(57)【要約】【課題】エッチング液の量を少なく抑える。【解決手段】エッチング方法は、エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、被処理体にエッチングを施すエッチング工程とを備えている。初期準備工程は、高Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いた液供給工程を含み、エッチング工程は低Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いた部分液交換工程を含む。【選択図】図２
2015088603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、
前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを備え、
前記初期準備工程は、第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、
前記エッチング工程は、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換工程を含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液は、半導体ウエハを精度良くエッチング処理を施すため予め決められた範囲のシリコン濃度であり、前記第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液は、前記第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液よりＳｉ濃度が低い、ことを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記エッチング工程と次の被処理体のエッチング工程間に実行されるインターバル工程を更に備え、前記インターバル工程は、全液交換工程または部分液交換工程を含むことを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記インターバル工程中の全液交換工程は、前記エッチング処理部内のエッチング液を全量排出し、その後新規エッチング液を前記エッチング処理部内に供給する工程からなることを特徴とする請求項３記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記インターバル工程中の部分液交換工程は、前記エッチング処理部内のエッチング液を排出するとともに、同時に新規エッチング液を前記エッチング処理部内へ供給する工程からなることを特徴とする請求項３または４記載のエッチング方法。
【請求項６】
被処理体に対してエッチング処理を施すエッチング装置において、
被処理体を収納してエッチング液によりエッチング処理を施すエッチング処理部と、
前記エッチング処理部においてエッチング処理に供されたエッチング液を排出する排出部と、
前記エッチング処理部に新規エッチング液を供給する供給部と、
前記エッチング処理部と、前記排出部と、前記供給部とを駆動制御する制御装置とを備え、
前記供給部は第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を供給する第１供給部と、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を供給する第２供給部とを有し、
前記制御装置は、
エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、
前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを実行し、
前記初期準備工程は、前記第１供給部から供給される第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、
前記エッチング工程は、前記第２供給部から供給される第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換を含むことを特徴とするエッチング装置。
【請求項７】
前記第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液は、半導体ウエハを精度良くエッチング処理を施すため予め決められた範囲のシリコン濃度であり、前記第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液は、前記第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液よりＳｉ濃度が低い、  ことを特徴とする請求項６記載のエッチング装置。
【請求項８】
前記エッチング工程と次の被処理体のエッチング工程間に実行されるインターバル工程を更に備え、
前記インターバル工程は、全液交換工程または部分液交換工程を含むことを特徴とする請求項６記載のエッチング装置。
【請求項９】
前記インターバル工程中の前記全液交換工程は、前記エッチング処理部内のエッチング液を全量排出し、その後新規エッチング液を前記エッチング処理部内に供給する工程からなることを特徴とする請求項８記載のエッチング装置。
【請求項１０】
前記インターバル工程中の前記部分液交換工程は、前記エッチング処理部内のエッチング液を排出するとともに、同時に新規エッチング液を前記エッチング処理部内へ供給する工程からなることを特徴とする請求項８または９記載のエッチング装置。
【請求項１１】
コンピュータにエッチング方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
エッチング方法は、
エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、
前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを備え、
前記初期準備工程は、第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、
前記エッチング工程は、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換工程を含むことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエッチング方法、エッチング装置および記憶媒体に係り、とりわけ半導体ウエハ等の被処理体に対してエッチング液によりエッチング処理を施すエッチング方法、エッチング装置および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハ等の被処理体に対するウエットエッチング方法においては、エッチング液として燐酸を使用して窒化膜−酸化膜に対するエッチング処理が施されている。例えば、燐酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４）等からなるエッチング液を処理槽に貯留して、所定温度例えば１６０〜１８０℃に加熱すると共に、処理槽に接続された循環管路及び循環管路に介設された循環ポンプ及び温度コントローラ等を介して所定温度のエッチング液を循環供給しながら被処理体例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）をエッチング処理している（特公平３−２０８９５号公報参照）。
【０００３】
上記のエッチング方法において、エッチング液の能力（エッチングレート）がエッチング液中のシリコン濃度に依存するため、ウエハを良好に処理するにはエッチング液中のシリコン（Ｓｉ）濃度を一定濃度範囲内に保持する必要がある。しかし、エッチング処理を繰り返して行うと、ウエハのシリコン（Ｓｉ）成分がエッチング液中へ溶出し、エッチング液中のシリコン（Ｓｉ）濃度が高くなり、半導体ウエハに対して精度良くエッチング処理を施すことができなくなる。このため、従来では、定期的に処理槽内のエッチング液を全液交換していた。
【０００４】
従来、Ｓｉ濃度が低い新規エッチング液（Ｓｉ濃度がゼロ）のみを用いてエッチング処理を行う場合、エッチング処理準備にて処理槽内へのエッチング液の供給、または、定期的に処理槽内のエッチング液を全部交換する場合、シリコン窒化膜を形成したダミーウエハのエッチング処理を行ってエッチング液中のＳｉ濃度を適正範囲内にまで高める方法（シーズニング）が行なわれている。この場合は液調整が煩雑となり、かつ、処理時間も長時間となってしまうため、エッチング処理のスループットが低下してしまう。しかし、エッチング処理中、エッチング液中のＳｉ濃度が高くなるためエッチング液を部分的に交換することによりエッチング液中のＳｉ濃度を決められた一定の範囲に保つ際にはＳｉ濃度を下げるためのエッチング液を排出する量および新規エッチング液を補充する量は少量ですむ。
【０００５】
他方、シリコン濃度が高い新規エッチング液（半導体ウエハを精度良くエッチング処理を施すため予め決められた範囲のシリコン濃度）のみを用いてエッチング処理を行う場合、エッチング処理準備にて処理槽内へのエッチング液の供給、または、定期的に処理槽内のエッチング液を全部交換する場合、シーズニングを行なう必要がなく、シーズニングの時間を短縮することができる。しかし、エッチング処理中、エッチング液中のＳｉ濃度が高くなるためエッチング液を部分的に交換する際、多量のエッチング液を排出し多量の新規エッチング液が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平３−２０８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、エッチング処理においてスループットを上げることができ、かつ、エッチング処理に使用されるエッチング液の量を少なく抑えることができるエッチング方法、エッチング装置および記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを備え、前記初期準備工程は、第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、前記エッチング工程は、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換工程を含むことを特徴とするエッチング方法である。
【０００９】
本発明は、被処理体に対してエッチング処理を施すエッチング装置において、被処理体を収納してエッチング液によりエッチング処理を施すエッチング処理部と、前記エッチング処理部においてエッチング処理に供されたエッチング液を排出する排出部と、前記エッチング処理部に新規エッチング液を供給する供給部と、前記エッチング処理部と、前記排出部と、前記供給部とを駆動制御する制御装置とを備え、前記供給部は第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を供給する第１供給部と、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を供給する第２供給部とを有し、前記制御装置は、エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを実行し、前記初期準備工程は、前記第１供給部から供給される第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、前記エッチング工程は、前記第２供給部から供給される第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換を含むことを特徴とするエッチング装置である。
【００１０】
コンピュータにエッチング方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、エッチング方法は、エッチング処理部内にエッチング液を充てんする初期準備工程と、前記エッチング処理部内に収納された被処理体に対してエッチング液を用いてエッチング処理を施すエッチング工程とを備え、前記初期準備工程は、第１Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる液供給工程を含み、前記エッチング工程は、第２Ｓｉ濃度の新規エッチング液を用いて行なわれる前記エッチング処理部内のエッチング液を部分的に交換する部分液交換工程を含むことを特徴とする記憶媒体である。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、エッチング処理において、スループットを上げることができ、かつ、エッチング処理に使用されるエッチング液の量を少なく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態によるエッチング装置を示す概略図。
【図２】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明のエッチング方法を示す図。
【図３】図３は本発明のエッチング方法における燐酸濃度の制御を示す図。
【図４】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は比較例としてのエッチング方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態
図１乃至図４により、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
まず被処理体例えばウエハＷに形成されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）およびシリコン窒化膜（Ｓｉ４Ｎ３）のうちシリコン窒化膜を選択的にエッチング除去する処理が求められており、ウエハＷを高温、例えば１００〜１８０℃のエッチング液、燐酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４）中に浸漬してシリコン窒化膜のエッチング処理を行う。このエッチング方法においては、シリコン窒化膜をエッチングしシリコン酸化膜のエッチングレートを抑制することが重要となる。
【００１５】
まずエッチング方法を行なうエッチング装置について述べる。
【００１６】
エッチング装置は、図１に示すように、図示しないウエハボートによって表面が垂直に保持されるウエハＷを収容すると共に、エッチング液を貯留する内槽１０ａと内槽１０ａからオーバーフローしたエッチング液を受ける外槽１０ｂとを含み、被処理体である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を内槽１０ａに収容すると共に、エッチング液Ｅ（例えば燐酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４））を内槽１０ａに貯留する処理槽（エッチング処理部）１０と、外槽１０ｂからエッチング液Ｅを引き抜き、このエッチング液Ｅを内槽１０ａへ循環供給する循環ライン２０と、循環ライン２０に接続され処理槽１０内のエッチング液Ｅを排出する第１排出部（排出ライン）３０と、処理槽１０内に新規のエッチング液Ｅを供給する供給部１５とを備えている。
【００１７】
このように構成される内槽１０ａの側部及び底部にはパネルヒータ１１が貼着されて、処理槽１０内のエッチング液Ｅが所定温度例えば１００〜１８０℃に設定されるように構成されている。また、内槽１０ａ内の底部側には、循環ライン２０に接続されたノズル１２が設けられ、循環ライン２０から循環供給されるエッチング液Ｅをこのノズル１２により均一に内槽１０ａ内に送るようになっている。
【００１８】
また、循環ライン２０は、外槽１０ｂの下方部と内槽１０ａ内に設けられたノズル１２とに接続されており、この循環ライン２０には、上流側から、循環ポンプ２１、温度コントローラ２２、およびフィルタ２３が順次設けられている。このうち温度コントローラ２２はエッチング液Ｅを加熱するヒータを含んでいる。
【００１９】
次に供給部１５について説明する。供給部１５は燐酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４水溶液）を収納して供給する２つのエッチング液用タンク１５Ａ、１５Ｂを有している。このうち、エッチング液用タンク１５Ａは高Ｓｉ濃度（半導体ウエハを精度良くエッチング処理を施すため予め決められた範囲のシリコン濃度：第１Ｓｉ濃度）の燐酸水溶液を収納するものであり、ヒータ１５ｈを含んでいる。またエッチング液用タンク１５Ｂは低Ｓｉ濃度（Ｓｉ濃度がゼロ、または、高Ｓｉ濃度の濃度範囲より低いシリコン濃度：第２Ｓｉ濃度）の燐酸水溶液を収納するものであり、ヒータ１５ｉを含んでいる。
【００２０】
またエッチング液用タンク１５Ａは高Ｓｉ濃度の燐酸水溶液を収納して供給する第１供給部となり、エッチング液用タンク１５Ｂは低Ｓｉ濃度の燐酸水溶液を収納して供給する第２供給部となる。
【００２１】
ところでエッチング液用タンク１５Ａには高Ｓｉ濃度の燐酸水溶液を供給する高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ａが、接続ライン１６ａを介して接続され、エッチング液用タンク１５Ｂには低Ｓｉ濃度の燐酸水溶液を供給する低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂが接続ライン１６ｂを介して接続されている。
【００２２】
またＳｉ溶液を収納するＳｉ溶液用タンク１８が設置され、このＳｉ溶液用タンク１８には、Ｓｉ溶液供給源１９が接続ライン１９ａを介して接続されている。
さらにＳｉ溶液用タンク１８には弁Ｖ１０を有する接続ライン１８ａが接続され、この接続ライン１８ａは接続ライン１６ｂに接続されている。
【００２３】
またエッチング液用タンク１５Ａ内のエッチング液は、弁Ｖ１を有する接続ライン１５ａを介して内槽１０ａに供給される。エッチング液用タンク１５Ｂ内のエッチング液は、弁Ｖ４および弁Ｖ５を有する接続ライン１５ｂを介して外槽１０ｂに供給される。エッチング液用タンク１５Ｂの接続ライン１５ｂには流量制御機構３９が取付けられている。また、エッチング液用タンク１５Ａには、エッチング液用タンク１５Ｂの接続ライン１５ｂに合流する接続ライン１５ｃが接続され、この接続ライン１５ｃには弁Ｖ２および弁Ｖ３が設けられている。また、エッチング液用タンク１５Ｂには、エッチング液用タンク１５Ａの接続ライン１５aに合流する接続ライン１５ｄが接続され、この接続ライン１５ｄには弁Ｖ９が設けられている。
【００２４】
また循環ライン２０のフィルタ２３の下流側には、分岐ライン３１が接続され、分岐ライン３１は外槽１０ｂに接続されている。この場合、分岐ライン３１には、濃度測定部２７と、溶出成分測定部２６とが順次設けられている。
【００２５】
このうち、溶出成分測定部２６は、エッチング処理に供されたエッチング液Ｅ中のシリコン溶出成分の濃度を光の屈折率を利用して測定するものであり、濃度測定部２７はエッチング液Ｅの濃度、具体的には燐酸水溶液の濃度を光の屈折率を利用して測定するものである。
また処理槽１０の内槽１０ａの底部には、弁Ｖ８を有する第２排出部（排出ライン）３３が接続されている。
【００２６】
また図１に示すように、純水（ＤＩＷ）を供給するＤＩＷ供給源４０が設けられ、このＤＩＷ供給源４０は接続ライン４０ａを介して処理槽１０の外槽１０ｂに接続されている。
【００２７】
さらにまた、循環ライン２０には排出ライン３０が接続され、循環ライン２０から引き抜かれたエッチング液は排出ライン３０から外方へ排出される。またこの排出ライン３０には、弁Ｖ６、弁Ｖ７および流量制御機構４１が設けられている。
【００２８】
ところで溶出成分測定部２６と濃度測定部２７は、制御装置１００に接続される。
そして制御装置１００により、上記の各機能部品、例えば循環ライン２０の循環ポンプ２１および温度コントローラ２２、エッチング用タンク１５Ａ、１５Ｂ、高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ａ、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂ、流量制御機構３９、４１、パネルヒータ１１、および各々の弁Ｖ１〜Ｖ７が駆動制御される。制御装置１００はハードウエアとして、例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、或いはＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号１００ａで示されている。プロセッサ１００ｂは必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１００ａから呼び出して実行させ、これによって制御装置１００の制御の下でエッチング装置の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。
【００２９】
次に、上記エッチング装置を用いて制御装置１００により行なわれるエッチング方法について図２および図３により説明する。
【００３０】
ここで図２（ａ）はエッチング液中のＳｉ濃度を示す図であり、図２（ｂ）はエッチング液中の燐酸水溶液の濃度を示す図であり、図２（ｃ）はエッチング液の温度を示す図である。また図３は燐酸濃度の制御を示す図である。
【００３１】
まず、予め高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ａから高Ｓｉ濃度燐酸水溶液がエッチング液用タンク１５Ａに供給され、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂから低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロ）がエッチング液用タンク１５Ｂに供給される。
【００３２】
（初期準備工程）
次に図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、初期準備工程が行なわれる。まず内槽１０ａ内にエッチング液用タンク１５Ａから弁Ｖ１を開けて新規のエッチング液Ｅ（高Ｓｉ濃度の燐酸水溶液（Ｈ３ＰＯ４））を供給する。その後、内槽１０ａ内のエッチング液をオーバーフローさせて外槽１０ｂへ送る。次に、循環ポンプ２１を駆動して、外槽１０ｂにオーバーフローしたエッチング液Ｅを循環ライン２０を介して内槽１０ａに戻すように循環させる。このようにして処理槽１０内にエッチング液Ｅが充てんされる。処理槽１０内へのエッチング液Ｅの充てんが完了したら弁Ｖ１を閉じてエッチング液Ｅの供給を停止する。次に、温度コントローラ２２により、エッチング液Ｅを所定温度（１００〜１８０℃）まで加熱して沸騰状態にする。
【００３３】
エッチング液Ｅが昇温し沸騰状態となった後は、温度コントローラ２２により循環ライン２０内のエッチング液Ｅに与えられる熱量を調整することにより、内槽１０ａ内のエッチング液Ｅが沸騰状態を維持するような所定温度に維持される。
【００３４】
また、所望のエッチングレートでエッチングを行うためには、エッチング液Ｅを所定濃度に維持する必要があり、かつ、エッチング液Ｅの温度は上記所定濃度のエッチング液Ｅ固有の沸点温度に維持する。このようにして、処理槽１０内にてウエハＷのエッチング処理が出来る状態が準備される（初期準備工程）。
【００３５】
このように初期準備工程では新規のエッチング液が高Ｓｉ濃度を有するため、従来のシーズニングの時間を除いたり、又短縮することができる。
【００３６】
（エッチング工程）
この状態で、図示しないウエハボートにて垂直に保持されたウエハＷが、内槽１０ａに収容される。ウエハＷは、内槽１０ａ内のエッチング液Ｅに所定時間浸漬されエッチングされる。その後、ウエハＷは、処理槽１０から取り出される。その後、新しいウエハＷが内槽１０ａに収容され処理される。上記エッチング処理は、繰り返し行われる。エッチング方法は第１のエッチング工程、第２のエッチング工程および第３のエッチング工程、・・・からなる複数のエッチング工程と、これらエッチング工程間のインターバル工程とを含む（図２（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。
【００３７】
ここでエッチング工程とは、ウエハＷが内槽１０ａ内のエッチング液Ｅ中に浸漬されている場合をいい、エッチング工程間のインターバル工程とは、ウエハＷが内槽１０ａ内のエッチング液Ｅ中に浸漬されていない場合、すなわち第ｎ回目のエッチング工程が終了して一エッチング工程単位分のウエハＷが内槽１０ａから取り出され、第ｎ＋１回目のエッチング処理を開始すべく次の一処理単位分のウエハＷが内槽１０ａに浸漬されるまでの間をいう。この複数のエッチング工程において、エッチング液Ｅは、循環ライン２０を介して継続的に循環される。
【００３８】
エッチング処理を行うことにより、内槽１０ａ内のエッチング液Ｅ中には、ウエハＷからシリコン（Ｓｉ）分が溶出する。
【００３９】
このようなエッチング処理を繰り返して行なうと、エッチング液Ｅ中へウエハＷからシリコン（Ｓｉ）分が溶出し、エッチング液中の溶出成分濃度（Ｓｉ濃度またはシリコン濃度）が高くなりすぎるとエッチング液の性状が悪化する。
【００４０】
本発明においては、このような場合に対応すべく、次のような制御が行なわれる。
【００４１】
すなわち、まず各エッチング工程中、制御装置１００により弁Ｖ６および弁Ｖ７が駆動されて、内槽１０ａ内においてエッチング処理に供されたエッチング液Ｅが第１設定量だけ循環ライン２０から排出ライン３０側へ排出され、次に排出ライン３０から外方へ排出される。
【００４２】
同時に、制御装置１００により弁Ｖ４、Ｖ５および流量制御機構３９が駆動されて、エッチング液用タンク１５Ｂから接続ライン１５ｂを経て低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロ）が第２設定量だけ処理槽１０の外槽１０ｂ内へ供給される。
【００４３】
このようにして処理槽１０内のエッチング処理に供されたエッチング液Ｅを第１設定量だけ排出し、新規エッチング液を第２設定量だけ処理槽１０内に供給することにより、処理槽１０内のエッチング液Ｅを部分液交換することができる。この場合、エッチング液Ｅを第１設定量だけ排出し、同時に新規エッチング液Ｅを第２設定量だけ供給することにより、処理槽１０内のエッチング液の液面を略一定に保つことができる。
【００４４】
図２（ａ）において、第１のエッチング工程、第２のエッチング工程および第３のエッチング工程において、エッチング液を第１の設定量だけ排出し、第２の設定量だけ供給した場合のエッチング液のＳｉ濃度が示されている。
【００４５】
具体的には各エッチング工程中、エッチング処理に供された処理槽１０内のエッチング液が０．０５Ｌ／ｍｉｎ（第１設定量）だけ排出され、処理槽１０へ新規のエッチング液が０．０５Ｌ／ｍｉｎ（第２設定量）だけ供給される。
【００４６】
ここで、各エッチング工程は、処理槽１０内のエッチング液を第１設定量だけ排出する工程と、処理槽１０内へ新規エッチング液を第２設定値だけ供給する工程とにより構成された部分交換パターンを含む。この部分交換パターンにおいて、エッチング処理に供されたエッチング液がこのエッチング工程中、全期間に渡って連続的に排出され、新規エッチング液がエッチング工程中、全期間に渡って連続的に供給される。
【００４７】
図２（ａ）においては、連続的にＳｉ濃度が上昇する部分交換パターンを行なっているが、エッチング工程中において予め決められたＳｉ濃度範囲を超えないように例えばエッチング液の供給と排出とを間欠的に行い段階的にＳｉ濃度が上昇させることもできる。エッチング工程完了時のＳｉ濃度の値はエッチング処理を行うウエハＷに応じて任意に変更することができる。
【００４８】
次に、エッチング工程間のインターバル工程中、制御装置１００により弁Ｖ８が駆動されて、内槽１０ａ内においてエッチング処理に供されたエッチング液Ｅが排出ライン３３を介して全液排出される。
【００４９】
次に、制御装置１００により弁Ｖ１が駆動されて、エッチング液用タンク１５Ａから高Ｓｉ濃度燐酸水溶液（高Ｓｉ濃度の新規エッチング液）が接続ライン１５ａを介して処理槽１０の内槽１０ａ内へ供給される。
【００５０】
このようにして処理槽１０内のエッチング処理に供されたエッチング液Ｅを全液排出し、新規エッチング液を処理槽１０内に供給することにより、処理槽１０内のエッチング液Ｅを高Ｓｉ濃度燐酸水溶液により全液交換することができる。
【００５１】
各インターバル工程により、インターバル工程直後のエッチング工程の開始時において、シリコン濃度をインターバル工程直前のエッチング工程の開始時におけるシリコン濃度と同一の値まで戻すことができる。
【００５２】
ところで各エッチング工程およびインターバル工程において、処理槽１０から純水（ＤＩＷ）が蒸発する。この際、濃度測定部２７からの燐酸濃度の測定値に基づいて、ＤＩＷ供給源４０から処理槽１０の外槽１０ｂにＤＩＷを補充し、処理槽１０内の燐酸濃度を一定に維持している（図３参照）。この場合、エッチング処理に供されたエッチング液（例えば燐酸濃度ｂ）を処理槽１０から排出し、新規エッチング液（例えば燐酸濃度ａ）を処理槽１０内へ供給すると、燐酸濃度ａと燐酸濃度ｂとの相違により、処理槽１０内の燐酸濃度が変化し、このためＤＩＷ供給源４０から外槽１０ｂへ補充するＤＩＷの補充量も変化させる必要がある。
【００５３】
本実施の形態においては、各エッチング工程中において、処理槽１０内の燐酸濃度が一定となるよう定められた第１設定量に基づいてエッチング液を排出し、同時に処理槽１０内の燐酸濃度が一定となるよう定められた第２設定量に基づいて新規エッチング液を供給するようにしてもよい。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、図２（ａ）に示すように、初期準備工程およびインターバル工程において、エッチング液用タンク１５Ａから処理槽１０に高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽１０内の全液交換を行ない、各エッチング工程において、エッチング液用タンク１５Ｂから処理槽１０に低Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽１０内の部分液交換を行なっている。このように初期準備工程およびインターバル工程において、高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を新規エッチング液として用いることにより、初期準備工程およびインターバル工程において、シーズニングのようなエッチング液の液調整の時間を省くことができ、初期準備工程およびインターバル工程に要する時間を短縮することができエッチング処理のスループットを向上させることができる。またエッチング工程において、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液を新規エッチング液として用いることにより、処理槽１０からエッチング液を０．０５Ｌ／ｍｉｎのような少ない第１設定量だけ排出し、処理槽１０へエッチング液を０．０５Ｌ／ｍｉｎのような少ない第２設定量だけ供給する部分液交換を行ない、このことによりＳｉ濃度を１３０ｐｐｍ以下に保つことができる。このように部分液交換に必要な第１設定量および第２設定量を小さく抑えることができるため、処理槽１０内のエッチング液Ｅの燐酸水溶液濃度を略一定に保つことができ（図２（ｂ）参照）、かつ処理槽１０内のエッチング液Ｅの温度を略一定に保つことができる（図２（ｃ）参照）。
【００５５】
ここで図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に、本発明の比較例について述べる。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す比較例において、初期準備工程およびインターバル工程において、エッチング液用タンク１５Ａから処理槽１０に高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽１０内の全液交換を行ない、各エッチング工程において、同時にエッチング液用タンク１５Ａから処理槽１０に高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽内の部分液交換を行なっている。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す比較例において、他の構成は図１乃至図４に示す実施の形態と略同一である。
【００５６】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す比較例において、エッチング工程中、高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を新規エッチング液として用いるため、処理槽１０からエッチング液を０．５Ｌ／ｍｉｎのような大きな第１設定量だけ排出し、処理槽１０へエッチング液を０．５Ｌ／ｍｉｎのような大きな第２設定量だけ供給する部分液交換を行ない、このことによりＳｉ濃度を１３０ｐｐｍ以下に保っている。このように部分液交換に必要な第１設定量および第２設定量が大きくなってしまうため、処理槽１０内のエッチング液Ｅの燐酸水溶液濃度が大きく変動してしまう（図４（ｂ）参照）。またこの場合、処理槽１０内のエッチング液Ｅの温度も大きく変動する（図４（ｃ）参照）。
【００５７】
これに対して本実施の形態によれば、エッチング工程中におけるエッチング液の部分交換に必要な第１設定量および第２設定量を小さく抑えることができるため、処理槽１０内のエッチング液の燐酸水溶液濃度を略一定に保つことができ、かつ処理槽１０内のエッチング液Ｅの温度を略一定に保つことができる。
【００５８】
変形例
次に本発明の変形例について説明する。上記実施の形態において、インターバル工程において、エッチング液用タンク１５Ａから処理槽１０に高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽１０内の全液交換を行なう例を示したが、これに限らず、インターバル工程において、エッチング液用タンク１５Ｂから処理槽１０に低Ｓｉ濃度燐酸水溶液を供給して処理槽１０内において部分液交換を行なってもよい。これにより、インターバル工程においてもエッチング工程と同様の効果を得ることができ、次の新しいウエハのエッチング工程に備えることができる。
【００５９】
また、エッチング液用タンク１５Ｂから接続ライン１５ｂを経て低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロ）が第２設定量だけ処理槽１０の外槽１０ｂ内へ供給される場合、弁Ｖ２および弁Ｖ３を駆動させることにより、接続ライン１５ｃを介して高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を低Ｓｉ濃度燐酸水溶液に加えてもよく、この際、第２設定量は、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液と高Ｓｉ濃度燐酸水溶液の合計値となる。
【００６０】
低Ｓｉ濃度燐酸水溶液のＳｉ濃度調整
上記実施の形態では、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂから低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロ）がエッチング液用タンク１５Ｂに供給されるようにしたが、これに限らず、必要に応じてＳｉ溶液用タンク１８からエッチング液用タンク１５ＢにＳｉ溶液が供給されて、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液のＳｉ濃度が調整されるようにしてもよい。これにより、部分交換における液交換量が少なすぎることでエッチング液の秤量精度が悪くなる場合、Ｓｉ濃度を上げることで、液交換量を増やすことができる。
【００６１】
Ｓｉ溶液と低Ｓｉ濃度燐酸水溶液を調合して内槽１０ａに供給するパターン
上記実施の形態では、予め高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ａから高Ｓｉ濃度燐酸水溶液（高いＳｉ濃度をもつ燐酸水溶液）がエッチング液用タンク１５Ａに供給され、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂから低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロのＳｉ濃度をもつ燐酸水溶液）がエッチング液用タンク１５Ｂに供給されるようにしたが、これに限らず、低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６Ｂから低Ｓｉ濃度燐酸水溶液（Ｓｉ濃度がゼロの燐酸水溶液）がエッチング液用タンク１５Ｂに供給され、Ｓｉ溶液用タンク１８からエッチング液用タンク１５ＢにＳｉ溶液が供給されて、高Ｓｉ濃度燐酸水溶液のＳｉ濃度が調整され、内槽１０ａに供給するようにし、高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源１６ＡをＳｉ濃度がゼロの燐酸水溶液供給源として外槽１０ｂに供給するようにしてもよい。これにより、装置外部から供給された高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を使用するのではなく、装置内にて所望の高Ｓｉ濃度燐酸水溶液を生成し使用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
Ｅ  エッチング液
１０  処理槽
１０ａ  内槽
１０ｂ  外槽
１１  パネルヒータ
１２  ノズル
１５  供給部
１５Ａ  エッチング液用タンク
１５Ｂ  エッチング液用タンク
１６Ａ  高Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源
１６Ｂ  低Ｓｉ濃度燐酸水溶液供給源
１８  Ｓｉ溶液用タンク
１９  Ｓｉ溶液供給源
２０  循環ライン
２１  循環ポンプ
２２  温度コントローラ
２３  フィルタ
２６  溶出成分測定部
２７  濃度測定部
３０  排出ライン
４０  ＤＩＷ供給源
１００  制御装置
１００ａ  記憶媒体
【図１】
2015088603.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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