JPH06280054A - エッチング装置 - Google Patents

エッチング装置

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JPH06280054A
JPH06280054A JP6690593A JP6690593A JPH06280054A JP H06280054 A JPH06280054 A JP H06280054A JP 6690593 A JP6690593 A JP 6690593A JP 6690593 A JP6690593 A JP 6690593A JP H06280054 A JPH06280054 A JP H06280054A
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etching
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etching liquid
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正治 宮永
Tsugufumi Mitamura
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 エッチング液循環式のエッチング装置におい
て、エッチング処理槽2内に、エッチング液1の濃度を
検出する濃度センサSを設ける。濃度センサSにて検出
された濃度は電気信号に変換され、制御手段15に入力
され、制御手段15は、この信号に基づいてエッチング
液1が使用可能か否かを判断し、使用不可と判断した場
合は、エッチング処理槽2内へワークを投入する搬送手
段4を停止させる。 【効果】 エッチング液1の劣化状態を、正確に検知で
きるので、タイミング良く液交換が行え、エッチング液
1の無駄がなくなると共に、パターン形成の安定性、及
び形成精度の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イや、IC、LSI等の製造プロセスで用いられるフォ
トリソグラフィー工程において使用されるエッチング装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、上記のようなフォトリソグラ
フィー工程における回路パターン形成精度は、得られる
液晶ディスプレイなどのデバイスの特性に大きく影響す
ることが知られており、そのため、回路パターン形成精
度の高精度化が強く望まれている。
【0003】上記のような回路パターン形成において使
用される機器として、エッチング装置があり、今日にお
いては、経済的なエッチング液循環式のものが広く使用
されている。
【0004】このようなエッチング液循環式のエッチン
グ装置は、図3に示すように、フォトレジストが塗布さ
れ、回路パターンが現像されたワーク(基板)30表面
に、回路パターンを形成すべくエッチング処理を施す弗
酸緩衝液などのエッチング液21を貯溜し、ワーク30
がカセット23等に収容された状態で投入されるエッチ
ング処理槽22を備えている。このエッチング処理槽2
2には、エッチング液貯溜槽25からの新しいエッチン
グ液21を供給する給液バルブ24と、排液用の排液バ
ルブ26・26とが設けられている。
【0005】また、このエッチング処理槽22の上部に
は、エッチング処理槽22から溢れ出たエッチング液2
1を回収するオーバーフロー槽27が設けられており、
このオーバーフロー槽27には、排液バルブ26と共
に、オーバーフロー槽27内のエッチング液21を、フ
ィルタ29を通して再びエッチング処理槽22内に戻す
ポンプ28が設けられている。これにより、エッチング
液21は、循環して利用されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
エッチング装置においては、エッチング液21の液交換
を良いタイミングで行うことが難しく、そのため、まだ
処理可能な状態のエッチング液21を無駄に棄てること
による経済上の問題と、高精度のデバイスを安定して製
造するために、できるだけ小さくしなければならない現
像仕上げ線幅とエッチング仕上げ線幅との差を小さくす
ることができないという精度上の問題とを有している。
【0007】即ち、上記のエッチング装置においては、
エッチング液21の利用限界を、処理したバッチ数等に
基づいて経験的に推定し、これに基づいてエッチング液
21の液交換を行っている。ところが、エッチング液の
劣化は、使用状況によって大きく異なり、処理したバッ
チ数に必ずしも依存するものとは言えない。そのため、
上記したようなエッチング液21の無駄や、現像仕上げ
線幅とエッチング仕上げ線幅との差を小さくできない等
の不具合を生じることとなる。
【0008】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、経済的で、製造コストの削減が可能であると共に、
パターン形成の安定性、及び形成精度の向上が可能なエ
ッチング装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
エッチング装置は、上記目的を達成するために、フォト
レジストが塗布され、パターンが現像された基板に対し
てエッチング液を用いてエッチング処理を施し、基板上
にパターンを形成させるエッチング装置において、エッ
チング液の濃度を検出する濃度検出手段が設けられてい
ることを特徴としている。
【0010】また、請求項2記載のエッチング装置は、
上記目的を達成するために、上記請求項1記載のエッチ
ング装置において、濃度検出手段が、エッチング液の吸
光度に基づいて濃度検出を行うことを特徴としている。
【0011】
【作用】上記の請求項1の構成によれば、エッチング液
の濃度を測定する濃度検出手段、例えば、請求項2の構
成によれば、エッチング液の吸光度に基づいて濃度検出
を行う濃度検出手段が設けられているので、エッチング
液の濃度が正確に検出され、この濃度検出手段の測定結
果に基づいて、エッチング液の交換を行うことにより、
エッチング液を利用限界直前まで効率良く使用すること
ができる。これにより、エッチング液の無駄をなくし、
製造コストを削減させることができる。
【0012】また、同時に、エッチング液の交換がタイ
ミング良く成されるため、エッチング液の濃度の管理不
足によるエッチング不良の発生を防ぐことができ、パタ
ーン形成の安定性、及び形成精度の向上が図れる。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例について図1に基づいて説
明すれば、以下の通りである。本実施例のエッチング装
置は、図に示すように、レジストが塗布されて回路パタ
ーン様に現像されたワーク(基板)16に対して、回路
パターンを形成すべくエッチングするエッチング液1を
貯溜したエッチング処理槽2を備えている。
【0014】このエッチング処理槽2は、ワーク16を
カセット3等に収容された状態で浸漬して処理するよう
になっており、このようなエッチング処理槽2へのワー
ク16の搬入は、具体的には搬送ロボットである搬送手
段4にて成されている。投入側搬送ロボットは、図示し
ないローダー部からワーク16をカセット3ごと搬送し
てエッチング処理槽2内へ投入し、処理終了後、引き上
げ側搬送ロボットが、回路パターンが形成されたワーク
16を、次の図示しない水洗槽へと搬送するようになっ
ている。但し、1台で投入及び引き上げの両方の動作を
行う搬送ロボットを用いてもよい。
【0015】上記エッチング液1としては、成膜材料に
応じて種々の薬剤、例えば弗硝酸、弗酸緩衝液等が使用
され、本実施例においては、弗硝酸が用いられている。
【0016】上記エッチング処理槽2の上面には、他端
側が、新しいエッチング液1を貯溜したエッチング液貯
溜槽5に接続された連通管6が配設されており、この連
通管6には、必要に応じて開閉される給液バルブ7が設
けられている。
【0017】一方、エッチング処理槽2の底面には、途
中二股に分岐され、分岐路の一方が図示しない廃液用タ
ンクに接続された連通管8・9が配設されており、これ
ら廃液用タンクに至る分岐路には、必要に応じて開閉さ
れる排液バルブ10がそれぞれ設けられている。これら
連通路8・9における他方側の分岐路は、エッチング処
理槽2の上面に接続されており、これらエッチング処理
槽2に至る分岐路には、連通路8・9を通って流れるエ
ッチング液1を、流路前方に備えたフィルタ11にて濾
過した後、再びエッチング処理槽2内へ送り込むこと
で、エッチング処理槽2内のエッチング液1の循環利用
を図るポンプ12がそれぞれ設けられている。
【0018】また、エッチング処理槽2の上部には、処
理槽2から溢れ出たエッチング液1を貯溜するオーバー
フロー槽14が設けられている。このオーバーフロー槽
14の底面にも、一方側の分岐路に排液バルブ10を備
えた連通管13が配設されており、他方側の分岐路は、
上記と同様に、ポンプ12及びフィルタ11を介して、
エッチング処理槽2の上面に接続されている。
【0019】さらに、上記エッチング処理槽2内には、
エッチング液1の濃度を検出する濃度検出手段である濃
度センサSが取り付けられており、本実施例の濃度セン
サSは、エッチング液1の吸光度を測定し、得られた吸
光度に基づいてエッチング液1の濃度を検出するように
なっている。
【0020】また、本エッチング装置には、装置各部を
制御するCPU等を備えたコンピュータからなる制御手
段15が設けられており、この制御手段15に、上記濃
度センサSにて測定された濃度が、電気信号に変換され
て入力されるようになっている。この制御手段15の記
憶部には、予め、エッチング処理不可能状態のエッチン
グ液1の濃度値が入力されており、濃度センサSからの
信号が、この値を越えた値であれば、即刻、搬送手段4
の投入側搬送ロボットを停止させ、エッチング処理槽2
へのワーク16の搬入を停止させるようになっている。
【0021】ここで、上記エッチング装置における処理
動作を説明する。
【0022】作業者にて、図示しない開始スイッチがO
Nされると、投入側搬送ロボットがローダ部からカセッ
ト3に収容されたワーク16をエッチング処理槽2へと
搬送し、内部へ投入する。エッチング処理槽2内のエッ
チング液1に浸漬されたワーク16は、エッチング液1
にてエッチングされ、所定の回路パターンを形成され
る。この間、連通管8・9に設けられたポンプ12が、
エッチング処理槽2内のエッチング液1を、フィルタ1
1にて濾過しながら循環させる。また、ワーク16の投
入にて、エッチング処理槽2から溢れ出たエッチング液
1も、オーバーフロー槽14に配設された連通管13を
介して、エッチング処理槽2内へ戻され、循環利用され
る。
【0023】ワーク16のエッチング処理が終了したな
らば、引き上げ側搬送ロボットが、エッチング処理槽2
から処理済のワーク16をカセット3ごと引き上げ、次
の水洗槽へと搬送する。同時に、投入側の搬送ロボット
が、次に処理すべきワーク16を、ローダ部からエッチ
ング処理槽2へと搬送する。処理済のワーク16が引き
上げられてから、未処理のワーク16が投入されるまで
の間、各ポンプ12が一旦停止し、エッチング液1の循
環が停止する。そして、濃度センサSが、エッチング処
理槽2内のエッチング液1の濃度を検出し、検出結果を
電気信号に変換して制御手段15へ出力する。
【0024】信号が入力されると、制御手段15が、こ
の入力信号に基づいてエッチング液1が処理可能か否か
を判断する。制御手段15にて、処理可能と判断された
場合、そのまま投入側搬送ロボットが未処理の次のワー
ク16を搬送し、エッチング処理槽2内へ投入する。一
方、制御手段15にて処理不能と判断された場合、投入
側搬送ロボットが停止する。
【0025】投入側搬送ロボットが停止し、エッチング
液の要交換を知った作業者は、マニュアルにて、エッチ
ング液1の液交換を行う。具体的には、各排液バルブ1
0を開栓し、エッチング処理槽2内の劣化したエッチン
グ液1を排出した後、排液バルブ10を閉栓し、次い
で、給液バルブ7を開栓して新しいエッチング液1をエ
ッチング液貯溜槽5からエッチング処理槽2内へ供給さ
せる。
【0026】液交換が終了したならば、作業者が再び開
始スイッチをONする。これにより、投入側搬送ロボッ
トが未処理のワーク16の搬送を再開し、エッチング処
理槽2内に投入する。以下、同様の動作が繰り返され
る。
【0027】以上のように、本実施例のエッチング装置
においては、エッチング処理槽2内に、エッチング液1
の濃度を検出する濃度センサSが備えられており、制御
手段15が、この濃度センサSの検出結果に基づいて、
エッチング処理槽2内のエッチング液1の劣化状態を検
知し、劣化が激しくエッチング処理不能と判断した場
合、投入側搬送ロボットを停止させ、作業者は、投入側
搬送ロボットが停止した時点で、エッチング処理槽2内
のエッチング液1の交換を行うようになっている。
【0028】これにより、エッチング液1の液交換がタ
イミング良く行えるようになり、エッチング液1を利用
限界直前まで効率良く使用することができる。この結
果、エッチング液1が無駄に廃棄されず、製造コストが
削減される。
【0029】同時に、エッチング液1の利用限界を、正
確に把握することができるので、現像仕上げ線幅とエッ
チング仕上げ線幅との差を小さくすることが可能とな
り、エッチング液1の濃度の管理不足によるエッチング
不良の発生を防いで、パターン形成の安定性、及び形成
精度の向上が図れる。
【0030】尚、上記実施例においては、濃度センサS
をエッチング処理槽2内に取り付けたが、取り付け箇所
をフィルタ11の流路前方とすることにより、濃度セン
サSのメンテナンス性を向上させることができる。
【0031】また、上記実施例においては、エッチング
処理槽2の液交換作業を、マニュアルにて行うようにな
っていたが、作業者の負担を軽減するために、図2に示
すように、制御手段15’に、投入側の搬送ロボットの
停止と共に、各排液バルブ10及び給液バルブ7の開栓
/閉栓も制御させ、液交換を自動化にした構成としても
よい。
【0032】その場合、例えば、図に示すように、濃度
センサSを3ヵ所に設置し、2ヵ所以上の濃度センサS
から濃度異常の信号が入力された際に、投入側の搬送ロ
ボットを停止させ、エッチング液1の液交換を行うよう
にすることにより、濃度センサSの異常時に液交換が行
われて使用可能なエッチング液1が無駄になるという事
態を回避することができる。
【0033】
【発明の効果】本発明の請求項1記載のエッチング装置
は、以上のように、エッチング液の濃度を検出する濃度
検出手段が設けられている構成である。
【0034】また、請求項2記載のエッチング装置は、
以上のように、上記請求項1記載のエッチング装置にお
いて、濃度検出手段が、エッチング液の吸光度に基づい
て濃度検出を行う構成である。
【0035】それゆえ、エッチング液の濃度が正確に検
出され、この濃度検出手段の測定結果に基づいて、エッ
チング液の交換を行うことにより、エッチング液を利用
限界直前まで効率良く使用することができる。これによ
り、エッチング液の無駄をなくし、製造コストを削減さ
せることができるという効果を奏する。
【0036】また、同時に、エッチング液の交換が、タ
イミング良く成されるため、エッチング液の濃度の管理
不足による、エッチング不良の発生を防ぐことができ、
パターン形成の安定性、及び形成精度の向上が図れると
いう効果も併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のエッチング装置の概略の構
成図である。
【図2】本発明の他の実施例のエッチング装置の概略の
構成図である。
【図3】従来のエッチング装置の概略の構成図である。
【符号の説明】
1 エッチング液 2 エッチング処理槽 3 カセット 4 搬送手段 5 エッチング液貯溜槽 6 連通管 7 給液バルブ 8 連通管 9 連通管 10 排液バルブ 11 フィルタ 12 ポンプ 13 連通路 14 オーバーフロー槽 15 制御手段 16 ワーク(基板)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フォトレジストが塗布され、パターンが現
    像された基板に対してエッチング液を用いてエッチング
    処理を施し、基板上にパターンを形成させるエッチング
    装置において、 エッチング液の濃度を検出する濃度検出手段が設けられ
    ていることを特徴とするエッチング装置。
  2. 【請求項2】上記濃度検出手段が、エッチング液の吸光
    度に基づいて濃度検出を行うことを特徴とする請求項1
    記載のエッチング装置。
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