基板處理裝置制造方法
【專利摘要】一種基板處理裝置，其包含：向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤的基板的上面供給磷酸水溶液的磷酸供給裝置；基板上保持有磷酸水溶液的狀態(tài)下朝向基板的上面的一部分發(fā)出熱的加熱器；通過移動(dòng)加熱器，使由加熱器加熱的加熱位置在基板的上面內(nèi)移動(dòng)的加熱器移動(dòng)裝置；基板上保持有磷酸水溶液的狀態(tài)下朝向基板的上面的一部分噴出水的水噴嘴；通過移動(dòng)水噴嘴，使水的附著位置在基板的上面內(nèi)移動(dòng)的水噴嘴移動(dòng)裝置。
【專利說明】基板處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理基板的基板處理裝置。作為處理對(duì)象的基板包括:例如，半導(dǎo)體晶片、液晶顯示裝置用基板、等離子顯示器用基板、FED (場發(fā)射顯示器:Field EmissionDisplay)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體裝置或液晶顯示裝置 等的制造工序中，在形成有氮化硅膜和氧化硅膜的基板的表面即前表面上供給作為蝕刻夜的高溫的磷酸水溶液，并根據(jù)需要進(jìn)行選擇性地去除氮化硅膜的蝕刻處理。
[0003]在US2012/074102A1中公開了一種單片式(單基板處理式:single substrateprocessing type)基板處理裝置,其將沸點(diǎn)附近的磷酸水溶夜供給于保持在旋轉(zhuǎn)卡盤上的基板。此基板處理裝置中，將100°C以上的高溫磷酸水溶液供給于基板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]從供給于基板上的磷酸水溶液中慢慢蒸發(fā)水分。此時(shí)，磷酸水溶液中發(fā)生2H3P04 — H4P2O7 + H2O 反應(yīng)，由磷酸(H3PO4)生成焦磷酸(pyrophosphoric acid:Η4Ρ207)。焦磷酸具有蝕刻氧化硅膜的功能。原本希望只蝕刻氮化硅膜，不蝕刻氧化硅膜，盡量殘留更多氧化硅膜?？刂蒲趸枘さ奈g刻量的同時(shí)提高氮化硅膜的蝕刻量，則能夠提高蝕刻選擇比(氮化硅膜的蝕刻量/氧化硅膜的蝕刻量)的值。但是，如果發(fā)生上述焦磷酸，則原本想保留的氧化硅膜也被蝕刻，因此蝕刻選擇比降低。
[0005]本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，提供了一種基板處理裝置，其包含:水平保持基板的基板保持裝置；通過將磷酸水溶液供給于保持在所述基板保持裝置的基板的上面，形成覆蓋該基板的上面全區(qū)域的磷酸水溶液的液膜的磷酸供給裝置；從所述基板的上面?zhèn)燃訜崴隽姿崴芤旱囊耗さ募訜崞?；通過移動(dòng)所述加熱器，使由所述加熱器加熱的加熱位置沿著所述基板的上面移動(dòng)的加熱器移動(dòng)裝置；朝向所述磷酸水溶液的液膜噴出水，使在該液膜附著水的水噴嘴；以及通過移動(dòng)所述水噴嘴，使所述水的附著位置沿著所述基板的上面移動(dòng)的水噴嘴移動(dòng)裝置。
[0006]通過此構(gòu)成，磷酸供給裝置朝向由基板保持裝置水平保持的基板的上面供給作為蝕刻液的磷酸水溶液。然后，加熱器從所述基板的上面?zhèn)燃訜崴隽姿崴芤旱囊耗ぃ⑶壹訜崞饕苿?dòng)裝置使由所述加熱器加熱的加熱位置沿著所述基板的上面移動(dòng)。由此，能夠沒有不勻地加熱磷酸水溶液的液膜。因此，基板上的磷酸水溶液被加熱，提高了蝕刻速度。
[0007]另外,基板處理裝置具有:朝向磷酸水溶液的液膜噴出水而使水附著于該液膜的水噴嘴；通過移動(dòng)所述水噴嘴，使所述水的附著位置沿著所述基板的上面移動(dòng)的水噴嘴移動(dòng)裝置。因此，可以朝向基板的上面的全區(qū)域供給水。
[0008]水噴嘴朝向磷酸水溶液的液膜噴出水。水噴嘴移動(dòng)裝置通過移動(dòng)水噴嘴，使相對(duì)液膜的水的附著位置在基板的上面內(nèi)移動(dòng)。由此，能夠向磷酸水溶液的液膜沒有不勻地供給水。因此，根據(jù)H4P2O7 + H2O — 2H3P04反應(yīng)，使磷酸水溶液中的焦磷酸(H4P2O7)減少。由此，控制了蝕刻選擇比的下降。
[0009]本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述基板處理裝置可以還包含:向所述水噴嘴供給能夠在所述基板上維持漿狀的磷酸水溶液的液膜的流量的水的水流量調(diào)整閥。
[0010]通過此構(gòu)成，形成有覆蓋基板的上面全區(qū)域的漿狀的磷酸水溶液的液膜。由此，磷酸水溶液供給于基板的上面全區(qū)域，基板的上面全區(qū)域被蝕刻。
[0011]進(jìn)一步地，在來自基板的磷酸水溶液的排出停止的狀態(tài)下，水供給于磷酸水溶液的液膜。因此，能夠防止使具有充分活性的磷酸水溶液從基板排出。由此，能夠有效利用磷酸水溶液。進(jìn)一步地，由于供給于基板上的磷酸水溶液的水在結(jié)果上變少，因此能夠控制磷酸水溶液的濃度以及溫度的變化。由此，能夠控制蝕刻選擇比的下降的同時(shí)，能夠控制蝕刻速度的變動(dòng)。
[0012]本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述加熱器移動(dòng)裝置可以移動(dòng)所述加熱器，使相對(duì)于所述基板的上面的水的附著位置相鄰的區(qū)域被加熱。
[0013]通過此構(gòu)成，水的附著位置的附近由加熱器加熱。因此，能夠立即補(bǔ)償由水的供給發(fā)生的磷酸水溶液的溫度變化。由此，能夠控制蝕刻速度的面內(nèi)均勻性的下降。
[0014]本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述基板保持裝置可以包含使所述基板繞著經(jīng)過所述基板的上面中央部的垂直線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。所述加熱器移動(dòng)裝置可以移動(dòng)所述加熱器，使在所述基板的旋轉(zhuǎn)方向上的所述水的附著位置下游的區(qū)域被加熱。
[0015]通過此構(gòu)成，即使是旋轉(zhuǎn)基板時(shí)，供給有水的磷酸水溶液的液膜部分也能夠由加熱器立刻加熱。因此，能夠立即補(bǔ)償由水的供給發(fā)生的磷酸水溶液的溫度變化。由此，能夠控制蝕刻速度的面內(nèi)均勻性下降。
[0016]本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述基板保持裝置可以包含使所述基板繞著經(jīng)過所述基板的上面中央部的垂直線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。所述基板處理裝置可以還包含控制裝置，該控制裝置通過控制所述基板保持裝置以及水噴嘴移動(dòng)裝置，在使所述基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述附著位置在所述基板的上面中央部和所述基板的上面邊緣部之間移動(dòng)。所述基板的旋轉(zhuǎn)速度低于規(guī)定速度時(shí)，所述控制裝置可以使所述附著位置以一定速度在所述基板的上面中央部和所述基板的上面邊緣部之間移動(dòng)。所述基板的旋轉(zhuǎn)速度在所述規(guī)定速度以上時(shí)，所述控制裝置可以隨著所述附著位置靠近所述基板的上面中央部而使所述附著位置的移動(dòng)速度減少，或者隨著所述附著位置從所述基板的上面中央部遠(yuǎn)離而使所述附著位置的移動(dòng)速度增加。
[0017]通過此構(gòu)成，基板的旋轉(zhuǎn)速度低于規(guī)定速度時(shí)，控制裝置使附著位置以一定的速度在基板的上面中央部和基板的上面邊緣部之間移動(dòng)。相反，基板的旋轉(zhuǎn)速度為所述規(guī)定速度以上時(shí)，控制裝置隨著附著位置靠近基板的上面中央部使附著位置的移動(dòng)速度減少。因此，基板的旋轉(zhuǎn)速度為所述規(guī)定速度以上的情形，能夠向基板的上面中央部供給相比于供給到基板的上面邊緣部的水更多的水。
[0018]本發(fā)明的
【發(fā)明者】們確證到，基板的旋轉(zhuǎn)速度大的情形，基板的上面中央部中的蝕刻量相比于基板的上面邊緣部中的蝕刻量更大。可認(rèn)為，此蝕刻量的差異是因?yàn)椋宓纳厦嬷醒氩恐械牧姿崴芤旱臐舛认啾扔诨暹吘壊恐械牧姿崴芤旱臐舛雀?。因此，控制裝置通過在基板的上面中央部供給相比于基板的上面邊緣部供給的水更多的水，能夠減少基板的上面中央部中的磷酸水溶液的濃度。由此，控制裝置能夠減少基板的上面中央部中的蝕刻量，由此，能夠提高蝕刻的均勻性。
[0019]參考附圖并根據(jù)如下所述的實(shí)施方式的說明更加明確本發(fā)明的上述的以及其他的目的、特征以及效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是以水平方向觀察本發(fā)明第I實(shí)施方式的基板處理裝置上具備的處理單元的內(nèi)部的示意圖。
[0021]圖2是以水平方向觀察旋轉(zhuǎn)卡盤、紅外線加熱器、以及純水噴嘴的示意圖。
[0022]圖3是顯示旋轉(zhuǎn)卡盤、紅外線加熱器、以及純水噴嘴的示意性俯視圖。
[0023]圖4是用于說明通過處理單元進(jìn)行的基板處理一個(gè)實(shí)例的工序圖。
[0024]圖5A是顯示磷酸供給工序進(jìn)行時(shí)的基板的示意圖。
[0025]圖5B是顯不制衆(zhòng)工序進(jìn)彳丁時(shí)的基板的不意圖。
[0026]圖5C是顯示制漿工序、加熱工序、以及純水供給工序進(jìn)行時(shí)的基板的示意圖。
[0027]圖6是顯示從基板的中心至純水的附著位置的朝向半徑方向的距離和附著位置的移動(dòng)速度以及純水的供給量之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)例的曲線圖。
[0028]圖7是顯示從基板的中心至純水的附著位置的朝向半徑方向的距離和附著位置的移動(dòng)速度以及純水的供給量之間關(guān)系的其他例的曲線圖。
[0029]圖8是顯示供給于基板的磷酸水溶液的溫度和蝕刻速度以及蝕刻選擇比之間的關(guān)系的曲線圖。
[0030]圖9是以水平方向觀察本發(fā)明第2實(shí)施方式的紅外線加熱器以及旋轉(zhuǎn)卡盤的示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明第2實(shí)施方式的紅外線加熱器的縱向剖面圖。
[0032]圖11是以水平方向觀察本發(fā)明第3實(shí)施方式的加熱噴嘴以及旋轉(zhuǎn)卡盤的示意圖。
[0033]圖12是顯示本發(fā)明第4實(shí)施方式的紅外線加熱器以及純水噴嘴的縱向剖面以及底面的示意圖。
[0034]圖13是本發(fā)明第5實(shí)施方式的純水供給裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]第I實(shí)施方式
[0036]圖1是，以水平方向觀察本發(fā)明第I實(shí)施方式的基板處理裝置I上具備的處理單元2內(nèi)部的示意圖。圖2是，以水平方向觀察旋轉(zhuǎn)卡盤5、紅外線加熱器31、以及純水噴嘴38的示意圖。圖3是顯示旋轉(zhuǎn)卡盤5、紅外線加熱器31、以及純水噴嘴38的示意性俯視圖。
[0037]基板處理裝置I是一個(gè)一個(gè)地處理半導(dǎo)體晶片等的圓板狀基板W的單片式裝置?；逄幚硌b置I包含:利用處理液或處理氣體等處理流體處理基板W的多個(gè)處理單元2(圖1中只顯示了一個(gè)處理單元2);控制設(shè)置于基板處理裝置I的裝置的操作或閥的開閉的控制裝置3。另外，基板處理裝置I具有的處理單元2可以是單數(shù)。
[0038]處理單元2包含:具有內(nèi)部空間的箱形腔室4 ;在腔室4內(nèi)以水平方式保持基板W并使基板W繞著經(jīng)過基板W的中心的垂直的旋轉(zhuǎn)軸線Al旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡盤5 ；向基板W供給處理液的處理液供給裝置(磷酸供給裝置6、SC1供給裝置7、清洗液供給裝置8、純水供給裝置36);包圍旋轉(zhuǎn)卡盤5的筒狀的杯9、加熱基板W的加熱裝置10。
[0039]如圖1所示，腔室4包含:容納旋轉(zhuǎn)卡盤5等的箱形的隔壁11 ;作為從隔壁11的上部向隔壁11內(nèi)輸送凈化空氣(通過過濾器過濾的空氣)的送風(fēng)單元的FFU12 (風(fēng)扇-過濾器-單元12);從隔壁11的下部排出腔室4內(nèi)的氣體的排氣管13。FFU12設(shè)置于隔壁11的上方。FFU12從隔壁11的頂板向腔室4內(nèi)朝下輸送凈化空氣。排氣管13連接于杯9的底部，將腔室4內(nèi)的氣體朝向設(shè)置有基板處理裝置I的工場中設(shè)的排氣設(shè)備引導(dǎo)。因此，通過FFU12以及排氣管13形成以從上方至下方的方式在腔室4內(nèi)流動(dòng)的向下流(下降流)。在腔室4內(nèi)形成有向下流的狀態(tài)下進(jìn)行基板W的處理。
[0040]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)卡盤5包含:以水平姿勢(shì)保持的圓板狀的旋轉(zhuǎn)底座14 ;在旋轉(zhuǎn)底座14的上方以水平姿勢(shì)保持基板W的多個(gè)卡盤銷15 ;從旋轉(zhuǎn)底座14的中央部向下方延伸的旋轉(zhuǎn)軸16 ;作為基板旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)17，其通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸16使基板W以及旋轉(zhuǎn)底座14繞著旋轉(zhuǎn)軸線Al旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)卡盤5并非僅限于使多個(gè)卡盤銷15接觸于基板W的邊緣面的夾持式的卡盤，也可以是真空式的卡盤，其通過將非裝置形成面的基板W的背面(rear surface)(下面)吸附于旋轉(zhuǎn)底座14的上面,從而使基板W以水平形式保持。
[0041]如圖1所示，杯9設(shè)置于，相比于保持在旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W更向外(從旋轉(zhuǎn)軸線Al遠(yuǎn)離的方向)的位置。杯9包圍旋轉(zhuǎn)底座14。旋轉(zhuǎn)卡盤5使基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，處理液供給于基板W時(shí)，供給于基板W的處理液甩開至基板W的周邊。處理液供給于基板W時(shí)，朝上開的杯9的上端部9a設(shè)置于相比于旋轉(zhuǎn)底座14更上方的位置。因此，排出至基板W的周邊的藥液或清洗液等處理液被杯9獲取。然后，由杯9獲取的處理液送至未圖示的回收裝置或廢液裝置中。
[0042]如圖1所示，磷酸供給裝置6包含:朝向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W噴出磷酸水溶液的磷酸噴嘴18 ;向磷酸噴嘴18供給磷酸水溶液的磷酸配管19 ;切換從磷酸配管19至磷酸噴嘴18的磷酸水溶液的供給以及停止供給的磷酸閥20 ;使供給于磷酸噴嘴18的磷酸水溶液的溫度上升至相比于室溫(20°C?30°C范圍內(nèi)的一定溫度)更高溫度的磷酸溫度調(diào)整裝置21。
[0043]開啟磷酸閥20的話，由磷酸溫度調(diào)整裝置21調(diào)整溫度的磷酸水溶液從磷酸配管19供給至磷酸噴嘴18，從磷酸噴嘴18噴出。磷酸溫度調(diào)整裝置21使磷酸水溶液的溫度維持為例如80?215°C范圍內(nèi)的一定溫度。由磷酸溫度調(diào)整裝置21調(diào)整的磷酸水溶液的溫度可以是對(duì)應(yīng)其濃度的沸點(diǎn)，也可以是小于沸點(diǎn)的溫度。磷酸水溶液是以磷酸為主要成分的水溶液，其濃度為，例如是50%?100%的范圍，優(yōu)選為80%左右。
[0044]如圖1所示，磷酸供給裝置6還包含:前端部上安裝有磷酸噴嘴18的噴嘴臂22 ；通過使噴嘴臂22在旋轉(zhuǎn)卡盤5的周邊繞著以上下方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線A2旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使噴嘴臂22沿著旋轉(zhuǎn)軸線A2以垂直方向上下移動(dòng)，使磷酸噴嘴18水平以及垂直移動(dòng)的磷酸噴嘴移動(dòng)裝置23。磷酸噴嘴移動(dòng)裝置23，在從磷酸噴嘴18噴出的磷酸水溶液供給于基板W的上面的處理位置和在俯視時(shí)磷酸噴嘴18避退至基板W的周邊的避退位置之間，使磷酸噴嘴18水平移動(dòng)。
[0045]如圖1所示，SCl供給裝置7包含:朝向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W噴出SCl (含有NH4OH和H2O2的混的合液)的SCl噴嘴24 ；向SCl噴嘴24供給SCl的SCl管25 ;切換從SCl管25至SCl噴嘴24的SCl的供給以及停止供給的SCl閥26 ;使SCl噴嘴24水平以及垂直移動(dòng)的SCl噴嘴移動(dòng)裝置27。當(dāng)開啟SCl閥26時(shí)，則從SCl管25供給至SCl噴嘴24的SCl從SCl噴嘴24噴出。SCl噴嘴移動(dòng)裝置27，在從SCl噴嘴24噴出的SCl供給于基板W的上面的處理位置和在俯視時(shí)的SCl噴嘴24避退至基板W的周邊的避退位置之間，使SCl噴嘴24水平移動(dòng)。
[0046]如圖1所示，清洗液供給裝置8包含:向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W噴出清洗液的清洗液噴嘴28 ;向清洗液噴嘴28供給清洗液的清洗液配管29 ;切換從清洗液配管29至清洗液噴嘴28的清洗液的供給以及停止供給的清洗液閥30。清洗液噴嘴28是，清洗液噴嘴28的噴出口在靜止?fàn)顟B(tài)下噴出清洗液的固定噴嘴。清洗液供給裝置8也可具有清洗液噴嘴移動(dòng)裝置，其通過移動(dòng)清洗液噴嘴28使相對(duì)基板W的上面的清洗液的液體附著位置移動(dòng)。
[0047]當(dāng)開啟清洗液閥30時(shí)，從清洗液配管29供給至清洗液噴嘴28的清洗液，從清洗液噴嘴28朝向基板W的上面中央部噴出。清洗液為，例如，純水(去離子水deionizedwater )。清洗液并非限于純水,也可以是碳酸水、電解離子水、氫水(hydrogen water )、臭氧水、IPA (異丙醇)、以及稀釋濃度(例如10?IOOppm程度)的鹽酸水的任意一種。
[0048]如圖1所示，加熱裝置10包含:通過輻射加熱基板W的輻射加熱裝置。輻射加熱裝置包含:向基板W照射紅外線的紅外線加熱器31 ;在前端部上安裝有紅外線加熱器31的加熱器臂32 ;使加熱器臂32移動(dòng)的加熱器移動(dòng)裝置33。
[0049]如圖2所示，紅外線加熱器31包含:發(fā)出紅外線的紅外線燈34 ;容納紅外線燈34的燈外殼35。紅外線燈34設(shè)置于燈外殼35內(nèi)。如圖3所不,燈外殼35在俯視時(shí)相比于基板W小。因此，此燈外殼35內(nèi)設(shè)置的紅外線燈34在俯視時(shí)同樣相比于基板W小。紅外線燈34以及燈外殼35安裝于加熱器臂32。因此，紅外線燈34以及燈外殼35與加熱器臂32
一起移動(dòng)。
[0050]紅外線燈34包含:燈絲；容納燈絲的石英管。加熱裝置10中的紅外線燈34 (例如鹵素?zé)?可以是碳加熱器，也可以是除此之外的發(fā)熱體。燈外殼35的至少一部分由石英等具有光透過性以及耐熱性的材料形成。
[0051]紅外線燈34發(fā)光時(shí)，從該紅外線燈34發(fā)出含有紅外線的光。含有該紅外線的光透過燈外殼35從燈外殼35的外表面放射出，或者，加熱燈外殼35從其外表面放射出輻射光。基板W以及保持于其上面的磷酸水溶液的液膜通過來自燈外殼35的外表面的透過光和福射光加熱。如上，從燈外殼35的外表面通過透過或福射放射出含有紅外線的光,但，以下是，著重于透過燈外殼35的外表面的紅外線，對(duì)于紅外線燈34進(jìn)行說明。
[0052]如圖2所示，燈外殼35具有與基板W的上面平行的底壁。紅外線燈34設(shè)置于底壁的上方。底壁的下面包含有平行于基板W的上面且平坦的基板對(duì)向面。在紅外線加熱器31設(shè)置于基板W的上方的狀態(tài)下,燈外殼35的基板對(duì)向面隔著間隔以上下方向的方式相向于基板W的上面。此狀態(tài)下，紅外線燈34發(fā)出紅外線，則紅外線透過燈外殼35的基板對(duì)向面照射于基板W的上面?；鍖?duì)向面為，例如，直徑相比于基板W的半徑更小的圓形?；鍖?duì)向面并非限定于圓形，可以是長度方向的長度為基板W的半徑以上的矩形，也可以是圓形以及矩形以外的形狀。
[0053]如圖1所示，加熱器移動(dòng)裝置33以一定的高度保持紅外線加熱器31。加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器31垂直移動(dòng)。進(jìn)一步地，加熱器移動(dòng)裝置33通過使加熱器臂32在旋轉(zhuǎn)卡盤5的周邊繞著以上下方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線A3旋轉(zhuǎn)，使紅外線加熱器31水平移動(dòng)。由此，紅外線等的光照射而加熱的加熱區(qū)域(基板W的上面內(nèi)的一部分區(qū)域)在基板W的上面內(nèi)移動(dòng)。如圖2所示，加熱器移動(dòng)裝置33使加熱器臂32的前端部沿著經(jīng)過在俯視時(shí)的基板W的中心的圓弧狀的軌跡Xl水平移動(dòng)。因此，紅外線加熱器31在包含旋轉(zhuǎn)卡盤5的上方的水平面內(nèi)移動(dòng)。
[0054]來自紅外線加熱器31的紅外線照射于基板W的上面內(nèi)的加熱區(qū)域。控制裝置3是，在紅外線加熱器31發(fā)光的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)卡盤5使基板W旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器31繞著旋轉(zhuǎn)軸線A3旋轉(zhuǎn)。由此，由紅外線加熱器31的加熱區(qū)域掃描基板W的上面。因此，基板W的上面以及保持于該基板W的上面的處理液的液膜的至少一方吸收紅外線等的光，輻射熱從紅外線燈34傳遞至基板W。因此，處理液等的液體保持于基板W上的狀態(tài)下紅外線燈34發(fā)光時(shí)，基板W的溫度上升，與此相伴，基板W上的液體的溫度也上升。或者，基板W上的液體自身被加熱而升溫。
[0055]如圖1所示，處理單元2包含有:朝向基板W噴出純水的純水供給裝置36。純水供給裝置36包含有:從純水噴出口 37向基板W噴出純水的純水噴嘴38 ；向純水噴嘴38供給純水的純水配管39 ;切換從純水配管39至純水噴嘴38的純水供給以及停止供給的純水閥40 ;調(diào)整從純水配管39供給于純水噴嘴38的純水的流量的純水流量調(diào)整閥41。
[0056]純水噴嘴38包含有:將純水間歇性地，優(yōu)選地將純水液滴逐滴噴出的單一的純水噴出口 37。純水噴嘴38可以具備多個(gè)純水噴出口 37。純水從作為液滴噴出口的純水噴出口 37以垂直向下的方式滴下。因此，純水噴出口 37以上下方向的方式相向于基板W的上面的狀態(tài)下，純水的液滴以垂直向下的方式朝著基板W的上面落下。液滴的噴出以及噴出停止是，通過純水閥40進(jìn)行切換，液滴的粒徑通過純水流量調(diào)整閥41的開度而被調(diào)整。
[0057]如圖1所示，純水噴嘴38安裝于加熱器臂32上。因此，純水噴嘴38與紅外線加熱器31—起朝著水平方向以及垂直方向移動(dòng)。紅外線加熱器31安裝于加熱器臂32，其安裝位置為相比于純水噴嘴38更朝向加熱器臂32的基部側(cè)的位置。由此，從旋轉(zhuǎn)軸線A3至純水噴嘴38的水平方向的距離，相比于從旋轉(zhuǎn)軸線A3至紅外線加熱器31的水平方向的距尚更長。
[0058]如圖3所示，通過加熱器移動(dòng)裝置33旋轉(zhuǎn)加熱器臂32，則來自純水噴嘴38的純水沿著經(jīng)過基板W的中心的圓弧狀的軌跡Xl附著于基板W的上面。一方面，紅外線加熱器31以相比于軌跡Xl更小的旋轉(zhuǎn)半徑在基板W的上面移動(dòng)。加熱器移動(dòng)裝置33不僅讓紅外線加熱器31沿著基板W的上面移動(dòng)，也讓純水噴嘴38沿著基板W的上面移動(dòng)。因此，加熱器移動(dòng)裝置33可作為純水供給位置移動(dòng)裝置工作。
[0059]如圖3所示，控制裝置3通過旋轉(zhuǎn)卡盤5使基板W沿著一定旋轉(zhuǎn)方向Dr旋轉(zhuǎn)。
[0060]實(shí)施后述的加熱工序以及純水供給工序(圖4的步驟S4)時(shí)，為了使從純水噴嘴38噴出的純水的附著位置在圖3中的箭頭表示的范圍內(nèi)往返移動(dòng)，控制裝置3使加熱器臂32在基板W的上面中央部(圖3所示的位置)和基板W的上面邊緣部之間進(jìn)行往返旋轉(zhuǎn)。由此，相比于紅外線加熱器31的紅外線照射區(qū)域，從純水噴嘴38噴出的純水附著在相對(duì)于基板W的旋轉(zhuǎn)方向Dr的上游側(cè)的磷酸水溶液的區(qū)域之上。
[0061 ] 滴落在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的基板W的上面的純水的水滴沿著基板W的旋轉(zhuǎn)方向Dr移動(dòng)。也就是說，純水的液滴在基板W的旋轉(zhuǎn)方向Dr的下游側(cè)上移動(dòng)。紅外線加熱器31在相比于純水的附著位置更下游區(qū)域照射紅外線等的光而進(jìn)行加熱。因此，基板W在旋轉(zhuǎn)，紅外線加熱器31發(fā)出紅外線等的光的狀態(tài)下，當(dāng)純水的液滴落于基板W的上面內(nèi)的一部分區(qū)域時(shí)，此區(qū)域立即移動(dòng)到加熱區(qū)域而被加熱。由此，即使是相比于基板W更低溫的液滴供給于基板W，基板W的溫度也能接近于原先的溫度(液滴供給之前的溫度)。
[0062]圖4是用于說明通過處理單元2進(jìn)行的基板W處理一個(gè)實(shí)例的工序圖。圖5A、圖5B、以及圖5C是，顯示處理中的基板W的示意圖。以下，參考圖1。對(duì)于圖4、圖5A、圖5B、以及圖5C適當(dāng)參考。
[0063]以下，對(duì)表層形成有作為氮化硅膜一個(gè)實(shí)例的LP-SiN (低壓氮化硅:LowPressure-Silicon Nitride)薄膜和作為氧化娃膜一個(gè)實(shí)例的LP-TE0S (低壓正娃酸四乙酯:Low Pressure-Tetraethyl orthosilicate)薄膜的基板W (娃晶片)的表面供給磷酸水溶液之后，選擇性地蝕刻LP-SiN薄膜的蝕刻進(jìn)行說明。氧化硅膜并非僅限于TEOS的薄膜，也可以是熱氧化膜，也可以是硅酸鹽玻璃(silicate glass)系的氧化膜。
[0064]通過處理單元2處理基板W時(shí)，進(jìn)行向腔室4內(nèi)搬入基板W的搬入工序(圖4的步驟SI)。具體地，全部的噴嘴從旋轉(zhuǎn)卡盤5的上方避退的狀態(tài)下，控制裝置3使保持有基板W的搬運(yùn)機(jī)器人(transfer robot)(未圖示)的手進(jìn)入于腔室4內(nèi)。然后，控制裝置3通過搬運(yùn)機(jī)器人在旋轉(zhuǎn)卡盤5上搭載基板W。之后，控制裝置3使基板W保持于旋轉(zhuǎn)卡盤5。接著，控制裝置3通過旋轉(zhuǎn)卡盤5使基板W開始低速(例如l_30rpm)旋轉(zhuǎn)?？刂蒲b置3在基板W置于旋轉(zhuǎn)卡盤5之上之后，使搬運(yùn)機(jī)器人的手從腔室4內(nèi)避退出。
[0065]接著，進(jìn)行作為蝕刻工序的磷酸供給工序(圖4的步驟S2)，其工序中作為蝕刻液一個(gè)實(shí)例的磷酸水溶液供給于基板W。具體地，控制裝置3通過控制磷酸噴嘴移動(dòng)裝置23，使磷酸噴嘴18從避退位置移動(dòng)至處理位置。由此，磷酸噴嘴18置于基板W的上方的、基板W的旋轉(zhuǎn)軸線Al上。之后，控制裝置3開啟磷酸閥20，由磷酸噴嘴18朝向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的基板W的上面噴出通過磷酸溫度調(diào)整裝置21調(diào)整溫度的磷酸水溶液?？刂蒲b置3在此狀態(tài)下通過控制磷酸噴嘴移動(dòng)裝置23，使相對(duì)于基板W的上面的磷酸水溶液的附著位置在中央部和邊緣部之間移動(dòng)。
[0066]如圖5A所示，由磷酸噴嘴18噴出的磷酸水溶液附著于基板W的上面之后，由離心力沿著基板W的上面朝外方流出。由此，磷酸水溶液供給于基板W的上面全區(qū)域，覆蓋基板W的上面全區(qū)域的磷酸水溶液的液膜形成在基板W之上。由此，基板W的上面被蝕刻，選擇性地去除氮化硅膜。進(jìn)一步地，控制裝置3在基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使相對(duì)于基板W的上面的磷酸水溶液的附著位置在中央部和邊緣部之間移動(dòng)，因此磷酸水溶液的附著位置通過基板W的上面全區(qū)域并掃描基板W的上面全區(qū)域。由此，由磷酸噴嘴18噴出的磷酸水溶液直接供給于基板W的上面全區(qū)域，基板W的上面全區(qū)域被均勻地處理。
[0067]接著，朝向基板W的磷酸水溶液的供給停止的狀態(tài)下，進(jìn)行在基板W上保持磷酸水溶液的液膜的制漿(puddle)工藝(圖4的步驟S3)。具體地，控制裝置3通過控制旋轉(zhuǎn)卡盤5，在基板W的上面全區(qū)域被磷酸水溶液的液膜覆蓋的狀態(tài)下，使基板W靜止，或者使基板W的旋轉(zhuǎn)速度降低至相比于磷酸供給工序中的基板W的旋轉(zhuǎn)速度更慢的低速旋轉(zhuǎn)速度(例如，小于lOrpm)。因此，作用于基板W上的磷酸水溶液的離心力弱，從基板W上排出的磷酸水溶液的量減少?？刂蒲b置3，在基板W處于靜止?fàn)顟B(tài)下或者基板W以低旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，關(guān)閉磷酸閥20，停止了來自磷酸噴嘴18的磷酸水溶液的噴出。因此，如圖5B所示，朝向基板W的磷酸水溶液的供給被停止的狀態(tài)下，覆蓋基板W的上面全區(qū)域的磷酸水溶液的漿狀的液膜保持于基板W之上。控制裝置3在朝向基板W的磷酸水溶液的供給停止之后，通過控制磷酸噴嘴移動(dòng)裝置23，使磷酸噴嘴18從旋轉(zhuǎn)卡盤5的上方避退。
[0068]接著，加熱工序(圖4的步驟S4)和純水供給工序(圖4的步驟S4)，與制漿工序并行進(jìn)行，所述加熱工序?yàn)榧訜峄錡上的磷酸水溶液的工序,所述純水供給工序?yàn)橄蚧錡上的磷酸水溶液供給純水的液滴的工序。具體地，控制裝置3開啟來自紅外線加熱器31的發(fā)光。之后，控制裝置3通過加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38從避退位置移動(dòng)至處理位置。紅外線加熱器31以及純水噴嘴38置于基板W的上方之后，控制裝置3為了使相對(duì)于基板W上面的紅外線照射區(qū)域往返于圖3中的以箭頭表示的區(qū)域的基板W的中央部和邊緣部之間，通過加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38水平移動(dòng)。此時(shí)，控制裝置3，可以在紅外線加熱器31的基板對(duì)向面接觸于基板W上的磷酸水溶液的液膜的狀態(tài)下使紅外線加熱器31移動(dòng)，也可以在紅外線加熱器31的下面從基板W上的磷酸水溶液的液膜僅以一定距離隔離的狀態(tài)下使紅外線加熱器31移動(dòng)。
[0069]紅外線的照射位置在基板W的上面中央部和基板W的上面邊緣部之間往返移動(dòng)期間，控制裝置3多次開關(guān)純水閥40。由此，如圖5C所示，純水的附著位置在基板W的上面中央部和基板W的上面邊緣部之間移動(dòng)的同時(shí)，多個(gè)純水液滴從純水噴嘴38的純水噴出口 37逐滴噴出。因此，在來自基板W的磷酸水溶液的排出停止的狀態(tài)下，多個(gè)純水的液滴供給于基板W的上面內(nèi)的多個(gè)位置。由紅外線加熱器31進(jìn)行經(jīng)過一定時(shí)間的基板W的加熱之后，控制裝置3使來自純水噴嘴38的液滴的噴出停止的同時(shí)，使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38從基板W的上方避退。之后，控制裝置3使紅外線加熱器31的發(fā)光停止。
[0070]如上，控制裝置3使基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使相對(duì)于基板W的上面的紅外線照射位置在中央部以及邊緣部之間往返移動(dòng)，因此，基板W被均勻地加熱。因此，覆蓋基板W的上面全區(qū)域的磷酸水溶液的液膜也被均勻地加熱。由紅外線加熱器31加熱的基板W的加熱溫度設(shè)定為，磷酸水溶液的對(duì)應(yīng)其濃度的沸點(diǎn)以上的溫度(100°C以上。例如140°C?160°C內(nèi)的一定溫度)。因此，基板W上的磷酸水溶液加熱至對(duì)應(yīng)其濃度的沸點(diǎn)，維持成沸騰狀態(tài)。特別是，由紅外線加熱器31加熱的基板W的加熱溫度設(shè)定為，相比于磷酸水溶液的對(duì)應(yīng)其濃度的沸點(diǎn)更高溫時(shí)，基板W和磷酸水溶液的界面溫度維持成比沸點(diǎn)更高溫，促進(jìn)了基板W的蝕刻。
[0071]因?yàn)榧訜峁ば?S4)中磷酸水溶液維持成沸騰狀態(tài)，因此從磷酸水溶液中蒸發(fā)出多量水分。伴隨該蒸發(fā)，根據(jù)2H3P04 — Η4Ρ207+Η20反應(yīng)，產(chǎn)生了蝕刻氧化硅膜的焦磷酸(H4P2O7)0但是，控制裝置3將相當(dāng)于來自磷酸水溶液的水的蒸發(fā)量的純水供給于基板W上的磷酸水溶液，因此，從磷酸水溶液蒸發(fā)的水分被補(bǔ)充，減少了磷酸水溶液的濃度變化。由此，控制了蝕刻速度的變動(dòng)。進(jìn)一步地，在磷酸水溶液中暫時(shí)產(chǎn)生的焦磷酸，可通過與補(bǔ)充的純水反應(yīng)而被減少，因此，能夠控制或防止蝕刻選擇比的降低。
[0072]氧化硅膜的蝕刻是，通過減少存在于基板W和磷酸水溶液的界面的焦磷酸而被有效控制。純水供給工序中，純水以液滴的形狀供給于基板W上的磷酸水溶液上。供給的純水的液滴以凝聚的狀態(tài)在磷酸水溶液中移動(dòng)(參考圖5C)，因此，純水確切到達(dá)了基板W和磷酸水溶液的界面，能夠確切減少存在于基板W和磷酸水溶液的界面的焦磷酸。由此，能夠確切控制或防止蝕刻選擇比的下降。
[0073]補(bǔ)充于磷酸水溶液的純水可以從純水噴出口 37噴霧。但是，霧狀的純水大部分是在磷酸水溶液的表層中吸收，因此，充分量的純水可能無法達(dá)到基板W和磷酸水溶液的界面。因此，優(yōu)選為，從純水噴出口 37噴出的純水為液滴狀。另外，基板W上的磷酸水溶液加熱到100°C以上，因此，容易蒸發(fā)的霧狀的純水到達(dá)磷酸水溶液的表層本身就困難?；诖擞^點(diǎn)，同樣優(yōu)選為，從純水噴出口 37噴出的純水為液滴狀。
[0074]補(bǔ)充于磷酸水溶液的純水可以從純水噴出口 37連續(xù)性地噴出，也可以從純水噴出口 37間歇性地噴出。但是，高精度地連續(xù)地供給微量的水是困難的。與此相對(duì)，將純水間歇性地噴出時(shí)可以較高精度地供給微量的水。由此，從純水噴出口 37間歇性地噴出純水，則能夠更加確切控制磷酸水溶液濃度以及溫度。
[0075]另外，如圖5C所示，紅外線加熱器31的基板對(duì)向面接觸于基板W上的磷酸水溶液的液膜的狀態(tài)下進(jìn)行步驟S4的基板加熱和純水供給時(shí)，優(yōu)選為，供給的純水不進(jìn)入磷酸水溶液的液膜和紅外線加熱器31的基板對(duì)向面之間。因?yàn)榧兯啾扔诹姿崴芤悍悬c(diǎn)低，若以如上方式進(jìn)入的話，可能由紅外線加熱器31的加熱瞬時(shí)間被氣化。
[0076]接著，進(jìn)行排出基板W上的磷酸水溶液的磷酸排出工序(圖4的步驟S5)。具體地，控制裝置3通過控制旋轉(zhuǎn)卡盤5，在向基板W的液體的供給停止的狀態(tài)下，以相比于制漿工序中的基板W的旋轉(zhuǎn)速度更快的旋轉(zhuǎn)速度(例如500?3000rpm)旋轉(zhuǎn)基板W。由此，相比于制漿工序時(shí)的離心力更大的離心力施加于基板W上的磷酸水溶液，基板W上的磷酸水溶液甩開到基板W的周邊。另外，飛散在基板W的周邊的磷酸水溶液由杯9獲取，經(jīng)由杯9引導(dǎo)到回收裝置中。然后，引導(dǎo)到回收裝置中的磷酸水溶液再次供給于基板W。由此，減少了磷酸水溶液的使用量。
[0077]接著，進(jìn)行將作為清洗液的一個(gè)實(shí)例的純水供給于基板W的第I清洗液供給工序(圖4的步驟S6)。具體地，控制裝置3開啟清洗液閥30，使基板W旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，由清洗液噴嘴28向基板W的上面中央部噴出純水。由此，形成了覆蓋基板W的上面全區(qū)域的純水的液膜，殘留于基板W的磷酸水溶液被純水沖洗。然后，開啟清洗液閥30經(jīng)過一定時(shí)間，控制裝置3則關(guān)閉清洗液閥30而停止純水的噴出。
[0078]接著，進(jìn)行作為藥液的一個(gè)實(shí)例的SCl供給于基板W的藥液供給工序(圖4的步驟S7)。具體地，控制裝置3通過控制SCl噴嘴移動(dòng)裝置27使SCl噴嘴24從避退位置移動(dòng)至處理位置。SCl噴嘴24置于基板W的上方之后，控制裝置3開啟SCl閥26，由SCl噴嘴24向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的基板W的上面噴出SCI?？刂蒲b置3通過此狀態(tài)下控制噴嘴移動(dòng)裝置27，使相對(duì)于基板W上面的SCl附著位置在中央部和邊緣部之間往返移動(dòng)。然后，開啟SCl閥26經(jīng)過一定時(shí)間，控制裝置3關(guān)閉SCl閥26停止SCl的噴出。此后，控制裝置3通過控制SCl噴嘴移動(dòng)裝置27，使SCl噴嘴24從基板W的上方避退。
[0079]由SCl噴嘴24噴出的SCl附著于基板W的上面之后，根據(jù)離心力沿著基板W的上面流至外方。因此，基板W上的純水由SCl沖走至外方，排出于基板W的周邊。由此，基板W上的純水的液膜替換成覆蓋基板W的上面全區(qū)域的SCl液膜。進(jìn)一步地，在基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，控制裝置3使相對(duì)于基板W的上面的SCl的附著位置移動(dòng)于中央部和邊緣部之間，因此，SCl的附著位置通過了基板W的上面全區(qū)域，從而掃描了基板W的上面全區(qū)域。因此，SCl噴嘴24噴出的SCl直接噴涂至基板W的上面全區(qū)域，基板W的上面全區(qū)域被均勻地處理。
[0080]接著，進(jìn)行將作為清洗液的一個(gè)實(shí)例的純水供給于基板W的第2清洗液供給工序(圖4的步驟S8)。具體地，控制裝置3開啟清洗液噴嘴30，使基板W旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，由清洗液噴嘴28向基板W的上面中央部噴出純水。由此，基板W上的SCl由純水沖走至外方，排出于基板W的周邊。因此，基板W上的SCl的液膜替換成覆蓋基板W的上面全區(qū)域的純水的液膜。然后，開啟清洗液閥30經(jīng)過一定時(shí)間的話，控制裝置3則關(guān)閉清洗液閥30停止純水的噴出。
[0081]接著，進(jìn)行干燥基板W的干燥工序(圖4的步驟S9)。具體地，控制裝置3通過旋轉(zhuǎn)卡盤5使基板W的旋轉(zhuǎn)加速，以相比于直至第2清洗液供給工序的旋轉(zhuǎn)速度更快的高旋轉(zhuǎn)速度(例如500?3000rpm)使基板W旋轉(zhuǎn)。由此，大的離心力施加于基板W上的液體，粘附于基板W上的液體甩開到基板W的周邊。于是，液體從基板W去除，干燥基板W。然后，基板W的高速旋轉(zhuǎn)開始之后經(jīng)過一定時(shí)間的話，控制裝置3停止了憑借旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W的旋轉(zhuǎn)。
[0082]接著，進(jìn)行從腔室4內(nèi)搬出基板W的搬出工序(圖4的步驟S10)。具體地，控制裝置3解除了由旋轉(zhuǎn)卡盤5的基板W的保持。之后，全部的噴嘴從旋轉(zhuǎn)卡盤5的上方避退的狀態(tài)下，控制裝置3使搬運(yùn)機(jī)器人(未圖示)的手進(jìn)入于腔室4內(nèi)。然后，控制裝置3使旋轉(zhuǎn)卡盤5上的基板W保持于搬運(yùn)機(jī)器人的手之上。此后，控制裝置3使搬運(yùn)機(jī)器人的手從腔室4內(nèi)避退出。由此，已經(jīng)處理的基板W從腔室4搬出。
[0083]圖6是，顯示從基板W的中心至純水的附著位置的朝向半徑方向的距離和附著位置的半徑方向的移動(dòng)速度以及純水供給流量之間關(guān)系的一個(gè)實(shí)例的曲線圖。圖7是，顯示從基板W的中心至純水的附著位置的朝向半徑方向的距離和附著位置的半徑方向的移動(dòng)速度以及純水供給流量之間關(guān)系的其他例的曲線圖。
[0084]控制裝置3通過加熱器移動(dòng)裝置33使純水噴嘴38水平移動(dòng)，使相對(duì)于基板W的上面的純水的附著位置移動(dòng)。進(jìn)一步地，控制裝置3通過控制純水流量調(diào)整閥41的的開度，改變從純水噴嘴38噴出的液滴的粒徑(體積)，控制來自純水噴出口 37的純水噴出流量。
[0085]優(yōu)選為，氮化硅膜的蝕刻量在基板W的上面全面均勻。為此，需要提高蝕刻速度的面內(nèi)均勻性。換句話說，需要使基板W的上面邊緣部和上面中央部的氮化硅膜的蝕刻速度大致相同。氮化硅膜的蝕刻速度依賴于磷酸水溶液的濃度，因此，需要補(bǔ)充純水使該濃度在基板W的上面全面中保持一定。優(yōu)選為，基板W停止的時(shí)候，或?qū)嵸|(zhì)上停止的時(shí)候(以數(shù)rpm旋轉(zhuǎn)時(shí))，使純水的附著位置在基板W的上面沿著基板W的半徑方向移動(dòng)的速度(稱為基板運(yùn)行速度(基板橫行速度)，以下相同)保持一定的同時(shí)，來自純水噴出口 37的純水的噴出流量保持一定。這樣的話，在基板W的上面邊緣部和上面中央部上供給有每單位面上實(shí)質(zhì)上同量的純水，因此能夠使磷酸水溶液的濃度在基板W的整個(gè)上面均勻。因此，能夠提高蝕刻速度的面內(nèi)均勻性。
[0086]但是，前述的純水供給工序中使基板W以比較高速度地旋轉(zhuǎn)的話，在基板W上的磷酸水溶液上作用離心力，此離心力為在基板W的半徑方向上產(chǎn)生濃度不勻程度的力?？梢哉J(rèn)為，磷酸水溶液相對(duì)比水粘度高，因此相比于純水難以移動(dòng)至基板W的外方。因此認(rèn)為，從基板W的上面中央部有多量的純水移動(dòng)至基板W的上面邊緣部，基板W的中央部中磷酸水溶液的濃度相對(duì)較高，相反，基板W的邊緣部中磷酸水溶液的濃度相對(duì)低。[0087]事實(shí)上，本發(fā)明的
【發(fā)明者】們確證到如下現(xiàn)象，基板運(yùn)行速度一定、來自純水噴出口37的純水的噴出流量一定時(shí)，將基板W的旋轉(zhuǎn)速度增加至如IOrpm程度的話，基板W的上面邊緣部的氮化硅膜的蝕刻量相比于基板W的上面中央部的蝕刻量更小。
[0088]可以認(rèn)為，這是因?yàn)樯鲜龅臋C(jī)制作用于基板W上的液膜的原因。即，認(rèn)為是，基板W的旋轉(zhuǎn)速度為IOrpm程度時(shí)，基板W上的液膜的厚度大致均一，盡管如此，蝕刻量上產(chǎn)生差的原因是多量的純水移動(dòng)至基板W的邊緣部，其結(jié)果，基板W的邊緣部上的磷酸水溶液的濃度下降。因此，認(rèn)為是，基板W以比較高速度(例如IOrpm以上)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向基板W上的磷酸水溶液的液膜供給純水時(shí)，相比于基板W的上面邊緣部，如果基板W的上面中央部上的每單位面積的純水供給量更多的話，能夠減少磷酸水溶液的濃度在基板W的半徑方向上的不均勻，其結(jié)果，能夠控制或防止蝕刻速度在基板W的半徑方向上的不均勻。
[0089]優(yōu)選為，為了每單位面積的純水供給量相比于基板W的上面邊緣部在上面中央部上更多，對(duì)應(yīng)著純水附著位置控制基板運(yùn)行速度以及來自純水噴出口 37的純水噴出流量的至少一方即可。例如，控制裝置3通過控制加熱器移動(dòng)裝置33，使基板運(yùn)行速度相比于基板W的上面邊緣部在基板W的上面中央部上更小?；蛘?，控制純水供給裝置36，使來自純水噴出口 37的純水噴出流量相比于基板W的上面邊緣部在基板W的上面中央部上更多即可(參考圖6)。
[0090]使基板W進(jìn)一步高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要使每單位面積的純水供給量在基板W的上面中央部中更多。這時(shí)，如圖7所示控制控制裝置3即可。即，如果控制裝置3控制加熱器移動(dòng)裝置33，隨著純水的附著位置從基板W的上面邊緣部靠近至上面中央部，致使基板運(yùn)行速度降低的同時(shí)，控制純水供給裝置36使來自純水噴出口 37的純水的噴出流量增加的話，根據(jù)兩者的協(xié)同作用，基板W的每單位面積上供給的純水的量隨著純水噴嘴38靠近基板W的中央部急劇增加。
[0091 ] 另外，控制裝置3控制加熱器移動(dòng)裝置33，隨著純水的附著位置從基板W的上面中央部遠(yuǎn)離，致使增加基板運(yùn)行速度的同時(shí)，控制純水供給裝置36使來自純水噴出口 37的純水的噴出流量減少時(shí)，根據(jù)兩者的協(xié)同作用，基板W的每單位面上供給的純水的量是隨著純水噴嘴38遠(yuǎn)離基板W的中央部急劇減少。
[0092]圖8是，顯示供給于基板W的磷酸水溶液的溫度和蝕刻速度以及蝕刻選擇比之間的關(guān)系的曲線圖。
[0093]如圖8所示，作為氮化硅膜的一個(gè)實(shí)例的LP-SiN的蝕刻速度是,隨著磷酸水溶液的溫度上升而加速度地增加。與此相應(yīng)，作為氧化硅膜的一個(gè)實(shí)例的LP-TEOS的蝕刻速度，在磷酸水溶液溫度為140°C以下的范圍中幾乎為零。LP-TEOS的蝕刻速度在磷酸水溶液溫度為140°C至170°C為止的范圍中隨著磷酸水溶液的溫度上升而緩慢增加，在磷酸水溶液的溫度為170°C以上的范圍中隨著磷酸水溶液的溫度上升而加速度地增加。提高磷酸水溶液的溫度的話，與此相伴，氮化硅膜的蝕刻速度增加，但是，在磷酸水溶液的溫度為140°C以上的范圍中氧化硅膜也被蝕刻。因而，導(dǎo)致蝕刻選擇比的下降。因此，通過將磷酸水溶液的溫度設(shè)定為120°C?160°C內(nèi)的一定溫度(優(yōu)選為，140°C )，能夠維持高蝕刻選擇比的同時(shí)，能夠提高蝕刻速度。
[0094]第I實(shí)施方式中，將少量的純水供給于磷酸水溶液液膜。更加具體的話，根據(jù)純水流量調(diào)整閥41，朝向基板W的純水的供給量設(shè)定為，磷酸水溶液不從基板W排出的值，換句話說，基板W上保持漿狀的磷酸水溶液的液膜的值。因此，能夠防止使具有充分活性的磷酸水溶液從基板W排出。由此，能夠有效利用磷酸水溶液。進(jìn)一步地，供給于基板W上的磷酸水溶液的純水少，因此能夠控制磷酸水溶液的濃度以及溫度的變化。由此，能夠控制蝕刻速度的變動(dòng)。
[0095]另外，第I實(shí)施方式中，相當(dāng)于從磷酸水溶液的液膜中蒸發(fā)的水的量的純水，供給于磷酸水溶液的液膜。也就是說，僅將相當(dāng)于蒸發(fā)的量程度的純水補(bǔ)充于磷酸水溶液的液膜。因此，通過與供給的純水的反應(yīng)減少了磷酸水溶液中的焦磷酸的同時(shí)，實(shí)質(zhì)上防止了純水的供給帶來的磷酸水溶液的濃度變化。進(jìn)一步地，供給于基板W上的磷酸水溶液中的純水少，因此，能夠控制磷酸水溶液的濃度以及溫度的變化。由此，能夠控制蝕刻選擇比的下降的同時(shí)，能夠控制蝕刻速度的變動(dòng)。
[0096]另外，第I實(shí)施方式中，不是霧狀形狀的、純水的液滴從純水噴出口 37朝向基板W的上面逐滴噴出。即，純水液滴從純水噴出口 37間歇性地噴出。附著于基板W上的磷酸水溶液的純水的液滴，以凝聚的狀態(tài)朝向基板W和磷酸水溶液的界面在磷酸水溶液中移動(dòng)。因?yàn)榧兯粫?huì)立即擴(kuò)散到磷酸水溶液中，因此能夠使比較多的純水到達(dá)基板W和磷酸水溶的界面。由此，能夠減少存在于基板W和磷酸水溶液的界面的焦磷酸，因此，能夠控制或防止蝕刻選擇比的下降。
[0097]另外，第I實(shí)施方式中，從紅外線加熱器31放出的紅外線照射于基板W上，輻射熱從紅外線加熱器31傳遞于基板W。由此，基板W被加熱。因此，基板W上的磷酸水溶液被加熱?；蛘?，紅外線直接加熱磷酸水溶液。紅外線加熱器31在紅外線加熱器31的至少一部分接觸于磷酸水溶的液膜的狀態(tài)下放出紅外線。因此，由紅外線加熱器31控制來自磷酸水溶液的水的蒸發(fā)。由此，能夠控制磷酸水溶液的濃度變化。進(jìn)一步地，能夠控制磷酸水溶液中的焦磷酸的發(fā)生。因此，能夠穩(wěn)定蝕刻速度的同時(shí)防止蝕刻選擇比的下降。
[0098]另外，第I實(shí)施方式中，基板W上的磷酸水溶液通過加熱裝置10加熱至沸點(diǎn)。由此，能夠提高氮化硅膜的蝕刻速度。另外，雖然增加了來自磷酸水溶液的水的蒸發(fā)量，但是純水供給裝置36向磷酸水溶液補(bǔ)充僅相當(dāng)于蒸發(fā)量程度的純水，因此，磷酸水溶液的濃度不會(huì)有大變化。因此，能夠穩(wěn)定蝕刻速度。
[0099]另外，第I實(shí)施方式中，基板W加熱至磷酸水溶液的沸點(diǎn)以上的溫度。因此，相接于磷酸水溶液的基板W的上面的溫度上升至磷酸水溶液的沸點(diǎn)以上的溫度。因此，基板W和磷酸水溶液的界面中能夠使磷酸水溶液維持成沸騰狀態(tài)。因此，能夠提高蝕刻速度。
[0100]另外，第I實(shí)施方式中，在純水的附著位置和紅外線的照射位置的位置關(guān)系維持成一定狀態(tài)下，加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38移動(dòng)。這時(shí)，加熱器移動(dòng)裝置33通過移動(dòng)紅外線加熱器31致使鄰接于純水的附著位置的區(qū)域由紅外線加熱器31加熱。因此，純水的附著位置的附近由紅外線加熱器31加熱。因此，即使是由于純水的供給，基板W以及磷酸水溶液的溫度發(fā)生變化，也能夠縮短基板W以及磷酸水溶液恢復(fù)到原先的溫度的時(shí)間。由此，能夠控制蝕刻的均勻性的降低。
[0101]另外，第I實(shí)施方式中，加熱器移動(dòng)裝置33通過移動(dòng)紅外線加熱器31，相對(duì)于基板W的旋轉(zhuǎn)方向Dr，加熱相比于基板W的上面的純水的附著位置更下游的區(qū)域。因此，根據(jù)基板W的旋轉(zhuǎn)，純水所附著的區(qū)域(基板W的一部分)立即移動(dòng)至加熱區(qū)域(紅外線的照射區(qū)域)上，并由紅外線加熱器31加熱。因此，即使由純水的供給使基板W以及磷酸水溶液的溫度暫時(shí)降低，也能夠使基板W以及磷酸水溶液的溫度短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到原先的狀態(tài)。由此，能夠控制蝕刻的均勻性的下降。
[0102]另外，第I實(shí)施方式中，控制裝置3，對(duì)應(yīng)基板W的旋轉(zhuǎn)速度變更純水的附著位置的速度，其純水的附著位置的速度為該純水的附著位置橫穿基板W從基板邊緣部朝向中央部的速度(或者，橫穿基板W從基板中央部朝向基板邊緣部的速度。基板運(yùn)行速度)。具體地，基板W的旋轉(zhuǎn)速度小于一定速度時(shí)，控制裝置3使附著位置在基板W的上面中央部和基板W的上面邊緣部之間以一定的基板運(yùn)行速度移動(dòng)。另外，基板W的旋轉(zhuǎn)速度在所述一定速度以上時(shí)，隨著附著位置從基板W的邊緣部靠近至上面中央部，控制裝置3減少附著位置的基板運(yùn)行速度，或者隨著附著位置從基板的上面中央部遠(yuǎn)離，增加附著位置的基板運(yùn)行速度。因此，基板W的旋轉(zhuǎn)速度為所述一定速度以上的話，相比于供給到基板W的上面邊緣部的純水更多的純水供給到基板W的上面中央部。
[0103]本發(fā)明的
【發(fā)明者】們確證到如下現(xiàn)象，基板W的旋轉(zhuǎn)速度大時(shí)，基板W的上面中央部的蝕刻量相比于基板W的上面邊緣部的蝕刻量大?？烧J(rèn)為，此蝕刻量的差異是因?yàn)榛錡的上面中央部的磷酸水溶液的濃度相比于基板W的上面邊緣部的磷酸水溶液的濃度大。因此，控制裝置3通過在基板W的上面中央部供給相比于供給到基板W的上面邊緣部的純水更多的純水，能夠使基板W的上面中央部的磷酸水溶液的濃度減小。由此，控制裝置3能夠防止基板W的上面中央部的蝕刻量的增加，從而，能夠提高蝕刻的面內(nèi)均勻性。
[0104]第2實(shí)施方式
[0105]接著，對(duì)于本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。第2實(shí)施方式和第I實(shí)施方式的主要區(qū)別點(diǎn)為，處理單元2還具備加濕裝置242。在如下的圖9以及圖10中，對(duì)于與前述圖1?圖8上顯示的各部相同的構(gòu)成部分，附上了與圖1等相同的參考符號(hào)，省略對(duì)其說明。
[0106]圖9是，以水平方向觀察本發(fā)明第2實(shí)施方式的紅外線加熱器231以及旋轉(zhuǎn)卡盤5的示意圖。圖10是本發(fā)明第2實(shí)施方式的紅外線加熱器231的縱向剖面圖。
[0107]本發(fā)明第2實(shí)施方式的處理單元2還包含有:在基板W的上方噴出相比于腔室4內(nèi)的濕度更高濕度的加濕氣體的加濕裝置242。加濕裝置242包含有:在基板W的上方噴出加濕氣體的加濕噴嘴250。加濕噴嘴250可以是與紅外線加熱器31 —體的噴嘴，也可以是與紅外線加熱器31分開獨(dú)立的噴嘴。圖9以及圖10顯示了加濕噴嘴250與紅外線加熱器31 —體的實(shí)例。
[0108]加濕裝置10包含有:代替了第I實(shí)施方式的紅外線加熱器31的紅外線加熱231。紅外線加熱器231包含有:發(fā)出紅外線的紅外線燈234 ;容納紅外線燈234的燈外殼235。紅外線燈234設(shè)置于燈外殼235內(nèi)。燈外殼235在俯視時(shí)相比于基板W小。因此，此燈外殼235內(nèi)設(shè)置的紅外線燈234在俯視時(shí)同樣相比于基板W小。紅外線燈234以及燈外殼235安裝于加熱器臂32上。因此，紅外線燈234以及燈外殼235與加熱器臂32 —起繞著旋轉(zhuǎn)軸線A3 (參考圖1)旋轉(zhuǎn)。
[0109]紅外線燈234包含有:燈絲；容納燈絲的石英管。如圖10所示，紅外線燈234包含有:沿著水平面設(shè)置的有端的圓環(huán)部243a ;從圓環(huán)部243a的一端部以及他端部向上方延伸的一對(duì)垂直部243b。紅外線燈234 (例如鹵素?zé)?可以是碳加熱器，也可以是除此之外的發(fā)熱體。燈外殼235的至少一部分由石英等具有光透過性以及耐熱性的材料形成。
[0110]紅外線燈234發(fā)光時(shí)，從該紅外線燈234發(fā)出含有紅外線的光。含有該紅外線的光透過燈外殼235從燈外殼235的外表面放射出，或者，加熱燈外殼235從其外表面放射出輻射光。基板W以及保持于其上面的磷酸水溶液的液膜通過來自燈外殼235的外表面的透過光和輻射光加熱。如上，從燈外殼235的外表面通過透過或輻射而放射出含有紅外線的光，但，以下是，著重于透過燈外殼235的外表面的紅外線，對(duì)于紅外線燈234進(jìn)行說明。
[0111]燈外殼235包含有使紅外線透過的透過部件。如圖10所示，透過部件包含有:以上下方向延伸的筒狀的容納部244 ;堵塞容納部244的下端的圓板狀的底板部245 ;沿著容納部244的中心線上下方向延伸，并從底板部245的下面朝下方突出的中心管246 ;設(shè)置于底板部245的下方，并由中心管246的下端支持的圓板狀的相向板247。燈外殼235還包含有:堵塞容納部244上端的蓋部件248 ;支持紅外線燈234的一對(duì)垂直部243b的支持部件249。紅外線燈234經(jīng)過支持部件249支持于蓋部件248。
[0112]如圖10所示，紅外線燈234的圓環(huán)部243a設(shè)置于由容納部244和底板部245和中心管246劃分的筒狀的空間中。紅外線燈234的圓環(huán)部243a在容納部244的內(nèi)側(cè)包圍中心管246。底板部245設(shè)置于紅外線燈234的下方，隔著間隔以上下方向的方式相向于紅外線燈234。同樣,相向板247設(shè)置于底板部245的下方，隔著間隔以上下方向的方式相向于底板部245。底板部245以及相向板247具有相等的外徑。底板部245的下面和相向板247的上面平行，并隔著間隔以上下方向的方式相向。
[0113]來自紅外線燈234的紅外線向下透過由石英形成的底板部245以及相向板247，從相向板247的下面向下放出。相向板247的下面包含有:與基板W的上面平行且平坦的照射面。在紅外線加熱器231設(shè)置于基板W的上方的狀態(tài)下，燈外殼235的照射面隔著間隔以上下方向的方式相向于基板W的上面。此狀態(tài)下，紅外線燈234發(fā)出紅外線，則透過燈外殼235的紅外線從燈外殼235的照射面朝向基板W的上面，照射于基板W的上面之上。由此，輻射熱從紅外線燈234傳遞至基板W，基板W被加熱。
[0114]如圖10所示，加濕裝置242包含有:由底板部245和相向板247構(gòu)成的加濕噴嘴250 ;向中心管246供給加濕氣體的加濕氣體配管251 ;切換從加濕氣體配管251至中心管246加濕氣體的供給以及停止供給的加濕氣體閥252。中心管246的下端由相向板247堵塞。中心管246包含有:在底板部245的下面和相向板247的上面之間的高度上設(shè)置的多個(gè)(例如，8個(gè))貫通孔253。多個(gè)貫通孔253從中心管246的內(nèi)周面延伸至中心管246的外周面，在中心管246的外周面上開口。多個(gè)貫通孔253沿著周向隔著間隔設(shè)置。加濕噴嘴250包含有:由底板部245的外周部和相向板247的外周部構(gòu)成的環(huán)狀噴出口 254。環(huán)狀噴出口 254經(jīng)過全周長連續(xù)，設(shè)置于多個(gè)貫通孔253的周邊。
[0115]加濕氣體噴嘴252開啟時(shí)，從加濕氣體配管251供給至中心管246的加濕氣體，從多個(gè)貫通孔253噴出至中心管246的周邊，在底板部245的下面和相向板247的上面之間朝基板W的徑向外方流出。然后，到達(dá)底板部245以及相向板247的外周部的加濕氣體從環(huán)狀噴出口 254水平噴出。由此，由環(huán)狀噴出口 254形成以放射狀擴(kuò)散的加濕氣體的氣流。加濕氣體為小于100°C的水蒸氣。加濕氣體并非僅限于水蒸氣，可以是純水的霧(使室溫的純水成為霧狀的物質(zhì))，也可以是100°C以上的過熱水蒸汽。
[0116]基板W通過處理單元2處理時(shí)，控制裝置3 (參考圖1)使腔室4內(nèi)噴出作為加濕氣體一個(gè)實(shí)例的水蒸氣的加濕工序與上述的輻射加熱工序、純水供給工序、以及制漿工序并行進(jìn)行。具體地，紅外線加熱器231以及純水噴嘴38移動(dòng)至基板W的上方之前，控制裝置3開啟加濕氣體閥252，開始了來自加濕噴嘴250的水蒸氣的噴出。由此，腔室4內(nèi)的濕度增高，蒸氣壓接近至飽和蒸氣壓。另外，來自該加濕氣體250的水蒸氣的噴出，在控制裝置3將紅外線加熱器231以及純水噴嘴38移動(dòng)至基板的上方之后也繼續(xù)，因此，能夠使基板W的上方的環(huán)境接近至飽和水蒸汽壓。另外，本實(shí)施方式中由加濕噴嘴250的水蒸氣的噴出，在由紅外線加熱器231的紅外線照射開始之前進(jìn)行，但是，也可以在開始了由紅外線加熱器231的紅外線照射之后，開始由加濕噴嘴250的水蒸氣的噴出。
[0117]紅外線加熱器231以及純水噴嘴38設(shè)置于基板W的上方之后，為使相對(duì)于基板W的上面的紅外線照射位置從中央部以及邊緣部的一方移動(dòng)至另一方，控制裝置3由加熱器移動(dòng)裝置33使紅外線加熱器231以及純水噴嘴38水平移動(dòng)。此時(shí)，控制裝置3，可以在相向板247的下面接觸于基板W上的磷酸水溶液的液膜的狀態(tài)下使紅外線加熱器231移動(dòng)；也可以在紅外線加熱器231的下面從基板W上的磷酸水溶液的液膜僅以一定距離隔離的狀態(tài)下使紅外線加熱器231移動(dòng)。
[0118]在紅外線的照射位置移動(dòng)于基板W的上面中央部和基板W的上面邊緣部之間的期間，控制裝置3多次開閉純水閥40。由此，純水的附著位置在基板W的上面中央部和基板W的上面邊緣部之間移動(dòng)的同時(shí)，從純水噴嘴38的純水噴嘴口 37間歇性地噴出純水，優(yōu)選為，純水的液滴逐滴地滴下、噴出。因此，在來自基板W的磷酸水溶液的排出停止的狀態(tài)下，多個(gè)純水的液滴供給于基板W的上面內(nèi)的多個(gè)位置。由紅外線加熱器231的基板W的加熱經(jīng)過進(jìn)行一定時(shí)間之后，控制裝置3停止由純水噴嘴38的液滴的噴出，并且使紅外線加熱器231以及純水噴嘴38從基板W的上方避退。之后，控制裝置3停止了紅外線加熱器231的發(fā)光和由加濕噴嘴250的水蒸氣的噴出。由加濕噴嘴250的水蒸氣的噴出可以在紅外線加熱器231停止了紅外線的放出之前停止，也可以在紅外線加熱器231停止了紅外線的放出之后停止。
[0119]如上，基板W上的磷酸水溶液加熱的狀態(tài)下，控制裝置3使加濕噴嘴250噴出相比于腔室4內(nèi)的濕度更高濕度的加濕氣體，因此提高了腔室4內(nèi)的濕度。因此，減少了來自磷酸水溶液的水的蒸發(fā)量。特別是，第2實(shí)施方式中，加濕氣體從環(huán)狀噴出口 254以放射狀噴出，形成了沿著基板W的上面流動(dòng)的加濕氣體的氣流，因此液膜的上面全區(qū)域被加濕氣體的氣流覆蓋。因此，與在遠(yuǎn)離基板W的位置上噴出加濕氣體的情況相比，能夠確切提高基板W的附近的濕度，能夠有效控制來自磷酸水溶液的水的蒸發(fā)。由此，能夠有效控制焦磷酸的發(fā)生，控制蝕刻選擇比的下降。
[0120]如上所述的第2實(shí)施方式中，相比于腔室4內(nèi)的濕度更高濕度的加濕氣體供給于腔室4內(nèi)。由此，腔室4內(nèi)的濕度提高，腔室4內(nèi)的蒸氣壓上升至飽和蒸氣壓以下的值。因此，能夠控制來自基板W上的磷酸水溶液的水的蒸發(fā)。因此，能夠有效控制磷酸水溶液中的焦磷酸的發(fā)生，控制蝕刻選擇比的下降。
[0121]另外，第2實(shí)施方式中，腔室4內(nèi)供給有相比于腔室4內(nèi)的濕度更高濕度，且相比于腔室4內(nèi)的環(huán)境溫度(室溫)更高溫的加濕氣體。由此，腔室4內(nèi)的濕度提高的同時(shí)，腔室4內(nèi)的環(huán)境溫度提高。因此，控制了蝕刻速度的下降。
[0122]另外，第2實(shí)施方式中，加濕氣體從環(huán)狀噴出口 254以平行于基板W的上面的方向放射狀噴出。由此，從環(huán)狀噴出口 254放射狀擴(kuò)散的加濕氣體的氣流形成在磷酸水溶液的液膜的上方，磷酸水溶液的液膜被加濕氣體的氣流覆蓋。因此，確切提高了磷酸水溶液的液膜的上方的濕度。由此，控制了來自基板W上的磷酸水溶液的水的蒸發(fā)。因此，能夠控制磷酸水溶液中的焦磷酸的發(fā)生，控制蝕刻選擇比的下降。
[0123]第3實(shí)施方式
[0124]接著，對(duì)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。第3實(shí)施方式和第I實(shí)施方式的主要區(qū)別點(diǎn)為，加熱裝置10除第I實(shí)施方式的輻射加熱裝置外，還包含有在基板W的下面供給加熱流體而加熱基板W的加熱流體供給裝置。在如下的圖11中，對(duì)于與前述圖1?圖10上顯示的各部相同的構(gòu)成部分，附上了與圖1等相同的參考符號(hào)，省略對(duì)其說明。
[0125]圖11是，以水平方向觀察本發(fā)明第3實(shí)施方式的流體噴嘴356以及旋轉(zhuǎn)卡盤5的示意圖。
[0126]第3實(shí)施方式中的加熱裝置10還包含有:通過向基板W噴出加熱流體加熱基板W，并提高腔室4內(nèi)的濕度的加熱流體供給裝置。加熱流體供給裝置包含有:從流體噴出口355朝向基板W的下面噴出相比于基板W更高溫的加熱流體的流體噴嘴356 ;將加熱流體供給于流體噴嘴356的流體配管357 ;切換從流體配管357至流體噴嘴356的加熱流體的供給以及停止供給的流體閥358。流體噴嘴356包含有:朝上噴出加熱流體的流體噴出口 355。
[0127]流體噴嘴356的流體噴出口 355設(shè)置于基板W的下面和旋轉(zhuǎn)底座14的上面之間。流體噴嘴356的流體噴出口 355隔著間隔以上下方向的方式相向于基板W的下面中央部。加熱流體為過熱水蒸汽。加熱流體并非僅限于過熱水蒸汽，可以是高溫純水(相比于基板W更高溫的純水)，也可以是高溫氣體(相比于基板W高溫的非活性氣體或凈化空氣)。S卩，加熱流體可以是液體(加熱液)，也可以是氣體(加熱氣體)。
[0128]開啟流體閥358時(shí)，加熱流體朝向基板W的下面中央部由流體噴嘴356的流體噴出口 355噴出。如果加熱流體為加熱液體的話，在基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下加熱液體從流體噴嘴356的流體噴出口 355噴出時(shí)，噴出的加熱流體沖撞基板W的下面中央部之后，根據(jù)離心力，從基板W的下面中央部至基板W的下面邊緣部沿著基板W的下面以放射狀擴(kuò)散。另外，如果加熱流體為加熱氣體的話，從流體噴嘴356噴出的加熱流體沖撞基板W的下面中央部之后，在基板W的下面和旋轉(zhuǎn)底座14的上面之間以放射狀擴(kuò)散，擴(kuò)散于基板W和旋轉(zhuǎn)基座14之間的空間中。因此，加熱流體為加熱液體以及加熱氣體的任意一個(gè)時(shí)，加熱流體均供給于基板W的下面全區(qū)域，跨基板W的全面被均勻地加熱。
[0129]通過處理單元2處理基板W時(shí)，控制裝置3 (參考圖1)使所述磷酸供給工序開始之前，開始朝向基板W的下面噴出作為加熱流體一個(gè)實(shí)例的過熱水蒸氣的加熱流體供給工序。具體地，控制裝置3開啟流體噴嘴358，朝向基板W的下面中央部由流體噴嘴356噴出過熱水蒸氣。過熱水蒸氣的噴出可以是基板W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開始，也可以是基板不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開始。
[0130]從流體噴嘴356噴出的過熱水蒸氣沖撞基板W的下面中央部之后，在基板W的下面和旋轉(zhuǎn)底座14的上面之間以放射狀擴(kuò)散，擴(kuò)散于基板W和旋轉(zhuǎn)底座14之間的空間中。由此，過熱水蒸氣接觸于基板W的下面全區(qū)域以及基板W的邊緣面，使過熱水蒸氣的熱傳遞于基板W的下面全區(qū)域上。由此，基板W被均勻地加熱。
[0131]在流體噴嘴356噴出過熱水蒸氣的狀態(tài)下，控制裝置3進(jìn)行所述的磷酸供給工序。同樣，流體噴嘴356噴出過熱水蒸氣的狀態(tài)下，控制裝置3進(jìn)行所述的輻射加熱工序、純水供給工序、以及制漿工序。然后，控制裝置3在紅外線加熱器31以及純水噴嘴38從基板W的上方避退之后，關(guān)閉流體閥358，停止由流體噴嘴356的過熱水蒸氣的噴出。由流體噴嘴356的過熱水蒸氣的噴出可以在紅外線加熱器31停止紅外線放出之前停止，也可以在紅外線加熱器31停止紅外線放出之后停止。
[0132]如上所述，第3實(shí)施方式中，從紅外線加熱器31放出的紅外線照射于基板W的上面，基板W被加熱。進(jìn)一步地，從流體噴嘴356噴出的加熱流體供給于基板W的下面全區(qū)域，基板W的全區(qū)域被加熱。如此地，相比于基板W更高溫的加熱流體供給于基板W的下面全區(qū)域，因此，能夠跨基板W的全面提高處理溫度的均勻性。因此，能夠提高磷酸水溶液的液膜的溫度的均勻性。因此，能夠提高蝕刻的均勻性。
[0133]特別是，作為加熱流體以及加濕氣體的100°C以上的過熱水蒸氣從作為加熱裝置的流體噴嘴356噴出，并供給于基板W的下面全區(qū)域的時(shí)候，能夠有效加熱基板W以及該基板W之上的磷酸水溶液的液膜。進(jìn)一步地，基板W的下面的過熱水蒸氣從基板W的邊緣面繞回到基板W的上面，或者擴(kuò)散至保持基板W的旋轉(zhuǎn)卡盤5的周邊，能夠使腔室4內(nèi)成為加濕狀態(tài)。因此，能夠控制來自基板W上的磷酸水溶液的水的蒸發(fā)。因此，能夠減少磷酸水溶液中的焦磷酸，控制蝕刻選擇比的下降。
[0134]第4實(shí)施方式
[0135]接著，對(duì)于本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。第4實(shí)施方式和第I實(shí)施方式的主要區(qū)別點(diǎn)為，噴出純水的純水噴出口 37設(shè)于紅外線加熱器431的下面中央部上。在如下的圖12中，對(duì)于與前述圖1?圖11上顯示的各部相同的構(gòu)成部分，附上了與圖1等相同的參考符號(hào)，省略對(duì)其說明。
[0136]圖12是，顯示本發(fā)明第4實(shí)施方式的紅外線加熱器431以及純水噴嘴38的縱向剖面以及底面的示意圖。
[0137]第4實(shí)施方式的加熱裝置10包含有:代替第I實(shí)施方式中的紅外線加熱器31的紅外線加熱器431。紅外線加熱器431包含有:發(fā)出紅外線的紅外線燈234 ;容納紅外線燈234的燈外殼435。紅外線燈234設(shè)置于燈外殼435內(nèi)。燈外殼435在俯視時(shí)相比于基板W小。因此，此燈外殼435內(nèi)設(shè)置的紅外線加熱器431在俯視時(shí)相比于基板W小。紅外線燈234以及燈外殼435安裝于加熱器臂32 (參考圖1)。因此，紅外線燈234以及燈外殼435與加熱器臂32 —起繞著旋轉(zhuǎn)軸線A3 (參考圖1)旋轉(zhuǎn)。另外，第I實(shí)施方式的加熱以及純水供給工序S4中，使加熱器臂32旋轉(zhuǎn)，致使純水附著位置僅在基板W的上面中心位置和基板W的一方邊緣位置之間(圖3中的箭頭表示的范圍)移動(dòng)。但是，第4實(shí)施方式中，擴(kuò)大了加熱以及純水供給工序S4中的加熱器臂32的旋轉(zhuǎn)范圍，致使純水附著位置移動(dòng)于基板W的兩個(gè)邊緣位置之間。
[0138]紅外線燈234包含有:燈絲和容納燈絲的石英管。紅外線燈234包含有:沿著水平面設(shè)置的有端部的圓環(huán)部243a ;從圓環(huán)部243a的一端部以及另一端部朝上方延伸的一對(duì)垂直部243b。作為加熱裝置的紅外線燈234 (例如鹵素?zé)?可以是碳加熱器，也可以是除此之外的發(fā)熱體。燈外殼435的至少一部分由石英等具有光透過性以及耐熱性的材料形成。
[0139]紅外線燈234發(fā)光時(shí)，從該紅外線燈234放出含有紅外線的光。該含紅外線的光透過燈外殼435從燈外殼435的外表面放射，或者，加熱燈外殼435從其外表面放射輻射光?；錡以及保持于其上面的磷酸水溶液的液膜通過來自燈外殼435的外表面的透過光和輻射光加熱。如上所述，從燈外殼435的外表面通過透過或輻射而放射出含有紅外線的光，但，以下是，著重于透過燈外殼435的外表面的紅外線，對(duì)于紅外線燈234進(jìn)行說明。
[0140]燈外殼435包含有使紅外線透過的透過部件。透過部件包含有:以上下方向延伸的筒狀的容納部244 ;堵塞容納部244的下端的圓板狀的底板部245 ;沿著容納部244的中心線上下方向延伸，并在底板部245的下面中央部中開口的中心管246。燈外殼435還包含有:堵塞容納部244上端的蓋部件248 ;支持紅外線燈234的一對(duì)垂直部243b的支持部件249。紅外線燈234經(jīng)過支持部件249支持于蓋部件248。
[0141]紅外線燈234的圓環(huán)部243a設(shè)置于由容納部244和底板部245和中心管246劃分的筒狀的空間中。紅外線燈234的圓環(huán)部243a在容納部244的內(nèi)側(cè)包圍中心管246。底板部245設(shè)置于紅外線燈234的下方，隔著間隔以上下方向的方式相向于紅外線燈234。純水噴嘴38插入于中心管246內(nèi)。純水噴嘴38的純水噴出口 37設(shè)置于中心管246內(nèi)。如圖12的下側(cè)所示，從下看紅外線加熱器431的話，純水噴出口 37由作為照射面的底板部245的下面包圍。因此，從純水噴嘴38噴出的純水的液滴從底板部245的下面噴出。
[0142]通過此構(gòu)成，純水的液滴從紅外線加熱器431的照射面噴出，因此，純水的附著位置由紅外線的照射位置包圍。因此，在基板W旋轉(zhuǎn)，且紅外線加熱器431發(fā)出紅外線的狀態(tài)下,純水噴出口 37噴出純水的液滴的話，即使純水的液滴附著的區(qū)域?yàn)榛錡的上面內(nèi)的任意一個(gè)區(qū)域，此區(qū)域立即移動(dòng)到照射位置被加熱。因此，在純水的液滴附著于基板W的上面邊緣部上的2個(gè)位置之間，即使是紅外線加熱器431以及純水噴嘴38移動(dòng)，純水的液滴附著的區(qū)域立即被加熱。由此，能夠控制基板W的溫度變動(dòng)。
[0143]第5實(shí)施方式
[0144]接著，對(duì)于本發(fā)明的第5實(shí)施方式進(jìn)行說明。第5實(shí)施方式和第I實(shí)施方式的主要區(qū)別點(diǎn)為，純水供給裝置36還具有:調(diào)整由純水噴嘴38噴出的純水的溫度的純水溫度調(diào)整裝置559。在如下的圖13中，對(duì)于與前述圖1?圖12上顯示的各部相同的構(gòu)成部分，附上了與圖1等相同的參考符號(hào)，省略對(duì)其說明。
[0145]圖13是本發(fā)明第5實(shí)施方式的純水供給裝置36的示意圖。
[0146]純水供給裝置36除純水噴嘴38、純水配管39、純水閥40、以及純水流量調(diào)整閥41夕卜,還包含有調(diào)整從純水配管39供給于純水噴嘴38的純水的溫度的純水溫度調(diào)整裝置559。純水溫度調(diào)整裝置559包含有:調(diào)整純水配管39內(nèi)流動(dòng)的純水的溫度的溫度調(diào)整器560 (加熱器及冷卻器的至少一個(gè))。圖13顯示了在純水溫度調(diào)整裝置559上設(shè)有加熱器以及冷卻器的雙方的例。純水溫度調(diào)整裝置559還包含有:檢測(cè)由溫度調(diào)整器560進(jìn)行過溫度調(diào)整的純水的溫度的溫度感應(yīng)器561。
[0147]通過此構(gòu)成，由純水溫度調(diào)整裝置559調(diào)整過溫度的純水的液滴供給于所述的純水供給工序中的基板W。純水的溫度過高的話，有可能發(fā)生在到達(dá)基板W和磷酸水溶液之間的界面之前純水被蒸發(fā)掉的情況。另一方面，如果純水的溫度過低的話，有基板W上的磷酸水溶液的溫度大幅變化的情況發(fā)生。因此，通過由純水溫度調(diào)整裝置559調(diào)整溫度的純水的液滴從純水噴嘴38噴出，能夠控制基板W上的磷酸水溶液的溫度變動(dòng)，同時(shí)，能夠使純水達(dá)到基板W和磷酸水溶液的界面。另外，溫度感應(yīng)器561設(shè)于純水溫度調(diào)整裝置559的話，控制裝置3能夠基于溫度感應(yīng)器561的檢測(cè)值，調(diào)整溫度調(diào)整器560的溫度。因此，控制裝置3能夠更加精密地控制供給于基板W的純水的溫度。
[0148]其他實(shí)施方式[0149]本發(fā)明的第I?第5實(shí)施方式的說明如以上所述，但是，本發(fā)明并非限定于所述第I?第5實(shí)施方式的內(nèi)容，在權(quán)利要求記載的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
[0150]例如，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于具有紅外線燈34的紅外線加熱器31作為加熱器加以利用的情況進(jìn)行了說明，但是，電熱絲等的其他發(fā)熱體也可作為加熱基板W的加熱裝置代替紅外線燈34而加以利用。
[0151]另外，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于水平保持基板W而使其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡盤5作為基板保持裝置加以利用的情況進(jìn)行了說明，但是，處理單元2，也可代替旋轉(zhuǎn)卡盤5，而具備使基板W以靜止?fàn)顟B(tài)水平保持的基板保持裝置。
[0152]另外，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于紅外線加熱器31以及純水噴嘴38安裝于共同的可動(dòng)的臂(加熱器臂32)的情況進(jìn)行了說明，但是，紅外線加熱器31以及純水噴嘴38可以分別安裝于各自的可動(dòng)臂上。即，純水供給裝置36可具備有，前端部上安裝有純水噴嘴的噴嘴臂(與加熱器臂32不同的可動(dòng)臂);通過移動(dòng)噴嘴臂使純水噴嘴移動(dòng)的純水噴嘴移動(dòng)裝置。此時(shí)，紅外線的照射位置和純水的附著位置之間的位置關(guān)系可以不固定。另外，磷酸噴嘴18、紅外線加熱器31、純水噴嘴38可以安裝于共同的可動(dòng)臂(例如，加熱器臂32)。另夕卜，第4實(shí)施方式中，純水噴嘴38安裝于紅外線加熱器431內(nèi)，因此，純水噴嘴38和紅外線加熱器431安裝于共同的可動(dòng)臂(加熱器臂32)。
[0153]另外，第1、第2、第3實(shí)施方式以及第5實(shí)施方式中，對(duì)于控制裝置3使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38在純水的附著位置處于基板W的上面中央部的中央位置和純水的附著位置處于基板W的上面邊緣部的邊緣位置之間旋轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行了說明，但是，控制裝置3可以使紅外線加熱器31以及純水噴嘴38在由純水噴嘴38噴出的純水的液滴附著于基板W的上面邊緣部的兩個(gè)邊緣位置之間移動(dòng)。
[0154]另外，第1、第2、第3實(shí)施方式以及第5實(shí)施方式中，對(duì)于如下情況進(jìn)行了說明，即，在加熱器臂32安裝純水噴嘴38的位置為相比于紅外線加熱器31更朝向加熱器臂32的前端側(cè)的位置。但是，在加熱器臂32上安裝純水噴嘴38的位置也可以為相比于紅外線加熱器31更朝向加熱器臂32的基部側(cè)的位置。另外，紅外線加熱器31以及純水噴嘴38也可以設(shè)置于在俯視時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸線A3的距離相等的位置上，在加熱器臂32的旋轉(zhuǎn)方向上排列。
[0155]另外，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于根據(jù)純水閥40的開閉形成純水的液滴的情況進(jìn)行了說明。但是，純水噴嘴38也可以具備壓電元件(piezo element),其通過在純水閥40開啟的狀態(tài)下向由純水噴出口 37噴出的純水施加振動(dòng)，分割從純水噴出口 37噴出的純水。
[0156]另外，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于在純水供給工序進(jìn)行的期間中保持成一定的基板W的旋轉(zhuǎn)速度的情況進(jìn)行了說明，但是，在純水供給工序進(jìn)行的期間中可以變更基板W的旋轉(zhuǎn)速度。
[0157]具體地，可以使低速旋轉(zhuǎn)工序和高速旋轉(zhuǎn)工序，與純水供給工序并行進(jìn)行，所述低速旋轉(zhuǎn)工序是使基板W以相比于磷酸供給工序中的基板W的旋轉(zhuǎn)速度更慢的低旋轉(zhuǎn)速度(例如I?30rpm)旋轉(zhuǎn),所述高速旋轉(zhuǎn)工序是使基板W以相比于所述低旋轉(zhuǎn)速度更快的高旋轉(zhuǎn)速度(例如50rpm)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，供給于基板W的純水的液滴上施加的離心力在高速旋轉(zhuǎn)工序中變大，因此，能夠在基板W的上面內(nèi)的更寬的范圍上使純水在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散。
[0158]另外，第I?第5實(shí)施方式中對(duì)于以下情況進(jìn)行了說明，即，磷酸水溶液供給于基板W之后，開始了根據(jù)紅外線加熱器31進(jìn)行的基板W的加熱的情況。但是，根據(jù)紅外線加熱器31進(jìn)行的基板W的加熱，可以在磷酸水溶液供給于基板W之前開始。此時(shí)，在基板W被加熱的狀態(tài)下磷酸水溶液供給于基板W，因此，能夠縮短使磷酸水溶液的溫度上升至一定溫度的時(shí)間。
[0159]另外，第I?第5實(shí)施方式中對(duì)于以下情況進(jìn)行了說明，即，在朝向基板W的磷酸水溶液的供給停止的狀態(tài)下，進(jìn)行了根據(jù)紅外線加熱器31的基板W的加熱和來自純水噴嘴38的純水的供給。但是，在磷酸噴嘴18噴出磷酸水溶液的狀態(tài)下，也可以進(jìn)行根據(jù)紅外線加熱器31的基板W的加熱和來自純水噴嘴38的純水的供給。即，可以使輻射加熱工序以及純水供給工序，與磷酸供給工序并行進(jìn)行。此時(shí)，可以省略制漿工序。
[0160]另外，第3實(shí)施方式中，對(duì)于設(shè)置有朝向基板W噴出加熱流體的流體噴嘴356的情況進(jìn)行了說明，但是，如果內(nèi)設(shè)有發(fā)熱體的熱板代替旋轉(zhuǎn)底座14加以利用的情形，可以省略流體噴嘴356。此時(shí)，在基板W的下面全區(qū)域接觸于熱板的上面的狀態(tài)下，基板W水平保持到熱板，因此從熱板常時(shí)放出的熱均勻地傳遞至基板W的全區(qū)域上。由此，基板W被均勻地加熱。
[0161]另外，第I?第5實(shí)施方式中，對(duì)于基板處理裝置I為處理圓板狀的基板W的裝置的情況進(jìn)行了說明，但是，基板處理裝置I可以是處理液晶顯示裝置用基板等的多角形的基板W的裝置。
[0162]對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，這只是為了明確本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容而加以利用的具體實(shí)例，本發(fā)明不應(yīng)限于這些具體實(shí)例而進(jìn)行解釋，本發(fā)明的技術(shù)思想以及范圍僅根據(jù)所附的權(quán)利要求的范圍限定。
[0163]本申請(qǐng)對(duì)應(yīng)于2013年2月15日向日本特許廳提出的特愿2013-28125號(hào)申請(qǐng)，該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用的方式組合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種基板處理裝置，其特征在于，其包含: 水平保持基板的基板保持裝置； 通過將磷酸水溶液供給于保持在所述基板保持裝置的基板的上面，形成覆蓋該基板的上面全區(qū)域的磷酸水溶液的液膜的磷酸供給裝置； 從所述基板的上面?zhèn)燃訜崴隽姿崴芤旱囊耗さ募訜崞鳎? 通過移動(dòng)所述加熱器，使由所述加熱器加熱的加熱位置沿著所述基板的上面移動(dòng)的加熱器移動(dòng)裝置； 朝向所述磷酸水溶液的液膜噴出水，使在該液膜上附著水的水噴嘴；以及 通過移動(dòng)所述水噴嘴，使所述水的附著位置沿著所述基板的上面移動(dòng)的水噴嘴移動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其中，其還包含: 向所述水噴嘴供給能夠在所述基板上維持漿狀的磷酸水溶液的液膜的流量的水的水流量調(diào)整閥。
3.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其中， 所述加熱器移動(dòng)裝置移動(dòng)所述加熱器使與所述水的附著位置相鄰的區(qū)域被加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的基板處理裝置，其中， 所述基板保持裝置包含使所述基板繞著經(jīng)過所述基板的上面中央部的垂直線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)， 所述加熱器移動(dòng)裝置移動(dòng)所述加熱器，使在所述基板的旋轉(zhuǎn)方向上的所述水的附著位置下游的區(qū)域被加熱。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置,其中， 所述基板保持裝置包含使所述基板繞著經(jīng)過所述基板的上面中央部的垂直線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)， 所述基板處理裝置還包含控制裝置，該控制裝置通過控制所述基板保持裝置以及水噴嘴移動(dòng)裝置，在使所述基板旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述附著位置在所述基板的上面中央部和所述基板的上面邊緣部之間移動(dòng)， 并且，所述基板的旋轉(zhuǎn)速度低于規(guī)定速度時(shí)，所述控制裝置使所述附著位置以一定速度在所述基板的上面中央部和所述基板的上面邊緣部之間移動(dòng)， 并且，所述基板的旋轉(zhuǎn)速度在所述規(guī)定速度以上時(shí)，所述控制裝置隨著所述附著位置靠近所述基板的上面中央部而使所述附著位置的移動(dòng)速度減少，或者隨著所述附著位置從所述基板的上面中央部遠(yuǎn)離而使所述附著位置的移動(dòng)速度增加。
【文檔編號(hào)】H01L21/311GK103996639SQ201410053407
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】日野出大輝, 太田喬, 藤原直樹 申請(qǐng)人:大日本網(wǎng)屏制造株式會(huì)社