JP2020198352A - Substrate processing device, substrate processing system and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing device, substrate processing system and substrate processing method Download PDF

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Abstract

To adjust the circulation flow rate of a treatment liquid according to the progress of the treatment.SOLUTION: A substrate processing device 1 includes a treatment tank 11 that immerses a substrate W in a treatment liquid, an overflow tank 12 that collects the treatment liquid overflowing from the treatment tank, a circulation pipe 13 that connects the treatment tank 11 and the overflow tank 12 to circulate the treatment liquid, a bypass pipe 20 connected in parallel with the circulation pipe 13 by bypassing an in-line heater 16 and a filter 17 provided in the circulation pipe 13, and an on-off valve 21 that opens and closes the bypass pipe 20, and the on-off valve 21 is opened at the initial stage of etching when the silicon concentration becomes high to increase the flow rate of the treatment liquid in the treatment tank 11.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体ウェハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板（以下、単に「基板」と称する）に対して、処理液によって処理を行う基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, an organic EL substrate, a FED (Field Emission Display), an optical display substrate, a magnetic disk substrate, an optical magnetic disk substrate, a photomask substrate, and the like. The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing system, and a substrate processing method for processing a substrate for a solar cell (hereinafter, simply referred to as a “board”) with a processing liquid.

リン酸を含む処理液によりエッチングを行う場合に、処理液中のシリコン濃度が高くなると、処理液のエッチング能力が低下したり、シリコンが再析出して基板に付着したりすることがあった。このため、特許文献１，２及び３に記載されているように、処理槽と、オーバーフロー槽と、循環配管と、ポンプと、インラインヒータと、フィルタと、排出流路とを備える基板処理装置において、循環配管のフィルタとインラインヒータとの間から分岐させた排出流路等を通じて処理液を排出し、処理液中のシリコン濃度を一定範囲内に保持する技術が提案されている。 When etching is performed with a treatment liquid containing phosphoric acid, if the silicon concentration in the treatment liquid becomes high, the etching ability of the treatment liquid may decrease, or silicon may reprecipitate and adhere to the substrate. Therefore, as described in Patent Documents 1, 2 and 3, in a substrate processing apparatus including a processing tank, an overflow tank, a circulation pipe, a pump, an in-line heater, a filter, and a discharge flow path. , A technique has been proposed in which the treatment liquid is discharged through a discharge flow path branched from between the filter of the circulation pipe and the in-line heater, and the silicon concentration in the treatment liquid is maintained within a certain range.

また、処理液の置換速度を高めるために、処理槽内において基板に対してバブリングを行う技術も提案されている。 Further, in order to increase the replacement rate of the treatment liquid, a technique of bubbling the substrate in the treatment tank has also been proposed.

特開２０１８−１４８２４５号公報JP-A-2018-148245 特開２０１８−１５２６２２号公報JP-A-2018-152622 特開２０１８−１５７２３５号公報JP-A-2018-157235

しかし、３次元ＮＡＮＤ半導体素子の製造工程においては、処理対象である基板が、その厚み方向に３次元構造を有する。このため、基板中の窒化シリコン（ＳｉＮ）膜をエッチングする工程では、エッチング速度が速く、構造内の処理液の置換速度が追い付かず、エッチングされた成分が構造内で析出する可能性がある。 However, in the manufacturing process of the three-dimensional NAND semiconductor element, the substrate to be processed has a three-dimensional structure in the thickness direction thereof. Therefore, in the step of etching the silicon nitride (SiN) film in the substrate, the etching rate is high, the replacement rate of the treatment liquid in the structure cannot catch up, and the etched component may be precipitated in the structure.

そこで、開示の技術の１つの側面は、処理の進行に応じて処理液の循環流量を調整可能とすることを課題とする。 Therefore, one aspect of the disclosed technique is to make it possible to adjust the circulation flow rate of the treatment liquid according to the progress of the treatment.

開示の技術の１つの側面は、次のような基板処理装置によって例示される。
すなわち、本基板処理装置は、
処理液で基板に対して処理を行う基板処理装置において、
前記処理液を貯留し、該処理液に浸漬させて前記基板に対して前記処理を行う処理槽と、
前記処理槽から溢れた前記処理液を回収するオーバーフロー槽と、
前記オーバーフロー槽と前記処理槽とを連通接続する循環配管と、
前記循環配管に設けられ、前記処理液を循環させるポンプと、
前記循環配管に設けられ、前記処理液を処理温度に温調するインラインヒータと、
前記循環配管に設けられ、前記処理液中の異物を除去するフィルタと、
前記インラインヒータ及び前記フィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、
前記インラインヒータ及び前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第１バイパス配管と、
前記第１バイパス配管を開閉する第１開閉弁と、
前記第１開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整する制御部と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置である。 One aspect of the disclosed technique is exemplified by the following substrate processing apparatus.
That is, this substrate processing device is
In a substrate processing apparatus that processes a substrate with a processing liquid
A treatment tank in which the treatment liquid is stored and immersed in the treatment liquid to perform the treatment on the substrate.
An overflow tank that collects the treatment liquid that overflows from the treatment tank,
A circulation pipe that connects the overflow tank and the treatment tank in communication,
A pump provided in the circulation pipe to circulate the treatment liquid and
An in-line heater provided in the circulation pipe to control the temperature of the treatment liquid to the treatment temperature,
A filter provided in the circulation pipe for removing foreign matter in the treatment liquid,
Branching from the circulation pipe on the upstream side of the in-line heater and the filter,
A first bypass pipe that bypasses the in-line heater and the filter and is connected in parallel with the circulation pipe.
A first on-off valve that opens and closes the first bypass pipe,
A control unit that controls the opening and closing of the first on-off valve and adjusts the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.
It is a substrate processing apparatus characterized by being provided with.

このような発明は、処理槽を介して循環する処理液が流通する循環配管に対して、インラインヒータ及びフィルタを迂回して循環配管と並列に接続される第１バイパス配管と、第１バイパス配管を開閉する第１開閉弁と、第１開閉弁の開閉を制御する制御部を備えている。このため、制御部によって第１開閉弁を開放し、第１バイパス配管に処理液を流通させることにより、圧力損失を生じるインラインヒータ及びフィルタを含む循環配管の流路と、これらの要素を迂回した第１バイパス配管の流路とが形成される。このため、処理液の温調というインラインヒータの機能や、処理液からの異物の除去というフィルタの機能を維持しつつ、第１バイパス配管を介しても処理液を循環させることにより、処理槽を流通する処理液の流量を増加させることができる。また、制御部によって第１開閉弁を閉止し、処理液の流路はインラインヒータ及びフィルタを含む循環流路のみとすることにより、処理槽を流通する処理液の流量を減少させることができる。従って、処理の進行に応じて、制御部によって第１開閉弁の開閉を制御することにより、処理槽を流通する処理液の流量を調整することができる。 In such an invention, the first bypass pipe and the first bypass pipe, which are connected in parallel with the circulation pipe by bypassing the in-line heater and the filter, with respect to the circulation pipe through which the treatment liquid circulating through the treatment tank flows. It is provided with a first on-off valve for opening and closing the valve and a control unit for controlling the opening and closing of the first on-off valve. For this reason, the control unit opens the first on-off valve and allows the treatment liquid to flow through the first bypass pipe, thereby bypassing the flow path of the circulation pipe including the in-line heater and the filter that cause pressure loss and these elements. A flow path of the first bypass pipe is formed. Therefore, while maintaining the function of the in-line heater for controlling the temperature of the treatment liquid and the function of the filter for removing foreign substances from the treatment liquid, the treatment tank is circulated through the first bypass pipe to make the treatment tank. The flow rate of the circulating treatment liquid can be increased. Further, by closing the first on-off valve by the control unit and limiting the flow path of the treatment liquid to only the circulation flow path including the in-line heater and the filter, the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank can be reduced. Therefore, the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank can be adjusted by controlling the opening and closing of the first on-off valve by the control unit according to the progress of the processing.

本発明においては、
前記フィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第２バイパス配管と、
前記第２バイパス配管を開閉する第２開閉弁と、
を備え、
前記制御部は、前記第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整するようにしてもよい。 In the present invention
A second bypass pipe that branches off from the circulation pipe on the upstream side of the filter, bypasses the filter, and is connected in parallel with the circulation pipe.
A second on-off valve that opens and closes the second bypass pipe, and
With
The control unit may control the opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.

このように本発明は、インラインヒータ及びフィルタを含む循環配管に対して、フィルタのみを迂回して循環配管と並列に接続される第２バイパス配管と、第２バイパス配管を開閉する第２開閉弁と、第２開閉弁の開閉を制御する制御部を、さらに備える。このため、このため、制御部によって第２開閉弁を開放し、第２バイパス配管に処理液を流通させることにより、インラインヒータ及びフィルタを含む循環配管の流路と、フィルタのみを迂回した第２バイパス配管の流路とが形成される。このため、処理液からの異物の除去というフィルタの機能を維持しつつ、第２バイパス配管を介しても処理液を循環させることにより、処理槽を流通する処理液の流量をさらに増加させることができる。また、制御部によって第２開閉弁を閉止することにより、処理槽を流通する処理液の流量を減少させることができる。従って、処理の進行に応じて、制御部によって第２開閉弁の開閉を制御することにより、処理槽を流通する処理液の流量を、より的確に調整することができる。
例えば、処理液の温度が低いために処理液の粘度が高く、フィルタでの圧力損失が大きくなる場合には、第２開閉弁を開放し、フィルタを迂回する第２バイパス配管にも処理液を流通させることにより、インラインヒータによる処理液の温調を行いつつ、処理槽を流通する処理液の流量を増加させることができ、温調に要する時間を短縮することができる。 As described above, in the present invention, for the circulation pipe including the in-line heater and the filter, the second bypass pipe that bypasses only the filter and is connected in parallel with the circulation pipe and the second on-off valve that opens and closes the second bypass pipe. A control unit that controls the opening and closing of the second on-off valve is further provided. Therefore, for this reason, the second on-off valve is opened by the control unit, and the treatment liquid is circulated through the second bypass pipe, thereby bypassing only the flow path of the circulation pipe including the in-line heater and the filter and the filter. A flow path for the bypass pipe is formed. Therefore, the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank can be further increased by circulating the treatment liquid through the second bypass pipe while maintaining the function of the filter of removing foreign substances from the treatment liquid. it can. Further, by closing the second on-off valve by the control unit, the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank can be reduced. Therefore, by controlling the opening and closing of the second on-off valve by the control unit according to the progress of the processing, the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank can be adjusted more accurately.
For example, if the viscosity of the treatment liquid is high due to the low temperature of the treatment liquid and the pressure loss in the filter is large, the second on-off valve is opened and the treatment liquid is also applied to the second bypass pipe that bypasses the filter. By circulating the treatment liquid, the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank can be increased while the temperature of the treatment liquid is controlled by the in-line heater, and the time required for the temperature control can be shortened.

さらに、本発明においては、
前記第１バイパス配管は、前記インラインヒータを迂回して前記循環配管と並列に接続されるヒータバイパス配管と、前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続されるフィルタバイパス配管とを含み、
前記第１開閉弁は、前記ヒータバイパス配管を開閉するヒータバイパス開閉弁と、前記フィルタバイパス配管を開閉するフィルタバイパス開閉弁とを含み、
前記制御部は、前記ヒータバイパス開閉弁及び前記フィルタバイパス開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整するようにしてもよい。 Further, in the present invention,
The first bypass pipe includes a heater bypass pipe that bypasses the in-line heater and is connected in parallel with the circulation pipe, and a filter bypass pipe that bypasses the filter and is connected in parallel with the circulation pipe.
The first on-off valve includes a heater bypass on-off valve that opens and closes the heater bypass pipe and a filter bypass on-off valve that opens and closes the filter bypass pipe.
The control unit may control the opening and closing of the heater bypass on-off valve and the filter bypass on-off valve to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.

このように本発明においては、第１バイパス配管が、インラインヒータを迂回して循環配管と並列に接続されるヒータバイパス配管と、フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続されるフィルタバイパス配管とを含む。そして、第１開閉弁が、ヒータバイパス配管を開閉するヒータバイパス開閉弁と、フィルタバイパス配管を開閉するフィルタバイパス開閉弁とを含み、制御部が、ヒータバイパス開閉弁及びフィルタバイパス開閉弁の開閉を制御する。このため、圧力損失を生じるインラインヒータ及びフィルタを迂回する第１バイパス配管の流路を、ヒータバイパス配管とフィルタバイパス配管とで、それぞれを独立して開閉することができる。すなわち、インラインヒータ及びフィルタの両者を迂回する流路、インラインヒータのみを迂回する流路、フィルタのみを迂回する流路を、インラインヒータ及びフィルタを含む循環配管に並列に形成することができる。従って、制御部によって、処理の進行に応じて、処理槽を流通する処理液の流量を、より的確に調整することができる。 As described above, in the present invention, the first bypass pipe bypasses the in-line heater and is connected in parallel with the circulation pipe, and the filter bypass pipe bypasses the filter and is connected in parallel with the circulation pipe. And include. The first on-off valve includes a heater bypass on-off valve that opens and closes the heater bypass pipe and a filter bypass on-off valve that opens and closes the filter bypass pipe, and the control unit opens and closes the heater bypass on-off valve and the filter bypass on-off valve. Control. Therefore, the flow path of the first bypass pipe that bypasses the in-line heater and the filter that cause pressure loss can be opened and closed independently by the heater bypass pipe and the filter bypass pipe. That is, a flow path that bypasses both the in-line heater and the filter, a flow path that bypasses only the in-line heater, and a flow path that bypasses only the filter can be formed in parallel with the circulation pipe including the in-line heater and the filter. Therefore, the control unit can more accurately adjust the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank according to the progress of the treatment.

また、本発明においては、
前記制御部は、前記処理による前記処理液中の特定の成分の濃度に応じて、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を制御するようにしてもよい。 Further, in the present invention,
The control unit may control the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank according to the concentration of a specific component in the treatment liquid by the treatment.

このように、本発明によれば、処理により処理液中の特定の成分の濃度が高くなる場合には、制御部は、処理槽を流通する処理液の流量が増加するように制御することにより、処理液の置換速度が速くすることができるので、処理液中で特定の濃度が高くなることを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, when the concentration of a specific component in the treatment liquid increases due to the treatment, the control unit controls the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank to increase. Since the replacement rate of the treatment liquid can be increased, it is possible to suppress an increase in a specific concentration in the treatment liquid.

また、本発明においては、
前記循環配管を流通する処理液における特定の成分の濃度を検知する濃度検知部を備え、
前記制御部は、前記濃度検知部により検知された前記濃度に基づいて、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整するようにしてもよい。 Further, in the present invention,
A concentration detector for detecting the concentration of a specific component in the processing liquid flowing through the circulation pipe is provided.
The control unit may adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank based on the concentration detected by the concentration detecting unit.

このように、本発明によれば、濃度検知部によって処理液中の特定の成分の濃度を検知することができるので、制御部は、検知された濃度に基づき、処理槽を流通する処理液の流量が増加するように制御して、処理液の置換速度が速くすることにより、より的確に処理液中で特定の濃度が高くなることを抑制することができる。
また、このような特定の成分としては、シリコンが挙げられるがこれに限られない。 As described above, according to the present invention, the concentration detection unit can detect the concentration of a specific component in the treatment liquid, so that the control unit can detect the concentration of the treatment liquid flowing through the treatment tank based on the detected concentration. By controlling the flow rate to increase and increasing the replacement rate of the treatment liquid, it is possible to more accurately suppress an increase in a specific concentration in the treatment liquid.
Further, examples of such a specific component include, but are not limited to, silicon.

また、本発明においては、
前記基板は、３次元ＮＡＮＤ半導体素子を形成する基板であり、
前記処理は、前記基板に含まれる窒化シリコン膜を、前記処理液としてリン酸を含むエッチング液によってエッチングする処理であるようにしてもよい。 Further, in the present invention,
The substrate is a substrate on which a three-dimensional NAND semiconductor element is formed.
The treatment may be a treatment in which the silicon nitride film contained in the substrate is etched with an etching solution containing phosphoric acid as the treatment solution.

このように、本発明によれば、３次元ＮＡＮＤ半導体素子の３次元構造内で、窒化シリコン膜のエッチングが行われ、当該構造内でエッチング液中のシリコン濃度が高くなるような場合でも、処理槽内のエッチング液の流量を増加するように制御部が制御することによって、当該構造内でのエッチング液の置換速度を速くすることができる。これによってシリコン濃度を下げることができ、シリコンが基板に付着して再析出することを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, even when the silicon nitride film is etched in the three-dimensional structure of the three-dimensional NAND semiconductor element and the silicon concentration in the etching solution becomes high in the structure, the treatment is performed. By controlling the control unit to increase the flow rate of the etching solution in the tank, the replacement rate of the etching solution in the structure can be increased. As a result, the silicon concentration can be lowered, and the silicon can be prevented from adhering to the substrate and reprecipitating.

また、本発明は、上述の基板処理装置を備える基板処理システムとして構成することができる。 Further, the present invention can be configured as a substrate processing system including the above-mentioned substrate processing apparatus.

このようにすれば、基板処理システムに含まれる基板処理装置において、進行に応じて処理液の循環流量を調整することができる。 In this way, in the substrate processing apparatus included in the substrate processing system, the circulating flow rate of the processing liquid can be adjusted according to the progress.

また、開示の技術の１つの側面は、次のような基板処理方法によって例示される。
すなわち、本基板処理方法は、
処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬させて処理を行う基板処理方法であって、
前記処理槽に連通接続される循環配管を介して、前記処理液を循環させるステップと、
前記処理液を処理温度に温調するインラインヒータ及び前記処理液中の異物を除去するフィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、前記インラインヒータ及び前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第１バイパス配管を開閉する第１開閉弁を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整するステップと、
を含むことを特徴とする基板処理方法である。 Further, one aspect of the disclosed technology is exemplified by the following substrate processing method.
That is, this substrate processing method is
This is a substrate processing method in which a substrate is immersed in a processing liquid stored in a processing tank for processing.
A step of circulating the treatment liquid through a circulation pipe that is communicated with the treatment tank,
Branches from the circulation pipe on the upstream side of the in-line heater that regulates the temperature of the treatment liquid to the treatment temperature and the filter that removes foreign substances in the treatment liquid, bypasses the in-line heater and the filter, and is parallel to the circulation pipe. A step of controlling the first on-off valve that opens and closes the first bypass pipe connected to the processing tank to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.
It is a substrate processing method characterized by including.

このように、本発明によれば、第１開閉弁を開放し、第１バイパス配管に処理液を流通させることにより、圧力損失を生じるインラインヒータ及びフィルタを含む循環配管の流路と、これらの要素を迂回した第１バイパス配管の流路とが形成される。このため、処理液の温調というインラインヒータの機能や、処理液からの異物の除去というフィルタの機能を維持しつつ、第１バイパス配管を介しても処理液を循環させることにより、処理槽を流通する処理液の流量を増加させることができる。また、第１開閉弁を閉止し、処理液の流路はインラインヒータ及びフィルタを含む循環流路のみとすることにより、処理槽を流通する処理液の流量を減少させることができる。従って、処理の進行に応じて、第１開閉弁の開閉を制御することにより、処理槽を流通する処理液の流量を調整することができる。 As described above, according to the present invention, the flow path of the circulation pipe including the in-line heater and the filter that causes pressure loss by opening the first on-off valve and allowing the treatment liquid to flow through the first bypass pipe, and these. A flow path of the first bypass pipe that bypasses the element is formed. Therefore, while maintaining the function of the in-line heater for controlling the temperature of the treatment liquid and the function of the filter for removing foreign substances from the treatment liquid, the treatment tank is circulated through the first bypass pipe to make the treatment tank. The flow rate of the circulating treatment liquid can be increased. Further, by closing the first on-off valve and limiting the flow rate of the treatment liquid to only the circulation flow path including the in-line heater and the filter, the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank can be reduced. Therefore, the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank can be adjusted by controlling the opening and closing of the first on-off valve according to the progress of the processing.

本発明に係る基板処理装置によれば、処理の進行に応じて処理液の循環流量を調整することができる。 According to the substrate processing apparatus according to the present invention, the circulating flow rate of the processing liquid can be adjusted according to the progress of the processing.

図１は、実施例１の基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus of the first embodiment. 図２は、３次元ＮＡＮＤのエッチング処理の進捗を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing the progress of the etching process of the three-dimensional NAND. 図３は、３次元ＮＡＮＤの基板の構成を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of a three-dimensional NAND substrate. 図４は、実施例１の基板処理方法を説明するタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart illustrating the substrate processing method of the first embodiment. 図５は、実施例２の基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus of the second embodiment. 図６は、実施例２の基板処理方法を説明するタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart illustrating the substrate processing method of the second embodiment. 図７は、実施例３の基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus of the third embodiment. 図８は、実施例３の基板処理方法を説明するタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart illustrating the substrate processing method of Example 3. 図９は、実施例４の基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus of the fourth embodiment. 図１０は、基板処理システムの全体構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the overall configuration of the substrate processing system.

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。図１は、実施例１に係る基板処理装置１の概略構成を示すブロック図である。 <Example 1>
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The examples shown below are one aspect of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment.

基板処理装置１は、複数枚の基板Ｗを一括して処理液で処理するバッチ式の装置である。この基板処理装置１は、処理槽１１とオーバーフロー槽１２とを備える。処理槽１１は複数枚の基板Ｗを収容可能な大きさを有し、処理液を貯留して複数枚の基板Ｗに対して処理液による処理を行う。オーバーフロー槽１２は、処理槽１１の上縁の周囲に設けられ、処理槽１１から溢れた処理液を回収する。 The substrate processing device 1 is a batch type device that collectively processes a plurality of substrates W with a processing liquid. The substrate processing device 1 includes a processing tank 11 and an overflow tank 12. The treatment tank 11 has a size capable of accommodating a plurality of substrates W, stores the treatment liquid, and processes the plurality of substrates W with the treatment liquid. The overflow tank 12 is provided around the upper edge of the treatment tank 11 and collects the treatment liquid overflowing from the treatment tank 11.

処理槽１１とオーバーフロー槽１２とは、循環配管１３によって連通接続されている。循環配管１３は、一端側がオーバーフロー槽１２の上部から底部に向って配置され、他端側が処理槽１１の底部に配置された液体供給管１４１，１４２に接続されている。循環配管１３には、オーバーフロー槽１２側に設けられたポンプ１５から、処理槽１１側、すなわち処理液の下流側に向って、インラインヒータ１６とフィルタ１７、開閉弁１８、調整弁１９とが、その順に配置されている。 The processing tank 11 and the overflow tank 12 are communicated with each other by a circulation pipe 13. One end of the circulation pipe 13 is arranged from the top to the bottom of the overflow tank 12, and the other end is connected to the liquid supply pipes 141 and 142 arranged at the bottom of the processing tank 11. In the circulation pipe 13, the in-line heater 16, the filter 17, the on-off valve 18, and the adjusting valve 19 are provided from the pump 15 provided on the overflow tank 12 side toward the processing tank 11, that is, the downstream side of the processing liquid. They are arranged in that order.

ポンプ１５は、循環配管１３に貯留する処理液を圧送する。インラインヒータ１６は、循環配管１３を流通する処理液を処理温度（例えば、約１６０℃）に温調する。フィルタ１７は循環配管１３を流通する処理液中のパーティクル等の異物をろ過して除去する。開閉弁１８は、循環配管１３中における処理液の流通を制御する。また、調整弁１９は、循環配管１３中における処理液の流量を制御する。ポンプ１５がオンされると、オーバーフロー槽１２に貯留する処理液が循環配管１３に吸い込まれ、インラインヒータ１６による温調と、フィルタ１７によるろ過が行われて処理槽１１に送られる。 The pump 15 pumps the processing liquid stored in the circulation pipe 13. The in-line heater 16 adjusts the temperature of the processing liquid flowing through the circulation pipe 13 to the processing temperature (for example, about 160 ° C.). The filter 17 filters and removes foreign substances such as particles in the processing liquid flowing through the circulation pipe 13. The on-off valve 18 controls the flow of the processing liquid in the circulation pipe 13. Further, the adjusting valve 19 controls the flow rate of the processing liquid in the circulation pipe 13. When the pump 15 is turned on, the processing liquid stored in the overflow tank 12 is sucked into the circulation pipe 13, the temperature is controlled by the in-line heater 16, the filtration is performed by the filter 17, and the processing liquid is sent to the processing tank 11.

循環配管１３には、ポンプ１５とインラインヒータ１６との間に、バイパス配管２０の一端が接続されている。バイパス配管２０の他端は、循環配管１３の調整弁１９と液体供給管１４１，１４２との間に接続されている。すなわち、バイパス配管２０は、インラインヒータ１６及びフィルタ１７の上流側において循環配管１３から分岐して、インラインヒータ１６及びフィルタ１７を迂回して循環配管１３と並列に接続されている。そして、バイパス配管２０には、ポンプ１５側から処理槽１１に向って、開閉弁２１と、調整弁２２とが、その順に配置されている。開閉弁２１は、バイパス配管２０中における処理液の流通を制御する。また、調整弁２２は、バイパス配管２０中における処理液の流量を制御する。調整弁２２によってバイパス配管中における処理液の流量を制御することにより、インラインヒータ１６やフィルタ１７を流れる処理液の流量を必要最低量に調整しつつ、処理槽１１を流通する処理液の流量を増加させることができる。なお、バイパス配管２０の他端は、循環配管１３とは独立して、処理槽１１底部の液体供給管に接続されるようにしてもよい。バイパス配管２０が本発明の「第１バイパス配管」に対応し、開閉弁２１が本発明の「第１開閉弁」に対応する。 One end of the bypass pipe 20 is connected to the circulation pipe 13 between the pump 15 and the in-line heater 16. The other end of the bypass pipe 20 is connected between the adjusting valve 19 of the circulation pipe 13 and the liquid supply pipes 141 and 142. That is, the bypass pipe 20 branches from the circulation pipe 13 on the upstream side of the in-line heater 16 and the filter 17, bypasses the in-line heater 16 and the filter 17, and is connected in parallel with the circulation pipe 13. Then, in the bypass pipe 20, the on-off valve 21 and the adjusting valve 22 are arranged in this order from the pump 15 side toward the processing tank 11. The on-off valve 21 controls the flow of the processing liquid in the bypass pipe 20. Further, the adjusting valve 22 controls the flow rate of the processing liquid in the bypass pipe 20. By controlling the flow rate of the treatment liquid in the bypass pipe by the adjusting valve 22, the flow rate of the treatment liquid flowing through the in-line heater 16 and the filter 17 is adjusted to the required minimum amount, and the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank 11 is adjusted. Can be increased. The other end of the bypass pipe 20 may be connected to the liquid supply pipe at the bottom of the processing tank 11 independently of the circulation pipe 13. The bypass pipe 20 corresponds to the "first bypass pipe" of the present invention, and the on-off valve 21 corresponds to the "first on-off valve" of the present invention.

処理槽１１には、処理液を処理液供給部２３から処理槽１１に供給する処理液供給管２４の一端が配置されている。処理液供給部２３にはリン酸を含む処理液が貯留されている。処理液供給管２４には、処理液供給部２３から処理槽１１への処理液の供給を制御する開閉弁２５が設けれている。処理液供給部２３は、処理槽１１に貯留される処理液を供給するとともに、処理液のシリコン濃度等が高くなり過ぎるのを抑制するために、処理液が処理槽１１と循環配管１３を通じて循環しているときに処理液を補充することもできる。 In the treatment tank 11, one end of a treatment liquid supply pipe 24 for supplying the treatment liquid from the treatment liquid supply unit 23 to the treatment tank 11 is arranged. A treatment liquid containing phosphoric acid is stored in the treatment liquid supply unit 23. The treatment liquid supply pipe 24 is provided with an on-off valve 25 for controlling the supply of the treatment liquid from the treatment liquid supply unit 23 to the treatment tank 11. The treatment liquid supply unit 23 supplies the treatment liquid stored in the treatment tank 11 and circulates the treatment liquid through the treatment tank 11 and the circulation pipe 13 in order to prevent the silicon concentration of the treatment liquid from becoming too high. It is also possible to replenish the treatment liquid while doing so.

また、処理槽１１の底部に配置された気体供給管２６１，２６２，２６３，２６４には、気体供給部２７に一端が接続された気体供給配管２８の他端が接続されている。気体供給配管２８には、処理槽１１側から順に、開閉弁２９と、調整弁３０とが配置されている。開閉弁２９は、気体供給部２７から気体供給管２６１〜２６４への気体の供給を制御する。そして、調整弁は、気体供給部２７から気体供給管２６１〜２６４への気体の流量を制御する。気体供給部２７からは、気体（窒素、アルゴン等の好ましくは不活性ガス）が、気体供給配管２８を介して供給され、処理槽１１の底部に配置された気体供給管２６１
〜２６４から気泡が処理液中に放出されることによりバブリングが行われ、底部から上方への処理液の置換速度を増加させる。 Further, the gas supply pipes 261,262,263,264 arranged at the bottom of the processing tank 11 are connected to the other end of the gas supply pipe 28 having one end connected to the gas supply part 27. On the gas supply pipe 28, an on-off valve 29 and a regulating valve 30 are arranged in order from the processing tank 11 side. The on-off valve 29 controls the supply of gas from the gas supply unit 27 to the gas supply pipes 261 to 264. Then, the regulating valve controls the flow rate of gas from the gas supply unit 27 to the gas supply pipes 261 to 264. A gas (preferably an inert gas such as nitrogen or argon) is supplied from the gas supply unit 27 via the gas supply pipe 28, and the gas supply pipe 261 arranged at the bottom of the treatment tank 11
Bubbling is performed by releasing air bubbles into the treatment liquid from ~ 264, and the replacement rate of the treatment liquid from the bottom to the upper side is increased.

また、処理槽１１の底部には、排液配管３１の一端が接続されている。排液配管３１の他端は廃液処理部（不図示）に接続される。排液配管３１には、排液配管３１を介した処理液の排出を制御する開閉弁３２が設けられている。 Further, one end of the drainage pipe 31 is connected to the bottom of the treatment tank 11. The other end of the drainage pipe 31 is connected to a waste liquid treatment unit (not shown). The drainage pipe 31 is provided with an on-off valve 32 for controlling the discharge of the processing liquid through the drainage pipe 31.

基板Ｗは、基板保持部３３の本体板３３１の下部に設けられた保持棒３３２，３３３，３３４によって起立姿勢で保持される。昇降ユニット３４により、基板保持部３３は、図１に示す基板Ｗが処理槽１１内部で処理液に浸漬される処理位置と、処理槽１１上方の待機位置との間で昇降移動する。 The substrate W is held in an upright posture by holding rods 332, 333, 334 provided under the main body plate 331 of the substrate holding portion 33. The elevating unit 34 moves the substrate holding portion 33 up and down between the processing position where the substrate W shown in FIG. 1 is immersed in the processing liquid inside the processing tank 11 and the standby position above the processing tank 11.

上述した、ポンプ１５、インラインヒータ１６、フィルタ１７、開閉弁１８、調整弁１９、開閉弁２１、調整弁２２、開閉弁２５、開閉弁２９、調整弁３０、開閉弁３２及び昇降ユニット３４は、制御部３５によって統括的される。制御部３５は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶装置、ＥＰＲＯＭ等の補助記憶装置を有するコンピュータにより構成することができる。補助記憶装置には、各種プログラム、各種テーブル等が格納され、そこに格納されたプログラムを主記憶装置の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、後述するような、所定の目的に合致した各機能を実現することができる。 The pump 15, the in-line heater 16, the filter 17, the on-off valve 18, the adjusting valve 19, the on-off valve 21, the adjusting valve 22, the on-off valve 25, the on-off valve 29, the adjusting valve 30, the on-off valve 32, and the elevating unit 34 are described above. It is controlled by the control unit 35. The control unit 35 can be configured by a computer having a processor such as a CPU, a main storage device such as RAM or ROM, and an auxiliary storage device such as EPROM. Various programs, various tables, etc. are stored in the auxiliary storage device, and the programs stored therein are loaded into the work area of the main storage device and executed, and each component or the like is controlled through the execution of the program. , Each function that meets a predetermined purpose can be realized as described later.

（３次元ＮＡＮＤ基板の構造）
ここでは、本発明の好適な適用例である３次元構造を有する３次元ＮＡＮＤの製造工程におけるエッチング処理を例として説明する。 (Structure of 3D NAND substrate)
Here, an etching process in a manufacturing process of a three-dimensional NAND having a three-dimensional structure, which is a preferred application example of the present invention, will be described as an example.

３次元ＮＡＮＤ半導体素子（以下、単に「３次元ＮＡＮＤ」という。）を製造する場合には、シリコン基材Ｓ上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜Ｍａと窒化シリコン（ＳｉＮ）膜Ｅａを交互に製膜して積層する。そして、積層を貫通する方向（ウエハーの法線方向）に孔を開け、この孔の中に同心円状に、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜を形成し、中心部にはポリシリコンが配置される。このようにして、シリコンウエハー上に積層された酸化シリコン膜Ｍａと窒化シリコン膜Ｅａとを多数のポストＭｂが貫通する３次元構造を有する基板Ｗが形成される。このような、基板Ｗに対して、法線方向に積層された窒化シリコン膜Ｅａが、リン酸を含む処理液によってエッチングされる。 When manufacturing a three-dimensional NAND semiconductor device (hereinafter, simply referred to as "three-dimensional NAND"), silicon oxide (SiO 2 ) film Ma and silicon nitride (SiN) film Ea are alternately produced on a silicon base material S. Film and stack. Then, holes are formed in the direction penetrating the laminate (normal direction of the wafer), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film, silicon nitride film, and silicon oxide film are formed concentrically in the holes. , Polysilicon is placed in the center. In this way, the substrate W having a three-dimensional structure in which a large number of posts Mb penetrate the silicon oxide film Ma and the silicon nitride film Ea laminated on the silicon wafer is formed. The silicon nitride film Ea laminated in the normal direction with respect to the substrate W is etched by the treatment liquid containing phosphoric acid.

図２は、このような基板Ｗが、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含むエッチング液によってエッチングされる過程を模式的に示したものである。基板Ｗには、積層を貫通するようにスリットＳＬが形成されており、このスリットＳＬにエッチング液が導入されることにより、スリットＳＬの両側の積層に含まれる窒化シリコン膜Ｅａが選択的にエッチングされる。斜線で示される窒化シリコン膜Ｅａのエッチングは、図２（Ａ）から、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）へと進む。図２（Ａ）における窒化シリコン膜ＥａとポストＭｂとの関係を窒化シリコン膜に平行な断面で模式的に示したのが図３である。このように、図２（Ａ）に示されるエッチング処理の初期では、スリットＳＬの両側に露出する窒化シリコン膜Ｅａが、スリットＳＬ近傍からエッチングされ、図２（Ｂ）から図２（Ｃ）に示すように、徐々にポストＭｂが配置された領域へとエッチングが進む。このように、エッチング処理の初期には、基板Ｗから除去されるシリコンの量が多いため、処理液中のシリコン濃度は高くなる。また、基板Ｗの３次元構造内でエッチングが行われるため、基板Ｗの表面に沿った処理液の流速が十分でないと、構造内のシリコンの置換速度が追い付かず、エッチングされたシリコン等の成分が構造内に付着し、析出する可能性がある。ここでは、シリコンが本発明の「特定の成分」に対応し、エッチング液が本発明の「処理液」に対応
する。 FIG. 2 schematically shows a process in which such a substrate W is etched by an etching solution containing phosphoric acid (H 3 PO 4 ). A slit SL is formed in the substrate W so as to penetrate the laminate, and by introducing an etching solution into the slit SL, the silicon nitride films Ea contained in the laminate on both sides of the slit SL are selectively etched. Will be done. The etching of the silicon nitride film Ea shown by the diagonal line proceeds from FIG. 2 (A) to FIGS. 2 (B), 2 (C), and 2 (D). FIG. 3 schematically shows the relationship between the silicon nitride film Ea and the post Mb in FIG. 2 (A) in a cross section parallel to the silicon nitride film. As described above, in the initial stage of the etching process shown in FIG. 2 (A), the silicon nitride films Ea exposed on both sides of the slit SL are etched from the vicinity of the slit SL, and are shown in FIGS. 2 (B) to 2 (C). As shown, the etching gradually proceeds to the region where the post Mb is arranged. As described above, since the amount of silicon removed from the substrate W is large at the initial stage of the etching process, the silicon concentration in the processing liquid becomes high. Further, since etching is performed in the three-dimensional structure of the substrate W, if the flow velocity of the processing liquid along the surface of the substrate W is not sufficient, the replacement rate of silicon in the structure cannot catch up, and the etched silicon and other components cannot keep up. May adhere to the structure and deposit. Here, silicon corresponds to the "specific component" of the present invention, and the etching solution corresponds to the "treatment solution" of the present invention.

本実施例の基板処理装置１では、基板保持部３３に起立姿勢で保持されて処理液に浸漬された基板Ｗに対して、処理液は、オーバーフロー槽１２からポンプ１５によって循環配管１３を流通し、処理槽１１の底部に配置された液体供給管１４１，１４２から供給される。このため、処理槽１１内では鉛直方向の下方から上方に向けて、基板Ｗの表面に沿った方向への処理液の流れが生じる。また、気体供給部２７から供給される気体も、処理槽１１の底部に配置された気体供給管２６１〜２６４から処理槽１１内に供給され、同様に、処理槽１１内で鉛直方向の下方から上方に向け、処理液中を気泡として上昇し、基板Ｗの表面に沿った方向の処理液の流れを促進する。 In the substrate processing apparatus 1 of the present embodiment, the processing liquid flows from the overflow tank 12 to the circulation pipe 13 by the pump 15 with respect to the substrate W held in the substrate holding portion 33 in an upright posture and immersed in the processing liquid. , It is supplied from the liquid supply pipes 141 and 142 arranged at the bottom of the processing tank 11. Therefore, in the processing tank 11, the processing liquid flows in the direction along the surface of the substrate W from the lower side to the upper side in the vertical direction. Further, the gas supplied from the gas supply unit 27 is also supplied into the treatment tank 11 from the gas supply pipes 261 to 264 arranged at the bottom of the treatment tank 11, and similarly, from below in the vertical direction in the treatment tank 11. It rises upward as bubbles in the treatment liquid and promotes the flow of the treatment liquid in the direction along the surface of the substrate W.

上述したように、本実施例に係る基板処理装置１は、循環配管１３に対して、インラインヒータ１６及びフィルタ１７を通らないバイパス配管２０を設けている。インラインヒータ１６及びフィルタ１７は、処理液が流通する際に圧力損失が生じる要素である。このため、バイパス配管２０に設けられた開閉弁２１を開放するように制御することにより、インラインヒータ１６やフィルタ１７を含む循環配管１３とバイパス配管２０の両方を処理液が流通する。これにより、処理槽１１を流通する処理液の流量が増加し、基板Ｗの３次元構造内の処理液の置換速度も増加する。 As described above, the substrate processing device 1 according to the present embodiment is provided with a bypass pipe 20 that does not pass through the in-line heater 16 and the filter 17 for the circulation pipe 13. The in-line heater 16 and the filter 17 are elements that cause pressure loss when the processing liquid flows. Therefore, by controlling the on-off valve 21 provided in the bypass pipe 20 to be opened, the processing liquid flows through both the circulation pipe 13 including the in-line heater 16 and the filter 17 and the bypass pipe 20. As a result, the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank 11 increases, and the replacement rate of the treatment liquid in the three-dimensional structure of the substrate W also increases.

（基板処理方法）
以下に、実施例１に係る基板処理方法について説明する。図４は、実施例１に係る基板処理方法のタイムチャートである。図４では、基板処理装置１の構成のうち、以下に説明する基板処理方法に直接関連する構成のみについて記載している。 (Board processing method)
The substrate processing method according to the first embodiment will be described below. FIG. 4 is a time chart of the substrate processing method according to the first embodiment. In FIG. 4, among the configurations of the substrate processing apparatus 1, only the configurations directly related to the substrate processing method described below are described.

まず、制御部３５は、処理液を処理槽１１に供給するために、開閉弁２５を開放する。これにより、処理液供給部２３から処理液が供給される（ｔ１時点）。このとき、制御部３５は、基板保持部３３を待機位置に位置させ、ポンプ１５をオフにし、開閉弁１８を解放している。 First, the control unit 35 opens the on-off valve 25 in order to supply the processing liquid to the processing tank 11. As a result, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply unit 23 (at the time of t1). At this time, the control unit 35 positions the substrate holding unit 33 in the standby position, turns off the pump 15, and releases the on-off valve 18.

次に、制御部３５は、処理槽１１及びオーバーフロー槽１２並びに循環配管１３に処理液が満たされた後に、インラインヒータ１６をオンにして温調を開始するとともに、ポンプ１５をオンにして、処理槽１１及びオーバーフロー槽１２並びに循環配管１３に貯留している処理液を循環させる（ｔ２時点）。さらに、制御部３５は、開閉弁２５を閉止して、処理液の供給を停止する（ｔ３時点）。 Next, after the processing tank 11, the overflow tank 12, and the circulation pipe 13 are filled with the processing liquid, the control unit 35 turns on the in-line heater 16 to start temperature control, and turns on the pump 15 to process. The treatment liquid stored in the tank 11, the overflow tank 12, and the circulation pipe 13 is circulated (at t2). Further, the control unit 35 closes the on-off valve 25 and stops the supply of the processing liquid (at the time of t3).

制御部３５は、処理液の温度が処理温度に達した後も、温調のためにインラインヒータ１６のオン状態を維持する。 The control unit 35 keeps the in-line heater 16 on for temperature control even after the temperature of the processing liquid reaches the processing temperature.

制御部３５は、昇降ユニット３４により、基板保持部３３を処理位置まで下降させる（ｔ４時点）。これにより、基板保持部３３に保持された基板Ｗが処理液に浸漬され、基板Ｗに対するエッチング処理が開始される。 The control unit 35 lowers the substrate holding unit 33 to the processing position by the elevating unit 34 (at the time of t4). As a result, the substrate W held by the substrate holding portion 33 is immersed in the processing liquid, and the etching process for the substrate W is started.

制御部３５は、開閉弁２１及を開放する（ｔ５時点）。開閉弁２１を開放することにより、循環配管１３と並列にバイパス配管２０に処理液が流通するため、処理槽１１内を流通する処理液の流量が増加する。これにより、基板Ｗの表面を流れる処理液の流速を増加させ、基板Ｗ表面のシリコン濃度を低下させることができる。これにより、基板Ｗの構造内のシリコン濃度を低下させることができ、シリコン成分が構造内に析出することを抑制することができる。また、開閉弁２１が開放されても、処理液は循環配管１３とバイパス配管２０の両者を並列に流通するので、フィルタ１７によるパーティクルのろ過やインラインヒータ１６による温調も並行して行われる。開閉弁２１の開放は、基板保持部３３の
処理位置への下降によるエッチング処理の開始のタイミング又は他の先行するタイミングからの経過時間に基づいて制御する。エッチング処理の初期には、処理液中のパーティクルの量がまだ増加していないので、処理液の一部が、循環する過程でフィルタが設けられていない流路を流通することがあるとしても影響は小さい。なお、ここでは、開閉弁２１の開放による処理槽１１内の処理液の流速の変化が基板保持部３３の処理位置への下降に影響を与えないように、基板保持部３３の処理位置への下降後に、開閉弁２１を開放しているが、これに限られない。 The control unit 35 opens the on-off valve 21 and (at t5). By opening the on-off valve 21, the treatment liquid flows through the bypass pipe 20 in parallel with the circulation pipe 13, so that the flow rate of the treatment liquid flowing in the treatment tank 11 increases. As a result, the flow velocity of the processing liquid flowing on the surface of the substrate W can be increased, and the silicon concentration on the surface of the substrate W can be decreased. As a result, the silicon concentration in the structure of the substrate W can be reduced, and the precipitation of the silicon component in the structure can be suppressed. Further, even if the on-off valve 21 is opened, the processing liquid circulates in both the circulation pipe 13 and the bypass pipe 20 in parallel, so that the filtration of particles by the filter 17 and the temperature control by the in-line heater 16 are also performed in parallel. The opening of the on-off valve 21 is controlled based on the timing of starting the etching process by lowering the substrate holding portion 33 to the processing position or the elapsed time from other preceding timings. Since the amount of particles in the treatment liquid has not yet increased in the initial stage of the etching process, even if a part of the treatment liquid may flow through a flow path without a filter in the process of circulation, it has an effect. Is small. Here, the substrate holding unit 33 is moved to the processing position so that the change in the flow velocity of the processing liquid in the processing tank 11 due to the opening of the on-off valve 21 does not affect the descent of the substrate holding unit 33 to the processing position. The on-off valve 21 is opened after the descent, but the present invention is not limited to this.

また、エッチング処理が開始されるｔ４時点以前の準備期間において、処理液が処理温度にまで昇温される以前の低温の状態では、リン酸を含む処理液の粘度が高く、フィルタ１７における圧力損失が大きいため、処理槽１１内を流通する処理液の流量を稼ぐことができない。このため、例えば、ｔ４に先行するｔ１時点で開閉弁２１を開放するようにしてもよい。このようにすれば、フィルタ１７を含む循環配管１３と並列してバイパス配管２０による流路が形成されるので、処理液の流量を稼ぐことができ、温調に要する時間を短縮することができる。 Further, in the preparation period before the time t4 when the etching treatment is started, the viscosity of the treatment liquid containing phosphoric acid is high in the low temperature state before the treatment liquid is heated to the treatment temperature, and the pressure loss in the filter 17 is high. Therefore, it is not possible to increase the flow rate of the processing liquid circulating in the processing tank 11. Therefore, for example, the on-off valve 21 may be opened at the time of t1 preceding t4. In this way, since the flow path by the bypass pipe 20 is formed in parallel with the circulation pipe 13 including the filter 17, the flow rate of the treatment liquid can be increased and the time required for temperature control can be shortened. ..

また、制御部３５は、開閉弁２９を開放する（ｔ５時点）。開閉弁２９を開放することにより、気体供給部２７から気体が供給され、バブリングが開始される。バブリングにより、基板Ｗの表面を流れる処理液の置換速度が増加するので、基板Ｗ表面のシリコン濃度を低下させることができる。これにより、基板Ｗの構造内のシリコン濃度を低下させることができ、シリコン成分が構造内に析出することをさらに抑制することができる。開閉弁２９の開放は、基板保持部３３の処理位置への下降によるエッチング処理の開始のタイミング又は他の先行するタイミングからの経過時間に基づいて制御する。エッチング処理の初期はシリコン濃度が高くなるので、開閉弁２１の開放により処理液の循環流量の増加と、バブリングの併用は特に有効である。ここでは、開閉弁２９を、開閉弁２１を同じタイミングで開放しているが、開閉弁２１の開放タイミングとは異なるタイミングで開放するようにしてもよい。 Further, the control unit 35 opens the on-off valve 29 (at the time of t5). By opening the on-off valve 29, gas is supplied from the gas supply unit 27, and bubbling is started. Since bubbling increases the replacement rate of the processing liquid flowing on the surface of the substrate W, the silicon concentration on the surface of the substrate W can be reduced. As a result, the silicon concentration in the structure of the substrate W can be reduced, and the precipitation of the silicon component in the structure can be further suppressed. The opening of the on-off valve 29 is controlled based on the timing of starting the etching process by lowering the substrate holding portion 33 to the processing position or the elapsed time from other preceding timings. Since the silicon concentration is high at the initial stage of the etching treatment, it is particularly effective to increase the circulation flow rate of the treatment liquid by opening the on-off valve 21 and to use bubbling together. Here, the on-off valve 29 is opened at the same timing, but the on-off valve 21 may be opened at a timing different from the opening timing of the on-off valve 21.

処理時間Ｔｓ（＝ｔ６−ｔ４）が経過し、エッチングが終了すると、制御部３５は、基板保持部３３を待機位置に上昇させる（ｔ６時点）。 When the processing time Ts (= t6-t4) elapses and the etching is completed, the control unit 35 raises the substrate holding unit 33 to the standby position (at the time of t6).

次に、制御部３５は、開閉弁２１及び開閉弁２９を閉止する（ｔ７時点）。ここでは、基板保持部３３の待機位置への上昇後に、開閉弁２１及び開閉弁２９を閉止しているが、処理液中のシリコン濃度が高くなるエッチング初期のみ、開放を維持し、処理期間Ｔｓ中のｔ８時点で閉止するようにしてもよい。このような開閉弁２１を閉止する時点ｔ８については、予め実験等に基づいて、処理時間Ｔｓの１／２等のように、処理液中のシリコン濃度が低くなるまでのタイミングを定めておくこともできる。制御部３５は、このように定められた時間に基づいて開閉弁２１を制御するようにしてもよい。開閉弁２１を開放しておく期間は、処理液の流量を増加させたいタイミングに合せて適宜設定することができる。また、開閉弁２１及び開閉弁２９の少なくともいずれか一方は、処理期間Ｔｓ中に開放及び閉止を複数回繰り返すようにしてもよい。また、開閉弁２９を、開閉弁２１を同じタイミングで閉止しているが、開閉弁２１の閉止タイミングとは異なるタイミングで開放するようにしてもよい。なお、ここでは、開閉弁２１及び開閉弁２９の閉止による処理槽１１内の処理液の流速の変化が基板保持部３３の処理位置への上昇に影響を与えないように、基板保持部３３の処理位置への上昇後に、開閉弁２１及び開閉弁２９を閉止しているが、これに限られない。 Next, the control unit 35 closes the on-off valve 21 and the on-off valve 29 (at t7). Here, the on-off valve 21 and the on-off valve 29 are closed after the substrate holding portion 33 is raised to the standby position, but the openness is maintained only at the initial stage of etching when the silicon concentration in the processing liquid becomes high, and the processing period Ts. It may be closed at t8 in the middle. Regarding the time point t8 when the on-off valve 21 is closed, the timing until the silicon concentration in the treatment liquid becomes low, such as 1/2 of the treatment time Ts, should be determined in advance based on an experiment or the like. You can also. The control unit 35 may control the on-off valve 21 based on the time determined in this way. The period for keeping the on-off valve 21 open can be appropriately set according to the timing at which the flow rate of the processing liquid is desired to be increased. Further, at least one of the on-off valve 21 and the on-off valve 29 may be repeatedly opened and closed a plurality of times during the processing period Ts. Further, although the on-off valve 29 is closed at the same timing, the on-off valve 29 may be opened at a timing different from the closing timing of the on-off valve 21. Here, the substrate holding portion 33 is set so that the change in the flow velocity of the processing liquid in the processing tank 11 due to the closing of the on-off valve 21 and the on-off valve 29 does not affect the rise of the substrate holding portion 33 to the processing position. After ascending to the processing position, the on-off valve 21 and the on-off valve 29 are closed, but the present invention is not limited to this.

ｔ７時点で開閉弁２１が閉止されているので、循環配管１３を流通する処理液に含まれるパーティクルをフィルタ１７でろ過して除去することができる。このため、次の基板Ｗに対する処理において、基板Ｗにパーティクルが付着してパーティクル性能が低下するこ
とを抑制することができる。 Since the on-off valve 21 is closed at the time of t7, the particles contained in the processing liquid flowing through the circulation pipe 13 can be filtered and removed by the filter 17. Therefore, in the next processing for the substrate W, it is possible to prevent particles from adhering to the substrate W and deteriorating the particle performance.

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について図面を参照しながら詳細に説明する。図５は、実施例２に係る基板処理装置２の概略構成を示すブロック図である。実施例１と同様の構成については、同様の符号を用いて詳細な説明を省略する。 <Example 2>
Hereinafter, Example 2 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus 2 according to the second embodiment. For the same configuration as in the first embodiment, the same reference numerals will be used and detailed description thereof will be omitted.

実施例２に係る基板処理装置２は、実施例１に係る基板処理装置１の構成に加えて、フィルタ１７をバイパスするバイパス配管３６を備える。 The substrate processing apparatus 2 according to the second embodiment includes a bypass pipe 36 that bypasses the filter 17 in addition to the configuration of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment.

基板処理装置２では、バイパス配管３６の一端が循環配管１３のインラインヒータ１６とフィルタ１７との間に接続され、バイパス配管３６の他端が循環配管１３のフィルタ１７と開閉弁１８との間に接続されている。すなわち、バイパス配管３６は、フィルタ１７の上流側において循環配管１３から分岐して、フィルタ１７を迂回して循環配管１３と並列に接続されている。バイパス配管３６の他端は、調整弁１９の下流側において、バイパス配管２０とともに循環配管１３に接続されるようにしてもよい。また、バイパス配管３６の他端は、循環配管１３とは独立して、処理槽１１底部の液体供給管に接続されるようにしてもよい。ここでは、バイパス配管３６が本発明の「第２バイパス配管」に対応する。 In the substrate processing device 2, one end of the bypass pipe 36 is connected between the in-line heater 16 of the circulation pipe 13 and the filter 17, and the other end of the bypass pipe 36 is between the filter 17 of the circulation pipe 13 and the on-off valve 18. It is connected. That is, the bypass pipe 36 branches from the circulation pipe 13 on the upstream side of the filter 17, bypasses the filter 17, and is connected in parallel with the circulation pipe 13. The other end of the bypass pipe 36 may be connected to the circulation pipe 13 together with the bypass pipe 20 on the downstream side of the adjusting valve 19. Further, the other end of the bypass pipe 36 may be connected to the liquid supply pipe at the bottom of the processing tank 11 independently of the circulation pipe 13. Here, the bypass pipe 36 corresponds to the "second bypass pipe" of the present invention.

バイパス配管３６には、開閉弁３７が配置されている。開閉弁３７は、制御部３５により制御される。バイパス配管３６には、開閉弁３７に加えて調整弁を配置して、第２バイパス配管３６中における処理液の流量を制御するようにしてもよい。ここでは、開閉弁３７が本発明の「第２開閉弁」に対応する。 An on-off valve 37 is arranged in the bypass pipe 36. The on-off valve 37 is controlled by the control unit 35. A regulating valve may be arranged in the bypass pipe 36 in addition to the on-off valve 37 to control the flow rate of the processing liquid in the second bypass pipe 36. Here, the on-off valve 37 corresponds to the "second on-off valve" of the present invention.

（基板処理方法）
以下に、実施例２に係る基板処理方法について説明する。
実施例１と同様に、３次元構造を有する３次元ＮＡＮＤの製造工程におけるエッチング処理を例として説明する。 (Board processing method)
The substrate processing method according to the second embodiment will be described below.
Similar to the first embodiment, the etching process in the manufacturing process of the three-dimensional NAND having the three-dimensional structure will be described as an example.

図６は、実施例２に係る基板処理方法のタイムチャートである。開閉弁２５、開閉弁１８、開閉弁２９及び開閉弁２１の開閉、インラインヒータ１６及びポンプ１５のオンオフ、基板保持部３３の昇降の各制御については、実施例１と共通である。 FIG. 6 is a time chart of the substrate processing method according to the second embodiment. The control of the on-off valve 25, the on-off valve 18, the on-off valve 29 and the on-off valve 21, the on / off of the in-line heater 16 and the pump 15, and the raising / lowering of the substrate holding portion 33 are the same as those in the first embodiment.

実施例２では、バイパス配管３６に設けられた開閉弁３７をｔ１時点で開放し、ｔ７時点で閉止している。
実施例１においても説明したように、エッチング処理が開始されるｔ４時点以前の準備期間において、処理液が処理温度にまで昇温される以前の低温の状態では、リン酸を含む処理液の粘度が高く、フィルタ１７における圧力損失が大きいため、処理槽１１内を流通する処理液の流量を稼ぐことができない。このため、ｔ１時点で開閉弁３７を開放するようにしてもよい。このようにすれば、フィルタ１７を含む循環配管１３と並列してバイパス配管３６による流路が形成されるので、処理液の流量を稼ぐことができ、温調に要する時間を短縮することができる。 In the second embodiment, the on-off valve 37 provided in the bypass pipe 36 is opened at the time of t1 and closed at the time of t7.
As described in Example 1, in the preparation period before the time t4 when the etching treatment is started, the viscosity of the treatment liquid containing phosphoric acid is in a low temperature state before the treatment liquid is heated to the treatment temperature. Is high and the pressure loss in the filter 17 is large, so that the flow rate of the processing liquid flowing in the processing tank 11 cannot be increased. Therefore, the on-off valve 37 may be opened at t1. In this way, since the flow path by the bypass pipe 36 is formed in parallel with the circulation pipe 13 including the filter 17, the flow rate of the treatment liquid can be increased and the time required for temperature control can be shortened. ..

ここでは、開閉弁３７を開閉弁２１と同じｔ７時点で閉止するようにしているが、処理液が処理温度に昇温した時点で、開閉弁２１とは独立して閉止するようにしてもよい。インラインヒータ１６とフィルタ１７の両者をバイパスするバイパス配管２０による流路と、フィルタ１７のみをバイパスするバイパス配管３６による流路とを連携して開閉することにより、処理液の状態により的確に対応した基板処理が可能となる。 Here, the on-off valve 37 is closed at the same time as the on-off valve 21 at t7, but it may be closed independently of the on-off valve 21 when the treatment liquid rises to the processing temperature. .. By opening and closing the flow path of the bypass pipe 20 that bypasses both the in-line heater 16 and the filter 17 and the flow path of the bypass pipe 36 that bypasses only the filter 17 in cooperation with each other, the state of the processing liquid can be more accurately dealt with. Substrate processing becomes possible.

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について図面を参照しながら詳細に説明する。図７は、実施例３に係る基板処理装置３の概略構成を示すブロック図である。実施例１及び２と同様の構成については、同様の符号を用いて詳細な説明を省略する。 <Example 3>
Hereinafter, Example 3 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus 3 according to the third embodiment. For the same configurations as those of Examples 1 and 2, detailed description thereof will be omitted using the same reference numerals.

実施例３に係る基板処理装置３は、実施例１に係る基板処理装置１におけるバイパス配管２０に替えて、循環配管１３からフィルタ１７をバイパスするバイパス配管３６と、循環配管１３からインラインヒータ１６をバイパスするバイパス配管３８とを備える。実施例１に係る基板処理装置１では、インラインヒータ１６とフィルタ１７とをともに循環配管１３からバイパスするバイパス配管２０を設けていたが、実施例３では、インラインヒータ１６とフィルタ１７をそれぞれ独立して循環配管１３からバイパスしている。ここでは、バイパス配管３６が本発明の「フィルタバイパス配管」に対応し、バイパス配管３８が本発明の「ヒータバイパス配管」に対応する。また、バイパス配管３６及びバイパス配管３８が本発明の「第１バイパス配管」に対応する。 The substrate processing device 3 according to the third embodiment replaces the bypass pipe 20 in the substrate processing device 1 according to the first embodiment with a bypass pipe 36 that bypasses the filter 17 from the circulation pipe 13 and an in-line heater 16 from the circulation pipe 13. A bypass pipe 38 for bypassing is provided. In the substrate processing device 1 according to the first embodiment, the bypass pipe 20 for bypassing both the in-line heater 16 and the filter 17 from the circulation pipe 13 is provided, but in the third embodiment, the in-line heater 16 and the filter 17 are independent of each other. Bypasses from the circulation pipe 13. Here, the bypass pipe 36 corresponds to the "filter bypass pipe" of the present invention, and the bypass pipe 38 corresponds to the "heater bypass pipe" of the present invention. Further, the bypass pipe 36 and the bypass pipe 38 correspond to the "first bypass pipe" of the present invention.

基板処理装置３では、バイパス配管３８の一端は、循環配管１３のインラインヒータ１６の上流側に接続しており、バイパス配管３８の他端は、循環配管１３のインラインヒータ１６とバイパス配管３６の分岐部分との間に接続している。すなわち、バイパス配管３８は、インラインヒータ１６の上流側において循環配管１３から分岐して、インラインヒータ１６を迂回して循環配管１３と並列に接続されている。また、上述したように、バイパス配管３６は、フィルタ１７の上流側において循環配管１３から分岐して、フィルタ１７を迂回して循環配管１３と並列に接続されている。 In the substrate processing device 3, one end of the bypass pipe 38 is connected to the upstream side of the in-line heater 16 of the circulation pipe 13, and the other end of the bypass pipe 38 is a branch of the in-line heater 16 of the circulation pipe 13 and the bypass pipe 36. It is connected to the part. That is, the bypass pipe 38 branches from the circulation pipe 13 on the upstream side of the in-line heater 16 and bypasses the in-line heater 16 and is connected in parallel with the circulation pipe 13. Further, as described above, the bypass pipe 36 branches from the circulation pipe 13 on the upstream side of the filter 17, bypasses the filter 17, and is connected in parallel with the circulation pipe 13.

バイパス配管３８には、開閉弁３９が配置されている。開閉弁３９は、制御部３５により制御される。バイパス配管３８には、開閉弁３９に加えて調整弁を配置して、バイパス配管３８中における処理液の流量を制御するようにしてもよい。ここでは、開閉弁３７が本発明の「フィルタバイパス開閉弁」に対応し、開閉弁３９が本発明の「ヒータバイパス開閉弁」に対応する。また、開閉弁３７及び開閉弁３９が本発明の「第１開閉弁」に対応する。 An on-off valve 39 is arranged in the bypass pipe 38. The on-off valve 39 is controlled by the control unit 35. A regulating valve may be arranged in the bypass pipe 38 in addition to the on-off valve 39 to control the flow rate of the processing liquid in the bypass pipe 38. Here, the on-off valve 37 corresponds to the "filter bypass on-off valve" of the present invention, and the on-off valve 39 corresponds to the "heater bypass on-off valve" of the present invention. Further, the on-off valve 37 and the on-off valve 39 correspond to the "first on-off valve" of the present invention.

（基板処理方法）
以下に、実施例３に係る基板処理方法について説明する。
実施例１及び２と同様に、３次元構造を有する３次元ＮＡＮＤの製造工程におけるエッチング処理を例として説明する。 (Board processing method)
The substrate processing method according to the third embodiment will be described below.
Similar to Examples 1 and 2, the etching process in the manufacturing process of the three-dimensional NAND having the three-dimensional structure will be described as an example.

図８は、実施例３に係る基板処理方法のタイムチャートである。開閉弁２５、開閉弁１８、開閉弁２９及び開閉弁３７の開閉、インラインヒータ１６及びポンプ１５のオンオフ、基板保持部３３の昇降の各制御については、実施例２と共通である。 FIG. 8 is a time chart of the substrate processing method according to the third embodiment. The control of the on-off valve 25, the on-off valve 18, the on-off valve 29 and the on-off valve 37, the on / off of the in-line heater 16 and the pump 15, and the raising / lowering of the substrate holding portion 33 are the same as those in the second embodiment.

実施例３では、バイパス配管３８に設けられた開閉弁３９をｔ５時点で開放し、ｔ７時点で閉止している。開閉弁３９を開放することにより、循環配管１３と並列にバイパス配管３８に処理液が流通するため、処理槽１１内を流通する処理液の流量が増加する。これにより、基板Ｗの表面を流れる処理液の流速を増加させ、基板Ｗ表面のシリコン濃度を低下させることができる。これにより、基板Ｗの構造内のシリコン濃度を低下させることができ、シリコン成分が構造内に析出することを抑制することができる。また、開閉弁３９が開放されても、処理液は循環配管１３とバイパス配管３８の両者を並列に流通するので、フィルタ１７によるパーティクルのろ過やインラインヒータ１６による温調も並行して行われる。開閉弁３９の開放は、基板保持部３３の処理位置への下降によるエッチング処理の開始のタイミング又は他の先行するタイミングからの経過時間に基づいて制御する。なお、ここでは、開閉弁３９の開放による処理槽１１内の処理液の流速の変化が基板保持
部３３の処理位置への下降に影響を与えないように、基板保持部３３の処理位置への下降後に、開閉弁３９を開放しているが、これに限られない。 In the third embodiment, the on-off valve 39 provided in the bypass pipe 38 is opened at t5 and closed at t7. By opening the on-off valve 39, the treatment liquid flows to the bypass pipe 38 in parallel with the circulation pipe 13, so that the flow rate of the treatment liquid flowing in the treatment tank 11 increases. As a result, the flow velocity of the processing liquid flowing on the surface of the substrate W can be increased, and the silicon concentration on the surface of the substrate W can be decreased. As a result, the silicon concentration in the structure of the substrate W can be reduced, and the precipitation of the silicon component in the structure can be suppressed. Further, even if the on-off valve 39 is opened, the processing liquid circulates in both the circulation pipe 13 and the bypass pipe 38 in parallel, so that the filtration of particles by the filter 17 and the temperature control by the in-line heater 16 are also performed in parallel. The opening of the on-off valve 39 is controlled based on the timing of starting the etching process by lowering the substrate holding portion 33 to the processing position or the elapsed time from other preceding timings. Here, the substrate holding portion 33 is moved to the processing position so that the change in the flow velocity of the processing liquid in the processing tank 11 due to the opening of the on-off valve 39 does not affect the descent of the substrate holding portion 33 to the processing position. The on-off valve 39 is opened after the descent, but the present invention is not limited to this.

また、実施例３では、実施例２と同様に、バイパス配管３６に設けられた開閉弁３７をｔ１時点で開放し、ｔ７時点で閉止している。
実施例１においても説明したように、エッチング処理が開始されるｔ４時点以前の準備期間において、処理液が処理温度にまで昇温される以前の低温の状態では、リン酸を含む処理液の粘度が高く、フィルタ１７における圧力損失が大きいため、処理槽１１内を流通する処理液の流量を稼ぐことができない。このため、ｔ１時点で開閉弁３７を開放するようにしてもよい。このようにすれば、フィルタ１７を含む循環配管１３と並列してバイパス配管３６による流路が形成されるので、処理液の流量を稼ぐことができ、温調に要する時間を短縮することができる。ここでは、開閉弁３７を開閉弁２１と同じｔ７時点で閉止するようにしているが、処理液が処理温度に昇温した時点で、開閉弁２１とは独立して閉止するようにしてもよい。 Further, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, the on-off valve 37 provided in the bypass pipe 36 is opened at the time of t1 and closed at the time of t7.
As described in Example 1, in the preparation period before the time t4 when the etching treatment is started, the viscosity of the treatment liquid containing phosphoric acid is in a low temperature state before the treatment liquid is heated to the treatment temperature. Is high and the pressure loss in the filter 17 is large, so that the flow rate of the processing liquid flowing in the processing tank 11 cannot be increased. Therefore, the on-off valve 37 may be opened at t1. In this way, since the flow path by the bypass pipe 36 is formed in parallel with the circulation pipe 13 including the filter 17, the flow rate of the treatment liquid can be increased and the time required for temperature control can be shortened. .. Here, the on-off valve 37 is closed at the same time as the on-off valve 21 at t7, but it may be closed independently of the on-off valve 21 when the treatment liquid rises to the processing temperature. ..

このように、インラインヒータ１６をバイパス配管３８により、フィルタ１７をバイパス配管３６により、それぞれ独立て循環配管１３からバイパスしている。このため、インラインヒータ１６をバイパスするバイパス配管３８による流路と、フィルタ１７のみをバイパスするバイパス配管３６による流路とを個別に開閉することにより、処理液の状態により的確に対応した基板処理が可能となる。 In this way, the in-line heater 16 is bypassed from the circulation pipe 13 independently by the bypass pipe 38 and the filter 17 is bypassed by the bypass pipe 36 independently. Therefore, by individually opening and closing the flow path by the bypass pipe 38 that bypasses the in-line heater 16 and the flow path by the bypass pipe 36 that bypasses only the filter 17, the substrate treatment that more accurately corresponds to the state of the treatment liquid can be performed. It will be possible.

＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４について図面を参照しながら詳細に説明する。図９は、実施例３に係る基板処理装置４の概略構成を示すブロック図である。実施例１と同様の構成については、同様の符号を用いて詳細な説明を省略する。 <Example 4>
Hereinafter, Example 4 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus 4 according to the third embodiment. For the same configuration as in the first embodiment, the same reference numerals will be used and detailed description thereof will be omitted.

実施例４に係る基板処理装置４は、実施例１に係る基板処理装置１の構成に加えて、処理液中のシリコン濃度を検知するシリコン濃度センサ４０を備える。シリコン濃度センサ４０により検知された処理液中のシリコン濃度は、制御部３５に送信される。シリコン濃度センサ４０が設けられた検知用配管４１の一端は循環配管１３のインラインヒータ１６とフィルタ１７との間に接続され、検知用配管４１の他端はオーバーフロー槽１２に接続されている。検知用配管４１の他端の接続先はこれに限られず、循環配管１３に接続してもよいし、排液処理部に接続してもよい。ここでは、シリコンが本発明の「特定の成分」に対応し、シリコン濃度センサが本発明の「濃度検知部」に対応する。 The substrate processing apparatus 4 according to the fourth embodiment includes a silicon concentration sensor 40 for detecting the silicon concentration in the processing liquid in addition to the configuration of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment. The silicon concentration in the processing liquid detected by the silicon concentration sensor 40 is transmitted to the control unit 35. One end of the detection pipe 41 provided with the silicon concentration sensor 40 is connected between the in-line heater 16 of the circulation pipe 13 and the filter 17, and the other end of the detection pipe 41 is connected to the overflow tank 12. The connection destination of the other end of the detection pipe 41 is not limited to this, and may be connected to the circulation pipe 13 or the drainage treatment unit. Here, silicon corresponds to the "specific component" of the present invention, and the silicon concentration sensor corresponds to the "concentration detection unit" of the present invention.

このように、実施例４に係る基板処理装置４では、シリコン濃度センサ４０によって処理液中のシリコン濃度を検知することができるので、バイパス配管２０に設けられた開閉弁２１及び調整弁２２を、検知された処理液中のシリコン濃度に基づいて制御することできる。実施例１では、基板保持部３３の処理位置への下降によるエッチング処理の開始のタイミング又は他の先行するタイミングからの経過時間に基づいて、開閉弁２１の開閉を制御していたが、実施例４では、制御部３５は、処理液中のシリコン濃度に応じてより的確に開閉弁２１を開閉及び流量制御を行うことができる。実施例１に係るタイムチャートを例にすると、実施例１では、開閉弁２１の閉止（ｔ８時点）が所定のタイミングからの時間に基づいて制御されているが、本実施例では、シリコン濃度センサ４０によって検知された処理液中のシリコン濃度が所定値以下となった時点で開閉弁２１を閉止するように制御する。本実施例においては、処理液中のシリコン濃度に応じて、的確に、開閉弁２１を開閉し、又は調整弁を制御することにより、循環配管１３と並列にバイパス配管２０に流通する処理液の流量の増減を制御することができる。これにより、エッチング量が多く、処理液中のシリコン濃度が高いときには、開閉弁２１を開放して、基板Ｗの表面を流れる処理液の流速を増加させることができる。すなわち、より的確に基板Ｗの構造内のシリ
コン濃度を低下させることができ、シリコン成分が構造内に析出することを抑制することができる。一方で、エッチング量が少なく、処理液中のシリコン濃度が高くないときには、開閉弁２１を閉止することにより、循環配管１３を流通する処理液の全量に対して、インラインヒータ１６による温調及びフィルタ１７によるパーティクルのろ過を行うことができる。 As described above, in the substrate processing apparatus 4 according to the fourth embodiment, since the silicon concentration in the processing liquid can be detected by the silicon concentration sensor 40, the on-off valve 21 and the adjusting valve 22 provided in the bypass pipe 20 are used. It can be controlled based on the detected silicon concentration in the processing liquid. In the first embodiment, the opening and closing of the on-off valve 21 is controlled based on the timing of starting the etching process by lowering the substrate holding portion 33 to the processing position or the elapsed time from other preceding timings. In No. 4, the control unit 35 can more accurately open / close the on-off valve 21 and control the flow rate according to the silicon concentration in the processing liquid. Taking the time chart according to the first embodiment as an example, in the first embodiment, the closing of the on-off valve 21 (at the time of t8) is controlled based on the time from a predetermined timing, but in the present embodiment, the silicon concentration sensor is used. The on-off valve 21 is controlled to be closed when the silicon concentration in the processing liquid detected by 40 becomes equal to or less than a predetermined value. In this embodiment, the treatment liquid that flows to the bypass pipe 20 in parallel with the circulation pipe 13 by opening and closing the on-off valve 21 or controlling the adjustment valve accurately according to the silicon concentration in the treatment liquid. The increase / decrease of the flow rate can be controlled. As a result, when the etching amount is large and the silicon concentration in the processing liquid is high, the on-off valve 21 can be opened to increase the flow rate of the processing liquid flowing on the surface of the substrate W. That is, the silicon concentration in the structure of the substrate W can be reduced more accurately, and the precipitation of the silicon component in the structure can be suppressed. On the other hand, when the etching amount is small and the silicon concentration in the processing liquid is not high, the on-off valve 21 is closed to control the temperature and filter by the in-line heater 16 with respect to the total amount of the processing liquid flowing through the circulation pipe 13. Particles can be filtered by 17.

＜変形例＞
上述の実施例においては、循環配管１３に配置されたインラインヒータ１６及びフィルタ１７の両者（実施例１及び４）、インラインヒータ１６及びフィルタ１７の両者とフィルタ１７のみ（実施例２）、インラインヒータ１６及びフィルタ１７のそれぞれ（実施例３）をバイパスする流路を設けている。基板処理装置においては、循環配管１３に直列に、リン酸の濃度を検知するリン酸濃度センサを配置する場合がある。このようなリン酸濃度センサにおいても、循環配管１３を流通する処理液の圧力損失が生じる。このため、リン酸濃度センサを循環配管１３からバイパスさせるバイパス配管を設け、当該バイパス配管に配置した開閉弁を制御部３５により開閉制御するようにしてもよい。実施例１及び実施例４のように、インラインヒータ１６及びフィルタ１７並びにリン酸濃度センサを循環配管１３からバイパスさせるようにしてもよい。また、実施例２のように、フィルタ１７のみをバイパスさせるとともに、インラインヒータ１６及びフィルタ１７並びにリン酸濃度センサを循環配管１３からバイパスさせるようにしてもよい。また、実施例３のように、インラインヒータ１６、フィルタ１７及びリン酸濃度センサをそれぞれ循環配管１３からバイパスさせるようにしてもよい。リン酸濃度センサに対する、循環配管１３からのバイパスのさせ方はこれらに限られない。 <Modification example>
In the above-described embodiment, both the in-line heater 16 and the filter 17 (Examples 1 and 4) arranged in the circulation pipe 13, both the in-line heater 16 and the filter 17 and the filter 17 only (Example 2), and the in-line heater. A flow path is provided to bypass each of the 16 and the filter 17 (Example 3). In the substrate processing apparatus, a phosphoric acid concentration sensor for detecting the concentration of phosphoric acid may be arranged in series with the circulation pipe 13. Even in such a phosphoric acid concentration sensor, a pressure loss of the processing liquid flowing through the circulation pipe 13 occurs. Therefore, a bypass pipe for bypassing the phosphoric acid concentration sensor from the circulation pipe 13 may be provided, and the on-off valve arranged in the bypass pipe may be controlled to open and close by the control unit 35. As in the first and fourth embodiments, the in-line heater 16, the filter 17, and the phosphoric acid concentration sensor may be bypassed from the circulation pipe 13. Further, as in the second embodiment, only the filter 17 may be bypassed, and the in-line heater 16, the filter 17, and the phosphoric acid concentration sensor may be bypassed from the circulation pipe 13. Further, as in the third embodiment, the in-line heater 16, the filter 17, and the phosphoric acid concentration sensor may be bypassed from the circulation pipe 13, respectively. The method of bypassing the phosphoric acid concentration sensor from the circulation pipe 13 is not limited to these.

また、上述の実施例では、循環配管１３に並列に接続されたバイパス配管は、それぞれ一つであるが、並列に複数のバイパス配管が循環配管１３に接続されるようにしてもよい。複数のバイパス配管を並列に設けることにより、処理液の流量をより増加させることができる。 Further, in the above-described embodiment, the bypass pipes connected in parallel to the circulation pipe 13 are each one, but a plurality of bypass pipes may be connected to the circulation pipe 13 in parallel. By providing a plurality of bypass pipes in parallel, the flow rate of the treatment liquid can be further increased.

また、上述の実施例では、循環配管１３において、ポンプ１５の下流側に、インラインヒータ１６及びフィルタ１７を配置しているが、ポンプ１５の上流側に、インラインヒータ１６及びフィルタ１７を配置してもよい。 Further, in the above-described embodiment, in the circulation pipe 13, the in-line heater 16 and the filter 17 are arranged on the downstream side of the pump 15, but the in-line heater 16 and the filter 17 are arranged on the upstream side of the pump 15. May be good.

また、上述の実施例では、エッチング処理、特に、３次元ＮＡＮＤの製造過程におけるエッチング処理について説明したが、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法が適用される処理はこれに限られるものではない。
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。 Further, in the above-described embodiment, the etching process, particularly the etching process in the manufacturing process of the three-dimensional NAND, has been described, but the process to which the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention are applied is not limited to this. Absent.
The embodiments and modifications disclosed above can be combined with each other.

＜基板処理システム＞
図１０は、上述の実施例に係る基板処理装置を適用した基板処理システム１００の全体構成の概略を示す平面図である。
基板処理システム１００は、複数枚の基板Ｗを一括して処理するバッチ式の装置である。基板処理システム１００は、半導体ウェハなどの円板状の基板Ｗを収容するキャリアＣが搬送されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを薬液やリンス液などの処理液で処理する処理ユニット１０２と、ロードポートＬＰと処理ユニット１０２との間で基板Ｗを搬送する複数の搬送ロボットと、基板処理システム１００を制御する制御装置１０３とを含む。 <Board processing system>
FIG. 10 is a plan view showing an outline of the overall configuration of the substrate processing system 100 to which the substrate processing apparatus according to the above embodiment is applied.
The substrate processing system 100 is a batch type apparatus that collectively processes a plurality of substrates W. The substrate processing system 100 processes the load port LP on which the carrier C accommodating the disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer is conveyed and the substrate W conveyed from the load port LP with a processing liquid such as a chemical solution or a rinsing solution. The processing unit 102, a plurality of transfer robots that transfer the substrate W between the load port LP and the processing unit 102, and a control device 103 that controls the substrate processing system 100 are included.

処理ユニット１０２は、複数枚の基板Ｗが浸漬される第１薬液を貯留する第１薬液処理槽１０４と、複数枚の基板Ｗが浸漬される第１リンス液を貯留する第１リンス処理槽１０５と、複数枚の基板Ｗが浸漬される第２薬液を貯留する第２薬液処理槽１０６と、複数枚
の基板Ｗが浸漬される第２リンス液を貯留する第２リンス処理槽１０７とを含む。処理ユニット１０２は、さらに、複数枚の基板Ｗを乾燥させる乾燥処理槽１０８を含む。本基板処理システム１００の第２薬液処理槽１０６を、上述の実施例に係る基板処理装置１，２，３，４により構成することができる。 The processing unit 102 includes a first chemical solution treatment tank 104 for storing a first chemical solution in which a plurality of substrates W are immersed, and a first rinse treatment tank 105 for storing a first rinse solution in which a plurality of substrates W are immersed. A second chemical solution treatment tank 106 for storing a second chemical solution in which a plurality of substrates W are immersed, and a second rinse treatment tank 107 for storing a second rinse solution in which a plurality of substrates W are immersed are included. .. The processing unit 102 further includes a drying processing tank 108 for drying a plurality of substrates W. The second chemical solution treatment tank 106 of the substrate processing system 100 can be configured by the substrate processing devices 1, 2, 3 and 4 according to the above-described embodiment.

第１薬液は、たとえば、ＳＣ１またはフッ酸である。第２薬液は、たとえば、リン酸、酢酸、硝酸、および水の混合液である混酸である。第１リンス液および第２リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。第１薬液は、ＳＣ１およびフッ酸以外の薬液であってもよい。同様に、第１リンス液および第２リンス液は、純水以外のリンス液であってもよい。第１リンス液および第２リンス液は、互いに異なる種類のリンス液であってもよい。 The first drug solution is, for example, SC1 or hydrofluoric acid. The second chemical solution is, for example, a mixed acid which is a mixed solution of phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water. The first rinse solution and the second rinse solution are, for example, pure water (deionized water). The first chemical solution may be a chemical solution other than SC1 and hydrofluoric acid. Similarly, the first rinse solution and the second rinse solution may be rinse solutions other than pure water. The first rinse solution and the second rinse solution may be different types of rinse solutions from each other.

複数の搬送ロボットは、ロードポートＬＰと処理ユニット１０２との間でキャリアＣを搬送し、複数のキャリアＣを収容するキャリア搬送装置１０９と、キャリア搬送装置１０９に保持されているキャリアＣに対して複数枚の基板Ｗの搬入および搬出を行い、水平な姿勢と鉛直な姿勢との間で基板Ｗの姿勢を変更する姿勢変換ロボット１１０とを含む。姿勢変換ロボット１１０は、複数のキャリアＣから取り出した複数枚の基板Ｗで１つのバッチを形成するバッチ組み動作と、１つのバッチに含まれる複数枚の基板Ｗを複数のキャリアＣに収容するバッチ解除動作とを行う。 The plurality of transfer robots transfer the carrier C between the load port LP and the processing unit 102 with respect to the carrier transfer device 109 accommodating the plurality of carriers C and the carrier C held by the carrier transfer device 109. It includes a posture changing robot 110 that carries in and out a plurality of boards W and changes the posture of the board W between a horizontal posture and a vertical posture. The posture changing robot 110 has a batch assembly operation of forming one batch with a plurality of substrates W taken out from a plurality of carriers C, and a batch for accommodating a plurality of substrates W included in one batch in the plurality of carriers C. Performs a release operation.

複数の搬送ロボットは、さらに、姿勢変換ロボット１１０と処理ユニット１０２との間で複数枚の基板Ｗを搬送する主搬送ロボット１１１と、主搬送ロボット１１１と処理ユニット１０２との間で複数枚の基板Ｗを搬送する複数の副搬送ロボット１１２とを含む。複数の副搬送ロボット１１２は、第１薬液処理槽１０４と第１リンス処理槽１０５との間で複数枚の基板Ｗを搬送する第１副搬送ロボット１１２Ａと、第２薬液処理槽１０６と第２リンス処理槽１０７との間で複数枚の基板Ｗを搬送する第２副搬送ロボット１１２Ｂとを含む。 The plurality of transfer robots further include a main transfer robot 111 that transfers a plurality of substrates W between the posture changing robot 110 and the processing unit 102, and a plurality of substrates between the main transfer robot 111 and the processing unit 102. Includes a plurality of sub-transfer robots 112 that transfer W. The plurality of sub-transfer robots 112 include a first sub-transfer robot 112A that transfers a plurality of substrates W between the first chemical treatment tank 104 and the first rinse treatment tank 105, and the second chemical treatment tank 106 and the second. It includes a second sub-transfer robot 112B that transfers a plurality of substrates W to and from the rinsing tank 107.

主搬送ロボット１１１は、複数枚（たとえば５０枚）の基板Ｗからなる１バッチの基板Ｗを姿勢変換ロボット１１０から受け取る。主搬送ロボット１１１は、姿勢変換ロボット１１０から受け取った１バッチの基板Ｗを第１副搬送ロボット１１２Ａおよび第２副搬送ロボット１１２Ｂに渡し、第１副搬送ロボット１１２Ａおよび第２副搬送ロボット１１２Ｂに保持されている１バッチの基板Ｗを受け取る。主搬送ロボット１１１は、さらに、１バッチの基板Ｗを乾燥処理槽１０８に搬送する。 The main transfer robot 111 receives a batch of substrates W composed of a plurality of (for example, 50) substrates W from the attitude conversion robot 110. The main transfer robot 111 passes one batch of the substrate W received from the attitude change robot 110 to the first sub-transfer robot 112A and the second sub-transfer robot 112B, and holds them in the first sub-transfer robot 112A and the second sub-transfer robot 112B. Receives one batch of substrate W. The main transfer robot 111 further transfers one batch of the substrate W to the drying processing tank 108.

第１副搬送ロボット１１２Ａは、主搬送ロボット１１１から受け取った１バッチの基板Ｗを第１薬液処理槽１０４と第１リンス処理槽１０５との間で搬送し、第１薬液処理槽１０４内の第１薬液または第１リンス処理槽１０５内の第１リンス液に浸漬させる。同様に、第２副搬送ロボット１１２Ｂは、主搬送ロボット１１１から受け取った１バッチの基板Ｗを第２薬液処理槽１０６と第２リンス処理槽１０７との間で搬送し、第２薬液処理槽１０６内の第２薬液または第２リンス処理槽１０７内の第２リンス液に浸漬させる。 The first sub-transfer robot 112A transfers one batch of the substrate W received from the main transfer robot 111 between the first chemical solution treatment tank 104 and the first rinse treatment tank 105, and the first chemical solution treatment tank 104 in the first chemical solution treatment tank 104 transfers the substrate W. 1 Immerse in the chemical solution or the first rinse solution in the first rinse treatment tank 105. Similarly, the second sub-transfer robot 112B transfers one batch of the substrate W received from the main transfer robot 111 between the second chemical treatment tank 106 and the second rinse treatment tank 107, and the second chemical treatment tank 106 Immerse in the second chemical solution or the second rinse solution in the second rinse treatment tank 107.

１，２，３，４・・・基板処理装置
１１・・・処理槽
１５・・・ポンプ
１６・・・インラインヒータ
１７・・・フィルタ
２０，３６，３８・・・バイパス配管
２１，３７，３９・・・開閉弁
４０・・・シリコン濃度センサ
１００・・・基板処理システム
Ｗ・・・基板 1,2,3,4 ... Substrate processing device 11 ... Processing tank 15 ... Pump 16 ... In-line heater 17 ... Filter 20,36,38 ... Bypass piping 21,37,39・ ・ ・ On-off valve 40 ・ ・ ・ Silicon concentration sensor 100 ・ ・ ・ Board processing system W ・ ・ ・ Board

Claims (9)

処理液で基板に対して処理を行う基板処理装置において、
前記処理液を貯留し、該処理液に浸漬させて前記基板に対して前記処理を行う処理槽と、
前記処理槽から溢れた前記処理液を回収するオーバーフロー槽と、
前記オーバーフロー槽と前記処理槽とを連通接続する循環配管と、
前記循環配管に設けられ、前記処理液を循環させるポンプと、
前記循環配管に設けられ、前記処理液を処理温度に温調するインラインヒータと、
前記循環配管に設けられ、前記処理液中の異物を除去するフィルタと、
前記インラインヒータ及び前記フィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、前記インラインヒータ及び前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第１バイパス配管と、
前記第１バイパス配管を開閉する第１開閉弁と、
前記第１開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus that processes a substrate with a processing liquid
A treatment tank in which the treatment liquid is stored and immersed in the treatment liquid to perform the treatment on the substrate.
An overflow tank that collects the treatment liquid that overflows from the treatment tank,
A circulation pipe that connects the overflow tank and the treatment tank in communication,
A pump provided in the circulation pipe to circulate the treatment liquid and
An in-line heater provided in the circulation pipe to control the temperature of the treatment liquid to the treatment temperature,
A filter provided in the circulation pipe for removing foreign matter in the treatment liquid,
A first bypass pipe that branches off from the circulation pipe on the upstream side of the in-line heater and the filter, bypasses the in-line heater and the filter, and is connected in parallel with the circulation pipe.
A first on-off valve that opens and closes the first bypass pipe,
A control unit that controls the opening and closing of the first on-off valve and adjusts the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.
A substrate processing apparatus comprising. 前記フィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第２バイパス配管と、
前記第２バイパス配管を開閉する第２開閉弁と、
を備え、
前記制御部は、前記第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 A second bypass pipe that branches off from the circulation pipe on the upstream side of the filter, bypasses the filter, and is connected in parallel with the circulation pipe.
A second on-off valve that opens and closes the second bypass pipe, and
With
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls opening and closing of the first on-off valve and the second on-off valve to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank. .. 前記第１バイパス配管は、前記インラインヒータを迂回して前記循環配管と並列に接続されるヒータバイパス配管と、前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続されるフィルタバイパス配管とを含み、
前記第１開閉弁は、前記ヒータバイパス配管を開閉するヒータバイパス開閉弁と、前記フィルタバイパス配管を開閉するフィルタバイパス開閉弁とを含み、
前記制御部は、前記ヒータバイパス開閉弁及び前記フィルタバイパス開閉弁の開閉を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 The first bypass pipe includes a heater bypass pipe that bypasses the in-line heater and is connected in parallel with the circulation pipe, and a filter bypass pipe that bypasses the filter and is connected in parallel with the circulation pipe.
The first on-off valve includes a heater bypass on-off valve that opens and closes the heater bypass pipe and a filter bypass on-off valve that opens and closes the filter bypass pipe.
The substrate processing according to claim 1, wherein the control unit controls the opening and closing of the heater bypass on-off valve and the filter bypass on-off valve to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank. apparatus. 前記制御部は、前記処理による前記処理液中の特定の成分の濃度に応じて、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板処理装置。 Any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the flow rate of the treatment liquid flowing through the treatment tank according to the concentration of a specific component in the treatment liquid by the treatment. The substrate processing apparatus according to the section. 前記循環配管を流通する処理液における特定の成分の濃度を検知する濃度検知部を備え、
前記制御部は、前記濃度検知部により検知された前記濃度に基づいて、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板処理装置。 A concentration detector for detecting the concentration of a specific component in the processing liquid flowing through the circulation pipe is provided.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit adjusts the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank based on the concentration detected by the concentration detecting unit. Board processing equipment. 前記特定の成分は、シリコンであることを特徴とする請求項４又は５に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the specific component is silicon. 前記基板は、３次元ＮＡＮＤ半導体素子を形成する基板であり、
前記処理は、前記基板に含まれる窒化シリコン膜を、前記処理液としてリン酸を含むエッチング液によってエッチングする処理であることを特徴とする請求項１ないし６のいず
れか１項に記載の基板処理装置。 The substrate is a substrate on which a three-dimensional NAND semiconductor element is formed.
The substrate treatment according to any one of claims 1 to 6, wherein the treatment is a treatment of etching the silicon nitride film contained in the substrate with an etching solution containing phosphoric acid as the treatment liquid. apparatus. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置を備える基板処理システム。 A substrate processing system including the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7. 処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬させて処理を行う基板処理方法であって、
前記処理槽に連通接続される循環配管を介して、前記処理液を循環させるステップと、
前記処理液を処理温度に温調するインラインヒータ及び前記処理液中の異物を除去するフィルタの上流側において前記循環配管から分岐して、前記インラインヒータ及び前記フィルタを迂回して前記循環配管と並列に接続される第１バイパス配管を開閉する第１開閉弁を制御して、前記処理槽を流通する前記処理液の流量を調整するステップと、
を含むことを特徴とする基板処理方法。 This is a substrate processing method in which a substrate is immersed in a processing liquid stored in a processing tank for processing.
A step of circulating the treatment liquid through a circulation pipe that is communicated with the treatment tank,
Branches from the circulation pipe on the upstream side of the in-line heater that regulates the temperature of the treatment liquid to the treatment temperature and the filter that removes foreign substances in the treatment liquid, bypasses the in-line heater and the filter, and is parallel to the circulation pipe. A step of controlling the first on-off valve that opens and closes the first bypass pipe connected to the processing tank to adjust the flow rate of the processing liquid flowing through the processing tank.
A substrate processing method comprising.
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