KR20060064066A - 액 처리 장치 및 액 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

처리조(1) 내의 반도체 웨이퍼(W)의 좌우 양측에 각각, 복수의 처리액 공급 노즐(10)을 다른 높이에 설치한다. 각 노즐(10)의 토출구는 반도체 웨이퍼(W)를 향하고 있다. 미리 정해진 순서에 따라서, 선택된 하나 또는 복수의 노즐(10)로부터 처리액이 토출된다. 약액 처리를 하는 경우, 예컨대, 맨 처음에 최하단의 노즐(10)로부터 약액의 토출이 이루어지고, 그 후, 약액을 토출하는 노즐(10)을 순차 상측으로 위치를 바꿔간다. 처리조(1) 내의 약액을 린스액으로 치환하면서 린스 처리를 하는 경우에는 예컨대, 맨 처음에 최하단의 노즐(10)로부터 린스액의 토출이 이루어지고, 그 후, 모든 노즐(10)로부터 린스액을 토출한다. 이에 따라, 액 처리의 효율 및 균일성이 향상된다.

Description

액 처리 장치 및 액 처리 방법{LIQUID TREATMENT DEVICE AND LIQUID TREATMENT METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼 및 LCD용 유리 기판 등의 피처리체에 처리액을 공급하여 처리를 실시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 장치의 제조 공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼 혹은 LCD용 유리 기판 등의 피처리체에, 약액 혹은 린스액 등의 처리액이 저류된 처리조에 침지한 상태로 처리액을 처리조 내에 공급하면서 에칭 처리 혹은 세정 처리 등의 액 처리가 이루어지고 있다.
JP10-229065A에는 피처리체를 수용하는 처리조의 대향하는 코너부에 배치된 처리액 토출구로부터 교대로 처리액을 토출하는 액 처리 장치가 개시되어 있다. 우선, 한 쪽의 코너부에 배치된 처리액 토출구로부터 처리액이 토출된다. 그렇게 하면 처리조 내에 처리액의 대류가 생겨, 파티클은 대류를 타고 흘러, 처리조로부터 오버플로우하는 처리액을 타고 배출된다. 이 때, 처리조 내에 유속이 느린 처리액의 체류 부분이 생겨, 거기에는 파티클의 체류가 생길 수 있다. 파티클의 체류가 생기기 전에, 한 쪽의 코너부의 처리액 토출구로부터의 처리액의 토출을 정지하는 동시에 다른 쪽의 코너부의 처리액 토출구로부터 처리액의 토출을 시작한다. 이 때, 다른 쪽의 토출구로부터의 처리액의 토출에 기인하여 처리조 내에 새롭게 생긴 대류가, 한 쪽의 토출구로부터의 처리액의 토출에 기인하여 처리조 내에 생기고 있었던 대류와 충돌하고, 이에 따라 생긴 처리액의 난류에 의해 체류 부분의 처리액을 이동시킨다. 이동한 처리액은 새롭게 생긴 대류를 타고 흘러, 처리조로부터 오버플로우하는 처리액을 타고 배출된다. 이와 같이 하여 정기적으로 체류 부분을 소실시킴으로써, 피처리체에 파티클이 재부착되는 것을 방지하면서 액 처리가 이루어진다.
그러나, 체류는 정해진 장소에 생기며, 그 장소에는 충분히 높은 유속으로 처리액이 흐르는 일은 없다. 또한, 처리액은 직접 피처리체로 향해 토출되고 있지 않다. 이 때문에, 처리가 불균일하게 될 가능성이 있으며, 또한, 이 문제는 액 처리가 에칭 처리인 경우에 현저하게 된다.
JP6-204201A에는 피처리체를 수용하는 처리조 내에 약액을 공급하여 약액 처리를 한 후, 처리조 내에 린스액을 공급하여 린스 처리를 하는 액 처리 장치가 개시되어 있다. 처리액은 처리조 바닥부에 마련된 2개의 공급 노즐로부터 처리조 내에 공급된다. 약액 처리를 한 후, 공급 노즐로부터 린스액을 공급하여 처리조 내의 약액을 오버플로우시킴으로써, 처리조 내의 약액이 린스액으로 치환되어, 린스 처리가 계속해서 이루어진다.
JP6-204201A의 장치에 있어서, 린스액을 대유량으로 공급하면, 처리조 내에 생기는 상승 액류에 의해, 홀더로부터 피처리체가 부상할 우려가 있다. 이 때문에, 린스액의 유량을 제한하지 않을 수 없어, 약액에서 린스액으로의 신속한 치환 이 곤란하게 된다. 이것은 작업 처리량의 저하 및 약액 처리의 균일성의 저하라는 문제를 생기게 한다.
본 발명의 목적은 피처리체의 균일한 액 처리를 가능하게 하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 피처리체의 균일한 약액 처리를 가능하게 하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 약액 처리를 한 후에 처리조 내의 약액을 신속하게 린스액으로 치환하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 피처리체에 액 처리를 실시하기 위한 액 처리 장치에 있어서, 처리액 및 피처리체를 수용할 수 있는 처리조와, 상기 처리조 내의 피처리체의 측방에서 다른 높이에 배치되어, 각각이 상기 처리조에 수용된 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐과, 처리액 공급원으로부터 상기 복수의 처리액 공급 노즐로의 처리액의 공급을 제어하는 복수의 처리액 공급 밸브와, 복수의 처리액 공급 기간에 각각 상기 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급되도록 또한 각 처리액 공급 기간과 그 직전의 처리액 공급 기간에서 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 처리액 공급 상태가 다르도록 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 미리 정해진 시퀀스(sequence)에 기초하여 제어하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 액 처리 장치를 제공한다.
적합한 일 실시형태에 있어서, 상기 복수의 처리액 공급 노즐은 제1 그룹과 제2 그룹으로 분할되어, 상기 제1 그룹에 속하는 복수의 처리액 공급 노즐이 피처리체의 한 쪽의 측방에서 다른 높이에 배치되고, 또한, 상기 제2 그룹에 속하는 복수의 처리액 공급 노즐이 피처리체의 다른 쪽의 측방에서 다른 높이에 배치되어 있다. 이 경우, 바람직하게는 상기 복수의 처리액 공급 노즐은 상기 제1 그룹에 속하는 각 처리액 공급 노즐과 동일한 높이에 위치하는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐이 존재하는 식의 위치 관계로 배치되어 있다. 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 약액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것으로 할 수 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 일부의 처리액 공급 기간에 있어서, 동일한 높이에 위치하는 상기 제1 및 제2 그룹의 처리액 공급 노즐이 동시에 약액을 토출하도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성할 수 있다. 이 대신에, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 일부의 처리액 공급 기간에 있어서, 상기 제1 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않는 상태와, 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제1 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않는 상태가 교대로 반복되도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성할 수도 있다. 상기 액 처리는 상기 처리액으로서 린스를 이용하여 피처리체를 처리하는 것으로 할 수도 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 하나의 처리액 공급 기간에 있어서, 상기 제1 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성할 수 있다.
다른 적합한 일 실시형태에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 린스액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것으로 할 수 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는 다른 높이에 배치된 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 상기 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐과, 그 이외의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 상기 컨트롤러는, 다른 높이에 배치된 상기 복수의 노즐 중 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성된다.
더욱 다른 적합한 일 실시형태에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 린스액에 의해 희석된 약액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것으로 할 수 있다. 이 때, 바람직하게는 상기 처리액 공급원이, 약액 공급원과 린스액 공급원을 포함하며, 상기 약액 공급원에 접속된 약액 공급 관로가, 상기 린스액 공급원과 상기 복수의 처리액 공급 노즐을 접속하는 처리액 공급 관로에 합류하여, 상기 약액 공급 관로에, 거기에서 상기 처리액 공급 관로로 유출하는 약액의 유량을 조절하는 유량 조절 장치가 설치되고, 상기 컨트롤러는, 상기 처리액 공급 관로로부터 상기 복수의 처리액 공급 노즐에 공급되는 처리액의 유량에 따라서, 상기 유량 조절 장치를 조절하여, 처리액 중에 포함되는 약액 성분의 농도를 실질적으로 일정하게 유지하도록 구성되어 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 컨트롤러는 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 있어서 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐의 수가, 상기 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 계속되는 다른 처리액 공급 기간에 있어서 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐의 수와 다르도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성되고, 또한, 상기 컨트롤러는 상기 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 있어서 상기 처리액 공급 관로를 흐르는 처리액의 약액 농도가, 상기 다른 처리액 공급 기간에 있어서 상기 처리액 공급 관로를 흐르는 처리액의 약액 농도와 같아지도록, 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐의 수에 따라서, 상기 유량 조절 장치를 제어하도록 구성되어 있다. 상기 유량 조절 장치는 상기 약액 공급 관로에서 상기 처리액 공급 관로로의 약액의 유출을 차단할 수 있도록 구성할 수 있으며, 이로써 이 액 처리 장치가 린스액에 의해 희석된 약액을 이용한 액 처리와 린스액만을 이용한 액 처리를 선택적으로 실행할 수 있다.
또한, 본 발명은, 처리조 내에 설치되는 동시에 각각이 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 처리액을 토출하는 공정과, 그 후, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 처리액의 토출 상태를 변경하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액 처리 방법을 제공한다.
적합한 일 실시형태에 있어서, 다른 처리액 공급 기간에 다른 높이에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급된다.
다른 적합한 일 실시형태에 있어서, 피처리체의 한 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급된 후, 피처리체의 다른 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급된다.
본 발명은 또한, 약액이 담긴 처리조에 피처리체를 침지하여 약액 처리를 하는 공정과, 상기 처리조 내에 린스액을 공급함으로써 피처리체의 린스 처리를 하는 동시에 상기 처리조 내의 약액을 린스액으로 치환하는 린스 공정을 구비하고, 상기 린스 공정은 처리조 내에 설치되는 동시에 각각이 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 린스액을 토출하는 공정과, 그 후, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 린스액의 토출 상태를 변경하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법을 제공한다.
적합한 일 실시형태에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서의 어떤 기간 내에, 피처리체의 한 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐 및 피처리체의 다른 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 린스액이 공급된다.
다른 적합한 일 실시형태에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한다.
다른 적합한 실시형태에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서, 상기 복수의 노즐의 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하고, 그 후, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한다.
본 발명은 또한, 액 처리 장치의 제어 컴퓨터에 의해 실행하는 것이 가능한 소프트웨어가 기록된 기록 매체로서, 그 소프트웨어를 실행함으로써, 상기 제어 컴퓨터가 상기 액 처리 장치를 제어하여 본 발명에 기초한 액 처리 방법을 실행시키는 기록 매체를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 액 처리 장치의 배관 계통을 처리조의 개략 단면도와 함께 도시하는 배관도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 처리조의 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 액 처리 방법의 약액 처리 프로세스에 있어서의 약액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 액 처리 장치에 있어서 제1 실시형태에 대한 변경 부분을 도시하는 배관도이다.
도 5는 본 발명에 의한 액 처리 방법의 다른 약액 처리 프로세스에 있어서의 약액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 액 처리 방법의 또 다른 약액 처리 프로세스에 있어서의 약액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 액 처리 장치에 있어서 제1 실시형태에 대한 변경 부분을 도시하는 배관도이다.
도 8은 본 발명에 의한 액 처리 방법의 린스액 처리 프로세스에 있어서의 린 스액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 액 처리 방법의 다른 린스액 처리 프로세스에 있어서의 린스액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 액 처리 방법의 또 다른 린스액 처리 프로세스에 있어서의 린스액 공급 상태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 11은 린스액 처리 프로세스에 있어서의 비저항의 회복을 나타내는 그래프이다.
이하에, 본 발명의 적합한 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 여기서는, 본 발명에 따른 액 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 세정 처리 장치에 적용한 경우에 관해서 설명한다.
<제1 실시형태>
우선, 도 1 내지 도 3 및 도 8 내지 도 10을 참조하여, 제1 실시형태에 관해서 설명한다.
본 발명에 의한 액 처리 장치의 구성을 도시한 도 1 및 도 2를 참조하면, 액 처리 장치는, 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)(이하 「웨이퍼(W)」라고 함)를 수용하는 처리조(1)를 갖추고 있다. 이 처리조(1) 내에는 웨이퍼(W)를 사이에 두고 양측에 배치된 여러 쌍의 처리액 공급 노즐(11R, 12R, 13R, 14R, 11L, 12L, 13L 및 14L)이 배치되어 있다. 각 노즐은 웨이퍼(W)로 향하여 처리액을 공급할 수 있다. 본 실시형태에서는, 처리액으로서 약액 또는 린스액이 선택적으로 공급되며, 특히 약액은 린스액에 의해 희석된 상태로 공급된다. 본 예에서는, 약액은 불산(HF)이고, 린스액은 순수(DIW)이며, 불산은 순수에 의해 희석되어 희석 불산(DHF)으로서 공급된다. 도시된 실시형태에서는, 첨자 R이 붙은 우측 노즐(제1 그룹의 노즐) 및 첨자 L이 붙은 좌측 노즐(제2 그룹의 노즐)이, 처리조(1)의 대향하는 측벽을 따라서 각각 배치되어 있다. 웨이퍼(W)의 우측 측방의 측벽에 아래에서부터 차례로 노즐(11R, 12R, 13R 및 14R)이 상하 방향으로 간격을 두고 배치되고, 웨이퍼(W)의 좌측 측방의 측벽에 아래에서부터 차례로 노즐(11L, 12L, 13L 및 14L)이 상하 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 동일한 숫자가 붙은 노즐은 동일한 높이에 배치되어 있다. 한편, 우측의 노즐 및 좌측의 노즐이 높이 방향에 대해서 번갈아 배치되어 있더라도 좋다. 노즐(11R, 12R, 13R, 14R, 11L, 12L, 13L 및 14L)은 개개를 구별할 필요가 없는 경우에는 노즐(10)로도 표기한다. 액 처리 장치는 또한, 노즐(11R, 12R, 13R, 14R, 11L, 12L, 13L 및 14L)에의 처리액의 공급을 각각 제어하기 위해서, 처리액 공급 밸브(21R, 22R, 23R, 24R, 21L, 22L, 23L 및 24L)를 갖추고 있다. 이들 밸브(21R, 22R, 23R, 24R, 21L, 22L, 23L 및 24L)는 개개를 구별할 필요가 없는 경우에는, 밸브(20)라고도 표기한다. 각 밸브(20)는 개폐 및 개방도의 조절이 가능하다. 액 처리 장치는 또한, 노즐(10)에, 처리액으로서 DHF 또는 DIW가 공급되도록 전환하는 전환 수단으로서 개폐 밸브(35 및 35A)를 갖추고 있다. 액 처리 장치는 또한, 처리액 공급 밸브(20) 및 개폐 밸브(35, 35A)의 동작을 제어하는 컨트롤러로서, 중앙 연산 처리 장치(5)(이하 「CPU(5)」라고 함)를 갖는 제어 컴퓨터(50)를 갖추고 있다.
처리조(1)의 상측에는, 여러 장 예컨대 50장의 웨이퍼(W)를, 수직 자세로, 수평 방향으로 열을 이루도록 유지하는 유지 막대(2a)를 갖는 웨이퍼 보트(2)가, 승강 가능하게 배치되어 있다. 이 웨이퍼 보트(2)에 의해서 유지된 여러 장의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 보트(2)가 하강함으로써 처리조(1) 내에 수용된다.
특히 도 2에 도시한 바와 같이, 각 처리액 공급 노즐(10)은 처리조(1)의 측벽을 따라서 수평 방향으로 뻗는 파이프의 형태로 형성되어 있다. 각 노즐(10)에는 복수의 노즐 구멍(10a)이 형성되어 있다. 노즐 구멍(10a)의 배열 피치는 웨이퍼 보트(2)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 배열 피치와 동일하다. 각 노즐 구멍(10a)은 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 공간에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 복수의 노즐 구멍(10a) 중의 2개씩이, 노즐(10)의 동일한 길이 방향 위치에 배치되어 있다. 각 2개의 노즐 구멍(10a)은 비스듬히 상향 및 비스듬히 하향으로 처리액을 분사하도록 배치되어 있다. 도 3에 있어서 처리액의 분사를 나타내는 화살표로부터 분명한 바와 같이, 각 2개의 노즐 구멍(10a) 중의 적어도 하나의 노즐 구멍(10a)의 축선은 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 공간을 향하고 있다. 바꿔 말하면, 웨이퍼의 표면에 수직인 방향에서 본 경우(도 3 참조), 각 2개의 노즐 구멍(10a) 중의 적어도 하나의 노즐 구멍(10a)의 축선의 연장은 웨이퍼(W)와 교차하고 있다. 따라서, 각 2개의 노즐 구멍(10a) 중의 적어도 하나의 노즐 구멍(10a)에서, 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 공간으로 향해서 처리액이 분사된다.
재차 도 1을 참조하면, 액 처리 장치는, 순수(린스액) 공급원(30)과 약액 공급원(32)을 포함하는 처리액 공급원(3)을 갖고 있다. 순수 공급원(30)에는 각 처 리액 공급 노즐(10)로 향해서 처리액을 공급하는 처리액 공급 관로(4)가 접속되어 있다. 처리액 공급 관로(4)에는 약액 공급원(32)에 접속된 약액 공급 관로(31)가 접속되어 있다. 처리액 공급 관로(4)는 우측의 노즐용의 관로(4R)와 좌측의 노즐용의 관로(4L)로 분기하고 있고, 관로(4R) 및 관로(4L)는 각각 더욱 복수의 분기 관로(41)로 분기하고 있고, 각 분기 관로(41)는 각 처리액 노즐(10)에 접속되어 있다. 각 분기 관로(41)에는 상기 처리액 공급 밸브(20)의 하나(도 2도 참조)와, 플로우 미터(6)(도 2에서는 표시를 생략)가 개재 설치되어 있다. 제어 컴퓨터(50)의 제어 신호에 기초하여, 각 밸브(20)가 개폐되고, 또한 필요에 따라서 각 밸브(20)의 개방도가 조정된다.
약액 공급원(32)은 약액 저류 탱크(33)와, 약액 저류 탱크(33) 내에 저류되는 진한 약액(HF)을 가압하여 약액 공급 관로(31)에 송출하기 위한 압송 가스(본 예에서는, 질소(N2) 가스)의 공급원(34)과, 약액 저류 탱크(33)와 N2 가스 공급원(34)을 접속하는 가스 공급 관로(36)와, 가스 공급 관로(36)에 개재 설치되어 약액 저류 탱크(33)로부터의 HF의 송출을 조절하는 개폐 밸브(35)와, 약액 공급 관로(31)에 개재 설치된 개폐 밸브(35A)를 갖고 있다. 개폐 밸브(35 및 35A)에 의해서 처리액의 전환 수단이 구성되고 있다. 개폐 밸브(35 및 35A)는 제어 컴퓨터(50)로부터의 제어 신호에 기초하여 개폐된다. 개폐 밸브(35 및 35A)가 열린 경우는, HF가 약액 공급 관로(31)에서 처리액 공급 관로(4)로 흘러 거기를 흐르는 DIW에 합류하고, 이에 따라 DHF가 처리액으로서 노즐(10)에 공급된다. 개폐 밸브(35 및 35A) 가 닫힌 경우는 DIW만이 노즐(10)에 공급된다. 한편, 가스 공급 관로(36)에는 N2 가스 공급원(34)과 개폐 밸브(35) 사이에 필터(F)가 개재 설치되어 있다.
이어서, 상기한 바와 같이 구성되는 액 처리 장치를 이용한 약액 처리 및 린스 처리의 순서에 관해서 도 3, 도 8∼도 10을 참조하여 설명한다.
이하에 설명하는 약액 처리 프로세스 및 린스액 처리 프로세스는 상기 CPU(5)를 포함하는 제어 컴퓨터(50) 즉 컨트롤러의 제어 하에서 자동적으로 실행된다. 전술한 각 처리액 공급 밸브(20) 및 개폐 밸브(35, 35A)뿐만 아니라, 액 처리 장치의 모든 기능 요소는 신호 라인을 통해 제어 컴퓨터(50)에 접속되어 있어, 제어 컴퓨터(50)가 발생하는 지령에 기초하여 동작한다. 기능 요소란, 소정의 액 처리 프로세스를 실행하기 위해서 동작하는 모든 요소를 의미하고 있으며, 처리액 공급을 제어하기 위한 밸브 등의 제어 요소뿐만 아니라, 예컨대 웨이퍼 보트(2)의 구동 장치 및 도시하지 않는 기판 반송기 등도 포함된다. 제어 컴퓨터(50)는 전형적으로는 실행하는 소프트웨어에 의존하여 임의의 기능을 실현할 수 있는 범용 컴퓨터이다.
제어 컴퓨터(50)는 상기 CPU(5)에 더하여, CPU(5)를 서포트하는 회로(51) 및 제어 소프트웨어를 저장한 기록 매체(52)를 갖는다. 제어 소프트웨어를 실행함으로써, 제어 컴퓨터(50)는 액 처리 장치의 각 기능 요소, 특히 처리액 공급 밸브(20) 및 개폐 밸브(35, 35A) 등의 액 공급에 관련되는 기능 요소를, 소정의 프로세스 레시피(본 예에서는 처리액 공급 시퀀스 혹은 밸브 조작 시퀀스)에 의해 정의된 후술하는 약액 처리 프로세스 및 린스액 처리 프로세스의 각 공정이 실행되도록 제어한다.
기록 매체(52)는 제어 컴퓨터(50)에 고정적으로 설치되는 것, 혹은 제어 컴퓨터(50)에 설치된 판독 장치에 착탈이 가능하게 장착되어 그 판독 장치에 의해 판독 가능한 것이라도 좋다. 가장 전형적인 실시형태에 있어서는, 기록 매체(52)는 액 처리 장치의 메이커의 서비스맨에 의해서 제어 소프트웨어가 인스톨된 하드디스크 드라이브이다. 다른 실시형태에 있어서는, 기록 매체(52)는 제어 소프트웨어가 기록된 CD-ROM 또는 DVD-ROM과 같은 리무버블 디스크이며, 이러한 리무버블 디스크는 제어 컴퓨터(50)에 설치된 광학적 판독 장치에 의해 판독된다. 기록 매체(52)는 RAM(random access memory) 또는 ROM(read only memory)의 어느 쪽의 형식으로 된 것이라도 좋고, 또한, 기록 매체(52)는 카세트식의 ROM 혹은 메모리 카드와 같은 것이라도 좋다. 요컨대, 컴퓨터의 기술 분야에서 알려져 있는 임의의 것을 기록 매체(52)로서 이용하는 것이 가능하다. 한편, 복수의 액 처리 장치가 배치되는 공장에서는, 각 액 처리 장치의 제어 컴퓨터(50)를 통괄적으로 제어하는 관리 컴퓨터에 제어 소프트웨어가 저장되어 있더라도 좋다. 이 경우, 각 액 처리 장치는 통신 회선을 통해 관리 컴퓨터에 의해 조작되어, 소정의 액 처리 프로세스를 실행한다. 한편, 도 4 및 도 7에 있어서는, 도면을 간략하게 하기 위해, 제어 컴퓨터 중의 CPU(5)만이 표기되어 있지만, 실제로는 도 1에 도시한 것과 같은 구성을 갖는 제어 컴퓨터(50)가 설치되어 있다.
우선, 도시하지 않는 웨이퍼 반송 수단에 의해서 유지된 복수 예컨대 50장의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보트(2)에 건네고, 웨이퍼 보트(2)를 하강시켜, 웨이퍼(W)를 미리 처리조(1) 내에 저류된 DHF에 침지한다.
이어서, 소정의 처리액 공급 시퀀스에 기초하여 다음과 같이 처리액 공급 밸브(이하에서는 단순히 「밸브」라고도 함)(20)를 전환하여, 약액 처리 프로세스를 실행한다. 우선, 밸브(21R 및 21L)만이 개방되어, 가장 아래의 처리액 공급 노즐(이하에서는 단순히 「노즐」이라고 함)(11R 및 11L)로부터 DHF가 토출되어, 제1의 약액 처리 단계(제1의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 3(a) 참조). 제1의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(21R 및 21L)가 닫히고, 밸브(22R 및 22L)만이 개방되어, 아래에서부터 2번째의 노즐(12R 및 12L)로부터 DHF가 토출되어, 제2의 약액 처리 단계(제2의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 3(b) 참조). 제2의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(22R 및 22L)가 닫히고, 밸브(23R 및 23L)만이 개방되어, 아래에서부터 3번째의 노즐(13R 및 13L)로부터 처리액이 토출되어, 제3의 약액 처리 단계(제3의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 3(c) 참조). 제3의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(23R 및 23L)가 닫히고, 밸브(24R 및 24L)만이 개방되어, 가장 위의 노즐(14R 및 14L)로부터 DHF가 토출되어, 제4의 약액 처리 단계(제4의 에칭 처리 단계)가 소정 시간 실행된다(도 3(d) 참조). 이상에 의해 약액 처리 프로세스(에칭 처리 프로세스)가 종료된다.
상기한 약액 처리 프로세스에 따르면, 상하 방향으로 다단으로 배치되는 동시에 웨이퍼(W)로 향해서 DHF(처리액)을 토출하도록 구성된 복수의 노즐로부터 DHF를 순차 토출하도록 하고 있기 때문에, 각 웨이퍼(W)의 각 영역이, 상기 제1∼제4 의 약액 처리 단계 중의 적어도 하나의 단계에서, 높은 유속의 DHF 흐름에 노출된다. 이 때문에, 각 웨이퍼에 있어서의 에칭의 면내 균일성이 향상된다. 또한, 웨이퍼 표면에 수직인 방향에서 본 경우(도 3 참조)에, 웨이퍼 면내에 그 중심이 존재하는(즉, 웨이퍼 면내에 체류 부분이 생기는) 대류는 실질적으로 생기지 않는다. 이 때문에, 체류 부분에 있어서 생길 수 있는 파티클의 재부착이 생길 우려는 없다. 즉, 에칭 처리 프로세스 중에 생긴 파티클은 처리조(1)로부터의 오버플로우를 타고 처리조(1) 밖으로 배출된다.
상기한 바와 같이 하여 에칭 처리 프로세스(약액 처리 프로세스)가 종료된 후, 개폐 밸브(35)를 닫아 약액의 공급을 정지한다. 그리고, 다른 기간에 다른 처리액(DIW)의 공급 상태가 실현되도록 다음과 같이 처리액 공급 밸브(20)를 전환하여, 린스액 처리 프로세스를 실행한다.
우선, 도 8(a)에 도시한 바와 같이, 밸브(21R 및 21L)를 개방하여, 가장 아래의 노즐(11R 및 11L)로부터 린스액으로서 DIW를 토출하여, 제1의 린스액 처리 단계가 소정 시간 실행된다. 그 후, 도 8(b)에 도시한 바와 같이, 밸브(21R 및 21L)를 개방 상태로 유지한 채로, 또한 밸브(22R, 23R, 24R, 22L, 23L 및 24L)를 개방하여, 모든 노즐(11R, 12R, 13R, 14R, 11L, 12L, 13L 및 14L)로부터 DIW를 토출하여, 제2의 린스액 처리 단계가 소정 시간 실행된다. 이와 같이 하여, 처리조(1)로부터 DHF 및 DIW를 오버플로우시키면서 처리조(1) 내의 DHF를 DIW로 치환하면서 린스액 처리 프로세스를 실시한다.
상기한 린스액 처리 프로세스에 따르면, 제1의 린스액 처리 단계에서 가장 아래의 노즐(11R 및 11L)로부터 DIW를 공급함으로써, 치환이 곤란한 처리조(1)의 바닥부에 있는 DHF를, 처리조(1)의 바닥부를 높은 유속으로 흘러 처리조(1)의 상부로 향하여 마지막으로 처리조로부터 오버플로우하는 DIW의 흐름을 타고, 신속하게 치환할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 측방에 배치된 노즐(10)이 웨이퍼(W)로 향해서 DIW를 토출하기 때문에, 노즐(10)로부터 대유량으로 DIW를 토출하더라도, 처리조 바닥부(1)에 배치되어 상향으로 린스액을 공급하는 노즐을 이용한 경우에 비교해서, 웨이퍼(W)의 부상이 생기기 어렵다. 이 때문에, 제2의 린스액 처리 단계에 있어서, 노즐(10)로부터 대유량으로 DIW를 토출할 수 있어, DHF에서 DIW로의 치환을 효율적으로 신속하게 행할 수 있어, 액 처리 프로세스 전체의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 신속한 처리액의 치환이 가능하게 되므로, 린스액 프로세스 중에 처리조(1) 내에 잔존하는 HF 성분의 영향을 최소한으로 할 수 있어, 에칭 처리 프로세스의 균일성을 향상시킬 수 있다. 한편, 제2의 린스액 처리 단계에서는, 처리액 공급 밸브(20)의 개방도를 크게 하는 것이 바람직하다.
상술한 린스액 처리 프로세스는 다음과 같이 변경할 수 있다.
제1의 변형예에서는, 도 9(a)에 도시한 바와 같이, 초기의 제1의 린스액 처리 단계에 있어서, 도 8(a)에 도시한 것과 같이, 밸브(21R 및 21L)를 개방하여 가장 아래의 노즐(11R 및 11L)로부터만 DIW가 토출되고, 그 후의 제2의 린스액 처리단계에서, 도 9(b)에 도시한 바와 같이, 밸브(21R 및 21L)를 개방 상태로 유지한 채로, 밸브(22R, 23R 및 24R)들 또한 개방하고, 좌측의 가장 아래의 노즐(11L) 및 우측의 모든 노즐(11R, 12R, 13R 및 14R)로부터 DIW를 토출함으로써, 처리조(1) 내 의 액을 오버플로우시키면서 린스액 처리 프로세스를 행하더라도 좋다. 이 대신에, 제2의 린스액 처리 단계에 있어서, 우측의 가장 아래의 노즐(11R) 및 좌측의 모든 노즐(11L, 12L, 13L 및 14L)로부터 DIW를 토출하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 제2의 린스 처리액 단계에서, 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 공간 내에서 DIW 흐름의 충돌이 생기지 않기 때문에, DIW 흐름은 순조롭게 인접하는 웨이퍼(W) 사이의 공간을 흘러 그 공간을 나온다. 이 때문에, 린스액 처리 프로세스를 효율적으로 행할 수 있다. 이 경우도, 제2의 린스액 처리 단계에서 DIW를 대유량으로 토출하더라도, 웨이퍼(W)의 부상은 생기기 어렵다.
제2의 변형예에 있어서는, 우선 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 도 9(a) 및 도 9(b)를 참조하여 설명한 제1 및 제2의 린스액 처리 단계와 같은 제1 및 제2의 린스액 처리 단계를 순차 실행한다. 그 후, 도 10(c)에 도시한 바와 같이, 도 8(b)를 참조하여 설명한 제2의 린스액 처리 단계와 같은 제3의 린스액 처리단계를 실행한다.
한편, 도 8 내지 도 10에 도시하는 린스액 처리 프로세스에 있어서, 제1의 린스액 처리 단계를 실행하기 전, 바꿔 말하면 가장 아래의 노즐(11R 및 11L)로부터 DIW를 토출하기 전에, 모든 노즐(11R, 12R, 13R, 14R, 11L, 12L, 13L 및 14L)로부터 DIW를 토출하더라도 좋다. 이 경우의 DIW의 토출 시간은 각 처리액 공급 노즐(10) 및 그 상류측의 관로 내에 잔존하는 DHF를 거기로부터 배출할 수 있을 정도의 시간으로 충분하다. 이와 같이 잔존하는 DHF를 미리 몰아냄으로써, DIW 치환을 효율적으로 행할 수 있다.
이상 설명한 복수의 처리 단계로 이루어지는 린스액 처리 프로세스가 종료되면, 모든 처리액 공급 밸브(20)를 닫고, 웨이퍼 보트(2)를 상승시켜 웨이퍼(W)를 처리조(1)로부터 반출하여, 도시하지 않는 웨이퍼 반송 수단에 웨이퍼(W)를 건넨다. 이상에 의해, 일련의 액 처리 프로세스가 완료된다.
상술한 린스액 처리 프로세스는 다음과 같이도 변경할 수 있다. 즉, 맨 처음에 가장 아래의 공급 노즐(11R 및 11L)로부터 DIW를 소정 시간 토출한 후, 이들 공급 노즐(11R 및 11L)로부터의 DIW의 토출을 계속하면서, 그 밖의 공급 노즐(12R, 13R, 14R, 12L, 13L 및 14L)로부터 선택된 하나 또는 복수의 노즐로부터 DIW의 토출을 한다. 이 경우, 공급 노즐(12R, 13R, 14R, 12L, 13L 및 14L)에서 선택되는 하나 또는 복수의 노즐의 조합은 시간대마다 변경된다.
한편, 상술한 약액 처리 프로세스에 있어서는, 각 약액 처리 단계에서, 동일한 높이에 있는 좌우의 노즐(10)로부터 동시에 DHF를 토출했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 어떤 하나의 약액 처리 단계에서 다른 높이에 있는 좌우의 공급 노즐로부터 동시에 DHF가 공급되더라도 좋고, 또, 어떤 약액 처리 단계에서, 좌측만 혹 우측만의 하나 또는 복수의 공급 노즐(10)로부터 동시에 DHF를 토출하더라도 좋다. 또한, 약액 처리 프로세스는 좌측만 혹은 우측만의 공급 노즐(10)을 이용하여, 이들 노즐(10)을 적절하게 전환하여 행하더라도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따르면, 복수의 처리액 공급 노즐(10)을 이용하는 동시에, 각 처리액 공급 기간(각 처리 단계)과 그 직전의 처리액 공급 기간에서 적어도 하나의 노즐(10)의 처리액 공급 상태가 다르도록(본 예에서는 토 출 상태에서 비토출 상태 혹은 그 반대의 변경) 하고 있기 때문에, 각 처리액 공급 기간에 있어서의 처리액 흐름의 상태가 변화되고, 이에 따라 균일성이 높은 신속한 액 처리가 가능해진다.
[제2 실시형태]
이어서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 제2 실시형태에 관해서 설명한다. 도 4는 제2 실시형태의 액 처리 장치에 있어서 제1 실시형태의 액 처리 장치와 다른 부분을 나타내는 배관 계통도이다. 제2 실시형태의 액 처리 장치의 도 4에 나타내어져 있지 않은 부분은 제1 실시형태의 액 처리 장치와 동일하기 때문에, 도시 및 설명은 생략한다.
제2 실시형태에서는, 약액 공급 관로(31)에 개폐 밸브(37a 및 37b)로 이루어지는 전환 밸브 장치(37)(즉, 유량 조절 장치)를 설치하여, 처리액 공급 노즐(10)로부터 공급되는 DHF의 총 유량이 변경되더라도 공급되는 DHF 중의 HF 농도가 변화되지 않도록, 전환 밸브 장치(37)를 CPU(5)(제어 컴퓨터)로부터의 신호에 기초하여 제어하고 있다.
전환 밸브 장치(37)는 병렬로 설치된 2개의 개폐 밸브, 즉 약액 공급 관로(31)에 개재 설치되는 대유량용의 제1의 개폐 밸브(37a)와, 약액 공급 관로(31)로부터 분기된 바이패스 관로(38)에 개재 설치되는 소유량용의 제2의 개폐 밸브(37b)로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 제1의 개폐 밸브(37a)는 개방 상태에서 2 L/min의 HF의 통과를 허용하고, 제2의 개폐 밸브(37b)는 개방 상태에서 1 L/min의 HF의 통과를 허용한다.
DHF 중의 HF 농도를 일정하게 유지하기 위해서, 제1 및 제2의 전환 개폐 밸브(37a 및 37b)는 CPU(5)(제어 컴퓨터)로부터의 제어 신호에 기초하여 선택적으로 개방된다. 본 실시형태에 있어서는, 2개의 처리액 공급 밸브(예컨대 밸브(21R 및 21L))만이 개방되어 2 라인의 처리액 공급 노즐(예컨대 노즐(11R 및 11L))로부터만 DHF가 공급되는 경우에는 처리조(1) 내에 공급되는 DHF의 총 유량은 20 L/min이며, 공급 밸브(21R∼24R 및 21L∼24L)의 하나만이 개방되어 공급 노즐(11R∼14R 및 11L∼14L)의 하나로부터만 DHF가 공급되는 경우에는 처리조(1) 내에 공급되는 DHF의 총 유량은 10 L/min 이다.
양방의 경우에 있어서 처리조(1) 내에 공급되는 DHF 중의 HF 농도를 동일하게 하기 위해서, 공급 밸브(20)의 전환에 대응하여 제1 및 제2의 개폐 밸브(37a 및 37b)가 전환된다. 즉, 2 라인의 노즐(11R 및 11L)로부터 DHF가 공급되는 경우에는, 대유량용의 제1의 개폐 밸브(37a)를 개방하여, 처리액 공급 관로(4)에 2 L/min의 HF가 유입되도록 한다. 또한, 1 라인의 노즐(10)(예컨대 공급 노즐(11R))로부터만 DHF가 공급될 때는, 소유량용의 제2의 전환 개폐 밸브(37b)를 개방하여, 제1의 공급 관로에 1 L/min의 HF가 유입되도록 한다. 이에 따라, 전자의 경우와 후자의 경우에서 DHF 중의 HF 농도가 동일하게 된다.
이어서, 도 5를 참조하여, 제2 실시형태에 따른 액 처리 장치를 이용한 일련의 액 처리 프로세스에 관해서 설명한다.
우선, 도시하지 않는 웨이퍼 반송 수단에 의해서 유지된 복수 예컨대 50장의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보트(2)로 건네고, 웨이퍼 보트(2)를 하강시켜, 웨이퍼(W)를 미리 처리조(1) 내에 저류된 DHF에 침지한다. 그 후, 제어 컴퓨터(50)의 제어 하에서, 각 처리액 공급 밸브(20)를 다음과 같이 순차 개폐하여 처리를 실시한다.
우선 맨 처음에, 밸브(21R 및 21L)만이 개방되어, 가장 아래의 공급 노즐(11R 및 11L)로부터 DHF가 토출되어, 제1의 약액 처리 단계(제1의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 5(a)참조). 제1의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(21R 및 21L)가 닫히고, 밸브(22R 및 22L)만이 개방하여, 아래에서부터 2번째의 노즐(12R 및 12L)로부터 DHF가 토출되어, 제2의 약액 처리 단계(제2의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 5(b) 참조). 제2의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(22R 및 22L)가 닫히고, 밸브(23L)만이 개방되어, 좌측의 아래로부터 3번째의 노즐(13L)로부터 DHF가 토출되어, 제3의 약액 처리 단계(제3의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 5(c) 참조). 제3의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(23L)가 닫히고, 밸브(23R)만이 개방되어, 우측의 아래에서부터 3번째의 노즐(13R)로부터 DHF가 토출되어, 제4의 약액 처리 단계(제4의 에칭 처리 단계)가 실행된다(도 5(d) 참조). 제4의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(23R)가 닫히고, 밸브(24L)만이 개방되어, 좌측의 가장 위의 노즐(14L)로부터 DHF가 토출되어, 제5의 약액 처리 단계(제5의 에칭 처리 단계)가 행해진다(도 5(e) 참조). 제5의 에칭 처리 단계가 소정 시간 실행된 후, 밸브(24L)가 닫히고, 밸브(24R)만이 개방되어, 우측의 가장 위의 공급 노즐(14R)로부터 DHF가 토출되어, 제6의 약액 처리 단계(제6의 에칭 처리 단계)가 소정 시간 실행된다(도 5(f) 참조). 이상에 의해 일련의 약액 처리 프로세스(에칭 처리 프로세스)가 종료된다.
한편, 상술한 제1 내지 제6의 처리 단계 대신에, 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이, 제1의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(11R 및 11L)로부터의 토출(도 6(a) 참조), 제2의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(12R 및 12L)로부터의 토출(도 6(b) 참조), 제3의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(13L)로부터의 토출(도 6(c) 참조), 제4의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(14R)로부터의 토출(도 6(d) 참조), 제5의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(14L)로부터의 토출(도 6(e) 참조), 그리고 제6의 에칭 처리 단계에 공급 노즐(13R)로부터의 토출(도 6(f) 참조)을 순차 행함으로써, 에칭 처리 프로세스를 실행하더라도 좋다.
도 5(c)∼도 5(f) 및 도 6(c)∼도 6(f)에 도시한 바와 같이 한 쪽의 공급 노즐(10)로부터만 DHF가 토출되는 경우에는, 좌우 양측의 공급 노즐로부터 동시에 DHF가 토출되는 경우에 생기는 웨이퍼(W) 중앙부 부근에서의 DHF 흐름의 충돌이 발생하지 않는다. 따라서, 웨이퍼(W) 중앙부 부근에서도 DHF가 고속으로 순조롭게 흘러, 웨이퍼(W)의 중앙부에 대한 처리를 확실하게 행할 수 있다. 또한, DHF 흐름의 충돌에 기인하여 생기는 난류에 의해 웨이퍼(W) 처리의 면내 균일성이 손상될 가능성이 있지만, 한 쪽의 공급 노즐(10)로부터만 DHF가 공급되고 있을 때에는 그와 같은 일이 발생하는 일은 없다.
한편, 도 4에서는, 전환 밸브 장치(37)는 2개의 개폐 밸브(37a 및 37b)를 갖고 있고 2단계의 유량 조정을 가능하게 하는 것이었지만, 약액 공급 관로에 또한 바이패스 관로를 추가하는 동시에 전환 밸브 장치에 전부 3개 이상의 개폐 밸브를 설치함으로써 3단계 이상의 유량 조정이 가능해지도록 하더라도 좋다.
한편, 제2 실시형태의 액 처리 장치를 이용한 경우도, 에칭 처리 프로세스의 종료 후에 제1 실시형태와 같은 식의 린스 처리 프로세스를 행할 수 있다.
[제3 실시형태]
이어서, 도 7을 참조하여 제3 실시형태에 관해서 설명한다. 도 7은 제3 실시형태의 액 처리 장치에 있어서 제1 실시형태의 액 처리 장치와 다른 부분을 도시하는 배관 계통도이다. 제3 실시형태의 액 처리 장치의 도 4에 나타내어져 있지 않은 부분은 제1 실시형태의 액 처리 장치와 동일하기 때문에, 도시 및 설명은 생략한다.
제3 실시형태에서는, 처리액 공급 관로(4) 및 약액 공급 관로(31)에 각각 제1 및 제2의 플로우 미터(39a 및 39b)가 개재 설치되고, 또한, 처리액 공급 관로(4)와 약액 공급 관로(31)의 접속부 혹은 그 근방의 약액 공급 관로(31)에 개방도 조정이 가능한 유량 조정 밸브(37A)(유량 조절 장치)를 개재하여 설치하고 있다.
처리액 공급 관로(4)를 흐르는 DIW의 유량을 제1의 플로우 미터(39a)가 검출하여, 제어 컴퓨터(CPU(5))에 전달하고, 또한, 약액 공급 관로(31)를 흐르는 HF의 유량을 제2의 플로우 미터(39b)가 검출하여 제어 컴퓨터에 전달한다. 제어 컴퓨터는 제1의 플로우 미터(39a)가 검출한 DIW 유량에 기초하여, 공급 노즐(10)에 공급되는 DHF의 농도를 소정치로 하기 위해서 필요한 HF 유량을, 제어 컴퓨터에 미리 기억된 데이터 혹은 관계식에 기초하여 산출하고, 유량 조정 밸브(37A)의 개방도를 제2의 플로우 미터(39b)의 검출 신호를 이용하여 피드백 제어한다. 이에 따라 DHF 농도가 DHF 유량에 상관없이 일정하게 유지된다.
한편, 제3 실시형태의 액 처리 장치를 이용하더라도, 제1 및 제2 실시형태와 같은 에칭 처리 프로세스 및 린스액 처리 프로세스를 실행하는 것이 가능하다.
또, 상기 제1 내지 제3 실시형태에서는, 약액 처리 프로세스는 소위 DHF 세정 프로세스이지만, 이것에 한정되지는 않고, 다른 약액 세정 프로세스라도 좋다. 다른 약액 세정 프로세스로서는, NH4OH를 이용하는 APM 세정 프로세스, HCl 및 H2O2를 이용하는 HPM 세정 프로세스, HF 및 H2O2를 이용하는 FPM 세정프로세스 및 HF 및 NH4F를 이용하는 BHF 세정 프로세스 등을 예시할 수 있다. 또한, 약액 처리 프로세스는 소위 세정 프로세스에 한정되지 않고, 소위 웨트 에칭 프로세스라도 좋다. 또한, 액 처리의 대상물은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 예컨대 LCD용 유리 기판이라도 좋다.
실시예
본 발명에 기초한 린스 처리 프로세스와 종래의 린스 처리 프로세스의 린스 처리 효율을 비교하기 위해서 실험을 했다.
[실험 조건]
반도체 웨이퍼(W)에 대하여 DHF에 의한 에칭 처리를 실시한 후, 이하의 조건으로 린스 처리를 했다. 실시예에서는, 가장 아래의 2개의 공급 노즐(11R 및 11L)로부터 DIW를 총 유량 40 L/min의 유량으로 2분간 토출하고, 그 후, 6 라인의 처리액 공급 노즐(12R, 13R, 14R, 12L, 13L 및 14L)로부터 총 유량 90 L/min로 DIW를 토출했다. 한편, 비교예에서는, 처리조 바닥부에 배치된 2개의 처리액 공급 노즐 (11R, 11L에 상당)로부터 총 유량 40 L/min로 DIW를 토출했다.
린스 처리 효과는 처리조 내의 액의 비저항의 변화에 기초하여 평가했다. 도 11에 도시한 바와 같이, 비교예에서는, 처리조 내의 액의 비저항이 약 14 MΩ-cm 에 달할 때(이것은 처리조 내의 DHF가 충분히 DIW로 치환되었음을 나타냄)까지 약 16∼17분 걸렸다. 이에 대하여 실시예에서는 처리조 내의 액의 비저항이 비교예에 비해서 약 6분이나 빠른 약 10∼11분으로 약 14 MΩ-cm에 달했다.

Claims (19)

  1. 피처리체에 액 처리를 실시하기 위한 액 처리 장치에 있어서,
    처리액 및 피처리체를 수용할 수 있는 처리조와,
    상기 처리조 내의 피처리체의 측방에서 다른 높이에 배치되어, 각각이 상기 처리조에 수용된 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐과,
    처리액 공급원에서 상기 복수의 처리액 공급 노즐로의 처리액의 공급을 제어하는 복수의 처리액 공급 밸브와,
    복수의 처리액 공급 기간에 각각 상기 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 토출되도록, 또, 각 처리액 공급 기간과 그 직전의 처리액 공급 기간에 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 처리액 공급 상태가 다르도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 미리 정해진 시퀀스에 기초하여 제어하는 컨트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 처리액 공급 노즐은, 제1 그룹과 제2 그룹으로 분할되어, 상기 제1 그룹에 속하는 복수의 처리액 공급 노즐이 피처리체의 한 쪽의 측방에서 다른 높이에 배치되고, 또, 상기 제2 그룹에 속하는 복수의 처리액 공급 노즐이 피처리체의 다른 쪽의 측방에서 다른 높이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 처리액 공급 노즐은, 상기 제1 그룹에 속하는 각 처리액 공급 노즐과 동일한 높이에 위치하는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐이 존재하는 식의 위치 관계로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 약액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 일부의 처리액 공급 기간에 있어서, 동일한 높이에 위치하는 상기 제1 및 제2 그룹의 처리액 공급 노즐이 동시에 약액을 토출하도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 약액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 일부의 처리액 공급 기간에 있어서, 상기 제1 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않는 상태와, 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제1 그룹에 속하는 처 리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않는 상태가 교대로 반복되도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 린스액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것이며,
    상기 컨트롤러는, 다른 높이에 배치된 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 상기 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐과, 그 이외의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 1 이상의 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 다른 높이에 배치된 상기 복수의 노즐 중 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 린스를 이용하여 피처리체를 처리하는 것이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 복수의 처리액 공급 기간 중의 적어도 하나의 처리액 공급 기간에 있어서, 상기 제1 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 토출되고 동일한 높이에 위치하고 있는 상기 제2 그룹에 속하는 처리액 공급 노즐로부터는 약액이 공급되지 않도록, 상기 복수의 처리액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 액 처리는, 상기 처리액으로서 린스액에 의해 희석된 약액을 이용하여 피처리체를 처리하는 것이며,
    상기 처리액 공급원이, 약액 공급원과 린스액 공급원을 포함하고,
    상기 약액 공급원에 접속된 약액 공급 관로가, 상기 린스액 공급원과 상기 복수의 처리액 공급 노즐을 접속하는 처리액 공급 관로에 합류하고,
    상기 약액 공급 관로에, 거기에서 상기 처리액 공급 관로로 유출하는 약액의 유량을 조절하는 유량 조절 장치가 설치되고,
    상기 컨트롤러는, 상기 처리액 공급 관로에서 상기 복수의 처리액 공급 노즐로 공급되는 처리액의 유량에 따라서, 상기 유량 조절 장치를 조절하여, 처리액 중에 포함되는 약액 성분의 농도를 실질적으로 일정하게 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 있어서 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐의 수가, 상기 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 계속되는 다른 처리액 공급 기간에 있어서 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐 의 수와 다르도록, 상기 처리액 공급 밸브를 제어하도록 구성되고,
    또한, 상기 컨트롤러는, 상기 어떤 하나의 처리액 공급 기간에 있어서 상기 처리액 공급 관로를 흐르는 처리액의 약액 농도가, 상기 다른 처리액 공급 기간에 있어서 상기 처리액 공급 관로를 흐르는 처리액의 약액 농도와 같아지도록, 처리액을 토출하는 처리액 공급 노즐의 수에 따라서, 상기 유량 조절 장치를 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 유량 조절 장치는, 상기 약액 공급 관로에서 상기 처리액 공급 관로로의 약액의 유출을 차단할 수 있도록 구성되고, 이에 따라 이 액 처리 장치가 린스액에 의해 희석된 약액을 이용한 액 처리와 린스액만을 이용한 액 처리를 선택적으로 실행할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  12. 액 처리 방법에 있어서,
    처리조 내에 설치되는 동시에 각각이 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 처리액을 토출하는 공정과,
    그 후, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 처리액의 토출 상태를 변경하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 다른 처리액 공급 기간에 다른 높이에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급되는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서, 피처리체의 한 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급된 후, 피처리체의 다른 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 처리액이 공급되는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  15. 액 처리 방법에 있어서,
    약액이 담긴 처리조에 피처리체를 침지하여 약액 처리 프로세스를 실행하는 공정과,
    상기 처리조 내에 린스액을 공급함으로써 피처리체를 린스하는 동시에 상기 처리조 내의 약액을 린스액으로 치환하는 린스액 처리 프로세스를 실행하는 공정
    을 포함하고, 상기 린스액 처리 프로세스는,
    처리조 내에 설치되는 동시에 각각이 피처리체를 향한 토출구를 갖는 복수의 처리액 공급 노즐로부터 선택된 하나 이상의 처리액 공급 노즐로부터 린스액을 토출하는 공정과,
    그 후, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 적어도 하나의 처리액 공급 노즐의 린스액의 토출 상태를 변경하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서의 어떤 기간 내에, 피처리체의 한 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐 및 피처리체의 다른 쪽의 측방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 린스액이 공급되는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서, 상기 복수의 처리액 공급 노즐 중의 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 린스액 처리 프로세스에 있어서, 상기 복수의 노즐의 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출한 후에, 가장 아래쪽에 배치된 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하고, 그 후, 모든 처리액 공급 노즐이 린스액을 토출하는 것을 특징으로 하는 액 처리 방법.
  19. 액 처리 장치의 제어 컴퓨터에 의해 실행하는 것이 가능한 소프트웨어가 기록된 기록 매체로서, 그 소프트웨어를 실행함으로써, 상기 제어 컴퓨터가 상기 액 처리 장치를 제어하여 액 처리 방법을 실행시키는 것인 기록 매체에 있어서,
    상기 액 처리 방법은 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재한 액 처리 방법인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
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