JP3525791B2 - Surface treatment equipment - Google Patents

Surface treatment equipment

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JP3525791B2
JP3525791B2 JP08838499A JP8838499A JP3525791B2 JP 3525791 B2 JP3525791 B2 JP 3525791B2 JP 08838499 A JP08838499 A JP 08838499A JP 8838499 A JP8838499 A JP 8838499A JP 3525791 B2 JP3525791 B2 JP 3525791B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハの
表面にエッチング処理やメッキ処理等を行うための表面
処理装置に関し、例えば、半導体圧力センサや半導体加
速度センサ等を製造する際に用いると好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment apparatus for performing etching treatment, plating treatment, etc. on the surface of a semiconductor wafer, which is suitable for use in manufacturing a semiconductor pressure sensor, a semiconductor acceleration sensor, etc. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図6に示すように、半導体ウエハ
70上に数100〜数1000個程度の凹部72を水酸
化カリウム(KOH水溶液)等のエッチング液を用いて
形成し、圧力センサや加速度センサ等の半導体センサを
製造している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 6, several hundreds to several thousands of recesses 72 are formed on a semiconductor wafer 70 using an etching solution such as potassium hydroxide (KOH aqueous solution), and pressure sensors and Manufactures semiconductor sensors such as acceleration sensors.

【0003】これらの製造工程には、半導体回路の保護
や給電電極保護のために、それらを処理液からマスキン
グするため、図7に示すような各種の治具75が用いら
れている。例えば、エッチング工程では、図6の半導体
ウエハ70上の各チップ71は、図8に詳細を示すよう
に、中央に島状の膨らみを残してその周りを水酸化カリ
ウム等の異方性エッチング液で溶かし込んで凹部72を
作り、加速度センサを製作している。
In these manufacturing processes, various jigs 75 as shown in FIG. 7 are used for masking them from the processing liquid in order to protect semiconductor circuits and power supply electrodes. For example, in the etching process, each chip 71 on the semiconductor wafer 70 of FIG. 6 has an island-shaped bulge in the center and an anisotropic etching solution such as potassium hydroxide around the chip 71 as shown in detail in FIG. Then, the concave portion 72 is made by melting it and the acceleration sensor is manufactured.

【0004】この処理工程は、図8に示したように、ウ
エハ70上にマスク76を形成し、被エッチング面を高
温の水酸化カリウム等の強アルカリに浸すことにより、
凹部72が異方性エッチングによって形成される。
In this processing step, as shown in FIG. 8, a mask 76 is formed on the wafer 70 and the surface to be etched is dipped in a strong alkali such as potassium hydroxide at a high temperature.
The recess 72 is formed by anisotropic etching.

【0005】エッチングの方式としては、浸漬方式が一
般的に用いられてきた。例えば、図7に示すように、セ
ラミック等の高耐食のプレート73に、ワックス74で
ウエハ70の回路面と縁面をマスキングし被エッチング
面のみがエッチング液に溶解するようにする。そして、
図9に示すように、キャリア80においてウエハ70を
マスキングしたマスキング治具75を並べて配置し、エ
ッチング槽81に容れたエッチング液82に所望のエッ
チング量になるまで浸漬し、次に図示していない搬送装
置等により水洗槽83に移し替えて純水84に浸漬する
ことでエッチングを停止する。十分水洗した後、キャリ
ア80を水洗槽83から取り出す。洗浄に用いた純水を
乾燥した後、図示していない溶剤洗浄装置等で図7のワ
ックス74を溶解しウエハ70をプレート73から外し
ていた。
As the etching method, a dipping method has been generally used. For example, as shown in FIG. 7, the circuit surface and the edge surface of the wafer 70 are masked with a wax 74 on a plate 73 having high corrosion resistance such as ceramic so that only the surface to be etched is dissolved in the etching solution. And
As shown in FIG. 9, masking jigs 75 for masking the wafer 70 are arranged side by side in the carrier 80, and are immersed in the etching liquid 82 contained in the etching bath 81 until a desired etching amount is reached, and then not shown. Etching is stopped by transferring the wafer to a washing tank 83 with a transport device and immersing it in pure water 84. After sufficiently washing with water, the carrier 80 is taken out from the washing tank 83. After the pure water used for cleaning was dried, the wax 74 of FIG. 7 was dissolved by a solvent cleaning device (not shown) or the like, and the wafer 70 was removed from the plate 73.

【0006】このような工程からなる浸漬方式は、マス
キング治具75の全体を処理液に浸漬するためマスキン
グ作業中に付着した不純物が処理液を汚染したり、ワッ
クス等のマスキング材料の処理液への溶出等があり、高
純度の薬品を使用するウエハ製造工程では慢性的な品質
不良につながる問題であった。
In the dipping method consisting of such steps, since the entire masking jig 75 is dipped in the treatment liquid, impurities adhering during the masking work contaminate the treatment liquid, or the treatment liquid of a masking material such as wax is treated. This is a problem that leads to chronic quality defects in the wafer manufacturing process using high-purity chemicals.

【0007】近年、更に小型高機能化を目的としたセン
サが開発され、図10に示すように、半導体の回路側の
面に直接エッチング加工を施して四角錐のキャビティ8
5を形成している。このようなセンサでは、半導体回路
に悪影響を与える水酸化カリウム等のアルカリ金属を含
むエッチング液が使用できないことから、水酸化テトラ
メチルアンモニウム水溶液(頭文字から以下TMAHと
呼ぶ)等のアルカリ溶液が用いられている。エッチング
処理は、回路面のマスキングはしないものの、キャリア
にウエハを複数枚セットし、従来同様のエッチング装置
によって行われている。
In recent years, a sensor aiming at further miniaturization and high function has been developed, and as shown in FIG. 10, a square pyramidal cavity 8 is formed by directly etching the semiconductor circuit side surface.
5 is formed. In such a sensor, an etching solution containing an alkali metal such as potassium hydroxide which adversely affects the semiconductor circuit cannot be used. Therefore, an alkali solution such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH) is used. Has been. The etching process is carried out by setting a plurality of wafers on a carrier and using an etching apparatus similar to the conventional one, though the circuit surface is not masked.

【0008】TMAHは、KOH等に比べ10倍以上高
価なエッチング液で、大気中のCO 2 を吸収する性質が
ある。このような、高価で不安定なエッチング液を従来
と同じエッチング装置で使用すると、搬送治具による液
汚染に加え、CO2 を吸収し液の分解も生じ、エッチン
グ条件が不安定になるため、頻繁にエッチング液の更新
が必要となり、安定した生産が極めて困難になると言っ
た問題があった。
TMAH is 10 times higher than KOH
CO in the atmosphere with a cheap etching solution 2Has the property of absorbing
is there. Such an expensive and unstable etching solution
When used in the same etching equipment as
CO in addition to pollution2Absorbs the liquid and decomposes the liquid,
The etching conditions become unstable, so the etching solution is frequently updated.
And stable production will be extremely difficult.
There was a problem.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
事情に鑑みなされたものであり、その目的は、処理液の
品質低下を抑制しつつ処理液の有効利用を図ることがで
きる表面処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is a surface treatment apparatus capable of effectively utilizing a treatment liquid while suppressing deterioration of the quality of the treatment liquid. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、表面処理槽において半導体ウエハの被処理面が
処理液にて表面処理され、この表面処理を行った後の処
理液は、その一部を除く所定量が排液される。一方、こ
の表面処理を行った後の処理液の一部は、連通管を通し
て再生処理槽に移送される。そして、再生処理槽におい
て、連通管を通して移送された処理液と、所定量の新し
い処理液とが混合されて処理液が再生処理される。この
再生処理槽での再生処理を行った後の処理液が連通管を
通して表面処理槽に移送される。この処理液にて表面処
理槽において、新たに設置された半導体ウエハの被処理
面が表面処理される。このように、処理液が繰り返し使
われる。
According to the invention described in claim 1, the surface of the semiconductor wafer to be processed is surface-treated with the processing liquid in the surface processing bath, and the processing liquid after the surface treatment is a predetermined amount, excluding a part is drained. On the other hand, a part of the treatment liquid after the surface treatment is transferred to the regeneration treatment tank through the communication pipe. Then, in the regeneration treatment tank, the treatment liquid transferred through the communication pipe and a predetermined amount of new treatment liquid are mixed to regenerate the treatment liquid. The treatment liquid after the regeneration treatment in this regeneration treatment tank is transferred to the surface treatment tank through the communication pipe. The surface to be processed of the newly installed semiconductor wafer is surface-treated with this treatment liquid in the surface treatment tank. In this way, the treatment liquid is repeatedly used.

【0011】このようにして、処理液の品質低下を抑制
しつつ処理液の有効利用を図ることができる。請求項
4,5に記載の発明によれば、処理液を汚染しない気体
を用いて処理液が槽間で移送され、処理液が空気に触れ
ることがなく、空気による液の汚染を回避できる。
In this way, it is possible to effectively use the processing liquid while suppressing the deterioration of the quality of the processing liquid. According to the inventions of claims 4 and 5, the treatment liquid is transferred between the tanks by using a gas that does not contaminate the treatment liquid, the treatment liquid does not come into contact with air, and contamination of the liquid by air can be avoided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図1に、本実施形態の
エッチング装置の全体構成を示す。本エッチング装置
は、台1の上にエッチングユニット2とエッチング液管
理ユニット3が搭載されている。エッチングユニット2
は、半導体ウエハとしてのシリコンウエハ4をエッチン
グするためのものであり、エッチングユニット2はエッ
チング液を入れるエッチングポット5と、エッチングポ
ット5を載せるエッチングベース6と、エッチングポッ
ト5の上面開口部を塞ぐエッチングヘッド7とから構成
されている。つまり、エッチングポット5をエッチング
ベース6とエッチングヘッド7で挟むように配置するこ
とによりエッチングポット5内の気密を保つことができ
るようになっている。また、エッチング液管理ユニット
3は、エッチング液を準備・循環供給するサブポット4
0を有する。サブポット40もエッチングポット5と同
様に密閉容器として使用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the etching apparatus of this embodiment. In this etching apparatus, an etching unit 2 and an etching liquid management unit 3 are mounted on a table 1. Etching unit 2
Is for etching a silicon wafer 4 as a semiconductor wafer. The etching unit 2 closes an etching pot 5 for containing an etching solution, an etching base 6 on which the etching pot 5 is placed, and an upper opening of the etching pot 5. It is composed of an etching head 7. That is, by arranging the etching pot 5 so as to be sandwiched between the etching base 6 and the etching head 7, the airtightness inside the etching pot 5 can be maintained. Further, the etching liquid management unit 3 includes a sub pot 4 for preparing and circulating the etching liquid.
Has 0. The sub pot 40 is also used as a closed container like the etching pot 5.

【0013】図2にはエッチングユニット2におけるエ
ッチングポット5の拡大断面図を、図3にはエッチング
ベース6の拡大断面図を、図4にはエッチングヘッド7
の拡大断面図を、示す。また、図5にはエッチング液管
理ユニット3の拡大断面図を示す。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the etching pot 5 in the etching unit 2, FIG. 3 is an enlarged sectional view of the etching base 6, and FIG. 4 is an etching head 7.
The expanded sectional view of is shown. Further, FIG. 5 shows an enlarged sectional view of the etching liquid management unit 3.

【0014】図2において、エッチングポット5は、プ
レート状のウエハベース8と、筒状のウエハリング9と
を具備している。ウエハベース8の中央部には貫通孔1
0が設けられ、その上面開口部にはウエハプレート11
が当該開口部を塞ぐように配置されている。このウエハ
プレート11は、例えばステンレス鋼(SUS304)
等の薄い金属板よりなる。ウエハプレート11は、予備
加熱用熱伝達板および電気化学ストップ用電極として機
能する。ウエハプレート11の上面にはシリコンウエハ
4が載置できるとともにその上にウエハリング9が一方
の開口部を下にした状態で配置される。つまり、シリコ
ンウエハ4が筒状のウエハリング9の下面開口部を塞ぐ
ように配置される。このように、ウエハベース8にはそ
の中央部にシリコンウエハ4が乗せられる。この際、ウ
エハ4は被エッチング面(図8のセンサならば回路形成
面とは反対の面、図10のセンサならば回路形成面)が
上向きになるように配置される。また、ウエハベース8
におけるウエハ載置部の外周側には凹部12が環状に形
成され、この凹部12にウエハリング9の突部13が嵌
合する。このように凹部12は位置合わせの機能を持
つ。さらに、ウエハベース8における凹部12の外周側
(ウエハ載置部の周囲)には、平坦なシール面S1が環
状に形成され、シール面S1には凹部14が環状に形成
され真空用ポケットとして機能する。
In FIG. 2, the etching pot 5 includes a plate-shaped wafer base 8 and a cylindrical wafer ring 9. Through hole 1 is formed in the center of wafer base 8.
0 is provided, and the wafer plate 11 is provided in the upper opening.
Are arranged so as to close the opening. The wafer plate 11 is made of, for example, stainless steel (SUS304).
It consists of a thin metal plate. The wafer plate 11 functions as a heat transfer plate for preheating and an electrode for electrochemical stop. A silicon wafer 4 can be placed on the upper surface of the wafer plate 11, and a wafer ring 9 is placed on the upper surface of the wafer plate 11 with one opening facing down. That is, the silicon wafer 4 is arranged so as to close the lower surface opening of the cylindrical wafer ring 9. In this way, the silicon wafer 4 is placed on the wafer base 8 at the center thereof. At this time, the wafer 4 is arranged so that the surface to be etched (the surface opposite to the circuit formation surface in the case of the sensor of FIG. 8 and the circuit formation surface in the case of the sensor of FIG. 10) faces upward. Also, the wafer base 8
A concave portion 12 is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the wafer mounting portion in, and the projection 13 of the wafer ring 9 is fitted into the concave portion 12. In this way, the recess 12 has a function of alignment. Further, a flat seal surface S1 is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the recess 12 in the wafer base 8 (around the wafer mounting portion), and the recess 14 is formed in an annular shape on the seal surface S1 to function as a vacuum pocket. To do.

【0015】また、ウエハリング9の下面での内周部に
はウエハ形シールパッキン15が固定され、このパッキ
ン15はシリコンウエハ4の縁部上面をシールすべくウ
エハ形状に形抜きされている。ウエハ形シールパッキン
15により、ウエハリング9内に満たされるエッチング
液に対しシールすることができる。つまり、シールパッ
キン15は、ウエハベース8にシリコンウエハ4を載置
した状態でウエハリング9の下面とウエハ4の外周部と
を液密状態でシールするためのものである。また、ウエ
ハリング9における下面外周部には平坦なシール面S2
が環状に形成され、このシール面S2には凹部16が環
状に形成され真空用ポケットとして機能する。
A wafer-type seal packing 15 is fixed to the inner peripheral portion of the lower surface of the wafer ring 9, and the packing 15 is formed into a wafer shape so as to seal the upper surface of the edge portion of the silicon wafer 4. The wafer type seal packing 15 can seal against the etching liquid filled in the wafer ring 9. That is, the seal packing 15 is for liquid-tightly sealing the lower surface of the wafer ring 9 and the outer peripheral portion of the wafer 4 with the silicon wafer 4 placed on the wafer base 8. Further, a flat seal surface S2 is formed on the outer peripheral portion of the lower surface of the wafer ring 9.
Is formed in an annular shape, and the recess 16 is formed in an annular shape in the sealing surface S2, and functions as a vacuum pocket.

【0016】ウエハベース8のシール面S1とウエハリ
ング9のシール面S2との間には、環状のX形パッキン
17が配置されている。断面がX形をしたX形パッキン
17は、円周上に数箇所(実施形態では8箇所)上下の
真空室をつなぐように連結穴17aが設けられている。
そして、図1の真空ポンプ18によって図2の凹部(真
空用ポケット)14,16内の空気を排出することで内
部の真空と大気圧との差圧により弾性変形して(X形パ
ッキン17が収縮して)ウエハベース8とウエハリング
9とが引き寄せられ、シールパッキン15にてシリコン
ウエハ4の外周部をシールした状態で固定される。この
駆動力(実施形態では約40Kg)はウエハ4のシール
力として働くが、ちなみに本実施形態ではウエハ4のシ
ール長さで1.4Kg/cmのシール力が得られる。
An annular X-shaped packing 17 is arranged between the sealing surface S1 of the wafer base 8 and the sealing surface S2 of the wafer ring 9. The X-shaped packing 17 having an X-shaped cross section is provided with connecting holes 17a so as to connect the upper and lower vacuum chambers at several locations (8 locations in the embodiment) on the circumference.
The vacuum pump 18 shown in FIG. 1 discharges the air in the recesses (vacuum pockets) 14 and 16 shown in FIG. 2 so that the vacuum pump 18 elastically deforms due to the differential pressure between the internal vacuum and the atmospheric pressure (X-shaped packing 17 The wafer base 8 and the wafer ring 9 are pulled together (when contracted), and are fixed in a state where the outer periphery of the silicon wafer 4 is sealed by the seal packing 15. This driving force (about 40 kg in the embodiment) acts as a sealing force for the wafer 4, but in the present embodiment, a sealing force of 1.4 kg / cm is obtained for the sealing length of the wafer 4.

【0017】このようにエッチングポット5は、内部に
処理液としてのエッチング液が満たされ、底部にウエハ
4をその外周部をシールした状態で支持し、ウエハ4の
被エッチング面がエッチング液に接する構成となってい
る。
As described above, the etching pot 5 is filled with the etching liquid as a processing liquid, and the bottom of the wafer 4 supports the wafer 4 with its outer peripheral portion sealed, and the surface to be etched of the wafer 4 contacts the etching liquid. It is composed.

【0018】図3のエッチングベース6において、ベー
ス材20には予備加熱用の加熱ヒータ21が配置され、
加熱ヒータ21には温度センサ22が設けられている。
また、ベース材20には電極23が設けられている。そ
して、エッチングベース6にエッチングポット5が搭載
された図1の状態においては、加熱ヒータ21とウエハ
プレート11とが接触して熱的に接続され、加熱ヒータ
21の発する熱がウエハプレート11を通してエッチン
グポット5でのウエハ4の外周部を加熱することができ
る。このとき、ウエハ4の外周部のみ加熱され、エッチ
ングポット5の外周部での放熱分を補って均一なる加熱
動作を行うことができる。また、図1の状態では、エッ
チングベース6の電極23がウエハプレート11と接触
して電気的に接続される。
In the etching base 6 of FIG. 3, a heater 21 for preheating is arranged on the base material 20,
The heater 21 is provided with a temperature sensor 22.
Further, an electrode 23 is provided on the base material 20. In the state of FIG. 1 in which the etching pot 5 is mounted on the etching base 6, the heater 21 and the wafer plate 11 are in contact with each other and thermally connected, and the heat generated by the heater 21 is etched through the wafer plate 11. The outer peripheral portion of the wafer 4 in the pot 5 can be heated. At this time, only the outer peripheral portion of the wafer 4 is heated, and the heat radiation amount at the outer peripheral portion of the etching pot 5 can be supplemented to perform a uniform heating operation. Further, in the state shown in FIG. 1, the electrode 23 of the etching base 6 contacts the wafer plate 11 and is electrically connected thereto.

【0019】図4のエッチングヘッド7において、エッ
チングポットの上面開口部を塞ぐキャップ材30を有
する。キャップ材30の下面にはポットパッキン31が
設けられ、このポットパッキン31にてエッチングポッ
ト5の上面開口部を気密状態で塞ぐ。このようにしてエ
ッチングポット5内の気密が保たれる。
The etching head 7 of FIG. 4 has a cap material 30 for closing the upper opening of the etching pot 5 . A pot packing 31 is provided on the lower surface of the cap member 30. The pot packing 31 closes the upper opening of the etching pot 5 in an airtight state. In this way, the airtightness inside the etching pot 5 is maintained.

【0020】キャップ材30には攪拌翼32が垂下さ
れ、モータ33の駆動により同攪拌翼32が回転してエ
ッチング液を攪拌する。また、キャップ材30には拡散
板34が垂下され、拡散板34はエッチング液中におい
てウエハ4と対向して配置される。拡散板34にてエッ
チング液の攪拌時に同液が拡散されるとともに拡散板3
4はウエハの電気化学ストップのための電極として機能
する。さらに、キャップ材30には温度センサ35が垂
下され、温度センサ35にてエッチング液の温度が検出
される。さらに、キャップ材30には送気口36が設け
られ、送気口36を通して、エッチング液を汚染しない
気体として不活性ガス(ここでは窒素ガス)がエッチン
グポット5内に圧入できる。また、キャップ材30には
排液口37が設けられ、排液口37を通してエッチング
ポット5内の液を外部に排出できる。キャップ材30に
は給排液ノズル38が上下に移動可能に垂下され、給排
液ノズル38を通してエッチングポット5に対し給液お
よび排液できる。
A stirring blade 32 is suspended from the cap member 30, and the stirring blade 32 is rotated by driving a motor 33 to stir the etching solution. Further, a diffusion plate 34 is hung on the cap material 30, and the diffusion plate 34 is arranged so as to face the wafer 4 in the etching liquid. When the etching solution is stirred by the diffusion plate 34, the same solution is diffused and the diffusion plate 3
4 functions as an electrode for the electrochemical stop of the wafer. Further, a temperature sensor 35 is hung on the cap member 30, and the temperature of the etching solution is detected by the temperature sensor 35. Furthermore, the cap member 30 is provided with an air supply port 36, and an inert gas (here, nitrogen gas) as a gas that does not contaminate the etching liquid can be pressed into the etching pot 5 through the air supply port 36. Further, the cap member 30 is provided with a drainage port 37, and the liquid in the etching pot 5 can be drained to the outside through the drainage port 37. A liquid supply / drainage nozzle 38 hangs down from the cap member 30 so as to be movable up and down, and liquid can be supplied to and discharged from the etching pot 5 through the liquid supply / drainage nozzle 38.

【0021】図1の温調器39には温度センサ22,3
5および加熱ヒータ21が接続され、温調器39により
ヒータ温度やエッチング液温が所定の温度となるように
加熱ヒータ21が通電制御される。
The temperature controller 39 shown in FIG.
5 and the heater 21 are connected to each other, and the temperature controller 39 controls energization of the heater 21 so that the heater temperature and the etching solution temperature become predetermined temperatures.

【0022】図5のエッチング液管理ユニット3におい
て、サブポット40はエッチング液を安定的に加熱保持
するためのものであり、ベース材41にて支持されてい
る。サブポット40にはエッチング液42が注入され
る。エッチング液管理ユニット3にはスターラ43が備
えられ、スターラ43の回転子43aがサブポット40
内に配置され、モータ43cによるマグネット43bの
回転に伴いエッチング液42中の回転子43aが回転し
てエッチング液42が攪拌される。
In the etching liquid management unit 3 of FIG. 5, the sub-pot 40 is for stably heating and holding the etching liquid, and is supported by the base material 41. The etching solution 42 is injected into the sub pot 40. The etching liquid management unit 3 is provided with a stirrer 43, and the rotor 43 a of the stirrer 43 is attached to the sub pot 40.
The rotor 43a in the etching liquid 42 is rotated as the magnet 43b is rotated by the motor 43c, and the etching liquid 42 is agitated.

【0023】ここで、サブポット40のエッチング液の
容量は1000ccであり、前述のエッチングポット5
のエッチング液の容量と等しい。なお、サブポット40
のエッチング液の容量はエッチングポット5のエッチン
グ液の容量より大きくてもよい。
Here, the volume of the etching solution in the sub pot 40 is 1000 cc, and the etching pot 5 described above is used.
Is equal to the volume of the etching solution. The sub pot 40
The volume of the etching solution may be larger than the volume of the etching solution in the etching pot 5.

【0024】サブポット40の周囲には加熱ヒータ44
が配置されている。また、サブポット40の上面開口部
はキャップ材45にて気密状態で塞がれ、キャップ材4
5には排液口46、給排液ノズル47、送気管48が設
けられている。また、キャップ材45には温度センサ4
9が垂下されている。さらに、温調器50には温度セン
サ49と加熱ヒータ44が接続され、温調器50により
温度センサ49によるエッチング液の温度が所定の温度
となるように加熱ヒータ44が通電制御される。
A heater 44 is provided around the sub pot 40.
Are arranged. Further, the upper opening of the sub pot 40 is closed by the cap member 45 in an airtight state, and the cap member 4 is closed.
5 is provided with a drainage port 46, a supply / drainage nozzle 47, and an air supply pipe 48. Further, the temperature sensor 4 is attached to the cap member 45.
9 is hanging. Further, a temperature sensor 49 and a heater 44 are connected to the temperature controller 50, and the temperature controller 50 controls energization of the heater 44 so that the temperature of the etching solution by the temperature sensor 49 becomes a predetermined temperature.

【0025】図1において、エッチングユニット2とエ
ッチング液管理ユニット3との間は連通管60が設けら
れ、給排液ノズル38と給排液ノズル47とが連通管6
0によりつながれている。連通管60には電磁式開閉バ
ルブCが設けられている。また、ユニット2とユニット
3との間は連通管61が設けられ、排液口37と排液口
46とが連通管61によりつながれている。連通管61
には電磁式開閉バルブE1,E2が直列に設けられ、バ
ルブE1,E2の間の分岐点aはエゼクタ62の吸引口
と接続されている。エゼクタ62には電磁式開閉バルブ
S3を通して純水が供給されるようになっており、エゼ
クタ62への純水の供給にて同エゼクタ62が吸引動作
を行う。また、純水は電磁式開閉バルブS4を通してエ
ッチングユニット2の送気口36に供給できるようにな
っている。一方、窒素ガスが電磁式開閉バルブS2を通
してエッチングユニット2の送気口36に供給できると
ともに、電磁式開閉バルブS1を通してエッチング液管
理ユニット3の送気48に供給できるようになってい
る。
In FIG. 1, a communication pipe 60 is provided between the etching unit 2 and the etching liquid management unit 3, and a supply / discharge liquid nozzle 38 and a supply / discharge liquid nozzle 47 are connected to each other.
Connected by 0. The communication pipe 60 is provided with an electromagnetic opening / closing valve C. Further, a communication pipe 61 is provided between the unit 2 and the unit 3, and the drainage port 37 and the drainage port 46 are connected by the communication pipe 61. Communication pipe 61
Is provided with electromagnetic opening / closing valves E1 and E2 in series, and a branch point a between the valves E1 and E2 is connected to a suction port of the ejector 62. Pure water is supplied to the ejector 62 through the electromagnetic opening / closing valve S3, and the pure water is supplied to the ejector 62, so that the ejector 62 performs a suction operation. Pure water can be supplied to the air supply port 36 of the etching unit 2 through the electromagnetic open / close valve S4. On the other hand, nitrogen gas can be supplied to the air supply port 36 of the etching unit 2 through the electromagnetic open / close valve S2 and can be supplied to the air supply pipe 48 of the etching liquid management unit 3 through the electromagnetic open / close valve S1.

【0026】そして、バルブCを開いて窒素圧送用のバ
ルブS1,S2、排気用のバルブE1,E2を適選操作
することにより、エッチング液を循環することができる
構成となっている。
Then, the etching solution can be circulated by opening the valve C and appropriately operating the nitrogen pressure feeding valves S1 and S2 and the evacuation valves E1 and E2.

【0027】また、図1の陽極酸化電源装置63にはエ
ッチングユニット2の拡散板34と電極23が接続さ
れ、陽極酸化電源装置63により拡散板34とウエハプ
レート11との間の電圧が制御され、ウエハ4でのエッ
チングの開始・停止を陽極酸化作用によって制御する。
また、付帯設備として、エッチング液を定量供給するた
めの給液ポンプ(図示略)を備えている。
Further, the diffusion plate 34 of the etching unit 2 and the electrode 23 are connected to the anodizing power supply device 63 of FIG. 1, and the voltage between the diffusion plate 34 and the wafer plate 11 is controlled by the anodizing power supply device 63. , The start / stop of etching on the wafer 4 is controlled by the anodic oxidation action.
Further, a liquid supply pump (not shown) for quantitatively supplying the etching liquid is provided as an incidental facility.

【0028】このように、エッチング槽であるエッチン
グポット5は、ウエハベース8においてウエハ4の被エ
ッチング面を上向きに配置して底板となるウエハ4を支
え、筒状のウエハリング9にてウエハ縁面がマスキング
される。また、同ポット5は気密構造をなし、サブポッ
ト40はエッチング液を気密性を保った状態で加熱攪拌
し、2つのポット5,40が連通管60を用いて接続さ
れ、ポット5,40内を不活性ガスである窒素ガスにて
掃気(パージ)できるとともに同ガスで加圧することに
よりエッチング液を圧送してポット間でエッチング液を
移送することができるようになっている。
As described above, the etching pot 5 serving as an etching tank supports the wafer 4 serving as a bottom plate by arranging the surface to be etched of the wafer 4 upward in the wafer base 8 and supporting the wafer 4 by the cylindrical wafer ring 9. The face is masked. The pot 5 has an airtight structure, the subpot 40 heats and agitates the etching liquid while keeping the airtightness, and the two pots 5 and 40 are connected by using the communication pipe 60, and the insides of the pots 5 and 40 are connected. Nitrogen gas, which is an inert gas, can be used for scavenging (purging), and by pressurizing with the same gas, the etching solution can be pressure-fed to transfer the etching solution between the pots.

【0029】また、エッチングポット5に内蔵される前
記ウエハプレート11に関し、同プレート11はエッチ
ングポット5の内部が不活性ガスによって加圧された時
にウエハ4を変形から保護する。
Regarding the wafer plate 11 built in the etching pot 5, the plate 11 protects the wafer 4 from deformation when the inside of the etching pot 5 is pressurized by an inert gas.

【0030】なお、エッチング装置には生産管理装置と
してのコントローラが備えられ、同コントローラにて各
バルブS1〜S4,E1,E2,C等が制御されるよう
になっている。
The etching apparatus is provided with a controller as a production control apparatus, and the controller controls the valves S1 to S4, E1, E2, C and the like.

【0031】本実施形態においては、エッチングポット
5とエッチングヘッド7にて表面処理槽が構成され、ま
た、サブポット40とキャップ材45にて再生処理槽が
構成されている。
In this embodiment, the etching pot 5 and the etching head 7 constitute a surface treatment bath, and the sub pot 40 and the cap material 45 constitute a regeneration treatment bath.

【0032】次に、このように構成したエッチング装置
の作用(エッチング作業の手順)について説明する。エ
ッチング処理開始前の準備として、図1の連通管60に
設けたバルブCを閉じ、バルブE1とバルブS1を開
き、サブポット40内部を窒素ガスで掃気した後、図示
していない薬品供給ポンプによりエッチング液を供給し
貯蔵(例えば1000cc)する。供給後、バルブE1
とバルブS1を閉じる。この状態では、サブポット40
内は気密が保たれ、エッチング液が外気に触れることが
無い。
Next, the operation of the thus constructed etching apparatus (procedure of etching work) will be described. As a preparation before starting the etching process, the valve C provided in the communication pipe 60 of FIG. 1 is closed, the valves E1 and S1 are opened, the inside of the sub pot 40 is scavenged with nitrogen gas, and then the etching is performed by a chemical supply pump (not shown). The liquid is supplied and stored (for example, 1000 cc). After supply, valve E1
And the valve S1 is closed. In this state, the sub pot 40
The inside is kept airtight, and the etching solution does not come into contact with the outside air.

【0033】サプポット40内に貯蔵されたエッチング
液は、加熱ヒータ44とスターラ43によってエッチン
グ温度(例えば90℃)に温度制御される。また、サブ
ポット40が密閉構造であることから、エッチング液の
昇温によりサブポット40内の圧力が上がりエッチング
液が蒸発するのが抑えられる。そのため、長期に保存し
ても安定した組成を保つことができる。
The etching solution stored in the subpot 40 is temperature-controlled by the heater 44 and the stirrer 43 to an etching temperature (for example, 90 ° C.). Further, since the sub-pot 40 has a closed structure, the pressure inside the sub-pot 40 rises due to the temperature rise of the etching liquid, and the evaporation of the etching liquid is suppressed. Therefore, a stable composition can be maintained even after storage for a long period of time.

【0034】エッチング作業は、ウエハ4を図2のウエ
ハベース8にセットし、ウエハリング9を乗せて、X型
パッキン17を真空ポンプ18(図1参照)によって作
動してエッチングポット5を組み付ける。そして、エッ
チングベース8に図示していないローダ等により図1に
示すようにエッチングベース6上に搭載し、エッチング
ポット5上面の開口部にエッチングヘッド7を降下し、
エッチングポット5の上部円周をエッチングヘッド7の
ポットパッキン31(図4参照)にて気密にシールす
る。
In the etching operation, the wafer 4 is set on the wafer base 8 of FIG. 2, the wafer ring 9 is placed, and the X-type packing 17 is operated by the vacuum pump 18 (see FIG. 1) to assemble the etching pot 5. Then, the etching base 8 is mounted on the etching base 6 by a loader (not shown) as shown in FIG. 1, and the etching head 7 is lowered to the opening on the upper surface of the etching pot 5.
The upper circumference of the etching pot 5 is hermetically sealed by the pot packing 31 (see FIG. 4) of the etching head 7.

【0035】この状態で、エッチング前の予備加熱とし
て、加熱ヒータ21によりウエハ4をウエハプレート1
1を介してエッチング温度(例えば90℃)に加熱す
る。そして、バルブS2及びバルブE2を開いて窒素ガ
スをエッチングポット5に供給し、加熱中のエッチング
ポット5内を窒素ガスにより掃気する(その他のバルブ
は全て閉じている)。これにより、窒素ガス雰囲気に置
換される。
In this state, the wafer 4 is moved to the wafer plate 1 by the heater 21 as preheating before etching.
1 to the etching temperature (for example, 90 ° C.). Then, the valves S2 and E2 are opened to supply nitrogen gas to the etching pot 5, and the inside of the etching pot 5 being heated is scavenged with nitrogen gas (all other valves are closed). As a result, the atmosphere is replaced with a nitrogen gas atmosphere.

【0036】ウエハ4がエッチング温度に昇温し、温度
等のエッチング条件が揃った時点で、ウエハ4に陽極酸
化電源装置63から電圧を加え、ウエハ4がエッチング
液に触れてもエッチングされない準備をする。つまり、
ウエハ4を電気化学ストップする準備を行う。
When the temperature of the wafer 4 is raised to the etching temperature and the etching conditions such as the temperature are adjusted, a voltage is applied to the wafer 4 from the anodizing power supply 63 so that the wafer 4 is not etched even if it is exposed to the etching solution. To do. That is,
Preparations for electrochemically stopping the wafer 4 are made.

【0037】その後、バルブS2を閉じ、サブポット4
0側の加熱ヒータ44、回転子43aの駆動を停止し、
バルブC及びバルブS1を開き、送気管48から窒素ガ
スをサブポット40に供給する。これにより、サブポッ
ト40内の圧力が上昇し、ポット40内のエッチング液
は、窒素ガスの圧力によって連通管60を通して給排液
ノズル38からエッチングポット5内に供給される。こ
のとき、エッチング液の流入中はウエハ4に陽極酸化電
源装置63から電圧が加えられているため、エッチング
液に触れてもウエハ4がエッチングされることはない。
Thereafter, the valve S2 is closed and the sub pot 4
Stop driving of the 0-side heater 44 and the rotor 43a,
The valves C and S1 are opened, and nitrogen gas is supplied to the sub pot 40 from the air supply pipe 48. As a result, the pressure in the sub pot 40 rises, and the etching liquid in the pot 40 is supplied into the etching pot 5 from the supply / discharge liquid nozzle 38 through the communication pipe 60 by the pressure of nitrogen gas. At this time, since the voltage is applied to the wafer 4 from the anodizing power supply 63 during the inflow of the etching solution, the wafer 4 is not etched even if the etching solution is touched.

【0038】エッチング液を必要量サブポット40から
エッチングポット5に移した後、バルブS1を閉じて窒
素ガスの供給を停止し、バルブC及びバルブE2を閉
じ、エッチングポット5内を密閉化する。そして、エッ
チングヘッド7の攪拌翼32を回転する。
After the required amount of etching liquid is transferred from the sub pot 40 to the etching pot 5, the valve S1 is closed to stop the supply of nitrogen gas, the valves C and E2 are closed, and the etching pot 5 is sealed. Then, the stirring blade 32 of the etching head 7 is rotated.

【0039】エッチングポット5内のエッチング液は、
ウエハ4を介してエッチングベース6内に設けた加熱ヒ
ータ21によって加熱され、ウエハ4がエッチング温度
に昇温しエッチング条件が揃った時点で、陽極酸化電源
装置63による電圧印加を停止してエッチングを開始す
る。エッチング中はサブポット40と同様にエッチング
ポット5が密閉構造であることから、エッチング液の昇
温によりエッチングポット5内の圧力が上がりエッチン
グ液が蒸発するのが抑えられる。そのため、安定した組
成を保つことができる。
The etching liquid in the etching pot 5 is
When the wafer 4 is heated by the heater 21 provided in the etching base 6 through the wafer 4 and the wafer 4 is heated to the etching temperature and the etching conditions are satisfied, the voltage application by the anodizing power supply device 63 is stopped to perform the etching. Start. Since the etching pot 5 has a closed structure like the sub pot 40 during the etching, the pressure inside the etching pot 5 rises due to the temperature rise of the etching liquid, and the evaporation of the etching liquid is suppressed. Therefore, a stable composition can be maintained.

【0040】また、エッチング中はエッチング液が、エ
ッチングポット5内に設けた攪拌翼32によって攪拌さ
れるとともに、ウエハ4に対向して設けた拡散板34に
よって、ウエハ4全面にわたって均一な攪拌が行われ高
精度な面内分布でエッチングが進む。
During the etching, the etching liquid is stirred by the stirring blade 32 provided in the etching pot 5, and the diffusion plate 34 provided so as to face the wafer 4 uniformly stirs the entire surface of the wafer 4. The etching proceeds with a highly accurate in-plane distribution.

【0041】予め確認されているエッチングレートから
求めたエッチング時間が経過すると、再び陽極酸化電源
装置63によってウエハ4に電圧を印加してエッチング
を停止させる。
When the etching time obtained from the previously confirmed etching rate has elapsed, a voltage is again applied to the wafer 4 by the anodizing power supply device 63 to stop the etching.

【0042】そして、エッチングヘッド7の攪拌翼32
及びエッチングベース6の加熱ヒータ21を停止し、エ
ッチングヘッド7に設けた給排液ノズル38を下降して
ウエハ4の表面からの距離が所定値となった位置で停止
させる。この給排液ノズル38の先端より下方にはエッ
チング液が所定量(例えば30cc)だけ存在すること
になる。この液量(例えば30cc)が、エッチングポ
ット5内のエッチング後のエッチング液のうちのエッチ
ング液汚染防止に必要な排液量(例えば30cc)であ
り、残り(例えば1000cc−30cc=970c
c)が再生用となる。
Then, the stirring blade 32 of the etching head 7
Further, the heater 21 of the etching base 6 is stopped, and the liquid supply / drainage nozzle 38 provided in the etching head 7 is lowered to stop at a position where the distance from the surface of the wafer 4 becomes a predetermined value. A predetermined amount (for example, 30 cc) of etching liquid exists below the tip of the supply / drainage liquid nozzle 38. This liquid amount (for example, 30 cc) is the drainage amount (for example, 30 cc) of the etching liquid after etching in the etching pot 5 that is necessary for preventing contamination of the etching liquid, and the remaining amount (for example, 1000 cc-30 cc = 970 c).
c) is for reproduction.

【0043】その後、バルブC、バルブE1及びバルブ
S2を開き、エッチングポット5側での送気36から
窒素ガスを供給する。これにより、エッチングポット5
内の圧力が上昇し、エッチングを行った後のエッチング
液の一部(例えば1000cc−30cc=970c
c)が、窒素ガスの圧力によって給排液ノズル38から
連通管60を通してサブポット40内に移送される。
After that, the valves C, E1 and S2 are opened, and nitrogen gas is supplied from the air supply port 36 on the etching pot 5 side. As a result, the etching pot 5
The internal pressure rises, and a part of the etching liquid after the etching is performed (for example, 1000 cc-30 cc = 970 c
c) is transferred from the supply / drainage liquid nozzle 38 through the communication pipe 60 into the sub pot 40 by the pressure of the nitrogen gas.

【0044】このとき、エッチング液の液面が低下して
も一定の残量(例えば30cc)を保つため、ウエハ4
への通電が保たれエッチング停止効果が確保される。そ
して、エッチング液がサブポット40に戻ったら、給排
液ノズル38を元の高さに戻し、バルブE1、バルブC
及びバルブS2を閉じる。さらに、図示していないエッ
チング液供給ポンプにて、エッチングポット5側に残し
たエッチング液量と同量(例えば排液量30cc)をサ
ブポット40に供給し、サブポット40内の液量を初期
状態の液量(例えば1000cc)にする。
At this time, since the constant remaining amount (for example, 30 cc) is maintained even if the level of the etching solution is lowered, the wafer 4
Energization is maintained and an etching stop effect is secured. Then, when the etching liquid returns to the sub pot 40, the supply / drainage liquid nozzle 38 is returned to the original height, and the valves E1 and C are used.
And the valve S2 is closed. Furthermore, an etching liquid supply pump (not shown) supplies the same amount of the etching liquid left on the etching pot 5 side (for example, a drainage amount of 30 cc) to the sub-pot 40, and the liquid amount in the sub-pot 40 is set to the initial state. Make the liquid volume (for example, 1000 cc).

【0045】再び、次サイクルのエッチング作業の準備
のため、サブポット40内を気密に保ち、エッチング液
が外気に触れることが無いようにして、貯蔵されたエッ
チング液を加熱・攪拌しておく。このようにして、エッ
チングを行った後のエッチング液の一部(例えば970
cc)と新しいエッチング液(例えば30cc)とが混
合され、エッチング液が再生処理される。
Again, in preparation for the etching work in the next cycle, the stored etching solution is heated and stirred while keeping the subpot 40 airtight so that the etching solution does not come into contact with the outside air. In this way, a part of the etching liquid after the etching is performed (for example, 970
cc) and a new etching solution (for example, 30 cc) are mixed, and the etching solution is regenerated.

【0046】一方、エッチングポット5において、エッ
チング液をサブポット40に戻した後、バルブE2、バ
ルブS3及びバルブS4を開いて、エッチングポット5
内に純水を注入する。さらに、エッチングヘッド7に設
けた攪拌翼32を起動してエッチング液を希釈洗浄す
る。また、バルブS3を開くことでエゼクタ62が作動
し、洗浄水を効率よく排液することができ、洗浄効果を
高めることができる。
On the other hand, in the etching pot 5, after returning the etching liquid to the sub pot 40, the valves E2, S3 and S4 are opened to open the etching pot 5
Inject pure water into it. Further, the stirring blade 32 provided on the etching head 7 is activated to dilute and wash the etching liquid. Further, by opening the valve S3, the ejector 62 operates, and the cleaning water can be efficiently drained, and the cleaning effect can be enhanced.

【0047】十分な洗浄を行った後、攪拌翼32の駆動
を停止し、バルブS4及びバルブE2を閉じて給水を停
止し、エッチングポット5内の排液管(図示略)にエゼ
クタ62を接続してエッチングポット5内の洗浄水を排
液する。さらに、このようにエッチングポット5内の洗
浄水を排液した後、バルブS3を閉じてバルブE2、バ
ルブS2を開き、配管内及びエッチングポット5内をブ
ローし、純水が残ることを防止する。
After thorough cleaning, the driving of the stirring blade 32 is stopped, the valve S4 and the valve E2 are closed to stop the water supply, and the ejector 62 is connected to the drain pipe (not shown) in the etching pot 5. Then, the cleaning water in the etching pot 5 is drained. Further, after draining the cleaning water in the etching pot 5 in this way, the valve S3 is closed and the valves E2 and S2 are opened to blow the inside of the pipe and the inside of the etching pot 5 to prevent the pure water from remaining. .

【0048】引き続き、エッチング開始時と逆動作を行
って、エッチングユニット2からエッチングポット5を
取り出し、X型パッキン17内の真空を解除してウエハ
4を取り出すことで、エッチング作業を終了する。
Subsequently, the etching operation is completed by performing the operation opposite to that at the start of etching, taking out the etching pot 5 from the etching unit 2, releasing the vacuum in the X-type packing 17 and taking out the wafer 4.

【0049】次サイクルのエッチングは、前記と同様の
手順で行われる。つまり、エッチングポット5にシリコ
ンウエハ4を新たにセットし、サブポット40にて所定
の温度に調整されたエッチング液(再生処理を行った後
のエッチング液)を連通管60を通してエッチングポッ
ト5に移送し、エッチングポット5にてシリコンウエハ
4をエッチングし、さらに、エッチングポット5内のエ
ッチング液を所定量(例えば30cc)だけ残してサブ
ポット40に移し、サブポット40において新しいエッ
チング液を所定量(例えば30cc)だけ加え、エッチ
ング後のエッチングポット5でのエッチング液を排出
し、ウエハ4を取り出す。以後、これを繰り返す。
The etching of the next cycle is performed in the same procedure as described above. That is, the silicon wafer 4 is newly set in the etching pot 5, and the etching liquid adjusted to a predetermined temperature in the sub-pot 40 (the etching liquid after the regeneration treatment) is transferred to the etching pot 5 through the communication pipe 60. The silicon wafer 4 is etched in the etching pot 5, and the etching liquid in the etching pot 5 is transferred to the sub-pot 40 while leaving a predetermined amount (for example, 30 cc) in the etching pot 5, and a new etching liquid is predetermined in the sub-pot 40 (for example, 30 cc). In addition, the etching solution in the etching pot 5 after etching is discharged, and the wafer 4 is taken out. After that, this is repeated.

【0050】このようなエッチングの繰り返しにおい
て、エッチング液の汚染濃度は一定の濃度になり、それ
以上高濃度となることはない。つまり、エッチング液の
清浄度は、1回のエッチングに必要な最小限がエッチン
グポット5内に残され、水洗によって排液され、同時に
サブポット40に排液量に見合った分の新液が補給され
る構成となっているため、エッチング液の汚れは一定以
上進まずエッチング液を更新することなく常に安定した
状態を保つことができる。
When such etching is repeated, the contamination concentration of the etching solution becomes a constant concentration and does not become higher than that. In other words, the cleanliness of the etching liquid remains in the etching pot 5 to the minimum necessary for one etching, and is drained by washing with water, and at the same time, the subpot 40 is replenished with a new liquid corresponding to the drained amount. With this configuration, the contamination of the etching solution does not progress beyond a certain level and the stable state can be always maintained without renewing the etching solution.

【0051】ここで、エッチング後においてエッチング
ポット5に残すエッチング液の量(例として30ccを
挙げた)、即ち、エッチング後のエッチング液のうちの
エッチング液の汚染防止に必要な排液量とは、液汚染を
最小に抑えて少量の薬品を長期に使用するための量であ
り、1枚のウエハを処理することでエッチング液中に溶
け込むSiに見合った汚染量を毎回エッチング液から排
液し、この分を新しく追加することで、エッチング液中
のSiの溶解量を一定に保つことができ、液の清浄度を
長く安定させる量である。
Here, the amount of the etching liquid left in the etching pot 5 after etching (30 cc was given as an example), that is, the amount of drainage liquid required to prevent contamination of the etching liquid in the etching liquid after etching is defined. This is the amount for keeping a small amount of liquid contamination and using a small amount of chemicals for a long period of time. By processing one wafer, the amount of contamination commensurate with Si dissolved in the etching liquid is drained from the etching liquid every time. By newly adding this amount, the amount of Si dissolved in the etching solution can be kept constant, and the cleanliness of the solution is stabilized for a long time.

【0052】従来の水槽に浸漬する方式(図9参照)で
は、処理枚数に比例してSiの溶解量が増加し、やが
て、エッチング品質に悪影響が現れる(エッチングレー
トの低下やエッチング面が荒れる等)ので、その前に予
防保全的にエッチング液を全量更新する方式をとってい
る。これに比べ、本実施形態では、新液の状態から少し
Siの溶解量が増えた段階で安定し長期的に一定に濃度
を保つため、エッチングレート、品質ともに毎回同じ条
件を整えることができる。
In the conventional method of immersing in a water tank (see FIG. 9), the amount of Si dissolved increases in proportion to the number of processed wafers, and eventually the etching quality is adversely affected (the etching rate decreases, the etching surface becomes rough, etc.). ), So before that, we have adopted a method to update all the etching solution as a preventive maintenance. On the other hand, in the present embodiment, since the concentration is stable when the amount of dissolved Si is slightly increased from the state of the new liquid and the concentration is kept constant for a long period of time, the same conditions can be set for each etching rate and quality each time.

【0053】以上述べたように、エッチングポット5と
は別にサブポット40を用意し、エッチングポット5と
サブポット40とを連通管60で連結し、サブポット4
0でエッチングを行った後のエッチング液の一部と新し
いエッチング液とを混合して再生処理を行いエッチング
ポット5に戻すようにしたので、エッチング液が繰り返
し使われ、エッチング液の品質低下を抑制しつつエッチ
ング液の有効利用を図ることができる。また、両ポット
(容器)5,40内を窒素ガス(不活性ガス)にて掃気
した状態で窒素ガスで加圧することによりエッチング液
をポンプレスにて移送するようにしたので、液が空気に
触れることがなく、空気による液の汚染を回避できる。
このように、最小限の液量に抑え、且つ、エッチング液
を大気等の液を分解・汚染する雰囲気に触れることなく
循環使用することにより、従来に無い省資源型の表面処
理装置とすることができる。
As described above, the sub-pot 40 is prepared separately from the etching pot 5, and the etching pot 5 and the sub-pot 40 are connected by the communication pipe 60.
Since a part of the etching liquid after etching at 0 was mixed with a new etching liquid and a regeneration treatment was performed to return it to the etching pot 5, the etching liquid is repeatedly used and the deterioration of the etching liquid quality is suppressed. It is possible to effectively use the etching solution while doing so. Further, since the etching solution is transferred without a pump by pressurizing the inside of both pots (containers) 5 and 40 with nitrogen gas (inert gas), the solution comes into contact with air. It is possible to avoid contamination of the liquid with air.
In this way, a resource-saving surface treatment device that has never existed can be achieved by controlling the amount of liquid to a minimum and by circulating the etching liquid without touching the atmosphere that decomposes or contaminates liquid such as air. You can

【0054】また、エッチング液を少量ずつ処理毎に更
新して行くことで、エッチング液の汚染を最小限に抑
え、長期に処理条件を安定化することができる効果もあ
る。さらに、エッチング毎に補給されるエッチング液
は、常温等のエッチング液保管に最適な管理法式が選定
できるため、これらの液のライフも大幅に延ばすことが
できる。
Further, by updating the etching solution little by little for each processing, there is an effect that the contamination of the etching solution can be minimized and the processing conditions can be stabilized for a long period of time. Further, since the etching method to be replenished for each etching can be selected by the management method optimum for storing the etching solution at room temperature or the like, the life of these solutions can be greatly extended.

【0055】また、エッチングポット5において、ウエ
ハ4を底面に配置し、被エッチング面をエッチング液に
対して上向きにすることで、エッチング液の給液時に付
着した気泡やエッチング中に発生する反応ガスの離脱を
容易にし、これらの気泡による未処理チップや形状不良
を無くすことができる。また、処理液を少量(エッチン
グポット内容積)で処理することができるため、大幅な
省資源化が実現でき、エッチングポット5からウエハ4
を取り出すことなくその場で水洗まで連続的に行うこと
ができ、従来のような搬送中に反応が進むことで生じる
ウエハ面内の厚みバラツキを低減することもできる。さ
らに、エッチング液はエッチング中は気密を保ったエッ
チングポット5内で、また、非エッチング中はサブポッ
ト40内でエッチング温度に保持されており、常に窒素
ガス(不活性ガス)により外気から隔離されるため高温
の状態でも、分解・蒸発等が少なくエッチング条件を安
定に保つことができる。
Further, in the etching pot 5, the wafer 4 is placed on the bottom surface, and the surface to be etched is directed upward with respect to the etching liquid, so that the bubbles adhered during the supply of the etching liquid and the reaction gas generated during the etching. Can be easily removed, and unprocessed chips and defective shapes due to these bubbles can be eliminated. In addition, since the processing liquid can be processed in a small amount (internal volume of the etching pot), significant resource saving can be realized, and the etching pot 5 to the wafer 4 can be realized.
It is possible to continuously carry out washing with water on the spot without taking out the wafer, and it is also possible to reduce the thickness variation in the wafer surface caused by the reaction progressing during the transfer as in the conventional case. Further, the etching solution is kept at the etching temperature in the etching pot 5 which is kept airtight during the etching and in the subpot 40 during the non-etching, and is always isolated from the outside air by the nitrogen gas (inert gas). Therefore, even under a high temperature condition, the decomposition and evaporation are small and the etching conditions can be kept stable.

【0056】さらに、接液部がエッチングポット5及び
サブポット40内に限られるため、エッチングポット5
のハンドリングによる汚染がエッチングポット5の外面
に生じても、エッチング液を汚染することが全くなく、
作業も安全に行える。
Further, since the liquid contact part is limited to the etching pot 5 and the sub pot 40, the etching pot 5
Even if the contamination due to the handling of occurs on the outer surface of the etching pot 5, the etching liquid is not contaminated at all,
Work can be done safely.

【0057】また、エッチングポット5でのエッチング
およびサブポット40での再生処理は気密構造のポット
5,40中で行われるので、エッチング液の組成変化を
防止することができる。さらに、エッチングポット5が
ウエハ治具となり、ウエハが取り外し可能に支持されて
いるので有利である。また、エッチングポット5におい
てエッチング前にウエハ下側から予備加熱するヒータ2
1を設けたので好ましいものとなっている。さらに、エ
ッチングポット5において電極34,11を配置してウ
エハの電気化学ストップを行うようにしたので好ましい
ものとなっている。
Further, since the etching in the etching pot 5 and the regeneration treatment in the sub-pot 40 are performed in the pots 5 and 40 having an airtight structure, the composition change of the etching solution can be prevented. Further, the etching pot 5 serves as a wafer jig, and the wafer is detachably supported, which is advantageous. Further, in the etching pot 5, a heater 2 that preheats the lower side of the wafer before etching
Since No. 1 is provided, it is preferable. Further, the electrodes 34 and 11 are arranged in the etching pot 5 so as to stop the wafer electrochemically, which is preferable.

【0058】なお、上述した実施形態では、電気化学ス
トップエッチングの機構(陽極酸化電源装置63による
エッチングの開始・停止の制御)を用いたが、この機能
は付随機能であり、必要に応じて設ければよい。
Although the electrochemical stop etching mechanism (control of the start / stop of etching by the anodizing power supply device 63) is used in the above-described embodiment, this function is an auxiliary function and is provided as necessary. Just do it.

【0059】また、エッチングポット5のエッチング液
の加熱のために加熱ヒータ21を用いたが、これはエッ
チングポット5の予備加熱に効果があると同時に、最も
温度の高い点がウエハ表面になることから、熱分解性の
高い液の安定性を長期に保つのに大きな効果がある。し
かし、熱分解性の無い、または問題にならない処理液を
用いる場合は、エッチングポット5内に加熱ヒータを配
置して液を直接加熱してもよい。また、これらポット内
外のヒータを併用することにより、更に高いエッチング
品質(面内のエッチング量分布)が得られる。
Further, the heater 21 is used for heating the etching liquid in the etching pot 5. This is effective for preheating the etching pot 5, and at the same time, the highest temperature is on the wafer surface. Therefore, it is very effective in keeping the stability of the liquid having high thermal decomposability for a long period of time. However, in the case of using a processing liquid that is not thermally decomposable or causes no problem, a heater may be arranged in the etching pot 5 to directly heat the liquid. Further, by using the heaters inside and outside the pot together, higher etching quality (in-plane etching amount distribution) can be obtained.

【0060】サブポット40内の液の攪拌に、マグネッ
トカップリング式の攪拌機構43を用いたが、これは、
密閉化に有利に働く点を考慮した構造であるが、エッチ
ング液の異物による汚染を問題にする場合は、エッチン
グヘッドと同様な、軸を持った攪拌方式(インペラ式)
としてもよい。
A magnetic coupling type stirring mechanism 43 was used for stirring the liquid in the sub pot 40.
The structure takes into consideration the fact that it works well for sealing, but when contamination by foreign matter in the etching solution is a problem, a stirring method with a shaft (impeller type) similar to the etching head
May be

【0061】サブポット40の加熱機構についても、内
部ヒータによる加熱でも同様の効果が得られることは言
うまでもない。排液スピードを高めるために、ベルヌイ
式(流体駆動式)エゼクタ62を用いているが、水洗時
間との兼ね合いで、省いたり、他の手段を用いてもよ
い。
Needless to say, the same effect can be obtained by heating the sub-pot 40 by the internal heater. The Bernoulli type (fluid driven type) ejector 62 is used to increase the drainage speed, but it may be omitted or other means may be used in consideration of the washing time.

【0062】また、図1の連通管60にてエッチングポ
ット5からサブポット40へのエッチング液の移送およ
びサブポット40からエッチングポット5へのエッチン
グ液の移送を行ったが、エッチングポット5からサブポ
ット40へのエッチング液の移送用連通管と、サブポッ
ト40からエッチングポット5へのエッチング液の移送
用連通管を設けてもよい。
Further, although the etching liquid was transferred from the etching pot 5 to the sub-pot 40 and the etching liquid was transferred from the sub-pot 40 to the etching pot 5 through the communication pipe 60 of FIG. 1, the etching pot 5 was moved to the sub-pot 40. There may be provided a communicating pipe for transporting the etching liquid and a communicating pipe for transporting the etching liquid from the sub pot 40 to the etching pot 5.

【0063】本実施形態は、Siのエッチングについて
述べてきたが、金メッキ等、同様の処理液が高価で液汚
染が問題となる処理液を用いる、ウエハの表面処理工程
に本発明が応用できることは言うまでもない。
This embodiment has been described with respect to Si etching. However, the present invention can be applied to a wafer surface treatment process using a treatment liquid such as gold plating which is expensive and has a problem of liquid contamination. Needless to say.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施形態のエッチング装置を示す全体構成
図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an etching apparatus of an embodiment.

【図2】 エッチングポットの拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of an etching pot.

【図3】 エッチングベースの拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an etching base.

【図4】 エッチングヘッドの拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view of an etching head.

【図5】 エッチング液管理ユニットの拡大断面図。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an etching liquid management unit.

【図6】 ウエハを示す図。FIG. 6 is a view showing a wafer.

【図7】 マスキング治具を示す図。FIG. 7 is a view showing a masking jig.

【図8】 加速度センサを示す図。FIG. 8 is a diagram showing an acceleration sensor.

【図9】 エッチング工程を説明するための工程図。FIG. 9 is a process drawing for explaining an etching process.

【図10】 圧力センサを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…エッチングユニット、3…エッチング液管理ユニッ
ト、4…シリコンウエハ、5…エッチングポット、11
…ウエハプレート、15…シールパッキン、21…加熱
ヒータ、31…ポットパッキン、34…拡散板、40…
サプポット、60…連通管、61…連通管。
2 ... Etching unit, 3 ... Etching solution management unit, 4 ... Silicon wafer, 5 ... Etching pot, 11
... Wafer plate, 15 ... Seal packing, 21 ... Heater, 31 ... Pot packing, 34 ... Diffusion plate, 40 ...
Sub pot, 60 ... Communication pipe, 61 ... Communication pipe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/306 H01L 21/3063 H01L 21/308 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/306 H01L 21/3063 H01L 21/308

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内部に処理液が満たされ、底部に半導体
ウエハをその外周部をシールした状態で支持し、半導体
ウエハの被処理面を処理液中に浸す表面処理槽と、 表面処理を行った後の処理液について、その一部を除く
所定量を排液する機構と、 前記表面処理を行った後の処理液の一部と、所定量の新
しい処理液とを混合して処理液を再生処理する再生処理
槽と、 前記表面処理を行った後の処理液の一部を前記表面処理
槽から前記再生処理槽に移送するとともに、前記再生処
理槽での再生処理を行った後の処理液を前記再生処理槽
から前記表面処理槽に移送するための連通管と、 を備えたことを特徴とする表面処理装置。
1. A surface treatment tank in which a treatment liquid is filled inside, a semiconductor wafer is supported at a bottom portion in a state where an outer peripheral portion of the semiconductor wafer is sealed, and a surface to be treated of the semiconductor wafer is immersed in the treatment liquid, and a surface treatment is performed. After treatment, a mechanism for discharging a predetermined amount of the treatment liquid except a part thereof, a part of the treatment liquid after the surface treatment, and a predetermined amount of a new treatment liquid are mixed to form a treatment liquid. Regeneration treatment tank for regeneration treatment, and a treatment after performing a regeneration treatment in the regeneration treatment tank while transferring a part of the treatment liquid after the surface treatment from the surface treatment tank to the regeneration treatment tank A surface treatment apparatus, comprising: a communication pipe for transferring the liquid from the regeneration treatment tank to the surface treatment tank.
【請求項2】 再生処理槽の処理液の容量は表面処理槽
の処理液の容量以上であることを特徴とする請求項1に
記載の表面処理装置。
2. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the volume of the treatment liquid in the regeneration treatment tank is not less than the volume of the treatment liquid in the surface treatment tank.
【請求項3】 表面処理槽および再生処理槽を気密構造
としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の表面処
理装置。
3. A surface treatment tank and a surface treatment apparatus according to reproduction processing tank to claim 1 or 2, characterized in that a gas-tight structure.
【請求項4】 処理液を汚染しない気体を用いて処理液
を圧送することにより槽間の処理液の移送を行うように
したことを特徴とする請求項3に記載の表面処理装置。
4. The surface treatment apparatus according to claim 3, wherein the treatment liquid is transferred between the tanks by pressure-feeding the treatment liquid using a gas that does not contaminate the treatment liquid.
【請求項5】 処理液を汚染しない気体を用いて槽内を
掃気するようにしたことを特徴とする請求項3又は4に
記載の表面処理装置。
5. The surface treatment apparatus according to claim 3, wherein the inside of the bath is scavenged with a gas that does not contaminate the treatment liquid.
【請求項6】 表面処理槽にはウエハが取り外し可能に
支持されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
か一項に記載の表面処理装置。
6. A wafer is detachably supported in the surface treatment bath, according to any one of claims 1 to 5.
The surface treatment apparatus as described in 1 above.
【請求項7】 表面処理槽に、表面処理前に予備加熱す
る手段を設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれ
か一項に記載の表面処理装置。
7. A surface treatment tank, one of the claim 1-6, characterized in that a means for preheating before surface treatment
The surface treatment apparatus as described in 1 above.
【請求項8】 表面処理槽に、ウエハの電気化学ストッ
プを行うための手段を設けたことを特徴とする請求項1
〜7のいずれか一項に記載の表面処理装置。
8. The surface treatment bath is provided with means for electrochemically stopping the wafer.
Surface treatment apparatus according to any one of to 7.
【請求項9】 予備加熱手段は、ウエハ下面側から加熱
するものであることを特徴とする請求項7に記載の表面
処理装置。
9. The surface treatment apparatus according to claim 7, wherein the preheating means heats from the lower surface side of the wafer.
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