(57)【要約】【課題】高濃度の残留エッチング液を確実に除去可能なウェットエッチング装置の提供【解決手段】ウェットエッチング装置１は、シリコンウェハ１４を収容可能な収容空間３０を有し、収容空間３０に収容されたシリコンウェハ１４をウェットエッチング可能なエッチング槽１５と、エッチング液を貯留しエッチング槽１５にエッチング液を流入させることが可能なエッチング液タンク５０と、洗浄液を貯留しエッチング槽１５に洗浄液を流入させることが可能な洗浄液タンク４０とを備える。さらに、ウェットエッチング装置１は、洗浄液またはエッチング液をエッチング槽１５の外部に排出する排出管７２、８４と、洗浄液の蒸気を発生させることが可能な蒸気発生部６０とを備えており、高濃度の残留エッチング液を確実に除去可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物（１４）を収容可能な収容空間（３０）を有し、前記収容空間に収容された前記被処理物をウェットエッチング可能なエッチング槽（１５）と、
エッチング液を貯留し、前記収容空間に前記エッチング液を流入させることが可能なエッチング液タンク（５０）と、
前記エッチング槽を洗浄する洗浄液を貯留し、前記収容空間に前記洗浄液を流入させることが可能な洗浄液タンク（４０）と、
前記洗浄液または前記エッチング液を前記収容空間の外部に排出する排出管（７２、８４）と、
前記洗浄液の蒸気を発生させることが可能な蒸気発生部（６０、１０５、２０５）と、
を備えるウェットエッチング装置（１、１００、２００、３００、４００）。
【請求項２】
前記蒸気発生部は、前記エッチング槽に設けられたヒータ（６０）である請求項１に記載のウェットエッチング装置。
【請求項３】
前記蒸気発生部は、前記エッチング槽に設けられた超音波振動子（１０５）である請求項１に記載のウェットエッチング装置。
【請求項４】
前記蒸気発生部は、前記ウェットエッチング装置の外部から送出された蒸気が前記収容空間に流入する蒸気導入管（２０５）である請求項１に記載のウェットエッチング装置。
【請求項５】
前記収容空間の圧力を大気圧よりも低下させることが可能な減圧部（３０５）を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のウェットエッチング装置。
【請求項６】
前記洗浄液タンクに前記洗浄液を加熱することが可能な加熱部（４０５）を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のウェットエッチング装置。
【請求項７】
前記排出管は、内部の圧力を大気圧よりも低下させることが可能な排出タンク（８０）と連通する請求項１から６のいずれか一項に記載のウェットエッチング装置。
【請求項８】
前記収容空間の底壁は、前記被処理物から形成される請求項１から７のいずれか一項に記載のウェットエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェットエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハをウェットエッチングで加工するウェットエッチング装置について、特許文献１に開示されている。シリコンウェハのウェットエッチングは一般的にエッチング液を高温にして行う。このとき、エッチング液から発生した蒸気はウェットエッチング装置の稼働部にできる間隙などに入り込む。
【０００３】
間隙に入り込んだ蒸気はそこで液化してそのまま留まる。ウェットエッチングを複数回行う毎に、この残留液体は濃縮され、高濃度になっていく。このように間隙に残留する残留エッチング液はウェットエッチング装置を分解してメンテナンス作業を行う際、作業者に付着し衣服を損傷させる虞がある。また、ウェットエッチング装置の周辺の設備を損傷させる虞もある。しかし、このような間隙に入りこんだ残留エッチング液は流水洗浄だけでは除去することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５５３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み創作されたものであり、その目的は高濃度の残留エッチング液を確実に除去可能なウェットエッチング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のウェットエッチング装置（１）は、被処理物（１４）を収容可能な収容空間（３０）を有し、前記収容空間に収容された前記被処理物をウェットエッチング可能なエッチング槽（１５）と、エッチング液を貯留しエッチング槽にエッチング液を流入させることが可能なエッチング液タンク（５０）と、洗浄液を貯留しエッチング槽に洗浄液を流入させることが可能な洗浄液タンク（４０）とを備える。
さらに、洗浄液またはエッチング液をエッチング槽の外部に排出する排出管（７２、８４）と、洗浄液の蒸気を発生させることが可能な蒸気発生部（６０）とを備える。
洗浄液を洗浄液タンクに導入し、蒸気発生部により洗浄液を蒸気化する。蒸気化した洗浄液はエッチング槽の間隙に入り込み、そこで液化する。これによって、間隙に残留している高濃度の残留エッチング液を中和して除去する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態に係るウェットエッチング装置の説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るウェットエッチング装置を用いたシリコンウェハのウェットエッチング時の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第一実施形態に係るウェットエッチング装置のメンテナンス前洗浄動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第一実施形態に係るメンテナンス前洗浄動作と通常洗浄動作との特性図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るウェットエッチング装置の説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るウェットエッチング装置のメンテナンス前洗浄動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第三実施形態に係るウェットエッチング装置の説明図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係るウェットエッチング装置のメンテナンス前洗浄動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第四実施形態に係るウェットエッチング装置の説明図である。
【図１０】本発明の第四実施形態に係るウェットエッチング装置のメンテナンス前洗浄動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第五実施形態に係るウェットエッチング装置の説明図である。
【図１２】本発明の第五実施形態に係るウェットエッチング装置のメンテナンス前洗浄動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態によるウェットエッチング装置を、図面に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態について、同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第一実施形態）
図１に本発明の第一実施形態に係るウェットエッチング装置１を示す。ウェットエッチング装置１は「被処理物」としてのシリコンウェハ１４のウェットエッチングに適用される。以下、重力方向を下方向、その反対方向を上方向と定義する。
【０００９】
ウェットエッチング装置１は、上下に分離可能な上部ユニット１０と下部ユニット２０とを備える。上部ユニット１０は、フッ素樹脂製のエッチング槽１５を含む。下部ユニット２０は、下部ユニット構造体２５を含む。Ｏリング１２は、エッチング槽１５と下部ユニット構造体２５との間に水密性確保のために嵌まっている。上下の分離は図示しない稼動装置によりエッチング槽１５を上方向に持ち上げられることで行われる。
【００１０】
Ｏリング１６は、シリコンウェハ１４と下部ユニット構造体２５との間に水密性確保のために嵌まっている。Ｏリング１８は、シリコンウェハ１４とエッチング槽１５との間に水密性確保のために嵌まっている。これら二つのＯリングは、水密性確保のためだけではなくシリコンウェハ１４を上下から挟みこみ固定する役割も有する。
エッチング槽１５は、収容空間３０の上壁と側壁とを形成し、シリコンウェハ１４は、被エッチング材であると同時に、収容空間３０の底壁を形成する。
【００１１】
下部ユニット２０は、エッチング作業終了後にシリコンウェハ１４を持ち上げるフッ素樹脂製の突き上げ棒２２を備える。突き上げ棒２２は、図示しないシリンダーにより上方向に移動し、シリコンウェハ１４の下面に突き当たり、シリコンウェハ１４を上方向に移動可能である。
【００１２】
上部ユニット１０は、洗浄液タンク４０、エッチング液タンク５０、洗浄液排出口７０、排出タンク８０、第一受け部４４、第二受け部５４、ヒータ６０、電極６６、撹拌棒９４及び撹拌翼９６を備える。
【００１３】
洗浄液タンク４０は、エッチング槽１５の上方に位置し、洗浄液の流入管である第一パイプ４６を備える。第一パイプ４６は、第一バルブ４８と洗浄液流入口４２とを備える。第一バルブ４８が開いているとき、洗浄液タンク４０は収容空間３０と連通し、第一バルブ４８が閉じているとき、洗浄液タンク４０は収容空間３０と切り離される。第一受け部４４は、洗浄液流入口４２の下方に位置し、洗浄液タンク４０から落下する洗浄液を一旦受けとめ、洗浄液の落下の勢いを弱める。第一受け部４４がないと洗浄液の落下の勢いが強くなりすぎ、シリコンウェハ１４が落下する洗浄液の圧力で破損する虞がある。
【００１４】
エッチング液タンク５０は、エッチング槽１５の上方に位置し、エッチング液の流入管である第二パイプ５６を備える。第二パイプ５６は、第二バルブ５８とエッチング液流入口５２とを備える。第二バルブ５８が開いているとき、エッチング液タンク５０は収容空間３０と連通し、第二バルブ５８が閉じているとき、エッチング液タンク５０は収容空間３０と切り離される。第二受け部５４は、エッチング液流入口５２の下方に位置し、エッチング液タンク５０から落下するエッチング液を一旦受けとめ、エッチング液の落下の勢いを弱める。第二受け部５４がないとエッチング液の落下の勢いが強くなりすぎ、シリコンウェハ１４が落下するエッチング液の圧力で破損する虞がある。
【００１５】
洗浄液排出口７０は、エッチング槽１５の側面に位置し、「排出管」としての第三パイプ７２を備える。第三パイプ７２は、第三バルブ７４を備える。第三バルブ７４が開いているとき、洗浄液排出口７０は図示しない外部と連通し、収容空間３０内の液体が排出され、第三バルブ７４が閉じているとき、洗浄液排出口７０は外部と切り離される。
【００１６】
排出タンク８０は、エッチング槽１５の下方側面に位置し、「排出管」としての第四パイプ８４を備える。排出タンク８０は、図示しない真空ポンプと連結しており、排出タンク８０の内部を真空にすることができる。第四パイプ８４は、第四バルブ８６とエッチング液排出口８２とを備える。第四バルブ８６が開いているとき、排出タンク８０は収容空間３０と連通する。排出タンク８０の内部は真空であるため、収容空間３０内の液体が排出タンク８０に吸い込まれ排出される。第四バルブ８６が閉じているとき、排出タンク８０は収容空間３０と切り離される。排出タンク８０は、ウェットエッチング装置１に６個形成されている。
【００１７】
ヒータ６０は、エッチング槽１５の下方に位置している。ヒータ６０は、ニクロム製の電熱線６２を渦巻き状に成形したものである。電熱線６２がエッチング液に触れると腐食するため、フッ素樹脂のコーティング６４が電熱線６２の周囲を覆っている。ヒータ６０は、図示しない電源と電気的に接続しており、エッチング液や洗浄液を加熱できる。
【００１８】
撹拌翼９６は、エッチング槽１５の下方にありプロペラ形状を有し、円柱状の撹拌棒９４の一端部と接合している。撹拌棒９４のもう一方の端部は、モーター９０と結合している。モーター９０が撹拌棒９４に自転運動を加えると、撹拌翼９６も回転して、エッチング液や洗浄液を撹拌する。
撹拌棒９４は、エッチング槽１５に開いた開口部９８を通りエッチング槽１５を貫通して、モーター９０と連結している。Ｏリング９２は、エッチング液が漏れることを防ぐため、撹拌棒９４とエッチング槽１５との間に嵌まっている。そのためエッチング槽１５と撹拌棒９４とは密着せず、上部ユニット１０と撹拌棒９４との間に微小な空間Ｓが存在する。
【００１９】
電極６６は、Ｐｔ（白金）製の電極であり、エッチング槽１５の下方のシリコンウェハに近い位置に設けられている。電極６６は、シリコンウェハ１４を電気化学的ウェットエッチングで処理する際、エッチング液に電流を流すために用いられる。
【００２０】
次に、ウェットエッチング装置１のウェットエッチング時の動作について、図２を参照して説明する。
ステップＳ１の上部ユニット上昇工程について説明する。
図示しない駆動部により上部ユニット１０は、下部ユニット２０と分離し上昇する。
【００２１】
ステップＳ２のシリコンウェハ搬入工程について説明する。
被処理物であるシリコンウェハ１４をＯリング１６の上に載置する。シリコンウェハを載置する作業は作業者により行われてもよいし、ロボット等の機械装置によって行われてもよい。
【００２２】
ステップＳ３の上部ユニット１０の下降工程について説明する。
図示しない駆動部によって上部ユニット１０は下降する。エッチング槽１５と下部ユニット構造体２５との間にＯリング１２が嵌まり、エッチング槽１５と下部ユニット構造体２５とが一体化する。
さらに、エッチング槽１５とシリコンウェハ１４との間にＯリング１８が嵌まる。そのため、シリコンウェハ１４は上下からＯリング１６とＯリング１８とに挟み込まれ固定される。これによりシリコンウェハ１４が収容空間３０の底壁を形成する。
【００２３】
ステップＳ４のエッチング液投入工程について説明する。
エッチング液の組成はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）の２０％水溶液であり、強アルカリ性を有している。
第二バルブ５８を開状態にすると、エッチング液がエッチング液タンク５０から第二パイプ５６を通って収容空間３０に投入される。エッチング液が一定の液量になると、第二バルブ５８が閉状態になり、エッチング液の投入が止まる。エッチング液は一旦、第二受け部５４にあたって落下の勢いが減衰してから収容空間３０へと落下する。
【００２４】
ステップＳ５のエッチング工程について説明する。
エッチング液の投入が止まると、ヒータ６０の電源がオンになる。ヒータ６０に通電されると電熱線６２が発熱し、エッチング液を加熱する。エッチング液の目標温度は９０℃である。エッチング液の温度を測定する図示しない液温計と連動した、図示しない制御装置により、ヒータ６０に通電される電流量がコントロールされる。
撹拌棒９４と撹拌翼９６とを回転し、エッチング液に対流を生じさせて、エッチング液に温度分布が生じないようにする。
【００２５】
シリコンウェハ中のシリコンは下式（１）の反応により、エッチング液中に溶解していき、次第に薄膜化していく。
Ｓｉ十２ＯＨ-十２Ｈ2Ｏ→Ｓｉ（ＯＨ2）Ｏ22-十２Ｈ2・・・（１）
【００２６】
このとき、電極６６に負の電圧を印加し、シリコンウェハ１４の被エッチング面の裏側に正の電圧を印加する。シリコンウェハがある一定の厚みになると、シリコンウェハの被エッチング面の裏側からエッチング液に電流が流れるようになる。電流が流れると、下式（２）によりシリコンウェハに酸化膜ＳｉＯ2が形成される。
Ｓｉ＋２ＯＨ-＋２ｅ-→ＳｉＯ2＋Ｈ2・・・（２）
エッチング液は酸化膜ＳｉＯ2を溶解しない。
【００２７】
ここで、電極６６とシリコンウェハ１４とエッチング液との間に流れる電流量と、酸化膜ＳｉＯ2の厚みには相関がある。そのため、電極６６とシリコンウェハ１４の被エッチング面の裏側とに印加する電圧を調整することで、シリコンウェハ１４を目標の厚みにエッチングできる。
シリコンウェハ１４の被エッチング部を目標の厚みにエッチングし終えたら、ヒータ６０への通電、及び電極６６とシリコンウェハの被エッチング面の裏側とへの電圧印加を停止する。また撹拌棒９４と撹拌翼９６との回転を停止する。
【００２８】
ステップＳ６のエッチング液排出工程について説明する。
第四バルブ８６を開状態にする。図示しない真空ポンプにより排出タンク８０は真空にされている。そのため、収容空間３０に保持されているエッチング液は第四パイプ８４を通って、排出タンク８０に排出する。そして、収容空間３０に残るエッチング液を排出し終えたら、第四バルブ８６を閉状態にする。
【００２９】
ステップＳ７の洗浄工程について説明する。
本実施形態で使用する洗浄液は超純水である。洗浄液は、シリコンウェハ１４とエッチング槽１５とを洗浄する役割を有する。
第一バルブ４８を開状態にすると、洗浄液が洗浄液タンク４０から第一パイプ４６を通って収容空間３０に投入される。洗浄液が一定の液量になると、第一バルブ４８を閉状態として、洗浄液の投入を停止する。洗浄液は一旦、第一受け部４４にあたって落下の勢いが減衰してから収容空間３０へと落下する。この後、収容空間３０の底部に残留するエッチング液と洗浄液とが十分に混合されるまで５ｍｉｎ程度放置する。
【００３０】
その後第三バルブ７４を開状態にし、第三パイプ７２を通って洗浄液排出口７０から洗浄液を外部に排出する。
洗浄液排出口７０の下限Ｌ２よりも下にある洗浄液は洗浄液排出口７０から外部に流出しない。そこで、第四バルブ８６を開状態にして、排出タンク８０に洗浄液を排出する。
収容空間３０に残る洗浄液を排出し終えたら、第四バルブ８６を閉状態にする。
なお必要に応じて、ステップＳ７の洗浄動作を複数回繰り返しても良い。
【００３１】
ステップＳ８の上部ユニット上昇工程について説明する。
ステップＳ１と同様に、図示しない駆動部により上部ユニット１０は、下部ユニット２０と分離し上昇する。
【００３２】
ステップＳ９のシリコンウェハ搬出工程について説明する。
突き上げ棒２２が図示しないシリンダーによって上方向に駆動される。これによりシリコンウェハ１４が突き上げ棒２２に支持された状態になる。その後、シリコンウェハ１４を外部に搬出する。シリコンウェハを搬出する作業は作業者により行われてもよいし、ロボット等の機械装置によって行われてもよい。
シリコンウェハ１４を搬出した後、突き上げ棒２２を元の位置に戻す。
【００３３】
シリコンウェハ搬出工程の終了後、続けて他のシリコンウェハをエッチングする場合は、ステップＳ２に移り、他のシリコンウェハをＯリング１６の上に載置し、エッチング動作を続ける。
他のシリコンウェハをエッチングしない場合は、エッチング動作が終了する。
【００３４】
次に、ウェットエッチング装置１のメンテナンス作業について説明する。
ウェットエッチング装置１は、枚葉式でありシリコンウェハ１４を交換する毎に上部ユニット１０と下部ユニット２０とが分離する。そのため、底壁を形成するシリコンウェハ１４を押さえるＯリング１６及びＯリング１８と、エッチング槽１５と下部ユニット構造体２５との間にあるＯリング１２とに負荷がかかるので、複数回のエッチング処理を行うとＯリングが劣化する。劣化したＯリングは、水密性を確保できず液漏れを起こす。
【００３５】
このように、上部ユニット１０と下部ユニット２０とがシリコンウェハ１４を１枚エッチングする毎に分離するような装置構成であると、Ｏリングの劣化も早く、交換サイクルも頻回となる。
他にも機構部品等が劣化した場合や、シリコンウェハがエッチング中に破損した場合などには、ウェットエッチング装置１を分解しメンテナンス作業を行う必要がある。
Ｏリングの交換作業や、装置を分解してのメンテナンス作業は、作業者が行う。
【００３６】
ウェットエッチング装置１はＴＭＡＨ水溶液を高温にした状態でウェットエッチングを行っている。そのため高温になったＴＭＡＨ水溶液から発生した蒸気は、エッチング中に装置内に充満している。
このような蒸気が、第一受け部４４の上面４５、第二受け部５４の上面５５などの洗浄液が届かない場所や、空間Ｓなどの細い間隙に入り込むと、そこで再度液化する。複数回のエッチングを行う毎に、この残留するエッチング液は濃縮され高濃度になっていく。
このように洗浄液が届かない場所や、細い間隙に入り込んだエッチング液はステップＳ７で示したようなエッチング時の洗浄作業では、取り除くことはできず、間隙に残留し続ける。
【００３７】
そのため、作業者がＯリングを交換しようとしたとき、間隙に残留し続けるエッチング液が漏出する。漏出したエッチング液が作業者の衣服に付着し、衣服を損傷させる虞がある。または、漏出したエッチング液がウェットエッチング装置１及びその周囲にある機械設備や電気設備にかかり設備を損傷させる虞もある。
そこで、メンテナンス作業の前に、ウェットエッチング装置１の洗浄を行い間隙に残留し続けるエッチング液を除去する必要がある。
【００３８】
次にメンテナンス前洗浄について説明する。
図３にウェットエッチング装置１のメンテナンス前洗浄動作のフローチャートを示す。
ステップＳ１１の洗浄液導入工程について説明する。
洗浄液は超純水を使用する。
第一バルブ４８を開状態にすると、洗浄液が洗浄液タンク４０から第一パイプ４６を通って収容空間３０に投入される。洗浄液が一定の液量（本実施形態では、液面が洗浄液排出口７０の上限Ｌ１を超える程度）になると、第一バルブ４８を閉状態として、洗浄液の投入を停止する。
【００３９】
ステップＳ１２の洗浄液加熱工程について説明する。
ヒータ６０に通電して洗浄液を加熱する。洗浄液の目標温度は１００℃である。洗浄液の温度を測定する図示しない液温計と連動した、図示しない制御装置により、ヒータ６０に通電される電流量がコントロールされる。
撹拌棒９４と撹拌翼９６とを回転し、洗浄液に対流を生じさせて、洗浄液に温度分布が生じないようにする。
【００４０】
ステップＳ１３の蒸気中和工程について説明する。
ヒータ６０によって加熱された洗浄液は沸騰して、洗浄液の蒸気を発生する。発生した洗浄液の蒸気は収容空間３０内に充満し、第一受け部４４の上面４５、第二受け部５４の上面５５、空間Ｓなどの細い間隙に入り込み、そこで再度液化する。液化した洗浄液は残留していたエッチング液と混合し、エッチング液の濃度が薄まり中和される。洗浄液の温度が１００℃に到達してから１５分経過後、ヒータ６０への通電と、撹拌棒９４と撹拌翼９６との回転を停止させる。
【００４１】
ステップＳ１４の洗浄液排出工程について説明する。
第三バルブ７４を開状態にし、第三パイプ７２を通って洗浄液排出口７０から洗浄液を外部に排出する。洗浄液排出口７０の下限Ｌ２よりも下にある洗浄液は外部に流出しないため、第四バルブ８６を開状態にして、排出タンク８０に洗浄液を排出する。
収容空間３０に残る洗浄液を排出し終えたら、第四バルブ８６を閉状態にする。
このようにしてメンテナンス前洗浄動作が完了する。
【００４２】
メンテナンス前洗浄動作の終了後、上部ユニット１０を上方向に移動し、作業者がＯリングの交換等のメンテナンス作業を行う。
【００４３】
本実施形態の効果について説明する。
間隙に残留したエッチング液のＰＨを、メンテナンス前洗浄と通常の洗浄作業とで比較した特性図を図４に示す。
残留したエッチング液のＰＨは、間隙に残留した液体をスポイト等で吸引し採取し、ＰＨメータを用いて測定した。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、撹拌棒９４とエッチング槽１５との間にある空間Ｓに残留した液体のＰＨは、ステップＳ７の洗浄工程を経た後ではＰＨ１４の強アルカリ性であるが、メンテナンス前洗浄でのステップＳ１３の蒸気中和工程を経た後では、ＰＨ８の弱アルカリ性になっている。
図４（ｂ）に示すように、第二受け部５４の上面５５に残留した液体のＰＨは、ステップＳ７のＰＨ１３の強アルカリ性であるが、メンテナンス前洗浄でのステップＳ１３の蒸気中和工程を経た後、ＰＨ８の弱アルカリ性になっている。
このように洗浄液の加熱によって発生した洗浄液の蒸気により、間隙に残留するエッチング液は十分中和されていることがわかる。
【００４５】
なお、仮に洗浄液排出口７０をさらに収容空間３０の上方に配置し、洗浄液を大量に流入させた場合、第二受け部５４の上面５５には洗浄液が届く。そのためステップＳ７での洗浄工程により高濃度の残留エッチング液を除去することが可能である。しかし、空間Ｓについては、空気だまりができてしまうため、洗浄液が空間Ｓにまで届かない。そこで、洗浄液を加熱して蒸気を発生させて、蒸気中和処理を行う。
【００４６】
以上のように、メンテナンス前洗浄として、洗浄液を加熱してその蒸気を発生させ、エッチング液を中和する蒸気中和処理を行うことで、間隙に残留するエッチング液のＰＨを大きく低下させることができる。
これにより、作業者がウェットエッチング装置１を分解してのメンテナンス作業中に、残留したエッチング液が漏れ出したとしても、強アルカリではないため、衣服に付着しても衣服を損傷することはなく、外部の設備に付着しても設備を損傷させることはない。
【００４７】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態に係るウェットエッチング装置１００について説明する。図５に示すように、ウェットエッチング装置１００は、圧電セラミクス製の超音波振動子１０５をさらに備えている。
ウェットエッチング装置１００のエッチング時の動作は第一実施形態と同様である。
【００４８】
次に本実施形態に係るウェットエッチング装置１００を用いたメンテナンス作業について説明する。本実施形態では、メンテナンス前洗浄動作のみが第一実施形態と異なるため、その点のみを詳細に説明する。
図６にウェットエッチング装置１００のメンテナンス前洗浄動作のフローチャートを示す。
ステップＳ２１の洗浄液導入工程について説明する。ステップＳ２１は、第一実施形態に係るステップＳ１１と同一である。
【００４９】
ステップＳ２２の蒸気中和工程について説明する。
超音波振動子１０５に対して高周波の交流電圧を印加する。発生した超音波の振動エネルギーが水面に伝わり水面の一部が隆起し、微細な洗浄液の蒸気が発生する。発生した洗浄液の蒸気は第一受け部４４の上面４５、第二受け部５４の上面５５、空間Ｓなどの細い間隙に入り込み、そこで再度液化する。そして残留していたエッチング液と混合し、エッチング液の濃度が薄まり中和される。１５分経過後、超音波振動子への高周波の交流電圧の印加を停止する。
【００５０】
ステップＳ２３の洗浄液排出工程について説明する。
第三バルブ７４を開状態にし、第三パイプ７２を通って洗浄液排出口７０から洗浄液を外部に排出する。洗浄液排出口７０の下限Ｌ２より下にある洗浄液は洗浄液排出口７０から外部に流出しないため、第四バルブ８６を開状態にして、排出タンク８０に洗浄液を排出する。収容空間３０に残る洗浄液を排出し終えたら、第四バルブ８６を閉状態にする。これで、メンテナンス前洗浄が終了する。
【００５１】
本実施形態では蒸気の発生に超音波振動子１０５を使用している。ヒータよりも超音波振動子１０５の方が、より低電力で効率よく洗浄液の蒸気を発生できる。
そのため、本実施形態では、第一実施形態の効果に加えて、蒸気中和に必要な電力を削減できる。
【００５２】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態に係るウェットエッチング装置２００について説明する。図７に示すように、ウェットエッチング装置２００は、蒸気導入管２０５をさらに備えている。蒸気導入管２０５は、一方が外部のボイラー２０７と他方が収容空間３０とにつながる。ボイラー２０７は多量の水蒸気を発生できる。
第５バルブ２０６が開状態のとき、収容空間３０とボイラー２０７とは連通し、第５バルブ２０６が閉状態のとき、収容空間３０とボイラー２０７とは遮断される。
ウェットエッチング装置２００のエッチング時の動作は第一実施形態と同様である。
【００５３】
次に本実施形態に係るウェットエッチング装置２００を用いたメンテナンス作業について説明する。本実施形態では、メンテナンス前洗浄動作のみが第一実施形態と異なるため、その点のみを詳細に説明する。
図８にウェットエッチング装置２００のメンテナンス前洗浄動作のフローチャートを示す。ステップＳ３１の蒸気中和工程について説明する。
蒸気導入管２０５の第５バルブ２０６を開状態にして、ボイラー２０７にて生成された水蒸気をウェットエッチング装置２００に導入する。
【００５４】
導入された水蒸気は第一受け部４４の上面４５、第二受け部５４の上面５５、空間Ｓなどの細い間隙に入り込み、そこで再度液化する。そして残留していたエッチング液と混合し、エッチング液の濃度が薄まり中和される。１５分経過後、第５バルブ２０６を閉状態にして蒸気の導入を停止する。
【００５５】
ステップＳ３２の排出工程について説明する。
第四バルブ８６を開状態にして、排出タンク８０に液化した蒸気を排出する。
収容空間３０に残る液体を排出し終えたら、第四バルブ８６を閉状態にする。
これで、メンテナンス前洗浄が終了する。
【００５６】
本実施形態では水蒸気を外部から導入している。そのため、外部で発生した大量の水蒸気を送り込むことができるため、蒸気中和にかかる時間を削減できる。たとえば、工場のボイラー設備などで生成された余剰水蒸気を利用できる。
したがって、本実施形態のウェットエッチング装置２００は第一、第二実施形態よりも蒸気中和に必要な電力と時間とを削減できる。
【００５７】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態に係るウェットエッチング装置３００について説明する。図９に示すように、ウェットエッチング装置３００は、「減圧部」として真空減圧管３０５をさらに備えている。真空減圧管３０５は、一方が真空ポンプ３０７と、他方が収容空間３０とにつながる。
第６バルブ３０６が開状態のとき、収容空間３０と外部の真空ポンプ３０７とは連通し、第６バルブ３０６が閉状態のとき、収容空間３０と外部の真空ポンプ３０７とは遮断される。
ウェットエッチング装置３００のエッチング時の動作は第一実施形態と同様である。
【００５８】
次に本実施形態に係るウェットエッチング装置３００を用いたメンテナンス作業について説明する。本実施形態では、メンテナンス前洗浄動作のみが第一実施形態と異なるため、その点のみを詳細に説明する。
図１０にウェットエッチング装置３００のメンテナンス前洗浄動作のフローチャートを示す。
ステップＳ４１の洗浄液導入工程について説明する。ステップＳ４１は、第一実施形態に係るステップＳ１１と同一である。
【００５９】
ステップＳ４２のエッチング槽減圧工程について説明する。
第６バルブ３０６を開状態にし、収容空間３０と真空ポンプ３０７とを連通して、収容空間３０を大気圧よりも減圧する。ある程度減圧したところで、第６バルブ３０６を閉状態にして、収容空間３０と真空ポンプ３０７とを遮断する。収容空間３０は大気圧よりも減圧したまま維持されている。
【００６０】
ステップＳ４３の洗浄液加熱工程について説明する。ステップＳ４３は第一実施形態に係るステップＳ１２と同一である。
ステップＳ４４の蒸気中和工程について説明する。ステップＳ４３は第一実施形態に係るステップＳ１３と同一である。
ステップＳ４５の洗浄液排出工程について説明する。ステップＳ４５は第一実施形態に係るステップＳ１４と同一である。
【００６１】
本実施形態では、収容空間３０が減圧状態であるため、洗浄液の沸点が下がっている。洗浄液は減圧しない場合よりも低い温度で沸騰するので、洗浄液を加熱する電力を削減できる。
したがって、本実施形態では第一実施形態の効果に加えて、蒸気中和にかかる電力を削減できる。
【００６２】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態に係るウェットエッチング装置４００について説明する。図１１に示すように、ウェットエッチング装置４００は、洗浄液タンク４０に加熱部として洗浄液加熱ヒータ４０５をさらに備えている。
ウェットエッチング装置４００のエッチング時の動作は第一実施形態と同様である。
【００６３】
次に本実施形態に係るウェットエッチング装置４００を用いたメンテナンス作業について説明する。本実施形態では、メンテナンス前洗浄動作のみが第一実施形態と異なるため、その点のみを詳細に説明する。
図１２にウェットエッチング装置４００のメンテナンス前洗浄動作のフローチャートを示す。
ステップＳ５１の洗浄液予備加熱工程について説明する。洗浄液タンク４０が備える洗浄液加熱ヒータ４０５にて洗浄液を加熱する。沸点を超える温度にまで加熱すると、タンクが圧力により破損するので加熱温度は９０℃である。
【００６４】
ステップＳ５２の洗浄液導入工程について説明する。ステップＳ５２は、第一実施形態に係るステップＳ１１と同一である。
ステップＳ５３の洗浄液加熱工程について説明する。ステップＳ５３は第一実施形態に係るステップＳ１２と同一である。
ステップＳ５４の蒸気中和工程について説明する。ステップＳ５４は第一実施形態に係るステップＳ１３と同一である。
ステップＳ５５の洗浄液排出工程について説明する。ステップＳ５５は第一実施形態に係るステップＳ１４と同一である。
【００６５】
あらかじめ加熱された洗浄液が収容空間３０に投入されるため、ステップＳ５３にて、洗浄液を加熱して洗浄液の蒸気を発生するのに必要な時間と電力とを削減することができる。
したがって、本実施形態では第一実施形態の効果に加えて、より短い時間と電力とで蒸気中和を行うことができる。
【００６６】
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態に係るウェットエッチング装置について説明する。本実施形態に係るウェットエッチング装置は、ＴＭＡＨを使用してシリコンウェハのエッチングを行う装置に代えて、ＨＦ（フッ化水素酸）を使用してガラスウェハにエッチングを行う装置である。
ウェットエッチング装置のエッチング時の動作及びメンテナンス時の動作は上記実施形態と同一である。
【００６７】
エッチング液がＴＭＡＨではなくＨＦであっても、メンテナンス前洗浄を行うことで、間隙に残留する液体のＰＨを７に近づけることができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
（ａ）シリコンウェハやガラスウェハのウェットエッチングに使用されるエッチング液にはたとえば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＮＨ4（アンモニア）、ＨＮＯ3（硝酸）、Ｈ2ＳＯ4（硫酸）、ＨＣｌ（塩酸）、ＫＩ（ヨウ化カリウム）をはじめとして様々な種類がある。本発明のウェットエッチング装置は、上記のエッチング液とそれらの混合液すべてに対して適用できる。
（ｂ）本発明は、シリコンウェハやガラスウェハをバッチ式に処理するウェットエッチング装置にも適用可能である。
（ｃ）本発明は、酸やアルカリ性の液体に代えて、アルコール等の有機溶剤を使用して、被加工物を加工処理するウェット処理装置にも適用可能である。
本発明は、上記実施形態単独で実施しても、あるいは組み合わせて実施してもよい。また、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１、１００、２００、３００、４００  ウェットエッチング装置
１４  シリコンウェハ（被処理物）
１５  エッチング槽
３０  収容空間
４０  洗浄液タンク
５０  エッチング液タンク
７２  第三パイプ（排出管）、  ８４  第四パイプ（排出管）
６０  ヒータ、  １０５  超音波振動子、  ２０５  蒸気導入管
３０５  真空減圧管、  ４０５  洗浄液加熱ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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