KR20210054996A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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쇼이치로 히다카
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판에 형성된 홀의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시키는 기술을 제공한다. 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은 형성 공정과, 처리 공정을 포함한다. 형성 공정은, 산소 농도가 저감된 알칼리 처리액을 기판에 공급함으로써, 기판에 알칼리 처리액의 액막을 형성한다. 처리 공정은, 기판에 소여의 두께의 액막이 형성된 상태에서, 알칼리 처리액을 공급하면서, 기판을 회전시켜 기판을 에칭한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는 산소를 용해시킨 알칼리 처리액을 기판에 공급하여, 에칭 처리를 행하는 것이 개시되어 있다.
일본특허공개공보 2019-012802호
본 개시는 기판에 형성된 홀의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시키는 기술을 제공한다.
본 개시의 일태양에 따른 기판 처리 방법은 형성 공정과, 처리 공정을 포함한다. 형성 공정은, 산소 농도가 저감된 알칼리 처리액을 기판에 공급함으로써, 기판에 알칼리 처리액의 액막을 형성한다. 처리 공정은 기판에 소여의 두께의 액막이 형성된 상태에서, 알칼리 처리액을 공급하면서, 기판을 회전시켜 기판을 에칭한다.
본 개시에 따르면, 기판에 형성된 홀의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 처리 유닛 및 혼합부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구체적인 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 제 1 실시 형태에 따른 에칭액 생성 처리를 설명하는 순서도이다.
도 5는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리를 설명하는 순서도이다.
도 6a는 비교예에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼의 홀의 모식도이다.
도 6b는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼의 홀의 모식도이다.
도 7은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 시뮬레이션 결과이다.
도 8은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼의 회전 속도와 에칭량과의 관계를 나타내는 도이다.
도 9는 제 2 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 10은 제 3 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 11은 제 4 실시 형태에 따른 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 개시되는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치가 한정되는 것은 아니다.
[제 1 실시 형태]
<기판 처리 시스템의 개요>
먼저, 도 1을 참조하여, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 개략 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 개략 구성을 나타내는 도이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)(기판 처리 장치의 일례)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(2)은 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는 복수 매의 기판, 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(W)(이하, 웨이퍼(W)라고 호칭함)를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)(처리부의 일례)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(15)는 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다. 처리 유닛(16)에는 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)에 불활성 가스를 용해시켜 처리 유닛(16)에 공급하는 용해부(70)가 접속된다. 처리 유닛(16) 및 용해부(70)의 구성예에 대해서는 후술한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는 예를 들면 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다.
기억부(19)에는 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 기억부(19)는 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자, 또는, 하드 디스크, 광디스크 등의 기억 장치에 의해 실현된다.
제어부(18)는 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다. 또한, 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크, 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 먼저, 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)으로 반입된다.
처리 유닛(16)으로 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 되돌려진다.
<처리 유닛 및 혼합부>
이어서, 처리 유닛(16) 및 용해부(70)에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 제 1 실시 형태에 따른 처리 유닛(16) 및 용해부(70)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수 컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수 컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는 FFU(Fan Filter Unit)(21)이 마련된다. FFU(21)는 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.
기판 유지 기구(30)는 유지부(31)와, 지주부(支柱部)(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는 지주부(32)를 연직축 둘레로 회전시킨다.
기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
처리 유체 공급부(40)는 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 또한, 처리 유체 공급부(40)는 용해부(70)에 접속된다.
회수 컵(50)은 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수 컵(50)의 저부에는 배액구(51)가 형성되어 있고, 회수 컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(50)의 저부에는 FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
용해부(70)는 약액 저장 용기(71)와, 순환 라인(72)과, 펌프(73)와, 온도 조정기(74)와, 버블링 라인(75)을 가진다.
약액 저장 용기(71)에는, 에칭액으로서 이용되는 알칼리성 수용액(알칼리 처리액의 일례)(L)이 저장된다. 알칼리성 수용액(L)은 예를 들면 TMAH(TetraMethyl Ammonium Hydroxide : 수산화 테트라 메틸 암모늄), 콜린 수용액, KOH(수산화 칼륨) 수용액 및 암모니아수 중 적어도 하나를 포함한다.
약액 저장 용기(71)에는, 저류된 알칼리성 수용액(L)을 순환하는 순환 라인(72)이 접속된다. 순환 라인(72)은 상술한 처리 유체 공급부(40)에 접속된다.
순환 라인(72)에는 펌프(73)와 온도 조정기(74)가 마련된다. 온도 조정기(74)에 의해, 정해진 온도로 조정된 알칼리성 수용액(L)이, 펌프(73)에 의해 순환 라인(72)을 순환한다. 정해진 온도는 미리 설정된 온도로, 예를 들면 25℃ 정도이다. 또한, 정해진 온도는 25℃보다 높은 온도여도 되고, 80℃ 정도여도 된다.
또한, 순환 라인(72)에는 알칼리성 수용액(L) 중의 산소 농도를 계측하는 센서(79)가 마련된다.
또한 약액 저장 용기(71)에는, 저류된 알칼리성 수용액(L)에 불활성 가스를 버블링하는 버블링 라인(75)이 접속된다. 불활성 가스는 예를 들면 질소이다.
버블링 라인(75)에는 밸브(76)와 유량 조정기(77)가 마련된다. 버블링 라인(75)은 불활성 가스 공급원(78)으로부터, 밸브(76)와 유량 조정기(77)를 거쳐 약액 저장 용기(71)로 불활성 가스를 공급한다.
버블링 라인(75)으로부터 공급된 불활성 가스는 알칼리성 수용액(L)에 용해된다. 즉, 용해부(70)는 알칼리성 수용액(L)에 불활성 가스를 용해시킨다. 알칼리성 수용액(L)은 불활성 가스가 용해됨으로써, 산소 농도가 저감된다.
이어서, 처리 유닛(16)의 구체적인 구성예에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 제 1 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구체적인 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 기구(30)가 구비하는 유지부(31)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 측면으로부터 유지하는 유지 부재(311)가 마련된다. 웨이퍼(W)는 유지 부재(311)에 의해 유지부(31)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로 수평 유지된다. 또한, 웨이퍼(W)는 에칭 처리가 행해지는 표면을 상방을 향한 상태로 유지부(31)에 유지된다.
처리 유체 공급부(40)는 복수(여기서는 4 개)의 노즐(41a ~ 41d)과, 노즐(41a ~ 41d)을 수평으로 지지하는 암(42)과, 암(42)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(43)를 구비한다.
노즐(41a)은 밸브(44a)와 유량 조정기(45a)를 개재하여 상술한 용해부(70)에 접속된다. 노즐(41b)은 밸브(44b)와 유량 조정기(45b)를 개재하여 DIW 공급원(46b)에 접속된다. DIW(DeIonized Water : 탈이온수)는 예를 들면 린스 처리에 이용된다.
노즐(41c)은 밸브(44c)와 유량 조정기(45c)를 개재하여 DHF 공급원(46c)에 접속된다. DHF(Diluted HydroFluoric acid : 희불산 수용액)는 예를 들면 산화막 제거 처리에 이용된다. 노즐(41d)은 밸브(44d)와 유량 조정기(45d)를 개재하여 IPA 공급원(46d)에 접속된다. IPA(IsoPropyl Alcohol)는 예를 들면 건조 처리에 이용된다.
노즐(41a)은 용해부(70)로부터 공급되는 알칼리성 수용액(L)을 토출한다. 노즐(41b)은 DIW 공급원(46b)으로부터 공급되는 DIW를 토출한다. 노즐(41c)은 DHF 공급원(46c)으로부터 공급되는 DHF를 토출한다. 노즐(41d)은 IPA 공급원(46d)으로부터 공급되는 IPA를 토출한다.
처리 유닛(16)(처리부의 일례)은 불활성 가스를 포함하는 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액)을 웨이퍼(W)(기판의 일례)에 공급하여, 웨이퍼(W)를 에칭 처리한다. 구체적으로, 처리 유닛(16)은 불활성 가스를 포함하는 알칼리성 수용액(L)의 액막을 정해진 두께(소여의 두께)로 형성한 상태에서, 불활성 가스를 포함하는 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)에 공급하면서, 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 에칭 처리의 상세에 대해서는 후술한다.
<기판 처리>
이어서, 제 1 실시 형태에 따른 에칭액 생성 처리에 대하여 도 4의 순서도를 참조하여 설명한다. 도 4는 제 1 실시 형태에 따른 에칭액 생성 처리를 설명하는 순서도이다.
제어 장치(4)는 온도 조정 처리를 행한다(S100). 제어 장치(4)는 펌프(73)를 구동하여, 알칼리성 수용액(L)을 순환 라인(72)에서 순환시킨다. 또한, 제어 장치(4)는 온도 조정기(74)에 의해 알칼리성 수용액(L)의 온도를 정해진 온도로 조정한다.
제어 장치(4)는 용해 처리를 행한다(S101). 제어 장치(4)는 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)에 불활성 가스를 공급한다. 구체적으로, 제어 장치(4)는 약액 저장 용기(71)의 알칼리성 수용액(L)에 버블링 라인(75)으로부터 불활성 가스를 공급하고, 알칼리성 수용액(L)에 불활성 가스를 용해시켜, 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도를 저감시킨다. 제어 장치(4)는 순환 라인(72)을 순환하는 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도를 센서(79)에 의해 계측하고, 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도가 정해진 농도 이하가 되도록, 불활성 가스를 버블링 라인(75)으로부터 공급한다. 정해진 농도는 미리 설정된 농도로, 구체적으로, 0.1 ppm이다. 즉, 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도는 0.1 ppm 이하이다.
또한, 온도 조정 처리 및 용해 처리는 하나의 처리로서 실행되어도 된다. 또한, 온도 조정 처리 및 용해 처리는 이하에서 설명하는 기판 처리에 포함되어도 된다.
이어서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 대하여 도 5의 순서도를 참조하여 설명한다. 도 5는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리를 설명하는 순서도이다.
제어 장치(4)는 반입 처리를 행한다(S200). 제어 장치(4)는 기판 반송 장치(17)에 의해, 처리 유닛(16)의 챔버(20)로 웨이퍼(W)를 반입한다. 웨이퍼(W)는 에칭 처리되는 표면을 상방을 향한 상태로 유지 부재(311)에 유지된다. 이 후, 제어 장치(4)는 구동부(33)를 제어하여, 기판 유지 기구(30)를 회전시킨다. 즉, 제어 장치(4)는 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
제어 장치(4)는 산화막 제거 처리를 행한다(S201). 제어 장치(4)는 처리 유체 공급부(40)의 노즐(41c)을 웨이퍼(W)의 중앙 상방으로 이동시킨다. 제어 장치(4)는 노즐(41c)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 에칭액인 DHF를 공급한다.
웨이퍼(W)의 표면에 공급된 DHF는, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 형성된 자연 산화막이 DHF에 의해 제거된다.
제어 장치(4)는 제 1 린스 처리를 행한다(S202). 제어 장치(4)는 처리 유체 공급부(40)의 노즐(41b)을 웨이퍼(W)의 중앙 상방으로 이동시킨다. 제어 장치(4)는 노즐(41b)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 DIW를 공급한다. 웨이퍼(W)의 표면에 공급된 DIW는 웨이퍼(W)의 표면에 잔존하는 DHF를 치환한다.
제어 장치(4)는 에칭 처리를 행한다(S203). 제어 장치(4)는 웨이퍼(W)의 표면에 산소 농도가 저감된 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)에 공급하여, 웨이퍼(W)를 알칼리성 수용액(L)에 의해 에칭한다.
제어 장치(4)는, 먼저 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시켜, 웨이퍼(W)의 표면에 알칼리성 수용액(L)의 액막을 형성한다. 구체적으로, 제어 장치(4)는 처리 유체 공급부(40)의 노즐(41a)을 웨이퍼(W)의 중앙 상방으로 이동시킨다. 그리고, 제어 장치(4)는 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 알칼리성 수용액(L)을 제 1 정해진 유량으로 공급하면서, 웨이퍼(W)를 제 1 정해진 회전 속도로 회전시킨다. 제 1 정해진 유량은 미리 설정된 유량으로, 예를 들면 1.5 L/min이다. 제 1 정해진 회전 속도는 미리 설정된 회전 속도로, 예를 들면 500 rpm 이상의 회전 속도로 설정된다. 본 실시 형태에 있어서의 제 1 정해진 회전 속도는 예를 들면 1000 rpm이다.
웨이퍼(W)의 표면에 공급된 알칼리성 수용액(L)은, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산되어, 액막을 형성한다. 또한, 제 1 정해진 회전 속도에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키는 시간은, 알칼리성 수용액(L)이 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산되는 시간이면 되며, 2 초 등의 단시간이면 된다.
제어 장치(4)는, 이어서 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 알칼리성 수용액(L)의 액막의 두께를 정해진 두께 이상으로 한 상태에서, 웨이퍼(W)를 에칭한다. 구체적으로, 제어 장치(4)는 웨이퍼(W)를 제 2 정해진 회전 속도로 회전시킨다. 정해진 두께는 미리 설정된 두께로, 예를 들면 400 μm 이상이다. 제 2 정해진 회전 속도는 미리 설정된 회전 속도로, 제 1 정해진 회전 속도보다 작은 회전 속도이다. 제 2 정해진 회전 속도는 예를 들면 500 rpm보다 작은 회전 속도로 설정된다. 본 실시 형태에 있어서의 제 2 정해진 회전 속도는 예를 들면 0 rpm보다 크고, 또한 30 rpm 이하로 설정된다.
제어 장치(4)는 정해진 두께 이상의 알칼리성 수용액(L)의 액막을 형성한 상태에서, 노즐(41a)로부터 알칼리성 수용액(L)을 공급하면서, 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)를 에칭한다.
제어 장치(4)는 제 2 린스 처리를 행한다(S204). 제어 장치(4)는 제 1 린스 처리와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 표면에 DIW를 공급한다.
웨이퍼(W)의 표면에 DIW가 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 잔존하는 알칼리성 수용액(L)이 DIW로 치환된다.
제어 장치(4)는 건조 처리를 행한다(S205). 제어 장치(4)는 처리 유체 공급부(40)의 노즐(41d)을 웨이퍼(W)의 중앙 상방으로 이동시킨다. 제어 장치(4)는 기판 유지 기구(30)를 정해진 회전 속도로 회전시키면서, 노즐(41d)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 IPA를 공급한다. 제어 장치(4)는 IPA를 정해진 시간 공급한 후에, IPA의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)를 스핀 건조시킨다.
웨이퍼(W)의 표면에 IPA가 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 잔존하는 DIW가 IPA로 치환된다. 또한, 제어 장치(4)는 IPA를 공급하지 않고, 웨이퍼(W)를 스핀 건조시켜도 된다.
제어 장치(4)는 반출 처리를 행한다(S206). 제어 장치(4)는 구동부(33)를 제어하여, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시킨 후, 기판 반송 장치(17)를 제어하여, 웨이퍼(W)를 처리 유닛(16)으로부터 반출한다. 반출 처리가 완료되면, 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 기판 처리가 완료된다.
알칼리성 수용액(L)을 이용하여 에칭 처리를 행한 경우에는, 알칼리성 수용액(L)에 포함되는 산소가 웨이퍼(W)에 흡착되어 산화막(F)이 형성되는 것이 알려져 있다.
여기서, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리가 행해지지 않는 비교예에 대하여 설명한다. 비교예에 따른 기판 처리는 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도가 저감되어 있지 않고, 알칼리성 수용액(L)의 액막의 두께가 정해진 두께 이상으로 유지되어 있지 않다. 또한, 챔버(20)에서는 FFU(21)에 의해 다운 플로우가 형성됨으로써, 알칼리성 수용액(L)의 액막 표면으로부터 산소가 용해되어, 알칼리성 수용액(L)의 액막의 표면 부근에서는 산소 농도가 높아진다.
이 때문에, 비교예에 따른 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서, 산소 흡착이 많아져, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 형성되는 산화막(F)이 두꺼워진다. 도 6a는 비교예에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼(W)의 홀(H)의 모식도이다.
또한 비교예에 따른 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서 산소가 흡착됨으로써, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 저부측에 있어서 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도가 개구부 부근보다 낮아진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 저부측에서는, 형성되는 산화막(F)의 두께가, 개구부측보다 얇아져, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부측에 있어서의 에칭량과, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 저부측에 있어서의 에칭량과의 차가 커진다. 이 때문에, 비교예에 따른 기판 처리에서는, 홀(H)의 저부에 있어서의 에칭량을 홀(H)의 개구부에 있어서의 에칭량으로 나눈 에칭비가 커진다.
이에 대하여, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 불활성 가스가 용해되고, 산소 농도가 저감된 알칼리성 수용액(L)에 의해 에칭이 행해진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산소 흡착이 억제된다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 알칼리성 수용액(L)의 액막의 두께를, 정해진 두께 이상으로 한 상태에서, 알칼리성 수용액(L)을 공급하면서, 웨이퍼(W)를 회전시켜 에칭이 행해진다. 이에 의해, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 알칼리성 수용액(L)의 액막 표면으로부터 산소가 용해된 경우라도, 알칼리성 수용액(L)의 액막의 표면 부근의 산소와, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부와의 거리가 길어진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산소 흡착이 억제된다.
제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성이 억제된다. 따라서 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부측에 있어서의 에칭량과, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 저부측에 있어서의 에칭량과의 차가 작아진다. 이 때문에, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는 에칭비가 작아진다. 도 6b는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼(W)의 홀(H)의 모식도이다.
또한, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부에 있어서의 산소 농도와, 에칭비와의 시뮬레이션 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 시뮬레이션 결과이다. 도 7에서는 알칼리성 수용액(L)에 불활성 가스로서 질소를 용해시켜, 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도를 변화시킨 경우의 에칭비를 나타낸다. 또한 도 7에 나타내는 시뮬레이션에서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도는 30 rpm이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부에 있어서의 산소 농도가 낮아지면, 에칭비가 '1'에 가까워진다. 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도가 0.1 ppm 이하인 경우에는 에칭비가 작고, 홀(H)의 저부측, 및 홀(H)의 개구부측에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시킨 후에, 기판의 회전 속도를 30 rpm으로 하여, 에칭 처리를 행한다.
여기서, 웨이퍼(W)의 회전 속도와 에칭량과의 관계를 도 8에 나타낸다. 도 8은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도와 에칭량과의 관계를 나타내는 도이다. 도 8에서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 1000 rpm, 500 rpm 및 200 rpm으로 한 경우의 에칭량을 나타낸다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 작게 하면, 웨이퍼(W) 중심으로부터의 거리에 대한 에칭량의 차를 작게 할 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 작게 하면, 웨이퍼(W)의 직경 방향에 있어서의 에칭량의 균일성인 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은 형성 공정과, 처리 공정을 포함한다. 형성 공정은, 산소 농도가 저감된 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)을 웨이퍼(W)(기판의 일례)에 공급함으로써, 웨이퍼(W)에 알칼리성 수용액(L)의 액막을 형성한다. 처리 공정은, 웨이퍼(W)에 정해진 두께(소여의 두께)의 액막이 형성된 상태에서, 알칼리성 수용액(L)을 공급하면서, 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)를 에칭한다. 구체적으로, 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도는 0.1 ppm 이하이다.
이에 의해, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성을 억제할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 형성 공정은 웨이퍼(W)를 제 1 회전 속도로 회전시킨다. 또한, 처리 공정은 웨이퍼(W)를 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 회전시킨다.
이에 의해, 웨이퍼(W) 전체에 알칼리성 수용액(L)의 액막을 신속하게 형성하여, 홀(H) 내에 산소가 도달하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 정해진 두께 이상의 알칼리성 수용액(L)의 액막을 형성할 수 있어, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성을 억제할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 제 2 회전 속도로 함으로써, 알칼리성 수용액(L)의 액면이 울렁거리는 것을 억제하여, 알칼리성 수용액(L)에 산소가 혼입하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기판 처리 방법은 용해 공정을 포함한다. 용해 공정은 알칼리성 수용액(L)에 불활성 가스를 용해시킨다.
이에 의해, 웨이퍼(W)에 공급되는 알칼리성 수용액(L)의 산소 농도를 저감할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판 처리 방법은 치환 공정을 포함한다. 치환 공정은 에칭 처리가 행해진 웨이퍼(W)의 알칼리성 수용액(L)을 DIW(린스액의 일례)에 의해 치환한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 에칭 처리를 종료시킬 수 있다.
또한, 처리 스테이션(3)(기판 처리 장치의 일례)은 용해부(70)와, 처리 유닛(16)(처리부의 일례)을 구비한다. 용해부(70)는 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)에 불활성 가스를 혼입시킨다.
이에 의해, 처리 유닛(16)은 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성을 억제할 수 있다. 이 때문에, 처리 유닛(16)은 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
[제 2 실시 형태]
이어서, 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대하여 설명한다. 여기서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 상이한 개소에 대하여 설명한다. 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.
<처리 유닛>
제 2 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 향해 불활성 가스를 토출하는 토출부(100)를 구비한다. 도 9는 제 2 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성을 나타내는 모식도이다. 불활성 가스는 질소이다.
토출부(100)는 노즐(101)과, 노즐(101)을 지지하는 암(102)과, 암(102)을 선회시키는 선회 기구(103)를 구비한다. 또한, 선회 기구(103)는 암(102)을 승강시켜도 된다.
노즐(101)은 밸브(104)와 유량 조정기(105)를 개재하여 불활성 가스 공급원(106)에 접속된다. 노즐(101)은 웨이퍼(W)를 향해 불활성 가스를 토출한다. 또한, 불활성 가스 공급원(106)은 버블링 라인(75)(도 2 참조)에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(78)(도 2 참조)과 동일해도 된다. 즉, 알칼리성 수용액(L)에 공급되는 불활성 가스와, 노즐(101)에 의해 웨이퍼(W)에 토출되는 불활성 가스는, 동일한 불활성 가스 공급원으로부터 공급되어도 된다.
<기판 처리>
이어서, 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리에 대하여 설명한다. 또한, 제 2 실시 형태에 따른 기판 처리의 전체의 순서는, 도 5에 나타내는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리와 동일하다.
제어 장치(4)는 에칭 처리에 있어서(도 5, S203), 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시키는 경우에, 토출부(100)로부터 불활성 가스를 토출하면서, 알칼리성 수용액(L)을 공급한다. 예를 들면, 제어 장치(4)는 토출부(100)로부터 불활성 가스를 웨이퍼(W)의 표면에 토출시킨 후에, 노즐(41a)로부터 알칼리성 수용액(L)을 공급하여, 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시킨다.
토출부(100)로부터 불활성 가스가 웨이퍼(W)를 향해 토출됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면에는 불활성 가스의 층이 형성된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 알칼리성 수용액(L)의 액막에 용해하는 산소가 저감된다.
또한, 토출부(100)로부터 웨이퍼(W)의 표면에의 불활성 가스의 토출은, 에칭 처리의 전체에 있어서 행해져도 된다. 제어 장치(4)는, 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 알칼리성 수용액(L)을 제 1 정해진 유량으로 공급할 시에도, 토출부(100)로부터 웨이퍼(W)를 향해 불활성 가스를 토출해도 된다. 제어 장치(4)는, 적어도 웨이퍼(W)에 알칼리성 수용액(L)의 액막을 형성하는 것보다도 전에, 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 향해 불활성 가스를 공급한다.
제 2 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은, 적어도 형성 공정보다 전에, 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 향해 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 공정을 포함한다.
이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 알칼리성 수용액(L)의 액막에 산소가 용해되는 것을 억제하고, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성을 억제할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
[제 3 실시 형태]
이어서, 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대하여 설명한다. 여기서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 상이한 개소에 대하여 설명한다. 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.
<처리 유닛>
제 3 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 알칼리성 수용액(L)을 토출하는 노즐(41a)이 암(110)에 의해 지지된다. 도 10은 제 3 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성을 나타내는 모식도이다.
암(110)은 선회 승강 기구(111)에 의해 선회 및 승강한다. 즉, 처리 유닛(16)에서는 DIW를 토출하는 노즐(41b), 및 DHF를 토출하는 노즐(41c)과, 알칼리성 수용액(L)을 토출하는 노즐(41a)이 상이한 암(42, 110)에 지지된다.
<기판 처리>
이어서, 제 3 실시 형태에 따른 에칭 처리에 대하여 설명한다. 또한 제 3 실시 형태에 따른 기판 처리의 전체의 순서는, 도 5에 나타내는 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리와 동일하다.
제어 장치(4)는 에칭 처리에 있어서(도 5, S203), 노즐(41a)을 웨이퍼(W)의 외주부의 상방에 배치하고, 웨이퍼(W)의 외주부에 알칼리성 수용액(L)을 공급하여, 웨이퍼(W)의 외주부를 알칼리성 수용액(L)에 의해 에칭한다. 또한, 제어 장치(4)는 노즐(41b)을 웨이퍼(W)의 중심부의 상방에 배치하여, 웨이퍼(W)의 중심부에 DIW를 공급한다.
즉, 제어 장치(4)는 웨이퍼(W)의 중심부에 DIW를 공급하면서, 웨이퍼(W)의 외주부에 알칼리성 수용액(L)을 공급한다. 또한, 제어 장치(4)는 웨이퍼(W)를 제 2 정해진 회전 속도로 회전시켜, DIW, 및 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)에 공급한다. 제 2 정해진 회전 속도는 상기하는 바와 같이 500 rpm보다 작은 회전 속도로 설정되고, 예를 들면 200 rpm 이하의 회전 속도로 설정된다. 또한, 제어 장치(4)는 DIW, 및 알칼리성 수용액(L)의 공급을 정해진 시간 행한다. 정해진 시간은 미리 설정된 시간으로, 예를 들면 120 초이다.
이 후, 제어 장치(4)는 알칼리성 수용액(L)의 공급을 정지하고, DIW의 공급을 계속한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 외주부의 알칼리성 수용액(L)은 DIW로 치환된다.
제어 장치(4)는 DIW에 의한 치환이 종료되면, DIW의 공급을 정지하고, 노즐(41a)을 웨이퍼(W)의 중심부에 배치한다. 그리고, 제어 장치(4)는 노즐(41a)로부터 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면에 공급하여, DIW를 알칼리성 수용액(L)으로 치환하고, 또한 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시킨다. 즉, 처리 유닛(16)(처리부의 일례)은 웨이퍼(W)(기판의 일례)의 외주부에 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)을 공급하고, 외주부에의 알칼리성 수용액(L)의 공급을 정지한 후에, 웨이퍼(W)의 중심부에 알칼리성 수용액(L)을 공급한다.
이 후, 제어 장치(4)는 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 알칼리성 수용액(L)을 제 1 정해진 유량으로 공급하면서, 웨이퍼(W)를 제 2 정해진 회전 속도로 회전시킨다. 제 2 정해진 회전 속도는 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면 500 rpm보다 작은 회전 속도로 설정된다. 제 2 정해진 회전 속도는 예를 들면 0 rpm보다 크고, 또한 30 rpm 이하로 설정된다.
제 3 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 형성 공정은, 웨이퍼(W)(기판의 일례)의 외주부에 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)을 공급하고, 외주부에의 알칼리성 수용액(L)의 공급을 정지한 후에, 웨이퍼(W)의 중심부에 알칼리성 수용액(L)을 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 중심부로 알칼리성 수용액(L)을 공급하기 전에, 웨이퍼(W)의 외주부가 미리 에칭된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 중심부에 알칼리성 수용액(L)을 공급하여 에칭 처리를 행하는 경우에, 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
[제 4 실시 형태]
이어서, 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대하여 설명한다. 여기서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 상이한 개소에 대하여 설명한다. 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 구성과 동일한 구성에 대해서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.
<처리 유닛>
제 4 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)은, 도 11에 나타내는 바와 같이 둑 기구(120)를 구비한다. 도 11은 제 4 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 구성을 나타내는 모식도이다. 둑 기구(120)는 둑부(121)와, 지지부(122)와, 지주부(123)와, 이동 기구(124)를 구비한다.
둑부(121)는 원통 형상으로 형성된다. 둑부(121)는 회수 컵(50)의 내부에 배치된다. 또한, 둑부(121)는 유지부(31)의 외주에 배치된다. 즉, 둑부(121)는 유지부(31)에 유지되는 웨이퍼(W)의 외주를 둘러싼다. 둑부(121)는 웨이퍼(W)에 공급되는 알칼리성 수용액(L)이 웨이퍼(W)로부터 유출되는 것을 억제한다. 즉, 둑부(121)는 알칼리성 수용액(L)의 웨이퍼(W)로부터의 유출을 막는다. 또한, 둑부(121)와 유지부(31)와의 간섭을 방지하기 위하여, 둑부(121)와 유지부(31)와의 사이에는 간극이 형성된다.
지지부(122)는 둑부(121)를 지지한다. 지지부(122)는 수평 방향으로 연장되는 제 1 지지 부재(122a)와, 연직 방향으로 연장되어, 둑부(121)와 제 1 지지 부재(122a)를 접속하는 제 2 지지 부재(122b)를 구비한다.
지주부(123)는 연직 방향으로 연장되어, 제 1 지지 부재(122a)에 접속된다. 지주부(123)는 지지부(122) 및 둑부(121)를 지지한다. 지주부(123)는 원통 형상으로 형성되어, 내부에 기판 유지 기구(30)의 지주부(32)가 삽입 관통된다.
이동 기구(124)는 지주부(123)를 연직 방향을 따라 이동시킨다. 즉, 이동 기구(124)는 지주부(123)를 개재하여 지지부(122), 및 둑부(121)를 연직 방향을 따라 이동시킨다. 구체적으로, 이동 기구(124)는 둑부(121)를, 퇴피 위치 및 저지 위치의 사이에서 이동시킨다. 퇴피 위치는 둑부(121)의 상단면이 웨이퍼(W)의 상면보다 낮아지는 위치이다. 또한, 저지 위치는 둑부(121)의 상단면이 웨이퍼(W)의 상면보다 높아지는 위치이다. 예를 들면, 저지 위치는 둑부(121)의 상단면이 웨이퍼(W)의 상면보다 정해진 두께 이상 높아지는 위치이다.
둑 기구(120)는 에칭 처리 시에, 둑부(121)가 저지 위치가 되어, 둑부(121)에 의해 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W) 상에 막는다.
이와 같이, 처리 유닛(16)(처리부의 일례)은 둑부(121)에 의해 웨이퍼(W)(기판의 일례)의 외주를 둘러싼 상태에서, 불활성 가스를 포함하는 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)을 웨이퍼(W)에 공급한다.
<기판 처리>
이어서, 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리에 대하여 설명한다. 또한, 제 4 실시 형태에 따른 기판 처리의 전체의 순서는, 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리와 동일하다.
제어 장치(4)는 에칭 처리에 있어서(도 5, S203), 둑 기구(120)의 둑부(121)를 퇴피 위치로부터 저지 위치까지 이동시켜, 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)에 공급한다.
알칼리성 수용액(L)은 둑부(121)에 의해 막혀, 웨이퍼(W)의 표면에 정해진 두께 이상의 액막을 형성한다. 또한, 둑부(121)와 유지부(31)와의 사이에 형성된 간극으로부터 알칼리성 수용액(L)의 일부가 하방으로 새는데, 노즐(41a)로부터 공급되는 알칼리성 수용액(L)의 유량은, 간극으로부터 새는 알칼리성 수용액(L)의 유량보다 많다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에는 정해진 두께 이상의 액막이 형성된다.
제어 장치(4)는 노즐(41a)로부터 알칼리성 수용액(L)을 제 1 정해진 유량으로 공급하면서, 웨이퍼(W)를 제 2 정해진 회전 속도로 회전시킨다. 또한, 제어 장치(4)는 노즐(41a)을 지지하는 암(42)을 선회시키면서, 노즐(41a)로부터 알칼리성 수용액(L)을 공급한다.
이와 같이, 알칼리성 수용액(L)을 공급함으로써, 알칼리성 수용액(L)은 웨이퍼(W) 상에 형성되는 액막의 두께가 정해진 두께 이상으로 유지되어, 에칭 처리가 행해진다. 알칼리성 수용액(L)은 둑부(121)에 의해 막히고, 또한 노즐(41a)로부터 공급되기 때문에, 둑부(121)로부터 오버플로우한다.
제 4 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 처리 공정은, 웨이퍼(W)(기판의 일례)의 외주를 둑부(121)에 의해 둘러싼 상태에서, 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)을 공급한다.
이에 의해, 둑부(121)에 의해 알칼리성 수용액(L)의 액막의 두께를 정해진 두께 이상으로 유지하면서, 알칼리성 수용액(L)의 액막의 액 표면 부근에 존재하고, 산소를 포함한 알칼리성 수용액(L)을 둑부(121)로부터 오버플로우시킬 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 개구부 부근에 있어서의 산화막(F)의 형성을 억제할 수 있고, 웨이퍼(W)의 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 차를 줄여, 홀(H)의 깊이 방향에 있어서의 에칭량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
[변형예]
변형예에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 에칭 처리에 있어서, 알칼리성 수용액(L)을 웨이퍼(W)의 표면 전체에 확산시킨 후에, 웨이퍼(W)에 공급하는 알칼리성 수용액(L)의 유량을 변경한다.
구체적으로, 변형예에 따른 제어 장치(4)는, 에칭 처리에 대하여, 웨이퍼(W)를 제 1 정해진 회전 속도로 회전시키면서, 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 알칼리성 수용액(L)의 유량을 제 1 정해진 유량과 제 2 정해진 유량과의 사이에서 전환된다. 제 2 정해진 유량은 미리 설정된 유량으로, 제 1 정해진 유량보다 적은 유량이다. 예를 들면, 제 2 정해진 유량은 0.5 L/min이다. 변형예에 따른 제어 장치(4)는, 에칭 처리가 종료되기까지, 알칼리성 수용액(L)의 유량을 제 1 정해진 유량과 제 2 정해진 유량과의 사이에서 복수 회 변경한다.
또한, 변경되는 유량은 3 이상의 유량이어도 된다. 또한, 유량은 연속하여 변경된다.
이와 같이, 변형예에 따른 처리 공정은 알칼리성 수용액(L)(알칼리 처리액의 일례)의 유량(공급 유량의 일례)을 변경한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 홀(H)에 있어서의 알칼리성 수용액의 유동성을 향상시켜, 웨이퍼(W)의 홀(H)에 있어서의 알칼리성 수용액의 치환성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 에칭을 신속하게 행할 수 있다.
상기 실시 형태 및 변형예에 따른 기판 처리 시스템(1)을 조합하여 적용되어도 된다. 예를 들면, 기판 처리 시스템(1)은 둑부(121)에 의해 알칼리성 수용액(L)을 막고, 또한 토출부(100)에 의해 불활성 가스를 웨이퍼(W)에 공급해도 된다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은 토출부(100)에 의해 불활성 가스를 웨이퍼(W)에 공급하고, 노즐(41a)로부터 공급하는 알칼리성 수용액(L)의 유량을 변경해도 된다.
또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실로, 상기한 실시 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기의 실시 형태는 첨부한 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.

Claims (14)

  1. 산소 농도가 저감된 알칼리 처리액을 기판에 공급함으로써, 상기 기판에 상기 알칼리 처리액의 액막을 형성하는 형성 공정과,
    상기 기판에 소여의 두께의 상기 액막이 형성된 상태에서, 상기 알칼리 처리액을 공급하면서, 상기 기판을 회전시켜 상기 기판을 에칭하는 처리 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 상기 형성 공정보다 전에, 상기 기판을 향해 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 공정을 포함하는 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 형성 공정은, 상기 기판의 외주부에 상기 알칼리 처리액을 공급하고, 상기 외주부에의 상기 알칼리 처리액의 공급을 정지한 후에, 상기 기판의 중심부에 상기 알칼리 처리액을 공급하는 기판 처리 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 형성 공정은, 상기 기판을 제 1 회전 속도로 회전시키고,
    상기 처리 공정은, 상기 기판을 상기 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 회전시키는 기판 처리 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리 공정은, 상기 알칼리 처리액의 공급 유량을 변경하는
    기판 처리 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 알칼리 처리액에 불활성 가스를 용해시키는 용해 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리 공정은, 상기 기판의 외주를 둑부에 의해 둘러싼 상태에서, 상기 알칼리 처리액을 공급하는
    기판 처리 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에칭이 행해진 상기 기판의 상기 알칼리 처리액을 린스액에 의해 치환하는 치환 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 알칼리 처리액의 상기 산소 농도는 0.1 ppm 이하인
    기판 처리 방법.
  10. 알칼리 처리액에 불활성 가스를 용해시키는 용해부와,
    상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액을 기판에 공급하여, 상기 기판을 에칭 처리하는 처리부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판을 향해 상기 불활성 가스를 토출하는 토출부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액의 액막을 소여의 두께로 형성한 상태에서, 상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액을 상기 기판에 공급하면서, 상기 기판을 회전시키는
    기판 처리 장치.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기판의 외주부에 상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액을 공급한 후에, 상기 기판의 중심부에 상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액을 공급하는
    기판 처리 장치.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 기판의 외주를 둘러싸는 둑부
    를 구비하고,
    상기 처리부는, 상기 둑부에 의해 상기 기판의 외주를 둘러싼 상태에서, 상기 불활성 가스를 포함하는 상기 알칼리 처리액을 상기 기판에 공급하는
    기판 처리 장치.
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