特許 7195084 基板処理方法及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-15

(45)【発行日】2022-12-23

(54)【発明の名称】基板処理方法及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20221216BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20221216BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 G

H01L21/306 R

H01L21/304 651B

H01L21/304 651K

H01L21/304 651H

H01L21/304 651J

H01L21/304 647A

H01L21/304 642B

H01L21/304 643A

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2018158104

(22)【出願日】2018-08-27

(65)【公開番号】P2020035777

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-06-18

(73)【特許権者】

【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】山口 侑二

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１８４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８８６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１３２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６７７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４６４４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

凹部を含むパターンを有する基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を処理液で処理する処理工程と、
前記処理工程の後に、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を前記基板から除去する除去工程と、
前記除去工程の後に、前記基板をエッチング液で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では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の内部に前記エッチング液を進入させることで、エッチングを行う、基板処理方法。

【請求項2】

前記除去工程では、前記基板を乾燥して、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を除去する、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記処理工程は、
前記基板を薬液で処理する薬液工程と、
前記処理液としてのリンス液によって前記基板から前記薬液を洗い流すリンス工程と
を含む、請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記薬液工程では、前記基板に形成された自然酸化膜を前記薬液によって除去する、請求項３に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記処理工程と前記除去工程と前記エッチング工程とは、複数の槽を備える基板処理装置の外部に前記基板を出すことなく、前記基板処理装置の内部で実行される一連の工程である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記除去工程では、前記複数の槽のうち前記基板が収容されている槽内に水溶性の有機溶剤の蒸気を供給して、前記槽内を減圧することによって前記基板を乾燥する、請求項５に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記処理工程と前記除去工程と前記エッチング工程とのうちの少なくとも２以上の工程が、同一槽内で実行される、請求項５又は請求項６に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記処理工程では、チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記処理液を前記基板に供給して前記基板を処理し、
前記除去工程では、前記チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を除去し、
前記エッチング工程では、前記チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記エッチング液を前記基板に供給して前記基板をエッチングする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項9】

前記パターンは、積層膜を含み、
前記積層膜は、ポリシリコン膜と酸化シリコン膜とが交互に積層されることで構成され、
前記エッチング液は、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８のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記パターンは、積層膜を含み、
前記積層膜は、異なる複数の材料が積層されることで構成され、
前記エッチング工程では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記凹部の側面をエッチングして、前記基板の面方向に複数のリセスを形成する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項11】

前記エッチング工程では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の半分よりも深い位置まで前記エッチング液を進入させる、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項12】

前記処理工程を実行する前において、前記凹部の幅に対する深さの比率のことである前記パターンのアスペクト比は２よりも大きい、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項13】

前記パターンは、前記処理液が入り込んでいる状態での流動による進入の限界位置よりも深い前記凹部を含む、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項14】

凹部を含むパターンを有する基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を処理する処理部を備え、
前記処理部は、
前記基板を処理液で処理し、
前記基板を前記処理液で処理した後に、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を前記基板から除去し、
前記凹部から前記処理液が除去された状態において、エッチング液の流動によって前記凹部の内部に前記エッチング液を進入させることで、前記基板をエッチングする、基板処理装置。

【請求項15】

前記パターンは、積層膜を含み、
前記積層膜は、異なる複数の材料が積層されることで構成され、
前記処理部は、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記凹部の側面をエッチングして、前記基板の面方向に複数のリセスを形成する、請求項１４に記載の基板処理装置。

【請求項16】

前記処理部は、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の半分よりも深い位置まで前記エッチング液を進入させる、請求項１４又は請求項１５に記載の基板処理装置。

【請求項17】

前記基板を前記処理液で処理する前において、前記凹部の幅に対する深さの比率のことである前記パターンのアスペクト比は２よりも大きい、請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項18】

前記パターンは、前記処理液が入り込んでいる状態での流動による進入の限界位置よりも深い前記凹部を含む、請求項１４から請求項１７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、基板処理方法及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されている基板処理装置は、ウェット処理ユニットを備える。ウェット処理ユニットはウェットエッチング処理を実行する。具体的には、ウェットエッチング処理は、ウェハ搬入工程と、回転開始工程と、自然酸化膜除去工程と、第１リンス工程と、犠牲膜プリエッチング工程と、第２リンス工程と、乾燥工程と、ウェハ搬出工程とを含む。

【0003】

ウェハ搬入工程及び回転開始工程が実行された後、自然酸化膜除去工程では、ウェハの表面にＤＨＦ（希フッ酸）を供給して、ウェハから自然酸化膜を除去する。そして、第１リンス工程では、ウェハの表面にリンス液を供給して、自然酸化膜の残留物を洗い流す。さらに、犠牲膜プリエッチング工程では、ウェハの表面にエッチング液を供給して、ウェハから犠牲膜の一部を除去する。具体的には、ウェハの表面には、凹部を含むパターンが形成されている。そして、犠牲膜プリエッチング工程では、凹部にエッチング液を進入させて、パターンとシリコン基板との間に形成された犠牲膜の一部を除去する。そして、第２リンス工程、乾燥工程、及びウェハ搬出工程が実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－８８６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されている基板処理装置では、犠牲膜プリエッチング工程の実行時に、第１リンス工程で供給されたリンス液が、ウェハの表面に形成されたパターンの凹部に残存し得る。

【0006】

特に近年、基板に形成されるパターンの微細化が進んで、パターンのアスペクト比（凹部の幅に対する深さの比率）が高くなったり、パターンの形状が複雑になったりしている。従って、仮にパターンの凹部にリンス液が残存している状態で凹部にエッチング液を供給すると、リンス液の影響によって、凹部の深さ方向においてエッチング液に濃度勾配が発生し得る。具体的には、エッチング液の供給当初では、エッチング液の濃度が、凹部の浅い位置から深い位置に向かって低くなり得る。従って、エッチング液が凹部の深い位置に浸透するためには、リンス液中への濃度勾配によるエッチング液の拡散の時間が必要になり得る。その結果、エッチング液の拡散の時間を確保してプロセスを定めていない場合は、ウェハに対するエッチング効果が若干低下する可能性がある。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に対するエッチング効果の低下を抑制できる基板処理方法及び基板処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一局面によれば、基板処理方法では、凹部を含むパターンを有する基板が処理される。基板処理方法は、前記基板を処理液で処理する処理工程と、前記処理工程の後に、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を前記基板から除去する除去工程と、前記除去工程の後に、前記基板をエッチング液でエッチングするエッチング工程とを含む。前記エッチング工程では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の内部に前記エッチング液を進入させることで、エッチングを行う。

【0009】

本発明の基板処理方法において、前記除去工程では、前記基板を乾燥して、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を除去することが好ましい。

【0010】

本発明の基板処理方法において、前記処理工程は、前記基板を薬液で処理する薬液工程と、前記処理液としてのリンス液によって前記基板から前記薬液を洗い流すリンス工程とを含むことが好ましい。

【0011】

本発明の基板処理方法において、前記薬液工程では、前記基板に形成された自然酸化膜を前記薬液によって除去することが好ましい。

【0012】

本発明の基板処理方法において、前記処理工程と前記除去工程と前記エッチング工程とは、複数の槽を備える基板処理装置の外部に前記基板を出すことなく、前記基板処理装置の内部で実行される一連の工程であることが好ましい。

【0013】

本発明の基板処理方法において、前記除去工程では、前記複数の槽のうち前記基板が収容されている槽内に水溶性の有機溶剤の蒸気を供給して、前記槽内を減圧することによって前記基板を乾燥することが好ましい。

【0014】

本発明の基板処理方法において、前記処理工程と前記除去工程と前記エッチング工程とのうちの少なくとも２以上の工程が、同一槽内で実行されることが好ましい。

【0015】

本発明の基板処理方法において、前記処理工程では、チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記処理液を前記基板に供給して前記基板を処理することが好ましい。前記除去工程では、前記チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を除去することが好ましい。前記エッチング工程では、前記チャンバー内で前記基板を回転させながら、前記エッチング液を前記基板に供給して前記基板をエッチングすることが好ましい。

【0016】

本発明の基板処理方法において、前記パターンは、積層膜を含むことが好ましい。前記積層膜は、ポリシリコン膜と酸化シリコン膜とが交互に積層されることで構成されることが好ましい。前記エッチング液は、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。
本発明の基板処理方法において、前記パターンは、積層膜を含むことが好ましい。前記積層膜は、異なる複数の材料が積層されることで構成されることが好ましい。前記エッチング工程では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記凹部の側面をエッチングして、前記基板の面方向に複数のリセスを形成することが好ましい。
本発明の基板処理方法において、前記エッチング工程では、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の半分よりも深い位置まで前記エッチング液を進入させることが好ましい。
本発明の基板処理方法では、前記処理工程を実行する前において、前記凹部の幅に対する深さの比率のことである前記パターンのアスペクト比は２よりも大きいことが好ましい。
本発明の基板処理方法において、前記パターンは、前記処理液が入り込んでいる状態での流動による進入の限界位置よりも深い前記凹部を含むことが好ましい。

【0017】

本発明の他の局面によれば、基板処理装置は、凹部を含むパターンを有する基板を処理する。基板処理装置は、前記基板を処理する処理部を備える。前記処理部は、前記基板を処理液で処理する。処理部は、前記基板を前記処理液で処理した後に、前記凹部に入り込んでいる前記処理液を前記基板から除去する。処理部は、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、エッチング液の流動によって前記凹部の内部に前記エッチング液を進入させることで、前記基板をエッチングする。
本発明の基板処理装置において、前記パターンは、積層膜を含むことが好ましい。前記積層膜は、異なる複数の材料が積層されることで構成されることが好ましい。前記処理部は、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記凹部の側面をエッチングして、前記基板の面方向に複数のリセスを形成することが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記処理部は、前記凹部から前記処理液が除去された状態において、前記エッチング液の流動によって前記凹部の半分よりも深い位置まで前記エッチング液を進入させることが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記基板を前記処理液で処理する前において、前記凹部の幅に対する深さの比率のことである前記パターンのアスペクト比は２よりも大きいことが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記パターンは、前記処理液が入り込んでいる状態での流動による進入の限界位置よりも深い前記凹部を含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、基板に対するエッチング効果の低下を抑制できる基板処理方法及び基板処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態１に係る基板処理装置を示す模式的平面図である。

【図2】実施形態１に係る基板処理装置の槽を示す模式的断面図である。

【図3】実施形態１に係る基板処理装置の別の槽を示す模式的断面図である。

【図4】（ａ）は、実施形態１に係る基板処理装置が処理する基板の第１状態を示す模式的断面図である。（ｂ）は、基板の第２状態を示す模式的断面図である。（ｃ）は、基板の第３状態を示す模式的断面図である。

【図5】実施形態１に係る基板処理方法を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態２に係る基板処理装置を示す模式的断面図である。

【図7】実施形態２に係る基板処理方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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、同一また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。

【0021】

（実施形態１）
図１～図５を参照して、本発明の実施形態１に係る基板処理装置１００及び基板処理方法を説明する。実施形態１に係る基板処理装置１００はバッチ式である。従って、基板処理装置１００は、複数の基板Ｗを一括して処理する。具体的には、基板処理装置１００は、複数のロットを処理する。複数のロットの各々は複数の基板Ｗからなる。例えば、１ロットは２５枚の基板Ｗからなる。基板Ｗは、例えば、略円板状である。

【0022】

基板Ｗは、例えば、半導体ウェハ、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、又は、太陽電池用基板である。半導体ウェハは、例えば、三次元フラッシュメモリー（例えば三次元ＮＡＮＤフラッシュメモリー）を形成するためのパターンを有する。

【0023】

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を示す模式的平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、複数の収納部１と、投入部３と、払出部７と、受け渡し機構１１と、バッファユニットＢＵと、搬送機構ＣＶと、処理部ＳＰ１とを備える。処理部ＳＰ１は複数の槽ＴＡを含む。搬送機構ＣＶは、第１搬送機構ＣＴＣと、第２搬送機構ＷＴＲと、副搬送機構ＬＦ１と、副搬送機構ＬＦ２と、副搬送機構ＬＦ３とを含む。処理部ＳＰ１は、乾燥処理部１７と、第１処理部１９と、第２処理部２０と、第３処理部２１とを含む。乾燥処理部１７は、複数の槽ＴＡのうちの槽ＬＰＤ１及び槽ＬＰＤ２を含む。第１処理部１９は、複数の槽ＴＡのうちの槽ＯＮＢ１及び槽ＣＨＢ１を含む。第２処理部２０は、複数の槽ＴＡのうちの槽ＯＮＢ２及び槽ＣＨＢ２を含む。第３処理部２１は、複数の槽ＴＡのうちの槽ＯＮＢ３及び槽ＣＨＢ３を含む。

【0024】

複数の収納部１の各々は、複数の基板Ｗを収容する。各基板Ｗは水平姿勢で収納部１に収容される。収納部１は、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）である。

【0025】

未処理の基板Ｗを収納する収納部１は、投入部３に載置される。具体的には、投入部３は複数の載置台５を含む。そして、２つの収納部１が、それぞれ、２つの載置台５に載置される。投入部３は、基板処理装置１００の長手方向の一方端に配置される。

【0026】

処理済みの基板Ｗを収納する収納部１は、払出部７に載置される。具体的には、払出部７は複数の載置台９を含む。そして、２つの収納部１が、それぞれ、２つの載置台９に載置される。払出部７は、処理済みの基板Ｗを収納部１に収納して収納部１ごと払い出す。払出部７は、基板処理装置１００の長手方向の一方端に配置される。払出部７は、投入部３に対して、基板処理装置１００の長手方向に直交する方向に対向している。

【0027】

バッファユニットＢＵは、投入部３及び払出部７に隣接して配置される。バッファユニットＢＵは、投入部３に載置された収納部１を基板Ｗごと内部に取り込むとともに、棚（不図示）に収納部１を載置する。また、バッファユニットＢＵは、処理済みの基板Ｗを受け取って収納部１に収納するとともに、棚に収納部１を載置する。バッファユニットＢＵ内には、受け渡し機構１１が配置されている。

【0028】

受け渡し機構１１は、投入部３及び払出部７と棚との間で収納部１を受け渡す。また、受け渡し機構１１は、受け渡し機構１１と搬送機構ＣＶとの間で基板Ｗのみの受け渡しを行う。具体的には、受け渡し機構１１は、受け渡し機構１１と搬送機構ＣＶとの間でロットの受け渡しを行う。搬送機構ＣＶは、処理部ＳＰ１に対してロットを搬入及び搬出する。具体的には、搬送機構ＣＶは、処理部ＳＰ１の槽ＴＡの各々に対してロットを搬入及び搬出する。処理部ＳＰ１は、ロットの各基板Ｗを処理する。

【0029】

具体的には、受け渡し機構１１は、受け渡し機構１１と搬送機構ＣＶの第１搬送機構ＣＴＣとの間でロットの受け渡しを行う。第１搬送機構ＣＴＣは、受け渡し機構１１から受け取ったロットの複数の基板Ｗの姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換した後、第２搬送機構ＷＴＲにロットを受け渡す。また、第１搬送機構ＣＴＣは、第２搬送機構ＷＴＲから処理済みのロットを受け取った後、ロットの複数の基板Ｗの姿勢を垂直姿勢から水平姿勢へと変換して、ロットを受け渡し機構１１に受け渡す。

【0030】

第２搬送機構ＷＴＲは、基板処理装置１００の長手方向に沿って、処理部ＳＰ１の乾燥処理部１７から第３処理部２１まで移動可能である。従って、第２搬送機構ＷＴＲは、乾燥処理部１７、第１処理部１９、第２処理部２０、及び第３処理部２１に対して、ロットを搬入及び搬出する。

【0031】

乾燥処理部１７はロットに対して乾燥処理を行う。具体的には、乾燥処理部１７の槽ＬＰＤ１及び槽ＬＰＤ２の各々が、ロットを収納してロットの複数の基板Ｗに対して乾燥処理を行う。第２搬送機構ＷＴＲは、槽ＬＰＤ１及び槽ＬＰＤ２の各々に対してロットを搬入及び搬出する。

【0032】

乾燥処理部１７に隣接して第１処理部１９が配置されている。第１処理部１９の槽ＯＮＢ１は、ロットの複数の基板Ｗに対して薬液による前処理を行う。前処理とは、エッチング処理（具体的にはウェットエッチング処理）よりも前に行われる薬液による処理のことである。薬液は、自然酸化膜を基板Ｗから除去する場合は、例えば、希フッ酸（ＤＨＦ：Ｄｉｌｕｔｅｄ ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ）である。なお、基板Ｗに対して前処理を行うことができる限りにおいては、前処理で使用する薬液の種類は特に限定されない。

【0033】

又は、槽ＯＮＢ１は、ロットの複数の基板Ｗに対してリンス液による洗浄処理を行う。リンス液は洗浄液の一例である。なお、洗浄処理では、リンス液に基板Ｗが浸漬されていると、時間の経過に伴って基板Ｗが洗浄されるが、ある時間になると洗浄効果は飽和状態になる。

【0034】

リンス液は、例えば、純水（ＤＩＷ：Ｄｅｉｏｎｚｉｅｄ Ｗａｔｅｒ）、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかである。純水とは、脱イオン水のことである。なお、基板Ｗに対して洗浄処理を行うことができる限りにおいては、洗浄処理で使用されるリンス液の種類は特に限定されない。

【0035】

又は、槽ＯＮＢ１は、ロットの複数の基板Ｗに対してエッチング液によるエッチング処理を行う。つまり、槽ＯＮＢ１は、ロットの複数の基板Ｗに対してウェットエッチング処理を行う。なお、エッチング処理では、エッチング液に基板Ｗが浸漬されている限りは、時間が経過する程、エッチング量が多くなり、エッチング量が飽和状態にならない。

【0036】

エッチング液は、例えば、アルカリ性のエッチング液又は酸性のエッチング液である。アルカリ性のエッチング液は、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）を含む水溶液、トリメチル－２ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＹ）を含む水溶液、又は、水酸化アンモニウム（アンモニア水）である。酸性のエッチング液は、例えば、燐酸、又は、混酸である。なお、基板Ｗに対してエッチング処理を行うことができる限りにおいては、エッチング処理で使用されるエッチング液の種類は特に限定されない。

【0037】

槽ＣＨＢ１は、槽ＯＮＢ１と同様の構成を有しており、槽ＯＮＢ１と同様の処理を行う。

【0038】

搬送機構ＣＶの副搬送機構ＬＦ１は、第１処理部１９内でのロットの搬送の他に、第２搬送機構ＷＴＲとの間でロットの受け渡しを行う。また、副搬送機構ＬＦ１は、ロットを槽ＯＮＢ１又は槽ＣＨＢ１に浸漬したり、ロットを槽ＯＮＢ１又は槽ＣＨＢ１から引き上げたりする。

【0039】

第１処理部１９に隣接して第２処理部２０が配置されている。第２処理部２０の槽ＯＮＢ２及び槽ＣＨＢ２の各々は、槽ＯＮＢ１と同様の構成を有しており、槽ＯＮＢ１と同様の処理を行う。搬送機構ＣＶの副搬送機構ＬＦ２は、第２処理部２０内でのロットの搬送の他に、第２搬送機構ＷＴＲとの間でロットの受け渡しを行う。また、副搬送機構ＬＦ２は、ロットを槽ＯＮＢ２又は槽ＣＨＢ２に浸漬したり、ロットを槽ＯＮＢ２又は槽ＣＨＢ２から引き上げたりする。

【0040】

第２処理部２０に隣接して第３処理部２１が配置されている。第３処理部２１の槽ＯＮＢ３及び槽ＣＨＢ３の各々は、槽ＯＮＢ１と同様の構成を有しており、槽ＯＮＢ１と同様の処理を行う。搬送機構ＣＶの副搬送機構ＬＦ３は、第３処理部２１内でのロットの搬送の他に、第２搬送機構ＷＴＲとの間でロットの受け渡しを行う。また、副搬送機構ＬＦ３は、ロットを槽ＯＮＢ３又は槽ＣＨＢ３に浸漬したり、ロットを槽ＯＮＢ３又は槽ＣＨＢ３から引き上げたりする。

【0041】

以上、図１を参照して説明したように、搬送機構ＣＶは、処理部ＳＰ１の槽ＴＡ（槽ＬＰＤ１、槽ＬＰＤ２、槽ＯＮＢ１～槽ＯＮＢ３、及び、槽ＣＨＢ１～槽ＣＨＢ３）の各々に対してロットを搬入及び搬出することが可能である。そして、複数の槽ＴＡの各々はロットを処理可能である。

【0042】

本明細書において、前処理で使用する「薬液」及び洗浄処理で使用する「リンス液」の各々は「処理液」の一例に相当する。

【0043】

次に、図２を参照して槽ＯＮＢ１を説明する。図２は、槽ＯＮＢ１を示す模式的断面図である。図２に示すように、槽ＯＮＢ１は、処理槽４１と、回収槽４３と、複数のノズル４５とを含む。副搬送機構ＬＦ１は複数の保持棒４０を含む。基板処理装置１００は、薬液供給源２３と、バルブ２４と、リンス液供給源２５と、バルブ２６と、エッチング液供給源２７と、バルブ２８と、排液ドレイン２９と、配管３１と、配管３３とをさらに備える。

【0044】

処理槽４１は、薬液、リンス液、又はエッチング液を貯留することが可能な容器である。処理槽４１には、薬液、リンス液、又はエッチング液が、異なる時間帯に貯留される。処理槽４１は、薬液中に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗに対して前処理を行う。実施形態１では、前処理を行うための薬液は、ＤＨＦである。処理槽４１は、リンス液中に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗに対して洗浄処理を行う。実施形態１では、洗浄処理で使用するリンス液はＤＩＷである。処理槽４１は、エッチング液中に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗに対してエッチング処理を行う。実施形態１では、エッチング処理で使用するエッチング液は、ＴＭＡＨを含む水溶液である。

【0045】

処理槽４１の上部は開口している。そして、開口から、薬液、リンス液、又はエッチング液を溢れ出させることが可能となっている。処理槽４１の上端周辺部には回収槽４３が設けられる。そして、処理槽４１の開口から溢れ出た薬液、リンス液、又はエッチング液は、回収槽４３に流れ込んで収容される。回収槽４３と排液ドレイン２９とは配管３３によって接続される。従って、回収槽４３に流れ込んだ薬液、リンス液、又はエッチング液は、配管３３を介して排液ドレイン２９へ排出される。

【0046】

複数のノズル４５は、処理槽４１の内部に配置される。複数のノズル４５は、配管３１に接続される。配管３１には、バルブ２４と、バルブ２６と、バルブ２８とが介挿される。

【0047】

配管３１は、バルブ２４を介して薬液供給源２３と接続される。従って、バルブ２４を開け、バルブ２６及びバルブ２８を閉じると、薬液が、薬液供給源２３から配管３１を介して複数のノズル４５に供給される。その結果、複数のノズル４５は、薬液を処理槽４１に吐出する。

【0048】

配管３１は、バルブ２６を介してリンス液供給源２５と接続される。従って、バルブ２６を開け、バルブ２４及びバルブ２８を閉じると、リンス液が、リンス液供給源２５から配管３１を介して複数のノズル４５に供給される。その結果、複数のノズル４５は、リンス液を処理槽４１に吐出する。

【0049】

配管３１は、バルブ２８を介してエッチング液供給源２７と接続される。従って、バルブ２８を開け、バルブ２４及びバルブ２６を閉じると、エッチング液が、エッチング液供給源２７から配管３１を介して複数のノズル４５に供給される。その結果、複数のノズル４５は、エッチング液を処理槽４１に吐出する。

【0050】

副搬送機構ＬＦ１の複数の保持棒４０は、複数の基板Ｗを起立姿勢で保持する。そして、副搬送機構ＬＦ１は、複数の保持棒４０で保持された複数の基板Ｗを、処理槽４１内に浸漬される位置と、処理槽４１から引き上げられた位置との間で移動する。なお、副搬送機構ＬＦ２及び副搬送機構ＬＦ３の構成は、副搬送機構ＬＦ１の構成と同様である。

【0051】

次に、図３を参照して槽ＬＰＤ１を説明する。図３は、槽ＬＰＤ１を示す模式的断面図である。図３に示すように、実施形態１では、槽ＬＰＤ１は、水溶性の有機溶剤の蒸気を用いた減圧引上げ式乾燥法に基づいて乾燥処理を実行する。

【0052】

具体的には、槽ＬＰＤ１は、チャンバー７１と、処理槽７３と、回収槽７５と、昇降機構７７と、複数のノズル８１と、複数のガスノズル８３とを含む。昇降機構７７は複数の保持棒７９を含む。基板処理装置１００は、ガス供給機構５１と、減圧部５３と、純水供給源５５と、バルブ５７と、配管５９と、排気ライン６１と、配管６３と、排液ライン６５とをさらに備える。

【0053】

チャンバー７１は、処理槽７３と、回収槽７５と、昇降機構７７と、複数のノズル８１と、複数のガスノズル８３とを収容する。チャンバー７１はカバー７１ａを含む。カバー７１ａは、チャンバー７１の上部の開口に装着されている。カバー７１ａは開閉可能である。

【0054】

処理槽７３は、純水（ＤＩＷ）を貯留することが可能な容器である。処理槽７３は、純水中に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗを水洗する。複数のノズル８１は、処理槽７３の内部に配置される。複数のノズル８１は、配管６３に接続される。配管６３には、バルブ５７が介挿される。配管６３は、バルブ５７を介して純水供給源５５と接続される。従って、バルブ５７を開けると、純水が、純水供給源５５から配管６３を介して複数のノズル８１に供給される。その結果、複数のノズル８１は、純水を処理槽７３に吐出する。なお、純水供給源５５は、図２に示すリンス液供給源２５であってもよい。

【0055】

処理槽７３の上端周辺部には回収槽７５が設けられる。基板Ｗの水洗中は、複数のノズル８１から処理槽７３に純水が供給され続け、処理槽７３の上端部から常に純水が溢れ出る。溢れ出た純水は回収槽７５へと流れ込み、排液ライン６５からチャンバー７１の外部へ排出される。

【0056】

昇降機構７７の複数の保持棒７９は、複数の基板Ｗを起立姿勢で保持する。そして、昇降機構７７は、複数の保持棒７９で保持された複数の基板Ｗを、処理槽７３内に浸漬される位置と、処理槽７３から引き上げられた位置との間で移動する。

【0057】

複数のガスノズル８３は、チャンバー７１の内部であって、処理槽７３の外部に配置される。具体的には、複数のガスノズル８３は、チャンバー７１の内部であって、処理槽７３の上方に配置される。複数のガスノズル８３は、配管５９に接続される。配管５９には、ガス供給機構５１が接続される。ガス供給機構５１は、不活性ガスをキャリアガスとして、水溶性の有機溶剤の蒸気を複数のガスノズル８３に供給する。その結果、複数のガスノズル８３は、チャンバー７１の内部に有機溶剤の蒸気を吐出する。実施形態１では、水溶性の有機溶剤の蒸気は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気である。

【0058】

減圧部５３は、排気ライン６１を介してチャンバー７１と接続されている。カバー７１ａを閉鎖してチャンバー７１の内部を密閉空間とした状態において、減圧部５３は、チャンバー７１内の気体を排気することによりチャンバー７１内を大気圧未満に減圧する。減圧部５３は、例えば、排気ポンプを含む。

【0059】

引き続き図３を参照して槽ＬＰＤ１による乾燥処理方法を説明する。乾燥処理方法は、工程１～工程６を含む。

【0060】

工程１：ノズル８１が純水を吐出し、処理槽７３が純水を貯留する。

【0061】

工程２：昇降機構７７が、処理槽７３内に収容された純水中に基板Ｗを浸漬させ、処理槽７３が基板Ｗを水洗する。

【0062】

工程３：ガスノズル８３が、有機溶剤の蒸気をチャンバー７１内に吐出し、チャンバー７１内に有機溶剤の蒸気の雰囲気を形成する。

【0063】

工程４：昇降機構７７が、処理槽７３内の純水中から基板Ｗを引き上げる（図３の二点鎖線で示す基板Ｗ）。従って、基板Ｗは有機溶剤の蒸気の雰囲気中に曝される。その結果、基板Ｗの表面に有機溶剤の蒸気が凝縮し、有機溶剤が基板Ｗの表面に付着していた水滴と置換する。

【0064】

工程５：処理槽７３内の純水を急速排水するとともに、ガスノズル８３が、有機溶剤の蒸気の吐出を停止する。

【0065】

工程６：減圧部５３が、チャンバー７１内の気体を排気ライン６１から排気することによりチャンバー７１内を大気圧未満に減圧する。その結果、基板Ｗの表面に凝縮していた有機溶剤が完全に蒸発して基板Ｗが乾燥する。

【0066】

なお、槽ＬＰＤ２の構成は槽ＬＰＤ１の構成と同様である。また、槽ＬＰＤ１及び槽ＬＰＤ２による乾燥処理は、基板Ｗを乾燥できる限りにおいては、減圧引上げ式乾燥法に限定されず、例えば、所定温度の乾燥用温風を基板Ｗに吹き付けて基板Ｗを乾燥してもよいし、基板Ｗの雰囲気を加熱器によって昇温することで基板Ｗを乾燥してもよい。

【0067】

次に、基板処理装置１００が処理する基板Ｗの一例を説明する。図４（ａ）は、基板Ｗの第１状態を示す模式的断面図である。第１状態は、基板Ｗに自然酸化膜９３が形成された状態を示す。図４（ｂ）は、基板Ｗの第２状態を示す模式的断面図である。第２状態は、基板Ｗから薬液及びリンス液が除去された状態を示す。図４（ｃ）は、基板Ｗの第３状態を示す模式的断面図である。第３状態は、基板Ｗがエッチング液によってエッチングされた状態を示す。

【0068】

図４（ａ）に示すように、基板Ｗは、シリコン基板９０と、パターンＰＴとを有する。パターンＰＴはシリコン基板９０上に形成される。パターンＰＴは、積層膜９１と、単数又は複数の凹部９２とを含む。積層膜９１は、複数のポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮ（Ｎは２以上の整数）と、複数の酸化シリコン膜Ｏ１～ＯＮ（Ｎは２以上の整数）とを含む。複数のポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮ及び複数の酸化シリコン膜Ｏ１～ＯＮは、ポリシリコン膜と酸化シリコン膜とが交互に入れ替わるように、基板Ｗの厚み方向Ｄｔに沿って積層されている。厚み方向Ｄｔは、シリコン基板９０の表面に略直交する方向を示す。

【0069】

凹部９２は、基板Ｗの最表面Ｗｓからシリコン基板９０に向かって基板Ｗの厚み方向Ｄｔに沿って凹んでいる。凹部９２は、複数のポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮ及び複数の酸化シリコン膜Ｏ１～ＯＮを基板Ｗの厚み方向Ｄｔに貫通している。ポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮの側面及び酸化シリコン膜Ｏ１～ＯＮの側面は、凹部９２の側面９２ｓで露出している。凹部９２は、基板Ｗの最表面Ｗｓから凹んでいる限りにおいては、トレンチであってもよいし、ホールであってもよいし、特に限定されない。

【0070】

以上、図４（ａ）を参照して説明したように、基板処理装置１００による処理対象の基板Ｗは、単数又は複数の凹部９２を含むパターンＰＴを有する。具体的には、基板処理装置１００による処理対象の基板Ｗは、ドライエッチング処理によって凹部９２を含むパターンＰＴが形成されている基板である。

【0071】

また、基板処理装置１００による処理が開始される前は、ポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮの表層及び酸化シリコン膜Ｏ１～ＯＮの表層に自然酸化膜９３が形成されている。二点鎖線は、自然酸化膜９３の輪郭を示している。

【0072】

図４（ａ）に示すように、実施形態１では、薬液としてのＤＨＦに基板Ｗを浸漬することによって、基板Ｗから自然酸化膜９３を除去する。そして、ＤＨＦが基板Ｗからリンス液によって除去され、更にリンス液が基板Ｗから除去される。

【0073】

そして、図４（ｂ）に示すように、基板Ｗから薬液及びリンス液を除去された後に、エッチング液としてのＴＭＡＨに基板Ｗを浸漬することによって、図４（ｃ）に示すように、ポリシリコン膜Ｐ１～ＰＮが選択的にエッチングされる。その結果、複数のリセスＲ１が凹部９２の側面９２ｓに形成される。複数のリセスＲ１の各々は、基板Ｗの面方向Ｄｐに沿って凹んでいる。面方向Ｄｐは、基板Ｗの厚み方向Ｄｔに略直交する方向を示す。

【0074】

以上、図４（ａ）～図４（ｃ）を参照して説明したように、実施形態１によれば、エッチング処理の前に、基板Ｗから処理液（薬液及びリンス液）が除去される。つまり、エッチング処理の前に、基板Ｗの凹部９２から処理液が除去される。従って、エッチング液は、処理液中を濃度勾配に基づいて拡散するのではなく、処理液が入り込んでいない凹部９２に直接進入する。その結果、エッチング液の濃度勾配による拡散の時間を確保したプロセスを定めていない場合でも、基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制できる。つまり、基板Ｗに対して、目標のエッチング量のエッチングを目標時間内に行うことができる。

【0075】

特に、基板Ｗの最表面Ｗｓに対する凹部９２の深さが比較的深い場合でも、つまり、パターンＰＴのアスペクト比が比較的高い場合でも、エッチング液が凹部９２内に速やかに進入する。その結果、パターンＰＴのアスペクト比が比較的高い基板Ｗに対しても、エッチング効果の低下を抑制できる。パターンＰＴのアスペクト比とは、凹部９２の面方向Ｄｐの幅に対する厚み方向Ｄｔの深さの比率のことである。

【0076】

ここで、一般的に、パターンの凹部に処理液が入り込んでいる場合では、凹部の比較的浅い位置まではエッチング液の流動によって、エッチング液が凹部に進入する。そして、流動による凹部への進入の限界位置よりも深い位置からは、処理液中を濃度勾配に基づく拡散によって、エッチング液が凹部の深い位置に進入する。従って、本発明は、凹部に処理液が入り込んでいる状態での流動による凹部への進入の限界位置よりも深い凹部９２を含むパターンＰＴを有する基板Ｗの処理に特に好適である。なお、実施形態１のようにエッチング処理の直前に凹部９２から処理液が除去された状態では、エッチング液の流動によって凹部９２の深い位置までエッチング液が進入する。

【0077】

また、実施形態１によれば、エッチング液の濃度勾配による拡散の時間を確保したプロセスを定めることが要求されないため、基板Ｗの処理のスループットを向上できる。スループットとは、単位時間あたりの基板Ｗの処理枚数のことである。

【0078】

次に、図１及び図５を参照して、実施形態１に係る基板処理方法を説明する。図５は、基板処理方法を示すフローチャートである。図５に示すように、基板処理方法は、工程Ｓ１～工程Ｓ５を含む。基板処理方法は、基板処理装置１００によって実行され、複数の基板Ｗを処理する。具体的には、処理部ＳＰ１が、工程Ｓ１～工程Ｓ５を実行する。

【0079】

図１及び図５に示すように、工程Ｓ１において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗを処理液で処理する。実施形態１では、搬送機構ＣＶが複数の基板Ｗを処理部ＳＰ１の槽ＯＮＢ１に搬入する。そして、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗを処理液に浸漬して、複数の基板Ｗを処理液で処理する。工程Ｓ１は「処理工程」の一例に相当する。

【0080】

工程Ｓ１の後に、工程Ｓ２において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる処理液を複数の基板Ｗから除去する。実施形態１では、搬送機構ＣＶが、槽ＯＮＢ１から複数の基板Ｗを搬出して、複数の基板Ｗを槽ＬＰＤ１に搬入する。そして、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる処理液を除去する。従って、本実施形態によれば、乾燥によって容易に凹部９２に入り込んでいる処理液を除去できる。工程Ｓ２は「除去工程」の一例に相当する。「工程Ｓ１の後に」は「基板Ｗを処理液で処理した後に」の一例に相当する。

【0081】

特に実施形態１では、工程Ｓ２において、複数の槽ＴＡのうち基板Ｗが収容されている槽ＬＰＤ１内に水溶性の有機溶剤（ＩＰＡ）の蒸気を供給して、槽ＬＰＤ１内を減圧することによって基板Ｗを乾燥する。従って、複数の基板Ｗを更に効果的に乾燥できて、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる処理液を比較的短時間で除去できる。

【0082】

工程Ｓ２の後に、工程Ｓ３において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗをエッチング液（ＴＭＡＨ）でエッチングする。実施形態１では、搬送機構ＣＶが、槽ＬＰＤ１から複数の基板Ｗを搬出して、複数の基板Ｗを槽ＣＨＢ１に搬入する。そして、槽ＣＨＢ１が、複数の基板Ｗをエッチング液に浸漬して、複数の基板Ｗをエッチングする。工程Ｓ３は「エッチング工程」の一例に相当する。「工程Ｓ２の後に」は「処理液を基板Ｗから除去した後に」の一例に相当する。

【0083】

工程Ｓ３の後に、工程Ｓ４において、処理部ＳＰ１は、リンス液によって基板Ｗからエッチング液を洗い流す。実施形態１では、搬送機構ＣＶが、槽ＣＨＢ１から複数の基板Ｗを搬出して、複数の基板Ｗを槽ＯＮＢ１に搬入する。そして、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗをリンス液に浸漬して、複数の基板Ｗからエッチング液を洗い流す。

【0084】

工程Ｓ４の後に、工程Ｓ５において、処理部ＳＰ１は、基板Ｗを乾燥して、基板Ｗからリンス液を除去する。実施形態１では、搬送機構ＣＶが、槽ＯＮＢ１から複数の基板Ｗを搬出して、複数の基板Ｗを槽ＬＰＤ１に搬入する。そして、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して、複数の基板Ｗからリンス液を除去する。

【0085】

以上、図１及び図５を参照して説明したように、実施形態１によれば、工程Ｓ３のエッチング処理の前に、工程Ｓ２において複数の基板Ｗから処理液が除去される。つまり、エッチング処理の前に基板Ｗの凹部９２から処理液が除去される。従って、エッチング液は、処理液が入り込んでいない凹部９２に直接進入する。その結果、複数の基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制できる。

【0086】

特に、実施形態１では、工程Ｓ１～工程Ｓ５は、工程Ｓ１～工程Ｓ５の途中で払出部７が基板処理装置１００の外部に処理途中の基板Ｗを払い出すことなく、基板処理装置１００の内部で実行される一連の工程である。つまり、工程Ｓ１～工程Ｓ５は、基板処理装置１００の内部の複数の槽ＴＡによって実行される一連の工程である。従って、１台の基板処理装置１００の内部で実行される一連の工程の中で、エッチング処理の前に凹部９２から処理液を除去することで、複数の基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制している。

【0087】

なお、工程Ｓ１～工程Ｓ５を１バッチ処理とすると、基板処理装置１００は、複数のバッチ処理を並行して実行してもよい。この場合、第１処理部１９～第３処理部２１と乾燥処理部１７とが適宜使用される。

【0088】

また、実施形態１では、工程Ｓ１は、工程Ｓ１１と、工程Ｓ１２とを含む。

【0089】

工程Ｓ１１において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗに対して前処理を行う。具体的には、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗを薬液（ＤＨＦ）で処理する。工程Ｓ１１は「薬液工程」の一例に相当する。実施形態１では、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗを薬液に浸漬して、複数の基板Ｗを薬液で処理する。

【0090】

特に、工程Ｓ１１では、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗに形成された自然酸化膜９３を薬液（ＤＨＦ）によって除去する。その結果、工程Ｓ３での複数の基板Ｗに対するエッチング処理を更に効果的に実行できる。

【0091】

工程Ｓ１２において、処理部ＳＰ１は、リンス液（ＤＩＷ）によって複数の基板Ｗから薬液を洗い流す。工程Ｓ１２は「リンス工程」の一例に相当する。「リンス液」は「処理液としてのリンス液」の一例に相当する。実施形態１では、槽ＯＮＢ１が、工程Ｓ１１で使用した薬液をリンス液に入れ替え、複数の基板Ｗをリンス液に浸漬して、リンス液によって複数の基板Ｗから薬液を洗い流す。

【0092】

そして、工程Ｓ１２の後の工程Ｓ２において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいるリンス液を複数の基板Ｗから除去する。

【0093】

従って、実施形態１によれば、工程Ｓ３のエッチング処理の前に、工程Ｓ２において複数の基板Ｗの凹部９２からリンス液が除去される。従って、エッチング液は、リンス液が入り込んでいない凹部９２に直接進入する。その結果、複数の基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制できる。

【0094】

なお、工程Ｓ１は、工程Ｓ１１及び工程Ｓ１２のうちのいずれか１つの工程を含んでいてもよい。例えば、工程Ｓ１が工程Ｓ１１だけを含んでいる場合は、工程Ｓ２において、処理部ＳＰ１は、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる薬液を複数の基板Ｗから除去する。具体的には、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して、複数の基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる薬液を除去する。

【0095】

また、本発明は、工程Ｓ３で使用するエッチング液がアルカリ性のエッチング液である場合に特に有効である。有効な理由は次の通りである。

【0096】

すなわち、一般的に、アルカリ性のエッチング液では、自然酸化膜を除去できないため、エッチング処理の前に、薬液（ＤＨＦ）によって自然酸化膜を除去することが要求される。従って、エッチング処理の前に、薬液が凹部９２に入り込んだり、薬液を除去するためのリンス液が凹部９２に入り込んだりする可能性がある。そこで、エッチング効果の低下を抑制するために、エッチング処理の前に凹部９２から薬液及びリンス液を除去することは特に有効である。

【0097】

また、本発明は、工程Ｓ３で使用するエッチング液が比較的粘度の高いエッチング液である場合に特に有効である。有効な理由は次の通りである。

【0098】

すなわち、仮に凹部９２にリンス液等の処理液が入り込んだ状態でエッチング液を供給すると、凹部９２の深い位置までエッチング液が拡散によって進入する時間は、粘度の高いエッチング液の方が、粘度の低いエッチング液よりも長くなる。そこで、粘度の高いエッチング液を使用してエッチング処理を実行する場合は、エッチング効果の低下を抑制するために、エッチング処理の前にリンス液等の処理液を除去する必要性は大きい。

【0099】

特に、エッチング液としてＴＭＡＨを含む水溶液を使用する場合は、本発明は特に有効である。なぜなら、ＴＭＡＨは、アルカリ性であるとともに、比較的粘度が高いからである。

【0100】

ここで、図５に示すように、工程３のエッチング処理の前に工程２の除去処理を実行する限りにおいては、工程Ｓ１（工程Ｓ１１及び工程Ｓ１２）～工程Ｓ５は、基板処理装置１００の複数の槽ＴＡのうち、任意の槽ＴＡを使用して実行できる。

【0101】

例えば、工程Ｓ１１において、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗを薬液（ＤＨＦ）で処理する。工程Ｓ１２において、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗからリンス液（ＤＩＷ）によって薬液を洗い流す。工程Ｓ２において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して基板Ｗの凹部９２からリンス液を除去する。工程Ｓ３において、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗをエッチング液（ＴＭＡＨ）でエッチングする。工程Ｓ４において、槽ＯＮＢ１が、複数の基板Ｗからリンス液によってエッチング液を洗い流す。工程Ｓ５において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して、複数の基板Ｗからリンス液を除去する。この例では、工程Ｓ１～工程Ｓ５が２つの槽ＴＡ（槽ＯＮＢ１及び槽ＬＰＤ１）で実行される。従って、工程Ｓ１～工程Ｓ５ごとに槽ＴＡを用意する場合と比較して、基板処理装置１００のコストを低減できる。また、搬送機構ＣＶによる基板Ｗの搬入及び搬出の制御を簡素化できる。

【0102】

例えば、図３に示す槽ＬＰＤ１に対して、図２に示す薬液供給源２３及びエッチング液供給源２７を接続することができる。この場合は、例えば、工程Ｓ１１において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを薬液（ＤＨＦ）で処理する。工程Ｓ１２において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗからリンス液（ＤＩＷ）によって薬液を洗い流す。工程Ｓ２において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して基板Ｗの凹部９２からリンス液を除去する。工程Ｓ３において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗをエッチング液（ＴＭＡＨ）でエッチングする。工程Ｓ４において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗからリンス液によってエッチング液を洗い流す。工程Ｓ５において、槽ＬＰＤ１が、複数の基板Ｗを乾燥して、複数の基板Ｗからリンス液を除去する。この例では、工程Ｓ１～工程Ｓ５が１つの槽ＬＰＤ１で実行される。従って、基板処理装置１００のコストを更に低減できる。また、搬送機構ＣＶによる基板Ｗの搬入及び搬出の制御を更に簡素化できる。

【0103】

また、図５に示す工程Ｓ１と工程Ｓ２と工程Ｓ３とのうちの少なくとも２以上の工程が、同一槽ＴＡ内で実行されてもよい。使用されない槽ＴＡが存在することを抑制して、基板Ｗの処理のスループットを向上できるからである。工程Ｓ１と工程Ｓ２と工程Ｓ３との全てを同一槽ＴＡ内で実行してもよい。基板Ｗの処理のスループットを更に向上できるからである。また、工程Ｓ１１と工程Ｓ１２とは、同一槽ＴＡ内で実行されてもよいし、異なる槽ＴＡ内で実行されてもよい。

【0104】

なお、工程Ｓ１～工程Ｓ５のうちの少なくとも２以上の工程が、同一槽ＴＡ内で実行されてもよい。また、工程Ｓ１～工程Ｓ５の全てが同一槽ＴＡ内で実行されてもよい。

【0105】

また、図５に示す工程Ｓ２では、複数の基板Ｗを槽ＴＡで乾燥させることに代えて、次のようにして、複数の基板Ｗを乾燥することもできる。

【0106】

すなわち、工程Ｓ１の処理を行った槽ＴＡ（例えば槽ＯＮＢ１）から工程Ｓ３のエッチング処理を行う別の槽ＴＡ（例えば槽ＣＨＢ１）に搬送機構ＣＶが複数の基板Ｗを移動中の経路において、複数の基板Ｗに不活性ガス（例えば窒素ガス）を吹き付けて、複数の基板Ｗを乾燥し、凹部９２から処理液を除去する。

【0107】

（実施形態２）
図６及び図７を参照して、本発明の実施形態２に係る基板処理装置１００Ａ及び基板処理方法を説明する。実施形態２に係る基板処理装置１００Ａが枚葉式である点で、実施形態２は実施形態１と主に異なる。枚葉式とは、基板Ｗを１枚ずつ処理する方式のことである。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。

【0108】

まず、図６を参照して実施形態２に係る基板処理装置１００Ａを説明する。図６は、基板処理装置１００Ａを示す模式的断面図である。図６に示すように、基板処理装置１００Ａは、処理部ＳＰ２を備える。

【0109】

処理部ＳＰ２は、基板Ｗを回転しながら、基板Ｗに処理液を吐出して、基板Ｗを処理する。具体的には、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５と、スピンチャック１０７と、スピンモーター９５と、ノズル１１１と、ノズル移動部１１３と、ノズル１１５と、ノズル１１７と、ノズル移動部１１９と、流体供給ユニット１２１と、ユニット移動部１２６とを含む。

【0110】

チャンバー１０５は略箱形状を有する。チャンバー１０５は、基板Ｗ、スピンチャック１０７、スピンモーター９５、ノズル１１１、ノズル移動部１１３、ノズル１１５、ノズル１１７、ノズル移動部１１９、流体供給ユニット１２１、及びユニット移動部１２６を収容する。

【0111】

スピンチャック１０７は、基板Ｗを保持して回転する。具体的には、スピンチャック１０７は、チャンバー１０５内で基板Ｗを水平に保持しながら、回転軸線ＡＸ１の回りに基板Ｗを回転させる。

【0112】

スピンチャック１０７は、複数のチャック部材１７０と、スピンベース１７１とを含む。複数のチャック部材１７０はスピンベース１７１に設けられる。複数のチャック部材１７０は基板Ｗを水平な姿勢で保持する。スピンベース１７１は、略円板状であり、水平な姿勢で複数のチャック部材１７０を支持する。スピンモーター９５は、スピンベース１７１を回転軸線ＡＸ１の回りに回転させる。従って、スピンベース１７１は回転軸線ＡＸ１の回りに回転する。その結果、スピンベース１７１に設けられた複数のチャック部材１７０に保持された基板Ｗが回転軸線ＡＸ１の回りに回転する。

【0113】

ノズル１１１は、基板Ｗの回転中に基板Ｗに向けて薬液を吐出する。薬液は、図２を参照して説明した実施形態１に係る薬液と同様である。実施形態２では、薬液はＤＨＦである。ノズル移動部１１３は、回動軸線ＡＸ２の回りに回動して、ノズル１１１の処理位置と待機位置との間で、ノズル１１１を水平に移動させる。

【0114】

ノズル１１５は、基板Ｗの回転中に基板Ｗに向けてリンス液を吐出する。リンス液は、図２を参照して説明した実施形態１に係るリンス液と同様である。実施形態２では、リンス液は純水（ＤＩＷ）である。

【0115】

ノズル１１７は、基板Ｗに向けてエッチング液を吐出する。エッチング液は、図２を参照して説明した実施形態１に係るエッチング液と同様である。実施形態２では、エッチング液はＴＭＡＨを含む水溶液である。ノズル移動部１１９は、回動軸線ＡＸ３の回りに回動して、ノズル１１７の処理位置と待機位置との間で、ノズル１１７を水平に移動させる。

【0116】

流体供給ユニット１２１は、スピンチャック１０７の上方に位置する。流体供給ユニット１２１は、吐出口１２２ａから窒素ガス（Ｎ₂）を基板Ｗに向けて吐出する。流体供給ユニット１２１は、吐出口１２３ａからリンス液を基板Ｗに向けて吐出する。リンス液は、図２を参照して説明した実施形態１に係るリンス液と同様である。実施形態２では、リンス液は純水（ＤＩＷ）である。流体供給ユニット１２１は、吐出口１２４ａから水溶性の有機溶剤の蒸気を基板Ｗに向けて吐出する。実施形態２では、図３を参照して説明した実施形態１と同様に、水溶性の有機溶剤の蒸気は、ＩＰＡの蒸気である。

【0117】

ユニット移動部１２６は、流体供給ユニット１２１を鉛直方向に沿って上昇又は下降させる。流体供給ユニット１２１が、窒素ガス、リンス液、及びＩＰＡを基板Ｗに吐出する際には、ユニット移動部１２６は、流体供給ユニット１２１を下降させている。

【0118】

次に、図４（ａ）、図６、及び図７を参照して、実施形態２に係る基板処理方法を説明する。図７は、基板処理方法を示すフローチャートである。図７に示すように、基板処理方法は、工程Ｓ２１～工程Ｓ２９を含む。基板処理方法は、基板処理装置１００Ａによって実行され、基板Ｗを処理する。具体的には、処理部ＳＰ２が、工程Ｓ２１～工程Ｓ２９を実行する。

【0119】

図６及び図７に示すように、工程Ｓ２１において、搬送機構（不図示）が、１枚の基板Ｗを処理部ＳＰ２に搬入する。

【0120】

工程Ｓ２２において、処理部ＳＰ２が基板Ｗの回転を開始する。実施形態２では、スピンチャック１０７が基板Ｗの回転を開始する。

【0121】

工程Ｓ２３において、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、処理液を基板Ｗに供給して基板Ｗを処理液で処理する。工程Ｓ２３は「処理工程」の一例に相当する。

【0122】

工程Ｓ２３の後に、工程Ｓ２４において、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる処理液を基板Ｗから除去する。実施形態２では、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、基板Ｗを乾燥して、基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる処理液を除去する。工程Ｓ２４は「除去工程」の一例に相当する。

【0123】

工程Ｓ２４の後に、工程Ｓ２５において、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、エッチング液（ＴＭＡＨ）を基板Ｗに供給して基板Ｗをエッチング液でエッチングする。実施形態２では、ノズル１１７が、基板Ｗにエッチング液を吐出して、基板Ｗをエッチングする。工程Ｓ２５は「エッチング工程」の一例に相当する。

【0124】

工程Ｓ２５の後に、工程Ｓ２６において、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、リンス液（ＤＩＷ）を基板Ｗに供給してリンス液によって基板Ｗからエッチング液を洗い流す。実施形態２では、ノズル１１５が、基板Ｗにリンス液を吐出して、基板Ｗからエッチング液を洗い流す。

【0125】

工程Ｓ２６の後に、工程Ｓ２７において、処理部ＳＰ２は、チャンバー１０５内で基板Ｗを回転させながら、基板Ｗを乾燥する。

【0126】

工程Ｓ２７の後に、工程Ｓ２８において、処理部ＳＰ２が基板Ｗの回転を停止する。

【0127】

工程Ｓ２８の後に、工程Ｓ２９において、搬送機構（不図示）が、１枚の基板Ｗを処理部ＳＰ２から搬出する。

【0128】

以上、図６及び図７を参照して説明したように、実施形態２によれば、工程Ｓ２５のエッチング処理の前に、工程Ｓ２４において基板Ｗから処理液が除去される。つまり、エッチング処理の前に凹部９２から処理液が除去される。従って、エッチング液は、処理液が入り込んでいない凹部９２に直接進入する。その結果、基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制できる。

【0129】

また、実施形態２では、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１と、工程Ｓ２３２とを含む。

【0130】

工程Ｓ２３１において、処理部ＳＰ２は、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗに対して前処理を行う。具体的には、処理部ＳＰ２は、基板Ｗを回転させながら、薬液（ＤＨＦ）を基板Ｗに供給して基板Ｗを薬液で処理する。工程Ｓ２３１は「薬液工程」の一例に相当する。実施形態２では、ノズル１１１が、基板Ｗに薬液を吐出して、基板Ｗを薬液で処理する。

【0131】

特に、工程Ｓ２３１では、ノズル１１１が、基板Ｗに形成された自然酸化膜９３を薬液（ＤＨＦ）によって除去する。

【0132】

工程Ｓ２３２において、処理部ＳＰ２は、基板Ｗを回転させながら、リンス液（ＤＩＷ）を基板Ｗに供給してリンス液によって基板Ｗから薬液を洗い流す。工程Ｓ２３２は「リンス工程」の一例に相当する。実施形態２では、流体供給ユニット１２１が、吐出口１２３ａから基板Ｗにリンス液を吐出して、リンス液によって基板Ｗから薬液を洗い流す。

【0133】

そして、工程Ｓ２３２の後の工程Ｓ２４において、処理部ＳＰ２は、基板Ｗを回転させながら基板Ｗを乾燥して、基板Ｗの凹部９２に入り込んでいるリンス液を基板Ｗから除去する。実施形態２では、工程Ｓ２４において、流体供給ユニット１２１は、吐出口１２２ａから基板Ｗにキャリアガスとしての窒素ガスを吐出する。さらに、流体供給ユニット１２１は、吐出口１２４ａから基板Ｗに、水溶性の有機溶剤（ＩＰＡ）の蒸気を吐出して、基板Ｗを回転させながら基板Ｗを乾燥する。

【0134】

従って、実施形態２によれば、工程Ｓ２５のエッチング処理の前に、工程Ｓ２４において基板Ｗの凹部９２からリンス液が除去される。従って、エッチング液は、リンス液が入り込んでいない凹部９２に直接進入する。その結果、基板Ｗに対するエッチング効果の低下を抑制できる。

【0135】

なお、工程Ｓ２３は、工程Ｓ２３１及び工程Ｓ２３２のうちのいずれか１つの工程を含んでいてもよい。例えば、工程Ｓ２３が工程Ｓ２３１だけを含んでいる場合は、工程Ｓ２４において、処理部ＳＰ２は、基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる薬液を基板Ｗから除去する。具体的には、処理部ＳＰ２が、基板Ｗを乾燥して、基板Ｗの凹部９２に入り込んでいる薬液を除去する。

【0136】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。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できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

【0137】

また、図面は、発明の理解を容易にするために、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さ、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構成は一例であって、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ことは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0138】

本発明は、基板処理方法及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】

【0139】

１００、１００Ａ 基板処理装置
ＳＰ１、ＳＰ２ 処理部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】