JP3811602B2

JP3811602B2 - Substrate surface treatment method and substrate surface treatment apparatus

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Publication number: JP3811602B2
Application number: JP2000265714A
Authority: JP
Inventors: 健一横内; 剛奥村
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP2002075955A

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（Phospho-Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boron-doped Phospho-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、ウエハの温度を５０℃〜８０℃に維持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（酸化シリコン膜）のエッチングプロセスは、次の反応式で表される。
６Ｆ⁺＋６Ｈ₃Ｏ⁺＋ＳｉＯ₂→Ｈ₂ＳｉＦ₆＋８Ｈ₂Ｏ
Ｈ₂ＳｉＦ₆→２ＨＦ＋ＳｉＦ₄
すなわち、ふっ酸の蒸気および水蒸気がウエハ表面（酸化膜上）に吸着してイオン化し、これが酸化シリコンと反応して、反応生成物Ｈ₂ＳｉＦ₆が生成され、それがさらにふっ酸（ＨＦ）およびフッ化シリコン（ＳｉＦ₄）に分解してウエハ外に蒸発する。これにより、酸化膜中のＳｉＯ₂が失われ、エッチング処理が進行する。したがって、この反応過程では、エッチング反応の結果として、エッチング媒体であるふっ酸および大量の水が発生する。
【０００５】
そのため、エッチング終了時にチャンバ内へのふっ酸蒸気の供給を停止しても、ウエハの温度が５０℃〜８０℃に維持されている限り、エッチング処理を直ちに停止させることができない。すなわち、ふっ酸蒸気の供給停止から実際のエッチング停止までには、タイムラグが生じている。したがって、所望の時点でエッチング処理を停止することが困難である。
しかも、上記のタイムラグは、ウエハ面内の各部で等しい保証はなく、ウエハ面内でのエッチング処理の均一性の点でも問題がある。
【０００６】
また、ＢＳＧ膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＳＧ膜のエッチング時には、ホウ素（Ｂ）または燐（Ｐ）を含む生成物（たとえば、ＰＨ₃ＯＨ）が生成される。これらの生成物は、飽和水蒸気圧が低い（揮発性が低い）ため、ウエハＷの近傍の加熱された雰囲気中において揮発する一方、ウエハＷの近傍の雰囲気よりも温度の低い処理室内壁に一旦吸着されると、容易には蒸発せず、結露を生じる。これにより、処理室が汚染されるとともに、結露した液滴がウエハＷの表面に落下すれば、ウエハＷを汚染することになる。
【０００７】
そこで、この発明の第１の目的は、酸を含む蒸気によって基板上の膜を除去する処理の停止を確実に行うことができる基板表面処理方法および基板表面処理装置を提供することである。
また、この発明の第２の目的は、酸を含む蒸気によって基板上の膜を除去する処理が行われる処理室の汚染を防止することができ、これにより、基板の汚染を防止することができる基板表面処理方法および基板表面処理装置を提供することである。
【０００８】
【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、処理室（８５）内で、基板（Ｗ）を所定の温度（たとえば、４０℃ないし８０℃）で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口（３６ａ）から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程（３４，３６，４３，４５，５４）と、この膜除去工程後に、上記処理室内で、基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口（６４ａ）から供給する不活性ガス供給工程（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去工程の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素または当該工程を実行する構成要素の参照符号を表す。以下、この項において同じ。
【０００９】
上記膜除去工程は、上記酸を含む蒸気および水蒸気と除去対象の膜の構成材料との反応により、水および酸を生じさせる気相エッチング処理工程であってもよい。
この発明によれば、酸を含む蒸気によって基板表面の膜を除去する膜除去工程の後（好ましくは直後）に、基板の表面に室温よりも高温の不活性ガスが供給される。これにより、基板の表面付近に存在している反応生成物（たとえば水および酸）の蒸気をすみやかに基板表面付近から排除して、膜除去工程の進行を停止させることができる。したがって、膜除去工程を所望のタイミングで確実に停止させることができる。この膜除去工程の停止は基板面内の各部でほぼ同時に起こさせることができるので、基板面内での膜除去処理のばらつきが生じることもない。また、複数枚の基板に対する処理のばらつきも低減できる。
【００１０】
基板表面付近に存在している反応生成物を効果的に除去するためには、不活性ガスを基板表面に供給するとともに、膜除去処理が行われる処理室内の雰囲気を排気する排気工程（４９，５５）が行われることが好ましい。
【００１１】
また、この発明では、膜除去工程と不活性ガス供給工程とが１つの処理室内で行われるので、膜除去工程が終了した直後に不活性ガスを基板表面に導いて、膜除去工程をすみやかに停止させることができる。
さらに、酸蒸気吐出口と不活性ガス吐出口とが別個に設けられているので、酸蒸気供給経路の温度上昇を防止でき、酸を含む蒸気による膜除去処理に悪影響（たとえば、エッチングレートの変動）を与えることがない。なお、不活性ガス供給工程は、酸を含む蒸気を基板表面に導く酸蒸気供給経路（３６）とは独立した不活性ガス供給経路（６４）から基板表面に不活性ガスを導く工程であることがより好ましい。
【００１２】
同様の理由から、上記不活性ガス供給経路の不活性ガス吐出口（６４ａ）は、酸蒸気供給経路の酸蒸気吐出口（３６ａ）から可能な限り離隔して配置されることが好ましい。たとえば、不活性ガス吐出口と酸蒸気吐出口とは、基板の中心（重心）に対してほぼ点対称な位置に配置されるとよい。
請求項２記載の発明は、処理室（８５）内で、基板（Ｗ）を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程（３４，３６，４３，４５，５４）と、この膜除去工程後に、上記処理室内で、基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給し、この不活性ガスの供給を当該不活性ガスが上記処理室の内壁に達するように定めた一定時間継続する不活性ガス供給工程（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去工程の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法である。
この発明により、高温の不活性ガスによって膜除去工程を停止させることができるとともに、この高温の不活性ガスを処理室の内壁にまで到達させて、処理室内の結露対策を同時に行うことができる。
請求項３記載の発明は、処理室（８５）内に基板を配置し、この基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口（３６ａ）から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程（３４，３６，４３，４５，５４）と、上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口（６４ａ）から供給する不活性ガス供給工程（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去工程において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法である。
【００１３】
この発明によれば、膜除去工程が行われる処理室に、室温よりも高温の不活性ガスが供給（好ましくは、膜除去工程が行われていないときに供給）されることにより、膜除去工程において生成される反応生成物が処理室の内壁に結露することを防止できる。すなわち、膜除去工程において生成された反応生成物は、蒸気状態で処理室の内壁から運び去られる。これにより、処理室の汚染を防止でき、ひいては、基板の汚染を防止できる。これにより、良好な基板表面処理が可能になる。
また、酸蒸気吐出口と不活性ガス吐出口とが別個に設けられているので、酸蒸気供給経路の温度上昇を防止でき、酸を含む蒸気による膜除去処理に悪影響（たとえば、エッチングレートの変動）を与えることがない。
【００１４】
膜除去工程において生成された反応生成物を処理室外に効果的に排除するためには、不活性ガス供給工程とともに、処理室内を排気する排気工程（４９，５５）が行われることが好ましい。
請求項４記載の発明は、処理室（８５）内に基板（Ｗ）を配置し、この基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程（３４，３６，４３，４５，５４）と、上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記基板よりも下方において上記処理室の内壁の近傍に設けられ、上記酸蒸気吐出口とは別の供給口から供給する不活性ガス供給工程（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去工程において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法である。この発明により、処理室の内壁における反応生成物の結露を防止できる。
たとえば、請求項５に記載のように、上記不活性ガス供給工程が、１ロットの基板を処理するたびに行われることとしてもよい。
また、請求項６に記載のように、上記不活性ガス供給工程が、１枚の基板を処理するたびに行われることとしてもよい。
【００１６】
請求項７記載の発明は、上記不活性ガス供給工程では、上記膜除去工程における上記所定の温度よりも高い温度の不活性ガスが供給されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板表面処理方法である。
これにより、膜除去工程の停止または処理室の内壁への反応生成物の結露の防止を効果的に行える。
より具体的には、請求項８に記載のように、上記不活性ガス供給工程では、１００℃以上の不活性ガスが供給されることとすることが好ましい。
【００１７】
さらに、不活性ガスの温度は、１００℃〜３００℃の範囲とすることが好ましく、１００℃〜２００℃の範囲とすることがさらに好ましく、約１６０℃とすることが最も好ましい。
請求項９記載の発明は、処理室（８５）と、この処理室内に配置され、基板（Ｗ）を所定の温度で加熱する基板加熱手段（４５）と、この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口（３６ａ）から供給する酸蒸気供給手段（３４，３６，４３，５４）と、上記処理室内で、上記膜除去処理の後に、上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口（６４ａ）から、上記基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去処理の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置である。
【００１８】
この構成により、請求項１の発明と同様の効果を達成できる。
請求項１０記載の発明は、処理室（８５）と、この処理室内に配置され、基板（Ｗ）を所定の温度で加熱する基板加熱手段（４５）と、この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段（３４，３６，４３，５４）と、上記処理室内で、上記膜除去処理の後に、上記基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給し、この不活性ガスの供給を当該不活性ガスが上記処理室の内壁に達するように定められた一定時間継続する不活性ガス供給手段（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去処理の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置である。この発明により、請求項２の発明と同様な効果が得られる。
請求項１１記載の発明は、処理室（８５）と、この処理室内に配置され、基板（Ｗ）を所定の温度で加熱する基板加熱手段（４５）と、この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口（３６ａ）から供給する酸蒸気供給手段（３４，３６，４３，５４）と、上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口（６４ａ）から供給する不活性ガス供給手段（６３，６４，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去処理において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置である。
【００１９】
この構成により、請求項３の発明と同様の効果を達成できる。
請求項１２に記載されているように、上記酸蒸気吐出口と上記不活性ガス吐出口とが、上記処理室内で処理されるときの基板の位置を挟んで離隔して配置されていることが好ましい。より具体的には、請求項１３に記載されているように、上記酸蒸気吐出口と上記不活性ガス吐出口とが、上記処理室内で処理されるときの基板の中心位置に対してほぼ点対称な位置に配置されていてもよい。
請求項１４記載の発明は、処理室（８５）と、この処理室内に配置され、基板（Ｗ）を所定の温度で加熱する基板加熱手段（４５）と、この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段（３４，３６，４３，５４）と、上記処理室内に、上記基板よりも下方において当該処理室の内壁の近傍に設けられ、上記酸蒸気吐出口とは別の供給口から、室温よりも高い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段（６３，６３，６５）とを含み、上記不活性ガスは、上記膜除去処理において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置である。この発明により、請求項４の発明と同様な効果が得られる。
なお、これらの基板表面処理装置の発明に関しても、基板表面処理方法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。
【００２０】
【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。
図１は、この発明の第１の実施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。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。
【００２１】
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とを備えている。
【００２２】
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。
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。
【００２３】
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、図示しない回転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。
【００２４】
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。
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の下方には、ふっ酸蒸気を下方に向かって放出するための貫通孔が多数形成されたパンチングプレート４４が設けられている。
【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は、モータ等を含む回転駆動機構４６によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸４７の上端に固定されている。
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に対して上下に伸長／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、上端縁をパンチングプレート４４の周囲に当接させて、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において破線で示す位置）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。
【００２７】
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。
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および後述の図３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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
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。
【００３０】
一方、パンチングプレート４４には、窒素ガス供給源３１からの窒素ガス（不活性ガス）が、流量コントローラ６２およびバルブ６３を介して、窒素ガス供給配管３４とは別系統の窒素ガス供給配管６４から供給されるようになっている。窒素ガス供給配管６４の途中部には、加熱機構としてのヒータ６５が配置されている。このヒータ６５は、窒素ガス供給配管６４を流通する窒素ガスを室温よりも高い温度（好ましくは、ホットプレート４５によって加熱されるウエハＷの温度（４０℃〜８０℃）よりも高い温度。たとえば、約１６０℃）に加熱する。この加熱された窒素ガスがパンチングプレート４４を介してウエハＷへと導かれる。窒素ガス供給配管６４を介して供給される窒素ガスの流量は、１０リットル／分〜５０リットル／分の範囲とすることが好ましく、約２０リットル／分とすることが最も好ましい。
【００３１】
窒素ガスの供給／停止を切り換えるバルブ３３，５３，６３は、コントローラ８０によって制御される。
図３は、パンチングプレート４４の近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。パンチングプレート４４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、ならびに窒素ガス供給配管６４からの窒素ガスが導かれる空間９１が形成されている。この空間９１に対して、ふっ酸蒸気供給路３６の吐出口３６ａおよび窒素ガス供給配管６４の吐出口６４ａが開口している。
【００３２】
吐出口３６ａ，６４ａは、ホットプレート４５上に載置されたウエハＷを見下す平面視において、ウエハＷの中心に対してほぼ点対称な位置、つまり、ウエハＷを挟んで離隔した位置に配置されている。すなわち、吐出口３６ａ，６４ａは、可能な限り離隔して配置されており、これによって、窒素ガス供給配管６４から供給される高温の窒素ガスによって、ふっ酸蒸気供給路３６が加熱されることを防止している。
なお、図３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。
【００３３】
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を開き、バルブ６３は閉成状態に保持する。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、パンチングプレート４４へと運ばれる。そして、このパンチングプレート４４に形成された貫通孔を介して、ウエハＷの表面へと供給される。
【００３４】
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。
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、内部のヒータへの通電が行われる。
【００３５】
ウエハＷの面内での処理を均一に行うために、ホットプレート４５は、回転軸４７を介して、回転駆動機構４６によって、一定速度で鉛直軸線まわりに回転される。
こ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３３，３７，５３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６３を開き、ヒータ６５によって加熱された高温の窒素ガスをパンチングプレート４４の貫通孔を介して、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。
【００３６】
こうして膜除去工程の直後に、ウエハＷの表面には高温の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。
【００３７】
膜除去工程後の高温窒素ガスの供給は、一定時間（たとえば１０秒以上。２０秒程度が好ましい。）に渡って継続される。これにより、高温の窒素ガスは処理室８５の内壁（ベローズ４８の内面など）にまで達するから、ＢＰＳＧ膜などの気相エッチング処理時における反応生成物の蒸気が処理室８５の内壁において結露することを防止でき、この反応生成物の蒸気は、排気配管４９を介する排気によって、処理室８５外へと除去することができる。上記の一定時間の経過後には、コントローラ８０は、バルブ６３を閉じて窒素ガスの供給を停止する。
【００３８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することも可能である。
【００３９】
たとえば、上述の実施形態では、膜除去工程の直後のウエハＷの表面に高温の窒素ガスを供給する窒素ガス供給配管６４等が、処理室８５の内壁の結露防止のために兼用されているが、処理室８５の内壁の結露防止のための不活性ガス（窒素ガスなど）供給配管を別途設けてもよい。たとえば、この結露防止のための不活性ガス供給配管のガス供給口が、結露の生じ易い比較的低温の箇所（とくに、ベローズ４８で囲まれた処理室８５の下部（ウエハＷの下方））の近傍に位置するように、この結露防止のための不活性ガス供給配管を別途設けてもよい。この場合には、この結露防止用の不活性ガス供給配管からの高温の不活性ガスの供給は、個々のウエハＷの処理が完了するたびに行われてもよいし、１ロットの複数枚のウエハＷに対する処理が完了するたびに行われてもよい。この場合の高温の不活性ガスの供給は、たとえば、５０リットル／分の流量で約１０分間行うことが好ましい。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、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。
さらに上述の実施形態では、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。
【００４１】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施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】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】パンチングプレートの近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。
【符号の説明】
４０気相エッチング処理部
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
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
４５ホットプレート
４６回転駆動機構
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
６２流量コントローラ
６３バルブ
６４窒素ガス供給配管
６４ａ吐出口
６５ヒータ
８０コントローラ
８５処理室
Ｗウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In this invention, a vapor containing an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid (including HF and anhydrous HF), acetic acid, etc. is guided to the surface of the substrate, and the film on the surface of the substrate is removed by so-called vapor phase etching treatment. The present invention relates to a substrate surface processing method and a substrate surface processing apparatus. Substrates to be processed include various substrates such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices and plasma displays, and substrates for optical, magnetic and magneto-optical disks. Further, the material of the substrate includes materials such as silicon, glass, resin and ceramic. The removal of the film on the substrate surface may be for selective removal of a part or all of the predetermined film, or may be for the purpose of cleaning the substrate surface.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor memory, when a memory capacitor film is formed on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), BSG (Boron-Silicate Glass), PSG (Phospho-Silicate Glass), BPSG (Boron-doped). An oxide film containing a large amount of impurities such as Phospho-Silicate Glass is used as a sacrificial oxide film. These sacrificial oxide films can have a large selectivity with respect to a thermal oxide film or a CVD (chemical vapor deposition) oxide film in etching using hydrofluoric acid vapor, and the thermal oxide film or the CVD oxide film is used as an etching stopper film. Can be selectively removed.
[0003]
The etching selectivity in the etching process using hydrofluoric acid vapor depends on the temperature. For example, the thermal oxide film rapidly decreases in etching rate as the temperature rises, whereas the BPSG film maintains a relatively high etching rate regardless of temperature changes. Therefore, when the BPSG film on the thermal oxide film formed on the surface of the wafer is selectively removed, the wafer temperature is maintained at 50 ° C. to 80 ° C., and vapor phase etching processing using hydrofluoric acid vapor is performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The etching process of the oxide film (silicon oxide film) by hydrofluoric acid vapor is expressed by the following reaction formula.
6F⁺+ 6H_ThreeO⁺+ SiO₂→ H₂SiF₆+ 8H₂O
H₂SiF₆→ 2HF + SiF_Four
That is, hydrofluoric acid vapor and water vapor are adsorbed and ionized on the wafer surface (on the oxide film), which reacts with silicon oxide to produce a reaction product H₂SiF₆Is produced, which is further added with hydrofluoric acid (HF) and silicon fluoride (SiF)._FourTo evaporate out of the wafer. As a result, SiO in the oxide film₂Is lost and the etching process proceeds. Therefore, in this reaction process, as a result of the etching reaction, hydrofluoric acid, which is an etching medium, and a large amount of water are generated.
[0005]
Therefore, even if the supply of hydrofluoric acid vapor to the chamber is stopped at the end of etching, the etching process cannot be stopped immediately as long as the wafer temperature is maintained at 50 ° C. to 80 ° C. That is, there is a time lag from the stop of the supply of hydrofluoric acid vapor to the actual stop of etching. Therefore, it is difficult to stop the etching process at a desired time.
Moreover, the above time lag is not guaranteed to be equal in each part in the wafer surface, and there is a problem in the uniformity of the etching process in the wafer surface.
[0006]
When the BSG film, PSG film, or BPSG film is etched, a product containing boron (B) or phosphorus (P) (for example, PH_ThreeOH) is produced. Since these products have a low saturated water vapor pressure (low volatility), they volatilize in the heated atmosphere near the wafer W, and once enter the processing chamber wall having a lower temperature than the atmosphere near the wafer W. When adsorbed, it does not evaporate easily and causes condensation. As a result, the processing chamber is contaminated, and if the condensed droplets fall on the surface of the wafer W, the wafer W is contaminated.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide a substrate surface processing method and a substrate surface processing apparatus capable of reliably stopping the process of removing a film on a substrate with an acid-containing vapor.
In addition, a second object of the present invention is to prevent contamination of a processing chamber in which a process of removing a film on a substrate with an acid-containing vapor is performed, thereby preventing contamination of the substrate. A substrate surface treatment method and a substrate surface treatment apparatus are provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the surface of the substrate is heated while heating the substrate (W) at a predetermined temperature (for example, 40 ° C. to 80 ° C.) in the processing chamber (85). A film removing step (34, 36, 43, 45, 54) for removing the film on the substrate surface by supplying vapor containing acid to the acid vapor discharge port (36a), and after the film removing step, the above treatment An inert gas supply step (63, 64, 65) for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate indoors from an inert gas discharge port (64a) different from the acid vapor discharge port; IncludingThus, the inert gas is an inert gas for stopping the film removal process for stopping the progress of the film removal process.The substrate surface treatment method is characterized by the above. In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later or components that execute the process. The same applies hereinafter.
[0009]
The film removal step may be a gas phase etching treatment step in which water and acid are generated by a reaction between the acid-containing vapor and water vapor and the constituent material of the film to be removed.
According to the present invention, the inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate after the film removal step (preferably immediately after) of removing the film on the substrate surface with the vapor containing acid. Thereby, the vapor | steam of the reaction product (for example, water and an acid) which exists in the surface vicinity of a board | substrate can be quickly excluded from the board | substrate surface vicinity, and progress of a film | membrane removal process can be stopped. Therefore, the film removal process can be reliably stopped at a desired timing. Since the film removal process can be stopped almost simultaneously in each part of the substrate surface, the film removal process does not vary within the substrate surface. In addition, variations in processing for a plurality of substrates can be reduced.
[0010]
  In order to effectively remove reaction products existing near the substrate surface, an inert gas is supplied to the substrate surface and an exhaust process (49, 49) for exhausting the atmosphere in the processing chamber in which the film removal process is performed. 55) is preferably performed.
[0011]
  Also,In this invention, since the film removal process and the inert gas supply process are performed in one processing chamber, immediately after the film removal process is completed, the inert gas is introduced to the substrate surface and the film removal process is immediately stopped. be able to.
  Furthermore, since the acid vapor discharge port and the inert gas discharge port are provided separately, the temperature increase of the acid vapor supply path can be prevented, and the film removal process due to the vapor containing acid is adversely affected (for example, variation in etching rate). ) Will not give.The inert gas supply step is a step of introducing an inert gas to the substrate surface from an inert gas supply path (64) independent of the acid vapor supply path (36) for guiding the vapor containing acid to the substrate surface. ButThanpreferable.
[0012]
  For the same reason, the inert gas discharge port (64a) of the inert gas supply path is preferably arranged as far as possible from the acid vapor discharge port (36a) of the acid vapor supply path. For example, the inert gas discharge port and the acid vapor discharge port may be arranged at positions that are substantially point-symmetric with respect to the center (center of gravity) of the substrate.
  The invention according to claim 2 removes the film on the surface of the substrate by supplying vapor containing acid to the surface of the substrate while heating the substrate (W) at a predetermined temperature in the processing chamber (85). After the film removal step (34, 36, 43, 45, 54), and after the film removal step, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate in the processing chamber. An inert gas supply step (63, 64, 65) for continuing the supply for a predetermined time so that the inert gas reaches the inner wall of the processing chamber.Thus, the inert gas is an inert gas for stopping the film removal process for stopping the progress of the film removal process.The substrate surface treatment method is characterized by the above.
  According to the present invention, the film removal process can be stopped by the high-temperature inert gas, and the high-temperature inert gas can reach the inner wall of the processing chamber to simultaneously take measures against condensation in the processing chamber.
  According to a third aspect of the present invention, a substrate is disposed in the processing chamber (85), and the substrate is heated at a predetermined temperature, and vapor containing acid is supplied to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port (36a). By doing so, a film removal step (34, 36, 43, 45, 54) for removing the film on the substrate surface, and an inert gas having a temperature higher than room temperature in the processing chamber are separated from the acid vapor discharge port. And an inert gas supply step (63, 64, 65) that is supplied from an inert gas discharge port (64a). The reaction product generated in the film removal step is the inner wall of the processing chamber. A substrate surface treatment method characterized in that it is an inert gas for preventing condensation to prevent condensation.
[0013]
  According to the present invention, the inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the processing chamber in which the film removal process is performed (preferably, supplied when the film removal process is not performed), whereby the film removal process is performed. It can prevent that the reaction product produced | generated in dew condensation on the inner wall of a process chamber. That is, the reaction product generated in the film removal step is carried away from the inner wall of the processing chamber in a vapor state. Thereby, contamination of the processing chamber can be prevented, and consequently, contamination of the substrate can be prevented. Thereby, a favorable substrate surface treatment becomes possible.
In addition, since the acid vapor discharge port and the inert gas discharge port are provided separately, the temperature increase of the acid vapor supply path can be prevented, and the film removal process by the vapor containing acid is adversely affected (for example, fluctuation in etching rate). ) Will not give.
[0014]
  In order to effectively exclude the reaction product generated in the film removal step outside the processing chamber, it is preferable to perform an exhaust step (49, 55) for exhausting the processing chamber together with the inert gas supply step.
  According to a fourth aspect of the present invention, a substrate (W) is disposed in the processing chamber (85), and the substrate is heated at a predetermined temperature, and a vapor containing acid is applied to the surface of the substrate.From the acid vapor outletBy supplying the film, a film removal step (34, 36, 43, 45, 54) for removing the film on the surface of the substrate, and an inert gas having a temperature higher than room temperature in the processing chamberBelow the substrateProvided near the inner wall of the processing chamberDifferent from the above acid vapor outletIncluding an inert gas supply step (63, 64, 65) to be supplied from the supply port.Thus, the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent the reaction product generated in the film removal step from condensing on the inner wall of the processing chamber.The substrate surface treatment method is characterized by the above. According to the present invention, condensation of the reaction product on the inner wall of the processing chamber can be prevented.
  For example, as described in claim 5, the inert gas supply step may be performed every time one lot of substrates is processed.
  In addition, as described in claim 6, the inert gas supply step may be performed every time one substrate is processed.
[0016]
  Claim7According to the described invention, in the inert gas supplying step, an inert gas having a temperature higher than the predetermined temperature in the film removing step is supplied.6The substrate surface treatment method according to any one of the above.
  Accordingly, it is possible to effectively stop the film removal process or prevent condensation of the reaction product on the inner wall of the processing chamber.
  More specifically, the claims8As described above, in the inert gas supply step, an inert gas of 100 ° C. or higher is preferably supplied.
[0017]
  Furthermore, the temperature of the inert gas is preferably in the range of 100 ° C to 300 ° C, more preferably in the range of 100 ° C to 200 ° C, and most preferably about 160 ° C.
  The invention according to claim 9 is heated by the processing chamber (85), the substrate heating means (45) disposed in the processing chamber and heating the substrate (W) at a predetermined temperature, and the substrate heating means. An acid vapor supply means (34, 36, 43, 54) for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port (36a) for film removal processing for removing the film on the surface of the substrate; In the process chamber, after the film removal process, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate from an inert gas discharge port (64a) different from the acid vapor discharge port. Gas supply means (63, 64, 65)Thus, the inert gas is an inert gas for stopping the film removal process for stopping the progress of the film removal process.This is a substrate surface processing apparatus.
[0018]
  With this configuration, the same effect as that of the first aspect of the invention can be achieved.
  The invention described in claim 10 is heated by the processing chamber (85), the substrate heating means (45) disposed in the processing chamber and heating the substrate (W) at a predetermined temperature, and the substrate heating means. In order to remove the film on the surface of the substrate, an acid vapor supply means (34, 36, 43, 54) for supplying a vapor containing acid to the surface of the substrate, and the film removal in the processing chamber. After the treatment, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate, and the supply of the inert gas is continued for a predetermined time so that the inert gas reaches the inner wall of the treatment chamber. Including inert gas supply means (63, 64, 65)Thus, the inert gas is an inert gas for stopping the film removal process for stopping the progress of the film removal process.This is a substrate surface processing apparatus. According to the present invention, the same effect as that attained by the 2nd aspect can be attained.
  According to the eleventh aspect of the present invention, the processing chamber (85), the substrate heating means (45) disposed in the processing chamber for heating the substrate (W) at a predetermined temperature, and the substrate heating means are heated. An acid vapor supply means (34, 36, 43, 54) for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port (36a) for film removal processing for removing the film on the surface of the substrate; An inert gas supply means (63, 64, 65) for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature from the inert gas discharge port (64a) different from the acid vapor discharge port into the processing chamber; In the substrate surface processing apparatus, the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent a reaction product generated in the film removal process from condensing on the inner wall of the processing chamber. is there.
[0019]
  With this configuration, the same effect as that of the third aspect of the invention can be achieved.
  According to a twelfth aspect of the present invention, the acid vapor outlet and the inert gas outlet are spaced apart from each other with the position of the substrate when processing is performed in the processing chamber. preferable. More specifically, as described in claim 13, the acid vapor discharge port and the inert gas discharge port are substantially pointed with respect to the center position of the substrate when processed in the processing chamber. You may arrange | position in the symmetrical position.
  According to the fourteenth aspect of the present invention, the processing chamber (85), the substrate heating means (45) disposed in the processing chamber for heating the substrate (W) at a predetermined temperature, and the substrate heating means are heated. In order to remove the film on the surface of the substrate, an acid vapor supply means (34, 36, 43, 54) for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate;Below the substrateProvided near the inner wall of the processing chamberDifferent from the above acid vapor outletAnd inert gas supply means (63, 63, 65) for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature from the supply port.Thus, the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent the reaction product generated in the film removal process from condensing on the inner wall of the processing chamber.This is a substrate surface processing apparatus. According to the present invention, the same effect as that attained by the 4th aspect can be attained.
  In addition, regarding the inventions of these substrate surface treatment apparatuses, the same modifications as those described above regarding the invention of the substrate surface treatment method can be performed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining the configuration of a substrate surface treating apparatus according to the first embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for removing an oxide film formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W. More specifically, for example, when a sacrificial oxide film (such as a BPSG film) used for forming a memory capacitor is formed on a thermal oxide film formed on the wafer W, this sacrificial oxide film is used. An apparatus for selective removal. For this processing, in this substrate surface processing apparatus, a film removal step is performed by vapor-phase etching processing of hydrofluoric acid by supplying hydrofluoric acid vapor to the surface of the wafer W.
[0021]
  The structure of the apparatus will be described. This apparatus is a gas-phase etching that performs a gas-phase etching process using hydrofluoric acid vapor on the loader unit 10 in which a cassette CL containing a wafer W before processing is placed and the surface of the wafer W. In order to accommodate the processing unit 40, the wafer W after the vapor phase etching process, the water washing / drying processing unit 50 for performing draining and drying, and the wafer W after being processed by the water washing / drying processing unit 50 An unloader section 60 on which the cassette CU is placed;TheI have.
[0022]
The loader unit 10 and the unloader unit 60 are disposed behind the front panel 77 of the substrate surface processing apparatus. The loader unit 10, the vapor phase etching processing unit 40, the water washing / drying processing unit 50, and the unloader unit 60 are arranged in this order along a substantially U-shaped wafer transfer path 78 in plan view.
Between the loader unit 10 and the vapor-phase etching processing unit 40, a loader transfer robot that takes out the wafers W before processing from the cassette CL placed on the loader unit 10 one by one and loads them into the vapor-phase etching processing unit 40. 71 is arranged. Further, between the vapor phase etching processing unit 40 and the water washing / drying processing unit 50, an intermediate transfer for taking out the wafer W after the vapor phase etching process from the vapor phase etching processing unit 40 and carrying it into the water washing / drying processing unit 50. A robot 81 is arranged. Between the water washing / drying processing unit 50 and the unloader unit 60, an unloader for taking out the wafer W after the water washing / drying processing from the water washing / drying processing unit 50 and storing it in the cassette CU placed in the unloader unit 60. A transfer robot 72 is arranged.
[0023]
Each of the loader transfer robot 71, the intermediate transfer robot 81, and the unloader transfer robot 72 has a bending-extension-type robot shape having a lower arm LA and an upper arm UA. The lower arm LA is rotated along a horizontal plane by a rotation driving mechanism (not shown). At the tip of the lower arm LA, the upper arm UA is provided so as to be freely rotatable along a horizontal plane. When the lower arm LA rotates, the upper arm UA rotates in an opposite direction to the rotation direction of the lower arm LA by an angle that is twice the rotation angle of the lower arm LA. As a result, the lower arm LA and the upper arm UA can take a contracted state in which both arms overlap each other vertically and an extended state in which both arms are deployed toward one side or the other side along the path 78. it can.
[0024]
In this manner, the loader transfer robot 71, the intermediate transfer robot 81, and the unloader transfer robot 72 can transfer the wafer W along the path 78 between the processing units or between the cassette and the processing unit.
The water washing / drying processing unit 50 that rinses and dries the wafer W after the vapor phase etching process includes, for example, a spin chuck that horizontally holds and rotates the wafer W, and a pure wafer with respect to the wafer W held by the spin chuck. A pure water supply nozzle for supplying water is provided. With this configuration, pure water is supplied to the front surface and / or back surface of the wafer W to wash the surface of the wafer W with water. After the rinsing, the supply of pure water is stopped, and the spin chuck is rotated at a high speed to shake off the moisture on the surface of the wafer W and dry.
[0025]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the vapor-phase etching processing unit 40. The vapor-phase etching processing unit 40 includes a hydrofluoric acid vapor generating container 43 that stores a hydrofluoric acid aqueous solution 42, which is an example of an aqueous solution containing an acid, in a sealed state. Below the hydrofluoric acid vapor generating container 43, a punching plate 44 having a number of through-holes for releasing the hydrofluoric acid vapor downward is provided.
[0026]
  A hot plate 45 that holds the wafer W to be processed horizontally with the punching plate 44 facing the punching plate 44 is disposed below the punching plate 44. The hot plate 45 is fixed to the upper end of a rotary shaft 47 that is rotated around a vertical axis by a rotary drive mechanism 46 including a motor and the like.
  On the outer side in the plan view of the hot plate 45, the hot plate 45 extends vertically with respect to the bottom surface 41 a of the housing 41.Elongation /A contracting bellows 48 is provided. The bellows 48 has a sealing position (a position indicated by a solid line in the drawing) in which a processing chamber 85 is formed by sealing a peripheral space of the hot plate 45 with an upper end edge contacting the periphery of the punching plate 44 and an upper end thereof. The edge is driven to extend / shrink by a drive mechanism (not shown) between a retracted position (a position indicated by a broken line in FIG. 2) retracted downward from the upper surface 45a of the hot plate 45.
[0027]
The internal space of the bellows 48 is exhausted by the exhaust means 55 via the exhaust pipe 49 connected to the bottom surface 41 a of the housing 41. The exhaust means 55 may be a forced exhaust mechanism such as an exhaust blower or an ejector, or may be exhaust equipment provided in a clean room where the substrate surface treatment apparatus is installed.
On the side of the hot plate 45, a loading opening 21 for loading the wafer W and a loading opening 22 for discharging the wafer W are formed on the side wall of the housing 41. Shutters 38 and 39 are disposed in these openings 21 and 22, respectively. When the wafer W is loaded, the bellows 48 is lowered to the retracted position (the position indicated by the broken line in FIG. 2), the shutter 38 is opened, and the wafer W is received by the hot plate 45 by the loader transfer robot 71 (see FIG. 1). Passed. Further, when the wafer W is unloaded, the bellows 48 is set to the retracted position and the shutter 39 is opened, and the wafer W on the hot plate 45 is transferred to the intermediate transfer robot 81 and unloaded. Note that the positional relationship between the opening 21 and the shutter 38 and the opening 22 and the shutter 39 is actually such that two line segments connecting these and the center of the wafer W are orthogonal to each other in plan view. In FIG. 2 and FIG. 3 to be described later, for simplification of illustration, these arrangement relationships are such that two line segments connecting these and the center of the wafer W overlap each other in a plan view ( It is drawn in a substantially point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the wafer W).
[0028]
A nitrogen gas supply pipe 54 for supplying nitrogen gas as a carrier gas is connected to the hydrofluoric acid vapor generating container 43 in a space 35 above the liquid surface of the hydrofluoric acid aqueous solution 42. The space 35 can be connected to a hydrofluoric acid vapor supply path 36 for guiding the hydrofluoric acid vapor to the punching plate 44 via the valve 37. Nitrogen gas from a nitrogen gas supply source 31 is supplied to the hydrofluoric acid vapor supply path 36 via a flow rate controller (MFC) 32, a valve 33, and a nitrogen gas supply pipe 34.
[0029]
The nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 31 is supplied to the nitrogen gas supply pipe 54 via the flow rate controller 52 and the valve 53.
The hydrofluoric acid aqueous solution 42 stored in the hydrofluoric acid vapor generating container 43 is prepared to a concentration (for example, about 39.6% under 1 atm and room temperature (20 ° C.)) so as to have a so-called pseudo eutectic composition. ing. The hydrofluoric acid aqueous solution 42 having the pseudo-evaporation composition has the same evaporation rate of water and hydrogen fluoride. Even if the hydrofluoric acid aqueous solution 42 in the hydrofluoric acid vapor generating container 43 decreases, the concentration of the hydrofluoric acid vapor led to the hydrofluoric acid vapor supply path 36 is maintained unchanged.
[0030]
On the other hand, nitrogen gas (inert gas) from the nitrogen gas supply source 31 is passed through the punching plate 44 through a flow rate controller 62 and a valve 63 from a nitrogen gas supply pipe 64, which is a separate system from the nitrogen gas supply pipe 34. It comes to be supplied. A heater 65 as a heating mechanism is disposed in the middle of the nitrogen gas supply pipe 64. This heater 65 is a temperature higher than room temperature (preferably higher than the temperature of the wafer W heated by the hot plate 45 (40 ° C. to 80 ° C.)). To about 160 ° C.). The heated nitrogen gas is guided to the wafer W through the punching plate 44. The flow rate of nitrogen gas supplied via the nitrogen gas supply pipe 64 is preferably in the range of 10 liters / minute to 50 liters / minute, and most preferably about 20 liters / minute.
[0031]
Valves 33, 53 and 63 for switching supply / stop of nitrogen gas are controlled by a controller 80.
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing an enlarged configuration in the vicinity of the punching plate 44. Above the punching plate 44, a space 91 is formed in which hydrofluoric acid vapor from the hydrofluoric acid vapor supply path 36, nitrogen gas as the carrier gas, and nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 64 are guided. A discharge port 36 a of the hydrofluoric acid vapor supply path 36 and a discharge port 64 a of the nitrogen gas supply pipe 64 are open to the space 91.
[0032]
  The discharge ports 36a and 64a are substantially point-symmetric with respect to the center of the wafer W in a plan view overlooking the wafer W placed on the hot plate 45.In other words, a position separated by sandwiching the wafer WIs arranged. That is, the discharge ports 36a and 64a are arranged as far as possible from each other, whereby the hydrofluoric acid vapor supply path 36 is heated by the high-temperature nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply pipe 64. It is preventing.
  In FIG. 3, reference numeral 90 denotes a pipe through which temperature-controlled water for maintaining the hydrofluoric acid aqueous solution 42 in the hydrofluoric acid vapor generating container 43 at a constant temperature flows.
[0033]
When performing a film removal process for removing the film on the surface of the wafer W, the bellows 48 is raised to a close contact position (solid line position in FIG. 2) in close contact with the peripheral edge of the punching plate 44 and sealed to surround the hot plate 45. A processing chamber 85 is formed. In this state, the controller 80 opens the valves 33, 37, and 53, and keeps the valve 63 closed. As a result, the hydrofluoric acid vapor generated in the space 35 in the hydrofluoric acid vapor generating container 43 is pushed out to the hydrofluoric acid vapor supply path 36 through the valve 37 by the nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 54. The hydrofluoric acid vapor is further carried to the punching plate 44 by the nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 34. Then, it is supplied to the surface of the wafer W through a through hole formed in the punching plate 44.
[0034]
On the surface of the wafer W, hydrofluoric acid vapor reacts with an oxide film (silicon oxide) on the surface of the wafer W under the involvement of water molecules in the vicinity of the wafer W, thereby achieving removal of the oxide film. .
As described above, the BPSG film and the thermal oxide film differ greatly in the etching rate by hydrofluoric acid vapor at a constant temperature (for example, a predetermined temperature within a range of 40 ° C. to 80 ° C.). The BPSG on the surface of the wafer W can be selectively removed. Therefore, the hot plate 45 is energized to the internal heater so as to keep the wafer W at the above-mentioned constant temperature.
[0035]
In order to perform uniform processing in the plane of the wafer W, the hot plate 45 is rotated around the vertical axis at a constant speed by the rotation drive mechanism 46 via the rotation shaft 47.
After the film removal process is performed for a predetermined time in this way, the controller 80 closes the valves 33, 37, and 53 to stop the film removal process. At the same time, the controller 80 opens the valve 63 and supplies the high-temperature nitrogen gas heated by the heater 65 to the surface of the wafer W through the through hole of the punching plate 44. As a result, water molecules and hydrofluoric acid molecules existing near the surface of the wafer W are removed, and are carried out of the processing chamber 85 by the exhaust of the processing chamber 85 through the exhaust pipe 49.
[0036]
In this way, immediately after the film removal step, the surface of the wafer W is supplied with nitrogen gas as a high-temperature inert gas, so that water and hydrofluoric acid molecules near the surface of the wafer W are quickly removed. The vapor phase etching process stops immediately. Since the stop of the vapor phase etching process occurs almost simultaneously on the entire surface of the wafer W, a uniform film removal process can be performed on each part of the surface of the wafer W. In addition, processing variations for a plurality of wafers W can be reduced.
[0037]
The supply of the high-temperature nitrogen gas after the film removal step is continued for a certain time (for example, 10 seconds or more, preferably about 20 seconds). As a result, since the high-temperature nitrogen gas reaches the inner wall of the processing chamber 85 (such as the inner surface of the bellows 48), the vapor of the reaction product during the vapor phase etching process such as the BPSG film is condensed on the inner wall of the processing chamber 85. This reaction product vapor can be removed out of the processing chamber 85 by exhaust through the exhaust pipe 49. After the predetermined time has elapsed, the controller 80 closes the valve 63 and stops the supply of nitrogen gas.
[0038]
  Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms..
[0039]
  For example, in the above-described embodiment, the nitrogen gas supply pipe 64 that supplies high-temperature nitrogen gas to the surface of the wafer W immediately after the film removal step is also used for preventing condensation on the inner wall of the processing chamber 85. In addition, an inert gas (nitrogen gas or the like) supply pipe for preventing condensation on the inner wall of the processing chamber 85 may be separately provided. For example, the gas supply port of the inert gas supply pipe for preventing condensation is located at a relatively low temperature point where condensation is likely to occur (In particular,Surrounded by bellows 48Processing chamber 85Bottom of(Below the wafer W)), An inert gas supply pipe for preventing condensation may be provided separately. In this case, the supply of the high temperature inert gas from the inert gas supply pipe for preventing dew condensation may be performed every time the processing of each wafer W is completed, or a plurality of one lot It may be performed every time the processing on the wafer W is completed. In this case, the high-temperature inert gas is preferably supplied at a flow rate of 50 liters / minute for about 10 minutes, for example.
[0040]
In the above embodiment, hydrofluoric acid vapor is used as the vapor for etching the substrate surface. However, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid (including HF and anhydrous HF), acetic acid, and the like are used. Any vapor containing acid may be used. For example, the vapor of the aqueous solution containing the acid may be used, or the gas containing the acid (gas phase state) may be mixed with water vapor.
Furthermore, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which uses nitrogen gas as an inert gas, you may use other inert gas, such as argon.
[0041]
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining a configuration of a substrate surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a vapor-phase etching processing unit.
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing an enlarged configuration in the vicinity of a punching plate.
[Explanation of symbols]
40 Vapor phase etching process
50 Washing and drying section
31 Nitrogen gas supply source
33 Valve
34 Nitrogen gas supply piping
36 Hydrofluoric acid vapor supply path
36a Discharge port
37 Valve
42 Hydrofluoric acid aqueous solution
43 Hydrofluoric acid vapor generation container
44 punching plate
45 Hot plate
46 Rotation drive mechanism
47 Rotating shaft
48 Bellows
49 Exhaust piping
52 Flow controller
53 Valve
54 Nitrogen gas supply piping
55 Exhaust means
60 Unloader section
62 Flow controller
63 Valve
64 Nitrogen gas supply piping
64a Discharge port
65 Heater
80 controller
85 treatment room
W wafer

Claims

処理室内で、基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程と、
この膜除去工程後に、上記処理室内で、基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口から供給する不活性ガス供給工程とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去工程の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法。A film removal step of removing the film on the surface of the substrate by supplying a vapor containing acid to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port while heating the substrate at a predetermined temperature in the processing chamber;
After the film removal step, an inert gas supply step of supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate from the inert gas discharge port different from the acid vapor discharge port in the processing chamber. ,
The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein the inert gas is an inert gas for stopping a film removal process for stopping the progress of the film removal process.

処理室内で、基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程と、
この膜除去工程後に、上記処理室内で、基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給し、この不活性ガスの供給を当該不活性ガスが上記処理室の内壁に達するように定めた一定時間継続する不活性ガス供給工程とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去工程の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法。A film removal step of removing the film on the surface of the substrate by supplying a vapor containing acid to the surface of the substrate while heating the substrate at a predetermined temperature in the processing chamber;
After the film removal step, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate in the processing chamber, and the supply of the inert gas is determined so that the inert gas reaches the inner wall of the processing chamber. look including the inert gas supply step continues for a predetermined time,
The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein the inert gas is an inert gas for stopping a film removal process for stopping the progress of the film removal process .

処理室内に基板を配置し、この基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程と、
上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口から供給する不活性ガス供給工程とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去工程において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法。A film removing step of removing a film on the surface of the substrate by disposing the substrate in the processing chamber and supplying the acid-containing vapor to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port while heating the substrate at a predetermined temperature; ,
An inert gas supply step of supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature into the processing chamber from an inert gas discharge port different from the acid vapor discharge port,
The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent a reaction product produced in the film removal step from condensing on the inner wall of the treatment chamber.

処理室内に基板を配置し、この基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程と、
上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記基板よりも下方において上記処理室の内壁の近傍に設けられ、上記酸蒸気吐出口とは別の供給口から供給する不活性ガス供給工程とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去工程において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理方法。A film removing step of removing a film on the surface of the substrate by disposing the substrate in the processing chamber and supplying the acid-containing vapor to the surface of the substrate from the acid vapor discharge port while heating the substrate at a predetermined temperature; ,
An inert gas supply step in which an inert gas having a temperature higher than room temperature is provided in the vicinity of the inner wall of the processing chamber below the substrate and supplied from a supply port different from the acid vapor discharge port in the processing chamber. Including
The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent a reaction product produced in the film removal step from condensing on the inner wall of the treatment chamber.

上記不活性ガス供給工程が、１ロットの基板を処理するたびに行われることを特徴とする請求項３または４記載の基板表面処理方法。 5. The substrate surface treatment method according to claim 3, wherein the inert gas supply step is performed every time one lot of substrates is processed.

上記不活性ガス供給工程が、１枚の基板を処理するたびに行われることを特徴とする請求項３または４記載の基板表面処理方法。 5. The substrate surface processing method according to claim 3, wherein the inert gas supply step is performed every time one substrate is processed.

上記不活性ガス供給工程では、上記膜除去工程における上記所定の温度よりも高い温度の不活性ガスが供給されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板表面処理方法。 7. The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein in the inert gas supply step, an inert gas having a temperature higher than the predetermined temperature in the film removal step is supplied.

上記不活性ガス供給工程では、１００℃以上の不活性ガスが供給されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の基板表面処理方法。 The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein an inert gas of 100 ° C. or higher is supplied in the inert gas supply step.

処理室と、
この処理室内に配置され、基板を所定の温度で加熱する基板加熱手段と、
この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給する酸蒸気供給手段と、
上記処理室内で、上記膜除去処理の後に、上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口から、上記基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去処理の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置。A processing chamber;
A substrate heating means disposed in the processing chamber for heating the substrate at a predetermined temperature;
An acid vapor supply means for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate from an acid vapor outlet for film removal processing for removing the film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means,
An inert gas supply means for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate from an inert gas discharge port different from the acid vapor discharge port after the film removal process in the processing chamber. Including
The substrate surface processing apparatus, wherein the inert gas is an inert gas for stopping a film removal process for stopping the progress of the film removal process.

処理室と、
この処理室内に配置され、基板を所定の温度で加熱する基板加熱手段と、
この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段と、
上記処理室内で、上記膜除去処理の後に、上記基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給し、この不活性ガスの供給を当該不活性ガスが上記処理室の内壁に達するように定められた一定時間継続する不活性ガス供給手段とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去処理の進行を停止させるための膜除去処理停止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置。A processing chamber;
A substrate heating means disposed in the processing chamber for heating the substrate at a predetermined temperature;
An acid vapor supply means for supplying an acid-containing vapor to the surface of the substrate for film removal processing to remove the film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means;
In the process chamber, after the film removal process, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate, and the inert gas is supplied so that the inert gas reaches the inner wall of the process chamber. and an inert gas supply means continues for a predetermined time determined in observed including,
The substrate surface processing apparatus, wherein the inert gas is an inert gas for stopping a film removal process for stopping the progress of the film removal process .

処理室と、
この処理室内に配置され、基板を所定の温度で加熱する基板加熱手段と、
この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給する酸蒸気供給手段と、
上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを上記酸蒸気吐出口とは別の不活性ガス吐出口から供給する不活性ガス供給手段とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去処理において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置。A processing chamber;
A substrate heating means disposed in the processing chamber for heating the substrate at a predetermined temperature;
An acid vapor supply means for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate from an acid vapor outlet for film removal processing for removing the film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means,
An inert gas supply means for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature into the processing chamber from an inert gas outlet different from the acid vapor outlet;
The substrate surface treatment apparatus, wherein the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent a reaction product produced in the film removal treatment from condensing on the inner wall of the treatment chamber.

上記酸蒸気吐出口と上記不活性ガス吐出口とが、上記処理室内で処理されるときの基板の位置を挟んで離隔して配置されていることを特徴とする請求項９または１１記載の基板表面処理装置。 12. The substrate according to claim 9, wherein the acid vapor discharge port and the inert gas discharge port are spaced apart from each other with the position of the substrate being processed in the processing chamber. Surface treatment equipment.

上記酸蒸気吐出口と上記不活性ガス吐出口とが、上記処理室内で処理されるときの基板の中心位置に対してほぼ点対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項９または１１記載の基板表面処理装置。 10. The acid vapor discharge port and the inert gas discharge port are disposed at positions that are substantially point-symmetric with respect to the center position of the substrate when processing is performed in the processing chamber. 11. The substrate surface treatment apparatus according to 11.

処理室と、
この処理室内に配置され、基板を所定の温度で加熱する基板加熱手段と、
この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を酸蒸気吐出口から供給する酸蒸気供給手段と、
上記処理室内に、上記基板よりも下方において当該処理室の内壁の近傍に設けられ、上記酸蒸気吐出口とは別の供給口から、室温よりも高い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを含み、
上記不活性ガスは、上記膜除去処理において生成される反応生成物が上記処理室の内壁に結露することを防止するための結露防止用不活性ガスであることを特徴とする基板表面処理装置。A processing chamber;
A substrate heating means disposed in the processing chamber for heating the substrate at a predetermined temperature;
An acid vapor supply means for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate from an acid vapor outlet for film removal processing for removing the film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means,
An inert gas that is provided near the inner wall of the processing chamber below the substrate and supplies an inert gas having a temperature higher than room temperature from a supply port different from the acid vapor discharge port in the processing chamber. Supply means,
The substrate surface treatment apparatus, wherein the inert gas is an inert gas for preventing condensation to prevent a reaction product produced in the film removal treatment from condensing on the inner wall of the treatment chamber.