本發(fā)明涉及向半導(dǎo)體晶片等基板供給處理液并對該基板進行處理的基板處理裝置及基板處理方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體裝置或液晶顯示裝置等電子零件的濕蝕刻工序中使用的基板處理裝置是公知的(例如，參照專利文獻1。)?；逄幚硌b置在半導(dǎo)體晶片等基板的制造工序中，作為將處于基板表面的應(yīng)變層或存在于基板表面的重金屬等雜質(zhì)去除的方法，用藥液對基板表面進行蝕刻的方法是公知的。

作為蝕刻方法，例如，使用將氫氟酸(hf)、硝酸(hno3)及純水按規(guī)定的配合比混合成的蝕刻液向半導(dǎo)體晶片供給而進行蝕刻的方法。已知在蝕刻液中有助于蝕刻的成分為亞硝酸(hno2)。因此，通過使si基板(半導(dǎo)體晶片等)溶解在含有氫氟酸和硝酸的溶液中而生成亞硝酸，從而生成蝕刻液。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-26425號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在上述的基板處理裝置中，當蝕刻液中的亞硝酸濃度較低時，半導(dǎo)體晶片的蝕刻處理時間變長。因此，足夠量的si基板的溶解是必要的，但si基板的溶解需要花費時間，存在生產(chǎn)性降低這樣的問題。

于是，本發(fā)明的目的在于提供能夠高效地生成具有適合蝕刻的亞硝酸濃度的蝕刻液、提高蝕刻的效率的基板處理裝置及基板處理方法。

用于解決課題的手段

為了解決所述課題并達成目的，本發(fā)明的基板處理裝置及基板處理方法如下構(gòu)成。

在使用含有氫氟酸及硝酸的處理液對基板進行處理的基板處理裝置中，具備：儲存所述處理液的儲存箱、向所述處理液供給醇的醇供給部、將被供給了所述醇的處理液向所述基板供給的供給部。

在使用含有氫氟酸及硝酸的處理液對基板進行處理的基板處理方法中，將所述處理液儲存在儲存箱中，向所述處理液供給醇，將被供給了所述醇的處理液向所述基板供給。

發(fā)明效果

根據(jù)該發(fā)明，能高效地生成具有適合蝕刻的亞硝酸濃度的蝕刻液，提高蝕刻的效率。

附圖說明

圖1是示意性地表示本發(fā)明一實施方式的基板處理裝置的說明圖；

圖2是表示該基板處理裝置的亞硝酸生成量的說明圖；

圖3是表示該基板處理裝置中的動作流程的說明圖；

圖4是表示該基板處理裝置的變形例的說明圖；

圖5是表示該基板處理裝置的另一變形例的說明圖。

具體實施方式

圖1是示意性地表示本發(fā)明一實施方式的基板處理裝置10的說明圖，圖2是表示基板處理裝置10中的亞硝酸生成量的說明圖，圖3是表示基板處理裝置10中的動作流程的說明圖。另外，圖1中w表示半導(dǎo)體晶片(基板)。

基板處理裝置10具備基板處理單元100、向該基板處理單元100供給蝕刻液l的蝕刻液供給單元200、控制基板處理單元100及蝕刻液供給單元200的控制部300。

基板處理單元100成為在杯體101內(nèi)支承半導(dǎo)體晶片w的晶片夾102通過馬達103進行旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。而且，如后述從蝕刻液供給單元200供給的蝕刻處理液從配置在半導(dǎo)體晶片w的上方的噴嘴(供給部)104向該半導(dǎo)體晶片w供給。通過該蝕刻處理液進行伴隨晶片夾102的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的半導(dǎo)體晶片w的表面的蝕刻處理。

蝕刻液供給單元200具備：收容蝕刻液的儲存箱210、收容使用過的蝕刻液的回收箱220、對將氫氟酸、硝酸、乙酸(ch3cooh)、純水按預(yù)先設(shè)定的規(guī)定比率混合而成的新液進行收容的新液供給箱230、收容作為醇的一例的ipa(異丙醇)的醇供給箱240。在儲存箱210和基板處理單元100之間分別設(shè)有蝕刻液供給管路250、回收管路260。在回收管路260的途中設(shè)置有回收箱220。在新液供給箱230與儲存箱210之間設(shè)置有新液供給管路270。在醇供給箱240與儲存箱210之間設(shè)置有醇供給管路280。

儲存箱210具備密閉構(gòu)造的箱主體211和設(shè)置于該箱主體211的上部的開放閥212。

回收箱220具備密閉構(gòu)造的箱主體221。新液供給箱230具備密閉構(gòu)造的箱主體231。醇供給箱240具備密閉構(gòu)造的箱主體241。

新液供給箱230上連接有氫氟酸的供給管232、硝酸的供給管233、乙酸的供給管234、純水的供給管235，分別設(shè)有開關(guān)閥232a、233a、234a、235a。從各供給管232～235按如上所述以規(guī)定比率混合的方式供給規(guī)定的量。

蝕刻液供給管路250具備：入口端設(shè)置于箱主體211的底部、出口端與基板處理單元100的噴嘴104連接的主管路251、設(shè)置于該主管路251的途中的泵252及開關(guān)閥253、設(shè)置于泵252與噴嘴104之間的分支部254、和從該分支部254返回到箱主體211內(nèi)的返回管路255。在返回管路255的途中部設(shè)置有測定亞硝酸的濃度的濃度傳感器256及開關(guān)閥257。另外，濃度傳感器256也可以設(shè)置于主管路251的途中部。

回收管路260具備入口端設(shè)于基板處理單元100的底部、出口端設(shè)于箱主體211內(nèi)的主管路261。在主管路261中設(shè)置有箱主體221和泵262。

新液供給管路270具備入口端設(shè)于箱主體231的底部、出口端設(shè)于箱主體211的頂部的主管路271、設(shè)置于該主管路271的途中的開關(guān)閥272、泵273。

醇供給管路280具備入口端設(shè)于箱主體241的底部、出口端與箱主體211連接的主管路281、設(shè)置于該主管路281的途中的泵282、設(shè)置于泵282與箱主體211之間的開關(guān)閥284、止回閥285。

主管路281的出口端與箱主體211連接的位置被設(shè)置于比向箱主體211供給的蝕刻液l的液面靠下方的側(cè)壁。即，如圖1所示，設(shè)為在箱主體211內(nèi)蝕刻液l積存了一定程度的狀態(tài)下，向蝕刻液l中直接供給ipa的結(jié)構(gòu)。另外，如果考慮到蝕刻液l的液面產(chǎn)生變動的情況、ipa比蝕刻液l的比重輕的情況，為了不使ipa僅在與蝕刻液l的液面接近的部位發(fā)生反應(yīng)，優(yōu)選主管路281的出口端被設(shè)置于箱主體211的下方的側(cè)壁且更靠近底壁的一側(cè)、或者設(shè)置于底壁上。

另外，在本實施方式中，醇供給箱240、醇供給管路280、主管路281、泵282、開關(guān)閥284、止回閥285構(gòu)成醇供給部310。

另外，上述的各開關(guān)閥、各泵由控制部300來控制。預(yù)先設(shè)定的亞硝酸濃度(亞硝酸濃度的規(guī)定值)例如設(shè)定在控制部300中?？刂撇?00如以下所述控制基板處理裝置10。

另外，在本實施方式中，以使用半導(dǎo)體晶片作為基板，將形成于半導(dǎo)體晶片的表面的氧化膜進行蝕刻除去的例子進行說明。

首先對處理開始前的準備進行說明。在處理開始前，所有的閥都關(guān)閉。接著，將與箱主體231連接的氫氟酸的供給管232、硝酸的供給管233、乙酸的供給管234、純水的供給管235各自的開關(guān)閥232a、233a、234a、235a進行開關(guān)，從各供給管232～235分別供給規(guī)定量的氫氟酸、硝酸、乙酸、純水，使它們按預(yù)先設(shè)定的規(guī)定比率混合，生成新的蝕刻液l。接著，將開放閥212和開關(guān)閥272打開，使泵273工作，向儲存箱210的箱主體211內(nèi)供給新的蝕刻液l。一旦箱主體211內(nèi)積存了規(guī)定量的新的蝕刻液l，就將開關(guān)閥272關(guān)閉，停止供給。接下來，關(guān)閉開放閥212，打開開關(guān)閥257，驅(qū)動泵252，進行蝕刻液l的循環(huán)。在此，蝕刻液l從濃度傳感器256通過，由此檢測出蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度。硝酸也直接分解而生成亞硝酸，但蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度最初為低的值。

接下來，打開開放閥212及醇供給管路280的主管路281的開關(guān)閥284，驅(qū)動泵282向箱主體211供給ipa。在此，在箱主體211內(nèi)，蝕刻液l中的硝酸被分解，產(chǎn)生亞硝酸和硝酸氣體。由此，提高了蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度，直至用濃度傳感器256檢測出的亞硝酸濃度變?yōu)橐?guī)定值為止，醇供給部310持續(xù)進行對箱主體211的ipa的供給。在其亞硝酸濃度變?yōu)橐?guī)定值的時刻，關(guān)閉開放閥212及開關(guān)閥284。然后，使泵282停止，停止ipa供給。另外，除由濃度傳感器256確定ipa的供給量以外，也可以基于規(guī)定的處理時間、半導(dǎo)體晶片的規(guī)定的處理片數(shù)等條件計算ipa的必要供給量。

圖2是將對于氫氟酸、硝酸、乙酸、純水的混合液100cc(硝酸濃度23.8％)未添加ipa的情況和添加了5μl的ipa的情況下的亞硝酸濃度進行比較的說明圖。相對于放棄添加的情況下亞硝酸濃度為224ppm，添加了ipa的情況下，亞硝酸濃度為1377ppm，能實現(xiàn)6倍的濃度。

返回圖1，在箱主體211內(nèi)的蝕刻液l的量和其亞硝酸濃度達到規(guī)定的值的時刻，使泵252停止，停止蝕刻液l的循環(huán)。

接下來，基于圖3對蝕刻處理進行說明。當開始進行蝕刻處理時(st1)，打開開放閥212及開關(guān)閥253，關(guān)閉開關(guān)閥257，驅(qū)動泵252。由此，箱主體211內(nèi)的蝕刻液l通過主管路251被供給至基板處理單元100的噴嘴104。然后，從噴嘴104向通過馬達103的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的半導(dǎo)體晶片w的表面供給蝕刻液l。蝕刻液l經(jīng)由杯體101被回收，儲存在回收箱220的箱主體221中。被儲存的蝕刻液l通過驅(qū)動泵262而適時地返回箱主體211內(nèi)。規(guī)定的片數(shù)的半導(dǎo)體晶片w的蝕刻處理結(jié)束時，結(jié)束蝕刻處理(st2)。

接下來，關(guān)閉開放閥212及開關(guān)閥253，打開開關(guān)閥257，驅(qū)動泵252，進行蝕刻液l的循環(huán)。此時，通過濃度傳感器256來檢測蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度。判斷亞硝酸濃度是否為規(guī)定值以上(st3)，亞硝酸濃度低于規(guī)定值的情況下，打開醇供給管路280的開關(guān)閥284，驅(qū)動泵282向箱主體211供給ipa(st4)，生成亞硝酸。由此，提高蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度。醇供給部310持續(xù)進行向箱主體211的ipa的供給，直至用濃度傳感器256檢測出的亞硝酸濃度達到規(guī)定值以上為止。若控制部300根據(jù)濃度傳感器256的輸出值探測到亞硝酸濃度達到規(guī)定值的時刻，則關(guān)閉開放閥212和開關(guān)閥257、開關(guān)閥284。然后，開始如下蝕刻處理(st5)。

另外，在從噴嘴104朝向半導(dǎo)體晶片w的表面供給蝕刻液l的蝕刻處理中，也可以將開關(guān)閥257置于打開的狀態(tài)，利用分支部254將通過泵252所供給的蝕刻液l向基板處理單元100和箱主體211分流。這種情況下，從分支部254經(jīng)由返回管路255向箱主體211供給的蝕刻液，利用濃度傳感器256來檢測蝕刻液l中的亞硝酸濃度。即，從噴嘴104向半導(dǎo)體晶片w供給蝕刻液l，進行蝕刻處理，同時檢測從噴嘴104供給的蝕刻液l的亞硝酸濃度。此時，檢測出的亞硝酸濃度為規(guī)定值以下時，在該時刻也可以關(guān)閉開關(guān)閥253，但優(yōu)選根據(jù)蝕刻處理中的半導(dǎo)體晶片w的處理結(jié)束的時刻而關(guān)閉開關(guān)閥253，使得向噴嘴104的蝕刻液l的供給停止。因為這能防止因使蝕刻處理在中途停止而產(chǎn)生不良品。之后，如上所述，向箱主體211供給ipa，調(diào)節(jié)蝕刻液l中的亞硝酸濃度。

這樣，根據(jù)本實施方式的基板處理裝置10，一旦蝕刻液l的亞硝酸濃度低于規(guī)定值，則通過添加ipa而生成亞硝酸，提高蝕刻處理的效率。因此，半導(dǎo)體晶片w的生產(chǎn)效率提高。

圖4是表示基板處理裝置10的變形例的基板處理裝置10a的要部的說明圖。在圖4中，對與圖1相同功能的部分賦予同一符號，省略其詳細的說明。

在基板處理裝置10a中，在構(gòu)成醇供給部310的主管路281的、位于箱主體211內(nèi)的出口端設(shè)置有霧狀噴射ipa的、例如單流體噴嘴等噴嘴290。噴嘴290的位置是比蝕刻液l的液面靠下方的位置。由于是從噴嘴290供給ipa的構(gòu)造，因此蝕刻液l不會向主管路281側(cè)倒流，另外，通過霧狀噴射，與蝕刻液l的接觸面積變大，比液狀供給ipa的情況更易于促進反應(yīng)。蝕刻處理的步驟及效果與上述的基板處理裝置10同樣。

圖5是表示基板處理裝置10的另一變形例的基板處理裝置10b的要部的說明圖。在圖5中，對與圖1相同功能的部分賦予同一符號，省略其詳細的說明。

在基板處理裝置10b中，具有將構(gòu)成醇供給部310的主管路281的出口端連接于蝕刻液供給管路250的主管路251的構(gòu)成。

這樣構(gòu)成的基板處理裝置10b中，如下進行基板w的蝕刻處理。在處理開始前，與基板處理裝置10同樣地操作，在儲存箱210的箱主體211內(nèi)積存規(guī)定量的新的蝕刻液l。接下來，關(guān)閉開放閥212，打開開關(guān)閥257，驅(qū)動泵252，進行蝕刻液l的循環(huán)。蝕刻液l從濃度傳感器256通過，由此，檢測出蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度。

另外，打開開放閥212及主管路281的開關(guān)閥284，驅(qū)動泵282，向主管路251供給ipa。

另一方面，在箱主體211內(nèi)，蝕刻液l中的硝酸被分解而產(chǎn)生亞硝酸和硝酸氣體。由此，蝕刻液l內(nèi)的亞硝酸濃度提高，直至用濃度傳感器256檢測到的亞硝酸濃度變?yōu)橐?guī)定值為止，醇供給部310持續(xù)進行向主管路251的ipa的供給。在其亞硝酸濃度達到規(guī)定值的時刻，關(guān)閉開放閥212及開關(guān)閥284。然后，使泵282停止，停止ipa的供給。

這樣構(gòu)成時，由于在蝕刻液l的循環(huán)路中添加ipa，因此可促進蝕刻液l與ipa的混合。蝕刻處理的步驟及效果與上述的基板處理裝置10同樣。

另外，將主管路281的出口端連接于蝕刻液供給管路250的主管路251，但也可以連接于分支部254與噴嘴104之間。

在上述的例子中，作為醇，例示了ipa，但使用乙醇也可獲得同樣的效果。也可以使用氣體的醇、固體的醇。另外，亞硝酸濃度除在蝕刻液l循環(huán)時測量以外，也可以在蝕刻處理時測量。

另外，作為將蝕刻液l向半導(dǎo)體晶片w供給的方法，例示了使基板旋轉(zhuǎn)進行處理的基板處理單元，但也可以使用將蝕刻液l儲存在處理槽內(nèi)，將多片半導(dǎo)體晶片w浸泡在其中進行處理的分批式。

采用分批式的情況下，也可以使用分批式的處理槽替代基板處理單元100。另外，也可以將蝕刻液供給單元200的儲存箱210替換為分批式的處理槽。這種情況下，也可以將醇供給管路直接與分批式的處理槽連接來添加ipa。

另外，基板不限定于半導(dǎo)體晶片，也可以是液晶基板、光掩模基板等玻璃基板。另外，處理不限定于蝕刻處理。

以上對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子提出的，并非是想限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式可以按其他各種各樣的方式來實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍，可以進行各種省略、替換、變更。這些實施方式或其變形包含于發(fā)明的范圍或主旨內(nèi)，并且包含于權(quán)利要求書中記載的發(fā)明和其均等的范圍中。

符號說明

10、10a、10b…基板處理裝置、100…基板處理單元、200…蝕刻液供給單元、210…儲存箱、211…箱主體、212…開放閥、220…回收箱、230…新液供給箱、240…醇供給箱、250…蝕刻液供給管路、251…主管路、252…泵、253…開關(guān)閥、256…濃度傳感器、260…回收管路、261…主管路、262…泵、270…新液供給管路、271…主管路、272…開關(guān)閥、280…醇供給管路、281…主管路、282…泵、284…開關(guān)閥、285…止回閥、290…噴嘴、300…控制部、310…醇供給部。