KR20160140197A - 인산 재생 유닛 및 방법, 그리고 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인산 재생 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인산 재생 방법은
실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 포함하는 처리액에서 인산을 재생하되, 상기 처리액에 설정량 이상의 불화수소를 공급하여 상기 실리콘을 제거하는 실리콘 제거 단계와; 상기 처리액을 불화수소의 끓는점 이상으로 가열하여 상기 불화수소를 제거하는 불화수소 제거 단계와; 상기 인산의 온도 및 농도를 설정치로 조절하는 조절 단계;를 포함한다..

Description

인산 재생 유닛 및 방법, 그리고 기판 처리 장치 및 방법{System for regenerating the phosphoric acid solution, and Apparatus and method for treating substrate}
본 발명은 인산을 재생하는 유닛 및 방법, 그리고 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 증착, 사진, 식각, 연마, 세정 등과 같은 다양한 단위 공정들의 반복적인 수행에 의해 제조된다. 세정 공정은 이들 단위 공정들을 수행할 때 반도체 기판의 표면에 잔류하는 잔류물질, 작은 파티클, 오염물, 또는 불필요한 막을 제거하는 공정이다. 최근에 기판에 형성되는 패턴이 미세화됨에 따라 세정 공정의 중요도는 더욱 커지고 있다.
기판의 세정 공정은 기판 상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 화학 용액 처리 공정(약액 처리 공정), 약액 처리된 기판을 탈이온수로 세척하는 린스 공정, 그리고 린스 처리된 기판을 건조하는 건조 공정으로 이루어진다. 상술한 약액 처리 공정을 위해 다양한 종류의 화학 용액들이 사용되며, 이들 화학 용액 중의 하나로 기판상에 잔류하는 실리콘 질화막을 제거하기 위해 인산 용액이 사용된다.
그러나 인산 용액만으로는 실리콘 질화막을 식각시 식각 효율이 좋지 않다.
본 발명은 기판에서 실리콘 질화막의 식각 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 사용된 처리액으로부터 인산 용액을 재생할 수 있는 인산 재생 유닛 및 인산 재생 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 인산 재생 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 포함하는 처리액으로부터 상기 인산을 재생하되, 상기 처리액에 설정량 이상의 불화수소를 공급하여 상기 실리콘을 제거하는 실리콘 제거 단계와; 상기 처리액을 불화수소의 끓는점 이상으로 가열하여 상기 불화수소를 제거하는 불화수소 제거 단계와; 상기 인산의 온도 및 농도를 설정치로 조절하는 조절 단계;를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액은 하우징에 수용된 상태에서 상기 하우징에 결합된 순환 라인을 통해 순환된다.
일 실시예에 의하면, 상기 실리콘 제거 단계에서의 설정량 이상의 상기 불화수소는 상기 순환 라인으로 공급된다.
일 실시예에 의하면, 상기 불화수소 제거 단계에서 상기 가열은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어진다.
일 실시예에 의하면, 상기 조절 단계에서 상기 인산의 온도 조절은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어진다.
일 실시예에 의하면, 상기 조절 단계에서 상기 인산의 농도 조절은 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 이루어진다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액은 하우징에 수용된 상태에서 상기 하우징에 결합된 순환 라인을 통해 순환되고, 상기 실리콘 제거 단계에서의 설정량 이상의 상기 불화수소는 상기 순환 라인으로 공급되며, 상기 불화수소 제거 단계에서 상기 가열은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지고, 상기 조절 단계에서 상기 인산의 온도 조절은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지고, 상기 인산의 농도 조절은 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 이루어진다.
일 실시예에 의하면, 상기 실리콘 제거 단계(S100)는 상기 실리콘의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 실리콘 농도를 측정하여, 상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급한다.
일 실시예에 의하면, 상기 불화수소 제거 단계는 상기 불화수소의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 불화수소의 농도를 측정하여, 상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 처리액의 상기 가열을 지속한다.
본 발명은 인산 재생 유닛을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 수용하는 재생 탱크; 상기 재생 탱크로 불화수소를 공급하는 불화수소 공급부; 및 상기 재생 탱크에 제공되어 상기 처리액을 가열하는 히터;를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 재생 탱크는, 실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 포함하는 처리액을 저장하는 하우징; 및 상기 하우징 및 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징 내 상기 처리액을 순환시키는 순환 라인을 포함하고, 상기 불화수소 공급부는 상기 순환 라인에 상기 불화수소를 공급하도록 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 조절하는 순수 공급부를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 순환 라인에 흐르는 상기 처리액에서 상기 불화수소의 농도를 측정하는 불화수소 농도측정부재를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 불화수소 공급부를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급한다.
일 실시예에 의하면, 상기 히터를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 가열을 계속하면서 상기 처리액을 순환시킨다.
일 실시예에 의하면, 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 조절하는 순수 공급부; 상기 순환 라인에 흐르는 상기 처리액에서 상기 실리콘의 농도를 측정하는 실리콘 농도측정부재; 및 상기 순환 라인에 흐르는 상기 처리액에서 상기 불화수소의 농도를 측정하는 불화수소 농도측정부재를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 측정하는 인산 농도측정부재를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 순환 라인으로부터 분기되어 상기 하우징에 연결되는 농도측정라인; 및 상기 농도측정라인에 제공되는 냉각기를 더 포함하고, 상기 실리콘 농도측정부재, 상기 불화수소 농도측정부재, 그리고 상기 인산 농도측정부재는 상기 농도측정라인에 제공되되, 상기 실리콘 농도측정부재는 상기 냉각기의 전방에 제공되고, 상기 불화수소 농도측정부재와 상기 인산 농도측정부재는 상기 냉각기의 후방에 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 불화수소 공급부와 상기 히터를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급하고, 상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 가열을 계속하면서 상기 처리액을 순환시킨다.
본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기판 상에 제1 용액과 제2 용액을 포함하는 처리액을 공급하여 실리콘 질화막을 식각하되, 상기 제1 용액은 인산을 포함하는 용액이고, 상기 제2 용액은 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 용액이다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 용액은 160℃ 내지 180℃이고, 상기 제2 용액은 10℃ 내지 30℃이다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 인라인-믹싱(inline-mixing)으로 혼합된 후 상기 기판으로 공급된다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판의 처리에 사용된 상기 처리액으로부터 상기 인산을 재생하여 사용한다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 컵; 상기 처리 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 기판의 상면에 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 처리액을 공급하는분사 유닛; 및 상기 분사 유닛으로 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액은 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 혼합액이고, 상기 제1 용액은 인산을 포함하는 160℃ 내지 180℃의 용액이고, 상기 제2 용액은 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 10℃ 내지 30℃의 용액이다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액 공급 유닛은, 인산을 포함하는 제1 용액을 공급하는 제1 공급라인; 인산, 실리콘, 불화수소를 포함하는 제2 용액을 공급하는 제2 공급라인; 및 상기 분사 유닛으로 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급라인을 포함하고, 상기 제1 공급라인과 상기 제2 공급라인은 연결되고, 상기 처리액 공급라인에는 상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 혼합하는 인라인 믹서(inline-mixer)가 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리액으로부터 인산을 재생하는 인산 재생 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판에서 실리콘 질화막의 식각 공정을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용된 처리액으로부터 인산 용액을 효율적으로 재생할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 제공된 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 처리액 공급 유닛을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 인산 재생 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2의 챔버를 보여주는 도면이다.
도 6은 불화수소(HF) 용액에서 불화수소(HF)의 농도에 따른 액상의 불화수소(HF)의 끓는점을 나타낸 그래프이다.
도 7은 인산을 재생하는 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 8은 도 7의 인산을 재생하는 단계에 따른 인산 재생 유닛을 보여주는 도면이다.
도 9는 기판 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 포함한다. 인덱스 모듈(100)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 포함한다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 놓인다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공된다. 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(130)내에 위치된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 포함한다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(10)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(10)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(10)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래에서는 처리액을 이용하여 기판(W)을 처리하는 기판 처리 장치(10)의 일 예를 설명한다. 도 2는 기판 처리 장치(10)의 일 예를 보여주는 개략도이고, 도 3은 처리액 공급 유닛(500)을 보여주는 도면이고, 도 4는 인산 재생 유닛(600)을 보여주는 도면이고, 도 5는 챔버(310)를 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(310), 처리액 공급 유닛(500), 그리고 인산 재생 유닛(600)을 포함한다.
챔버(310)는 컵(320), 지지 유닛(340), 분사 유닛(370), 그리고 배기 유닛(410)을 포함한다.
챔버(310)는 내부에 공간을 제공한다. 컵(320)은 챔버(310) 내 공간에 위치하며, 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간(400)을 제공한다. 처리 공간(400)의 상부는 개방된다.
컵(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리 유체 중 서로 상이한 처리 유체를 회수한다. 내부회수통(322)은 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 컵(320)은 전체가 상하방향으로 이동할 수 있고, 각각의 회수통(322, 324, 326)이 독립적으로 상하방향으로 이동하는 것도 가능하다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리 유체가 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322, 324, 326)이 독립적으로 상하이동이 가능함에 따라, 각각의 내측공간(322a), 사이공간들(324a, 326a)은 어느 하나가 개방될 때, 다른 것은 폐쇄될 수 있다.
각각의 회수통(322,324,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,324b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,324b,326b)은 각각의 회수통(322,324,326)을 통해 유입된 처리 유체를 배출한다. 배출된 처리 유체는 외부의 처리 유체 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 컵(320) 내에 배치된다. 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 지지 유닛(340)은 지지판(342), 지지 핀(344), 척 핀(346), 그리고 지지축(348)을 포함한다. 지지판(342)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 지지판(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 지지판(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 지지판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 지지판(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 지지판(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 지지 유닛(340)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 지지판(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 지지판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지 유닛(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척 핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
분사 유닛(370)은 기판 처리 공정 시 기판(W)으로 처리 유체를 공급한다. 처리 유체는 케미칼, 린스액, 그리고 건조 유체를 포함한다. 분사 유닛(370)은 노즐 지지대(372), 노즐(374), 지지축(376), 그리고 구동기(378)를 가진다. 지지축(376)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(376)의 하단에는 구동기(378)가 결합된다. 구동기(378)는 지지축(376)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐 지지대(372)는 구동기(378)와 결합된 지지축(376)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(374)은 노즐 지지대(372)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(374)은 구동기(378)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(374)이 컵(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(374)이 컵(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 노즐은 처리액을 분사하는 처리액 노즐, 린스액을 분사하는 린스액 노즐, 그리고 건조 유체를 분사하는 건조 노즐을 포함할 수 있다.
처리액은 제1 용액과 제2 용액의 혼합액이다. 제1 용액과 제2 용액은 인라인 믹싱(inline-mixing)으로 혼합될 수 있다. 제1 용액은 인산을 포함한다. 제1 용액은 160℃ 내지 180℃으로 공급될 수 있다. 제2 용액은 실리콘(Si), 불화수소(HF), 인산을 포함한다. 제2 용액은 상온(10℃ 내지 30℃)의 용액일 수 있다. 일 예에 의하면, 제1 용액은 인산이고, 제2 용액은 실리콘(Si), 불화수소(HF), 인산의 혼합액이다.
종래에는 제1 용액과 같은 160℃ 내지 180℃의 인산 용액을 처리액으로 하여 기판 처리 공정을 수행하였다. 그러나 본 발명은 기판 처리의 효율을 위해 종래의 인산 용액뿐 아니라, 실리콘(Si), 불화수소(HF), 인산을 포함하는 상온의 용액을 혼합한 혼합액을 사용한다.
제2 용액의 성분 중에서, 불화수소(HF)는 실리콘 질화막(Si3N4)의 식각율을 높이기 위해 사용되며, 실리콘(Si)은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition)에 의해 형성된 산화막이 식각되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 기판 처리의 정확성과 효율이 상승한다.
린스액은 순수일 수 있다. 건조 유체는 이소프로필 알코올 증기, 알코올 증기와 비활성 가스의 혼합물 또는 이소프로필 알코올 액일 수 있다.
배기 유닛(410)은 기판 처리 공정 중의 흄(Fume) 등의 이물질과 처리 유체를 기류를 통하여 배기한다. 배기 유닛(410)은 제1 배기 부재(410a) 및 제2 배기 부재(410b)를 가진다. 제1 배기 부재(410a)는 컵(320)의 처리 공간(400) 내부를 배기한다. 제1 배기 부재(410a)는 컵(320)의 바닥면에 연결된다. 제2 배기 부재(410b)는 컵(320)과 챔버(310) 사이의 공간을 배기한다. 제2 배기 부재(410b)는 챔버(310)의 바닥면에 연결된다.
처리액 공급 유닛(500)은 처리액을 챔버(310)로 공급한다. 또한, 인산 재생 유닛(600)으로부터 재생된 인산 용액을 공급받아 저장한다.
처리액 공급 유닛(500)은 제1 공급라인(510), 제2 공급라인(520), 처리액 공급라인(530), 그리고 인라인 믹서(inline-mixer, 540)을 포함한다. 제1 공급라인(510)은 제1 용액 공급부(515)과 연결되어 제1 용액을 공급받는다. 제2 공급라인(520)은 제2 용액 공급부(525)와 연결되어 제2 용액을 공급받는다. 제1 공급라인(510)과 제2 공급라인(520)은 연결되고, 처리액 공급라인(530)으로 통합된다. 처리액 공급라인(530)은 분사 유닛(370)으로 처리액을 공급한다. 처리액 공급라인(530)에는 공급받은 제1 용액과 제2 용액을 인라인 믹싱(inline-mixing)할 수 있는 인라인 믹서(540)가 제공될 수 있다.
인산 재생 유닛(600)은 재생 탱크(610), 불화수소 공급부(620), 순수 공급부(630), 히터(640), 필터(650), 농도측정라인(660), 실리콘 농도측정부재(670), 불화수소 농도측정부재(680), 인산 농도측정부재(690), 냉각기(700), 그리고 제어기(800)를 포함한다.
재생 탱크(610)는 실리콘, 불화수소, 그리고 인산을 수용한다. 재생 탱크(610)는 하우징(612)과 순환 라인(614)을 포함한다. 하우징(612)은 챔버(310)로부터 배출된 처리액을 저장하는 공간을 제공한다. 순환 라인(614)에서는 하우징(612)의 처리액이 순환되면서 실리콘(Si) 및 불화수소(HF)가 제거된다. 순환 라인(614)은 하우징(612)에 연결되어, 하우징(612)내 처리액을 순환시킨다. 하우징(612)에 저장된 처리액이 순환 라인(614)을 통해 순환하면서 재생될 수 있다.
불화수소 공급부(620)는 순환 라인(614)에 불화수소(HF)를 공급하여 처리액에서 실리콘(Si)을 제거한다.
순수 공급부(630)는 순환 라인(614)에 흐르는 처리액에 순수를 공급하여 재생된 인산 용액의 농도를 조절한다.
히터(640)는 순환 라인(614)에 흐르는 처리액을 가열한다. 히터(640)는 순환 라인(614)에 제공될수 있다. 히터(640)는 처리액을 160℃ 내지 180℃까지 가열할 수 있다.
필터(650)는 챔버(310)로부터 배출된 처리액에 있는 불순물을 제거한다. 필터(650)는 순환 라인(614)에 제공될 수 있다.
농도측정라인(660)은 실리콘(Si), 불화수소(HF), 인산의 농도를 측정하기 위한 소량의 처리액이 흐른다. 농도측정라인(660)은 순환 라인(614)으로부터 분기되고, 하우징(612)에 연결될 수 있다.
실리콘 농도측정부재(670)는 처리액의 실리콘(Si)의 농도를 측정한다. 불화수소 농도측정부재(680)는 처리액의 불화수소(HF)의 농도를 측정한다. 인산 농도측정부재(690)는 처리액의 인산의 농도를 측정한다. 상기 농도측정부재들(670, 680, 690)은 농도측정라인(660)에 제공될 수 있다.
냉각기(700)는 처리액을 냉각한다. 냉각기(700)는 농도측정라인(660)에 제공될 수 있다. 냉각기(700)는 처리액이 냉각된 상태로 인산 농도측정부재(690)에 제공될 수 있도록 한다. 또한, 냉각기(700)는 처리액이 냉각된 상태로 불화수소 농도측정부재(680)에 제공될 수 있도록 한다. 불화수소(HF)와 인산은 80℃ 내지 120℃에서 농도를 측정해야 정확성이 높다. 반면에, 순환 라인(614)에 흐르는 처리액의 온도는 160℃ 내지 180℃이므로, 처리액이 인산 농도측정부재(690)와 불화수소 농도측정부재(680)에 도달하기 이전에 처리액을 냉각한다. 따라서, 냉각기(700)는 처리액의 흐름을 고려하여 농도측정라인(660)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 냉각기는 실리콘 농도측정부재(670)와 인산 농도측정부재(690) 사이에 제공될 수 있다. 또는 실리콘 농도측정부재(670)와 불화수소 농도측정부재(680)의 사이에 제공될 수 있다. 따라서, 처리액의 흐름을 고려할 때, 실리콘 농도측정부재(670)는 냉각기(700)의 전방에 제공되고, 불화수소 농도측정부재(680)와 인산 농도측정부재(690)는 냉각기(700)의 후방에 제공된다.
제어기(800)는 불화수소 공급부(620)와 히터(640)를 제어한다. 실리콘 농도측정부재(670)로부터 측정된 처리액 내의 실리콘(Si) 농도가 설정농도 이상이면, 불화수소 공급부(620)로부터 불화수소(HF)를 순환 라인(614)에 추가로 공급하도록 한다. 불화수소 농도측정부재(680)로부터 측정된 처리액 내의 불화수소(HF)의 농도가 설정농도 이상이면, 히터(640)로 가열을 계속하면서 처리액을 순환 라인(614)을 통해 순환시킨다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 기판 처리 과정 및 인산 재생 과정을 설명한다. 화살표는 처리액의 흐름을 나타낸 것이다.
처리액 공급 유닛(500)에서 제1 공급라인(510)을 통해 제1 용액이 공급되고, 제2 공급라인(520)을 통해 제2 용액이 공급된다. 제1 공급라인(510)에는 제1 용액 공급부(515)가 연결되고, 제2 공급라인(520)에는 제2 용액 공급부(525)가 연결된다.
제1 공급라인(510)과 제2 공급라인(520)은 서로 연결되고, 처리액 공급라인(530) 상에서 인라인 믹싱(inline-mixing)된다. 제1 용액과 제2 용액이 혼합된 처리액은 처리액 공급라인(530)을 통해 분사 유닛(370)으로 공급된다. 처리액은 분사 유닛(370)을 통해 기판 상면에 분사되어 기판을 처리한다. 이때, 처리액의 불화수소(HF) 성분은 실리콘 질화막(Si3N4)의 식각 효과를 높인다. 처리액의 실리콘(Si)은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition)에 의해 형성된 산화막이 식각되는 것을 방지한다.
챔버(310)에서 기판을 처리하고 사용된 처리액은 하우징(612)으로 유입되고, 사용된 처리액으로부터 인산을 재생하는 인산 재생 공정이 수행된다. 처리액은 순환 라인(614)을 따라 순환된다. 히터(640)는 순환 라인(614)에 흐르는 처리액을 160℃ 내지 180℃로 가열한다. 필터(650)에서는 사용된 처리액으로부터 부산물을 걸러낸다.
사용된 처리액으로부터 실리콘을 제거하는 실리콘 제거 단계(S100)가 수행된다. 불화수소 공급부(620)로부터 불화수소가 순환 라인(614)에 제공되어, 처리액의 실리콘(Si)과 화학반응을 일으킨다. 실리콘(Si)과 불화수소(HF)는 반응하여 테트라플루오르화 규소(SiF4)가 되어 기체(gas)형태로 증발한다. 증발된 기체는 별도의 배기 라인(미도시)에 의해 배기될 수 있다. 따라서, 실리콘(Si)이 제거될 수 있다. 또한, 실리콘(Si)과 반응한 불화수소(HF)도 제거된다. 실리콘(Si)의 농도가 후술하는 설정치 이하가 될 때까지 불화수소(HF)를 공급하여 화학반응을 유도한다. 이와 관련된 화학식은 다음과 같다.
[화학식 1]
Si + 4 HF → SiF4 + 2H2
상기 화학식 1의 화학 반응을 이용하여 실리콘(Si)을 제거한다. 이때 제거되는 실리콘(Si)은 처음부터 처리액에 포함되어있던 실리콘(Si) 성분 뿐 아니라, 기판으로부터 제거된 실리콘(Si) 성분을 포함한다. 또한, 공급된 불화수소(HF)도 실리콘과 반응하여 함께 제거된다.
화학식 1과, 실리콘(Si) 및 불화수소(HF)의 몰량(molecular weight)을 고려하여, 설정량 이상의 불화수소(HF)를 공급할 수 있다. 설정량이란, 실리콘(Si)과 반응하여 모든 실리콘(Si)을 제거할 수 있는 불화수소(HF)의 최소한의 양을 지칭한다. 과량 공급된 불화수소(HF)는 실리콘(Si)을 제거한 후에도 잔존한다. 잔존하는 불화수소(HF)는 히터(640)에 의한 가열을 통해 기체로 증발되어 제거된다. 히터(640)는 순환 라인(614)에 흐르는 처리액을 지속적으로 160℃ 내지 180℃로 가열한다.
도 6은 처리액에 존재하는 액상의 불화수소(HF)의 끓는점을 도시한 그래프이다. 도 6을 참조하여, 불화수소 제거 단계(S200)에 대해 설명한다. 도 4를 참조하면, 불화수소(HF)의 농도에 따라 끓는점은 달라질 수 있으나, 최대 약 120℃에서 형성된다. 순환 라인(614)에 흐른 처리액의 온도는 히터에 의해 160℃ 내지 180℃로 가열된다. 따라서, 불화수소(HF)는 기체로 증발되어 제거될 수 있다. 증발된 기체는 별도의 배기 라인(미도시)에 의해 배기될 수 있다. 불화수소 제거 단계(S200)는 실리콘 제거 단계(S100)와 동시에 수행될 수 있으며, 실리콘 제거 단계(S100)가 완료된 이후에도 가열을 통해 계속해서 수행될 수 있다.
처리액에서 실리콘(Si)과 불화수소(HF)가 설정치까지 제거가 되었는지를 확인한다. 이를 위해, 순환 라인(614)에 흐르는 처리액의 실리콘(Si) 및 불화수소(HF)의 농도를 측정한다. 실리콘(Si) 및 불화수소(HF)의 농도가 설정치 이하이면 인산 용액의 재생이 완료된 것으로 판단한다.
실리콘 및 불화수소의 제거가 완료된 인산 용액은 재사용을 위해 설정된 온도 및 농도로 조절되는 조절 단계(S300)가 수행된다. 설정 온도는 160℃ 내지 180℃일 수 있다. 설정 농도는 90% 내지 92% 일 수 있다. 설정 온도는 히터(640)를 통해 조절할 수 있고, 설정 농도는 순수 공급부(630)로부터 순수를 공급하여 조절할 수 있다.
일 예에 의하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 불화수소의 공급 또는 순수의 공급은 각각 불화수소 공급부(620), 순수 공급부(630)에 설치된 밸브의 개폐에 의해 이루어질 수 있다.
아래에서는 실리콘 제거 단계(S100) 및 불화수소 제거 단계(S200)를 통해 실리콘 및 불화수소의 제거되었는지 확인할 수 있는 실리콘(Si), 불화수소(HF)의 농도 측정 과정을 설명한다. 또한, 조절 단계(S300)를 통해 적절한 인산의 농도에 도달하였는지 측정하는 인산 농도 측정 과정도 함께 설명한다.
순환 라인(614)에 흐르는 처리액 중 소량의 처리액을 순환 라인(614)으로부터 분기하여 농도측정라인(660)으로 흐르게 할 수 있다. 농도측정라인(660)에 제공된 실리콘 농도측정부재(670)를 통해 실리콘(Si)의 농도를 측정할 수 있다. 실리콘(Si) 농도가 설정치 이하인지 여부를 확인한다. 예를 들어, 실리콘(Si) 농도의 설정치는 10ppm 일 수 있다. 이 설정치 이하인 경우, 잔존하는 실리콘(Si)가 기판 처리에 미치는 영향은 매우 낮다. 실리콘(Si)의 농도가 10ppm 이하이면, 실리콘(Si)의 제거는 완료된 것으로 판단할 수 있다. 실리콘(Si)의 농도가 10ppm을 초과하면, 실리콘(Si) 제거를 위해 불화수소 공급부(620)로부터 추가적으로 불화수소(HF)를 공급할 수 있다.
그 후 농도측정라인(660)을 따라 제공된 인산 농도측정부재(690)와 불화수소 농도측정부재(680)으로 인산과 불화수소의 농도를 측정할 수 있다. 다만, 인산과 불화수소(HF)의 농도는 처리액의 온도가 80℃ 내지 120℃일 때 정확하게 측정이 가능하다. 반면에, 순환 라인(614)에 흐르는 처리액은 히터(640)에 의해 160℃ 내지 180℃의 온도를 유지하고 있다. 따라서, 인산과 불화수소의 농도 측정을 위해 처리액을 냉각할 필요가 있다.
따라서, 처리액이 실리콘 농도측정부재(670)를 지난 농도측정라인(660)에는 냉각기(700)가 제공될 수 있다. 냉각기(700)에서 처리액이 냉각된 후, 냉각된 처리액이 인산 농도측정부재(690)와 불화수소 농도측정부재(680)를 통과하도록 한다.
인산 농도측정부재(690)에서는 재생된 인산 용액의 농도가 챔버(310)에 공급하기에 적절한지를 측정한다. 인산의 농도가 설정농도 이하인지 여부를 측정한다. 예를 들어, 설정농도는 90% 내지 92%일 수 있다. 재생 과정을 거치면 히터(640)의 지속적인 가열로 인산의 농도가 최초 유입시 처리액에서의 인산의 농도보다 높아진다. 예를 들어, 재생 과정을 거친 인산 용액의 인산 농도는 92% 이상일 수 있다. 따라서, 순수 공급부(630)를 통해 순환 라인(614)에 순수를 공급하여 인산 용액의 농도를 90% 내지 92%로 낮출 수 있다.
불화수소 농도측정부재(680)에서는 처리액에서의 불화수소(HF) 농도를 측정하여 불화수소(HF)가 제거되었는지를 확인한다. 불화수소(HF)의 농도가 설정치 이하인지 측정한다. 예를 들어, 불화수소(HF) 농도의 설정치는 2ppm일 수 있다. 이 설정치 이하인 경우, 잔존하는 불화수소(HF)가 기판 처리에 미치는 영향은 매우 낮다. 불화수소(HF)의 농도가 2ppm 이하이면, 불화수소(HF)의 제거는 완료된 것으로 판단할 수 있다. 실리콘(Si)의 농도가 2ppm을 초과하면, 제어기(800)는 히터(640)가 가열을 지속하도록 제어하고, 처리액이 순환 라인(614)을 통해 순환을 지속하여 처리액이 재생과정을 거치도록 제어한다.
상술한 실시예에서는 농도측정라인(660)이 별도로 구비되는 것으로 설명하였으나, 농도측정라인(660)은 생략될 수 있다. 이때 실리콘 농도측정부재(670), 불화수소 농도측정부재(680), 인산 농도측정부재(690), 그리고 냉각기(700)는 순환 라인(614)에 제공될 수 있다.
도 9는 기판 처리 장치(20)의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.
상술한 실시예에서는 인산 재생 유닛(600)이 1개인 경우를 설명하였으나, 이와 달리 재생 유닛(1600)이 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 재생 유닛(1600)이 제공될 수 있다. 이때, 하나의 재생 유닛(1600)이 사용된 처리액으로부터 인산을 재생하는 동안, 다른 하나의 재생 유닛(1600)은 처리액 공급유닛으로 재생된 인산 용액을 공급할 수 있다.
또한, 상술한 실시예와 달리, 인산 재생 유닛(600)은 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 방법은 160℃ 내지 180℃의 인산 용액과, 상온(10℃ 내지 30℃)의 실리콘(Si), 불화수소(HF), 인산을 포함하는 용액을 혼합한 처리액으로 기판을 처리하고, 사용한 상기 처리액으로부터 인산 용액을 재생한다.
상기 처리액을 이용하여 기판을 처리한다. 불화수소(HF)는 실리콘 질화막(Si3N4)의 식각율을 높이기 위해 사용되며, 실리콘(Si)은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition)에 의한 산화막이 식각되는 것을 방지한다. 따라서, 기판 처리의 정확성과 효율이 상승한다.
사용된 처리액으로부터 실리콘(Si)을 제거하는 실리콘 제거 단계(S100)가 수행된다. 실리콘(Si)은 설정량 이상의 불화수소(HF)를 공급하여 화학반응에 의해 제거한다. 이때, 실리콘(Si) 뿐 아니라 반응한 불화수소(HF)도 함께 제거된다. 불화수소(HF)를 공급하는 설정량은 실리콘(Si)과 불화수소(HF)의 화학반응식 및 몰량을 고려하여, 실리콘(Si)을 모두 반응시켜 테트라플루오르화 규소(SiF4)로 증발시키기 위한 최소한의 양을 지칭한다.
화학반응 이후에 잔존하는 불화수소(HF)의 제거 단계가 수행된다. 불화수소(HF)의 끓는점 이상으로 가열하여 불화수소(HF)를 기체로 증발시킨다. 불화수소 용액에서 불화수소(HF)의 끓는점은 농도에 따라 달라질 수 있으나, 최대 약 120℃이다. 처리액을 그 이상의 온도로 가열하여, 불화수소(HF)는 기체로 증발되어 제거될 수 있다.
실리콘(Si)과 불화수소(HF)가 제거된 인산 용액은 기판 처리 공정에 사용되기에 적절한 온도 및 농도로 조절되는 조절 단계(S300)가 수행된다. 이때, 160℃ 내지 180℃의 온도와 90% 내지 92%의 농도로 조절될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
W : 기판 300 : 기판 처리 장치
310 : 챔버 320 : 컵
340 : 지지 유닛 370 : 분사 유닛
600 : 인산 재생 유닛 610 : 재생 탱크
700 : 냉각기 800 : 제어기

Claims (28)

  1. 인산을 재생하는 방법에 있어서,
    실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 포함하는 처리액으로부터 상기 인산을 재생하되,
    상기 처리액에 설정량 이상의 불화수소를 공급하여 상기 실리콘을 제거하는 실리콘 제거 단계와;
    상기 처리액을 불화수소의 끓는점 이상으로 가열하여 상기 불화수소를 제거하는 불화수소 제거 단계와;
    상기 인산의 온도 및 농도를 설정치로 조절하는 조절 단계;를 포함하는 인산 재생 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리액은 하우징에 수용된 상태에서 상기 하우징에 결합된 순환 라인을 통해 순환되는 인산 재생 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실리콘 제거 단계에서의 설정량 이상의 상기 불화수소는 상기 순환 라인으로 공급되는 인산 재생 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 불화수소 제거 단계에서 상기 가열은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지는 인산 재생 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 조절 단계에서 상기 인산의 온도 조절은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지는 인산 재생 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 조절 단계에서 상기 인산의 농도 조절은 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 이루어지는 인산 재생 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리액은 하우징에 수용된 상태에서 상기 하우징에 결합된 순환 라인을 통해 순환되고,
    상기 실리콘 제거 단계에서의 설정량 이상의 상기 불화수소는 상기 순환 라인으로 공급되며,
    상기 불화수소 제거 단계에서 상기 가열은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지고,
    상기 조절 단계에서 상기 인산의 온도 조절은 상기 순환 라인에서 상기 처리액을 가열하여 이루어지고, 상기 인산의 농도 조절은 상기 순환 라인에 순수를 공급하여 이루어지는 인산 재생 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 제거 단계는 상기 실리콘의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 실리콘 농도를 측정하여, 상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급하는 인산 재생 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불화수소 제거 단계는 상기 불화수소의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 불화수소의 농도를 측정하여, 상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 처리액의 상기 가열을 지속하는 인산 재생 방법.
  10. 실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 수용하는 재생 탱크;
    상기 재생 탱크로 불화수소를 공급하는 불화수소 공급부; 및
    상기 재생 탱크에 제공되어 상기 처리액을 가열하는 히터;
    를 포함하는 인산 재생 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 재생 탱크는,
    실리콘(Si), 불화수소(HF), 그리고 인산을 포함하는 처리액을 저장하는 하우징; 및
    상기 하우징 및 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징 내 상기 처리액을 순환시키는 순환 라인을 포함하고,
    상기 불화수소 공급부는 상기 순환 라인에 상기 불화수소를 공급하도록 제공되는 인산 재생 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 순환 라인에 순수를 공급하여 상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 조절하는 순수 공급부를 더 포함하는 인산 재생 유닛.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 순환 라인에 흐르는 상기 처리액에서 상기 실리콘의 농도를 측정하는 실리콘 농도측정부재를 더 포함하는 인산 재생 유닛.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 순환 라인에 흐르는 상기 처리액에서 상기 불화수소의 농도를 측정하는 불화수소 농도측정부재를 더 포함하는 인산 재생 유닛.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 불화수소 공급부를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급하는 인산 재생 유닛.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 히터를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 가열을 계속하면서 상기 처리액을 순환시키는 인산 재생 유닛.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 순환 라인에 순수를 공급하여 상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 조절하는 순수 공급부;
    상기 처리액에서 상기 실리콘의 농도를 측정하는 실리콘 농도측정부재; 및
    상기 처리액에서 상기 불화수소의 농도를 측정하는 불화수소 농도측정부재를 포함하는 인산 재생 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 처리액에서 상기 인산의 농도를 측정하는 인산 농도측정부재를 더 포함하는 인산 재생 유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 순환 라인으로부터 분기되어 상기 하우징에 연결되는 농도측정라인; 및 상기 농도측정라인에 제공되는 냉각기를 더 포함하고,
    상기 실리콘 농도측정부재, 상기 불화수소 농도측정부재, 그리고 상기 인산 농도측정부재는 상기 농도측정라인에 제공되되, 상기 실리콘 농도측정부재는 상기 냉각기의 전방에 제공되고, 상기 불화수소 농도측정부재와 상기 인산 농도측정부재는 상기 냉각기의 후방에 제공되는 인산 재생 유닛.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 불화수소 공급부와 상기 히터를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 실리콘의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 불화수소를 추가 공급하고, 상기 불화수소의 농도가 설정농도 이상이면, 상기 가열을 계속하면서 상기 처리액을 순환시키는 인산 재생 유닛.
  21. 기판을 처리하는 방법에 있어서, 상기 기판 상에 제1 용액과 제2 용액을 포함하는 처리액을 공급하여 실리콘 질화막을 식각하되, 상기 제1 용액은 인산을 포함하는 용액이고, 상기 제2 용액은 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 용액인 기판 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 용액은 160℃ 내지 180℃이고,
    상기 제2 용액은 10℃ 내지 30℃인 기판 처리 방법.
  23. 제21항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 용액과 상기 제2 용액은 인라인-믹싱(inline-mixing)으로 혼합된 후 상기 기판으로 공급되는 기판 처리 방법
  24. 제21항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 처리에 사용된 상기 처리액으로부터 상기 인산을 재생하되,
    상기 인산의 재생은 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 인산 재생 방법으로 이루어지는 기판 처리 방법.

  25. 기판의 실리콘 질화막을 식각하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 컵;
    상기 처리 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 기판의 상면에 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 처리액을 공급하는분사 유닛; 및
    상기 분사 유닛으로 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 처리액은 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 혼합액이고,
    상기 제1 용액은 인산을 포함하는 160℃ 내지 180℃의 용액이고,
    상기 제2 용액은 실리콘, 불화수소, 인산을 포함하는 10℃ 내지 30℃의 용액인 기판 처리 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은,
    인산을 포함하는 제1 용액을 공급하는 제1 공급라인;
    인산, 실리콘, 불화수소를 포함하는 제2 용액을 공급하는 제2 공급라인; 및
    상기 분사 유닛으로 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급라인을 포함하고,
    상기 제1 공급라인과 상기 제2 공급라인은 연결되고,
    상기 처리액 공급라인에는 상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 혼합하는 인라인 믹서(inline-mixer)가 제공된 기판 처리 장치.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액으로부터 인산을 재생하는 인산 재생 유닛을 더 포함하되,
    상기 인산 재생 유닛은 제10항 내지 제20항의 인산 재생 유닛 중 어느 하나인 기판 처리 장치.
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