(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022144266
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】基板処理方法、および、基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/308 20060101AFI20220926BHJP
H01L 21/306 20060101ALN20220926BHJP
【ＦＩ】
H01L21/308 F
H01L21/306 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021045187
(22)【出願日】2021-03-18
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 孝佳
【テーマコード（参考）】
5F043
【Ｆターム（参考）】
5F043AA40
5F043BB27
5F043BB30
5F043DD13
5F043DD30
5F043EE07
5F043EE08
(57)【要約】
【課題】基板の主面に形成された凹部内の被除去層をエッチングする構成において、凹部内のエッチング液の残存を抑制できる基板処理方法、および、基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理方法は、凹部１００を形成する凹部形成面１０４を含む上面を有し、凹部１００内に金属層１０３が形成されている基板Ｗを処理する。エッチングイオン１１１を含有するエッチング液１１０が基板Ｗの上面に供給され、金属層１０３がエッチングされる。基板Ｗの上面上のエッチング液１１０が濃縮される。エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４が親水化される。基板Ｗの上面にリンス液１１３を供給することによって、エッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散される。基板Ｗの上面からリンス液１１３が除去される。
【選択図】図７
【解決手段】基板処理方法は、凹部１００を形成する凹部形成面１０４を含む上面を有し、凹部１００内に金属層１０３が形成されている基板Ｗを処理する。エッチングイオン１１１を含有するエッチング液１１０が基板Ｗの上面に供給され、金属層１０３がエッチングされる。基板Ｗの上面上のエッチング液１１０が濃縮される。エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４が親水化される。基板Ｗの上面にリンス液１１３を供給することによって、エッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散される。基板Ｗの上面からリンス液１１３が除去される。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹部を形成する凹部形成面を含む主面を有し、前記凹部内に被除去層が形成されている基板を処理する基板処理方法であって、
エッチングイオンを含有するエッチング液を前記基板の主面に供給して、前記被除去層をエッチングするエッチング工程と、
前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮する濃縮工程と、
前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化工程と、
前記親水化工程の後、前記基板の主面にリンス液を供給することによって、前記エッチングイオンを前記リンス液中に拡散させるイオン拡散工程と、
前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去工程とを含む、基板処理方法。
エッチングイオンを含有するエッチング液を前記基板の主面に供給して、前記被除去層をエッチングするエッチング工程と、
前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮する濃縮工程と、
前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化工程と、
前記親水化工程の後、前記基板の主面にリンス液を供給することによって、前記エッチングイオンを前記リンス液中に拡散させるイオン拡散工程と、
前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去工程とを含む、基板処理方法。
【請求項2】
前記凹部の幅が５ｎｍ以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項3】
前記被除去層が金属層である、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項4】
前記イオン拡散工程が、前記凹部内において前記リンス液と前記エッチング液とが接触することによって発生するイオン濃度勾配を利用して前記エッチングイオンを前記リンス液中に拡散させる工程を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項5】
前記リンス液除去工程の後、前記イオン拡散工程および前記リンス液除去工程が少なくとも一回ずつ繰り返される、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項6】
前記親水化工程が、前記凹部形成面を酸化する酸化工程を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項7】
前記酸化工程が、前記基板の主面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤供給工程を含む、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項8】
前記イオン拡散工程の前に、前記基板の主面に供給された液状酸化剤を前記基板の主面から除去する酸化剤除去工程をさらに含む、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項9】
前記酸化工程が、前記基板の主面へのガス状酸化剤の供給、および、前記基板の主面へ光の照射の少なくともいずれかを実行するドライ酸化工程を含む、請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項10】
前記濃縮工程が、前記基板の主面を乾燥させる乾燥工程を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項11】
前記エッチング工程が、基板保持部材に保持された前記基板の主面に向けてエッチング液ノズルから前記エッチング液を吐出して前記エッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給工程を含み、
前記乾燥工程が、前記基板の主面の中心部を通り前記基板の主面に対して直交する回転軸線まわりに前記基板保持部材を回転させることによって前記基板を回転させて、前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる回転蒸発工程を含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
前記乾燥工程が、前記基板の主面の中心部を通り前記基板の主面に対して直交する回転軸線まわりに前記基板保持部材を回転させることによって前記基板を回転させて、前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる回転蒸発工程を含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項12】
前記乾燥工程が、前記基板の主面に接する空間を減圧することによって前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる減圧蒸発工程を含む、請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項13】
凹部を形成する凹部形成面を含む主面を有し、前記凹部内に被除去層が形成されている基板を処理する基板処理装置であって、
エッチングイオンを含有し前記被除去層をエッチングするエッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給部材と、
前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮するエッチング液濃縮部材と、
前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化部材と、
前記エッチングイオンを液中に拡散させるリンス液を前記基板の主面に供給するリンス液供給部材と、
前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去部材とを含む、基板処理装置。
エッチングイオンを含有し前記被除去層をエッチングするエッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給部材と、
前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮するエッチング液濃縮部材と、
前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化部材と、
前記エッチングイオンを液中に拡散させるリンス液を前記基板の主面に供給するリンス液供給部材と、
前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去部材とを含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基板を処理する基板処理方法、および、基板を処理する基板処理装置に関する。
処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウェハ、液晶表示装置および有機ＥＬ(Electroluminescence)表示装置等のＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等が含まれる。
処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウェハ、液晶表示装置および有機ＥＬ(Electroluminescence)表示装置等のＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等が含まれる。
【背景技術】
【0002】
エッチングによって形成されるパターン形状は種々である。パターンの微細化や電子部品の三次元構造化に伴い、開口が狭い凹部をエッチングにより形成することが要求されている。
そこで、下記特許文献１には、開口が狭い凹部へのエッチング液の進入を促進するために、凹部の表面を親水化する技術が開示されている。
そこで、下記特許文献１には、開口が狭い凹部へのエッチング液の進入を促進するために、凹部の表面を親水化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１５５６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
エッチング液は、狭所において移動が制限される。そのため、特許文献１において、開口が狭い凹部に進入したエッチング液は、凹部内から充分に除去できないおそれがある。
そこで、この発明の１つの目的は、基板の主面に形成された凹部内の被除去層をエッチングする構成において、凹部内のエッチング液の残存を抑制できる基板処理方法、および、基板処理装置を提供することである。
そこで、この発明の１つの目的は、基板の主面に形成された凹部内の被除去層をエッチングする構成において、凹部内のエッチング液の残存を抑制できる基板処理方法、および、基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明の一実施形態は、凹部を形成する凹部形成面を含む主面を有し、前記凹部内に被除去層が形成されている基板を処理する基板処理方法を提供する。
前記基板処理方法は、エッチングイオンを含有するエッチング液を前記基板の主面に供給して、前記被除去層をエッチングするエッチング工程と、前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮する濃縮工程と、前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化工程と、前記親水化工程の後、前記基板の主面にリンス液を供給することによって、前記エッチングイオンを前記リンス液中に拡散させるイオン拡散工程と、前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去工程とを含む。
前記基板処理方法は、エッチングイオンを含有するエッチング液を前記基板の主面に供給して、前記被除去層をエッチングするエッチング工程と、前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮する濃縮工程と、前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化工程と、前記親水化工程の後、前記基板の主面にリンス液を供給することによって、前記エッチングイオンを前記リンス液中に拡散させるイオン拡散工程と、前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去工程とを含む。
【0006】
この基板処理方法によれば、金属層等の被除去層がエッチング液によって除去された後に、エッチング液が濃縮される。そのため、エッチング液が凹部内に残存する一方で、凹部形成面が露出する。そのため、その後の親水化工程によって、凹部形成面を良好に親水化することができる。
凹部形成面が親水化された後に、基板の主面にリンス液が供給されるため、リンス液が凹部内に進入しやすい。凹部内に進入したリンス液が濃縮されたエッチング液と接触するため、イオン濃度の差（イオン濃度勾配）が発生する。詳しくは、濃縮によってエッチングイオンの濃度が高まっているエッチング液と、エッチングイオンを含有しないリンス液とが接触する。そのため、エッチングイオンの濃度を均一化するために、エッチングイオンがリンス液中に拡散する。それにより、エッチングイオンが凹部外へ移動し、凹部内におけるエッチング液の残存を抑制できる。その後、基板の主面上からリンス液を除去することで、基板の主面上からエッチングイオンを除去できる。そのため、リンス液が濃縮されてエッチングイオンが凹部内に残留することを抑制できる。
凹部形成面が親水化された後に、基板の主面にリンス液が供給されるため、リンス液が凹部内に進入しやすい。凹部内に進入したリンス液が濃縮されたエッチング液と接触するため、イオン濃度の差（イオン濃度勾配）が発生する。詳しくは、濃縮によってエッチングイオンの濃度が高まっているエッチング液と、エッチングイオンを含有しないリンス液とが接触する。そのため、エッチングイオンの濃度を均一化するために、エッチングイオンがリンス液中に拡散する。それにより、エッチングイオンが凹部外へ移動し、凹部内におけるエッチング液の残存を抑制できる。その後、基板の主面上からリンス液を除去することで、基板の主面上からエッチングイオンを除去できる。そのため、リンス液が濃縮されてエッチングイオンが凹部内に残留することを抑制できる。
【0007】
この発明の一実施形態では、凹部の幅が５ｎｍ以下である。そうであれば、凹部内へのリンス液の移動が制限されやすい。そこで、エッチング液の濃縮した後に凹部形成面を親水化すれば、凹部内へのリンス液の進入を促進することができる。
この発明の一実施形態では、前記リンス液除去工程の後、前記イオン拡散工程および前記リンス液除去工程が少なくとも一回ずつ繰り返される。この方法によれば、一度のリンス液による拡散だけで凹部内に残存するエッチングイオンが充分に除去できない場合であっても、リンス液による拡散を複数回実行することで、凹部内に残存するエッチングイオンを充分に除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記リンス液除去工程の後、前記イオン拡散工程および前記リンス液除去工程が少なくとも一回ずつ繰り返される。この方法によれば、一度のリンス液による拡散だけで凹部内に残存するエッチングイオンが充分に除去できない場合であっても、リンス液による拡散を複数回実行することで、凹部内に残存するエッチングイオンを充分に除去することができる。
【0008】
この発明の一実施形態では、前記親水化工程が、前記凹部形成面を酸化する酸化工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記酸化工程が、前記基板の主面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤供給工程を含む。この方法によれば、エッチング液の供給、および、リンス液の供給の間に実行される凹部形成面の親水化が液状酸化剤、すなわち液体の供給によって達成される。そのため、ガス状酸化剤の供給または紫外線の照射によって凹部形成面を親水化する場合とは異なり、親水化のために基板を別のチャンバに移動させる必要がない。そのため、基板処理を速やかに実行することができる。
この発明の一実施形態では、前記酸化工程が、前記基板の主面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤供給工程を含む。この方法によれば、エッチング液の供給、および、リンス液の供給の間に実行される凹部形成面の親水化が液状酸化剤、すなわち液体の供給によって達成される。そのため、ガス状酸化剤の供給または紫外線の照射によって凹部形成面を親水化する場合とは異なり、親水化のために基板を別のチャンバに移動させる必要がない。そのため、基板処理を速やかに実行することができる。
【0009】
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記イオン拡散工程の前に、前記基板の主面に供給された液状酸化剤を前記基板の主面から除去する酸化剤除去工程をさらに含む。
この方法によれば、基板の主面にリンス液を供給する前に、基板の主面から液状酸化剤が除去される。そのため、基板の主面に供給されたリンス液に酸化剤が混入してリンス液中のイオン濃度が上昇することを抑制できる。したがって、濃縮されたエッチング液とリンス液とが接触することによって生じるイオン濃度勾配が減少することを抑制できる。その結果、凹部内におけるエッチング液の残存を抑制できる。
この方法によれば、基板の主面にリンス液を供給する前に、基板の主面から液状酸化剤が除去される。そのため、基板の主面に供給されたリンス液に酸化剤が混入してリンス液中のイオン濃度が上昇することを抑制できる。したがって、濃縮されたエッチング液とリンス液とが接触することによって生じるイオン濃度勾配が減少することを抑制できる。その結果、凹部内におけるエッチング液の残存を抑制できる。
【0010】
この発明の一実施形態では、前記酸化工程が、前記基板の主面へのガス状酸化剤の供給、および、前記基板の主面へ光の照射の少なくともいずれかを実行するドライ酸化工程を含む。この方法によれば、液体を用いることなく凹部形成面を親水化することができる。そのため、基板の親水化に用いられる液体がリンス液に混入することによるリンス液中のイオン濃度の上昇を防止できる。
【0011】
この発明の一実施形態では、前記濃縮工程が、前記基板の主面を乾燥させる乾燥工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記エッチング工程が、基板保持部材に保持された前記基板の主面に向けてエッチング液ノズルから前記エッチング液を吐出して前記エッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給工程を含む。そして、前記乾燥工程が、前記基板の主面の中心部を通り前記基板の主面に対して直交する回転軸線まわりに前記基板保持部材を回転させることによって前記基板を回転させて、前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる回転蒸発工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記エッチング工程が、基板保持部材に保持された前記基板の主面に向けてエッチング液ノズルから前記エッチング液を吐出して前記エッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給工程を含む。そして、前記乾燥工程が、前記基板の主面の中心部を通り前記基板の主面に対して直交する回転軸線まわりに前記基板保持部材を回転させることによって前記基板を回転させて、前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる回転蒸発工程を含む。
【0012】
基板の主面へのエッチング液の供給と、基板の主面からのエッチング液の溶媒成分の蒸発とが、いずれも、基板保持部材に基板を保持させた状態で実行される。そのため、エッチングの終了後、速やかにエッチング液を濃縮することができる。
この発明の一実施形態では、前記乾燥工程が、前記基板の主面に接する空間を減圧することによって前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる減圧蒸発工程を含む。この方法によれば、基板の主面に接する空間の減圧によってエッチング液を速やかに濃縮できる。
この発明の一実施形態では、前記乾燥工程が、前記基板の主面に接する空間を減圧することによって前記エッチング液に含有される溶媒成分を前記基板の主面から蒸発させる減圧蒸発工程を含む。この方法によれば、基板の主面に接する空間の減圧によってエッチング液を速やかに濃縮できる。
【0013】
この発明の他の実施形態は、凹部を形成する凹部形成面を含む主面を有し、前記凹部内に被除去層が形成されている基板を処理する基板処理装置を提供する。前記基板処理装置は、エッチングイオンを含有し前記被除去層をエッチングするエッチング液を前記基板の主面に供給するエッチング液供給部材と、前記基板の主面上の前記エッチング液を濃縮するエッチング液濃縮部材と、前記エッチング液の濃縮によって露出した前記凹部形成面を親水化する親水化部材と、前記エッチングイオンを液中に拡散させるリンス液を前記基板の主面に供給するリンス液供給部材と、前記基板の主面から前記リンス液を除去するリンス液除去部材とを含む。この基板処理装置によれば、上述した基板処理方法と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
＜処理対象となる基板の表層部の構造＞
図１Ａは、処理対象となる基板Ｗのデバイス面の表層部の構造を説明するための模式的な断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す矢印ＩＢから見た図である。基板Ｗは、シリコンウエハ等の基板であり、一対の主面を有する。一対の主面のうち少なくとも一方が、凹凸パターンが形成されたデバイス面である。一対の主面のうちの一方は、凹凸パターンが形成されていない非デバイス面であってもよいし、一対の主面がともにデバイス面であっても、互いに異なる凹凸パターンが形成されている場合もあり得る。
＜処理対象となる基板の表層部の構造＞
図１Ａは、処理対象となる基板Ｗのデバイス面の表層部の構造を説明するための模式的な断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す矢印ＩＢから見た図である。基板Ｗは、シリコンウエハ等の基板であり、一対の主面を有する。一対の主面のうち少なくとも一方が、凹凸パターンが形成されたデバイス面である。一対の主面のうちの一方は、凹凸パターンが形成されていない非デバイス面であってもよいし、一対の主面がともにデバイス面であっても、互いに異なる凹凸パターンが形成されている場合もあり得る。
【0016】
少なくとも一方のデバイス面の表層部には、たとえば、複数の凹部１００が形成された構造物１０２と、複数の凹部１００にそれぞれ埋設された複数の金属層１０３とが形成されている。構造物１０２は、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）層、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の絶縁層、ポリシリコン等の半導体層、またはこれらの組み合わせであってもよい。金属層１０３は、たとえば、窒化チタンである。金属層１０３は、被除去層の一例であるが、被除去層は、金属層に限られない。
【0017】
構造物１０２は、複数の凹部１００をそれぞれ形成する複数の凹部形成面１０４を有する。凹部形成面１０４は、基板Ｗの主面の一部を構成している。凹部形成面１０４は、凹部１００の底部を形成する底面１０４ａと、凹部１００の開口を形成する側面１０４ｂとを有する。
凹部１００は、凹部１００の深さ方向Ｄから見て、たとえば、四角形状であり、凹部１００の短辺の幅Ｗ１は、１ｎｍ以上５ｎｍ以下であり、凹部１００の長辺の幅Ｗ２は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。図１Ｂとは異なり、凹部１００は、深さ方向Ｄから見て、円形状であってもよい。この場合、凹部１００の直径（幅）が１ｎｍ以上５ｎｍ以下である。
凹部１００は、凹部１００の深さ方向Ｄから見て、たとえば、四角形状であり、凹部１００の短辺の幅Ｗ１は、１ｎｍ以上５ｎｍ以下であり、凹部１００の長辺の幅Ｗ２は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。図１Ｂとは異なり、凹部１００は、深さ方向Ｄから見て、円形状であってもよい。この場合、凹部１００の直径（幅）が１ｎｍ以上５ｎｍ以下である。
【0018】
＜第１実施形態に係る基板処理装置の構成＞
図２Ａは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための平面図である。図２Ｂは、基板処理装置１の構成を説明するための立面図である。
基板処理装置１は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状を有する。この実施形態では、基板Ｗは、表層部に構造物１０２が形成されているデバイス面を上方に向けた姿勢で処理される。
図２Ａは、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための平面図である。図２Ｂは、基板処理装置１の構成を説明するための立面図である。
基板処理装置１は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状を有する。この実施形態では、基板Ｗは、表層部に構造物１０２が形成されているデバイス面を上方に向けた姿勢で処理される。
【0019】
基板処理装置１は、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリアＣＡが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御するコントローラ３とを備える。
搬送ロボットＩＲは、キャリアＣＡと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。
搬送ロボットＩＲは、キャリアＣＡと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。
【0020】
各搬送ロボットＩＲ，ＣＲは、たとえば、いずれも、一対の多関節アームＡＲと、上下に互いに離間するように一対の多関節アームＡＲの先端にそれぞれ設けられた一対のハンドＨとを含む多関節アームロボットである。
複数の処理ユニット２は、水平に離れた４つの位置にそれぞれ配置された４つの処理タワーを形成している。各処理タワーは、上下方向に積層された複数（この実施形態では、３つ）の処理ユニット２を含む（図２Ｂを参照）。４つの処理タワーは、ロードポートＬＰから搬送ロボットＩＲ，ＣＲに向かって延びる搬送経路ＴＲの両側に２つずつ配置されている（図２Ａを参照）。
複数の処理ユニット２は、水平に離れた４つの位置にそれぞれ配置された４つの処理タワーを形成している。各処理タワーは、上下方向に積層された複数（この実施形態では、３つ）の処理ユニット２を含む（図２Ｂを参照）。４つの処理タワーは、ロードポートＬＰから搬送ロボットＩＲ，ＣＲに向かって延びる搬送経路ＴＲの両側に２つずつ配置されている（図２Ａを参照）。
【0021】
第１実施形態では、処理ユニット２は、液体で基板Ｗを処理するウェット処理ユニット２Ｗである。各ウェット処理ユニット２Ｗは、チャンバ４と、チャンバ４内に配置された処理カップ７とを備えており、処理カップ７内で基板Ｗに対する処理を実行する。
チャンバ４には、搬送ロボットＣＲによって、基板Ｗを搬入したり基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）が形成されている。チャンバ４には、この出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。
チャンバ４には、搬送ロボットＣＲによって、基板Ｗを搬入したり基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）が形成されている。チャンバ４には、この出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。
【0022】
図３は、ウェット処理ユニット２Ｗの構成例を説明するための模式的な断面図である。
ウェット処理ユニット２Ｗは、基板Ｗを所定の第１保持位置に基板Ｗを保持しながら、回転軸線Ａ１（鉛直軸線）まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに上方から対向する対向部材６とをさらに備える。回転軸線Ａ１は、基板Ｗの中心部を通り、基板Ｗの主面に対して直交する。すなわち、回転軸線Ａ１は、鉛直に延びる。第１保持位置は、図３に示す基板Ｗの位置であり、基板Ｗが水平な姿勢で保持される位置である。
ウェット処理ユニット２Ｗは、基板Ｗを所定の第１保持位置に基板Ｗを保持しながら、回転軸線Ａ１（鉛直軸線）まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗに上方から対向する対向部材６とをさらに備える。回転軸線Ａ１は、基板Ｗの中心部を通り、基板Ｗの主面に対して直交する。すなわち、回転軸線Ａ１は、鉛直に延びる。第１保持位置は、図３に示す基板Ｗの位置であり、基板Ｗが水平な姿勢で保持される位置である。
【0023】
スピンチャック５は、水平方向に沿う円板形状を有するスピンベース２１と、スピンベース２１の上方で基板Ｗを把持し第１保持位置に基板Ｗを保持する複数のチャックピン２０と、スピンベース２１に上端が連結され鉛直方向に延びる回転軸２２と、回転軸２２をその中心軸線（回転軸線Ａ１）まわりに回転させる回転駆動部材２３とを含む。スピンチャック５は、基板保持部材の一例である。
【0024】
複数のチャックピン２０は、スピンベース２１の周方向に間隔を空けてスピンベース２１の上面に配置されている。回転駆動部材２３は、たとえば、電動モータ等のアクチュエータである。回転駆動部材２３は、回転軸２２を回転させることでスピンベース２１および複数のチャックピン２０が回転軸線Ａ１まわりに回転する。これにより、スピンベース２１および複数のチャックピン２０とともに、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転される。
【0025】
複数のチャックピン２０は、基板Ｗの周縁部に接触して基板Ｗを把持する閉位置と、基板Ｗの周縁部から退避した開位置との間で移動可能である。複数のチャックピン２０は、開閉機構（図示せず）によって移動される。複数のチャックピン２０は、閉位置に位置するとき、基板Ｗの周縁部を把持して基板Ｗを水平に保持する。開閉機構は、たとえば、リンク機構と、リンク機構に駆動力を付与するアクチュエータとを含む。
【0026】
対向部材６は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面との間の空間内の雰囲気を当該空間の外部の雰囲気から遮断する板状の部材である。そのため、対向部材６は、遮断板ともいわれる。
対向部材６は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に上側から対向する対向面６ａを有する。対向部材６は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成されている。対向部材６において対向面６ａとは反対側には、支持軸３３が固定されている。
対向部材６は、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に上側から対向する対向面６ａを有する。対向部材６は、基板Ｗとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成されている。対向部材６において対向面６ａとは反対側には、支持軸３３が固定されている。
【0027】
対向部材６は、対向部材６を昇降させる対向部材昇降機構３４に接続されている。対向部材昇降機構３４は、たとえば、支持軸３３を昇降駆動する電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。対向部材６は、回転軸線Ａ１まわりに回転可能であってもよい。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗから飛散する液体を受ける。処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止める複数（図３の例では２つ）のガード３０と、複数のガード３０によって下方に案内された液体を受け止める複数（図３の例では２つ）のカップ３１と、複数のガード３０および複数のカップ３１を取り囲む円筒状の外壁部材３２とを含む。複数のガード３０は、ガード昇降駆動機構（図示せず）によって個別に昇降される。ガード昇降駆動機構は、たとえば、各ガード３０を昇降駆動する電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
処理カップ７は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗから飛散する液体を受ける。処理カップ７は、スピンチャック５に保持された基板Ｗから外方に飛散する液体を受け止める複数（図３の例では２つ）のガード３０と、複数のガード３０によって下方に案内された液体を受け止める複数（図３の例では２つ）のカップ３１と、複数のガード３０および複数のカップ３１を取り囲む円筒状の外壁部材３２とを含む。複数のガード３０は、ガード昇降駆動機構（図示せず）によって個別に昇降される。ガード昇降駆動機構は、たとえば、各ガード３０を昇降駆動する電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
【0028】
ウェット処理ユニット２Ｗは、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面（上側の主面）にエッチング液を供給するエッチング液ノズル１０と、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤ノズル１１と、スピンチャック５に保持された基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液ノズル１２とをさらに備える。
エッチング液は、たとえば、フッ酸、または、ＡＰＭ液（アンモニア過酸化水素水混合液）であり、エッチングイオンを含有し、金属層１０３をエッチングする液体である。エッチングイオンは、たとえば、ＨＦ２ －、ＮＨ４ ＋等であり、金属層１０３を酸化して除去するための成分である。エッチング液がフッ酸である場合、エッチングイオンはＨＦ２ －であり、エッチング液がＡＰＭ液である場合、エッチングイオンはＮＨ４ ＋である。エッチング液に含有される溶媒成分は、たとえば、水である。エッチング液は、凹部１００内でのエッチングイオンの移動を促進する塩化アンモニウム等の移動促進剤を含有していてもよい。
エッチング液は、たとえば、フッ酸、または、ＡＰＭ液（アンモニア過酸化水素水混合液）であり、エッチングイオンを含有し、金属層１０３をエッチングする液体である。エッチングイオンは、たとえば、ＨＦ２ －、ＮＨ４ ＋等であり、金属層１０３を酸化して除去するための成分である。エッチング液がフッ酸である場合、エッチングイオンはＨＦ２ －であり、エッチング液がＡＰＭ液である場合、エッチングイオンはＮＨ４ ＋である。エッチング液に含有される溶媒成分は、たとえば、水である。エッチング液は、凹部１００内でのエッチングイオンの移動を促進する塩化アンモニウム等の移動促進剤を含有していてもよい。
【0029】
液状酸化剤は、基板Ｗの主面を親水化する親水化液の一例である。液状酸化剤は、たとえば、基板Ｗの主面を酸化することによって基板Ｗの主面を親水化する液状酸化剤である。液状酸化剤は、たとえば、ＡＰＭ液、過酸化水素水、オゾン水、またはこれらの混合液である。液状酸化剤には、酸化剤として、過酸化水素、オゾン等が含有されている。
リンス液は、主に、エッチング液の溶媒成分（たとえば、水）と同じ成分によって構成されていることが好ましい。リンス液は、たとえば、脱イオン水（ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）の塩酸水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）のアンモニア水、還元水（水素水）のうちの少なくとも１つを含有する成分である。リンス液には電解質が含有されていないことが特に好ましく、リンス液としてＤＩＷを用いることが特に好ましい。
リンス液は、主に、エッチング液の溶媒成分（たとえば、水）と同じ成分によって構成されていることが好ましい。リンス液は、たとえば、脱イオン水（ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）の塩酸水、希釈濃度（たとえば、１ｐｐｍ以上で、かつ、１００ｐｐｍ以下）のアンモニア水、還元水（水素水）のうちの少なくとも１つを含有する成分である。リンス液には電解質が含有されていないことが特に好ましく、リンス液としてＤＩＷを用いることが特に好ましい。
【0030】
エッチング液ノズル１０、および、液状酸化剤ノズル１１は、いずれも、少なくとも水平方向に移動可能な移動ノズルである。エッチング液ノズル１０および液状酸化剤ノズル１１は、複数のノズル移動機構（第１ノズル移動機構３５および第２ノズル移動機構３６）によってそれぞれ水平方向に移動される。各ノズル移動機構は、対応するノズルを支持するアーム（図示せず）と、対応するアームを水平方向に移動させるアーム移動機構（図示せず）とを含む。各アーム移動機構は、電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。この実施形態とは異なり、エッチング液ノズル１０および液状酸化剤ノズル１１は、共通のノズル移動機構によって一体移動するように構成されていてもよい。
【0031】
エッチング液ノズル１０および液状酸化剤ノズル１１は、鉛直方向にも移動できるように構成されていてもよい。
この実施形態では、リンス液ノズル１２は、水平位置および鉛直位置が固定された固定ノズルであるが、エッチング液ノズル１０および液状酸化剤ノズル１１と同様に、移動ノズルであってもよい。
この実施形態では、リンス液ノズル１２は、水平位置および鉛直位置が固定された固定ノズルであるが、エッチング液ノズル１０および液状酸化剤ノズル１１と同様に、移動ノズルであってもよい。
【0032】
エッチング液ノズル１０は、エッチング液ノズル１０にエッチング液を案内するエッチング液配管４０の一端に接続されている。エッチング液配管４０の他端は、エッチング液タンク（図示せず）に接続されている。エッチング液配管４０には、エッチング液配管４０内の流路を開閉するエッチング液バルブ５０Ａと、当該流路内のエッチング液の流量を調整するエッチング液流量調整バルブ５０Ｂとが介装されている。
【0033】
エッチング液バルブ５０Ａが開かれると、エッチング液流量調整バルブ５０Ｂの開度に応じた流量で、エッチング液が、エッチング液ノズル１０の吐出口から下方に連続流で吐出される。エッチング液ノズル１０は、エッチング液供給部材の一例である。
液状酸化剤ノズル１１は、液状酸化剤ノズル１１に液状酸化剤を案内する液状酸化剤配管４１の一端に接続されている。液状酸化剤配管４１の他端は、液状酸化剤タンク（図示せず）に接続されている。液状酸化剤配管４１には、液状酸化剤配管４１内の流路を開閉する液状酸化剤バルブ５１Ａと、当該流路内の液状酸化剤の流量を調整する液状酸化剤流量調整バルブ５１Ｂとが介装されている。
液状酸化剤ノズル１１は、液状酸化剤ノズル１１に液状酸化剤を案内する液状酸化剤配管４１の一端に接続されている。液状酸化剤配管４１の他端は、液状酸化剤タンク（図示せず）に接続されている。液状酸化剤配管４１には、液状酸化剤配管４１内の流路を開閉する液状酸化剤バルブ５１Ａと、当該流路内の液状酸化剤の流量を調整する液状酸化剤流量調整バルブ５１Ｂとが介装されている。
【0034】
液状酸化剤バルブ５１Ａが開かれると、液状酸化剤流量調整バルブ５１Ｂの開度に応じた流量で、液状酸化剤が、液状酸化剤ノズル１１の吐出口から下方に連続流で吐出される。液状酸化剤ノズル１１は、液状酸化剤供給部材の一例である。
リンス液ノズル１２は、リンス液ノズル１２にリンス液を案内するリンス液配管４２の一端に接続されている。リンス液配管４２の他端は、リンス液タンク（図示せず）に接続されている。リンス液配管４２には、リンス液配管４２内の流路を開閉するリンス液バルブ５２Ａと、当該流路内のリンス液の流量を調整するリンス液流量調整バルブ５２Ｂとが介装されている。
リンス液ノズル１２は、リンス液ノズル１２にリンス液を案内するリンス液配管４２の一端に接続されている。リンス液配管４２の他端は、リンス液タンク（図示せず）に接続されている。リンス液配管４２には、リンス液配管４２内の流路を開閉するリンス液バルブ５２Ａと、当該流路内のリンス液の流量を調整するリンス液流量調整バルブ５２Ｂとが介装されている。
【0035】
リンス液バルブ５２Ａが開かれると、リンス液流量調整バルブ５２Ｂの開度に応じた流量で、リンス液が、リンス液ノズル１２の吐出口から連続流で吐出される。リンス液ノズル１２は、リンス液供給部材の一例である。
図４は、基板処理装置１の制御に関する構成例を説明するためのブロック図である。
コントローラ３は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、コントローラ３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御処理を実行するように構成されている。
図４は、基板処理装置１の制御に関する構成例を説明するためのブロック図である。
コントローラ３は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、コントローラ３は、プロセッサ（ＣＰＵ）３Ａと、プログラムが格納されたメモリ３Ｂとを含み、プロセッサ３Ａがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御処理を実行するように構成されている。
【0036】
特に、コントローラ３は、ウェット処理ユニット２Ｗを構成する各部材（バルブ、モータ等）、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ等を制御するようにプログラムされている。コントローラ３は、後述するドライ処理ユニット２Ｄを構成する部材（バルブ、モータ、電源等）についても同様に制御する。
コントローラ３によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの流体の吐出の有無や、対応するノズルからの流体の吐出流量が制御される。以下の各工程は、コントローラ３がこれらの構成を制御することにより実行される。言い換えると、コントローラ３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
コントローラ３によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの流体の吐出の有無や、対応するノズルからの流体の吐出流量が制御される。以下の各工程は、コントローラ３がこれらの構成を制御することにより実行される。言い換えると、コントローラ３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
【0037】
＜基板処理の一例＞
図５は、基板処理装置１によって実行される基板処理の一例を説明するための流れ図である。図５には、主として、コントローラ３がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図６Ａ～図６Ｄは、基板処理装置１によって実行される基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
図５は、基板処理装置１によって実行される基板処理の一例を説明するための流れ図である。図５には、主として、コントローラ３がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図６Ａ～図６Ｄは、基板処理装置１によって実行される基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
【0038】
基板処理装置１による基板処理では、たとえば、図５に示すように、基板搬入工程（ステップＳ１）、エッチング液供給工程（ステップＳ２）、エッチング液除去工程（ステップＳ３）、液状酸化剤供給工程（ステップＳ４）、酸化剤除去工程（ステップＳ５）、リンス液供給工程（ステップＳ６）、リンス液除去工程（ステップＳ７）、および、基板搬出工程（ステップＳ８）がこの順番で実行される。
【0039】
以下では、基板処理装置１によって実行される基板処理について、主に図３および図５を参照して説明する。図６Ａ～図６Ｄについては適宜参照する。
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ（図２Ａを参照）によってキャリアＣＡからウェット処理ユニット２Ｗに搬入され、スピンチャック５に渡される（基板搬入工程：ステップＳ１）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（基板保持工程）。スピンチャック５による基板Ｗの保持は、リンス液除去工程（ステップＳ７）が終了するまで継続される。基板Ｗがウェット処理ユニット２Ｗに搬入される際、対向部材６は、基板Ｗと対向部材６との間をノズルが通過できる離間位置（図３に示す対向部材６の位置）に配置されている。スピンチャック５に基板Ｗが保持されている状態で、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を開始する（基板回転工程）。
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ（図２Ａを参照）によってキャリアＣＡからウェット処理ユニット２Ｗに搬入され、スピンチャック５に渡される（基板搬入工程：ステップＳ１）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（基板保持工程）。スピンチャック５による基板Ｗの保持は、リンス液除去工程（ステップＳ７）が終了するまで継続される。基板Ｗがウェット処理ユニット２Ｗに搬入される際、対向部材６は、基板Ｗと対向部材６との間をノズルが通過できる離間位置（図３に示す対向部材６の位置）に配置されている。スピンチャック５に基板Ｗが保持されている状態で、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を開始する（基板回転工程）。
【0040】
次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、基板Ｗの上面にエッチング液を供給するエッチング液供給工程（ステップＳ２）が実行される。
具体的には、第１ノズル移動機構３５が、エッチング液ノズル１０を処理位置に移動させ、エッチング液ノズル１０が処理位置に位置する状態で、エッチング液バルブ５０Ａが開かれる。これにより、図６Ａに示すように、基板Ｗの上面に向けて、エッチング液ノズル１０からエッチング液が吐出される（エッチング液吐出工程）。エッチング液ノズル１０から吐出されたエッチング液は、基板Ｗの上面に着液する。エッチング液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面上の全体に広がり、基板Ｗの上面の全体に供給される（エッチング液供給工程）。
具体的には、第１ノズル移動機構３５が、エッチング液ノズル１０を処理位置に移動させ、エッチング液ノズル１０が処理位置に位置する状態で、エッチング液バルブ５０Ａが開かれる。これにより、図６Ａに示すように、基板Ｗの上面に向けて、エッチング液ノズル１０からエッチング液が吐出される（エッチング液吐出工程）。エッチング液ノズル１０から吐出されたエッチング液は、基板Ｗの上面に着液する。エッチング液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面上の全体に広がり、基板Ｗの上面の全体に供給される（エッチング液供給工程）。
【0041】
この基板処理では、エッチング液ノズル１０の処理位置は、エッチング液ノズル１０の吐出口が基板Ｗの上面の中央領域に対向する中央位置である。そのため、エッチング液は、基板Ｗの上面の中央領域に着液する。この基板処理とは異なり、エッチング液ノズル１０は、基板Ｗの上面に沿って水平に移動しながらエッチング液を吐出してもよい。
エッチング液の吐出は、所定の吐出流量で、所定のエッチング液吐出期間の間継続される。エッチング液吐出期間は、たとえば、５秒以上１８０秒以下である。エッチング液の吐出流量は、たとえば、５００ｍＬ／ｍｉｎ以上２０００ｍＬ／ｍｉｎ以下である。エッチング液の吐出中、基板Ｗは、たとえば、３００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍ以下の回転速度で回転される。
エッチング液の吐出は、所定の吐出流量で、所定のエッチング液吐出期間の間継続される。エッチング液吐出期間は、たとえば、５秒以上１８０秒以下である。エッチング液の吐出流量は、たとえば、５００ｍＬ／ｍｉｎ以上２０００ｍＬ／ｍｉｎ以下である。エッチング液の吐出中、基板Ｗは、たとえば、３００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍ以下の回転速度で回転される。
【0042】
エッチング液供給工程後、基板Ｗの上面からエッチング液を除去するエッチング液除去工程（ステップＳ３）が実行される。
具体的には、エッチング液バルブ５０Ａを閉じてエッチング液の吐出を停止し、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を加速させて基板Ｗを高速回転させる。エッチング液除去工程において、基板Ｗは、たとえば、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下の回転速度で、たとえば、６０秒以上１８０秒以下の期間の間、回転する。基板Ｗが高速回転することによって、基板Ｗの上面からエッチング液が振り切られて基板Ｗ外にエッチング液の大部分が排出されるとともに、エッチング液中の溶媒成分が基板Ｗの上面から蒸発される（第１回転排出工程、第１回転蒸発工程）。これにより、基板Ｗの上面からエッチング液が除去されて、基板Ｗの上面が乾燥される（第１乾燥工程）。
具体的には、エッチング液バルブ５０Ａを閉じてエッチング液の吐出を停止し、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を加速させて基板Ｗを高速回転させる。エッチング液除去工程において、基板Ｗは、たとえば、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下の回転速度で、たとえば、６０秒以上１８０秒以下の期間の間、回転する。基板Ｗが高速回転することによって、基板Ｗの上面からエッチング液が振り切られて基板Ｗ外にエッチング液の大部分が排出されるとともに、エッチング液中の溶媒成分が基板Ｗの上面から蒸発される（第１回転排出工程、第１回転蒸発工程）。これにより、基板Ｗの上面からエッチング液が除去されて、基板Ｗの上面が乾燥される（第１乾燥工程）。
【0043】
ただし、詳しくは後述するように、エッチング液は、基板Ｗの上面から完全に除去されずに、後述するリンス液除去工程（ステップＳ７）が終了するまでの間、凹部１００内に残留する。
基板Ｗの回転による溶媒成分の蒸発について詳しく説明する。基板Ｗの高速回転時の遠心力は、基板Ｗの上面上の液体だけでなく、基板Ｗの上面に接する雰囲気にも作用する。そのため、図６Ｂに示すように、基板Ｗの遠心力の作用によって、基板Ｗ上のエッチング液に接する空間ＳＰ１には、基板Ｗの上面の中心側から周縁側に向かう気流Ｆが形成される。この気流Ｆにより、基板Ｗ上のエッチング液に接するガス状態の溶媒が基板Ｗ上から排除される。そのため、エッチング液中の溶媒成分の蒸発が促進される（第１回転蒸発工程）。
基板Ｗの回転による溶媒成分の蒸発について詳しく説明する。基板Ｗの高速回転時の遠心力は、基板Ｗの上面上の液体だけでなく、基板Ｗの上面に接する雰囲気にも作用する。そのため、図６Ｂに示すように、基板Ｗの遠心力の作用によって、基板Ｗ上のエッチング液に接する空間ＳＰ１には、基板Ｗの上面の中心側から周縁側に向かう気流Ｆが形成される。この気流Ｆにより、基板Ｗ上のエッチング液に接するガス状態の溶媒が基板Ｗ上から排除される。そのため、エッチング液中の溶媒成分の蒸発が促進される（第１回転蒸発工程）。
【0044】
エッチング液除去工程では、図６Ｂに示すように、対向部材６が離間位置よりも基板Ｗの上面に近接する減圧位置に配置される。対向部材６が減圧位置に位置する状態で、基板Ｗを高速回転させて気流Ｆを形成することで、対向部材６と基板Ｗとの間の空間ＳＰ１を減圧することができる。これにより、エッチング液中の溶媒成分の蒸発を促進することができる（第１減圧蒸発工程）。
【0045】
エッチング液の吐出が停止された後、エッチング液ノズル１０は、第１ノズル移動機構３５によって退避位置に移動される。エッチング液ノズル１０の退避位置は、基板Ｗの上面に対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する位置である。
エッチング液除去工程の後、基板Ｗの上面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤供給工程（ステップＳ４）が実行される。
エッチング液除去工程の後、基板Ｗの上面に液状酸化剤を供給する液状酸化剤供給工程（ステップＳ４）が実行される。
【0046】
具体的には、対向部材昇降機構３４が対向部材６を離間位置に配置する。対向部材６が離間位置に位置する状態で、第２ノズル移動機構３６が、液状酸化剤ノズル１１を処理位置に移動させる。そして、液状酸化剤ノズル１１が処理位置に位置する状態で、液状酸化剤バルブ５１Ａが開かれる。これにより、図６Ｃに示すように、基板Ｗの上面に向けて、液状酸化剤ノズル１１から液状酸化剤が吐出される（液状酸化剤吐出工程）。液状酸化剤ノズル１１から吐出された液状酸化剤は、基板Ｗの上面に着液する。液状酸化剤は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面上の全体に広がり、基板Ｗの上面の全体に供給される（液状酸化剤供給工程）。
【0047】
この基板処理では、液状酸化剤ノズル１１の処理位置は、吐出口が基板Ｗの上面の中央領域に対向する中央位置である。そのため、液状酸化剤は、基板Ｗの上面の中央領域に着液する。この基板処理とは異なり、液状酸化剤ノズル１１は、基板Ｗの上面に沿って水平に移動しながら液状酸化剤を吐出してもよい。
液状酸化剤の吐出は、所定の吐出流量で、所定の液状酸化剤吐出期間の間継続される。液状酸化剤吐出期間は、たとえば、５秒以上１８０秒以下である。液状酸化剤の吐出流量は、たとえば、５００ｍＬ／ｍｉｎ以上２０００ｍＬ／ｍｉｎ以下である。液状酸化剤の吐出中、基板Ｗは、たとえば、３００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍ以下の回転速度で回転される。
液状酸化剤の吐出は、所定の吐出流量で、所定の液状酸化剤吐出期間の間継続される。液状酸化剤吐出期間は、たとえば、５秒以上１８０秒以下である。液状酸化剤の吐出流量は、たとえば、５００ｍＬ／ｍｉｎ以上２０００ｍＬ／ｍｉｎ以下である。液状酸化剤の吐出中、基板Ｗは、たとえば、３００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍ以下の回転速度で回転される。
【0048】
液状酸化剤供給工程の後、基板Ｗの上面上から液状酸化剤を除去する酸化剤除去工程（ステップＳ５）が実行される。
具体的には、液状酸化剤バルブ５１Ａを閉じて液状酸化剤の吐出を停止し、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を加速させて基板Ｗを高速回転させる。酸化剤除去工程において、基板Ｗは、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下の回転速度で、たとえば、６０秒以上１８０秒以下の期間の間、回転する。基板Ｗが高速回転することによって、基板Ｗの上面から液状酸化剤が振り切られて基板Ｗ外に液状酸化剤の大部分が排出されるとともに、液状酸化剤を基板Ｗの上面から蒸発させることができる（第２回転排出工程、第２回転蒸発工程）。これにより、基板Ｗの上面から液状酸化剤が除去されて、基板Ｗの上面が乾燥される（第２乾燥工程）。
具体的には、液状酸化剤バルブ５１Ａを閉じて液状酸化剤の吐出を停止し、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を加速させて基板Ｗを高速回転させる。酸化剤除去工程において、基板Ｗは、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下の回転速度で、たとえば、６０秒以上１８０秒以下の期間の間、回転する。基板Ｗが高速回転することによって、基板Ｗの上面から液状酸化剤が振り切られて基板Ｗ外に液状酸化剤の大部分が排出されるとともに、液状酸化剤を基板Ｗの上面から蒸発させることができる（第２回転排出工程、第２回転蒸発工程）。これにより、基板Ｗの上面から液状酸化剤が除去されて、基板Ｗの上面が乾燥される（第２乾燥工程）。
【0049】
液状酸化剤除去工程においても、液状酸化剤除去工程と同様に、基板Ｗの高速回転時の遠心力の作用によって形成された気流Ｆによって、液状酸化剤の蒸発が促進される。また、液状酸化剤除去工程においても、図６Ｂに示すように、対向部材６を減圧位置に配置してもよい（第２減圧蒸発工程）。
液状酸化剤の供給が停止された後、液状酸化剤ノズル１１は、第２ノズル移動機構３６によって退避位置に移動される。液状酸化剤ノズル１１の退避位置は、基板Ｗの上面には対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する位置である。
液状酸化剤の供給が停止された後、液状酸化剤ノズル１１は、第２ノズル移動機構３６によって退避位置に移動される。液状酸化剤ノズル１１の退避位置は、基板Ｗの上面には対向せず、平面視において、処理カップ７の外方に位置する位置である。
【0050】
基板Ｗの上面上から液状酸化剤が除去された後、基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液供給工程（ステップＳ６）が実行される。
具体的には、対向部材昇降機構３４が対向部材６を離間位置に配置する。対向部材６が離間位置に位置する状態で、リンス液バルブ５２Ａが開かれる。これにより、図６Ｄに示すように、基板Ｗの上面に向けて、リンス液ノズル１２からリンス液が吐出される（リンス液吐出工程）。リンス液ノズル１２から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面に着液する。リンス液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面上の全体に広がり、基板Ｗの上面の全体に供給される（リンス液供給工程）。
具体的には、対向部材昇降機構３４が対向部材６を離間位置に配置する。対向部材６が離間位置に位置する状態で、リンス液バルブ５２Ａが開かれる。これにより、図６Ｄに示すように、基板Ｗの上面に向けて、リンス液ノズル１２からリンス液が吐出される（リンス液吐出工程）。リンス液ノズル１２から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面に着液する。リンス液は、遠心力の作用によって、基板Ｗの上面上の全体に広がり、基板Ｗの上面の全体に供給される（リンス液供給工程）。
【0051】
リンス液の吐出は、所定の吐出流量で、所定のリンス液吐出期間の間継続される。液状酸化剤吐出期間は、たとえば、１０秒以上１８０秒以下である。リンス液の吐出流量は、たとえば、５００ｍＬ／ｍｉｎ以上２０００ｍＬ／ｍｉｎ以下である。リンス液の吐出中、基板Ｗは、たとえば、３００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍ以下の回転速度で回転される。
リンス液供給工程の後、基板Ｗの上面からリンス液を除去するリンス液除去工程（ステップＳ７）が実行される。
リンス液供給工程の後、基板Ｗの上面からリンス液を除去するリンス液除去工程（ステップＳ７）が実行される。
【0052】
具体的には、リンス液バルブ５２Ａを閉じてリンス液の吐出を停止し、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を加速させて基板Ｗを高速回転させる。リンス液除去工程において、基板Ｗは、１５００ｒｐｍ以上２５００ｒｐｍ以下の回転速度で、たとえば、６０秒以上１８０秒以下の期間の間、回転する。基板Ｗが高速回転することによって、基板Ｗの上面からリンス液が振り切られて基板Ｗ外にリンス液の大部分が排出されるとともに、リンス液中の溶媒成分が基板Ｗの上面から蒸発される（第３回転排出工程、第３回転蒸発工程）。これにより、基板Ｗの上面からリンス液が除去されて、基板Ｗの上面が乾燥される（第３乾燥工程）。
【0053】
リンス液除去工程においても、エッチング液除去工程と同様に、基板Ｗの高速回転時の遠心力の作用によって形成された気流Ｆによって、リンス液の蒸発が促進される。また、リンス液除去工程においても、図６Ｂに示すように、対向部材６を減圧位置に配置してもよい（第３減圧蒸発工程）。
リンス液除去工程（ステップＳ７）の後、対向部材昇降機構３４が対向部材６を離間位置へ移動させ、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を停止させる。その後、搬送ロボットＣＲが、ウェット処理ユニット２Ｗに進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗを受け取って、ウェット処理ユニット２Ｗ外へと搬出する（基板搬出工程：ステップＳ８）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリアＣＡに収納される。
リンス液除去工程（ステップＳ７）の後、対向部材昇降機構３４が対向部材６を離間位置へ移動させ、かつ、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を停止させる。その後、搬送ロボットＣＲが、ウェット処理ユニット２Ｗに進入して、スピンチャック５から処理済みの基板Ｗを受け取って、ウェット処理ユニット２Ｗ外へと搬出する（基板搬出工程：ステップＳ８）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリアＣＡに収納される。
【0054】
図７は、基板処理中の基板Ｗの上面付近の様子を説明するための模式図である。
エッチング液供給工程（ステップＳ２）において基板Ｗの上面にエッチング液を供給することによって、図７（ａ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が除去される（エッチング工程）。エッチング液供給工程の終了時には、図７（ｂ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が完全に除去されていることが好ましい。
エッチング液供給工程（ステップＳ２）において基板Ｗの上面にエッチング液を供給することによって、図７（ａ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が除去される（エッチング工程）。エッチング液供給工程の終了時には、図７（ｂ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が完全に除去されていることが好ましい。
【0055】
その後、エッチング液除去工程（ステップＳ３）では、エッチング液１１０が基板Ｗ外に排出され、かつ、エッチング液１１０中の溶媒成分が蒸発される。そのため、エッチング液が濃縮され、図７（ｃ）に示すように、濃縮されたエッチング液１１０が凹部１００内に残留する（濃縮工程）。
基板Ｗの主面に設けられている凹部１００の幅Ｗ１が５ｎｍ以下であれば、凹部１００が非常に狭い。そのため、溶媒成分の蒸発によってエッチング液１１０のエッチングイオン１１１の濃度が上昇することによって、溶媒の蒸気圧が低下する。さらに、凹部１００のような狭所では、溶媒の蒸気圧が低下する。そのため、エッチング液除去工程後においても、エッチング液１１０は完全に除去されずに、凹部１００の底部に残存しやすい。
基板Ｗの主面に設けられている凹部１００の幅Ｗ１が５ｎｍ以下であれば、凹部１００が非常に狭い。そのため、溶媒成分の蒸発によってエッチング液１１０のエッチングイオン１１１の濃度が上昇することによって、溶媒の蒸気圧が低下する。さらに、凹部１００のような狭所では、溶媒の蒸気圧が低下する。そのため、エッチング液除去工程後においても、エッチング液１１０は完全に除去されずに、凹部１００の底部に残存しやすい。
【0056】
溶媒成分の蒸発によって、エッチング液１１０が凹部１００内に残存する一方で、凹部形成面１０４の側面１０４ｂが露出する。なお、図７（ｃ）とは異なり、凹部形成面１０４の底面１０４ａの一部が露出している場合もあり得る。
図７（ｄ）に示すように、エッチング液１１０が濃縮された後、液状酸化剤供給工程（ステップＳ４）が実行されて、基板Ｗの上面に液状酸化剤１１２が供給される。エッチング液除去工程によって凹部形成面１０４が露出されているため、液状酸化剤１１２を凹部１００内に進入させることで、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）を良好に親水化することができる（親水化工程）。液状酸化剤ノズル１１（図３を参照）は、エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４を親水化する親水化部材として機能する。
図７（ｄ）に示すように、エッチング液１１０が濃縮された後、液状酸化剤供給工程（ステップＳ４）が実行されて、基板Ｗの上面に液状酸化剤１１２が供給される。エッチング液除去工程によって凹部形成面１０４が露出されているため、液状酸化剤１１２を凹部１００内に進入させることで、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）を良好に親水化することができる（親水化工程）。液状酸化剤ノズル１１（図３を参照）は、エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４を親水化する親水化部材として機能する。
【0057】
その後、図７（ｅ）に示すように、酸化剤除去工程（ステップＳ５）において液状酸化剤１１２が除去される。酸化剤除去工程の後においても、エッチングイオン１１１は、凹部１００内に残留している。
さらにその後、リンス液供給工程（ステップＳ６）において、リンス液１１３が基板Ｗの上面に供給される。これにより、図７（ｆ）に示すように、凹部１００内にリンス液１１３が進入する。
さらにその後、リンス液供給工程（ステップＳ６）において、リンス液１１３が基板Ｗの上面に供給される。これにより、図７（ｆ）に示すように、凹部１００内にリンス液１１３が進入する。
【0058】
エッチング液１１０の濃縮によって凹部１００内に気液界面が形成されているため、凹部１００の開口から気液界面までのリンス液１１３の導入経路は気相状態である。そのため、リンス液１１３は、凹部１００全体が液体で満たされている場合と比較して、凹部１００内に進入しやすい。ただし、凹部１００の幅Ｗ１が５ｎｍ以下であれば、凹部１００内へのリンス液１１３の移動が制限されやすい。しかしながら、凹部形成面１０４の側面１０４ｂは液状酸化剤１１２によって親水化されている。そのため、リンス液１１３を凹部１００内にスムーズに進入させることができる。
【0059】
幅Ｗ１が５ｎｍ以下である凹部１００は、流体移動ではなくイオン拡散が支配的な拡散層を構成する。凹部１００内に進入したリンス液１１３はエッチング液１１０と接触するため、凹部１００内において、リンス液１１３とエッチング液１１０とのイオン濃度の差（濃度勾配）が発生する。詳しくは、エッチングイオン１１１の濃度が高いエッチング液１１０と、エッチングイオン１１１を含有しないリンス液１１３とが接触する。そのため、エッチングイオン１１１の濃度を均一化するために、図７（ｇ）に示すように、エッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散する（イオン拡散工程）。このように、親水化工程の後、基板Ｗの上面にリンス液１１３を供給することによって、エッチングイオン１１１をリンス液１１３中に拡散させるイオン拡散工程が実行される。やがて、大部分のエッチングイオン１１１が凹部１００外へ移動し、凹部１００内に残留するエッチングイオン１１１の量が低減される。
【0060】
その後、リンス液除去工程（ステップＳ７）において基板Ｗの上面からリンス液が除去される。リンス液供給工程においてエッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散しており、大部分のエッチングイオン１１１がリンス液１１３とともに基板Ｗ外へ排出されている。そのため、図７（ｈ）に示すように、凹部１００からリンス液１１３を除去することができる。さらに、リンス液除去工程においてリンス液１１３が濃縮されてエッチングイオン１１１が凹部１００内に残留することを抑制できる。このように、リンス液１１３は、エッチングイオン１１１の濃度勾配を発生させることによって、エッチングイオン１１１を液中に拡散させる液体として機能する。
【0061】
上述の基板処理では、エッチング液１１０の供給、および、リンス液１１３の供給の間に実行される凹部形成面１０４の親水化が液状酸化剤１１２、すなわち液体の供給によって達成される。そのため、凹部形成面１０４の親水化をガス状酸化剤の供給または光の照射によって実行する場合（たとえば、後述する第２実施形態）とは異なり、親水化のために基板Ｗを別のチャンバに移動させる必要がない。そのため、基板処理を速やかに実行することができる。
【0062】
また、上述の基板処理では、基板Ｗの上面にリンス液１１３を供給する前に、基板Ｗの上面から液状酸化剤１１２が蒸発によって除去される。そのため、基板Ｗの上面に供給されたリンス液１１３に液状酸化剤１１２中の酸化剤（オゾンや過酸化水素）が混入してリンス液１１３中のイオン濃度が上昇することを抑制できる。したがって、濃縮されたエッチング液１１０とリンス液１１３との間のイオン濃度勾配の減少を抑制できる。その結果、凹部１００内におけるエッチング液１１０の残存を抑制できる。
【0063】
さらに、上述の基板処理では、基板Ｗの上面へのエッチング液１１０の供給と、基板Ｗの上面からのエッチング液１１０の溶媒成分の蒸発とが、いずれも、スピンチャック５に基板Ｗを保持させた状態で実行される。そのため、エッチングの終了後、速やかにエッチング液１１０を濃縮することができる。また、対向部材６を減圧位置に配置しながらスピンチャック５を高速回転させることで、基板Ｗの上面に接する空間ＳＰ１の減圧によってエッチング液１１０を速やかに濃縮できる。
【0064】
エッチング液１１０の濃縮は、スピンチャック５による基板Ｗの回転によって主に行われる。したがって、スピンチャック５は、エッチング液濃縮部材として機能する。さらに、リンス液の除去についても、スピンチャック５による基板Ｗの回転によって主に行われる。したがって、スピンチャック５は、リンス液除去部材としても機能する。
リンス液１１３によるエッチングイオン１１１の拡散は、エッチング液１１０の無限希釈と捉えることができる。そして、拡散による希釈速度Ｒは、ネルンストの式「Ｒ＝Ｄ・Ｓ・（Ｃ０－Ｃ）／δ」に基づくと、濃度勾配が大きいほど大きくなる。ここで、「Ｄ」は、拡散係数を表し、「Ｓ」は、固体表面積を表す。「Ｃ０」は、濃縮されたエッチング液１１０中のイオン濃度を表し、「Ｃ」は、リンス液１１３中のイオン濃度を表す。「（Ｃ０－Ｃ）／δ」は、拡散層の濃度勾配を表す。
リンス液１１３によるエッチングイオン１１１の拡散は、エッチング液１１０の無限希釈と捉えることができる。そして、拡散による希釈速度Ｒは、ネルンストの式「Ｒ＝Ｄ・Ｓ・（Ｃ０－Ｃ）／δ」に基づくと、濃度勾配が大きいほど大きくなる。ここで、「Ｄ」は、拡散係数を表し、「Ｓ」は、固体表面積を表す。「Ｃ０」は、濃縮されたエッチング液１１０中のイオン濃度を表し、「Ｃ」は、リンス液１１３中のイオン濃度を表す。「（Ｃ０－Ｃ）／δ」は、拡散層の濃度勾配を表す。
【0065】
濃縮されたエッチング液１１０中のイオン濃度とリンス液１１３中のイオン濃度との差を大きいほど、エッチング液１１０の置換効率が向上する。そのため、基板Ｗへのリンス液１１３の供給によって、エッチング液１１０を凹部１００から効率的に除去することができる。また、置換効率をより向上させるためには、リンス液１１３として、イオンを極力含有しない水を用いることが好ましく、ＤＩＷを用いることが特に好ましい。
【0066】
図８は、第１実施形態に係る基板処理の別の例を説明するための流れ図である。図８に示す基板処理では、リンス液除去工程（ステップＳ６）の後、リンス液供給工程（ステップＳ６）およびリンス液供給工程（ステップＳ７）がさらに少なくとも１回ずつ繰り返される。言い換えると、リンス液供給工程（イオン拡散工程）およびリンス液除去工程が交互に複数回ずつ実行される。詳しくは、リンス液除去工程において、リンス液が基板Ｗ外へ排出された後に、リンス液ノズル１２から基板Ｗの上面に向けてリンス液が再度供給される。なお、図８における「Ｎ」は、１以上の自然数を意味している。
【0067】
この変形例の基板処理によれば、リンス液１１３による拡散を複数回実行できる。そのため、一度のリンス液１１３による拡散だけで凹部１００内に残存するエッチングイオン１１１が充分に除去できない場合であっても、凹部１００内に残存するエッチングイオン１１１を充分に除去することができる。
＜第２実施形態に係る基板処理装置の構成＞
図９は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐの構成を説明するための平面図である。
＜第２実施形態に係る基板処理装置の構成＞
図９は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐの構成を説明するための平面図である。
【0068】
第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐが第１実施形態に係る基板処理装置１（図３を参照）と主に異なる点は、処理ユニット２が、ウェット処理ユニット２Ｗおよびドライ処理ユニット２Ｄを含む点である。図９において、前述の図１～図８に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。後述する図１０～図１４についても同様である。
【0069】
図９に示す例では、搬送ロボットＩＲ側の２つの処理タワーが、複数のウェット処理ユニット２Ｗによって構成されており、搬送ロボットＩＲとは反対側の２つの処理タワーが、複数のドライ処理ユニット２Ｄによって構成されている。第２実施形態に係るウェット処理ユニット２Ｗの構成は、第１実施形態に係るウェット処理ユニット２Ｗの構成（図３に示す構成）と同じである。なお、第２実施形態に係るウェット処理ユニット２Ｗでは、液状酸化剤ノズル１１（図３等を参照）を省略することが可能である。ドライ処理ユニット２Ｄは、チャンバ４内に配置され、ガス状酸化剤によって基板Ｗを酸化するガス酸化処理ユニット８０を含む。
【0070】
図１０は、ガス酸化処理ユニット８０の構成例を説明するための模式的な断面図である。ガス酸化処理ユニット８０は、基板Ｗが載置される加熱面８２ａを有するヒータユニット８２と、ヒータユニット８２を収容する熱処理チャンバ８１とを備えている。
ヒータユニット８２は、円板状のホットプレートの形態を有している。ヒータユニット８２は、プレート本体８２Ａおよびヒータ８５を含む。ヒータユニット８２は、加熱部材ともいう。
ヒータユニット８２は、円板状のホットプレートの形態を有している。ヒータユニット８２は、プレート本体８２Ａおよびヒータ８５を含む。ヒータユニット８２は、加熱部材ともいう。
【0071】
プレート本体８２Ａの上面が加熱面８２ａを構成している。ヒータ８５は、プレート本体８２Ａ内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ８５は、ヒータ８５の温度とほぼ等しい温度に基板Ｗを加熱できる。ヒータ８５は、たとえば、加熱面８２ａに載置された基板Ｗを常温以上４００℃以下の温度範囲で加熱できるように構成されている。具体的には、ヒータ８５には、電源等の通電機構８６が接続されており、通電機構８６から供給される電流が調整されることによって、ヒータ８５の温度が温度範囲内の温度に変化する。
【0072】
熱処理チャンバ８１は、上方に開口するチャンバ本体８７と、チャンバ本体８７の上方で上下動しチャンバ本体８７の開口を塞ぐ蓋８８とを備えている。ガス酸化処理ユニット８０は、蓋８８を昇降（上下方向に移動）させる蓋昇降駆動機構８９を備えている。チャンバ本体８７と蓋８８との間は、Ｏリング等の弾性部材９０によって密閉される。
蓋８８は、蓋昇降駆動機構８９によって、チャンバ本体８７の開口を塞いで内部に密閉処理空間ＳＰ２を形成する下位置（図１０に実線で示す位置）と、開口を開放するように上方に退避した上位置（図１０に二点鎖線で示す位置）との間で上下動される。密閉処理空間ＳＰ２は、基板Ｗの上面に接する空間である。蓋８８が上位置に位置するとき、搬送ロボットＣＲのハンドＨが熱処理チャンバ８１内にアクセスできる。
蓋８８は、蓋昇降駆動機構８９によって、チャンバ本体８７の開口を塞いで内部に密閉処理空間ＳＰ２を形成する下位置（図１０に実線で示す位置）と、開口を開放するように上方に退避した上位置（図１０に二点鎖線で示す位置）との間で上下動される。密閉処理空間ＳＰ２は、基板Ｗの上面に接する空間である。蓋８８が上位置に位置するとき、搬送ロボットＣＲのハンドＨが熱処理チャンバ８１内にアクセスできる。
【0073】
基板Ｗは、ヒータユニット８２上に載置されることによって、所定の第２保持位置に水平に保持される。第２保持位置は、図１０に示す基板Ｗの位置であり、基板Ｗが水平な姿勢で保持される位置である。
蓋昇降駆動機構８９は、電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
蓋昇降駆動機構８９は、電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
【0074】
ガス酸化処理ユニット８０は、プレート本体８２Ａを貫通して上下動する複数のリフトピン８３と、複数のリフトピン８３を上下方向に移動させるピン昇降駆動機構８４とをさらに備えている。複数のリフトピン８３は、連結プレート９１によって連結されている。複数のリフトピン８３は、ピン昇降駆動機構８４が連結プレート９１を昇降させることによって、加熱面８２ａよりも上方で基板Ｗを支持する上位置（図１０に二点鎖線で示す位置）と、先端部（上端部）が加熱面８２ａよりも下方に没入する下位置（図１０に実線で示す位置）との間で上下動される。ピン昇降駆動機構８４は、電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
【0075】
複数のリフトピン８３は、ヒータユニット８２およびチャンバ本体８７を貫通する複数の貫通孔９２にそれぞれ挿入されている。熱処理チャンバ８１の外から貫通孔９２への流体の進入が、リフトピン８３を取り囲むベローズ（図示せず）等によって防止されてもよい。
ガス酸化処理ユニット８０は、熱処理チャンバ８１内の密閉処理空間ＳＰ２にガス状酸化剤を導入する複数のガス導入ポート９４を備えている。各ガス導入ポート９４は、蓋８８を貫通する貫通孔である。
ガス酸化処理ユニット８０は、熱処理チャンバ８１内の密閉処理空間ＳＰ２にガス状酸化剤を導入する複数のガス導入ポート９４を備えている。各ガス導入ポート９４は、蓋８８を貫通する貫通孔である。
【0076】
ガス状酸化剤は、基板Ｗの主面を親水化する親水化ガスの一例である。ガス状酸化剤は、たとえば、オゾン（Ｏ３）ガスである。ガス状酸化剤は、オゾンガスに限られず、たとえば、酸化性水蒸気、過熱水蒸気等であってもよい。
複数のガス導入ポート９４には、ガス状酸化剤をガス導入ポート９４に供給するガス状酸化剤配管９５が接続されている。ガス状酸化剤配管９５は、ガス状酸化剤供給源（図示せず）から複数のガス導入ポート９４に向かう途中で分岐している。ガス状酸化剤配管９５には、その流路を開閉するガス状酸化剤バルブ９６Ａと、ガス状酸化剤配管９５内のガス状酸化剤の流量を調整するガス状酸化剤流量調整バルブ９６Ｂとが介装されている。
複数のガス導入ポート９４には、ガス状酸化剤をガス導入ポート９４に供給するガス状酸化剤配管９５が接続されている。ガス状酸化剤配管９５は、ガス状酸化剤供給源（図示せず）から複数のガス導入ポート９４に向かう途中で分岐している。ガス状酸化剤配管９５には、その流路を開閉するガス状酸化剤バルブ９６Ａと、ガス状酸化剤配管９５内のガス状酸化剤の流量を調整するガス状酸化剤流量調整バルブ９６Ｂとが介装されている。
【0077】
ガス状酸化剤バルブ９６Ａが開かれると、複数のガス導入ポート９４から密閉処理空間ＳＰ２にガス状酸化剤が導入され、基板Ｗの上面に向けてガス状酸化剤が供給される。複数のガス導入ポート９４は、ガス状酸化剤供給部材の一例である。
複数のガス導入ポート９４は、ガス状酸化剤に加えて不活性ガスを供給できるように構成されていてもよい（図１０の二点鎖線を参照）。また、密閉処理空間ＳＰ２に導入されるガス状酸化剤に不活性ガスを混入させることもでき、不活性ガスの混入度合いによって酸化剤の濃度（分圧）を調整できる。
複数のガス導入ポート９４は、ガス状酸化剤に加えて不活性ガスを供給できるように構成されていてもよい（図１０の二点鎖線を参照）。また、密閉処理空間ＳＰ２に導入されるガス状酸化剤に不活性ガスを混入させることもでき、不活性ガスの混入度合いによって酸化剤の濃度（分圧）を調整できる。
【0078】
ガス酸化処理ユニット８０は、チャンバ本体８７に形成され、熱処理チャンバ８１の内部雰囲気を排気する複数の排出ポート９７を備えている。各排出ポート９７には、排出配管９８が接続されており、排出配管９８には、その流路を開閉する排出バルブ９９が介装されている。
＜第２実施形態に係る基板処理の一例＞
図１１は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐによって基板処理の一例が行われているときの基板Ｗの様子を説明するための模式図である。第２実施形態に係る基板処理が、第１実施形態に係る基板処理（図５を参照）と主に異なる点は、ドライ処理ユニット２Ｄによって基板Ｗの親水化が行われる点である。
＜第２実施形態に係る基板処理の一例＞
図１１は、第２実施形態に係る基板処理装置１Ｐによって基板処理の一例が行われているときの基板Ｗの様子を説明するための模式図である。第２実施形態に係る基板処理が、第１実施形態に係る基板処理（図５を参照）と主に異なる点は、ドライ処理ユニット２Ｄによって基板Ｗの親水化が行われる点である。
【0079】
以下では、主に図１０および図１１を参照して、第２実施形態に係る基板処理が第１実施形態に係る基板処理（図５を参照）と異なる点について詳しく説明する。
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ（図９も参照）によってキャリアＣＡからウェット処理ユニット２Ｗに搬入され、スピンチャック５に渡される（第１搬入工程：ステップＳ１０）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（第１基板保持工程）。そして、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、エッチング液供給工程（ステップＳ２）およびエッチング液除去工程（ステップＳ３）が実行される。
まず、未処理の基板Ｗは、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ（図９も参照）によってキャリアＣＡからウェット処理ユニット２Ｗに搬入され、スピンチャック５に渡される（第１搬入工程：ステップＳ１０）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（第１基板保持工程）。そして、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、エッチング液供給工程（ステップＳ２）およびエッチング液除去工程（ステップＳ３）が実行される。
【0080】
エッチング液除去工程の後、搬送ロボットＣＲがウェット処理ユニット２Ｗに進入し、スピンチャック５から基板Ｗを受け取り、ウェット処理ユニット２Ｗ外へと搬出する（第１搬出工程：ステップＳ１１）。ウェット処理ユニット２Ｗから搬出された基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによってドライ処理ユニット２Ｄに搬入され、上位置に位置する複数のリフトピン８３に渡される（第２搬入工程：ステップＳ１２）。ピン昇降駆動機構８４が複数のリフトピン８３を下位置に移動させることによって、基板Ｗが加熱面８２ａに載置される。これにより、基板Ｗは、水平に保持される（第２基板保持工程）。
【0081】
その後、蓋８８を下降させることによって、チャンバ本体８７と蓋８８とによって形成される密閉処理空間ＳＰ２内で、ヒータユニット８２の加熱面８２ａ上に基板Ｗが載置された状態となる。加熱面８２ａ上に載置された基板Ｗは、ヒータユニット８２によって、所定の酸化温度に加熱される（基板加熱工程、ヒータ加熱工程）。所定の酸化温度は、たとえば、１００℃以上で、かつ、４００℃以下の温度である。
【0082】
密閉処理空間ＳＰ２が形成されている状態で、ガス状酸化剤バルブ９６Ａが開かれる。これにより、ガス酸化処理が実行される。詳しくは、複数のガス導入ポート９４から密閉処理空間ＳＰ２にオゾンガス等のガス状酸化剤が導入され、基板Ｗの上面に向けてガス状酸化剤が供給される（ガス状酸化剤供給工程：ステップＳ１３）。これにより、詳しくは後述するが、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）が酸化される（ガス酸化工程、ドライ酸化工程）。すなわち、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）が親水化される（親水化工程）。複数のガス導入ポート９４は、エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４を親水化する親水化部材として機能する。
【0083】
基板Ｗは、ヒータユニット８２上で酸化温度にまで加熱されている。そのため、ガス状酸化剤供給工程では、基板Ｗを酸化温度に加熱しながら基板Ｗの上面に向けてガス状酸化剤を供給する加熱酸化工程が実行される。
ガス状酸化剤の供給中には、排出バルブ９９が開かれている。そのため、密閉処理空間ＳＰ２内のガス状酸化剤は排出配管９８から排気される。
ガス状酸化剤の供給中には、排出バルブ９９が開かれている。そのため、密閉処理空間ＳＰ２内のガス状酸化剤は排出配管９８から排気される。
【0084】
ガス状酸化剤で基板Ｗの上面を処理した後、ガス状酸化剤バルブ９６Ａが閉じられる。これにより、密閉処理空間ＳＰ２へのガス状酸化剤の供給が停止される。その後、蓋８８が上位置に移動する。
一定時間のガス酸化処理の後、搬送ロボットＣＲがドライ処理ユニット２Ｄに進入し、酸化された基板Ｗをベース７２から受け取り、ドライ処理ユニット２Ｄ外へと搬出する（第２搬出工程：ステップＳ１４）。具体的には、ピン昇降駆動機構８４が複数のリフトピン８３が上位置に移動させて、複数のリフトピン８３が基板Ｗをヒータユニット８２から持ち上げる。搬送ロボットＣＲは、複数のリフトピン８３から基板Ｗを受け取る。
一定時間のガス酸化処理の後、搬送ロボットＣＲがドライ処理ユニット２Ｄに進入し、酸化された基板Ｗをベース７２から受け取り、ドライ処理ユニット２Ｄ外へと搬出する（第２搬出工程：ステップＳ１４）。具体的には、ピン昇降駆動機構８４が複数のリフトピン８３が上位置に移動させて、複数のリフトピン８３が基板Ｗをヒータユニット８２から持ち上げる。搬送ロボットＣＲは、複数のリフトピン８３から基板Ｗを受け取る。
【0085】
ドライ処理ユニット２Ｄから搬出された基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによってウェット処理ユニット２Ｗに搬入され、スピンチャック５に渡される（第３搬入工程：ステップＳ１５）。これにより、基板Ｗは、スピンチャック５によって水平に保持される（第３基板保持工程）。スピンチャック５に基板Ｗが保持されている状態で、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を開始する（基板回転工程）。
【0086】
その後、図６Ｃおよび図６Ｄに示すように、リンス液供給工程（ステップＳ６）およびリンス液除去工程（ステップＳ７）が実行される。
そして、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を停止させる。搬送ロボットＣＲが、ウェット処理ユニット２Ｗに進入して、複数のチャックピン２０から基板Ｗを受け取って、ウェット処理ユニット２Ｗ外へと搬出する（第３搬出工程：ステップＳ１７）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリアＣＡに収納される。
そして、回転駆動部材２３が基板Ｗの回転を停止させる。搬送ロボットＣＲが、ウェット処理ユニット２Ｗに進入して、複数のチャックピン２０から基板Ｗを受け取って、ウェット処理ユニット２Ｗ外へと搬出する（第３搬出工程：ステップＳ１７）。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリアＣＡに収納される。
【0087】
図１２は、第２実施形態に係る基板処理中の基板Ｗの上面付近の様子を説明するための模式図である。第２実施形態に係る基板処理では、第１実施形態に係る基板処理とは異なり、基板Ｗの主面の酸化にガス状酸化剤が用いられる。
エッチング液供給工程（ステップＳ２）において基板Ｗの上面にエッチング液を供給することによって、図１２（ａ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が除去される（エッチング工程）。エッチング液供給工程の終了時には、図１２（ｂ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が完全に除去されていることが好ましい。
エッチング液供給工程（ステップＳ２）において基板Ｗの上面にエッチング液を供給することによって、図１２（ａ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が除去される（エッチング工程）。エッチング液供給工程の終了時には、図１２（ｂ）に示すように、凹部１００内の金属層１０３が完全に除去されていることが好ましい。
【0088】
その後、エッチング液除去工程（ステップＳ３）では、エッチング液１１０が基板Ｗ外に排出され、かつ、エッチング液１１０中の溶媒成分が蒸発される。そのため、エッチング液が濃縮され、図１２（ｃ）に示すように、濃縮されたエッチング液１１０が凹部１００内に残留する（濃縮工程）。
第１実施形態においても説明したように、基板Ｗの主面に設けられている凹部１００の幅Ｗ１が５ｎｍ以下であれば、凹部１００が非常に狭く、凹部１００の底部にエッチング液１１０が残留しやすい。
第１実施形態においても説明したように、基板Ｗの主面に設けられている凹部１００の幅Ｗ１が５ｎｍ以下であれば、凹部１００が非常に狭く、凹部１００の底部にエッチング液１１０が残留しやすい。
【0089】
溶媒成分の蒸発によって、エッチング液１１０が凹部１００内に残存する一方で、凹部形成面１０４の側面１０４ｂが露出する。図１２（ｃ）とは異なり、凹部形成面１０４の底面１０４ａの一部が露出している場合もあり得る。エッチング液１１０が濃縮された後、基板Ｗがウェット処理ユニット２Ｗからドライ処理ユニット２Ｄに搬送される。図１２（ｄ）に示すように、ドライ処理ユニット２Ｄによって、ガス状酸化剤供給工程（ステップＳ１３）が実行されて、基板Ｗの上面にガス状酸化剤１１４が供給される。エッチング液除去工程によって凹部形成面１０４が露出されているため、ガス状酸化剤１１４を凹部１００内に進入させることで、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）を良好に親水化することができる（親水化工程）。
【0090】
その後、基板Ｗがドライ処理ユニット２Ｄからウェット処理ユニット２Ｗに搬送される。そして、リンス液供給工程（ステップＳ６）において、リンス液１１３が基板Ｗの上面に供給される。これにより、図１２（ｅ）に示すように、凹部１００内にリンス液１１３が進入する。
エッチング液１１０の濃縮によって凹部１００内に気液界面が形成されているため、凹部１００の開口から気液界面までのリンス液の導入経路は気相状態である。そのため、リンス液１１３は、凹部１００全体が液体で満たされている場合と比較して、凹部１００内に進入しやすい。ただし、凹部１００の幅Ｗ１は５ｎｍ以下であれば、凹部１００内へのリンス液１１３の移動が制限されやすい。しかしながら、凹部形成面１０４の側面１０４ｂはガス状酸化剤１１４によって親水化されている。そのため、リンス液１１３を凹部１００内にスムーズに進入させることができる。
エッチング液１１０の濃縮によって凹部１００内に気液界面が形成されているため、凹部１００の開口から気液界面までのリンス液の導入経路は気相状態である。そのため、リンス液１１３は、凹部１００全体が液体で満たされている場合と比較して、凹部１００内に進入しやすい。ただし、凹部１００の幅Ｗ１は５ｎｍ以下であれば、凹部１００内へのリンス液１１３の移動が制限されやすい。しかしながら、凹部形成面１０４の側面１０４ｂはガス状酸化剤１１４によって親水化されている。そのため、リンス液１１３を凹部１００内にスムーズに進入させることができる。
【0091】
幅Ｗ１が５ｎｍ以下である凹部１００は、流体移動ではなくイオン拡散が支配的な拡散層である。凹部１００内に進入したリンス液１１３はエッチング液１１０と接触するため、リンス液１１３とエッチング液１１０とのイオン濃度の差（濃度勾配）が発生する。詳しくは、エッチングイオン１１１の濃度が高いエッチング液１１０と、エッチングイオン１１１を含有しないリンス液１１３とが接触する。そのため、エッチングイオン１１１の濃度を均一化するために、図１２（ｆ）に示すように、エッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散する（イオン拡散工程）。このように、親水化工程の後、基板Ｗの上面にリンス液１１３を供給することによって、エッチングイオン１１１をリンス液１１３中に拡散させるイオン拡散工程が実行される。やがて、大部分のエッチングイオン１１１が凹部１００外へ移動し、凹部１００内に残留するエッチングイオン１１１の量が低減される。
【0092】
その後、リンス液除去工程（ステップＳ７）において基板Ｗの上面からリンス液が除去される。そのため、図１２（ｇ）に示すように、凹部１００からリンス液１１３を除去することができる。リンス液供給工程においてエッチングイオン１１１がリンス液１１３中に拡散しており、大部分のエッチングイオン１１１がリンス液１１３とともに基板Ｗ外へ排出されている。したがって、リンス液１１３が濃縮されてエッチングイオン１１１が凹部１００内に残留することを抑制できる。
【0093】
このように、第２実施形態に係る基板処理では、液体を用いることなく凹部形成面１０４を親水化することができる。そのため、基板Ｗの親水化に用いられる液体（第１実施形態の液状酸化剤）がリンス液１１３に混入することによるリンス液１１３中のイオン濃度の上昇を防止できる。
さらに、上述の基板処理では、基板Ｗの上面へのエッチング液１１０の供給と、基板Ｗの上面からのエッチング液１１０の溶媒成分の蒸発とが、いずれも、スピンチャック５に基板Ｗを保持させた状態で実行される。そのため、エッチングの終了後、速やかにエッチング液１１０を濃縮することができる。また、対向部材６を減圧位置に配置しながらスピンチャック５を高速回転させることで、基板Ｗの上面に接する空間ＳＰ１の減圧によってエッチング液を速やかに濃縮できる。
さらに、上述の基板処理では、基板Ｗの上面へのエッチング液１１０の供給と、基板Ｗの上面からのエッチング液１１０の溶媒成分の蒸発とが、いずれも、スピンチャック５に基板Ｗを保持させた状態で実行される。そのため、エッチングの終了後、速やかにエッチング液１１０を濃縮することができる。また、対向部材６を減圧位置に配置しながらスピンチャック５を高速回転させることで、基板Ｗの上面に接する空間ＳＰ１の減圧によってエッチング液を速やかに濃縮できる。
【0094】
＜ドライ処理ユニットの変形例＞
ドライ処理ユニット２Ｄは、ガス酸化処理ユニット８０の代わりに、光照射によって酸化剤を発生させて基板Ｗを酸化する光照射処理ユニット７０を備えていてもよい。図１３は、光照射処理ユニット７０の構成例を説明するための模式的な断面図である。
光照射処理ユニット７０は、基板Ｗが載置される載置面７２ａを有するベース７２と、ベース７２を収容する光処理チャンバ７１と、載置面７２ａに載置された基板Ｗの上面に向けて紫外線等の光を照射する光照射部材７３と、ベース７２を貫通して上下動する複数のリフトピン７５と、複数のリフトピン７５を上下方向に移動させるピン昇降駆動機構７６とを備えている。
ドライ処理ユニット２Ｄは、ガス酸化処理ユニット８０の代わりに、光照射によって酸化剤を発生させて基板Ｗを酸化する光照射処理ユニット７０を備えていてもよい。図１３は、光照射処理ユニット７０の構成例を説明するための模式的な断面図である。
光照射処理ユニット７０は、基板Ｗが載置される載置面７２ａを有するベース７２と、ベース７２を収容する光処理チャンバ７１と、載置面７２ａに載置された基板Ｗの上面に向けて紫外線等の光を照射する光照射部材７３と、ベース７２を貫通して上下動する複数のリフトピン７５と、複数のリフトピン７５を上下方向に移動させるピン昇降駆動機構７６とを備えている。
【0095】
光処理チャンバ７１の側壁には、基板Ｗの搬入出口７１ａが設けられており、光処理チャンバ７１は、搬入出口７１ａを開閉させるゲートバルブ７１ｂを有する。搬入出口７１ａが開かれているとき、搬送ロボットＣＲのハンドＨが光処理チャンバ７１にアクセスできる。この変形例では、基板Ｗは、ベース７２上に載置されることによって、所定の第２保持位置に水平に保持される。第２保持位置は、図１３に示す基板Ｗの位置であり、基板Ｗが水平な姿勢で保持される位置である。
【0096】
光照射部材７３は、たとえば、複数の光照射ランプを含んでいる。光照射ランプは、たとえば、キセノンランプ、水銀ランプ、重水素ランプ等である。光照射部材７３は、たとえば、１ｎｍ以上４００ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下の紫外線を照射するように構成されている。具体的には、光照射部材７３には、電源等の通電機構７４が接続されており、通電機構７４から電力が供給されることによって、光照射部材７３（の光照射ランプ）が光を照射する。光照射によって、基板Ｗの主面に接する雰囲気中にオゾンが発生し、そのオゾンによって基板Ｗの上面が酸化される。
【0097】
複数のリフトピン７５は、ベース７２および光処理チャンバ７１を貫通する複数の貫通孔７８にそれぞれ挿入されている。複数のリフトピン７５は、連結プレート７７によって連結されている。複数のリフトピン７５は、ピン昇降駆動機構７６が連結プレート７７を昇降させることによって、載置面７２ａよりも上方で基板Ｗを支持する上位置（図１３に二点鎖線で示す位置）と、先端部（上端部）が載置面７２ａよりも下方に没入する下位置（図１３に実線で示す位置）との間で上下動される。ピン昇降駆動機構７６は、電動モータまたはエアシリンダを有していてもよいし、これら以外のアクチュエータを有していてもよい。
【0098】
＜第２実施形態に係る基板処理の別の例＞
図１４は、第２実施形態に係る基板処理の別の例を説明するための流れ図である。
図１４に示す基板処理が図１１に示す基板処理と異なる点は、ドライ酸化工程として、ガス状酸化剤供給工程（ステップＳ１３）の代わりに、光照射工程（ステップＳ２０）が実行される点である。
図１４は、第２実施形態に係る基板処理の別の例を説明するための流れ図である。
図１４に示す基板処理が図１１に示す基板処理と異なる点は、ドライ酸化工程として、ガス状酸化剤供給工程（ステップＳ１３）の代わりに、光照射工程（ステップＳ２０）が実行される点である。
【0099】
以下では、主に図１３および図１４を参照して、図１４に示す基板処理について、図１１に示す基板処理との差異点を中心に説明する。
第１搬入工程（ステップＳ１０）～第１搬出工程（ステップＳ１２）までの各工程は、図１１に示す基板処理と同様である。
ウェット処理ユニット２Ｗから搬出された基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによってドライ処理ユニット２Ｄに搬入され、上位置に位置する複数のリフトピン７５に渡される（第２搬入工程：ステップＳ１２）。ピン昇降駆動機構７６が複数のリフトピン７５を下位置に移動させることによって、基板Ｗが載置面７２ａに載置される。これにより、基板Ｗは、水平に保持される（第２基板保持工程）。
第１搬入工程（ステップＳ１０）～第１搬出工程（ステップＳ１２）までの各工程は、図１１に示す基板処理と同様である。
ウェット処理ユニット２Ｗから搬出された基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによってドライ処理ユニット２Ｄに搬入され、上位置に位置する複数のリフトピン７５に渡される（第２搬入工程：ステップＳ１２）。ピン昇降駆動機構７６が複数のリフトピン７５を下位置に移動させることによって、基板Ｗが載置面７２ａに載置される。これにより、基板Ｗは、水平に保持される（第２基板保持工程）。
【0100】
搬送ロボットＣＲがドライ処理ユニット２Ｄ外に退避した後、基板Ｗの上面に光を照射する光照射工程（ステップＳ２０）が実行される。具体的には、通電機構７４が光照射部材７３に電力を供給することによって、基板Ｗに対する光照射が開始される。これにより、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）が酸化される（光照射工程、ドライ酸化工程）。すなわち、凹部形成面１０４（特に、側面１０４ｂ）が親水化される（親水化工程）。光照射部材７３は、エッチング液１１０の濃縮によって露出した凹部形成面１０４を親水化する親水化部材として機能する。
【0101】
図１４に示す変形例の基板処理においても、紫外線等の光の照射によって凹部形成面１０４を親水化することを除いて、基板処理中の基板Ｗの上面付近の様子は図１２と同様である。詳しくは、図１２（ｄ）ではガス状酸化剤１１４が供給されているが、図１４に示す基板処理では、ガス状酸化剤１１４の供給の代わりに、紫外線等の光の照射が行われる。
【0102】
以上のように、液状酸化剤によるウェット酸化（第１実施形態に係る基板処理）と、光照射またはガス状酸化剤によるドライ酸化（第２実施形態に係る基板処理）とを必要に応じて選択できる。
図１１および図１４に二点鎖線で示すように、第２実施形態に係る基板処理においても、第１実施形態に係る基板処理と同様に、リンス液除去工程（ステップＳ６）の後、リンス液供給工程（ステップＳ６）およびリンス液供給工程（ステップＳ７）がさらに少なくとも１回ずつ繰り返されてもよい。図１１および図１４における「Ｎ」も、図８と同様に１以上の自然数を意味している。
図１１および図１４に二点鎖線で示すように、第２実施形態に係る基板処理においても、第１実施形態に係る基板処理と同様に、リンス液除去工程（ステップＳ６）の後、リンス液供給工程（ステップＳ６）およびリンス液供給工程（ステップＳ７）がさらに少なくとも１回ずつ繰り返されてもよい。図１１および図１４における「Ｎ」も、図８と同様に１以上の自然数を意味している。
【0103】
＜その他の実施形態＞
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、凹部１００の短辺（幅Ｗ１）は、５ｎｍよりも大きい場合であっても、上述の各実施形態に係る基板処理を実行することは可能である。しかしながら、凹部１００の短辺（幅Ｗ１）は、５ｎｍ以下の場合には、エッチング液除去工程において凹部１００内にエッチング液が残留しやすいため、上述の各実施形態に係る基板処理を用いてエッチングイオンをリンス液に拡散させることは特に有用である。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、凹部１００の短辺（幅Ｗ１）は、５ｎｍよりも大きい場合であっても、上述の各実施形態に係る基板処理を実行することは可能である。しかしながら、凹部１００の短辺（幅Ｗ１）は、５ｎｍ以下の場合には、エッチング液除去工程において凹部１００内にエッチング液が残留しやすいため、上述の各実施形態に係る基板処理を用いてエッチングイオンをリンス液に拡散させることは特に有用である。
【0104】
また、エッチング液除去工程（ステップＳ３）では、必ずしも基板Ｗの回転によるエッチング液の振り切りが実行される必要はない。たとえば、ウェット処理ユニット２Ｗのチャンバ４内を減圧してエッチング液内の溶媒成分を蒸発させてもよい（減圧蒸発工程）。あるいは、エッチング液供給工程の後、ドライ処理ユニット２Ｄの熱処理チャンバ８１へ基板Ｗを搬送し、熱処理チャンバ８１内でエッチング液の溶媒成分を蒸発させてもよい（減圧蒸発工程）。この場合、熱処理チャンバ８１内の空間を減圧する真空ポンプ等の減圧装置（図示せず）を設ける必要がある。
【0105】
エッチング液除去工程（ステップＳ３）では、熱処理チャンバ８１を減圧しながら基板Ｗを加熱してもよいし、熱処理チャンバ８１内を減圧することなく基板Ｗを加熱してもよい（加熱蒸発工程）。
また、上述の各実施形態における基板処理は、基板Ｗの上面に対して実行されている。しかしながら、各基板処理は、基板Ｗの下面に対して実行されてもよい。
また、上述の各実施形態における基板処理は、基板Ｗの上面に対して実行されている。しかしながら、各基板処理は、基板Ｗの下面に対して実行されてもよい。
【0106】
また、処理ユニット２は、ウェット処理ユニット２Ｗおよびドライ処理ユニット２Ｄの代わりに、エッチング液、液状酸化剤、リンス液をそれぞれ貯留する複数の処理液貯留槽を有していてもよい。すなわち、基板処理装置１がバッチ式の基板処理装置であってもよい。その場合、基板Ｗを各処理液貯留槽内の処理液に順次に浸漬させることで基板処理を実行することができる。
【0107】
なお、上述の実施形態では、「水平」、「鉛直」といった表現を用いたが、厳密に「水平」、「鉛直」であることを要しない。すなわち、これらの各表現は、製造精度、設置精度等のずれを許容するものである。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【0108】
１ ：基板処理装置
１Ｐ ：基板処理装置
５ ：スピンチャック（基板保持部材、エッチング液濃縮部材、リンス液除去部材）
１０ ：エッチング液ノズル（エッチング液供給部材）
１１ ：液状酸化剤ノズル（親水化部材）
１２ ：リンス液ノズル（リンス液供給部材）
７３ ：光照射部材（親水化部材）
９４ ：ガス導入ポート（親水化部材）
１００ ：凹部
１０３ ：金属層（被除去層）
１０４ ：凹部形成面
１１０ ：エッチング液
１１１ ：エッチングイオン
１１２ ：液状酸化剤
１１３ ：リンス液
１１４ ：ガス状酸化剤
Ａ１ ：回転軸線
Ｗ ：基板
１Ｐ ：基板処理装置
５ ：スピンチャック（基板保持部材、エッチング液濃縮部材、リンス液除去部材）
１０ ：エッチング液ノズル（エッチング液供給部材）
１１ ：液状酸化剤ノズル（親水化部材）
１２ ：リンス液ノズル（リンス液供給部材）
７３ ：光照射部材（親水化部材）
９４ ：ガス導入ポート（親水化部材）
１００ ：凹部
１０３ ：金属層（被除去層）
１０４ ：凹部形成面
１１０ ：エッチング液
１１１ ：エッチングイオン
１１２ ：液状酸化剤
１１３ ：リンス液
１１４ ：ガス状酸化剤
Ａ１ ：回転軸線
Ｗ ：基板
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】