KR102303329B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는, 처리부, 제1의 탱크, 제2의 탱크, 제3의 탱크 및 처리액 노즐을 구비한다. 제1의 탱크로부터 처리부로의 인산 수용액의 공급 동작 및 처리부로부터 제2의 탱크 또는 제3의 탱크로의 액 회수가 병행하여 행해진다. 공급 동작에 의해, 제1의 탱크로부터 처리액 노즐에 인산 수용액이 공급된다. 액 회수에 의해, 처리부로부터 제2의 탱크 또는 제3의 탱크에 인산 수용액이 회수된다. 또, 실리콘 농도 조정에 의해, 제3의 탱크 또는 제2의 탱크 내의 실리콘 농도가 조정된다. 실리콘 농도 조정 완료 후에, 조정된 처리액이 제1의 탱크를 통과해 처리부에 공급된다. 처리부에 인산 수용액이 공급됨으로써, 스핀 척에 의해 유지된 기판 상에 인산 수용액이 공급되어, 기판 상에 액막이 형성된다. 기판 상의 액막이 가열 장치에 의해 가열된다. 가열 장치는, 석영 유리제의 케이싱 내에 제1~제4 램프 히터가 설치된 구성을 갖는다. 제1~제4 램프 히터로부터 발생되는 적외선이 케이싱의 바닥부를 투과하여 기판 상의 인산 수용액에 조사된다. 바닥부는, 제1의 판상 부재와 제1의 판상 부재의 하방에 설치되는 제2의 판상 부재에 의해 구성된다. 제1의 판상 부재와 제2의 판상 부재 사이의 기체 통로에 질소 가스가 공급된다. 기체 통로를 흐르는 질소 가스는, 배출 개구로부터 기판의 외주부의 외방을 향해 배출된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD USING THE SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판에 다양한 처리를 행하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 기판에 다양한 처리를 행하기 위해서, 기판 처리 장치가 이용된다.
복수의 기판을 처리조에 저류된 처리액에 침지시키고, 에칭 등의 처리를 행하는 배치식 기판 처리 장치가 있다. 예를 들면, 일본국 특허 공개 2009-94455호 공보에 기재된 배치식 기판 처리 장치는, 처리조 및 순환 라인을 구비한다.
그 기판 처리 장치에 있어서는, 처리조 내에 인산 수용액이 저류되고, 인산 수용액 내에 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막이 형성된 기판이 침지된다. 이 상태에서, 처리조로부터 흘러넘치는 인산 수용액이 회수되어, 순환 라인을 통과시켜 다시 처리조 내에 공급된다.
인산 수용액에 적절한 양의 실리콘이 포함됨으로써, 인산 수용액에 의한 실리콘 산화막의 에칭이 억제된다. 그에 의해, 실리콘 질화막을 선택적으로 에칭할 수 있다.
인산 수용액의 실리콘 농도를 적절한 범위로 유지하기 위해서, 상기 기판 처리 장치에는, 첨가물 투입 기구 및 트랩제 투입 기구가 설치된다. 첨가물 투입 기구는, 처리조에 첨가물을 투입함으로써 인산 수용액의 실리콘 농도를 상승시킨다. 또, 트랩제 투입 기구는 처리조에 트랩제를 투입함으로써 인산 수용액의 실리콘 농도의 과잉의 상승을 억제한다.
근년, 디바이스의 고밀도화 및 고집적화에 따라, 배치식 기판 처리 장치 대신에 매엽식 기판 처리 장치를 이용하는 공정이 증가하고 있다. 매엽식 기판 처리 장치에 있어서는, 예를 들면 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막이 형성된 기판에 인산 수용액을 공급함과 더불어 기판에 공급된 인산 수용액을 회수하여, 회수된 인산 수용액을 순환 라인을 통과시켜 재이용하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 매엽식 기판 처리 장치에 있어서는, 기판마다 인산 수용액이 공급된다. 그 때문에, 복수의 기판에 공급되는 인산 수용액의 실리콘 농도를 일정하게 유지하는 것이 어렵다. 이 경우, 복수의 기판 사이에 실리콘 질화막의 에칭량에 편차가 발생한다. 이와 같이, 복수의 기판에 대해서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것은 어렵다.
그래서, 일정량의 인산 수용액에 대해서 실리콘 농도를 조정하여, 조정된 인산 수용액을 복수의 기판의 처리에 이용하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 일정량의 인산 수용액이 사용될 때마다 실리콘 농도를 조정할 필요가 있기 때문에, 기판의 처리를 일시적으로 중단할 필요가 생긴다. 그 때문에, 기판의 처리 효율이 저하된다.
본 발명의 목적은, 기판의 처리 효율의 저하를 방지하면서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것이 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
또, 일본국 특허 공개 2013-197114호 공보에 기재된 기판 처리 장치에 있어서는, 레지스트막을 갖는 기판이 기판 회전 기구에 의해 유지되고, 기판의 상면에 레지스트 박리액으로서 SPM(Sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)이 공급된다. SPM은, 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)의 혼합액이다.
레지스트와 SPM의 반응성을 높이기 위해서, 기판 회전 기구에 의해 유지되는 기판의 상면에 대향하도록 램프 히터(적외선 램프)가 배치된다. 기판 상에 SPM의 액막이 형성된 상태로 램프 히터로부터 기판에 적외선이 방사된다. 그에 의해, SPM의 액막이 램프 히터에 의해 가열된다.
고온의 약액을 이용하는 매엽식 기판 처리 장치에 있어서는, 기판 상의 약액의 온도에 불균일이 발생하면, 기판에 균일한 처리를 행할 수 없다. 또, 기판 상의 약액의 가열의 효율이 낮아지면, 약액에 의한 기판의 처리 효율이 저하된다.
본 발명의 다른 목적은, 가열된 약액에 의한 균일 또한 효율적인 처리가 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 한 국면에 따르는 기판 처리 장치는, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 포함하는 처리 유닛과 공급용 탱크, 회수용 탱크 및 조정용 탱크를 포함하는 복수의 탱크와, 공급용 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 처리 유닛으로부터 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작이 병행하여 행해지도록 처리액의 경로를 구성하는 경로 구성부를 구비하고, 경로 구성부는, 회수 동작의 종료 후에, 회수용 탱크를 조정용 탱크로 변경함과 더불어, 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액이 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경한다.
그 기판 처리 장치에 있어서는, 공급 동작 및 회수 동작이 병행하여 행해진다. 공급 동작에 의해, 공급용 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액이 공급되고, 회수 동작에 의해, 처리 유닛으로부터 회수용 탱크에 처리액이 회수된다. 또, 조정 동작에 의해, 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도가 조정된다.
이 경우, 조정용 탱크에는, 처리 유닛으로부터 회수된 처리액이 공급되지 않는다. 그 때문에, 조정용 탱크에 있어서, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 조정 동작의 종료 후에, 조정용 탱크에 있어서 조정된 처리액이 처리 유닛에 공급된다. 여기서, 조정된 처리액은, 조정용 탱크로부터 공급용 탱크를 통과해 처리액 노즐에 공급되고, 또는 조정용 탱크로부터 처리액 노즐에 공급된다. 그에 의해, 농도가 정확하게 조정된 처리액에 의해 기판을 처리할 수 있다. 또, 회수 동작의 종료 후에, 회수용 탱크가 조정용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 회수 동작에 의해 회수된 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
이와 같이 하여, 공급 동작 및 회수 동작을 정지시키지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 그 결과, 기판의 처리 효율의 저하를 방지하면서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
(2) 경로 구성부는, 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 조정용 탱크로부터 공급용 탱크에 공급하고, 공급용 탱크로의 처리액의 공급 후에, 조정용 탱크를 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경해도 된다.
이 경우, 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액이 공급용 탱크에 공급된다. 그에 의해, 조정된 처리액은, 조정용 탱크로부터 공급용 탱크를 통과해 처리액 노즐에 공급된다. 또, 조정용 탱크가 회수용 탱크로 변경되고, 회수용 탱크가 조정용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 공급 동작 및 회수 동작을 중단하지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 또, 공급용 탱크에는, 회수된 처리액이 공급되지 않고, 조정된 처리액이 공급되므로, 공급용 탱크의 오염이 방지됨과 더불어, 공급용 탱크 내의 처리액의 농도가 일정하게 유지된다.
(3) 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고, 제1의 탱크는 공급용 탱크이며, 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 한쪽이 회수용 탱크로 설정되고, 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 다른쪽이 조정용 탱크로 설정되고, 경로 구성부는, 제1의 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작을 행하는 제1의 처리액 공급계와, 처리 유닛으로부터 제2 및 제3의 탱크 중 한쪽의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수하는 회수 동작을 행하는 처리액 회수계와, 제2 및 제3의 탱크 중 다른쪽의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 행하는 농도 조정 장치와, 농도 조정 장치에 의한 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 다른쪽의 탱크로부터 제1의 탱크에 공급하는 제2의 처리액 공급계를 포함하고, 처리액 회수계는, 처리 유닛으로부터 제2의 탱크로의 회수 동작 및 처리 유닛으로부터 제3의 탱크로의 회수 동작을 번갈아 행하고, 농도 조정 장치는, 제3의 탱크에 있어서의 조정 동작 및 제2의 탱크에 있어서의 조정 동작을 번갈아 행해도 된다.
이 경우, 제1의 탱크는 공급용 탱크로서 이용된다. 그에 의해, 제1의 처리액 공급계에 의해 제1의 탱크로부터 처리액 노즐로의 공급 동작이 행해진다. 또, 제2 및 제3의 탱크는 회수용 탱크 및 조정용 탱크로 번갈아 설정된다. 그에 의해, 공급 동작 및 회수 동작을 중단하지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
(4) 경로 구성부는, 조정 동작의 종료 후에, 조정용 탱크를 공급용 탱크로 변경하고, 공급 동작의 종료 후에, 공급용 탱크를 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경해도 된다.
이 경우, 조정 동작의 종료 후에, 조정용 탱크가 공급용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 변경 후의 공급용 탱크로부터 조정된 처리액이 처리액 노즐에 공급된다. 또, 공급 동작의 종료 후에, 공급용 탱크가 회수용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 처리 유닛으로부터 변경 후의 회수용 탱크에 처리액이 회수된다. 또한, 회수 동작의 종료 후에, 회수용 탱크가 조정용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 변경 후의 조정용 탱크에 있어서 처리액의 농도가 조정된다. 이와 같이 하여, 공급 동작 및 회수 동작을 중단하지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
(5) 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고, 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 1개가 공급용 탱크로 설정되고, 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 다른 어느 1개가 회수용 탱크로 설정되고, 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 또 다른 어느 1개가 조정용 탱크로 설정되고, 경로 구성부는, 공급용 탱크로 설정된 제1, 제2 또는 제3의 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작을 행하는 처리액 공급계와, 처리 유닛으로부터 회수용 탱크로 설정된 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수하는 회수 동작을 행하는 처리액 회수계와, 조정용 탱크로 설정된 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 행하는 농도 조정 장치를 포함하고, 처리액 공급계는, 제1의 탱크로부터 처리액 노즐로의 공급 동작, 제2의 탱크로부터 처리액 노즐로의 공급 동작, 및 제3의 탱크로부터 처리액 노즐로의 공급 동작을 순서대로 행하고, 처리액 회수계는, 처리 유닛으로부터 제2의 탱크로의 회수 동작, 처리 유닛으로부터 제3의 탱크로의 회수 동작 및 처리 유닛으로부터 제1의 탱크로의 회수 동작을 순서대로 행하고, 농도 조정 장치는, 제3의 탱크에 있어서의 조정 동작, 제1의 탱크에 있어서의 조정 동작, 및 제2의 탱크에 있어서의 조정 동작을 순서대로 행해도 된다.
이 경우, 제1, 제2 및 제3의 탱크의 각각은, 순차적으로 공급용 탱크, 회수용 탱크 및 조정용 탱크로서 이용된다. 그에 의해, 공급 동작 및 회수 동작을 중단하지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
(6) 기판은, 제1의 재료에 의해 형성되는 제1의 막과 제2의 재료에 의해 형성되는 제2의 막을 포함하고, 처리액은, 제1의 재료를 제2의 재료보다도 높은 레이트로 선택적으로 에칭하는 성분을 포함하고, 조정 동작은, 처리액 중의 성분의 농도를 조정하는 처리를 포함해도 된다.
이 경우, 제1의 재료를 제2의 재료보다도 높은 레이트로 선택적으로 에칭하는 성분이 조정 동작에 의해 조정된다. 그에 의해, 제1 및 제2의 막 중 제 1의 막을 정확하게 제거함과 더불어 제2의 막을 남길 수 있다.
(7) 제1의 재료는 질화 규소를 포함하고, 제2의 재료는 산화 규소를 포함하고, 처리액은, 실리콘 및 인산을 포함하는 용액이며, 조정 동작은, 용액 중의 실리콘의 농도를 조정하는 처리를 포함해도 된다.
실리콘은 산화 규소의 에칭 레이트를 억제한다. 그에 의해, 기판에 처리액이 공급됨으로써, 질화 규소를 포함하는 제1의 막 및 산화 규소를 포함하는 제2의 막 중 제1의 막을 선택적으로 제거할 수 있다.
(8) 처리액 노즐은, 기판에 처리액으로서 약액을 공급하고, 처리 유닛은, 처리액 노즐로부터 기판에 약액이 공급될 때에 기판을 수평 자세로 유지함과 더불어 기판을 상하 방향의 축의 둘레에서 회전시키는 기판 유지 장치와, 처리액 노즐에 의해 기판 상에 공급된 약액을 가열하기 위한 가열 장치와, 가열 장치에 기체를 공급하는 기체 공급계를 더 포함하고, 가열 장치는, 적외선을 발생하는 적외선 발생기와, 적외선 발생기와 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제1의 판상 부재와, 제1의 판상 부재와 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제2의 판상 부재를 포함하고, 제1의 판상 부재와 제2의 판상 부재 사이에 기체 공급계에 의해 기체가 공급되는 기체 통로가 형성됨과 더불어, 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 기체 통로의 기체가 배출되도록 제1의 배출 개구가 설치되어도 된다.
이 경우, 기판 유지 장치에 의해 수평 자세로 유지된 기판 상에 처리액 노즐로부터 약액이 공급된다. 또, 가열 장치의 적외선 발생기에 의해 적외선이 발생된다. 적외선은 제1 및 제2의 판상 부재를 투과하여 기판 상의 약액에 조사된다. 그에 의해, 약액이 가열된다.
이 때, 제1의 판상 부재와 제2의 판상 부재 사이의 기체 통로에 기체 공급계에 의해 기체가 공급된다. 기체는 기체 통로 내를 유동하여 제1의 배출 개구로부터 배출된다. 그에 의해, 적외선 발생기의 복사열에 의해 가열된 제1의 판상 부재로부터 제2의 판상 부재로의 열전도가 저지 또는 저감된다. 따라서, 제2의 판상 부재에 기판 상의 약액 또는 약액의 비말이 부착된 경우에도, 제2의 판상 부재와 약액의 반응이 억제된다. 그 때문에, 제2의 판상 부재에 흐림이 발생하는 것이 방지되어, 기판 상의 약액에 균일하게 적외선이 조사된다. 또, 기체 통로의 기체가 제1의 배출 개구로부터 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 배출된다. 그 때문에, 기체에 의해 기판 상의 약액이 국소적으로 냉각되는 것이 방지된다. 그 결과, 가열된 약액에 의한 균일 또한 효율적인 처리가 가능해진다.
(9) 본 발명의 다른 국면에 따르는 기판 처리 방법은, 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서, 기판 처리 장치는, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐과, 공급용 탱크, 조정용 탱크 및 회수용 탱크를 포함하는 복수의 탱크를 포함하고, 기판 처리 방법은, 공급용 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 처리 유닛으로부터 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 병행하여 행하는 단계와, 회수 동작의 종료 후에, 회수용 탱크를 조정용 탱크로 변경하는 단계와, 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액이 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계를 포함한다.
그 기판 처리 방법에 있어서는, 공급 동작 및 회수 동작이 병행하여 행해진다. 공급 동작에 의해, 공급용 탱크로부터 처리액 노즐에 처리액이 공급되고, 회수 동작에 의해, 처리 유닛으로부터 회수용 탱크에 처리액이 회수된다. 또, 조정 동작에 의해, 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도가 조정된다.
이 경우, 조정용 탱크에는, 처리 유닛으로부터 회수된 처리액이 공급되지 않는다. 그 때문에, 조정용 탱크에 있어서, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 조정 동작의 종료 후에, 조정용 탱크에 있어서 조정된 처리액이 처리 유닛에 공급된다. 여기서, 조정된 처리액은, 조정용 탱크로부터 공급용 탱크를 통과해 처리액 노즐에 공급되고, 또는 조정용 탱크로부터 처리액 노즐에 공급된다. 그에 의해, 농도가 정확하게 조정된 처리액에 의해 기판을 처리할 수 있다. 또, 회수 동작의 종료 후에, 회수용 탱크가 조정용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 회수 동작에 의해 회수된 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
이와 같이 하여, 공급 동작 및 회수 동작을 정지시키지 않고, 처리액의 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 그 결과, 기판의 처리 효율의 저하를 방지하면서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
(10) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 장치는, 기판을 수평 자세로 유지함과 더불어 기판을 상하 방향의 축의 둘레에서 회전시키는 기판 유지 장치와, 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판에 약액을 공급하는 약액 공급계와, 약액 공급계에 의해 기판 상에 공급된 약액을 가열하기 위한 가열 장치와, 가열 장치에 기체를 공급하는 기체 공급계를 구비하고, 가열 장치는, 적외선을 발생하는 적외선 발생기와, 적외선 발생기와 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제1의 판상 부재와, 제1의 판상 부재와 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제2의 판상 부재를 포함하고, 제1의 판상 부재와 제2의 판상 부재 사이에 기체 공급계에 의해 기체가 공급되는 기체 통로가 형성됨과 더불어, 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 기체 통로의 기체가 배출되도록 제1의 배출 개구가 설치된다.
이 기판 처리 장치에 있어서는, 기판 유지 장치에 의해 수평 자세로 유지된 기판 상에 약액 공급계에 의해 약액이 공급된다. 또, 가열 장치의 적외선 발생기에 의해 적외선이 발생된다. 적외선은 제1 및 제2의 판상 부재를 투과하여 기판 상의 약액에 조사된다. 그에 의해, 약액이 가열된다.
이 때, 제1의 판상 부재와 제2의 판상 부재 사이의 기체 통로에 기체 공급계에 의해 기체가 공급된다. 기체는 기체 통로 내를 유동하여 제1의 배출 개구로부터 배출된다. 그에 의해, 적외선 발생기의 복사열에 의해 가열된 제1의 판상 부재로부터 제2의 판상 부재로의 열전도가 저지 또는 저감된다. 따라서, 제2의 판상 부재에 기판 상의 약액 또는 약액의 비말이 부착된 경우에도, 제2의 판상 부재와 약액의 반응이 억제된다. 그 때문에, 제2의 판상 부재에 흐림이 발생하는 것이 방지되어, 기판 상의 약액에 균일하게 적외선이 조사된다. 또, 기체 통로의 기체가 제1의 배출 개구로부터 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 배출된다. 그 때문에, 기체에 의해 기판 상의 약액이 국소적으로 냉각되는 것이 방지된다. 그 결과, 가열된 약액에 의한 균일 또한 효율적인 처리가 가능해진다.
(11) 제1의 배출 개구는, 기판의 외주부보다도 기판의 반경 방향 외측 위치로부터 기판의 외방을 향해서 기체 통로의 기체를 배출해도 된다.
이 경우, 제1의 배출 개구로부터 배출되는 기체가, 기판의 반경 방향에 있어서의 기판의 외주부보다도 외측의 위치로부터 기판의 더욱 외방을 향하므로, 그 기체가 기판 상에 공급된 약액의 액막 상을 흐르는 것이 방지된다. 따라서, 기체가 기판 상에 공급된 약액의 액막 상을 흐르는 것에 따른 약액의 온도 저하가 방지된다.
(12) 가열 장치가 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판의 상방에 있어서 정지한 상태로, 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판의 중심에서부터 외주부까지의 반경 방향의 영역에 적외선이 조사되도록 적외선 발생기가 설치되어도 된다.
이 경우, 적외선이 기판의 중심에서부터 외주부까지의 반경 방향의 영역에 동시에 조사되므로, 기판이 회전함으로써 기판 상의 약액의 전체가 보다 균일하게 가열된다.
(13) 적외선 발생기는, 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 외주부를 따르도록 원호형상으로 형성되어도 된다.
이 경우, 기판의 둘레방향에 있어서 기판 상의 약액에 균일하게 적외선이 조사된다. 그에 의해, 기판 상의 약액이 둘레방향에 있어서 보다 균일하게 가열된다.
(14) 적외선 발생기는, 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 중심부로부터 외주부로 향하는 방향으로 나열되도록 복수 설치되어도 된다.
이 경우, 기판의 반경 방향의 영역에 있어서 기판 상의 약액을 효율적으로 가열할 수 있다.
(15) 기판 처리 장치는, 적외선 발생기를 수용하는 케이싱을 더 구비하고, 케이싱은, 바닥부를 가짐과 더불어, 제1, 제2, 제3 및 제4의 측벽부를 갖고, 제1의 판상 부재 및 제2의 판상 부재는, 케이싱의 바닥부를 구성하고, 제4의 측벽부는, 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판의 외주부의 상방에 위치하도록 설치되고, 제1의 측벽부는, 제4의 측벽부에 대향하도록 설치되고, 제2 및 제3의 측벽부는, 제1의 측벽부의 양단과 제4의 측벽부의 양단을 연결하도록 설치되고, 제1의 측벽부는, 적외선을 투과하는 판상의 제1의 내측 부재와, 제1의 내측 부재의 외측에 위치하고 또한 적외선을 투과하는 판상의 제1의 외측 부재에 의해 구성되고, 제1의 내측 부재와 제1의 외측 부재 사이에 기체 통로에 연통하는 제1의 측부 통로가 형성되고, 제2의 측벽부는, 적외선을 투과하는 판상의 제2의 내측 부재와, 제2의 내측 부재의 외측에 위치하고 또한 적외선을 투과하는 판상의 제2의 외측 부재에 의해 구성되고, 제2의 내측 부재와 제2의 외측 부재 사이에 기체 통로에 연통하는 제2의 측부 통로가 형성됨과 더불어, 제2의 측부 통로의 기체를 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판의 외주부보다도 외방으로 배출하는 제2의 배출 개구가 설치되고, 제3의 측벽부는, 적외선을 투과하는 판상의 제3의 내측 부재와, 제3의 내측 부재의 외측에 위치하고 또한 적외선을 투과하는 판상의 제3의 외측 부재에 의해 구성되고, 제3의 내측 부재와 제3의 외측 부재 사이에 기체 통로에 연통하는 제3의 측부 통로가 형성됨과 더불어, 제3의 측부 통로의 기체를 기판 유지 장치에 의해 유지된 기판의 외주부보다도 외방으로 배출하는 제3의 배출 개구가 설치되어도 된다.
이 경우, 적외선 발생기에 의해 발생된 적외선은, 제1의 측벽부의 제1의 내측 부재 및 제1의 외측 부재를 투과하여 기판 상의 약액에 조사된다. 또, 제2의 측벽부의 제2의 내측 부재 및 제2의 외측 부재를 투과하여 기판 상의 약액에 조사되고, 제3의 측벽부의 제3의 내측 부재 및 제3의 외측 부재를 투과하여 기판 상의 약액에 조사된다. 그에 의해, 약액의 가열 효율이 향상된다.
이 때, 제1, 제2 및 제3의 측부 통로에 기체가 공급된다. 기체는, 제1, 제2 및 제3의 측부 통로 내를 유동하여 제2 및 제3의 배출 개구로부터 배출된다. 그에 의해, 적외선 발생기의 복사열에 의해 가열된 제1, 제2 및 제3의 내측 부재로부터 각각 제1, 제2 및 제3의 외측 부재로의 열전도가 저지 또는 저감된다. 따라서, 제1, 제2 또는 제3의 외측 부재에 기판 상의 약액 또는 약액의 비말이 부착된 경우에도, 제1, 제2 또는 제3의 외측 부재와 약액의 반응이 억제된다. 그 때문에, 제1, 제2 또는 제3의 외측 부재에 흐림이 발생하는 것이 방지되어, 기판 상의 약액에 균일하게 적외선이 조사된다. 또, 제2 및 제3의 측부 통로의 기체가 각각 제2 및 제3의 배출 개구로부터 기판의 외주부보다도 외방으로 배출된다. 그 때문에, 기체에 의해 기판 상의 약액이 국소적으로 냉각되는 것이 방지된다. 그 결과, 가열된 약액에 의한 기판의 균일 또한 효율적인 처리가 가능해진다.
(16) 제2 및 제3의 측벽 부재는, 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 대략 반경 방향으로 연장되도록 설치되어도 된다.
이 경우, 기판 상의 약액을 균일하게 가열할 수 있음과 더불어 가열 장치를 컴팩트화 및 경량화할 수 있다.
(17) 제1 및 제2의 판상 부재는 유리에 의해 형성되어도 된다.
이 경우, 제1 및 제2의 판상 부재가 적외선에 대해 높은 투과율을 가지므로, 기판 상의 약액을 효율적으로 가열할 수 있다.
도 1은, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도,
도 2는, 도 1의 제1, 제2 및 제3의 탱크에 각각 관련하는 동작 내용을 나타내는 타임 차트,
도 3은, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 모식도,
도 4는, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 모식도,
도 5는, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 모식도,
도 6은, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 모식도,
도 7은, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 모식도,
도 8은, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 효과를 설명하기 위한 제1의 비교예에 따른 타임 차트,
도 9는, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 효과를 설명하기 위한 제2의 비교예에 따른 타임 차트,
도 10(a) 및 (b)는, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 효과를 설명하기 위한 도면,
도 11은, 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도,
도 12(a)~(c)는, 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 효과를 설명하기 위한 도면,
도 13은, 제3의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도,
도 14는, 도 13의 가열 장치의 평면도,
도 15는, 도 14의 케이싱으로부터 뚜껑 부재가 떼내어진 상태를 나타내는 평면도,
도 16은, 도 14의 가열 장치를 도 3의 화살표 Q의 방향으로 본 일방측면도,
도 17은, 도 14의 가열 장치를 도 3의 화살표 R의 방향으로 본 타방측면도,
도 18은, 도 14의 A-A선 단면도,
도 19는, 도 14의 B-B선 단면도,
도 20은, 도 16의 C-C선 단면도,
도 21은, 가열 장치에 있어서의 질소 가스의 흐름을 나타내는 수평 단면도,
도 22는, 가열 장치에 있어서의 질소 가스의 흐름을 나타내는 수직 단면도,
도 23은, 인산 수용액의 액막이 가열될 때의 가열 장치의 측면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, PDP(플라즈마 디스플레이 패널)용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광디스크용 기판 등을 말한다.
[1] 제1의 실시형태
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식 기판 처리 장치이다. 그 기판 처리 장치에 있어서는, 산화 규소(SiO2)로 이루어지는 실리콘 산화막 및 질화 규소(Si3N4)로 이루어지는 실리콘 질화막이 형성된 기판에, 처리액으로서 실리콘을 포함하는 고온의 인산 수용액(H3PO4+H2O)이 공급된다. 이 경우, 인산 수용액이 실리콘을 포함함으로써 실리콘 산화막의 에칭 레이트가 저하된다. 그에 의해, 실리콘 질화막이 선택적으로 에칭된다.
실리콘은, 예를 들면 인산 수용액에 의한 실리콘 질화막의 에칭이 행해짐으로써, 또는 인산 수용액에 실리콘 미립자를 포함하는 농축액이 혼합됨으로써, 그 인산 수용액에 존재하고 있다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1은, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 주로 처리부(1), 제1의 탱크(5), 제2의 탱크(6), 제3의 탱크(7), 신액 공급 장치(8) 및 제어부(9)를 포함한다. 또, 처리부(1)는, 스핀 척(2), 처리액 노즐(3), 가열 장치(4) 및 컵(CU)을 포함한다. 처리부(1)에서는, 복수의 기판(W)이 한 장씩 순번으로 기판 처리된다.
스핀 척(2)은, 스핀 모터(2a), 스핀 베이스(2b) 및 복수의 척 핀(2c)을 갖는다. 스핀 모터(2a)는, 회전축이 연직 방향과 평행하게 되도록 설치된다. 스핀 베이스(2b)는, 원판 형상을 갖고, 스핀 모터(2a)의 회전축의 상단부에 수평 자세로 부착된다. 복수의 척 핀(2c)은, 스핀 베이스(2b)의 상면 상에 설치되고, 기판(W)의 주연부를 유지한다. 복수의 척 핀(2c)이 기판(W)을 유지하는 상태에서 스핀 모터(2a)가 동작한다. 그에 의해, 기판(W)이 연직축의 둘레에서 회전한다.
상기와 같이, 본 예에서는, 기판(W)의 주연부를 유지하는 기계식 스핀 척(2)이 이용된다. 이것으로 한정되지 않고, 기계식 스핀 척 대신에, 기판(W)의 하면을 흡착 유지하는 흡착식 스핀 척이 이용되어도 된다.
처리액 노즐(3) 및 가열 장치(4)는, 스핀 척(2)에 의해 유지되는 기판(W)의 상방의 위치와 기판(W)의 측방의 대기 위치 사이에서 이동 가능하게 설치된다. 처리액 노즐(3)은, 제1의 탱크(5)로부터 공급되는 인산 수용액을 스핀 척(2)에 의해 회전되는 기판(W)에 공급한다.
처리액 노즐(3)로부터 기판(W)에 인산 수용액이 공급될 때에는, 가열 장치(4)가 기판(W)의 상면에 대향하는 위치에 배치된다. 가열 장치(4)는, 적외선을 발생시키는 램프 히터를 포함하고, 복사열에 의해 기판(W) 및 그 기판(W) 상에 공급되는 처리액을 가열한다. 램프 히터로는, 예를 들면 텅스텐 할로겐 램프, 크세논 아크 램프 또는 그라파이트 히터 등을 이용할 수 있다.
가열 장치(4)에 의한 기판(W)의 가열 온도는, 인산 수용액의 인산 농도에 있어서의 비점보다도 높은 온도(예를 들면, 140℃ 이상 160℃ 이하)로 설정된다. 그에 의해, 기판(W) 상의 인산 수용액의 온도가 그 인산 농도에 있어서의 비점까지 상승해, 인산 수용액에 의한 실리콘 질화막의 에칭 레이트가 증가한다.
한편, 인산 수용액에 있어서의 실리콘 농도가 적절한 범위 내에 있는 경우에는, 인산 수용액에 의한 실리콘 산화막의 에칭 레이트는, 실리콘 질화막의 에칭 레이트보다도 충분히 낮게 유지된다. 그 결과, 상기와 같이, 기판(W) 상의 실리콘 질화막이 선택적으로 에칭된다.
스핀 척(2)을 둘러싸도록 컵(CU)이 설치되어 있다. 컵(CU)은, 스핀 척(2)에의 기판(W)의 반입시 및 스핀 척(2)으로부터의 기판(W)의 반출시에 하강하고, 기판(W)으로의 인산 수용액의 공급시에 상승한다.
회전하는 기판(W)으로의 인산 수용액의 공급시에, 컵(CU)의 상단부는 기판(W)보다도 상방에 위치한다. 그에 의해, 기판(W)으로부터 떨어내어지는 인산 수용액이 컵(CU)에 의해 받아진다. 컵(CU)에 의해 받아지는 인산 수용액은, 후술하는 바와 같이 제2의 탱크(6) 또는 제3의 탱크(7)로 보내진다.
제1의 탱크(5)는, 순환조(5a) 및 저류조(5b)를 포함한다. 순환조(5a) 및 저류조(5b)는 인접하도록 배치되고, 한쪽의 조(예를 들면 순환조(5a))에서 흘러넘치는 액체가 다른쪽의 조(예를 들면 저류조(5b))에 흘러들어가도록 구성된다. 순환조(5a)에는, 인산 농도계(S1) 및 실리콘 농도계(S2)가 설치된다. 인산 농도계(S1)는 인산 수용액의 인산 농도를 출력하고, 실리콘 농도계(S2)는 인산 수용액의 실리콘 농도를 출력한다. 저류조(5b)에는, 인산 수용액의 액면 높이를 출력하는 액면 센서(S3)가 설치된다. 저류조(5b)에는, DIW(탈이온수:Deionized Water) 공급계(91), 질소(N2) 가스 공급계(92) 및 인산 수용액 공급계(93)가 접속되어 있다.
제1의 탱크(5)의 저류조(5b)와 처리부(1)의 처리액 노즐(3)을 연결하도록 제1의 공급 배관(10)이 설치된다. 제1의 공급 배관(10)에는, 저류조(5b)로부터 처리액 노즐(3)을 향해, 펌프(15), 히터(14), 필터(13), 밸브(12) 및 히터(11)가 이 순서대로 삽입되어 있다.
필터(13)와 밸브(12) 사이의 제1의 공급 배관(10)의 부분과 순환조(5a)를 연결하도록 순환 배관(16)이 설치된다. 순환 배관(16)에는, 밸브(17)가 삽입되어 있다. 또, 히터(11)와 처리액 노즐(3) 사이의 제1의 공급 배관(10)의 부분에는, DIW 공급계(91)가 접속되어 있다.
제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 각각은, 제1의 탱크(5)와 같은 구성을 갖고, 순환조(6a, 7a) 및 저류조(6b, 7b)를 포함한다. 순환조(6a, 7a)의 각각에는, 인산 농도계(S1) 및 실리콘 농도계(S2)가 설치된다. 저류조(6b, 7b)의 각각에는, 액면 센서(S3)가 설치됨과 더불어 DIW 공급계(91), 질소 가스 공급계(92) 및 인산 수용액 공급계(93)가 접속되어 있다.
제1의 탱크(5)의 저류조(5b)와 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)를 연결하도록 제2의 공급 배관(20)이 설치된다. 제2의 공급 배관(20)은, 1개의 주관(20a) 및 2개의 지관(20b, 20c)을 갖는다. 지관(20b, 20c)은 주관(20a)에 접속된다. 주관(20a)이 제1의 탱크(5)의 저류조(5b)에 접속되고, 2개의 지관(20b, 20c)이 각각 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)에 접속된다.
한쪽의 지관(20b)에는, 저류조(6b)로부터 주관(20a)을 향해, 펌프(24), 히터(23), 필터(22) 및 밸브(21)가 이 순서대로 삽입되어 있다. 필터(22)와 밸브(21) 사이의 지관(20b)의 부분과 순환조(6a)를 연결하도록 순환 배관(25)이 설치된다. 순환 배관(25)에는, 밸브(26)가 삽입되어 있다.
다른쪽의 지관(20c)에는, 저류조(7b)로부터 주관(20a)을 향해, 펌프(34), 히터(33), 필터(32) 및 밸브(31)가 이 순서대로 삽입되어 있다. 필터(32)와 밸브(31) 사이의 지관(20c)의 부분과 순환조(7a)를 연결하도록 순환 배관(35)이 설치된다. 순환 배관(35)에는, 밸브(36)가 삽입되어 있다.
처리부(1)의 컵(CU)과 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)를 연결하도록 회수 배관(50)이 설치된다. 회수 배관(50)은, 1개의 주관(50a) 및 2개의 지관(50b, 50c)을 갖는다. 지관(50b, 50c)은 주관(50a)에 접속된다. 회수 배관(50)의 주관(50a)이 컵(CU)에 접속되고, 2개의 지관(50b, 50c)이 각각 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)에 접속된다. 지관(50b)에 밸브(51)가 삽입되고, 지관(50c)에 밸브(52)가 삽입되어 있다.
신액 공급 장치(8)는, 혼합 탱크(8a) 및 그 혼합 탱크(8a) 내의 액체를 외부에 공급하는 공급 장치를 갖는다. 신액 공급 장치(8)에는, 인산 수용액 공급계(93) 및 실리콘(Si) 농축액 공급계(94)가 접속되어 있다. 또, 혼합 탱크(8a)에는, 실리콘 농도계(S2)가 설치되어 있다.
신액 공급 장치(8)의 혼합 탱크(8a) 내에서는, 인산 수용액 공급계(93) 및 실리콘 농축액 공급계(94)로부터 공급되는 인산 수용액 및 실리콘 농축액이 미리 정해진 비율로 혼합된다. 그에 의해, 미리 정해진 실리콘 농도(이하, 기준 실리콘 농도라고 부름)를 갖는 인산 수용액이 새로운 처리액으로서 생성되고, 소정의 온도로 유지된다. 본 예에서는, 실리콘 농축액으로서 인산 수용액에 실리콘 미립자를 용해시킨 액체가 이용된다.
또, 신액 공급 장치(8)에 있어서는, 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도를 기준 실리콘 농도와는 상이한 값으로 조정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 혼합 탱크(8a) 내에 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 저류된 상태에서 혼합 탱크(8a) 내에 실리콘 농축액을 추가한다. 그에 의해, 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도를 기준 실리콘 농도보다도 높게 할 수 있다. 또, 혼합 탱크(8a) 내에 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 저류된 상태에서 혼합 탱크(8a) 내에 인산 수용액을 추가한다. 그에 의해, 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도를 기준 실리콘 농도보다도 낮게 할 수 있다.
신액 공급 장치(8)와 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)를 연결하도록 제3의 공급 배관(40)이 설치된다. 제3의 공급 배관(40)은, 1개의 주관(40a) 및 2개의 지관(40b, 40c)을 갖는다. 지관(40b, 40c)은 주관(40a)에 접속된다. 제3의 공급 배관(40)의 주관(40a)이 신액 공급 장치(8)에 접속되고, 2개의 지관(40b, 40c)이 각각 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)에 접속된다. 지관(40b)에 밸브(41)가 삽입되고, 지관(40c)에 밸브(42)가 삽입되어 있다.
제어부(9)는, CPU(중앙 연산 처리 장치) 및 메모리, 또는 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어진다. 제어부(9)의 메모리에는 시스템 프로그램이 기억된다. 제어부(9)는, 기판 처리 장치(100)의 각 구성 요소의 동작을 제어한다.
예를 들면, 제어부(9)는, 각 액면 센서(S3)로부터 출력되는 액면 높이에 의거해 각 밸브(12, 17, 21, 26, 31, 36, 41, 42, 51, 52)의 개폐 상태를 전환한다. 또, 제어부(9)는, 각 인산 농도계(S1)로부터 출력되는 인산 농도에 의거해 DIW 공급계(91), 질소 가스 공급계(92) 및 인산 수용액 공급계(93)를 제어한다. 또한, 제어부(9)는, 각 실리콘 농도계(S2)로부터 출력되는 실리콘 농도에 의거해 신액 공급 장치(8), 인산 수용액 공급계(93) 및 실리콘 농축액 공급계(94)를 제어한다.
(2) 기판 처리 장치의 동작
처리부(1)에 의해 복수의 기판(W)이 처리될 때의 기판 처리 장치(100)의 일련의 동작을 설명한다. 도 2는, 도 1의 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)에 각각 관련하는 동작 내용을 나타내는 타임 차트이다. 도 3~도 7은, 도 2의 시각 t1~시각 t7에 있어서의 기판 처리 장치(100)의 동작을 나타내는 모식도이다.
제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)에 있어서는, 저류조(5b, 6b, 7b)에 제1 기준 높이(L1) 및 제2 기준 높이(L2)가 설정되어 있다. 제1 기준 높이(L1)는 저류조(5b, 6b, 7b)의 바닥부 근방에 설정되고, 제2 기준 높이(L2)는 제1 기준 높이(L1)보다도 높고 저류조(5b, 6b, 7b)의 상단부 근방에 설정된다.
제1 기준 높이(L1)는, 예를 들면 각 저류조(5b, 6b, 7b)에 의해 저류 가능한 최대 용량의 1/5 정도의 액체가 각 저류조(5b, 6b, 7b)에 저류되는 경우의 액면 높이로 설정된다. 또, 제2 기준 높이(L2)는, 예를 들면 각 저류조(5b, 6b, 7b)의 최대 용량의 4/5 정도의 액체가 각 저류조(5b, 6b, 7b)에 저류되는 경우의 액면 높이로 설정된다.
초기 상태에 있어서는, 미리 정해진 인산 농도(이하, 기준 인산 농도라고 부름)를 가짐과 더불어 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이, 제1 및 제2의 탱크(5, 6)에 저류되어 있다. 제1 및 제2의 탱크(5, 6)에 있어서는, 인산 수용액의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)로 유지되고 있다.
또한, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖지 않는 인산 수용액이, 제3의 탱크(7)에 저류되어 있다. 제3의 탱크(7)에 있어서는, 인산 수용액의 액면 높이는 제1 기준 높이(L1)로 유지되고 있다. 도 1에 나타나는 모든 밸브(12, 17, 21, 26, 31, 36, 41, 42, 51, 52)는 닫혀 있다.
초기 상태에서 기판 처리 장치(100)의 전원이 온 상태가 되면, 도 1의 히터(11, 14, 23, 33), 펌프(15, 24, 34) 및 신액 공급 장치(8)의 동작이 개시된다. 이 상태에서, 처리부(1)의 스핀 척(2)에 1장째의 기판(W)이 반입된다. 또, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)이 유지되고, 회전된다.
그 후의 도 2의 시각 t1에서부터, 도 1의 제어부(9)는, 도 1의 밸브(12, 17)을 연다. 이에 의해, 도 3에 굵은 화살표 A1로 나타내는 바와 같이, 저류조(5b) 내의 인산 수용액이 펌프(15)에 의해 흡인되어, 히터(14)를 통해 필터(13)로 보내진다. 히터(14)는, 제1의 공급 배관(10)을 통과하는 인산 수용액을 소정 온도(예를 들면 150℃)로 가열한다. 필터(13)는, 인산 수용액을 여과함으로써 불필요한 석출물 등을 제거한다.
도 3에 굵은 화살표 A2로 나타내는 바와 같이, 히터(14) 및 필터(13)를 통과한 인산 수용액의 일부는, 또한 히터(11)를 통해 가열되면서 처리액 노즐(3)로 보내진다. 그에 의해, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이, DIW와 함께 처리액 노즐(3)로부터 기판(W)에 공급된다. 또한, 히터(11)와 처리액 노즐(3) 사이에는, DIW 공급계(91)로부터 적절히 DIW가 공급된다.
한편, 도 3에 굵은 화살표 A3으로 나타내는 바와 같이, 히터(14) 및 필터(13)를 통과한 인산 수용액의 나머지는, 순환 배관(16)을 지나 제1의 탱크(5)의 순환조(5a)로 되돌려진다. 제1의 탱크(5) 내에서는, 순환조(5a)로부터 흘러넘치는 인산 수용액이 저류조(5b)에 흘러들어간다. 이와 같이, 저류조(5b) 내의 인산 수용액이, 가열 및 여과되면서 제1의 공급 배관(10), 순환 배관(16) 및 순환조(5a)를 지나 저류조(5b) 내로 되돌려진다. 그에 의해, 저류조(5b) 내의 인산 수용액의 온도 및 청정도가 거의 일정하게 유지된다.
상기와 같이, 저류조(5b)에 저류된 인산 수용액의 일부를 가열 및 여과하면서 다시 저류조(5b)로 되돌림으로써, 저류조(5b) 내의 인산 수용액의 온도 및 청정도를 일정하게 유지하는 동작을 순환 온도 조절이라고 부른다.
시각 t1에 있어서는, 도 1의 제어부(9)는 또한 도 1의 밸브(52)를 연다. 이에 의해, 도 3에 굵은 화살표 A4로 나타내는 바와 같이, 처리부(1)의 컵(CU)에 의해 회수되는 사용이 끝난 인산 수용액이, 주관(50a) 및 지관(50c)을 지나 제3의 탱크(7)의 저류조(7b)로 보내진다. 이와 같이, 기판(W)에 공급된 사용이 끝난 인산 수용액을 저류조(7b)에 보내는 동작을 액 회수라고 부른다.
시각 t1에 있어서는, 도 1의 제어부(9)는 또한 도 1의 밸브(26, 36)를 연다. 이에 의해, 도 3에 굵은 화살표 A5, A6으로 나타내는 바와 같이, 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)에 있어서도 제1의 탱크(5)와 동일한 순환 온도 조절이 행해진다.
여기서, 제3의 탱크(7)에 있어서 액 회수 및 순환 온조가 행해질 때에, 저류조(7b)에 저류되는 인산 수용액의 인산 농도는 기준 인산 농도와는 상이하다. 그래서, 도 1의 제어부(9)는, 제3의 탱크(7)의 인산 농도계(S1)의 출력에 의거해, 저류조(7b) 내의 인산 농도가 기준 인산 농도에 가까워지도록 DIW 공급계(91), 질소 가스 공급계(92) 및 인산 수용액 공급계(93)를 제어한다.
예를 들면, 제어부(9)는, 인산 농도계(S1)로부터의 출력이 기준 인산 농도보다도 높은 경우에, 저류조(7b)에 DIW가 공급되도록 DIW 공급계(91)를 제어한다. 그에 의해, 저류조(7b) 내의 인산 농도가 저하되고, 기준 인산 농도로 조정된다.
또, 제어부(9)는, 인산 농도계(S1)로부터의 출력이 기준 인산 농도보다도 낮은 경우에, 기준 인산 농도보다도 높은 인산 농도를 갖는 인산 수용액이 저류조(7b)에 공급되도록 인산 수용액 공급계(93)를 제어한다. 그에 의해, 저류조(7b) 내의 인산 농도가 상승해, 기준 인산 농도로 조정된다.
또, 제어부(9)는, 인산 농도계(S1)로부터의 출력이 기준 인산 농도보다도 낮은 경우에, 질소 가스가 저류조(7b)에 공급되도록 질소 가스 공급계(92)를 제어한다. 이 경우, 저류조(7b) 내의 인산 수용액의 증발이 촉진된다. 그에 의해, 저류조(7b) 내의 인산 농도가 상승해, 기준 인산 농도로 조정된다.
또한, 제어부(9)는, 저류조(7b) 내의 인산 농도를 상승시키기 위해서, 높은 인산 농도를 갖는 인산 수용액 및 질소 가스 중 한쪽을 저류조(7b)에 공급해도 되고, 양방을 저류조(7b)에 공급해도 된다.
상기와 같이, 저류조(7b) 내의 인산 수용액의 인산 농도를 기준 인산 농도로 조정하는 동작을 인산 농도 조정이라고 부른다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 시각 t1에서부터 제1의 탱크(5)에 있어서 처리액 노즐(3)로의 인산 수용액의 공급 및 순환 온도 조절이 개시된다. 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)에 있어서도 순환 온도 조절이 개시된다. 제3의 탱크(7)에서는, 액 회수 및 인산 농도 조정이 개시된다.
제1의 탱크(5)로부터 처리액 노즐(3)로의 인산 수용액의 공급은, 기판(W)의 처리가 종료될 때까지 계속된다. 또, 제1의 탱크(5), 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)에 있어서의 순환 온도 조절도 기판(W)의 처리가 종료될 때까지 계속된다.
도 1의 제어부(9)는, 제1의 탱크(5)의 저류조(5b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)보다도 소정의 높이분 하강한 것이 액면 센서(S3)에 의해서 검출되면, 도 1의 밸브(21)를 연다(시각 t2).
이에 의해, 제2의 탱크(6)로부터 제1의 탱크(5)로의 인산 수용액의 공급이 개시된다. 도 4에 굵은 화살표 A7로 나타내는 바와 같이, 제2의 탱크(6)의 저류조(6b)로부터 지관(20b)를 지나 필터(22)를 통과한 인산 수용액의 일부가, 주관(20a)을 통해 제1의 탱크(5)의 저류조(5b)로 보내진다. 이렇게 하여, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이, 제2의 탱크(6)로부터 제1의 탱크(5)에 공급된다. 이에 의해, 저류조(5b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)를 향해 상승하고, 저류조(6b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)로부터 하강한다(도 4의 흰색 화살표 참조).
제1의 탱크(5)의 저류조(5b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)에 도달한 것이 액면 센서(S3)에 의해서 검출되면, 도 1의 제어부(9)는, 도 1의 밸브(21)를 닫음으로써 제2의 탱크(6)로부터 제1의 탱크(5)로의 인산 수용액의 공급을 정지한다(시각 t3).
시각 t2에서부터 시각 t3에 걸쳐서 제2의 탱크(6)로부터 제1의 탱크(5)에 인산 수용액이 공급되는데, 이것과 병행하여 제3의 탱크(7)에서는 액 회수와 인산 농도 조정이 행해진다. 이에 의해, 제3의 탱크(7)의 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제1 기준 높이(L1)로부터 상승한다(도 4의 흰색 화살표 참조).
시각 t3에 제3의 탱크(7)에서의 액 회수가 정지되고, 제2의 탱크(6)에서의 액 회수가 개시된다. 즉, 제어부(9)는, 도 1의 밸브(52)를 닫고 밸브(51)를 연다. 이에 의해, 처리부(1)의 컵(CU)이 회수한 사용이 끝난 인산 수용액이, 제2의 탱크(6)의 저류조(6b)로 보내진다(도 5의 굵은 화살표 A8 참조). 제2의 탱크(6)에서는 액 회수와 병행하여 인산 농도 조정도 행해진다.
여기서, 매엽식 기판 처리 장치에 있어서는, 린스 처리 등에 의해 일부의 처리액이 폐기된다. 그 때문에, 기판(W)의 처리에 이용되는 처리액을 모두 회수할 수 없다. 따라서, 저류조(5b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)로 유지된 상태에서 저류조(6b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)에서부터 제1 기준 높이(L1)까지 하강해도, 저류조(7b) 내의 액면 높이는 제1 기준 높이(L1)에서부터 제2 기준 높이(L2)까지 상승하지 않는다.
그래서, 도 1의 제어부(9)는, 제3의 탱크(7)의 액면 센서(S3)(도 1) 및 실리콘 농도계(S2)의 출력에 의거해, 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)까지 상승함과 더불어 저류조(7b) 내의 인산 수용액의 실리콘 농도가 기준 실리콘 농도에 가까워지도록, 도 1의 밸브(42) 및 신액 공급 장치(8)를 제어한다.
예를 들면, 제어부(9)는, 제3의 탱크(7)의 실리콘 농도계(S2)로부터의 출력이 기준 실리콘 농도와 동일한 경우에, 도 1의 밸브(42)를 연다. 그에 의해, 도 5에 굵은 화살표 A9로 나타내는 바와 같이, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 신액 공급 장치(8)로부터 제3의 탱크(7)에 공급된다. 그 결과, 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)까지 상승함과 더불어, 저류조(7b) 내의 실리콘 농도가 기준 실리콘 농도로 유지된다.
본 예의 제어부(9)는, 신액 공급 장치(8)에 설치되는 실리콘 농도계(S2)에 의거해, 신액 공급 장치(8)의 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도를 기준 실리콘 농도와는 상이한 값으로 조정할 수 있다.
그래서, 제어부(9)는, 제3의 탱크(7)의 실리콘 농도계(S2)로부터의 출력이 기준 실리콘 농도보다도 낮은 경우에, 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도가 상승하도록 신액 공급 장치(8)를 제어한다. 그에 의해, 기준 실리콘 농도보다도 높은 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 신액 공급 장치(8)로부터 제3의 탱크(7)에 공급된다. 그 결과, 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)까지 상승함과 더불어, 저류조(7b) 내의 실리콘 농도가 상승해, 기준 실리콘 농도로 조정된다.
또, 제어부(9)는, 제3의 탱크(7)의 실리콘 농도계(S2)로부터의 출력이 기준 실리콘 농도보다도 높은 경우에, 혼합 탱크(8a) 내의 실리콘 농도가 저하하도록 신액 공급 장치(8)를 제어한다. 그에 의해, 기준 실리콘 농도보다도 낮은 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 신액 공급 장치(8)로부터 제3의 탱크(7)에 공급된다. 그 결과, 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)까지 상승함과 더불어, 저류조(7b) 내의 실리콘 농도가 저하해, 기준 실리콘 농도로 조정된다.
상기와 같이, 저류조(7b) 내의 액면 높이를 제2 기준 높이(L2)까지 상승시킴과 더불어 인산 수용액의 실리콘 농도를 기준 실리콘 농도로 조정하는 동작을 실리콘 농도 조정이라고 부른다.
또한, 실리콘 농도 조정시에는, 저류조(7b)에 저류되는 인산 수용액의 일부가 도시하지 않은 폐액관을 통해 폐기되어도 된다. 이러한 경우에도, 저류조(7b)에는, 신액 공급 장치(8)로부터 실리콘을 포함하는 인산 수용액이 공급된다. 따라서, 기판(W)의 처리에 이용하는 인산 수용액의 부족이 방지된다.
실리콘 농도 조정에 있어서는, 실리콘 농도와 함께 인산 수용액의 인산 농도가 조정된다. 예를 들면, 도 1의 제어부(9)는, 인산 농도 조정시와 마찬가지로, 제3의 탱크(7)의 인산 농도계(S1)로부터의 출력에 의거해, 인산 농도가 기준 인산 농도에 가까워지도록 DIW 공급계(91), 질소 가스 공급계(92) 및 인산 수용액 공급계(93)를 제어한다. 그에 의해, 신액 공급 장치(8)로부터 제3의 탱크(7)에 공급되는 인산 수용액이 기준 인산 농도를 갖지 않는 경우에도, 저류조(7b) 내의 인산 농도가 기준 인산 농도로 조정된다.
제3의 탱크(7)의 저류조(7b)에 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 저류되어 있은 것이 인산 농도계(S1) 및 실리콘 농도계(S2)에 의해 검출되면, 제어부(9)는 신액 공급 장치(8)로부터 제3의 탱크(7)로의 인산 수용액의 공급을 정지하여 제3의 탱크(7)에서의 실리콘 농도 조정을 종료한다(시각 t4).
또한, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 시각 t3에서부터 시각 t4에 걸쳐서, 제1의 탱크(5)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급이 계속되므로, 저류조(5b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)로부터 하강한다. 또, 제2의 탱크(6)에서는 액 회수가 계속되므로, 저류조(6b) 내의 액면 높이는 제1 기준 높이(L1)로부터 상승한다.
본 실시형태에서는, 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)에 있어서 실리콘 농도 조정이 개시되고 나서 완료되기까지 필요한 시간은, 기판(W)의 처리에 의해 저류조(5b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)에서부터 제1 기준 높이(L1)까지 하강하기 위해 필요한 시간에 비해 충분히 짧다.
또한, 도 1의 제어부(9)는, 저류조(7b) 내의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)와 동일하고 또한 저류조(7b) 내의 인산 농도 및 실리콘 농도가 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도인 상태가 일정 기간 계속됨으로써, 실리콘 농도 조정이 완료된 시각 t4를 판정해도 된다.
제어부(9)는, 시각 t4에, 제3의 탱크(7)로부터 제1의 탱크(5)를 향해서 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액의 공급을 개시한다. 그에 의해, 도 6에 굵은 화살표 A10으로 나타내는 바와 같이, 제3의 탱크(7)의 저류조(7b)로부터 지관(20c)을 지나 필터(32)를 통과한 인산 수용액의 일부가, 주관(20a)을 지나 제1의 탱크(5)의 저류조(5b)로 보내진다. 이에 의해, 제1의 탱크(5)의 저류조(5b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)를 향해 상승한다.
제어부(9)는, 제1의 탱크(5)의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)와 동일해진 것이 검출되면 제3의 탱크(7)로부터 제1의 탱크(5)로의 인산 수용액의 공급을 정지한다(시각 t5). 제2 탱크(6)에서는, 시각 t3에서부터 시각 t5까지의 동안, 액 회수에 의해서 저류조(6b) 내의 액면 높이가 상승하고 있다.
시각 t5에, 제2의 탱크(6)에서의 액 회수가 정지되고, 제3의 탱크(7)에서의 액 회수가 개시된다. 즉, 제어부(9)는, 도 1의 밸브(51)를 닫고 밸브(52)를 연다. 이에 의해, 처리부(1)의 컵(CU)이 회수한 사용이 끝난 인산 수용액이 제3의 탱크(7)의 저류조(7b)로 보내진다(도 7이 굵은 화살표 A4참조). 제3의 탱크(7)에서는 액 회수와 병행하여 인산 농도 조정도 행해진다.
또, 시각 t5에서는, 제2의 탱크(6)에서의 실리콘 농도 조정이 개시된다. 즉, 제어부(9)는 도 1의 밸브(41)를 염과 더불어 신액 공급 장치(8)를 제어한다. 이에 의해, 도 7에 굵은 화살표 A11로 나타내는 바와 같이, 실리콘 농도가 조정된 인산 수용액이 신액 공급 장치(8)로부터 제2의 탱크(6)에 공급된다. 또, 저류조(6b) 내의 인산 수용액의 실리콘 농도가 기준 실리콘 농도로 유지된다.
제2의 탱크(6)의 저류조(6b)에 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 저류되어 있는 것이 실리콘 농도계(S2)에 의해서 검출되면, 도 1의 제어부(9)는 신액 공급 장치(8)로부터 제2의 탱크(6)로의 인산 수용액의 공급을 정지하여 제2의 탱크(6)에서의 실리콘 농도 조정을 종료한다(시각 t6).
또한, 도 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 시각 t5에서부터 시각 t6에 걸쳐서, 제1의 탱크(5)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급이 계속되므로, 저류조(5b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)로부터 하강한다. 또, 제3의 탱크(7)에서는 액 회수가 계속되므로, 저류조(7b) 내의 액면 높이는 제1 기준 높이(L1)로부터 상승한다. 제3의 탱크(7)에서는 액 회수와 병행하여 인산 농도 조정이 행해진다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 시각 t6에서는, 제2의 탱크(6)로부터 제1의 탱크(5)를 향해서 인산 수용액의 공급이 행해진다. 그에 의해, 제2의 탱크(6)의 저류조(6b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)로부터 하강하고, 제1의 탱크(5)의 저류조(5b) 내의 액면 높이는 제2 기준 높이(L2)를 향해서 상승한다. 제2 탱크(6)로부터 제1 탱크(5)로의 인산 수용액의 공급은 제1의 탱크(5)의 액면 높이가 제2 기준 높이(L2)에 도달할 때까지 행해진다(시각 t7).
시각 t7 이후에서는, 기판(W)의 처리가 정지될 때까지, 시각 t3에서부터 시각 t5까지의 동작과 시각 t5에서부터 시각 t7까지의 동작이 반복된다. 그에 의해, 제1의 탱크(5)에 있어서는, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도를 갖는 인산 수용액이 항상 유지된다.
또한, 제1의 탱크(5)에 있어서서는, 인산 수용액의 일부의 수분이 증발할 가능성이 있다. 이 경우, 저류조(5b)에 저류되는 인산 수용액의 인산 농도 및 실리콘 농도가 변화한다. 그래서, 제어부(9)는, 제1의 탱크(5)의 인산 농도계(S1)의 출력에 의거해, 제1의 탱크(5)에 있어서 인산 농도 조정을 행해도 된다. 또, 제어부(9)는, 제1의 탱크(5)의 실리콘 농도계(S2)의 출력이 이상치를 나타내는 경우에 이상 신호를 출력해도 된다.
또한, 장치의 이상 등에 의해 제1의 탱크(5)에 인산 수용액이 공급되지 않는 경우에는, 저류조(5b) 내의 액면 높이가 제1 기준 높이(L1)보다도 낮아질 가능성이 있다. 그래서, 제어부(9)는, 제1의 탱크(5)의 액면 센서(S3)의 출력이 제1 기준 높이(L1)보다도 낮아진 경우에 이상 신호를 출력해도 된다.
(3) 효과
제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)에서는, 처리부(1)에서 사용된 처리액을 회수하여 재이용하고 있다. 이 때문에, 적은 양의 처리액으로 기판 처리를 실행할 수 있다. 또, 처리부(1)에 대해서는 제1의 탱크(5)로부터 처리액이 끊임없이 공급되고 있다. 이 때문에, 기판 처리 장치(100)에서는 다운타임이 발생하지 않으므로 높은 생산성으로 기판 처리를 실행할 수 있다.
그런데, 처리부(1)로부터 회수한 처리액에는 린스액 등이 혼입되어 있기 때문에 농도가 불안정하고 변동한다고 하는 문제가 있다. 따라서, 처리부(1)로부터 처리액을 회수하고 있는 제2의 탱크(6)(또는 제3의 탱크(7)) 내의 처리액은, 액 회수 기간 동안, 인산 농도 및 실리콘 농도가 불안정해진다. 이 때문에, 처리부(1)로부터 처리액을 회수하고 있는 제2의 탱크(6)(또는 제3의 탱크(7))는, 처리부(1)에 직접 처리액을 공급할 수 없다.
기판 처리 장치(100)에서는, 처리부(1)로부터의 처리액의 회수를 종료한 후, 소정 시간의 농도 조정(시각 t5에서부터 시각 t6까지의 기간(또는 시각 t3에서부터 시각 t4까지의 기간))을 실행한다. 이에 의해, 기준 인산 농도 및 기준 실리콘 농도로 조정된 처리액을 제2의 탱크(6)(또는 제3의 탱크(7))로부터 제1의 탱크(5)에 공급할 수 있다.
가령, 탱크가 2개밖에 없는 경우에 있어서 액 회수 후에 상술한 농도 조정을 실행하면, 액 회수 또는 기판 처리 중 어느 하나를 중단하는 기간이 발생해 버린다.
도 8은 탱크가 2개밖에 없는 경우에 각 탱크에 저류되는 처리액에 상술한 농도 조정(인산 농도 조정을 포함하는 실리콘 농도 조정)을 실행한 제1의 비교예이다. 제1의 비교예에서 이용되는 2개의 탱크를 탱크 A 및 탱크 B라고 칭한다. 탱크 A는, 시각 t1에서부터 시각 t3까지의 기간에 처리부(1)에 처리액을 공급하고 있다. 탱크 B는, 시각 t1에서부터 시각 t2까지 처리부(1)로부터 처리액을 회수하고, 시각 t2에서부터 시각 t3까지는 액 회수를 정지하면서, 농도 조정(처리액의 실리콘 농도 및 인산 농도의 조정)을 행한다. 시각 t2에서부터 시각 t3까지 실리콘 농도 및 인산 농도의 조정을 행함으로써, 탱크 B 내의 처리액을 기준 실리콘 농도 및 기준 인산 농도로 안정시킬 수 있다.
탱크 B는 시각 t3에서부터 시각 t5까지 처리부(1)에 처리액을 공급한다. 한편, 탱크 A는 시각 t3에서부터 시각 t4까지 액 회수를 행하고, 시각 t4에서부터 시각 t5까지는 액 회수를 정지하면서 농도 조정을 행한다.
이와 같이, 제1의 비교예에서는, 액 회수의 정지 기간(시각 t2에서부터 시각 t3의 기간 및 시각 t4에서부터 시각 t5의 기간)이 발생한다. 이 기간에 처리부(1)에서 사용된 처리액은 회수되지 않고 폐기되므로, 처리액을 유효 이용할 수 없다.
도 9는 탱크가 2개밖에 없는 경우에 있어서 각 탱크에 저류되는 처리액에 상술한 농도 조정(인산 농도 조정을 포함하는 실리콘 농도 조정)을 실행한 제2의 비교예이다. 제1의 비교예와 마찬가지로, 제2의 비교예에서 이용되는 2개의 탱크를 탱크 A 및 탱크 B라고 칭한다. 탱크 A는 시각 t1에서부터 시각 t2까지의 기간에 처리부(1)에 처리액을 공급한다. 탱크 B는 시각 t1에서부터 시각 t2까지의 기간에 처리부(1)로부터 처리액을 회수한다. 시각 t2에서부터 시각 t3까지의 기간에서는, 탱크 A로부터 처리부(1)로의 처리액의 공급을 정지하면서, 탱크 B로의 농도 조정을 실행한다.
탱크 B는 시각 t3에서부터 시각 t4까지의 기간에 처리부(1)로부터 처리액을 공급한다. 탱크 A는 시각 t3에서부터 시각 t4까지의 기간에 처리부(1)로부터 처리액을 회수한다. 시각 t4에서부터 시각 t5까지의 기간에서는, 탱크 B로부터 처리부(1)로의 처리액의 공급을 정지하면서, 탱크 A로의 농도 조정을 실행한다.
이와 같이, 제2의 비교예에서는, 처리부(1)에서의 기판 처리가 중단되는 다운타임(시각 t2에서부터 시각 t3까지의 기간 및 시각 t4에서부터 시각 t5까지의 기간)이 발생하기 때문에, 기판 처리의 생산성이 저하한다.
제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 경우, 제1 비교예와 같은 처리액 회수의 정지가 발생하지 않는다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 액 회수는 제2 탱크(6)와 제3 탱크(7)에서 번갈아 중단없이 실행되고 있다. 이 때문에, 기판 처리 장치(100)는 처리액을 효율적으로 이용할 수 있다.
또, 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 경우, 제2 비교예와 같은 다운타임이 발생하지 않는다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 탱크(5)는 처리부(1)를 향해서 상시 처리액을 계속 공급하고 있다. 이 때문에, 기판 처리 장치(100)는 높은 생산성으로 기판 처리를 실행할 수 있다.
도 10은, 제1의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 10(a)에는, 도 2의 시각 t4에서부터 시각 t5까지의 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)에 있어서의 동작이 나타난다. 또, 도 10(b)에는, 도 2의 시각 t6에서부터 시각 t7까지의 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)에 있어서의 동작이 나타난다.
도 10(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 제1의 탱크(5)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작(굵은 실선 화살표 참조) 및 처리부(1)로부터 제2의 탱크(6) 또는 제3의 탱크(7)로의 액 회수(굵은 점선 화살표 참조)가 병행하여 행해진다. 공급 동작에 의해, 제1의 탱크(5)로부터 도 1의 처리액 노즐(3)에 인산 수용액이 공급된다. 또, 액 회수에 의해, 처리부(1)로부터 제2의 탱크(6) 또는 제3의 탱크(7)에 인산 수용액이 회수된다. 또, 실리콘 농도 조정에 의해, 제3의 탱크(7) 또는 제2의 탱크(6) 내의 실리콘 농도가 조정된다.
이 경우, 실리콘 농도 조정이 행해지는 탱크에는, 처리부(1)로부터 회수되는 인산 수용액이 공급되지 않는다. 그 때문에, 실리콘 농도 조정이 행해지는 탱크에 있어서는, 실리콘 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
도 10(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 실리콘 농도 조정의 완료 후에, 조정된 처리액이 제1의 탱크(5)를 통과해 처리부(1)에 공급된다(굵은 일점쇄선 화살표 참조). 그에 의해, 농도가 정확하게 조정된 인산 수용액에 의해 기판(W)을 처리할 수 있다. 또, 액 회수의 종료 후에, 액 회수가 행해지는 탱크가 실리콘 농도 조정용의 탱크로 변경된다. 그에 의해, 회수된 인산 수용액의 실리콘 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
이와 같이 하여, 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작 및 액 회수를 정지시키지 않고, 인산 수용액의 실리콘 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 처리 효율의 저하를 방지하면서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 예의 제1의 탱크(5)에는, 회수된 인산 수용액이 공급되지 않고, 조정된 인산 수용액이 공급되므로, 제1의 탱크(5)의 오염이 방지됨과 더불어, 제1의 탱크(5) 내의 인산 수용액의 인산 농도 및 실리콘 농도가 일정하게 유지된다.
[2] 제2의 실시형태
제1의 실시형태에서는, 제1의 탱크(5)는 처리부(1)에 인산 수용액을 공급하기 위해서만 이용된다. 또, 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)는, 인산 수용액을 회수하기 위해서, 및 인산 수용액의 실리콘 농도 및 인산 농도를 조정하기 위해서 이용된다.
이것에 한정되지 않고, 제1의 탱크(5), 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)의 각각으로부터 처리부(1)에 인산 수용액이 공급되어도 된다. 또, 제1의 탱크(5), 제2의 탱크(6) 및 제3의 탱크(7)의 각각은, 인산 수용액을 회수하기 위해서, 및 인산 수용액의 실리콘 농도 및 인산 농도를 조정하기 위해서 이용되어도 된다.
도 11은, 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 11의 기판 처리 장치(100)는, 이하와 같은 점을 제외하고 도 1의 기판 처리 장치(100)와 같은 구성을 갖는다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 예에서는, 도 1의 제2의 공급 배관(20)의 주관(20a)이, 밸브(12)와 히터(11) 사이의 제1의 공급 배관(10)의 부분에 접속된다. 또, 회수 배관(50)으로서, 1개의 주관(50a) 및 3개의 지관(50b, 50c, 50d)을 갖는 배관이 이용된다. 지관(50b, 50c, 50d)은, 주관(50a)에 접속된다. 회수 배관(50)의 주관(50a)이 컵(CU)에 접속되고, 3개의 지관(50d, 50b, 50c)이 각각 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)의 저류조(5b, 6b, 7b)에 접속된다. 지관(50b)에 밸브(51)가 삽입되고, 지관(50c)에 밸브(52)가 삽입되고, 지관(50d)에 밸브(53)가 삽입되어 있다.
또, 제3의 공급 배관(40)으로서, 1개의 주관(40a) 및 3개의 지관(40b, 40c, 40d)을 갖는 배관이 이용된다. 지관(40b, 40c)은, 주관(40a)에 접속된다. 제3의 공급 배관(40)의 주관(40a)이 신액 공급 장치(8)에 접속되고, 2개의 지관(40b, 40c)이 각각 제2 및 제3의 탱크(6, 7)의 저류조(6b, 7b)에 접속된다. 지관(40b)에 밸브(41)가 삽입되고, 지관(40c)에 밸브(42)가 삽입되어 있다.
지관(40d)은, 밸브(41)의 상류측에 있어서의 지관(40b)의 부분에 접속된다. 지관(40d)이 제1의 탱크(5)의 저류조(5b)에 접속된다. 지관(40d)에 밸브(43)가 삽입되어 있다.
상기 구성에 의해, 본 예의 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 밸브(12, 21, 31) 중 1개의 밸브를 열고 다른 밸브를 닫음으로써, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)에 저류된 인산 수용액을 처리부(1)에 공급할 수 있다.
또, 밸브(51, 52, 53) 중 1개의 밸브를 열고 다른 밸브를 닫음으로써, 처리부(1)의 컵(CU)에 의해 회수된 인산 수용액을 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7) 중 어느 한쪽에 선택적으로 공급할 수 있다. 즉, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)의 각각에 있어서 액 회수를 행할 수 있다.
또한, 밸브(41, 42, 43) 중 1개의 밸브를 열고 다른 밸브를 닫음으로써, 신액 공급 장치(8)에 의해 실리콘 농도 및 인산 농도가 조정된 인산 수용액을 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7) 중 어느 한쪽에 선택적으로 공급할 수 있다. 즉, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)의 각각에 있어서 실리콘 농도 조정을 행할 수 있다.
도 12는, 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)에는, 제1의 탱크(5)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작(굵은 실선 화살표 참조) 및 처리부(1)로부터 제2의 탱크(6)에의 액 회수(도 12의 굵은 점선 화살표 참조)가 병행하여 행해지는 예가 나타난다.
도 12(b)에는, 제3의 탱크(7)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작(굵은 실선 화살표 참조) 및 처리부(1)로부터 제1의 탱크(5)로의 액 회수(굵은 점선 화살표 참조)가 병행하여 행해지는 예가 나타난다.
도 12(c)에는, 제2의 탱크(6)로부터 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작(굵은 실선 화살표 참조) 및 처리부(1)로부터 제3의 탱크(7)로의 액 회수(굵은 점선 화살표 참조)가 병행하여 행해지는 예가 나타난다.
본 예에서는, 도 12(a)~(c)에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7) 중 어느 하나의 탱크로부터 도 1의 처리액 노즐(3)에 인산 수용액이 공급되고, 처리부(1)로부터 다른 탱크에 인산 수용액이 회수된다. 또, 공급 동작 및 액 회수가 행해져 있지 않은 탱크에 있어서 인산 농도의 조정을 포함하는 실리콘 농도 조정이 행해진다. 그에 의해, 실리콘 농도 및 인산 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
실리콘 농도 조정의 완료 후에, 조정된 인산 수용액이 실리콘 농도 조정에 이용된 탱크로부터 처리부(1)로 공급된다. 그에 의해, 농도가 정확하게 조정된 인산 수용액에 의해 기판(W)을 처리할 수 있다. 또, 액 회수의 종료 후에, 액 회수를 하는 탱크가 실리콘 농도 조정용 탱크로 변경된다. 그에 의해, 회수된 인산 수용액의 실리콘 농도를 정확하게 조정할 수 있다.
이와 같이 하여, 처리부(1)로의 인산 수용액의 공급 동작 및 액 회수를 정지시키지 않고, 인산 수용액의 실리콘 농도 및 인산 농도를 정확하게 조정할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 처리 효율의 저하를 방지하면서 높은 정밀도로 균일한 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
[3] 제3의 실시형태
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식 기판 처리 장치이다. 그 기판 처리 장치에 있어서는, 산화 규소(SiO2)로 이루어지는 실리콘 산화막 및 질화 규소(Si3N4)로 이루어지는 실리콘 질화막이 형성된 기판에, 고온의 약액으로서 실록산을 포함하는 고온의 인산 수용액(H3PO4+H2O)이 공급된다. 이 경우, 인산 수용액이 실록산을 포함함으로써 실리콘 산화막의 에칭 레이트가 저하된다. 그에 의해, 실리콘 질화막이 선택적으로 에칭된다.
실록산은, 규소, 산소 및 수소로 이루어지는 화합물 중 Si-O-Si 결합을 포함하는 것의 총칭이며, 일반식 (H3SiO-(H2SiO)n-SiH3)으로 표시된다.
이하의 설명에 있어서는, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합 용액을 SC1이라고 부른다. 또, 탈이온수(Deionized Water)를 DIW라고 부른다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 13은, 제3의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 기판 처리 장치(500)는, 주로 처리부(501), SC1 공급 장치(102), 린스액 공급 장치(103), 인산 수용액 공급 장치(104), DIW 공급 장치(105), 질소 가스 공급 장치(106) 및 제어부(109)를 포함한다.
처리부(501)는 챔버(190)를 갖는다. 챔버(190)는, 4개의 측면부, 천정부 및 바닥부를 갖는다. 챔버(190)의 1개의 측면부에는, 챔버(190)의 외부와 챔버(190)의 내부 사이에서 기판(W)을 반송하기 위한 반송용 개구(191)가 형성되어 있다. 그 1개의 측면부에는, 반송용 개구(191)를 개폐하기 위한 셔터(192)가 설치된다. 또, 챔버(190)의 천정에는, 챔버(190) 내에 다운 플로우(하강기류)를 발생시키는 FFU(팬 필터 유닛)(193)이 설치된다.
챔버(190)의 내부에, 스핀 척(111), 컵(112), SC1 노즐(113), 린스 노즐(114), 인산 노즐(115), 지지 암(116), 암 구동 장치(117), 챔버(190) 및 가열 장치(200)가 설치된다.
스핀 척(111)은, 스핀 모터(11a), 스핀 베이스(11b) 및 복수의 척 핀(11c)을 갖는다. 스핀 모터(11a)는, 회전축이 연직 방향과 평행하게 되도록 설치된다. 스핀 베이스(11b)는, 원판 형상을 갖고, 스핀 모터(11a)의 회전축의 상단부에 수평 자세로 부착된다. 복수의 척 핀(11c)은, 스핀 베이스(11b)의 상면 상에 설치되고, 기판(W)의 주연부를 유지한다. 복수의 척 핀(11c)이 기판(W)을 유지하는 상태로 스핀 모터(11a)가 동작한다. 그에 의해, 기판(W)이 연직축의 둘레에서 회전한다.
상기와 같이, 본 예에서는, 기판(W)의 주연부를 유지하는 기계식 스핀 척(111)이 이용된다. 이것에 한정되지 않고, 기계식 스핀 척 대신에, 기판(W)의 하면을 흡착 유지하는 흡착식 스핀 척이 이용되어도 된다.
SC1 노즐(113) 및 린스 노즐(114)은, 각각 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)의 상방의 처리 위치와 기판(W)의 측방의 대기 위치 사이에서 이동 가능하게 설치된다.
SC1 공급 장치(102)와 SC1 노즐(113)을 연결하도록 SC1 공급계(P1)가 설치된다. SC1 노즐(113)은, SC1 공급 장치(102)로부터 공급되는 SC1을 스핀 척(111)에 의해 회전되는 기판(W)에 공급한다.
린스액 공급 장치(103)와 린스 노즐(114)을 연결하도록 린스액 공급계(P2)가 설치된다. 린스 노즐(114)은, 린스액 공급 장치(103)로부터 공급되는 린스액을 스핀 척(111)에 의해 회전되는 기판(W)에 공급한다. 본 예에서는, 린스액으로서 DIW가 이용된다. 린스액으로는, DIW 대신에, 탄산수, 오존수, 자기수, 환원수(수소수) 혹은 이온수, 또는 IPA(이소프로필알코올) 등의 유기용제를 이용할 수도 있다.
챔버(190) 내에는, 스핀 척(111)의 측방의 위치에, 바닥부로부터 상방을 향해 연장되는 암 구동 장치(117)가 설치된다. 암 구동 장치(117)의 상단부에는, 수평 방향으로 연장되도록 봉형상의 지지 암(116)이 부착된다. 지지 암(116)의 선단에 가열 장치(200)가 부착된다. 또한, 가열 장치(200)의 일부에 인산 노즐(115)이 고정된다.
암 구동 장치(117)는, 예를 들면 모터를 포함하고, 지지 암(116)의 선단을 그 모터의 회전축을 중심으로 하여 회전시킨다. 그에 의해, 인산 노즐(115) 및 가열 장치(200)는, 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)의 상방의 처리 위치와 기판(W)의 측방의 대기 위치 사이에서 이동 가능하게 설치된다.
가열 장치(200)는 전자파를 발생하는 복수의 램프 히터(HT1~HT4)(도 14 참조)를 포함하고, 기판(W)의 상방으로부터 복사열에 의해 기판(W) 및 그 기판(W) 상에 공급되는 인산 수용액을 가열한다. 복수의 램프 히터(HT1~HT4)로부터 발생되는 전자파는, 주로 적외선을 포함하고, 자외선 이상 원적외선 이하의 파장을 갖는다. 본 예에서는, 램프 히터(HT1~HT4)로서 텅스텐 할로겐 램프가 이용된다. 램프 히터(HT1~HT4)로서 텅스텐 할로겐 램프 대신에, 크세논 아크 램프 또는 그라파이트 히터 등을 이용할 수도 있다.
인산 수용액 공급 장치(104)와 인산 노즐(115)을 연결하도록 인산 공급계(P3)가 설치된다. DIW 공급 장치(105)와 인산 노즐(115)을 연결하도록 DIW 공급계(P4)가 설치된다. 인산 노즐(115)은, 인산 수용액 공급 장치(104)로부터 공급되는 인산 수용액 및 DIW 공급 장치(105)로부터 공급되는 DIW를 스핀 척(111)에 의해 회전되는 기판(W)에 공급한다.
여기서, 인산 수용액 공급 장치(104)로부터 인산 노즐(115)에 공급되는 인산 수용액은, 그 인산 농도에 있어서의 비점(예를 들면, 140℃ 이상 160℃ 이하)까지 가열된다. 또, 인산 노즐(115)에 공급되는 인산 수용액에는 실록산이 포함된다.
질소 가스 공급 장치(106)와 가열 장치(200)를 연결하도록 질소 가스 공급계(P5)가 설치된다. 그에 의해, 질소 가스 공급 장치(106)로부터 가열 장치(200)에 질소 가스가 공급된다. 가열 장치(200)에 공급되는 질소 가스의 기능에 대해서는 후술한다.
SC1 공급계(P1), 린스액 공급계(P2), 인산 공급계(P3), DIW 공급계(P4) 및 질소 가스 공급계(P5)의 각각은, 밸브, 히터, 필터 및 펌프 등이 삽입된 배관에 의해 구성된다.
또한, 챔버(190) 내에는, 스핀 척(111)을 둘러싸도록 컵(112)이 설치되어 있다. 컵(112)은, 스핀 척(111)으로의 기판(W)의 반입시 및 스핀 척(111)으로부터의 기판(W)의 반출시에 하강하고, 기판(W)으로의 처리액(본 예에서는, SC1, DIW 및 인산 수용액)의 공급시에 상승한다.
회전하는 기판(W)으로의 처리액의 공급시에, 컵(112)의 상단부는 기판(W)보다도 상방에 위치한다. 그에 의해, 기판(W)으로부터 떨어내어지는 처리액이 컵(112)에 의해 받아진다. 컵(112)에 의해 받아진 처리액은, 폐액관을 통해 폐기된다. 또한, 컵(112)에 의해 받아지는 처리액의 일부 또는 모두가 재이용되어도 된다.
또한, 컵(112)의 바닥부에는 도시하지 않은 배기 덕트가 연결되어 있다. 컵(112)의 내부의 분위기는 이 배기 덕트를 통해 챔버(190)의 외부로 배출된다.
제어부(109)는, CPU(중앙 연산 처리 장치) 및 메모리, 또는 마이크로 컴퓨터등 으로 이루어진다. 제어부(109)의 메모리에는 시스템 프로그램이 기억된다. 제어부(109)는, 기판 처리 장치(500)의 각 구성 요소의 동작을 제어한다.
(2) 기판 처리 장치의 동작의 개략
제어부(109)가 기판 처리 장치(500)의 각 구성 요소의 동작을 제어함으로써, 이하에 나타내는 일련의 처리가 행해진다. 우선, 챔버(190) 내에 기판(W)이 반입되고, 반입된 기판(W)이 스핀 척(111)에 의해 유지된다. 반입된 기판(W)의 표면(본 예에서는 상면)에는, 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막이 형성되어 있는 것으로 한다.
다음에, 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)이 회전된다. 또, 도 13의 암 구동 장치(117)가 동작함으로써, 인산 노즐(115)이 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심의 상방의 위치까지 이동된다.
인산 노즐(115)의 선단부가 기판(W)의 중심에 대향하는 위치에서, 인산 수용액 공급 장치(104)로부터 인산 노즐(115)에, 실록산을 포함하는 인산 수용액이 공급된다. 그에 의해, 회전하는 기판(W)의 상면 상에 인산 수용액의 액막이 형성되고, 기판(W) 상의 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막 중 실리콘 질화막이 선택적으로 에칭된다.
이 때, 인산 수용액의 액막이 형성된 상태에서, 가열 장치(200)가 기판(W)의 상면의 일부에 대향하고, 램프 히터에 전류가 흐른다. 그에 의해, 램프 히터로부터 적외선이 발생되고, 가열 장치(200)에 대향하는 기판(W)의 부분 및 인산 수용액의 액막이 복사열에 의해 가열된다. 이 경우, 회전하는 기판(W) 상에 형성되는 인산 수용액이 그 인산 농도의 비점에 가까운 온도로 유지된다. 그에 의해, 실리콘 질화막의 에칭 레이트를 높게 유지할 수 있다.
여기서, 기판(W) 상의 인산 수용액의 수분이 증발하면, 인산 수용액 중에 피로인산(H4P2O7)이 생성된다. 피로인산은, 실리콘 산화막을 에칭한다. 그 때문에, 인산 수용액이 그 비점까지 가열되면, 실리콘 산화막의 에칭량에 대한 실리콘 질화막의 에칭량의 비율(이하, 에칭 선택비라고 부른다)이 낮아진다.
그래서, 본 예에서는, 실리콘 산화막이 피로인산에 의해 에칭되는 것을 억제하기 위해서, 인산 수용액의 액막의 가열 중에 DIW 공급 장치(105)로부터 인산 노즐(115)에 적절하게 DIW가 공급된다. 그에 의해, 인산 수용액의 액막에 증발한 물과 동량의 DIW가 공급되므로, 피로인산의 발생이 저감된다. 그 결과, 에칭 선택비를 높게 유지할 수 있다.
그 후, 소정 시간의 경과와 함께, 기판(W)으로의 인산 수용액 및 DIW의 공급이 정지된다. 또, 인산 노즐(115) 및 가열 장치(200)가 기판(W)의 측방의 대기 위치까지 이동된다. 또한, 기판(W) 상의 인산 수용액이 떨어내어진다.
계속해서, 기판(W)의 상방의 처리 위치에 린스 노즐(114)이 이동되어, 회전하는 기판(W)에 린스액이 공급된다. 그에 의해, 기판(W) 상에 잔류하는 인산 수용액이 린스액에 의해 씻겨나간다.
다음에, 기판(W)으로의 린스액의 공급이 정지되어, 린스 노즐(114)이 대기 위치로 이동된다. 또, SC1 노즐(113)이 처리 위치로 이동되고, 기판(W) 상에 SC1이 공급된다. 그 후, 기판(W)으로의 SC1의 공급이 정지되고, 기판(W) 상에 린스액이 공급된다. 마지막으로, 기판(W)으로의 린스액의 공급이 정지되고, 기판(W) 상의 린스액이 떨어내어져 건조된다. 건조된 처리 후의 기판(W)이 챔버(190)로부터 반출된다.
(3) 가열 장치의 구조
도 14는 도 13의 가열 장치(200)의 평면도이다. 도 14에서는, 인산 수용액의 액막이 가열될 때의 가열 장치(200)의 상태가 나타난다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 가열 장치(200)는, 케이싱(210), 뚜껑 부재(250) 및 복수(본 예에서는 4개)의 램프 히터(HT1~HT4)를 포함한다. 램프 히터(HT1~HT4)는, 케이싱(210) 내에 수용된다. 뚜껑 부재(250)는, 케이싱(210)의 상부를 덮도록 설치된다. 가열 장치(200)는 대략 부채꼴의 평면 외형을 갖는다.
도 15는 도 14의 케이싱(210)으로부터 뚜껑 부재(250)가 떼내어진 상태를 나타내는 평면도이며, 도 16은 도 14의 가열 장치(200)를 도 15의 화살표 Q의 방향으로 본 일방측면도이며, 도 17은 도 14의 가열 장치(200)를 도 15의 화살표 R의 방향으로 본 타방측면도이다. 도 18은 도 14의 A-A선 단면도이며, 도 19는 도 14의 B-B선 단면도이며, 도 20은 도 16의 C-C선 단면도이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 케이싱(210) 내에는, 4개의 램프 히터(HT1~HT4)가 한 방향으로 나열되도록 배치되어 있다. 각 램프 히터(HT1~HT4)는, 석영관 내에 필라멘트가 배치된 구성을 갖는다. 또, 각 램프 히터(HT1~HT4)는, 원호형상으로 형성된 곡선부(HTa)와 곡선부(HTa)의 양단부에서 상방으로 연장되는 직선부(HTb)(후술하는 도 18 참조)를 갖는다. 각 직선부(HTb)의 상단부에 단자가 설치되어 있다.
각 램프 히터(HT1~HT4)의 2개의 단자에 각각 배선(도시하지 않음)이 접속된다. 각 램프 히터(HT1~HT4)에 접속된 배선은, 뚜껑 부재(250)에 형성된 관통 구멍(도시하지 않음)을 통과해 케이싱(210)의 외부로 인출되어 전원 장치에 접속된다. 각 배선을 통해 램프 히터(HT1~HT4)에 전류가 흐름으로써, 주로 곡선부(HTa)로부터 적외선이 발생된다.
이하, 4개의 램프 히터(HT1~HT4)를, 각각 제1 램프 히터(HT1), 제2 램프 히터(HT2), 제3 램프 히터(HT3) 및 제4 램프 히터(HT4)라고 부른다.
제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)는, 기판(W)의 회전 중심에서부터 반경 방향 외측을 향해서, 제1 램프 히터(HT1), 제2 램프 히터(HT2), 제3 램프 히터(HT3) 및 제4 램프 히터(HT4)의 순번으로 배치되어 있다.
가열 장치(200)가 처리 위치에 있는 상태에서, 가장 내측에 있는 제1 램프 히터(HT1)가 기판(W)의 회전 중심에 근접하는 위치에 배치되도록, 또한, 가장 외측에 있는 제4 램프 히터(HT4)가 기판(W)의 외주부의 바로 위보다도 기판(W)의 회전 중심측으로 조금 치우친 위치에 위치하도록, 가열 장치(200)가 지지 암(116)에 의해 지지된다. 따라서, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)는, 기판(W)의 중심부로부터 외주부에 이르는 부채꼴의 영역을 일괄하여 가열할 수 있다.
또, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)의 기판(W) 상면에 있어서의 가열 프로파일은, 기판(W) 상의 인산 수용액의 액막을 기판(W)의 반경 방향에 관해 일정 속도로 승온시킬 수 있도록 설정되어 있다. 예를 들면, 기판(W)의 외주부 및 그 근방의 영역은, 기판(W)이 회전함에 따라 바람을 가름으로써 냉각되므로 승온시키기 어렵다. 이것을 보상하기 위해서, 본 실시형태에서는, 제1~제4의 램프 히터(HT1~HT4)가 기판(W)의 반경 방향으로 등 간격으로 배치되는 경우에 비해 제3 램프 히터(HT3)가, 기판(W)의 외주측으로 약간 치우친 위치에 배치되어 있다. 즉, 제3 램프 히터(HT3) 및 제4 램프 히터(HT4) 사이의 간격은, 제1 램프 히터(HT1) 및 제2 램프 히터(HT2) 사이의 간격에 비해 작게 되도록 설정된다. 이에 의해, 기판(W)의 외주부 및 그 근방의 영역을 기판(W)의 회전 중심 영역보다도 상대적으로 높은 열량으로 가열할 수 있도록 하고 있다.
또, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)의 상면에서 봤을 때의 곡률은, 기판(W)의 외주부의 곡률과 거의 같게 되어 있다.
후술하는 바와 같이, 기판(W)의 에칭은, 가열 장치(200)를 처리 위치에 고정한 상태로 기판(W)을 회전시키면서 행한다. 가열 장치(200)의 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)는, 기판(W)의 중심에서로부터 외주부에 이르는 부채꼴의 영역을 일괄하여 가열하는 것이 가능하다. 또, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)에 의한 가열 프로파일은 인산 수용액의 액막이 기판(W)의 반경 방향에 관해 일정 속도로 승온되도록 설정되어 있다. 또한, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)의 곡률은 기판(W)의 외주부의 곡률과 거의 같게 되어 있다. 이 때문에, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)는, 인산 수용액의 액막을 기판(W)의 반경 방향뿐만 아니라 둘레방향에 대해서도 일정한 속도로 승온시킬 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 에칭 레이트의 면내 균일성을 높게 할 수 있다.
본 예의 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)에서 주로 발생되는 적외선은, 근적외선, 중간 적외선 및 원적외선을 포함하고, 약 750nm 이상 약 1000μm 이하의 파장을 갖는다.
케이싱(210)의 상단부에 석영 유리로 이루어지는 플랜지판(211)이 설치되어 있다. 플랜지판(211)에는, 대략 일정한 간격으로 복수의 관통 구멍(211h)이 형성되어 있다.
도 14의 뚜껑 부재(250)에는, 플랜지판(211)의 복수의 관통 구멍(211h)에 대응하는 복수의 나사 구멍이 형성되어 있다. 복수의 나사(SC)가 플랜지판(211)의 복수의 관통 구멍(211h)을 통해 뚜껑 부재(250)의 복수의 나사 구멍에 부착된다. 그에 의해, 케이싱(210)에 뚜껑 부재(250)가 플랜지판(211)을 통해 부착된다.
뚜껑 부재(250)는, 예를 들면 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)으로 이루어진다. 뚜껑 부재(250)의 재료로는, PTFE 외에, PVC(폴리염화비닐), PPS(폴리페닐렌 설파이드), 또는 PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 등의 수지 재료를 이용할 수도 있다.
도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 뚜껑 부재(250)의 하면의 중앙부에는 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터 상방으로 방사되는 적외선을 하방을 향해 반사하기 위한 반사판(RF)이 설치되어 있다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 케이싱(210)은, 제1의 측벽부(SW1), 제2의 측벽부(SW2), 제3의 측벽부(SW3) 및 제4의 측벽부(SW4)를 갖는다. 제1의 측벽부(SW1)는, 제4의 측벽부(SW4)에 대향한다. 제2의 측벽부(SW2) 및 제3의 측벽부(SW3)는, 제1의 측벽부(SW1)의 양단과 제4의 측벽부(SW4)의 양단을 연결하도록 설치된다.
제1의 측벽부(SW1)는, 판상의 제1의 내측 부재(222a)와, 제1의 내측 부재(222a)의 외측에 위치하는 판상의 제1의 외측 부재(212a)에 의해 구성된다. 제1의 내측 부재(222a)와 제1의 외측 부재(212a) 사이에 제1의 측부 통로(GS1)가 형성되어 있다.
제2의 측벽부(SW2)는, 판상의 제2의 내측 부재(222b)와, 제2의 내측 부재(222b)의 외측에 위치하는 판상의 제2의 외측 부재(212b)에 의해 구성된다. 제2의 내측 부재(222b)와 제2의 외측 부재(212b) 사이에, 제1의 측부 통로(GS1)와 연통하도록 제2의 측부 통로(GS2)가 형성됨과 더불어, 제4의 측벽부(SW4)의 한쪽의 측변을 따르도록 상하 방향으로 연장되는 배출 개구(292)가 설치되어 있다.
제3의 측벽부(SW3)는, 판상의 제3의 내측 부재(222c)와, 제3의 내측 부재(222c)의 외측에 위치하는 판상의 제3의 외측 부재(212c)에 의해 구성된다. 제3의 내측 부재(222c)와 제3의 외측 부재(212c) 사이에, 제1의 측부 통로(GS1)와 연통하도록 제3의 측부 통로(GS3)가 형성됨과 더불어, 제4의 측벽부(SW4)의 다른쪽의 측변을 따르도록 상하 방향으로 연장되는 배출 개구(293)가 설치되어 있다.
제4의 측벽부(SW4)는, 판상 부재(223)에 의해 구성된다. 판상 부재(223)는, 원호형상으로 만곡한 직사각형의 장판(長板) 형상을 갖는다. 판상 부재(223)의 곡률은, 기판(W)의 외주부의 곡률과 일치하고 있는 것이 바람직하다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 제1의 측벽부(SW1) 및 제4의 측벽부(SW4)는, 플랜지판(211)의 하면에 용접에 의해 접합된다. 또, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제2의 측벽부(SW2) 및 제3의 측벽부(SW3)는, 플랜지판(211)의 하면에 용접에 의해 접합된다.
제1~제3의 내측 부재(222a~222c), 제1~제3의 외측 부재(212a~212c) 및 판상 부재(223)는, 각각 적외선을 투과하는 석영 유리로 이루어진다. 제1~제3의 내측 부재(222a~222c)는 일체적으로 형성되어도 되고, 별체로서 형성되어도 된다. 또, 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)는, 일체적으로 형성되어도 되고, 별체로서 형성되어도 된다.
도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 케이싱(210)은, 바닥부(BM)를 더 갖는다. 바닥부(BM)는, 제1의 판상 부재(224)와, 제1의 판상 부재(224)의 하방에 위치하는 제2의 판상 부재(213)에 의해 구성된다. 제1의 판상 부재(224) 및 제2의 판상 부재(213)는, 적외선을 투과하는 석영 유리로 이루어진다. 제1의 판상 부재(224)는, 제1~제3의 내측 부재(222a~222c)의 하단 및 판상 부재(223)의 하단에 용접에 의해 접합된다. 제2의 판상 부재(213)는, 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)의 하단에 용접에 의해 접합된다.
제1의 판상 부재(224)와 제2의 판상 부재(213) 사이에, 상기 제1의 측부 통로(GS1), 제2의 측부 통로(GS2) 및 제3의 측부 통로(GS3)에 연통하는 기체 통로(GS0)가 형성됨과 더불어, 제4의 측벽부(SW4)의 하변을 따르도록 수평 방향으로 연장되는 배출 개구(291)가 설치되어 있다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 배출 개구(292, 293, 291)는, 제4의 측벽부(SW4)의 양측변 및 하변을 따라서 연장된다.
도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 제3의 외측 부재(212c)의 상단부 근방에 가스 도입관(214)이 용접에 의해 접합된다. 가스 도입관(214)은, 석영 유리로 이루어지고, 제3의 외측 부재(212c)와 제3의 내측 부재(222c) 사이의 제3의 측부 통로(GS3)와 케이싱(210)의 외부의 공간을 연통하도록 설치된다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 가열 장치(200)는, 회전하는 기판(W) 상의 인산 수용액의 가열시에, 제4의 측벽부(SW4)가 기판(W)의 외주부의 거의 바로 상방에 위치하고 또한 제1의 측벽부(SW1)가 기판(W)의 중심의 근방에 위치하는 상태로 정지하도록, 도 13의 지지 암(116)에 의해 지지된다. 이 때, 도 17의 바닥부(BM)를 구성하는 제1의 판상 부재(224) 및 제2의 판상 부재(213)는, 기판(W)의 상면에 평행하게 배치된다. 제2의 측벽부(SW2) 및 제3의 측벽부(SW3)는, 기판(W)의 반경 방향으로 연장된다. 또, 도 17의 배출 개구(292, 293, 291)는, 기판(W)의 외주부의 거의 바로 위에 위치한다. 또한, 배출 개구(292, 293, 291)가, 기판(W)의 외주부보다도 외측의 상방에 위치해도 된다. 어느 경우에나, 배출 개구(292, 293, 291)는, 기판(W)의 외주부, 즉 기판(W)의 상면에 형성되는 인산 수용액의 액막의 외주부보다도 기판(W)의 반경 방향 외측 위치로부터, 기판(W)의 반경 방향 외측을 향해서 질소 가스를 토출 가능한 위치에 배치되어 있다.
(4) 가열 장치에 공급되는 질소 가스의 기능 및 효과
상기 구성을 갖는 가열 장치(200)에 있어서는, 도 15 및 도 16의 가스 도입관(214)에 도 13의 질소 가스 공급계(P5)가 접속된다. 도 13의 질소 가스 공급 장치(106)로부터 질소 가스 공급계(P5) 및 가스 도입관(214)을 통해 케이싱(210) 내의 제3의 측부 통로(GS3)에 실온의 질소 가스가 공급된다.
도 21은 가열 장치(200)에 있어서의 질소 가스의 흐름을 나타내는 수평 단면도이며, 도 22는 가열 장치(200)에 있어서의 질소 가스의 흐름을 나타내는 수직 단면도이다.
가스 도입관(214)로부터 제3의 측부 통로(GS3)에 공급된 실온의 질소 가스는, 도 21 및 도 22에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이, 제3의 측부 통로(GS3), 제1의 측부 통로(GS1), 제2의 측부 통로(GS2) 및 기체 통로(GS0)를 유동해, 배출 개구(291, 292, 293)로부터 배출된다.
도 23은, 인산 수용액의 액막이 가열될 때의 가열 장치(200)의 측면도이다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)에 인산 노즐(115)로부터 인산 수용액이 공급되어, 회전되는 기판(W) 상에 인산 수용액의 액막이 형성된다.
이 때, 기판(W)의 회전수는 예를 들면 1rpm~500rpm 정도로 유지된다. 또, 가열 장치(200)의 하면(제2의 판상 부재(213)의 하면)과 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)의 상면 사이의 거리 D1은, 예를 들면 5mm로 설정된다. 또한, 컵(112)의 상단부와 스핀 척(111)에 의해 유지되는 기판(W)의 상면 사이의 거리 D2는, 예를 들면 22mm로 설정된다.
이 상태에서, 가열 장치(200)의 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)에 각각 전류가 흐름으로써 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터 적외선이 발생된다. 발생된 적외선의 일부는, 제1의 판상 부재(224) 및 제2의 판상 부재(213)를 투과하여 기판(W) 상의 인산 수용액의 액막을 향해 조사된다. 또, 발생된 적외선의 나머지는, 제1~제3의 내측 부재(222a~222c)(도 21 참조) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)(도 21 참조)를 투과하여 기판(W) 상의 인산 수용액의 액막을 향해 조사된다. 그에 의해, 인산 수용액의 액막이 가열된다.
이 경우, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터의 복사열 및 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터 전달되는 열에 의해 제1의 판상 부재(224) 및 제1~제3의 내측 부재(222a~222c)의 온도도 상승한다. 또한, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터의 복사열 등에 의해, 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)의 온도도 상승한다.
가열 장치(200)는, 기판(W)의 상면에 근접하고 있기 때문에, 인산 수용액의 액막 등으로부터 인산 수용액의 비말이 비산하여 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)에 부착되는 일이 있다. 또, 도 23의 거리 D1의 크기나 인산 수용액의 액막의 두께에 따라서는, 제2의 판상 부재(213)의 하면이 인산 수용액에 직접 접촉하는 일이 있다.
제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)에 고온의 인산 수용액이 부착되면, 상기 부재 중의 석영 유리가 인산 수용액과 부식 반응 등을 일으켜 표면에 흐림이 발생할 우려가 있다.
본 실시형태에 따른 가열 장치(200)에서는, 도 23에 굵은 화살표로 나타낸 바와 같이, 실온의 질소 가스가 제1~제3의 측부 통로(GS1)~GS3(도 21 참조) 및 기체 통로(GS0)를 유동하여 배출 개구(291, 292, 293)(도 21 및 도 22 참조)로부터 배출된다.
실온의 질소 가스가 유동하기 때문에, 제1~제3의 측부 통로(GS1)~GS3(도 21 참조) 및 기체 통로(GS0)가 냉각된다. 이에 의해, 제1의 판상 부재(224) 및 제1~제3의 내측 부재(222a~222c) 및 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)의 열 상승이 억제된다. 이 때문에, 가령 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)에 인산 수용액의 비말이 부착되었다고 해도, 상기 부재가 인산 수용액과 반응하여 표면에 흐림이 발생하는 일은 없다.
이와 같이, 제1의 판상 부재(224) 및 제1~제3의 내측 부재(222a~222c) 및 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)에는 흐림이 발생하지 않고, 투명이 유지된다. 그 때문에, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)로부터 발해진 적외선은, 이들 부재의 방해를 받지 않고 투과하여, 기판(W) 상의 인산 수용액의 액막에 균일하게 조사된다.
또, 가열 장치(200)의 배출 개구(291~293)는 상면에서 봤을 때 기판(W)(및 그 상면에 형성되는 인산 수용액의 액막)의 외주부보다도 기판(W)의 반경 방향 외측에 위치하고 있다. 따라서, 배출 개구(291~293)로부터 배출되는 질소 가스는 인산 수용액의 액막의 상방을 통과하지 않고, 컵(112)의 바닥부의 덕트(도시하지 않음)로부터 챔버(190)의 외부로 배출된다. 따라서, 배출 개구(291~293)로부터 배출되는 질소 가스가 인산 수용액의 액막을 국소적으로 냉각하는 것이 방지되어 있다.
또한, 기판(W) 상의 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 인산 수용액에 의한 에칭 레이트는, 인산 수용액의 온도에 크게 의존하고 있다. 예를 들면 인산 수용액의 액체의 온도가 높은 개소에서는 에칭 레이트가 높아지지만, 낮은 개소에서는 에칭 레이트가 낮아진다. 따라서, 기판(W) 상의 인산 수용액의 액막이 국소적으로 냉각되면, 인산 수용액에 의한 기판(W)의 에칭 레이트의 면내 균일성이 손상될 우려가 있다.
본 가열 장치(200)에서는, 배출 개구(291, 292, 293)로부터 배출되는 질소 가스가 기판(W) 상의 인산 수용액을 국소적으로 냉각하는 것이 방지된다. 이 때문에, 가열 장치(200)로부터 배출되는 질소 가스에 기인하여 에칭 레이트의 면내 균일성이 손상될 일이 없다. 이 결과, 가열된 인산 수용액에 의한 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 균일한 에칭 처리가 가능해진다.
본 실시형태에 있어서는, 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)의 온도가 예를 들면 실온(23℃ 정도) 이상 100℃ 이하로 유지되도록, 가열 장치(200)에 공급되는 질소 가스의 온도 및 유량의 적어도 한쪽을 조정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)에 인산 수용액이 부착되어도, 제2의 판상 부재(213) 및 제1~제3의 외측 부재(212a~212c)의 표면에 흐림이 발생하는 것이 방지된다.
본 실시형태에서는, 가열 장치(200)가 기판(W)의 상방의 처리 위치에서 지지된 상태로, 기판(W)의 중심에서부터 외주부까지의 반경 방향의 영역에 적외선이 조사되도록 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)가 기판(W)의 반경 방향으로 나열된다. 그에 의해, 인산 수용액의 가열시에 적외선이 기판(W)의 중심에서부터 외주부까지의 반경 방향의 영역에 동시에 조사된다. 따라서, 기판(W)이 회전함으로써 기판(W) 상의 인산 수용액의 전체가 균일하게 가열된다.
또, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)의 각각은, 기판(W)의 외주부를 따르도록 원호형상으로 형성되어 있다. 그에 의해, 기판(W)의 둘레방향에 있어서 기판(W) 상의 인산 수용액에 균일하게 적외선이 조사된다. 그에 의해, 기판(W) 상의 인산 수용액이 둘레방향에 있어서 보다 균일하게 가열된다.
[4] 다른 실시형태
(1) 제1 및 제2의 실시형태에서는, 처리액으로서 약액인 인산 수용액이 이용되고, 인산 수용액의 인산 농도 및 실리콘 농도가 조정된다. 이것에 한정되지 않고, 처리액으로는, 기판(W)의 처리 내용에 따라 농도 조정이 필요한 다른 약액이 이용되어도 된다.
다른 약액으로는, 예를 들면 버퍼드불산(BHF), 희불산(DHF), 불산(불화수소수:HF), 염산, 황산, 질산, 아세트산, 옥살산 혹은 암모니아 물 등의 수용액, 또는 그들의 혼합 용액을 이용할 수 있다. 또, 혼합 용액으로는, 예를 들면 고온으로 가열된 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)의 혼합액(SPM), 암모니아와 과산화수소수의 혼합 용액(SC1), 또는 염산(HCl)과 과산화수소수의 혼합액(SC2)을 이용할 수 있다.
이들 약액을 이용하는 경우에 있어서도, 액 회수가 행해져 있지 않은 탱크에 있어서, 약액 중의 특정의 성분의 농도를 조정한다. 그에 의해, 약액의 정확한 농도 조정이 가능하게 된다.
(2) 상기 처리부(1)에 있어서는, 인산 수용액을 저류하기 위한 탱크로서 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)가 이용된다. 이것에 한정되지 않고, 기판 처리 장치(100)에는, 또한 다수의 탱크가 설치되어도 된다.
(3) 상기 처리부(1)에 있어서는, 기판(W)에 인산 수용액을 공급하는 처리액 노즐(3)이 설치된다. 이에 추가해, 처리부(1)에는, 기판(W)에 린스액을 공급하는 린스액 노즐이 설치되어도 되고, 기판(W)에 인산 수용액 이외의 다른 약액을 공급하는 다른 처리액 노즐이 설치되어도 된다. 그에 의해, 처리부(1)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용이 다양화한다.
또한, 린스액으로는, 예를 들면 순수, 탄산수, 오존수, 자기수, 환원수(수소수) 혹은 이온수, 또는 IPA(이소프로필알코올) 등의 유기용제를 들 수 있다.
(4) 제1 및 제2의 실시형태에서는, 실리콘 농도 조정에 있어서, 기판(W)의 처리에 이용되는 인산 수용액의 실리콘 농도가 기준 실리콘 농도가 되도록 조정된다. 이것에 한정되지 않고, 실리콘 농도 조정에서는, 인산 수용액의 실리콘 농도가, 기준 실리콘 농도를 포함하는 소정의 범위 내로 조정되어도 된다. 이 경우, 필요에 따라서 조정되는 범위를 크게 함으로써, 실리콘 농도 조정에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.
(5) 제1 및 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 가열 장치(4)로서 제3의 실시형태에 따른 가열 장치(200)가 이용되어도 된다. 이 경우, 제1 및 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)에 또한, 도 13의 SC1 공급 장치(102), 린스액 공급 장치(103) 및 질소 가스 공급 장치(106)를 설치한다. 그에 의해, 제1 및 제2의 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)에 있어서도, 제3의 실시형태와 동일한 처리를 행할 수 있다. 그 결과, 기판(W) 상의 인산 수용액이 균일하게 가열되어, 균일 또한 효율적인 처리가 가능해진다.
(6) 제3의 실시형태에서는, 가열 장치(200)가 처리 위치에 있는 상태에서, 배출 개구(291~293)가, 상면에서 봤을 때 기판(W)(및 그 상면에 형성되는 인산 수용액의 액막)의 외주부보다도 기판(W)의 반경 방향 외측에 위치한다. 그러나, 배출 개구(291~293)의 위치는, 기판(W)의 외주부보다도 약간량, 기판(W)의 반경 방향 내측에 위치하고 있어도 된다.
(7) 제3의 실시형태에서는, 케이싱(210)의 제1~제4의 측벽부(SW1~SW4) 및 바닥부(BM)를 구성하는 재료로서, 적외선을 투과하는 석영 유리가 이용된다. 이것에 한정되지 않고, 제1~제4의 측벽부(SW1~SW4) 및 바닥부(BM)를 구성하는 재료로는, 석영 유리 대신에 적외선을 투과하는 다른 유리 등의 무기물(사파이어 유리 등), 또는 수지가 이용되어도 된다.
(8) 제3의 실시형태에서는, 가열 장치(200)에 공급되는 기체로서 질소 가스가 이용된다. 이것에 한정되지 않고, 가열 장치(200)에 공급되는 기체로는, 질소 가스 대신에 아르곤 등의 다른 불활성 가스가 이용되어도 된다.
(9) 제3의 실시형태에 따른 가열 장치(200)는, 인산 수용액을 가열하기 위해서 이용된다. 이것에 한정되지 않고, 가열 장치(200)는, 고온에서의 처리가 필요로 되는 다른 약액을 가열하기 위해서 이용되어도 된다. 다른 약액으로는, 예를 들면 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)의 혼합액(SPM) 등이 있다.
[5] 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 부의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 구성 요소의 대응의 예에 대해서 설명하는데, 본 발명은 하기의 예로 한정되지 않는다.
(1) 제1 및 제2의 실시형태에 있어서는, 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 장치의 예이며, 처리액 노즐(3)이 처리액 노즐의 예이며, 처리부(1)가 처리 유닛의 예이며, 제1의 탱크(5)가 공급용 탱크의 예이며, 제2의 탱크(6)가 회수용 탱크의 예이며, 제3의 탱크(7)가 조정용 탱크의 예이며, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)가 복수의 탱크의 예이다.
또, 처리액 노즐(3)로의 인산 수용액의 공급 동작이 공급 동작의 예이며, 액 회수 동작이 회수 동작의 예이며, 인산 농도의 조정을 포함하는 실리콘 농도 조정이 조정 동작의 예이며, 제1의 공급 배관(10), 펌프(15, 24, 34), 밸브(12, 17, 21, 26, 31, 36, 41, 42, 43, 51, 52, 53), 순환 배관(16, 25, 35), 제2의 공급 배관(20), 제3의 공급 배관(40) 및 회수 배관(50)이 경로 구성부의 예이다.
또, 제1, 제2 및 제3의 탱크(5, 6, 7)가 각각 제1, 제2 및 제3의 탱크의 예이며, 도 1의 제1의 공급 배관(10), 밸브(12) 및 펌프(15)가 제1의 처리액 공급계의 예이며, 도 1의 회수 배관(50) 및 밸브(51, 52)가 청구항 3의 처리액 회수계의 예이며, 신액 공급 장치(8)가 농도 조정 장치의 예이며, 도 1의 제2의 공급 배관(20), 밸브(21, 31) 및 펌프(24, 34)가 제2의 처리액 공급계의 예이며, 도 11의 제1의 공급 배관(10), 밸브(12, 21, 31), 펌프(15, 24, 34) 및 제2의 공급 배관(20)이 처리액 공급계의 예이며, 도 11의 회수 배관(50) 및 밸브(51, 52, 53)가 청구항 5의 처리액 회수계의 예이다. 또한, 실리콘 질화막이 제1의 막의 예이며, 실리콘 산화막이 제2의 막의 예이다.
(2) 제3의 실시형태에 있어서는, 기판 처리 장치(500)가 기판 처리 장치의 예이며, 기판(W)이 기판의 예이며, 스핀 척(111)이 기판 유지 장치의 예이며, 인산 수용액 공급 장치(104) 및 인산 공급계(P3)가 약액 공급계의 예이며, 가열 장치(200)가 가열 장치의 예이며, 질소 가스 공급 장치(106) 및 질소 가스 공급계(P5)가 기체 공급계의 예이며, 제1~제4 램프 히터(HT1~HT4)가 적외선 발생기의 예이며, 제1의 판상 부재(224)가 제1의 판상 부재의 예이며, 제2의 판상 부재(213)가 제2의 판상 부재의 예이며, 기체 통로(GS0)가 기체 통로의 예이며, 배출 개구(291)가 제1의 배출 개구의 예이다.
또, 케이싱(210)이 케이싱의 예이며, 바닥부(BM)가 바닥부의 예이며, 제1의 측벽부(SW1)가 제1의 측벽부의 예이며, 제2의 측벽부(SW2)가 제2의 측벽부의 예이며, 제3의 측벽부(SW3)가 제3의 측벽부의 예이며, 제4의 측벽부(SW4)가 제4의 측벽부의 예이며, 제1의 내측 부재(222a)가 제1의 내측 부재의 예이며, 제1의 외측 부재(212a)가 제1의 외측 부재의 예이며, 제1의 측부 통로(GS1)가 제1의 측부 통로의 예이며, 제2의 내측 부재(222b)가 제2의 내측 부재의 예이며, 제2의 외측 부재(212b)가 제2의 외측 부재의 예이며, 제2의 측부 통로(GS2)가 제2의 측부 통로의 예이며, 배출 개구(292)가 제2의 배출 개구의 예이며, 제3의 내측 부재(222c)가 제3의 내측 부재의 예이며, 제3의 외측 부재(212c)가 제3의 외측 부재의 예이며, 제3의 측부 통로(GS3)가 제3의 측부 통로의 예이며, 배출 개구(293)이 제3의 배출 개구의 예이다.
(3) 청구항의 각 구성 요소로서 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 다양한 구성 요소를 이용할 수도 있다.
본 발명은, 기판의 처리에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (21)

  1. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 포함하는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 회수용 탱크 및 조정용 탱크를 포함하는 복수의 탱크와,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작이 병행하여 행해지도록 처리액의 경로를 구성하는 경로 구성부를 구비하고,
    상기 경로 구성부는,
    상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 상기 조정용 탱크로부터 상기 공급용 탱크에 공급하고, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 공급용 탱크로의 처리액의 공급 후에, 상기 조정용 탱크를 상기 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고,
    상기 제1의 탱크는 상기 공급용 탱크이며,
    상기 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 한쪽이 상기 회수용 탱크로 설정되고,
    상기 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 다른쪽이 상기 조정용 탱크로 설정되고,
    상기 경로 구성부는,
    상기 제1의 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 상기 공급 동작을 행하는 제1의 처리액 공급계와,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 제2 및 제3의 탱크 중 한쪽의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수하는 상기 회수 동작을 행하는 처리액 회수계와,
    상기 제2 및 제3의 탱크 중 다른쪽의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 상기 조정 동작을 행하는 농도 조정 장치와,
    상기 농도 조정 장치에 의한 상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 상기 다른쪽의 탱크로부터 상기 제1의 탱크에 공급하는 제2의 처리액 공급계를 포함하고,
    상기 처리액 회수계는, 상기 처리 유닛으로부터 상기 제2의 탱크로의 상기 회수 동작 및 상기 처리 유닛으로부터 상기 제3의 탱크로의 상기 회수 동작을 번갈아 행하고,
    상기 농도 조정 장치는, 상기 제3의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작 및 상기 제2의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작을 번갈아 행하는, 기판 처리 장치.
  2. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 포함하는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 회수용 탱크 및 조정용 탱크를 포함하는 복수의 탱크와,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작이 병행하여 행해지도록 처리액의 경로를 구성하는 경로 구성부를 구비하고,
    상기 경로 구성부는,
    상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 상기 조정용 탱크를 상기 공급용 탱크로 변경하고, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 공급 동작의 종료 후에, 상기 공급용 탱크를 상기 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 1개가 상기 공급용 탱크로 설정되고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 다른 어느 1개가 상기 회수용 탱크로 설정되고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 또 다른 어느 1개가 상기 조정용 탱크로 설정되고,
    상기 경로 구성부는,
    상기 공급용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 상기 공급 동작을 행하는 처리액 공급계와,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수하는 상기 회수 동작을 행하는 처리액 회수계와,
    상기 조정용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 상기 조정 동작을 행하는 농도 조정 장치를 포함하고,
    상기 처리액 공급계는, 상기 제1의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작, 상기 제3의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작, 및 상기 제2의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작을 순서대로 행하고,
    상기 처리액 회수계는, 상기 처리 유닛으로부터 상기 제2의 탱크로의 상기 회수 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 제1의 탱크로의 상기 회수 동작 및 상기 처리 유닛으로부터 상기 제3의 탱크로의 상기 회수 동작을 순서대로 행하고,
    상기 농도 조정 장치는, 상기 제3의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작, 상기 제2의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작, 및 상기 제1의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작을 순서대로 행하는, 기판 처리 장치.
  3. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 포함하는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 회수용 탱크 및 조정용 탱크를 포함하는 복수의 탱크와,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작이 병행하여 행해지도록 처리액의 경로를 구성하는 경로 구성부를 구비하고,
    상기 경로 구성부는, 상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경함과 더불어, 상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하고,
    상기 처리액 노즐은, 기판에 처리액으로서 약액을 공급하고,
    상기 처리 유닛은,
    상기 처리액 노즐로부터 기판에 약액이 공급될 때에 기판을 수평 자세로 유지함과 더불어 기판을 상하 방향의 축의 둘레에서 회전시키는 기판 유지 장치와,
    상기 처리액 노즐에 의해 기판 상에 공급된 약액을 가열하기 위한 가열 장치와,
    상기 가열 장치에 기체를 공급하는 기체 공급계를 더 포함하고,
    상기 가열 장치는,
    적외선을 발생하는 적외선 발생기와,
    상기 적외선 발생기와 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제1의 판상 부재와,
    상기 제1의 판상 부재와 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제2의 판상 부재를 포함하고,
    상기 제1의 판상 부재와 상기 제2의 판상 부재 사이에 상기 기체 공급계에 의해 기체가 공급되는 기체 통로가 형성됨과 더불어, 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 상기 기체 통로의 기체가 배출되도록 제1의 배출 개구가 설치되는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은, 제1의 재료에 의해 형성되는 제1의 막과 제2의 재료에 의해 형성되는 제2의 막을 포함하고,
    상기 처리액은, 상기 제1의 재료를 상기 제2의 재료보다도 높은 레이트로 선택적으로 에칭하는 성분을 포함하고,
    상기 조정 동작은, 상기 처리액 중의 상기 성분의 농도를 조정하는 처리를 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1의 재료는 질화 규소를 포함하고, 상기 제2의 재료는 산화 규소를 포함하고,
    상기 처리액은, 실리콘 및 인산을 포함하는 용액이며,
    상기 조정 동작은, 상기 용액 중의 실리콘의 농도를 조정하는 처리를 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치는,
    기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 갖는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 조정용 탱크 및 회수용 탱크를 포함하는 복수의 탱크를 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 병행하여 행하는 단계를 포함하고,
    상기 공급 동작, 상기 회수 동작 및 상기 조정 동작을 병행하여 행하는 단계는,
    상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계와,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 상기 조정용 탱크로부터 상기 공급용 탱크에 공급하고, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계와,
    상기 공급용 탱크로의 처리액의 공급 후에, 상기 조정용 탱크를 상기 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고,
    상기 제1의 탱크는 상기 공급용 탱크이며,
    상기 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 한쪽은 상기 회수용 탱크로 설정되고,
    상기 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 다른쪽은 상기 조정용 탱크로 설정되고,
    상기 제1의 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급함으로써 상기 공급 동작이 행해지고,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 제2 및 제3의 탱크 중 상기 한쪽의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수함으로써 상기 회수 동작이 행해지고,
    상기 제2 및 제3의 탱크 중 상기 다른쪽의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정함으로써 상기 조정 동작이 행해지고,
    상기 공급 동작, 상기 회수 동작 및 상기 조정 동작을 병행하여 행하는 단계는,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액을 상기 다른쪽의 탱크로부터 상기 제1의 탱크에 공급하는 단계와,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 제2의 탱크로의 상기 회수 동작 및 상기 처리 유닛으로부터 상기 제3의 탱크로의 상기 회수 동작을 번갈아 행하는 단계와,
    상기 제3의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작 및 상기 제2의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작을 번갈아 행하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치는,
    기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 갖는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 조정용 탱크 및 회수용 탱크를 포함하는 복수의 탱크를 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 병행하여 행하는 단계를 포함하고,
    상기 공급 동작, 상기 회수 동작 및 상기 조정 동작을 병행하여 행하는 단계는,
    상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계와,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 상기 조정용 탱크를 상기 공급용 탱크로 변경하고, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계와,
    상기 공급 동작의 종료 후에, 상기 공급용 탱크를 상기 회수용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 탱크는, 제1, 제2 및 제3의 탱크를 포함하고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 어느 1개는 상기 공급용 탱크로 설정되고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 다른 어느 1개는 상기 회수용 탱크로 설정되고,
    상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크 중 또 다른 어느 1개는 상기 조정용 탱크로 설정되고,
    상기 공급용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급함으로써 상기 공급 동작이 행해지고,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 선택적으로 처리액을 회수함으로써 상기 회수 동작이 행해지고,
    상기 조정용 탱크로 설정된 상기 제1, 제2 또는 제3의 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정함으로써 상기 조정 동작이 행해지고,
    상기 공급 동작, 상기 회수 동작 및 상기 조정 동작을 병행하여 행하는 단계는,
    상기 제1의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작, 상기 제3의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작, 및 상기 제2의 탱크로부터 상기 처리액 노즐로의 상기 공급 동작을 순서대로 행하는 단계와,
    상기 처리 유닛으로부터 상기 제2의 탱크로의 상기 회수 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 제1의 탱크로의 상기 회수 동작 및 상기 처리 유닛으로부터 상기 제3의 탱크로의 상기 회수 동작을 순서대로 행하는 단계와,
    상기 제3의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작, 상기 제2의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작, 및 상기 제1의 탱크에 있어서의 상기 조정 동작을 순서대로 행하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치는,
    기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 갖는 처리 유닛과,
    공급용 탱크, 조정용 탱크 및 회수용 탱크를 포함하는 복수의 탱크를 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 공급용 탱크로부터 상기 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 공급 동작, 상기 처리 유닛으로부터 상기 회수용 탱크에 처리액을 회수하는 회수 동작, 및 상기 조정용 탱크에 저류되는 처리액의 농도를 조정하는 조정 동작을 병행하여 행하는 단계를 포함하고,
    상기 공급 동작, 상기 회수 동작 및 상기 조정 동작을 병행하여 행하는 단계는,
    상기 회수 동작의 종료 후에, 상기 회수용 탱크를 상기 조정용 탱크로 변경하도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계와,
    상기 조정 동작의 종료 후에, 조정된 처리액이 상기 처리 유닛에 공급되도록, 처리액의 경로를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 처리 유닛은,
    상기 처리액 노즐로부터 기판에 약액이 공급될 때에 기판을 수평 자세로 유지함과 더불어 기판을 상하 방향의 축의 둘레에서 회전시키는 기판 유지 장치와,
    상기 처리액 노즐에 의해 기판 상에 공급된 약액을 가열하기 위한 가열 장치와,
    상기 가열 장치에 기체를 공급하는 기체 공급계를 더 포함하고,
    상기 가열 장치는,
    적외선을 발생하는 적외선 발생기와,
    상기 적외선 발생기와 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제1의 판상 부재와,
    상기 제1의 판상 부재와 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판 사이에 배치되고, 적외선을 투과하는 제2의 판상 부재를 포함하고,
    상기 제1의 판상 부재와 상기 제2의 판상 부재 사이에 상기 기체 공급계에 의해 기체가 공급되는 기체 통로가 형성됨과 더불어, 상기 기판 유지 장치에 의해 유지되는 기판의 외주부보다도 외방을 향해서 상기 기체 통로의 기체가 배출되도록 제1의 배출 개구가 설치되고,
    상기 공급 동작은, 상기 기판 유지 장치에 의해 기판을 회전시키면서 회전되는 기판 상에 상기 처리액 노즐로부터 약액을 공급하고, 상기 가열 장치에 의해 기판 상에 공급된 약액을 가열하고, 상기 기체 공급계에 의해 상기 가열 장치의 상기 기체 통로에 기체를 공급하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은, 제1의 재료에 의해 형성되는 제1의 막과 제2의 재료에 의해 형성되는 제2의 막을 포함하고,
    상기 처리액은, 상기 제1의 재료를 상기 제2의 재료보다도 높은 레이트로 선택적으로 에칭하는 성분을 포함하고,
    상기 조정 동작은, 상기 처리액 중의 상기 성분의 농도를 조정하는 처리를 포함하는, 기판 처리 방법.
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