JP7198595B2 - 基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
図1に示すように、第1実施形態に係る基板液処理システム1Aは、キャリア搬入出部2と、ロット形成部3と、ロット載置部4と、ロット搬送部5と、ロット処理部6と、制御部7とを備える。
続いて、図2を参照して、基板液処理システム1Aが含む基板液処理装置A1について詳細に説明する。図2に示すように、基板液処理装置A1は、エッチング処理装置26を含んで構成されている。
近年、多用なパターン形状の半導体素子が提案されている。処理液が貯留された処理槽に基板を浸漬させることによりパターンエッチングを行う方法においては、パターン形状に応じて、処理中に処理パラメータを変更したい場合がある。例えば、図4に示されるようなチャネルホール153の側壁にブロッキング絶縁膜154が形成されている基板8においては、エッチングにより窒化膜152の除去が進みブロッキング絶縁膜154が露出した状態において、ブロッキング絶縁膜154が大幅に除去されることを回避すべく、処理液の酸化膜に対するエッチングレートを低下させることが望まれる場合がある。すなわち、浸漬エッチングプロセス中において、意図するタイミング(予め定めた所望のタイミング)で処理条件(処理パラメータ)を適切に変更することが望まれている。
第2実施形態に係る基板液処理装置について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を主に説明する。図9(a),(b)に示されるように、第2実施形態に係る基板液処理装置は、上述した基板液処理装置A1の各構成に加えて、処理液貯留部238の容積を変更可能に構成された容積可変機構250を有している。
第3実施形態に係る基板液処理装置について説明する。以下では、上述した各実施形態と異なる点を主に説明する。図10(a),(b)に示されるように、第3実施形態に係る基板液処理装置は、上述した基板液処理装置A1の各構成に加えて、処理液貯留部338の容積を変更可能に構成された容積可変機構350を有している。容積可変機構350を設ける目的については、上述した第2実施形態と同様である。
第4実施形態に係る基板液処理装置について説明する。以下では、上述した各実施形態と異なる点を主に説明する。図11は第4実施形態に係る基板処理装置に含まれるバブル発生機構470の模式図であり、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図11(a)~(c)に示されるように、第4実施形態に係る基板液処理装置は、上述した基板液処理装置A1の各構成に加えて、外槽442内においてバブリングを行うバブル発生機構470を有している。バブル発生機構470は、第1実施形態において説明したバブル発生機構111と同様の構成とされているが、バブル発生機構111が処理槽34に設けられていたのに対し、バブル発生機構470は外槽442に設けられている。
第5実施形態に係る基板液処理装置について説明する。以下では、上述した各実施形態と異なる点を主に説明する。第5実施形態に係る基板液処理装置は、第4実施形態に係る基板液処理装置と同様に、処理液の濃度上昇に要する時間を短縮するための構成を有している。具体的には、第5実施形態に係る基板液処理装置では、図2に示すベントライン60(排出流路)に設けられたバルブ61B(流量制御バルブ)の開度が調節されることにより、濃度の上昇幅に応じて、排出される水蒸気量が調整される。バルブ61Bは、ベントライン60から排出される水蒸気量を調整する。バルブ61B(流量制御バルブ)の開度が調節されることにより、濃度の上昇幅に応じて、排出される水蒸気量が調整される。すなわち、制御部7は、処理液の濃度を上昇させる場合において、該濃度の目標値からの乖離が大きいほど多量の水蒸気が排出されるように、バルブ61Bを制御する。図13に示される例では、制御部7は、上昇幅(濃度差)が3[wt%]よりも大きい場合には排出されるベント流量(水蒸気量)を10[L/min]とし、上昇幅(濃度差)が1.1~2.9[wt%]である場合にはベント流量を7[L/min]とし、上昇幅(濃度差)が1[wt%]よりも小さい場合にはベント流量を4[L/min]とするように、バルブ61Bを制御している。これにより、濃度の上昇幅が大きいほど、排出される水蒸気量を増やすことができ、処理液濃度の上昇に要する時間を効果的に短縮することができる。
第6実施形態に係る基板液処理装置について説明する。以下では、上述した各実施形態と異なる点を主に説明する。第6実施形態に係る基板液処理装置は、第3実施形態に係る基板液処理装置(図10参照)の構成と、第4実施形態に係る基板液処理装置(図11参照)の構成とを合わせた構成を有している。すなわち、第3実施形態に係る基板液処理装置は、図14に示されるように、外槽642の容積を変更可能に構成された容積可変機構650と、外槽642内においてバブリングを行うバブル発生機構660とを有している。容積可変機構650の構成は、第3実施形態の容積可変機構350と同様であり、バブル発生機構660の構成は、第4実施形態のバブル発生機構470と同様である。このような構成によれば、外槽642の容積変更による液面高さ制御と、外槽642における気液界面増加による処理時間短縮とを共に実現することができる。
Claims (15)
- 処理液に基板を浸漬させることによって基板をエッチング処理する工程と、
前記基板をエッチング処理する工程が行われる基板処理期間において、前記基板に対するエッチング処理条件が変更される変換点を検知する工程と、
前記変換点が検知された場合に、前記基板処理期間における前記変換点の検知後の前記基板に対する前記エッチング処理条件を変更する工程と、を含み、
前記エッチング処理条件を変更する工程では、前記変換点が検知された場合に、前記処理液を貯留する処理液貯留部内においてバブリングを行うことにより、前記処理液の濃度を上昇させる、基板液処理方法。 - 前記変換点を検知する工程では、前記処理液に含まれる含有成分の前記処理液中における濃度を検出し、該濃度の経時変化の傾きに基づき前記変換点を検知する、請求項1記載の基板液処理方法。
- 前記エッチング処理条件を変更する工程では、前記変換点が検知された場合に、前記処理液に含まれる含有成分の前記処理液中における濃度を上昇させる、請求項1又は2記載の基板液処理方法。
- 前記エッチング処理条件を変更する工程では、前記基板を浸漬させる前記処理液の容量を変更する、請求項1~3のいずれか一項記載の基板液処理方法。
- 処理液に基板を浸漬させることによって該基板に液処理を行う基板液処理装置であって、
処理液を貯留する処理液貯留部と、
前記処理液貯留部に処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液を加熱する加熱部と、
制御部と、
前記処理液貯留部に設けられると共に、前記処理液貯留部の容積を変更可能に構成された容積可変機構と、
前記処理液貯留部内においてバブリングを行うバブル発生機構と、を備え、
前記制御部は、
前記基板にエッチング処理を行う基板処理期間において、前記基板に対するエッチング処理条件が変更される変換点に係る情報に基づき前記変換点を特定することと、
前記変換点が特定された場合に、前記基板処理期間における前記変換点の特定後の前記基板に対する前記エッチング処理条件が変更されるように前記処理液供給部及び前記加熱部を制御することと、を実行するように構成されている、基板液処理装置。 - 前記処理液に含まれる含有成分の前記処理液中における濃度を、前記変換点に係る情報として検出する検出部を更に備える、請求項5記載の基板液処理装置。
- 前記制御部は、前記処理液に含まれる含有成分の前記処理液中における濃度の経時変化の傾きの変化点を前記変換点として特定する、請求項6記載の基板液処理装置。
- 前記制御部は、前記基板に形成されるパターンに応じて予め定められた処理時間に基づき、前記基板を前記処理液に浸漬させた後、前記処理時間が経過した時点を前記変換点として特定する、請求項5~7のいずれか一項記載の基板液処理装置。
- 前記容積可変機構は、その内部の圧力が変化することにより前記処理液貯留部内において伸縮可能に構成されている、請求項5~8のいずれか一項記載の基板液処理装置。
- 前記容積可変機構は、中空構造であり、その内部にガスが充填されることにより前記処理液貯留部の容積を減らし、その内部からガスが放出されることにより前記処理液貯留部の容積を増やす、請求項5~8のいずれか一項記載の基板液処理装置。
- 前記処理液貯留部は、前記基板を浸漬させる内槽と、前記内槽からオーバーフローする前記処理液を受ける外槽と、前記外槽から前記内槽に前記処理液を循環させる循環路と、を有し、
前記容積可変機構及び前記バブル発生機構の少なくともいずれか一方は、前記外槽に設けられている、請求項5~10のいずれか一項記載の基板液処理装置。 - 前記バブル発生機構は、前記外槽に設けられており、
前記制御部は、
前記処理液の濃度を上昇させる場合において、該濃度の目標値からの乖離が大きいほど多量のバブルが発生するように前記バブル発生機構を制御し、
前記処理液の温度を低下させる場合において、該温度の目標値からの乖離が大きいほど多量のバブルが発生するように前記バブル発生機構を制御する、請求項11記載の基板液処理装置。 - 前記循環路から分岐する排出流路に設けられ、該排出流路から排出される水蒸気量を調節する流量制御バルブを更に備える、請求項11又は12記載の基板液処理装置。
- 前記制御部は、前記処理液の濃度を上昇させる場合において、該濃度の目標値からの乖離が大きいほど多量の水蒸気が排出されるように前記流量制御バルブを制御する、請求項13記載の基板液処理装置。
- 請求項1~4のいずれか一項記載の基板液処理方法を行うための基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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