(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングが行われるウェーハが収容される内槽と、
前記内槽の上側に連結される外槽と、
前記内槽の下部から前記外槽にエッチング液を循環させ前記内槽の上部に供給するように連結された循環管と、
前記循環管に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプとからなり、
前記外槽に連結される前記循環管の端部が前記外槽の底面に対して水平方向にエッチング液を供給することができるT字型供給管からなること
を特徴とする半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項２】
前記内槽の底面が一定な傾斜角（α）を有する傾斜底面で形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項３】
前記内槽の傾斜底面がそれに連結される循環管の方へ下向するように傾斜されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項４】
前記内槽の傾斜底面が５ないし１５°の傾斜角（α）を有することを特徴とする請求項３記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項５】
前記内槽の底面が一定な傾斜角（α）を有して傾斜するホッパー形底面に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項６】
前記内槽のホッパー形底面の傾斜角が５ないし１５°を有するように形成されることを特徴とする請求項５記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項７】
前記循環管にフィルターがさらに備えられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項８】
前記循環管に排出バルブとこれに連結される排出管がさらに備えられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項９】
エッチングが行われるウェーハが収容される内槽と、
前記内槽の上端外周面に前記内槽を囲むように形成された環状管と、
前記内槽の下部から前記環状管にエッチング液を循環させて前記内槽の上部へ供給するように連結された循環管と、
前記循環管に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプとから構成され、
前記内槽の側壁に形成された多数の供給穴を通じて前記環状管と前記内槽が連結されるようにしてなることを特徴とする半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１０】
前記内槽の底面が一定な傾斜角（α）を有する傾斜底面に形成されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１１】
前記内槽の傾斜底面がそれに連結される循環管の方に下向するように傾斜されることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１２】
前記内槽の傾斜底面が５ないし１５°の傾斜角（α）を有することを特徴とする請求項１１記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１３】
前記内槽の底面が一定な傾斜角（α）を有するホッパー形底面に形成されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１４】
前記内槽のホッパー形底面の傾斜角が５ないし１５°を有するように形成されることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１５】
前記循環管にフィルターがさらに備えられることを特徴とする請求項９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１６】
前記環状管が傾斜供給管を通じて前記内槽の上端外周面に連結されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１７】
前記傾斜供給管が内槽の方へ下向する傾斜を有するように取り付けられることを特徴とする請求項１６記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１８】
傾斜供給管は５ないし１５°の傾斜角（β）を有することを特徴とする請求項１７記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項１９】
前記環状管が前記内槽の上端外周面に２つ以上個別に取り付けられることを特徴とする請求項９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【請求項２０】
前記２つ以上の環状管が連結管で互いに連結されることを特徴とする請求項１９記載の半導体装置製造用ウエットエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置製造用ウエットエッチング装置及びウエットエッチング装置内のエッチング液循環方法に関するもので、より詳細にはエッチング液の循環を円滑にし、エッチング工程の副産物がエッチング中のウェーハに接触しないようにする半導体装置製造用ウエットエッチング装置及びウエットエッチング装置内のエッチング液循環方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置を製造する際、露光によってウェーハ上に形成されたフォトレジストの露光された部分をエッチング工程を通じて選択的に除去して、イオン注入やエピタキシャル層の形成等の後続工程によって適切な電気的特性を有する素子を形成する技術の適用が必須である。
【０００３】
エッチング工程は大きくウエットエッチング、プラズマエッチング、イオンビームミリング及び反応性イオンエッチング等に大別され、ほとんど全てのエッチング工程がエッチング装置内で進行される。
【０００４】
これらの中でウエットエッチングは、最も経済的で生産性があるエッチング方法で、膜質除去の正確性はエッチング液の温度とエッチング時間及びエッチング液の組成に左右される。
【０００５】
通常、エッチング液の温度は室温に維持されるが、エッチング速度の向上及びエッチング効率の向上のために一定温度に加熱することもできる。またエッチング液を常にきれいに維持するために、エッチング液をポンプとフィルターを用いて循環、濾過させて使用している。
【０００６】
図６に従来の半導体装置製造用ウエットエッチング装置の一つの具体例を概略的に示す。このウエットエッチング装置は、エッチングが行なわれるウェーハが収容される内槽１１、前記内槽１１の上端の外周面に連結される外槽１２、及び外槽１２に連結される循環管１３で構成される。前記循環管１３は、ポンプ１４、フィルタ１５、排出バルブ１６、及びこの排出バルブ１６に連結された排出管１７からなり、前記循環管１３は前記内槽１１の底面に連結されている。エッチング液の流れの方向は図６における矢印の方向であり、内槽１１からあふれて外槽１２へ流れたエッチング液が循環管１３に備えられたポンプ１４の駆動によって循環管１３を通じてフィルター１５を経由して再び内槽１１に供給されるように構成されている。前記排出バルブ１６には排出管１７がさらに連結されて、エッチング廃液やエッチングの間に発生した粒子を排出するように構成されている。
【０００７】
従って、外槽１２に流れたエッチング液は、ポンプ１４によって吸入されフィルター１５を経て濾過された後、再び内槽１１に供給されるので実際にエッチング工程が行われる内槽１１には常に濾過され清浄化されたエッチング液が供給されて、エッチング中に発生され得る粒子等によるウェーハの汚染が防止される。
【０００８】
しかしながら、前記のような構成の従来の半導体装置製造用ウエットエッチング装置では、ウェーハのエッチング中に発生するフォトレジスト残留物のような工程副産物としての粒子等が内槽１１から外槽１２を経て外方に排出されてからまた内槽１１の下端に供給される流れ方向を有するので、一旦生成された粒子等が重力により内槽１１の底に沈降した後、前記エッチング液の循環により再浮上するので、ウェーハの再汚染が起こるという問題があった。ウェーハの再汚染は半導体装置の収率を低下させる原因になり、従って、エッチング工程中のウエットエッチング装置内のウェーハの再汚染を防止できる半導体装置製造用ウエットエッチング装置及びウエットエッチング装置内のエッチング液循環方法を開発する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、エッチング工程中のウエットエッチング装置内のウェーハの再汚染を防止することができる半導体装置製造用ウエットエッチング装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、エッチング工程中のウエットエッチング装置内のウェーハの再汚染を防止することができる半導体装置製造用ウエットエッチング装置内のエッチング液循環方法を提供することにある。
【００１１】
【発明を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置は、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽と、前記内槽の上側に連結される外槽と、前記内槽の下部から前記外槽にエッチング液を循環させ前記内槽の上部に供給するように連結された循環管と、前記循環管に取り付けられて前記エッチング液を循環させるためのポンプとで構成される。
前記内槽の底面は一定の傾斜角（α）を有する傾斜底面で形成され、特にそれに連結される循環管の方へ下向するように傾斜するように形成され得る。
【００１２】
前記内槽の傾斜底面は５ないし１５°の傾斜角（α）を有する。
【００１３】
前記内槽の底面は、また、一定な傾斜角（α）を有するようにホッパー形に形成されたホッパー形底面とすることができ、前記内槽のホッパー形底面の傾斜角は５ないし１５°を有するように形成される。
【００１４】
また、前記循環管にはフィルターがさらに備えられる。
【００１５】
前記外槽に連結される前記循環管の端部は前記外槽の底面に対して水平方向にエッチング液を供給することができるＴ字型供給管からなり、前記循環管には排出バルブとこれに連結される排出管をさらに備えることができる。
【００１６】
また、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置は、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽と、前記内槽の上端外周面に前記内槽を囲むように形成された環状管と、前記内槽の下部から前記環状管にエッチング液を循環させて前記内槽の上部へ供給するように連結された循環管と、前記循環管に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプとで構成され、前記内槽の側壁に形成された多数の供給穴を通じて前記環状管と前記内槽が連結されるようになる。
【００１７】
前記内槽の底面もやはり一定な傾斜角（α）を有する傾斜底面に形成されるか、または一定な傾斜角（α）を有するようにホッパー形で傾斜するように形成され得、その傾斜角は望ましくは５ないし１５°を有するように形成される。
【００１８】
前記環状管は傾斜供給管を通じて前記内槽の上端外周面に連結され得、前記傾斜供給管は内槽の方へ下向する傾斜を有するように取り付けられ、これは望ましくは傾斜供給管は５ないし１５  の傾斜角（β）を有することができる。
【００１９】
さらに、前記環状管が前記内槽の上端外周面に２つ以上個別に取り付けられ、これら多数の環状管は連結管で互いに連結され得る。
【００２０】
また、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のエッチング液循環方法は、エッチングしようとするウェーハが収容されるエッチングチャンバーの底面から引出されエッチングチャンバーの上段へ供給されるようにエッチング液を循環させることからなる。
【００２１】
前記エッチング液は循環途中、フィルター等によって濾過することができる。
【００２２】
特に、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のエッチング液循環方法は、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽、前記内槽の上側に連結される外槽、前記内槽の下部から前記外槽にエッチング液を循環させ前記内槽の上部に供給するように連結された循環管、及び前記循環管に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプから構成された半導体装置製造用ウエットエッチング装置で、前記ポンプの駆動によって前記内槽の底面から引出され前記循環管を経由して前記内槽の上端に供給されるようにエッチング液を循環させることからなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の具体的な実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施例による半導体装置製造用ウエットエッチング装置は、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽１１、前記内槽１１の上側に連結される外槽１２、前記内槽１１の下部から前記外槽１２にエッチング液を循環させて、前記内槽１１の上部に供給するように連結された循環管１３、及び前記循環管１３に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプ１４から構成される。
【００２５】
前記内槽１１はその内部に大部分のエッチング液が入れられ、ウェーハが取り付けられるカセットが備えられてエッチング工程が実際に進行される。
【００２６】
前記外槽１２は前記内槽１１の上端外周面に一体に固定され、循環中のエッチング液が供給される際、エッチング液を一時貯蔵してから前記内槽１１へオーバーフローし、前記内槽１１の上部にエッチング液を供給するように機能する。
【００２７】
前記内槽１１の下部に連結される循環管１３は内槽１１内のエッチング液を循環管１３に取り付けられたポンプ１４によって外部に引出し、前記内槽１１の上部に供給するよう循環させる。前記循環管１３に備えられるポンプ１４は前記のように内槽１１からエッチング液を引出し内槽１１の上部に供給する原動力を提供する。
【００２８】
従って、前記のような構成を有する半導体装置製造用エッチングチャンバーは、エッチング工程で発生され得る工程副産物である粒子等をエッチング液の循環途中のフィルター１５による濾過によって清浄化させることで、常に清潔な状態を維持したエッチング液でエッチングを行うようにしてウェーハの汚染を防止するようにすることができる。
【００２９】
特に、前記内槽１１の底面は一定な傾斜角（α）を有する傾斜底面２１で形成され得、特にそれに連結される循環管１３の方へ下向するように傾斜して形成され得る。前記傾斜底面２１は前記内槽１１の成形時に一体に形成され、これはエッチング工程中に反応副産物として形成される粒子等の重力による下降時に粒子等を集中的に収集することでそれに連結された循環管１３を通じて内槽１１から容易に引出されるようにする。
【００３０】
前記内槽１１の傾斜底面２１は、望ましくは５ないし１５°の傾斜角（α）を有することができる。前記傾斜角が５°未満に形成されると、傾斜底面２１の傾斜角が非常に小さすぎて、径が大きい粒子を循環管１３へ十分早く移動させることができないという問題が生じ得る。反対に前記傾斜底面２１の傾斜角が１５°を超える場合には、傾斜底面２１の傾斜角が大きすぎて実質的にウェーハが入ったカセットを収容してエッチングすることができる空間に比べ、エッチングチャンバー全体の体積、特にエッチングチャンバーの高さが高くなりすぎるという問題が生じ得る。しかし前記の傾斜角の範囲は、例えばエッチングの対象になるウェーハの直径等によって適切に調節され得ることは当該技術分野で通常の知識を有する者には容易に理解され得ることは自明なことである。
【００３１】
また前記内槽１１の底面は、図２に示すように、一定な傾斜角（α）を有するようにホッパー形に傾斜したホッパー形底面２２に形成され得る。このようなホッパー形底面２２も、やはり前記の傾斜底面２１と同一または類似なものとして理解され得、前記内槽１１のホッパー形底面２２の傾斜角も前記傾斜底面の傾斜角と同様に５ないし１５°を有するように形成され得る。
【００３２】
また、前記循環管１３にはフィルター１５がさらに備えられる。前記循環管１３に備えられるフィルター１５は、前記循環管１３を通じて循環されるエッチング液を濾過してエッチング液の中に含まれた粒子等を濾過及び除去してエッチング液を清浄化することでエッチング液を清潔にし、エッチング液中の粒子によるエッチング中のウェーハの汚染を防止するように機能する。
【００３３】
前記のポンプ１４及びフィルター１５は全て当該技術分野で通常の知識を有するものが購入、使用することができるくらい公知のものであることは当然に理解されよう。
【００３４】
前記外槽１２に連結される前記循環管１３の端部は、前記外槽１２の底面に対して水平方向にエッチング液を供給し得るＴ字型供給管３１からなり、前記Ｔ字型供給管３１を使用することによって前記循環管１３を通じて外槽１２に供給されるエッチング液が外槽１２で全く渦巻き流を発生させず、外槽１２を通じてエッチング液を内槽１１まで円滑に供給させることができる。前記Ｔ字型供給管３１は、外槽１２に連結される部分が「Ｔ」字型でなっていることを意味するもので、実質的に外槽１２の底面と平行に形成される。従って、前記循環管１３を通じて供給される循環中のエッチング液が前記外槽１２の底面に水平に供給され、外槽１２内で渦巻き流が全然発生されないようにすることができる。
【００３５】
前記循環管１３には排出バルブ１６とこれに連結される排出管１７がさらに備えられる。
【００３６】
前記循環管１３に連結された排出バルブ１６及びこれに連結される排出管１７は、前記循環管１３を通じて循環されるエッチング液のエッチング装置の外部への完全な排出を可能にし、エッチング液中に含まれている重力によって下降する粒子をエッチング液の一部と共に除去する。前記排出バルブ１６に連結された排出管１７は、循環から逸れて外部へ排出されるエッチング液を廃棄するため、廃液タンク等に連結されてエッチング液を排出させる。
【００３７】
また、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置は、図３に示すように、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽１１、前記内槽１１の上端外周面に前記内槽１１を囲むように形成された環状管４１、前記内槽１１の下部から前記環状管４１にエッチング液を循環させ前記内槽１１の上部に供給させるように連結された循環管１３、及び前記循環管１３に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプ１４から構成され、前記内槽１１の側壁に形成された多数の供給穴４２を通じて前記環状管４１と前記内槽１１が連結されるように構成される。
【００３８】
前記内槽１１の底面もやはり一定な傾斜角（α）を有する傾斜底面２１で形成するか、または一定な傾斜角（α）を有するようにホッパー形で傾斜して形成され得る。前記傾斜角は望ましくは５ないし１５°となるように形成されることは前述の通りである。
【００３９】
前記環状管４１は供給穴４２を通じて前記内槽１１の上端外周面に連結される。前記環状管４１は前記内槽１１の上端外周面に前記内槽１１を囲むように取り付けられる。前記循環管１３は前記環状管４１に連結され、前記循環管１３を通じて供給されるエッチング液を前記内槽１１の上端から全体的に均一に前記内槽１１内に供給させるように機能する。即ち、ポンプ１４によって流れが発生されたエッチング液は、前記循環管１３を通じて前記環状管４１に供給され、この環状管４１に供給されたエッチング液は前記内槽１１の側壁上端に形成された供給穴４２等を通じて前記内槽１１の上部に供給されるようになる。これにより、前記環状管４１に供給されたエッチング液が前記環状管４１を流れながら前記内槽１１を中心に四方から均一に供給されるようにすることができる。
【００４０】
また、図４に示されるように、前記環状管４１は、傾斜供給管４３を通じて前記内槽１１の上端外周面に連結され得る。前記傾斜供給管４３は、前記環状管４１で前記内槽１１に供給されるエッチング液の流れを重力により円滑に流れるようにし、前記環状管４１と前記内槽１１の間に内槽１１の方へ下向する傾斜角（β）をなすように連結される。望ましくは前記傾斜供給管４３は５ないし１５°の傾斜角（β）を有する。この傾斜角（β）は内槽１１に供給されるエッチング液の流れを円滑にするための角度として考慮され得、本発明が単にこれに制限されるものではなく、内槽１１で渦巻き流を発生させることなくエッチング液が円滑に供給される程度の角度に形成することは当該技術分野で通常の知識を有するものには容易に理解されよう。
【００４１】
さらに、図５に示されるように、前記環状管４１を２つ以上前記内槽１１の上端外周面に個別に取り付けることができ、これら多数の環状管４１は連結管４４で互いに連結され得る。前記連結管４４は、内槽１１内に供給されるエッチング液がより均一に供給されるようにするために多数個設置される環状管４１間で循環中のエッチング液の分布が均一に形成されるように機能する。
【００４２】
また、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のエッチング液循環方法は、エッチングしようとするウェーハが収容されるエッチングチャンバーの底面から引出され、エッチングチャンバーの上端に供給されるようにエッチング液を循環させることからなる。このようなエッチング液循環方法は、従来のエッチング装置でのエッチング液循環方法とは反対の方向に流れることを特徴とし、それにより一旦ウェーハのエッチング工程で形成された粒子が重力によって沈降する方向とポンプ１４によって循環されるエッチング液の流れの方向とを一致するようにしてウェーハに対して下方のみに流れるようにしたので、ウェーハから分離された粒子がウェーハ付近に再接近することがない。従って、ウェーハの再汚染を防止し、下降された粒子を即時エッチングチャンバーの外部に排出することができる。
【００４３】
前記エッチング液は循環途中でフィルター１５等によって濾過され得、これはエッチング液の清浄状態を持続的に維持することを可能にするのでウェーハの粒子による汚染を防止できる。
【００４４】
特に、本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のエッチング液循環方法は、エッチングが行われるウェーハが収容される内槽１１、前記内槽１１の上側に連結される外槽１２、前記内槽１１の下部から前記外槽１２にエッチング液を循環させ前記内槽１１の上部に供給するように連結された循環管１３、及び前記循環管１３に取り付けられ前記エッチング液を循環させるためのポンプ１４から構成された半導体装置製造用ウエットエッチング装置において、前記ポンプ１４の駆動によって前記内槽１１の底面から引出され前記循環管１３を経由して前記内槽１１の上端に供給されるようにエッチング液を循環させることを特徴とし、前述のようにエッチング液の流れ方向を従来とは反対に形成することで、エッチング中に発生する粒子によるウェーハの汚染を防止する。
【００４５】
【発明の効果】
従って、本発明によればエッチング工程中に発生し得る粒子等によるエッチング工程中のウェーハの再汚染を防止することができるという効果がある。
【００４６】
以上、本発明は記載された具体例についてのみ詳細に説明されたが、本発明の技術思想範囲内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にとって明白なことであり、このような変形及び修正が添付された特許請求の範囲に属することは当然なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置の一実施例を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置の他の一実施例を概略的に示す構成図である。
【図３】本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のさらに他の一実施例を概略的に示す構成図である。
【図４】本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のさらに他の一実施例を概略的に示す構成図である。
【図５】本発明による半導体装置製造用ウエットエッチング装置のさらに他の一実施例を概略的に示す構成図である。
【図６】従来の半導体装置製造用ウエットエッチング装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
１１    内槽
１２    外槽
１３    循環管
１４    ポンプ
１５    フィルタ
１６    排出バルブ
１７    排出管
２１    傾斜底面
２２    ホッパー形底面
３１    Ｔ字型供給管
４１    環状管
４２    供給穴
４３    傾斜供給管
４４    連結管
α    傾斜底面またはホッパー形底面の傾斜角
β    傾斜供給管の傾斜角
【図１】
0003634618.tif 000002
【図２】
0003634618.tif 000003
【図３】
0003634618.tif 000004
【図４】
0003634618.tif 000005
【図５】
0003634618.tif 000006
【図６】
0003634618.tif 000007