JP6972984B2

JP6972984B2 - エッチング液塗布ノズル

Info

Publication number: JP6972984B2
Application number: JP2017231958A
Authority: JP
Inventors: 龍典佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: JP2019102643A

Description

本明細書は、エッチング液塗布ノズルに関する技術を開示する。

ウェハの処理工程では、回転するウェハの周縁部にエッチング液を塗布する場合がある。特許文献１には、円錐状部材を介してウェハの周縁部にエッチング液を塗布する技術について開示されている。特許文献１の技術は、円錐状部材における円錐側面の縮径側から拡径側へとエッチング液を流下させることによって、エッチング液をウェハの周縁部に供給する。

特開２００４−１７９５３５号公報

特許文献１の技術では、円錐側面の周方向にわたって均等にエッチング液を流下させることが困難であり、ウェハの周縁部に対してエッチング液を均一に塗布し難いという問題があった。

本明細書に開示する一形態は、ウェハの周縁部にエッチング液を塗布するエッチング液塗布ノズルである。このエッチング液塗布ノズルは、吐出部とノズル本体部とを備える。吐出部は、エッチング液を吐出する。ノズル本体部は、吐出部から吐出されるエッチング液をウェハへと流下させる。ノズル本体部は、円錐側面部と、液受部と、複数の誘導溝と、複数の貯留部と、複数の貫通孔とを含む。円錐側面部は、円錐側面を形成する。液受部は、円錐側面部における外径が縮小する縮径側に位置し、吐出部から吐出されるエッチング液を受け入れる。複数の誘導溝は、円錐側面部に等間隔で形成され、液受部からエッチング液を、円錐側面部における外径が拡大する拡径側へと誘導する。複数の貯留部は、円錐側面部の拡径側において、複数の誘導溝に対応して円錐側面部の周方向に沿って均等に設けられ、周方向に沿って深くなる底面を有し、誘導溝から流下するエッチング液を貯留する。複数の貫通孔は、複数の貯留部に対応して周方向に沿って等間隔に形成され、底面へと貫通し、貯留部に貯留されているエッチング液をウェハに供給する。

上記形態におけるエッチング液塗布ノズルによれば、周方向に等間隔に配置された複数の貫通孔へと均等にエッチング液を流下させることができる。これによって、回転するウェハの周縁部に対してエッチング液を均一に塗布できる。

エッチング液塗布ノズルの構成を示す斜視図である。カバーを取り外したエッチング液塗布ノズルの構成を示す斜視図である。上方から見た貫通孔の周囲を示す拡大斜視図である。下方から見た貫通孔の周囲を示す拡大斜視図である。エッチング液塗布工程を示す工程図である。

図１は、エッチング液塗布ノズル１００の構成を示す斜視図である。エッチング液塗布ノズル１００は、ウェハ９００の周縁部９１０にエッチング液を塗布する。エッチング液塗布ノズル１００は、半導体素子の製造工程で用いられる装置の一部を構成する。エッチング液塗布ノズル１００は、吐出部１１０と、カバー１２０と、支持アーム１３０と、ノズル本体部２００とを備える。

エッチング液塗布ノズル１００の吐出部１１０は、エッチング液を吐出する。吐出部１１０は、エッチング液を流す管の端部である。吐出部１１０は、ノズル本体部２００の上方に位置する。吐出部１１０は、ノズル本体部２００に対してエッチング液を吐出する。

エッチング液塗布ノズル１００のカバー１２０は、ノズル本体部２００を覆う。カバー１２０は、ノズル本体部２００より一回り大きな円錐形状を有する。カバー１２０は、ノズル本体部２００の側面を主に覆う。カバー１２０は、ノズル本体部２００と分離可能に構成されている。カバー１２０は、ノズル本体部２００から周囲へのエッチング液の飛散を阻止する。

エッチング液塗布ノズル１００の支持アーム１３０は、ノズル本体部２００を支持する。支持アーム１３０は、図示省略する可動機構によって駆動され、ノズル本体部２００を移動可能に構成されている。

エッチング液塗布ノズル１００のノズル本体部２００は、吐出部１１０から吐出されるエッチング液をウェハ９００へと流下させる。ノズル本体部２００は、カバー１２０より一回り小さな円錐形状を有する。

図２は、カバー１２０を取り外したエッチング液塗布ノズル１００の構成を示す斜視図である。ノズル本体部２００は、円錐側面部２１０と、液受部２２０と、複数の誘導溝２３０と、複数の貯留部２４０と、複数の貫通孔２５０とを備える。

ノズル本体部２００の円錐側面部２１０は、円錐側面を形成する。円錐側面部２１０は、カバー１２０より一回り小さな円錐の側面を形成する。円錐側面部２１０は、誘導溝２３０によって分断されている。

ノズル本体部２００の液受部２２０は、円錐側面部２１０における外径が縮小する縮径側（上方）に位置する。液受部２２０は、吐出部１１０から吐出されるエッチング液を受け入れる。液受部２２０は、ノズル本体部２００の円錐頂点に形成された窪みである。

ノズル本体部２００における複数の誘導溝２３０は、円錐側面部２１０における外径が縮小する縮径側（上方）から、円錐側面部２１０における外径が拡大する拡径側（下方）にわたって形成された溝である。誘導溝２３０は、液受部２２０からエッチング液を貯留部２４０へと誘導する。誘導溝２３０は、円錐側面部２１０に等間隔で形成されている。本実施例における誘導溝２３０の数は、４つである。但し、誘導溝２３０の数は、４つより少なくてもよいし、４つより多くてもよい。

ノズル本体部２００における複数の貯留部２４０は、円錐側面部２１０の拡径側（下方）において、誘導溝２３０から流下するエッチング液を貯留する。貯留部２４０は、カバー１２０との間にエッチング液を貯留する。複数の貯留部２４０は、複数の誘導溝２３０に対応して円錐側面部２１０の周方向に沿って均等に設けられている。貯留部２４０の数は、誘導溝２３０の数に対応する４つである。但し、他の実施形態では、一つの貯留部２４０に対して、複数の誘導溝２３０が設けられていてもよい。また、誘導溝２３０は、分岐する部分や合流する部分を有してもよい。貯留部２４０は、底面２４２と、堰部２４４とを有する。

貯留部２４０の底面２４２は、円錐側面部２１０の拡径側（下方）に沿って延びており、かつ、周方向に沿って徐々に深くなっている。言い換えると、底面２４２は、円錐側面部２１０の拡径側（下方）において、周方向に沿って傾斜している。貯留部２４０の堰部２４４は、底面２４２の最も低い部位から上方に延びており、他の貯留部２４０との隔壁を形成する。誘導溝２３０の下端は、底面２４２の上方であって、特に、底面２４２の最も高い部位の近傍に位置している。

図３は、上方から見た貫通孔２５０の周囲を示す拡大斜視図である。図４は、下方から見た貫通孔２５０の周囲を示す拡大斜視図である。ノズル本体部２００における複数の貫通孔２５０は、貯留部２４０の底面２４２からノズル本体部２００の下面２６０に貫通する。貫通孔２５０は、貯留部２４０に貯留されているエッチング液をウェハ９００に供給する。貫通孔２５０は、複数の貯留部２４０に対応して円錐側面部２１０の周方向に沿って等間隔に形成されている。貫通孔２５０の数は、貯留部２４０の数に対応する４つである。貫通孔２５０は、底面２４２における最も低い部位に形成されている。貫通孔２５０は、一方の貯留部２４０における底面２４２と、隣り合う他方の貯留部２４０における堰部２４４との間に位置する。

ノズル本体部２００は、更に、複数の突起部２７０を備える。図４に示すように、突起部２７０は、ノズル本体部２００の下面２６０に設けられており、貫通孔２５０の内周側に形成されている。突起部２７０の数は、貫通孔２５０の数に対応する４つである。突起部２７０は、貫通孔２５０の内周側を下方に延長した形状を成す。突起部２７０は、貫通孔２５０から流れるエッチング液の液切りを行う。これによって、ノズル本体部２００の下面２６０へのエッチング液の付着を防止できる。

図５は、エッチング液塗布工程を示す工程図である。図５のエッチング液塗布工程は、エッチング液塗布ノズル１００を備える半導体製造装置によって実施される。まず、半導体製造装置は、エッチング液塗布ノズル１００をウェハ９００の上方に移動させる（工程Ｐ１１０）。

ウェハ９００の上方にエッチング液塗布ノズル１００を移動させた後（工程Ｐ１１０）、半導体製造装置は、ウェハ９００を回転させる（工程Ｐ１２０）。ウェハ９００を回転させた後（工程Ｐ１２０）、半導体製造装置は、複数の貯留部２４０の各々が溢れるまで、吐出部１１０から液受部２２０にエッチング液を吐出する（工程Ｐ１３０）。

液受部２２０のエッチング液は、複数の誘導溝２３０を伝って、複数の貯留部２４０へと流れる。貫通孔２５０から流れるエッチング液の量は、誘導溝２３０から貯留部２４０に流れるエッチング液の量より少ない。そのため、貯留部２４０には、エッチング液が貯留される。１つの貯留部２４０にエッチング液が十分に貯留された場合、その貯留部２４０のエッチング液は、堰部２４４を超えて、隣接する他の貯留部２４０に流れ込む。誘導溝２３０から貯留部２４０へとエッチング液がさらに流れ込むことによって、複数の貯留部２４０においてエッチング液の液面は、堰部２４４を超えて同じ高さとなる。

複数の貯留部２４０の各々が溢れるまでエッチング液を吐出した後（工程Ｐ１３０）、半導体製造装置は、複数の貫通孔２５０からエッチング液の供給が完了するまで待機する（工程Ｐ１４０）。その後、半導体製造装置は、エッチング液塗布ノズル１００をウェハ９００の上方から移動させる（工程Ｐ１５０）。これによって、ウェハ９００の周縁部９１０に対するエッチング液の塗布が完了する。

以上説明した実施形態によれば、周方向に等間隔に配置された複数の貫通孔２５０へと均等にエッチング液を流下させることができる。これによって、回転するウェハ９００の周縁部９１０に対してエッチング液を均一に塗布できる。

以上、実施形態を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面において説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載した組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面において説明した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１００…エッチング液塗布ノズル
１１０…吐出部
１２０…カバー
１３０…支持アーム
２００…ノズル本体部
２１０…円錐側面部
２２０…液受部
２３０…誘導溝
２４０…貯留部
２４２…底面
２４４…堰部
２５０…貫通孔
２６０…下面
２７０…突起部
９００…ウェハ
９１０…周縁部

Claims

ウェハの周縁部にエッチング液を塗布するエッチング液塗布ノズルであって、
エッチング液を吐出する吐出部と、
前記吐出部から吐出されるエッチング液を前記ウェハへと流下させるノズル本体部と
を備え、
前記ノズル本体部は、
円錐側面を形成する円錐側面部と、
前記円錐側面部における外径が縮小する縮径側に位置し、前記吐出部から吐出されるエッチング液を受け入れる液受部と、
前記円錐側面部に等間隔で形成され、前記液受部からエッチング液を、前記円錐側面部における外径が拡大する拡径側へと誘導する複数の誘導溝と、
前記円錐側面部の前記拡径側において、前記複数の誘導溝に対応して前記円錐側面部の周方向に沿って均等に設けられ、前記周方向に沿って深くなる底面を有し、前記誘導溝から流下するエッチング液を貯留する複数の貯留部と、
前記複数の貯留部に対応して前記周方向に沿って等間隔に形成され、前記底面へと貫通し、前記貯留部に貯留されているエッチング液を前記ウェハに供給する複数の貫通孔と
を含む、エッチング液塗布ノズル。