CN108140572A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理装置,所述基板处理装置具有:磷酸水溶液贮留部,其将磷酸水溶液贮留;磷酸水溶液供给部,其通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至所述磷酸水溶液贮留部;二氧化硅添加剂供给部,其通过二氧化硅添加剂供给配管将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;水供给部,其通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;和处理部,其通过贮留在所述磷酸水溶液贮留部中的所述磷酸水溶液来处理所述基板;所述二氧化硅添加剂供给配管连接在所述水供给配管的中途,即使是使用了二氧化硅添加剂的处理,也可以用适当的二氧化硅浓度来实行基板处理。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明涉及基板处理装置及基板处理方法。
背景技术
已知在半导体装置或液晶显示装置等电子部件的湿蚀刻工序中使用的基板处理装置(例如,日本专利公开公报:特开2014-209581号公报)。基板处理装置例如对于半导体基板上的氮化膜与氧化膜选择性地进行蚀刻。
在制造半导体元件的工序中,在半导体基板上层叠作为蚀刻对象膜的氮化膜(例如SiN膜)和作为蚀刻停止膜的氧化膜(例如SiO2),使用磷酸水溶液(H3PO4)等药液来对氮化膜进行蚀刻处理。不过,若半导体元件微细化,则膜本身成为薄膜,所以必须提高蚀刻对象膜与蚀刻停止膜的选择比。若无法充分取得该选择比,则在蚀刻工序中蚀刻停止膜消失,还会将基底的膜蚀刻掉,而对元件制造带来障碍。
发明内容
在上述基板处理装置中判明下述的点。即,已知:若在磷酸水溶液中提高二氧化硅浓度,则氮化膜与氧化膜的选择比会变高。通常,作为提高磷酸中的二氧化硅浓度的方法,已知使用二氧化硅添加剂的方法。但是,当例如将二氧化硅添加剂在维持较浓的状态下加至高温的磷酸水溶液时,则二氧化硅添加剂会在配管的中途凝聚,此时,由于无法将规定量的二氧化硅添加于磷酸水溶液,所以会有蚀刻对象膜的选择比不稳定的可能性。也就是说,难以以适当的二氧化硅浓度进行基板处理。此问题并不限于蚀刻处理,在使用二氧化硅添加剂的处理中也可能会产生。
因此,本发明的实施方式的目的在于:提供一种即使是使用了二氧化硅添加剂的处理,也能够以适当的二氧化硅浓度实行基板处理的基板处理装置及基板处理方法。
用于解决问题的手段
本发明的实施方式所涉及的基板处理装置是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理装置,所述基板处理装置具有:磷酸水溶液贮留部,其将磷酸水溶液贮留;磷酸水溶液供给部,其通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至所述磷酸水溶液贮留部;二氧化硅添加剂供给部,其通过二氧化硅添加剂供给配管将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;水供给部,其通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;和处理部,其通过贮留在所述磷酸水溶液贮留部中的所述磷酸水溶液来处理所述基板;所述二氧化硅添加剂供给配管连接在所述水供给配管的中途。
本发明的实施方式所涉及的基板处理装置是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理装置,所述基板处理装置具有:磷酸水溶液贮留部,其将磷酸水溶液贮留;磷酸水溶液供给部,其通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至所述磷酸水溶液贮留部;二氧化硅添加剂供给部,其通过二氧化硅添加剂供给配管将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;水供给部,其通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;和处理部,其通过贮留在所述磷酸水溶液贮留部中的所述磷酸水溶液来处理所述基板;在所述水供给配管的中途,分别连接有所述二氧化硅添加剂供给配管和所述磷酸水溶液供给配管。
本发明的实施方式所涉及的基板处理方法是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理方法,所述基板处理方法具有如下的步骤:通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至贮留磷酸水溶液的磷酸水溶液贮留部;通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;通过连接于所述水供给配管的二氧化硅添加剂供给配管,将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;和在供给了所述二氧化硅添加剂之后,将水供给至所述水供给配管,将附着在所述水供给配管上的所述二氧化硅添加剂清洗。
附图说明
图1是示意地表示本发明的第l实施方式的基板处理装置的说明图。
图2是表示该基板处理装置中的纯水、磷酸水溶液、二氧化硅添加剂的供给时机的说明图。
图3是示意地表示本发明的第2实施方式的基板处理装置的说明图。
图4是示意地表示本发明的第3实施方式的基板处理装置的说明图。
具体实施方式
以下,一面参照附图一面说明该发明的实施方式。
图l是示意地表示本发明的第1实施方式的基板处理装置的说明图。
图2是表示该基板处理装置中的纯水、磷酸水溶液、二氧化硅添加剂的供给时机的说明图。另外,在图1中,W表示成为药液处理对象的半导体晶片等基板,在其表面层叠有作为蚀刻对象膜的氮化膜(例如SiN膜)和作为蚀刻停止膜的氧化膜(例如SiO2膜)。而且,基板处理装置10以湿蚀刻装置为例。
如图l所示,基板处理装置10具备:将磷酸水溶液贮留、加热的加热贮留部20;将水、磷酸水溶液、二氧化硅添加剂供给至该加热贮留部20的供给部30;将加热了的磷酸水溶液暂时地贮留的缓冲部40;将回收了的磷酸水溶液再加热的再加热部50;对基板W进行湿蚀刻处理的处理部60;将处理部60中残留的磷酸水溶液回收的回收部70;以及联合控制这些各部的控制部100。
加热贮留部20具备:贮留规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液的槽21;将该槽21内的磷酸水溶液加热的加热器22;设在槽21上、检测贮留在槽21内的磷酸水溶液的二氧化硅浓度的二氧化硅浓度检测部23;检测磷酸水溶液的磷酸浓度的磷酸浓度检测部25;检测磷酸水溶液的液面高度的液面检测部26;以及未图示的搅拌装置。槽21是可贮留磷酸水溶液的上部开放的槽。该槽21例如通过氟系的树脂或石英等材料而形成。二氧化硅浓度检测部23、磷酸浓度检测部25、液面检测部26与控制部100连接,分别将检测出的二氧化硅浓度、磷酸浓度、磷酸水溶液的液面高度输出至控制部100。槽21通过供给配管24而与后述的槽41连接。在供给配管24的中途,设有开闭阀24a。
供给部30具备:水供给部31、二氧化硅添加剂供给部32、以及磷酸水溶液供给部33。
水供给部31具备:将水(纯水)从外部供给至槽21的水供给配管31a;以及设在该水供给配管31a中途的开闭阀31b。二氧化硅添加剂供给部32具备:贮留二氧化硅添加剂的槽32a;将贮留在该槽32a的二氧化硅添加剂供给至槽21的二氧化硅添加剂供给配管32b;以及设在该二氧化硅添加剂供给配管32b中途的泵32C及开闭阀32d。二氧化硅添加剂例如可使用研磨剂等中使用的液状的胶体二氧化硅。二氧化硅添加剂供给配管32b在合流部A与水供给配管31a的中途连接。在此,在本实施方式中,将水供给配管31a中从合流部A到水供给配管31a的喷出口为止称为合流配管34。
合流配管34的一端(合流配管34的喷出侧)从槽21的上部进入槽21内。因此,纯水可以从水供给配管31a经由合流配管34而供给至槽21。另外,二氧化硅添加剂可从二氧化硅添加剂供给配管32b经由合流配管34而供给至槽21。
磷酸水溶液供给部33具备:从外部将磷酸水溶液供给至槽21的磷酸水溶液供给配管33a;以及设在此磷酸水溶液供给配管33a中途的开闭阀33b。
磷酸水溶液供给配管33a位于槽21的上部,磷酸水溶液供给配管33a的喷出侧进入至槽21。另外,槽21也可为上部不开放。另外,合流配管34及磷酸水溶液供给配管33a的喷出侧不必进入至槽21,仅连接也可。
缓冲部40具备:将加热了的磷酸水溶液及再利用的磷酸水溶液暂时地贮留的上部开放的槽41。在槽41的下方,设置有将磷酸水溶液及再利用的磷酸水溶液加热的加热器41a。另外,在槽41上设有可检测贮留在槽41内的磷酸水溶液的液面高度的液面检测部41b,检测出的液面高度被输出至控制部100。另外,槽41也可为上部不开放。从槽41至处理部60连接有喷出配管42。在喷出配管42的中途设有泵42a、过滤器42b、开闭阀42c。另外,在过滤器42b与开闭阀42c之间,连接有循环配管43的一端。循环配管43的另一端与后述的再加热部50的槽51连接。
再加热部50具备:回收在处理部60中使用过的磷酸水溶液的上部开放的槽51;将该槽51内的磷酸水溶液加热的加热器52;以及将磷酸水溶液从槽51供给至槽41的供给配管53。
处理部60具有如下的功能:使用规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液,将半导体基板等基板W的表面上的氮化膜相对于氧化膜选择性地蚀刻而除去。该处理部60具备:处理室61,其具有保持基板W并使其旋转的旋转机构;以及喷嘴62,其将规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液供给至该处理室61内的基板W上。该喷嘴62是喷出配管42的一端部,从该喷嘴62将规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液喷出而作为处理液。即,处理部60从喷嘴62向旋转的基板W的表面供给规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液作为处理液,由此,可选择性地除去基板W的表面上的氮化膜。
回收部70具有连接于再加热部50的槽51的回收配管71,在回收配管71的中途设有泵71a。
控制部100具备集中地控制各部的微电脑,进一步具备存储关于湿蚀刻的各种处理信息或各种程序等的存储部。控制部100具备如下的功能:根据各种处理信息或各种程序,当在二氧化硅浓度检测部23所检测出的磷酸水溶液的二氧化硅浓度比容许值(规定的浓度幅度)低时,将二氧化硅添加剂供给至槽21。
另外,控制部100控制上述的开闭阀24a等、泵32C等、加热器22等,以实现上述的功能。关于控制的内容后述。
在如此构成的基板处理装置10中,如下所述进行湿蚀刻处理。另外,开始时所有的开闭阀设为关闭。最初,控制部100开启开闭阀33b,通过磷酸水溶液供给配管33a将磷酸水溶液供给至槽21内。由于被供给至槽21内的磷酸水溶液的二氧化硅浓度为无限接近0%的状态,所以控制部100开启开闭阀32d并且驱动泵32C,将槽32a内的二氧化硅添加剂通过二氧化硅添加剂供给配管32b及合流配管34供给至槽21。也就是说,将磷酸水溶液供给至槽21内,同时也将二氧化硅添加剂供给至槽21内。此外,由于槽21的容积为已知,所以在此阶段,应供给至槽21的磷酸水溶液的供给量、以及与该供给量相应的二氧化硅添加剂的量也为已知。因此,预先设定好的规定量的磷酸水溶液与规定量的二氧化硅添加剂被供给至槽21后,控制部100将开闭阀32d与开闭阀33b关闭,停止磷酸水溶液与二氧化硅添加剂的供给。接着,控制部100开启开闭阀31b,把预先设定好的规定量的纯水通过水供给配管31a及合流配管34供给至槽21。此时,通过流通于合流配管34的纯水,冲走在所述的二氧化硅添加剂供给时残留在合流配管34内的二氧化硅添加剂,而进行合流配管34内的清洗。使用于该清洗的纯水被供给至槽21。接着,当合流配管34内的清洗结束时,控制部100将开闭阀31b关闭。以后,当在二氧化硅浓度检测部23所检测的磷酸水溶液的二氧化硅浓度比预先设定好的容许值(规定的浓度幅度)低时,随时进行该二氧化硅添加剂供给动作和利用水的清洗动作。该点的详细情况后述。
此外,被供给至槽21内的溶液通过前述的未图示的搅拌装置进行搅拌。另外,已说明了将预先设定好的规定量的磷酸水溶液与二氧化硅添加剂供给至湿蚀刻处理开始时的槽21的情形,但控制部100也可根据分别来自于液面检测部26、二氧化硅浓度检测部23的输出信号来控制开闭阀33b、32d,由此来控制供给量。
另外,当在二氧化硅浓度检测部23所检测的磷酸水溶液的二氧化硅浓度比预先设定好的容许值高时,控制部100开启开闭阀33b,将磷酸水溶液供给至槽21内。此时的磷酸水溶液的供给在二氧化硅浓度检测部23所检测的二氧化硅浓度值进入了容许值的阶段停止。另外,当通过磷酸浓度检测部25所检测出的贮留在槽21中的磷酸水溶液的磷酸浓度变得比预先设定好的容许值高时,控制部100开启开闭阀31b,通过水供给配管31a与合流配管34将纯水供给至槽21。另外,当在液面检测部26所检测的槽21内的磷酸水溶液的液面高度比预先设定好的容许值(规定的高度幅度)低时,也会从磷酸水溶液供给部33将磷酸水溶液供给至槽21,直到在液面检测部26所检测的液面高度进入容许值为止。此时,当通过二氧化硅浓度检测部23检测到贮留在槽21内的磷酸水溶液的二氧化硅浓度变得比容许值低时,则会从二氧化硅添加剂供给部32通过二氧化硅添加剂供给配管32b与合流配管34而将二氧化硅添加剂供给至槽21。然后,在二氧化硅添加剂的供给结束之后,马上与上述同样地进行利用纯水的合流配管34的清洗。
控制部100将电力供给至加热器22,将磷酸水溶液的温度维持在例如150~160℃。然后,以通过二氧化硅浓度检测部23所检测出的二氧化硅浓度进入了容许值作为条件,控制部100开启开闭阀24a。作为开启开闭阀24a的条件,也可将通过磷酸浓度检测部23所检测出的磷酸浓度进入了容许值加入到条件中。另外,控制部100在开闭阀24a开启时,使来自于二氧化硅浓度检测部23、磷酸浓度检测部25、液面检测部26的输出信号无效化。当开闭阀24a开启时,槽21内的磷酸水溶液流入槽41。通过加热器41a,槽41内的磷酸水溶液的温度维持在150~160℃。此时,控制部100驱动泵42a,由此磷酸水溶液通过循环配管43而流入槽51。在槽51中,通过循环配管43而循环的、或是如后述那样从处理部60回收的磷酸水溶液通过加热器52而维持在例如150~160℃。槽51内的磷酸水溶液通过供给配管53而回到槽41。以下,继续上述的磷酸水溶液的循环。另外,控制部100当通过液面检测部41b检测到槽41内的磷酸水溶液的液面高度已进入预先设定好的容许值时,则将开闭阀24a关闭。
通过处理部内的机构将成为处理对象的基板W保持在处理部60内,并在使基板W旋转的状态下,控制部100开启开闭阀42C,由此,从喷嘴62将磷酸水溶液供给至基板W上,进行湿蚀刻处理。
在被供给了磷酸水溶液的基板W上,将氮化膜与氧化膜进行蚀刻处理。此时,由于从喷嘴62将管理为规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液供给至基板W,所以可以用所期望的选择比来进行蚀刻。
从基板W的表面流至处理室61的底面的磷酸水溶液流通于与该底面连接的回收配管71,通过泵71a的驱动被回收至槽51。使用了磷酸水溶液的蚀刻处理后的基板W之后会被施行利用纯水的水洗、使用具速干性的有机溶剂(异丙醇等)的干燥,而送至下个半导体制造工序。另外,磷酸水溶液、纯水、有机溶剂以分离回收机构(未图示)分别地回收。
如上所述,通过缓冲部40,将具有规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液从槽21供给至处理部60,进行基板W的处理。
接着,使用图2来说明在基板处理装置10的蚀刻处理中对槽21供给磷酸水溶液、纯水、二氧化硅添加剂的时机。
关于磷酸水溶液,在通过液面检测部26检测到槽21内的磷酸水溶液的液面高度变得比容许值低时,开启开闭阀33b,将磷酸水溶液供给至槽21内。
关于纯水,由于磷酸水溶液一直被加热,所以水分蒸发,磷酸水溶液的浓度一点一点地变浓,因此在一定的时机开启开闭阀31b,通过水供给配管31a及合流配管34而供给至槽21。另外,也可根据设在槽21的磷酸浓度检测部25的输出信号,控制开闭阀31b,将纯水供给至槽21,来代替定期地供给纯水。
关于二氧化硅添加剂,在本实施方式的情况下,主要是随着对槽21供给磷酸水溶液而进行,当在二氧化硅浓度检测部23所检测的磷酸水溶液的二氧化硅浓度比容许值低时,开启开闭阀32d,驱动泵32C,由此把二氧化硅添加剂通过二氧化硅添加剂供给配管32b及合流配管34供给至槽21。另外,供给时机可为磷酸水溶液的供给前(图2中α1)、供给中(图2中α2)、供给后(图2中α3)的任一者。另一方面,为了防止二氧化硅添加剂在合流配管34内干燥而堵塞,控制部100在关闭了开闭阀32d之后,也就是在二氧化硅添加剂的供给之后,马上开启开闭阀31b,通过水供给配管31a把预先设定好的规定量的纯水供给至合流配管34内。即,当二氧化硅添加剂的供给时机为图2中α1时,在图2中β1的时机供给纯水。同样地,当二氧化硅添加剂的供给时机为图2中α2时,在图2中β2的时机供给纯水。另外,当二氧化硅添加剂的供给时机为图2中α3时,在图2中β3的时机供给纯水。由此,将二氧化硅添加剂从合流配管34冲洗掉。
此外,所谓在把二氧化硅添加剂供给至槽21之后立即流至合流配管34的纯水的预先设定好的规定量,例如能够用冲洗的时间来进行管理。即,可以将开闭阀31b的开放时问规定为如下的时间:通过实验等预先求出将二氧化硅添加剂冲洗干净的时间,从该实验结果定出的时间。另外,为了在结束供给二氧化硅添加剂之后立刻供给纯水,优选在关闭开闭阀32d时同时开启开闭阀31b。
在此,假设没有通过纯水来清洗合流配管34的情况,来说明二氧化硅添加剂在合流配管34内凝聚的原理。即,当时间经过时,二氧化硅添加剂的水分被夺走而干燥,在合流配管34内析出二氧化硅添加剂。当每次供给二氧化硅添加剂都产生此现象时,二氧化硅添加剂附着于合流配管34内壁,慢慢地堆积。不久,二氧化硅添加剂凝固成凝胶状(凝聚)。因此,无法将适量的二氧化硅添加剂通过合流配管34供给至槽21。所以,无法使蚀刻时的氮化膜与氧化膜的选择比稳定,导致蚀刻不良。
因此,在本实施方式中,如前所述,在通过合流配管34将二氧化硅添加剂供给至槽21后,将纯水流至合流配管34,用该纯水来将合流配管34内清洗,由此来解决该问题。因此,可以用适当的二氧化硅浓度来实行基板处理。
另外,如图l所示的本实施方式那样,当合流配管34的喷出侧的一部分进入了槽21内的状态时,在槽21内,由于磷酸水溶液被加热,所以成为产生磷酸与水的高温蒸气的状态。因此,高温的蒸气侵入合流配管34内。当在此状态下二氧化硅添加剂通过合流配管34时,二氧化硅添加剂与作为酸的磷酸反应,由此成为容易夺去二氧化硅添加剂的水分的状态。因此,在上述构成的情况下,二氧化硅添加剂倾向于在合流配管34内析出,成为凝胶状而附着在合流配管34内壁。所以,无法将适量的二氧化硅添加剂通过合流配管34而供给至槽21。因此,由于无法使蚀刻时的氮化膜与氧化膜的选择比稳定,所以会导致蚀刻不良。
因此,在本实施方式中,即使是在将二氧化硅添加剂供给至槽21之前的时机,也可将预先定好的规定量的纯水供给至合流配管34,以纯水来冲洗合流配管34内的磷酸水溶液,由此来解决该问题。由此,即使是上述构成,也可用适当的二氧化硅浓度来实行基板处理。
作为将二氧化硅添加剂供给至槽21之前的时机的例子,可列举即将把二氧化硅添加剂供给至合流配管34之前,但只要是从伴随前次的二氧化硅添加剂供给的纯水供给结束时机、到这次的二氧化硅添加剂供给时机之间即可。另外,例如从伴随前次的二氧化硅添加剂供给的纯水供给结束时机、到这次的二氧化硅添加剂供给时机之间的时间较短的情况下,在如先前所述的判断为高温蒸气对合流配管34的侵入的影响较少时,也可省略二氧化硅添加剂的供给前的使用纯水的清洗。
此外,在本实施方式中,二氧化硅添加剂供给前的水的供给量可以比添加后的供给量更多。即,在二氧化硅添加剂供给前所供给的水,主要的目的是使附着在合流配管34内的磷酸(蒸气)全部从合流配管34内排出,与此相对,在二氧化硅添加剂供给后所供给的水主要目的则是使二氧化硅添加剂具有流动性,而不会留在合流配管34内。在此,水供给配管31a的开闭阀31b优选为可调整流量的机构。
如此,在基板处理装置10中,在槽21内的磷酸水溶液的二氧化硅浓度低于容许值时,可以把二氧化硅添加剂通过合流配管34供给至槽21,使二氧化硅浓度维持为恒定。
而且,在本实施方式中,在把二氧化硅添加剂供给至合流配管34之后,马上通过水供给配管31a以规定时间将纯水供给至该合流配管34。由此,附着在合流配管34内的二氧化硅添加剂被纯水从合流配管34冲洗掉。因此,在每次通过合流配管34供给二氧化硅添加剂时,并且是在二氧化硅添加剂的供给后通过对该合流配管34流通纯水,由此来将附着在合流配管34内壁的二氧化硅添加剂清洗而除去,所以在合流配管34内,可以抑制二氧化硅添加剂的析出或凝胶化的产生,可防止合流配管34的堵塞。另外,通过防止合流配管34的堵塞,可在每次供给二氧化硅添加剂时,对槽21供给适量的二氧化硅添加剂。由此,由于在槽21中贮留具有适当的二氧化硅浓度的磷酸水溶液,所以可以使蚀刻时的氮化膜与氧化膜的选择比稳定,可防止蚀刻不良的产生。也就是说,可以用适当的二氧化硅浓度来实行基板处理。
另外,在通过合流配管34将二氧化硅添加剂供给至槽21之前,将纯水供给至合流配管34。这是因为在前述构成的情况下,高温的蒸气混入合流配管34中,包含在高温蒸气中的磷酸附着在合流配管34内壁。当附着在该合流配管34内壁的磷酸与二氧化硅添加剂接触时,产生磷酸夺去二氧化硅添加剂的水分的作用,其结果是,析出的二氧化硅添加剂附着在合流配管34的内壁。
因此,在通过合流配管34将二氧化硅添加剂供给至槽21之前,将纯水流至合流配管34而冲洗附着在合流配管34内的磷酸,由此,即使将二氧化硅添加剂供给至合流配管34,也可防止二氧化硅添加剂在合流配管34内与磷酸接触。由此,即使是磷酸水溶液的蒸气浸入合流配管时,也可抑制二氧化硅添加剂在合流配管34内析出或凝胶化而变硬,可防止合流配管34内的堵塞。另外,由于在槽21中贮留具有适当的二氧化硅浓度的磷酸水溶液,所以可以使蚀刻时的氮化膜与氧化膜的选择比稳定,可防止蚀刻不良的产生。也就是说,可以用适当的二氧化硅浓度来实行基板处理。
图3是示意地表示本发明的第2实施方式的基板处理装置10A的说明图。在图3中对于与图1相同功能部分标记相同的符号,并省略其详细说明。
在基板处理装置10A中,在把水(纯水)供给至槽21的水供给配管31a的中途,在合流部B连接有二氧化硅添加剂供给配管32b,在合流部C连接有磷酸水溶液供给配管33a。另外,在水供给配管31a中,将水供给部31侧称为上游侧,将与槽21相对的喷出口侧称为下游侧,将比水供给配管31a中的合流部C更靠下游侧在本实施方式中称为合流配管34。另外,在水供给配管31a中,合流部B设在比合流部C更靠下游侧。也就是说,设置有使磷酸水溶液供给配管33a与水供给配管31a合流而供给至槽21的合流配管34,在此合流配管34的中途,连接有二氧化硅添加剂供给配管32b。
在本实施方式中,由于磷酸水溶液、二氧化硅添加剂流通于合流配管34,所以当磷酸水溶液附着在合流配管34的内壁时,如前所述,在供给了二氧化硅添加剂时,二氧化硅添加剂与磷酸水溶液会反应。例如,在通过合流配管34同时地供给磷酸水溶液与二氧化硅添加剂时,即使将磷酸水溶液与二氧化硅添加剂混合,二氧化硅添加剂也不会立刻析出。因此,在磷酸水溶液流动时,即使供给二氧化硅添加剂,由于磷酸水溶液流动,二氧化硅添加剂也会一起流动。不过,不优选使磷酸水溶液与二氧化硅添加剂以混合的状态在留在合流配管34内的状态下经过长时间。为了防止此情形,在通过合流配管34供给了二氧化硅添加剂之后,将纯水供给至合流配管34。另外,在二氧化硅添加剂的供给前,将纯水供给至合流配管34内而将合流配管内清洗。这些点与第l实施方式相同。
在如此构成的基板处理装置10A中,也在与上述的基板处理装置10同样的时机供给磷酸水溶液、纯水、二氧化硅添加剂。而且,在本实施方式中,也具有与第1实施方式同样的作用效果。
图4是示意地表示本发明的第3实施方式的基板处理装置10B的说明图。在图4中对于与图1相同功能部分标记相同符号,并省略其详细说明。
在基板处理装置10B中,在将水(纯水)供给至槽21的水供给配管31a的中途,在合流部B连接有二氧化硅添加剂供给配管32b,在合流部C连接有磷酸水溶液供给配管33a。在水供给配管31a中,合流部B设在比合流部C更靠上游侧。另外,将水供给配管31a中比合流部B更靠下游侧在本实施方式中称为合流配管34。也就是说,设置有使二氧化硅添加剂供给配管32b与水供给配管31a合流而供给至槽21的合流配管34,在合流配管34的中途连接有磷酸水溶液供给配管33a。
在如此构成的基板处理装置10B中,也在与上述的基板处理装置10同样的时机,供给磷酸水溶液、纯水、二氧化硅添加剂。另外,在供给了二氧化硅添加剂之后,或在二氧化硅添加剂供给之前,将纯水供给至合流配管34内而将合流配管34内清洗,这点与第1、第2实施方式同样,具有同样的作用效果。
在上述的实施方式中,使用将基板W以每l片处理的单片式处理方法,但并不限于此,例如,也可使用将多片基板W同时浸渍于处理槽进行处理的分批式处理方法。
在分批式处理方法中,可以将使磷酸水溶液供给配管、二氧化硅添加剂供给配管在中途合流而成的水供给配管直接或间接地连接于分批式处理槽,或使槽21连接于分批式处理槽来进行实施。
另外,关于喷出磷酸水溶液的喷嘴62,例示了位置固定的喷嘴,但也可为沿着基板W的表面扫描的构成。
另外,在上述的实施方式中,冲洗二氧化硅添加剂的水与用于供给至槽21的水(随着被加热的磷酸水溶液的水分蒸发所进行的补充)从1个水供给部31进行供给,但也可另外设置供给用于供给至槽21的水的机构。
另外,也可如图1~图3所示,在合流配管34设置开闭阀34a,使排出配管34b连接于比设有开闭阀34a的位置更靠上游侧。在上述的各实施方式中,构成为使清洗了合流配管34之后的纯水流至槽21。由于附着在合流配管34的二氧化硅添加剂是应供给至槽21的供给量的一部分,所以通过流至作为供给目的地的槽21,可以维持二氧化硅添加剂的必要量。但是,在考虑到用以清洗附着在合流配管34的二氧化硅添加剂的纯水量较多,对贮留在槽21内的磷酸水溶液浓度产生影响时,在关闭了开闭阀34a的状态下将清洗水流至合流配管34,将清洗后的水通过从合流配管34分支的排出配管34b而排出至槽21以外。如此一来,即使清洗水的量较多,也不会稀释磷酸水溶液。另外,在通过清洗除去例如变成硬块而附着在合流配管34的二氧化硅添加剂时,可以防止该硬块进入槽21。此外,虽然二氧化硅添加剂的必要量的一部分被排出至外部,但是在比起二氧化硅添加剂的浓度降低而要优先防止合流配管34内的二氧化硅添加剂附着的情况下,是有效的。二氧化硅浓度的降低能够以通过清洗了的合流配管34再度供给二氧化硅添加剂而达成。
若考虑到防止二氧化硅添加剂导致的配管内堵塞,优选尽可能地扩大在合流配管34中供给纯水的范围。为此,开闭阀34a优选尽量设在合流配管34的喷出口附近(水供给配管31a的下游端附近),排出配管34b优选连接于比起开闭阀34a更靠近上游侧、且为合流配管34的喷出侧附近。
此外,在二氧化硅添加剂的供给前或供给后的冲洗中所用的纯水量较少的情况等时,开闭阀34a、排出配管34b也可如上述实施方式所说明的那样,不一定要设置。
另外,设在二氧化硅添加剂供给配管32b的开闭阀32d可靠近合流部A、B而配置。存在于开闭阀32d与槽32a之间的二氧化硅添加剂供给配管32b由于通常切断与外部空气的接触,所以在该二氧化硅添加剂供给配管32b内的二氧化硅添加剂不会产生析出、附着等。
另外,在实施方式中,在通过合流配管34供给了二氧化硅添加剂之后马上使用纯水来将合流配管34清洗。这是为了将附着而残留在合流配管34的二氧化硅添加剂清洗除去。若考虑到此点,则纯水的供给时机优选在结束供给二氧化硅添加剂之后立刻进行,但也可从二氧化硅添加剂的供给结束之前就开始供给纯水,只要是在二氧化硅添加剂的供给后、且残留在合流配管34的二氧化硅添加剂开始干燥之前即可。
另外,在实施方式中,说明了在槽21、41、51本身具备有加热器的例子,但也可把槽内的循环磷酸水溶液的配管连接于各槽,在此配管中途设置加热器,由此将各槽内的磷酸溶液加热。
另外,在实施方式中,以蚀刻处理装置为例进行了说明,但只要是使用进行了二氧化硅浓度管理的磷酸水溶液的处理即可适用。
以上,说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示出的,并无意限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其他各种形态来实施,在不脱离发明要旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明范围或要旨中,并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。
产业上的可利用性
可得到即使是使用了二氧化硅添加剂的处理,也能够以适当的二氧化硅浓度实行基板处理的基板处理装置及基板处理方法。

Claims (6)

1.一种基板处理装置,其特征在于,其是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理装置,所述基板处理装置具有:
磷酸水溶液贮留部,其将磷酸水溶液贮留;
磷酸水溶液供给部,其通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至所述磷酸水溶液贮留部;
二氧化硅添加剂供给部,其通过二氧化硅添加剂供给配管将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;
水供给部,其通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;和
处理部,其通过贮留在所述磷酸水溶液贮留部中的所述磷酸水溶液来处理所述基板;
所述二氧化硅添加剂供给配管连接在所述水供给配管的中途。
2.一种基板处理装置,其特征在于,其是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理装置,所述基板处理装置具有:
磷酸水溶液贮留部,其将磷酸水溶液贮留;
磷酸水溶液供给部,其通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至所述磷酸水溶液贮留部;
二氧化硅添加剂供给部,其通过二氧化硅添加剂供给配管将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;
水供给部,其通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;和
处理部,其通过贮留在所述磷酸水溶液贮留部中的所述磷酸水溶液来处理所述基板;
在所述水供给配管的中途,分别连接有所述二氧化硅添加剂供给配管和所述磷酸水溶液供给配管。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,在所述水供给配管中,在比连接有所述二氧化硅添加剂供给配管的合流部更靠所述磷酸水溶液贮留部侧,进一步具备从所述水供给配管分支而与外部连接的排出管以及开闭阀。
4.一种基板处理方法,其特征在于,其是处理至少形成有氮化膜和氧化膜的基板的基板处理方法,所述基板处理方法具有如下的步骤:
通过磷酸水溶液供给配管将磷酸水溶液供给至贮留磷酸水溶液的磷酸水溶液贮留部;
通过水供给配管将水供给至所述磷酸水溶液贮留部;
通过连接于所述水供给配管的二氧化硅添加剂供给配管,将二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部;和
在供给了所述二氧化硅添加剂之后,将水供给至所述水供给配管,将附着在所述水供给配管上的所述二氧化硅添加剂清洗。
5.根据权利要求4所述的基板处理方法,其特征在于,所述清洗步骤是在供给了所述二氧化硅添加剂之后立刻将水供给至所述水供给配管。
6.根据权利要求4或5所述的基板处理方法,其特征在于,在通过所述二氧化硅添加剂供给配管将所述二氧化硅添加剂供给至所述磷酸水溶液贮留部之前,将所述水供给至所述水供给配管,将所述水供给配管的内壁清洗。
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