KR20200067910A - 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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

Info

Publication number
KR20200067910A
KR20200067910A KR1020207015735A KR20207015735A KR20200067910A KR 20200067910 A KR20200067910 A KR 20200067910A KR 1020207015735 A KR1020207015735 A KR 1020207015735A KR 20207015735 A KR20207015735 A KR 20207015735A KR 20200067910 A KR20200067910 A KR 20200067910A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
substrate
holding portion
wafer
processing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020207015735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102193334B1 (ko
Inventor
이츠키 고바타
게이타 야기
가츠히데 와타나베
요이치 시오카와
도루 마루야마
노부유키 다카하시
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority to KR1020207035916A priority Critical patent/KR102431971B1/ko
Publication of KR20200067910A publication Critical patent/KR20200067910A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102193334B1 publication Critical patent/KR102193334B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/677Apparatus 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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus 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 conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment 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
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching
    • H01L21/30612Etching of AIIIBV compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment 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
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/31051Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
    • H01L21/31055Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step the removal being a chemical etching step, e.g. dry etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/32115Planarisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/32115Planarisation
    • H01L21/3212Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3213Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/6838Apparatus 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 with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Abstract

CARE법을 이용한 기판 처리 장치를 개선한다.
처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 연마하기 위한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비한다. 촉매는, 기판보다 작다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판의 연마 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서, 기판의 표면을 연마하는 화학 기계 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 장치가 알려져 있다. CMP 장치에서는, 연마 테이블의 상면에 연마 패드가 부착되어, 연마면이 형성된다. 이 CMP 장치는, 톱링에 의해 보유 지지되는 기판의 피연마면을 연마면에 압박하고, 연마면에 연마액으로서의 슬러리를 공급하면서, 연마 테이블과 톱링을 회전시킨다. 이에 의해, 연마면과 피연마면이 미끄럼 이동적으로 상대 이동되어, 피연마면이 연마된다.
여기서 CMP를 포함하는 평탄화 기술에 대해서는, 최근, 피연마 재료가 다방면에 걸쳐, 또한 그 연마 성능(예를 들어, 평탄성이나 연마 손상, 나아가 생산성)에 대한 요구가 엄격해지고 있다. 이러한 배경 중에서, 새로운 평탄화 방법도 제안되어 있고, 촉매 기준 에칭(catalyst referred etching: 이하 CARE)법도 그 하나이다. CARE법은, 처리액의 존재하에 있어서, 촉매 재료 근방에 있어서만 처리액 중으로부터 피연마면과의 반응종이 생성되어, 촉매 재료와 피연마면을 근접 내지 접촉시킴으로써, 촉매 재료와의 근접 내지 접촉면에 있어서, 선택적으로 피연마면의 에칭 반응을 발생시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 요철을 갖는 피연마면에 있어서는, 볼록부와 촉매 재료를 근접 내지 접촉시킴으로써, 볼록부의 선택적 에칭이 가능해지고, 따라서 피연마면의 평탄화가 가능해진다. 본 CARE 방법은, 당초는 SiC나 GaN과 같은, 화학적으로 안정적이므로 CMP에서의 고효율의 평탄화가 용이하지 않았던 차세대 기판 재료의 평탄화에 있어서 제안되어 왔지만(예를 들어, 하기의 특허문헌 1∼4), 최근에는, 실리콘 산화막 등에서도 프로세스가 가능한 것이 확인되고 있어, 현상의 실리콘 기판 재료에의 적용의 가능성도 있다(예를 들어, 하기의 특허문헌 5).
일본 특허 공개 제2008-121099호 공보 일본 특허 공개 제2008-136983호 공보 일본 특허 공개 제2008-166709호 공보 일본 특허 공개 제2009-117782호 공보 WO/2013/084934
그러나, 본 CARE법의 실리콘 기판 상의 반도체 재료의 평탄화에의 적용에 있어서는, 지금까지 본 공정의 대표적인 방법인 CMP(화학적 기계적 연마)와 동등한 처리 성능이 요구된다. 특히 에칭 속도 및 에칭량에 대해서는 웨이퍼 레벨 및 칩 레벨에서 균일성이 요구된다. 또한, 평탄화 성능에 대해서도 동등하고, 이들 요구는 프로세스 세대가 진행됨에 따라 더욱 엄격해지고 있다. 또한, 통상의 실리콘 기판 상의 반도체 재료의 평탄화 공정에 있어서는, 복수의 재료를 동시에 제거, 평탄화하는 케이스가 많아, CARE법을 이용한 기판 처리 장치에 있어서도 마찬가지의 처리가 요구된다.
본 발명은, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판 상의 피처리 영역(반도체 재료)을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판 상의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비하고, 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 탄성 부재를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역과 촉매를 접촉시킬 때, 탄성 부재가 변형되므로, 촉매가 기판의 형상(기판의 휨 등)에 추종함으로써 균일한 접촉이 가능해지고, 따라서 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 형태에 있어서, 탄성 부재는, 탄성막에 의해 형성되는 압력실을 갖는 구조를 구비하고 있다. 탄성막의 외표면에는, 촉매의 층이 형성되어 있다. 압력실은, 압력실에 공급되는 유체의 압력이 제어됨으로써, 기판의 피처리 영역과 촉매의 접촉 압력을 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 의해, 균일한 접촉이 가능해지고, 따라서 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 제1 형태에 있어서, 탄성 부재는, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때, 상대적인 이동에 수반하여 회전 가능하게 보유 지지되는 구상체를 구비하고 있다. 구상체의 외표면에는, 촉매의 층이 형성되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역과 촉매를 접촉시킬 때, 탄성 부재의 변형에 의해, 촉매가 기판의 형상(기판의 휨 등)에 추종하여 균일한 접촉이 가능해지고, 따라서 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 제3 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 구상체를 기판측으로 압박하는 힘을 조절함으로써, 기판 상의 피처리 영역과 촉매의 접촉 압력을 조절하도록 구성된 압력 조절부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역과 촉매의 접촉 압력을 조절함으로써, 촉매가 기판의 형상(기판의 휨 등)에 추종하여 균일한 접촉이 가능해지고, 따라서, 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제1 형태에 있어서, 탄성 부재는, 기공을 갖는 스펀지를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 탄성 부재가 변형되므로, 촉매가 기판의 형상(기판의 휨 등)에 추종하여 균일한 접촉이 가능해지고, 따라서, 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 균일화가 가능해진다. 또한, 스펀지는 유연하므로, 피처리면인 반도체 재료의 마찰에 의한 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 제5 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 스펀지의 내부에 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급부를 구비한다. 스펀지의 외표면에는, 촉매의 층이며 구멍부를 갖는 층이 형성되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 처리액이 유통하기 쉬운 스펀지 내로부터 기판의 피연마면과 촉매의 접촉 부분에 처리액을 공급할 수 있다. 즉, 접촉 부분에 직접적으로 필요한 분만큼 처리액을 공급할 수 있으므로, 처리액의 사용량을 삭감할 수 있다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 제1 내지 제6 중 어느 하나의 형태에 있어서, 탄성 부재에는, 복수의 홈이 형성되어 있다. 복수의 홈 내에는, 각각 촉매가 매립되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 탄성 부재와 기판 상의 피처리 영역의 접촉면에 있어서, 촉매의 배치에 특정 분포를 갖게 하는 것이 가능해지고, 따라서 촉매의 접촉부에 있어서의 에칭량의 면내 분포의 조정이 가능해진다.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 제1 내지 제7 중 어느 하나의 형태에 있어서, 탄성 부재에 처리액이 통과하는 복수의 홈이 형성되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 촉매와 기판 상의 피처리 영역의 접촉부에의 처리액의 돌아 들어감 및 치환이 촉진됨으로써, 에칭 속도의 증가 및 안정성의 향상이 가능해진다.
본 발명의 제9 형태에 따르면, 제1 내지 제8 중 어느 하나의 형태에 있어서, 탄성 부재는, 복수이고, 또한 개별적으로 촉매를 보유 지지한다. 이러한 형태에 따르면, 촉매가 기판의 형상에 한층 더 추종하기 쉬워진다. 또한, 제2 형태와 조합되는 경우에는, 영역마다 에칭 상태를 제어할 수 있으므로, 촉매의 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 면내 분포의 가일층의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제10 형태에 따르면, 제1 내지 제9 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매는, 2종류 이상의 개개의 촉매를 구비하거나, 2종류 이상의 촉매가 포함되는 혼합물 혹은 화합물이다. 이러한 형태에 따르면, 복수의 재료로 구성되는 피처리면에 대해서도, 각각에 대해 최적의 촉매를 개개 또는 혼합물 혹은 화합물의 형태로 배치함으로써, 개개의 촉매의 효과에 의해 동시에 에칭을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제11의 형태에 따르면, 제1 내지 제10 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는 복수이고, 또한 각 촉매 보유 지지부는, 개별적으로 촉매를 보유 지지한다. 이러한 형태에 따르면, 복수의 촉매 보유 지지부를 동시에 사용함으로써, 단위 시간당 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제12 형태에 따르면, 제11 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 2개의 촉매 보유 지지부는, 서로 다른 종류의 촉매를 보유 지지한다. 이러한 형태에 따르면, 복수의 재료로 구성되는 피처리면에 대해서도, 동시에 에칭을 행하는 것이 가능하고, 또한 복수의 촉매 보유 지지부를 동시에 사용함으로써, 단위 시간당 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제13 형태에 따르면, 제1 내지 제12 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판의 온도를 제어하도록 구성된 기판 온도 제어부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 온도에 따라서 에칭 속도를 변화시키는 것이 가능하고, 따라서 에칭 속도의 조정이 가능해진다.
본 발명의 제14 형태에 따르면, 제1 내지 제13 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 보유 지지부는, 기판의 노치, 오리엔탈 플랫 또는 레이저 마커가 소정 위치에 위치하도록 기판을 임의의 소정 각도만큼 회전시키도록 구성된 기판 위치 조정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 기판의 원하는 부위에 촉매를 접촉시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 제15 형태에 따르면, 제1 내지 제14 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 처리액의 온도를 10도 이상 또한 60도 이하의 범위 내에서 소정 온도로 조정하는 처리액 온도 조정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 처리액 온도에 따라서 에칭 속도를 변화시키는 것이 가능하고, 따라서 에칭 속도의 조정이 가능해진다.
본 발명의 제16 형태에 따르면, 제1 내지 제15 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 처리액을 기판 상의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구를 갖는 처리액 공급부를 구비한다. 처리액 공급부는, 공급구가 촉매 보유 지지부와 함께 이동하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 항상 신선한 처리액을 촉매의 주변에 공급하는 것이 가능하고, 그 결과, 처리액 농도의 변화에 의한 에칭 속도의 변동의 저감이 가능해진다. 또한, 기판 상의 피처리 영역 상에 효율적으로 처리액을 공급하는 것이 가능해지고, 그 결과 처리액의 사용량의 삭감이 가능해진다.
본 발명의 제17 형태에 따르면, 제1 내지 제16 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 기판 보유 지지부보다 상방에 배치된다. 기판 보유 지지부는, 기판을 보유 지지하기 위한 영역보다 외측에 있어서, 주위 방향의 전체에 걸쳐, 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 벽부의 내측에 처리액을 보유 지지할 수 있으므로, 처리액의 외부로의 유출을 억제할 수 있다. 그 결과, 처리액의 사용량의 삭감이 가능해진다.
본 발명의 제18 형태에 따르면, 제1 내지 제17 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매 보유 지지부의 주위에 있어서 촉매 보유 지지부를 둘러싸고, 기판측이 개구된 처리액 보유 지지부이며, 처리액 보유 지지부의 내부에 처리액을 보유 지지하도록 구성된 처리액 보유 지지부를 구비한다. 처리액은, 처리액 보유 지지부의 내부에 공급된다. 이러한 형태에 따르면, 공급되는 처리액의 대부분은, 처리액 보유 지지부의 내부에 보유 지지되므로, 처리액의 사용량의 삭감이 가능해진다.
본 발명의 제19 형태에 따르면, 제18 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 처리액 보유 지지부의 내부에 연통되고, 내부에 보유 지지된 처리액을 흡인하도록 구성된 처리액 흡인부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 처리액을 순환시켜, 항상 신선한 처리액을 공급하는 것이 가능해지고, 그 결과, 처리액 농도의 변화에 의한 에칭 속도의 변동이 저감된다.
본 발명의 제20 형태에 따르면, 제1 내지 제19 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매의 표면을 컨디셔닝하도록 구성된 컨디셔닝부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 에칭 처리에 있어서, 촉매 표면에 부착된 에칭 생성물의 제거가 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태를 회복함으로써, 복수 매의 기판 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제21 형태에 따르면, 제20 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매 표면을 스크럽 세정하도록 구성된 스크럽 세정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 촉매에 부착된 에칭 생성물의 제거가 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태를 회복함으로써, 복수 매의 기판 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제22 형태에 따르면, 제20 또는 제21 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매 표면에 부착된 에칭 생성물을 제거하기 위한 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 촉매에 부착된 에칭 생성물의 제거가 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태를 회복함으로써, 복수 매의 기판의 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제23 형태에 따르면, 제20 내지 제22 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 전해 작용을 이용하여 촉매 표면의 에칭 생성물을 제거하도록 구성된 전해 재생부를 구비한다. 전해 재생부는, 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 전극을 갖고 있고, 촉매와 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매의 표면에 부착된 에칭 생성물을 전해 작용에 의해 제거하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 촉매에 부착된 에칭 생성물의 제거가 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태를 회복함으로써, 복수 매의 기판 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제24 형태에 따르면, 제20 내지 제23 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매를, 촉매와 동일 종류의 재생용 촉매에 의해 도금함으로써 촉매를 재생하도록 구성된 도금 재생부를 구비한다. 도금 재생부는, 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 전극을 갖고 있고, 재생용 촉매를 포함하는 액 중에 촉매를 침지한 상태에서, 촉매와 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매의 표면을 도금 재생하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 촉매의 위에 새로운 촉매층을 형성하는 것이 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태를 회복함으로써, 복수 매의 기판 처리를 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제25 형태에 따르면, 제1 내지 제24 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판의 피처리 영역의 에칭 처리 상태를 모니터링하는 모니터링부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역의 처리 상태에 대해, 리얼타임의 감시가 가능해진다.
본 발명의 제26 형태에 따르면, 제25 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판 처리 장치의 동작의 제어를 행하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 모니터링부에 의해 얻어지는 에칭 처리 상태에 기초하여, 처리 중의 기판 처리 조건에 있어서의 적어도 1개의 파라미터를 제어하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역을 소정의 목표값에 근접하도록 처리하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제27 형태에 따르면, 제25 형태에 있어서, 제어부는 모니터링부에서 얻어지는 에칭 처리 상태에 기초하여, 처리의 종점을 결정하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 기판 상의 피처리 영역을 소정의 목표값으로 처리를 종료하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제28 형태에 따르면, 제25 또는 제27 형태에 있어서, 모니터링부는, 촉매 보유 지지부와 기판 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때의 구동부의 토크 전류에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링하는 토크 전류 모니터링부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 기판의 피처리 영역과 촉매의 접촉에 의해 발생하는 마찰 상태를, 토크 전류를 통해 모니터링하는 것이 가능하고, 예를 들어 피처리면의 피처리 영역의 요철 상태의 변화나 다른 재료의 노출에 수반되는 토크 전류의 변화를 모니터링함으로써, 처리 종점의 결정이나 처리 조건에의 피드백이 가능해진다.
본 발명의 제29 형태에 따르면, 제25 내지 제27 중 어느 하나의 형태에 있어서, 모니터링부는, 기판의 피처리 영역을 향해 광을 조사하여, 기판의 피처리 영역의 표면 혹은 기판을 투과한 후에 반사하는 반사광을 수광하고, 수광한 광에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링하는 광학식 모니터링부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 피처리 영역의 피처리 영역이 광투과성이 있는 재료인 경우에, 막 두께의 변화에 수반되는 반사광 강도의 변화를 모니터링함으로써, 처리 종점의 결정이나 처리 조건에의 피드백이 가능해진다.
본 발명의 제30 형태에 따르면, 제25 내지 제27 중 어느 하나의 형태에 있어서, 모니터링부는, 기판 상의 피처리 영역 표면에 근접하여 배치된 센서 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여 기판 상의 피처리 영역에 와전류를 발생시키고, 기판의 피처리 영역의 두께에 따른 와전류 또는 합성 임피던스의 변화에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링하는 와전류 모니터링부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 피처리 영역의 반도체 재료가 도전성을 갖는 재료인 경우에, 막 두께의 변화에 수반되는 와전류값 또는 합성 임피던스의 변화를 모니터링함으로써, 처리 종점의 결정이나 처리 조건에의 피드백이 가능해진다.
본 발명의 제31 형태에 따르면, 제1 내지 제30 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 참조 전극을 갖는 전위 조정부이며, 촉매와 참조 전극을 처리액을 통해 전기 화학적으로 접속하여, 촉매의 표면의 전위를 제어하도록 구성된 전위 조정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 에칭 처리에 있어서, 촉매 표면의 활성 상태를 저해하는 인자의 부착을 방지하는 것이 가능하고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태의 유지가 가능해진다.
본 발명의 제32 형태에 따르면, 제1 내지 제31 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 구상체 또는 원기둥체이며, 구상체의 구면 또는 원기둥체의 주위면에 촉매의 층이 형성된 구상체 또는 원기둥체를 구비한다. 구상체 또는 원기둥체는, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때, 상대적인 이동에 수반하여 회전 가능하게 보유 지지되도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때에 있어서의 기판 상의 피처리 영역 표면과 촉매의 마찰의 저감이 가능하고, 그 결과, 마찰에 의한 피처리 영역 표면 손상 및 촉매의 마모의 억제가 가능해진다.
본 발명의 제33 형태에 따르면, 제32 형태에 있어서, 구상체 또는 원기둥체는, 그 내부에 탄성체를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 탄성체의 변형에 의해, 촉매가 기판의 형상(기판의 휨 등)에 추종하여 균일한 접촉이 가능해지고, 그 결과 촉매의 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 균일화가 가능해진다.
본 발명의 제34 형태에 따르면, 기판 처리 시스템이 제공된다. 이 기판 처리 시스템은, 제1 내지 제33 중 어느 하나에 기재된 기판 처리부와, 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부와, 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비한다. 이러한 기판 처리 시스템에 의하면, 기판 처리 후의 기판 표면의 에칭 생성물의 제거가 가능해지고, 그 결과 기판 표면의 청정화가 가능해진다.
본 발명의 제35 형태에 따르면, 제14 형태를 포함하는 제34 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 기판의 노치, 오리엔탈 플랫 및 레이저 마커 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 검출부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 제14 형태의 효과를 적합하게 발휘한다.
본 발명의 제36 형태에 따르면, 제34 또는 제35 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 기판 처리 장치에 의해 처리된 후의 기판의 피처리 영역의 두께를 측정하도록 구성된 두께 측정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 처리 후의 기판의 피처리 영역의 두께 분포를 파악할 수 있으므로, 본 측정 결과를 바탕으로, 기판을 재처리하는 것이나, 다음 기판의 처리에 있어서, 두께 측정부의 측정 결과를 바탕으로 처리 조건의 파라미터를 변경함으로써, 기판의 처리 품질을 개선하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제37 형태에 따르면, 제36 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 두께 측정부의 측정 결과에 기초하여, 기판 처리 장치에 있어서 다음 기판의 처리에서 사용되는 제어 파라미터를 설정하도록 구성된 제1 파라미터 설정부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 다음 기판의 처리에 있어서, 두께 측정부의 측정 결과를 바탕으로 처리 조건을 수정하여 처리하는 것이 가능해져, 기판의 처리 품질의 개선을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제38 형태에 따르면, 제37 형태에 있어서, 제1 파라미터 설정부는, 두께 측정부의 측정 결과에 기초하여 얻어지는 피처리 영역의 두께 분포와, 미리 정해진 목표 두께 분포의 차분에 기초하여, 제어 파라미터를 수정한다. 이러한 형태에 따르면, 다음 기판의 처리에 있어서 피처리 영역의 두께 분포를 목표값에 근접시키는 것이 가능해져, 기판의 처리 품질의 개선을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제39 형태에 따르면, 제36 내지 제38 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 두께 측정부의 측정 결과가 소정의 기준을 만족시키지 않는 경우에, 기판 처리 장치에 의해 처리된 후의 기판을 재처리하도록 구성된 재처리 제어부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 피처리 영역의 두께 분포를 재처리에 의해 목표값에 근접시키는 것이 가능해져, 기판의 처리 품질의 개선을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제40 형태에 따르면, 제25 내지 제30 중 어느 하나의 형태를 포함하는 제34 내지 제39 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 모니터링부에 의해 모니터링된 에칭 처리 상태에 기초하여, 기판 처리 장치에 있어서 다음 기판의 처리에서 사용되는 제어 파라미터를 변경하도록 구성된 제2 파라미터 변경부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 제36 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.
본 발명의 제41 형태에 따르면, 제40 형태에 있어서, 제2 파라미터 변경부는, 모니터링부의 모니터링 결과에 기초하여, 제어 파라미터를 변경한다. 이러한 형태에 따르면, 제38 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.
본 발명의 제42 형태에 따르면, 제34 내지 제41 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 시스템은, 기판 처리 장치에 의한 처리 전 또는 처리 후의 기판을 연마하는 화학 기계 연마 장치를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 화학 기계 연마 장치에서의 연마의 전처리 또는 후처리로서 기판 처리 시스템을 사용함으로써, 더욱 유연한 연마 처리를 행할 수 있다.
본 발명의 제43 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 형태의 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 촉매의 표면을 컨디셔닝하도록 구성된 컨디셔닝부를 구비한다. 이러한 형태의 기판 처리 장치에 있어서는, 예를 들어 촉매의 교환 시나 처리하는 기판을 교환하고 있는 동안에, 촉매의 표면을 컨디셔닝할 수 있다.
본 발명의 제44 형태에 따르면, 제43 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매의 표면을 스크럽 세정하도록 구성된 스크럽 세정부를 구비한다. 이러한 형태에 있어서는, 촉매의 표면에 물리적인 힘을 부여하여 촉매의 표면을 세정 및 컨디셔닝할 수 있어, 촉매의 성막 시나 기판 처리에 있어서, 촉매의 표면에 부착된 잔사 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 제45 형태에 따르면, 제43 또는 제44 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매의 표면에 부착된 에칭 생성물을 제거하기 위한 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급부를 구비한다. 이러한 형태에 있어서는, 촉매에 표면에 부착된 에칭 생성물이나 촉매 표면의 변질층을 화학적인 작용으로 제거할 수 있다.
본 발명의 제46 형태에 따르면, 제43 내지 제45 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 전해 작용을 이용하여 촉매 표면의 에칭 생성물을 제거하도록 구성된 전해 재생부를 구비한다. 전해 재생부는, 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 재생용 전극을 갖고 있고, 촉매와 재생용 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매의 표면에 부착된 에칭 생성물이나 촉매 표면의 변질층을 전해 작용에 의해 제거하도록 구성된다. 이러한 형태에 있어서는, 촉매의 표면에 부착된 에칭 생성물이나 촉매 표면의 변질층을 전해 작용으로 제거할 수 있다.
본 발명의 제47 형태에 따르면, 제43 내지 제46 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매를, 당해 촉매와 동일 종류의 재생용 촉매에 의해 도금함으로써 당해 촉매를 재생하도록 구성된 도금 재생부를 구비한다. 도금 재생부는, 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 전극을 갖고 있고, 재생용 촉매를 포함하는 액 중에 촉매를 침지한 상태에서, 촉매와 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매의 표면에 재생용 촉매를 도금함으로써 촉매를 재생하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 새로운 촉매의 표면을 생성할 수 있다.
본 발명의 제48 형태에 따르면, 제43 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매의 표면에 대향하도록 배치되는 컨디셔닝 스테이지를 갖는다.
본 발명의 제49 형태에 따르면, 제48 형태에 있어서, 촉매의 표면에, 상기 촉매의 표면을 세정하기 위한 물 및/또는 약액을 공급하도록 구성된 촉매 세정 노즐을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매의 표면에 부착된 에칭 생성물 등을 간 이하게 제거할 수 있다.
본 발명의 제50 형태에 따르면, 제49 형태에 있어서, 촉매 세정 노즐은, 컨디셔닝 스테이지의 외측에 배치된다. 이러한 형태에 따르면, 촉매 세정 노즐을 다른 구성과 별체로 할 수 있어, 메인터넌스성이 향상된다.
본 발명의 제51 형태에 따르면, 제49 형태에 있어서, 촉매 세정 노즐은, 컨디셔닝 스테이지의 내측에 배치된다. 컨디셔닝 스테이지는, 컨디셔닝 스테이지의 내부에 물 및/또는 약액이 통과하기 위한 통로를 갖고, 통로는, 촉매 세정 노즐에 유체 연통된다. 이러한 형태에 따르면, 물 및/또는 약액을 촉매의 하방으로부터 균일하게 분사할 수 있다. 또한, 외부 노즐을 배치하는 스페이스를 삭감할 수 있다.
본 발명의 제52 형태에 따르면, 제48 내지 제51 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝부는, 촉매의 표면을 세정하기 위한, 컨디셔닝 스테이지에 배치되는 스크럽 부재를 갖는다.
본 발명의 제53 형태에 따르면, 제48 내지 제52 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 전극과, 컨디셔닝 스테이지에 배치된 재생용 전극과, 전극 및 재생용 전극과의 사이에 전압을 인가하도록 구성되는 전원을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매의 컨디셔닝에 전해 작용을 이용할 수 있다.
본 발명의 제54 형태에 따르면, 제53 형태에 있어서, 촉매측의 전극을 플러스로 하고, 재생용 전극을 마이너스로 되도록 전압을 인가하여, 촉매의 표면을 전해 에칭하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 전해 에칭에 의해 촉매의 표면을 컨디셔닝할 수 있어, 다른 작용으로는 제거할 수 없는 이물 등을 제거할 수 있다.
본 발명의 제55 형태에 따르면, 제54 형태에 있어서, 촉매측의 전극을 마이너스로 하고, 재생용 전극을 플러스로 되도록 전압을 인가하여, 촉매의 표면 산화물을 환원하도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 환원 작용에 의해 산화된 촉매의 표면의 활성 상태를 회복시킬 수 있다.
본 발명의 제56 형태에 따르면, 제53 형태에 있어서, 재생용 전극 상에 배치된 이온 교환체를 갖고, 촉매와 이온 교환체가 근접 또는 접촉한 상태에서 전압을 인가하도록 구성된다. 이온 교환체는 전계 하에서 물의 전리를 촉진시키는 촉매 작용을 갖고 있고, 이에 의해 생성된 H이온이나 OH- 이온을 촉매 표면에 작용시킴으로써, 제54 형태 또는 제55 형태와 마찬가지의 작용이 가능하다. 또한 이때의 액체로서는 물 또는 희박한 약액을 사용해도 되므로, 사용하는 약액의 삭감이 가능하다.
본 발명의 제57 형태에 따르면, 제48 내지 제56 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝 스테이지는, 컨디셔닝 스테이지 상에 액체를 보유 지지 가능하게 구성되는 액 저류부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 컨디셔닝 중에 액체를 촉매의 표면에 보유 지지할 수 있으므로, 효과적으로 컨디셔닝을 할 수 있다. 또한 액체의 사용량을 삭감할 수도 있다.
본 발명의 제58 형태에 따르면, 제57 형태에 있어서, 액 저류부에 보유 지지되는 액체에 초음파를 조사하도록 구성되는 초음파 발생 장치를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 초음파를 이용함으로써, 촉매에 부착된 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 제59 형태에 따르면, 제48 내지 제58 중 어느 하나의 형태에 있어서, 컨디셔닝 스테이지는 회전 가능하게 구성된다.
본 발명의 제60 형태에 따르면, 제48 내지 제59 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매의 표면의 상태를 측정하기 위한 촉매 측정 센서를 갖는다. 당해 촉매 센서에 의해 컨디셔닝 상태를 모니터링함으로써, 촉매의 컨디셔닝의 과부족을 억제할 수 있다.
본 발명의 제61 형태에 따르면, 제60 형태에 있어서, 촉매 측정 센서는, (ⅰ) 촉매의 전기 저항을 측정하는 저항 센서, (ⅱ) 촉매의 두께를 측정하는 두께 센서 및 (ⅲ) 광학식 센서 중 적어도 1개를 포함한다.
본 발명의 제62 형태에 따르면, 제43 내지 제61 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매는 금속을 갖고, 기판 처리 장치는, 촉매의 금속에 전기적으로 접속 가능한 전극을 갖고, 전극은, 촉매의 금속보다 이온화 경향이 큰 금속을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 전지 반응을 이용하여 촉매 표면에 환원 작용을 발생시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 촉매 표면의 산화·수산화를 억제하는 것이 가능해져, 촉매 표면의 활성 상태의 유지를 할 수 있다.
본 발명의 제63 형태에 따르면, 제43 내지 제61 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매의 표면에 가스를 공급하기 위한, 가스 공급 노즐을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매의 표면을 건조시킴으로써, 촉매와 수분의 반응에 의한 촉매 표면의 산화·수산화를 억제할 수 있으므로, 예를 들어 기판의 로트 처리의 인터벌 시간과 같은, 기판의 에칭 처리를 장시간 행하지 않는 상태에 있어서, 촉매 표면의 활성 상태를 유지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제64 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판 처리 장치의 동작의 제어를 행하도록 구성된 제어부를 구비한다. 제어부는, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에 있어서, 기판의 피처리 영역의 면내 방향으로 촉매 보유 지지부를 이동시키도록 제어하고, 또한 기판의 피처리 영역에 있어서의 촉매 보유 지지부의 위치에 따라서, 촉매 보유 지지부가 이동하는 속도를 변경하도록 제어한다. 이러한 형태에 따르면, 기판의 위치에 따라서 상이한 속도로 촉매 보유 지지부를 이동시키는 것이 가능하고, 촉매와 기판의 접촉 시간, 즉, 기판면 내에서의 에칭 시간을 제어할 수 있으므로, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키도록 제어할 수 있다.
본 발명의 제65 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하기 위한 기판 보유 지지면을 구비하는 기판 보유 지지 스테이지와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 기판 보유 지지 스테이지의 기판 보유 지지면은, 촉매 보유 지지부의 촉매의 표면보다 면적이 크다. 기판 보유 지지 스테이지는, 처리되는 기판이 배치되었을 때, 기판의 외주보다 외측에 위치하는 연장부를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매 보유 지지부가 기판의 외측으로 오버행시켜도, 촉매 보유 지지부가 기울어지는 것을 방지하는 것이 가능하여, 촉매와 기판의 접촉 상태(예를 들어, 접촉 압력 분포)를 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제66 형태에 따르면, 제65 형태에 있어서, 기판 보유 지지 스테이지의 연장부에, 촉매의 표면을 컨디셔닝하도록 구성된 컨디셔닝부를 갖는다. 본 구성에 의해, 기판 처리의 인터벌 시간뿐만 아니라, 기판의 처리 중에 있어서도 촉매의 컨디셔닝이 동시에 가능해져, 처리 중에 있어서의 촉매 표면의 활성 상태의 유지가 가능해진다.
본 발명의 제67 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하기 위한 기판 보유 지지면을 구비하는 기판 보유 지지 스테이지와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 기판 보유 지지 스테이지의 기판 보유 지지면은, 촉매 보유 지지부의 촉매의 표면보다 면적이 크다. 촉매 보유 지지부는 또한, 촉매의 표면의, 기판 보유 지지 스테이지의 기판 보유 지지면에 대한 기울기를 검출하기 위한 기울기 센서와, 촉매의 표면의 촉매의 표면의, 기판 보유 지지 스테이지의 기판 보유 지지면에 대한 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매 보유 지지면의 기울기를 검출하고, 검출 결과에 따라서 기울기를 보정함으로써, 촉매 보유 지지면의 기울기에 의한 하중 집중을 억제하는 것이 가능하여, 촉매와 기판의 접촉 상태(예를 들어, 접촉 압력 분포)를 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제68 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 촉매 보유 지지부 내를 통해 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구를 갖는 처리액 공급부를 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 촉매와 기판의 접촉면에 처리액을 공급할 수 있어, 촉매와 기판의 접촉면에 효과적으로 처리액을 공급하는 것이 가능하여, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제69 형태에 따르면, 제68 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 촉매 보유 지지부 내에 처리액을 일시적으로 보유 지지하는 버퍼부와, 촉매 보유 지지부 내를 통해 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 복수의 공급구를 갖는 처리액 공급부를 갖고, 복수의 공급구는, 버퍼부에 유체 연통된다. 이러한 형태에 따르면, 촉매와 기판 사이에 균일하게 처리액을 공급하는 것이 가능하여, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제70 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 구비한다. 촉매 보유 지지부는, 촉매 보유 지지부와 기판이 접촉한 상태에 있어서, 촉매 보유 지지부와 기판 사이에 있어서, 처리액이 이동할 수 있도록 구성되는 복수의 홈을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 촉매와 기판 사이에 효과적으로 처리액을 공급하는 것이 가능해져, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제71 형태에 따르면, 제70 형태에 있어서, 복수의 홈은, 단면 형상이, 홈의 개구부의 폭이 홈의 저부의 폭보다 큰 사다리꼴 형상이다. 이러한 형태에 따르면, 촉매와 기판의 접촉 시에 있어서, 홈이 찌부러지는 일 없이 유지하는 것이 가능해지고, 처리액의 촉매와 기판 사이로의 공급이 유지됨으로써, 기판의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 제72 형태에 따르면, 제71 형태에 있어서, 복수의 홈은, (ⅰ) 복수의 동심원의 패턴, (ⅱ) 복수의 방사상의 패턴, (ⅲ) 교차하는 상이한 방향으로 연장되는 복수의 평행선의 패턴, 및 (iv) 나선상의 패턴 중 적어도 하나를 갖는다.
본 발명의 제73 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 처리액을 통해 촉매와 전기적으로 접속 가능하게 구성되는 카운터 전극을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 기판 처리에 최적의 전압을 촉매에 부여함으로써 촉매 표면의 활성 상태를 변화시킴으로써, 기판의 에칭 속도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제74 형태에 따르면, 제73 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 촉매 보유 지지 부재를 갖고, 카운터 전극은 촉매 보유 지지 부재의 외측에 배치된다.
본 발명의 제75 형태에 따르면, 제73 형태에 있어서, 카운터 전극은, 촉매 보유 지지 부재 내에 복수의 카운터 전극이 노출되도록 배치된다. 이러한 형태에 의해, 촉매면 내에 균일한 전위를 부여하는 것이 가능해지고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태의 분포 균일화가 가능해짐으로써, 촉매와 기판의 접촉면에 있어서의 에칭 속도의 면내 균일성이 향상된다.
본 발명의 제76 형태에 따르면, 제73 내지 제75 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 촉매를 둘러싸고, 기판 보유 지지부측이 개구되는 처리액 보유 지지부를 갖고, 촉매가 기판에 접촉한 상태에 있어서, 처리액이 처리액 보유 지지부에 보유 지지되도록 구성된다.
본 발명의 제77 형태에 따르면, 제76 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부 내를 통해 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구를 갖는 처리액 공급부를 갖는다.
본 발명의 제78 형태에 따르면, 제73 내지 제77 중 어느 하나의 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매와 카운터 전극의 사이에 전압을 인가하도록 구성되는 전압 제어 장치를 갖는다. 전압 제어 장치는, 기판을 처리 중에, 단속적으로 촉매측의 전위가 환원측으로 되도록, 카운터 전극의 전위보다 낮아지도록 제어한다. 이러한 형태에 따르면, 기판의 처리 중에 촉매에 환원 작용을 발생시켜, 촉매의 산화·수산화를 억제하는 것이 가능해지고, 촉매 표면의 활성 상태를 유지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제79 형태에 따르면, 제73 내지 제78 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매는, 전기적으로 복수의 영역으로 분할되어 있고, 복수의 영역마다 상이한 전압을 인가할 수 있도록 구성된다. 이러한 형태에 따르면, 촉매의 영역마다 상이한 전압을 인가함으로써, 촉매 표면의 활성 상태를 변화시키는 것이 가능해지고, 영역마다 기판의 에칭 속도를 변경할 수 있으므로, 기판의 에칭 컨트롤성이 향상된다.
본 발명의 제80 형태에 따르면, 제79 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매 보유 지지부는 회전 가능하게 구성된다. 기판 처리 장치는, 촉매 보유 지지부의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 센서와, 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치를 검출하는 위치 센서를 갖는다.
본 발명의 제81 형태에 따르면, 제80 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매의 각각의 영역과 카운터 전극의 사이에 전압을 인가하도록 구성되는 전압 제어 장치를 갖는다. 전압 제어 장치는, 회전 위치 센서에 의해 검출된 촉매 보유 지지부의 회전 위치 및 위치 센서에 의해 검출된 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치를 수취하여, 촉매 보유 지지부의 회전 위치 및 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치에 따라서, 촉매의 각각의 영역에 독립적으로 전압을 인가하도록 제어한다.
본 발명의 제82 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 복수의 촉매 보유 지지 부재를 갖는다. 기판 처리 장치는, 기판과 촉매가 접촉할 때, 복수의 촉매 보유 지지 부재를 각각 독립적으로 제어하여, 기판과 촉매의 접촉 압력을 복수의 촉매 보유 지지 부재마다 독립적으로 제어하는, 압력 제어 기구를 갖는다.
본 발명의 제83 형태에 따르면, 제82 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 복수의 촉매 보유 지지 부재의 내부에 공급하는 유체의 압력 또는 유량을 제어함으로써, 기판과 촉매의 접촉 압력을 제어한다.
본 발명의 제84 형태에 따르면, 제82 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 복수의 촉매 보유 지지 부재에 장착되는 피에조 소자를 구비하고, 각 피에조 소자를 독립적으로 제어함으로써 촉매와 기판의 접촉 압력을 제어한다.
본 발명의 제85 형태에 따르면, 제82 내지 제84 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는 회전 가능하게 구성된다. 기판 처리 장치는, 촉매 보유 지지부의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 센서와, 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치를 검출하는 위치 센서를 갖는다.
본 발명의 제86 형태에 따르면, 제85 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 회전 위치 센서에 의해 검출된 촉매 보유 지지부의 회전 위치 신호 및 위치 센서에 의해 검출된 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치 신호를 수취하고, 촉매 보유 지지부의 회전 위치 및 촉매 보유 지지부의 기판 보유 지지부에 대한 위치에 따라서, 복수의 촉매 보유 지지 부재에 있어서의 기판과 촉매의 접촉 압력을 각각 독립적으로 제어한다.
본 발명의 제87 형태에 따르면, 제82 내지 제86 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지 부재의 각각은, 기판과 촉매의 접촉 압력을 검지하도록 구성되는 압력 센서를 갖는다.
본 발명의 제88 형태에 따르면, 제87 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 압력 센서의 각각에 의해 검지되는 압력 신호를 수취하고, 기판과 촉매의 접촉 압력이 소정의 압력 분포로 되도록, 복수의 촉매 보유 지지 부재에 있어서의 기판과 촉매의 접촉 압력을 각각 독립적으로 제어한다.
본 발명의 제89 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 복수의 촉매 보유 지지 부재와, 촉매 보유 지지부 내를 통해 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한, 복수의 처리액 공급 통로 및 처리액 공급구를 갖는 처리액 공급부를 갖는다. 복수의 처리액 공급 통로의 각각은, 처리액의 유량을 독립적으로 조정 가능하게 구성된다.
본 발명의 제90 형태에 따르면, 제89 형태에 있어서, 복수의 처리액 공급 통로의 각각에는, 처리액의 유량을 측정하기 위한 유량계 및 처리액의 유량을 조정하기 위한 밸브가 설치된다.
본 발명의 제91 형태에 따르면, 제89 또는 제90 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판과 촉매가 접촉할 때, 복수의 촉매 보유 지지 부재를 각각 독립적으로 제어하여, 기판과 촉매의 접촉 압력을 복수의 촉매 보유 지지 부재마다 독립적으로 제어하는, 압력 제어 기구를 갖는다.
본 발명의 제92 형태에 따르면, 제91 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 복수의 촉매 보유 지지 부재에 각각 유체를 공급함으로써, 기판과 촉매의 접촉 압력을 제어한다.
본 발명의 제93 형태에 따르면, 제91 형태에 있어서, 압력 제어 기구는, 복수의 촉매 보유 지지 부재에 장착되는 피에조 소자를 구비하고, 각 피에조 소자를 독립적으로 제어함으로써, 촉매와 기판의 접촉 압력 분포를 제어한다.
본 발명의 제94 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 원판 형상의 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비한다. 기판 보유 지지부는, 기판을 보유 지지하기 위한 원형의 영역을 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 촉매 보유 지지 부재를 구비한다. 촉매 보유 지지 부재는, 원판 형상의 기판과 촉매가 접촉한 상태에 있어서, 기판의 중심 부분으로부터 외연의 일부에 겹쳐지는 대략 부채 형상 또는 삼각 형상이다.
본 발명의 제95 형태에 따르면, 제94 형태에 있어서, 구동부는, 기판을 보유 지지하기 위한 원형의 영역 반경 방향으로, 촉매 보유 지지부를 이동 가능하게 구성된다.
본 발명의 제96 형태에 따르면, 제94 내지 제95 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지 부재는, 촉매 보유 지지 부재와 기판이 접촉한 상태에 있어서, 촉매 보유 지지 부재와 기판 사이에 있어서, 처리액이 통과하도록 구성되는 홈을 갖는다.
본 발명의 제97 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비한다. 촉매 보유 지지부는, 촉매를 보유 지지하기 위한 촉매 보유 지지 부재를 구비한다. 촉매 보유 지지 부재는, 복수의 구상체 또는 복수의 원기둥체이며, 당해 구상체의 구면 또는 당해 원기둥체의 주위면에 촉매의 층이 형성된 복수의 구상체 또는 복수의 원기둥체를 구비한다. 복수의 구상체 또는 복수의 원기둥체는, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때, 당해 상대적인 이동에 수반하여 회전 가능하게 보유 지지되도록 구성된다.
본 발명의 제98 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 기판의 면에 대해 수직인 방향으로 진동 가능하게 구성된다.
본 발명의 제99 형태에 따르면, 제98 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는 피에조 소자를 갖고, 기판 처리 장치는, 피에조 소자에 교류 전압을 인가하는 전원을 갖는다.
본 발명의 제100 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부를 갖는다. 기판 보유 지지부는, 각각 1개의 기판을 보유 지지하도록 구성되는 복수의 기판 보유 지지 스테이지를 갖는다. 기판 처리 장치는, 복수의 기판 보유 지지 스테이지의 각각에 관련되는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 복수의 촉매 보유 지지부를 갖는다.
본 발명의 제101 형태에 따르면, 제100 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 몇 개는 상이한 종류의 촉매를 보유 지지한다.
본 발명의 제102 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 복수의 촉매 보유 지지부를 갖는다.
본 발명의 제103 형태에 따르면, 제102 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매의 표면을 컨디셔닝하도록 구성된 컨디셔닝부를 구비한다.
본 발명의 제104 형태에 따르면, 제102 또는 제103 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 몇 개는, 상이한 처리 조건에서 동작 가능하다.
본 발명의 제105 형태에 따르면, 제102 내지 제104 중 어느 하나의 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 몇 개는, 촉매를 보유 지지하기 위한 영역의 면적이 상이하다.
본 발명의 제106 형태에 따르면, 제102 내지 제105 중 어느 하나의 형태에 있어서, 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 몇 개는, 상이한 종류의 촉매를 보유 지지한다.
본 발명의 제107 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 보유 지지되는 기판을 처리하기 위한, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 보유 지지되는 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부를 갖는다.
본 발명의 제108 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구를 갖는 처리액 공급부를 갖는다. 기판 보유 지지부의 기판을 보유 지지하기 위한 영역은, 수평면으로부터 소정의 각도로 기울어져 있다. 처리액 공급부의 공급구는, 기판과 촉매가 접촉한 상태에 있어서, 촉매 보유 지지부보다 중력에 관하여 상방에 배치된다.
본 발명의 제109 형태에 따르면, 제108 형태에 있어서, 처리액 공급부는, 공급구가 촉매 보유 지지부와 함께 이동하도록 구성된다.
본 발명의 제110 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖는다. 촉매 보유 지지부는, 촉매의 온도를 제어하기 위한 촉매 온도 제어 기구를 갖는다.
본 발명의 제111 형태에 따르면, 제110 형태에 있어서, 촉매 온도 제어 기구는 펠티에 소자를 갖는다.
본 발명의 제112 형태에 따르면, 기판 처리 시스템이 제공된다. 이러한 기판 처리 시스템은, 제1 내지 제32 형태 및 제43 내지 제111 형태 중 어느 하나의 형태에 의한 기판 처리 장치와, 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부와, 세정한 기판을 건조시키기 위한 기판 건조부와, 기판을 반송하는 기판 반송부를 갖는다.
본 발명의 제113 형태에 따르면, 제112 형태에 있어서, 기판 반송부는, 웨트 상태의 기판과 드라이 상태의 기판을 따로따로 반송할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 제114 형태에 따르면, 기판 처리 시스템이 제공된다. 이러한 기판 처리 시스템은, 제1 내지 제32 형태 및 제43 내지 제111 형태 중 어느 하나의 형태에 의한 기판 처리 장치와, 기판에 성막 처리를 행하도록 구성되는 성막 장치를 갖는다.
본 발명의 제115 형태에 따르면, 제114 형태에 있어서, 성막 장치는, 화학 기상 성장(CVD) 장치, 스퍼터 장치, 도금 장치 및 코터 장치 중 적어도 1개를 갖는다.
본 발명의 제116 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 촉매 보유 지지부는, 탄성 부재와, 탄성 부재에 부착되는, 촉매를 보유 지지하는 필름을 갖는다.
본 발명의 제117 형태에 따르면, 제116 형태에 있어서, 필름은 수지로 형성된다.
본 발명의 제118 형태에 따르면, 제116 형태 또는 제117 형태에 있어서, 필름은, 촉매와 기판이 접촉한 상태에 있어서, 촉매와 기판 사이에 있어서 처리액이 기판의 면내에서 이동 가능해지도록 구성되는 홈을 갖는다.
본 발명의 제119 형태에 따르면, 제118 형태에 있어서, 홈은, 단면 형상이, 홈의 개구부의 폭이 상기 홈의 저부의 폭보다 큰 사다리꼴 형상이다.
본 발명의 제120 형태에 따르면, 제116 형태 내지 제119 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 촉매 보유 지지부는, 촉매 보유 지지부 내를 통해 처리액을 기판의 피처리 영역 상에 공급하기 위한, 복수의 처리액 공급 통로 및 처리액 공급구를 갖는 처리액 공급부를 갖는다.
본 발명의 제121 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 촉매 보유 지지부는, 탄성 부재와, 탄성 부재와 촉매 사이에 배치되는, 탄성 부재보다 경질인 재료의 층을 갖는다.
본 발명의 제122 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 촉매 보유 지지부는, 처리액을 촉매의 표면에 공급하기 위한 입구 통로와, 처리액을 촉매의 표면으로부터 회수하기 위한 출구 통로를 갖는다.
본 발명의 제123 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판의 피처리 영역의 에칭 처리 상태를 모니터링하는 모니터링부를 구비한다.
본 발명의 제124 형태에 따르면, 제123 형태에 있어서, 기판 처리 장치의 동작의 제어를 행하도록 구성된 제어부를 구비하고, 제어부는, 모니터링부에 의해 얻어지는 에칭 처리 상태에 기초하여 처리 중인 기판 처리 조건에 있어서의 적어도 1개의 파라미터를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 제125 형태에 따르면, 제123 형태에 있어서, 제어부는 모니터링부에서 얻어지는 에칭 처리 상태에 기초하여, 처리의 종점을 결정하도록 구성된다.
본 발명의 제126 형태에 있어서, 제123 형태 또는 제125 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 모니터링부는, 촉매 보유 지지부와 기판 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때의 구동부의 토크 전류에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링하는 토크 전류 모니터링부를 구비한다.
본 발명의 제127 형태에 따르면, 제123 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 모니터링부는, 촉매 보유 지지부를 회전 구동시킬 때의 토크 전류, 또는 기판 보유 지지부를 회전 구동시킬 때의 토크 전류 중 적어도 한쪽의 토크 전류에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링하는 토크 전류 모니터링부를 구비한다.
본 발명의 제128 형태에 따르면, 제123 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 모니터링부는, 촉매 보유 지지부에 구비되는 진동 센서를 갖고, 진동 센서는, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때의 진동을 검출하도록 구성되고, 모니터링부는, 진동 센서에 의한 진동의 변화를 검출함으로써 에칭 처리 상태를 모니터링하도록 구성된다.
본 발명의 제129 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부를 갖고, 촉매 보유 지지부는, 디스크 홀더부와, 디스크 홀더부에 제거 가능하게 연결되는 캐털라이저 디스크부를 갖고, 캐털라이저 디스크부는, 표면에 촉매가 보유 지지되는 촉매 보유 지지 부재와, 촉매에 전기적으로 접속되는 촉매 전극과, 카운터 전극을 갖고, 디스크 홀더부는, 촉매 전극에 전기적으로 접속되는 촉매 전극용의 배선과, 카운터 전극에 전기적으로 접속되는 카운터 전극용 배선을 갖고, 또한 디스크 홀더와 캐털라이저 디스크가 연결되었을 때, 촉매 전극을 촉매 전극용 배선에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 프로브, 및 카운터 전극을 카운터 전극용 배선에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 프로브를 갖고, 기판 처리 장치는, 촉매 전극과 카운터 전극의 사이에 전압을 인가하기 위한 전원을 갖는다.
본 발명의 제130 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 촉매 보유 지지부를 기판의 면에 수직인 방향으로 이동 가능한, 촉매 보유 지지부에 장착되는 요동 아암을 갖고, 요동 아암은, 촉매 보유 지지부의 촉매를 기판에 접촉시키고 있을 때의 접촉 압력을 측정하도록 구성되는 로드 셀을 갖는다.
본 발명의 제131 형태에 따르면, 제130 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 로드 셀에 의해 측정한 접촉 압력에 기초하여 촉매와 기판의 접촉 압력을 제어하도록 구성되는 PID 컨트롤러를 갖는다.
본 발명의 제132 형태에 따르면, 제130 형태에 있어서, 요동 아암은, 요동 아암의 전체를 둘러싸는 커버를 갖고, 요동 아암은, 커버 내에 공기 및/또는 질소를 공급 가능하게 구성된다.
본 발명의 제133 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부를 갖고, 기판 보유 지지부는, 기판 보유 지지 스테이지와, 기판을 진공 흡착에 의해 기판 보유 지지 스테이지에 보유 지지하기 위한 진공 흡착 플레이트를 갖고, 진공 흡착 플레이트는, 흡착 구멍을 갖고, 기판 보유 지지부는, 진공 흡착 플레이트의 흡착 구멍에 유체 연통하는 진공 라인을 갖고, 진공 라인은, 진공화에 의해 기판을 상기 진공 흡착 플레이트에 진공 흡착할 수 있고, 또한 진공 라인에 물 및/또는 공기 내지 질소를 공급함으로써 진공 흡착을 해제할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 제134 형태에 따르면, 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 기판의 피처리 영역에 처리액을 공급하는 스텝과, 기판의 피처리 영역에 촉매를 접촉시키는 스텝과, 기판과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판과 촉매를 상대적으로 이동시키는 스텝과, 기판을 약액으로 세정하는 스텝과, 기판을 물로 세정하는 스텝과, 기판을 약액 또는 물로 세정하고 있는 동안에, 촉매의 표면을 컨디셔닝하는 스텝을 갖는다.
본 발명은 상술한 각 형태 외에, 상술한 각 형태의 구성 요소 또는 후술하는 실시예의 구성 요소 중 적어도 일부만을 자유롭게 조합하거나, 또는 생략하고 실현하는 것이 가능하다. 이것에 관하여, 몇 가지 구체예를 들면, 예를 들어 본 발명의 일 형태는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부, 및 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부 중 적어도 하나를 구비하고, 본 명세서에 기재된 특징의 일부분을 갖는 임의의 기판 처리 장치여도 된다. 혹은, 본 발명의 다른 일 형태는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비하고, 촉매가, 2종류 이상의 개개의 촉매로 구성되거나, 혹은 2종류의 촉매가 포함되는 혼합물 혹은 화합물인 기판 처리 장치여도 된다. 혹은, 본 발명의 다른 일 형태는, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 보유 지지부와, 촉매를 보유 지지하도록 구성된 촉매 보유 지지부와, 기판의 피처리 영역과 촉매가 접촉한 상태에서, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부를 구비하고, 촉매 보유 지지부가, 구상체 또는 원기둥체이며, 구상체의 구면 또는 원기둥체의 주위면에 촉매의 층이 형성된 구상체 또는 원기둥체를 구비하고, 구상체 또는 원기둥체가, 기판 보유 지지부와 촉매 보유 지지부가 상대적으로 이동할 때, 상대적인 이동에 수반하여 회전 가능하게 보유 지지되도록 구성되는 기판 처리 장치여도 된다. 이들 형태에 있어서, 제1 형태의 특징 중 하나인, 촉매가 기판보다 작은 점은, 반드시 필요해지는 것은 아닌 점에 유의 바란다.
또한, 상술한 각 형태의 구성 요소 또는 후술하는 실시예의 각 구성 요소의 구체적인 특징은, 구체적인 특징의 각각을 각각 분리하여, 적절하게 생략 가능하다. 예를 들어, 제15 형태에 있어서의 처리액 온도 조정부는, 10도 이상 또한 60도 이하의 범위 이외의 범위 내에서, 처리액의 온도를 소정 온도로 조정하는 구성 요소로 변형하는 것이 가능하다. 제1 내지 제42 형태 이외의 몇 가지의 변형 형태를 설명하였지만, 이들은 예시에 불과하며, 본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 한, 혹은 상술한 효과의 적어도 일부를 발휘하는 한, 본 명세서에 기재되는 구성 요소, 및 그 구체적 특징의 각각의 적어도 일부분을 적절하게 조합하거나, 생략함으로써도 실현 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 3은 촉매 보유 지지부의 상세를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 촉매 보유 지지부의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 촉매 보유 지지부의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 촉매 보유 지지부의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 7은 촉매 보유 지지부의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은 제2 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 9는 제3 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 10은 제4 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 11은 제4 실시예의 변형예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 12는 제5 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 13은 제6 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 14는 제8 실시예로서의 기판 처리 시스템의 개략 평면도이다.
도 15는 제9 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시하는 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 17a는 컨디셔닝부의 실시예의 구성을 도시하는 개략 측면도이다.
도 17b는 컨디셔닝부의 실시예의 구성을 도시하는 개략 측면도이다.
도 18은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 19는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 20은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 21은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 22는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 23은 촉매의 요동 속도와 기판의 에칭 속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 24는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 25는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 26은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 27은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 28은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 29는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 30은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 31은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 32는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 33은 도 32에 도시되는 촉매 보유 지지부의 개략 하면도이다.
도 34는 촉매에 인가하는 전위의 패턴의 예를 나타내는 도면이다.
도 35는 촉매에 인가하는 전위의 패턴의 예를 나타내는 도면이다.
도 36은 일 실시예로서의 촉매의 배치 패턴을 도시하는 개략 평면도이다.
도 37은 도 36의 촉매 보유 지지부를 사용하여 기판을 처리하는 예를 도시하는 개략 평면도이다.
도 38은 일 실시예로서의 촉매의 배치 패턴을 도시하는 개략 평면도이다.
도 39a는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 39b는 도 39a의 촉매 보유 지지부를 촉매 쪽으로부터 본 평면도이다.
도 39c는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 측면도이다.
도 39d는 도 39c의 촉매 보유 지지부를 촉매 쪽으로부터 본 평면도이다.
도 40은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 평면도이다.
도 41은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 평면도이다.
도 42는 촉매에 인가하는 전위와 에칭 속도를 나타내는 그래프이다.
도 43은 촉매에 인가하는 전위와 에칭 속도를 나타내는 그래프이다.
도 44는 촉매에 인가하는 전위와 에칭 속도를 나타내는 그래프이다.
도 45는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 46은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 구성 요소를 도시하는 개략 측면도이다.
도 47a는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 구성 요소를 도시하는 개략 측면도이다.
도 47b는 도 47a의 구성 요소를 도시하는 개략 하면도이다.
도 48은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 구성 요소를 도시하는 개략 측면도이다.
도 49는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 50은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 측면도이다.
도 51은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 52는 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 53은 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 54는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면도이다.
도 55는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면도이다.
도 56은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면도이다.
도 57은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부의 개략 하면도이다.
도 58은 도 57에 도시되는 촉매 보유 지지부의 출입구 중 1개를 도시하는 개략 단면도이다.
도 59는 일 실시예로서의, 요동 아암에 장착된 상태의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면 단면도이다.
도 60은 일 실시예로서의, 요동 아암을 사용하여 촉매 보유 지지부와 웨이퍼(W)의 접촉 압력을 제어하기 위한 구성을 도시하는 개략도이다.
도 61은 일 실시예로서의, 촉매 보유 지지부와 웨이퍼의 접촉 압력을 PID 제어하는 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 62는 일 실시예로서의 기판 보유 지지부를 도시하는 개략 측면 단면도이다.
도 63은 일 실시예로서의 진공 흡착 플레이트를 도시하는 상면도이다.
도 64는 일 실시예로서의 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 평면도이다.
도 65는 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면도이다.
도 66은 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부를 도시하는 개략 측면 단면도이다.
이하, 도면과 함께, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 포함하는 기판 처리 시스템의 실시예를 설명한다. 도면 및 이하의 설명은, 설명되는 실시예의 특징적인 부분만을 설명하고 있고, 그 밖의 구성 요소의 설명은 생략하고 있다. 생략된 구성 요소에 다른 실시예의 특징이나 공지의 구성을 채용할 수 있다.
A. 제1 실시예:
도 1은, 본 발명의 일 실시예로서의 기판 처리 시스템의 기판 처리 장치(10)의 개략 평면도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 기판 처리 장치(10)의 측면도이다. 기판 처리 장치(10)는, CARE법을 이용하여, 기판 상의 반도체 재료(피처리 영역)의 에칭 처리를 행하는 장치이다. 기판 처리 시스템은, 기판 처리 장치(10)와, 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부와, 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비하고 있다. 또한, 필요에 따라서 기판 건조부도 구비해도 된다(도시 생략). 기판 반송부는, 웨트 상태의 기판 및 드라이 상태의 기판을 따로따로 반송할 수 있도록 구성된다. 또한 반도체 재료의 종류에 따라서는, 본 기판 처리 장치에 의한 처리 전 혹은 후에 있어서, 종래의 CMP에 의한 처리를 행해도 되고, 따라서 CMP 장치를 더 구비해도 된다. 또한, 기판 처리 시스템은, 화학 기상 성장(CVD) 장치, 스퍼터 장치, 도금 장치 및 코터 장치 등의 성막 장치를 포함해도 된다. 본 실시예에서는, 기판 처리 장치(10)는 CMP 장치와는 별체의 유닛으로서 구성되어 있다. 기판 세정부, 기판 반송부 및 CMP 장치는 주지 기술이므로, 이하에서는, 이들의 도시 및 설명은 생략한다.
기판 처리 장치(10)는, 기판 보유 지지부(20)와, 촉매 보유 지지부(30)와, 처리액 공급부(40)와, 요동 아암(50)과, 컨디셔닝부(60)와, 제어부(90)를 구비하고 있다. 기판 보유 지지부(20)는, 기판의 일종으로서의 웨이퍼(W)를 보유 지지하도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 기판 보유 지지부(20)는, 웨이퍼(W)의 피연마면이 상방을 향하도록 웨이퍼(W)를 보유 지지한다. 또한, 본 실시예에서는, 기판 보유 지지부(20)는 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 기구로서, 웨이퍼(W)의 이면(피연마면과 반대측의 면)을 진공 흡착하는 진공 흡착 플레이트를 갖는 진공 흡착 기구를 구비하고 있다. 진공 흡착의 방식으로서는, 흡착면에 진공 라인에 접속된 복수의 흡착 구멍을 갖는 흡착 플레이트를 사용한 점 흡착 방식, 흡착면에 홈(예를 들어, 동심원상)을 갖고, 홈 내에 형성한 진공 라인에의 접속 구멍을 통해 흡착하는 면 흡착 방식 중 어느 것을 사용해도 된다. 또한, 흡착 상태의 안정화를 위해, 흡착 플레이트 표면에 배킹재를 부착하고, 본 배킹재를 개재하여 웨이퍼(W)를 흡착해도 된다. 단, 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 기구는, 공지의 임의의 기구로 할 수 있고, 예를 들어 웨이퍼(W)의 주연부 중 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 클램프하는 클램프 기구여도 되고, 또한 웨이퍼(W)의 주연부 중 적어도 1개소에 있어서 웨이퍼(W)의 측면을 보유 지지하는 롤러 척 기구여도 된다. 이러한 기판 보유 지지부(20)는, 구동부 모터, 액추에이터(도시 생략)에 의해, 축선 AL1을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본 도면에서는, 기판 보유 지지부(20)는 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 영역보다 외측에 있어서, 주위 방향의 전체에 걸쳐, 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부(21)를 구비하고 있다. 이에 의해 처리액의 웨이퍼 면내에서의 보유 지지가 가능해지고, 그 결과 처리액의 사용량의 삭감이 가능하다. 또한, 본 도면에서는, 벽부(21)는, 기판 보유 지지부(20)의 외주에 고정되어 있지만, 기판 보유 지지부와는 별체로 구성되어 있어도 된다. 그 경우, 벽부(21)는 상하 이동을 행해도 된다. 상하 이동이 가능해짐으로써, 처리액의 보유 지지량을 바꾸는 것이 가능해짐과 함께, 예를 들어 에칭 처리 후의 기판 표면을 세정하는 경우, 벽부(21)를 내림으로써 세정액의 웨이퍼(W) 밖으로의 배출을 효율적으로 행할 수 있다.
도 62는, 일 실시예로서의 기판 보유 지지부(20)를 도시하는 개략 측면 단면도이다. 도시한 기판 보유 지지부(20)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)를 구비한다. 도시한 실시예의 기판 보유 지지부(20)에 있어서는, 웨이퍼(W)의 피처리면이 상방을 향하도록 웨이퍼(W)가 보유 지지된다. 또한, 본 실시예에서는, 기판 보유 지지부(20)는 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 기구로서, 웨이퍼(W)의 이면을 진공 흡착하는 진공 흡착 플레이트(20-6)를 갖는 진공 흡착 기구를 구비하고 있다. 진공 흡착 플레이트(20-6)는, 예를 들어 양면 테이프 또는 나사 고정에 의해 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)에 장착할 수 있다. 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)는, 모터(20-18)에 의해 회전시킬 수 있다. 일 실시예로서, 기판 보유 지지부(20)는 모터(20-18)의 주위에 공기 또는 질소를 공급할 수 있도록 구성할 수 있다. CARE 처리에 있어서는, 부식성이 강한 약액을 사용하는 경우가 있으므로, 기판 보유 지지부(20)의 내부를 외기압보다 높게 하여, 처리액(PL)이 기판 보유 지지부(20)의 내부로 들어가는 것을 방지하여, 모터 등을 부식시키는 것을 방지할 수 있다. 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2) 및 진공 흡착 플레이트(20-6)에는, 진공 라인(20-8)에 접속되는 복수의 흡착 구멍(20-10)이 형성되어 있다. 도시한 실시예에 있어서는, 흡착 구멍(20-10)은 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2) 및 진공 흡착 플레이트(20-6)의 중심 부근에 배치되어 있다. 그것에 의해, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 내부에 있어서의 액 저류부(20-22)를 작게 할 수 있다. 진공 라인(20-8)은, 로터리 조인트(20-20)를 통해 도시하지 않은 진공원에 접속할 수 있다. 또한, 진공 라인(20-8)은, 전환 밸브에 의해, 물 및/또는 공기(또는 질소)를 공급할 수 있고, 물 및/또는 공기(또는 질소)를 공급하여 웨이퍼(W)의 흡착을 해제할 수 있다. 기판 보유 지지부(20)는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 외측에 승강 가능한 복수의 리프트 핀(20-12)을 구비한다. 리프트 핀(20-12)에는, 실린더 기구(20-14)가 연결되어 있고, 실린더 기구(20-14)에 의해 리프트 핀을 승강시킬 수 있다. 리프트 핀(20-12)이 상승하였을 때, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)로부터 들어올려, 웨이퍼(W)를 반송 기구에 전달할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 반송 기구로부터 수취할 때도, 리프트 핀(20-12)은 상승한 위치에서 웨이퍼(W)를 수취한다. 기판 보유 지지부(20)는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 주위를 둘러싸는 컵(20-18)을 구비한다. 컵(20-18)은, 웨이퍼(W)를 처리 중에 처리액(PL) 등의 액체가 주위로 비산하는 것을 방지한다.
도 63은, 일 실시예로서의 진공 흡착 플레이트(20-6)를 도시하는 상면도이다. 도 63에 도시되는 바와 같이, 진공 흡착 플레이트(20-6)는, 복수(도 63에서는, 4개)의 흡착 구멍(20-10)이 형성되어 있다. 진공 흡착 플레이트(20-6)의 표면에는, 반경 방향 및 원주 방향으로 동심원의 홈 패턴(20-16)이 형성되어 있다. 또한, 진공 흡착 플레이트(20-6)의 재질로서는, 고무 재료나 PEEK재 등의 수지 재료여도 된다. 단, 고무 재료인 경우는, 웨이퍼(W) 이면에의 오염이나, 흡착에 의해 고무 재료에 붙어버림으로써, 흡착 해제 시에 웨이퍼(W)가 고무 재료로부터 박리되지 않을 가능성이 있는 것을 고려하여, 예를 들어 고무 재료 표면에 대해 조면화 가공이나 코팅 재료의 배치 등의 조치를 실시해도 된다. 또한, 수지 재료의 경우, 재료의 경도나 가공성에 따라서는, 진공 흡착 불량이나 웨이퍼(W) 이면에의 손상의 영향도 고려하여, 흡착면에 보호 필름이나 코팅재 등을 배치해도 된다.
도 1 및 도 2에 도시되는 실시예의 촉매 보유 지지부(30)는, 그 하단부에 촉매(31)를 보유 지지하도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 촉매(31)는 웨이퍼(W)보다 작다. 즉, 촉매(31)로부터 웨이퍼(W)를 향해 투영한 경우의 촉매(31)의 투영 면적은, 웨이퍼(W)의 면적보다 작다. 또한, 촉매 보유 지지부(30)는 구동부, 즉 액추에이터(도시 생략)에 의해 축선 AL2를 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)를 웨이퍼(W)에 접촉 미끄럼 이동시키기 위한 모터나 에어 실린더를 후술하는 요동 아암(50)에 구비하고 있다(도시 생략). 다음으로, 처리액 공급부(40)는 웨이퍼(W)의 표면에 처리액(PL)을 공급하도록 구성되어 있다. 여기서, 본 도면에서는 처리액 공급부(40)는 1개이지만, 복수 배치되어 있어도 되고, 그 경우 각 처리액 공급부로부터 다른 처리액을 공급해도 된다. 또한, 에칭 처리 후에 본 기판 처리 장치(10)에 있어서, 웨이퍼(W) 표면의 세정을 행하는 경우, 처리액 공급부(40)로부터는 세정용 약액이나 물을 공급해도 된다. 다음으로, 요동 아암(50)은, 구동부, 즉 액추에이터(도시 생략)에 의해, 회전 중심(51)을 중심으로 하여 요동 가능하게 구성되어 있고, 또한 상하 이동 가능하게 구성되어 있다. 요동 아암(50)의 선단부(회전 중심(51)과 반대측의 단부)에는, 촉매 보유 지지부(30)가 회전 가능하게 장착되어 있다.
도 3은, 촉매 보유 지지부(30)의 상세를 도시하는 개략 단면도이다. 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)는 촉매(31)를 보유 지지하기 위한 탄성 부재(32)를 구비하고 있다. 탄성 부재(32)는, 탄성막에 의해 형성되어 있고, 탄성 부재(탄성막)(32)의 내부에는, 압력실(33)이 형성되어 있다. 탄성막(32)의 외표면에는, 촉매(31)의 층이 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 촉매(31)는 탄성 부재(32)의 외표면에 증착되어 있다. 또한, 촉매(31)는, 또한 촉매(31)의 성막 방법으로서는, 저항 가열식 증착이나 스퍼터 증착과 같은 물리 증착 및 CVD 등의 화학 증착의 방식이 있다. 또한, 전해 도금이나 무전해 도금 등의 다른 성막 방법에 의해 형성되어 있어도 된다. 또한, 성막 두께는, 100㎚ 내지 수 10㎛ 정도가 바람직하다. 이것은, 촉매가 웨이퍼(W)와 접촉하고, 또한 상대 운동을 행한 경우에 마모에 의한 열화가 있으므로, 성막 두께가 극단적으로 얇은 경우는, 촉매의 교환 빈도가 많아지기 때문이다. 한편, 성막 두께가 큰 경우는, 촉매와 웨이퍼(W)의 접촉에 있어서, 촉매 자신의 강성이 탄성 부재의 탄성보다 지배적이 되고, 그 결과, 탄성 부재가 갖는 탄성에 의한 웨이퍼(W)와의 밀착성이 손상되기 때문이다. 또한, 본 성막에 있어서는, 탄성 부재(32)의 종류에 따라서는, 촉매(31)와의 밀착성이 떨어지는 경우가 있다. 그 경우는 탄성 부재(32)와 촉매(31)의 밀착성을 개선하기 위해, 예를 들어 카본, 티타늄, 크롬, 탄탈륨 등의 밀착층을 미리 탄성 부재(32) 상에 형성하고, 그 후 촉매(31)를 형성해도 된다. 또한, 판 형상의 촉매(31)가 탄성 부재(32)에 고정되어 있어도 된다. 혹은, 촉매(31)는, 탄성 부재(32)에 함침되어 형성되어도 되고, 탄성 부재 재료와 촉매 재료의 혼합체에 의해 형성되어도 된다. 압력실(33)은, 유체원(도시 생략)에 의해 압력실(33)에 공급되는 유체(여기서는 공기이지만, 질소 가스 등이어도 됨)가 제어됨으로써, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31)의 접촉 압력을 제어하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31)를 접촉시킬 때, 탄성 부재(32)가 변형되므로, 촉매(31)가 웨이퍼(W)의 형상(웨이퍼(W)의 휨 등)에 추종하여 균일하게 접촉하는 것이 가능해지고, 그 결과, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 균일화가 가능해진다.
본 실시예에서는, 압력실(33)은, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 대략 직육면체 혹은 원기둥 형상의 형상을 갖고 있다. 단, 압력실(33)의 형상은, 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 압력실(33)은, 원호 형상 혹은 반구 형상의 형상을 갖고 있어도 된다. 압력실(33)을 이들과 같은 단순한 형상으로 함으로써, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 상태의 가일층의 균일화가 가능해진다.
도 4는, 다른 실시 형태로서의 촉매 보유 지지부(30a)의 상세를 도시하는 개략 단면도이다. 촉매 보유 지지부(30a)는, 탄성 부재(32a)를 구비하고 있다. 탄성 부재(32a)는, 구상체로서 구성되어 있다. 탄성 부재(32a)의 외표면에는, 촉매(31a)의 층이 형성되어 있다. 탄성 부재(32a)는, 지지 프레임(34a)에 의해, 탄성 부재(32a)의 저부가 노출된 상태에서 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 이러한 구성에 의해, 탄성 부재(32a)는 촉매 보유 지지부(30a)와 기판 보유 지지부(20)가 상대 이동할 때, 당해 상대 이동에 수반하여 회전한다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31a)를 접촉시킬 때, 탄성 부재(32a)가 변형되므로, 촉매(31a)가 웨이퍼(W)의 형상(웨이퍼(W)의 휨 등)에 추종하여 균일하게 접촉하는 것이 가능해지고, 그 결과, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 균일화가 가능해진다. 또한, 기판 보유 지지부(20)와 촉매 보유 지지부(30a)가 상대적으로 이동할 때에 있어서의 웨이퍼(W)의 피처리면과 촉매(31a)의 마찰을 저감시킬 수 있다. 따라서, 피처리면이 마찰에 의해 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 압력 조절부(35a)를 구비한다. 본 실시예에서는, 압력 조절부(35a)는 상술한 탄성 부재(32)와 마찬가지로, 내부에 압력실이 형성되는 탄성막에 의해 형성되어 있다. 압력 조절부(35a)는, 유체원(도시 생략)으로부터 공급되는 유체에 의해, 탄성 부재(32a)를 웨이퍼(W)측으로 압박하는 힘을 조절함으로써, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31a)의 접촉 압력을 조절하도록 구성된다. 압력 조절부(35a)는, 판 스프링 등의 다른 형태의 탄성체여도 된다. 또한, 탄성 부재(32a)는, 에어 베어링과 같은 비접촉의 형태로 웨이퍼(W)측으로 압박되어도 된다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시되는 탄성 부재(32 및 32a)의 재질로서는, 니트릴 고무, 수소화 니트릴 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴 고무, 부틸 고무, 우레탄 고무, 이소프렌 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리3불화염화에틸렌, 퍼플루오로알킬, 불화에틸렌프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리메타크릴산메틸(아크릴), 폴리프로필렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드 등을 후보로서 들 수 있다.
도 5는, 다른 실시 형태로서의 촉매 보유 지지부(30b)의 상세를 도시하는 개략 단면도이다. 촉매 보유 지지부(30b)는, 기공을 갖는 스펀지(32b)를 구비하고 있다. 스펀지(32b)의 외표면에는, 촉매(31b)의 층이 형성되어 있다. 촉매(31b)에는, 복수의 구멍부(36b)가 형성되어 있다. 또한, 이 예에서는, 기판 처리 장치(10)는 처리액 공급부(40b)를 촉매 보유 지지부(30b) 내에도 구비하고 있다. 처리액 공급부(40b)는, 스펀지(32b)의 내부에 처리액(PL)을 공급하도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 촉매 보유 지지부(30b)가 상하 운동함으로써, 촉매(31b)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력이 조정된다. 이러한 구성에 의하면, 스펀지(32b)가 변형되므로, 촉매(31b)와 웨이퍼(W)의 균일한 접촉이 가능해지고, 그 결과, 접촉부에 있어서의 에칭 속도의 균일화가 가능해진다. 게다가, 스펀지(32b)는 유연하므로, 피처리면인 반도체 재료가 촉매와의 마찰에 의해 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 스펀지(32b) 내로부터 웨이퍼(W)의 피처리면과 촉매(31b)의 접촉 부분에 처리액(PL)이 공급되므로, 접촉 부분에 직접적으로 필요한 분만큼 처리액(PL)을 공급하는 것이 가능하고, 그 결과, 처리액(PL)의 사용량의 삭감이 가능하다. 또한, 처리액 공급부(40b) 대신에, 상술한 처리액 공급부(40)에 의한 공급이 채용되어도 된다. 이 경우, 촉매(31b)는, 구멍부(36b)를 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 탄성 부재(32)의 일례로서, CMP 패드 표면에 촉매를 성막한 것을 사용해도 된다. CMP 패드는 발포 폴리우레탄이나 폴리우레탄 등이 함침된 부직포 패드가 있다. 이들은 모두 웨이퍼(W)의 피처리면과의 접촉에 대해 충분한 탄성을 갖고 있으므로, 탄성 부재(32)로서 사용할 수 있다.
도 6은, 다른 실시 형태로서의 촉매 보유 지지부(30c)의 상세를 도시하는 개략 단면도이다. 촉매 보유 지지부(30c)는 탄성 부재(32c)를 구비하고 있다. 탄성 부재(32c)의 하면(웨이퍼(W)측의 면)에는, 복수의 홈(37c)이 형성되어 있다. 복수의 홈(37c) 내에는, 각각 촉매(31c)가 매립되어 있다. 본 실시예에서는, 촉매(31c)는, 동심에 배치된 링 형상을 갖고 있다. 이러한 구성에 의하면, 탄성 부재와 기판 상의 반도체 재료의 접촉면에 있어서, 촉매의 배치에 특정 분포를 갖게 하는 것이 가능해지고, 따라서 촉매의 접촉부에 있어서의 에칭량의 면내 분포의 조정이 가능해진다.
도 7은, 다른 실시 형태로서의 촉매 보유 지지부(30d)의 상세를 도시하는 개략 단면도이다. 촉매 보유 지지부(30d)는, 복수의 탄성 부재(32d)를 구비하고 있다. 바꾸어 말하면, 촉매 보유 지지부(30d)는 복수의 영역으로 분할되어 있다. 탄성 부재(32d)는, 도 3에 도시한 것과 마찬가지로, 탄성막에 의해 형성되어 있고, 탄성 부재(탄성막)(32d)의 내부에는, 압력실(33d)이 형성되어 있다. 탄성막(32d)의 외표면에는, 촉매(31d)의 층이 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 탄성 부재(32d)는 동심 형상으로 배치되어 있고, 중심의 탄성 부재(32d) 이외의 탄성 부재(32d)는 링 형상을 갖고 있다. 각 탄성 부재(32d)에 대해 유체 공급에 의한 압력 조정이 행해진다. 이러한 구성에 의하면, 각각의 탄성 부재(32d)마다, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31d)의 접촉 압력을 제어할 수 있으므로, 영역마다 촉매와 웨이퍼(W)의 접촉 상태를 제어할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 7에 기재된 실시 형태에 있어서, 탄성 부재 표면에는 홈 형상을 형성해도 되고, 본 홈에 의해 촉매와 웨이퍼(W)의 접촉부에의 처리액의 돌아 들어감 및 치환이 촉진됨으로써, 에칭 속도의 증가 및 안정성의 향상이 가능해진다.
일 실시예로서, 촉매(31) 또는 탄성 부재(32)의 표면에 형성되는 홈은, 촉매(31)의 면내 방향으로 연장되도록 형성되고, 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉한 상태에 있어서, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 사이에 있어서 처리액(PL)이, 웨이퍼(W)의 면내에서 이동 가능해지도록 형성된다. 홈 형상의 일 실시예로서, 홈 형상은, 홈의 개구부의 폭이 홈의 저부의 폭보다 큰 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다(예를 들어, 도 29 및 도 30 참조). 그로 인해, 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉하였을 때, 홈이 찌부러지는 일 없이 홈 형상을 유지하는 것이 가능해지고, 촉매(31)와 웨이퍼(W) 사이에의 처리액(PL)의 공급이 유지된다. 또한, 일 실시예로서, 홈은, 복수의 동심원이나, 복수의 방사상의 패턴이 되도록 탄성 부재(32)의 표면에 형성된다. 일 실시예로서, 홈은, 교차하는 상이한 방향으로 연장되는 복수의 평행선의 패턴이나, 나선상의 패턴으로 되도록 탄성 부재의 표면에 형성된다. 또한, 홈의 폭이나 패턴은 상기한 것 이외에 임의의 것을 이용할 수 있다.
도 54는, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 54에 도시되는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)는, 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32))를 갖는다. 촉매 보유 지지 부재(32)에는, 수지제의 필름(32-2)이 부착되어 있다. 수지제의 필름(32-2)의 촉매 보유 지지 부재(32)의 반대측에 위치하는 면에는 촉매(31)가 보유 지지되어 있다. 수지제의 필름(32-2)은, 촉매(31)와 함께 촉매 보유 지지 부재(32)로부터 박리할 수 있다. 그로 인해, 도 54의 실시예의 촉매 보유 지지부(30)는, 필름(32-2)을 교환함으로써 촉매 보유 지지 부재(32)를 반복하여 사용할 수 있다. 촉매 보유 지지 부재(32)가, 예를 들어 탄성 부재로 형성되는 경우, 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면에는 요철이 존재하는 경우가 있다. 본 실시예와 같이, 필름(32-2)을 촉매 보유 지지 부재(32)에 부착함으로써, 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면 요철을 해소하여, 촉매(31)의 표면을 더욱 평탄하게 할 수 있다. 또한, 탄성 부재(32)는, 통상은 모든 방향에 탄성을 나타내므로, 탄성 부재(32)의 표면에 촉매(31)를 보유 지지시키는 경우, 촉매(31)의 면내 방향으로 신축하였을 때 촉매(31)가 파열되는 경우가 있다. 수지제 필름(32-2)은 필름의 면 방향으로 탄성 부재(32)만큼 신축되지 않으므로, 촉매 보유 지지 부재(32)에 필름(32-2)을 부착함으로써 촉매 보유 지지 부재(32)의 면내 방향의 신축을 방지할 수 있다. 그 결과, 필름(32-2)에 보유 지지되는 촉매(31)의 파열을 방지할 수 있고, 한편 탄성 부재(32)의 필름(32-2)의 면에 수직인 방향의 탄성은 유지되어, 촉매(31)가 웨이퍼(W)의 형상에 추종하여 균일하게 접촉하는 것을 가능하게 한다.
도 55는, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 55의 실시예는 도 54의 실시예와 마찬가지로, 촉매(31)는 수지제의 필름(32-2)에 보유 지지된다. 단, 도 55의 실시예는 도 54의 실시예와 달리, 수지제의 필름(32-2)은 홈 패턴이 형성된다. 이러한 홈 패턴의 위에 촉매(31)가 보유 지지된다. 이러한 홈은, 필름(32-2) 및 촉매(31)가 면내 방향으로 연장되도록 형성되고, 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉한 상태에 있어서, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 사이에 있어서 처리액(PL)이, 웨이퍼(W)의 면내에서 이동 가능해지도록 형성된다. 홈 형상은 임의의 형상을 채용할 수 있지만, 상술한 바와 같은, 홈의 개구부의 폭이 홈의 저부의 폭보다 큰 사다리꼴 형상의 단면을 갖도록 형성할 수 있다(예를 들어, 도 29 및 도 30 참조). 혹은, 필름(32-2)의 홈 패턴 대신에 도 57에 도시되는 출입구(30-40a)에 대응하는 위치에 복수의 관통 구멍을 형성해도 된다.
도 56은, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 56의 실시예는, 도 55의 실시예와 마찬가지로, 촉매(31)는 수지제의 필름(32-2)에 보유 지지된다. 도 56의 실시예에 있어서는, 수지제의 필름(32-2)은 2층 구조이다. 촉매 보유 지지 부재(32)측에 배치되는 제1층의 수지제 필름(32-2a)에는 홈 패턴은 형성되지 않는다. 촉매(31)측에 배치되는 제2층의 수지제 필름(32-2b)은, 임의의 홈 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 홈 패턴은 제2층의 수지제 필름(32-2b)을 관통하여 형성된다. 필름 상에 고정밀도로 균일한 깊이로 홈을 형성하는 것은 곤란한 경우가 있지만, 이에 의해 제2층의 수지제 필름(32-2b)의 두께와 동등하게 균일한 깊이의 홈 형상을 형성할 수 있다.
도 54-도 56의 실시예의 촉매 보유 지지부(30)는, 본 명세서에서 개시되는 촉매 보유 지지부의 임의의 특징을 구비하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 29 및 도 30에 도시되는 실시예와 같이, 처리액(PL)을 촉매 보유 지지부(30)의 내부로부터 촉매(31)의 표면에 공급하도록 구성할 수 있다. 그 경우, 도 54-도 56의 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지 부재(32), 수지제의 필름(32-2) 및 촉매(31)에는, 처리액(PL)이 통과하기 위한 처리액 공급 통로(30-40), 공급구(30-42)가 설치된다.
도 54-도 56의 촉매 보유 지지부(30)는 이하의 순서로 형성할 수 있다. 먼저, 수지제의 필름(32-2)에 홈 패턴을 형성한다. 홈 패턴이 필요 없으면 형성하지 않아도 된다. 다음으로, 홈 패턴을 형성한(혹은 홈 패턴을 형성하지 않은) 수지제 필름(32-2)에 촉매 재료를 성막한다. 촉매 재료의 성막 방법은, 본 명세서에서 설명된 임의의 방법 또는 공지의 임의의 방법으로 행할 수 있다. 다음으로, 촉매(31)를 성막한 수지제의 필름(32-2)을 촉매 보유 지지 부재(32)에 접착제 또는 양면 테이프 등으로 부착한다.
도 54-도 56의 촉매 보유 지지부(30)에서는, 교환 가능한 수지제의 필름(32-2)을 촉매 보유 지지 부재(32)에 부착하는 구성으로 하였지만, 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면의 미소한 요철을 해소하여, 촉매(31)의 표면을 평탄하게 하기 위해서는, 반드시 수지제의 필름(32-2)은 아니어도 되며, 또한 교환 가능한 필름이 아니어도 된다. 예를 들어, 탄성 부재(32)와 같은 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면에 유리를 도포 또는 분무하거나, 수지를 도포 또는 분무하거나 해도 된다. 여기서, 수지로서는 폴리우레탄이나 폴리이미드 등을 사용할 수 있다. 혹은, 유리 시트 또는 금속 시트를 촉매 보유 지지 부재(32)에 부착해도 된다. 그 밖에도, 촉매 보유 지지 부재(32)보다 표면을 평탄하게 할 수 있는 것이면 임의의 구성을 채용할 수 있다. 이들은, 반드시 교환 가능하지는 않아도 된다.
도 57은, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 촉매(31) 쪽으로부터 본 평면도이다. 도 57에 도시되는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 표면에는, 처리액(PL)이 드나들기 위한 복수의 출입구(30-40a)가 형성된다. 도 58은, 도 57에 도시되는 출입구(30-40a) 중 1개의 단면도이다. 도 58에 도시되는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)는 촉매(31)가 보유 지지되는 촉매 보유 지지 부재(32)를 갖는다. 촉매 보유 지지 부재(32)에는, 처리액(PL)이 통과하기 위한 관통 구멍(30-46)이 형성되어 있다. 촉매 보유 지지 부재(32)의 촉매(31)의 반대측에는, 지지재(30-48)가 배치된다. 지지재(30-48)에는, 처리액(PL)을 촉매(31)의 표면에 공급하기 위한 입구 통로(30-51) 및 처리액(PL)을 회수하기 위한 출구 통로(30-53)가 형성되어 있다. 입구 통로(30-51) 및 출구 통로(30-53)는, 모두 관통 구멍(30-46)을 향해 개구되어 있다. 도 57 및 도 58에 도시되는 실시예에 있어서, 출구 통로(30-53)는 입구 통로(30-51)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 도 57 및 도 58에 도시되는 실시예에 있어서는, 촉매(31)의 표면에는, 다른 실시예에서 설명되는 것과 같은 홈 패턴은 형성되어 있지 않지만, 다른 실시예로서, 홈 패턴을 형성해도 된다. 도 57 및 도 58에 도시되는 실시예에 있어서는, 출입구(30-40a)를 통해 처리액(PK)을 촉매(31)의 표면에 공급 및 회수할 수 있으므로, 홈 패턴이 형성되어 있지 않아도, 또는 적은 수의 홈 패턴에서도 촉매(31)의 표면 처리액(PL)을 치환할 수 있다. 촉매(31)의 표면에 홈 패턴이 형성되어 있는 경우, 웨이퍼(W)와 촉매(31)를 접촉시켜 서로 미끄럼 이동적으로 이동시킬 때, 촉매의 홈 코너부로부터 촉매(31)가 박리되는 경우가 있다. 도 57 및 도 58에 도시되는 실시예에 있어서의 처리액의 출입구(30-40a)의 경우, 홈 패턴을 형성하는 경우보다, 촉매(31)의 코너부가 적어져, 촉매(31)가 박리되는 리스크를 경감시킬 수 있다.
도 40 및 도 41은, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)의 형상을 도시하는 평면도이다. 상술한 바와 같은, 웨이퍼(W)보다 작은 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W) 상에서 요동시키는 방식에서는, 웨이퍼(W)의 에지측에서는, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 시간이 다른 부위보다 작아지는 것에 의한 에칭량의 저하가 발생하여, 에칭량을 균일하게 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 이러한 경우, 웨이퍼(W)의 에지측의 에칭량을 균일하게 하기 위해, 촉매(31)를 웨이퍼(W)의 외주를 넘도록 요동시킴(오버행시킴)으로써 접촉 시간의 증가가 가능하다. 또한, 도 40 및 도 41의 실시예의 촉매 보유 지지부(30)는, 처리하는 웨이퍼(W)의 반경 정도 또는 그것보다 약간 큰 치수의 2변을 구비하는 삼각형 또는 부채형의 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32))를 구비한다. 여기서, 삼각형 및 부채형의 정점은, 처리하는 웨이퍼(W)의 중심 부근에 위치하도록, 촉매(31)와 웨이퍼(W)를 접촉시켜 웨이퍼(W)를 처리한다. 이 촉매 보유 지지 부재(32) 자체는 회전하지 않도록 구성된다. 이러한 촉매 보유 지지 부재(32)의 형상으로 함으로써, 웨이퍼(W)의 각 반경 위치에서의 촉매(31)의 웨이퍼 원주에 대한 접촉 비율이 거의 동등해져, 촉매(31) 자체가 회전하지 않아도 웨이퍼(W)의 회전에 대한 촉매(31)의 접촉 시간이 반경 방향에서 거의 일정해진다. 그로 인해, 복잡한 동작을 시키지 않아도 웨이퍼(W)의 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 40 및 도 41에 도시되는 실시예에 있어서, 다른 실시예에서 설명하는, 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 요동시키는 기구(예를 들어, 요동 아암(50))를 구비하도록 해도 된다. 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 요동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 중심부만이 항상 촉매(31)에 접촉하고 있는 상태로 되는 것을 피할 수 있다. 또한, 도 40 및 도 41에 도시되는 실시예에 있어서, 다른 실시예에서 설명하는 바와 같이, 촉매(31) 또는 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면에 처리액이 통과하는 홈을 형성해도 된다. 촉매 보유 지지부(30)의 웨이퍼(W) 상에서의 요동 및 홈에 의해 처리액(PL)이 충분히 촉매 접촉면에 돌아 들어가도록 할 수 있다.
도 66은 본 개시에 의한 기판 처리 장치의 촉매 보유 지지부(30)의 일 실시예이다. 촉매 보유 지지부(30) 내에 설치한 피에조 소자(30-55)에 진동 주파수에 대응한 교류 전압을 인가함으로써, 촉매 보유 지지부(30)에 보유 지지되는 촉매(31)를 웨이퍼(W)(도시하지 않음)의 면에 대해 수직인 방향으로 진동 가능하게 구성할 수 있다. 혹은, 볼 나사(30-57)를 사용하여 촉매 보유 지지부(30) 전체를 상하로 진동하도록 해도 된다. 그 밖의 구성에 대해서는, 본 개시에 의한 실시예의 특징 또는 공지의 특징을 임의로 조합할 수 있다. 촉매(31)를 진동시켜, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 면이 접촉한 상태와 비접촉인 상태를 교대로 반복함으로써, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉에 의한 마찰을 경감시켜, 촉매(31)가 촉매 보유 지지 부재(32)로부터 박리되는 리스크를 경감시킬 수 있다. 또한, 진동 주파수는 10㎐ 내지 100㎑의 사이에 있는 것이 바람직하다. 진동 주파수가 10㎐보다 작으면 처리 후의 웨이퍼(W)에 진동 주파수에 따른 처리 불균일이 발생해 버린다. 진동 주파수가 100㎑보다 크면, 처리액(PL)에 있어서 캐비테이션이 발생하여, 웨이퍼(W) 표면 및 촉매(31)의 표면에 손상을 부여해 버린다.
도 46, 도 47a 및 도 48은, 본 개시에 의한 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)의 구성을 도시하는 개략 단면 측면도이다. 본 실시예에 있어서의 촉매 보유 지지부(30)는, 도 46에 도시되는 디스크 홀더부(30-70) 및 디스크 홀더부(30-70)에 장착 및 교환 가능한, 도 47a에 도시되는 캐털라이저 디스크부(30-72)를 포함한다. 도 47b는, 도 47a에 도시되는 캐털라이저 디스크부(30-72)를 촉매(31) 쪽으로부터 본 개략 평면도이다. 또한, 도 31은 이들이 장착된 상태를 도시하는 도면이다. 도 46에 도시되는 바와 같이, 디스크 홀더부(30-70)는, 헤드(30-74)를 갖는다. 헤드(30-74)의 중앙에는 처리액 공급 통로(30-40), 촉매 전극용 배선 및 카운터 전극용 배선이 연장된다. 또한, 짐벌 기구(30-32)(예를 들어, 구면 슬립 베어링)를 통해 헤드(30-40)가 회전 가능해지도록, 헤드(30-74)가 요동 아암(50)에 장착된다. 짐벌 기구(30-32)에 대해서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2002-210650호 공보에 개시되어 있는 것과 유사한 기구를 채용할 수 있다. 도 47a, 도 47b에 도시되는 바와 같이, 캐털라이저 디스크부(30-72)는, 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32)) 및 촉매 보유 지지 부재(32)에 보유 지지되는 촉매(31)를 갖는다. 도시한 바와 같이, 촉매(31)는 촉매 전극(30-49)에 전기적으로 접속된다. 또한, 촉매 보유 지지 부재(32)의 외측에 카운터 전극(30-50)이 배치된다. 디스크 홀더부(30-70)의 촉매용 배선 및 카운터 전극용 배선은, 캐털라이저 디스크부(30-72)를 접속하였을 때, 각각 촉매 전극 및 0-49 카운터 전극(30-50)에 전기적으로 접속된다. 촉매 전극(30-49)과 카운터 전극(30-50)의 사이에는 외부 전원에 의해 전압을 인가할 수 있다. 또한, 캐털라이저 디스크부(30-72)는, 촉매 보유 지지 부재(32) 및 촉매(31)의 외측에, 간격을 두고 이들을 둘러싸는 벽부(30-52)가 형성된다. 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉한 상태에 있어서, 벽부(30-52)에 의해, 처리액(PL)을 보유 지지하는 처리액 보유 지지부가 획정된다. 디스크 홀더부(30-70)와 캐털라이저 디스크부(30-72)를 접속할 때, 전기적인 접속을 위해 도 48에 도시되는 바와 같은 콘택트 프로브(30-76)가 사용된다. 디스크 홀더부(30-70)와 캐털라이저 디스크부(30-72)가 접속되었을 때, 처리액 공급 통로(30-40)는, 캐털라이저 디스크부(30-72)의 촉매 보유 지지 부재(32)를 관통하여 연장되어, 촉매(31)의 표면 공급구(30-42)까지 연장된다.
일 실시예로서, 본 명세서에 의해 개시되는 촉매 보유 지지부(30)는, 요동 아암(50)에 장착할 수 있다. 도 59는, 일 실시예로서의 요동 아암(50)에 장착된 상태의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면 단면도이다. 도 59에 도시되는 바와 같이, 요동 아암(50)은 전체가 커버(50-2)로 둘러싸인다. 촉매 보유 지지부(30)는, 짐벌 기구(30-32)를 통해 샤프트(50-1)에 연결된다. 샤프트(50-1)는, 볼 스플라인(50-4), 슬립 링(50-6) 및 로터리 조인트(50-8)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 슬립 링(50-6) 대신에, 로터리 커넥터를 사용해도 되고, 또한 비접촉식으로 전기 접속을 실현해도 된다. 촉매 보유 지지부(30)는 회전 모터(50-10)에 의해 회전시키는 것이 가능하다. 샤프트(50-1)는, 승강 에어 실린더(50-12)에 의해 축 방향으로 구동된다. 에어 실린더(50-12)는, 에어 베어링 실린더를 사용할 수 있다. 에어 베어링 실린더를 사용함으로써 미끄럼 이동 저항을 저감시키고, 또한 히스테리시스를 저감시킬 수도 있다. 에어 실린더(50-12)는, 로드 셀(50-14)을 통해 샤프트(50-1)에 연결되고, 에어 실린더(50-12)로부터 샤프트(50-1)에 부여되는 힘을 로드 셀(50-14)에 의해 측정할 수 있다. 요동 아암(50)은, 처리액 및/또는 물을 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 표면의 공급구(30-42)로부터 공급할 수 있도록 처리액 공급 통로(30-40)를 갖는다. 또한, 처리액 및/또는 물은, 촉매 보유 지지부(30)의 외측으로부터 공급하도록 해도 된다. 요동 아암(50)은 공기 또는 질소의 공급원과 접속되고, 커버(50-2) 내에 공기 또는 질소를 공급할 수 있도록 구성할 수 있다. CARE 처리에 있어서는, 부식성이 강한 약액을 사용하는 경우가 있으므로, 커버(50-2)의 내부를 외기압보다 높게 하여, 처리액(PL)이 커버(50-2)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 60은, 일 실시예로서의, 요동 아암(50)을 사용하여 촉매 보유 지지부(30)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력을 제어하기 위한 구성을 도시하는 개략도이다. 도 60에 도시되는 바와 같이, 에어 실린더(50-12)의 피스톤 표면의 한쪽 측에 공기를 공급하기 위한 제1 관로(50-16a)가 접속되어 있다. 제1 관로(50-16a)에는, 전공 레귤레이터(50-18a), 전자 밸브(50-20a) 및 압력계(50-22a)가 접속되어 있다. 전공 레귤레이터(50-18a)는, PID 컨트롤러(50-15)에 접속되어 있고, PID 컨트롤러(50-15)로부터 수취한 전기 신호를 공기압으로 변환한다. 전자 밸브(50-20a)는, 노멀 클로즈 밸브이며, ON일 때에 공기가 흐른다. 압력계(50-22a)는, 제1 관로(50-16a) 내의 압력을 측정할 수 있다. 에어 실린더(50-12)의 피스톤 표면의 다른 쪽 측에는, 공기를 공급하기 위한 제2 관로(50-16b)가 접속되어 있다. 제2 관로(50-16b)에는, 정밀 레귤레이터(50-18b), 전자 밸브(50-20b) 및 압력계(50-22b)가 접속되어 있다. 전자 밸브(50-20b)는 노멀 오픈형 밸브이며, OFF일 때에 공기가 흐른다. 압력계(50-22b)는, 제2 관로(50-16b) 내의 압력을 측정할 수 있다. 제2 관로(50-16b)는, 에어 실린더(50-12)로부터 촉매 보유 지지부(30)까지의 자중 m2g+m1g를 캔슬하기 위한 공기압이 부여된다. 또한, m2g는 로드 셀(50-14)보다 위의 하중이며, 로드 셀(50-14)에 의한 측정에 포함되고, m1g는 로드 셀(50-14)보다 아래의 하중이며, 로드 셀(50-14)에 의한 측정에 포함되지 않는다. 전술한 바와 같이, 에어 실린더(50-12)로부터 샤프트에 부여되는 힘은 로드 셀(50-14)에 의해 측정할 수 있다.
일 실시예로서, 촉매 보유 지지부(30)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력은 PID 제어할 수 있다. 도 61은, 일 실시예로서의, 촉매 보유 지지부(30)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력을 PID 제어하는 흐름을 나타내는 흐름도이다. 도 61의 흐름도에 나타내어지는 바와 같이, PID 컨트롤러(50-15)는, 기판 처리 장치(10)의 제어부(90)로부터 하중 지령 SF를 수취한다. 한편, PID 컨트롤러(50-15)는, 로드 셀(50-14)로부터 측정된 힘 F를 수취한다. PID 컨트롤러(50-15)는, 수취한 하중 지령 SF를 실현하기 위한 PID 연산을 PID 컨트롤러 내부에서 행한다. PID 컨트롤러(50-15)는, PID 연산 결과에 기초하여, 전공 레귤레이터(50-18a)에 압력 지령 SP를 부여한다. 압력 지령 SP를 수취한 전공 레귤레이터(50-18a)는, 내부의 액추에이터를 동작시켜 소정의 압력 P의 공기를 배출시킨다. 또한, 전공 레귤레이터(50-18a)는 내부에 압력 센서를 보유 지지하고 있고, 전공 레귤레이터(50-18a)로부터 배출되는 공기의 압력 P가 압력 지령 SP와 동등해지도록 피드백 제어된다. 이러한 피드백 제어는 비교적 고속의 샘플링 타임으로 행해진다. 전공 레귤레이터(50-18a)에 의해 배출된 공기는, 에어 실린더(50-12)에 공급되어, 에어 실린더가 구동된다. 에어 실린더(5012)에 의해 발생되는 힘 F는, 로드 셀(50-14)에 의해 측정된다. PID 컨트롤러(50-15)는, 로드 셀(50-14)로부터 수취한 측정값 F를, 제어부(90)로부터 수취한 하중 지령 SF와 비교하여, 양자가 동등해질 때까지 PID 연산 이하의 처리를 반복한다. 이러한 피드백 제어는 전공 레귤레이터(50-18a)의 상술한 내부의 피드백 제어보다 저속의 샘플링 타임으로 행해진다. 이와 같이, 로드 셀(50-14)과 PID 컨트롤러(50-15)를 사용하여, 촉매 보유 지지부(30)의 웨이퍼(W)에의 압박력을 감시하여 포드백 제어함으로써, 항상 최적의 압박력을 유지할 수 있다. 또한, 에어 실린더(50-12)의 구동 속도를 제어하기 위해, 하중 지령을 단계적(예를 들어, 0.1초마다)으로 변화시켜 최종적인 하중 지령 SF에 도달하도록 할 수 있다.
본 개시에 나타내어지는 임의의 촉매 보유 지지부(30)에 있어서, 촉매(31)의 온도를 제어하기 위한 촉매 온도 제어 기구를 구비할 수 있다. 촉매 온도 제어 기구로서, 예를 들어 펠티에 소자를 사용할 수 있다. 도 65는, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 65의 실시예에 있어서는, 촉매(31)는 탄성 부재(32)의 표면에 보유 지지된다. 촉매(31)가 보유 지지되는 측과 반대측의 탄성 부재(32)의 면에는, 지지체(32-4)가 배치된다. 지지체(32-4)에는, 펠티에 소자(32-6)가 장착된다. 지지체(32-4)는, 열전도성이 높은 재료인 것이 바람직하고, 예를 들어 금속 또는 세라믹스 등으로 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 펠티에 소자(32-6)를 사용하여 촉매(31)를 승온함으로써, 에칭 레이트를 상승시킬 수 있다. 반대로, 펠티에 소자(32-6)를 사용하여 촉매(31)를 냉각함으로써, 탄성 부재(32)의 경도를 높게 하고, 에칭에 의한 단차 해소성을 향상시킬 수 있다. 또한, 에칭 개시 시에 촉매(31)를 승온하고, 에칭이 어느 정도 진행된 단계에서 촉매(31)를 냉각함으로써, 에칭 레이트와 단차 해소 성능을 모두 향상시킬 수 있다.
다음으로, 컨디셔닝부(60)는, 소정의 타이밍에 촉매(31)의 표면을 컨디셔닝하도록 구성되어 있다. 이 컨디셔닝부(60)는, 기판 보유 지지부(20)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 외부에 배치되어 있다. 촉매 보유 지지부(30)에 보유 지지된 촉매(31)는, 요동 아암(50)에 의해, 컨디셔닝부(60) 상에 배치될 수 있다.
제어부(90)는, 기판 처리 장치(10)의 동작 전반을 제어한다. 또한, 제어부(90)에서는, 웨이퍼(W)의 에칭 처리 조건에 관한 파라미터도 제어된다. 이러한 파라미터로서는, 예를 들어 기판 보유 지지부의 회전, 각도 회전 등의 운동 조건, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력, 요동 아암(50)의 요동 조건, 처리액 공급부(40)로부터의 처리액 유량이나 처리액 온도 등의 공급 조건, 후술하는 전위 조정부(580)의 전위 인가 조건, 또한 컨디셔닝부(60)에서의 촉매 표면의 컨디셔닝 조건을 들 수 있다.
본 기판 처리 장치(10)에서의 기판의 에칭 처리의 흐름에 대해 설명한다. 먼저 기판 반송부로부터 웨이퍼(W)가 기판 보유 지지부(20)에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 다음으로 처리액 공급부(40)에 의해 처리액이 공급된다. 다음으로, 요동 아암(50)에 의해, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)가 웨이퍼(W) 상의 소정의 위치에 배치된 후, 촉매 보유 지지부(30)의 상하 이동에 의해, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31)가 접촉하고, 또한 소정의 접촉 압력으로 조정된다. 또한, 본 접촉 동작과 동시 혹은 접촉 후에 있어서, 기판 보유 지지부(20)와 촉매 보유 지지부(30)의 상대 이동이 개시된다. 이러한 상대 이동은, 본 실시예에서는, 기판 보유 지지부(20)의 회전과, 촉매 보유 지지부(30)의 회전과, 요동 아암(50)에 의한 요동 운동에 의해 실현된다. 또한, 기판 보유 지지부(20)와 촉매 보유 지지부(30)의 상대 이동은, 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30) 중 적어도 한쪽의, 회전 운동, 병진 운동, 원호 운동, 왕복 운동, 스크롤 운동, 각도 회전 운동(360도 미만의 소정의 각도만큼 회전하는 운동) 중 적어도 하나에 의해 실현할 수 있다.
이러한 동작에 의해, 촉매(31)의 촉매 작용에 의해, 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 접촉 개소에 있어서, 촉매(31)의 작용에 의해 생성된 에천트가 웨이퍼(W) 표면에 작용함으로써, 웨이퍼(W)의 표면이 에칭 제거된다. 웨이퍼(W)의 피처리 영역은, 임의의 단일 또는 복수의 재질로 구성될 수 있고, 예를 들어 SiO2나 Low-k 재료로 대표되는 절연막, Cu나 W로 대표되는 배선 금속, Ta, Ti, TaN, TiN, Co 등으로 대표되는 배리어 메탈, GaAs 등으로 대표되는 III-V족 재료이다. 또한, 촉매(31)의 재질로서는, 예를 들어 귀금속, 전이 금속, 세라믹스계 고체 촉매, 염기성 고체 촉매, 산성 고체 촉매 등으로 할 수 있다. 또한, 처리액(PL)은, 예를 들어 산소 용해수, 오존수, 산, 알칼리 용액, H2O2수, 불화수소산 용액 등으로 할 수 있다. 또한, 촉매(31) 및 처리액(PL)은, 웨이퍼(W)의 피처리 영역의 재질에 의해, 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 피처리 영역의 재질이 Cu인 경우, 촉매(31)로서는 산성 고체 촉매가 사용되고, 처리액(PL)으로서는 오존수가 사용되어도 된다. 또한, 피처리 영역의 재질이 SiO2인 경우에는, 촉매(31)에는 백금이나 니켈이 사용되고, 처리액(PL)에는 산이 사용되어도 된다. 또한, 피처리 영역의 재질이 III-V족 금속(예를 들어, GaAs)인 경우에는, 촉매(31)에는 철이 사용되고, 처리액(PL)에는 H2O2수가 사용되어도 된다.
또한, 웨이퍼(W)의 피처리 영역에 있어서, 에칭 대상 재료가 복수 혼재하는 경우에는 개개의 재료에 대해 복수의 촉매 및 처리액을 사용해도 된다. 구체적인 운용으로서는, 촉매측에 대해서는, (1) 복수의 촉매를 배치한 1개의 촉매 보유 지지부에 의한 운용, (2) 상이한 촉매를 각각 배치한 복수의 촉매 보유 지지부에 의한 운용이 있다. 여기서, (1)에 대해서는, 복수의 촉매 재료를 포함하는 혼합물이나 화합물이어도 된다. 또한, 처리액측에 대해, 촉매측이 (1)의 형태인 경우는, 개개의 촉매 재료에 의한 에칭 대상 재료의 에칭에 적합한 성분을 혼합한 것을 처리액으로서 사용해도 된다. 또한, 촉매측이 (2)의 형태인 경우는, 각각의 촉매 보유 지지부 근방에 에칭 대상 재료의 에칭에 적합한 처리액을 공급해도 된다. 단, 처리액의 종류에 따라서는, 혼합에 의한 처리액의 열화도 있으므로, 그 경우는 제4 실시예에서 후술하는 바와 같은 처리액 보유 지지부(270)를 사용하여 처리액의 존재 영역을 국재시킴으로써 피할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 촉매(31)는 웨이퍼(W)보다 작으므로, 웨이퍼(W) 전체면을 에칭 처리하는 경우, 촉매 보유 지지부(30)는 웨이퍼(W) 전체면 상을 요동한다. 여기서, 본 CARE법에서는 촉매와의 접촉부에 있어서만 에칭이 발생하므로, 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 접촉 시간의 웨이퍼 면내 분포가 에칭량의 웨이퍼 면내 분포에 크게 영향을 미친다. 이것에 대해서는, 요동 아암(50)의 웨이퍼 면내에서의 요동 속도를 가변으로 함으로써, 접촉 시간의 분포를 균일화하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 웨이퍼(W) 면내에서의 요동 아암(50)의 요동 범위를 복수의 구간으로 분할하고, 각 구간에 있어서 요동 속도를 제어한다.
예를 들어, 도 22와 같이, 웨이퍼(W)를 일정 회전 속도로 회전시킨 상태에서, 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)의 중심을 통과하는 것과 같은 궤적으로 요동하는 경우에 있어서, 촉매의 어느 1점에 있어서의 웨이퍼(W)와의 접촉 시간은, 웨이퍼(W)의 반경에 대해 반비례한다. 그로 인해, 기본적으로는 요동 속도의 분포도 웨이퍼(W)의 반경에 대해 반비례하도록 작게 조정하면, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 시간이 일정해진다. 그러나, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)에는 소정의 크기·직경이 있고, 또한 웨이퍼(W)의 단부에 있어서 에칭을 발생시키기 위해, 웨이퍼(W)의 단부로부터 촉매(31)를 오버행시킬 필요가 있다. 그로 인해, 촉매(31)의 웨이퍼(W)와의 접촉 면적이 변화된다. 따라서, 이러한 면적 변화를 보정하기 위해, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 속도를 조정함으로써, 웨이퍼(W)의 면내의 각 점에 있어서의 촉매(31)와의 접촉 시간을 조정하는 것이 바람직하다. 도 23은, 촉매 보유 지지부(30)를 등속으로 웨이퍼(W) 면내에서 요동시킨 경우와, 요동 범위를 11구간으로 분할하여 각 구간의 요동 속도를 적합화한 경우에 있어서의, 웨이퍼(W)의 에칭 속도를 나타내는 그래프이다. 도 23의 그래프에 나타내어지는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)를 등속으로 요동시킨 경우, 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 시간이 커져, 웨이퍼(W)의 중심부에서 에칭 속도가 증가하는 결과, 에칭 속도의 면내 균일성이 나빠진다. 이에 반해, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 구간을 11구간으로 분할하고, 각 구간의 요동 속도를 조정하면, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 시간이 보다 균일화된다. 그로 인해, 에칭 속도의 웨이퍼(W) 면내 분포가 개선된다. 또한, 도 23의 적합화의 예에서는, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 구간을 11구간으로 분할하고 있지만, 분할 수를 많게 하면(예를 들어, 30구간) 보다 치밀하게 요동 속도를 조정할 수 있고, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 시간 분포를 조정 가능해져, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
처리되는 웨이퍼(W)보다 반경이 작은 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W) 상에서 요동시켜 웨이퍼(W)를 처리하는 기판 처리 장치에 있어서는, 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)의 외측에 오버행시키는 경우가 있다. 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)로부터 오버행시키는 경우, 웨이퍼(W)의 외측에서는 촉매 보유 지지부(30)를 지지하는 구조가 없으므로, 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W) 면에 대해 기울어지는 경우가 있다. 도 27은, 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)에 대해 오버행하였을 때, 기울어진 상태를 측면도로 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼에 대해 오버행하면, 웨이퍼(W)의 에지 부근에 있어서 접촉 압력이 집중된다. 촉매(31)가 탄성 부재(32) 상에 보유 지지되어 있는 경우, 접촉 압력의 증가와 함께 탄성 부재(32)가 변형됨으로써, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 증가함으로써 웨이퍼(W)의 에지 부근에서 에칭 레이트가 증가한다. 그로 인해, 촉매(31)의 표면과 웨이퍼(W)의 피처리면이 평행하지 않은 경우, 촉매(30)와 웨이퍼(W) 사이의 접촉 분포가 불균일해져, 웨이퍼(W) 면의 에칭 속도의 면내 균일성이 악화된다. 특히, 도 27에 도시되는 바와 같은 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)에 대해 오버행하는 경우는, 촉매 보유 지지부(30)가 크게 기우는 경우가 있고, 상술한 바와 같이 탄성 부재(32)에 의해 웨이퍼(W)와의 접촉을 추종시키는 구조에서는, 반드시 충분히 웨이퍼(W)의 에칭 속도의 면내 균일성을 유지할 수는 없는 경우가 있다. 따라서, 본 개시에 의한 기판 처리 장치의 일 실시예에 있어서는, 이하와 같은 해결책을 제안한다.
도 24는, 기판 처리 장치(10)의 일 실시예로서의 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 24에 도시되는 실시예에 있어서, 기판 보유 지지부(20)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하기 위한 웨이퍼 보유 지지면을 구비하는 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)를 갖는다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 웨이퍼 보유 지지면은, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 표면 면적보다 크다. 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)는, 처리되는 웨이퍼(W)가 배치되었을 때, 웨이퍼(W)의 외주보다 외측에 위치하는 연장부(20-4)를 구비한다. 이러한 연장부(20-4)의 반경 방향의 치수는 임의이지만, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)를 보유 지지하는 면의 반경 정도이거나 그 이상인 것이 바람직하다.
도 25는, 도 24에 도시되는 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30)의 개략 상면도이다. 도 25에 도시되는 예에서는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 연장부(20-4)는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)와 일체적인 구조로 할 수 있고, 또한 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 외주 전체에 설치할 수 있다. 또한, 본 예에서는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 연장부(20-4)는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)와 일체적인 구조로 하고 있지만, 각각이 독립 구조물로 되도록 구성되어도 된다.
도 26은, 기판 처리 장치(10)의 다른 실시예로서의 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 상면도이다. 도 26에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 연장부(20-4)는, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)와 다른 구조로 되어 있고, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)가 회전 가능하게 배치되는 것에 반해, 연장부(20-4)는, 기판 처리 장치(10)에 고정되어 있다. 이에 의해, 연장부(20-4)의 면적을 작게 할 수 있어, 기판 처리 장치 전체의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
도 24-도 26에 도시되는 바와 같은, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 연장부(20-4)를 설치하는 실시예에 있어서는, 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)에 대해 오버행시킨 경우라도, 촉매 보유 지지부(30)가 연장부(20-4)에 의해 지지된다. 그로 인해, 오버행 시라도 촉매(31)의 웨이퍼(W)에 대한 접촉 상태(예를 들어, 접촉 압력의 분포)를 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 그 결과, 웨이퍼(W)의 에칭 속도의 면내 균일성을 유지할 수 있다.
또한, 웨이퍼 보유 지지 스테이지(20-2)의 연장부(20-4)에, 본 개시에 의해 설명하는 임의의 특징을 구비하는 컨디셔닝부(60)를 배치할 수도 있다. 그러한 구성으로 함으로써, 장치 전체의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
도 28은, 기판 처리 장치(10)의 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 28에 도시되는 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지부(30)는 촉매(31)의 표면의 기울기를 검출하기 위한 기울기 센서(30-10)를 갖는다. 기울기 센서(30-10)에 의해, 기판 보유 지지 스테이지(20-2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 표면에 대한 촉매(31)의 기울기를 검출할 수 있다. 예를 들어, 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)에 대해 오버행하는 경우 등에 발생할 수 있는 기울기(도 27 참조)를 검출할 수 있다.
도 28의 실시예에 있어서는, 촉매 보유 지지부(30)는, 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 표면의 기울기를 보정하기 위한 기울기 보정 기구를 갖는다. 기울기 보정 기구의 구체적인 구성으로서, 예를 들어 도 28에 도시되는 바와 같이, 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32))의 에지 부근에 설치되는 에어 실린더 기구(30-18)를 사용할 수 있다. 에어 실린더 기구(30-18)는, 에어 실린더(30-20)와, 일단부가 에어 실린더(30-20) 내에 공기압에 의해 구동되는 피스톤(30-22)과, 피스톤(30-22)의 타단부에 연결된 압박 부재(30-24)를 갖는다. 압박 부재(32-24)는 롤러(30-26)를 갖는다. 롤러(30-26)는, 촉매 보유 지지 부재(32)의 촉매(31)가 보유 지지되어 있는 면의 반대측의 면을 회전 가능하게 지지한다. 도 28의 실시예에 있어서, 에어 실린더 기구(30-18)는, 촉매 보유 지지 부재(32)의 반경 방향의 반대측에 복수(예를 들어, 2개) 설치되어 있다. 이들 에어 실린더 기구는, 상대적인 위치를 유지한 채 촉매 보유 지지 부재(32)의 주위 방향으로 회전 가능하게 구성해도 된다.
또한, 도 28에 도시되는 실시예에 있어서의 촉매 보유 지지부(30)는, 촉매 보유 지지 부재(32)를, 처리하는 웨이퍼(W)의 면에 수직인 방향으로 이동시키는 별도의 실린더 기구(30-30)를 갖는다. 도시한 실시예에 있어서는, 에어 실린더 기구(30-30)는, 짐벌 기구(30-32)를 통해, 촉매 보유 지지 부재(32)에 연결되어 있다. 또한, 촉매 보유 지지 부재(32)는 촉매 보유 지지 부재(32)의 주위 방향으로 회전 가능하게 구성된다.
도 28에 도시되는 실시예에 있어서는, 웨이퍼(W)의 처리 중에 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)에 대해 오버행한 경우 등에, 기울기 센서(30-10)에 의해 촉매 보유 지지 부재(32)의 기울기가 검출된다. 검출된 기울기에 따라서, 에어 실린더 기구(30-18) 등의 기울기 보정 기구에 의해, 촉매 보유 지지 부재(32)의 기울기를 보정할 수 있다. 그로 인해, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 상태(예를 들어, 접촉 압력의 분포)를 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 그 결과, 웨이퍼(W)의 에칭 속도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 CARE법을 이용한 기판 처리 장치(10)에 의하면, 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 접촉 개소에 있어서만 에칭이 발생하고, 그 이외의 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 비접촉 장소에서는 에칭은 발생하지 않는다. 이로 인해, 요철을 갖는 웨이퍼(W)의 볼록부만이 선택적으로 화학적으로 제거되므로, 평탄화 처리를 행할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 화학적으로 연마하므로, 웨이퍼(W)의 가공면에 손상이 발생하기 어렵다. 또한, 이론상은, 웨이퍼(W)와 촉매(31)는, 반드시 접촉하지는 않아도 되며, 근접하고 있어도 된다. 이 경우, 근접이라 함은, 촉매 반응에 의해 생성되는 에천트가, 웨이퍼(W)의 피처리 영역에 도달할 수 있을 정도로 가까운 것이라고 정의할 수 있다. 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 이격 거리는, 예를 들어 50㎚ 이하로 할 수 있다.
또한, 본 CARE법에 의한 에칭 처리 후, 웨이퍼(W)는 기판 세정부에서 세정되지만, 본 기판 처리 장치(10) 내에 있어서 세정을 행해도 된다. 예를 들어, 처리액 공급부(40)로부터 웨이퍼 세정액 혹은 물을 공급함과 함께 웨이퍼(W)를 회전시켜 세정을 행한다.
또한, 기판 처리 장치(10)에서는, 촉매(31)의 표면에 에칭 생성물이 부착되므로, 에칭 성능이 점차 열화되게 된다. 따라서, 제어부(90)는 소정의 타이밍에, 촉매 보유 지지부(30)를 컨디셔닝부(60)에 퇴피시켜, 촉매(31)의 컨디셔닝을 실시한다. 소정의 타이밍으로서는, 에칭 처리의 인터벌 시(처리된 웨이퍼(W)를 반출하고, 미처리 웨이퍼(W)를 기판 보유 지지부(20)에 배치하는 동안의 기간), 혹은 미리 정해진 가동 시간을 경과할 때마다 등으로 할 수 있다. 본 실시예에서는, 컨디셔닝부(60)는 스크럽 세정부(61)를 구비하고 있다. 스크럽 세정부(61)는, 스펀지, 브러시 등의 스크럽 부재를 갖고 있고, 세정액 공급부(62)로부터 공급되는 세정액의 존재하에서, 촉매(31)를 스크럽 세정한다. 이때의 촉매 보유 지지부(30)와 스크럽 세정부(61)의 스크럽 부재의 접촉에 대해서는, 촉매 보유 지지부(30)측 혹은 스크럽 부재의 상하 이동에 의해 이루어진다. 또한, 컨디셔닝 시에는 촉매 보유 지지부(30) 또는 스크럽 세정부(61)의 스크럽 부재 중 적어도 한쪽을 회전 등의 상대 운동을 시킨다. 이에 의해, 에칭 생성물이 부착된 촉매(31)의 표면을 활성인 상태로 회복시킬 수 있는데다가, 에칭 생성물에 의해 웨이퍼(W)의 피처리 영역이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
컨디셔닝부(60)에는, 상술한 구성에 한정되지 않고, 다양한 구성을 채용할 수 있다. 예를 들어, 본 스크럽 세정부(61)에 있어서의 세정액은 기본적으로는 물이면 되지만, 에칭 생성물에 따라서는 스크럽 세정만으로는 제거가 곤란한 경우가 있다. 그 경우는 세정액으로서 에칭 생성물을 제거 가능한 약액을 공급해도 된다. 예를 들어, 에칭 생성물이 규산염(SiO2)인 경우에는 약액으로서 불화수소산을 사용해도 된다. 혹은, 컨디셔닝부(60)는 전해 작용을 이용하여 촉매(31) 표면의 에칭 생성물을 제거하도록 구성된 전해 재생부를 구비하고 있어도 된다. 구체적으로는, 전해 재생부는, 촉매(31)와 전기적으로 접속 가능하도록 구성된 전극을 갖고 있고, 촉매와 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매(31)의 표면에 부착된 에칭 생성물을 제거하도록 구성된다.
혹은, 컨디셔닝부(60)는 촉매(31)를 새롭게 도금함으로써, 촉매(31)를 재생하도록 구성된 도금 재생부를 구비하고 있어도 된다. 이 도금 재생부는, 촉매(31)와 전기적으로 접속 가능하게 구성된 전극을 갖고 있고, 재생용 촉매를 포함하는 액 중에 촉매(31)를 침지한 상태에서, 촉매(31)와 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 촉매(31)의 표면을 도금 재생하도록 구성된다.
도 17a는, 본 개시에 의한 기판 처리 장치에 사용할 수 있는 컨디셔닝부(60)의 실시예의 구성을 도시하는 개략 측면도이다. 도 17a에 도시되는 바와 같이, 컨디셔닝부(60)는 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 표면에 대향하도록 배치되는 컨디셔닝 스테이지(60-2)를 갖는다. 컨디셔닝 스테이지(60-2)는, 모터 등에 의해 회전 운동이나 스크롤 운동 등을 가능하게 구성할 수 있다.
또한, 컨디셔닝부(60)는, 촉매(31)의 표면을 세정하기 위한 물 및/또는 약액을 공급하도록 구성된 촉매 세정 노즐(60-4)을 갖는다. 세정 노즐(60-4)은, 도시하지 않은 물 및/또는 약액의 공급원 및 필요한 배관, 밸브 등에 접속되고, 원하는 유체를 촉매(31)에 공급할 수 있다. 촉매 세정 노즐(60-4)은 복수 있어도 되고, 각각 물 및 상이한 종류의 약액을 공급하도록 할 수 있다. 혹은, 밸브 등을 조작함으로써, 1개의 촉매 세정 노즐(60-4)로부터, 물 및 상이한 종류의 약액을 촉매 세정 노즐(60-4)로부터 공급할 수 있도록 구성해도 된다. 도 17a에 도시되는 실시예에 있어서, 세정 노즐(60-4)은, 컨디셔닝 스테이지(60-2)의 외측에 배치되어 있다.
도 17b는, 컨디셔닝부(60)의 다른 실시예를 도시하는 개략 측면도이다. 도 17b에 도시되는 실시예에 있어서, 세정 노즐(60-4)은, 컨디셔닝 스테이지(60-2)의 내측에 배치된다. 더욱 구체적으로는, 세정 노즐(60-4)은, 컨디셔닝 스테이지(60-2)의 표면에 배치된다. 본 실시예에 있어서, 컨디셔닝 스테이지(60-2)는, 세정 노즐(60-4)에 물 및/또는 약액을 공급하기 위한 통로(60-6)를 갖는다.
도 17a 및 도 17b의 실시예와 같이, 컨디셔닝부(60)에 세정 노즐(60-4)을 설치함으로써, 기판의 처리 중에 촉매(31)에 부착된 에칭 생성물을 물 및/또는 약액에 의해 제거할 수 있다. 상술한 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30)는 회전 가능하고, 촉매 보유 지지부(30)를 회전시키면서, 촉매(31)에 물 및/또는 약액을 분사함으로써, 촉매(31)에 부착된 에칭 생성물 등의 잔사를 제거할 수 있다. 도 17b의 실시예에 있어서는, 세정 노즐(60-4)을, 컨디셔닝 스테이지(60-2)의 내측에 배치함으로써, 도 17a의 실시예와 같이 외측에 배치하는 것보다, 촉매(31)의 전체에 균일하게 물 및/또는 약액을 공급하기 쉬워진다. 한편, 도 17a의 실시예에 있어서는, 컨디셔닝 스테이지(60-2)의 내측에 통로(60-6)를 설치할 필요가 없으므로, 물 및/또는 약액을 공급하기 위한 배관이 간단해진다. 또한, 도 17a 및 도 17b의 실시예에 의한 촉매(31)의 세정은, 후술하는 다른 컨디셔닝 프로세스와 조합하여 사용해도 되고, 예를 들어 다른 컨디셔닝 프로세스 전에 행하도록 하여, 세정한 촉매(31)에 대해 가일층의 컨디셔닝을 실시해도 된다. 또한, 도 17a 및 도 17b의 실시예에 의한 촉매(31)의 세정은, 다른 컨디셔닝 프로세스의 후에 행하도록 하여, 컨디셔닝 중에 발생한 잔사 등을 제거하도록 해도 된다. 물론, 도 17a 및 도 17b의 실시예에 의한 촉매(31)의 세정을, 다른 컨디셔닝 프로세스의 전과 후에 모두 행해도 된다.
또한, 도 17a 및 도 17b의 컨디셔닝부(60)에 있어서, 상술한 바와 같은 스크럽 세정부(61)를 설치하여, 촉매(31)를 스크럽 세정하도록 구성할 수 있다.
도 18은, 촉매 보유 지지부(30) 및 컨디셔닝부(60)의 다른 실시예를 도시하는 개략 측면도이다. 본 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지부(30)는 촉매에 전기적으로 접속 가능하게 구성되는 전극을 갖는다. 또한, 컨디셔닝부(60)는 컨디셔닝 스테이지(60-2)에 배치된 재생용 전극(60-12)을 갖는다. 또한, 본 실시예에 있어서, 컨디셔닝 스테이지(60-2)에 형성된 통로(60-6)를 통해, 컨디셔닝 스테이지(60-2) 상에 물 및/또는 약액을 공급할 수 있다. 추가적 또는 대체적으로, 후술하는 바와 같이, 촉매 보유 지지부(30) 내를 통과하는 처리액 공급 통로(30-40)를 통해 컨디셔닝 스테이지(60-2) 상에 물 및/또는 약액을 공급하도록 해도 된다.
도 18에 도시되는 본 실시예에 있어서, 일례로서, 촉매(31)에 접속된 전극이 플러스로 되고, 컨디셔닝 스테이지(60-2)에 배치된 재생용 전극(60-12)가 마이너스로 되도록 전압을 인가한다. 그것에 의해, 물 및/또는 약액을 통해 촉매(31)의 표면을 전해 에칭할 수 있다. 촉매(31)의 표면을 전해 에칭함으로써, 기판의 에칭 처리에 의해 에칭 잔사의 부착이나 변질층의 생성에 의해 열화된 촉매(31)의 표면을 제거하여, 촉매(31)의 표면을 활성인 상태로 회복시킬 수 있다.
또한, 반대로, 촉매(31)에 접속된 전극이 마이너스로 되고, 컨디셔닝 스테이지(60-2)에 배치된 재생용 전극(60-12)이 플러스로 되도록 전압을 인가할 수도 있다. 그것에 의해, 물 및/또는 약액을 통해 촉매(31)의 표면에 환원 작용을 실시할 수 있다. 예를 들어, 기판의 에칭 처리에 의해 촉매(31)의 표면이 산화되어 있는 경우, 환원 작용에 의해 촉매 표면의 산화물을 환원하여, 촉매(31)의 표면을 활성인 상태로 회복시킬 수 있다.
도 19는, 촉매 보유 지지부(30) 및 컨디셔닝부(60)의 다른 실시예를 도시하는 개략 측면도이다. 본 실시예에서는, 상술한 전압 인가와 함께 스크럽 세정을 병용하고 있다. 도시한 바와 같이, 도 19에 도시되는 실시예에 있어서, 컨디셔닝부(60)는, 재생용 전극(60-12) 상에 스크럽 부재(61)를 갖는다. 스크럽 부재(61)는, 예를 들어 다공질이며 액 침투 가능한 재료로 할 수 있고, 구체적인 재료로서 폴리비닐알코올(PVA)로 형성할 수 있다. 또한, 스크럽 부재(61)로서, CMP 장치에 있어서 사용되는 연마 패트와 마찬가지의 것을 사용해도 된다. 본 실시예에서는, 전압 인가에 의한 전기적 작용에, 스크럽 세정에 의한 물리적 작용을 병용하고 있으므로, 한쪽만을 사용하는 촉매(31)의 컨디셔닝보다 컨디셔닝을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 도 18에 도시되는 실시예의 변형예로서, 이온 교환체를 사용해도 된다. 이온 교환체는 전계하에서 물의 전리를 촉진시키는 촉매 작용을 갖고 있고, 촉매(31)와 이온 교환체가 근접 또는 접촉한 상태에서 전압을 인가함으로써, 물의 전리가 촉진되어, H이온 및 OH- 이온이 생성된다. 이들 H이온 및 OH- 이온을 촉매(31)의 표면에 작용시킴으로써, 촉매(31)의 표면 전해 에칭에 의한 컨디셔닝, 혹은 환원 작용에 의한 컨디셔닝을 행할 수 있다. 또한, 이 경우의 액체로서는, 물 또는 희박한 약액을 사용해도 되므로, 사용하는 약액의 삭감이 가능하다.
도 20은, 촉매 보유 지지부(30) 및 컨디셔닝부(60)의 다른 실시예를 도시하는 개략 측면도이다. 본 실시예에서는, 컨디셔닝 스테이지(60-2)는, 외주에 주위 방향의 전체에 걸쳐 연직 방향 상방으로 연장되는 벽부(60-8)를 갖는다. 이 벽부(60-8)에 의해, 촉매(31)의 컨디셔닝 중에 물 및/또는 약액을 일시적으로 보유 지지하는 액 저류부가 형성된다. 벽부(60-8)는, 높이를 변경 가능하게 구성할 수 있다. 그것에 의해, 물 및/또는 약액의 보유 지지량을 변경할 수 있고, 또한 촉매(31)의 컨디셔닝 종료 후에 벽부(60-8)를 저하시킴으로써, 물 및/또는 약액을 배출할 수 있다. 그 밖의 구조에 대해서는, 도 17 내지 도 19의 실시예에 나타내어지는 임의의 특징 또는 공지의 특징을 구비할 수 있다. 본 실시예에서는, 촉매(31)의 컨디셔닝 중에 물 및/또는 약액을 액 저류부에 보유 지지할 수 있다. 그 결과, 컨디셔닝을 효율적으로 행할 수 있고, 또한 물 및/또는 약액의 사용량을 삭감할 수 있다. 또한, 도 20에 도시되는 실시예에 있어서, 액 저류부에 물 및/또는 약액을 보유 지지하고, 촉매(31)를 액 중에 침지하고 있는 동안에, 액 저류부 내의 액체에 초음파를 조사하여 촉매를 컨디셔닝하도록 구성할 수 있다. 조사하는 초음파는 ㎑ 단위의 초음파가 바람직하다. 본 실시예에 있어서는, 초음파를 조사함으로써, 촉매(31)에 부착된 잔사를 효율적으로 제거할 수 있다.
도 21은, 일 실시예로서의 컨디셔닝부(60)의 개략도를 도시하고 있다. 도 21에 도시되는 실시예에 있어서, 컨디셔닝부(60)는 촉매(31)의 표면 상태를 측정하기 위한 촉매 측정 센서(60-10)를 갖는다.
일 실시예로서, 촉매 측정 센서(60-10)는, 촉매(31)의 전기 저항을 측정하는 저항 센서로 할 수 있다. 촉매(31)가 금속인 경우, 촉매(31)의 막 두께 변화나 촉매(31)의 표면에의 에칭 잔사의 부착이나 산화물의 변질층의 발생에 의해, 전기 저항값이 변화된다. 이것을 이용하여, 촉매(31)의 표면의 상태의 측정이 가능해진다.
일 실시예로서, 촉매 측정 센서(60-10)는, 촉매의 두께를 측정하는 두께 센서로 할 수 있다. 촉매의 두께는, 예를 들어 촉매가 금속인 경우, 촉매(31)의 표면에 흐르는 와전류를 측정함으로써 측정할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 촉매(31)의 표면에 근접하여 배치된 센서 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여 촉매(31)에 와전류를 발생시켜, 촉매(31) 상에 형성된 도전성 금속막에 유도 자장을 발생시킨다. 여기서 발생하는 와전류 및 이것에 의해 산출되는 합성 임피던스는, 촉매(31)의 금속막의 두께나 촉매(31)의 표면에의 에칭 잔사의 부착이나 산화물의 변질층에 따라서 변화되므로, 두께 센서(60-10)는, 이러한 변화를 이용하여, 촉매(31)의 상태를 비접촉으로 측정하는 것이 가능하다.
일 실시예로서, 촉매 측정 센서(60-10)는, 광학식 센서이다. 광학식 센서를 사용함으로써, 촉매(31)가 광 투과성이 있는 재료인 경우에, 막 두께의 변화에 수반되는 반사 강도를 측정함으로써, 촉매(31)의 표면 상태를 비접촉으로 측정할 수 있다.
일반적으로, 촉매의 표면 상태를 최적으로 유지하기 위해 컨디셔닝이 행해진다. 컨디셔닝이 부족하면, 촉매 표면의 활성 상태의 열화에 의해, 처리되는 기판에 대한 바람직한 에칭 성능이 얻어지지 않는다. 한편, 과잉의 컨디셔닝을 행하면, 촉매의 수명이 짧아진다. 상술한 바와 같은 촉매의 표면의 상태를 측정하기 위한 촉매 측정 센서(60-10)를 사용함으로써 최소의 컨디셔닝량으로, 적절한 촉매 상태를 얻는 것이 가능해진다. 예를 들어, 촉매(31)를 컨디셔닝 하고 있는 동안에, 촉매 측정 센서(60-10)에 의해 촉매의 상태를 수시로 측정하면서, 컨디셔닝의 종점을 검출할 수 있다. 구체적으로는, 촉매(31)에 에칭 잔사의 부착이나 산화물의 변질층이 발생한 경우, 촉매(31)의 표면의 전기 저항이 증가한다. 이에 반해, 촉매(31)의 컨디셔닝이 이루어지고, 촉매(31)의 표면이 청정화됨에 따라 전기 저항은 감소한다. 따라서, 전술한 전기 저항이나 와전류에 의한 임피던스를 측정하는 타입의 촉매 측정 센서(60)를 사용함으로써, 컨디셔닝의 종점을 판정하는 것이 가능해진다. 혹은, 촉매(31)의 컨디셔닝 전에, 촉매 측정 센서(60-10)에 의해 촉매의 상태를 측정하고, 측정값에 기초하여, 컨디셔닝 조건(예를 들어, 컨디셔닝 시간, 전압 인가 조건, 스크럽 부재(61)의 접촉 압력이나 회전수와 같은 스크럽 조건) 등의, 컨디셔닝의 파라미터를 사전에 결정할 수 있다. 혹은, 촉매 측정 센서(60-10)를 사용하지 않고, 후술하는 모니터링부(480)에 의해, 기판 처리 중인 처리 레이트 등으로부터 촉매(31)의 상태를 추정하여, 컨디셔닝의 파라미터를 결정할 수도 있다. 또한, 촉매 측정 센서(60)에 의해, 이들 촉매(31)의 막 두께에 상당하는 신호도 얻는 것이 가능하고, 촉매(31)의 마모에 의한 감소를 모니터링함으로써 촉매(31)의 교환 시기를 결정할 수도 있다.
이상은, 촉매(31)의 표면의 열화에 대한 컨디셔닝에 대해 설명하였지만, 특히 촉매(31)의 표면의 산화 등의 변질층의 생성에 관해서는, 전술한 컨디셔닝 이외의 방법으로도 촉매(31)의 열화를 억제하는 것이 가능하다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 기판 처리 장치(10)는 촉매(31)로서, 백금, 니켈, 철 또는 크롬이 사용되지만, 촉매 보유 지지부(30)는 금속 촉매에 처리액을 통해 전기적으로 접속 가능한 카운터 전극을 갖는다. 이러한 카운터 전극에, 촉매(31)의 금속보다 이온화 경향이 큰 금속을 사용할 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 처리 시에 있어서, 2종의 금속 사이에, 이온화 경향이 작은 금속으로부터 이온화 경향이 큰 금속으로 전자가 이동하는 방향으로 기전력이 발생한다. 그 결과, 이온화 경향이 큰 전극이 우선적으로 산화되므로, 이온화 경향이 작은 금속인 촉매(31)의 산화 및/또는 수산화가 억제된다.
또한, 일 실시예에 있어서, 컨디셔닝부(60)는 촉매(31)의 표면에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 노즐을 갖는다. 가스 공급 노즐의 구체적인 구성으로서는, 도 17a에 도시되는 촉매 세정 노즐(60-4)과 마찬가지의 구성의 노즐을 사용할 수 있다. 혹은, 촉매 세정 노즐(60-4)에 드라이 에어나 질소 가스 등의 가스원을 접속하여, 가스 공급 노즐로서 사용할 수 있도록 해도 된다. 일반적으로, 금속 표면의 산화 반응 및/또는 수산화 반응은, 수분의 존재에 의해 발생한다. 그로 인해, 웨이퍼(W)의 에칭 처리를 장시간 행하지 않는 동안(예를 들어, 웨이퍼(W)의 로트 처리의 인터벌 시간)에, 촉매(31)의 표면에 가스 공급 노즐에 의해, 드라이 에어나 질소 가스를 분사하여 촉매(31)의 표면을 건조시킴으로써, 촉매(31)의 산화 및/또는 수산화를 억제할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 에칭 처리를 행하고 있지 않은 인터벌 시간에 촉매(31)의 산화 및/또는 수산화를 방지하기 위해, 도 18 및 도 19를 사용하여 설명한 바와 같은, 촉매측의 전극을 마이너스로 하고, 재생용 전극을 플러스로 되도록 전압을 인가하여, 촉매(31)의 표면에 환원 작용을 부여함으로써, 촉매(31)의 산화 및/또는 수산화를 억제하도록 해도 된다.
또한, 기판 처리 장치(10)는 CMP 장치와 조합하여 사용해도 된다. 이에 의해, 기판 상의 반도체 재료에 대한 유연한 처리를 행하는 것이 가능해져, 전체적으로 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(10) 및 CMP 장치에 의한 처리의 순서는 처리 대상의 재료에 따라 상이하므로, 적절하게, 기판 반송부에 의한 반송 루트를 선택하면 된다. 예를 들어, 처음에 CMP 장치에서 처리를 행한 후에 기판 처리 장치(10)에서 처리를 행하는 경우나, 처음에 기판 처리 장치에서 처리를 행한 후에 CMP 장치에서 처리를 행할 수 있다.
B. 제2 실시예:
도 8은, 제2 실시예로서의 기판 처리 장치(110)의 개략 구성을 도시하고 있다. 도 8에서는, 도 2에 도시하는 구성 요소와 동일한 구성 요소에는, 도 2와 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다. 이 점은, 그 밖의 도면에도 적용된다. 본 실시예의 기판 처리 장치(110)에서는, 기판 보유 지지부(120)의 내부에는, 기판 온도 제어부(121)가 배치되어 있다. 기판 온도 제어부(121)는, 예를 들어 히터이며, 웨이퍼(W)의 온도를 제어하도록 구성되어 있다. 기판 온도 제어부(121)에 의해, 웨이퍼(W)의 온도는, 원하는 온도로 조절된다. CARE법은, 화학 에칭이므로, 그 에칭 속도는, 기판 온도에 의존한다. 이러한 구성에 의하면, 기판 온도에 따라서 에칭 속도를 변화시키는 것이 가능하고, 그 결과, 에칭 속도 및 그 면내 분포의 조정이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 히터는 동심원상으로 복수 배치되어 있고, 각 히터의 온도를 조정해도 되지만, 단일의 히터를 나선상으로 기판 보유 지지부(120) 내에 배치해도 된다.
대체 양태로서, 기판 온도 제어부(121) 대신에, 또는 추가로, 기판 처리 장치(110)는, 처리액(PL)의 온도를, 소정 온도로 조정하는 처리액 온도 조정부를 구비하고 있어도 된다. 혹은, 이들 대신에, 또는 추가로, 촉매 보유 지지부(30)에, 촉매(31)의 온도를 조정하는 촉매 온도 제어 기구를 구비하고 있어도 된다. 이러한 구성에 의해서도, 처리액 온도를 조절함으로써, 에칭 속도의 조정이 가능해진다. 여기서, 처리액(PL)의 온도는, 예를 들어 10도 이상 또한 60도 이하의 범위 내의 소정 온도로 조절되어도 된다.
또한, 상기 온도 의존성을 응용하여, 예를 들어 기판 처리 장치(110)를 항온조 내에 배치하고, 기판 처리 장치(110) 전체의 온도를 컨트롤함으로써, 에칭 성능의 안정화가 가능하다.
C. 제3 실시예:
도 9는, 제3 실시예로서의 기판 처리 장치(210)의 개략 구성을 도시하고 있다. 기판 처리 장치(210)는, 처리액 공급부(40) 대신에 처리액 공급부(240)를 구비하고 있는 점이 제1 실시예와 상이하다. 또한, 이 예에서는, 기판 보유 지지부(220)는, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 클램프하는 클램프 기구를 갖도록 도시되어 있다. 처리액 공급부(240)는, 촉매 보유 지지부(30)의 근방, 바람직하게는 웨이퍼(W)의 회전의 상류부, 즉, 처리액 공급부(240)로부터 공급된 처리액이 웨이퍼(W)의 회전에 의해 촉매 보유 지지부(30)에 효율적으로 공급되는 위치에 있어서 요동 아암(50)에 고정되어 있다. 이로 인해, 처리액(PL)을 웨이퍼(W)의 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구(241)는, 촉매 보유 지지부(30)와 함께 이동하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 항상 신선한 처리액(PL)을 촉매(31)의 주변에 공급하는 것이 가능하고, 그 결과, 에칭 성능이 안정된다. 또한, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 아암(50)에 의한 요동 운동의 형태에 관계없이, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉부 근방에 처리액의 공급이 가능하여, 처리액의 사용량의 삭감이 가능하다.
D. 제4 실시예:
도 10은, 제4 실시예로서의 기판 처리 장치(310)의 개략 구성을 도시하고 있다. 기판 처리 장치(310)는, 처리액 보유 지지부(270)를 구비하고 있는 점이 제3 실시예와 상이하다. 처리액 보유 지지부(270)는, 웨이퍼(W)측이 개구된 상자 형상을 갖고 있고, 촉매 보유 지지부(30)의 주위에 있어서 촉매 보유 지지부(30)를 둘러싸고 있다. 처리액 공급부(240)는, 처리액 보유 지지부(270)를 관통하고 있고, 그 결과, 공급구(241)는 내부 공간(271)의 내부에 배치되고, 처리액(PL)은, 내부 공간(271)의 내부에 공급된다. 처리액 보유 지지부(270)와 웨이퍼(W) 사이에는, 처리액 보유 지지부(270)가 웨이퍼(W) 상을 미끄럼 이동하여 웨이퍼(W)에 손상을 부여하는 일이 없도록 클리어런스가 확보되어 있다. 이 클리어런스는, 극히 근소하며, 내부 공간(271)에 공급된 처리액(PL)의 대부분은, 내부 공간(271)에 보유 지지된다. 이러한 구성에 의하면, 처리액(PL)은, 거의, 촉매(31)의 주위에만 보유 지지되므로, 처리액(PL)의 사용량을 대폭 삭감할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 처리액 보유 지지부(270)와 웨이퍼(W) 사이에 클리어런스가 마련되어 있지만, 처리액 보유 지지부(270)의 웨이퍼(W)와의 대향면에, 예를 들어 스펀지 등의 탄성 부재를 배치하면 웨이퍼(W)에 손상을 부여하는 일 없이 접촉시키는 것이 가능하다.
도 11은, 도 10에 도시한 기판 처리 장치(310)의 변형예를 도시하고 있다. 이 예에서는, 기판 처리 장치(310)는, 처리액 흡인부(242)를 더 구비하고 있다. 처리액 흡인부(242)는, 처리액 보유 지지부(270)를 관통하고 있고, 그 결과, 흡인구(243)는, 내부 공간(271)의 내부에 배치되어 있다. 즉, 처리액 흡인부(242)는 내부 공간(271)과 연통되어 있다. 처리액 흡인부(242)에는, 펌프 등의 흡인 장치(도시 생략)가 접속되어 있다. 이러한 처리액 흡인부(242)에 의해, 내부 공간(271)에 보유 지지된 처리액(PL)은 흡인 제거된다. 이러한 구성에 의하면, 항상 신선한 처리액(PL)을 촉매(31)에 공급하는 것이 가능해지고, 그 결과, 에칭 성능의 안정화가 가능해진다.
도 29는, 본원에 의해 개시되는 기판 처리 장치에 사용할 수 있는 촉매 보유 지지부(30)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 측면 단면도이다. 이러한 실시예의 기판 처리 장치(210)에 있어서, 처리액 공급부(240)의 배관은, 요동 아암(50) 및 촉매 보유 지지부(30)의 회전축 및 촉매 보유 지지부(30)를 통해, 촉매(31)의 웨이퍼(W)와 접촉하는 면으로부터 처리액(PL)이 공급된다. 또한, 이러한 실시예에 있어서, 촉매(31) 및 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32))는, 촉매 보유 지지부(30)를 통해 공급된 처리액(PL)을 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이에 공급하기 위한 처리액 공급 통로(30-40)를 갖고, 촉매(31)의 표면에 처리액을 공급하기 위한 공급구(30-42)가 형성된다. 상술한 바와 같이, 촉매(31)의 면내에 있어서의 처리액(PL)의 액 돌아 들어감은 촉매 접촉면 내에 있어서의 에칭 속도의 분포에 영향을 미친다. 웨이퍼(W)나 촉매 보유 지지부(30)가 회전하는 구성에 있어서, 촉매 보유 지지부(30)의 외부로부터 처리액(PL)을 공급하는 경우, 회전수의 조건에 따라서는, 회전에 의해 처리액(PL)이 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉면에 충분히 돌아 들어가지 않는 경우가 있다. 그 경우, 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이로의 균일한 처리액(PL)의 인입이 충분히 이루어지지 않는 경우가 있다. 도 29에 도시되는 실시예에 있어서는, 처리액(PL)은, 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이의 접촉 영역의 내측으로부터 공급되므로, 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이의 접촉 영역으로의 균일한 처리액(PL)의 인입이 가능해진다. 그로 인해, 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이의 접촉 영역에 있어서의 에칭 속도의 균일성이 향상된다. 또한, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 아암(50)에 의한 요동 운동의 형태에 관계없이, 촉매(31)와 웨이퍼(W) 사이의 접촉 영역의 내측으로부터 처리액(PL)의 공급이 가능하여, 처리액(PL)의 사용량의 삭감이 가능하다.
도 30은, 본원에 의해 개시되는 기판 처리 장치에 사용할 수 있는 촉매 보유 지지부(30)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 측면 단면도이다. 도 30에 도시되는 실시예에 있어서는, 도 29에 도시되는 실시예와 마찬가지로, 촉매 보유 지지부(30)는 처리액 공급부(240)의 배관, 요동 아암(50) 및 촉매 보유 지지부(30)의 회전축 및 촉매 보유 지지부(30)를 통해, 촉매(31)의 홈부로부터 처리액(PL)이 공급된다. 도 30의 실시예에 있어서는, 촉매 보유 지지 부재(32)의 내부에, 요동 아암(50)의 내부 처리액(PL)의 배관에 유체 연통하는 버퍼부(30-44)를 갖는다. 또한, 촉매(31) 및 촉매 보유 지지 부재(32)는 버퍼부(30-44)로부터 처리액(PL)을 촉매(31)의 홈부로부터 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 사이에 공급하기 위한 복수의 처리액 공급 통로(30-40)를 갖고, 홈부의 바닥에 촉매(31)의 표면에 처리액을 공급하기 위한 복수의 공급구(30-42)가 형성된다. 도 30에 도시되는 실시예에 있어서는, 요동 아암(50) 내를 통과한 처리액(PL)은, 일시적으로 버퍼부(30-44)에서 보유 지지되고, 버퍼부(30-44)로부터 복수의 공급구(30-42)를 통해 웨이퍼(W)와 촉매(31)와 접촉 영역 근방(홈부)에 처리액(PL)의 공급이 이루어진다. 도 30의 실시예는, 촉매(31)의 표면에 설치된 복수의 공급구(30-42)로부터 처리액(PL)이 공급되므로, 도 29의 실시예보다 균일한 처리액(PL)의 공급을 하기 쉽다. 또한, 도 29의 실시예에 있어서도, 촉매(31)의 표면에 처리액(PL)이 통과하기 위한 적절한 홈을 형성함으로써 더욱 균일한 처리액(PL)의 공급이 가능해진다.
도 39a는, 본원에 의해 개시되는 기판 처리 장치에 사용할 수 있는 촉매 보유 지지부(30)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 측면 단면도이다. 도 39b는, 도 39a의 촉매 보유 지지부(30)를 촉매(31) 쪽으로부터 본 평면도이다. 도 39a에 도시되는 실시예에 있어서는, 도 29에 도시되는 실시예와 마찬가지로, 촉매 보유 지지부(30)는 처리액 공급부(240)의 배관, 요동 아암(50) 및 촉매 보유 지지부(30)의 회전축 및 촉매 보유 지지부(30)를 통해, 촉매(31)의 웨이퍼(W)와 접촉하는 면으로부터 처리액(PL)이 공급된다. 또한, 도 39a에 도시되는 실시예에 있어서는, 촉매 보유 지지부(30)는 도 7에 도시되는 실시예와 마찬가지로, 동심 형상으로 배치된 복수의 압력실(33d)을 형성하는 탄성 부재(32d)를 갖고, 각 압력실(33d)의 압력을 독립적으로 제어할 수 있도록 구성된다. 도 39a에 도시되는 실시예에 있어서는, 처리액(PL)은, 복수의 압력실(33d)의 사이를 통과하는 복수의 처리액 공급 통로(30-40) 및 각 공급구(30-42)로부터 공급된다. 도 39b에 도시되는 실시예에 있어서는, 처리액의 공급구(30-42)는 촉매(31)의 표면에 4개소 설치되어 있다. 또한, 도 39b에 도시되는 실시예에 있어서, 촉매(31)의 표면에는, 동심원 패턴의 홈이 형성되어 있다. 이러한 홈은, 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉한 상태에 있어서, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 사이에 있어서 처리액(PL)이, 웨이퍼(W)의 면내에서 이동 가능해지도록 형성된다. 처리액(PL)의 공급구(30-42)는, 처리액의 효율적인 분배를 위해 이러한 홈 내에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 다른 실시예로서, 공급구(30-42)의 수 및 배치, 홈의 패턴은 임의의 것으로 할 수 있다. 도 39a 및 도 39b의 실시예에 있어서, 처리액(PL)의 유량은 반경 위치마다 독립적으로 조정 가능하게 구성된다. 예를 들어, 도 39a에 도시되는 바와 같이, 처리액 공급 통로(30-40)에 유량계(30-41) 및 처리액의 유량을 조정하기 위한 밸브(30-43)를 설치할 수 있다. 도시한 실시예에 있어서, 동일한 반경 위치에 있는 처리액 공급 통로(30-40)는 동일한 유량으로 처리액이 공급되고, 상이한 반경 위치에 있는 처리액 공급 통로(30-40)의 유량은 상이한 유량으로 할 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 처리액 공급 통로(30-40)에 분기 밸브를 설치하여, 복수의 상이한 종류의 처리액을 1계통의 처리액 공급 통로(30-40)를 통해 공급할 수 있도록 구성해도 된다.
도 39c는, 본원에 의해 개시되는 기판 처리 장치에 사용할 수 있는 촉매 보유 지지부(30)의 일 실시예를 도시하는 개략적인 측면 단면도이다. 도 39d는, 도 39c의 촉매 보유 지지부(30)를 촉매(31) 쪽으로부터 본 평면도이다. 도 39c에 도시되는 실시예에서는, 도 39a의 실시예와는 달리, 상이한 복수의 처리액을 동시에 촉매(31)의 표면에 공급할 수 있도록 구성된다. 도 39c에서는, 2종류의 처리액을 공급할 수 있도록 도시되어 있지만, 다른 실시예로서, 처리액 공급 통로(30-40) 및 각종 밸브(30-43)의 수를 증가시켜, 더 많은 종류의 처리액을 공급할 수 있도록 구성해도 된다.
도 39a∼도 39d의 실시예에 있어서는, 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 압력을 반경 위치의 상이한 영역마다 조정할 수 있고, 또한 처리액(PK)의 공급량도 반경 위치의 상이한 영역마다 조정할 수 있다. 그로 인해, 웨이퍼(W)와 촉매(31) 사이의 접촉 영역에 있어서의 에칭 처리 시의 접촉 압력의 면내 분포를 제어하여, 에칭 속도의 균일성을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 상이한 종류의 처리액(PL)을 동시에 촉매(31)의 표면에 공급할 수 있으므로, 본 실시예의 구성은 다양한 CARE법에 의해 웨이퍼(W) 처리의 프로세스에 효과적으로 이용할 수 있다.
E. 제5 실시예:
도 12는, 제5 실시예로서의 기판 처리 장치(410)의 개략 구성을 도시하고 있다. 기판 처리 장치(410)는, 모니터링부(480)를 구비하고 있는 점과, 제어부(490)가 파라미터 변경부(491)도 구비하고 있는 점이 상술한 실시 형태와 상이하다. 모니터링부(480)는, 웨이퍼(W)의 피처리 영역의 에칭 처리 상태를 모니터링한다. 모니터링부(480)는, 액추에이터에 의해, 웨이퍼(W)에 있어서의 특정 위치에 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본 모니터링부(480)는 특정 위치에 고정되어 있어도 되지만, 에칭 처리 시에 있어서 웨이퍼(W)의 면내를 이동해도 된다. 모니터링부(480)가 웨이퍼(W)의 면내를 이동하는 경우에는, 모니터링부(480)를 촉매 보유 지지부(30)와 연동하여 이동하도록 해도 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 면내의 에칭 처리 상태의 분포를 파악하는 것이 가능하다. 여기서, 모니터링부(480)의 구성은 피처리 영역의 재료에 따라 상이하다. 또한, 피처리 영역이 복수의 재료에 의해 구성되는 경우에는, 복수의 모니터링부를 조합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 연마 대상이 웨이퍼(W) 상에 형성된 금속막인 경우에는, 모니터링부(480)는, 와전류 모니터링부로서 구성되어도 된다. 구체적으로는, 모니터링부(480)는 웨이퍼(W)의 표면에 근접하여 배치된 센서 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여 웨이퍼(W)에 와전류를 발생시키고, 웨이퍼(W) 상에 형성된 도전성 금속막에 유도 자장을 발생시킨다. 여기서 발생하는 와전류 및 이것에 의해 산출되는 합성 임피던스는, 금속막의 두께에 따라서 변화되므로, 모니터링부(480)는 이러한 변화를 이용하여, 에칭 처리 상태의 모니터링을 행하는 것이 가능하다.
모니터링부(480)는, 상술한 구성에 한정되지 않고, 다양한 구성을 구비할 수 있다. 예를 들어, 산화막과 같이 연마 대상이 광투과성을 갖는 재료인 경우에는, 모니터링부(480)는 웨이퍼(W)의 피처리 영역을 향해 광을 조사하고, 반사광을 검출해도 된다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 피처리 영역의 표면에서 반사하거나, 웨이퍼(W)의 피처리층을 투과한 후에 반사하는 반사광을 수광한다. 여기서, 본 반사광 강도는 피처리층의 막 두께에 따라 변화되므로, 본 변화에 기초하여 에칭 처리 상태의 모니터링을 행하는 것이 가능하다.
혹은, 피처리층이 화합물 반도체(예를 들어, GaN, SiC)인 경우에는, 모니터링부(480)는, 광 전류식, 포토루미네선스광식, 라만광식 중 적어도 하나를 이용해도 된다. 광 전류식은, 웨이퍼(W)의 표면에 여기광을 조사하였을 때에 웨이퍼(W)와, 기판 보유 지지부(20)에 설치한 금속 배선을 연결하는 도선에 흐르는 전류값을 측정하여 웨이퍼(W)의 표면 에칭량을 측정한다. 포토루미네선스광식은, 웨이퍼(W)의 표면에 여기광을 조사하였을 때에 당해 표면으로부터 방출되는 포토루미네선스광을 측정하여 웨이퍼(W)의 표면 에칭량을 측정한다. 라만광식은, 웨이퍼(W)의 표면에 가시의 단색광을 조사하여 당해 표면으로부터의 반사광에 포함되는 라만광을 측정하여 웨이퍼(W)의 표면 에칭량을 측정한다.
혹은, 모니터링부(480)는 기판 보유 지지부(220)와 촉매 보유 지지부(30)가 상대적으로 이동할 때의 구동부의 토크 전류에 기초하여 에칭 처리 상태를 모니터링해도 된다. 이러한 형태에 따르면, 기판의 반도체 재료와 촉매의 접촉에 의해 발생하는 마찰 상태를, 토크 전류를 통해 모니터링하는 것이 가능하고, 예를 들어 피처리면의 반도체 재료의 요철 상태의 변화나 다른 재료의 노출에 수반되는 토크 전류의 변화에 따라 에칭 상태를 모니터링하는 것이 가능해진다.
또한, 일 실시예로서, 모니터링부(480)는, 촉매 보유 지지부(30)에 구비되는 진동 센서로 할 수 있다. 진동 센서에 의해, 기판 보유 지지부(220)와 촉매 보유 지지부(30)가 상대적으로 이동할 때의 진동을 검출한다. 웨이퍼(W)의 처리 중에, 웨이퍼(W)의 요철 상태가 변화되는 경우나, 다른 재료가 노출되는 경우에, 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 마찰 상태가 변화됨으로써 진동 상태가 변화된다. 이 진동의 변화를 진동 센서에 의해 검출함으로써, 웨이퍼(W)의 처리 상태를 검출할 수 있다.
이와 같이 하여 모니터링된 에칭 처리 상태는, 파라미터 변경부(491)에 의해, 기판 처리 장치(10)에 있어서 다음 웨이퍼(W)의 처리에 반영된다. 구체적으로는, 파라미터 변경부(491)는 모니터링부(480)에 의해 모니터링된 에칭 처리 상태에 기초하여, 다음 웨이퍼의 에칭 처리 조건에 관한 제어 파라미터를 변경한다. 예를 들어, 파라미터 변경부(491)는, 모니터링부(480)의 모니터링 결과에 기초하여 얻어진 피처리층의 두께 분포와, 미리 정해진 목표 두께 분포의 차분에 기초하여, 당해 차분이 작아지도록 제어 파라미터를 변경한다. 이러한 구성에 따르면, 모니터링부(480)의 모니터링 결과를 피드백하여, 다음 웨이퍼의 처리에 있어서의 에칭 특성의 개선이 가능하다.
제어부(490)는, 모니터링부(480)의 모니터링 결과를, 처리 중인 웨이퍼(W)의 처리에 피드백해도 된다. 예를 들어, 모니터링부(480)는 모니터링부(480)의 모니터링 결과에 기초하여 얻어진 피처리 영역의 두께 분포와, 미리 정해진 목표 두께 분포의 차분이 소정 범위(이상적으로는 제로)가 되도록, 기판 처리 장치(10)의 처리 조건 내의 파라미터를 처리 중에 있어서 변경해도 된다. 또한, 모니터링부(480)에서 얻어지는 모니터링 결과는, 상술한 처리 조건에의 피드백뿐만 아니라, 연마 처리의 종점을 검지하기 위한 종점 검지부로서도 기능시키는 것이 가능하다.
또한, 기판 처리 장치(410)는, 이러한 모니터링부(480) 대신에, 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께를 측정하는 두께 측정부를 구비하고 있어도 된다. 두께 측정부는, 기판 보유 지지부(220)의 외측에 배치되어도 된다. 처리된 웨이퍼(W)는 두께 측정부까지 반송되고, 거기서 처리 후의 웨이퍼(W) 피처리층의 두께 분포가 측정된다. 본 두께 측정부에서의 측정 결과는, 모니터링부(480)와 마찬가지로, 다음 번의 웨이퍼(W)의 처리 조건에 피드백할 수 있다. 즉, 본 측정 결과와 목표 막 두께의 차분값을 구하고, 그 차분을 없애도록 웨이퍼(W)의 처리 조건을 변경한다. 또한, 이 경우, 제어부(490)는, 재처리 제어부로서 기능해도 된다. 재처리 제어부는, 두께 측정부에서의 측정 결과가 소정의 기준을 만족시키지 않는 경우, 즉 본 두께 측정부에서 얻어진 피처리층의 두께 분포와, 미리 정해진 목표 두께 분포의 차분이 기준값보다 큰 경우에는, 기판 처리 장치(10)는 웨이퍼(W)를 재처리한다. 여기서, 재처리가 필요한 차분값의 분포가 웨이퍼 원주 내에서 균일하고, 또한 반경 방향으로 분포를 갖는 경우는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 회전한 상태에서, 요동 아암(50)의 요동 속도를 반경 방향으로 조정함으로써, 재처리가 가능하다. 그러나, 차분값의 분포의 웨이퍼 원주 방향으로 변동이 큰 경우는, 상기 방법은 적용할 수 없다. 이 경우는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면내에 있어서의 재처리가 필요한 부분의 위치를 웨이퍼의 노치나 오리엔탈 플랫, 레이저 마커를 기준으로 지정하고, 본위치에 촉매(31)가 접촉할 수 있도록 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30)를 운동시키면 된다. 구체적으로는, 기판 처리 시스템은, 기판의 노치, 오리엔탈 플랫 및 레이저 마커 중 적어도 1개를 검출하는 검출부와, 기판의 노치, 오리엔탈 플랫 또는 레이저 마커가 소정 위치에 위치하도록 기판을 임의의 소정 각도만큼 회전시키도록 구성된 기판 위치 조정부를 구비하고 있어도 된다. 검출부에 의해 검출된 상기 마크 등이 기판 보유 지지부(20)의 소정 위치에 오도록 기판 반송부에 의해 기판을 설치하고, 본 소정 위치를 기준으로, 촉매 보유 지지부(30)의 요동 아암(50)에 의한 요동 궤적 상에 재처리 필요 부위가 위치하도록 기판 보유 지지부(20)를 각도 회전시키면 된다. 이에 의해, 원하는 재처리 필요 부위의 재처리가 가능해지고, 그 결과 양호한 에칭 처리 품질이 얻어진다. 또한, 기판 처리 장치(410)는 처리 전의 웨이퍼(W) 두께를 측정하는 두께 측정부를 구비하고 있어도 된다. 두께 측정부는, 기판 보유 지지부(220)의 외측에 배치되어도 된다. 또한, CMP 처리부를 갖는 경우에는, CMP 처리부에 내장된 막 두께 측정부를 사용해도 된다. 처리 전의 웨이퍼(W)의 피처리층의 두께 분포 측정 결과를 웨이퍼(W)의 처리 조건에 피드백함으로써, 웨이퍼간의 초기 상태의 변동에 상관없이, 목표의 두께 분포를 얻을 수 있다.
F. 제6 실시예:
도 13은, 제6 실시예로서의 기판 처리 장치(510)의 개략 구성을 도시하고 있다. 기판 처리 장치(510)는 전위 조정부(580)를 구비하고 있는 점이 상술한 실시 형태와 상이하다. 전위 조정부(580)는, 참조 전극(581)과 전원(582)을 구비하고 있다. 촉매(31)와 참조 전극(581)은, 전원(582)을 통해 접속되어 있다. 참조 전극(581)은, 처리액(PL)과 접촉하는 영역까지 연장되어 있다. 이로 인해, 촉매(31)와 참조 전극(581)은, 처리액(PL)을 통해 전기 화학적으로 접속된다. 전원(582)은, 촉매(31)의 표면의 전위가 소정의 범위가 되도록 제어된다. 이러한 구성에 따르면, 웨이퍼(W)의 에칭 처리 시에 있어서, 촉매(31) 표면의 활성을 저해하는 인자의 부착을 방지하는 것이 가능하고, 그 결과, 촉매 표면의 활성 상태의 유지가 가능하다. 또한, 웨이퍼(W)의 피처리 영역의 재질, 처리액(PL)의 종류 및 촉매의 종류에 따라서는, 촉매에 인가하는 전압에 의해 웨이퍼(W)의 에칭 속도가 변화되어, 효율적으로 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다. 또한, 처리액 보유 지지부(270)를 갖는 경우에는, 처리액 보유 지지부(270)의 내부에 적어도 일부가 처리액과 접촉하도록 참조 전극(581)을 설치해도 된다.
도 31은, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 31에 도시되는 실시예에 있어서는, 촉매 보유 지지 부재(32)의 외측에 카운터 전극(30-50)이 배치된다. 촉매(31)와 카운터 전극(30-50)의 사이에는 외부 전원에 의해 전압을 인가할 수 있다. 그로 인해, 촉매(31)와 카운터 전극(30-50)은 처리액(PL)을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 도 31에 도시되는 촉매 보유 지지부(30)는, 탄성 부재(32) 및 촉매(31)의 외측에, 간격을 두고 이들을 둘러싸는 벽부(30-52)가 형성된다. 촉매(31)와 웨이퍼(W)가 접촉한 상태에 있어서, 벽부(30-52)에 의해, 처리액(PL)을 보유 지지하는 처리액 보유 지지부가 획정된다. 도 31의 실시예에 있어서는, 처리액(PL)은 촉매 보유 지지부(30)의 내부를 통해 촉매(31)의 표면 공급구(30-42)로부터 공급되므로, 처리액(PL)은, 효과적으로 처리액 보유 지지부에 보유 지지된다. 도 31의 실시예에 있어서, 카운터 전극(30-50)은, 처리액 보유 지지부 내에 배치되므로, 촉매(31)와 카운터 전극(30-50)을 처리액(PL)을 통해 전기적으로 접속하기 쉬워진다.
도 32는, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 33은, 도 32에 도시되는 촉매 보유 지지부(30)를 촉매(31) 쪽으로부터 본 평면도이다. 도 32 및 도 33에 도시되는 실시예에 있어서는, 카운터 전극(30-50)은, 촉매 보유 지지 부재(32) 내에 매립되어 있고, 촉매 보유 지지 부재(32)로부터 규칙적인 패턴으로 노출되도록 구성된다. 촉매(31)의 표면으로부터 규칙적인 패턴으로 카운터 전극(30-50)을 노출시킴으로써, 촉매(31)의 전압 분포를 더욱 균일하게 할 수 있고, 그 결과, 웨이퍼(W)의 촉매(31)와의 접촉면 내에 있어서의 에칭 속도를 더욱 균일하게 할 수 있다.
CARE법에 있어서는, 촉매(31)와 카운터 전극 사이에의 인가 전압에 의해, 에칭 속도가 조정 가능하다. 따라서, 웨이퍼(W)의 처리 속도의 관점에서는, 촉매(31)와 카운터 전극(30-50) 사이의 전압에 대해서는, 웨이퍼(W)의 에칭 속도가 최대가 되는 전위를 촉매(31)에 인가하는 것이 바람직하다. 한편, 촉매(31)의 종류는 처리액(PL)의 종류에 따라서는, 웨이퍼(W)의 처리 중에 촉매(31)의 표면이 산화 및/또는 수산화가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 처리와 새로운 웨이퍼(W)의 처리의 사이의 인터벌 시간에 전술한 촉매 표면의 컨디셔닝을 실시함으로써, 촉매 표면의 활성 상태를 회복시킬 수 있다. 한편, 환원 작용으로 촉매(31)의 표면의 활성 상태를 회복 가능한 촉매에 대해서는, 웨이퍼(W)의 처리 중에, 촉매(31)에 환원측의 전위를 단속적으로 인가함으로써, 촉매 표면의 환원이 가능하다. 즉, 웨이퍼(W)의 처리 중에 촉매 표면의 활성 상태의 유지가 가능하다. 도 34 및 도 35는, 촉매(31)에 인가하는 전위의 패턴을 나타내고 있다. 도 34 및 도 35에 있어서, 횡축은 처리 시간이고, 종축은 카운터 전극에 대한 촉매(31)의 전위를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 촉매측에 마이너스의 전위를 인가함으로써, 촉매(31)에 대해 환원 작용을 발생시킬 수 있다. 도 31 및 도 32에 있어서는, 촉매(31)에 플러스 전위 또는 제로 전위를 인가함으로써, 웨이퍼(W)의 에칭 레이트가 커지는 경우를 상정하고 있고, 단속적으로 촉매(31)에 마이너스의 전위를 인가함으로써, 촉매(31)에 환원 작용을 발생시켜, 촉매(31)를 활성 상태로 유지할 수 있다. 촉매(31)에 마이너스 전위를 인가함으로써, 일시적으로 에칭 속도가 저하되지만, 도 31에 도시하는 바와 같은 구형파의 전위를 인가함으로써, 에칭 속도와 촉매 표면의 활성 상태의 유지를 조정할 수 있다.
도 36은, 일 실시예로서의 촉매 보유 지지부(30)의 촉매(31)의 배치 패턴을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 36에 도시하는 바와 같이 촉매(31)는, 반경 방향 및 원주 방향으로 각각 복수의 영역으로 분할되어 있다. 도 36에 도시하는 실시예에 있어서, 촉매(31)의 각각의 영역과 카운터 전극(30-50)의 사이에 독립적으로 전압을 인가할 수 있도록 구성된다. 본 실시예와 같은 원형의 촉매(31)를 웨이퍼(W) 상에서 요동시키는 처리 방식에서는, 웨이퍼(W)의 에지측의 에칭량을 균일하게 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 이러한 방식으로 웨이퍼(W)의 에지측의 에칭량을 균일하게 하는 방법으로서, 촉매(31)를 웨이퍼로부터 오버행시키는 방법이 있다. 그러나, 촉매(31)를 웨이퍼(W)로부터 오버행시키면, 웨이퍼(W)와 촉매(31)의 접촉 면적이 감소한다. 그로 인해, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 유지하면서 일정한 에칭 속도를 얻으려고 하면, 처리의 효율이 나빠진다. 또한, 촉매(31)를 웨이퍼(W)로부터 오버행시키는 방법으로 웨이퍼의 에칭 속도의 균일성을 개선하는 경우에 반드시 충분하지는 않은 경우도 있다. 따라서, 도 36에 도시되는 실시예와 같이, 촉매(31)를 반경 방향 및 주위 방향으로 복수의 영역으로 분할하고, 각각의 영역에 독립적으로 전위를 인가함으로써, 웨이퍼(W)의 에칭 속도의 균일성을 개선하는 것이 가능해진다. 더욱 구체적으로는, 촉매 보유 지지부(30)에, 촉매의 회전 위치 및 요동 아암(50)의 위치를 검출하기 위한 회전 위치 센서 및 위치 센서를 설치한다. 이들 센서에 의해 촉매의 각 영역과 웨이퍼(W)의 위치 관계를 검출하고, 일정 처리 속도가 얻어지도록, 촉매(31)의 각 영역에 인가하는 전압을 변경한다. 전술한 바와 같이, 촉매에 전위를 부여함으로써, 에칭 속도가 변화되는 경우가 있다(도 42-도 44 참조). 그로 인해, 촉매(31)의 각 영역에 인가하는 전위를 변경함으로써, 영역마다 에칭 속도를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 도 37은 촉매(31)를 웨이퍼(W)에 접촉시켜 회전시키고 있는 상태를 도시하고 있다. 웨이퍼(W)의 처리 중에, 웨이퍼(W)의 내측에 위치하는 촉매(31)의 영역에는 낮은 전위가 되도록 전압을 인가하고, 웨이퍼(W)의 외측에 위치하는 촉매(31)의 영역에는 높은 전위가 되도록 전압을 제어할 수 있다. 이와 같이, 촉매(31)의 각 영역에 인가하는 전위를 동적으로 제어함으로써, 촉매(31)를 웨이퍼(W)에 대해 오버행시키지 않고, 혹은 최소한의 오버행으로, 웨이퍼(W)의 처리의 면내 균일성을 개선할 수 있다.
도 38은, 웨이퍼(W)의 처리의 면내 균일성을 유지하면서 일정한 에칭 속도를 실현하기 위한 일 실시예를 설명하는 도면이다. 도 38은, 도 36과 마찬가지로 촉매 보유 지지부(30)의 촉매 분할 패턴을 도시하는 평면도이다. 도 38의 실시예에 있어서는, 촉매(31)는 반경 방향 및 원주 방향으로 각각 복수로 분할되는 촉매 보유 지지 부재(32)(예를 들어, 탄성 부재(32))를 갖는다. 촉매 보유 지지 부재(32)의 표면에 촉매(31)가 보유 지지된다. 도 38에 도시되는 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지 부재(32) 각각은, 예를 들어 도 7에 도시되는 바와 같은 탄성막(32d)에 의해 형성되고, 그 내측에 압력실(33d)이 형성된다. 압력실(33d)은, 유체원에 의해 압력실(33d)에 공급되는 유체(예를 들어, 공기나 질소 가스 등)의 압력이 제어됨으로써, 웨이퍼(W)의 피처리 영역과 촉매(31)의 접촉 압력을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 구성된다. 도 38에 도시되는 실시예에 있어서는, 도 36의 실시예와 마찬가지로, 촉매의 회전 위치 및 요동 아암(50)의 위치를 검출하기 위한 회전 위치 센서 및 위치 센서를 구비한다. 또한, 도 38에 도시되는 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지 부재(32)의 각 영역은 압력 센서(30-45)를 구비하도록 해도 된다. 압력 센서(30-45)에 의해, 촉매(31)의 각 영역과 웨이퍼(W) 사이의 접촉 압력을 측정할 수 있다. 이들 센서에 의해 촉매의 각 영역과 웨이퍼(W)의 위치 관계를 검출하고, 일정한 에칭 속도가 얻어지도록, 촉매(31)의 각 영역에 부여되는 압력을 조정한다. 예를 들어, 도 37에 도시된 예와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 처리 중에, 웨이퍼(W)의 내측에 위치하는 촉매(31)의 영역에는 낮은 압력이 되도록 압력을 부여하고, 웨이퍼(W)의 외측에 위치하는 촉매(31)의 영역에는 높은 압력이 되도록 압력을 제어할 수 있다. 이와 같이, 촉매(31)의 각 영역에 부여하는 압력을 동적으로 제어함으로써, 촉매(31)를 웨이퍼(W)에 대해 오버행시키지 않고, 혹은 최소한의 오버행으로, 웨이퍼(W)의 처리의 면내 균일성을 개선할 수 있다. 또한, 촉매(31)의 각 영역에 압력을 부여하기 위한 기구로서, 상술한 압력실(33d)에 유체를 공급하는 방식 대신에, 각 영역의 촉매 보유 지지 부재(32)에 피에조 소자를 배치할 수 있다. 이 경우, 피에조 소자에 공급하는 전압을 제어하여 영역마다 촉매(31)와 웨이퍼(W) 사이의 접촉 압력을 동적으로 조정할 수 있다.
G. 제7 실시예:
제7 실시예로서의 기판 처리 장치(10)에 있어서, 촉매(31)는, 2종류 이상의 개개의 촉매를 구비하고 있다. 대체 양태로서, 촉매(31)는, 2종류의 촉매가 포함되는 혼합물(예를 들어, 합금) 또는 화합물(예를 들어, 금속간 화합물)이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(W)의 영역에 따라서 2종류 이상의 상이한 재질의 연마면이 형성되어 있는 경우에, 웨이퍼(W)를 균일하게, 또는 원하는 선택비로 에칭을 할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W)의 제1 영역에 Cu의 층이 형성되고, 제2 영역에 SiO2의 층이 형성되어 있는 경우에는, 촉매(31)는 Cu용의 산성 고체 촉매로 이루어지는 영역과, SiO2용의 백금으로 이루어지는 영역을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 처리액(PL)에는, Cu용의 오존수와, SiO2용의 산이 사용되어도 된다. 혹은, 웨이퍼(W)의 제1 영역에 III-V족 금속(예를 들어, GaAs)의 층이 형성되고, 제2 영역에 SiO2의 층이 형성되어 있는 경우에는, 촉매(31)는 III-V족 금속용의 철로 이루어지는 영역과, SiO2용의 백금이나 니켈로 이루어지는 영역을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 처리액(PL)에는, III-V족 금속용의 오존수와, SiO2용의 산이 사용되어도 된다.
이 경우, 기판 처리 장치(10)는, 복수의 촉매 보유 지지부(30)를 구비하고 있어도 된다. 복수의 촉매 보유 지지부(30)의 각각은, 서로 다른 종류의 촉매를 보유 지지하고 있어도 된다. 예를 들어, 제1 촉매 보유 지지부(30)는, 산성 고체 촉매로 이루어지는 촉매(31)를 보유 지지하고, 제2 촉매 보유 지지부(30)는 백금으로 이루어지는 촉매(31)를 보유 지지하고 있어도 된다. 이 경우, 2개의 촉매 보유 지지부(30)는 웨이퍼(W) 상의 대응하는 재질의 층 위만이 스캔되는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 촉매 보유 지지부(30)와 제2 촉매 보유 지지부(30)를 순차 사용하고, 사용하는 촉매 보유 지지부(30)에 따른 처리액(PL)을 공급함으로써, 더욱 효율적인 처리를 행할 수 있다. 그 결과, 단위 시간당 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
대체 양태로서, 제4 실시예에 있어서, 상이한 종류의 처리액(PL)이 순차 공급되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(W)의 영역에 따라서 2종류 이상의 상이한 재질의 피처리면이 형성되어 있는 경우에, 웨이퍼(W)를 균일하게, 또는 원하는 선택비로 에칭 처리할 수 있다. 예를 들어, 촉매 보유 지지부(30)는, 백금으로 이루어지는 촉매를 보유 지지하고 있어도 된다. 그리고, 기판 처리 장치(10)는 먼저, 처리액(PL)으로서, 중성 용액 또는 Ga 이온을 포함하는 용액을 공급하여, 웨이퍼(W)의 III-V족 금속의 층을 에칭하고, 다음으로 처리액(PL)으로서 산을 공급하여, 웨이퍼(W)의 SiO2의 층을 에칭해도 된다.
또 다른 대체 양태로서, 기판 처리 장치(10)는 동일 종류의 촉매를 보유 지지하는 복수의 촉매 보유 지지부(30)를 구비하고 있어도 된다. 이러한 경우, 복수의 촉매 보유 지지부(30)는 동시에 사용되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 단위 시간당 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
도 49는, 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 개략 측면도이다. 도 49에 도시되는 실시예에 있어서는, 기판 보유 지지부(20) 및 촉매 보유 지지부(30)는 웨이퍼(W)의 면 및 촉매(31)의 면이 연직 방향으로 넓어지도록 배치된다. 처리액 공급부(20)는 중력을 감안하여, 촉매 보유 지지부(30)의 상방에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9 및 도 10에서 설명한 바와 같은, 촉매 보유 지지부(30) 및 처리액 공급부(240)가 동일한 요동 아암(50)에 장착되고, 항상 처리액 공급부(20)가 촉매 보유 지지부(30)의 상방으로 되게 함으로써, 기판 보유 지지부(20)의 회전 외에, 중력에 의해 처리액(PL)을 효율적으로 촉매(31)와 웨이퍼(W)의 사이에 유입시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 에칭 처리에 있어서 에칭 잔사가 발생하는 경우라도, 중력의 작용에 의해 에칭 잔사가 촉매(31)와 웨이퍼(W) 사이에 체류하지 않고 효율적으로 배출된다. 또한, 변형예로서, 도 50에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 면 및 촉매(31)의 면은 연직 방향이 아니어도, 처리액이 중력에 의해 자연스럽게 흐를 수 있는, 수평면으로부터 경사진 배치로 해도 된다. 그 이외의 특징은, 본 개시의 다른 실시예의 임의의 특징 또는 공지의 특징을 구비하는 것으로 할 수 있다.
H. 제8 실시예:
도 14는, 제8 실시예로서의 기판 처리 시스템(601)의 개략 구성을 도시하고 있다. 기판 처리 시스템(601)은 CMP 유닛이며, 요동 아암(602)과, CMP 처리부(603)와, 기판 처리부(610)와, 기판 전달부(609)를 구비하고 있다. CMP 처리부(603)는, 요동 아암의 선단부에 설치된 기판 보유 지지 헤드(604)(종래의 CMP 장치의 톱링에 상당)와, 연마 패드가 부착된 연마 테이블(605)과, 요동 아암(607)에 의해 요동 가능하게 구성된 드레서(606)와, 슬러리 공급 노즐(608)을 구비하고 있다. 기판 보유 지지 헤드(604)는, 기판 전달부(609)에 배치된 웨이퍼(W)를 예를 들어 진공 흡착 기구에 의해 보유 지지한다. 이때, 웨이퍼(W)의 연마면은, 하방을 향하고 있고, 연마 테이블(605)에 압박됨으로써 CMP 처리가 실시된다.
기판 보유 지지 헤드(604)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)는 요동 아암(602)의 요동에 의해, CARE법에 의한 에칭을 행하는 제1 위치 P1과, CMP 장치에 의한 연마를 행하는 제2 위치 P2에 배치 가능하다. 제2 위치 P2에 있어서 CMP 처리된 웨이퍼(W)는 기판 보유 지지 헤드(604)에 보유 지지된 상태에서, 제1 위치 P1에 배치된다. 이때, 웨이퍼(W)의 연마면은, 여전히 하방을 향하고 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 처리순에 대해, 본 실시예에서는 CMP, CARE의 순이지만, 피처리 영역의 재료에 따라서는 그것에 한정되는 것은 아니며, CARE, CMP의 순, CARE만, CMP만이어도 된다.
기판 처리부(610)는, 기본적으로는, 상술한 기판 처리 장치(10)와 마찬가지의 구성을 갖고 있고, 상술한 기판 처리 장치(10)와 마찬가지의 처리를 행한다. 단, 웨이퍼(W)의 연마면은 하방을 향하고 있으므로, 요동 아암(650)의 선단부에 배치된 촉매 보유 지지부(630)는 하방으로부터 상방으로 이동함으로써, 촉매를 연마면에 접촉시킨다. 이것에 수반하여, 처리액 공급부(640)는, 웨이퍼(W)의 하면에 PL로서 처리액(PL)을 공급한다. 이 경우, 처리액 공급부(40)는 하방으로부터 상방을 향해 처리액(PL)을 분사하는 스프레이 장치여도 된다. 혹은, 도 11에 도시한 처리액 보유 지지부(270)가, 상하 반대로 장착되고, 이 처리액 보유 지지부(270)의 내부에 처리액(PL)이 공급되어도 된다.
이와 같이, 기판 처리부(610)는 CMP 처리부(603)와 일체화된 유닛으로서 실현되어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 동작을 기판 처리 장치(610)에서의 처리와 CMP 처리부(603)에서의 처리에서 공통화할 수 있으므로, 전체적인 처리 시간을 단축할 수 있다.
도 64는, 일 실시예로서의 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 평면도이다. 도시한 기판 처리 시스템은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 기판을 에칭 처리하는 CARE 모듈, 기판을 세정하기 위한 복수의 세정 모듈, 성막 챔버, 기판의 반송 기구를 갖는다. 이러한 시스템 구성에 있어서, 처리되는 웨이퍼(W)는 로드 포트에 넣어진다. 로드 포트에 로드된 웨이퍼는, 로봇 등의 웨이퍼 반송 기구에 의해 성막 챔버에서 성막 처리가 된다. 성막 장치는, 화학 기상 성장(CVD) 장치, 스퍼터 장치, 도금 장치 및 코터 장치 등으로 할 수 있다. 성막 처리가 된 웨이퍼(W)는 로봇 등의 웨이퍼 반송 기구에 의해 세정 모듈 1로 반송되어, 세정된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 평탄화 모듈, 즉, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 CARE 처리 모듈로 반송되어, 평탄화 처리가 행해진다. 그 후, 웨이퍼(W)는 세정 모듈 2 및 세정 모듈 3으로 반송되어 세정된다. 세정 처리가 된 웨이퍼(W)는 건조 모듈로 반송되어, 건조된다. 건조된 웨이퍼(W)는 다시 로드 포트로 복귀된다. 본 시스템에서는, 웨이퍼(W)의 성막 처리와 평탄화 처리를 하나의 시스템에서 실행할 수 있으므로, 설치 면적을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 반송 기구는, 웨트 상태의 기판 및 드라이 상태의 기판을 따로따로 반송할 수 있도록 구성된다.
도 45는, 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 개략 평면도이다. 도 45에 도시되는 구성에 있어서, 기판 보유 지지부(20), 촉매 보유 지지부(30), 컨디셔닝부(60)는 각각 3개 설치되어 있다. 3개의 촉매 보유 지지부(30)는 요동 아암(50)에 의해 서로 연결되어 있고, 요동 아암(50)은 기판 보유 지지부(20)의 웨이퍼(W)의 면내에서 요동 가능한 동시에, 요동 아암(50)의 회전 중심에 의해, 임의의 기판 보유 지지부(20) 및 컨디셔닝부(60)로 이동 가능하다. 기판 처리 장치의 그 밖의 구성에 대해서는, 본 개시에 의한 실시예의 임의의 특징 또는 공지의 특징을 포함하는 것으로 할 수 있다. 3개의 촉매 보유 지지부(30)는 동일한 종류의 촉매(31)를 보유 지지할 수 있고, 또한 상이한 종류의 촉매(31)를 보유 지지하도록 해도 된다. 또한, 도시한 촉매 보유 지지부(30)는, 동일한 치수로서 나타내어져 있지만, 다른 실시예로서, 상이한 치수로 해도 된다. 치수가 상이한 촉매 보유 지지부(30)로 함으로써, 보다 정밀한 처리를 행할 수 있어, 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 도 45에 도시되는 실시예의 기판 처리 장치에 있어서는, 복수의 웨이퍼(W)를 동시에 처리할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 처리 시간이 긴 프로세스를 복수 스테이지로 분할하여, 각 촉매 보유 지지부(30)에 의해 상이한 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 복수의 촉매가 필요한 프로세스에 있어서, 상이한 종류의 촉매(31)를 보유 지지하는 촉매 보유 지지부(30)를 사용함으로써 복수의 처리를 동시에 행할 수 있다.
도 51은, 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 개략 평면도이다. 도 51에 도시되는 실시예에 있어서의 기판 처리 장치는, 2개의 촉매 보유 지지부(30)와, 2개의 컨디셔닝부(60)와, 1개의 기판 보유 지지부(20)를 갖는다. 2개의 촉매 보유 지지부(30)는, 회전 중심(51)을 지지점으로 기판 보유 지지부(20) 상의 웨이퍼(W)의 설치면을 따라 연신되고, 웨이퍼(W)의 설치면을 따라 요동 가능하다. 도시한 실시예에 있어서, 2개의 촉매 보유 지지부(30)의 촉매 보유 지지 부재(32)는 치수가 동일하다. 도 51에 도시되는 실시예의 기판 처리 장치의 도시하지 않은 그 밖의 구성 및 촉매 보유 지지부(30), 컨디셔닝부(60), 기판 보유 지지부(20)의 상세한 구성은, 본 개시의 다른 실시예의 임의의 특징 또는 공지의 특징을 구비하는 것으로 할 수 있다. 도 51에 도시되는 기판 처리 장치에 있어서는, 2개의 촉매 보유 지지부(30)를 구비하고 있으므로, 예를 들어 한쪽의 촉매 보유 지지부(30)를 사용하여 웨이퍼(W)를 처리하고 있을 때, 다른 쪽의 촉매 보유 지지부(30)를 컨디셔닝할 수 있다. 그로 인해, 1개의 촉매 보유 지지부(30)를 구비하는 기판 처리 장치와 비교하여 웨이퍼 처리의 생산성이 향상된다. 또한, 2개의 촉매 보유 지지부(30)를 사용하여 웨이퍼(W)를 처리함으로써, 촉매와 웨이퍼(W)의 접촉 면적이 증가하므로, 웨이퍼(W)의 에칭 속도가 향상된다. 또한, 각 촉매 보유 지지부(30)에 있어서, 웨이퍼(W)에의 촉매(31)의 접촉 압력이나 촉매 보유 지지부(30)의 요동 속도 및 촉매에의 인가 전압을 변경함으로써, 웨이퍼 처리의 컨트롤성이 향상된다. 또한, 2개의 촉매 보유 지지부(30)에 상이한 종류의 촉매(31)를 보유 지지시키고, 상이한 처리를 동시에 행할 수도 있다.
다른 실시예로서, 촉매 보유 지지부(30)의 수는 2개에 한정되지 않고, 임의의 수의 촉매 보유 지지부(30)를 기판 처리 장치에 설치할 수 있다. 또한, 촉매 보유 지지부(30)마다 치수를 바꾸어도 된다. 예를 들어, 치수가 큰 촉매 보유 지지부(30)와 치수가 작은 촉매 보유 지지부(30)를 사용할 수 있다. 촉매 보유 지지부(30)의 치수가 작으면, 웨이퍼(W) 처리에 있어서, 특히 웨이퍼(W)의 에칭부에 있어서의 에칭 속도의 컨트롤성이 우수하므로, 치수가 상이한 촉매 보유 지지부(30)를 사용함으로써, 웨이퍼의 면내 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체예로서는, 웨이퍼(W)의 중앙 부분을 치수가 큰 촉매 보유 지지부(30)에서 처리하고, 웨이퍼(W)의 에지 부근을 치수가 작은 촉매 보유 지지부(30)를 사용하여 처리할 수 있다.
또한, 다른 실시예로서, 1개의 요동 아암(50)에 복수의 촉매 보유 지지 부재(32)를 설치할 수도 있다. 이 경우, 각 촉매 보유 지지부(32)의 사이즈는 상이한 것으로 해도 되고, 동일한 치수여도 된다. 예를 들어, 1개의 요동 아암(50)에 치수가 큰 촉매 보유 지지부(30)와, 그것을 사이에 두도록 양측에 치수가 작은 촉매 보유 지지부(30)를 설치하도록 할 수 있다. 또한, 다른 촉매 보유 지지부(32)에 보유 지지되는 촉매는 동일해도 되고, 상이한 것으로 해도 된다. 도 51에 도시되는 실시예의 변형예로서, 한쪽의 촉매 보유 지지부(30) 대신에, 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 세정부를 사용해도 된다. 이 경우, 촉매 보유 지지 부재(32) 대신에 세정용 스펀지재를 사용할 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 처리 전 혹은 처리 후에 웨이퍼(W)를 다른 장소로 이동시키지 않고 웨이퍼(W)의 세정을 행할 수 있다.
또한, 도 51에 도시되는 실시예의 변형예로서, 한쪽의 촉매 보유 지지부(30) 대신에, 종래의 CMP에 의한 처리를 행하기 위한 연마 패드를 사용해도 된다. 이 경우, CARE 처리 전 및/또는 CARE 처리 후에 CMP 처리를 실시함으로써, 웨이퍼(W)의 처리 속도를 향상시킬 수 있고, 또한 이종 계면을 포함하는 웨이퍼의 평탄화에 효과적으로 이용할 수 있다.
도 53은, 일 실시예로서의 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 53에 도시되는 실시예에 있어서의 기판 처리 장치는, 복수의 촉매 보유 지지부(30) 및 1개의 기판 보유 지지부(20)를 갖는다. 도 53의 실시예에 있어서, 기판 보유 지지부(20)는, 다른 실시예와 마찬가지로 기판 보유 지지부(20) 상에 배치된 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 구성된다. 도 53의 실시예에 있어서, 촉매 보유 지지부(30)는 비교적 소형의 촉매 보유 지지부(30)가 웨이퍼(W)의 거의 전체면을 덮을 정도로 다수 설치된다. 도 53에는 상세하게는 도시하지 않지만, 각 촉매 보유 지지부(30)는 본 개시의 다른 실시예와 마찬가지의 구성을 갖는 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 일례로서, 각 촉매 보유 지지부는, 촉매(31)의 표면으로부터 처리액(PL)을 웨이퍼(W)면에 공급할 수 있도록 구성할 수 있다. 또한, 각 촉매 보유 지지부(30)는 도 53에는 도시되지 않은 단일의 헤드(30-74)(도 31 참조)에 장착되도록 구성할 수 있다. 이러한 단일의 헤드(30-74)는 회전 가능하게 구성할 수 있다. 혹은, 단일의 헤드(30-74)는 회전하지 않고, 또는 단일 헤드(30-74)의 회전과 함께, 개별의 촉매 보유 지지부(30)가 회전 가능하게 구성해도 된다. 또한, 단일의 헤드(30-74)는, 도 53에는 도시되지 않은 아암(50) 등에 의해 웨이퍼(W)의 면내 방향으로 이동 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 각 촉매 보유 지지부(30)는 예를 들어 압력실(33)(도 3, 도 7 참조) 및/또는 각 촉매 보유 지지부(30)의 개별의 승강 기구 등을 이용하여 개별로 웨이퍼(W)와의 접촉 압력을 조정 가능하게 구성할 수도 있다. 예를 들어, 각 촉매 보유 지지부(30)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 복수의 영역으로 그룹을 나누어, 영역마다 개별로 웨이퍼(W)와의 접촉 압력을 조정하도록 해도 된다.
I. 제9 실시예:
도 15는, 제9 실시예로서의 기판 처리 장치(710)의 개략 구성을 도시하고 있다. 또한, 도 16은 기판 처리 장치(710)의 단면도를 도시하고 있다. 기판 처리 장치(710)는, 원기둥 형상으로 형성된 촉매 보유 지지부(730)와, 기판 보유 지지부(739), 처리액 공급부(740)를 구비하고 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 다른 실시예와 마찬가지로, 컨디셔닝부, 모니터링부를 적절하게 갖고 있다. 촉매 보유 지지부(730)는, 제1 촉매 보유 지지부(730a)와 제2 촉매 보유 지지부(730b)를 구비하고 있다. 여기서, 촉매 보유 지지부는, 원통 형상이며, 일단부가 회전 구동부에, 일단부가 약액 공급 라인에 접속된 코어재(731)와, 코어재의 주위에 배치된 원통 형상의 탄성 부재(732)와, 탄성 부재(732)의 표면에 형성된 촉매(733)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 제1 촉매 보유 지지부(730a)와 제2 촉매 보유 지지부(730b)는, 직선 상에 배열되어 배치되어 있고, 운동으로서는, 웨이퍼(W) 상의 소정 위치에의 수평 이동, 상하 이동에 의한 웨이퍼(W)에의 접촉, 회전 구동부에 의한 회전 운동을 행한다. 여기서, 상하 이동은 에어 실린더나 볼 나사를 사용한 방식이며, 상하 이동 모두 웨이퍼(W)에의 접촉 압력의 조정도 겸한다. 또한, 회전 운동에 대해서는, 서로 반대의 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 기판 보유 지지부(739)는, 상술한 바와 같은 흡착 플레이트 방식이나 롤러 척 방식, 클램프 방식 중 어느 것이어도 되지만, 본 실시예에서는 흡착 플레이트 방식으로 하고 있다. 또한, 처리액 공급부(740)에 대해서는, 상술한 웨이퍼 밖으로부터의 공급 외에, 촉매 보유 지지부 내 공급구(741)도 구비되어 있다. 특히 촉매 보유 지지부 내 공급구(741)는, 코어재(731)에 설치한 원통부에 탄성 부재를 관통하여 접속되어 있고, 촉매 보유 지지부(730)가 연장되는 방향을 따라 복수 존재한다.
이러한 기판 처리 장치(710)에서는, 촉매 보유 지지부(730)가, 기판 보유 지지부(739)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 소정 위치로 수평 이동한 후, 소정의 접촉 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉한다. 이때, 웨이퍼(W) 및 촉매 보유 지지부(730)는 회전 운동을 동시에 개시해도 된다. 여기서, 보유 지지부(730a) 및 제2 촉매 보유 지지부(730b)는 서로 반대 방향으로 회전하고, 또한 웨이퍼(W)의 회전 방향에 대해 상대 속도를 상쇄하는 방향으로 회전하고 있다. 또한, 처리액 공급부(740, 741)로부터의 처리액 공급도 동시에 개시해도 된다. 이러한 구성에 따르면, 제1 촉매 보유 지지부(730a)와 웨이퍼(W)의 상대 속도와, 제2 촉매 보유 지지부(730b)와 웨이퍼(W)의 상대 속도의 차이를 작게 하는 것이 가능하고, 그 결과 웨이퍼(W) 표면에의 마찰에 의한 손상을 저감시키는 것이 가능하다.
도 52는, 일 실시예로서의 기판 처리 장치(710)의 개략 구성을 도시하고 있다. 도 52의 실시예는, 도 15 및 도 16에 도시하는 실시예와 마찬가지로, 원기둥 형상으로 형성된 촉매 보유 지지부(730)를 갖는다. 도 52의 실시예에 있어서의 기판 처리 장치는, 7개의 촉매 보유 지지부(730a∼730f)를 4세트 갖는다. 도 52의 실시예에 있어서, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 구성 및 그 밖의 구성은, 도 15 및 도 16과 함께 설명된 실시예와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 도 52의 실시예에 있어서는, 도 15 및 도 16의 실시예와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하여, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)가 수동적으로 회전하므로, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)와 웨이퍼(W) 사이의 마찰에 의한 촉매 보유 지지부(730)에의 손상·박리를 저감시키는 것이 가능하다. 특히 도 52의 실시예에 있어서는, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 독립적으로 회전할 수 있는 복수의 촉매 보유 지지부(730a∼730f)를 갖고 있으므로, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)가 웨이퍼(W)의 반경 방향을 향해 변화되는 속도 분포에 따라서 수동적으로 회전할 수 있어, 웨이퍼(W)와 촉매 보유 지지부(730) 사이의 마찰에 의한 촉매 보유 지지부(730)에의 손상·박리를 더욱 저감시키는 것이 가능하다.
도 52에 도시하는 실시예에 있어서, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 세트에 있어서, 적어도 몇 개의 세트에서는, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 웨이퍼(W)의 반경 방향에 대한 위치가 서로 다르도록 배치하도록 해도 된다. 그러한 배치로 함으로써, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 각 세트에 있어서, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 사이의 홈, 또는 간극이 웨이퍼(W)의 반경 방향에 대해 상이한 배치가 되므로, 웨이퍼(W)의 처리에 있어서, 촉매 보유 지지부(730a∼730f)의 배치 패턴에 기인하는 에칭량의 불균일의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 도 52에 도시하는 실시예에 있어서, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)는 동일한 촉매(31)를 보유 지지하도록 구성해도 되고, 또한 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f) 중 적어도 몇 개는 상이한 종류의 촉매를 보유 지지하도록 구성해도 된다. 또한, 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)는 동일한 접촉 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉하도록 해도 되고, 또한 각 촉매 보유 지지부(730a∼730f)를 독립적으로 제어하여, 상이한 접촉 압력으로 웨이퍼(W)에 접촉하도록 해도 된다.
이상, 몇 가지의 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 청구범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.
10 : 기판 처리 장치
20 : 기판 보유 지지부
20-4 : 연장부
20-6 : 진공 흡착 플레이트
20-8 : 진공 라인
20-10 : 흡착 구멍
21 : 벽부
30 : 촉매 보유 지지부
30-10 : 기울기 센서
30-18 : 에어 실린더 기구
30-32 : 짐벌 기구
30-40 : 처리액 공급 통로
30-42 : 공급구
30-44 : 버퍼부
30-48 : 지지재
30-49 : 촉매 전극
30-50 : 카운터 전극
30-51 : 입구 통로
30-52 : 벽부
30-53 : 출구 통로
30-55 : 피에조 소자
30-70 : 디스크 홀더부
30-72 : 캐털라이저 디스크부
30-74 : 헤드
30-76 : 콘택트 프로브
31 : 촉매
32 : 촉매 보유 지지 부재(탄성 부재)
32-6 : 펠티에 소자
33 : 압력실
34a : 지지 프레임
35a : 압력 조절부
36b : 구멍부
37c : 홈
40 : 처리액 공급부
50 : 요동 아암
50-1 : 샤프트
50-2 : 커버
50-12 : 에어 실린더
50-14 : 로드 셀
50-15 : PID 컨트롤러
51 : 회전 중심
60 : 컨디셔닝부
60-2 : 컨디셔닝 스테이지
60-6 : 통로
60-8 : 벽부
60-10 : 촉매 측정 센서
60-12 : 재생용 전극
61 : 스크럽 세정부
62 : 세정액 공급부
90 : 제어부
110 : 기판 처리 장치
120 : 기판 보유 지지부
121 : 기판 온도 제어부
210 : 기판 처리 장치
220 : 기판 보유 지지부
240 : 처리액 공급부
241 : 공급구
242 : 처리액 흡인부
243 : 흡인구
270 : 처리액 보유 지지부
271 : 내부 공간
310 : 기판 처리 장치
410 : 기판 처리 장치
480 : 모니터링부
490 : 제어부
491 : 파라미터 변경부
510 : 기판 처리 장치
580 : 전위 조정부
581 : 참조 전극
582 : 전원
601 : 기판 처리 시스템
602 : 요동 아암
604 : 기판 보유 지지 헤드
605 : 연마 테이블
606 : 드레서
607 : 요동 아암
608 : 슬러리 공급 노즐
609 : 기판 전달부
610 : 기판 처리부
630 : 촉매 보유 지지부
640 : 처리액 공급부
650 : 요동 아암
710 : 기판 처리 장치
730 : 촉매 보유 지지부
730a : 제1 촉매 보유 지지부
730b : 제2 촉매 보유 지지부
731 : 코어재
732 : 탄성 부재
733 : 촉매
739 : 기판 보유 지지부
740 : 처리액 공급부
741 : 촉매 보유 지지부 내 공급구
W : 웨이퍼
PL : 처리액

Claims (29)

  1. 처리액의 존재하에서 기판과 촉매를 접촉시켜, 상기 기판의 피처리 영역을 처리하기 위한 기판 처리 장치이며,
    상기 기판의 상기 피처리 영역이 상방을 향하도록 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 구비한 기판 보유 지지부와,
    상기 촉매를 보유 지지하고, 상기 기판 보유 지지면에 대향하는 위치에 배치 가능한 촉매 보유 지지부와,
    상기 기판의 상기 피처리 영역과 상기 촉매가 접촉한 상태에서, 상기 기판 보유 지지부와 상기 촉매 보유 지지부를 상대적으로 이동시키도록 구성된 구동부와,
    상기 촉매 보유 지지부 내를 통해 상기 촉매의 표면으로부터 상기 처리액을 상기 기판의 상기 피처리 영역 상에 공급하기 위한 공급구를 갖는 처리액 공급부를 구비하고,
    상기 기판 보유 지지부의 상기 기판 보유 지지면은, 상기 촉매 보유 지지부에 보유 지지된 촉매의 표면보다 면적이 크고,
    상기 촉매 보유 지지부는, 상기 촉매를 보유 지지하기 위한 탄성 부재를 구비하고,
    상기 탄성 부재는, 탄성막에 의해 형성되는 압력실을 갖는 구조를 구비하고 있고,
    상기 탄성막의 외표면에는, 상기 촉매가 부착되어 있고,
    상기 압력실은, 당해 압력실에 공급되는 유체가 제어됨으로써, 상기 기판의 상기 피처리 영역과 상기 촉매의 접촉 압력을 제어하도록 구성된, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재에는 복수의 홈이 형성되고, 상기 복수의 홈 내에는, 각각 상기 촉매가 매립되어 있는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재에는, 상기 처리액이 통과하는 복수의 홈이 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는, 복수이며,
    상기 복수의 탄성 부재의 각각은, 개별적으로 상기 촉매를 보유 지지하는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부는 상기 탄성 부재에 부착되고, 상기 촉매를 보유 지지하는 수지로부터 형성되는 필름을 갖는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부는 상기 탄성 부재와 상기 촉매의 사이에 배치되고, 상기 탄성 부재보다 경질인 재료의 층을 갖는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는, 2종류 이상의 개개의 촉매를 구비하거나, 2종류의 촉매가 포함되는 혼합물 혹은 화합물인, 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부는, 복수이며,
    상기 복수의 촉매 보유 지지부의 각각은, 개별적으로 상기 촉매를 보유 지지하는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 촉매 보유 지지부 중 적어도 2개의 촉매 보유 지지부는, 서로 다른 종류의 상기 촉매를 보유 지지하는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리액 공급부는, 상기 공급구가 상기 촉매 보유 지지부와 함께 이동하도록 구성된, 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부는, 상기 기판을 보유 지지하기 위한 영역보다 외측에 있어서, 주위 방향의 전체에 걸쳐, 연직 방향 상방을 향해 연장되는 벽부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부의 주위에 있어서 상기 촉매 보유 지지부를 둘러싸고, 상기 기판측이 개구된 처리액 보유 지지부이며, 당해 처리액 보유 지지부의 내부에 상기 처리액을 보유 지지하도록 구성된 처리액 보유 지지부를 구비하고,
    상기 처리액은, 상기 처리액 보유 지지부의 내부에 공급되는, 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 처리액 보유 지지부의 내부에 연통되고, 당해 내부에 보유 지지된 상기 처리액을 흡인하도록 구성된 처리액 흡인부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  14. 기판 처리 시스템이며,
    제1항에 기재된 기판 처리 장치와,
    상기 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부와,
    상기 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치에 의한 처리 전 또는 처리 후의 상기 기판을 연마하는 화학 기계 연마 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치의 동작의 제어를 행하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 기판의 상기 피처리 영역과 상기 촉매가 접촉한 상태에 있어서, 상기 기판의 상기 피처리 영역의 면내 방향으로 상기 촉매 보유 지지부를 이동시키도록 제어하고, 또한 상기 기판의 상기 피처리 영역에 있어서의 상기 촉매 보유 지지부의 위치에 따라서, 상기 촉매 보유 지지부의 이동하는 속도를 변경하도록 제어하는, 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부는, 상기 촉매 보유 지지부와 상기 기판이 접촉한 상태에 있어서, 상기 촉매 보유 지지부와 상기 기판 사이에 있어서, 상기 처리액이 이동할 수 있도록 구성되는 복수의 홈을 갖는, 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 홈은, 단면 형상이, 상기 홈의 개구부의 폭이 상기 홈의 저부의 폭보다 큰 사다리꼴 형상인, 기판 처리 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 홈은, (ⅰ) 복수의 동심원의 패턴, (ⅱ) 복수의 방사상의 패턴, (ⅲ) 교차하는 상이한 방향으로 연장되는 복수의 평행선의 패턴, 및 (iv) 나선상의 패턴 중 적어도 하나를 갖는, 기판 처리 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되는 상기 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부를 갖는, 기판 처리 장치.
  21. 기판 처리 시스템이며,
    제1항에 기재된 기판 처리 장치와,
    상기 기판을 세정하도록 구성된 기판 세정부와,
    세정한 상기 기판을 건조시키기 위한 기판 건조부와,
    상기 기판을 반송하는 기판 반송부를 갖는, 기판 처리 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기판 반송부는, 웨트 상태의 기판과 드라이 상태의 기판을 따로따로 반송할 수 있도록 구성되는, 기판 처리 시스템.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부는,
    디스크 홀더부와,
    상기 디스크 홀더부에 제거 가능하게 연결되는 캐털라이저 디스크부를 갖고,
    상기 캐털라이저 디스크부는, 표면에 상기 촉매가 보유 지지되는 촉매 보유 지지 부재와, 상기 촉매에 전기적으로 접속되는 촉매 전극과, 카운터 전극을 갖고,
    상기 디스크 홀더부는, 상기 촉매 전극에 전기적으로 접속되는 촉매 전극용의 배선과, 상기 카운터 전극에 전기적으로 접속되는 카운터 전극용 배선을 갖고, 또한 상기 디스크 홀더와 상기 캐털라이저 디스크가 연결되었을 때, 상기 촉매 전극을 상기 촉매 전극용 배선에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 프로브, 및 상기 카운터 전극을 상기 카운터 전극용 배선에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 프로브를 갖고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 촉매 전극과 상기 카운터 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 전원을 갖는, 기판 처리 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 보유 지지부를 상기 기판의 면에 수직인 방향으로 이동 가능한, 상기 촉매 보유 지지부에 장착되는 요동 아암을 갖고,
    상기 요동 아암은, 상기 촉매 보유 지지부의 상기 촉매를 상기 기판에 접촉시키고 있을 때의 접촉 압력을 측정하도록 구성되는 로드 셀을 갖는, 기판 처리 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 로드 셀에 의해 측정한 접촉 압력에 기초하여 상기 촉매와 상기 기판의 접촉 압력을 제어하도록 구성되는 PID 컨트롤러를 갖는, 기판 처리 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 요동 아암은, 상기 요동 아암의 전체를 둘러싸는 커버를 갖고, 상기 요동 아암은, 상기 커버 내에 공기 및/또는 질소를 공급 가능하게 구성되는, 기판 처리 장치.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부는,
    기판 보유 지지 스테이지와,
    상기 기판을 진공 흡착에 의해 상기 기판 보유 지지 스테이지에 보유 지지하기 위한 진공 흡착 플레이트를 갖고, 상기 진공 흡착 플레이트는, 흡착 구멍을 갖고,
    상기 기판 보유 지지부는, 상기 진공 흡착 플레이트의 상기 흡착 구멍에 유체 연통하는 진공 라인을 갖고,
    상기 진공 라인은, 진공화에 의해 상기 기판을 상기 진공 흡착 플레이트에 진공 흡착할 수 있고, 또한 상기 진공 라인에 물 및/또는 공기 내지 질소를 공급함으로써 진공 흡착을 해제할 수 있도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 처리액의 온도를, 10도 이상 또한 60도 이하의 범위 내에서 소정 온도로 조정하는 처리액 온도 조정부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  29. 제1항에 있어서,
    참조 전극을 갖는 전위 조정부이며, 상기 촉매와 상기 참조 전극을 상기 처리액을 통해 전기 화학적으로 접속하여, 상기 촉매의 상기 표면의 전위를 제어하도록 구성된 전위 조정부를 구비하는, 기판 처리 장치.
KR1020207015735A 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 KR102193334B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207035916A KR102431971B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-086869 2014-04-18
JP2014086869 2014-04-18
PCT/JP2015/061848 WO2015159973A1 (ja) 2014-04-18 2015-04-17 基板処理装置、基板処理システム、および基板処理方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167025023A Division KR102120687B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035916A Division KR102431971B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200067910A true KR20200067910A (ko) 2020-06-12
KR102193334B1 KR102193334B1 (ko) 2020-12-22

Family

ID=54324174

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167025023A KR102120687B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
KR1020207035916A KR102431971B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR1020207015734A KR102193325B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
KR1020207015735A KR102193334B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167025023A KR102120687B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
KR1020207035916A KR102431971B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR1020207015734A KR102193325B1 (ko) 2014-04-18 2015-04-17 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법

Country Status (6)

Country Link
US (3) US10665487B2 (ko)
JP (4) JP6454326B2 (ko)
KR (4) KR102120687B1 (ko)
CN (3) CN111584355B (ko)
TW (3) TWI789567B (ko)
WO (1) WO2015159973A1 (ko)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111584355B (zh) * 2014-04-18 2021-07-13 株式会社荏原制作所 基板处理装置及基板处理系统
WO2016103310A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 川崎重工業株式会社 搬送装置の制御装置
JP6127235B2 (ja) 2014-12-31 2017-05-17 東邦エンジニアリング株式会社 触媒支援型化学加工方法および触媒支援型化学加工装置
JP6510348B2 (ja) * 2015-07-23 2019-05-08 株式会社荏原製作所 基板処理装置、基板処理システム、および基板処理方法
US10363647B2 (en) * 2016-02-05 2019-07-30 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Grinding tool
US10350722B2 (en) * 2016-02-05 2019-07-16 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Polishing apparatus
US10079153B2 (en) * 2016-02-25 2018-09-18 Toshiba Memory Corporation Semiconductor storage device
JP6641197B2 (ja) * 2016-03-10 2020-02-05 株式会社荏原製作所 基板の研磨装置および研磨方法
JP6187948B1 (ja) * 2016-03-11 2017-08-30 東邦エンジニアリング株式会社 平坦加工装置、その動作方法および加工物の製造方法
US9962805B2 (en) * 2016-04-22 2018-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Chemical mechanical polishing apparatus and method
JP6447575B2 (ja) 2016-05-23 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 金属皮膜の成膜方法およびその成膜装置
JP2018001325A (ja) 2016-06-30 2018-01-11 株式会社荏原製作所 ヘッド高さ調整装置およびヘッド高さ調整装置を備える基板処理装置
JP7074688B2 (ja) 2016-07-01 2022-05-24 カーボン,インコーポレイテッド 液体を節約する特徴を有する多層薄膜をスピンコーティングする方法及びシステム
JP6842859B2 (ja) * 2016-08-12 2021-03-17 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置、研磨装置、ホルダー、ハウジング及びドレッシング方法
JP6797409B2 (ja) * 2017-01-12 2020-12-09 国立大学法人大阪大学 触媒表面基準エッチング方法及びその装置
JP6749569B2 (ja) * 2017-02-17 2020-09-02 東邦エンジニアリング株式会社 研磨装置のヘッド進退装置
TWI671436B (zh) * 2017-03-17 2019-09-11 日商東芝記憶體股份有限公司 基板處理裝置及基板處理方法
US20180265989A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Toshiba Memory Corporation Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
US10879087B2 (en) * 2017-03-17 2020-12-29 Toshiba Memory Corporation Substrate treatment apparatus and manufacturing method of semiconductor device
JP6884015B2 (ja) * 2017-03-22 2021-06-09 株式会社荏原製作所 基板の研磨装置および研磨方法
JP6818614B2 (ja) * 2017-03-31 2021-01-20 株式会社荏原製作所 基板処理装置および基板処理装置を含む基板処理システム
TWI705519B (zh) * 2017-07-25 2020-09-21 日商Hoya股份有限公司 基板處理裝置、基板處理方法、光罩洗淨方法及光罩製造方法
JP6982434B2 (ja) * 2017-08-24 2021-12-17 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US11227779B2 (en) * 2017-09-12 2022-01-18 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus and method for processing a semiconductor device
US10898986B2 (en) * 2017-09-15 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Chattering correction for accurate sensor position determination on wafer
CN109732472A (zh) * 2017-10-31 2019-05-10 上海新昇半导体科技有限公司 抛光设备及方法
JP6985107B2 (ja) * 2017-11-06 2021-12-22 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
WO2019146424A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および基板処理方法
KR20200108876A (ko) * 2018-01-26 2020-09-21 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치
JP2019155232A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 株式会社ジェイテックコーポレーション 洗浄方法及び洗浄装置
JP2019192777A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 株式会社ディスコ チャックテーブルおよびこのチャックテーブルの製造方法
KR102439827B1 (ko) * 2018-06-21 2022-09-05 (주)프런티어에너지솔루션 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 태양 전지 제조 방법
KR102039037B1 (ko) * 2018-06-21 2019-11-01 주식회사 프런티어에너지솔루션 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 태양 전지 제조 방법
JP7079164B2 (ja) * 2018-07-06 2022-06-01 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP7164348B2 (ja) * 2018-07-27 2022-11-01 アズビル株式会社 調節計
JP7224128B2 (ja) * 2018-08-09 2023-02-17 株式会社荏原製作所 基板用洗浄具、基板洗浄装置、基板処理装置、基板処理方法および基板用洗浄具の製造方法
JP7098240B2 (ja) * 2018-08-22 2022-07-11 株式会社ディスコ 研磨パッド
CN108818987A (zh) * 2018-08-23 2018-11-16 重庆市嘉凌新科技有限公司 芯片切割清洗设备
WO2020044927A1 (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 東邦エンジニアリング株式会社 触媒基準装置
JP7118417B2 (ja) * 2018-08-31 2022-08-16 株式会社東邦鋼機製作所 光照射触媒基準エッチング装置
US11637035B2 (en) * 2018-09-27 2023-04-25 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus with moving device for connecting and disconnecting heater electrodes and substrate processing method thereof
KR20200063491A (ko) * 2018-11-28 2020-06-05 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
JP7281226B2 (ja) * 2018-12-14 2023-05-25 大連理工大学 半導体ウェーハの光電気化学機械研磨加工装置及び加工方法
JP2020097022A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 株式会社荏原製作所 触媒基準エッチングに使用される触媒、触媒を備える処理パッド、および触媒基準エッチング装置
JP7218055B2 (ja) * 2019-01-25 2023-02-06 株式会社ディスコ チャックテーブル
SG11202109293XA (en) * 2019-02-25 2021-09-29 Univ Texas Large area metrology and process control for anisotropic chemical etching
JP2020150156A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社荏原製作所 基板を処理する方法、および基板処理装置
CN109904098B (zh) * 2019-03-15 2020-12-29 江苏奥斯力特电子科技有限公司 一种半导体圆片蚀刻系统
JP7203685B2 (ja) * 2019-05-27 2023-01-13 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、基板処理方法およびプログラム
JP7286464B2 (ja) * 2019-08-02 2023-06-05 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2021101450A (ja) * 2019-12-24 2021-07-08 株式会社荏原製作所 基板処理装置、基板処理方法、および基板処理システム
US11562924B2 (en) * 2020-01-31 2023-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Planarization apparatus, planarization process, and method of manufacturing an article
JP7365282B2 (ja) * 2020-03-26 2023-10-19 株式会社荏原製作所 研磨ヘッドシステムおよび研磨装置
DE102021113883A1 (de) 2020-06-04 2021-12-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Bildsensor, elektronische vorrichtung, und betriebsverfahren eines bildsensors
KR20220116316A (ko) 2020-06-24 2022-08-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 압전 압력 제어를 갖는 연마 캐리어 헤드
US20210405337A1 (en) * 2020-06-29 2021-12-30 Mgi Tech Co., Ltd. Systems and methods for optical scanning and imaging through a fluid medium for nucleic acid sequencing
KR102616131B1 (ko) * 2020-08-24 2023-12-21 세메스 주식회사 기판 처리 장치, 이온 주입 처리 장치 및 이온 주입 처리 방법
US11094499B1 (en) * 2020-10-04 2021-08-17 Borries Pte. Ltd. Apparatus of charged-particle beam such as electron microscope comprising sliding specimen table within objective lens
US11551970B2 (en) * 2020-10-22 2023-01-10 Innolux Corporation Method for manufacturing an electronic device
KR102532567B1 (ko) * 2020-12-31 2023-05-16 세메스 주식회사 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법
CN112916458A (zh) * 2021-01-21 2021-06-08 任玉成 一种电子元件晶元制备方法
US20220269177A1 (en) * 2021-02-23 2022-08-25 Tokyo Electron Limited Sensor technology integration into coating track
CN113732940A (zh) * 2021-09-29 2021-12-03 上海华力集成电路制造有限公司 晶圆恒温研磨系统、晶圆恒温控制方法及可读存储介质
KR102652480B1 (ko) * 2022-03-17 2024-03-29 한국생산기술연구원 자가 세척 기능을 가지는 연마 후 세정용 버핑 장치
JP2024034805A (ja) 2022-09-01 2024-03-13 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1044025A (ja) * 1996-07-29 1998-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 平面研磨装置
KR100796227B1 (ko) * 2000-09-21 2008-01-21 가부시키가이샤 니콘 연마 장치, 이 연마 장치를 이용한 반도체 소자 제조 방법및 이 방법에 의하여 제조된 반도체 소자
JP2008121099A (ja) 2006-10-18 2008-05-29 Osaka Univ 触媒支援型化学加工方法及び装置
JP2008136983A (ja) 2006-12-05 2008-06-19 Osaka Univ 触媒支援型化学加工方法及び加工装置
JP2008166709A (ja) 2006-12-05 2008-07-17 Ebara Corp 基板研磨装置、及び基板研磨設備
JP2009117782A (ja) 2007-10-15 2009-05-28 Ebara Corp 平坦化方法及び平坦化装置
US7850817B2 (en) * 2002-04-15 2010-12-14 Ebara Corporation Polishing device and substrate processing device
JP2011129596A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Osaka Univ 研磨具及び研磨装置
WO2013084934A1 (ja) 2011-12-06 2013-06-13 国立大学法人大阪大学 固体酸化物の加工方法及びその装置
JP2014017418A (ja) * 2012-07-10 2014-01-30 Ebara Corp 研磨方法
US20140087629A1 (en) * 2012-07-23 2014-03-27 Ebara Corporation Pressure regulator, polishing apparatus having the pressure regulator, and polishing method

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001129755A (ja) * 1999-08-20 2001-05-15 Ebara Corp 研磨装置及びドレッシング方法
US6254453B1 (en) * 1999-09-30 2001-07-03 International Business Machines Corporation Optimization of chemical mechanical process by detection of oxide/nitride interface using CLD system
US6797623B2 (en) 2000-03-09 2004-09-28 Sony Corporation Methods of producing and polishing semiconductor device and polishing apparatus
JP4644954B2 (ja) 2000-03-09 2011-03-09 ソニー株式会社 研磨装置
KR100343652B1 (ko) * 2000-08-24 2002-07-11 윤종용 공기를 사용하지 않는 연마패드 컨디셔닝 장치
JP2003086449A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 積層セラミックコンデンサー内部電極用ぺーストの製造方法
JP2003086549A (ja) 2001-09-11 2003-03-20 Nikon Corp 研磨工具、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法
US7390744B2 (en) * 2004-01-29 2008-06-24 Applied Materials, Inc. Method and composition for polishing a substrate
US7255771B2 (en) * 2004-03-26 2007-08-14 Applied Materials, Inc. Multiple zone carrier head with flexible membrane
KR100727484B1 (ko) * 2005-07-28 2007-06-13 삼성전자주식회사 화학기계적 연마 장치 및 패드 컨디셔닝 방법
JP2007189081A (ja) 2006-01-13 2007-07-26 Fujitsu Ltd 研磨用パッド、研磨方法および配線形成方法
US7776228B2 (en) * 2006-04-11 2010-08-17 Ebara Corporation Catalyst-aided chemical processing method
US7527271B2 (en) * 2006-06-02 2009-05-05 Applied Materials, Inc. Fast substrate loading on polishing head without membrane inflation step
US7294576B1 (en) * 2006-06-29 2007-11-13 Cabot Microelectronics Corporation Tunable selectivity slurries in CMP applications
EP2381008A2 (en) 2006-08-28 2011-10-26 Osaka University Catalyst-aided chemical processing method and apparatus
JP2008221344A (ja) 2007-03-08 2008-09-25 Ebara Corp コンディショニング方法及びコンディショニング液
JP2008221346A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Ebara Corp 複合電解研磨装置
US8734661B2 (en) 2007-10-15 2014-05-27 Ebara Corporation Flattening method and flattening apparatus
JP5252271B2 (ja) * 2008-05-02 2013-07-31 株式会社ニコン 研磨装置
JP5364959B2 (ja) * 2009-03-27 2013-12-11 国立大学法人大阪大学 研磨方法及び研磨装置
JP2011125938A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Osaka Univ 研磨方法及び研磨装置
US8912095B2 (en) * 2009-12-15 2014-12-16 Osaka University Polishing method, polishing apparatus and polishing tool
US8828246B2 (en) * 2010-02-18 2014-09-09 Anpac Bio-Medical Science Co., Ltd. Method of fabricating micro-devices
JP5935168B2 (ja) * 2012-08-20 2016-06-15 東邦エンジニアリング株式会社 基板研磨装置
CN102975106B (zh) * 2012-12-24 2015-03-11 厦门大学 一种精密气囊抛光工具系统
CN111584355B (zh) * 2014-04-18 2021-07-13 株式会社荏原制作所 基板处理装置及基板处理系统
JP6438868B2 (ja) * 2015-09-16 2018-12-19 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法および半導体製造装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1044025A (ja) * 1996-07-29 1998-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 平面研磨装置
KR100796227B1 (ko) * 2000-09-21 2008-01-21 가부시키가이샤 니콘 연마 장치, 이 연마 장치를 이용한 반도체 소자 제조 방법및 이 방법에 의하여 제조된 반도체 소자
US7850817B2 (en) * 2002-04-15 2010-12-14 Ebara Corporation Polishing device and substrate processing device
JP2008121099A (ja) 2006-10-18 2008-05-29 Osaka Univ 触媒支援型化学加工方法及び装置
JP2008136983A (ja) 2006-12-05 2008-06-19 Osaka Univ 触媒支援型化学加工方法及び加工装置
JP2008166709A (ja) 2006-12-05 2008-07-17 Ebara Corp 基板研磨装置、及び基板研磨設備
JP2009117782A (ja) 2007-10-15 2009-05-28 Ebara Corp 平坦化方法及び平坦化装置
JP2011129596A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Osaka Univ 研磨具及び研磨装置
WO2013084934A1 (ja) 2011-12-06 2013-06-13 国立大学法人大阪大学 固体酸化物の加工方法及びその装置
JP2014017418A (ja) * 2012-07-10 2014-01-30 Ebara Corp 研磨方法
US20140087629A1 (en) * 2012-07-23 2014-03-27 Ebara Corporation Pressure regulator, polishing apparatus having the pressure regulator, and polishing method

Also Published As

Publication number Publication date
CN111584355A (zh) 2020-08-25
JPWO2015159973A1 (ja) 2017-04-13
CN106256016B (zh) 2020-06-23
US20220375775A1 (en) 2022-11-24
JP2019071440A (ja) 2019-05-09
JP6454326B2 (ja) 2019-01-16
KR102193325B1 (ko) 2020-12-22
JP2019075570A (ja) 2019-05-16
JP6677790B2 (ja) 2020-04-08
JP6905117B2 (ja) 2021-07-21
TW202316516A (zh) 2023-04-16
TW201606871A (zh) 2016-02-16
KR20200142120A (ko) 2020-12-21
US10665487B2 (en) 2020-05-26
KR20160143649A (ko) 2016-12-14
JP2020109862A (ja) 2020-07-16
US20200243364A1 (en) 2020-07-30
KR102193334B1 (ko) 2020-12-22
CN111584354B (zh) 2021-09-03
TWI789567B (zh) 2023-01-11
KR20200067909A (ko) 2020-06-12
KR102431971B1 (ko) 2022-08-16
CN111584354A (zh) 2020-08-25
JP6629420B2 (ja) 2020-01-15
CN106256016A (zh) 2016-12-21
TWI686858B (zh) 2020-03-01
KR102120687B1 (ko) 2020-06-09
US11450544B2 (en) 2022-09-20
CN111584355B (zh) 2021-07-13
TWI806808B (zh) 2023-06-21
US20170047237A1 (en) 2017-02-16
WO2015159973A1 (ja) 2015-10-22
TW202020968A (zh) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102120687B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
JP6442495B2 (ja) 局所領域流量制御を備える研磨システム
WO2016003545A1 (en) Compliant polishing pad and polishing module
JP2013523470A (ja) 縁部ペデスタル向けのサイドパッド設計
TW202138115A (zh) 基板處理裝置、基板處理方法及基板處理系統
JP6510348B2 (ja) 基板処理装置、基板処理システム、および基板処理方法
KR20070078439A (ko) 연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치
US20230024009A1 (en) Face-up wafer edge polishing apparatus
TWI834221B (zh) 基板邊緣拋光設備及方法
JP2021101450A (ja) 基板処理装置、基板処理方法、および基板処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant