KR102337608B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102337608B1
KR102337608B1 KR1020197018896A KR20197018896A KR102337608B1 KR 102337608 B1 KR102337608 B1 KR 102337608B1 KR 1020197018896 A KR1020197018896 A KR 1020197018896A KR 20197018896 A KR20197018896 A KR 20197018896A KR 102337608 B1 KR102337608 B1 KR 102337608B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molar ratio
mixed acid
water
acid
substrate
Prior art date
Application number
KR1020197018896A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190085140A (ko
Inventor
유지 야마구치
마사히로 기무라
다쿠야 기시다
신지 스기오카
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20190085140A publication Critical patent/KR20190085140A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102337608B1 publication Critical patent/KR102337608B1/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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46—Regeneration of etching compositions
    • 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • H01L21/02—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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking

Landscapes

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

Abstract

기판 처리 방법은, 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을 가열하는 혼산 가열 공정과, P/W 몰비 (혼산에 포함되는 인산의 몰수/혼산에 포함되는 물의 몰수) 를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하기 위해서, 혼산에 물을 첨가함으로써 P/W 몰비를 저하시키는 몰비 조절 공정과, 물이 첨가된 혼산을 기판에 공급함으로써 기판 상의 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상의 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.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 사용된다.
특허문헌 1 에는, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하면서 회전시키는 스핀 척과 SC1 (암모니아수, 과산화수소수, 및 순수의 혼합액) 등의 복수 성분을 포함하는 처리액을 스핀 척에 유지되어 있는 기판을 향하여 토출시키는 노즐을 구비하고 있다. 이 기판 처리 장치는, 또한 처리액에 포함되는 복수 성분의 농도를 측정하는 성분 농도 측정기와, 어느 성분의 농도가 허용 농도 범위 외인 경우에 당해 성분의 농도가 허용 농도 범위 내로 되돌아오도록 각 성분의 비율이 조정된 처리액을 사용 중의 처리액에 첨가하는 제어 장치를 구비하고 있다.
일본 특허 5448521 공보
처리액의 농도는, 처리액에 포함되는 성분의 증발이나 분해에 의해 변화한다. 처리액을 빈번하게 교환하면, 안정적인 농도의 처리액을 기판에 계속 공급할 수 있지만, 이것으로는 러닝 코스트가 대폭 증가해 버린다. 그 때문에, 통상은 처리액의 성분을 보충하여, 처리액의 농도를 안정시킨다. 그리고, 처리액의 사용을 개시하고 나서 어느 정도의 시간이 지나면, 오래된 처리액을 새로운 처리액으로 교환한다.
처리액이 수용액이라면, 요컨대 물 이외의 성분이 1 개뿐이면, 성분 농도의 안정화는 용이하지만, 처리액이 물 이외의 2 종류 이상의 성분을 포함하는 경우에는, 성분 농도의 안정화가 어렵다. 이것은, 어느 성분의 농도를 변화시키면, 다른 성분의 농도도 변화해 버리기 때문이다. 따라서, 통상은 특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 모든 성분의 농도를 안정시키는 것이 아니라, 특정 성분의 농도를 안정시킨다.
기판의 표층에서 노출되는 박막을 에칭액으로 에칭하는 경우, 동일한 기판에 있어서의 에칭량의 최대치 및 최소치를 기준 범위 내로 포함시킴과 함께, 에칭의 면내 균일성을 높일 필요가 있다. 아울러, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 기준 범위 내로 포함시킬 필요도 있다. 후자의 요구를 만족시키기 위해서, 에칭액이 교환될 때까지의 전기간에 걸쳐서 에칭레이트 (단위시간당 에칭량) 를 안정시키는 것은 중요하다.
본 발명자들의 연구에 의하면, 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼산으로 기판 상의 금속막을 에칭하는 에칭 처리에 있어서, 혼산에 있어서의 물의 농도를 안정시키면, 금속막의 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있어, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있는 것을 알았다. 또한, 물의 농도를 안정시키는 것이 아니라, 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 안정시키면, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 더욱 저감시킬 수 있는 것을 알았다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을, 금속막이 노출된 기판에 공급함으로써, 상기 금속막을 에칭하는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판에 공급되기 전에 상기 혼산을 가열하는 혼산 가열 공정과, 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가함으로써, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과, 상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급함으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 구성에 의하면, 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산이 가열된다. 이로써, 혼산에 포함되는 질산 및 물이 증발하여, 이들의 농도가 저하된다. 혼산에 포함되는 인산도 다소는 증발하지만, 질산 및 물보다 비점이 높기 때문에, 인산의 증발량은, 질산 및 질산보다 적다. 따라서, 혼산에 포함되는 물의 몰수가 감소하는 한편, 혼산에 포함되는 인산의 몰수가 증가한다. 그 때문에, 혼산이 가열되고 있는 동안은, P/W 몰비 (혼산에 포함되는 인산의 몰수/혼산에 포함되는 물의 몰수) 가 계속 오른다.
물 등의 증발에 의해 P/W 몰비가 상승하면, 혼산에 물이 첨가된다. 이로써, 물의 몰수가 증가한다. 인산의 몰수가 거의 변하지 않는 한편, 물의 몰수가 증가하므로, 물의 보충에 의해 P/W 몰비가 저하된다. 이로써, P/W 몰비가, 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지된다. 그리고, P/W 몰비가 관리된 혼산이 기판에 공급되어, 기판의 표층에서 노출되는 금속막이 안정적인 에칭레이트로 에칭된다.
각각의 시기에 처리되는 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시키기 위해서, 에칭액이 교환될 때까지의 전기간에 걸쳐서 에칭레이트를 안정시키는 것은 중요하다. 본 발명자들의 연구에 의하면, P/W 몰비를 안정시키면, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 작게 할 수 있는 것을 알았다. 전술한 바와 같이, P/W 몰비를 안정시킴으로써, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 작게 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이 상기 기판 처리 방법에 추가되어도 된다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도 검출 공정과, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출된 검출치에 기초하여, 상기 P/W 몰비를 계산하는 몰비 계산 공정과, 상기 몰비 계산 공정에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 상기 몰비 하한치를 초과하고, 상기 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정하는 몰비 판정 공정을 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 혼산에 있어서의 인산의 농도와 혼산에 있어서의 물의 농도가 검출되고, 이들에 기초하여 P/W 몰비가 계산된다. 그 후, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이인지의 여부가 판정된다. P/W 몰비가 몰비 상한치 이상인 경우, 혼산에 물이 첨가되어, 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 P/W 몰비가 저하된다. 이와 같이, P/W 몰비 자체를 감시하므로, P/W 몰비를 고정밀도로 관리할 수 있어, 에칭레이트의 변동량을 저감시킬 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도 검출 공정을 추가로 포함하고, 상기 물보충 공정은, 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가함으로써, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출되는 물의 농도를, 시간의 경과에 수반하여 증가하는 물농도 목표치에 가깝게 하여, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 물농도 제어 공정을 포함한다.
혼산의 온도가 일정하게 조절되고 있는 동안, 물 등의 성분액의 보충이나 혼입이 없으면, 혼산에 있어서의 인산의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 상승한다. 이것과는 반대로, 성분액의 보충 등이 없으면, 혼산에 있어서의 물의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 저하된다. 이 경우, P/W 몰비 자체를 감시하지 않아도, 인산 및 물의 적어도 일방의 농도를 감시하면, P/W 몰비를 간접적으로 감시할 수 있다.
이 구성에 의하면, 혼산에 있어서의 물의 농도가 검출된다. 이로써, P/W 몰비를 간접적으로 감시할 수 있다. 또한, 검출된 물의 농도는, 물농도 목표치에 가까워진다. 물농도 목표치는, 시간의 경과에 수반하여 단계적 또는 연속적으로 증가하도록 설정되어 있다. 이것은, 혼산이 가열되고 있는 동안은 질산 등의 물 이외의 성분도 증발하므로, 물의 농도를 일정하게 유지하였다고 해도, P/W 몰비가 계속 상승하기 때문이다. 또한, 물농도 목표치의 증가 방법은, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 따라서, 혼산에 있어서의 물의 농도를 물농도 목표치에 가깝게 함으로써 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다.
상기 물보충 공정은, 지정 시간에 지정량의 물을 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 첨가함으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 정시 정량 물보충 공정을 포함한다.
전술한 바와 같이, 혼산의 온도가 일정하게 조절되고 있는 동안, 물 등의 성분액의 보충이나 혼입이 없으면, 혼산에 있어서의 인산의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 상승하고, 혼산에 있어서의 물의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 저하된다. 이 경우, 어느 시간에 있어서의 인산 및 물의 농도 등을 실제로 측정하지 않아도, 이들을 예상할 수 있다. 따라서, 어느 시간에 있어서의 P/W 몰비도 예상할 수 있다.
이 구성에 의하면, 물을 혼산에 첨가하는 시간과 첨가되는 물의 양이 기판 처리 장치의 제어 장치에 미리 기억되어 있다. 물은, 지정 시간에 지정량으로 자동적으로 혼산에 첨가된다. 지정량은, 지정 시간에 있어서의 P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 혹은, 지정 시간은, 지정량의 물을 혼산에 첨가하면, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 이로써, 물의 농도 등을 실제로 측정하지 않고, 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다.
상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화를 허용하면서, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 공정이다. 상기 몰비 조절 공정은, 인산 및 물의 적어도 일방에 추가하여, 질산 등의 다른 성분의 농도의 변화를 허용하면서, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 공정이어도 된다.
이 구성에 의하면, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되는 한편, 혼산에 있어서의 인산의 농도와 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화가 허용된다. 바꾸어 말하면, P/W 몰비를 안정시켜 두면, 인산 및 물의 농도가 다소 변동되었다고 해도, 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 혼산에 있어서의 인산 및 물의 농도를 엄밀하게 관리하지 않고, 복수 장의 기판간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방을 검출하는 성분 농도 검출 공정을 추가로 포함하고, 상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산으로의 물의 공급을 금지하면서, 상기 혼산을 가열함으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 하한치 이하의 값으로부터 상기 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 상승시키는 물보충 금지 공정을 추가로 포함한다.
어떠한 원인으로 과잉량의 물이 혼산에 보충되면, 혼산에 있어서의 물의 농도가 과도하게 상승하여, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되어 버린다. 배치식의 기판 처리 장치에서는, 물로 젖은 기판이 혼산에 침지되어, 혼산에 물이 혼입되는 경우가 있다. 이 경우, 기판에 부착되어 있는 물의 양이 많으면, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되어 버린다. P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 된 것은, 혼산에 있어서의 물의 농도를 포함하는 판정 정보에 기초하여 판정된다.
이 구성에 의하면, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되면, 혼산에 대한 물의 보충 및 혼입이 일시적으로 금지된다. 이 상태로 혼산이 가열된다. 이로써, 혼산에 포함되는 물 등이 증발하여, 물의 농도가 저하된다. 그에 수반하여, P/W 몰비가 상승한다. 그리고, P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하면, 물의 보충 및 혼입의 금지가 해제된다. 이와 같이 하여, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지된다.
상기 혼산은, 아세트산을 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 인산, 질산, 및 물에 추가하여 아세트산을 포함하는 혼산이, 기판에 공급된다. 질산에 의한 금속막의 산화에 의해 발생한 수소 가스는, 기판의 표면의 일부에 남아, 질산에 의한 금속막의 산화를 억제한다. 따라서, 수소 가스가 기판의 표면에 있으면, 에칭의 균일성이 저하된다. 아세트산은, 기판으로부터의 수소 가스의 박리를 촉진시키고, 결과적으로 질산에 의한 금속막의 산화를 촉진시킨다. 이로써, 에칭의 균일성의 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 물보충 공정은, 상기 기판으로의 상기 혼산의 공급이 이루어지지 않은 기간만, 물을 상기 혼산에 첨가함으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는, 비처리중 물보충 공정을 포함한다.
이 구성에 의하면, 혼산이 기판에 공급되지 않은 비공급 기간만, 물이 혼산에 첨가된다. 물을 혼산에 첨가하면, 혼산의 균일성이 일시적으로 저하된다. 따라서, 기판으로의 혼산의 공급이 이루어지지 않은 공급 기간에 물의 보충을 금지함으로써, 이와 같은 혼산이 기판에 공급되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을 가열하는 히터와, 상기 혼산에 첨가되는 물을 토출시키는 물토출구와, 상기 혼산을 토출시킴으로써, 금속막이 노출된 기판에 상기 혼산을 공급하여, 상기 금속막을 에칭하는 혼산 토출구와 기판 처리 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 제어 장치는, 상기 기판에 공급되기 전에, 상기 히터에 상기 혼산을 가열시키는 혼산 가열 공정과, 상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과, 상기 혼산 토출구에 상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급시킴으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이 상기 기판 처리 장치에 추가되어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도계와, 상기 성분 농도계의 검출치에 기초하여, 상기 P/W 몰비를 계산하는 몰비 계산부와, 상기 몰비 계산부에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 상기 몰비 하한치를 초과하고, 상기 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정하는 몰비 판정부를 추가로 구비한다.
상기 제어 장치는, 상기 성분 농도계에 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출시키는 성분 농도 검출 공정과, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출된 검출치에 기초하여, 상기 몰비 계산부에 상기 P/W 몰비를 계산시키는 몰비 계산 공정과, 상기 몰비 계산 공정에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 상기 몰비 하한치를 초과하고, 상기 몰비 상한치 미만인지의 여부를, 상기 몰비 판정부에 판정시키는 몰비 판정 공정을 추가로 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도계를 추가로 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 성분 농도계에 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출시키는 성분 농도 검출 공정을 추가로 실행하고, 상기 물보충 공정은, 상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출되는 물의 농도를, 시간의 경과에 수반하여 증가하는 물농도 목표치에 가깝게 하여, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 물농도 제어 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 물보충 공정은, 지정 시간에 지정량의 물을 상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 첨가시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 정시 정량 물보충 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화를 허용하면서, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 공정이다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방을 검출하는 성분 농도계를 추가로 구비하고, 상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산으로의 물의 공급을 금지하면서, 상기 히터에 상기 혼산을 가열시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 하한치 이하의 값으로부터 상기 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 상승시키는 물보충 금지 공정을 추가로 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 혼산은, 아세트산을 추가로 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 물보충 공정은, 상기 기판으로의 상기 혼산의 공급이 이루어지지 않은 기간만, 상기 물토출구에 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는, 비처리중 물보충 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 2 는 제 2 약액 처리조의 연직 단면과 혼산을 순환시키는 순환 시스템과 혼산의 성분액을 보충하는 보충 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4 는 제어 장치의 기능 블록을 나타내는 블록도이다.
도 5 는 기판 처리 장치에 의해 실시되는 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.
도 6 은 혼산에 의해 텅스텐이 에칭되는 메커니즘을 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
도 7 은 혼산에 포함되는 각 성분 (인산, 아세트산, 질산, 및 물) 의 농도와, 물의 몰수를 기준으로 한 각 성분의 몰수를 나타내는 표이다.
도 8 은 P/W 몰비를 안정시키는 제어의 일례에 대하여 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9A 는 P/W 몰비의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9B 는 P/W 몰비의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 P/W 몰비의 시간적 변화와 혼산에 있어서의 물의 농도의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 P/W 몰비의 시간적 변화와 물을 혼산에 첨가하는 시간과 첨가되는 물의 양을 나타내는 그래프이다.
도 12 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 13 은 제어 장치의 기능 블록을 나타내는 블록도이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 처리하는 배치식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 수용하는 캐리어 (C) 가 반송되는 로드 포트 (LP) 와, 로드 포트 (LP) 로부터 반송된 기판 (W) 을 약액이나 린스액 등의 처리액으로 처리하는 처리 유닛 (2) 과, 로드 포트 (LP) 와 처리 유닛 (2) 의 사이에서 기판 (W) 을 반송하는 복수의 반송 로봇과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다.
처리 유닛 (2) 은, 복수 장의 기판 (W) 이 침지되는 제 1 약액을 저류하는 제 1 약액 처리조 (4) 와, 복수 장의 기판 (W) 이 침지되는 제 1 린스액을 저류하는 제 1 린스 처리조 (5) 와, 복수 장의 기판 (W) 이 침지되는 제 2 약액을 저류하는 제 2 약액 처리조 (6) 와, 복수 장의 기판 (W) 이 침지되는 제 2 린스액을 저류하는 제 2 린스 처리조 (7) 를 포함한다. 처리 유닛 (2) 은, 추가로 복수 장의 기판 (W) 을 건조시키는 건조 처리조 (8) 를 포함한다.
제 1 약액은, 예를 들어 SC1 또는 불산이다. 제 2 약액은, 예를 들어 인산, 아세트산, 질산, 및 물의 혼합액인 혼산이다. 제 1 린스액 및 제 2 린스액은, 예를 들어 순수 (탈이온수 : Deionized water) 이다. 제 1 약액은, SC1 및 불산 이외의 약액이어도 된다. 마찬가지로, 제 1 린스액 및 제 2 린스액은, 순수 이외의 린스액이어도 된다. 제 1 린스액 및 제 2 린스액은, 서로 상이한 종류의 린스액이어도 된다.
복수의 반송 로봇은, 로드 포트 (LP) 와 처리 유닛 (2) 의 사이에서 캐리어 (C) 를 반송하고, 복수의 캐리어 (C) 를 수용하는 캐리어 반송 장치 (9) 와, 캐리어 반송 장치 (9) 에 유지되어 있는 캐리어 (C) 에 대하여 복수 장의 기판 (W) 의 반입 및 반출을 실시하여, 수평인 자세와 연직인 자세의 사이에서 기판 (W) 의 자세를 변경하는 자세 변환 로봇 (10) 을 포함한다. 자세 변환 로봇 (10) 은, 복수의 캐리어 (C) 로부터 꺼낸 복수 장의 기판 (W) 으로 1 개의 배치를 형성하는 배치 조립 동작과, 1 개의 배치에 포함되는 복수 장의 기판 (W) 을 복수의 캐리어 (C) 에 수용하는 배치 해제 동작을 실시한다.
복수의 반송 로봇은, 또한 자세 변환 로봇 (10) 과 처리 유닛 (2) 의 사이에서 복수 장의 기판 (W) 을 반송하는 주반송 로봇 (11) 과, 주반송 로봇 (11) 과 처리 유닛 (2) 의 사이에서 복수 장의 기판 (W) 을 반송하는 복수의 부반송 로봇 (12) 을 포함한다. 복수의 부반송 로봇 (12) 은, 제 1 약액 처리조 (4) 와 제 1 린스 처리조 (5) 의 사이에서 복수 장의 기판 (W) 을 반송하는 제 1 부반송 로봇 (12A) 과, 제 2 약액 처리조 (6) 와 제 2 린스 처리조 (7) 의 사이에서 복수 장의 기판 (W) 을 반송하는 제 2 부반송 로봇 (12B) 을 포함한다.
주반송 로봇 (11) 은, 복수 장 (예를 들어 50 장) 의 기판 (W) 으로 이루어지는 1 배치의 기판 (W) 을 자세 변환 로봇 (10) 으로부터 받는다. 주반송 로봇 (11) 은, 자세 변환 로봇 (10) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 1 부반송 로봇 (12A) 및 제 2 부반송 로봇 (12B) 에 건네주고, 제 1 부반송 로봇 (12A) 및 제 2 부반송 로봇 (12B) 에 유지되어 있는 1 배치의 기판 (W) 을 받는다. 주반송 로봇 (11) 은, 다시 1 배치의 기판 (W) 을 건조 처리조 (8) 에 반송한다.
제 1 부반송 로봇 (12A) 은, 주반송 로봇 (11) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 1 약액 처리조 (4) 와 제 1 린스 처리조 (5) 의 사이에서 반송하고, 제 1 약액 처리조 (4) 내의 제 1 약액 또는 제 1 린스 처리조 (5) 내의 제 1 린스액에 침지시킨다. 마찬가지로, 제 2 부반송 로봇 (12B) 은, 주반송 로봇 (11) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 2 약액 처리조 (6) 와 제 2 린스 처리조 (7) 의 사이에서 반송하고, 제 2 약액 처리조 (6) 내의 제 2 약액 또는 제 2 린스 처리조 (7) 내의 제 2 린스액에 침지시킨다.
도 2 는 제 2 약액 처리조 (6) 의 연직 단면과 혼산을 순환시키는 순환 시스템 (21) 과 혼산의 성분액을 보충하는 보충 시스템 (31) 을 나타내는 단면도이다. 도시는 하지 않지만, 제 1 약액 처리조 (4), 제 1 린스 처리조 (5), 및 제 2 린스 처리조 (7) 에 대해서도, 제 2 약액 처리조 (6) 와 동일한 구성을 구비하고 있다.
제 2 약액 처리조 (6) 는, 인산, 아세트산, 질산, 및 물의 혼합액인 혼산을 저류하는 혼산 저류 용기의 일례인 내조 (16) 와, 내조 (16) 로부터 넘친 혼산을 저류하는 외조 (15) 를 포함한다. 기판 처리 장치 (1) 는, 제 2 약액 처리조 (6) 내의 혼산을 가열하면서 순환시키는 순환 시스템 (21) 과, 혼산의 성분액을 보충함으로써 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 조정하는 보충 시스템 (31) 을 포함한다.
순환 시스템 (21) 은, 내조 (16) 내에 배치된 혼산 토출구 (22a) 로부터 혼산을 토출시킴으로써, 혼산을 내조 (16) 내에 공급함과 함께, 내조 (16) 내의 혼산 중에 상승류를 형성하는 혼산 노즐 (22) 을 포함한다. 순환 시스템 (21) 은, 또한 외조 (15) 내의 혼산을 혼산 노즐 (22) 로 안내하는 순환 배관 (23) 과, 순환 배관 (23) 내의 혼산을 혼산 노즐 (22) 쪽으로 보내는 순환 펌프 (26) 와, 순환 배관 (23) 내를 흐르는 혼산을 실온 (예를 들어 20 ∼ 30 ℃) 보다 높은 온도에서 가열하는 히터 (25) 와, 순환 배관 (23) 내를 흐르는 혼산으로부터 이물질을 제거하는 필터 (24) 를 포함한다.
혼산은, 내조 (16), 외조 (15), 혼산 노즐 (22), 및 순환 배관 (23) 에 의해 형성된 순환로를 순환한다. 그 사이에, 혼산이 히터 (25) 에 의해 가열된다. 이로써, 내조 (16) 내의 혼산이, 실온보다 높은 일정한 온도로 유지된다. 순환 펌프 (26) 는, 항상 순환 배관 (23) 내의 혼산을 보낸다. 순환 배관 (23) 은, 외조 (15) 로부터 하류로 연장되는 상류 배관 (23u) 과, 상류 배관 (23u) 으로부터 분기된 복수의 하류 배관 (23d) 을 포함한다. 혼산 노즐 (22) 의 혼산 토출구 (22a) 는, 순환 배관 (23) 으로부터 공급된 혼산을 내조 (16) 내에서 토출시킨다. 이로써, 내조 (16) 내의 혼산의 양이 증가하여, 혼산의 일부가 내조 (16) 로부터 넘친다.
부반송 로봇 (12) 은, 복수 장의 기판 (W) 을 연직인 자세로 유지하는 복수의 홀더 (14) 와, 홀더 (14) 에 유지되어 있는 복수 장의 기판 (W) 이 내조 (16) 내의 혼산으로부터 상방으로 떨어진 상위치와, 홀더 (14) 에 유지되어 있는 복수 장의 기판 (W) 이 내조 (16) 내의 혼산에 침지되는 하위치 (도 2 에 나타내는 위치) 의 사이에서 복수의 홀더 (14) 를 연직으로 승강시키는 리프터 (13) 를 포함한다. 홀더 (14) 에 유지되어 있는 복수 장의 기판 (W) 은, 내조 (16) 의 상단부에 형성된 개구부를 통해서 내조 (16) 안으로 들어와, 내조 (16) 의 개구부를 통해서 내조 (16) 의 밖으로 나온다.
보충 시스템 (31) 은, 물토출구 (32a) 로부터 순수를 토출시키는 물보충 노즐 (32) 과, 물보충 노즐 (32) 로 순수를 안내하는 물배관 (33) 과, 물배관 (33) 을 개폐함으로써 물보충 노즐 (32) 에 대한 순수의 공급을 제어하는 개폐 밸브 (34) 와, 물배관 (33) 으로부터 물보충 노즐 (32) 에 공급되는 순수의 유량을 변경하는 유량 조정 밸브 (35) 와, 물배관 (33) 으로부터 물보충 노즐 (32) 에 공급되는 순수의 유량을 검출하는 유량계 (36) 를 포함한다. 유량계 (36) 대신에 또는 추가하여, 일정량의 액체를 송출하는 정량 펌프가, 물배관 (33) 에 개장 (介裝) 되어 있어도 된다.
물보충 노즐 (32) 은, 내조 (16), 외조 (15), 혼산 노즐 (22), 및 순환 배관 (23) 에 의해 형성된 순환로의 어느 위치에서 혼산에 순수를 첨가한다. 도 2 는, 물보충 노즐 (32) 의 물토출구 (32a) 가 외조 (15) 의 상방에 위치하고 있고, 물토출구 (32a) 로부터 토출된 순수가 외조 (15) 내의 혼산에 공급되는 예를 나타내고 있다. 순환로 상의 위치라면, 물보충 노즐 (32) 로부터 토출된 순수가 최초로 공급되는 위치는, 외조 (15) 이외의 위치여도 된다. 예를 들어, 물보충 노즐 (32) 이 순환 배관 (23) 에 접속되어 있어도 된다.
보충 시스템 (31) 은, 혼산에 포함되는 각 성분의 농도를 검출하는 성분 농도계 (37) 를 포함한다. 성분 농도계 (37) 는, 예를 들어 혼산에 포함되는 모든 성분의 농도를 검출한다. 제어 장치 (3) 는, 성분 농도계 (37) 의 검출치에 기초하여 유량 조정 밸브 (35) 의 개도를 설정함으로써, 적절한 양의 순수를 혼산에 첨가한다. 물보충 노즐 (32) 로부터 외조 (15) 에 공급된 순수는, 외조 (15) 로부터 순환 배관 (23) 으로 흐르고, 순환 배관 (23) 으로부터 혼산 노즐 (22) 로 흐른다. 이 사이에, 순수가, 사용 중인 혼산에 섞여 혼산 중에 균일하게 분산된다.
도 3 은 기판 처리 장치 (1) 의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4 는 제어 장치 (3) 의 기능 블록을 나타내는 블록도이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 컴퓨터 본체 (3a) 와, 컴퓨터 본체 (3a) 에 접속된 주변 장치 (3b) 를 포함한다. 컴퓨터 본체 (3a) 는, 각종 명령을 실행하는 CPU41 (central processing unit : 중앙 처리 장치) 과, 정보를 기억하는 주기억 장치 (42) 를 포함한다. 주변 장치 (3b) 는, 프로그램 (P) 등의 정보를 기억하는 보조 기억 장치 (43) 와, 리무버블 미디어 (M) 로부터 정보를 판독하는 판독 장치 (44) 와, 호스트 컴퓨터 (HC) 등의 제어 장치 (3) 이외의 장치와 통신하는 통신 장치 (45) 를 포함한다.
제어 장치 (3) 는, 입력 장치 (48) 및 표시 장치 (46) 에 접속되어 있다. 입력 장치 (48) 는, 유저나 메인터넌스 담당자 등의 조작자가 기판 처리 장치 (1) 에 정보를 입력할 때에 조작된다. 정보는, 표시 장치 (46) 의 화면에 표시된다. 입력 장치 (48) 는, 키보드, 포인팅 디바이스, 및 터치 패널의 어느 것이어도 되고, 이들 이외의 장치여도 된다. 입력 장치 (48) 및 표시 장치 (46) 를 겸하는 터치 패널 디스플레이가 기판 처리 장치 (1) 에 형성되어 있어도 된다.
CPU41 은, 보조 기억 장치 (43) 에 기억된 프로그램 (P) 을 실행한다. 보조 기억 장치 (43) 내의 프로그램 (P) 은, 제어 장치 (3) 에 미리 인스톨된 것이어도 되고, 판독 장치 (44) 를 통해서 리무버블 미디어 (M) 로부터 보조 기억 장치 (43) 에 보내진 것이어도 되고, 호스트 컴퓨터 (HC) 등의 외부 장치로부터 통신 장치 (45) 를 통해서 보조 기억 장치 (43) 에 보내진 것이어도 된다.
보조 기억 장치 (43) 및 리무버블 미디어 (M) 는, 전력이 공급되고 있지 않아도 기억을 유지하는 불휘발성 메모리이다. 보조 기억 장치 (43) 는, 예를 들어 하드 디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치이다. 리무버블 미디어 (M) 는, 예를 들어 콤팩트 디스크 등의 광 디스크 또는 메모리 카드 등의 반도체 메모리이다. 리무버블 미디어 (M) 는, 프로그램 (P) 이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 일례이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, P/W 몰비 (혼산에 포함되는 인산의 몰수/혼산에 포함되는 물의 몰수) 를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절부 (51) 를 포함한다. 몰비 조절부 (51) 는, 제어 장치 (3) 에 인스톨된 프로그램 (P) 을 CPU41 이 실행함으로써 실현되는 기능 블록이다. 몰비 조절부 (51) 는, 성분 농도계 (37) 의 검출치에 기초하여 P/W 몰비를 계산하는 몰비 계산부 (52) 와, 몰비 계산부 (52) 로 계산된 P/W 몰비가, 몰비 하한치를 초과하고, 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정하는 몰비 판정부 (53) 를 포함한다.
몰비 조절부 (51) 는, 또한 P/W 몰비가 몰비 상한치 이상이라고 몰비 판정부 (53) 가 판정했을 때에, 보충 시스템 (31) 에 물을 혼산에 첨가시키는 물보충부 (54) 와, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하라고 몰비 판정부 (53) 가 판정했을 때에, 보충 시스템 (31) 및 부반송 로봇 (12) 에 혼산으로의 물의 공급을 일시적으로 금지시키는 물보충 금지부 (55) 를 포함한다. 물보충부 (54) 는, 예를 들어 혼산이 기판 (W) 에 공급되고 있지 않을 때, 요컨대 기판 (W) 이 혼산에 침지되어 있지 않을 때에, 보충 시스템 (31) 에 물을 혼산에 첨가시키는 비처리중 물보충부이다.
제어 장치 (3) 는, 호스트 컴퓨터 (HC) 에 의해 지정된 레시피에 따라서 기판 (W) 이 처리되도록 기판 처리 장치 (1) 를 제어한다. 보조 기억 장치 (43) 는, 복수의 레시피를 기억하고 있다. 레시피는, 기판 (W) 의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서를 규정하는 정보이다. 복수의 레시피는, 기판 (W) 의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서의 적어도 하나에 있어서 서로 상이하다. 이하의 각 공정은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다. 바꾸어 말하면, 제어 장치 (3) 는, 이하의 각 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
도 5 는 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실시되는 기판 (W) 의 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다. 이하에서는, 도 1, 도 2, 및 도 5 를 참조한다. 또 이하에서는, 금속막의 일례인 텅스텐의 박막 (도 6 참조) 이 표층에서 노출된 기판 (W) 에, 인산, 아세트산, 질산, 및 물의 혼합액인 혼산을 공급하여, 텅스텐의 박막을 에칭하는 에칭 처리에 대하여 설명한다.
주반송 로봇 (11) 은, 복수 장의 기판 (W) 으로 이루어지는 1 배치의 기판 (W) 을 자세 변환 로봇 (10) 으로부터 받는다. 주반송 로봇 (11) 은, 자세 변환 로봇 (10) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 1 부반송 로봇 (12A) 에 반송하고, 제 1 부반송 로봇 (12A) 에 건네준다. 제 1 부반송 로봇 (12A) 은, 주반송 로봇 (11) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 1 약액 처리조 (4) 내의 제 1 약액에 침지시키고 (도 5 의 스텝 S1), 그 후, 제 1 린스 처리조 (5) 내의 제 1 린스액에 침지시킨다 (도 5 의 스텝 S2). 그 후, 제 1 부반송 로봇 (12A) 은, 1 배치의 기판 (W) 을 주반송 로봇 (11) 에 건네준다.
주반송 로봇 (11) 은, 제 1 부반송 로봇 (12A) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 2 부반송 로봇 (12B) 에 건네준다. 제 2 부반송 로봇 (12B) 은, 주반송 로봇 (11) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 제 2 약액 처리조 (6) 내의 제 2 약액, 요컨대 혼산에 침지시키고 (도 5 의 스텝 S3), 그 후, 제 2 린스 처리조 (7) 내의 제 2 린스액에 침지시킨다 (도 5 의 스텝 S4). 그 후, 제 2 부반송 로봇 (12B) 은, 1 배치의 기판 (W) 을 주반송 로봇 (11) 에 건네준다. 주반송 로봇 (11) 은, 제 2 부반송 로봇 (12B) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 을 건조 처리조 (8) 에 반송한다.
건조 처리조 (8) 는, 주반송 로봇 (11) 에 의해 반송된 1 배치의 기판 (W) 을 감압 건조 등의 건조 방법으로 건조시킨다 (도 5 의 스텝 S5). 그 후, 주반송 로봇 (11) 은, 1 배치의 기판 (W) 을 자세 변환 로봇 (10) 에 건네준다. 자세 변환 로봇 (10) 은, 주반송 로봇 (11) 으로부터 받은 1 배치의 기판 (W) 의 자세를 연직인 자세로부터 수평인 자세로 변경하고, 그 후, 1 배치의 기판 (W) 을 캐리어 반송 장치 (9) 에 유지되어 있는 복수의 캐리어 (C) 에 수용한다. 이 일련의 동작이 반복됨으로써, 기판 처리 장치 (1) 에 반송된 복수 장의 기판 (W) 이 처리된다.
도 6 은 혼산에 의해 텅스텐이 에칭되는 메커니즘을 설명하기 위한 기판 (W) 의 단면도이다. 도 6 에 있어서 동그라미로 둘러싸인 숫자는, 이하에서 설명하는 현상의 번호에 대응하고 있다. 예를 들어, 도 6 중의 동그라미로 둘러싸인 1 은, 이하에서 설명하는 현상 1 에 대응하고 있다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 혼산에는, 인산 (H3PO4), 아세트산 (CH3COOH), 질산 (HNO3), 물 (H2O) 이 포함되어 있다. 질산은, 텅스텐 (W) 을 산화시킨다 (현상 1). 이로써, 텅스텐 화합물 (W(NO3)x) 과 수소 가스 (H2) 가 생성된다 (현상 2).
질산에 의한 텅스텐의 산화에 의해 발생한 텅스텐 화합물 (W(NO3)x) 은, 인산 수용액 (인산＋물) 에 의해 에칭되고, 인산 수용액에 용해된다 (현상 3). 이 에칭은, 혼산의 가열에 의해 촉진된다 (현상 4). 따라서, 혼산의 가열은, 텅스텐의 에칭에 간접적으로 기여하고 있다.
한편, 질산에 의한 텅스텐의 산화에 의해 발생한 수소 가스는, 기판 (W) 의 표면의 일부에 남아, 질산에 의한 텅스텐의 산화를 억제한다 (현상 5). 따라서, 수소 가스가 기판 (W) 의 표면에 있으면, 에칭의 균일성이 저하된다. 아세트산은, 기판 (W) 으로부터의 수소 가스의 박리를 촉진시키고, 결과적으로 질산에 의한 텅스텐의 산화를 촉진시킨다 (현상 6). 기판 (W) 상의 혼산의 흐름도, 기판 (W) 으로부터의 수소 가스의 박리를 촉진시킨다 (현상 7). 이로써, 에칭의 균일성의 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
인산, 아세트산, 질산, 및 물을 포함하는 혼산을 가열하면서 순환시키면, 각 성분의 증발 등에 의해 텅스텐의 에칭레이트가 시간의 경과에 수반하여 저하된다. 본 발명자들은, 에칭레이트의 저하량을 감소시키기 위한 연구를 실시하였다. 그 결과, 혼산에 있어서의 질산 및 아세트산의 농도의 변동은, 에칭레이트의 변동에 대한 영향이 작은 것을 알았다. 따라서, 인산 및 물의 양방 또는 일방이, 에칭레이트의 변동에 대하여 큰 영향을 주고 있는 것을 알았다.
본 발명자들의 연구에 의하면, 혼산에 있어서의 물의 농도를 안정시키면, 텅스텐의 에칭레이트의 감소를 억제할 수 있는 것을 알았다. 또한, 혼산에 있어서의 물의 농도를 안정시키는 것이 아니라, P/W 몰비 (인산의 몰 농도/물의 몰 농도) 를 안정시키면, 텅스텐의 에칭레이트의 감소를 더욱 억제할 수 있는 것을 알았다. P/W 몰비의 허용 변동량, 요컨대 몰비 상한과 몰비 하한치의 차이는, 예를 들어 0.01 ∼ 0.05, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.03 이다.
도 7 은 혼산에 포함되는 각 성분 (인산, 아세트산, 질산, 및 물) 의 농도와, 물의 몰수를 기준으로 한 각 성분의 몰수를 나타내는 표이다.
도 7 중의 NO. 2 ∼ 4 는, 모두 혼산의 온도를 조정하면서, 혼산의 교환 시기까지 혼산을 순환시켰을 때의 계산치를 나타내고 있다. 도 7 중의 NO. 3 은, 혼산에 있어서의 물의 농도를 안정시키는 점에서 NO. 2 와 상이하다. 도 7 중의 NO. 4 는, P/W 몰비를 안정시키는 점에서 NO. 3 과 상이하다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, NO. 4 의 인산의 농도는, NO. 1 의 새로운 인산의 농도와는 상이하다. 마찬가지로, NO. 3 의 인산의 농도는, NO. 1 의 새로운 인산의 농도와는 상이하다. 새로운 인산의 농도에 대한 변화량은, NO. 3 보다 NO. 4 가 크다. 그럼에도 불구하고, 텅스텐의 에칭레이트의 변동량은, NO. 4 가 작다는 결과가 얻어졌다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, NO. 4 의 인산의 몰비는, NO. 2 의 인산의 몰비, 요컨대 물의 농도의 안정화도 P/W 몰비의 안정화도 실시하지 않았을 때의 인산의 몰비와는 상이하기는 하지만, NO. 4 의 인산의 농도는, NO. 2 의 인산의 농도와 동등하다. NO. 2 와 NO. 4 는, 인산의 농도가 서로 동등함에도 불구하고, 에칭레이트의 변동량은, NO. 4 가 작다는 결과가 얻어졌다.
이상으로부터, 혼산에 포함되는 각 성분 (인산, 아세트산, 질산, 및 물) 의 농도가 다소 변동되었다고 해도, P/W 몰비를 안정시키면, 물의 농도를 안정시켰을 경우보다 텅스텐의 에칭레이트의 변동량을 줄일 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 기판 (W) 에 대한 혼산의 공급 시간이 일정하면, 혼산이 교환될 때까지의 전기간에 걸쳐서 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 텅스텐의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있다.
이하에서는, P/W 몰비를 안정시키는 제어의 일례에 대하여 설명한다.
도 8 은 P/W 몰비를 안정시키는 제어의 일례에 대하여 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 9A 및 도 9B 는 P/W 몰비의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다. 이하의 각 공정은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다.
제어 장치 (3) 는, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이에 있는지의 여부를 감시하고 있다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, P/W 몰비가 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S11). P/W 몰비가 몰비 상한치 미만이면 (도 8 의 스텝 S11 에서 Yes), 제어 장치 (3) 는, P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하였는지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S12). P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하였으면 (도 8 의 스텝 S12 에서 Yes), 제어 장치 (3) 는, 소정 시간이 경과한 후에, 다시 P/W 몰비가 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S11 로 되돌아온다).
인산, 아세트산, 질산, 및 물의 비점은, 각각 213 ℃, 118 ℃, 82.6 ℃, 100 ℃ 이다. 혼산의 온도를 조절하면서 혼산을 순환시키면, 혼산에 포함되는 아세트산, 질산, 및 물이 증발한다. 혼산에 포함되는 인산도 다소는 증발하지만, 다른 성분과 비교해서 증발량이 적기 때문에, 혼산에 포함되는 인산의 양은 대부분 변하지 않다. 그 때문에, 물의 몰수는, 시간의 경과에 수반하여 저하되어 가는 한편, 인산의 몰수는, 시간의 경과에 수반하여 상승해 간다. 따라서, 물 등의 다른 성분액이 혼산에 추가되지 않으면, P/W 몰비는, 시간의 경과에 수반하여 상승해 간다.
P/W 몰비가 몰비 상한치 이상인 경우 (도 8 의 스텝 S11 에서 No), 제어 장치 (3) 는, 제 2 약액 처리조 (6) 내의 혼산에 기판 (W) 이 침지되었는지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S13). 기판 (W) 이 침지된 경우 (도 8 의 스텝 S13 에서 Yes), 제어 장치 (3) 는, 소정 시간이 경과한 후에, 다시 제 2 약액 처리조 (6) 내의 혼산에 기판 (W) 이 침지되었는지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S13). 기판 (W) 이 침지되지 않은 경우 (도 8 의 스텝 S13 에서 No), 요컨대 제 2 약액 처리조 (6) 에 기판 (W) 이 없는 경우, 제어 장치 (3) 는, 개폐 밸브 (34) (도 2 참조) 를 열고, 물보충 노즐 (32) 에 물을 토출시켜, P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 저하시킨다 (도 8 의 스텝 S14). 그 후, 제어 장치 (3) 는, 다시 P/W 몰비가 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S11 로 되돌아온다).
도 9A 에 나타내는 바와 같이, P/W 몰비가 몰비 상한치에 도달하면, 물이 혼산에 첨가되어, P/W 몰비가 저하된다. 물의 추가량이 적정하면, P/W 몰비는, 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 감소한다. 물의 추가에 의해 P/W 몰비가 조절된 후에는, 아세트산, 질산, 및 물의 증발에 의해, 다시 P/W 몰비가 몰비 상한치까지 상승한다. P/W 몰비는, 통상 이와 같은 변동을 반복한다.
도 9B 는 P/W 몰비가 몰비 하한치 이하까지 저하되었을 때의 예를 나타내고 있다. 전술한 기판 (W) 의 처리의 일례에서는, 기판 (W) 은, 제 1 린스 처리조 (5) 로부터 제 2 약액 처리조 (6) 에 반송된다. 그 때문에, 순수가 부착된 기판 (W) 이 제 2 약액 처리조 (6) 내의 혼산에 침지되고, 제 1 린스 처리조 (5) 내의 순수가 제 2 약액 처리조 (6) 에 혼입된다. 도 9B 에서는 순수가 혼산에 복수 회 혼입되는 예를 나타내고 있다. 혼산에 혼입되는 순수가 많으면, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하까지 저하되어 버리는 경우가 있다.
P/W 몰비가 몰비 하한치 이하인 경우 (도 8 의 스텝 S12 에서 No), 제어 장치 (3) 는, 제 2 약액 처리조 (6) 내의 혼산에 기판 (W) 을 침지시키는 신규 투입의 금지를 실행하고 (도 8 의 스텝 S15), 제 2 약액 처리조 (6) 에 이상이 발생한 것을 알리는 경보를 경보 장치 (47) (도 4 참조) 에 발생시킨다 (도 8 의 스텝 S16). 신규 투입이 금지되면, 제 1 린스 처리조 (5) 로부터 제 2 약액 처리조 (6) 로의 순수의 혼입이 발생하지 않기 때문에, 혼산의 각 성분의 증발에 의해 P/W 몰비가 상승해 간다.
제어 장치 (3) 는, 신규 투입을 금지하고 나서 소정 시간이 경과한 후, P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하였는지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S17). P/W 몰비가 몰비 하한치 이하이면 (도 8 의 스텝 S17 에서 No), 제어 장치 (3) 는, 소정 시간이 경과한 후, 다시 P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하였는지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S17).
P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하였으면 (도 8 의 스텝 S17 에서 Yes), 제어 장치 (3) 는, 신규 투입의 금지를 해제하고 (도 8 의 스텝 S18), 경보 장치 (47) 에 경보의 발생을 정지시킨다 (도 8 의 스텝 S19). 그 후, 제어 장치 (3) 는, 다시 P/W 몰비가 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정한다 (도 8 의 스텝 S11 로 되돌아온다).
이상과 같이 본 실시형태에서는, 물 등의 증발에 의해 P/W 몰비가 상승하면, 혼산에 물이 첨가된다. 이로써, 물의 몰수가 증가한다. 인산의 몰수가 대부분 변하지 않는 한편, 물의 몰수가 증가하므로, 물의 보충에 의해 P/W 몰비가 저하된다. 이로써, P/W 몰비가, 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지된다. 그리고, P/W 몰비가 관리된 혼산이 기판 (W) 에 공급되고, 금속막의 일례인 텅스텐의 박막이 안정적인 에칭레이트로 에칭된다.
각각의 시기에 처리되는 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시키기 위해서, 에칭액이 교환될 때까지의 전기간에 걸쳐서 에칭레이트를 안정시키는 것은 중요하다. 본 발명자들의 연구에 의하면, P/W 몰비를 안정시키면, 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 에칭량의 편차를 작게 할 수 있는 것을 알았다. 전술한 바와 같이, P/W 몰비를 안정시킴으로써, 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 에칭량의 편차를 작게 할 수 있다.
본 실시형태에서는, 혼산에 있어서의 인산의 농도와 혼산에 있어서의 물의 농도가 검출되고, 이들에 기초하여 P/W 몰비가 계산된다. 예를 들어, 성분 농도계 (37) 에 의해 인산과 물의 질량비 (예. 인산의 질량 농도 : 물의 질량 농도 = 75 ％ : 15 ％) 가 검출된다. 그리고, 몰비 계산부 (52) 에 의해 인산과 물의 질량비가 각 성분의 분자량으로 나눠지고, P/W 몰비 (예를 들어, (75 ％ / 98) : (15 ％ / 18) = (0.92 : 1)) 가 계산된다.
그 후, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이인지의 여부가 판정된다. P/W 몰비가 몰비 상한치 이상인 경우, 혼산에 물이 첨가되어, 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 P/W 몰비가 저하된다. 이와 같이, P/W 몰비 자체를 감시하므로, P/W 몰비를 고정밀도로 관리할 수 있어, 에칭레이트의 변동량을 저감시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되는 한편, 혼산에 있어서의 인산의 농도와 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화가 허용된다. 바꾸어 말하면, P/W 몰비를 안정시켜 두면, 인산 및 물의 농도가 다소 변동되었다고 해도, 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 혼산에 있어서의 인산 및 물의 농도를 엄밀하게 관리하지 않고, 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있다.
어떠한 원인으로 과잉량의 물이 혼산에 보충되면, 혼산에 있어서의 물의 농도가 과도하게 상승하여, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되어 버린다. 배치식의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 물로 젖은 기판 (W) 이 혼산에 침지되어, 혼산에 물이 혼입되는 경우가 있다. 이 경우, 기판 (W) 에 부착되어 있는 물의 양이 많으면, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되어 버린다. P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 된 것은, 혼산에 있어서의 물의 농도를 포함하는 판정 정보에 기초하여 판정된다.
본 실시형태에서는, P/W 몰비가 몰비 하한치 이하로 되면, 혼산에 대한 물의 보충 및 혼입이 일시적으로 금지된다. 이 상태로 혼산이 가열된다. 이로써, 혼산에 포함되는 물 등이 증발하여, 물의 농도가 저하된다. 그에 수반하여, P/W 몰비가 상승한다. 그리고, P/W 몰비가 몰비 하한치를 초과하면, 물의 보충 및 혼입의 금지가 해제된다. 이와 같이 하여, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지된다.
본 실시형태에서는, 인산, 질산, 및 물에 추가하여 아세트산을 포함하는 혼산이, 기판 (W) 에 공급된다. 질산에 의한 금속막의 산화에 의해 발생한 수소 가스는, 기판 (W) 의 표면의 일부에 남아, 질산에 의한 금속막의 산화를 억제한다. 따라서, 수소 가스가 기판 (W) 의 표면에 있으면, 에칭의 균일성이 저하된다. 아세트산은, 기판 (W) 으로부터의 수소 가스의 박리를 촉진시키고, 결과적으로 질산에 의한 금속막의 산화를 촉진시킨다. 이로써, 에칭의 균일성의 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 혼산이 기판 (W) 에 공급되고 있지 않은 비공급 기간만, 물이 혼산에 첨가된다. 물을 혼산에 첨가하면, 혼산의 균일성이 일시적으로 저하된다. 따라서, 기판 (W) 으로의 혼산의 공급이 이루어지고 있는 공급 기간에 물의 보충을 금지함으로써, 이와 같은 혼산이 기판 (W) 에 공급되는 것을 방지할 수 있다.
제 2 실시형태
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 P/W 몰비의 시간적 변화와 혼산에 있어서의 물의 농도의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다. 이하에서는, 도 4 및 도 10 을 참조한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에서는, 몰비 조절부 (51) 는, 몰비 계산부 (52) 및 몰비 판정부 (53) 대신에 또는 추가하여, 혼산에 있어서의 물의 농도를 제어하는 물농도 제어부 (56) 를 포함한다.
물농도 제어부 (56) 는, 성분 농도계 (37) 의 검출치에 기초하여 물보충 노즐 (32) (도 2 참조) 로부터 토출되는 물의 양을 변경하는 피드백 제어를 실시한다. 이로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 혼산에 있어서의 물의 농도가, 시간의 경과에 수반하여 연속적으로 증가하는 물농도 목표치에 가까워진다. 물농도 목표치는, 보조 기억 장치 (43) 에 기억되어 있다.
혼산의 온도가 일정하게 조절되고 있는 동안, 물 등의 성분액의 보충이나 혼입이 없으면, 혼산에 있어서의 인산의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 상승한다. 이것과는 반대로, 성분액의 보충 등이 없으면, 혼산에 있어서의 물의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 저하된다. 이 경우, P/W 몰비 자체를 감시하지 않아도, 인산 및 물의 적어도 일방의 농도를 감시하면, P/W 몰비를 간접적으로 감시할 수 있다.
본 실시형태에서는, 혼산에 있어서의 물의 농도가 검출된다. 이로써, P/W 몰비를 간접적으로 감시할 수 있다. 또한, 검출된 물의 농도는, 물농도 목표치에 가까워진다. 물농도 목표치는, 시간의 경과에 수반하여 증가하도록 설정되어 있다. 이것은, 혼산이 가열되고 있는 동안은 질산 등의 물 이외의 성분도 증발하므로, 물의 농도를 일정하게 유지하였다고 해도, P/W 몰비가 계속 상승하기 때문이다. 또한, 물농도 목표치의 증가 방법은, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 따라서, 혼산에 있어서의 물의 농도를 물농도 목표치에 가깝게 함으로써, 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다.
제 3 실시형태
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 P/W 몰비의 시간적 변화와 물을 혼산에 첨가하는 시간과 첨가되는 물의 양을 나타내는 그래프이다. 이하에서는 도 4 및 도 11 을 참조한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에서는, 몰비 조절부 (51) 는, 몰비 계산부 (52) 및 몰비 판정부 (53) 대신에 또는 추가하여, 지정 시간에 지정량의 물을 혼산에 첨가하는 정시 정량 물보충부 (57) 를 포함한다. 제 3 실시형태에서는, 성분 농도계 (37) (도 2 참조) 가 생략되어도 된다.
지정 시간 및 지정량은, 보조 기억 장치 (43) 에 기억되어 있다. 지정 시간 및 지정량은, 레시피에 포함되어 있어도 되고, 호스트 컴퓨터 (HC) 또는 조작자에 의해 제어 장치 (3) 에 입력되어도 된다. 도 11 은 복수의 지정 시간에 물이 혼산에 첨가되는 예를 나타내고 있다. 이 경우, 지정량, 요컨대 혼산에 첨가되는 물의 양은, 시간의 경과에 수반하여 연속적으로 또는 단계적으로 증가하고 있어도 되고, 일정해도 된다.
혼산의 온도가 일정하게 조절되고 있는 동안, 물 등의 성분액의 보충이나 혼입이 없으면, 혼산에 있어서의 인산의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 상승하고, 혼산에 있어서의 물의 농도 및 몰수는, 통상 대체로 일정한 비율로 계속 저하된다. 이 경우, 어느 시간에 있어서의 인산 및 물의 농도 등을 실제로 측정하지 않아도, 이들을 예상할 수 있다. 따라서, 어느 시간에 있어서의 P/W 몰비도 예상할 수 있다.
본 실시형태에서는, 순수가, 지정 시간에 지정량으로 자동적으로 혼산에 첨가된다. 지정량은, 지정 시간에 있어서의 P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 혹은, 지정 시간은, 지정량의 물을 혼산에 첨가하면, P/W 몰비가 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지되도록 설정되어 있다. 이로써, 물의 농도 등을 실제로 측정하지 않고, 에칭레이트의 변동을 억제할 수 있다.
제 4 실시형태
도 12 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 전술한 도 1 ∼ 도 11 에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 는 기판 (W) 을 한 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 의 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 을 수평으로 유지하면서 기판 (W) 의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척 (61) 과, 스핀 척 (61) 에 유지되어 있는 기판 (W) 을 향하여 린스액을 토출시키는 린스액 노즐 (62) 과, 스핀 척 (61) 에 유지되어 있는 기판 (W) 을 향하여 혼산 토출구 (22a) 로부터 혼산을 토출시키는 혼산 노즐 (22) 을 포함한다.
린스액 노즐 (62) 은, 린스액 밸브 (64) 가 개장된 린스액 배관 (63) 에 접속되어 있다. 처리 유닛 (2) 은, 린스액 노즐 (62) 로부터 토출된 린스액이 기판 (W) 에 공급되는 처리 위치와 린스액 노즐 (62) 이 평면에서 보아 기판 (W) 으로부터 떨어진 퇴피 위치의 사이에서 린스액 노즐 (62) 을 수평으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 구비하고 있어도 된다.
린스액 밸브 (64) 가 열리면, 린스액이, 린스액 배관 (63) 으로부터 린스액 노즐 (62) 에 공급되고, 린스액 노즐 (62) 로부터 토출된다. 린스액은, 예를 들어 순수이다. 린스액은, 순수에 한정하지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수의 어느 것이어도 된다.
혼산 노즐 (22) 은, 토출 밸브 (66) 가 개장된 공급 배관 (65) 에 접속되어 있다. 혼산 노즐 (22) 에 대한 약액의 공급 및 공급 정지는, 토출 밸브 (66) 에 의해 전환된다. 처리 유닛 (2) 은, 혼산 노즐 (22) 로부터 토출된 약액이 기판 (W) 의 상면에 공급되는 처리 위치와 혼산 노즐 (22) 이 평면에서 보아 기판 (W) 으로부터 떨어진 퇴피 위치의 사이에서 혼산 노즐 (22) 을 수평으로 이동시키는 노즐 이동 유닛 (67) 을 포함한다.
순환 시스템 (21) 은, 제 2 약액 처리조 (6) (도 2 참조) 대신에, 혼산 저류 용기의 다른 예인 탱크 (68) 를 포함한다. 탱크 (68) 내의 혼산은, 순환 배관 (23) 및 탱크 (68) 에 의해 형성된 순환로를 순환한다. 혼산 노즐 (22) 로 혼산을 안내하는 공급 배관 (65) 은, 순환 배관 (23) 에 접속되어 있다. 물보충 노즐 (32) 의 물토출구 (32a) 로부터 토출된 순수는, 예를 들어 탱크 (68) 의 내부에 공급된다. 이로써, P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지할 수 있어, 복수 장의 기판 (W) 간에 있어서의 에칭량의 편차를 저감시킬 수 있다.
다른 실시형태
본 발명은, 전술한 실시형태의 내용에 한정되는 것이 아니고, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 혼산에 의해 에칭되는 금속막은, 텅스텐의 박막에 한정하지 않고, 알루미늄 등의 다른 금속의 박막이어도 된다.
혼산에 포함되는 아세트산은, 주로 에칭의 면내 균일성을 높일 뿐이므로, 면내 균일성의 저하가 허용되는 것이면, 아세트산이 혼산에 포함되어 있지 않아도 된다.
물에 추가하여 또는 대신하여 질산 등의 다른 성분액을 혼산에 첨가해도 된다. 이 경우, P/W 몰비를 안정시킬 뿐만 아니라, 혼산에 포함되는 각 성분의 농도를 안정시켜도 된다.
혼산에 대한 물의 보충은, 혼산이 기판 (W) 에 공급되고 있는 공급 기간에만 행해져도 되고, 공급 기간과 비공급 기간의 양방에서 행해져도 된다.
P/W 질량비, 요컨대 혼산에 있어서의 물의 질량 농도에 대한 혼산에 있어서의 인산의 질량 농도의 비율을 안정시키면, P/W 몰비를 안정시키게 되기 때문에, P/W 질량비를 질량비 상한치 (후술하는 농도비 상한치와 동일한 의미) 와 질량비 하한치 (후술하는 농도비 하한치와 동일한 의미) 의 사이로 유지해도 된다.
이 제어는, 예를 들어 도 13 에 나타내는 제어 장치 (103) 에 의해 실현할 수 있다. 도 13 은 제어 장치 (103) 의 기능 블록도를 나타내는 블록도이다. 농도비 조절부 (151), 농도비 계산부 (152), 농도비 판정부 (153), 물보충부 (154), 및 물보충 금지부 (155) 는, 도 3 에 나타내는 컴퓨터 본체 (3a) 나 주변 장치 (3b) 등의 하드 구성을 구비하는 제어 장치 (103) 에 의해 실현된다.
제어 장치 (103) 에서는, 농도비 계산부 (152) 에 의해, P/W 질량 농도비 (성분 농도계 (37) 로부터 출력되는 인산의 질량 농도와 물의 질량 농도의 비율) 가 P/W 질량비로서 계산된다. 보조 기억 장치 (143) 는, 농도비 상한치 (도 4 를 사용하여 앞에 서술한 몰비 상한치를 질량 농도치로 환산한 값) 를 농도비 상한치로서 기억하고 있다. 마찬가지로, 보조 기억 장치 (143) 는, 농도비 하한치 (도 4 를 사용하여 앞에 서술한 몰비 하한치를 질량 농도치로 환산한 값) 를 기억하고 있다.
농도비 판정부 (153) 는, 농도비 계산부 (152) 가 계산한 P/W 질량 농도비가, 농도비 상한치와 농도비 하한치의 사이에 있는지를, 도 8 을 사용하여 앞에 서술한 처리 플로우와 동일한 처리 플로우에 따라서 판정한다. P/W 질량 농도비가 농도비 상한치와 농도비 하한치의 사이에 없는 경우에는, 도 8 을 사용하여 앞에 서술한 처리 플로우와 동일한 처리 플로우에 따라서, 물보충부 (154) 에 의한 물보충 (도 8 에 있어서의 스텝 S14) 이나 물보충 금지부 (155) 에 의한 알람 발생 (도 8 에 있어서의 스텝 S16) 등의 제어가 실행된다.
제 1 실시형태에 있어서, 제 1 약액 처리조 (4) 및 제 1 린스 처리조 (5) 가 생략되어도 된다.
제 4 실시형태에 있어서, 혼산을 순환시키지 않고 기판에 공급해도 된다.
전술한 모든 구성의 두 개 이상이 조합되어 있어도 된다. 전술한 모든 공정의 두 개 이상이 조합되어 있어도 된다.
이 출원은, 2017년 3월 27일에 일본국 특허청에 제출된 특허출원 2017-061394호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부하는 청구범위에만 한정된다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 처리 유닛
3 : 제어 장치
4 : 제 1 약액 처리조
5 : 제 1 린스 처리조
6 : 제 2 약액 처리조
7 : 제 2 린스 처리조
8 : 건조 처리조
12 : 부반송 로봇
13 : 리프터
14 : 홀더
15 : 외조
16 : 내조
21 : 순환 시스템
22 : 혼산 노즐
22a : 혼산 토출구
23 : 순환 배관
23u : 상류 배관
23d : 하류 배관
24 : 필터
25 : 히터
26 : 순환 펌프
31 : 보충 시스템
32 : 물보충 노즐
32a : 물토출구
33 : 물배관
34 : 개폐 밸브
35 : 유량 조정 밸브
36 : 유량계
37 : 성분 농도계
65 : 공급 배관
66 : 토출 밸브
68 : 탱크
W : 기판

Claims (16)

  1. 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을, 금속막이 노출된 기판에 공급함으로써, 상기 금속막을 에칭하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 혼산이 상기 기판에 공급되기 전에 상기 혼산을 가열하는 혼산 가열 공정과,
    상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도 검출 공정과,
    상기 성분 농도 검출 공정에서 검출된 검출치에 기초하여, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 계산하는 몰비 계산 공정과,
    상기 몰비 계산 공정에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 몰비 하한치를 초과하고, 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정하는 몰비 판정 공정과,
    상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가함으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과,
    상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급함으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 포함하고,
    상기 물보충 공정은, 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가함으로써, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출되는 물의 농도를, 시간의 경과에 수반하여 증가하는 물농도 목표치에 가깝게 하여, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 물농도 제어 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을, 금속막이 노출된 기판에 공급함으로써, 상기 금속막을 에칭하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 혼산을 순환시키는 순환 공정과,
    상기 혼산이 상기 기판에 공급되기 전에, 상기 혼산을 순환시키면서 상기 혼산을 가열하는 혼산 가열 공정과,
    상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가함으로써, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과,
    상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급함으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 물보충 공정은, 지정 시간에 지정량의 물을 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 첨가함으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 정시 정량 물보충 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화를 허용하면서, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 공정인, 기판 처리 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산으로의 물의 공급을 금지하면서, 상기 혼산을 가열함으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 하한치 이하의 값으로부터 상기 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 상승시키는 물보충 금지 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 혼산은, 아세트산을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 물보충 공정은, 상기 기판으로의 상기 혼산의 공급이 이루어지지 않은 기간만, 물을 상기 혼산에 첨가함으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는, 비처리중 물보충 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산을 가열하는 히터와,
    상기 혼산에 첨가되는 물을 토출시키는 물토출구와,
    상기 혼산을 토출시킴으로써, 금속막이 노출된 기판에 상기 혼산을 공급하여, 상기 금속막을 에칭하는 혼산 토출구와,
    상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출하는 성분 농도계와,
    상기 성분 농도계의 검출치에 기초하여, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 계산하는 몰비 계산부와,
    상기 몰비 계산부에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 몰비 하한치를 초과하고, 몰비 상한치 미만인지의 여부를 판정하는 몰비 판정부와,
    제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 혼산이 상기 기판에 공급되기 전에, 상기 히터에 상기 혼산을 가열시키는 혼산 가열 공정과,
    상기 성분 농도계에 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도를 검출시키는 성분 농도 검출 공정과,
    상기 성분 농도 검출 공정에서 검출된 검출치에 기초하여, 상기 몰비 계산부에 상기 P/W 몰비를 계산시키는 몰비 계산 공정과,
    상기 몰비 계산 공정에서 계산된 상기 P/W 몰비가, 상기 몰비 하한치를 초과하고, 상기 몰비 상한치 미만인지의 여부를, 상기 몰비 판정부에 판정시키는 몰비 판정 공정과,
    상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과,
    상기 혼산 토출구에 상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급시킴으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 실행하고,
    상기 물보충 공정은, 상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 성분 농도 검출 공정에서 검출되는 물의 농도를, 시간의 경과에 수반하여 증가하는 물농도 목표치에 가깝게 하여, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 물농도 제어 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판을 인산, 질산, 및 물을 포함하는 혼합액인 혼산으로 처리하는 처리조와,
    상기 혼산을 가열하는 히터와,
    상기 혼산에 첨가되는 물을 토출시키는 물토출구와,
    상기 혼산을 토출시킴으로써, 금속막이 노출된 상기 기판에 상기 혼산을 공급하여, 상기 금속막을 에칭하는 혼산 토출구와,
    상기 처리조의 상기 혼산을, 상기 혼산 토출구로 순환시키는 순환 배관과,
    제어 장치를 구비하고,
    상기 히터는 상기 순환 배관에 개삽 (介揷) 되고,
    상기 제어 장치는,
    상기 혼산이 상기 기판에 공급되기 전에, 상기 히터에 상기 혼산을 가열시키는 혼산 가열 공정과,
    상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 혼산에 포함되는 물의 몰수에 대한 상기 혼산에 포함되는 인산의 몰수의 비율을 나타내는 P/W 몰비를 저하시키는 물보충 공정을 포함하고, 상기 P/W 몰비를 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이로 유지하는 몰비 조절 공정과,
    상기 혼산 토출구에 상기 물보충 공정에서 물이 첨가된 상기 혼산을 상기 기판에 공급시킴으로써, 상기 기판 상의 상기 금속막을 에칭하는 에칭 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 순환 배관은, 상기 처리조의 외조와 상기 혼산 토출구를 연통하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물보충 공정은, 지정 시간에 지정량의 물을 상기 물토출구에 상기 혼산 가열 공정에서 가열된 상기 혼산에 첨가시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는, 정시 정량 물보충 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산에 있어서의 인산의 농도와 상기 혼산에 있어서의 물의 농도의 적어도 일방의 변화를 허용하면서, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 상한치와 상기 몰비 하한치의 사이로 유지하는 공정인, 기판 처리 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰비 조절 공정은, 상기 혼산으로의 물의 공급을 금지하면서, 상기 히터에 상기 혼산을 가열시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 상기 몰비 하한치 이하의 값으로부터 상기 몰비 상한치와 몰비 하한치의 사이의 값까지 상승시키는 물보충 금지 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼산은, 아세트산을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물보충 공정은, 상기 기판으로의 상기 혼산의 공급이 이루어지지 않은 기간만, 상기 물토출구에 상기 혼산에 물을 첨가시킴으로써, 상기 P/W 몰비를 저하시키는, 비처리중 물보충 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 삭제
KR1020197018896A 2017-03-27 2018-02-22 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 KR102337608B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-061394 2017-03-27
JP2017061394A JP6850650B2 (ja) 2017-03-27 2017-03-27 基板処理方法および基板処理装置
PCT/JP2018/006407 WO2018180054A1 (ja) 2017-03-27 2018-02-22 基板処理方法および基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190085140A KR20190085140A (ko) 2019-07-17
KR102337608B1 true KR102337608B1 (ko) 2021-12-08

Family

ID=63675528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197018896A KR102337608B1 (ko) 2017-03-27 2018-02-22 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6850650B2 (ko)
KR (1) KR102337608B1 (ko)
CN (1) CN110383429B (ko)
TW (1) TWI667706B (ko)
WO (1) WO2018180054A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240129190A (ko) * 2022-01-04 2024-08-27 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009266893A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Hirama Rika Kenkyusho:Kk エッチング液調合装置及びエッチング液濃度測定装置
JP2016108659A (ja) 2014-11-27 2016-06-20 三菱瓦斯化学株式会社 液体組成物およびこれを用いたエッチング方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651914B2 (ja) * 1989-07-07 1994-07-06 キヤノン株式会社 薄膜エッチング装置
JP3492901B2 (ja) * 1997-12-03 2004-02-03 大日本スクリーン製造株式会社 基板の表面処理方法および表面処理装置
US6162370A (en) * 1998-08-28 2000-12-19 Ashland Inc. Composition and method for selectively etching a silicon nitride film
JP4001575B2 (ja) * 2002-12-26 2007-10-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP2013168563A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置及びそのための処理液濃度判定方法
JP6061378B2 (ja) * 2012-11-05 2017-01-18 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP5854230B2 (ja) * 2012-12-13 2016-02-09 栗田工業株式会社 基板洗浄液および基板洗浄方法
WO2014151778A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Tel Fsi, Inc Processing system and method for providing a heated etching solution
JP2015070080A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法、エッチング装置および記憶媒体
JP2015195270A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置
JP6499414B2 (ja) * 2014-09-30 2019-04-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009266893A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Hirama Rika Kenkyusho:Kk エッチング液調合装置及びエッチング液濃度測定装置
JP2016108659A (ja) 2014-11-27 2016-06-20 三菱瓦斯化学株式会社 液体組成物およびこれを用いたエッチング方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110383429B (zh) 2023-06-09
JP2018164034A (ja) 2018-10-18
KR20190085140A (ko) 2019-07-17
TW201836004A (zh) 2018-10-01
TWI667706B (zh) 2019-08-01
CN110383429A (zh) 2019-10-25
JP6850650B2 (ja) 2021-03-31
WO2018180054A1 (ja) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101505266B1 (ko) 기판 처리용 약액 생성 방법, 기판 처리용 약액 생성 유닛, 및 기판 처리 시스템
JP6087063B2 (ja) エッチング方法、エッチング装置および記憶媒体
US10928732B2 (en) Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and storage medium
JP2001023952A (ja) エッチング方法及びエッチング装置
KR102513202B1 (ko) 기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법 및 기판 액처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체
US10832924B2 (en) Substrate treating device and substrate treating method
US10458010B2 (en) Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and storage medium
JP6732546B2 (ja) 基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体
JP2018133558A (ja) 基板液処理装置
CN107871690B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
KR20200105755A (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체
KR102337608B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2008306089A (ja) 浸漬式洗浄装置
JP2018142695A (ja) 基板液処理装置
WO2019082662A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN111640661B (zh) 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
JP7413113B2 (ja) 処理液温調方法、基板処理方法、処理液温調装置、及び、基板処理システム
KR20160148798A (ko) 약액 공급 장치, 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법
JP2020087985A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2020198357A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN117637530A (zh) 基片处理装置和基片处理方法
CN116889994A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
CN117637531A (zh) 基片处理装置和基片处理方法
JP5501671B2 (ja) 処理装置及び処理方法
KR20010036331A (ko) 반도체 웨이퍼 식각장비의 약액농도조절장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant