JP5575849B2 - ウェットエッチング設備 - Google Patents

Description

本発明は、エッチングに用いられる設備に関し、特にウェットエッチング設備及びウェットエッチング設備用の供給装置に関するものである。

従来、半導体製造工程において、例えばウェハ、パッケージ基板、パッケージ構造又は回路基板等の板面（ｐａｎｎｅｌ）は、いずれもエッチング液を使用して板面の表面残存物、例えば銅スラグ、スミア、レジスト層等を洗浄している。一般の洗浄過程においては、まずエッチング液を利用して板面の表面残存物を除去し、洗浄液（例えば水）で板面上のエッチング液を洗浄し、最後に板面の表面を乾燥させている。

図１Ａ及び図１Ｂは、従来の回路基板の板面５に行なわれるエッチング洗浄工程の上面及び側面を模式的に示した図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ウェットエッチング設備（図示せず）は、エッチング液３を輸送管１０を介してアレイ状に配列された複数のノズル１１に輸送し、それらのノズル１１によりエッチング液３を回路基板の板面５に噴出する。

しかしながら、従来のノズル１１は、固定式であり、その位置の調整や個別的な操作を行うことができず、洗浄の不完全を回避するためにエッチング液３の噴出範囲を広くしなければならないものであった。
しかし、エッチング液３の出力量の制御ができないために、所定の領域に対して微細エッチング又は選択エッチングを行うことができず、これにより微細領域の表面を洗浄できない問題や、製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができず、これによりエッチング制御精度向上の要求を満たすことができない問題があった。

さらに、従来のウェットエッチング設備においては、輸送管１０及びノズル１１が均一に分布しており、これらの輸送管１０及びノズル１１の位置の調整や、ノズル１１に対する個別的な操作を行うことができないため、回路基板の板面５の所定の領域に対して領域的なエッチング作業を精密に行うことができないものであった。
例えば、所定の領域に対して微細エッチングを行うことができないことによって微細領域の表面残存物をきれいに洗浄することができないものであった。
従って、現在、一般のウェットエッチング設備は、エッチング作業が行われる場合、板面全体について全面的に連続作業を行うものであり、製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができないため、エッチング制御の精度向上が困難となり、製品の特性能力の有効性及び製品のスループットに影響を及ぼす問題があった。

そこで、以上のとおりの事情に鑑み、上述した従来技術の各種の課題を如何にして解決するかが、現在解決すべき極めて重要な課題となっている。

本発明は、上述した従来技術の各種の課題を解決するために発明されたものであって、例えばノズルである供給部材の外周に調整部材を蓋設し、調整部材が、隣接した通路及び回収路を有し、供給部材が、通路に穿設され、これにより、エッチング液が通路から流出するようにし、回収路が通路から流出したエッチング液の一部を吸収し、それによってエッチング液の流出量を減らすようにしたウェットエッチング設備用の供給装置を提供する。

前記供給装置は、ウェットエッチング設備のベースに設けられてもよい。当該ベースは、位置決め部材を有し、位置決め部材に供給部材が設けられることにより、位置決め部材により供給部材及び調整部材が所定の位置に駆動される。

また、前記ベースは、位置決め部材の作動、エッチング液の運動又は回収路の作動を制御するためのプログラマブルロジックコントローラシステムを有する。

本発明に係るウェットエッチング設備及びウェットエッチング設備用の供給装置によれば、回収路の構成により、調整部材がエッチング液の噴出量を制御し、即ちエッチング液の噴出範囲を制御し、所定の領域に対して微細エッチング又は選択エッチングを行うことで、微細領域の表面に対する洗浄を行うことができる。
これにより製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができるため、ウェットエッチング設備の精密エッチングの能力を向上させ、高スループット及び高特性能力の要求を満たすことができる。

さらに、ベースは、位置決め部材により供給部材及び調整部材を所定の位置に駆動し、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）システムにより供給部材を個別に作動させるため、各板面の所定領域に対して領域的なエッチング作業を精度よく行うことができる。
従って、板面全体について全面的に連続作業を行う場合、必要に応じて製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができ、高エッチング制御の精度を向上させることができる。

従来の回路基板の板面に対して行なわれるエッチング洗浄工程の上面模式図を示す。 従来の回路基板の板面に対して行なわれるエッチング洗浄工程の側面模式図を示す。 本発明に係るウェットエッチング設備用の供給装置の側断面模式図を示す。 本発明に係るウェットエッチング設備用の供給装置の調整部材の上面模式図を示す。 本発明に係るウェットエッチング設備の異なる実施例の上面模式図を示す。 本発明に係るウェットエッチング設備の異なる実施例の上面模式図を示す。 本発明に係るウェットエッチング設備の異なる実施例の上面模式図を示す。

以下、特定の具体的な実施例によって本発明の実施形態を説明する。本技術を習熟した者は本明細書の開示内容によって簡単に本発明のその他の利点や効果を理解することができる。

また、本明細書に添付された図面に示す構造、割合、寸法等は、この技術に習熟する者が理解できるように本明細書の開示内容に合わせて示されるものに過ぎず、本発明の実施を制限するものではないため、技術上の実質的な意味を有せず、いかなる構造の修正、割合関係の変更又は寸法の調整も、本発明の効果及び目的に影響を与えるものでなければ、すべて本発明に開示された技術内容の範囲に入る。
また、本明細書に記載の例えば「上」、「下」、「一」等の用語は、説明を容易に理解することができるようにするためのものであり、本発明の実施可能な範囲を限定するものではなく、その相対関係の変更又は調整は、技術内容の実質的変更がなければ、本発明の実施可能の範囲と見なされる。

図２Ａ及び図２Ｂは、本発明に係るウェットエッチング設備用の供給装置２ａの模式図である。図２Ａに示すように、供給装置２ａは、供給部材２１及び調整部材２２を含む。

供給部材２１は、流体を輸送するために貫通した供給路（図示せず）を有する。この実施例において、供給部材２１は、例えばノズルである。

調整部材２２は、隣接した通路２２０及び回収路２２１を有し、供給部材２１は、通路２２０に穿設され、これにより、供給部材２１を流れたエッチング液３が通路２２０から流出するようにし、回収路２２１は、通路２２０から流出した一部のエッチング液３を吸収し、それによってエッチング液３の流出量を減らす。

この実施例において、回収路２２１は、図２Ａに示す矢印の方向に、サイフォン吸引によりエッチング液３を回収する。

さらに、回収路２２１のポートは、図２Ａに示すように、通路２２０のポートと高度差ｈを有する。回収路２２１のポートは、通路２２０のポートよりも低い箇所に位置し、即ち回収路２２１のポートは、通路２２０のポート下方に位置し、これにより、回収路２２１は、通路２２０から流出した一部のエッチング液３を容易に吸収することができる。

また、回収路２２１は、回収路２２１の回収率、即ちエッチング液３の微細供給量の精度を向上させるために、図２Ｂに示すように、通路２２０の外側を囲繞している。

本発明に係るウェットエッチング設備用の供給装置２ａでは、通路２２０によりエッチング領域を制御するとともに回収路２２１を介してエッチング液３を回収することにより、調整部材２２がエッチング液３の噴出量、即ちエッチング液３の噴出範囲を制御することができるようにし、それによって所定の領域に対して微細エッチング又は選択エッチングを行い、微細領域（例えばスポット領域）の表面に対して洗浄を行うことができる。
これにより、製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができるため、高精度制御の効果を達成することができる。

図３Ａないし図３Ｃは、本発明のウェットエッチング設備用の供給装置２ａがベース（図示せず）に設けられているウェットエッチング設備２、２’、２”である。

前記ベースは、流体（例えばエッチング液３）を蓄積するための収容空間（図示せず）を有し、供給部材２１は、ベースに設けられ、供給路は、ベースの収容空間に連通し、これにより収容空間におけるエッチング液３が、供給路を介してベースの外部に流れる。
また、調整部材２２の回収路２２１は、ベースの収容空間に連通し、通路２２０から流出したエッチング液３は、図２Ａに示す矢印の方向に、回収路２２１によりベースの収容空間に吸引して戻される。

この実施例において、ベースは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）及び位置決め部材２０を有し、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）は、エッチング洗浄作業、例えばエッチング液３の運動又は回収路２２１の作動を制御するためのものであり、位置決め部材２０は、供給部材２１をその上に設けることで、位置決め部材２０をＰＬＣによって制御することにより供給部材２１及び調整部材２２を所定の位置に駆動することができる。

さらに、供給部材２１は、複数である場合、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、少なくとも２つで一組の供給ユニット２１ａ、２１ｂとして構成されるようにしてもよい。或いは、それらの供給部材２１は、図３Ｃに示すように、アレイ状に配列されることで、高密度アレイ配列のエッチングノズルグループとして形成されるようにしてもよい。

供給ユニット２１ａは、図３Ａに示すように、矩形状に配列された複数の供給部材２１からなるようにしてもよい。また、供給ユニット２１ｂは、図３Ｂに示すように、直線状に配列された複数の供給部材２１からなるようにしてもよい。

また、供給部材２１又は供給ユニット２１ａ、２１ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、位置決め部材２０により幅ｙだけ縦方向に移動することができる。

また、位置決め部材２０は、図３Ａに示すように、軌道として供給部材２１又は供給ユニット２１ａを位置決め部材２０上に幅Ｘだけ横方向に移動することができる。

本発明に係るウェットエッチング設備２、２’、２’’は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）の構成により、供給部材２１又は供給ユニット２１ａ、２１ｂを個別に操作し、選択エッチング制御能力を有するため、回路基板の板面５の所定の領域に対して領域的なエッチング作業を精度よく行うことができる。

さらに、位置決め部材２０の構成により、供給部材２１又は供給ユニット２１ａ、２１ｂ及び調整部材２２を所定の位置に駆動し、選択エッチング制御能力を有するため、同様に回路基板の板面５の所定の領域に対して領域的なエッチング作業を精度よく行うことができる。

従って、板面全体について全面的に連続作業を行う場合、移動可能型（図３Ａ及び図３Ｂに示す）又は複数組型（図３Ｃに示す）のウェットエッチング設備２、２’、２’’を利用して回路基板の板面５をエッチング洗浄し、必要に応じて製品の特性バラツキに対して精度よく選択加工を行うことができ、高エッチング制御の精度を向上させることができる。
例えば、最初のエッチング作業が行われた後、光学検査を行い、まだ残存物（例えば残存銅スラグ）のある領域（即ちスポット領域）に対して二次エッチング加工を行うことができるため、板面全体のエッチング加工を行う必要はない。

また、板面の種類は、例えばウェハ、パッケージ基板又はパッケージ構造など多岐にわたるため、回路基板に限定されるものではない。

また、ベースの収容空間における流体の種類は多岐にわたるため、エッチング液に限定されず、その他の液体（例えば水）であってもよい。

上述のように、本発明に係るウェットエッチング設備及びウェットエッチング設備用の供給装置は、主に回収路の構成により、調整部材がエッチング液の噴出量を制御することができる。したがって、微細エッチング又は選択エッチングを行うことができ、ウェットエッチング設備の精密エッチング能力を向上させることができる。

さらに、位置決め部材及びプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）システムの構成により、各板面の所定の領域に対してエッチング作業を行うため、板面全体について全面的に連続作業を行う場合、必要に応じて精度よく選択加工を行うことができ、エッチング制御の精度を向上させることができ、製品の特性能力の有効性及び製品スループットの歩留まりを向上させることができる。

上記の実施形態は本発明の原理および効果・機能を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は、これらによって限定されるものではない。本発明に係る実質的な技術内容は、特許請求の範囲に定義される。
本発明は、この技術分野に精通した者により本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に修正や変更されることが可能であり、そうした修正や変更は、本発明の特許請求の範囲に入るものである。

２ ウェットエッチング設備
２’ ウェットエッチング設備
２’’ ウェットエッチング設備
２ａ 供給装置
３ エッチング液
５ 回路基板の板面
１０ 輸送管
１１ ノズル
２０ 位置決め部材
２１ 供給部材
２１ａ 供給ユニット
２１ｂ 供給ユニット
２２ 調整部材
２２０ 通路
２２１ 回収路
ｈ 高度差
Ｘ 横向き移動の幅
ｙ 縦向き移動の幅

Claims (8)

1. 流体を蓄積するための収容空間を有するベースと、
   前記ベースに設けられ、貫通した供給路を有し、前記供給路が前記ベースの収容空間に連通することで、前記収容空間における流体が前記供給路を介して前記ベースの外部に流れるようにする複数の供給部材と、
   隣接した通路及び回収路を有し、前記通路内に前記供給部材を収容することで、前記供給部材から流れた流体が前記通路から流出し、前記回収路が前記ベースの収容空間に連通する調整部材と、
   を備え、
   前記ベースは、位置決め部材を有し、
   前記位置決め部材には前記供給部材が設けられ、前記供給部材及び前記調整部材が前記位置決め部材により所定の位置に駆動され、
   前記ベースは、前記位置決め部材の駆動を制御するためのプログラマブルロジックコントローラシステムを有し、
   前記プログラマブルロジックコントローラシステムにより、前記複数の供給部材を個別に操作し、選択エッチング制御をすることを特徴とするウェットエッチング設備。
2. 前記プログラマブルロジックコントローラシステムは、前記流体の動きを制御することを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
3. 前記プログラマブルロジックコントローラシステムは、前記回収路の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
4. 前記複数の供給部材が、ノズルであることを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
5. 前記複数の供給部材が、
   少なくとも２つで一組の供給ユニットとして構成されることを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
6. 前記複数の供給部材が、
   アレイ状に配列されることを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
7. 前記回収路のポートは、前記通路のポート下方に位置することを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
8. 前記回収路は、前記通路の外側を囲繞していることを特徴とする請求項１に記載のウェットエッチング設備。
   

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