KR101350052B1 - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

기판처리방법은 불필요물을 기판으로부터 제거하는 제거공정과, 제거공정과 병행하여 행해지는 증발공정을 포함한다. 상기 제거공정은 불화수소를 포함하는 HF 증기와, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 용제를 포함하는 용제 증기를 기판에 공급함으로써, 상기 불필요물을 에칭하여 제거한다. 상기 증발공정은 상기 기판 위의 상기 용제를 증발시킨다.

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 기판처리방법 및 기판처리장치에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display) 용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광학 자기 디스크용 기판, 포토마스크(photomask)용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정표시장치의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정표시장치용 유리 기판 등의 기판에 불화수소산(불화수소의 수용액)을 공급함으로써, 기판으로부터 불필요한 막을 제거하는 에칭공정이나, 기판으로부터 파티클을 제거하는 세정공정이 행해진다. 예를 들어, 일본특허 제4403202호 공보에는, 불화수소산을 기판에 공급하여, 기판으로부터 불필요한 막의 찌꺼기를 제거하는 기판처리방법이 개시되어 있다. 상기 기판에 불화수소산이 공급된 후는 린스액으로서의 순수(純水)가 상기 기판에 공급되어, 상기 불화수소산이 씻겨진다. 그 후, 상기 기판으로부터 액체가 제거됨으로써, 상기 기판이 건조된다.
기판으로부터 액체를 제거하여 상기 기판을 건조시킬 때, 상기 기판 표면에 형성된 패턴이 도괴(倒壞)되는 경우가 있다. 특히, 고(高)애스팩트비의 패턴에 있어서 도괴가 발생하기 쉽다. 패턴의 도괴가 발생하는 것은, 패턴 간에 존재하는 액체의 표면장력에 의해 패턴을 기울이는 힘이 발생하기 때문이다. 그 때문에, 액체가 아니라, 증기(vapor)를 이용하면, 패턴의 도괴를 억제 또는 방지할 수 있다.
그러나, 불화수소산의 증기를 이용해 기판을 처리한 경우, 후술하는 바와 같이, 새로운 찌꺼기가 발생하여 버린다. 따라서, 이 찌꺼기를 상기 기판으로부터 제거하기 위하여, 상기 기판에 순수를 공급할 필요가 있다. 그러나, 상기 순수가 공급된 상기 기판을 건조시키면, 상기 순수의 표면장력에 의해 기판 표면에 형성된 패턴이 도괴하여 버리는 경우가 있다.
본 발명의 일 실시형태는 패턴의 도괴 및 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 기판처리방법 및 기판처리장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 기판처리방법은 불필요물을 에칭하여 기판으로부터 제거하기 위한 것이고, 불화수소를 포함하는 HF 증기와, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 용제를 포함하는 용제 증기를 상기 기판에 공급함으로써, 상기 불필요물을 에칭하여 제거하는 제거공정과, 상기 제거공정과 병행하여 상기 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발공정을 포함한다.
상기 HF 증기는 불화수소산의 증기이어도 좋고, 불화수소산의 증기를 포함하는 기체이어도 좋다. 예를 들어, 상기 HF 증기는 불화수소산의 증기와 캐리어 가스를 포함하는 기체이어도 좋다. 마찬가지로, 상기 용제 증기는 용제의 증기이어도 좋고, 용제의 증기를 포함하는 기체이어도 좋다.
또한, 상기 제거공정은 HF 증기와 용제 증기를 각각 기판에 공급하여, 상기 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판에서 혼합시키는 공정이어도 좋고, 혼합된 상태의 HF 증기 및 용제 증기를 기판에 공급하는 공정이어도 좋다.
또한, 상기 증발공정은 상기 기판 위의 용제를 가열하는 가열공정이어도 좋고, 기압을 감소시키는 감압공정이어도 좋고, 상기 기판 위의 용제를 가열함과 함께, 기압을 감소시키는 가열·감압공정이어도 좋다.
불화수소(HF)를 포함하는 HF 증기를 이산화규소(SiＯ2)에 공급하면, 「SiＯ2＋HF→H2SiF6＋2H20」의 반응이 생겨, 헥사플루오로규산(H2SiF6)과 물(H20)이 생성된다. 본 발명자의 연구에 의하면, HF 증기가 공급된 후에, 물이 기판에 남아 있으면, 「H2SiF6·8H20」가 부산물로서 형성되고, 이 부산물이 찌꺼기로서 상기 기판에 잔류함을 알았다. 헥사플루오로규산은 물이 없으면, SiF4와 HF로 분해하여, 승화하여 버린다. 따라서, 이산화규소의 에칭과 병행하여, 물을 제거하면, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 실시형태에 따른 기판처리방법에 의하면, HF 증기와 용제 증기가 기판상에서 액화함으로써, 불화수소의 미세한 액적과 용제의 미세한 액적(液滴)이 상기 기판에 공급된다. 상기 기판 위의 불필요한 막이나 파티클 등의 불필요물은 불화수소의 공급에 의해 에칭되어 제거된다. 또한, 물이 상기 용제에 용해 가능하므로, 에칭에 의해 생긴 물은 이 용제에 용해된다. 또한, 상기 용제와의 비점이 물와의 비점보다 낮기 때문에, 상기 용제는 신속하게 증발하여 상기 기판으로부터 제거된다. 상기 용제에 용해된 물은 상기 용제와 함께 상기 기판으로부터 제거된다. 이에 의해, 물의 잔류량이 저감된다. 이와 같이, 불필요물이 에칭되어 있는 동안, 물이 상기 기판상으로부터 계속 제거되므로, 물의 잔류량을 저감할 수 있다. 이에 의해, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 증기를 이용하여 불필요물을 제거하므로, 상기 기판 표면에 형성된 패턴의 도괴를 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 용제는 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 불소계 용제, 및 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 알콜 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 좋다.
본 발명의 상기 실시형태에 따른 기판처리방법은 상기 제거공정이 행해진 후에, 기판에 대한 상기 HF 증기의 공급을 정지한 상태에서, 상기 용제 증기를 상기 기판에 공급하는 용제증기공급공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 용제증기공급공정에서 상기 기판에 공급되는 상기 용제 증기에 포함되는 용제와, 상기 제거공정에서 상기 기판에 공급되는 상기 용제 증기에 포함되는 용제는 동종의 용제이어도 좋고, 다른 종의 용제이어도 좋다.
불화수소가 HF 증기에 포함되어 있으므로, 상기 제거공정에서 HF 증기가 기판에 공급되면, 상기 기판상에서 불소(불소 이온을 포함)가 발생하는 경우가 있다. 이 방법에 의하면, 상기 용제 증기의 공급에 의해 상기 기판으로부터 상기 불소를 제거할 수 있다. 이에 의해, 불소의 잔류량을 저감할 수 있다. 따라서, 상기 기판의 청정도를 높일 수 있다.
상기 제거공정은 상기 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비(比)를 변경하는 비율변경공정을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 비율변경공정을 포함함으로써, 불필요물의 제거량에 따라 상기 용제 증기와의 비율을 증감시킬 수 있다. 예를 들어, 불필요물의 제거량이 증가하면, 에칭에 의해 생기는 물의 양이 증가한다. 따라서, 상기 용제 증기와의 비율을 증가시킴으로써, 에칭에 의해 생기는 물을 기판상으로부터 확실히 제거할 수 있다. 이에 의해, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 실시형태에 따른 기판처리방법은 상기 제거공정이 행해진 후에, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기에 노출되어 있는 상기 기판으로부터 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기를 제거하는 증기제거공정을 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.
이 공정을 포함함으로써, 상기 제거공정에서 상기 기판에 공급되어 상기 기판의 근방을 떠다니는 HF 증기 및 용제 증기가 제거된다. 이에 의해, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기가 상기 기판에 부착되어, 미세한 액적이 상기 기판상에서 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 상기 기판에 부착되어 있는 미세한 액적을 제거할 수 있다. 이와 같이, 상기 기판은 상기 제거공정으로부터 상기 증기제거공정을 통하여, 건조 상태, 즉, 기판상에 형성된 패턴 간에 액체가 채워지지 않은 상태로 유지된다. 따라서, 상기 패턴 간에 존재하는 액체의 표면장력에 의해 상기 패턴이 도괴되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 제거공정은 상기 불필요물의 종류에 따른 수분 농도를 갖는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판에 공급하는 공정인 것이 바람직하다.
불필요물의 종류에 따라서는, 물이 존재하지 않는 환경하에서는, 에칭레이트(단위시간 당의 제거량)가 낮은 경우가 있다. 따라서, 이러한 불필요물을 포함하는 기판에 대하여, 수분 농도가 높은 HF 증기를 공급함으로써, 처리 시간을 단축할 수 있다. 한편, 불필요물의 종류에 따라서는, 에칭레이트가 높고, 에칭시에서의 단위시간 당의 물의 발생량이 많은 경우가 있다. 따라서, 이러한 불필요물을 포함하는 기판에 대하여, 수분 농도가 낮은 HF 증기를 공급함으로써, 상기 기판 위의 수분량을 감소시켜, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 기판처리장치는 기판을 유지하는 기판유지유닛과, 불화수소를 포함하는 HF 증기와, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 용제를 포함하는 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 증기공급유닛과, 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발유닛과, 제어유닛을 포함한다. 상기 제어유닛은 상기 증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 상기 HF 증기와 상기 용제 증기를 공급시켜, 불필요물을 에칭하여 상기 기판으로부터 제거시키는 제거공정과, 상기 증발유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정과 병행하여 상기 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발공정을 실행한다. 이 구성에 의하면, 상기 기판처리방법에 관하여 설명한 효과와 같은 효과를 발휘할 수 있다.
상기 증기공급유닛은 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 불소계 용제, 및 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 알콜 중 적어도 한쪽을 포함하는 상기 용제 증기와, 상기 HF 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 상기 기판에 공급해도 좋다.
본 발명의 상기 실시형태에 따른 기판처리장치는 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 상기 용제 증기를 공급하는 용제증기공급유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제어유닛은 상기 증기공급유닛 및 용제증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정이 행해진 후에, 상기 기판에 대한 상기 HF 증기의 공급을 정지시킨 상태에서, 상기 용제 증기를 기판에 공급시키는 용제증기공급공정을 더 실행한다.
상기 용제증기공급유닛에 의해 기판에 공급되는 상기 용제 증기에 포함되는 용제와, 상기 제거공정에서 상기 기판에 공급되는 상기 용제 증기에 포함되는 용제는 동종의 용제이어도 좋고, 다른 종의 용제이어도 좋다.
불화수소가 HF 증기에 포함되어 있으므로, 상기 제거공정에 대하여 HF 증기가 기판에 공급되면, 상기 기판상에서 불소(불소 이온을 포함한다)가 발생하는 경우가 있다. 이 장치에 의하면, 상기 용제 증기의 공급에 의해 상기 기판으로부터 상기 불소를 제거할 수 있다. 이에 의해, 불소의 잔류량을 저감할 수 있다. 따라서, 기판의 청정도를 높일 수 있다.
상기 증기공급유닛은 상기 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비를 변경하는 비율변경유닛을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제어유닛은 상기 비율변경유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정에서 상기 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비를 변경하는 비율변경공정을 실행하는 것이 바람직하다. 상기 비율변경유닛을 포함함으로써, 불필요물의 제거량에 따라 상기 용제 증기와의 비율을 증감시킬 수 있다. 예를 들어, 불필요물의 제거량이 증가하면, 에칭에 의해 생기는 물의 양이 증가한다. 따라서, 상기 용제 증기와의 비율을 증가시킴으로써, 에칭에 의해 생기는 물을 상기 기판상으로부터 확실히 제거할 수 있다. 이에 의해, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 실시형태에 따른 기판처리장치는 증기를 제거하는 증기제거유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제어유닛은 상기 증기제거유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정이 행해진 후에, 상기 HF 증기 및 용제 증기에 노출되어 있는 상기 기판으로부터 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기를 제거하는 증기제거공정을 더 실행하는 것이 바람직하다.
상기 증기제거유닛을 포함함으로써, 상기 제거공정에서 기판에 공급되어 기판의 근방을 떠다니는 HF 증기 및 용제 증기가 제거된다. 이에 의해, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기가 기판에 부착되어, 미세한 액적이 기판상에서 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 상기 기판에 부착되어 있는 미세한 액적을 제거할 수 있다.
상기 증기공급유닛은 불화수소를 포함하는 제1 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 상기 기판에 공급하는 제1 증기공급유닛과, 불화수소와 물을 포함하여 상기 제1 HF 증기보다 수분 농도가 높은 제2 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 제2 증기공급유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제어유닛은 상기 불필요물의 종류에 따라 상기 제1 증기공급유닛 및 제2 증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정에서, 상기 제1 HF 증기 또는 상기 제2 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판에 공급시킨다. 불필요물의 종류에 따라서는, 물이 존재하지 않는 환경하에서는, 에칭레이트(단위시간 당의 제거량)가 낮은 경우가 있다. 따라서, 이러한 불필요물을 포함하는 기판에 대하여, 수분 농도가 높은 HF 증기를 공급함으로써, 처리 시간을 단축할 수 있다. 한편, 불필요물의 종류에 따라서는, 에칭레이트가 높고, 에칭시에서의 단위시간 쯤의 물의 발생량이 많은 경우가 있다. 따라서, 이러한 불필요물을 포함하는 기판에 대하여, 수분 농도가 낮은 HF 증기를 공급함으로써, 상기 기판 위의 수분량을 감소시키고, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명에서의 상술한, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부 도면을 참조하고 다음에 기술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판처리장치의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 2는 증기에칭유닛의 개략 구성을 나타내는 도해적인 종단면도이다.
도 3은 기판처리장치에 의해 행해지는 기판의 처리예를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 기판처리장치에 의해 행해지는 기판의 처리예를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 5a는 비교예에서의, 처리중에서의 기판 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5b는 실시예에서의, 처리중에서의 기판 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 처리중에서의 기판 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 처리중에서의 기판 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판처리장치(1)의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
기판처리장치(1)는 약액이나 린스액 등의 처리액에 의해 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치이다. 상기 기판처리장치(1)는 인덱서블록(2)과, 상기 인덱서블록(2)에 결합된 처리블록(3)과, 상기 기판처리장치(1)에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어장치(4)(제어유닛)를 구비하고 있다.
상기 인덱서블록(2)은 캐리어 유지부(5)와, 인덱서로봇(IR)과, IR이동기구(6)를 구비하고 있다. 기판(W)을 수용하는 복수의 캐리어(C)는 수평한 캐리어 배열 방향(U)으로 배열된 상태에서, 상기 캐리어 유지부(5)에 유지된다. 상기 IR이동기구(6)는 캐리어 배열 방향(U)으로 상기 인덱서로봇(IR)을 이동시킨다. 상기 인덱서로봇(IR)은 상기 캐리어 유지부(5)에 유지된 상기 복수의 캐리어(C)의 각각에 기판(W)을 반입하는 반입 동작, 및 상기 기판(W)을 상기 복수의 캐리어(C)의 각각으로부터 반출하는 반출 동작을 행한다. 상기 기판(W)은 상기 인덱서로봇(IR)에 의해 반송된다.
한편, 상기 처리블록(3)은 상기 기판(W)을 처리하는 복수(예를 들어, 4개 이상)의 처리유닛(7)과, 센터로봇(CR)을 구비하고 있다. 상기 복수의 처리유닛(7)은 예를 들어, 평면에서 보아, 상기 센터로봇(CR)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 상기 센터로봇(CR)은 상기 처리유닛(7)에 상기 기판(W)을 반입하는 반입 동작, 및 상기 기판(W)을 상기 처리유닛(7)으로부터 반출하는 반출 동작을 행한다. 또한, 상기 센터로봇(CR)은 상기 복수의 처리유닛(7) 사이로 상기 기판(W)을 반송한다. 상기 센터로봇(CR)은 상기 인덱서로봇(IR)으로부터 상기 기판(W)을 받아, 상기 인덱서로봇(IR)에 상기 기판(W)을 건넨다. 상기 인덱서로봇(IR) 및 상기 센터로봇(CR)은 상기 제어장치(4)에 의해 제어된다.
상기 복수의 처리유닛(7)은 에칭제의 일례인 에칭액을 상기 기판(W)에 공급하여 상기 기판(W)을 에칭하는 웨트에칭유닛(7a)과, 에칭제의 일례인 에칭 증기를 기판(W)에 공급하여 기판(W)을 에칭하는 증기에칭유닛(7b)을 포함한다. 상기 웨트에칭유닛(7a)은 기판(W)을 수평으로 유지하여 상기 기판(W)의 중심을 통과하는 연직 축선 둘레에 상기 기판(W)을 회전시키는 스핀척(8)과, 상기 스핀척(8)에 유지되어 있는 기판(W)에 에칭액을 공급하는 에칭노즐(9)과, 상기 스핀척(8)에 유지되어 있는 상기 기판(W)에 린스액을 공급하는 린스액노즐(10)을 포함한다. 또한, 상기 증기에칭유닛(7b)은 무수계(無水系)의 증기에칭유닛(7b1)(증기공급유닛, 제1 증기공급유닛)과, 유수계(有水系)의 증기에칭유닛(7b2)(증기공급유닛, 제2 증기공급유닛)을 포함한다. 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1)의 구성과, 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)의 구성과는 공통이다. 이하에서는, 상기 증기에칭유닛(7b1, 7b2)의 구성에 관하여 설명한다.
도 2는 상기 증기에칭유닛(7b1, 7b2)의 개략 구성을 나타내는 도해적인 종단면도이다.
상기 증기에칭유닛(7b1, 7b2)은 불화수소산을 밀폐 상태로 저류(貯留)하는 HF증기발생용기(11)(증기공급유닛)과, HF증기발생용기(11)를 수용하는 하우징(12)를 구비하고 있다. 상기 HF증기발생용기(11)의 하부에는, 기체를 아래쪽으로 토출하는 다수의 관통공이 형성된 펀칭플레이트(13)가 설치되어 있다. 또한, 상기 펀칭플레이트(13)의 아래쪽에는, 상기 기판(W)을 상기 펀칭플레이트(13)에 대향시킨 상태에서, 상기 기판(W)을 수평으로 유지하는 핫플레이트(14)(기판유지유닛, 증발유닛)가 배치되어 있다. 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)은 상기 핫플레이트(14)에 의해 가열된다. 상기 핫플레이트(14)는 회전축(15)의 상단에 고정되어 있다. 모터 등을 포함하는 회전구동기구(16)가 상기 회전축(15)을 회전시키면, 상기 핫플레이트(14)는 상기 회전축(15)과 함께 연직 축선 둘레로 회전한다. 이에 의해, 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)이 상기 기판(W)의 중심을 통과하는 연직 축선 둘레로 회전한다.
상기 증기에칭유닛(7b)은 상기 핫플레이트(14)의 주위에 설치된 통형상의 벨로우즈(17)을 더 구비하고 있다. 상기 핫플레이트(14)는 상기 벨로우즈(17)의 내측에 배치되어 있다. 상기 벨로우즈(17)는 하우징(12)의 저면(底面)(12a)에 대하여 상하로 수축 가능하다. 도시하지 않은 구동기구는 상기 벨로우즈(17)의 상단연(上端緣)이 상기 펀칭플레이트(13)에 맞닿아, 상기 핫플레이트(14)의 주위의 공간이 밀폐되는 밀폐 위치(실선으로 나타내는 위치)와, 상기 벨로우즈(17)의 상단연이 상기 핫플레이트(14)의 상면(14a)보다 아래쪽으로 퇴피한 퇴피 위치(파선으로 나타내는 위치) 사이에서, 상기 벨로우즈(17)를 신축시킨다. 상기 벨로우즈(17) 내의 기체는 상기 하우징(12)의 상기 저면(12a)에 접속된 배기배관(18)을 통하여 배기장치(19)(증기제거유닛)에 의해 배출된다.
또한, 상기 하우징(12)의 측벽에는, 상기 핫플레이트(14)의 측방에 위치하는 개구(20)가 형성되어 있다. 상기 개구(20)는 셔터(21)에 의해 개폐된다. 상기 증기에칭유닛(7b)에 상기 기판(W)이 반입될 때는 미리, 상기 벨로우즈(17)가 퇴피 위치(파선으로 나타내는 위치)에 배치되고, 또한 개구(20)가 열린다. 그리고, 이 상태에서, 상기 센터로봇(CR)에 의해, 상기 핫플레이트(14) 위에 상기 기판(W)이 재치된다. 그 후, 상기 개구(20)가 상기 셔터(21)에 의해 닫혀진다. 한편, 상기 증기에칭유닛(7b)으로부터 상기 기판(W)이 반출될 때는 상기 벨로우즈(17)가 퇴피 위치에 배치되고, 또한 상기 개구(20)가 열린다. 그리고, 이 상태에서, 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)이 상기 센터로봇(CR)에 의해 반출된다. 그 후, 상기 개구(20)가 상기 셔터(21)에 의해 닫혀진다.
상기 HF증기발생용기(11)는 상기 HF증기발생용기(11) 내에 형성된 증기발생공간(22)을 갖고 있다. 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1)에서는, 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)보다 수분 농도가 낮은 불화수소산이 상기 HF증기발생용기(11) 내에 저장되어 있다. 구체적으로는, 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1)에서는, 예를 들어, 불화수소의 농도가 99.9%이상의 무수 불화수소산이, 상기 HF증기발생용기(11) 내에 저장되어 있다. 또한, 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)에서는, 예를 들어, 소위 유사공비조성(擬似共沸組成)이 되는 농도(예를 들어, 1 기압, 실온하에서, 약 39.6%)로 조정된 불화수소산이 상기 HF증기발생용기(11) 내에 저장되어 있다. 무수계의 증기에칭유닛(7b1)에서 생성되는 HF 증기는 불화수소를 포함하는 제1 HF 증기이며, 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)에서 생성되는 HF 증기는 불화수소와 물을 포함하고 제1 HF 증기보다 수분 농도가 높은 제2 HF 증기이다.
상기 HF증기발생용기(11)에는, 캐리어 가스의 일례인 질소 가스를 증기발생공간(22)에 공급하는 제1 배관(23)이 접속되어 있다. 제1 N2공급원(24)으로부터의 질소 가스는 제1 유량컨트롤러(25)(MFC, 비율변경유닛), 제1 밸브(26), 및 제1 배관(23)을 통하여 증기발생공간(22)에 공급된다. 또한, 상기 HF증기발생용기(11)는 상기 HF증기발생용기(11)에 형성된 유로(27)를 갖고 있다. 상기 증기발생공간(22)은 연통밸브(28)를 통하여 상기 유로(27)에 접속되어 있다. 제2 N2공급원(29)(증기제거유닛)으로부터의 질소 가스는 제2 유량컨트롤러(30), 제2 밸브(31) 및 제2 배관(32)을 통하여 상기 유로(27)에 공급된다. 상기 제1 밸브(26) 및 상기 연통밸브(28)가 열려 있는 상태에서는, 상기 증기발생공간(22)에 떠다니는 HF 증기가 질소 가스의 흐름에 의해 상기 연통밸브(28)를 통하여 상기 유로(27)에 공급된다. 따라서, 상기 제1 밸브(26), 상기 제2 밸브(31), 및 상기 연통밸브(28)가 열려 있는 상태에서는, 상기 유로(27)에 공급된 HF 증기가 상기 제2 배관(32)으로부터 상기 유로(27)에 공급된 질소 가스의 흐름에 의해 상기 펀칭플레이트(13)로 안내된다. 이에 의해, 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)으로 HF 증기가 분사된다.
또한, 상기 HF증기발생용기(11)에는, 용제를 포함하는 용제 증기를 상기 유로(27)에 공급하는 제3 배관(33)(증기공급유닛, 용제증기공급유닛)이 접속되어 있다. 상기 제 3 배관(33)은 상기 제2 밸브(31) 및 제2 유량컨트롤러(30)보다 하류측에서 상기 제2 배관(32)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 제 3 배관(33)은 상기 제2 배관(32)을 통하여 상기 유로(27)에 접속되어 있다. 용제증기공급원(34)으로부터의 용제 증기는 제3 유량컨트롤러(35)(비율변경유닛), 제3 밸브(36), 및 상기 제 3 배관(33)을 통하여 상기 제2 배관(32)에 공급된다. 그리고, 상기 제2 배관(32)에 공급된 용제 증기는 상기 제2 배관(32)으로부터 상기 유로(27)로 흘러, 상기 펀칭플레이트(13)로 안내된다. 이에 의해, 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)으로 용제 증기가 분사된다.
용제 증기에 포함되는 용제는 물이 용해 가능하고, 또한 물보다 비점이 낮은 용제이다. 용제 증기에 포함되는 용제는 불연성인 것이 바람직하다. 용제 증기에 포함되는 용제로서는, 예를 들어, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 불소계 용제, 및 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 알콜 중 적어도 한쪽을 포함하는 용제를 들 수 있다. 불소계 용제는 예를 들어, HFE(하이드로플루오르에테르)이어도 좋고, 알콜은 메탄올, 에탄올, 및 IPA(이소프로필알콜) 중 적어도 하나를 포함하고 있어도 좋다. 용제 증기에 포함되는 용제의 구체적인 예로서는, HFE와 IPA와의 혼합물(HFE가 95%이고, IPA가 5%)을 들 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 기판처리장치(1)에 의해 행해지는 기판(W)의 처리예를 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 5a, 도 5b, 도 6, 및 도 7은 처리중에서의 기판(W) 상태를 설명하기 위한 모식도이다. 이하에서는, 핫플레이트(14)에 의해 상시 가열되어 있는 상기 기판(W)에 불화수소를 공급하고, 희생막(犧牲膜)이나 파티클 등의 SiO2를 포함하는 불필요물을 기판(W)으로부터 제거할 때의 처리예에 관하여 설명한다. 최초로, 도 3에 나타내는 제1 처리예에 관하여 설명한다. 이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조한다.
［제1 처리예］
센터로봇(CR)에 의해 핫플레이트(14) 위에 기판(W)이 재치된 후는, 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다(S1). 구체적으로는, 제어장치(4)는 상기 벨로우즈(17)가 밀폐 위치(실선으로 나타내는 위치)에 배치되어 있고, 배기장치(19)가 구동되어 있는 상태에서, 제2 밸브(31)를 연다. 이에 의해, 제2 배관(32)으로부터 유로(27)에 질소 가스가 공급되고, 이 질소 가스가 펀칭플레이트(13)로부터 상기 벨로우즈(17) 내에 공급된다. 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기는 상기 배기장치(19)의 흡인력에 의해 배기배관(18)으로 배출됨과 함께, 상기 벨로우즈(17) 내에 공급된 질소 가스에 의해 상기 배기배관(18)으로 압출된다. 이에 의해, 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다. 상기 제어장치(4)는 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된 후, 상기 제2 밸브(31)를 닫는다.
다음으로, HF 증기 및 용제 증기가 상기 기판(W)에 공급된다(S2). 구체적으로는, 상기 제어장치(4)는 상기 기판(W) 자체 및 상기 기판(W) 주위의 온도가 상기 핫플레이트(14)에 의해 용제와의 비점 이상의 온도(예를 들어 40∼150℃의 범위 내의 일정한 온도)로 유지되어 있는 상태에서, 회전구동기구(16)에 의해 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)을 회전시킨다. 그 후, 상기 제어장치(4)는 제1 밸브(26), 제3 밸브(36), 및 연통밸브(28)를 연다. 이에 의해, HF 증기 및 용제 증기가 상기 유로(27)에 공급된다. 상기 유로(27)에 공급된 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기는 상기 유로(27)에 혼합되고, 혼합된 상태에서 상기 펀칭플레이트(13)의 관통공을 통과한다. 이에 의해, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기가 상기 핫플레이트(14)에 의해 일정한 온도로 유지되어 있는 회전 상태의 상기 기판(W)으로 분사된다.
상기 기판(W)으로 분사된 상기 HF 증기와 상기 용제 증기는 상기 기판(W) 위에서 액화된다. 이에 의해, 불화수소의 미세한 액적과 용제의 미세한 액적이 기판(W)에 공급된다. 희생막이나 파티클 등의 불필요물은 불화수소의 공급에 의해 에칭되어 제거된다. 또한, 물이 용제에 용해 가능하므로, 에칭에 의해 생긴 물은 이 용제에 용해된다. 또한, 상기 기판(W)에의 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기의 공급과 병행하여, 상기 기판(W) 및 분위기가 상기 핫플레이트(14)에 의해 가열되어 있으므로, 물보다 비점이 낮은 용제는 신속하게 증발하여 상기 기판(W)으로부터 제거된다. 용제에 용해된 물은 용제와 함께 상기 기판(W)으로부터 제거된다. 이와 같이, 상기 기판(W)의 불필요물이 에칭되어 있는 동안, 에칭에 의해 생긴 물은 계속 제거된다. 이에 의해, 물의 잔류량이 저감된다. 따라서, 찌꺼기의 발생이 억제 또는 방지된다.
다음으로, 용제 증기가 상기 기판(W)에 공급된다(S3). 구체적으로는, 상기 제어장치(4)는 상기 제 3 밸브(36)가 열린 채로, 상기 제1 밸브(26) 및 상기 연통밸브(28)를 닫는다.
이에 의해, 상기 유로(27)에의 상기 HF 증기의 공급이 정지된다. 그 때문에, 상기 유로(27)에는, 상기 용제 증기만이 공급된다. 따라서, 상기 용제 증기만이 상기 펀칭플레이트(13)의 상기 관통공을 통과하여, 상기 핫플레이트(14)에 유지되어 있는 상기 기판(W)에 공급된다. 이에 의해, 상기 HF 증기의 공급에 의해 생성된 불소(불소 이온을 포함한다)가 상기 기판(W) 위로부터 제거된다. 그 때문에, 상기 기판(W) 위의 불소의 잔류량이 저감된다. 상기 제어장치(4)는 상기 기판(W)에의 용제 증기의 공급이 소정 시간에 걸쳐 행해진 후, 상기 제 3 밸브(36)를 닫는다.
다음으로, 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 다시 질소 가스로 치환된다(S4). 구체적으로는, 상기 제어장치(4)는 상기 제2 밸브(31)를 연다. 이에 의해, 질소 가스가 상기 벨로우즈(17) 내에 공급된다. 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기, 즉, 상기 벨로우즈(17) 내에 떠다니는 HF 증기 및 용제 증기나, 상기 기판(W)의 에칭에 의해 생성된 기체는 상기 배기장치(19)의 흡인력에 의해 상기 배기배관(18)으로 배출됨과 함께, 상기 벨로우즈(17) 내에 공급된 질소 가스에 의해 상기 배기배관(18)으로 압출된다. 이에 의해, 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다. 따라서, 상기 벨로우즈(17) 내에 잔류하고 있는 HF 증기 및 용제 증기가 상기 기판(W)에 부착되어, 액적이 상기 기판(W) 위에서 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 액적이 상기 기판(W)에 부착되어 있더라도, 질소 가스의 공급에 의해 액적을 증발시켜 상기 기판(W)으로부터 제거할 수 있다. 상기 제어장치(4)는 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된 후, 상기 제2 밸브(31)를 닫는다. 그 후, 건조 상태의 상기 기판(W)이 상기 센터로봇(CR)에 의해 상기 핫플레이트(14)로부터 반출된다.
이와 같이 하여, HF 증기가 상기 기판(W)에 공급되어, 불필요물이 상기 기판(W)으로부터 제거된다. 상기 제어장치(4)는 전술한 처리를 무수계의 증기에칭유닛(7b1) 및 유수계의 증기에칭유닛(7b2) 중 어느 하나로 행해도 좋다. 예를 들어, 상기 제어장치(4)는 희생막의 종류에 따르고, 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1) 및 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)을 구분하여 사용해도 좋다. 즉, 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1) 및 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2) 중 어느 하나에서 상기 기판(W)이 처리되는지가 희생막의 종류에 따라 레시피(기판(W)에 대한 처리 내용)로 설정되어 있어도 좋다. 이 경우에, 상기 제어장치(4)는 그 레시피에 기초하여, 무수계의 상기 증기에칭유닛(7b1) 및 유수계의 상기 증기 에칭유닛(7b2)를 구분하여 사용해도 좋다.
희생막이 산화막(SiO2로 되는 막)인 경우, HF 증기를 기판(W)에 공급해도, 물이 존재하지 않는 환경하에서는, 에칭레이트(단위시간 당의 제거량)가 낮다. 따라서, 이 경우, 상기 제어장치(4)는 유수계의 상기 증기에칭유닛(7b2)에 의해 수분 농도가 높은 HF 증기를 상기 기판(W)에 공급시켜도 좋다. 한편, BSG막(붕소를 포함하는 SiO2막)은 산화막보다 에칭레이트가 높다. 따라서, 에칭시에서의 단위시간 당의 물의 발생량이 많다. 그 때문에, 물이 잔류하여 버리는 경우가 있다. 따라서, 이 경우, 상기 제어장치(4)는 무수계의 상기 증기 에칭유닛(7b1)에 의해 수분 농도가 낮은 HF 증기를 상기 기판(W)에 공급시켜도 좋다. 이에 의해, 상기 기판(W)에 대한 물의 공급량이 감소하므로, 상기 기판(W) 위의 수분량을 감소시켜, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어장치(4)는 제1 유량컨트롤러(25) 및 제3 유량컨트롤러(35)를 제어함으로써, 희생막의 제거량에 따라, HF 증기＆용제증기공급공정(도 3의 S2)에서, 기판(W)에 공급되는 HF 증기와 용제 증기와의 비를 변경해도 좋다. 즉, 희생막의 제거량이 증가하면, 에칭에 의해 생기는 물의 양이 증가한다. 따라서, 상기 제어장치(4)는 용제 증기와의 비율을 증가시켜, 에칭에 의해 생기는 물을 기판(W) 위로부터 확실히 제거시켜도 좋다. 이와 같이 기판(W)에 공급되는 HF 증기와 용제 증기와의 비를 변경함으로써, 희생막의 제거량에 관계없이 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어장치(4)는 HF 증기를 상기 기판(W)에 공급하고, 홀(hole) 안을 세정해도 좋다. 즉, 도 5a의 비교예에 나타내는 바와 같이, 불화수소산을 기판(W)에 공급하는 웨트 에칭에 의해 상기 홀 안을 세정하면, 불화수소산이 상기 홀의 저부(底部)까지 충분히 널리 퍼지지 않기 때문에, 파티클이 상기 홀의 저부에 잔류되는 경우가 있다. 또한, 상기 홀의 내주면의 상부가 에칭되어, 상기 홀의 직경이 상부와 저부에서 다르게 되어 버리는 경우가 있다. 한편, 도 5b의 실시예에 나타내는 바와 같이, HF 증기를 이용하면, 상기 홀에 대하여 HF 증기를 균일하게 공급할 수 있다. 따라서, 상기 홀이 깊은 경우이어도, 상기 홀의 직경에 편차가 생기는 것을 억제 또는 방지할 수 있음과 함께, 상기 홀 내의 파티클을 확실히 제거할 수 있다.
［제2 처리예］
다음으로, 도 4에 나타내는 제2 처리예에 관하여 설명한다. 이하에서는, 도 1 및 도 4를 참조한다.
제2 처리예에서는, 제어장치(4)는 센터로봇(CR)에 의해 기판(W)을 웨트에칭유닛(7a)에 반입시킨다. 그 후, 불화수소산이 기판(W)에 공급된다(S5). 구체적으로는, 상기 제어장치(4)는 에칭노즐(9)로부터 스핀척(8)에 유지되어 있는 기판(W)에 불화수소산을 공급시켜, 상기 기판(W)을 에칭시킨다. 이어서, 상기 제어장치(4)는 린스액노즐(10)로부터 상기 스핀척(8)의 유지되어 있는 상기 기판(W)에 린스액을 공급시켜, 상기 기판(W) 위의 불화수소산을 씻어낸다(S6). 그리고, 상기 제어장치(4)는 상기 스핀척(8)에 의해 상기 기판(W)을 고속 회전시켜, 상기 기판(W)을 건조시킨다(S7). 상기 제어장치(4)는 상기 기판(W)이 건조된 후, 상기 센터로봇(CR)에 의해 상기 웨트에칭유닛(7a)으로부터 상기 기판(W)을 반출시켜, 이 기판(W)을 증기에칭유닛(7b)에 반입시킨다.
다음으로, 상기 제어장치(4)는 상기 증기에칭유닛(7b)에 제1 처리예와 같은 동작을 실행시킨다. 구체적으로는, 상기 센터로봇(CR)에 의해 핫플레이트(14) 위에 기판(W)이 재치된 후는, 제1 처리예와 마찬가지로, 벨로우즈(17) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다(S1). 그 후, 제1 처리예와 마찬가지로, HF 증기 및 용제 증기가 기판(W)에 공급된다(S2). 이에 의해, 상기 기판(W)이 에칭된다. 그 후, 제1 처리예와 마찬가지로, 용제 증기가 상기 기판(W)에 공급된다(S3). 이어서, 제1 처리예와 마찬가지로, 상기 벨로우즈(17) 내의 분위기가 다시 질소 가스로 치환된다(S4). 그리고, 건조 상태의 상기 기판(W)이 상기 센터로봇(CR)에 의해 상기 핫플레이트(14)로부터 반출된다.
이와 같이 하여, 불화수소산 및 HF 증기가 상기 기판(W)에 순차적으로 공급된다. 즉, 상기 불화수소산에 의한 웨트 에칭과, 상기 HF 증기에 의한 증기 에칭이 순차적으로 진행된다. 예를 들어, 고애스팩트비(예를 들어, 애스팩트비가 10이상)의 패턴이 형성되어 있는 상기 기판(W)으로부터 웨트 에칭만으로 희생막을 모두 제거한 후에, 상기 기판(W)을 건조시키면, 패턴의 도괴가 발생하는 경우가 있다. 또한, 이러한 상기 기판(W)으로부터 증기 에칭만으로 희생막을 모두 제거하는 경우, 희생막의 제거량이 많으므로, 물의 발생량이 많다. 따라서, 상기 기판(W) 위에 물이 잔류하여 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 물의 존재에 의해 새롭게 발생한 찌꺼기가 기판(W)에 잔류하여 버리는 경우가 있다.
그러나, 고애스팩트비의 패턴이 상기 기판(W)에 형성되어 있는 경우, 전술한 제2 처리예에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 희생막의 일부(상층부)가 제거된 후, 상기 기판(W)의 건조가 행해진다(웨트 에칭 ∼ 스핀 드라이). 즉, 모든 희생막이 제거된 상태에서 상기 기판(W)이 건조되는 경우보다, 패턴에 대하여 노출되어 있는 부분의 높이가 낮은 상태에서, 기판(W)의 건조가 행해진다. 이에 의해, 패턴의 도괴가 억제 또는 방지된다. 그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, HF 증기가 상기 기판(W)에 공급됨으로써, 희생막의 나머지의 부분(하층부)이 제거된다(증기 에칭). 이에 의해, 패턴의 도괴가 억제 또는 방지된다. 또한, 증기 에칭에 의해 제거하는 희생막의 양이 감소되고 있으므로, 물의 잔류를 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 고애스팩트비의 패턴이 상기 기판(W)에 형성되어 있고, 또한 종류가 다른 복수의 희생막이 형성되어 있는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 상측의 희생막이 예를 들어, 산화막(SiO2로 되는 막)이며, 하측의 희생막이 예를 들어, BSG막인 경우가 있다. 이러한 경우, 웨트 에칭만으로 모든 희생막을 제거하면, 상기 패턴의 도괴가 발생될 우려가 있다. 또한, 증기 에칭에 의한 산화막의 에칭레이트는 웨트 에칭에 의한 산화막의 에칭레이트보다 낮다. 그 때문에, 증기 에칭만으로 모든 희생막을 제거하려면, 처리 시간의 대폭적인 증가가 수반된다.
그러나, 여기에 나타내는 제2 처리예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 웨트 에칭에 의해 상측의 희생막(산화막)이 제거되므로, 산화막의 제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 패턴에 대하여 노출되어 있는 부분의 높이가 낮은 상태에서, 상기 기판(W)의 건조가 행해지므로, 상기 패턴의 도괴를 억제 또는 방지할 수 있다. 그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, HF 증기를 기판(W)에 공급함으로써, 하측의 희생막(BSG막)을 제거하므로, 상기 패턴의 도괴를 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 처리 시간을 단축할 수 있고, 또한 패턴의 도괴 및 찌꺼기의 잔류를 억제 또는 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, HF 증기와 용제 증기를 상기 기판(W)에 공급함과 함께, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기의 공급과 병행하여 상기 기판(W) 위의 용제를 증발시킴으로써, 에칭에 의해 생기는 물을 제거할 수 있다. 이에 의해, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 패턴의 도괴를 억제 또는 방지하면서, 찌꺼기의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 실시형태의 설명은 이상이지만, 본 발명은 전술한 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니며, 청구항 기재의 범위 내에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들어, 전술한 제1 처리예 및 제2 처리예에서는, HF 증기와 용제 증기가 기판에 동시에 공급되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 제어장치(4)는 HF 증기와 용제 증기를 기판에 공급하기 전에, 상기 HF 증기 및 상기 용제 증기 중 한쪽만을 미리 기판에 공급해도 좋다. 예를 들어, 상기 용제 증기를 미리 상기 기판에 공급해도 좋다.
또한, 전술한 제1 처리예 및 제2 처리예에서는, HF 증기와 용제 증기가 기판에 공급된 후에, 용제 증기가 기판에 공급되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 제어장치(4)는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기가 상기 기판에 공급된 후에, 상기 용제 증기를 상기 기판에 공급하지 않고, 상기 기판 주위의 분위기를 질소 가스로 치환해도 좋다.
또한, 전술한 제1 처리예 및 제2 처리예에 있어서, 제어장치(4)는 핫플레이트(14)에 의해 기판의 온도를 제어함으로써, 기판으로 액화하는 HF 증기 및 용제 증기의 양을 조정해도 좋다. 예를 들어, 불필요물의 제거량이 많은 경우에는, 기판의 온도를 저하시켜, 기판에 공급되는 불화수소의 액적의 양을 증가시켜도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 기판처리장치(1)이 원판형상의 기판을 처리하는 장치인 경우에 대하여 설명하였지만, 상기 기판처리장치(1)는 액정표시장치용 기판 등의 다각형의 기판을 처리하는 장치이어도 좋다. 또한, 상기 기판처리장치(1)는 매엽식의 기판처리장치에 한정되지 않으며, 복수매의 기판을 일괄하여 처리하는 배치(batch)식의 기판처리장치이어도 좋다.
그 밖에, 특허 청구범위에 기재된 사항의 범위에서 여러 가지의 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시형태에 관하여 상세히 설명하였지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위하여 이용된 구체적인 예에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은 2011년 7월 13일에 일본 특허청에 제출된 특허출원 제2011-154632호에 대응하고 있고, 이 출원의 전체 개시(開示)는 여기에 인용에 의해 포함되는 것으로 한다.

Claims (12)

  1. 불필요물을 에칭하여 기판으로부터 제거하는 기판처리방법으로서,
    불화수소를 포함하는 HF 증기와, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 용제를 포함하는 용제 증기를 기판에 공급함으로써, 상기 불필요물을 에칭하여 제거하는 제거공정과,
    상기 제거공정과 병행하여 상기 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발공정을 포함하며,
    상기 용제는, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 불소계 용제, 및 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 알콜 중 적어도 한쪽을 포함하는 기판처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제거공정을 행하기 전에, 불화수소산을 상기 기판에 공급함으로써 상기 기판을 웨트 에칭하는 웨트 에칭공정과, 린스액을 공급하여 상기 기판상의 불화수소산을 씻어내는 린스공정과, 상기 기판을 회전하여 상기 기판을 건조시키는 기판건조공정을 더 포함하는 기판처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제거공정이 행해진 후에, 기판에 대한 상기 HF 증기의 공급을 정지한 상태에서, 상기 용제 증기를 상기 기판에 공급하는 용제증기공급공정을 더 포함하는 기판처리방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거공정은 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비(比)를 변경하는 비율변경공정을 포함하는 기판처리방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제거공정이 행해진 후에, 상기 HF 증기 및 용제 증기에 노출되어 있는 기판으로부터 상기 HF 증기 및 용제 증기를 제거하는 증기제거공정을 더 포함하는 기판처리방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제거공정은 상기 불필요물의 종류에 따른 수분 농도를 갖는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기를 기판에 공급하는 공정인 기판처리방법.
  7. 기판을 유지하는 기판유지유닛과,
    불화수소를 포함하는 HF 증기와, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 용제를 포함하는 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 증기공급유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발유닛과,
    상기 증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 상기 HF 증기와 상기 용제 증기를 공급시켜, 불필요물을 에칭하여 상기 기판으로부터 제거시키는 제거공정과, 상기 증발유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정과 병행하여 상기 기판 위의 상기 용제를 증발시키는 증발공정을 실행하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 증기공급유닛은, 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 불소계 용제, 및 물이 용해 가능하고 물보다 비점이 낮은 알콜 중 적어도 한쪽을 포함하는 상기 용제 증기와, 상기 HF 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    기판을 유지하여 회전시키는 기판유지회전유닛과,
    상기 기판유지회전유닛에 유지되어 있는 기판에 액체 상태의 불화수소산을 공급하는 에칭 노즐과,
    상기 기판유지회전유닛에 유지되어 있는 기판에 린스액을 공급하여 상기 기판 위의 불화수소산을 씻어내는 린스액 노즐과,
    상기 기판유지회전유닛으로부터 상기 기판유지유닛으로 기판을 반송하는 반송유닛을 더 포함하며,
    상기 제어유닛은, 상기 제거공정을 행하기 전에, 불화수소산을 상기 에칭 노즐로부터 상기 기판에 공급함으로써 상기 기판을 웨트 에칭하는 웨트 에칭공정과, 상기 린스액 노즐로부터 린스액을 공급하여 상기 기판 위의 불화수소산을 씻어내는 린스공정과, 상기 기판유지회전유닛에 의해 상기 기판을 회전하여 상기 린스공정 후의 상기 기판을 건조시키는 기판건조공정과, 상기 반송유닛에 의해 상기 기판건조공정 후의 상기 기판을 상기 기판유지회전유닛으로부터 상기 기판유지유닛으로 반송하는 반송공정을 실행하는 기판처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 상기 용제 증기를 공급하는 용제증기공급유닛을 더 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 증기공급유닛 및 용제증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정이 행해진 후에, 기판에 대한 상기 HF 증기의 공급을 정지시킨 상태에서, 상기 용제 증기를 기판에 공급시키는 용제증기공급공정을 더 실행하는 기판처리장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    증기공급유닛은 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비를 변경하는 비율변경유닛을 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 비율변경유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정에서 기판에 공급되는 상기 HF 증기와 상기 용제 증기와의 비를 변경하는 비율변경공정을 실행하는 기판처리장치.
  11. 제7항에 있어서,
    증기를 제거하는 증기제거유닛을 더 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 증기제거유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정이 행해진 후에, 상기 HF 증기 및 용제 증기에 노출되어 있는 기판으로부터 상기 HF 증기 및 용제 증기를 제거하는 증기제거공정을 더 실행하는 기판처리장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 증기공급유닛은 불화수소를 포함하는 제1 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 제1 증기공급유닛과, 불화수소와 물을 포함하여 상기 제1 HF 증기보다 수분 농도가 높은 제2 HF 증기와 상기 용제 증기를 상기 기판유지유닛에 유지되어 있는 기판에 공급하는 제2 증기공급유닛을 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 불필요물의 종류에 따라 상기 제1증기공급유닛 및 제2 증기공급유닛을 제어함으로써, 상기 제거공정에서, 상기 제1 HF 증기 또는 제2 HF 증기와 상기 용제 증기를 기판에 공급시키는 기판처리장치.
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