KR101980994B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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히로아키 다카하시
마사유키 오츠지
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치는, 기판 유지 유닛, 에칭액 공급 유닛, 및 복수의 전극을 제어하는 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는, 회전축선 둘레로 기판을 회전시키면서, 기판에 에칭액을 공급하는 에칭 공정과, 제 1 전극 및 제 2 전극의 차례로 인가 전압의 절대값이 증가하도록, 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 에칭 공정과 병행하여 기판을 대전시키는 에칭 대전 공정을 실행한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
특허문헌 1 에는 기판을 1 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치에서는, 레지스트 제거 처리나 린스 처리에 있어서 기판이 산화되는 것을 억제 또는 방지하기 위해, 기판의 전역이 거의 균일하게 부 (負) 로 대전된 상태에서, SPM (황산과 과산화수소수를 함유하는 혼합액) 등의 처리액이 기판의 표면에 공급된다.
일본 공개특허공보 2009-238862호
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판을 에칭하는 에칭 공정이 실시된다. 특허문헌 1 에는 기판의 대전을 이용하여 기판의 산화를 억제 또는 방지하는 것은 개시되어 있지만, 기판을 에칭하는 것에 대해서는 개시되어 있지 않다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 기판의 대전을 이용하여 에칭의 균일성을 높이는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 기판을 유지하면서 상기 기판의 중앙부를 지나는 회전축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭액 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 대향하는 제 1 전극과, 상기 회전축선에 대해 상기 제 1 전극보다 멀리 배치되어 있고 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 대향하는 제 2 전극을 포함하는 복수의 전극과, 상기 기판 유지 유닛, 에칭액 공급 유닛, 및 복수의 전극을 제어하는 제어 장치를 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 제어 장치는, 상기 회전축선 둘레로 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭 공정과, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 차례로 인가 전압의 절대값이 증가하도록, 상기 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 상기 에칭 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 에칭 대전 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다. 「기판의 주면」은, 디바이스 형성면인 표면, 또는 표면과는 반대의 이면을 의미한다.
기판을 수평면 내에서 회전시키면서, 기판의 상면 중앙부에 에칭액을 공급 하면, 기판의 에칭량은, 기판의 상면 중앙부에서 가장 크고, 기판의 상면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 감소한다 (도 7 의 파선을 참조). 기판의 상면에 대한 에칭액의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시키면, 에칭의 균일성이 높아지지만, 역시 이와 같은 산형 (山形) 의 분포가 나타난다.
본 발명자들에 의하면, 정 (正) 및 부의 어느 경우에도 기판의 주면 (표면 또는 이면) 을 대전시키면, 단위 시간당의 에칭량 (에칭 레이트) 이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 에칭 레이트는, 기판의 주면의 대전량이 증가함에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 기판의 주면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 연속적 또는 단계적으로 대전량이 증가하도록 기판의 주면을 대전시키면, 에칭의 균일성을 높일 수 있다 (도 7 의 이점 쇄선을 참조).
상기 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에서는, 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 기판을 대전시킨다. 그리고, 기판이 대전되어 있는 상태에서, 기판의 중앙부를 지나는 회전축선 둘레로 기판을 회전시키면서, 기판의 주면에 에칭액을 공급한다. 이로써, 기판의 주면이 에칭된다.
복수의 전극은, 기판에 대향하는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함한다. 기판의 회전축선으로부터 제 1 전극까지의 직경 방향 (회전축선에 직교하는 방향) 의 거리는, 기판의 회전축선으로부터 제 2 전극까지의 직경 방향의 거리보다 작다. 요컨대, 제 2 전극은, 제 1 전극보다 바깥쪽에서 기판에 대향하고 있다.
제 2 전극에 인가되는 전압의 절대값은, 제 1 전극에 인가되는 전압의 절대값보다 크다. 따라서, 기판의 주면은, 기판의 주면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 단계적으로 대전량이 증가하도록 대전된다. 그 때문에, 기판이 균일하게 대전된 상태에서 당해 기판의 주면을 에칭한 경우보다, 에칭의 균일성을 높일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 에칭 공정에 있어서의 기판의 처리 조건을 확인하는 조건 확인 공정과, 상기 에칭 대전 공정에 있어서 상기 복수의 전극에 인가되는 전압의 절대값을 상기 처리 조건에 기초하여 결정하는 전압 결정 공정을 추가로 실행해도 된다. 「기판의 처리 조건」은, 예를 들어, 에칭액의 종류, 에칭액의 유량, 에칭액의 온도, 에칭액의 농도, 에칭액의 공급 시간, 및 에칭액 공급시의 기판의 회전 속도 중 적어도 하나를 포함한다.
기판을 대전시키지 않고 기판의 상면을 에칭하면, 기판의 에칭량은, 통상적으로 에칭액의 종류, 에칭액의 유량, 에칭액의 온도, 에칭액의 농도, 에칭액의 공급 시간, 및 에칭액 공급시의 기판의 회전 속도를 포함하는 기판의 처리 조건에 관계없이 산형의 분포를 나타낸다. 그러나, 처리 조건 중 적어도 하나가 상이하면, 산형의 곡선의 기울기가 변화하는 경우가 있다. 이 구성에 의하면, 복수의 전극에 인가되는 전압의 절대값이, 처리 조건에 기초하여 결정되고, 이 결정된 크기의 전압이, 복수의 전극에 인가된다. 따라서, 인가 전압의 절대값이 기판의 처리 조건에 관계없이 동일한 경우보다, 에칭의 균일성을 높일 수 있다.
상기 에칭 대전 공정은, 에칭액이 산성인 경우, 상기 기판의 주면이 정으로 대전되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하고, 에칭액이 알칼리성인 경우, 상기 기판의 주면이 부로 대전되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하는 공정이어도 된다.
알칼리성의 액체가 기판의 주면에 공급되면, 당해 액체 중의 파티클이 부로 대전된다. 산성의 액체가 기판의 주면에 공급되면, pH 에 따라서는, 당해 액체 중의 파티클이 정으로 대전된다. 산성의 에칭액이 기판에 공급되는 경우, 제어 장치는, 기판의 주면을 정으로 대전시킨다. 이와는 반대로, 알칼리성의 에칭액이 기판에 공급되는 경우, 제어 장치는, 기판의 주면을 부로 대전시킨다. 즉, 제어 장치는, 파티클과 기판의 주면 사이에 전기적인 반발력이 작용하도록, 각 전극에 인가되는 전압의 극성을 제어한다. 이로써, 기판의 주면으로부터 파티클을 제거할 수 있음과 함께, 파티클의 재부착을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 기판은, 상기 주면에서 패턴이 노출된 기판이어도 된다. 상기 제어 장치는, 상기 기판으로부터 액체를 제거함으로써, 상기 에칭 공정 후에 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과, 상기 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 상기 건조 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 건조 대전 공정을 추가로 실행해도 된다. 건조 대전 공정에 있어서 각 전극에 인가되는 전압의 크기는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
이 구성에 의하면, 기판이 대전되어 있는 상태에서 기판으로부터 액체가 제거된다. 이로써, 기판이 건조된다.
패턴이 형성된 기판을 대전시키면, 전기적인 편향이 패턴에 발생한다. 그 때문에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 동일한 극성의 전하가, 각 패턴의 선단에 모이고, 각 패턴의 선단이, 동일 또는 거의 동일한 대전량으로 동일한 극성으로 대전된다. 이로써, 척력 (쿨롬력) 이 인접하는 2 개의 패턴에 작용한다.
그 한편으로, 인접하는 2 개의 패턴 사이에 액면이 있으면, 액면과 패턴의 경계 위치에 액체의 표면 장력이 작용한다. 요컨대, 인력 (표면 장력) 이, 인접하는 2 개의 패턴에 작용한다. 그러나, 이 인력 (표면 장력) 은, 기판의 대전에서 기인되는 척력 (쿨롬력) 에 의해 없어진다. 그 때문에, 패턴에 작용하는 힘을 저감시키면서, 기판을 건조시킬 수 있다. 이로써, 패턴 붕괴의 발생을 저감시킬 수 있다.
상기 복수의 전극은, 상기 기판의 주면에 대향하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 복수의 전극이, 기판의 주면 (일방의 주면) 측에 배치되어 있고, 기판의 주면에 형성된 패턴의 선단에 대향하고 있다. 따라서, 기판의 타방의 주면 (일방의 주면과는 반대의 면) 측에 복수의 전극이 배치되어 있는 경우보다, 복수의 전극으로부터 패턴의 선단까지의 거리를 감소시킬 수 있어, 패턴 붕괴의 발생을 저감시킬 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 복수의 전극이 매립되어 있고, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판과 상기 복수의 전극 사이에 개재되는 유전체를 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 유전체를 개재하여 복수의 전극이 기판에 대향된다. 절연 재료로 제조된 유전체가 기판과 복수의 전극 사이에 있기 때문에, 전하가 유전체를 개재하여 기판과 복수의 전극 사이에서 이동되지 않거나 또는 이동되기 어렵다. 그 때문에, 기판이 대전된 상태를 확실하게 유지할 수 있음과 함께, 기판의 대전량을 안정시킬 수 있다. 이로써, 에칭의 균일성을 보다 확실하게 높일 수 있다.
상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판으로부터 상기 복수의 전극까지의 거리는, 상기 유전체의 두께보다 작아도 된다.
「기판으로부터 상기 복수의 전극까지의 거리」는, 상기 기판의 주면에 직교하는 직교 방향에 있어서의 상기 기판으로부터 상기 복수의 전극까지의 최단 거리를 의미한다. 기판이 수평하게 유지되어 있는 경우, 상기 직교 방향은, 연직 방향을 의미한다. 「상기 유전체의 두께」는, 상기 복수의 전극 중 어느 것을 지나는 위치에 있어서의 상기 직교 방향의 상기 유전체의 길이의 최소값을 의미한다. 상기 유전체가 수평하게 유지된 판상인 경우, 상기 유전체의 두께는, 상기 유전체의 상면으로부터 상기 유전체의 하면까지의 연직 방향의 거리를 의미한다.
이 구성에 의하면, 기판으로부터 복수의 전극까지의 거리가 유전체의 두께보다 작아지도록, 복수의 전극이 기판에 근접되어 있다. 기판으로부터 복수의 전극까지의 거리가 큰 경우, 기판을 대전시키기 위해 큰 전압을 복수의 전극에 인가할 필요가 있다. 따라서, 복수의 전극을 기판에 근접시킴으로써, 인가 전압의 절대값을 억제하면서, 기판을 확실하게 대전시킬 수 있다.
상기 복수의 전극 중 적어도 하나는, 상기 회전축선을 둘러싸는 환상 전극이어도 된다. 이 경우, 상기 환상 전극은, 회전축선을 둘러싸는 C 자 형상이어도 되고, 회전축선을 둘러싸는 O 자 형상이어도 된다. 회전축선으로부터 환상 전극까지의 직경 방향의 거리는, 둘레 방향 (회전축선 둘레의 방향) 에 있어서의 어느 위치에서도 일정한 것이 바람직하다. 상기 복수의 전극 중 적어도 하나가 상기 환상 전극인 경우, 둘레 방향에 있어서의 기판의 대전량의 편차를 감소시킬 수 있다. 이로써, 에칭의 균일성을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 기판의 중앙부를 지나는 회전축선 둘레로 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭 공정과, 상기 에칭 공정과 병행하여, 상기 기판의 주면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 대전량이 증가하도록 상기 기판의 주면을 대전시키는 에칭 대전 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 에칭 공정에 있어서 상기 기판의 주면에 공급되는 에칭액의 종류를 포함하는 기판의 처리 조건을 확인하는 조건 확인 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다. 상기 에칭 대전 공정은, 에칭액이 산성인 경우, 상기 기판의 주면을 정으로 대전시키고, 에칭액이 알칼리성인 경우, 상기 기판의 주면을 부로 대전시키는 공정이어도 된다.
상기 기판은, 상기 주면에서 패턴이 노출된 기판이어도 된다. 상기 기판 처리 방법은, 상기 기판으로부터 액체를 제거함으로써, 상기 에칭 공정 후에 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과, 상기 건조 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 건조 대전 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 이하에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 2 는 처리 유닛에 구비된 대향 부재의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 대향 부재에 매립된 복수의 전극의 배치를 나타내는 대향 부재의 평면도이다.
도 4 는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 는 제어 장치의 기억 장치에 기억되어 있는 레시피의 내용을 나타내는 표이다.
도 6 은 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판의 처리예에 대하여 설명하기 위한 공정도이다.
도 7 은 기판을 대전시키지 않고 기판의 상면을 에칭하였을 때의 에칭량의 분포 (파선) 의 이미지와, 도 6 에 나타내는 각 공정을 실행하였을 때의 에칭량의 분포 (이점 쇄선) 의 이미지를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 기판을 건조시킬 때에 패턴에 작용하는 힘에 대하여 설명하기 위한 모식도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 대향 부재의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
도 10 은 대향 부재에 매립된 복수의 전극의 배치를 나타내는 차단판 (대향 부재) 의 바닥면도이다.
도 11 은 약액 온도와 에칭 레이트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 가로축은, 기준 온도와 약액 온도의 차를 나타내고 있고, 세로축은, 기준 온도일 때의 에칭 레이트에 대한 에칭 레이트의 배율을 나타내고 있다.
도 12 는 인가 전압과 에칭 레이트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 가로축은, 기준 전압과 인가 전압의 차를 나타내고 있고, 세로축은, 기준 전압일 때의 에칭 레이트에 대한 에칭 레이트의 배율을 나타내고 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 처리 유닛 (2) 의 내부를 수평 방향에서 본 모식도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 처리액으로 기판 (W) 을 처리하는 처리 유닛 (2) 과, 처리 유닛 (2) 에 기판 (W) 을 반송하는 반송 로봇 (도시 생략) 과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 을 수평하게 유지하면서 기판 (W) 의 중앙부를 지나는 연직의 회전축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (4) 과, 스핀 척 (4) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면에 대향하는 차단판 (11) 과, 스핀 척 (4) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 하면에 대향하는 대향 부재 (27) 와, 스핀 척 (4), 차단판 (11), 및 대향 부재 (27) 등을 수용하는 챔버 (도시 생략) 를 포함한다.
스핀 척 (4) 은, 수평한 자세로 유지된 원판상의 스핀 베이스 (5) 와, 스핀 베이스 (5) 의 상면 주연부로부터 상방으로 돌출되는 복수의 척 핀 (6) 과, 복수의 척 핀 (6) 에 기판 (W) 을 파지시키는 척 개폐 유닛 (7) 을 포함한다. 스핀 척 (4) 은, 또한, 스핀 베이스 (5) 의 중앙부로부터 회전축선 (A1) 을 따라 하방으로 연장되는 스핀축 (8) 과, 스핀축 (8) 을 회전시킴으로써 스핀 베이스 (5) 및 척 핀 (6) 을 회전축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터 (9) 를 포함한다. 기판 (W) 은, 적어도 일부가 도전성 재료로 제조된 척 핀 (6) 을 개재하여 접지되어 있다. 기판 (W) 은, 적어도 일부가 절연 재료로 제조된 척 핀 (6) 을 개재하여 절연되어 있어도 된다.
차단판 (11) 은, 스핀 척 (4) 의 상방에 배치되어 있다. 차단판 (11) 은, 상하 방향으로 연장되는 지축 (12) 에 의해 수평한 자세로 지지되어 있다. 차단판 (11) 은, 기판 (W) 보다 큰 외경을 갖는 원판상이다. 차단판 (11) 의 중심축선은, 회전축선 (A1) 상에 배치되어 있다. 차단판 (11) 의 하면은, 기판 (W) 의 상면과 평행하며, 기판 (W) 의 상면 전역에 대향된다.
처리 유닛 (2) 은, 지축 (12) 을 개재하여 차단판 (11) 에 연결된 차단판 승강 유닛 (13) 을 포함한다. 처리 유닛 (2) 은, 차단판 (11) 의 중심선 둘레로 차단판 (11) 을 회전시키는 차단판 회전 유닛을 구비하고 있어도 된다. 차단판 승강 유닛 (13) 은, 차단판 (11) 의 하면이 기판 (W) 의 상면에 근접하는 근접 위치 (도 2 에 나타내는 위치) 와, 근접 위치의 상방에 형성된 퇴피 위치 (도 1 에 나타내는 위치) 사이에서 차단판 (11) 을 승강시킨다.
처리 유닛 (2) 은, 차단판 (11) 의 하면 중앙부에서 개구되는 중앙 토출구 (11a) 를 통하여 처리액을 하방으로 토출하는 중심 노즐 (14) 을 포함한다. 처리액을 토출하는 중심 노즐 (14) 의 토출구 (후술하는 제 1 튜브 (15) 및 제 2 튜브 (16) 의 토출구) 는, 차단판 (11) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통공 내에 배치되어 있다. 중심 노즐 (14) 의 토출구는, 중앙 토출구 (11a) 의 상방에 배치되어 있다. 중심 노즐 (14) 은, 차단판 (11) 과 함께 연직 방향으로 승강된다.
도 2 는, 처리 유닛 (2) 에 구비된 대향 부재 (27) 의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
중심 노즐 (14) 은, 처리액을 하방으로 토출하는 복수의 이너 튜브 (제 1 튜브 (15) 및 제 2 튜브 (16)) 와, 복수의 이너 튜브를 둘러싸는 통상의 케이싱 (17) 을 포함한다. 제 1 튜브 (15), 제 2 튜브 (16), 및 케이싱 (17) 은, 회전축선 (A1) 을 따라 상하 방향으로 연장되어 있다. 차단판 (11) 의 내주면은, 직경 방향 (회전축선 (A1) 에 직교하는 방향) 으로 간격을 두고 케이싱 (17) 의 외주면을 둘러싸고 있다.
처리 유닛 (2) 은, 약액을 제 1 튜브 (15) 로 유도하는 약액 배관 (18) 과, 약액 배관 (18) 에 개재 장착된 약액 밸브 (19) 와, 약액 배관 (18) 으로부터 제 1 튜브 (15) 에 공급되는 약액을 실온 (예를 들어, 20 ∼ 30 ℃) 보다 높거나 또는 낮은 온도로 조절하는 온도 조절기 (20) (히터 또는 쿨러) 를 포함한다.
약액 노즐로서의 제 1 튜브 (15) 에 공급되는 약액은, 예를 들어, 에칭액이다. 에칭액은 산성이어도 되고, 알칼리성이어도 된다. 에칭액의 구체예는, DHF (희석된 불산), TMAH (Tetra methyl ammonium Hydroxide : 수산화테트라메틸암모늄), dNH4OH (희석된 수산화암모늄), 및 SC-1 (NH4OH 와 H2O2 를 함유하는 혼합액) 이다. 에칭되는 대상의 구체예는, 실리콘 및 실리콘 산화막이다. 에칭 대상은, TiN (티탄나이트라이드) 막이어도 된다. 이 경우, 에칭액은, 과산화수소수를 함유하는 용액이 사용된다. 과산화수소수를 함유하는 용액의 대표예는, SC-1 및 SC-2 (HCl 과 H2O2 를 함유하는 혼합액) 이다.
제 1 튜브 (15) 에 공급되는 약액은, 이것들 이외의 액체여도 된다. 예를 들어, 약액은, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산 (예를 들어 시트르산, 옥살산 등), 유기 알칼리 (예를 들어, TMAH : 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 및 부식 방지제 중 적어도 1 개를 함유하는 액이어도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 린스액을 제 2 튜브 (16) 로 유도하는 린스액 배관 (21) 과, 린스액 배관 (21) 에 개재 장착된 린스액 밸브 (22) 를 포함한다. 린스액 노즐로서의 제 2 튜브 (16) 에 공급되는 린스액은, 예를 들어, 순수 (탈이온수 : Deionized Water) 이다. 린스액은 순수에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 유기 용제 (액체) 를 제 2 튜브 (16) 로 유도하는 용제 배관 (23) 과, 용제 배관 (23) 에 개재 장착된 용제 밸브 (24) 를 포함한다. 용제 노즐로서의 제 2 튜브 (16) 에 공급되는 유기 용제 (액체) 는, 예를 들어, IPA (이소프로필알코올) 이다. 유기 용제는, IPA 에 한정되지 않고, HFE (하이드로플로로에테르) 등의 다른 유기 용제여도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 기체 공급원으로부터의 기체를 차단판 (11) 의 하면 중앙부에서 개구되는 중앙 토출구 (11a) 로 유도하는 기체 배관 (25) 과, 기체 배관 (25) 에 개재 장착된 기체 밸브 (26) 를 포함한다. 중앙 토출구 (11a) 에 공급되는 기체는, 예를 들어, 질소 가스이다. 기체는 질소 가스에 한정되지 않고, 헬륨 가스나 아르곤 가스 등의 다른 불활성 가스여도 되고, 건조 공기 (드라이 에어) 나 청정 공기 (클린 에어) 여도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 의 하면에 대향하는 대향 부재 (27) 를 포함한다. 대향 부재 (27) 는, 스핀 척 (4) 에 유지되어 있는 기판 (W) 과 스핀 베이스 (5) 사이에 배치되는 원판상의 대향부 (29) 와, 대향부 (29) 를 지지하는 지지부 (28) 를 포함한다. 대향부 (29) 는, 수평한 자세로 유지된 원판상의 유전체 (30) 와, 유전체 (30) 내에 배치된 복수의 전극 (31 ∼ 33) 을 포함한다.
대향부 (29) 는, 지지부 (28) 에 의해 수평한 자세로 유지되어 있다. 대향부 (29) 의 외경은, 기판 (W) 의 외경보다 작다. 복수의 척 핀 (6) 은, 대향부 (29) 의 주위에 배치되어 있다. 지지부 (28) 는, 대향부 (29) 의 중앙부로부터 회전축선 (A1) 을 따라 하방으로 연장되어 있다. 지지부 (28) 는, 대향부 (29) 의 하면에 고정되어 있다. 대향부 (29) 는, 지지부 (28) 와 일체여도 되고, 지지부 (28) 와는 상이한 부재여도 된다.
지지부 (28) 는, 스핀 베이스 (5) 및 스핀축 (8) 에 삽입되어 있다. 지지부 (28) 는, 스핀 베이스 (5) 및 스핀축 (8) 과 비접촉이다. 지지부 (28) 는, 챔버에 대해 이동하지 않도록 고정되어 있다. 따라서, 스핀 척 (4) 이 회전되었다고 하더라도, 대향 부재 (27) 는 회전되지 않는다. 그 때문에, 스핀 척 (4) 이 기판 (W) 을 회전시키면, 기판 (W) 및 대향 부재 (27) 가 회전축선 (A1) 둘레로 상대 회전된다.
대향부 (29) 의 유전체 (30) 는, 합성 수지나 세라믹스 등의 절연 재료로 제조되어 있다. 유전체 (30) 는, 평탄한 원형의 상면 (대향면 (30a)) 과, 평탄한 원형의 하면과, 기판 (W) 보다 작은 직경을 갖는 외주면을 포함한다. 유전체 (30) 의 상면은, 기판 (W) 의 하면에 평행하게 대향하도록 복수의 척 핀 (6) 에 파지되어 있는 기판 (W) 의 하방에 배치된다. 유전체 (30) 의 하면은, 스핀 베이스 (5) 의 상면에 평행하게 대향하도록 스핀 베이스 (5) 의 상방에 배치되어 있다. 유전체 (30) 의 외주면은, 복수의 척 핀 (6) 에 의해 둘러싸여 있다.
유전체 (30) 의 상면은, 복수의 척 핀 (6) 에 파지되어 있는 기판 (W) 의 하면에 근접한다. 유전체 (30) 의 상면으로부터 기판 (W) 의 하면까지의 연직 방향의 거리 (D4) 는, 예를 들어 유전체 (30) 의 두께 (D2) 보다 작다. 거리 (D4) 는, 유전체 (30) 의 어느 위치에서도 동등하다. 또, 유전체 (30) 의 외경은, 기판 (W) 의 외경보다 작다. 유전체 (30) 의 반경과 기판 (W) 의 반경의 차는, 유전체 (30) 의 두께 (D2) 보다 작다. 이와 같이, 유전체 (30) 의 반경과 기판 (W) 의 반경의 차가 작기 때문에, 유전체 (30) 의 상면은, 기판 (W) 의 하면의 거의 전역에 대향된다.
대향부 (29) 의 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 금속 등의 도전성 재료로 제조되어 있다. 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 회전축선 (A1) 으로부터의 직경 방향의 거리가 상이한 복수의 위치에 각각 배치되어 있다. 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 직경 방향으로 등간격으로 배치되어 있어도 되고, 직경 방향으로 부등 간격으로 배치되어 있어도 된다. 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 회전축선 (A1) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 1 전극 (31) 과, 제 1 전극 (31) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 2 전극 (32) 과, 제 2 전극 (32) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 3 전극 (33) 을 포함한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 전극 (31 ∼ 33) 은, 회전축선 (A1) 으로부터의 거리가 일정하고, 회전축선 (A1) 을 둘러싸는 C 자 형상이다. 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 동심원상으로 배치되어 있다. 각 전극 (31 ∼ 33) 은, 예를 들어, 대 (對) 양극 (34) 및 음극 (35) 을 포함한다. 양극 (34) 은, 회전축선 (A1) 을 둘러싸는 복수의 원호부 (34a) 와, 복수의 원호부 (34a) 의 각각에 접속된 집합부 (34b) 를 포함한다. 마찬가지로, 음극 (35) 은, 회전축선 (A1) 을 둘러싸는 복수의 원호부 (35a) 와, 복수의 원호부 (35a) 의 각각에 접속된 집합부 (35b) 를 포함한다. 양극 (34) 의 복수의 원호부 (34a) 와 음극 (35) 의 복수의 원호부 (35a) 는, 직경 방향으로 교대로 나열되어 있다. 집합부 (34b) 및 집합부 (35b) 는, 원호부 (34a) 및 원호부 (35a) 보다 전원측에 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 척 핀 (6) 에 파지되어 있는 기판 (W) 의 하면으로부터 복수의 전극 (31 ∼ 33) 까지의 연직 방향의 거리 (D1) 는, 유전체 (30) 의 두께 (D2) (연직 방향의 길이) 보다 작다 (거리 (D1) ＜ 두께 (D2)). 유전체 (30) 는, 기판 (W) 의 하면에 평행하게 대향되는 대향면 (30a) 을 포함한다. 복수의 전극 (31 ∼ 33) 으로부터 유전체 (30) 의 대향면 (30a) 까지의 연직 방향의 거리 (D3) 는, 유전체 (30) 의 대향면 (30a) 으로부터 기판 (W) 의 하면까지의 연직 방향의 거리 (D4) 보다 작다 (거리 (D3) ＜ 거리 (D4)). 거리 (D3) 는, 거리 (D4) 와 동일해도 되고 (거리 (D3) ＝ 거리 (D4), 거리 (D4) 보다 커도 된다 (거리 (D3) ＞ 거리 (D4)).
기판 처리 장치 (1) 는, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 직류 전압을 인가하는 복수 (예를 들어, 3 개) 의 전원 장치 (37) 를 포함한다. 복수의 전원 장치 (37) 와 복수의 전극 (31 ∼ 33) 은, 1 대 1 로 대응되어 있다. 전원 장치 (37) 는, 배선 (36) 을 개재하여 대응하는 전극에 접속되어 있다. 배선 (36) 의 일부는, 대향부 (29) 및 지지부 (28) 내에 배치되어 있다. 각 전원 장치 (37) 는, 전원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 전원의 전압은, 복수의 전원 장치 (37) 와 복수의 배선 (36) 을 개재하여, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 인가된다.
전원 장치 (37) 는, 대응하는 전극에 대한 전압의 인가 및 그 정지의 전환을 실시하는 온/오프부와, 대응하는 전극에 인가되는 전압의 크기를 변경하는 전압 변경부를 포함한다. 전원 장치 (37) 는, 절대값이 동등한 전압을 대의 양극 (34) 및 음극 (35) 에 인가한다. 기판 (W) 이 대향 부재 (27) 의 상방에 배치되어 있는 상태에서, 각 전극 (31 ∼ 33) 에 전압이 인가되면, 정전 유도 및 유전 분극 중 적어도 일방에 의해 정의 전하와 부의 전하가 기판 (W) 의 상면에 모여, 기판 (W) 의 상면이 대전된다.
전극에 인가되는 전압의 크기와, 전압 인가의 개시 시간 및 종료 시간은, 제어 장치 (3) 에 의해 전극마다 독립적으로 결정된다. 제어 장치 (3) 는, 전극에 인가되는 전압의 크기를 나타내는 전압 지령값을 각 전원 장치 (37) 에 입력한다. 전원 장치 (37) 는, 전압 지령값에 대응하는 크기의 전압을 대응하는 전극에 인가한다.
동일한 크기의 전압 지령값이 제어 장치 (3) 로부터 각 전원 장치 (37) 에 입력되면, 동일한 크기의 전압이, 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 의 각각에 인가된다. 상이한 크기의 전압 지령값이 제어 장치 (3) 로부터 각 전원 장치 (37) 에 입력되면, 상이한 크기의 전압이, 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 에 인가된다.
후술하는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 의 차례로 인가 전압이 증가하도록, 즉, 이 차례로 인가 전압의 절대값이 증가하도록, 각 전원 장치 (37) 에 지령을 내린다. 각 전극 (31 ∼ 33) 에 인가되는 전압의 구체예는, 제 1 전극 (31) 에 대한 전압이 ±1 ㎸ 이고, 제 2 전극 (32) 에 대한 전압이 ±1.5 ㎸ 이고, 제 3 전극 (33) 에 대한 전압이 ±2 ㎸ 이다.
도 7 의 파선은, 기판 (W) 을 대전시키지 않고 기판 (W) 의 상면을 에칭하였을 때의 에칭량의 분포의 이미지를 나타내고 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 에칭량은, 기판 (W) 의 상면 중앙부에서 가장 크고, 기판 (W) 의 상면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 감소한다. 기판 (W) 의 상면에 대한 에칭액의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시키면, 에칭의 균일성이 높아지지만, 기판 (W) 의 에칭량은, 에칭액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 중앙부에서 고정시킨 경우와 마찬가지로, 산형의 분포를 나타낸다.
본 발명자들에 의하면, 정 및 부 중 어느 경우에도 기판 (W) 의 상면을 대전시키면, 단위 시간당의 에칭량 (에칭 레이트) 이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 에칭 레이트는, 기판 (W) 의 상면의 대전량 (전하량) 이 증가함에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 기판 (W) 의 상면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 연속적 또는 단계적으로 대전량이 증가하도록 기판 (W) 의 상면을 대전시키면, 에칭의 균일성을 높일 수 있다.
제어 장치 (3) 는, CPU (중앙 처리 장치) 및 기억 장치를 포함하는 컴퓨터이다. 제어 장치 (3) 는, 복수의 레시피를 기억하는 레시피 기억부 (41) 와, 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 레시피에 따라 기판 처리 장치 (1) 에 기판 (W) 을 처리시키는 처리 실행부 (42) 를 포함한다. 처리 실행부 (42) 는, 제어 장치 (3) 에 인스톨된 프로그램을 제어 장치 (3) 가 실행함으로써 실현되는 기능 블록이다.
레시피는, 기판 (W) 의 처리 내용을 정의한 데이터로, 기판 (W) 의 처리 조건 및 처리 순서를 포함한다. 레시피는, 또한 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 각각 인가되는 복수의 전압 지령값을 포함하는 전압군을 포함한다. 본 실시형태에서는, 제 1 전극 (31) 에 대한 제 1 지령값과, 제 2 전극 (32) 에 대한 제 2 지령값과, 제 3 전극 (33) 에 대한 제 3 지령값이, 전압군에 포함된다. 제어 장치 (3) 는, 제 1 지령값, 제 2 지령값, 제 3 지령값이 각각 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 에 인가되도록, 3 개의 전원 장치 (37) 를 제어한다.
기판 (W) 의 처리 조건은, 예를 들어, 약액의 종류와, 약액의 농도와, 약액의 온도와, 약액 공급시의 기판의 회전 속도와, 약액의 공급 시간과, 약액의 유량 중 적어도 하나를 포함한다. 도 5 는, 기판 (W) 의 처리 조건이, 약액의 종류 (A1), 약액의 농도 (b1 ∼ b3), 약액의 온도 (c1 ∼ c3), 약액 공급시의 기판의 회전 속도 (d1 ∼ d3), 및 에칭 시간 (약액의 공급 시간) (e1 ∼ e3) 을 포함하는 예를 나타내고 있다. 레시피 (R1 ∼ R3) 는, 적어도 하나의 처리 조건이 상이하다. 도 5 는, 약액의 농도, 약액의 온도, 약액 공급시의 기판의 회전 속도, 및 에칭 시간이, 레시피 (R1 ∼ R3) 에서 상이한 예를 나타내고 있다.
각 레시피 (R1 ∼ R3) 에 포함되는 전압군 (V1 ∼ V3) 은, 당해 레시피로 지정되어 있는 기판 (W) 의 처리 조건에 있어서, 에칭의 균일성이 원하는 값 이상일 때의 측정값이다. 요컨대, 각 전압군 (V1 ∼ V3) 은, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 인가되는 전압의 크기만을 처리마다 바꾸어, 기판 (W) 을 처리하였을 때에 얻어진 측정값이다. 따라서, 기판 처리 장치 (1) 가 레시피에 따라 기판 (W) 을 처리하면, 원하는 에칭의 균일성이 얻어진다.
제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 에 인가되는 전압의 크기는, 기판 (W) 의 처리 조건에 관계없이 동일해도 된다. 그러나, 기판 (W) 을 대전시키지 않고 기판 (W) 의 상면을 에칭하면, 기판 (W) 의 에칭량은, 통상적으로 기판 (W) 의 처리 조건에 관계없이, 도 7 과 같은 산형의 분포를 나타낸다. 처리 조건 중 적어도 하나가 상이하면, 산형의 곡선의 기울기가 변화하는 경우가 있다. 그 때문에, 기판 (W) 의 처리 조건에 따라 전압의 크기를 변경하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 기판 (W) 의 처리 조건마다 전압군이 설정되어 있다.
도 6 은, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실행되는 기판 (W) 의 처리예에 대하여 설명하기 위한 공정도이다. 이하의 각 공정은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다.
처리되는 기판 (W) 의 일례는, 실리콘 웨이퍼이다. 실리콘 웨이퍼는, 패턴이 표면에서 노출된 웨이퍼여도 되고, 최표면이 평탄한 웨이퍼여도 된다. 패턴은, 라인상의 패턴이어도 되고, 실린더상의 패턴이어도 된다. 디바이스 형성면인 표면에서 패턴이 노출되어 있는 경우,「기판 (W) 의 상면 (표면)」은, 기판 (W) 자체 (모재) 의 상면 (표면) 및 패턴의 표면을 포함한다.
처리 유닛 (2) 에 의해 기판 (W) 이 처리될 때에는, 챔버 내에 기판 (W) 을 반입하는 반입 공정이 실시된다 (도 6 의 스텝 S11).
구체적으로는, 차단판 (11) 이 퇴피 위치에 위치하고 있는 상태에서, 반송 로봇 (도시 생략) 이, 핸드를 챔버 내에 진입시킨다. 그 후, 반송 로봇은, 핸드 상의 기판 (W) 을 복수의 척 핀 (6) 위에 둔다. 그 후, 복수의 척 핀 (6) 이 기판 (W) 의 주연부에 눌려지고, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (6) 에 파지된다. 스핀 모터 (9) 는, 기판 (W) 이 파지된 후, 기판 (W) 의 회전을 개시시킨다. 반송 로봇은, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (6) 위에 놓여진 후, 핸드를 챔버의 내부로부터 퇴피시킨다.
복수의 전원 장치 (37) 는, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (6) 위에 놓여진 후, 레시피로 지정되어 있는 크기의 전압을 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 에 인가한다 (에칭 대전 공정). 이로써, 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 의 차례로 인가 전압이 증가하도록, 각 전극 (31 ∼ 33) 에 전압이 인가된다. 그 때문에, 기판 (W) 은, 대전량이 기판 (W) 의 외주부에 가까워짐에 따라 단계적으로 증가하도록 대전된다. 각 전극 (31 ∼ 33) 으로의 전압의 인가는, 후술하는 에칭액의 토출이 종료된 후에 정지된다.
반입 공정이 실시된 후에는, 약액의 일례인 에칭액을 기판 (W) 의 상면에 공급하는 약액 공급 공정 (에칭 공정) 이 실시된다.
구체적으로는, 차단판 승강 유닛 (13) 이 차단판 (11) 을 퇴피 위치로부터 근접 위치로 하강시킨다. 그 후, 차단판 (11) 이 근접 위치에 위치하고 있는 상태에서, 약액 밸브 (19) 가 열린다 (도 6 의 스텝 S12). 이로써, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 중심 노즐 (14) 로부터 에칭액이 토출된다. 약액 밸브 (19) 가 열리고 나서 소정 시간이 경과되면, 약액 밸브 (19) 가 닫히고, 중심 노즐 (14) 로부터의 에칭액의 토출이 정지된다 (도 6 의 스텝 S13).
중심 노즐 (14) 로부터 토출된 에칭액은, 기판 (W) 의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 에칭액의 액막이 형성된다. 차단판 (11) 의 하면은, 에칭액의 액막보다 상방에 배치되어 있고, 에칭액의 액막으로부터 떨어져 있다. 기판 (W) 의 상면 주연부에 도달한 에칭액은, 기판 (W) 의 주위로 배출된다. 이와 같이 하여, 대전되어 있는 기판 (W) 의 상면 전역에 에칭액이 공급되어, 기판 (W) 의 상면이 균일하게 처리 (에칭) 된다.
다음으로, 린스액의 일례인 순수를 기판 (W) 의 상면에 공급하는 린스액 공급 공정이 실시된다.
구체적으로는, 차단판 (11) 이 근접 위치에 위치하고 있는 상태에서, 린스액 밸브 (22) 가 열린다 (도 6 의 스텝 S14). 이로써, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 중심 노즐 (14) 로부터 순수가 토출된다. 중심 노즐 (14) 로부터 토출된 순수는, 기판 (W) 의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판 (W) 의 상면 주연부에 도달한 순수는, 기판 (W) 의 주위로 배출된다. 이와 같이 하여, 기판 (W) 상의 에칭액이 순수에 의해 씻겨져, 기판 (W) 의 상면 전역이 순수의 액막으로 덮인다. 린스액 밸브 (22) 가 열리고 나서 소정 시간이 경과되면, 린스액 밸브 (22) 가 닫히고, 중심 노즐 (14) 로부터의 순수의 토출이 정지된다 (도 6 의 스텝 S15).
다음으로, 유기 용제의 일례인 IPA (액체) 를 기판 (W) 의 상면에 공급하는 용제 공급 공정이 실시된다.
구체적으로는, 차단판 (11) 이 근접 위치에 위치하고 있는 상태에서, 용제 밸브 (24) 가 열린다 (도 6 의 스텝 S16). 이로써, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 중심 노즐 (14) 로부터 IPA 가 토출된다. 중심 노즐 (14) 로부터 토출된 IPA 는, 기판 (W) 의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판 (W) 의 상면 주연부에 도달한 IPA 는, 기판 (W) 의 주위로 배출된다. 이와 같이 하여, 기판 (W) 상의 순수가 IPA 로 치환되고, 기판 (W) 의 상면 전역이 IPA 의 액막으로 덮인다. 용제 밸브 (24) 가 열리고 나서 소정 시간이 경과되면, 용제 밸브 (24) 가 닫히고, 중심 노즐 (14) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된다 (도 6 의 스텝 S17).
복수의 전원 장치 (37) 는, 용제 밸브 (24) 가 열린 후로서, 용제 밸브 (24) 가 닫히기 전에, 각 전극 (31 ∼ 33) 에 다시 전압을 인가한다 (건조 대전 공정). 이 때 각 전극 (31 ∼ 33) 에 인가되는 전압의 크기는, 약액 공급 공정에 있어서 각 전극 (31 ∼ 33) 에 인가되는 전압의 크기와 동일해도 되고 상이해도 된다. 요컨대, 약액 공급 공정용의 전압군과, 건조 공정용의 전압군이, 레시피에 포함되어 있어도 된다.
기판 (W) 을 균일하게 대전시키기 위해, 복수의 전원 장치 (37) 는, 건조 대전 공정에 있어서, 예를 들어 동일한 크기의 전압을 제 1 전극 (31), 제 2 전극 (32), 및 제 3 전극 (33) 에 인가해도 된다. 또, 각 전극 (31 ∼ 33) 의 양극 (34) 에만 또는 음극 (35) 에만 전압이 인가되어도 된다. 각 전극 (31 ∼ 33) 에 대한 전압의 인가는, 후술하는 기판 (W) 의 건조가 완료된 후 (예를 들어, 기판 (W) 의 회전이 정지된 후로서, 기판 (W) 이 반출되기 전) 에 정지된다.
용제 공급 공정이 실시된 후에는, 기판 (W) 을 건조시키는 건조 공정이 실시된다 (도 6 의 스텝 S18).
구체적으로는, 차단판 (11) 이 근접 위치에 위치하고 있는 상태에서, 기체 밸브 (26) 가 열린다. 이로써, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 차단판 (11) 의 중앙 토출구 (11a) 로부터 질소 가스가 토출된다. 또한, 스핀 모터 (9) 가 기판 (W) 의 회전 속도를 고회전 속도 (예를 들어 수천 rpm) 까지 증가시킨다. 이로써, 큰 원심력이 기판 (W) 에 부착되어 있는 IPA 에 가해져, IPA 가 기판 (W) 으로부터 그 주위로 털어내진다. 그 때문에, IPA 가 기판 (W) 으로부터 제거되고, 기판 (W) 이 건조된다. 기판 (W) 의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과되면, 스핀 모터 (9) 가 기판 (W) 의 회전을 정지시키고, 기체 밸브 (26) 가 닫혀진다.
도 8 은, 패턴이 형성된 기판 (W) 이 건조되어 가는 모습을 나타내고 있다. 패턴이 형성된 기판 (W) 을 대전시키면, 전기적인 편향이 패턴에 발생한다. 그 때문에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 동일한 극성의 전하가, 각 패턴의 선단에 모여, 각 패턴의 선단이, 동일하거나 또는 거의 동일한 대전량으로 동일한 극성으로 대전된다. 도 8 은, 각 패턴의 선단이 부로 대전되어 있는 예를 나타내고 있다. 이로써, 척력 (쿨롬력) 이, 인접하는 2 개의 패턴에 작용한다.
그 한편으로, 인접하는 2 개의 패턴 사이에 액면이 있으면, 액면과 패턴의 경계 위치에 액체의 표면 장력이 작용한다. 요컨대, 인력 (표면 장력) 이, 인접하는 2 개의 패턴에 작용한다. 그러나, 이 인력 (표면 장력) 은, 기판 (W) 의 대전에서 기인되는 척력 (쿨롬력) 에 의해 없어진다. 그 때문에, 패턴에 작용는 힘을 저감시키면서, 기판 (W) 을 건조시킬 수 있다. 이로써, 패턴 붕괴의 발생을 저감시킬 수 있다.
건조 공정이 실시된 후에는, 기판 (W) 을 챔버로부터 반출하는 반출 공정이 실시된다 (도 6 의 스텝 S19).
구체적으로는, 차단판 승강 유닛 (13) 이 차단판 (11) 을 근접 위치로부터 퇴피 위치로 상승시킨다. 그 후, 복수의 척 핀 (6) 이 기판 (W) 의 주단면으로부터 멀어져, 기판 (W) 의 파지가 해제된다. 그 후, 차단판 (11) 이 퇴피 위치에 위치하고 있는 상태에서, 반송 로봇이, 핸드를 챔버의 내부에 진입시킨다. 그 후, 반송 로봇은, 스핀 척 (4) 상의 기판 (W) 을 핸드로 잡고, 핸드를 챔버의 내부로부터 퇴피시킨다.
이상과 같이 제 1 실시형태에서는, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 전압을 인가함으로써, 기판 (W) 을 대전시킨다. 그리고, 기판 (W) 이 대전되어 있는 상태에서, 기판 (W) 의 중앙부를 지나는 회전축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키면서, 기판 (W) 의 상면에 에칭액을 공급한다. 이로써, 기판 (W) 의 상면이 에칭된다.
기판 (W) 의 회전축선 (A1) 으로부터 제 1 전극 (31) 까지의 직경 방향 (회전축선 (A1) 에 직교하는 방향) 의 거리는, 기판 (W) 의 회전축선 (A1) 으로부터 제 2 전극 (32) 까지의 직경 방향의 거리보다 작다. 기판 (W) 의 회전축선 (A1) 으로부터 제 2 전극 (32) 까지의 직경 방향의 거리는, 기판 (W) 의 회전축선 (A1) 으로부터 제 3 전극 (33) 까지의 직경 방향의 거리보다 작다. 요컨대, 제 2 전극 (32) 은, 제 1 전극 (31) 보다 바깥쪽에서 기판 (W) 에 대향하고 있고, 제 3 전극 (33) 은, 제 2 전극 (32) 보다 바깥쪽에서 기판 (W) 에 대향하고 있다.
제 2 전극 (32) 에 인가되는 전압의 절대값은, 제 1 전극 (31) 에 인가되는 전압의 절대값보다 크다. 제 3 전극 (33) 에 인가되는 전압의 절대값은, 제 2 전극 (32) 에 인가되는 전압의 절대값보다 크다. 따라서, 기판 (W) 의 상면은, 기판 (W) 의 상면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 단계적으로 대전량이 증가하도록 대전된다. 그 때문에, 기판 (W) 이 균일하게 대전된 상태에서 당해 기판 (W) 의 상면을 에칭한 경우보다 에칭의 균일성을 높일 수 있다.
또 제 1 실시형태에서는, 기판 (W) 이 대전된 상태에서 기판 (W) 으로부터 액체가 제거된다. 이로써, 기판 (W) 이 건조된다. 전술한 바와 같이, 인접하는 2 개의 패턴에 작용하는 인력 (표면 장력) 은, 기판 (W) 의 대전에서 기인되는 척력 (쿨롬력) 에 의해 없어진다. 그 때문에, 패턴에 작용하는 힘을 저감시키면서, 기판 (W) 을 건조시킬 수 있다. 이로써, 패턴 붕괴의 발생을 저감시킬 수 있다.
또 제 1 실시형태에서는, 유전체 (30) 를 개재하여 복수의 전극 (31 ∼ 33) 이 기판 (W) 에 대향한다. 절연 재료로 제조된 유전체 (30) 가 기판 (W) 과 복수의 전극 (31 ∼ 33) 사이에 있기 때문에, 전하가 유전체 (30) 를 개재하여 기판 (W) 과 복수의 전극 (31 ∼ 33) 사이에서 이동되지 않거나 또는 이동되기 어렵다. 그 때문에, 기판 (W) 이 대전된 상태를 확실하게 유지할 수 있음과 함께, 기판 (W) 의 대전량을 안정시킬 수 있다. 이로써, 에칭의 균일성을 보다 확실하게 높일 수 있다.
또 제 1 실시형태에서는, 기판 (W) 으로부터 복수의 전극 (31 ∼ 33) 까지의 거리 (D1) 가 유전체 (30) 의 두께 (D2) 보다 작아지도록, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 이 기판 (W) 에 근접되어 있다. 기판 (W) 으로부터 복수의 전극 (31 ∼ 33) 까지의 거리 (D1) 가 큰 경우, 기판 (W) 을 대전시키기 위해 큰 전압을 복수의 전극 (31 ∼ 33) 에 인가할 필요가 있다. 따라서, 복수의 전극 (31 ∼ 33) 을 기판 (W) 에 근접시킴으로써, 인가 전압의 절대값을 억제하면서, 기판 (W) 을 확실하게 대전시킬 수 있다.
제 2 실시형태
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 도 9 ∼ 도 10 에 있어서, 도 1 ∼ 도 8 에 나타낸 각 부와 동등한 구성 부분에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태에 관련된 대향 부재 (27) 가 생략되어 있고, 제 1 실시형태에 관련된 차단판 (11) 대신에, 제 2 실시형태에 관련된 대향 부재에 상당하는 차단판 (211) 이 형성되어 있다.
차단판 (211) 은, 수평한 자세로 유지된 원판상의 대향부 (29) 를 포함한다. 대향부 (29) 는, 기판 (W) 보다 작은 외경을 갖는 원판상이다. 대향부 (29) 의 중심축선은, 회전축선 (A1) 상에 배치되어 있다. 대향부 (29) 는, 기판 (W) 의 상방에 배치된다. 대향면 (30a) 으로서의 대향부 (29) 의 하면은, 기판 (W) 의 상면과 평행하며, 기판 (W) 의 상면의 거의 전역에 대향한다. 중심 노즐 (14) 의 하단부는, 대향부 (29) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통공 내에 배치되어 있다.
차단판 (211) 은, 지축 (12) 을 개재하여 차단판 승강 유닛 (13) (도 1 참조) 에 연결되어 있다. 차단판 (211) 은, 근접 위치와 퇴피 위치 사이에서 연직 방향으로 승강할 수 있지만, 차단판 (211) 의 중심선 (회전축선 (A1)) 둘레로는 회전할 수 없다. 또, 제 2 실시형태에서는, 차단판 (211) 의 외경이 기판 (W) 의 외경보다 작기 때문에, 차단판 (211) 을 기판 (W) 에 접근시켰다고 해도, 차단판 (211) 과 척 핀 (6) 이 접촉하지 않는다. 그 때문에, 차단판 (211) 의 하면을 기판 (W) 의 상면에 보다 근접시킬 수 있다.
차단판 (211) 은, 유전체 (30) 내에 배치된 복수의 전극 (231 ∼ 233) 을 포함한다. 복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 차단판 (211) 의 중심선 (회전축선 (A1)) 으로부터의 직경 방향의 거리가 상이한 복수의 위치에 각각 배치되어 있다. 복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 직경 방향과 등간격으로 배치되어 있어도 되고, 직경 방향으로 부등 간격으로 배치되어 있어도 된다.
복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 회전축선 (A1) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 1 전극 (231) 과, 제 1 전극 (231) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 2 전극 (232) 과, 제 2 전극 (232) 의 직경 방향 바깥쪽에 배치된 제 3 전극 (233) 을 포함한다. 각 전극 (231 ∼ 233) 은, 회전축선 (A1) 로부터의 거리가 일정하고, 회전축선 (A1) 을 둘러싸는 O 자 형상이다. 복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 동심원상으로 배치되어 있다.
복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 복수의 배선 (36) 을 개재하여 복수의 전원 장치 (37) 에 접속되어 있다. 전원 장치 (37) 는, 대응하는 전극에 대한 전압의 인가 및 그 정지의 전환을 실시하는 온/오프부와, 대응하는 전극에 인가되는 전압의 크기를 변경하는 전압 변경부를 포함한다. 전압 변경부는, 부로부터 정의 범위 (예를 들어, -10 ㎸ ∼ 10 ㎸ 의 범위) 내에서, 대응하는 전극에 인가되는 전압을 변경할 수 있다. 전극에 인가되는 전압의 크기와, 전압 인가의 개시 시간 및 종료 시간은, 제어 장치 (3) 에 의해 전극마다 독립적으로 결정된다.
제어 장치 (3) 는, 절대값 및 극성이 동등한 전압을 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가해도 되고, 다른 전극에 인가되는 전압과는 극성 및 절대값 중 적어도 하나가 상이한 전압을 나머지 전극에 인가해도 된다. 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가되는 전압의 조합의 일례는, 제 1 전극 (231) 에 대한 전압이 ＋1 ㎸ 이고, 제 2 전극 (232) 에 대한 전압이 ＋5 ㎸ 이고, 제 3 전극 (233) 에 대한 전압이 ＋10 ㎸ 이다. 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가되는 전압의 조합의 다른 예는, 제 1 전극 (231) 에 대한 전압이 -10 ㎸ 이고, 제 2 전극 (232) 에 대한 전압이 -10 ㎸ 이고, 제 3 전극 (233) 에 대한 전압이 -10 ㎸ 이다.
제어 장치 (3) 는, 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 반입 공정으로부터 반출 공정까지의 각 공정을 기판 처리 장치 (1) 에 실행시킨다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 약액 공급 공정(에칭 공정) 에 있어서, 대전량이 회전축선 (A1) 으로부터 기판 (W) 의 외주부를 향하여 단계적으로 증가하도록 기판 (W) 을 대전시킨다. 도 9 는, 기판 (W) 의 상면이 부로 대전되어 있는 예를 나타내고 있다.
제어 장치 (3) 는, 약액 공급 공정, 린스액 공급 공정, 및 용제 공급 공정 중 적어도 하나에 있어서, 차단판 (211) 의 하면을 기판 (W) 상의 액막에 접촉시켜도 된다. 요컨대, 제 2 실시형태에서는, 차단판 (211) 의 외주가 척 핀 (6) 보다 안쪽에 배치되어 있기 때문에, 차단판 (211) 의 하면을 기판 (W) 의 상면에 보다 접근시킬 수 있다. 따라서, 제어 장치 (3) 는, 차단판 (211) 과 기판 (W) 사이를 액체로 채우하는 액밀 처리를 실시해도 된다. 각 전극 (231 ∼ 233) 은, 절연 재료로 제조된 유전체 (30) 를 개재하여 기판 (W) 의 상면에 대향하고 있다. 따라서, 약액 공급 공정에 있어서 차단판 (211) 과 기판 (W) 사이를 약액으로 채웠다고 해도, 각 전극 (231 ∼ 233) 과 기판 (W) 사이에서 전하가 이동되지 않아, 기판 (W) 의 대전 상태가 유지된다.
또, 제어 장치 (3) 는, 레시피로 지정되어 있는 처리액의 종류에 따라 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가되는 전압의 극성을 변경해도 된다. 알칼리성의 액체가 기판 (W) 의 상면에 공급되면, 당해 액체 중의 파티클이 부로 대전된다. 산성의 액체가 기판 (W) 의 상면에 공급되면, pH 에 따라서는, 당해 액체 중의 파티클이 정으로 대전된다. 알칼리성의 액체가 기판 (W) 의 상면에 공급될 때, 기판 (W) 의 상면을 부로 대전시키면, 파티클과 기판 (W) 의 상면 사이에 전기적인 반발력이 작용한다. 마찬가지로, 산성의 액체가 기판 (W) 의 상면에 공급될 때에, 기판 (W) 의 상면을 정으로 대전시키면, 액체의 pH 에 따라서는, 파티클과 기판 (W) 의 상면 사이에 전기적인 반발력이 작용한다.
제 2 실시형태에서는, 정의 전압이 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가되면, 부의 전하가 기판 (W) 의 상면에 모이고, 부의 전압이 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가되면, 정의 전하가 기판 (W) 의 상면에 모인다. 레시피로 지정되어 있는 약액이 알칼리성인 경우, 제어 장치 (3) 는, 기판 (W) 의 상면을 부로 대전시키기 위해, 정의 전압을 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가해도 된다. 마찬가지로, 레시피로 지정되어 있는 약액이 산성인 경우, 제어 장치 (3) 는, 기판 (W) 의 상면을 정으로 대전시키기 위해, 부의 전압을 각 전극 (231 ∼ 233) 에 인가해도 된다. 구체적으로는, 전압 지령값에 전압의 크기와 전압의 극성 (플러스 또는 마이너스) 이 포함되어 있어, 전압 지령값의 극성이, 약액의 종류에 따라 미리 설정되어 있어도 된다.
또, 제 2 실시형태에서는, 복수의 전극 (231 ∼ 233) 이, 기판 (W) 의 상방에 배치되어 있다. 표면이 위로 향해진 상태에서 기판 (W) 이 스핀 척 (4) 에 유지되면, 복수의 전극 (231 ∼ 233) 은, 기판 (W) 의 표면측에 배치되고, 기판 (W) 의 표면에 형성된 패턴의 선단에 대향한다. 따라서, 복수의 전극 (231 ∼ 233) 이 기판 (W) 의 하방에 배치되어 있는 경우보다, 복수의 전극 (231 ∼ 233) 으로부터 패턴의 선단까지의 거리를 감소시킬 수 있다. 그 때문에, 기판 (W) 의 건조 중에 패턴 붕괴가 발생하는 것을 저감시킬 수 있다.
그 밖의 실시형태
본 발명의 실시형태의 설명은 이상이지만, 본 발명은 전술한 실시형태의 내용에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시형태에 있어서의 기판 (W) 의 처리예에서는, 복수의 전극에 대한 전압의 인가를 일시적으로 정지하는 경우에 대하여 설명하였지만, 약액의 공급 개시 전부터 기판 (W) 의 건조 종료 후까지 전압의 인가를 계속해도 된다. 또, 기판 (W) 에 약액을 공급할 때에만, 혹은 기판 (W) 을 건조시킬 때에만, 복수의 전극에 전압을 인가해도 된다. 요컨대, 에칭 대전 공정 및 건조 대전 공정의 일방을 생략해도 된다.
또한, 기판 (W) 에 실제로 공급되는 약액의 온도가 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정된 온도와 상이한 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 기판 처리 장치 (1) 는 이하와 같이 구성되어도 된다.
즉, 제어 장치 (3) 는, 실제로 기판 (W) 에 공급되는 약액의 온도를 측정하는 온도 센서로부터 약액의 실측 온도를 취득한다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 약액의 실측 온도와, 그 때에 사용하는 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정되어 있는 약액의 온도 (c1 ∼ c3) (설정 온도) 의 차분을 계산한다. 제어 장치 (3) 는, 차분 온도에 기초하여, 예를 들어 이하와 같이, 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정되어 있는 전압군 (V1 ∼ V3) 을 보정한다.
도 11 은, 약액 온도와 에칭 레이트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 도 12 는, 인가 전압과 에칭 레이트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 제어 장치 (3) 는, 약액 온도와 에칭 레이트의 상관 관계 (도 11) 와, 인가 전압과 에칭 레이트의 상관 관계 (도 12) 를 참조하여, 전압군 (V1 ∼ V3) 을 보정한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 약액의 일례인 dNH4OH 의 온도 (x) 와, 아모르퍼스 실리콘 (a-Si) 의 에칭 레이트 (y) 사이에는 식 1 로 나타내는 상관 관계가 존재한다.
식 1 : y ＝ 0.2706x ＋ 0.8188
제어 장치 (3) 는, 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정된 약액의 온도 (c1 ∼ c3) 와 약액의 실측 온도의 차분을 식 1 에 적용함으로써, 차분 온도에서 기인되는 에칭 레이트의 변동량의 근사값을 구할 수 있다. 예를 들어, 식 1 에 의하면, 기판 (W) 에 실제로 공급되는 약액의 온도 (x) 가 설정 온도보다 1 ℃ 높으면, 에칭 레이트 (y) 가 0.2706 증가할 것으로 예측된다.
제어 장치 (3) 는, 이와 같은 에칭 레이트의 변동이 보상되도록 전압군 (V1 ∼ V3) 을 변경한다. 전압군 (V1 ∼ V3) 은, 인가 전압과 에칭 레이트의 상관 관계 (도 12) 를 참조하여 변경된다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 인가 전압 (x) 과, 에칭 레이트 (y) 사이에는 식 2 에 나타내는 상관 관계가 존재한다.
식 2 : y ＝ 0.2778x ＋ 1
제어 장치 (3) 는, 식 1 에서 구해진 에칭 레이트 (y) 를 식 2 에 적용함으로써, 에칭 레이트의 변동을 보상하는 인가 전압의 근사값을 구한다. 그리고, 산출된 인가 전압만, 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정되어 있는 전압군 (V1 ∼ V3) 을 보정한다. 예를 들어, 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정되어 있는 약액 온도 (c1 ∼ c3) 가 실측된 약액 온도보다 1 ℃ 낮을 때, 식 1 에 의하면, 에칭 레이트가 0.2706 감소할 것으로 예측된다. 식 2 의 (y) 에 0.2706 을 대입하면, 인가 전압의 보상값 (x) 이 구해진다. 이 경우, 제어 장치 (3) 는, 레시피 (R1 ∼ R3) 에 규정되어 있는 전압군 (V1 ∼ V3) 이 구해진 값만큼 증가시킨다. 이로써, 실제의 에칭 레이트를 원하는 에칭 레이트와 일치시킬 수 있다.
이상과 같이, 제어 장치 (3) 는, 식 1 및 식 2 를 참조함으로써, 레시피에 규정되어 있는 약액 온도가 실측된 약액 온도와 상이한 경우에도 원하는 에칭 레이트가 얻어지도록, 레시피에 규정되어 있는 전압군 (V1 ∼ V3) 의 값을 보정할 수 있다. 이로써, 에칭 레이트를 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서의 기판 (W) 의 처리예에서는, 유기 용제의 일례인 IPA (액체) 를 기판 (W) 의 상면에 공급하는 용제 공급 공정이 실시되는 경우에 대하여 설명하였지만, 용제 공급 공정을 생략해도 된다.
상기 실시형태에서는, 기판 (W) 에 상면에 대한 처리액 (약액, 린스액, 및 유기 용제) 의 착액 위치를 중앙부에서 고정시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 기판 (W) 에 상면에 대한 처리액의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시켜도 된다. 구체적으로는, 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 처리액을 토출하는 처리액 노즐과, 처리액 노즐을 수평하게 이동시키는 노즐 이동 유닛을 구비하고 있어도 된다.
제 2 실시형태에 있어서, 스핀 척 (4) 은, 수평한 자세로 유지된 원판상의 흡착 베이스의 상면에 기판 (W) 의 하면 (이면) 을 흡착시키는 배큠 척이어도 된다.
전술한 모든 구성 중 2 개 이상이 조합되어도 된다. 전술한 모든 공정 중 2 개 이상이 조합되어도 된다.
이 출원은 2015년 3월 26일에 일본국 특허청에 제출된 일본 특허출원 2015-064945호에 대응되며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명해 왔지만, 이것들은 본 발명의 기술적 내용을 명백히 하기 위해 사용된 구체예에 지나지 않으며, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것이 아니라, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부하는 청구범위에 의해서만 한정된다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 처리 유닛
3 : 제어 장치
4 : 스핀 척 (기판 유지 유닛)
14 : 중심 노즐 (에칭액 공급 유닛)
15 : 제 1 튜브 (에칭액 공급 유닛)
16 : 제 2 튜브
18 : 약액 배관 (에칭액 공급 유닛)
19 : 약액 밸브 (에칭액 공급 유닛)
20 : 온도 조절기
21 : 린스액 배관
22 : 린스액 밸브
23 : 용제 배관
24 : 용제 밸브
27 : 대향 부재
28 : 지지부
29 : 대향부
30 : 유전체
30a : 대향면
31 : 제 1 전극
32 : 제 2 전극
33 : 제 3 전극
34 : 양극
35 : 음극
36 : 배선
37 : 전원 장치
41 : 레시피 기억부
42 : 처리 실행부
211 : 차단판 (대향 부재)
231 : 제 1 전극
232 : 제 2 전극
233 : 제 3 전극
A1 : 회전축선
D1 : 거리
D2 : 두께
D3 : 거리
D4 : 거리
W : 기판

Claims (9)

  1. 기판을 유지하면서 상기 기판의 중앙부를 지나는 회전축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭액 공급 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 대향하는 제 1 전극과, 상기 회전축선에 대해 상기 제 1 전극보다 멀리 배치되어 있고 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 대향하는 제 2 전극을 포함하는 복수의 전극과,
    상기 기판 유지 유닛, 에칭액 공급 유닛, 및 복수의 전극을 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 회전축선 둘레로 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭 공정과,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 차례로 인가 전압의 절대값이 증가하도록, 상기 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 상기 에칭 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 에칭 대전 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 대전 공정은, 에칭액이 산성인 경우, 상기 기판의 주면이 정으로 대전되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하고, 에칭액이 알칼리성인 경우, 상기 기판의 주면이 부로 대전되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하는 공정인, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 주면에서 패턴이 노출된 기판이고,
    상기 제어 장치는,
    상기 기판으로부터 액체를 제거함으로써, 상기 에칭 공정 후에 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 복수의 전극에 전압을 인가함으로써, 상기 건조 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 건조 대전 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 전극은, 상기 기판의 주면에 대향하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 전극이 매립되어 있고, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판과 상기 복수의 전극 사이에 개재되는 유전체를 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판으로부터 상기 복수의 전극까지의 거리는, 상기 유전체의 두께보다 작은, 기판 처리 장치.
  7. 기판의 중앙부를 지나는 회전축선 둘레로 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 주면에 에칭액을 공급하는 에칭 공정과,
    상기 에칭 공정과 병행하여, 상기 기판의 주면 중앙부로부터 멀어짐에 따라 대전량이 증가하도록 상기 기판의 주면을 대전시키는 에칭 대전 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에칭 대전 공정은, 에칭액이 산성인 경우, 상기 기판의 주면을 정으로 대전시키고, 에칭액이 알칼리성인 경우, 상기 기판의 주면을 부로 대전시키는 공정인, 기판 처리 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 주면에서 패턴이 노출된 기판이고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 기판으로부터 액체를 제거함으로써, 상기 에칭 공정 후에 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 건조 공정과 병행하여 상기 기판의 주면을 대전시키는 건조 대전 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
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