KR20180128909A - 기판액 처리 장치 및 기판액 처리 방법, 및 기판액 처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 - Google Patents

기판액 처리 장치 및 기판액 처리 방법, 및 기판액 처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 Download PDF

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Abstract

[과제] 기판의 오목부 내부의 피막을 남기고, 오목부 외부의 피막을 정밀하게 에칭할 수 있는 기판액 처리 방법(기판액 처리 장치, 기억 매체)을 제공하는 것.
[해결수단] 오목부의 내부 및 오목부의 외부를 덮는 피막이 형성된 기판의 표면에 상기 피막을 제거하는 에칭액을 접촉시켜 에칭 처리를 행하는 기판액 처리 방법에 있어서, 제1 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제1 온도로 하고, 제1 처리 시간에 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제1 피막 제거 공정과, 이어서, 상기 제1 에칭량보다 낮은 제2 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제2 온도로 하고, 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제2 피막 제거 공정을 가지는 것으로 했다.

Description

기판액 처리 장치 및 기판액 처리 방법, 및 기판액 처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체
본 발명은, 처리액을 이용하여 기판을 액처리하는 기판액 처리 장치 및 기판액 처리 방법, 및 기판액 처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 부품이나 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 때에는, 기판액 처리 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판에 대하여 에칭액 등의 처리액을 이용하여 에칭 등의 처리를 실시한다.
예를 들면, 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 기판 표면의 절연막에 컨택트홀(오목부)이 형성되고, 오목부 내부 및 오목부 외부의 절연막 위에 피막(예를 들면, 텅스텐 등의 금속층)을 퇴적한 후에, 에칭액(예를 들면, 인산, 질산, 아세트산 등 혼합한 에칭액)을 금속층의 에칭률이 높은 온도(70℃ 이상)로 하여 오목부 외부의 금속층을 에칭하는 수법이 알려져 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2009-266984호 공보
이 때, 오목부 내부의 금속층을 가능한 한 에칭되지 않도록 하고, 또한, 오목부 외부의 금속층의 잔막(殘膜)을 가능한 한 얇게, 혹은, 오목부 외부에 금속층이 남지 않도록 단시간에 액처리하는 것이 바람직하다.
그런데, 종래의 습식 에칭 수법에서는, 에칭률이 높은 온도의 에칭액으로 처리하면, 금속층을 단시간에 제거할 수 있지만, 오목부 내부의 금속층도 에칭되어 버릴 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는, 오목부의 내부 및 오목부의 외부를 덮는 피막이 형성된 기판의 표면에 상기 피막을 제거하는 에칭액을 접촉시켜 에칭 처리를 행하는 기판액 처리 방법에 있어서, 제1 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제1 온도로 하고, 제1 처리 시간에 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제1 피막 제거 공정과, 이어서, 제2 처리 시간에 상기 제1 에칭률보다 낮은 제2 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제2 온도로 하고, 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제2 피막 제거 공정을 갖는 것으로 했다.
또한, 본 발명에서는, 오목부의 내부 및 오목부의 외부를 덮는 피막이 형성된 기판의 표면에 상기 피막을 제거하는 에칭액을 접촉시켜 에칭 처리를 행하는 기판액 처리 장치에 있어서, 상기 오목부 외부를 덮는 상기 피막의 일부를 제거하기 위해, 상기 기판의 표면에 상기 에칭액을 공급하는 에칭액 공급부와, 상기 에칭액 공급부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 에칭액 공급부로부터 상기 기판의 표면에 공급되는 상기 에칭액의 온도를 제1 에칭률이 되도록 제1 온도로 하여 제1 처리 시간에 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하도록 에칭액 공급부를 제어하고, 이어서, 상기 에칭액의 온도를 상기 제1 에칭률보다 낮은 제2 에칭률이 되도록 제2 온도로 하여 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하도록 에칭액 공급부를 제어하는 것으로 했다.
본 발명에서는, 기판의 오목부 내부의 피막을 남기고, 오목부 외부의 피막을 정밀하게 에칭할 수 있다.
도 1은 기판액 처리 장치를 나타내는 평면 설명도.
도 2는 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 3은 에칭 처리 장치의 에칭 처리시의 동작을 나타내는 설명도.
도 4는 에칭 처리 장치의 농도 계측시의 동작을 나타내는 설명도.
도 5는 에칭 처리시의 시간 및 온도의 변화를 나타내는 설명도.
도 6은 에칭 처리시의 시간 및 온도의 변화에 대한 피막 제거의 변화를 나타내는 설명도.
도 7은 에칭 처리시의 별도의 형태에서의 시간 및 온도의 변화를 나타내는 설명도.
도 8은 에칭 처리 장치의 별도의 형태를 나타내는 설명도.
이하에, 본 발명에 관한 기판액 처리 장치 및 기판액 처리 방법, 및 기판액 처리 프로그램의 구체적인 구성에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판액 처리 장치(1)는, 캐리어 반입 반출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6), 제어부(7)를 갖는다.
캐리어 반입 반출부(2)는, 복수매(예를 들면, 25장)의 기판(실리콘 웨이퍼)(8)을 수평 자세로 상하로 나란히 수용한 캐리어(9)의 반입 및 반출을 행한다.
이 캐리어 반입 반출부(2)에는, 복수개의 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 스테이지(10)와, 캐리어(9)의 반송을 행하는 캐리어 반송 기구(11)와, 캐리어(9)를 일시적으로 보관하는 캐리어 스톡(12, 13)과, 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 배치대(14)가 설치된다. 여기서, 캐리어 스톡(12)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리하기 전에 일시적으로 보관한다. 또한, 캐리어 스톡(13)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리한 후에 일시적으로 보관한다.
그리고, 캐리어 반입 반출부(2)는, 외부로부터 캐리어 스테이지(10)에 반입된 캐리어(9)를 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(12)이나 캐리어 배치대(14)에 반송한다. 또한, 캐리어 반입 반출부(2)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)를 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(13)이나 캐리어 스테이지(10)에 반송한다. 캐리어 스테이지(10)에 반송된 캐리어(9)는 외부로 반출된다.
로트 형성부(3)는, 하나 또는 복수의 캐리어(9)에 수용된 기판(8)을 조합하여 동시에 처리되는 복수매(예를 들면, 50장)의 기판(8)으로 이루어진 로트를 형성한다.
이 로트 형성부(3)에는, 복수매의 기판(8)을 반송하는 기판 반송 기구(15)가 설치된다. 또, 기판 반송 기구(15)는, 기판(8)의 반송 도중에 기판(8)의 자세를 수평 자세로부터 수직 자세 및 수직 자세로부터 수평 자세로 변경시킬 수 있다.
그리고, 로트 형성부(3)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)로부터 기판 반송 기구(15)를 이용하여 기판(8)을 로트 배치부(4)에 반송하고, 로트를 형성하는 기판(8)을 로트 배치부(4)에 배치한다. 또한, 로트 형성부(3)는, 로트 배치부(4)에 배치된 로트를 기판 반송 기구(15)에 의해 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)로 반송한다. 또, 기판 반송 기구(15)는, 복수매의 기판(8)을 지지하기 위한 기판 지지부로서, 처리전(로트 반송부(5)에 의해 반송되기 전)의 기판(8)을 지지하는 처리전 기판 지지부와, 처리후(로트 반송부(5)에 의해 반송된 후)의 기판(8)을 지지하는 처리후 기판 지지부의 2종류를 갖고 있다. 이에 따라, 처리전의 기판(8) 등에 부착된 파티클 등이 처리후의 기판(8) 등에 전착(轉着)하는 것을 방지한다.
로트 배치부(4)는, 로트 반송부(5)에 의해 로트 형성부(3)와 로트 처리부(6)의 사이에서 반송되는 로트를 로트 배치대(16)에서 일시적으로 배치(대기)한다.
이 로트 배치부(4)에는, 처리전(로트 반송부(5)에 의해 반송되기 전)의 로트를 배치하는 반입측 로트 배치대(17)와, 처리후(로트 반송부(5)에 의해 반송된 후)의 로트를 배치하는 반출측 로트 배치대(18)가 설치된다. 반입측 로트 배치대(17) 및 반출측 로트 배치대(18)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 배치된다.
그리고, 로트 배치부(4)에서는, 로트 형성부(3)에서 형성한 로트가 반입측 로트 배치대(17)에 배치되고, 그 로트가 로트 반송부(5)를 통해 로트 처리부(6)에 반입된다. 또한, 로트 배치부(4)에서는, 로트 처리부(6)로부터 로트 반송부(5)를 통해 반출된 로트가 반출측 로트 배치대(18)에 배치되고, 그 로트가 로트 형성부(3)에 반송된다.
로트 반송부(5)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6) 사이나 로트 처리부(6)의 내부 사이에서 로트의 반송을 행한다.
이 로트 반송부(5)에는, 로트의 반송을 행하는 로트 반송 기구(19)가 설치된다. 로트 반송 기구(19)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6)를 따라 배치한 레일(20)과, 복수매의 기판(8)을 유지하면서 레일(20)을 따라서 이동하는 이동체(21)로 구성된다. 이동체(21)에는, 수직 자세로 전후로 나란히 복수매의 기판(8)을 유지하는 기판 유지체(22)가 진퇴 가능하게 설치된다.
그리고, 로트 반송부(5)는, 반입측 로트 배치대(17)에 배치된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하고, 그 로트를 로트 처리부(6)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 처리부(6)에서 처리된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하고, 그 로트를 반출측 로트 배치대(18)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 반송 기구(19)를 이용하여 로트 처리부(6)의 내부에서 로트의 반송을 행한다.
로트 처리부(6)는, 수직 자세로 전후로 나란히 복수매의 기판(8)을 1 로트로 하여 에칭이나 세정이나 건조 등의 처리를 행한다.
이 로트 처리부(6)에는, 기판(8)의 건조 처리를 행하는 건조 처리 장치(23)와, 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행하는 기판 유지체 세정 처리 장치(24)와, 기판(8)의 세정 처리를 행하는 세정 처리 장치(25)와, 기판(8)의 에칭 처리를 행하는 2대의 에칭 처리 장치(26)가 나란히 설치된다.
건조 처리 장치(23)는, 처리조(27)에 기판 승강 기구(28)를 승강 가능하게 설치하고 있다. 처리조(27)에는, 건조용의 처리 가스(IPA(이소프로필알콜) 등)가 공급된다. 기판 승강 기구(28)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 유지된다. 건조 처리 장치(23)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(28)에 의해 수취하고, 기판 승강 기구(28)에 의해 그 로트를 승강시킴으로써, 처리조(27)에 공급한 건조용의 처리 가스로 기판(8)의 건조 처리를 행한다. 또한, 건조 처리 장치(23)는, 기판 승강 기구(28)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
기판 유지체 세정 처리 장치(24)는, 처리조(29)에 세정용의 처리액 및 건조 가스를 공급할 수 있게 되어 있고, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 세정용의 처리액을 공급한 후, 건조 가스를 공급함으로써 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행한다.
세정 처리 장치(25)는, 세정용의 처리조(30)와 린스용의 처리조(31)를 가지며, 각 처리조(30, 31)에 기판 승강 기구(32, 33)를 승강 가능하게 설치하고 있다. 세정용의 처리조(30)에는 세정용의 처리액(SC-1 등)이 저류된다. 린스용의 처리조(31)에는 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다.
에칭 처리 장치(26)는, 에칭용의 처리조(34)와 린스용의 처리조(35)를 가지며, 각 처리조(34, 35)에 기판 승강 기구(36, 37)를 승강 가능하게 설치하고 있다. 에칭용의 처리조(34)에는 에칭용의 처리액이 저류된다. 린스용의 처리조(35)에는 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다.
이들 세정 처리 장치(25)와 에칭 처리 장치(26)는, 동일한 구성으로 되어 있다. 에칭 처리 장치(26)에 관해 설명하면, 기판 승강 기구(36, 37)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 유지된다. 에칭 처리 장치(26)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(36)에 의해 수취하고, 기판 승강 기구(36)에 의해 그 로트를 승강시킴으로써 로트를 처리조(34)의 에칭용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 에칭 처리를 행한다. 그 후, 에칭 처리 장치(26)는, 기판 승강 기구(36)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다. 또한, 에칭 처리 장치(26)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(37)에 의해 수취하고, 기판 승강 기구(37)에 의해 그 로트를 승강시킴으로써 로트를 처리조(35)의 린스용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 린스 처리를 행한다. 그 후, 에칭 처리 장치(26)는, 기판 승강 기구(37)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
제어부(7)는, 기판액 처리 장치(1)의 각 부(캐리어 반입 반출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6) 등)의 동작을 제어한다.
이 제어부(7)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(58)를 구비한다. 기억 매체(58)에는, 기판액 처리 장치(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(7)는, 기억 매체(58)에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 기판액 처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 또, 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(58)에 기억되어 있던 것이며, 다른 기억 매체로부터 제어부(7)의 기억 매체(58)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(58)로는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
이 에칭 처리 장치(26)에서는, 미리 정해진 농도의 각종 약제와 순수를 혼합한 처리액(에칭액)을 이용하여 기판(8)을 액처리(에칭 처리)한다.
에칭 처리 장치(26)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 처리액을 저류하고 기판(8)을 액처리하기 위한 액처리부(38)와, 액처리부(38)에 처리액을 공급하기 위한 에칭액 공급부(39)와, 액처리부(38)로부터 처리액을 배출하는 처리액 배출부(40)를 갖는다. 에칭액 공급부(39)는, 액처리부(38)에 처리액을 공급하기 위한 약액 공급부(41)와, 액처리부(38)에 저류된 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환부(43)를 갖는다.
액처리부(38)는, 상부를 개방시킨 처리조(34)의 상부 주위에 상부를 개방시킨 외부조(44)를 형성하고, 처리조(34)와 외부조(44)에 처리액을 저류한다. 처리조(34)에서는, 기판(8)을 기판 승강 기구(36)에 의해 침지시킴으로써 액처리하는 처리액을 저류한다. 외부조(44)에서는, 처리조(34)로부터 오버플로우한 처리액을 저류하고, 처리액 순환부(43)에 의해 처리조(34)에 처리액을 공급한다.
약액 공급부(41)는, 처리액을 액처리부(38)에 공급한다. 이 약액 공급부(41)는, 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급원(45)을 액처리부(38)의 외부조(44)에 유량 조정기(46)를 통해 접속한다. 유량 조정기(46)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 개폐 제어 및 유량 제어된다.
처리액 순환부(43)는, 액처리부(38)의 외부조(44)의 바닥부와 처리조(34)의 바닥부 사이에 순환 유로(49)를 형성한다. 순환 유로(49)에는, 펌프(50), 필터(51), 히터(52)가 순서대로 설치된다. 펌프(50) 및 히터(52)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 구동 제어된다. 그리고, 처리액 순환부(43)는, 펌프(50)를 구동시킴으로써 외부조(44)로부터 처리조(34)에 처리액을 순환시킨다. 그 때, 히터(52)로 처리액을 가열한다.
또한, 처리액 순환부(43)는, 순환 유로(49)의 도중(히터(52)보다 하류측)과 외부조(44)의 사이에 농도 계측 유로(53)를 형성한다. 농도 계측 유로(53)에는, 개폐 밸브(54), 농도 센서(55)가 순서대로 설치된다. 개폐 밸브(54)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 개폐 제어된다. 또한, 농도 센서(55)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)로부터의 지시로 농도 계측 유로(53)를 흐르는 처리액의 농도를 계측하여 제어부(7)에 통지한다.
처리액 배출부(40)는, 액처리부(38)의 처리조(34)의 바닥부에 외부의 배액관과 연통하는 배액 유로(56)를 접속하고, 배액 유로(56)에 개폐 밸브(57)를 설치하고 있다. 개폐 밸브(57)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 개폐 제어된다.
기판액 처리 장치(1)는, 이상에 설명한 바와 같이 구성되어 있고, 기억 매체(58)에 기억된 기판액 처리 프로그램 등에 따라서 제어부(7)에 의해 각 부(캐리어 반입 반출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6) 등)의 동작을 제어함으로써, 기판(8)을 처리한다.
이 기판액 처리 장치(1)에 의해 기판(8)을 에칭 처리하는 경우에는, 에칭 처리 장치(26)의 액처리부(38)의 처리액을 에칭액 공급부(39)에서 미리 정해진 온도로 가열한 처리액을 생성하여 처리조(34)에 저류한다. 구체적으로는, 제어부(7)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 펌프(50)를 구동시켜 처리액을 순환 유로(49)에서 순환시키고, 히터(52)를 구동시켜 처리액의 온도를 미리 정해진 온도로 유지시킨다. 그리고, 미리 정해진 농도 및 미리 정해진 온도의 처리액이 저류된 처리조(34)에 기판 승강 기구(36)에 의해 기판(8)을 침지시킴으로써, 처리액으로 기판(8)을 에칭 처리(액처리)한다.
또, 제어부(7)는, 미리 정해진 타이밍에 처리액의 농도를 농도 센서(55)로 계측한다. 그 때에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 액처리시와 마찬가지로 펌프(50)를 구동시켜 처리액을 순환 유로(49)에서 순환시키고, 히터(52)를 구동시켜 처리액의 온도를 미리 정해진 온도로 유지시킨다. 또한, 개폐 밸브(54)를 개방한 상태로 하여, 순환 유로(49)를 흐르는 처리액의 일부를 농도 계측 유로(53)에 흘리고, 농도 센서(55)로 처리액의 농도를 계측한다. 또, 농도 계측후에는, 개폐 밸브(54)를 폐색한 상태로 되돌려, 모든 처리액을 순환 유로(49)에서 순환시킨다.
종래에는, 예를 들면, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 에칭률이 높은 온도(예를 들면, 70℃)로 가열한 처리액(예를 들면, 인산, 질산, 아세트산, 순수 등 혼합한 에칭액) 중에, 절연막(60)(예를 들면, 실리콘산화막)에 형성된 오목부(61) 내부 및 오목부(61) 외부를 덮는 금속층(62)(예를 들면, 텅스텐)이 형성된 기판(8)을, 미리 설정한 처리 시간(tn)만큼 침지시킴으로써, 오목부(61) 내부의 금속층(62)을 가능한 한 에칭되지 않도록 하고, 또한, 오목부(61)의 금속층(62)의 잔막을 한없이 얇게 에칭했다.
에칭 처리시에는, 오목부(61) 내부의 금속층(62)을 가능한 한 에칭되지 않도록 하고, 또한, 오목부(61) 외부의 금속층(62)의 잔막을 한없이 얇게, 혹은, 오목부(61) 외부의 금속층(62)만을 에칭하는 것은 어렵고, 오목부(61) 내부의 금속층(62)도 에칭되어 버릴 우려가 있다.
따라서, 기판액 처리 장치(1)에서는, 우선, 금속층(62)에 대한 에칭률이 높은 상태(제1 에칭률)의 처리액으로 기판(8)의 표면을 에칭 처리하고(제1 피막 제거 공정 step1), 그 후, 금속층(62)에 대한 에칭률이 낮은 상태(제2 에칭률)의 처리액으로 기판(8)의 표면을 에칭 처리하는(제2 피막 제거 공정 step2) 것으로 했다. 에칭률은, 에칭액의 종류를 바꾸거나 에칭액의 농도를 바꾸는 것으로 변경할 수 있다. 그러나, 에칭 처리의 도중에 에칭액의 종류나 농도를 변경하기 위해서는 시간이나 별도의 기구 등이 필요하게 되어, 스루풋의 감소나 처리 비용의 증대를 초래할 우려가 있다. 그 때문에, 여기서는 에칭액의 온도를 바꿈으로써 에칭률을 변경하는 것으로 했다. 기판액 처리 장치(1)에서는, 에칭액을 미리 정해진 온도로 하기 위해 히터(52)가 이미 설치되어 있기 때문에, 이 히터(52)를 조온(調溫) 수단으로서 이용하여 에칭액의 온도를 바꿀 수 있다. 이에 따라, 에칭률을 변경하기 위해 별도의 기구 등이 필요하게 되지 않고 단시간에 에칭률을 원활하게 변경할 수 있다.
구체적으로는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 피막 제거 공정 step1에 있어서, 제어부(7)는, 에칭액 공급부(39)에서 히터(52)를 제어하여, 에칭률이 높은 제1 온도(예를 들면, 70℃)로 처리액을 가열함으로써, 에칭률이 높은 상태의 처리액을 생성한다. 그 처리액을 에칭액 공급부(39)로부터 액처리부(38)에 공급하고, 액처리부(38)에서 기판(8)을 에칭 처리한다. 그 때, 에칭 처리하는 시간을 제1 처리 시간 t1로 하고, 금속층(62)의 에칭량을 제1 에칭량 V1로 한다(도 6의 (a) 참조).
그 후, 제2 피막 제거 공정 step2에 있어서, 제어부(7)는, 에칭액 공급부(39)에서 제1 온도보다 낮은 제2 온도(예를 들면, 60℃)로 처리액을 가열(조온)시킴으로써, 금속층(62)에 대한 에칭률이 낮은 상태의 처리액을 생성한다. 그 처리액을 에칭액 공급부(39)로부터 액처리부(38)에 공급하고, 액처리부(38)에서 기판(8)을 에칭 처리한다. 그 때, 에칭 처리하는 시간을 제2 처리 시간 t2로 하고, 오목부(61) 외부에 남아 있는 금속층(62)의 에칭량을 제2 에칭량 V2로 한다(도 6의 (b) 참조). 여기서, 제2 피막 제거 공정 step2에서의 제2 에칭량 V2보다 제1 피막 제거 공정 step1에서의 제1 에칭량 V1이 많아지도록 제1 및 제2 에칭률(에칭액의 온도)이나 제1 및 제2 처리 시간 t1, t2를 설정하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 기판(8)을 제1 처리 시간 t1에서는 에칭률이 높은 처리액으로 다량(제1 에칭량 V1)의 금속층을 단시간에 제거할 수 있다. 또, 이 때, 오목부(61) 외부에는 오목부(61) 내부의 금속층(62)이 노출되지 않을 정도의 얇은 금속층(62)(제2 에칭량 V2)을 남긴다. 그 후, 제2 처리 시간 t2에서는 에칭률이 낮은 처리액으로 오목부(61) 외부에 남아 있는 금속층(62)(제2 에칭량 V2)을 서서히 정밀하게 제거함으로써, 오목부(61) 내부의 금속층(62)이 가능한 한 에칭되지 않도록 할 수 있다(도 6의 (c)).
상기 실시형태에 있어서, 제2 처리 시간에서의 처리액의 온도(제2 온도)를 60℃로 하여 처리를 행하도록 했지만, 이것으로 한정되지는 않으며, 제2 처리 시간에서의 처리액의 온도를 예를 들면 65℃, 60℃로 단계적으로 온도를 낮추도록 해도 좋다(도 7의 (a)). 또한, 제2 처리 시간의 개시시에 처리액을 가열하는 히터(52)의 전원을 오프하여, 처리액의 온도가 60℃가 될 때까지 연속적으로 낮추고, 그 후, 히터(52)의 전원을 온하여 처리액을 60℃로 하도록 해도 좋다(도 7의 (b)). 또한, 제2 처리 시간의 개시시에 처리액을 가열하는 히터(52)의 전원을 오프하고, 히터(52)의 하류측에 설치된 열원(52a)(예를 들면, 냉각기)에 의해 처리액을 60℃까지 급속히 낮추고, 그 후, 열원(52a)의 전원을 오프하고, 또한, 히터(52)의 전원을 온하여, 처리액의 온도를 60℃로 하도록 해도 좋다(도 7의 (c), 도 8).
상기 실시형태에 있어서, 제어부(7)에는, 대기압을 검출하기 위한 대기압 센서(70)(대기압 검출부)가 접속되어 있다. 대기압 센서(70)로 검출한 대기압(검출 대기압)과 미리 설정된 대기압(설정 대기압 : 기준이 되는 대기압으로서 1013 hPa)이 상이한 경우는, 검출 대기압에 따라서 설정 온도(제1 온도, 제2 온도)를 보정(변경)할 수 있다. 이에 따라, 대기압이 변동한 경우, 처리액의 온도가 변동하고, 제거되는 금속층(62)의 양이 변화해 버려 정밀하게 금속층(62)을 제거할 수 없었지만, 대기압이 변동한 경우라 하더라도, 대기압(설정 대기압)시에 제거되는 금속층(62)의 양과 동일한 양만큼 금속층(62)을 제거할 수 있다. 또, 설정 온도의 보정은, 미리 대기압과 보정하는 온도를 대응시킨 대응표를 작성해 두고, 대응표에 따라서 설정 온도를 보정할 수 있다. 이에 따라, 검출된 대기압시에 제거되는 상기 피막의 양이 미리 설정된 대기압(설정 대기압)시에 제거되는 상기 피막의 양과 동일해지도록 상기 에칭액 공급부(39)로부터 공급되는 상기 에칭액의 온도를 검출한 대기압에 따라서 보정한다.
상기 실시형태에 있어서, 에칭액은 인산, 질산, 아세트산, 순수 등의 혼합액으로 했지만, 이것으로 한정되지는 않고, 인산, 순수의 혼합액 등이어도 좋고, 또한 기타 약액의 혼합액이어도 좋다.
1 : 기판액 처리 장치 7 : 제어부
8 : 기판 38 : 액처리부
39 : 에칭액 공급부

Claims (11)

  1. 오목부의 내부 및 오목부의 외부를 덮는 피막이 형성된 기판의 표면에 상기 피막을 제거하는 에칭액을 접촉시켜 에칭 처리를 행하는 기판액 처리 방법에 있어서,
    제1 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제1 온도로 하고, 제1 처리 시간에 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제1 피막 제거 공정과,
    이어서, 상기 제1 에칭률보다 낮은 제2 에칭률이 되도록 상기 에칭액을 제2 온도로 하고, 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하는 제2 피막 제거 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 피막 제거 공정과 상기 제2 피막 제거 공정에서 제거되는 상기 피막의 양은, 상기 제1 피막 제거 공정에서 제거되는 양 쪽이 많은 것을 특징으로 하는 기판액 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 온도는, 제2 처리 시간이 경과하는 동안, 연속적으로 또는 단계적으로 낮게 되는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 피막 제거 공정은, 상기 오목부 외부의 피막을 전부 제거하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 방법.
  5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 에칭 처리중인 대기압을 검출하고,
    검출된 대기압시에 제거되는 상기 피막의 양이 미리 설정된 대기압시에 제거되는 상기 피막의 양과 동일해지도록 상기 에칭액의 온도를 검출한 대기압에 따라서 보정하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 방법.
  6. 오목부의 내부 및 오목부의 외부를 덮는 피막이 형성된 기판의 표면에 상기 피막을 제거하는 에칭액을 접촉시켜 에칭 처리를 행하는 기판액 처리 장치에 있어서,
    상기 오목부 외부를 덮는 상기 피막의 일부를 제거하기 위해, 상기 기판의 표면에 상기 에칭액을 공급하는 에칭액 공급부와,
    상기 에칭액 공급부를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 에칭액 공급부로부터 상기 기판의 표면에 공급되는 상기 에칭액의 온도를 제1 에칭률이 되도록 제1 온도로 하여 제1 처리 시간에 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하도록 에칭액 공급부를 제어하고, 이어서, 상기 에칭액의 온도를 상기 제1 에칭률보다 낮은 제2 에칭률이 되도록 제2 온도로 하여 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 상기 피막을 제거하도록 에칭액 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 처리 시간에 제거되는 상기 피막의 양이, 상기 제2 처리 시간에 제거되는 상기 피막의 양보다 많이 제거되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 에칭액 공급부의 상기 제2 온도가 제2 처리 시간이 경과하는 동안, 연속적으로 또는 단계적으로 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 처리 시간에 상기 오목부 내부의 상기 피막을 남기고 상기 오목부 외부의 피막을 전부 제거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 장치.
  10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 처리액의 온도 검출부와 대기압 검출부로부터의 신호를 취득 검출 가능하게 하고, 취득 검출된 대기압시에 제거되는 상기 피막의 양이 미리 설정된 대기압(설정 대기압)시에 제거되는 상기 피막의 양과 동일해지도록 상기 에칭액 공급부로부터 공급되는 상기 에칭액의 온도를 검출한 대기압에 따라서 보정하는 것을 특징으로 하는 기판액 처리 장치.
  11. 기판액 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 상기 컴퓨터가 상기 기판액 처리 장치를 제어하여 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 기판액 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기억 매체.
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