(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、
前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部と、
前記エッチング液供給部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理するように制御するとともに、
前記被膜に対するエッチングレートが所定状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を基準処理時間及び基準エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第１処理時間及び第１エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第２処理時間及び第２エッチング量とし、
前記第１処理時間と前記第２処理時間との合計が前記基準処理時間となり、前記第１エッチング量と前記第２エッチング量との合計が前記基準エッチング量となるように制御することを特徴とする基板液処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給するエッチング液の温度又は濃度を変化させることで前記被膜に対するエッチングレートの状態を変化させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の基板液処理装置。
【請求項３】
前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板液処理装置。
【請求項４】
基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、
前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部と、
前記エッチング液供給部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理するように制御し、
前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であり、
前記制御部は、前記リン酸水溶液中のシリコン濃度が、前記リン酸水溶液によって前記シリコン酸化膜がエッチングされる量が抑制される濃度になるまで、エッチングレートが低い状態のリン酸水溶液でエッチング処理し、その後、エッチングレートが高い状態のリン酸水溶液でエッチング処理するように制御することを特徴とする基板液処理装置。
【請求項５】
基板の表面に形成した被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理し、
前記被膜に対するエッチングレートが所定状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を基準処理時間及び基準エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第１処理時間及び第１エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第２処理時間及び第２エッチング量とし、
前記第１処理時間と前記第２処理時間との合計が前記基準処理時間となり、前記第１エッチング量と前記第２エッチング量との合計が前記基準エッチング量となるように前記基板をエッチング処理することを特徴とする基板液処理方法。
【請求項６】
前記エッチング液の温度又は濃度を変化させることで前記被膜に対するエッチングレートの状態を変化させることを特徴とする請求項５に記載の基板液処理方法。
【請求項７】
前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の基板液処理方法。
【請求項８】
基板の表面に形成した被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理し、
前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であり、
前記リン酸水溶液中のシリコン濃度が、前記リン酸水溶液によって前記シリコン酸化膜がエッチングされる量が抑制される濃度になるまで、エッチングレートが低い状態のリン酸水溶液でエッチング処理し、その後、エッチングレートが高い状態のリン酸水溶液でエッチング処理することを特徴とする基板液処理方法。
【請求項９】
基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部とを有する基板液処理装置を用いて基板液処理方法を実行させる基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、
前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させ、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させるとともに、
前記被膜に対するエッチングレートが所定状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を基準処理時間及び基準エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第１処理時間及び第１エッチング量とし、
前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第２処理時間及び第２エッチング量とし、
前記第１処理時間と前記第２処理時間との合計が前記基準処理時間となり、前記第１エッチング量と前記第２エッチング量との合計が前記基準エッチング量となるように前記基板をエッチング処理させることを特徴とする基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１０】
基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部とを有する基板液処理装置を用いて基板液処理方法を実行させる基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、
前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させ、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させるとともに、
前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であり、
前記リン酸水溶液中のシリコン濃度が、前記リン酸水溶液によって前記シリコン酸化膜がエッチングされる量が抑制される濃度になるまで、エッチングレートが低い状態のリン酸水溶液でエッチング処理し、その後、エッチングレートが高い状態のリン酸水溶液でエッチング処理させることを特徴とする基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品やフラットパネルディスプレイなどの製造には、半導体ウエハや液晶基板などの基板の表面に回路パターン等を形成するために、基板の表面に形成した被膜をエッチング液（処理液）で液処理する基板液処理装置が用いられている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示された基板液処理装置では、リン酸水溶液（エッチング液）を所定の温度で沸騰させて所定の濃度に調製し、そのリン酸水溶液に基板を所定時間浸漬させることで、基板の表面に形成した被膜をエッチングする。基板の表面には、下地層としてシリコン酸化膜を形成し、そのシリコン酸化膜の表面にシリコン窒化膜を形成する。なお、エッチングの際には、シリコン窒化膜の表面に所望のレジストパターンを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板液処理装置では、所定濃度（所定温度）のリン酸水溶液に基板を所定時間浸漬させて、基板の表面に形成したシリコン窒化膜をレジストパターンに沿ってエッチングする。このエッチング処理においては、シリコン窒化膜だけがエッチングされることが望ましい。
【０００６】
ところが、従来の基板液処理装置では、リン酸水溶液の作用でシリコン窒化膜だけでなく下地層のシリコン酸化膜の一部もエッチングされてしまう。そして、下地層のシリコン酸化膜の厚みが薄くなり、その後の回路パターンの形成等に支障が生じてしまい、歩留まりの低下を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明では、基板液処理装置において、基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部と、前記エッチング液供給部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理するように制御することにした。
【０００８】
また、前記制御部は、前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給するエッチング液の温度又は濃度を変化させることで前記被膜に対するエッチングレートの状態を変化させるように制御することにした。
【０００９】
また、前記制御部は、前記被膜に対するエッチングレートが所定状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を基準処理時間及び基準エッチング量とし、前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第１処理時間及び第１エッチング量とし、前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第２処理時間及び第２エッチング量とし、前記第１処理時間と前記第２処理時間との合計が前記基準処理時間となり、前記第１エッチング量と前記第２エッチング量との合計が前記基準エッチング量となるように制御することにした。
【００１０】
また、前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であることにした。
【００１１】
また、前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であり、前記制御部は、前記リン酸水溶液中のシリコン濃度が、前記リン酸水溶液によって前記シリコン酸化膜がエッチングされる量が抑制される濃度になるまで、エッチングレートが低い状態のリン酸水溶液でエッチング処理し、その後、エッチングレートが高い状態のリン酸水溶液でエッチング処理するように制御することにした。
【００１２】
また、本発明では、基板液処理方法において、基板の表面に形成した被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理し、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理することにした。
【００１３】
また、前記エッチング液の温度又は濃度を変化させることで前記被膜に対するエッチングレートの状態を変化させることにした。
【００１４】
また、前記被膜に対するエッチングレートが所定状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を基準処理時間及び基準エッチング量とし、前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが低い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第１処理時間及び第１エッチング量とし、前記基準状態のエッチング液よりもエッチングレートが高い状態のエッチング液で前記基板をエッチング処理する時間及びエッチング量を第２処理時間及び第２エッチング量とし、前記第１処理時間と前記第２処理時間との合計が前記基準処理時間となり、前記第１エッチング量と前記第２エッチング量との合計が前記基準エッチング量となるように前記基板をエッチング処理することにした。
【００１５】
また、前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であることにした。
【００１６】
また、前記被膜は、シリコン酸化膜の表面に形成されたシリコン窒化膜であり、前記エッチング液は、リン酸水溶液であり、前記リン酸水溶液中のシリコン濃度が、前記リン酸水溶液によって前記シリコン酸化膜がエッチングされる量が抑制される濃度になるまで、エッチングレートが低い状態のリン酸水溶液でエッチング処理し、その後、エッチングレートが高い状態のリン酸水溶液でエッチング処理することにした。
【００１７】
また、本発明では、基板の表面に形成した被膜をエッチング液で液処理する液処理部と、前記液処理部にエッチング液を供給するエッチング液供給部とを有する基板液処理装置を用いて基板液処理方法を実行させる基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、前記被膜に対するエッチングレートが低い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させ、その後、前記被膜に対するエッチングレートが高い状態のエッチング液を前記エッチング液供給部から前記液処理部に供給して前記液処理部で前記基板をエッチング処理させることにした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、基板の表面に形成した被膜を良好にエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】基板液処理装置を示す平面説明図。
【図２】エッチング処理装置を示す説明図。
【図３】エッチング処理装置のエッチング処理時の動作を示す説明図。
【図４】エッチング処理装置の濃度計測時の動作を示す説明図。
【図５】エッチング処理時のエッチング量・シリコン濃度の時間変化を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示すように、基板液処理装置１は、キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６、制御部７を有する。
【００２２】
キャリア搬入出部２は、複数枚（たとえば、25枚）の基板（シリコンウエハ）８を水平姿勢で上下に並べて収容したキャリア９の搬入及び搬出を行う。
【００２３】
このキャリア搬入出部２には、複数個のキャリア９を載置するキャリアステージ10と、キャリア９の搬送を行うキャリア搬送機構11と、キャリア９を一時的に保管するキャリアストック12,13と、キャリア９を載置するキャリア載置台14とが設けられている。ここで、キャリアストック12は、製品となる基板８をロット処理部６で処理する前に一時的に保管する。また、キャリアストック13は、製品となる基板８をロット処理部６で処理した後に一時的に保管する。
【００２４】
そして、キャリア搬入出部２は、外部からキャリアステージ10に搬入されたキャリア９をキャリア搬送機構11を用いてキャリアストック12やキャリア載置台14に搬送する。また、キャリア搬入出部２は、キャリア載置台14に載置されたキャリア９をキャリア搬送機構11を用いてキャリアストック13やキャリアステージ10に搬送する。キャリアステージ10に搬送されたキャリア９は、外部へ搬出される。
【００２５】
ロット形成部３は、１又は複数のキャリア９に収容された基板８を組合せて同時に処理される複数枚（たとえば、50枚）の基板８からなるロットを形成する。
【００２６】
このロット形成部３には、複数枚の基板８を搬送する基板搬送機構15が設けられている。なお、基板搬送機構15は、基板８の搬送途中で基板８の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢及び垂直姿勢から水平姿勢に変更させることができる。
【００２７】
そして、ロット形成部３は、キャリア載置台14に載置されたキャリア９から基板搬送機構15を用いて基板８をロット載置部４に搬送し、ロット載置部４でロットを形成する。また、ロット形成部３は、ロット載置部４に載置されたロットを基板搬送機構15でキャリア載置台14に載置されたキャリア９へ搬送する。なお、基板搬送機構15は、複数枚の基板８を支持するための基板支持部として、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）の基板８を支持する処理前基板支持部と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）の基板８を支持する処理後基板支持部の２種類を有している。これにより、処理前の基板８等に付着したパーティクル等が処理後の基板８等に転着するのを防止する。
【００２８】
ロット載置部４は、ロット搬送部５によってロット形成部３とロット処理部６との間で搬送されるロットをロット載置台16で一時的に載置（待機）する。
【００２９】
このロット載置部４には、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）のロットを載置する搬入側ロット載置台17と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）のロットを載置する搬出側ロット載置台18とが設けられている。搬入側ロット載置台17及び搬出側ロット載置台18には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて載置される。
【００３０】
そして、ロット載置部４では、ロット形成部３で形成したロットが搬入側ロット載置台17に載置され、そのロットがロット搬送部５を介してロット処理部６に搬入される。また、ロット載置部４では、ロット処理部６からロット搬送部５を介して搬出されたロットが搬出側ロット載置台18に載置され、そのロットがロット形成部３に搬送される。
【００３１】
ロット搬送部５は、ロット載置部４とロット処理部６との間やロット処理部６の内部間でロットの搬送を行う。
【００３２】
このロット搬送部５には、ロットの搬送を行うロット搬送機構19が設けられている。ロット搬送機構19は、ロット載置部４とロット処理部６に沿わせて配置したレール20と、複数枚の基板８を保持しながらレール20に沿って移動する移動体21とで構成する。移動体21には、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を保持する基板保持体22が進退自在に設けられている。
【００３３】
そして、ロット搬送部５は、搬入側ロット載置台17に載置されたロットをロット搬送機構19の基板保持体22で受取り、そのロットをロット処理部６に受渡す。また、ロット搬送部５は、ロット処理部６で処理されたロットをロット搬送機構19の基板保持体22で受取り、そのロットを搬出側ロット載置台18に受渡す。さらに、ロット搬送部５は、ロット搬送機構19を用いてロット処理部６の内部においてロットの搬送を行う。
【００３４】
ロット処理部６は、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を１ロットとしてエッチングや洗浄や乾燥などの処理を行う。
【００３５】
このロット処理部６には、基板８の乾燥処理を行う乾燥処理装置23と、基板保持体22の洗浄処理を行う基板保持体洗浄処理装置24と、基板８の洗浄処理を行う洗浄処理装置25と、基板８のエッチング処理を行う２台のエッチング処理装置26とが並べて設けられている。
【００３６】
乾燥処理装置23は、処理槽27に基板昇降機構28を昇降自在に設けている。処理槽27には、乾燥用の処理ガス（ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等）が供給される。基板昇降機構28には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。乾燥処理装置23は、ロット搬送機構19の基板保持体22からロットを基板昇降機構28で受取り、基板昇降機構28でそのロットを昇降させることで、処理槽27に供給した乾燥用の処理ガスで基板８の乾燥処理を行う。また、乾燥処理装置23は、基板昇降機構28からロット搬送機構19の基板保持体22にロットを受渡す。
【００３７】
基板保持体洗浄処理装置24は、処理槽29に洗浄用の処理液及び乾燥ガスを供給できるようになっており、ロット搬送機構19の基板保持体22に洗浄用の処理液を供給した後、乾燥ガスを供給することで基板保持体22の洗浄処理を行う。
【００３８】
洗浄処理装置25は、洗浄用の処理槽30とリンス用の処理槽31とを有し、各処理槽30，31に基板昇降機構32,33を昇降自在に設けている。洗浄用の処理槽30には、洗浄用の処理液（ＳＣ−１等）が貯留される。リンス用の処理槽31には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。
【００３９】
エッチング処理装置26は、エッチング用の処理槽34とリンス用の処理槽35とを有し、各処理槽34,35に基板昇降機構36，37を昇降自在に設けている。エッチング用の処理槽34には、エッチング用の処理液（リン酸水溶液）が貯留される。リンス用の処理槽35には、リンス用の処理液（純水等）が貯留される。
【００４０】
これら洗浄処理装置25とエッチング処理装置26は、同様の構成となっている。エッチング処理装置26について説明すると、基板昇降機構36,37には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。エッチング処理装置26は、ロット搬送機構19の基板保持体22からロットを基板昇降機構36で受取り、基板昇降機構36でそのロットを昇降させることでロットを処理槽34のエッチング用の処理液に浸漬させて基板８のエッチング処理を行う。その後、エッチング処理装置26は、基板昇降機構36からロット搬送機構19の基板保持体22にロットを受渡す。また、エッチング処理装置26は、ロット搬送機構19の基板保持体22からロットを基板昇降機構37で受取り、基板昇降機構37でそのロットを昇降させることでロットを処理槽35のリンス用の処理液に浸漬させて基板８のリンス処理を行う。その後、エッチング処理装置26は、基板昇降機構37からロット搬送機構19の基板保持体22にロットを受渡す。
【００４１】
このエッチング処理装置26では、所定濃度の薬剤（リン酸）の水溶液（リン酸水溶液）を処理液（エッチング液）として用いて基板８を液処理（エッチング処理）する。
【００４２】
エッチング処理装置26は、図２に示すように、処理液を貯留するとともに基板８を液処理するための液処理部38と、液処理部38に処理液を供給するためのエッチング液供給部39と、液処理部38から処理液を排出する処理液排出部40とを有する。エッチング液供給部39は、液処理部38に新規の薬液（リン酸水溶液）を供給するための薬液供給部41と、液処理部38に希釈液（純水）を供給するための希釈液供給部42と、液処理部38に貯留された処理液を循環させるための処理液循環部43とを有する。
【００４３】
液処理部38は、上部を開放させた処理槽34の上部周囲に上部を開放させた外槽44を形成し、処理槽34と外槽44に処理液を貯留する。処理槽34では、基板８を基板昇降機構36によって浸漬させることで液処理する処理液を貯留する。外槽44では、処理槽34からオーバーフローした処理液を貯留するとともに、処理液循環部43によって処理槽34に処理液を供給する。
【００４４】
薬液供給部41は、処理液とは異なる温度及び濃度（処理液よりも低い温度及び濃度）のリン酸水溶液を液処理部38に供給する。この薬液供給部41は、リン酸水溶液を供給するための水溶液供給源45を液処理部38の外槽44に流量調整器46を介して接続する。流量調整器46は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御及び流量制御される。
【００４５】
希釈液供給部42は、処理液の加熱（沸騰）によって蒸発した水分を補給するための純水を液処理部38に供給する。この希釈液供給部42は、純水を供給するための純水供給源47を液処理部38の外槽44に流量調整器48を介して接続する。流量調整器48は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御及び流量制御される。
【００４６】
処理液循環部43は、液処理部38の外槽44の底部と処理槽34の底部との間に循環流路49を形成する。循環流路49には、ポンプ50、フィルタ51、ヒータ52が順に設けられている。ポンプ50及びヒータ52は、制御部７に接続されており、制御部７で駆動制御される。そして、処理液循環部43は、ポンプ50を駆動させることで外槽44から処理槽34に処理液を循環させる。その際に、ヒータ52で処理液を加熱する。
【００４７】
また、処理液循環部43は、循環流路49の途中（ヒータ52よりも下流側）と外槽44との間に濃度計測流路53を形成する。濃度計測流路53には、開閉弁54、濃度センサ55が順に設けられている。開閉弁54は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御される。また、濃度センサ55は、制御部７に接続されており、制御部７からの指示で濃度計測流路53を流れる処理液の濃度を計測して制御部７に通知する。
【００４８】
処理液排出部40は、液処理部38の処理槽34の底部に外部の排液管と連通する排液流路56を接続し、排液流路56に開閉弁57を設けている。開閉弁57は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御される。
【００４９】
制御部７は、基板液処理装置１の各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６など）の動作を制御する。
【００５０】
この制御部７は、たとえばコンピュータであり、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体58を備える。記憶媒体58には、基板液処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部７は、記憶媒体58に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板液処理装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体58に記憶されていたものであって、他の記憶媒体から制御部７の記憶媒体58にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体58としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００５１】
基板液処理装置１は、以上に説明したように構成しており、記憶媒体58に記憶された基板液処理プログラム等に従って制御部７で各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６など）の動作を制御することで、基板８を処理する。
【００５２】
この基板液処理装置１で基板８をエッチング処理する場合には、エッチング処理装置26の液処理部38の処理液をエッチング液供給部39で所定の温度に加熱して処理液を沸騰させることで、その沸点における濃度の処理液を生成して処理槽34に貯留する。具体的には、制御部７は、図３に示すように、ポンプ50を駆動させて処理液を循環流路49で循環させるとともに、ヒータ52を駆動させて処理液の温度を所定の温度に維持させる。その際に、加熱によって水分が蒸発して処理液の濃度が増加するため、加熱によって蒸発する水分の量に相応する量の純水を希釈液供給部42によって液処理部38に供給する。そして、所定の濃度及び所定の温度の処理液が貯留された処理槽34に基板昇降機構36によって基板８を浸漬させることで、処理液で基板８をエッチング処理（液処理）する。
【００５３】
なお、制御部７は、所定のタイミングで処理液の濃度を濃度センサ55で計測する。その際には、図４に示すように、液処理時と同様にポンプ50を駆動させて処理液を循環流路49で循環させるとともに、ヒータ52を駆動させて処理液の温度を所定の温度に維持させる。さらに、開閉弁54を開放した状態にして、循環流路49を流れる処理液の一部を濃度計測流路53に流し、濃度センサ55で処理液の濃度を計測する。なお、濃度計測後には、開閉弁54を閉塞した状態に戻して、全ての処理液を循環流路49で循環させる。
【００５４】
従来においては、たとえば、図５（ａ）に示すように、温度ts及び濃度Dsのリン酸水溶液に基板８を予め設定した処理時間Tsだけ浸漬させることで、基板８の表面に形成したシリコン窒化膜をエッチング量Vsだけエッチングしていた（図中に実線で示す。）。この場合のリン酸水溶液のシリコン窒化膜に対するエッチングレートRsは、（エッチング量Vs）／（処理時間Ts）となる。リン酸水溶液のシリコン窒化膜に対するエッチングレートは、リン酸水溶液の温度や濃度に依存し、温度や濃度が高いとエッチングレートも高くなる。
【００５５】
エッチング処理時においては、リン酸水溶液でシリコン窒化膜だけがエッチングされればよいが、実際には、リン酸水溶液によって下地層のシリコン酸化膜の一部（エッチング量Va）もエッチングされてしまう。このリン酸水溶液のシリコン酸化膜に対するエッチングレートは、リン酸水溶液の温度や濃度だけでなく、リン酸水溶液中のシリコン濃度にも依存する。すなわち、シリコン濃度が低いほど、リン酸水溶液のシリコン酸化膜に対するエッチングレートが高くなる。そして、リン酸水溶液中のシリコン濃度は、シリコン窒化膜のエッチングによって時間とともに増加する（図中に一点鎖線で示す。）。そのため、エッチング処理を開始した直後では、シリコン濃度が低く、シリコン酸化膜に対するエッチングレートが高い状態となっており、シリコン酸化膜が多くエッチングされる（図中に点線で示す。）。
【００５６】
そこで、基板液処理装置１では、まず、シリコン窒化膜に対するエッチングレートが低い状態のリン酸水溶液で基板８の表面をエッチング処理し、その後、シリコン窒化膜に対するエッチングレートが高い状態のリン酸水溶液で基板８の表面をエッチング処理することにした。
【００５７】
具体的には、図５（ｂ）に示すように、制御部７は、エッチング液供給部39において従来よりも低い温度t1でリン酸水溶液を沸騰させることで、基準とする温度ts及び濃度Dsのリン酸水溶液よりも低い温度t1及び濃度D1のリン酸水溶液を生成する。これにより、基準とするリン酸水溶液（温度ts及び濃度Ds）よりもシリコン窒化膜に対するエッチングレートが低い状態のリン酸水溶液（温度t1及び濃度D1）を生成する。そのリン酸水溶液をエッチング液供給部39から液処理部38に供給し、液処理部38で基板８をエッチング処理する。その際に、エッチング処理する時間を第１処理時間T1とし、シリコン窒化膜のエッチング量を第１エッチング量V1とする。この場合のリン酸水溶液のシリコン窒化膜に対するエッチングレートR1は、（第１エッチング量V1）／（第１処理時間T1）となり、基準とするエッチングレートRsよりも小さい。
【００５８】
基板８を第１処理時間T1でエッチング処理すると、基板８の表面のシリコン窒化膜がエッチングされ（図中に実線で示す。）、それに伴ってリン酸水溶液中のシリコン濃度が増加する（図中に一点鎖線で示す。）。しかし、シリコン窒化膜に対するエッチングレートが低い状態のリン酸水溶液で基板８をエッチング処理した場合には、基準とするリン酸水溶液でエッチング処理した場合に比べて、シリコン窒化膜がエッチングされる量が少なくなるが、同時に、シリコン酸化膜がエッチングされる量も少なくなる（図中に点線で示す。）。そのため、基準とするリン酸水溶液でエッチングする場合に比べて、第１処理時間T1においてシリコン酸化膜がエッチングされる量を抑制することができる。
【００５９】
その後、制御部７は、エッチング液供給部39において従来よりも高い温度t2でリン酸水溶液を沸騰させることで、基準とする温度ts及び濃度Dsのリン酸水溶液よりも高い温度t2及び濃度D2のリン酸水溶液を生成する。これにより、基準とするリン酸水溶液（温度ts及び濃度Ds）よりもシリコン窒化膜に対するエッチングレートが高い状態のリン酸水溶液（温度t2及び濃度D2）を生成する。そのリン酸水溶液をエッチング液供給部39から液処理部38に供給し、液処理部38で基板８をエッチング処理する。その際に、エッチング処理する時間を第２処理時間T2とし、シリコン窒化膜のエッチング量を第２エッチング量V2とする。この場合のリン酸水溶液のシリコン窒化膜に対するエッチングレートR2は、（第２エッチング量V2）／（第２処理時間T2）となり、基準とするエッチングレートRsよりも大きい。
【００６０】
既に基板８を第１処理時間T1でエッチング処理しているために、リン酸水溶液中のシリコン濃度が増加している。そのため、エッチングレートがシリコン濃度に依存しないシリコン窒化膜は、良好にエッチングされる。一方、エッチングレートがシリコン濃度に依存するシリコン酸化膜は、リン酸水溶液でエッチングされる量が抑制される。これにより、シリコン酸化膜のエッチング量Vbを、基準とするリン酸水溶液を用いた場合のエッチング量Vaよりも少なくすることができる。
【００６１】
なお、上記基板液処理装置１では、第１処理時間T1と第２処理時間T2との合計が基準処理時間Tsとし、第１エッチング量V1と第２エッチング量V2との合計が基準エッチング量Vsとなるようにしている。これにより、基板液処理装置１による基板８の処理能力が従来と同等でありながら、シリコン酸化膜のエッチング量を抑制することができる。
【００６２】
また、従来においては、シリコン酸化膜のエッチング量を抑制する目的で、基板８のエッチング処理を開始する前にダミーのシリコンウエハをリン酸水溶液に浸漬させることでリン酸水溶液中のシリコン濃度を増加させるシーズニングを行っている。しかしながら、上記基板液処理装置１（基板液処理方法）では、シリコン酸化膜のエッチング量を抑制することができるために、シーズニングを省略することができる。これにより、基板液処理装置１による基板８の処理能力を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  基板液処理装置
７  制御部
８  基板
38  液処理部
39  エッチング液供給部
【図１】
0006434367.tif 000002
【図２】
0006434367.tif 000003
【図３】
0006434367.tif 000004
【図４】
0006434367.tif 000005
【図５】
0006434367.tif 000006