KR102006061B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102006061B1
KR102006061B1 KR1020170028340A KR20170028340A KR102006061B1 KR 102006061 B1 KR102006061 B1 KR 102006061B1 KR 1020170028340 A KR1020170028340 A KR 1020170028340A KR 20170028340 A KR20170028340 A KR 20170028340A KR 102006061 B1 KR102006061 B1 KR 102006061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alcohol
concentration
substrate
nitrite
treatment liquid
Prior art date
Application number
KR1020170028340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170104399A (ko
Inventor
유키 사이토
고노스케 하야히
다카시 오오타가키
유지 나가시마
Original Assignee
시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 filed Critical 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
Publication of KR20170104399A publication Critical patent/KR20170104399A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102006061B1 publication Critical patent/KR102006061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은, 효율적으로 아질산을 생성함으로써, 에칭에 알맞은 아질산 농도를 갖는 에칭액을 생성하여, 에칭의 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
불산 및 질산을 포함하는 에칭액(L)을 이용하여 반도체 웨이퍼(W)를 처리하는 기판 처리 장치(10)에 있어서, 에칭액(L)을 저류하는 저류 탱크(210)와, 에칭액(L) 내의 아질산의 농도를 계측하는 농도 센서(256)와, 에칭액(L)에 IPA를 공급하고, 아질산의 농도를 미리 정해진 값 이상으로 유지하는 알코올 공급부(310)와, 저류 탱크(210) 내의 에칭액(L)을 반도체 웨이퍼(W)에 공급하는 기판 처리 유닛(100)을 구비하고 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT DEVICE AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 전자부품의 웨트 에칭 공정에서 이용되는 기판 처리 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 기판 처리 장치는, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 제조 공정에 있어서, 기판 표면에 있는 왜곡층이나 기판 표면에 존재하는 중금속 등의 불순물을 제거하는 방법으로서, 기판 표면을 약액으로 에칭하는 방법이 알려져 있다.
에칭 방법으로는, 예컨대, 불산(HF), 질산(HNO3) 및 순수를 소정의 배합비로 혼합한 에칭액을 반도체 웨이퍼에 공급하여 행하는 방법이 이용되고 있다. 에칭액으로 에칭에 기여하는 것은, 아질산(HNO2)인 것은 알려져 있다. 이 때문에, 불산과 질산이 포함된 용액에, Si 기판(반도체 웨이퍼 등)을 용해시킴으로써 아질산을 생성하여, 에칭액을 생성하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-26425호 공보
전술한 기판 처리 장치에서는, 에칭액 내의 아질산 농도가 낮으면, 반도체 웨이퍼의 에칭 처리 시간이 길어진다. 이 때문에, 충분한 양의 Si 기판의 용해가 필요하게 되지만, Si 기판의 용해에는 시간이 걸려, 생산성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.
그래서 본 발명은, 에칭에 알맞은 아질산 농도를 갖는 에칭액을 효율적으로 생성하여, 에칭의 효율을 높일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 다음과 같이 구성되어 있다.
불산 및 질산을 포함하는 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 처리액에 알코올을 공급하는 알코올 공급부와, 상기 알코올이 공급된 처리액을 상기 기판에 공급하는 공급부를 구비하고 있다.
불산 및 질산을 포함하는 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서, 상기 처리액을 저류 탱크에 저류하고, 상기 처리액에 알코올을 공급하며, 상기 알코올이 공급된 처리액을 상기 기판에 공급한다.
본 발명에 따르면, 에칭에 알맞은 아질산 농도를 갖는 에칭액을 효율적으로 생성하여, 에칭의 효율을 높이는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 모식적으로 나타낸 설명도.
도 2는 동 기판 처리 장치에 있어서의 아질산 생성량을 나타낸 설명도.
도 3은 동 기판 처리 장치에 있어서의 동작 흐름을 나타낸 설명도.
도 4는 동 기판 처리 장치의 변형례를 나타낸 설명도.
도 5는 동 기판 처리 장치의 다른 변형례를 나타낸 설명도.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 모식적으로 나타낸 설명도, 도 2는 기판 처리 장치(10)에 있어서의 아질산 생성량을 나타낸 설명도, 도 3은 기판 처리 장치(10)에 있어서의 동작 흐름을 나타낸 설명도이다. 또한, 도 1에서 W는 반도체 웨이퍼(기판)를 나타내고 있다.
기판 처리 장치(10)는, 기판 처리 유닛(100)과, 이 기판 처리 유닛(100)에 에칭액(L)을 공급하는 에칭액 공급 유닛(200)과, 기판 처리 유닛(100) 및 에칭액 공급 유닛(200)을 제어하는 제어부(300)를 구비하고 있다.
기판 처리 유닛(100)은, 컵체(101) 내에서 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 척(102)이 모터(103)에 의해 회전하는 구조로 되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이 에칭액 공급 유닛(200)으로부터 공급되는 에칭 처리액이, 반도체 웨이퍼(W)의 위쪽에 배치된 노즐(공급부)(104)로부터 상기 반도체 웨이퍼(W)에 공급된다. 이 에칭 처리액에 의해 웨이퍼 척(102)의 회전에 따라 회전하는 반도체 웨이퍼(W) 표면의 에칭 처리가 이루어진다.
에칭액 공급 유닛(200)은, 에칭액을 수용하는 저류 탱크(210)와, 다 사용한 에칭액을 수용하는 회수 탱크(220), 불산, 질산, 아세트산(CH3COOH), 순수가, 미리 설정된 소정 비율로 혼합된 신액을 수용하는 신액 공급 탱크(230), 알코올의 일례인 IPA(이소프로필알코올)을 수용하는 알코올 공급 탱크(240)를 구비하고 있다. 저류 탱크(210)와 기판 처리 유닛(100) 사이에는 에칭액 공급 라인(250)과, 회수 라인(260)이 각각 설치되어 있다. 회수 라인(260)의 도중에는 회수 탱크(220)가 개재된다. 신액 공급 탱크(230)와 저류 탱크(210) 사이에는 신액 공급 라인(270)이 설치되어 있다. 알코올 공급 탱크(240)와 저류 탱크(210) 사이에는 알코올 공급 라인(280)이 설치되어 있다.
저류 탱크(210)는, 밀폐 구조의 탱크 본체(211)와, 이 탱크 본체(211)의 상부에 설치된 개방 밸브(212)를 구비하고 있다.
회수 탱크(220)는, 밀폐 구조의 탱크 본체(221)를 구비하고 있다. 신액 공급 탱크(230)는, 밀폐 구조의 탱크 본체(231)를 구비하고 있다. 알코올 공급 탱크(240)는, 밀폐 구조의 탱크 본체(241)를 구비하고 있다.
신액 공급 탱크(230)에는 불산의 공급관(232), 질산의 공급관(233), 아세트산의 공급관(234), 순수의 공급관(235)이 접속되고, 각각 개폐 밸브(232a, 233a, 234a, 235a)가 설치되어 있다. 각 공급관(232∼235)으로부터 전술한 바와 같이 소정 비율로 혼합되도록 소정의 양이 공급된다.
에칭액 공급 라인(250)은, 입구단이 탱크 본체(211)의 바닥부에 설치되고, 출구단이 기판 처리 유닛(100)의 노즐(104)에 접속된 메인 라인(251)과, 이 메인 라인(251)의 도중에 설치된 펌프(252) 및 개폐 밸브(253)와, 펌프(252)와 노즐(104) 사이에 설치된 분기부(254)와, 이 분기부(254)로부터 탱크 본체(211) 내로 되돌아가는 복귀 라인(255)을 구비하고 있다. 복귀 라인(255)의 중도부에는 아질산의 농도를 측정하는 농도 센서(256) 및 개폐 밸브(257)가 설치되어 있다. 또한, 농도 센서(256)는 메인 라인(251)의 중도부에 설치하여도 좋다.
회수 라인(260)은, 입구단이 기판 처리 유닛(100)의 바닥부에 설치되고, 출구단이 탱크 본체(211) 내에 설치된 메인 라인(261)을 구비하고 있다. 메인 라인(261)에는, 탱크 본체(221)와, 펌프(262)가 설치되어 있다.
신액 공급 라인(270)은, 입구단이 탱크 본체(231)의 바닥부에 설치되고, 출구단이 탱크 본체(211)의 천장부에 설치된 메인 라인(271)와, 이 메인 라인(271)의 도중에 설치된 개폐 밸브(272)와, 펌프(273)를 구비하고 있다.
알코올 공급 라인(280)은, 입구단이 탱크 본체(241)의 바닥부에 설치되고, 출구단이 탱크 본체(211)에 접속된 메인 라인(281)과, 이 메인 라인(281)의 도중에 설치된 펌프(282)와, 펌프(282)와 탱크 본체(211) 사이에 설치된 개폐 밸브(284), 역지 밸브(285)를 구비하고 있다.
메인 라인(281)의 출구단이 탱크 본체(211)에 접속되는 위치는, 탱크 본체(211)에 공급되는 에칭액(L)의 액면보다 아래쪽의 측벽에 설치되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 탱크 본체(211) 내에 에칭액(L)이 어느 정도 담겨 있는 상태에서, 에칭액(L) 중에 직접적으로 IPA가 공급되는 구성으로 한다. 또한, 에칭액(L)의 액면이 변동하는 것이나, IPA가 에칭액(L)의 비중보다 낮은 것을 고려하면, IPA가 에칭액(L)의 액면에 가까운 곳에서만 반응하지 않도록 하기 위해서도, 메인 라인(281)의 출구단은, 탱크 본체(211)의 아래쪽의 측벽이어도 보다 바닥벽에 가까운 쪽, 혹은 바닥벽에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는, 알코올 공급 탱크(240), 알코올 공급 라인(280), 메인 라인(281), 펌프(282), 개폐 밸브(284), 역지 밸브(285)는 알코올 공급부(310)를 구성한다.
또한, 상기한 각 개폐 밸브, 각 펌프는, 제어부(300)에 의해 제어된다. 미리 설정된 아질산 농도(아질산 농도의 미리 정해진 값)는, 예컨대, 제어부(300)에 설정되어 있다. 제어부(300)는, 이하에 설명하는 바와 같이 기판 처리 장치(10)를 제어한다.
또한, 본 실시형태에서는, 기판으로서 반도체 웨이퍼를 이용하여, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 산화막을 에칭 제거하는 예로 설명한다.
처음에 처리 개시 전의 준비에 대해서 설명한다. 처리 개시 전에 있어서는, 모든 밸브가 폐쇄되어 있다. 다음에, 탱크 본체(231)에 접속된 불산의 공급관(232), 질산의 공급관(233), 아세트산의 공급관(234), 순수의 공급관(235)의 각각 개폐 밸브(232a, 233a, 234a, 235a)를 개폐하고, 각 공급관(232∼235)으로부터 불산, 질산, 아세트산, 순수를 미리 설정된 소정 비율로 혼합되도록 소정의 양을 공급하고, 새로운 에칭액(L)을 생성한다. 다음에, 개방 밸브(212)와 개폐 밸브(272)를 개방하고, 펌프(273)를 작동시켜, 새로운 에칭액(L)을 저류 탱크(210)의 탱크 본체(211) 내에 공급한다. 탱크 본체(211) 내에 소정량의 새로운 에칭액(L)이 담기면, 개폐 밸브(272)를 폐쇄하여, 공급을 정지한다. 다음에, 개방 밸브(212)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(257)을 개방하고, 펌프(252)를 구동하여, 에칭액(L)의 순환을 행한다. 여기서, 에칭액(L)이 농도 센서(256)를 통과함으로써, 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 검출된다. 질산은 그 상태에서도 분해됨으로써 아질산을 생성하지만, 에칭액(L) 내의 아질산 농도는 당초에는 낮은 값이 된다.
다음에, 개방 밸브(212) 및 알코올 공급 라인(280)의 메인 라인(281)의 개폐 밸브(284)를 개방하고, 펌프(282)를 구동하여 탱크 본체(211)에 IPA를 공급한다. 여기서, 탱크 본체(211) 내에서는, 에칭액(L) 내의 질산이 분해되어 아질산과 질산 가스가 발생한다. 이에 따라, 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 높아지고, 농도 센서(256)로 검출되는 아질산 농도가 미리 정해진 값이 될 때까지, 알코올 공급부(310)는, 탱크 본체(211)에 대한 IPA의 공급을 계속한다. 그 아질산 농도가 미리 정해진 값이 된 시점에서, 개방 밸브(212) 및 개폐 밸브(284)를 폐쇄한다. 그리고, 펌프(282)를 정지하여 IPA 공급을 정지한다. 또한, 농도 센서(256)에 의해 IPA의 공급량을 결정하는 것 외에, 소정의 처리 시간, 반도체 웨이퍼의 소정의 처리 매수 등의 조건에 기초하여 IPA의 필요한 공급량을 산출하여도 좋다.
도 2는, 불산, 질산, 아세트산, 순수의 혼합액 100 cc(질산 농도 23.8%)에 대하여, IPA를 첨가하지 않는 경우와, 5 ㎕의 IPA를 첨가한 경우에서의 아질산 농도를 비교한 설명도이다. 방치한 경우는 224 ppm인 데 반하여, IPA를 첨가한 경우는 1377 ppm으로서, 6배의 농도를 실현할 수 있다.
도 1로 되돌아가, 탱크 본체(211) 내의 에칭액(L)의 양과, 그 아질산 농도가 소정의 값이 된 시점에서, 펌프(252)를 정지하여, 에칭액(L)의 순환을 정지한다.
다음에, 에칭 처리에 대해서 도 3에 기초하여 설명한다. 에칭 처리를 시작하면(ST1), 개방 밸브(212) 및 개폐 밸브(253)를 개방하고, 개폐 밸브(257)를 폐쇄하고, 펌프(252)를 구동한다. 이에 따라, 탱크 본체(211) 내의 에칭액(L)이 메인 라인(251)을 통해 기판 처리 유닛(100)의 노즐(104)에 공급된다. 그리고, 노즐(104)로부터, 모터(103)의 구동에 의해 회전되는 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 에칭액(L)이 공급된다. 에칭액(L)은 컵체(101)를 통해 회수되고, 회수 탱크(220)의 탱크 본체(221)에 저류된다. 저류된 에칭액(L)은, 펌프(262)를 구동하여 적시에 탱크 본체(211) 내로 복귀된다. 소정의 매수의 반도체 웨이퍼(W)의 에칭 처리가 끝나면 에칭 처리를 종료한다(ST2).
다음에, 개방 밸브(212) 및 개폐 밸브(253)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(257)를 개방하고, 펌프(252)를 구동하여, 에칭액(L)의 순환을 행한다. 이때, 농도 센서(256)에 의해 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 검출된다. 아질산 농도가 미리 정해진 값 이상인지 여부가 판단되고(ST3), 아질산 농도가 미리 정해진 값 미만인 경우는, 알코올 공급 라인(280)의 개폐 밸브(284)를 개방하고, 펌프(282)를 구동하여 탱크 본체(211)에 IPA를 공급하고(ST4), 아질산을 생성한다. 이에 따라, 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 높아진다. 농도 센서(256)로 검출되는 아질산 농도가 미리 정해진 값 이상이 될 때까지, 알코올 공급부(310)는, 탱크 본체(211)에의 IPA의 공급을 계속한다. 제어부(300)는, 농도 센서(256)의 출력값으로부터, 아질산 농도가 미리 정해진 값에 도달한 시점을 검지하면, 개방 밸브(212)와 개폐 밸브(257), 개폐 밸브(284)를 폐쇄한다. 그리고, 다음 에칭 처리를 시작한다(ST5).
또한, 노즐(104)로부터 반도체 웨이퍼(W)의 표면을 향해 에칭액(L)을 공급하고 있는 에칭 처리 중에, 개폐 밸브(257)를 개방한 상태로 하여, 펌프(252)에 의해 공급되는 에칭액(L)을 분기부(254)에서 기판 처리 유닛(100)과 탱크 본체(211)로 분류할 수 있도록 하여도 좋다. 이 경우, 분기부(254)로부터 복귀 라인(255)을 통해 탱크 본체(211)에 공급되는 에칭액은, 농도 센서(256)로써 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 검출된다. 즉, 노즐(104)로부터 에칭액(L)을 반도체 웨이퍼(W)에 공급하여 에칭 처리를 행하면서, 노즐(104)로부터 공급되는 에칭액(L)의 아질산 농도를 검출하게 된다. 이 때, 검출된 아질산 농도가 미리 정해진 값 이하였을 경우, 그 시점에서 개폐 밸브(253)를 폐쇄하여도 좋지만, 에칭 처리 중의 반도체 웨이퍼(W)의 처리가 종료된 시점으로 하여금, 개폐 밸브(253)를 폐쇄하고, 노즐(104)에의 에칭액(L)의 공급을 정지하도록 하면 바람직하다. 에칭 처리를 도중에서 정지시킴에 따른 불량품 발생을 방지할 수 있기 때문이다. 그 후, 전술한 바와 같이, 탱크 본체(211)에 IPA가 공급되고, 에칭액(L) 내의 아질산 농도를 조정한다.
이와 같이 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 의하면, 에칭액(L)의 아질산 농도가 미리 정해진 값을 하회하면, IPA를 첨가함으로써 아질산을 생성하여, 에칭 처리의 효율을 높인다. 따라서, 반도체 웨이퍼(W)의 생산 효율이 향상된다.
도 4는 기판 처리 장치(10)의 변형례에 따른 기판 처리 장치(10A)의 주요부를 도시한 설명도이다. 도 4에 있어서, 도 1과 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
기판 처리 장치(10A)에 있어서는, 알코올 공급부(310)를 구성하는 메인 라인(281)의, 탱크 본체(211) 내에 위치하는 출구단에, IPA를 안개형으로 분사하는, 예컨대 1유체 노즐 등의 노즐(290)을 설치하였다. 노즐(290)의 위치는, 에칭액(L)의 액면보다 아래쪽이 되는 위치이다. IPA가 노즐(290)로부터 공급되는 구조이기 때문에, 에칭액(L)이 메인 라인(281) 측으로 역류하는 일이 없고, 또한, 안개형으로 분사함으로써, 에칭액(L)과의 접촉 면적이 커져, 액상으로 IPA를 공급한 경우보다 반응을 촉진시키기 쉽다. 에칭 처리의 절차 및 효과는 전술한 기판 처리 장치(10)와 동일하다.
도 5는 기판 처리 장치(10)의 다른 변형례에 따른 기판 처리 장치(10B)의 주요부를 도시한 설명도이다. 도 5에 있어서, 도 1과 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
기판 처리 장치(10B)에 있어서는, 알코올 공급부(310)를 구성하는 메인 라인(281)의 출구단을 에칭액 공급 라인(250)의 메인 라인(251)에 접속한 구성을 갖고 있다.
이와 같이 구성된 기판 처리 장치(10B)에서는, 다음과 같이 하여 기판(W)의 에칭 처리를 행한다. 처리 개시 전에 있어서, 기판 처리 장치(10)와 동일하게 하여 저류 탱크(210)의 탱크 본체(211) 내에 소정량의 새로운 에칭액(L)을 담아둔다. 다음에, 개방 밸브(212)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(257)를 개방하고, 펌프(252)를 구동하여, 에칭액(L)의 순환을 행한다. 에칭액(L)이 농도 센서(256)를 통과함으로써, 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 검출된다.
또한, 개방 밸브(212) 및 메인 라인(281)의 개폐 밸브(284)를 개방하고, 펌프(282)를 구동하여 메인 라인(251)에 IPA를 공급한다.
한편, 탱크 본체(211) 내에서는, 에칭액(L) 내의 질산이 분해되어 아질산과 질산 가스가 발생한다. 이에 따라, 에칭액(L) 내의 아질산 농도가 높아지고, 농도 센서(256)로 검출되는 아질산 농도가 미리 정해진 값이 될 때까지, 알코올 공급부(310)는, 메인 라인(251)에의 IPA의 공급을 계속한다. 그 아질산 농도가 미리 정해진 값이 된 시점에서, 개방 밸브(212) 및 개폐 밸브(284)를 폐쇄한다. 그리고, 펌프(282)를 정지하여 IPA의 공급을 정지한다.
이와 같이 구성되어 있으면, 에칭액(L)의 순환로에 IPA를 첨가하기 때문에, 에칭액(L)과 IPA의 혼합을 촉진할 수 있다. 에칭 처리의 절차 및 효과는 전술한 기판 처리 장치(10)와 동일하다.
또한, 메인 라인(281)의 출구단을 에칭액 공급 라인(250)의 메인 라인(251)에 접속하였지만, 분기부(254)와 노즐(104) 사이에 접속하여도 좋다.
전술한 예에서는, 알코올로서 IPA를 예시하였지만, 에틸알코올을 이용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 기체의 알코올, 고체의 알코올을 이용하여도 좋다. 또한, 아질산 농도는, 에칭액(L)의 순환시 외에, 에칭 처리시에 계측하여도 좋다.
또한, 에칭액(L)을 반도체 웨이퍼(W)에 공급하는 방법으로서, 기판을 회전시켜 처리하는 기판 처리 유닛을 예시하였지만, 처리조 내에 에칭액(L)을 저류하고, 그 속에 복수 매의 반도체 웨이퍼(W)를 침지하여 처리하는 배치식을 이용하여도 좋다.
배치식을 채용하는 경우, 기판 처리 유닛(100) 대신에 배치식 처리조를 이용하여도 좋다. 또한, 에칭액 공급 유닛(200)의 저류 탱크(210)를 배치식 처리조로 대체하여도 좋다. 이 경우, 배치식 처리조에 직접 알코올 공급 라인을 접속하여, IPA를 첨가하도록 하여도 좋다.
또한, 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 액정 기판, 포토마스크 기판 등의 유리 기판이어도 좋다. 또한, 처리는, 에칭 처리에 한정되지 않는다.
이상, 본 발명의 몇 개의 실시형태를 설명하였지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이들 신규 실시형태는, 그 밖의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 더불어, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
10, 10A, 10B : 기판 처리 장치 100 : 기판 처리 유닛
200 : 에칭액 공급 유닛 210 : 저류 탱크
211 : 탱크 본체 212 : 개방 밸브
220 : 회수 탱크 230 : 신액 공급 탱크
240 : 알코올 공급 탱크 250 : 에칭액 공급 라인
251 : 메인 라인 252 : 펌프
253 : 개폐 밸브 256 : 농도 센서
260 : 회수 라인 261 : 메인 라인
262 : 펌프 270 : 신액 공급 라인
271 : 메인 라인 272 : 개폐 밸브
280 : 알코올 공급 라인 281 : 메인 라인
282 : 펌프 284 : 개폐 밸브
285 : 역지 밸브 290 : 노즐
300 : 제어부 310 : 알코올 공급부

Claims (10)

  1. 불산 및 질산을 포함하는 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와,
    상기 처리액에 알코올을 공급하는 알코올 공급부와,
    상기 알코올이 공급된 처리액을 상기 기판에 공급하는 공급부와,
    상기 공급부에 공급되는 상기 처리액 내의 아질산 농도를 검출하는 농도 센서와,
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 알코올 공급부를 제어하여, 상기 처리액 내에 생성되는 아질산 농도가 미리 정해진 값이 될 때까지 상기 알코올을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알코올 공급부는, 상기 저류 탱크에 저류되는 상기 처리액의 액면보다 아래쪽의 위치에 상기 알코올을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공급부와 상기 저류 탱크를 접속하는 메인 라인과,
    상기 메인 라인의 도중에 설치된 분기부와,
    상기 분기부로부터 상기 저류 탱크에 접속되는 복귀 라인
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 농도 센서에 의해 검출된 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값 이하인 경우, 상기 알코올 공급부는 상기 처리액에, 상기 처리액 내에 생성되는 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값이 될 때까지, 상기 알코올을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 농도 센서에 의해 검출된 상기 처리액 내의 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값보다 저하된 경우, 상기 처리액이 상기 공급부에 공급되는 것을 정지시키며,
    상기 제어부는, 상기 기판의 처리 중에, 상기 처리액 내의 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값보다 저하된 것을 상기 농도 센서에 의해 검출한 경우, 상기 기판의 처리가 완료된 후, 상기 공급부에 상기 처리액을 공급시키는 것을 정지시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 알코올 공급부는, 상기 메인 라인에서의 상기 저류 탱크와 상기 분기부 사이에 상기 알코올을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 불산 및 질산을 포함하는 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 처리액을 저류 탱크에 저류하고,
    상기 처리액에 알코올을 공급하며,
    상기 알코올이 상기 처리액에 공급됨으로써 상기 처리액 내에 생성되는 아질산 농도가 미리 정해진 값이 될 때까지 상기 알코올을 공급하여, 상기 처리액 내의 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값으로 조정된 상기 처리액을 상기 기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저류 탱크 내로 상기 알코올을 공급할 때에, 상기 저류 탱크에 저류되는 상기 처리액의 액면보다 아래쪽의 위치에서 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 저류 탱크로부터 상기 기판에 공급하는 상기 처리액의 아질산 농도를 검출하면서, 그 일부를 상기 저류 탱크로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판의 처리 중에, 상기 처리액 내의 상기 아질산 농도가 상기 미리 정해진 값보다 저하되면, 상기 기판의 처리가 완료된 후에 상기 처리액의 공급을 멈추는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
KR1020170028340A 2016-03-07 2017-03-06 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 KR102006061B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-043869 2016-03-07
JP2016043869 2016-03-07
JPJP-P-2017-027341 2017-02-16
JP2017027341A JP6903446B2 (ja) 2016-03-07 2017-02-16 基板処理装置及び基板処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170104399A KR20170104399A (ko) 2017-09-15
KR102006061B1 true KR102006061B1 (ko) 2019-07-31

Family

ID=59857348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170028340A KR102006061B1 (ko) 2016-03-07 2017-03-06 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6903446B2 (ko)
KR (1) KR102006061B1 (ko)
CN (1) CN107256823B (ko)
TW (1) TWI637435B (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102264002B1 (ko) * 2017-10-20 2021-06-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
CN109037119B (zh) * 2018-09-13 2021-04-09 友达光电（昆山）有限公司 一种蚀刻装置
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
CN110993614B (zh) * 2019-11-27 2022-06-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板制备装置及方法
CN111354637B (zh) * 2020-02-28 2023-07-25 通威太阳能(眉山)有限公司 一种氢氟酸循环利用洗石墨舟的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115479A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法およびウエット処理装置
US20090099681A1 (en) * 2007-10-16 2009-04-16 International Business Machines Corporation Method for creating wafer batches in an automated batch process tool

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1126425A (ja) 1997-06-30 1999-01-29 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体基板のエッチング方法及びその装置
JP3653416B2 (ja) * 1999-05-19 2005-05-25 沖電気工業株式会社 エッチング方法およびエッチング装置
US7332439B2 (en) * 2004-09-29 2008-02-19 Intel Corporation Metal gate transistors with epitaxial source and drain regions
CN101180419A (zh) * 2004-12-06 2008-05-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 蚀刻剂溶液及其添加剂
JP4907400B2 (ja) * 2006-07-25 2012-03-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US8894868B2 (en) * 2011-10-06 2014-11-25 Electro Scientific Industries, Inc. Substrate containing aperture and methods of forming the same
JP5858770B2 (ja) * 2011-12-19 2016-02-10 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理システム
JP2013170983A (ja) * 2012-02-22 2013-09-02 Japan Atomic Energy Agency 硝酸イオンの還元方法
JP6302708B2 (ja) * 2013-03-29 2018-03-28 芝浦メカトロニクス株式会社 ウェットエッチング装置
KR101842824B1 (ko) * 2014-03-10 2018-03-27 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 시스템 및 배관 세정 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003115479A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法およびウエット処理装置
US20090099681A1 (en) * 2007-10-16 2009-04-16 International Business Machines Corporation Method for creating wafer batches in an automated batch process tool

Also Published As

Publication number Publication date
TW201802917A (zh) 2018-01-16
TWI637435B (zh) 2018-10-01
KR20170104399A (ko) 2017-09-15
CN107256823A (zh) 2017-10-17
JP6903446B2 (ja) 2021-07-14
JP2017163134A (ja) 2017-09-14
CN107256823B (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102006061B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
TWI553888B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP6300139B2 (ja) 基板処理方法および基板処理システム
KR101687924B1 (ko) 웨트 에칭 장치
US6532974B2 (en) Process tank with pressurized mist generation
US8999069B2 (en) Method for producing cleaning water for an electronic material
US20060021634A1 (en) Method and apparatus for creating ozonated process solutions having high ozone concentration
JP6320868B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US9972513B2 (en) Device and method for treating a substrate with hydrofluoric and nitric acid
JP2015177139A (ja) 基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法
JP6435385B2 (ja) 基板処理用の薬液生成方法、基板処理用の薬液生成ユニット、基板処理方法、および基板処理システム
JP5412135B2 (ja) オゾン水供給装置
US10861717B2 (en) Substrate processing apparatus, processing liquid draining method, processing liquid replacing method, and substrate processing method
US20050271985A1 (en) Method, apparatus and system for rinsing substrate with pH-adjusted rinse solution
JP7264729B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US20070175497A1 (en) Apparatus having heating portion in chemical bath for substrate wet treatment and method of heating chemical for substrate wet treatment using the apparatus
JP6687784B2 (ja) ウェットエッチング装置
CN114438494A (zh) 半导体装置的制造方法
KR20010077200A (ko) 반도체 웨이퍼 세정장치의 구동방법
JP2000000579A (ja) オゾン水製造装置
KR20080013041A (ko) 웨트 스테이션설비의 웨이퍼 흐름성 불량방지장치 및 그방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant