されて上記半導体処理
部１３に連結的に供給され、例えば第２図に示す
ような窒素ガス供給路２１より供給される窒素ガ
スにより霧状に噴霧され、上記ウエハ１１の表面
に現像等の処理を施すようになされている。すな
わち、前記第２の容器１７は、処理剤を収容する
といつても供給路１４、供給路１５と共に流路の
一部を構成するにすぎず、したがつて第１の容器
１６内の処理剤はこれら第１の供給路１４、第２
の容器１７、第２の供給路１５を通つて半導体処
理部１３に連結的に供給されることになる。

ところで、上記第１の容器１６内の処理剤がな
くなると、第２の容器１７内の処理剤の液面が次
第に下がる。そして、この液面が上記内容量検出
センサ１８の先端１８Ａよりも低くなると、上記
内容量検出センサ１８により検出して何らかの警
報を発するようになる。この内容量検出センサ１
８の先端部１８Ａの位置は、例えば処理剤の液面
がこの先端部１８Ａより下がつてもウエハをされ
に25枚程度処理することができる程度の処理剤が
上記第２の容器１７内に残存する程度とされてい
る。したがつて、上記警報が発せられてから第１
の容器１６を処理剤が満たされた新しい容器と交
換し、第２の容器１７内の空気を空気抜きバルブ
１９より抜いてこの第２の容器１７内を再び処理
剤で満たせば、上記処理剤を連続的に半導体処理
部１３に供給することができ、また、上記第２の
供給路１５に気泡が侵入する虞れもない。特に、
上記警報が発せられてからもウエハを25枚程度処
理できる処理剤が第２の容器１７内に残存してい
るため、上記第１の容器１６の交換作業も十分間
に合うものとなる。

このように、上記実施例においては、処理剤の
残存量を検出して第２の供給路１５内に気泡が侵
入することを防止することができ、第１の容器１
６交換時にも連続的にウエハ１１を処理すること
ができ、生産性を非常に向上することができる。

また、処理剤の補充も第１の容器１６の交換の
みでよく、作業性も非常に良好なものとなつてい
る。

ところで、本考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば上記内容量検出センサ１８は
静電容量センサ等処理剤の液面を検出することが
できるような各種センサを用いてもよい。

また、上記第２の容器１７を設けずに、例えば
処理剤に含まれる粒子状の不純物を除去するため
に供給路の途中に設けられるフイルタ槽に上記内
容量検出センサ１８を取付けても同様な効果が得
られる。

〔考案の効果〕

上述した実施例の説明からも明らかなように、
本考案は、連続的に処理剤が供給されるような装
置において供給路の中途部で処理剤の残存量を検
出するようにしているので、たとえ第１の容器内
の処理剤が完全になくなるまで使用したとしても
半導体処理部内への気泡の侵入を確実に防止する
ことができ、生産性を著しく向上することが可能
となつている。

さらに本考案においては、容器内の処理剤の補
充作業を容易なものとなし、作業の能率を向上す
ることが可能となつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体素子製造装置の構成を示
す概略図である。第２図ａ〜ｆはフオトリゾグラ
フイ工程及びエツチング工程の工程順序を示す要
部概略縦断面図であり、第２図ａは酸化膜形成工
程、第２図ｂはフオトレジスト層被着工程、第２
図ｃはパターン露光工程、第２図ｄは現像工程、
第２図ｅは酸化膜のエツチング工程、第２図ｆは
不要となつたフオトレジスト層の除去工程を示す
ものである。第３図は本考案を適用した半導体素
子製造装置の構成を示す概略図である。 １３……半導体処理部、１４……第１の供給
路、１５……第２の供給路、１６……第１の容
器、１７……第２の容器、１８……内容量検出セ
ンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 半導体素子の製造に用いられる処理剤を収容す
   る第１の容器と、上記処理剤により半導体を処理
   する半導体処理部と、上記半導体処理部に上記処
   理剤を連続的に供給する供給路からなり、上記供
   給路の中途部に上記処理剤で満たされるとともに
   第１の容器内の処理剤がなくなると液面が低下
   し、かつ前記処理剤の液面の低下を検出する内容
   量検出センサを有する第２の容器を設けてなる半
   導体素子製造装置。