特許 7546749 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-29

(45)【発行日】2024-09-06

(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 21/306 20060101AFI20240830BHJP

   H01L 21/308 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 B

H01L21/306 R

H01L21/308 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023222202

(22)【出願日】2023-12-28

(62)【分割の表示】P 2020055375の分割

【原出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2024026595

(43)【公開日】2024-02-28

【審査請求日】2023-12-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(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】康 松潤

(72)【発明者】

【氏名】津田 俊武

(72)【発明者】

【氏名】関口 賢治

(72)【発明者】

【氏名】米澤 周平

(72)【発明者】

【氏名】香川 興司

【審査官】長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０１２５４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５３５５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３１９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１１０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３０７４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１５６３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３５７１９７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボロンを２０～８０（原子％）含むボロン含有シリコン膜が形成された基板を保持する工程と、
保持された前記基板にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液を供給する工程と、
前記酸化性水溶液で前記基板の前記ボロン含有シリコン膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記酸化性水溶液は、酢酸をさらに含む
基板処理方法。

【請求項2】

前記酸化性水溶液におけるフッ酸と硝酸との混合比は、体積比で１：１～１：１０の範囲である
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記酸化性水溶液の温度は、２０℃～８０℃の範囲である
請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記供給する工程は、前記基板の周縁部に前記酸化性水溶液を供給する
請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記供給する工程は、前記基板の裏面に前記酸化性水溶液を供給する
請求項１～４のいずれか一つに記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記供給する工程は、前記基板の全面に前記酸化性水溶液を供給する
請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理方法。

【請求項7】

ボロンを２０～８０（原子％）含むボロン含有シリコン膜が形成された基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部で保持された前記基板にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記酸化性水溶液は、酢酸をさらに含む
基板処理装置。

【請求項8】

ボロンを２０～８０（原子％）含むボロン含有シリコン膜が形成された基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部で保持された前記基板にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記処理液供給部は、前記基板の裏面に前記酸化性水溶液を供給し、
前記基板保持部は、前記基板を回転可能に保持し、
前記処理液供給部は、回転数が２００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲で回転する前記基板の裏面に前記酸化性水溶液を供給する
基板処理装置。

【請求項9】

ボロンを２０～８０（原子％）含むボロン含有シリコン膜が形成された基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部で保持された前記基板にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記処理液供給部は、前記基板の周縁部に前記酸化性水溶液を供給し、
前記基板保持部は、前記基板を回転可能に保持し、
前記処理液供給部は、回転数が４００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲で回転する前記基板の周縁部に前記酸化性水溶液を供給する
基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、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、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板をエッチング処理する際に用いられるハードマスクとして、カーボン膜やボロン膜を用いる技術が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１６４０６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、ウェハに形成されたボロン含有シリコン膜を適切にエッチングすることができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理方法は、保持する工程と、供給する工程と、エッチングする工程と、を含む。保持する工程は、ボロンを２０～８０（原子％）含むボロン含有シリコン膜が形成された基板を保持する。供給する工程は、保持された前記基板にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液を供給する。エッチングする工程は、前記酸化性水溶液で前記基板の前記ボロン含有シリコン膜をエッチングする。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、ウェハに形成されたボロン含有シリコン膜を適切にエッチングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る基板処理システムの模式平面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る基板処理システムの模式側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る周縁部処理ユニットの模式図である。

【図4】図４は、実施形態に係る裏面処理ユニットの模式図である。

【図5】図５は、酸化性水溶液におけるフッ酸の含有比率と、ボロン含有シリコン膜のエッチングレートとの関係を示す図である。

【図6】図６は、酸化性水溶液の温度と、ボロン含有シリコン膜のエッチングレートとの関係を示す図である。

【図7】図７は、ボロン含有シリコン膜中のボロン濃度と、ボロン含有シリコン膜のエッチングレートとの関係を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る周縁部処理ユニットでのウェハの保持処理を説明するための図である。

【図9】図９は、実施形態に係るウェハの周縁部への酸化性水溶液の供給処理を説明するための図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る裏面処理ユニットでのウェハの保持処理を説明するための図である。

【図11】図１１は、実施形態に係るウェハの裏面への酸化性水溶液の供給処理を説明するための図である。

【図12】図１２は、実施形態の変形例に係る基板処理システムの模式平面図である。

【図13】図１３は、実施形態の変形例に係る全面処理ユニットの処理槽の模式図である。

【図14】図１４は、実施形態に係る基板処理システムが実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、実施形態の変形例に係る基板処理システムが実行する基板処理の手順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】

【0008】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理方法および基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0009】

従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板をエッチング処理する際に用いられるハードマスクとして、カーボン膜やボロン膜を用いる技術が知られている。

【0010】

また近年、新たなハードマスク材料として、ボロン含有シリコン膜が注目されつつある。しかしながら、ウェハに形成されたボロン含有シリコン膜を適切にエッチングする技術についての有用な知見は得られていない。

【0011】

そこで、上述の問題点を克服し、ウェハに形成されたボロン含有シリコン膜を適切にエッチングすることができる技術が期待されている。

【0012】

＜基板処理システムの概要＞
最初に、図１および図２を参照しながら、実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の模式平面図であり、図２は、実施形態に係る基板処理システム１の模式側面図である。

【0013】

なお、基板処理システム１は、基板処理装置の一例である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

【0014】

図１に示すように、実施形態に係る基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、受渡ステーション３と、処理ステーション４とを備える。これらは、搬入出ステーション２、受渡ステーション３および処理ステーション４の順に並べて配置される。

【0015】

かかる基板処理システム１は、搬入出ステーション２から搬入された基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を受渡ステーション３経由で処理ステーション４へ搬送し、処理ステーション４において処理する。また、基板処理システム１は、処理後のウェハＷを処理ステーション４から受渡ステーション３経由で搬入出ステーション２へ戻し、搬入出ステーション２から外部へ払い出す。

【0016】

搬入出ステーション２は、カセット載置部１１と、搬送部１２とを備える。カセット載置部１１には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数のカセットＣが載置される。

【0017】

搬送部１２は、カセット載置部１１と受渡ステーション３との間に配置され、内部に第１搬送装置１３を有する。第１搬送装置１３は、１枚のウェハＷを保持する複数（たとえば、５つ）のウェハ保持部を備える。

【0018】

第１搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、複数のウェハ保持部を用い、カセットＣと受渡ステーション３との間で複数枚のウェハＷを同時に搬送することができる。

【0019】

次に、受渡ステーション３について説明する。図２に示すように、受渡ステーション３の内部には、複数の基板載置部（ＳＢＵ）１４が配置される。具体的には、基板載置部１４は、次に説明する処理ステーション４の第１処理ステーション４Ｕに対応する位置および第２処理ステーション４Ｌに対応する位置にそれぞれ１つずつ配置される。

【0020】

処理ステーション４は、第１処理ステーション４Ｕと、第２処理ステーション４Ｌとを備える。第１処理ステーション４Ｕと第２処理ステーション４Ｌとは、隔壁やシャッターなどによって空間的に仕切られており、高さ方向に並べて配置される。

【0021】

第１処理ステーション４Ｕおよび第２処理ステーション４Ｌは、同様の構成を有しており、図１に示すように、搬送部１６と、第２搬送装置１７と、複数の周縁部処理ユニット（ＣＨ１）１８と、複数の裏面処理ユニット（ＣＨ２）１９とを備える。

【0022】

第２搬送装置１７は、搬送部１６の内部に配置され、基板載置部１４、周縁部処理ユニット１８および裏面処理ユニット１９の間においてウェハＷの搬送を行う。

【0023】

第２搬送装置１７は、１枚のウェハＷを保持する１つのウェハ保持部を備える。第２搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持部を用いて１枚のウェハＷを搬送する。

【0024】

複数の周縁部処理ユニット１８および複数の裏面処理ユニット１９は、搬送部１６に隣接して配置される。一例として、複数の周縁部処理ユニット１８は、搬送部１６のＹ軸正方向側においてＸ軸方向に沿って並べて配置され、複数の裏面処理ユニット１９は、搬送部１６のＹ軸負方向側においてＸ軸方向に沿って並べて配置される。

【0025】

周縁部処理ユニット１８は、ウェハＷの周縁部Ｗｃ（図８参照）に対して所定の処理を行う。実施形態において、周縁部処理ユニット１８は、ウェハＷの周縁部Ｗｃからボロン含有シリコン膜Ａ（図８参照）をエッチングする処理を行う。

【0026】

ここで、周縁部Ｗｃとは、ウェハＷの端面およびその周辺に形成された傾斜部のことをいう。なお、かかる傾斜部は、ウェハＷのおもて面Ｗａ（図８参照）および裏面Ｗｂ（図８参照）にそれぞれ形成される。周縁部処理ユニット１８の詳細については後述する。

【0027】

ウェハＷに形成されているボロン含有シリコン膜Ａは、ボロンを２０～８０（原子％）の範囲で含有し、残部がシリコンおよび不可避不純物で構成される膜である。ボロン含有シリコン膜Ａは、たとえば、ウェハＷをエッチング処理する際のハードマスクとして用いられる。

【0028】

ボロン含有シリコン膜Ａに含まれる不可避不純物としては、たとえば、成膜原料などに由来する水素（Ｈ）を挙げることができる。ボロン含有シリコン膜Ａは、たとえば、水素を１～２０（原子％）の範囲で含有する。

【0029】

裏面処理ユニット１９は、ウェハＷの裏面Ｗｂに対して所定の処理を行う。実施形態において、裏面処理ユニット１９は、ウェハＷの裏面Ｗｂ全体からボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする処理を行う。裏面処理ユニット１９の詳細については後述する。

【0030】

また、図１に示すように、基板処理システム１は、制御装置５を備える。制御装置５は、たとえばコンピュータであり、制御部６と記憶部７とを備える。記憶部７には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部６は、記憶部７に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

【0031】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置５の記憶部７にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0032】

＜周縁部処理ユニットの構成＞
次に、実施形態に係る周縁部処理ユニット１８の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る周縁部処理ユニット１８の模式図である。図３に示すように、周縁部処理ユニット１８は、チャンバ２１と、基板保持部２２と、処理液供給部２３と、回収カップ２４とを備える。

【0033】

チャンバ２１は、基板保持部２２、処理液供給部２３および回収カップ２４を収容する。チャンバ２１の天井部には、チャンバ２１内にダウンフローを形成するＦＦＵ（Fun Filter Unit）２１ａが設けられる。

【0034】

基板保持部２２は、ウェハＷを回転可能に保持する。基板保持部２２は、ウェハＷを水平に保持する保持部２２ａと、鉛直方向に延在して保持部２２ａを支持する支柱部材２２ｂと、支柱部材２２ｂを鉛直軸周りに回転させる駆動部２２ｃとを有する。

【0035】

保持部２２ａは、真空ポンプなどの吸気装置（図示せず）に接続され、かかる吸気装置の吸気によって発生する負圧を利用してウェハＷの裏面Ｗｂ（図８参照）を吸着することによってウェハＷを水平に保持する。保持部２２ａとしては、たとえばポーラスチャックや静電チャックなどを用いることができる。

【0036】

保持部２２ａは、ウェハＷよりも小径の吸着領域を有する。これにより、後述する処理液供給部２３の下側ノズル２３ｂから吐出される薬液をウェハＷにおける周縁部Ｗｃ（図８参照）の裏面Ｗｂ側に供給することができる。

【0037】

処理液供給部２３は、上側ノズル２３ａと下側ノズル２３ｂとを有する。上側ノズル２３ａは、基板保持部２２に保持されたウェハＷの上方に配置され、下側ノズル２３ｂは、かかるウェハＷの下方に配置される。

【0038】

上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂには、フッ酸供給部２５と、硝酸供給部２６と、リンス液供給部２７とがそれぞれ並列に接続される。また、上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂと、フッ酸供給部２５、硝酸供給部２６およびリンス液供給部２７との間には、ヒータ２８が設けられる。

【0039】

フッ酸供給部２５は、上流側から順に、フッ酸供給源２５ａと、バルブ２５ｂと、流量調整器２５ｃとを有する。フッ酸供給源２５ａは、たとえば、フッ酸（ＨＦ）を貯留するタンクである。流量調整器２５ｃは、フッ酸供給源２５ａからバルブ２５ｂを介して上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂに供給されるフッ酸の流量を調整する。

【0040】

硝酸供給部２６は、上流側から順に、硝酸供給源２６ａと、バルブ２６ｂと、流量調整器２６ｃとを有する。硝酸供給源２６ａは、たとえば、硝酸（ＨＮＯ_３）を貯留するタンクである。流量調整器２６ｃは、硝酸供給源２６ａからバルブ２６ｂを介して上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂに供給される硝酸の流量を調整する。

【0041】

リンス液供給部２７は、上流側から順に、リンス液供給源２７ａと、バルブ２７ｂと、流量調整器２７ｃとを有する。リンス液供給源２７ａは、たとえば、ＤＩＷ（脱イオン水）などのリンス液を貯留するタンクである。流量調整器２７ｃは、リンス液供給源２７ａからバルブ２７ｂを介して上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂに供給されるリンス液の流量を調整する。

【0042】

上側ノズル２３ａは、フッ酸供給部２５、硝酸供給部２６およびリンス液供給部２７の少なくとも１つから供給される薬液を、基板保持部２２に保持されたウェハＷにおける周縁部Ｗｃのおもて面Ｗａ（図８参照）側に吐出する。

【0043】

下側ノズル２３ｂは、フッ酸供給部２５、硝酸供給部２６およびリンス液供給部２７の少なくとも１つから供給される薬液を、基板保持部２２に保持されたウェハＷにおける周縁部Ｗｃの裏面Ｗｂ側に吐出する。

【0044】

なお、周縁部処理ユニット１８は、上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂから吐出される薬液をヒータ２８で所定の温度に加熱することができる。

【0045】

また、処理液供給部２３は、上側ノズル２３ａを移動させる第１移動機構２３ｃと、下側ノズル２３ｂを移動させる第２移動機構２３ｄとを有する。これら第１移動機構２３ｃおよび第２移動機構２３ｄを用いて上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂを移動させることにより、ウェハＷに対する薬液の供給位置を変更することができる。

【0046】

回収カップ２４は、基板保持部２２を取り囲むように配置される。回収カップ２４の底部には、処理液供給部２３から供給される薬液をチャンバ２１の外部へ排出するための排液口２４ａと、チャンバ２１内の雰囲気を排気するための排気口２４ｂとが形成される。

【0047】

周縁部処理ユニット１８は、上記のように構成されており、ウェハＷの裏面Ｗｂを保持部２２ａで吸着保持した後、駆動部２２ｃを用いてウェハＷを回転させる。

【0048】

次に、周縁部処理ユニット１８は、回転するウェハＷにおける周縁部Ｗｃのおもて面Ｗａ側へ向けて、上側ノズル２３ａから酸化性水溶液Ｌ（図９参照）を吐出する。また、かかる吐出処理と並行して、周縁部処理ユニット１８は、回転するウェハＷの周縁部Ｗｃにおける裏面Ｗｂ側へ向けて、下側ノズル２３ｂから酸化性水溶液Ｌを吐出する。

【0049】

これにより、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａ（図８参照）がエッチングされる。この際、ウェハＷの周縁部Ｗｃに付着したパーティクルなどの汚れもボロン含有シリコン膜Ａとともに除去される。

【0050】

実施形態に係る酸化性水溶液Ｌは、フッ酸供給部２５から供給されるフッ酸と、硝酸供給部２６から供給される硝酸とが所定の割合で混合された水溶液である。かかる酸化性水溶液Ｌによるエッチング処理の詳細については後述する。

【0051】

酸化性水溶液Ｌの吐出処理につづいて、周縁部処理ユニット１８は、上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂからリンス液を吐出することによって、ウェハＷに残存する酸化性水溶液Ｌを洗い流すリンス処理を行う。そして、周縁部処理ユニット１８は、ウェハＷを回転させることによってウェハＷを乾燥させる乾燥処理を行う。

【0052】

＜裏面処理ユニットの構成＞
次に、実施形態に係る裏面処理ユニット１９の構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、実施形態に係る裏面処理ユニット１９の模式図である。図４に示すように、裏面処理ユニット１９は、チャンバ３１と、基板保持部３２と、処理液供給部３３と、回収カップ３４とを備える。

【0053】

チャンバ３１は、基板保持部３２、処理液供給部３３および回収カップ３４を収容する。チャンバ３１の天井部には、チャンバ３１内にダウンフローを形成するＦＦＵ３１ａが設けられる。

【0054】

基板保持部３２は、ウェハＷを水平に保持する保持部３２ａと、鉛直方向に延在して保持部３２ａを支持する支柱部材３２ｂと、支柱部材３２ｂを鉛直軸周りに回転させる駆動部３２ｃとを備える。

【0055】

保持部３２ａの上面には、ウェハＷの周縁部Ｗｃ（図１０参照）を把持する複数の把持部３２ａ１が設けられており、ウェハＷはかかる把持部３２ａ１によって保持部３２ａの上面からわずかに離間した状態で水平に保持される。

【0056】

処理液供給部３３は、保持部３２ａおよび支柱部材３２ｂを回転軸に沿って貫通する中空部に挿通される。かかる処理液供給部３３の内部には、回転軸に沿って延在する流路が形成される。

【0057】

処理液供給部３３の内部に形成される流路には、フッ酸供給部３５と、硝酸供給部３６と、リンス液供給部３７とがそれぞれ並列に接続される。また、処理液供給部３３と、フッ酸供給部３５、硝酸供給部３６およびリンス液供給部３７との間には、ヒータ３８が設けられる。

【0058】

フッ酸供給部３５は、上流側から順に、フッ酸供給源３５ａと、バルブ３５ｂと、流量調整器３５ｃとを有する。フッ酸供給源３５ａは、たとえば、フッ酸を貯留するタンクである。流量調整器３５ｃは、フッ酸供給源３５ａからバルブ３５ｂを介して処理液供給部３３に供給されるフッ酸の流量を調整する。

【0059】

硝酸供給部３６は、上流側から順に、硝酸供給源３６ａと、バルブ３６ｂと、流量調整器３６ｃとを有する。硝酸供給源３６ａは、たとえば、硝酸を貯留するタンクである。流量調整器３６ｃは、硝酸供給源３６ａからバルブ３６ｂを介して処理液供給部３３に供給される硝酸の流量を調整する。

【0060】

リンス液供給部３７は、上流側から順に、リンス液供給源３７ａと、バルブ３７ｂと、流量調整器３７ｃとを有する。リンス液供給源３７ａは、たとえば、ＤＩＷなどのリンス液を貯留するタンクである。流量調整器３７ｃは、リンス液供給源３７ａからバルブ３７ｂを介して処理液供給部３３に供給されるリンス液の流量を調整する。

【0061】

処理液供給部３３は、フッ酸供給部３５、硝酸供給部３６およびリンス液供給部３７の少なくとも１つから供給される薬液を、基板保持部３２に保持されたウェハＷの裏面Ｗｂ（図１０参照）に供給する。

【0062】

なお、裏面処理ユニット１９は、処理液供給部３３から吐出される薬液をヒータ３８で所定の温度に加熱することができる。

【0063】

回収カップ３４は、基板保持部３２を取り囲むように配置される。回収カップ３４の底部には、処理液供給部３３から供給される薬液をチャンバ３１の外部へ排出するための排液口３４ａと、チャンバ３１内の雰囲気を排気するための排気口３４ｂとが形成される。

【0064】

裏面処理ユニット１９は、上記のように構成されており、ウェハＷの周縁部Ｗｃを保持部３２ａの複数の把持部３２ａ１で保持した後、駆動部３２ｃを用いてウェハＷを回転させる。

【0065】

次に、裏面処理ユニット１９は、回転するウェハＷの裏面Ｗｂの中心部へ向けて、処理液供給部３３から酸化性水溶液Ｌ（図１１参照）を吐出する。この裏面Ｗｂの中心部に供給された酸化性水溶液Ｌは、ウェハＷの回転に伴ってウェハＷの裏面Ｗｂの全体に広がる。

【0066】

これにより、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａ（図１０参照）がエッチングされる。この際、ウェハＷの裏面Ｗｂに付着したパーティクルなどの汚れもボロン含有シリコン膜Ａとともに除去される。

【0067】

次に、裏面処理ユニット１９は、処理液供給部３３からリンス液を吐出することによって、ウェハＷに残存する酸化性水溶液Ｌを洗い流すリンス処理を行う。そして、裏面処理ユニット１９は、ウェハＷを回転させることによってウェハＷを乾燥させる乾燥処理を行う。

【0068】

＜ボロン含有シリコン膜のエッチング処理＞
次に、実施形態に係るボロン含有シリコン膜Ａのエッチング処理の詳細について、図５～図１０を参照しながら説明する。上述したように、実施形態では、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを、フッ酸と硝酸とが所定の割合で混合された酸化性水溶液Ｌで適切にエッチングすることができる。その原理について以下に説明する。

【0069】

酸化性水溶液Ｌに含まれる硝酸の内部では、自己触媒サイクルによって、下記の化学式（１）～（３）で示す反応が生じている。
ＨＮＯ_２ ＋ ＨＮＯ_３ → Ｎ_２Ｏ_４ ＋ Ｈ_２Ｏ ・・・（１）
Ｎ_２Ｏ_４ ＋ ２ＮＯ_２ ⇔ ２ＮＯ_２ ^－ ＋ ２ｈ^＋ ・・・（２）
２ＮＯ_２ ^－ ＋ ２Ｈ^＋ ⇔ ２ＨＮＯ_２ ・・・（３）

【0070】

また、上記の（１）～（３）で示す反応によって生じる反応物などによって、下記の化学式（４）～（８）で示す反応が生じることにより、ボロン含有シリコン膜Ａに含まれるシリコンが酸化される。
２ＮＯ_２ → ２ＮＯ_２ ^－ ＋ ２ｈ^＋ ・・・（４）
２ＮＯ_２ ^－ ＋ ２Ｈ^＋ ⇔ ２ＨＮＯ_２ ・・・（５）
Ｓｉ^０ ＋ ２ｈ^＋ → Ｓｉ^２＋ ・・・（６）
Ｓｉ^２＋ ＋ ２ＯＨ^－ → Ｓｉ（ＯＨ）_２ ・・・（７）
Ｓｉ（ＯＨ）_２ → ＳｉＯ_２ ＋ Ｈ_２Ｏ ・・・（８）

【0071】

そして、ボロン含有シリコン膜Ａの内部で酸化されたシリコン（すなわち、ＳｉＯ_２）は、下記の化学式（９）で示すように、酸化性水溶液Ｌに含まれるフッ酸と反応して酸化性水溶液Ｌに溶解する。
ＳｉＯ_２ ＋ ６ＨＦ → Ｈ_２ＳｉＦ_６ ＋ ２Ｈ_２Ｏ ・・・（９）

【0072】

また、下記の化学式（１０）で示す反応によって、ボロン含有シリコン膜Ａに含まれるボロンも、シリコンと同様に酸化性水溶液Ｌにより酸化し、溶解する。
Ｂ ＋ ＮＯ_２ ＋ ＯＨ^－ → ＢＯ_ｘ ＋ ＮＯ_２ ^－ ＋ Ｈ_２Ｏ ・・・（１０）

【0073】

なお、下記の化学式（１１）で示すように、酸化性水溶液Ｌの内部において、水素イオン（Ｈ^＋）は、硝酸の乖離によっても生成される。
ＨＮＯ_３ ⇔ ＮＯ_３ ^－ ＋ Ｈ^＋ ・・・（１１）

【0074】

そして、上記の化学式（１１）で示した反応で生じる水素イオン（Ｈ^＋）は、上記の化学式（５）で示した反応に用いられる。

【0075】

ここまで説明したように、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａの主成分であるシリコンおよびボロンは、いずれも酸化性水溶液Ｌに含まれる硝酸の酸化力で酸化され、これらの酸化物が酸化性水溶液Ｌに含まれるフッ酸によって溶解する。これにより、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0076】

図５は、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸の含有比率と、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートとの関係を示す図である。図５に示すように、実施形態では、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸と硝酸との混合比が、１：１（すなわち、フッ酸が５０（体積％））～１：１０（すなわち、フッ酸が約９（体積％））の範囲であるとよい。

【0077】

このように、フッ酸と硝酸との混合比を１：１～１：１０の範囲にすることにより、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを実用的なエッチングレートでエッチングすることができる。

【0078】

また、実施形態では、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸と硝酸との混合比が、１：５（すなわち、フッ酸が約１６（体積％））～１：１０（すなわち、フッ酸が約９（体積％））の範囲であるとさらによい。

【0079】

このように、フッ酸と硝酸との混合比を１：５～１：１０の範囲にすることにより、ボロン含有シリコン膜Ａを実用的なエッチングレートでエッチングすることができるとともに、酸化性水溶液ＬからＮＯ_Ｘが発生することを抑制することができる。

【0080】

また、実施形態では、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸と硝酸との混合比が、１：１．５（すなわち、フッ酸が４０（体積％））～１：３（すなわち、フッ酸が約２５（体積％））の範囲であってもよい。

【0081】

このように、フッ酸と硝酸との混合比を１：１．５～１：３の範囲にすることにより、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0082】

また、実施形態では、ボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする際の酸化性水溶液Ｌの温度が、２０℃～８０℃の範囲であるとよい。これにより、ボロン含有シリコン膜Ａを実用的なエッチングレートでエッチングすることができる。

【0083】

また、実施形態では、酸化性水溶液Ｌの温度が、３０℃～６０℃の範囲であるとさらによい。このように、酸化性水溶液Ｌの温度を３０℃以上にすることにより、図６に示すように、室温（２５℃）でエッチング処理した場合と比べて、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを大幅に向上させることができる。

【0084】

また、酸化性水溶液Ｌの温度を６０℃以下にすることにより、基板処理システム１（図１参照）の各部が、高温の酸化性水溶液Ｌによって劣化することを抑制することができる。図６は、酸化性水溶液Ｌの温度と、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートとの関係を示す図である。

【0085】

なお、図６は、ボロン含有シリコン膜Ａ中のボロン濃度が３３（原子％）であり、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸と硝酸との混合比が１：６である場合の実験結果である。

【0086】

図７は、ボロン含有シリコン膜Ａ中のボロン濃度と、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートとの関係を示す図である。図７に示すように、実施形態では、ウェハＷの回転数が小さいほうが、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートが向上する。

【0087】

これは以下の理由であると考えられる。上記の化学式（１）～（１１）で示したように、実施形態では、酸化性水溶液Ｌに含まれる中間体（たとえば、ＮＯ_２）の酸化力を用いてＢやＳｉを溶解する。

【0088】

そして、ウェハＷの回転数を過度に大きくした場合、この中間体がウェハＷに接する酸化性水溶液Ｌの内部で少なくなってしまう。したがって、ウェハＷの回転数を過度に大きくするとボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートが低下する。

【0089】

一方で、ウェハＷの回転数を小さくした場合、ウェハＷに接する酸化性水溶液Ｌにおける中間体の濃度を維持することができる。したがって、ウェハＷの回転数を実用上可能な範囲で小さくすることにより、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0090】

たとえば、ウェハＷの裏面Ｗｂを酸化性水溶液Ｌでエッチング処理する場合、ウェハＷの回転数を２００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲に設定するとよい。また、ウェハＷの周縁部Ｗｃを酸化性水溶液Ｌでエッチング処理する場合、ウェハＷの回転数を４００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲に設定するとよい。

【0091】

実施形態によれば、これらの回転数に設定することにより、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0092】

実施形態に係る酸化性水溶液Ｌは、フッ酸と、硝酸と、不可避不純物とで構成されているとよい。また、実施形態では、かかる酸化性水溶液Ｌが、さらに酢酸を含んでいてもよい。

【0093】

これにより、酸化性水溶液Ｌによる過度なエッチングを抑制することができることから、ボロン含有シリコン膜Ａの表面がエッチングでザラザラになることを抑制することができる。

【0094】

また、実施形態では、ボロン含有シリコン膜Ａが、ボロンを２０（原子％）～８０（原子％）の範囲で含んでいるとよい。これにより、ウェハＷをエッチング処理する際のハードマスクとして、かかるボロン含有シリコン膜Ａを好適に用いることができる。

【0095】

つづいて、実施形態に係るエッチング処理の各処理について説明する。図８は、実施形態に係る周縁部処理ユニット１８でのウェハＷの保持処理を説明するための図である。

【0096】

まず、搬送部１２（図１参照）や搬送部１６（図１参照）などを用いて、ウェハＷを周縁部処理ユニット１８内に搬送する。そして、制御部６（図１参照）は、基板保持部２２を動作させることにより、ウェハＷを保持部２２ａで保持する処理を行う。

【0097】

なお、かかるウェハＷを保持する処理に先だって、ウェハＷの全面（すなわち、ウェハＷのおもて面Ｗａ、裏面Ｗｂおよび周縁部Ｗｃ）には、図８に示すように、ボロン含有シリコン膜Ａが形成される。そして、実施形態では、ボロン含有シリコン膜Ａの形成されたウェハＷの裏面Ｗｂが、保持部２２ａで吸着保持される。

【0098】

なお、本開示において、ウェハＷのおもて面Ｗａとは、パターン（凸状に形成される回路）が表面に形成されている主面のことであり、裏面Ｗｂとは、おもて面Ｗａの裏側の主面のことである。

【0099】

かかる保持処理につづいて、実施形態では、ウェハＷの周縁部Ｗｃへの酸化性水溶液Ｌの供給処理が行われる。図９は、実施形態に係るウェハＷの周縁部Ｗｃへの酸化性水溶液Ｌの供給処理を説明するための図である。

【0100】

まず、制御部６（図１参照）は、駆動部２２ｃ（図３参照）を動作させることにより、図９に示すように、ウェハＷを所定の回転数（たとえば、４００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）で回転させる。

【0101】

次に、制御部６は、上側ノズル２３ａを動作させることにより、回転するウェハＷにおける周縁部Ｗｃのおもて面Ｗａ側へ向けて酸化性水溶液Ｌを供給する。さらに、制御部６は、下側ノズル２３ｂを動作させることにより、回転するウェハＷにおける周縁部Ｗｃの裏面Ｗｂ側へ向けて酸化性水溶液Ｌを供給する。

【0102】

これにより、図９に示すように、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0103】

次に、制御部６は、ウェハＷを高速（たとえば、１５００（ｒｐｍ））で回転させるとともに、上側ノズル２３ａおよび下側ノズル２３ｂを動作させることによって、ウェハＷの周縁部Ｗｃにリンス液を供給して残存する酸化性水溶液Ｌを洗い流すリンス処理を行う。

【0104】

そして、制御部６は、ウェハＷの高速回転は維持する一方、リンス液の供給を停止させることによって、ウェハＷを乾燥させる乾燥処理を行う。

【0105】

かかる乾燥処理につづいて、実施形態では、ウェハＷを裏面処理ユニット１９に搬送してウェハＷを保持する処理が行われる。図１０は、実施形態に係る裏面処理ユニット１９でのウェハＷの保持処理を説明するための図である。

【0106】

まず、搬送部１６（図１参照）などを用いて、周縁部処理ユニット１８から裏面処理ユニット１９内にウェハＷを搬送する。そして、制御部６（図１参照）は、基板保持部３２を動作させることにより、ウェハＷを保持部３２ａで保持する処理を行う。

【0107】

なお、実施形態では、図１０に示すように、ボロン含有シリコン膜ＡがエッチングされたウェハＷの周縁部Ｗｃが、複数の把持部３２ａ１で保持される。

【0108】

かかる保持処理につづいて、実施形態では、ウェハＷの裏面Ｗｂへの酸化性水溶液Ｌの供給処理が行われる。図１１は、実施形態に係るウェハＷの裏面Ｗｂへの酸化性水溶液Ｌの供給処理を説明するための図である。

【0109】

まず、制御部６（図１参照）は、駆動部３２ｃ（図４参照）を動作させることにより、図１１に示すように、ウェハＷを所定の回転数（たとえば、２００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）で回転させる。

【0110】

次に、制御部６は、処理液供給部３３を動作させることにより、回転するウェハＷの裏面Ｗｂの中心部へ向けて酸化性水溶液Ｌを供給する。この裏面Ｗｂの中心部に供給された酸化性水溶液Ｌは、ウェハＷの回転に伴ってウェハＷの裏面Ｗｂの全体に広がる。

【0111】

これにより、図１１に示すように、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0112】

次に、制御部６は、ウェハＷを高速（たとえば、１５００（ｒｐｍ））で回転させるとともに、処理液供給部３３を動作させることにより、ウェハＷの裏面Ｗｂにリンス液を供給して残存する酸化性水溶液Ｌを洗い流すリンス処理を行う。

【0113】

そして、制御部６は、ウェハＷの高速回転は維持する一方、リンス液の供給を停止させることによって、ウェハＷを乾燥させる乾燥処理を行う。ここまで説明した一連の処理によって、ウェハＷの裏面Ｗｂおよび周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする処理が完了する。

【0114】

なお、上記の実施形態では、ウェハＷの周縁部Ｗｃをエッチング処理した後にウェハＷの裏面Ｗｂをエッチング処理する例について示したが、ウェハＷの裏面Ｗｂをエッチング処理した後にウェハＷの周縁部Ｗｃをエッチング処理してもよい。

【0115】

一方で、実施形態では、ウェハＷの周縁部Ｗｃをエッチング処理した後にウェハＷの裏面Ｗｂをエッチング処理することにより、保持部２２ａで吸着保持された跡がウェハＷの裏面Ｗｂに残ることを抑制することができる。

【0116】

＜変形例＞
ここまで説明した実施形態では、ウェハＷの裏面Ｗｂまたは周縁部Ｗｃに酸化性水溶液Ｌを吐出してエッチング処理を行う例について示したが、実施形態に係るエッチング処理はこれらの例に限られない。

【0117】

たとえば、回転するウェハＷのおもて面Ｗａに酸化性水溶液Ｌを吐出して、おもて面Ｗａに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを酸化性水溶液Ｌでエッチング処理してもよい。これにより、ウェハＷのおもて面Ｗａに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0118】

なお、実施形態では、ウェハＷのおもて面Ｗａを酸化性水溶液Ｌでエッチング処理する場合、ウェハＷの回転数を１０（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲に設定するとよい。これにより、ウェハＷに接する酸化性水溶液Ｌにおける中間体の濃度を維持することができることから、ボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0119】

また、ここまで説明した実施形態では、ウェハＷを枚葉処理でエッチング処理した例について示したが、実施形態に係るエッチング処理は枚葉処理に限られない。図１２は、実施形態の変形例に係る基板処理システム１Ａの模式平面図である。

【0120】

図１２に示す変形例１の基板処理システム１Ａは、基板処理装置の別の一例であり、複数のウェハＷを一括で処理することができる。変形例に係る基板処理システム１Ａは、キャリア搬入出部１０２と、ロット形成部１０３と、ロット載置部１０４と、ロット搬送部１０５と、ロット処理部１０６と、制御装置１０７とを備える。

【0121】

キャリア搬入出部１０２は、キャリアステージ１２０と、キャリア搬送機構１２１と、キャリアストック１２２、１２３と、キャリア載置台１２４とを備える。

【0122】

キャリアステージ１２０は、外部から搬送された複数のキャリア１１０を載置する。キャリア１１０は、複数（たとえば、２５枚）のウェハＷを水平姿勢で上下に並べて収容する容器である。キャリア搬送機構１２１は、キャリアステージ１２０、キャリアストック１２２、１２３およびキャリア載置台１２４の間でキャリア１１０の搬送を行う。

【0123】

キャリア載置台１２４に載置されたキャリア１１０からは、処理される前の複数のウェハＷが後述する基板搬送機構１３０によりロット処理部１０６に搬出される。また、キャリア載置台１２４に載置されたキャリア１１０には、処理された複数のウェハＷが基板搬送機構１３０によりロット処理部１０６から搬入される。

【0124】

ロット形成部１０３は、基板搬送機構１３０を有し、ロットを形成する。かかるロットは、１または複数のキャリア１１０に収容されたウェハＷを組合せて同時に処理される複数（たとえば、５０枚）のウェハＷで構成される。１つのロットを形成する複数のウェハＷは、たとえば、互いの板面を対向させた状態で一定の間隔をあけて配列される。

【0125】

基板搬送機構１３０は、キャリア載置台１２４に載置されたキャリア１１０とロット載置部１０４との間で複数のウェハＷを搬送する。

【0126】

ロット載置部１０４は、ロット搬送台１４０を有し、ロット搬送部１０５によってロット形成部１０３とロット処理部１０６との間で搬送されるロットを一時的に載置（待機）する。

【0127】

ロット搬送台１４０は、ロット形成部１０３で形成された処理される前のロットを載置するロット載置台１４１と、ロット処理部１０６で処理されたロットを載置するロット載置台１４２とを有する。ロット載置台１４１、１４２には、１ロット分の複数のウェハＷが起立姿勢で前後に並んで載置される。

【0128】

ロット搬送部１０５は、ロット搬送機構１５０を有し、ロット載置部１０４とロット処理部１０６との間やロット処理部１０６の内部でロットの搬送を行う。ロット搬送機構１５０は、レール１５１と、移動体１５２と、基板保持体１５３とを有する。

【0129】

レール１５１は、ロット載置部１０４およびロット処理部１０６に渡って、Ｘ軸方向に沿って配置される。移動体１５２は、複数のウェハＷを保持しながらレール１５１に沿って移動可能に構成される。基板保持体１５３は、移動体１５２に設けられ、起立姿勢で前後に並んだ複数のウェハＷを保持する。

【0130】

ロット処理部１０６は、１ロット分の複数のウェハＷに対し、エッチング処理や洗浄処理、乾燥処理などを行う。ロット処理部１０６には、２台の全面処理ユニット１６０と、洗浄処理装置１７０と、乾燥処理装置１８０とが、レール１５１に沿って並んで設けられる。

【0131】

全面処理ユニット１６０は、１ロット分の複数のウェハＷに対してエッチング処理およびリンス処理を一括で行う。洗浄処理装置１７０は、基板保持体１５３の洗浄処理を行う。乾燥処理装置１８０は、１ロット分の複数のウェハＷに対して乾燥処理を一括で行う。なお、全面処理ユニット１６０、洗浄処理装置１７０および乾燥処理装置１８０の台数は、図１２の例に限られない。

【0132】

全面処理ユニット１６０は、エッチング処理用の処理槽１６１と、リンス処理用の処理槽１６２と、昇降可能に構成される基板保持部１６３，１６４とを備える。処理槽１６１、１６２は、１ロット分のウェハＷを収容可能である。また、処理槽１６１には、エッチング液である酸化性水溶液Ｌが貯留される。全面処理ユニット１６０の処理槽１６１の詳細については後述する。

【0133】

処理槽１６２には、リンス処理用のリンス液が貯留される。基板保持部１６３，１６４は、ロットを形成する複数のウェハＷを起立姿勢で前後に並べた状態で保持する。

【0134】

全面処理ユニット１６０は、ロット搬送部１０５で搬送されたロットを基板保持部１６３で保持し、処理槽１６１の酸化性水溶液Ｌに浸漬させてエッチング処理を行う。また、全面処理ユニット１６０は、ロット搬送部１０５によって処理槽１６２に搬送されたロットを基板保持部１６４にて保持し、処理槽１６２のリンス液に浸漬させることによってリンス処理を行う。

【0135】

乾燥処理装置１８０は、処理槽１８１と、昇降可能に構成される基板保持部１８２とを有する。処理槽１８１には、乾燥処理用の処理ガスが供給される。基板保持部１８２には、１ロット分の複数のウェハＷが起立姿勢で前後に並んで保持される。

【0136】

乾燥処理装置１８０は、ロット搬送部１０５で搬送されたロットを基板保持部１８２で保持し、処理槽１８１内に供給される乾燥処理用の処理ガスを用いて乾燥処理を行う。処理槽１８１で乾燥処理されたロットは、ロット搬送部１０５でロット載置部１０４に搬送される。

【0137】

洗浄処理装置１７０は、ロット搬送機構１５０の基板保持体１５３に洗浄用の処理液を供給し、さらに乾燥ガスを供給することで、基板保持体１５３の洗浄処理を行う。

【0138】

制御装置１０７は、たとえばコンピュータであり、制御部１０８と記憶部１０９とを備える。記憶部１０９には、基板処理システム１Ａにおいて実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１０８は、記憶部１０９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１Ａの動作を制御する。

【0139】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置１０７の記憶部１０９にインストールされたものであってもよい。

【0140】

図１３は、実施形態の変形例に係る全面処理ユニット１６０の処理槽１６１の模式図である。図１３に示すように、エッチング用の処理槽１６１は、内槽２０１と、外槽２０２とを備える。内槽２０１は、上方が開放された箱形の槽であり、内部に酸化性水溶液Ｌを貯留する。

【0141】

複数のウェハＷにより形成されるロットは、内槽２０１に浸漬される。外槽２０２は、上方が開放され、内槽２０１の上部周囲に配置される。外槽２０２には、内槽２０１からオーバーフローした酸化性水溶液Ｌが流入する。

【0142】

また、処理槽１６１は、フッ酸供給部２０３と、硝酸供給部２０４とを備える。フッ酸供給部２０３は、フッ酸供給源２３１と、フッ酸供給ライン２３２と、流量調整器２３３とを有する。

【0143】

フッ酸供給源２３１は、たとえば、フッ酸を貯留するタンクである。フッ酸供給ライン２３２は、フッ酸供給源２３１と外槽２０２とを接続し、フッ酸供給源２３１から外槽２０２にフッ酸を供給する。

【0144】

流量調整器２３３は、フッ酸供給ライン２３２に設けられ、外槽２０２へ供給されるフッ酸の供給量を調整する。流量調整器２３３は、開閉弁や流量制御弁、流量計などで構成される。流量調整器２３３によってフッ酸の供給量が調整されることで、酸化性水溶液Ｌのフッ酸濃度が調整される。

【0145】

硝酸供給部２０４は、硝酸供給源２４１と、硝酸供給ライン２４２と、流量調整器２４３とを有する。硝酸供給源２４１は、たとえば、硝酸を貯留するタンクである。硝酸供給ライン２４２は、硝酸供給源２４１と外槽２０２とを接続し、硝酸供給源２４１から外槽２０２に硝酸を供給する。

【0146】

流量調整器２４３は、硝酸供給ライン２４２に設けられ、外槽２０２へ供給される硝酸の供給量を調整する。流量調整器２４３は、開閉弁や流量制御弁、流量計などで構成される。流量調整器２４３によって硝酸の供給量が調整されることで、酸化性水溶液Ｌの硝酸濃度が調整される。

【0147】

また、処理槽１６１は、内槽２０１内で基板保持部１６３に保持される複数のウェハＷに酸化性水溶液Ｌを供給する処理液供給部２０５を備える。かかる処理液供給部２０５は、内槽２０１と外槽２０２との間で酸化性水溶液Ｌを循環させる。

【0148】

処理液供給部２０５は、循環ライン２５１と、複数の供給ノズル２５２と、フィルタ２５３と、ヒータ２５４と、ポンプ２５５とを備える。

【0149】

循環ライン２５１は、外槽２０２と内槽２０１とを接続する。循環ライン２５１の一端は、外槽２０２に接続され、循環ライン２５１の他端は、内槽２０１の内部に配置された複数の供給ノズル２５２に接続される。

【0150】

フィルタ２５３、ヒータ２５４およびポンプ２５５は、循環ライン２５１に設けられる。フィルタ２５３は、循環ライン２５１を流れる酸化性水溶液Ｌから不純物を除去する。ヒータ２５４は、循環ライン２５１を流れる酸化性水溶液Ｌを、所定の温度に加熱する。ポンプ２５５は、外槽２０２内の酸化性水溶液Ｌを循環ライン２５１に送り出す。ポンプ２５５、ヒータ２５４およびフィルタ２５３は、上流側からこの順番で設けられる。

【0151】

処理液供給部２０５は、酸化性水溶液Ｌを外槽２０２から循環ライン２５１および複数の供給ノズル２５２経由で内槽２０１内へ送る。内槽２０１内に送られた酸化性水溶液Ｌは、内槽２０１からオーバーフローすることで、再び外槽２０２へと流出する。このようにして、酸化性水溶液Ｌは、内槽２０１と外槽２０２との間を循環する。

【0152】

ここまで説明した基板処理システム１Ａにおいて、全面処理ユニット１６０内でウェハＷの全面に酸化性水溶液Ｌを供給することにより、ウェハＷの全面に形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0153】

たとえば、変形例では、ボロン含有シリコン膜Ａが全面に形成されたウェハＷをリワークする場合などに、かかるウェハＷを効率よくリワークすることができる。

【0154】

また、変形例では、全面処理ユニット１６０において複数のウェハＷを酸化性水溶液Ｌによって一括で処理することができる。したがって、変形例によれば、ボロン含有シリコン膜Ａが全面に形成された複数のウェハＷを、高いスループットでエッチング処理することができる。

【0155】

実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１、１Ａ）は、基板保持部２２（３２、１６３）と、処理液供給部２３（３３、２０５）とを備える。基板保持部２２（３２）は、ボロン含有シリコン膜Ａが形成された基板（ウェハＷ）を保持する。処理液供給部２３（３３、２０５）は、基板保持部２２（３２、１６３）で保持された基板（ウェハＷ）にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0156】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、処理液供給部３３は、基板（ウェハＷ）の裏面Ｗｂに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0157】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、基板保持部３２は、基板（ウェハＷ）を回転可能に保持する。また、処理液供給部３３は、回転数が２００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲で回転する基板（ウェハＷ）の裏面Ｗｂに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0158】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、処理液供給部２３は、基板（ウェハＷ）の周縁部Ｗｃに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0159】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、基板保持部２２は、基板（ウェハＷ）を回転可能に保持する。また、処理液供給部２３は、回転数が４００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）の範囲で回転する基板（ウェハＷ）の周縁部Ｗｃに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａのエッチングレートを向上させることができる。

【0160】

＜処理の手順＞
つづいて、実施形態に係る基板処理の手順について、図１４および図１５を参照しながら説明する。図１４は、実施形態に係る基板処理システム１が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。

【0161】

最初に、制御部６は、搬送部１２や搬送部１６などを用いて、ウェハＷを周縁部処理ユニット１８内に搬送する。そして、制御部６は、周縁部処理ユニット１８を制御して、ウェハＷを基板保持部２２で保持する（ステップＳ１０１）。

【0162】

次に、制御部６は、周縁部処理ユニット１８を制御して、基板保持部２２で保持されたウェハＷを所定の回転数（たとえば、４００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ１０２）。

【0163】

次に、制御部６は、周縁部処理ユニット１８を制御して、回転するウェハＷの周縁部Ｗｃに酸化性水溶液Ｌを供給する（ステップＳ１０３）。そして、制御部６は、この酸化性水溶液Ｌによって、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする（ステップＳ１０４）。

【0164】

次に、制御部６は、高速に回転させたウェハＷの周縁部Ｗｃにリンス液を供給することにより、ウェハＷをリンス処理する（ステップＳ１０５）。そして、制御部６は、リンス液の供給を停止することにより、ウェハＷを乾燥処理する（ステップＳ１０６）。

【0165】

次に、制御部６は、搬送部１６などを用いて、周縁部処理ユニット１８から裏面処理ユニット１９内にウェハＷを搬送する。そして、制御部６は、裏面処理ユニット１９を制御して、ウェハＷを基板保持部３２で保持する（ステップＳ１０７）。

【0166】

次に、制御部６は、裏面処理ユニット１９を制御して、基板保持部３２で保持されたウェハＷを所定の回転数（たとえば、２００（ｒｐｍ）～１０００（ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ１０８）。

【0167】

次に、制御部６は、裏面処理ユニット１９を制御して、回転するウェハＷの裏面Ｗｂに酸化性水溶液Ｌを供給する（ステップＳ１０９）。そして、制御部６は、この酸化性水溶液Ｌによって、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする（ステップＳ１１０）。

【0168】

次に、制御部６は、高速に回転させたウェハＷの裏面Ｗｂにリンス液を供給することにより、ウェハＷをリンス処理する（ステップＳ１１１）。そして、制御部６は、リンス液の供給を停止することにより、ウェハＷを乾燥処理し（ステップＳ１１２）、処理を完了する。

【0169】

図１５は、実施形態の変形例に係る基板処理システム１Ａが実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。

【0170】

最初に、制御部１０８は、キャリア搬入出部１０２やロット形成部１０３、ロット載置部１０４、ロット搬送部１０５などを制御して、１ロット分の複数のウェハＷをロット処理部１０６に搬送する。そして、制御部６は、ロット搬送部１０５およびロット処理部１０６を制御して、１ロット分の複数のウェハＷを全面処理ユニット１６０の基板保持部１６３で保持する（ステップＳ２０１）。

【0171】

次に、制御部１０８は、処理液供給部２０５で酸化性水溶液Ｌを内槽２０１内に供給するとともに、基板保持部１６３を内槽２０１内に下降させることにより、１ロット分の複数のウェハＷの全面に酸化性水溶液Ｌを供給する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１０８は、この酸化性水溶液Ｌによって、複数のウェハＷの全面にそれぞれ形成されたボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする（ステップＳ２０３）。

【0172】

次に、制御部１０８は、ロット搬送部１０５などを制御して、１ロット分の複数のウェハＷを全面処理ユニット１６０の基板保持部１６３から基板保持部１６４に搬送する。そして、制御部１０８は、基板保持部１６４をリンス処理用の処理槽１６２内に下降させることにより、１ロット分の複数のウェハＷの全面をリンス処理する（ステップＳ２０４）。

【0173】

次に、制御部１０８は、ロット搬送部１０５などを制御して、１ロット分の複数のウェハＷを全面処理ユニット１６０の基板保持部１６４から乾燥処理装置１８０に搬送する。そして、制御部１０８は、乾燥処理装置１８０において、１ロット分の複数のウェハＷの全面を乾燥処理し（ステップＳ２０５）、処理を完了する。

【0174】

実施形態に係る基板処理方法は、保持する工程（ステップＳ１０１、Ｓ１０７、Ｓ２０１）と、供給する工程（ステップＳ１０３、Ｓ１０９、Ｓ２０２）と、エッチングする工程（ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ２０３）とを含む。保持する工程（ステップＳ１０１、Ｓ１０７、Ｓ２０１）は、ボロン含有シリコン膜Ａが形成された基板（ウェハＷ）を保持する。供給する工程（ステップＳ１０３、Ｓ１０９、Ｓ２０２）は、保持された基板（ウェハＷ）にフッ酸と硝酸とを含む酸化性水溶液Ｌを供給する。エッチングする工程（ステップＳ１０４、Ｓ１１０、Ｓ２０３）は、酸化性水溶液Ｌで基板（ウェハＷ）のボロン含有シリコン膜Ａをエッチングする。これにより、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0175】

また、実施形態に係る基板処理方法において、酸化性水溶液Ｌにおけるフッ酸と硝酸との混合比は、１：１～１：１０の範囲である。これにより、ウェハＷに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを実用的なエッチングレートでエッチングすることができる。

【0176】

また、実施形態に係る基板処理方法において、酸化性水溶液Ｌの温度は、２０℃～８０℃の範囲である。これにより、ボロン含有シリコン膜Ａを実用的なエッチングレートでエッチングすることができる。

【0177】

また、実施形態に係る基板処理方法において、酸化性水溶液Ｌは、酢酸をさらに含む。これにより、ボロン含有シリコン膜Ａの表面がエッチングでザラザラになることを抑制することができる。

【0178】

また、実施形態に係る基板処理方法において、供給する工程（ステップＳ１０３）は、基板（ウェハＷ）の周縁部Ｗｃに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの周縁部Ｗｃに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0179】

また、実施形態に係る基板処理方法において、供給する工程（ステップＳ１０９）は、基板（ウェハＷ）の裏面Ｗｂに酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｂに形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0180】

また、実施形態に係る基板処理方法において、供給する工程（ステップＳ２０２）は、基板（ウェハＷ）の全面に酸化性水溶液Ｌを供給する。これにより、ウェハＷの全面に形成されたボロン含有シリコン膜Ａを適切にエッチングすることができる。

【0181】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、フッ酸供給源に貯留されたフッ酸と、硝酸供給源に貯留された硝酸とを配管内で所定の割合に混合して生成された酸化性水溶液Ｌを各ユニットに供給する例について示したが、酸化性水溶液Ｌの供給方法はかかる例に限られない。

【0182】

たとえば、フッ酸と硝酸とを所定の割合に混合して生成されたフッ硝酸（すなわち、酸化性水溶液Ｌ）を貯留するフッ硝酸供給源を用意し、かかるフッ硝酸供給源に貯留される酸化性水溶液Ｌをそのまま各ユニットに供給してもよい。これにより、各ユニット（周縁部処理ユニット１８、裏面処理ユニット１９および全面処理ユニット１６０）の配管構成を簡便にすることができる。

【0183】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0184】

Ｗ ウェハ（基板の一例）
１、１Ａ 基板処理システム（基板処理装置の一例）
６、１０８ 制御部
１８ 周縁部処理ユニット
１９ 裏面処理ユニット
１６０ 全面処理ユニット
２２、３２、１６３ 基板保持部
２３、３３、２０５ 処理液供給部
Ａ ボロン含有シリコン膜
Ｌ 酸化性水溶液

【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】