TW202314845A - 基板處理裝置以及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於提供一種能夠利用氧化膜保護蝕刻處理後的露出部分,藉此抑制產品不良的基板處理裝置以及基板處理方法。實施方式的基板處理裝置1包括:旋轉體10,保持基板W並使其旋轉;第一處理液供給部40,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理;以及第二處理液供給部50,繼藉由供給第一處理液而進行蝕刻處理後,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給氧化處理用的第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。
Description
本發明是有關於一種基板處理裝置以及基板處理方法。
作為藉由處理液對積層在半導體晶圓(wafer)等基板的膜進行蝕刻(etching)的濕式蝕刻裝置,存在將多片基板一次性浸漬在處理液中的批量(batch)式基板處理裝置。這種批量式基板處理裝置能夠一次性對多片基板進行處理,因此生產性較高。
但是,批量式基板處理裝置是將多片基板浸漬在相同條件的處理液內,因此難以根據形成在各基板的膜厚等的差異,來針對各基板細微地調整蝕刻深度等。因此,使用單片式基板處理裝置,所述單片式基板處理裝置一邊使基板旋轉,一邊向基板的旋轉中心附近供給蝕刻用的處理液,並使處理液在基板表面延展,藉此對基板逐片進行處理。
作為蝕刻用的處理液,使用氟酸或磷酸、硫酸等酸系液體。例如,存在如下基板處理裝置,所述基板處理裝置在具有在矽晶圓(silicon wafer)中的多晶矽(Poly-Si)上,藉由與大氣接觸而形成有自然氧化膜(SiO
2),進而積層有氮化膜(SiN)的部分的基板中,對作為目標(target)膜的氮化膜進行蝕刻的情況下,利用磷酸作為處理液。
如此一來,藉由包含磷酸的處理液進行蝕刻的基板處理裝置必須獲得氧化膜與氮化膜的蝕刻選擇比,即必須一邊對氮化膜進行蝕刻,一邊抑制所述氮化膜下方的氧化膜的蝕刻。為了應對所述情況,有在處理液中混入規定量的膠體二氧化矽(colloidal silica)的方法。若藉由所述方法,則整體的蝕刻速率降低,故氧化膜不易被蝕刻。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2012-74601號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,即便藉由如上所述般降低整體的蝕刻速率的方法,氧化膜亦多少會被蝕刻。尤其是關於氮化膜下方氧化膜變薄的部分,氧化膜有時完全被去除,而氧化膜下方的多晶矽露出。而且,關於氮化膜下方原本未形成氧化膜的部分,因氮化膜的蝕刻而多晶矽露出。
蝕刻之後,藉由熱純水進行沖洗或藉由作為鹼性(alkali)溶液的氨過氧化氫(ammonia peroxide mixture,APM)處理液(氨(ammonia)水與過氧化氫水的混合液)進行APM處理,並進行將包含磷酸的處理液去除的洗淨處理,若在如上所述般多晶矽露出的狀態下進行洗淨處理,則會導致所露出的多晶矽因熱純水所產生的熱作用或APM處理液而被蝕刻。即,會導致成為蝕刻對象的目標膜以外的膜亦被蝕刻,故導致產品不良。
本發明的實施方式是為了解決如上述的課題而提出的,其目的在於提供一種能夠利用氧化膜保護蝕刻處理後的露出部分,藉此抑制產品不良的基板處理裝置以及基板處理方法。
[解決課題之手段]
本發明的實施方式的基板處理裝置具有:旋轉體,保持基板並使其旋轉;第一處理液供給部,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理;以及第二處理液供給部,藉由供給所述第一處理液進行蝕刻處理後,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給氧化處理用的第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。
本發明的實施方式的基板處理方法藉由旋轉體保持基板並使其旋轉,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給氧化處理用的第二處理液。
[發明的效果]
本發明的實施方式可提供一種能夠利用氧化膜保護蝕刻處理後的露出部分,藉此抑制產品不良的基板處理裝置以及基板處理方法。
以下,參照圖式對本發明的實施方式進行說明。
[概要]
如圖1所示,本實施方式的基板處理裝置1是單片處理的裝置,包括收容進行各種處理的裝置的多個腔室1a,且針對在前步驟中收容在匣子(cassette)(FOUP)1b中並搬送來的多片基板W,在各腔室1a內逐片進行處理。未處理的基板W由搬送機器人(robot)1c自匣子1b中逐片取出,並暫時載置在緩衝單元(buffer unit)1d後,藉由以下說明的各種裝置進行向各腔室1a的搬送以及處理。
基板處理裝置1包括蝕刻裝置110、洗淨裝置120、搬送裝置200、乾燥裝置300、控制裝置400。蝕刻裝置110是對進行旋轉的基板W的被處理面供給蝕刻處理用的處理液,藉此將目標膜的一部分去除,而留下所需膜的裝置。洗淨裝置120對經蝕刻裝置110蝕刻處理過的基板W的處理面供給洗淨處理用的處理液,藉此將所述基板W的處理面洗淨。再者,如下所述,雖然在蝕刻裝置110中,亦藉由供給洗淨液進行洗淨處理,但所述洗淨處理是與洗淨裝置120的洗淨不同的洗淨處理,所述洗淨裝置120的洗淨是在與蝕刻裝置110的腔室(第一腔室)1a分開的腔室(第二腔室)1a中進行。
搬送裝置200在緩衝單元1d與各腔室1a之間、各腔室1a之間搬送基板W。例如,搬送裝置200將已在蝕刻裝置110中處理過的基板W搬送至洗淨裝置120,將在洗淨裝置120中已洗淨的基板W搬送至乾燥裝置300。搬送裝置200亦具有固持基板W的機器手(robot hand)210及使機器手210移動的搬送機器人220。乾燥裝置300一邊使已洗淨的基板W旋轉,一面對其進行加熱,藉此進行乾燥處理。控制裝置400控制所述各裝置。
再者,藉由本實施方式而處理的基板W例如為半導體晶圓。以下,將基板W的形成有圖案(pattern)等的面作為被處理面。被處理面如圖2的(A)所示,在矽晶圓100上具有多晶矽101、矽氧化膜102、矽氮化膜103依序重疊的部分。以下,矽氧化膜102簡稱為氧化膜102,矽氮化膜103簡稱為氮化膜103。
蝕刻對象的目標膜是氮化膜103。氧化膜102是藉由與大氣接觸而自然形成的膜,氧化膜102雖是作為保護多晶矽101的保護膜而發揮功能,但亦存在未形成氧化膜102的部位。蝕刻是針對氮化膜103的一部分而進行,較理想為儘可能抑制氧化膜102的蝕刻,藉由經妥善保存的氧化膜102在洗淨時保護多晶矽101。但是,如上所述,蝕刻時氧化膜102容易被去除(參照圖2的(B))。再者,成為保護對象的層並不限定於多晶矽101,亦存在雷晶矽(epi-silicon)等情況,若為矽晶圓100,則矽全部成為對象。
蝕刻處理用的處理液(第一處理液)使用包含磷酸(H
3PO
4)的水溶液(以下,稱為磷酸溶液)。在本實施方式中,蝕刻處理後,將氧化膜形成處理用的處理液(第二處理液)供給至進行旋轉的基板W的被處理面,藉此硬使被處理面氧化。使被處理面氧化會發揮如下作用:彌補被去除的氧化膜102,維持作為保護膜的功能(參照圖2的(C)),並且形成並不存在的氧化膜102,增強作為保護膜的功能。作為氧化膜形成處理用的第二處理液,使用過氧化氫水(H
2O
2)或臭氧(O
3)水(ozone water)。
在洗淨裝置120中,作為用於洗淨(沖洗)處理的處理液,使用鹼性洗淨液(APM)、超純水(DIW)、揮發性溶劑(Isopropanol,IPA)。APM是將氨水與過氧化氫水混合而成的化學液,用於去除殘留有機物。DIW超純水(Deionized water,DIW)用於在APM處理後,對殘留在基板W的被處理面上的APM進行沖洗。揮發性溶劑(Isopropanol,IPA)的表面張力小於DIW,且揮發性較高,故用於替換DIW來減少因表面張力而導致的圖案破壞。再者,本實施方式的蝕刻裝置110使用碳酸水(CO
2W)用於蝕刻處理前的洗淨,使用溫純水(Hot DIW)容易氧化膜形成後的洗淨。
本實施方式的各處理部一邊使基板W與旋轉體10一起旋轉,一邊向基板W的被處理面供給處理液,藉此對被處理面進行處理。以下,主要對蝕刻裝置110進行說明。
[蝕刻裝置]
蝕刻裝置110如圖3~圖5所示,具有旋轉體10、旋轉機構20、保持部30、第一處理液供給部40、第二處理液供給部50、控制部60。再者,在圖3中,關於收容旋轉體10、旋轉機構20、保持部30並進行蝕刻處理以及氧化膜形成處理的腔室1a(第一腔室),省略圖示。
(旋轉體)
旋轉體10具有與保持在保持部30的基板W隔開間隔對向的對向面111,設置成能夠與保持部30一起旋轉。旋轉體10具有台板(table)11、基底(base)12。台板11是一端被對向面111封住的圓筒形狀。對向面111是直徑大於基板W的圓形的面。在對向面111的中央形成有圓形的貫通孔11a(參照圖4)。在台板11的側面112形成有排出處理液的貫通孔即排出口11b。
基底12直徑與台板11相同,是連接在與對向面111相反側的圓筒形狀的構件。基底12是具有支持台板11的結構的構件。構成旋轉體10的台板11以及基底12是由對處理液具有耐受性的材料形成。例如,較佳為藉由聚四氟乙烯(Polytetra fuluoro ethylene,PTFE)、聚三氟氯乙烯(Poly chloro trifluoro ethylene,PCTFE)等氟系樹脂構成旋轉體10。
再者,這種旋轉體10設置為能夠在未圖示的設置面或固定在設置在設置面的架台的固定基底13上,藉由下述旋轉機構20進行旋轉。在固定基底13設置有防護壁13a。防護壁13a是與基底12同心並且豎立在固定基底13上的雙重圓筒形的壁,以非接觸地包圍基底12的下緣的方式覆蓋所述基底12。藉此,在防護壁13a與基底12之間形成作為彎曲路徑的曲徑(labyrinth)結構,成為沿著基底12的外壁流落的處理液不易流入基底12內部的結構。
進而,在腔室1a內的旋轉體10的周圍設置有自基板W的周圍接收自進行旋轉的基板W飛濺的各種處理液的杯子14。
(旋轉機構)
旋轉機構20是使旋轉體10旋轉的機構。旋轉機構20具有固定軸21、驅動源22。固定軸21是與旋轉體10同軸配置的圓筒形狀的構件。固定軸21的下端部與下述驅動源22一併固定在固定基底13。
驅動源22是具有中空轉子與使所述轉子旋轉的固定子的中空馬達。驅動源22與固定軸21一起固定在固定基底13。驅動源22藉由對固定子的線圈(coil)通電來使轉子旋轉,藉此使基底12與台板11一起旋轉。
(保持部)
保持部30與對向面111平行且空開間隔保持基板W。保持部30如圖4所示,具有旋動構件31、保持銷32、驅動機構33。旋動構件31是沿著基板W的周圍以等間隔配置有多個的圓柱形狀的構件。旋動構件31設置為能夠以與固定軸21平行的軸為中心進行旋動。旋動構件31的頂面自對向面111露出。
保持銷32豎立設置在自旋動構件31的頂面的旋動中心偏心的位置。保持銷32為圓柱形狀,具有供基板W的緣部嵌入的凹槽。保持銷32隨著旋動構件31的旋動,在藉由與基板W的緣部相接而保持基板W的保持位置(參照圖4的(A))與藉由遠離基板W的緣部而解放基板W的解放位置(參照圖4的(B))之間移動。
驅動機構33使旋動構件31旋動,藉此使保持銷32在保持位置與解放位置之間移動。驅動機構33具有驅動軸331、小齒輪(gear)332、大齒輪333。
驅動軸331是與旋動構件31的旋動的軸同軸地設置在旋動構件31的與頂面相反側的圓柱形狀的構件。小齒輪332是設置在驅動軸331的與旋動構件31相反側的端部的扇形齒輪(sector gear)。大齒輪333是對應於小齒輪332間歇性地形成有齒輪槽的齒輪。大齒輪333藉由軸承(未圖示)旋轉自如地設置在基底12內。大齒輪333以與小齒輪332對應的間隔,在圓周方向上以規定間隔形成有六個凸部,在各凸部的前端外周面形成有與小齒輪332嚙合的齒輪槽。
大齒輪333藉由未圖示的彈簧(spring)等彈推構件,在圖4的(A)中沿箭頭α所示的旋轉方向(逆時針方向)被彈推。藉此,小齒輪332沿箭頭β1所示的順時針方向被彈推,故旋動構件31與小齒輪332的旋動連動,保持銷32向旋轉體10的中心方向移動,並維持在與基板W抵接的保持位置。再者,在處理基板時,在維持所述保持位置的狀態下,旋動構件31、驅動軸331、保持銷32、小齒輪332、大齒輪333與旋轉體10一起旋轉。
而且,大齒輪333藉由未圖示的止擋(stopper)機構來阻止旋轉。在大齒輪333的旋轉受到阻止的狀態下,若如圖4的(B)所示,使旋轉體10向箭頭γ方向旋轉,則與旋轉受到阻止的大齒輪333嚙合的小齒輪332向箭頭β2所示的逆時針方向旋動。藉此,旋動構件31旋動,因此保持銷32向遠離基板W的緣部的方向移動,來到解除位置。
(第一處理液供給部)
第一處理液供給部40如圖3所示,向基板W的被處理面、即保持在保持部30的基板W的與對向面111相反側的面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理。第一處理液供給部40具有處理液供給機構41、處理液保持部42、升降機構43、加熱部44。
處理液供給機構41具有供給三種處理液的供給部411、412、413。供給部411供給碳酸水作為處理液。供給部412供給磷酸溶液作為處理液。所述磷酸溶液是蝕刻處理用的第一處理液。供給部413供給溫純水。供給部411、412、413具有儲存各自的處理液的處理液槽41a。再者,碳酸水以及溫純水是用於洗淨(沖洗)處理的洗淨液。因此,本實施方式的第一處理液供給部40的一部分是作為洗淨液供給部而構成。
獨立送通管41b自各處理液槽41a並列地結合於處理液供給管41c。處理液供給管41c的前端部與保持在保持部30的基板W對向。藉此,來自各處理液槽41a的處理液經由獨立送通管41b以及處理液供給管41c供給至基板W的表面。
在各獨立送通管41b分別設置有流量調整閥(bulb)41d、流量計41e。藉由調整各流量調整閥41d,來調整自對應處理液槽41a流入處理液供給管41c的處理液的量。流經各獨立送通管41b的處理液的量是由對應流量計41e進行檢測。再者,儲存在各處理液槽41a中的處理液的生成設備以及生成方法並不限定於特定設備及方法。
處理液保持部42靠近基板W將處理液保持在基板W之間。處理液保持部42是直徑大於基板W的圓形,在周緣部形成有向與旋轉體10相反側豎立的壁,藉此形成盆形狀。處理液保持部42為了兼顧耐熱性與耐液性而成為雙重結構。即,藉由具有耐熱性的材料形成基體,且利用對處理液具有耐受性的材料覆蓋所述基體周圍。例如,較佳為將石英用作基體,在所述基體周圍形成PTFE、PCTFE等氟系樹脂的蓋,藉此構成處理液保持部42。處理液保持部42的外底面與基板W對向。
將處理液供給管41c的前端插通至處理液保持部42,形成向基板W側露出的噴出口42a。噴出口42a如圖5所示,自旋轉體10的旋轉的軸偏移。原因在於隨著基板W的旋轉,會使基板W中與噴出口42a對向的部分逐次變化,藉此有助於處理液溫度的均勻化。
升降機構43是使處理液保持部42向靠近或遠離基板W的方向移動的機構。作為升降機構43,例如可應用汽缸(cylinder)、滾珠螺桿(ball screw)機構等使處理液保持部42向與旋轉體10的軸平行的方向移動的各種機構,省略詳細內容。
在上方待機的處理液保持部42與對向面111之間,設置有能夠供支持在機器手210的基板W搬入,並且不會妨礙下述第二處理液供給部50噴出第二處理液的間隔D1。升降機構43使處理液保持部42下降至在基板W的表面之間形成有間隔D2的位置。所述間隔D2例如為4 mm以下,處理液保持部42與基板W維持非接觸以使處理液流動。
加熱部44對由第一處理液供給部40供給至基板W的被處理面上的處理液進行加熱。加熱部44具有設置在處理液保持部42的與和基板W對向的面相反側的面的加熱器(heater)441。藉此,加熱部44藉由升降機構43與處理液保持部42一起相對於基板W而言升降。加熱器441是圓形的片狀。加熱器441是由能夠單獨控制發熱量的例如3個加熱片構成。即,在圓形狀加熱片的外側,同心地配置有圓環狀的兩個加熱片。藉由這種加熱器441,能夠單獨控制同心配置的三個加熱片的發熱量,藉此能夠在同心狀的各部分改變處理液的溫度。再者,為了抑制基板W外周側的溫度降低,加熱部44的直徑較佳為基板W的直徑以上、即同等或大於基板W的直徑。
在加熱器441形成有供處理液供給管41c插通的貫通孔441a。貫通孔441a的位置是與處理液保持部42的噴出口42a重疊並延續的位置,自旋轉體10的軸偏移。再者,藉由第一處理液供給部40中的未圖示的加熱裝置將處理液加熱至預先設定的溫度,供給至基板W並藉由加熱部44進行加熱。藉此,能夠使供給至基板W的處理液維持預先設定的溫度直接遍布整個基板W。尤其是藉由將外周側的加熱器441設為高溫,可獲得提高溫度容易降低的基板W的外周側的溫度的效果。
(第二處理液供給部)
第二處理液供給部50對基板W的被處理面供給氧化處理用的第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。所述第二處理液的供給是繼所述蝕刻處理後進行。第二處理液供給部50具有供給噴嘴(nozzle)51、質量流量控制器(mass flow controller)(以下,稱為MFC)52。供給噴嘴51供給作為第二處理液的過氧化氫水作為第二處理液。再者,作為第二處理液,如上所述,亦可使用臭氧水。供給噴嘴51如圖6的(A)、(B)所示,設置在腔室1a內的旋轉體10的外緣附近不妨礙進行升降的處理液保持部42的位置。供給噴嘴51設置有一對,配置成其中一個的前端朝向基板W的中心,另一個的前端朝向基板W的外周。
MFC52是針對連接在第二處理液的供給裝置與供給噴嘴51之間的配管,單獨調整第二處理液的每單位時間內的供給量的調整部。MFC52具有測量流體的流量的質量流量計及控制流量的電磁閥。
(控制部)
控制部60控制基板處理裝置1的各部。控制部60具有執行程式(program)的處理器(processor)、記憶程式或動作條件等各種諮詢的記憶體(memory)、及驅動各要素的驅動電路來用於實現基板處理裝置1的各種功能。即,控制部60控制旋轉機構20、處理液供給機構41、升降機構43、加熱部44、MFC52等。
本實施方式的控制部60一邊藉由旋轉機構20使旋轉體10與基板W一起旋轉,一邊藉由處理液供給機構41對基板W的被處理面供給第一處理液來進行蝕刻處理,如圖6的(B)所示,繼蝕刻處理後,自供給噴嘴51向進行旋轉的基板W的中心以及外周噴出第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。第二處理液的供給量能夠藉由控制部60控制MFC52而進行。即,控制部60使第一處理液自噴出口42a噴出,並且使加熱部44靠近基板W,藉此對第一處理液進行加熱並進行蝕刻處理,繼蝕刻處理後,使加熱部44離開,使供給噴嘴51朝向基板W的中心噴出第二處理液。
[動作]
除所述圖1~6外,亦參照圖7的流程圖對如以上的本實施方式的基板處理裝置1的動作進行說明。再者,藉由如以下的順序對基板W進行處理的基板處理方法亦為本實施方式的一方式。
首先,如圖3所示,第一處理液供給部40的處理液保持部42位於上方的待機位置。此時,在處理液保持部42與對向面111之間設置有能夠供支持在搬送裝置200的機器手210(參照圖1)的基板W搬入的間隔D1。而且,在基板W的背面與對向面111之間設置有能夠供支持基板W的機器手210插入的間隔d1。即,在基板W的搬入時以及搬出時,將機器手210插入至基板W的背面與旋轉體10之間時不會受阻。
而且,藉由預先對加熱器441通電,對處理液保持部42的與和基板W對向的面相反側的面進行加熱,將處理液保持部42保持在規定溫度(例如溫度範圍180℃~225℃內的溫度)。
在所述狀態下,如圖3所示,將搭載在機器手210的基板W搬入處理液保持部42與旋轉體10之間,如圖4的(A)所示,藉由多個保持銷32支持所述基板的周緣,藉此將所述基板保持在旋轉體10的對向面111上(步驟(step)S01)。此時,以基板W的中心與旋轉體10旋轉的軸一致的方式來定位。
繼而,旋轉體10以相對高速的規定速度(例如200~300 rpm左右)旋轉。藉此,基板W與保持部30一起以所述規定速度旋轉(步驟S02)。接下來,自處理液保持部42的噴出口42a向基板W的表面供給碳酸水(步驟S03)。若將碳酸水供給至進行旋轉的基板W的表面,則所述碳酸水會朝向基板W的外周依序移動,故將基板W的表面洗淨。經過規定處理時間時,處理液保持部42停止供給碳酸水(步驟S04)。
處理液保持部42如圖6的(A)所示,下降至在基板W的表面之間形成有規定間隔D2(例如4 mm以下)的位置(步驟S05)。藉由使旋轉體10以相對低速的規定速度(50 rpm左右)旋轉,一邊使基板W以低速旋轉,一邊自處理液保持部42的噴出口42a將磷酸溶液供給至處理液保持部42與基板W的表面之間的間隙(步驟S06)。如此,供給至處理液保持部42與基板W的表面之間的磷酸溶液經處理液保持部42加熱而成為高溫,所述處理液保持部42經加熱器441加熱。
若在所述狀態下,自處理液保持部42的噴出口42a連續供給磷酸溶液,則在基板W的表面,磷酸溶液朝向基板W的外周依序移動,藉此基板W的表面的碳酸水被替換成磷酸,並且如圖2的(B)所示,氮化膜103的一部分經蝕刻後被去除。經過規定處理時間時,處理液保持部42停止供給磷酸溶液(步驟S07)。
繼而,如圖6的(B)所示,處理液保持部42上升至在與基板W的表面之間形成有規定間隔D1的位置(步驟S08)。接下來,第二處理液供給部50自供給噴嘴51朝向進行旋轉的基板W的中心以及外周噴出過氧化氫水(步驟S09)。朝向基板W的中心噴出的過氧化氫水朝向基板W的外周依序移動,藉此,藉由過氧化氫水替換基板W的表面的磷酸溶液,並且形成氧化膜102。即,如圖2的(C)所示,在因蝕刻而氧化膜102被去除的部分形成氧化膜102。再者,亦在不存在氧化膜102的部分形成氧化膜102。經過規定處理時間時,供給噴嘴51停止供給過氧化氫水(步驟S10)。
繼而,旋轉體10以相對高速的規定速度(例如200~300 rpm左右)旋轉,處理液保持部42將溫純水自噴出口42a供給至基板W的表面(步驟S11)。若將溫純水供給至進行旋轉的基板W的表面,則所述溫純水朝向基板W的外周依序移動,藉此替換基板W的表面的過氧化氫水、磷酸。接下來,經過規定洗淨時間時,處理液保持部42停止供給溫純水(步驟S12)。
基板W停止旋轉(步驟S13),機器手210插入至基板W之下,如圖4的(B)所示,解放保持部30對基板W的保持,藉由機器手210將基板W搬出(步驟S14)。
然後,搬送裝置200將已完成蝕刻處理的基板W搬入洗淨裝置120中,在腔室1a內,對進行旋轉的基板W依序供給APM、DIW、IPA,藉此進行洗淨處理(步驟S15)。進而,搬送裝置200將已完成洗淨處理的基板W自洗淨裝置120中搬出,並搬入乾燥裝置300中。乾燥裝置300一邊使洗淨過的基板W旋轉,一邊對其進行加熱,藉此進行乾燥處理(步驟S16)。
[效果]
(1)如以上的本實施方式的基板處理裝置1具有:旋轉體10,保持基板W並使其旋轉;第一處理液供給部40,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理;以及第二處理液供給部50,繼藉由供給第一處理液進行蝕刻處理後,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給氧化處理用的第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。
本實施方式的基板處理方法中,藉由旋轉體10保持基板W並使其旋轉,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,對藉由旋轉體10而旋轉的基板W的被處理面供給氧化膜形成處理用的第二處理液。
因此,能夠在因蝕刻處理而導致氧化膜102被去除的部分、原本並不存在氧化膜102的部分形成氧化膜102,因此,能夠防止成為保護對象的層露出。因此,在之後的各種處理中,成為保護對象的層由氧化膜102保護。因此,能夠減少產品不良的發生。
(2)本實施方式具有繼氧化膜形成處理後向被處理面供給洗淨液的洗淨液供給部。由於是繼蝕刻處理後進行氧化膜形成處理,故即便進行洗淨處理,氧化膜102亦成為保護膜來保護成為保護對象的層。例如,在蝕刻處理後,在相同腔室1a內藉由溫純水進行洗淨的情況下,能夠藉由洗淨前所形成的氧化膜102防止多晶矽101因洗淨而被削除。
(3)本實施方式具有洗淨裝置120,所述洗淨裝置120具有收容旋轉體10並進行蝕刻處理以及氧化膜形成處理的腔室1a(第一腔室),且在與所述第一腔室分開的腔室1a(第二腔室)中,將具有藉由供給第二處理液而形成的氧化膜102的被處理面洗淨。由於是繼蝕刻處理後進行氧化膜形成處理,故即便藉由洗淨裝置120進行洗淨處理,氧化膜102亦成為保護膜來保護成為保護對象的層。例如,在自蝕刻裝置110中搬出,在另一個腔室1a中,在洗淨裝置120中藉由APM等進行洗淨的情況下,亦能夠藉由已經形成的氧化膜102防止多晶矽101因洗淨而被削除。
(4)第一處理液供給部40具有:噴出口42a,將第一處理液噴出至基板W;加熱部44,對供給至基板W的被處理面上的第一處理液進行加熱;以及升降機構43,使加熱部44相對於基板W升降,第二處理液供給部50具有供給噴嘴51,朝向被處理面的中心供給第二處理液,控制第一處理液供給部40以及第二處理液供給部50的控制部60一邊使第一處理液自噴出口42a噴出,一邊使加熱部44靠近基板W,藉此對第一處理液進行加熱後進行蝕刻處理,繼蝕刻處理後,使加熱部44離開,並使供給噴嘴51朝向基板W的被處理面的中心噴出第二處理液。
如此,繼藉由供給經加熱過的第一處理液進行蝕刻處理後,朝向進行旋轉的基板W的中心供給第二處理液,藉此能夠高效率地使第二處理液遍布整個被處理面,從而能夠高速進行氧化膜形成處理。再者,在本實施方式中,還具有向基板W的外周供給的供給噴嘴51,藉此,能夠在自中心到達外周之前將第二處理液供給至外周,從而能夠更高速地進行氧化膜形成處理。
(變形例)
(1)亦可設置在將第二處理液供給至被處理面之前對所述第二處理液進行加熱的加熱部。作為加熱部,例如設置對第二處理液的供給裝置的供給箱(tank)或配管進行加熱的加熱器等。藉此,即便第二處理液的供給量同等,亦能夠加快氧化膜102的形成速度。而且,亦可設為如下結構,即在所述處理液供給機構41中,將供給第二處理液的供給部經由獨立送通管41b連接在處理液供給管41c,藉此,自處理液保持部42的噴出口42a供給第二處理液。在所述情況下,亦能夠將經加熱部44加熱過的第二處理液供給至基板W。再者,在藉由加熱部44而進行的加熱不充分的情況下,亦可在供給部側設置加熱部並預先進行加熱。
(2)第二處理液供給部50的方式並不限定於所述供給噴嘴51。亦可省略向非處理面的外周供給的供給噴嘴51。而且,例如如圖8所示,亦可設置搖動機構54,所述搖動機構54使在前端分別設置有供給噴嘴51的一對搖動臂(arm)53,在與基板W的被處理面的中心以及外周附近對向的供給位置及自所述供給位置退避而能夠將基板W搬入或搬出的退避位置移動。在所述情況下,亦可僅製成對中心供給第二處理液的搖動臂53。
(3)基板處理裝置1的處理內容以及處理液並不限定於上文中所例示的處理內容及處理液。關於成為處理對象的基板W以及膜,亦並不限定於上文中所例示的基板W以及膜。
[其他實施方式]
以上,對本發明的實施方式以及各部分的變形例進行了說明,但所述實施方式及各部分的變形例是作為一例而提示的,並無意圖限定發明的範圍。所述這些新穎的實施方式能夠以其他各種方式實施,且能夠在不脫離發明主旨的範圍內進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變化包含在發明範圍或主旨中,並且包含在申請專利範圍所記載的發明中。
1:基板處理裝置
1a:腔室
1b:匣子
1c:搬送機器人
1d:緩衝單元
10:旋轉體
11:台板
11a:貫通孔
11b:排出口
12:基底
13:固定基底
13a:防護壁
14:杯子
20:旋轉機構
21:固定軸
22:驅動源
30:保持部
31:旋動構件
32:保持銷
33:驅動機構
40:第一處理液供給部
41:處理液供給機構
41a:處理液槽
41b:獨立送通管
41c:處理液供給管
41d:流量調整閥
41e:流量計
42:處理液保持部
42a:噴出口
43:升降機構
44:加熱部
50:第二處理液供給部
51:供給噴嘴
52:質量流量控制器
53:搖動臂
54:搖動機構
60:控制部
100:矽晶圓
101:多晶矽
102:氧化膜
103:氮化膜
110:蝕刻裝置
111:對向面
112:側面
120:洗淨裝置
200:搬送裝置
210:機器手
220:搬送機器人
300:乾燥裝置
331:驅動軸
332:小齒輪
333:大齒輪
400:控制裝置
411、412、413:供給部
441:加熱器
441a:貫通孔
d1:間隔
D1:間隔
D2:間隔
S01~S16:步驟
W:基板
α、β1、β2、γ:箭頭
圖1是表示實施方式的基板處理裝置的整體構成的圖。
圖2是表示實施方式的基板處理裝置的氧化膜形成處理的說明圖。
圖3是表示圖1的基板處理裝置的蝕刻裝置的局部剖面側視圖。
圖4是表示圖3的蝕刻裝置的保持部的動作的俯視圖。
圖5是表示圖3的蝕刻裝置的處理液保持部的俯視圖。
圖6是表示圖3的蝕刻裝置的第二處理液的供給動作的說明圖。
圖7是表示實施方式的基板處理裝置的處理順序的流程圖。
圖8是表示實施方式的基板處理裝置的變形例的圖。
1:基板處理裝置
10:旋轉體
11:台板
11b:排出口
12:基底
13:固定基底
13a:防護壁
14:杯子
20:旋轉機構
21:固定軸
22:驅動源
30:保持部
31:旋動構件
32:保持銷
40:第一處理液供給部
41:處理液供給機構
41a:處理液槽
41b:獨立送通管
41c:處理液供給管
41d:流量調整閥
41e:流量計
42:處理液保持部
42a:噴出口
43:升降機構
44:加熱部
50:第二處理液供給部
51:供給噴嘴
52:質量流量控制器
60:控制部
100:矽晶圓
111:對向面
112:側面
411、412、413:供給部
441:加熱器
441a:貫通孔
d1:間隔
D1:間隔
D2:間隔
Claims (9)
- 一種基板處理裝置,其特徵在於具有: 旋轉體,保持基板並使其旋轉; 第一處理液供給部,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理;以及 第二處理液供給部,繼藉由供給所述第一處理液而進行的蝕刻處理後,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給氧化處理用的第二處理液,藉此進行氧化膜形成處理。
- 如請求項1所述的基板處理裝置,具有: 洗淨液供給部,繼所述氧化膜形成處理後,對所述被處理面供給洗淨液。
- 如請求項1或請求項2所述的基板處理裝置,具有: 第一腔室,收容所述旋轉體,進行所述蝕刻處理以及所述氧化膜形成處理,且 所述基板處理裝置具有: 洗淨裝置,在與所述第一腔室分開的第二腔室中,將具有藉由供給所述第二處理液而形成的氧化膜的所述被處理面洗淨。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的基板處理裝置,其中 所述第一處理液包含磷酸。
- 如請求項4所述的基板處理裝置,其中 所述基板的被處理面包含氮化膜以及氧化膜, 所述蝕刻處理將所述氮化膜作為對象。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的基板處理裝置,其中 所述第二處理液包含過氧化氫水或臭氧水。
- 如請求項1至請求項6中任一項所述的基板處理裝置,具有: 加熱部,在將所述第二處理液供給至所述被處理面之前對其進行加熱。
- 如請求項1至請求項7中任一項所述的基板處理裝置,其中, 所述第一處理液供給部具有: 噴出口,將所述第一處理液噴出至基板; 加熱部,對供給至基板的被處理面上的第一處理液進行加熱;以及 升降機構,使所述加熱部相對於基板升降, 所述第二處理液供給部具有供給噴嘴,朝向所述被處理面的中心供給所述第二處理液, 控制所述第一處理液供給部以及所述第二處理液供給部的控制部使所述第一處理液自所述噴出口噴出,並且使所述加熱部靠近所述基板,藉此對所述第一處理液進行加熱來進行蝕刻處理, 繼蝕刻處理後,使所述加熱部離開,並使所述供給噴嘴朝向所述基板的被處理面的中心噴出所述第二處理液。
- 一種基板處理方法,其特徵在於, 藉由旋轉體保持基板並使其旋轉, 對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給蝕刻處理用的第一處理液,藉此進行蝕刻處理, 繼所述蝕刻處理後,對藉由所述旋轉體而旋轉的所述基板的被處理面供給氧化膜形成處理用的第二處理液。
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