特開 2024-31333 基板処理方法および基板処理装置

(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】P2024031333

(43)【公開日】2024-03-07

(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 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

H01L21/308 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022134829

(22)【出願日】2022-08-26

(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】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】松永 恭幸

【テーマコード（参考）】

5F043

【Ｆターム（参考）】

5F043AA02

5F043BB03

5F043DD19

5F043EE05

5F043EE06

5F043EE07

5F043EE27

5F043EE35

5F043EE36

(57)【要約】

【課題】エッチング不良が発生することを抑制することが可能な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、基板Ｗをアルカリ性の処理液Ｌに浸漬する工程Ｓ１と、基板Ｗの主面Ｗａに対して略垂直に延びる柱状の凹部Ｗｂに充填されたポリシリコン層Ｗｃを、処理液Ｌによりエッチングする工程Ｓ２とを含み、工程Ｓ２において、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板をアルカリ性の処理液に浸漬する浸漬工程と、
前記基板の主面に対して略垂直に延びる柱状の凹部に充填されたポリシリコン層を、前記処理液によりエッチングするエッチング工程と
を含み、
前記エッチング工程において、前記凹部内で発生する気泡を除去する、基板処理方法。

【請求項2】

前記エッチング工程において、前記処理液中のシリコン濃度に応じて、前記凹部内で発生する前記気泡を除去する、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記エッチング工程において、前記凹部に詰まった前記気泡を除去する、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記エッチング工程において、前記処理液を貯留する処理槽から前記処理液を排出し、または、前記処理槽から前記基板を引き上げることによって、前記凹部内から前記処理液および前記気泡を除去する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記エッチング工程において、前記基板の下方に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させることによって、前記凹部内で発生する前記気泡を除去する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記エッチング工程において、前記処理液に超音波振動を付与することによって、前記凹部内で発生する前記気泡を除去する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記処理液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項8】

少なくとも１つの基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を浸漬するためのアルカリ性の処理液を貯留する処理槽と、
制御部と
を備え、
前記基板は、主面と、前記主面に対して略垂直に延びる柱状の凹部と、前記凹部に充填されたポリシリコン層とを含み、
前記制御部は、
前記ポリシリコン層が前記処理液によりエッチングされるように、前記基板保持部に保持された基板を前記処理液に浸漬し、
前記凹部内で発生する気泡を除去する、基板処理装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記処理液中のシリコン濃度に応じて、前記凹部内で発生する前記気泡を除去する、請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記凹部に詰まった前記気泡を除去する、請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記凹部内から前記処理液および前記気泡を除去するように、前記処理槽から前記処理液を排出し、または、前記処理槽から前記基板を引き上げる、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記処理液に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させる気泡発生部をさらに備え、
前記制御部は、前記基板の下方に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させるように、前記気泡発生部を制御する、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記処理液に超音波振動を付与する超音波発生部をさらに備え、
前記制御部は、前記処理液に超音波振動を付与するように、前記超音波発生部を制御する、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記処理液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板をアルカリ性の処理液で処理する基板処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、複数のポリシリコン膜と複数のシリコン酸化膜とを含む積層膜を有する基板に対して、アルカリ性のエッチング液を用いてエッチングを行う基板処理方法が記載されている。特許文献１に記載の基板では、積層膜を厚み方向に貫通する凹部が形成されている。凹部は、空洞になっており、凹部の内側面には、ポリシリコン膜およびシリコン酸化膜が露出している。基板をアルカリ性のエッチング液で処理することによって、ポリシリコン膜が選択的にエッチングされる。つまり、特許文献１では、複数のポリシリコン膜は、凹部を中心として径方向外側にエッチングされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３６４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年における半導体基板上に形成される素子の微細化等に伴い、例えば、ＮＡＮＤ素子等においてはアスペクト比の高い凹部が形成される。凹部は、基板の主面に対して略垂直に延びる。

【0005】

本願発明者が種々検討を重ねたところ、アスペクト比の高い凹部に充填されたポリシリコン層をアルカリ性の処理液でエッチングした場合、エッチング不良が発生する場合があることを見出した。具体的には、ポリシリコン層と処理液とが反応することにより、水素の気泡が発生し、発生した気泡同士が合体して大きくなり凹部に詰まる。このため、ポリシリコン層に新たな処理液が到達できず、凹部内にポリシリコン層が残留する、ということを見出した。

【0006】

また、本願発明者は、鋭意検討した結果、以下のことも見出した。具体的には、上記特許文献１のように、積層されたポリシリコン膜およびシリコン酸化膜が内側面に露出している凹部を、アルカリ性の処理液で処理する場合は、エッチング不良が発生しない。この理由は、以下のように考えられる。処理液にエッチングされる面（ポリシリコン膜表面）は、細長い帯状である。一方、エッチングにより発生する気泡同士が合体すると、気泡は球状に変形しようとする。従って、気泡が合体によって大きくなると、気泡の一部はポリシリコン膜表面から離れる。そして、気泡が凹部内から排出される。従って、ポリシリコン膜表面に処理液が到達できるため、エッチング不良は発生しない。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、エッチング不良が発生することを抑制することが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一局面によれば、基板処理方法は、基板をアルカリ性の処理液に浸漬する浸漬工程と、前記基板の主面に対して略垂直に延びる柱状の凹部に充填されたポリシリコン層を、前記処理液によりエッチングするエッチング工程とを含み、前記エッチング工程において、前記凹部内で発生する気泡を除去する。

【0009】

本発明の基板処理方法は、前記エッチング工程において、前記処理液中のシリコン濃度に応じて、前記凹部内で発生する前記気泡を除去することが好ましい。

【0010】

本発明の基板処理方法は、前記エッチング工程において、前記凹部に詰まった前記気泡を除去することが好ましい。

【0011】

本発明の基板処理方法は、前記エッチング工程において、前記処理液を貯留する処理槽から前記処理液を排出し、または、前記処理槽から前記基板を引き上げることによって、前記凹部内から前記処理液および前記気泡を除去することが好ましい。

【0012】

本発明の基板処理方法は、前記エッチング工程において、前記基板の下方に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させることによって、前記凹部内で発生する前記気泡を除去することが好ましい。

【0013】

本発明の基板処理方法は、前記エッチング工程において、前記処理液に超音波振動を付与することによって、前記凹部内で発生する前記気泡を除去することが好ましい。

【0014】

本発明の基板処理方法において、前記処理液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むことが好ましい。

【0015】

本発明の他の局面によれば、基板処理装置は、基板保持部と、処理槽と、制御部とを備える。前記基板保持部は、少なくとも１つの基板を保持する。前記処理槽は、前記基板保持部に保持された基板を浸漬するためのアルカリ性の処理液を貯留する。前記基板は、主面と、前記主面に対して略垂直に延びる柱状の凹部と、前記凹部に充填されたポリシリコン層とを含む。前記制御部は、前記ポリシリコン層が前記処理液によりエッチングされるように、前記基板保持部に保持された基板を前記処理液に浸漬する。前記制御部は、前記凹部内で発生する気泡を除去する。

【0016】

本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記処理液中のシリコン濃度に応じて、前記凹部内で発生する前記気泡を除去することが好ましい。

【0017】

本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記凹部に詰まった前記気泡を除去することが好ましい。

【0018】

本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記凹部内から前記処理液および前記気泡を除去するように、前記処理槽から前記処理液を排出し、または、前記処理槽から前記基板を引き上げることが好ましい。

【0019】

本発明の基板処理装置は、前記処理液に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させる気泡発生部をさらに備え、前記制御部は、前記基板の下方に気体を供給し前記処理液中に気泡を発生させるように、前記気泡発生部を制御することが好ましい。

【0020】

本発明の基板処理装置は、前記処理液に超音波振動を付与する超音波発生部をさらに備え、前記制御部は、前記処理液に超音波振動を付与するように、前記超音波発生部を制御することが好ましい。

【0021】

本発明の基板処理装置において、前記処理液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、エッチング不良が発生することを抑制することが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置を示す模式的な斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る基板処理装置を示す模式図である。

【図3】第１実施形態の基板処理装置を用いて処理する基板の構造を概略的に示す拡大断面図である。

【図4】凹部内に気泡が発生した状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図5】凹部内で発生した気泡が大きくなった状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図6】第１実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。

【図7】工程Ｓ２を詳細に説明するためのフローチャートである。

【図8】工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。

【図9】凹部内から処理液が排出された状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図10】凹部内に処理液が流入した状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図11】第１実施形態の第１変形例の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。

【図12】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構造を示す模式図である。

【図13】凹部周辺における処理液および気泡の流れを概略的に示す拡大断面図である。

【図14】本発明の第２実施形態の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。

【図15】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構造を示す模式図である。

【図16】凹部周辺において超音波振動が伝搬される状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図17】凹部周辺において超音波振動により気泡が分裂する状態を概略的に示す拡大断面図である。

【図18】本発明の第３実施形態の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本発明の実施形態において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。

【0025】

（第１実施形態）
図１～図１０を参照して、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１００及び基板処理方法を説明する。まず、図１を参照して、基板処理装置１００を説明する。図１は、基板処理装置１００を示す模式的な斜視図である。具体的には、図１（ａ）は、基板Ｗを処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬する前の模式的な斜視図であり、図１（ｂ）は、基板Ｗを処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬した後の模式的な斜視図である。

【0026】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板処理装置１００は、処理液Ｌによって複数の基板Ｗを一括して処理する。基板処理装置１００は、所謂バッチ方式の基板処理装置である。なお、基板処理装置１００は、処理液Ｌによって多数の基板Ｗを所定数ずつ処理してもよい。所定数は、１以上の整数である。

【0027】

基板Ｗは、薄い板状である。典型的には、基板Ｗは、薄い略円板状である。基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）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、セラミック基板及び太陽電池用基板等を含む。

【0028】

処理液Ｌにより、複数の基板Ｗには、エッチング処理、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去及び洗浄のうちの少なくとも１つが行われる。本実施形態では、基板処理装置１００は、シリコン基板からなる基板Ｗのパターン形成側の表面（以下、主面Ｗａと記載することがある）に対して、ポリシリコン層のエッチング処理を施す。このようなエッチング処理では、基板Ｗの表面からポリシリコン層を除去する。

【0029】

処理液Ｌは、例えば、薬液である。処理液Ｌは、例えば、燐酸（Ｈ₃ＰＯ₄）、アンモニアと過酸化水素水と水とが混合された混合液、又は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む。本実施形態では、処理液Ｌとして、アルカリ性の処理液が用いられる。また、本実施形態では、処理液Ｌは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む。処理液Ｌとして、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等を含むアルカリ性の処理液が用いられると、基板Ｗの表面からポリシリコン層が除去される。換言すれば、処理液Ｌとして、不純物を含有せず、高温、高アルカリ濃度の溶液が用いられ、処理液Ｌは、シリコン（Ｓｉ⁴⁺）を溶解していく。なお、処理液Ｌの温度は、特に限定されない。

【0030】

また、本実施形態では、処理液Ｌがテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む例について説明するが、基板Ｗを処理できる限りにおいては、処理液Ｌの種類は特に限定されない。例えば、アルカリ性の処理液Ｌは、水酸化第４級アンモニウムを含んでもよい。水酸化第４級アンモニウムとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＥＡＨ）、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、および、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイドが挙げられる。これら水酸化第４級アンモニウムの中でも、特に、シリコンに対するエッチング速度が高いという理由からテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを使用することが最も好適である。

【0031】

基板処理装置１００は、処理槽１１０と、基板保持部１２０とを備える。

【0032】

処理槽１１０は、処理液Ｌを貯留する。具体的には、処理槽１１０は、処理液Ｌを貯留する。具体的には、処理槽１１０は、内槽１１２及び外槽１１４を含む二重槽構造を有している。内槽１１２及び外槽１１４はそれぞれ上向きに開いた上部開口を有する。内槽１１２は、処理液Ｌを貯留し、複数の基板Ｗを収容可能に構成される。外槽１１４は、内槽１１２の上部開口の外周面に設けられる。

【0033】

基板保持部１２０は、複数の基板Ｗを保持する。複数の基板Ｗは、第１方向Ｄ１０（Ｙ方向）に沿って一列に配列される。換言すれば、第１方向Ｄ１０は、複数の基板Ｗの配列方向を示す。第１方向Ｄ１０は、水平方向に略平行である。また、複数の基板Ｗの各々は、第２方向Ｄ２０に略平行である。第２方向Ｄ２０は、第１方向Ｄ１０に略直交し、水平方向に略平行である。

【0034】

具体的には、基板保持部１２０は、リフターを含む。基板保持部１２０は、複数の基板Ｗを保持した状態で鉛直上方又は鉛直下方に移動する。基板保持部１２０が鉛直下方に移動することにより、基板保持部１２０によって保持されている複数の基板Ｗは、内槽１１２に貯留されている処理液Ｌに浸漬される。

【0035】

図１（ａ）では、基板保持部１２０は、処理槽１１０の内槽１１２の上方に位置する。基板保持部１２０は、複数の基板Ｗを保持したまま鉛直下方（－Ｚ方向）に下降する。これにより、複数の基板Ｗが処理槽１１０に投入される。

【0036】

図１（ｂ）に示すように、基板保持部１２０が処理槽１１０にまで下降すると、複数の基板Ｗは、処理槽１１０内の処理液Ｌに浸漬する。第１実施形態では、基板保持部１２０は、処理槽１１０に貯留された処理液Ｌに、所定間隔をあけて整列した複数の基板Ｗを浸漬する。

【0037】

詳細には、基板保持部１２０は、本体板１２２と、保持棒１２４とを更に含む。本体板１２２は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる板である。保持棒１２４は、本体板１２２の一方の主面から水平方向（Ｙ方向）に延びる。図１（ａ）及び図１（ｂ）の例では、３つの保持棒１２４が本体板１２２の一方の主面から水平方向に延びる。複数の基板Ｗは、所定間隔をあけて整列した状態で、複数の保持棒１２４によって各基板Ｗの下縁が当接されて起立姿勢（鉛直姿勢）で保持される。

【0038】

基板保持部１２０は、昇降ユニット１２６を更に含んでもよい。昇降ユニット１２６は、基板保持部１２０に保持されている複数の基板Ｗが内槽１１２内に位置する処理位置（図１（ｂ）に示す位置）と、基板保持部１２０に保持されている複数の基板Ｗが内槽１１２の上方に位置する退避位置（図１（ａ）に示す位置）との間で本体板１２２を昇降させる。従って、昇降ユニット１２６によって本体板１２２が処理位置に移動させられることにより、保持棒１２４に保持されている複数の基板Ｗが処理液Ｌに浸漬される。

【0039】

続けて図２を参照して、基板処理装置１００をさらに説明する。図２は、第１実施形態に係る基板処理装置１００を示す模式図である。

【0040】

図２に示すように、基板処理装置１００は、処理液供給部１５０、排液部１７０および濃度計１９０をさらに備える。

【0041】

処理液供給部１５０は、処理液Ｌを処理槽１１０に供給する。処理液供給部１５０は、ノズル１５２と、配管１５４と、バルブ１５６と、処理液供給源１５８とを含む。ノズル１５２は処理液Ｌを内槽１１２に吐出する。ノズル１５２の位置は、特に限定されるものではないが、例えば、内槽１１２内に配置される。なお、ノズル１５２は、例えば、内槽１１２の上方に配置されてもよい。本実施形態では、ノズル１５２は、基板Ｗの下方に配置され、処理液Ｌを上方に向かって吐出する。ノズル１５２は、配管１５４に接続される。配管１５４には、処理液供給源１５８からの処理液Ｌが供給される。配管１５４には、バルブ１５６が配置される。バルブ１５６は、配管１５４を開閉する。バルブ１５６が開かれると、処理液Ｌが処理液供給源１５８から配管１５４を介して内槽１１２内に供給される。

【0042】

排液部１７０は、処理槽１１０の処理液Ｌを排出する。具体的には、排液部１７０は、排液配管１７２と、バルブ１７４とを含む。そして、処理槽１１０の内槽１１２の底壁には、排液配管１７２が接続される。排液配管１７２にはバルブ１７４が配置される。バルブ１７４は、排液配管１７２を開閉する。バルブ１７４が開くことにより、内槽１１２内に貯留されている処理液Ｌは、排液配管１７２を通って外部に排出される。排出された処理液Ｌは、排液処理装置（図示しない）へ送られる。

【0043】

濃度計１９０は、処理液Ｌの濃度を計測する。本実施形態では、濃度計１９０は、処理液Ｌに含有されるシリコン濃度を検出する。濃度計１９０の少なくとも一部は、処理液Ｌ内に配置される。濃度計１９０は、計測結果を後述する制御部１１に送信する。また、濃度計１９０は、処理液Ｌのテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの濃度を検出してもよい。

【0044】

続けて、制御装置１０について説明する。基板処理装置１００は、制御装置１０を更に備える。

【0045】

制御装置１０は、基板処理装置１００の各構成を制御する。例えば、制御装置１０は、基板保持部１２０、処理液供給部１５０及び排液部１７０を制御する。制御装置１０は、例えば、コンピュータである。詳細には、制御装置１０は、制御部１１と、記憶装置１３と、計時部１５とを含む。

【0046】

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサを含む。

【0047】

記憶装置１３は、データ及びコンピュータプログラムを記憶する。記憶装置１３は、例えば、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリを含む。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリ、ソリッドステートドライブ、及び／又は、ハードディスクドライブを含む。

【0048】

計時部１５は、時間を計時する。計時部１５は、例えば、タイマーである。

【0049】

制御部１１は、基板保持部１２０、処理液供給部１５０及び排液部１７０を制御する。また、制御部１１は、処理液供給部１５０および排液部１７０を制御する。具体的には、制御部１１は、例えば、濃度計１９０からの検出結果に応じて、処理液Ｌを処理槽１１０から排出するように、排液部１７０を制御する。そして、制御部１１は、処理液Ｌを処理槽１１０に供給するように、処理液供給部１５０を制御する。つまり、制御部１１は、例えば、濃度計１９０からの検出結果に応じて、処理槽１１０内の処理液Ｌを入れ替える。制御部１１は、例えば、処理液Ｌのシリコン濃度が所定値以上になった場合に処理槽１１０内の処理液Ｌを入れ替えてもよいし、処理液Ｌのテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの濃度が所定値未満になった場合に処理槽１１０内の処理液Ｌを入れ替えてもよい。

【0050】

本実施形態では、制御部１１は、例えば、濃度計１９０からの検出結果に応じて、基板Ｗの後述する凹部Ｗｂから処理液Ｌを排出するように、基板保持部１２０または排液部１７０を制御する。より具体的には、処理液Ｌによって後述するポリシリコン層Ｗｃをエッチングすると、処理液Ｌ中のシリコン濃度が増加する。制御部１１は、濃度計１９０からの検出結果に基づいて、処理液Ｌに含有されるシリコン濃度の増加量を算出する。そして、本実施形態では、制御部１１は、単位時間当たりのシリコン濃度の増加量が所定値以下になった場合に、基板保持部１２０を鉛直上方に移動させることによって、基板Ｗを処理液Ｌから引き出す。制御部１１が基板Ｗを処理液Ｌから引き出すことによって、基板Ｗの後述する凹部Ｗｂから処理液Ｌが排出される。

【0051】

次に、図３を参照して、第１実施形態の基板処理装置１００を用いて処理する基板Ｗの構造を説明する。図３は、第１実施形態の基板処理装置１００を用いて処理する基板Ｗの構造を概略的に示す拡大断面図である。図３に示すように、基板Ｗは、主面Ｗａと、主面Ｗａに対して略垂直に延びる柱状の凹部Ｗｂと、凹部Ｗｂ内に充填されたポリシリコン層Ｗｃとを含む。凹部Ｗｂは、複数（多数）形成されている。ポリシリコン層Ｗｃは、凹部Ｗｂ内にポリシリコンが充填されることによって形成されている。ポリシリコンは、処理液Ｌに溶解する。

【0052】

詳細には、基板Ｗは、基材Ｓと、積層構造Ｍとを有する。積層構造Ｍは、例えば、シリコン酸化膜Ｍａと、シリコン窒化膜Ｍｂとが交互に多数積層された構造を有する。積層構造Ｍは、基材Ｓの一方面に配置される。積層構造Ｍは、基材Ｓの一方面から＋Ｙ方向に延びる。なお、シリコン酸化膜Ｍａおよびシリコン窒化膜Ｍｂは、処理液Ｌによってエッチングされない、または、ほとんどエッチングされない。

【0053】

主面Ｗａは、積層構造Ｍの最外の表面である。凹部Ｗｂは、例えば、積層構造Ｍを積層方向（Ｙ方向）に貫通する。凹部Ｗｂは、例えば、円柱状である。凹部Ｗｂは、円柱状に限定されるものではなく、例えば、多角柱状であってもよいし、楕円柱状であってもよい。なお、積層方向（Ｙ方向）から見て、凹部Ｗｂが長手方向および短手方向を有する形状（例えば、楕円形状、長円形状または長方形状）である場合、長手方向の長さに対する短手方向の長さは、２以下であることが好ましい。また、凹部Ｗｂのアスペクト比は、例えば、５以上５００以下である。アスペクト比は、凹部Ｗｂの深さと穴径との比率である。なお、図中、凹部Ｗｂの内側面には、シリコン酸化膜Ｍａおよびシリコン窒化膜Ｍｂが露出しているが、凹部Ｗｂの内側面は、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜に覆われていてもよい。

【0054】

次に、図４および図５を参照して、基板Ｗを処理液Ｌに浸漬した際に発生する気泡について説明する。図４は、凹部Ｗｂ内に気泡が発生した状態を概略的に示す拡大断面図である。図５は、凹部Ｗｂ内で発生した気泡が大きくなった状態を概略的に示す拡大断面図である。図４に示すように、基板Ｗを処理液Ｌに浸漬すると、ポリシリコン層Ｗｃが処理液Ｌによってエッチングされる。このとき、凹部Ｗｂ内において、水素が生成され、処理液Ｌに気泡が発生する。図５に示すように、発生した気泡は、凹部Ｗｂから外部に排出されたり、発生した気泡同士が合体して大きくなったりする。図４では、大きくなった気泡に、参照符号「Ｂ１」を付している。

【0055】

ここで、本実施形態では、基板Ｗの凹部Ｗｂは、アスペクト比が大きく、かつ、柱状であるため、大きくなった気泡が凹部Ｗｂに詰まりやすい。つまり、気泡が凹部Ｗｂの断面積と同程度まで大きくなると、処理液Ｌがポリシリコン層Ｗｃ側に移動できなくなるため、気泡が凹部Ｗｂから排出されにくくなる。従って、ポリシリコン層Ｗｃに対するエッチング処理が進行しなくなる。なお、凹部Ｗｂのアスペクト比が大きい場合であっても、ポリシリコン層Ｗｃの表面に対して垂直な方向（Ｙ方向）から見て、凹部Ｗｂが例えば溝状またはスリット状である場合は、気泡は凹部Ｗｂに詰まりにくい。

【0056】

次に、図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る基板処理方法を説明する。図６は、第１実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図６に示すように、基板処理方法は、工程Ｓ１～工程Ｓ３を含む。工程Ｓ１～工程Ｓ３は、基板処理装置１００によって実行される。

【0057】

工程Ｓ１において、制御部１１は、基板Ｗを保持した基板保持部１２０を鉛直下方に移動させる。これにより、基板Ｗが処理液Ｌに浸漬する。言い換えると、制御部１１は、ポリシリコン層Ｗｃが処理液Ｌによりエッチングされるように、基板保持部１２０に保持された基板Ｗを処理液Ｌに浸漬する。なお、工程Ｓ１は、本発明の「浸漬工程」の一例である。

【0058】

次に、工程Ｓ２において、基板Ｗの凹部Ｗｂに充填されたポリシリコン層Ｗｃが処理液Ｌによりエッチングされる。そして、凹部Ｗｂ内のポリシリコン層Ｗｃが無くなると、工程Ｓ３に進む。なお、工程Ｓ２は、本発明の「エッチング工程」の一例である。

【0059】

次に、工程Ｓ３において、制御部１１は、基板Ｗを保持した基板保持部１２０を鉛直上方に移動させる。これにより、基板Ｗが処理液Ｌから引き出される。

【0060】

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が終了する。なお、工程Ｓ３の後、基板処理装置１００または他の装置によって、基板Ｗを洗浄液で洗浄する工程および基板Ｗを乾燥させる工程等を実行してもよい。

【0061】

本実施形態では、工程Ｓ２において、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。また、工程Ｓ２において、処理液Ｌ中のシリコン濃度に応じて、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。以下、具体的に説明する。

【0062】

次に、図７を参照して、工程Ｓ２について詳細に説明する。図７は、工程Ｓ２を詳細に説明するためのフローチャートである。図７に示すように、本実施形態では、工程Ｓ２は、工程Ｓ２１～工程Ｓ２５を含む。

【0063】

工程Ｓ２１において、処理液Ｌによるポリシリコン層Ｗｃのエッチングが開始する。これにより、凹部Ｗｂ内に気泡が生じる。また、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングの進行に伴い、処理液Ｌに含有されるシリコン濃度が増加する。

【0064】

次に、工程Ｓ２２において、制御部１１は、処理液Ｌのシリコン濃度の、単位時間当たりの増加量が所定値以下になったか否かを判定する。なお、本実施形態では、制御部１１は、濃度計１９０が検出したシリコン濃度を用いて判定する。ここで、処理液Ｌがポリシリコン層Ｗｃをエッチングすると、凹部Ｗｂ内に気泡が発生する。凹部Ｗｂ内で発生した気泡が大きくなって凹部Ｗｂに詰まると、シリコンが処理液Ｌ中に溶け出さなくなるため、単位時間当たりのシリコン濃度の増加量が低下する。つまり、工程Ｓ２２において、制御部１１は、エッチングにより発生した気泡に起因して、凹部Ｗｂに詰まりが生じているか否かを判定する。

【0065】

工程Ｓ２２で、制御部１１がシリコン濃度の、単位時間当たりの増加量が所定値以下になったと判定した場合、処理は工程Ｓ２３に進む。

【0066】

次に、工程Ｓ２３において、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を凹部Ｗｂ内から除去する。本実施形態では、凹部Ｗｂに詰まった気泡を除去する。

【0067】

次に、工程Ｓ２４において、制御部１１は、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定する。例えば、制御部１１は、処理時間が所定時間以上経過したか否かを判定することによって、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定する。所定時間は、例えば、工程Ｓ２１からの経過時間である。所定時間は、例えば、処理液Ｌとポリシリコン層Ｗｃとの反応時間、および、工程Ｓ２３にかかる時間等を加味して予め設定されてもよい。なお、制御部１１は、処理液Ｌのシリコン濃度が所定量以上増加したか否かを判定することによって、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定してもよい。この場合、所定量は、例えば、ポリシリコン層Ｗｃの体積および数を加味して予め設定されてもよい。

【0068】

工程Ｓ２４で、制御部１１がポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したと判定した場合、工程Ｓ２は終了する。

【0069】

一方、工程Ｓ２４で、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了していないと判定した場合、処理は、工程Ｓ２２に戻る。

【0070】

工程Ｓ２２で、制御部１１がシリコン濃度の、単位時間当たりの増加量が所定値以下になっていないと判定した場合、処理は工程Ｓ２５に進む。

【0071】

次に、工程Ｓ２５において、制御部１１は、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定する。例えば、制御部１１は、処理時間が所定時間以上経過したか否かを判定することによって、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定する。所定時間は、例えば、工程Ｓ２１からの経過時間である。所定時間は、例えば、処理液Ｌとポリシリコン層Ｗｃとの反応時間、および、工程Ｓ２３にかかる時間等を加味して予め設定されてもよい。工程Ｓ２５の所定時間は、工程Ｓ２４の所定時間に比べて短くてもよい。ただし、工程Ｓ２５の所定時間は、工程Ｓ２４の所定時間と同じであってもよい。なお、制御部１１は、処理液Ｌのシリコン濃度が所定量以上増加したか否かを判定することによって、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したか否かを判定してもよい。この場合、所定量は、例えば、ポリシリコン層Ｗｃの体積および数を加味して予め設定されてもよい。工程Ｓ２５の所定量は、特に限定されるものではないが、工程Ｓ２４の所定量と同じである。

【0072】

工程Ｓ２５で、制御部１１がポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了したと判定した場合、工程Ｓ２は終了する。

【0073】

一方、工程Ｓ２５で、ポリシリコン層Ｗｃのエッチングが完了していないと判定した場合、処理は、工程Ｓ２２に戻る。

【0074】

以上、図１～図７を参照して説明したように、本実施形態の基板処理方法は、基板Ｗを処理液Ｌに浸漬する工程Ｓ１と、ポリシリコン層Ｗｃを処理液Ｌによりエッチングする工程Ｓ２とを含み、工程Ｓ２において、凹部Ｗｂで発生する気泡を除去する。従って、ポリシリコン層Ｗｃに対するエッチング処理が完了しなくなることを抑制できるので、エッチング不良が発生することを抑制できる。

【0075】

また、上記のように、工程Ｓ２において、処理液Ｌ中のシリコン濃度に応じて、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。従って、例えば、気泡に起因して凹部Ｗｂに詰まりが生じている場合、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去することができる。よって、気泡の除去を効率良く行うことができる。

【0076】

なお、本実施形態では、濃度計１９０が検出したシリコン濃度に基づいて、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、処理液Ｌのシリコン濃度の単位時間当たりの増加量とエッチング時間との関係を予め取得しておき、予め決められた時間が経過した際に、工程Ｓ２３を実行してもよい。この場合も、処理液Ｌ中のシリコン濃度に応じて凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去することになる。

【0077】

また、上記のように、工程Ｓ２において、凹部Ｗｂに詰まった気泡を除去する。従って、例えば、気泡に起因して凹部Ｗｂに詰まりが生じている場合だけ、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去することができる。なお、凹部Ｗｂに気泡が詰まった後で気泡を除去するのではなく、凹部Ｗｂに気泡が詰まりそうになった際に気泡を除去してもよい。

【0078】

また、上記のように、処理液Ｌは、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含む。従って、ポリシリコン層Ｗｃに対するエッチング速度を高くすることができる。

【0079】

次に、図８～図１０を参照して、工程Ｓ２３について詳細に説明する。図８は、工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。図９は、凹部Ｗｂ内から処理液Ｌが排出された状態を概略的に示す拡大断面図である。図１０は、凹部Ｗｂ内に処理液Ｌが流入した状態を概略的に示す拡大断面図である。図８に示すように、本実施形態では、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１および工程Ｓ２３２を含む。

【0080】

工程Ｓ２３１において、制御部１１は、基板Ｗを保持した基板保持部１２０を鉛直上方に移動させる。つまり、制御部１１は、基板Ｗを上昇させる。これにより、基板Ｗが処理液Ｌから引き出される。このとき、図９に示すように、凹部Ｗｂ内の処理液Ｌが排出される。

【0081】

次に、工程Ｓ２３２において、制御部１１は、基板Ｗを保持した基板保持部１２０を鉛直下方に移動させる。つまり、制御部１１は、基板Ｗを下降させる。これにより、基板Ｗが処理液Ｌに浸漬する。このとき、図１０に示すように、凹部Ｗｂ内に処理液Ｌが充填される。なお、基板Ｗが処理液Ｌに浸漬する際に、凹部Ｗｂ内の気体は排出される。具体的には、凹部Ｗｂの内面は親水性であるため、処理液Ｌが流入しやすい。また、基板Ｗが処理液Ｌに浸漬する際は、基板Ｗの表面における処理液Ｌの流れが速く、流動性が高いため、凹部Ｗｂ内の気体は、凹部Ｗｂ内にとどまらず外部に排出される。そして、処理液Ｌによるエッチングが再開し、工程Ｓ２３は終了する。

【0082】

以上、図８～図１０を参照して説明したように、本実施形態の基板処理方法は、工程Ｓ２において、処理槽１１０から基板Ｗを引き上げることによって、凹部Ｗｂ内から処理液Ｌおよび気泡を除去する。従って、容易に、凹部Ｗｂ内から気泡を除去することができる。

【0083】

（第１変形例）
次に、図１１を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。図１１は、第１実施形態の第１変形例の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。第１変形例では、図８を用いて説明した第１実施形態の基板処理方法とは、工程Ｓ２３の具体的な方法が異なる例について説明する。

【0084】

図１１に示すように、第１変形例では、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１ａおよび工程Ｓ２３２ａを含む。

【0085】

工程Ｓ２３１ａにおいて、制御部１１は、処理槽１１０の処理液Ｌを排出する。具体的には、制御部１１は、排液部１７０のバルブ１７４を開く。これにより、図９に示したように、凹部Ｗｂ内の処理液Ｌが排出される。

【0086】

次に、工程Ｓ２３２ａにおいて、制御部１１は、処理液Ｌを処理槽１１０に供給する。具体的には、制御部１１は、処理液Ｌを処理槽１１０に供給するように、処理液供給部１５０を制御する。これにより、基板Ｗが処理液Ｌに浸漬する。このとき、図１０に示したように、凹部Ｗｂ内に処理液Ｌが充填される。そして、処理液Ｌによるエッチングが再開し、工程Ｓ２３は終了する。

【0087】

第１変形例のその他の構成およびその他の基板処理方法は、第１実施形態と同様である。

【0088】

以上、図１１を参照して説明したように、第１変形例の基板処理方法は、工程Ｓ２において、処理槽１１０から処理液Ｌを排出することによって、凹部Ｗｂ内から処理液Ｌおよび気泡を除去する。従って、容易に、凹部Ｗｂ内から気泡を除去することができる。

【0089】

（第２実施形態）
図１２～図１４を参照して、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００及び基板処理方法を説明する。第２実施形態では、基板Ｗの下方に気泡を発生させることによって凹部Ｗｂ内で発生する気泡を凹部Ｗｂから除去する例について説明する。以下、第２実施形態が第１実施形態と異なる点を主に説明する。

【0090】

まず、図１２および図１３を参照して、第２実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１２は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００の構造を示す模式図である。図１２に示すように、基板処理装置１００は、気泡発生部２００をさらに備える。気泡発生部２００は、処理液Ｌ中に気体を供給することによって、処理液Ｌ中に気泡を発生させる。気泡発生部２００は、ノズル２０２と、配管２０４と、バルブ２０６と、気体供給源２０８とを含む。なお、気泡発生部２００は、制御部１１によって制御される。

【0091】

ノズル２０２は、気体を処理液Ｌ内に供給する。従って、処理液Ｌ内に気体が発生する。処理液Ｌ内に供給される気体は、特に限定されるものではないが、例えば、窒素ガスである。また、ノズル２０２は、基板Ｗの下方に配置される。従って、基板Ｗの下方に気体が供給される。

【0092】

ノズル２０２は、配管２０４に接続される。配管２０４には、気体供給源２０８からの気体が供給される。配管２０４には、バルブ２０６が配置される。バルブ２０６は、配管２０４を開閉する。バルブ２０６が開かれると、気体が気体供給源２０８から配管２０４を介して処理液Ｌ内に供給される。バルブ２０６は、特に限定されるものではないが、例えば、気体の流量を調節可能な調節バルブであってもよい。なお、気泡発生部２００は、気体の流量を計測する流量計（図示せず）を含んでもよい。この場合、流量計は、計測結果を制御部１１に送信してもよい。

【0093】

続けて、ノズル２０２について説明する。ノズル２０２は、処理液Ｌ中に複数の気泡（多数の気泡）を発生し、処理液Ｌに浸漬された基板Ｗに向けて気泡を供給する。ノズル２０２は、例えば、バブラーである。

【0094】

ノズル２０２は、略筒形状を有する。ノズル２０２は、第１方向Ｄ１０に延びる。ノズル２０２は、図１２では１つだけ描かれているが、Ｘ方向に複数配置される。

【0095】

ノズル２０２は、処理液Ｌ中に気体を供給する供給孔２０２ａを複数有する。供給孔２０２ａは、例えば、円形状である。供給孔２０２ａの孔径は、例えば、数十μｍ～数百μｍのオーダーである。例えば、１つのノズル２０２には、数十個の供給孔２０２ａが設けられる。複数の供給孔２０２ａは、第１方向Ｄ１０に所定ピッチで配置される。なお、複数の供給孔２０２ａは、第１方向Ｄ１０に等間隔で配置されてもよいし、不等間隔で配置されてもよい。

【0096】

バルブ２０６を開くと、処理液Ｌ中に気泡Ｂ２が発生する。以下、気泡発生部２００によって発生する気泡を気泡Ｂ２と記載する。

【0097】

図１３は、凹部Ｗｂ周辺における処理液Ｌおよび気泡の流れを概略的に示す拡大断面図である。図１３に示すように、気泡Ｂ２は、例えば、１００μｍよりも大きい直径を有する。気泡Ｂ２は、例えば、数１００μｍ～数ｍｍ程度の直径を有することが好ましい。このため、気泡Ｂ２には、比較的大きな浮力が作用する。よって、基板Ｗの周辺では、気泡Ｂ２の上昇に起因して上方向に処理液Ｌの流れが発生する。そして、処理液Ｌの流動性が高まることによって、凹部Ｗｂでは、処理液Ｌの流入および排出が促進される。従って、凹部Ｗｂ内で発生した気泡の排出効率が向上する。また、このとき、凹部Ｗｂ内で大きくなった気泡Ｂ１は、処理液Ｌの流れによって分裂し、凹部Ｗｂから排出される。

【0098】

次に、図１４を参照して、本発明の第２実施形態に係る基板処理方法の工程Ｓ２３について説明する。図１４は、本発明の第２実施形態の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。図１４に示すように、本実施形態では、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１ｂおよび工程Ｓ２３２ｂを含む。

【0099】

工程Ｓ２３１ｂにおいて、制御部１１は、基板Ｗの下方に気体を供給し処理液Ｌ中に気泡を発生させるように、気泡発生部２００を制御する。つまり、制御部１１は、バルブ２０６を開いて、処理液Ｌ中に気泡Ｂ２を発生させる。これにより、上述したように、基板Ｗの周辺では、気泡Ｂ２の上昇に起因して上方向に処理液Ｌの流れが発生する。そして、凹部Ｗｂ内で発生した気泡の排出効率が向上する。また、凹部Ｗｂ内で大きくなった気泡Ｂ１は、処理液Ｌの流れによって分裂し、凹部Ｗｂから排出される。その結果、処理液Ｌによるエッチングが再開する。

【0100】

次に、工程Ｓ２３２ｂにおいて、制御部１１は、処理液Ｌ中への気体の供給を停止するように、気泡発生部２００を制御する。つまり、制御部１１は、バルブ２０６を閉じて、処理液Ｌ中の気泡Ｂ２の発生を停止する。そして、工程Ｓ２３は終了する。

【0101】

第２実施形態のその他の構成およびその他の基板処理方法は、第１実施形態と同様である。

【0102】

以上、図１２～図１４を参照して説明したように、第２実施形態の基板処理方法は、工程Ｓ２において、基板Ｗの下方に気体を供給し処理液Ｌ中に気泡を発生させることによって、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。従って、容易に、凹部Ｗｂ内から気泡を除去することができる。

【0103】

また、上記のように、工程Ｓ２３２ｂにおいて処理液Ｌ中への気体の供給を停止することによって、気体（ここでは、窒素ガス）の消費量を低減できる。つまり、環境負荷を低減できる。

【0104】

第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。

【0105】

（第３実施形態）
図１５～図１８を参照して、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１００及び基板処理方法を説明する。第３実施形態では、処理液Ｌに超音波振動を付与することによって凹部Ｗｂ内で発生する気泡を凹部Ｗｂから除去する例について説明する。以下、第３実施形態が第１実施形態と異なる点を主に説明する。

【0106】

まず、図１５を参照して、第３実施形態の基板処理装置１００を説明する。図１５は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１００の構造を示す模式図である。図１５に示すように、基板処理装置１００は、超音波発生部３００をさらに備える。

【0107】

超音波発生部３００は、処理液Ｌに超音波振動を付与する。具体的には、超音波発生部３００は、超音波振動素子３１０と、伝搬槽３２０とを含む。超音波振動素子３１０は、超音波振動を発生させる。超音波振動素子３１０の振動周波数は、例えば、数十ｋＨｚ～数ＭＨｚである。好ましくは、超音波振動素子３１０の振動周波数は、例えば、数百ｋＨｚ～１ＭＨｚである。なお、超音波振動素子３１０は、制御部１１によって制御される。

【0108】

伝搬槽３２０は、超音波振動素子３１０で発生した超音波振動を基板Ｗに伝搬するために設けられる。伝搬槽３２０は、処理槽１１０の下部を収容する。伝搬槽３２０は、伝搬液Ｌ１が貯留する。伝搬液Ｌ１は、処理槽１１０の下部に接触するように、伝搬槽３２０に貯留される。伝搬液Ｌ１は、特に限定されるものではないが、例えば、純水である。

【0109】

超音波振動素子３１０が駆動すると、発生した超音波振動は、伝搬槽３２０、伝搬液Ｌ１、処理槽１１０、処理液Ｌを介して、基板Ｗに伝搬する。

【0110】

図１６は、凹部Ｗｂ周辺において超音波振動が伝搬される状態を概略的に示す拡大断面図である。図１７は、凹部Ｗｂ周辺において超音波振動により気泡Ｂ１が分裂する状態を概略的に示す拡大断面図である。超音波振動素子３１０を駆動すると、キャビテーションにより処理液Ｌ内にマイクロメートルオーダーの気泡が発生する。その一方、例えば、図１６に示す大きな気泡Ｂ１は、図１７に示すように超音波振動によって分裂する。そして、分裂した気泡は、凹部Ｗｂから排出される。なお、超音波振動素子３１０による超音波振動によって、気泡は、所定サイズ以下の大きさに分裂する。

【0111】

次に、図１８を参照して、本発明の第３実施形態に係る基板処理方法の工程Ｓ２３について説明する。図１８は、本発明の第３実施形態の基板処理方法の工程Ｓ２３を詳細に説明するためのフローチャートである。図１８に示すように、本実施形態では、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１ｃおよび工程Ｓ２３２ｃを含む。

【0112】

工程Ｓ２３１ｃにおいて、制御部１１は、処理液Ｌに超音波振動を付与するように、超音波発生部３００を制御する。つまり、制御部１１は、超音波振動素子３１０を駆動して、超音波振動を処理液Ｌおよび基板Ｗに伝搬させる。これにより、上述したように、凹部Ｗｂに詰まるような大きな気泡Ｂ１は、超音波振動によって分裂する。また、気泡Ｂ１よりも小さく、所定サイズよりも大きい気泡も、超音波振動によって分裂する。そして、分裂した気泡は、凹部Ｗｂから排出される。その結果、処理液Ｌによるエッチングが再開する。なお、気泡Ｂ１が分裂することによって、処理液Ｌがポリシリコン層Ｗｃに接触する。これによっても、処理液Ｌによるエッチングが再開する。

【0113】

次に、工程Ｓ２３２ｃにおいて、制御部１１は、超音波振動の発生を停止するように、超音波発生部３００を制御する。つまり、制御部１１は、超音波振動素子３１０の駆動を停止して、超音波振動の発生を停止する。そして、工程Ｓ２３は終了する。

【0114】

第３実施形態のその他の構成およびその他の基板処理方法は、第１実施形態と同様である。

【0115】

以上、図１５～図１８を参照して説明したように、第３実施形態の基板処理方法は、工程Ｓ２において、処理液Ｌに超音波振動を付与することによって、凹部Ｗｂ内で発生する気泡を除去する。従って、容易に、凹部Ｗｂ内から気泡を除去することができる。

【0116】

また、上記のように、工程Ｓ２３２ｃにおいて超音波振動の発生を停止することによって、基板Ｗに形成されたパターン（図示せず）に負荷がかかる時間を短くできる。よって、基板Ｗのパターン（図示せず）に悪影響が及ぶことを抑制できる。

【0117】

第３実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。

【0118】

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0119】

例えば、上記の第２実施形態および第３実施形態では、処理液Ｌ中のシリコン濃度に応じて、気泡を除去する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、第２実施形態において、シリコン濃度にかかわらず、工程Ｓ２の全ての期間、または、工程Ｓ１～工程Ｓ３の全ての期間において、基板Ｗの下方に気泡を発生させてもよい。また、例えば、第３実施形態において、シリコン濃度にかかわらず、工程Ｓ２の全ての期間、または、工程Ｓ１～工程Ｓ３の全ての期間において、処理液Ｌに超音波振動を付与してもよい。つまり、気泡が凹部Ｗｂに詰まる前から、気泡を除去してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0120】

本発明は、基板処理方法および基板処理装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0121】

１１ ：制御部
１００ ：基板処理装置
１１０ ：処理槽
１２０ ：基板保持部
２００ ：気泡発生部
３００ ：超音波発生部
Ｂ１、Ｂ２ ：気泡
Ｌ ：処理液
Ｓ１ ：工程（浸漬工程）
Ｓ２ ：工程（エッチング工程）
Ｗ ：基板
Ｗａ ：主面
Ｗｂ ：凹部
Ｗｃ ：ポリシリコン層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】