JP2018050001A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
所定の薬液及び純水を含む処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記基板に前記所定の処理を行うための前記処理液が貯留された処理槽と、
前記処理槽に前記薬液又は前記純水を供給する供給部と、
前記処理槽に貯留された前記処理液を排出する排出部と、
前記供給部による前記薬液又は前記純水の供給を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記所定の処理の実行中に、前記供給部に前記薬液又は前記純水を供給させる
基板処理装置。
図1は実施例1に係る基板処理装置1の概略構成を示す斜視図である。この基板処理装置1は、主として基板(例えば半導体基板)Wに対してエッチング処理や洗浄処理(以下、単に“処理”ともいう)を施すものである。基板処理装置1においては、図1において右奥側に基板Wをストックするバッファ部2が配置され、バッファ部2のさらに右奥側には、基板処理装置1を操作するための正面パネル(不図示)が設けられている。また、バッファ部2における正面パネルと反対側には、基板搬出入口3が設けられている。また、基板処理装置1の長手方向における、バッファ部2の反対側(図1において左手前側)から、基板Wに対して処理を行う処理部5、7及び9が並設されている。
5のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部55は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。本実施例においては、制御部55のCPUが所定のプログラムを実行することにより、基板Wを各処理部5、7、9に搬送し、プログラムに応じた処理を施すように各部を制御する。上記のプログラムは、記憶部57に記憶されている。また、記憶部57には、プログラムが動作する際の基準となる閾値、その他のパラメータを予め保持させておく。
ンプ21は、循環ライン20を介して処理液を外槽50bから吸い込むとともに内槽50aに向けて圧送する。温調器22は、循環ライン20を流れる処理液を所定の処理温度にまで加熱する。なお、処理槽7aにも図示省略のヒータが設けられており、処理槽7aに貯留されている処理液も所定の処理温度を維持するように加熱されている。フィルタ23は、循環ライン20を流れる処理液中の異物を取り除くための濾過フィルタである。
源46は隣接する処理槽5b(便宜上、「予備温調ユニット」とも呼ぶ)に設けられる。すなわち、図1に示した基板処理装置1において、例えば処理槽5bで予め昇温させた処理液を、隣接する処理槽7aの外槽に供給する。処理槽5bは、図3に示した処理槽7a、温調器22、フィルタ23、循環ポンプ21等を備え、基板Wの処理を行わずに処理液を循環させつつ温度調節を行う。基板Wの処理を行わないため、SiN濃度はゼロである。そして、処理槽5bに形成された循環ライン20の一部から図3の薬液供給源41にリン酸及び純水を含む処理液を供給し、薬液補充バルブ45を開くことで処理槽5aの外槽50bへ処理液が追加される。基板Wに対してエッチング処理や洗浄処理を行う処理槽7a(処理ユニット)と、予備温調を行う処理槽5b(予備温調ユニット)とを同じ構成にすることで、ユニットの設計やプロセス性能が共通化される。
図4は、本実施例における処理の一例を示す処理フロー図である。なお、本実施例では、リン酸を用いたシリコン窒化膜(SiN)エッチングを例に説明する。なお、以下の説明でも処理槽7aを例とするが、他の処理槽においても同様の処理を行うことができる。
本ステップでは、制御部55は、例えばロットの浸漬から所定の時間が経過した場合に、処理対象の基板Wに対するバッチ処理を終了すると判断する。処理を終了しないと判断された場合(S6:No)、S4に戻って基板処理装置1は処理を繰り返す。
本実施例では、エッチング処理中において部分的に処理液の交換を行う。このようにすれば、例えば三次元NANDの形成のように、エッチングにおいて処理液中に溶解するシリコン窒化膜の量が多いプロセスにおいても、処理液の濃度を所定範囲に保つことができるようになる。
図5は、実施例2に係る処理の一例を示す処理フロー図である。図5のS11〜S13、S15〜S17の処理は、図4のS1〜S3、S5〜S7の処理と同様であるため、説明を省略する。本実施例では、S14において処理の開始から所定時間が経過したと判断された場合(S14:Yes)に、部分液交換処理(S15)を行う。
図3の例では薬液供給源41に、隣接する処理槽5bを利用したが、薬液供給源41は、工場で製造される常温のリン酸を処理槽7aに供給する構成であってもよい。
図6は、処理液の再生を行う再生処理部の一例を説明するための機能ブロック図である。再生処理部は、処理槽7aの排出口60及び予備温調ユニットと接続された冷却タンク70を含む。冷却タンク70は、排出口60から排出された処理液を貯留すると共に冷却し、処理液に溶解したSiNを析出させる。また、冷却タンク70の流出口にはバルブが設けられ、バルブを開けることによりSiNが析出した後の処理液を予備温調ユニットへ還流させる。その後、冷却タンク70から還流させられた処理液は、予備温調ユニットで昇温されて、薬液ライン42を介して処理槽7aへ戻る。
図7は、実施例5に係る処理の一例を示す処理フロー図である。図7のS21〜S24、S26〜S28の処理は、図4のS1〜S4、S5〜S7の処理と同様であるため、説明を省略する。本実施例では、S25においてバッチ処理の開始から所定時間が経過したと判断された場合(S25:Yes)に、部分液交換処理(S26)を行う。
薬液の補充を行う薬液ライン42の吐出口、及び純水の補充を行う純水ライン47の吐出口は、開口面積が変化する可変ニードルであっても、開口面積が変化しない固定ニード
ルであってもよい。可変ニードルの場合は、制御部55は補充流量をパラメータとして流量を調節する。固定ニードルの場合は、制御部55は補充を行う時間をパラメータとして流量を調節する。
よりも低くなっていれば、内槽50aから溢水した処理液は外槽50bへ流入するようになる。したがって、外槽50bは、内槽50aの周囲の少なくとも一部に設けられていればよい。
2・・・バッファ部
3・・・基板搬出入口
5、7、9・・・処理部
5a、5b、7a、7b、9a、9b・・・処理槽
11,13、15・・・リフタ
17・・・主搬送機構
17a・・・アーム
20・・・循環ライン
21・・・循環ポンプ
22・・・温調器
23・・・フィルタ
24・・・濃度計
25・・・吐出口
40・・・濃度制御装置
41・・・薬液供給源
42・・・薬液ライン
43・・・副搬送機構
44・・・薬液流量計
45・・・薬液補充バルブ
46・・・純水供給源
47・・・純水ライン
48・・・純水流量計
49・・・純水補充バルブ
50・・・処理槽
50a・・・内槽
50b・・・外槽
55・・・制御部
57・・・記憶部
60・・・排出口
70・・・冷却タンク
Claims (16)
- 所定の薬液及び純水を含む処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記基板に前記所定の処理を行うための前記処理液が貯留された処理槽と、
前記処理槽に前記薬液又は前記純水を供給する供給部と、
前記処理槽に貯留された前記処理液を排出する排出部と、
前記供給部による前記薬液又は前記純水の供給を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記所定の処理の実行中に、前記供給部に前記薬液又は前記純水を供給させる
基板処理装置。 - 前記処理槽は、前記基板に前記所定の処理を行うための内槽と、当該内槽の周囲に設けられ、当該内槽から溢水した前記処理液が流入する外槽とを有し、
前記基板処理装置は、前記外槽の処理液を前記内槽へ還流させる循環路を備え、
前記供給部は、前記薬液又は前記純水を前記外槽に供給する
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記循環路は、内部の処理液を温度調節する調温部と、通過する処理液を濾過する濾過部とを備える
請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記排出部は、前記外槽の側面鉛直上方に設けられた溢水管である
請求項2又は3に記載の基板処理装置。 - 前記供給部は、前記薬液又は前記純水を温度調節する予備温調部を備える
請求項1から4の何れか一項に記載の基板処理装置。 - 前記処理液における所定成分の濃度を測定する濃度測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記濃度測定部が測定した濃度に応じて、前記供給部が供給する前記薬液又は前記純水の量を制御する
請求項1から5の何れか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記所定の処理の経過時間に基づき、前記供給部が供給する前記薬液又は前記純水の量を制御する
請求項1から5の何れか一項に記載の基板処理装置。 - 前記所定の処理において前記基板から前記処理液中に溶解した溶質を、前記排出部が排出した処理液から析出させた後に除去し、処理液を再生する再生処理部をさらに含み、
前記再生処理部は、再生した処理液を前記処理槽に供給する
請求項1から7の何れか一項に記載の基板処理装置。 - 所定の薬液及び純水を含む処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記基板に前記所定の処理を行うための前記処理液が貯留された処理槽に前記薬液又は前記純水を供給する供給工程と、
前記処理槽に貯留された前記処理液を排出する排出工程と、
前記供給工程における前記薬液又は前記純水の供給を制御する制御工程と、
を備え、
前記制御工程において、前記所定の処理の実行中に前記供給工程を行い、前記薬液又は前記純水を供給させる
基板処理方法。 - 前記処理槽は、前記基板に前記所定の処理を行うための内槽と、当該内槽の周囲に設けられ、当該内槽から溢水した前記処理液が流入する外槽とを有し、
前記基板処理方法は、前記外槽の処理液を前記内槽へ還流させる循環工程を備え、
前記供給工程において、前記薬液又は前記純水を前記外槽に供給する
請求項9に記載の基板処理方法。 - 前記循環工程において、通過する前記処理液を温度調節すると共に濾過する
請求項10に記載の基板処理方法。 - 前記排出工程において、前記外槽の側面鉛直上方に設けられた溢水管から前記処理液を排出する
請求項10又は11に記載の基板処理方法。 - 前記供給工程において、供給前の前記薬液又は前記純水を温度調節する
請求項9から12の何れか一項に記載の基板処理方法。 - 前記処理液における所定成分の濃度を測定する濃度測定工程をさらに備え、
前記制御工程において、前記濃度測定工程において測定された濃度に応じて、前記供給工程において供給する前記薬液又は前記純水の量を制御する
請求項9から13の何れか一項に記載の基板処理方法。 - 前記制御工程において、前記所定の処理の経過時間に基づき、前記供給工程において供給する前記薬液又は前記純水の量を制御する
請求項9から13の何れか一項に記載の基板処理方法。 - 前記所定の処理において前記基板から前記処理液中に溶解した溶質を、前記排出工程において排出された処理液から析出させて除去し、処理液を再生する再生処理工程をさらに備え、
前記再生処理工程において、再生した処理液を前記処理槽に供給する
請求項9から15の何れか一項に記載の基板処理方法。
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