(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、
該内部バスの周囲に設置される外部バスと、
該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、
前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、
を含んで構成されるウェーハ湿式処理装置において、
前記内部バスは、前記外部バスの内底面上に設置され、内部バスの底面を形成する単一の底面部材と、該底面部材上の異なる位置に夫々取り外し自由に設置され、その軸方向から見て多重構造をなす内部バスの側面を形成する複数の側面部材と、を含んで構成されることを特徴とするウェーハ湿式処理装置。
【請求項２】
前記第２のラインが、前記内部バスから処理液を排出する排出ラインとしての役割をする時、前記第１のラインは、前記外部バスに処理液を供給する供給ラインとしての役割をする構成である請求項１記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項３】
前記第２のラインが、前記内部バスに処理液を供給する供給ラインとしての役割をする時、前記第１のラインは、前記外部バスから処理液を排出する排出ラインとしての役割をする構成である請求項１記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項４】
前記底面部材の下に、処理液を収集する空間を形成する中間バスが設けられる構成である請求項１〜３のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項５】
前記底面部材は、前記側面部材を支持する支持台と、前記ウェーハを支持するウェーハ支持台と、を含んで構成され、
前記ウェーハ支持台は、前記支持台より高位置になるように形成された請求項１〜４のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項６】
前記側面部材には、隣接する側面部材間への処理液の流入を防止するカバーが設けられる構成である請求項１〜５のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項７】
前記側面部材は、夫々異なる高さに形成される構成である請求項１〜６のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項８】
前記側面部材は、最内部から最外部に向かってその高さが高くなるように形成される構成である請求項７記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項９】
前記側面部材は、最内部から最外部に向かってその高さが低くなるように形成される構成である請求項７記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１０】
前記側面部材と底面部材との間には、処理液の漏洩を防止する漏洩防止部材が設けられる構成である請求項１〜９のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１１】
洗浄液を噴射する噴射器と、
前記内部バス及び外部バスとは別体に設けられ、該噴射器から噴射される洗浄液により前記側面部材の洗浄を行う洗浄バスと、
を含んで構成される請求項１〜１０のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１２】
前記側面部材は、分離可能に構成されると共に、
洗浄液を噴射する第１及び第２の噴射器と、
前記内部バス及び外部バスとは別体に設けられ、該第１或いは第２の噴射器から噴射される洗浄液により、分離された側面部材の洗浄を行う第１及び第２の洗浄バスと、
を含んで構成される請求項１〜１０のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２のラインには、処理液を供給する処理液供給器が接続される構成である請求項１〜１２のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１４】
前記第１のラインと第２のラインとを連通する連通ラインと、
該連通ラインに介装されるポンプ及びフィルターと、
を含んで再循環機が構成され、
前記再循環機は、前記内部バス或いは外部バスから排出された処理液を前記フィルターにより濾過し、濾過された処理液を前記ポンプにより内部バス或いは外部バスに再循環させる構成である請求項１〜１３のいずれか１つに記載のウェーハ湿式処理装置。
【請求項１５】
底面を形成する単一の底面部材及びその軸方向から見て二重構造をなす側面を形成する２つの側面部材から構成され、ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、
該内部バスの周囲に設置される外部バスと、
該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、
前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、
を含んで構成され、
前記第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第１の処理液を供給する工程と、
前記第２のラインを介して内部バスから第１の処理液を排出する工程と、
前記内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する工程と、
前記第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第２の処理液を供給する工程と、
前記第２のラインを介して内部バスから第２の処理液を排出する工程と、
を含んで構成されることを特徴とするウェーハ湿式処理方法。
【請求項１６】
前記側面部材を除去する工程は、洗浄用バスに側面部材を移して側面部材を洗浄する工程を含む構成である請求項１５記載のウェーハ湿式処理方法。
【請求項１７】
底面を形成する単一の底面部材及びその軸方向から見て二重構造をなす側面を形成する２つの側面部材から構成され、ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、
該内部バスの周囲に設置される外部バスと、
該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、
前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、
を含んで構成され、
前記第２のラインを介して内部バスに第１の処理液を供給する工程と、
該内部バスに供給された第１の処理液を外部バスに流す工程と、
前記第１のラインを介して外部バスから第１の処理液を排出する工程と、
前記内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する工程と、
前記第２のラインを介して内部バスに第２の処理液を供給する工程と、
を含んで構成されることを特徴とするウェーハ湿式処理方法。
【請求項１８】
前記側面部材を除去する工程は、洗浄用バスに側面部材を移して側面部材を洗浄する工程を含む構成である請求項１７記載のウェーハ湿式処理方法。
【請求項１９】
前記第２の処理液は、前記第１の処理液が流れる方向と反対方向に、第１のラインを介して内部バスに供給される構成である請求項１７記載のウェーハ湿式処理方法。
【請求項２０】
前記第２の処理液は、前記第２のラインを介して排出される構成である請求項１９記載のウェーハ湿式処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程で使用されるウェーハ湿式処理装置及び方法に関し、特に、残留処理液による汚染を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程において、湿式にウェーハ（薄い原板）を処理する工程には、蝕刻工程と洗浄工程とがある。蝕刻工程で使用されるウェーハ湿式処理装置は、主に、処理槽（BATH）に処理液（CHEMICAL SOLUTION ；化学薬品）を満たしてからウェーハを入れ、所定時間の間化学反応が起こるようにする方法を使用するものである。一方、処理工程で使用されるウェーハ湿式処理装置は、主に、処理槽の底から処理液が供給され、処理槽から溢れ出る処理液が外部タンクに排出されるか、或いは、処理槽に再循環させるようにする方式を使用するものである。ウェーハ湿式処理装置は、処理槽に処理液を供給或いは排出するパイプと、処理液の温度または流量を制御するための各種制御手段と、を含んで構成される。そして、ウェーハ湿式処理装置は、処理槽での処理液の流れ方向を基準として、オーバーフロー型とダウンフロー型とに分けられるが、その概略を示すと図１２のようになる。
【０００３】
即ち、ウェーハ湿式処理装置は、内部バス（処理槽）１１と外部バス（排出または注入用筒）１２とを有しており、内部バス１１及び外部バス１２は、上部が開口し、下部には供給ライン１４又は排出ライン１５が夫々接続されている。そして、供給ライン１４及び排出ライン１５に、処理液が図１２の矢印方向に流れるとオーバーフロー型となり、その反対方向に処理液が流れるとダウンフロー型となる。
【０００４】
オーバーフロー型では、内部バス１１には、処理対象のウェーハ５がウェーハカセットまたはキャリア６に保持されつつ内部バス１１の中に安置される。そして、供給ライン１４を介して内部バス１１に供給された処理液は、ウェーハ５を処理した後、内部バス１１をオーバーフローして外部バス１２に溢れ出ると、外部バス１５の下部に接続された排出ライン１５を介して排出される。この排出された処理液は、ポンプにより内部バス１１に再循環されるか、或いは、図示しない貯蔵タンクに排出される。ダウンフロー型は、以上の説明と反対の方向に処理液が流れる。
【０００５】
図１３は、多数の処理槽を有するウェーハ湿式処理装置を図示したものである。
このウェーハ湿式処理装置は、処理槽が一列に４個連結されてなるものである。このウェーハ湿式処理装置を利用した処理方式は、例えば、ウェーハ５を第１処理槽２１に入れてある化学処理をした後、ウェーハ５を第２処理槽２２に移して他の化学処理し、というように次々とウェーハ５を第３処理槽２３，第４処理槽２４に移して化学処理をする。
【０００６】
図１４は、ダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置を概略的に図示した図面である。
内部バス３１には、処理対象のウェーハ５が、ウェーハカセットまたはキャリア６に保持されつつ安置される。そして、供給ラインヘッド３４を介して外部バス３２に供給された処理液は、内部バス３１の上部の縁をオーバーフローして内部バス３１内に流れ込んで、ウェーハ５に対して化学処理をしてから、内部バス３１の下部に接続された排出ライン３５を介して排出される。この時に排出された処理液は、図示しないフィルターとポンプとを備えた再循環装置により外部バス３２に再循環されるか、或いは、図示しない排出用処理液の貯蔵タンクに排出される。
【０００７】
供給ラインヘッド３４には、多数の処理液供給ライン３６が接続されており、各処理液供給ライン３６には、各種のケミカルタンク３７から処理液が供給される。なお、ケミカルタンク３７には、窒素タンク３８から窒素圧力が加えられ、かかる窒素圧力により処理液が供給される。また、供給ラインヘッド３４には、純水供給ライン３９もレギュレーター４０を介して接続されている。供給ラインヘッド３４に接続される各処理液供給ライン３６及び純水供給ライン３９には、処理液又は純水の流量を制御する制御バルブ等が介装される。
【０００８】
次に、このように構成されたダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置を利用し、ウェーハ５を湿式処理する工程について説明する。
まず、供給ラインヘッド３４、外部バス３２及び内部バス３１を純水(DI-Water)で洗浄してから、ウェーハ５を内部バス３１に安置し、必要な処理液を選択して外部バス３２及び内部バス３１に処理液を供給して湿式処理をする。このような処理は、制御バルブを手動で操作したり、或いは、制御バルブを自動的に操作すればよい。
【０００９】
最近は、半導体デバイスの高集積化によって、ウェーハを処理する処理技術と、ウェーハを処理する処理装置の重要性が増大されつつある。ウェーハ処理装置によるウェーハ５の汚染も、デバイスの信頼性に大きい影響を及ぼすので、ウェーハの処理効果の低下は勿論、チップの致命的な不良を誘発する場合もあるからである。また、ウェーハの大きさが大口径化されつつあることにより、従来の技術では、処理装置の処理液タンクも大きくなるので、処理装置の全体的な大きさを減らすために、装置の部品及び処理槽の最適化を達成するための努力がなされている。
【００１０】
従来の技術における多段階湿式処理工程では、前工程で使用された処理液中の化学薬品（CHEMICAL）、及び、運搬時に流入されたパーティクル(PARTICLE)等が、ウェーハキャリア(BOAT)の溝の隙間に流入され累積され、結局、汚染源(CONTAMINATION SOURCE)として作用するようになる。
すなわち、最初の工程で、或る処理液でウェーハ５を処理してから、次の処理槽にウェーハ５を移して他の処理液で処理を行い、また、次の工程で他の処理液でウェーハ５を処理し、必要な工程を経てから、最終段階では純水洗浄槽を利用し最後の処理工程を行う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記の工程等は、各工程毎に別途の処理槽が必要となり、純水バスシステムもそれぞれの処理槽による差別化が行われるべきである。このような多段階湿式処理工程で使用されるシステムの短所として指摘されることは、装置全体の容積が大きくなるという点と、特に、ウェーハが大口径化されつつあることによって、処理槽の大きさも大きくなり、処理槽全体の容量の増加によって、装置が占める全体の容積が増加するという点である。
【００１２】
このような問題を解決するために最近では、ワンバスシステムが採用されている。このワンバスシステムは、各工程で１個の処理槽を使用するが、各工程で使用する処理液は、各工程に必要なものを入れ替えて使用する方式である。このワンバスシステムは、同一処理槽で多様な工程を行うことによって、多数の処理槽を有するシステムで必要とした、処理槽の数を減らすことができるという利点がある。
【００１３】
しかし、バスシステムの全体の大きさを減らすために、ワンバスシステムが開発されたが、各工程で使用される異なる処理液を同一処理槽で使用するので、次のような問題が惹起される。例えば、前工程で使用された処理液を完全に除去し、処理槽の中を純水等できれいに洗浄処理してから、次の工程で使用される処理液を処理槽の中に注入して次の工程を行うので、各処理工程を行う前の準備時間が長くなると共に、消費される処理液や純水量が非常に多くなる。また、処理槽の側壁の残存処理液等が完全に除去されない場合もあって、次の工程における信頼性が低下する。
【００１４】
ワンバスシステムを純水洗浄工程専用として使用する場合でも、前工程での残存処理液を確実に除去するために、多量の処理液を消費するという問題はまだ残る。
そこで、本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み、内部バスの構造を見直すことで、前工程における残留処理液によるウェーハの汚染問題を解決したウェーハ湿式処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、該内部バスの周囲に設置される外部バスと、該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、を含んで構成されるウェーハ湿式処理装置において、前記内部バスを、前記外部バスの内底面上に設置され、内部バスの底面を形成する単一の底面部材と、該底面部材上の異なる位置に夫々取り外し自由に設置され、その軸方向から見て多重構造をなす内部バスの側面を形成する複数の側面部材と、を含んで構成した。
【００１６】
かかる構成によれば、ウェーハの湿式処理を行う際には、先ず、１つの側面部材を設置して内部バスを形成してから、第１或いは第２のラインを介して処理液を内部バスに供給する。その後、内部バスにおいてウェーハの湿式処理を行い、第１或いは第２のラインを介して処理液を外部に排出する。次に、処理液と接触した側面部材を取り除き、内部バスの底面を形成する底面部材を洗浄する。そして、他の側面部材を設置して内部バスを形成してから、第１或いは第２のラインを介して他の処理液を内部バスに供給する。その後、内部バスにおいてウェーハの湿式処理を行い、第１或いは第２のラインを介して他の処理液を外部に排出する。このように、各工程において、異なる側面部材により内部バスを形成するようにすれば、前工程における残存処理液が極力減少する。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記第２のラインが、前記内部バスから処理液を排出する排出ラインとしての役割をする時、前記第１のラインは、前記外部バスに処理液を供給する供給ラインとしての役割をする構成とした。
かかる構成によれば、第１のラインを介して外部バスに供給された処理液は、内部バスの上部を越えて内部バスに供給される。そして、内部バスに供給された処理液は、第２のラインを介して外部に排出される。従って、ダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置が容易に実現される。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記第２のラインが、前記内部バスに処理液を供給する供給ラインとしての役割をする時、前記第１のラインは、前記外部バスから処理液を排出する排出ラインとしての役割をする構成とした。
かかる構成によれば、第２のラインを介して内部バスに供給された処理液は、内部バスの上部を越えて外部バスに溢れ出る。そして、外部バスに溢れ出た処理液は、第１のラインを介して外部に排出される。従って、オーバーフロー型のウェーハ湿式処理装置が容易に実現される。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記底面部材の下に、処理液を収集する空間を形成する中間バスが設けられる構成とした。
かかる構成によれば、内部バスの底部に残存する処理液は、中間バスに収集されるので、内部バスに残存する処理液の量が少なくなる。
請求項５記載の発明は、前記底面部材を、前記側面部材を支持する支持台と、前記ウェーハを支持するウェーハ支持台と、を含んで構成し、前記ウェーハ支持台を、前記支持台より高位置になるように形成した。
【００２０】
かかる構成によれば、内部バスの底部に残存する処理液は、より低位置に形成された支持台に流れ出るので、内部バスに残存する処理液の量がより少なくなる。
請求項６記載の発明は、前記側面部材には、隣接する側面部材間への処理液の流入を防止するカバーが設けられる構成とした。
【００２１】
かかる構成によれば、隣接する側面部材間に処理液が流入しなくなるので、ウェーハの湿式処理を行う際に、予め複数の側面部材を設置することができる。そして、各工程の修了後、処理液と接触した側面部材及びカバーを除去するようにすれば、残留処理液によるウェーハの汚染を防止しつつ、各工程の準備時間が短縮する。
【００２２】
請求項７記載の発明は、前記側面部材を、夫々異なる高さに形成した。
請求項８記載の発明は、前記側面部材を、最内部から最外部に向かってその高さが高くなるように形成した。
請求項９記載の発明は、前記側面部材を、最内部から最外部に向かってその高さが低くなるように形成した。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、前記側面部材と底面部材との間には、処理液の漏洩を防止する漏洩防止部材が設けられる構成とした。
かかる構成によれば、側面部材と底面部材との間から処理液が漏洩しなくなるので、ウェーハ湿式処理装置の信頼性が向上する。
請求項１１記載の発明は、洗浄液を噴射する噴射器と、前記内部バス及び外部バスとは別体に設けられ、該噴射器から噴射される洗浄液により前記側面部材の洗浄を行う洗浄バスと、を含む構成とした。
【００２４】
かかる構成によれば、ウェーハの湿式処理を行いつつ、前工程で使用した側面部材の洗浄が行われるので、処理効率が向上する。
請求項１２記載の発明は、前記側面部材を、分離可能に構成すると共に、洗浄液を噴射する第１及び第２の噴射器と、前記内部バス及び外部バスとは別体に設けられ、該第１或いは第２の噴射器から噴射される洗浄液により、分離された側面部材の洗浄を行う第１及び第２の洗浄バスと、を含む構成とした。
【００２５】
かかる構成によれば、ウェーハの湿式処理を行いつつ、前工程で使用した側面部材を分離して洗浄が行われるので、処理速度及び洗浄度が向上する。また、側面部材が分離可能に構成されることで、洗浄バスが小型化する。
請求項１３記載の発明は、前記第１及び第２のラインには、処理液を供給する処理液供給器が接続される構成とした。
【００２６】
かかる構成によれば、第１或いは第２のラインを介して内部バスに処理液が供給されるので、処理液の供給方向を切り換えることで、ウェーハ湿式処理装置をダウンフロー型或いはオーバーフロー型に切り換えることができる。
請求項１４記載の発明は、前記第１のラインと第２のラインとを連通する連通ラインと、該連通ラインに介装されるポンプ及びフィルターと、を含んで再循環機を構成し、前記再循環機は、前記内部バス或いは外部バスから排出された処理液を前記フィルターにより濾過し、濾過された処理液を前記ポンプにより内部バス或いは外部バスに再循環させる構成とした。
【００２７】
かかる構成によれば、第１或いは第２のラインから排出される処理液は、フィルターにより濾過されつつ内部バスに再循環されるので、処理液中に含まれる異物等が除去され、ウェーハの汚染が防止される。
請求項１５記載の発明は、底面を形成する単一の底面部材及びその軸方向から見て二重構造をなす側面を形成する２つの側面部材から構成され、ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、該内部バスの周囲に設置される外部バスと、該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、を含んで構成され、前記第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第１の処理液を供給する工程と、前記第２のラインを介して内部バスから第１の処理液を排出する工程と、前記内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する工程と、前記第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第２の処理液を供給する工程と、前記第２のラインを介して内部バスから第２の処理液を排出する工程と、を含んでウェーハ湿式処理方法を構成した。
【００２８】
かかる構成によれば、ウェーハを湿式処理する際には、先ず、第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第１の処理液を供給する。そして、第２のラインを介して内部バスから第１の処理液を排出した後、内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する。その後、同様にして、第１のライン及び外部バスを介して内部バスに第２の処理液を供給し、第２のラインを介して内部バスから第２の処理液を排出する。従って、内部バスを構成する側面部材は、各工程毎に異なるものが使用されるので、内部バスに残存する処理液が減少する。
【００２９】
請求項１６記載の発明は、前記側面部材を除去する工程は、洗浄用バスに側面部材を移して側面部材を洗浄する工程を含む構成とした。
かかる構成によれば、ウェーハの湿式処理と側面部材の洗浄とが同時に行われるので、処理効率が向上する。
請求項１７記載の発明は、底面を形成する単一の底面部材及びその軸方向から見て二重構造をなす側面を形成する２つの側面部材から構成され、ウェーハの湿式処理を行う内部バスと、該内部バスの周囲に設置される外部バスと、該外部バスに接続され、外部バスに処理液を供給或いは外部バスから処理液を排出する第１のラインと、前記内部バスに接続され、内部バスに処理液を供給或いは内部バスから処理液を排出する第２のラインと、を含んで構成され、前記第２のラインを介して内部バスに第１の処理液を供給する工程と、該内部バスに供給された第１の処理液を外部バスに流す工程と、前記第１のラインを介して外部バスから第１の処理液を排出する工程と、前記内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する工程と、前記第２のラインを介して内部バスに第２の処理液を供給する工程と、を含んでウェーハ湿式処理方法を構成した。
【００３０】
かかる構成によれば、ウェーハを湿式処理する際には、先ず、第２のラインを介して内部バスに第１の処理液を供給する。そして、第１のラインを介して内部バスから第１の処理液を排出した後、内部バスを構成する側面部材のうち、内側に位置する側面部材を除去する。その後、同様にして、第２のラインを介して内部バスに第２の処理液を供給する。従って、内部バスを構成する側面部材は、各工程毎に異なるものが使用されるので、内部バスに残存する処理液が減少する。
【００３１】
請求項１８記載の発明は、前記側面部材を除去する工程は、洗浄用バスに側面部材を移して側面部材を洗浄する工程を含む構成とした。
かかる構成によれば、ウェーハの湿式処理と側面部材の洗浄とが同時に行われるので、処理効率が向上する。
請求項１９記載の発明は、前記第２の処理液は、前記第１の処理液が流れる方向と反対方向に、第１のラインを介して内部バスに供給される構成とした。
【００３２】
請求項２０記載の発明は、前記第２の処理液は、前記第２のラインを介して排出される構成とした。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るウェーハ湿式処理装置の第１実施例を示す斜視図であり、図２は、図１中のＶ−Ｖ線断面図である。
ウェーハ湿式処理装置は、外部バス４１と、この外部バス４１内に設置される内部バス底面５０と、内部バス底面５０（底面部材）上に設置され、内部バスを形成する仕切り４３、４４、４５（側面部材）と、を含んで構成される。
【００３４】
外部バス４１の底面には、内部バスと外部バス４１との間に供給されるか、或いは、内部バスと外部バス４１との間から排出される処理液の排出ライン４１−２（第１のライン）が形成されている。
内部バス底面５０は、中央部に位置するウェーハ支持台５１と、ウェーハ支持台５１の周囲に位置する仕切り支え台５２（支持台）と、からなる２段の段付き形状に形成される。ウェーハ支持台５１は、仕切り支え台５２より高位置になるように形成され、その略中央部及び周囲の側壁には、処理液が通過する孔５１ａ及び複数の孔５３が夫々形成されている。なお、ウェーハ支持台５１の孔５３は、省略してもよい。ウェーハ５を支持するウェーハキャリア６は、図２の点線で示すように、このウェーハ支持台５１の上に設置される。ウェーハ支持台５１の上面には、ウェーハキャリア６が確実に固定されるように、適用な凹凸部５６を形成することが好ましい。また、ウェーハ支持台５１及び仕切り支え台５２の下部には、中間バス、即ち、ウェーハ支持台５１に形成された孔５３を通過した処理液を収集するための空間を形成する下板５４が設置される。そして、この下板５４の略中央部には、処理液を排出するための排出ライン５５（第２のライン）が接続されている。
【００３５】
さらに、仕切り板４３，４４，４５の間には、仕切り板間に処理液が流入されないようにする仕切りカバー４６（カバー）が取り付けられる。
この他には、仕切り支え台５２と仕切り４３，４４，４５とは、処理液の流通が遮断され得るように完全に密着される構造からなる。この密着構造は、仕切り支え台５２に凹凸部５７を形成し、仕切り４３，４４，４５の下部には、パッキン等（漏洩防止部材）を付着し、仕切り４３，４４，４５自体の重量により処理液が仕切り４３，４４，４５と仕切り支え台５２との間を通過できないようにするとよい。
【００３６】
図３は、オーバフロー型のウェーハ湿式処理装置における処理液供給システムを示している。すなわち、排出ライン５５から処理液が供給され、排出ライン４１−２から処理液が排出される。
ウェーハ湿式処理装置には、各種処理液が蓄積されるケミカルタンク３７（処理液供給器）から、処理液供給ライン３６、ポンプ２７ｂ、バルブ２６ｂ及び主処理液供給ライン３３を介して処理液が供給される。主処理液供給ライン３３には、各ケミカルタンク３７と接続される処理液供給ライン３６が複数接続されており、各処理液供給ラインに介装されるバルブにより、ウェーハ湿式処理装置に供給される処理液が切り換わる。また、主処理液供給ライン３３には、レギュレータ４０が介装された蒸留水供給ライン３９が接続され、蒸留水供給ライン３９に介装されたバルブを開けることで、ウェーハ湿式処理装置に蒸留水が供給される。
【００３７】
また、ウェーハ湿式処理装置の排出ライン４１−２は、排出タンク２５と接続されており、排出ライン４１−２に介装されるバルブ２６ａにより、排出タンク２５に排出される処理液の量が調整される。従って、バルブ２６ａを開けたときに、処理液が排出タンク２５に流れ出す。
しかし、処理液を主処理液供給ライン３３に再循環させる再循環モードのために、ポンプ２７ａ及び処理液を濾過する濾過器（filter）２８が介装された再循環ライン２９（連通ライン）によって、排出ライン４１−２と主処理液供給ライン３３とが連通されている。従って、再循環モードのときには、バルブ２６ａ及び２６ｂを閉じると、排出ライン４１−２から排出される処理液は、ポンプ２７ａによって加圧され、濾過器２８を通り抜けることで異物が濾過され、主処理液供給ライン３３に再循環される。なお、再循環ライン２９、ポンプ２７ａ及び濾過器２８を含んで再循環機が構成される。
【００３８】
図４は、ダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置における処理液供給システムを示している。即ち、排出ライン４１−２から処理液が供給され、排出ライン５５から処理液が排出される。なお、図３に示す処理液供給システムと同一構成には、同一符号を付し、その説明は省略する。
図５は、オーバーフロー型とダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置が結合された処理液供給システムを示す。即ち、オーバーフローモードからダウンフローモードに、またはその反対にモードを変えることができる。従って、この処理液供給システムは、ダウンフロー型とオーバーフロー型とを切換可能であるために、ただ１つのウェーハ湿式処理装置を含んで構成され、流入される汚染物質を減らす方法が盛り込まれており、いくつかの長所を有している有用な装置である。このダウンフロー／オーバーフロー装置に関する詳細な説明は、１９９６年２月２３日付の米国特許出願番号０８／６０６，１８８で説明されている。
【００３９】
次に、かかる構成からなるダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置の作用について説明する。
先ず、洗浄液としての蒸留水を排出ライン４１−２から供給して、ウェーハ湿式処理装置の内部を洗浄する。そして、外部バス４１内部の仕切り支え台５２の上に最も外側に位置する仕切り４３を設置し、ウェーハ５をウェーハキャリア６に安置してから、処理液を排出ライン４１−２から供給してウェーハ５に対して必要な化学処理を行ってから、排出ライン５５から使用した処理液を排出させる。その後、図示しない噴射器を利用し洗浄液を噴射させて、ウェーハ５と外部バス４１内部とを洗浄する。
【００４０】
次は、仕切り４４を仕切り４３の内側に設置し、上記と同様な手順を繰返して、ウェーハ５に対して必要な処理を施してから更に洗浄する。このような工程を、最も内側に位置する仕切り４５を使用するまで反復する。なお、図１及び図２においては、３つの仕切り４３，４４，４５が設置されているが、実際には最も外側に位置する仕切り４３と最も内側に位置する仕切り４５のと間に、中間サイズの仕切りを多数使用することができ、その数は必要な工程の数によって選択され得る。
【００４１】
前記のように使用する方法が便利ではあるが、仕切り４３，４４，４５の中のいずれか１つを使用して処理槽たる内部バスを形成し、湿式処理工程を完了してから、噴射器を利用して洗浄し、使用した仕切りを除去した後、別の仕切りを設置し、更にその次に湿式工程を行ってもよい。
また、仕切りを、最初に必要とする数だけ設置してから、１工程が完了してから１つづつ除去しつつ、湿式工程を行うようにしてもよい。
【００４２】
以上の説明のとおり、本発明に係るウェーハ湿式処理装置を使用すると、従来技術の問題点を解消することができる。すなわち、ウェーハ支持台５１を内部バス底面５０より高い位置に形成することによって、ダウンフローの流れによって、処理液出口及びウェーハキャリア６の支持部に付着した汚染物等が、ウェーハ５を汚染させることを最大限に防止することができる。また、処理槽を内部バス底面５０上に仕切り４３，４４，４５を設置することで形成し、工程別にこの仕切りを変更するように設置することで、前工程での残留処理液によるウェーハ５の汚染の問題を解決することができる。
【００４３】
図６及び図７は、本発明に係るウェーハ湿式処理装置の第２実施例を示す斜視図である。
即ち、第２実施例では、第１実施例におけるウェーハ湿式処理装置６１の隣りに、内部バスを形成する仕切り４３，４４，４５を洗浄するための洗浄用バス６０（洗浄バス）を付設したものである。また、洗浄用バス６０には、仕切り４３，４４，４５を洗浄するために、洗浄液を噴射する移動式の噴射器が設置される。噴射器は、図示しない洗浄液タンク等から洗浄液が供給される洗浄液ライン６２と、洗浄液ライン６２に接続され、複数の枝部６３ａを有する噴射器ヘッド６３と、各枝部６３ａに複数取り付けられ、洗浄液を噴射するノズル６４と、を含んで構成される。そして、洗浄液ライン６２を介して供給された洗浄液は、噴射器ヘッド６３の各枝部６３ａに分岐され、ノズル６４から噴射される。
【００４４】
なお、かかる場合、ウェーハ湿式処理装置で仕切り４３，４４，４５や噴射器を移動させるチャックやロボット等は、従来で使用したものと同一であるが、この場合に必要な治具や付着手段が追加される。
次に、かかる構成からなるウェーハ湿式処理装置の作用について説明する。
ウェーハ湿式処理装置は、先の第１実施例で説明したように使用することもできるが、ウェーハ５を処理液で湿式処理してから、仕切り４３，４４，４５を洗浄用バス６０に移し、洗浄工程と化学処理工程とを同時に実施することもできる。すなわち、１つの内部バス用の仕切りを設置して或る処理工程を行なってから、該当工程で使用した仕切りを除去し、別の仕切りを設置して次の工程を行いつつ、使用済みの仕切りを洗浄することができるので、迅速にウェーハ５の湿式処理工程を行うことができる。要するに、湿式処理工程を行いつつ、洗浄工程を同時に行うことができ、ウェーハ５を移動せずに、異なる工程を行うことができるので、工程進行効率を極力向上することができる。
【００４５】
なお、図７は、図６における噴射器を上に移動させた後の状態を示した斜視図である。
図８は、本発明に係るウェーハ湿式処理装置の第３実施例を示す斜視図である。
即ち、第３実施例では、第１実施例におけるウェーハ湿式処理装置６１の隣りに、内部バスを形成する仕切り４３，４４，４５を洗浄するための洗浄用バス８０，８１（第１、第２の洗浄バス）を付設したものである。各洗浄用バス８０，８１には、仕切りを洗浄するための噴射器（第１、第２の噴射機）が夫々設置される。また、内部バスを形成する仕切り４３，４４，４５は、分離可能な４つの板８３から形成される。そして、仕切り４３，４４，４５を洗浄する際には、仕切り４３，４４，４５を４つの板８３に分離し、このように分離された板８３を洗浄用バス８０、８１に入れて洗浄する。この洗浄用バス８０，８１には、その四方側面に洗浄液を噴射するノズル８４（洗浄液供給ラインの図示は省略する）が設置され、上部には噴射器８５が設置される。このように構成すると、洗浄用バス８０、８１をさらに小型化することができる。
【００４６】
従って、第３実施例では、仕切り４３，４４，４５を４つの板８３に分離してから洗浄するので、洗浄速度と洗浄度を更に向上することができる。
図９は、本発明に係るウェーハ湿式処理装置の第４実施例を示す断面図である。
即ち、第４実施例では、第１実施例における内部バス底面５０及びウェーハ支持台５１を取り除き、ウェーハキャリア６及び仕切り４３，４４，４５を下板５４に直接設置するようにしたものである。
【００４７】
従って、先の第１実施例より簡単な構造ながら、処理液は内部バスの底部に接続された排出ライン５５から排出（ダウンフロー型の場合）、或いは、供給（オーバーフロー型の場合）される。第４実施例でもまた、処理液の中に汚染物質が入って、後続する工程で使用される仕切り４３，４４，４５を汚染させないように、仕切り４３，４４，４５間の空間を覆うために、仕切りカバー４６を含むことができる。
【００４８】
図１０と図１１は、本発明に係るウェーハ湿式処理装置の第５及び第６実施例を示す断面図である。
即ち、第５及び第６実施例は、仕切り４３，４４，４５の高さが異なるという点を除いては、第４実施例と略同一構成である。具体的には、図１０の第５実施例では、内部仕切り４５ａが外部仕切り４３ａ，４４ａより低く、図１１の第６実施例では、内部仕切り４５ｂが外部仕切り４３ｂ，４４ｂより高い。第５及び第６実施例でもまた、処理液の中に汚染物質が入って、後続する工程で使用される仕切り４３ａ，４４ａ，４５ａを汚染させないように、仕切り４３ａ，４４ａ，４５ａ間の空間を覆うために、仕切りカバー４６を含むことができる。なお、図２に示すように、孔５１ａ及び５３が形成されたウェーハ支持台５１を含む内部バスの底部５０の下部に板板５４を設けるようにしてもよい。
【００４９】
第５及び第６実施例で、符号５７の部分を受け入れる区画は、仕切り４３ａ，４４ａ，４５ａを支え、処理液が漏洩されることを防止するために使用され得る。本実施例では、略直角に設置される仕切り４３ａ，４４ａ，４５ａを使用して説明したが、他の形態も考えられる。例えば、円筒型の仕切りが使用されるか、または他の多角型の仕切り等が使用され得る。
【００５０】
従って、以上説明した第１〜第６実施例では、内部バスのための１個の仕切りを設置して、一工程を終了してからその仕切りを除去する。そして、次の工程のために内部バス用の他の仕切りを設置した後、新しい工程が行われる。この時、それ以前に使用された化学処理液のすべてが排出され、次の工程前に内部バスが蒸留水で洗浄される。それから新しい仕切りが設置される。
【００５１】
なお、関連技術を有する者は、本発明の趣旨と範囲から外れず、本発明のウェーハ湿式処理装置を多様に変更及び変化させ得る。従って、請求項及び記載範囲から想起し得る均等なものを、カバーするようになっている。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、請求項１５又は請求項１７に記載の発明によれば、前工程で使用された残存処理液が減少するので、ウェーハの汚染を極力少なくすることができる。
請求項２記載の発明によれば、ダウンフロー型のウェーハ湿式処理装置を容易に実現することができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によれば、オーバーフロー型のウェーハ湿式処理装置を容易に実現することができる。
請求項４又は請求項５に記載の発明によれば、内部バスに残存する処理液の量を効率的に少なくすることができる。
請求項６記載の発明によれば、残留処理液によるウェーハの汚染を防止しつつ、各工程の準備時間を短縮することができる。
【００５４】
請求項１０記載の発明によれば、ウェーハ湿式処理装置の信頼性を向上することができる。
請求項１１、請求項１６又は請求項１８に記載の発明によれば、処理効率を向上することができる。
請求項１２記載の発明によれば、処理速度及び洗浄度を向上することができる。また、洗浄バスの小型化を図ることもできる。
【００５５】
請求項１３記載の発明によれば、ウェーハ湿式処理装置をダウンフロー型或いはオバーフロー型に任意に切り換えることができる。
請求項１４記載の発明によれば、処理液中に含まれる異物等が除去され、ウェーハの汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す斜視図
【図２】  図１のＶ−Ｖ断面図
【図３】  同上にオーバーフロー型の処理液供給システムを適用した図
【図４】  同上にダウンフロー型の処理液供給システムを適用した図
【図５】  同上にオバーフロー型及びダウンフロー型の切換可能な処理液供給システムを適用した図
【図６】  本発明の第２実施例を示す斜視図
【図７】  同上において噴射器を上げた状態を示す斜視図
【図８】  本発明の第３実施例を示す斜視図
【図９】  本発明の第４実施例を示す断面図
【図１０】  本発明の第５実施例を示す断面図
【図１１】  本発明の第６実施例を示す断面図
【図１２】  従来のウェーハ湿式処理装置の一例を示す断面図
【図１３】  従来のウェーハ湿式処理装置の他の一例を示す図
【図１４】  同上における処理液供給システムを説明する図
【符号の説明】
５：ウェーハ
２７ａ：ポンプ
２８：濾過器
２９：再循環ライン
３７：ケミカルタンク
４１：外部バス
４１−２：排出ライン
４３、４４、４５：仕切り
４６：仕切りカバー
５０：内部バス底面
５１：ウェーハ支持台
５２：仕切り支え台
５４：下板
５５：排出ライン
６０：洗浄用バス
８０、８１：洗浄用バス
８５：噴射器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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