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JP7398969B2 - Substrate processing method, substrate processing apparatus and storage medium - Google Patents

Substrate processing method, substrate processing apparatus and storage medium Download PDF

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JP7398969B2 JP2020007203A JP2020007203A JP7398969B2 JP 7398969 B2 JP7398969 B2 JP 7398969B2 JP 2020007203 A JP2020007203 A JP 2020007203A JP 2020007203 A JP2020007203 A JP 2020007203A JP 7398969 B2 JP7398969 B2 JP 7398969B2
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Description

本開示は、基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium.

従来、半導体の製造工程の一つとして、半導体ウェハなどの基板に形成された膜をエッチングするエッチング工程が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an etching process for etching a film formed on a substrate such as a semiconductor wafer has been known as one of the semiconductor manufacturing processes.

特許第5448521号明細書Patent No. 5448521 specification

本開示は、複数種類の膜を有する基板を効率良くエッチングすることができる技術を提供する。 The present disclosure provides a technique that can efficiently etch a substrate having multiple types of films.

本開示の一態様による基板処理方法は、第1エッチング工程と、変更工程と、第2エッチング工程とを含む。第1エッチング工程は、第1膜および第2膜を有する基板を第1エッチングレートでエッチングする。変更工程は、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに変更する。第2エッチング工程は、基板を第2エッチングレートでエッチングする。 A substrate processing method according to one aspect of the present disclosure includes a first etching step, a changing step, and a second etching step. In the first etching step, the substrate having the first film and the second film is etched at a first etching rate. In the changing step, the etching rate is changed from the first etching rate to the second etching rate. In the second etching step, the substrate is etched at a second etching rate.

本開示によれば、複数種類の膜を有する基板を効率良くエッチングすることができる。 According to the present disclosure, a substrate having multiple types of films can be efficiently etched.

図1は、第1実施形態に係る基板処理の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of substrate processing according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る基板処理装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of processing executed by the substrate processing apparatus according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る変更処理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the change processing according to the first embodiment. 図5は、第2実施形態に係る基板処理の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of substrate processing according to the second embodiment. 図6は、第3実施形態に係る基板処理の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of substrate processing according to the third embodiment. 図7は、第4実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus according to the fourth embodiment. 図8は、第4実施形態に係る第1処理槽の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first processing tank according to the fourth embodiment. 図9は、第4実施形態に係る第2処理槽の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the second processing tank according to the fourth embodiment.

以下に、本開示による基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体を実施するための形態(以下、「実施形態」と記載する)について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Below, embodiments (hereinafter referred to as "embodiments") for implementing a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium according to the present disclosure. Moreover, each embodiment can be combined as appropriate within the range that does not conflict with the processing contents. Further, in each of the embodiments below, the same parts are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。 In addition, in order to make the explanation easier to understand, each of the drawings referred to below shows an orthogonal coordinate system in which the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction that are orthogonal to each other are defined, and the positive Z-axis direction is the vertically upward direction. There are cases.

(第1実施形態)
<第1実施形態に係る基板処理について>
まず、第1実施形態に係る基板処理の内容について図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る基板処理の説明図である。
(First embodiment)
<About substrate processing according to the first embodiment>
First, the details of substrate processing according to the first embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of substrate processing according to the first embodiment.

図1に示すように、第1実施形態に係る基板処理は、たとえば、ポリシリコン膜100上に、タングステン膜101、窒化チタン膜102およびシリコン酸化膜103が形成されたウェハWをエッチングする。具体的には、シリコン酸化膜103は、ポリシリコン膜100上に互いに間隔をあけて多層に形成され、窒化チタン膜102は、シリコン酸化膜103を覆うように各シリコン酸化膜103の周囲に形成される。また、タングステン膜101は、窒化チタン膜102およびシリコン酸化膜103を覆うように形成される。したがって、エッチング処理前において、窒化チタン膜102およびシリコン酸化膜103は、タングステン膜101によって覆われた状態となっている。 As shown in FIG. 1, in the substrate processing according to the first embodiment, for example, a wafer W having a tungsten film 101, a titanium nitride film 102, and a silicon oxide film 103 formed on a polysilicon film 100 is etched. Specifically, the silicon oxide film 103 is formed in multiple layers on the polysilicon film 100 at intervals, and the titanium nitride film 102 is formed around each silicon oxide film 103 so as to cover the silicon oxide film 103. be done. Further, the tungsten film 101 is formed to cover the titanium nitride film 102 and the silicon oxide film 103. Therefore, before the etching process, the titanium nitride film 102 and the silicon oxide film 103 are covered with the tungsten film 101.

第1実施形態に係る基板処理は、タングステン膜101および窒化チタン膜102をエッチバックすることで、ウェハW上に凹部を形成する。第1実施形態に係る基板処理では、タングステン膜101および窒化チタン膜102をエッチングする薬液として、リン酸(H3PO4)、酢酸(CH3COOH)、硝酸(HNO3)および水(H2O)を成分として含有する薬液が用いられる。 In the substrate processing according to the first embodiment, recesses are formed on the wafer W by etching back the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102. In the substrate processing according to the first embodiment, a chemical solution containing phosphoric acid (H3PO4), acetic acid (CH3COOH), nitric acid (HNO3), and water (H2O) as components is used as a chemical solution for etching the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102. is used.

具体的には、第1実施形態に係る基板処理は、まず、タングステン膜101のみをエッチングして窒化チタン膜102を露出させる(第1エッチング処理)。その後、第1実施形態に係る基板処理は、タングステン膜101および窒化チタン膜102を同時にエッチングする(第2エッチング処理)。 Specifically, in the substrate processing according to the first embodiment, first, only the tungsten film 101 is etched to expose the titanium nitride film 102 (first etching process). After that, in the substrate processing according to the first embodiment, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are simultaneously etched (second etching processing).

タングステン膜101および窒化チタン膜102を同時にエッチングする第2エッチング処理において、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比は1:1であることが好ましい。しかしながら、選択比が1:1となる配合比にて上記複数の成分が配合された薬液を用いて一連の処理を行うと、第1エッチング処理においてタングステン膜101のエッチングに要する時間が長くなるおそれがあり、効率的ではない。 In the second etching process in which the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched simultaneously, the selection ratio between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is preferably 1:1. However, if a series of treatments is performed using a chemical solution containing the plurality of components described above at a selection ratio of 1:1, the time required to etch the tungsten film 101 in the first etching process may become longer. , and it is not efficient.

そこで、第1実施形態に係る基板処理では、窒化チタン膜102に対するタングステン膜101の選択比が1よりも大きくなる配合比にて各成分が配合された薬液を用いて第1エッチング処理を行うこととした。これにより、第1エッチング処理におけるタングステン膜101のエッチングレートを、選択比が1:1である薬液を用いて第1エッチング処理を行った場合のタングステン膜101のエッチングレートよりも高くすることができる。したがって、第1エッチング処理においてタングステン膜101を短時間でエッチングすることができる。言い換えれば、第1エッチング処理の処理時間を短縮することができる。 Therefore, in the substrate processing according to the first embodiment, the first etching process is performed using a chemical solution in which each component is mixed at a mixing ratio such that the selection ratio of the tungsten film 101 to the titanium nitride film 102 is greater than 1. And so. Thereby, the etching rate of the tungsten film 101 in the first etching process can be made higher than the etching rate of the tungsten film 101 when the first etching process is performed using a chemical solution with a selectivity of 1:1. . Therefore, the tungsten film 101 can be etched in a short time in the first etching process. In other words, the processing time of the first etching process can be shortened.

つづいて、第1実施形態に係る基板処理では、タングステン膜101のエッチングレートを変更する変更処理が行われる。具体的には、第1実施形態に係る基板処理では、薬液における各成分の配合比を変更することにより、タングステン膜101のエッチングレートを低下させて、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比を1:1にする。 Subsequently, in the substrate processing according to the first embodiment, a changing process for changing the etching rate of the tungsten film 101 is performed. Specifically, in the substrate processing according to the first embodiment, the etching rate of the tungsten film 101 is lowered by changing the blending ratio of each component in the chemical solution, and the selection between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is improved. Make the ratio 1:1.

ここで、本願発明者は、薬液の他の成分と比較して、薬液中の水の割合が多くなるほど、タングステン膜101および窒化チタン膜102のエッチングレート、特にタングステン膜101のエッチングレートが増加することを実験により見いだした。そこで、第1実施形態に係る基板処理では、第2エッチング処理における薬液の水分濃度が第1エッチング処理における薬液の水分濃度よりも低くなるように薬液の配合比を変更することで、タングステン膜101のエッチングレートを低下させることとした。この点の詳細については後述する。 Here, the inventor of the present application has found that the etching rate of the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102, especially the etching rate of the tungsten film 101, increases as the proportion of water in the chemical solution increases compared to other components of the chemical solution. This was discovered through experiments. Therefore, in the substrate processing according to the first embodiment, the tungsten film 101 is The etching rate was lowered. Details of this point will be described later.

第1実施形態に係る基板処理は、第1エッチング処理が完了する前に、すなわち、タングステン膜101から窒化チタン膜102が露出する前に変更処理を完了させればよい。 In the substrate processing according to the first embodiment, the modification processing may be completed before the first etching processing is completed, that is, before the titanium nitride film 102 is exposed from the tungsten film 101.

その後、第1実施形態に係る基板処理では、タングステン膜101および窒化チタン膜102を同時にエッチングする第2エッチング処理が行われる。タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比は、第2エッチング処理の開始前に変更処理によって1:1に変更される。このため、第1実施形態に係る基板処理は、第2エッチング処理において、タングステン膜101および窒化チタン膜102を同等のエッチングレートでエッチングすることができる。したがって、ウェハW上に凹部を精度良く形成することができる。 Thereafter, in the substrate processing according to the first embodiment, a second etching process is performed in which the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched simultaneously. The selection ratio between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is changed to 1:1 by a changing process before the start of the second etching process. Therefore, in the substrate processing according to the first embodiment, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 can be etched at the same etching rate in the second etching processing. Therefore, recesses can be formed on the wafer W with high precision.

このように、第1実施形態に係る基板処理では、第1エッチング処理において、タングステン膜101を第1エッチングレートでエッチングする。また、第1実施形態に係る基板処理では、タングステン膜101のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させることにより、タングステン膜101および窒化チタン膜102の選択比を1:1に変更する。そして、第1実施形態に係る基板処理では、タングステン膜101および窒化チタン膜102を1:1の選択比でエッチングする第2エッチング処理を行う。 In this manner, in the substrate processing according to the first embodiment, the tungsten film 101 is etched at the first etching rate in the first etching process. Further, in the substrate processing according to the first embodiment, the etching rate of the tungsten film 101 is lowered from the first etching rate to the second etching rate, so that the selection ratio of the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is set to 1:1. change. Then, in the substrate processing according to the first embodiment, a second etching process is performed in which the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched at a selection ratio of 1:1.

したがって、第1実施形態に係る基板処理によれば、複数種類の膜を有するウェハWを効率良くエッチングすることができる。 Therefore, according to the substrate processing according to the first embodiment, the wafer W having multiple types of films can be efficiently etched.

<基板処理装置の構成>
次に、上述した基板処理を実行する基板処理装置の構成について図2を参照して説明する。図2は、第1実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
<Configuration of substrate processing equipment>
Next, the configuration of a substrate processing apparatus that performs the above-described substrate processing will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment.

図2に示す基板処理装置1では、垂直姿勢にて保持された複数のウェハWを薬液に浸漬させることにより、複数のウェハWに対するエッチング処理を一括して行う。上述したように、エッチング処理には、リン酸、酢酸、硝酸および水を含有する薬液が用いられ、かかるエッチング処理により、タングステン膜101および窒化チタン膜102がエッチングされる。 In the substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 2, etching processing is performed on a plurality of wafers W at once by immersing the plurality of wafers W held in a vertical posture in a chemical solution. As described above, a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water is used for the etching process, and the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched by this etching process.

図2に示すように、第1実施形態に係る基板処理装置1は、処理槽10と、基板保持部20と、薬液供給部30と、循環部40と、個別供給部50と、制御装置60とを備える。 As shown in FIG. 2, the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment includes a processing tank 10, a substrate holding section 20, a chemical supply section 30, a circulation section 40, an individual supply section 50, and a control device 60. Equipped with.

(処理槽)
処理槽10は、内槽11と、外槽12とを備える。内槽11は、上方が開放された箱形の槽であり、内部に薬液を貯留する。複数のウェハWにより形成されるロットは、内槽11に浸漬される。外槽12は、上方が開放され、内槽11の上部周囲に配置される。外槽12には、内槽11からオーバーフローした薬液が流入する。
(processing tank)
The processing tank 10 includes an inner tank 11 and an outer tank 12. The inner tank 11 is a box-shaped tank with an open top, and stores a chemical solution therein. A lot formed by a plurality of wafers W is immersed in the inner tank 11. The outer tank 12 is open at the top and is arranged around the upper part of the inner tank 11. The chemical solution overflowing from the inner tank 11 flows into the outer tank 12 .

(基板保持部20)
基板保持部20は、複数のウェハWを垂直姿勢(縦向きの状態)で保持する。また、基板保持部20は、複数のウェハWを、水平方向(ここでは、Y軸方向)に一定の間隔で並べられた状態で保持する。基板保持部20は、図示しない昇降機構に接続されており、複数のウェハWを処理槽10の内部における処理位置と処理槽10の上方における待機位置との間で移動させることができる。
(Substrate holding part 20)
The substrate holding unit 20 holds a plurality of wafers W in a vertical position (vertical state). Further, the substrate holding unit 20 holds a plurality of wafers W in a state where they are arranged at regular intervals in the horizontal direction (here, the Y-axis direction). The substrate holder 20 is connected to a lifting mechanism (not shown), and can move the plurality of wafers W between a processing position inside the processing tank 10 and a standby position above the processing tank 10.

(薬液供給部30)
薬液供給部30は、薬液供給源31と、薬液供給ライン32と、第1バルブ33とを備える。薬液供給源31は、リン酸、酢酸、硝酸および水を成分として含有する薬液を供給する。具体的には、薬液供給源31は、窒化チタン膜102に対するタングステン膜101の選択比が1よりも大きくなる配合比にて各成分が配合された薬液を供給する。言い換えれば、薬液供給源31は、タングステン膜101を第1エッチングレート(>第2エッチングレート)でエッチングする配合比にて各成分が配合された薬液を供給する。
(Medical solution supply section 30)
The chemical liquid supply unit 30 includes a chemical liquid supply source 31 , a chemical liquid supply line 32 , and a first valve 33 . The chemical solution supply source 31 supplies a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water as components. Specifically, the chemical liquid supply source 31 supplies a chemical liquid in which each component is mixed at a mixing ratio such that the selectivity of the tungsten film 101 to the titanium nitride film 102 is greater than 1. In other words, the chemical liquid supply source 31 supplies a chemical liquid in which each component is mixed at a mixing ratio that etches the tungsten film 101 at the first etching rate (>second etching rate).

薬液供給ライン32は、薬液供給源31に接続され、薬液供給源31からの薬液を処理槽10の外槽12に供給する。第1バルブ33は、薬液供給ライン32に設けられ、薬液供給ライン32を開閉する。第1バルブ33は、後述する制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The chemical liquid supply line 32 is connected to the chemical liquid supply source 31 and supplies the chemical liquid from the chemical liquid supply source 31 to the outer tank 12 of the processing tank 10 . The first valve 33 is provided in the chemical liquid supply line 32 and opens and closes the chemical liquid supply line 32 . The first valve 33 is electrically connected to a control section 61, which will be described later, and is controlled to open and close by the control section 61.

(循環部40)
循環部40は、内槽11と外槽12との間で薬液を循環させる。循環部40は、循環ライン41と、複数の薬液供給ノズル42と、ポンプ43と、ヒータ44と、濃度計45と、フィルタ46とを備える。また、循環部40は、排液ライン47と、第2バルブ48とを備える。
(circulation section 40)
The circulation unit 40 circulates the chemical solution between the inner tank 11 and the outer tank 12. The circulation unit 40 includes a circulation line 41 , a plurality of chemical solution supply nozzles 42 , a pump 43 , a heater 44 , a concentration meter 45 , and a filter 46 . Further, the circulation section 40 includes a drain line 47 and a second valve 48 .

循環ライン41は、外槽12と内槽11とを接続する。循環ライン41の一端は、外槽12に接続され、循環ライン41の他端は、内槽11の内部に配置された複数の薬液供給ノズル42に接続される。 The circulation line 41 connects the outer tank 12 and the inner tank 11. One end of the circulation line 41 is connected to the outer tank 12 , and the other end of the circulation line 41 is connected to a plurality of chemical solution supply nozzles 42 arranged inside the inner tank 11 .

ポンプ43、ヒータ44、濃度計45およびフィルタ46は、循環ライン41に設けられる。ポンプ43は、外槽12内の薬液を循環ライン41に送り出す。ヒータ44は、循環ライン41を流れる薬液をエッチング処理に適した温度に加熱する。濃度計45は、循環ライン41を流れる薬液の濃度を測定する。具体的には、濃度計45は、薬液の各成分、すなわち、リン酸、酢酸、硝酸および水の濃度を測定する。なお、循環部40は、複数の濃度計、具体的には、リン酸の濃度を測定する濃度計、酢酸の濃度を測定する濃度計、硝酸の濃度を測定する濃度計および水の濃度を測定する濃度計を備えていてもよい。フィルタ46は、循環ライン41を流れる薬液から不純物を除去する。 A pump 43, a heater 44, a concentration meter 45, and a filter 46 are provided in the circulation line 41. Pump 43 sends out the chemical solution in outer tank 12 to circulation line 41 . The heater 44 heats the chemical liquid flowing through the circulation line 41 to a temperature suitable for etching processing. The concentration meter 45 measures the concentration of the chemical solution flowing through the circulation line 41. Specifically, the concentration meter 45 measures the concentration of each component of the chemical solution, that is, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water. Note that the circulation unit 40 includes a plurality of densitometers, specifically, a densitometer that measures the concentration of phosphoric acid, a densitometer that measures the concentration of acetic acid, a densitometer that measures the concentration of nitric acid, and a densitometer that measures the concentration of water. It may also be equipped with a densitometer. The filter 46 removes impurities from the chemical liquid flowing through the circulation line 41.

排液ライン47は、濃度計45とフィルタ46との間の循環ライン41から分岐する流路であり、循環ライン41を流れる薬液を基板処理装置1の外部に排出する。なお、排出される薬液は、ヒータ44によって加熱されている。このため、排液ライン47には、加熱された薬液を冷却する冷却部が設けられてもよい。第2バルブ48は、排液ライン47に設けられ、排液ライン47を開閉する。 The drain line 47 is a flow path branching from the circulation line 41 between the concentration meter 45 and the filter 46, and discharges the chemical liquid flowing through the circulation line 41 to the outside of the substrate processing apparatus 1. Note that the discharged chemical solution is heated by a heater 44. For this reason, the drain line 47 may be provided with a cooling section that cools the heated chemical solution. The second valve 48 is provided in the drain line 47 and opens and closes the drain line 47 .

外槽12に貯留された薬液は、循環ライン41を通って複数の薬液供給ノズル42から内槽11に供給される。内槽11に供給された薬液は、内槽11からオーバーフローすることで、再び外槽12へと流出する。このようにして、薬液は、内槽11と外槽12との間を循環する。 The chemical liquid stored in the outer tank 12 is supplied to the inner tank 11 from a plurality of chemical liquid supply nozzles 42 through a circulation line 41 . The chemical solution supplied to the inner tank 11 overflows from the inner tank 11 and flows out into the outer tank 12 again. In this way, the chemical solution circulates between the inner tank 11 and the outer tank 12.

ポンプ43、ヒータ44および第2バルブ48は、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって制御される。また、濃度計45は、制御部61に電気的に接続されており、濃度の測定結果を制御部61に出力する。 The pump 43, the heater 44, and the second valve 48 are electrically connected to and controlled by the control section 61. Further, the concentration meter 45 is electrically connected to the control section 61 and outputs the concentration measurement result to the control section 61.

(個別供給部50)
個別供給部50は、水供給源51aと、リン酸供給源51bと、酢酸供給源51cと、硝酸供給源51dと、水供給ライン52aと、リン酸供給ライン52bと、酢酸供給ライン52cと、硝酸供給ライン52dと、第3バルブ53a~第6バルブ53dとを備える。
(Individual supply section 50)
The individual supply unit 50 includes a water supply source 51a, a phosphoric acid supply source 51b, an acetic acid supply source 51c, a nitric acid supply source 51d, a water supply line 52a, a phosphoric acid supply line 52b, an acetic acid supply line 52c, It includes a nitric acid supply line 52d and third to sixth valves 53a to 53d.

水供給源51aは、水を供給する。水供給源51aから供給される水は、たとえば脱イオン水である。水供給ライン52aは、水供給源51aに接続され、水供給源51aからの水を処理槽10の外槽12に供給する。第3バルブ53aは、水供給ライン52aに設けられ、水供給ライン52aを開閉する。第3バルブ53aは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The water supply source 51a supplies water. The water supplied from the water supply source 51a is, for example, deionized water. The water supply line 52a is connected to the water supply source 51a, and supplies water from the water supply source 51a to the outer tank 12 of the processing tank 10. The third valve 53a is provided in the water supply line 52a, and opens and closes the water supply line 52a. The third valve 53a is electrically connected to the control section 61, and is controlled to open and close by the control section 61.

リン酸供給源51bは、リン酸を供給する。リン酸供給ライン52bは、リン酸供給源51bに接続され、リン酸供給源51bからのリン酸を外槽12に供給する。第4バルブ53bは、リン酸供給ライン52bに設けられ、リン酸供給ライン52bを開閉する。第4バルブ53bは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The phosphoric acid supply source 51b supplies phosphoric acid. The phosphoric acid supply line 52b is connected to the phosphoric acid supply source 51b, and supplies phosphoric acid from the phosphoric acid supply source 51b to the outer tank 12. The fourth valve 53b is provided in the phosphoric acid supply line 52b, and opens and closes the phosphoric acid supply line 52b. The fourth valve 53b is electrically connected to the control section 61, and is controlled to open and close by the control section 61.

酢酸供給源51cは、酢酸を供給する。酢酸供給ライン52cは、酢酸供給源51cに接続され、酢酸供給源51cからの酢酸を外槽12に供給する。第5バルブ53cは、酢酸供給ライン52cに設けられ、酢酸供給ライン52cを開閉する。第5バルブ53cは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The acetic acid supply source 51c supplies acetic acid. The acetic acid supply line 52c is connected to the acetic acid supply source 51c, and supplies acetic acid from the acetic acid supply source 51c to the outer tank 12. The fifth valve 53c is provided in the acetic acid supply line 52c, and opens and closes the acetic acid supply line 52c. The fifth valve 53c is electrically connected to the control section 61, and is controlled to open and close by the control section 61.

硝酸供給源51dは、硝酸を供給する。硝酸供給ライン52dは、硝酸供給源51dに接続され、硝酸供給源51dからの硝酸を外槽12に供給する。第6バルブ53dは、硝酸供給ライン52dに設けられ、硝酸供給ライン52dを開閉する。第6バルブ53dは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The nitric acid supply source 51d supplies nitric acid. The nitric acid supply line 52d is connected to the nitric acid supply source 51d, and supplies nitric acid from the nitric acid supply source 51d to the outer tank 12. The sixth valve 53d is provided on the nitric acid supply line 52d, and opens and closes the nitric acid supply line 52d. The sixth valve 53d is electrically connected to the control section 61, and is controlled to open and close by the control section 61.

第3バルブ53a~第6バルブ53dは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The third valve 53a to the sixth valve 53d are electrically connected to the control section 61, and are controlled to open and close by the control section 61.

(制御装置60)
制御装置60は、たとえばコンピュータであり、制御部61と記憶部62とを備える。記憶部62は、たとえば、RAM、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、基板処理装置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を記憶する。制御部61は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含み、記憶部62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処理装置1の動作を制御する。
(Control device 60)
The control device 60 is, for example, a computer, and includes a control section 61 and a storage section 62. The storage unit 62 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk, and stores programs that control various processes executed in the substrate processing apparatus 1. Remember. The control unit 61 includes a microcomputer and various circuits having a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), input/output ports, etc., and executes programs stored in the storage unit 62. The operation of the substrate processing apparatus 1 is controlled by reading and executing the command.

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置60の記憶部62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。 Note that this program may be one that has been recorded on a computer-readable storage medium, and may be one that is installed into the storage unit 62 of the control device 60 from the storage medium. Examples of computer-readable storage media include hard disks (HD), flexible disks (FD), compact disks (CD), magnetic optical disks (MO), and memory cards.

(基板処理装置1の具体的動作)
次に、第1実施形態に係る基板処理装置1の具体的動作について図3および図4を参照して説明する。図3は、第1実施形態に係る基板処理装置1が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図4は、第1実施形態に係る変更処理の説明図である。
(Specific operation of substrate processing apparatus 1)
Next, specific operations of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of processing executed by the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram of the change processing according to the first embodiment.

図3に示すように、基板処理装置1では、第1エッチング処理が行われる(ステップS101)。第1エッチング処理において、制御部61は、複数のウェハWを搬送する図示しない基板搬送装置を制御して、複数のウェハWを基板保持部20へ受け渡す。その後、制御部61は、図示しない昇降機構を制御して基板保持部20を下降させることにより、処理槽10に貯留された薬液に複数のウェハWを浸漬される。 As shown in FIG. 3, a first etching process is performed in the substrate processing apparatus 1 (step S101). In the first etching process, the control unit 61 controls a substrate transport device (not shown) that transports the plurality of wafers W, and transfers the plurality of wafers W to the substrate holding unit 20. Thereafter, the control unit 61 controls an unillustrated lifting mechanism to lower the substrate holding unit 20, thereby immersing the plurality of wafers W in the chemical solution stored in the processing tank 10.

第1エッチング処理において、処理槽10には、薬液供給部30から供給される薬液、すなわち、窒化チタン膜102に対するタングステン膜101の選択比が1よりも大きくなる配合比にて各成分が配合された薬液が貯留される。これにより、複数のウェハW上に形成されたタングステン膜101は、後述する第2エッチング処理におけるタングステン膜101のエッチングレートである第2エッチングレートよりも高い第1エッチングレートにて短時間でエッチングされる。 In the first etching process, the chemical liquid supplied from the chemical liquid supply unit 30, that is, each component is mixed in the processing tank 10 at a mixing ratio such that the selectivity of the tungsten film 101 to the titanium nitride film 102 is greater than 1. The chemical solution is stored. As a result, the tungsten film 101 formed on the plurality of wafers W is etched in a short time at the first etching rate which is higher than the second etching rate which is the etching rate of the tungsten film 101 in the second etching process to be described later. Ru.

図4に示すように、第1エッチング処理において、制御部61は、たとえば濃度計45の測定結果に基づき、水供給ライン52aの第3バルブ53a、酢酸供給ライン52cの第5バルブ53cおよび硝酸供給ライン52dの第6バルブ53dの開閉制御を行う。これにより、処理槽10に水、酢酸および硝酸が補充されることで、処理槽10内の薬液の濃度が一定に保たれる。 As shown in FIG. 4, in the first etching process, the control unit 61 controls the third valve 53a of the water supply line 52a, the fifth valve 53c of the acetic acid supply line 52c, and the nitric acid supply based on the measurement results of the concentration meter 45, for example. Opening/closing control of the sixth valve 53d of the line 52d is performed. As a result, the treatment tank 10 is replenished with water, acetic acid, and nitric acid, so that the concentration of the chemical solution in the treatment tank 10 is kept constant.

つづいて、制御部61は、たとえば、第1エッチング処理が開始されてから予め設定された時間が経過したか否かを判定する(ステップS102)。上記「予め設定された時間」は、たとえば、第1エッチング処理の所要時間から、タングステン膜101のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに変更するのに要する時間を差し引いた時間よりも短い時間に設定される。制御部61は、設定時間が経過するまで、ステップS102の判定処理を繰り返す(ステップS102,No)。 Subsequently, the control unit 61 determines, for example, whether a preset time has elapsed since the first etching process was started (step S102). The above-mentioned "preset time" is, for example, longer than the time required for the first etching process minus the time required to change the etching rate of the tungsten film 101 from the first etching rate to the second etching rate. set for a short time. The control unit 61 repeats the determination process in step S102 until the set time has elapsed (step S102, No).

一方、ステップS102において、設定時間が経過したと判定した場合(ステップS102,Yes)、制御部61は、変更処理を開始する(ステップS103)。 On the other hand, if it is determined in step S102 that the set time has elapsed (step S102, Yes), the control unit 61 starts the change process (step S103).

変更処理において、制御部61は、第2バルブ48を開くことにより、循環ライン41を流れる薬液を排液ライン47から基板処理装置1の外部へ排出する。また、制御部61は、第3バルブ53aおよび第5バルブ53cを閉じることにより、処理槽10への水および酢酸の供給を停止し、第4バルブ53bおよび第6バルブ53dを開くことにより、処理槽10にリン酸および硝酸を供給する。 In the change process, the control unit 61 opens the second valve 48 to discharge the chemical liquid flowing through the circulation line 41 from the drain line 47 to the outside of the substrate processing apparatus 1 . Further, the control unit 61 closes the third valve 53a and the fifth valve 53c to stop the supply of water and acetic acid to the processing tank 10, and opens the fourth valve 53b and the sixth valve 53d to stop the supply of water and acetic acid to the processing tank 10. Phosphoric acid and nitric acid are supplied to tank 10.

処理槽10への水の供給を停止することで、処理槽10に貯留された薬液の水分濃度が低下する。この結果、タングステン膜101のエッチングレートが第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下して、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比が1:1に変更される。 By stopping the supply of water to the processing tank 10, the water concentration of the chemical solution stored in the processing tank 10 decreases. As a result, the etching rate of the tungsten film 101 decreases from the first etching rate to the second etching rate, and the selection ratio between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is changed to 1:1.

このように、基板処理装置1では、薬液に含まれる複数の成分の配合比を変更することにより、タングステン膜101のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させることとした。これにより、第1エッチング処理において、タングステン膜101を第1エッチングレートにて短時間でエッチングしつつ、第2エッチング処理においてタングステン膜101および窒化チタン膜102を1:1の選択比でエッチングすることができる。 In this manner, in the substrate processing apparatus 1, the etching rate of the tungsten film 101 is lowered from the first etching rate to the second etching rate by changing the compounding ratio of the plurality of components contained in the chemical solution. As a result, in the first etching process, the tungsten film 101 is etched at the first etching rate in a short time, and in the second etching process, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched at a selection ratio of 1:1. I can do it.

また、基板処理装置1では、薬液に含まれる複数の成分のうち水の配合比を少なくすることで、タングステン膜101のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させることとした。上述したように、タングステン膜101のエッチングレートは、薬液の他の成分と比較して、水の割合が多くなるほど増加し易い。このため、水の配合比を少なくすることで、他の成分の配合比を変更する場合と比べて、タングステン膜101のエッチングレートを短時間で低下させることができる。 Furthermore, in the substrate processing apparatus 1, the etching rate of the tungsten film 101 is lowered from the first etching rate to the second etching rate by reducing the mixing ratio of water among the plurality of components contained in the chemical solution. As described above, the etching rate of the tungsten film 101 tends to increase as the proportion of water increases compared to other components of the chemical solution. Therefore, by reducing the mixing ratio of water, the etching rate of the tungsten film 101 can be reduced in a shorter time than when changing the mixing ratio of other components.

さらに、基板処理装置1では、処理槽10から薬液の一部を排出し、排出した薬液よりも水の配合比が少ない新液(ここでは、リン酸および硝酸を含有する薬液)を処理槽10に供給することで、タングステン膜101のエッチングレートを低下させることとした。このように、水分濃度の高い薬液を処理槽10から排出することで、水の配合比をより短時間で低下させることができる。すなわち、タングステン膜101のエッチングレートをより短時間で低下させることができる。 Furthermore, in the substrate processing apparatus 1, a part of the chemical solution is discharged from the processing tank 10, and a new solution (here, a chemical solution containing phosphoric acid and nitric acid) containing less water than the discharged chemical solution is added to the processing tank 10. The etching rate of the tungsten film 101 was lowered by supplying the tungsten film 101 to the tungsten film 101. In this way, by discharging the chemical solution with a high water concentration from the processing tank 10, the mixing ratio of water can be reduced in a shorter time. That is, the etching rate of the tungsten film 101 can be reduced in a shorter time.

つづいて、基板処理装置1では、第2エッチング処理が行われる(ステップS104)。第2エッチング処理では、タングステン膜101および窒化チタン膜102が露出したウェハWに対し、タングステン膜101および窒化チタン膜102を1:1の選択比でエッチングする薬液が供給される。これにより、タングステン膜101および窒化チタン膜102が同等のエッチングレート(第2エッチングレート)でエッチングされる。第2エッチング処理を終えると、制御部61は、一連の基板処理を終了する。 Subsequently, a second etching process is performed in the substrate processing apparatus 1 (step S104). In the second etching process, a chemical solution that etches the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 at a selection ratio of 1:1 is supplied to the wafer W in which the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are exposed. As a result, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched at the same etching rate (second etching rate). After finishing the second etching process, the control unit 61 ends the series of substrate processes.

なお、図4に示すように、第2エッチング処理において、制御部61は、第1エッチング処理時と同様に、第3バルブ53a、第5バルブ53cおよび第6バルブ53dの開閉制御を行うことで、処理槽10内の薬液の濃度が一定に保たれる。 As shown in FIG. 4, in the second etching process, the control unit 61 controls the opening and closing of the third valve 53a, the fifth valve 53c, and the sixth valve 53d, as in the first etching process. , the concentration of the chemical solution in the processing tank 10 is kept constant.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る基板処理について図5を参照して説明する。図5は、第2実施形態に係る基板処理の説明図である。図5に示すように、第2実施形態に係る基板処理では、変更処理において薬液の温度を低下させる。これにより、タングステン膜101および窒化チタン膜102のエッチングレートを、第1エッチング処理における第1エッチングレートR1から第2エッチング処理における第2エッチングレートR2に低下させる。
(Second embodiment)
Next, substrate processing according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is an explanatory diagram of substrate processing according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, in the substrate processing according to the second embodiment, the temperature of the chemical solution is lowered in the change processing. This reduces the etching rate of the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 from the first etching rate R1 in the first etching process to the second etching rate R2 in the second etching process.

薬液には温度依存性があり、薬液の温度を高くするほど、タングステン膜101および窒化チタン膜102のエッチングレートが増加する傾向がある。したがって、変更処理前の第1エッチング処理においては、比較的高温である第1温度T1の薬液がウェハWに供給されることで、タングステン膜101を比較的高い第1エッチングレートR1でエッチングすることができる。すなわち、第1エッチング処理においては、タングステン膜101を比較的短時間でエッチングすることができる。 The chemical solution has temperature dependence, and as the temperature of the chemical solution increases, the etching rate of the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 tends to increase. Therefore, in the first etching process before the change process, the tungsten film 101 is etched at the relatively high first etching rate R1 by supplying the chemical solution at the first temperature T1, which is relatively high, to the wafer W. I can do it. That is, in the first etching process, the tungsten film 101 can be etched in a relatively short time.

また、変更処理後の第2エッチング処理においては、第1温度T1よりも低い第2温度T2の薬液がウェハWに供給される。このため、タングステン膜101および窒化チタン膜102は、第1エッチングレートR1よりも低い第2エッチングレートR2でエッチングされる。これにより、たとえば、第2エッチング処理において、タングステン膜101および窒化チタン膜102が過剰にエッチングされてしまうことが抑制される。また、第2エッチング処理後におけるタングステン膜101および窒化チタン膜102の表面荒さを抑えることができる。 Further, in the second etching process after the change process, a chemical solution having a second temperature T2 lower than the first temperature T1 is supplied to the wafer W. Therefore, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 are etched at a second etching rate R2 lower than the first etching rate R1. This prevents, for example, the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 from being excessively etched in the second etching process. Moreover, surface roughness of the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 after the second etching process can be suppressed.

このように、第2実施形態に係る基板処理は、変更処理において、薬液の温度を第1温度T1から第1温度T1よりも低い第2温度T2に変更することにより、エッチングレートを第1エッチングレートR1から第2エッチングレートR2に低下させる。したがって、第2実施形態に係る基板処理によれば、第1エッチング処理の処理時間を短縮することができるとともに、第2エッチング処理の処理精度を高めることができる。なお、第1温度T1と第2温度T2との温度差は、たとえば、5℃以下程度である。基板処理装置1は、処理槽10または循環部40における薬液の温度を測定する温度測定部を備えていてもよく、制御部61は、かかる温度測定部の測定結果に基づき薬液の温度を制御してもよい。 In this manner, the substrate processing according to the second embodiment changes the etching rate to the first etching rate by changing the temperature of the chemical solution from the first temperature T1 to the second temperature T2 lower than the first temperature T1 in the changing process. The etching rate is lowered from the rate R1 to the second etching rate R2. Therefore, according to the substrate processing according to the second embodiment, the processing time of the first etching process can be shortened, and the processing accuracy of the second etching process can be improved. Note that the temperature difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is, for example, about 5° C. or less. The substrate processing apparatus 1 may include a temperature measuring section that measures the temperature of the chemical solution in the processing tank 10 or the circulation section 40, and the control section 61 controls the temperature of the chemical solution based on the measurement result of the temperature measuring section. It's okay.

また、本願発明者は、薬液温度の変化に対し、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比の変化が小さいことを見いだした。このように、薬液の温度を変化させてもタングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比はほとんど変化しないため、たとえば、選択比を1:1に維持するために薬液の配合比を変更するといった手間を要さず、選択比の制御が容易である。 In addition, the inventor of the present application found that the change in the selectivity between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is small with respect to changes in the chemical temperature. In this way, even if the temperature of the chemical solution is changed, the selectivity between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 hardly changes. Therefore, for example, in order to maintain the selectivity ratio of 1:1, the mixing ratio of the chemical solution is changed. The selection ratio can be easily controlled without requiring such effort.

なお、第2実施形態において、薬液供給部30の薬液供給源31は、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比が1:1となるように各成分が配合された薬液を供給する。これにより、第2実施形態において処理槽10には、タングステン膜101と窒化チタン膜102との選択比が1:1の薬液が貯留される。 In the second embodiment, the chemical liquid supply source 31 of the chemical liquid supply unit 30 supplies a chemical liquid in which each component is blended so that the selection ratio between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is 1:1. As a result, in the second embodiment, a chemical solution with a selectivity ratio of 1:1 between the tungsten film 101 and the titanium nitride film 102 is stored in the processing tank 10.

また、第2実施形態に係る制御部61は、変更処理において、たとえばヒータ44を停止することにより、処理槽10に貯留される薬液の温度を低下させることができる。これに限らず、第2実施形態に係る基板処理装置1は、循環ライン41に図示しない冷却部を備えていてもよい。この場合、制御部61は、変更処理において、ヒータ44を停止するとともに、図示しない冷却部を動作させることにより、処理槽10に貯留される薬液の温度を低下させてもよい。冷却部を用いて薬液を積極的に冷却することで、変更処理に要する時間を短縮することができる。冷却部としては、たとえばクーリングコイルや冷却ジャケット等を用いることができる。 Further, the control unit 61 according to the second embodiment can reduce the temperature of the chemical solution stored in the processing tank 10 by, for example, stopping the heater 44 in the change processing. However, the present invention is not limited to this, and the substrate processing apparatus 1 according to the second embodiment may include a cooling section (not shown) in the circulation line 41. In this case, in the change process, the control unit 61 may reduce the temperature of the chemical solution stored in the processing tank 10 by stopping the heater 44 and operating a cooling unit (not shown). By actively cooling the chemical solution using the cooling unit, the time required for the change process can be shortened. As the cooling section, for example, a cooling coil, a cooling jacket, etc. can be used.

なお、制御部61は、第1実施形態における変更処理において、ヒータ44や図示しない冷却部を制御することにより、第2実施形態に係る変更処理のように薬液の温度を変更してもよい。これにより、たとえば第1エッチング処理に要する時間をさらに短縮させることができる。また、第2エッチング処理における処理精度をさらに高めることができる。 In addition, in the changing process according to the first embodiment, the control unit 61 may change the temperature of the chemical liquid as in the changing process according to the second embodiment by controlling the heater 44 and a cooling unit (not shown). Thereby, for example, the time required for the first etching process can be further shortened. Moreover, the processing accuracy in the second etching process can be further improved.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る基板処理について図6を参照して説明する。図6は、第3実施形態に係る基板処理の説明図である。
(Third embodiment)
Next, substrate processing according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is an explanatory diagram of substrate processing according to the third embodiment.

第1エッチング処理や第2エッチング処理を行うと、タングステン膜101に含有されるタングステンや窒化チタン膜102に含有されるチタン等の金属が薬液中に溶け出すことで、薬液の金属濃度が徐々に上昇する。金属濃度が高い薬液を用いてエッチング処理を行った場合、たとえば、エッチングレートの変動が生じたり、製品ウェハの電気特性に影響が生じたりするおそれがある。したがって、薬液の金属濃度の上昇を抑制することが好ましい。 When the first etching process and the second etching process are performed, metals such as tungsten contained in the tungsten film 101 and titanium contained in the titanium nitride film 102 dissolve into the chemical solution, so that the metal concentration of the chemical solution gradually decreases. Rise. When etching is performed using a chemical solution with a high metal concentration, for example, there is a risk that the etching rate may fluctuate or the electrical characteristics of the product wafer may be affected. Therefore, it is preferable to suppress the increase in the metal concentration of the chemical solution.

ここで、一連の基板処理が終了する毎に、処理槽10内の薬液を全て排出して金属が含有されていない薬液の新液に入れ替えることで、金属濃度の上昇を抑制することは可能である。しかしながら、このような方法は、薬液の使用量削減の観点、あるいは、薬液交換に要する時間の削減の観点から好ましくない。 Here, it is possible to suppress the increase in metal concentration by draining all the chemical solution in the processing tank 10 and replacing it with a new chemical solution that does not contain metals every time a series of substrate processing is completed. be. However, such a method is not preferable from the viewpoint of reducing the amount of chemical liquid used or the time required for exchanging the chemical liquid.

そこで、図6に示すように、制御部61は、一連の基板処理中において、薬液の金属濃度が閾値THを超えないように薬液の金属濃度の上昇を抑制する金属濃度抑制処理を行ってもよい。 Therefore, as shown in FIG. 6, the control unit 61 performs a metal concentration suppression process to suppress an increase in the metal concentration of the chemical solution so that the metal concentration of the chemical solution does not exceed the threshold value TH during a series of substrate processing. good.

具体的には、制御部61は、一連の基板処理中において、処理槽10内の薬液の一部を排液ライン47から排出し、金属が含有されていない薬液の新液を薬液供給部30から処理槽10に供給する。このように、一連の基板処理中に、金属が含有されている薬液の一部を金属が含有されていない薬液の新液に置換することで、薬液の金属濃度の上昇を抑制することができる。かかる金属濃度抑制処理は、一連の基板処理中に行われるため、薬液交換に要する時間を短縮することができる。また、薬液の全てではなく一部を新液と交換することで、薬液の使用量を抑制することができる。 Specifically, during a series of substrate processing, the control unit 61 discharges a portion of the chemical solution in the processing tank 10 from the drain line 47, and supplies a new chemical solution containing no metal to the chemical solution supply unit 30. from there to the processing tank 10. In this way, during a series of substrate processing, by replacing part of the chemical solution that contains metal with a new chemical solution that does not contain metal, it is possible to suppress the increase in the metal concentration of the chemical solution. . Since such metal concentration suppression processing is performed during a series of substrate processing, the time required for chemical solution exchange can be shortened. Furthermore, by replacing some, but not all, of the chemical solution with a new solution, the amount of chemical solution used can be suppressed.

制御部61は、たとえば、第1エッチング処理が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、金属抑制処理を開始させてもよい。ここで、「予め設定された時間」とは、たとえば、処理槽10内の薬液の金属濃度が0ppmから閾値THに達するまでの時間であり、実験等により予め算出される。なお、金属が含有された薬液(金属濃度が閾値THである薬液)が処理槽10に貯留された状態から一連の基板処理が開始される場合もある。この場合、制御部61は、第1エッチング処理と同時に金属抑制処理を開始させてもよい。 For example, the control unit 61 may start the metal suppression process when a preset time has elapsed since the first etching process was started. Here, the "preset time" is, for example, the time until the metal concentration of the chemical solution in the processing tank 10 reaches the threshold value TH from 0 ppm, and is calculated in advance through experiments or the like. Note that a series of substrate treatments may be started from a state in which a chemical solution containing a metal (a chemical solution whose metal concentration is the threshold value TH) is stored in the processing tank 10. In this case, the control unit 61 may start the metal suppression process simultaneously with the first etching process.

また、上記実験等により金属濃度の時間変化率を割り出すことができる。制御部61は、この情報を基に、第2バルブ48および第1バルブ33を制御することで、薬液の金属濃度が閾値THを中心とする閾値範囲内に収まるように、薬液の置換を適切な量、適切なタイミングにて行うことができる。 Furthermore, the rate of change in metal concentration over time can be determined by the above-mentioned experiments and the like. Based on this information, the control unit 61 controls the second valve 48 and the first valve 33 to appropriately replace the chemical solution so that the metal concentration of the chemical solution falls within a threshold range centered on the threshold value TH. It can be done in the right amount and at the right time.

(第4実施形態)
上述した実施形態では、第1エッチング処理および第2エッチング処理を1つの処理槽10にて行うこととしたが、第1エッチング処理と第2エッチング処理とは、異なる処理槽にて行われてもよい。図7は、第4実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
(Fourth embodiment)
In the embodiment described above, the first etching treatment and the second etching treatment are performed in one treatment tank 10, but the first etching treatment and the second etching treatment may be performed in different treatment tanks. good. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus according to the fourth embodiment.

図7に示すように、第4実施形態に係る基板処理装置1Aは、第1エッチング処理装置70と、第2エッチング処理装置80と、搬送装置90とを備える。 As shown in FIG. 7, a substrate processing apparatus 1A according to the fourth embodiment includes a first etching processing apparatus 70, a second etching processing apparatus 80, and a transport apparatus 90.

第1エッチング処理装置70は、第1エッチング処理用の処理槽71(以下、「第1処理槽71」と記載する)と、基板昇降機構72とを備える。また、第2エッチング処理装置80は、第2エッチング処理用の処理槽81(以下、「第2処理槽81」と記載する)と、基板昇降機構82とを備える。 The first etching processing apparatus 70 includes a processing tank 71 for first etching processing (hereinafter referred to as "first processing tank 71") and a substrate lifting mechanism 72. Further, the second etching processing apparatus 80 includes a processing tank 81 for second etching processing (hereinafter referred to as "second processing tank 81") and a substrate lifting mechanism 82.

処理槽71,81は、1ロット分のウェハWを収容可能である。第1処理槽71には、エッチングレートが第1エッチングレートである薬液(以下、「第1薬液」と記載する)が貯留される。また、第2処理槽81には、エッチングレートが第2エッチングレートである薬液(以下、「第2薬液」と記載する)が貯留される。 The processing tanks 71 and 81 can accommodate one lot of wafers W. The first treatment tank 71 stores a chemical liquid whose etching rate is a first etching rate (hereinafter referred to as "first chemical liquid"). Further, a chemical solution having a second etching rate (hereinafter referred to as "second chemical solution") is stored in the second processing tank 81.

基板昇降機構72,82は、後述する搬送装置90との間でロットの受け渡しを行う。また、基板昇降機構72,82は、ロットを下降させることにより、処理槽71,81にロットを浸漬させる。また、基板昇降機構72,82は、ロットを上昇させることにより、処理槽71,81からロットを引き上げる。 The substrate lifting and lowering mechanisms 72 and 82 transfer lots to and from a transport device 90, which will be described later. Further, the substrate lifting mechanisms 72 and 82 lower the lot to immerse the lot in the processing tanks 71 and 81. Further, the substrate lifting mechanisms 72 and 82 lift the lots from the processing tanks 71 and 81 by raising the lots.

第1エッチング処理装置70は、第1処理槽71に貯留された第1薬液にロットを浸漬させることによって第1エッチング処理を行う。また、第2エッチング処理装置80は、第2処理槽81に貯留された第2薬液にロットを浸漬させることによって第2エッチング処理を行う。 The first etching processing apparatus 70 performs a first etching process by immersing the lot in a first chemical solution stored in a first processing tank 71 . Further, the second etching processing apparatus 80 performs the second etching processing by immersing the lot in the second chemical solution stored in the second processing tank 81 .

搬送装置90は、第1エッチング処理装置70と第2エッチング処理装置80との間でロットの搬送を行う。搬送装置90は、レール91と、移動体92と、基板保持体93とを備える。レール91は、第1エッチング処理装置70および第2エッチング処理装置80の並び方向に沿って延在する。移動体92は、複数のウェハWを保持しながらレール91に沿って移動可能に構成される。基板保持体93は、移動体92に設けられ、起立姿勢で前後に並んだ複数のウェハWを保持する。 The transport device 90 transports the lot between the first etching processing device 70 and the second etching processing device 80. The transport device 90 includes a rail 91, a moving body 92, and a substrate holder 93. The rail 91 extends along the direction in which the first etching processing device 70 and the second etching processing device 80 are arranged. The moving body 92 is configured to be movable along the rails 91 while holding a plurality of wafers W. The substrate holder 93 is provided on the movable body 92 and holds a plurality of wafers W lined up one after the other in an upright position.

次に、第1処理槽71および第2処理槽81の構成について図8および図9を参照し説明する。図8は、第4実施形態に係る第1処理槽71の構成を示す図である。また、図9は、第4実施形態に係る第2処理槽81の構成を示す図である。 Next, the configurations of the first processing tank 71 and the second processing tank 81 will be explained with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first processing tank 71 according to the fourth embodiment. Moreover, FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the second processing tank 81 according to the fourth embodiment.

図8に示すように、第1処理槽71は、上述した処理槽10(図2参照)と同様、内槽11と、外槽12とを備える。 As shown in FIG. 8, the first processing tank 71 includes an inner tank 11 and an outer tank 12, like the processing tank 10 described above (see FIG. 2).

第1処理槽71は、循環部40Aを備える。循環部40Aは、内槽11と外槽12との間で処理液を循環させる。循環部40Aは、循環路41と、ノズル42と、ポンプ43と、フィルタ46と、温度調整部49とを備える。 The first processing tank 71 includes a circulation section 40A. The circulation unit 40A circulates the processing liquid between the inner tank 11 and the outer tank 12. The circulation section 40A includes a circulation path 41, a nozzle 42, a pump 43, a filter 46, and a temperature adjustment section 49.

循環路41は、内槽11と外槽12とを接続する。循環路41の一端は、外槽12に接続され、循環路41の他端は、内槽11の内部に配置されたノズル42に接続される。 The circulation path 41 connects the inner tank 11 and the outer tank 12. One end of the circulation path 41 is connected to the outer tank 12 , and the other end of the circulation path 41 is connected to a nozzle 42 arranged inside the inner tank 11 .

ポンプ43、フィルタ46および温度調整部49は、循環路41に設けられる。ポンプ43は、外槽12内の第1薬液を循環路41に送り出す。フィルタ46は、循環路41を流れる第1薬液から不純物を除去する。 Pump 43, filter 46, and temperature adjustment section 49 are provided in circulation path 41. Pump 43 sends out the first chemical solution in outer tank 12 to circulation path 41 . The filter 46 removes impurities from the first chemical solution flowing through the circulation path 41 .

温度調整部49は、たとえばヒータまたは電子冷熱恒温器等であり、循環路41を流れる第1薬液の温度を設定された温度に調整する。ポンプ43および温度調整部49は、制御部61によって制御される。 The temperature adjustment unit 49 is, for example, a heater or an electronic thermostat, and adjusts the temperature of the first chemical solution flowing through the circulation path 41 to a set temperature. Pump 43 and temperature adjustment section 49 are controlled by control section 61.

また、第1処理槽71は、第1薬液供給部30Aを備える。第1薬液供給部30Aは、第1薬液供給源31Aと、第1薬液供給ライン32Aと、第1バルブ33Aと、第1切替部34Aとを備える。 Further, the first processing tank 71 includes a first chemical supply section 30A. The first chemical liquid supply section 30A includes a first chemical liquid supply source 31A, a first chemical liquid supply line 32A, a first valve 33A, and a first switching section 34A.

第1薬液供給源31Aは、第1薬液を供給する。第1薬液は、リン酸、酢酸、硝酸および水を成分として含有する薬液であって、タングステン膜101(図1参照)を第1エッチングレート(>第2エッチングレート)でエッチングする配合比にて各成分が配合された薬液である。 The first chemical liquid supply source 31A supplies the first chemical liquid. The first chemical solution is a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water as components, and has a mixing ratio that etches the tungsten film 101 (see FIG. 1) at the first etching rate (>second etching rate). It is a medicinal solution containing various ingredients.

第1薬液供給ライン32Aは、第1薬液供給源31Aに接続され、第1薬液供給源31Aから供給される第1薬液を第1処理槽71の内槽11または外槽12に供給する。第1バルブ33Aは、第1薬液供給ライン32Aに設けられ、第1薬液供給ライン32Aを開閉する。第1切替部34Aは、第1薬液供給ライン32Aに設けられ、第1薬液供給ライン32Aを流れる第1薬液の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。 The first chemical supply line 32A is connected to the first chemical supply source 31A, and supplies the first chemical supplied from the first chemical supply source 31A to the inner tank 11 or outer tank 12 of the first processing tank 71. The first valve 33A is provided in the first chemical liquid supply line 32A, and opens and closes the first chemical liquid supply line 32A. The first switching unit 34A is provided in the first chemical supply line 32A, and switches the destination of the first chemical flowing through the first chemical supply line 32A between the inner tank 11 and the outer tank 12.

第1バルブ33Aおよび第1切替部34Aは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって制御される。たとえば、制御部61は、空の状態の第1処理槽71に第1薬液を貯める場合には、第1バルブ33Aおよび第1切替部34Aを制御して、第1薬液供給源31Aから内槽11に第1薬液の新液を供給する。また、制御部61は、第1処理槽71に対して第1薬液の補充を行う場合には、第1バルブ33Aおよび第1切替部34Aを制御して、第1薬液供給源31Aから外槽12に第1薬液の新液を供給する。 The first valve 33A and the first switching section 34A are electrically connected to and controlled by the control section 61. For example, when storing the first chemical solution in the empty first processing tank 71, the control unit 61 controls the first valve 33A and the first switching unit 34A to supply the first chemical solution supply source 31A to the inner tank. 11, a new first chemical solution is supplied. Further, when replenishing the first chemical solution to the first processing tank 71, the control unit 61 controls the first valve 33A and the first switching unit 34A to supply the first chemical solution supply source 31A to the outer tank. 12, a new first chemical solution is supplied.

また、第1処理槽71は、個別供給部50Aを備える。個別供給部50Aは、上述した個別供給部50の構成に加え、第3切替部54a~第6切替部54dをさらに備える。第3切替部54aは、水供給ライン52aに設けられ、水供給ライン52aを流れる水の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。第4切替部54bは、リン酸供給ライン52bに設けられ、リン酸供給ライン52bを流れるリン酸の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。 Further, the first processing tank 71 includes an individual supply section 50A. In addition to the configuration of the individual supply section 50 described above, the individual supply section 50A further includes a third switching section 54a to a sixth switching section 54d. The third switching unit 54a is provided in the water supply line 52a and switches the destination of the water flowing through the water supply line 52a between the inner tank 11 and the outer tank 12. The fourth switching unit 54b is provided in the phosphoric acid supply line 52b, and switches the destination of the phosphoric acid flowing through the phosphoric acid supply line 52b between the inner tank 11 and the outer tank 12.

第5切替部54cは、酢酸供給ライン52cに設けられ、酢酸供給ライン52cを流れる酢酸の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。第6切替部54dは、硝酸供給ライン52dに設けられ、硝酸供給ライン52dを流れる硝酸の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。 The fifth switching unit 54c is provided in the acetic acid supply line 52c, and switches the destination of acetic acid flowing through the acetic acid supply line 52c between the inner tank 11 and the outer tank 12. The sixth switching unit 54d is provided in the nitric acid supply line 52d, and switches the destination of the nitric acid flowing through the nitric acid supply line 52d between the inner tank 11 and the outer tank 12.

また、個別供給部50Aは、上述した個別供給部50の構成に加え、第3流量調整部55a~第6流量調整部55dをさらに備える。第3流量調整部55a~第6流量調整部55dは、流量調整弁、流量計などを含んで構成される。 In addition to the configuration of the individual supply section 50 described above, the individual supply section 50A further includes a third flow rate adjustment section 55a to a sixth flow rate adjustment section 55d. The third flow rate adjustment section 55a to the sixth flow rate adjustment section 55d are configured to include a flow rate adjustment valve, a flow meter, and the like.

第3流量調整部55aは、水供給ライン52aに設けられ、内槽11または外槽12に供給される水の流量を調整する。第4流量調整部55bは、リン酸供給ライン52bに設けられ、内槽11または外槽12に供給されるリン酸の流量を調整する。第5流量調整部55cは、酢酸供給ライン52cに設けられ、内槽11または外槽12に供給される酢酸の流量を調整する。第6流量調整部55dは、硝酸供給ライン52dに設けられ、内槽11または外槽12に供給される硝酸の流量を調整する。 The third flow rate adjustment section 55a is provided in the water supply line 52a and adjusts the flow rate of water supplied to the inner tank 11 or the outer tank 12. The fourth flow rate adjustment section 55b is provided in the phosphoric acid supply line 52b, and adjusts the flow rate of phosphoric acid supplied to the inner tank 11 or the outer tank 12. The fifth flow rate adjustment section 55c is provided in the acetic acid supply line 52c, and adjusts the flow rate of acetic acid supplied to the inner tank 11 or the outer tank 12. The sixth flow rate adjustment section 55d is provided in the nitric acid supply line 52d, and adjusts the flow rate of nitric acid supplied to the inner tank 11 or the outer tank 12.

第3バルブ53a~第6バルブ53d、第3切替部54a~第6切替部54dおよび第3流量調整部55a~第6流量調整部55dは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって開閉制御される。 The third valve 53a to the sixth valve 53d, the third switching section 54a to the sixth switching section 54d, and the third flow rate adjustment section 55a to the sixth flow rate adjustment section 55d are electrically connected to the control section 61 and are controlled. Opening/closing is controlled by section 61.

たとえば、空の状態の第1処理槽71に第1薬液の新液を貯める場合、制御部61は、第3バルブ53a~第6バルブ53d、第3切替部54a~第6切替部54dを制御して、水、リン酸、酢酸および硝酸を内槽11に供給する。また、第1処理槽71に対して第1薬液の補充を行う場合、制御部61は、第3バルブ53a~第6バルブ53d、第3切替部54a~第6切替部54dを制御して、水、リン酸、酢酸および硝酸を外槽12に供給する。 For example, when storing a new first chemical solution in the empty first processing tank 71, the control unit 61 controls the third valve 53a to the sixth valve 53d and the third switching unit 54a to the sixth switching unit 54d. Then, water, phosphoric acid, acetic acid and nitric acid are supplied to the inner tank 11. Further, when replenishing the first chemical solution to the first processing tank 71, the control unit 61 controls the third valve 53a to the sixth valve 53d, the third switching unit 54a to the sixth switching unit 54d, Water, phosphoric acid, acetic acid and nitric acid are supplied to the outer tank 12.

次に、第2処理槽81の構成について説明する。図9に示すように、第2処理槽81は、上述した第1処理槽81と同様の内槽11、外槽12および循環部40Aを備える。 Next, the configuration of the second processing tank 81 will be explained. As shown in FIG. 9, the second processing tank 81 includes the same inner tank 11, outer tank 12, and circulation section 40A as the first processing tank 81 described above.

また、第2処理槽81は、第2薬液供給部30Bを備える。第2薬液供給部30Bは、第2薬液供給源31Bと、第2薬液供給ライン32Bと、第1バルブ33Bとを備える。 Further, the second processing tank 81 includes a second chemical supply section 30B. The second chemical liquid supply section 30B includes a second chemical liquid supply source 31B, a second chemical liquid supply line 32B, and a first valve 33B.

第2薬液供給源31Bは、第2薬液を供給する。第2薬液は、リン酸、酢酸、硝酸および水を成分として含有する薬液であって、タングステン膜101を第2エッチングレート(<第1エッチングレート)でエッチングする配合比にて各成分が配合された薬液である。 The second chemical liquid supply source 31B supplies the second chemical liquid. The second chemical solution is a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water as components, and each component is mixed at a mixing ratio that etches the tungsten film 101 at a second etching rate (<first etching rate). It is a chemical solution.

第2薬液供給ライン32Bは、第2薬液供給源31Bに接続され、第2薬液供給源31Bからの第2薬液を第2処理槽81の内槽11または外槽12に供給する。第1バルブ33Bは、第2薬液供給ライン32Bに設けられ、第2薬液供給ライン32Bを開閉する。第1切替部34Bは、第2薬液供給ライン32Bに設けられ、第2薬液供給ライン32Bを流れる第2薬液の流出先を内槽11と外槽12との間で切り替える。第1バルブ33Bおよび第1切替部34Bは、制御部61に電気的に接続されており、制御部61によって制御される。 The second chemical supply line 32B is connected to the second chemical supply source 31B, and supplies the second chemical from the second chemical supply source 31B to the inner tank 11 or outer tank 12 of the second processing tank 81. The first valve 33B is provided in the second chemical liquid supply line 32B, and opens and closes the second chemical liquid supply line 32B. The first switching unit 34B is provided in the second chemical supply line 32B, and switches the destination of the second chemical flowing through the second chemical supply line 32B between the inner tank 11 and the outer tank 12. The first valve 33B and the first switching section 34B are electrically connected to and controlled by the control section 61.

また、第2処理槽81は、個別供給部50Bを備える。個別供給部50Bは、上述した個別供給部50Aと同様の構成を有するため、ここでの説明は省略する。 Further, the second processing tank 81 includes an individual supply section 50B. Since the individual supply section 50B has the same configuration as the above-mentioned individual supply section 50A, a description thereof will be omitted here.

第4実施形態に係る基板処理装置1Aでは、まず、第1処理槽71において第1エッチング処理が行われる。第1エッチング処理では、複数のウェハWを基板昇降機構72を用いて下降させることにより、第1処理槽71の内槽11に貯留された第1薬液に複数のウェハWを浸漬させる。 In the substrate processing apparatus 1A according to the fourth embodiment, first, a first etching process is performed in the first processing tank 71. In the first etching process, the plurality of wafers W are lowered using the substrate lifting mechanism 72 to immerse the plurality of wafers W in the first chemical solution stored in the inner tank 11 of the first processing tank 71 .

つづいて、基板処理装置1Aでは、第1エッチング処理を終えた複数のウェハWを第2処理槽81へ搬送する搬送処理が行われる。搬送処理では、まず、基板昇降機構72が上昇することによって複数のウェハWが第1処理槽71から引き上げられる。その後、基板昇降機構72から搬送装置90に複数のウェハWが渡される。つづいて、搬送装置90が第1処理装置71から第2処理装置81へ移動して、保持した複数のウェハWを基板昇降機構82へ渡す。 Subsequently, in the substrate processing apparatus 1A, a transport process is performed to transport the plurality of wafers W that have undergone the first etching process to the second processing tank 81. In the transport process, first, the plurality of wafers W are pulled up from the first processing tank 71 by raising the substrate lifting mechanism 72 . Thereafter, a plurality of wafers W are transferred from the substrate lifting mechanism 72 to the transport device 90. Subsequently, the transport device 90 moves from the first processing device 71 to the second processing device 81 and transfers the held plurality of wafers W to the substrate lifting mechanism 82.

つづいて、基板処理装置1Aでは、第2処理槽81において第2エッチング処理が行われる。第2エッチング処理では、複数のウェハWが、基板昇降機構82によって下降され、第2処理槽81の内槽11に貯留された第2薬液に浸漬される。 Subsequently, in the substrate processing apparatus 1A, a second etching process is performed in the second processing tank 81. In the second etching process, the plurality of wafers W are lowered by the substrate lifting mechanism 82 and immersed in the second chemical solution stored in the inner tank 11 of the second processing tank 81 .

このように、第1エッチング処理および第2エッチング処理は、それぞれ異なる処理槽(第1処理槽71および第2処理槽81)において行われてもよい。 In this way, the first etching process and the second etching process may be performed in different processing tanks (the first processing tank 71 and the second processing tank 81).

(その他の実施形態)
上述した実施形態では、第1膜がタングステン膜101である場合の例について説明したが、第1膜は、必ずしもタングステン膜101であることを要しない。たとえば、第1膜は、モリブデン膜、オスミウム膜、イリジウム膜、ルテニウム膜、ロジウム膜、銅膜またはニッケル膜であってもよい。このように、実施形態に係る基板処理によれば、モリブデン膜等のタングステン膜101以外の第1膜と第2膜とを有する基板を効率良くエッチングすることができる。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, an example has been described in which the first film is the tungsten film 101, but the first film does not necessarily need to be the tungsten film 101. For example, the first film may be a molybdenum film, an osmium film, an iridium film, a ruthenium film, a rhodium film, a copper film, or a nickel film. In this way, according to the substrate processing according to the embodiment, a substrate having a first film and a second film other than the tungsten film 101, such as a molybdenum film, can be efficiently etched.

第1膜がモリブデン膜である場合、薬液(第1薬液および第2薬液)の温度は、常温(たとえば、20℃±10℃)以下であることが好ましい。モリブデンは卑金属に該当し、イオン化傾向が高く比較的酸化されやすい。このため、常温以下の薬液を用いることで、モリブデン膜のエッチング速度が速くなり過ぎてモリブデン膜が過剰にエッチングされることを抑制することができる。 When the first film is a molybdenum film, the temperature of the chemical solution (the first chemical solution and the second chemical solution) is preferably at room temperature (for example, 20° C.±10° C.) or lower. Molybdenum falls under the category of base metals, has a high tendency to ionize, and is relatively easily oxidized. Therefore, by using a chemical solution at room temperature or lower, it is possible to prevent the molybdenum film from being excessively etched due to the etching rate of the molybdenum film becoming too high.

第1膜がモリブデン膜であり、第2実施形態のように、薬液の温度を低下させることによって薬液のエッチングレートを変更する場合、制御部61は、薬液の温度を、たとえば25℃から20℃に低下させてもよい。また、制御部61は、薬液の温度を、常温(たとえば、25℃)から常温以下の温度(たとえば、5℃)に低下させてもよい。このように、薬液の温度を常温以下の温度に低下させることで、モリブデン膜のエッチング速度をさらに緩やかにすることができる。 When the first film is a molybdenum film and the etching rate of the chemical is changed by lowering the temperature of the chemical as in the second embodiment, the control unit 61 changes the temperature of the chemical from, for example, 25°C to 20°C. It may be lowered to Further, the control unit 61 may lower the temperature of the chemical solution from room temperature (for example, 25°C) to a temperature below room temperature (for example, 5°C). In this way, by lowering the temperature of the chemical solution to a temperature below room temperature, the etching rate of the molybdenum film can be further slowed down.

第1膜がモリブデン膜である場合、処理槽10は、必ずしも水の供給系(水供給源51a、水供給ライン52aおよび第3バルブ53a)を備えることを要しない。第1処理槽71および第2処理槽81においても同様である。 When the first film is a molybdenum film, the treatment tank 10 does not necessarily need to include a water supply system (water supply source 51a, water supply line 52a, and third valve 53a). The same applies to the first processing tank 71 and the second processing tank 81.

また、上述した実施形態では、第2膜が窒化チタン膜102である場合の例について説明したが、第2膜は、窒化チタン膜102に限定されない。たとえば、第2膜は、窒化タンタル膜であってもよい。実施形態に係る基板処理によれば、窒化チタン膜および窒化タンタル膜のいずれか一つである第2膜と第1膜とを有する基板を効率良くエッチングすることができる。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the second film is the titanium nitride film 102 has been described, but the second film is not limited to the titanium nitride film 102. For example, the second film may be a tantalum nitride film. According to the substrate processing according to the embodiment, a substrate having a second film and a first film that are either a titanium nitride film or a tantalum nitride film can be efficiently etched.

ウェハW上に形成される膜の種類は、上述した実施形態の例に限定されない。たとえば、第1および第2実施形態では、複数の成分が含有された薬液を用いる場合の例について説明したが、薬液は、たとえば、フッ酸など単一成分のみを含む薬液であってもよい。また、上述した第1および第2実施形態では、一方の膜が他方の膜によって覆われている場合の例を示したが、複数の膜が露出していてもよい。 The type of film formed on the wafer W is not limited to the example of the embodiment described above. For example, in the first and second embodiments, a case has been described in which a chemical liquid containing a plurality of components is used, but the chemical liquid may be a chemical liquid containing only a single component such as hydrofluoric acid. Further, in the first and second embodiments described above, an example was given in which one film is covered with the other film, but a plurality of films may be exposed.

上述した実施形態では、第2エッチング処理におけるエッチングレート(第2エッチングレート)を第1エッチング処理におけるエッチングレート(第1エッチングレート)よりも低くする場合の例について説明した。これに限らず、第2エッチング処理におけるエッチングレート(第2エッチングレート)を第1エッチング処理におけるエッチングレート(第1エッチングレート)よりも高くしてもよい。たとえば、複数の膜のうちのある膜に存在する不要な段差を第1エッチング処理において精度良くエッチングしたあと、複数の膜を第2エッチング処理において短時間でエッチングしたい場合がある。このような場合には、第2エッチング処理におけるエッチングレート(第2エッチングレート)を第1エッチング処理におけるエッチングレート(第1エッチングレート)よりも高くすることが好ましい。 In the embodiment described above, an example was described in which the etching rate in the second etching process (second etching rate) is lower than the etching rate in the first etching process (first etching rate). However, the present invention is not limited to this, and the etching rate in the second etching process (second etching rate) may be higher than the etching rate in the first etching process (first etching rate). For example, after etching an unnecessary step in a certain film among a plurality of films with high accuracy in a first etching process, it may be desired to etch a plurality of films in a short time in a second etching process. In such a case, it is preferable that the etching rate in the second etching process (second etching rate) is higher than the etching rate in the first etching process (first etching rate).

また、上述した実施形態では、処理槽10に貯留された薬液に複数のウェハWを浸漬させることによって、複数のウェハWを一括してエッチングする場合の例について説明した。これに限らず、たとえば、1枚のウェハWを回転可能に保持する保持部にウェハWを保持させ、この保持部の上方に配置されたノズルから回転するウェハWに対して薬液を供給することにより、ウェハWをエッチングしてもよい。 Furthermore, in the embodiment described above, an example has been described in which a plurality of wafers W are etched at once by immersing the plurality of wafers W in a chemical solution stored in the processing tank 10. For example, the wafer W may be held by a holding part that rotatably holds one wafer W, and a chemical solution may be supplied to the rotating wafer W from a nozzle arranged above the holding part. The wafer W may be etched by etching.

また、上述した実施形態では、薬液を用いてウェハWをエッチングするいわゆるウェットエッチングを行う場合の例について説明したが、ウェハWをエッチングする方法は、ウェットエッチングに限定されず、ドライエッチングであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example was described in which so-called wet etching is performed in which the wafer W is etched using a chemical solution, but the method of etching the wafer W is not limited to wet etching, and may be dry etching. Good too.

上述してきたように、実施形態に係る基板処理方法は、第1エッチング工程(一例として、第1エッチング処理)と、変更工程(一例として、変更処理)と、第2エッチング工程(一例として、第2エッチング処理)とを含む。第1エッチング工程は、第1膜(一例として、タングステン膜101)および第2膜(一例として、窒化チタン膜102)を有する基板(一例として、ウェハW)を第1エッチングレートでエッチングする。変更工程は、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに変更する。第2エッチング工程は、基板を第2エッチングレートでエッチングする。 As described above, the substrate processing method according to the embodiment includes a first etching process (for example, first etching process), a changing process (for example, changing process), and a second etching process (for example, first etching process). 2 etching treatment). In the first etching step, a substrate (eg, a wafer W) having a first film (eg, tungsten film 101) and a second film (eg, titanium nitride film 102) is etched at a first etching rate. In the changing step, the etching rate is changed from the first etching rate to the second etching rate. In the second etching step, the substrate is etched at a second etching rate.

これにより、たとえば、第2エッチングレートを第1エッチングレートよりも低くすることで、第1エッチング処理における処理時間を短縮しつつ、第2エッチング処理の処理精度を高めることができる。したがって、実施形態に係る基板処理方法によれば、複数種類の膜を有する基板を効率良くエッチングすることができる。 Thereby, for example, by making the second etching rate lower than the first etching rate, it is possible to shorten the processing time in the first etching process and improve the processing accuracy of the second etching process. Therefore, according to the substrate processing method according to the embodiment, a substrate having multiple types of films can be efficiently etched.

第2エッチングレートは、第1エッチングレートよりも低くてもよい。これにより、第1エッチング処理における処理時間を短縮しつつ、第2エッチング処理の処理精度を高めることができる。 The second etching rate may be lower than the first etching rate. Thereby, it is possible to shorten the processing time in the first etching process and improve the processing accuracy of the second etching process.

第1エッチング工程および第2エッチング工程は、複数の成分(一例として、リン酸、酢酸、硝酸および水)を含有する薬液を基板に供給することによって基板をエッチングしてもよい。この場合、変更工程は、複数の成分の配合比を変更することにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。このよに、薬液における複数の成分の配合比を変更することにより、エッチングレートを変更することが可能である。 In the first etching step and the second etching step, the substrate may be etched by supplying a chemical solution containing a plurality of components (for example, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water) to the substrate. In this case, the changing step may reduce the etching rate from the first etching rate to the second etching rate by changing the blending ratio of a plurality of components. In this way, the etching rate can be changed by changing the blending ratio of multiple components in the chemical solution.

第1膜は、タングステン膜(一例として、タングステン膜101)、モリブデン膜、オスミウム膜、イリジウム膜、ルテニウム膜、ロジウム膜、銅膜およびニッケル膜のいずれか一つであってもよく、第2膜は、窒化チタン膜(一例として、窒化チタン膜102)および窒化タンタル膜のいずれか一つであってもよい。また、薬液は、リン酸、酢酸、硝酸および水を含有していてもよい。この場合、変更工程は、薬液における水の配合比を低下させることにより、タングステン膜のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。 The first film may be any one of a tungsten film (for example, the tungsten film 101), a molybdenum film, an osmium film, an iridium film, a ruthenium film, a rhodium film, a copper film, and a nickel film; may be either a titanium nitride film (for example, the titanium nitride film 102) or a tantalum nitride film. Moreover, the chemical solution may contain phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water. In this case, the changing step may reduce the etching rate of the tungsten film from the first etching rate to the second etching rate by reducing the mixing ratio of water in the chemical solution.

このように、薬液における水の配合比を低下させることにより、他の成分の配合比を変更する場合と比べて、第1膜のエッチングレートを短時間で低下させることができる。 In this manner, by lowering the blending ratio of water in the chemical solution, the etching rate of the first film can be reduced in a shorter time than when changing the blending ratio of other components.

第1エッチング工程および第2エッチング工程は、処理槽(一例として、処理槽10)に貯留された薬液に基板を浸漬させることによって基板をエッチングしてもよい。この場合、変更工程は、処理槽から薬液の一部を排出し、この薬液よりも水の配合比が少ない薬液の新液を処理槽に供給することにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。 In the first etching step and the second etching step, the substrate may be etched by immersing the substrate in a chemical solution stored in a processing tank (for example, the processing tank 10). In this case, the changing step is to change the etching rate from the first etching rate to the first etching rate by discharging a part of the chemical from the processing tank and supplying a new chemical with a lower water mixing ratio than this chemical to the processing tank. The etching rate may be lowered to 2.

このように、水分濃度の高い薬液を処理槽から排出することで、水の配合比をより短時間で低下させることができる。すなわち、タングステン膜のエッチングレートをより短時間で低下させることができる。 In this way, by discharging a chemical solution with a high water concentration from the processing tank, the water blending ratio can be reduced in a shorter time. That is, the etching rate of the tungsten film can be reduced in a shorter time.

第1エッチング工程および第2エッチング工程は、基板に薬液を供給することによって基板をエッチングしてもよい。この場合、変更工程は、薬液の温度を第1温度から第1温度よりも低い第2温度に変更することにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。このように、薬液の温度を変更することにより、エッチングレートを変更することが可能である。 In the first etching step and the second etching step, the substrate may be etched by supplying a chemical solution to the substrate. In this case, the changing step may reduce the etching rate from the first etching rate to the second etching rate by changing the temperature of the chemical solution from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature. In this way, by changing the temperature of the chemical solution, it is possible to change the etching rate.

第2膜(一例として、窒化チタン膜102)は、第1膜(一例として、タングステン膜101)に覆われていてもよい。この場合、第1エッチング工程は、第1膜を第1エッチングレートでエッチングし、変更工程は、第1膜から第2膜が露出する前に、第1膜のエッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。 The second film (for example, the titanium nitride film 102) may be covered by the first film (for example, the tungsten film 101). In this case, the first etching step is to etch the first film at the first etching rate, and the changing step is to change the etching rate of the first film from the first etching rate before the second film is exposed from the first film. The etching rate may be lowered to the second etching rate.

これにより、たとえば、第2膜が露出するまでは、第1膜と第2膜との選択比を気にすることなく、第1膜をより高いエッチングレートにて短時間でエッチングすることができる。また、第2膜の露出後においては、たとえば、第1膜と第2膜とを所望の選択比(一例として、1:1)で同時にエッチングすることができる。 As a result, for example, the first film can be etched at a higher etching rate in a short time without worrying about the selectivity between the first film and the second film until the second film is exposed. . Further, after the second film is exposed, for example, the first film and the second film can be etched simultaneously at a desired selection ratio (for example, 1:1).

第1エッチング工程は、エッチングレートが第1エッチングレートである第1薬液を貯留する第1処理槽に基板を浸漬させてもよい。また、第2エッチング工程は、エッチングレートが第2エッチングレートである第2薬液を貯留する第2処理槽に基板を浸漬させてもよい。また、変更工程は、基板を第1処理槽から第2処理槽へ移動させることにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。これにより、たとえば、液交換を行うことなく、基板に対して第1エッチング処理および第2エッチング処理を行うことができる。 In the first etching step, the substrate may be immersed in a first processing tank that stores a first chemical solution having a first etching rate. Further, in the second etching step, the substrate may be immersed in a second processing tank that stores a second chemical solution having a second etching rate. Further, in the changing step, the etching rate may be lowered from the first etching rate to the second etching rate by moving the substrate from the first processing tank to the second processing tank. Thereby, for example, the first etching process and the second etching process can be performed on the substrate without performing liquid exchange.

また、実施形態に係る基板処理装置(一例として、基板処理装置1)は、供給部(一例として、薬液供給部30および個別供給部50)と、変更部(一例として、第2バルブ48、個別供給部50、ヒータ44、図示しない冷却部)と、制御部(一例として、制御部61)とを備える。供給部は、第1膜(一例として、タングステン膜101)および第2膜(一例として、窒化チタン膜102)を有する基板(一例として、ウェハW)に薬液を供給する。変更部は、供給部による薬液の供給条件(一例として、薬液における各成分の配合比、薬液の温度)を変更する。制御部は、薬液を用いて基板を第1エッチングレートでエッチングする第1エッチング処理と、変更部を制御することにより、エッチングレートを第1エッチングレートと異なる第2エッチングレートに変更する変更処理と、薬液を用いて基板を第2エッチングレートでエッチングする第2エッチング処理とを実行する。これにより、複数種類の膜を有する基板を効率良くエッチングすることができる。 Further, the substrate processing apparatus according to the embodiment (as an example, the substrate processing apparatus 1) includes a supply section (as an example, a chemical solution supply section 30 and an individual supply section 50), a changing section (as an example, a second valve 48, an individual It includes a supply section 50, a heater 44, a cooling section (not shown), and a control section (as an example, a control section 61). The supply unit supplies a chemical solution to a substrate (eg, wafer W) having a first film (eg, tungsten film 101) and a second film (eg, titanium nitride film 102). The changing unit changes conditions for supplying the chemical liquid by the supply unit (for example, the blending ratio of each component in the chemical liquid, the temperature of the chemical liquid). The control unit performs a first etching process in which the substrate is etched at a first etching rate using a chemical solution, and a changing process in which the etching rate is changed to a second etching rate different from the first etching rate by controlling the changing unit. , and a second etching process of etching the substrate at a second etching rate using a chemical solution. Thereby, a substrate having multiple types of films can be efficiently etched.

薬液は、複数の成分(一例として、リン酸、酢酸、硝酸および水)を含有していてもよい。この場合、変更部(一例として、第2バルブ48および個別供給部50)は、薬液における複数の成分の配合比を変更可能であってもよい。また、制御部は、変更部を制御して、複数の成分の配合比を変更することにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。このよに、薬液における複数の成分の配合比を変更することにより、エッチングレートを変更することが可能である。 The chemical solution may contain multiple components (for example, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water). In this case, the changing unit (for example, the second valve 48 and the individual supply unit 50) may be able to change the blending ratio of multiple components in the drug solution. Further, the control unit may reduce the etching rate from the first etching rate to the second etching rate by controlling the changing unit and changing the blending ratio of the plurality of components. In this way, the etching rate can be changed by changing the blending ratio of multiple components in the chemical solution.

変更部(一例として、ヒータ44、図示しない冷却部)は、薬液の温度を変更可能であってもよい。この場合、制御部は、変更部を制御して、薬液の温度を第1温度から第1温度よりも低い第2温度に変更することにより、エッチングレートを第1エッチングレートから第2エッチングレートに低下させてもよい。このように、薬液の温度を変更することにより、エッチングレートを変更することが可能である。 The changing unit (for example, the heater 44 and a cooling unit, not shown) may be able to change the temperature of the chemical solution. In this case, the control unit controls the changing unit to change the temperature of the chemical solution from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature, thereby changing the etching rate from the first etching rate to the second etching rate. It may be lowered. In this way, by changing the temperature of the chemical solution, it is possible to change the etching rate.

実施形態に係る基板処理装置(一例として、基板処理装置1A)は、第1処理槽(一例として、第1処理槽71)と、第2処理槽(一例として、第2処理槽81)とを備えていてもよい。第1処理槽は、薬液であって、エッチングレートが第1エッチングレートである第1薬液を貯留する。第2処理槽は、薬液であって、エッチングレートが第2エッチングレートである第2薬液を貯留する。また、供給部は、第1薬液供給部と、第2薬液供給部とを備えていてもよい。第1薬液供給部は、第1薬液を第1処理槽に供給する。第2薬液供給部は、第2薬液を前記第2処理槽に供給する。この場合、変更部は、基板を第1処理槽から第2処理槽へ移動させる移動機構(一例として、搬送装置90)であってもよい。これにより、たとえば、液交換を行うことなく、基板に対して第1エッチング処理および第2エッチング処理を行うことができる。 The substrate processing apparatus according to the embodiment (for example, the substrate processing apparatus 1A) includes a first processing tank (for example, the first processing tank 71) and a second processing tank (for example, the second processing tank 81). You may be prepared. The first treatment tank stores a first chemical liquid whose etching rate is a first etching rate. The second treatment tank stores a second chemical liquid whose etching rate is a second etching rate. Further, the supply section may include a first chemical solution supply section and a second chemical solution supply section. The first chemical supply unit supplies the first chemical to the first processing tank. The second chemical supply unit supplies a second chemical to the second processing tank. In this case, the changing unit may be a moving mechanism (for example, the transport device 90) that moves the substrate from the first processing tank to the second processing tank. Thereby, for example, the first etching process and the second etching process can be performed on the substrate without performing liquid exchange.

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. Indeed, the embodiments described above may be implemented in various forms. Moreover, the above-described embodiments may be omitted, replaced, or modified in various forms without departing from the scope and spirit of the appended claims.

W ウェハ
1 基板処理装置
10 処理槽
11 内槽
12 外槽
20 基板保持部
30 薬液供給部
31 薬液供給源
40 循環部
50 個別供給部
51a 水供給源
51b リン酸供給源
51c 酢酸供給源
51d 硝酸供給源
60 制御装置
61 制御部
62 記憶部
100 ポリシリコン膜
101 タングステン膜
102 窒化チタン膜
103 シリコン酸化膜
W Wafer 1 Substrate processing apparatus 10 Processing tank 11 Inner tank 12 Outer tank 20 Substrate holding section 30 Chemical supply section 31 Chemical supply source 40 Circulation section 50 Individual supply section 51a Water supply source 51b Phosphoric acid supply source 51c Acetic acid supply source 51d Nitric acid supply Source 60 Control device 61 Control section 62 Storage section 100 Polysilicon film 101 Tungsten film 102 Titanium nitride film 103 Silicon oxide film

Claims (13)

タングステン膜、モリブデン膜、オスミウム膜、イリジウム膜、ルテニウム膜、ロジウム膜およびニッケル膜のいずれか一つである第1膜と窒化チタン膜および窒化タンタル膜のいずれか一つである第2膜を有する基板を第1エッチングレートでエッチングする第1エッチング工程と、
エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第1エッチングレートよりも低い第2エッチングレートに変更する変更工程と、
前記基板を前記第2エッチングレートでエッチングする第2エッチング工程と
を含み、
前記第1エッチング工程および前記第2エッチング工程は、リン酸、酢酸、硝酸および水を含有する薬液を前記基板に供給することによって前記基板をエッチングし、
前記変更工程は、
前記薬液における前記水の配合比を低下させることにより、前記第1膜の前記エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第2エッチングレートに低下させる、基板処理方法。
A first film that is one of a tungsten film, a molybdenum film, an osmium film, an iridium film, a ruthenium film, a rhodium film, and a nickel film, and a second film that is one of a titanium nitride film and a tantalum nitride film . a first etching step of etching the substrate having the substrate at a first etching rate;
changing the etching rate from the first etching rate to a second etching rate lower than the first etching rate;
a second etching step of etching the substrate at the second etching rate ,
In the first etching step and the second etching step, the substrate is etched by supplying a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water to the substrate,
The changing step is
A substrate processing method , wherein the etching rate of the first film is lowered from the first etching rate to the second etching rate by lowering the mixing ratio of the water in the chemical solution.
前記基板は、互いに間隔をあけて多層に形成された第3膜を有し、 The substrate has a third film formed in multiple layers spaced apart from each other,
前記第2膜は、前記第3膜を覆うように各層の前記第3膜の周囲に形成され、 The second film is formed around the third film of each layer so as to cover the third film,
前記第1膜は、積層方向に隣り合う前記第3膜同士の隙間を埋めるように前記第2膜および前記第3膜を覆い、 The first film covers the second film and the third film so as to fill a gap between the third films adjacent to each other in the stacking direction,
前記第1エッチング工程は、前記第1膜をエッチングし、 The first etching step etches the first film,
前記第2エッチング工程は、積層方向に隣り合う前記第3膜同士の隙間を埋める前記第1膜と、前記第3膜の周囲に形成された前記第2膜とを同時にエッチングする、請求項1に記載の基板処理方法。 1 . The second etching step simultaneously etches the first film that fills a gap between the third films adjacent in the stacking direction and the second film formed around the third film. The substrate processing method described in .
前記第1エッチング工程および前記第2エッチング工程は、処理槽に貯留された前記薬液に前記基板を浸漬させることによって前記基板をエッチングし、
前記変更工程は、
前記処理槽から前記薬液の一部を排出し、該薬液よりも前記水の配合比が少ない前記薬液の新液を前記処理槽に供給することにより、前記エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第2エッチングレートに低下させる、請求項1または2に記載の基板処理方法。
In the first etching step and the second etching step, the substrate is etched by immersing the substrate in the chemical solution stored in a processing tank;
The changing step is
By discharging a portion of the chemical from the processing tank and supplying a new chemical having a lower mixing ratio of water than the chemical to the processing tank, the etching rate is changed from the first etching rate to the first etching rate. The substrate processing method according to claim 1 or 2 , wherein the etching rate is lowered to the second etching rate.
前記第1エッチング工程は、
前記エッチングレートが前記第1エッチングレートである第1薬液を貯留する第1処理槽に前記基板を浸漬させ、
前記第2エッチング工程は、
前記エッチングレートが前記第2エッチングレートである第2薬液を貯留する第2処理槽に前記基板を浸漬させ、
前記変更工程は、
前記基板を前記第1処理槽から前記第2処理槽へ移動させることにより、前記エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第2エッチングレートに低下させる、請求項1または2に記載の基板処理方法。
The first etching step includes:
immersing the substrate in a first treatment tank storing a first chemical solution whose etching rate is the first etching rate;
The second etching step includes:
immersing the substrate in a second treatment tank storing a second chemical solution in which the etching rate is the second etching rate;
The changing step is
The substrate processing method according to claim 1 or 2, wherein the etching rate is lowered from the first etching rate to the second etching rate by moving the substrate from the first processing tank to the second processing tank. .
第1膜と前記第1膜に覆われた第2膜とを有する基板の前記第1膜をエッチングする工程であって、前記第2膜に対する前記第1膜の選択比が1よりも大きくなる配合比にて複数の成分が配合された薬液を前記基板に供給することによって前記第1膜をエッチングする第1エッチング工程と、 A step of etching the first film of a substrate having a first film and a second film covered with the first film, the selectivity ratio of the first film to the second film being greater than 1. a first etching step of etching the first film by supplying a chemical solution containing a plurality of components at a mixing ratio to the substrate;
前記配合比を変更することによって前記選択比を1に近付ける変更工程と、 a changing step of bringing the selection ratio closer to 1 by changing the blending ratio;
前記変更工程後の前記薬液を前記基板に供給することによって、前記第1膜と前記第1膜から露出した前記第2膜とを同時にエッチングする第2エッチング工程と a second etching step of simultaneously etching the first film and the second film exposed from the first film by supplying the chemical solution after the changing step to the substrate;
を含む、基板処理方法。 Substrate processing methods, including:
前記変更工程は、前記選択比が1となるように前記配合比を変更する、請求項5に記載の基板処理方法。 6. The substrate processing method according to claim 5, wherein in the changing step, the mixing ratio is changed so that the selection ratio becomes 1. 前記基板は、互いに間隔をあけて多層に形成された第3膜を有し、 The substrate has a third film formed in multiple layers spaced apart from each other,
前記第2膜は、前記第3膜を覆うように各層の前記第3膜の周囲に形成され、 The second film is formed around the third film of each layer so as to cover the third film,
前記第1膜は、積層方向に隣り合う前記第3膜同士の隙間を埋めるように前記第2膜および前記第3膜を覆い、 The first film covers the second film and the third film so as to fill a gap between the third films adjacent to each other in the stacking direction,
前記第2エッチング工程は、積層方向に隣り合う前記第3膜同士の隙間を埋める前記第1膜と、前記第3膜の周囲に形成された前記第2膜とを同時にエッチングする、請求項5または6に記載の基板処理方法。 5. The second etching step simultaneously etches the first film that fills a gap between the third films adjacent to each other in the stacking direction, and the second film formed around the third film. Or the substrate processing method according to 6.
記変更工程は、
前記第1膜から前記第2膜が露出する前に前記配合比を変更する、請求項のいずれか一つに記載の基板処理方法。
The changing step is
8. The substrate processing method according to claim 5 , wherein the compounding ratio is changed before the second film is exposed from the first film.
タングステン膜、モリブデン膜、オスミウム膜、イリジウム膜、ルテニウム膜、ロジウム膜およびニッケル膜のいずれか一つである第1膜と窒化チタン膜および窒化タンタル膜のいずれか一つである第2膜を有する基板に薬液を供給する供給部と、
前記供給部による前記薬液の供給条件を変更する変更部と、
前記薬液を用いて前記基板を第1エッチングレートでエッチングする第1エッチング処理と、前記変更部を制御することにより、エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第1エッチングレートよりも低い第2エッチングレートに変更する変更処理と、前記薬液を用いて前記基板を前記第2エッチングレートでエッチングする第2エッチング処理とを実行する制御部と
を備え
前記第1エッチング処理および前記第2エッチング処理は、リン酸、酢酸、硝酸および水を含有する薬液を前記基板に供給することによって前記基板をエッチングし、
前記変更処理は、
前記薬液における前記水の配合比を低下させることにより、前記第1膜の前記エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第2エッチングレートに低下させる、基板処理装置。
A first film that is one of a tungsten film, a molybdenum film, an osmium film, an iridium film, a ruthenium film, a rhodium film, and a nickel film, and a second film that is one of a titanium nitride film and a tantalum nitride film . a supply unit that supplies a chemical solution to a substrate having
a changing unit that changes conditions for supplying the chemical solution by the supply unit;
a first etching process in which the substrate is etched at a first etching rate using the chemical; and a second etching process in which the etching rate is changed from the first etching rate to a lower etching rate than the first etching rate by controlling the changing part. a control unit that executes a changing process of changing the rate to a second etching rate, and a second etching process of etching the substrate at the second etching rate using the chemical solution ;
In the first etching process and the second etching process, the substrate is etched by supplying a chemical solution containing phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, and water to the substrate,
The change process is
A substrate processing apparatus , wherein the etching rate of the first film is lowered from the first etching rate to the second etching rate by lowering the mixing ratio of the water in the chemical solution .
前記薬液は、複数の成分を含有し、
前記変更部は、前記薬液における前記複数の成分の配合比を変更可能であり、
前記制御部は、
前記変更部を制御して、前記複数の成分の配合比を変更することにより、前記エッチングレートを前記第1エッチングレートから前記第2エッチングレートに低下させる、請求項9に記載の基板処理装置。
The drug solution contains a plurality of components,
The changing unit is capable of changing the blending ratio of the plurality of components in the drug solution,
The control unit includes:
10. The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the etching rate is lowered from the first etching rate to the second etching rate by controlling the changing unit to change the blending ratio of the plurality of components.
前記薬液であって、前記エッチングレートが前記第1エッチングレートである第1薬液を貯留する第1処理槽と、
前記薬液であって、前記エッチングレートが前記第2エッチングレートである第2薬液を貯留する第2処理槽と
を備え、
前記供給部は、
前記第1薬液を前記第1処理槽に供給する第1薬液供給部と、
前記第2薬液を前記第2処理槽に供給する第2薬液供給部と
を備え、
前記変更部は、
前記基板を前記第1処理槽から前記第2処理槽へ移動させる移動機構である、請求項9に記載の基板処理装置。
a first processing tank that stores the first chemical solution, the first chemical solution having the etching rate equal to the first etching rate;
a second treatment tank storing the second chemical solution, the second chemical solution having the etching rate equal to the second etching rate;
The supply unit includes:
a first chemical solution supply unit that supplies the first chemical solution to the first processing tank;
a second chemical solution supply section that supplies the second chemical solution to the second processing tank;
The change section is
The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the substrate processing apparatus is a moving mechanism that moves the substrate from the first processing tank to the second processing tank.
第1膜と前記第1膜に覆われた第2膜とを有する基板に薬液を供給する供給部と、 a supply unit that supplies a chemical solution to a substrate having a first film and a second film covered with the first film;
前記薬液に配合される複数の成分の配合比を変更する変更部と、 a changing unit that changes the blending ratio of a plurality of components mixed in the drug solution;
前記第1膜をエッチングする処理であって、前記第2膜に対する前記第1膜の選択比が1よりも大きくなる前記配合比にて前記複数の成分が配合された前記薬液を前記供給部から前記基板に供給することによって前記第1膜をエッチングする第1エッチング処理と、前記変更部を制御して前記配合比を変更することによって前記選択比を1に近付ける変更処理と、前記変更処理後の前記薬液を前記供給部から前記基板に供給することによって、前記第1膜と前記第1膜から露出した前記第2膜とを同時にエッチングする第2エッチング処理とを実行する制御部と The process of etching the first film includes supplying the chemical solution containing the plurality of components at the mixing ratio such that the selectivity of the first film to the second film is greater than 1 from the supply unit. a first etching process in which the first film is etched by supplying it to the substrate; a changing process in which the selection ratio approaches 1 by controlling the changing unit to change the blending ratio; and after the changing process. a control unit that performs a second etching process that simultaneously etches the first film and the second film exposed from the first film by supplying the chemical solution from the supply unit to the substrate;
を備える、基板処理装置。 A substrate processing apparatus comprising:
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項1~8のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させる、記憶媒体。
A computer-readable storage medium storing a program that runs on a computer and controls a substrate processing apparatus,
A storage medium, wherein the program, when executed, causes a computer to control the substrate processing apparatus so that the substrate processing method according to any one of claims 1 to 8 is performed.
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