JPH08277478A - Etching liquid circulator for laser induced wet etching - Google Patents

Etching liquid circulator for laser induced wet etching

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JPH08277478A
JPH08277478A JP7106849A JP10684995A JPH08277478A JP H08277478 A JPH08277478 A JP H08277478A JP 7106849 A JP7106849 A JP 7106849A JP 10684995 A JP10684995 A JP 10684995A JP H08277478 A JPH08277478 A JP H08277478A
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JP
Japan
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etching
etchant
laser
sample
container
Prior art date
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Application number
JP7106849A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Sugioka
幸次 杉岡
Koichi Toyoda
浩一 豊田
Akira Moro
昭 茂呂
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KOSHO SEISAKUSHO KK
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
KOSHO SEISAKUSHO KK
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To prevent the degradation in a working rate by depressing the liquid surface height of an etching liquid by a transparent plate to allow the transmission a laser beam and circulating the etching liquid packed in a container part by a circulating path. CONSTITUTION: A container part 16 of a main body is provided with an aperture 18b atop this part, is arranged with a sample 104 on its rear surface and is packed internally with the etching liquid. A transparent plate 36 is disposed in the aperture 18b to depress the liquid surface of the etching liquid packed in the container part 16 and to allow the transmission of the laser beam. The etching liquid packed in the container part 16 is circulated by using a circulating path 20. The transparent plate 36 and the aperture 18b are put into a hermetic state by a sealing member 38. The transparent plate is formed of a transparent glass plate. As a result, the execution of the high-accuracy fine working is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー誘起ウェット
・エッチングにおけるエッチング液循環装置に関し、さ
らに詳細には、レーザー誘起ウェット・エッチングを行
う際の加工速度の低下を防止するようにしたレーザー誘
起ウェット・エッチングにおけるエッチング液循環装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for circulating an etching solution in laser-induced wet etching, and more particularly to a laser-induced wet etching apparatus for preventing a reduction in processing speed when performing laser-induced wet etching. -It relates to an etchant circulation device in etching.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザーを用いて試料としての固
体表面に微細なエッチング加工を行う方法としては、エ
ッチング・ガスを封入した容器内に試料を保持してレー
ザー光を照射するレーザー誘起ドライ・エッチングと、
エッチング液(以下、適宜「エッチャント」と称す。)
を充填した容器内に試料を保持してレーザー光を照射す
るレーザー誘起ウェット・エッチングとが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of performing a fine etching process on a solid surface as a sample using a laser, a laser-induced dry method in which a sample is held in a container filled with an etching gas and irradiated with laser light. Etching and
Etching solution (hereinafter referred to as "etchant" as appropriate)
There is known a laser-induced wet etching in which a sample is held in a container filled with a laser beam and irradiated with laser light.

【0003】そして、レーザー誘起ドライ・エッチング
は、図2に示すような装置系を用いて行われる。この装
置系においては、透明石英ガラス板100により密封さ
れたガス・セル102内に試料104を保持し、このガ
ス・セル102内を真空状態に排気した後にエッチング
・ガスが封入される。
[0003] Laser induced dry etching is performed using an apparatus system as shown in FIG. In this apparatus system, a sample 104 is held in a gas cell 102 sealed by a transparent quartz glass plate 100, and after the gas cell 102 is evacuated to a vacuum state, an etching gas is sealed.

【0004】エッチング・ガスとしては、主にハロゲン
化合物が用いられており、エッチング・ガスはガス・セ
ル102内に封じ切りの場合もあるが、一般的には図2
に示すように、エッチング加工中にエッチング・ガスが
流れるような装置が使用されている。つまり、配管10
6によりニードル・バルブ108、エッチング・ガスの
圧力を計測するガス圧計110およびバルブ112を介
してエッチング・ガス・ボンベ114とガス・セル10
2とを連通させて、エッチング・ガス・ボンベ114か
らガス・セル102内へエッチング・ガスが流入するよ
うに構成するとともに、配管106によりバルブ118
を介してガス・セル102からエッチング・ガスが外部
へ流出するように構成している。
As an etching gas, a halogen compound is mainly used, and the etching gas may be sealed in the gas cell 102.
As shown in FIG. 1, an apparatus is used in which an etching gas flows during an etching process. That is, the pipe 10
6, an etching gas cylinder 114 and a gas cell 10 via a needle valve 108, a gas pressure gauge 110 for measuring the pressure of the etching gas, and a valve 112.
2 so as to allow the etching gas to flow from the etching gas cylinder 114 into the gas cell 102, and a valve 118 through the pipe 106.
Through the gas cell 102 to the outside.

【0005】そして、ガス・セル102内のエッチング
・ガスのガス圧が安定した後に、レーザー発振器120
から出射されたレーザー光を試料104の表面に照射す
ることによって、試料104の表面にエッチング加工が
行われる。即ち、レーザー発振器120から出射された
レーザー光は、ミラー122を介して顕微鏡照射装置1
24へ入射される。そして、顕微鏡照射装置124へ入
射されたレーザー光は、顕微鏡照射装置124のミラー
126を介して対物レンズ128へ導入され、対物レン
ズ128から試料104へ向けてレーザー光が出射さ
れ、試料104の表面のエッチング加工が行われる。
After the gas pressure of the etching gas in the gas cell 102 is stabilized, the laser oscillator 120
The surface of the sample 104 is etched by irradiating the surface of the sample 104 with laser light emitted from the substrate. That is, the laser light emitted from the laser oscillator 120 is transmitted through the mirror 122 to the microscope irradiation device 1 via the mirror 122.
24. Then, the laser light incident on the microscope irradiation device 124 is introduced into the objective lens 128 via the mirror 126 of the microscope irradiation device 124, and the laser light is emitted from the objective lens 128 toward the sample 104, and the surface of the sample 104 Is performed.

【0006】なお、試料104のエッチング加工の状態
は、図示しないモニターにより監視される。
The state of the etching of the sample 104 is monitored by a monitor (not shown).

【0007】以上において説明したような装置系を用い
て行われるレーザー誘起ドライ・エッチングは、波長オ
ーダーの微細加工を行ったり、あるいは深さ方向を原子
層レベルで精密に制御するなどの場合に適しており、特
に、半導体分野においては溶液を用いることが好ましく
ない場合が多いため、レーザー誘起ドライ・エッチング
が主流となっている。
The laser-induced dry etching performed by using the above-described apparatus system is suitable for performing fine processing on the order of wavelength, or for precisely controlling the depth direction at the atomic layer level. In particular, in the field of semiconductors, it is often not preferable to use a solution. Therefore, laser-induced dry etching has become mainstream.

【0008】一方、レーザー誘起ウェット・エッチング
は、図3に示すような装置系を用いて行われる(なお、
図2に示した構成と同一あるいは相当する構成には、図
2と同一の符号を付して示すことにより、その詳細な構
成および作用の説明は適宜省略する)。この装置系にお
いては、エッチャントを充填した上面のみ開口した密閉
容器130内に、試料104を保持することになる。そ
して、この試料104の表面にレーザー発振器120よ
り出射されたレーザー光を照射することにより、試料1
04の表面のエッチング加工が行われる。
On the other hand, laser-induced wet etching is performed using an apparatus system as shown in FIG.
Components that are the same as or correspond to those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and detailed description of the detailed configuration and operation will be omitted as appropriate. In this system, the sample 104 is held in a sealed container 130 that is opened only on the upper surface filled with the etchant. By irradiating the surface of the sample 104 with laser light emitted from the laser oscillator 120, the sample 1
The surface of the substrate 04 is etched.

【0009】なお、試料104としては、誘電体、半導
体、金属などの固体であればほとんどのものを適用する
ことが可能である。
As the sample 104, almost any solid material such as a dielectric, a semiconductor, and a metal can be used.

【0010】また、こうしたレーザー誘起ウェット・エ
ッチングに使用されるエッチャントとしては、塩酸や硫
酸のような酸もしくは水酸化カリウムのようなアルカリ
溶液などが一般的に用いられているが、エッチング・ガ
スを用いるレーザー誘起ドライ・エッチングに比べて、
その加工レートを1桁以上増加させるとができるもので
ある。これは、エッチング・ガスを使用する場合の反応
ガスの密度に比べて、エッチャントを使用する場合の反
応溶媒の密度が高いためである。このため、レーザー誘
起ウェット・エッチングは、高速加工や深い加工深さが
要求される場合に適しており、波長オーダーの微細な加
工には向かないが、波長より1桁程度大きい線幅の加工
には十分対応できるものである。
As an etchant used for such laser-induced wet etching, an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid or an alkali solution such as potassium hydroxide is generally used. Compared to the laser-induced dry etching used,
The processing rate can be increased by one digit or more. This is because the density of the reaction solvent when using an etchant is higher than the density of the reaction gas when using an etching gas. For this reason, laser-induced wet etching is suitable for high-speed processing and when a deep processing depth is required, and is not suitable for fine processing on the order of wavelength, but is suitable for processing a line width about one order of magnitude larger than the wavelength. Is enough to respond.

【0011】なお、図2および図3に示す装置系におい
ては、試料104を保持するガス・セル102ならびに
密閉容器130を載置した基台132あるいは顕微鏡照
射装置124を、X方向、Y方向ならびにZ方向に適宜
移動させることにより、試料104の表面に所望の形状
のエッチング加工を行うことができるようになされてい
る。
In the apparatus system shown in FIGS. 2 and 3, the gas cell 102 holding the sample 104 and the base 132 or the microscope irradiating device 124 on which the closed container 130 is mounted are moved in the X direction, the Y direction, By appropriately moving in the Z direction, the surface of the sample 104 can be etched into a desired shape.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たレーザー誘起ウェット・エッチングを行う装置系にお
いて、密閉容器130内のエッチャント中に浸漬された
試料104に深い加工を行う場合には、エッチング加工
が進行するにつれて反応生成物の量が増加し、この反応
生成物によりエッチャントが劣化するために、加工速度
がエッチング時間とともに飽和して低下してしまうとい
う問題点があった。
However, in the above-described system for performing the laser-induced wet etching, when the sample 104 immersed in the etchant in the closed vessel 130 is deeply processed, the etching process proceeds. As a result, the amount of the reaction product increases, and the reaction product deteriorates the etchant. Therefore, there is a problem that the processing speed is saturated and decreases with the etching time.

【0013】また、上記したレーザー誘起ウェット・エ
ッチングを行う装置系において、密閉容器130内のエ
ッチャント中に浸漬された試料104に高精度な微細な
加工を行う場合には、密閉容器130内に保持した試料
104の加工溝内部に反応生成物が滞留して、加工領域
において反応生成物と未反応のエッチャントとの交換が
円滑に行われず、加工速度が低下するなどの問題点があ
った。
In the above-described system for performing the laser-induced wet etching, when the sample 104 immersed in the etchant in the closed container 130 is subjected to high-precision fine processing, the sample 104 is held in the closed container 130. The reaction product stays inside the processing groove of the sample 104, and the reaction product and the unreacted etchant are not smoothly exchanged in the processing region, resulting in a problem that the processing speed is reduced.

【0014】そこで、これらの問題点を解決するための
対策としては、常に加工領域に新鮮なエッチャントを供
給し、反応生成物と未反応エッチャントとを置換させる
ことが考えられるものであって、このためにはエッチャ
ントを密閉容器130内に静止状態で保持するのではな
く、エッチャントを常に循環させるようにすればよいこ
とが理解される。
Therefore, as a countermeasure for solving these problems, it is conceivable to always supply a fresh etchant to the processing area to replace a reaction product with an unreacted etchant. For this reason, it is understood that the etchant may be constantly circulated instead of being kept stationary in the closed container 130.

【0015】しかしながら、単にエッチャントを循環さ
せただけでは、エッチャントの流れによって気泡や液面
に波が生じ、これによってレーザー光が入射される液面
が乱されることになり、高精度な微細加工を行うことが
できないという新たな問題点を招来していた。
However, if the etchant is simply circulated, the flow of the etchant generates bubbles or waves on the liquid surface, which disturbs the liquid surface on which the laser beam is incident, and causes high-precision microfabrication. Cannot be performed.

【0016】本発明は、従来の技術の有するこのような
種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、レーザー光を用いて試料の表面にレーザ
ー誘起ウェット・エッチングを行う際に、試料を保持し
た容器内に充填されるエッチャントを循環させるととも
に、循環にともなう容器内に充填されたエッチャントの
気泡や液面の波立ちの発生を抑制することにより、レー
ザー光が入射される液面の乱れを抑止して、加工速度の
低下を防止するとともに高精度な微細加工を可能にした
レーザー誘起ウェット・エッチングにおけるエッチング
液循環装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of such various problems of the prior art, and an object of the present invention is to perform laser-induced wet etching on the surface of a sample using a laser beam. When performing, while circulating the etchant filled in the container holding the sample and suppressing the generation of bubbles and liquid surface waving of the etchant filled in the container due to the circulation, the laser light is incident It is an object of the present invention to provide an etching liquid circulating apparatus for laser-induced wet etching, which suppresses a disturbance in the liquid level, prevents a reduction in processing speed, and enables high-precision fine processing.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるレーザー・エッチング加工装置は、
レーザー光とエッチング液とを用いて試料の表面にエッ
チング加工を施すレーザー誘起ウェット・エッチングに
おけるエッチング液循環装置において、上面に開口部を
備えるとともに下面に試料が配置され、内部にエッチン
グ液が充填される容器部と、上記容器部の上記開口部に
配設され、上記容器部に充填されるエッチング液の液面
の高さを押し下げるとともにレーザー光を透過する透明
板と、上記容器部に充填されるエッチング液を循環させ
る循環路とを有するようにしたものである。
In order to achieve the above object, a laser etching apparatus according to the present invention comprises:
In an etchant circulating apparatus for laser-induced wet etching in which the surface of a sample is etched by using a laser beam and an etchant, an opening is provided on an upper surface, a sample is arranged on a lower surface, and an etchant is filled inside. A transparent plate that is disposed at the opening of the container portion, lowers the level of the etchant to be filled in the container portion, and transmits laser light, and is filled in the container portion. And a circulation path for circulating the etching solution.

【0018】[0018]

【作用】エッチング液の循環により、反応生成物と未反
応のエッチング液との置換が容易に行われ、加工速度の
低下を防止することができる。
The circulation of the etching solution facilitates replacement of the reaction product with the unreacted etching solution, thereby preventing a reduction in the processing speed.

【0019】また、こうしたエッチング液の循環の際
に、気泡や液面レベルの変動による波立ちが生じても、
容器部の上面の開口部に配設された透明板によってエッ
チング液の液面が押しさげられた状態になっているの
で、透明板の部分に気泡や波立ちが生じることがない。
In addition, when such etching solution is circulated, even if bubbles are generated due to bubbles or fluctuations in the liquid level,
Since the liquid surface of the etching solution is pressed down by the transparent plate provided in the opening on the upper surface of the container, no bubbles or ripples are generated in the transparent plate.

【0020】従って、エッチング液の循環により、レー
ザー光が透過する透明板の下面のエッチング液の液面が
乱されることがないので、試料の表面に照射されるレー
ザー光へ何らの影響を及ぼすことなく、エッチング液の
循環を行うことができるようになり、高精度な微細加工
を加工速度を低下することなく行うことができることと
なる。
Accordingly, the circulation of the etching liquid does not disturb the liquid level of the etching liquid on the lower surface of the transparent plate through which the laser light passes, so that the laser light irradiated on the surface of the sample has no influence. This makes it possible to circulate the etching solution without causing any problem and to perform high-precision fine processing without lowering the processing speed.

【0021】[0021]

【実施例】以下、添付の図面に基づいて、本発明による
レーザー誘起ウェット・エッチングにおけるエッチング
液循環装置の一実施例を詳細に説明するものとする。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an apparatus for circulating an etching solution in laser-induced wet etching according to the present invention;

【0022】図1は、本発明によるレーザー誘起ウェッ
ト・エッチングにおけるエッチング液循環装置を示す概
略構成図であるが、図2ならびに図3に示した構成と同
一あるいは相当する構成には、図2ならびに図3と同一
の符号を付して示すことにより、その詳細な構成および
作用の説明を適宜省略する。
FIG. 1 is a schematic structural view showing an etching liquid circulation apparatus in laser-induced wet etching according to the present invention. The same or corresponding structures as those shown in FIGS. The same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts, and a detailed description of the detailed configuration and operation will be appropriately omitted.

【0023】このレーザー誘起ウェット・エッチングに
おけるエッチング液循環装置10においては、レーザー
誘起ウェット・エッチングが施される試料104が、エ
ッチング液循環装置本体部(以下、単に「本体部」と称
す。)12内に保持されている。
In the etching liquid circulating apparatus 10 in the laser-induced wet etching, the sample 104 to be subjected to the laser-induced wet etching is an etching liquid circulating apparatus main body (hereinafter, simply referred to as “main body”) 12. Is held within.

【0024】本体部12は、所定のエッチャントが充填
される容器本体16と、容器本体16の上面に蓋される
蓋体18と、蓋体18に配設される透明石英ガラス板3
6とを有して構成され、本体部12内に充填されたエッ
チャントを循環させる循環路20が設けられている。な
お、容器本体16と蓋体18とにより、容器部が構成さ
れることになる。
The main body 12 includes a container body 16 filled with a predetermined etchant, a cover 18 covered on the upper surface of the container body 16, and a transparent quartz glass plate 3 provided on the cover 18.
6, and a circulation path 20 for circulating the etchant filled in the main body 12 is provided. The container body is constituted by the container body 16 and the lid 18.

【0025】容器本体16の底部には、試料104が保
持具22を介して固定されており、この容器本体16の
底部に近い側面には、エッチャントの流入口24および
流出口26とが設けられており、この流入口24または
流出口26より上方には、本体部12内の空気を抜き取
る吐出口28が設けられているとともに、吐出口28と
連通する吐出管29にはエア抜きバルブ30が設置され
ている。
A sample 104 is fixed to the bottom of the container body 16 via a holder 22. An inlet 24 and an outlet 26 for an etchant are provided on the side surface near the bottom of the container body 16. A discharge port 28 for extracting air from the main body 12 is provided above the inflow port 24 or the outflow port 26, and an air release valve 30 is provided in a discharge pipe 29 communicating with the discharge port 28. is set up.

【0026】また、蓋体18は、容器本体16の上面に
Oリングなどのシール材32を介してボルト34により
取り付けられるものであり、この蓋体18の中央部に
は、容器本体16内に充填されたエッチャントの液面の
高さを押し下げるとともに、試料104の表面との間に
所定間隔を保持するようにして、容器本体16の内径よ
り小径の凹部18aが形成されており、この凹部18a
に開口部18bが形成されている。
The cover 18 is attached to the upper surface of the container body 16 by bolts 34 via a sealing material 32 such as an O-ring. A concave portion 18a having a diameter smaller than the inner diameter of the container body 16 is formed so as to lower the height of the liquid level of the filled etchant and maintain a predetermined distance between the etchant and the surface of the sample 104.
An opening 18b is formed in the opening.

【0027】そして、蓋体18の凹部18aに形成した
開口部18bの内側には、透明石英ガラス板36がOリ
ングなどのシール材38を介して密閉状態に取り付けら
れている。この開口部18bに対する透明石英ガラス板
36の取り付けは、以下のような構造により行われてい
る。
A transparent quartz glass plate 36 is hermetically attached to the inside of the opening 18b formed in the concave portion 18a of the lid 18 via a sealing material 38 such as an O-ring. The attachment of the transparent quartz glass plate 36 to the opening 18b is performed by the following structure.

【0028】即ち、蓋体18の開口部18bの近傍内面
からは、クランク形状のブラケット40が下方に突出形
成されており、このブラケット40の係止部40a上に
クッション部材41を介して透明石英ガラス板36の下
面が載置される。そして、透明石英ガラス板36の上面
と開口部18bの近傍内面との間にシール材38を介挿
することにより、蓋体18の内側に透明石英ガラス板3
6が密閉状態に取り付けられることになる。
That is, a crank-shaped bracket 40 is formed to protrude downward from the inner surface near the opening 18 b of the lid 18, and the transparent quartz is provided on the locking portion 40 a of the bracket 40 via the cushion member 41. The lower surface of the glass plate 36 is placed. By inserting a sealing material 38 between the upper surface of the transparent quartz glass plate 36 and the inner surface near the opening 18b, the transparent quartz glass plate 3
6 will be mounted in a sealed state.

【0029】従って、本体部12内にエッチャントを充
填し、エッチャントの液面の高さが透明石英ガラス板3
6の上面より高くなるようにすると(例えば、図1に示
すように、エッチャントの液面の高さを「H」とす
る。)、蓋体18の中央部に形成された凹部18aに配
設された透明石英ガラス板36によって、エッチャント
の液面が押しさげられたことになる。一方、エッチャン
トは、ブラケット40と透明石英ガラス板36の下面と
の隙間を通過して、透明石英ガラス板36の上面に位置
するシール材38まで到達する。
Accordingly, the main body 12 is filled with an etchant, and the height of the liquid surface of the etchant is set to the transparent quartz glass plate 3.
6 (for example, as shown in FIG. 1, the height of the liquid surface of the etchant is “H”), it is disposed in the concave portion 18 a formed in the central portion of the lid 18. The liquid surface of the etchant has been pushed down by the transparent quartz glass plate 36 thus formed. On the other hand, the etchant passes through the gap between the bracket 40 and the lower surface of the transparent quartz glass plate 36 and reaches the seal member 38 located on the upper surface of the transparent quartz glass plate 36.

【0030】このため、本体部12内のエッチャントが
流動しても、透明石英ガラス板36の下面に気泡や波立
ちが発生することはなくなる。
Therefore, even if the etchant in the main body 12 flows, no bubbles or undulations occur on the lower surface of the transparent quartz glass plate 36.

【0031】エッチャントを循環させる循環路20は、
エッチャントを貯留しているタンク42と、循環用ポン
プ44と、循環用ポンプ44により流出されるエッチャ
ントを濾過するフィルター46と、エッチャントの流量
を制御する流量制御バルブ48と、開閉バルブ52、5
4、56とを備えており、これらの間ならびにこれらと
本体部12との間は、テフロン製の配管50により連通
されており、配管50内をエッチャントが流動すること
になる。
The circulation path 20 for circulating the etchant is
A tank 42 for storing the etchant, a circulation pump 44, a filter 46 for filtering the etchant flowing out of the circulation pump 44, a flow control valve 48 for controlling the flow rate of the etchant, open / close valves 52, 5
4 and 56, and between them and between them and the main body 12 are connected by a Teflon pipe 50, and the etchant flows through the pipe 50.

【0032】ここで、本体部12内にエッチャントを充
填して循環させる場合には、まず、循環路20の開閉バ
ルブ52、54、56を閉止するとともに、本体部12
の上方に設置されている吐出口28のエア抜きバルブ3
0を開く。
Here, when filling and circulating the etchant in the main body 12, first, the open / close valves 52, 54, 56 of the circulation path 20 are closed, and the main body 12 is closed.
Air release valve 3 of discharge port 28 installed above
Open 0.

【0033】次に、吐出口28のエア抜きバルブ30を
開いた状態で、循環路20の開閉バルブ52および54
を開き、排出側の開閉バルブ56を閉止した状態とす
る。そして、循環用ポンプ44が図示しないモーターに
より駆動されると、タンク42内のエッチャントがフィ
ルター46を通って濾過された後に、流入口24から本
体部12内に充填される。なお、この際には、流出口2
6は図示しないバルブにより閉じておく。
Next, with the air release valve 30 of the discharge port 28 opened, the open / close valves 52 and 54 of the circulation path 20 are opened.
Is opened, and the open / close valve 56 on the discharge side is closed. When the circulation pump 44 is driven by a motor (not shown), the etchant in the tank 42 is filtered through the filter 46 and then filled into the main body 12 from the inflow port 24. In this case, the outlet 2
Reference numeral 6 is closed by a valve (not shown).

【0034】そして、本体部12内の所定の液面までエ
ッチャントが充填されると、流出口26の図示しないバ
ルブを開く。そうすると、エッチャントは流出口26か
ら流量制御バルブ48を通りタンク42内に戻され、再
び循環用ポンプ44によって本体部12内に循環される
ものである。さらに、吐出口28のエア抜きバルブ30
を閉止し、外部からの空気の流入を抑止する。なお、こ
の際に、本体部12内のエッチャントの液面の高さは、
常に透明石英ガラス板36の上面より高い位置の高さ
(例えば、図1に示すように、エッチャントの液面の高
さを「H」とする。)となるように維持する。
When a predetermined liquid level in the main body 12 is filled with the etchant, a valve (not shown) of the outlet 26 is opened. Then, the etchant is returned from the outlet 26 through the flow control valve 48 into the tank 42, and is again circulated into the main body 12 by the circulation pump 44. Further, the air vent valve 30 of the discharge port 28
To prevent air from flowing in from the outside. At this time, the height of the liquid level of the etchant in the main body 12 is
The height is always maintained at a position higher than the upper surface of the transparent quartz glass plate 36 (for example, as shown in FIG. 1, the liquid level of the etchant is set to “H”).

【0035】また、エッチング加工中に汚れたエッチャ
ントや、加工が終了して不要になったエッチャントは、
循環路20のタンク42側に連通する開閉バルブ54を
閉止し、排出側と連通する開閉バルブ56を開くことに
より、外部へ排出することができるようになっている。
In addition, an etchant that becomes dirty during the etching process or an etchant that becomes unnecessary after the process is completed is
By closing the open / close valve 54 communicating with the tank 42 side of the circulation path 20 and opening the open / close valve 56 communicating with the discharge side, it is possible to discharge to the outside.

【0036】なお、図1に示されているように、レーザ
ー発振器120から出射されて、顕微鏡照射装置124
の対物レンズ128を介して出射されるレーザー光は、
透明石英ガラス板36を介して試料104の表面に垂直
に照射されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the laser light is emitted from the laser oscillator 120 and is applied to the microscope irradiation device 124.
The laser light emitted through the objective lens 128 of
The surface of the sample 104 is irradiated vertically through the transparent quartz glass plate 36.

【0037】以上の構成において、レーザー光を用いて
試料104の表面にエッチング加工を行う場合には、試
料104を本体部12内に保持し、本体部12内におけ
るエッチャントの液面の高さが、透明石英ガラス板36
の上面より高くなるようにエッチャントを充填するとと
もに、循環用ポンプ44によりエッチャントを循環させ
ながら、試料104の表面にレーザー発振器120より
出射したレーザー光を照射する。これにより、試料10
4の表面にエッチング加工が行われる。
In the above configuration, when etching the surface of the sample 104 using laser light, the sample 104 is held in the main body 12 and the height of the liquid level of the etchant in the main body 12 is reduced. , Transparent quartz glass plate 36
The surface of the sample 104 is irradiated with laser light emitted from the laser oscillator 120 while filling the etchant so as to be higher than the upper surface of the sample 104 and circulating the etchant by the circulation pump 44. Thereby, the sample 10
4 is etched.

【0038】こうしたエッチング加工が進行するにつれ
て反応生成物によりエッチャントが劣化することになる
が、本体部12内には常にフィルター46で反応生成物
が濾過された新鮮なエッチャントが循環されているの
で、エッチャントの劣化による加工速度の低下が防止さ
れる。
As the etching process progresses, the etchant is degraded by the reaction product. However, since a fresh etchant in which the reaction product is filtered by the filter 46 is constantly circulated in the main body 12, A reduction in processing speed due to deterioration of the etchant is prevented.

【0039】また、微細加工を行う場合には、エッチン
グ加工が進行するにつれて加工溝部分に反応生成物が滞
留する恐れがあるが、エッチャントの循環により本体部
12内においてエッチャントの流れが生じているため、
加工溝部分に滞留する反応生成物と未反応エッチャント
との置換が容易に行われて、高精度な微細加工を加工速
度を低下することなく行うことができる。
In the case of performing fine processing, there is a possibility that a reaction product may stay in a processing groove portion as the etching processing proceeds. However, the flow of the etchant occurs in the main body 12 due to the circulation of the etchant. For,
The reaction product staying in the processing groove portion and the unreacted etchant can be easily replaced, and high-precision fine processing can be performed without lowering the processing speed.

【0040】また、エッチャントの循環中に泡立ちや本
体部12内の液面レベルの変動による波立ちが生じて
も、蓋体18の中央部に形成された凹部18aに配設さ
れた透明石英ガラス板36によって液面が押しさげられ
た状態になっているので、透明石英ガラス板36の部分
に気泡や波立ちが生じることがないため、試料104の
表面に照射されるレーザー光が影響を及ぼされることは
ない。
Also, even if bubbles occur during circulation of the etchant or fluctuations occur due to fluctuations in the liquid level in the main body 12, a transparent quartz glass plate provided in the concave portion 18a formed in the center of the lid 18 is formed. Since the liquid surface is pressed down by the liquid crystal 36, no bubbles or undulations are generated on the transparent quartz glass plate 36, so that the laser beam applied to the surface of the sample 104 is affected. There is no.

【0041】なお、本発明による本体部12は角型およ
び丸型のいずれでも良く、使用されるエッチャントの種
類に対応して、本体部12の材料としては、塩化ビニー
ル系の材料や耐食性の金属材料の表面にテフロン加工を
施したものなどが適宜使用される。
The main body 12 according to the present invention may be either square or round. Depending on the type of etchant used, the main body 12 may be made of a vinyl chloride-based material or a corrosion-resistant metal. A material obtained by subjecting the surface of a material to Teflon processing or the like is appropriately used.

【0042】また、エッチャントの循環路20に使用さ
れている配管も、使用されるエッチャントに対応して選
定してよいことは勿論である。
Further, it goes without saying that the piping used for the circulation path 20 of the etchant may be selected according to the etchant used.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0044】レーザー光とエッチング液とを用いて試料
の表面にエッチング加工を施すレーザー誘起ウェット・
エッチングにおけるエッチング液循環装置において、上
面に開口部を備えるとともに下面に試料が配置され、内
部にエッチング液が充填される容器部と、容器部の開口
部に配設され、容器部に充填されるエッチング液の液面
の高さを押し下げるとともにレーザー光を透過する透明
板と、容器部に充填されるエッチング液を循環させる循
環路とを有するようにしたものであるため、エッチャン
トの循環により、反応生成物と未反応エッチャントとの
置換が容易に行われ、加工速度の低下を防止することが
できるようになる。
Laser induced wet etching for etching the surface of a sample using a laser beam and an etchant
In an etching liquid circulation apparatus for etching, a container is provided with an opening on an upper surface and a sample is disposed on a lower surface, and an etching liquid is filled therein. Since it has a transparent plate that lowers the level of the etchant and transmits laser light, and a circulation path that circulates the etchant filled in the container, the etchant circulates, The replacement of the product with the unreacted etchant is easily performed, and a reduction in the processing speed can be prevented.

【0045】しかも、こうしたエッチャントの循環の際
に、気泡や液面レベルの変動による波立ちが生じても、
容器部の上面の開口部に配設された透明板によってエッ
チャントの液面が押しさげられた状態になっているの
で、透明板の部分に気泡や波立ちが生じることがないた
め、エッチャントの循環によりレーザー光が透過する透
明板の下面のエッチャントの液面が乱されることがない
ので、試料の表面に照射されるレーザー光へ何らの影響
を及ぼすことなく、エッチャントの循環を行うことがで
きるようになり、高精度な微細加工を加工速度を低下す
ることなく行うことができることとなる。
In addition, when such etchants are circulated, even if ripples occur due to bubbles or fluctuations in the liquid level,
Since the liquid surface of the etchant is pressed down by the transparent plate arranged at the opening on the upper surface of the container, bubbles and ripples do not occur in the transparent plate, so that the etchant circulates. Since the liquid level of the etchant on the lower surface of the transparent plate through which the laser light is transmitted is not disturbed, the etchant can be circulated without any influence on the laser light irradiated on the surface of the sample. Thus, high-precision fine processing can be performed without lowering the processing speed.

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

【図1】本発明によるレーザー誘起ウェット・エッチン
グにおけるエッチング液循環装置を示す概略構成一部断
面説明図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional explanatory view showing an etchant circulation device in laser-induced wet etching according to the present invention.

【図2】従来のレーザー誘起ドライ・エッチングに用い
られる装置系を示す概略構成一部断面説明図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional explanatory view showing an apparatus system used for conventional laser-induced dry etching.

【図3】従来のレーザー誘起ウェット・エッチングに用
いられる装置系を示す概略構成一部断面説明図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional explanatory diagram showing an apparatus system used for conventional laser-induced wet etching.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エッチング液循環装置 12 本体部 16 本体容器 18 蓋体 18a 凹部 18b 開口部 20 循環路 36 透明石英ガラス板 38 シール材 46 フィルター 104 試料 120 レーザー発振器 124 顕微鏡照射装置 128 対物レンズ REFERENCE SIGNS LIST 10 etching liquid circulation device 12 main body 16 main body container 18 lid 18 a recess 18 b opening 20 circulation path 36 transparent quartz glass plate 38 sealing material 46 filter 104 sample 120 laser oscillator 124 microscope irradiation device 128 objective lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂呂 昭 埼玉県新座市野火止8−20−37−501 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Akira Moro 8-20-37-501 Nobomu, Niiza-shi, Saitama

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光とエッチング液とを用いて試
料の表面にエッチング加工を施すレーザー誘起ウェット
・エッチングにおけるエッチング液循環装置において、 上面に開口部を備えるとともに下面に試料が配置され、
内部にエッチング液が充填される容器部と、 前記容器部の前記開口部に配設され、前記容器部に充填
されるエッチング液の液面の高さを押し下げるとともに
レーザー光を透過する透明板と、 前記容器部に充填されるエッチング液を循環させる循環
路とを有することを特徴とするレーザー誘起ウェット・
エッチングにおけるエッチング液循環装置。
1. An etching liquid circulation apparatus for laser-induced wet etching for etching a surface of a sample using a laser beam and an etching liquid, wherein the sample has an opening on an upper surface and a sample is disposed on a lower surface.
A container portion in which an etching solution is filled, and a transparent plate disposed at the opening of the container portion and transmitting a laser beam while depressing the liquid level of the etching solution to be filled in the container portion. A circulation path for circulating the etching solution filled in the container portion.
An etchant circulation device for etching.
【請求項2】 前記透明板と前記開口部とは、前記透明
板の上面と前記容器部の前記開口部近傍の内面との間に
配設されたシール部材により密閉状態に配設されるとと
もに、前記エッチング液の液面の高さは、前記シール部
材に前記エッチング液が到達する高さとされた請求項1
記載のレーザー誘起ウェット・エッチングにおけるエッ
チング液循環装置。
2. The transparent plate and the opening are disposed in a sealed state by a seal member disposed between an upper surface of the transparent plate and an inner surface near the opening of the container. 2. The liquid level of the etching solution is set to a height at which the etching solution reaches the sealing member.
An etchant circulation device for laser-induced wet etching as described.
【請求項3】 前記透明板と前記容器部に配置された前
記試料との間に所定の間隔を保持するようにした請求項
1または2のいずれか1項に記載のレーザー誘起ウェッ
ト・エッチングにおけるエッチング液循環装置。
3. The laser-induced wet etching according to claim 1, wherein a predetermined distance is maintained between the transparent plate and the sample placed in the container. Etchant circulation device.
【請求項4】 前記循環路は、前記エッチング液を濾過
するフィルターを備えた請求項1、2または3のいずれ
か1項に記載のレーザー誘起ウェット・エッチングにお
けるエッチング液循環装置。
4. The apparatus for circulating an etching solution in laser-induced wet etching according to claim 1, wherein the circulation path includes a filter for filtering the etching solution.
JP7106849A 1995-04-06 1995-04-06 Etching liquid circulator for laser induced wet etching Pending JPH08277478A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003608A1 (en) * 2006-01-25 2007-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process to recover high-purity silicon material from laser etching in polycrystalline form
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US7534365B2 (en) * 2004-07-29 2009-05-19 Purdue Research Foundation Ultra-violet assisted anisotropic etching of PET

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