TWI805045B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基板處理裝置及基板處理方法。基板處理裝置(100)具備：基板保持部(120)，其保持排列成沿行方向排成一行之基板行之複數個基板(W)；處理槽(110)，其貯存用以浸漬由基板保持部(120)保持之基板(W)之處理液(L)；及複數個氣泡產生管(136)，其等藉由對處理液(L)供給氣體而於處理液(L)中產生氣泡。複數個氣泡產生管(136)中，對位於浸漬於處理液(L)中之基板行之端部下方之端部氣泡產生管(136b、136c)供給之氣體之流量，多於對位於基板行之中央下方之中央氣泡產生管(136a)供給之氣體之流量。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種基板處理裝置及基板處理方法。
眾所周知的是，半導體裝置及液晶顯示裝置等之電子零件中所使用之基板，要藉由基板處理裝置來進行處理。基板可藉由浸漬於處理槽內之處理液中來進行處理。
近年來，形成於半導體基板上之半導體元件越來越微細化及/或三維化，伴隨此，使基板之處理均勻化之要求越來越高。例如，具有三維結構之NAND(與非)元件，具有設置著立體之凹凸結構之積層結構。於元件圖案之凹凸結構之凹部中滯留有處理液之情形時，凹部內之液體置換變得不充分。因此，為了促進對包含凹部之整個基板充分地進行液體置換，有時會於浸漬於處理槽中之基板之下方配置氣泡產生管，從氣泡產生器產生氣泡來促進處理槽內之液體置換(例如，參照專利文獻1、2)。
專利文獻1之基板處理裝置中，於將基板浸漬於貯存著磷酸水溶液之處理槽來對基板進行處理時，於處理槽中從配置於浸漬之基板之下方之氣泡產生器產生氣泡。氣泡產生器係筒狀，具有複數個噴出口(複數個開口)。於氣泡產生器之一端連接有氣體供給管，該氣體供給管對氣泡產生器供給水蒸氣。氣泡產生器藉由將水蒸氣從各噴出口噴出到磷酸水溶液中，而於磷酸水溶液中產生包含水蒸氣之氣泡。
又，專利文獻2之基板處理裝置於基板處理工序中對液體中之氣泡之產生狀態進行拍攝，並根據拍攝結果來調整來自氣泡產生器之氣泡之產生量。  [背景技術文獻]  [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2020-21822號公報  [專利文獻2]日本專利特開2018-48262號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，專利文獻1上述之基板處理裝置中，每個基板之處理有時會產生不均。又，專利文獻2上述之基板處理裝置雖於基板處理工序中對液體中之氣泡之產生狀態進行拍攝，但難以於拍攝到液體中之氣泡之產生狀態後，個別地對來自氣泡產生器之氣泡之產生量進行調整。
典型的是，於1次浸漬處理中對複數個基板進行處理。因此，當每個基板之處理產生不均時，從基板製造出之半導體元件之特性將會產生偏差，從而導致半導體元件之良率降低。例如，當對基板進行蝕刻之處理液內之矽濃度不均時，會對氮化矽與氧化矽之蝕刻性產生影響。該影響於基板為立體之凹凸形狀之情形時尤為顯著。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於，提供一種可抑制處理槽內之每個基板之處理不均之基板處理裝置及基板處理方法。  [解決問題之技術手段]
根據本發明之一態樣，基板處理裝置具備：基板保持部，其保持排列成沿行方向排成一行之基板行之複數個基板；處理槽，其貯存用以浸漬由上述基板保持部保持之基板之處理液；及複數個氣泡產生管，其等藉由對上述處理液供給氣體而於上述處理液中產生氣泡。上述複數個氣泡產生管中，對位於浸漬於上述處理液中之上述基板行之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，與對位於上述基板行之中央下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量不同。
某實施方式中，上述複數個氣泡產生管係與上述基板之主面之法線方向正交地延伸。
某實施方式中，上述中央氣泡產生管之每單位面積之數量，少於上述端部氣泡產生管之單位面積之數量。
某實施方式中，上述複數個氣泡產生管中，對位於浸漬於上述處理液中之上述基板行之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，多於對位於上述基板行之中央下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量。
某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備：複數個氣體供給管，其等與上述複數個氣泡產生管連接；及流量控制機構，其控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量。上述流量控制機構以對上述端部氣泡產生管供給之氣體之流量多於對上述中央氣泡產生管供給之氣體之流量之方式，控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量。
某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備壓力計，該壓力計測定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述中央氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力。
某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備控制部，上述控制部控制上述流量控制機構。上述控制部根據流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力，而控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量。
某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備：控制部，其控制上述流量控制機構；及記憶部，其記憶控制程式。上述控制部按照上述控制程式來控制上述流量控制機構。
某實施方式中，上述中央氣泡產生管包含：中央第1配管，其配置於相對於上述基板而言為水平方向之一側之下方；及中央第2配管，其與上述中央第1配管分離，且與上述中央第1配管成直線狀地排列於相對於上述基板而言為水平方向之另一側之下方。上述端部氣泡產生管包含：端部第1配管，其配置於相對於上述基板而言為水平方向之一側之下方；及端部第2配管，其與上述端部第1配管分離，且與上述端部第1配管成直線狀地排列於相對於上述基板而言為水平方向之另一側之下方。
某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備液體噴出管，該液體噴出管配置於上述處理槽中。
某實施方式中，上述液體噴出管以相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸之方式配置。
某實施方式中，上述處理液包含磷酸液。
根據本發明之另一態樣，基板處理方法包含：浸漬工序，其係將排列成沿行方向排成一行之基板行之複數個基板浸漬於處理槽內貯存之處理液中；及氣泡供給工序，其係藉由對配置於上述處理槽內之複數個氣泡產生管供給氣體而於上述處理液中產生氣泡，並將上述氣泡供給至浸漬於上述處理液中之基板。上述氣泡供給工序包含不均等流量供給工序，上述不均等流量供給工序係使上述複數個氣泡產生管中，對位於上述基板行之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，與對位於上述基板行之中央部下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量不同。
某實施方式中，上述複數個氣泡產生管係與上述基板之主面之法線方向正交地延伸。
某實施方式中，上述不均等流量供給工序中，上述複數個氣泡產生管中，對位於上述基板行之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，多於對位於上述基板行之中央部下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量。
某實施方式中，上述氣泡供給工序進而包含：均等流量供給工序，其係對上述端部氣泡產生管及上述中央氣泡產生管分別以相等流量供給氣體；及壓力測定工序，其係於上述均等流量供給工序中，測定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述中央氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力。上述不均等流量供給工序根據上述壓力測定工序中之測定結果，來設定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之流量、及對與上述中央氣泡產生管連接之氣體供給管供給之氣體之流量。  [發明之效果]
根據本發明，可抑制處理槽內之每個基板之處理不均。
以下，參照附圖對本發明之基板處理裝置及基板處理方法之實施方式進行說明。再者，圖中，對相同或相當之部分標上相同參照符號，並不再重複說明。再者，本案說明書中，為便於理解發明，有時會記載相互正交之X軸、Y軸及Z軸。典型的是，X軸及Y軸與水平方向平行，Z軸與鉛直方向平行。又，本案說明書中，為便於理解發明，有時會記載相互正交之x軸、y軸及z軸。典型的是，x軸及y軸與基板或基材之主面平行地延伸，z軸於與基板或基材之主面垂直之方向上延伸。
參照圖1對本發明之基板處理裝置100之實施方式進行說明。圖1(a)及圖1(b)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性立體圖。圖1(a)係基板W浸漬於處理槽110內之處理液L中之前之模式性立體圖，圖1(b)係基板W浸漬於處理槽110內之處理液L中之後之模式性立體圖。
基板處理裝置100對基板W進行處理。基板處理裝置100以對基板W進行蝕刻、表面處理、特性賦予、處理膜形成、膜之至少一部分之除去及清洗中之至少一者之方式，對基板W進行處理。
基板W為較薄之板狀。典型的是，基板W為較薄之大致圓板狀。基板W例如包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、場發射顯示器(Field Emission Display：FED)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板及太陽能電池用基板等。
基板處理裝置100利用處理液L對基板W進行處理。藉由處理液L對基板W進行蝕刻、表面處理、特性賦予、處理膜形成、膜之至少一部分之除去及清洗中之至少一者。
基板處理裝置100藉由處理液L一次對複數個基板W進行處理。再者，基板處理裝置100亦可藉由處理液L以特定數量為單位來對複數個基板W進行處理。特定數量係1以上之整數。此處，基板處理裝置100一次對多片基板W進行處理。
例如，基板處理裝置100對包含矽基板之基板W之圖案形成側之表面，實施氧化矽膜(SiO 2膜)及氮化矽膜(SiN膜)之蝕刻處理。該蝕刻處理中，從基板W之表面除去氧化矽膜及氮化矽膜中之任一者。
處理液L含有磷酸(H 3PO 4)。處理液L例如包含磷酸水溶液、磷酸水溶液中含有添加劑之液體、含有磷酸之混酸、或含有磷酸及添加劑之混酸。例如，當使用大致89質量%之磷酸(H 3PO 4)與大致11質量%之水(去離子水)混合而成之大致157℃之溶液(以下，記為「磷酸液」)作為處理液L時，從基板W之表面除去氮化矽膜(SiN膜)。換言之，使用不含雜質之高溫、高酸濃度之溶液作為處理液L，處理液L溶解矽(Si 4+)。再者，只要能處理基板W，則不對處理液L之種類進行特別限定。又，亦不對處理液L之溫度進行特別限定。
基板處理裝置100具備處理槽110與基板保持部120。處理槽110貯存用以對基板W進行處理之處理液L。
基板保持部120保持基板W。由基板保持部120保持之基板W之主面之法線方向與Y方向平行。複數個基板W沿Y方向排列成一行。換言之，複數個基板W係與水平方向大致平行地排列。又，複數個基板W各自之法線於Y方向上延伸，複數個基板W各自與X方向大致平行地擴展。基板保持部120於保持著基板W之狀態下使基板W移動。例如，基板保持部120保持著基板W而沿鉛直方向朝鉛直上方或鉛直下方移動。
典型的是，基板保持部120一次保持複數個基板W。此處，基板保持部120保持沿Y方向排成一行之基板行中之基板W。
具體而言，基板保持部120包含升降器。基板保持部120於保持著複數個基板W之狀態下向鉛直上方或鉛直下方移動。藉由基板保持部120向鉛直下方移動，而將由基板保持部120保持之複數個基板W浸漬於貯存於內槽112內之處理液L中。
圖1(a)中，基板保持部120位於處理槽110之上方。基板保持部120於保持著複數個基板W之狀態下向鉛直下方(Z方向)下降。由此，將複數個基板W投入至處理槽110中。
如圖1(b)所示，當基板保持部120下降至處理槽110時，複數個基板W浸漬於處理槽110內之處理液L中。基板保持部120將隔開特定間隔而整齊排列之複數個基板W浸漬於貯存於處理槽110內之處理液L中。
基板保持部120進而包含本體板122與保持棒124。本體板122係於鉛直方向(Z方向)上延伸之板。保持棒124從本體板122之一主面向水平方向(Y方向)延伸。圖1(a)及圖1(b)中，3個保持棒124從本體板122之一主面向水平方向延伸。對於複數個基板W，以隔開特定間隔而整齊排列之狀態，藉由複數個保持棒124而將各基板W之下緣抵接並以立起姿勢(鉛直姿勢)保持。
基板保持部120進而包含升降單元126。升降單元126使本體板122於如下位置之間升降，上述位置係：處理位置(圖1(b)所示之位置)，其保持於基板保持部120之複數個基板W位於處理槽110內；及退避位置(圖1(a)所示之位置)，其保持於基板保持部120之複數個基板W位於處理槽110之上方。由此，藉由利用升降單元126使本體板122移動至處理位置，而將保持於保持棒124之複數個基板W浸漬於處理液L中。
接下來，參照圖1及圖2對本實施方式之基板處理裝置100進行能夠說明。圖2係基板處理裝置100之模式圖。
如圖2所示，此處，根據基板W之排列方向(Y方向)上之位置而分為3個區域。3個區域具有中央區域A、端部區域B、及端部區域C。端部區域B、中央區域A及端部區域C依序沿著排列基板W之Y方向。中央區域A位於端部區域B與端部區域C之間。端部區域B相對於中央區域A而言位於-Y方向，端部區域C相對於中央區域A而言位於+Y方向。
基板處理裝置100進而具備氣體供給部130與控制裝置180。氣體供給部130對處理槽110供給氣體。詳細而言，氣體供給部130對貯存於處理槽110中之處理液L供給氣體。藉由氣體供給部130對處理槽110供給氣體，而促進基板W之處理。
藉由氣體供給部130對處理槽110供給氣體，而於處理液L內形成氣泡。於處理液L內形成之氣泡於處理液L內浮起，並到達處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面。
於氣泡於處理液L中浮起時，氣泡與基板W之表面接觸。該情形時，藉由氣泡攪拌磷酸，因此可消除磷酸內之矽濃度之不均。由此，可提高蝕刻之均勻性。
氣體供給部130具有氣體供給源132、氣體供給管134、及氣泡產生管136。氣體供給源132保管氣體。從氣體供給源132供給氣體。
氣體供給管134連接氣體供給源132與氣泡產生管136。從氣體供給源132供給之氣體，經氣體供給管134流至氣泡產生管136。
氣泡產生管136配置於處理槽110內。典型的是，氣泡產生管136配置於處理槽110之底面。
複數個氣泡產生管136以各間隔1個基板W配置於沿排列方向排列之基板W間。複數個氣泡產生管136跨及中央區域A、端部區域B及端部區域C而配置。本說明書中，複數個氣泡產生管136中，有時將位於中央區域A之基板W之下方之氣泡產生管136記為中央氣泡產生管136a。又，本說明書中，複數個氣泡產生管136中，有時將位於端部區域B之基板W之下方之氣泡產生管136記為端部氣泡產生管136b，有時將位於端部區域C之基板W之下方之氣泡產生管136記為端部氣泡產生管136c。
例如，複數個氣泡產生管136亦可按均等或大致均等之數量分類為中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c。或者，複數個氣泡產生管136亦可不均等地分類為中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c。例如，於複數個氣泡產生管136之數量為7個以上之情形時，中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之各者，較佳為包含2個以上之氣泡產生管136。又，端部氣泡產生管136b之數量，亦可與端部氣泡產生管136c之數量相等。進而，中央氣泡產生管136a之數量，亦可少於端部氣泡產生管136b之數量與端部氣泡產生管136c之數量之和。或，中央氣泡產生管136a之數量，亦可分別少於端部氣泡產生管136b之數量及端部氣泡產生管136c之數量。
氣體供給部130亦可進而具有流量控制機構140。流量控制機構140安裝於氣體供給管134。流量控制機構140控制流經氣體供給管134之氣體之壓力及流量之至少一者。例如，流量控制機構140控制流經氣體供給管134之氣體之流量。作為一例，流量控制機構140使流經氣體供給管134之氣體之壓力固定於固定壓力，而根據處理來控制氣體之流量。
例如，流量控制機構140包含噴嘴或調整閥，上述噴嘴或調整閥進行氣體供給管134之流路之開閉。再者，流量控制機構140亦可包含壓力計及流量計。
如上所述，氣泡產生管136配置於處理槽110內。另一方面，氣體供給源132及流量控制機構140配置於處理槽110之外部，又，氣體供給管134配置於處理槽110之外部。再者，氣體供給管134之至少一部分亦可配置於處理槽110之內部，於處理槽110內部，氣體供給管134亦可與氣泡產生管136連接。
控制裝置180控制基板處理裝置100之各種動作。典型的是，控制裝置180控制氣體供給部130。例如，控制裝置180控制流量控制機構140。
控制裝置180包含控制部182及記憶部184。控制部182具有處理器。控制部182例如具有中央處理運算器(Central Processing Unit：CPU，中央處理單元)。或，控制部182亦可具有通用運算器。
記憶部184記憶資料及電腦程式。資料包含配方資料。配方資料包含表示複數個配方之信息。複數個配方分別規定基板W之處理內容及處理順序。
記憶部184包含主記憶裝置與輔助記憶裝置。主記憶裝置例如為半導體記憶體。輔助記憶裝置例如為半導體記憶體及/或硬碟驅動器。記憶部184亦可包含可移動媒體。控制部182執行記憶部184中記憶之電腦程式來執行基板處理動作。
記憶部184中記憶有預先規定了順序之電腦程式。基板處理裝置100按照由電腦程式規定之順序進行動作。
控制部182控制氣體供給部130。藉由控制部182之控制，而控制來自氣體供給部130之氣體之供給。詳細而言，控制部182控制由氣體供給部130開始供給氣體及停止供給氣體。又，控制部182控制流量控制機構140，來控制供給至處理槽110內之氣泡產生管136之氣體之流量。作為一例，控制部182亦可藉由控制配置於處理槽110之外部之氣體供給管134上所設置之噴嘴、調整閥等，來控制向氣泡產生管136之氣體之供給。
又，控制部182控制升降單元126。藉由控制部182之控制，而使本體板122相對於處理槽110之處理液L升降。
接下來，參照圖3對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖3(a)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性側視圖，圖3(b)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性俯視圖。此處，圖3(a)及圖3(b)係分為基板處理裝置100中之處理槽110之中央區域A、端部區域B及端部區域C來表示。又，圖3(b)中，省略表示基板保持部120。
如圖3(a)所示，基板保持部120保持沿Y方向排列成一行之複數個基板W。複數個基板W以等間隔排列。例如，鄰接之基板W間之間隔為2 mm以上且20 mm以下。
基板W具有主面Wa與主面Wb。主面Wa係基板之正面，主面Wb係基板W之背面。此處，鄰接並對向之基板W之主面Wa相互對向，鄰接並對向之基板W之主面Wb相互對向。
此處，氣泡產生管136於與排列基板W之方向交叉之方向上延伸。氣泡產生管136位於複數個基板W中之鄰接之2個基板W間。氣泡產生管136於X方向上延伸。氣泡產生管136以各間隔1個基板W配置於複數個基板W之排列方向上。
氣泡產生管136位於保持於基板保持部120之基板W之下方。典型的是，氣泡產生管136配置於處理槽110之底面。
如圖3(b)所示，於氣泡產生管136設置有複數個開口136p。於氣泡產生管136中，複數個開口136p排列成一行。複數個開口136p以等間隔配置。1個氣泡產生管136中之複數個開口136p，位於沿排列方向(Y方向)排列之2個基板W間。
氣泡產生管136具有中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b、及端部氣泡產生管136c。端部氣泡產生管136b、中央氣泡產生管136a及端部氣泡產生管136c從-Y方向朝+Y方向依序排列。於各氣泡產生管136設置有複數個開口136p。此處，複數個開口136p各自之大小及間隔互為相等。如此，氣泡產生管136具有相同構成。
氣體供給源132與複數個氣體供給管134之各者連接。氣體供給管134分別連接氣體供給源132與氣泡產生管136。又，於氣體供給管134安裝有流量控制機構140。從氣體供給源132供給之氣體，經氣體供給管134流至氣泡產生管136。因此，從氣體供給源132通過氣體供給管134將通過流量控制機構140控制流量之氣體分別供給至氣泡產生管136。
供給至氣泡產生管136之氣體之流量(氣體流量)可分別藉由流量控制機構140來控制。流量控制機構140可使供給至中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之氣體之流量相等。或者，流量控制機構140可使供給至中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之氣體之流量不同。
本說明書中，複數個氣體供給管134中，有時將與中央氣泡產生管136a連接之氣體供給管134記為氣體供給管134a。同樣，複數個氣體供給管134中，有時將與端部氣泡產生管136b連接之氣體供給管134記為氣體供給管134b，有時將與端部氣泡產生管136c連接之氣體供給管134記為氣體供給管134c。
又，本說明書中，於有複數個流量控制機構140之情形時，有時將控制供給至氣體供給管134a之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140a。同樣，有時將控制供給至氣體供給管134b之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140b，有時將控制供給至氣體供給管134c之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140c。
再者，此處，從相同之氣體供給源132對複數個氣泡產生管136供給氣體。但，亦可從不同之氣體供給源對複數個氣泡產生管136供給氣體。該情形時，亦可從氣體供給源132對氣泡產生管136供給預先規定之流量之氣體。
接下來，參照圖1～圖4對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖4(a)及圖4(b)係基板處理裝置100之模式圖。圖4(a)表示於基板處理裝置100中對複數個氣泡產生管136分別以相等流量供給氣體之情形時所產生之氣泡，圖4(b)係表示本實施方式之基板處理裝置100於氣泡產生過程中之處理液L之流動。此處，流量控制機構140a～140c使對各氣泡產生管136供給之氣體之流量相等。
如圖4(a)所示，當對各氣泡產生管136供給氣體時，從各氣泡產生管136於處理液L中產生氣泡。藉由從氣泡產生管136對處理槽110中之處理液L噴出氣體，而於處理液L內產生氣泡。於處理液L內產生之氣泡於處理液L內浮起，並到達處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面。
於氣泡於處理液L中浮起時，氣泡與基板W之表面接觸。該情形時，藉由氣泡而攪拌磷酸，從而可消除磷酸內之矽濃度之不均。由此，可提高蝕刻之均勻性。
例如，從端部氣泡產生管136b產生之氣泡量，少於從中央氣泡產生管136a產生之氣泡量。同樣，從端部氣泡產生管136c產生之氣泡量，少於從中央氣泡產生管136a產生之氣泡量。
圖4(b)中表示由氣泡產生管136中產生之氣泡所致之處理液L之流動F。隨著氣泡浮起而到達處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面之處理液L，於處理液L之上方朝-Y方向外側及+Y方向外側流動。其後，處理液L形成沿處理槽110之-Y方向外側之側壁及+Y方向外側之側壁向下方流動之下降流。
由此，位於處理槽110之端部之端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c，相比於位於處理槽110之中央之中央氣泡產生管136a，更強地受到處理液L從處理槽110之上方流向下方之下降流之影響。因此，即便供給至氣泡產生管136之氣體之流量相等，由從氣泡產生管136產生之氣泡所致之蝕刻量亦有時會變得不均勻。詳細而言，從端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量，少於從中央氣泡產生管136a產生之氣泡量。
接下來，參照圖1～圖5對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖5(a)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性俯視圖，圖5(b)係本實施方式之基板處理裝置100中，藉由對複數個氣泡產生管136以不同之流量供給氣體而產生氣泡之基板處理裝置100之模式圖。
如圖5(a)所示，流量控制機構140以使供給至氣泡產生管136之氣體之流量不同之方式進行控制。詳細而言，流量控制機構140a及流量控制機構140b以使供給至端部氣泡產生管136b之氣體之流量多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量之方式，控制流經氣體供給管134a及氣體供給管134b之氣體之流量。又，流量控制機構140a及流量控制機構140c以使供給至端部氣泡產生管136c之氣體之流量多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量之方式，控制流經氣體供給管134a及氣體供給管134c之氣體之流量。因此，供給至端部氣泡產生管136b、136c之氣體之流量，多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量。
如圖5(b)所示，當對各氣泡產生管136供給氣體時，會於處理液L中產生氣泡。此處，從中央氣泡產生管136a產生之氣泡量、從端部氣泡產生管136b產生之氣泡量、從端部氣泡產生管136c產生之氣泡量分別大致相等。詳細而言，從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c，以相同程度之頻率於處理液L內產生相同程度之大小之氣泡。如此，能夠以從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量大致相等之方式，使供給至中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之氣體之流量不同。
對供給至複數個氣泡產生管136之氣體之流量之上限，以處理槽110內之處理液L不從處理槽溢出之方式進行設定。例如，對供給至氣泡產生管136之氣體流量之上限，根據處理槽110內之容積、處理液L之量、處理液L之溫度等來進行設定。又，對供給至氣泡產生管136之氣體流量之下限，根據有無從氣泡產生管136產生氣泡來進行設定。
本實施方式之基板處理裝置100中，供給至端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之氣體之流量，多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量。因此，可使從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量大致相等，從而可抑制每個基板W之處理不均。
再者，圖2～圖5中，氣泡產生管136以等間隔排列，但本實施方式並不限定於此。中央氣泡產生管136a間之間隔亦可相對較長，而端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c間之間隔亦可相對較短。該情形時，中央氣泡產生管136a之每單位面積之數量，亦可少於端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之每單位面積之數量。
接下來，參照圖6對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖6係本實施方式之基板處理裝置100之模式圖。
如圖6所示，氣體供給部130具有氣體供給源132、氣體供給管134、氣泡產生管136、及流量控制機構140。此處，對配置於處理槽110中之各氣泡產生管136供給氣體，從各氣泡產生管136於處理液L中產生氣泡，從而對浸漬於處理液L中之複數個基板W供給氣泡。
氣泡產生管136包含中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b、及端部氣泡產生管136c。再者，中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b、端部氣泡產生管136c、氣體供給管134a～134c、流量控制機構140a～140c分別設置有複數個，但圖6中，作為代表而各示有1個。
氣體供給管134具有共通配管134S與個別配管134T。個別配管134T包含氣體供給管134a、氣體供給管134b、及氣體供給管134c。
共通配管134S連接氣體供給源132與個別配管134T。具體而言，共通配管134S之上游端與氣體供給源132連接。氣體供給源132對共通配管134S供給氣體。共通配管134S之下游端與氣體供給管134a～134c之上游端連接。
氣體供給管134a之下游端與中央氣泡產生管136a連接。氣體供給管134b之下游端與端部氣泡產生管136b連接。氣體供給管134c之下游端與端部氣泡產生管136c連接。因此，氣體從氣體供給源132經共通配管134S及氣體供給管134a～134c，而分別供給至中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b、端部氣泡產生管136c。
流量控制機構140具有共通控制機構140S、及個別控制機構140T。個別控制機構140T包含流量控制機構140a、流量控制機構140b、及流量控制機構140c。
共通控制機構140S具有閥141、調節器142、及壓力計143。閥141、調節器142及壓力計143，從共通配管134S之上游向下游依序配置於共通配管134S上。當打開閥141時，來自氣體供給源132之氣體流經共通配管134S。調節器142將通過共通配管134S之氣體之壓力調整為固定值。壓力計143檢測共通配管134S中之壓力。壓力計143連接於調節器142與個別配管134T之間。
流量控制機構140b控制從氣體供給源132供給之氣體之流量。控制了流量之氣體經氣體供給管134b供給至端部氣泡產生管136b。例如，流量控制機構140b包含調整閥145、流量計146、過濾器147、及閥148。調整閥145、流量計146、過濾器147及閥148，從氣體供給管134b之上游向下游依序配置於氣體供給管134b上。
調整閥145調節開度來調整供給至端部氣泡產生管136b之氣體之流量。「流量」例如表示於每單位時間通過單位面積之氣體量。具體而言，調整閥145包含：閥主體(未圖示)，其於內部設置有閥座；閥體，對閥座進行開閉；及致動器(未圖示)，其使閥體於打開位置與關閉位置之間移動。
調整閥145根據流量計146之測量結果來調整氣體之流量。再者，例如，調整閥145亦可為質量流量控制器(MFC)之調整閥。
流量計146對流經氣體供給管134b之氣體之流量進行測量。過濾器147對流經氣體供給管134b之氣體進行過濾。
閥148對氣體供給管134b進行開閉。因此，閥148於從氣體供給管134b對端部氣泡產生管136b供給氣體與停止供給氣體之間進行切換。
同樣，流量控制機構140a控制從氣體供給源132供給之氣體之流量。又，流量控制機構140c控制從氣體供給源132供給之氣體之流量。
圖6所示之基板處理裝置100進而具備複數個壓力計149。複數個壓力計149包含壓力計149a、壓力計149b、及壓力計149c。
壓力計149a檢測氣體供給管134a中之氣體之壓力。壓力計149b檢測氣體供給管134b中之氣體之壓力。壓力計149c檢測氣體供給管134c中之氣體之壓力。
基板處理裝置100進而具備複數個排氣機構134o、134p、134q。排氣機構134o與氣體供給管134a連接。排氣機構134p與氣體供給管134b連接。排氣機構134q與氣體供給管134c連接。
各排氣機構134o～134q將氣體排出至外部。具體而言，各排氣機構134o～134q包含排氣配管及閥。閥配置於排氣配管上。閥對排氣配管進行開閉。排氣配管之一端與氣體供給管134連接。藉由打開閥，而將氣體從氣體供給管134經排氣配管排出至外部。
如此，可適當控制流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量。因此，可適當控制從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量。
如上所述，從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量，對應於流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量而發生變化。於流量控制機構140a～140c控制流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量之情形時，控制裝置180(圖2)根據對控制程式預先設定之值，來控制流量控制機構140a～140c。或者，控制裝置180對作為處理對象之基板W供給氣體來測量流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量或壓力，以此來設定應流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量。
接下來，參照圖1～圖7概略性地對本實施方式之基板處理方法進行說明。圖7係本實施方式之基板處理方法之流程圖。
如圖7所示，於步驟S102中，基板保持部120保持著基板W下降至處理槽110。由此，基板W浸漬於處理槽110內之處理液L中。
於步驟S104中，流量控制機構140a～140c以使對中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之各者供給之氣體之流量相等之方式，控制流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量(均等流量供給工序：參照圖4)。
於步驟S106中，於使對中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之各者供給之氣體之流量相等之狀態下，測量氣體供給管134a～134c中之氣體之壓力(壓力測定工序)。氣體供給管134a～134c中之氣體之壓力，係表示處理槽110內之氣泡之產生容易度之指標。例如，圖6所示之壓力計149a～149c，測量氣體供給管134a～134c中之氣體之壓力。
於步驟S108中，根據各氣體供給管134a～134c之氣體壓力，而獲取應流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量(流量獲取工序)。典型的是，控制裝置180根據壓力計149a～149c之測定結果，而獲取應流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量。
於步驟S110中，流量控制機構140a～140c根據獲取之氣體之流量，以使對中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c之各者供給之氣體之流量不同之方式，控制流經氣體供給管134a～134c之氣體之流量(不均等流量供給工序：參照圖5)。該情形時，流量控制機構140a及流量控制機構140b以使供給至端部氣泡產生管136b之氣體之流量多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量之方式，控制流經氣體供給管134a及氣體供給管134b之氣體之流量。又，流量控制機構140a及流量控制機構140c以使供給至端部氣泡產生管136c之氣體之流量多於供給至中央氣泡產生管136a之氣體之流量之方式，控制流經氣體供給管134a及氣體供給管134c之氣體之流量。藉由使對中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c供給之氣體之流量不同，而可使從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量大致相等。以上，即便基板W、處理環境及處理液L之狀況不同，仍可使從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量大致相等，從而可抑制基板W之處理不均。
再者，本實施方式之基板處理裝置100及基板處理方法較佳為用於製造NAND元件。
接下來，參照圖1～圖8概略性地對本實施方式之基板處理方法進行說明。圖8(a)～圖8(c)係藉由本實施方式之基板處理方法來處理之基板W之模式圖。圖8(a)～圖8(c)係將基板W沿xz截面切斷之模式性放大截面圖。
如圖8(a)所示，基板W具有基材S與積層結構M。積層結構M係包含氮化矽層之複數個積層隔著間隙D而對向之三維積層結構。此處，基板W以沿xy平面擴展之方式配置。積層結構M配置於基材S之上表面。積層結構M從基材S之上表面向Z方向延伸。於積層結構M中形成有間隙D。此處，間隙D到達基材S，基材S之一部分露出。
積層結構M具有複數個氧化矽層Ma與複數個氮化矽層Ea。氧化矽層Ma與氮化矽層Ea交替積層。複數個氧化矽層Ma及氮化矽層Ea分別與基材S之上表面平行地延伸。
如圖8(b)所示，基板W於基板處理裝置100中利用處理液L進行處理。例如，如果藉由磷酸處理來對基板W之氮化矽層Ea進行蝕刻，則會局部除去氮化矽層Ea。
如圖8(c)所示，進一步藉由磷酸處理來從積層結構M充分除去氮化矽層Ea，於積層結構M中殘留有未被處理液L蝕刻之氧化矽層Ma及氮化矽層Ea。以如上方式藉由磷酸處理來從基板W蝕刻氮化矽層Ea。
此時，如果以使氣泡接觸於基板W之整個表面之方式於處理液L中產生氣泡，則氣泡會促進基板W之表面上之處理液L之置換。因此，可抑制每個基板W之處理不均。
再者，於圖2～圖7所示之基板處理裝置100中，氣泡產生管136跨及基板W之整個表面而延伸，分別對基板W之整個表面供給氣泡，但本實施方式並不限定於此。氣泡產生管136亦可短於作為對象之基板W之沿X方向之長度。又，圖2～圖7所示之基板處理裝置100中，流量控制機構140a～140c分別控制對中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c供給之氣體之流量，但本實施方式並不限定於此。
接下來，參照圖1～圖10對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖9、圖10(a)及圖10(b)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性俯視圖。
如圖9所示，於處理槽110配置有複數個氣泡產生管136。氣泡產生管136包含：中央氣泡產生管136a，其配置於中央區域A之基板W之下方；端部氣泡產生管136b，其配置於端部區域B之基板W之下方；及端部氣泡產生管136c，其配置於端部區域C之基板W之下方。
此處，中央區域A分為位於-X方向側之區域A1、及位於+X方向側之區域A2。又，端部區域B分為位於-X方向側之區域B1、及位於+X方向側之區域B2。同樣，端部區域C分為位於-X方向側之區域C1、及位於+X方向側之區域C2。
中央氣泡產生管136a具有位於區域A1之中央氣泡產生管136a1、及位於區域A2之中央氣泡產生管136a2。中央氣泡產生管136a1及中央氣泡產生管136a2分別以直線狀排列。中央氣泡產生管136a1為中央第1配管之一例，中央氣泡產生管136a2為中央第2配管之一例。
端部氣泡產生管136b具有位於區域B1之端部氣泡產生管136b1、及位於區域B2之端部氣泡產生管136b2。端部氣泡產生管136b1及端部氣泡產生管136b2分別以直線狀排列。同樣，端部氣泡產生管136c具有位於區域C1之端部氣泡產生管136c1、及位於區域C2之端部氣泡產生管136c2。端部氣泡產生管136c1及端部氣泡產生管136c2分別以直線狀排列。端部氣泡產生管136b1、136c1為端部第1配管之一例，端部氣泡產生管136b2、136c2為端部第2配管之一例。
因此，端部氣泡產生管136b1、中央氣泡產生管136a1及端部氣泡產生管136c1，從-Y方向側向+Y方向側依序等間隔地排列於處理槽110之-X方向側。又，端部氣泡產生管136b2、中央氣泡產生管136a2及端部氣泡產生管136c2，從-Y方向側向+Y方向側依序等間隔地排列於處理槽110之+X方向側。
再者，本說明書中，複數個氣體供給管134中，有時將分別與中央氣泡產生管136a1、136a2連接之氣體供給管134記為氣體供給管134a1、134a2。同樣，複數個氣體供給管134中，有時將與端部氣泡產生管136b1、136b2連接之氣體供給管134記為氣體供給管134b1、134b2，將與端部氣泡產生管136c1、136c2連接之氣體供給管134記為氣體供給管134c1、134c2。
圖9所示之基板處理裝置100中，氣體供給管134a1、134b1、134c1分別連接氣體供給源132、與中央氣泡產生管136a1、端部氣泡產生管136b1、端部氣泡產生管136b1。又，氣體供給管134a2、134b2、134c2分別連接氣體供給源132、與中央氣泡產生管136a2、端部氣泡產生管136b2、端部氣泡產生管136b2。再者，圖9中，氣體供給源132於相對於處理槽110而言為+X方向側及-X方向側示有2個，但氣體供給源132亦可為1個供給源。
又，本說明書中，有時將控制對氣體供給管134a1、134a2供給之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140a1、140a2。同樣，於有複數個流量控制機構140之情形時，有時將控制對氣體供給管134b1、134b2供給之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140b1、140b2，有時將控制對氣體供給管134c1、134c2供給之氣體之流量之流量控制機構140記為流量控制機構140c1、140c2。
將藉由流量控制機構140a1控制流量之氣體經由氣體供給管134a1供給至中央氣泡產生管136a1。又，將藉由流量控制機構140a2控制流量之氣體經由氣體供給管134a2供給至中央氣泡產生管136a2。同樣，將藉由流量控制機構140b1～140c2控制流量之氣體經由氣體供給管134b1～134c2供給至端部氣泡產生管136b1～136c2。
此處，2個氣泡產生管沿X方向以直線狀排列。於俯視之情形時，以直線狀排列之2個氣泡產生管之邊界位於鄰接之2個基板W間。例如，端部氣泡產生管136b1與端部氣泡產生管136b2以直線狀排列。
本實施方式之基板處理裝置100中，可針對沿Y方向排列之複數個基板W之各者，而對位於中央區域A之中央氣泡產生管136a1、136a1、位於端部區域B、C之端部氣泡產生管136b1、136b2、136c1、136c2供給不同流量之氣體。因此，可對每個基板W大致均等地產生氣泡，因此可抑制每個基板W之處理不均。
進而，於從氣體供給管134a1～134c2對各氣泡產生管136供給氣體之情形時，氣泡產生管136之上游部分之流量有時會多於下游部分之流量。例如存於如下情形：中央氣泡產生管136a1中位於-X方向側之上游側之流量多於下游部分之流量，中央氣泡產生管136a2中位於+X方向側之上游部分之流量多於下游部分之流量。該情形時，本實施方式之基板處理裝置100中，針對沿Y方向排列之基板W，而分為位於-X方向側之氣泡產生管136與位於+X方向側之氣泡產生管136來供給氣體，由此，針對1片基板W，相比於中央區域而可對外周區域供給更多之氣體。該情形時，即便於沿基板W之面內方向產生處理液之流動之情形時，亦可於基板W之面內方向均等地產生氣泡，結果可抑制基板W面內之處理不均。
再者，圖1～圖9所示之基板處理裝置100中，分別對應於氣泡產生管136而設置流量控制機構140，但本實施方式並不限定於此。1個流量控制機構140亦可控制對若干個氣泡產生管136供給之氣體之流量。
如圖10(a)所示，於處理槽110中配置有沿X方向延伸之複數個氣泡產生管136。端部氣泡產生管136b、中央氣泡產生管136a及端部氣泡產生管136c，從-Y方向側向+Y方向側等間隔地依序排列。
氣體供給管134具有共通配管134s、134t、134u、與氣體供給管134a、134b、134c。此處，複數個中央氣泡產生管136a經由複數個氣體供給管134a而與共通之流量控制機構140a連接。複數個端部氣泡產生管136b經由複數個氣體供給管134b而與共通之流量控制機構140b連接。同樣，複數個端部氣泡產生管136c經由複數個氣體供給管134c而與共通之流量控制機構140c連接。
共通配管134s連接氣體供給源132與流量控制機構140a。共通配管134t連接氣體供給源132與流量控制機構140b。共通配管134u連接氣體供給源132與流量控制機構140c。
從氣體供給源132將藉由共通之流量控制機構140a控制流量之氣體，通過氣體供給管134a而分別供給至複數個中央氣泡產生管136a。從氣體供給源132將藉由共通之流量控制機構140b控制流量之氣體，通過氣體供給管134b而分別供給至複數個端部氣泡產生管136b。又，從氣體供給源132將藉由共通之流量控制機構140c控制流量之氣體，通過氣體供給管134c而分別供給至複數個端部氣泡產生管136c。
因此，對中央氣泡產生管136a供給藉由流量控制機構140a控制之流量。又，對端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c供給藉由流量控制機構140b、140c控制之流量。由此，對位於端部區域B、C之基板W之下方之端部氣泡產生管136b、136c供給之氣體之流量，多於對位於中央區域A之基板W之下方之中央氣泡產生管136a供給之氣體之流量。由此，可使從端部氣泡產生管136b、中央氣泡產生管136a及端部氣泡產生管136c產生之氣泡之量大致相等，從而可抑制每個基板W之處理不均。
再者，參照圖9上述之基板處理裝置100中，2根氣泡產生管136沿X方向以直線狀排列，參照圖10(a)上述之基板處理裝置100中，於每個中央區域A、端部區域B及端部區域C設置有共通之流量控制機構140a～140c，但本實施方式並不限定於此。亦可為2根氣泡產生管136沿X方向以直線狀排列，並且於每個區域A1～C2設置有共通之流量控制機構140。
如圖10(b)所示，氣體供給管134具有共通配管134s1、134s2、134t1、134t2、134u1、134u2、與氣體供給管134a1、134a2、134b1、134b2、134c1、134c2。氣體供給源132經由共通配管134s1而與流量控制機構140a1連接。氣體供給源132經由共通配管134t1而與流量控制機構140b1連接，並經由共通配管134u1而與流量控制機構140c1連接。
同樣，氣體供給源132經由共通配管134s2而與流量控制機構140a2連接。氣體供給源132經由共通配管134t2而與流量控制機構140b2連接，並經由共通配管134u2而與流量控制機構140c2連接。
與上述說明相同，將藉由流量控制機構140a1控制流量之氣體經由氣體供給管134a1而供給至中央氣泡產生管136a1。又，將藉由流量控制機構140a2控制流量之氣體經由氣體供給管134a2而供給至中央氣泡產生管136a2。同樣，將藉由流量控制機構140b1～140c2控制流量之氣體經由氣體供給管134b1～134c2而供給至端部氣泡產生管136b1～136c2。
再者，參照圖1～圖10上述之說明中，從貯存於處理槽110中之處理液L之下方對基板W供給氣體，但本實施方式並不限定於此。從貯存於處理槽110中之處理液L之下方，不僅可對基板W供給氣體，而且亦可對基板W供給液體。
接下來，參照圖1～圖11對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖11係本實施方式之基板處理裝置100之模式圖。圖11所示之基板處理裝置100除進而具備液體供給部150之方面以外，具有與參照圖2上述之基板處理裝置100相同之構成，為了避免冗餘，而省略重複說明。
如圖11所示，基板處理裝置100進而具備液體供給部150。液體供給部150對處理槽110供給液體。典型的是，液體供給部150對處理槽110供給處理液L。該情形時，較佳為液體供給部150對處理槽110內之處理液L從下方位置向上方供給液體。作為一例，液體亦可為與貯存於處理槽110中之處理液L相同種類之處理液L。
即便於液體供給部150供給處理液L之情形時，向上方供給之處理液亦會一面頂出與處理液中之基板W之接觸部分，一面於基板W之表面朝上方移動，向上方供給之處理液通過後，周圍存於之新鮮處理液L進入。如此，向上方供給之處理液與基板W之表面接觸，由此可攪拌基板W之表面，以此可使基板W表面上之處理液L置換為新鮮之處理液。其結果，可提高基板W之處理速度。
液體供給部150具有液體供給源152、液體供給管154、及液體噴出管156。從液體供給源152供給液體。液體供給源152配置於處理槽110之外部。再者，液體供給源152亦可於處理槽110中循環使用一度作為處理液L來使用之液體。液體噴出管156於Y方向上延伸。此處，液體噴出管156係與氣泡產生管136正交地延伸。
液體供給管154連接液體供給源152與液體噴出管156。從液體供給源152供給之液體，通過液體供給管154流至液體噴出管156。液體供給管154之至少一部分配置於處理槽110之外部。
液體噴出管156配置於處理槽110內。典型的是，液體噴出管156配置於處理槽110之底面。液體噴出管156亦可配置於比氣泡產生管136更靠鉛直方向上方側。或者，液體噴出管156亦可配置於比氣泡產生管136更靠鉛直方向下方側。液體噴出管156於Y方向上延伸。因此，於俯視之情形時，液體噴出管156與氣泡產生管136正交。
接下來，參照圖1～圖13對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖12(a)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性側視圖，圖12(b)係基板處理裝置100之模式性俯視圖。圖13係基板處理裝置100之模式圖。圖12(a)及圖12(b)所示之基板處理裝置100除進而具備液體供給部150之方面以外，具有與參照圖3(a)及圖4上述之基板處理裝置100相同之構成，為避免冗餘而省略重複說明。圖13中示有通過基板W之中心沿鉛直方向延伸之虛擬中心線CL。
如圖12(a)及圖12(b)所示，液體噴出管156具有液體噴出管156a與液體噴出管156b。液體噴出管156a及液體噴出管156b相互平行地延伸。液體噴出管156a及液體噴出管156b分別於Y方向上延伸。液體噴出管156a及液體噴出管156b從-X方向朝+X方向依序排列。
於液體噴出管156a及液體噴出管156b分別設置有複數個開口156p。於液體噴出管156中，複數個開口156p排列成一行。複數個開口156p之間隔與基板W之間隔大致相等。複數個開口156p位於沿排列方向排列之基板W間。液體噴出管156a及液體噴出管156b具有相同構成。再者，本說明書中，有時將液體噴出管156a及液體噴出管156b統稱為液體噴出管156。
從液體供給源152通過液體供給管154a之液體供給至液體噴出管156a。又，從液體供給源152通過液體供給管154b之液體供給至液體噴出管156b。
液體噴出管156從複數個開口156p將處理液L噴出至處理槽110。該情形時，較佳為，複數個開口156p相對於處理槽110內之處理液L而言從下方位置朝向上方。此處，複數個開口156p各自之大小及間隔互為相等。
如圖13所示，於處理槽110中配置有氣泡產生管136及液體噴出管156a、156b。氣泡產生管136之開口136p以其噴出方向沿鉛直方向之方式，設置於氣泡產生管136之上部。
另一方面，液體噴出管156a、156b之開口156p以其噴出方向朝向基板W之中心之方式，設置於相對於鉛直方向(Z方向)而傾斜之位置。因此，當從液體噴出管156a之開口156p噴出之斜向上之液體、與從液體噴出管156b之開口156p噴出之斜向上之液流合流時，可形成於處理槽110之內部朝向上方流動之非常強之上升流。
本實施方式之基板處理裝置100中，對位於端部區域B、C之端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c供給之氣體之流量，多於對位於中央區域A之中央氣泡產生管136a供給之氣體之流量。因此，可使從中央氣泡產生管136a、端部氣泡產生管136b及端部氣泡產生管136c產生之氣泡量大致相等。尤其，於形成上升流之情形時，氣泡之流動及基板處理之速度均變快。即便於以如此快之速度進行基板處理之情形時，亦可抑制每個基板W之處理不均。
接下來，參照圖1～圖14對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖16係本實施方式之基板處理裝置100之模式圖。
如圖14所示，處理槽110具有雙層槽結構，即包含內槽112及外槽114。內槽112及外槽114分別具有向上打開之上部開口。內槽112構成為可貯存處理液L，且可收容複數個基板W。外槽114設置於內槽112之上部開口之外周面。
基板處理裝置100進而具備流量調整機構160。流量調整機構160用於處理液L之循環。流量調整機構160於基板處理中使貯存於處理槽110中之處理液L循環，而將處理液L供給至各液體噴出管156。
流量調整機構160具有配管161、泵162、加熱器163、過濾器164、調整閥165及閥166。泵162、加熱器163、過濾器164、調整閥165及閥166，從配管161之上游向下游依序配置。
配管161將從處理槽110排出之處理液L再次引導至處理槽110。於配管161之下游端連接有複數個液體噴出管156。
泵162從配管161將處理液L送至複數個液體噴出管156。由此，液體噴出管156將從配管161供給之處理液L供給至處理槽110。加熱器163對流經配管161之處理液L進行加熱。藉由加熱器163來調整處理液L之溫度。過濾器164對流經配管161之處理液L進行過濾。
調整閥165調節配管161之開度來調整供給至複數個液體噴出管156之處理液L之流量。具體而言，調整閥165包含：閥主體(未圖示)，於內部設置有閥座；閥體，對閥座進行開閉；及致動器(未圖示)，使閥體於打開位置與關閉位置之間移動。閥166對配管161進行開閉。
複數個液體噴出管156將處理液L供給至處理槽110之內槽112。複數個液體噴出管156於處理槽110之內槽112之內部，配置於內槽112之底部。複數個液體噴出管156各自具有大致筒形狀。
具體而言，複數個液體噴出管156各自具有複數個開口156p。圖16中，對1個液體噴出管156僅示出1個開口156p。複數個液體噴出管156各自從複數個開口156p對內槽112供給處理液L。
基板處理裝置100進而具備處理液供給部150A與稀釋液供給部150B。處理液供給部150A將處理液L供給至處理槽110。處理液L例如可使用大致85質量%之磷酸(H 3PO 4)與大致15質量%之水(去離子水)混合而成之溶液。
處理液供給部150A包含噴嘴152A、配管154A、及閥156A。噴嘴152A將處理液L噴出至內槽112。噴嘴152A與配管154A連接。來自處理液供給源TKA之處理液L供給至配管154A。於配管154A上配置有閥156A。當打開閥156A時，從噴嘴152A噴出之處理液L供給至內槽112內。
稀釋液供給部150B將稀釋液供給至處理槽110。稀釋液供給部150B包含噴嘴152B、配管154B、及閥156B。噴嘴152B將稀釋液噴出至外槽114。噴嘴152B與配管154B連接。供給至配管154B之稀釋液，可採用DIW(去離子水)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如，10 ppm～100 ppm左右)之鹽酸水中之任一者。來自稀釋液供給源TKB之稀釋液供給至配管154B。於配管154B上配置有閥156B。當打開閥156B時，從噴嘴152B噴出之稀釋液供給至外槽114內。
基板處理裝置100進而具備排液部170。排液部170排出處理槽110之處理液L。
排液部170包含排液配管170a與閥170b。處理槽110之內槽112之底壁與排液配管170a連接。於排液配管170a上配置有閥170b。藉由打開閥170b，貯存於內槽112內之處理液L通過排液配管170a排出至外部。將排出之處理液L送至排液處理裝置(未圖示)來加以處理。
以上，參照附圖對本發明之實施方式進行了說明。但，本發明並不限定於上述實施方式，可於不脫離其主旨之範圍以各種方式實施。又，藉由將上述實施方式中揭示之複數個構成要素適當組合，而可形成各種發明。例如，亦可從實施方式中所示之所有構成要素中刪除若干構成要素。進而，亦可將不同實施方式中之構成要素適當組合。為了便於理解附圖，而以各構成要素為主體來模式性地表示，圖示之各構成要素之厚度、長度、個數、間隔等，為了便於製作附圖而亦存於與實物不同之情形。又，上述實施方式中所示之各構成要素之材質、形狀、尺寸等為一例，並未特別限定，可從不實質上脫離本發明之效果之範圍進行各種變更。
例如，參照圖1～圖14上述之說明中，氣泡產生管136於與基板W之主面之法線方向(Y方向)正交之方向上延伸，但本實施方式並不限定於此。其中，較佳為於包含複數個基板W之基板行之各中央區域及端部區域之下方，配置不同之氣泡產生管136。  [產業上之可利用性]
本發明較佳為用於基板處理裝置及基板處理方法。
100:基板處理裝置 110:處理槽 112:內槽 114:外槽 120:基板保持部 122:本體板 124:保持棒 126:升降單元 130:氣體供給部 132:氣體供給源 134:氣體供給管 134a:氣體供給管 134a1:氣體供給管 134a2:氣體供給管 134b:氣體供給管 134b1:氣體供給管 134b2:氣體供給管 134c:氣體供給管 134c1:氣體供給管 134c2:氣體供給管 134s:共通配管 134s1:共通配管 134s2:共通配管 134S:共通配管 134t:共通配管 134t1:共通配管 134t2:共通配管 134T:個別配管 134o:排氣機構 134p:排氣機構 134q:排氣機構 134u:共通配管 134u1:共通配管 134u2:共通配管 136:氣泡產生管 136a:中央氣泡產生管 136a1:中央氣泡產生管 136a2:中央氣泡產生管 136b:端部氣泡產生管 136b1:端部氣泡產生管 136b2:端部氣泡產生管 136c:端部氣泡產生管 136c1:端部氣泡產生管 136c2:端部氣泡產生管 136p:開口 140:流量控制機構 140a:流量控制機構 140a1:流量控制機構 140a2:流量控制機構 140b:流量控制機構 140b1:流量控制機構 140b2:流量控制機構 140c:流量控制機構 140c1:流量控制機構 140c2:流量控制機構 140T:個別控制機構 140S:共通控制機構 141:閥 142:調節器 143:壓力計 145:調整閥 146:流量計 147:過濾器 148:閥 149:壓力計 149a:壓力計 149b:壓力計 149c:壓力計 150:液體供給部 150A:處理液供給部 150B:稀釋液供給部 152:液體供給源 152A:噴嘴 152B:噴嘴 154:液體供給管 154a:液體供給管 154A:配管 154b:液體供給管 154B:配管 156:液體噴出管 156a:液體噴出管 156A:閥 156b:液體噴出管 156B:閥 156p:開口 160:流量調整機構 161:配管 162:泵 163:加熱器 164:過濾器 165:調整閥 166:閥 170:排液部 170a:排液配管 170b:閥 180:控制裝置 182:控制部 184:記憶部 200:氣體供給部 A:中央區域 B:端部區域 B1:區域 B2:區域 C:端部區域 C1:區域 C2:區域 CL:虛擬中心線 D:間隙 Ea:氮化矽層 F:流動 L:處理液 M:積層結構 Ma:氧化矽層 S:基材 TKA:處理液供給源 TKB:稀釋液供給源 W:基板 Wa:主面 Wb:主面 +X:方向 -X:方向 x:軸 +Y:方向 -Y:方向 y:軸 +Z:方向 -Z:方向 z:軸
圖1(a)及(b)係本實施方式之基板處理裝置之模式性立體圖。  圖2係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖3(a)係本實施方式之基板處理裝置之模式性側視圖，(b)係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖。  圖4(a)係表示於基板處理裝置中對複數個氣泡產生管以相等流量供給氣體之情形時產生之氣泡之模式圖，(b)係表示本實施方式之基板處理裝置中之處理液之流動之模式圖。  圖5(a)係本實施方式之基板處理裝置之模式性側視圖，(b)係表示於本實施方式之基板處理裝置中對複數個氣泡產生管以不同流量供給氣體之情形時產生之氣泡之模式圖。  圖6係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖7係本實施方式之基板處理方法之流程圖。  圖8(a)～(c)係表示利用本實施方式之基板處理方法進行蝕刻處理之基板之變化之模式圖。  圖9係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖及其局部放大圖。  圖10(a)及(b)係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖。  圖11係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖12(a)係本實施方式之基板處理裝置之模式性側視圖，(b)係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖。  圖13係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖14係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。
100:基板處理裝置
110:處理槽
136:氣泡產生管
136a:中央氣泡產生管
136b:端部氣泡產生管
136c:端部氣泡產生管
A:中央區域
B:端部區域
C:端部區域
L:處理液
+Y:方向
-Y:方向
+Z:方向
Z:方向

Claims (16)

  1. 一種基板處理裝置，其具備：基板保持部，其保持排列成沿行方向排成一行之基板行之複數個基板；處理槽，其貯存用以浸漬由上述基板保持部保持之基板之處理液；及複數個氣泡產生管，其等藉由對上述處理液供給氣體而於上述處理液中產生氣泡；上述複數個氣泡產生管中，對位於浸漬於上述處理液中之上述基板行之沿上述行方向之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，與對位於上述基板行之沿上述行方向之中央下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量不同。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述複數個氣泡產生管係與上述基板之主面之法線方向正交地延伸。
  3. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述中央氣泡產生管之每單位面積之數量，少於上述端部氣泡產生管之單位面積之數量。
  4. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述複數個氣泡產生管中，對位於浸漬於上述處理液中之上述基板行之沿上述行方向之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，多於對位於上述基板行之沿上述行方向之 中央下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其進而具備：複數個氣體供給管，其等與上述複數個氣泡產生管連接；及流量控制機構，其控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量；上述流量控制機構以對上述端部氣泡產生管供給之氣體之流量多於對上述中央氣泡產生管供給之氣體之流量之方式，控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其進而具備壓力計，該壓力計測定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述中央氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其進而具備控制部，上述控制部控制上述流量控制機構，上述控制部，根據流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力，而控制流經上述複數個氣體供給管之氣體之流量。
  8. 如請求項6之基板處理裝置，其進而具備：控制部，其控制上述流量控制機構；及記憶部，其記憶控制程式； 上述控制部按照上述控制程式來控制上述流量控制機構。
  9. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述中央氣泡產生管包含：中央第1配管，其配置於相對於上述基板而言為水平方向之一側之下方；及中央第2配管，其與上述中央第1配管分離，且與上述中央第1配管成直線狀地排列於相對於上述基板而言為水平方向之另一側之下方；上述端部氣泡產生管包含：端部第1配管，其配置於相對於上述基板而言為水平方向之一側之下方；及端部第2配管，其與上述端部第1配管分離，且與上述端部第1配管成直線狀地排列於相對於上述基板而言為水平方向之另一側之下方。
  10. 如請求項1或2之基板處理裝置，其進而具備液體噴出管，該液體噴出管配置於上述處理槽中。
  11. 如請求項10之基板處理裝置，其中上述液體噴出管以相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸之方式配置。
  12. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述處理液包含磷酸液。
  13. 一種基板處理方法，其包含：浸漬工序，其係將排列成沿行方向排成一行之基板行之複數個基板 浸漬於處理槽內貯存之處理液中；及氣泡供給工序，其係藉由對配置於上述處理槽內之複數個氣泡產生管供給氣體而於上述處理液中產生氣泡，並將上述氣泡供給至浸漬於上述處理液中之基板；上述氣泡供給工序包含不均等流量供給工序，上述不均等流量供給工序係使上述複數個氣泡產生管中，對位於上述基板行之沿上述行方向之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，與對位於上述基板行之沿上述行方向之中央部下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量不同。
  14. 如請求項13之基板處理方法，其中上述複數個氣泡產生管係與上述基板之主面之法線方向正交地延伸。
  15. 如請求項13或14之基板處理方法，其中上述不均等流量供給工序中，上述複數個氣泡產生管中，對位於上述基板行之沿上述行方向之端部下方之端部氣泡產生管供給之氣體之流量，多於對位於上述基板行之沿上述行方向之中央部下方之中央氣泡產生管供給之氣體之流量。
  16. 如請求項13或14之基板處理方法，其中上述氣泡供給工序進而包含：均等流量供給工序，其係對上述端部氣泡產生管及上述中央氣泡產生管分別以相等流量供給氣體；及壓力測定工序，其係於上述均等流量供給工序中，測定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力、及流經與上述中央氣泡 產生管連接之氣體供給管之氣體之壓力；上述不均等流量供給工序根據上述壓力測定工序中之測定結果，來設定流經與上述端部氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之流量、及對與上述中央氣泡產生管連接之氣體供給管供給之氣體之流量。
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