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公開番号2025098499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214663
出願日2023-12-20
発明の名称基板処理装置、及び基板処理方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/306 20060101AFI20250625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リン酸水溶液のリン酸濃度の変動を抑制する、技術を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、基板をリン酸水溶液に浸漬させる基板処理部と、前記基板処理部を制御する制御部と、を備える。前記基板処理部は、前記リン酸水溶液を貯留する内槽、及び前記内槽からオーバーフローする前記リン酸水溶液を回収する外槽を有する処理槽と、前記外槽から取り出した前記リン酸水溶液を前記内槽に送る循環ラインと、前記外槽における前記リン酸水溶液の液面高さを検出する液面センサと、前記処理槽に対して純水を供給する純水供給部と、を備え、前記内槽の内部において前記基板を前記リン酸水溶液に浸漬させる。前記制御部は、前記液面高さの検出値に基づき、前記純水の供給流量を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板をリン酸水溶液に浸漬させる基板処理部と、前記基板処理部を制御する制御部と、を備える、基板処理装置であって、
前記基板処理部は、前記リン酸水溶液を貯留する内槽、及び前記内槽からオーバーフローする前記リン酸水溶液を回収する外槽を有する処理槽と、前記外槽から取り出した前記リン酸水溶液を前記内槽に送る循環ラインと、前記外槽における前記リン酸水溶液の液面高さＨ２を検出する液面センサと、前記処理槽に対して純水を供給する純水供給部と、を備え、前記内槽の内部において前記基板を前記リン酸水溶液に浸漬させ、
前記制御部は、前記液面高さＨ２の検出値Ｈ２＿ｄｅｔに基づき、前記純水の供給流量Ｑを制御する、基板処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記液面高さＨ２と、前記リン酸水溶液における水の単位時間当たりの蒸発量Ｖとの関係を予め記憶しておき、前記関係と前記検出値Ｈ２＿ｄｅｔとに基づき、前記純水の供給流量Ｑを制御する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記液面高さＨ２の変化量ΔＨ２に対する前記蒸発量Ｖの変化量ΔＶの比Ｒ
ΔＶ／ΔＨ２
（Ｒ
ΔＶ／ΔＨ２
＝ΔＶ／ΔＨ２）を予め記憶しておき、前記比Ｒ
ΔＶ／ΔＨ２
と前記検出値Ｈ２＿ｄｅｔの変化量とに基づき、前記純水の供給流量Ｑを補正する、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記基板を前記リン酸水溶液に浸漬させる際に前記純水の供給流量Ｑを減らす補正と、前記基板を前記リン酸水溶液から引き上げる際に前記純水の供給流量Ｑを増やす補正とを行なう、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記純水の供給流量Ｑの補正量を、前記基板の枚数Ｎに基づき算出する、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記純水の供給流量Ｑの補正量を、前記基板を前記リン酸水溶液から引き上げる際に前記基板が前記処理槽の外部に持ち出す前記リン酸水溶液の量Ａに基づき算出する、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理部を複数備え、前記循環ラインから分岐して前記循環ラインを流れる前記リン酸水溶液を前記外槽に送る検査ラインを前記基板処理部ごとに備え、
前記検査ラインを流れる前記リン酸水溶液のリン酸濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサにつながる前記検査ラインを切り替える切替バルブと、を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理部は、前記処理槽に対してリン酸を供給するリン酸供給部を備え、
前記制御部は、前記内槽において前記基板が前記リン酸水溶液に浸漬されておらず且つ前記リン酸供給部が前記リン酸の供給を停止した状態で、前記リン酸濃度Ｃの検出値Ｃ＿ｄｅｔが設定値Ｃ＿ｒｅｆになるように前記純水の供給流量Ｑを制御する濃度制御を行なう、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記濃度制御を行なう期間の少なくとも一部の期間における前記純水の供給流量の平均値を算出する制御と、前記濃度制御の後に、前記算出した平均値を基に前記純水の供給流量を制御する流量制御と、を行なう、請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記濃度制御を行なう期間の一部の期間における前記純水の供給流量の平均値を算出する制御を行ない、
前記一部の期間は、前記濃度制御を行なう期間の終了直前の期間である、請求項９に記載の基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、リン酸水溶液の沸騰状態を管理する方法が記載されている。その方法は、リン酸水溶液の内部で不活性ガスをパージした際の背圧に基づき、リン酸水溶液の沸騰状態を定量的に評価する。
【０００３】
特許文献２には、リン酸水溶液のリン酸濃度を、大気圧に応じて補正することが記載されている。大気圧が高いほど、リン酸濃度が低く設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１５３１６４号公報
特開２０１６－０３９３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の一態様は、リン酸水溶液のリン酸濃度の変動を抑制する、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る基板処理装置は、基板をリン酸水溶液に浸漬させる基板処理部と、前記基板処理部を制御する制御部と、を備える。前記基板処理部は、前記リン酸水溶液を貯留する内槽、及び前記内槽からオーバーフローする前記リン酸水溶液を回収する外槽を有する処理槽と、前記外槽から取り出した前記リン酸水溶液を前記内槽に送る循環ラインと、前記外槽における前記リン酸水溶液の液面高さを検出する液面センサと、前記処理槽に対して純水を供給する純水供給部と、を備え、前記内槽の内部において前記基板を前記リン酸水溶液に浸漬させる。前記制御部は、前記液面高さの検出値に基づき、前記純水の供給流量を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、リン酸水溶液のリン酸濃度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態に係る基板処理装置を示す図である。
図２は、濃度制御と流量制御の一例を示す図である。
図３は、Ｈ２とＶとの関係の一例を示す図である。
図４は、ＮとΔＨ２（ΔＨ２＝Ｈ２ａ－Ｈ２ｂ）の関係の一例を示す図である。
図５は、ＮとＡの関係の一例を示す図である。
図６は、ＡとＨ２の関係の一例を示す図である。
図７は、流量制御中におけるＣとＱとＨ２の経時変化の一例を示すである。
図８は、変形例に係る基板処理装置を示す図である。
図９は、複数の基板処理部における濃度制御のタイミングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。Ｘ軸方向は、Ｘ軸正方向と、Ｘ軸正方向とは反対方向であるＸ軸負方向とを含む。Ｙ軸方向は、Ｙ軸正方向と、Ｙ軸正方向とは反対方向であるＹ軸負方向とを含む。Ｚ軸方向は、Ｚ軸正方向と、Ｚ軸正方向とは反対方向であるＺ軸負方向とを含む。また、本明細書において、供給流量とは、単位時間当たりの供給量を意味する。
【００１０】
図１に示すように、基板処理装置１は、基板Ｗをリン酸水溶液Ｌに浸漬する基板処理部１０と、基板処理部１０を制御する制御部９０と、を備える。基板Ｗは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を含み、リン酸水溶液Ｌは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜のうち、窒化シリコン膜を選択的にエッチングする。リン酸水溶液Ｌは、リン酸と水とを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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