説明

基板処理方法およびその装置

【課題】 エッチング処理の時間およびエッチング終了から洗浄開始までの時間を短縮することにより、その間においてエッチングむらが生じにくいようにし、また設置面積を小さくする。
【解決手段】 エッチング液タンク9内のエッチング液2を処理槽1内に供給し、この供給されたエッチング液2をエッチング液タンク9内に回収することを複数回繰り返すことにより、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18に対してエッチング処理を行なう。このエッチング処理が終了し、処理槽1内のエッチング液2をエッチング液タンク9内に回収したら、直ちに、純水供給管14から純水3を処理槽1内に供給し、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18に対して洗浄処理を行なう。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は基板処理方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体の技術分野で用いられる従来のエッチング装置には、エッチング処理槽内にその底部からエッチング液を所定量供給し、エッチング処理槽内に所定量供給されたエッチング液中に半導体ウエハを浸漬し、循環ポンプの駆動により、エッチング処理槽からオーバーフローしたエッチング液を回収してエッチング処理槽内にその底部から再供給し、これによりエッチング処理槽内の半導体ウエハに対してエッチング処理を行ない、所定時間経過後に循環ポンプを停止させ、エッチング処理槽内から半導体ウエハを取り出し、この取り出した半導体ウエハをエッチング処理槽とは別の場所に設けられた洗浄槽内において純水による洗浄を行なうようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−358134号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来のエッチング装置では、処理液は、処理槽内に接続された処理液供給管のみを通って処理槽内へ供給されるので、処理槽の中が処理液で満たされて処理槽への処理液の供給を停止するまでの時間が掛かり、エッチング処理の時間が掛かってしまうという問題があった。
また、洗浄槽をエッチング処理槽とは別の場所に設けているので、半導体ウエハをエッチング処理槽内から取り出してから洗浄槽内において純水による洗浄を開始するまでにある程度の時間がかかり、半導体ウエハに付着しているエッチング液によるエッチングが進行し、半導体ウエハにエッチングむらが生じることがあり、またエッチング処理槽と洗浄槽とが別々であるので、設置面積が大きくなってしまうという問題があった。
【0005】
そこで、この発明は、エッチング処理の時間およびエッチング終了から洗浄開始までの時間を短縮することにより、その間においてエッチングむらが生じにくいようにすることができ、また設置面積を小さくすることができる基板処理方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る基板処理方法は、処理槽内へのエッチング液の供給とその回収を複数回繰り返しながら、前記処理槽内に配置された被処理物をエッチングし、このエッチング後に、前記処理槽内のエッチング液を回収し、次いで前記処理槽内に純水を供給して前記被処理物を洗浄し、この洗浄後に、前記処理槽内の純水を排出することを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明に係る基板処理方法は、処理槽内に配置された被処理物をエッチングした後に純水で洗浄する基板処理方法において、エッチング液若しくは純水の供給は、前記処理槽に接続された供給管と前記処理槽の上側に配置されたシャワーとで同時に行なうことを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明に係る基板処理装置は、処理槽と、エッチング液用タンクと、前記エッチング液用タンク内のエッチング液を前記処理槽内に供給するエッチング液供給手段と、前記処理槽内のエッチング液を前記エッチング液用タンク内に回収するエッチング液回収手段とを備え、エッチング液供給手段は、前記処理槽内に接続されたエッチング液供給管と、前記処理槽の上側に配置されたエッチング液用シャワーとを有することを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明に係る基板処理装置は、処理槽と、前記処理槽内に純水を供給する純水供給手段と、前記処理槽内の純水を排出する純水排出手段とを備え、前記純水供給手段は、前記処理槽内に接続された純水供給管と、前記処理槽の上側に配置された純水用シャワーとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、処理槽内へのエッチング液の供給は、処理槽に接続されたエッチング液供給管と、処理槽の上側に配置されたエッチング液用シャワーとで同時に行なうことができるので、エッチング工程に要する時間を短縮することができる。
また、処理槽内にエッチング液または純水を択一的に供給することができるので、同一の処理槽内においてエッチング工程後に直ちに洗浄工程を行なうことができ、したがってエッチング終了から洗浄開始までの時間を短縮することができ、ひいてはその間においてエッチングむらが生じにくいようにすることができ、また設置面積を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1はこの発明の一実施形態としての基板処理装置の概略構成図を示し、図2は同基板処理装置の概略平面図を示す。この基板処理装置は、半導体ウエハの表面に形成された配線を形成するための下地層を除去する際に用いるためのものであり、処理槽1を備えている。処理槽1内にはエッチング液2または純水3が択一的に収容されるようになっている。処理槽1の底部にはエッチング液回収管4および純水排出管5の各一端部が接続されている。エッチング液回収管4にはフィルタ6およびエッチング液回収用電磁弁7が介在されている。純水排出管5には純水排出用電磁弁8が介在されている。
【0009】
エッチング液回収管4の他端部はエッチング液用タンク9に接続されている。この場合、エッチング液用タンク9の容積は、図1では図示の都合上小さく図示しているが、処理槽1の容積よりもある程度大きくなっている。エッチング液用タンク9の側壁下部にはエッチング液供給管10の一端部が接続されている。エッチング液供給管10にはエッチング液供給ポンプ11が介在されている。エッチング液供給管10の他端部は合計8つに分離されている。
【0010】
エッチング液供給管10の第1、第2の他端部は処理槽1の左側壁下部の両側に接続されている。エッチング液供給管10の第3、第4の他端部は処理槽1の右側壁下部の両側に接続されている。エッチング液供給管10の第5、第6の他端部は、処理槽1の上部左側に設けられた棒状のエッチング液用シャワー12の両端部に接続されている。エッチング液供給管10の第7、第8の他端部は、処理槽1の上部右側に設けられた棒状のエッチング液用シャワー13の両端部に接続されている。
【0011】
処理槽1の外側には純水供給管14が設けられている。純水供給管14の一端部は、工場等の施設内に設置されている純水供給源(図示せず)に接続されている。純水供給管14には純水供給用電磁弁15が介在されている。純水供給管14の他端部は合計8つに分離されている。
【0012】
純水供給管14の第1、第2の他端部は処理槽1の左側壁下部の両側に接続されている。純水供給管14の第3、第4の他端部は処理槽1の右側壁下部の両側に接続されている。純水供給管14の第5、第6の他端部は、処理槽1の上部左側に設けられた棒状の純水用シャワー16の両端部に接続されている。純水供給管14の第7、第8の他端部は、処理槽1の上部右側に設けられた棒状の純水用シャワー17の両端部に接続されている。
【0013】
処理槽1内には複数の半導体ウエハ(被処理物)18が2つの半導体ウエハ支持部材19と共に収容されるようになっている。半導体ウエハ支持部材19は、四ふっ化エチレン樹脂等によって形成され、図3に示すように、板状部19aの上面に複数のくさび状部19bが等間隔に設けられた構造となっている。
【0014】
そして、複数の半導体ウエハ18は、その各外周部を2つの半導体ウエハ支持部材19の各くさび状部19b間に圧入されることにより、半導体ウエハ支持部材19の板状部19aに対して垂直とされた状態で、2つの半導体ウエハ支持部材19の各くさび状部19b間に支持されるようになっている。2つの半導体ウエハ支持部材19は、図示しない移動可能部材と共に、少なくとも下降および上昇することにより、処理槽1内に配置され、且つ、処理槽1内から取り出されるようになっている。
【0015】
次に、この基板処理装置の動作について説明する。先ず、それぞれ、全面に下地層が形成され該下地層上にこれよりも膜厚が遥かに厚い配線が形成された複数の半導体ウエハ18を準備する。ここで、処理槽1内には何も入っていない状態とする。そして、エッチング液供給ポンプ11が駆動すると、エッチング液用タンク9内のエッチング液2がエッチング液供給管10を介して処理槽1の側壁下部の4箇所から処理槽1内に供給され、且つ、図4において矢印で示すように、2つの棒状のエッチング液用シャワー12、13を介して処理槽1の上側から処理槽1内に供給される。
【0016】
処理槽1内に所定量のエッチング液2が供給されると、エッチング液供給ポンプ11が停止する。次に、移動可能部材と共に2つの半導体ウエハ支持部材19およびこれらに支持された複数の半導体ウエハ18が下降して処理槽1内のエッチング2中に配置される。次に、エッチング液回収用電磁弁7が開き、処理槽1内のエッチング液2がエッチング液回収管4を介してエッチング液タンク9内に回収される。このとき、エッチング液2中の異物はフィルタ6に捕獲されて除去される。
【0017】
処理槽1内のエッチング液2がエッチング液タンク9内に回収されると、このタイミングでエッチング液回収用電磁弁7が閉じ、且つ、エッチング液供給ポンプ11が駆動する。エッチング液供給ポンプ11が駆動すると、エッチング液用タンク9内のエッチング液2がエッチング液供給管10を介して処理槽1の側壁下部の4箇所から処理槽1内に再度供給され、且つ、図4において矢印で示すように、2つの棒状のエッチング液用シャワー12、13を介して処理槽1の上側から処理槽1内に再度供給される。このため、処理槽1内に配置された各半導体ウエハ18に形成された下地層は、該下地層上に形成された配線をマスクとして、エッチング液供給管10を介して処理槽1に供給されるエッチング液と処理槽1の上部に配置されたエッチング液用シャワー12、13を介して処理槽1内に供給されるエッチング液とにより同時にエッチングされる。
【0018】
処理槽1内に所定量のエッチング液2が再度供給されると、このタイミングでエッチング液供給ポンプ11が停止し、且つ、エッチング液回収用電磁弁7が開く。エッチング液回収用電磁弁7が開くと、処理槽1内のエッチング液2がエッチング液回収管4を介してエッチング液タンク9内に再度回収される。このときも、エッチング液2中の異物はフィルタ6に捕獲されて除去される。
【0019】
このように、この基板処理装置では、処理槽1内にエッチング液2を所定量供給したら直ちにその回収を行ない、且つ、処理槽1内のエッチング液2を回収したら直ちにその再供給を行ない、これを複数回繰り返しながら、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18に対してエッチング処理を行なう。
【0020】
この場合、エッチング液2の回収と供給を同時に行なっていないので、すなわち、処理槽1内のエッチング液2を回収したら直ちにその再供給を行なっているので、処理槽1内のエッチング液2を回収した時点では、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18全体が大気に完全に曝される。また、処理槽1内へのエッチング液2の供給を処理槽1の側壁下部および処理槽1の上側から行なうのは、エッチング液供給時間をなるべく短くするためである。
【0021】
そして、処理槽1内に配置された各半導体ウエハ18に形成された下地層がすべて除去され、エッチング処理が終了したら、処理槽1内のエッチング液2をエッチング液タンク9内に回収し、このタイミングで純水供給用電磁弁15が開き、純水3が純水供給管14を介して処理槽1の側壁下部の4箇所から処理槽1内に供給され、且つ、図5において矢印で示すように、2つの棒状の純水用シャワー16、17を介して処理槽1の上側から処理槽1内に供給される。
【0022】
処理槽1内に所定量の純水3が供給されると、このタイミングで純水供給用電磁弁15が閉じる。そして、純水供給用電磁弁15が閉じた時点から所定時間(例えば30秒程度)が経過すると、純水排出用電磁弁8が開き、処理槽1内の純水3が純水排出管5を介して排出される。
【0023】
処理槽1内の純水3が排出されると、このタイミングで純水排出用電磁弁5が閉じ、且つ、純水供給用電磁弁15が開く。純水供給用電磁弁15が開くと、純水3が純水供給管14を介して処理槽1の側壁下部の4箇所から処理槽1内に再度供給され、且つ、図5において矢印で示すように、2つの棒状の純水用シャワー16、17を介して処理槽1の上側から処理槽1内に再度供給される。このため、処理槽1内に配置された各半導体ウエハ18のエッチング面は、純水供給管14を介して処理槽1に供給される純水と処理槽1の上部に配置された純水用シャワー16、17を介して処理槽1内に供給される純水とにより同時に洗浄される。
【0024】
処理槽1内に所定量の純水3が再度供給されると、このタイミングで純水供給用電磁弁15が閉じる。そして、純水供給用電磁弁15が閉じた時点から所定時間(例えば30秒程度)が経過すると、純水排出用電磁弁8が開き、処理槽1内の純水3が純水排出管5を介して再度排出される。
【0025】
このように、この基板処理装置では、処理槽1内に純水3を所定量供給し、所定時間経過後にその排出を行ない、且つ、処理槽1内の純水3を排出したら直ちにその再供給を行ない、これを複数回繰り返しながら、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18に対して洗浄処理を行なう。
【0026】
この場合、純水3の排出と供給を同時に行なっていないので、すなわち、処理槽1内の純水3を排出したら直ちにその再供給を行なっているので、処理槽1内の純水3を排出した時点では、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18全体が大気に完全に曝される。また、処理槽1内への純水3の供給を処理槽1の側壁下部および処理槽1の上側から行なうのは、純水供給時間をなるべく短くするためである。
【0027】
そして、処理槽1内に配置された半導体ウエハ18に対する洗浄処理が終了し、処理槽1内の純水3を純水排出管5を介して排出したら、このタイミングで純水排出用電磁弁8を閉じる。次に、移動可能部材と共に2つの半導体ウエハ支持部材19およびこれらに支持された複数の半導体ウエハ18が上昇して処理槽1内から取り出される。
【0028】
以上のように、この基板処理装置では、処理槽1内にエッチング液2または純水3を択一的に供給することができるので、同一の処理槽1内においてエッチング工程後に直ちに洗浄工程を行なうことができ、したがってエッチング終了から洗浄開始までの時間を短縮することができ、ひいてはその間においてエッチングむらが生じにくいようにすることができ、また設置面積を小さくすることができる。
【0029】
なお、エッチング液タンク9およびそれに付随する必要な配管系を2系統とし、一方の系統のエッチング液タンク9内のエッチング液2を交換するとき、他方の系統でエッチング処理を続行し、ダウンタイムが生じないようにしてもよい。また、劣化したエッチング液2を純水排出管5を介して排出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】この発明の一実施形態としての基板処理装置の概略構成図。
【図2】図1に示す基板処理装置の概略平面図。
【図3】半導体ウエハ支持部材を説明するために示す一部の断面図。
【図4】エッチング液用シャワーによるエッチング液の供給を説明するために示す断面図。
【図5】純水用シャワーによる純水の供給を説明するために示す断面図。
【符号の説明】
【0031】
1 処理槽
2 エッチング液
3 純水
4 エッチング液回収管
5 純水排出管
6 フィルタ
7 エッチング液回収用電磁弁
8 純水排出用電磁弁
9 エッチング液用タンク
10 エッチング液供給管
11 エッチング液供給ポンプ
12、13 エッチング液用シャワー
14 純水供給管
15 純水供給用電磁弁
16、17 純水用シャワー
18 半導体ウエハ
19 半導体ウエハ支持部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理槽内へのエッチング液の供給とその回収を複数回繰り返しながら、前記処理槽内に配置された被処理物をエッチングし、このエッチング後に、前記処理槽内のエッチング液を回収し、次いで前記処理槽内に純水を供給して前記被処理物を洗浄し、この洗浄後に、前記処理槽内の純水を排出することを特徴とする基板処理方法。
【請求項2】
請求項1に記載の発明において、前記被処理物は半導体ウエハであることを特徴とする基板処理方法。
【請求項3】
請求項1に記載の発明において、前記処理槽内へのエッチング液の供給とその回収を複数回繰り返す工程は、前記処理槽内にエッチング液を所定量供給したら直ちにその回収を行ない、且つ、前記処理槽内のエッチング液を回収したら直ちにその再供給を行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項4】
請求項1に記載の発明において、前記洗浄は、前記処理槽内への純水の供給とその排出を複数回繰り返して行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項5】
請求項4に記載の発明において、前記処理槽内への前記純水の供給とその排出を複数回繰り返す工程は、前記処理槽内に純水を所定量供給して所定時間が経過した後にその排出を行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項6】
処理槽内に配置された被処理物をエッチングした後に純水で洗浄する基板処理方法において、エッチング液若しくは純水の供給は、前記処理槽に接続された供給管と前記処理槽の上側に配置されたシャワーとで同時に行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項7】
請求項6に記載の発明において、前記エッチング液の供給は、前記処理槽に接続されたエッチング液供給管と前記処理槽の上側に配置されたエッチング液用シャワーとで同時に行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項8】
請求項6に記載の発明において、前記純水の供給は、前記処理槽に接続された純水供給管と前記処理槽の上側に配置された純水用シャワーとで同時に行なうことを特徴とする基板処理方法。
【請求項9】
請求項6に記載の発明において、前記被処理物は半導体ウエハであることを特徴とする基板処理方法。
【請求項10】
処理槽と、エッチング液用タンクと、前記エッチング液用タンク内のエッチング液を前記処理槽内に供給するエッチング液供給手段と、前記処理槽内のエッチング液を前記エッチング液用タンク内に回収するエッチング液回収手段とを備え、前記エッチング液供給手段は、前記処理槽内に接続されたエッチング液供給管と、前記処理槽の上側に配置されたエッチング液用シャワーとを有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項11】
処理槽と、前記処理槽内に純水を供給する純水供給手段と、前記処理槽内の純水を排出する純水排出手段とを備え、前記純水供給手段は、前記処理槽内に接続された純水供給管と、前記処理槽の上側に配置された純水用シャワーとを有することを特徴とする基板処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−28272(P2008−28272A)
【公開日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−201396(P2006−201396)
【出願日】平成18年7月25日(2006.7.25)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】