特許 7471182 基板処理装置および基板処理方法

(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】2024-04-11

(45)【発行日】2024-04-19

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/308 20060101AFI20240412BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20240412BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240412BHJP

【ＦＩ】

H01L21/308 B

H01L21/306 R

H01L21/304 643A

H01L21/304 648K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020152986

(22)【出願日】2020-09-11

(65)【公開番号】P2022047206

(43)【公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-06-20

(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】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】日野出 大輝

(72)【発明者】

【氏名】逸見 昂史

(72)【発明者】

【氏名】天久 賢治

【審査官】船越 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２８０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６６８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０４８９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４２０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７６１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４－２１／３０６３

Ｈ０１Ｌ ２１／４６５－２１／４６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の処理液を用いて基板に対して第１の処理を行う工程と、
前記第１の処理の後、第２の処理液を用いて前記基板に対して第２の処理を行う工程と、
前記第１の処理に用いられた後の前記第１の処理液を前記第２の処理液へ添加する工程と
を備え、
前記第１の処理および前記第２の処理はいずれもシリコンのエッチング処理であり、
前記第１の処理液は少なくともフッ酸と硝酸とを含む混合液であり、
前記第２の処理液は少なくともフッ酸と硝酸と酢酸とを含む混合液である基板処理方法。

【請求項2】

基板に対する第１の処理に用いられる第１の処理液の第１の吐出を行う第１のノズルと、
前記基板に対する第２の処理に用いられる第２の処理液の第２の吐出を行う第２のノズルと、
前記第１の処理に用いられた後の前記第１の処理液を前記第２の処理液へ添加する添加系統と、
前記第１の吐出、前記第２の吐出、前記添加系統による添加を制御する制御ユニットと
を備える基板処理装置。

【請求項3】

前記制御ユニットによって制御され、前記第１の処理が行われる期間の少なくとも一部において前記基板を回転させる回転機構と、
前記第１の処理液を貯留する第１の貯留槽と、
前記第２の処理液を貯留する第２の貯留槽と
を更に備え、
前記第１のノズルには前記第１の貯留槽から前記第１の処理液が供給され、
前記第２のノズルには前記第２の貯留槽から前記第２の処理液が供給され、
前記添加系統は、
前記基板の回転によって前記基板から飛散する前記第１の処理液を受け止める第１のガードと、
前記第１のガードによって受け止められた前記第１の処理液の少なくとも一部を前記第２の貯留槽へ回収する回収系統と
を有する、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記回転機構は、前記第２の処理が実行される期間の少なくとも一部において前記基板を回転させ、
前記第１のガードは、前記回転によって前記基板から飛散する前記第２の処理液を受け止め、
前記回収系統は、前記第１のガードによって受け止められた前記第２の処理液を前記第２の貯留槽へ回収する、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記添加系統は
第２のガード
を更に有し、
前記回転によって前記基板から飛散する前記第１の処理液は、まず前記第２のガードによって受け止められ、次いで前記第２のガードによって受け止められることなく前記第１のガードによって受け止められ、
前記回収系統は、前記第２のガードによって受け止められた前記第１の処理液を前記第１の貯留槽へ回収する、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記回収系統は、前記第１のガードによって受け止められた前記第１の処理液を前記第１の貯留槽と前記第２の貯留槽とに分岐して選択的に回収する分岐機構を有し、
前記分岐機構は、前記制御ユニットによって制御されて、前記第１のガードによって受け止められた前記第１の処理液を前記第１の貯留槽へ回収してから、前記第１のガードによって受け止められた前記第２の処理液を前記第２の貯留槽へ回収する、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記回転機構は、前記基板に前記第１の処理液が存在する状態で前記回転を停止する、請求項３から請求項６のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウエハの薄型化のためのエッチング処理として、フッ酸と硝酸との混合液（フッ硝酸）を用いた技術が提案されている。例えば下記の特許文献１において、当該混合液はノズルによってウエハの上面に供給される。また特許文献１においてはリンス液をウエハの上面に供給するノズルも提案されている。

【0003】

エッチングの為に二種類のエッチング液が採用される技術が提案されている。例えば下記の特許文献２において、酸化シリコン層上に積層されたシリコン層が、濃度が異なるフッ硝酸によってエッチングされる技術が提案されている。特許文献２においてはフッ硝酸への添加物として酢酸が例示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－１９４０９０号公報

【文献】特許第５５６５７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フッ硝酸に対して酢酸を添加すると、これが半導体（例えばシリコン）をエッチングする速度（以下「エッチング速度」）は、酢酸が添加されない場合と比較して、当該半導体における不純物濃度（たとえばｐ型不純物の濃度）に影響されやすい。よって酢酸が添加されたフッ硝酸は、不純物濃度が相違する半導体層の一方をストッパとして他方を選択的にエッチングする処理に有用である。他方、酢酸を添加することでエッチング速度が低下する。

【0006】

不純物濃度が相違する半導体層の一方をストッパとして他方を選択的にエッチングする処理を行うときのエッチング速度を向上することが、本開示の目的の一つである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示にかかる基板処理方法は、第１の処理液を用いて基板に対して第１の処理を行う工程と、前記第１の処理の後、第２の処理液を用いて前記基板に対して第２の処理を行う工程と、前記第１の処理に用いられた後の前記第１の処理液を前記第２の処理液へ添加する工程とを備える。前記第１の処理および前記第２の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。前記第１の処理液は少なくともフッ酸と硝酸とを含む混合液である。前記第２の処理液は少なくともフッ酸と硝酸と酢酸とを含む混合液である。

【0008】

本開示にかかる基板処理装置は、基板に対する第１の処理に用いられる第１の処理液の第１の吐出を行う第１のノズルと、前記基板に対する第２の処理に用いられる第２の処理液の第２の吐出を行う第２のノズルと、前記第１の処理に用いられた後の前記第１の処理液を前記第２の処理液へ添加する添加系統と、前記第１の吐出、前記第２の吐出、前記添加系統による添加を制御する制御ユニットとを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示にかかる基板処理方法は、不純物濃度が相違する半導体層の一方をストッパとして他方を選択的にエッチングする処理を行うときのエッチング速度を向上する。

【0010】

本開示にかかる基板処理装置は、本開示にかかる基板処理方法の実現に資する。

【0011】

本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る基板処理システムの概略構成の一例を示す図である。

【図2】ホストコンピュータの電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【図3】基板処理装置の概略構成の一例を示す模式的な平面図である。

【図4】一つの処理ユニットの構成を例示する概略図である。

【図5】本体制御ユニットの電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【図6】液管理制御ユニットの電気的な構成の一例を示すブロック図である。

【図7】処理ユニットを用いた処理の流れの一例を示す図である。

【図8】未処理の基板の構成を例示する断面図である。

【図9】第５層が除去された後の基板の構成を例示する断面図である。

【図10】処理液の回収を例示するブロック図である。

【図11】ガードおよびカップの位置を例示する模式図である。

【図12】ガードおよびカップの位置を例示する模式図である。

【図13】ガードおよびカップの位置を例示する模式図である。

【図14】ガードおよびカップの位置を例示する模式図である。

【図15】ガードおよびカップの位置を例示する模式図である。

【図16】処理液の吐出と、リンス液の吐出と、ガードの昇降との時間的関係を示すタイミングチャートである。

【図17】処理液の回収についての変形を説明する模式図である。

【図18】変形における処理液の回収を例示するブロック図である。

【図19】処理液の供給についての変形を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略および構成の簡略化がなされるものである。また、図面に示される構成の大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。

【0014】

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

【0015】

また、以下に記載される説明において、「第１」または「第２」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。

【0016】

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

【0017】

＜１．一実施形態＞
＜１－１．基板処理システムの概略構成＞
図１は、一実施形態に係る基板処理システム１の概略構成の一例を示す図である。基板処理システム１は、例えば、ホストコンピュータ１０と、基板処理装置２０と、搬送装置３０とを備える。基板処理装置２０は複数設けられてもよい。ホストコンピュータ１０と、複数の基板処理装置２０と、搬送装置３０とは例えば通信回線５０を介して通信可能に接続される。通信回線５０には、例えば、有線回線および無線回線の一方もしくは両方が採用される。

【0018】

＜１－２．ホストコンピュータの構成＞
図２は、ホストコンピュータ１０の電気的な構成の一例を示すブロック図である。ホストコンピュータ１０は、複数の基板処理装置２０を統括的に管理するための装置（管理装置ともいう）である。

【0019】

ホストコンピュータ１０は、例えば、コンピュータで実現され、バスラインＢｕ１を介して接続された、通信部１０１、入力部１０２、出力部１０３、記憶部１０４、制御部１０５およびドライブ１０６を備える。

【0020】

通信部１０１は、例えば、通信回線５０を介して各基板処理装置２０および搬送装置３０に対して信号を送信可能な送信部としての機能を有する。通信部１０１は、例えば、通信回線５０を介して各基板処理装置２０および搬送装置３０からの信号を受信可能な受信部としての機能を有する。

【0021】

入力部１０２には、例えば、ホストコンピュータ１０を使用するユーザの動作などに応じた信号が入力され得る。入力部１０２には、例えば、操作部、マイクおよび各種センサなどが含まれ得る。

【0022】

出力部１０３は、例えば、各種情報を出力することができる。出力部１０３には、例えば、表示部およびスピーカなどが含まれ得る。

【0023】

記憶部１０４は、例えば、各種情報を記憶することができる。この記憶部１０４は、例えば、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどの記憶媒体で構成され得る。記憶部１０４には、例えば、プログラムＰｇ１および処理計画の情報（「処理計画情報」とも称される）ＰＰ１を含む各種の情報が記憶され得る。記憶部１０４には、後述するメモリ１０５ｂが含まれてもよい。

【0024】

１つのロットを構成する複数枚の基板が基板群と称される。処理計画情報ＰＰ１は、例えば基板群に係る複数の連続した基板処理（「連続処理」とも称される）を実行するタイミング（実行タイミングともいう）を示す。

【0025】

制御部１０５は、例えば、プロセッサとして働く演算処理部１０５ａおよび情報を一時的に記憶するメモリ１０５ｂなどを含む。演算処理部１０５ａには、例えば、中央演算部（ＣＰＵ）が採用される。メモリ１０５ｂには、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）が採用される。演算処理部１０５ａにおいて、例えば、記憶部１０４に記憶されているプログラムＰｇ１が読み込まれて実行されることで、ホストコンピュータ１０の機能が実現される。制御部１０５における各種の情報処理によって一時的に得られる各種情報は、例えば適宜にメモリ１０５ｂに記憶される。

【0026】

ドライブ１０６は、例えば、可搬性の記憶媒体ＲＭが脱着される部分である。ドライブ１０６では、例えば、記憶媒体ＲＭ１が装着されている状態で、この記憶媒体ＲＭ１と制御部１０５との間におけるデータの授受が行われる。例えば、プログラムＰｇ１が記憶された記憶媒体ＲＭ１がドライブ１０６に装着されることで、記憶媒体ＲＭ１から記憶部１０４内にプログラムＰｇ１が読み込まれて記憶される。

【0027】

＜１－３．基板処理装置の構成＞
図３は、基板処理装置２０の概略構成の一例を示す模式的な平面図である。基板処理装置２０は、例えば、基板Ｗの表面に対して処理液を供給することで各種処理を行うことができる枚葉式の装置である。ここでは、基板Ｗの一例として、半導体基板（ウエハ）が用いられる。各種処理には、例えば、エッチャントを用いたエッチング処理、液体で異物や除去対象物を除去する洗浄処理、水で洗い流すリンス処理およびレジストなどを塗布する塗布処理が含まれる。以下ではエッチング処理とリンス処理とを用いた説明が例示される。

【0028】

基板処理装置２０はロードポートＬＰ１～ＬＰ４を含む。ロードポートの個数は４に限定されない。ロードポートＬＰ１～ＬＰ４の各々は、キャリアＣを保持する収容器保持機構として機能する。キャリアＣは複数枚の基板Ｗを収容する収容器として機能する。

【0029】

ロードポートＬＰ１～ＬＰ４には、例えば、キャリア置き場４０内から搬送装置３０によってキャリアＣが搬送されて載置される。搬送装置３０の動作は、例えば、ホストコンピュータ１０によって制御される。基板処理装置２０が複数設けられるときには、例えば、搬送装置３０はキャリアＣを基板処理装置２０同士の間で搬送する。

【0030】

基板処理装置２０は、４台の処理ユニット２１を更に含む。処理ユニット２１の台数は４に限定されない。図３における例示では、２台の処理ユニット２１が一組となって上下方向に積層して配置される。二組の処理ユニットが平面視上では２台の処理ユニット２１として現れる。

【0031】

基板処理装置２０は、更に、例えば、インデクサロボット８１と、センターロボット８２と、本体制御ユニット２２と、液貯留部２３Ｌ，２３Ｒと、液管理制御ユニット２４と、リンス液貯留部２５とを含む。

【0032】

インデクサロボット８１は、例えば、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４とセンターロボット８２との間で基板Ｗを搬送する。センターロボット８２は、例えば、インデクサロボット８１と処理ユニット２１との間で基板Ｗを搬送することができる。インデクサロボット８１とセンターロボット８２とは、キャリアＣに収容されている複数枚の基板ＷをキャリアＣから４台の処理ユニット２１に向けて搬出する、搬送部８３として機能する。

【0033】

本体制御ユニット２２は例えば、基板処理装置２０に備えられた各部の動作およびバルブの開閉などを制御する。本体制御ユニット２２は例えば、液管理制御ユニット２４との間で各種の信号の送受信を行う。

【0034】

液貯留部２３Ｌは、処理液を貯留することが可能な貯留槽２６１Ｌ，２６２Ｌを含む。貯留槽２６１Ｌ，２６２Ｌには、図３の上側に図示されて１台の処理ユニット２１として現れる一組の処理ユニット２１が接続され、これらに採用される処理液を貯留する。

【0035】

液貯留部２３Ｒは、処理液を貯留することが可能な貯留槽２６１Ｒ，２６２Ｒを含む。貯留槽２６１Ｒ，２６２Ｒは、図３の下側に図示されて１台の処理ユニット２１として現れる一組の処理ユニット２１が接続され、これらに採用される処理液を貯留する。

【0036】

以下では貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒに貯留される処理液が、少なくともフッ酸と硝酸とを含む混合液（以下、当該混合液は「処理液ＨＦＮ」と仮称される）である場合が例示される。以下では貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒに貯留される処理液が、少なくともフッ酸と硝酸と酢酸とを含む混合液（以下、当該混合液は「処理液ＨＮＡ」と仮称される）である場合が例示される。

【0037】

貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒ，２６２Ｌ，２６２Ｒのそれぞれには、例えば、センサ２７が設けられる。センサ２７は処理液の状態、例えば濃度、水素イオン指数（ｐＨ：power of hydrogen）および温度を示す物理量を測定する。貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒ，２６２Ｌ，２６２Ｒのそれぞれには、例えば、それぞれが貯留する処理液を攪拌するための機構が設けられてもよい。

【0038】

液管理制御ユニット２４は、例えば、液貯留部２３Ｌ，２３Ｒに設けられる各部の動作を制御することで、液貯留部２３Ｌ，２３Ｒ内の処理液の状態を管理する。具体的には、液管理制御ユニット２４は、例えば、貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒ，２６２Ｌ，２６２Ｒのそれぞれのセンサ２７から、処理液の状態を示す物理量に係る信号を得る。

【0039】

液管理制御ユニット２４は、例えば、本体制御ユニット２２との間で各種の信号の送受信を行う。例えば、液管理制御ユニット２４は、センサ２７から得た信号あるいは該信号から認識される物理量を示す数値を、本体制御ユニット２２に送信する。

【0040】

リンス液貯留部２５は、リンス液を貯留することが可能である。リンス液は例えば炭酸水である。リンス液は、炭酸水に限らず、純水（脱イオン水：Deionized Water）、電解イオン水、水素水、オゾン水であってもよい。

【0041】

ロードポートＬＰ１～ＬＰ４は、基板処理装置２０とこの基板処理装置２０の外部との間で基板群の搬入および搬出を行うための部分（以下「搬出入部」とも称される）としての機能を有する。図３の例では、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４と処理ユニット２１の各々とは、水平方向に間隔を空けて配置される。ロードポートＬＰ１～ＬＰ４は、平面視したときに水平な第１方向ＤＲ１に沿って配列される。

【0042】

例えば搬送装置３０は、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４に複数の基板群を搬送する。図３の例では、搬送装置３０は、例えば、第１方向ＤＲ１およびこの第１方向ＤＲ１に直交する水平な第２方向ＤＲ２に沿って移動可能である。例えば、１つの基板群を成す複数枚の基板Ｗをそれぞれ収容するキャリアＣが、キャリア置き場４０内から搬送されてロードポートＬＰ１～ＬＰ４の何れかに載置される。ロードポートＬＰ１～ＬＰ４において複数のキャリアＣは、第１方向ＤＲ１に沿って配列される。

【0043】

インデクサロボット８１は、キャリアＣからセンターロボット８２に複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送することができる。インデクサロボット８１は、センターロボット８２からキャリアＣに複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送することができる。

【0044】

同様に、センターロボット８２は、インデクサロボット８１から各処理ユニット２１に複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬入することができる。センターロボット８２は、各処理ユニット２１からインデクサロボット８１に複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送することができる。また、例えば、センターロボット８２は、必要に応じて複数の処理ユニット２１の間において基板Ｗを搬送することができる。

【0045】

例えばインデクサロボット８１は、４つのハンド（図示省略）を有する。ハンドの各々は、基板Ｗを水平な姿勢で支持できる。インデクサロボット８１は、ハンドを水平方向および鉛直方向に移動させ得る。インデクサロボット８１は、鉛直方向に沿った軸を中心として回転（自転）することができ、当該回転によってハンドの向きが変更される。

【0046】

インデクサロボット８１は、受渡位置を通る経路２０１において第１方向ＤＲ１に沿って移動する。受渡位置は、平面視上、インデクサロボット８１とセンターロボット８２とが第２方向ＤＲ２において対向する位置である。

【0047】

インデクサロボット８１は、任意のキャリアＣおよびセンターロボット８２にそれぞれハンドを対向させることができる。例えば、インデクサロボット８１は、ハンドを移動させることにより、キャリアＣに基板Ｗを搬入する搬入動作と、キャリアＣから基板Ｗを搬出する搬出動作とを行う。例えば、インデクサロボット８１は、センターロボット８２と協働して、インデクサロボット８１およびセンターロボット８２の一方から他方に基板Ｗを移動させる受渡動作を受渡位置で行う。

【0048】

センターロボット８２は、インデクサロボット８１と同様に、例えば４つのハンド（図示省略）を有する。ハンドの各々は、基板Ｗを水平な姿勢で支持できる。センターロボット８２は、ハンドを水平方向および鉛直方向に移動させ得る。センターロボット８２は、鉛直方向に沿った軸を中心として回転（自転）することができ、当該回転によってハンドの向きが変更される。

【0049】

センターロボット８２は、任意の処理ユニット２１およびインデクサロボット８１の何れかにハンドを対向させることができる。例えば、センターロボット８２は、ハンドを移動させることにより、各処理ユニット２１に基板Ｗを搬入する搬入動作と、各処理ユニット２１から基板Ｗを搬出する搬出動作とを行う。例えば、センターロボット８２は、インデクサロボット８１と協働して、インデクサロボット８１およびセンターロボット８２の一方から他方に基板Ｗを移動させる受渡動作を行う。

【0050】

＜１－４．処理ユニット２１の構成例＞
図４は、一つの処理ユニット２１の構成を例示する概略図である。図４は鉛直方向に垂直な方向から見た図である。処理ユニット２１は基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。処理ユニット２１は本体制御ユニット２２の制御の下で動作する。本体制御ユニット２２は処理ユニット２１に備えられた各部の動作やバルブの開閉を制御する。

【0051】

処理ユニット２１の各々は、チャンバー４と、スピンチャック５と、処理液供給機構６と、ガード機構７とを含む。チャンバー４はスピンチャック５と、処理液供給機構６と、ガード機構７とを格納する。

【0052】

スピンチャック５は、チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持する基板保持機構として機能する。スピンチャック５は鉛直な線である基板回転軸Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。基板回転軸Ａ１は例えば基板Ｗの中心を通る。

【0053】

処理液供給機構６はスピンチャック５に保持された基板Ｗの処理の対象となる表面（主面）に処理液を供給する。ガード機構７は基板回転軸Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲む。

【0054】

スピンチャック５は、スピンベース１１と、スピン軸１４と、スピンモータ１５とを含む。スピンベース１１は円板状であって水平な姿勢で保持される。スピンベース１１の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。スピンベース１１は真空チャックを用いて基板Ｗを吸着して保持することができる。基板Ｗの下面Ｗｂがスピンベース１１の上面に吸着した状態で、基板Ｗが水平に保持される。

【0055】

スピンベース１１の中心線は、鉛直な線である基板回転軸Ａ１上に位置する。基板回転軸Ａ１は例えば基板Ｗの中心を通る。スピンベース１１は基板回転軸Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。

【0056】

スピン軸１４はスピンベース１１の中央部から鉛直下方に延びる。スピン軸１４の内側には、スピンベース１１における真空チャックに利用される排気孔１３が設けられる。

【0057】

処理ユニット２１は排気管４２と、排気バルブ４３とを含む。排気管４２は排気孔１３と連通する。排気バルブ４３は排気管４２に介挿される。排気孔１３は排気管４２と、排気バルブ４３とを介し、不図示の機構（例えば基板処理システム１が設置される工場に設けられた排気設備）によって排気される。

【0058】

排気バルブ４３を開くことにより、真空チャックによって基板Ｗがスピンベース１１に吸着される。排気バルブ４３を閉じ、更に不図示の機構によって排気孔１３に気体（例えば窒素ガス）が供給されることにより、スピンベース１１における真空チャックが解除される。

【0059】

スピンモータ１５はスピン軸１４を回転させ、ひいてはスピンベース１１を基板回転軸Ａ１まわり、例えば鉛直下方に沿って見て反時計回りの方向Ｒｄｒに回転させる。基板Ｗがスピンベース１１に吸着された状態でスピンモータ１５がスピン軸１４を回転させることにより、基板Ｗはスピンベース１１と共に基板回転軸Ａ１まわりに回転する。

【0060】

処理液供給機構６は、処理液ノズル３４１，３４２と、処理液配管３５１，３５２と、処理液バルブ３６１，３６２とを含む。処理液ノズル３４１，３４２は基板Ｗの上面Ｗｕに向けて処理液を吐出する上面ノズルとして機能する。処理液配管３５１は処理液ノズル３４１に接続され、処理液配管３５２は処理液ノズル３４２に接続される。処理液バルブ３６１は処理液配管３５１に介挿され、処理液バルブ３６２は処理液配管３５２に介挿される。

【0061】

処理液ノズル３４１は処理液配管３５１および処理液バルブ３６１を介して貯留槽２６１Ｌに接続され、処理液ノズル３４２は処理液配管３５２および処理液バルブ３６２を介して貯留槽２６２Ｌに接続される。あるいは処理液ノズル３４１は処理液配管３５１および処理液バルブ３６１を介して貯留槽２６１Ｒに接続され、処理液ノズル３４２は処理液配管３５２および処理液バルブ３６２を介して貯留槽２６２Ｒに接続される。

【0062】

処理液バルブ３６１が開かれると、処理液配管３５１から処理液ノズル３４１に供給された処理液ＨＦＮが、処理液ノズル３４１から下方に吐出される。処理液バルブ３６１が閉じられると、処理液ノズル３４１からの処理液ＨＦＮの吐出が停止される。

【0063】

処理液バルブ３６２が開かれると、処理液配管３５２から処理液ノズル３４２に供給された処理液ＨＮＡが、処理液ノズル３４２から下方に吐出される。処理液バルブ３６２が閉じられると、処理液ノズル３４２からの処理液ＨＮＡの吐出が停止される。

【0064】

処理液ノズル３４１は、上面Ｗｕに対する処理液ＨＦＮの着液位置が、中央部と周縁との間で移動するように移動しながら処理液ＨＦＮを吐出するスキャンノズルとして機能してもよい。処理液ノズル３４１は、上面Ｗｕにおける着液位置を固定して、処理液ＨＦＮを吐出してもよい。

【0065】

処理液ノズル３４２は、上面Ｗｕに対する処理液ＨＮＡの着液位置が、中央部と周縁との間で移動するように移動しながら処理液ＨＮＡを吐出するスキャンノズルとして機能してもよい。処理液ノズル３４２は、上面Ｗｕにおける着液位置を固定して、処理液ＨＮＡを吐出してもよい。

【0066】

処理ユニット２１は処理液ノズル移動装置３７を含む。処理液ノズル移動装置３７は処理液ノズル３４１，３４２を移動させることにより、処理液ＨＦＮ，ＨＮＡの着液位置を上面Ｗｕ内で移動させる。

【0067】

処理液ノズル移動装置３７は、処理液ノズル３４１，３４２から吐出された処理液ＨＦＮ，ＨＮＡが上面Ｗｕに着液する処理位置と、処理液ノズル３４１，３４２がスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で処理液ノズル３４１，３４２を移動させる。

【0068】

処理液供給機構６は、リンス液ノズル３８と、リンス液配管３９と、リンス液バルブ４７とを含む。リンス液ノズル３８は、上面Ｗｕに向けてリンス液を吐出する上面ノズルとして機能する。リンス液配管３９はリンス液ノズル３８に接続される。リンス液バルブ４７はリンス液配管３９に介挿される。リンス液ノズル３８はリンス液配管３９およびリンス液バルブ４７を介してリンス液貯留部２５に接続される。

【0069】

リンス液バルブ４７が開かれると、リンス液配管３９からリンス液ノズル３８に供給されたリンス液が、リンス液ノズル３８から下方に吐出される。リンス液バルブ４７が閉じられると、リンス液ノズル３８からのリンス液の吐出が停止される。

【0070】

リンス液ノズル３８は、上面Ｗｕに対するリンス液の着液位置が中央部と周縁との間で移動するように移動しながら処理リンス液を吐出するスキャンノズルとして機能してもよい。リンス液ノズル３８は、上面Ｗｕにおける着液位置を固定、例えば上面Ｗｕの中央付近に固定して、リンス液を吐出してもよい。

【0071】

処理ユニット２１はリンス液ノズル移動装置４１を含む。リンス液ノズル移動装置４１は、リンス液ノズル３８を移動させることにより、リンス液の着液位置を上面Ｗｕ内で移動させる。

【0072】

リンス液ノズル移動装置４１は、リンス液ノズル３８から吐出されたリンス液が上面Ｗｕに着液する処理位置と、リンス液ノズル３８がスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間でリンス液ノズル３８を移動させる。

【0073】

処理ユニット２１は下面ノズル４４と、パージ配管４５と、パージバルブ４６とを含む。下面ノズル４４は下面Ｗｂの周縁近傍に向けて気体、例えば窒素ガスを吐出する。パージ配管４５は下面ノズル４４に接続される。パージバルブ４６はパージ配管４５に介挿される。窒素ガスは、例えば基板処理システム１が設置される工場に設けられた給気設備（図示省略）によってパージ配管４５へ供給される。

【0074】

下面ノズル４４が下面Ｗｂへ窒素ガスを吐出することは、上面Ｗｕに吐出された処理液ＨＦＮ，ＨＮＡやリンス液が下面Ｗｂへ回り込むことの回避に寄与する。

【0075】

処理ユニット２１は、膜厚計を含んでもよい。膜厚計は、上面Ｗｕにおける所定の膜厚を計測する。膜厚計には例えば光干渉式の膜厚計が採用される。膜厚計は例えば基板Ｗの上方において、リンス液ノズル移動装置４１と類似した構成によって移動される。

【0076】

処理ユニット２１はガード機構７を含む。ガード機構７は、保持状態にある基板Ｗよりも外方（基板回転軸Ａ１から離れる方向）に位置し、処理液およびリンス液が基板Ｗから飛散する範囲を限定する。ガード機構７は、外壁７０と、ガード７１，７２，７３，７４と、カップ７５，７６，７７，７８とガード昇降装置５５とを含む。

【0077】

＜１－５．本体制御ユニット、液管理制御ユニット＞
図５は、本体制御ユニット２２の電気的な構成の一例を示すブロック図である。本体制御ユニット２２は、例えば、コンピュータで実現され、バスラインＢｕ２を介して接続された、通信部２２１、入力部２２２、出力部２２３、記憶部２２４、制御部２２５およびドライブ２２６を備える。

【0078】

通信部２２１は、例えば、通信回線５０を介してホストコンピュータ１０に対して信号を送信可能な送信部としての機能を有する。通信部２２１は、例えば、通信回線５０を介してホストコンピュータ１０からの信号を受信可能な受信部としての機能を有する。通信部２２１は、例えば更に、ケーブルなどの配線を介して、液管理制御ユニット２４との間で信号の送受信を行うことができる。

【0079】

入力部２２２には、例えば、基板処理装置２０を使用するユーザの動作などに応じた信号が入力され得る。入力部２２２には、例えば、上記入力部１０２と同様に、操作部、マイクおよび各種センサなどが含まれ得る。

【0080】

出力部２２３は、例えば、各種情報を出力することができる。出力部２２３には、例えば、上記出力部１０３と同様に、表示部およびスピーカなどが含まれ得る。

【0081】

記憶部２２４は、例えば、各種情報を記憶することができる。この記憶部２２４は、例えば、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどの記憶媒体で構成され得る。記憶部２２４には、例えば、プログラムＰｇ２および各種情報Ｄｔ２が記憶され得る。記憶部２２４には、後述するメモリ２２５ｂが含まれてもよい。

【0082】

制御部２２５は、例えば、プロセッサとして働く演算処理部２２５ａおよび情報を一時的に記憶するメモリ２２５ｂなどを含む。演算処理部２２５ａには、例えば、ＣＰＵが採用される。メモリ２２５ｂには、例えば、ＲＡＭが採用される。演算処理部２２５ａにおいて、例えば、記憶部２２４に記憶されているプログラムＰｇ２が読み込まれて実行されることで、本体制御ユニット２２の機能が実現される。制御部２２５における各種の情報処理によって一時的に得られる各種情報は、例えば適宜にメモリ２２５ｂに記憶される。

【0083】

ドライブ２２６は、例えば、可搬性の記憶媒体ＲＭ２の脱着される部分である。ドライブ２２６では、例えば、記憶媒体ＲＭ２が装着されている状態で、この記憶媒体ＲＭ２と制御部２２５との間におけるデータの授受が行われ得る。例えば、プログラムＰｇ２が記憶された記憶媒体ＲＭ２がドライブ２２６に装着されることで、記憶媒体ＲＭ２から記憶部２２４内にプログラムＰｇ２が読み込まれて記憶される。

【0084】

図６は、液管理制御ユニット２４の電気的な構成の一例を示すブロック図である。液管理制御ユニット２４は、例えば、上述した本体制御ユニット２２と同様に、コンピュータなどで実現され、バスラインＢｕ３を介して接続された、通信部２４１、入力部２４２、出力部２４３、記憶部２４４、制御部２４５およびドライブ２４６を備える。

【0085】

通信部２４１は、例えば、ケーブルなどの配線を介して、本体制御ユニット２２との間で信号の送受信を行うことができる。

【0086】

入力部２４２には、例えば、基板処理装置２０を使用するユーザの動作などに応じた信号が入力され得る。入力部２４２には、例えば、上記入力部１０２と同様に、操作部、マイクおよび各種センサなどが含まれ得る。

【0087】

出力部２４３は、例えば、各種情報を出力することができる。出力部２４３には、例えば、上記出力部１０３と同様に、表示部およびスピーカなどが含まれ得る。

【0088】

記憶部２４４は、例えば、各種情報を記憶することができる。この記憶部２４４は、例えば、上記記憶部２２４と同様に、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどの記憶媒体で構成され得る。記憶部２４４には、例えば、プログラムＰｇ３および各種情報Ｄｔ３が記憶され得る。記憶部２４４には、後述するメモリ２４５ｂが含まれてもよい。

【0089】

制御部２４５は、例えば、プロセッサとして働く演算処理部２４５ａおよび情報を一時的に記憶するメモリ２４５ｂなどを含む。演算処理部２４５ａには、例えば、ＣＰＵが適用される。メモリ２４５ｂには、例えば、ＲＡＭが適用される。演算処理部２４５ａにおいて、例えば、記憶部２４４に記憶されているプログラムＰｇ３が読み込まれて実行されることで、液管理制御ユニット２４の機能が実現される。制御部２４５における各種情報処理によって一時的に得られる各種情報は、例えば適宜にメモリ２４５ｂに記憶される。

【0090】

ドライブ２４６は、例えば、可搬性の記憶媒体ＲＭ３の脱着が可能な部分である。ドライブ２４６では、例えば、記憶媒体ＲＭ３が装着されている状態で、この記憶媒体ＲＭ３と制御部２４５との間におけるデータの授受が行われ得る。例えば、プログラムＰｇ３が記憶された記憶媒体ＲＭ３がドライブ２４６に装着されることで、記憶媒体ＲＭ３から記憶部２４４内にプログラムＰｇ３が読み込まれて記憶される。

【0091】

＜１－６．処理ユニットを用いた処理＞
＜１－６－１．全体的処理＞
図７は、処理ユニット２１を用いた処理の流れの一例を示す図である。この処理の流れは、本体制御ユニット２２によって各部の動作が制御されることで実現される。ここでは、基板処理装置２０のうちの１つの処理ユニット２１に着目して説明する。

【0092】

ステップＳ１において基板Ｗが基板処理装置２０に搬入される。具体的には、センターロボット８２によって、未処理の基板Ｗがチャンバー４に搬入され、スピンベース１１に載置される。上面Ｗｕが後述される諸処理の対象である。本体制御ユニット２２は、排気バルブ４３を制御して、真空チャックによってスピンベース１１において未処理の基板Ｗを略水平姿勢で保持させる。

【0093】

基板Ｗがスピンベース１１において保持された後、ステップＳ２において上面Ｗｕに対する薬液処理が実行される。本実施の形態において薬液処理としてはエッチング処理が例示される。本体制御ユニット２２は、スピンモータ１５を制御して、基板回転軸Ａ１を中心としてスピンベース１１を回転させる。当該回転によって基板Ｗが回転する。本体制御ユニット２２は、処理液供給機構６を制御して、処理液ノズル３４１，３４２から処理液ＨＦＮ，ＨＮＡを、上面Ｗｕに向けてこの順で吐出させる。本体制御ユニット２２は、パージバルブ４６を制御して、下面ノズル４４から下面Ｗｂへ窒素ガスを吐出させる。当該窒素ガスにより、上面Ｗｕに吐出された処理液ＨＦＮ，ＨＮＡが下面Ｗｂへ回り込むことが抑制される。

【0094】

薬液処理が終了した後に、ステップＳ３において上面Ｗｕに対する洗浄処理が実行される。本実施の形態において洗浄処理としてはリンス処理が例示される。本体制御ユニット２２は、処理液供給機構６を制御して、リンス液ノズル３８からリンス液を、基板Ｗの上面Ｗｕに向けて吐出させる。リンス液は、上面Ｗｕに付着した薬液およびパーティクルを除去する。

【0095】

本体制御ユニット２２は、パージバルブ４６を制御して、下面ノズル４４から下面Ｗｂへ窒素ガスを吐出させる。当該窒素ガスにより、上面Ｗｕに吐出されたリンス液が下面Ｗｂへ回り込むことが抑制される。

【0096】

洗浄処理が終了した後に、ステップＳ４において上面Ｗｕに対する乾燥処理が実行される。例えば本体制御ユニット２２は、スピンモータ１５を制御して、基板回転軸Ａ１を中心としてスピンベース１１を回転させる。当該回転によって基板Ｗが回転し、上面Ｗｕに残っていたリンス液を除去する。乾燥処理において、不図示のノズルから上面Ｗｕに向けてガスが吐出されてもよい。乾燥処理において、本体制御ユニット２２が、パージバルブ４６を制御して、下面ノズル４４から下面Ｗｂへ窒素ガスが吐出されてもよい。

【0097】

薬液処理、リンス液処理、乾燥処理において、スピンベース１１の回転速度が変動し、あるいは回転が停止してもよい。

【0098】

薬液処理、リンス液処理、乾燥処理において本体制御ユニット２２は、ガード昇降装置５５を制御して、ガード７１，７２，７３，７４と、カップ７５，７６，７７，７８との、基板Ｗに対する上下方向における相対的な位置を変化させる。この位置の変化についての詳細は後述される。

【0099】

乾燥処理が終了した後に、ステップＳ５において基板Ｗが基板処理装置２０から搬出される。具体的には、本体制御ユニット２２は、排気バルブ４３を制御して、スピンベース１１における真空チャックを解除する。センターロボット８２によって、処理済みの基板Ｗがスピンベース１１から外され、チャンバー４から搬出される。

【0100】

処理済みの基板Ｗの搬出が終了した後、ステップＳ６において、本体制御ユニット２２が、例えば、レシピ等を参照して、処理ユニット２１において処理の対象とされる次の基板Ｗが存在しているか否か判定する。処理ユニット２１における次の処理対象としての未処理の基板Ｗが存在していればステップＳ１に処理が戻り、処理ユニット２１における次の処理対象としての未処理の基板Ｗが存在していなければ、処理ユニット２１を用いた一連の処理が終了する。

【0101】

＜１－６－２．基板Ｗおよび薬液処理の一例＞
図８は、未処理の基板Ｗの構成を例示する断面図である。未処理の基板Ｗは第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３、第４層Ｌ４、第５層Ｌ５が積層された構造を有する。未処理の基板Ｗにおける上面Ｗｕには第１層Ｌ１が露出し、下面Ｗｂには第５層Ｌ５が露出する。

【0102】

かかる構造は、例えば第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３を有する第１の基板と、第５層Ｌ５とを有する第２の基板とが、第４層Ｌ４によって接合されて得られる。第２層Ｌ２には例えば半導体素子ｍ１，ｍ２，ｍ３が設けられる。半導体素子ｍ１，ｍ２，ｍ３は第１層Ｌ１には接触しない。例えば半導体素子ｍ１，ｍ２，ｍ３は第３層Ｌ３に接触し、第３層Ｌ３には半導体素子ｍ１，ｍ２，ｍ３同士を接続する配線が設けられる。

【0103】

例えば第２層Ｌ２はｐ型のシリコン層である。第１層Ｌ１は例えばｐ型のシリコン層であって、その不純物濃度は第２層Ｌ２の不純物濃度よりも高い。第１層Ｌ１は第２層Ｌ２よりも厚く、例えば第２層Ｌ２の厚さは１０μｍ未満であり、第１層Ｌ１の厚さは数十μｍ程度である。

【0104】

第１の基板において半導体素子ｍ１，ｍ２，ｍ３およびこれらを接続する配線が設けられた後には第５層Ｌ５は不要であってエッチングによって除去される対象となる。当該エッチングの前に第２の基板を第１の基板と接合することは、第３層Ｌ３の保護と基板Ｗの容易な取り扱いとに寄与する。図９は、第５層Ｌ５が除去された後の基板Ｗの構成を例示する断面図である。

【0105】

処理液ＨＦＮのエッチング速度は高いが、エッチング対象の不純物濃度に関する選択性は低い。処理液ＨＮＡのエッチング速度は低いが、エッチング対象の不純物濃度に関する選択性は高い。このような処理液ＨＦＮ，ＨＮＡが有するエッチングの特性の相違に由来して、処理液ＨＦＮ，ＨＮＡをこの順に上面Ｗｕに供給することは、第４層Ｌ４へのオーバーエッチを小さくしつつ第５層Ｌ５を効率的にエッチングによって除去することに寄与する。

【0106】

処理液ＨＦＮはシリコン層である第５層Ｌ５と共に次の２つの化学反応を生じさせ、エッチング対象となる第５層Ｌ５が除去される。

【0107】

３Ｓｉ＋４ＨＮＯ_３⇔３ＳｉＯ_２＋４ＮＯ＋２Ｈ_２Ｏ ・・・（１）
ＳｉＯ_２＋６ＨＦ⇔Ｈ_２ＳｉＦ_６＋２Ｈ_２Ｏ ・・・（２）

【0108】

式（１）は、シリコン（Ｓｉ）と硝酸（ＨＮＯ_３）との酸化反応を示しており、当該酸化反応によりシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）が形成される。式（２）は、式（１）で生じたシリコン酸化膜とフッ酸（ＨＦ）との溶解反応を示しており、当該溶解反応によりシリコン酸化膜が除去される。つまり、第５層Ｌ５は、硝酸により酸化されて、一旦、シリコン酸化膜という中間生成膜となり、この中間生成膜がフッ酸により溶解されることで、除去される。

【0109】

さらに酸化反応をより詳細に確認すると、式（１）の酸化反応と並行して以下の反応も行われている。

【0110】

Ｈ^＋＋ＮＯ_３ ^－＋２ＮＯ＋２Ｈ_２Ｏ⇔３ＨＮＯ_２ ・・・（３）
Ｓｉ＋４ＨＮＯ_２⇔ＳｉＯ_２＋４ＮＯ＋２Ｈ_２Ｏ ・・・（４）

【0111】

つまり、式（１）の酸化反応によって生じた一酸化窒素（ＮＯ）と硝酸とが反応し、亜硝酸（ＨＮＯ_２）を生成し（式（３））、当該亜硝酸がシリコンに作用して、シリコンを酸化させる（式（４））。亜硝酸は硝酸よりも酸化力が強いので、式（４）の酸化反応により、速やかに第５層Ｌ５を酸化することができる。そして、フッ酸により、そのシリコン酸化膜を速やかに除去することができる。

【0112】

処理液ＨＮＡにおいても硝酸とフッ酸とが用いられており、上記の反応が発生する。処理液ＨＮＡによるエッチング速度は、当該エッチングに寄与する一酸化窒素の濃度が大きいほど高い。

【0113】

＜１－６－３．ガード機構７の構成例＞
外壁７０は筒状であって、スピンチャック５と、ガード７１，７２，７３，７４と、カップ７５，７６，７７，７８とを取り囲む。

【0114】

ガード７１はスピンチャック５を取り囲む円筒状の側壁７１ｓと、基板Ｗよりも内径が大きな円環状の上板７１ｔとを含む。上板７１ｔの外周は側壁７１ｓの上端と連結される。ガード７２はスピンチャック５を取り囲む円筒状の側壁７２ｓと、基板Ｗよりも内径が大きな円環状の上板７２ｔとを含む。上板７２ｔの外周は側壁７２ｓの上端と連結される。ガード７３はスピンチャック５を取り囲む円筒状の側壁７３ｓと、基板Ｗよりも内径が大きな円環状の上板７３ｔとを含む。上板７３ｔの外周は側壁７３ｓの上端と連結される。ガード７４はスピンチャック５を取り囲む円筒状の側壁７４ｓと、基板Ｗよりも内径が大きな円環状の上板７４ｔとを含む。上板７４ｔの外周は側壁７４ｓの上端と連結される。側壁７１ｓ，７２ｓ，７３ｓ，７４ｓは基板回転軸Ａ１のまわりで同軸的に位置する。

【0115】

カップ７５は、側壁７２ｓの下方端において側壁７２ｓに対して外周側に設けられ、上方に開口する環状の溝を有する。カップ７６は、側壁７３ｓの下方端において側壁７３ｓに対して外周側に設けられ、上方に開口する環状の溝を有する。カップ７７は、側壁７４ｓの下方端において側壁７４ｓに対して外周側に設けられ、上方に開口する環状の溝を有する。カップ７８は側壁７４ｓとスピンチャック５との間に設けられ、上方に開口する環状の溝を有する。

【0116】

上板７１ｔはガード７２およびカップ７５よりも上方に位置する。側壁７１ｓはガード７２およびカップ７５よりも外方に位置する。上板７２ｔはガード７３およびカップ７６よりも上方に位置する。側壁７２ｓはガード７３よりも外方に位置する。側壁７２ｓの下端はカップ７６もしくはその外周端の鉛直上方に位置する。上板７３ｔはガード７４およびカップ７７よりも上方に位置する。側壁７３ｓはガード７４よりも外方に位置する。側壁７３ｓの下端はカップ７７もしくはその外周端の鉛直上方に位置する。上板７４ｔはカップ７８よりも上方に位置する。側壁７４ｓはカップ７８よりも外方に位置する。

【0117】

ガード７１，７２，７３，７４は、ガード昇降装置５５の制御により駆動され、独立して昇降する。カップ７５，７６，７７は、それぞれガード７２，７３，７４の昇降に付随して昇降する。

【0118】

ガード昇降装置５５は、上板７１ｔが基板Ｗより上方に位置する上位置と、上板７１ｔが基板Ｗより下方に位置する下位置との間でガード７１を昇降させ、上位置と下位置においてガード７１の位置を維持する機能を有する。ガード昇降装置５５は、上板７２ｔが基板Ｗより上方に位置する上位置と、上板７２ｔが基板Ｗより下方に位置する下位置との間でガード７２を昇降させ、上位置と下位置においてガード７２の位置を維持する機能を有する。ガード昇降装置５５は、上板７３ｔが基板Ｗより上方に位置する上位置と、上板７３ｔが基板Ｗより下方に位置する下位置との間でガード７３を昇降させ、上位置と下位置においてガード７３の位置を維持する機能を有する。ガード昇降装置５５は、上板７４ｔが基板Ｗより上方に位置する上位置と、上板７４ｔが基板Ｗより下方に位置する下位置との間でガード７４を昇降させ、上位置と下位置においてガード７４の位置を維持する機能を有する。

【0119】

ガード７４がその下位置に位置するときに、ガード７３はその下位置に位置することができる。ガード７３，７４のいずれもがそれぞれの下位置に位置するときに、ガード７２はその下位置に位置することができる。ガード７２，７３，７４のいずれもがそれぞれの下位置に位置するときに、ガード７１はその下位置に位置することができる。

【0120】

ガード７１がその上位置に位置するときに、ガード７２はその上位置に位置することができる。ガード７１，７２のいずれもがその上位置に位置するときに、ガード７３はその上位置に位置することができる。ガード７１，７２，７３のいずれもがそれぞれの上位置に位置するときに、ガード７４はその上位置に位置することができる。

【0121】

ガード７１，７２，７３，７４は基板Ｗの周囲に飛散した処理液またはリンス液を受け止める。ガード７１が受け止めたリンス液を、カップ７５が受け止める。ガード７２が受け止めた処理液を、カップ７６が受け止める。ガード７３が受け止めた処理液を、カップ７７が受け止める。ガード７４が受け止めたリンス液を、カップ７８が受け止める。

【0122】

図１０は処理液の回収を模式的に例示するブロック図である。図１０において、貯留槽２６１，２６２は、それぞれ貯留槽２６１Ｌ，２６２Ｌを表す。あるいは貯留槽２６１，２６２は、それぞれ貯留槽２６１Ｒ，２６２Ｒを表す。

【0123】

カップ７６の底と貯留槽２６１とは回収配管２６６によって連結される。回収配管２６６には回収機構２６３が介挿される。カップ７６が受け止めた処理液は貯留槽２６１Ｌあるいは貯留槽２６１Ｒへ、回収機構２６３によって回収配管２６６を介して回収される。

【0124】

カップ７７の底と貯留槽２６２とは回収配管２６７によって連結される。回収配管２６７には回収機構２６４が介挿される。カップ７７が受け止めた処理液は貯留槽２６２Ｌあるいは貯留槽２６２Ｒへ、回収機構２６４によって回収配管２６７を介して回収される。

【0125】

回収機構２６３，２６４は公知のポンプもしくはポンプおよびバルブを用いて実現される。回収機構２６３，２６４および回収配管２６６，２６７は、例えばそれぞれ二つ設けられる。回収機構２６３，２６４および回収配管２６６，２６７の第１の組は、第１の組に対応する一対の処理ユニット２１の下方に配置される。回収機構２６３，２６４および回収配管２６６，２６７の第２の組は、第２の組に対応する一対の処理ユニット２１の下方に配置される。回収機構２６３，２６４および回収配管２６６，２６７は図３および図４においては省略されている。

【0126】

カップ７５が受け止めた処理液またはリンス液と、カップ７８が受け止めたリンス液とは、不図示の排出機構によって処理ユニット２１から排出される。

【0127】

＜１－６－４．諸処理におけるガードの位置＞
図１１～図１５はガード７１，７２，７３，７４およびカップ７５，７６，７７の位置を例示する模式図であり、鉛直方向と垂直な方向から見た図である。これらの図面においては処理液ノズル３４１，３４２と、リンス液ノズル３８と、ガード機構７と、スピンチャック５と、基板Ｗと、スピンベース１１以外が省略されて描かれている。

【0128】

図１１～図１３は薬液処理（図７のステップＳ２参照）におけるガード７１～７４と基板Ｗとの位置関係を示す。図１４は洗浄処理（図７のステップＳ３参照）におけるガード７１～７４と基板Ｗとの位置関係を示す。図１５は乾燥処理（図７のステップＳ４参照）におけるガード７１～７４と基板Ｗとの位置関係を示す。

【0129】

図１６は処理液ＨＦＮ，ＨＮＡの吐出と、リンス液の吐出と、ガード７１～７４の昇降との時間的関係を示すタイミングチャートである。

【0130】

図１６において、［ＨＦＮ］の「ＯＮ」は処理液ＨＦＮが吐出されていることを示し、［ＨＦＮ］の「ＯＦＦ」は処理液ＨＦＮが吐出されていないことを示し、［ＨＮＡ］の「ＯＮ」は処理液ＨＮＡが吐出されていることを示し、［ＨＮＡ］の「ＯＦＦ」は処理液ＨＮＡが吐出されていないことを示し、［ＣＯＷ］の「ＯＮ」はリンス液が吐出されていることを示し、［ＣＯＷ］の「ＯＦＦ」はリンス液が吐出されていないことを示す。

【0131】

処理液バルブ３６１の動作によって［ＨＦＮ］の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」とが切り替わる。処理液バルブ３６２の動作によって［ＨＮＡ］の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」とが切り替わる。リンス液バルブ４７の動作によって［ＣＯＷ］の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」とが切り替わる。

【0132】

図１６において、［７１］の「Ｈ」はガード７１が上位置にあることを示し、［７１］の「Ｌ」はガード７１が下位置にあることを示し、［７２］の「Ｈ」はガード７２が上位置にあることを示し、［７２］の「Ｌ」はガード７２が下位置にあることを示し、［７３］の「Ｈ」はガード７３が上位置にあることを示し、［７３］の「Ｌ」はガード７３が下位置にあることを示し、［７４］の「Ｈ」はガード７４が上位置にあることを示し、［７４］の「Ｌ」はガード７４が下位置にあることを示す。

【0133】

ガード昇降装置５５の動作によって、［７１］の「Ｈ」と「Ｌ」とが切り替わり、［７２］の「Ｈ」と「Ｌ」とが切り替わり、［７３］の「ＯＮ」と「Ｌ」とが切り替わり、［７４］の「Ｈ」と「Ｌ」とが切り替わる。

【0134】

ステップＳ１（図７参照）において未処理の基板Ｗがスピンベース１１に載置される前には、ガード７１～７４のいずれもが、それぞれの下位置に位置する。未処理の基板Ｗがスピンベース１１に載置され、真空チャックによってスピンベース１１において保持された後、時刻Ｔ１１においてガード７１が上位置に移動する。図示および説明を簡単にするために、図１６においてガード７１は時刻Ｔ１１において瞬時に下位置から上位置に移動するように描かれる。他の時刻においてガード７１～７４がそれぞれの上位置と下位置との間を移動する場合も同様に描かれる。

【0135】

時刻Ｔ１１の後、時刻Ｔ２１においてガード７２が下位置から上位置に移動する。ガード７１がガード７２の移動と干渉しないのであれば、時刻Ｔ２１は時刻Ｔ１１と同時刻であってもよい。

【0136】

時刻Ｔ２１の後、時刻Ｔｆ１において処理液ＨＦＮが処理液ノズル３４１から上面Ｗｕへ吐出される。時刻Ｔｆ１の後、時刻Ｔｆ２において処理液ＨＦＮの吐出が停止される。時刻Ｔｆ１から時刻Ｔｆ２の間の少なくとも一部の期間において基板Ｗは回転する。

【0137】

基板Ｗの回転が開始される時刻は時刻Ｔｆ１よりも前であってもよいし、時刻Ｔｆ１と同時もしくはそれよりも後であってもよい。基板Ｗの回転が時刻Ｔｆ２よりも前に停止してもよい。処理液ＨＦＮが上面Ｗｕへ吐出されて上面Ｗｕに液膜として存在するとき、基板Ｗにおいていわゆるパドル処理が実現される。例えば処理液ＨＦＮの上面Ｗｕへの吐出が停止されても、基板Ｗの回転を遅くして（停止も含む）パドル処理が実現される。

【0138】

図１１は時刻Ｔｆ１から時刻Ｔｆ２の間であって基板Ｗが回転する状態を示す。処理液ノズル３４１から上面Ｗｕに向かう実線の矢印は、処理液ＨＦＮの吐出を模式的に示す。処理液ＨＦＮは、上面Ｗｕにおけるエッチング、より詳細には図８に示された第１層Ｌ１のエッチングに供される。

【0139】

処理液ＨＦＮが上面Ｗｕに吐出されるときには、ガード７１，７２が上位置にあってガード７３，７４が下位置にある。処理液ノズル３４１から吐出されて上面Ｗｕに到達した処理液ＨＦＮは、基板Ｗの回転によって上面Ｗｕのほぼ水平方向に飛散し、ガード７２によって、より詳細には側壁７２ｓの内周面によって受け止められる。ガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮは、カップ７６によって受け止められ、回収機構２６３（図１０参照）によって貯留槽２６１Ｌあるいは貯留槽２６１Ｒへ回収される。

【0140】

時刻Ｔｆ２と同時、もしくは前後してガード７３が下位置から上位置に移動する。図１６においては時刻Ｔｆ２よりも後の時刻Ｔ３１においてガード７３が下位置から上位置に移動する場合（以下「第１の場合」）が実線で描かれ、時刻Ｔｆ２よりも前よりも後の時刻Ｔ３３においてガード７３が下位置から上位置に移動する場合（以下「第２の場合」）が破線で描かれる。

【0141】

図１２は、ガード７３が下位置から上位置に移動した直後の状態を示す。第１の場合には、時刻Ｔ３１よりも前の時刻Ｔｆ２において既に処理液ＨＦＮの吐出が停止されている。第２の場合には、時刻Ｔ３３は時刻Ｔｆ２よりも前であるので、処理液ＨＦＮの吐出が継続する。図１２においては処理液ノズル３４１から上面Ｗｕに向かう破線の矢印は、第１の場合には処理液ＨＦＮが吐出されず、第２の場合には処理液ＨＦＮが吐出されることを示す。

【0142】

第１の場合には時刻Ｔ３１の直後において基板Ｗが回転しており（時刻Ｔ３１以前に基板Ｗが回転している場合も含む）、第２の場合には時刻Ｔ３３の直後において基板Ｗが回転している（時刻Ｔ３３以前に基板Ｗが回転している場合も含む）。いずれの場合も、上面Ｗｕにおいて上式（１），（３），（４）で示された反応が生じた処理液ＨＦＮが、基板Ｗの回転によって上面Ｗｕからほぼ水平方向に飛散する。飛散した処理液ＨＦＮはガード７３によって、より詳細には側壁７３ｓの内周面によって受け止められる。ガード７３によって受け止められた処理液ＨＦＮは、カップ７７によって受け止められ、回収機構２６４（図１０参照）によって貯留槽２６２Ｌあるいは貯留槽２６２Ｒへ回収される。

【0143】

上述の回収によって処理液ＨＦＮが添加されることにより、貯留槽２６２Ｌあるいは貯留槽２６２Ｒに貯留される処理液ＨＮＡにおける一酸化窒素の濃度が高まる。一酸化窒素の濃度の高まりは処理液ＨＮＡによるエッチング速度を高める。

【0144】

時刻ＴＮ１において処理液ＨＮＡが処理液ノズル３４２から上面Ｗｕへ吐出される。時刻ＴＮ１の後、時刻ＴＮ２において処理液ＨＮＡの吐出が停止される。時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２の間の少なくとも一部の期間において基板Ｗは回転する。時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２の間の全期間においてガード７１，７２，７３は上位置に位置し、ガード７４は下位置に位置する。

【0145】

第１の場合には時刻ＴＮ１は時刻Ｔ３１と同時もしくはこれより後の時刻である。第２の場合には時刻ＴＮ１は時刻Ｔｆ２より後の時刻である。

【0146】

図１３は、時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２の間であって基板Ｗが回転する状態を示す。処理液ノズル３４２から上面Ｗｕに向かう実線の矢印は、処理液ＨＮＡの吐出を模式的に示す。処理液ＨＮＡは、上面Ｗｕにおけるエッチング、より詳細には図８に示された第２層Ｌ２をストッパとする第１層Ｌ１の選択的エッチングに供される。

【0147】

上面Ｗｕへ吐出された処理液ＨＮＡは、基板Ｗの回転によって上面Ｗｕからほぼ水平方向に飛散する。飛散した処理液ＨＮＡはガード７３によって、より詳細には側壁７３ｓの内周面によって受け止められる。ガード７３によって受け止められた処理液ＨＮＡは、カップ７７によって受け止められ、回収機構２６４（図１０参照）によって貯留槽２６２Ｌあるいは貯留槽２６２Ｒへ回収される。

【0148】

時刻ＴＮ２の後、時刻Ｔ４１においてガード７４が下位置から上位置に移動する。時刻Ｔ４１の後、時刻ＴＣ１においてリンス液がリンス液ノズル３８から上面Ｗｕへ吐出される。時刻ＴＣ１の後、時刻ＴＣ２においてリンス液の吐出が停止される。時刻ＴＣ２の後、時刻Ｔ４２においてガード７４が上位置から下位置に移動する。時刻ＴＣ１から時刻ＴＣ２の間の少なくとも一部の期間において基板Ｗは回転する。

【0149】

上面Ｗｕへ吐出されたリンス液は、基板Ｗの回転によって上面Ｗｕのほぼ水平方向に飛散する。飛散したリンス液はガード７４によって、より詳細には側壁７４ｓの内周面によって受け止められる。ガード７４によって受け止められたリンス液は、カップ７８によって受け止められた後、不図示の排出機構によって排出される。

【0150】

時刻Ｔ４２の後、時刻Ｔ３２においてガード７３が上位置から下位置に移動する。ガード７４がガード７３の移動と干渉しないのであれば、時刻Ｔ３２は時刻Ｔ４２と同時刻であってもよい。

【0151】

時刻Ｔ３２の後、時刻Ｔ２２においてガード７２が上位置から下位置に移動する。ガード７３がガード７２の移動と干渉しないのであれば、時刻Ｔ２２は時刻Ｔ３２と同時刻であってもよい。

【0152】

時刻Ｔ２２の後、時刻Ｔ１２においてガード７１が上位置から下位置に移動する。時刻Ｔ２２から時刻Ｔ１２の間の少なくとも一部の期間において基板Ｗは回転する。

【0153】

図１５は、時刻Ｔ２２から時刻Ｔ１２の間であって基板Ｗが回転する状態を示す。処理液ＨＦＮ，ＨＮＡおよびリンス液のいずれも上面Ｗｕには供給されず、基板Ｗの回転は上面Ｗｕの乾燥に寄与する。当該回転によって飛散したリンス液はガード７１によって、より詳細には側壁７１ｓの内周面によって受け止められる。ガード７１によって受け止められたリンス液は、カップ７５によって受け止められ、あるいはガード機構７の底部に受け止められ、不図示の排出機構によって排出される。

【0154】

時刻Ｔ１２以降はガード７１～７４のいずれもが下位置に位置し、基板Ｗの搬出（図７のステップＳ５参照）に備える。

【0155】

時刻Ｔ１１から時刻Ｔｆ１の間でステップＳ２における薬液処理が開始し、時刻ＴＮ２から時刻Ｔ４１の間で当該薬液処理が終了するということができる。時刻Ｔｆ１から時刻Ｔｆ２までの期間は、例えば数十秒であって、例えば時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２までの期間の半分程度に選定される。

【0156】

時刻Ｔ４１から時刻ＴＣ１の間でステップＳ３における洗浄処理が開始し、時刻ＴＣ２から時刻Ｔ４２の間で当該洗浄処理が終了するということができる。

【0157】

時刻Ｔ２２においてステップＳ４における乾燥処理が開始し、時刻Ｔ１２において当該乾燥処理が終了するということができる。

【0158】

以上のようにして、処理液ＨＦＮを用いたエッチング処理の後、当該エッチング処理に用いられた処理液ＨＦＮを回収して処理液ＨＮＡに添加することは、処理液ＨＮＡを用いたエッチング処理におけるエッチング速度の向上に寄与する。処理液ＨＮＡは処理液ＨＦＮと比べて、エッチング選択比が高くエッチング速度が小さいことに鑑みれば、上記添加は第２層Ｌ２をストッパとして第１層Ｌ１を選択的にエッチングする際のエッチング速度の向上に寄与する。更に、上記添加は、処理液ＨＮＡのエッチング速度を高めるための他の手法、例えば貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ一酸化窒素を導入する処理を別途に設ける場合と比較して、エッチングに供された処理液ＨＦＮの回収という簡易な処理で実現される。

【0159】

＜１－７．変形の例示＞
＜１－７－１．パドル処理＞
上記の説明と部分的に重複するが、基板Ｗにおいていわゆるパドル処理が行われてもよい。例えば、時刻Ｔｆ２よりも前の時点から基板Ｗの回転が停止し、時刻ＴＮ１よりも前の時点で基板Ｗが回転する。処理液ＨＦＮによるエッチングにおけるパドル処理は、処理液ＨＦＮとシリコンとが反応する時間を長くし、回収される処理液ＨＦＮにおける一酸化窒素の濃度を高めることに寄与する。

【0160】

＜１－７－２．処理液の回収についての変形＞
上面Ｗｕから飛散した処理液ＨＦＮは、第１の場合には時刻Ｔｆ１から時刻Ｔ３１の間においては貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒへ回収され、時刻Ｔ３１以降は貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ回収される。上面Ｗｕから飛散した処理液ＨＦＮは、第２の場合には時刻Ｔｆ１から時刻Ｔ３３の間においては貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒへ回収され、時刻Ｔ３３以降は貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ回収される。

【0161】

上述の説明においては、このような回収先の変更が、時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３におけるガード７３の昇降によって実現される場合が示された。かかる変更はガード７３を省略しても実現される。以下、当該変形について説明される。

【0162】

図１７は当該変形を説明する模式図であり、鉛直方向に対して垂直な方向からみた模式図である。ガード機構７のうち、カップ７５およびガード７２のカップ７５の近傍部分と、カップ７７およびガード７４のカップ７７の近傍部分とが拡大して示される。側壁７２ｓの下端はカップ７７もしくはその外周端の鉛直上方に位置する。

【0163】

当該変形ではガード７３が省略された点を除けば、ガード７１，７２，７４が昇降するタイミングは図１６に示された場合と同じである。当該変形においては時刻Ｔ２１から時刻Ｔ４１までの間、ガード７１，７２のいずれもが上位置に位置し、ガード７４が下位置に位置する。上面Ｗｕから飛散した処理液ＨＦＮ，ＨＮＡのいずれもがガード７２によって、より詳細には側壁７２ｓの内周面によって受け止められる。ガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮ，ＨＮＡは、カップ７７によって受け止められる。

【0164】

図１８は当該変形における処理液の回収を例示するブロック図である。図１８においても図１０と同様に、貯留槽２６１，２６２は、それぞれ貯留槽２６１Ｌ，２６２Ｌを表す。あるいは貯留槽２６１，２６２は、それぞれ貯留槽２６１Ｒ，２６２Ｒを表す。

【0165】

カップ７７の底は、回収配管２６８、回収バルブ２７６、回収配管２６６をこの順に介して、貯留槽２６１へ連結される。カップ７７の底は、回収配管２６８、回収バルブ２７７、回収配管２６７をこの順に介して、貯留槽２６２へ連結される。回収配管２６８には回収機構２６５が介挿される。

【0166】

回収機構２６５および回収配管２６６，２６７，２６８、回収バルブ２７６，２７７は、例えばそれぞれ二つ設けられる。回収機構２６５および回収配管２６６，２６７，２６８、回収バルブ２７６，２７７の第１組は、第１組に対応する一対の処理ユニット２１の下方に配置される。回収機構２６５および回収配管２６６，２６７，２６８、回収バルブ２７６，２７７の第２組は、第２組に対応する一対の処理ユニット２１の下方に配置される。

【0167】

時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３よりも前の時点において回収バルブ２７７が閉じ、回収バルブ２７６が開いた状態にある。時刻Ｔｆ１から時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３までの期間においては、飛散した処理液ＨＦＮがカップ７７によって受け止められ、回収配管２６８，２６６をこの順に経由して、貯留槽２６１へ回収される。

【0168】

時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３よりも後の時点において回収バルブ２７７が開き、回収バルブ２７６が閉じた状態にある。時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３より後で時刻Ｔ４１までの期間においては、飛散した処理液ＨＦＮがカップ７７によって受け止められ、回収配管２６８，２６７をこの順に経由して、貯留槽２６２へ回収される。

【0169】

回収バルブ２７７が閉じ、回収バルブ２７６が開いた状態はガード７３が下位置に位置する状態に対応する。回収バルブ２７６が閉じ、回収バルブ２７７が開いた状態はガード７３が上位置に位置する状態に対応する。かかる対応関係により、当該変形においても処理液ＨＦＮを用いたエッチング処理の後、当該エッチング処理に用いられた処理液ＨＦＮを回収して処理液ＨＮＡに添加することが実現される。

【0170】

＜１－７－３．処理液の供給についての変形＞
図１９は当該変形を説明する模式図である。処理液ノズル３４が処理液配管３５１，３５２の両方と接続される。処理液バルブ３６１は処理液配管３５１に介挿され、処理液バルブ３６２は処理液配管３５２に介挿される。

【0171】

処理液ノズル３４には処理液バルブ３６１および処理液配管３５１を介して処理液ＨＦＮが供給され、処理液バルブ３６２および処理液配管３５２を介して処理液ＨＮＡが供給される。よって当該変形によれば、処理液ノズル３４において処理液ノズル３４１，３４２のいずれの機能も果たされる。

【0172】

＜２．包括的な説明＞
上記の各項の説明に基づいて、以下に包括的な説明が行われる。

【0173】

＜２－１．方法としての把握＞
本開示において下記の方法が、基板処理方法として提示される。当該方法は、処理液ＨＦＮを用いて基板Ｗに対して第１の処理を行う工程を備える。当該工程は、例えば図１６の時刻Ｔｆ１から時刻Ｔｆ２において実行される。当該方法は、第１の処理の後、処理液ＨＮＡを用いて基板Ｗに対して第２の処理を行う工程をも備える。当該工程は、例えば図１６の時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２において実行される。第１の処理および第２の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。

【0174】

当該方法は、第１の処理に用いられた後の処理液ＨＦＮを処理液ＨＮＡへ添加する工程をも備える。当該添加は、上面Ｗｕから飛散した処理液ＨＦＮが、例えばガード７３、カップ７７、回収配管２６７、回収機構２６４を経由して貯留槽２６２へ回収されることによって実現される（図１０参照）。あるいは＜１－７－２＞に即して見れば、当該添加は、上面Ｗｕから飛散した処理液ＨＦＮが、例えばガード７２、カップ７７、回収配管２６８、回収機構２６５、回収バルブ２７７、回収配管２６７を経由して貯留槽２６２へ回収されることによって実現される（図１７，図１８参照）。

【0175】

かかる添加により、処理液ＨＮＡにおける一酸化窒素の濃度が高まり、第２の処理におけるエッチング速度が高まる。第２の処理は、不純物濃度が相違する半導体層（ここではシリコン）の一方（上述の例ではｐ型不純物濃度が低い第２層Ｌ２）をストッパとして他方（ここではｐ型不純物濃度が高い第１層Ｌ１）を選択的にエッチングする処理であり、このときのエッチング速度が高まる。このようなエッチング速度の高まりは、半導体層の一方（第２層Ｌ２）へのオーバーエッチを小さくしつつ半導体層の他方（第１層Ｌ１）を効率的にエッチングによって除去することに寄与する。

【0176】

＜２－２．装置としての把握＞
本開示において下記の装置が、基板処理装置２０として例示される。当該装置は、上記の基板処理方法の実現に資する。

【0177】

基板処理装置２０は本体制御ユニット２２と、処理液ノズル３４１，３４２とを備える。処理液ノズル３４１は基板Ｗに対する処理液ＨＦＮの吐出を行い、処理液ノズル３４２は基板Ｗに対する処理液ＨＮＡの吐出を行う。第１の処理および第２の処理は、上記＜２－１＞において例示された。

【0178】

基板処理装置２０は、第１の処理に用いられた後の処理液ＨＦＮを処理液ＨＮＡへ添加する添加系統を更に備える。添加系統の具体例について種々の構成が後述される。

【0179】

本体制御ユニット２２は、処理液ＨＦＮの吐出、処理液ＨＮＡの吐出、添加系統による添加を制御する制御ユニットとして機能する。

【0180】

＜２－２－１．添加系統の具体例＞
基板処理装置２０は、本体制御ユニット２２によって制御され、基板Ｗを回転させる回転機構を更に備える。当該回転機構は例えばスピンチャック５である。

【0181】

基板処理装置２０は、貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒ，２６２Ｌ，２６２Ｒを更に備える。貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒは処理液ＨＦＮを貯留する。貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒは処理液ＨＮＡを貯留する。

【0182】

処理液ノズル３４１には貯留槽２６１Ｌまたは貯留槽２６１Ｒから処理液ＨＦＮが供給される。処理液ノズル３４２には貯留槽２６２Ｌまたは貯留槽２６２Ｒから処理液ＨＮＡが供給される。

【0183】

添加系統は、ガード７３あるいはガード７２と、回収系統とを有する。回収系統は、ガード７３またはガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮの少なくとも一部を貯留槽２６２へ回収する。

【0184】

ガード７３は基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液ＨＦＮの少なくとも一部を受け止める（図１２、および図１６における時刻Ｔ３１または時刻Ｔ３３から、時刻ＴＮ１までの期間を参照）あるいは＜１－７－２＞に即して見れば、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液ＨＦＮはガード７２によって受け止められる（図１７参照）。

【0185】

例えば回収系統は、カップ７７と、回収配管２６７と、回収機構２６４とを有し、これらによってその機能が実現される（ガード７３が飛散した処理液ＨＦＮを受け止める場合：図１０および図１２参照）。

【0186】

あるいは＜１－７－２＞に即して見れば、回収系統は、カップ７７と、回収配管２６８と、回収機構２６５と、回収配管２６７と、回収バルブ２７７とを有し、これらによってその機能が実現される（ガード７２が飛散した処理液ＨＦＮを受け止める場合：図１７および図１８参照）。

【0187】

＜２－２－２．処理液ＨＮＡの回収＞
回転機構は、第２の処理が実行される期間の少なくとも一部において基板Ｗを回転させる。例えばガード７３は、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液ＨＮＡを受け止める（図１３、および図１６における時刻ＴＮ１から時刻ＴＮ２までの期間を参照）。回収系統は、ガード７３によって受け止められた処理液ＨＮＡを貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ回収する。

【0188】

あるいは＜１－７－２＞に即して見れば、ガード７２は、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液ＨＮＡを受け止める（図１７参照）。回収系統は、ガード７２によって受け止められた処理液ＨＮＡを貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ回収する（図１８参照）。

【0189】

＜２－２－３．ガードの切り替えによる処理液ＨＦＮの回収の切り替え＞
添加系統は、ガード７２，７３を有する。基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する処理液ＨＦＮは、まずガード７２によって受け止められ（図１６の時刻Ｔｆ１から時刻Ｔ３１までの期間または時刻Ｔｆ１から時刻Ｔ３３までの期間、および図１１参照）、次いでガード７２によって受け止められることなくガード７３によって受け止められる（図１６の時刻Ｔ３１から時刻ＴＮ１までの期間または時刻Ｔ３３から時刻ＴＮ１までの期間、および図１２参照）。

【0190】

回収系統は、ガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮを貯留槽２６１へ回収する。当該回収系統は、カップ７６と、回収配管２６６と、回収機構２６３とを有し、これらによってその機能が実現される。

【0191】

回収系統は、ガード７３によって受け止められた処理液ＨＦＮを貯留槽２６２へ回収する。当該回収系統は、カップ７７と、回収配管２６７と、回収機構２６４とを有し、これらによってその機能が実現される。

【0192】

＜２－２－４．分岐による処理液ＨＦＮの回収の切り替え＞
＜１－７－２＞に即して見れば、回収系統は分岐機構を有する。当該分岐機構は、ガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮを貯留槽２６１Ｌ，２６２Ｒと貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒとに分岐して選択的に回収する。分岐機構は図１８を参照して、回収配管２６６，２６７，２６８と回収バルブ２７６，２７７とを有し、これらによってその機能が実現される。

【0193】

分岐機構は、ガード７２によって受け止められた処理液ＨＦＮを貯留槽２６１Ｌ，２６１Ｒへ回収してから、ガード７２によって受け止められた処理液を貯留槽２６２Ｌ，２６２Ｒへ回収する。かかる機能は本体制御ユニット２２によって制御される回収バルブ２７６，２７７の動作によって実現される。具体的な回収バルブ２７６，２７７の動作については＜１－７－２＞で例示された。

【0194】

＜２－２－５．パドル処理＞
スピンチャック５が、基板Ｗに処理液ＨＦＮあるいは処理液ＨＮＡが存在する状態で基板Ｗの回転を停止してもよい。これによりいわゆるパドル処理によるエッチングが行われる。

【0195】

＜２－２－６．具体的なエッチング例＞
例えば第１の処理および第２の処理はいずれもシリコンのエッチング処理である。同じ基板Ｗに対して第１の処理は第２の処理に先行する。

【0196】

以上のように、基板処理装置および基板処理方法は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0197】

５ スピンチャック
２０ 基板処理装置
２２ 本体制御ユニット
３４，３４１，３４２ 処理液ノズル
７１，７２，７３，７４ ガード
７５，７６，７７，７８ カップ
２６１，２６１Ｌ，２６１Ｒ，２６２，２６２Ｌ，２６２Ｒ 貯留槽
２６３，２６４，２６５ 回収機構
２６６，２６７，２６８ 回収配管
２７６，２７７ 回収バルブ
ＨＦＮ，ＨＮＡ 処理液
Ｗ 基板

【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】

【図19】