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TW201344777A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TW201344777A
TW201344777A TW101146836A TW101146836A TW201344777A TW 201344777 A TW201344777 A TW 201344777A TW 101146836 A TW101146836 A TW 101146836A TW 101146836 A TW101146836 A TW 101146836A TW 201344777 A TW201344777 A TW 201344777A
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substrate
unit
etching
moisture
chamber
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TW101146836A
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TWI484547B (zh
Inventor
太田喬
赤西勇哉
橋詰彰夫
Original Assignee
大日本網屏製造股份有限公司
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Abstract

本發明之基板處理方法包括：水分去除步驟，其係自基板去除水分；矽烷化步驟，其係於上述水分去除步驟之後，將矽烷化劑供給至基板；及蝕刻步驟，其係於上述矽烷化步驟之後，將蝕刻劑供給至上述基板。上述基板亦可具有露出有氮化膜及氧化膜之表面，該情形時，上述蝕刻步驟亦可為藉由上述蝕刻劑而選擇性地蝕刻上述氮化膜之選擇蝕刻步驟。上述蝕刻劑亦可以含有蝕刻成分之蒸氣之形態而供給。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種對基板進行處理之基板處理方法及基板處理裝置。成為處理對象之基板例如包含：半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、及太陽電池用基板等。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中，視需要會進行選擇蝕刻，其係對形成有氮化矽膜(SiN膜)與氧化矽膜(SiO2膜)之基板之表面供給作為蝕刻液之高溫(例如120℃~160℃)之磷酸水溶液，而選擇性地去除氮化矽膜(例如參照日本專利特開2007-258405號公報)。
選擇蝕刻之選擇比(氮化膜之去除量/氧化膜之去除量)較高為佳。
因此，本發明提供一種可使選擇蝕刻之選擇比提高之基板處理方法及基板處理裝置。
本發明之基板處理方法包括：水分去除步驟，其係自基板去除水分；矽烷化步驟，其係於上述水分去除步驟之後，將矽烷化劑供給至基板；及蝕刻步驟，其係於上述矽烷化步驟 之後，將蝕刻劑供給至上述基板。
根據該方法，於藉由蝕刻劑之供給而對基板進行蝕刻之前，藉由矽烷化劑之供給而使基板矽烷化。因此，對已矽烷化之基板進行蝕刻。如下所述，藉由使形成有氧化膜與氮化膜之基板矽烷化，可抑制氧化膜被蝕刻。因此，藉由對矽烷化之基板進行蝕刻，可使選擇比(氮化膜之去除量/氧化膜之去除量)提高。
進而，該方法中，於矽烷化步驟之前，進行自基板去除水分之水分去除步驟。藉由該水分去除步驟而於矽烷化步驟中易形成保護氧化膜之保護膜。由於矽烷化劑所含有之矽烷基與羥基(OH基)之反應性較高，故而於矽烷化步驟中若基板上存在有水分，則會優先進行矽烷化劑與水分中之OH基之反應，從而存在阻礙形成覆蓋基板表面之氧化膜之保護膜之虞。因此，本發明中，於矽烷化步驟之前，進行水分去除步驟。藉此，矽烷化劑之矽烷基與基板上露出之氧化膜發生反應，形成覆蓋氧化膜之保護膜。藉此，若其後進行蝕刻步驟，則可以較高之選擇比蝕刻氮化膜。
本發明之一實施形態中，上述基板具有露出有氮化膜及氧化膜之表面，上述蝕刻步驟為藉由上述蝕刻劑而選擇性地蝕刻上述氮化膜之選擇蝕刻步驟。
該方法中，因於水分去除步驟之後進行矽烷化步驟，故可抑制矽烷化劑與吸附於基板表面之水分發生反應，其結果 為，有效率地發生基板表面之氧化膜與矽烷化劑之反應，形成覆蓋氧化膜之保護膜。藉由於該狀態下進行蝕刻而可以較高之選擇性選擇蝕刻基板上之氮化膜。
尤其於上述氧化膜為如多孔質氧化矽(Porous-SiO2)或低溫形成氧化膜(LTO：low temperature oxide)之類的吸濕性氧化膜之情形時，藉由預先進行水分去除步驟而可避免因吸附水分而導致阻礙保護膜形成之問題，從而可形成良好之保護膜。
本發明之一實施形態中，上述蝕刻劑為含有蝕刻成分之蒸氣。蝕刻成分亦可為氫氟酸(HF：氟化氫)。
使用有以氫氟酸為蝕刻成分之蒸氣(氫氟酸蒸氣)之氣相蝕刻會受到被處理基板中之吸附水分較大影響。即，被處理基板中之水分易使氫氟酸凝聚，成為過度蝕刻之要因，導致蝕刻選擇性降低。尤其若於基板表面形成有如上所述之吸濕性之氧化膜，則氧化膜之吸附水分中易凝聚氫氟酸，故而進行氧化膜之蝕刻，導致氮化膜蝕刻之選擇比變低。本發明中，藉由進行水分去除步驟而將被處理基板中之吸附水分排除，且藉由其後之矽烷化處理而可形成覆蓋氧化膜之保護膜，故而可顯著地提高氮化膜蝕刻之選擇比。
上述水分去除步驟亦可為包括對基板加熱之加熱步驟、使基板周邊之氣壓降低之減壓步驟、及對基板照射光之照射步驟中之至少一者的步驟。即，可單獨進行加熱步驟、減壓步 驟及照射步驟之任一者，亦可將其等之兩者以上加以組合而去除基板之水分。
上述基板處理方法亦可更包括：沖洗步驟，其係於進行上述蝕刻步驟之後，將沖洗液供給至上述基板；及乾燥步驟，其係於進行上述沖洗步驟之後，使上述基板乾燥。
又，上述基板處理方法亦可更包括加熱步驟，其係與上述矽烷化步驟並行地進行而對上述基板進行加熱。該情形時，基板之溫度會上升，故而可抑制對基板供給之矽烷化劑之溫度之降低。因此，即便於矽烷化劑之活性會隨溫度之變化而變化之情形時，亦可使矽烷化劑之活性穩定。進而，在基板之溫度高於供給至該基板之矽烷化劑之溫度之情形時，可使供給至基板之矽烷化劑之溫度上升。因此，於矽烷化劑之活性會隨溫度之上升而提高之情形時，可提高矽烷化劑之活性。
本發明之基板處理裝置包含：水分去除單元，其自基板去除水分；矽烷化劑供給單元，其對基板供給矽烷化劑；蝕刻劑供給單元，其對基板供給蝕刻劑；及控制單元，其藉由控制上述水分去除單元而執行自基板去除水分之水分去除步驟，藉由控制上述矽烷化劑供給單元而執行於上述水分去除步驟之後對上述基板供給矽烷化劑之矽烷化步驟，且藉由控制上述蝕刻劑供給單元而執行於上述矽烷化步驟之後對上述基板供給蝕刻劑之蝕刻步驟。
上述水分去除單元較佳為包含對基板加熱之加熱單元、對基板照射光之照射單元、及使基板周邊之氣壓降低之減壓單元中之至少一者。即，水分去除單元可藉由加熱單元、照射單元及減壓單元中之任一者單獨構成，亦可為其等之兩者以上組合而成之構成。
本發明之上述或進而其他目的、特徵及效果可藉由以下參照隨附圖式所說明之實施形態而明確。
圖1係表示本發明之第1實施形態之基板處理裝置1之佈局的圖解平面圖。
基板處理裝置1係對半導體晶圓等圓形之基板W進行逐片處理之單片式基板處理裝置。基板處理裝置1具備：裝載區塊2；處理區塊3，其結合於裝載區塊2；及控制裝置4，其控制基板處理裝置1中具備之裝置之動作或閥之開閉。
裝載區塊2具備載體保持部5、裝載機器人IR、及IR移動機構6。載體保持部5保持可收容數片基板W之載體C。數個載體C係以排列於水平之載體排列方向U上之狀態而保持於載體保持部5。IR移動機構6使裝載機器人IR沿載體排列方向U移動。裝載機器人IR進行將基板W搬入至保持於載體保持部5之載體C之搬入動作、及將基板W自載體C搬出之搬出動作。
另一方面，處理區塊3具備對基板W進行處理之數個(例 如4個以上)處理單元7、及中心機器人CR。數個處理單元7於俯視時以包圍中心機器人CR之方式而配置。數個處理單元7包含：對基板W進行加熱而去除水分之水分去除單元7a；使基板W矽烷化之矽烷化單元7b；對基板W進行蝕刻之蝕刻單元7c；及對基板W進行清洗之清洗單元7d。
本實施形態中具備1個水分去除單元7a、1個矽烷化單元7b、2個蝕刻單元7c、及1個清洗單元7d。在相對於中心機器人CR而靠裝載區塊2之2個位置上配置有1個蝕刻單元7c與清洗單元7d。於該等蝕刻單元7c與清洗單元7d之間，劃分有用以於裝載機器人IR與中心機器人CR之間搬送基板W之搬送路徑25。又，在相對於中心機器人CR而與裝載區塊2為相反側之2個位置上配置有另一個蝕刻單元7c與矽烷化單元7b。於該等蝕刻單元7c與矽烷化單元7b之間，配置有水分去除單元7a。
中心機器人CR進行將基板W搬入至處理單元7之搬入動作、及將基板W自處理單元7搬出之搬出動作。進而，中心機器人CR於數個處理單元7間搬送基板W。中心機器人CR自裝載機器人IR接收基板W，並且將基板W遞交至裝載機器人IR。裝載機器人IR及中心機器人CR係藉由控制裝置4而控制。
圖2係用以說明水分去除單元7a之構成例之示意性剖面圖。本實施形態中，水分去除單元7a具有作為對基板W進 行加熱之烘烤單元之基本構成。水分去除單元7a具備設置於長方體狀之腔室8內之加熱板9。加熱板9具有可載置基板W之水平之基板載置面9a。於加熱板9之內部，埋設有用以加熱基板W以使其乾燥之加熱器10。因此，可藉由來自加熱器10之熱而對載置於基板載置面9a之基板W進行加熱，使其表面之水分散發。
與加熱板9關聯地設置有使基板W相對於加熱板9升降之數根(例如3根)頂起銷11。數根頂起銷11插通腔室8之底壁12，且於腔室8外由共同之支持構件13支持。於支持構件13上，結合有包含氣缸之頂起銷升降機構14。頂起銷升降機構14使數根頂起銷11於數根頂起銷11之前端在加熱板9之上方突出之位置、與數根頂起銷11之前端退避至加熱板9之下方之位置之間一體升降。
又，於腔室8之一方之側壁15(圖2中左側之側壁)，形成有用於使基板W相對於腔室8內而搬入/搬出之出入口16。於側壁15之外側，設置有使出入口16開閉之出入口擋板17。於出入口擋板17上，結合有包含氣缸之出入口開閉機構18。出入口開閉機構18使出入口擋板17在出入口擋板17密接於側壁15之外表面而使出入口16密閉之封閉位置、與出入口擋板17朝側壁15之側方離開並下降而使出入口16較大地開放之開放位置之間移動。
又，於腔室8之底壁12，形成有排氣口19。例如，數個 排氣口19於俯視時以包圍加熱板9之方式而配置。於排氣口19上，連接有前端連接於排氣源(未圖示)之排氣管20之基端。藉此，腔室8內之環境氣體時常得以排氣。於排氣管20之中途介裝有排氣閥21。排氣閥21係藉由控制裝置4而控制，使排氣管20之流路開閉。排氣源亦可為設置該基板處理裝置1之工廠中所具備之排氣設備。
於腔室8之頂壁22上，結合有惰性氣體供給管23。惰性氣體供給管23將來自惰性氣體供給源之惰性氣體(例如氮氣)供給至腔室8之內部。於惰性氣體供給管23之中途介裝有惰性氣體閥24。惰性氣體閥24係藉由控制裝置4而控制，使惰性氣體供給管23之流路開閉。
其次，對水分去除單元7a中進行之基板W之處理之一例進行說明。
於基板處理裝置1之運轉中，控制裝置4執行對加熱器10之通電控制，將加熱板9控制為預先設定之高溫(高於室溫之溫度)。進而，控制裝置4打開惰性氣體閥24而向腔室8內之處理空間中導入惰性氣體，並且打開排氣閥21而對腔室8內之環境氣體進行排氣。
中心機器人CR將基板W搬入至水分去除單元7a內。於向水分去除單元7a內搬入基板W之前，出入口開閉機構18藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板17配置於開放位置，出入口16得以開放。又，於向水分去除單元7a 內搬入基板W之前，頂起銷升降機構14藉由控制裝置4而驅動。藉此，使頂起銷11配置於其前端在加熱板9之基板載置面9a之上方突出的位置。繼而，將基板W藉由中心機器人CR而搬入至腔室8內。將搬入至腔室8內之基板W藉由中心機器人CR而載置於頂起銷11上。其後，中心機器人CR自腔室8內退避。於中心機器人CR自腔室8內退避之後，出入口開閉機構18藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板17配置於封閉位置，從而出入口16藉由出入口擋板17而密閉。
於出入口16密閉之後，控制裝置4驅動頂起銷升降機構14。藉此，頂起銷11下降至其前端退避至加熱板9之下方之位置。藉由該頂起銷11之下降而使頂起銷11上之基板W移載至加熱板9之基板載置面9a上。藉此，基板W受到加熱，使吸附於基板W之水分蒸發。將含有蒸發之水分之環境氣體自排氣口19排出，且置換為自惰性氣體供給管23供給之乾燥之惰性氣體。以此方式進行將吸附於基板W之水分排除之水分去除處理。
若於將基板W載置於基板載置面9a後經過既定時間，則頂起銷升降機構14藉由控制裝置4而驅動。藉此，頂起銷11上升，將基板W上舉至相對於基板載置面9a而朝上方離開之位置(例如，與中心機器人CR之間可進行基板W之交接之位置)為止。繼而，出入口開閉機構18藉由控制裝置 4而驅動。藉此，使出入口擋板17配置於開放位置，出入口16得以開放。於該狀態下，將由頂起銷11支持之基板W藉由中心機器人CR而自腔室8搬出。
圖3係表示矽烷化單元7b之概略構成之示意圖。矽烷化單元7b具備腔室28。腔室28例如為長方體狀。腔室28包含側壁30、及於上下對向之上壁31及底壁32。矽烷化單元7b更具備沿上壁31之外表面(上表面)而配置之冷卻裝置33。腔室28係藉由冷卻裝置33而冷卻。冷卻裝置33例如為水冷式之冷卻裝置。
矽烷化單元7b更具備設置於腔室28內之基板保持台34。搬入至腔室28內之一片基板W係以載置於基板保持台34上之狀態而保持於基板保持台34上。基板保持台34係固定於沿鉛垂方向延伸之旋轉軸35之上端。於旋轉軸35上，結合有使旋轉軸35繞旋轉軸35之中心軸線而旋轉之基板旋轉機構36。基板旋轉機構36例如包含馬達。
於基板保持台34之內部，埋設有用以對保持於基板保持台34上之基板W進行加熱之加熱器37。進而，於基板保持台34上，設置有於以加熱器37進行加熱時使基板W之溫度均一化之均熱環38。均熱環38形成為包圍基板保持台34上之基板W之保持位置的環狀。
與基板保持台34關聯地設置有使基板W相對於基板保持台34而升降之數根(例如3根)頂起銷39。數根頂起銷39 插通腔室28之底壁32，且於腔室28外由共同之支持構件40支持。於支持構件40上，結合有包含氣缸之頂起銷升降機構41。頂起銷升降機構41使數根頂起銷39在數根頂起銷39之前端於基板保持台34之上方突出之位置、與數根頂起銷39之前端退避至基板保持台34之下方之位置之間一體升降。
又，於腔室28之一方之側壁29(圖3中左側之側壁)，形成有用於使基板W相對於腔室28內而搬入/搬出之出入口42。於側壁29之外側，設置有使出入口42開閉之出入口擋板43。於出入口擋板43上，結合有包含氣缸之出入口開閉機構44。出入口開閉機構44使出入口擋板43在出入口擋板43密接於側壁29之外表面而使出入口42密閉之封閉位置、與出入口擋板43朝側壁29之側方離開並下降而使出入口42較大地開放之開放位置之間移動。
又，於腔室28之另一方之側壁30(圖3中右側之側壁)，設置有將作為惰性氣體之一例之氮氣導入至腔室28內之側方導入管45。於側方導入管45中，經由側方氣體閥46而供給有氮氣。側方導入管45係貫通側壁30。側方導入管45之與腔室28內相對之端面係與側壁30之內表面成為大致同一平面。於側壁30之內表面，設置有覆蓋其內表面大致整個區域之尺寸之擴散板47。擴散板47具有與腔室28內相對之多數個吐出口(未圖示)。供給至側方導入管45中之氮 氣係自擴散板47之多數個吐出口分散地吐出。因此，供給至側方導入管45中之氮氣於腔室28內，在與側壁30之內表面平行之面內以成為大致均一之流速之噴淋狀而擴散。
又，貫通腔室28之上壁31而設置有將矽烷化劑之蒸氣與氮氣導入至腔室28內之矽烷化劑導入管48(矽烷化劑供給單元)。於矽烷化劑導入管48中，分別經由矽烷化劑閥49及上方氣體閥50而供給有矽烷化劑及氮氣。矽烷化劑導入管48之與腔室28內相對之端面與上壁31之內表面(下表面)成為大致同一平面。於上壁31之內表面，設置有具有較基板W更大直徑之圓板狀之擴散板51。該擴散板51具有與腔室28內相對之多數個吐出口(未圖示)。供給至矽烷化劑導入管48中之矽烷化劑及氮氣係自擴散板51之多數個吐出口分散地吐出。因此，供給至矽烷化劑導入管48中之矽烷化劑及氮氣於腔室28內，在與上壁31之內表面平行之面內以成為大致均一之流速之噴淋狀而擴散。
作為矽烷化劑之例，可舉出TMSI(N-Trimethylsilylimidazole，N-三甲基矽烷基咪唑)、BSTFA(N,O-bis[Trimethylsilyl]trifluoroacetamide，N,O-雙(三甲基矽烷基)三氟乙醯胺)、BSA(N,O-bis[Trimethylsilyl]acetamide，N,O-雙(三甲基矽烷基)乙醯胺)、MSTFA(N-Methyl-N-trimethylsilyl-trifluoroacetamide，N-甲 基-N-三甲基矽烷基三氟乙醯胺)、TMSDMA(N-Trimethylsilyldimethylamine，N-三甲基矽烷基二甲胺)、TMSDEA(N-Trimethylsilyldiethylamine，N-三甲基矽烷基二乙胺)、MTMSA(N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide，N,O-雙(三甲基矽烷基)三氟乙醯胺)、TMCS(with base，帶鹽基)(Trimethylchlorosilane，三甲基氯矽烷)、及HMDS(Hexamethyldisilazane，六甲基二矽氮烷)。於矽烷化劑導入管48中，供給有該等矽烷化劑中之任一者之蒸氣。供給至矽烷化劑導入管48中之矽烷化劑之蒸氣可為僅含有矽烷化劑之微粒子者，亦可為含有矽烷化劑之微粒子與載氣(例如惰性氣體)者。
又，於腔室28之底壁32，形成有包圍基板保持台34之周圍且俯視時為圓環狀之周圍排氣口52。於周圍排氣口52上，連接有前端連接於排氣源之排氣管53之基端。於排氣管53之中途部，介裝有周圍排氣閥54。若周圍排氣閥54打開，則腔室28內之環境氣體自周圍排氣口52排氣，若周圍排氣閥54關閉，則自周圍排氣口52之排氣停止。
又，於腔室28之底壁32，在周圍排氣口52之外側形成有沿側壁29延伸且俯視時為大致長方形狀之出入口側排氣口55。於出入口側排氣口55上，連接有前端連接於排氣源之排氣管56之基端。於排氣管56之中途部，介裝有出入口 側排氣閥57。若出入口側排氣閥57打開，則腔室28內之環境氣體自出入口側排氣口55排氣，若出入口側排氣閥57關閉，則自出入口側排氣口55之排氣停止。
其次，對矽烷化單元7b中進行之基板W之處理之一例進行說明。
中心機器人CR將基板W搬入至矽烷化單元7b內。於向矽烷化單元7b內搬入基板W之前，出入口開閉機構44藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板43配置於開放位置，出入口42得以開放。於出入口42開放之期間，側方氣體閥46藉由控制裝置4而打開，自側方導入管45向腔室28內導入氮氣。進而，出入口側排氣閥57藉由控制裝置4而打開，使腔室28內之環境氣體自出入口側排氣口55排氣。藉此，於腔室28內形成自基板保持台34之與出入口42相反之側、即側壁30側朝向出入口42之氮氣之氣流，藉由該氣流而防止腔室28外部之環境氣體流入至腔室28內。於出入口42開放之期間，矽烷化劑閥49、上方氣體閥50及周圍排氣閥54關閉。
又，於向矽烷化單元7b內搬入基板W之前，藉由控制裝置4而驅動頂起銷升降機構41。藉此，將頂起銷39配置於其前端於基板保持台34之上方突出之位置。繼而，將基板W藉由中心機器人CR而搬入至腔室28內。搬入至腔室28內之基板W藉由中心機器人CR而載置於頂起銷39上。其 後，中心機器人CR自腔室28內退避。於中心機器人CR自腔室28內退避之後，出入口開閉機構44藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板43配置於封閉位置，藉由出入口擋板43而使出入口42密閉。
於將出入口42密閉之後，控制裝置4使側方氣體閥46及出入口側排氣閥57關閉，且使上方氣體閥50及周圍排氣閥54打開。藉此，自矽烷化劑導入管48向腔室28內導入氮氣，並且將腔室28內之環境氣體自周圍排氣口52急速地排氣。其結果為，將腔室28內之環境氣體以短時間置換為自矽烷化劑導入管48導入之氮氣。又，與將腔室28內之環境氣體置換為氮氣環境氣體並行地，藉由控制裝置4而驅動頂起銷升降機構41。藉此，頂起銷39下降至其前端退避至基板保持台34之下方之位置。藉由該頂起銷39之下降而將頂起銷39上之基板W移載至基板保持台34上。藉此，將基板W保持於基板保持台34上。
於將基板W移載至基板保持台34上之後，控制裝置4關閉上方氣體閥50，且打開矽烷化劑閥49。藉此，自矽烷化劑導入管48向腔室28內導入矽烷化劑之蒸氣，將該矽烷化劑之蒸氣供給至基板W之上表面。又，與矽烷化劑之供給並行地，藉由控制裝置4而驅動基板旋轉機構36，使基板W旋轉。藉此，將矽烷化劑均勻地供給至基板W之上表面之整個區域。進而，與矽烷化劑之供給並行地，藉由控制裝 置4而驅動加熱器37，將基板W加熱至較常溫(與室溫相同。例如20℃~30℃)高之溫度為止。保持於基板保持台34上之基板W藉由矽烷化劑之供給而得以矽烷化。
若矽烷化劑之供給經過既定時間，則頂起銷升降機構41藉由控制裝置4而驅動。藉此，頂起銷39上升，將基板W上舉至相對於基板保持台34而朝上方離開之位置(例如，與中心機器人CR之間可進行基板W之交接之位置)為止。繼而，控制裝置4關閉矽烷化劑閥49，打開上方氣體閥50。藉此，自矽烷化劑導入管48向腔室28內導入常溫之氮氣，將該氮氣供給至基板W之上表面。其結果為，高溫之基板W藉由常溫之氮氣而冷卻。於基板W藉由氮氣而冷卻之期間，周圍排氣閥54維持為打開之狀態。因此，將腔室28內之環境氣體急速地置換為自矽烷化劑導入管48導入之氮氣。
於將腔室28內之環境氣體置換為氮氣環境氣體之後，出入口開閉機構44藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板43配置於開放位置，出入口42得以開放。又，若出入口42開放，則控制裝置4關閉上方氣體閥50及周圍排氣閥54，且打開側方氣體閥46及出入口側排氣閥57。藉此，於腔室28內形成自側壁30側朝向出入口42之氮氣之氣流，藉由該氣流而防止腔室28外部之環境氣體流入至腔室28內。該狀態下，將由頂起銷39支持之基板W藉由中心機器 人CR而自腔室28內搬出。
圖4係用以說明蝕刻單元7c之構成例之示意性剖面圖。本實施形態中，蝕刻單元7c係將作為蝕刻劑之一例的含有氫氟酸(氟化氫)之蒸氣供給至基板W之蒸氣處理單元、即氣相蝕刻單元。蝕刻單元7c包含：貯存氫氟酸(液體)之HF蒸氣發生容器64、及內部設置有收容HF蒸氣發生容器64之密閉空間S1之腔室65(處理室)。HF蒸氣發生容器64內之氫氟酸之濃度被調整為成為所謂偽共氟組成之濃度(例如，於1大氣壓、室溫之條件下為約39.6%)。HF蒸氣發生容器64內之氫氟酸係藉由內藏於HF蒸氣發生容器64內之HF加熱器66而加熱。HF蒸氣發生容器64內之氫氟酸之溫度係藉由控制裝置4而控制。
蝕刻單元7c包含：配置於HF蒸氣發生容器64之下方之沖孔板67；及配置於沖孔板67之下方之加熱板68。加熱板68為保持基板W之基板保持單元之一例，同時亦為加熱基板W之基板加熱器之一例。加熱板68係於基板W之上表面與沖孔板67對向之基板保持位置(圖4中所示之位置)上水平地保持該基板W。基板W藉由加熱板68一面受到加熱一面得以支持。基板W之溫度係藉由控制裝置4而維持為既定之範圍內(例如30~100℃)之固定溫度。加熱板68連結於旋轉軸69之上端部。包含馬達等之旋轉驅動機構70連結於旋轉軸69。若旋轉驅動機構70使旋轉軸69旋轉，則加 熱板68會與旋轉軸69一同繞鉛垂軸線而旋轉。藉此，保持於加熱板68上之基板W會繞穿過基板W之中心之鉛垂的旋轉軸線A1而旋轉。
蝕刻單元7c更包含：配置於加熱板68之周圍之筒狀之伸縮囊71；使伸縮囊71於上下伸縮之伸縮單元(未圖示)；使形成於腔室65之側壁之開口72開閉之擋板73；及使擋板73移動之開閉單元(未圖示)。加熱板68係配置於伸縮囊71之內側。開口72係配置於加熱板68之側方。伸縮單元使伸縮囊71於伸縮囊71之上端緣抵接於沖孔板67而使加熱板68周圍之空間密閉的密閉位置(以實線表示之位置)、與伸縮囊71之上端緣退避至較加熱板68之上表面更靠下方的退避位置(以二點鏈線表示之位置)之間伸縮。又，開閉單元使擋板73於開口72打開之開位置、與開口72關閉之閉位置(圖4所示之位置)之間移動。
HF蒸氣發生容器64包含：藉由氫氟酸蒸氣(由氫氟酸蒸發所產生之氣體)而充滿之蒸氣發生空間S2；及經由連通閥74而連接於蒸氣發生空間S2之流路75。HF蒸氣發生容器64連接於介裝有第1流量控制器(MFC，Mass Flow Controller)76及第1閥77之第1配管78。HF蒸氣發生容器64經由第1配管78而連接於第1氮氣供給源79。將作為惰性氣體之一例之氮氣經由第1配管78而供給至蒸氣發生空間S2。同樣地，流路75連接於介裝有第2流量控制器 (MFC)80及第2閥81之第2配管82。流路75經由第2配管82而連接於第2氮氣供給源83。將氮氣經由第2配管82而供給至流路75。
連通閥74、第1閥77、及第2閥81係藉由控制裝置4而開閉。於連通閥74及第1閥77打開之狀態下，漂浮於蒸氣發生空間S2中之氫氟酸蒸氣藉由來自第1氮氣供給源79之氮氣之氣流，經由連通閥74而供給至流路75。因此，於所有閥74、77、81打開之狀態下，供給至流路75中之HF蒸氣(包含氫氟酸蒸氣與氮氣之氣體)藉由來自第2氮氣供給源83之氮氣之氣流而引導至沖孔板67。藉此，HF蒸氣穿過形成於沖孔板67上之多數個貫通孔而噴附至保持於加熱板68上之基板W之上表面。又，於僅第2閥81打開之狀態下，僅將氮氣引導至沖孔板67。藉此，將氮氣噴附至基板W之上表面。
蝕刻單元7c更包含：將腔室65內之氣體排出之排氣管85、及介裝於排氣管85中之排氣閥86。排氣閥86連接於工廠之排氣實體等之排氣源。排氣閥86係藉由控制裝置4而控制開閉。
其次，對藉由蝕刻單元7c而進行之基板W之處理例進行說明。具體而言，對於向形成有作為氮化膜之一例之LP-SiN(Low Pressure-Silicon Nitride，低壓氮化矽)薄膜之矽基板的表面供給含有氟化氫之蒸氣，而對LP-SiN薄膜進行 蝕刻的處理進行說明。
於藉由蝕刻單元7c而對基板W進行處理時，進行向腔室65內搬入基板W之搬入步驟。具體而言，控制裝置4於使伸縮囊71位於退避位置且使擋板73位於開位置之狀態下，藉由中心機器人CR而將基板W搬入至腔室65內。繼而，控制裝置4使中心機器人CR之手部自腔室65內退避之後，使伸縮囊71移動至密閉位置，且使擋板73移動至閉位置。
其次，進行將腔室65內之環境氣體置換為氮氣之前處理步驟。具體而言，控制裝置4藉由旋轉驅動機構70而使保持於加熱板68上之基板W旋轉。其後，控制裝置4於伸縮囊71配置於密閉位置之狀態下，打開排氣閥86及第2閥81。藉由使第2閥81打開而自第2配管82向流路75中供給氮氣，且將該氮氣自沖孔板67供給至伸縮囊71內。將腔室65內之環境氣體置換為氮氣，使腔室65內之水分量及氧濃度降低。
其次，進行將HF蒸氣供給至基板W之蝕刻步驟。具體而言，控制裝置4打開連通閥74、第1閥77、及第2閥81。藉此，HF蒸氣穿過沖孔板67之貫通孔，噴附至藉由加熱板68而維持於固定溫度之旋轉狀態的基板W上。藉此，將HF蒸氣供給至基板W，同時將伸縮囊71內之氮氣置換為HF蒸氣。控制裝置4於連通閥74、第1閥77、及第2閥81打開後經過既定時間之後，關閉連通閥74、第1閥77、 及第2閥81，停止對基板W供給HF蒸氣。
其次，進行將腔室65內之環境氣體置換為氮氣之後處理步驟。具體而言，控制裝置4打開第2閥81。藉此，將含有HF蒸氣之伸縮囊71內之環境氣體藉由供給至伸縮囊71內之氮氣而擠出至排氣管85。因此，伸縮囊71內之環境氣體被置換為氮氣。控制裝置4於將伸縮囊71內之環境氣體置換為氮氣之後，關閉第2閥81。其後，控制裝置4使基板W之旋轉停止。
其次，進行自腔室65內搬出基板W之搬出步驟。具體而言，控制裝置4使伸縮囊71自密閉位置移動至退避位置，使擋板73自閉位置移動至開位置。繼而，控制裝置4於伸縮囊71及擋板73分別位於退避位置及開位置之狀態下，藉由中心機器人CR而使基板W自腔室65內搬出。其後，控制裝置4使擋板73移動至閉位置。
蝕刻步驟中，將穿過沖孔板67之HF蒸氣均一地供給至基板W之上表面整個區域。藉此，HF蒸氣於基板W上凝聚，於基板W之上表面整個區域均一地形成含有氟化氫與水之凝聚相。因此，基板W上形成有厚度極薄之液膜，藉由該液膜而覆蓋基板W之上表面整個區域。以此方式，將氟化氫與水均一地供給至基板W之上表面整個區域，從而對基板W上露出之氮化膜均一地進行蝕刻。
圖5係用以說明清洗單元7d之構成例之示意性剖面圖。 清洗單元7d具備：水平地保持基板W且使其旋轉之旋轉夾具98；對保持於旋轉夾具98上之基板W之上表面供給沖洗液之沖洗液噴嘴100；及收容旋轉夾具98及沖洗液噴嘴100之腔室101。
旋轉夾具98包含：圓盤狀之旋轉基座102，其將基板W水平地保持，且可繞穿過該基板W之中心之鉛垂軸線而旋轉；及旋轉馬達103，其使該旋轉基座102繞鉛垂軸線而旋轉。旋轉夾具98可為於水平方向夾持基板W而將該基板W水平地保持之夾持式夾具，亦可為藉由吸附非裝置形成面即基板W之背面(下表面)而將該基板W水平地保持之真空式夾具。於圖5之例中，旋轉夾具98為夾持式夾具。旋轉夾具98將基板W水平地保持。
沖洗液噴嘴100連接於介裝有沖洗液閥106之沖洗液供給管107。對沖洗液噴嘴100供給沖洗液係藉由沖洗液閥106之開閉而控制。沖洗液閥106係藉由控制裝置4而控制。供給至沖洗液噴嘴100之沖洗液係朝向保持於旋轉夾具98上之基板W之上表面中央部吐出。作為供給至沖洗液噴嘴100之沖洗液，可例示純水(去離子水)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、或稀釋濃度(例如10~100 ppm左右)之鹽酸水等。
腔室101包含：形成有用於使基板W相對於腔室101內而搬入/搬出之開口108之隔離壁109；及覆蓋該開口108 之出入口擋板110。出入口擋板110配置於隔離壁109之外。於出入口擋板110上，結合有包含氣缸之出入口開閉機構111。出入口開閉機構111使出入口擋板110於出入口擋板110密接於隔離壁109之外表面而使開口108密閉之封閉位置、與出入口擋板110朝隔離壁109之側方離開並下降而使開口108較大地開放之開放位置之間移動。
其次，對清洗單元7d中進行之基板W之處理之一例進行說明。
中心機器人CR將基板W搬入至清洗單元7d內。於向清洗單元7d內搬入基板W之前，出入口開閉機構111藉由控制裝置4而驅動。藉此，使出入口擋板110配置於開放位置，腔室101之開口108得以開放。其後，中心機器人CR將基板W搬入至腔室101內，且將該基板W載置於旋轉夾具98上。控制裝置4於藉由中心機器人CR而使基板W載置於旋轉夾具98上之後，使中心機器人CR自腔室101內退避。其後，出入口開閉機構111藉由控制裝置4而驅動，使出入口擋板110配置於封閉位置。藉此，腔室101之開口108藉由出入口擋板110而密閉。於將腔室101之開口108密閉之後，控制裝置4藉由控制旋轉馬達103而使保持於旋轉夾具98上之基板W旋轉。
其次，進行將沖洗液供給至基板W，沖去附著於基板W上之藥液成分(主要為蝕刻單元7c中所附著之蝕刻劑成分) 之沖洗處理。具體而言，控制裝置4一面藉由旋轉夾具98而使基板W旋轉，一面打開沖洗液閥106而自沖洗液噴嘴100朝向保持於旋轉夾具98上之基板W之上表面中央部吐出沖洗液。自沖洗液噴嘴100吐出之沖洗液係被供給至基板W之上表面中央部，且受到由基板W之旋轉所引起之離心力而沿基板W之上表面向外方擴展。藉此，將沖洗液供給至基板W之上表面整個區域，沖去附著於基板W上之蝕刻液。繼而，若自沖洗液閥106打開後經過既定時間，則控制裝置4關閉沖洗液閥106而使自沖洗液噴嘴100之沖洗液之吐出停止。
其次，進行使基板W乾燥之乾燥處理(旋轉乾燥)。具體而言，控制裝置4控制旋轉馬達103而使基板W以高旋轉速度(例如數千rpm)旋轉。藉此，較大之離心力作用於基板W上所附著之沖洗液，使該沖洗液甩向基板W之周圍。以此方式自基板W去除沖洗液，使基板W乾燥。於乾燥處理經過既定時間之後，控制裝置4控制旋轉馬達103，使以旋轉夾具98進行之基板W之旋轉停止。其後，出入口開閉機構111藉由控制裝置4而驅動，使出入口擋板110配置於開放位置。藉此，腔室101之開口108得以開放。其後，將保持於旋轉夾具98上之基板W藉由中心機器人CR而自腔室101內搬出。
圖6A~6E係用以說明藉由基板處理裝置1而進行之基板 W之處理之一例的圖。以下，對於向形成有作為氧化膜之一例之SiO2膜、與作為氮化膜之一例之SiN膜之基板W的表面供給蝕刻劑而選擇性地去除SiN膜之選擇蝕刻之一例進行說明。形成於基板W之表面之氧化膜亦可為使用TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate，正矽酸四乙酯)而形成之膜(TEOS膜)。於對露出有多孔質氧化膜等之吸濕性氧化膜與氮化膜之基板進行氮化膜之選擇蝕刻之情形時，本實施形態尤其有效。以下，參照圖1及圖6A~6E。
將保持於載體保持部5上之載體C內所收容之未處理之基板W藉由裝載機器人IR而搬出。繼而，將自載體C內搬出之基板W自裝載機器人IR遞交至中心機器人CR。中心機器人CR將自裝載機器人IR接收之未處理之基板W搬入至水分去除單元7a。
如圖6A所示，水分去除單元7a中，將基板W載置於加熱板9之基板載置面9a上，以此加熱基板W，進行預烘烤處理。藉由該預烘烤處理而使吸附於基板W之水分蒸發，並向基板W外排出。更具體而言，尤其使基板W之表面之氧化膜上所吸附之水分蒸發並排出。藉此，即便形成於基板W之表面之氧化膜為多孔質氧化膜或LTO膜之類之吸濕性氧化膜，亦可將吸附於該氧化膜中之水分去除。若自基板W去除吸附水分之預烘烤處理結束，則將該基板W藉由中心機器人CR而自水分去除單元7a搬出。將自水分去除單元 7a搬出之基板W藉由中心機器人CR而搬入至矽烷化單元7b中。
如圖6B所示，矽烷化單元7b中，將矽烷化劑之蒸氣供給至基板W，使基板W矽烷化(矽烷化處理)。具體而言，將作為矽烷化劑之一例之HMDS之蒸氣供給至保持於基板保持台34上之基板W之表面，使基板W之表面矽烷化。藉此，於基板W上露出之氧化膜之表面上形成保護膜。繼而，於使基板W之表面矽烷化之後，將該基板W藉由中心機器人CR而自矽烷化單元7b搬出。將自矽烷化單元7b搬出之基板W藉由中心機器人CR而搬入至蝕刻單元7c中。
如圖6C所示，蝕刻單元7c中，藉由將氫氟酸蒸氣供給至基板W而對基板W上露出之氮化膜進行選擇性蝕刻。此時，由於基板W上露出之氧化膜被藉由矽烷化而形成之保護膜所覆蓋，故而氧化膜幾乎未失去。如此，若基板W上之氮化膜之選擇蝕刻結束，則將該基板W藉由中心機器人CR而自蝕刻單元7c搬出。將自蝕刻單元7c搬出之基板W藉由中心機器人CR而搬入至清洗單元7d中。
如圖6D所示，清洗單元7d中，將沖洗液(例如純水)供給至保持於旋轉夾具98上之基板W之表面，沖去附著於基板W之表面之藥液(尤其蝕刻劑)(沖洗處理)。於該沖洗處理之後，如圖6E所示，藉由基板W之高速旋轉而將附著於基板W之沖洗液自基板W去除。藉此，使保持於旋轉夾具98 上之基板W乾燥(乾燥處理)。
將已於清洗單元7d中進行乾燥處理之基板W藉由中心機器人CR而自清洗單元7d搬出。繼而，中心機器人CR將該基板W遞交至裝載機器人IR。裝載機器人IR將自中心機器人CR接收之處理完畢之基板W搬入至保持於載體保持部5之載體C中。藉此，基板處理裝置1之一連串之處理結束。控制裝置4使上述動作反覆執行，對數片基板W進行逐片處理。
圖7表示關於以氫氟酸蒸氣進行之氮化膜之選擇蝕刻之實驗結果。試樣1、試樣2及試樣3為比較例，試樣4為實施例。任一試樣均為於矽基板上形成有氮化膜(SiN)及多孔質氧化矽膜(Porous SiO2)、且使其等露出之試樣。試樣1為水分去除處理(預烘烤處理)及矽烷化處理均未進行便利用氫氟酸蒸氣進行蝕刻之例。試樣2為不進行水分去除處理(預烘烤處理)便進行矽烷化處理，其後利用氫氟酸蒸氣進行蝕刻之例。試樣3為進行水分去除處理(預烘烤處理：250℃，10分鐘)，其後不進行矽烷化處理便利用氫氟酸蒸氣進行蝕刻之例。試樣4為進行水分去除處理(預烘烤處理：250℃，10分鐘)，其次進行矽烷化處理，其後利用氫氟酸蒸氣進行蝕刻之例。
由試樣1、2之比較可知，藉由矽烷化處理而使多孔質氧化矽膜之蝕刻量降低。進而，由試樣1、2、3之比較可知， 藉由水分去除處理而可與矽烷化處理同程度地降低多孔質氧化膜之蝕刻量。繼而，由試樣1、2、3、4之比較可知，藉由於矽烷化處理前進行水分去除處理而可使多孔質氧化矽膜之蝕刻量幾乎為零，從而可使氮化膜蝕刻之選擇比實質上無限大。即，藉由矽烷化處理之前之水分去除處理而可顯著增大由矽烷化所產生之保護膜形成效果，藉此，可顯著提高氮化膜蝕刻之選擇比。
如上所述，第1實施形態中，對基板W進行水分去除處理之後，將矽烷化劑供給至基板W，其後，將蝕刻劑(本實施形態中為氫氟酸蒸氣)供給至基板W。藉此，在形成於基板W上之氧化膜之表面可確實地形成由矽烷化所產生之保護膜，故而藉由其後進行之蝕刻而可以較高之選擇比對形成於基板W上之氮化膜進行蝕刻。
圖8表示水分去除單元7a之另一構成例。圖8中，對上述圖2所示之各部之對應部分標註相同參照符號。該構成例中，包括基板保持台9A而代替加熱板9。即，基板保持台9A具有保持基板W之功能，但不具有加熱基板W之功能。而且，水分去除單元7a係作為減壓乾燥單元而發揮功能。具體而言，將基板W保持於基板保持台9A上，藉由出入口擋板17而使出入口16關閉之後，腔室8內成為密閉狀態。繼而，將腔室8內之環境氣體置換為惰性氣體之後，關閉惰性氣體閥24，藉由真空裝置91而自排氣口19經由排 氣管20抽吸腔室8內之環境氣體。藉此，使腔室8內減壓，且以此而去除吸附於基板W之水分(尤其形成於基板W上之氧化膜上所吸附之水分)。
圖9表示水分去除單元7a之又一構成例。圖9中，對上述圖8所示之各部之對應部分標註相同參照符號。該構成例中，於基板保持台9A之上方配置有加熱用燈93(例如鹵素燈或氙閃光燈)。使該加熱用燈93發光，且以該光照射基板W而對其加熱，藉此可使配置於基板保持台9A上之基板W上所吸附之水分瞬間蒸發而去除。
圖10係表示本發明之第2實施形態之基板處理裝置201之佈局的圖解平面圖。圖10中，對圖1之對應部分標註相同參照符號。該第2實施形態與上述第1實施形態之主要的不同點為，處理單元之構成不同。即，第1實施形態中，對數個處理單元包含去除吸附於基板W上之水分的水分去除單元7a、使基板W矽烷化之矽烷化單元7b、蝕刻基板W之蝕刻單元7c、及清洗基板W之清洗單元7d之情形進行了說明，但第2實施形態中，數個處理單元包含水分去除‧矽烷化單元7e，其於去除基板W之吸附水分之後使基板W之表面矽烷化。水分去除‧矽烷化單元7e亦可為烘烤‧矽烷化單元，其於加熱基板W而使吸附水分蒸發之烘烤處理之後，使基板W之表面矽烷化。烘烤‧矽烷化單元例如亦可具有與圖3所示之矽烷化單元7b相同之構成。
更具體地說明，第2實施形態之基板處理裝置201包含：1個水分去除‧矽烷化單元7e、2個蝕刻單元7c、及2個清洗單元7d，且將該等以於俯視時包圍中心機器人CR之方式而配置。根據該構成，亦可實現與上述第1實施形態之情形相同之處理。
圖11係表示本發明之第3實施形態之基板處理裝置301之佈局的圖解平面圖。圖11中，對圖1之對應部分標註相同參照符號。該第3實施形態與上述第1實施形態之主要的不同點為，處理單元之構成不同。即，該第3實施形態中，數個處理單元包含矽烷化‧蝕刻單元7f，其使基板W之表面矽烷化之後，對基板W進行蝕刻處理。
更具體地說明，第3實施形態之基板處理裝置301包含1個水分去除單元7a、2個矽烷化‧蝕刻單元7f、及2個清洗單元7d，且將該等以於俯視時包圍中心機器人CR之方式而配置。根據該構成，亦可實現與上述第1實施形態之情形相同之處理。
圖12係表示本發明之第4實施形態之基板處理裝置401之佈局的圖解平面圖。圖12中，對圖1之對應部分標註相同參照符號。該第4實施形態與上述第1實施形態之主要的不同點為，處理單元之構成不同。即，該第4實施形態中，數個處理單元包含水分去除‧矽烷化‧蝕刻單元7g，其將吸附於基板W上之水分去除之後使基板W之表面矽烷化， 其後，對基板W進行蝕刻處理。水分去除‧矽烷化‧蝕刻單元7g亦可為烘烤‧矽烷化‧蝕刻單元，其於加熱基板W而使吸附水分蒸發之烘烤處理之後，使基板W之表面矽烷化，其後進行蝕刻處理。
更具體地說明，第4實施形態之基板處理裝置401包含2個水分去除‧矽烷化‧蝕刻單元7g、及2個清洗單元7d，且將該等以於俯視時包圍中心機器人CR之方式而配置。根據該構成，亦可實現與上述第1實施形態之情形相同之處理。
圖13係表示本發明之第5實施形態之基板處理裝置501之佈局的圖解平面圖。圖13中，對圖1之對應部分標註相同參照符號。該第5實施形態與上述第1實施形態之主要的不同點為，處理單元之構成不同。即，該第5實施形態中，數個處理單元包含水分去除‧矽烷化‧蝕刻‧清洗單元7h，其將吸附於基板W上之水分去除之後使基板W之表面矽烷化，其後，對基板W進行蝕刻處理，進而於其後執行沖去基板W表面之藥液成分之清洗處理。水分去除‧矽烷化‧蝕刻‧清洗單元7h亦可為烘烤‧矽烷化‧蝕刻‧清洗單元，其於加熱基板W而使吸附水分蒸發之烘烤處理之後，使基板W之表面矽烷化，其後進行蝕刻處理，進而於其後進行基板W之清洗處理。
更具體地說明，第5實施形態之基板處理裝置501包含4 個水分去除‧矽烷化‧蝕刻‧清洗單元7h，且將該等以於俯視時包圍中心機器人CR之方式而配置。根據該等構成，亦可實現與上述第1實施形態之情形相同之處理。
圖14係表示本發明之第6實施形態之基板處理裝置601之佈局的圖解平面圖。圖14中，對圖1之對應部分標註相同參照符號。該第6實施形態與上述第1實施形態之主要的不同點為，處理單元之配置不同。具體而言，第6實施形態之基板處理裝置601包含1個水分去除單元7a、1個矽烷化單元7b、1個蝕刻單元7c、及1個清洗單元7d，且將該等以於俯視時包圍中心機器人CR之方式而配置。第1實施形態中，水分去除單元7a係配置於相對於中心機器人CR而與裝載區塊2為相反側之流體閥箱27、27之間。相對於此，第6實施形態之基板處理裝置601中，水分去除單元7a係與裝載區塊2側之1個流體閥箱26鄰接而配置。根據該等構成，亦可實現與上述第1實施形態之情形相同之處理。然而，相對於本實施形態中蝕刻單元7c僅為一個，而第1實施形態之基板處理裝置1具備2個蝕刻單元7c，因此第1實施形態之構成於生產性上較為優異。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明亦可進而以其他形態而實施。例如，上述實施形態中係以逐片處理基板之單片式基板處理裝置為例，但對於總括處理數片基板W之批次式基板處理裝置亦可應用本發明。具體而言，應 用本發明之基板處理裝置亦可包含：對數片基板W總括實施乾燥處理之批次式水分去除單元；對數片基板W總括實施矽烷化處理之批次式矽烷化單元；對數片基板W總括實施蝕刻處理之批次式蝕刻單元；及對數片基板W總括清洗之批次式清洗單元。批次式矽烷化單元、批次式蝕刻單元、及批次式清洗單元亦可由共同之批次式處理單元而構成。批次式處理單元例如包含：貯存浸漬數片基板W之處理液之處理槽；對處理槽供給矽烷化劑之矽烷化劑供給機構；對處理槽供給蝕刻劑之蝕刻劑供給機構；對處理槽供給清洗液之清洗液供給機構；及使處理槽內之液體進行排液之排液機構。
又，上述實施形態中係以進行以蒸氣之形態供給蝕刻劑之氣相蝕刻之蝕刻單元為例，但亦可使用將蝕刻液作為蝕刻劑而供給至基板之蝕刻單元。
又，上述實施形態中，水分去除步驟、矽烷化步驟及蝕刻步驟係分別各進行一次，但亦可對已進行水分去除步驟、矽烷化步驟及蝕刻步驟之基板W再次進行水分去除步驟、矽烷化步驟及蝕刻步驟。藉由矽烷化劑之供給而使氧化膜之蝕刻得以抑制，但若長時間地進行蝕刻步驟，則有抑制氧化膜之蝕刻之效果隨時間之經過而降低，從而選擇比降低之虞。因此，於長時間地進行蝕刻步驟之情形時，藉由於蝕刻步驟之間再次進行水分去除步驟及矽烷化步驟而可於蝕刻步驟 中維持較高之選擇比。
已對本發明之實施形態詳細地進行了說明，但該等僅為用以明確本發明之技術內容之具體例，本發明不應限定於該等具體例而解釋，本發明之範圍僅藉由隨附之申請專利範圍而限定。
本申請案係與2012年3月29日於日本專利廳提出之日本專利特願2012-77130號對應，該申請案之全部揭示係以引用之方式併入於此。
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧載體
CR‧‧‧中心機器人
IR‧‧‧裝載機器人
S1‧‧‧密閉空間
S2‧‧‧蒸氣發生空間
U‧‧‧載體排列方向
W‧‧‧基板
1‧‧‧基板處理裝置(第1實施形態)
2‧‧‧裝載區塊
3‧‧‧處理區塊
4‧‧‧控制裝置
5‧‧‧載體保持部
6‧‧‧IR移動機構
7‧‧‧處理單元
7a‧‧‧水分去除單元
7b‧‧‧矽烷化單元
7c‧‧‧蝕刻單元
7d‧‧‧清洗單元
7e‧‧‧水分去除‧矽烷化單元
7f‧‧‧矽烷化‧蝕刻單元
7g‧‧‧水分去除‧矽烷化‧蝕刻單元
7h‧‧‧水分去除‧矽烷化‧蝕刻‧清洗單元
8‧‧‧腔室
9‧‧‧加熱板
9A‧‧‧基板保持台
9a‧‧‧基板載置面
10‧‧‧加熱器
11‧‧‧頂起銷
12‧‧‧底壁
13‧‧‧支持構件
14‧‧‧頂起銷升降機構
15‧‧‧側壁
16‧‧‧出入口
17‧‧‧出入口擋板
18‧‧‧出入口開閉機構
19‧‧‧排氣口
20‧‧‧排氣管
21‧‧‧排氣閥
22‧‧‧頂壁
23‧‧‧惰性氣體供給管
24‧‧‧惰性氣體閥
25‧‧‧搬送路徑
28‧‧‧腔室
29‧‧‧側壁
30‧‧‧側壁
31‧‧‧上壁
32‧‧‧底壁
33‧‧‧冷卻裝置
34‧‧‧基板保持台
35‧‧‧旋轉軸
37‧‧‧加熱器
38‧‧‧均熱環
39‧‧‧頂起銷
40‧‧‧支持構件
41‧‧‧頂起銷升降機構
42‧‧‧出入口
43‧‧‧出入口擋板
44‧‧‧出入口開閉機構
45‧‧‧側方導入管
46‧‧‧側方氣體閥
47‧‧‧擴散板
48‧‧‧矽烷化劑導入管
49‧‧‧矽烷化劑閥
50‧‧‧上方氣體閥
51‧‧‧擴散板
52‧‧‧周圍排氣口
53‧‧‧排氣管
54‧‧‧周圍排氣閥
55‧‧‧出入口側排氣口
56‧‧‧排氣管
57‧‧‧出入口側排氣閥
64‧‧‧HF蒸氣發生容器
65‧‧‧腔室
66‧‧‧HF加熱器
67‧‧‧沖孔板
68‧‧‧加熱板
69‧‧‧旋轉軸
70‧‧‧旋轉驅動機構
71‧‧‧伸縮囊
72‧‧‧開口
73‧‧‧擋板
74‧‧‧連通閥
75‧‧‧流路
76‧‧‧第1流量控制器
77‧‧‧第1閥
78‧‧‧第1配管
79‧‧‧第1氮氣供給源
80‧‧‧第2流量控制器
81‧‧‧第2閥
82‧‧‧第2配管
83‧‧‧第2氮氣供給源
85‧‧‧排氣管
86‧‧‧排氣閥
91‧‧‧真空裝置
93‧‧‧加熱用燈
98‧‧‧旋轉夾具
100‧‧‧沖洗液噴嘴
101‧‧‧腔室
102‧‧‧旋轉基座
103‧‧‧旋轉馬達
106‧‧‧沖洗液閥
107‧‧‧沖洗液供給管
108‧‧‧開口
109‧‧‧隔離壁
110‧‧‧出入口擋板
111‧‧‧出入口開閉機構
201‧‧‧基板處理裝置(第2實施形態)
301‧‧‧基板處理裝置(第3實施形態)
401‧‧‧基板處理裝置(第4實施形態)
501‧‧‧基板處理裝置(第5實施形態)
601‧‧‧基板處理裝置(第6實施形態)
圖1係表示本發明之第1實施形態之基板處理裝置之佈局的圖解俯視圖。
圖2係用以說明水分去除單元之構成例之示意性剖面圖。
圖3係表示矽烷化單元之構成例之示意圖。
圖4係用以說明蝕刻單元之構成例之示意性剖面圖。
圖5係用以說明清洗單元之構成例之示意性剖面圖。
圖6A至6E係用以說明藉由基板處理裝置而進行之基板處理之一例之圖。
圖7表示關於以氫氟酸蒸氣進行之氮化膜之選擇蝕刻之實驗結果。
圖8表示水分去除單元之另一構成例。
圖9表示水分去除單元之又一構成例。
圖10係表示本發明之第2實施形態之基板處理裝置之佈 局的圖解俯視圖。
圖11係表示本發明之第3實施形態之基板處理裝置之佈局的圖解俯視圖。
圖12係表示本發明之第4實施形態之基板處理裝置之佈局的圖解俯視圖。
圖13係表示本發明之第5實施形態之基板處理裝置之佈局的圖解俯視圖。
圖14係表示本發明之第6實施形態之基板處理裝置之佈局的圖解俯視圖。
W‧‧‧基板
7a‧‧‧水分去除單元
7b‧‧‧矽烷化單元
7c‧‧‧蝕刻單元
7d‧‧‧清洗單元
8‧‧‧腔室
9‧‧‧加熱板
9a‧‧‧基板載置面
28‧‧‧腔室
34‧‧‧基板保持台
65‧‧‧腔室
68‧‧‧加熱板
98‧‧‧旋轉夾具
100‧‧‧沖洗液噴嘴
101‧‧‧腔室

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，其包括：水分去除步驟，其係自基板去除水分；矽烷化步驟，其係於上述水分去除步驟之後，將矽烷化劑供給至基板；及蝕刻步驟，其係於上述矽烷化步驟之後，將蝕刻劑供給至上述基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，上述基板具有露出有氮化膜及氧化膜之表面，上述蝕刻步驟為藉由上述蝕刻劑而選擇性地蝕刻上述氮化膜之選擇蝕刻步驟。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理方法，其中，上述氧化膜包含多孔質氧化矽或低溫形成氧化膜。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，上述蝕刻劑為含有蝕刻成分之蒸氣。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理方法，其中，上述蝕刻成分為氫氟酸。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之基板處理方法，其中，上述水分去除步驟包括對基板加熱之加熱步驟、使基板周邊之氣壓降低之減壓步驟、及對基板照射光之照射步驟中之至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，更包括：沖洗步驟，其係於進行上述蝕刻步驟之後，將沖洗液供給至上述基板；及乾燥步驟，其係於進行上述沖洗步驟之後，使上述基板乾燥。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，更包括與上述矽烷化步驟並行而加熱上述基板之加熱步驟。
  9. 一種基板處理裝置，其包含：水分去除單元，其自基板去除水分；矽烷化劑供給單元，其對基板供給矽烷化劑；蝕刻劑供給單元，其對基板供給蝕刻劑；及控制單元，其藉由控制上述水分去除單元而執行自基板去除水分之水分去除步驟，藉由控制上述矽烷化劑供給單元而執行於上述水分去除步驟之後對上述基板供給矽烷化劑之矽烷化步驟，且藉由控制上述蝕刻劑供給單元而執行於上述矽烷化步驟之後對上述基板供給蝕刻劑之蝕刻步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，上述水分去除單元包含對基板加熱之加熱單元、對基板照射光之照射單元、及使基板周邊之氣壓降低之減壓單元中之至少一者。
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