JP3628603B2 - 基板表面処理装置および基板表面処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塩酸、硝酸、硫酸、ふっ酸（ＨＦおよび無水ＨＦを含む）、酢酸などのような酸を含む蒸気を基板の表面に導き、いわゆる気相エッチング処理によって基板の表面の膜を除去するための基板表面処理方法および基板表面処理装置に関する。処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置およびプラズマディスプレイ用ガラス基板、ならびに光、磁気および光磁気ディスク用基板などの各種の基板が含まれる。また、基板の材質としては、シリコン、ガラス、樹脂およびセラミックなどの材質が含まれる。なお、基板表面の膜の除去は、所定の膜の一部または全部の選択的除去を目的としていてもよく、また、基板表面の洗浄を目的としていてもよい。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリの製造工程においては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という。）上にメモリキャパシタ膜を作製する際に、ＢＳＧ（Boron-Silicate Glass）、ＰＳＧ（Phosphor-Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boron-doped Phosphor-Silicate Glass）などの不純物を多く含んだ酸化膜が犠牲酸化膜として用いられる。これらの犠牲酸化膜は、ふっ酸蒸気を用いたエッチングにおける熱酸化膜またはＣＶＤ（化学的気相成長）酸化膜に対する選択比を大きくとることができ、熱酸化膜またはＣＶＤ酸化膜をエッチングストッパ膜として用いて選択的に除去することができる。
【０００３】
ふっ酸蒸気を用いたエッチング処理におけるエッチング選択比は温度に依存する。たとえば、熱酸化膜は、温度上昇に伴ってエッチングレートが急激に減少するのに対して、ＢＰＳＧ膜は温度変化によらずに比較的高いエッチングレートを維持する。そこで、ウエハの表面に形成された熱酸化膜上のＢＰＳＧ膜を選択除去するときには、半導体ウエハの温度を５０℃〜８０℃に加熱してふっ酸蒸気による気相エッチング処理が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ふっ酸蒸気による酸化膜のエッチングプロセスは、極めて微妙なプロセスである。このプロセスには、ウエハ表面上におけるふっ酸蒸気の濃度が大きく関与している。すなわち、ウエハ表面へのふっ酸蒸気の供給の仕方の影響を受けやすく、ふっ酸蒸気の供給が不均一で、ウエハ表面上におけるふっ酸蒸気の濃度が不均一であると、ウエハの面内で均一なエッチング処理を行うことができないという問題があった。
【０００５】
このウエハの面内で均一なエッチング処理を行うために、従来は、１つのノズルから容器内にふっ酸蒸気を吐出して一時的に収容し、その後、この容器の底面に設けられた蒸気拡散板を介してふっ酸蒸気を供給するようにしていた。しかしながら、１つのノズルから容器内にふっ酸蒸気を吐出するだけでは、パンチングプレートの多数の貫通孔それぞれを通過してウエハに供給されるふっ酸蒸気の流量を十分に均一にすることはできず、上記問題は十分には解決されていなかった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、酸を含む蒸気によって基板上の膜を除去するエッチング処理を、基板面内で均一に行うことができる基板表面処理装置および基板表面処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板の表面に酸を含む蒸気を供給することで、基板の表面を処理する基板表面処理装置において、基板の中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を自転させる基板自転手段と、この基板自転手段により自転されている基板の表面側に開口する開口部を底面に有し、酸を含む蒸気を一時的に収容する内部円筒状の円筒容器と、円筒容器の底面の開口部を塞ぐように設けられ、円筒容器内の酸を含む蒸気が通過する多数の貫通孔が形成された蒸気拡散板と、円筒容器内に蒸気を吐出するために設けられた蒸気吐出口と、円筒容器および蒸気拡散板に囲まれた空間内で蒸気吐出口を揺動させることにより蒸気吐出口から吐出される酸を含む蒸気の吐出方向を変化させる蒸気吐出方向変化手段とを備えることを特徴とする基板表面処理装置である。
【０００８】
上記の構成によれば、円筒容器内に対して、蒸気吐出口からの酸を含む蒸気の吐出方向が時間とともに刻々と変化しつつ、酸を含む蒸気が供給される。これにより、円筒容器内での酸を含む蒸気の濃度が均一となり、基板表面の面内で均一な処理を行うことができる。
【０００９】
また、円筒容器の開口部には蒸気拡散板が設けられており、この蒸気拡散板を介して円筒容器内の蒸気が基板へと供給される。これにより、蒸気拡散板の拡散効果によってさらに基板へ供給される酸を含む蒸気の供給量が面内で均一化され、基板表面の面内でさらに均一な処理を行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、上記請求項１記載の基板処理装置において、基板の表面の処理は、基板の表面の膜を除去する処理であることを特徴とする基板表面処理装置である。
【００１１】
これにより、円筒容器内での酸を含む蒸気の濃度が均一となり、基板表面の面内で均一なエッチング処理を行うことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２記載の基板処理装置を用いて、基板の表面を処理することを特徴とする基板表面処理方法である。
【００１３】
上記の方法によれば、基板表面の面内で均一な処理を行うことができるので、処理の均一性が良好な基板を提供することができる。
【００１４】
なお、この基板表面処理方法の発明に関しても、基板表面処理装置の発明に関して上述したとおりの変形と同様の変形を行うことができる。
【００１５】
なお、本発明における「円筒容器」とは、酸を含む蒸気が一時的に収容される内部空間が円筒状になっているものを指し、その外形はいかなる形状でもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、参考形態に係る基板表面処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。この装置は、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの表面に形成された酸化膜を除去するための装置である。
【００１８】
より具体的には、たとえば、ウエハＷ上に形成された熱酸化膜上にメモリキャパシタ形成のために使用される犠牲酸化膜（ＢＰＳＧ膜など）が形成されている場合に、この犠牲酸化膜を選択的に除去するための装置である。この処理のために、この基板表面処理装置では、ふっ酸の蒸気をウエハＷの表面に供給することにより、ふっ酸の気相エッチング処理によって膜除去工程が行われる。
【００１９】
装置の構成について説明すると、この装置は、処理前のウエハＷを収容したカセットＣＬが置かれるローダ部１０と、ウエハＷの表面に対して、ふっ酸蒸気による気相エッチング処理を行う気相エッチング処理部４０と、この気相エッチング処理後のウエハＷを水洗し、その後、水切り乾燥を行う水洗・乾燥処理部５０と、水洗・乾燥処理部５０によって処理された後のウエハＷを収容するためのカセットＣＵが載置されるアンローダ部６０と備えている。
【００２０】
ローダ部１０およびアンローダ部６０は、この基板表面処理装置の前面パネル７７の背後に配置されている。ローダ部１０、気相エッチング処理部４０、水洗・乾燥処理部５０、およびアンローダ部６０は、平面視においてほぼＵ字形状のウエハ搬送経路７８に沿って、この順に配列されている。
【００２１】
ローダ部１０と気相エッチング処理部４０との間には、ローダ部１０に置かれたカセットＣＬから処理前のウエハＷを１枚ずつ取り出して、気相エッチング処理部４０に搬入するローダ搬送ロボット７１が配置されている。また、気相エッチング処理部４０と水洗・乾燥処理部５０の間には、気相エッチング処理後のウエハＷを気相エッチング処理部４０から取り出して、水洗・乾燥処理部５０に搬入する中間搬送ロボット８１が配置されている。そして、水洗・乾燥処理部５０とアンローダ部６０の間には、水洗・乾燥処理後のウエハＷを水洗・乾燥処理部５０から取り出してアンローダ部６０に置かれたカセットＣＵに収容するためのアンローダ搬送ロボット７２が配置されている。
【００２２】
ローダ搬送ロボット７１、中間搬送ロボット８１およびアンローダ搬送ロボット７２は、それぞれ、下アームＬＡと上アームＵＡとを有する屈伸式のロボットの形態を有している。下アームＬＡは、図示しない回動駆動機構によって水平面に沿って回動されるようになっている。この下アームＬＡの先端に、上アームＵＡが水平面に沿う回動が自在であるように設けられている。下アームＬＡが回動すると、上アームＵＡは、下アームＬＡの回動方向とは反対方向に、下アームＬＡの回動角度の２倍の角度だけ回動する。これによって、下アームＬＡと上アームＵＡとは、両アームが上下に重なり合った収縮状態と、両アームが経路７８に沿って一方側または他方側に向かって展開された伸長状態とをとることができる。
【００２３】
このようにして、ローダ搬送ロボット７１、中間搬送ロボット８１およびアンローダ搬送ロボット７２は、処理部間またはカセット−処理部間で、経路７８に沿ってウエハＷの受け渡し行うことができる。
【００２４】
気相エッチング処理後のウエハＷを水洗および乾燥させる水洗・乾燥処理部５０は、たとえば、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持されたウエハＷに対して純水を供給する純水供給ノズルを備えている。この構成によって、ウエハＷの表面および／または裏面に純水を供給してウエハＷの表面を水洗する。水洗終了後は、純水の供給を停止し、スピンチャックを高速回転させることによって、ウエハＷの表面の水分を振り切って乾燥する。
【００２５】
図２は、気相エッチング処理部４０の構成を説明するための図解的な断面図である。気相エッチング処理部４０は、ハウジング４１内に、酸を含む水溶液の一例であるふっ酸水溶液４２を密閉状態で貯留するふっ酸蒸気発生容器４３を備えている。このふっ酸蒸気発生容器４３の底部には、多数の貫通孔４４ａが形成された円板状のパンチングプレート４４が設けられている。ふっ酸蒸気は、このパンチングプレート４４に形成された多数の貫通孔４４ａそれぞれを通過してウエハＷの上面に広く供給される。
【００２６】
パンチングプレート４４の下方に、処理対象のウエハＷをパンチングプレート４４に対向させた状態で水平に保持するホットプレート４５が配置されている。このホットプレート４５の内部には、ウエハＷを所定の温度（たとえば、４０℃〜８０℃）で加熱するためのヒータが設けられている。さらに、ホットプレート４５は、モータ等を含む回転駆動機構４６によってウエハＷの中心を通る鉛直軸ＯＷ（以下、回転軸ＯＷという）まわりに回転（自転）される回転軸４７の上端に固定されている。
【００２７】
ホットプレート４５の平面視における外方側には、ハウジング４１の底面４１ａに対して上下に収縮するベローズ４８が設けられている。このベローズ４８は、上端縁に設けられている円環状の当接部４８ａをパンチングプレート４４の周囲（ふっ酸蒸気発生容器４３の下面）に当接させて、ホットプレート４５の周縁の空間を密閉して処理室８５を形成する密閉位置（図において実線で示す位置）と、その上端縁がホットプレート４５の上面４５ａによりも下方に退避した退避位置（図２において２点鎖線で示す位置）との間で、図示しない駆動機構によって伸長／収縮駆動されるようになっている。
【００２８】
ベローズ４８の内部空間は、ハウジング４１の底面４１ａに接続された排気配管４９を介して、排気手段５５により排気されるようになっている。この排気手段５５は、排気ブロワまたはエジェクタなどの強制排気機構であってもよいし、当該基板表面処理装置が設置されるクリーンルームに備えられた排気設備であってもよい。
【００２９】
ホットプレート４５の側方には、ウエハＷを搬入するための搬入用開口２１、およびウエハＷを排出するための搬出用開口２２が、ハウジング４１の側壁に形成されている。これらの開口２１，２２には、それぞれシャッタ３８，３９が配置されている。ウエハＷの搬入時には、ベローズ４８が退避位置（図２の破線の位置）に下降させられるとともに、シャッタ３８が開成され、ローダ搬送ロボット７１（図１参照）によって、ホットプレート４５にウエハＷが受け渡される。また、ウエハＷの搬出時には、ベローズ４８が退避位置とされるとともに、シャッタ３９が開成されて、ホットプレート４５上のウエハＷが中間搬送ロボット８１に受け渡されて搬出される。なお、開口２１およびシャッタ３８と、開口２２およびシャッタ３９との配置関係は、実際には、平面視でこれらとウエハＷの中心とを結ぶ２本の線分が直交するようになっているが、この図２においては、図示の簡略化のため、これらの配置関係が、平面視でこれらとウエハＷの中心とを結ぶ２本の線分が一直線上に重なるように（ウエハＷの中心に対してほぼ点対称の位置関係に）描かれている。
【００３０】
ふっ酸蒸気発生容器４３には、ふっ酸水溶液４２の液面の上方の空間３５に、キャリアガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給配管５４が接続されている。また、この空間３５は、バルブ３７を介して、パンチングプレート４４へとふっ酸蒸気を導くためのふっ酸蒸気供給路３６に接続することができるようになっている。ふっ酸蒸気供給路３６には、窒素ガス供給源３１からの窒素ガスが、流量コントローラ（ＭＦＣ）３２、バルブ３３および窒素ガス供給配管３４を介して供給されるようになっている。また、窒素ガス供給源３１からの窒素ガスは、流量コントローラ５２およびバルブ５３を介して、窒素ガス供給配管５４に与えられるようになっている。なお、窒素ガスの供給／停止を切り換えるバルブ３３，５３、および窒素ガスの供給量を変化させる流量コントローラ３２，５２は、コントローラ８０によって制御されるようになっている。
【００３１】
また、ふっ酸蒸気発生容器４３内に貯留されるふっ酸水溶液４２は、いわゆる擬似共弗組成となる濃度（たとえば、１気圧、室温（２０℃）のもとで、約３９．６％）に調製されている。この擬似共弗組成のふっ酸水溶液４２は、水とフッ化水素との蒸発速度が等しく、そのため、バルブ３７からふっ酸蒸気供給路３６を介してパンチングプレート４４にふっ酸蒸気が導かれることによってふっ酸蒸気発生容器４３内のふっ酸水溶液４２が減少したとしても、ふっ酸蒸気供給路３６に導かれるふっ酸蒸気の濃度は不変に保持される。なお、図２中、符号９０は、ふっ酸蒸気発生容器４３内のふっ酸水溶液４２を一定の温度に保持するための温調水が流通する配管を示している。
【００３２】
ここで、ふっ酸蒸気発生容器４３、およびふっ酸蒸気供給路３６の周辺の構成をさらに詳細に説明する。ウエハＷの上方には、ふっ酸蒸気供給路３６からのふっ酸蒸気およびキャリアガスとしての窒素ガスが導かれる内部空間を有する容器９１が形成されており、この容器９１の底面の開口９１ｂを塞ぐようにパンチングプレート４４が設けられている。なお、容器９１の内部空間は中心軸ＯＨ（本実施形態においてはウエハＷの回転軸ＯＷに一致する）を中心軸とする円筒空間となっている。また、容器９１の内周面９１ａには、ふっ酸蒸気供給路３６に連通する６つの吐出口３６ａが開口している。
【００３３】
ここで、図３に図２の矢視Ａ−Ａにおける断面図を示し、容器９１の周辺の構成を説明する。この図３に示されるように、ふっ酸蒸気供給路３６と６つの吐出口３６ａとは、円形流通路３６ｂを介して連通されており、また、６つの吐出口３６ａは、容器９１の内周面９１ａに内接する正６角形Ｈの各頂点の近傍に配置されている。さらに、各吐出口３６ａからのふっ酸蒸気の吐出方向をＤとし、各吐出口３６ａと容器９１の中心軸ＯＨとを結ぶ最短の線分をＲとすると、吐出方向Ｄと線分Ｒとのなす角α（以下、ずれ角αとする）は、たとえばすべて４０度となっている。なお、このずれ角αは、−９０＜α＜９０度の任意の角度とすることができる。
【００３４】
また、パンチングプレート４４のほぼ全面において、多数の貫通孔４４ａが格子状に等間隔（たとえば、１０ｍｍ間隔）に配置されているが、この図３においては、図示の都合上、貫通孔４４ａの表示を省略している。なお、この多数の貫通孔４４ａの配置は、その他、放射状に等角度間隔に配置されていてもよい。また、必ずしも等間隔に配置されていなくともよく、たとえば、周辺部に行くにしたがってその間隔が大きくなるようになっていてもよい。
【００３５】
なお、上述のとおり、ＢＰＳＧ膜と熱酸化膜とでは、一定の温度（たとえば、４０℃〜８０℃の範囲内の所定温度）でのふっ酸蒸気によるエッチングレートが大きく異なるから、これを利用して、ウエハＷの表面のＢＰＳＧを選択的に取り除くことができる。そこで、ホットプレート４５は、ウエハＷを上記一定の温度に保持するように、内部のヒータ４５ｂへの通電が行われている。
【００３６】
ここで、処理室８５内でのウエハＷの処理動作について説明する。ウエハＷの表面の膜を除去する膜除去工程を行う時には、ベローズ４８はパンチングプレート４４の周縁に密着した密着位置（図２の実線の位置）まで上昇させられて、ホットプレート４５を取り囲む密閉した処理室８５が形成される。この状態で、コントローラ８０は、バルブ３３，３７，５３を開成状態に保持する。これにより、ふっ酸蒸気発生容器４３内の空間３５において生成されたふっ酸蒸気は、窒素ガス供給配管５４からの窒素ガスによって、バルブ３７を介し、ふっ酸蒸気供給路３６へと押し出される。このふっ酸蒸気は、さらに、窒素ガス供給配管３４からの窒素ガスによって、円形流通路３６ｂを介して６つの吐出口３６ａから容器９１内へと吐出されて図３における右回り（時計回り）の渦流れＳを発生させる。そして、この容器９１の底面の開口９１ｂを塞ぐパンチングプレート４４に形成された貫通孔４４ａを介して、容器９１内のふっ酸蒸気はウエハＷの表面へと供給される。そして、ウエハＷの表面では、ウエハＷの近傍の水分子の関与の下に、ふっ酸蒸気とウエハＷの表面の酸化膜（酸化シリコン）とが反応し、これにより、酸化膜の除去が達成される。
【００３７】
以上の構成により、容器９１内に対して、複数の吐出口３６ａからふっ酸蒸気が供給される。これにより、容器９１内でのふっ酸蒸気の濃度が均一となり、ウエハＷ表面の面内で均一なエッチング処理を行うことができる。
【００３８】
しかも、複数の吐出口３６ａからのふっ酸蒸気の吐出方向Ｄが、図３において、容器９１の中心軸ＯＨに対してみな左側にずれているため、容器９１内において、右回り（図３における時計回り）の蒸気の渦流れＳを発生させることができるので、容器９１内でのふっ酸蒸気の濃度がより均一となる。
【００３９】
また、吐出方向Ｄのずれ角度αは、複数の吐出口３６ａのそれぞれすべてにおいて同じ（たとえば、４０度）になっているので、上述の蒸気の渦流れＳを良好に発生させることができ、容器９１内でのふっ酸蒸気の濃度がさらに均一となる。
【００４０】
さらには、複数の吐出口３６ａは、容器９１の内周面９１ａに内接する正６角形の各頂点の近傍に配置されているので、上述の蒸気の渦流れＳをさらに良好に発生させることができ、容器９１内でのふっ酸蒸気の濃度がさらに均一となる。
【００４１】
以上のようにして膜除去工程を予め定めた一定の時間だけ行った後に、コントローラ８０は、バルブ３７，５３を閉じて、膜除去工程を停止させる。それとともに、コントローラ８０は、バルブ３３を継続して開成状態にしておくとともに、流量コントローラ３２を制御して配管３４中を流通する窒素ガスの流量を増大させ、この窒素ガスをパンチングプレート４４の貫通孔４４ａを介して、ウエハＷの表面に供給する。これによって、ウエハＷの表面付近に存在している水分子およびふっ酸分子が置換除去され、排気配管４９を介する処理室８５の排気によって、処理室８５外へと運び去られる。なお、この際にも容器９１内には窒素ガスの渦流れＳが発生するため、ウエハＷの表面付近の水分子およびふっ酸分子の置換除去がウエハＷ面内で均一に行われる。
【００４２】
こうして膜除去工程の直後に、ウエハＷの表面には不活性ガスとしての窒素ガスが供給されることによって、ウエハＷの表面付近の水およびふっ酸の分子がすみやかに除去されるから、気相エッチング処理がすみやかに停止する。この気相エッチング処理の停止は、ウエハＷの表面の全域でほぼ同時に起こるから、ウエハＷの表面の各部に対して均一な膜除去処理を施すことができる。また、複数枚のウエハＷに対する処理のばらつきも低減できる。
【００４３】
そして、膜除去工程後の窒素ガスの供給は、一定時間（たとえば１０秒以上。２０秒程度が好ましい。）に渡って継続され、その後、コントローラ８０は、バルブ３３を閉じて窒素ガスの供給を停止する。
【００４４】
なお、以上に説明した参考形態においては、吐出口３６ａは複数（６つ）設けられているが、蒸気の吐出方向を変化させることのできる１つの吐出口３６ａが設けられるものであってもよい。この実施形態を本発明の実施形態として、以下に説明する。図４は、本発明の実施形態に係る基板表面処理装置の、特に気相エッチング処理部４０の容器９１の周辺の構成を示す平面図であって、図２の矢視Ａ−Ａにおける断面図（参考形態の図３に対応）を示している。なお、この容器９１の周辺の構成以外についての詳細な説明は、上述の参考形態についての説明と図１および図２を代用して、ここではその説明を省略するものとする。また、この図４において、図３に示す各部と同様な部分には同一の参照符号を付して示す。
【００４５】
この図４に示す本発明の実施形態おいては、参考形態のような円形流通路３６ｂは設けられておらず、代わりにふっ酸蒸気供給路３６と揺動可能な吐出口３６ａとを結ぶ接続路３６ｃが設けられている。そして、吐出口３６ａは、パイプ状に形成されており、接続路３６ｃの一方端においてユニバーサルジョイント３６ｄにより回動可能に取り付けられている。また、この吐出口３６ａは、図４に示すように、図示しないモータやシリンダ等の揺動駆動手段によって、ユニバーサルジョイント３６ｄを支点として、所定の水平方向の揺動角度θ（たとえば、水平１４０度の範囲）で揺動可能となっている。すなわち、吐出口３６ａと容器９１の中心軸ＯＨとを結ぶ最短の線分Ｒと、吐出方向Ｄとのなす角β（参考形態における図３のずれ角αに対応）は、−７０度から＋７０度の範囲で変化することができるようになっている。なお、このずれ角βは、−９０＜β＜９０度のうちの任意の角度範囲とすることができる。
【００４６】
以上、参考形態および本発明の実施形態について説明したが、この参考形態および本発明の実施形態は他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述の参考形態では、６つの吐出口３６ａがいるが、吐出口３６ａの数は２つ以上であればよく、その数が多いほど、上述の渦流れＳを良好に発生させることができる。また、吐出口３６ａの数を３以上の整数ｎとした場合、これらの吐出口３６ａは、容器９１の内周面９１ａに内接する正ｎ角形の各頂点の近傍に配置されるのが好ましい。なお、吐出口３６ａの数が２つである場合には、容器９１の内周面９１ａの、中心軸ＯＨを挟んで互いに対向する位置に設けられるのがよい。
【００４７】
さらに、上述の参考形態では、複数の吐出口３６ａからのふっ酸蒸気の吐出方向Ｄは、容器９１の中心軸ＯＨに対して同じ側（図３において左側）にずれているが、必ずしも同じ側にずれることはなく、そのずれる側が左右にランダムになっていてもよい。また、上述の参考形態では、吐出方向Ｄのずれ角度αは、複数の吐出口３６ａのそれぞれすべてにおいて同じになっているが、必ずしも同じである必要はない。ただし、蒸気の渦流れＳを良好に発生させるためには、上述の参考形態のように、吐出方向Ｄを、中心軸ＯＨに対して同じ側に同じずれ角αだけずらすのが最もよい。
【００４８】
またさらに、上述の本発明の実施形態では、蒸気吐出方向変化手段に相当する上記揺動駆動手段によって吐出口３６ａを直接的に揺動させることによって蒸気の吐出方向Ｄを変化させているが、吐出口３６ａを揺動させることなく、吐出口３６ａから吐出された蒸気の方向を間接的に変化させてもよい。たとえば、固定されている吐出口３６ａの吐出方向前方に回転板を設け、この回転板を回転させることにより蒸気の方向を揺動させるようにしてもよい。なお、この回転板を回転させるためにモータ等の回転板回転駆動手段が設けられており、この回転板回転駆動手段が、本発明の請求項１の蒸気吐出方向変化手段に相当する。
【００４９】
また、上述の参考形態および本発明の実施形態では、蒸気拡散板としてのパンチングプレート４４が、円筒容器９１の底面の開口９１ｂに設けられているが、設けられていなくともよい。ただし、ウエハＷへの蒸気の供給をより均一に行うためには、パンチングプレート４４が設けられる方がよい。
【００５０】
なお、上述の参考形態および本発明の実施形態では、容器９１の中心軸ＯＨは、ウエハＷの回転軸ＯＷに一致しているが、これに限らず、容器９１の中心軸ＯＨが、ウエハＷの回転軸ＯＷからずれていてもよい。すなわち、容器９１の中心軸ＯＨとウエハＷの回転軸ＯＷとが、所定の距離をもって平行な関係にあってもよい。
【００５１】
なお、上述の参考形態および本発明の実施形態では、基板表面をエッチングするための蒸気として、ふっ酸の蒸気を用いているが、塩酸、硝酸、硫酸、ふっ酸（ＨＦおよび無水ＨＦを含む）、酢酸などのような酸を含む蒸気であれば何でもよい。たとえば、上記酸を含む水溶液の蒸気であってもよく、上記酸を含むガス（気相状態のもの）を水蒸気中に混合したものであってもよい。
【００５２】
さらに上述の参考形態および本発明の実施形態では、不活性ガスとして窒素ガスを用いる例について説明したが、アルゴンなどの他の不活性ガスを用いてもよい。
【００５３】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に係る発明の基板表面処理装置によると、円筒容器内に対して、蒸気吐出口からの酸を含む蒸気の吐出方向が時間とともに刻々と変化しつつ、酸を含む蒸気が供給されるので、円筒容器内での酸を含む蒸気の濃度が均一となり、基板表面の面内で均一な処理を行うことができる。
【００５５】
また、蒸気拡散板の拡散効果によってさらに基板へ供給される酸を含む蒸気の供給量が面内で均一化され、基板表面の面内でさらに均一な処理を行うことができる。
【００５６】
また、請求項２に係る基板表面処理装置によると、円筒容器内での酸を含む蒸気の濃度が均一となり、基板表面の面内で均一なエッチング処理を行うことができる。
【００５７】
また、請求項３に係る発明の基板表面処理方法によると、基板表面の面内で均一な処理を行うことができるので、均一性が良好な基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考形態に係る基板表面処理装置の構成を説明するための図解的な平面図である。
【図２】この発明の参考形態に係る気相エッチング処理部の構成を説明するための図解的な断面図である。
【図３】この発明の参考形態に係る気相エッチング処理部の容器周辺の構成を示す簡略的な平面図である。
【図４】この発明の実施形態に係る気相エッチング処理部の容器周辺の構成を示す簡略的な平面図である。
【符号の説明】
４０ 気相エッチング処理部（基板表面処理装置）
５０ 水洗・乾燥処理部
３１ 窒素ガス供給源
３３ バルブ
３４ 窒素ガス供給配管
３６ ふっ酸蒸気供給路
３６ａ 吐出口（蒸気吐出口）
３６ｂ 円形流通路
３６ｃ 接続路
３６ｄ ユニバーサルジョイント
３７ バルブ
４２ ふっ酸水溶液
４３ ふっ酸蒸気発生容器
４４ パンチングプレート（蒸気拡散板）
４４ａ 貫通孔
４５ ホットプレート
４５ａ ホットプレートの上面
４５ｂ ヒータ
４６ 回転駆動機構（基板自転手段）
４７ 回転軸
４８ ベローズ
４９ 排気配管
５２ 流量コントローラ
５３ バルブ
５４ 窒素ガス供給配管
５５ 排気手段
６０ アンローダ部
８０ コントローラ
８５ 処理室
９１ 容器（円筒容器）
９１ａ 内周面（円筒容器の内周面）
９１ｂ 開口（円筒容器の底面の開口部）
α，β ずれ角
Ｄ 吐出方向
Ｈ 正６角形
ＯＷ 回転軸（基板の回転軸）
ＯＨ 中心軸（円筒容器の中心軸）
Ｒ 線分
Ｓ 渦流れ
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (3)

1. 基板の表面に酸を含む蒸気を供給することで、基板の表面を処理する基板表面処理装置において、
   基板の中心を通り基板に垂直な回転軸を中心に基板を自転させる基板自転手段と、
   この基板自転手段により自転されている基板の表面側に開口する開口部を底面に有し、酸を含む蒸気を一時的に収容する内部円筒状の円筒容器と、
   上記円筒容器の底面の開口部を塞ぐように設けられ、円筒容器内の酸を含む蒸気が通過する多数の貫通孔が形成された蒸気拡散板と、
   上記円筒容器内に酸を含む蒸気を吐出するために設けられた蒸気吐出口と、
   上記円筒容器および上記蒸気拡散板に囲まれた空間内で上記蒸気吐出口を揺動させることにより上記蒸気吐出口から吐出される酸を含む蒸気の吐出方向を変化させる蒸気吐出方向変化手段と、
   を備えることを特徴とする基板表面処理装置。
2. 基板の表面の処理は、基板の表面の膜を除去する処理であることを特徴とする請求項１記載の基板表面処理装置。
3. 上記請求項１または２記載の基板処理装置を用いて、基板の表面を処理することを特徴とする基板表面処理方法。

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