KR20200110242A - 기판 처리 장치, 혼합 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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

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KR20200110242A
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준 노나카
다카오 이나다
요시노리 니시와키
히로시 요시다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 의한 에칭 처리를 적절히 실시하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 처리조와, 혼합 장치와, 송액로와, 실리콘 용액 공급부를 구비한다. 처리조는, 기판을 침지하여 처리한다. 혼합 장치는, 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액을 생성한다. 송액로는, 혼합 장치로부터 처리조로 혼합액을 보낸다. 실리콘 용액 공급부는, 송액로와 처리조 중 적어도 한쪽에 접속되고, 혼합 장치로부터 공급되는 혼합액에 실리콘 함유 화합물 수용액을 공급한다.

Description

기판 처리 장치, 혼합 방법 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, MIXING METHOD, AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
개시된 실시형태는, 기판 처리 장치, 혼합 방법 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 기판 처리 시스템에 있어서, 인산 수용액과 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 기판을 침지함으로써, 이러한 기판에 에칭 처리를 행하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2017-118092호 공보
본 개시는, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 처리조(槽)와, 혼합 장치와, 송액로와, 실리콘 용액 공급부를 구비한다. 처리조는, 기판을 침지하여 처리한다. 혼합 장치는, 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액을 생성한다. 송액로는, 상기 혼합 장치로부터 상기 처리조로 상기 혼합액을 보낸다. 실리콘 용액 공급부는, 상기 송액로와 상기 처리조 중 적어도 한쪽에 접속되고, 상기 혼합 장치로부터 공급되는 상기 혼합액에 실리콘 함유 화합물 수용액을 공급한다.
본 개시에 따르면, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 2는 실시형태에 따른 처리조에 혼합액을 처음에 송액할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
도 3은 실시형태에 따른 처리조의 에칭액의 실리콘 농도를 조정할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
도 4는 실시형태의 변형례 1에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 5는 실시형태의 변형례 2에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 6은 실시형태의 변형례 3에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 7은 실시형태의 변형례 3에 따른 처리조에 혼합액을 처음에 송액할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
도 8은 실시형태의 변형례 3에 따른 처리조의 에칭액의 실리콘 농도를 조정할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
도 9는 실시형태의 변형례 4에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 10은 실시형태의 변형례 4에 따른 복수의 에칭액 공급부의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시형태의 변형례 5에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 12는 실시형태의 변형례 5에 따른 복수의 에칭액 공급부의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시형태의 변형례 6에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 나타낸 개략 블록도이다.
도 14는 실시형태의 변형례 6에 따른 복수의 에칭액 공급부의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시형태에 따른 혼합 처리 및 기판 처리의 처리 절차를 나타낸 플로우 차트이다.
도 16은 실시형태의 변형례 3에 따른 혼합 처리 및 기판 처리의 처리 절차를 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원의 개시된 기판 처리 장치, 혼합 방법 및 기판 처리 방법의 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이하에 나타낸 실시형태에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은, 현실과 다른 경우가 있는 것에 유의해야 한다. 또한, 도면의 상호 간에 있어서도, 서로의 치수 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 경우가 있다.
종래, 기판 처리 시스템에 있어서, 인산 수용액과 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 기판을 침지함으로써, 이러한 기판에 에칭 처리를 행하는 것이 알려져 있다.
예컨대, 인산(H3PO4) 수용액에 기판을 침지함으로써, 기판 상에 적층된 실리콘 질화막(SiN) 및 실리콘 산화막(SiO2) 중, 실리콘 질화막을 선택적으로 에칭할 수 있다.
또한, 인산 수용액에 실리콘 용액(실리콘 함유 화합물 수용액)을 추가함으로써, 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
한편, 실리콘 질화막이 에칭되면, 이러한 실리콘 질화막에 포함되는 실리콘이 에칭액 내에 용출되기 때문에, 인산 수용액의 실리콘 농도가 과잉이 되는 경우가 있다.
그리고, 인산 수용액의 실리콘 농도가 과잉이 되면, 실리콘 산화막 상에 실리콘 산화물(SiO2)이 석출되고, 이러한 석출된 실리콘 산화물에 의해 기판의 에칭 처리가 저해될 우려가 있다.
그래서, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있는 기술이 기대되고 있다.
<기판 처리 시스템의 구성>
우선, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 기판 처리 시스템(1)은, 기판 처리 장치의 일례이다.
기판 처리 시스템(1)은, 혼합 장치(10)와, 실리콘 용액 공급부(25)와, 기판 처리부(30)를 구비한다. 혼합 장치(10)는, 인산 수용액과, 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 석출 억제제를 혼합하여, 혼합액(M)을 생성한다. 석출 억제제는 첨가제의 일례이다.
실리콘 용액 공급부(25)는, 혼합 장치(10)에 의해 생성된 혼합액(M)에 실리콘 함유 화합물 수용액(이하, 실리콘 용액이라고도 호칭함)을 공급하여, 에칭액(E)을 생성한다. 즉, 실시형태에 따른 에칭액(E)은, 인산 수용액과, 석출 억제제와, 실리콘 용액을 함유한다.
기판 처리부(30)는, 생성된 에칭액(E)에 웨이퍼(W)를 처리조(31)에서 침지하여, 이러한 웨이퍼(W)에 에칭 처리를 행한다. 웨이퍼(W)는, 기판의 일례이다. 실시형태에서는, 예컨대, 웨이퍼(W) 상에 형성된 실리콘 질화막(SiN) 및 실리콘 산화막(SiO2) 중, 실리콘 질화막을 선택적으로 에칭할 수 있다.
혼합 장치(10)는, 인산 수용액 공급부(11)와, 석출 억제제 공급부(12)와, 탱크(14)와, 순환로(15)를 구비한다.
인산 수용액 공급부(11)는, 인산 수용액을 탱크(14)에 공급한다. 이러한 인산 수용액 공급부(11)는, 인산 수용액 공급원(11a)과, 인산 수용액 공급로(11b)와, 유량 조정기(11c)를 갖는다.
인산 수용액 공급원(11a)은, 예컨대, 인산 수용액을 저류하는 탱크이다. 인산 수용액 공급로(11b)는, 인산 수용액 공급원(11a)과 탱크(14)를 접속하고, 인산 수용액 공급원(11a)으로부터 탱크(14)에 인산 수용액을 공급한다.
유량 조정기(11c)는, 인산 수용액 공급로(11b)에 설치되고, 탱크(14)에 공급되는 인산 수용액의 유량을 조정한다. 유량 조정기(11c)는, 개폐 밸브나, 유량 제어 밸브나, 유량계 등으로 구성된다.
석출 억제제 공급부(12)는, 석출 억제제를 탱크(14)에 공급한다. 이러한 석출 억제제 공급부(12)는, 석출 억제제 공급원(12a)과, 석출 억제제 공급로(12b)와, 유량 조정기(12c)를 갖는다.
석출 억제제 공급원(12a)은, 예컨대, 석출 억제제를 저류하는 탱크이다. 석출 억제제 공급로(12b)는, 석출 억제제 공급원(12a)과 탱크(14)를 접속하고, 석출 억제제 공급원(12a)으로부터 탱크(14)에 석출 억제제를 공급한다.
유량 조정기(12c)는, 석출 억제제 공급로(12b)에 설치되고, 탱크(14)에 공급되는 석출 억제제의 유량을 조정한다. 유량 조정기(12c)는, 개폐 밸브나, 유량 제어 밸브나, 유량계 등으로 구성된다.
실시형태에 따른 석출 억제제는, 실리콘 산화물의 석출을 억지하는 성분을 포함하는 것이면 좋다. 예컨대, 인산 수용액에 용해된 실리콘 이온을 용해시킨 상태에서 안정화시켜 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 성분을 포함하여도 좋다. 또한, 그 밖의 공지된 방법으로 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 성분을 포함하여도 좋다.
실시형태에 따른 석출 억제제에는, 예컨대, 불소 성분을 포함하는 헥사플루오로규산(H2SiF6) 수용액을 이용할 수 있다. 또한, 수용액 중의 헥사플루오로규산을 안정화시키기 위해, 암모니아 등의 첨가물을 포함하여도 좋다.
실시형태에 따른 석출 억제제로는, 예컨대, 헥사플루오로규산암모늄((NH4)2SiF6)이나, 헥사플루오로규산나트륨(Na2SiF6) 등을 이용할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 석출 억제제는, 이온 반경 0.2Å∼0.9Å의 양이온인 원소를 포함하는 화합물이어도 좋다. 여기서, 「이온 반경」이란, 결정 격자의 격자 정수로부터 얻어지는 음이온과 양이온의 반경의 합으로부터 경험에 의해 구해진 이온의 반경이다.
실시형태에 따른 석출 억제제는, 예컨대, 알루미늄, 칼륨, 리튬, 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 지르코늄, 텅스텐, 티탄, 몰리브덴, 하프늄, 니켈 및 크롬 중 어느 하나의 원소의 산화물을 포함하여도 좋다.
또한, 실시형태에 따른 석출 억제제는, 전술한 어느 하나의 원소의 산화물 대신에 또는 더하여, 전술한 어느 하나의 원소의 질화물, 염화물, 브롬화물, 수산화물 및 질산염 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다.
실시형태에 따른 석출 억제제는, 예컨대, Al(OH)3, AlCl3, AlBr3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3, AlPO4 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다.
또한, 실시형태에 따른 석출 억제제는, KCl, KBr, KOH 및 KNO3 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다. 또한, 실시형태에 따른 석출 억제제는, LiCl, NaCl, MgCl2, CaCl2 및 ZrCl4 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다.
탱크(14)는, 인산 수용액 공급부(11)로부터 공급되는 인산 수용액과, 석출 억제제 공급부(12)로부터 공급되는 석출 억제제를 저류한다. 또한, 탱크(14)는, 인산 수용액과 석출 억제제가 혼합되어 생성되는 혼합액(M)을 저류한다.
탱크(14)에는, 위에서부터 차례로 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)가 설치된다. 이것에 의해, 탱크(14)에 저류된 인산 수용액이나 혼합액(M)의 액면의 높이를 제어하고 있다. 또한, 실시형태에서는, 이러한 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)를 이용함으로써, 인산 수용액이나 석출 억제제의 액량을 칭량할 수 있다.
순환로(15)는, 탱크(14)로부터 나와, 이러한 탱크(14)로 되돌아가는 순환 라인이다. 순환로(15)는, 탱크(14)의 바닥부에 설치되는 입구(15a)와, 탱크(14)의 상부에 설치되는 출구(15b)를 가지며, 이러한 입구(15a)로부터 출구(15b)를 향해 흐르는 순환류를 형성한다. 또한, 실시형태에서는, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)의 액면의 위쪽에 출구(15b)가 배치된다.
순환로(15)에는, 탱크(14)를 기준으로 하여, 상류측에서부터 차례로 펌프(16)와, 히터(17)와, 개폐 밸브(18)와, 필터(19)와, 분기부(15c)가 설치된다. 또한, 분기부(15c)로부터는, 기판 처리부(30)의 처리조(31)에 혼합액(M)을 보내는 송액로(22)가 분기되어 있다.
또한, 송액로(22)는, 분기부(15c)로부터 처리조(31)의 내부조(31a) 및 외부조(21b)에 접속되고, 유량 조정기(23)를 갖는다. 이러한 유량 조정기(23)는, 처리조(31)에 공급되는 혼합액(M)의 유량을 조정한다. 유량 조정기(23)는, 개폐 밸브나, 유량 제어 밸브나, 유량계 등으로 구성된다.
펌프(16)는, 탱크(14)로부터 나와, 순환로(15)를 지나, 탱크(14)로 되돌아가는 혼합액(M)의 순환류를 형성한다.
히터(17)는, 순환로(15) 내를 순환하는 혼합액(M)을 가온(加溫)한다. 실시형태에서는, 이러한 히터(17)로 혼합액(M)을 가온함으로써, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 가온한다.
필터(19)는, 순환로(15) 내를 순환하는 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질을 제거한다. 또한, 순환로(15)에는, 이러한 필터(19)를 바이패스하는 바이패스 유로(20)가 설치되고, 이러한 바이패스 유로(20)에는 개폐 밸브(21)가 설치된다.
그리고, 순환로(15)에 설치되는 개폐 밸브(18)와 바이패스 유로(20)에 설치되는 개폐 밸브(21)를 번갈아 개폐함으로써, 필터(19)를 흐르는 순환류와, 필터(19)를 바이패스하는 순환류 중 어느 하나를 형성할 수 있다.
실리콘 용액 공급부(25)는, 혼합 장치(10)에 의해 생성된 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급한다. 실시형태에 따른 실리콘 용액은, 예컨대, 콜로이달 실리콘을 분산시킨 용액이다. 실리콘 용액 공급부(25)는, 실리콘 용액 공급원(25a)과, 실리콘 용액 공급로(25b)와, 유량 조정기(25c)를 갖는다.
실리콘 용액 공급원(25a)은, 예컨대, 실리콘 용액을 저류하는 탱크이다. 유량 조정기(25c)는, 실리콘 용액 공급로(25b)에 설치되고, 실리콘 용액 공급로(25b)를 흐르는 실리콘 용액의 유량을 조정한다. 유량 조정기(25c)는, 개폐 밸브나, 유량 제어 밸브나, 유량계 등으로 구성된다.
여기서, 실시형태에서는, 실리콘 용액 공급부(25)의 실리콘 용액 공급로(25b)가, 송액로(22)에 설치되는 합류부(22a)에 접속된다. 즉, 실시형태에서는, 혼합 장치(10)에 의해 혼합액(M)이 생성된 후, 생성된 혼합액(M)에 개별로 실리콘 용액을 공급하여, 에칭액(E)을 생성할 수 있다.
이것에 의해, 기판 처리부(30)에 공급되는 혼합액(M)의 실리콘 농도를 넓은 범위에서 조정할 수 있다. 계속해서, 이러한 혼합액(M)의 실리콘 농도의 조정 방법에 대해서, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.
도 2는 실시형태에 따른 처리조(31)에 혼합액(M)을 처음에 송액할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템(1)의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다. 또한, 이러한 기판 처리 시스템(1)의 각부는, 기판 처리 시스템(1)에 설치되는 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어된다.
이러한 제어부는, 도 1에 도시된 기판 처리 시스템(1)의 각부[혼합 장치(10), 기판 처리부(30) 등]의 동작을 제어한다. 제어부는, 스위치나 각종 센서 등으로부터의 신호에 기초하여, 기판 처리 시스템(1)의 각부의 동작을 제어한다.
이 제어부는, 예컨대 컴퓨터로서, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(도시하지 않음)를 갖는다. 이러한 기억 매체에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다.
제어부는, 기억 매체에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다. 또한, 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기억되어 있던 것으로서, 다른 기억 매체로부터 제어부의 기억 매체에 인스톨된 것이어도 좋다.
컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 광디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 실시형태에서는, 혼합 처리와, 가온 처리와, 필트레이션(filtration) 처리와, 송액 처리가 차례로 실시된다. 우선, 제어부는, 시간 T0부터 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급함으로써, 혼합 처리를 시작한다.
또한, 이러한 시간 T0의 시점에서는, 석출 억제제 공급부(12)와, 실리콘 용액 공급부(25)와, 펌프(16)와, 히터(17)는 동작하지 않는다(OFF 상태임). 또한, 시간 T0의 시점에서는, 개폐 밸브(18)가 폐쇄 상태임과 더불어 개폐 밸브(21)가 개방 상태이기 때문에, 필터(19)가 바이패스 유로(20)에 의해 바이패스되어 있는 상태(필터 바이패스가 ON 상태)이다.
또한, 시간 T0의 시점에서는, 유량 조정기(23)는 폐쇄 상태(OFF 상태)이며, 탱크(14)에는 아무것도 저류되어 있지 않기 때문에, 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)로부터는 OFF 신호가 출력된다.
그리고, 탱크(14)에 저류된 인산 수용액의 액면이 서서히 상승하여, 시간 T1에서 액면이 미리 정해진 제2 높이 이상이 되면, 제2 액면 센서(S2)로부터 ON 신호가 출력된다.
그렇게 하면, 제어부는, 시간 T1부터 석출 억제제 공급부(12)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 석출 억제제를 공급한다. 또한, 제어부는, 시간 T1부터 펌프(16)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15)에 순환류를 형성한다.
다음에, 석출 억제제가 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T2에서, 제어부는, 석출 억제제 공급부(12)를 정지시킨다(OFF 상태로 함).
다음에, 시간 T3에서 혼합액(M)의 액면이 미리 정해진 제1 높이 이상이 되면, 제1 액면 센서(S1)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급되었다고 간주하여, 시간 T3에서 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 혼합 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T3부터 히터(17)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15) 내를 순환하는 혼합액(M)을 가온함으로써, 가온 처리를 시작한다. 제어부는, 이러한 히터(17)로 혼합액(M)을 가온함으로써, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 가온한다.
또한, 실시형태에서는, 제1 액면 센서(S1) 등을 이용하여 인산 수용액 등의 액량을 칭량하고 있지만, 저류된 혼합액(M)의 온도 변화는 칭량의 정밀도에 악영향을 끼치는 경우가 있다.
그래서, 실시형태에서는, 인산 수용액 등의 칭량이 완료되고, 혼합 처리가 완료된 시점(시간 T3)부터 가온 처리를 시작한다. 이것에 의해, 인산 수용액 등의 칭량 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.
다음에, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 미리 정해진 온도(예컨대, 100℃ 미만)까지 가온된 시간 T4에서, 가온 처리가 완료된다. 이와 같이, 실시형태에서는, 가온 처리를 실시하는 히터(17)를 혼합 장치(10)에 설치함으로써, 가온된 혼합액(M)을 기판 처리부(30)에 공급할 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 히터(17)를 혼합 장치(10)의 순환로(15)에 설치함으로써, 혼합액(M)을 효율적으로 가온할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리에서는, 혼합 처리가 완료된 후에 가온 처리를 시작하고 있다. 이것은, 가온되어 온도가 상승한 인산 수용액에 유기 용제를 포함한 석출 억제제를 공급하면, 이러한 석출 억제제가 돌비(突沸)해 버릴 우려가 있기 때문이다.
즉, 실시형태에 따르면, 혼합 처리가 완료된 후에 가온 처리를 시작함으로써, 공급시에 석출 억제제가 돌비하는 것을 억제할 수 있다.
계속해서, 제어부는, 시간 T4부터 필터 바이패스를 OFF 상태로 함으로써, 필트레이션 처리를 시작한다. 즉, 제어부는, 시간 T4부터 개폐 밸브(18)를 개방 상태로 변경함과 더불어 개폐 밸브(21)를 폐쇄 상태로 변경하여, 필터(19)를 흐르는 순환류를 순환로(15)에 형성한다. 이것에 의해, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 제거된다.
그리고, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 충분히 제거된 시간 T5에서, 필트레이션 처리가 완료된다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리에서는, 혼합 처리 및 가온 처리에 의해 필터 바이패스를 ON 상태로 하고 있다. 이것에 의해, 순환로(15)에 있어서, 필터(19)에서 발생하는 압력 손실을 저감할 수 있기 때문에, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 효율적으로 순환시킬 수 있다.
또한, 가온 처리가 완료될 때까지는, 필터(19)로 혼합액(M)을 여과할 필요는 없기 때문에, 바이패스 유로(20)를 통해 순환시켰다고 해도 특별히 문제는 없다.
계속해서, 제어부는, 시간 T5부터 송액 처리를 시작한다. 구체적으로는, 제어부는, 시간 T5부터 실리콘 용액 공급부(25)를 동작시킴(ON 상태로 함)으로써, 송액로(22)를 통해 기판 처리부(30)의 처리조(31)에 실리콘 용액을 송액한다.
또한, 제어부는, 실리콘 용액의 송액 개시와 동일한 타이밍(시간 T5)에서, 펌프(16)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 펌프(16)로부터의 큰 압력에 의해, 혼합액(M)이 송액로(22)로부터 실리콘 용액 공급부(25)로 역류하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제어부는, 실리콘 용액의 송액 개시와 동일한 타이밍(시간 T5)에서, 히터(17)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 혼합액(M)이 미리 정해진 온도(예컨대, 100℃ 미만)보다 더 고온이 되는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 실리콘 용액이 처리조(31)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T6에서, 제어부는, 실리콘 용액 공급부(25)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 그리고, 제어부는, 실리콘 용액의 송액 정지와 동일한 타이밍(시간 T6)에서, 펌프(16)를 동작시킴(ON 상태로 함)과 더불어, 유량 조정기(23)를 개방 상태로 한다(ON 상태로 함).
이것에 의해, 제어부는, 순환로(15) 및 송액로(22)를 통해, 혼합 장치(10)로부터 기판 처리부(30)의 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액한다. 그렇게 하면, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 감소되어, 시간 T7에서 액면이 미리 정해진 제1 높이보다 낮아진다.
이것에 의해, 제1 액면 센서(S1)로부터 OFF 신호가 출력된다. 그리고, 혼합액(M)이 미리 정해진 양만큼 송액된 시간 T8에서, 송액 처리가 완료된다.
여기까지 설명한 처리에 의해, 제어부는, 처리조(31)에 혼합액(M)을 처음에 송액할 때에, 원하는 실리콘 농도를 갖는 에칭액(E)을 처리조(31)에 저류할 수 있다. 따라서, 실시형태에 따르면, 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리의 개시 시점부터, 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
도 3은 실시형태에 따른 처리조(31)의 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템(1)의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
이 도 3에서는, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리가 시작되고, 에칭액(E)에 웨이퍼(W)로부터 실리콘이 용출될 때에 송액되는 혼합액(M)의 혼합 처리부터 송액 처리까지에 대해서 설명한다.
우선, 제어부는, 시간 T10부터 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급함으로써, 혼합 처리를 시작한다.
또한, 이러한 시간 T10의 시점에서는, 석출 억제제 공급부(12)와, 실리콘 용액 공급부(25)와, 펌프(16)와, 히터(17)는 동작하지 않는다(OFF 상태임). 또한, 시간 T10의 시점에서는, 개폐 밸브(18)가 폐쇄 상태임과 더불어 개폐 밸브(21)가 개방 상태이기 때문에, 필터(19)가 바이패스 유로(20)에 의해 바이패스되어 있는 상태(필터 바이패스가 ON 상태)이다.
또한, 시간 T10의 시점에서는, 유량 조정기(23)는 폐쇄 상태(OFF 상태)이며, 전회의 송액 처리에 의해 탱크(14) 내에 있어서의 혼합액(M)의 양이 적어지고 있기 때문에, 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)로부터는 OFF 신호가 출력된다.
그리고, 탱크(14)에 저류된 인산 수용액의 액면이 서서히 상승하여, 시간 T11에서 액면이 미리 정해진 제2 높이 이상이 되면, 제2 액면 센서(S2)로부터 ON 신호가 출력된다.
그렇게 하면, 제어부는, 시간 T11부터 석출 억제제 공급부(12)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 석출 억제제를 공급한다. 또한, 제어부는, 시간 T11부터 펌프(16)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15)에 순환류를 형성한다.
다음에, 석출 억제제가 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T12에서, 제어부는, 석출 억제제 공급부(12)를 정지시킨다(OFF 상태로 함).
다음에, 시간 T13에서 혼합액(M)의 액면이 미리 정해진 제1 높이 이상이 되면, 제1 액면 센서(S1)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급되었다고 간주하여, 시간 T13에서 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함).
계속해서, 제어부는, 시간 T13부터 히터(17)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15) 내를 순환하는 혼합액(M)을 가온함으로써, 가온 처리를 시작한다. 제어부는, 이러한 히터(17)로 혼합액(M)을 가온함으로써, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 가온한다.
다음에, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 미리 정해진 온도(예컨대, 165℃ 정도)까지 가온된 시간 T14에서, 가온 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T14부터 필터 바이패스를 OFF 상태로 함으로써, 필트레이션 처리를 시작한다. 이것에 의해, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 제거된다.
그리고, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 충분히 제거된 시간 T15에서, 필트레이션 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T15부터 송액 처리를 시작한다. 구체적으로는, 제어부는, 시간 T15에서, 유량 조정기(23)를 개방 상태로 한다(ON 상태로 함).
이것에 의해, 제어부는, 순환로(15) 및 송액로(22)를 통해, 혼합 장치(10)로부터 기판 처리부(30)의 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액한다. 그렇게 하면, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 감소되어, 시간 T16에서 액면이 미리 정해진 제1 높이보다 낮아진다.
이것에 의해, 제1 액면 센서(S1)로부터 OFF 신호가 출력된다. 그리고, 혼합액(M)이 미리 정해진 양만큼 송액된 시간 T17에서, 송액 처리가 완료된다.
여기까지 설명한 처리에 의해, 제어부는, 실리콘 용액이 포함되지 않는 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W) 내의 실리콘 질화막으로부터 실리콘이 용출되어 에칭액(E)의 실리콘 농도가 과잉이 될 때에, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 신속하게 미리 정해진 농도로 억제할 수 있다.
여기까지 설명한 바와 같이, 실시형태에서는, 생성된 혼합액(M)에 개별로 실리콘 용액을 공급하여 에칭액(E)을 생성함으로써, 기판 처리부(30)에 공급되는 혼합액(M)의 실리콘 농도를 넓은 범위에서 조정할 수 있다.
즉, 혼합액(M)에 미리 정해진 실리콘 농도가 필요한 경우(예컨대, 처음 송액시)에는, 실리콘 용액 공급부(25)를 동작시킴으로써, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다.
한편, 혼합액(M)에 미리 정해진 실리콘 농도가 필요없는 경우(예컨대, 실리콘 농도의 조정시)에는, 실리콘 용액 공급부(25)를 동작시키지 않음으로써, 실리콘 용액이 포함되지 않는 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 송액로(22)가 순환로(15)로부터 분기되어 설치된다. 이것에 의해, 혼합 처리나 가온 처리시에 이용되는 펌프(16)에 의해 혼합액(M)을 처리조(31)에 송액할 수 있다. 즉, 실시형태에서는, 혼합액(M)의 송액 처리를 위해 별도로 송액로(22)에 펌프를 구비할 필요가 없어지기 때문에, 저비용으로 혼합액(M)을 송액할 수 있다.
또한, 실시형태에서는, 히터(17)를 제어하여, 혼합액(M)으로의 실리콘 용액의 공급 유무에 기초하여 혼합액(M)의 온도를 설정하면 좋다. 예컨대, 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급하는 경우(예컨대, 처음 송액시)에는, 혼합액(M)의 온도를 100℃ 미만으로 가온하는 한편, 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급하지 않는 경우(예컨대, 실리콘 농도의 조정시)에는, 혼합액(M)의 온도를 165℃ 정도로 가온한다.
이것에 의해, 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급하는 경우에는, 수분을 포함한 실리콘 용액이 고온에 노출되어 돌비하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급하지 않는 경우에는, 처리 중의 에칭액(E)이 혼합액(M)의 공급에 의해 온도 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 1로 되돌아서, 기판 처리 시스템(1)의 그 밖의 부위의 설명을 계속한다. 기판 처리부(30)는, 혼합 장치(10)에 의해 생성된 에칭액(E)에 웨이퍼(W)를 침지하여, 이러한 웨이퍼(W)에 에칭 처리를 행한다.
기판 처리부(30)는, 처리조(31)와, 순환로(32)와, DIW 공급부(33)와, 에칭액 배출부(34)를 구비한다. 처리조(31)는, 내부조(31a)와 외부조(31b)를 갖는다.
내부조(31a)는, 상부가 개방되고, 에칭액(E)이 상부 부근까지 공급된다. 이러한 내부조(31a)에서는, 기판 승강 기구(35)에 의해 복수의 웨이퍼(W)가 에칭액(E)에 침지되고, 웨이퍼(W)에 에칭 처리가 행해진다. 이러한 기판 승강 기구(35)는, 승강 가능하게 구성되고, 복수의 웨이퍼(W)를 수직 자세로 전후로 나란히 유지한다.
외부조(31b)는, 내부조(31a)의 상부 주위에 설치됨과 더불어, 상부가 개방된다. 외부조(31b)에는, 내부조(31a)로부터 오버플로우한 에칭액(E)이 유입된다.
또한, 내부조(31a) 및 외부조(31b)에는, 혼합 장치(10)로부터 혼합액(M)이 송액로(22)를 통해 공급되고, 실리콘 용액 공급부(25)로부터 실리콘 용액이 송액로(22)를 통해 공급된다. 또한, 외부조(31b)에는, DIW 공급부(33)로부터 DIW(DeIonized Water: 탈이온수)가 공급된다.
DIW 공급부(33)는, DIW 공급원(33a)과, DIW 공급로(33b)와, 유량 조정기(33c)를 갖는다. DIW 공급부(33)는, 가온된 에칭액(E)으로부터 증발된 수분을 보급하기 위해, 외부조(31b)에 DIW를 공급한다.
DIW 공급로(33b)는, DIW 공급원(33a)과 외부조(31b)를 접속하고, DIW 공급원(33a)으로부터 외부조(31b)에 미리 정해진 온도의 DIW를 공급한다.
유량 조정기(33c)는, DIW 공급로(33b)에 설치되고, 외부조(31b)에 공급되는 DIW의 공급량을 조정한다. 유량 조정기(33c)는, 개폐 밸브나 유량 제어 밸브, 유량계 등으로 구성된다. 유량 조정기(33c)에 의해 DIW의 공급량이 조정됨으로써, 에칭액(E)의 온도, 인산 농도, 실리콘 농도 및 석출 억제제 농도가 조정된다.
또한, 외부조(31b)에는, 온도 센서(36)와 인산 농도 센서(37)가 설치된다. 온도 센서(36)는, 에칭액(E)의 온도를 검출하고, 인산 농도 센서(37)는, 에칭액(E)의 인산 농도를 검출한다. 온도 센서(36) 및 인산 농도 센서(37)에 의해 생성된 신호는, 전술한 제어부에 송신된다.
외부조(31b)와 내부조(31a)는, 순환로(32)에 의해 접속된다. 순환로(32)의 일단은 외부조(31b)의 바닥부에 접속되고, 순환로(32)의 타단은 내부조(31a) 내에 설치되는 처리액 공급 노즐(38)에 접속된다.
순환로(32)에는, 외부조(31b) 측에서부터 차례로 펌프(39)와, 히터(40)와, 필터(41)와, 실리콘 농도 센서(42)가 설치된다.
펌프(39)는, 외부조(31b)로부터 순환로(32)를 거쳐 내부조(31a)로 보내지는 에칭액(E)의 순환류를 형성한다. 또한, 에칭액(E)은, 내부조(31a)로부터 오버플로우함으로써, 다시 외부조(31b)로 유출된다. 이와 같이 하여, 기판 처리부(30) 내에 에칭액(E)의 순환류가 형성된다. 즉, 이러한 순환류는, 외부조(31b), 순환로(32) 및 내부조(31a)에 있어서 형성된다.
히터(40)는, 순환로(32)를 순환하는 에칭액(E)의 온도를 조정한다. 필터(41)는, 순환로(32)를 순환하는 에칭액(E)을 여과한다. 실리콘 농도 센서(42)는, 순환로(32)를 순환하는 에칭액(E)의 실리콘 농도를 검출한다. 실리콘 농도 센서(42)에 의해 생성된 신호는, 제어부에 송신된다.
에칭액 배출부(34)는, 에칭 처리에서 사용된 에칭액(E)의 전부, 또는 일부를 교체할 때에, 실리콘 용액이 포함된 에칭액(E)을 드레인(DR)에 배출한다. 에칭액 배출부(34)는, 배출로(34a)와, 유량 조정기(34b)와, 냉각 탱크(34c)를 갖는다.
배출로(34a)는, 순환로(32)에 접속된다. 유량 조정기(34b)는, 배출로(34a)에 설치되고, 배출되는 에칭액(E)의 배출량을 조정한다. 유량 조정기(34b)는, 개폐 밸브나 유량 제어 밸브, 유량계 등으로 구성된다.
냉각 탱크(34c)는, 배출로(34a)를 통해 흘러온 에칭액(E)을 일시적으로 저류함과 더불어 냉각한다. 냉각 탱크(34c)에서는, 유량 조정기(34b)에 의해 에칭액(E)의 배출량이 조정된다.
<변형례>
계속해서, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 각종 변형례에 대해서, 도 4∼도 14를 참조하면서 설명한다. 도 4는 실시형태의 변형례 1에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 또한, 이하의 각종 변형례에서는, 실시형태와 동일한 부위에는 동일 부호를 붙임으로써 중복되는 설명을 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변형례 1에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 실리콘 용액 공급부(25)의 구성이 실시형태와 상이하다. 구체적으로는, 실리콘 용액 공급부(25)의 실리콘 용액 공급로(25b)가, 송액로(22)가 아닌 처리조(31)에 접속된다. 예컨대, 실리콘 용액 공급로(25b)는, 처리조(31)의 외부조(31b)에 접속된다.
이러한 변형례 1에서도, 혼합 장치(10)에 의해 생성된 혼합액(M)에 개별로 실리콘 용액을 공급하여, 에칭액(E)을 생성할 수 있다.
도 5는 실시형태의 변형례 2에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 변형례 2에 따른 기판 처리 시스템(1)에서는, 실리콘 용액 공급부(25)의 실리콘 용액 공급로(25b)가, 송액로(22) 및 처리조(31) 양쪽 모두에 접속된다.
예컨대, 실리콘 용액 공급로(25b)는, 송액로(22)의 합류부(22a)에 접속됨과 더불어, 처리조(31)의 외부조(31b)에도 접속된다.
또한, 송액로(22)의 합류부(22a)에 접속되는 실리콘 용액 공급로(25b)에는, 유량 조정기(25d)가 설치되고, 처리조(31)에 접속되는 실리콘 용액 공급로(25b)에는, 유량 조정기(25e)가 설치된다.
그리고, 이러한 유량 조정기(25d, 25e)를 제어함으로써, 혼합 장치(10)에 의해 생성된 혼합액(M)의 각부에 개별로 실리콘 용액을 공급하여, 에칭액(E)을 생성할 수 있다.
도 6은 실시형태의 변형례 3에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 변형례 3에 따른 기판 처리 시스템(1)에는, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리가 시작되고, 에칭액(E)에 웨이퍼(W)로부터 실리콘이 용출될 때, 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지하기 위한 기능이 부여되어 있다.
그리고, 이러한 기능을 부여하기 위해, 일부의 구성이 전술한 변형례 1과 상이하다. 구체적인 구성의 차이에 대해서 이하에 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 변형례 3에서는, 순환로(15)에 있어서의 분기부(15c)보다 하류측에 배압 밸브(51)가 설치된다. 배압 밸브(51)는, 순환로(15)에 있어서의 배압 밸브(51)보다 상류측[예컨대, 분기부(15c)]의 압력을 조정한다.
송액로(22)에 있어서의 분기부(22b)보다 상류측에는, 온도계(52)가 설치된다. 이러한 온도계(52)는, 송액로(22)를 흐르는 혼합액(M)의 온도를 측정한다. 또한, 분기부(22b)는, 송액로(22)에 있어서, 내부조(31a)에 접속되는 송액로(22c)와 외부조(31b)에 접속되는 송액로(22d)가 분기되는 부위이다. 즉, 송액로(22c) 및 송액로(22d)는, 송액로(22)의 일부이다.
송액로(22c)에는 밸브(53)가 설치되고, 송액로(22d)에는, 상류측에서부터 차례로 밸브(54)와, 유량계(55)와, 정압 밸브(56)와, 교축(絞縮) 밸브(57)와, 분기부(22e)와, 밸브(58)가 설치된다. 또한, 분기부(22e)로부터는, 탱크(14)로 혼합액(M)을 되돌리는 귀환로(24)가 분기되어 있다. 이러한 귀환로(24)는, 밸브(59)를 갖는다.
또한, 실리콘 용액 공급부(25)의 실리콘 용액 공급로(25b)는, 처리조(31)의 내부조(31a)에 접속된다.
제어부는, 밸브(53)와 밸브(54)를 번갈아 개폐한다. 이것에 의해, 제어부는, 혼합액(M)을 내부조(31a) 또는 외부조(31b)로 전환하여 송액할 수 있다.
유량계(55)는, 송액로(22d)를 흐르는 혼합액(M)의 유량을 측정한다. 여기서, 변형례(3)에서는, 유량계(55)가, 온도계(52)로 측정되는 혼합액(M)의 온도에 기초하여, 혼합액(M)의 유량을 보정하면 좋다. 예컨대, 제어부는, 온도계(52)로부터 얻어진 혼합액(M)의 온도 정보에 기초하여, 유량계(55)로부터 얻어진 혼합액(M)의 유량 정보를 보정하면 좋다.
이것에 의해, 변형례 3에서는, 혼합액(M)의 온도가 실온부터 고온까지의 범위에서 크게 변하는 경우에도, 유량계(55)를 흐르는 혼합액(M)의 유량을 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
정압 밸브(56)는, 송액로(22d)에 있어서의 정압 밸브(56)보다 하류측의 압력을 조정한다. 교축 밸브(57)는, 송액로(22d)를 흐르는 혼합액(M)의 유량을 조정한다.
제어부는, 밸브(58)와 밸브(59)를 번갈아 개폐한다. 이것에 의해, 제어부는, 혼합액(M)을 외부조(31b) 또는 탱크(14)로 전환하여 송액할 수 있다.
계속해서, 변형례 3에 있어서의 혼합액(M)의 실리콘 농도의 조정 방법에 대해서, 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 7은 실시형태의 변형례 3에 따른 처리조(31)에 혼합액(M)을 처음에 송액할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템(1)의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 변형례 3에서는, 혼합 처리와, 가온 처리와, 필트레이션 처리와, 송액 처리가 차례로 실시된다. 우선, 제어부는, 시간 T20부터 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급함으로써, 혼합 처리를 시작한다.
또한, 이러한 시간 T20의 시점에서는, 석출 억제제 공급부(12)와, 실리콘 용액 공급부(25)와, 펌프(16)와, 히터(17)는 동작하지 않는다(OFF 상태임). 또한, 시간 T20의 시점에서는, 개폐 밸브(18)가 폐쇄 상태임과 더불어 개폐 밸브(21)가 개방 상태이기 때문에, 필터(19)가 바이패스 유로(20)에 의해 바이패스되어 있는 상태(필터 바이패스가 ON 상태)이며, 배압 밸브(51)는 완전 개방 상태이다.
또한, 시간 T20의 시점에서는, 유량 조정기(23)는 폐쇄 상태(OFF 상태)이며, 탱크(14)에는 아무것도 저류되어 있지 않기 때문에, 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)로부터는 OFF 신호가 출력된다.
그리고, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T21에서, 제어부는, 펌프(16)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15)에 순환류를 형성한다.
다음에, 탱크(14)에 저류된 인산 수용액의 액면이 서서히 상승하여, 시간 T22에서 액면이 미리 정해진 제2 높이 이상이 되면, 제2 액면 센서(S2)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 시간 T22부터 석출 억제제 공급부(12)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 석출 억제제를 공급함과 더불어, 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함).
다음에, 석출 억제제가 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T23에서, 제어부는, 석출 억제제 공급부(12)를 정지시킴(OFF 상태로 함)과 더불어, 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급한다.
다음에, 시간 T24에서 혼합액(M)의 액면이 미리 정해진 제1 높이 이상이 되면, 제1 액면 센서(S1)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급되었다고 간주하여, 시간 T24에서 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 혼합 처리가 완료된다.
이와 같이, 변형례 3에 있어서, 제어부는, 석출 억제제를 탱크(14)에 공급하기 전에, 펌프(16)를 동작시킨다. 이것에 의해, 석출 억제제가 공급되기 전에 순환로(15)에 순환류를 형성할 수 있기 때문에, 인산 수용액과 석출 억제제와의 혼합성을 향상시킬 수 있다.
또한, 변형례 3에 있어서, 제어부는, 인산 수용액과 석출 억제제를 동시에 탱크(14)에 공급하지 않고, 각각 개별로 탱크(14)에 공급한다. 이것에 의해, 석출 억제제가 미리 정해진 양만큼 공급되기 전에, 제1 액면 센서(S1)로부터 ON 신호가 출력되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 변형례 3에 따르면, 석출 억제제를 탱크(14)에 확실히 미리 정해진 양만큼 공급할 수 있다.
계속해서, 제어부는, 시간 T24부터 히터(17)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15) 내를 순환하는 혼합액(M)을 가온함으로써, 가온 처리를 시작한다. 제어부는, 이러한 히터(17)로 혼합액(M)을 가온함으로써, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 가온한다.
다음에, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 미리 정해진 온도(예컨대, 100℃ 미만)까지 가온된 시간 T25에서, 가온 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T25부터 필터 바이패스를 OFF 상태로 함으로써, 필트레이션 처리를 시작한다. 즉, 제어부는, 시간 T25부터 개폐 밸브(18)를 개방 상태로 변경함과 더불어 개폐 밸브(21)를 폐쇄 상태로 변경하여, 필터(19)를 흐르는 순환류를 순환로(15)에 형성한다. 이것에 의해, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 제거된다.
그리고, 혼합액(M)에 포함되는 파티클 등의 오염물질이 충분히 제거된 시간 T26에서, 필트레이션 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T26부터 송액 처리를 시작한다. 구체적으로는, 제어부는, 시간 T26부터 유량 조정기(23)를 개방 상태로 한다(ON 상태로 함). 또한, 도 7에는 도시되어 있지 않지만, 제어부는, 밸브(53)를 개방 상태로 변경함과 더불어 밸브(54)를 폐쇄 상태로 변경한다.
이것에 의해, 제어부는, 순환로(15), 송액로(22) 및 송액로(22c)를 통해, 혼합 장치(10)로부터 기판 처리부(30)의 내부조(31a)로 혼합액(M)을 송액한다.
그렇게 하면, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 감소되어, 시간 T27에서 액면이 미리 정해진 제1 높이보다 낮아진다. 이것에 의해, 제1 액면 센서(S1)로부터 OFF 신호가 출력된다.
또한, 제어부는, 혼합액(M)의 송액 시작과 동일한 타이밍(시간 T26)에서, 히터(17)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 혼합액(M)이 미리 정해진 온도(예컨대, 100℃ 미만)보다 더 고온이 되는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 혼합액(M)이 처리조(31)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T28에서, 제어부는, 실리콘 용액 공급부(25)를 동작시킴(ON 상태로 함)과 더불어, 유량 조정기(23)를 폐쇄 상태로 한다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 제어부는, 실리콘 용액 공급로(25b)를 통해 기판 처리부(30)의 내부조(31a)에 실리콘 용액을 송액한다.
또한, 제어부는, 실리콘 용액의 송액 개시와 동일한 타이밍(시간 T28)에서, 펌프(16)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 그리고, 실리콘 용액이 미리 정해진 양만큼 송액된 시간 T29에서, 송액 처리가 완료된다.
여기까지 설명한 처리에 의해, 제어부는, 처리조(31)에 혼합액(M)을 처음에 송액할 때에, 원하는 실리콘 농도를 갖는 에칭액(E)을 처리조(31)에 저류할 수 있다. 따라서, 변형례 3에 따르면, 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리의 개시 시점부터, 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
또한, 변형례 3에 있어서, 제어부는, 혼합액(M)과 실리콘 용액을 모두 처리조(31)의 내부조(31a)에 공급한다. 이것에 의해, 변형례 3에서는, 내부조(31a)로부터 외부조(31b)로 오버플로우시키면서 혼합액(M)과 실리콘 용액과 혼합시킬 수 있기 때문에, 혼합액(M)과 실리콘 용액과의 혼합성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 실시형태의 변형례 3에 따른 처리조(31)의 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때의 각종 처리에 있어서의 기판 처리 시스템(1)의 각부의 거동 패턴의 구체예를 나타낸 타이밍 차트이다.
이 도 8에서는, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리가 시작되고, 에칭액(E)에 웨이퍼(W)로부터 실리콘이 용출될 때에 송액되는 혼합액(M)의 혼합 처리부터 송액 처리까지에 대해서 설명한다.
우선, 제어부는, 시간 T30부터 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급함으로써, 혼합 처리를 시작한다.
또한, 이러한 시간 T30의 시점에서는, 석출 억제제 공급부(12)와, 실리콘 용액 공급부(25)와, 펌프(16)와, 히터(17)는 동작하지 않는다(OFF 상태임). 또한, 시간 T30의 시점에서는, 개폐 밸브(18)가 폐쇄 상태임과 더불어 개폐 밸브(21)가 개방 상태이기 때문에, 필터(19)가 바이패스 유로(20)에 의해 바이패스되어 있는 상태(필터 바이패스가 ON 상태)이며, 배압 밸브(51)는 완전 개방 상태이다.
또한, 시간 T30의 시점에서는, 유량 조정기(23)는 폐쇄 상태(OFF 상태)이며, 탱크(14)에는 아무것도 저류되어 있지 않기 때문에, 제1 액면 센서(S1) 및 제2 액면 센서(S2)로부터는 OFF 신호가 출력된다.
그리고, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T31에서, 제어부는, 펌프(16)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 순환로(15)에 순환류를 형성한다.
다음에, 탱크(14)에 저류된 인산 수용액의 액면이 서서히 상승하여, 시간 T32에서 액면이 미리 정해진 제2 높이 이상이 되면, 제2 액면 센서(S2)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 시간 T32부터 석출 억제제 공급부(12)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 석출 억제제를 공급함과 더불어, 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함).
다음에, 석출 억제제가 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급된 시간 T33에서, 제어부는, 석출 억제제 공급부(12)를 정지시킴(OFF 상태로 함)과 더불어, 인산 수용액 공급부(11)를 동작시켜(ON 상태로 하여), 탱크(14)에 인산 수용액을 공급한다.
다음에, 시간 T34에서 혼합액(M)의 액면이 미리 정해진 제1 높이 이상이 되면, 제1 액면 센서(S1)로부터 ON 신호가 출력된다. 그렇게 하면, 제어부는, 인산 수용액이 탱크(14)에 미리 정해진 양만큼 공급되었다고 간주하여, 시간 T34에서 인산 수용액 공급부(11)를 정지시킨다(OFF 상태로 함). 이것에 의해, 혼합 처리가 완료된다.
계속해서, 제어부는, 시간 T34부터 송액 처리를 시작한다. 구체적으로는, 제어부는, 시간 T34에서, 유량 조정기(23)를 개방 상태로 함(ON 상태로 함)과 더불어, 배압 밸브(51)를 교축(絞縮) 상태로 한다. 또한, 도 8에는 도시되어 있지 않지만, 제어부는, 밸브(53)를 폐쇄 상태로 변경함과 더불어, 밸브(54)를 개방 상태로 변경한다.
이것에 의해, 제어부는, 순환로(15), 송액로(22) 및 송액로(22d)를 통해, 혼합 장치(10)로부터 기판 처리부(30)의 외부조(31b)에 혼합액(M)을 송액한다. 그렇게 하면, 탱크(14) 내의 혼합액(M)이 감소되어, 시간 T35에서 액면이 미리 정해진제1 높이보다 낮아진다. 이것에 의해, 제1 액면 센서(S1)로부터 OFF 신호가 출력된다.
여기서, 변형례 3에서는, 제어부가, 실리콘 농도 센서(42)로부터 얻어지는 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 실리콘 농도에 기초하여, 처리조(31) 내의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지하는 제어를 실시한다.
예컨대, 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 실리콘 농도가 주어진 임계값보다 높아진 경우, 제어부는, 유량 조정기(34b)를 개방 상태로 하여 높은 실리콘 농도의 에칭액(E)을 배출함과 더불어, 배출된 에칭액(E)와 동일한 양의 혼합액(M)을 공급한다.
여기서, 변형례 3에서는, 혼합액(M)의 혼합 처리가 혼합 장치(10)에 의해 완료되기 때문에, 실리콘 용액이 포함되지 않는 혼합액(M)을 필요시에 처리조(31)에 공급할 수 있다.
이것에 의해, 제어부는, 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 저류량을 일정하게 유지함과 더불어, 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 실리콘 농도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 변형례 3에 따르면, 처리조(31) 내의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지할 수 있다.
또한, 변형례 3에서는, 제어부가, 처리조(31)에 있어서 혼합액(M)의 공급이 불필요한 경우에, 송액로(22d)를 흐르는 혼합액(M)을 귀환로(24)로부터 탱크(14)로 되돌리면 좋다.
즉, 제어부는, 처리조(31)에 있어서 혼합액(M)의 공급이 불필요한 경우에, 밸브(58)를 폐쇄 상태로 변경함과 더불어 밸브(59)를 개방 상태로 변경하여, 혼합액(M)을 순환로(15), 송액로(22), 송액로(22d) 및 귀환로(24)를 이용하여 순환시키면 좋다.
이것에 의해, 송액로(22d)로부터 혼합액(M)이 외부조(31b)로 토출되고 있는 상태[즉, 혼합액(M)의 공급이 필요한 상태]와, 송액로(22d)로부터 혼합액(M)이 외부조(31b)로 토출되지 않는 상태[즉, 혼합액(M)의 공급이 불필요한 상태]를 정렬시킬 수 있다.
따라서, 변형례 3에 따르면, 혼합액(M)을 보다 정밀도 좋게 토출할 수 있기 때문에, 처리조(31) 내의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지하는 처리를 보다 정밀도 좋게 실시할 수 있다.
또한, 변형례 3에서는, 제어부가, 혼합액(M)의 송액 처리시에, 배압 밸브(51)를 교축 상태로 하면 좋다. 이것에 의해, 제어부는, 순환로(15)에 있어서의 분기부(15c)의 압력을 높일 수 있기 때문에, 분기부(15c)로부터 송액로(22), 송액로(22d) 및 귀환로(24)를 통해 혼합액(M)을 탱크(14)로 되돌리기 위해 필요한 압력을 확보할 수 있다.
또한, 변형례 3에서는, 송액로(22d)로부터 외부조(31b)로 토출되는 혼합액(M)의 유량을 조정하는 경우에, 교축 밸브(57)를 이용하여 유량의 조(粗)조정을 행하고, 유량계(55) 및 정압 밸브(56)를 이용하여 유량의 미(微)조정을 행하고 있다.
여기서, 변형례 3에서는, 정압 밸브(56)로 유량계(55) 내의 혼합액(M)의 압력을 피드백 제어함으로써, 유량계(55) 내의 혼합액(M)의 유량을 일정하게 유지하면 좋다. 이것에 의해, 혼합액(M)을 보다 정확한 양만큼 토출할 수 있기 때문에, 처리조(31) 내의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지하는 처리를 보다 정확하게 실시할 수 있다.
또한, 변형례 3에서는, 제어부가, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때에, 혼합액(M)을 내부조(31a)가 아닌 외부조(31b)에 공급하면 좋다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)가 처리되고 있는 내부조(31a)에 직접 혼합액(M)을 공급하는 경우에 비하여, 내부조(31a)의 에칭액(E)의 실리콘 농도가 급격히 변하는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 변형례 3에 따르면, 웨이퍼(W)의 에칭 처리를 안정되게 실시할 수 있다.
또한, 변형례 3에서는, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때에, 실온의 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급하여도 좋다. 이것에 의해, 가온 처리를 생략할 수 있기 때문에, 혼합액(M)의 송액 처리까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 변형례 3에 따르면, 실리콘 농도의 조정 처리를 신속하게 실시할 수 있다.
또한, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때에, 혼합액(M)은 외부조(31b)에 공급되기 때문에, 내부조(31a)에 도달할 때까지의 사이에 혼합액(M)은 히터(40)로 가온되기 때문에, 혼합액(M)을 생성할 때의 가온 처리를 생략했다고 해도 특별히 문제는 없다.
또한, 변형례 3에서는, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때에, 혼합액(M)의 필트레이션 처리를 생략하면 좋다. 이것에 의해, 혼합액(M)의 송액 처리까지의 시간을 짧게 할 수 있기 때문에, 실리콘 농도의 조정 처리를 신속하게 실시할 수 있다.
또한, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 조정할 때에, 혼합액(M)은 외부조(31b)에 공급되기 때문에, 내부조(31a)에 도달할 때까지의 사이에 혼합액(M)은 필터(41)로 여과되기 때문에, 혼합액(M)을 생성할 때의 필트레이션 처리를 생략했다고 해도 특별히 문제는 없다.
도 9는 실시형태의 변형례 4에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 이후의 변형례에서는, 기판 처리 시스템(1)에 3개의 처리조(31A∼31C)가 설치되는 경우에 대해서 나타낸다.
또한, 변형례 4에 따른 기판 처리 시스템(1)에는, 3개의 캐비닛(101∼103)이 설치된다. 캐비닛(101)에는, 혼합 장치(10A) 및 실리콘 용액 공급부(25A)로 구성되는 에칭액 공급부(2A)가 수용된다. 그리고, 이러한 에칭액 공급부(2A)로부터 송액로(22A)를 통해 처리조(31A)에 혼합액(M)(도 1 참조) 등이 공급된다.
또한, 캐비닛(102)에는, 혼합 장치(10B) 및 실리콘 용액 공급부(25B)로 구성되는 에칭액 공급부(2B)가 수용된다. 그리고, 이러한 에칭액 공급부(2B)로부터 송액로(22B)를 통해 처리조(31B)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
또한, 캐비닛(103)에는, 혼합 장치(10C) 및 실리콘 용액 공급부(25C)로 구성되는 에칭액 공급부(2C)가 수용된다. 그리고, 이러한 에칭액 공급부(2C)로부터 송액로(22C)를 통해 처리조(31C)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
또한, 이후의 설명에서는, 복수의 에칭액 공급부(2A∼2C)를 총칭하여 「에칭액 공급부(2)」라고도 호칭하고, 복수의 혼합 장치(10A∼10C)를 총칭하여 「혼합 장치(10)」라고도 호칭하며, 복수의 처리조(31A∼31C)를 총칭하여 「처리조(31)」라고도 호칭한다.
도 10은 실시형태의 변형례 4에 따른 복수의 에칭액 공급부(2A∼2C)의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 각 처리조(31A∼31C)에서 에칭액(E)의 액교환 처리를 실시할 때(이하, 「액교환 단계」라고도 호칭함), 에칭액 공급부(2A)는, 우선, 혼합 장치(10A)로 혼합액(M)을 생성한다.
계속해서, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)로부터의 혼합액(M)과, 실리콘 용액 공급부(25A)로부터의 실리콘 용액을 송액로(22A)를 통해 처리조(31A)에 공급하고, 이러한 처리조(31A)의 액교환 처리를 실시한다.
마찬가지로, 액교환 단계에 있어서, 에칭액 공급부(2B)는, 우선, 혼합 장치(10B)로 혼합액(M)을 생성한다. 계속해서, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)로부터의 혼합액(M)과, 실리콘 용액 공급부(25B)로부터의 실리콘 용액을 송액로(22B)를 통해 처리조(31B)에 공급하고, 이러한 처리조(31B)의 액교환 처리를 실시한다.
또한 마찬가지로, 액교환 단계에 있어서, 에칭액 공급부(2C)는, 우선, 혼합 장치(10C)로 혼합액(M)을 생성한다. 계속해서, 에칭액 공급부(2C)는, 혼합 장치(10C)로부터의 혼합액(M)과, 실리콘 용액 공급부(25C)로부터의 실리콘 용액을 송액로(22C)를 통해 처리조(31C)에 공급하고, 이러한 처리조(31C)의 액교환 처리를 실시한다.
즉, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있지 않은 액교환 단계에서는, 에칭액 공급부(2)는, 처리조(31)에 혼합액(M)과 실리콘 용액을 공급한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 액교환 단계에 이어서, 각 처리조(31A∼31C)에서는, 웨이퍼(W)의 첫 번째 프로세스(이하, 「프로세스 첫 번째 단계」라고도 호칭함)가 실시된다. 이러한 프로세스 첫 번째 단계에 있어서, 처리조(31A)에는, 웨이퍼(W)가 침지되어 있기 때문에, 이러한 웨이퍼(W)로부터 실리콘이 용출된다.
따라서, 이러한 처리조(31A)의 실리콘 농도를 조정하기 위해, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)로 혼합액(M)을 생성하면서, 생성된 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)(도 1 참조)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
즉, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있는 프로세스 첫 번째 단계에서는, 실리콘 용액을 포함하지 않는 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급함과 더불어, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)[즉, 에칭액(E)]을 처리조(31)로부터 배출한다.
마찬가지로, 프로세스 첫 번째 단계에 있어서, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)로 혼합액(M)을 생성하면서, 생성된 혼합액(M)을 처리조(31B)에 공급한다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31B)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31B)의 농도 조정 처리를 실시한다.
또한 마찬가지로, 프로세스 첫 번째 단계에서, 에칭액 공급부(2C)는, 혼합 장치(10C)로 혼합액(M)을 생성하면서, 생성된 혼합액(M)을 처리조(31C)에 공급한다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31C)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31C)의 농도 조정 처리를 실시한다.
그리고, 프로세스 첫 번째 단계에 이어서 행해지는 웨이퍼(W)의 두 번째의 프로세스(이하, 「프로세스 두 번째 단계」라고도 호칭함)에 있어서도, 에칭액 공급부(2A∼2C)에서는, 프로세스 첫 번째 단계와 동일한 처리가 행해진다.
여기까지 설명한 바와 같이, 변형례 4에서는, 하나의 처리조(31)에 하나의 에칭액 공급부(2)가 접속된다. 이것에 의해, 처리조(31)마다 복수의 에칭액 공급부(2)를 설치할 필요가 없기 때문에, 기판 처리 시스템(1)을 저비용으로 구성할 수 있다.
또한, 변형례 4에서는, 혼합 장치(10)로 혼합액(M)을 생성하면서, 생성된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급하고 있다. 즉, 농도 조정을 위해 처리조(31)로부터 배출되는 혼합액(M)의 배출량과, 혼합 장치(10)에 의해 생성 가능한 혼합액(M)의 생성량이 동일한 경우에는, 도 10에 도시된 처리 플로우를 실시할 수 있다.
도 11은 실시형태의 변형례 5에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸개략 블록도이다. 변형례 5에 따른 기판 처리 시스템(1)에는, 3개의 캐비닛(101∼103)이 설치된다.
캐비닛(101)에는, 혼합 장치(10A) 및 실리콘 용액 공급부(25A)로 구성되는 에칭액 공급부(2A)와, 혼합 장치(10) 및 실리콘 용액 공급부(25B)로 구성되는 에칭액 공급부(2B)가 수용된다.
그리고, 에칭액 공급부(2A)로부터 송액로(22A)를 통해 처리조(31A)에 혼합액(M)(도 1 참조) 등이 공급되고, 에칭액 공급부(2B)로부터 송액로(22B)를 통해 처리조(31A)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
또한, 캐비닛(102)에는, 혼합 장치(10C) 및 실리콘 용액 공급부(25C)로 구성되는 에칭액 공급부(2C)와, 혼합 장치(10D) 및 실리콘 용액 공급부(25D)로 구성되는 에칭액 공급부(2D)가 수용된다.
그리고, 에칭액 공급부(2C)로부터 송액로(22C)를 통해 처리조(31B)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급되고, 에칭액 공급부(2D)로부터 송액로(22D)를 통해 처리조(31B)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
또한, 캐비닛(103)에는, 혼합 장치(10E) 및 실리콘 용액 공급부(25E)로 구성되는 에칭액 공급부(2E)와, 혼합 장치(10F) 및 실리콘 용액 공급부(25F)로 구성되는 에칭액 공급부(2F)가 수용된다.
그리고, 에칭액 공급부(2E)로부터 송액로(22E)를 통해 처리조(31C)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급되고, 에칭액 공급부(2F)로부터 송액로(22F)를 통해 처리조(31C)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
도 12는 실시형태의 변형례 5에 따른 복수의 에칭액 공급부(2A∼2F)의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 액교환 단계에 있어서, 에칭액 공급부(2A)는, 우선, 혼합 장치(10A)로 혼합액(M)을 생성한다.
계속해서, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)로부터의 혼합액(M)과, 실리콘 용액 공급부(25A)로부터의 실리콘 용액을 송액로(22A)를 통해 처리조(31A)에 공급하고, 이러한 처리조(31A)의 액교환 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2A)에 의한 액교환 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)로 혼합액(M)을 생성한다.
그리고, 액교환 단계에 이어서 행해지는 프로세스 첫 번째 단계에서는, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)에 의해 생성된 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2B)에 의한 농도 조정 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)로 혼합액(M)을 생성한다.
또한, 변형례 5에서는, 1회의 에칭 처리에 걸리는 프로세스 시간보다, 혼합 장치(10)에 의한 혼합액 생성 시간 쪽이 짧다. 따라서, 변형례 5에 있어서, 에칭액 공급부(2A)는, 미리 정해진 양의 혼합액(M)이 생성된 후에는, 다음 프로세스 두 번째 단계까지 대기한다.
그리고, 프로세스 첫 번째 단계에 이어서 행해지는 프로세스 두 번째 단계에서는, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)에 의해 생성된 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2A)에 의한 농도 조정 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)로 혼합액(M)을 생성한다. 그리고, 에칭액 공급부(2B)는, 미리 정해진 양의 혼합액(M)이 생성된 후에는, 다음 프로세스 세 번째 단계까지 대기한다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 에칭액 공급부(2C, 2D)와, 에칭액 공급부(2E, 2F)에서는, 전술한 에칭액 공급부(2A, 2B)에 있어서의 처리와 동일한 처리가 행해진다.
여기까지 설명한 바와 같이, 변형례 5에서는, 하나의 처리조(31)에 2개의 에칭액 공급부(2)가 접속되고, 이러한 2개의 에칭액 공급부(2)로부터 1회의 프로세스마다 배타적으로 혼합액(M)이 공급된다.
이것에 의해, 원하는 농도나 온도로 정밀도 좋게 제조된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다. 따라서, 변형례 5에 따르면, 정밀도가 높은 에칭 처리를 실시할 수 있다.
도 13은 실시형태의 변형례 6에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 변형례 6에 따른 기판 처리 시스템(1)에는, 5개의 캐비닛(101∼105)이 설치된다.
또한, 변형례 6에 따른 기판 처리 시스템(1)에 있어서, 캐비닛(101∼103)의 구성은 전술한 변형례 5와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
캐비닛(104)에는, 혼합 장치(10G) 및 실리콘 용액 공급부(25G)로 구성되는 에칭액 공급부(2G)와, 혼합 장치(10H) 및 실리콘 용액 공급부(25H)로 구성되는 에칭액 공급부(2H)가 수용된다.
그리고, 에칭액 공급부(2G)로부터 송액로(22G)를 통해 처리조(31A)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급되고, 에칭액 공급부(2H)로부터 송액로(22H)를 통해 처리조(31B)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
또한, 캐비닛(105)에는, 혼합 장치(10I) 및 실리콘 용액 공급부(25I)로 구성되는 에칭액 공급부(2I)가 수용된다. 그리고, 에칭액 공급부(2I)로부터 송액로(22I)를 통해 처리조(31C)에 혼합액(M) 및 실리콘 용액이 공급된다.
도 14는 실시형태의 변형례 6에 따른 복수의 에칭액 공급부(2A∼2I)의 처리 플로우의 구체예를 나타낸 도면이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 프로세스 첫 번째 단계에 있어서, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)에 의해 생성된 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2A)에 의한 농도 조정 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)로 혼합액(M)을 생성하고, 에칭액 공급부(2G)는, 혼합 장치(10G)로 혼합액(M)을 생성한다.
또한, 변형례 6에서는, 1회의 에칭 처리에 걸리는 프로세스 시간보다, 혼합 장치(10)에 의한 혼합액 생성 시간 쪽이 길다. 따라서, 프로세스 첫 번째 단계에 이어서 행해지는 프로세스 두 번째 단계에서는, 에칭액 공급부(2B)에 의한 혼합액 생성 처리는 시간에 대지 않는다.
그래서, 변형례 6에서는, 프로세스 두 번째 단계에 시간에 대는 타이밍에 혼합액(M)이 생성되는 에칭액 공급부(2G)로부터, 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2G)에 의한 농도 조정 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2B)는, 혼합 장치(10B)에 의한 혼합액(M)의 생성을 계속하고, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)로 혼합액(M)을 생성한다. 또한, 에칭액 공급부(2B)는, 미리 정해진 양의 혼합액(M)이 생성된 후에는, 다음 프로세스 세 번째 단계까지 대기한다.
그리고, 프로세스 두 번째 단계에 이어서 행해지는 프로세스 세 번째 단계에서는, 혼합액(M)의 생성이 완료된 에칭액 공급부(2B)로부터, 혼합액(M)을 처리조(31A)에 공급한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31A)로부터 에칭액 배출부(34)를 통해 배출함으로써, 처리조(31A)의 농도 조정 처리를 실시한다.
이 에칭액 공급부(2B)에 의한 농도 조정 처리와 병행하여, 에칭액 공급부(2A)는, 혼합 장치(10A)에 의한 혼합액(M)의 생성을 계속하고, 에칭액 공급부(2G)는, 혼합 장치(10G)로 혼합액(M)을 생성한다. 또한, 에칭액 공급부(2A)는, 미리 정해진 양의 혼합액(M)이 생성된 후에는, 다음 프로세스 네 번째 단계까지 대기한다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 에칭액 공급부(2C, 2D, 2H)와, 에칭액 공급부(2E, 2F, 2I)에서는, 전술한 에칭액 공급부(2A, 2B, 2G)에 있어서의 처리와 동일한 처리가 행해진다.
여기까지 설명한 바와 같이, 변형례 6에서는, 하나의 처리조(31)에 3개의 에칭액 공급부(2)가 접속되고, 이러한 3개의 에칭액 공급부(2)로부터 혼합액(M)이 생성된 순서로, 혼합액(M)이 공급된다.
이것에 의해, 1회의 에칭 처리에 걸리는 프로세스 시간보다 혼합 장치(10)에 의한 혼합액 생성 시간 쪽이 긴 경우여도, 원하는 농도나 온도로 정밀도 좋게 제조된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다.
따라서, 변형례 6에 따르면, 1회의 에칭 처리에 걸리는 프로세스 시간보다 혼합 장치(10)에 의한 혼합액 생성 시간 쪽이 긴 경우여도, 정밀도가 높은 에칭 처리를 실시할 수 있다.
또한, 변형례 5 및 변형례 6에서는, 각 송액로(22A∼22I)마다 개별로 실리콘 용액 공급부(25A∼25I)가 접속된 예에 대해서 나타냈다. 한편, 실리콘 용액 공급부(25)는, 각 송액로(22A∼22I)마다 접속되는 경우에 한정되지 않고, 각 처리조(31A∼31C)마다 실리콘 용액 공급부(25)가 하나씩 설치되어도 좋다.
또한, 변형례 5 및 변형례 6에서는, 기판 처리 시스템(1)에 3개의 처리조(31A∼31C)가 설치된 예에 대해서 나타내었지만, 기판 처리 시스템(1)에 설치되는 처리조(31)의 수는 3개로 한정되지 않는다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 처리조(31)와, 혼합 장치(10)와, 송액로(22)와, 실리콘 용액 공급부(25)를 구비한다. 처리조(31)는, 기판[웨이퍼(W)]을 침지하여 처리한다. 혼합 장치(10)는, 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액(M)을 생성한다. 송액로(22)는, 혼합 장치(10)로부터 처리조(31)에 혼합액(M)을 보낸다. 실리콘 용액 공급부(25)는, 송액로(22) 및 처리조(31) 중 적어도 한쪽에 접속되고, 혼합 장치(10)로부터 공급되는 혼합액(M)에 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)을 공급한다. 이것에 의해, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액(E)에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]에 있어서, 혼합 장치(10)는, 탱크(14)와, 탱크(14)로부터 나와 탱크(14)로 되돌아가는 순환로(15)를 가지며, 송액로(22)는, 순환로(15)로부터 분기되어 설치된다. 이것에 의해, 혼합액(M)의 송액 처리를 위해 별도 송액로(22)에 펌프를 구비할 필요가 없게 되기 때문에, 저비용으로 혼합액(M)을 송액할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]에 있어서, 순환로(15)는, 혼합액(M)을 여과하는 필터(19)와, 필터(19)를 바이패스하는 바이패스 유로(20)를 갖는다. 이것에 의해, 순환로(15)에 있어서, 필터(19)에서 발생하는 압력 손실을 저감할 수 있기 때문에, 탱크(14)에 저류된 혼합액(M)을 효율적으로 순환시킬 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 순환로(15)에 있어서 송액로(22)와의 분기부(15c)보다 하류측에 설치되는 배압 밸브(51)를 더 구비한다. 이것에 의해, 분기부(15c)로부터 송액로(22), 송액로(22d) 및 귀환로(24)를 통해 혼합액(M)을 탱크(14)로 되돌리기 위해 필요한 압력을 확보할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 송액로(22)에 설치되는 유량계(55) 및 온도계(52)를 더 구비한다. 또한, 유량계(55)는, 온도계(52)로 측정되는 혼합액(M)의 온도에 기초하여 혼합액(M)의 유량을 보정한다. 이것에 의해, 혼합액(M)의 온도가 실온부터 고온까지의 범위에서 크게 변하는 경우에도, 유량계(55)를 흐르는 혼합액(M)의 유량을 정확하게 평가할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 송액로(22)에 있어서 유량계(55)보다 하류측으로부터 분기되고, 탱크(14)로 되돌아가는 귀환로(24)를 더 구비한다. 이것에 의해, 처리조(31) 내의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지하는 처리를 보다 정확하게 실시할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 처리조(31)와, 혼합 장치(10)와, 송액로(22)와, 실리콘 용액 공급부(25)를 제어하는 제어부를 더 구비한다. 또한, 제어부는, 혼합액(M)을 순환로(15)를 통해 순환시켜 혼합액(M)을 생성할 때에는 배압 밸브(51)를 완전 개방으로 하고, 혼합액(M)을 송액로(22)에 송액할 때에는 배압 밸브(51)를 교축한다. 이것에 의해, 분기부(15c)로부터 송액로(22), 송액로(22d) 및 귀환로(24)를 통해 혼합액(M)을 탱크(14)로 되돌리기 위해 필요한 압력을 확보할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 처리조(31)와, 혼합 장치(10)와, 송액로(22)와, 실리콘 용액 공급부(25)를 제어하는 제어부를더 구비한다. 또한, 혼합 장치(10)는, 혼합액(M)을 가온하는 히터(17)를 가지며, 제어부는, 히터(17)를 제어하여, 혼합액(M)으로의 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)의 공급 유무에 기초하여 혼합액(M)의 온도를 설정한다. 이것에 의해, 혼합액(M)으로 실리콘 용액을 공급하는 경우에는, 수분을 포함한 실리콘 용액이 고온에 노출되어 돌비하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 혼합액(M)에 실리콘 용액을 공급하지 않는 경우에는, 처리중의 에칭액(E)이 혼합액(M)의 공급에 의해 온도 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 하나의 처리조(31)에 대하여 복수의 혼합 장치(10)가 설치되고, 복수의 혼합 장치(10)는, 하나의 처리조(31)에 대하여 배타적으로 혼합액(M)을 공급한다. 이것에 의해, 원하는 농도나 온도로 정밀도 좋게 제조된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 장치[기판 처리 시스템(1)]는, 복수의 처리조(31)에 대하여 복수의 혼합 장치(10)가 설치되고, 혼합액(M)의 공급이 필요한 처리조(31)에 대하여 혼합액(M)의 생성이 완료된 혼합 장치(10)로부터 차례로 혼합액(M)을 공급한다. 이것에 의해, 1회의 에칭 처리에 걸리는 프로세스 시간보다 혼합 장치(10)에 의한 혼합액 생성 시간 쪽이 긴 경우여도, 원하는 농도나 온도로 정밀도 좋게 제조된 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급할 수 있다.
<혼합 처리 및 기판 처리의 상세>
계속해서, 도 15 및 도 16을 참조하면서, 실시형태 및 변형례 3에 따른 기판 처리 시스템(1)이 실행하는 혼합 처리 및 기판 처리의 상세에 대해서 설명한다. 도 15는 실시형태에 따른 혼합 처리 및 기판 처리의 처리 절차를 나타낸 플로우 차트이다.
처음에, 제어부는, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S101). 그리고, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있지 않은 경우(단계 S101, No), 예컨대, 처리조(31)에서 액교환 처리를 실시하는 경우, 제어부는, 혼합 장치(10)로 혼합액(M)을 생성하는 혼합액 생성 처리를 실시한다(단계 S102).
다음에, 제어부는, 히터(17)를 제어함으로써, 생성된 혼합액(M)을 가온하는가온 처리를 실시한다(단계 S103). 이러한 단계 S103에 있어서, 제어부는, 예컨대, 혼합액(M)을 100℃ 미만의 미리 정해진 온도로 가온한다.
다음에, 제어부는, 실리콘 용액 공급부(25)를 제어하여, 처리조(31)에 실리콘 용액을 공급하는 실리콘 용액 공급 처리를 실시한다(단계 S104). 그리고, 제어부는, 혼합 장치(10) 및 송액로(22)를 제어하여, 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액하는 혼합액 송액 처리를 실시한다(단계 S105).
또한, 단계 S104의 실리콘 용액 공급 처리와 단계 S105의 혼합액 송액 처리는, 순서가 반대여도 좋고, 병행하여 처리가 실시되어도 좋다.
다음에, 제어부는, 기판 처리부(30)를 제어하여, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)을 가온하는 가온 처리를 실시한다(단계 S106). 이러한 단계 S106에 있어서, 제어부는, 예컨대, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)을 165℃ 정도의 온도로 가온한다.
마지막으로, 제어부는, 기판 처리부(30)를 제어하여, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)에 웨이퍼(W)를 침지하는 침지 처리를 실시하고(단계 S107), 처리를 완료한다.
한편, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있는 경우(단계 S101, Yes), 예컨대, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 에칭 처리되어 있는 경우, 제어부는, 혼합 장치(10)로 혼합액(M)을 생성하는 혼합액 생성 처리를 실시한다(단계 S108).
다음에, 제어부는, 히터(17)를 제어함으로써, 생성된 혼합액(M)을 가온하는 가온 처리를 실시한다(단계 S109). 이러한 단계 S109에 있어서, 제어부는, 예컨대, 혼합액(M)을 165℃ 정도의 온도로 가온한다.
다음에, 제어부는, 혼합 장치(10) 및 송액로(22)를 제어하여, 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액하는 혼합액 송액 처리를 실시한다(단계 S110). 또한, 제어부는, 이러한 혼합액 송액 처리와 병행하여, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31)로부터 배출하는 혼합액 배출 처리를 실시한다(단계 S111).
이것에 의해, 웨이퍼(W) 내의 실리콘 질화막으로부터 실리콘이 용출되어 에칭액(E)의 실리콘 농도가 과잉이 될 때에, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 신속하게 미리 정해진 농도로 억제할 수 있다. 그리고, 단계 S110 및 단계 S111이 끝나면, 처리가 완료된다.
도 16은 실시형태의 변형례 3에 따른 혼합 처리 및 기판 처리의 처리 절차를 나타낸 플로우 차트이다. 처음에, 제어부는, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S201).
그리고, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있지 않은 경우(단계 S201, No), 예컨대, 처리조(31)에서 액교환 처리를 실시하는 경우, 제어부는, 혼합 장치(10)로 혼합액(M)을 생성하는 혼합액 생성 처리를 실시한다(단계 S202).
다음에, 제어부는, 히터(17)를 제어함으로써, 생성된 혼합액(M)을 가온하는 가온 처리를 실시한다(단계 S203). 이러한 단계 S203에 있어서, 제어부는, 예컨대, 혼합액(M)을 100℃ 미만의 미리 정해진 온도로 가온한다.
다음에, 제어부는, 혼합 장치(10) 및 송액로(22)를 제어하여, 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액하는 혼합액 송액 처리를 실시한다(단계 S204). 그리고, 제어부는, 실리콘 용액 공급부(25)를 제어하여, 처리조(31)에 실리콘 용액을 공급하는 실리콘 용액 공급 처리를 실시한다(단계 S205).
다음에, 제어부는, 기판 처리부(30)를 제어하여, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)을 가온하는 가온 처리를 실시한다(단계 S206). 이러한 단계 S206에 있어서, 제어부는, 예컨대, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)을 165℃ 정도의 온도로 가온한다.
마지막으로, 제어부는, 기판 처리부(30)를 제어하여, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)에 웨이퍼(W)를 침지하는 침지 처리를 실시하고(단계 S207), 처리를 완료한다.
한편, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 침지되어 있는 경우(단계 S201, Yes), 예컨대, 처리조(31)에서 웨이퍼(W)가 에칭 처리되어 있는 경우, 제어부는, 혼합 장치(10)로 혼합액(M)을 생성하는 혼합액 생성 처리를 실시한다(단계 S208).
다음에, 제어부는, 배압 밸브(51)를 제어함으로써, 배압 밸브(51)를 완전 개방 상태에서 교축 상태로 변경하는 배압 밸브 교축 처리를 실시한다(단계 S209).
다음에, 제어부는, 혼합 장치(10), 송액로(22) 및 귀환로(24)를 제어하여, 처리조(31)에 혼합액(M)을 송액하는 혼합액 송액 처리를 실시한다(단계 S210). 또한, 제어부는, 이러한 혼합액 처리 송액 처리와 병행하여, 실리콘 용액이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31)로부터 배출하는 혼합액 배출 처리를 실시한다(단계 S211).
이것에 의해, 처리조(31) 내의 에칭액(E)의 실리콘 농도를 항상 일정 또는 일정 이하로 유지할 수 있다. 그리고, 단계 S210 및 단계 S211이 끝나면, 처리가 완료된다.
실시형태에 따른 혼합 방법은, 혼합액 생성 공정(단계 S102)와, 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)을 포함한다. 혼합액 생성 공정(단계 S102)은, 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제(석출 억제제)를 혼합하여 혼합액(M)을 생성한다. 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)은, 생성된 혼합액(M)에 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)을 공급한다. 이것에 의해, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액(E)에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있다.
실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 혼합액 생성 공정(단계 S102)와, 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)과, 침지 공정(단계 S107)을 포함한다. 혼합액 생성 공정(단계 S102)은, 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제(석출 억제제)를 혼합하여 혼합액(M)을 생성한다. 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)은, 생성된 혼합액(M)에 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)을 공급한다. 침지 공정(단계 S107)은, 실리콘 용액이 공급된 혼합액(M)에 기판[웨이퍼(W)]을 침지한다. 이것에 의해, 인산 수용액 및 실리콘 용액을 포함한 에칭액(E)에 의한 에칭 처리를 적절히 실시할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 있어서, 처리조(31)에서 기판이 침지되어 있을 때에는, 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)을 포함하지 않는 혼합액(M)을 처리조(31)에 공급한다(단계 S110). 또한, 이러한 단계 S110과 함께, 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)이 포함된 혼합액(M)을 처리조(31)로부터 배출한다(단계 S111). 이것에 의해, 웨이퍼(W) 내의 실리콘 질화막으로부터 실리콘이 용출되어 에칭액(E)의 실리콘 농도가 과잉이 될 때에, 에칭액(E)의 실리콘 농도를 신속하게 미리 정해진 농도로 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104) 후에, 실리콘 함유 화합물 수용액(실리콘 용액)이 공급된 혼합액(M)을 가온하는 가온 공정(단계 S106)을 더 포함한다. 이것에 의해, 미리 정해진 온도로 가온된 에칭액(E)으로 웨이퍼(W)를 에칭 처리할 수 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 있어서, 혼합액 생성 공정(단계 S102)은, 탱크(14)와, 탱크(14)로부터 나와 탱크(14)로 되돌아가는 순환로(15)를 갖는 혼합 장치(10)에 의해, 혼합액(M)을 순환로(15)를 통해 순환시킨다. 또한, 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)은, 순환로(15)로부터 분기되어 설치되는 송액로(22)로부터 처리조(31)에 혼합액(M)을 보낸다. 또한, 혼합액 생성 공정(단계 S102)에서는, 순환로(15)에 있어서 송액로(22)와의 분기부(15c)보다 하류측에 설치되는 배압 밸브(51)를 완전 개방으로 하고, 실리콘 용액 공급 공정(단계 S104)에서는, 배압 밸브(51)를 교축한다. 이것에 의해, 분기부(15c)로부터 송액로(22), 송액로(22d) 및 귀환로(24)를 통해 혼합액(M)을 탱크(14)로 되돌리기 위해 필요한 압력을 확보할 수 있다.
이상, 본 개시의 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 개시는 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 한 여러 가지의 변경이 가능하다.
이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기한 실시형태는, 첨부한 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.

Claims (15)

  1. 기판을 침지하여 처리하는 처리조(槽)와,
    인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액을 생성하는 혼합 장치와,
    상기 혼합 장치로부터 상기 처리조로 상기 혼합액을 보내는 송액로와,
    상기 송액로와 상기 처리조 중 적어도 한쪽에 접속되고, 상기 혼합 장치로부터 공급되는 상기 혼합액에 실리콘 함유 화합물 수용액을 공급하는 실리콘 용액 공급부
    를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 장치는, 탱크와, 상기 탱크로부터 나와 상기 탱크로 되돌아가는 순환로를 가지며,
    상기 송액로는 상기 순환로로부터 분기되어 설치되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 순환로는, 상기 혼합액을 여과하는 필터와, 상기 필터를 바이패스하는 바이패스 유로를 갖는, 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 순환로에 있어서 상기 송액로와의 분기부보다 하류측에 설치되는 배압 밸브를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 송액로에 설치되는 유량계 및 온도계를 더 구비하고,
    상기 유량계는, 상기 온도계로 측정되는 상기 혼합액의 온도에 기초하여 상기 혼합액의 유량을 보정하는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 송액로에 있어서 상기 유량계보다 하류측으로부터 분기되고, 상기 탱크로 되돌아가는 귀환로를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 처리조와, 상기 혼합 장치와, 상기 송액로와, 상기 실리콘 용액 공급부를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 혼합액을 상기 순환로를 통해 순환시켜 상기 혼합액을 생성할 때에는 상기 배압 밸브를 완전 개방으로 하고, 상기 혼합액을 상기 송액로에 송액할 때에는 상기 배압 밸브를 교축(絞縮)하는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리조와, 상기 혼합 장치와, 상기 송액로와, 상기 실리콘 용액 공급부를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 혼합 장치는, 상기 혼합액을 가온(加溫)하는 히터를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 히터를 제어하여, 상기 혼합액으로의 상기 실리콘 함유 화합물 수용액의 공급 유무에 기초하여 상기 혼합액의 온도를 설정하는, 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 상기 처리조에 대하여 복수의 상기 혼합 장치가 설치되고,
    복수의 상기 혼합 장치는, 하나의 상기 처리조에 대하여 배타적으로 상기 혼합액을 공급하는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 처리조에 대하여 복수의 상기 혼합 장치가 설치되고,
    상기 혼합액의 공급이 필요한 상기 처리조에 대하여 상기 혼합액의 생성이 완료된 상기 혼합 장치로부터 차례로 상기 혼합액을 공급하는, 기판 처리 장치.
  11. 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액을 생성하는 혼합액 생성 공정과,
    생성된 상기 혼합액에 실리콘 함유 화합물 수용액을 공급하는 실리콘 용액 공급 공정
    을 포함하는 혼합 방법.
  12. 인산 수용액과 실리콘 산화물의 석출을 억제하는 첨가제를 혼합하여 혼합액을 생성하는 혼합액 생성 공정과,
    생성된 상기 혼합액에 실리콘 함유 화합물 수용액을 공급하는 실리콘 용액 공급 공정과,
    상기 실리콘 함유 화합물 수용액이 공급된 상기 혼합액에 기판을 침지하는 침지 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 처리조에서 상기 기판이 침지되어 있을 때에는, 상기 실리콘 함유 화합물 수용액을 포함하지 않는 상기 혼합액을 상기 처리조에 공급하고, 상기 실리콘 함유 화합물 수용액이 포함된 상기 혼합액을 상기 처리조로부터 배출하는, 기판 처리 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 실리콘 용액 공급 공정 후에, 상기 실리콘 함유 화합물 수용액이 공급된 상기 혼합액을 가온하는 가온 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합액 생성 공정은, 탱크와, 상기 탱크로부터 나와 상기 탱크로 되돌아가는 순환로를 갖는 혼합 장치에 의해, 상기 혼합액을 상기 순환로를 통해 순환시키고,
    상기 실리콘 용액 공급 공정은, 상기 순환로로부터 분기되어 설치되는 송액로로부터 처리조로 상기 혼합액을 보내며,
    상기 혼합액 생성 공정에서는, 상기 순환로에 있어서 상기 송액로와의 분기부보다 하류측에 설치되는 배압 밸브를 완전 개방으로 하고,
    상기 실리콘 용액 공급 공정에서는, 상기 배압 밸브를 교축하는, 기판 처리 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021066338A1 (ko) 2019-09-30 2021-04-08 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR20230042579A (ko) * 2021-09-21 2023-03-28 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6851515B2 (ja) * 2019-03-15 2021-03-31 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

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017118092A (ja) 2015-08-27 2017-06-29 株式会社東芝 基板処理装置、基板処理方法およびエッチング液

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3719918B2 (ja) * 2000-09-12 2005-11-24 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP5009207B2 (ja) * 2007-09-21 2012-08-22 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP4966223B2 (ja) * 2008-02-29 2012-07-04 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP6320869B2 (ja) * 2014-07-29 2018-05-09 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
US20190112196A1 (en) * 2016-03-30 2019-04-18 Fujimi Incorporated Cation-modified silica raw material dispersion
JP6486879B2 (ja) 2016-09-26 2019-03-20 株式会社東芝 エッチング液および基板処理方法
JP6815873B2 (ja) 2017-01-18 2021-01-20 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP6916633B2 (ja) * 2017-02-24 2021-08-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 処理液供給装置、基板処理装置、および処理液供給方法
KR102237769B1 (ko) * 2017-03-15 2021-04-09 가부시끼가이샤 도시바 에칭액, 에칭 방법, 및 전자 부품의 제조 방법
JP6851515B2 (ja) 2019-03-15 2021-03-31 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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017118092A (ja) 2015-08-27 2017-06-29 株式会社東芝 基板処理装置、基板処理方法およびエッチング液

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021066338A1 (ko) 2019-09-30 2021-04-08 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR20230042579A (ko) * 2021-09-21 2023-03-28 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치

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