KR20190130492A - 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190130492A
KR20190130492A KR1020190054255A KR20190054255A KR20190130492A KR 20190130492 A KR20190130492 A KR 20190130492A KR 1020190054255 A KR1020190054255 A KR 1020190054255A KR 20190054255 A KR20190054255 A KR 20190054255A KR 20190130492 A KR20190130492 A KR 20190130492A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
wafer
processing
boron
removal
Prior art date
Application number
KR1020190054255A
Other languages
English (en)
Inventor
고지 가가와
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20190130492A publication Critical patent/KR20190130492A/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
    • H01L21/302—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
    • H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3086—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-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
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/02129—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being boron or phosphorus doped silicon oxides, e.g. BPSG, BSG or PSG
    • 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
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • 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
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-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
    • H01L21/02—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
    • H01L21/302—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
    • H01L21/3081—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • 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
    • H01L21/02—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
    • H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means 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
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • 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
    • H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • 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
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • 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
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • 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
    • 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
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying 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
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical 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
    • H01L21/67011—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
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • 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
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • 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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/7806—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/0223—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은, 보론 단막을 기판으로부터 적절하게 제거하는 기술을 제공한다. 본 개시에 의한 기판 처리 방법은, 생성 공정과, 제거 공정을 포함한다. 생성 공정은, 실리콘계 막을 포함하는 막 상에 보론 단막이 성막된 기판에서의 보론 단막에 대하여, 산화제를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성한다. 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 기판으로부터 보론 단막을 제거한다.

Description

기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템{SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 개시는, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판의 에칭 처리에 사용되는 하드 마스크로서, 카본 막 등이 사용되고 있다.
최근, 새로운 하드 마스크 재료로서, 보론계 막이 주목받고 있다.
일본 특허 공개 제2000-133710호 공보
본 개시는, 보론 단막을 기판으로부터 적절하게 제거하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 의한 기판 처리 방법은, 생성 공정과, 제거 공정을 포함한다. 생성 공정은, 실리콘계 막을 포함하는 막 상에 보론 단막이 성막된 기판에서의 보론 단막에 대하여, 산화제를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성한다. 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 기판으로부터 보론 단막을 제거한다.
본 개시에 의하면, 보론 단막을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
도 1a는 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1b는 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1c는 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1d는 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 과산화수소(H2O2)와 물(H2O)의 비율을 변화시킨 경우의 보론 단막의 에칭 레이트의 변화를 나타내는 실험 결과이다.
도 3은 혼합액의 희석 배율을 변화시킨 경우의 보론 단막의 에칭 레이트의 변화를 나타내는 실험 결과이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5는 성막 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 에칭 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 제거액 공급부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템이 실행하는 기판 처리의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13은 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 14a는 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 14b는 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 15는 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16은 베벨 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17은 이면 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18a는 제6 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18b는 제6 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 20은 제거 처리가 행하여지는 처리 조 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 21은 순환 유로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 22는 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 23은 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 실행하는 기판 처리의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 24는 제7 실시 형태에서의 변형예에 관한 기판 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25는 변형예에 관한 처리 유닛에서 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다.
이하에, 본 개시에 의한 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시 형태」라고 기재함)에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 개시에 의한 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템이 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시 형태는, 처리 내용을 모순되지 않게 하는 범위에서 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 각 실시 형태에서 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략된다.
최근, 새로운 하드 마스크 재료로서, 보론계 막이 주목받고 있다. 이러한 보론계 막 중에서도, 보론 단막은, 종래의 하드 마스크보다도 높은 선택비를 갖는다. 구체적으로는, 보론 단막은, 실리콘 산화막의 에칭 조건에서는 에칭되기 어려워, 실리콘 산화막을 보론 단막에 대하여 높은 선택비로 에칭할 수 있다.
그러나, 성막된 보론 단막을 기판으로부터 제거하는 기술에 대한 유용한 지견은 얻지 못했다. 그래서, 보론 단막을 기판으로부터 적절하게 제거하는 기술의 제공이 기대되고 있다.
(제1 실시 형태)
[기판 처리 방법]
먼저, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례에 대해서 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한다. 도 1a 내지 도 1d는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은, 실리콘계 막을 포함하는 막을 갖는 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 기재함)을 대상으로 한다.
여기서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 실리콘계 막으로서 실리콘 산화막(SiO2막)만을 갖는 웨이퍼를 대상으로 하는 경우에 대해서 설명한다. 단, 웨이퍼는, 실리콘 산화막 이외의 막을 갖고 있어도 된다. 또한, 실리콘계 막은, 실리콘 산화막에 한하지 않고, SiN막이나 폴리실리콘막 등이어도 된다.
도 1a에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 먼저, 웨이퍼(W)의 실리콘 산화막(111) 상에 보론 단막(112)을 성막한다(성막 공정).
보론 단막(112)은 보론(B)단체로 이루어지는 막이다. 또한, 보론 단막(112)은, 성막 공정에서 불가피하게 혼입되는 불가피 불순물을 불가피하게 혼입되는 한도에 있어서 포함하고 있어도 된다. 불가피 불순물로서는, 예를 들어 수소(H), 산소(O), 탄소(C) 등이 포함된다.
계속해서, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 성막 공정 후의 웨이퍼(W)를 에칭한다(에칭 공정).
구체적으로는, 에칭 공정에서는, 성막 공정에서 성막한 보론 단막(112)을 하드 마스크로 하고, 실리콘 산화막(111)의 깊이 방향으로, 예를 들어 500nm 이상의 깊이를 갖는 오목부(트렌치)(113)를 형성한다.
보론 단막(112)은, 실리콘 산화막(111)의 에칭 조건에서는 에칭되기 어려워, 실리콘 산화막(111)을 보론 단막(112)에 대하여 높은 선택비로 에칭할 수 있다. 따라서, 오목부(113)의 깊이가 500nm 이상이어도, 오목부(113)의 개구 폭(b)이 보론 단막(112)의 개구 폭(a)에 대하여 과잉으로 넓어지는 것을 억제할 수 있다.
계속해서, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법에서는, 에칭 공정 후의 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)을 제거한다.
구체적으로는, 먼저, 웨이퍼(W) 상의 보론 단막(112)에 대하여 산화제 OX를 접촉시킴으로써, 보론 단막(112) 상에 B(OH3) 또는 B2O3 생성한다(생성 공정). 그리고, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)을 제거한다(제거 공정).
산화제 OX로서는, 예를 들어 오존 함유 수용액(이하, 「오존수」라고 기재함)을 사용할 수 있다. 오존은, 수중에서 산소 분자로 분해되고, 그 과정에서 히드록시 라디칼(OH)이 생성된다. 히드록시 라디칼은, 활성 산소 중에서 가장 산화력이 강하고, 보론과 반응함으로써, B(OH3) 또는 B2O3을 생성한다. B(OH3) 또는 B2O3은, 수용성을 갖기 때문에, 오존수에 포함되는 물에 용해된다.
이와 같이, 보론 단막(112)에 대하여 오존수를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 생성한 B(OH3) 또는 B2O3을 오존수에 포함되는 물에 용해시킨다. 이에 의해, 도 1d에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)을 제거할 수 있다.
오존수는, 실리콘 산화막(11)과는 반응하지 않는다. 이 때문에, 실리콘 산화막(11)에 대한 영향을 억제하면서, 보론 단막(112)을 웨이퍼(W)로부터 제거할 수 있다.
보론 단막(112)의 에칭 레이트를 높이기 위해서, 오존수를 가열해도 된다. 단, 히드록시 라디칼은, 생성 후 단시간에 실활한다는 성질을 갖고 있으며, 온도를 높게 할수록 반응성이 높아지는 한편, 실활에서의 시간이 더욱 짧아져, 보론 단막(112)에 공급되기 전에 히드록시 라디칼이 실활해버릴 우려가 있다. 이 때문에, 오존수는, 웨이퍼(W)에 공급하기 직전에 가열되는 것이 바람직하다.
산화제는, 오존수에 한하지 않고, 과산화수소수이어도 된다. 과산화수소수를 보론 단막(112)에 접촉시키면, 과산화수소가 갖는 산화 작용에 의해 보론이 산화되어 B(OH3) 또는 B2O3이 생성된다. 그 후, 생성된 B(OH3) 또는 B2O3이 과산화수소수 중의 물에 용해됨으로써, 웨이퍼(W)가 보론 단막(112)으로부터 제거된다.
이와 같이, 생성 공정에서, 보론 단막(112)에 대하여 과산화수소수를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 제거 공정에서, B(OH3) 또는 B2O3을 과산화수소수에 포함되는 물에 용해시키는 것으로 해도 된다. 이에 의해, 오존수와 마찬가지의 메커니즘, 즉, 보론을 산화시켜 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 생성한 B(OH3) 또는 B2O3을 수용시킨다는 메커니즘에 의해, 보론 단막(112)을 웨이퍼(W)로부터 적절하게 제거할 수 있다.
도 2는, 과산화수소(H2O2)와 물(H2O)의 비율을 변화시킨 경우의 보론 단막(112)의 에칭 레이트의 변화를 나타내는 실험 결과이다. 도 2 중, 「H2O2:H2O」는, 31wt％의 과산화수소(원액)와 물의 비율을 나타내고 있다. 또한, 도 2 중, 괄호 안에 나타낸 수치는, 과산화수소수의 공급 시간을 나타내고 있다. 또한, 실험에는, 에칭 대상물로서, 막 두께가 600nm인 보론 단막(112)을 사용하였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 과산화수소수의 에칭 레이트는, 과산화수소의 농도를 약 24wt％로 한 경우가 가장 높고, 처리 온도(과산화수소수의 온도)를 85℃로 했을 때에 약 20nm/min이었다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 과산화수소의 농도가 약 24wt％보다 낮아지면, 에칭 레이트가 내려가는 것을 알았다. 이것은, 과산화수소수에서의 과산화수소의 비율이 작아짐으로써 산화 작용이 약해지기 때문이라고 생각된다. 또한, 과산화수소의 농도가 약 24wt％보다 높아져도, 에칭 레이트가 떨어지는 것을 알았다. 이것은, 과산화수소수에서의 물의 비율이 작아짐으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 용해시키는 능력이 약해지기 때문이라고 생각된다.
이상으로부터, 과산화수소수를 사용해서 보론 단막(112)을 제거할 경우, 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도는, 16.5wt％ 이상 35wt％ 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위로 함으로써, B(OH3) 또는 B2O3의 생성과, 생성한 B(OH3) 또는 B2O3의 용해를 균형있게 실현할 수 있어, 보론 단막(112)을 웨이퍼(W)로부터 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 산화제는, 질산(HNO3), 질산보다도 강한 강산 및 물의 혼합액이어도 된다. 강산은, 예를 들어 황산(H2SO4)을 사용할 수 있다. 또한, 강산으로서는, 그 밖에 예를 들어, 카르보란산, 트리플루오로메탄술폰산 등을 사용할 수 있다. 즉, 브뢴스테드의 정의에 있어서, 질산에 프로톤(H+)을 부여할 수 있는 산이면 된다. 물은, 예를 들어 DIW이다. 또한, 물 대신에 또는 혼합시켜서 유기산을 사용할 수도 있다. 유기산으로서는, 예를 들어 카르복실산인 포름산(HCOOH), 옥살산((COOH2)), 아세트산(CH3COOH), 프로피온산(CH3CH2COOH), 부티르산(CH3(CH22)COOH), 발레르산(CH3(CH23)COOH) 등이다.
이러한 혼합액에서는, 강산에 의해 질산이 탈수됨으로써 니트로늄 이온이 생성되고, 생성된 니트로늄 이온이 보론과 반응함으로써, B(OH3) 또는 B2O3이 생성된다. 그리고, 생성된 B(OH3) 또는 B2O3이 혼합액 내의 물에 용해됨으로써, 보론 단막(112)이 웨이퍼(W)로부터 제거된다.
이와 같이, 생성 공정에서, 보론 단막(112)에 대하여 질산, 질산보다도 강한 강산 및 물을 혼합한 혼합액을 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성해도 된다. 또한, 제거 공정에서, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 혼합액에 포함되는 물에 용해시켜도 된다. 이에 의해, 오존수나 과산화수소수와 마찬가지의 메커니즘에 의해, 보론 단막(112)을 웨이퍼(W)로부터 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 혼합액에서의 황산의 농도가 64wt％ 이하이고, 질산의 농도가 3wt％ 이상 69wt％ 이하이면, 상기 효과를 발휘할 수 있다. 보다 바람직하게는, 황산의 농도가 50wt％ 이하이면서 또한 질산의 농도가 3wt％ 이상 69wt％ 이하이다.
도 3은, 혼합액의 희석 배율을 변화시킨 경우의 보론 단막(112)의 에칭 레이트의 변화를 나타내는 실험 결과이다. 또한, 도 3에 도시하는 그래프는, 황산이 46wt％, 질산이 3wt％인 혼합액을 물로 희석했을 때의 희석 배율을 횡축에 취하고 있다. 따라서, 예를 들어 도 3의 횡축에 있어서 「1배」는, 황산이 46wt％, 질산이 3wt％인 혼합액 그 자체를 나타내고, 「5배」는, 황산이 46wt％, 질산이 3wt％인 혼합액을 물로 5배로 희석한 것을 나타낸다. 또한, 「0배」는, 황산 및 질산의 혼합액이며 물을 포함하지 않는 것을 나타낸다. 또한, 도 3의 종축에는, 측정된 에칭 레이트 중 가장 큰 값을 1로 했을 경우의, 에칭 레이트의 상대값을 나타내고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 황산을 46wt％, 질산을 3wt％ 함유하는 황산 및 질산의 혼합액을 물로 0.45 이상 1.8배 이하로 희석했을 경우, 다른 배율로 희석했을 경우나 희석 배율을 0배로 했을 경우와 비교해서 매우 큰 에칭 레이트가 얻어지는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 혼합액을 물로 0.9배로 희석했을 때의 보론 단막(112)의 에칭 레이트가 가장 높았다.
[기판 처리 시스템의 구성]
이어서, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 일례에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 또한, 이하에서는, 상술한 산화제, 즉 오존수, 과산화수소수 및 혼합액을 총칭해서 「제거액」이라고 기재하는 경우가 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)은, 성막 장치(200)와, 에칭 장치(300)와, 기판 처리 장치(1)를 구비한다.
성막 장치(200)는, 상술한 성막 공정을 행하는 장치이다. 성막 장치(200)는 성막 처리 유닛(201)을 구비한다. 성막 처리 유닛(201)의 구성에 대해서는, 도 5를 사용해서 후술한다.
또한, 여기에서는 도시를 생략하지만, 성막 장치(200)는, 성막 처리 유닛(201) 이외에, 예를 들어 웨이퍼(W)가 적재되는 적재부나 적재부에 적재된 웨이퍼(W)를 성막 처리 유닛(201)으로 반송하는 반송 장치 등을 구비한다.
에칭 장치(300)는, 상술한 에칭 공정을 행하는 장치이다. 에칭 장치(300)는, 에칭 처리 유닛(301)을 구비한다. 에칭 처리 유닛(301)의 구성에 대해서는, 도 6을 사용해서 후술한다.
또한, 여기에서는 도시를 생략하지만, 에칭 장치(300)는, 에칭 처리 유닛(301) 이외에, 예를 들어 웨이퍼(W)가 적재되는 적재부나 적재부에 적재된 웨이퍼(W)를 에칭 처리 유닛(301)으로 반송하는 반송 장치 등을 구비한다.
기판 처리 장치(1)는, 상술한 제거 공정을 행하는 장치이다. 기판 처리 장치(1)의 구성에 대해서는, 도 7 및 도 8 등을 사용해서 후술한다.
기판 처리 장치(1), 성막 장치(200) 및 에칭 장치(300)에는, 각각 제어 장치(4, 400, 500)가 접속된다. 제어 장치(4, 400, 500)는, 각각 제어부(18, 401, 501)와 기억부(19, 402, 502)를 구비한다.
제어부(18, 401, 501)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입출력 포트 등을 갖는 마이크로컴퓨터나 각종 회로를 포함한다. 제어부(18, 401, 501)는, CPU가 ROM에 기억된 프로그램을, RAM을 작업 영역으로서 사용해서 실행함으로써, 기판 처리 장치(1), 성막 장치(200) 및 에칭 장치(300)의 동작을 제어한다.
또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기록 매체로부터 제어 장치의 기억부에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
기억부(19, 402, 502)는, 예를 들어 RAM, 플래시 메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크 등의 기억 장치에 의해 실현된다.
[성막 처리 유닛의 구성]
이어서, 성막 장치(200)가 구비하는 성막 처리 유닛(201)의 구성의 일례에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는, 성막 처리 유닛(201)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 성막 처리 유닛(201)은, 한번에 복수매, 예를 들어 50 내지 150매의 웨이퍼(W)를 처리할 수 있는 배치식 처리 장치로서 구성된다. 성막 처리 유닛(201)은, 천장부를 구비한 통형의 단열체(211)와, 단열체(211)의 내주면에 마련된 히터(212)를 갖는 가열로(210)를 구비한다.
가열로(210) 내에는, 예를 들어 석영으로 이루어지는 처리 용기(220)가 삽입되어 있다. 그리고, 상기 히터(212)는, 처리 용기(220)의 외측을 둘러싸도록 마련되어 있다.
처리 용기(220)의 내부에는, 웨이퍼 보트(230)가 배치된다. 웨이퍼 보트(230)는 석영으로 형성되고, 예를 들어 50 내지 150매의 웨이퍼(W)를 소정 간격의 피치로 적층해서 수용한다. 웨이퍼 보트(230)는, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강함으로써, 처리 용기(220)에의 반입 반출이 가능하게 되어 있다.
또한, 성막 처리 유닛(201)은, 성막 원료 가스인 보론 함유 가스로서, 예를 들어 B2H6 가스를 처리 용기(220) 내에 도입하는 보론 함유 가스 공급 기구(240)를 구비한다. 또한, 성막 처리 유닛(201)은, 퍼지 가스 등으로서 사용되는 불활성 가스를 처리 용기(220) 내에 도입하는 불활성 가스 공급 기구(250)를 구비한다.
보론 함유 가스 공급 기구(240)는, 성막 원료 가스로서, 보론 함유 가스, 예를 들어 B2H6 가스를 공급하는 보론 함유 가스 공급원(241)을 구비한다. 또한, 보론 함유 가스 공급 기구(240)는, 보론 함유 가스 공급원(241)으로부터 성막 가스를 처리 용기(220) 내로 유도하는 성막 가스 배관(242)을 구비한다. 성막 가스 배관(242)에는, 유량 제어기(243) 및 개폐 밸브(244)가 마련된다.
불활성 가스 공급 기구(250)는, 불활성 가스 공급원(251)과, 불활성 가스 공급원(251)으로부터 불활성 가스를 처리 용기(220)로 유도하는 불활성 가스 배관(252)을 구비한다. 불활성 가스 배관(252)에는, 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기(253) 및 개폐 밸브(254)가 마련되어 있다. 불활성 가스로서는, N2 가스나, Ar 가스와 같은 희가스를 사용할 수 있다.
또한, 처리 용기(220)에는, 배기관(261)이 접속되어 있고, 배기관(261)에는, 압력 조정 밸브 등을 포함하는 압력 조정 기구(262)를 통해서 진공 펌프(263)가 접속된다. 이에 의해, 진공 펌프(263)로 처리 용기(220) 내를 배기하면서 압력 조정 기구(262)로 처리 용기(220) 내를 소정의 압력으로 조정하는 것이 가능하다.
[에칭 처리 유닛의 구성]
이어서, 에칭 장치(300)가 구비하는 에칭 처리 유닛(301)의 구성에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은, 에칭 처리 유닛(301)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 에칭 처리 유닛(301)은, 웨이퍼(W)를 수용하는 밀폐 구조의 챔버(310)를 구비하고 있고, 챔버(310) 내에는, 웨이퍼(W)를 수평 상태로 적재하는 적재대(320)가 마련된다. 적재대(320)는, 웨이퍼(W)를 냉각하거나, 가열하거나 해서 소정의 온도로 조절하는 온도 조절 기구(330)를 구비한다. 챔버(310)의 측벽에는 웨이퍼(W)를 반출입하기 위한 도시하지 않은 반출입구가 마련된다.
챔버(310)의 천장부에는, 샤워 헤드(340)가 마련된다. 샤워 헤드(340)에는, 가스 공급관(350)이 접속된다. 이 가스 공급관(350)에는, 밸브(360)를 거쳐서 에칭 가스 공급원(370)이 접속되어 있고, 에칭 가스 공급원(370)으로부터 샤워 헤드(340)에 대하여 소정의 에칭 가스가 공급된다. 샤워 헤드(340)는, 에칭 가스 공급원(370)으로부터 공급되는 에칭 가스를 챔버(310) 내에 공급한다.
또한, 에칭 가스 공급원(370)으로부터 공급되는 에칭 가스는, 예를 들어 CH3F 가스, CH2F2 가스, CF4 가스, O2 가스, Ar 가스 등이다.
챔버(310)의 저부에는 배기 라인(380)을 통해서 배기 장치(390)가 접속된다. 챔버(310)의 내부의 압력은, 이러한 배기 장치(390)에 의해 감압 상태로 유지된다.
[기판 처리 장치의 구성]
이어서, 기판 처리 장치(1)의 구성의 일례에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 구성을 도시하는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향으로 한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 반출입 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반출입 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접해서 마련된다.
반출입 스테이션(2)은, 캐리어 적재부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 적재부(11)에는, 복수매의 기판, 제1 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 적재된다.
반송부(12)는, 캐리어 적재부(11)에 인접해서 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하여, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용해서 캐리어(C)와 전달부(14)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은 반송부(12)에 인접해서 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 배열해서 마련된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하여, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용해서 전달부(14)와 처리 유닛(16)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 기판 처리를 행한다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(1)에서는, 먼저, 반출입 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 적재부(11)에 적재된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 적재한다. 전달부(14)에 적재된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 적재된다. 그리고, 전달부(14)에 적재된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 적재부(11)의 캐리어(C)에 복귀된다.
[처리 유닛의 구성]
이어서, 처리 유닛(16)의 구성에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은, 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 보유 지지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수 컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는, 기판 보유 지지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수 컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 마련된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.
기판 보유 지지 기구(30)는, 보유 지지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 보유 지지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평 자세로 보유 지지한다. 지주부(32)는, 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에서 보유 지지부(31)를 수평하게 지지한다. 구동부(33)는 지주부(32)를 연직축 주위로 회전시킨다. 이러한 기판 보유 지지 기구(30)는, 구동부(33)를 사용해서 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 보유 지지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 보유 지지부(31)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
처리 유체 공급부(40)는, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.
회수 컵(50)은, 보유 지지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 보유 지지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수 컵(50)의 저부에는, 액체 배출구(51)가 형성되어 있고, 회수 컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 액체 배출구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(50)의 저부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
이어서, 처리 유닛(16)에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 처리 유체 공급부(40)로서, 제거액 공급부(41)와, DIW 공급부(42)를 구비한다. 제거액 공급부(41)는, 웨이퍼(W)에 대하여 제거액을 공급한다. 또한, DIW 공급부(42)는, 웨이퍼(W)에 대하여 린스액으로서의 DIW(탈이온수)를 공급한다.
처리 유체 공급원(70)은, 제거액의 공급계로서, 제거액 공급원(711)과, 제거액 공급로(721)와, 밸브(741)를 구비한다.
제거액 공급원(711)은 제거액의 공급원이다. 예를 들어 제거액이 오존수일 경우, 제거액 공급원(711)은 DIW 공급원과 오존수 생성기를 포함해서 구성되어도 된다. 이 경우, 제거액 공급원(711)은 오존수 생성기를 사용하여, DIW원으로부터 공급되는 DIW에 오존을 용해시킴으로써, 오존수를 생성할 수 있다. 또한, 제거액 공급원(711)은 예를 들어 70 내지 150ppm의 오존수를 생성한다.
제거액 공급로(721)는, 제거액 공급원(711)과 제거액 공급부(41)를 접속하는 배관이다. 밸브(741)는, 제거액 공급로(721)에 마련되어, 제거액 공급로(721)를 개폐한다.
또한, 제거액이 과산화수소수일 경우, 처리 유체 공급원(70)은, 제거액 공급원(711)으로서, 과산화수소수 공급원을 구비한 구성으로 할 수 있다. 과산화수소수 공급원은, 예를 들어 과산화수소의 농도가 16.5wt％ 이상 35wt％ 이하인 과산화수소수를 공급한다. 이 경우, 과산화수소수 공급원은, 과산화수소의 원액과 DIW를 혼합하는 혼합부를 구비하고 있어도 된다. 또한, 처리 유체 공급원(70)은 과산화수소의 원액과 DIW를 웨이퍼(W) 상에 공급함으로써, 웨이퍼(W) 상에서 상기 농도 범위의 과산화수소수를 생성해도 된다.
또한, 제거액이 혼합액일 경우, 처리 유체 공급원(70)은, 예를 들어 황산, 질산 및 물의 혼합액을 저류하는 탱크로 할 수 있다.
여기서, 제거액 공급부(41)의 구성의 일례에 대해서 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 제거액 공급부(41)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 제거액 공급부(41)는, 제거액을 토출하는 노즐(411)과, 노즐(411)을 지지하고, 제거액 공급로(721)를 내부에 갖는 노즐 암(412)을 구비한다.
제거액 공급부(41)는, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액을 가열하는 가열부(731)를 노즐 암(412)의 내부에 구비한다. 가열부(731)는, 예를 들어 노즐 히터이며, 제거액 공급로(721)의 주위에 배치된 발열체를 사용해서 제거액 공급로(721)를 가열함으로써, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액을 가열한다.
또한, 제거액 공급부(41)는, 제거액의 토출로(751)와, 제거액의 복귀로(761)와, 전환 밸브(771)를 구비한다. 토출로(751)는, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액을 노즐(411)의 선단으로 유도하는 유로이며, 복귀로(761)는, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액을 제거액 공급부(41)의 외부에 마련된 배출로로 유도하는 유로이다. 전환 밸브(771)는, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액의 유출처를 토출로(751)와 복귀로(761)의 사이에서 전환하는 밸브이다.
제거액 공급부(41)는, 제어부(18)에 의한 제어에 기초하여, 제거액을 가열해서 웨이퍼(W)에 공급한다. 구체적으로는, 제거액 공급부(41)는, 밸브(741)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동한 후, 제거액 공급로(721)를 흐르는 제거액의 온도가 미리 정해진 온도에 도달할 때까지 요하는 시간으로서 미리 설정된 시간이 경과할 때까지의 동안에, 제거액을 복귀로(761)에 흘린다. 그 후, 상기 설정된 시간이 경과하면, 제거액 공급부(41)는, 전환 밸브(771)를 구동시켜, 제거액의 유출처를 토출로(751)로 전환한다. 이에 의해, 미리 정해진 온도로 가열된 제거액을 웨이퍼(W)로 토출할 수 있다.
이와 같이, 제거액 공급부(41)는, 가열부(731)를 사용해서 제거액을 가열함으로써, 보론 단막(112)의 에칭 레이트를 높일 수 있다. 또한, 노즐 암(412) 내에 가열부(731)를 마련함으로써, 예를 들어 제거액이 오존수일 경우에, 웨이퍼(W)로 토출하기 직전에 오존수를 가열할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W) 상의 보론 단막(112)에 도달하기 전에 히드록시 라디칼이 실활해버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제거액이 과산화수소수 또는 혼합액일 경우, 가열부(731)는 반드시 노즐 암(412)에 마련될 것을 요하지는 않는다. 가열부(731)는, 노즐 암(412)보다도 상류측의 제거액 공급로(721)에 마련되어도 된다.
처리 유체 공급원(70)은, DIW의 공급계로서, DIW 공급원(712)과, DIW 공급로(722)와, 밸브(742)를 구비한다. 그리고, 밸브(742)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동함으로써, DIW 공급원(712)으로부터 DIW 공급로(722)를 통해서 DIW 공급부(42)에 DIW가 공급되고, DIW 공급부(42)로부터 웨이퍼(W)에 DIW가 공급된다.
또한, 제거액으로서 오존을 사용하는 경우, 처리 유닛(16)은, 웨이퍼(W)에 공급된 오존수를 물로 희석하면서 배출하는 구성을 갖고 있어도 된다. 또한, 처리 유닛(16)은, 오존수의 배출 경로에, 오존을 분해하는 오존 킬러를 구비하고 있어도 된다.
[기판 처리 시스템의 구체적 동작]
이어서, 기판 처리 시스템(100)의 구체적 동작의 일례에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)이 실행하는 기판 처리의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 11에 도시하는 각 처리 수순은, 제어부(18, 401, 501)의 제어에 따라서 실행된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)에서는, 먼저, 실리콘 산화막(111)을 갖는 웨이퍼(W)를 성막 장치(200)의 성막 처리 유닛(201)에 반입한다. 그리고, 성막 처리 유닛(201)에 있어서, 실리콘 산화막(111) 상에 보론 단막(112)을 성막하는 성막 처리가 행하여진다(스텝 S101).
구체적으로는, 먼저, 처리 용기(220) 내를 소정의 온도, 예를 들어 200 내지 500℃로 제어하고, 대기압의 상태에서, 복수의 웨이퍼(W)를 탑재한 웨이퍼 보트(230)를 처리 용기(220) 내에 삽입한다. 그 상태에서 진공화를 행하여 처리 용기(220) 내를 진공 상태로 한다. 계속해서, 처리 용기(220) 내를 소정의 저압 상태, 예를 들어 133.3Pa(1.0Torr)로 압력 조절하고, 웨이퍼(W)의 온도를 안정화시킨다. 이 상태에서, 보론 함유 가스 공급 기구(240)에 의해 B2H6 가스 등의 보론 함유 가스를 처리 용기(220) 내에 도입하고, 웨이퍼(W) 표면에서 보론 함유 가스를 열분해시키는 CVD에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 보론 단막(112)을 성막한다. 그 후, 처리 용기(220) 내에 불활성 가스 공급 기구(250)로부터 불활성 가스를 공급하여, 처리 용기(220) 내를 퍼지하고, 계속해서 처리 용기(220) 내를 진공 펌프(263)에 의해 진공화하고, 그 후, 처리 용기(220) 내를 대기압으로 복귀시켜 처리를 종료한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 실리콘 산화막(111) 상에 보론 단막(112)이 성막된다(도 1a 참조).
성막 처리 후의 웨이퍼(W)는, 성막 장치(200)로부터 반출된 후, 에칭 장치(300)의 에칭 처리 유닛(301)에 반입된다. 그리고, 에칭 처리 유닛(301)에 있어서, 보론 단막(112)을 하드 마스크로 해서 웨이퍼(W)의 실리콘 산화막(111)을 에칭하는 에칭 처리가 행하여진다(스텝 S102).
구체적으로는, 배기 장치(390)를 사용해서 챔버(310)의 내부를 감압한 후, 샤워 헤드(340)로부터 챔버(310) 내에 에칭 가스를 공급함으로써 적재대(320)에 적재된 웨이퍼(W)를 건식 에칭한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 오목부(113)가 형성된다(도 1b 참조).
에칭 처리 후의 웨이퍼(W)는, 에칭 장치(300)로부터 반출된 후, 기판 처리 장치(1)의 처리 유닛(16)에 반입된다. 처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 실리콘 산화막(111) 상에 보론 단막(112)이 성막된 면을 상방을 향한 상태에서 보유 지지부(31)에 의해 수평하게 보유 지지된다. 그 후, 처리 유닛(16)에 있어서, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)을 제거하는 제거 처리가 행하여진다(스텝 S103).
구체적으로는, 제거 처리에서는, 처리 유체 공급부(40)의 제거액 공급부(41)가 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 그 후, 밸브(741)가 소정 시간 개방됨으로써, 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에 대하여 제거액이 공급된다(도 1c 참조). 또한, 상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)에 공급되는 제거액은, 가열부(731)에 의해 가열되어 있다.
웨이퍼(W)에 공급된 제거액은, 구동부(33)(도 8 참조)에 의한 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로 확산된다. 이에 의해, 먼저, 보론 단막(112)과 제거액이 접촉함으로써, B(OH3) 또는 B2O3이 생성된다. 계속해서, 생성된 B(OH3) 또는 B2O3이 제거액에 포함되는 물에 용해됨으로써, 보론 단막(112)이 웨이퍼(W)로부터 제거된다(도 1d 참조).
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 표면을 DIW로 헹구는 린스 처리가 행하여진다(스텝 S104). 이러한 린스 처리에서는, DIW 공급부(42)가 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치한다. 그 후, 밸브(742)가 소정 시간 개방됨으로써, DIW 공급부(42)로부터 회전하는 웨이퍼(W)의 표면에 DIW가 공급되어, 웨이퍼(W)로부터 제거된 보론 단막(112) 및 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 제거액이 DIW에 의해 씻겨내진다.
계속해서, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 소정 시간 증가시킴으로써 웨이퍼(W)의 표면에 잔존하는 DIW를 원심 탈수해서 웨이퍼(W)를 건조시키는 건조 처리가 행하여진다(스텝 S105). 그 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지한다.
건조 처리 후의 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 취출되어, 전달부(14) 및 기판 반송 장치(13)를 경유하여, 캐리어 적재부(11)에 적재된 캐리어(C)에 수용된다. 이에 의해, 1매의 웨이퍼(W)에 관한 일련의 기판 처리가 완료된다.
(제2 실시 형태)
이어서, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 제거액이 질산, 황산 및 물의 혼합액일 경우의 처리 유체 공급계의 구성의 다른 예에 대해서 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에 따른 처리 유체 공급원(70A)은, 황산의 공급계로서, 황산 공급원(713)과, 황산 공급로(723)와, 가열부(733)와, 밸브(743)를 구비한다.
황산 공급원(713)은, 물(DIW)로 소정의 농도로 희석된 황산을 저류하는 탱크이다. 예를 들어, 황산 공급원(713)에는, 50％의 농도로 희석된 황산이 저류된다.
황산 공급로(723)는, 황산 공급원(713)과 후술하는 혼합부(750)를 접속하는 배관이다. 가열부(733)는, 황산 공급로(723)에 마련되어, 황산 공급로(723)를 유통하는 황산을 가열한다. 가열부(733)는, 예를 들어 히터이다. 밸브(743)는, 황산 공급로(723)에 마련되어, 황산 공급로(723)를 개폐한다.
또한, 처리 유체 공급원(70A)은, 질산의 공급계로서, 질산 공급원(714)과, 질산 공급로(724)와, 밸브(744)를 구비한다.
질산 공급원(714)은, 물(DIW)로 소정의 농도로 희석된 질산을 저류하는 탱크이다. 예를 들어, 질산 공급원(714)에는, 69％의 농도로 희석된 질산이 저류된다.
질산 공급로(724)는, 질산 공급원(714)과 후술하는 혼합부(750)를 접속하는 배관이다. 밸브(744)는, 질산 공급로(724)를 개폐한다.
또한, 처리 유체 공급원(70A)은, DIW의 공급계로서, DIW 공급원(712)과, DIW 공급로(722)와, 밸브(742)를 구비한다.
처리 유닛(16A)은, 혼합부(750)와 제거액 공급로(760)를 구비한다. 혼합부(750)는, 황산 공급로(723)로부터 소정의 유속으로 공급되는 황산과, 질산 공급로(724)로부터 소정의 유속으로 공급되는 질산을, 유속을 갖는 상태에서 미리 설정된 혼합비로 혼합해서 혼합액인 제거액을 생성한다. 예를 들어, 혼합부(750)는, 50％ 농도의 황산:69％ 농도의 질산=10:1의 비율로 혼합한다.
혼합부(750)는, 처리 유닛(16A)의 챔버(20)(도 8 참조) 내에 배치된다. 예를 들어, 혼합부(750)는, 노즐 암(412)(도 10 참조)의 내부에 마련할 수 있다.
제거액 공급로(760)는, 혼합부(750)와 제거액 공급부(41)를 접속하여, 혼합부(750)에서 생성된 제거액을 제거액 공급부(41)에 공급한다.
이어서, 제2 실시 형태에 따른 제거 처리에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 제거 처리에서는, 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)를 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지한 후, 처리 유체 공급부(40)의 제거액 공급부(41)를 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 위치시킨다.
그 후, 밸브(743) 및 밸브(744)가 소정 시간 개방됨으로써, 물로 희석된 황산으로서 가열부(733)에 의해 가열된 것과, 물로 희석된 질산이 혼합부(750)에 유입되어 제거액이 생성된다.
그 후, 혼합부(750)에서 생성된 제거액이 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에 공급된다. 웨이퍼(W)에 공급된 제거액은, 구동부(33)에 의한 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로 확산된다. 이에 의해, 보론 단막(112)이 웨이퍼(W)로부터 제거된다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(16A)은, 처리 유체 공급부(40) 및 처리 유체 공급원(70A)을 구비한다. 구체적으로는, 처리 유닛(16A)은, 황산 공급로(723)와, 질산 공급로(724)와, 혼합부(750)와, 제거액 공급부(41)를 구비한다. 황산 공급로(723)에는, 황산 공급원(713)으로부터 공급되는 물에 의해 희석된 황산이 유통한다. 질산 공급로(724)에는, 물에 의해 희석된 질산을 공급하는 질산 공급원(714)으로부터 공급되는 물에 의해 희석된 질산이 유통된다. 혼합부(750)는, 웨이퍼(W)에 제거액을 공급하기에 앞서, 황산 공급로(723)를 유통하는 물에 의해 희석된 황산과, 질산 공급로(724)를 유통하는 물에 의해 희석된 질산을, 유속을 갖는 상태에서 혼합한다. 제거액 공급부(41)는, 혼합부(750)에 의해 생성되는 제거액을 웨이퍼(W)에 공급한다.
이러한 처리 유닛(16A)에 의하면, 생성된 제거액도 유속을 갖기 때문에 바로 웨이퍼(W)에 도달한다. 이 때문에, 예를 들어 제거액을 미리 생성해서 탱크에 저류해 둘 경우와 비교하여, 보다 신선한, 바꿔 말하면, 보론 단막(112)의 제거 성능이 저하되기 전의 제거액을 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(16A)에 의하면, 보론 단막(112)을 보다 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 처리 유닛(16A)은, 반드시 가열부(733)를 구비하는 것을 필요로 하지 않고, 황산과 질산의 반응열에 의해 가열된 제거액을 웨이퍼(W)에 공급하도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 황산과 질산을 혼합한 후의 반응열에 수반하는 제거액의 온도 변화를 실험 등에 의해 미리 계측해 둔다. 그리고, 제거액의 온도가 최댓값을 포함하는 소정 범위 내일 때, 제거액이 웨이퍼(W)에 접촉하도록, 제거액 공급로(760)의 길이를 최적화해 두는 것이 바람직하다.
또한, 처리 유닛(16A)은, 원하는 농도보다도 고농도의 제거액을 혼합부(750)에서 생성해서 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에 공급해도 된다. 이 경우, 처리 유닛(16A)은, DIW 공급부(42)로부터 웨이퍼(W)에 DIW를 공급하여, 고농도의 제거액을 웨이퍼(W) 상에서 DIW에 의해 희석함으로써 원하는 농도의 제거액을 웨이퍼(W) 상에서 생성할 수 있다.
(제3 실시 형태)
이어서, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 제거액이 질산, 황산 및 물의 혼합액일 경우의 처리 유체 공급계의 구성의 또 다른 예에 대해서 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛에서의 처리 유체 공급계의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(16B)은, 처리 유체 공급부(40B)로서, DIW 공급부(42)와, 황산 공급 노즐(43)과, 질산 공급 노즐(44)을 구비한다.
황산 공급 노즐(43)은, 웨이퍼(W)에 대하여 황산을 공급하는 노즐이며, 질산 공급 노즐(44)은, 웨이퍼(W)에 대하여 질산을 공급하는 노즐이다.
처리 유체 공급원(70B)은, 황산의 공급계로서, 황산 공급원(713)과, 황산 공급로(723)와, 가열부(733)와, 밸브(743)를 구비하고, 황산 공급로(723)는, 황산 공급 노즐(43)에 접속된다.
또한, 처리 유체 공급원(70B)은, 질산의 공급계로서, 질산 공급원(714)과, 질산 공급로(724)와, 밸브(744)를 구비하고, 질산 공급로(724)는, 질산 공급 노즐(44)에 접속된다.
또한, 처리 유체 공급원(70B)은, DIW의 공급계로서, DIW 공급원(712)과, DIW 공급로(722)와, 밸브(742)를 구비하고, DIW 공급로(722)는, DIW 공급부(42)에 접속된다.
이어서, 제3 실시 형태에 따른 제거 처리에 대해서 설명한다. 제3 실시 형태에 따른 제거 처리에서는, 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)가 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지된 후, 처리 유체 공급부(40B)의 황산 공급 노즐(43) 및 질산 공급 노즐(44)이 웨이퍼(W)의 상방에 위치한다. 그 후, 밸브(743) 및 밸브(744)가 소정 시간 개방됨으로써, 물로 희석된 황산으로서 가열부(733)에 의해 가열된 것과, 물로 희석된 질산이 각각 황산 공급 노즐(43) 및 질산 공급 노즐(44)로부터 웨이퍼(W)에 공급된다. 황산 및 질산의 유량은, 소정의 유량비가 되도록 밸브(743) 및 밸브(744)에 의해 조정된다. 예를 들어, 황산 및 질산의 유량비는 10:1로 조정된다.
웨이퍼(W)에 공급된 황산 및 질산이 웨이퍼(W) 상에서 혼합됨으로써, 웨이퍼(W) 상에서 제거액이 생성된다. 생성된 제거액은, 구동부(33)에 의한 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로 확산된다. 이에 의해, 보론 단막(112)이 웨이퍼(W)로부터 제거된다.
이와 같이, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(16B)은, 처리 유체 공급부(40B) 및 처리 유체 공급원(70B)을 구비한다. 구체적으로는, 처리 유닛(16B)은, 황산 공급로(723)와, 질산 공급로(724)와, 황산 공급 노즐(43)과, 질산 공급 노즐(44)을 구비한다. 황산 공급로(723)에는, 황산 공급원(713)으로부터 공급되는 물에 의해 희석된 황산이 유통된다. 질산 공급로(724)에는, 질산 공급원(714)으로부터 공급되는 물에 의해 희석된 질산이 유통된다. 황산 공급 노즐(43)은, 황산 공급로(723)를 유통하는 물에 의해 희석된 황산을 웨이퍼(W)에 공급한다. 질산 공급 노즐(44)은, 질산 공급로(724)를 유통하는 물에 의해 희석된 질산을 웨이퍼(W)에 공급한다. 그리고, 제3 실시 형태에 따른 제거 처리에 있어서는, 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)에 대하여, 물로 희석된 황산과 물로 희석된 질산을 공급함으로써 웨이퍼(W) 상에서 제거액을 생성함으로써, 보론 단막(112)을 제거한다.
이러한 처리 유닛(16B)에 의하면, 혼합부(750)를 구비하는 구성과 비교하여, 생성된지 얼마 안되는 비교적 신선한 제거액을 보다 간이한 구성으로 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다.
(제4 실시 형태)
이어서, 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 14a 및 도 14b는, 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(16C)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 14a에 도시하는 바와 같이, 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(16C)은, 가열부(60)를 구비한다. 가열부(60)는, 예를 들어 저항 가열 히터나 램프 히터 등이며, 보유 지지부(31)의 상방에서 보유 지지부(31)와는 별개로 배치된다. 또한, 가열부(60)는, 보유 지지부(31)에 일체적으로 마련되어도 된다. 예를 들어, 가열부(60)는, 보유 지지부(31)에 내장되어도 된다.
이어서, 제4 실시 형태에 따른 제거 처리에 대해서 설명한다. 제4 실시 형태에 따른 제거 처리에서는, 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지된 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)의 상면에 제거액의 액막을 형성한다(액막 형성 처리).
예를 들어, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에 제거액을 공급하고, 구동부(33)(도 8 참조)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W) 상에 제거액의 액막이 형성된다.
계속해서, 도 14b에 도시하는 바와 같이, 액막 형성 처리 후, 웨이퍼(W) 상에 제거액의 액막이 형성된 상태를 소정 시간 유지한다(유지 처리). 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에의 제거액의 공급을 정지함으로써, 동일한 제거액을 웨이퍼(W) 상에 소정 시간 체류시킨다. 유지 처리에 있어서, 처리 유닛(16C)은, 가열부(60)을 사용해서 웨이퍼(W) 상의 제거액을 가열함으로써, 웨이퍼(W) 상의 제거액을 일정한 온도로 유지한다. 이에 의해, 온도의 저하에 의한 제거 성능의 저하를 억제할 수 있다.
이와 같이, 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(16C)은, 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W) 상에 제거액의 액막을 형성하는 액막 형성 처리와, 액막 형성 처리 후, 웨이퍼(W) 상에 제거액의 액막이 형성된 상태를 소정 시간 유지하는 유지 처리를 행해도 된다. 즉, 처리 유닛(16C)은, 동일한 제거액 오존수를 웨이퍼(W) 상에 소정 시간 체류시켜도 된다. 이에 의해, 제거액 오존수의 사용량을 삭감할 수 있다.
제4 실시 형태에 따른 구성은, 제거액이 혼합액일 경우에 특히 유효하다. 즉, 동일한 혼합액을 웨이퍼(W) 상에 소정 시간 체류시킴으로써, 예를 들어 웨이퍼(W)의 회전 및 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에의 혼합액의 공급을 계속했을 경우와 비교하여 보론 단막(112)의 제거 효율을 높일 수 있다. 이것은, 보론과 혼합액의 반응물이 에천트가 되어 보론 단막(112)의 제거를 촉진시키기 때문이라고 생각된다.
(제5 실시 형태)
이어서, 제5 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 15는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100D)은, 성막 장치(200)와, 에칭 장치(300)와, 기판 처리 장치(1D)를 구비한다.
기판 처리 시스템(100D)에서는, 성막 처리 후이면서 또한 에칭 처리 전에, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨부에 제거액을 접촉시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨부로부터 보론 단막(112)을 제거하는 사전 제거 처리를 행한다.
기판 처리 장치(1D)는, 베벨 처리 유닛(16D1)과, 이면 처리 유닛(16D2)과, 표면 처리 유닛(16D3)을 구비한다. 또한, 기판 처리 장치(1D)는, 제어 장치(4D)에 접속되고, 베벨 처리 유닛(16D1), 이면 처리 유닛(16D2) 및 표면 처리 유닛(16D3)은, 제어 장치(4D)에 의해 동작이 제어된다.
베벨 처리 유닛(16D1)은, 웨이퍼(W)의 베벨부에 성막된 보론 단막(112)을 제거액에 의해 제거한다. 여기서, 베벨 처리 유닛(16D1)의 구성의 일례에 대해서 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16은, 베벨 처리 유닛(16D1)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 베벨 처리 유닛(16D1)은, 기판 보유 지지 기구(30D1)와, 베벨 공급부(80)를 구비한다.
기판 보유 지지 기구(30D1)는, 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지하는 보유 지지부(31D1)와, 보유 지지부(31D1)를 지지하는 지주 부재(32D1)와, 지주 부재(32D1)를 회전시키는 구동부(33D1)를 구비한다. 보유 지지부(31D1)는, 진공 펌프 등의 흡기 장치에 접속되고, 이러한 흡기 장치의 흡기에 의해 발생하는 부압을 이용해서 웨이퍼(W)의 이면을 흡착함으로써 웨이퍼(W)를 수평하게 보유 지지한다. 보유 지지부(31D1)로서는, 예를 들어 다공성 척을 사용할 수 있다.
베벨 공급부(80)는, 예를 들어 도시하지 않은 회수 컵의 저부에 마련되어, 웨이퍼(W)의 이면측의 주연부에 대하여 제거액을 공급한다.
베벨 처리 유닛(16D1)은, 상기와 같이 구성되어 있고, 보유 지지부(31D1)를 사용해서 웨이퍼(W)를 보유 지지하고, 구동부(33D1)를 사용해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 후, 베벨 공급부(80)로부터 웨이퍼(W)의 이면측의 주연부에 대하여 제거액을 공급한다. 웨이퍼(W)의 이면측의 주연부에 공급된 제거액은, 웨이퍼(W)의 베벨부에 돌아들어가, 베벨부에 성막된 보론 단막(112)을 제거한다. 그 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지한다.
또한, 베벨 공급부(80)는, 도시하지 않은 DIW 공급원에 접속된다. 베벨 공급부(80)는, 웨이퍼(W)의 베벨부로부터 보론 단막(112)을 제거한 후, 웨이퍼(W)의 이면측의 주연부에 대하여 DIW를 공급해서 베벨부에 잔존하는 보론 단막(112) 및 제거액을 씻어내는 린스 처리를 행한다.
이면 처리 유닛(16D2)은, 웨이퍼(W)의 이면에 성막된 보론 단막(112)을 제거액에 의해 제거한다. 여기서, 이면 처리 유닛(16D2)의 구성의 일례에 대해서 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17은, 이면 처리 유닛(16D2)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 이면 처리 유닛(16D2)은, 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보유 지지하는 기판 보유 지지 기구(30D2)와, 기판 보유 지지 기구(30D2)의 중공부에 삽입 관통되어, 웨이퍼(W)의 이면에 제거액을 공급하는 이면 공급부(90)를 구비한다.
기판 보유 지지 기구(30D2)의 상면에는, 웨이퍼(W)의 주연부를 파지하는 복수의 파지부(311)가 마련되어 있고, 웨이퍼(W)는, 이러한 복수의 파지부(311)에 의해 기판 보유 지지 기구(30D2)의 상면으로부터 약간 이격된 상태에서 수평하게 보유 지지된다.
또한, 기판 보유 지지 기구(30D2)는, 구동부(33D2)를 구비하고, 이러한 구동부(33D2)에 의해 연직축 주위로 회전한다. 그리고, 기판 보유 지지 기구(30D2)가 회전함으로써, 기판 보유 지지 기구(30D2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)가 기판 보유 지지 기구(30D2)와 일체로 회전한다.
이면 공급부(90)는, 기판 보유 지지 기구(30D2)의 중공부에 삽입 관통되어, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부에 대하여 제거액을 공급한다.
이면 처리 유닛(16D2)은, 상기와 같이 구성되어 있고, 기판 보유 지지 기구(30D2)의 복수의 파지부(311)를 사용해서 웨이퍼(W)를 보유 지지하고, 구동부(33D2)를 사용해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 후, 이면 공급부(90)로부터 웨이퍼(W)의 이면 중앙부에 대하여 제거액을 공급한다. 웨이퍼(W)의 이면 중앙부에 공급된 제거액은, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 이면으로 확산되어, 이면에 성막된 보론 단막(112)을 제거한다. 그 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지된다.
또한, 이면 공급부(90)는, 도시하지 않은 DIW 공급원에 접속되어 있고, 웨이퍼(W)의 이면으로부터 보론 단막(112)을 제거한 후, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부에 대하여 DIW를 공급해서 이면에 잔존하는 보론 단막(112) 및 제거액을 씻어내는 린스 처리도 행한다.
표면 처리 유닛(16D3)은, 웨이퍼(W)의 표면에 성막된 보론 단막(112)을 제거한다. 표면 처리 유닛(16D3)으로서는, 처리 유닛(16, 16A 내지 16C)의 어느 것을 적용할 수 있다.
이어서, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리의 수순에 대해서 설명한다. 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100D)에서는, 성막 장치(200)에 의한 성막 처리를 종료한 후, 성막 처리 후의 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(1D)의 베벨 처리 유닛(16D1)에 반입한다. 그리고, 베벨 처리 유닛(16D1)에 있어서, 웨이퍼(W)의 베벨부에 성막된 보론 단막(112)을 제거하는 베벨 제거 처리를 행한다.
계속해서, 베벨 제거 처리 후의 웨이퍼(W)는, 베벨 처리 유닛(16D1)에서 린스 처리 및 건조 처리가 행하여진 후, 이면 처리 유닛(16D2)에 반입된다. 그리고, 베벨 제거 처리 후의 웨이퍼(W)는, 이면 처리 유닛(16D2)에서, 웨이퍼(W)의 이면에 성막된 보론 단막(112)을 제거하는 이면 제거 처리가 행하여진다.
계속해서, 이면 제거 처리 후의 웨이퍼(W)는, 이면 처리 유닛(16D2)에서 린스 처리 및 건조 처리가 행하여진 후, 기판 처리 장치(1D)로부터 반출되어, 에칭 장치(300)에 반입된다. 그리고, 에칭 장치(300)에 있어서 에칭 처리가 행하여진다.
계속해서, 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)는, 기판 처리 장치(1D)의 표면 처리 유닛(16D3)에 반입되어, 표면 처리 유닛(16D3)에서 상술한 제거 처리, 린스 처리 및 건조 처리가 행하여진다.
이와 같이, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100D)은, 성막 처리 후이면서 또한 에칭 처리 전에, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨부에 제거액을 접촉시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면 및 베벨부로부터 보론 단막(112)을 제거하는 사전 제거 처리를 행한다. 이에 의해, 에칭 처리에 불필요한 이면 및 베벨부의 보론 단막(112)을 에칭 처리 전에 제거할 수 있다.
또한, 여기에서는, 베벨 제거 처리 후, 이면 제거 처리를 행하기로 했지만, 이면 제거 처리 후, 베벨 제거 처리를 행해도 된다. 또한, 하나의 처리 유닛에 베벨 공급부(80) 및 이면 공급부(90)를 마련하여, 베벨 제거 처리 및 이면 제거 처리를 동시에 행해도 된다.
또한, 여기서는, 하나의 기판 처리 장치(1D)가, 베벨 공급부(80), 이면 공급부(90) 및 처리 유체 공급부(40) 모두를 구비하는 경우의 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 기판 처리 시스템(100D)은, 베벨 공급부(80) 및 이면 공급부(90)를 구비하는 제1 기판 처리 장치와, 처리 유체 공급부(40)를 구비하는 제2 기판 처리 장치를 구비하는 구성이어도 된다.
(제6 실시 형태)
이어서, 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 18a 및 도 18b는, 제6 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18a에 도시하는 바와 같이, 제6 실시 형태에 따른 처리 유닛(16E)은, 덮개(1010)를 구비한다. 덮개(1010)는, 보유 지지부(31)의 상방에 배치된다. 덮개(1010)는, 보유 지지부(31)에 보유 지지된 웨이퍼(W)와 대향하고, 그 대향면은, 웨이퍼(W)와 동일한 직경 또는 웨이퍼(W)보다도 대직경의 평면으로 되어 있다.
덮개(1010)에는, 히터 등의 가열부(1011)가 내장된다. 또한, 가열부(1011)는, 보유 지지부(31)에 내장되어도 되고, 덮개(1010) 및 보유 지지부(31)의 양쪽에 내장되어도 된다. 또한, 처리 유닛(16E)은, 덮개(1010)를 승강시키는 승강부(1012)를 구비한다.
이어서, 제6 실시 형태에 따른 제거 처리에 대해서 설명한다. 제6 실시 형태에 따른 제거 처리에서는, 보유 지지부(31)에 의해 보유 지지된 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)의 상면에 제거액의 액막을 형성한다(액막 형성 처리).
예를 들어, 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에 제거액을 공급하고, 구동부(33)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W) 상에 제거액의 액막이 형성된다. 계속해서, 액막 형성 처리 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 제거액 공급부(41)로부터 웨이퍼(W)에의 제거액의 공급을 정지한 후, 도 18b에 도시하는 바와 같이, 승강부(1012)를 사용해서 덮개(1010)를 강하시킴으로써 덮개(1010)를 제거액의 액막에 접촉시킨다. 그리고, 덮개(1010)가 제거액의 액막에 접촉한 상태에서, 가열부(1011)를 사용해서 제거액을 가열하면서, 웨이퍼(W) 상에 동일한 제거액을 소정 시간 체류시킨다(유지 처리).
본 발명자들은, 제거액으로서의 혼합액을 가열함으로써 혼합액으로부터 가스가 발생함을 밝혀 냈다. 또한, 본 발명자들은, 혼합액으로부터 가스가 빠져 나옴으로써, 혼합액의 보론 단막(112)과의 반응성이 저하됨을 밝혀 냈다. 그래서, 제6 실시 형태에서는, 제거액의 액막에 덮개(1010)를 접촉시켜 액막의 노출 면적을 작게 함으로써, 제거액으로부터 가스가 최대한 빠져 나오지 않도록 하였다. 이에 의해, 가스의 발생에 기인하는 제거액의 반응성의 저하를 억제할 수 있다.
그 후, 가열부(1011)에 의한 가열을 정지하고, 승강부(1012)를 사용해서 덮개(1010)를 상승시킨 후, 구동부(33)를 사용해서 보유 지지부(31)를 회전시켜, 웨이퍼(W)로부터 제거액을 제거한다. 계속해서, 웨이퍼(W)에 대하여 DIW 공급부(42)로부터 린스액인 DIW를 공급함으로써, 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 제거액을 제거한다(린스 처리).
계속해서, 웨이퍼(W)의 회전수를 증가시킴으로써, 웨이퍼(W)로부터 DIW를 제거하고, 웨이퍼(W)를 건조시킨다(건조 처리). 그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키고, 웨이퍼(W)를 처리 유닛(16E)으로부터 반출함으로써, 기판 처리가 완료된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 흡착 보유 지지하는 보유 지지부(31)를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 예를 들어 도 17에 도시하는 기판 보유 지지 기구(30D2)와 같이, 복수의 파지부(311)를 사용해서 웨이퍼(W)의 주연부를 파지하는 타입의 보유 지지부를 사용해서 제거 처리를 행해도 된다.
상술한 각 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 제거액을 공급한 후, 린스 처리 및 건조 처리를 행하기로 하였다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 예를 들어 제거액이 혼합액일 경우에, 웨이퍼(W)에 대하여 제거액을 공급한 후, 린스 처리를 행하기 전에, 웨이퍼(W)에 대하여 질산을 공급하는 처리를 행해도 된다. 예를 들어, 도 12에 도시하는 처리 유닛(16A) 또는 도 13에 도시하는 처리 유닛(16B)에서, 밸브(743) 및 밸브(744)를 소정 시간 개방한 후, 밸브(743)만을 폐쇄하고, 밸브(744)만을 소정 시간 더 개방한다. 이에 의해, 린스 처리 전에, 웨이퍼(W)에 질산을 공급할 수 있다.
(제7 실시 형태)
이어서, 제7 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 19는, 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1H)는, 캐리어 반출입부(2002)와, 로트 형성부(2003)와, 로트 적재부(2004)와, 로트 반송부(2005)와, 로트 처리부(2006)와, 제어부(2007)를 구비한다.
캐리어 반출입부(2002)는, 복수매(예를 들어, 25매)의 웨이퍼(W)를 수평 자세로 상하로 배열해서 수용한 캐리어(2009)의 반입 및 반출을 행한다.
캐리어 반출입부(2002)에는, 복수개의 캐리어(2009)를 적재하는 캐리어 스테이지(2010)와, 캐리어(2009)의 반송을 행하는 캐리어 반송 기구(2011)가 마련된다. 또한, 캐리어 반출입부(2002)에는, 캐리어(2009)를 일시적으로 보관하는 캐리어 스톡(2012, 2013)과, 캐리어(2009)를 적재하는 캐리어 적재대(2014)가 마련되어 있다. 여기서, 캐리어 스톡(2012)은, 제품이 되는 웨이퍼(W)를 로트 처리부(2006)에서 처리하기 전에 일시적으로 보관한다. 또한, 캐리어 스톡(2013)은, 제품이 되는 웨이퍼(W)를 로트 처리부(2006)에서 처리한 후에 일시적으로 보관한다.
그리고, 캐리어 반출입부(2002)는, 외부로부터 캐리어 스테이지(2010)에 반입된 캐리어(2009)를 캐리어 반송 기구(2011)를 사용해서 캐리어 스톡(2012)이나 캐리어 적재대(2014)로 반송한다. 또한, 캐리어 반출입부(2002)는, 캐리어 적재대(2014)에 적재된 캐리어(2009)를 캐리어 반송 기구(2011)를 사용해서 캐리어 스톡(2013)이나 캐리어 스테이지(2010)로 반송한다. 캐리어 스테이지(2010)로 반송된 캐리어(2009)는, 외부로 반출된다.
로트 형성부(2003)는, 1개 또는 복수의 캐리어(2009)에 수용된 웨이퍼(W)를 조합해서 동시에 처리되는 복수매(예를 들어, 50매)의 웨이퍼(W)로 이루어지는 로트를 형성한다. 또한, 로트를 형성할 때는, 웨이퍼(W)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면을 서로 대향하도록 로트를 형성해도 되고, 또한 웨이퍼(W)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면이 모두 한쪽을 향하도록 로트를 형성해도 된다.
이 로트 형성부(2003)에는, 복수매의 웨이퍼(W)를 반송하는 기판 반송 기구(2015)가 마련되어 있다. 또한, 기판 반송 기구(2015)는, 웨이퍼(W)의 반송 도중에 웨이퍼(W)의 자세를 수평 자세에서 수직 자세 및 수직 자세에서 수평 자세로 변경시킬 수 있다.
그리고, 로트 형성부(2003)는, 캐리어 적재대(2014)에 적재된 캐리어(2009)로부터 기판 반송 기구(2015)를 사용해서 웨이퍼(W)를 로트 적재부(2004)로 반송하고, 로트를 형성하는 웨이퍼(W)를 로트 적재부(2004)에 적재한다. 또한, 로트 형성부(2003)는, 로트 적재부(2004)에 적재된 로트를 기판 반송 기구(2015)로 캐리어 적재대(2014)에 적재된 캐리어(2009)로 반송한다. 또한, 기판 반송 기구(2015)는, 복수매의 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 기판 지지부로서, 처리 전의 웨이퍼(W)를 지지하는 처리 전 기판 지지부와, 처리 후의 웨이퍼(W)를 지지하는 처리 후 기판 지지부의 2종류를 갖고 있다. 이에 의해, 처리 전의 웨이퍼(W) 등에 부착된 파티클 등이 처리 후의 웨이퍼(W) 등에 전착되는 것을 방지한다. 또한, 「처리 전」이란, 로트 반송부(2005)로 반송되기 전이며, 「처리 후」란, 로트 반송부(2005)로 반송된 후를 말한다.
로트 적재부(2004)는, 로트 반송부(2005)에 의해 로트 형성부(2003)와 로트 처리부(2006)의 사이에서 반송되는 로트를 로트 적재대(2016)에서 일시적으로 적재(대기)한다.
이 로트 적재부(2004)에는, 처리 전(로트 반송부(2005)로 반송되기 전)의 로트를 적재하는 반입측 로트 적재대(2017)와, 처리 후(로트 반송부(2005)로 반송된 후)의 로트를 적재하는 반출측 로트 적재대(2018)가 마련되어 있다. 반입측 로트 적재대(2017) 및 반출측 로트 적재대(2018)에는, 1로트분의 복수매의 웨이퍼(W)가 수직 자세로 배열해서 적재된다.
그리고, 로트 적재부(2004)에서는, 로트 형성부(2003)에서 형성한 로트가 반입측 로트 적재대(2017)에 적재되고, 그 로트가 로트 반송부(2005)를 통해서 로트 처리부(2006)에 반입된다. 또한, 로트 적재부(2004)에서는, 로트 처리부(2006)로부터 로트 반송부(2005)를 통해서 반출된 로트가 반출측 로트 적재대(2018)에 적재되고, 그 로트가 로트 형성부(2003)로 반송된다.
로트 반송부(2005)는, 로트 적재부(2004)와 로트 처리부(2006)의 사이나 로트 처리부(2006)의 내부간에서 로트의 반송을 행한다.
이 로트 반송부(2005)에는, 로트의 반송을 행하는 로트 반송 기구(2019)가 마련되어 있다. 로트 반송 기구(2019)는, 로트 적재부(2004)와 로트 처리부(2006)에 걸쳐서 X축 방향을 따르게 해서 배치한 레일(2020)과, 복수매의 웨이퍼(W)를 보유 지지하면서 레일(2020)을 따라 이동하는 이동체(2021)로 구성된다. 이동체(2021)에는, 수직 자세로 배열한 복수매의 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 기판 보유 지지체(2022)가 진퇴 가능하게 마련되어 있다.
그리고, 로트 반송부(2005)는, 반입측 로트 적재대(2017)에 적재된 로트를 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로 수취하고, 그 로트를 로트 처리부(2006)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(2005)는, 로트 처리부(2006)에서 처리된 로트를 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로 수취하고, 그 로트를 반출측 로트 적재대(2018)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(2005)는, 로트 반송 기구(2019)를 사용해서 로트 처리부(2006)의 내부에서 로트의 반송을 행한다.
로트 처리부(2006)는, 수직 자세로 배열한 복수매의 웨이퍼(W)를 1로트로 해서 에칭이나 세정이나 건조 등의 처리를 행한다.
이 로트 처리부(2006)에는, 웨이퍼(W)의 건조 처리를 행하는 처리 유닛(2023)과, 기판 보유 지지체(2022)의 세정 처리를 행하는 기판 보유 지지체 세정 유닛(2024)이 배치된다. 또한, 로트 처리부(2006)에는, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)(도 1a 참조)을 제거하는 제거 처리 및 제거 처리 후의 웨이퍼(W)에 부착된 파티클을 제거하기 위한 파티클 제거 처리를 행하는 처리 유닛(2025)이 2개 배치된다. 처리 유닛(2023), 기판 보유 지지체 세정 유닛(2024) 및 2개의 처리 유닛(2025)은, 로트 반송부(2005)의 레일(2020)을 따라 배열되어 배치된다.
처리 유닛(2023)은, 처리 조(2027)에 기판 승강 기구(2028)를 승강 가능하게 마련하고 있다. 처리 조(2027)에는, 예를 들어 건조용 처리액으로서, 예를 들어 IPA가 공급된다. 기판 승강 기구(2028)에는, 1로트분의 복수매의 웨이퍼(W)가 수직 자세로 배열해서 보유 지지된다. 처리 유닛(2023)은, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2028)로 수취하여, 기판 승강 기구(2028)로 그 로트를 승강시킴으로써, 처리 조(2027)에 공급한 IPA로 웨이퍼(W)의 건조 처리를 행한다. 또한, 처리 유닛(2023)은, 기판 승강 기구(2028)로부터 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 로트를 전달한다.
기판 보유 지지체 세정 유닛(2024)은, 처리 조(2029)에 세정용 처리액 및 건조 가스를 공급할 수 있게 되어 있어, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 세정용 처리액을 공급한 후, 건조 가스를 공급함으로써 기판 보유 지지체(2022)의 세정 처리를 행한다.
처리 유닛(2025)은, 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2030)와 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2031)를 갖는다. 처리 조(2030)에는, 제거액이 저류된다. 또한, 처리 조(2031)에는, 예를 들어 SC1 또는 소정의 농도로 희석된 수산화암모늄(이하, 「희암모니아수」라고 기재함) 외에, DIW 등의 린스액이 순차 저류된다. 각 처리 조(2030, 2031)에는, 기판 승강 기구(2032, 2033)가 승강 가능하게 마련되어 있다.
기판 승강 기구(2032, 2033)에는, 1로트분의 복수매의 웨이퍼(W)가 수직 자세로 배열해서 보유 지지된다. 처리 유닛(2025)은, 먼저, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2032)로 수취하고, 기판 승강 기구(2032)로 그 로트를 강하시킴으로써 로트를 처리 조(2030)에 저류된 제거액에 침지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)이 제거된다.
그 후, 처리 유닛(2025)은, 기판 승강 기구(2032)로부터 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 로트를 전달한다. 또한, 처리 유닛(2025)은, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2033)로 수취한다. 또한, 처리 유닛(2025)은, 기판 승강 기구(2033)로 그 로트를 강하시킴으로써 로트를 처리 조(2031)에 저류된 DIW에 침지시켜 웨이퍼(W)의 린스 처리를 행한다. 계속해서, 처리 유닛(2025)은, 처리 조(2031)로부터 DIW를 배출하고, 처리 조(2031)에 SC1 또는 희암모니아수를 저류함으로써, 로트를 SC1 또는 희암모니아수에 침지시킨다. 계속해서, 처리 유닛(2025)은, 처리 조(2031)로부터 SC1 또는 희암모니아수를 배출하고, 처리 조(2031)에 다시 DIW를 저류함으로써, 로트를 DIW에 침지시켜 웨이퍼(W)의 린스 처리를 행한다. 그 후, 처리 유닛(2025)은, 기판 승강 기구(2033)로부터 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 로트를 전달한다.
제어부(2007)는, 기판 처리 장치(1H)의 각 부(캐리어 반출입부(2002), 로트 형성부(2003), 로트 적재부(2004), 로트 반송부(2005), 로트 처리부(2006) 등)의 동작을 제어한다.
이 제어부(2007)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(2038)를 구비한다. 기억 매체(2038)에는, 기판 처리 장치(1H)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(2007)는, 기억 매체(2038)에 기억된 프로그램을 판독해서 실행함으로써 기판 처리 장치(1H)의 동작을 제어한다. 또한, 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(2038)에 기억되어 있던 것으로서, 다른 기억 매체로부터 제어부(2007)의 기억 매체(2038)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(2038)로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
이어서, 처리 유닛(2025)의 구성예에 대해서 설명한다. 먼저, 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2030) 및 그 주변의 구성예에 대해서 도 20을 참조하여 설명한다. 도 20은, 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2030) 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 20에 도시하는 바와 같이, 처리 유닛(2025)이 구비하는 처리 조(2030)는, 내조(2034)와, 내조(2034)의 상부 주위에 내조(2034)에 인접해서 마련된 외조(2035)를 구비한다. 내조(2034) 및 외조(2035)는 모두 상부가 개방되어 있고, 내조(2034)의 상부로부터 외조(2035)에 제거액이 오버플로우하도록 구성되어 있다.
처리 유닛(2025)은, 처리 조(2030)에 DIW를 공급하기 위한 DIW 공급부(2040)와, 처리 조(2030)에 질산을 공급하기 위한 질산 공급부(2041)와, 처리 조(2030)에 황산을 공급하기 위한 황산 공급부(2042)를 구비한다.
DIW 공급부(2040)는, DIW 공급원(2043)과, DIW 공급로(2044)와, 밸브(2045)를 구비한다. 그리고, 밸브(2045)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동함으로써, DIW 공급원(2043)으로부터 DIW 공급로(2044)를 통해서 처리 조(2030)의 외조(2035)에 DIW가 공급된다.
질산 공급부(2041)는, 질산 공급원(2046)과, 질산 공급로(2047)와, 밸브(2048)를 구비한다. 질산 공급원(2046)은, 물(DIW)로 소정의 농도로 희석된 질산을 저류하는 탱크이다. 예를 들어, 질산 공급원(2046)에는, 69％의 농도로 희석된 질산이 저류된다. 그리고, 밸브(2048)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동함으로써, 질산 공급원(2046)으로부터 질산 공급로(2047)를 통해서 처리 조(2030)의 외조(2035)에 희석된 질산이 공급된다.
황산 공급부(2042)는, 황산 공급원(2049)과, 황산 공급로(2050)와, 밸브(2051)를 구비한다. 황산 공급원(2049)은, 물(DIW)로 소정의 농도로 희석된 황산을 저류하는 탱크이다. 예를 들어, 황산 공급원(2049)에는, 96 내지 98％의 농도로 희석된 황산이 저류된다. 그리고, 밸브(2051)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동함으로써, 황산 공급원(2049)으로부터 황산 공급로(2050)를 통해서 처리 조(2030)의 외조(2035)에 희석된 황산이 공급된다.
소정 농도로 희석된 질산 및 황산이 외조(2035)에 공급됨으로써, 이들 질산 및 황산이 외조(2035) 내에서 혼합되어 원하는 농도의 제거액이 생성된다. 이와 같이, 외조(2035)는, 황산 공급로(2050)(강산 공급로의 일례)를 유통하는 물에 의해 희석된 황산과, 질산 공급로(2047)를 유통하는 물에 의해 희석된 질산을 혼합하는 혼합부의 일례에 상당한다.
또한, 처리 유닛(2025)은, 처리 조(2030)에 저류된 제거액을 처리 조(2030)로부터 취출해서 처리 조(2030)에 복귀시키는 순환부(2052)를 구비한다.
구체적으로는, 순환부(2052)는, 노즐(2054)과, 순환 유로(2055)와, 펌프(2056)와, 가열부(2057)와, 필터(2058)와, 질산 농도 검출부(2059)를 구비한다.
노즐(2054)은, 내조(2034)의 내부에서 기판 승강 기구(2032)(도 19 참조)로 보유 지지된 웨이퍼(W)보다도 하방에 배치된다. 노즐(2054)은, 복수매의 웨이퍼(W)의 배열 방향으로 연장되는 통 형상을 갖고 있다. 그리고, 그 둘레면에 형성된 복수의 토출구로부터, 기판 승강 기구(2032)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 향해서 제거액을 토출하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 노즐(2054)은, 외조(2035)(혼합부의 일례)에 의해 생성되는 제거액을 웨이퍼(W)에 공급하는 제거액 공급부의 일례에 상당한다.
순환 유로(2055)는, 양단부가 각각 외조(2035)의 저부와 노즐(2054)에 접속된다. 펌프(2056), 가열부(2057) 및 필터(2058)는, 순환 유로(2055)에 대하여 이 순번으로 마련된다. 순환부(2052)는, 펌프(2056)를 구동시킴으로써 외조(2035)로부터 내조(2034)에 제거액을 순환시킨다. 그때, 제거액은, 가열부(2057)에 의해 소정의 온도로 가열되어, 필터(2058)에 의해 불순물이 제거된다.
외조(2035)에서 생성된 제거액은, 순환 유로(2055)를 유통하여, 노즐(2054)로부터 내조(2034)로 토출된다. 이에 의해, 내조(2034)에 제거액이 저류된다. 또한, 내조(2034)로 토출된 제거액은, 내조(2034)로부터 외조(2035)에 오버플로우하고, 외조(2035)로부터 다시 순환 유로(2055)로 흐른다. 이에 의해, 제거액의 순환류가 형성된다.
질산 농도 검출부(2059)는, 순환 유로(2055)에 마련되어, 순환 유로(2055)를 흐르는 제거액의 질산 농도를 검출하고, 검출 결과를 제어부(2007)에 출력한다.
또한, 처리 유닛(2025)은 농도 조정액 공급부(2060)를 구비한다. 농도 조정액 공급부(2060)는, 제거액의 농도를 조정하는 농도 조정액으로서의 질산을 공급한다. 이러한 농도 조정액 공급부(2060)는, 질산 공급원(2061)과, 질산 공급로(2062)와, 밸브(2063)를 구비한다. 그리고, 밸브(2063)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동함으로써, 질산 공급원(2061)으로부터 질산 공급로(2062)를 통해서 순환 유로(2055)에 질산이 공급된다. 이와 같이, 순환 유로(2055)에 대하여 농도 조정액을 공급함으로써, 제거액의 농도를 더욱 조기에 안정화시킬 수 있다.
또한, 처리 유닛(2025)은, 내조(2034)로부터 제거액을 배출하는 제1 처리액 배출부(2064)와, 외조(2035)로부터 제거액을 배출하는 제2 처리액 배출부(2065)를 구비한다.
제1 처리액 배출부(2064)는, 내조(2034)의 저부와 외부의 배액관을 접속하는 배액 유로(2066)와, 배액 유로(2066)를 개폐하는 밸브(2067)를 구비한다. 제2 처리액 배출부(2065)는, 외조(2035)의 저부와 외부의 배액관을 접속하는 배액 유로(2068)와, 배액 유로(2068)를 개폐하는 밸브(2069)를 구비한다.
처리 유닛(2025)이 구비하는 밸브(2045, 2048, 2051, 2063, 2067, 2069), 펌프(2056), 가열부(2057)는, 제어부(2007)에 의해 제어된다.
이와 같이, 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1H)는, 처리 조(2030)에 저류된 제거액에 웨이퍼(W)를 침지시킴으로써 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)을 제거하는 것으로 하였다.
상술한 바와 같이, 제거액이 혼합액일 경우, 웨이퍼(W)에 대하여 제거액의 공급을 계속했을 경우(즉, 제거액을 계속해서 치환했을 경우)와 비교하여, 동일한 제거액을 웨이퍼(W)에 계속해서 접촉시키는 것이, 보론 단막(112)의 제거 효율을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1H)와 같이, 순환부(2052)를 사용해서 제거액을 순환시키면서, 처리 조(2030)에 저류된 제거액에 웨이퍼(W)를 침지시킴으로써, 보론 단막(112)의 제거 효율을 높일 수 있다. 또한, 제거액의 사용량을 삭감할 수 있다.
또한, 가열부(2057)를 사용해서 순환 유로(2055)를 흐르는 제거액을 가열함으로써, 웨이퍼(W)에 공급되는 제거액을 일정한 온도로 유지할 수 있다. 이에 의해, 제거액의 온도 저하에 수반하는 제거 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1H)의 제어부(2007)는, 질산 농도 검출부(2059)에 의해 검출되는 제거액의 농도가 역치를 하회한 경우에, 농도 조정액 공급부(2060)의 밸브(2063)를 개방해서 순환 유로(2055)에 질산을 공급하기로 하였다. 이에 의해, 제거액으로부터 질산이 휘발함으로 인한 질산 농도의 저하를 억제할 수 있다.
그런데, 순환 유로(2055)는, 예를 들어 불소 수지 등의 내부식성이 높은 배관으로 형성되지만, 제거액으로서의 혼합액으로부터 발생하는 질산 가스는, 이러한 배관을 투과해서 외부에 마련된 부재를 부식시킬 우려가 있다.
그래서, 기판 처리 장치(1H)에서는, 순환 유로(2055)를 이중 배관 구조로 하고, 배관 내를 퍼지함으로써, 순환 유로(2055)의 외부에의 질산 가스의 누설을 억제하기로 하였다.
이 점에 대해서 도 21을 참조하여 설명한다. 도 21은, 순환 유로(2055)의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 순환 유로(2055)는, 내측에 배치되는 내측 배관(2070)과, 내측 배관(2070)의 외측에 배치되는 외측 배관(2071)을 구비하는 이중 배관 구조를 갖는다. 내측 배관(2070) 및 외측 배관(2071)은, 예를 들어 불소 수지 등의 내부식성이 높은 부재로 형성된다.
내측 배관(2070)은, 양단부에서 외조(2035)의 저부와 노즐(2054)에 각각 접속되어 제거액을 유통시킨다.
외측 배관(2071)에는, 퍼지부(2072)가 접속된다. 퍼지부(2072)는, 외측 배관(2071)의 상류측에 접속되는 상류측 배관(2073)과, 외측 배관(2071)의 하류측에 접속되는 하류측 배관(2074)을 구비한다. 상류측 배관(2073)에는, 상류측 배관(2073)에 대하여 퍼지용 유체를 공급하는 유체 공급원(2075)과, 상류측 배관(2073)을 개폐하는 밸브(2076)가 마련된다. 하류측 배관(2074)에는 펌프(2077)가 마련된다. 퍼지용 유체는, 공기 등의 기체이어도 되고, 물 등의 액체이어도 된다.
이러한 퍼지부(2072)는, 유체 공급원(2075)으로부터 공급되는 퍼지용 유체를 상류측 배관(2073) 경유로 외측 배관(2071)에 공급한다. 또한, 퍼지부(2072)는, 외측 배관(2071)에 공급된 퍼지용 유체를 펌프(2077)에 의해 하류측 배관(2074) 경유로 외부의 배관으로 배출한다. 이에 의해, 내측 배관(2070)을 투과한 질산 가스는, 퍼지용 유체와 함께 외부의 배관으로 배출되게 된다. 따라서, 제거액으로부터 발생한 질산 가스의 순환 유로(2055) 밖으로의 누설을 억제할 수 있다.
또한, 도 20에서는, 제거액이 혼합액일 경우의 구성예를 나타냈지만, 제거액은 과산화수소수이어도 된다. 이 경우, 처리 유닛(2025)은, 질산 공급부(2041) 및 황산 공급부(2042) 대신에, 과산화수소수 공급부를 구비하고 있으면 된다. 과산화수소수 공급부는, 예를 들어 과산화수소수 공급원과, 과산화수소수 공급로와, 밸브를 구비하고 있으면 된다. 또한, 제거액이 과산화수소수일 경우, 처리 유닛(2025)은, 질산 농도 검출부(2059) 대신에, 과산화수소 농도 검출부를 구비하고, 질산 공급원(2061) 대신에, 과산화수소의 원액을 공급하는 과산화수소 공급원을 구비하고 있으면 된다.
이어서, 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2031) 및 그 주변의 구성예에 대해서 도 22를 참조하여 설명한다. 도 22는, 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2031) 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 22에 도시하는 바와 같이, 처리 유닛(2025)이 구비하는 처리 조(2031)는, 처리 조(2030)와 마찬가지로, 내조(2034)와 외조(2035)를 구비하고, 내조(2034)의 내부에는, 노즐(2054)이 마련된다. 또한, 처리 조(2030)와 마찬가지로, 처리 조(2031)에는, 제1 처리액 배출부(2064)와, 제2 처리액 배출부(2065)가 마련된다.
처리 조(2031)에는, DIW 공급부(2200)와, NH4OH 공급부(2210)와, 과산화수소수 공급부(2220)가 마련된다. DIW 공급부(2200)는, DIW 공급원(2201)과, DIW 공급원(2201)으로부터 공급되는 DIW를 유통시키는 DIW 공급로(2202)와, DIW 공급로(2202)를 개폐하는 밸브(2203)를 구비한다. DIW 공급부(2200)는, DIW 공급원(2201)으로부터 공급되는 DIW를 DIW 공급로(2202)를 통해서 노즐(2054)에 공급한다.
NH4OH 공급부(2210)는, NH4OH 공급원(2211)과, NH4OH 공급원(2211)으로부터 공급되는 NH4OH를 유통시키는 NH4OH 공급로(2212)와, NH4OH 공급로(2212)를 개폐하는 밸브(2213)를 구비한다. NH4OH 공급부(2210)는, NH4OH 공급원(2211)으로부터 공급되는 NH4OH를 NH4OH 공급로(2212)를 통해서 노즐(2054)에 공급한다.
과산화수소수 공급부(2220)는, 과산화수소수 공급원(2221)과, 과산화수소수 공급원(2221)으로부터 공급되는 과산화수소수를 유통시키는 과산화수소수 공급로(2222)와, 과산화수소수 공급로(2222)를 개폐하는 밸브(2223)를 구비한다. 이러한 과산화수소수 공급부(2220)는, 과산화수소수 공급원(2221)으로부터 공급되는 과산화수소수를 과산화수소수 공급로(2222)를 통해서 노즐(2054)에 공급한다.
린스액으로서의 DIW를 공급하는 경우에는, 밸브(2213, 2223)를 폐쇄한 상태에서, 밸브(2203)를 개방한다. 이에 의해, 노즐(2054)로부터 내조(2034)에 DIW가 공급된다.
한편, 파티클 제거액으로서의 희암모니아수를 공급하는 경우에는, 밸브(2223)를 폐쇄한 상태에서, 밸브(2203, 2213)를 개방한다. 이에 의해, DIW 공급원(2201)으로부터 공급되는 DIW와 NH4OH 공급원(2211)으로부터 공급되는 NH4OH가 혼합되어, 노즐(2054)로부터 내조(2034)에 희암모니아수가 공급된다. DIW 공급로(2202) 및 NH4OH 공급로(2212)에는, 도시하지 않은 유량 조정 기구가 마련되어 있고, 이러한 유량 조정 기구에 의해 DIW 및 NH4OH의 유량이 조정됨으로써, DIW와 NH4OH는 원하는 비율로 혼합된다.
또한, 파티클 제거액으로서의 SC1을 공급하는 경우에는, 밸브(2203, 2213, 2223)를 개방한다. 이에 의해, DIW 공급원(2201)으로부터 공급되는 DIW와, NH4OH 공급원(2211)으로부터 공급되는 NH4OH와, 과산화수소수 공급원(2221)으로부터 공급되는 과산화수소수가 혼합되어, 노즐(2054)로부터 내조(2034)에 SC1이 공급된다. DIW 공급로(2202), NH4OH 공급로(2212) 및 과산화수소수 공급로(2222)에는, 도시하지 않은 유량 조정 기구가 마련된다. 이러한 유량 조정 기구에 의해 DIW, NH4OH 및 과산화수소수의 유량이 조정됨으로써, DIW와 NH4OH와 과산화수소수는 원하는 비율로 혼합된다.
밸브(2067, 2069, 2203, 2213, 2223) 및 도시하지 않은 유량 조정 기구는, 제어부(2007)에 의해 개폐 제어된다.
이러한 처리 조(2031)에서는, 린스액으로서의 DIW 및 파티클 제거액으로서의 희암모니아수 또는 SC1을 순차 공급, 배액하여, 웨이퍼(W)에 대한 복수의 처리를 단일한 조에서 행하는, 소위 POU(포인트·오브·유스) 방식의 처리가 행하여진다. 이러한 점에 대해서는 후술한다.
이어서, 기판 처리 장치(1H)의 구체적 동작의 일례에 대해서 도 23을 참조하여 설명한다. 도 23은, 제7 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1H)가 실행하는 기판 처리의 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 23에 도시하는 각 처리 수순은, 제어부(2007)의 제어에 따라서 실행된다. 또한, 도 23에 도시하는 처리는, 도 11에 도시하는 스텝 S101의 성막 처리 및 스텝 S102의 에칭 처리를 행한 후에 실행된다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1H)에서는, 에칭 처리 후의 웨이퍼(W)에 대하여 제거 처리가 행하여진다(스텝 S201).
제거 처리에 있어서, 처리 유닛(2025)은, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2032)로 수취하고, 기판 승강 기구(2032)로 그 로트를 강하시킴으로써 로트를 처리 조(2030)에 저류된 제거액에 침지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 보론 단막(112)이 제거된다.
그 후, 처리 유닛(2025)은, 기판 승강 기구(2032)를 사용해서 처리 조(2030)로부터 로트를 취출한 후, 취출한 로트를 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 전달한다.
계속해서, 기판 처리 장치(1H)에서는, 린스 처리가 행하여진다(스텝 S202). 린스 처리에 있어서, 처리 유닛(2025)은, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2033)로 수취하고, 기판 승강 기구(2033)로 그 로트를 강하시킴으로써 로트를 처리 조(2031)에 저류된 DIW에 침지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 제거액이 제거된다.
내조(2034)로부터 외조(2035)로 오버플로우한 DIW는, 제2 처리액 배출부(2065)로부터 외부의 배액관으로 배출된다. 따라서, 복수의 웨이퍼(W)에는, 항상 신선한 DIW가 공급된다.
그 후, 처리 유닛(2025)은, DIW 공급부(2200)의 밸브(2203)를 폐쇄하고, 제1 처리액 배출부(2064)의 밸브(2067)를 소정 시간 개방하여, 처리 조(2031)로부터 DIW를 배출한다.
계속해서, 기판 처리 장치(1H)에서는, 파티클 제거 처리가 행하여진다(스텝 S203). 파티클 제거 처리에 있어서, 처리 유닛(2025)은, 예를 들어 DIW 공급부(2200)의 밸브(2203), NH4OH 공급부(2210)의 밸브(2213) 및 과산화수소수 공급부(2220)의 밸브(2223)를 개방한다. 이에 의해, 처리 조(2031)의 내조(2034)에 SC1이 저류되어, 내조(2034) 내에 배치된 로트가 SC1에 침지된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 파티클이 제거된다. 내조(2034)로부터 외조(2035)로 오버플로우한 SC1은, 제2 처리액 배출부(2065)로부터 외부의 배액관으로 배출된다. 따라서, 복수의 웨이퍼(W)에는, 항상 신선한 SC1이 공급된다.
또한, 처리 유닛(2025)은, 내조(2034)에 대하여 초음파 진동을 인가하는 초음파 진동부를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 처리 유닛(2025)은, 파티클 제거 처리에 있어서, 초음파 진동부를 사용해서 내조(2034)에 초음파 진동을 인가한다. 이에 의해, SC1이 갖는 화학적 작용(에칭 작용) 외에도, 초음파 진동에 의한 물리력을 웨이퍼(W)에 부여할 수 있어, 파티클의 제거 효율을 높일 수 있다.
그 후, 처리 유닛(2025)은, 밸브(2203, 2213, 2223)를 폐쇄하고, 제1 처리액 배출부(2064)의 밸브(2067)를 소정 시간 개방하여, 처리 조(2031)로부터 SC1을 배출한다.
또한, 파티클 제거 처리에서는, DIW 공급부(2200)의 밸브(2203) 및 NH4OH 공급부(2210)의 밸브(2213)를 개방함으로써, 희암모니아수를 내조(2034)에 저류해도 된다.
계속해서, 기판 처리 장치(1H)에서는, 린스 처리가 행하여진다(스텝 S204). 린스 처리에 있어서, 처리 유닛(2025)은, DIW 공급부(2200)의 밸브(2203)를 개방하고, 처리 조(2031)의 내조(2034)에 DIW를 저류하여, 내조(2034) 내에 배치된 로트를 DIW에 침지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 SC1이 제거된다.
그 후, 처리 유닛(2025)은, 기판 승강 기구(2033)로부터 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 로트를 전달한다.
계속해서, 기판 처리 장치(1H)에서는, 건조 처리가 행하여진다(스텝 S205). 건조 처리에 있어서, 처리 유닛(2023)은, 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)로부터 로트를 기판 승강 기구(2028)로 수취하고, 기판 승강 기구(2028)로 그 로트를 강하시킴으로써 로트를 처리 조(2027)에 저류된 IPA에 침지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 DIW가 제거된다. 그 후, 처리 유닛(2023)은, 기판 승강 기구(2028)를 사용해서 로트를 상승시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 잔존하는 IPA가 휘발하여, 웨이퍼(W)가 건조된다.
그 후, 처리 유닛(2023)은, 기판 승강 기구(2028)로부터 로트 반송 기구(2019)의 기판 보유 지지체(2022)에 로트를 전달하고, 로트 반송 기구(2019)는, 로트를 로트 적재부(2004)에 적재한다. 그 후, 로트 형성부(2003)는, 로트 적재부(2004)에 적재된 로트를 기판 반송 기구(2015)로 캐리어 적재대(2014)에 적재된 캐리어(2009)로 반송한다. 그리고, 캐리어 반출입부(2002)는, 캐리어 적재대(2014)에 적재된 캐리어(2009)를 캐리어 반송 기구(2011)를 사용해서 캐리어 스테이지(2010)로 반송한다. 이에 의해, 기판 처리 장치(1H)에서 실행되는 일련의 기판 처리가 종료된다. 또한, 캐리어 스테이지(2010)로 반송된 캐리어(2009)는, 외부로 반출된다.
이어서, 상술한 기판 처리 장치(1H)의 변형예에 대해서 도 24를 참조하여 설명한다. 도 24는, 제7 실시 형태에서의 변형예에 관한 기판 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 도 25는, 변형예에 관한 처리 유닛(2091)에서 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조 및 그 주변의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 24에는, 주로 로트 처리부의 구성을 일부 생략해서 도시하고 있다. 로트 처리부 이외의 구성에 대해서는, 기판 처리 장치(1H)와 마찬가지이다.
도 24에 도시하는 바와 같이, 변형예에 관한 기판 처리 장치(1H-1)는, 로트 처리부(2006-1)를 구비한다.
로트 처리부(2006-1)에는, 제거 처리 및 그 후의 린스 처리를 행하는 처리 유닛(2090)과, 파티클 제거 처리 및 그 후의 린스 처리를 행하는 처리 유닛(2091)을 구비한다.
처리 유닛(2090)은, 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2030)와, 린스 처리가 행하여지는 처리 조(2092)를 갖는다. 처리 조(2092)는, 처리 조(2030, 2031)와 마찬가지로, 내조(2034) 및 외조(2035)를 구비한다. 처리 조(2092)의 주변 구성은, 도 22에 도시하는 구성으로부터, NH4OH 공급부(2210) 및 과산화수소수 공급부(2220)를 제거한 구성과 마찬가지이다. 처리 조(2092)에는, 기판 승강 기구(2093)가 승강 가능하게 마련되어 있다.
처리 유닛(2091)은, 파티클 제거 처리가 행하여지는 처리 조(2094)와, 린스 처리가 행하여지는 처리 조(2095)를 갖는다.
도 25에 도시하는 바와 같이, 처리 조(2094)는, 내조(2034) 및 외조(2035)를 구비하고, 내조(2034)에는, 노즐(2054) 및 제1 처리액 배출부(2064)가 마련되고, 외조(2035)에는, 제2 처리액 배출부(2065)가 마련된다.
처리 유닛(2091)은, DIW 공급부(2200), NH4OH 공급부(2210) 및 과산화수소수 공급부(2220)를 구비한다. DIW 공급부(2200), NH4OH 공급부(2210) 및 과산화수소수 공급부(2220)는, 각각 DIW, NH4OH 및 과산화수소수를 외조(2035)에 공급한다. 외조(2035)에 DIW와 NH4OH를 공급함으로써, 외조(2035) 내에서 DIW와 NH4OH가 혼합되어 희암모니아수가 생성된다. 또한, 외조(2035)에 DIW와 NH4OH와 과산화수소수를 공급함으로써, 외조(2035) 내에서 DIW와 NH4OH와 과산화수소수가 혼합되어 SC1이 생성된다.
또한, 처리 유닛(2091)은 순환부(2052)를 구비한다. 순환부(2052)의 순환 유로(2055)에는, 펌프(2056), 가열부(2057) 및 필터(2058)가 마련된다. 순환부(2052)는, 펌프(2056)를 구동시킴으로써 외조(2035)로부터 처리 조(2094)에 SC1 또는 희암모니아수를 순환시킨다. 그 때, SC1 또는 희암모니아수는, 가열부(2057)에 의해 소정 온도로 가열되어, 필터(2058)에 의해 불순물이 제거된다.
처리 조(2095) 및 그 주변 구성은, 상술한 처리 조(2092) 및 그 주변 구성과 마찬가지이다. 처리 조(2094, 2095)에는, 기판 승강 기구(2096, 2097)가 승강 가능하게 마련된다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(1H-1)에서는, 상술한 제거 처리, 린스 처리, 파티클 제거 처리 및 린스 처리가, 각각 처리 조(2030, 2092, 2094, 2095)에서 행하여진다. 이에 의해, 기판 처리 장치(1)와 같이 DIW를 배출해서 SC1 또는 희암모니아수를 저류하는 처리나 SC1 또는 희암모니아수를 배출해서 DIW를 저류하는 처리가 불필요하게 되기 때문에, 이들의 처리에 요하는 시간을 삭감할 수 있다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 장치(1H-1)에서는, 파티클 제거 처리(스텝 S203)에서 사용하는 SC1 또는 희암모니아수를 순환시켜 재이용하기로 했기 때문에, SC1 또는 희암모니아수의 사용량을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제7 실시 형태 및 그 변형예에 따른 기판 처리 장치(1H, 1H-1)의 처리 유닛(2025, 2090)은, 제거액을 저류하는 처리 조(2030)와, 처리 조(2030)의 상방에 배치되고, 웨이퍼(W)를 보유 지지해서 승강시키는 기판 승강 기구(2032)를 구비한다. 그리고, 기판 처리 장치(1H, 1H-1)의 제어부(2007)는, 처리 조(2030)에 제거액을 저류한 후, 기판 승강 기구(2032)를 사용해서 웨이퍼(W)를 처리 조(2030)에 저류된 제거액에 침지시키는 것으로 하였다.
따라서, 제7 실시 형태 및 그 변형예에 따른 기판 처리 장치(1H, 1H-1)에 의하면, 제거액이 혼합액일 경우에 있어서, 혼합액을 계속해서 치환할 경우와 비교하여, 보론 단막(112)의 제거 효율을 높일 수 있다. 또한, 제거액의 사용량을 삭감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시의 일 형태에 의한 기판 처리 방법은, 생성 공정과, 제거 공정을 포함한다. 생성 공정은, 실리콘계 막을 포함하는 막(일례로서, 실리콘 산화막(111)) 상에 보론 단막(112)이 성막된 기판(일례로서, 웨이퍼(W))에서의 보론 단막(112)에 대하여, 산화제 OX를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성한다. 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 기판으로부터 보론 단막(112)을 제거한다.
이와 같이, 보론 단막(112) 중의 보론을 산화시켜 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 생성한 B(OH3) 또는 B2O3을 수용시킴으로써, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
생성 공정은, 보론 단막(112)에 대하여 오존 함유 수용액을 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성해도 된다. 이 경우, 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 오존 함유 수용액에 포함되는 물에 용해시켜도 된다.
오존의 분해 반응의 과정에서 생성되는 히드록시 라디칼을 보론과 반응시킴으로써, 수용성을 갖는 B(OH3) 또는 B2O3을 생성할 수 있다. 또한, 오존수에 포함되는 물을 사용해서 B(OH3) 또는 B2O3을 용해할 수 있다. 이와 같이 하여, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 형태에 의한 기판 처리 방법은, 오존 함유 수용액을 가열하는 가열 공정을 포함하고 있어도 된다.
오존 함유 수용액을 가열함으로써, 보론 단막(112)의 에칭 레이트를 높일 수 있다.
또한, 본 개시의 일 형태에 의한 기판 처리 방법은, 기판을 수평 자세로 보유 지지하는 보유 지지 공정을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 생성 공정은, 오존 함유 수용액을 토출하는 노즐(411)과, 노즐(411)을 지지하고, 오존 함유 수용액의 공급로(일례로서, 제거액 공급로(721))를 내부에 갖는 노즐 암(412)을 구비한 공급부(일례로서, 제거액 공급부(41))를 사용하여, 보유 지지 공정에 의해 보유 지지된 기판에 대하여 오존 함유 수용액을 공급함으로써, 보론 단막(112)에 대하여 오존 함유 수용액을 접촉시켜도 된다. 또한, 가열 공정은, 노즐 암(412)에 마련된 가열부(731)를 사용하여, 공급로를 흐르는 오존 함유 수용액을 가열해도 된다.
노즐 암(412) 내에 가열부(731)를 마련함으로써, 기판으로 토출하기 직전에 오존수를 가열할 수 있다. 따라서, 기판 상의 보론 단막(112)에 도달하기 전에 히드록시 라디칼이 실활해버리는 것을 억제할 수 있다.
생성 공정은, 보론 단막(112)에 대하여 과산화수소수를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성해도 된다. 이 경우, 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 과산화수소수에 포함되는 물에 용해시켜도 된다.
과산화수소가 갖는 산화 작용에 의해 보론이 산화됨으로써, 수용성을 갖는 B(OH3) 또는 B2O3을 생성할 수 있다. 또한, 과산화수소수에 포함되는 물에 B(OH3) 또는 B2O3을 용해할 수 있다. 이와 같이 하여, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다. 또한, 과산화수소수는, 예를 들어 인체에 대한 독성이 비교적 낮기 때문에, 취급의 용이성이나 안전면에 있어서 유리하다.
과산화수소수에서의 과산화수소의 농도는, 16.5wt％ 이상 35wt％ 이하인 것이 바람직하다.
상기 범위로 함으로써, B(OH3) 또는 B2O3의 생성과, 생성한 B(OH3) 또는 B2O3의 용해를 균형있게 실현할 수 있고, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
생성 공정은, 보론 단막(112)에 대하여, 질산, 질산보다도 강한 강산 및 물을 혼합한 혼합액을 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성해도 된다. 이 경우, 제거 공정은, 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 혼합액에 포함되는 물에 용해시켜도 된다.
질산의 탈수에 의해 생성되는 니트로늄 이온을 보론과 반응시킴으로써, 수용성을 갖는 B(OH3) 또는 B2O3을 생성할 수 있다. 또한, 혼합액에 포함되는 물에 B(OH3) 또는 B2O3을 용해할 수 있다. 이와 같이 하여, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
강산은, 농도가 64wt％ 이하의 황산이어도 된다. 이 경우, 질산의 농도는, 3wt％ 이상 69wt％ 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위로 함으로써, 보론 단막(112)을 기판으로부터 적절하게 제거할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.
W : 웨이퍼 1 : 기판 처리 장치
30 : 기판 보유 지지 기구 41 : 제거액 공급부
42 : DIW 공급부 70 : 처리 유체 공급원
100 : 기판 처리 시스템 111 : 실리콘 산화막
112 : 보론 단막 113 : 오목부
201 : 성막 처리 유닛 301 : 에칭 처리 유닛
711 : 제거액 공급원 712 : DIW 공급원
713 : 황산 공급원 714 : 질산 공급원
731 : 가열부

Claims (10)

  1. 실리콘계 막을 포함하는 막 상에 보론 단막이 성막된 기판에서의 상기 보론 단막에 대하여, 산화제를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하는 생성 공정과,
    상기 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 상기 기판으로부터 상기 보론 단막을 제거하는 제거 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성 공정은,
    상기 보론 단막에 대하여 오존 함유 수용액을 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고,
    상기 제거 공정은,
    상기 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 상기 오존 함유 수용액에 포함되는 물에 용해시키는, 기판 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판을 수평 자세로 보유 지지하는 보유 지지 공정과,
    상기 오존 함유 수용액을 가열하는 가열 공정
    을 포함하고,
    상기 생성 공정은,
    상기 오존 함유 수용액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 지지하고, 상기 오존 함유 수용액의 공급로를 내부에 갖는 노즐 암을 포함하는 공급부를 사용하여, 상기 보유 지지 공정에 의해 보유 지지된 상기 기판에 대하여 상기 오존 함유 수용액을 공급함으로써, 상기 보론 단막에 대하여 상기 오존 함유 수용액을 접촉시키고,
    상기 가열 공정은,
    상기 노즐 암에 마련된 가열부를 사용하여, 상기 공급로를 흐르는 상기 오존 함유 수용액을 가열하는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    오존 함유 수용액을 가열하는 가열 공정을 포함하는 기판 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 생성 공정은,
    상기 보론 단막에 대하여 과산화수소수를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고,
    상기 제거 공정은,
    상기 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 상기 과산화수소수에 포함되는 물에 용해시키는, 기판 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 과산화수소수에서의 과산화수소의 농도는, 16.5wt％ 이상 35wt％ 이하인, 기판 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 생성 공정은,
    상기 보론 단막에 대하여, 질산, 상기 질산보다도 강한 강산 및 물을 혼합한 혼합액을 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고,
    상기 제거 공정은,
    상기 생성 공정에서 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 상기 혼합액에 포함되는 물에 용해시키는, 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 강산은, 농도가 64wt％ 이하의 황산이며, 상기 질산의 농도는, 3wt％ 이상 69wt％ 이하인, 기판 처리 방법.
  9. 실리콘계 막을 포함하는 막 상에 보론 단막이 성막된 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와,
    상기 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판에서의 상기 보론 단막에 대하여, 산화제를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 상기 기판으로부터 상기 보론 단막을 제거하는 제거 처리부를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 실리콘계 막을 포함하는 막을 갖는 기판에 보론 단막을 성막하는 성막 장치와,
    상기 성막 장치에 의해 상기 보론 단막이 성막된 상기 기판을 에칭하는 에칭 장치와,
    상기 에칭 장치에 의해 에칭된 상기 기판으로부터 상기 보론 단막을 제거하는 기판 처리 장치
    를 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는,
    실리콘계 막을 포함하는 막 상에 보론 단막이 성막된 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와,
    상기 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판에서의 상기 보론 단막에 대하여, 산화제를 접촉시킴으로써 B(OH3) 또는 B2O3을 생성하고, 생성된 B(OH3) 또는 B2O3을 물에 용해시킴으로써, 상기 기판으로부터 상기 보론 단막을 제거하는 제거 처리부를 포함하는 기판 처리 시스템.
KR1020190054255A 2018-05-14 2019-05-09 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 KR20190130492A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-092753 2018-05-14
JP2018092753A JP7142461B2 (ja) 2018-05-14 2018-05-14 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190130492A true KR20190130492A (ko) 2019-11-22

Family

ID=68465247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190054255A KR20190130492A (ko) 2018-05-14 2019-05-09 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10985026B2 (ko)
JP (1) JP7142461B2 (ko)
KR (1) KR20190130492A (ko)
CN (1) CN110491789B (ko)
TW (1) TWI796479B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11230766B2 (en) * 2018-03-29 2022-01-25 Asm Ip Holding B.V. Substrate processing apparatus and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133710A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Tokyo Electron Ltd 半導体装置及びその製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2156511A1 (en) * 1971-10-13 1973-06-01 Atomic Energy Research Semiconductor doping - process - by ion bombardment of dopant coating on semiconductor wafer
US5753530A (en) * 1992-04-21 1998-05-19 Seiko Instruments, Inc. Impurity doping method with diffusion source of boron-silicide film
JP3366053B2 (ja) * 1992-04-21 2003-01-14 セイコーインスツルメンツ株式会社 半導体装置の製造方法
US5358890A (en) * 1993-04-19 1994-10-25 Motorola Inc. Process for fabricating isolation regions in a semiconductor device
US6187216B1 (en) * 1997-08-27 2001-02-13 Motorola, Inc. Method for etching a dielectric layer over a semiconductor substrate
JP2000323450A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Seiko Epson Corp シリコン薄膜の形成方法及びインクジェットヘッドの製造方法
KR100526575B1 (ko) * 2003-12-11 2005-11-04 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
US8337950B2 (en) * 2007-06-19 2012-12-25 Applied Materials, Inc. Method for depositing boron-rich films for lithographic mask applications
JP5482455B2 (ja) * 2010-05-28 2014-05-07 大日本印刷株式会社 プラズマ雰囲気下での成膜方法及び成膜装置
JP6131162B2 (ja) * 2012-11-08 2017-05-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6353636B2 (ja) * 2013-06-21 2018-07-04 東京エレクトロン株式会社 酸化チタン膜の除去方法および除去装置
JP6140576B2 (ja) * 2013-08-27 2017-05-31 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体
US9576790B2 (en) * 2013-10-16 2017-02-21 Asm Ip Holding B.V. Deposition of boron and carbon containing materials
WO2015087472A1 (ja) * 2013-12-13 2015-06-18 信越化学工業株式会社 太陽電池の製造方法及び該製造方法によって得られた太陽電池
TWI630652B (zh) * 2014-03-17 2018-07-21 斯克林集團公司 基板處理裝置及使用基板處理裝置之基板處理方法
US9378966B2 (en) * 2014-06-10 2016-06-28 International Business Machines Corporation Selective etching of silicon wafer
KR102218669B1 (ko) * 2014-06-27 2021-02-22 동우 화인켐 주식회사 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
CN105470135B (zh) * 2014-09-11 2018-11-06 中国科学院微电子研究所 半导体器件制造方法
US9773649B2 (en) * 2014-11-17 2017-09-26 Lam Research Corporation Dry development and image transfer of si-containing self-assembled block copolymers
WO2016088731A1 (ja) * 2014-12-02 2016-06-09 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルによる洗浄方法及び洗浄装置
US9484431B1 (en) * 2015-07-29 2016-11-01 International Business Machines Corporation Pure boron for silicide contact
JP6945320B2 (ja) * 2016-05-25 2021-10-06 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
JP6800675B2 (ja) * 2016-09-26 2020-12-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法及び基板処理装置
US10388524B2 (en) * 2016-12-15 2019-08-20 Tokyo Electron Limited Film forming method, boron film, and film forming apparatus
KR102456820B1 (ko) * 2016-12-26 2022-10-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판 처리 시스템의 제어 장치, 반도체 기판의 제조 방법 및 반도체 기판

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133710A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Tokyo Electron Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190348293A1 (en) 2019-11-14
TWI796479B (zh) 2023-03-21
JP7142461B2 (ja) 2022-09-27
TW201947663A (zh) 2019-12-16
CN110491789B (zh) 2024-04-19
US10985026B2 (en) 2021-04-20
JP2019201014A (ja) 2019-11-21
CN110491789A (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8371318B2 (en) Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
KR102456820B1 (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 기판 처리 시스템의 제어 장치, 반도체 기판의 제조 방법 및 반도체 기판
JP5320383B2 (ja) 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6168271B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101350052B1 (ko) 기판처리방법 및 기판처리장치
KR102544412B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP5181085B2 (ja) 処理装置及び処理方法
KR20080106845A (ko) 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 세정 장치
TWI734876B (zh) 基板處理方法、基板處理裝置、基板處理系統、基板處理系統的控制裝置、半導體基板的製造方法及半導體基板
KR20190130492A (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템
WO2021039449A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN112236848B (zh) 基片处理方法和基片处理装置
WO2019235275A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR102534573B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
WO2022196384A1 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2002066475A (ja) 基板洗浄装置
KR20220047516A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
WO2020044789A1 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102671101B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템
KR102429211B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2023133102A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
CN115332109A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
TW202304607A (zh) 基板處理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal