JP2012074525A - Etching method and etching device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etching device for wet-etching a silicon substrate which is arranged to suppress the decrease in the etching rate resulting from the decrease in the oxidation-reduction potential of an etchant, and the deterioration in the in-plane uniformity of the amount of etching owing to the reduction in the circulating flow rate of the etchant.SOLUTION: The etching device comprises: an oxidation-reduction potential measuring device 121 for measuring an oxidation-reduction potential of an etchant; a flowmeter 111 for measuring the amount of circulation of the etchant; a bubbling device 131 which is controlled to bubble the etchant with hydrogen gas based on a measured value of the oxidation-reduction potential; and a circulation pump 110 for circulating the etchant which is driven and controlled based on a value measured by the flowmeter 111 so that the amount of circulation of the etchant is fixed.

Description

本発明は、エッチング方法およびエッチング装置に関し、特に、シリコン基板をエッチング液によりエッチングするウエットエッチング処理を、エッチング液のエッチング能力の低下およびエッチング量のばらつきを抑えつつ行う方法および装置に関するものである。   The present invention relates to an etching method and an etching apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for performing a wet etching process for etching a silicon substrate with an etching liquid while suppressing a decrease in etching ability of the etching liquid and variation in etching amount.

シリコン基板のウェットエッチング技術としては、カセット内に収容されたシリコン基板を、水酸化アルカリを含む水溶液に浸漬し、エッチング液のバブリングまたは揺動の下でシリコン基板のウエットエッチング処理を行うことが一般的である。   As a wet etching technique for a silicon substrate, it is common to immerse a silicon substrate contained in a cassette in an aqueous solution containing an alkali hydroxide and perform a wet etching process on the silicon substrate under bubbling or shaking of the etching solution. Is.

シリコン基板のウエットエッチングに使用するエッチャントである水酸化アルカリ水溶液では、被エッチング物であるシリコン基板を処理した枚数が増加するにつれて、徐々にアルカリ水溶液中の水酸基濃度が低下する。   In an alkaline hydroxide aqueous solution that is an etchant used for wet etching of a silicon substrate, the concentration of hydroxyl groups in the alkaline aqueous solution gradually decreases as the number of processed silicon substrates that are to be etched increases.

この結果、アルカリ水溶液によるシリコン基板のエッチングレートも徐々に低下し、同一条件での処理では、処理ロット間でシリコン基板のエッチング量にばらつきが生じることとなる。   As a result, the etching rate of the silicon substrate with the alkaline aqueous solution gradually decreases, and in the processing under the same conditions, the etching amount of the silicon substrate varies among the processing lots.

この対策として、特許文献1に開示の技術では、新液(新たなエッチング液)をエッチング槽に投入してからの処理回数、つまり処理したロット数に応じて、各ロットに対する処理時間を長くする方法を開示している。   As a countermeasure, in the technique disclosed in Patent Document 1, the processing time for each lot is lengthened according to the number of times of processing since a new solution (new etching solution) is put into the etching tank, that is, the number of processed lots. A method is disclosed.

以下図面を用いて具体的に説明する。   This will be specifically described below with reference to the drawings.

図5は、上記特許文件1に開示のエッチング装置の構成を説明する断面模式図のである。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the etching apparatus disclosed in Patent Document 1 above.

このエッチング装置1は、太陽電池セルの製造方法におけるシリコン基板のエッチング工程で用いられるものである。   This etching apparatus 1 is used in an etching process of a silicon substrate in a solar cell manufacturing method.

具体的には、このエッチング装置1は、水酸化アルカリを含む水溶液であるエッチング液2が満たされたエッチング槽3と、エッチング槽3へのエッチング液2の供給、および該エッチング槽3からのエッチング液の廃棄を調整するエッチング液調節器4とを有している。また、このエッチング装置1は、被処理部材であるp型Si基板5を保持するエッチング冶具6と、このエッチング冶具6を昇降させて、収容したp型Si基板5を該エッチング槽3内のエッチング液2に漬けたり引き揚げたりする上下スライダー7と、エッチング冶具6を搬送するとともに、上下スライダー7を駆動する搬送ロボット8と、エッチング液調節器4および搬送ロボット8を制御する時間制御シーケンサ9とを有している。   Specifically, the etching apparatus 1 includes an etching tank 3 filled with an etching solution 2 that is an aqueous solution containing an alkali hydroxide, supply of the etching solution 2 to the etching tank 3, and etching from the etching tank 3. And an etching solution regulator 4 for adjusting the disposal of the solution. In addition, the etching apparatus 1 includes an etching jig 6 that holds a p-type Si substrate 5 that is a member to be processed, and an etching jig 6 that moves up and down to etch the p-type Si substrate 5 that is contained in the etching tank 3. A vertical slider 7 that is immersed in or lifted from the liquid 2, a transport robot 8 that transports the etching jig 6 and drives the vertical slider 7, and a time control sequencer 9 that controls the etchant regulator 4 and the transport robot 8. Have.

例えば、太陽電池セルの製造方法において、このようなエッチング装置を用いて、p型Si(シリコン)基板5の表層部のうちのスライス加工によって機械的損傷を受けた部分および汚染部分の除去を主な目的とするエッチングの処理を行う場合、エッチングに使用する水溶液の液疲労に対応するために、水溶液が新液に交換されてからのエッチングの処理回数の増加に応じて、エッチングの処理時間を長くする制御を行う。   For example, in a method for manufacturing a solar battery cell, such an etching apparatus is used to mainly remove a portion damaged by mechanical slicing and a contaminated portion in a surface layer portion of a p-type Si (silicon) substrate 5. In order to cope with the liquid fatigue of the aqueous solution used for etching, the etching processing time is increased according to the increase in the number of etching processes after the aqueous solution is replaced with a new liquid. Control to lengthen.

このように、p型Si基板5の表層部のうちの機械的損傷を受けた部分および汚染部分の除去を主な目的とするエッチング工程において、水溶液に新液が投入されてからの処理回数の増加に応じて、処理時間を長くすることによって、エッチング量のばらつきを抑えることができる。   In this way, in the etching process mainly intended to remove the mechanically damaged part and the contaminated part of the surface layer part of the p-type Si substrate 5, the number of treatments after the new solution is introduced into the aqueous solution The variation in the etching amount can be suppressed by increasing the processing time according to the increase.

特開2007−220980号公報JP 2007-220980 A

しかしながら、シリコンのエッチングレートに影響を及ぼす要因は、水酸化アルカリ水溶液中の水酸基濃度以外にも、図2に示す酸化還元電位や、図4に示す液循環流量の影響もあり、前記対策のみでは不十分である。   However, in addition to the hydroxyl group concentration in the alkali hydroxide aqueous solution, the factors that affect the etching rate of silicon are the effects of the oxidation-reduction potential shown in FIG. 2 and the liquid circulation flow rate shown in FIG. It is insufficient.

つまり、図2は、酸化還元電位とシリコンのエッチングレートの相関をグラフLで示している。この図2からは、Siのエッチングレート(μm/min)は酸化還元電位(mV)の増大によりほぼ直線的に低下することが分かる。   That is, FIG. 2 shows the correlation between the oxidation-reduction potential and the etching rate of silicon with a graph L. From FIG. 2, it can be seen that the etching rate (μm / min) of Si decreases almost linearly as the oxidation-reduction potential (mV) increases.

また、図4は、エッチング液の循環流量とシリコンエッチングの面内均一性の相関を棒グラフで示している。この図4からは、液循環流量(リットル/min)が増大するにつれて、面内均一性(%)、つまりウエハ面内でのエッチング量のばらつきを低減できることが分かる。   FIG. 4 is a bar graph showing the correlation between the circulating flow rate of the etching solution and the in-plane uniformity of silicon etching. As can be seen from FIG. 4, as the liquid circulation flow rate (liter / min) increases, the in-plane uniformity (%), that is, the variation in the etching amount within the wafer surface can be reduced.

従って、特許文献1に開示の、水溶液に新液が投入されてからの処理回数の増加に応じて処理時間を調整するエッチング方法では、各ロットに対して、それまでの処理回数に応じた処理時間を設定しても、エッチング液の酸化還元電位や循環量の変動によって、Siエッチングレートの低下や面内均一性の低下を招くといった問題があった。   Therefore, in the etching method disclosed in Patent Document 1 in which the processing time is adjusted according to the increase in the number of treatments after the new solution is introduced into the aqueous solution, each lot is treated according to the number of treatments performed so far. Even when the time is set, there is a problem in that the Si etching rate is lowered and the in-plane uniformity is lowered due to fluctuations in the oxidation-reduction potential of the etching solution and the circulation amount.

例えば、水酸化アルカリ水溶液の新液をエッチング槽に投入した直後、または各ロットのエッチング処理の間の空き時間の間隔が一定でない場合に酸化還元電位差が上昇したり、エッチング処理の回数増大に伴う液中へのシリコン溶け込みによりエッチング液の循環流量が低下したりすることとなり、Siエッチングレートや面内均一性が低下が低下することとなる。   For example, the oxidation-reduction potential difference increases or the number of etching treatments increases immediately after a new alkali hydroxide solution is introduced into the etching tank, or when the time interval between the etching treatments of each lot is not constant. The circulating flow rate of the etching solution decreases due to silicon dissolution into the solution, and the decrease in the Si etching rate and in-plane uniformity decreases.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、エッチング液の酸化還元電位の低下によるエッチングレートの低下や、エッチング液の循環流量の低下によるエッチング量の面内均一性の低下を抑制することができるエッチング方法およびエッチング装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and the in-plane uniformity of the etching amount due to the decrease in the etching rate due to the decrease in the oxidation-reduction potential of the etching solution and the decrease in the circulating flow rate of the etching solution. An object is to obtain an etching method and an etching apparatus capable of suppressing the decrease.

本発明に係るエッチング方法は、シリコン基板をエッチング槽内のエッチング液中に浸して該シリコン基板をエッチングする方法であって、該エッチング液の酸化還元電位を測定するステップと、該測定した酸化還元電位に基づいて、該エッチング液の酸化還元電位をこれが一定に保持されるよう調整するステップとを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。   An etching method according to the present invention is a method for etching a silicon substrate by immersing a silicon substrate in an etching solution in an etching tank, the step of measuring the oxidation-reduction potential of the etching solution, and the measured oxidation-reduction. And adjusting the oxidation-reduction potential of the etching solution so that it is kept constant based on the potential, thereby achieving the above object.

本発明は、上記エッチング方法において、前記酸化還元電位の調整は、前記エッチング液の溶存水素量を調整することにより行うことが好ましい。   According to the present invention, in the above etching method, the oxidation-reduction potential is preferably adjusted by adjusting the amount of dissolved hydrogen in the etching solution.

本発明は、上記エッチング方法において、前記エッチング液の溶存水素量は、前記エッチング液中で水素ガスのバブリングを行うことにより調整することが好ましい。   In the etching method according to the present invention, it is preferable that the amount of dissolved hydrogen in the etching solution is adjusted by bubbling hydrogen gas in the etching solution.

本発明は、上記エッチング方法において、前記酸化還元電位が、前記シリコン基板のエッチングレートが最大値に達する設定電位以下になるように前記水素ガスのバブリングを行うことが好ましい。   In the etching method according to the present invention, it is preferable that the hydrogen gas is bubbled so that the oxidation-reduction potential is equal to or lower than a set potential at which the etching rate of the silicon substrate reaches a maximum value.

本発明は、上記エッチング方法において、前記酸化還元電位の設定電位は−900mV以下であることが好ましい。   In the etching method according to the present invention, the set potential of the oxidation-reduction potential is preferably −900 mV or less.

本発明は、上記エッチング方法において、前記エッチング液を、該エッチング液のバブリングを行うバブリング部と該エッチング槽との間で循環させ、該エッチング液の循環量を、前記エッチング液の粘度に拘わらず一定に保持することが好ましい。   According to the present invention, in the above etching method, the etching solution is circulated between a bubbling portion for bubbling the etching solution and the etching tank, and the amount of the etching solution circulated regardless of the viscosity of the etching solution. It is preferable to keep it constant.

本発明に係るエッチング装置は、エッチング液を満たしたエッチング槽を有し、該エッチング槽内のエッチング液にシリコン基板を浸して該シリコン基板をウエットエッチングするエッチング装置であって、該エッチング液の酸化還元電位を測定する電位測定部と、該電位測定部で測定した酸化還元電位に基づいて該エッチング液の酸化還元電位をこれが一定電圧に保持されるよう調整する電位調整部とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   An etching apparatus according to the present invention is an etching apparatus that has an etching tank filled with an etching solution, and that wet-etches the silicon substrate by immersing the silicon substrate in the etching solution in the etching tank. A potential measurement unit that measures the reduction potential, and a potential adjustment unit that adjusts the oxidation-reduction potential of the etching solution based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement unit so that the oxidation-reduction potential is maintained at a constant voltage. Yes, and the above objective is achieved.

本発明は、上記エッチング装置において、前記電位調整部は、前記エッチング液に対する水素ガスのバブリングを行うバブリング装置を有し、該電位測定部で測定した酸化還元電位に基づいて、該バブリング装置をオンオフするバブリング制御部とを有することが好ましい。   According to the present invention, in the etching apparatus, the potential adjusting unit includes a bubbling device that performs bubbling of hydrogen gas to the etching solution, and the bubbling device is turned on / off based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring unit. It is preferable to have a bubbling control unit.

本発明は、上記エッチング装置において、前記エッチング槽に取り付けられ、該エッチング液のバブリングを行うバブリング槽と、該バブリング槽と該エッチング槽との間で該エッチング液を循環させる循環ポンプと、該循環ポンプを駆動制御するインバータ制御部と、該エッチング液の循環量を測定する流量計とを備え、該インバータ制御部は、該流量計で測定したエッチング液の循環量に基づいて、該エッチング液の循環量がエッチング液の粘度に拘わらず一定となるよう該循環ポンプの駆動能力を制御することが好ましい。   In the etching apparatus, the present invention provides a bubbling tank attached to the etching tank for bubbling the etching liquid, a circulation pump for circulating the etching liquid between the bubbling tank and the etching tank, and the circulation An inverter control unit that drives and controls the pump; and a flow meter that measures a circulation amount of the etching solution, the inverter control unit configured to control the etching solution based on the circulation amount of the etching solution measured by the flow meter. It is preferable to control the driving ability of the circulation pump so that the circulation amount is constant regardless of the viscosity of the etching solution.

本発明は、上記エッチング装置において、前記電位測定部は、前記エッチング槽内に設けられた測定電極と、該測定電極に接続された酸化還元電位計とを有していることが好ましい。   In the etching apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the potential measurement unit includes a measurement electrode provided in the etching tank and an oxidation-reduction potentiometer connected to the measurement electrode.

本発明は、上記エッチング装置において、前記測定電極は、極性の異なるAg電極とAgCl電極とを有することが好ましい。   In the etching apparatus according to the present invention, it is preferable that the measurement electrode includes an Ag electrode and an AgCl electrode having different polarities.

本発明は、上記エッチング装置において、前記バブリング制御部は、前記酸化還元電位計の測定値を、予め設定している設定値と照合し、設定値以上の場合には溶存水素量を増加させて、該酸化還元電位が設定値以下の状態になるよう、前記バブリング装置を自動制御するコンピューター部を有することが好ましい。   According to the present invention, in the etching apparatus, the bubbling control unit collates the measured value of the oxidation-reduction potentiometer with a preset set value, and increases the amount of dissolved hydrogen when the set value is exceeded. It is preferable to have a computer unit that automatically controls the bubbling device so that the oxidation-reduction potential is not more than a set value.

次に作用について説明する。   Next, the operation will be described.

本発明においては、エッチング液の酸化還元電位を常に一定になるよう制御することにより、新液投入時等に生じる酸化還元電位の変動に起因するエッチングレートの変動を抑制することができる。   In the present invention, by controlling the oxidation-reduction potential of the etching solution to be always constant, fluctuations in the etching rate caused by fluctuations in the oxidation-reduction potential that occur when a new solution is introduced can be suppressed.

また、本発明においては、液循環ポンプのインバーター制御機能による液循環流量の制御により、被処理物であるシリコン基板面内のエッチング量の均一性を向上することができる。   In the present invention, the uniformity of the etching amount in the surface of the silicon substrate as the object to be processed can be improved by controlling the liquid circulation flow rate by the inverter control function of the liquid circulation pump.

以上のように、本発明に係るエッチング装置によれば、酸化還元電位の制御により、液投入や処理間隔時間による酸化還元電位の変動を受けることがないという効果がある。   As described above, according to the etching apparatus of the present invention, there is an effect that the oxidation-reduction potential is not affected by the introduction of the liquid or the processing interval time by controlling the oxidation-reduction potential.

更に、液循環流量の制御により、処理枚数の増加に伴う水酸化アルカリ溶液中へのシリコン溶け込みによる液粘度変動による循環流量の変動の発生も抑制される。   Furthermore, by controlling the liquid circulation flow rate, occurrence of fluctuations in the circulation flow rate due to liquid viscosity fluctuations due to silicon dissolution into the alkali hydroxide solution accompanying an increase in the number of processed sheets is suppressed.

このようなエッチング処理における制御を行うことで、高精度なエッチングレートの均一化を実現できる。   By performing control in such an etching process, a highly accurate etching rate can be made uniform.

図1は、本発明の実施形態1によるエッチング装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an etching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、酸化還元電位とシリコンのエッチングレートの相関をグラフLで示す図である。FIG. 2 is a graph L showing the correlation between the oxidation-reduction potential and the etching rate of silicon. 図3は、酸化還元電位の経時変化を、従来のエッチング方法におけるもの(実線グラフLa)と、本発明のエッチング方法におけるもの(点線グラフLb)とで示している。FIG. 3 shows changes with time of the oxidation-reduction potential in the conventional etching method (solid line graph La) and in the etching method of the present invention (dotted line graph Lb). 図4は、エッチング液の循環流量とシリコンエッチングの面内均一性の相関を棒グラフで示す図である。FIG. 4 is a bar graph showing the correlation between the circulating flow rate of the etchant and the in-plane uniformity of silicon etching. 図5は、特許文件1に開示の従来のエッチング装置の構成を説明する断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a conventional etching apparatus disclosed in Patent Document 1.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1によるエッチング装置の概略構成を模式的に示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an etching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

本発明の実施形態1によるエッチング装置100は、エッチング液Eを満たしたエッチング処理槽101を有し、該エッチング処理槽101内のエッチング液にシリコン基板(図示せず)を浸して該シリコン基板をウエットエッチングするエッチング装置である。   The etching apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes an etching treatment tank 101 filled with an etching solution E, and a silicon substrate (not shown) is immersed in the etching solution in the etching treatment tank 101 to remove the silicon substrate. An etching apparatus for performing wet etching.

このエッチング装置100は、エッチング処理槽101内のエッチング液の酸化還元電位を測定する電位測定部120と、該電位測定部120で測定した酸化還元電位に基づいて該エッチング液の酸化還元電位をこれが一定電圧に保持されるよう調整する電位調整部130とを有している。   The etching apparatus 100 includes a potential measuring unit 120 that measures the oxidation-reduction potential of the etching solution in the etching treatment tank 101, and the oxidation-reduction potential of the etching solution based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement unit 120. And a potential adjusting unit 130 that adjusts the voltage so as to be held at a constant voltage.

ここで、上記電位測定部120は、エッチング処理槽101内に設けられた測定電極121aと、該測定電極121aに接続され、酸化還元電位の測定値を示す計測信号を出力する酸化還元電位計121とを有している。この測定電極は、極性の異なるAg電極とAgCl電極とを有している。   Here, the potential measurement unit 120 is connected to the measurement electrode 121a provided in the etching treatment tank 101, and the oxidation-reduction potentiometer 121 connected to the measurement electrode 121a and outputs a measurement signal indicating the measured value of the oxidation-reduction potential. And have. This measurement electrode has an Ag electrode and an AgCl electrode having different polarities.

また、上記電位調整部130は、エッチング液に対する水素ガスのバブリングを行うバブリング装置131と、上記電位測定部120で測定した酸化還元電位に基づいて、該バブリング装置131による水素ガスの供給を制御するバブリング制御部132とを有している。   The potential adjusting unit 130 controls the supply of hydrogen gas by the bubbling device 131 based on the bubbling device 131 that performs bubbling of hydrogen gas to the etching solution and the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring unit 120. And a bubbling control unit 132.

このバブリング装置131は、水素ガスを発生する水素ガス発生源131aと、エッチング処理槽101の周囲に取り付けられ、該エッチング処理槽101へのエッチング液の供給によりエッチング処理槽101から溢れ出したエッチング液を一時的に溜めるバブリング槽102と、該バブリング槽102内に溜まったエッチング液に、上記水素ガス発生源131aから水素ガスを供給するガス供給管Gpと、該ガス供給管Gpの一部に取り付けられ、該ガス供給管Gpを開通あるいは遮断する開閉弁131bとを有している。この開閉弁131bは、上記バブリング制御部132からの開閉制御信号により開閉されるようになっている。ここでは、このバブリング制御部132は、酸化還元電位計の測定値を、予め設定している設定値と照合し、設定値以上の場合には溶存水素量を増加させ、酸化還元電位が設定値以下の状態になるよう自動制御するマイクロコンピュータにより構成されている。   The bubbling device 131 is attached to the periphery of the etching treatment tank 101 with a hydrogen gas generation source 131 a that generates hydrogen gas, and the etching liquid overflowing from the etching treatment tank 101 by supplying the etching liquid to the etching treatment tank 101. Are attached to a part of the gas supply pipe Gp and a gas supply pipe Gp for supplying hydrogen gas from the hydrogen gas generation source 131a to the etching liquid stored in the bubbling tank 102. And an on-off valve 131b for opening or shutting off the gas supply pipe Gp. The on-off valve 131b is opened and closed by an open / close control signal from the bubbling control unit 132. Here, the bubbling control unit 132 collates the measured value of the oxidation-reduction potentiometer with a preset set value, and increases the amount of dissolved hydrogen if the measured value is equal to or greater than the set value, so that the redox potential becomes the set value. It consists of a microcomputer that automatically controls the following conditions.

このバブリング制御部132では、上記酸化還元電位計121からの測定信号Dvが示す測定値と、予め設定されている設定値とを比較し、測定値が設定値より大きいときは、水素ガスのバブリングが行われるよう開閉弁131bを開けてバブリングを行い、測定値が設定値以下であるときは、開閉弁131bを閉じて水素ガスのバブリングを停止させる。   The bubbling control unit 132 compares the measured value indicated by the measurement signal Dv from the oxidation-reduction potentiometer 121 with a preset set value. When the measured value is larger than the set value, the bubbling of hydrogen gas is performed. Then, the on-off valve 131b is opened to perform bubbling, and when the measured value is equal to or lower than the set value, the on-off valve 131b is closed to stop the bubbling of hydrogen gas.

また、このエッチング装置100では、上記エッチング処理槽101とバブリング処理槽102との間で、エッチング液Eを循環するよう構成されている。つまり、このエッチング装置100は、エッチング処理槽101とバブリング処理槽102との間でエッチング液の循環経路を形成する第1および第2の配管Lp1およびLp2と、該循環経路の途中に設けられ、エッチング液を循環させる循環ポンプ110と、該循環ポンプ110を駆動制御するインバータ制御部110aとを有している。ここで、上記バブリング処理槽102と循環ポンプ110とは第1の配管Lp1により接続され、該循環ポンプ110とエッチング処理槽101とは第2の配管Lp2により接続されている。また、第2の配管Lp2の途中にはエッチング液の流量計111が取り付けられており、この流量計111からは、エッチング液の循環量Feを示す計測値Dfが出力され、上記インバータ制御部110aは、この計測値Dfに基づいて、エッチング液の循環量Feが一定の設定値に保持されるよう、循環ポンプ110の駆動能力を駆動信号Vdにより制御するようになっている。   The etching apparatus 100 is configured to circulate an etching solution E between the etching processing tank 101 and the bubbling processing tank 102. That is, the etching apparatus 100 is provided in the middle of the first and second pipes Lp1 and Lp2 that form the circulation path of the etching solution between the etching treatment tank 101 and the bubbling treatment tank 102, A circulation pump 110 that circulates the etching solution and an inverter control unit 110a that drives and controls the circulation pump 110 are provided. Here, the bubbling treatment tank 102 and the circulation pump 110 are connected by a first pipe Lp1, and the circulation pump 110 and the etching treatment tank 101 are connected by a second pipe Lp2. An etchant flow meter 111 is attached in the middle of the second pipe Lp2, and a measured value Df indicating the circulating amount Fe of the etchant is output from the flow meter 111, and the inverter control unit 110a. Based on this measured value Df, the drive capability of the circulation pump 110 is controlled by the drive signal Vd so that the circulating amount Fe of the etching solution is maintained at a constant set value.

つまり、エッチング液の粘度は、エッチング処理の回数が増えるに伴って高まり、循環ポンプの駆動能力が一定である場合はエッチング液の循環量が低下することとなる。そこで、インバータ制御部110aは、該流量計で測定したエッチング液の循環量に基づいて、該エッチング液の循環量がエッチング液の粘度に拘わらず一定となるよう該循環ポンプの駆動能力を制御するよう構成されている。   That is, the viscosity of the etching solution increases as the number of etching processes increases, and the circulation amount of the etching solution decreases when the driving capability of the circulation pump is constant. Therefore, the inverter control unit 110a controls the driving capacity of the circulation pump based on the circulation amount of the etching solution measured by the flow meter so that the circulation amount of the etching solution is constant regardless of the viscosity of the etching solution. It is configured as follows.

また、このエッチング装置100は、酸化還元電位計121の測定信号Dvに基づいて酸化還元電位が水素ガスのバブリングにも拘わらず、設定値以下にならない状態を検出したとき、あるいは、流量計111から出力される計測値Dfおよびインバータ制御部110aの駆動信号Vdに基づいて、循環ポンプの駆動能力を高めてもエッチング液の循環量Feを一定の設定値に保持できない状態を検出したときには、警報を発するよう構成した処理管理部100aを有している。   In addition, the etching apparatus 100 detects a state in which the oxidation-reduction potential does not fall below the set value despite the bubbling of hydrogen gas based on the measurement signal Dv of the oxidation-reduction potentiometer 121, or from the flow meter 111. Based on the output measurement value Df and the drive signal Vd of the inverter control unit 110a, an alarm is generated when it is detected that the circulating amount Fe of the etching solution cannot be maintained at a constant set value even if the driving capability of the circulation pump is increased. It has a process management unit 100a configured to emit.

次に動作について説明する。   Next, the operation will be described.

まず、酸化還元電位とエッチングレートとの関係について図2を用いて説明する。   First, the relationship between the oxidation-reduction potential and the etching rate will be described with reference to FIG.

酸化還元電位は、図2に示す通り、シリコンのエッチングレートと相関を有しており、酸化還元電位がマイナス方向にシフトすると、エッチングレートは上昇する。   As shown in FIG. 2, the oxidation-reduction potential has a correlation with the etching rate of silicon, and when the oxidation-reduction potential shifts in the negative direction, the etching rate increases.

次に、新たなエッチング液をエッチング処理槽に投入した後に行うエッチング処理と酸化還元電位との関係を図3を用いて説明する。   Next, the relationship between the etching process performed after introducing a new etching solution into the etching tank and the oxidation-reduction potential will be described with reference to FIG.

図3のグラフLaで示す通り、エッチング処理を開始すると(図中の経過時間P1の部分)、酸化還元電位は新液投入時にはプラス方向に高い数値を示しており、シリコンエッチング処理を実施すれば、低い数値にて安定する(図中の経過時間P2〜P3の部分)。   As shown by the graph La in FIG. 3, when the etching process is started (the portion of the elapsed time P1 in the figure), the oxidation-reduction potential shows a high value in the positive direction when the new solution is added, and if the silicon etching process is performed, Stable at a low numerical value (the portion of elapsed time P2 to P3 in the figure).

また、このエッチング液を、エッチング処理を行わず放置すれば、酸化還元電位が上昇することが分かる(図中の経過時間P4の部分)。   It can also be seen that the oxidation-reduction potential increases if this etching solution is left without performing the etching treatment (the portion of elapsed time P4 in the figure).

この後、再度エッチング処理を開始すると、エッチング液の酸化還元電位は低下する(図中の経過時間P5で示す部分)。   Thereafter, when the etching process is started again, the oxidation-reduction potential of the etching solution decreases (the portion indicated by the elapsed time P5 in the figure).

そこで、本実施形態では、エッチング処理の第1の制御として、酸化還元電位計の測定値を、電位調整部130のバグリング制御部132にてこの測定値と予め設定している設定値との大小関係を比較判別し、測定値が示す酸化還元電位が設定値以上の場合には、水素バブリングを行うことで、酸化還元電位を下げる制御を行っている。   Therefore, in the present embodiment, as the first control of the etching process, the measured value of the oxidation-reduction potentiometer is set between the measured value and the preset value set by the bagling control unit 132 of the potential adjusting unit 130. When the redox potential indicated by the measured value is equal to or higher than the set value, the control for lowering the redox potential is performed by performing hydrogen bubbling.

そして、酸化還元電位が設定値以下となった時点で、被処理物であるシリコン基板をエッチング処理槽投入することにより、酸化還元電位起因のエッチングばらつきを抑制するようにする。   Then, when the oxidation-reduction potential becomes equal to or lower than the set value, the etching variation due to the oxidation-reduction potential is suppressed by introducing the silicon substrate as the object to be processed into the etching treatment tank.

なお、酸化還元電位の制御値、すなわち、電位調整部のバブリング制御部132に予め設定する設定値の最適値は、実処理基板の確認にて取得した図2に示すデータより、測定電極として、Ag電極およびAgCl電極からなる電極を用いた場合、−900mV以下であることが導出されている。   Note that the control value of the oxidation-reduction potential, that is, the optimum value of the set value set in advance in the bubbling control unit 132 of the potential adjustment unit is determined as the measurement electrode from the data shown in FIG. It has been derived that when an electrode composed of an Ag electrode and an AgCl electrode is used, it is −900 mV or less.

また、本実施形態では、エッチング処理の第2の制御として、エッチング液の循環量を、エッチング液を循環させる循環ポンプの駆動能力をインバータ部により制御することで循環流量の制御を行っている。   In the present embodiment, as the second control of the etching process, the circulating flow rate is controlled by controlling the driving amount of the circulating pump for circulating the etching solution by the inverter unit.

つまり、エッチング液としての水酸化アルカリ溶液は、シリコン基板のエッチング処理を重ねると、エッチング液中にシリコンが溶出し、これにより、エッチング液の粘度が上昇する。この結果、循環ポンプの駆動能力が一定に保持された状態では、エッチング液の粘度の上昇に伴ってエッチング液の循環流量が徐々に低下する。このような液循環流量の低下は、図4に示すとおり、シリコン基板面内のエッチング量均一性低下を招くこととなる。   That is, when an alkali hydroxide solution as an etchant is repeatedly etched with a silicon substrate, silicon is eluted into the etchant, thereby increasing the viscosity of the etchant. As a result, in a state where the driving ability of the circulation pump is kept constant, the circulating flow rate of the etching solution gradually decreases as the viscosity of the etching solution increases. Such a decrease in the liquid circulation flow rate causes a decrease in the etching amount uniformity in the silicon substrate surface as shown in FIG.

そこで、本実施形態では、エッチング液の循環流量が一定に保持されるように、循環ポンプの駆動能力をインバータ駆動部110aにより制御している。   Therefore, in the present embodiment, the drive capability of the circulation pump is controlled by the inverter drive unit 110a so that the circulating flow rate of the etching solution is kept constant.

なお、本実施形態では、エッチング液の循環量は、実設定値の一例として、実験装置での結果より、図4の通り、12L/minを選定している。   In this embodiment, the circulating amount of the etching solution is selected as 12 L / min as an example of the actual set value as shown in FIG.

次に、具体的に、本実施形態のエッチング装置によりシリコン基板をエッチングする動作について説明する。   Next, the operation of etching the silicon substrate with the etching apparatus of this embodiment will be specifically described.

まず、新しいエッチング液がエッチング処理槽101に投入され、インバータ駆動部110aにより循環ポンプ110が駆動すると、エッチング処理槽101とバブリング処理槽102との間でエッチング液の循環が開始される。この状態では、インバータ駆動部110aは、エッチング液の循環量Feが設定量となるよう流量計111からの測定信号Dfに基づいて、循環ポンプ110をフィードバック制御する。   First, when a new etching solution is introduced into the etching treatment tank 101 and the circulation pump 110 is driven by the inverter driving unit 110a, circulation of the etching solution is started between the etching treatment tank 101 and the bubbling treatment tank 102. In this state, the inverter driving unit 110a feedback-controls the circulation pump 110 based on the measurement signal Df from the flow meter 111 so that the circulating amount Fe of the etching solution becomes a set amount.

また、このようにエッチング処理の開始前には、エッチング液の溶存水素量が水素ガスのエッチング液からの抜けにより低下し、酸化還元電位が図3のグラフLa(P1部分)に示すように上昇する傾向にある。このため、この実施形態1のエッチング装置100では、電位調整部130により、酸化還元電位が設定値以下となるように調整される。   Further, before the start of the etching process, the amount of dissolved hydrogen in the etching solution decreases due to the escape of hydrogen gas from the etching solution, and the oxidation-reduction potential increases as shown in the graph La (P1 portion) in FIG. Tend to. For this reason, in the etching apparatus 100 according to the first embodiment, the potential reduction unit 130 adjusts the oxidation-reduction potential to be equal to or lower than the set value.

具体的には、水素ガス発生源131aからは水素ガスFhがガス供給管Gpを介してバブリング処理槽102に供給され、エッチング液に対する水素ガスのバブリングにより酸化還元電位がグラフLb(経過時間P1の部分)のように最低電位まで低下する。この最低電位は、エッチングレートが最大に達する電位よりも低い電位である。このとき、バブリング制御部132は、酸化還元電位計121からの計測信号Dvが示す酸化還元電位の値が、設定値より大きいか否かを判定し、設定値より小さくなれば、開閉弁131bを遮断し、設定値より大きくなれば、開閉弁131bを開放する。   Specifically, the hydrogen gas Fh is supplied from the hydrogen gas generation source 131a to the bubbling treatment tank 102 via the gas supply pipe Gp, and the oxidation-reduction potential is represented by the graph Lb (elapsed time P1) by bubbling the hydrogen gas with respect to the etching solution. As shown in (Part)). This minimum potential is a potential lower than the potential at which the etching rate reaches the maximum. At this time, the bubbling control unit 132 determines whether or not the value of the oxidation-reduction potential indicated by the measurement signal Dv from the oxidation-reduction potentiometer 121 is larger than the set value. If it shuts off and becomes larger than the set value, the on-off valve 131b is opened.

このような電位調整部130による酸化還元電位の調整により、酸化還元電位が設定値以下となった後に、シリコン基板のエッチング処理を開始する。   After the oxidation-reduction potential becomes equal to or lower than the set value by adjusting the oxidation-reduction potential by the potential adjustment unit 130, the silicon substrate etching process is started.

シリコン基板(図示せず)を浸して該シリコン基板のウエットエッチングを開始すると、エッチング処理中にはエッチング液とシリコンとの反応で水素ガスがエッチング液中で発生するため、上記水素ガスのバブリングは不要となるか、あるいはバブリング処理の頻度を減らすことができる。   When a silicon substrate (not shown) is immersed and wet etching of the silicon substrate is started, hydrogen gas is generated in the etchant due to the reaction between the etchant and silicon during the etching process. It becomes unnecessary or the frequency of the bubbling process can be reduced.

その後、シリコン基板のエッチング処理を重ねると、エッチング液中にシリコンが溶出してエッチング液の粘度が増大するが、このエッチング液の粘度の増大は、インバータ制御部110aが、流量計111からの測定値Dfに基づいて循環ポンプ110の駆動能力を、エッチング液の循環量が一定になるようフィードバック制御することで実質的に回避される。   Thereafter, when the etching process of the silicon substrate is repeated, silicon is eluted in the etching solution and the viscosity of the etching solution increases. This increase in the viscosity of the etching solution is measured by the inverter control unit 110a from the flow meter 111. Based on the value Df, the driving ability of the circulation pump 110 is substantially avoided by feedback control so that the circulating amount of the etching solution becomes constant.

また、エッチング処理が中断された場合(経過時間P4の部分)は、エッチング液に溶存している水素ガスは抜けていくため、図3のグラフLaに示すように酸化還元電位が増加する傾向にあるが、本実施形態では、電位調整部130により、酸化還元電位が設定値以下となるように調整される。つまり、バブリング制御部132は、酸化還元電位計121からの計測信号Dvが示す酸化還元電位の値が、設定値より大きいか否かを判定し、設定値より小さくなれば、開閉弁131bを遮断し、設定値より大きくなれば、開閉弁131bを開放する。これにより、エッチング液中の溶存水素量が増大して、図3のグラフLbに示すように酸化還元電位が低く保持され、エッチングレートの低下が回避される。   In addition, when the etching process is interrupted (the portion of the elapsed time P4), the hydrogen gas dissolved in the etching solution escapes, so that the oxidation-reduction potential tends to increase as shown in the graph La in FIG. However, in the present embodiment, the potential adjustment unit 130 adjusts the oxidation-reduction potential to be equal to or lower than the set value. That is, the bubbling control unit 132 determines whether or not the value of the oxidation-reduction potential indicated by the measurement signal Dv from the oxidation-reduction potentiometer 121 is larger than the set value, and when it becomes smaller than the set value, the on-off valve 131b is shut off. If it becomes larger than the set value, the on-off valve 131b is opened. As a result, the amount of dissolved hydrogen in the etching solution increases, the oxidation-reduction potential is kept low as shown in the graph Lb of FIG. 3, and a decrease in the etching rate is avoided.

なお、上述したエッチング処理は、一般的には新液を継ぎ足しながら行われるが、新液を継ぎ足しても、上記バブリング処理を行っても酸化還元電位が設定値以下に低下しない状態、あるいは循環ポンプの駆動能力を最大にしても循環量が設定値に満たない状態は、処理管理部100aにて、酸化還元電位計121の出力Dv、流量計111の出力Df、およびインバータ制御部110aの駆動信号Vdに基づいて検出し、警告を発する。   The above-described etching process is generally performed while adding a new solution. However, even if a new solution is added or the bubbling process is performed, the oxidation-reduction potential does not decrease below a set value or a circulation pump. In the state where the circulation amount does not reach the set value even when the driving capacity of the redox potentiometer is maximized, the processing management unit 100a uses the output Dv of the oxidation-reduction potentiometer 121, the output Df of the flow meter 111, and the driving signal of the inverter control unit 110a. Detect based on Vd and issue a warning.

この警告が発せられた場合は、エッチング液を新たな液に交換するなどの対応が必要である。   When this warning is issued, it is necessary to take measures such as replacing the etching solution with a new solution.

このようにエッチングレートを一定値に保持した状態で、さらに次のロットのシリコン基板をエッチング処理槽に浸漬してウエットエッチングを続行する。   With the etching rate maintained at a constant value in this way, the silicon substrate of the next lot is further immersed in an etching treatment tank to continue wet etching.

このようにして、エッチング液の酸化還元電位とエッチング液の循環量とを常に一定に保持しながら、エッチング処理を行うことで、高精度なエッチングレートの均一化を実現できる。   In this way, the etching process can be performed while keeping the oxidation-reduction potential of the etching solution and the circulation amount of the etching solution constant, whereby a highly accurate etching rate can be made uniform.

このように本実施形態では、酸化還元電位計121の測定値を、電位調整部130のバグリング制御部132にてこの測定値と予め設定している設定値との大小関係を比較判別し、測定値が示す酸化還元電位が設定値以上の場合には、水素バブリングを行うことで、酸化還元電位を下げる制御を行っているので、常に酸化還元電位を設定値に保持することができ、エッチングレートが、新液投入後のエッチング処理開始時や、エッチング処理中断後のエッチング処理の開始時に低下した状態となるのを回避することができる。   As described above, in this embodiment, the measured value of the oxidation-reduction potentiometer 121 is compared and determined by the bagling control unit 132 of the potential adjustment unit 130 with respect to the magnitude relationship between the measured value and the preset setting value. When the redox potential indicated by the measured value is greater than or equal to the set value, control is performed to lower the redox potential by performing hydrogen bubbling, so that the redox potential can always be maintained at the set value and etching is performed. It can be avoided that the rate is lowered at the time of starting the etching process after introducing the new liquid or at the time of starting the etching process after interrupting the etching process.

また、本実施形態では、流量計の計測値に基づいてインバータ制御部により循環ポンプの駆動能力をフィードバック制御することにより、エッチング液の循環流量を液粘度に依存せず、常に、一定の循環流量とすることができ、これによりシリコン基板面内均一性において、処理回数に依存しないシリコンエッチング処理を実現することができる。   In the present embodiment, the inverter control unit feedback-controls the driving capacity of the circulation pump based on the measurement value of the flow meter, so that the circulating flow rate of the etching solution does not depend on the liquid viscosity and is always constant. This makes it possible to realize a silicon etching process that does not depend on the number of processes in the in-plane uniformity of the silicon substrate.

このように、エッチング処理の際に、上述した2つの制御を行うことにより、シリコン基板のウェットエッチングにおいて、投入間隔や処理回数に依存しない、高品質な処理を実現し、この結果、安定した高精度なシリコン基板のウェットエッチング技術が確立できる。   As described above, by performing the above-described two controls during the etching process, a high-quality process that does not depend on the input interval and the number of processes is realized in the wet etching of the silicon substrate. Accurate silicon substrate wet etching technology can be established.

なお、上記実施形態では、実設定値の一例として、実験装置での結果より、エッチング液の目標循環量を、図4の通り、12L/minを選定したが、本結果は、槽サイズ、循環方法等の装置仕様により変わるため、これに限定されるものではなく、本発明のエッチング装置は、一定の液循環流量を保つものであればどのようなものでもよい。   In the above embodiment, as an example of the actual set value, the target circulating amount of the etching solution is selected as 12 L / min as shown in FIG. 4 from the result of the experimental apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the etching apparatus of the present invention may be any apparatus that maintains a constant liquid circulation flow rate.

また、上記実施形態では、エッチング装置として、酸化還元電位の制御とエッチング液の循環流量の制御の両方を行うものを示しているが、場合によっては、エッチング装置は、酸化還元電位の制御とエッチング液の循環流量の制御のいずれか一方のみを行うものでもよい。   In the above embodiment, an etching apparatus that controls both the oxidation-reduction potential and the circulating flow rate of the etching solution is shown. However, in some cases, the etching apparatus controls the oxidation-reduction potential and performs etching. Only one of the control of the circulation flow rate of the liquid may be performed.

また、本発明に係るエッチング装置を使用した具体的なアプリケーション事例としては、高精度なエッチング均一性が要求される太陽電池基板のテクスチャー処理、つまり表面での反射を防止するための凹凸を形成する処理などへの対応も可能である。   In addition, as a specific application example using the etching apparatus according to the present invention, texture processing of a solar cell substrate that requires high-precision etching uniformity, that is, unevenness for preventing reflection on the surface is formed. It is also possible to deal with processing.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、エッチング方法およびエッチング装置の分野において、シリコン基板をエッチング液によりエッチングするウエットエッチング処理を、エッチング液のエッチング能力の低下およびエッチング量のばらつきを抑えつつ行うことができる。   In the field of an etching method and an etching apparatus, the present invention can perform a wet etching process for etching a silicon substrate with an etching solution while suppressing a decrease in etching ability of the etching solution and variation in etching amount.

100 エッチング装置
100a 処理管理部
101 エッチング処理槽
102 バブリング処理槽
110 循環ポンプ
110a インバータ制御部
111 流量計
120 電位計測部
121 酸化還元電位計
121a 測定電極
130 電位調整部
131 バブリング装置
131a 水素ガス発生源
131b 開閉弁
132 バブリング制御部
Df 計測値
Dv 測定電位
E エッチング液
Fe 循環量
Fh 水素ガス
Gp ガス配管
Lp1、Lp2 第1、第2の配管
Vd 駆動信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Etching apparatus 100a Process management part 101 Etching process tank 102 Bubbling process tank 110 Circulation pump 110a Inverter control part 111 Flowmeter
120 Potential Measurement Unit 121 Oxidation Reduction Electrometer 121a Measurement Electrode 130 Potential Adjustment Unit 131 Bubbling Device 131a Hydrogen Gas Generation Source 131b On-off Valve 132 Bubbling Control Unit Df Measurement Value Dv Measurement Potential E Etching Liquid Fe Circulation Fh Hydrogen Gas Gp Gas Pipe Lp1 , Lp2 First and second piping Vd Drive signal

Claims (12)

シリコン基板をエッチング槽内のエッチング液中に浸して該シリコン基板をエッチングする方法であって、
該エッチング液の酸化還元電位を測定するステップと、
該測定した酸化還元電位に基づいて、該エッチング液の酸化還元電位をこれが一定に保持されるよう調整するステップとを含む、エッチング方法。
A method of etching a silicon substrate by immersing the silicon substrate in an etching solution in an etching bath,
Measuring the oxidation-reduction potential of the etching solution;
Adjusting the oxidation-reduction potential of the etching solution based on the measured oxidation-reduction potential so as to keep it constant.
請求項1に記載のエッチング方法において、
前記酸化還元電位の調整は、前記エッチング液の溶存水素量を調整することにより行う、エッチング方法。
The etching method according to claim 1,
The oxidation / reduction potential is adjusted by adjusting the amount of dissolved hydrogen in the etching solution.
請求項2に記載のエッチング方法において、
前記エッチング液の溶存水素量は、前記エッチング液中で水素ガスのバブリングを行うことにより調整するエッチング方法。
The etching method according to claim 2, wherein
An etching method in which the amount of dissolved hydrogen in the etching solution is adjusted by bubbling hydrogen gas in the etching solution.
請求項2に記載のエッチング方法において、
前記酸化還元電位が、前記シリコン基板のエッチングレートが最大値に達する設定電位以下になるように前記水素ガスのバブリングを行う、エッチング方法。
The etching method according to claim 2, wherein
An etching method in which the hydrogen gas is bubbled so that the oxidation-reduction potential is equal to or lower than a set potential at which an etching rate of the silicon substrate reaches a maximum value.
請求項4に記載のエッチング方法において、
前記酸化還元電位の設定電位は−900mV以下である、エッチング方法。
The etching method according to claim 4, wherein
The etching method, wherein the set potential of the oxidation-reduction potential is −900 mV or less.
請求項1に記載のエッチング方法において、
前記エッチング液を、該エッチング液のバブリングを行うバブリング部と該エッチング槽との間で循環させ、
該エッチング液の循環量を、前記エッチング液の粘度に拘わらず一定に保持する、エッチング方法。
The etching method according to claim 1,
Circulating the etching solution between a bubbling portion for bubbling the etching solution and the etching tank,
An etching method in which the circulating amount of the etching solution is kept constant regardless of the viscosity of the etching solution.
エッチング液を満たしたエッチング槽を有し、該エッチング槽内のエッチング液にシリコン基板を浸して該シリコン基板をウエットエッチングするエッチング装置であって、
該エッチング液の酸化還元電位を測定する電位測定部と、
該電位測定部で測定した酸化還元電位に基づいて該エッチング液の酸化還元電位をこれが一定電圧に保持されるよう調整する電位調整部とを備えたエッチング装置。
An etching apparatus having an etching tank filled with an etching solution, and wet etching the silicon substrate by immersing the silicon substrate in the etching solution in the etching tank,
A potential measuring unit for measuring the oxidation-reduction potential of the etching solution;
An etching apparatus comprising: a potential adjusting unit that adjusts the oxidation-reduction potential of the etching solution so as to be maintained at a constant voltage based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measurement unit.
請求項7に記載のエッチング装置において、
前記電位調整部は、
前記エッチング液に対する水素ガスのバブリングを行うバブリング装置を有し、
該電位測定部で測定した酸化還元電位に基づいて、該バブリング装置をオンオフするバブリング制御部とを有する、エッチング装置。
The etching apparatus according to claim 7, wherein
The potential adjustment unit includes:
A bubbling device for bubbling hydrogen gas with respect to the etching solution;
An etching apparatus comprising: a bubbling control unit that turns on and off the bubbling device based on the oxidation-reduction potential measured by the potential measuring unit.
請求項7に記載のエッチング装置において、
前記エッチング槽に取り付けられ、該エッチング液のバブリングを行うバブリング槽と、
該バブリング槽と該エッチング槽との間で該エッチング液を循環させる循環ポンプと、
該循環ポンプを駆動制御するインバータ制御部と、
該エッチング液の循環量を測定する流量計とを備え、
該インバータ制御部は、該流量計で測定したエッチング液の循環量に基づいて、該エッチング液の循環量がエッチング液の粘度に拘わらず一定となるよう該循環ポンプの駆動能力を制御する、エッチング装置。
The etching apparatus according to claim 7, wherein
A bubbling tank attached to the etching tank for bubbling the etching solution;
A circulation pump for circulating the etching solution between the bubbling tank and the etching tank;
An inverter control unit for driving and controlling the circulation pump;
A flow meter for measuring the circulating amount of the etching solution,
The inverter control unit controls the driving ability of the circulation pump based on the circulation amount of the etching solution measured by the flowmeter so that the circulation amount of the etching solution is constant regardless of the viscosity of the etching solution. apparatus.
請求項9に記載のエッチング装置において、
前記電位測定部は、
前記エッチング槽内に設けられた測定電極と、
該測定電極に接続された酸化還元電位計とを有している、エッチング装置。
The etching apparatus according to claim 9, wherein
The potential measuring unit includes:
A measuring electrode provided in the etching tank;
An etching apparatus having an oxidation-reduction potentiometer connected to the measurement electrode.
請求項10に記載のエッチング装置において、
前記測定電極は、極性の異なるAg電極とAgCl電極とを有する、エッチング装置。
The etching apparatus according to claim 10, wherein
The measuring electrode includes an Ag electrode and an AgCl electrode having different polarities.
請求項8に記載のエッチング装置において、
前記バブリング制御部は、
前記酸化還元電位計の測定値を、予め設定している設定値と照合し、設定値以上の場合には溶存水素量を増加させて、該酸化還元電位が設定値以下の状態になるよう、前記バブリング装置を自動制御するコンピューター部を有する、エッチング装置。
The etching apparatus according to claim 8, wherein
The bubbling control unit
The measured value of the oxidation-reduction potentiometer is collated with a set value set in advance.If the measured value is equal to or greater than the set value, the amount of dissolved hydrogen is increased so that the oxidation-reduction potential is equal to or lower than the set value. An etching apparatus having a computer unit for automatically controlling the bubbling apparatus.
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