衬底处理方法及衬底处理装置制造方法及图纸

向在表面露出有硅氧化膜和硅氮化膜的衬底供给含有硅的磷酸水溶液、选择性地将硅氮化膜蚀刻的衬底处理方法。该方法包括下述工序：将含有规定硅浓度范围的硅的磷酸水溶液贮存于罐的工序；将罐内的磷酸水溶液供给至喷嘴，并从喷嘴向衬底供给磷酸水溶液而对衬底进行处理的工序；将用于衬底处理的使用后的磷酸水溶液回收至罐的回收工序；将以第1浓度含有硅的第1磷酸水溶液向罐供给的第1磷酸水溶液供给工序；将以低于第1浓度的第2浓度含有硅的第2磷酸水溶液向罐供给的第2磷酸水溶液供给工序；满足规定的补充开始条件时，开始第1及第2磷酸水溶液供给工序的开始判定工序；和确定第1及第2磷酸水溶液的供给量的供给量确定工序。

Substrate treatment method and device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底处理方法及衬底处理装置
本申请主张基于2017年11月15日提出的日本专利申请2017-220075号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。本专利技术涉及用于对衬底进行处理的方法及装置。作为处理对象的衬底包括例如半导体晶片、液晶显示装置用及有机EL(Electroluminescence)显示装置等FPD(FlatPanelDisplay)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、光磁盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底、太阳能电池用衬底等衬底。
技术介绍
半导体器件、液晶显示装置的制造工序中，使用对衬底进行处理的衬底处理装置。下述专利文献1公开了下述衬底处理装置及衬底处理方法：向形成有硅氧化膜及硅氮化膜的衬底供给含有硅的磷酸水溶液，将硅氮化膜进行选择蚀刻。通过在磷酸水溶液中含有硅，从而硅氧化膜的蚀刻被抑制，由此，实现选择性高的硅氮化膜蚀刻。专利文献1中记载的衬底处理装置包含：旋转卡盘，其对衬底进行保持并旋转；第1～第3罐，其各自贮存磷酸水溶液；和新液供给装置。从第1罐向处理液喷嘴供给磷酸水溶液，从处理液喷嘴喷出的磷酸水溶液向由旋转卡盘保持的衬底供给。当第1罐的液位因供给磷酸水溶液而下降时，从第2罐向第1罐供给磷酸水溶液。另一方面，供给至衬底后的已使用的磷酸水溶液被回收至第3罐。利用磷酸浓度计检测该回收的磷酸水溶液中的磷酸浓度。根据其检测结果，对第3罐执行通过供给磷酸、DIW(去离子水)或氮气而进行的磷酸浓度调节动作。回收动作停止时，利用硅浓度计检测所回收的磷酸水溶液中的硅浓度。新液供给装置将磷酸水溶液补充至第3罐，由此，将第3回收罐中的磷酸水溶液的硅浓度调节为基准硅浓度。更具体而言，新液供给装置根据硅浓度计的检测结果来调节以可变方式设定了硅浓度的新液(未使用的磷酸水溶液)，并将该新液向第3罐供给。第2罐的液位降低至下限水平时，以将第2罐与第3罐的作用交换的方式切换液体路径，重复同样的动作。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015—177139号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题新液供给装置根据回收的磷酸水溶液中的硅浓度，以可变方式对要补充的新液的硅浓度进行设定。因此，补充时，需要制备浓度不同的新液。新液供给装置具有硅浓度计，一边用该硅浓度计检测硅浓度，一边导入磷酸水溶液(原液)及硅浓缩液并混合。因新的液体的导入，混合液被搅乱，因此相应地，硅浓度计的测定结果也被搅乱。在混合液中的硅浓度变得均匀并稳定之前，需要相应时间，因此新液的制备耗费时间。而且，由于在停止朝向第3罐的液体回收而测定硅浓度、并据此设定新液的硅浓度之后才制备新液，因而无法预先制备新液。因此，即使在供给基准浓度的新液即可时，也会产生用于制备新液的待机时间。若因该待机时间而使得向第1罐的液体补充停滞，则会影响衬底处理的生产率。另外，由于第2及第3罐以及新液供给装置必须具备硅浓度计，因此装置构成复杂，相应地，成本变高。因此，本专利技术的一个实施方式在于提供下述衬底处理方法及衬底处理装置：能够以不损害衬底处理的生产率的方式且以廉价的构成将供给至衬底的磷酸水溶液中的稳定硅浓度化。用于解决课题的手段本专利技术的一个实施方式提供向在表面露出有硅氧化膜和硅氮化膜的衬底供给含有硅的磷酸水溶液而选择性地将上述硅氮化膜蚀刻的衬底处理方法。本专利技术的一个实施方式的方法包括下述工序：将含有规定硅浓度范围的硅的磷酸水溶液贮存于罐的工序；将上述罐内的磷酸水溶液供给至喷嘴，并从上述喷嘴向衬底供给磷酸水溶液而对衬底进行处理的工序；将从上述喷嘴供给至衬底而用于衬底处理的使用后的磷酸水溶液回收至上述罐的回收工序；将以第1浓度含有硅的第1磷酸水溶液向上述罐供给的第1磷酸水溶液供给工序；将以低于上述第1浓度的第2浓度含有硅的第2磷酸水溶液向上述罐供给的第2磷酸水溶液供给工序；满足规定的补充开始条件时，开始上述第1磷酸水溶液供给工序及上述第2磷酸水溶液供给工序的开始判定工序；和确定上述第1磷酸水溶液供给工序中的上述第1磷酸水溶液及上述第2磷酸水溶液供给工序中的上述第2磷酸水溶液的供给量的供给量确定工序。本方法通过使用磷酸水溶液对衬底进行处理，从而选择性地将在衬底的表面露出的硅氮化膜蚀刻。通过将磷酸水溶液中包含的硅的浓度控制在规定硅浓度范围内，从而能够抑制在衬底的表面露出的硅氧化膜的蚀刻，由此，能够提高硅氮化膜的选择比。磷酸水溶液从罐向喷嘴供给，并从喷嘴供给至衬底。衬底处理中所使用的、已使用的磷酸水溶液被回收至罐。满足规定的补充开始条件时，以第1浓度含有硅的第1磷酸水溶液及以第2浓度含有硅的磷酸水溶液向罐供给。通过适当确定上述第1及第2磷酸水溶液各自的供给量，能够将罐内的磷酸水溶液的硅浓度控制在规定硅浓度范围内。第1磷酸水溶液及第2磷酸水溶液各自以第1浓度及第2浓度含有硅，它们的浓度值各自为固定值即可，无需变更。其原因在于，通过适当地选定第1及第2磷酸水溶液的各供给量，从而能够以混合第1磷酸水溶液、第2磷酸水溶液及罐内的磷酸水溶液的方式在罐内贮存规定硅浓度范围的磷酸水溶液。因此，预先准备第1磷酸水溶液及第2磷酸水溶液，在需要时仅以需要量向罐供给，由此能够调节罐内的磷酸水溶液的硅浓度。因此，能够削减用于向罐补充磷酸水溶液的等待时间，从而能够在不损害衬底处理的生产率的情况下，向衬底供给稳定的硅浓度的磷酸水溶液。而且，只要预先准备分别以第1浓度及第2浓度含有硅的第1及第2磷酸水溶液即可，因此，无需构成为实时地对第1磷酸水溶液及第2磷酸水溶液的硅浓度进行控制。例如，将不含有硅的磷酸水溶液的原液、和以规定浓度含有硅的硅浓缩液各自定量地混合，由此能够制备第1或第2浓度的磷酸水溶液。当然，根据需要，可以利用硅浓度计来进行浓度的确认，但硅浓度计并非必需的构成。因此，能够以廉价的构成向衬底供给稳定的硅浓度的磷酸水溶液。就本专利技术的一个实施方式而言，上述第1浓度为上述规定硅浓度范围内的值。根据该方法，由于第1浓度为规定硅浓度范围内的值，因此，通过供给第1磷酸水溶液而易于将罐内的磷酸水溶液的硅浓度导为规定硅浓度范围内的值。上述第1浓度可以为上述规定硅浓度范围内的基准硅浓度(用于衬底处理最优选的硅浓度值)。就本专利技术的一个实施方式而言，上述第2浓度为低于上述规定硅浓度范围的值。根据该方法，由于第2浓度为低于规定硅浓度范围的值，因此，通过供给第2磷酸水溶液而易于将罐内的磷酸水溶液的硅浓度导为规定硅浓度范围内的值。特别是，在衬底含有硅的情况下，由于向衬底供给磷酸水溶液而使得衬底材料的硅溶出至磷酸水溶液中，因此，被回收至罐的磷酸水溶液的浓度较供给至衬底之前更高。因此，通过供给以低于规定硅浓度范围的第2浓度含有硅的第2磷酸水溶液，从而能够容易地将罐内的磷酸水溶液的硅浓度导为规定硅浓度范围。就本专利技术的一个实施方式而言，上述第2浓度为零。即，本实施方式中，第2磷酸水溶液为不含有硅的磷酸水溶液。通过向罐供给这样的第2磷酸水溶液，从而能够容易地将罐内的磷酸水溶液的硅浓度导为规定硅浓度范围。就本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.衬底处理方法，其为向在表面露出有硅氧化膜和硅氮化膜的衬底供给含有硅的磷酸水溶液，选择性地将所述硅氮化膜进行蚀刻的衬底处理方法，所述衬底处理方法包括下述工序：/n将含有规定硅浓度范围的硅的磷酸水溶液贮存于罐的工序；/n将所述罐内的磷酸水溶液供给至喷嘴，并从所述喷嘴向衬底供给磷酸水溶液而对衬底进行处理的工序；/n将从所述喷嘴供给至衬底而用于衬底处理的使用后的磷酸水溶液回收至所述罐的回收工序；/n将以第1浓度含有硅的第1磷酸水溶液向所述罐供给的第1磷酸水溶液供给工序；/n将以低于所述第1浓度的第2浓度含有硅的第2磷酸水溶液向所述罐供给的第2磷酸水溶液供给工序；/n满足规定的补充开始条件时，开始所述第1磷酸水溶液供给工序及所述第2磷酸水溶液供给工序的开始判定工序；和/n确定所述第1磷酸水溶液供给工序中的所述第1磷酸水溶液及所述第2磷酸水溶液供给工序中的所述第2磷酸水溶液的供给量的供给量确定工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171115 JP 2017-2200751.衬底处理方法，其为向在表面露出有硅氧化膜和硅氮化膜的衬底供给含有硅的磷酸水溶液，选择性地将所述硅氮化膜进行蚀刻的衬底处理方法，所述衬底处理方法包括下述工序：
将含有规定硅浓度范围的硅的磷酸水溶液贮存于罐的工序；
将所述罐内的磷酸水溶液供给至喷嘴，并从所述喷嘴向衬底供给磷酸水溶液而对衬底进行处理的工序；
将从所述喷嘴供给至衬底而用于衬底处理的使用后的磷酸水溶液回收至所述罐的回收工序；
将以第1浓度含有硅的第1磷酸水溶液向所述罐供给的第1磷酸水溶液供给工序；
将以低于所述第1浓度的第2浓度含有硅的第2磷酸水溶液向所述罐供给的第2磷酸水溶液供给工序；
满足规定的补充开始条件时，开始所述第1磷酸水溶液供给工序及所述第2磷酸水溶液供给工序的开始判定工序；和
确定所述第1磷酸水溶液供给工序中的所述第1磷酸水溶液及所述第2磷酸水溶液供给工序中的所述第2磷酸水溶液的供给量的供给量确定工序。


2.如权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述第1浓度为所述规定硅浓度范围内的值。


3.如权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中，所述第2浓度为低于所述规定硅浓度范围的值。


4.如权利要求1～3中任一项所述的衬底处理方法，其中，所述第2浓度为零。


5.如权利要求1～4中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，以将所述罐内的磷酸水溶液中的硅浓度调节为预定的基准硅浓度的方式，确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


6.如权利要求1～5中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，将所述罐内的磷酸水溶液中的硅浓度的调节目标值设为所述第1浓度，确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


7.如权利要求1～6中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，基于所述衬底的种类确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


8.如权利要求1～7中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，基于因从所述喷嘴供给的磷酸水溶液而自所述衬底溶出至该磷酸水溶液中的硅的量，确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


9.如权利要求1至8中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，基于从所述喷嘴向衬底供给的磷酸水溶液中被回收至所述罐的磷酸水溶液的回收率，确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


10.如权利要求1～9中任一项所述的衬底处理方法，其中，在所述供给量确定工序中，基于被从所述喷嘴供给的磷酸水溶液处理的衬底的片数，确定所述第1及第2磷酸水溶液的供给量。


11.如权利要求1～10中任一项所述的衬底处理方法，其中，所述补充开始条件包括与贮存于所述罐的液量有关的液量条件。


12.如权利要求1～11中任一项所述的衬底处理方法，其中，所述补充开始条件包括与被从所述喷嘴供给的磷酸水溶液处理的衬底的片数有关的处理数条件。


13.如权利要求1～12中任一项所述的衬底处理方法，其中，所述补充开始条件包括与从所述罐朝向所述喷嘴供给的磷酸水溶液中的硅浓度有关的硅浓度条件。


14.如权利要求1～13中任一项所述的衬底处理方法，其还包括将所述衬底水平地保持的衬底保持工序，
将所述磷酸水溶液从所述喷嘴供给至利用所述衬底保持工序所保持的衬底的表面。


15.如权利要求1～14中任一项所述的衬底处理方法，其还包括第3磷酸水溶液供给工序，所述第3磷酸水溶液供给工序向所述罐供给以与所述第1浓度及所述第2浓度均不同的第3浓度含有硅的第3磷酸水溶液。


16.如权利要求15所述的衬底处理方法，其中，在将所述磷酸水溶液贮存于所述罐的工序中，执行所述第3磷酸水溶液供给工序，所述第3浓度高于所述第1浓度。


17.如权利要求1～16中任一项所述的衬底处理方法，其中，所述罐包含：供用于衬底处理的使用后的磷酸水溶液经由回收配管而被导入的回收槽；和供贮存于所述回收槽的磷酸水溶液经由调配液供给配管而被供给的供给槽，
贮存于所述供给槽的磷酸水溶液经由供给配管向所述喷嘴供给，
所述第1磷酸水溶液及所述第2磷酸水溶液向所述回收槽供给。


18.如权利要求17所述的衬底处...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀口修，
申请(专利权)人：株式会社斯库林集团，
类型：发明
国别省市：日本;JP