JPH0128672Y2

JPH0128672Y2 -

Info

Publication number: JPH0128672Y2
Application number: JP17829682U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1989-08-31
Also published as: JPS5981030U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野この考案は半導体製造装置に関し、特に半導体
ウエーハを水洗及びエツチングする装置に関す
る。

背景技術半導体ウエーハのウエツトエツチングは一般に
半導体ウエーハを予備水洗してからエツチング液
に浸漬し、その後仮水洗してから本水洗する工程
で行われる。例えばシリコンの半導体ウエーハを
HF・HNO₃・（CH₃COOH）系のエツチング液で
エツチングする場合はエツチング時に反応熱が発
生するので、エツチングと仮水洗は第１図に示す
ような自冷機能を持つたエツチング槽１と通常の
水洗槽２を使つて行われる。

上記エツチング槽１は２重構造の槽壁内に冷却
水３がポンプ４を介して循環する冷却構造と、槽
１の内面に沿つてスパイラル状に冷却管５を配置
してこの中にポンプ４からの冷却水３を通す冷却
構造を有するもので、槽１内には底面に設けた液
供給排出管６からエツチング液７が定量供給され
る。水洗槽２はエツチング槽１と同じ高さで近接
させて配置されたもので、外部から純水８が供給
管９を通して定量供給され、必要に応じ排出管１
０から放出される。尚、第１図の１１，１１…は
各管６，９，１０に設置されたバルブである。エ
ツチング槽１内のエツチング液７に半導体ウエー
ハ１２は複数枚がキヤリア１３で保持されて一括
して浸漬されてエツチングされる。このエツチン
グ時の反応熱でエツチング液７の温度が上昇する
が、冷却水３の冷却にてエツチング液７の温度は
許容範囲内にコントロールされ、エツチングレー
トを均一に保つよう工夫される。エツチングが完
了した半導体ウエーハ１２はキヤリア１３と共に
エツチング液７から引き上げられて次に水洗槽２
内の純水８に浸漬されて仮水洗される。

ところで上記従来のエツチング装置は次の各問
題点を有する。

(a) エツチング液７を槽内に放置した状態で冷却
すること、及びエツチング槽１内に冷却管５を
配置するのでそれだけ、エツチング槽１の容積
が大きくなつてエツチング液７の液量が多くな
ることのためエツチング液７の冷却効果が悪
く、１回のエツチング完了後所定温度までエツ
チング液７を冷却するのに時間を要して連続し
たエツチング動作が難しい。

(b) エツチング槽１は冷却管５の配置スペースの
分だけ余分な容積を必要として大型化し、設備
的に不利である。

(c) エツチング液７はエツチング槽１の大型化で
無駄な液量が多くなり、エツチング液７の放出
後の後処理が大変である。

(d) エツチング時のエツチング液７とエツチング
槽１の温度差によりエツチング液７から露出し
た冷却管５や槽壁に水滴が付着してこれがエツ
チング液７へと落下し、エツチングレートを低
下させることがあり、工程管理が難しい。

(e) 半導体ウエーハ１２をエツチング槽１から水
洗槽２に移す間に半導体ウエーハ１２やキヤリ
ア１３に付着したエツチング液が槽間に落下す
るので取扱いに注意を要し作業性を悪くする。

(f) エツチングレートの管理はエツチング液７の
疲労と液温の両方で行う必要があるので難し
く、品質にバラツキが生じ易い。

考案の開示本考案は上記問題点を解決することを目的と
し、これを達成したもので、２つの槽にエツチン
グ液と純水を交互に入れ替えて各々の槽内で半導
体ウエーハのエツチングと水洗を行うようにした
半導体製造装置を提供する。

本考案は夫々に独立した自冷機能を持つ２つの
同一構造の第１、第２槽を連結管で連結した基本
構造を有するもので、第１槽にエツチング液を第
２槽に純水を入れて第１槽で半導体ウエーハをエ
ツチングすると同時に第２槽でエツチングの完了
した別の半導体ウエーハを仮水洗し、このエツチ
ングと水洗が完了すると第２槽から純水を抜き水
洗された半導体ウエーハを取出して第２槽に第１
槽のエツチング液を冷却して移して第２槽で別の
半導体ウエーハをエツチングすると共に、空の第
１槽には純水を供給して先にエツチングされて残
つていた半導体ウエーハを仮水洗するようにした
装置である。第１、第２槽間の移動中の槽外でエ
ツチング液を冷却する構造のため冷却効果を十分
に上げることが可能で、移動完了時点のエツチン
グ液を即座にエツチングできる温度まで冷却する
ことにより連続したエツチング動作が可能とな
る。また２槽間に半導体ウエーハを移動させない
構造のため、エツチング液の槽間の落下などのト
ラブルが皆無となり、作業性が良好となる。

考案を実施するための最良の形態第２図の実施例において、１５及び１６は夫々
に半導体ウエーハ１２を複数枚同時にエツチング
する機能と水洗する機能を有する同一構造の第１
及び第２槽で、各々は半導体ウエーハ１２をエツ
チング及び水洗する必要な最少限の容積を有し、
各々は同一高さで近接させて配置される。１７，
１８は第１、第２槽１５，１６の二重槽壁内を循
環する冷却水、１９，２０は冷却水１７，１８を
循環させるため槽外に設置したポンプ、２１，２
２は第１、第２槽１５，１６の底面に連結した液
排出管、２３，２４は第１、第２槽１５，１６の
底面に連結して一部を第１、第２槽１５，１６の
上部開口まで延ばした液（純水）供給管である。
２５は第１、第２槽１５，１６間に設置された液
移動装置で、第１、第２槽１５，１６の両底面間
に両端が連結された連結管２６と、連結管２６の
一部に装設した正逆回転可能なポンプ２７と、連
結管２６の一部に設置されて連結管２６内の液
（エツチング液）を液体窒素などで強制冷却する
冷却器２８とで構成される。２９，２９…は各管
２１〜２４，２６に設けたバルブである。

上記装置は次の動作を繰り返す。いま第３図の
イに示す如く第１槽１５にエツチング液７を定量
供給しこれに初めの複数の半導体ウエーハ１２を
キヤリア１３と共に浸漬してエツチングを始める
とする。この時第２槽１６は空にしておく。第１
槽１５内でのエツチングが完了した時点でもつて
連結管２６のバルブ２９，２９を開き、ポンプ２
７を作動させて、第３図のロに示すように第１槽
１５内のエツチング液７を連結管２６を通し、冷
却器２８で強制冷却して第２槽１６内に移す。こ
れが完了すると第３図のハのように連結管２６の
バルブ２９，２９を閉じて第１槽１５の液供給管
２３のバルブ２９，２９を開いて空になつた第１
槽１５内に上下より純水８を定量供給する。する
と第１槽１５内に残つているエツチング完了した
半導体ウエーハ１２が仮水洗される。このとき、
液排水管２１のバルブ２９を開いたまゝで、ま
ず、上方に向う液供給管２３のバルブ２９のみを
開いて、エツチング終了直後の半導体ウエーハ１
２をシヤワー洗浄し、しかるのちに、液排水管２
１のバルブ２９を閉じて、液供給管２３の第１槽
１５の底部に向うバルブ２９を閉じれば、半導体
ウエーハ１２をよりきれいに仮水洗できる。この
仮水洗と同時に第２槽１６内のエツチング液７に
別の半導体ウエーハ１２′の複数枚をキヤリア１
３′と共に浸漬してエツチングを行う。エツチン
グ液７の交替時の冷却は槽外で特別な冷却器２８
を使つて行われるので冷却効果が良く、従つてエ
ツチング液７の槽間の交替時間を短くすることに
より第１槽１５でのエツチングと第２槽でのエツ
チングはほぼ連続的に行われる。

次に第３図のニに示すように第１槽１５から純
水８を放出し、仮水洗された半導体ウエーハ１２
をキヤリア１３を取出してから、第３図のホに示
す如く第２槽１６内のエツチング液７を上記逆の
動作で第１槽１５に冷却して戻す。そして第３図
のヘに示すように第２槽１６に純水８を供給して
第２槽１６内でエツチングされた半導体ウエーハ
１２′を仮水洗すると共に、第１槽１５内のエツ
チング液７に３番目の半導体ウエーハ１２″の複
数枚をキヤリア１３″と共に浸漬してエツチング
する。以後上記動作が繰り返されて連続したエツ
チングと仮水洗が続行される。

以上のように、本考案によれば次のことが実現
される。

(a) エツチング液を槽外で効果的に強制冷却する
ため、エツチング液交替時間と純水交替時間を
短くすることにより十分に連続したエツチング
と仮水洗ができ、量産性が向上する。

(b) 第１、第２槽は共に冷却管を内蔵しないので
各々の容積は必要最小限にできて小型軽量化が
図れ、設備的に有利となる。

(c) 第１、第２槽の容積が小さいのでエツチング
液の量を少くすることができ、後処理上有利で
ある。

(d) 第１、第２槽から冷却管を省略することによ
り冷却管に付着した水滴がエツチング液に落下
してエツチングレートを低下させる心配が無く
なり、またエツチング液の冷却効果の増大化に
よつてエツチングレートの管理はエツチング液
の疲労だけに依存すればよくて管理が容易にな
り、品質の均一化が図れる。好ましくはエツチ
ング液のPH等をセンシングしてエツチング液を
自動的に補充する。この場合、第１、第２槽１
５，１６の一方のみにPH計及び液補充機構を設
けても実用上問題はない。

(e) 半導体ウエーハは第１、第２槽の夫々でエツ
チングと仮水洗が連続して行われるので２槽間
に移動させる必要が無くなり、従つて槽間にエ
ツチング液が落下する等のトラブルが皆無とな
り、作業の安全化、作業性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体製造装置の概略断面図、
第２図は本考案の一実施例を示す概略断面図、第
３図は第２図の装置の動作を説明するための各動
作時での要部動作図である。７……エツチング液、８……純水、１５……第
１槽、１６……第２槽、２１，２２……液排出
管、２３，２４……液供給管、２５……液移動装
置、２６……連結管、２７……ポンプ、２８……
冷却器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】液供給管及び排出管を装備した第１、第２槽
と、第１、第２槽間に連結された連結管を通して両
槽の一方から他槽に液を移動させる正逆回転可能
なポンプ及び前記連結管の途中において移動中の
液を冷却する冷却部を装備した液移動装置とを具
備することを特徴とする半導体製造装置。