JPH03240977A - 薬液処理装置 - 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】 以下の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ１従来技術 り０発明が解決しようとする問題点 Ｅ１問題点を解決するための手段 １０作用 Ｇ、実施例［第１図乃至第３図］ ａ、一つの実施例［第１図、第２図］ ｂ、他の実施例［第３図］ Ｈ０発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は薬液処理装置、特に薬液処理槽内の薬液中に被
処理体を浸漬して薬液処理を行う薬液処理装置に関する
。

（Ｂ、発明の概要） 本発明は、上記の薬液処理装置において、停電により被
処理体（例えば半導体ウェハ）が所定時間より６長く薬
液処理槽内に置かれても薬液処理が過剰に進行すること
のないようにするため、 薬液処理槽に希釈液を供給する希釈液供給経路と、これ
を開閉する弁を設け、停電時に該弁を開いて薬液処理槽
中の薬液を希釈液により希釈するようにしたものである
。

（Ｃ，従来技術） 半導体装置の製造過程において半導体ウェハを薬液処理
することは何回も必要となる。その薬液処理の一つの例
が半導体ウェハの表面に対するウェットエツチングであ
る。

このような薬液処理は、一般に薬液が貯えられた薬液処
理槽の薬ｌ夜中に半導体ウェハを浸漬するようにした薬
液処理装置により行われる。そして、薬液処理装置には
半導体ウェハの薬液への浸漬を手作業により行うマニュ
アル式のものと、搬送ロボットにより自動的に行う自動
式のものとがある。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、従来
の薬液処理槽中には停電対策が講じられていなかった。

従って、停電が発生した場合には下記の問題が生じた。

薬液処理装置が自動式のものである場合には、搬送ロボ
ットが停止してしまうことになり、またマニュアル式の
ちのである場合には室内の照明が全く消えて真暗になる
ので手作業の続行が危険となり手作業を中断せざるを得
なくなる。従って、若し、半導体ウェハの薬ｌ夜処理中
に停電が起きた場合には、電源が復帰するまでの量率導
体ウェハが薬液中に浸漬されたままの状態になる。

その結果、例えば薬液処理がウェットエツチングである
場合を例に採ると、ウェットエツチングの時間が所定時
間よりも長くなり、過剰に半導体ウェハ表面がエツチン
グされて全半導体ウェハが不良となるという問題が起こ
り得る。即ち、半導体ウェハのウェットエツチングの時
間はエツチングされる膜の材質、深さ等により異なるが
、一般に３０秒から３０分の範囲で行われ、エツチング
時間を約２分間とするケースが最も多い。しかし、停電
は何十分続くかは解らず、停電時間が長いと必然的にオ
ーバーエツチングされることになり、最悪の場合には全
半導体ウェハが不良になるのである。そして、これは非
常に大きな損失を招くのである。

また、このような問題はレジスト剥離や化学メツキや現
像の場合にも生じ得るのである。先ず、レジスト剥離の
場合には、半導体ウェハをレジスト剥離液中に長時間浸
漬し過ぎるとレジスト剥離液によって半導体ウェハ表面
が侵蝕されてしまうことになり好ましくない。また、化
学メツキ液に長時間浸漬し過ぎるとメツキ膜厚が所望の
値を越えてしまうことになる。そして、現像の場合には
、現像後も残るべきレジスト膜が現像時間の超過によっ
て痩せ、その結果、リングラフの精度が低下してしまう
という問題が生じるのである。

そこで考えられるのは、薬液処理装置を総て自動式にし
、更に停電に備えてバックアップ用電源を設けることで
ある。しかし、搬送ロボットにより半導体ウェハを純水
リンス装置と薬液処理装置との間で搬送するシステムの
消費電力は決して少なくはなく、それをバックアップす
るには無視できない規模の自家発電装置を設けなければ
ならず、コスト面及びスペース面からその実現は事実上
きわめて困難乃至不可能である。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、停電により被処理体（例えば半導体ウェハ）が所
定時間よりも長く薬液処理槽内に置かれても薬液処理が
過剰に進行することのないようにすることを大規模な設
備を設けることなく実現できるようにすることを目的と
する。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明薬液処理装置は上記問題点を解決するため、薬液
処理槽に希釈ｌ夜を供給する希釈ｌ後供給経路と、これ
を開閉する弁を設け、停電時に該弁を開いて薬液処理槽
中の薬液を希釈ｌ夜により希釈するようにしたことを特
徴とする。

（Ｆ　作用） 本発明薬液処理装置によれば、停電になると希釈液供給
経路を通じて薬液処理槽中に希釈液が供給されて該希釈
液によって薬１夜が希釈される。

従って、薬ｌ夜処理の進行を停止させることができ、延
いては薬ｔ＆処理が過剰に行われることを防止すること
ができる。

（Ｇ、実施例）［第１図乃至第３図］ 以下、本発明薬液処理装置を図示実施例に従って詳細に
説明する。

（ａ、一つの実施例）［第１図、第２図］第１図（Ａ）
、（Ｂ）は本発明薬液処理装置の一つの実施例を示す構
成図であり、同図（Ａ）は通常時（非停電時）における
状態を示し、同図（Ｂ）は停電時における状態を示す。

図面において、ｌは図示しない被処理体、例えば半導体
ウェハを薬ｌ夜処理する薬液２を貯えた薬液処理槽、３
は該薬液処理槽１から溢れる薬液２を貯える第１の外槽
で、その上縁の高さは薬液処理槽ｌのそれよりも適宜高
くされている。４は第１の外槽３から薬液処理槽１へ薬
液２を還流する還流経路、５は該還流経路４に設けた還
流用ポンプ、６は同じく還流用フィルタであり、該フィ
ルタ６で濾された薬液２は薬液処理槽１に戻される。か
かる還流系４．５．６によって薬液処理槽１内を常に新
鮮な薬液２で満たし、且つ薬液２を無駄なく使用するこ
とができる。

薬液処理装置の上記した構成部分は従来の薬液処理装置
にも存在した部分であるが、以下に述べる構成部分は本
薬液処理装置の特徴的構成部分である。

７は上記第１の外槽３の更に外側に設けられた第２の外
槽で、第１の外槽３から溢れた薬液２を貯える。この第
２の外槽７の上縁の高さは第１の外槽３のそれよりも適
宜高くされている。８は該第２の外槽７に貯った薬液を
排ｌ夜する排液経路、９は薬液処理槽中ジ 給する希釈液供給経路、ｌＯは該供給経路９に設けられ
たノーマルクローズの電磁弁である。従って、通常時、
即ち非停電時には該電磁弁１０がクローズ状態を保ち、
希釈液供給経路９を通じての希釈液の薬液処理槽ｌ内へ
の供給は行われない。

しかし、停電になりその結果電磁弁１０への通電が行わ
れなくなると電磁弁１０はオーブン状態になり、その結
果図示しない希釈液貯蔵タンクから希釈液供給経路９を
通じて薬液処理槽１内へ希釈液が供給される状態になる
。

この薬液処理装置は、通常時には第１図（Ａ）に示すよ
うに、電磁弁１０が閉じ、そして、還流系薬液処理槽ｌ
から第１の外槽３へ溢れた薬液２がフィルタ６で濾され
て新鮮な薬液にされて薬液処理槽１内に戻される還流状
態が継続する。

この状態の薬液処理槽１内に半導体ウェハを所定時間浸
漬することによって薬液処理、例えばエツチングを行う
ことになる。例えば、半導体基板表面に形成された５ｉ
ｎ２膜をエツチングする場合は、フッ化水素酸ＨＦの水
溶液が薬液２となる。尚、これに対する希釈液は純水で
ある。

ところで、薬液処理装置の運転中に停電が発生した場合
には、第１図（Ｂ）に示すように電磁弁１０が開く　（
オーブン）と共に還流用ポンプ５が停止する。従って、
薬液２の還流が停止し、そして、電磁弁１０が開くこと
によって希釈液、例えば純水が希釈液供給経路９を通し
て薬液処理槽１に供給される。

この希釈液の供給によって薬液２が希釈されると共に薬
液処理槽ｌ内の薬液２の液位が高くなり、その結果、や
がて第２の外槽７に薬液２が溢れ、更に排液経路８を通
じて排出される。この状態が続くと希釈液の単位時間当
りの供給量に応じた速度で薬液処理槽ｌ内の薬液２の濃
度が低下し、やがてその濃度が無視できる程度の濃度な
いしは０になる。換言すれば、薬液処理槽ｌ内の薬演２
が希釈液に置換されたことになる。

従って、停電後間もなくエツチング等の薬ｌ夜処理の進
行が停止することになり、停電が長くても薬液処理が過
剰になる虞れがなくなる。依って、薬液処理槽１内の半
導体ウェハが全数不良になり大きな損失が生じることを
防止することができるのである。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図に示した薬液処理装置の
変形例を示すもので、第２図（Ａ）は通常（非停電）時
における状態を示し、同図（Ｂ）は停電時における状態
を示す。

本薬液処理装置は薬液処理槽ｌに第２の外槽を設けず（
第１の外槽３は設ける）、薬液処理槽ｌを流し７ａの中
に置くようにした点で第１図、の薬液処理装置と異なっ
ているが、それ以外の点では全く同じであるので特に説
明はしない。

（ｂ、他の実施例）［第３図］ 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明薬液処理装置の他の実施
例を示す構成図であり、同図（Ａ）は通常（非停電）時
に置ける状態を示し、同図（Ｂ）は停電時におレブる状
態を示す。

本薬液処理装置は停電検知手段と該停電検知手段の出力
に応じて電磁弁の制御を行う弁制御回路を有するもので
、該弁制御回路等は商用１を源とは別のバッテリを電源
として動作するようになっている。

本実施例の第１図に示した薬液処理装置と共通する部分
については既に説明済であるので第１図において使用し
たのと同じ符号を付して図示するに留めて説明を省略し
、相違する部分についてのみ詳細に説明する。

１１は薬液処理装置に商用電源電流を供給する電線１２
に電流が流れているか否かを例えば電磁的に検出するこ
とによって停電の有無を検知する停電センサ、１３は該
停電センサ１２の出力信号を受け電磁弁１０及び後述す
る電磁弁１５を制御する弁制御回路である。

１４は薬液処理槽１内の薬液２を抜くための薬液抜き経
路、１５は該薬液抜き経路１４に設けられた電磁弁、１
６は薬液抜き経路１４を通じて抜いた薬液２を溜める薬
液溜めである。この薬液抜き系１４．１５．１６を有す
るのは、停電時に先ず薬液処理槽１内の薬液を抜きその
後希釈液を薬液処理槽１内へ供給して薬液の希釈をより
迅速に行うようにするためである。

１７は停電センサ１１及び弁制御回路１３を駆動する電
源であるバッテリである。停電時でも動作しなければな
らないので商用電源と別の電源としてのバッテリを必要
とするのである。

次に、本薬液処理装置の動作を説明する。

第３図（Ａ）に示す通常時においては電磁弁９．１５は
共にクローズ状態に保持されている。

この場合における薬液処理槽１．薬液還流系４．５．６
の状態は第１図（Ａ）に示す場合と同じである。

ところで、停電になると停電センサ１１が停電を検知す
る。すると、弁制御回路１３は図示しない内蔵タイマー
により計時を開始する。そして、予め定めた時間、例え
ば１分間経過しても電源が復帰しないときに先ず電磁弁
１５を開く。すると、薬液処理槽ｌ内の薬液２が薬液抜
き経路１４を通じて薬液溜め１６に抜かれる。

次に、電磁弁１５を閉じ、その後、電磁弁１０を開いて
図示しない希釈液貯蔵タンクから希釈液供給経路９を通
じて希釈液が薬液処理槽１内に供給されるようにする。

これにより、薬液処理槽１内が希釈液で満たされ、更に
薬液処理槽ｌから希釈液が溢れ、排液経路８を通じて排
出される。かかる動作により薬液処理槽１内が希釈液に
より洗浄されることになる。

そして、希釈液の薬液処理槽１内への供給を開始後所定
時間（薬液処理槽１内をクリーンにするに充分な時間に
設定されている。）経過したとき電磁弁１０をクローズ
状態に切替える。

本薬液処理装置によれば、先ず第１に、停電が始まって
も直ちに電磁弁１５．１０の制御を開始しないので、薬
液処理に支障をきたさない短時間の停電に対しては停電
に対応する動作を行わなくて済ますことができる。

即ち、薬液処理時間が例えば３０分間と設定されている
場合において、薬液処理時間が停電によって例えば１〜
２分間長くなってち特に問題がないのが普通である。し
かるに、第１図、第２図に示す薬液処理装置によれば一
旦停電が発生すると薬液処理槽ｌ内の薬液を希釈液によ
り希釈する動作をしてしまう。そして、−旦かかる動作
をすると、電源が復帰しても薬液処理槽ｌから半導体ウ
ェハを出して薬液処理槽１内に新たに薬液を入れ、半導
体ウェハを入れ直して再度薬液処理を行うという面倒な
作業が必要となるし、希釈した薬？ａは排液となるので
大きな無駄が生じる。

従って、停電が薬液処理に問題とならないような短かい
時間で終るような場合には停電に対応する動作を起さな
い方が好ましいのである。そして、本薬液処理装置によ
れば、停電が開始すると計時を開始し、予め設定された
時間経過してもなお停電が継続した場合にはじめて電磁
弁の制御動作を行うので、短かい時間の停電に対しては
停電に対応する動作を行わないようにすることができ、
無用な大きな無駄が生じるのを回避することができるの
である。

第２に、停電に対応して薬液の希釈をしなければならな
くなった場合においては、先ず電磁弁１５を開き薬液２
を抜いた電磁弁ｌＯを開いて希釈液を供給するので、薬
液の無駄をなくすことができ、薬液２の希釈に要する希
釈液の量を少なくすることができる。

即ち、第１図、第２図に示した薬液処理装置の場合、停
電が起きると薬液処理槽ｌ内の薬液２は希釈液により希
釈されて排液となるので、無駄になる。また、薬液の濃
度を充分に薄くするのに必要な希釈液の量は非常に多く
なる。そして、その排液は薬液濃度が徐々に低くなるけ
れども当初は高いので、廃棄ができるように無害化する
までに要する処理時間、処理に要する薬品の消費量が多
くなるのである。しかるに、本薬液処理装置によれば、
停電時には薬液処理槽１内の薬液２を一旦薬液１６内に
移すので、後でその薬液２を使用することができ、薬液
２の無駄をなくすことができるのである。また、廃棄で
きるように無害化処理するに要する薬品の消費量も少な
くて済む。

また、薬液処理槽１内から薬液２を抜いた後希釈液を供
給するので、薬液処理槽ｌ内をきれいにするのに必要な
希釈液の量を著しく少なくすることができる。その点で
も経済的であり、また排液の濃度も低いので処理し易い
。

第３に、希釈液の供給開始後一定時間経過すると電磁弁
１０を閉じて希釈液の供給を停止するようにしたので、
希釈液を無駄に消費するのを防止することができる。

即ち、薬液処理槽１内はある程度以上クリーンになれば
、それ以後希釈液の供給は必要ではない。そこで、希釈
液の供給開始後一定時間経過すると希釈液を自動的に停
止するようにしたのである。希釈液は例え水であったと
してもデイオナイズ処理を施す必要があり、決して安価
なものではなく、無駄に使うことは好ましくないが、本
薬液処理装置によればかかる無駄をなくすことができる
。

尚、バッテリ１７は停電センサエ２及び弁制御回路１３
の動作と電磁弁９．１５の開閉に必要な電力さえ供給で
きれば良いので、パワーは小さくて良い。また、停電と
して通常予想される時間よりも長い寿命があれば済む。

１００時間も２００時間もの寿命は必要としない。従っ
て、大型のバッテリは不要である。

尚、′本発明は、ウェットエツチング装置に限らず、化
学メツキ装置、現像装置、レジスト膜剥離装置等薬液処
理装置一般に適用することができる。

ちなみに、本発明を現像装置に適用した場合、現像液が
水系のときは希釈液は純水であり、現像液が有機溶媒系
の場合にはその有機溶媒が希釈液となる。また、レジス
ト剥離の場合は薬液として一般に有機酸を用いるが、そ
れに対する希釈液は純水である。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、請求項（１）の薬液処理装置は、
薬液処理槽に希釈液を供給する希釈液供給経路と、上記
希釈液供給経路を通電時に閉じ非通電時に開く電磁弁と
を有することを特徴とするものである。

従って、請求項（１）の薬液処理装置によれば、停電に
なると希釈液供給経路を通じて薬液処理槽内に希釈液が
供給されて該希釈液によって薬液が希釈される。従って
、薬液処理の進行を停止させることができ、延いては薬
液処理の過剰を防止することができる。

請求項（２）の薬液処理装置は、薬液処理槽内希釈液を
供給する希釈液供給経路と、上記希釈液供給経路を開閉
する弁と、停電の有無を検出する停電検知手段と、上記
停電検知手段の出力信号を受けて上記電磁弁を制御する
弁制御回路とを有することを特徴とするものである。

従って、請求項（２）の薬液処理装置によれば、停電検
知手段による停電の有無に関する検出結果に応じて弁制
御回路により適宜に電磁弁を制御して例えば短かい停電
は無視するようにするとか、希釈液の供給時間を制限を
するというように停電に対して多様な対応が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明薬液処理装置の一つの実
施例を示す構成図で、同図（Ａ）は通常（非停電）時に
おける状態を、同図（Ｂ）は停電時における状態をそれ
ぞれ示し、第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図に示した薬液
処理装置の変形例を示す構成図で、同図（Ａ）は通常（
非停電）時における状態を、同図（Ｂ）は停電時におけ
る状態をそれぞれ示し、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
薬液処理装置の他の実施例を示す構成図で、同図（Ａ）
は通常（非停電）時における状態を、同図（Ｂ）は停電
時における状態をそれぞれ示す。 符号の説明 １・・・薬液処理槽、２・・・薬液、 ９・・・希釈液供給経路、 １０・・・電磁弁、 １１・・・停電検知手段、 １３・・・弁制御回路。 ０− （Ａ） イを力、σ）実施イシ目 第３図 ＣＢ） 詮〜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薬液処理槽内の薬液中に被処理体を浸漬して薬液
   処理を行う薬液処理装置において、 上記薬液処理槽に希釈液を供給する希釈液供給経路と、 上記希釈液供給経路を通電時に閉じ非通電時に開く電磁
   弁と、 を有することを特徴とする薬液処理装置
2. （２）薬液処理槽内の薬液中に被処理体を浸漬して薬液
   処理を行う薬液処理装置において、 上記薬液処理槽に希釈液を供給する希釈液供給経路と、 上記希釈液供給経路を開閉する弁と、 停電の有無を検出する停電検知手段と、 上記停電検知手段の出力信号を受け上記電磁弁を制御す
   る弁制御回路と、 を有することを特徴とする薬液処理装置