JP2003105568A - エッチング処理装置及び処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は基板に対して行なわれるエッチン
グの進行状態を迅速かつ確実に検出することができるエ
ッチング処理装置を提供することにある。 【解決手段】 基板５の板面にエッチング液を散布して
エッチング処理する処理装置において、上記基板の板面
にエッチング液を散布するエッチングシャワーノズル７
と、エッチング液の散布による上記基板の板面の複数箇
所における反射率の変化をそれぞれ検出する複数のエッ
チングセンサ１１と、各センサの検出信号を処理して上
記基板のエッチングの進行状態を判定する制御装置１２
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板の板面にエッ
チング液を散布してエッチング処理するエッチング処理
装置及び処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶表示装置の製造工程にお
いては、ガラス製の基板にフォトリソグラフィー技術に
よって回路パターンを形成するということが行なわれて
いる。回路パターンを形成する場合、上記基板にレジス
トを塗布し、このレジスト上に回路パターンの露光、現
像を行なった後、基板のレジストが除去された部分をエ
ッチング処理し、ついで基板に残留するレジストの剥離
処理を行なうようにしている。

【０００３】基板にエッチング処理を行なう場合、最近
では生産性が高く、コスト的に有利な枚葉方式が採用さ
れることが多くなってきている。枚葉方式の１つとして
基板を搬送ローラで処理槽内に搬送し、この処理槽内で
往復駆動しながらその上下面のうちの、少なくとも上面
にエッチング液を散布してエッチング処理を行なうよう
にしている。そして、基板に対するエッチングが所定の
状態まで進行したならば、エッチング液の散布を停止す
るとともに、基板に付着したエッチング液を洗浄液で洗
浄してエッチングの進行を停止するようにしている。

【０００４】エッチングの進行状態は、光反射型のセン
サによって検出される。つまり、基板に形成されたたと
えば金属膜ではエッチングされる前は反射率の高い光沢
を有するが、エッチングが進行するに伴い光沢が失わ
れ、反射率が低下してくるため、上記センサが検出する
反射率によってエッチング状態を判定することができ
る。

【０００５】したがって、従来は基板の板面に対向して
センサを配置し、このセンサの検出信号によってエッチ
ングの進行状態を判定し、それによってエッチングの終
了時期を決定するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、エッチングの進
行状態の検出は、基板の板面に対向して配置された１つ
のセンサによって行なわれていた。

【０００７】上記センサによって基板の反射率の変化を
検出する場合、基板にエッチング液が散布されること
で、センサはエッチング液の散布によるノイズを検出す
ることが避けられない。そのため、センサからの検出信
号を処理する場合、ノイズを除去するためにセンサから
の所定の時間内における複数の検出信号をサンプリング
し、これら検出信号を平均化処理し、その平均化された
検出信号によってエッチングの進行状態を判定するよう
にしていた。

【０００８】しかしながら、このような方法によると、
エッチングの進行状態の判定は、所定の時間内における
複数の検出信号を平均化処理し、その平均化された検出
信号によって行なわれるため、センサが検出してからエ
ッチング状態が判定されるまでに、少なくとも複数の検
出信号をサンプリングする時間だけは遅延が発生すると
いうことが避けられなかった。

【０００９】また、１つのセンサによって基板のエッチ
ングの進行状態を検出した場合、そのセンサの検出ポイ
ントがレジストの部分になると、正確な検出が行なえな
くなるということもあった。

【００１０】図４はセンサからの検出信号Ｘと、この検
出信号Ｘを処理した処理信号Ｙとを示すグラフであり、
処理信号が基板のエッチングの進行状態に判定に用いら
れる。上記センサによって検出される検出信号Ｘは、図
５に示すようにエッチング液のシャワーリングによって
多くのノイズが含まれる。

【００１１】そのため、その検出信号Ｘは上述したよう
にノイズの除去処理が行われるから、図４に示すように
センサからの検出信号Ｘが示すエッチングの終了ポイン
トＡに対し、上記検出信号を処理した処理信号Ｙにより
判定されるエッチングの終了ポイントＢは同図にＴで示
す時間だけ遅れが生じることになる。

【００１２】この発明は、エッチングの進行状態を遅れ
が発生することなく正確に検出することができるように
したエッチング処理装置及びエッチング処理方法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
の板面にエッチング液を散布してエッチング処理する処
理装置において、上記基板の板面にエッチング液を散布
する散布手段と、エッチング液の散布による上記基板の
板面の複数箇所における反射率の変化をそれぞれ検出す
る複数のセンサと、各センサの検出信号を処理して上記
基板のエッチングの進行状態を判定する制御手段とを具
備したことを特徴とするエッチング処理装置にある。

【００１４】請求項２の発明は、基板の板面にエッチン
グ液を散布してエッチング処理する処理装置において、
処理槽と、この処理槽内に上記基板を搬送する搬送手段
と、上記処理槽内に設けられ上記搬送手段によって搬送
された基板の板面にエッチング液を散布する散布手段
と、上記処理槽内に設けられエッチング液の散布によっ
て変化する上記基板の板面の複数箇所における反射率の
変化をそれぞれ検出する複数のセンサと、各センサから
の検出信号を処理して上記基板のエッチングの進行状態
を判定する制御手段とを具備したことを特徴とするエッ
チング処理装置にある。

【００１５】請求項３の発明は、基板の板面にエッチン
グ液を散布する工程と、エッチング液の散布によって変
化する上記基板の板面の複数箇所における反射率の変化
を複数のセンサによってそれぞれ検出する工程と、上記
基板の板面の上記複数のセンサが検出した複数箇所の反
射率によってこの基板の板面のエッチングの進行状態を
判定する工程とを具備したことを特徴とするエッチング
方法にある。

【００１６】この発明によれば、基板の複数箇所におけ
る反射率の変化を複数のセンサによってそれぞれ検出す
るため、各センサからの検出信号を同時に処理すること
で、遅れ時間を生じることなく、エッチングの進行状態
を判定することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の一実施の形態を説明する。

【００１８】図１はこの発明のエッチング処理装置を示
し、このエッチング処理装置は処理槽１を備えている。
この処理槽１の一側面には搬入口２が形成され、他側面
には搬出口３が形成されている。

【００１９】上記処理槽１内には、搬送機構４によって
液晶表示装置用のガラス基板などの基板５が上記搬入口
２から搬入されるようになっている。上記搬送機構４
は、所定間隔で軸線を平行にして同じレベルで上記処理
槽１の内部及び外部にわたって配置された複数の搬送ロ
ーラ６から構成されている。各搬送ローラ６は図示しな
い駆動機構によって所定方向に回転駆動される。それに
よって、上記基板５は搬送されるようになっている。

【００２０】処理槽１に搬送される基板５は、詳細は図
示しないが、上面にレジストが塗付された後、そのレジ
ストは露光処理の後で部分的に除去され、その除去され
た個所から基板５に形成されたＳｉなどの金属膜が露出
している。

【００２１】処理槽１内に搬入された基板５の上面には
エッチングシャワーノズル７によってエッチング液が散
布される。エッチング液によるエッチングを所定時間に
わたって行なうために、上記基板５は処理槽１内の所定
の範囲で往復駆動される。この基板５の往復駆動は、搬
送ローラ６を正転方向と逆転方向とに所定時間ごとに繰
り返して駆動することで行なわれる。

【００２２】上記搬送ローラ６の正転と逆転との回転方
向の制御は、上記処理槽１内に設けられて基板５の一端
を検出する第１の基板センサ８と、他端を検出する第２
の基板センサ９との検出信号によって行なわれる。つま
り、基板５は第１の基板センサ８と第２の基板センサ９
との間で往復駆動される。

【００２３】上記処理槽１内には、搬送ローラ６によっ
て搬送される基板５の上方に、上記エッチング液による
基板５のエッチングの進行状態を検出する複数のエッチ
ングセンサ１１が設けられている。この実施の形態では
５つのエッチングセンサ１１が図２に示すように所定の
状態で配置されている。なお、エッチングセンサ１１の
数は５つに限定されず、２つ以上であればよく、基板５
のサイズにもよるが、４〜５個が好ましい。

【００２４】上記エッチングセンサ１１は、たとえば光
反射型が用いられる。このタイプのセンサはレーザ光の
出射部と、基板５で反射したレーザ光を受光する受光部
とが一体形成されていて、受光部が受光する反射光の強
度によってエッチングの進行状態を判定できるようにな
っている。

【００２５】つまり、基板５に形成された金属膜は光沢
を有するが、エッチングが進行するにつれて光沢が失わ
れてくるため、それに応じて基板５からの反射光量も減
じることになる。

【００２６】上記各エッチングセンサ１１が検出した検
出信号は電圧値として制御装置１２に入力される。この
制御装置１２は複数のエッチングセンサ１１からの検出
信号を平均化処理し、その平均電圧値を予め設定された
基準電圧値と比較する。

【００２７】基準電圧値は、基板５のエッチングが所定
の状態まで進行したときの反射率によって得られる電圧
値と等しく設定されている。したがって、平均電圧値が
基準電圧値に達すれば、基板５のエッチングが所定の状
態まで進行したことになるから、上記制御装置１２は、
上記平均電圧値と基準電圧値とを比較することで、エッ
チングのエンドポイントを判定し、そのことを知らせる
ことができる。

【００２８】上記制御装置１２がエッチングのエンドポ
イントを検出すると、その検出信号によってエッチング
シャワーノズル７にエッチング液を供給する第１の制御
弁１４が閉じられ、搬送ローラ６により図示しない洗浄
槽へ搬送されて洗浄液が散布されるから、基板５からエ
ッチング液が除去され、エッチングがそれ以上進行する
のが阻止されるようになっている。

【００２９】このような構成のエッチング処理装置にお
いては、基板５が搬送機構４によって処理槽１内に搬送
されると、エッチングシャワーノズル７から基板５に向
けてエッチング液が散布されるとともに、基板５は第
１、第２の基板センサ８，９間で往復駆動される。それ
によって、基板５の板面のレジストが除去された部分は
エッチング液によってエッチングされることになる。

【００３０】基板５に対するエッチングの進行状態は、
基板５の上方に配置されたエッチングセンサ１１によっ
て検出される。この実施の形態では５つのエッチングセ
ンサ１１によって基板５の反射率の変化が検出される。

【００３１】各エッチングセンサ１１からの検出信号は
制御装置１２に入力される。この制御装置１２では、各
エッチングセンサ１１からの検出信号（電圧値）を加算
してから平均値を求める。そして、その平均電圧値を設
定電圧値と比較し、その比較に基づいてエッチングの進
行状態を判定する。

【００３２】平均電圧値が設定電圧値よりも大きな場合
は、基板５のエッチングの進行状態が不十分であるから
エッチングが継続され、平均電圧値が設定電圧値に達す
ると、エンドポイントに達していると判定される。それ
によって、制御装置１２からの信号によってエッチング
液の供給が停止されると同時に、洗浄液が供給され、基
板５に付着したエッチング液が洗浄除去されるから、そ
れ以上エッチングが進行するのが阻止される。

【００３３】各エッチングセンサ１１からの検出信号に
はノイズが含まれるものの、５つのエッチングセンサ１
１の検出信号を加算して平均化すると、その平均化され
た信号はノイズの影響が低減される。図３は５つのエッ
チングセンサ１１からの検出信号を平均化した検出信号
（電圧値）を示す。平均化された検出信号は図５に示す
１つのエッチングセンサからの検出信号に比べて平滑化
され、ノイズの影響が大幅に低減する。

【００３４】したがって、５つのエッチングセンサ１１
からの検出信号を平均化してエッチングの進行状態を判
定するようにすると、各エッチングセンサ１１がエッチ
ング状態を検出すると同時に基板５のエッチングの進行
状態を判定することができるから、エッチング状態の判
定に遅れが生じることがない。

【００３５】つまり、この発明の一実施の形態によれ
ば、複数のセンサ１１がエッチング状態を検出すると同
時にエッチング状態を判定することができ、従来のよう
に１つのエッチングセンサからの検出信号に含まれるノ
イズの影響を低減するため、所定時間内において検出信
号を平均化した後、その値を設定値と比較するというこ
とをせずにすむから、エッチングのエンドポイントの検
出が遅れることがなく、それによって基板５を余分にエ
ッチングしてしまうのを防止できる。

【００３６】しかも、５つのエッチングセンサ１１を設
けることで、基板５の５箇所のエッチング状態を判定で
きるから、５つのエッチングセンサ１１のうち、たとえ
ば１つが基板５に残留するレジストの部分を検出してい
たとしても、平均化処理することでその影響を低減する
ことができる。

【００３７】なお、エッチングセンサ１１からの検出信
号を平均化する前に、その検出信号の強度が金属膜から
の反射光か、レジストからの反射光かを閾値と比較して
判別し、金属膜からの反射光による検出信号だけを平均
化すれば、検出精度をさらに向上させることができる。

【００３８】この発明は上記一実施の形態に限定される
ものでなく、たとえば基板としてはガラス基板に限られ
ず、半導体ウエハであってもよい。また基板へのエッチ
ングは上面だけでなく下面も同時に行なうようにしても
よく、その場合は上下両面のエッチング状態をそれぞれ
複数のエッチングセンサによって検出すればよい。

【００３９】さらに、上記一実施の形態では基板を搬送
ローラで処理槽内に搬送し、ここで往復動させながらエ
ッチングするようにしたが、基板をスピン処理装置の回
転テーブルに保持し、回転させながらエッチング液を散
布してエッチング処理するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
センサによって基板のエッチングの進行状態を検出し、
これら各センサからの検出信号を平均化して上記基板の
エッチング状態を判定するようにしたから、その判定を
実際のエッチングの進行状態に比べて遅れが生じること
なく正確に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態のエッチング処理装置
の概略的構成を示す側面図。

【図２】エッチングセンサ、エッチングシャワーノズル
及び洗浄シャワーノズルの配置状態を示す平面図。

【図３】５つのエッチングセンサからの検出信号を平均
化した図。

【図４】１つのエッチングセンサによってエッチング状
態を検出する場合に、エッチングのエンドポイントの判
定に遅れが生じることを説明するための図。

【図５】１つのエッチングセンサからの検出信号を示す
図。

【符号の説明】 １…処理槽 ４…搬送機構 ５…基板 ７…エッチングシャワーノズル １１…エッチングセンサ １２…制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の板面にエッチング液を散布してエ
   ッチング処理する処理装置において、 上記基板の板面にエッチング液を散布する散布手段と、 エッチング液の散布による上記基板の板面の複数箇所に
   おける反射率の変化をそれぞれ検出する複数のセンサ
   と、 各センサの検出信号を処理して上記基板のエッチングの
   進行状態を判定する制御手段とを具備したことを特徴と
   するエッチング処理装置。
2. 【請求項２】 基板の板面にエッチング液を散布してエ
   ッチング処理する処理装置において、 処理槽と、 この処理槽内に上記基板を搬送する搬送手段と、 上記処理槽内に設けられ上記搬送手段によって搬送され
   た基板の板面にエッチング液を散布する散布手段と、 上記処理槽内に設けられエッチング液の散布によって変
   化する上記基板の板面の複数箇所における反射率の変化
   をそれぞれ検出する複数のセンサと、 各センサからの検出信号を処理して上記基板のエッチン
   グの進行状態を判定する制御手段とを具備したことを特
   徴とするエッチング処理装置。
3. 【請求項３】 基板の板面にエッチング液を散布する工
   程と、 エッチング液の散布によって変化する上記基板の板面の
   複数箇所における反射率の変化を複数のセンサによって
   それぞれ検出する工程と、 上記基板の板面の上記複数のセンサが検出した複数箇所
   の反射率によってこの基板の板面のエッチングの進行状
   態を判定する工程とを具備したことを特徴とするエッチ
   ング方法。