JP7509331B1

JP7509331B1 - Etching solution management system, etching solution management method, and program

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Publication number: JP7509331B1
Application number: JP2024021207A
Authority: JP
Inventors: 歩美合田; 晋一和田; 真司太田; 涼輔横田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-02-15
Filing date: 2024-02-15
Publication date: 2024-07-02
Anticipated expiration: 2044-02-15

Abstract

【課題】所望のエッチング結果が得られる割合を従来よりも高くできるエッチング液管理システムを提供すること。【解決手段】レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する流速取得部と、エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する状態取得部と、液状態情報と、流速情報と、複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部と、エッチング推定部が推定した複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する評価部と、評価部による評価に少なくとも基づき、エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部とを備える、エッチング液管理システムである。【選択図】図１[Problem] To provide an etching liquid management system that can achieve a higher rate of desired etching results than in the past. [Solution] This etching liquid management system includes a flow rate acquisition unit that acquires flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid in each of a plurality of openings in a resist, a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating the state of the etching liquid, an etching estimation unit that estimates the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information, the flow rate information, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, an evaluation unit that evaluates the etching results when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit, and an etching liquid adjustment unit that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、エッチング液管理システム、エッチング液管理方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to an etching solution management system, an etching solution management method, and a program.

ウェットエッチングは、銅などのエッチング基材のレジストにより覆われていない部分（開口部）を、エッチング液により腐食させることで、エッチング基材を所望の形にする加工方法である。エッチング液は繰り返し使用されることがあるが、エッチング液には、腐食されたエッチング基材が溶けていくため、使用により成分が変化する。このため、特許文献１では、エッチング液などの薬液を、所定の濃度に維持する薬液管理システムが開示されている。 Wet etching is a processing method in which the portions (openings) of an etching substrate, such as copper, that are not covered by resist are corroded with an etching solution to give the substrate a desired shape. Etching solutions are sometimes used repeatedly, and as the corroded etching substrate dissolves in the etching solution, the composition of the solution changes with use. For this reason, Patent Document 1 discloses a chemical solution management system that maintains chemical solutions such as etching solutions at a specified concentration.

特開２０１８－２００９４２号公報JP 2018-200942 A

しかしながら、所定の濃度に維持する薬液管理システムにおいては、所望のエッチング結果が得られないことがあるという問題がある。 However, chemical management systems that maintain a specified concentration have the problem that the desired etching results may not be obtained.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所望のエッチング結果が得られる割合を従来よりも高くできるエッチング液管理システム、エッチング液管理方法、およびプログラムを提供する。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and provides an etching solution management system, an etching solution management method, and a program that can increase the rate at which the desired etching results are obtained compared to conventional methods.

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する流速取得部と、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する状態取得部と、前記状態取得部が取得した前記液状態情報と、前記流速取得部が取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部と、前記エッチング推定部が推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する評価部と、前記評価部による評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部とを備える、エッチング液管理システムである。 This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one aspect of the present invention is an etching liquid management system that includes a flow rate acquisition unit that acquires flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid in each of a plurality of openings in a resist, a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating the state of the etching liquid, an etching estimation unit that estimates the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow rate information acquired by the flow rate acquisition unit, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, an evaluation unit that evaluates the etching result when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit, and an etching liquid adjustment unit that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit.

また、本発明の他の一態様は、上述したエッチング液管理システムであって、前記液状態情報は、前記エッチング液のＯＲＰ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ－ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ）値、温度、濃度のいずれかを少なくとも含む。 In another aspect of the present invention, in the etching liquid management system described above, the liquid state information includes at least one of the ORP (Oxidation-Reduction Potential) value, temperature, and concentration of the etching liquid.

また、本発明の他の一態様は、上述したエッチング液管理システムであって、前記形状情報は、前記複数の開口部各々の開口幅、レジスト厚のいずれかを少なくとも含む。 In another aspect of the present invention, in the etching solution management system described above, the shape information includes at least either the opening width or the resist thickness of each of the multiple openings.

また、本発明の他の一態様は、上述したエッチング液管理システムであって、前記流速情報は、流速ベクトルである。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned etching liquid management system, in which the flow velocity information is a flow velocity vector.

また、本発明の他の一態様は、上述したエッチング液管理システムであって、前記評価部は、前記エッチングの深さの前記複数の開口部の間での分布に関する特徴量に基づき、前記エッチング結果を評価する。 In another aspect of the present invention, the etching solution management system is as described above, and the evaluation unit evaluates the etching result based on a feature quantity related to the distribution of the etching depth among the multiple openings.

また、本発明の他の一態様は、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する第１のステップと、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する第２のステップと、前記第２のステップにおいて取得した前記液状態情報と、前記第１のステップにおいて取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定する第３のステップと、前記第３のステップにおいて推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する第４のステップと、前記第４のステップによる評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定する第５のステップとを有する、エッチング液管理方法である。 Another aspect of the present invention is an etching solution management method having a first step of acquiring flow rate information indicating the flow rate of the etching solution in each of a plurality of openings in a resist, a second step of acquiring liquid state information indicating the state of the etching solution, a third step of estimating the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired in the second step, the flow rate information acquired in the first step, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, a fourth step of evaluating the etching result when an etching solution corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated in the third step, and a fifth step of determining adjustment instructions for the etching solution based at least on the evaluation in the fourth step.

また、本発明の他の一態様は、コンピュータを、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する流速取得部、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する状態取得部、前記状態取得部が取得した前記液状態情報と、前記流速取得部が取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部、前記エッチング推定部が推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する評価部、前記評価部による評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部として機能させるためのプログラムである。 Another aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as a flow rate acquisition unit that acquires flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid in each of a plurality of openings in a resist, a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating the state of the etching liquid, an etching estimation unit that estimates the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow rate information acquired by the flow rate acquisition unit, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, an evaluation unit that evaluates the etching result when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit, and an etching liquid adjustment unit that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit.

この発明によれば、所望のエッチング結果が得られる割合を従来よりも高くできる。 This invention makes it possible to achieve a higher rate of desired etching results than ever before.

この発明の一実施形態によるウェットエッチングシステム１００の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a wet etching system 100 according to an embodiment of the present invention. 同実施形態におけるエッチング液管理システム６０の機能構成を示す概略ブロック図である。2 is a schematic block diagram showing the functional configuration of an etching liquid management system 60 in the embodiment. FIG. 同実施形態におけるエッチングシミュレート部６１によるシミュレーション結果の例を示す図である。13A to 13C are diagrams showing examples of simulation results by an etching simulator 61 in the embodiment. 同実施形態におけるエッチング液管理システム６０の動作例を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of the operation of the etching liquid management system 60 in the embodiment. 同実施形態のおけるエッチング推定部６６の動作例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of the operation of an etching estimation unit 66 in the embodiment. 同実施形態の変形例におけるエッチング液管理システム６０ａの機能構成を示す概略ブロック図である。FIG. 13 is a schematic block diagram showing the functional configuration of an etching liquid management system 60a in a modified example of the same embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態によるウェットエッチングシステム１００の構成を示す概略ブロック図である。ウェットエッチングシステム１００は、エッチング液を調整しながら、繰り返し使用してウェットエッチングを行う。本実施形態では、ウェットエッチングシステム１００は、エッチング液として塩化鉄（III）水溶液を用いて、エッチング基材である銅を腐食させてエッチングしているが、その他のエッチング液（例えば、王水、フッ酸など）、あるいはエッチング基材（例えば、その他の金属、ガラス、半導体など）が用いられてもよい。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a wet etching system 100 according to an embodiment of the present invention. The wet etching system 100 performs wet etching by repeatedly adjusting the etching solution. In this embodiment, the wet etching system 100 uses an aqueous solution of iron (III) chloride as the etching solution to corrode and etch copper, which is the etching substrate, but other etching solutions (e.g., aqua regia, hydrofluoric acid, etc.) or etching substrates (e.g., other metals, glass, semiconductors, etc.) may also be used.

ウェットエッチングシステム１００は、ウェットエッチング装置１０、調整タンク２０、水タンク３０、塩酸タンク４０、鉄液タンク５０、エッチング液管理システム６０を備える。ウェットエッチング装置１０は、調整タンク２０から供給されたエッチング液を用いて、ウェットエッチングを行い、使用したエッチング液を調整タンク２０に戻す。 The wet etching system 100 includes a wet etching device 10, an adjustment tank 20, a water tank 30, a hydrochloric acid tank 40, an iron liquid tank 50, and an etching solution management system 60. The wet etching device 10 performs wet etching using the etching solution supplied from the adjustment tank 20, and returns the used etching solution to the adjustment tank 20.

調整タンク２０は、エッチング液を貯蔵しており、エッチング液をウェットエッチング装置１０に供給する。また、調整タンク２０には、ウェットエッチング装置１０で使用されたエッチング液、水タンク３０の水、塩酸タンク４０の塩酸、鉄液タンク５０の鉄液（塩化鉄（III）溶液、塩化第二鉄溶液）が供給される。また、調整タンク２０に貯蔵されているエッチング液の一部は、廃液として廃棄される。なお、調整タンク２０への水タンク３０の水、塩酸タンク４０の塩酸、鉄液タンク５０の鉄液各々の供給量、および廃液の量は、エッチング液管理システム６０からの調整指示により制御される。 The adjustment tank 20 stores the etching solution and supplies the etching solution to the wet etching device 10. The adjustment tank 20 is also supplied with the etching solution used in the wet etching device 10, water from the water tank 30, hydrochloric acid from the hydrochloric acid tank 40, and iron liquid (iron (III) chloride solution, ferric chloride solution) from the iron liquid tank 50. A portion of the etching solution stored in the adjustment tank 20 is discarded as waste liquid. The amounts of water from the water tank 30, hydrochloric acid from the hydrochloric acid tank 40, and iron liquid from the iron liquid tank 50 supplied to the adjustment tank 20, as well as the amount of waste liquid, are controlled by adjustment instructions from the etching solution management system 60.

水タンク３０は、水を貯蔵し、エッチング液管理システム６０からの調整指示に従い、調整タンク２０に水を供給する。塩酸タンク４０は、塩酸を貯蔵し、エッチング液管理システム６０からの調整指示に従い、調整タンク２０に塩酸を供給する。鉄液タンク５０は、鉄液を貯蔵し、エッチング液管理システム６０からの調整指示に従い、調整タンク２０に鉄液を供給する。 The water tank 30 stores water and supplies water to the adjustment tank 20 according to adjustment instructions from the etching solution management system 60. The hydrochloric acid tank 40 stores hydrochloric acid and supplies hydrochloric acid to the adjustment tank 20 according to adjustment instructions from the etching solution management system 60. The iron liquid tank 50 stores iron liquid and supplies iron liquid to the adjustment tank 20 according to adjustment instructions from the etching solution management system 60.

エッチング液管理システム６０は、調整タンク２０に貯蔵されているエッチング液の状態を示す液状態情報を取得し、該液状態情報に基づきウェットエッチング装置１０によるエッチングの結果を推定する。エッチング液管理システム６０は、この推定結果を評価し、該評価結果に少なくとも基づき、水タンク３０の水、塩酸タンク４０の塩酸、鉄液タンク５０の鉄液各々の調整タンク２０へ供給量、および調整タンク２０からの廃液の量を制御する。なお、エッチング液管理システム６０は、１つまたは複数のコンピュータがプログラムを読み込み実行することで実現されてもよい。 The etching solution management system 60 acquires liquid state information indicating the state of the etching solution stored in the adjustment tank 20, and estimates the results of etching by the wet etching device 10 based on the liquid state information. The etching solution management system 60 evaluates the estimated results, and controls the amount of water in the water tank 30, the hydrochloric acid in the hydrochloric acid tank 40, and the iron liquid in the iron liquid tank 50 supplied to the adjustment tank 20, as well as the amount of waste liquid from the adjustment tank 20, based at least on the evaluation results. The etching solution management system 60 may be realized by one or more computers reading and executing a program.

図２は、本実施形態におけるエッチング液管理システム６０の機能構成を示す概略ブロック図である。エッチング液管理システム６０は、エッチングシミュレート部６１、エッチング予測モデル生成部６２、状態取得部６３、流速算出部６４、記憶部６５、エッチング推定部６６、評価部６７、エッチング液調整部６８を備える。 Figure 2 is a schematic block diagram showing the functional configuration of the etching liquid management system 60 in this embodiment. The etching liquid management system 60 includes an etching simulator 61, an etching prediction model generator 62, a state acquisition unit 63, a flow rate calculator 64, a memory unit 65, an etching estimation unit 66, an evaluation unit 67, and an etching liquid adjuster 68.

エッチングシミュレート部６１は、複数の条件下におけるエッチングのシミュレーション（数値シミュレーション）を行う。このシミュレーションでは、レジストの仮想的な開口部におけるエッチング液によるエッチング基材（金属基板）の腐食の進行がシミュレーションされる。より具体的には、流動と拡散によるエッチング液におけるエッチャント（Ｆｅ^３＋）の濃度分布、銅とエッチャントの反応（ＦｅＣｌ３＋Ｃｕ→ＦｅＣｌ２＋ＣｕＣｌ）、流動と拡散による溶解した銅（Ｃｕ^＋）の濃度分布がシミュレーションされる。なお、複数の条件下の間では、該開口部の形状に関する条件、エッチング液の流速に関する条件、エッチング液の状態に関する条件のいずれかが異なっている。 The etching simulator 61 performs a simulation (numerical simulation) of etching under a plurality of conditions. In this simulation, the progress of corrosion of an etching base material (metal substrate) by an etching solution in a virtual opening in a resist is simulated. More specifically, the concentration distribution of an etchant (Fe ³⁺ ) in the etching solution due to flow and diffusion, the reaction of copper with the etchant (FeCl 3 + Cu → FeCl 2 + CuCl), and the concentration distribution of dissolved copper (Cu ⁺ ) due to flow and diffusion are simulated. Note that among the plurality of conditions, any one of the conditions related to the shape of the opening, the conditions related to the flow rate of the etching solution, and the conditions related to the state of the etching solution is different.

開口部の形状に関する条件は、開口部の形状を示す形状情報により与えられる。形状情報は、開口幅、レジスト厚の少なくとも一部を含んでもよい。エッチング液の流速に関する条件は、エッチング液の流速を示す流速情報により与えられる。流速情報は、開口部におけるエッチング液の流速の絶対値、開口部におけるエッチング液の開口幅方向の流速の絶対値、開口部におけるエッチング液の深さ方向の流速の絶対値、開口部におけるエッチング液の開口幅方向および深さ方向の双方に垂直な方向の流速の絶対値、開口部におけるエッチング液の流速ベクトルの少なくとも一部を含んでもよい。エッチング液の状態に関する条件は、エッチング液の状態を示す液状態情報により与えられる。液状態情報は、エッチング液の温度、ＯＲＰ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ－ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ）値、鉄濃度の少なくとも一部を含んでもよい。ここで、ＯＲＰ値は、エッチング液に含まれるエッチャントの使用された割合を示す値である。本実施形態においては、エッチング液に含まれるＦｅイオン（Ｆｅ^３＋とＦｅ^２＋）のうちのＦｅ^３＋イオンの割合を示す値である。その他、溶解物の濃度や価数、塩酸濃度の情報を含んでも良い。 The condition regarding the shape of the opening is given by shape information indicating the shape of the opening. The shape information may include at least a part of the opening width and the resist thickness. The condition regarding the flow rate of the etching liquid is given by flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid. The flow rate information may include an absolute value of the flow rate of the etching liquid in the opening, an absolute value of the flow rate of the etching liquid in the opening width direction, an absolute value of the flow rate of the etching liquid in the opening depth direction, an absolute value of the flow rate of the etching liquid in the opening width direction and the depth direction, and at least a part of the flow rate vector of the etching liquid in the opening. The condition regarding the state of the etching liquid is given by liquid state information indicating the state of the etching liquid. The liquid state information may include at least a part of the temperature, the ORP (Oxidation-Reduction Potential) value, and the iron concentration of the etching liquid. Here, the ORP value is a value indicating the proportion of the etchant contained in the etching liquid that has been used. In this embodiment, it is a value indicating the ratio of Fe ³⁺ ions among Fe ions (Fe ³⁺ and Fe ²⁺ ) contained in the etching solution. In addition, it may include information on the concentration and valence of the dissolved matter, and the hydrochloric acid concentration.

エッチング予測モデル生成部６２は、エッチングシミュレート部６１によるシミュレーション結果を用いた機械学習により、エッチング予測モデルを生成する。このエッチング予測モデルは、レジストの開口部の形状に関する条件、エッチング液の流速に関する条件、エッチング液の状態に関する条件、エッチングされている深さから、エッチングの進行速度、あるいは所定の時間後のエッチングの深さを得る。なお、機械学習には、回帰分析、ニューラルネットワークなど、いずれの手法を用いてもよい。 The etching prediction model generating unit 62 generates an etching prediction model by machine learning using the simulation results by the etching simulating unit 61. This etching prediction model obtains the etching progress rate or the etching depth after a specified time from conditions related to the shape of the opening in the resist, conditions related to the flow rate of the etching solution, conditions related to the state of the etching solution, and the etching depth. Note that any method such as regression analysis or neural network may be used for the machine learning.

状態取得部６３は、調整タンク２０に貯蔵されているエッチング液の状態を示す液状態情報を取得する。
流速算出部６４（流速取得部）は、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する。例えば、流速算出部６４は、記憶部６５からエッチング基材の形状を示す情報を読み出し、該情報と、あらかじめ用意したスプレーノズルや液圧の情報とを用いて、エッチング基材に噴射されたエッチング液の流れを数値シミュレーションする。この数値シミュレーションにより、エッチング基材上のレジストの開口部各々におけるエッチング液の流速が算出される。エッチング基材の形状を示す情報には、エッチング基材に対するエッチング液の噴射位置、エッチング基材を搬送するウェットエッチング装置１０のローラの位置などの情報が含まれていてもよい。 The status acquisition unit 63 acquires liquid status information indicating the status of the etching liquid stored in the adjustment tank 20 .
The flow rate calculation unit 64 (flow rate acquisition unit) acquires flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid at each of the multiple openings of the resist. For example, the flow rate calculation unit 64 reads out information indicating the shape of the etching substrate from the storage unit 65, and performs a numerical simulation of the flow of the etching liquid sprayed onto the etching substrate using the information and the information of the spray nozzle and liquid pressure prepared in advance. This numerical simulation calculates the flow rate of the etching liquid at each opening of the resist on the etching substrate. The information indicating the shape of the etching substrate may include information such as the spray position of the etching liquid relative to the etching substrate and the position of the rollers of the wet etching device 10 that transport the etching substrate.

記憶部６５は、ウェットエッチング装置１０でエッチングされるエッチング基材の形状を示す情報を記憶する。
エッチング推定部６６は、状態取得部６３が取得した液状態情報と、流速算出部が取得した流速情報と、レジストの複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定する。この推定には、エッチング予測モデル生成部６２が生成したエッチング予測モデルを用いる。 The memory unit 65 stores information indicating the shape of the etching substrate to be etched by the wet etching device 10 .
The etching estimation unit 66 estimates the etching depth of each of the openings by using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit 63, the flow velocity information acquired by the flow velocity calculation unit, and shape information indicating the shape of each of the openings in the resist. For this estimation, the etching prediction model generated by the etching prediction model generation unit 62 is used.

評価部６７は、エッチング推定部６６が推定した複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する。例えば、評価部６７は、エッチングの深さの複数の開口部間の平均値が、所望の範囲内か否かを判定し、所望の範囲内であれば、エッチング結果が良好であると判定し、所望の範囲内になければ、エッチング結果に問題ありと判定する。また、評価部６７は、平均値に加え、エッチングの深さの複数の開口部の間での分布に関する特徴量（例えば、３σ）に基づき、エッチング結果を評価してもよい。 The evaluation unit 67 evaluates the etching result when an etching solution corresponding to the solution state information is used, based on the etching depth at each of the multiple openings estimated by the etching estimation unit 66. For example, the evaluation unit 67 determines whether the average value of the etching depth among the multiple openings is within a desired range, and if it is within the desired range, determines that the etching result is good, and if it is not within the desired range, determines that there is a problem with the etching result. Furthermore, the evaluation unit 67 may evaluate the etching result based on a feature value (e.g., 3σ) related to the distribution of the etching depth among the multiple openings in addition to the average value.

エッチング液調整部６８は、評価部６７による評価に少なくとも基づき、エッチング液に関する調整指示を決定する。エッチング液調整部６８は、評価部６７がエッチング結果は良好であると判定した場合は、特にエッチング液の調整を行わなくてもよい。また、エッチング液調整部６８は、評価部６７がエッチング結果は良好であると判定した場合は、エッチング液の液状態情報が変化しないように、水タンク３０、塩酸タンク４０、鉄液タンク５０からの供給、および調整タンク２０からの廃液の量を決定してもよい。 The etching solution adjustment unit 68 determines adjustment instructions for the etching solution based at least on the evaluation by the evaluation unit 67. If the evaluation unit 67 determines that the etching results are good, the etching solution adjustment unit 68 does not need to adjust the etching solution. Furthermore, if the evaluation unit 67 determines that the etching results are good, the etching solution adjustment unit 68 may determine the amount of supply from the water tank 30, the hydrochloric acid tank 40, and the iron liquid tank 50, and the amount of waste liquid from the adjustment tank 20, so that the liquid state information of the etching solution does not change.

また、エッチング液調整部６８は、評価部６７がエッチング結果に問題ありと判定した場合は、水タンク３０、塩酸タンク４０、鉄液タンク５０からの供給、および調整タンク２０からの廃液の量を決定し、調整指示とする。なお、これらの量の決定には、エッチング推定部６６により推定されたエッチングの深さ、あるいは該深さの分布の特徴量を用いるようにしてもよい。また、これらの量の決定には、回帰分析などの機械学習の手法が用いられてもよい。 If the evaluation unit 67 determines that there is a problem with the etching results, the etching solution adjustment unit 68 determines the amount of supply from the water tank 30, the hydrochloric acid tank 40, and the iron liquid tank 50, and the amount of waste liquid from the adjustment tank 20, and issues an adjustment instruction. Note that these amounts may be determined using the etching depth estimated by the etching estimation unit 66, or the feature amount of the distribution of the depth. Machine learning techniques such as regression analysis may also be used to determine these amounts.

図３は、本実施形態におけるエッチングシミュレート部６１によるシミュレーション結果の例を示す図である。図３は、１つの開口部に対するシミュレーションにより得られたある時刻におけるエッチング液中のＦｅ^３＋の濃度分布を示す図である。図３の例では、エッチング基材にレジスト厚Ｔのレジストが塗布され、開口幅Ｗのレジストの開口部があり、エッチング深さＤまで腐食が進んでいる。 Fig. 3 is a diagram showing an example of a simulation result by the etching simulator 61 in this embodiment. Fig. 3 is a diagram showing a concentration distribution of Fe3 ⁺ in the etching solution at a certain time obtained by simulation for one opening. In the example of Fig. 3, a resist with a resist thickness T is applied to an etching substrate, an opening in the resist with an opening width W is formed, and corrosion has progressed to an etching depth D.

図４は、本実施形態におけるエッチング液管理システム６０の動作例を説明するフローチャートである。まず、エッチングシミュレート部６１が、複数の条件下での仮想的な開口部におけるエッチングのシミュレートを行う（ステップＳａ１）。次に、エッチング予測モデル生成部６２は、ステップＳａ１のシミュレート結果を用いて、エッチング予測モデルを生成する（ステップＳａ２）。次に、状態取得部６３が、調整タンク２０に貯蔵されているエッチング液の液状態情報を取得する（ステップＳａ３）。次に、流速算出部６４が、エッチング液の流速を算出する（ステップＳａ４）。 Figure 4 is a flow chart for explaining an example of the operation of the etching liquid management system 60 in this embodiment. First, the etching simulation unit 61 simulates etching in a virtual opening under a plurality of conditions (step Sa1). Next, the etching prediction model generation unit 62 generates an etching prediction model using the simulation results of step Sa1 (step Sa2). Next, the state acquisition unit 63 acquires liquid state information of the etching liquid stored in the adjustment tank 20 (step Sa3). Next, the flow rate calculation unit 64 calculates the flow rate of the etching liquid (step Sa4).

次に、エッチング推定部６６が、ステップＳａ２で生成したエッチング予測モデルを用いてエッチングの深さを推定する（ステップＳａ５）。次に、評価部６７が、ステップＳａ５で推定したエッチングの深さに基づき、エッチング結果を評価する（ステップＳａ６）。評価部６７による評価が良好である場合（ステップＳａ７－Ｙｅｓ）、処理を終了し、評価部６７による評価が良好でない場合（ステップＳａ７－Ｎｏ）、エッチング液調整部６８が、調整タンク２０、水タンク３０、塩酸タンク４０、鉄液タンク５０に対して、エッチング液の調整指示を行う（ステップＳａ８）。 Next, the etching estimation unit 66 estimates the etching depth using the etching prediction model generated in step Sa2 (step Sa5). Next, the evaluation unit 67 evaluates the etching result based on the etching depth estimated in step Sa5 (step Sa6). If the evaluation by the evaluation unit 67 is good (step Sa7-Yes), the process ends, and if the evaluation by the evaluation unit 67 is not good (step Sa7-No), the etching solution adjustment unit 68 issues instructions to the adjustment tank 20, the water tank 30, the hydrochloric acid tank 40, and the iron liquid tank 50 to adjust the etching solution (step Sa8).

図５は、本実施形態のおけるエッチング推定部６６の動作例を説明するフローチャートである。まず、エッチング推定部６６は、時刻、エッチングの深さに初期値を設定する（ステップＳｂ１）。次に、エッチング推定部６６は、設定時刻における流速情報を流速算出部６４から取得する（ステップＳｂ２）。次に、エッチング推定部６６は、エッチング予測モデルを用いて、設定時刻においてエッチングの深さが設定された深さである場合に、設定時刻から所定時間ｔ後のエッチングの深さを推定する（ステップＳｂ３）。設定時刻から所定時間ｔ後が終了時刻を過ぎている場合は（ステップＳｂ４－Ｙｅｓ）、エッチング推定部６６は、処理を終了する。また、設定時刻から所定時間ｔ後が終了時刻を過ぎていない場合は（ステップＳｂ４－Ｎｏ）、エッチング推定部６６は、設定時刻を所定時間ｔ後に変更する（ステップＳｂ５）。次に、エッチング推定部６６は、設定時刻におけるエッチングの深さに、ステップＳｂ３で推定した値を設定し（ステップＳｂ６）、ステップＳｂ２に戻る。 FIG. 5 is a flow chart for explaining an example of the operation of the etching estimation unit 66 in this embodiment. First, the etching estimation unit 66 sets initial values for the time and the etching depth (step Sb1). Next, the etching estimation unit 66 acquires flow velocity information at the set time from the flow velocity calculation unit 64 (step Sb2). Next, the etching estimation unit 66 uses the etching prediction model to estimate the etching depth after a predetermined time t from the set time when the etching depth at the set time is the set depth (step Sb3). If the predetermined time t after the set time is past the end time (step Sb4-Yes), the etching estimation unit 66 ends the process. Also, if the predetermined time t after the set time is not past the end time (step Sb4-No), the etching estimation unit 66 changes the set time to the predetermined time t later (step Sb5). Next, the etching estimation unit 66 sets the etching depth at the set time to the value estimated in step Sb3 (step Sb6) and returns to step Sb2.

このように、エッチング推定部６６は、エッチングの深さを所定時間ｔごとに推定する。すなわち、エッチング予測モデルは、ある時刻のエッチングの深さを入力の一部として、該時刻から所定時間ｔ後のエッチングの深さを予測するモデルである。 In this way, the etching estimation unit 66 estimates the etching depth every predetermined time t. In other words, the etching prediction model is a model that uses the etching depth at a certain time as part of the input and predicts the etching depth a predetermined time t after that time.

図６は、本実施形態の変形例におけるエッチング液管理システム６０ａの機能構成を示す概略ブロック図である。図６において、図２の各部と同一の部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。エッチング液管理システム６０ａは、状態取得部６３、流速算出部６４、記憶部６５、エッチング推定部６６、評価部６７、エッチング液調整部６８、モデル記憶部６９を備える。モデル記憶部６９は、エッチング予測モデルを記憶しており、エッチング推定部６６は、モデル記憶部６９が記憶するエッチング予測モデルを用いて、エッチングの深さを推定する。 Figure 6 is a schematic block diagram showing the functional configuration of an etching liquid management system 60a in a modified example of this embodiment. In Figure 6, the same parts as those in Figure 2 are given the same reference numerals and their explanations are omitted. The etching liquid management system 60a includes a state acquisition unit 63, a flow rate calculation unit 64, a memory unit 65, an etching estimation unit 66, an evaluation unit 67, an etching liquid adjustment unit 68, and a model memory unit 69. The model memory unit 69 stores an etching prediction model, and the etching estimation unit 66 estimates the etching depth using the etching prediction model stored in the model memory unit 69.

上述の実施形態および変形例において、エッチング予測モデルを用いてエッチングの深さを推定し、該深さに基づきエッチング結果を評価しているが、深さに加えて角Ｒ、サイドエッチング量（エッチング幅）、ＥＦ（ＥｔｃｈｉｎｇＦａｃｔｏｒ）の少なくとも１つを推定し、該深さと該角Ｒ、該サイドエッチング量（エッチング幅）、該ＥＦ（ＥｔｃｈｉｎｇＦａｃｔｏｒ）の少なくとも１つに基づきエッチング結果を評価してもよい。 In the above-described embodiment and modified example, the etching depth is estimated using an etching prediction model, and the etching result is evaluated based on the depth. However, in addition to the depth, at least one of the corner radius, the side etching amount (etching width), and EF (Etching Factor) may be estimated, and the etching result may be evaluated based on the depth and at least one of the corner radius, the side etching amount (etching width), and EF (Etching Factor).

このように、上述の実施形態および変形例におけるエッチング液管理システム６０、６０ａは、液状態情報と、流速情報と、複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部６６と、エッチング推定部６６が推定したエッチングの深さに基づき、エッチング結果を評価する評価部６７と、評価部６７による評価に少なくとも基づき、エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部６８とを備える。
これにより、所望のエッチング結果が得られる割合を従来よりも高くできる。 Thus, the etching liquid management systems 60, 60a in the above-mentioned embodiments and modified examples include an etching estimation unit 66 that estimates the etching depth at each of the multiple openings using at least the liquid state information, flow rate information, and shape information indicating the shape of each of the multiple openings, an evaluation unit 67 that evaluates the etching result based on the etching depth estimated by the etching estimation unit 66, and an etching liquid adjustment unit 68 that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit 67.
This makes it possible to increase the rate at which the desired etching results can be obtained compared to the conventional method.

また、本発明は、以下のような実施形態であってもよい。
（１）本発明の一実施形態は、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する流速取得部と、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する状態取得部と、前記状態取得部が取得した前記液状態情報と、前記流速取得部が取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部と、前記エッチング推定部が推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する評価部と、前記評価部による評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部とを備える、エッチング液管理システムである。 The present invention may also be embodied as follows.
(1) One embodiment of the present invention is an etching liquid management system comprising: a flow rate acquisition unit that acquires flow rate information indicating the flow rate of an etching liquid in each of a plurality of openings in a resist; a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating the state of the etching liquid; an etching estimation unit that estimates an etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow rate information acquired by the flow rate acquisition unit, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings; an evaluation unit that evaluates an etching result when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit; and an etching liquid adjustment unit that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit.

（２）また、本発明の他の一実施形態は、（１）に記載のエッチング液管理システムであって、前記液状態情報は、前記エッチング液のＯＲＰ値、温度、濃度のいずれかを少なくとも含む。 (2) Another embodiment of the present invention is the etching liquid management system described in (1), in which the liquid state information includes at least one of the ORP value, temperature, and concentration of the etching liquid.

（３）また、本発明の他の一実施形態は、（１）または（２）に記載のエッチング液管理システムであって、前記形状情報は、前記複数の開口部各々の開口幅、レジスト厚のいずれかを少なくとも含む。 (3) Another embodiment of the present invention is an etching solution management system according to (1) or (2), in which the shape information includes at least one of the opening width and resist thickness of each of the plurality of openings.

（４）また、本発明の他の一実施形態は、（１）から（３）のいずれかに記載のエッチング液管理システムであって、前記流速情報は、流速ベクトルである。 (4) Another embodiment of the present invention is an etching liquid management system according to any one of (1) to (3), in which the flow rate information is a flow rate vector.

（５）また、本発明の他の一実施形態は、（１）から（４）のいずれかに記載のエッチング液管理システムであって、前記評価部は、前記エッチングの深さの前記複数の開口部の間での分布に関する特徴量に基づき、前記エッチング結果を評価する。 (5) Another embodiment of the present invention is an etching solution management system according to any one of (1) to (4), in which the evaluation unit evaluates the etching result based on a feature quantity related to the distribution of the etching depth among the multiple openings.

（６）また、本発明の他の一実施形態は、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する第１のステップと、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する第２のステップと、前記第２のステップにおいて取得した前記液状態情報と、前記第１のステップにおいて取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定する第３のステップと、前記第３のステップにおいて推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する第４のステップと、前記第４のステップによる評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定する第５のステップとを有する、エッチング液管理方法である。 (6) Another embodiment of the present invention is an etching solution management method having a first step of acquiring flow rate information indicating the flow rate of the etching solution in each of a plurality of openings in a resist, a second step of acquiring liquid state information indicating the state of the etching solution, a third step of estimating the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired in the second step, the flow rate information acquired in the first step, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, a fourth step of evaluating the etching result when an etching solution corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated in the third step, and a fifth step of determining adjustment instructions for the etching solution based at least on the evaluation by the fourth step.

（７）また、本発明の他の一実施形態は、コンピュータを、レジストの複数の開口部各々におけるエッチング液の流速を示す流速情報を取得する流速取得部、前記エッチング液の状態を示す液状態情報を取得する状態取得部、前記状態取得部が取得した前記液状態情報と、前記流速取得部が取得した前記流速情報と、前記複数の開口部各々の形状を示す形状情報とを少なくとも用いて、前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さを推定するエッチング推定部、前記エッチング推定部が推定した前記複数の開口部各々におけるエッチングの深さに基づき、前記液状態情報に対応するエッチング液を用いた場合のエッチング結果を評価する評価部、前記評価部による評価に少なくとも基づき、前記エッチング液に関する調整指示を決定するエッチング液調整部として機能させるためのプログラムである。 (7) Another embodiment of the present invention is a program for causing a computer to function as a flow rate acquisition unit that acquires flow rate information indicating the flow rate of the etching liquid in each of a plurality of openings in a resist, a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating the state of the etching liquid, an etching estimation unit that estimates the etching depth in each of the plurality of openings using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow rate information acquired by the flow rate acquisition unit, and shape information indicating the shape of each of the plurality of openings, an evaluation unit that evaluates the etching result when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit, and an etching liquid adjustment unit that determines adjustment instructions for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluation unit.

また、図１、図２、図６におけるエッチング液管理システム６０、６０ａの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりエッチング液管理システム６０、６０ａを実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 In addition, a program for realizing the functions of the etching liquid management systems 60 and 60a in Figures 1, 2, and 6 may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed to realize the etching liquid management systems 60 and 60a. Note that the term "computer system" here includes hardware such as the OS and peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 Furthermore, "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, optical magnetic disks, ROMs, and CD-ROMs, as well as storage devices such as hard disks built into computer systems. Furthermore, "computer-readable recording medium" also includes devices that dynamically store a program for a short period of time, such as communication lines when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and devices that store a program for a certain period of time, such as volatile memory within a computer system that serves as a server or client in such cases. Furthermore, the above-mentioned program may be one that realizes part of the functions described above, or may be one that can realize the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like that do not deviate from the gist of the present invention are also included.

１０ウェットエッチング装置
２０調整タンク
３０水タンク
４０塩酸タンク
５０鉄液タンク
６０、６０ａエッチング液管理システム
６１エッチングシミュレート部
６２エッチング予測モデル生成部
６３状態取得部
６４流速算出部
６５記憶部
６６エッチング推定部
６７評価部
６８エッチング液調整部
１００ウェットエッチングシステム Reference Signs List 10 Wet etching device 20 Adjustment tank 30 Water tank 40 Hydrochloric acid tank 50 Iron liquid tank 60, 60a Etching liquid management system 61 Etching simulator 62 Etching prediction model generator 63 State acquisition unit 64 Flow rate calculator 65 Storage unit 66 Etching estimation unit 67 Evaluation unit 68 Etching liquid adjuster 100 Wet etching system

Claims

a flow rate acquiring unit that acquires flow rate information indicating a flow rate of the etching solution in each of a plurality of openings in the resist;
a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating a state of the etching liquid;
an etching estimation unit that estimates an etching depth at each of the plurality of openings by using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow velocity information acquired by the flow velocity acquisition unit, and shape information indicating a shape of each of the plurality of openings;
an evaluation unit that evaluates an etching result when an etching liquid corresponding to the liquid state information is used, based on the etching depth at each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit;
and an etching liquid adjusting unit that determines an adjustment instruction for the etching liquid based at least on the evaluation by the evaluating unit.

The etching liquid management system of claim 1, wherein the liquid state information includes at least one of the ORP value, temperature, and concentration of the etching liquid.

The etching solution management system of claim 1, wherein the shape information includes at least one of the opening width and resist thickness of each of the plurality of openings.

The etching liquid management system of claim 1, wherein the flow rate information is a flow rate vector.

The etching solution management system of claim 1, wherein the evaluation unit evaluates the etching result based on a feature quantity related to the distribution of the etching depth among the multiple openings.

a first step of acquiring flow rate information indicative of a flow rate of an etchant in each of a plurality of openings in the resist;
A second step of acquiring liquid state information indicating a state of the etching liquid;
a third step of estimating an etching depth in each of the plurality of openings by using at least the liquid state information acquired in the second step, the flow velocity information acquired in the first step, and shape information indicating a shape of each of the plurality of openings;
a fourth step of evaluating an etching result when an etching solution corresponding to the liquid state information is used, based on the etching depth at each of the plurality of openings estimated in the third step;
and a fifth step of determining adjustment instructions for the etching solution based at least on the evaluation by the fourth step.

Computer,
a flow rate acquiring unit for acquiring flow rate information indicating a flow rate of the etching solution in each of the plurality of openings in the resist;
a state acquisition unit that acquires liquid state information indicating a state of the etching liquid;
an etching estimation unit that estimates an etching depth at each of the plurality of openings by using at least the liquid state information acquired by the state acquisition unit, the flow velocity information acquired by the flow velocity acquisition unit, and shape information indicating a shape of each of the plurality of openings;
an evaluation unit that evaluates an etching result in a case where an etching liquid corresponding to the liquid state information is used, based on the etching depth in each of the plurality of openings estimated by the etching estimation unit;
and a program for causing the etching solution adjusting unit to function as an etching solution adjusting unit that determines an adjustment instruction for the etching solution based at least on the evaluation by the evaluating unit.