JPH0651914B2 - 薄膜エッチング装置 - Google Patents
薄膜エッチング装置Info
- Publication number
- JPH0651914B2 JPH0651914B2 JP17406889A JP17406889A JPH0651914B2 JP H0651914 B2 JPH0651914 B2 JP H0651914B2 JP 17406889 A JP17406889 A JP 17406889A JP 17406889 A JP17406889 A JP 17406889A JP H0651914 B2 JPH0651914 B2 JP H0651914B2
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- JP
- Japan
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- nitric acid
- phosphoric acid
- thin film
- etchant
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜エッチング装置に関し、特にSiウエハ上、
ガラス基板上、セラミック基板上などに形成されるアル
ミニウム薄膜のエッチングにおいて、エッチャント中の
各成分濃度を最適に保持することのできる薄膜エッチン
グ装置に関するものである。
ガラス基板上、セラミック基板上などに形成されるアル
ミニウム薄膜のエッチングにおいて、エッチャント中の
各成分濃度を最適に保持することのできる薄膜エッチン
グ装置に関するものである。
従来、硝酸、燐酸に水と添加剤を加えたエッチャントを
用いて、ガラス等からなる基板上に形成されたアルミニ
ウム薄膜をエッチングする際には、エッチャントは50℃
付近に加熱して使用される。そのために、加熱による水
の蒸発も関与して貯蔵されているエッチャントの組成が
変化する。従って、エッチャントの組成の変化は、必ず
しもアルミニウム薄膜のエッチングのために消費された
各成分の量、すなわち薄膜の加工量に比例しない。
用いて、ガラス等からなる基板上に形成されたアルミニ
ウム薄膜をエッチングする際には、エッチャントは50℃
付近に加熱して使用される。そのために、加熱による水
の蒸発も関与して貯蔵されているエッチャントの組成が
変化する。従って、エッチャントの組成の変化は、必ず
しもアルミニウム薄膜のエッチングのために消費された
各成分の量、すなわち薄膜の加工量に比例しない。
そのために、被加工物（この場合、アルミニウム薄膜）
を一定量処理するごとに、新しい組成のエッチャントに
更新する方法では、この更新直前にしばしばアルミニウ
ム薄膜のエッチングの不良が発生する。エッチャントの
成分組成を確認しようとすれば、エッチング装置をオフ
ラインにして、しかも時間のかかる成分分析法に頼るほ
かはなく、インラインで直接に成分濃度を管理するには
適さなかった。
を一定量処理するごとに、新しい組成のエッチャントに
更新する方法では、この更新直前にしばしばアルミニウ
ム薄膜のエッチングの不良が発生する。エッチャントの
成分組成を確認しようとすれば、エッチング装置をオフ
ラインにして、しかも時間のかかる成分分析法に頼るほ
かはなく、インラインで直接に成分濃度を管理するには
適さなかった。
一般には、アルミニウム薄膜の加工処理量を管理し、一
定の加工処理ごとにエッチャントを更新する方法が採用
され、この場合エッチャントは安全側に更新してゆく傾
向にあった。従って、エッチャントの使用量は理論値よ
りも多くなり、またエッチャントの交換のための工程数
が増すためコスト高となる。さらに、交換の際装置を停
止するため、歩留まりが悪く、しかも品質上好ましいも
のではなかった。
定の加工処理ごとにエッチャントを更新する方法が採用
され、この場合エッチャントは安全側に更新してゆく傾
向にあった。従って、エッチャントの使用量は理論値よ
りも多くなり、またエッチャントの交換のための工程数
が増すためコスト高となる。さらに、交換の際装置を停
止するため、歩留まりが悪く、しかも品質上好ましいも
のではなかった。
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、ア
ルミニウム薄膜のエッチャント成分である硝酸の濃度と
燐酸の濃度とをインラインで測定し、エッチャントを適
正な濃度に設定し、しかも工程数を削減することのでき
る薄膜エッチング装置を提供することにある。
ルミニウム薄膜のエッチャント成分である硝酸の濃度と
燐酸の濃度とをインラインで測定し、エッチャントを適
正な濃度に設定し、しかも工程数を削減することのでき
る薄膜エッチング装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、硝酸と燐
酸と水とを含むエッチャントを用いて被加工物の薄膜を
エッチングする薄膜エッチング装置において、エッチャ
ントの吸光度を測定する第１の測定手段と、エッチャン
トの比重を測定する第２の測定手段と、エッチング液貯
蔵槽に硝酸を供給する第１の供給手段と、エッチング液
貯蔵槽に燐酸を供給する第２の供給手段と、エッチング
液貯蔵槽に水を供給する第３の供給手段と、第１の測定
手段の出力結果に基づいてエッチャント中の硝酸の濃度
を算出し、算出された硝酸の濃度と第２の測定手段によ
って測定された比重とに基づいて燐酸の濃度を算出し、
算出された硝酸の濃度と燐酸の濃度とに基づいて、第１
の供給手段、第２の供給手段、および第３の供給手段を
制御する制御手段とを具えたことを特徴とする。
酸と水とを含むエッチャントを用いて被加工物の薄膜を
エッチングする薄膜エッチング装置において、エッチャ
ントの吸光度を測定する第１の測定手段と、エッチャン
トの比重を測定する第２の測定手段と、エッチング液貯
蔵槽に硝酸を供給する第１の供給手段と、エッチング液
貯蔵槽に燐酸を供給する第２の供給手段と、エッチング
液貯蔵槽に水を供給する第３の供給手段と、第１の測定
手段の出力結果に基づいてエッチャント中の硝酸の濃度
を算出し、算出された硝酸の濃度と第２の測定手段によ
って測定された比重とに基づいて燐酸の濃度を算出し、
算出された硝酸の濃度と燐酸の濃度とに基づいて、第１
の供給手段、第２の供給手段、および第３の供給手段を
制御する制御手段とを具えたことを特徴とする。
本発明による硝酸の濃度と燐酸の濃度を測定する原理に
ついて述べる。硝酸は、第１図に示すように、燐酸や酢
酸が混在する溶液中においては、これらの成分の影響を
受けず、かつ200nm付近の波長における紫外線の吸光度
が著るしく大きいため、200nm付近の波長における紫外
線の吸光度を吸光光度計を用いて測定することによって
硝酸の濃度を算出する事ができる。硝酸の重量％を横軸
に取り、200nmの波長における紫外線の吸光度を縦軸に
取ると、第２図に示すように、硝酸の重量％が約5%まで
ほぼ直線が得られた。これを検量線とすれば、吸光度を
測定することにより硝酸の濃度を算出することができ
る。
ついて述べる。硝酸は、第１図に示すように、燐酸や酢
酸が混在する溶液中においては、これらの成分の影響を
受けず、かつ200nm付近の波長における紫外線の吸光度
が著るしく大きいため、200nm付近の波長における紫外
線の吸光度を吸光光度計を用いて測定することによって
硝酸の濃度を算出する事ができる。硝酸の重量％を横軸
に取り、200nmの波長における紫外線の吸光度を縦軸に
取ると、第２図に示すように、硝酸の重量％が約5%まで
ほぼ直線が得られた。これを検量線とすれば、吸光度を
測定することにより硝酸の濃度を算出することができ
る。
燐酸の重量％は、硝酸と燐酸が混在している場合には、
混合溶液の比重は、各濃度に応じて変化する。燐酸の重
量％を横軸に取り混合溶液の比重を縦軸に取ると、第３
図に示すようになる。硝酸の重量％が一定ならば、燐酸
の重量％と比重との関係は直線性が成立する。従って、
予め使用範囲の硝酸の重量％における燐酸の重量％と比
重との検量線を作成しておけば、混合溶液の比重を測定
することにより、燐酸の重量％を算出することができ
る。
混合溶液の比重は、各濃度に応じて変化する。燐酸の重
量％を横軸に取り混合溶液の比重を縦軸に取ると、第３
図に示すようになる。硝酸の重量％が一定ならば、燐酸
の重量％と比重との関係は直線性が成立する。従って、
予め使用範囲の硝酸の重量％における燐酸の重量％と比
重との検量線を作成しておけば、混合溶液の比重を測定
することにより、燐酸の重量％を算出することができ
る。
このようにして算出された硝酸および燐酸の濃度と、エ
ッチング方法に応じて予め設定された硝酸と燐酸の基準
濃度との差異を比較して、その差異量に応じて硝酸、燐
酸および水の供給量を制御するようにしたので、エッチ
ャントに含まれる各成分の濃度を一定の範囲内に保ちな
がら、アルミニウム薄膜の安定したエッチングが可能と
なる。
ッチング方法に応じて予め設定された硝酸と燐酸の基準
濃度との差異を比較して、その差異量に応じて硝酸、燐
酸および水の供給量を制御するようにしたので、エッチ
ャントに含まれる各成分の濃度を一定の範囲内に保ちな
がら、アルミニウム薄膜の安定したエッチングが可能と
なる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第４図は本発明を適用した薄膜エッチング装置の実施例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
第５図は第４図に示した実施例の基本構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
まず、第４図および第５図に基づいて硝酸と燐酸の濃度
を算出するまでの装置の作動方法について説明する。装
置の全体の作動方法については後述する。
を算出するまでの装置の作動方法について説明する。装
置の全体の作動方法については後述する。
エッチング液貯蔵槽１に、硝酸、燐酸を主成分とし水を
添加したエッチング液２を入れて、ヒータ３により加温
し攪拌機４を用いて均一な濃度のエッチング液とする。
ポンプ10によりエッチング液１をエッチング槽11に送
り、エッチング液２をスプレ12により被処理アルミニウ
ム薄膜基板13へ吹き付けてエッチングを行ない、排液は
配管14を通ってエッチング液貯蔵槽１に戻る。
添加したエッチング液２を入れて、ヒータ３により加温
し攪拌機４を用いて均一な濃度のエッチング液とする。
ポンプ10によりエッチング液１をエッチング槽11に送
り、エッチング液２をスプレ12により被処理アルミニウ
ム薄膜基板13へ吹き付けてエッチングを行ない、排液は
配管14を通ってエッチング液貯蔵槽１に戻る。
制御部17はROM17Bに格納された制御手順に従って以下の
動作を行なう。試料採取ポンプ５により採取されたエッ
チング液２は、フローセル７に送られる。重水素ランプ
とモノクロメータとの組み合わせなどによる紫外線光源
８より、波長200nm付近の紫外線をフローセル中のエッ
チング液に照射して、紫外線検知部９で透過光量を求め
る。この透過光量のデータは制御部17に送られる。一
方、ポンプ10により送られたエッチング液はエッチング
槽11に送られると同時に比重計セル16に送られる。エッ
チング液の流量は、バルブ15により自由に調整できる。
比重計セル16により得られたエッチング液の比重データ
は制御部17に送られる。
動作を行なう。試料採取ポンプ５により採取されたエッ
チング液２は、フローセル７に送られる。重水素ランプ
とモノクロメータとの組み合わせなどによる紫外線光源
８より、波長200nm付近の紫外線をフローセル中のエッ
チング液に照射して、紫外線検知部９で透過光量を求め
る。この透過光量のデータは制御部17に送られる。一
方、ポンプ10により送られたエッチング液はエッチング
槽11に送られると同時に比重計セル16に送られる。エッ
チング液の流量は、バルブ15により自由に調整できる。
比重計セル16により得られたエッチング液の比重データ
は制御部17に送られる。
CPU17Aは透過光量より吸光度を算出し、次に吸光度と硝
酸濃度とのデータが格納されているRAM17Cのテーブルに
基づいて硝酸の濃度を算出する。
酸濃度とのデータが格納されているRAM17Cのテーブルに
基づいて硝酸の濃度を算出する。
次に、硝酸の濃度と燐酸の濃度に応じて変化する比重の
データが格納されているRAM17Cのテーブルに基づいて、
CPU17Aは燐酸の濃度を算出する。
データが格納されているRAM17Cのテーブルに基づいて、
CPU17Aは燐酸の濃度を算出する。
硝酸および燐酸の濃度がこのように算出されるとCPU17A
は制御部17に格納されている規準濃度との差異を照合
し、その差異量に応じて硝酸供給ポンプ19、燐酸供給ポ
ンプ21および電磁弁23の作動させ、かつ作動時間を指示
する。
は制御部17に格納されている規準濃度との差異を照合
し、その差異量に応じて硝酸供給ポンプ19、燐酸供給ポ
ンプ21および電磁弁23の作動させ、かつ作動時間を指示
する。
ここで、基準濃度はRAM17Cまたは17Bとは異なる他のROM
に格納させることができる。
に格納させることができる。
第６図は本発明の実施例の処理手順の一例を示すフロー
チャートである。ステップS1ないしステップS3におい
て、エッチング液を採取して、硝酸および燐酸の濃度を
算出する。この処理手順の詳細については、すでに説明
したのでここでは省略する。
チャートである。ステップS1ないしステップS3におい
て、エッチング液を採取して、硝酸および燐酸の濃度を
算出する。この処理手順の詳細については、すでに説明
したのでここでは省略する。
ステップS4において、ステップS2で算出した硝酸の濃度
とエッチャントの基準硝酸濃度とを比較して、硝酸の濃
度が不足しているか、否かを判断する。硝酸の濃度が不
足していると判断されたならば、ステップS5に進み不足
量を計算し、その結果に基づいて硝酸供給タンク18より
硝酸供給ポンプ19を通して、エッチング液貯蔵槽１に所
定量の硝酸を所定時間かけて供給する。
とエッチャントの基準硝酸濃度とを比較して、硝酸の濃
度が不足しているか、否かを判断する。硝酸の濃度が不
足していると判断されたならば、ステップS5に進み不足
量を計算し、その結果に基づいて硝酸供給タンク18より
硝酸供給ポンプ19を通して、エッチング液貯蔵槽１に所
定量の硝酸を所定時間かけて供給する。
ステップS4において、硝酸の濃度が不足していなければ
ステップS6に進み、ステップS3で算出した燐酸の濃度と
エッチャントの規準燐酸濃度とを比較して、燐酸の濃度
が不足であるか、過剰であるか、規準濃度であるかを判
断する。燐酸の濃度が過剰ならば、ステップS7に進み純
水の配管22の電磁弁23を開き、所定量の純水を供給した
ら電磁弁を閉じる。燐酸の濃度が不足していればステッ
プS8に進み、燐酸の不足量を計算し、その結果に基づい
て燐酸供給タンク20から燐酸ポンプ21を通して所定量の
燐酸をエッチング液貯蔵槽１に供給する。
ステップS6に進み、ステップS3で算出した燐酸の濃度と
エッチャントの規準燐酸濃度とを比較して、燐酸の濃度
が不足であるか、過剰であるか、規準濃度であるかを判
断する。燐酸の濃度が過剰ならば、ステップS7に進み純
水の配管22の電磁弁23を開き、所定量の純水を供給した
ら電磁弁を閉じる。燐酸の濃度が不足していればステッ
プS8に進み、燐酸の不足量を計算し、その結果に基づい
て燐酸供給タンク20から燐酸ポンプ21を通して所定量の
燐酸をエッチング液貯蔵槽１に供給する。
硝酸供給ポンプ19、燐酸供給ポンプ21および電磁弁23に
よる硝酸、燐酸および水の供給速度を一定とすれば、そ
れらの作動時間を制御することによって供給量を制御
し、エッチャントを所定の濃度に保つことができる。
よる硝酸、燐酸および水の供給速度を一定とすれば、そ
れらの作動時間を制御することによって供給量を制御
し、エッチャントを所定の濃度に保つことができる。
以上説明したように、本発明によれば、インラインでエ
ッチャント濃度の制御が可能であり、エッチング液中の
硝酸および燐酸の濃度が安定化して、エッチングの品質
を確保すると共にエッチング液寿命の延長により、エッ
チング液交換による装置の停止が激減し、薬品の使用量
の減少を含め大幅なコストダウンを達成することができ
る。
ッチャント濃度の制御が可能であり、エッチング液中の
硝酸および燐酸の濃度が安定化して、エッチングの品質
を確保すると共にエッチング液寿命の延長により、エッ
チング液交換による装置の停止が激減し、薬品の使用量
の減少を含め大幅なコストダウンを達成することができ
る。
第１図は紫外線波長に対する硝酸の吸光度の変化を示す
特性図、 第２図は硝酸の吸光度と硝酸の濃度との関係を変化を示
す特性図、 第３図は硝酸濃度に応じた燐酸濃度とエッチング液の比
重との関係を示す特性図、 第４図は本発明を適用した薄膜エッチング装置の模式
図、 第５図は本発明の実施例のブロック図、 第６図は本発明の実施例の処理手順の一例を示すフロー
チャートである。 １……エッチング液貯蔵槽、 ２……エッチング液、 ３……ヒータ、 ４……攪拌機、 ５……試料採取ポンプ、 ６……硝酸の吸光度測定部、 ７……フローセル、 ８……紫外線光源、 ９……紫外線検出部、 10……ポンプ、 11……エッチング槽、 12……スプレー、 13……被加工アルミニウム薄膜基板、 14……配管、 15……バルブ、 16……比重計セル、 17……制御部、 18……硝酸供給タンク、 19……硝酸供給ポンプ、 20……燐酸供給タンク、 21……燐酸供給ポンプ、 22……配管、 23……電磁弁。
特性図、 第２図は硝酸の吸光度と硝酸の濃度との関係を変化を示
す特性図、 第３図は硝酸濃度に応じた燐酸濃度とエッチング液の比
重との関係を示す特性図、 第４図は本発明を適用した薄膜エッチング装置の模式
図、 第５図は本発明の実施例のブロック図、 第６図は本発明の実施例の処理手順の一例を示すフロー
チャートである。 １……エッチング液貯蔵槽、 ２……エッチング液、 ３……ヒータ、 ４……攪拌機、 ５……試料採取ポンプ、 ６……硝酸の吸光度測定部、 ７……フローセル、 ８……紫外線光源、 ９……紫外線検出部、 10……ポンプ、 11……エッチング槽、 12……スプレー、 13……被加工アルミニウム薄膜基板、 14……配管、 15……バルブ、 16……比重計セル、 17……制御部、 18……硝酸供給タンク、 19……硝酸供給ポンプ、 20……燐酸供給タンク、 21……燐酸供給ポンプ、 22……配管、 23……電磁弁。
フロントページの続き (72)発明者 茂木 久子 埼玉県児玉郡上里町七本木3461 キヤノ ン・コンポーネンツ株式会社内 (72)発明者 檀上 桂志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 堀江 仁志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−103383（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】硝酸と燐酸と水とを含むエッチャントを用
いて被加工物の薄膜をエッチングする薄膜エッチング装
置において、 前記エッチャントの吸光度を測定する第１の測定手段
と、 前記エッチャントの比重を測定する第２の測定手段と、 エッチング液貯蔵槽に硝酸を供給する第１の供給手段
と、 エッチング液貯蔵槽に燐酸を供給する第２の供給手段
と、 エッチング液貯蔵槽に水を供給する第３の供給手段と、 前記第１の測定手段の出力結果に基づいてエッチャント
中の硝酸の濃度を算出し、算出された硝酸の濃度と第２
の測定手段によって測定された比重とに基づいて燐酸の
濃度を算出し、算出された硝酸の濃度と燐酸の濃度とに
基づいて、第１の供給手段、第２の供給手段、および第
３の供給手段を制御する制御手段と を具えたことを特徴とする薄膜エッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17406889A JPH0651914B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 薄膜エッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17406889A JPH0651914B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 薄膜エッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0339491A JPH0339491A (ja) | 1991-02-20 |
| JPH0651914B2 true JPH0651914B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=15972071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17406889A Expired - Lifetime JPH0651914B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 薄膜エッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651914B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100390553B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-07-07 | 주식회사 동진쎄미켐 | 근적외선 분광기를 이용한 금속막 에칭 공정 제어방법 및에쳔트 조성물의 재생방법 |
| JP2003049285A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | エッチング方法およびエッチング液の定量分析方法ならびにエッチング液からリン酸を回収する方法 |
| US7743783B2 (en) * | 2006-04-04 | 2010-06-29 | Air Liquide Electronics U.S. Lp | Method and apparatus for recycling process fluids |
| JP5058560B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2012-10-24 | 株式会社平間理化研究所 | エッチング液管理装置 |
| JP2008191159A (ja) * | 2008-02-08 | 2008-08-21 | Ebara Densan Ltd | 比重及び成分濃度が変動する系の成分濃度分析方法、成分濃度分析装置及び成分濃度管理装置 |
| JP5405042B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2014-02-05 | 株式会社平間理化研究所 | エッチング液調合装置及びエッチング液濃度測定装置 |
| JP5522860B2 (ja) * | 2012-02-13 | 2014-06-18 | 株式会社平間理化研究所 | エッチング液管理装置 |
| JP6454605B2 (ja) * | 2015-06-01 | 2019-01-16 | 東芝メモリ株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JP6751326B2 (ja) | 2016-09-16 | 2020-09-02 | キオクシア株式会社 | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP6850650B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2021-03-31 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17406889A patent/JPH0651914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0339491A (ja) | 1991-02-20 |
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