KR102152909B1 - Method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 방법을 제공한다. 기판에서 금속막 상에 형성된 산화막을 식각하고, 상기 식각에 의해 노출된 상기 금속막과 인접한 영역에 남아 있는 잔류 산화물을 제거하는 방법으로는 불화수소암모늄(NH4F), 불산(HF), 그리고 순수의 혼합액인 1차 혼합액에 유기용제를 혼합하여 2차 혼합액을 형성하는 2차 혼합액 형성단계 및 상기 2차 혼합액을 상기 기판에 공급하여 상기 잔류 산화물을 제거하는 상기 잔류 산화물 제거단계를 포함한다. 1차 혼합액에 유기용제를 혼합하여 금속막과 산화막 간의 선택 식각비를 향상시킬 수 있다.An embodiment of the present invention provides a method of liquid processing a substrate. As a method of etching the oxide layer formed on the metal layer on the substrate and removing residual oxide remaining in the area adjacent to the metal layer exposed by the etching, ammonium hydrogen fluoride (NH4F), hydrofluoric acid (HF), and pure water And a second mixed solution forming step of forming a second mixed solution by mixing an organic solvent with the first mixed solution, which is a mixed solution, and the residual oxide removing step of removing the residual oxide by supplying the second mixed solution to the substrate. By mixing an organic solvent with the first mixed solution, the selective etching ratio between the metal film and the oxide film can be improved.
Description
본 발명은 기판을 액 처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of liquid treating a substrate.
반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정으로는 기판 상에 형성된 박막을 선택적으로 제거하는 공정을 수행한다. In order to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal display, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition are performed on a substrate. Among them, as the etching process, a process of selectively removing the thin film formed on the substrate is performed.
일반적으로, 기판 상에는 서로 상이한 종류의 박막들이 적층되고, 건식식각 및 습식식각을 통해 박막의 일부영역을 선택적으로 제거한다. 이러한 과정에서 대기에 노출되는 박막은 공기와 접촉하여 산화막을 형성한다. 산화막을 제거하기 위해서는 식각 처리 영역에 해당되는 산화막을 정확하게 제거해야한다. In general, different types of thin films are stacked on a substrate, and a partial region of the thin film is selectively removed through dry etching and wet etching. In this process, the thin film exposed to the atmosphere contacts the air to form an oxide film. In order to remove the oxide film, the oxide film corresponding to the etching treatment region must be accurately removed.
도1은 일반적으로 산화막을 제거하는 과정을 보여주는 도면이다. 도1을 참조하면, 금속막(A1) 상에 형성된 산화막(A2)은 건식식각을 통해 그 일부를 식각처리한다. 이후, 그 건식식각에 의해 대기에 노출되며 금속막(A1)과 인접한 영역에 잔류된 산화물(A2)을 제거하기 위해 습식식각이 수행된다. 1 is a diagram showing a process of generally removing an oxide layer. Referring to FIG. 1, a portion of the oxide layer A2 formed on the metal layer A1 is etched through dry etching. Thereafter, wet etching is performed to remove the oxide A2 that is exposed to the atmosphere by the dry etching and remains in a region adjacent to the metal film A1.
그러나 습식식각에 사용되는 황산(H2SO4), 불산(HF), 과산화수소(H2O2), 그리고 순수(DIW)의 혼합액(DSP, Diluted Sulfuric-acid Peroxide mixture)과 같은 식각액은 그 산화 잔류물 이외에 금속막을 함께 제거한다. However, an etchant such as a mixture of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrofluoric acid (HF), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and pure water (DIW) used in wet etching (DSP, Diluted Sulfuric-acid Peroxide mixture) is oxidized. In addition to the residue, the metal film is removed together.
본 발명은 금속막 상에 형성된 산화막을 식각 처리 시 금속막이 식각되는 것을 최소화할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for minimizing etching of a metal layer when an oxide layer formed on a metal layer is etched.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 방법을 제공한다. 기판에서 금속막 상에 형성된 산화막을 식각하고, 상기 식각에 의해 노출된 상기 금속막과 인접한 영역에 남아 있는 잔류 산화물을 제거하는 방법으로는 불화수소암모늄(NH4F), 불산(HF), 그리고 순수의 혼합액인 1차 혼합액에 유기용제를 혼합하여 2차 혼합액을 형성하는 2차 혼합액 형성단계 및 상기 2차 혼합액을 상기 기판에 공급하여 상기 잔류 산화물을 제거하는 상기 잔류 산화물 제거단계를 포함한다. An embodiment of the present invention provides a method of liquid processing a substrate. As a method of etching the oxide layer formed on the metal layer on the substrate and removing residual oxide remaining in the area adjacent to the metal layer exposed by the etching, ammonium hydrogen fluoride (NH4F), hydrofluoric acid (HF), and pure water And a second mixed solution forming step of forming a second mixed solution by mixing an organic solvent with the first mixed solution, which is a mixed solution, and the residual oxide removing step of removing the residual oxide by supplying the second mixed solution to the substrate.
상기 2차 혼합액 형성단계에는 상기 유기용제와 혼합되는 상기 1차 혼합액에 순수를 더 혼합하고, 상기 금속막은 티타늄과 알루미늄의 합금 또는 텅스텐일 수 있다. 상기 1차 혼합액과 상기 유기용제의 혼합 비율에 있어서, 상기 1차 혼합액은 상기 유기용제의 중량비는 0.1% 내지 0.2%로 제공될 수 있다. 상기 1차 혼합액과 상기 유기용제의 혼합 비율에 있어서, 상기 1차 혼합액은 상기 유기용제의 중량비는 0.05% 내지 0.1%로 제공될 수 있다. 상기 유기용제는 이소프로필알코올액(IPA)으로 제공될 수 있다. 상기 2차 혼합액 형성단계 이전에는 상기 1차 혼합액에 희석된 불산(DHF)을 혼합하는 예비혼합단계를 더 포함할 수 있다. 2차 혼합액 형성단계 및 상기 예비혼합단계는 서로 상이한 공간에서 진행될 수 있다.In the step of forming the second mixed solution, pure water is further mixed with the first mixed solution mixed with the organic solvent, and the metal film may be an alloy of titanium and aluminum or tungsten. In the mixing ratio of the first mixed solution and the organic solvent, the first mixed solution may have a weight ratio of the organic solvent of 0.1% to 0.2%. In the mixing ratio of the first mixed solution and the organic solvent, the first mixed solution may have a weight ratio of the organic solvent of 0.05% to 0.1%. The organic solvent may be provided as an isopropyl alcohol solution (IPA). Before the step of forming the second mixed solution, a premixing step of mixing diluted hydrofluoric acid (DHF) in the first mixed solution may be further included. The step of forming the second mixed solution and the step of premixing may be performed in different spaces.
본 발명의 실시예에 의하면, 1차 혼합액에 유기용제를 혼합하여 금속막과 산화막 간의 선택 식각비를 향상시킬 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the selective etching ratio between the metal layer and the oxide layer may be improved by mixing an organic solvent with the first mixed solution.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 1차 혼합액에 유기용제 및 순수를 혼합하여 금속막과 산화막 간의 선택 식각비를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the exemplary embodiment of the present invention, an organic solvent and pure water may be mixed with the first mixture to improve the selective etching ratio between the metal layer and the oxide layer.
또한 본발명의 실시예에 의하면, 1차 혼합액에 유기용제, 순수, 그리고 플루오르화수소를 혼합하여 금속막과 산화막 간의 선택 식각비를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the exemplary embodiment of the present invention, an organic solvent, pure water, and hydrogen fluoride may be mixed with the first mixture to improve the selective etching ratio between the metal layer and the oxide layer.
도1은 금속막 상에 형성된 산화막을 제거 시 금속막이 손상되는 것을 보여주는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다.
도3은 도2의 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도4는 도3의 액공급부재를 보여주는 단면도이다.
도5는 금속막 상에 형성된 산화막을 제거하는 과정을 보여주는 도면이다.
도6은 2차 혼합액에 포함되는 액의 혼합비율을 보여주는 표이다.
도7은 도6의 2차 혼합액에 포함되는 액의 혼합비율의 다른 실시예를 보여주는 표이다.1 is a view showing that the metal film is damaged when the oxide film formed on the metal film is removed.
2 is a plan view showing a substrate processing facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing the liquid supply member of FIG. 3.
5 is a diagram illustrating a process of removing an oxide layer formed on a metal layer.
6 is a table showing the mixing ratio of the liquid contained in the secondary mixture.
7 is a table showing another example of the mixing ratio of the liquid contained in the secondary mixture of FIG. 6.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Therefore, the shape of the constituent elements in the drawings is exaggerated to emphasize a more clear description.
본 실시예에는 기판 상에 형성된 금속막이 형성되고, 대기에 노출된 금속막의 외면에는 산화막이 형성되며, 그 산화막을 식각처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 본 실시예는 식각에 의해 산화막의 일부를 처리되고, 그 식각에 의해 노출된 금속막과 인접한 영역에 잔류산화물을 제거하기 위해 식각액을 공급한다. 예컨대, 금속막은 티타늄과 알루미늄의 합금 또는 텅스텐일 수 있다. In this embodiment, a metal film formed on a substrate is formed, an oxide film is formed on the outer surface of the metal film exposed to the atmosphere, and a process of etching the oxide film will be described as an example. In this embodiment, a portion of the oxide layer is processed by etching, and an etching solution is supplied to remove residual oxides in a region adjacent to the metal layer exposed by the etching. For example, the metal film may be an alloy of titanium and aluminum or tungsten.
이하, 도2 내지 도7을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. 2 is a plan view showing a substrate processing facility according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the
로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. The carrier 130 in which the substrate W is accommodated is mounted on the
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 양측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 기판처리부(300a)(260)들이 제공된다. 공정챔버들(260) 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다. The
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. The
공정챔버(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정챔버(260) 내의 기판처리장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.The
기판처리장치(300)는 도3은 도2의 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도3을 참조하면, 기판처리장치(300)는 하우징(320), 스핀헤드(340), 승강유닛(360), 그리고 약액공급유닛(380)를 포함한다. 하우징(320)은 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 하우징(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 약액들 중 서로 상이한 약액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 내부회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부회수통(322)과 외부회수통(326)의 사이공간(326a)은 각각 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)으로 약액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 약액들은 회수라인(322b,326b)을 통해 외부의 약액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.The
스핀헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 구동부(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.The
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. A plurality of support pins 344 are provided. The support pins 344 are disposed to be spaced apart at predetermined intervals at the edge of the upper surface of the
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.A plurality of chuck pins 346 are provided. The
승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 약액의 종류에 따라 약액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The
약액공급유닛(380,400)은 분사부재(380) 및 액공급부재(400)를 포함한다. 분사부재(380)는 기판(W) 상으로 세정액들을 분사한다. 분사부재(380)는 복수 개로 제공될 수 있다. 각각의 분사부재(380)는 지지축(386), 지지대(382), 그리고 노즐(390)을 포함한다. 지지축(386)은 하우징(320)의 일측에 배치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 상하방향으로 제공되는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 회전 및 승강운동이 가능하다. 이와 달리 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 수평방향으로 직선이동 및 승강운동할 수 있다. 지지대(382)는 노즐(390)을 지지한다. 지지대(382)는 지지축(386)에 결합되고, 끝단 저면에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 노즐(390)은 지지축(386)의 회전에 의해 스윙이동될 수 있다. The chemical
액공급부재(400)는 2차 혼합된 식각액을 노즐(390)(390)로 공급한다. 액공급부재는 제2혼합액을 노즐(390)로 공급한다. 도4는 도3의 액공급부재를 보여주는 단면도이다. 도3을 참조하면, 액공급부재는 불화수소암모늄(NH4F), 불산(HF), 그리고 순수가 혼합되는 1차 혼합액에 유기용제, 순수, 그리고 희석된 불산(DHF)가 혼합되는 2차 혼합액을 노즐(390)로 공급한다. 예컨대, 1차 혼합액은 특허문헌1의 LAL 식각 용액일 수 있다.The
액공급부재는 제1혼합부재(401) 및 제2혼합부재(402)를 포함한다. 제1혼합부재(401)는 1차 혼합액에 희석된 불산 및 순수를 혼합한다. 1차 혼합액은 제1혼합부재(401)에서 희석된 불산과 혼합되고, 제2혼합부재(402)로 공급되어 유기용제 및 순수와 혼합된다. 제1혼합부재(401) 및 제2혼합부재(402) 각각은 액공급라인(405) 상에 설치된다. 1차 혼합액은 제1혼합부재(401) 및 제2혼합부재(402)을 거쳐 노즐(390)로 공급된다. 제1혼합부재(401)는 액공급라인(405)에서 제2혼합에 비해 상류에 위치된다. 예컨대, 액공급라인(405)은 액이 공급되는 동안 정전기 대전을 방지할 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 액공급라인(405)은 폴리염화비닐(PVC)로 제공될 수 있다. The liquid supply member includes a
제1혼합부재(401)는 예비혼합탱크 및 제1액공급원(413)을 포함한다. 예비혼합탱크 내에는 1차 혼합액 및 희석된 불산이 혼합되는 예비혼합공간(410a)이 제공된다. 예비혼합공간(410a)에는 제1액공급원(413)으로부터 1차 혼합액 및 희석된 불산이 공급된다. 제1액공급원(413)은 1차 혼합액을 제공하는 제1공급원(411) 및 희석된 불산을 제공하는 제2공급원(412)을 포함한다. 제1공급원(411)은 1차 혼합액을, 그리고 제2공급원(412)은 희석된 불산을 각각 예비혼합공간(410a)에 공급가능 하다. 예비혼합공간(410a)에 제공된 1차 혼합액 및 희석된 불산은 서로 혼합된다. 이하 예비 혼합액이라 정의한다. 예비 혼합액은 제1혼합부재(401)에서 형성된다. 레벨센서는 예비혼합공간(410a)에 제공된 예비 혼합액의 수위를 측정한다. 레벨센서에 의해 측정된 수위가 일정 수위에 도달되면, 밸브에 의해 1차 혼합액 및 희석된 불산 각각의 공급이 중단된다. 이와 달리 레벨센서에 의해 측정된 수위기 일정 수위에 미치지 못하면, 1차 혼합액 및 희석된 불산은 더 공급된다. 예비혼합공간(410a)에 제공된 예비 혼합액은 제2혼합부재(402)로 공급된다. 액공급라인(405) 상에 설치된 정량펌프는 예비 혼합액을 작업자에 의해 설정된 유량으로 제2혼합부재(402)에 공급하도록 한다. 예컨대, 희석된 불산(DHF)은 순수에 의해 200배 희석된 불산일 수 있다.The
제2혼합부재(402)는 제1탱크(421), 제2탱크(422), 제2액공급원(430), 그리고 순환부재(440)를 포함한다. 제1탱크(421) 및 제2탱크(422) 각각에는 그 내부에 믹싱공간(421a, 422a)이 형성된다. 각각의 믹싱공간(421a, 422a)은 예비 혼합액, 유기용제, 그리고 순수가 혼합되는 공간으로 제공된다. 이하 예비 혼합액, 유기용제, 그리고 순수의 혼합액을 2차 혼합액이라 정의한다. 2차 혼합액은 제2혼합부재(402)에서 형성된다. 제2액공급원(430)은 유기용제 공급원(431) 및 순수 공급원(432)을 포함한다. 유기용제 공급원(431)은 유기용제를, 순수 공급원(432)은 순수를, 그리고 예비혼합공간(410a)에 제공된 예비 혼합액은 액공급라인(405)을 통해 각각의 믹싱공간(421a, 422a)에 공급된다. 순환부재(440)는 각각의 믹싱공간(421a, 422a)에 제공된 2차 혼합액을 순환시킨다. 순환부재(440)는 순환라인(444) 및 히터(442)를 포함한다. 히터(442)는 순환라인(444)에 의해 순환되는 2차 혼합액을 설정온도로 가열한다. 믹싱공간(421a, 422a)에 제공된 2차 혼합액은 레벨센서에 의해 그 수위가 측정된다. 믹싱공간(421a, 422a)에 제공된 2차 혼합액은 제2혼합부재(402) 및 노즐(390) 사이에 제공되는 펌프에 의해 노즐(390)로 공급될 수 있다. 일 예에 의하면, 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)액일 수 있다. 예컨대, 1차 혼합액은 혼합비율에 있어서, 유기용제의 부피비의 0.1 내지 0.2%로 제공될 수 있다. 순수는 유기용제의 부피비의 0.3 내지 0.4%로 제공될 수 있다. 희석된 불산은 유기용제의 부피비의 0.2 내지 0.3%일 수 있다.The
다음은 상술한 기판처리장치를 이용하여 2차 혼합액을 제조하는 과정에 대해 설명한다. 도6은 2차 혼합액에 포함되는 액의 혼합비율을 보여주는 표이다. 도6을 참조하면, 유기용제, 1차 혼합액, 순수, 그리고 희석된 불산의 혼합에 대한 부피비는 900 : 1 : 3 : 2일 수 있다. 예비혼합공간(410a)에 1차 혼합액 및 희석된 불산을 공급한다. 예비혼합공간(410a)에서 예비혼합액이 형성되면, 예비혼합액은 정량펌프를 통해 설정유량만큼 믹싱공간(421a, 422a)으로 제공된다. 믹싱공간(421a, 422a)에는 예비혼합액, 유기용제, 그리고 순수가 공급된다. 믹싱공간(421a, 422a)에 제공된 예비혼합액, 유기용제, 그리고 순수는 서로 혼합되어 2차 혼합액을 형성한다. 2차 혼합액은 순환부재(440)에 의해 순환되며 설정 온도로 가열된다. 이후 2차 혼합액은 제2혼합부재(402)와 노즐(390) 사이에 위치되는 펌프에 의해 노즐(390)로 공급된다. Next, a process of manufacturing a secondary liquid mixture using the substrate processing apparatus described above will be described. 6 is a table showing the mixing ratio of the liquid contained in the secondary mixture. Referring to FIG. 6, the volume ratio for mixing of the organic solvent, the first mixture, pure water, and diluted hydrofluoric acid may be 900:1:1:3:2. The first mixed solution and diluted hydrofluoric acid are supplied to the
상술한 실시예에 의하면, 1차 혼합액은 유기용제와 혼합되기 전에 예비혼합공간(410a)에서 희석된 불산과 혼합된다. 이로 인해 1차 혼합액이 유기용제와 혼합되시 석출이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한 예비혼합공간(410a)에는 순수가 더 공급될 수 있다.According to the above-described embodiment, the first mixed solution is mixed with the diluted hydrofluoric acid in the
상술한 바와 달리, 제1혼합부재(401)는 제공되지 않을 수 있다. 제1공급원(411)에 제공된 1차 혼합액은 제1탱크(421) 및 제2탱크(422)의 믹싱공간(421a, 422a)으로 제공될 수 있다. 믹싱공간(421a, 422a)에는 1차 혼합액, 유기용제, 그리고 순수가 혼합되어 2차 혼합액으로 제공될 수 있다. 1차 혼합액은 유기용제의 0.05 내지 0.1%로 제공될 수 있다. 유기용제, 1차 혼합액, 그리고 순수의 혼합 부피비는 도7과 같이 900 : 1 : 3: 2 일 수 있다.Unlike the above, the
390: 노즐 400: 액공급부재
401: 제1혼합부재 402: 제2혼합부재390: nozzle 400: liquid supply member
401: first mixing member 402: second mixing member
Claims (7)
불화수소암모늄(NH4F), 불산(HF), 그리고 순수의 혼합액인 1차 혼합액을 형성하는 1차 혼합액 형성단계와;
상기 1차 혼합액에 유기용제를 혼합하여 2차 혼합액을 형성하는 2차 혼합액 형성단계와;
상기 2차 혼합액을 상기 기판에 공급하여 상기 잔류 산화물을 제거하는 상기 잔류 산화물 제거단계를 포함하는 기판 처리 방법.In a method of etching an oxide film formed on a metal film in a substrate, and removing residual oxide remaining in a region adjacent to the metal film exposed by the etching,
A first mixed solution forming step of forming a first mixed solution which is a mixed solution of ammonium hydrogen fluoride (NH4F), hydrofluoric acid (HF), and pure water;
A second mixed solution forming step of forming a second mixed solution by mixing an organic solvent with the first mixed solution;
And the residual oxide removal step of removing the residual oxide by supplying the secondary mixed solution to the substrate.
상기 2차 혼합액 형성단계에는
상기 유기용제와 혼합되는 상기 1차 혼합액에 순수를 더 혼합하고,
상기 금속막은 티타늄과 알루미늄의 합금 또는 텅스텐인 기판 처리 방법.
The method of claim 1,
In the step of forming the second mixed solution,
Further mixing pure water to the first mixture solution mixed with the organic solvent,
The metal film is a substrate treatment method of tungsten or an alloy of titanium and aluminum.
상기 1차 혼합액과 상기 유기용제의 혼합 부피 비에 있어서, 상기 1차 혼합액은 상기 유기용제의 0.1% 내지 0.2%로 제공되는 기판 처리 방법.The method of claim 1,
In the mixing volume ratio of the first mixed solution and the organic solvent, the first mixed solution is provided in 0.1% to 0.2% of the organic solvent.
상기 1차 혼합액과 상기 유기용제의 혼합 부피 비에 있어서, 상기 1차 혼합액은 상기 유기용제의 0.05% 내지 0.1%로 제공되는 기판 처리 방법.The method of claim 1,
In a mixing volume ratio of the first mixed solution and the organic solvent, the first mixed solution is provided in an amount of 0.05% to 0.1% of the organic solvent.
상기 유기용제는 이소프로필알코올액(IPA)으로 제공되는 기판처리방법.The method according to any one of claims 2 to 4,
The substrate treatment method wherein the organic solvent is provided as an isopropyl alcohol solution (IPA).
상기 2차 혼합액 형성단계 이전에는,
상기 1차 혼합액에 희석된 불산(DHF)을 혼합하는 예비혼합단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.The method of claim 5,
Before the step of forming the second mixed solution,
A substrate processing method further comprising a premixing step of mixing diluted hydrofluoric acid (DHF) with the first mixture.
2차 혼합액 형성단계 및 상기 예비혼합단계는 서로 상이한 공간에서 진행되는 기판 처리 방법.
The method of claim 6,
The second mixed solution forming step and the premixing step are performed in different spaces.
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