JP7328316B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は基板処理装置及び基板処理方法に係る。
半導体素子又は液晶ディスプレーを製造するために、基板にフォトリソグラフィー、蝕刻、アッシング、イオン注入、薄膜蒸着、そして洗浄等の多様な工程が遂行される。この中で、蝕刻工程は基板上に形成された薄膜の中で不必要な領域を除去する工程で、薄膜に対する高い選択比及び高蝕刻率が要求される。
一般的に基板の蝕刻工程又は洗浄工程は大きくケミカル処理段階、リンス処理段階、そして乾燥処理段階が順次的に遂行される。ケミカル処理段階には基板上に形成された薄膜を蝕刻処理するか、或いは基板の上の異物を除去するためのケミカルが基板に供給し、リンス処理段階には基板上に純水のようなリンス液が供給される。
国際特許公開２０１２／００１３５８３Ａ１号公報
本発明の一目的は基板を効率的に処理する基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
また、本発明の一目的は選択比高く基板を処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
また、本発明の一目的は選択比高く基板を処理することができる基板処理装置において、ノズルを最小化してノズル間の干渉を解消することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
本発明は基板を処理する装置を提供する。一実施形態において、基板処理装置は、基板を支持し、回転可能に提供される支持部材と、高温の第１処理液及び高温の第２処理液を選択的に前記基板に供給する処理液ノズルと、前記処理液ノズルが前記第１処理液を前記基板に先に供給した後、前記第２処理液を前記基板に供給するように前記処理液ノズルを制御する制御器と、を含む。
一実施形態において、前記基板は窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供されることができる。
一実施形態において、前記第１処理液はリン酸とシリコンの混合液で提供されることができる。
一実施形態において、前記第２処理液は純リン酸で提供されることができる。
一実施形態において、前記第１処理液を貯蔵する第１処理液タンクと、前記第２処理液を貯蔵する第２処理液タンクと、前記第１処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第１処理液タンクに貯蔵された前記第１処理液を前記処理液ノズルに伝達する第１液供給配管と、前記第２処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第２処理液タンクに貯蔵された前記第２処理液を前記処理液ノズルに伝達する第２液供給配管と、を含み、前記第１液供給配管と前記第２液供給配管は一領域以上が接するように提供されることができる。
一実施形態において、前記第１液供給配管と前記第２液供給配管は一地点で前記処理液ノズルまで接するように提供されることができる。
一実施形態において、前記第１液供給配管は、前記第１処理液タンクで前記処理液ノズルに供給される前記第１処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第１処理液タンクと連結される第１上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第１下流配管と、を含み、前記第２液供給配管は、前記第２処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第２処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第２処理液タンクと連結される第２上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第２下流配管と、を含み、前記第１下流配管と前記第２下流配管は接するように提供されることができる。
一実施形態において、前記第１上流配管には第１ヒーター及びバルブが提供され、前記第２上流配管には第２ヒーター及びバルブが提供されることができる。
一実施形態において、前記第１ヒーターは前記第１処理液を高温に加熱し、前記第２ヒーターは前記第２処理液を高温に加熱することができる。
一実施形態において、前記第１ヒーターは前記第１処理液を１６０℃以上に加熱し、前記第２ヒーターは前記第２処理液を１６０℃以上に加熱することができる。
一実施形態において、前記処理液ノズルは、第１ノズル部と第２ノズル部を含み、前記第１ノズル部は前記第１液供給配管と連結され、前記第２ノズル部は前記第２液供給配管と連結されることができる。
一実施形態において、前記基板に純水を供給する純水ノズルをさらに含むことができる。
一実施形態において、前記制御器は、前記基板が回転される状態で前記基板に前記純水を設定時間供給するプリウェット工程と、前記プリウェット工程の後に、前記基板が回転される状態で前記基板に前記第１処理液及び前記第２処理液を順次的に供給する蝕刻工程を遂行するように制御することができる。
一実施形態において、前記制御器は、前記蝕刻工程の後に、前記基板に対して純水を供給するリンス工程を遂行するように制御することができる。
本発明は窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される基板を蝕刻する方法を提供する。一実施形態において、基板処理方法は、前記基板が回転される状態で高温の第１処理液を前記基板に先に供給した後、高温の第２処理液を前記基板に供給して基板に対する蝕刻工程を遂行する。
本発明の他の観点にしたがう実施形態による基板処理方法は、窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される基板を蝕刻する方法において、高温の第１処理液に前記基板を設定時間浸漬し、その後前記基板を高温の第２処理液に浸漬して基板に対する蝕刻工程を遂行する。
一実施形態において、前記第１処理液はリン酸とシリコンの混合液で提供されることができる。
一実施形態において、前記第２処理液は純リン酸で提供されることができる。
一実施形態において、前記第１処理液と前記第２処理液は１６０℃以上に供給されることができる。
一実施形態において、前記蝕刻工程の前に、前記基板が回転される状態で前記基板に純水を設定時間供給するプリウェット工程と、前記蝕刻工程の後に、前記基板に対して純水を供給するリンス工程をさらに遂行することができる。
本発明の他の観点にしたがう実施形態による基板処理装置は、基板を支持し、回転可能に提供される支持部材と、高温の第１処理液及び高温の第２処理液を選択的に前記基板に供給する処理液ノズルと、前記第１処理液としてリン酸とシリコンの混合液を貯蔵する第１処理液タンクと、前記第２処理液として純リン酸を貯蔵する第２処理液タンクと、前記第１処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第１処理液タンクに貯蔵された前記第１処理液を前記処理液ノズルに伝達する第１液供給配管と、前記第２処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第２処理液タンクに貯蔵された前記第２処理液を前記処理液ノズルに伝達する第２液供給配管と、を含み、前記第１液供給配管は、前記第１処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第１処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第１処理液タンクと連結され、第１ヒーター及びバルブが提供される第１上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第１下流配管と、を含み、前記第２液供給配管は、前記第２処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第２処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第２処理液タンクと連結され、第２ヒーター及びバルブが提供される第２上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第２下流配管と、を含み、前記第１下流配管と前記第２下流配管は接するように提供され、前記処理液ノズルが前記第１処理液を前記基板に先に供給した後、前記第２処理液を前記基板に供給するように前記処理液ノズルを制御する制御器を含み、前記基板は窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される。
本発明の様々な実施形態によれば、基板を効率的に処理することができる。
本発明の様々な実施形態によれば、選択比高く基板を処理することができる。
本発明の様々な実施形態によれば、選択比高く基板を処理することができる基板処理装置において、ノズルを最小化してノズル間の干渉を解消することができる。
本発明の効果は上述した効果に限定されることではなく、本発明の詳細な説明又は特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むことと理解されなければならない。
本発明の一実施形態による基板処理装置を示す平面図である。 工程チャンバーの一例を示す図面である。 一実施形態に係る処理液ノズル、及び処理液ノズルが第１処理液タンク及び第２処理液タンクと連結された連結関係を示す図面である。 他の実施形態に係る処理液ノズル、及び処理液ノズルが第１処理液タンク及び第２処理液タンクと連結された連結関係を示す図面である。 本発明の一実施形態に係って基板が処理される過程を示す図面である。
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されることができるが、前記構成要素は前記用語によっって限定されてはならない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的として使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま、第１構成要素は第２構成要素と称されることができ、類似に第２構成要素とも第１構成要素と称されることができる。
ある構成要素が他の構成要素に“連結されて”あるか、或いは“接続されて”いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているか、又は接続されているが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されるべきである。反面に、ある構成要素が他の構成要素に“直接連結されて”いるか、或いは“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことと理解されるべきである。構成要素間の関係を説明する他の表現、即ち“～間に”と“すぐ～間に”又は“～に隣接する”と“～に直接隣接する“等も同様に解析されなければならない。
異なりに定義されない限り、技術的であるか、或いは科学的な用語を含んで、ここで使用されるすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されることと同一な意味である。一般的に使用される事前に定義されていることと同一の用語は関連技術の文脈の上に有する意味と一致する意味であることと解析されるべきであり、本出願で明確に定義しない限り、理想的であるか、或いは過度に形式的な意味として解釈されない。
図１は本発明の一実施形態による基板処理装置を示す平面図である。
図１を参照すれば、基板処理装置１はインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有する。インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順次的に一列に配列される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０が配列された方向を第１の方向１２とし、上部から見る時、第１の方向１２と垂直になる方向を第２方向１４とし、第１の方向１２と第２方向１４を含む平面と垂直である方向を第３方向１６とする。
ロードポート１２０には基板Ｗが収納されたキャリヤー１３０が位置される。ロードポート１２０は複数に提供され、これらは第２方向１４に沿って一列に配置される。ロードポート１２０の数は工程処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント条件等に応じて変更されることができる。キャリヤー１３０には基板がＷを地面に対して水平に配置した状態に収納するための多数のスロット（図示せず）が形成される。キャリヤー１３０としては前面開放一体型ポッド（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用されることができる。
工程処理モジュール２０はバッファユニット２２０、移送チャンバー２４０、そして工程チャンバー２６０を有する。移送チャンバー２４０はその長さ方向が第１方向１２と平行に配置される。移送チャンバー２４０の両側には各々工程チャンバー２６０が配置される。移送チャンバー２４０の一側及び他側で工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０を基準に対称されるように提供される。移送チャンバー２４０の一側には複数の工程チャンバー２６０が提供される。工程チャンバー２６０の中で一部は移送チャンバー２４０の長さ方向に沿って配置される。また、工程チャンバー２６０の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、移送チャンバー２４０の一側には工程チャンバー２６０がＡＸＢの配列に配置されることができる。ここで、Ａは第１の方向１２に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数であり、Ｂは第３方向１６に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数である。移送チャンバー２４０の一側に工程チャンバー２６０が４つ又は６つ提供される場合、工程チャンバー２６０は２Ｘ２又は３Ｘ２の配列に配置されることができる。工程チャンバー２６０の数は変更されることができる。上述したことと異なりに、工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０の一側のみに提供されることができる。また、工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０の一側及び両側に単層に提供されることができる。
バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と移送チャンバー２４０との間に配置される。バッファユニット２２０は移送チャンバー２４０と移送フレーム１４０との間に基板Ｗが搬送される前に基板Ｗが留まる空間を提供する。バッファユニット２２０の内部には基板Ｗが置かれるスロット（図示せず）が提供される。スロット（図示せず）は相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように複数が提供される。バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と対向する面及び移送チャンバー２４０と対向する面が開放される。
移送フレーム１４０はロードポート１２０に安着されたキャリヤー１３０とバッファユニット２２０との間に基板Ｗを搬送する。移送フレーム１４０にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はその長さ方向が第２方向１４と並んで提供される。インデックスロボット１４４はインデックスレール１４２上に設置され、インデックスレール１４２に沿って第２方向１４に直線移動される。インデックスロボット１４４はベース１４４ａ、本体１４４ｂ、及びインデックスアーム１４４ｃを有する。ベース１４４ａはインデックスレール１４２に沿って移動可能するように設置される。本体１４４ｂはベース１４４ａに結合される。本体１４４ｂはベース１４４ａ上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体１４４ｂはベース１４４ａ上で回転可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは本体１４４ｂに結合され、本体１４４ｂに対して前進及び後進移動可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは複数に提供されて各々個別に駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム１４４ｃの中で一部は工程処理モジュール２０からキャリヤー１３０に基板Ｗを搬送する時に使用され、その他の一部はキャリヤー１３０から工程処理モジュール２０に基板Ｗを搬送する時、使用されることができる。これはインデックスロボット１４４が基板Ｗを搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板Ｗから発生されたパーティクルが工程処理後の基板Ｗに付着されることを防止することができる。
移送チャンバー２４０はバッファユニット２２０と工程チャンバー２６０との間に、そして工程チャンバー２６０の間に基板Ｗを搬送する。移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２とメーンロボット２４４が提供される。ガイドレール２４２はその長さ方向が第１方向１２と並んで配置される。メーンロボット２４４はガイドレール２４２上に設置され、ガイドレール２４２上で第１の方向１２に沿って直線移動される。メーンロボット２４４はベース２４４ａ、本体２４４ｂ、及びメーンアーム２４４ｃを有する。ベース２４４ａはガイドレール２４２に沿って移動可能するように設置される。本体２４４ｂはベース２４４ａに結合される。本体２４４ｂはベース２４４ａ上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体２４４ｂはベース２４４ａ上で回転可能するように提供される。メーンアーム２４４ｃは本体２４４ｂに結合され、これは本体２４４ｂに対して前進及び後進移動可能するように提供される。メーンアーム２４４ｃは複数に提供されて各々個別駆動されるように提供される。メーンアーム２４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。
工程チャンバー２６０は基板Ｗに対して洗浄工程を遂行する。工程チャンバー２６０は遂行する洗浄工程の種類に応じて異なる構造を有することができる。これと異なりに、各々の工程チャンバー２６０は同一な構造を有することができる。選択的に工程チャンバー２６０は複数のグループに区分されて、同一なグループに属する工程チャンバー２６０は互いに同一であり、互いに異なるグループに属する工程チャンバー２６０の構造は互いに異なりに提供されることができる。
図２は工程チャンバーの一例を示す図面である。
図２を参照すれば、工程チャンバー２６０はカップ３２０、支持部材３４０、昇降ユニット３６０、処理液供給ユニット３８０、純水供給ユニット４００、及び制御器５００を含む。
カップ３２０は内部に基板Ｗが処理される処理空間を提供する。カップ３２０は上部が開放された筒形状を有する。カップ３２０は内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、そして外部回収筒３２６を有する。各々の回収筒３２２、３２４、３２６は工程に使用された処理液の中で互いに異なる処理液を回収する。内部回収筒３２２は支持部材３４０を囲む環状のリング形状に提供される。中間回収筒３２４は内部回収筒３２２を囲む環状のリング形状に提供される。外部回収筒３２６は中間回収筒３２４を囲む環状のリング形状に提供される。内部回収筒３２２の内側空間３２２ａ、内部回収筒３２２と中間回収筒３２４との間の空間３２４ａ、そして中間回収筒３２４と外部回収筒３２６との間の空間３２６ａは各々内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、そして外部回収筒３２６に処理液が流入される流入口として機能する。一例によれば、各々の流入口は互いに異なる高さに位置されることができる。各々の回収筒３２２、３２４、３２６の底面下には回収配管３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂが連結される。各々の回収筒３２２、３２４、３２６に流入された処理液は回収配管３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂを通じて外部の処理液再生システム（図示せず）に提供されて再使用されることができる。
支持部材３４０は工程進行の中で基板Ｗを支持し、基板Ｗを回転させる。支持部材３４０はスピンチャック３４２、支持ピン３４４、チョクピン３４６、そして支持軸３４８を有する。スピンチャック３４２は上部から見る時、大体に円形に提供される上部面を有する。スピンチャック３４２の外側面は段差付けるように提供される。スピンチャック３４２はその底面が上部面に比べて小さい直径を有するように提供される。スピンチャック３４２の外側面は第１傾斜面３４１、水平面３４３、そして第２傾斜面３４５を有する。第１傾斜面３４１はスピンチャック３４２の上部面から下に延長される。水平面３４３は第１傾斜面３４１の下端から内側方向に延長される。第２傾斜面３４５は水平面３４３の内側端から下に延長される。第１傾斜面３４１及び第２傾斜面３４５の各々は本体の中心軸と近くなるほど、下方傾いた方向に向かうように提供される。
支持ピン３４４は複数が提供される。支持ピン３４４はスピンチャック３４２の上部面の縁部に所定の間隔に離隔されるように配置し、スピンチャック３４２から上部に突出される。支持ピン３４４は相互間の組み合わせによって全体的に環状のリング形状を有するように配置される。支持ピン３４４はスピンチャック３４２の上部面から基板Ｗが一定距離離隔されるように基板Ｗの背面縁を支持する。
チャックピン３４６は複数が提供される。チャックピン３４６はスピンチャック３４２の中心軸で支持ピン３４４より遠く離れるように配置される。チャックピン３４６はスピンチャック３４２から上部に突出されるように提供される。チャックピン３４６は支持部材３４０が回転される時、基板Ｗが正位置から側方向に離脱されないように基板Ｗの側部を支持する。チャックピン３４６はスピンチャック３４２の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間に直線移動可能するように提供される。待機位置は支持位置に比べてスピンチャック３４２の中心から遠く離れた場所である。基板Ｗが支持部材３４０にローディング又はアンローディングされる時、チャックピン３４６は待機位置に位置され、基板Ｗに対して工程を遂行する時、チャックピン３４６は支持位置に位置される。支持位置でチャックピン３４６は基板Ｗの側部と接触される。
支持軸３４８はスピンチャック３４２を回転可能に支持する。支持軸３４８はスピンチャック３４２の下に位置される。支持軸３４８は回転軸３４７及び固定軸３４９を含む。回転軸３４７は内軸として提供され、固定軸３４９は外軸として提供される。回転軸３４７はその長さ方向が第３方向に向かうように提供される。回転軸３４７はスピンチャック３４２の底面に固定結合される。回転軸３４７は駆動部材３５０によって回転できるように提供される。スピンチャック３４２は回転軸３４７と共に回転されるように提供される。固定軸３４９は回転軸３４７を囲む中空の円筒形状を有する。固定軸３４９は回転軸３４７に比べて大きい直径を有するように提供される。固定軸３４９の内側面は回転軸３４７と離隔されるように位置される。固定軸３４９は回転軸が回転される際に固定された状態を維持する。
昇降ユニット３６０はカップ３２０を上下方向に移動させる。カップ３２０が上下に移動されることによって支持部材３４０に対するカップ３２０の相対高さが変更される。昇降ユニット３６０はブラケット３６２、移動軸３６４、そして駆動器３６６を有する。ブラケット３６２はカップ３２０の外壁に設置され、ブラケット３６２には駆動器３６６によって上下方向に移動される移動軸３６４が結合される。基板Ｗが支持部材３４０に置かれるか、或いは支持部材３４０から持ち上げられる時、支持部材３４０がカップ３２０の上部に突出されるようにカップ３２０は下降される。また、工程が進行される時には基板Ｗに供給された処理液の種類に応じて処理液が既設定された回収筒３２２、３２４、３２６に流入されるようにカップ３２０の高さが調節する。選択的に、昇降ユニット３６０は支持部材３４０を上下方向に移動させることができる。
処理液供給ユニット３８０は基板Ｗ上に処理液を供給する。処理液供給ユニット３８０は基板Ｗの処理効率を増加させるために設定温度に加熱された処理液を基板Ｗに供給することができる。
処理液供給ユニット３８０は支持軸３８６、アーム３８２、そして処理液ノズル３８１を含む。支持軸３８６はカップ３２０の一側に配置される。支持軸３８６はその長さ方向が上下方向に提供されるロード形状を有する。支持軸３８６は駆動部材３９４によって回転及び昇降運動が可能である。これと異なりに、支持軸３８６は駆動部材３９４によって水平方向に直線移動及び昇降運動することができる。アーム３８２は処理液ノズル３８１を支持する。アーム３８２は支持軸３８６に結合され、終端底面には処理液ノズル３８１が固定結合される。処理液ノズル３８１は支持軸３８６の回転によってスイング移動されることができる。処理液ノズル３８１第３支持軸３８６の回転によって工程位置と待機位置に移動可能である。ここで、工程位置は処理液ノズル３８１が支持部材３４０と対向される位置であり、待機位置は処理液ノズル３８１が工程位置をから逸脱された場所である。処理液ノズル３８１は基板Ｗ上に第１処理液及び第２処理液を選択的に供給する。一実施形態によれば、第１処理液はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）とシリコン（Ｓｉ）の混合液である。一実施形態によれば、第２処理液は純リン酸である。本明細書で定義する純リン酸とは何も添加されないリン酸水溶液を意味する。一実施形態によれば、純リン酸はリン酸が９０％含有されたリン酸水溶液であり得る。
純水供給ユニット４００は支持部材３４０に位置された基板Ｗに純水（ＤＩＷ）を供給する。一例として、純水供給ユニット４００は処理液供給ユニット３８０と同一又は類似な構造によって工程位置と待機位置との間を移動可能に提供されることができる。純水供給ユニット４００に提供されるノズルはカップ３２０の上部に配置されて、基板に純水を供給可能に提供されることができる。
図３は一実施形態に係る処理液ノズル、及び処理液ノズルが第１処理液タンク及び第２処理液タンクと連結された連結関係を示す図面である。
図３を参照すれば、処理液ノズル３８１は第１ノズル部３８１ａと第２ノズル部３８１ｂを含む。第１ノズル部３８１ａと第２ノズル部３８１ｂは１つの本体に連結されて処理液ノズル３８１をなす。第１ノズル部３８１ａは基板Ｗに第１処理液を供給し、第２ノズル部３８１ｂは基板Ｗに第２処理液を供給する。一実施形態によれば、第１処理液はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）とシリコン（Ｓｉ）の混合液である。一実施形態によれば、第２処理液は純リン酸である。本明細書で定義する純リン酸とは何も添加されないリン酸水溶液を意味する。一実施形態によれば、純リン酸はリン酸が９０％含有されたリン酸水溶液であり得る。
処理液ノズル３８１は第１処理液タンク６１０及び第２処理液タンク６２０に連結される。第１処理液タンク６１０は設定濃度の第１処理液を貯蔵するように提供される。第２処理液タンク６２０は設定濃度の第２処理液を貯蔵するように提供される。
第１処理液タンク６１０は第１液供給配管６１１によって第１ノズル部３８１ａと連結される。第１液供給配管６１１は第１上流配管６１１ｂと第１下流配管６１１ａを含む。第１処理液タンク６１０で第１ノズル部３８１ａに供給される第１処理液の流れに応じて、第１液供給配管６１１上で第１上流配管６１１ｂは上流に配置し、第１下流配管６１１ａは下流に配置される。第１上流配管６１１ｂの一端は第１処理液タンク６１０と連結され、他端は第１下流配管６１１ａと連結される。第１下流配管６１１ａの一端は第１上流配管６１１ｂと連結され、他端は第１ノズル部３８１ａと連結される。実施形態によれば、第１上流配管６１１ｂには第１ヒーター６１２及び第１バルブ６１５が設置される。第１ヒーター６１２は第１処理液を設定温度に加熱する。設定温度は１６０℃以上であり得る。第１バルブ６１５は流路の開閉が可能な開閉バルブで提供されることができる。また、第１バルブ６１５は流路の開放程度を調節して流量を調節する流量制御バルブであり得る。第１下流配管６１１ａは後述する第２下流配管６２１ａと接触する。第１下流配管６１１ａと第２下流配管６２１ａは処理液ノズル３８１まで続く経路まで接触する。第１下流配管６１１ａと第２下流配管６２１ａが互いに接触した状態に処理液ノズル３８１まで続くことによって、各々を通じて伝送される処理液の温度を相互補完することができる。
第２処理液タンク６２０は第２液供給配管６２１によって第２ノズル部３８１ｂと連結される。第２液供給配管６２１は第２上流配管６２１ｂと第２下流配管６２１ａを含む。第２処理液タンク６２０から第２ノズル部３８１ｂに供給される第２処理液の流れに応じて、第２液供給配管６２１上で第２上流配管６２１ｂは上流に配置し、第２下流配管６２１ａは下流に配置される。第２上流配管６２１ｂの一端は第１処理液タンク６１０と連結され、他端は第２下流配管６２１ａと連結される。第２下流配管６２１ａの一端は第２上流配管６２１ｂと連結され、他端は第２ノズル部３８１ｂと連結される。実施形態によれば、第２上流配管６２１ｂには第２ヒーター６２２及び第２バルブ６２５が設置される。第２ヒーター６２２は第２処理液を設定温度に加熱する。設定温度は１６０℃以上であり得る。第２バルブ６２５は流路の開閉が可能な開閉バルブで提供されることができる。また、第２バルブ６２５は流路の開放程度を調節して流量を調節する流量制御バルブであり得る。第２下流配管６２１ａは第１下流配管６１１ａと接触する。第２下流配管６２１ａと第１下流配管６１１ａは処理液ノズル３８１まで続く経路まで接触する。第１下流配管６１１ａと第２下流配管６２１ａが互いに接触した状態に処理液ノズル３８１まで続くことによって、各々を通じて伝送される処理液の温度を相互補完することができる。
図４は他の実施形態に係る処理液ノズル、及び処理液ノズルが第１処理液タンク及び第２処理液タンクと連結された連結関係を示す図面である。
図４を参照すれば、処理液ノズル１３８１は第１処理液タンク１６１０及び第２処理液タンク１６２０に連結される。第１処理液タンク１６１０は設定濃度の第１処理液を貯蔵するように提供される。第２処理液タンク１６２０は設定濃度の第２処理液を貯蔵するように提供される。
第１処理液タンク１６１０は第１液供給配管１６１１によって処理液ノズル１３８１と連結される。第１液供給配管１６１１は第１上流配管１６１１ｂと第１下流配管１６１１ａを含む。第１処理液タンク１６１０から処理液ノズル１３８１に供給される第１処理液の流れに応じて、第１液供給配管１６１１上で第１上流配管１６１１ｂは上流に配置し、第１下流配管１６１１ａは下流に配置される。第１上流配管１６１１ｂの一端は第１処理液タンク１６１０と連結され、他端は第１下流配管１６１１ａと連結される。第１下流配管１６１１ａの一端は第１上流配管１６１１ｂと連結され、他端は処理液ノズル１３８１と連結される。実施形態によれば、第１上流配管１６１１ｂには第１ヒーター１６１２及び第１バルブ１６１５が設置される。第１ヒーター１６１２は第１処理液を設定温度に加熱する。設定温度は１６０℃以上であり得る。また、設定温度は第１処理液の沸点以下であり得る。第１バルブ１６１５は流路の開閉が可能な開閉バルブで提供されることができる。また、第１バルブ１６１５は流路の開放程度を調節して流量を調節する流量制御バルブであり得る。第１下流配管１６１１ａは後述する第２下流配管１６２１ａと接触する。第１下流配管１６１１ａと第２下流配管１６２１ａは処理液ノズル１３８１まで続く経路まで接触する。第１下流配管１６１１ａと第２下流配管１６２１ａが互いに接触した状態に処理液ノズル１３８１まで続くことによって、各々を通じて伝送される処理液の温度を相互補完することができる。
第２処理液タンク１６２０は第２液供給配管１６２１によって処理液ノズル１３８１と連結される。第２液供給配管１６２１は第２上流配管１６２１ｂと第２下流配管１６２１ａを含む。第２処理液タンク１６２０から処理液ノズル１３８１に供給される第２処理液の流れに応じて、第２液供給配管１６２１上で第２上流配管１６２１ｂは上流に配置し、第２下流配管１６２１ａは下流に配置される。第２上流配管１６２１ｂの一端は第１処理液タンク１６１０と連結され、他端は第２下流配管１６２１ａと連結される。第２下流配管１６２１ａの一端は第２上流配管１６２１ｂと連結され、他端は処理液ノズル１３８１と連結される。実施形態によれば、第２上流配管１６２１ｂには第２ヒーター１６２２及び第２バルブ６２５が設置される。第２ヒーター１６２２は第２処理液を設定温度に加熱する。設定温度は１６０℃以上であり得る。また、設定温度は第１処理液の沸点以下であり得る。第２バルブ６２５は流路の開閉が可能な開閉バルブで提供されることができる。また、第２バルブ６２５は流路の開放程度を調節して流量を調節する流量制御バルブであり得る。第２下流配管１６２１ａは第１下流配管１６１１ａと接触する。第２下流配管１６２１ａと第１下流配管１６１１ａは処理液ノズル１３８１まで続く経路まで接触する。第１下流配管１６１１ａと第２下流配管１６２１ａが互いに接触した状態に処理液ノズル１３８１まで続くことによって、各々を通じて伝送される処理液の温度を相互補完することができる。
図３及び図４で図示し、説明した実施形態によれば、第１処理液供給タンク及び第２処理液供給タンクで各々供給された１つの処理液ノズルで吐出可能になることによって、複数のノズルが提供されることにしたがうノズル間の干渉を解消することができ、さらに第１処理液供給配管と第２処理液供給配管を密着させることによって、相互間の温度を補完することができる。
図５は本発明の一実施形態に係って基板が処理される過程を示す図面である。図５を参照して本発明の一実施形態に係る基板処理方法を説明する。
基板に対する蝕刻工程の前に、プリウェット工程を遂行することができる（Ｓ１００）。プリウェット工程は純水供給ユニット４００が基板に純水（ＤＩＷ）を供給して遂行されることができる。純水（ＤＩＷ）が供給される時、制御器５００は基板が設定速力に回転されるように支持部材３４０を制御することができる。
蝕刻工程は第１処理液による処理工程（Ｓ２００）と、第２処理液による処理工程（Ｓ３００）に進行される。基板Ｗは窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される。例えば、基板はＶ－ｎａｎｄメモリを製造する過程に提供されて、窒化シリコン層及び酸化シリコン層が交互に積層された状態に提供されることができる。蝕刻工程によって窒化シリコン層が選択的に蝕刻される。
第１処理液による処理工程（Ｓ２００）では基板Ｗを支持する支持部材３４０が回転される状態で基板Ｗ上に第１処理液を供給する。第１処理液は高温（例えば、１６０℃以上）に供給される。処理液ノズル３８１は固定又はスキャン方式に第１処理液を基板Ｗに供給する。第１処理液はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）とシリコン（Ｓｉ）の混合液である。
第２処理液による基板処理工程（Ｓ３００）で第２処理液は高温（例えば、１６０℃以上）に供給され、処理液ノズル３８１は固定又はスキャン方式に第２処理液を基板Ｗに供給する。第２処理液は純リン酸である。この時、第２処理液の供給流量は１００乃至１５００ｃｃ／ｍｉｎであり、支持部材３４０は１０乃至１５００ｒｐｍに回転される。
本発明の実施形態によれば、第１処理液を供給するノズルと第２処理液を供給するノズルが処理液ノズル３８１に提供されることによって、Ｓ３００工程で直ちにＳ４００工程を進行することができる。また、本発明の実施形態によれば、基板Ｗをリン酸とシリコン（Ｓｉ）の混合液で提供される第１処理液で処理した後、純水（ＤＩＷ）ではない純リン酸で提供される第２処理液でリンスされることができる。第２処理液で提供される純リン酸は基板Ｗの酸素（Ｏ）とリン酸とシリコン（Ｓｉ）の混合液で提供される第１処理液の中で、シリコン（Ｓｉ）の反応で形成された副産物の結合を切り、パーティクルを除去することができる。したがって、本発明の実施形態によれば、ＳＣ－１薬液の使用は必要としない。即ち、追加的な洗浄工程は必要としない。
基板に対する蝕刻工程が完了されれば、リンス工程が遂行されることができる（Ｓ４００）。リンス工程は純水ノズル４００が基板に純水を供給して遂行されることができる。純水が供給される時、制御器５００は基板が設定速力に回転されるように支持部材３４０を制御することができる。その後、基板Ｗには乾燥工程（Ｓ５００）が遂行されることができる。乾燥工程はスピンドライ又は、超臨界乾燥等が適用されることができる。
制御器５００は基板処理装置を制御することができる。制御器５００は上述したように基板を設定工程に応じて処理されるように工程チャンバー２６０の構成要素を制御することができる。また、制御器５００は基板処理装置の制御を実行するマイクロプロセッサー（コンピュータ）で成されるプロセスコントローラと、オペレータが基板処理装置を管理するためにコマンド入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等に成されるユーザインターフェイスと、基板処理装置で実行される処理をプロセスコントローラの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件に応じて各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち処理レシピが格納された格納部を具備することができる。また、ユーザインターフェイス及び格納部はプロセスコントローラに接続されていることができる。処理レシピは記憶部の中で記憶媒体に記憶されていることができ、記憶媒体は、ハードディスクであってもよく、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性ディスクや、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
本発明の実施形態として、枚葉式装置を説明したが、バッチ式装置でも本発明の実施形態に係る基板処理方法を適用することができる。例えば、処理液が収容される水槽に複数の基板を浸漬して処理することができる。一実施形態において、基板処理方法は、基板を純水（ＤＩＷ）が入った水槽に浸漬してプリウェットする段階と、第１処理液が入った水槽に浸漬して蝕刻する段階と、第２処理液が入った水槽に浸漬してリンスする段階と、純水（ＤＩＷ）が入った水槽に浸漬してリンスする段階と、を順番に進行する。第１処理液は高温（例えば、１６０℃以上）に加熱されたリン酸とシリコンの混合液である。第１処理液は高温（例えば、１６０℃以上）に加熱された純リン酸である。その後、純水によってリンスされた基板には乾燥工程が行われる。乾燥工程はスピンドライ又は超臨界乾燥が適用されることができる。以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
３２０ カップ
３４０ 支持部材
３６０ 昇降ユニット
３８０ 処理液供給ユニット
３８１ 処理液ノズル
４００ 純水供給ユニット
５００ 制御器
６１０、６２０ 処理液タンク
６１２、６２２ ヒーター
６１５、６２５ バルブ

Claims (17)

  1. 基板を支持し、回転可能に提供される支持部材と、
    加熱された第１処理液及び加熱された第２処理液を選択的に前記基板に供給する処理液ノズルと、
    前記処理液ノズルが前記第１処理液を前記基板に先に供給した後、前記第２処理液を前記基板に供給するように前記処理液ノズルを制御する制御器と、を含み、
    前記第１処理液は、リン酸とシリコンの混合液で提供され、
    前記第２処理液は、純リン酸で提供される、基板処理装置。
  2. 前記基板は、窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第１処理液を貯蔵する第１処理液タンクと、
    前記第２処理液を貯蔵する第２処理液タンクと、
    前記第１処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第１処理液タンクに貯蔵された前記第１処理液を前記処理液ノズルに伝達する第１液供給配管と、
    前記第２処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第２処理液タンクに貯蔵された前記第２処理液を前記処理液ノズルに伝達する第２液供給配管と、を含み、
    前記第１液供給配管と前記第２液供給配管は、一領域以上が接するように提供される請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１液供給配管と前記第２液供給配管は、一地点で前記処理液ノズルまで接するように提供される請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記第１液供給配管は、
    前記第１処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第１処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第１処理液タンクと連結される第１上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第１下流配管と、を含み、
    前記第２液供給配管は、
    前記第２処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第２処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第２処理液タンクと連結される第２上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第２下流配管と、を含み、
    前記第１下流配管と前記第２下流配管は、接するように提供される請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１上流配管には第１ヒーター及びバルブが提供され、
    前記第２上流配管には第２ヒーター及びバルブが提供される請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１ヒーターは、前記第１処理液を加熱し、
    前記第２ヒーターは、前記第２処理液を加熱する請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記第１ヒーターは、前記第１処理液を１６０℃以上に加熱し、
    前記第２ヒーターは、前記第２処理液を１６０℃以上に加熱する請求項６に記載の基板処理装置。
  9. 前記処理液ノズルは、
    第１ノズル部と第２ノズル部を含み、
    前記第１ノズル部は、前記第１液供給配管と連結され、
    前記第２ノズル部は、前記第２液供給配管と連結される請求項５に記載の基板処理装置。
  10. 前記基板に純水を供給する純水ノズルをさらに含む請求項１に記載の基板処理装置。
  11. 前記制御器は、
    前記基板が回転される状態で前記基板に前記純水を設定時間供給するプリウェット工程と、
    前記プリウェット工程の後に、前記基板が回転される状態で前記基板に前記第１処理液及び前記第２処理液を順次的に供給する蝕刻工程と、を遂行するように制御する請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記制御器は、
    前記蝕刻工程の後に、前記基板に対して純水を供給するリンス工程を遂行するように制御する請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される基板を蝕刻する方法において、
    前記基板が回転される状態で加熱された第１処理液を前記基板に先に供給した後、加熱された第２処理液を前記基板に供給して基板に対する蝕刻工程を遂行し、
    記第１処理液は、リン酸とシリコンの混合液で提供され、
    前記第２処理液は純リン酸で提供される、基板処理方法。
  14. 窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される基板を蝕刻する方法において、
    加熱された第１処理液に前記基板を設定時間浸漬し、その後前記基板を加熱された第２処理液に浸漬して基板に対する蝕刻工程を遂行し、
    記第１処理液は、リン酸とシリコンの混合液で提供され、
    前記第２処理液は純リン酸で提供される、基板処理方法。
  15. 前記第１処理液と前記第２処理液は、１６０℃以上に供給される請求項１３又は請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 前記蝕刻工程の前に、前記基板が回転される状態で前記基板に純水を設定時間供給するプリウェット工程と、
    前記蝕刻工程の後に、前記基板に対して純水を供給するリンス工程をさらに遂行する請求項１３に記載の基板処理方法。
  17. 基板を支持し、回転可能に提供される支持部材と、
    加熱された第１処理液及び加熱された第２処理液を選択的に前記基板に供給する処理液ノズルと、
    前記第１処理液としてリン酸とシリコンの混合液を貯蔵する第１処理液タンクと、
    前記第２処理液として純リン酸を貯蔵する第２処理液タンクと、
    前記第１処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第１処理液タンクに貯蔵された前記第１処理液を前記処理液ノズルに伝達する第１液供給配管と、
    前記第２処理液タンクと前記処理液ノズルを連結して前記第２処理液タンクに貯蔵された前記第２処理液を前記処理液ノズルに伝達する第２液供給配管と、を含み、
    前記第１液供給配管は、
    前記第１処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第１処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第１処理液タンクと連結され、第１ヒーター及びバルブが提供される第１上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第１下流配管と、を含み、
    前記第２液供給配管は、
    前記第２処理液タンクから前記処理液ノズルに供給される前記第２処理液の流れを基準に、上流に配置されて前記第２処理液タンクと連結され、第２ヒーター及びバルブが提供される第２上流配管と、下流に配置されて前記処理液ノズルと連結される第２下流配管と、を含み、
    前記第１下流配管と前記第２下流配管は、接するように提供され、
    前記処理液ノズルが前記第１処理液を前記基板に先に供給した後、前記第２処理液を前記基板に供給するように前記処理液ノズルを制御する制御器を含み、
    前記基板は、窒化シリコン層及び酸化シリコン層が形成された状態に提供される基板処理装置。
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