JP2022047206A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板処理方法は、第1の処理液を用いて基板に対して第1の処理を行う工程と、前記第1の処理の後、第2の処理液を用いて基板に対して第2の処理を行う工程と、前記第1の処理に用いられた後の前記第1の処理液を前記第2の処理液へ添加する工程とを備える。前記第1の処理および前記第2の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。前記第1の処理液は少なくともフッ酸と硝酸とを含む混合液である。前記第2の処理液は少なくともフッ酸と硝酸と酢酸とを含む混合液である。
【選択図】図12
Description
<1-1.基板処理システムの概略構成>
図1は、一実施形態に係る基板処理システム1の概略構成の一例を示す図である。基板処理システム1は、例えば、ホストコンピュータ10と、基板処理装置20と、搬送装置30とを備える。基板処理装置20は複数設けられてもよい。ホストコンピュータ10と、複数の基板処理装置20と、搬送装置30とは例えば通信回線50を介して通信可能に接続される。通信回線50には、例えば、有線回線および無線回線の一方もしくは両方が採用される。
図2は、ホストコンピュータ10の電気的な構成の一例を示すブロック図である。ホストコンピュータ10は、複数の基板処理装置20を統括的に管理するための装置(管理装置ともいう)である。
図3は、基板処理装置20の概略構成の一例を示す模式的な平面図である。基板処理装置20は、例えば、基板Wの表面に対して処理液を供給することで各種処理を行うことができる枚葉式の装置である。ここでは、基板Wの一例として、半導体基板(ウエハ)が用いられる。各種処理には、例えば、エッチャントを用いたエッチング処理、液体で異物や除去対象物を除去する洗浄処理、水で洗い流すリンス処理およびレジストなどを塗布する塗布処理が含まれる。以下ではエッチング処理とリンス処理とを用いた説明が例示される。
図4は、一つの処理ユニット21の構成を例示する概略図である。図4は鉛直方向に垂直な方向から見た図である。処理ユニット21は基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。処理ユニット21は本体制御ユニット22の制御の下で動作する。本体制御ユニット22は処理ユニット21に備えられた各部の動作やバルブの開閉を制御する。
図5は、本体制御ユニット22の電気的な構成の一例を示すブロック図である。本体制御ユニット22は、例えば、コンピュータで実現され、バスラインBu2を介して接続された、通信部221、入力部222、出力部223、記憶部224、制御部225およびドライブ226を備える。
<1-6-1.全体的処理>
図7は、処理ユニット21を用いた処理の流れの一例を示す図である。この処理の流れは、本体制御ユニット22によって各部の動作が制御されることで実現される。ここでは、基板処理装置20のうちの1つの処理ユニット21に着目して説明する。
図8は、未処理の基板Wの構成を例示する断面図である。未処理の基板Wは第1層L1、第2層L2、第3層L3、第4層L4、第5層L5が積層された構造を有する。未処理の基板Wにおける上面Wuには第1層L1が露出し、下面Wbには第5層L5が露出する。
SiO2+6HF⇔H2SiF6+2H2O ・・・(2)
Si+4HNO2⇔SiO2+4NO+2H2O ・・・(4)
外壁70は筒状であって、スピンチャック5と、ガード71,72,73,74と、カップ75,76,77,78とを取り囲む。
図11~図15はガード71,72,73,74およびカップ75,76,77の位置を例示する模式図であり、鉛直方向と垂直な方向から見た図である。これらの図面においては処理液ノズル341,342と、リンス液ノズル38と、ガード機構7と、スピンチャック5と、基板Wと、スピンベース11以外が省略されて描かれている。
<1-7-1.パドル処理>
上記の説明と部分的に重複するが、基板Wにおいていわゆるパドル処理が行われてもよい。例えば、時刻Tf2よりも前の時点から基板Wの回転が停止し、時刻TN1よりも前の時点で基板Wが回転する。処理液HFNによるエッチングにおけるパドル処理は、処理液HFNとシリコンとが反応する時間を長くし、回収される処理液HFNにおける一酸化窒素の濃度を高めることに寄与する。
上面Wuから飛散した処理液HFNは、第1の場合には時刻Tf1から時刻T31の間においては貯留槽261L,261Rへ回収され、時刻T31以降は貯留槽262L,262Rへ回収される。上面Wuから飛散した処理液HFNは、第2の場合には時刻Tf1から時刻T33の間においては貯留槽261L,261Rへ回収され、時刻T33以降は貯留槽262L,262Rへ回収される。
図19は当該変形を説明する模式図である。処理液ノズル34が処理液配管351,352の両方と接続される。処理液バルブ361は処理液配管351に介挿され、処理液バルブ362は処理液配管352に介挿される。
上記の各項の説明に基づいて、以下に包括的な説明が行われる。
本開示において下記の方法が、基板処理方法として提示される。当該方法は、処理液HFNを用いて基板Wに対して第1の処理を行う工程を備える。当該工程は、例えば図16の時刻Tf1から時刻Tf2において実行される。当該方法は、第1の処理の後、処理液HNAを用いて基板Wに対して第2の処理を行う工程をも備える。当該工程は、例えば図16の時刻TN1から時刻TN2において実行される。第1の処理および第2の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。
本開示において下記の装置が、基板処理装置20として例示される。当該装置は、上記の基板処理方法の実現に資する。
基板処理装置20は、本体制御ユニット22によって制御され、基板Wを回転させる回転機構を更に備える。当該回転機構は例えばスピンチャック5である。
回転機構は、第2の処理が実行される期間の少なくとも一部において基板Wを回転させる。例えばガード73は、基板Wの回転によって基板Wから飛散する処理液HNAを受け止める(図13、および図16における時刻TN1から時刻TN2までの期間を参照)。回収系統は、ガード73によって受け止められた処理液HNAを貯留槽262L,262Rへ回収する。
添加系統は、ガード72,73を有する。基板Wの回転によって基板Wから飛散する処理液HFNは、まずガード72によって受け止められ(図16の時刻Tf1から時刻T31までの期間または時刻Tf1から時刻T33までの期間、および図11参照)、次いでガード72によって受け止められることなくガード73によって受け止められる(図16の時刻T31から時刻TN1までの期間または時刻T33から時刻TN1までの期間、および図12参照)。
<1-7-2>に即して見れば、回収系統は分岐機構を有する。当該分岐機構は、ガード72によって受け止められた処理液HFNを貯留槽261L,262Rと貯留槽262L,262Rとに分岐して選択的に回収する。分岐機構は図18を参照して、回収配管266,267,268と回収バルブ276,277とを有し、これらによってその機能が実現される。
スピンチャック5が、基板Wに処理液HFNあるいは処理液HNAが存在する状態で基板Wの回転を停止してもよい。これによりいわゆるパドル処理によるエッチングが行われる。
例えば第1の処理および第2の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。同じ基板Wに対して第1の処理は第2の処理に先行する。
20 基板処理装置
22 本体制御ユニット
34,341,342 処理液ノズル
71,72,73,74 ガード
75,76,77,78 カップ
261,261L,261R,262,262L,262R 貯留槽
263,264,265 回収機構
266,267,268 回収配管
276,277 回収バルブ
HFN,HNA 処理液
W 基板
Claims (7)
- 第1の処理液を用いて基板に対して第1の処理を行う工程と、
前記第1の処理の後、第2の処理液を用いて前記基板に対して第2の処理を行う工程と、
前記第1の処理に用いられた後の前記第1の処理液を前記第2の処理液へ添加する工程と
を備え、
前記第1の処理および前記第2の処理はいずれもシリコンのエッチング処理であり、
前記第1の処理液は少なくともフッ酸と硝酸とを含む混合液であり、
前記第2の処理液は少なくともフッ酸と硝酸と酢酸とを含む混合液である基板処理方法。 - 基板に対する第1の処理に用いられる第1の処理液の第1の吐出を行う第1のノズルと、
前記基板に対する第2の処理に用いられる第2の処理液の第2の吐出を行う第2のノズルと、
前記第1の処理に用いられた後の前記第1の処理液を前記第2の処理液へ添加する添加系統と、
前記第1の吐出、前記第2の吐出、前記添加系統による添加を制御する制御ユニットと
を備える基板処理装置。 - 前記制御ユニットによって制御され、前記第1の処理が行われる期間の少なくとも一部において前記基板を回転させる回転機構と、
前記第1の処理液を貯留する第1の貯留槽と、
前記第2の処理液を貯留する第2の貯留槽と
を更に備え、
前記第1のノズルには前記第1の貯留槽から前記第1の処理液が供給され、
前記第2のノズルには前記第2の貯留槽から前記第2の処理液が供給され、
前記添加系統は、
前記基板の回転によって前記基板から飛散する前記第1の処理液を受け止める第1のガードと、
前記第1のガードによって受け止められた前記第1の処理液の少なくとも一部を前記第2の貯留槽へ回収する回収系統と
を有する、請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記回転機構は、前記第2の処理が実行される期間の少なくとも一部において前記基板を回転させ、
前記第1のガードは、前記回転によって前記基板から飛散する前記第2の処理液を受け止め、
前記回収系統は、前記第1のガードによって受け止められた前記第2の処理液を前記第2の貯留槽へ回収する、請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記添加系統は
第2のガード
を更に有し、
前記回転によって前記基板から飛散する前記第1の処理液は、まず前記第2のガードによって受け止められ、次いで前記第2のガードによって受け止められることなく前記第1のガードによって受け止められ、
前記回収系統は、前記第2のガードによって受け止められた前記第1の処理液を前記第1の貯留槽へ回収する、請求項4に記載の基板処理装置。 - 前記回収系統は、前記第1のガードによって受け止められた前記第1の処理液を前記第1の貯留槽と前記第2の貯留槽とに分岐して選択的に回収する分岐機構を有し、
前記分岐機構は、前記制御ユニットによって制御されて、前記第1のガードによって受け止められた前記第1の処理液を前記第1の貯留槽へ回収してから、前記第1のガードによって受け止められた前記第2の処理液を前記第2の貯留槽へ回収する、請求項4に記載の基板処理装置。 - 前記回転機構は、前記基板に前記第1の処理液が存在する状態で前記回転を停止する、請求項3から請求項6のいずれか一つに記載の基板処理装置。
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