CN115692250A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

基板处理装置和基板处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115692250A
CN115692250A CN202210863858.5A CN202210863858A CN115692250A CN 115692250 A CN115692250 A CN 115692250A CN 202210863858 A CN202210863858 A CN 202210863858A CN 115692250 A CN115692250 A CN 115692250A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphoric acid
liquid
tank
unit
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210863858.5A
Other languages
English (en)
Inventor
本田拓巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN115692250A publication Critical patent/CN115692250A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本发明提供一种基板处理装置和基板处理方法。基板处理装置具备：处理槽，其用于将基板浸在含有硅酸化合物和磷酸的处理液中来对基板进行处理；液量传感器，其测定贮存于处理槽的处理液的贮存量；浓度传感器，其测定贮存于处理槽的处理液中的磷酸浓度；磷酸供给部，其向处理槽供给含有磷酸的磷酸水溶液；纯水供给部，其向处理槽供给纯水；排出部，其从处理槽排出处理液；以及控制部，其控制各部。另外，控制部具有：排出量维持部，其将从排出部排出的处理液的每单位时间的排出量维持为给定值；以及供给量控制部，其控制从磷酸供给部和纯水供给部向处理槽分别供给的磷酸水溶液和纯水的供给量，以将处理槽中的处理液的贮存量和磷酸浓度维持为给定值。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
公开的实施方式涉及一种基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
以往，已知一种在基板处理系统中通过将基板浸在磷酸(H3PO4)水溶液中来对形成于该基板的氮化膜进行蚀刻处理的技术(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6118739号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够稳定地实施基板的蚀刻处理的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的基板处理装置具备处理槽、液量传感器、浓度传感器、磷酸供给部、纯水供给部、排出部以及控制部。处理槽用于将基板浸在含有硅酸化合物和磷酸的处理液中来对所述基板进行处理。液量传感器测定贮存于所述处理槽的所述处理液的贮存量。浓度传感器测定贮存于所述处理槽的所述处理液中的磷酸浓度。磷酸供给部向所述处理槽供给含有磷酸的磷酸水溶液。纯水供给部向所述处理槽供给纯水。排出部从所述处理槽排出所述处理液。控制部控制各部。另外，所述控制部具有排出量维持部和供给量控制部。排出量维持部将从所述排出部排出的所述处理液的每单位时间的排出量维持为给定值。供给量控制部控制从所述磷酸供给部和所述纯水供给部向所述处理槽分别供给的所述磷酸水溶液和所述纯水的供给量，以将所述处理槽中的所述处理液的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。
发明的效果
根据本公开，能够稳定地实施基板的蚀刻处理。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概要框图。
图2是表示实施方式所涉及的蚀刻处理装置的结构的概要框图。
图3是表示实施方式所涉及的蚀刻处理装置的结构的概要框图。
图4是表示实施方式所涉及的控制装置的结构的框图。
图5是表示实施方式所涉及的基板处理中的排出量、贮存量以及供给量的推移的一例的时序图。
图6是表示参考例的浓度维持处理中的各液体的供给量与排出量的平衡的一例的图。
图7是表示参考例的蚀刻液中的硅酸浓度的推移的一例的图。
图8是表示实施方式所涉及的浓度维持处理中的各液的供给量与排出量的平衡的一例的图。
图9是表示实施方式的变形例所涉及的蚀刻处理装置的结构的概要框图。
图10是表示实施方式所涉及的基板处理系统执行的控制处理的过程的一例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本申请公开的基板处理装置和基板处理方法的实施方式详细地进行说明。此外，并不通过以下所示的实施方式来限定本公开。另外，需要留意的是，附图是示意性的，各要素的尺寸关系、各要素的比率等有时与实际不同。并且，在各附图之间有时也包括彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
以往，已知一种在基板处理系统中通过将基板浸在磷酸(H3PO4)水溶液中来对形成于该基板的氮化膜进行蚀刻处理的技术。
例如，通过将基板浸在磷酸水溶液中，能够选择性地蚀刻层叠于基板上的氮化硅膜(SiN)和氧化硅膜(SiO2)中的氮化硅膜。
另外，在该氮化硅膜的蚀刻处理中，从氮化硅膜生成的聚硅氧烷等硅酸化合物(下面，也简称为“硅酸”)溶解于蚀刻液中。
而且，在该氮化硅膜的蚀刻处理中，蚀刻速率根据蚀刻液中的硅酸浓度发生变化，因此有时进行将蚀刻液中的硅酸浓度维持为给定值的浓度维持处理。
例如，在蚀刻处理中，以固定的流量向处理槽供给磷酸水溶液，控制蚀刻液的排出量以维持贮存于处理槽的蚀刻液的贮存量和磷酸浓度，由此进行该浓度维持处理。
另一方面，在该浓度维持处理中，在向处理槽供给的磷酸水溶液中的磷酸浓度发生了变化的情况下，可能无法稳定地维持蚀刻液中的硅酸浓度。由此，难以稳定地实施基板的蚀刻处理。
因此，期待克服上述的问题点来实现一种能够稳定地实施基板的蚀刻处理的技术。
<基板处理系统的结构>
首先，参照图1对实施方式所涉及的基板处理系统1的结构进行说明。图1是表示实施方式所涉及的基板处理系统1的结构的概要框图。基板处理系统1是基板处理装置的一例。
如图1所示，实施方式所涉及的基板处理系统1具备承载件搬入搬出部2、基板组形成部3、基板组载置部4、基板组搬送部5、基板组处理部6以及控制装置7。
承载件搬入搬出部2具备承载件台20、承载件搬送机构21、承载件贮存器22、23以及承载件载置台24。
承载件台20载置从外部搬送来的多个前开式晶圆传送盒H。前开式晶圆传送盒H是将多个(例如25张)晶圆W以水平姿势上下排列地进行收容的容器。晶圆W是基板的一例。承载件搬送机构21在承载件台20、承载件贮存器22、23以及承载件载置台24之间进行前开式晶圆传送盒H的搬送。
利用后述的基板搬送机构30将被处理前的多个晶圆W从被承载件载置台24载置的前开式晶圆传送盒H搬出到基板组处理部6。另外，利用基板搬送机构30将被处理后的多个晶圆W从基板组处理部6搬入到被承载件载置台24载置的前开式晶圆传送盒H。
基板组形成部3具有基板搬送机构30，该基板组形成部3用于形成基板组。基板组由将一个或多个收容于前开式晶圆传送盒H的晶圆W组合起来同时进行处理的多个(例如50张)晶圆W构成。形成一个基板组的多个晶圆W在使彼此的板面相向的状态下隔开固定间隔地排列。
基板搬送机构30在被载置于承载件载置台24的前开式晶圆传送盒H与基板组载置部4之间搬送多个晶圆W。
基板组载置部4具有基板组搬送台40，将通过基板组搬送部5在基板组形成部3与基板组处理部6之间搬送的基板组暂时载置(待机)于该基板组载置部4。基板组搬送台40具有用于载置由基板组形成部3形成的被处理前的基板组的搬入侧载置台41、以及用于载置由基板组处理部6处理后的基板组的搬出侧载置台42。一个基板组的多个晶圆W以立起姿势在前后方向上排列地载置于搬入侧载置台41和搬出侧载置台42。
基板组搬送部5具有基板组搬送机构50，用于在基板组载置部4与基板组处理部6之间、基板组处理部6的内部进行基板组的搬送。基板组搬送机构50具有导轨51、移动体52以及基板保持体53。
导轨51以跨基板组载置部4和基板组处理部6的方式沿着X轴方向配置。移动体52构成为能够一边保持多个晶圆W一边沿导轨51移动。基板保持体53配置于移动体52，将在前后方向上排列的多个晶圆W以立起姿势保持。
基板组处理部6对一个基板组的多个晶圆W统一进行蚀刻处理、清洗处理、干燥处理等。在基板组处理部6中，两个蚀刻处理装置60、清洗处理装置70、清洗处理装置80以及干燥处理装置90沿导轨51排列配置。
蚀刻处理装置60对一个基板组的多个晶圆W统一进行蚀刻处理。清洗处理装置70对一个基板组的多个晶圆W统一进行清洗处理。清洗处理装置80进行基板保持体53的清洗处理。
干燥处理装置90对一个基板组的多个晶圆W统一进行干燥处理。此外，蚀刻处理装置60、清洗处理装置70、清洗处理装置80以及干燥处理装置90的个数不限于图1的例子。
蚀刻处理装置60具备蚀刻处理用的处理槽61、冲洗处理用的处理槽62以及基板升降机构63、64。
处理槽61能够收容以立起姿势排列的一个基板组的晶圆W，并且贮存有蚀刻处理用的药液(下面，也称为“蚀刻液”。)。在后文中叙述处理槽61的详情。
在处理槽62中贮存有冲洗处理用的处理液(去离子水等)。形成基板组的多个晶圆W以立起姿势在前后方向上排列地保持于基板升降机构63、64。
蚀刻处理装置60利用基板升降机构63来保持通过基板组搬送部5搬送来的基板组，并使该基板组浸在处理槽61的蚀刻液L(参照图2)中来进行蚀刻处理。蚀刻处理例如进行1小时～3小时左右。
通过基板组搬送部5将在处理槽61中被进行了蚀刻处理的基板组搬送到处理槽62。而且，蚀刻处理装置60利用基板升降机构64来保持搬送来的基板组，并通过使该基板组浸在处理槽62的冲洗液中来进行冲洗处理。通过基板组搬送部5将在处理槽62中被进行了冲洗处理后的基板组搬送到清洗处理装置70的处理槽71。
清洗处理装置70具备清洗用的处理槽71、冲洗处理用的处理槽72以及基板升降机构73、74。在清洗用的处理槽71中贮存有清洗用的药液(下面，也称为“清洗药液”)。清洗药液例如是SC-1(氨、过氧化氢以及水的混合液)等。
在冲洗处理用的处理槽72中贮存有冲洗处理用的处理液(去离子水等)。一个基板组的多个晶圆W以立起姿势在前后方向上排列地保持于基板升降机构73、74。
清洗处理装置70利用基板升降机构73来保持通过基板组搬送部5搬送来的基板组，并通过使该基板组浸在处理槽71的清洗液中来进行清洗处理。
通过基板组搬送部5将在处理槽71中被进行了清洗处理的基板组搬送到处理槽72。而且，清洗处理装置70通过基板升降机构74来保持搬送来的基板组，并通过使该基板组浸在处理槽72的冲洗液中来进行冲洗处理。通过基板组搬送部5将在处理槽72中被进行了冲洗处理的基板组搬送到干燥处理装置90的处理槽91。
干燥处理装置90具有处理槽91和基板升降机构92。向处理槽91供给干燥处理用的处理气体。一个基板组的多个晶圆W以立起姿势在前后方向上排列地保持于基板升降机构92。
干燥处理装置90利用基板升降机构92来保持通过基板组搬送部5搬送来的基板组，并使用被供给到处理槽91内的干燥处理用的处理气体来进行干燥处理。通过基板组搬送部5将在处理槽91中被进行了干燥处理的基板组搬送到基板组载置部4。
清洗处理装置80向基板组搬送机构50的基板保持体53供给清洗用的处理液，并且供给干燥气体，由此进行基板保持体53的清洗处理。
控制装置7控制基板处理系统1的各部(承载件搬入搬出部2、基板组形成部3、基板组载置部4、基板组搬送部5、基板组处理部6等)的动作。控制装置7基于来自开关、各种传感器等的信号来控制基板处理系统1的各部的动作。
控制装置7包括具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、输入输出端口等的微计算机、各种电路。控制装置7例如通过读出并执行存储部9(参照图4)中存储的程序来控制基板处理系统1的动作。在后文中叙述该控制装置7的详情。
<蚀刻处理装置的结构>
接着，参照图2和图3对实施晶圆W的蚀刻处理的蚀刻处理装置60的结构进行说明。图2和图3是表示实施方式所涉及的蚀刻处理装置60的结构的概要框图。
蚀刻处理装置60具备磷酸供给部100和基板处理部110。此外，图2是表示蚀刻处理装置60中的磷酸供给部100的详细结构的图，图3是表示蚀刻处理装置60中的基板处理部110的详细结构的图。
首先，使用图2对上游侧的磷酸供给部100的详情进行说明。磷酸供给部100生成含有磷酸的混合液M并将该混合液M供给到基板处理部110。混合液M是磷酸水溶液的一例。
磷酸供给部100具备磷酸水溶液供给部200、析出抑制剂供给部210、罐220以及循环路径230。循环路径230是第三循环路径的一例。
磷酸水溶液供给部200向罐220供给磷酸水溶液。该磷酸水溶液供给部200具有磷酸水溶液供给源201、磷酸水溶液供给路径202以及流量调整器203。
磷酸水溶液供给源201例如是贮存磷酸水溶液的罐。磷酸水溶液供给路径202将磷酸水溶液供给源201与罐220连接，用于从磷酸水溶液供给源201向罐220供给磷酸水溶液。
流量调整器203设置于磷酸水溶液供给路径202，用于调整向罐220供给的磷酸水溶液的流量。流量调整器203具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。
析出抑制剂供给部210向罐220供给析出抑制剂。该析出抑制剂供给部210具有析出抑制剂供给源211、析出抑制剂供给路径212以及流量调整器213。
析出抑制剂供给源211例如是贮存析出抑制剂的罐。析出抑制剂供给路径212将析出抑制剂供给源211与罐220连接，用于从析出抑制剂供给源211向罐220供给析出抑制剂。
流量调整器213设置于析出抑制剂供给路径212，用于调整向罐220供给的析出抑制剂的流量。流量调整器213具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。
实施方式所涉及的析出抑制剂只要含有抑制硅氧化物的析出的成分即可。例如，可以含有如使溶解于磷酸水溶液的硅离子稳定在溶解后的状态来抑制硅氧化物的析出那样的成分。另外，也可以含有如通过其它的公知方法来抑制硅氧化物的析出那样的成分。
实施方式所涉及的析出抑制剂例如能够使用含有氟成分的氟硅酸(H2SiF6)水溶液。另外，也可以含有氨等添加物以使水溶液中的氟硅酸稳定化。
作为实施方式所涉及的析出抑制剂，例如能够使用氟硅酸铵(NH4)2SiF6、氟硅酸钠(Na2SiF6)等。
另外，实施方式所涉及的析出抑制剂可以是含有作为离子半径为
Figure BDA0003757253530000081
至
Figure BDA0003757253530000082
的阳离子的元素的化合物。在此，“离子半径”是指根据经验、基于根据晶格的晶格常数得到的阴离子与阳离子的半径之和求出的离子的半径。
实施方式所涉及的析出抑制剂例如可以含有铝、钾、锂、钠、镁、钙、锆、钨、钛、钼、铪、镍以及铬中的任意元素的氧化物。
另外，实施方式所涉及的析出抑制剂也可以取代上述的任意元素的氧化物、或者在上述的任意元素的氧化物的基础上含有上述的任意元素的氮化物、氯化物、溴化物、氢氧化物以及硝酸盐中的至少一方。
实施方式所涉及的析出抑制剂例如可以含有Al(OH)3、AlCl3、AlBr3、Al(NO3)3、Al2(SO4)3、AlPO4以及Al2O3中的至少一方。
另外，实施方式所涉及的析出抑制剂可以含有KCl、KBr、KOH以及KNO3中的至少一方。并且，实施方式所涉及的析出抑制剂可以含有LiCl、NaCl、MgCl2、CaCl2以及ZrCl4中的至少一方。
另外，实施方式所涉及的析出抑制剂含有水溶性的有机溶剂。作为该有机溶剂，例如能够列举乙醇、甲醇、丙酮、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇等。
罐220贮存从磷酸水溶液供给部200供给的磷酸水溶液和从析出抑制剂供给部210供给的析出抑制剂。另外，罐220贮存将磷酸水溶液与析出抑制剂混合而生成的混合液M。
循环路径230是从罐220出来并返回该罐220的循环线路。循环路径230具有设置于罐220的底部的入口和设置于罐220的上部的出口，用于形成从该入口朝向出口流动的循环流。此外，在实施方式中，出口配置在贮存于罐220中的混合液M的液面的上方。
在循环路径230中，以罐220为基准从上游侧起依次设置有泵231、过滤器232、加热器233、分支部234、分支部235以及阀236。泵231是第三泵的一例，加热器233是第二加热器的一例。
泵231形成从罐220出来、通过循环路径230后返回罐220的混合液M的循环流。
过滤器232去除在循环路径230内循环的混合液M中含有的微粒等污染物质。此外，在循环路径230设置有绕过该过滤器232的旁通流路237，在该旁通流路237设置有阀238。
而且，控制部8(参照图4)通过对该阀238进行开闭，能够形成绕过过滤器232的循环流和流过过滤器232的循环流中的任一方。
加热器233将在循环路径230内循环的混合液M升温。在实施方式中，利用该加热器233将混合液M升温，由此将贮存于罐220的混合液M升温。
从分支部234分支出用于向处理槽61(参照图3)的内槽111(参照图3)输送混合液M的第一送液路101，从分支部235分支出用于向处理槽61的外槽112(参照图3)输送混合液M的第二送液路102。
在第一送液路101设置有流量调整器103。该流量调整器103调整向处理槽61的内槽111供给的混合液M的流量。流量调整器103具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。
在第二送液路102中，从上游侧起依次设置有阀250、温度计251、分支部252、定压阀104、节流阀105、分支部106以及阀107。
温度计251测定在第二送液路102中流动的混合液M的温度。从分支部252分支出用于使混合液M返回罐220的返回路径253。该返回路径253具有背压阀254。背压阀254调整返回路径253中的比背压阀254更靠上游侧的位置处(例如分支部252)的压力。
定压阀104调整第二送液路102中的比定压阀104更靠下游侧的位置处的压力。节流阀105调整在第二送液路102中流动的混合液M的流量。
从分支部106分支出用于使混合液M返回到罐220的返回路径108。像这样，在实施方式中，从第二送液路102分支出返回路径253和返回路径108，该返回路径253和返回路径108用于使在第二送液路102中流动的混合液M返回罐220。返回路径108具有阀109。
控制部8使阀107与阀109交替地开闭。由此，控制部8能够将混合液M切换地输送到外槽112或罐220。
在使用第一送液路101或第二送液路102向基板处理部110供给混合液M时，进行控制以使阀236成为关闭状态。
在至此为止所说明的磷酸供给部100中，控制部8在罐220中将磷酸水溶液与析出抑制剂以规定的比例进行混合来生成混合液M。并且，控制部8使泵231动作来使生成期间的混合液M在循环路径230内循环。由此，能够提高磷酸水溶液与析出抑制剂的混合性。
另外，在实施方式中，在混合液M的生成处理结束之后，通过加热器233将在循环路径230中循环的混合液M升温至给定的温度(例如，170(℃)左右)。由此，能够有效地将混合液M升温。
另外，控制部8在进行该升温处理时，通过将阀238设为打开状态来进行控制，以使混合液M的循环流绕过过滤器232。而且，在升温处理结束时，通过将阀238设为关闭状态来进行控制，以使混合液M的循环流经过滤器232。由此，混合液M中含有的微粒等污染物质被去除。
像这样，在实施方式中，在混合处理和升温处理中，控制循环路径230的循环流以绕过过滤器232。由此，在循环路径230中，能够降低在过滤器232中产生的压力损失，因此能够使贮存于罐220的混合液M高效地循环。
此外，在升温处理完成之前无需利用过滤器232对混合液M进行过滤，因此即便使混合液M经由旁通流路237进行了循环也没有问题。
接着，参照图3对下游侧的基板处理部110的详情进行说明。在基板处理部110中，通过从磷酸供给部100供给的混合液M和从硅酸溶液供给部140供给的硅酸溶液生成蚀刻液L。
并且，基板处理部110通过使晶圆W浸在所生成的蚀刻液L中来对该晶圆W进行蚀刻处理。蚀刻液L是处理液的一例。
在实施方式中，例如能够选择性地对层叠于晶圆W上的氮化硅膜和氧化硅膜中的氮化硅膜进行蚀刻。
基板处理部110具备处理槽61、基板升降机构63、循环路径120、DIW供给部130、硅酸溶液供给部140、鼓泡气体供给部150以及排出部160。循环路径120是第一循环路径的一例，DIW供给部130是纯水供给部的一例。
处理槽61具有内槽111、外槽112以及液面传感器113。液面传感器113是液量传感器的一例。
内槽111是用于使晶圆W浸在蚀刻液L中的槽，收容浸渍用的蚀刻液L。内槽111在上部具有开口部111a，蚀刻液E贮存到开口部111a附近。
在内槽111中，使用基板升降机构63将多个晶圆W浸在蚀刻液L，由此对晶圆W进行蚀刻处理。该基板升降机构63构成为能够进行升降，并且将多个晶圆W以垂直姿势在前后方向上排列地保持。
外槽112以包围内槽111的方式配置于内槽111的外侧，用于接受从内槽111的开口部111a流出的蚀刻液L。如图2所示，外槽112的液位维持为比内槽111的液位低。
液面传感器113测定贮存于外槽112的蚀刻液L的液面的高度。控制部8(参照图4)能够基于由液面传感器113测定的外槽112的高度来计算贮存于处理槽61的蚀刻液L的液量(下面，也称为“蚀刻液L的贮存量”。)。
这是因为，内槽111和循环路径120的内部充满蚀刻液L，因此液量始终是固定的，因此通过基于液面传感器113的测定值来测定外槽112内部的液量，能够求出处理槽61整体的液量。
外槽112与内槽111通过循环路径120连接。循环路径120的一端连接于外槽112的底部，循环路径120的另一端连接于位于内槽111内的处理液供给喷嘴126。
在循环路径120中，从作为上游侧的外槽112侧起依次配置有泵121、加热器122、分支部123、过滤器124以及浓度传感器125。泵121是第一泵的一例，加热器122是第一加热器的一例。
泵121形成从外槽112经由循环路径120输送到内槽111的蚀刻液L的循环流。另外，蚀刻液L从内槽111的开口部111a溢出，由此再次流出到外槽112。
通过这样，在蚀刻处理装置60中，在基板处理部110内形成蚀刻液L的循环流。换言之，在外槽112、循环路径120以及内槽111中形成该循环流。
加热器122调整在循环路径120中循环的蚀刻液L的温度。过滤器124对在循环路径120中循环的蚀刻液L进行过滤。浓度传感器125检测在循环路径120中循环的蚀刻液L中的磷酸浓度。由浓度传感器125生成的信号被发送到控制部8。
DIW供给部130具有DIW供给源131、DIW供给路径132以及流量调整器133。DIW供给部130向外槽112供给DIW(DeIonized Water：去离子水)，以调整贮存于处理槽61的蚀刻液L的浓度。
DIW供给源131例如是贮存DIW的罐。DIW供给路径132将DIW供给源131与外槽112连接，用于从DIW供给源131向外槽112供给给定温度的DIW。
流量调整器133配置于DIW供给路径132，用于调整向外槽112供给的DIW的供给量。流量调整器133具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。利用流量调整器133来调整DIW的供给量，由此调整蚀刻处理装置60内的蚀刻液L的温度、磷酸浓度、硅酸浓度以及析出抑制剂浓度。
硅酸溶液供给部140向内槽111供给含有硅酸化合物的溶液(下面，也称为“硅酸溶液”。)。该硅酸溶液供给部140具有硅酸溶液供给源141、硅酸溶液供给路径142以及流量调整器143。
硅酸溶液供给源141例如是贮存硅酸溶液的罐。硅酸溶液供给路径142将硅酸溶液供给源141与处理槽61的内槽111连接，用于从硅酸溶液供给源141向处理槽61的内槽111供给硅酸溶液。
流量调整器143配置于硅酸溶液供给路径142，用于调节向处理槽61的内槽111供给的硅酸溶液的流量。流量调整器143具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。实施方式所涉及的硅酸溶液例如是分散有胶体硅的溶液。
鼓泡气体供给部150向贮存于内槽111的蚀刻液L中喷出非活性气体(例如氮气)的气泡。鼓泡气体供给部150具有非活性气体供给源151、非活性气体供给路径152、流量调整器153以及气体喷嘴154。
非活性气体供给源151例如是贮存非活性气体的储气瓶。非活性气体供给路径152将非活性气体供给源151与气体喷嘴154连接，用于从非活性气体供给源151向气体喷嘴154供给非活性气体(例如氮气)。
流量调整器153配置于非活性气体供给路径152，用于调整向气体喷嘴154供给的非活性气体的供给量。流量调整器153具有开闭阀、流量控制阀以及流量计等。
气体喷嘴154例如在内槽111内位于晶圆W和处理液供给喷嘴126的下方。气体喷嘴154向贮存于内槽111的蚀刻液L喷出非活性气体的气泡。
实施方式所涉及的蚀刻处理装置60通过从气体喷嘴154喷出非活性气体的气泡，能够向排列地位于内槽111内的多个晶圆W之间的间隙供给快速流动的蚀刻液L。因而，根据实施方式，能够高效且均等地对多个晶圆W进行蚀刻处理。
排出部160在更换在蚀刻处理中被使用后的蚀刻液L的全部或一部分时等，将蚀刻液L排出到排出口DR。排出部160具有排出路径161、阀162、流量计163、定压阀164、节流阀165以及冷却罐166。
排出路径161与循环路径120的分支部123连接。在排出路径161中，以分支部123为基准从上游侧起依次设有置阀162、流量计163、定压阀164、节流阀165以及冷却罐166。
流量计163测定在排出路径161中流动的蚀刻液L的流量。定压阀164调整排出路径161中的比定压阀164更靠下游侧的压力。节流阀165调整在排出路径161中流动的蚀刻液L的流量。冷却罐166暂时贮存并冷却在排出路径161中流过来的蚀刻液L。
在实施方式所涉及的基板处理中，首先，控制部8使用第一送液路101向内槽111供给混合液M(参照图2)，并使用硅酸溶液供给部140向内槽111供给硅酸溶液。
并且，控制部8使混合液M和硅酸溶液从内槽111溢出到外槽112，并使泵121动作来在循环路径120内形成循环流。
由此，生成具有给定的磷酸浓度、硅酸浓度以及析出抑制剂浓度的给定量的蚀刻液L。即，在实施方式中，能够在晶圆W的蚀刻处理开始时准备具有期望的硅酸浓度的蚀刻液L。
因而，根据实施方式，能够从针对晶圆W的蚀刻处理的开始时间点起提高氮化硅膜相对于氧化硅膜的蚀刻的选择比。
另外，在实施方式中，控制部8将混合液M和硅酸溶液均供给到处理槽61的内槽111。由此，在实施方式中，能够一边使混合液M和硅酸溶液从内槽111向外槽112溢出一边将混合液M与硅酸溶液混合，因此能够提高混合液M与硅溶液的混合性。
接着，在实施方式所涉及的基板处理中，控制部8将晶圆W浸在贮存有给定量的蚀刻液L的处理槽61的内槽111来进行该晶圆W的蚀刻处理。另一方面，在该蚀刻处理中，硅酸化合物从晶圆W溶解到蚀刻液L中，因此直接使得蚀刻液L中的硅酸浓度上升。
因此，在实施方式中，在进行蚀刻处理时，控制部8将不含有硅酸的混合液M经由磷酸供给部100的第二送液路102供给到外槽112，并通过排出部160从处理槽61排出含有硅酸的蚀刻液L。
由此，在晶圆W的蚀刻处理中，能够将蚀刻液L中的硅酸浓度维持在给定值。因而，根据实施方式，能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
并且，在实施方式所涉及的蚀刻处理中，由于蚀刻液L升温到高温(例如，170(℃)左右)，因此蚀刻液L中的水分会蒸发，因此直接使得蚀刻液L中的磷酸浓度上升。
因此，在实施方式中，在进行蚀刻处理时，控制部8使DIW供给部130动作来向蚀刻液L适当地补充DIW。由此，在晶圆W的蚀刻处理中，能够将蚀刻液L中的磷酸浓度维持在给定值。因而，根据实施方式，能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
<实施方式>
接着，参照图4～图8对实施方式所涉及的基板处理的详情进行说明。图4是表示实施方式所涉及的控制装置7的结构的框图。如图3所示，控制装置7具备控制部8和存储部9。
此外，控制装置7除了图4所示的功能部以外，还可以具有已知的计算机所具有的各种功能部，例如各种输入设备、声音输出设备等功能部。
控制部8例如通过使CPU、MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)等将RAM作为工作区域执行存储部9中存储的程序来实现。
控制部8例如可以由ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等集成电路实现。
存储部9例如由RAM、闪存等半导体存储元件、硬盘、光盘等存储装置实现。存储部9存储在通过控制部8进行的处理中使用的信息。
控制部8具有液量测定部8a、浓度测定部8b、排出量维持部8c以及供给量控制部8d，以实现或执行以下说明的控制处理的功能、作用。此外，控制部8的内部结构不限于图4所示的结构，只要是进行后述的控制处理的结构即可，也可以是其它结构。
液量测定部8a测定贮存于处理槽61(参照图3)的蚀刻液L(参照图3)的贮存量。具体地说，液量测定部8a基于液面传感器113(参照图3)的测定值来测定外槽112(参照图3)内部的贮存量，由此求出处理槽61整体的贮存量。
浓度测定部8b测定贮存于处理槽61的蚀刻液L中的磷酸浓度。具体地说，浓度测定部8b基于浓度传感器125(参照图3)的测定值来测定蚀刻液L中的磷酸浓度。
排出量维持部8c将从处理槽61排出蚀刻液L的每单位时间的排出量维持为给定值。图5是表示实施方式所涉及的基板处理中的排出量、贮存量以及供给量的推移的一例的时序图。
例如，如图5所示，排出量维持部8c在当进行晶圆W的蚀刻处理时维持磷酸浓度和硅酸浓度的浓度维持处理中，从该浓度维持处理开始的时间T0起将每单位时间的蚀刻液L(参照图3)的排出量维持为给定的排出量D1。
排出量维持部8c在该排出量维持处理中，使用节流阀165(参照图3)来进行流量的粗调整，使用流量计163(参照图3)和定压阀164(参照图3)来进行流量的微调整。
而且，排出量维持部8c利用定压阀164来对流量计163内的蚀刻液L的压力进行反馈控制，由此将流量计163内的蚀刻液L的流量维持为排出量D1。由此，能够以更准确的量排出蚀刻液L，因此能够稳定且高精度地进行排出量维持处理。
返回图4的说明。供给量控制部8d控制向处理槽61供给的混合液M和DIW的供给量，以使处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。
例如，如图5所示，供给量控制部8d控制混合液M(参照图2)和DIW的供给量，以使处理槽61(参照图3)的贮存量维持给定的贮存量Vth。在图5的例子中，在浓度维持处理开始了的时间T0，处理槽61的贮存量为比贮存量Vth多的贮存量V1，因此供给量控制部8d以较少的供给量S1控制混合液M和DIW的供给量。
而且，当处理槽61的贮存量逐渐变少时，供给量控制部8d使混合液M和DIW的供给量逐渐增多。并且，当处理槽61的贮存量达到贮存量Vth时，控制混合液M和DIW的供给量，以维持该贮存量Vth。
由此，供给量控制部8d能够将处理槽61中的蚀刻液L的贮存量维持为贮存量Vth。此外，供给量控制部8d能够通过控制定压阀104(参照图3)和流量调整器133(参照图3)来控制混合液M和DIW的供给量。
另外，虽然在图5中未示出，但供给量控制部8d通过适当地控制向处理槽61供给的混合液M和DIW的比率，能够将处理槽61中的蚀刻液L中的磷酸浓度维持为给定值。
如至此为止所说明的那样，在实施方式所涉及的基板处理中，在浓度维持处理中，将蚀刻液L的排出量固定地控制为给定值(排出量D1)，并对混合液M和DIW的供给量进行可变控制。下面，对该控制的效果进行说明。
图6是表示参考例的浓度维持处理中的各液体的供给量与排出量的平衡的一例的图。在该参考例(图6的例子)中，在浓度维持处理中，与实施方式相反地，对蚀刻液L(参照图3)的排出量进行可变控制，并对混合液M(参照图2)的供给量进行固定控制。
另外，图6的(a)的例子表示从磷酸供给部100(参照图2)对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61(参照图3)供给与处理槽61为相同的磷酸浓度即90(％)的混合液M的情况。此外，由于混合液M内的析出抑制剂为少量，因此在图6和图8的说明中未考虑析出抑制剂，以便理解。
在图6的(a)的例子中，在从磷酸供给部100以固定的供给量供给1.0(L)的混合液M的情况下，在该混合液M中含有0.9(L)的磷酸和0.1(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从排出部160(参照图3)排出0.9(L)的磷酸。因此，在该情况下，从排出部160排出含有0.1(L)的DIW的合计1.0(L)且磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L。
并且，由于处理槽61的蚀刻液L为高温，因此从处理槽61蒸发很多(例如0.3(L))的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130(参照图3)供给0.3(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从排出部160排出的排出量和从DIW供给部130供给的供给量，在图6的(a)的例子中，维持了处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
图6的(b)的例子表示从磷酸供给部100对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61供给比图6的(a)的例子的磷酸浓度低的磷酸浓度即85(％)的混合液M的情况。
这是因为，图2所示的磷酸供给部100使用加热器233对混合液M进行升温处理，因此水分从贮存于罐220的混合液M蒸发，因此混合液M中的磷酸浓度有时产生偏差。
在该图6的(b)的例子中，在从磷酸供给部100以固定的供给量供给1.0(L)的混合液M的情况下，在该混合液M中含有0.85(L)的磷酸和0.15(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从排出部160排出0.85(L)的磷酸。因此，在该情况下，从排出部160排出含有约0.1(L)的DIW的合计约0.95(L)且磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L。
并且，从处理槽61蒸发0.3(L)的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130供给0.25(L)的DIW。这是因为，在从磷酸供给部100供给的混合液M中含有比图6的(a)的例子多的0.15(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从排出部160排出的排出量和从DIW供给部130供给的供给量，在图6的(b)的例子中也能够维持处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
另一方面，在向处理槽61供给的混合液M的磷酸浓度比图6的(a)的例子低的图6的(b)的例子中，从排出部160排出的蚀刻液L的排出量变少。即，在图6的(b)的例子中，与图6的(a)的例子相比，蚀刻液L的排出性能下降。
由此，在图6的(b)的例子中，通过蚀刻处理而从晶圆W溶解到蚀刻液L中的硅酸化合物的排出性能下降，因此蚀刻液L中的硅酸浓度逐渐上升。
图7是表示参考例的蚀刻液L(参照图3)中的硅酸浓度的推移的一例的图。如图7所示，在所供给的混合液M(参照图2)中的磷酸浓度为与贮存于处理槽61(参照图3)的蚀刻液L相同的90(％)的情况下，即使经过蚀刻时间，硅酸浓度也维持固定。
另一方面，可知：在所供给的混合液M中的磷酸浓度为比贮存于处理槽61的蚀刻液L低的85(％)的情况下，经过蚀刻时间后，硅酸浓度逐渐上升。由此，在参考例中，难以稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
返回图6的说明。图6的(c)的例子表示从磷酸供给部100对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61供给比图6的(a)的例子高的磷酸浓度即95(％)的混合液M的情况。
在该图6的(c)的例子中，在从磷酸供给部100以固定的供给量供给1.0(L)的混合液M的情况下，在该混合液M中含有0.95(L)的磷酸和0.05(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从排出部160排出0.95(L)的磷酸。因此，在该情况下，从排出部160排出含有约0.1(L)的DIW的合计约1.05(L)且磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L。
并且，与图6的(a)的例子同样地，从处理槽61蒸发0.3(L)的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130供给0.35(L)的DIW。这是因为，在从磷酸供给部100供给的混合液M中含有比图6的(a)的例子少的0.05(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从排出部160排出的排出量和从DIW供给部130供给的供给量，在图6的(c)的例子中，也能够维持处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
另一方面，在向处理槽61供给的混合液M的磷酸浓度比图6的(a)的例子高的图6的(c)的例子中，从排出部160排出的蚀刻液L的排出量变多。即，在图6的(c)的例子中，与图6的(a)的例子相比，蚀刻液L的排出性能过高。
由此，在图6的(c)的例子中，通过蚀刻处理而从晶圆W溶解到蚀刻液L中的硅酸化合物的排出性能过高，因此蚀刻液L中的硅酸浓度逐渐下降。
如图7所示，可知：在所供给的混合液M中的磷酸浓度为比贮存于处理槽61的蚀刻液L高的95(％)的情况下，经过蚀刻时间后，硅酸浓度逐渐下降。由此，在参考例中，难以稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
图8是表示实施方式所涉及的浓度维持处理中的各液体的供给量与排出量的平衡的一例的图。如上述那样，在实施方式中，在浓度维持处理中，对蚀刻液L(参照图3)的排出量进行固定控制，并对混合液M(参照图2)的供给量进行可变控制。
另外，图8的(a)的例子表示从磷酸供给部100(参照图2)对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61(参照图3)供给与处理槽61相同的磷酸浓度即90(％)的混合液M的情况。
在图8的(a)的例子中，在从排出部160(参照图3)以固定的排出量排出1.0(L)的蚀刻液L的情况下，在该蚀刻液L中含有0.9(L)的磷酸和0.1(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从磷酸供给部100(参照图2)供给0.9(L)的磷酸。因此，在该情况下，从磷酸供给部100供给含有0.1(L)的DIW的合计1.0(L)且磷酸浓度为90(％)的混合液M。
并且，由于蚀刻液L为高温，因此从处理槽61蒸发0.3(L)的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130(参照图3)供给0.3(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从磷酸供给部100和DIW供给部130供给的供给量，在图8的(a)的例子中能够维持处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
图8的(b)的例子表示从磷酸供给部100对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61供给比图8的(a)的例子低的磷酸浓度即85(％)的混合液M的情况。
在该图8的(b)的例子中，在从排出部160以固定的排出量排出1.0(L)的蚀刻液L的情况下，在该蚀刻液L中含有0.9(L)的磷酸和0.1(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从磷酸供给部100供给0.9(L)的磷酸。因此，在该情况下，从磷酸供给部100供给含有约0.15(L)的DIW的合计约1.05(L)且磷酸浓度为85(％)的混合液M。
并且，与图8的(a)的例子同样地，从处理槽61蒸发0.3(L)的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130供给0.25(L)的DIW。这是因为，在从磷酸供给部100供给的混合液M中含有比图8的(a)的例子多的约0.15(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从磷酸供给部100和DIW供给部130供给的供给量，在图8的(b)的例子中也能够维持处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
并且，在实施方式中，在向处理槽61供给的混合液M的磷酸浓度比图8的(a)的例子低的图8的(b)的例子中，从排出部160排出蚀刻液L的排出量也维持为1.0(L)。即，在图8的(b)的例子中，相对于图8的(a)的例子能够维持蚀刻液L的排出性能。
由此，在图8的(b)的例子中，能够维持通过蚀刻处理而从晶圆W溶解到蚀刻液L中的硅酸化合物的排出性能，因此能够将蚀刻液L中的硅酸浓度维持为给定值。
图8的(c)的例子表示从磷酸供给部100对贮存有磷酸浓度为90(％)的蚀刻液L的处理槽61供给比图8的(a)的例子高的磷酸浓度为95(％)的混合液M的情况。
在该图8的(c)的例子中，在从排出部160以固定的排出量排出1.0(L)的蚀刻液L的情况下，在该蚀刻液L中含有0.9(L)的磷酸和0.1(L)的DIW。
此时，为了维持处理槽61中的磷酸浓度，需要从磷酸供给部100供给0.9(L)的磷酸。因此，在该情况下，从磷酸供给部100供给含有约0.05(L)的DIW的合计约0.95(L)且磷酸浓度95(％)的混合液M。
并且，与图8的(a)的例子同样地，从处理槽61蒸发0.3(L)的DIW。因此，为了维持处理槽61的贮存量和磷酸浓度，从DIW供给部130供给0.35(L)的DIW。这是因为，在从磷酸供给部100供给的混合液M中含有比图8的(a)的例子少的约0.05(L)的DIW。
像这样，通过适当地控制从磷酸供给部100和DIW供给部130供给的供给量，在图8的(c)的例子中也能够维持处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度。
并且，在实施方式中，在向处理槽61供给的混合液M的磷酸浓度比图8的(a)的例子高的图8的(c)的例子中，从排出部160排出蚀刻液L的排出量也维持在1.0(L)。即，在图8的(c)的例子中，相对于图8的(a)的例子能够维持蚀刻液L的排出性能。
由此，在图8的(c)的例子中，能够维持通过蚀刻处理而从晶圆W溶解到蚀刻液L中的硅酸化合物的排出性能，因此能够将蚀刻液L中的硅酸浓度维持为给定值。
像这样，在实施方式所涉及的浓度维持处理中，通过对蚀刻液L的排出量进行固定控制并对混合液M的供给量进行可变控制，即使在通过磷酸供给部100生成的混合液M中的磷酸浓度产生了偏差的情况下，也能够维持蚀刻液L中的硅酸浓度。
因而，根据实施方式，能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
另外，在实施方式中，即使在通过磷酸供给部100生成的混合液M中的磷酸浓度产生了偏差的情况下，也能够维持蚀刻液L中的硅酸浓度，因此无需针对磷酸供给部100设置用于测定混合液M的磷酸浓度的浓度传感器。
因而，根据实施方式，能够降低蚀刻处理装置60的制造成本。
另外，在实施方式中，在基板处理部110中，可以使用设置于外槽112的液面传感器113来测定处理槽61中的蚀刻液L的贮存量。由此，在具有内槽111和外槽112的处理槽61中，能够简便地测定蚀刻液L的贮存量。
另外，在实施方式中，通过在利用泵121形成循环流的循环路径120中设置加热器122，能够高效地将蚀刻液L升温。
另外，在实施方式中，可以在循环路径120的比泵121更靠下游侧的位置处(分支部123)连接排出部160。由此，能够通过在进行蚀刻液L的混合处理、升温处理时使用的泵121来将蚀刻液L从排出部160排出。
即，在实施方式中，无需为了进行蚀刻液L的排出处理而另外具备泵，因此能够以低成本排出蚀刻液L。
另外，在实施方式中，在磷酸供给部100中，在通过泵231形成循环流的循环路径230中设置加热器233，由此能够高效地将混合液M升温。
另外，在实施方式中，可以在循环路径230的比泵231更靠下游侧的位置处(分支部234、235)分别连接第一送液路101和第二送液路102。由此，能够通过在进行混合液M的混合处理、升温处理时使用的泵231来将混合液M从磷酸供给部100供给到基板处理部110。
即，在实施方式中，无需为了混合液M的供给处理而另外具备泵，因此能够以低成本供给混合液M。
<变形例>
接着，参照图9对实施方式所涉及的基板处理系统1的变形例进行说明。图9是表示实施方式的变形例所涉及的蚀刻处理装置60的结构的概要框图，是与实施方式的图3对应的图。此外，在图9中，省略了图3所示的鼓泡气体供给部150的非活性气体供给源151等的图示。
如图9所示，在变形例所涉及的蚀刻处理装置60中，排出部160的结构与实施方式不同。具体地说，在处理槽61设置与循环路径120相分别的循环路径170，在该循环路径170连接排出部160。循环路径170是第二循环路径的一例。
循环路径170是从处理槽61的外槽112出来并返回该外槽112的循环线路。循环路径170具有设置于外槽112的底部的入口和设置于外槽112的上部的出口，用于形成从该入口朝向出口流动的循环流。
在循环路径170中，以外槽112为基准从上游侧起依次设置有泵171、分支部172以及背压阀173。泵171是第二泵的一例。
泵171形成从外槽112流出、通过循环路径170并返回外槽112的蚀刻液L的循环流。背压阀173调节循环路径170中的比背压阀173更靠上游侧的位置(例如分支部172)的压力。
变形例所涉及的排出部160具有排出路径161、阀162、流量计163、定压阀164、节流阀165、冷却罐166、阀181、返回路径182以及阀183，将蚀刻液L排出到排出口DR。
排出路径161与循环路径170的分支部172连接。在排出路径161中，以分支部172为基准从上游侧起依次设置有阀162、流量计163、定压阀164、节流阀165、分支部180、阀181以及冷却罐166。
流量计163测定在排出路径161中流动的蚀刻液L的流量。定压阀164调整排出路径161中的比定压阀164更靠下游侧的位置处的压力。节流阀165调整在排出路径161中流动的蚀刻液L的流量。
冷却罐166暂时贮存并冷却在排出路径161中流过来的蚀刻液L。从分支部180分支出用于使蚀刻液L返回外槽112的返回路径182。该返回路径182具有阀183。
通过具有至此为止所说明的结构的排出部160，也与实施方式同样地在浓度维持处理中对蚀刻液L的排出量进行固定控制，并对混合液M的供给量进行可变控制。
由此，即使在通过磷酸供给部100生成的混合液M中的磷酸浓度产生了偏差的情况下，也能够维持蚀刻液L中的硅酸浓度，因此能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
另外，在变形例中，在不需要从处理槽61排出蚀刻液L的情况下，控制部8(参照图4)可以使在排出路径161中流动的蚀刻液L从返回路径182返回处理槽61。
即，在不需要从处理槽61排出蚀刻液L的情况下，控制部8可以将阀181变更为关闭状态并将阀183变更为打开状态，并使用循环路径170、排出路径161以及返回路径182来使蚀刻液L循环。
由此，能够使从排出路径161喷出蚀刻液L的状态(即，需要排出蚀刻液L的状态)与不从排出路径161排出蚀刻液L的状态(即，不需要排出蚀刻液L的状态)一致。
因而，根据变形例，能够更高精度地排出蚀刻液L，因此能够更高精度地实施排出量维持处理。
另外，在变形例中，也可以是，形成循环路径170的配管的内径比形成循环路径120的配管的内径小，并且泵171的容量比泵121的容量小。例如，在变形例中，通过泵171生成的循环路径170的循环流量可以小于10(L/min)。
由此，能够减小泵171的脉动，因此能够减小由该脉动引起的蚀刻液L的每单位时间的排出量的偏差。因而，根据变形例，能够更稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
另外，在变形例中，控制部8可以在进行蚀刻液L的排出处理时将背压阀173设为节流状态。由此，控制部8能够提高循环路径170中的分支部172的压力，因此能够确保从分支部172经由排出路径161向排出口DR排出蚀刻液L所需的压力。
实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)具备处理槽61、液量传感器(液面传感器113)、浓度传感器125、磷酸供给部100、纯水供给部(DIW供给部130)、排出部160以及控制部8。处理槽61将基板(晶圆W)浸在含有硅酸化合物和磷酸的处理液(蚀刻液L)中来对基板进行处理。液量传感器(液面传感器113)测定贮存于处理槽61的处理液(蚀刻液L)的贮存量。浓度传感器125测定贮存于处理槽61的处理液(蚀刻液L)中的磷酸浓度。磷酸供给部100向处理槽61供给含有磷酸的磷酸水溶液(混合液M)。纯水供给部(DIW供给部130)向处理槽61供给纯水(DIW)。排出部160从处理槽61排出处理液(蚀刻液L)。控制部8控制各部。另外，控制部8具有排出量维持部8c和供给量控制部8d。排出量维持部8c将从排出部160排出处理液(蚀刻液L)的每单位时间的排出量维持为给定值(排出量D1)。供给量控制部8d控制从磷酸供给部100和纯水供给部向处理槽61分别供给的磷酸水溶液和纯水的供给量，以将处理槽61中的处理液(蚀刻液L)的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。由此，能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，处理槽61具有内槽111和外槽112。内槽111在上部具有开口部111a，内槽111用于贮存处理液(蚀刻液L)。外槽112配置于内槽111的外侧，外槽112用于接受从开口部111a流出的处理液。另外，液量传感器是设置于外槽112的液面传感器113。由此，在具有内槽111和外槽112的处理槽61中，能够简便地测定蚀刻液L的贮存量。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，处理槽61具有第一循环路径(循环路径120)、第一泵(泵121)以及第一加热器(加热器122)。第一循环路径(循环路径120)从处理槽61出来并返回处理槽61。第一泵(泵121)和第一加热器(加热器122)设置于第一循环路径(循环路径120)。由此，能够高效地将蚀刻液L升温。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，排出部160具有排出路径161、流量计163以及定压阀164。排出部160从第一循环路径(循环路径120)中的第一泵(泵121)的下游侧的位置处分支出来。流量计163和定压阀164设置于排出路径161。另外，排出量维持部8c控制定压阀164的阀开度，以使流量计163的测定值维持为给定值(排出量D1)。由此，能够稳定且高精度地进行排出量维持处理。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，排出部160具有第二循环路径(循环路径170)、第二泵(泵171)、排出路径161、流量计163以及定压阀164。第二循环路径(循环路径170)从处理槽61出来并返回处理槽61。第二泵(泵171)设置于第二循环路径(循环路径170)。排出路径161从第二循环路径(循环路径170)中的第二泵(泵171)的下游侧的位置处分支出来。流量计163和定压阀164设置于排出路径161。另外，排出量维持部8c控制定压阀164的阀开度，以使流量计163的测定值维持为给定值(排出量D1)。由此，能够稳定且高精度地进行排出量维持处理。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，由第二泵(泵171)生成的第二循环路径(循环路径170)的循环流量小于10(L/min)。由此，能够更稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，排出部160具有背压阀173，该背压阀173设置于第二循环路径(循环路径170)中的比排出路径161的分支点更靠下游侧的位置。由此，能够确保从分支部172经由排出路径161向排出口DR排出蚀刻液L所需的压力。
另外，在实施方式所涉及的基板处理装置(基板处理系统1)中，磷酸供给部100具有罐220、第三循环路径(循环路径230)、第三泵(泵231)以及第二加热器(加热器233)。罐220用于贮存磷酸水溶液(混合液M)。第三循环路径(循环路径230)从罐220出来并返回罐220。第三泵(泵231)和第二加热器(加热器233)设置于第三循环路径(循环路径230)。另外，磷酸供给部100一边通过第二加热器(加热器233)将磷酸水溶液(混合液M)升温，一边使该磷酸水溶液(混合液M)通过第三循环路径(循环路径230)进行循环。由此，能够高效地将混合液M升温。
<控制处理的过程>
接下来，参照图10对实施方式和变形例所涉及的控制处理的过程进行说明。图10是表示实施方式所涉及的基板处理系统1执行的控制处理的过程的一例的流程图。
在实施方式所涉及的控制处理中，首先，在处理槽61中进行晶圆W的蚀刻处理的期间，控制部8开始进行维持蚀刻液L的浓度的浓度维持处理(步骤S101)。
接着，控制部8测定贮存于处理槽61的蚀刻液L的贮存量(步骤S102)。然后，控制部8测定贮存于处理槽61的蚀刻液L中的磷酸浓度(步骤S103)。
接着，控制部8将从处理槽61排出的蚀刻液L的每单位时间的排出量维持为给定值(步骤S104)。然后，控制部8控制向处理槽61供给的混合液M和DIW的供给量，以将处理槽61中的蚀刻液L的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值(步骤S105)。
接着，控制部8判定在处理槽61中进行的晶圆W的蚀刻处理是否结束了(步骤S106)。而且，在处理槽61中进行的晶圆W的蚀刻处理结束了的情况下(步骤S106，“是”)，结束一系列的控制处理。另一方面，在处理槽61中进行的晶圆W的蚀刻处理未结束的情况下(步骤S106，“否”)，返回步骤S102的处理。
实施方式所涉及的基板处理方法包括液量测定工序(步骤S102)、浓度测定工序(步骤S103)、排出量维持工序(步骤S104)以及供给量控制工序(步骤S105)。在液量测定工序(步骤S102)中，测定贮存于处理槽61中的处理液(蚀刻液L)的贮存量，该处理槽61用于将基板(晶圆W)浸在含有硅酸化合物和磷酸的处理液(蚀刻液L)中来对基板进行处理。在浓度测定工序(步骤S103)中，测定贮存于处理槽61的处理液(蚀刻液L)中的磷酸浓度。在排出量维持工序(步骤S104)中，将从处理槽61排出的处理液(蚀刻液L)的每单位时间的排出量维持为给定值。在供给量控制工序(步骤S105)中，控制向处理槽61供给的磷酸水溶液(混合液M)和纯水(DIW)的供给量，以将处理槽61中的处理液(蚀刻液L)的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。由此，能够稳定地实施晶圆W的蚀刻处理。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，只要不脱离其主旨就能够进行各种变更。例如，在上述的实施方式中，示出形成于晶圆W上的器件构造是层叠的氮化硅膜和氧化硅膜的情况，但形成于晶圆W上的器件构造不限于该例。
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。实际上，上述的实施方式能够以多种方式具体实现。另外，上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下可以以各种方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
1：基板处理系统(基板处理装置的一例)；7：控制装置；8：控制部；8a：液量测定部；8b：浓度测定部；8c：排出量维持部；8d：供给量控制部；61：处理槽；100：磷酸供给部；110：基板处理部；111：内槽；111a：开口部；112：外槽；113：液面传感器(液量传感器的一例)；120：循环路径(第一循环路径的一例)；121：泵(第一泵的一例)；122：加热器(第一加热器的一例)；125：浓度传感器；130：DIW供给部(纯水供给部的一例)；160：排出部；161：排出路径；163：流量计；164：定压阀；170：循环路径(第二循环路径的一例)；171：泵(第二泵的一例)；173：背压阀；220：罐；230：循环路径(第三循环路径的一例)；231：泵(第三泵的一例)；233：加热器(第二加热器的一例)；W：晶圆(基板的一例)；L：蚀刻液(处理液的一例)；M：混合液(磷酸水溶液的一例)。

Claims (10)

1.一种基板处理装置，具备：
处理槽，其用于将基板浸在含有硅酸化合物和磷酸的处理液中来对所述基板进行处理；
液量传感器，其测定贮存于所述处理槽的所述处理液的贮存量；
浓度传感器，其测定贮存于所述处理槽的所述处理液中的磷酸浓度；
磷酸供给部，其向所述处理槽供给含有磷酸的磷酸水溶液；
纯水供给部，其向所述处理槽供给纯水；
排出部，其从所述处理槽排出所述处理液；以及
控制部，其控制各部，
其中，所述控制部具有：
排出量维持部，其将从所述排出部排出的所述处理液的每单位时间的排出量维持为给定值；以及
供给量控制部，其控制从所述磷酸供给部和所述纯水供给部向所述处理槽分别供给的所述磷酸水溶液和所述纯水的供给量，以将所述处理槽中的所述处理液的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理槽具有：
内槽，其在上部具有开口部，所述内槽用于贮存所述处理液；以及
外槽，其配置于所述内槽的外侧，所述外槽用于接受从所述开口部流出的所述处理液，
所述液量传感器是设置于所述外槽的液面传感器。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理槽具有：
第一循环路径，其从所述处理槽出来并返回所述处理槽；以及
第一泵和第一加热器，所述第一泵和所述第一加热器设置于所述第一循环路径。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排出部具有：
排出路径，其从所述第一循环路径中的所述第一泵的下游侧的位置处分支出来；以及
流量计和定压阀，所述流量计和所述定压阀设置于所述排出路径，
所述排出量维持部控制所述定压阀的阀开度，以使所述流量计的测定值维持为给定值。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排出部具有：
第二循环路径，其从所述处理槽出来并返回所述处理槽；
第二泵，其设置于所述第二循环路径；
排出路径，其从所述第二循环路径中的所述第二泵的下游侧的位置处分支出来；以及
流量计和定压阀，所述流量计和所述定压阀设置于所述排出路径，
所述排出量维持部控制所述定压阀的阀开度，以使所述流量计的测定值维持为给定值。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
由所述第二泵生成的所述第二循环路径的循环流量小于10L/min。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排出部具有背压阀，所述背压阀设置于所述第二循环路径中的比所述排出路径的分支点更靠下游侧的位置。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排出部具有背压阀，所述背压阀设置于所述第二循环路径中的比所述排出路径的分支点更靠下游侧的位置。
9.根据权利要求1、2、4、6、7和8中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述磷酸供给部具有：
罐，其用于贮存所述磷酸水溶液；
第三循环路径，其从所述罐出来并返回所述罐；以及
第三泵和第二加热器，所述第三泵和所述第二加热器设置于所述第三循环路径，
其中，一边通过所述第二加热器将所述磷酸水溶液升温，一边使所述磷酸水溶液通过所述第三循环路径进行循环。
10.一种基板处理方法，包括以下工序：
液量测定工序，测定贮存于处理槽的含有硅酸化合物和磷酸的处理液的贮存量，所述处理槽用于将基板浸在所述处理液中来对所述基板进行处理；
浓度测定工序，测定贮存于所述处理槽的所述处理液中的磷酸浓度；
排出量维持工序，将从所述处理槽排出的所述处理液的每单位时间的排出量维持为给定值；以及
供给量控制工序，控制向所述处理槽供给的磷酸水溶液和纯水的供给量，以将所述处理槽中的所述处理液的贮存量和磷酸浓度分别维持为给定值。
CN202210863858.5A 2021-07-28 2022-07-21 基板处理装置和基板处理方法 Pending CN115692250A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021122886A JP2023018703A (ja) 2021-07-28 2021-07-28 基板処理装置および基板処理方法
JP2021-122886 2021-07-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115692250A true CN115692250A (zh) 2023-02-03

Family

ID=85060652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210863858.5A Pending CN115692250A (zh) 2021-07-28 2022-07-21 基板处理装置和基板处理方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023018703A (zh)
KR (1) KR20230017734A (zh)
CN (1) CN115692250A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5347826A (en) 1976-10-13 1978-04-28 Ricoh Co Ltd Developing liquid for diazo copying

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023018703A (ja) 2023-02-09
KR20230017734A (ko) 2023-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107871689B (zh) 基板处理装置以及基板处理方法
CN109585334B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
JP2007517413A (ja) 基板処理中の窒化ケイ素の選択エッチングのための装置及び方法
KR102565578B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
CN216389270U (zh) 基片处理系统
CN109686681B (zh) 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
CN109698142B (zh) 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
US20210335621A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US11430675B2 (en) Substrate processing apparatus and processing liquid reuse method
CN117747419A (zh) 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
KR20220046698A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN115692250A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
CN114999909A (zh) 基板处理方法和基板处理装置
CN109585337B (zh) 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
CN111640661B (zh) 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
CN110010459B (zh) 基片处理方法和基片处理装置
JP6548787B2 (ja) 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
CN112687577A (zh) 基片处理装置和装置清洗方法
KR102337608B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US20240068109A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20220359233A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20240071794A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN115547880A (zh) 基片处理装置和基片处理方法
JP7413113B2 (ja) 処理液温調方法、基板処理方法、処理液温調装置、及び、基板処理システム
JP2023158669A (ja) 基板処理装置および基板処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination