特開 2024-130116 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

(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】P2024130116

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039641

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】圓山 洋介

(72)【発明者】

【氏名】川田 崇広

(72)【発明者】

【氏名】中岡 聡

【テーマコード（参考）】

5F043

【Ｆターム（参考）】

5F043AA35

5F043BB23

5F043EE07

5F043EE24

5F043EE25

5F043EE36

(57)【要約】

【課題】エッチング量の面内均一性を向上させること。
【解決手段】実施形態の基板処理装置は、基板を処理可能な薬液を貯留する処理槽と、処理槽に前記薬液を供給する供給部と、基板を挟持可能であり、かつ開閉可能な支持部を有し、処理槽において基板を保持する保持部材と、保持部材を基板面に沿う第１方向に移動可能な第１の駆動機構と、処理槽において、支持部と供給部との間に設けられ、基板の前記第１方向への回転移動を案内するガイド部材と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理可能な薬液を貯留する処理槽と、
前記処理槽に前記薬液を供給する供給部と、
前記基板を挟持可能であり、かつ開閉可能な支持部を有し、前記処理槽において前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記基板面に沿う第１方向に移動可能な第１の駆動機構と、
前記処理槽において、前記支持部と前記供給部との間に設けられ、前記基板の前記第１方向への回転移動を案内するガイド部材と、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記保持部材は、前記第１方向に交差する第２方向に延びる中心軸をさらに有し、
前記第１の駆動機構は、
前記保持部材を、前記中心軸を中心に移動させる、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記保持部材は、前記中心軸に沿う軸部と、前記軸部に支持されるヘッド部と、をさらに有し、
前記支持部は、前記ヘッド部から下方に延びる１対の支持部材を有する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記１対の支持部材を開閉可能な第３の駆動機構と、
をさらに備え、
前記第３の駆動機構は、
前記基板が前記回転移動するときに、前記１対の支持部材のうち、少なくとも一方の支持部材を開く、
請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記中心軸は、前記第２方向に複数延びる、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記保持部材の上方に配置され、前記第１方向に沿って下方に膨らむ円弧状に形成されたレール部材と、
をさらに備え、
前記第１の駆動機構は、
前記保持部材を、前記レール部材に沿って移動させる、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記ガイド部材の前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向から見た断面は下方に窪む円弧状に形成される、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記ガイド部材の、前記支持部と対向する面上には、前記基板の移動方向に沿って延びる凹部を有する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記保持部材を、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に移動可能な第２の駆動機構と、
をさらに備える
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記供給部は、前記薬液を吐出する供給口を有し、前記基板の前記供給口に対する位置に基づいて前記薬液の流量を調整する、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記供給部は、前記薬液を吐出する供給口を有し、
前記ガイド部材は、前記供給口の上方に対応する位置に、前記ガイド部材を貫通するスリットを有する、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記第１の駆動機構は、前記保持部材の移動速度を調整可能である、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項13】

基板を処理可能な薬液を貯留する処理槽と、
前記処理槽に前記薬液を供給する供給部と、
前記処理槽において、前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材の上方に配置され、前記基板面に沿う第１方向に沿って下方に膨らむ円弧状であるレール部材と、
前記保持部材を、前記レール部材に沿って移動可能な第１の駆動機構と、
を備える基板処理装置。

【請求項14】

前記レール部材を上下方向に移動可能な第２の駆動機構をさらに備える
請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項15】

前記供給部は、前記薬液を吐出する供給口を有し、前記供給口に対する位置に基づいて前記薬液の流量を調整可能である、
請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項16】

第１の駆動機構は、前記保持部材の移動速度を調整可能である、
請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項17】

基板の上方に、複数の第１絶縁層と複数の第２絶縁層とを１層ずつ交互に積層した積層体を形成し、
前記第１絶縁層を処理可能な薬液を貯留する処理槽に前記基板を浸漬し、
前記処理槽に設けられた供給口から前記処理槽内に前記薬液を供給し、
前記供給口の上方において、開閉可能な支持部を有する保持部材により、前記基板を挟持し、
前記保持部材、及び前記保持部材と前記供給口の間に配置されるガイド部材によって、前記基板を前記基板面に沿う第１方向において回転移動させる、
半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程等において、複数の基板を処理槽に貯留された薬液に浸漬させ、一括でエッチング処理する基板処理装置がある。このような基板処理装置では、処理槽の特定箇所から基板に向かって薬液が供給される場合があり、基板の面内でエッチング量にばらつきが生じることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－２９６６６０号公報

【特許文献2】特許第２７４０５９４号公報

【特許文献3】特開２０００－２１８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

１つの実施形態は、エッチング量の面内均一性を向上させることが可能な基板処理装置、及び半導体装置の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の基板処理装置は、基板を処理可能な薬液を貯留する処理槽と、前記処理槽に前記薬液を供給する供給部と、前記基板を挟持可能であり、かつ開閉可能な支持部を有し、前記処理槽において前記基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記基板面に沿う第１方向に移動可能な第１の駆動機構と、前記処理槽において、前記支持部と前記供給部との間に設けられ、前記基板の前記第１方向への回転移動を案内するガイド部材と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態１にかかる基板処理装置の構成例を示す図。

【図2】実施形態１にかかる基板処理装置が備えるリフタの詳細の構成例を示す斜視図。

【図3】実施形態１にかかる基板処理装置が備えるガイドの詳細の構成例を示す斜視図。

【図4】実施形態１にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を例示する図。

【図5】実施形態１にかかる基板処理方法の手順の一部を例示する図。

【図6】実施形態１にかかる基板処理方法の手順の一部を例示する図。

【図7】実施形態１にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を例示する図。

【図8】実施形態１の変形例１にかかる基板処理装置の構成例を示す斜視図。

【図9】実施形態１の変形例２にかかる基板処理装置の構成例を示す斜視図。

【図10】実施形態２にかかる基板処理装置の構成例を示す図。

【図11】実施形態２にかかる基板処理装置が備えるリフタの詳細の構成例を示す斜視図。

【図12】実施形態２にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0008】

（実施形態１）
（基板処理装置の構成例）
図１は、実施形態にかかる基板処理装置１の構成例を示す図である。

【0009】

なお、本明細書においては、薬液槽１１の上下方向をＺ方向とし、上方向をＺの正方向とし、下方向をＺの負方向とする。薬液槽１１の上下方向を第３方向とする。即ち、Ｚ方向は第３方向である。また、Ｘ方向は、薬液槽１１に搬入される基板１００の基板面が向く方向である。基板面が向く方向を第２方向とする。即ち、Ｘ方向は第２方向である。また、Ｘ方向、及びＺ方向は互いに交差する方向である。Ｘ方向、及びＺ方向は直交しても良い。

【0010】

また本明細書では、薬液槽１１に搬入される基板１００の基板面に沿う方向であって、Ｘ方向、及びＺ方向と交差する方向をＹ方向と定義する。基板１００の基板面に沿う方向を第１方向とする。即ち、Ｙ方向は第１方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向と直交しても良い。このとき、Ｘの負方向側から見て、Ｙの負方向、Ｚの正方向、Ｙの正方向、Ｚの負方向が時計回りに並ぶよう、Ｙの正方向と、Ｙの負方向とを定義する。

【0011】

実施形態の基板処理装置１の処理対象となる基板１００は、例えば窒化シリコン層等を有している。基板処理装置１は、例えば、薬液槽１１に貯留された薬液２００に複数の基板１００を一括して浸漬させ、基板１００に形成された窒化シリコン層等を選択的にエッチングするバッチ式のウェットエッチング装置として構成されている。

【0012】

図１に示すように、基板処理装置１は、薬液槽１１と、供給部１２と、リフタ１５ａと、ガイド１６と、制御部５０と、第１の駆動機構３００ａと、第２の駆動機構３１０ａと、を備える。

【0013】

薬液槽１１は、例えば、基板１００を処理可能な薬液２００を貯留する容器である。薬液槽１１は、処理槽１１１及び外槽１１２を有する。

【0014】

処理槽１１１は、複数の基板１００を保持したリフタ１５ａを収容可能に構成されている。即ち、処理槽１１１は、貯留された薬液２００に当該複数の基板１００をリフタ１５ａごと浸漬させることが可能である。

【0015】

外槽１１２は、例えば、処理槽１１１からオーバーフローした薬液２００を回収する。なお、回収された薬液２００は、供給部１２によって処理槽１１１へと還流される。

【0016】

供給部１２は、例えば、外槽１１２から還流された薬液２００を、処理槽１１１へと供給する。供給部１２は、配管１２２と、ポンプ１２３と、バルブ１２４と、供給管１２１ａ、１２１ｂと、を有する。

【0017】

配管１２２は、例えば、外槽１１２の底部及び処理槽１１１の底部を、薬液２００が連通するように設けられている。配管１２２は、ポンプ１２３及びバルブ１２４を介し、外槽１１２と、処理槽１１１の底部近傍に設けられた供給管１２１ａ、１２１ｂとを接続する。なお、配管１２２には任意の位置にフィルタが設けられていてもよい。

【0018】

ポンプ１２３は、外槽１１２から薬液２００を吸引し、吸引した薬液２００を所定の圧力で加圧してバルブ１２４へ向かって送出する。

【0019】

供給管１２１ａ、１２１ｂは、例えば、バルブ１２４から送出された薬液２００を、基板１００に向かって供給する。供給管１２１ａ、１２１ｂのそれぞれは、処理槽１１１の下方において、互いに離間するとともにＸ方向に延伸して設けられている。供給管１２１ａ、１２１ｂそれぞれの側面には、複数の供給口２１１a、２１１ｂがＸ方向に並んで形成されている。薬液２００は、当該供給口２１１a、２１１ｂからＸ方向を向いて並べられた基板１００のそれぞれへ向かって吐出される。供給口２１１a、２１１ｂから吐出された薬液２００が所定の流速で基板１００の表面へ当てられると、薬液２００が当たった領域のエッチングが進行することとなる。

【0020】

バルブ１２４は、例えば、制御部５０に接続されており、制御部５０の指示に基づいて供給管１２１ａ、１２１ｂのそれぞれに送出する薬液２００の流量を調節する。これにより、供給口２１１a、２１１ｂから吐出される薬液２００の流速が変更されるため、基板１００のエッチング強度を調整することができる。なお、薬液２００の流量の調整はこの方法に限定されず、ポンプ１２３の出力を変更することによって調整されてもよい。

【0021】

制御部５０は、例えば、基板処理装置１の各部を制御する。制御部５０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるコンピュータとして構成され、基板処理装置１の全体を制御する。

【0022】

第１の駆動機構３００ａ、及び第２の駆動機構３１０ａは、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。第１の駆動機構３００ａ、及び第２の駆動機構３１０ａは、制御部５０からの指示にしたがって、リフタ１５ａの動作を制御する。

【0023】

次に、図２を用いて、基板処理装置１が備えるリフタ１５ａの詳細の構成例について説明する。図２は、実施形態１にかかる基板処理装置１が備えるリフタ１５ａの詳細の構成を示す斜視図である。

【0024】

リフタ１５ａは、例えば、複数の基板１００を保持し、保持した複数の基板１００を処理槽１１１に搬入及び搬出する。処理槽１１１に搬入された基板１００は、リフタ１５ａごと供給管１２１ａ、１２１ｂの上方に配置される。図２に示すように、リフタ１５ａは、ヘッド部１５１ａと、軸部１５２ａと、支持部１５３と、を有する。なお、リフタ１５ａは、保持部材の一例である。

【0025】

ヘッド部１５１ａは、上方からの視点で略板状に形成されている。ヘッド部１５１ａは、その中心部をＸ方向に貫通する多角形状の孔２５１ａを有する。また、ヘッド部１５１ａは、ヘッド部１５１ａから下方に延びる支持部１５３を支持している。ヘッド部１５１ａは、石英等である。

【0026】

軸部１５２ａは、孔２５１ａを貫通することにより、ヘッド部１５１ａを支持するものである。軸部１５２ａの断面は、孔２５１ａと嵌合可能な多角形状に形成されている。軸部１５２ａは、金属等である。なお、孔２５１ａ及び軸部１５２ａは多角形状としたが、嵌合可能であればいずれの形状であっても良い。

【0027】

軸部１５２ａの軸中心は、Ｘ方向にヘッド部１５１ａを貫通する中心軸Ｘａに沿うように延びている。軸部１５２ａは、例えば、第１の駆動機構３００ａ、及び第２の駆動機構３１０ａと接続されている。軸部１５２ａは、第１の駆動機構３００ａにより、中心軸Ｘａを中心に回転可能である。即ち、軸部１５２ａを回転させることにより、ヘッド部１５１ａは、中心軸Ｘａを中心として回動する。これにより、支持部１５３も、中心軸Ｘａを中心として回動可能となる。第１の駆動機構３００ａは、支持部１５３が処理槽１１１内において繰り返し回動可能となるように、軸部１５２ａの回転角度、回転方向、及び回転速度を調整する。

【0028】

また、軸部１５２ａは、第２の駆動機構３１０ａによりＺ方向に移動可能である。軸部１５２ａのＺ方向への移動により、ヘッド部１５１ａ、及び支持部１５３もＺ方向へ移動可能となる。第２の駆動機構３１０ａは、軸部１５２ａのＺ方向への移動量、及び移動速度を調整する。

【0029】

支持部１５３は、例えば、複数の基板１００を並べて保持する。言い換えると、支持部１５３は、複数の基板１００を立設させ、かつ隣り合う基板１００の基板面同士を対向させ、縁部から複数の基板１００を保持する。支持部１５３は、１対の支持部材として支持部材１５３ａと、支持部材１５３ｂと、を有する。

【0030】

支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂは、例えば、Ｙ方向からの視点で、略板状に形成されている。支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂのそれぞれは、ヘッド部１５１ａのＹ方向の両側面から下方に伸び、互いに対向している。このようにＹ方向に離間する支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂは、基板１００を、Ｙの正負方向から挟むようにして支持する。以下、支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂが、基板１００を挟むようにして支持することを、「挟持」と称する場合がある。

【0031】

また、支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂの対向する面のそれぞれには、基板１００の縁部を挿入可能な複数の凹部２５３がＺ方向に沿って形成されている。これにより、基板１００は、支持部材１５３ａと、支持部材１５３ｂとの間において、安定して挟持される。支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂは、石英等である。

【0032】

支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂは、例えば、それぞれ第３の駆動機構３２０を備える。第３の駆動機構３２０により、支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂは、Ｙ方向に開閉可能である。具体的には例えば、支持部材１５３ａは、Ｙの負方向に向かって開き、Ｙの正方向に向かって閉じる。支持部材１５３ｂは、例えば、Ｙの正方向に向かって開き、Ｙの負方向に閉じる。支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂの少なくとも一方が開くことにより、基板１００は、その挟持から外れる。

【0033】

第３の駆動機構３２０は、図示せぬモータ等を備えるアクチュエータである。第３の駆動機構３２０は、制御部５０からの指示にしたがって、支持部材１５３ａ、及び支持部材１５３ｂのそれぞれの開閉動作を制御する。

【0034】

次に、図３を用いて、基板処理装置１が備えるガイド１６の詳細の構成例について説明する。図３は、実施形態１にかかる基板処理装置１が備えるガイド１６の詳細の構成例を示す斜視図である。

【0035】

ガイド１６の少なくとも一部は、処理槽１１１に搬入されるリフタ１５ａと、供給管１２１ａ、１２１ｂとの間に設けられる。ガイド１６は、ガイド部材の一例である。

【0036】

図３に示すように、ガイド１６は、例えば、支持部１５３と対向する対向面１６１において、Ｙ方向に沿って複数の凹部１６２が形成されている。ガイド１６は、例えば、対向面１６１のＹ方向に沿う断面が、下方に窪む円弧状である。したがって、複数の凹部１６２は、基板１００の縁部を挿入可能である。これにより、支持部１５３による挟持から外れた基板１００は、対向面１６１に沿って移動可能となる。即ち、ガイド１６は、支持部１５３による挟持を外れた基板１００の回転移動を案内する。また、凹部１６２には、基板１００のＹ方向への移動を補助する転動体が配置されていてもよい。これにより、基板１００は、Ｙ方向に容易に移動することが可能となる。ガイド１６は、石英等である。なお、複数の凹部１６２が形成されていなくてもよい。

【0037】

ガイド１６は、Ｘ方向の視点で、Ｙの負方向から順に、左端部１６Ｂと、中央部１６Ａ、と右端部１６Ｃと、を有する。中央部１６Ａは、対向面１６１の下方に最も窪んだ位置に相当する。左端部１６Ｂから右端部１６Ｃまでの距離は、基板１００の円周の長さ以上であることが好ましい。これにより、基板１００は、対向面１６１に沿って移動しながら１回転以上回ることができる。

【0038】

また、ガイド１６は、例えばガイド１６を上下方向に貫通するとともにＸ方向に延びるスリット１６３ａ、１６３ｂを有している。スリット１６３ａ、１６３ｂは、それぞれ供給管１２１ａ、１２１ｂと対応する位置に設けられている。例えば、供給管１２１ａ、１２１ｂから吐出された薬液２００は、スリット１６３ａ、１６３ｂを通って、対向面１６１を移動する基板１００に供給される。

【0039】

（半導体装置の製造方法）
次に、図４～図７を用いて、実施形態１の半導体装置の製造方法について説明する。実施形態１の半導体装置は、例えばメモリセルが３次元に配置される３次元不揮発性メモリとする。

【0040】

図４、及び図５は、実施形態１にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を例示する図である。図４（ａ）は、エッチング対象である第１絶縁層としての窒化シリコン層ＮＬが形成された基板１００の一部を示す上面図である。また図４（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）は、図４（ａ）に示す基板１００のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【0041】

図４（ａ）に示すように、Ｚ方向からの視点で、基板１００には、スリットＳＴ、及び複数のメモリ層ＰＬが形成されている。また、図４（ｂ）に示すように、基板１００には、図示せぬトランジスタ及び配線等を含む周辺回路を覆う絶縁層１０が形成されている。絶縁層１０上にはソース線ＳＬが形成されている。また、ソース線ＳＬ上には積層体ＬＭｓが形成されている。

【0042】

積層体ＬＭｓは、窒化シリコン層ＮＬと、第２絶縁層としての酸化シリコン層ＯＬと、が１層ずつ交互に複数積層されている。スリットＳＴ、及び複数のメモリ層ＰＬは、積層体ＬＭｓ中を上下に延びている。

【0043】

続いて、図５（ａ）に示すように、積層体ＬＭｓが有する窒化シリコン層ＮＬを、基板処理装置１におけるエッチング処理により除去する。具体的には、薬液２００がスリットＳＴから積層体ＬＭｓ内に侵入することにより、窒化シリコン層ＮＬが除去される。そして、窒化シリコン層ＮＬが除去された箇所に空隙ＧＰが形成される。

【0044】

そして図５（ｂ）に示すように、形成された空隙ＧＰに、例えばタングステン（Ｗ）を含む導電膜を成膜する。この導電膜の一部は、ワードラインとして機能する。以上で、基板処理装置１における半導体装置の製造処理は終了する。

【0045】

次に図４（ｂ）及び図５（ａ）で示した積層体ＬＭｓが有する窒化シリコン層ＮＬを、上述の基板処理装置１におけるエッチング処理により除去する工程について説明する。

【0046】

図６、及び図７は、実施形態１にかかる基板処理方法の手順の一部を例示する図である。図６（ａａ）、（ｂａ）、及び図７（ｃａ）、（ｄａ）は、基板１００が処理槽１１１へ搬入されてからエッチング処理が終了するまでの処理を順に示す図である。また、図６（ｂｂ）、及び図７（ｃｂ）、（ｄｂ）のそれぞれは、図６（ｂａ）、及び図７（ｃａ）、（ｄａ）のそれぞれの処理において、供給管１２１ａ，１２１ｂから供給された薬液２００が基板１００に当たる向きと、エッチングが進行する領域をそれぞれ模式的に示す概念図である。なお説明の便宜上、薬液槽１１等の一部の構成の図示は省略するものとする。

【0047】

複数の基板１００は、それぞれノッチ部１０１を有する。図６（ａａ）に示すように、制御部５０は、支持部１５３により挟持された複数の基板１００を処理槽１１１に搬入する。このとき例えば、支持部１５３は、ノッチ部１０１が上方を向くように基板１００を挟持している。

【0048】

次に、制御部５０は、支持部１５３のうち、支持部材１５３ａを開く。制御部５０は、中心軸Ｘａを中心に軸部１５２ａを回転させ、支持部１５３をＹの負方向に向かって回転させる。これにより、支持部１５３に挟持されていた基板１００は、その挟持を外れるとともに、閉じた状態の支持部材１５３ｂによってＹの負方向へと押し出される。Ｙの負方向へと押し出された基板１００は、ガイド１６の対向面１６１に沿って回転しながらＹの負方向へと移動する。

【0049】

なお、処理槽１１１には、窒化シリコン層ＮＬを処理可能な薬液２００として、例えば高温の熱リン酸が貯留されている。また、供給管１２１ａ、１２１ｂから吐出された薬液２００は、ガイド１６のスリット１６３ａ、１６３ｂを通り、所定の流速で基板１００へ向かって供給される。

【0050】

図６（ｂａ）に示すように、例えば、ガイド１６の左端部１６Ｂまで基板１００が移動する。より詳細には例えば基板１００のノッチ部１０１と、ガイド１６の左端部１６Ｂと、が対向する位置まで基板１００が移動する。制御部５０は、支持部材１５３ａを閉じ、支持部材１５３ｂを開く。そして、制御部５０は、中心軸Ｘａを中心に軸部１５２ａを回転させ、支持部１５３をＹの正方向に向かって回転させる。これにより、基板１００は、閉じた状態の支持部材１５３ａによってＹの正方向へと押し出される。Ｙの正方向へと押し出された基板１００は、ガイド１６の対向面１６１に沿って回転しながらＹの正方向へと移動する。

【0051】

このとき、スリット１６３ａを挟んで供給管１２１ａと対向する基板１００の領域１００Ａは、供給管１２１ａから図６（ｂｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ａのエッチングが進行する。

【0052】

そして、図７（ｃａ）に示すように、例えば、ガイド１６の中央部１６Ａまで基板１００が移動する。より詳細には例えば基板１００のノッチ部１０１が上方に位置するまで基板１００が移動する。スリット１６３ａ、１６３ｂを挟んで供給管１２１ａ、１２１ｂと対向する基板１００の領域１００Ｂ及び領域１００Ｃは、供給管１２１ａ、１２１ｂから図７（ｃｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ｂ及び領域１００Ｃのエッチングが進行する。

【0053】

さらに、図７（ｄａ）に示すように、例えば、ガイド１６の右端部１６Ｃまで基板１００が移動する。より詳細には例えば、基板１００のノッチ部１０１と、ガイド１６の右端部１６Ｃと、が対向する位置まで基板１００が移動する。スリット１６３ｂを挟んで供給管１２１ｂと対向する基板１００の領域１００Ｄは、供給管１２１ｂから図７（ｄｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ｄのエッチングが進行する。

【0054】

基板１００がガイド１６の右端部１６Ｃまで移動すると、制御部５０は、支持部材１５３ｂを閉じ、支持部材１５３ａをＹの負方向へ向けて開く。中心軸Ｘａを中心に軸部１５２ａを回転させる。これにより、基板１００はＹの負方向へ向かい、再び移動する。

【0055】

このとき、制御部５０は、軸部１５２ａの回転速度を変更することにより、支持部１５３の回動速度を調整してもよい。支持部１５３の回動速度を下げると、基板１００の所定領域に薬液２００が当たる時間が長くなる。したがって、基板１００の薬液２００が当たり難い領域において回動速度を下げても良い。これにより、所定領域のエッチングを進行させ、エッチング均一性を調整することができる。

【0056】

また、制御部５０は、軸部１５２ａのＺ方向の位置を変更することにより、支持部１５３に挟持された基板１００と、供給管１２１ａ，１２１ｂとの間の距離を調整してもよい。これにより、基板１００の表面に対する薬液２００の当たる力が変更されるため、エッチング均一性を調整することができるようになる。なおこのとき、軸部１５２ａの位置の変更に伴い、ガイド１６のＺ方向の位置も変更する。

【0057】

また、制御部５０は、支持部材１５３ａ，１５３ｂによって基板１００がＹの正負方向へと押し出される際に、軸部１５２ａのＺ方向の位置を変更してもよい。例えば、制御部５０は、支持部材１５３ａ，１５３ｂが、基板１００をＹの正負方向へと押し出す際に、リフタ１５ａの高さを高くする。これにより、基板１００の縁部と支持部材１５３ａ，１５３ｂとの接触面積が小さくなるため、基板１００と支持部材１５３ａ，１５３ｂとの摩擦が低減し、基板１００をより効率的に回転移動させることができる。

【0058】

また、制御部５０は、バルブ１２４を制御して、基板１００の位置に基づいて薬液２００の流量を調整してもよい。図６、図７に示すように、基板１００は、円弧状に形成されたガイド１６に沿って移動するため、基板１００が、ガイド１６の中央部１６Ａに位置する場合と、左端部１６Ｂあるいは右端部１６Ｃに位置する場合とでは、供給管１２１ａ、１２１ｂからの距離が異なることがある。そのため例えば、基板１００が、供給管１２１ａ、１２１ｂとの距離が離れる左端部１６Ｂあるいは右端部１６Ｃに位置するときに、制御部５０は、薬液２００の流量を上げる制御を実行してもよい。これにより、基板１００に対する薬液２００の当たり強さを等しくすることができるため、エッチング均一性を向上させることができるようになる。

【0059】

以上のような処理が繰り返されることにより、基板１００の面内でエッチングが均一に進行する。

【0060】

以上で、基板処理装置１における窒化シリコン層ＮＬのエッチング処理は終了する。

【0061】

実施形態１の基板処理装置１は、処理槽１１１と、供給管１２１ａ，１２１ｂから処理槽１１１内に薬液２００を供給する供給部１２と、供給管１２１ａ，１２１ｂの上方において、複数の基板１００を立設させ、かつ隣り合う基板１００の基板面同士を対向させて保持するリフタ１５ａと、リフタ１５ａを基板面に沿う方向に移動可能な第１の駆動機構３００ａと、を備える。リフタ１５ａは、基板１００を挟持可能な支持部１５３を有し、支持部１５３は開閉可能である。さらに、基板処理装置１は、支持部１５３のうち一方の支持部材１５３ａあるいは１５３ｂが開くことによって挟持を外れた基板１００の、基板面に沿う方向への回転移動を案内するガイド１６を有する。

【0062】

これにより、ガイド１６上で基板１００を回転移動させることができるため、基板１００の全周方向からエッチングを等しく進行させることができる。この結果、面内のエッチング均一性を向上させることができる。

【0063】

（変形例１）
図８を用いて、実施形態の変形例１の基板処理装置について説明する。図８は、実施形態１の変形例１にかかる基板処理装置の構成例を示す斜視図である。変形例１の基板処理装置は、リフタ１５ｂのヘッド部１５１ｂを複数の軸部が貫通して延びている点が、上述の実施形態１とは異なる。

【0064】

なお、以下において、上述の実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

【0065】

図８に示すように、リフタ１５ｂのヘッド部１５１ｂは、ヘッド部１５１ｂをＸ方向に貫通する複数の孔２５１ｂを有する。

【0066】

複数の軸部１５２ｂは、ヘッド部１５１ｂの複数の孔２５１ｂをそれぞれ貫通することにより、ヘッド部１５１ｂを支持する。

【0067】

軸部１５２ｂの軸中心は、Ｘ方向にヘッド部１５１ｂを貫通する中心軸Ｘｂに沿うようにそれぞれ延びている。軸部１５２ｂは、中心軸Ｘｂを中心にそれぞれ回転可能に構成されている。このように、複数の軸部１５２ｂでヘッド部１５１ｂが支持されるため、支持部１５３を安定して回動させることができる。

【0068】

なお、本実施形態１の変形例１においては、ヘッド部１５１ｂを貫通する孔２５１ｂの数は３個であるがこれに限定されない。即ち、孔２５１ｂを通る軸部のそれぞれが同期して制御されていれば、軸部の数及び孔の数は限定されないものとする。

【0069】

変形例１の基板処理装置、及び半導体装置の製造方法によれば、その他、上述の実施形態の基板処理装置１と同様の効果を奏する。

【0070】

（変形例２）
図９を用いて、実施形態の変形例２の基板処理装置について説明する。図９は、実施形態１の変形例２にかかる基板処理装置の構成例を示す図である。変形例２の基板処理装置は、レール部材１７を有しており、リフタ１５ｃの軸部１５２ｃがレール部材１７に沿って移動する点が、上述の実施形態１とは異なる。

【0071】

なお、以下において、上述の実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

【0072】

図９に示すように、変形例２にかかる基板処理装置は、レール部材１７を備える。レール部材１７は、処理槽１１１に搬入されるリフタ１５ｃの上方に設けられている。レール部材１７は、リフタ１５ｃに保持される基板１００の基板面に沿って下方に膨らむ円弧状に形成されている。レール部材１７は、リフタ１５ｃの軸部１５２ｃを貫通することによって、軸部１５２ｃを支持している。

【0073】

リフタ１５ｃの軸部１５２ｃは、第１の駆動機構３００ｂを備え、レール部材１７に沿って移動可能に構成されている。軸部１５２ｃをレール部材１７に沿って移動させることによりリフタ１５ｃを円弧状に移動させることができる。これにより、軸部１５２ｃを回転させる必要がないため、回転動作によって各部材にかかる負担を軽減することができる。

【0074】

レール部材１７は、第２の駆動機構３１０ｂによりＺ方向に移動可能に構成されている。レール部材１７のＺ方向への移動により、ヘッド部１５１ａ、及び支持部１５３もＺ方向へ移動可能となる。

【0075】

変形例２の基板処理装置、及び半導体装置の製造方法によれば、その他、上述の実施形態の基板処理装置１と同様の効果を奏する。

【0076】

（実施形態２）
図１０～図１２を用いて、実施形態２について説明する。実施形態２の基板処理装置は、処理槽１１１内にガイド１６が設けられていない点が上述の実施形態１とは異なる。

【0077】

なお、以下において、上述の実施形態１と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

【0078】

（基板処理装置の構成例）
図１０は、実施形態２にかかる基板処理装置の構成例を示す図である。また図１１は、実施形態２にかかる基板処理装置が備えるリフタ１５ｄの詳細の構成例を示す斜視図である。

【0079】

図１０に示すように、実施形態２の基板処理装置は、リフタ１５ｄと、レール部材１７と、を備える。

【0080】

また、図１１に示すように、リフタ１５ｄは、軸部１５２ｃと、保持部１５４と、を有する。

【0081】

保持部１５４は、例えば、基板１００を支持する。保持部１５４は、板状部１５６と、凸部１５７と、を有する。

【0082】

板状部１５６は、Ｘ方向の視点で、略板状に形成されている。板状部１５６は、その上部をＸ方向に貫通する多角形状の孔２５１ｃを有する。板状部１５６の下部には、Ｘの負方向に向かって突出する複数の凸部１５７が接続されている。

【0083】

また、板状部１５６の孔２５１ｃには、軸部１５２ｃが通っている。軸部１５２ｃは、板状部１５６の孔２５１ｃを貫通することにより、保持部１５４を支持している。

【0084】

凸部１５７は、板状部１５６のＸの負方向を向く面から突出し、例えば棒状に形成されている。凸部１５７の側面には、基板１００の縁部が挿入可能な図示せぬ凹部がＹ方向に沿って形成されている。これにより、基板１００は、立設され、かつ隣り合う基板１００の基板面同士を対向させた状態で保持部１５４により保持される。板状部１５６、及び凸部１５７は、石英等である。

【0085】

制御部５０は、第１の駆動機構３００ｂを制御して、軸部１５２ｃを動作させ、レール部材１７に沿ってリフタ１５ｄを移動させる。これにより、リフタ１５ｄを円弧状に移動させることができる。

【0086】

（半導体装置の製造方法）
図１２を用いて、実施形態２の半導体装置の製造方法について説明する。

【0087】

図１２は、実施形態２にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を例示する図である。なお、実施形態２の半導体装置の製造方法においても、上述の実施形態１の図４、及び図５の処理が行われている。

【0088】

図１２（ａａ）～（ｃａ）は、実施形態２にかかる基板処理方法において、基板１００が処理槽１１１へ搬入されてからエッチング処理が終了するまでの処理を順に示す図である。また、図１２（ａｂ）～（ｃｂ）のそれぞれは、図１２（ａａ）～（ｃａ）のそれぞれの処理において、基板１００に対して供給管１２１ａ，１２１ｂから供給された薬液２００が当たる向きと、エッチングが進行する領域をそれぞれ模式的に示す概念図である。なお説明の便宜上、薬液槽１１等の一部の構成の図示は省略するものとする。

【0089】

図１２（ａａ）に示すように、制御部５０は、処理槽１１１に搬入されたリフタ１５ｄをＹの負方向に向かって移動させる。リフタ１５ｄは、例えば、それぞれのノッチ部１０１が上方を向くように複数の基板１００を保持している。リフタ１５ｄがＹの負方向に向かって移動すると、供給管１２１ａと対向する基板１００の領域１００Ｅは、例えば、供給管１２１ａから図１２（ａｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ｅのエッチングが進行する。

【0090】

次に、図１２（ｂａ）に示すように、制御部５０は、リフタ１５ｄをＹの正方向に向かって移動させる。すると、供給管１２１ａ及び供給管１２１ｂと対向する基板１００の領域１００Ｆ及び領域１００Ｇは、例えば、図１２（ｂｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ｆ及び領域１００Ｇのエッチングが進行する。

【0091】

さらに、図１２（ｃａ）に示すように、制御部５０は、さらにリフタ１５ｄをＹの正方向に向かって移動させる。供給管１２１ｂと対向する基板１００の領域１００Ｈは、例えば、図１２（ｃｂ）の矢印の向きに薬液２００の供給を受ける。これにより、領域１００Ｈのエッチングが進行する。

【0092】

なおこのとき、制御部５０は、第１の駆動機構３００ｂを制御してリフタ１５ｄの移動速度を調整してもよい。リフタ１５ｄの移動速度を下げると、基板１００の所定領域に薬液２００が当たる時間が長くなる。したがって、薬液２００が当たり難い基板１００の所定領域では、リフタ１５ｄの速度を下げても良い。これにより所定領域のエッチングを進行させることができる。このようにしてエッチング均一性を調整することができるようになる。

【0093】

また、制御部５０は、第２の駆動機構３１０ｂを制御して、レール部材１７のＺ方向の位置を変更してもよい。これにより、供給管１２１ａ，１２１ｂに対して基板１００を近づけることができる。これにより基板１００に対する薬液２００の当たり強さが強くなるため、エッチングを進行させることができる。また、供給管１２１ａ，１２１ｂに対して基板１００を遠ざけることができる。これにより基板１００に対する薬液２００の当たり強さが弱くなるため、過度なエッチングの進行を抑制することができる。このようにしてエッチング均一性を調整することができるようになる。

【0094】

実施形態２の基板処理装置は、処理槽１１１と、供給管１２１ａ，１２１ｂから処理槽１１１内に薬液２００を供給する供給部１２と、供給管１２１ａ，１２１ｂの上方において、複数の基板１００を立設させ、かつ隣り合う基板１００の基板面同士を対向させて保持するリフタ１５ｄと、リフタ１５ｄの上方に配置され、基板面が向く方向に延びる中心軸を中心に円弧状に形成されるレール部材１７と、リフタ１５ｄをレール部材１７に沿って移動可能な第１の駆動機構３００ｂと、を備える。

【0095】

これにより、基板１００の周方向からエッチングを等しく進行させることができる。この結果、面内のエッチング均一性を向上させることができる。

【0096】

また、リフタ１５ｄをレール部材１７に沿わせることによりリフタ１５ｄを円弧状に移させることができる。そのため、軸部１５２ｃを回転させる必要がないため、各部材にかかる負担を軽減することができる。

【0097】

実施形態２の基板処理装置、及び半導体装置の製造方法によれば、その他、上述の実施形態１の基板処理装置１と同様の効果を奏する。

【0098】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0099】

１…基板処理装置、１１…薬液槽、１２…供給部、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…リフタ、１６…ガイド、１７…レール部材、５０…制御部、１００…基板、１１１…処理槽、１１２…外槽、１２１ａ、１２１ｂ…供給管、１２２…配管、１２３…ポンプ、１２４…バルブ、１５１ａ、１５１ｂ…ヘッド部、１５２ａ～１５２ｃ…軸部、１５３…支持部、１５３ａ、１５３ｂ…支持部材、１６１…対向面、２００…薬液、３００ａ、３００ｂ…第１の駆動機構、３１０ａ、３１０ｂ…第２の駆動機構、３２０…第３の駆動機構。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】