KR101940603B1 - 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체 - Google Patents

기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체 Download PDF

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마사루 아마이
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

생산성을 향상시키는 것이다. 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은 제거 공정과 세정 공정과 처리액 공급 공정을 포함한다. 제거 공정은 휘발 성분이 휘발함으로써 제 1 처리액이 고화 또는 경화되어 있음에 따라 막이 형성되어 있는 기판으로부터 고화 또는 경화된 제 1 처리액을 제거한다. 세정 공정은 제거 공정 후의 기판을 세정한다. 처리액 공급 공정은 세정 공정 후의 기판으로 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되는 제 2 처리액을 공급한다.

Description

기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체 {SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, AND STORAGE MEDIUM}
개시된 실시 형태는 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체에 관한 것이다.
종래, 반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 예를 들면 기판의 품질 유지 등을 위하여, 일련의 기판 처리에 있어서의 각 공정 간에 제한 시간(Q-time)이 마련되는 경우가 있다(특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 2010-225827호
그러나 상술한 종래 기술은 제한 시간(Q-time)을 준수하기 위한 시간 관리가 필요해지기 때문에, 예를 들면 공정수의 증가 등에 수반하는 생산성의 저하가 문제가 된다.
실시 형태의 일태양은 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일태양에 따른 기판 처리 방법은 제거 공정과 세정 공정과 처리액 공급 공정을 포함한다. 제거 공정은 휘발 성분이 휘발함으로써 제 1 처리액이 고화 또는 경화되어 있음에 따라 막이 형성되어 있는 기판으로부터 고화 또는 경화된 제 1 처리액을 제거한다. 세정 공정은 제거 공정 후의 기판을 세정한다. 처리액 공급 공정은 세정 공정 후의 기판으로 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되는 제 2 처리액을 공급한다.
실시 형태의 일태양에 따르면, 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 4는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 5는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 6은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
도 7은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 8은 제 1 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 9는 드라이 에칭 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10은 제 1 액처리 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 11은 제 2 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 12는 제 2 액처리 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 13은 제 3 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 14는 제 3 액처리 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 15는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리의 처리 순서를 나타내는 순서도이다.
도 16은 제 2 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 17은 제 4 액처리 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 18은 제 5 액처리 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 19는 제 3 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 20은 제 3 실시 형태에 따른 제거 유닛의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
(제 1 실시 형태)
<기판 처리 방법의 내용>
먼저, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에 대하여 도 1 ~ 도 6을 이용하여 설명한다. 도 1 ~ 도 6은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 설명도이다.
제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은, 처리 후에 분위기 관리 또는 시간 관리가 필요해지는 처리가 실시된 기판에 대하여 세정 처리를 포함하는 일련의 기판 처리를 실시하는 경우에, 분위기 관리 또는 시간 관리의 제약을 받기 어렵게 한다.
여기서, 처리 후에 분위기 관리 또는 시간 관리가 필요해지는 처리란, 구체적으로, 대기에 노출됨으로써 변질되는 부분을 기판의 표면에 형성하는 처리이다. 이하, 이 처리를 '전처리'라고 기재한다.
또한 분위기 관리란, 예를 들면 전처리 후의 기판을 둘러싸는 분위기를 불활성 분위기로 유지하는 것이다. 또한 시간 관리란, 예를 들면 Q-time 관리이다. Q-time이란, 일련의 기판 처리에 있어서 공정 간에 마련되는 제한 시간이다.
도 1에는, 기판의 일례로서, 실리콘 기판(101) 상에, III-V족 반도체 재료(102)와, SiO2층(103)이 적층된 웨이퍼(W)를 나타내고 있다. 이 웨이퍼(W)에는, III-V족 반도체 재료(102)까지 달하는 콘택트홀(104)이, 드라이 에칭 또는 애싱 혹은 가스 케미컬 에칭 등의 전처리에 의해 형성된다.
이러한 콘택트홀(104)이 형성됨으로써, III-V족 반도체 재료(102)는 외부에 노출된 상태가 된다. III-V족 반도체 재료(102)는 산화되기 쉬운 성질을 가진다. 이 때문에, III-V족 반도체 재료(102)가 노출된 상태의 웨이퍼(W)를 취급하는 경우, III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지하기 위한 분위기 관리 또는 시간 관리가 필요해진다.
따라서 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 전처리 후의 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)을 도포막(T)으로 덮는다. 이에 의해, III-V족 반도체 재료(102)가 대기로부터 차단되기 때문에, III-V족 반도체 재료(102)의 산화가 억제된다.
도포막(T)은, 휘발 성분을 포함하고 기판 상에 막을 형성하기 위한 제 1 처리액(이하, '성막용 처리액'이라고 기재함)으로부터 휘발 성분이 휘발함으로써 성막용 처리액이 고화 또는 경화된 막이다. 여기서 말하는 '고화'란, 고체화되는 것을 의미하고, '경화'란, 분자끼리가 연결되어 고분자화되는 것(예를 들면 가교 또는 중합 등)을 의미한다.
성막용 처리액으로서는, 예를 들면 유기 도포재를 이용할 수 있다. 유기 도포재로서는, 예를 들면 탑 코트막을 형성하기 위한 처리액(이하, '탑 코트액'이라고 기재함)을 이용할 수 있다. 탑 코트막이란, 레지스트막에 대한 액침액의 침투를 방지하기 위하여 레지스트막의 상면에 도포되는 보호막이다. 액침액은, 예를 들면 리소그래피 공정에 있어서의 액침 노광에 이용되는 액체이다. 또한 유기 도포재로서, 유기 유전체층(ODL)을 형성하기 위한 처리액을 이용해도 된다.
또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 전처리 후의 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)에는 전처리에 의해 발생한 폴리머 등의 반응 생성물(P)이 부착되어 있는 경우가 있다. 이러한 반응 생성물(P)은, 후술하는 바와 같이, 도포막(T)을 웨이퍼(W)로부터 제거하는 처리와, 그 후의 세정 처리에 의해 효과적으로 제거된다.
이어서, 도포막(T)이 웨이퍼(W)로부터 제거된다. 예를 들면, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W) 상의 도포막(T)에 대하여 제거액(R)을 공급함으로써, 도포액(T)을 웨이퍼(W)로부터 박리시킨다. 도포막(T)이 웨이퍼(W)로부터 박리됨으로써, III-V족 반도체 재료(102)는 다시 노출된 상태가 된다(도 3 참조).
또한, 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)은 도포막(T)의 박리에 수반하여, 도포막(T)과 함께 웨이퍼(W)로부터 제거된다. 또한 도 3에서는, 도포막(T)의 제거 후에 있어서, 일부의 반응 생성물(P)이 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 경우의 예를 나타내고 있다.
또한 제거액(R)으로서는, 예를 들면 알칼리 현상액, 유기 용제 혹은 순수 등을 이용할 수 있다.
이어서, 웨이퍼(W)의 세정 처리가 행해진다. 예를 들면, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 도포막(T)이 제거된 웨이퍼(W)에 대하여 세정액(S)을 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상에 잔류하는 반응 생성물(P)이 제거된다.
이와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 도포막(T)을 웨이퍼(W)로부터 제거하는 처리와, 그 후의 세정 처리에 의해 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)이 제거된다. 여기서, 도포막(T)을 웨이퍼(W)로부터 제거하는 처리에 있어서는, 입자 직경이 비교적 큰 반응 생성물(P)이 제거되기 쉽고, 그 후의 세정 처리에 있어서는, 입자 직경이 비교적 작은 반응 생성물(P)이 제거되기 쉽다. 따라서, 이러한 처리를 조합함으로써, 반응 생성물(P)을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한 세정액(S)으로서는, DHF(희불산), 불화 암모늄, 염산, 황산, 과산화 수소수, 인산, 초산, 질산, 수산화 암모늄, 유기산 또는 불화 암모늄을 포함하는 수용액 등을 이용할 수 있다.
이어서 도 5에 나타내는 바와 같이, 세정 처리 후의 웨이퍼(W)에 대하여 제 2 처리액(이하, '성막용 처리액(L)'이라고 기재함)이 공급된다. 본 실시 형태에 있어서, 제 2 처리액은 제 1 처리액과 동일한 조성을 가지는 탑 코트액인데, 동일한 기능을 가지는 것이면 동일한 조성이 아니어도 된다. 웨이퍼(W) 상에 공급된 성막용 처리액(L)은, 그 내부에 포함되는 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화된다. 이에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이, 세정 처리 후의 웨이퍼(W)에는 다시 도포막(T)이 형성되어, III-V족 반도체 재료(102)의 산화가 억제된다.
이와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 전처리 후와 세정 처리 후의 각각에 있어서, 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)에 도포막(T)을 형성하여 III-V족 반도체 재료(102)를 대기로부터 차단하는 것으로 했다. 이에 의해, 전처리와 세정 처리 사이 및 세정 처리와 후처리 사이의 각각에 있어서의 Q-time이 완화되어, N2 퍼지 등의 분위기 관리도 불필요해진다. 즉, 분위기 관리 또는 시간 관리의 제약을 받기 어려워진다. 따라서, 분위기 관리 또는 시간 관리에 수반하는 공정수의 증가 또는 라인 관리의 복잡화에 따른 생산성의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 처리액인 성막용 처리액은, 그 내부에 포함되는 휘발 성분이 휘발함으로써 체적 수축을 일으키면서 고화 또는 경화되어 도포막(T)이 된다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 성막용 처리액의 체적 수축에 의해 발생하는 변형(인장력)에 의해서도, 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)을 웨이퍼(W)로부터 떼어 낼 수 있다.
여기서, 성막용 처리액으로서 탑 코트액을 이용하는 경우, 탑 코트액에는 고화 또는 경화될 시 체적이 수축하는 성질을 가지는 아크릴 수지가 포함되기 때문에, 이러한 아크릴 수지의 경화 수축에 의해서도 체적 수축이 일어난다. 즉, 탑 코트액은 휘발 성분의 휘발 및 아크릴 수지의 경화 수축에 의해 체적 수축이 일어나기 때문에, 휘발 성분만을 포함하는 성막용 처리액과 비교하여 체적 수축율이 크다. 이 때문에, 휘발 성분만을 포함하는 성막용 처리액과 비교하여, 반응 생성물(P)을 강력하게 뗄어 낼 수 있다. 특히, 아크릴 수지는 에폭시 수지 등의 다른 수지와 비교하여 경화 수축이 크기 때문에, 반응 생성물(P)에 인장력을 준다는 점에서 탑 코트액은 유효하다.
또한, 도포막(T)은 제거액(R)에 의해 박리될 시 팽윤한다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 휘발 성분의 휘발에 따른 체적 수축에 더하여, 도포막(T)의 팽윤에 따른 체적 팽창에 의해서도 반응 생성물(P)을 웨이퍼(W)로부터 강력하게 떼어 낼 수 있다.
또한, 제거액(R)으로서 알칼리성을 가지는 것을 이용함으로써, 반응 생성물(P)의 제거 효율을 높이는 것이 가능하다.
예를 들면, 제거액(R)으로서 알칼리 현상액을 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면과 반응 생성물(P)의 표면에는 동일 극성의 제타 전위가 발생한다. 성막용 처리액의 체적 변화에 의해 웨이퍼(W)로부터 떼어 내진 반응 생성물(P)은 웨이퍼(W)와 동일 극성의 제타 전위로 대전함으로써, 웨이퍼(W)와 서로 반발하게 된다. 이에 의해, 반응 생성물(P)의 웨이퍼(W)에 대한 재부착이 방지되기 때문에, 반응 생성물(P)의 제거 효율을 높일 수 있다.
또한 알칼리 현상액으로서는, 예를 들면 암모니아, 테트라 메틸 암모늄 하이드록시드(TMAH : Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), 콜린 수용액 중 적어도 하나를 포함하고 있으면 된다.
또한 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 예를 들면 물리력을 이용한 세정 방법으로는 제거가 곤란했던, 콘택트홀(104) 내로 유입된 반응 생성물(P)을 용이하게 제거할 수 있다.
또한 도포막(T)은 웨이퍼(W)에 성막된 후, 패턴 노광을 행하지 않고 웨이퍼(W)로부터 모두 제거된다. 따라서, 도포막(T)이 제거된 후의 웨이퍼(W)는 도포막(T)이 도포되기 전의 상태, 즉 III-V족 반도체 재료(102)가 노출된 상태가 된다.
<기판 처리 시스템(100)의 구성>
이어서, 상술한 기판 처리 방법을 실행하는 기판 처리 시스템의 구성에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)은 제 1 처리 장치(1)와 제 2 처리 장치(2)와 제 3 처리 장치(3)를 구비한다. 제 1 처리 장치(1)는 전처리를 행하고, 제 2 처리 장치(2)는 세정 처리를 행하고, 제 3 처리 장치(3)는 후처리를 행한다.
또한 기판 처리 시스템(100)은 제 1 제어 장치(5)와 제 2 제어 장치(6)와 제 3 제어 장치(7)를 구비한다. 제 1 제어 장치(5)는 제 1 처리 장치(1)를 제어하고, 제 2 제어 장치(6)는 제 2 처리 장치(2)를 제어하고, 제 3 제어 장치(7)는 제 3 처리 장치(3)를 제어한다.
제 1 제어 장치(5), 제 2 제어 장치(6) 및 제 3 제어 장치(7)는 예를 들면 컴퓨터이며, 각각 제어부(51, 61 및 71)와 기억부(52, 62 및 72)를 구비한다. 기억부(52, 62 및 72)는 예를 들면 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 하드 디스크와 같은 기억 디바이스로 구성되어 있고, 각 처리 장치(1 ~ 3)에서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램을 각각 기억한다. 제어부(51, 61, 71)는 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)이며, 기억부(52, 62 및 72)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 각 처리 장치(1 ~ 3)의 동작을 제어한다.
또한 이러한 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 기억부(52, 62, 72)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
제 1 처리 장치(1)에서 처리된 웨이퍼(W)는 복수 매의 웨이퍼(W)를 수평 상태로 수용 가능한 반송 용기(이하, 캐리어(C)라고 기재함)에 수용되어 제 2 처리 장치(2)로 반송된다. 또한, 제 2 처리 장치(2)에서 처리된 웨이퍼(W)는 캐리어(C)에 수용되어 제 3 처리 장치(3)로 반송된다.
<제 1 처리 장치(1)의 구성>
이어서, 제 1 처리 장치(1)의 구성에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 제 1 처리 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 도이다. 또한 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 처리 장치(1)는 반입반출 스테이션(11)과 처리 스테이션(12)을 구비한다. 반입반출 스테이션(11)과 처리 스테이션(12)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(11)은 배치부(13)와 반송부(14)를 구비한다. 배치부(13)에는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(14)는 배치부(13)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(15)를 구비한다. 기판 반송 장치(15)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(15)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 처리 스테이션(12)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
구체적으로, 기판 반송 장치(15)는 배치부(13)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 후술하는 처리 스테이션(12)의 드라이 에칭 유닛(16)으로 반입하는 처리를 행한다. 또한, 기판 반송 장치(15)는 후술하는 처리 스테이션(12)의 제 1 액처리 유닛(18)으로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 배치부(13)의 캐리어(C)에 수용하는 처리도 행한다.
처리 스테이션(12)은 반송부(14)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(12)은 드라이 에칭 유닛(16)과 로드록실(17)과 제 1 액처리 유닛(18)을 구비한다.
드라이 에칭 유닛(16)은 기판 반송 장치(15)에 의해 반입된 웨이퍼(W)에 대하여 드라이 에칭 처리를 행한다. 이에 의해, 전술한 콘택트홀(104)이 형성되어, 웨이퍼(W) 내부의 III-V족 반도체 재료(102)가 노출된다(도 1 참조).
또한, 드라이 에칭 처리는 감압 상태에서 행해진다. 또한, 드라이 에칭 유닛(16)에서는 드라이 에칭 처리 후에, 불필요한 레지스트를 제거하는 애싱 처리가 행해지는 경우가 있다.
로드록실(17)은 내부의 압력을 대기압 상태와 감압 상태로 전환 가능하게 구성된다. 로드록실(17)의 내부에는 도시하지 않은 기판 반송 장치가 마련된다. 드라이 에칭 유닛(16)에서의 처리를 끝낸 웨이퍼(W)는 로드록실(17)의 도시하지 않은 기판 반송 장치에 의해 드라이 에칭 유닛(16)으로부터 반출되어, 제 1 액처리 유닛(18)으로 반입된다.
구체적으로, 로드록실(17)의 내부는 드라이 에칭 유닛(16)으로부터 웨이퍼(W)를 반출할 때까지는 감압 상태 또한 저산소 상태로 유지되어 있고, 반출이 완료된 후, 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스가 공급되어 대기압 상태로 전환된다. 그리고, 대기압 상태로 전환한 후, 로드록실(17)의 도시하지 않은 기판 반송 장치가 웨이퍼(W)를 제 1 액처리 유닛(18)으로 반입한다.
이와 같이, 웨이퍼(W)는 드라이 에칭 유닛(16)으로부터 반출되고 나서 제 1 액처리 유닛(18)으로 반입될 때까지의 동안, 대기로부터 차단되기 때문에 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화가 방지된다.
또한, 로드록실(17)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 드라이 에칭 유닛(16)으로부터 반출되고 나서 제 1 액처리 유닛(18)으로 반입될 때까지의 동안, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
이어서, 제 1 액처리 유닛(18)은 웨이퍼(W)로 성막용 처리액(L)으로서의 탑 코트액을 공급한다. 웨이퍼(W)로 공급된 탑 코트액은 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되어 탑 코트막이 된다. 이에 의해, III-V족 반도체 재료(102)는 탑 코트막에 의해 덮인 상태가 된다.
이 후, 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(15)에 의해 캐리어(C)에 수용되고, 제 2 처리 장치(2)로 반송된다.
<드라이 에칭 유닛(16)의 구성>
여기서, 드라이 에칭 유닛(16)의 구성예에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 드라이 에칭 유닛(16)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 드라이 에칭 유닛(16)은 웨이퍼(W)를 수용하는 밀폐 구조의 챔버(161)를 구비하고 있고, 챔버(161) 내에는 웨이퍼(W)를 수평 상태로 배치하는 배치대(162)가 마련된다. 배치대(162)는 웨이퍼(W)를 냉각하거나 가열하여 정해진 온도로 조절하는 온조(溫調) 기구(163)를 구비한다. 챔버(161)의 측벽에는 로드록실(17)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반입반출하기 위한 반입반출구(도시하지 않음)가 마련된다.
챔버(161)의 천장부에는 샤워 헤드(164)가 마련된다. 샤워 헤드(164)에는 가스 공급관(165)이 접속된다. 이 가스 공급관(165)에는 밸브(166)를 개재하여 에칭 가스 공급원(167)이 접속되어 있고, 에칭 가스 공급원(167)으로부터 샤워 헤드(164)에 대하여 정해진 에칭 가스가 공급된다. 샤워 헤드(164)는 에칭 가스 공급원(167)으로부터 공급되는 에칭 가스를 챔버(161) 내로 공급한다.
또한, 에칭 가스 공급원(167)으로부터 공급되는 에칭 가스는 예를 들면 CH3F 가스, CH2F2 가스, CF4 가스, O2 가스, Ar 가스원 등이다.
챔버(161)의 저부에는 배기 라인(168)을 개재하여 배기 장치(169)가 접속된다. 챔버(161)의 내부의 압력은 이러한 배기 장치(169)에 의해 감압 상태로 유지된다.
드라이 에칭 유닛(16)은 상기와 같이 구성되어 있고, 배기 장치(169)를 이용하여 챔버(161)의 내부를 감압한 상태에서, 샤워 헤드(164)로부터 챔버(161) 내로 에칭 가스를 공급함으로써 배치대(162)에 배치된 웨이퍼(W)를 드라이 에칭한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 콘택트홀(104)이 형성되어, III-V족 반도체 재료(102)가 노출된 상태가 된다. 이 때, 챔버(161)의 내부는 감압 상태이기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화는 억제된다.
또한, 챔버(161)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
<제 1 액처리 유닛(18)의 구성>
이어서, 제 1 액처리 유닛(18)의 구성에 대하여 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 제 1 액처리 유닛(18)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제 1 액처리 유닛(18)은 챔버(110)와 기판 유지 기구(120)와 액 공급부(130)와 회수 컵(140)을 구비한다.
챔버(110)는 기판 유지 기구(120)와 액 공급부(130)와 회수 컵(140)을 수용한다. 챔버(110)의 천장부에는 FFU(Fan Filter Unit)(111)가 마련된다. FFU(111)는 챔버(110) 내에 다운 플로우를 형성한다.
FFU(111)에는 밸브(112)를 개재하여 불활성 가스 공급원(113)이 접속된다. FFU(111)는 불활성 가스 공급원(113)으로부터 공급되는 N2 가스 등의 불활성 가스를 챔버(110) 내로 토출한다. 이와 같이, 다운 플로우 가스로서 불활성 가스를 이용함으로써, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
기판 유지 기구(120)는 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 유지하는 회전 유지부(121)와, 회전 유지부(121)의 중공부(125)에 삽입 관통되어 웨이퍼(W)의 하면으로 기체를 공급하는 유체 공급부(122)를 구비한다.
회전 유지부(121)는 챔버(110)의 대략 중앙에 마련된다. 이러한 회전 유지부(121)의 상면에는 웨이퍼(W)를 측면으로부터 유지하는 유지 부재(123)가 마련된다. 웨이퍼(W)는 이러한 유지 부재(123)에 의해 회전 유지부(121)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로 수평 유지된다.
또한, 회전 유지부(121)는 모터 및 모터의 회전을 회전 유지부(121)로 전달하는 벨트 등으로 구성되는 구동 기구(124)를 구비한다. 회전 유지부(121)는 이러한 구동 기구(124)에 의해 연직축 둘레로 회전한다. 그리고, 회전 유지부(121)가 회전함으로써, 회전 유지부(121)에 유지된 웨이퍼(W)가 회전 유지부(121)와 일체로 회전한다.
유체 공급부(122)는 회전 유지부(121)의 중앙에 형성된 중공부(125)에 삽입 관통된다. 유체 공급부(122)의 내부에는 유로(126)가 형성되어 있고, 이러한 유로(126)에는 밸브(127)를 개재하여 N2 공급원(128)이 접속된다. 유체 공급부(122)는 N2 공급원(128)으로부터 공급되는 N2 가스를 밸브(127) 및 유로(126)를 거쳐 웨이퍼(W)의 하면으로 공급한다.
밸브(127)를 거쳐 공급되는 N2 가스는 고온(예를 들면 90℃ 정도)의 N2 가스이며, 후술하는 휘발 촉진 처리에 이용된다.
기판 유지 기구(120)는 로드록실(17)의 도시하지 않은 기판 반송 장치로부터 웨이퍼(W)를 수취하는 경우에는, 도시하지 않은 승강 기구를 이용하여 유체 공급부(122)를 상승시킨 상태에서, 유체 공급부(122)의 상면에 마련된 도시하지 않은 지지 핀 상에 웨이퍼(W)를 배치시킨다. 이 후, 기판 유지 기구(120)는 유체 공급부(122)를 정해진 위치까지 강하시킨 후, 회전 유지부(121)의 유지 부재(123)로 웨이퍼(W)를 전달한다. 또한, 기판 유지 기구(120)는 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(15)로 전달하는 경우에는, 도시하지 않은 승강 기구를 이용하여 유체 공급부(122)를 상승시켜, 유지 부재(123)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 지지 핀 상에 배치시킨다. 그리고, 기판 유지 기구(120)는 도시하지 않은 지지 핀 상에 배치시킨 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(15)로 전달한다.
액 공급부(130)는 노즐(131a, 131b)과 노즐(131a, 131b)을 수평으로 지지하는 암(132)과, 암(132)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(133)를 구비한다. 노즐(131a)에는 밸브(134a)를 개재하여 MIBC 공급원(135a)이 접속되고, 노즐(131b)에는 밸브(134b)를 개재하여 탑 코트액 공급원(135b)이 접속된다.
이러한 액 공급부(130)는, 웨이퍼(W)에 대하여, 제 1 처리액으로서의 탑 코트액과 친화성이 있는 용제로서 MIBC(4-메틸-2-펜탄올)를 노즐(131a)로부터 공급하고, 성막용 처리액(L)으로서의 탑 코트액을 노즐(131b)로부터 공급한다.
MIBC는 탑 코트액에도 함유되어 있고, 탑 코트액과 친화성이 있다. 또한, MIBC 이외의 탑 코트액과 친화성이 있는 용제로서, 예를 들면 PGME(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르), PGMEA(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) 등을 이용해도 된다.
또한 여기서는, 처리액마다 전용의 노즐을 마련하는 것으로 했지만, 복수의 처리액에서 노즐을 공용해도 된다. 단, 노즐을 공용화하면, 예를 들면 처리액끼리를 혼합하고 싶지 않은 경우 등에, 노즐 또는 배관에 잔존하는 처리액을 일단 배출하는 공정이 필요하여 처리액이 낭비되어 소비되게 된다. 이에 대하여, 전용의 노즐을 마련하는 것으로 하면, 상기와 같이 처리액을 배출하는 공정이 필요하게 되지 않기 때문에, 처리액을 낭비하여 소비하는 경우도 없다.
회수 컵(140)은 회전 유지부(121)를 둘러싸도록 배치되고, 회전 유지부(121)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수 컵(140)의 저부에는 배액구(141)가 형성되어 있고, 회수 컵(140)에 의해 포집된 처리액은 이러한 배액구(141)로부터 제 1 액처리 유닛(18)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(140)의 저부에는, 유체 공급부(122)에 의해 공급되는 N2 가스 또는 FFU(111)로부터 공급되는 불활성 가스를 제 1 액처리 유닛(18)의 외부로 배출하는 배기구(142)가 형성된다.
또한 챔버(110)의 내부는, 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
<제 2 처리 장치(2)의 구성>
이어서, 제 2 처리 장치(2)의 구성에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 제 2 처리 장치(2)의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 제 2 처리 장치(2)는 반입반출 스테이션(21)과 처리 스테이션(22)을 구비한다. 반입반출 스테이션(21)과 처리 스테이션(22)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(21)은 배치부(23)와 반송부(24)를 구비한다. 배치부(23)에는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(24)는 배치부(23)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(25)와 전달부(26)를 구비한다. 기판 반송 장치(25)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(25)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(26)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(22)은 반송부(24)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(22)은 반송부(27)와 복수의 제 2 액처리 유닛(28)을 구비한다. 복수의 제 2 액처리 유닛(28)은 반송부(27)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(27)는 내부에 기판 반송 장치(29)를 구비한다. 기판 반송 장치(29)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(29)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(26)와 제 2 액처리 유닛(28)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
제 2 처리 장치(2)에서는, 반입반출 스테이션(21)의 기판 반송 장치(25)가 제 1 처리 장치(1)에서 처리된 웨이퍼(W)를 캐리어(C)로부터 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(26)에 배치한다. 전달부(26)에 배치된 웨이퍼(W)는 처리 스테이션(22)의 기판 반송 장치(29)에 의해 전달부(26)로부터 취출되어, 제 2 액처리 유닛(28)으로 반입된다.
제 2 액처리 유닛(28)에서는, 웨이퍼(W)에 대하여, 제거액(R)으로서의 알칼리 현상액을 공급하여 탑 코트막을 제거하는 처리가 행해진다. 이에 의해, 탑 코트막에 의해 덮여 있던 III-V족 반도체 재료(102)가 노출된 상태가 된다. 또한, 탑 코트막의 박리에 수반하여 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 반응 생성물(P)이 제거된다.
또한 제 2 액처리 유닛(28)에서는, 탑 코트막이 제거된 웨이퍼(W)에 대하여, 세정액(S)을 이용한 세정 처리가 행해진다. 여기서는, 세정액(S)으로서 DHF(희불산)가 이용된다.
또한 제 2 액처리 유닛(28)에서는, 세정 처리 후의 웨이퍼(W)에 대하여 제 2 처리액으로서의 탑 코트액을 공급하는 처리가 행해진다. 상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)로 공급된 탑 코트액은 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되어 탑 코트막이 된다. 이에 의해, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)가 탑 코트막에 의해 다시 덮인 상태가 된다.
이 후, 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(29)에 의해 제 2 액처리 유닛(28)으로부터 반출되어, 전달부(26)에 배치된다. 그리고, 전달부(26)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는,기판 반송 장치(25)에 의해 배치부(23)의 캐리어(C)로 되돌려진다. 이 후, 캐리어(C)에 수용된 웨이퍼(W)는 제 3 처리 장치(3)로 반송된다.
<제 2 액처리 유닛(28)의 구성>
이어서, 제 2 처리 장치(2)가 구비하는 제 2 액처리 유닛(28)의 구성에 대하여 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 제 2 액처리 유닛(28)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 제 2 액처리 유닛(28)은 챔버(210)와 기판 유지 기구(220)와 액 공급부(230_1, 230_2)와 회수 컵(240)을 구비한다.
챔버(210)는 기판 유지 기구(220)와 액 공급부(230_1, 230_2)와 회수 컵(240)을 수용한다. 챔버(210)의 천장부에는 FFU(211)가 마련된다. FFU(211)는 챔버(210) 내에 다운 플로우를 형성한다.
FFU(211)에는 밸브(212)를 개재하여 불활성 가스 공급원(213)이 접속된다. FFU(211)는 불활성 가스 공급원(213)으로부터 공급되는 N2 가스 등의 불활성 가스를 챔버(210) 내로 토출한다. 이와 같이, 다운 플로우 가스로서 불활성 가스를 이용함으로써, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
기판 유지 기구(220)는 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 유지하는 회전 유지부(221)와, 회전 유지부(221)의 중공부(225)에 삽입 관통되어 웨이퍼(W)의 하면으로 기체를 공급하는 유체 공급부(222)를 구비한다.
회전 유지부(221)는 챔버(210)의 대략 중앙에 마련된다. 이러한 회전 유지부(221)의 상면에는 웨이퍼(W)를 측면으로부터 유지하는 유지 부재(223)가 마련된다. 웨이퍼(W)는 이러한 유지 부재(223)에 의해 회전 유지부(221)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로 수평 유지된다.
또한, 회전 유지부(221)는 모터 및 모터의 회전을 회전 유지부(221)로 전달하는 벨트 등으로 구성되는 구동 기구(224)를 구비한다. 회전 유지부(221)는 이러한 구동 기구(224)에 의해 연직축 둘레로 회전한다. 그리고, 회전 유지부(221)가 회전함으로써, 회전 유지부(221)에 유지된 웨이퍼(W)가 회전 유지부(221)와 일체로 회전한다.
유체 공급부(222)는 회전 유지부(221)의 중앙에 형성된 중공부(225)에 삽입 관통된다. 유체 공급부(222)의 내부에는 유로(226)가 형성되어 있고, 이러한 유로(226)에는 밸브(227)를 개재하여 N2 공급원(228)이 접속된다. 유체 공급부(222)는 N2 공급원(228)으로부터 공급되는 N2 가스를 밸브(227) 및 유로(226)를 거쳐 웨이퍼(W)의 하면으로 공급한다.
밸브(227)를 거쳐 공급되는 N2 가스는 고온(예를 들면, 90℃ 정도)의 N2 가스이며, 후술하는 휘발 촉진 처리에 이용된다.
기판 유지 기구(220)는 기판 반송 장치(29)로부터 웨이퍼(W)를 수취하는 경우에는, 도시하지 않은 승강 기구를 이용하여 유체 공급부(222)를 상승시킨 상태에서, 유체 공급부(222)의 상면에 마련된 도시하지 않은 지지 핀 상에 웨이퍼(W)를 배치시킨다. 이 후, 기판 유지 기구(220)는 유체 공급부(222)를 정해진 위치까지 강하시킨 후, 회전 유지부(221)의 유지 부재(223)로 웨이퍼(W)를 전달한다. 또한, 기판 유지 기구(220)는 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(29)로 전달하는 경우에는, 도시하지 않은 승강 기구를 이용하여 유체 공급부(222)를 상승시켜, 유지 부재(223)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 지지 핀 상에 배치시킨다. 그리고, 기판 유지 기구(220)는 도시하지 않은 지지 핀 상에 배치시킨 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(29)로 전달한다.
액 공급부(230_1)는 노즐(231a ~ 231d)과 암(232)과 선회 승강 기구(233)를 구비한다.
노즐(231a)에는 밸브(234a)를 개재하여 알칼리 현상액 공급원(235a)이 접속된다. 또한, 노즐(231b)에는 밸브(234b)를 개재하여 DHF 공급원(235b)이 접속되고, 노즐(231c)에는 밸브(234c)를 개재하여 DIW 공급원(235c)이 접속되고, 노즐(231d)에는 밸브(234d)를 개재하여 IPA 공급원(235d)이 접속된다. 또한 노즐(231b)로부터 공급되는 DHF는, III-V족 반도체 재료(102)를 산화(부식)시키지 않을 정도의 농도로 희석된 희불산이다. 또한, 암(232)은 노즐(231a ~ 231d)을 수평으로 지지하고, 선회 승강 기구(233)는 암(232)을 선회 및 승강시킨다.
이러한 액 공급부(230_1)는 웨이퍼(W)에 대하여 제거액(R)으로서의 알칼리 현상액을 노즐(231a)로부터 공급한다. 또한 액 공급부(230_1)는 웨이퍼(W)에 대하여 세정액(S)으로서의 DHF를 노즐(231b)로부터 공급하고, 린스액의 일종인 DIW를 노즐(231c)로부터 공급하고, 건조 용매의 일종인 IPA를 노즐(231d)로부터 공급한다.
노즐(231a)로부터 공급되는 알칼리 현상액에는, III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 방지하는 방식제가 함유된다. 이에 의해, 후술하는 제 1 제거 처리에 있어서, III-V족 반도체 재료(102)에 대한 데미지를 억제하면서 탑 코트막을 제거할 수 있다. 또한, 노즐(231b)로부터 공급되는 DHF는 III-V족 반도체 재료(102)를 산화(부식)시키지 않을 정도의 농도로 희석되어 있다.
액 공급부(230_2)는 노즐(231e, 231f)과, 노즐(231e, 231f)을 수평으로 지지하는 암(232)과, 암(232)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(233)를 구비한다. 노즐(231e)에는 밸브(234e)를 개재하여 MIBC 공급원(235e)이 접속되고, 노즐(231f)에는 밸브(234f)를 개재하여 탑 코트액 공급원(235f)이 접속된다.
이러한 액 공급부(230_2)는 웨이퍼(W)에 대하여 탑 코트액과 친화성이 있는 용제로서 MIBC를 노즐(231e)로부터 공급하고, 성막용 처리액(L)(제 2 처리액)으로서의 탑 코트액을 노즐(231f)로부터 공급한다.
또한 여기서는, 처리액마다 전용의 노즐(231a ~ 231f)을 마련하는 것으로 했지만, 제 1 액처리 유닛(18)과 마찬가지로 복수의 처리액에서 노즐을 공용해도 된다.
회수 컵(240)은 회전 유지부(221)를 둘러싸도록 배치되고, 회전 유지부(221)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수 컵(240)의 저부에는 배액구(241)가 형성되어 있고, 회수 컵(240)에 의해 포집된 처리액은 이러한 배액구(241)로부터 제 2 액처리 유닛(28)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(240)의 저부에는 유체 공급부(222)에 의해 공급되는 N2 가스 또는 FFU(211)로부터 공급되는 불활성 가스를 제 2 액처리 유닛(28)의 외부로 배출하는 배기구(242)가 형성된다.
또한 챔버(210)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
<제 3 처리 장치(3)의 구성>
이어서, 제 3 처리 장치(3)의 구성에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13은 제 3 처리 장치(3)의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제 3 처리 장치(3)는 반입반출 스테이션(31)과 처리 스테이션(32)을 구비한다. 반입반출 스테이션(31)과 처리 스테이션(32)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(31)은 배치부(33)와 반송부(34)를 구비한다. 배치부(33)에는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(34)는 배치부(33)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(35)를 구비한다. 기판 반송 장치(35)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(35)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 처리 스테이션(32)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
구체적으로, 기판 반송 장치(35)는 배치부(33)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 후술하는 처리 스테이션(32)의 제 3 액처리 유닛(36)으로 반입하는 처리를 행한다. 또한, 기판 반송 장치(35)는 후술하는 처리 스테이션(32)의 성막 유닛(38)으로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 배치부(33)의 캐리어(C)에 수용하는 처리도 행한다.
처리 스테이션(32)은 반송부(34)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(32)은 제 3 액처리 유닛(36)과 로드록실(37)과 성막 유닛(38)을 구비한다.
제 3 액처리 유닛(36)은, 웨이퍼(W)에 대하여, 알칼리 현상액을 공급하여 탑 코트막을 제거하는 처리를 행한다. 이에 의해, 탑 코트막에 의해 덮여 있던 III-V족 반도체 재료(102)가 다시 노출된 상태가 된다.
로드록실(37)의 내부는 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스로 채워진 상태로 되어 있다. 로드록실(37)의 내부에는 도시하지 않은 기판 반송 장치가 마련된다. 제 3 액처리 유닛(36)에서의 처리를 끝낸 웨이퍼(W)는 로드록실(37)의 도시하지 않은 기판 반송 장치에 의해 제 3 액처리 유닛(36)으로부터 반출되어, 성막 유닛(38)으로 반입된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)는 제 3 액처리 유닛(36)으로부터 반출되고 나서 성막 유닛(38)으로 반입될 때까지의 동안 대기로부터 차단되기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화가 방지된다.
또한 로드록실(37)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제 3 액처리 유닛(36)으로부터 반출되고 나서 성막 유닛(38)으로 반입될 때까지의 동안, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
성막 유닛(38)은 탑 코트막이 제거된 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들면 High-k막 또는 배리어 메탈 등의 금속막을 성막하는 처리를 행한다. 또한 성막 유닛(38)으로서는, 예를 들면 플라즈마 CVD 장치를 이용할 수 있지만, 그 외의 어느 공지 기술을 이용해도 상관없다.
이 후, 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(35)에 의해 캐리어(C)에 수용되어, 제 3 처리 장치(3)로부터 반출된다.
<제 3 액처리 유닛(36)의 구성>
이어서, 제 3 처리 장치(3)가 구비하는 제 3 액처리 유닛(36)의 구성에 대하여 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14는 제 3 액처리 유닛(36)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 제 3 액처리 유닛(36)은 챔버(310) 내에 기판 유지 기구(320)와 액 공급부(330)와 회수 컵(340)을 구비한다.
챔버(310)의 천장부에는 FFU(311)가 마련된다. FFU(311)는 챔버(310) 내에 다운 플로우를 형성한다. FFU(311)에는 밸브(312)를 개재하여 불활성 가스 공급원(313)이 접속된다. FFU(311)는 불활성 가스 공급원(313)으로부터 공급되는 N2 가스 등의 불활성 가스를 챔버(310) 내로 토출한다. 이와 같이, 다운 플로우 가스로서 불활성 가스를 이용함으로써, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
기판 유지 기구(320)는 회전 유지부(321)와 지주부(支柱部)(322)와 구동부(323)를 구비한다. 회전 유지부(321)는 챔버(310)의 대략 중앙에 마련된다. 이러한 회전 유지부(321)의 상면에는 웨이퍼(W)를 측면으로부터 유지하는 유지 부재(324)가 마련된다. 웨이퍼(W)는 이러한 유지 부재(324)에 의해 회전 유지부(321)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로 수평 유지된다. 지주부(322)는 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(323)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에서 회전 유지부(321)를 수평으로 지지한다. 구동부(323)는 지주부(322)를 연직축 둘레로 회전시킨다.
이러한 기판 유지 기구(320)는 구동부(323)를 이용하여 지주부(322)를 회전시킴으로써 지주부(322)에 지지된 회전 유지부(321)를 회전시키고, 이에 의해 회전 유지부(321)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
액 공급부(330)는 노즐(331a, 331b)과 암(332)과 선회 승강 기구(333)를 구비한다.
노즐(331a)에는 밸브(334a)를 개재하여 알칼리 현상액 공급원(335a)이 접속되고, 노즐(331b)에는 밸브(334b)를 개재하여 DIW 공급원(335b)이 접속된다. 암(332)은 노즐(331a, 331b)을 수평으로 지지한다. 선회 승강 기구(333)는 암(332)을 선회 및 승강시킨다.
이러한 액 공급부(330)는 웨이퍼(W)에 대하여 제거액(R)으로서의 알칼리 현상액을 노즐(331a)로부터 공급하고, 린스액인 DIW를 노즐(331b)로부터 공급한다.
노즐(331a)로부터 공급되는 알칼리 현상액에는 III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 방지하는 방식제가 함유된다. 이에 의해, 후술하는 제 2 제거 처리에 있어서, III-V족 반도체 재료(102)에 대한 데미지를 억제하면서 탑 코트막을 제거할 수 있다.
회수 컵(340)은, 처리액의 주위로의 비산을 방지하기 위하여, 회전 유지부(321)를 둘러싸도록 배치된다. 회수 컵(340)의 저부에는 배액구(341)가 형성되어 있고, 회수 컵(340)에 의해 포집된 처리액은 이러한 배액구(341)로부터 제 3 액처리 유닛(36)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(340)의 저부에는 FFU(311)로부터 공급되는 불활성 가스 등을 제 3 액처리 유닛(36)의 외부로 배출하는 배기구(342)가 형성된다.
<기판 처리 시스템(100)의 구체적 동작>
이어서, 기판 처리 시스템(100)의 구체적 동작에 대하여 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리의 처리 순서를 나타내는 순서도이다. 또한 도 15에 나타내는 각 처리 순서는 제 1 제어 장치(5), 제 2 제어 장치(6) 및 제 3 제어 장치(7)의 제어에 기초하여 행해진다.
제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에서는, 도 15에 나타내는 전처리(단계(S101))부터 제 1 반출 처리(단계(S103))까지의 처리가 제 1 처리 장치(1)에서 행해지고, 제 1 제거 처리(단계(S104))부터 제 2 반출 처리(단계(S107))까지의 처리가 제 2 처리 장치(2)에서 행해지고, 제 2 제거 처리(단계(S108))부터 제 3 반출 처리(단계(S110))까지의 처리가 제 3 처리 장치(3)에서 행해진다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 먼저 제 1 처리 장치(1)의 드라이 에칭 유닛(16)에서 전처리가 행해진다(단계(S101)). 이러한 전처리에서는, 드라이 에칭 유닛(16)이 웨이퍼(W)에 대하여 드라이 에칭을 행한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 콘택트홀(104)이 형성되어, 웨이퍼(W) 내부의 III-V족 반도체 재료(102)가 노출된다.
이어서, 웨이퍼(W)는 제 1 액처리 유닛(18)으로 반입된다. 이러한 반입 처리는 로드록실(17)을 개재하여 행해지기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
이어서, 제 1 액처리 유닛(18)에서는 제 1 성막 처리가 행해진다(단계(S102)). 이러한 제 1 성막 처리에서는, 먼저 성막용 처리액(제 1 처리액)으로서의 탑 코트액을 웨이퍼(W)로 공급하기 전에, 이러한 탑 코트액과 친화성이 있는 MIBC를 웨이퍼(W)로 공급하는 처리가 행해진다.
구체적으로, 액 공급부(130)의 노즐(131a)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치하고, 이 후, 노즐(131a)로부터 웨이퍼(W)로 MIBC가 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 MIBC는 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 확산된다.
이와 같이, 탑 코트액과 친화성이 있는 MIBC를 사전에 웨이퍼(W)에 확산시킴으로써, 탑 코트액이 웨이퍼(W)에 확산되기 쉬워지고, 또한 콘택트홀(104)로도 유입되기 쉬워진다. 따라서, 탑 코트액의 소비량을 억제할 수 있고, 또한 콘택트홀(104)로 유입된 반응 생성물(P)을 보다 확실히 제거할 수 있다.
MIBC는 탑 코트액과의 친화성은 있지만, DIW에 대해서는 거의 섞이지 않고 친화성이 낮다. 이에 대하여, 제 1 액처리 유닛(18)에서는, MIBC를 공급하기 전에, DIW와 비교하여 MIBC와의 친화성이 높은 IPA로 DIW를 치환하는 것으로 하고 있다. 이에 의해, MIBC가 웨이퍼(W)의 표면에 확산되기 쉬워지기 때문에, MIBC의 소비량을 억제할 수 있다.
이어서, 액 공급부(130)의 노즐(131b)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 노즐(131b)로부터 성막용 처리액(제 1 처리액)으로서의 탑 코트액이 레지스트막이 형성되어 있지 않은 회로 형성면인 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)으로 공급된다.
웨이퍼(W)로 공급된 탑 코트액은 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 탑 코트액의 액막이 형성된다. 이 때, 웨이퍼(W)의 표면은 MIBC에 의해 습윤성이 높아진 상태로 되어 있다. 이에 의해, 탑 코트액이 웨이퍼(W)의 표면에 확산되기 쉬워지고, 또한 콘택트홀(104)로도 유입되기 쉬워진다. 따라서, 탑 코트액의 사용량을 삭감할 수 있고, 처리 시간의 단축화를 도모할 수 있다.
웨이퍼(W)의 회전에 의해 휘발 성분이 휘발함으로써, 탑 코트액이 고화 또는 경화된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 탑 코트막이 형성된다.
또한, 제 1 액처리 유닛(18)에서는 휘발 촉진 처리가 행해진다. 이러한 휘발 촉진 처리는 웨이퍼(W)의 표면 전체에 막을 형성하는 탑 코트액에 포함되는 휘발 성분의 가일층의 휘발을 촉진시키는 처리이다. 구체적으로, 밸브(127)(도 10 참조)가 정해진 시간 개방됨으로써, 고온의 N2 가스가 유체 공급부(122)로부터 회전하는 웨이퍼(W)의 이면으로 공급된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)와 함께 탑 코트액이 가열되어 휘발 성분의 휘발이 촉진된다.
또한 휘발 촉진 처리는, 도시하지 않은 감압 장치에 의해 챔버(110) 내를 감압 상태로 하는 처리여도 되고, FFU(111)로부터 공급되는 가스에 의해 챔버(110) 내의 습도를 저하시키는 처리여도 된다. 이러한 처리에 의해서도, 휘발 성분의 휘발을 촉진시킬 수 있다.
또한 여기서는, 제 1 액처리 유닛(18)이 휘발 촉진 처리를 행하는 경우의 예에 대하여 나타냈지만, 휘발 촉진 처리는 생략 가능하다. 즉, 탑 코트액이 자연적으로 고화 또는 경화될 때까지 웨이퍼(W)를 제 1 액처리 유닛(18)에서 대기시켜도 된다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키거나, 탑 코트액이 털어내져 웨이퍼(W)의 표면이 노출되지 않을 정도의 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시키거나 함으로써, 탑 코트액의 휘발을 촉진시켜도 된다.
이어서, 제 1 액처리 유닛(18)에서는 제 1 반출 처리가 행해진다(단계(S103)). 이러한 제 1 반출 처리에서는, 기판 반송 장치(15)가 제 1 액처리 유닛(18)으로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 배치부(13)까지 반송하고, 배치부(13)에 배치된 캐리어(C)에 수용한다.
III-V족 반도체 재료(102)는, 전처리에 의해 일시적으로 노출된 후, 단시간에 탑 코트막으로 덮인다. 이에 의해, III-V족 반도체 재료(102)는 대기로부터 차단되기 때문에, 산화 등의 악영향을 받기 어렵다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, 전처리와 세정 처리와의 사이에 있어서의 Q-time이 완화되고, 또한 N2 퍼지 등의 분위기 관리도 불필요해지기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)에 부착된 반응 생성물(P)(도 1 참조)은, 예를 들면 드라이 에칭의 잔류 가스 등이 대기 중의 수분 또는 산소와 반응함으로써 성장한다. 이에 대하여, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에서는, 전처리 후의 웨이퍼(W)의 표면 전체가 도포막(T)으로 덮이기 때문에, 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)도 도포막(T)으로 덮이게 된다. 이에 의해, 반응 생성물(P)은 대기 중의 수분 또는 산소와 차단된 상태가 되어, 성장이 억제된다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, 반응 생성물(P)의 성장에 수반하는 전기 특성의 저하 또는 수율의 저하 등의 악영향을 방지할 수 있다.
캐리어(C)에 수용된 웨이퍼(W)는 제 1 처리 장치(1)로부터 제 2 처리 장치(2)의 배치부(23)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 제 2 처리 장치(2)의 기판 반송 장치(25)(도 11 참조)에 의해 캐리어(C)로부터 취출되어, 전달부(26), 기판 반송 장치(29)를 경유하여 제 2 액처리 유닛(28)으로 반입된다.
제 2 액처리 유닛(28)에서는, 먼저 제 1 제거 처리가 행해진다(단계(S104)). 이러한 제 1 제거 처리에서는, 노즐(231a)(도 12 참조)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 밸브(234a)가 정해진 시간 개방됨으로써, 제거액(R)으로서의 알칼리 현상액이 노즐(231a)로부터 회전하는 웨이퍼(W) 상에 공급된다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상에 형성된 탑 코트막이 박리되어 웨이퍼(W)로부터 제거된다.
이 때, 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)은 탑 코트막과 함께 웨이퍼(W)로부터 박리되어 제거된다. 또한, 이 때, 웨이퍼(W) 및 반응 생성물(P)에 동일 극성의 제타 전위가 발생하기 때문에, 웨이퍼(W) 및 반응 생성물(P)이 반발하여 반응 생성물(P)의 웨이퍼(W) 등에 대한 재부착이 방지된다.
또한, 알칼리 현상액에는 III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 방지하는 방식제가 함유된다. 이 때문에, III-V족 반도체 재료(102)에 알칼리 현상액이 부착되어도 III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 억제할 수 있다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, III-V족 반도체 재료(102)에 대한 데미지를 억제하면서 탑 코트막을 제거할 수 있다. 또한, III-V족 반도체 재료(102)는 물과 반응하여 용해되는 성질이 있다. 따라서, 이를 억제하기 위하여, 제거액(R)으로서 물을 포함하지 않는 유기 용제가 이용되어도 된다. 이와 같은 용제로서는, 알코올류(IPA 등), GPMEA(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트), PGME(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르), MIBC(메틸 이소부틸 카르비놀) 등의 극성 유기 용제가 있다. 또한, 상기 극성 유기 용제를 공급하기 전에, 제거액(R)으로서, 탑 코트막이 웨이퍼(W)로부터 박리되기 쉽게 하기 위한 유기 용제가 공급되도록 해도 된다. 이와 같은 용제로서는, HFE(하이드로 플루오르에테르), HFC(하이드로 플루오르카본), HFO(하이드로 플루오르올레핀), PFC(퍼플루오르카본) 등의 비극성 유기 용제가 있다.
이어서, 제 2 액처리 유닛(28)에서는 세정 처리가 행해진다(단계(S105)). 이러한 세정 처리에서는, 노즐(231b)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 노즐(231b)로부터 웨이퍼(W)에 대하여 DHF가 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 DHF는 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 확산된다.
이와 같이, 제 1 제거 처리 후에 세정 처리를 행함으로써, 탑 코트막의 박리에 의해 완전히 제거되지 않은 반응 생성물(P)(특히, 입자 직경이 작은 반응 생성물(P))이 존재하는 경우에, 이러한 반응 생성물(P)을 제거할 수 있다. 또한 제 1 세정 처리와 마찬가지로, 제 2 세정 처리는 반응 생성물(P)을 완전하게는 제거하지 않을 정도의 저에칭 조건에서 행해져도 된다.
이어서, 노즐(231c)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 밸브(234c)가 정해진 시간 개방됨으로써, 노즐(231c)로부터 회전하는 웨이퍼(W)의 표면으로 DIW가 공급되고, 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 DHF가 씻겨내진다.
이어서, 노즐(231d)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 밸브(234d)가 정해진 시간 개방됨으로써, 노즐(231d)로부터 회전하는 웨이퍼(W)의 표면으로 IPA가 공급되어, 웨이퍼(W) 상의 DIW가 IPA로 치환된다. 이 후, 웨이퍼(W) 상에 IPA가 잔존한 상태에서 웨이퍼(W)의 회전이 정지하고, 액 공급부(230_1)가 웨이퍼(W)의 외방으로 이동한다.
이어서, 제 2 액처리 유닛(28)에서는 제 2 성막 처리가 행해진다(단계(S106)). 이러한 제 2 성막 처리에서는, 먼저 MIBC를 웨이퍼(W)로 공급하는 처리가 행해진다.
구체적으로, 액 공급부(230_2)의 노즐(231e)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치하고, 이 후, 노즐(231e)로부터 웨이퍼(W)로 MIBC가 공급된다. 웨이퍼(W)로 공급된 MIBC는 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 확산된다.
이어서, 액 공급부(230_2)의 노즐(231f)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 노즐(231f)로부터 성막용 처리액(L)(제 2 처리액)으로서의 탑 코트액이 레지스트막이 형성되어 있지 않은 회로 형성면인 웨이퍼(W)의 표면(피처리면)으로 공급된다.
웨이퍼(W)로 공급된 탑 코트액은 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 탑 코트액의 액막이 형성된다. 이 때, 웨이퍼(W)의 표면은 MIBC에 의해 습윤성이 높아진 상태로 되어 있다. 이에 의해, 탑 코트액이 웨이퍼(W)의 표면에 확산되기 쉬워지고, 또한 콘택트홀(104)로도 유입되기 쉬워진다. 따라서, 탑 코트액의 사용량을 삭감할 수 있고, 또한 처리 시간의 단축화를 도모할 수 있다.
웨이퍼(W)의 회전에 의해 휘발 성분이 휘발함으로써, 탑 코트액이 고화 또는 경화된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 탑 코트막이 형성된다.
또한, 제 2 액처리 유닛(28)에서는 휘발 촉진 처리가 행해진다. 이러한 휘발 촉진 처리는, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 막을 형성하는 탑 코트액에 포함되는 휘발 성분의 가일층의 휘발을 촉진시키는 처리이다. 구체적으로, 밸브(227)(도 12 참조)가 정해진 시간 개방됨으로써, 고온의 N2 가스가 유체 공급부(222)로부터 회전하는 웨이퍼(W)의 이면으로 공급된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)와 함께 탑 코트액이 가열되어 휘발 성분의 휘발이 촉진된다.
또한 휘발 촉진 처리는, 도시하지 않은 감압 장치에 의해 챔버(210) 내를 감압 상태로 하는 처리여도 되고, FFU(211)로부터 공급되는 가스에 의해 챔버(210) 내의 습도를 저하시키는 처리여도 된다. 이러한 처리에 의해서도, 휘발 성분의 휘발을 촉진시킬 수 있다.
또한 여기서는, 제 2 액처리 유닛(28)이 휘발 촉진 처리를 행하는 경우의 예에 대하여 나타냈지만, 휘발 촉진 처리는 생략 가능하다. 즉, 탑 코트액이 자연적으로 고화 또는 경화될 때까지 웨이퍼(W)를 제 2 액처리 유닛(28)에서 대기시켜도 된다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키거나, 탑 코트액이 털어내져 웨이퍼(W)의 표면이 노출되지 않을 정도의 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시키거나 함으로써, 탑 코트액의 휘발을 촉진시켜도 된다.
이어서, 제 2 액처리 유닛(28)에서는 제 2 반출 처리가 행해진다(단계(S107)). 이러한 제 2 반출 처리에 있어서 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(29)에 의해 제 2 액처리 유닛(28)으로부터 취출되고, 전달부(26) 및 기판 반송 장치(25)를 경유하여, 배치부(23)에 배치된 캐리어(C)에 수용된다.
III-V족 반도체 재료(102)는, 제 1 제거 처리에 의해 노출된 후, 단시간에 탑 코트막으로 덮인다. 이에 의해, III-V족 반도체 재료(102)는 대기로부터 차단되기 때문에, 산화 등의 악영향을 받기 어렵다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, 세정 처리와 후처리와의 사이에 있어서의 Q-time이 완화되고, 또한 N2 퍼지 등의 분위기 관리도 불필요해지기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.
캐리어(C)에 수용된 웨이퍼(W)는 제 2 처리 장치(2)로부터 제 3 처리 장치(3)의 배치부(33)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 제 3 처리 장치(3)의 기판 반송 장치(35)(도 13 참조)에 의해 캐리어(C)로부터 취출되어, 제 3 액처리 유닛(36)으로 반입된다.
제 3 액처리 유닛(36)에서는 제 2 제거 처리가 행해진다(단계(S108)). 이러한 제 2 제거 처리에서는, 노즐(331a)(도 14 참조)이 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 이 후, 밸브(334a)가 정해진 시간 개방됨으로써, 제거액(R)으로서의 알칼리 현상액이 노즐(331a)로부터 회전하는 웨이퍼(W) 상으로 공급된다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상에 형성된 탑 코트막이 박리되어 웨이퍼(W)로부터 제거된다.
알칼리 현상액에는, III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 방지하는 방식제가 함유된다. 이 때문에, III-V족 반도체 재료(102)에 알칼리 현상액이 부착되어도 III-V족 반도체 재료(102)의 산화(부식)를 억제할 수 있다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, III-V족 반도체 재료(102)에 대한 데미지를 억제하면서 탑 코트막을 제거할 수 있다.
이어서, 웨이퍼(W)는 성막 유닛(38)으로 반입된다. 이러한 반입 처리는 로드록실(37)을 개재하여 행해지기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
이어서, 성막 유닛(38)에서는 제 3 성막 처리가 행해진다(단계(S109)). 이러한 제 3 성막 처리에서는, 탑 코트막이 제거된 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들면 High-k막을 성막하는 처리가 행해진다.
이어서, 성막 유닛(38)에서는 제 3 반출 처리가 행해진다(단계(S110)). 이러한 제 3 반출 처리에서는, 기판 반송 장치(35)가 성막 유닛(38)으로부터 웨이퍼(W)를 취출하고 배치부(33)까지 반송하여, 배치부(33)에 배치된 캐리어(C)에 수용한다. 이러한 제 3 반출 처리가 완료되면, 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 기판 처리가 완료된다.
상술한 바와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2)는 제 2 액처리 유닛(28)(제거부, 세정부 및 처리액 공급부의 일례에 상당함)을 구비한다. 제거부로서의 제 2 액처리 유닛(28)은, 처리 후에 분위기 관리 또는 시간 관리가 필요해지는 전처리가 실시되고, 이 후, 휘발 성분을 포함하고 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하기 위한 성막용 처리액(제 1 처리액)이 공급되어, 휘발 성분이 휘발함으로써 성막용 처리액(L)이 고화 또는 경화되어 있음에 따라 분위기 관리 또는 시간 관리되고 있는 웨이퍼(W)로부터 고화 또는 경화된 성막용 처리액(즉, 도포막(T))을 제거한다. 세정부로서의 제 2 액처리 유닛(28)은 도포막(T)이 제거된 기판을 세정한다. 처리액 공급부로서의 제 2 액처리 유닛(28)은 세정된 웨이퍼(W)로 성막용 처리액(L)(제 2 처리액)을 공급한다.
이에 의해, 전처리 후부터 세정 처리 전까지에 있어서의 분위기 관리 또는 시간 관리가 용이해지고, 또한 세정 처리 후부터 후처리 전까지에 있어서의 분위기 관리 또는 시간 관리도 용이해진다. 따라서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)에 의하면, 분위기 관리 또는 시간 관리에 수반하는 공정수의 증가 또는 라인 관리의 복잡화에 의한 생산성의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 표면에 III-V족 반도체 재료(102)를 전처리에 의해 노출시키는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 전처리에 의해 노출시키는 재료는, 대기에 노출됨으로써 변질되는 부분이면 되며, III-V족 반도체 재료(102)에 한정되지 않는다. 대기에 노출됨으로써 변질되는 부분으로서는, 예를 들면 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 구리, 코발트, 텅스텐 등의 금속층이 있다. 전처리는 이러한 금속층을 노출시키는 처리 또는 형성하는 처리여도 된다.
또한 제 1 실시 형태에서는, 콘택트홀(104)을 형성하는 처리를 전처리로서 행하는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 전처리는 콘택트홀(104)에 한정되지 않고, 비아홀을 형성하는 처리여도 된다. 또한, 전처리는 Si, SiO2 혹은 SiN 등 또는 폴리 실리콘 게이트 전극 혹은 HKMG(High-k / Metal Gate) 등을 드라이 에칭에 의해 패터닝하는 처리여도 된다.
또한 제 1 실시 형태에서는, 제거액(R)으로서 알칼리 현상액을 이용하는 경우의 예에 대하여 설명했지만, III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지하고자 하는 경우에는, 용존 산소가 적은 유기 용제를 제거액(R)으로서 이용하는 것도 바람직하다.
(제 2 실시 형태)
상술한 제 1 실시 형태에서는, 제 1 제거 처리(단계(S104)), 세정 처리(단계(S105)) 및 제 2 성막 처리(단계(S106))를 제 2 액처리 유닛(28)에서 행하는 경우의 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이에 한정된 것은 아니고, 예를 들면 제 1 제거 처리 및 세정 처리를 제 1 처리 유닛에서 행하고, 제 2 성막 처리를 제 2 처리 유닛에서 행해도 된다. 이하, 이러한 경우의 예에 대하여 설명한다.
<제 2 처리 장치(2A)의 구성>
도 16은 제 2 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2A)의 개략 구성을 나타내는 도이다. 또한 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략한다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2A)는 처리 스테이션(22A)을 구비한다. 또한, 처리 스테이션(22A)은 제 4 액처리 유닛(28A)과 로드록실(28B)과 제 5 액처리 유닛(28C)을 구비한다.
제 1 처리 유닛으로서의 제 4 액처리 유닛(28A)은 웨이퍼(W)에 대하여 제 1 제거 처리 및 제 2 세정 처리를 행한다. 또한, 제 2 처리 유닛으로서의 제 5 액처리 유닛(28C)은 웨이퍼(W)에 대하여 제 2 성막 처리를 행한다.
로드록실(28B)은 제 4 액처리 유닛(28A)과 제 5 액처리 유닛(28C)의 사이에 배치된다. 로드록실(28B)의 내부는 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스로 채워진 상태로 되어 있다. 로드록실(28B)의 내부에는 도시하지 않은 기판 반송 장치가 마련된다. 제 4 액처리 유닛(28A)에서의 처리를 끝낸 웨이퍼(W)는 로드록실(28B)의 도시하지 않은 기판 반송 장치에 의해 제 4 액처리 유닛(28A)으로부터 반출되어, 제 5 액처리 유닛(28C)으로 반입된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)는 제 4 액처리 유닛(28A)으로부터 반출되고 나서 제 5 액처리 유닛(28C)으로 반입될 때까지의 동안 대기로부터 차단되기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화가 방지된다.
또한 로드록실(28B)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제 4 액처리 유닛(28A)으로부터 반출되고 나서 제 5 액처리 유닛(28C)으로 반입될 때까지의 동안, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 더 방지할 수 있다.
<제 4 액처리 유닛(28A)의 구성>
여기서, 제 2 처리 장치(2A)가 구비하는 제 4 액처리 유닛(28A) 및 제 5 액처리 유닛(28C)의 구성예에 대하여 설명한다. 먼저, 제 4 액처리 유닛(28A)의 구성예에 대하여 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17은 제 4 액처리 유닛(28A)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 제 4 액처리 유닛(28A)은 상술한 제 2 액처리 유닛(28)이 구비하는 액 공급부(230_1)를 구비한다. 구체적으로, 제 4 액처리 유닛(28A)은 챔버(410) 내에 기판 유지 기구(420)와 액 공급부(230_1)와 회수 컵(440)을 구비한다.
챔버(410)의 천장부에는 FFU(411)가 마련된다. FFU(411)는 챔버(410) 내에 다운 플로우를 형성한다. FFU(411)에는 밸브(412)를 개재하여 불활성 가스 공급원(413)이 접속된다. FFU(411)는 불활성 가스 공급원(413)으로부터 공급되는 N2 가스 등의 불활성 가스를 챔버(410) 내로 토출한다. 이와 같이, 다운 플로우 가스로서 불활성 가스를 이용함으로써, 웨이퍼(W)로부터 탑 코트막을 제거한 후, 외부에 노출된 III-V족 반도체 재료(102)가 산화되는 것을 방지할 수 있다.
기판 유지 기구(420)는 회전 유지부(421)와 지주부(422)와 구동부(423)를 구비한다. 회전 유지부(421)는 챔버(410)의 대략 중앙에 마련된다. 이러한 회전 유지부(421)의 상면에는 웨이퍼(W)를 측면으로부터 유지하는 유지 부재(424)가 마련된다. 웨이퍼(W)는 이러한 유지 부재(424)에 의해 회전 유지부(421)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로 수평 유지된다. 지주부(422)는 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(423)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에서 회전 유지부(421)를 수평으로 지지한다. 구동부(423)는 지주부(422)를 연직축 둘레로 회전시킨다.
이러한 기판 유지 기구(420)는 구동부(423)를 이용하여 지주부(422)를 회전시킴으로써 지주부(422)에 지지된 회전 유지부(421)를 회전시키고, 이에 의해 회전 유지부(421)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
회수 컵(440)은 처리액의 주위로의 비산을 방지하기 위하여 회전 유지부(421)를 둘러싸도록 배치된다. 회수 컵(440)의 저부에는 배액구(441)가 형성되어 있고, 회수 컵(440)에 의해 포집된 처리액은 이러한 배액구(441)로부터 제 4 액처리 유닛(28A)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(440)의 저부에는 FFU(411)로부터 공급되는 불활성 가스 등을 제 4 액처리 유닛(28A)의 외부로 배출하는 배기구(442)가 형성된다.
<제 5 액처리 유닛(28C)의 구성>
이어서, 제 5 액처리 유닛(28C)의 구성예에 대하여 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18은 제 5 액처리 유닛(28C)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 제 5 액처리 유닛(28C)은 상술한 제 2 액처리 유닛(28)으로부터 액 공급부(230_1)를 생략한 구성을 가진다.
제 2 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2A)에서는, 전처리 후의 웨이퍼(W)에 대하여 제 4 액처리 유닛(28A)에서 제 1 제거 처리가 행해지고, 제 5 액처리 유닛(28C)에서 제 2 세정 처리 및 제 2 성막 처리가 행해진다. 제 4 액처리 유닛(28A)으로부터 제 5 액처리 유닛(28C)으로의 웨이퍼(W)의 반송은, 로드록실(28B)을 개재하여 행해지기 때문에, 노출된 III-V족 반도체 재료(102)의 산화를 방지할 수 있다.
이와 같이, 제 1 제거 처리, 제 2 세정 처리 및 제 2 성막 처리는 별도의 챔버에서 행해져도 된다. 또한 상술한 예에 있어서, 제 4 액처리 유닛(28A)이 구비하는 챔버(410)는 '제 1 챔버'의 일례에 상당하고, 제 5 액처리 유닛(28C)이 구비하는 챔버(210)는 '제 2 챔버'의 일례에 상당한다.
(제 3 실시 형태)
상술한 실시 형태에서는, 도포막(T)에 대하여 제거액(R)을 공급함으로써 웨이퍼(W)로부터 도포막(T)을 제거하는 경우의 예에 대하여 설명했다. 그러나, 도포막(T)을 제거하는 방법은 상기한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도포막(T)은 승화에 의해 제거하는 것으로 해도 된다. 이하, 이러한 경우의 예에 대하여 설명한다.
<제 2 처리 장치(2B)의 구성>
도 19는 제 3 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2B)의 개략 구성을 나타내는 도이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시 형태에 따른 제 2 처리 장치(2B)는 처리 스테이션(22B)을 구비한다. 또한, 처리 스테이션(22B)은 제거 유닛(28D)과 로드록실(28E)과 제 6 액처리 유닛(28F)을 구비한다.
제 1 처리 유닛으로서의 제거 유닛(28D)은 웨이퍼(W)에 대하여 승화에 의한 도포막(T)의 제거를 행한다. 또한, 제 2 처리 유닛으로서의 제 6 액처리 유닛(28F)은 웨이퍼(W)에 대하여 세정 처리 및 제 2 성막 처리를 행한다.
제 6 액처리 유닛(28F)은, 예를 들면 도 18에 나타내는 제 5 액처리 유닛(28C)이 구비하는 액 공급부(230_2)의 암(232)에 대하여, DHF를 공급하는 노즐, DIW를 공급하는 노즐 및 IPA를 공급하는 노즐을 각각 마련한 구성으로 할 수 있다.
로드록실(28E)은 제거 유닛(28D)과 제 6 액처리 유닛(28F)의 사이에 배치된다. 로드록실(28E)의 내부는 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스로 채워진 상태로 되어 있다. 로드록실(28E)의 내부에는 도시하지 않은 기판 반송 장치가 마련된다. 제거 유닛(28D)에서의 처리를 끝낸 웨이퍼(W)는 로드록실(28E)의 도시하지 않은 기판 반송 장치에 의해 제거 유닛(28D)으로부터 반출되어, 제 6 액처리 유닛(28F)으로 반입된다. 또한 로드록실(28E)의 내부는 저산소 상태뿐 아니라 외광으로부터 차단된 암실로 하는 것이 바람직하다.
<제거 유닛(28D)의 구성>
제거 유닛(28d)의 구성예에 대하여 도 20을 참조하여 설명한다. 도 20은 제 3 실시 형태에 따른 제거 유닛(28D)의 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
또한 제 3 실시 형태에서는 성막용 처리액(제 1 처리액)으로서 승화성 물질의 용액이 이용된다. 승화성 물질로서는, 예를 들면 규불화 암모늄, 장뇌 또는 나프탈렌 등을 이용할 수 있다. 성막용 처리액은 IPA 등의 휘발성의 용제에 상기의 승화성 물질을 용해시킴으로써 얻어진다. 이러한 성막용 처리액은 용매인 IPA가 휘발함으로써 고화 또는 경화되어 도포막(T)이 된다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 제거 유닛(28D)은 히터(702)가 내장된 열판(701)과, 열판(701) 상면으로부터 돌출되는 복수의 지지 핀(703)을 가진다. 지지 핀(703)은 웨이퍼(W)의 하면 주연부를 지지한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면과 열판(701)의 상면과의 사이에는 작은 간극이 형성된다.
열판(701)의 상방에는 승강 이동 가능한 배기용 후드(704)가 마련된다. 배기용 후드(704)는 중앙에 개구부를 가진다. 이러한 개구부에는 승화성 물질 회수 장치(706) 및 펌프(707)가 개재 마련된 배기관(705)이 접속된다. 또한 승화성 물질 회수 장치(706)로서는 배기가 통류하는 챔버 내에 마련한 냉각판 상에 승화성 물질을 석출시키는 형식의 것, 또는 배기가 통류하는 챔버 내에서 승화성 물질의 가스에 냉각 유체를 접촉시키는 형식의 것 등, 다양한 공지의 승화성 물질 회수 장치를 이용할 수 있다.
이러한 제거 유닛(28D)은, 기판 반송 장치(29)에 의해 지지 핀(703) 상에 웨이퍼(W)가 배치되면, 배기용 후드(704)를 하강시켜 열판(701)과의 사이에 처리 공간을 형성한다. 이어서, 제거 유닛(28D)은 배기용 후드(704)에 접속된 배기관(705)에 개재 마련된 펌프(707)에 의해 웨이퍼(W)의 상방 공간을 흡인하면서, 승온된 열판(701)에 의해 승화성 물질의 승화 온도보다 높은 온도로 웨이퍼(W)를 가열한다.
이에 의해, 웨이퍼(W) 상의 승화성 물질이 승화하여 웨이퍼(W)로부터 제거된다. 이 때, 승화하여 기체가 된 승화성 물질은 승화성 물질 회수 장치(706)에 의해 회수되어 재이용된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 로드록실(28E)을 거쳐 제 6 액처리 유닛(28F)으로 반송된다.
이와 같이, 제 2 처리 장치(2B)는, 제 1 처리 장치로서, 성막용 처리액에 포함되는 승화성 물질의 승화 온도보다 높은 온도로 웨이퍼(W)를 가열함으로써 고화 또는 경화된 성막용 처리액을 웨이퍼(W)로부터 제거하는 처리를 행하는 제거 유닛을 구비하고 있어도 된다. 도포막(T)을 승화에 의해 제거함으로써, 패턴을 도괴시키지 않고 도포막(T)을 웨이퍼(W)로부터 제거할 수 있다. 또한, 여기서의 승화 방법은 일례이며, 기판이 아닌 승화성 물질 자체를 가스 등에 의해 직접적으로 과열하도록 구성해도 된다. 또한, 승화성 물질의 승화 온도에 따라서는 가열 처리를 생략해도 된다.
또한 도포막(T)은 플라즈마 등의 애싱에 의해 제거하는 것으로 해도 된다.
(그 외의 실시 형태)
상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼(W) 상의 반응 생성물(P)을 제거하는 처리를 제 2 세정 처리로서 설명했지만, 제 2 세정 처리는 이러한 처리에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 2 세정 처리는 저급 산화막을 에칭액으로 제거하는 처리여도 된다. 이러한 처리로서는, 예를 들면 게이트 전 세정 또는 콘택트 전 세정 등을 들 수 있다.
또한 상술한 실시 형태에서는, 드라이 에칭 처리를 전처리로서 행하고, High-k막 또는 배리어 메탈 등의 금속막을 성막하는 성막 처리를 후처리로서 행하는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 전처리 및 후처리의 조합은 상기의 예에 한정되지 않는다.
예를 들면, 전처리 및 후처리는 모두 드라이 에칭 처리여도 된다. 이러한 조합으로서는, 예를 들면 하드 마스크를 에칭하는 하드 마스크 에칭을 전처리로서 행하고, 웨이퍼(W) 상의 피가공막을 에칭하는 메인 에칭을 후처리로서 행하는 프로세스를 들 수 있다.
또한, 전처리 및 후처리는 모두 성막 처리여도 된다. 이러한 조합으로서는, 예를 들면 웨이퍼(W)에 TiN층을 성막한 후 또한 웨이퍼(W)에 W층을 성막하는 프로세스, 또는 웨이퍼(W)에 TaN층을 성막한 후 또한 웨이퍼(W)에 Cu층을 성막하는 프로세스 등을 들 수 있다.
가일층의 효과 또는 변형예는 당업자에 의해 용이하게 돌출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 태양은 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부한 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고 다양한 변경이 가능하다.
W : 웨이퍼
C : 캐리어
P : 반응 생성물
T : 도포막
R : 제거액
S : 세정액
L : 성막용 처리액
1 : 제 1 처리 장치
2 : 제 2 처리 장치
3 : 제 3 처리 장치
16 : 드라이 에칭 유닛
17 : 로드록실
18 : 제 1 액처리 유닛
28 : 제 2 액처리 유닛
36 : 제 3 액처리 유닛
37 : 로드록실
38 : 성막 유닛
100 : 기판 처리 시스템
101 : 실리콘 기판
102 : III-V족 반도체 재료
103 : SiO2층
104 : 콘택트홀

Claims (14)

  1. 휘발 성분이 휘발함으로써 제 1 처리액이 고화 또는 경화되어 있음에 따라 막이 형성되어 있는 기판에 제거액을 공급하는 것에 의해 상기 기판으로부터 고화 또는 경화된 상기 제 1 처리액을 제거하는 제거 공정과,
    상기 제거 공정 후의 기판을 세정하는 세정 공정과,
    상기 세정 공정 후의 기판으로, 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되는 제 2 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함하고,
    상기 기판은, 대기에 노출됨으로써 변질되는 부분을 상기 기판의 표면에 형성하는 전처리가 실시된 후, 상기 제 1 처리액이 공급되어 상기 막이 형성됨으로써 분위기 관리 또는 시간 관리되고 있고, 상기 기판의 표면에는 상기 전처리에 의해 발생한 반응 생성물이 부착되어 있고,
    상기 반응 생성물은, 상기 제 1 처리액의 고화 또는 경화, 또는 상기 제거 공정에서의 제거액의 공급에 의해 상기 기판에서 떼어지는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 공정은, DHF(희불산), 불화 암모늄, 염산, 황산, 과산화 수소수, 인산, 초산, 질산, 수산화 암모늄, 유기산 또는 불화 암모늄을 포함하는 수용액을 이용하여, 상기 반응 생성물을 제거하는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리는,
    기판의 표면에 III-V족 반도체 재료를 노출시키는 처리인 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전처리는,
    기판의 표면에 게르마늄층 또는 실리콘 게르마늄층을 노출시키는 처리인 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거 공정은,
    알칼리성의 상기 제거액을 공급하는 처리인 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거 공정, 상기 세정 공정 및 상기 처리액 공급 공정은,
    대기로부터 차단된 챔버 내에서 행해지는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거 공정, 상기 세정 공정 및 상기 처리액 공급 공정은,
    대기 및 외광으로부터 차단된 챔버 내에서 행해지는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 공정 후, 상기 제 2 처리액이 고화 또는 경화된 기판을 반송 용기에 수용하는 수용 공정과,
    상기 수용 공정 후의 기판을 상기 반송 용기로부터 취출하는 취출 공정과,
    상기 취출 공정 후, 상기 제 2 처리액이 고화 또는 경화된 기판으로부터 고화 또는 경화된 상기 제 2 처리액을 제거하는 제 2 제거 공정과,
    상기 제 2 제거 공정 후의 기판에 대하여 정해진 후처리를 행하는 후처리 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 휘발 성분이 휘발함으로써 제 1 처리액이 고화 또는 경화되어 있음에 따라 막이 형성되어 있는 기판에 제거액을 공급하는 것에 의해 상기 기판으로부터 고화 또는 경화된 상기 제 1 처리액을 제거하는 제거부와,
    상기 제거부에 의해 고화 또는 경화된 상기 제 1 처리액이 제거된 기판을 세정하는 세정부와,
    상기 세정부에 의해 세정된 기판으로 휘발 성분이 휘발함으로써 고화 또는 경화되는 제 2 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    복수의 기판을 수용 가능한 반송 용기를 배치하는 배치부와,
    기판을 상기 배치부로 반송하여 상기 배치부에 배치된 상기 반송 용기에 수용하는 기판 반송 장치
    를 구비하고,
    상기 기판 반송 장치는 상기 처리액 공급부에 의해 상기 제 2 처리액이 공급된 후 상기 기판을 상기 배치부로 반송하여 상기 배치부에 배치된 상기 반송 용기에 수용하고,
    상기 기판은, 대기에 노출됨으로써 변질되는 부분을 상기 기판의 표면에 형성하는 전처리가 실시된 후, 상기 제 1 처리액이 공급되어 상기 막이 형성됨으로써 분위기 관리 또는 시간 관리되고 있고, 상기 기판의 표면에는 상기 전처리에 의해 발생한 반응 생성물이 부착되어 있고,
    상기 반응 생성물은, 상기 제 1 처리액의 고화 또는 경화, 또는 상기 제거부에서의 제거액의 공급에 의해 상기 기판에서 떼어지는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세정부는, DHF(희불산), 불화 암모늄, 염산, 황산, 과산화 수소수, 인산, 초산, 질산, 수산화 암모늄, 유기산 또는 불화 암모늄을 포함하는 수용액을 이용하여, 상기 반응 생성물을 제거하는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    대기로부터 차단된 내부 공간을 가지고, 상기 제거부, 상기 세정부 및 상기 처리액 공급부를 수용하는 챔버
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부 공간은,
    외광으로부터 차단되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 제거부를 수용하는 제 1 챔버와 상기 처리액 공급부를 수용하는 제 2 챔버를 포함하고,
    상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버는,
    대기로부터 차단된 내부 공간을 가지는 연결부에 의해 연결되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 컴퓨터 상에서 동작하고 기판 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 프로그램은 실행 시에 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 방법이 행해지도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 것
    을 특징으로 하는 기억 매체.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6798185B2 (ja) * 2016-08-08 2020-12-09 東京エレクトロン株式会社 液処理方法、基板処理装置及び記憶媒体
US10504741B2 (en) 2017-02-28 2019-12-10 Tokyo Electron Limited Semiconductor manufacturing method and plasma processing apparatus
JP6807775B2 (ja) 2017-02-28 2021-01-06 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及びプラズマ処理装置
JP6742287B2 (ja) 2017-02-28 2020-08-19 東京エレクトロン株式会社 半導体製造方法及びプラズマ処理装置
JP6994307B2 (ja) * 2017-03-27 2022-01-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6993806B2 (ja) * 2017-07-31 2022-01-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6966899B2 (ja) * 2017-08-31 2021-11-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板乾燥方法および基板処理装置
TWI755609B (zh) 2017-09-22 2022-02-21 日商斯庫林集團股份有限公司 基板洗淨方法及基板洗淨裝置
JP6954793B2 (ja) * 2017-09-25 2021-10-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法、基板処理液及び基板処理装置
JP6979852B2 (ja) * 2017-10-26 2021-12-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 処理液供給装置、基板処理装置、および処理液供給方法
JP7013221B2 (ja) 2017-12-11 2022-01-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7213624B2 (ja) * 2018-05-01 2023-01-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システムおよび基板処理方法
JP7015219B2 (ja) * 2018-06-29 2022-02-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7267015B2 (ja) * 2019-01-09 2023-05-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP7265874B2 (ja) * 2019-01-28 2023-04-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7250566B2 (ja) * 2019-02-26 2023-04-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
KR20210009466A (ko) 2019-07-16 2021-01-27 삼성전자주식회사 기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법
CN112885719A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 株式会社斯库林集团 基板处理方法、基板处理装置以及配方选择方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS505021B1 (ko) * 1970-12-28 1975-02-27
JPS505021A (ko) * 1973-04-28 1975-01-20
JP4547016B2 (ja) * 2008-04-04 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置、半導体製造方法
JP2010225827A (ja) 2009-03-24 2010-10-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JP5586734B2 (ja) * 2012-08-07 2014-09-10 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置、基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
JP6054343B2 (ja) * 2012-08-07 2016-12-27 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置、基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
JP6000822B2 (ja) * 2012-11-26 2016-10-05 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および基板洗浄システム
JP5937632B2 (ja) * 2014-02-06 2016-06-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、前処理装置、後処理装置、基板処理システムおよび記憶媒体
JP5977727B2 (ja) * 2013-11-13 2016-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体

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