JP2596212B2 - 半導体装置の湿式処理装置 - Google Patents
半導体装置の湿式処理装置Info
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- JP2596212B2 JP2596212B2 JP2312193A JP31219390A JP2596212B2 JP 2596212 B2 JP2596212 B2 JP 2596212B2 JP 2312193 A JP2312193 A JP 2312193A JP 31219390 A JP31219390 A JP 31219390A JP 2596212 B2 JP2596212 B2 JP 2596212B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造工程における湿式処理
装置に関するものである。
装置に関するものである。
半導体装置の製造工程における湿式処理としては、 イ） 半導体製造工程において利用した被膜で不要にな
ったもの（レジスト,SiO2膜）の除去。
ったもの（レジスト,SiO2膜）の除去。
ロ） 金属塩，有機物，その他のデバイスの特性を低下
させるような汚染物の除去。
させるような汚染物の除去。
ハ） パターン形成時のエッチング。
等がある。
第４図，第５図は従来のこの種の湿式処理装置の一例
を示す図で、第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の各処理槽を
示し、そのうち第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）は
側面図、第４図（ｃ）は上面図である。
を示す図で、第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の各処理槽を
示し、そのうち第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）は
側面図、第４図（ｃ）は上面図である。
第４図において、１はウエハ洗浄槽、２は洗浄すべき
ウエハ、３はこのウエハ２を収納するウエハカセット、
４はフイルタ、５は薬液循環ポンプ、６は前記ウエハカ
セット３を設置する底板を兼ね液流を層流状態に保つた
めの整流板、1bはオーバーフロー受槽である。これらの
処理槽のうちウエハ洗浄槽1,ウエハカセット3,フィルタ
4,整流板６をはじめ薬液と接触する部分はすべて薬液に
浸されることのないようフッ素樹脂製、もしくはフッ素
樹脂コーティングされている。
ウエハ、３はこのウエハ２を収納するウエハカセット、
４はフイルタ、５は薬液循環ポンプ、６は前記ウエハカ
セット３を設置する底板を兼ね液流を層流状態に保つた
めの整流板、1bはオーバーフロー受槽である。これらの
処理槽のうちウエハ洗浄槽1,ウエハカセット3,フィルタ
4,整流板６をはじめ薬液と接触する部分はすべて薬液に
浸されることのないようフッ素樹脂製、もしくはフッ素
樹脂コーティングされている。
次に、動作について説明する。
ウエハ洗浄槽１に薬液を満たし、ウエハカセット３に
収納したウエハ２をその薬液中に浸す。これにより、ウ
エハ２表面が薬液によって浸食され、有害物，異物の除
去または回路パターンの形成がなされる。この際、ウエ
ハ２表面に付着していた各種の被膜片や異物が薬液中に
移動する。したがって、この薬液を循環させて、繰り返
しウエハ２を洗浄すると、薬液中に存在するようになっ
た被膜片や異物（以下、ウエハにとって好ましくない物
質という意味で“ゴミ”と総称する）が再びウエハ２に
付着し、製品に重大な欠陥を生み出すことになる。そこ
で、従来よりこのような洗浄槽においては、絶えず薬液
を薬液循環ポンプ５で槽外へ一旦導き、フイルタ４を通
過させて、ゴミの除去を行い、再びウエハ洗浄槽１に戻
すという作業を行ってきた。これにより、ウエハ洗浄槽
１中のゴミ濃度を低くおさえられて、ウエハ洗浄プロセ
スにおいてウエハ２にゴミが付着するのを防いでいる。
収納したウエハ２をその薬液中に浸す。これにより、ウ
エハ２表面が薬液によって浸食され、有害物，異物の除
去または回路パターンの形成がなされる。この際、ウエ
ハ２表面に付着していた各種の被膜片や異物が薬液中に
移動する。したがって、この薬液を循環させて、繰り返
しウエハ２を洗浄すると、薬液中に存在するようになっ
た被膜片や異物（以下、ウエハにとって好ましくない物
質という意味で“ゴミ”と総称する）が再びウエハ２に
付着し、製品に重大な欠陥を生み出すことになる。そこ
で、従来よりこのような洗浄槽においては、絶えず薬液
を薬液循環ポンプ５で槽外へ一旦導き、フイルタ４を通
過させて、ゴミの除去を行い、再びウエハ洗浄槽１に戻
すという作業を行ってきた。これにより、ウエハ洗浄槽
１中のゴミ濃度を低くおさえられて、ウエハ洗浄プロセ
スにおいてウエハ２にゴミが付着するのを防いでいる。
これらの各処理層をプロセスに応じてドラフト内に並
べ、自動化した装置が第５図である。すなわち、第５図
（ａ）は正面図、第５図（ｂ）は上面図、第５図（ｃ）
は側面図である。第５図において、14,15,16は第４図の
槽で、各々HF溶液槽，機能水洗槽，および最終水洗槽で
ある。ウエハカセット３はウエハカセット置台13から搬
送アーム９によって各槽14,15,16を順次移動処理され、
最後に乾燥ユニット17で乾燥される。なお、18はドラフ
トを示す。この自動処理は制御ユニット19によって自動
処理される。なお、11はガスシールドである。
べ、自動化した装置が第５図である。すなわち、第５図
（ａ）は正面図、第５図（ｂ）は上面図、第５図（ｃ）
は側面図である。第５図において、14,15,16は第４図の
槽で、各々HF溶液槽，機能水洗槽，および最終水洗槽で
ある。ウエハカセット３はウエハカセット置台13から搬
送アーム９によって各槽14,15,16を順次移動処理され、
最後に乾燥ユニット17で乾燥される。なお、18はドラフ
トを示す。この自動処理は制御ユニット19によって自動
処理される。なお、11はガスシールドである。
従来の半導体装置の湿式処理装置は、以上のように構
成されているので、ライトエッチ後の自然酸化膜の成長
を防止するため、ドラフト内すべてを不活性気体置換す
ると大量の不活性ガスを必要とする。また、不活性ガス
には各液の蒸気が含まれており、再生して不活性ガスを
使用することができないなどの問題点がある。また、装
置全体を不活性ガス化すると、大気との接触やリークが
多くなり、少量のO2の混入によって自然酸化膜を成長さ
せる問題点がある。さらに、大型装置からの不活性ガス
のリークは、クリーンルーム内において、酸欠状態にな
る等の問題点がある。
成されているので、ライトエッチ後の自然酸化膜の成長
を防止するため、ドラフト内すべてを不活性気体置換す
ると大量の不活性ガスを必要とする。また、不活性ガス
には各液の蒸気が含まれており、再生して不活性ガスを
使用することができないなどの問題点がある。また、装
置全体を不活性ガス化すると、大気との接触やリークが
多くなり、少量のO2の混入によって自然酸化膜を成長さ
せる問題点がある。さらに、大型装置からの不活性ガス
のリークは、クリーンルーム内において、酸欠状態にな
る等の問題点がある。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、少量の不活性ガスシールドされた独立の
処理槽の中で処理し、搬送においても大気中に暴露する
ことなく搬送し、O2との接触を完全に防止できる半導体
装置の湿式処理装置を得ることを目的とする。
されたもので、少量の不活性ガスシールドされた独立の
処理槽の中で処理し、搬送においても大気中に暴露する
ことなく搬送し、O2との接触を完全に防止できる半導体
装置の湿式処理装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置の湿式処理装置は、ガスシ
ールドされた複数のウエハ処理槽内に、それぞれ処理が
必要な基板を浸す処理溶液と、これらの処理溶液の下層
に位置し、かつ、各処理溶液と混合せずに循環する溶液
とを収納し、各下層の溶液に連通し、ガスシールドされ
るとともに水平方向に延びる搬送路内に下層の溶液と同
じ溶液を収納し、搬送路内の溶液内を水平方向に移動さ
せてウエハ処理槽間の基板の搬送を行い、各処理溶液中
で所定の処理を施す構成としたものである。
ールドされた複数のウエハ処理槽内に、それぞれ処理が
必要な基板を浸す処理溶液と、これらの処理溶液の下層
に位置し、かつ、各処理溶液と混合せずに循環する溶液
とを収納し、各下層の溶液に連通し、ガスシールドされ
るとともに水平方向に延びる搬送路内に下層の溶液と同
じ溶液を収納し、搬送路内の溶液内を水平方向に移動さ
せてウエハ処理槽間の基板の搬送を行い、各処理溶液中
で所定の処理を施す構成としたものである。
この発明においては、処理すべき基板の処理槽間の反
応を大気中にさらさないようにする溶液は、例えばフッ
素不活性液体（米スリーエム社の商品名フロリナート）
であり、水溶液や各種の有機溶媒との相溶性が小さく、
しかも比重が1.6〜2.0で大きいので、使用処理液と混合
すると必ず２層に分かれ、しかも下層となる。さらに、
安定でしかも電気的に絶縁性であるので、この中を基板
を搬送してもこれと反応することもない。したがって、
処理中や搬送中の基板とO2の接触を防止できる。
応を大気中にさらさないようにする溶液は、例えばフッ
素不活性液体（米スリーエム社の商品名フロリナート）
であり、水溶液や各種の有機溶媒との相溶性が小さく、
しかも比重が1.6〜2.0で大きいので、使用処理液と混合
すると必ず２層に分かれ、しかも下層となる。さらに、
安定でしかも電気的に絶縁性であるので、この中を基板
を搬送してもこれと反応することもない。したがって、
処理中や搬送中の基板とO2の接触を防止できる。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体装置の湿式
処理装置の構成図で、第１図（ａ）は側面図、第１図
（ｂ）はその上面略図である。第１図において、１はウ
エハ洗浄槽、２は洗浄すべきウエハ、３はこのウエハ２
を収納するウエハカセット、４はフイルタ、５は薬液循
環ポンプ、６は前記ウエハ洗浄槽１でウエハ２を処理す
る処理溶液、７は前記処理溶液６の下層に位置し、ウエ
ハ洗浄槽１内を循環する処理溶液６と混合しないフッ素
不活性溶液、８は前記ウエハカセット３を処理溶液６と
フッ素不活性溶液７内を移動する搬送エレベータ、９は
搬送アーム、10は不活性ガスの出入口、11はガスシール
ド、12は溶液シャッタである。
処理装置の構成図で、第１図（ａ）は側面図、第１図
（ｂ）はその上面略図である。第１図において、１はウ
エハ洗浄槽、２は洗浄すべきウエハ、３はこのウエハ２
を収納するウエハカセット、４はフイルタ、５は薬液循
環ポンプ、６は前記ウエハ洗浄槽１でウエハ２を処理す
る処理溶液、７は前記処理溶液６の下層に位置し、ウエ
ハ洗浄槽１内を循環する処理溶液６と混合しないフッ素
不活性溶液、８は前記ウエハカセット３を処理溶液６と
フッ素不活性溶液７内を移動する搬送エレベータ、９は
搬送アーム、10は不活性ガスの出入口、11はガスシール
ド、12は溶液シャッタである。
第２図は、第１図の基本ユニットを接続して自動化し
た槽である。13はウエハカセット置台、14は第１処理ユ
ニット、15は第２処理ユニット、16は第３処理ユニッ
ト、17は乾燥ユニット、18はドラフト、19は制御ユニッ
トである。
た槽である。13はウエハカセット置台、14は第１処理ユ
ニット、15は第２処理ユニット、16は第３処理ユニッ
ト、17は乾燥ユニット、18はドラフト、19は制御ユニッ
トである。
次に、動作について説明する。
ウエハ２を収納したウエハカセット３は搬送アーム９
によってフッ素不活性溶液７内を移動する。溶液シャッ
タ12を開け、搬送アーム９によって降下している搬送エ
レベータ８にウエハカセット３を送る。溶液シャッタ12
を閉じ、搬送エレベータ８を処理溶液６内に移動し、所
定の処理を行う。処理溶液６内はガスシールド11によっ
てO2除去されている。一般に純水中溶存酸素が約30ppb
以上でウエハ表面に自然酸化膜の成長が起こるが、処理
溶液６、例えば洗浄用純水が大気に触れると溶存酸素が
数100ppbとなり、自然酸化膜を成長させ、製品半導体の
接触不良の原因となるため、ガスシールド11は処理溶液
６を大気から遮断し、この結果、処理溶液６の溶存酸素
を30ppbより低く保つことができる。また、薬液循環ポ
ンプ５とフイルタ４によりオーバーフローした処理液を
クリーンにし、再供給している。処理液、搬送エレベー
タ８が降下し、フッ素不活性溶液７内にウエハカセット
３をもどし、溶液シャッタ12を開いて搬送アーム９にウ
エハカセット３を移動する。
によってフッ素不活性溶液７内を移動する。溶液シャッ
タ12を開け、搬送アーム９によって降下している搬送エ
レベータ８にウエハカセット３を送る。溶液シャッタ12
を閉じ、搬送エレベータ８を処理溶液６内に移動し、所
定の処理を行う。処理溶液６内はガスシールド11によっ
てO2除去されている。一般に純水中溶存酸素が約30ppb
以上でウエハ表面に自然酸化膜の成長が起こるが、処理
溶液６、例えば洗浄用純水が大気に触れると溶存酸素が
数100ppbとなり、自然酸化膜を成長させ、製品半導体の
接触不良の原因となるため、ガスシールド11は処理溶液
６を大気から遮断し、この結果、処理溶液６の溶存酸素
を30ppbより低く保つことができる。また、薬液循環ポ
ンプ５とフイルタ４によりオーバーフローした処理液を
クリーンにし、再供給している。処理液、搬送エレベー
タ８が降下し、フッ素不活性溶液７内にウエハカセット
３をもどし、溶液シャッタ12を開いて搬送アーム９にウ
エハカセット３を移動する。
搬送アーム９は、横に移動して次の処理を実行する。
第２図は、第１図のユニットを３種類接続したもの
で、ウエハカセット置台13におかれたウエハカセット３
は搬送アーム９によりガスシールドされたフッ素不活性
溶液７中を移動し、第１の処理ユニット14の処理溶液6a
で処理され、次に第２の処理ユニット15に移動し、処理
液6bで処理される。最後に第３の処理ユニット16の処理
液6cで処理され、乾燥ユニット17で乾燥される。
で、ウエハカセット置台13におかれたウエハカセット３
は搬送アーム９によりガスシールドされたフッ素不活性
溶液７中を移動し、第１の処理ユニット14の処理溶液6a
で処理され、次に第２の処理ユニット15に移動し、処理
液6bで処理される。最後に第３の処理ユニット16の処理
液6cで処理され、乾燥ユニット17で乾燥される。
上記実施例として、半導体基板処理プロセスのライト
エッチング工程に用いた場合、第１の処理溶液6aとして
はHF溶液を用い、第２の処理液6b,第３の処理液6cとし
ては純水を用いて実施した。不活性気体としては、Arガ
スを用いた。乾燥ユニット17としてはスピン乾燥,IPA蒸
気乾燥を用いた。
エッチング工程に用いた場合、第１の処理溶液6aとして
はHF溶液を用い、第２の処理液6b,第３の処理液6cとし
ては純水を用いて実施した。不活性気体としては、Arガ
スを用いた。乾燥ユニット17としてはスピン乾燥,IPA蒸
気乾燥を用いた。
なお、上記実施例ではライトエッチの湿式プロセスに
用いた場合を示したが、第３図に示すように、各ユニッ
トを接続し、（ａ）拡散前洗浄，（ｂ）窒化膜剥離，
（ｃ）レジスト剥離に用いてもよい。すなわち、第３図
は、第１図のこの発明のユニットを複数接続して各々の
ユニットの処理溶液６を変えることによってライトエッ
チ以外のウエットプロセスに応用したものである。
用いた場合を示したが、第３図に示すように、各ユニッ
トを接続し、（ａ）拡散前洗浄，（ｂ）窒化膜剥離，
（ｃ）レジスト剥離に用いてもよい。すなわち、第３図
は、第１図のこの発明のユニットを複数接続して各々の
ユニットの処理溶液６を変えることによってライトエッ
チ以外のウエットプロセスに応用したものである。
（ａ）拡散前洗浄は拡散前洗浄プロセスで７つのユニッ
トと乾燥ユニットから構成されている。各処理溶液６は
NH4OH/H2O2,H2O（QDR）,HF,H2O（QDR）,HCl/H2O2,H2O
（QDR）,H2O（FR）の７種類である。Ｄは乾燥ユニット
を示す。
トと乾燥ユニットから構成されている。各処理溶液６は
NH4OH/H2O2,H2O（QDR）,HF,H2O（QDR）,HCl/H2O2,H2O
（QDR）,H2O（FR）の７種類である。Ｄは乾燥ユニット
を示す。
（ｂ）窒化膜剥離は窒化膜剥離プロセスで、処理溶液６
としてH3PO4,H3PO4,H2O（QDR）,H2O（FR）を含む４つの
ユニットと乾燥ユニットＤからなる。
としてH3PO4,H3PO4,H2O（QDR）,H2O（FR）を含む４つの
ユニットと乾燥ユニットＤからなる。
（ｃ）レジスト剥離はレジスト剥離プロセスの場合で、
各ユニットの処理液６としてH2SO4/H2O2,H2SO4/H2O2,H2
O（QDR）,H2O（FR）を使用し、乾燥ユニットＤを組み合
わせたものである。
各ユニットの処理液６としてH2SO4/H2O2,H2SO4/H2O2,H2
O（QDR）,H2O（FR）を使用し、乾燥ユニットＤを組み合
わせたものである。
以上説明したように、この発明は、ガスシールドされ
た複数のウエハ処理槽内に、それぞれ処理が必要な基板
を浸す処理溶液と、これらの処理溶液の下層に位置し、
かつ、各処理溶液と混合せずに循環する溶液とを収納
し、各下層の溶液に連通し、ガスシールドされるととも
に水平方向に延びる搬送路内に下層の溶液と同じ溶液を
収納し、搬送路内の溶液内を水平方向に移動させてウエ
ハ処理槽間の基板の搬送を行い、各処理溶液中で所定の
処理を施す構成としたので、溶存酸素の非常に少ない処
理液中で各ウエハは処理され、さらに搬送においてもO2
に接触することなく製品半導体において接触不良の原因
となる自然酸化膜の成長が完全に防止される効果があ
る。さらに、各処理槽が独立にクローズド化されている
ので、不活性気体を循環でき、その使用量も少なく、ラ
ンニングコストが大幅に低減できる効果が得られる。
た複数のウエハ処理槽内に、それぞれ処理が必要な基板
を浸す処理溶液と、これらの処理溶液の下層に位置し、
かつ、各処理溶液と混合せずに循環する溶液とを収納
し、各下層の溶液に連通し、ガスシールドされるととも
に水平方向に延びる搬送路内に下層の溶液と同じ溶液を
収納し、搬送路内の溶液内を水平方向に移動させてウエ
ハ処理槽間の基板の搬送を行い、各処理溶液中で所定の
処理を施す構成としたので、溶存酸素の非常に少ない処
理液中で各ウエハは処理され、さらに搬送においてもO2
に接触することなく製品半導体において接触不良の原因
となる自然酸化膜の成長が完全に防止される効果があ
る。さらに、各処理槽が独立にクローズド化されている
ので、不活性気体を循環でき、その使用量も少なく、ラ
ンニングコストが大幅に低減できる効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による湿式処理装置を示す
構成図で、第１図（ａ）は側面図、第１図（ｂ）は上面
図、第２図は、第１図の湿式処理装置を複数接続して自
動化した構成図、第３図はこの発明の他の実施例を示す
もので、第１図の湿式処理装置の処理槽を組み換えた
図、第４図，第５図は従来の湿式処理装置を示す図であ
る。 図において、１はウエハ洗浄槽、２はウエハ、３はウエ
ハカセット、４はフイルタ、５は薬液循環ポンプ、６は
処理溶液、７はフッ素不活性溶液、８は搬送エレベー
タ、９は搬送アーム、10は不活性ガスの出入口、11はガ
スシールド、12は溶液シャッタである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
構成図で、第１図（ａ）は側面図、第１図（ｂ）は上面
図、第２図は、第１図の湿式処理装置を複数接続して自
動化した構成図、第３図はこの発明の他の実施例を示す
もので、第１図の湿式処理装置の処理槽を組み換えた
図、第４図，第５図は従来の湿式処理装置を示す図であ
る。 図において、１はウエハ洗浄槽、２はウエハ、３はウエ
ハカセット、４はフイルタ、５は薬液循環ポンプ、６は
処理溶液、７はフッ素不活性溶液、８は搬送エレベー
タ、９は搬送アーム、10は不活性ガスの出入口、11はガ
スシールド、12は溶液シャッタである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】独立してガスシールドされた複数のウエハ
処理槽内に、それぞれ処理が必要な基板を浸す処理溶液
と、これらの処理溶液の下層に位置し、かつ、前記各処
理溶液と混合せずに循環する溶液とを収納し、前記各下
層の溶液に連通し、ガスシールドされるとともに水平方
向に延びる搬送路内に前記下層の溶液と同じ溶液を収納
し、前記搬送路内の溶液内を水平方向に移動させて前記
ウエハ処理槽間の前記基板の搬送を行い、前記各処理溶
液中で所定の処理を施す構成としたことを特徴とする半
導体装置の湿式処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312193A JP2596212B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 半導体装置の湿式処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312193A JP2596212B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 半導体装置の湿式処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186625A JPH04186625A (ja) | 1992-07-03 |
| JP2596212B2 true JP2596212B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=18026336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312193A Expired - Lifetime JP2596212B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 半導体装置の湿式処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596212B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013200912A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体、及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5887826A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-25 | Hitachi Ltd | 物体処理方法およびその装置 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2312193A patent/JP2596212B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04186625A (ja) | 1992-07-03 |
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