(57)【要約】半導体ウエハの表面処理をする装置は、その内部（３）に複数のウエハ（５）を収納するカセット（１）を有する。ウエハ（５）は第１の列に配列される。ウエハ表面（５１）は、相互に殆ど平行に並べられる。カセット（１）は、ウエハ表面（５１）に関して殆ど垂直に配置された側壁（１０）を有する；側壁（１０）はウエハ（５）に向かう面（１０１）に開口（１１１〜１４５）を有し、その開口（１１１〜１４５）は第２の方向に配列されている。第２の方向は第１の列と殆ど平行である；開口（１１１〜１１４）は供給チャネル（１１、１２、１３、１４、１５）とそれぞれ接続されて、供給点（ＦＰ）を介して供給チャネルの１つ（１５）に供給される表面処理溶剤を移送する。開口（１１１〜１４５）の断面は可変である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の半導体ウエハ（５）を収容するカセット（１）であって、該ウエハ（５）は、その主表面が互いに殆ど平行な状態で第１の列に配列されることと；
該カセット（１）は、該半導体ウエハの該主表面（５１）に関して殆ど垂直に配置された側壁（１０）を有することと；
該側壁（１０）は、面（１０１）上で、該半導体ウエハ（５）に向いた開口（１１１’乃至１４５’）を有し、同開口（１１１’乃至１４５’）は第２の列に配列され、同第２の列は前記第１の列と殆ど平行であることと；
該開口（１１１’乃至１１４’）は供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’、１５’）にそれぞれ接続されて、供給点（ＦＰ）を介してこれらの供給チャネルの１つ（１５’）に供給される表面処理溶剤を移送し、該開口を介して該半導体ウエハの主表面に分配されることと；
該開口の断面（１１１’乃至１４５’）は可変であることと；
からなる半導体ウエハの表面処理用装置。
【請求項２】
前記断面（１１１’乃至１４５’）は前記供給点からの距離の増大につれて大きくなる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’、１５’）は前記供給点（ＦＰ）に関して対称的に配置される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’、１５’）は、第１の列の殆ど中央で、かつ、第１の列と垂直に配置された第１の供給チャネル（１５’）と、第１の供給チャネル（１５’）に殆ど垂直であって、それに接続された第２の供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’）とからなり、従って、該第２の供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’）は該第１の列に殆ど平行である請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’）が前記第１の列の長さと殆ど等しい長さを有する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の供給チャネル（１１’、１２’、１３’、１４’）のスパンが、前記複数のウエハの直径に殆ど等しい請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記供給点（ＦＰ）が第１の供給チャネル（１５’）の殆ど中央にある請求項４に記載の装置。  
【請求項８】
前記開口（１１１’乃至１４５’）の断面は、第１の供給チャネルに沿っては一定で、同第１の供給チャネルとの交点から始まって、前記第２チャネルの両方向に向かって大きくなる請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記表面処理溶剤がガス状態のイソプロパノール・アルコールを含む請求項１に記載の装置。  
【請求項１０】
前記側壁（１０）が、蝶番で旋廻する、前記カセットの上部蓋である請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの表面処理のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第５，９５８，１４６号は加熱流体を使用した超低粒子半導体清浄器を開示している。一般的に、窒素ガスで混合されたイソプロパノール・アルコールをウエハ表面に導くことによって、ウエハの主表面から水分を除去する（ＩＰＡ処理とも呼ばれる）、半導体ウエハの表面処理は周知である。表面付着効果によって、イソプロピルアルコールが主表面を占拠して水を排除し、最後には蒸発する。別言すれば、水が、イソプロパノール・アルコール蒸気と窒素との混合物の薄膜で置換される。
【０００３】
図１は、半導体ウエハの表面処理のための周知の装置を示す。図１において、参照記号１はウエハのカセットを示す。ウエハのカセット１は、その内部３に複数の半導体ウエハ５を収納すべく設計されている。ウエハ５は主表面５１を有する。カセット１の内部３には溝があり、ウエハ５を受け取るべく設計されていて、ウエハ５の主表面５１が互いに殆ど平行になるように一列に並ぶ。
【０００４】
更に、カセット１は上部蓋１０を備え、参照記号４で示した蝶番によって旋廻し得る。上部蓋１０には、表面処理溶剤、ここでは、ガス状態のイソプロパノール・アルコールと窒素との混合物、を、供給点ＦＰ（図２参照）から、上部蓋１０の面１０１に形成された開口、１２１から１２４、及び１３１から１３４、へ移送して、半導体ウエハに導くための供給チャネル１２，１３、１５がある。従って、供給点ＦＰを介して供給チャネル１２，１３，１５へ供給される表面処理溶剤は、供給チャネル１２，１３中に形成された開口部を介してウエハ５上に分配される。
【０００５】
更に、図１の参照番号２０はＩＰＡバブラーを示し、供給線路２７によってＩＰＡが、供給線路２５によって窒素が送り込まれる。参照番号２８は排出線路を示し、２９は、ＩＰＡ／窒素の混合物を供給点ＦＰに移送するための供給線路を示す。
【０００６】
図２は、図１の半導体ウエハの表面処理を行う周知の装置の拡大図を示す。図２は、上部蓋１０を上から見た図である。図２から明らかなように、供給チャネル１２，１３はそれぞれ、複数の開口１２１から１２４、及び、１３１から１３４を備え、この例では、開口は円形開口として形成されている。上から表面処理溶剤を導入する供給点ＦＰは、供給チャネル１５の中央部に配置され、供給チャネル１２、１３と接続する。この例では、供給点ＦＰは、チャネル１２，１３に関して非対称に配置されている。別言すれば、開口１２１，１３１、及び供給チャネル１２，１３の一方は、供給チャネル１２，１３の他端の開口１２４，１３４よりも、供給点ＦＰから遠い距離にある。更に、この設計においては、すべての開口１２１から１２４、及び１３１から１３４は、同一の幾何学サイズである。更に、供給チャネル１２，１３は比較的狭いスパンで、図２の破線で概略的に示したウエハ５の直径よりもずっと小さい。
【０００７】
図２に示した周知の装置では、カセットの前部と後部とで、ＩＰＡの流れや搬送が不均一なので、ウエハ表面からの水分除去は不完全であり、大粒子が形成されるので、大きな問題である。特に現在は、カセット１中のウエハを可能な５０枚ではなく、４０枚にして稼動することによって、この問題を予め回避しなければならない。
【０００８】
図２の周知のＩＰＡ連結管による搬送は不均一で不十分なので、水分のウエハ主表面か
らの除去は不十分で、従って、疎水性表面に水マークが形成されて粒子として浮かび上がり、製造歩留まりを減じる。従来の列状のＩＰＡ孔は、列に沿って同一サイズで、そのため、列に沿って異なる圧力が生ずる。その結果、供給点からの距離が異なる孔の表面処理溶剤の流出量は異なり、即ち、供給点からの距離が離れると、流出量は減じる。
【特許文献１】米国特許第５，９５８，１４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術の上述の問題点や、他の問題点および限界を軽減や回避する、半導体ウエハの表面処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、半導体ウエハの表面処理装置は、内部に複数の半導体ウエハを収納するカセットで、そのウエハの主表面が互いに殆ど平行に、第１の列に配列され；そのカセットは半導体ウエハ主表面に関して殆ど垂直に配置された側壁を有し；その側面は、半導体ウエハに向いた面に開口を有し、その開口は第２の列に配列され、第２の列は第１の列と殆ど平行で；その開口は、表面処理溶剤を移送する各供給チャネルと接続し、表面処理溶剤は供給点を介してこれらの供給チャネルの１つに供給されて、開口を介してウエハの主表面に分配され；開口の断面は可変である。
【００１１】
本発明を明確に示す一般的概念は、表面処理溶剤を不均一に分配させる原因となる逆圧の影響を補正するために、開口の断面を可変にすることである。
本発明による新しい設計によると、表面処理溶剤はより均一な方法で搬送され、蒸気がウエハやカセットをより良くカバーする。又、多数の列と可変なサイズのノズルとに連結される、新しい搬送設計の連結管によって、蒸気がカセットの前部や後部に搬送され易くなれ、その結果、粒子性能が改善され、高歩留まりになる。
【００１２】
特に、本発明による装置は下記の利点を有する。この装置は表面処理液をより均一で十分に搬送する。この装置はカセットの前部と後部の大きな粒子を減じ、カセットの縁の影響を取り除く。この装置はバッチ処理全体の処理量を改善する。この装置は、装置の不稼動時間を減らし、より安定な処理をさせる。この装置は、３００ｍｍウエハ加工技術とツールの拡張性にとって必要である。
【００１３】
好ましい実施例によると、供給点からの距離が増すと、断面も増す。他の好ましい実施例によると、供給チャネルは供給点に関して対称的に配置される。他の好ましい実施例によると、供給チャネルは、第１の列の殆ど中央で、それに垂直に配置され；複数の第２の供給チャネルは、第１の供給チャネルに殆ど垂直に配置され、それと接続している。従って、第２の供給チャネルは第１の列に殆ど平行である。他の好ましい実施例によると、第２の供給チャネルは、第１の列の長さと殆ど等しい長さを有する。他の好ましい実施例によると、第２の供給チャネルは、複数のウエハの直径に殆ど等しいスパンを有する。他の好ましい実施例によると、供給点は、第１の供給チャネルの殆ど中央にある。他の好ましい実施例によると、開口の断面は、第１の供給チャネルに沿って殆ど一定であり、第１の供給チャネルとの交点から始まって、第２の供給チャネルの両方向に向かって増加する。他の好ましい実施例によると、開口の断面は線形に増大する。他の好ましい実施例によると、表面処理溶剤は、ガス状態のイソプロパノール・アルコールを含む。他の好ましい実施例によると、側壁は、蝶番で旋廻する、カセットの上部蓋である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図全体を通して、同一の参照番号は同一または等価の部品を示す。
図３は、本発明の実施例による、半導体ウエハの表面処理用装置を示す。この実施例の
、上部蓋以外の部品は、図１に関連して記載したのと同じなので、重複説明は省略する。
【００１５】
既に述べた部品に加えて、図３の参照１０’は、本発明によって特に設計された上部蓋を示し、第１の供給チャネル１５’、及び第１の供給チャネルと垂直に配置されている第２の供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’を有する。供給チャネル１１’から１４’までのスパンは、半導体ウエハ５の直径に殆ど等しい、即ちここでは３００ｍｍ、である。
【００１６】
図４は、上部蓋を示すための、図１の半導体ウエハの表面処理用装置の拡大図である。図４から得られるように、本発明の実施例による上部蓋１０’は、ウエハ５の列の殆ど中央に、列に垂直に配置されている、第１の供給チャネル１５’を備える。
【００１７】
第１の供給チャネル１５’は、ある直径を有する４つの開口、１１３’、１２３’、１３３’、及び１４３’を有する。更に、複数の第２の供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’が、第１の供給チャネル１５’に殆ど垂直に配置され、従って、第２の供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’はウエハ５の列と殆ど平行になる。供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’は、供給点ＦＰ’に関して対称的に配置される。別言すれば、供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’の端部に配置された孔はすべて、供給点ＦＰ’から殆ど等距離にある。更に、開口１１１’から１１５’、１２１’から１２５’、１３１’から１３５’、１４１’から１４５’の断面は、供給チャネル１１’、１２’、１３’、１４’の方向に沿って変化する。即ち、第１の供給チャネルとの交点から始まって、両方向に向かって大きくなる。この例では、開口の断面は線形に増大する。
【００１８】
図４に示された上部蓋１０’の設計は、表面処理溶剤、ここではＩＰＡは，異なる圧力の影響を受けずに、カセット１内に収容されたウエハ５の上に均等に配分される。更に、ウエハ５の直径をカバーする対称的配置によって、不均一効果やエッジ効果を待ち受け得る。従って、図３，４に示された実施例は、カセット１の前部や後部の粒子の数を減らし、水マーク形成の問題を被らずに、例えばウエハ５０の全量を処理し得る。
【００１９】
新しいＩＰＡ連結管を設計し、ＩＰＡ列を２から４以上に増やし、かつ、孔のサイズを固定ではなくて可変なサイズの組合せにすることによって、搬送と分配が大幅に改善される。これは、ウエハ表面からの水分の不完全な除去や、カセットの上部や溝の中で水が置換されずにウエハと接触する等の、カセットのエッジの影響による問題を解消する。
【００２０】
本発明を、特定の構造や装置に関して説明したが、本発明はそのような例に限定されず、本発明の全範囲は請求項によって適切に決定される。
特に、供給チャネル、開口、および供給点の形状は可変に変化する。又、本発明は、他の表面処理法にも応用可能で、上述のＩＰＡ処理法には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】半導体ウエハの表面処理をする周知の装置の図。
【図２】上部蓋を示すための、半導体ウエハの表面処理をする周知の装置の拡大図。
【図３】本発明の実施例による、半導体ウエハの表面処理をする装置の図。
【図４】上部蓋を示すための、図３の半導体ウエハの表面処理をする装置の拡大図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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