JP2001217219A - 液処理方法及び液処理装置 - Google Patents

液処理方法及び液処理装置

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JP2001217219A
JP2001217219A JP2000022167A JP2000022167A JP2001217219A JP 2001217219 A JP2001217219 A JP 2001217219A JP 2000022167 A JP2000022167 A JP 2000022167A JP 2000022167 A JP2000022167 A JP 2000022167A JP 2001217219 A JP2001217219 A JP 2001217219A
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Hisashi Shirakawa
久 白川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理に供された処理液の一部を正確に定量
し、該処理液と新規処理液との混合比を一定にして所望
の処理に供せるようにすること。 【解決手段】 半導体ウエハWに処理を施す処理液とし
てのエッチング液Eを貯留する処理槽10と、処理槽1
0内に新規エッチング液Eを供給する供給手段40と、
処理槽10内のエッチング液Eを排液する排液管路30
と、排液管路30に接続して排液されるエッチング液E
の一部の定量を貯留する定量貯留タンク80とで主要部
を構成する。これにより、所定の処理後、処理槽10か
ら排液されるエッチング液Eの一部の定量を定量貯留タ
ンク80に貯留し、以後の処理に際して、定量貯留タン
ク80に貯留されたエッチング液Eと、供給手段40か
らの新規エッチング液Eとを処理槽10内に供給してウ
エハWの処理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は液処理方法及び液
処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体
ウエハ等の被処理体を処理液例えばエッチング液に浸漬
してエッチング処理する液処理方法及び液処理装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の液処理方法(ウエットエ
ッチング方法)においては、処理液であるエッチング液
として燐酸を使用して窒化膜−酸化膜に対するエッチン
グ処理が施されている。例えば、エッチング液を処理槽
に貯留して所定温度例えば160〜180℃に加熱する
と共に、処理槽に接続された循環管路及び循環管路に介
設された循環ポンプ及び温度コントローラ等を介して所
定温度のエッチング液を循環供給しながら被処理体例え
ば半導体ウエハ(以下にウエハという)をエッチング処
理している(特公平3−20895号公報参照)。
【0003】このエッチング方法では、被処理体例えば
ウエハWの母材であるシリコン基板の表面に、下地層と
してのシリコン酸化膜(SiO2)とシリコン窒化膜
(Si4N3)を積層し、シリコン窒化膜の表面にパター
ン化されたレジスト膜を塗布した状態で、処理槽に貯留
された高温例えば160〜180℃のエッチング液例え
ば燐酸水溶液(H3PO4)にウエハを浸漬してエッチン
グ処理を行っている。このエッチングにおいては、シリ
コン窒化膜の下地のシリコン酸化膜の膜厚をコントロー
ルすることが重要である。
【0004】上記のエッチング方法において、エッチン
グ処理を繰り返して行うと、燐酸水溶液中のシリコン
(Si)濃度が高くなり、酸化物やパーティクルが発生
してくるため、処理槽に接続された循環管路に介設され
るフィルタが目詰まりを生じるなどの問題がある。その
ため、従来では、定期的に処理槽内のエッチング液を全
部交換する必要があった。
【0005】しかしながら、エッチング液{燐酸水溶液
(H3PO4)}を交換した直後においては、酸化膜のエ
ッチングレートが非常に高いため、下地のシリコン酸化
膜が必要以上にエッチング(オーバーエッチング)され
て膜減りをきたすため、酸化膜のコントロールが困難で
あった。
【0006】そのため、従来では、上記問題を解決する
方法として、エッチング液の交換後の処理時間を短く
する方法、例えばSi製のダミーウエハをエッチング
液に浸漬し、故意にSiの濃度を高くして酸化膜エッチ
ングレートをコントロールする方法などが考えられてい
る。また、処理槽内の処理液(エッチング液)の排液
を途中で止めて、新規処理液(エッチング液)を補充す
る方法が考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理
時間を短縮する方法においては、処理時間の管理が難し
く十分に酸化膜の膜厚をコントロールすることができな
いという問題があった。また、故意にSi濃度を高く
する方法においては、エッチング液の交換後から所望の
膜厚にエッチングするまでのウエハWが無駄になり、製
品歩留まりが低下するという問題があった。また、処
理に供された処理液に新規処理液を補充する方法におい
ては、処理槽内の処理液の量を検出手段(例えばN2セ
ンサ等)によって監視する必要がある。しかし、処理槽
は比較的大容量であるため、処理槽内の処理液の量をN
2センサ等で検出するには、残液と新液の混合比を正確
にできないことが考えられる。
【0008】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、処理に供された処理液の一部を正確に定量し、該処
理液と新規処理液との混合比を一定にして所望の処理に
供せるようにする液処理方法及び液処理装置を提供する
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、処理槽内に貯留される処理
液に被処理体を浸漬して処理を施す液処理方法におい
て、 所定の処理を行った後、上記処理槽内の処理液を
排液する際、処理液の一部の定量を定量貯留手段に貯留
し、 次の処理を行う際に、上記定量貯留手段に貯留さ
れた処理液と、所定量の新規処理液を、上記処理槽内に
供給する、ことを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、処理槽内に貯留さ
れる処理液に被処理体を浸漬して処理を施す液処理方法
において、 上記処理槽内に貯留される処理液を循環供
給して所定の処理を行った後、上記処理槽内の処理液を
排液する際、処理液の一部の定量を、循環供給系に接続
する定量貯留手段に貯留し、 次の処理を行う際に、上
記定量貯留手段に貯留された処理液を上記循環供給系を
介して上記処理槽内に供給すると共に、所定量の新規処
理液を処理槽内に供給する、ことを特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、被処理体に処理を
施す処理液を貯留する処理槽と、上記処理槽内に新規処
理液を供給する処理液供給手段と、 上記処理槽内の処
理液を排液する排液管路と、 上記排液管路に接続して
排液される処理液の一部の定量を貯留する定量貯留手段
と、を具備し、 所定の処理後、上記処理槽から排液さ
れる処理液の一部の定量を上記定量貯留手段に貯留し、
以後の処理に際して、上記定量貯留手段に貯留された処
理液と、上記処理液供給手段からの新規処理液とを上記
処理槽内に供給可能に形成してなる、ことを特徴とす
る。
【0012】請求項4記載の発明は、被処理体に処理を
施す処理液を貯留する処理槽と、上記処理槽内に新規処
理液を供給する処理液供給手段と、 上記処理槽の下部
と上部に接続すると共に、循環ポンプを介設する循環管
路と、 上記処理槽内の処理液を排液する排液管路と、
上記循環管路又は排液管路に接続されて排液される処
理液の一部の定量を貯留する定量貯留手段と、を具備
し、 所定の処理後、上記処理槽から排液される処理液
の一部の定量を上記定量貯留手段に貯留し、以後の処理
に際して、上記定量貯留手段に貯留された処理液と、上
記処理液供給手段からの新規処理液とを上記処理槽内に
供給可能に形成してなる、ことを特徴とする。
【0013】上記請求項3又は4記載の発明において、
上記定量貯留手段と排液管路とを接続する管路に開閉弁
を介設し、この開閉弁と、処理液供給手段の供給管路に
介設される開閉弁とを、制御手段からの信号に基づいて
開閉制御可能に形成する方が好ましい(請求項5)。こ
の場合、上記定量貯留手段を処理槽内に貯留される処理
液の液面より下方に配置し、この定量貯留手段に接続さ
れて上記処理槽に処理液を供給可能に配設される供給管
路にポンプを介設してもよい(請求項6)。また、上記
定量貯留手段を処理槽内に貯留される処理液の液面より
上方に配置し、この定量貯留手段と排液管路とを接続す
る管路にポンプを介設することも可能である(請求項
7)。
【0014】請求項8記載の発明は、請求項4記載の液
処理装置において、 上記循環管路に介設される開閉弁
の処理液流入側及び処理液流出側に接続するバイパス管
路に定量貯留手段を介設し、上記バイパス管路における
上記定量貯留手段の処理液流入側及び処理液流出側にそ
れぞれ開閉弁を介設してなる、ことを特徴とする。
【0015】上記請求項4記載の発明において、上記排
液管路と循環管路に接続するバイパス管路に定量貯留手
段を介設し、上記バイパス管路における上記定量貯留手
段の処理液流入側及び処理液流出側にそれぞれ開閉弁を
介設する方が好ましい(請求項9)。この場合、上記各
開閉弁と、処理液供給手段の供給管路に介設される開閉
弁とを、制御手段からの信号に基づいて開閉制御可能に
形成する方が好ましい(請求項10)。
【0016】上記のように構成されるこの発明によれ
ば、処理槽内に貯留される処理液に被処理体を浸漬して
所定の処理を行った後、処理槽内の処理液を排液する
際、処理液の一部の定量を定量貯留手段に貯留し、次の
処理を行う際に、定量貯留手段に貯留された処理液と、
所定量の新規処理液との混合液を、処理槽内に供給して
被処理体の処理を行うことにより、処理に供された処理
液の一部を正確に定量し、該処理液と新規処理液との混
合比を一定にすることができる。したがって、処理精度
の向上及び処理効率の向上を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態で
は、この発明に係る液処理装置を、下地にシリコン酸化
膜を有するシリコン窒化膜を有する半導体ウエハのエッ
チングに適用した場合について説明する。
【0018】◎第一実施形態 図1はこの発明に係る液処理装置の第一実施形態を示す
概略断面図である。
【0019】上記液処理装置すなわちエッチング装置
は、被処理体である半導体ウエハW(以下にウエハWと
いう)を収容すると共に、処理液すなわちエッチング液
E{例えば燐酸水溶液(H3PO4)}を貯留する処理槽
10と、処理槽10内にエッチング液Eを循環供給する
循環管路20と、処理槽10内のエッチング液Eを排液
する排液管路30と、処理槽10内に新規のエッチング
液Eを供給する処理液供給手段40(以下に供給手段4
0という)と、循環管路20に接続して排液されるエッ
チング液Eの一部の定量を貯留する定量貯留手段80と
を具備してなる。
【0020】上記処理槽10は、図示しないウエハボー
トによって表面が垂直に保持されるウエハWを収容する
と共に、エッチング液Eを貯留する石英製の内槽11
と、この内槽11からオーバーフローするエッチング液
Eを受け止める石英製の外槽12とで構成されている。
このように構成される処理槽10の内槽11の側部及び
底部にはパネルヒータ13が貼着されて、処理槽10内
のエッチング液Eが所定温度例えば160〜180℃に
設定されるように構成されている。また、内槽11内の
底部側には、下部から循環供給されるエッチング液Eを
均一にウエハWに案内する例えば互いに平行な長孔14
aを設けた整流板14が配設されている。また、処理槽
10の外方には、断熱材例えばポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)にて形成される断熱壁15が立設され
て、処理槽10内のエッチング液Eの温度低下が防止さ
れると共に、処理槽10を配置するシンク領域への放射
熱を防止している。なお、断熱壁15は、同じく断熱材
例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にて形
成された枠板16の四周に起立した取付枠16aによっ
て位置決めされた状態で取り付けられている。
【0021】一方、上記循環管路20は、内槽11の底
部に設けられた排出口を兼用する供給口17と、外槽1
2の底部に設けられた排出口18に接続されている。こ
の循環管路20には、排出口側から順に、循環ポンプ2
1,フィルタ23,温度コントローラ22が介設されて
おり、かつ、温度コントローラ22の後には、エッチン
グ液Eの濃度調整用の希釈液例えば純水の供給源24が
流量調整可能な開閉弁25を介設する純水供給管路26
を介して接続されている。したがって、処理槽10内に
貯留されたエッチング液Eは、循環ポンプ21によって
循環供給されると共に、温度コントローラ22によって
所定の温度例えば160〜180℃に調整されている。
また、エッチング液Eが循環供給される際、純水供給源
24から純水が所定量供給されてエッチング液Eの濃度
が所定濃度に維持されている。
【0022】また、循環管路20の排出口側には開閉弁
V0が介設されており、この開閉弁V0のエッチング液流
入側(一次側)と、エッチング液流出側(二次側)にバ
イパス管路60が接続されている。このバイパス管路6
0に上記定量貯留手段80が介設されており、この定量
貯留手段80のエッチング液流入側(一次側)と、エッ
チング液流出側(二次側)に、それぞれ一次側開閉弁V
1と二次側開閉弁V2が介設されている。
【0023】上記定量貯留手段80は、処理槽10から
排液されるエッチング液Eの一部の定量例えば1リット
ルを貯留するタンクにて形成されている。定量貯留手段
80(以下に定量貯留タンク80という)は、例えば図
2(a)に示すように、満杯状態において所定量例えば
1リットルのエッチング液Eを貯留するタンク体81の
流入口81a側及び流出口81b側に上記一次側開閉弁
V1,二次側開閉弁V2を設けた構造のものを使用するこ
とができる。なお、この場合、タンク体81の頂部に空
気抜き口83を設けると共に、この空気抜き口83に泡
抜き機構84を接続する必要がある。また、別の定量貯
留タンク80として、図2(b)に示すように、エッチ
ング液Eを貯留するタンク体81の流出口81bをタン
ク体81の底部に設けると共に、この流出口81bにO
リング85を介して気水密に貫通されてタンク体81内
に鉛直に立設する秤量用パイプ86の上端開口86aを
タンク体81の頂部から離隔して設けて、タンク体81
内に所定量例えば1リットル以上のエッチング液Eを秤
量用パイプ86の上端開口86aから流出して所定量
(1リットル)を貯留するようにしてもよい。また、更
に別の定量貯留タンク80として、図2(c)に示すよ
うに、タンク体81の外側近接位置に、例えばN2セン
サ,静電容量型センサあるいは光透過型センサ等の定量
用の液面センサ87を配設すると共に、タンク体81の
底部に排出口81cを設け、この排出口81cに排出開
閉弁88を介設した排出管路89を接続し、液面センサ
87の検出信号を受けるコントローラ87aにより排出
開閉弁88を開閉操作することにより、タンク体81内
に所定量例えば1リットルのエッチング液Eを貯留する
ようにしてもよい。なお、この場合、液面センサ87の
他に、オーバーフローセンサ87A,下限センサ87B
を設けておけば、タンク体81内の液を監視できるの
で、望ましい。なお、この場合、上記満杯式の定量貯留
タンク80と同様に、タンク体81の頂部に空気抜き口
83を設けると共に、この空気抜き口83に泡抜き機構
84を接続する必要がある。
【0024】上記排液管路30は、上記循環管路20の
供給口側に接続される主排液管31と、上記循環管路2
0に介設される開閉弁V0のエッチング液Eの流出側
(二次側)に接続される補助排液管32とを具備してお
り、主排液管31には、開閉弁V3が介設されている。
また、補助排液管32には、開閉弁V30が介設されてい
る。このように、排液管路30{具体的には、主排液管
31及び補助排液管32}を構成することにより、開閉
弁V0と開閉弁V3,V30を開放して、処理槽10内のエ
ッチング液Eを排液することができる。
【0025】一方、上記供給手段40は、処理槽10の
上方に配設されるエッチング液供給源であるエッチング
液収容槽41と、このエッチング液収容槽41に一端が
接続され、他端が上記処理槽10の内槽11の開口縁部
上方に位置する供給管路42とで構成されている。ま
た、供給管路42に開閉弁V4が介設されており、この
開閉弁V4を開放することにより、エッチング液収容槽
41内に収容された新規のエッチング液Eが処理槽10
内に供給(補充)されるようになっている。
【0026】また、上記各開閉弁V0,V1,V2,V3,
V30,V4,25及び循環ポンプ21、温度コントロー
ラ22は制御手段例えば中央演算処理装置70(CP
U)からの制御信号に基づいて開閉制御あるいはON,
OFF制御されるように構成されている。このCPU7
0は、各種の入力装置、出力装置、メモリ等を有してお
り、プログラム可能なものとなっている。
【0027】また、処理槽10の外槽12内にはエッチ
ング液E中の所定物質例えばSiの濃度を検出する濃度
検出センサ50が配設されており、この濃度検出センサ
50からの検出信号が常時CPU70に伝達されるよう
に構成されている。
【0028】上記のように構成することにより、濃度検
出センサ50によってエッチング処理に供されたエッチ
ング液E中の所定物質例えばSiの濃度が所定濃度に達
したとき、排液管路30の開閉弁V3と補助排液管32
の開閉弁V30を開放して処理槽10の内槽11内及び外
槽12内のエッチング液Eを排液する。処理槽10内の
エッチング液Eを排液する際、CPU70からの制御信
号に基づいて、循環管路20に介設された開閉弁V0
と、バイパス管路60に介設された開閉弁V1,V2が開
閉制御されて定量貯留タンク80内に所定量例えば1リ
ットルのエッチング液Eが貯留されるようになってい
る。
【0029】次に、上記エッチング装置を用いたエッチ
ング方法について説明する。まず、処理槽10内に処理
液としてのエッチング液E{燐酸水溶液(H3PO4)}
を供給し、パネルヒータ13によってエッチング液Eを
所定温度(160〜180℃)まで加熱して沸騰状態に
する。次に、開閉弁V0を閉じ、開閉弁V1,V2を開い
た状態で、循環ポンプ21を駆動して外槽12にオーバ
ーフローしたエッチング液Eを循環管路20及びバイパ
ス管路60を介して循環供給する一方、エッチング液E
中に混入するパーティクル等をフィルタ23によって除
去すると共に、温度コントローラ22によってエッチン
グ液が所定温度に設定される。この循環供給の際に定量
貯留タンク80内に定量例えば1リットルのエッチング
液Eが貯留される。また、純水供給源24の開閉弁25
の制御によってエッチング液E濃度が一定に制御され
る。このようにして、処理槽10内のエッチング液Eが
所定の温度に維持されると共に、エッチング液E濃度が
所定濃度に維持される。
【0030】エッチング液Eが所定の温度に維持される
と共に、エッチング液E濃度が所定濃度に維持された状
態で、図示しないウエハボートにて表面が垂直に保持さ
れたウエハWを処理槽10の内槽11に収容してエッチ
ング液Eに所定時間浸漬した後、処理槽10からウエハ
Wを取り出してエッチング処理を終了する。
【0031】上記のようにして、エッチング処理を繰り
返し行うことで、エッチング液E中のSi濃度が高くな
ると共に、酸化物やパーティクル等が発生する。この濃
度変化を濃度検出センサ50によって検出し、例えばS
i濃度が100PPMに達した時点で、CPU70から
の制御信号を開閉弁V0,V1,V2,V3,V30,V4に
伝達して、開閉弁V3,V30,V0を開放し、開閉弁V
1,V2を閉じて、処理槽10内のエッチング液Eを排液
する。この状態において、定量貯留タンク80内には、
定量例えば1リットルのエッチング液Eが貯留されてい
る。
【0032】上記のようにして、所定の処理を行って、
エッチング液Eを排液した後、供給手段40の開閉弁V
4を開放してエッチング液収容槽41内の新規のエッチ
ング液Eを所定量より定量貯留タンク80に貯留された
量(1リットル)を差し引いた量と同等の量を供給(補
充)する一方、開閉弁V3,V30,V0を閉じると共に、
開閉弁V1,V2を開放し、かつ循環ポンプ21を駆動し
て定量貯留タンク80内に貯留されたエッチング残液を
処理槽10内に供給して、処理槽10内のエッチング液
EのSi濃度を所定濃度に調整する。そして、上述と同
様にして、ウエハWをエッチング液Eに浸漬してエッチ
ング処理を行うことで、ウエハWの酸化膜のエッチング
をコントロールすることができる。
【0033】所定濃度に達した時点でエッチング液の排
出及び供給を行う以外にも、例えば、1回の処理で50
枚のウエハWをエッチングする際、予めエッチング液中
のSi濃度が所定濃度範囲を超えるまでの処理回数を実
験的に求め、CPU70に記憶させておき、その所定処
理回数(例えば15回)毎に、CPU70からの制御信
号により、開閉弁V0,V1,V2,V3,V30,V4を制
御して、処理槽10内のエッチング液のSi濃度を所定
の濃度範囲に調整し、ウエハWの酸化膜のエッチング量
をコントロールすることができる。また、例えば、予め
エッチング液中のSi濃度が所定濃度範囲を超えるまで
の処理時間を実験的に求め、CPU70に記憶させてお
き、その所定処理時間(例えば1時間)毎に、上述と同
様にして、エッチング液の排出及び供給を繰り返して
も、Si濃度を所定の濃度範囲に調整し、ウエハWの酸
化膜のエッチング量をコントロールできる。
【0034】このようにして、例えば所定回数、所定時
間又はウエハWの所定枚数の処理のうち、少なくとも1
つの処理を行った後、再び処理槽10内のエッチング液
Eの所定量を排出すると共に、排出したエッチング液E
と同量の新規のエッチング液Eを供給して、同様にエッ
チング処理を繰り返すことにより、ウエハWにおける窒
化膜の下地酸化膜のエッチングをコントロールすること
ができる。
【0035】なお、上記説明では、処理槽10における
所定処理回数の処理、所定時間の処理又はウエハWの所
定枚数の処理のうち、少なくとも1つの処理を行った
後、処理槽10内のエッチング液Eを排出する場合につ
いて述べたが、エッチング液Eの排出のタイミングは、
必ずしも上記処理を行った後である必要はなく、例えば
これら処理中にエッチング液E中の所定物質例えばSi
の濃度が所定濃度に達したとき、処理槽10内のエッチ
ング液Eを排出するようにしてもよい。
【0036】また、上記説明では、定量貯留タンク80
を一つ用いる場合について説明したが、エッチング残液
の量を多くする場合には、定量貯留タンク80を複数配
設してもよく、エッチング液Eの温度やエッチング液E
中の所定物質の濃度に対応させて適宜設定することがで
きる。
【0037】なお、上記説明では、処理時に、循環管路
20の開閉弁V0を閉じ、バイパス管路60の開閉弁V
1,V2を開いた状態で、常時定量貯留タンク80内にエ
ッチング液Eを貯留する場合について説明したが、エッ
チング液Eの排液の際に定量貯留タンク80内に定量の
エッチング液Eを貯留させるようにしてもよい。
【0038】すなわち、処理時は、循環管路20の開閉
弁V0を開き、バイパス管路60の開閉弁V1,V2を閉
じた状態で、循環ポンプ21を駆動して外槽12にオー
バーフローしたエッチング液Eを循環管路20を介して
循環供給して上述と同様にウエハWのエッチング処理を
行う。そして、処理槽10内のエッチング液Eを排液す
る際、排液管路30(主排液管31,補助排液管32)
の開閉弁V3,V30とバイパス管路60の開閉弁V1を開
放する一方、循環管路20の開閉弁V0を閉じて、処理
槽10内のエッチング液Eを排液する。すると、定量貯
留タンク80内に、定量例えば1リットルのエッチング
液Eが貯留される。なお、この場合、定量貯留タンク8
0が、図2(a)に示す定量型タンクであるときは、定
量以上のエッチング液Eを空気抜き口83から排出す
る。また、定量貯留タンク80が、図2(b)に示すよ
うないわゆるすり切り型タンクであるときは、開閉弁V
2を開放しておけば、定量以上のエッチング液Eは秤量
用パイプ86の頂部から排出する。また、定量貯留タン
ク80が、図2(c)に示すような液面センサ付タンク
であるときは、液面センサ87が定量を感知した時点
で、開閉弁V1,V2を閉じ、開閉弁V0を開放して、定
量貯留タンク80内に定量例えば1リットルのエッチン
グ液Eを貯留することができる。
【0039】◎第二実施形態 図3はこの発明に係る液処理装置の第二実施形態を示す
概略断面図である。
【0040】第二実施形態は、定量貯留タンク80を処
理槽10内に貯留されるエッチング液Eの液面より上方
に配置し、定量貯留タンク80内に貯留される定量のエ
ッチング液Eを自重で処理槽10内に供給するようにし
た場合である。すなわち、上記循環管路20に介設され
る開閉弁V0の一次側及び二次側に接続されるバイパス
管路60を処理槽10の上方まで延在し、このバイパス
管路60における処理槽10内に貯留されるエッチング
液Eの液面より上方の位置に、定量貯留タンク80を介
設すると共に、定量貯留タンク80の一次側及び二次側
にそれぞれ上記第一実施形態と同様に開閉弁V1,V2を
介設する。更に、定量貯留タンク80の二次側に一端が
接続する残液供給管路90の他端を処理槽10の内槽1
1の開口縁上方近傍位置に臨設すると共に、この残液供
給管路90に開閉弁V5を介設した場合である。この場
合、開閉弁V5は上記CPU70からの制御信号によっ
て開閉制御されるように構成されている。
【0041】なお、第二実施形態において、その他の部
分は、上記第一実施形態と同じであるので、同一部分に
は同一符号を付して、説明は省略する。
【0042】上記のように構成される第二実施形態のエ
ッチング装置において、通常の処理工程においては、上
記第一実施形態と同様に、循環管路20に介設された開
閉弁V0を閉じ、バイパス管路60に介設された開閉弁
V1,V2を開放して、常時定量貯留タンク80内に定量
例えば1リットルのエッチング液Eが貯留される。そし
て、上述したように所定の処理を行った後、処理槽10
内のエッチング液Eを排液する際、上記第一実施形態と
同様に、開閉弁V3,V0を開放し、開閉弁V1,V2を閉
じて、処理槽10内のエッチング液Eを排液する。この
状態において、定量貯留タンク80内には、定量例えば
1リットルのエッチング液Eが貯留されている。
【0043】上記のようにして、所定の処理を行ってエ
ッチング液Eを排液した後、供給手段40の開閉弁V4
を開放してエッチング液収容槽41内の新規のエッチン
グ液Eを所定量供給(補充)する一方、開閉弁V5を開
放して、定量貯留タンク80内のエッチング残液を自重
により処理槽10内に供給して、処理槽10内のエッチ
ング液EのSi濃度を所定濃度に調整する。そして、開
閉弁V0を閉じると共に、開閉弁V1,V2を開放し、か
つ循環ポンプ21を駆動してエッチング液Eを循環供給
すると共に、上述と同様に、ウエハWをエッチング液E
に浸漬してエッチング処理を行うことで、ウエハWの酸
化膜のエッチングをコントロールすることができる。
【0044】◎第三実施形態 図4はこの発明に係る液処理装置の第三実施形態を示す
概略断面図である。
【0045】第三実施形態は、循環管路20と排液管路
30にバイパス管路60Aを接続し、このバイパス管路
60Aに定量貯留タンク80を介設すると共に、この定
量貯留タンク80の一次側及び二次側にそれぞれ開閉弁
V1,V2を介設した場合である。この場合、バイパス管
路60Aは、主排液管31に介設される開閉弁V3のエ
ッチング液流出側(二次側)と、循環管路20における
循環ポンプ21のエッチング液流入側(一次側)に接続
されている。
【0046】なお、第三実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、説明は省略する。
【0047】上記のように構成される第三実施形態のエ
ッチング装置において、上述と同様に所定の処理を行っ
た後、処理槽10内のエッチング液Eを排液する際、開
閉弁V1,V3を開放し、開閉弁V2を閉じた状態で、処
理槽10内のエッチング液Eを排液すると、定量貯留タ
ンク80内には、定量例えば1リットルのエッチング液
Eが貯留される。その後、供給手段40の開閉弁V4を
開放してエッチング液収容槽41内の新規のエッチング
液Eを所定量供給(補充)する一方、開閉弁V3を閉
じ、開閉弁V1を開放した状態で循環ポンプ21を作動
して、定量貯留タンク80内のエッチング残液を循環管
路20を介して処理槽10内に供給することにより、処
理槽10内のエッチング液EのSi濃度を所定濃度に調
整する。その後、開閉弁V1を閉じてエッチング液Eを
循環供給すると共に、上述と同様に、ウエハWをエッチ
ング液Eに浸漬してエッチング処理を行うことで、ウエ
ハWの酸化膜のエッチングをコントロールすることがで
きる。
【0048】◎第四実施形態 図5はこの発明に係る液処理装置の第四実施形態を示す
概略断面図である。
【0049】第四実施形態は、一端が排液管路30に接
続され、他端が処理槽10の上部開口側に配設されて処
理槽10内にエッチング液Eを供給可能な残液供給管路
91に、定量貯留タンク80を介設すると共に、この定
量貯留タンク80を上記処理槽10内に貯留されるエッ
チング液Eの液面より下方に配置し、かつ残液供給管路
91にポンプ92を介設した場合である。この場合、残
液供給管路91は排液管路30の主排液管31に介設さ
れる開閉弁V3のエッチング液流出側(二次側)に接続
されている。また、開閉弁V6は定量貯留タンク80の
エッチング液流入側(一次側)に介設され、ポンプ92
は定量貯留タンク80のエッチング液流出側(二次側)
に介設されている。なお、開閉弁V6は、CPU70に
よって開閉制御され、ポンプ92は、CPU70によっ
てON,OFF制御されるようになっている。なお、残
液供給管路91を開閉V3のエッチング液流入側(一次
側)に接続してもよい。この場合は、定量貯留タンク8
0内に定量のエッチング液Eが貯留するまで開閉弁V6
を開き、エッチング液Eが定量貯留した後、開閉弁V3
を開き、開閉弁V6を閉じればよい。
【0050】なお、第四実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、説明は省略する。
【0051】上記のように構成される第四実施形態のエ
ッチング装置において、上述と同様に所定の処理を行っ
た後、処理槽10内のエッチング液Eを排液する際、開
閉弁V3とV6を開放して、処理槽10内のエッチング液
Eを排液すると、定量貯留タンク80内には、定量例え
ば1リットルのエッチング液Eが貯留される。次に、開
閉弁V3,V6を閉じた後、供給手段40の開閉弁V4を
開放してエッチング液収容槽41内の新規のエッチング
液Eを所定量供給(補充)する一方、ポンプ92を作動
して、定量貯留タンク80内のエッチング残液を残液供
給管路91を介して処理槽10内に供給することによ
り、処理槽10内のエッチング液EのSi濃度を所定濃
度に調整する。そして、開閉弁V4を閉じると共に、ポ
ンプ92の作動を停止した後、循環ポンプ21を作動し
て、エッチング液Eを循環供給すると共に、上述と同様
に、ウエハWをエッチング液Eに浸漬してエッチング処
理を行うことで、ウエハWの酸化膜のエッチングをコン
トロールすることができる。
【0052】◎第五実施形態 図6はこの発明に係る液処理装置の第五実施形態を示す
概略断面図である。
【0053】第五実施形態は、一端が排液管路30に接
続され、他端が処理槽10の上部開口側に臨設される残
液供給管路91Aに、定量貯留タンク80を介設すると
共に、この定量貯留タンク80を上記処理槽10内に貯
留されるエッチング液Eの液面より上方に配置し、かつ
残液供給管路91Aにポンプ92Aを介設した場合であ
る。この場合、上記第四実施形態と同様に、残液供給管
路91Aは排液管路30の主排液管31に介設される開
閉弁V3のエッチング液流出側(二次側)又はエッチン
グ液流入側(一次側)に接続されている。また、開閉弁
V6は定量貯留タンク80のエッチング液流入側(一次
側)に介設され、ポンプ92Aは開閉弁V6と定量貯留
タンク80との間に介設されている。更に、定量貯留タ
ンク80の流出口側に開閉弁V7が配設されている。な
お、開閉弁V7は、CPU70によって開閉制御され、
ポンプ92Aは、CPU70によってON,OFF制御
されるようになっている。
【0054】なお、第五実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、説明は省略する。
【0055】上記のように構成される第五実施形態のエ
ッチング装置において、上述と同様に所定の処理を行っ
た後、処理槽10内のエッチング液Eを排液する際、開
閉弁V3とV6を開放すると共に、ポンプ92Aを作動し
て、処理槽10内のエッチング液Eを排液すると、定量
貯留タンク80内には、定量例えば1リットルのエッチ
ング液Eが貯留される。次に、開閉弁V3,V6を閉じた
後、供給手段40の開閉弁V4を開放してエッチング液
収容槽41内の新規のエッチング液Eを所定量供給(補
充)する一方、開閉弁V7を開放して、定量貯留タンク
80内のエッチング残液を自重により残液供給管路91
Aを介して処理槽10内に供給することにより、処理槽
10内のエッチング液EのSi濃度を所定濃度に調整す
る。そして、開閉弁V7を閉じた後、循環ポンプ21を
作動して、エッチング液Eを循環供給すると共に、上述
と同様に、ウエハWをエッチング液Eに浸漬してエッチ
ング処理を行うことで、ウエハWの酸化膜のエッチング
をコントロールすることができる。
【0056】◎第六実施形態 図7はこの発明に係る液処理装置の第六実施形態を示す
概略断面図である。
【0057】第六実施形態は、上記エッチング装置を複
数(図面では2個の場合を示す)用いた場合の排液の処
理システムに関するものである。すなわち、各エッチン
グ装置100の処理槽10内のエッチング液Eの交換を
迅速に行うと共に、各処理槽10から排液されるエッチ
ング液Eを安全に工場側に排液可能にした場合である。
【0058】この場合、各処理槽10における内槽11
及び外槽12の底部は排液管路30の主排液管31及び
補助排液管32を介して中央排出管路200に接続さ
れ、この中央排出管路200がバッファタンク210の
天井部に接続されている。
【0059】一方、バッファタンク210には、中央排
出管路200に連通する開口部211の直下位置に、斜
めに設けられた緩衝板212が設けられている。この緩
衝板212は、エッチング液Eが勢いよく流入すること
によって、エッチング液Eが波立つのを防止し、これに
よって後述する液面検出手段220の検出精度が落ちる
のを防止するようになっている。更に、バッファタンク
210には、エッチング液Eの液面位置を検出する液面
検出手段220が設けられている。
【0060】液面検出手段220は、少なくとも、バッ
ファタンク210内における液面の上限位置221、同
液面の下限位置222、及び各処理槽10のいずれか一
方の全エッチング液Eをバッファタンク210内に受け
入れることが可能な液面の位置、すなわち受容可能位置
223を検出することが可能になっている。そして更
に、バッファタンク210には、エッチング液Eの温度
を測定する温度検出手段例えば温度センサ230が設け
られている。また、バッファタンク210は、下限位置
222から上側の部分の容量が各処理槽10の容量の約
1.5倍になっており、いずれか一方の処理槽10から
全てのエッチング液Eが流入しても溢れ出ないようにな
っている。なお、温度センサ230は、熱電対やサーミ
スタ等によって構成されており、受容可能位置223よ
り下側の位置に配置されている。また、バッファタンク
210には、エッチング液Eを冷却するためのクーラ
(冷却手段)240が設けられている。このクーラ24
0は、バッファタンク210内のエッチング液E内に浸
かるように設けられた熱交換器241と、この熱交換器
241に送る水等の冷却媒体の温度や量を調整する調節
器242とを備えている。
【0061】更に、バッファタンク210の底部には、
外部排出管路250が接続されており、この外部排出管
路250には、電気信号によって開閉する例えば電磁弁
からなる開閉弁251が設けられている。また、外部排
出管路250は、下水管260に接続されている。
【0062】上記開閉弁251は、その開閉が上記CP
U70によって制御されるようになっている。この場
合、CPU70の入力装置には、液面検出手段220、
温度センサ230等が接続されており、出力装置には、
開閉弁251,クーラ240の調節器242等が接続さ
れている。
【0063】そして、CPU70は、液面検出手段22
0からの情報により、少なくとも上限位置221、下限
位置222、受容可能位置223を把握するようになっ
ており、所定の処理槽10からエッチング液Eを排出す
るに当たって、バッファタンク210の液面が受容可能
位置223以下であれば、所定の処理槽10の排液管路
30に介設される開閉弁V3を開放する信号を発して、
エッチング液Eをバッファタンク210に送るような制
御を可能にしている。更に、CPU70は、処理槽10
内のエッチング液Eが無くなった時点で開閉弁V3を閉
じる信号を発するようになっている。なお、エッチング
液Eが上限位置221に達した場合は、バッファタンク
210からエッチング液Eが溢れ出るのを防止するた
め、開閉弁V3を閉じるようなプログラムになってい
る。
【0064】また、CPU70は、バッファタンク21
0内に流入したエッチング液Eの温度を温度センサ23
0を介して把握しており、エッチング液Eの温度が外部
へ排出可能な所定の温度を超えていれば、クーラ240
の調節器242に冷却を行うための信号を発して、エッ
チング液Eを冷却するようになっている。更に、CPU
70は、エッチング液Eの温度が外部へ排出可能な所定
の温度以下になれば、冷却を止める信号を調節器242
に発すると共に、バッファタンク210内のエッチング
液Eを排出するため、開閉弁V3を開口する信号を発
し、液面が下限位置222に達した時点で開閉弁V3を
閉じるようなプログラムが組まれている。なお、エッチ
ング液Eの温度が外部へ排出可能な所定の温度以下の場
合、必ずしも冷却を止めなくてもよい。また、エッチン
グ液Eを外部へ排出可能な温度の設定値は、キーボード
などの入力装置によって変更可能になっている。
【0065】また、バッファタンク210の側壁には、
その底部近傍位置に排出管路270が接続されており、
排出管路270は、アスピレータ271の吸入口に接続
されている。なお、排出管路270をバッファタンク2
10の底部に接続するように構成してもよい。
【0066】アスピレータ271は、流入口が希釈液
{例えば水道水や地下水などの水}の供給源272に接
続され、流出口が外部排出管路273を介して下水管2
60に接続されている。このアスピレータ271は、供
給源272から供給される希釈液(水)の流量によっ
て、吸入口に接続された排出管路270からエッチング
液Eを吸引し、このエッチング液Eと水との混合によっ
て、160〜180℃のエッチング液Eを規定温度まで
低下させた後、その混合液を下水管260に排出するよ
うになっている。
【0067】なお、水は供給源272から流出する水の
流量をCPU70からの信号により調節することが可能
になっている。そして、CPU70は、外部排出管路2
73に設けられた温度センサ(図示せず)によって、エ
ッチング液Eと水との混合液の温度を検出し、この温度
が規定温度になるように、供給源272から流出する水
の流量を制御するようになっている。また、図示はしな
いが水供給源272から流出する水の温度も測定されて
おり、この温度情報もCPU70に入力されるようにな
っている。
【0068】上記のように構成することにより、バッフ
ァタンク210内のエッチング液Eが所定温度以下にな
っていない場合であってもエッチング液Eを排出しなが
ら、同エッチング液Eを規定温度まで冷却することがで
きるので、エッチング液Eを処理槽10から外部に排出
することができる。また、排出時期が重なったとして
も、エッチング液Eを排出できるので、その排出時期の
重なりによる待ち時間を短縮することができる。したが
って、エッチングの処理効率の向上を図ることができる
と共に、安全にエッチング排液を下水管260を介して
工場側に排出することができる。
【0069】なお、第六実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、説明は省略する。
【0070】また、上記第六実施形態では、エッチング
装置100が上記第一実施形態と同様に構成される場合
について説明したが、エッチング装置100は、第二実
施形態ないし第五実施形態と同様な構造としたものにも
適用できることは勿論である。
【0071】なお、上記実施形態では、この発明に係る
液処理装置を半導体ウエハのエッチング装置する場合に
ついて説明したが、半導体ウエハ以外の被処理体例えば
LCD基板のエッチング装置、あるいは、エッチング装
置以外の例えば洗浄装置にも適用できる。
【0072】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、処理槽内に貯留される処理液に被処理体を浸漬して
所定の処理を行った後、処理槽内の処理液を排液する
際、処理液の一部の定量を定量貯留手段に貯留し、次の
処理を行う際に、定量貯留手段に貯留された処理液と、
所定量の新規処理液との混合液を、処理槽内に供給して
被処理体の処理を行うことにより、処理に供された処理
液の一部を正確に定量し、該処理液と新規処理液との混
合比を一定にすることができるので、処理精度の向上及
び処理効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る液処理装置の第一実施形態を示
す概略断面図である。
【図2】この発明における定量貯留タンクの異なる形態
を示す概略断面図である。
【図3】この発明に係る液処理装置の第二実施形態を示
す概略断面図である。
【図4】この発明に係る液処理装置の第三実施形態を示
す概略断面図である。
【図5】この発明に係る液処理装置の第四実施形態を示
す概略断面図である。
【図6】この発明に係る液処理装置の第五実施形態を示
す概略断面図である。
【図7】この発明に係る液処理装置の第六実施形態を示
す概略断面図である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ(被処理体) E エッチング液(処理液) V0,V1〜V7,V30 開閉弁 10 処理槽 20 循環管路 21 循環ポンプ 30 排液管路 40 処理液供給手段 60,60A バイパス管路 70 CPU(制御手段) 80 定量貯留タンク(定量貯留手段) 90,91,91A 残液供給管路 92,92A ポンプ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内に貯留される処理液に被処理体
    を浸漬して処理を施す液処理方法において、 所定の処理を行った後、上記処理槽内の処理液を排液す
    る際、処理液の一部の定量を定量貯留手段に貯留し、 次の処理を行う際に、上記定量貯留手段に貯留された処
    理液と、所定量の新規処理液を、上記処理槽内に供給す
    る、ことを特徴とする液処理方法。
  2. 【請求項2】 処理槽内に貯留される処理液に被処理体
    を浸漬して処理を施す液処理方法において、 上記処理槽内に貯留される処理液を循環供給して所定の
    処理を行った後、上記処理槽内の処理液を排液する際、
    処理液の一部の定量を、循環供給系に接続する定量貯留
    手段に貯留し、 次の処理を行う際に、上記定量貯留手段に貯留された処
    理液を上記循環供給系を介して上記処理槽内に供給する
    と共に、所定量の新規処理液を処理槽内に供給する、こ
    とを特徴とする液処理方法。
  3. 【請求項3】 被処理体に処理を施す処理液を貯留する
    処理槽と、 上記処理槽内に新規処理液を供給する処理液供給手段
    と、 上記処理槽内の処理液を排液する排液管路と、 上記排液管路に接続して排液される処理液の一部の定量
    を貯留する定量貯留手段と、を具備し、 所定の処理後、上記処理槽から排液される処理液の一部
    の定量を上記定量貯留手段に貯留し、以後の処理に際し
    て、上記定量貯留手段に貯留された処理液と、上記処理
    液供給手段からの新規処理液とを上記処理槽内に供給可
    能に形成してなる、ことを特徴とする液処理装置。
  4. 【請求項4】 被処理体に処理を施す処理液を貯留する
    処理槽と、 上記処理槽内に新規処理液を供給する処理液供給手段
    と、 上記処理槽の下部と上部に接続すると共に、循環ポンプ
    を介設する循環管路と、 上記処理槽内の処理液を排液する排液管路と、 上記循環管路又は排液管路に接続されて排液される処理
    液の一部の定量を貯留する定量貯留手段と、を具備し、 所定の処理後、上記処理槽から排液される処理液の一部
    の定量を上記定量貯留手段に貯留し、以後の処理に際し
    て、上記定量貯留手段に貯留された処理液と、上記処理
    液供給手段からの新規処理液とを上記処理槽内に供給可
    能に形成してなる、ことを特徴とする液処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4記載の液処理装置におい
    て、 上記定量貯留手段と排液管路とを接続する管路に開閉弁
    を介設し、この開閉弁と、処理液供給手段の供給管路に
    介設される開閉弁とを、制御手段からの信号に基づいて
    開閉制御可能に形成してなる、ことを特徴とする液処理
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の液処理装置において、 上記定量貯留手段を処理槽内に貯留される処理液の液面
    より下方に配置し、この定量貯留手段に接続されて上記
    処理槽に処理液を供給可能に配設される供給管路にポン
    プを介設してなる、ことを特徴とする液処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の液処理装置において、 上記定量貯留手段を処理槽内に貯留される処理液の液面
    より上方に配置し、この定量貯留手段と排液管路とを接
    続する管路にポンプを介設してなる、ことを特徴とする
    液処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項4記載の液処理装置において、 上記循環管路に介設される開閉弁の処理液流入側及び処
    理液流出側に接続するバイパス管路に定量貯留手段を介
    設し、上記バイパス管路における上記定量貯留手段の処
    理液流入側及び処理液流出側にそれぞれ開閉弁を介設し
    てなる、ことを特徴とする液処理装置。
  9. 【請求項9】 請求項4記載の液処理装置において、 上記排液管路と循環管路に接続するバイパス管路に定量
    貯留手段を介設し、上記バイパス管路における上記定量
    貯留手段の処理液流入側及び処理液流出側にそれぞれ開
    閉弁を介設してなる、ことを特徴とする液処理装置。
  10. 【請求項10】 請求項8又は9記載の液処理装置にお
    いて、 上記各開閉弁と、処理液供給手段の供給管路に介設され
    る開閉弁とを、制御手段からの信号に基づいて開閉制御
    可能に形成してなる、ことを特徴とする液処理装置。
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