JPH06236869A - ウェットエッチング装置 - Google Patents

ウェットエッチング装置

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JPH06236869A
JPH06236869A JP873993A JP873993A JPH06236869A JP H06236869 A JPH06236869 A JP H06236869A JP 873993 A JP873993 A JP 873993A JP 873993 A JP873993 A JP 873993A JP H06236869 A JPH06236869 A JP H06236869A
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etching
flow rate
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valve
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ウェットエッチング装置において、よりエッチ
ング液の再生循環サイクルを早くしてスループットの向
上を図り、循環ラインの純水洗浄における金属不純物の
再溶出による汚染を無くす。 【構成】金属不純物除去カラム3を分流するバイパス配
管6と、このバイパス配管6及び金属不純物除去カラム
3に流入するエッチング液14の流量を調節する流量調
整弁4とを設け、被エッチング物に影響を与えない程度
に金属不純物の含有量に応じてバイパス配管及び金属不
純物除去カラムに流入するエッチング液の流量を設定し
ている。また、金属不純物除去カラム3の後段に開閉弁
8を設け、循環ラインの純水洗浄に際しては、開閉弁8
と流量調整弁4を閉じ、金属不純物除去カラム3を循環
ラインより取外し出来るようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエッチング液を循環させ
エッチング液を更新しながらエッチングするウェットエ
ッチング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化に伴ない半導
体ウェーハ表面の清浄化の要求が一段と厳しくなってい
る。例えば、半導体ウェーハの熱酸化膜あるいは自然酸
化膜を除去するのに、ウェットエッチング装置を使用し
てフッ酸含有のエッチング液に半導体ウェーハを浸しエ
ッチングを行なってるが、このエッチング液にはシリコ
ンよりもイオン化傾向の小さい金属イオン(Cu,Au
等)が多々含まれていることがある。このような金属イ
オンが含まれていると、これら金属イオンが半導体ウェ
ーハ面に付着し電気特性に悪影響を与えることになる。
このため、この種のウェットエッチング装置では、この
金属イオンを除去する種々の除去方法が提案されてき
た。
【0003】この有害な金属イオンを除去する方法とし
て、金属析出シリコン粒子を吸着材に用いて金属イオン
を除去する方法を利用したウェットエッチング装置が公
開技法91一8033号公報に開示されている。
【0004】図4は従来の一例を示すウェットエッチン
グ装置の模式断面図である。公開技法91一8033号
公報に開示されているウェットエッチング装置は、図4
に示すように、エッチング槽19よりオーバフローする
エッチング液14を蓄えるオーバフロー槽20と、この
オーバフロー槽20とエッチング槽19と繋ぎエッチン
グ液14を循環させる循環用配管15と、オーバフロー
槽20からエッチング槽19にエッチング液14を圧送
するポンプ16と、このポンプ16の後段にあって循環
用配管15に直列に取付けられている金属不純物除去カ
ラム17及フィルタ18とを備えている。
【0005】このウェットエッチング装置では、エッチ
ング槽19よりオーバフローしたエッチング液14を一
時的にオーバーフロー槽20に蓄え、所定のレベルに達
したら、ポンプ16によりエッチング液19を圧送し、
循環用配管15にエッチング液を流すことで、金属不純
物除去カラム17で液中の金属イオンを吸着除去し、フ
ィルタ18で微粒子を取除いている。そして精製された
エッチング液をエッチング槽19に戻す。
【0006】このように、オーバフロー槽20の汚れた
エッチング液を金属不純物除去カラム17とフィルタ1
8を通してエッチング槽19に循環させ、エッチング槽
19に清浄化されたエッチング液を供給し、新たに補充
するエッチング液を少なくし装置の運用費の低減を図っ
ていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したウェットエッ
チング装置では、金属不純物除去カラムで完全に金属不
純物が除去されるものの、送液されるエッチング液の全
量が金属不純物除去カラムを通る循環系統となっている
ので、この循環系統ラインの流量はこの金属不純物所除
去カラムの最大流量(吸着能力が得られる流量)で決め
られ、エッチング液の一循環サイクル時間は制限され、
より早くすることが出来ないという欠点がある。このこ
とは、エッチング工程のスループットの向上が図れない
という問題がある。また、循環系統配管を洗浄するため
に純水を流すと、金属不純物除去カラムに純水が流入
し、洗浄後再使用するときに金属析出シリコン粒子に吸
着されていた金属不純物が溶出し、エッチング液が汚染
される問題もある。
【0008】従って、本発明の目的は、よりエッチング
液の再生循環サイクルを早くしてスループットの向上を
図り、金属不純物の再溶出で汚染を起すことがないウェ
ットエッチング装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、エッチ
ング槽よりオーバフローするエッチング液を蓄えるオー
バフロー槽と、このオーバフロー槽と前記エッチング槽
と繋ぐ循環用配管と、前記オーバフロー槽から前記エッ
チング槽に前記エッチング液を圧送するポンプと、前記
循環用配管の上流側部に第1の流量調整弁を介して取付
けられているとともに金属析出シリコン粒子を充填する
金属不純物除去カラムと、前記循環用配管の上流側部に
接続されるとともに前記第1の流量調整弁及び前記金属
不純物除去カラムと分岐するバイパス配管と、前記金属
不純物除去カラムの液排出側に取付けられる第1の開閉
弁と、この第1の開閉弁と前記バイパス配管と合流する
循環用配管部に取付けられるフィルタとを備えているウ
ェットエッチング装置である。また、望ましくは、前記
オーバフロー槽より排出される前記エッチング液の金属
不純物の含有量を検出し、この含有量に応じて前記第1
の流量調整弁を制御することである。
【0010】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は本発明のウェットエッチング装置の
第1の実施例を示す模式断面図である。このウェットエ
ッチング装置は、図1に示すように、オーバフローする
エッチング液を排出する循環用配管15aを分岐するバ
イパス配管6と、分岐された金属不純物除去カラム3の
液流入側に取付けられる流量調整弁4及び液排出側に取
付けられる開閉弁8をそれぞれ設け、流量調整弁4の開
度を変え、金属不純物除去カラム3に流入するエッチン
グ液の流量を変えることである。
【0012】次に、このウェットエッチング装置におけ
るエッチング液の循環動作を説明する。ここで説明し易
くするために、具体的にエッチング液の総量を40リッ
トル、ポンプ16の吐出量を12リットル/分、金属不
純物除去カラム3の最大流量を6リットル/minであ
ると仮定する。
【0013】まず、オーバフローしたエッチング液14
がポンプ2の動作により循環用配管15aより排出され
る。次に、金属不純物の含有量の規定値から推定し、弁
制御部7により流量調整弁4を閉じ、金属不純物除去カ
ラム3にエッチング液を流さない。このことにより、エ
ッチング液は12リットル/分の流量でバイパス配管6
に流入しフィルタ5を通過しエッチング槽9に供給され
る。
【0014】次に、エッチング作業が進むにつれて、エ
ッチング液の金属不純物の濃度が大きくなるので、所定
回数の循環サイクル後に金属不純物の含有量を測定す
る。もし、金属不純物の含有量が規定値より、例えば、
20パーセント超えたとすると、弁制御部7により流量
調整弁4を所定の開度に開き、例えば、エッチング液1
4を3リットル/分の流量で金属不純物除去カラム3に
流し、残りのエッチング液14はバイパス配管6に9リ
ットル/分の流量で流す。次に、金属不純物含有量を再
び測定し、その測定値が規定値以下であれば、流量調整
バルブ4の開度をそのままとし、エッチング作業を続け
る。もし、規定値を超えていたら、超過した値に応じて
流量調整弁4の開度を拡ろげ金属不純物除去カラム3に
流すエッチング液の流量を増やす。
【0015】このように、金属不純物の含有量に応じて
金属不純物除去カラム3に流すエッチング液の流量を変
え、残りのエッチング液をバイパス配管6に流すこと
で、被エッチング物に影響を与えない程度に金属不純物
濃度を抑え循環ラインを流すエッチング液の流量を増大
し、従来の循環サイクルをより早くすることが出来る。
ちなみに、この装置では一循環サイクルが40リットリ
/12リットル/分=3分20秒であり、従来の装置で
は40リットル/6リットル=6分40秒に比べ倍の早
さになる。
【0016】また、エッチング液の交換等により、この
ウェットエッチング装置の循環ラインを純水で洗浄する
場合は、開閉弁8及び流量調整弁4を閉じ、金属不純物
除去カラム3を取外し、金属不純物除去カラム3を循環
ラインとは別に清掃する。このことにより、従来、循環
ラインに取付けた状態で金属不純物除去カラムを清掃し
たときに起きる再溶出による汚染を解消することが出来
た。さらに、この金属不純物除去カラムの金属析出シリ
コン粒子の飽和吸着量は、エッチング液を定期的に金属
不純物濃度を測定することにより推定出来るので、金属
不純物除去カラムの交換時期を金属シリコンの飽和吸着
量に達するまで延すことが出来るという利点もある。
【0017】図2は本発明のウェットエッチング装置の
第2の実施例を示す模式断面図である。このウェットエ
ッチング装置は、図2に示すように、オーバフロー槽1
0から排出されるエッチング液14の金属不純物の含有
量を測定する金属イオン検出器1を設け、循環サイクル
毎に金属不純物の含有量を測定し、この測定値を弁制御
部7aに入力させ、測定値に応じて流量調整弁4の開度
を変え、金属不純物除去カラム3に流入するエッチング
液の流量を制御するとである。それ以外は前述の実施例
と同じである。
【0018】このウェットエッチング装置は、循環サイ
クル毎に金属不純物を測定し、金属不純物除去カラム3
への流量を制御するので、前述の実施例に比べエッチン
グ液の清浄度をより精密に制御できるという利点があ
る。
【0019】図3は本発明のウェットエッチング装置の
第3の実施例を示す模式断面図である。このウェットエ
ッチング装置は、図3に示すように、バイパス配管6の
流入側に流量調整弁4aを、流出側に開閉弁8aを設け
たことである。それ以外は前述の実施例と同じである。
【0020】このウェットエッチング装置は、バイパス
配管6に流れるエッチング液14の流量を流量調整弁4
aを絞ることにより、バイパスされるエッチング液を少
くし、エッチング液14に含有する金属不純物をより少
くすることが出来る。言い換えば、被エッチング物に影
響する金属不純物の含有量を考慮し、バイパス配管6に
流すエッチング液の流量を適宜少くし、金属不純物除去
カラム3への流量を増大させて金属不純物を適切な量以
下に制御し循環サイクルを効率良くしたものである。勿
論、流量調整弁4aを最大開度にし、流量調整弁4を可
変することで前述の実施例で説明した動作も出来るし、
また、流量調整弁4a及び開閉弁8aを閉じることによ
り、従来例に述べたように、完全に金属不純物の除去も
出来るという適用範囲の広いウェットエッチング装置が
得られる。
【0021】また、実際の配管系統の違いによるエッチ
ング液14のバイパス配管への流量抵抗と金属不純物所
除去カラム3への配管の流量抵抗とが多少差があって
も、これら二つの流量調整弁4,4aを独立に調整する
ことによって、バイパス配管6及び金属不純物除去カラ
ム3に流すエッチング液の流量を正確に設定出来るとい
う利点がある。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属不純
物除去カラムを分流するバイパス配管と、このバイパス
配管及び金属不純物除去カラムに流入するエッチング液
の流量を調節する流量調整弁とを設け、被エッチング物
に影響を与えない程度に金属不純物の含有量に応じてバ
イパス配管及び金属不純物除去カラムに流入するエッチ
ング液の流量を設定することにより、金属不純物を効率
良く除去してより早いエッチング液の循環サイクルが得
られスループットの向上が図れるという効果がある。ま
た、金属不純物除去カラムの循環ラインを遮断する開閉
バルブを設けることによって、金属不純物除去カラムを
循環ラインより取外すことが出来るので、循環ラインの
純水洗浄による金属不純物の再溶出によるエッチング液
の汚染が無くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェットエッチング装置の第1の実施
例を示す模式断面図である。
【図2】本発明のウェットエッチング装置の第2の実施
例を示す模式断面図である。
【図3】本発明のウェットエッチング装置の第3の実施
例を示す模式断面図である。
【図4】従来の一例を示すウェットエッチング装置の模
式断面図である。
【符号の説明】
1 金属イオン検出器 2,2a,16 ポンプ 3,17 金属不純物除去カラム 4,4a 流量調整弁 5,5a,18 フィルタ 6 バイパス配管 7,7a,7b 弁制御部 8,8a 開閉弁 9,19 エッチング槽 10,20 オーバフロー槽 14 エッチング液 15,15a,15b 循環用配管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エッチング槽よりオーバフローするエッ
    チング液を蓄えるオーバフロー槽と、このオーバフロー
    槽と前記エッチング槽と繋ぐ循環用配管と、前記オーバ
    フロー槽から前記エッチング槽に前記エッチング液を圧
    送するポンプと、前記循環用配管の上流側部に第1の流
    量調整弁を介して取付けられているとともに金属析出シ
    リコン粒子を充填する金属不純物除去カラムと、前記循
    環用配管の上流側部に接続されるとともに前記第1の流
    量調整弁及び前記金属不純物除去カラムと分岐するバイ
    パス配管と、前記金属不純物除去カラムの液排出側に取
    付けられる第1の開閉弁と、この第1の開閉弁と前記バ
    イパス配管と合流する循環用配管部に取付けられるフィ
    ルタとを備えることを特徴とするウェットエッチング装
    置。
  2. 【請求項2】前記オーバフロー槽より排出される前記エ
    ッチング液の金属不純物の含有量を検出し、この含有量
    に応じて前記第1の流量調整弁を制御することを特徴と
    する請求項1記載のウェットエッチング装置。
  3. 【請求項3】 前記バイパス配管の液流入側に第2の流
    量調整弁を液流出側に第2の開閉弁をそれぞれ取付け、
    前記オーバフロー槽より排出される前記エッチング液の
    金属不純物の含有量を検出し、この含有量に応じて前記
    第1の流量調整弁と前記第2の流量調整弁を制御するこ
    とを特徴とする請求項1記載のウェットエッチング装
    置。
JP5008739A 1993-01-22 1993-01-22 ウェットエッチング装置 Expired - Lifetime JPH0812854B2 (ja)

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JPH0812854B2 JPH0812854B2 (ja) 1996-02-07

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JP2008252049A (ja) * 2006-05-18 2008-10-16 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 処理液処理装置及びこれを備えた基板処理装置
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