TWI825502B - 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)，其保持基板(W)；處理槽(110)，其貯存用於浸漬被保持於基板保持部(120)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)供給氣體而使處理液(L)中產生氣泡。複數個氣泡產生管(136)之中，供給至外側氣泡產生管(136a、136d)之氣體之流量多於供給至內側氣泡產生管(136b、136c)之氣體之流量，該外側氣泡產生管(136a、136d)位於被浸漬在處理液(L)中之基板(W)之外周區域下方，該內側氣泡產生管(136b、136c)位於基板(W)之中央區域下方。

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，半導體裝置及液晶顯示裝置等之電子零件所使用之基板係藉由基板處理裝置來處理。基板能夠藉由浸漬於處理槽內之處理液中來進行處理。
近年來，隨著形成於半導體基板上之半導體元件之微細化及/或三維化，想要使基板之處理變得均勻之需求不斷增長。例如，具有三維構造之NAND元件具有設有立體凹凸構造之積層構造。於元件圖案之凹凸構造之凹部滯留有處理液之情形時，凹部內之液體置換並不充分。因此，為了促進對包含凹部之基板整體充分進行液體置換，有時會在浸漬於處理槽之基板下方配置氣泡產生管，從氣泡產生器產生氣泡以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，於貯存有磷酸水溶液之處理槽中浸漬基板來對基板進行處理時，從於處理槽中浸漬之基板下方所配置之氣泡產生器中產生氣泡。氣泡產生器呈筒狀，有複數個噴出口(複數個開口)。氣泡產生器之一端連接有對氣泡產生器供給水蒸氣之氣體供給管。氣泡產生器藉由將水蒸氣從各噴出口向磷酸水溶液中吹出，而使磷酸水溶液中產生含水蒸氣之氣泡。
又，專利文獻2之基板處理裝置中，對複數個基板之排行方向上之不同區域噴出流體。藉此，提高複數個基板間處理之均勻性。  [先前技術文獻]  [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2020-021822號公報  [專利文獻2]日本專利特開2020-113621號公報
[發明所欲解決之問題]
專利文獻1所記載之基板處理裝置中，有時基板會產生處理不均。又，專利文獻2所記載之基板處理裝置中，雖然能夠提高複數個基板間處理之均勻性，但卻存在無法均勻地處理基板面內之情況。若基板之面內產生處理不均，則半導體元件之特性便會產生變動，導致半導體元件之良率降低。例如，當蝕刻基板之處理液內之矽濃度產生不均時，會對矽氮化物及矽氧化物之蝕刻選擇性產生影響。此種影響於基板呈立體凹凸形狀時尤為明顯。
本發明係鑒於上述問題而完成，其目的在於提供一種能夠抑制處理槽內之基板面內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]
根據本發明之一形態，基板處理裝置具備：基板保持部，其保持至少1個基板；處理槽，其貯存用於浸漬被保持於上述基板保持部之基板之處理液；及複數個氣泡產生管，其等藉由對上述處理液供給氣體而使上述處理液中產生氣泡。上述複數個氣泡產生管之中，供給至外側氣泡產生管之氣體之流量與供給至內側氣泡產生管之氣體之流量不同，上述外側氣泡產生管位於被浸漬在上述處理液中之上述基板之外周區域下方，上述內側氣泡產生管位於上述基板之中央區域下方。
於某實施方式中，上述複數個氣泡產生管相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸。
於某實施方式中，上述複數個氣泡產生管之中，供給至外側氣泡產生管之氣體之流量多於供給至內側氣泡產生管之氣體之流量，上述外側氣泡產生管位於被浸漬在上述處理液中之上述基板之外周區域下方，上述內側氣泡產生管位於上述基板之中央區域下方。
於某實施方式中，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，其控制於上述複數個氣體供給管中流動之氣體之流量。上述流量控制機構以供給至上述外側氣泡產生管之氣體之流量多於供給至上述內側氣泡產生管之氣體之流量之方式，控制於上述複數個氣體供給管中流動之氣體之流量。
於某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備壓力計，該壓力計測定於與上述外側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力以及於與上述內側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力。
於某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備控制上述流量控制機構之控制部。上述控制部係基於在與上述外側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力以及在與上述內側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力，而控制於上述複數個氣體供給管中流動之氣體之流量。
於某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備控制上述流量控制機構之控制部、及記憶控制程式之記憶部。上述控制部根據上述控制程式來控制上述流量控制機構。
於某實施方式中，上述基板保持部保持沿行方向排成一行之基板行中排列之複數個基板。上述內側氣泡產生管包含：內側第1配管，其配置於上述複數個基板中位於上述基板行一側之基板各自之中央區域下方；及內側第2配管，其與上述內側第1配管分離，在位於上述基板行另一側之基板各自之中央區域下方，與上述內側第1配管排列成直線狀。上述外側氣泡產生管包含：外側第1配管，其配置於上述複數個基板中位於上述基板行一側之基板各自之外周區域下方；及外側第2配管，其與上述外側第1配管分離，在位於上述基板行另一側之基板各自之外周區域下方，與上述外側第1配管排列成直線狀。
於某實施方式中，上述基板處理裝置進而具備配置於上述處理槽中之液體噴出管。
於某實施方式中，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。
於某實施方式中，上述處理液包含磷酸液。
根據本發明之另一形態，基板處理方法包括：浸漬工程，其在貯存於處理槽之處理液中浸漬基板；及氣泡供給工程，其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使上述處理液中產生氣泡，對浸漬於上述處理液之基板供給上述氣泡。上述氣泡供給工程包括流量不均等供給工程，於該流量不均等供給工程中，上述複數個氣泡產生管之中，供給至位於上述基板之外周區域下方之外側氣泡產生管之氣體之流量與供給至位於上述基板之中央區域下方之內側氣泡產生管之氣體之流量不同。
於某實施方式中，上述複數個氣泡產生管相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸。
於某實施方式中，上述流量不均等供給工程中，上述複數個氣泡產生管之中，供給至位於上述基板之外周區域下方之外側氣泡產生管之氣體之流量，多於供給至位於上述基板之中央區域下方之內側氣泡產生管之氣體之流量。
於某實施方式中，上述氣泡供給工程進而包括：流量均等供給工程，其以相等流量分別向上述外側氣泡產生管及上述內側氣泡產生管供給氣體；及壓力測定工程，其於上述流量均等供給工程中，測定於與上述外側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力以及於與上述內側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之壓力；且上述流量不均等供給工程係基於上述壓力測定工程中之測定結果，而設定於與上述外側氣泡產生管連接之氣體供給管中流動之氣體之流量及供給至與上述內側氣泡產生管連接之氣體供給管之氣體之流量。  [發明效果]
根據本發明，能夠抑制處理槽內之基板面內處理不均。
以下，參照附圖對本發明中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，圖中對相同或相當部分標註同一參照符號且不再贅述。再者，本申請之說明書中，為了讓發明便於理解，有時會記載相互正交之X軸、Y軸及Z軸。典型而言，X軸及Y軸平行於水平方向，Z軸平行於鉛直方向。又，本申請之說明書中，為了讓發明便於理解，有時會記載相互正交之x軸、y軸及z軸。典型而言，x軸及y軸係相對於基板或基材之主面平行地延伸，z軸係相對於基板或基材之主面於法線方向上延伸。
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之後之模式性立體圖。
基板處理裝置100處理基板W。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、膜之至少一部分之去除及清洗中之至少一種之方式來處理基板W。
基板W係薄板狀。典型而言，基板W係較薄之大致圓板狀。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。利用處理液L對基板W進行以下處理中之至少一種，該等處理包括蝕刻、表面處理、特性賦予、處理膜形成、膜之至少一部分之去除及清洗。
基板處理裝置100利用處理液L對複數個基板W進行集中處理。再者，基板處理裝置100亦可利用處理液L將多個基板W以特定數為單位進行處理。特定數係1以上之整數。此處，基板處理裝置100係將複數片基板W集中進行處理。
例如，基板處理裝置100係對由矽基板構成之基板W之圖案形成側之表面實施矽氧化膜(SiO 2膜)及矽氮化膜(SiN膜)之蝕刻處理。此種蝕刻處理中，從基板W之表面去除矽氧化膜及矽氮化膜中之任一個。
處理液L含有磷酸(H 3PO 4)。處理液L例如包括磷酸水溶液、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，若處理液L使用由大致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」)，則能從基板W之表面去除矽氮化膜(SiN膜)。換言之，處理液L使用不含雜質且高溫、高酸濃度之溶液，處理液L將矽(Si 4+)溶解。再者，處理液L之種類並無特別限定，只要能夠處理基板W即可。又，處理液L之溫度亦並無特別限定。
基板處理裝置100具備處理槽110及基板保持部120。處理槽110貯存用於處理基板W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之主面之法線方向平行於Y方向。複數個基板W沿Y方向排成一行。換言之，複數個基板W於水平方向上大致平行地排列。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分別於X方向及Z方向上擴展。基板保持部120保持著基板W使基板W移動。例如，基板保持部120保持著基板W沿鉛垂方向朝鉛垂上方或鉛垂下方移動。
典型而言，基板保持部120將複數個基板W集中保持。此處，複數個基板W形成沿Y方向排成一行地進行排列之基板行。因此，基板保持部120保持被排列於基板行中之複數個基板W。再者，基板保持部120亦可僅保持一片基板W。
具體而言，基板保持部120包含升降桿(lifter)。基板保持部120以保持複數個基板W之狀態向鉛垂上方或鉛垂下方移動。藉由基板保持部120向鉛垂下方移動，而使由基板保持部120保持之複數個基板W浸漬於被貯存在內槽112中之處理液L。
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保持著複數個基板W向鉛垂下方(Z方向)下降。藉此，複數個基板W被投入至處理槽110。
如圖1(b)所示，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。基板保持部120在貯存於處理槽110之處理液L中浸漬隔開特定間隔整齊排列之複數個基板W。
基板保持部120進而包含本體板122及保持棒124。本體板122係於鉛垂方向(Z方向)上延伸之板。保持棒124從本體板122之一主面於水平方向(Y方向)上延伸。圖1(a)及圖1(b)中，3個保持棒124從本體板122之一主面於水平方向上延伸。複數個基板W以隔開特定間隔整齊排列之狀態被複數個保持棒124抵接著各基板W之下緣而保持為起立姿勢(鉛垂姿勢)。
基板保持部120可進而包含升降單元126。升降單元126使本體板122於處理位置(圖1(b)所示之位置)與退避位置(圖1(a)所示之位置)之間升降，該處理位置係保持於基板保持部120之複數個基板W位於處理槽110內之位置，該退避位置係保持於基板保持部120之複數個基板W位於處理槽110上方之位置。因此，藉由升降單元126使本體板122移動至處理位置，從而使保持於保持棒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進行說明。圖2係基板處理裝置100之模式圖。
如圖2所示，基板處理裝置100進而具備氣體供給部130及控制裝置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。形成於處理液L內之氣泡於處理液L內浮起，到達至處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面處。
氣泡於處理液L中浮起時，氣泡與基板W之表面接觸。於此情形時，由於係利用氣泡對磷酸進行攪拌，故而能夠消除磷酸內之矽濃度不均。因此，能夠提高蝕刻之均勻性。
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。氣體被從氣體供給源132供給。
氣體供給管134將氣體供給源132與氣泡產生管136連接。從氣體供給源132供給之氣體藉由氣體供給管134流動至氣泡產生管136。
氣泡產生管136配置於處理槽110內。典型而言，氣泡產生管136配置於處理槽110之底面。
氣體供給部130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控制流動於氣體供給管134中之氣體之壓力及流量中之至少一者。例如，流量控制機構140控制流動於氣體供給管134中之氣體之流量。作為一例，流量控制機構140係在將流動於氣體供給管134中之氣體之壓力固定成一定壓力之狀態下，根據處理來控制氣體之流量。
例如，流量控制機構140包含進行氣體供給管134之流路開閉之噴嘴或調整閥。流量控制機構140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，且氣體供給管134配置於處理槽110之外部。再者，亦可為氣體供給管134之至少一部分配置於處理槽110內，於處理槽110內，氣體供給管134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。典型而言，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機(Central Processing Unit：CPU)。或者，控制部182可具有通用運算機。
記憶部184記憶資料及電腦程式。資料包含製程配方資料。製程配方資料包含表示複數個製程配方之資訊。複數個製程配方各自規定基板W之處理內容及處理順序。
記憶部184包含主記憶裝置及輔助記憶裝置。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可包含可移動媒體。控制部182執行記憶部184所記憶之電腦程式，以執行基板處理動作。
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按照電腦程式中所規定之順序來動作。
控制部182控制氣體供給部130。藉由控制部182之控制，來控制從氣體供給部130供給氣體。詳細而言，控制部182控制氣體供給部130開始及停止供給氣體。又，控制部182控制流量控制機構140，以控制要供給至處理槽110內之氣泡產生管136之氣體之流量。於一例中，控制部182亦可藉由控制配置於處理槽110外部之氣體供給管134上所設之噴嘴、調整閥等，以此來控制對氣泡產生管136之氣體供給。
又，控制部182控制升降單元126。於控制部182之控制之下，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。
如圖3(a)所示，基板保持部120保持於Y方向上排成一行之複數個基板W。複數個基板W等間隔地排列。例如，相鄰基板W之間之間隔為2 mm以上20 mm以下。
氣泡產生管136位於被保持於基板保持部120之基板W之下方。典型而言，氣泡產生管136配置於處理槽110之底面。氣泡產生管136於Y方向上延伸。
氣泡產生管136上設有複數個開口136p。氣泡產生管136中，複數個開口136p排列成一列。複數個開口136p之間隔與基板W之間隔大致相等。複數個開口136p位於排列在排行方向上之基板W之間。
如圖3(b)所示，氣泡產生管136具有氣泡產生管136a、氣泡產生管136b、氣泡產生管136c、及氣泡產生管136d。氣泡產生管136a～136d相互平行地延伸。氣泡產生管136a～136d分別於Y方向上延伸。氣泡產生管136a、氣泡產生管136b、氣泡產生管136c及氣泡產生管136d從-X方向朝+X方向依序排列。
氣泡產生管136a及氣泡產生管136d配置於基板W之外周區域下方。例如，基板W之外周區域係從相對於基板W之中心沿水平方向為半徑之0.6倍之位置至基板W之端部之區域。氣泡產生管136a及氣泡產生管136d係外側氣泡產生管之一例。
氣泡產生管136b配置於俯視時比氣泡產生管136a更靠基板W之中心側。又，氣泡產生管136c配置於俯視時比氣泡產生管136d更靠基板W之中心側。因此，氣泡產生管136b及氣泡產生管136c配置於基板W之中心區域下方。例如，基板W之中心區域係從基板W之中心至相對於基板W之中心沿水平方向為半徑之0.6倍之區域。氣泡產生管136b及氣泡產生管136c係內側氣泡產生管之一例。
氣泡產生管136a～136d上分別設有複數個開口136p。此處，複數個開口136p各自之大小及間隔彼此相等。
氣泡產生管136a～136d具有同樣之構成。再者，於本說明書中，有時統稱氣泡產生管136a～136d而記為氣泡產生管136。
氣體供給源132與氣體供給管134a～134d之各者連接。氣體供給管134a將氣體供給源132與氣泡產生管136a連接。氣體供給管134b將氣體供給源132與氣泡產生管136b連接。氣體供給管134c將氣體供給源132與氣泡產生管136c連接。氣體供給管134d將氣體供給源132與氣泡產生管136d連接。如此，氣體供給管134a～134d將氣體供給源132與氣泡產生管136a～136d分別連接。
於氣體供給管134a安裝有流量控制機構140a。又，於氣體供給管134b安裝有流量控制機構140b。同樣地，於氣體供給管134c安裝有流量控制機構140c，於氣體供給管134d安裝有流量控制機構140d。如此，於氣體供給管134a～134d分別安裝有流量控制機構140a～140d。
因此，對於氣泡產生管136a，從氣體供給源132通過氣體供給管134a供給由流量控制機構140a進行過流量控制之氣體。又，對於氣泡產生管136b，從氣體供給源132通過氣體供給管134b供給由流量控制機構140b進行過流量控制之氣體。
同樣地，對於氣泡產生管136c，從氣體供給源132通過氣體供給管134c供給由流量控制機構140c進行過流量控制之氣體。又，對於氣泡產生管136d，從氣體供給源132通過氣體供給管134d供給由流量控制機構140d進行過流量控制之氣體。
要供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量(氣體流量)可由流量控制機構140a～140d分別控制。流量控制機構140a～140d能夠使要供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等。或者，流量控制機構140a～140d能夠使要供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同。
再者，此處從同一個氣體供給源132對氣泡產生管136a～136d供給氣體。但，亦可從不同之氣體供給源對氣泡產生管136a～136d供給氣體。於此情形時，對於氣泡產生管136a～136d，亦可從氣體供給源132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中以相等流量向複數個氣泡供給產生管136供給氣體時產生之氣泡，圖4(b)表示於本實施方式之基板處理裝置100中氣泡產生中之處理液L之流動。此處，流量控制機構140a～140d使分別供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等。又，圖4(a)及圖4(b)中表示通過基板W之中心於鉛垂方向上延伸之假想中心線CL。
如圖4(a)所示，若分別對氣泡產生管136a～136d供給氣體，從各個氣泡產生管136a～136d會有氣泡產生至處理液L中。藉由從氣泡產生管136a～136d對處理槽110之處理液L噴出氣體，而於處理液L內產生氣泡。處理液L內產生之氣泡於處理液L內浮起，到達至處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面處。
氣泡於處理液L中浮起時，氣泡與基板W之表面接觸。於此情形時，由於利用氣泡對磷酸進行攪拌，故而磷酸內之矽濃度不均得以消除，能夠提高蝕刻之均勻性。
從氣泡產生管136a產生之氣泡量少於從氣泡產生管136b產生之氣泡量。同樣地，從氣泡產生管136d產生之氣泡量少於從氣泡產生管136c產生之氣泡量。
圖4(b)中表示於氣泡產生管136a～136d中產生之氣泡影響下之處理液L之流動F。隨著氣泡浮起到達至處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面處之處理液L於處理液L之上方朝-X方向外側及+X方向外側流動。然後，處理液L形成沿著處理槽110之-X方向外側之側壁及+X方向外側之側壁流向下方之下降流。
因此，位於處理槽110外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d與位於處理槽110內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c相比，受到處理液L從處理槽110上方流向下方之下降流之影響更大。因此存在此種情形：即便供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等，從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡之蝕刻量亦不均勻。例如，有時從位於處理槽110外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d產生之氣泡量會小於從位於處理槽110內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c產生之氣泡量。
接下來，參照圖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)係於本實施方式之基板處理裝置100中藉由以不同流量對複數個氣泡產生管136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140a～140d以供給至氣泡產生管136a～136d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以供給至氣泡產生管136a之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136b之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134a及氣體供給管134b中之氣體之流量。又，流量控制機構140c及流量控制機構140d以供給至氣泡產生管136d之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136c之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134c及氣體供給管134d中之氣體之流量。
因此，於處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d之氣體之流量，多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c之氣體之流量。
如圖5(b)所示，若對氣泡產生管136a～136d之各者供給氣體，處理液L中會產生氣泡。此處，從氣泡產生管136a產生之氣泡量、從氣泡產生管136b產生之氣泡量、從氣泡產生管136c產生之氣泡量、及從氣泡產生管136d產生之氣泡量各自大致相等。詳細而言，從氣泡產生管136a～136d中，有大致相同程度大小之氣泡以相同程度之頻度產生至處理液L內。
如此，能夠以從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等之方式，使供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同。
再者，供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量之上限被設定成，處理槽110內之處理液L不會從處理槽110中溢出。例如，供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量之上限係基於處理槽110內之容積、處理液L之量、處理液L之溫度等進行設定。又，要供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量之下限係根據從氣泡產生管136a～136d有無氣泡產生來進行設定。
本實施方式之基板處理裝置100中，使在處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d之氣體之流量多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c之氣體之流量。因此，能夠使從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等，從而能夠抑制基板W整個面內之處理不均。
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之氣泡產生管136a～136d分別供給氣體，從各個氣泡產生管136a～136d使處理液L中產生氣泡，而對浸漬於處理液L中之複數個基板W供給氣泡。
例如，氣體供給管134具有共通配管134S及個別配管134T。個別配管134T包含氣體供給管134a、氣體供給管134b、氣體供給管134c、及氣體供給管134d。
共通配管134S將氣體供給源132與個別配管134T連接。具體而言，共通配管134S之上游端連接於氣體供給源132。氣體供給源132對共通配管134S供給氣體。共通配管134S之下游端連接於氣體供給管134a～134d之上游端。
氣體供給管134a之下游端連接於氣泡產生管136a。氣體供給管134b之下游端連接於氣泡產生管136b。氣體供給管134c之下游端連接於氣泡產生管136c。氣體供給管134d之下游端連接於氣泡產生管136d。因此，氣體從氣體供給源132通過共通配管134S及氣體供給管134a～134d分別供給至氣泡產生管136a～136d。
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、流量控制機構140c、及流量控制機構140d。
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之上游朝向下游依序配置於共通配管134S。當閥141打開時，氣體從氣體供給源132流動於共通配管134S。調節器142將通過共通配管134S之氣體之壓力調整成規定之值。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140a控制從氣體供給源132供給之氣體之流量。經過流量控制之氣體通過氣體供給管134a被供給至氣泡產生管136a。例如，流量控制機構140a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134a之上游向下游依序配置於氣體供給管134a。
調整閥145調節開度，調整被供給至氣泡產生管136a之氣體之流量。「流量」例如表示每單位時間內通過單位面積之氣體量。具體而言，調整閥145包含內部設有閥座之閥主體(未圖示)、將閥座開閉之閥體、及使閥體於開位置與閉位置之間移動之制動器(未圖示)。
調整閥145基於流量計146之計測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計測流動於氣體供給管134a中之氣體之流量。過濾器147將流動於氣體供給管134a中之氣體進行過濾。
閥148將氣體供給管134a開閉。因此，閥148於從氣體供給管134a對氣泡產生管136a供給氣體以及停止從氣體供給管134a對氣泡產生管136a供給氣體這兩者之間進行切換。
流量控制機構140b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。同樣地，流量控制機構140d控制從氣體供給源132供給之氣體之流量。流量控制機構140b～140d各自之構成與流量控制機構140a之構成相同。
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、壓力計149c、及壓力計149d。
壓力計149a檢測氣體供給管134a中之氣體壓力。壓力計149b檢測氣體供給管134b中之氣體壓力。壓力計149c檢測氣體供給管134c中之氣體壓力。壓力計149d檢測氣體供給管134d中之氣體壓力。
基板處理裝置100進而具備複數個排氣機構134o、134p、134q、134r。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。排氣機構134r與氣體供給管134d連接。
排氣機構134o～134r之各者將氣體排出至外部。具體而言，排氣機構134o～134r分別包含排氣配管及閥。於排氣配管配置有閥。閥將排氣配管開閉。排氣配管之一端連接於氣體供給管134。藉由閥打開，氣體從氣體供給管134通過排氣配管排出至外部。
如此，能夠適當控制流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量。因此，能夠適當控制從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量。
如上所述，從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量根據流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量而變化。於流量控制機構140a～140d控制流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量時，控制裝置180(圖2)亦可根據控制程式中預先設定之值來控制流量控制機構140a～140d。或者，控制裝置180亦可對作為處理對象之基板W供給氣體，並測定流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量或壓力，設定應當於氣體供給管134a～134d中流動之氣體之流量。
又，流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量可藉由拍攝處理槽110內產生之氣泡來進行控制。
接下來，參照圖1～圖7對本實施方式之基板處理方法進行概略說明。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。藉此，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～140d以供給至各個氣泡產生管136a～136d之氣體流量相等之方式，控制流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量(流量均等供給工程：參照圖4)。
於步驟S106中，於使供給至各個氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等之狀態下測定氣體供給管134a～134d中之氣體之壓力(壓力測定工程)。氣體供給管134a～134d中之氣體之壓力成為表示處理槽110內之氣泡產生容易度之指標。例如，圖6所示之壓力計149a～149d測定氣體供給管134a～134d中之氣體之壓力。
於步驟S108中，根據各個氣體供給管134a～134d之氣體壓力而取得應當於氣體供給管134a～134d中流動之氣體之流量(流量取得工程)。典型而言，控制裝置180基於壓力計149a～149d之測定結果而取得應當於氣體供給管134a～134d中流動之氣體之流量。
於步驟S110中，流量控制機構140a～140d基於所取得之氣體之流量，以供給至各個氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同之方式，控制流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量(流量不均等供給工程：參照圖5)。於此情形時，流量控制機構140a～140d以供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同之方式，控制流動於氣體供給管134a～134d中之氣體之流量。例如，流量控制機構140a及流量控制機構140b以供給至氣泡產生管136a之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136b之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134a及氣體供給管134b中之氣體之流量。又，流量控制機構140c及流量控制機構140d以供給至氣泡產生管136d之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136c之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134c及氣體供給管134d中之氣體之流量。藉由使供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同，能夠使從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等。根據以上，即便基板W、處理環境及處理液L之狀況不同，亦能使從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等，從而能夠抑制基板W之處理不均。
再者，本實施方式之基板處理裝置100及基板處理方法適宜用於製造NAND元件。
接下來，參照圖1～圖8對本實施方式之基板處理方法進行概略說明。圖8(a)～圖8(c)係藉由本實施方式之基板處理方法進行處理之基板W之模式圖。圖8(a)～圖8(c)係沿xz剖面切斷基板W之模式性放大剖視圖。
如圖8(a)所示，基板W具有基材S及積層構造M。積層構造M係包含矽氮化層之複數個積層隔著間隙D相對之三維積層構造。此處，基板W以於xy平面上擴展之方式配置。積層構造M配置於基材S之上表面。積層構造M從基材S之上表面於z方向上延伸。積層構造M中形成有間隙D。此處，間隙D到達至基材S，露出基材S之一部分。
積層構造M具有複數個矽氧化層Ma及複數個矽氮化層Ea。矽氧化層Ma與矽氮化層Ea交替積層。複數個矽氧化層Ma及矽氮化層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，若藉由磷酸處理來蝕刻基板W之矽氮化層Ea，便能將矽氮化層Ea局部地去除。
如圖8(c)所示，藉由進一步之磷酸處理，而從積層構造M中將矽氮化層Ea充分去除，於積層構造M中留下未經處理液L蝕刻之矽氧化層Ma及矽氮化層Ea。以如上之方式，藉由磷酸處理從基板W中蝕刻矽氮化層Ea。
此時，若以基板W之整個面均有氣泡與之接觸之方式使氣泡產生於處理液L中，則能促進氣泡於基板W之表面上對處理液L之置換。因此，能夠抑制基板W之面內之處理不均。
再者，圖2～圖6所示之基板處理裝置100中，氣泡產生管136a～136d之各者對保持於基板保持部120之所有基板W供給氣泡，但本實施方式並不限定於此。又，圖2～圖6所示之基板處理裝置100中，流量控制機構140a～140d分別控制向氣泡產生管136a～136d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配置有氣泡產生管136a～136h。氣泡產生管136a～136d配置於處理槽110之-Y方向側，氣泡產生管136e～136f配置於處理槽110之+Y方向側。氣泡產生管136a～136d於處理槽110之-Y方向側從-X方向側朝+X方向側等間隔地依序排列。同樣地，氣泡產生管136e～136f於處理槽110之+Y方向側從-X方向側朝+X方向側等間隔地依序排列。氣泡產生管136a、136d、136e、136h係外側氣泡產生管之一例，氣泡產生管136b、136c、136f、136g係內側泡產生管之一例。
氣泡產生管136a及氣泡產生管136e於處理槽110之-X方向側呈直線狀排列。又，氣泡產生管136b及氣泡產生管136f於比氣泡產生管136a及氣泡產生管136e更內側呈直線狀排列。
同樣地，氣泡產生管136d及氣泡產生管136h於處理槽110之+X方向側呈直線狀排列。又，氣泡產生管136c及氣泡產生管136g於比氣泡產生管136d及氣泡產生管136h更內側呈直線狀排列。
氣泡產生管136a、136d係外側第1配管之一例，氣泡產生管136e、136h係外側第2配管之一例。又，氣泡產生管136b、136c係內側第1配管之一例，氣泡產生管136f、136g係內側第2配管之一例。
對於氣泡產生管136a，經由氣體供給管134a供給由流量控制機構140a進行過流量控制之氣體。同樣地，對於氣泡產生管136b～136h，經由氣體供給管134b～134h供給由流量控制機構140b～140h進行過流量控制之氣體。
此處，2個氣泡產生管呈直線狀排列。於俯視下，呈直線狀排列之2個氣泡產生管之交界位於相鄰之2個基板W之間。該2個氣泡產生管之其中一個氣泡產生管越過相鄰2個基板W中之中間地點而延伸，該其中一個氣泡產生管上，於相鄰2個基板W中之中間地點設有開口136p。
例如，氣泡產生管136d與氣泡產生管136h呈直線狀排列。於俯視下，氣泡產生管136d與氣泡產生管136h之交界位於相鄰之2個基板W之間。氣泡產生管136d與氣泡產生管136h之中之氣泡產生管136d係越過相鄰2個基板W中之中間地點而延伸，氣泡產生管136d上，於相鄰2個基板W之中間地點設有開口136p。
本實施方式之基板處理裝置100中，向相對於沿Y方向排列之複數個基板W位於-Y方向側之氣泡產生管136a～136d及位於+Y方向側之氣泡產生管136e～136h供給流量不同之氣體。藉此，能夠於基板W之面內大致均等地產生氣泡，因此能抑制基板W面內之處理不均。
進而，存在以下情況：於從氣體供給管134a～134h對氣泡產生管136a～136h供給氣體時，氣泡產生管136a～136h上游側之流量多於下游側之流量。於此情形時，本實施方式之基板處理裝置100中，藉由向相對於沿Y方向排列之基板W位於-Y方向側之氣泡產生管136a～136d及位於+Y方向側之氣泡產生管136e～136f供給氣體，能夠以相對較高之流量對沿Y方向排列之基板W之基板行之一側端部及另一側端部供給氣體。因此，於基板W之排行方向上亦能均等地產生氣泡，從而能夠抑制基板W之排行方向之處理不均。
再者，圖9所示之基板處理裝置100中，流量控制機構140a～140h係對應於氣泡產生管136a～136h而分別設置，但本實施方式並不限定於此。亦可由1個流量控制機構140來控制供給至複數個氣泡產生管136之氣體之流量。
如圖10(a)所示，於處理槽110配置有於Y方向上延伸之氣泡產生管136a～136d。氣泡產生管136a～136d從-X方向側朝+X方向側等間隔地依序排列。
氣體供給管134包含共通配管134s、共通配管134t、及氣體供給管134a～134d。共通配管134s將氣體供給源132與流量控制機構140a連接。氣體供給管134a將流量控制機構140a與氣泡產生管136a連接，氣體供給管134d將流量控制機構140a與氣泡產生管136d連接。
共通配管134t將氣體供給源132與流量控制機構140b連接。氣體供給管134b將流量控制機構140b與氣泡產生管136c連接，氣體供給管134c將流量控制機構140b與氣泡產生管136c連接。
因此，對於氣泡產生管136a及氣泡產生管136d供給流量經過流量控制機構140a控制之氣體。又，對於氣泡產生管136b及氣泡產生管136c，供給流量經過流量控制機構140b控制之氣體。
因此，能夠使於處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d之氣體之流量多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c之氣體之流量。藉此，能夠使從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等，從而能夠抑制基板W整個面內之處理不均。
再者，圖1～圖10(a)所示之基板處理裝置100中，對各個基板W分別供給從4根氣泡產生管136產生之氣泡，但本實施方式並不限定於此。亦可對各個基板W分別供給從4以外之根數之氣泡產生管136產生之氣泡。例如，亦可對各個基板W分別供給從6根氣泡產生管136產生之氣泡。
如圖10(b)所示，於處理槽110配置有氣泡產生管136a～136f。氣泡產生管136a～136f於處理槽110中從-X方向側朝+X方向側等間隔地依序排列。氣泡產生管136a、136b、136e、136f係外側氣泡產生管之一例，氣泡產生管136c、136d係內側泡產生管之一例。
氣體供給源132與共通配管134s、共通配管134t及共通配管134u連接。共通配管134s與氣體供給管134a及氣體供給管134b連接。氣體供給管134a將共通配管134s與氣泡產生管136a連接，氣體供給管134b將共通配管134s與氣泡產生管136b連接。
共通配管134t與氣體供給管134c及氣體供給管134d連接。氣體供給管134c將共通配管134t與氣泡產生管136c連接，氣體供給管134d將共通配管134t與氣泡產生管136d連接。同樣地，共通配管134u與氣體供給管134e及氣體供給管134f連接。氣體供給管134e將共通配管134u與氣泡產生管136e連接，氣體供給管134f將共通配管134u與氣泡產生管136f連接。
此處，於共通配管134s設有流量控制機構140a。因此，藉由流量控制機構140a，能夠控制供給至氣泡產生管136a及氣泡產生管136b之氣體之流量。
又，於共通配管134t設有流量控制機構140b。因此，藉由流量控制機構140b，能夠控制供給至氣泡產生管136c及氣泡產生管136d之氣體之流量。同樣地，於共通配管134u設有流量控制機構140c。因此，藉由流量控制機構140c，能夠控制供給至氣泡產生管136e及氣泡產生管136f之氣體之流量。
再者，圖2～圖10所示之基板處理裝置100中，氣泡產生管136係與從處理槽110之一側延伸之氣體供給管134連接，但本實施方式並不限定於此。氣泡產生管136亦可與從處理槽110之兩側延伸之氣體供給管134連接。
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之模式性俯視圖。
如圖11所示，於處理槽110配置有氣泡產生管136a～136h。氣泡產生管136a～136d與從處理槽110之-Y方向側朝+Y方向延伸之氣體供給管134a～134d連接，氣泡產生管136e～136f與從處理槽110之+Y方向側朝-Y方向延伸之氣體供給管134e～134f連接。
氣泡產生管136a、136e、136b、136f、136c、136g、136d、136h於處理槽110中從-X方向側朝+X方向側等間隔地依序排列。氣泡產生管136a、136d、136e、136h係外側氣泡產生管之一例，氣泡產生管136b、136c、136f、136g係內側泡產生管之一例。
氣體供給源132與氣體供給管134a～134d分別連接。因此，氣體供給管134a～134d將氣體供給源132與氣泡產生管136a～136d分別連接。又，氣體供給源132與氣體供給管134e～134h分別連接。因此，氣體供給管134e～134h將氣體供給源132與氣泡產生管136e～136h分別連接。流量控制機構140a～140h分別配置於氣體供給管134a～134h。
本實施方式中，能夠使於處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136h之氣體之流量多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b～136g之氣體之流量。又，能夠使於處理槽110中供給至位於第二外側之氣泡產生管136e及氣泡產生管136d之氣體之流量多於在處理槽110中供給至位於更內側之氣泡產生管136b、136c、136f、136g之氣體之流量。再者，可使於處理槽110中供給至位於第二外側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136g之氣體之流量多於供給至位於更內側之氣泡產生管136c、136f之氣體之流量。如此，藉由階段性地控制供給至氣泡產生管136a～136h之氣體之流量，能夠使從氣泡產生管136a～136h產生之氣泡量大致相等，從而能夠抑制基板W整個面內之處理不均。
再者，上文參照圖1～圖11進行之說明中，對於基板W從貯存於處理槽110之處理液L之下方供給氣體，但本實施方式並不限定於此。對於基板W，亦可從貯存於處理槽110之處理液L之下方，不僅供給氣體，還供給液體。
接下來，參照圖1～圖12對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖12係本實施方式之基板處理裝置100之模式圖。圖12所示之基板處理裝置100除進而具備液體供給部150此點以外，其他構成與上文參照圖2敍述之基板處理裝置100相同，為避免冗餘而省略重複說明。
如圖12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。典型而言，液體供給部150對處理槽110供給處理液L。於此情形時，液體供給部150較佳為從相對於處理槽110內之處理液L為下方之位置向上方供給液體。作為一例，液體可為與貯存於處理槽110之處理液L相同種類之處理液L。
於液體供給部150供給處理液L時，向上方供給之處理液一面將處理液中之與基板W之接觸部分擠出，一面使基板W之表面向上方移動，於向上方供給之處理液通過之後，會有存在於周圍之新鮮處理液L進入。如此，藉由向上方供給之處理液與基板W之表面接觸，能夠攪拌基板W之表面，藉此能夠使基板W表面之處理液L置換成新鮮之處理液。結果，能夠提昇基板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。液體從液體供給源152被供給。液體供給源152配置於處理槽110之外部。再者，液體供給源152可將於處理槽110中暫時作為處理液L使用之液體循環使用。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平行地延伸。
液體供給管154將液體供給源152與液體噴出管156連接。從液體供給源152供給之液體通過液體供給管154流動至液體噴出管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。典型而言，液體噴出管156配置於處理槽110之底面。液體噴出管156可配置於比氣泡產生管136更靠鉛垂方向上方側。或者，液體噴出管156亦可配置於比氣泡產生管136更靠鉛垂方向下方側。
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13(a)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性俯視圖，圖13(b)係基板處理裝置100之模式圖。圖13(a)及圖13(b)所示之基板處理裝置100除進而具備液體供給部150此點以外，其他構成與上文參照圖3(b)及圖4敍述之基板處理裝置100相同，為避免冗餘而省略重複說明。
如圖13(a)所示，液體噴出管156具有液體噴出管156a及液體噴出管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。液體噴出管156a配置於氣泡產生管136a與氣泡產生管136b之間。液體噴出管156b配置於氣泡產生管136c與氣泡產生管136d之間。
對於液體噴出管156a，供給從液體供給源152通過液體供給管154a之液體。又，對於液體噴出管156b，供給從液體供給源152通過液體供給管154b之液體。
於液體噴出管156a及液體噴出管156b，分別設有複數個開口156p。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位於排列在排行方向上之基板W之間。液體噴出管156a及液體噴出管156b具有同樣之構成。再者，於本說明書中，有時統稱液體噴出管156a及液體噴出管156b而記為液體噴出管156。
於液體噴出管156中，複數個開口156p排成一行。液體噴出管156將處理液L從複數個開口156p噴出至處理槽110。於此情形時，複數個開口156p較佳為從相對於處理槽110內之處理液L為下方之位置朝向上方。此處，複數個開口156p各自之大小及間隔彼此相等。
如圖13(b)所示，於處理槽110配置有氣泡產生管136a～136d及液體噴出管156a、156b。氣泡產生管136a～136d之開口136p以其噴出方向沿著鉛垂方向之方式設置於氣泡產生管136a～136d之上部。
另一方面，液體噴出管156a、156b之開口156p以其噴出方向朝著基板W之中心之方式設置在相對於鉛垂方向(Z方向)傾斜之位置。因此，當從液體噴出管156a之開口156p噴出之傾斜向上之液體與從液體噴出管156b之開口156p噴出之傾斜向上之液流合流時，便能形成於處理槽110之內部朝上方流動之極強之上升流。
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14(a)係表示基板處理裝置中以相等流量對複數個氣泡產生管136供給氣體時產生之氣泡之模式圖，圖14(b)係表示本實施方式之基板處理裝置100中處理液之流動之模式圖。再者，圖14(a)及圖14(b)中，除了於處理槽110配置液體噴出管156此點以外，其他構成與上文參照圖4(a)及圖4(b)敍述之基板處理裝置100相同，為避免冗餘而省略重複說明。此處，亦係流量控制機構140a～140d使供給至各個氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等。
如圖14(a)所示，若對氣泡產生管136a～136d之各者供給氣體，處理液L中會產生氣泡。藉由從氣泡產生管136a～136d對處理槽110之處理液L噴出氣體，而於處理液L內產生氣泡。處理液L內產生之氣泡於處理液L內浮起，到達至處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面處。又，此處係藉由從液體噴出管156a之開口156p噴出之傾斜向上之液體與從液體噴出管156b之開口156p噴出之傾斜向上之液流合流，而形成於處理槽110之內部朝上方流動之極強之上升流。
於供給至氣泡產生管136a～136d之各者之氣體之流量相等時，氣泡產生管136a～136d中產生之氣泡量並不相等。從氣泡產生管136a產生之氣泡量少於從氣泡產生管136b產生之氣泡量。同樣地，從氣泡產生管136d產生之氣泡量少於從氣泡產生管136c產生之氣泡量。
如圖14(b)所示，藉由在氣泡產生管136a～136d中產生之氣泡於處理液L內浮起，而於處理槽110內產生處理液L之流動。此處，由於形成了極強之上升流，故而氣泡會迅速浮起。隨著氣泡之浮起而到達至處理槽110內之處理液L與氣體(例如，空氣或特定環境氣體)之界面處之處理液L於處理液L之上方朝-X方向外側及+X方向外側流動。然後，處理液L形成沿著處理槽110中之X方向外側之側壁及+X方向外側之側壁向下方急速流動之下降流。
如此，位於處理槽110外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d與位於處理槽110內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c相比，受到從處理槽110上方向下方流動之處理液L之下降流之影響更大。因此，即便要供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量相等，從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量亦並不相等。詳細而言，從位於處理槽110外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d產生之氣泡量少於從位於處理槽110內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c產生之氣泡量。
接下來，參照圖15對本實施方式之基板處理裝置100進行說明。圖15(a)係本實施方式之基板處理裝置100之模式性俯視圖，圖15(b)係於本實施方式之基板處理裝置100中藉由以不同流量對複數個氣泡產生管136供給氣體而產生氣泡之基板處理裝置100之模式圖。
如圖15(a)所示，流量控制機構140a～140d以供給至氣泡產生管136a～136d之氣體之流量不同之方式進行控制。流量控制機構140a及流量控制機構140b以供給至氣泡產生管136a之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136b之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134a及氣體供給管134b中之氣體之流量。又，流量控制機構140c及流量控制機構140d以供給至氣泡產生管136d之氣體之流量多於供給至氣泡產生管136c之氣體之流量之方式，控制流動於氣體供給管134c及氣體供給管134d中之氣體之流量。
因此，於處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d之氣體之流量，多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c之氣體之流量。
如圖15(b)所示，若對氣泡產生管136a～136d之各者供給氣體，處理液L中會產生氣泡。此處，從氣泡產生管136a產生之氣泡量、從氣泡產生管136b產生之氣泡量、從氣泡產生管136c產生之氣泡量、及從氣泡產生管136d產生之氣泡量各自大致相等。詳細而言，從氣泡產生管136a～136d中以大致相同程度大小之氣泡以相同程度之頻度於處理液L內產生。
本實施方式之基板處理裝置100中，在處理槽110中供給至位於外側之氣泡產生管136a及氣泡產生管136d之氣體多於在處理槽110中供給至位於內側之氣泡產生管136b及氣泡產生管136c之氣體之流量。因此，能夠使從氣泡產生管136a～136d產生之氣泡量大致相等。尤其於形成上升流時，基板處理之速度亦會隨氣泡之流動一起加快。即便如此以較快之速度進行基板處理時，亦能抑制基板W整個面內之處理不均。
接下來，參照圖1～圖16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16所示，處理槽110具有包含內槽112及外槽114之雙槽構造。內槽112及外槽114分別具有朝上打開之上部開口。內槽112構成為能夠貯存處理液L，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係用於處理液L之循環。流量調整機構160使貯存於處理槽110中之處理液L循環，將處理液L供給至各液體噴出管156。
流量調整機構160包含配管161、以及泵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依序從配管161之上游向下游配置。
配管161將從處理槽110排出之處理液L再次導向處理槽110。於配管161之下游端連接有複數個液體噴出管156。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。
泵162從配管161對複數個液體噴出管156輸送處理液L。因此，加熱器163將流動於配管161中之處理液L進行加熱。藉由加熱器163而調整處理液L之溫度。過濾器164將流動於配管161中之處理液L進行過濾。
調整閥165調節配管161之開度，調整要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包含內部設有閥座之閥主體(未圖示)、將閥座開閉之閥體、及使閥體於開位置與閉位置之間移動之制動器(未圖示)。閥166將配管161開閉。
複數個液體噴出管156對處理槽110之內槽112供給處理液L。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之各者具有大致筒形狀。
複數個液體噴出管156之各者具有複數個開口156p。圖16中，對1個液體噴出管156示出1個開口156p。複數個液體噴出管156之各者將處理液L從複數個開口156p供給至內槽112。
基板處理裝置100進而具備處理液供給部150A及稀釋液供給部150B。處理液供給部150A將處理液L供給至處理槽110。處理液L可使用例如由大致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連接於配管154A。對於配管154A供給來自處理液供給源TKA之處理液L。於配管154A配置有閥156A。當閥156A打開時，從噴嘴152A噴出之處理液L被供給至內槽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連接於配管154B。要供給至配管154B之稀釋液可採用DIW(去離子水)、碳酸水、電解離子水、富氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如約10 ppm～100 ppm)之鹽酸水溶液中之任一種。對於配管154B供給來自稀釋液供給源TKB之稀釋液。於配管154B配置有閥156B。當閥156B打開時，從噴嘴152B噴出之稀釋液被供給至外槽114內。
基板處理裝置100進而具備排液部170。排液部170將處理槽110之處理液L排出。
排液部170包含排液配管170a及閥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配置有閥170b。藉由閥170b打開，使貯存於內槽112內之處理液L通過排液配管170a排出至外部。所排出之處理液L被輸送至排液處理裝置(未圖示)進行處理。
以上，參照附圖對本發明之實施方式進行了說明。但，本發明並不限於上述實施方式，能夠在不脫離其主旨之範圍內於多種態樣中加以實施。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，能夠形成各種發明。例如，可從實施方式所示之全部構成要素中刪除若干個構成要素。進而，可將不同實施方式中之構成要素適當組合。附圖為了便於理解而以各構成要素為主體模式性地展示，亦存在圖示之各構成要素之厚度、長度、個數、間隔等為便於製圖而與實物不同之情況。又，上述實施方式所示之各構成要素之材質、形狀、尺寸等為一例，並無特別限定，能夠於不實質脫離本發明之效果之範圍內進行多種變更。
例如，上文參照圖1～圖16進行之說明中，氣泡產生管136係平行於基板W之主面之法線方向(Y方向)而延伸，但本實施方式並不限定於此。其中，較佳為於1個基板W之中央區域及外周區域各自之下方配置不同之氣泡產生管136。  [產業上之可利用性]
本發明適宜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(134a～134h):氣體供給管 134S:共通配管 134s:共通配管 134t:共通配管 134u:共通配管 134T:個別配管 134o,134p,134q,134r:排氣機構 136(136a～136h):氣泡產生管 136p:開口 140(140a～140h):流量控制機構 140S:共通控制機構 140T:個別控制機構 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(149a～149d):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:配管 154B:配管 154a:液體供給管 154b:液體供給管 156:液體噴出管 156A:閥 156B:閥 156a:液體噴出管 156b:液體噴出管 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 CL:假想中心線 D:間隙 Ea:矽氮化層 F:處理液之流動 L:處理液 M:積層構造 Ma:矽氧化層 S:基材 S102:步驟 S104:步驟 S106:步驟 S108:步驟 S110:步驟 TKA:處理液供給源 TKB:稀釋液供給源 W:基板
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以相等流量向複數個氣泡產生管供給氣體時所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俯視圖，(b)係表示本實施方式之基板處理裝置中以不同流量對複數個氣泡產生管供給氣體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)係表示藉由本實施方式之基板處理方法被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性俯視圖。  圖12係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖13(a)係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖，(b)係本實施方式之基板處理裝置之模式圖。  圖14(a)係表示基板處理裝置中以相等流量對複數個氣體供給管供給氣體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處理液之流動之模式圖。  圖15(a)係本實施方式之基板處理裝置之模式性俯視圖，(b)係表示本實施方式之基板處理裝置中以不同流量對複數個氣體供給管供給氣體時產生之氣泡之模式圖。  圖16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
132:氣體供給源
134(134a~134d):氣體供給管
136(136a~136d):氣泡產生管
136p:開口
140(140a~140d):流量控制機構
CL:假想中心線
L:處理液
W:基板

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置，其具備：基板保持部，其保持至少1個基板；處理槽，其貯存用於浸漬被保持於上述基板保持部之基板之處理液；外側氣泡產生管，其位於上述基板之外周區域之下方，藉由對上述處理液供給氣體而使上述處理液中產生氣泡；內側氣泡產生管，其位於上述基板之中央區域之下方，藉由對上述處理液供給氣體而使上述處理液中產生氣泡；第1氣體供給管，其將氣體供給源與上述外側氣泡產生管予以流路連接；第2氣體供給管，其將上述氣體供給源與上述內側氣泡產生管予以流路連接；第1流量控制機構，其安裝於上述第1氣體供給管；第2流量控制機構，其安裝於上述第2氣體供給管；及控制部，其以供給至上述外側氣泡產生管之氣體之流量多於供給至上述內側氣泡產生管之氣體之流量之方式，控制上述第1流量控制機構及上述第2流量控制機構。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述外側氣泡產生管及上述內側氣泡產生管相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其進而具備壓力計，該壓力計測定於與上述外側氣泡產生管連接之上述第1氣體供給管中流動之氣體之壓力、及於與上述內側氣泡產生管連接之上述第2氣體供給管中流動之氣體之壓力。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中上述控制部係基於在與上述外側氣泡產生管連接之上述第1氣體供給管中流動之氣體之壓力及於與上述內側氣泡產生管連接之上述第2氣體供給管中流動之氣體之壓力，而控制於上述第1氣體供給管及上述第2氣體供給管中流動之氣體之流量。
  5. 如請求項1之基板處理裝置，其進而具備記憶控制程式之記憶部，且上述控制部根據上述控制程式來控制上述第1流量控制機構及上述第2流量控制機構。
  6. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述基板保持部保持沿行方向排成一行之基板行中排列之複數個基板，上述內側氣泡產生管包含：內側第1配管，其配置於上述複數個基板中位於上述基板行一側之基板各自之中央區域下方；及內側第2配管，其與上述內側第1配管分離，在位於上述基板行另一 側之基板各自之中央區域下方，與上述內側第1配管排列成直線狀；且上述外側氣泡產生管包含：外側第1配管，其配置於上述複數個基板中位於上述基板行一側之基板各自之外周區域下方；及外側第2配管，其與上述外側第1配管分離，在位於上述基板行另一側之基板各自之外周區域下方，與上述外側第1配管排列成直線狀。
  7. 如請求項1或2之基板處理裝置，其進而具備配置於上述處理槽之液體噴出管。
  8. 如請求項7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。
  9. 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。
  10. 一種基板處理方法，其包括：浸漬工程，其在貯存於處理槽之處理液中浸漬基板；及氣泡供給工程，其藉由對配置於上述處理槽內之位於上述基板之外周區域之下方之外側氣泡產生管及位於上述基板之中央區域之下方之內側氣泡產生管供給氣體而使上述處理液中產生氣泡，對浸漬於上述處理液之上述基板供給上述氣泡；且上述氣泡供給工程包括流量調整工程，於該流量調整工程中，以供給至上述外側氣泡產生管之氣體之流量多於供給至上述內側氣泡產生管之 氣體之流量之方式調整氣體之流量。
  11. 如請求項10之基板處理方法，其中上述外側氣泡產生管及上述內側氣泡產生管相對於上述基板之主面之法線方向平行地延伸。
  12. 如請求項10或11之基板處理方法，其中上述氣泡供給工程進而包括：流量均等供給工程，其以相等流量分別向上述外側氣泡產生管及上述內側氣泡產生管供給氣體；及壓力測定工程，其於上述流量均等供給工程中，測定於與上述外側氣泡產生管連接之第1氣體供給管中流動之氣體之壓力以及於與上述內側氣泡產生管連接之第2氣體供給管中流動之氣體之壓力；且上述流量調整工程係基於上述壓力測定工程中之測定結果，而設定於與上述外側氣泡產生管連接之上述第1氣體供給管中流動之氣體之流量以及供給至與上述內側氣泡產生管連接之上述第2氣體供給管之氣體之流量。
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