TW202123331A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TW202123331A
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alkaline
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日高章一郎
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明的課題，係提供提升形成於基板之通孔的深度方向之蝕刻量的均勻性的技術。 解決手段的實施形態之基板處理方法，係包含形成工程與處理工程。形成工程，係藉由將減低氧濃度的鹼性處理液供給至基板，於基板形成鹼性處理液的液膜。處理工程，係在基板形成所定厚度的液膜之狀態下，一邊供給鹼性處理液，一邊使基板旋轉以對基板進行蝕刻。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於基板處理方法及基板處理裝置。
專利文獻1揭示將溶解氧的鹼性處理液供給至基板，進行蝕刻處理。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-12802號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係提供提升形成於基板之通孔的深度方向之蝕刻量的均勻性的技術。 [用以解決課題之手段]
本發明的一樣態所致之基板處理方法，係包含形成工程與處理工程。形成工程，係藉由將減低氧濃度的鹼性處理液供給至基板，於基板形成鹼性處理液的液膜。處理工程，係在基板形成所定厚度的液膜之狀態下，一邊供給鹼性處理液，一邊使基板旋轉以對基板進行蝕刻。 [發明的效果]
依據本發明，可提升形成於基板之通孔的深度方向之蝕刻量的均勻性的技術。
以下，參照添附圖面，詳細說明本案所揭示之基板處理方法及基板處理裝置的實施形態。再者，並不是藉由以下所示的實施形態，限定所揭示之基板處理方法及基板處理裝置者。
(第1實施形態) ＜基板處理系統的概要＞ 首先，一邊參照圖1，一邊針對第1實施形態的基板處理系統1的概略構造進行說明。圖1係揭示第1實施形態的基板處理系統1之概略構造的圖。以下，為了明確揭示位置關係，規定相互正交之X軸、Y軸及Z軸，將Z軸正方向設為垂直朝上的方向。
如圖1所示，基板處理系統1係具備搬出入工作站2與處理工作站3(基板處理裝置的一例)。搬出入工作站2與處理工作站3係鄰接設置。
搬出入工作站2係具備載具載置部11與搬送部12。於載具載置部11，載置以水平狀態收容複數片基板，在實施形態中為半導體晶圓W(以下，稱為晶圓W)的複數載具C。
搬送部12係鄰接載具載置部11設置，於內部具備基板搬送裝置13與收授部14。基板搬送裝置13係具備保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置13係可進行水平方向及垂直方向的移動以及以垂直軸為中心的旋轉，使用晶圓保持機構在載具C與收授部14之間進行晶圓W的搬送。
處理工作站3係鄰接搬送部12設置。處理工作站3係具備搬送部15與複數處理單元16(處理部的一例)。複數處理單元16係並排設置於搬送部15的兩側。
搬送部15係於內部具備基板搬送裝置17。基板搬送裝置17係具備保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置17係可進行水平方向及垂直方向的移動以及以垂直軸為中心的旋轉，使用晶圓保持機構在收授部14與處理單元16之間進行晶圓W的搬送。
處理單元16係對於藉由基板搬送裝置17搬送的晶圓W進行所定基板處理。於處理單元16連接使惰性氣體溶解於鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)，並供給至處理單元16的溶解部70。關於處理單元16及溶解部70的構造例於後敘述。
又，基板處理系統1具備控制裝置4。控制裝置4係例如電腦，具有控制部18與記憶部19。
於記憶部19，儲存控制基板處理系統1中所執行之各種處理的程式。記憶部19係藉由RAM(Random Access Memory)、快閃記憶體(Flash Memory)等的半導體記憶體元件、或硬碟、光碟等的記憶裝置所實現。
控制部18係藉由讀取並執行記憶於記憶部19的程式，來控制基板處理系統1的動作。再者，程式係記錄於可藉由電腦讀取的記錄媒體者，且作為從記錄媒體安裝於控制裝置4的記憶部19者亦可。作為可藉由電腦讀取的記錄媒體，例如有硬碟、可撓性碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在如上所述般構成的基板處理系統1中，首先，搬出入工作站2的基板搬送裝置13從載置於載具載置部11的載具C取出晶圓W，將取出的晶圓W載置於收授部14。載置於收授部14的晶圓W係藉由處理工作站3的基板搬送裝置17從收授部14取出，搬入至處理單元16。
搬入至處理單元16的晶圓W係藉由處理單元16處理之後，藉由基板搬送裝置17從處理單元16搬出，載置於收授部14。然後，載置於收授部14的已處理晶圓W係藉由基板搬送裝置13送回載具載置部11的載具C。
＜處理單元及混合部＞ 接著，針對處理單元16及溶解部70，參照圖2進行說明。圖2係揭示第1實施形態的處理單元16及溶解部70之構造的模式圖。如圖2所示，處理單元16係具備處理室20、基板保持機構30、處理流體供給部40、回收杯部50。
處理室20係收容基板保持機構30與處理流體供給部40與回收杯部50。於處理室20的頂板部設置有FFU(Fan Filter Unit)21。FFU21係於處理室20內形成降流。
基板保持機構30係具備保持部31、支柱部32、驅動部33。保持部31係水平地保持晶圓W。支柱部32係延伸於垂直方向的構件，基端部可旋轉地被驅動部33支持，於前端部中水平支持保持部31。驅動部33係使支柱部32繞垂直軸旋轉。
基板保持機構30係藉由使用驅動部33使支柱部32旋轉，使被支柱部32支持的保持部31旋轉，藉此，使被保持部31保持的晶圓W旋轉。
處理流體供給部40係對於晶圓W供給處理流體。又，處理流體供給部40連接於溶解部70。
回收杯部50係以包圍保持部31之方式配置，收集因為保持部31的旋轉從晶圓W飛濺的處理液。於回收杯部50的底部，形成排液口51，藉由回收杯部50收集的處理液係從排液口51排出至處理單元16的外部。又，於回收杯部50的底部，形成將從FFU21供給的氣體，排出至處理單元16的外部的排氣口52。
溶解部70係具有藥液貯藏容器71、循環線72、泵73、溫度調整器74、起泡線75。
於藥液貯藏容器71，貯藏使用來作為蝕刻液的鹼性水溶液(鹼性處理液的一例)L。鹼性水溶液L係例如包含TMAH(TetraMethylAmmonium Hydroxide：四甲基氫氧化銨)、膽鹼水溶液、KOH(氫氧化鉀)水溶液、及氨水中至少之一。
於藥液貯藏容器71連接讓貯留的鹼性水溶液L循環的循環線72。循環線72係連接於上述的處理流體供給部40。
於循環線72設置泵73與溫度調整器74。藉由溫度調整器74，被調整成所定溫度的鹼性水溶液L藉由泵73循環於循環線72。所定溫度係預先設定的溫度，例如25℃程度。再者，所定溫度作為比25℃還高的溫度亦可，作為80℃程度亦可。
再者，於循環線72設置計測鹼性水溶液L中的氧濃度的感測器79。
進而，於藥液貯藏容器71連接讓惰性氣體起泡於貯留的鹼性水溶液L的起泡線75。惰性氣體係例如氮。
於起泡線75設置閥76與流量調整器77。起泡線75係從惰性氣體供給源78，透過閥76與流量調整器77對藥液貯藏容器71供給惰性氣體。
從起泡線75供給的惰性氣體係溶解於鹼性水溶液L。亦即，溶解部70係使惰性氣體溶解於鹼性水溶液L。鹼性水溶液L係因為惰性氣體溶解，減低氧濃度。
接著，針對處理單元16的具體構造例，參照圖3進行說明。圖3係揭示第1實施形態的處理單元16之具體構造例的模式圖。
如圖3所示，於基板保持機構30所具備的保持部31的上面，設置從側面保持晶圓W的保持構件311。晶圓W係藉由保持構件311在從保持部31的上面稍微隔開之狀態下水平保持。再者，晶圓W係在將進行蝕刻處理的表面朝向上方之狀態下被保持部31保持。
處理流體供給部40係具備複數(在此為4個)噴嘴41a~41d、水平地支持噴嘴41a~41d的臂部42、使臂部42旋轉及升降的旋轉升降機構43。
噴嘴41a係透過閥44a與流量調整器45a連接於上述的溶解部70。噴嘴41b係透過閥44b與流量調整器45b連接於DIW供給源46b。DIW(DeIonized Water：去離子水)係例如使用於清洗處理。
噴嘴41c係透過閥44c與流量調整器45c連接於DHF供給源46c。DHF(Diluted HydroFluoric acid：稀氟氫酸水溶液)係例如使用於氧化膜去除處理。噴嘴41d係透過閥44d與流量調整器45d連接於IPA供給源46d。IPA(IsoPropyl Alcohol)係例如使用於乾燥處理。
噴嘴41a係吐出從溶解部70供給的鹼性水溶液L。噴嘴41b係吐出從DIW供給源46b供給的DIW。噴嘴41c係吐出從DHF供給源46c供給的DHF。噴嘴41d係吐出從IPA供給源46d供給的IPA。
處理單元16(處理部的一例)係將包含惰性氣體的鹼性水溶液L(鹼性處理液)供給至晶圓W(基板的一例)，對晶圓W進行蝕刻處理。具體來說，處理單元16係在將包含惰性氣體的鹼性水溶液L的液膜形成為所定厚度(既定的厚度)之狀態下，一邊將包含惰性氣體的鹼性水溶液L供給至晶圓W，一邊使晶圓W旋轉。關於蝕刻處理的詳細內容，於後敘述。
＜基板處理＞ 接著，針對第1實施形態的蝕刻液生成處理，參照圖4的流程圖進行說明。圖4係說明第1實施形態的蝕刻液生成處理的流程圖。
控制裝置4係進行溫度調整處理(S100)。控制裝置4係驅動泵73，使鹼性水溶液L以循環線72循環。又，控制裝置4係藉由溫度調整器74，將鹼性水溶液L的溫度調整成所定溫度。
控制裝置4係進行溶解處理(S101)。控制裝置4係對鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)供給惰性氣體。具體來說，控制裝置4係對藥液貯藏容器71的鹼性水溶液L從起泡線75供給惰性氣體，使惰性氣體溶解於鹼性水溶液L，減低鹼性水溶液L的氧濃度。控制裝置4係藉由感測器79計測循環於循環線72的鹼性水溶液L的氧濃度，以鹼性水溶液L的氧濃度成為所定濃度以下之方式，從起泡線75供給惰性氣體。所定濃度係預先設定的濃度，具體來說是0.1ppm。亦即，鹼性水溶液L的氧濃度係0.1ppm以下。 再者，溫度調整處理及溶解處理係作為1個處理執行亦可。再者，溫度調整處理及溶解處理係包含於以下說明的基板處理亦可。
接著，針對第1實施形態的基板處理，參照圖5的流程圖進行說明。圖5係說明第1實施形態的基板處理的流程圖。
控制裝置4係進行搬入處理(S200)，控制裝置4係藉由基板搬送裝置17，將晶圓W搬入處理單元16的處理室20。晶圓W係在將蝕刻處理的表面朝向上方之狀態下被保持構件311保持。之後，控制裝置4係控制驅動部33，使基板保持機構30旋轉。亦即，控制裝置4係使晶圓W旋轉。
控制裝置4係進行氧化膜去除處理(S201)。控制裝置4係使處理流體供給部40的噴嘴41c移動至晶圓W的中央上方。控制裝置4係從噴嘴41c對於晶圓W的表面供給蝕刻液即DHF。
供給至晶圓W的表面的DHF係藉由伴隨晶圓W的旋轉的離心力，擴散至晶圓W的整個表面。藉此，形成於晶圓W的自然氧化膜藉由DHF去除。
控制裝置4係進行第1清洗處理(S202)。控制裝置4係使處理流體供給部40的噴嘴41b移動至晶圓W的中央上方。控制裝置4係從噴嘴41b對於晶圓W的表面供給DIW。供給至晶圓W的表面的DIW係置換掉殘存於晶圓W的表面的DHF。
控制裝置4係進行蝕刻處理(S203)。控制裝置4係對晶圓W的表面藉由將減低氧濃度的鹼性水溶液L供給至晶圓W，藉由鹼性水溶液L蝕刻晶圓W。
控制裝置4係首先將鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面，於晶圓W的表面形成鹼性水溶液L的液膜。具體來說，控制裝置4係使處理流體供給部40的噴嘴41a移動至晶圓W的中央上方。然後，控制裝置4係一邊從噴嘴41a對於晶圓W的表面以第1所定流量供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W以第1所定旋轉速度旋轉。第1所定流量係預先設定的流量，例如1.5L/min。第1所定旋轉速度係預先設定的旋轉速度，例如設定為500rpm以上的旋轉速度。本實施形態的第1所定旋轉速度係例如1000rpm。
供給至晶圓W的表面的鹼性水溶液L係藉由伴隨晶圓W的旋轉的離心力，擴散至晶圓W的整個表面，形成液膜。再者，藉由第1所定旋轉速度使晶圓W旋轉的時間只要是鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面的時間即可，作為2秒等的短時間亦可。
控制裝置4係接著在使形成於晶圓W的表面之鹼性水溶液L的液膜的厚度成為所定厚度以上之狀態下，對晶圓W進行蝕刻。具體來說，控制裝置4係使晶圓W以第2所定旋轉速度旋轉。所定厚度係預先設定的厚度，例如400μm以上。第2所定旋轉速度係預先設定的旋轉速度，比第1所定旋轉速度還慢的旋轉速度。第2所定旋轉速度係例如設定為比500rpm還慢的旋轉速度。本實施形態的第2所定旋轉速度係例如設定為大於0rpm，且30rpm以下。
控制裝置4係在形成所定厚度以上之鹼性水溶液L的液膜之狀態下，一邊從噴嘴41a供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W旋轉，對晶圓W進行蝕刻。
控制裝置4係進行第2清洗處理(S204)。控制裝置4係與第1清洗處理同樣地，對晶圓W的表面供給DIW。
藉由對晶圓W的表面供給DIW，殘存於晶圓W的表面的鹼性水溶液L被置換成DIW。
控制裝置4係進行乾燥處理(S205)，控制裝置4係使處理流體供給部40的噴嘴41d移動至晶圓W的中央上方。控制裝置4係一邊使基板保持機構30以所定旋轉速度旋轉，一邊從噴嘴41d對晶圓W的表面供給IPA。控制裝置4係在所定時間供給IPA之後，停止IPA的供給，對晶圓W進行離心法脫水。
藉由對晶圓W的表面供給IPA，殘存於晶圓W的表面的DIW被置換成IPA。再者，控制裝置4係不供給IPA，對晶圓W進行離心法脫水亦可。
控制裝置4係進行搬出處理(S206)。控制裝置4係控制驅動部33，停止晶圓W的旋轉之後，控制基板搬送裝置17，從處理單元16搬出晶圓W。搬出處理完成時，則針對1片晶圓W的一連串的基板處理完成。
公知使用鹼性水溶液L進行蝕刻處理時，包含於鹼性水溶液L的氧被晶圓W吸附，形成氧化膜F。
在此，針對不進行第1實施形態的基板處理的比較例進行說明。比較例的基板處理並未減低鹼性水溶液L的氧濃度，鹼性水溶液L的液膜的厚度並未保持所定厚度以上。再者，在處理室20中藉由利用FFU21形成降流，氧從鹼性水溶液L的液膜表面溶解，在鹼性水溶液L的液膜的表面附近，氧濃度會變高。
因此，在比較例的基板處理中，於晶圓W的通孔H的開口部附近，氧吸附變多，如圖6A所示，形成的氧化膜F變厚。圖6A係比較例的基板處理之晶圓W的通孔H的模式圖。
又，在比較例的基板處理中，於晶圓W的通孔H的開口部附近，因為吸附氧，於晶圓W的通孔H的底部側中鹼性水溶液L的氧濃度變得比開口部附近還低。藉此，在晶圓W的通孔H的底部側中，形成之氧化膜F的厚度變得比開口部側還薄，晶圓W的通孔H的開口部側之蝕刻量，與晶圓W的通孔H的底部側之蝕刻量的差變大。因此，在比較例的基板處理中，將通孔H的底部之蝕刻量，除以通孔H的開口部之蝕刻量的蝕刻率變大。
相對於此，在第1實施形態的基板處理中，惰性氣體溶解，藉由減低氧濃度的鹼性水溶液L進行蝕刻。因此，在第1實施形態的基板處理中，抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧吸附。
又，在將形成於晶圓W的表面之鹼性水溶液L的液膜的厚度設為所定厚度以上之狀態下，一邊供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W旋轉，進行蝕刻。藉此，在第1實施形態的基板處理中，即使氧從鹼性水溶液L的液膜表面溶解之狀況中，鹼性水溶液L的液膜之表面附近的氧，與晶圓W的通孔H的開口部的距離也會變長。因此，在第1實施形態的基板處理中，抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧吸附。
在第1實施形態的基板處理中，如圖6B所示，抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成。所以，在第1實施形態的基板處理中，晶圓W的通孔H的開口部側之蝕刻量，與晶圓W的通孔H的底部側之蝕刻量的差變小。因此，在第1實施形態的基板處理中，蝕刻率變小。圖6B係第1實施形態的基板處理之晶圓W的通孔H的模式圖。
又，於圖7揭示晶圓W的通孔H的開口部之氧濃度，與蝕刻率的模擬實驗結果。圖7係第1實施形態的基板處理之模擬實驗結果。在圖7中，揭示作為惰性氣體使氮溶解於鹼性水溶液L，並使鹼性水溶液L的氧濃度變化之狀況的蝕刻率。再者，在圖7所示之模擬實驗中，晶圓W的旋轉速度係30rpm。
如圖7所示，晶圓W的通孔H的開口部之氧濃度變低的話，蝕刻率會接近「1」。在鹼性水溶液L的氧濃度為0.1ppm以下時，蝕刻率低，可提升通孔H的底部側，及通孔H的開口部側之蝕刻量的均勻性。亦即，可提升晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
又，在第1實施形態的基板處理中，使鹼性水溶液L擴散於晶圓W的整個表面之後，將基板的旋轉速度設為30rpm，進行蝕刻處理。
在此，於圖8揭示晶圓W的旋轉速度與蝕刻量之關係。圖8係揭示第1實施形態的基板處理之晶圓W的旋轉速度與蝕刻量之關係的圖。在圖8中，揭示將晶圓W的旋轉速度設為1000rpm、500rpm、及200rpm時的蝕刻量。
如圖8所示，降低晶圓W的旋轉速度的話，可縮小對於自晶圓W中心起的距離之蝕刻量的差。亦即，降低晶圓W的旋轉速度的話，可提升晶圓W的徑方向之蝕刻量的均勻性即面內均勻性。
如上所述，第1實施形態的基板處理方法係包含形成工程與處理工程。形成工程係藉由將減低氧濃度的鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)供給至晶圓W(基板的一例)，於晶圓W形成鹼性水溶液L的液膜。處理工程係在晶圓W形成所定厚度(既定厚度)的液膜之狀態下，一邊供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W旋轉以對晶圓W進行蝕刻。具體來說，鹼性水溶液L的氧濃度係0.1ppm以下。
藉此，可抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成。因此，可減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
又，形成工程係使晶圓W以第1旋轉速度旋轉。又，處理工程係使晶圓W以比第1旋轉速度慢的第2旋轉速度旋轉。
藉此，可於晶圓W整體迅速地形成鹼性水溶液L的液膜，可抑制氧到達通孔H內。又，可於晶圓W形成所定厚度以上的鹼性水溶液L的液膜，可抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成。因此，可減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。又，藉由將晶圓W的旋轉速度設為第2旋轉速度，可抑制鹼性水溶液L的液面起伏，可抑制氧混入鹼性水溶液L。
又，基板處理方法係包含溶解工程。溶解工程係使惰性氣體溶解於鹼性水溶液L。
藉此，可減低供給至晶圓W的鹼性水溶液L的氧濃度。因此，可減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
又，基板處理方法係包含置換工程。置換工程係藉由DIW(清洗液的一例)置換進行了蝕刻處理之晶圓W的鹼性水溶液L。藉此，可結束晶圓W的蝕刻處理。
又，處理工作站3(基板處理裝置的一例)係具備溶解部70與處理單元16(處理部的一例)。溶解部70係使惰性氣體混入至鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)。
藉此，處理單元16係可抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成。因此，處理單元16係可減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
(第2實施形態) 接著，針對第2實施形態的基板處理系統1進行說明。在此，針對與第1實施形態的基板處理系統1不同之處進行說明。關於與第1實施形態的基板處理系統1的構造相同的構造，附加與第1實施形態的基板處理系統1相同的符號，省略詳細的說明。
＜處理單元＞ 第2實施形態的處理單元16係如圖9所示，具備朝向晶圓W(基板的一例)吐出惰性氣體的吐出部100。圖9係揭示第2實施形態的處理單元16之構造的模式圖。惰性氣體是氮。
吐出部100係具備噴嘴101、支持噴嘴101的臂部102、使臂部102旋轉的旋轉機構103。再者，旋轉機構103係使臂部102升降亦可。
噴嘴101係透過閥104與流量調整器105連接於惰性氣體供給源106。噴嘴101係朝向晶圓W吐出惰性氣體。再者，惰性氣體供給源106係與對起泡線75(參照圖2)供給惰性氣體的惰性氣體供給源78(參照圖2)相同亦可。亦即，供給至鹼性水溶液L的惰性氣體，與藉由噴嘴101吐出至晶圓W的惰性氣體係從相同惰性氣體供給源供給亦可。
＜基板處理＞ 接著，針對第2實施形態的基板處理進行說明。再者，第2實施形態的基板處理的整體程序係與圖5所示之第1實施形態的基板處理相同。
控制裝置4係於蝕刻處理中(圖5，S203)，將鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面時，一邊從吐出部100吐出惰性氣體，一邊供給鹼性水溶液L。例如，控制裝置4係在從吐出部100將惰性氣體吐出至晶圓W的表面之後，從噴嘴41a供給鹼性水溶液L，使鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面。
藉由惰性氣體從吐出部100朝向晶圓W吐出，於晶圓W的表面形成惰性氣體的層。因此，減低溶解於形成在晶圓W的表面之鹼性水溶液L的液膜的氧。
再者，從吐出部100對晶圓W的表面之惰性氣體的吐出係於蝕刻處理的整體中進行亦可。控制裝置4係在從噴嘴41a對於晶圓W的表面以第1所定流量供給鹼性水溶液L時，也從吐出部100朝向晶圓W吐出惰性氣體亦可。控制裝置4係至少於晶圓W形成鹼性水溶液L的液膜之前，朝向晶圓W(基板的一例)供給惰性氣體。
第2實施形態的基板處理方法係包含至少在形成工程之前，朝向晶圓W(基板的一例)供給惰性氣體的氣體供給工程。
藉此，可抑制氧溶解於形成在晶圓W的表面之鹼性水溶液L的液膜，且可抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成。因此，可減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
(第3實施形態) 接著，針對第3實施形態的基板處理系統1進行說明。在此，針對與第1實施形態的基板處理系統1不同之處進行說明。關於與第1實施形態的基板處理系統1的構造相同的構造，附加與第1實施形態的基板處理系統1相同的符號，省略詳細的說明。
＜處理單元＞ 第3實施形態的處理單元16係如圖10所示，吐出鹼性水溶液L的噴嘴41a藉由臂部110支持。圖10係揭示第3實施形態的處理單元16之構造的模式圖。
臂部110係藉由旋轉升降機構111旋轉、及升降。亦即，在處理單元16中，吐出DIW的噴嘴41b、及吐出DHF的噴嘴41c與吐出鹼性水溶液L的噴嘴41a藉由不同的臂部42、110支持。
＜基板處理＞ 接著，針對第3實施形態的蝕刻處理進行說明。再者，第3實施形態的基板處理的整體程序係與圖5所示之第1實施形態的基板處理相同。
控制裝置4係於蝕刻處理中(圖5，S203)，將噴嘴41a配置於晶圓W的外周部的上方，對晶圓W的外周部供給鹼性水溶液L，藉由鹼性水溶液L蝕刻晶圓W的外周部。又，控制裝置4係將噴嘴41b配置於晶圓W的中心部的上方，對晶圓W的中心部供給DIW。
亦即，控制裝置4係一邊對晶圓W的中心部供給DIW，一邊對晶圓W的外周部供給鹼性水溶液L。再者，控制裝置4係使晶圓W以第2所定旋轉速度旋轉，將DIW、及鹼性水溶液L供給至晶圓W。第2所定旋轉速度係如上所述般設定為比500rpm還慢的旋轉速度，例如設定為200rpm以下的旋轉速度。又，控制裝置4係所定時間進行DIW、及鹼性水溶液L的供給。所定時間係預先設定的時間，例如120秒以上。
之後，控制裝置4係停止鹼性水溶液L的供給，持續DIW的供給。藉此，晶圓W的外周部的鹼性水溶液L被置換成DIW。
控制裝置4係在DIW所致之置換結束時，停止DIW的供給，將噴嘴41a配置於晶圓W的中心部。然後，控制裝置4係從噴嘴41a將鹼性水溶液L供給至晶圓W的表面，將DIW置換成鹼性水溶液L，並且使鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面。亦即，處理單元16(處理部的一例)係對晶圓W(基板的一例)的外周部供給鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)，停止對外周部之鹼性水溶液L的供給之後，對晶圓W的中心部供給鹼性水溶液L。
之後，控制裝置4係與第1實施形態同樣地，一邊從噴嘴41a對於晶圓W的表面以第1所定流量供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W以第2所定旋轉速度旋轉。第2所定旋轉速度係與第1實施形態相同，例如設定為比500rpm還慢的旋轉速度。第2所定旋轉速度係例如設定為大於0rpm，且30rpm以下。
第3實施形態的基板處理方法的形成工程係對晶圓W(基板的一例)的外周部供給鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)，停止對外周部之鹼性水溶液L的供給之後，對晶圓W的中心部供給鹼性水溶液L。藉此，在從晶圓W的中心部供給鹼性水溶液L之前，預先蝕刻晶圓W的外周部。因此，在對晶圓W的中心部供給鹼性水溶液L以進行蝕刻處理時，可提升晶圓W的面內均勻性。
(第4實施形態) 接著，針對第4實施形態的基板處理系統1進行說明。在此，針對與第1實施形態的基板處理系統1不同之處進行說明。關於與第1實施形態的基板處理系統1的構造相同的構造，附加與第1實施形態的基板處理系統1相同的符號，省略詳細的說明。
＜處理單元＞ 第4實施形態的處理單元16係如圖11所示，具備堰堤機構120。圖11係揭示第4實施形態的處理單元16之構造的模式圖。堰堤機構120係具備堰堤部121、支持部122、支柱部123、移動機構124。
堰堤部121形成為圓筒狀。堰堤部121係配置於回收杯部50的內部。又，堰堤部121係配置於保持部31的外周。亦即，堰堤部121係包圍被保持部31保持之晶圓W的外周。堰堤部121係抑制供給至晶圓W的鹼性水溶液L從晶圓W流出。亦即，堰堤部121係阻擋鹼性水溶液L自晶圓W的流出。再者，為了防止堰堤部121與保持部31的干擾，在堰堤部121與保持部31之間形成間隙。
支持部122係支持堰堤部121。支持部122係具備延伸於水平方向的第1支持構件122a，與延伸於垂直方向，連接堰堤部121與第1支持構件122a的第2支持構件122b。
支柱部123係延伸於垂直方向，連接於第1支持構件122a。支柱部123係支持支持部122及堰堤部121。支柱部123係形成為圓筒狀，於內部插通基板保持機構30的支柱部32。
移動機構124係使支柱部123沿著垂直方向移動。亦即，移動機構124係透過支柱部123，使支持部122及堰堤部121沿著垂直方向移動。具體來說，移動機構124係使堰堤部121在退避位置及阻擋位置之間移動。退避位置係堰堤部121的上端面比晶圓W的上面還低的位置。又，阻擋位置係堰堤部121的上端面比晶圓W的上面還高的位置。例如，阻擋位置係堰堤部121的上端面比晶圓W的上面還高所定厚度以上的位置。
堰堤機構120係在蝕刻處理時，堰堤部121成為阻擋位置，藉由堰堤部121將鹼性水溶液L阻擋於晶圓W上。
如此，處理單元16(處理部的一例)係在藉由堰堤部121包圍晶圓W(基板的一例)的外周之狀態下，將包含惰性氣體的鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)供給至晶圓W。
＜基板處理＞ 接著，針對第4實施形態的基板處理進行說明。再者，第4實施形態的基板處理的整體程序係與第1實施形態的基板處理相同。
控制裝置4係於蝕刻處理中(圖5，S203)，使堰堤機構120的堰堤部121從退避位置移動至阻擋位置，將鹼性水溶液L供給至晶圓W。
鹼性水溶液L係藉由堰堤部121阻擋，於晶圓W的表面形成所定厚度以上的液膜。再者，鹼性水溶液L的一部分從形成於堰堤部121和保持部31之間的間隙漏出至下方，但是，從噴嘴41a供給之鹼性水溶液L的流量係比從間隙漏出之鹼性水溶液L的流量還多。因此於晶圓W的表面形成所定厚度以上的液膜。
控制裝置4係一邊從噴嘴41a以第1所定流量供給鹼性水溶液L，一邊使晶圓W以第2所定旋轉速度旋轉。又，控制裝置4係一邊使支持噴嘴41a的臂部42旋轉，一邊從噴嘴41a供給鹼性水溶液L。
如此，藉由供給鹼性水溶液L，鹼性水溶液L係形成於晶圓W上之液膜的厚度維持在所定厚度以上，進行蝕刻處理。鹼性水溶液L係藉由堰堤部121阻擋，且從噴嘴41a供給，故會從堰堤部121溢流。
第4實施形態的基板處理方法的處理工程係在藉由堰堤部121包圍晶圓W(基板的一例)的外周之狀態下，供給鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)。
藉此，可一邊藉由堰堤部121將鹼性水溶液L的液膜的厚度保持為所定厚度以上，一邊使存在於鹼性水溶液L的液膜的液表面附近，包含氧的鹼性水溶液L從堰堤部121溢流。因此，可抑制晶圓W的通孔H的開口部附近之氧化膜F的形成，減少晶圓W之通孔H的深度方向之蝕刻量的差，可提升通孔H的深度方向之蝕刻量的均勻性。
(變形例) 變形例的基板處理系統1係於蝕刻處理中，將鹼性水溶液L擴散至晶圓W的整個表面之後，變更供給至晶圓W之鹼性水溶液L的流量。
具體來說，變形例的控制裝置4係於蝕刻處理中，一邊使晶圓W以第1所定旋轉速度旋轉，一邊將從噴嘴41a供給至晶圓W的表面之鹼性性水溶液L的流量在第1所定流量與第2所定流量之間切換。第2所定流量係預先設定的流量，是比第1所定流量還少的流量。例如，第2所定流量係0.5L/min。變形例的控制裝置4係到蝕刻處理結束為止，將鹼性性水溶液L的流量在第1所定流量與第2所定流量之間變更複數次。
再者，所變更的流量係3種以上的流量亦可。又，流量係連續變更。
如此，變形例的處理工程係變更鹼性水溶液L(鹼性處理液的一例)的流量(供給流量的一例)。藉此，可提供晶圓W的通孔H之鹼性水溶液的流動性，且可提升晶圓W的通孔H之鹼性水溶液的置換性。因此，可迅速地進行晶圓W的蝕刻。
組合前述實施形態及變形例的基板處理系統1來適用亦可。例如，基板處理系統1係藉由堰堤部121阻擋鹼性水溶液L，且藉由吐出部100將惰性氣體供給至晶圓W亦可。又，基板處理系統1係藉由吐出部100將惰性氣體供給至晶圓W，變更從噴嘴41a供給之鹼性水溶液L的流量亦可。
再者，本次所揭示的實施形態全部為例示，並不是對本發明有所限制者。實際上，前述的實施形態係可利用多種的形態具體實現。又，前述的實施形態係可不脫離附件之申請專利範圍及其趣旨，以各種形態省略、置換及變更亦可。
1:基板處理系統 2:搬出入工作站 3:處理工作站 4:控制裝置 11:載具載置部 12:搬送部 13:基板搬送裝置 14:收授部 15:搬送部 16:處理單元(處理部) 17:基板搬送裝置 18:控制部 19:記憶部 20:處理室 21:FFU 30:基板保持機構 31:保持部 32:支柱部 33:驅動部 40:處理流體供給部 41a:噴嘴 41b:噴嘴 41c:噴嘴 41d:噴嘴 42:臂部 43:旋轉升降機構 44a:閥 44b:閥 44c:閥 44d:閥 45a:流量調整器 45b:流量調整器 45c:流量調整器 45d:流量調整器 46b:DIW供給源 46c:DHF供給源 46d:IPA供給源 50:回收杯部 51:排液口 70:溶解部 71:藥液貯藏容器 72:循環線 73:泵 74:溫度調整器 75:起泡線 76:閥 77:流量調整器 78:惰性氣體供給源 79:感測器 100:吐出部 101:噴嘴 102:臂部 103:旋轉機構 104:閥 105:流量調整器 106:惰性氣體供給源 110:臂部 111:旋轉升降機構 120:堰堤機構 121:堰堤部 122:支持部 122a:第1支持構件 122b:第2支持構件 123:支柱部 124:移動機構 311:保持構件 C:載具 F:氧化膜 H:通孔 L:鹼性水溶液 W:晶圓
[圖1]圖1係揭示第1實施形態的基板處理系統之概略構造的圖。 [圖2]圖2係揭示第1實施形態的處理單元及混合部之構造的模式圖。 [圖3]圖3係揭示第1實施形態的處理單元之具體構造例的模式圖。 [圖4]圖4係說明第1實施形態的蝕刻液生成處理的流程圖。 [圖5]圖5係說明第1實施形態的基板處理的流程圖。 [圖6A]圖6A係比較例的基板處理之晶圓的通孔的模式圖。 [圖6B]圖6B係第1實施形態的基板處理之晶圓的通孔的模式圖。 [圖7]圖7係第1實施形態的基板處理之模擬實驗結果。 [圖8]圖8係揭示第1實施形態的基板處理之晶圓的旋轉速度與蝕刻量之關係的圖。 [圖9]圖9係揭示第2實施形態的處理單元之構造的模式圖。 [圖10]圖10係揭示第3實施形態的處理單元之構造的模式圖。 [圖11]圖11係揭示第4實施形態的處理單元之構造的模式圖。
16:處理單元
20:處理室
21:FFU
30:基板保持機構
31:保持部
32:支柱部
33:驅動部
40:處理流體供給部
50:回收杯部
51:排液口
52:排氣口
70:溶解部
71:藥液貯藏容器
72:循環線
73:泵
74:溫度調整器
75:起泡線
76:閥
77:流量調整器
78:惰性氣體供給源
79:感測器
L:鹼性水溶液

Claims (14)

  1. 一種基板處理方法，其特徵為包含： 形成工程，係藉由將減低氧濃度的鹼性處理液供給至基板，於前述基板形成前述鹼性處理液的液膜；及 處理工程，係在前述基板形成所定厚度的前述液膜之狀態下，一邊供給前述鹼性處理液，一邊使前述基板旋轉以對前述基板進行蝕刻。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中，包含： 氣體供給工程，係至少在前述形成工程之前，朝向前述基板供給惰性氣體。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中， 前述形成工程，係對前述基板的外周部供給前述鹼性處理液，停止對前述外周部之前述鹼性處理液的供給之後，對前述基板的中心部供給前述鹼性處理液。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中， 前述形成工程，係使前述基板以第1旋轉速度旋轉； 前述處理工程，係使前述基板以比前述第1旋轉速度慢的第2旋轉速度旋轉。
  5. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中， 前述處理工程，係變更前述鹼性處理液的供給流量。
  6. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中，包含： 溶解工程，係使惰性氣體溶解於前述鹼性處理液。
  7. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中， 前述處理工程，係在藉由堰堤部包圍前述基板的外周之狀態下，供給前述鹼性處理液。
  8. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中，包含： 置換工程，係藉由清洗液置換進行了前述蝕刻之前述基板的前述鹼性處理液。
  9. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中， 前述鹼性處理液的前述氧濃度，係0.1ppm以下。
  10. 一種基板處理裝置，其特徵為具備： 溶解部，係使惰性氣體溶解於鹼性處理液；及 處理部，係將包含前述惰性氣體的前述鹼性處理液供給至基板，對前述基板進行蝕刻處理。
  11. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中，具備： 吐出部，係朝向前述基板吐出前述惰性氣體。
  12. 如請求項10或11所記載之基板處理裝置，其中， 前述處理部，係在將包含前述惰性氣體之前述鹼性處理液的液膜形成為所定厚度之狀態下，一邊將包含前述惰性氣體的前述鹼性處理液供給至前述基板，一邊使前述基板旋轉。
  13. 如請求項10或11所記載之基板處理裝置，其中， 前述處理部，係在對前述基板的外周部供給包含前述惰性氣體的前述鹼性處理液之後，對前述基板的中心部供給包含前述惰性氣體的前述鹼性處理液。
  14. 如請求項10或11所記載之基板處理裝置，其中， 前述處理部，係具備： 堰堤部，係包圍前述基板的外周； 前述處理部，係在藉由堰堤部包圍前述基板的外周之狀態下，將包含前述惰性氣體的前述鹼性處理液供給至前述基板。
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