JP2018056158A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板処理方法は、所定の基板に対してエッチング及び洗浄を行う。詳細には、基板処理方法は、常温よりも高温のアルカリ性のエッチング液を用いて、基板上に設けられたシリコン膜を溶解させるエッチング工程と、エッチング工程を経た基板に対し、常温よりも高温の温水を用いて洗浄する洗浄工程とを含む。
【選択図】図3
Description
所定の基板に対してエッチング及び洗浄を行う基板処理方法であって、
常温よりも高温のアルカリ性のエッチング液を用いて、前記基板上に設けられたシリコン膜を溶解させるエッチング工程と、
前記エッチング工程を経た前記基板に対し、常温よりも高温の温水を用いて洗浄する洗浄工程と、
を含む基板処理方法。
洗浄液によってエッチング処理がなされてしまうことを抑制できる。
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。
純水や希釈したエッチング液等により、基板Wに残留するエッチング液を洗い流す、すすぎ処理(「リンス」とも呼ぶ)である。また、基板処理装置1には、複数枚の基板Wを各処理部5、7及び9における各処理槽の間でのみ図1中の短い矢印の方向及び範囲に対して移動させるための副搬送機構43が備えられている。また、この副搬送機構43は、複数枚の基板Wを処理槽5a及び5b、7a及び7b、9a及び9bに浸漬しまたは、これらの処理槽から引き上げるため、複数枚の基板Wを上下にも移動させる。各々の副搬送機構43には、複数枚の基板Wを保持するリフタ11、13及び15が設けられている。さらに基板処理装置1には、複数枚の基板Wを各処理部5、7及び9の各々に搬送するために、図1中の長い矢印の方向及び範囲で移動可能な主搬送機構17が備えられている。
図示せず)を有し、制御部55(図2)によって洗浄液の供給及び排液が制御される。なお、洗浄液の排液は、開口した処理槽7bの上端から溢水することにより行うようにしてもよい。また、排液管73から排液される洗浄液をフィルタリングし、また供給管71に循環させてもよい。
図4は、本実施例において、処理槽7bでの洗浄処理の工程を示す模式図である。なお、図4に示す工程の前に、処理槽7aにおいて、基板Wのシリコン(Si)膜をアルカリ性の薬液(「エッチング液」とも呼ぶ)を用いてエッチングするエッチング工程が行われる。シリコン膜は、アモルファスシリコン、ポリシリコン等の材料によって形成された薄膜である。アルカリ性のエッチング液は、例えば、トリメチル−2ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMY)若しくはテトラメチルアンモニアハイドロオキサイド(TMAH)を含む水溶液、又は水酸化アンモニウム(アンモニア水)である。
チング液との混合液に切り替える。当該混合液は、換言すれば希釈したエッチング液であり、「温洗浄液」とも呼ぶものとする。温洗浄液の温度は常温よりも高く、例えば50〜80℃程度が用いられる。エッチング液と同じ成分を含む温洗浄液で洗浄することにより、洗浄効果を高めることができると共に、基板Wへの異物の付着を抑制することができる。また、温洗浄液は、さらに過酸化水素水(H2O2)を含む混合液であってもよい。このような混合液を用いることにより、温洗浄液により過剰にエッチング処理がなされてしまうことを抑制できる。図4の(D)の工程は、本発明に係る第2の洗浄工程に相当する。
本実施例によれば、洗浄を温水によって行うことにより、基板Wに付着したエッチング液からシリコンが再結晶化することを抑制できる。すなわち、エッチング液が洗浄工程において、常温の純水にて洗浄を行う等により急激に冷却されると、エッチング液に溶解し得るシリコンの溶解度が下がり、シリコンが析出するものと推測される。これを避けるため、本実施形態では図4の(A)〜(D)の工程を追加している。なお、本実施例に係る洗浄処理の前に行うエッチング処理が、循環しない所定量のエッチング液に基板Wを浸漬させて行うエッチング処理や、所定量のエッチング液を入れ替えることなく閉鎖系内を循環させて行うエッチング処理である場合、冷却時にシリコンが飽和濃度を超える可能性が高くなるため、温水による洗浄が特に有効である。
上述の実施例1において、図4の(D)に示す工程を省略するようにしてもよい。すなわち、実施例2では、図4の(A)〜(C)、(E)及び(F)に示した処理を行う。本実施例では、(C)の工程において、時間当たりの温水を入れ替える量を増大させることにより、(D)の工程を省略しても異物の付着を抑制できるようになる。例えば、容量が約35リットルの処理槽7bに対し、(C)の工程では毎分50リットルの温水を入れ替えることが好ましい。
図5は、変形例1に係る洗浄処理の工程を示す模式図である。変形例1に係る処理槽7bは、その上部に、処理槽7b内に幅広く温水を撒くためのシャワーノズル75を有する。そして、処理槽7b内の処理位置に保持された基板Wの上方から、温水を散布することができるようになっている。
と共に、ノズル72から常温の水を供給し、冷水による洗浄を行う。そして、図5の(F)に示すように、洗浄を完了し、基板Wを処理槽7bから排出する。(E)及び(F)に示す工程の内容は、図4の(E)及び(F)と同様であるため、詳細な説明は省略する。
図6は、変形例2に係る工程の一例を示す模式図である。基板Wの投入時の処理槽7bには、温水でなく上述した温洗浄液を充填しておくようにしてもよい。図6の(A)では、ノズル72から温洗浄液を供給し、処理槽7bに充填させる。そして、図6の(B)に示すように温洗浄液が充填された処理槽7bに基板Wを浸漬させる。本工程では、温洗浄液の供給は停止し、循環させない。
処理槽7bへの基板Wの投入時には、高温の気体を吹き付けるようにしてもよい。本変形例に係る処理槽7bは、例えばその上部に、基板Wに高温の気体を吹き付けるための送風機(図示せず)を有する。気体は、例えば窒素(N2)である。また、気体の温度は、
例えば50〜100℃程度が用いられる。なお、気体の吹き付けは、基板Wを乾燥させてしまわない程度に行う。
処理槽7bへの温水又は温洗浄液の充填は、すでに処理槽7bに充填されている液体に対し加温することにより実現するようにしてもよい。本変形例に係る処理槽7bは、例えばハロゲンヒータのような加熱用の光源などの温度調節装置を有し、加温するようにしてもよい。このようにすれば、温水または温水溶液の置き換えにかかる時刻を削減できる。
図7は、変形例5に係る工程の一例を示す模式図である。変形例5に係る処理槽7bは、その上部に、処理槽7b内に幅広く温水を撒くためのシャワーノズル75を有する。そして、処理槽7b内の処理位置に保持された基板Wの上方から、温水を散布することができるようになっている。シャワーノズル75は、変形例1と同様である。
されていない状態で処理を行う。また、図7の(B)に示すように、処理槽7bへの基板Wの投入時に、シャワーノズル75から基板Wに対して温水を散布する。このようにすれば、基板Wの温度の低下を抑制すると共に、基板Wの洗浄効果を向上させることができる。そして、図7の(C)では、ノズル72から処理槽7bに温水を供給し、充填させる。このとき、シャワーノズル75からの温水の散布を行ってもよいし、行わなくてもよい。また、図7の(D)では温水による基板Wの洗浄を行い、さらに、例えば図4の(D)以降又は(E)以降に示した洗浄処理を行う。
図8は、変形例6に係る工程の一例を示す模式図である。変形例6に係る処理槽7bも、その上部に、処理槽7b内に幅広く温水を撒くためのシャワーノズル75を有する。そして、処理槽7b内の処理位置に保持された基板Wの上方から、温水を散布することができるようになっている。シャワーノズル75は、変形例1と同様である。
上述の実施例及び変形例に記載した内容は、可能な限り組み合わせて実施することができる。
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
43 副搬送機構
55 制御部
57 記憶部
71 供給管
72 ノズル
73 排液管
74 温調器
75 シャワーノズル
W 基板
Claims (6)
- 所定の基板に対してエッチング及び洗浄を行う基板処理方法であって、
常温よりも高温のアルカリ性のエッチング液を用いて、前記基板上に設けられたシリコン膜を溶解させるエッチング工程と、
前記エッチング工程を経た前記基板に対し、常温よりも高温の温水を用いて洗浄する洗浄工程と、
を含む基板処理方法。 - 希釈された前記エッチング液と同一の成分を含む洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第2の洗浄工程をさらに備える
請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記洗浄液は、過酸化水素水をさらに含む
請求項2に記載の基板処理方法。 - 前記洗浄工程において、又は前記洗浄工程に加えて、前記基板に対し前記温水を散布して前記基板を洗浄する処理を行う
請求項1から3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記エッチング工程を行う処理槽から前記洗浄工程を行う処理槽へ前記基板を移送する移送工程を含み、
前記移送工程において、前記基板に対し加温する
請求項1から4のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 所定の基板に対してエッチング及び洗浄を行う基板処理装置であって、
常温よりも高温のアルカリ性のエッチング液を用いて、前記基板上に設けられたシリコン膜を溶解させるためのエッチング処理槽と、
前記エッチング処理槽において処理された前記基板に対し、常温よりも高温の温水を用いて洗浄するための洗浄処理槽と、
加温して前記温水を生成するための温調手段と、
を備える基板処理装置。
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