TWI668762B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

藉由去除在已設置於基板W的凹部83之側面所露出的多晶矽之自然氧化膜來使多晶矽之薄膜84在凹部83之側面83s露出。在多晶矽之自然氧化膜被去除之後，使液狀之IPA接觸於多晶矽之薄膜84。在IPA接觸到多晶矽之薄膜84之後，藉由對基板W供給稀釋氨水來蝕刻多晶矽之薄膜84。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係關於一種用以處理基板的基板處理方法以及基板處理裝置。在處理對象的基板中，例如包含有半導體晶圓(wafer)、液晶顯示裝置用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷(ceramic)基板、太陽能電池用基板、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等的FPD(Flat Panel Display；平板顯示器)用基板等。
在專利文獻1中係已揭示一種使混合溶液接觸於對象物的技術，該混合溶液係包含氨水(ammonia water)和過氧化氫水，該對象物係具備具有導孔(via hole)等之孔(hole)部的處理對象面。該專利文獻1係記載著：在使混合溶液接觸於對象物之後，已加壓過的蒸氣或水之至少一個被應用於處理對象面。藉此，可去除殘留於孔部之側壁或底部的反應副生成物或殘渣物等的非必要物質。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006-186081號公報。
專利文獻1所記載的處理方法及處理裝置係在混合溶液中不僅包含有氨水，還包含有過氧化氫水。當混合溶液中所包含的過氧化氫與孔部內的非必要物質反應時，就會從過氧化氫產生大量的氣體，且多數的氣泡會形成於孔部內。在孔部內所產生的氣泡係流動至孔部之入口，換句話說流動至孔部之開口部。因此，有的情況孔部之入口會由氣泡所堵塞。
當多數的氣泡在孔部之入口時，混合溶液就很難到達孔部之最下面。再者，即便混合溶液到達了孔部之最下面，位於孔部之最下面的混合溶液仍難以置換成新的混合溶液。因此，有的情況會在孔部之最下面殘留非必要物質。特別是在孔部之側壁或底部為疏水性的情況下，由於混合溶液不易均一地供給至孔部之側壁等，所以有增加非必要物質之殘留量的傾向。
於是，本發明的目的之一係在於提供一種可以有效地蝕刻(etching)設置於基板的凹部內之非必要物質且可以減少殘留於凹部內之非必要物質的基板處理方法以及基板處理裝置。
本發明之一實施形態係提供一種基板處理方法，包含：自然氧化膜去除工序，係藉由去除在已設置於基板的凹部之側面所露出的第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)供給工序，係在前述第14族元素之自然 氧化膜被去除之後，使液狀之IPA接觸於前述第14族元素之薄膜；以及氨水供給工序，係在前述IPA接觸到前述第14族元素之薄膜之後，藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜。
依據該方法，矽(silicon)或鍺(germanium)等的第14族元素之自然氧化膜就會在已設置於基板的凹部之側面露出。當去除該自然氧化膜時，第14族元素之薄膜就會在凹部之側面露出。第14族元素之薄膜的表面係指並未由第14族元素之自然氧化膜所覆蓋的疏水面。然而，由於在IPA中係包含有異丙基(isopropyl group)，所以當將IPA供給至基板時，IPA就會擴及於第14族元素之薄膜。
氨水係在IPA接觸到第14族元素之薄膜之後供給至基板。由於第14族元素是由包含羥基(hydroxy group)的IPA所塗覆(coating)，所以氨水係能擴及於第14族元素之薄膜。再者，雖然當氨水中所包含的氫氧化銨(ammonium hydroxide)與第14族元素反應時就會產生氣體，但是由於第14族元素之薄膜是由IPA所塗覆，所以氫氧化銨與第14族元素之反應會藉由IPA所阻礙，且能減少每一單位時間的氣體之產生量。
由於每一單位時間的氣體之產生量較少，所以每一單位時間的氣泡之產生數較少。或是，只有較小的氣泡容易產生。若氣泡較小，氣泡就容易通過凹部之入口並往凹部之外跑出。從而，凹部不易由氣泡所堵塞。同樣，若氣泡之產生數較少，凹部就不易由氣泡所堵塞。再者，由於出 入於凹部的氨水之流動不易由氣泡所妨礙，所以可以將凹部內的氨水有效率地置換成新的氨水。
如此，由於是在IPA附著於第14族元素之薄膜的狀態下將氨水供給至基板，所以即便是在自然氧化膜被去除之後，仍可以使氨水擴及於第14族元素之薄膜。再者，由於可以減低每一單位時間的氣體之產生量，所以可以維持氨水均一地供給至第14族元素之薄膜的狀態，且可以將活性較高的氨水持續供給至第14族元素之薄膜。藉此，可以有效地蝕刻凹部內的第14族元素，且可以減少殘留於凹部內的第14族元素。
第14族元素之薄膜既可為第14族元素之單結晶或多結晶的薄膜，亦可為第14族元素之非晶質的薄膜。第14族元素之薄膜亦可為第14族元素之單體，換句話說亦可為第14族元素之比例為100%的薄膜。若第14族元素之比例大致為100%，則第14族元素以外的添加物亦可包含於第14族元素之薄膜中。
在本實施形態中，以下之至少一個特徵亦可施加於前述基板處理方法。
前述IPA供給工序係包含：液膜保持工序，係一邊以比第二轉速更小的第一轉速使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉，一邊將前述IPA之液膜保持於前述基板之表面全區；前述氨水供給工序係包含：氨水吐出開始工序，係一邊使前述基板之轉速從前述第一轉速上升至前述第二轉速，一邊開始被供給至前述基板的前述 氨水之吐出；以及氨水吐出繼續工序，係在前述氨水吐出開始工序之後，一邊將前述基板之轉速維持在前述第二轉速，一邊繼續前述氨水之吐出。
依據該方法，氨水係在基板之表面全區由IPA之液膜所覆蓋的狀態下朝向基板之表面內的著液位置吐出。位於著液位置的IPA係藉由已著液於基板之表面的氨水朝向著液位置之周圍沖流。藉此，大致圓形的氨水之液膜就能形成於基板之表面。另一方面，IPA之液膜係變化成包圍氨水之液膜的環狀。當氨水之吐出繼續時，氨水之液膜的外周部就會朝向外方擴展，且基板之表面全區能由氨水之液膜所覆蓋。
有的情況是當開始氨水之吐出之前開始基板之高速旋轉時，在氨水供給至基板之前，IPA就會從基板之表面中央部朝向表面中央部的周圍流動，且基板之表面中央部會從IPA之液膜露出。另一方面，有的情況是當IPA及氨水之雙方位於基板上時的基板之轉速過低時，基板之表面外周部就會部分地露出。此是因為發生基板上之IPA朝向基板上之氨水往內方流動的馬蘭哥尼對流(Marangoni convection)所致。
在氨水供給工序中，一邊使基板之轉速從第一轉速上升至第二轉速一邊開始氨水之吐出，且一邊將基板之轉速維持在第二轉速一邊繼續氨水之吐出。由於開始氨水之吐出時的基板之轉速較低，所以氨水供給至基板之前基板之表面中央部不會從IPA之液膜露出。再者，由於施加於基 板上之IPA及氨水的離心力是慢慢地增加，所以基板之表面外周部亦不會藉由馬蘭哥尼對流從IPA之液膜露出。從而，可以一邊維持基板之表面全區由液膜所覆蓋的狀態，一邊將基板上之IPA置換成氨水。
只要基板之表面外周部不是部分地露出，則氨水之吐出開始的時期亦可為基板之加速開始之前。然而，在此情況下，基板上之IPA的量係在氨水之吐出開始時以及之前幾乎不會改變。相對於此，在一邊使基板之轉速從第一轉速上升至第二轉速一邊開始氨水之吐出的情況下，在開始基板之加速之後直至氨水供給至基板為止的期間IPA能利用離心力從基板排出，且基板上之IPA的量會減少。
氨水係與基板上之IPA混合。基板上之IPA的量越多，基板上之液體中所包含的氨之濃度就越降低。若一邊使基板之轉速從第一轉速上升至第二轉速一邊開始氨水之吐出，則比起基板之加速開始之前開始氨水之吐出的情況還可以使氨之濃度的降低量減少，且可以縮短第14族元素之蝕刻所需的時間。從而，較佳是一邊使基板朝向旋轉方向加速一邊開始氨水之吐出。
在前述基板處理方法中，進行複數次包含前述IPA供給工序及氨水供給工序的一個週期(cycle)。
依據該方法，在IPA及氨水以此順序供給至基板之後，再次使IPA及氨水以此順序供給至基板。已附著於第14族元素之薄膜的IPA係藉由氨水之供給而逐漸地減少。藉 由將IPA再次供給至基板，就可以對第14族元素之薄膜補充IPA。藉此，可以使氨水擴及於第14族元素之薄膜。
前述氨水供給工序係包含加速工序及流量增加工序中的至少一個工序，該加速工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使前述基板之轉速上升，該流量增加工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
依據該方法，一邊將氨水之液膜保持於基板之表面，一邊使基板之轉速上升。或是，一邊將氨水之液膜保持於基板之表面，一邊使朝向基板之表面所吐出的氨水之流量增加。或是，一邊將氨水之液膜保持於基板之表面，一邊執行基板往旋轉方向之加速及氨水之吐出流量的增加之雙方。
當使基板之轉速上升時，施加於基板上之液體的離心力就會增加，且基板上的液體之流速會上升。同樣，當使朝向基板之表面所吐出的液體之流量增加時，基板上的液體之流速就會上升。從而，藉由執行基板往旋轉方向之加速及氨水之吐出流量的增加之至少一方，就可以使基板上的氨水之流速上升，且可以促進氣泡從凹部排出。藉此，可以抑制或防止凹部由氣泡所堵塞。
前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一加速工序、第一減速工序及第二加速工序的一個常式(routine)；該第一加速工序係在前述氨水之液膜 位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升；該第一減速工序係在前述第一加速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速降低；該第二加速工序係在前述第一減速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升。
依據該方法，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使基板之轉速上升(第一加速工序)。之後，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使基板之轉速降低(第一減速工序)。之後，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使基板之轉速上升(第二加速工序)。依需要而再次以此順序來執行第一加速工序、第一減速工序及第二加速工序。
當使基板之轉速上升時，施加於基板上之液體的離心力就會增加，且基板上的液體之流速會上升。再者，當將基板之轉速維持於固定時，大致穩定的液流就會形成於基板上；相對於此，當使基板之轉速變化時，基板上的液體之流動就會變化。從而，並非是使基板以高速持續旋轉，而是藉由使基板朝向旋轉方向加速及減速，就可以促進氣泡從凹部排出。
前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一流量增加工序、第一流量減少工序及第二流量增加工序的一個常式；該第一流量增加工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板 之表面所吐出的前述氨水之流量增加；該第一流量減少工序係在前述第一流量增加工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量減少；該第二流量增加工序係在前述第一流量減少工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
依據該方法，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使氨水之吐出流量增加(第一流量增加工序)。之後，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使氨水之吐出流量減少(第一流量減少工序)。之後，在基板之表面由氨水之液膜所覆蓋的狀態下，使氨水之吐出流量增加(第二流量增加工序)。依需要而再次以此順序執行第一流量增加工序、第一流量減少工序及第二流量增加工序。
當使朝向基板之表面所吐出的液體之流量增加時，基板上的液體之流速就會上升。再者，當將液體之吐出流量維持於固定時，大致穩定的液流就會形成於基板上；相對於此，當使液體之吐出流量變化時，基板上的液體之流動就會變化。從而，並非是使氨水以高流量持續吐出而是使其變化，藉此就可以促進氣泡從凹部排出。
前述基板處理方法係進一步包含：密閉工序，係在進行前述IPA供給工序及氨水供給工序時，一邊在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平，一邊使具有前述基板之直徑以上之外徑的對向面對向於前述基 板之表面，且使包圍前述基板的筒狀之防護罩(guard)的上端位於與前述對向面相等的高度或比前述對向面更上方的高度。
依據該方法，使具有基板之直徑以上之外徑的對向面對向於基板之上表面，換句話說使具有基板之直徑以上之外徑的對向面對向於基板之表面。再者，使包圍基板的筒狀之防護罩的上端位於與對向面相等的高度或比對向面更上方的高度。基板之上表面係藉由對向面所保護。基板之外周面係藉由防護罩所保護。再者，由於基板與對向面之間的空間是藉由防護罩所包圍，所以可以提高該空間的密閉度。藉此，可以從包含粒子(particle)的環境氣體中一邊保護基板一邊處理基板。
前述第14族元素之薄膜係從前述凹部之入口朝向前述凹部之底面延伸。
依據該方法，第14族元素之薄膜的一部分係配置於凹部之入口。當氨水中所包含的氫氧化氨與第14族元素反應時，就會產生氣體。從而，在凹部之入口會產生氣體。再者，在凹部之中所產生的氣泡會朝向凹部之入口流動。然而，由於是在將氨水供給至基板之前用IPA來塗覆第14族元素之薄膜，所以可以減低每一單位時間的氣體之產生量，且可以抑制或防止凹部之入口由氣泡所堵塞。
前述凹部之側面係包含一對對向部，該一對對向部係對向於與前述凹部之深度方向正交的寬度方向；往前述凹 部之深度方向的前述第14族元素之薄膜的長度係比往前述凹部之寬度方向的前述一對對向部之間隔更長。
依據該方法，第14族元素之薄膜係配置於凹部之側面的寬範圍。從而，在蝕刻第14族元素時所產生的氣體之量會增加。再者，由於第14族元素在凹部之深度方向較長，所以第14族元素之薄膜的底面係比凹部之入口還接近氨水不易到達的凹部之底面。然而，由於是在將氨水供給至基板之前用IPA來塗覆第14族元素之薄膜，所以可以減低每一單位時間的氣體之產生量，且可以抑制或防止凹部由氣泡所堵塞。
本發明之另一實施形態係提供一種基板處理裝置，具備：自然氧化膜去除單元，係藉由去除在已設置於基板的凹部之側面所露出的第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；IPA供給單元，係使液狀之IPA接觸於前述第14族元素之薄膜；氨水供給單元，係藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜；以及控制裝置，係控制前述自然氧化膜去除單元、前述IPA供給單元及前述氨水供給單元。
前述控制裝置係執行：自然氧化膜去除工序，係藉由去除在已設置於前述基板的前述凹部之側面所露出的前述第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；IPA供給工序，係在前述第14族元素之自然氧化膜被去除之後，使液狀之IPA接觸於前述第14族元素之薄膜；以及氨水供給工序，係在前述IPA接觸 到前述第14族元素之薄膜之後，藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
在本實施形態中，以下之至少一個特徵亦可施加於前述基板處理裝置。
前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉。前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述IPA供給單元、前述氨水供給單元及前述基板旋轉單元。前述IPA供給工序係包含：液膜保持工序，係一邊以比第二轉速更小的第一轉速使前述基板旋轉，一邊將前述IPA之液膜保持於前述基板之表面全區；前述氨水供給工序係包含：氨水吐出開始工序，係一邊使前述基板之轉速從前述第一轉速上升至前述第二轉速，一邊開始被供給至前述基板的前述氨水之吐出；氨水吐出繼續工序，係在前述氨水吐出開始工序之後，一邊將前述基板之轉速維持在前述第二轉速，一邊繼續前述氨水之吐出。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
前述控制裝置係進行複數次包含前述IPA供給工序及前述氨水供給工序的一個週期。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉；以及流量調整閥，係變更朝向前述基板之表面所吐出的前 述氨水之流量。前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述IPA供給單元、前述氨水供給單元、前述基板旋轉單元及前述流量調整閥。前述氨水供給工序係包含加速工序及流量增加工序中的至少一個工序，該加速工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使前述基板之轉速上升，該流量增加工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉。前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述IPA供給單元、前述氨水供給單元及前述基板旋轉單元。前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一加速工序、第一減速工序及第二加速工序的一個常式；該第一加速工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升；該第一減速工序係在前述第一加速工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速降低；該第二加速工序係在前述第一減速工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
前述基板處理裝置係進一步具備：流量調整閥，係變更朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量。前述控 制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述IPA供給單元、前述氨水供給單元及前述流量調整閥。前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一流量增加工序、第一流量減少工序及第二流量增加工序的一個常式；該第一流量增加工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加；該第一流量減少工序係在前述第一流量增加工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量減少；該第二流量增加工序係在前述第一流量減少工序之後，前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
前述基板處理裝置係進一步具備：基板保持單元，係在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平；以及筒狀之防護罩，係包含對向面及上端且包圍前述基板，該對向面係具有前述基板之直徑以上之外徑且對向於前述基板之表面，該上端係位於與前述對向面相等的高度或比前述對向面更上方的高度。
前述控制裝置係進一步執行：密閉工序，係在進行前述IPA供給工序及前述氨水供給工序之至少一方時，一邊在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平，一邊使前述對向面對向於前述基板之表面，且使前述防護罩之上端位於與前述對向面相等的高度或比前述對 向面更上方的高度。依據該構成，可以達成與前述功效同樣的功效。
本發明中的前述目的、特徵及功效或其他的目的、特徵及功效係可以參照圖式並藉由以下所述的實施形態之說明獲得明白。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
3m‧‧‧記憶體
3p‧‧‧處理器
4‧‧‧腔室
5‧‧‧隔壁
5a‧‧‧送風口
5b‧‧‧搬入搬出口
6‧‧‧擋門
7‧‧‧排氣導管
8‧‧‧旋轉夾具
9‧‧‧夾具銷
10‧‧‧旋轉基座
11‧‧‧旋轉軸
12‧‧‧旋轉馬達
13‧‧‧阻斷構件
13a‧‧‧圓板部
13s‧‧‧阻斷構件之下表面
14‧‧‧支軸
15‧‧‧阻斷構件升降單元
21‧‧‧處理杯體
22‧‧‧外壁構件
23‧‧‧防護罩
23a‧‧‧防護罩之上端
23A‧‧‧第一防護罩
23B‧‧‧第二防護罩
23C‧‧‧第三防護罩
24‧‧‧頂板部
24a‧‧‧傾斜部
24b‧‧‧突出部
24o‧‧‧外壁
24s‧‧‧側壁
24u‧‧‧上壁
25‧‧‧筒狀部
26‧‧‧杯體
26B‧‧‧第二杯體
26C‧‧‧第三杯體
27‧‧‧防護罩升降單元
31‧‧‧第一藥液噴嘴
32‧‧‧第一藥液配管
33‧‧‧第一藥液閥
34‧‧‧第一沖洗液噴嘴
35‧‧‧第一沖洗液配管
36‧‧‧第一沖洗液閥
37‧‧‧第一噴嘴臂
38‧‧‧第一噴嘴移動單元
41‧‧‧第二藥液噴嘴
42‧‧‧第二藥液配管
43‧‧‧第二藥液閥
44‧‧‧第二沖洗液噴嘴
45‧‧‧第二沖洗液配管
46‧‧‧第二沖洗液閥
47‧‧‧第二噴嘴臂
48‧‧‧第二噴嘴移動單元
49‧‧‧第二流量調整閥
51‧‧‧固定噴嘴
52‧‧‧第三沖洗液配管
53‧‧‧第三沖洗液閥
54‧‧‧下面噴嘴
55‧‧‧下側沖洗液配管
56‧‧‧下側沖洗液閥
57‧‧‧下側中央開口
58‧‧‧下側氣體流路
59‧‧‧下側氣體配管
60‧‧‧下側氣體閥
61‧‧‧中心噴嘴
61A‧‧‧第一管件
61B‧‧‧第二管件
62‧‧‧殼體
63‧‧‧上側沖洗液配管
64‧‧‧上側沖洗液閥
65‧‧‧溶劑配管
66‧‧‧溶劑閥
67‧‧‧溶劑加熱器
68‧‧‧上側中央開口
69‧‧‧上側氣體流路
70‧‧‧上側氣體配管
71‧‧‧上側氣體閥
72‧‧‧內部噴嘴
72h‧‧‧水平部
72p‧‧‧吐出口
72v‧‧‧鉛直部
73‧‧‧第三藥液配管
74‧‧‧第三藥液閥
75‧‧‧伸縮囊
76‧‧‧外殼
77‧‧‧掃描單元
78‧‧‧電動馬達
79A‧‧‧第一托架
79B‧‧‧第二托架
81‧‧‧母材
81s‧‧‧母材之表面
82‧‧‧薄膜
83‧‧‧凹部
83b‧‧‧底面
83i‧‧‧入口
83o‧‧‧對向部
83s‧‧‧側面
84‧‧‧多晶矽之薄膜
84s‧‧‧前端面
A1‧‧‧旋轉軸線
A2至A4‧‧‧噴嘴轉動軸線
D1‧‧‧凹部之深度
Ds‧‧‧平面方向
Dt‧‧‧厚度方向
L1‧‧‧多晶矽之薄膜的長度
Th1‧‧‧薄膜整體之厚度
Vh1‧‧‧第一高轉速
Vh2‧‧‧第二高轉速
VL1‧‧‧低轉速
W‧‧‧基板
W1‧‧‧凹部之寬度
Ws‧‧‧最表面
圖1係水平地觀察本發明之第一實施形態的基板處理裝置中所具備的處理單元之內部的示意圖。
圖2係從上方觀察旋轉夾具(spin chuck)及處理杯體(cup)的示意圖。
圖3係顯示被處理之前的基板之剖面之一例的示意圖。
圖4係用以針對藉由基板處理裝置所進行的基板之處理之一例加以說明的工序圖。
圖5A至圖5C係顯示進行圖4所示的基板之處理之一例時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖5D至圖5F係顯示進行圖4所示的基板之處理之一例時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖6A至圖6C係顯示進行圖4所示的基板之處理之一例時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖6D至圖6E係顯示進行圖4所示的基板之處理之一例時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖7係顯示進行圖4所示的基板之處理之一例時的基板處理裝置之動作的時序圖(time chart)。
圖8係顯示供給DHF(Diluted Hydrofluoric acid；稀氫氟酸)之後至供給稀釋氨水為止的期間供給IPA的情況與未供給IPA的情況的基板之剖面的示意圖。
圖9係顯示一邊使基板以高速旋轉一邊開始稀釋氨水之吐出時的基板上的液膜之樣態的示意圖。
圖10係顯示一邊使基板以低速旋轉一邊開始稀釋氨水之吐出時的基板上的液膜之樣態的示意圖。
圖11係顯示進行基板之處理之另一例時的基板處理裝置之動作的時序圖。
圖12係顯示一邊提高基板與阻斷構件之間的空間之密閉度一邊執行第一IPA供給工序及稀釋氨水供給工序時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖13係顯示一邊提高基板與阻斷構件之間的空間之密閉度一邊執行第一IPA供給工序及稀釋氨水供給工序時的基板處理裝置之狀態的示意性剖視圖。
圖14係顯示進行基板之處理之另一例時的基板處理裝置之動作的時序圖。
圖1係水平地觀察本發明之第一實施形態的基板處理裝置1中所具備的處理單元2之內部的示意圖。圖2係從上方觀察旋轉夾具8及處理杯體21的示意圖。
如圖1所示，基板處理裝置1係指逐片處理半導體晶圓(wafer)等的圓板狀之基板W的單片式之裝置。基板處理裝置1係包含：裝載埠口(load port)(未圖示)，係可供收容 基板W的箱型之載具(carrier)置放；處理單元2，係用處理液或處理氣體等的處理流體來處理從裝載埠口上之載具所搬運來的基板W；搬運機器人(robot)(未圖示)，係在裝載埠口與處理單元2之間搬運基板W；以及控制裝置3，係控制基板處理裝置1。
處理單元2係包含：箱型之腔室(chamber)4，係具有內部空間；旋轉夾具8，係一邊使基板W在腔室4內保持於水平一邊使基板W繞著通過基板W之中央部的鉛直之旋轉軸線A1旋轉；阻斷構件13，係對向於由旋轉夾具8所保持的基板W之上表面；以及筒狀之處理杯體21，係接住從基板W及旋轉夾具8朝向外方所排出的處理液。
腔室4係包含：箱型之隔壁5，係設置有可供基板W通過的搬入搬出口5b；以及擋門(shutter)6，係開閉搬入搬出口5b。作為藉由過濾器(filter)所過濾後之空氣的潔淨空氣(clean air)係從設置於隔壁5之上部的送風口5a恆常地供給至腔室4內。腔室4內的氣體係能通過連接於處理杯體21之底部的排氣導管(duct)7而從腔室4排出。藉此，潔淨空氣之降流(downflow)就能恆常地形成於腔室4內。
旋轉夾具8係包含：圓板狀之旋轉基座(spin base)10，係保持在水平之姿勢；複數個夾具銷(chuck pin)9，係設置於旋轉基座10之上方且將基板W保持在水平之姿勢；旋轉軸11，係從旋轉基座10之中央部朝向下方延伸；以及旋轉馬達(spin motor)12，係藉由使旋轉軸11旋轉來使旋轉基座10及複數個夾具銷9旋轉。旋轉夾具8係不限於使複 數個夾具銷9接觸於基板W之外周面的夾持式之夾具，而亦可為藉由使作為非元件形成面的基板W之背面(下表面)吸附於旋轉基座10之上表面來將基板W保持於水平的真空(vacuum)式之夾具(chuck)。
阻斷構件13係配置於旋轉夾具8之上方。阻斷構件13係指具有比基板W更大之外徑的圓板部13a。阻斷構件13係藉由朝向上下方向延伸的支軸14來支撐在水平之姿勢。阻斷構件13之中心線係配置於旋轉軸線A1上。阻斷構件13之下表面13s的外徑係比基板W之外徑更大。阻斷構件13之下表面13s係與基板W之上表面平行，且對向於基板W之上表面。阻斷構件13之下表面13s係與基板W之上表面對向的對向面之一例。
處理單元2係包含：阻斷構件升降單元15，係透過支軸14而連結於阻斷構件13。處理單元2亦可具備：阻斷構件旋轉單元，係使阻斷構件13繞著阻斷構件13之中心線旋轉。阻斷構件升降單元15係使阻斷構件13在下位置(參照圖6E)與上位置(參照圖5A)之間進行升降，該下位置係指阻斷構件13之下表面13s鄰近於基板W之上表面俾使第一藥液噴嘴31等的掃描噴嘴(scan nozzle)無法進入基板W之上表面與阻斷構件13之下表面13s之間的位置，上位置係指阻斷構件13之下表面13s從基板W之上表面朝向上方離開俾使掃描噴嘴可以進入基板W之上表面與阻斷構件13之下表面13s之間的位置。阻斷構件升降單元15係使阻斷構件13位於從下位置至上位置為止之任意的 位置。
處理杯體21係包含：複數個防護罩23，係接住從旋轉夾具8往外方所排出的液體；複數個杯體26，係接住藉由複數個防護罩23往下方所導引的液體；以及圓筒狀之外壁構件22，係包圍複數個防護罩23和複數個杯體26。圖1係顯示設置有三個防護罩23(第一防護罩23A、第二防護罩23B及第三防護罩23C)以及二個杯體26(第二杯體26B及第三杯體26C)之例。
在針對第一防護罩23A、第二防護罩23B及第三防護罩23C之各個防護罩加以說明的情況下，以下係簡稱防護罩23。同樣，在針對第二杯體26B及第三杯體26C之各個杯體加以說明的情況下，簡稱杯體26。又，有的情況是在與第一防護罩23A對應的構成之前頭附記「第一」。例如，有的情況是將與第一防護罩23A對應的筒狀部25稱為「第一筒狀部25」。有關與第二防護罩23B至第三防護罩23C對應的構成亦為同樣。
防護罩23係包含：圓筒狀之筒狀部25，係包圍旋轉夾具8；以及圓環狀之頂板部24，係從筒狀部25之上端部朝向旋轉軸線A1往斜上方延伸。第一頂板部24至第三頂板部24係從上方開始以第一頂板部24至第三頂板部24之順序重疊於上下方向。第一筒狀部25至第三筒狀部25係從外側開始以第一筒狀部25至第三筒狀部25之順序配置成同心圓狀。第一頂板部24至第三頂板部24之上端係分別相當於第一防護罩23A至第三防護罩23C之上端23a。 第一頂板部24至第三頂板部24之上端係在俯視觀察下包圍旋轉基座10及阻斷構件13。
複數個杯體26係從外側開始以第二杯體26B及第三杯體26C之順序配置成同心圓狀。第三杯體26C係包圍旋轉夾具28。第三杯體26C係配置於比外壁構件22之上端更下方。第三杯體26C係相對於腔室4之隔壁5呈固定。第二杯體26B係與第二防護罩23B一體，且與第二防護罩23B一起朝向上下方向移動。第二防護罩23B亦可相對於第二杯體26B能夠移動自如。
防護罩23係能夠在上位置與下位置之間朝向上下方向移動，該上位置係指防護罩23之上端23a位於比可供由旋轉夾具8所保持的基板W配置的基板保持位置更上方的位置，該下位置係指防護罩23之上端23a位於比基板保持位置更下方的位置。處理單元2係包含：防護罩升降單元27，係使複數個防護罩23朝向上下方向個別地移動。防護罩升降單元27係使防護罩23位於從上位置至下位置為止之任意的位置。防護罩升降單元27例如包含：電動馬達，係產生使防護罩23朝向上下方向移動的動力；以及滾珠螺桿(ball screw)及滾珠螺帽(ball nut)，係將電動馬達之旋轉轉換成防護罩23往上下方向之移動。
如圖2所示，處理單元2係包含：第一藥液噴嘴31，係朝向基板W之上表面將藥液往下方吐出；以及第一沖洗液噴嘴34，係朝向基板W之上表面將沖洗液往下方吐出。第一藥液噴嘴31係連接於導引藥液的第一藥液配管32， 第一沖洗液噴嘴34係連接於導引沖洗液的第一沖洗液配管35。當夾設於第一藥液配管32的第一藥液閥33被開啟時，藥液就從第一藥液噴嘴31之吐出口往下方連續地吐出。同樣，當夾設於第一沖洗液配管35的第一沖洗液閥36被開啟時，沖洗液就從第一沖洗液噴嘴34之吐出口往下方連續地吐出。
從第一藥液噴嘴31所吐出的藥液例如是DHF(稀氫氟酸)。DHF係指用水來稀釋氫氟酸(氟化氫酸)後的溶液。只要是可以去除矽等之第14族元素的自然氧化膜，藥液亦可為DHF以外的藥液。從第一沖洗液噴嘴34所吐出的沖洗液例如是碳酸水。沖洗液亦可為純水(去離子水；Deionized Water)、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如，10ppm至100ppm左右)的鹽酸水之其中任一種。
雖然未圖示，但是第一藥液閥33係包含：閥體(valve body)，係形成流路；閥元件，係配置於流路內；以及致動器(actuator)，係使閥元件移動。有關其他的閥亦為同樣。致動器既可為氣動致動器或電動致動器，亦可為這些以外的致動器。控制裝置3係藉由控制致動器來使第一藥液閥33開閉。在致動器為電動致動器的情況下，控制裝置3係藉由控制電動致動器來使閥元件位於從全閉位置至全開位置為止的任意之位置。
第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34係指能夠在腔室4內移動的掃描噴嘴。處理單元2係包含：第一噴嘴臂(nozzle arm)37，係保持第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴 34；以及第一噴嘴移動單元38，係藉由使第一噴嘴臂37移動來使第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34朝向鉛直方向及水平方向之至少一方移動。
第一噴嘴移動單元38係使第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34在處理位置(參照圖5A)與待機位置(圖2所示的位置)之間水平地移動，該處理位置係從第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34所吐出的處理液著液於基板W之上表面的位置，該待機位置係第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34俯視觀察下位於旋轉夾具8之周圍的位置。第一噴嘴移動單元38例如是迴旋單元，用以使第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34繞著在旋轉夾具8及處理杯體21之周圍鉛直地延伸的噴嘴轉動軸線A2水平地移動。
處理單元2係包含：第二藥液噴嘴41，係朝向基板W之上表面將藥液往下方吐出；以及第二沖洗液噴嘴44，係朝向基板W之上表面將沖洗液往下方吐出。第二藥液噴嘴41係連接於導引藥液的第二藥液配管42，第二沖洗液噴嘴44係連接於導引沖洗液的第二沖洗液配管45。當夾設於第二藥液配管42的第二藥液閥43被開啟時，藥液就從第二藥液噴嘴41之吐出口往下方連續地吐出。同樣，當夾設於第二沖洗液配管45的第二沖洗液閥46被開啟時，沖洗液就從第二沖洗液噴嘴44之吐出口往下方連續地吐出。
從第二藥液噴嘴41所吐出的藥液例如是稀釋氨水。稀釋氨水中的氨之濃度為2.0wt%至3.0wt%(例如2.5wt%)。稀釋氨水中的氨之濃度亦可為2.0wt%至3.0wt%以外的值。從 第二沖洗液噴嘴44所吐出的沖洗液例如是碳酸水。從第二沖洗液噴嘴44所吐出的沖洗液亦可為前述碳酸水以外的沖洗液。
基板處理裝置1係具備：第二流量調整閥49，係變更從第二藥液配管42供給至第二藥液噴嘴41的藥液之流量。雖然未圖示，但是與其他噴嘴對應的流量調整閥亦備置於基板處理裝置1中。第二流量調整閥49係夾設於第二藥液配管42。藥液係以與第二流量調整閥49之開啟度對應的流量從第二藥液配管42供給至第二藥液噴嘴41，且以該流量從第二藥液噴嘴41吐出。第二流量調整閥49之開啟度係藉由控制裝置3所變更。
第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44係指能夠在腔室4內移動的掃描噴嘴。處理單元2係包含：第二噴嘴臂47，係保持第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44；以及第二噴嘴移動單元48，係藉由使第二噴嘴臂47移動來使第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44朝向鉛直方向及水平方向之至少一方移動。
第二噴嘴移動單元48係使第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44在處理位置(參照圖6A)與待機位置(圖2所示的位置)之間水平地移動，該處理位置係從第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44所吐出的處理液著液於基板W之上表面的位置，該待機位置係第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44俯視觀察下位於旋轉夾具8之周圍的位置。第二噴嘴移動單元48例如是迴旋單元，用以使第二藥液噴嘴 41及第二沖洗液噴嘴44繞著在旋轉夾具8及處理杯體21之周圍鉛直地延伸的噴嘴轉動軸線A3水平地移動。
處理單元2係包含：固定噴嘴51，係朝向基板W之上表面將處理液往下方吐出。固定噴嘴51係連接於導引沖洗液的第三沖洗液配管52。當夾設於第三沖洗液配管52的第三沖洗液閥53被開啟時，沖洗液就從固定噴嘴51之吐出口往下方連續地吐出。從固定噴嘴51所吐出的沖洗液例如是碳酸水。從固定噴嘴51所吐出的沖洗液亦可為前述碳酸水以外的沖洗液。從固定噴嘴51所吐出的處理液係著液於基板W之上表面中央部。固定噴嘴51係相對於腔室4之隔壁5呈固定。
如圖1所示，處理單元2係包含：下表面噴嘴54，係朝向基板W之下表面中央部將處理液往上方吐出。下表面噴嘴54係***至在旋轉基座10之上表面中央部開口的貫通孔。下表面噴嘴54之吐出口係配置於比旋轉基座10之上表面更上方，且在上下方向對向於基板W之下表面中央部。下表面噴嘴54係連接於夾設有下側沖洗液閥56的下側沖洗液配管55。
當下側沖洗液閥56被開啟時，沖洗液就從下側沖洗液配管55供給至下表面噴嘴54，且從下表面噴嘴54之吐出口往上方連續地吐出。從下表面噴嘴54所吐出的沖洗液例如是碳酸水。從下表面噴嘴54所吐出的沖洗液亦可為前述碳酸水以外的沖洗液。下表面噴嘴54係相對於腔室4之隔壁5呈固定。即便旋轉夾具8使基板W旋轉，下表面噴嘴 54仍不會旋轉。
基板處理裝置1係包含：下側氣體配管59，係將來自氣體供給源的氣體導引至在旋轉基座10之上表面中央部開口的下側中央開口57；以及下側氣體閥60，係夾設於下側氣體配管59。當下側氣體閥60被開啟時，從下側氣體配管59所供給來的氣體就沿著藉由下表面噴嘴54之外周面和旋轉基座10之內周面所形成的筒狀之下側氣體流路58往上方流動，且從下側中央開口57往上方吐出。下側中央開口57之內周面係包圍基板W之旋轉軸線A1。供給至下側中央開口57的氣體例如是氮氣。氣體既可為氦氣(helium gas)或氬氣(argon gas)等的其他惰性氣體，亦可為潔淨空氣或乾燥空氣(dry air)(除濕過的潔淨空氣)。
處理單元2係包含：中心噴嘴61，係透過在阻斷構件13之下表面13s之中央部開口的上側中央開口68將處理液往下方吐出。吐出處理液的中心噴嘴61之吐出口(後面所述的第一管件(tube)61A及第二管件61B之吐出口)係配置於朝向上下方向貫通阻斷構件13之中央部的貫通孔內。中心噴嘴61之吐出口係配置於上側中央開口68之上方。上側中央開口68之內周面係包圍基板W之旋轉軸線A1。中心噴嘴61係與阻斷構件13一起朝向鉛直方向升降。
中心噴嘴61係包含：複數個內管(inner tube)(第一管件61A及第二管件61B)，係將處理液往下方吐出；以及筒狀之殼體(casing)62，係包圍複數個內管。第一管件61A、第二管件61B及殼體62係沿著旋轉軸線A1而朝向上下方向 延伸。阻斷構件13之內周面係在徑向(與旋轉軸線A1正交的方向)隔出間隔地包圍殼體62之外周面。
第一管件61A係用以朝向基板W之上表面將沖洗液往下方吐出的沖洗液噴嘴之一例。第一管件61A係連接於夾設有上側沖洗液閥64的上側沖洗液配管63。當上側沖洗液閥64被開啟時，沖洗液就從上側沖洗液配管63供給至第一管件61A，且從第一管件61A之吐出口往下方連續地吐出。從第一管件61A所吐出的沖洗液例如是碳酸水。從第一管件61A所吐出的沖洗液亦可為前述碳酸水以外的沖洗液。
第二管件61B係用以朝向基板W之上表面將液狀之IPA(異丙醇)往下方吐出的溶劑噴嘴之一例。第二管件61B係連接於夾設有溶劑閥66的溶劑配管65。當溶劑閥66被開啟時，IPA就從溶劑配管65供給至第二管件61B，且從第二管件61B之吐出口往下方連續地吐出。用以加熱IPA的溶劑加熱器67係夾設於溶劑配管65。在第二管件61B係供給有比室溫(20℃至30℃)更高溫的IPA。IPA係表面張力比水更低且揮發性比水更高的有機溶劑之一例。IPA之表面張力係比稀釋氨水更低。
基板處理裝置1係包含：上側氣體配管70，係將來自氣體供給源的氣體導引至阻斷構件13之上側中央開口68；以及上側氣體閥71，係夾設於上側氣體配管70。當上側氣體閥71被開啟時，從上側氣體配管70所供給來的氣體就沿著藉由中心噴嘴61之外周面和阻斷構件13之內周面所 形成的筒狀之上側氣體流路69往下方流動，且從上側中央開口68往下方吐出。供給至上側中央開口68的氣體例如是氮氣。氮氣以外的氣體亦可供給至上側中央開口68。
處理單元2係包含：內部噴嘴72，係朝向基板W之上表面吐出處理液。內部噴嘴72係包含：水平部72h，係配置於比第一防護罩23A之上端23a更下方；以及鉛直部72v，係配置於第一防護罩23A之上方。即便是在第一防護罩23A及第二防護罩23B位於任一個位置時，水平部72h仍是配置於第一防護罩23A與第二防護罩23B之間。如圖2所示，水平部72h係俯視觀察呈圓弧狀。水平部72h既可為俯視觀察呈直線狀，亦可為俯視觀察呈鋸齒狀。
如圖1所示，內部噴嘴72係***至朝向上下方向貫通第一防護罩23A之頂板部24的貫通孔。鉛直部72v係配置於第一防護罩23A之貫通孔的上方。鉛直部72v係朝向上下方向貫通已配置於第一防護罩23A之上方的外殼(housing)76。外殼76係支撐於第一防護罩23A。鉛直部72v係能夠旋轉地支撐於外殼76。內部噴嘴72係相對於第一防護罩23A而能夠繞著與鉛直部72v之中心線相當的噴嘴轉動軸線A4轉動。噴嘴轉動軸線A4係指通過第一防護罩23A的鉛直之軸線。
將處理液往下方吐出的吐出口72p係設置於水平部72h之前端部(與噴嘴轉動軸線A4為相反側的端部)。內部噴嘴72係連接於夾設有第三藥液閥74的第三藥液配管73。當第三藥液閥74被開啟時，作為藥液之一例的稀釋氨水就 從第三藥液配管73供給至內部噴嘴72，且從內部噴嘴72之吐出口72p往下方連續地吐出。
處理單元2係包含：掃描單元(scan unit)77，係在處理位置與待機位置之間使內部噴嘴72繞著噴嘴轉動軸線A4轉動，該處理位置係可供從內部噴嘴72所吐出的處理液著液於基板W之上表面的位置，該待機位置係內部噴嘴72俯視觀察下位於旋轉夾具8之周圍的位置。掃描單元77係包含：電動馬達78，係用以產生使內部噴嘴72轉動之動力。電動馬達78既可為與內部噴嘴72之鉛直部72v同軸的同軸馬達，亦可為透過二個滑輪(pulley)和無端部狀之皮帶(belt)來連結於內部噴嘴72之鉛直部72v。
當內部噴嘴72配置於待機位置(圖2之虛線所示的位置)時，內部噴嘴72之水平部72h的整體就重疊於第一防護罩23A。當內部噴嘴72配置於處理位置(圖2之二點鏈線所示的位置)時，水平部72h之前端部就配置於比第一防護罩23A之上端23a更內側，且內部噴嘴72重疊於基板W。處理位置係包含：中央處理位置(圖2之二點鏈線所示的位置)，係可供從內部噴嘴72所吐出的處理液著液於基板W之上表面中央部；以及外周處理位置，係可供從內部噴嘴72所吐出的處理液著液於基板W之上表面外周部。
第一防護罩23A之頂板部24係包含：環狀之傾斜部24a，係從第一防護罩23A之筒狀部25的上端部朝向旋轉軸線A1往斜上方延伸；以及突出部24b，係從傾斜部24a往上方突出。傾斜部24a和突出部24b係排列於圓周方向 (繞著旋轉軸線A1的方向)。突出部24b係包含有：一對側壁24s，係從傾斜部24a往上方延伸；上壁24u，係配置於一對側壁24s的上端之間；以及外壁24o，係配置於一對側壁24s的外端之間。突出部24b係形成從第一防護罩23A之傾斜部24a的下表面往上方凹漥的收容空間。
當內部噴嘴72配置於待機位置時，內部噴嘴72之水平部72h的整體就會在俯視觀察下重疊於突出部24b且收容於收容空間。如圖2所示，此時，設置有吐出口72p的水平部72h之前端部係配置於比第一防護罩23A之上端23a更外側。只要是將內部噴嘴72配置於待機位置，就可以使第一防護罩23A之上端部和第二防護罩23B之上端部朝向上下方向相互地接近。藉此，就可以減少進入第一防護罩23A與第二防護罩23B之間的液體之量。
如前述，內部噴嘴72係支撐於外殼76。同樣，掃描單元77係支撐於外殼76。掃描單元77之電動馬達78係配置於能夠朝向上下方向伸縮的伸縮囊(bellows)75之中。外殼76係透過第一托架(bracket)79A而支撐於第一防護罩23A，且透過第二托架79B而支撐於防護罩升降單元27。當防護罩升降單元27使第一防護罩23A升降時，外殼76亦會升降。藉此，內部噴嘴72及掃描單元77會與第一防護罩23A一起升降。
其次，針對藉由基板處理裝置1所進行的基板W之處理之一例加以說明。
以下係針對下述例子加以說明：去除在已設置於基板 W的凹部83之側面所露出的多晶矽(polysilicon)之自然氧化膜後，去除多晶矽之薄膜84。
圖3係顯示被處理之前(多晶矽之自然氧化膜被去除之前)的基板W之剖面之一例的示意圖。在圖3中係以二點鏈線來顯示包含多晶矽之自然氧化膜的基板W之自然氧化膜之表面，且以實線來顯示自然氧化膜被去除後的基板W之剖面。以下係針對去除自然氧化膜後的基板W加以說明。
如圖3所示，基板W係包含：板狀之母材81，係由矽等的半導體或玻璃所形成；以及一個以上之薄膜82，係形成於母材81上。圖3係顯示複數個薄膜82積層於母材81上之例。基板W係包含：一個以上之凹部83，係朝向基板W之厚度方向Dt延伸。凹部83既可為溝渠(trench)、導孔及接觸孔(contact hole)之其中任一個，亦可這些以外的凹部。
凹部83係從基板W之最表面Ws(最位於表面側的薄膜82之表面)朝向基板W之厚度方向Dt延伸。凹部83係包含：入口83i，係在基板W之最表面Ws開口；底面83b，係設置於基板W之內部；以及側面83s，係從基板W之最表面Ws朝向底面83b延伸。凹部83之側面83s係包含：一對對向部83o，係與凹部83之寬度方向對向。凹部83之深度方向係一致於基板W之厚度方向Dt，凹部83之寬度方向係一致於與基板W之厚度方向Dt正交的基板W之平面方向Ds。
凹部83之深度D1換句話說從基板W之最表面Ws至凹部83之底面83b為止的基板W之厚度方向Dt的距離係比凹部83之寬度W1更長，換句話說比往平面方向Ds的一對對向部83o之間隔更長。凹部83之寬度W1既可隨著接近凹部83之底面83b而階段性地或連續性地變化，亦可從入口83i至底面83b為止為固定。圖3係顯示凹部83朝向基板W之厚度方向Dt貫通全部的薄膜82且從母材81之表面81s朝向厚度方向Dt凹漥之例。凹部83亦可僅設置於一個以上之薄膜82。在薄膜82並未形成於母材81上的情況下，亦可僅在母材81設置有凹部83。
多晶矽之薄膜84係形成凹部83之側面83s。換句話說，凹部83之側面83s的一對對向部83o係藉由多晶矽之薄膜84所形成。多晶矽之薄膜84係從凹部83之入口83i朝向凹部83之底面83b往基板W之厚度方向Dt延伸。多晶矽之薄膜84的前端面84s亦可與基板W之最表面Ws位於同一平面上。
往厚度方向Dt的多晶矽之薄膜84的長度L1係比凹部83之寬度W1更長，且比凹部83之深度D1更短。多晶矽之薄膜84的長度L1係比形成於母材81上的薄膜82整體之厚度Th1更長，換句話說比從基板W之最表面Ws至母材81之表面81s為止的厚度方向Dt之距離更長。多晶矽之薄膜84的長度L1既可與凹部83之深度D1相等，亦可為薄膜82整體之厚度Th1以下。
圖4係用以針對藉由基板處理裝置1所進行的基板W 之處理之一例加以說明的工序圖。圖5A至圖5F及圖6A至圖6E係顯示進行圖4所示的基板W之處理之一例時的基板處理裝置1之狀態的示意性剖視圖。圖7係顯示進行圖4所示的基板W之處理之一例時的基板處理裝置1之動作的時序圖。在圖7中，IPA之開啟(ON)係意指朝向基板W吐出IPA，IPA之關閉(OFF)係意指停止IPA之吐出。就稀釋氨水(圖7中係表記為NH4OH)等的其他處理液而言亦為同樣。
以下參照圖1及圖2。有關圖4至圖7則是適當參照。以下之動作係藉由控制裝置3控制基板處理裝置1所執行。換言之，控制裝置3係以執行以下之動作的方式來編程。控制裝置3係指包含記憶體(memory)3m(參照圖1)及處理器(processor)3p(參照圖1)的電腦(computer)，該記憶體3m係記憶程式(program)等的資訊，該處理器3p係按照記憶於記憶體3m的資訊來控制基板處理裝置1。
在藉由基板處理裝置1來處理基板W時係進行將基板W搬入至腔室4內的搬入工序(圖4之步驟S1)。
具體而言，使包含第一藥液噴嘴31之全部的掃描噴嘴位於待機位置，且使全部的防護罩23位於下位置。再者，使阻斷構件13位於上位置。在此狀態下，搬運機器人會一邊用手部(hand)來支撐基板W，一邊使手部進入腔室4內。之後，搬運機器人係在基板W之表面已朝向上方的狀態下使手部上的基板W置放於旋轉夾具8之上。搬運機器人係在將基板W置放於旋轉夾具8上之後，使手部從腔室4之 內部退避。
其次，進行將碳酸水供給至基板W的第一碳酸水供給工序(圖4之步驟S2)。
具體而言，上側氣體閥71及下側氣體閥60被開啟，且阻斷構件13之上側中央開口68和旋轉基座10之下側中央開口57開始氮氣之吐出。防護罩升降單元27係一邊使第三防護罩23C位於下位置一邊使第一防護罩23A及第二防護罩23B上升，並使第一防護罩23A及第二防護罩23B之上端23a位於比基板W更上方。第一噴嘴移動單元38係使第一噴嘴臂37移動，並使第一藥液噴嘴31之吐出口和第一沖洗液噴嘴34之吐出口位於基板W之上方。旋轉馬達12係在基板W已藉由夾具銷9所夾持的狀態下開始基板W之旋轉。
在此狀態下，第一沖洗液閥36被開啟，第一沖洗液噴嘴34開始碳酸水之吐出。如圖5A所示，從第一沖洗液噴嘴34所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，覆蓋基板W之上表面全區的碳酸水之液膜就形成於基板W上。在基板W帶電的情況下，電荷會從基板W往碳酸水移動，且電荷能從基板W去除。當第一沖洗液閥36被開啟之後經過預定時間時，第一沖洗液閥36就被關閉，且停止來自第一沖洗液噴嘴34的碳酸水之吐出。
其次，進行將DHF供給至基板W的DHF供給工序(圖4之步驟S3)。
具體而言，在第一藥液噴嘴31之吐出口和第一沖洗液噴嘴34之吐出口位於基板W之上方的狀態下，第一藥液閥33被開啟，且第一藥液噴嘴31開始DHF之吐出。如圖5B所示，從第一藥液噴嘴31所吐出的DHF係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，基板W上之碳酸水被置換成DHF，且形成覆蓋基板W之上表面全區的DHF之液膜。當第一藥液閥33被開啟之後經過預定時間時，第一藥液閥33就被關閉，且停止來自第一藥液噴嘴31的DHF之吐出。
其次，進行將碳酸水供給至基板W的第二碳酸水供給工序(圖4之步驟S4)。
具體而言，在第一藥液噴嘴31之吐出口和第一沖洗液噴嘴34之吐出口位於基板W之上方的狀態下，第一沖洗液閥36被開啟，且第一沖洗液噴嘴34開始碳酸水之吐出。如圖5C所示，從第一沖洗液噴嘴34所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，基板W上的DHF被置換成碳酸水，且形成覆蓋基板W之上表面全區的碳酸水之液膜。
當第一沖洗液閥36被開啟之後經過預定時間時，會在已開啟第一沖洗液閥36的狀態下開啟第三沖洗液閥53。藉此，開始來自固定噴嘴51的碳酸水之吐出。如圖5D所示，從固定噴嘴51所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方 流動。第一沖洗液閥36係在第三沖洗液閥53被開啟之後被關閉。藉此，停止來自第一沖洗液噴嘴34的碳酸水之吐出。之後，第一噴嘴移動單元38使第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34從基板W之上方退避。
其次，進行將IPA供給至基板W的第一IPA供給工序(圖4之步驟S5)。
具體而言，在第一藥液噴嘴31及第一沖洗液噴嘴34從基板W之上方退避之後，防護罩升降單元27係使第三防護罩23C上升，並使第一防護罩23A、第二防護罩23B及第三防護罩23C之上端23a位於比基板W更上方。之後，第三沖洗液閥53被關閉，且停止來自固定噴嘴51的碳酸水之吐出。之後，溶劑閥66被開啟，且中心噴嘴61開始IPA之吐出。
從中心噴嘴61所吐出的IPA係通過位於上位置的阻斷構件13之上側中央開口68而著液於基板W之上表面中央部。如圖5E所示，已著液於基板W之上表面的IPA係沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，基板W上之碳酸水被置換成IPA，且形成覆蓋基板W之上表面全區的IPA之液膜。之後，溶劑閥66被關閉，且停止來自中心噴嘴61的IPA之吐出。
其次，進行將稀釋氨水供給至基板W的氨水供給工序(圖4之步驟S6)。
具體而言，第二噴嘴移動單元48係在中心噴嘴61吐出IPA時使第二噴嘴臂47移動，並使第二藥液噴嘴41之 吐出口和第二沖洗液噴嘴44之吐出口移動至基板W與阻斷構件13之間。此時，雖然第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44係配置於從中心噴嘴61往下方延伸的IPA之液柱的附近，但是卻會從IPA之液柱水平地分離。
在第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44配置於基板W與阻斷構件13之間之後，溶劑閥66被關閉，且停止來自中心噴嘴61的IPA之吐出。之後，第二噴嘴移動單元48係使第二噴嘴臂47移動，並使第二藥液噴嘴41之吐出口和第二沖洗液噴嘴44之吐出口對向於基板W之上表面中央部。接著，第二藥液閥43被開啟，且第二藥液噴嘴41開始稀釋氨水之吐出。
如圖5F所示，從第二藥液噴嘴41所吐出的稀釋氨水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，基板W上的IPA被置換成稀釋氨水，且形成覆蓋基板W之上表面全區的稀釋氨水之液膜。當第二藥液閥43被開啟之後經過預定時間時，第二藥液閥43被關閉，且停止來自第二藥液噴嘴41的稀釋氨水之吐出。
如圖7所示，當在第一IPA供給工序中溶劑閥66被開啟之後經過預定時間時，旋轉馬達12係使基板W之轉速從第一高轉速Vh1降低至低轉速VL1且維持在低轉速VL1。之後，旋轉馬達12係使基板W之轉速從低轉速VL1上升至第二高轉速Vh2且維持在第二高轉速Vh2。
第一高轉速Vh1及第二高轉速Vh2例如是500rpm至 1000rpm。第一高轉速Vh1既可與第二高轉速Vh2相等，亦可與第二高轉速Vh2不同。低轉速VL1例如是1rpm至40rpm。低轉速VL1係第一轉速之一例，第二高轉速Vh2係第二轉速之一例。
在第一IPA供給工序中停止IPA之吐出的時期，換句話說溶劑閥66被關閉的時期係指基板W之轉速已降低至低轉速VL1之後。溶劑閥66既可在基板W之轉速維持在低轉速VL1時被關閉，亦可在開始基板W之轉速上升之後被關閉。圖7係顯示後者之例。
如圖7所示，第二藥液閥43係在基板W之轉速從低轉速VL1上升至第二高轉速Vh2時被開啟。換句話說，在開始基板W之轉速上升的時刻Ts與停止基板W之轉速上升的時刻Te之間的時刻T1開始稀釋氨水之吐出。然後，在基板W之轉速已達第二高轉速Vh2之後，第二藥液閥43被關閉。
在進行氨水供給工序之後係進行將碳酸水供給至基板W的第三碳酸水供給工序(圖4之步驟S7)。
具體而言，在第二藥液噴嘴41之吐出口和第二沖洗液噴嘴44之吐出口位於基板W之上方的狀態下第二沖洗液閥46被開啟，且第二沖洗液噴嘴44開始碳酸水之吐出。如圖6A所示，從第二沖洗液噴嘴44所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。藉此，基板W上的稀釋氨水被置換成碳酸水，且形成覆蓋基板W之上表面全區的碳酸水之液 膜。
當第二沖洗液閥46被開啟之後經過預定時間時，會在已開啟第二沖洗液閥46的狀態下開啟第三沖洗液閥53。藉此，開始來自固定噴嘴51的碳酸水之吐出。如圖6B所示，從固定噴嘴51所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。第二沖洗液閥46係在第三沖洗液閥53被開啟之後被關閉。藉此，停止來自第二沖洗液噴嘴44的碳酸水之吐出。之後，第二噴嘴移動單元48使第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44從基板W之上方退避。
阻斷構件升降單元15係在第二藥液噴嘴41及第二沖洗液噴嘴44從基板W之上方退避之後，使阻斷構件13從上位置下降至上側中間位置。之後，上側沖洗液閥64被開啟，且中心噴嘴61開始碳酸水之吐出。之後，第三沖洗液閥53被關閉，且停止來自固定噴嘴51的碳酸水之吐出。如圖6C所示，從中心噴嘴61所吐出的碳酸水係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。當上側沖洗液閥64被開啟之後經過預定時間時，上側沖洗液閥64被關閉，且停止來自中心噴嘴61的碳酸水之吐出。
防護罩升降單元27係在停止來自固定噴嘴51的碳酸水之吐出之後直至停止來自中心噴嘴61的碳酸水之吐出為止的期間使第一防護罩23A上升，且使第二防護罩23B及第三防護罩23C下降。藉此，第二防護罩23B及第三防 護罩23C之上端23a係配置於比旋轉基座10之上表面更下方。第一防護罩23A之上端23a既可配置於與阻斷構件13之下表面13s相等的高度，亦可配置於比阻斷構件13之下表面13s更上方或更下方的高度。
其次，進行將IPA供給至基板W的第二IPA供給工序(圖7之時刻T2至時刻T3)(圖4之步驟S8)。
具體而言，阻斷構件升降單元15係使阻斷構件13從上側中間位置下降至下側中間位置。藉此，阻斷構件13之下表面13s係配置於與第一防護罩23A之上端23a相等的高度或比第一防護罩23A之上端23a更下方的高度。之後，溶劑閥66被開啟，且中心噴嘴61開始IPA之吐出。如圖6D所示，從中心噴嘴61所吐出的IPA係在著液於基板W之上表面中央部之後，沿著旋轉中的基板W之上表面往外方流動。當溶劑閥66被開放之後經過預定時間時，溶劑閥66就被關閉，且停止來自中心噴嘴61的IPA之吐出。
其次，進行藉由基板W之高速旋轉使基板W乾燥的乾燥工序(圖4之步驟S9)。
具體而言，在停止來自中心噴嘴61的IPA之吐出之後，旋轉馬達12使基板W之轉速上升。藉此，覆蓋基板W之上表面全區的IPA之液膜就會慢慢地變薄。阻斷構件升降單元15係在開始基板W之加速之後，使阻斷構件13從下側中間位置下降至下位置。藉此，基板W與阻斷構件13之間隔就會連續地減少。附著於基板W的液體係藉由基板 W之高速旋轉而朝向基板W之周圍飛散。藉此，如圖6E所示，基板W就會在基板W與阻斷構件13之間的空間由氮氣所充滿的狀態下乾燥。當基板W之高速旋轉開始之後經過預定時間時，旋轉馬達12就會停止旋轉。藉此，停止基板W之旋轉。
其次，進行將基板W從腔室4搬出的搬出工序(圖4之步驟S10)。
具體而言，上側氣體閥71及下側氣體閥60被關閉，且停止來自阻斷構件13之上側中央開口68和旋轉基座10之下側中央開口57的氮氣之吐出。防護罩升降單元27係使全部的防護罩23下降至下位置。阻斷構件升降單元15係使阻斷構件13上升至上位置。搬運機器人係在複數個夾具銷9已解除基板W之夾持之後，用手部來支撐旋轉夾具8上的基板W。之後。搬運機器人係一邊用手部來支撐基板W，一邊使手部從腔室4之內部退避。藉此，就能從腔室4搬出處理完成的基板W。
如以上所述，在本實施形態中對基板W供給DHF(DHF供給工序)。藉此，能從基板W之最表面Ws、凹部83之側面83s及凹部83之底面83b去除自然氧化膜。此時，多晶矽之自然氧化膜被去除，且未氧化的多晶矽之薄膜84在凹部83之側面83s露出。多晶矽之薄膜84的表面係指並未由多晶矽之自然氧化膜所覆蓋的疏水面。
因自然氧化膜被去除後的多晶矽之薄膜84的表面為疏水面，故而有的情況是即便在將DHF供給至基板W之 後將以水作為主成分的含水液體供給至基板W，含水液體仍無法均一地供給至多晶矽之薄膜84。因稀釋氨水係含水液體之一種，故而有的情況是當不供給IPA而是供給稀釋氨水時，稀釋氨水仍無法均一地供給至多晶矽之薄膜84。在此情況下，如圖8之上層所示，多晶矽之一部分不被蝕刻而是容易殘留於乾燥後的基板W。
再者，稀釋氨水中所包含的氫氧化銨係按照「2NH4OH+Si→Si(OH)2+H2+2NH3」之反應式與矽反應且蝕刻矽。如根據該反應式所明白般，當矽被蝕刻時，就會產生氫氣及氨氣，且在稀釋氨水中形成有氣泡。如圖8之上層所示，有的情況是當不供給IPA而是供給稀釋氨水時，多數較大的氣泡就會產生於凹部83內，且凹部83由氣泡所堵塞。在此情況下，因新的稀釋氨水變得無法流入凹部83，故而會增加多晶矽之殘留量。
相對於此，在供給DHF之後直至供給稀釋氨水以前供給IPA的情況下，由於異丙基是包含於IPA中，所以即便多晶矽之薄膜84為疏水性，IPA仍能擴及於多晶矽之薄膜84。由於稀釋氨水係在用包含羥基的IPA來塗覆多晶矽之薄膜84的狀態下供給至基板W，所以能擴及於多晶矽之薄膜84。藉此，可以將稀釋氨水均一地供給至多晶矽之薄膜84。
再者，由於氫氧化銨與矽的反應會藉由附著於多晶矽之薄膜84的IPA所阻礙，所以會減少每一單位時間的氣體之產生量。因此，如圖8之下層所示，每一單位時間的 氣泡之產生數較少。或是，只有較小的氣泡產生。若氣泡較小，則氣泡容易通過凹部83之入口83i並往凹部83之外跑出。從而，凹部83不易由氣泡所堵塞。同樣，若氣泡之產生數較少，凹部83就不易由氣泡所堵塞。再者，由於出入於凹部83的稀釋氨水之流動不易由氣泡所妨礙，所以可以將凹部83內的稀釋氨水有效率地置換成新的稀釋氨水。
如此，由於是在IPA附著於多晶矽之薄膜84的狀態下將稀釋氨水供給至基板W，所以即便是在自然氧化膜被去除之後，仍可以使稀釋氨水擴及於多晶矽之薄膜84。再者，由於可以減低每一單位時間的氣體之產生量，所以可以維持稀釋氨水均一地供給至多晶矽之薄膜84的狀態，且可以將活性較高的稀釋氨水持續供給至多晶矽之薄膜84。藉此，可以有效地蝕刻凹部83內的多晶矽，且可以減少殘留於凹部83內的多晶矽。
在本實施形態中，稀釋氨水係在基板W之表面全區由IPA之液膜所覆蓋的狀態下朝向基板W之表面內的著液位置吐出。位於著液位置的IPA係藉由已著液於基板W之表面的稀釋氨水朝向著液位置之周圍沖流。藉此，大致圓形的稀釋氨水之液膜就形成於基板W之表面。另一方面，IPA之液膜係變化成包圍稀釋氨水之液膜的環狀。當稀釋氨水之吐出繼續時，稀釋氨水之液膜的外周部就會朝向外方擴展，且基板W之表面全區能由稀釋氨水之液膜所覆蓋。
如圖9所示，有的情況是當開始稀釋氨水之吐出之前開始基板W之高速旋轉時，就會在稀釋氨水供給至基板W之前IPA從基板W之表面中央部朝向表面中央部的周圍流動，且基板W之表面中央部會從IPA之液膜露出。另一方面，如圖10所示，有的情況是當IPA及稀釋氨水之雙方位於基板W上時的基板W之轉速過低時，基板W之表面外周部就會部分地露出。此是因會發生基板W上之IPA朝向基板W上之稀釋氨水往內方流動的馬蘭哥尼對流所致。
在氨水供給工序中係一邊使基板W之轉速從低轉速VL1上升至高轉速Vh2一邊開始稀釋氨水之吐出，且一邊將基板W之轉速維持在高轉速Vh2一邊繼續稀釋氨水之吐出。由於開始稀釋氨水之吐出時的基板W之轉速較低，所以稀釋氨水供給至基板W之前基板W之表面中央部不會從IPA之液膜露出。再者，由於施加於基板W上之IPA及稀釋氨水的離心力是慢慢地增加，所以基板W之表面外周部亦不會藉由馬蘭哥尼對流從IPA之液膜露出。從而，可以一邊維持基板W之表面全區由液膜所覆蓋的狀態，一邊將基板W上之IPA置換成稀釋氨水。
只要基板W之表面外周部不是部分地露出，則稀釋氨水之吐出開始的時期亦可為基板W之加速開始之前。然而，在此情況下，基板W上之IPA的量係在稀釋氨水之吐出開始時以及之前幾乎不會改變。相對於此，在一邊使基板W之轉速從低轉速VL1上升至高轉速Vh2一邊開始稀釋氨水之吐出的情況下，在開始基板W之加速之後直至稀釋氨水 供給至基板W為止的期間，IPA能利用離心力從基板W排出，且基板W上之IPA的量會減少。
稀釋氨水係與基板W上之IPA混合。基板W上之IPA的量越多，基板W上之液體中所包含的氨之濃度就越降低。若一邊使基板W之轉速從低轉速VL1上升至高轉速Vh2一邊開始稀釋氨水之吐出，則比起基板W之加速開始之前開始稀釋氨水之吐出的情況還可以使氨之濃度的降低量減少，且可以縮短多晶矽之蝕刻所需的時間。從而，較佳是一邊使基板W朝向旋轉方向加速一邊開始稀釋氨水之吐出。
在本實施形態中，多晶矽之薄膜84的一部分係配置於凹部83之入口83i。當稀釋氨水中所包含的氫氧化銨與多晶矽反應時，就會產生氣體。從而，會在凹部83之入口83i產生氣體。再者，在凹部83之中產生的氣泡係朝向凹部83之入口83i流動。然而，由於是在將稀釋氨水供給至基板W之前用IPA來塗覆多晶矽之薄膜84，所以可減低每一單位時間的氣體之產生量，且可以抑制或防止凹部83之入口83i由氣泡所堵塞。
在本實施形態中，多晶矽之薄膜84係配置於凹部83之側面83s的寬範圍。從而，在蝕刻多晶矽時所產生的氣體之量會增加。再者，由於多晶矽在凹部83之深度方向較長，所以多晶矽之薄膜84的底面係比凹部83之入口83i還接近稀釋氨水不易到達的凹部83之底面83b。然而，由於是在將稀釋氨水供給至基板W之前用IPA來塗覆多晶矽 之薄膜84，所以可以減低每一單位時間的氣體之產生量，且可以抑制或防止凹部83由氣泡所堵塞。
[其他實施形態]
本發明並非是被限定於前述實施形態之內容，而是能夠進行各種的變更。
例如，IPA亦可從中心噴嘴61以外的噴嘴吐出。IPA亦可從與第一藥液噴嘴31同樣的掃描噴嘴吐出。
只要是將室溫之IPA供給至基板，亦可省略溶劑加熱器67。
只要內部噴嘴72非為必要，亦可省略內部噴嘴72和與之關聯的構成(掃描單元77或第一防護罩23A之突出部24b等)。
在前述基板W之處理之一例中，第一沖洗液噴嘴34吐出碳酸水時，第一噴嘴移動單元38亦可使第一沖洗液噴嘴34在中央處理位置與外周處理位置之間移動，該中央處理位置係可供從第一沖洗液噴嘴34所吐出的碳酸水著液於基板W之上表面中央部的位置，該外周處理位置係可供從第一沖洗液噴嘴34所吐出的碳酸水著液於基板W之上表面外周部的位置。有關第一藥液噴嘴31等的其他掃描噴嘴亦為同樣。
如圖11所示，亦可在進行氨水供給工序(圖4之步驟S6)之後且進行第三碳酸水供給工序(圖4之步驟S7)之前再次進行第一IPA供給工序(圖11之時刻T4至時刻T5)及氨水供給工序(圖11之時刻T6至時刻T7)。換言之，亦可在 進行第二碳酸水供給工序(圖4之步驟S4)之後且進行第三碳酸水供給工序(圖4之步驟S7)之前進行複數次包含第一IPA供給工序及氨水供給工序的一個週期。
在此情況下，在IPA及稀釋氨水以此順序供給至基板W之後，再次使IPA及稀釋氨水以此順序供給至基板W。已附著於多晶矽之薄膜84的IPA係藉由稀釋氨水之供給而逐漸地減少。藉由將IPA再次供給至基板W，就可以對多晶矽之薄膜84補充IPA。藉此，可以使稀釋氨水擴及於多晶矽之薄膜84。
亦可在已提高基板W與阻斷構件13之間的空間之密閉度的狀態下進行第一IPA供給工序及氨水供給工序之一方或雙方。具體而言，如圖12及圖13所示，亦可在使至少一個防護罩23之上端23a位於與阻斷構件13之下表面13s相等的高度或比阻斷構件13之下表面13s更上方的高度的狀態下進行第一IPA供給工序及氨水供給工序之至少一方。
在此情況下，稀釋氨水既可如圖12所示從中心噴嘴61吐出，亦可如圖13所示從位於基板W與阻斷構件13之間的內部噴嘴72吐出。亦可使中心噴嘴61吐出稀釋氨水且使位於基板W與阻斷構件13之間的內部噴嘴72吐出IPA，來取代使中心噴嘴61吐出IPA。
如圖12及圖13所示，在已提高基板W與阻斷構件13之間的空間之密閉度的狀態下進行第一IPA供給工序及氨水供給工序的情況下，基板W之上表面係藉由作為對向面 之一例的阻斷構件13之下表面13s所保護。基板W之外周面係藉由防護罩23所保護。再者，由於基板W與阻斷構件13之下表面13s之間的空間是藉由防護罩23所包圍，所以可以提高該空間之密閉度。藉此，可以一邊從包含粒子的環境氣體中保護基板W一邊處理基板W。
控制裝置3亦可藉由控制旋轉馬達12(參照圖1)在基板W之表面全區由稀釋氨水之液膜所覆蓋的狀態下使基板W之轉速上升。除此以外或取而代之，控制裝置3亦可使第二流量調整閥49(參照圖1)之開啟度增加，藉此在基板W之表面全區由稀釋氨水之液膜所覆蓋的狀態下使朝向基板W之表面所吐出的稀釋氨水之流量增加。
當使基板W之轉速上升時，施加於基板W上之液體的離心力就會增加，且基板W上的液體之流速會上升。同樣，當使朝向基板W之表面所吐出的液體之流量增加時，基板W上的液體之流速就會上升。從而，藉由執行往旋轉方向的基板W之加速及稀釋氨水的吐出流量之增加的至少一方，就可以使基板W上的稀釋氨水之流速上升，且可以促進氣泡從凹部83之排出。藉此，在氨水供給工序中，可以將稀釋氨水均一地持續供給至多晶矽之薄膜84。
又，如圖14所示，控制裝置3亦可藉由控制旋轉馬達12在基板W之表面的至少一部分由稀釋氨水之液膜所覆蓋的狀態下交替地進行基板W之加速和基板W之減速。
除此以外或取而代之，如圖14所示，控制裝置3亦可藉由變更第二流量調整閥49之開啟度而交替地進行稀釋 氨水的吐出流量之增加和稀釋氨水的吐出流量之減少。
在圖14中雖然已描述基板W之轉速和稀釋氨水之吐出流量是在相同的時間被變更，但是基板W之轉速和稀釋氨水之吐出流量亦可在互為不同的時期被變更。
當使基板W之轉速上升時，施加於基板W上之液體的離心力就會增加，且基板W上的液體之流速會上升。再者，當將基板W之轉速維持於固定時，就可在基板W上形成大致穩定的液流；相對於此，當使基板W之轉速變化時，基板W上的液體之流動就會變化。從而，並非是使基板W以高速持續旋轉，而是藉由使基板W朝向旋轉方向加速及減速，藉此就可以促進氣泡從凹部83之排出。
另一方面，當使朝向基板W之表面所吐出的液體之流量增加時，基板W上的液體之流速就會上升。再者，當將液體之吐出流量維持於固定時，就可在基板W上形成大致穩定的液流；相對於此，當使液體之吐出流量變化時，基板W上的液體之流動就會變化。從而，並非是使稀釋氨水以高流量持續吐出而是使其變化，藉此就可以促進氣泡從凹部83之排出。
基板處理裝置1係不限於處理圓板狀之基板W的裝置，亦可為處理多角形之基板W的裝置。
亦可組合前述全部的構成之二個以上。亦可組合前述全部的工序之二個以上。
旋轉夾具8係基板保持單元之一例。旋轉馬達12係基板旋轉單元之一例。第一藥液噴嘴31係自然氧化膜去除單 元之一例。第二藥液噴嘴41係氨水供給單元之一例。中心噴嘴61係IPA供給單元之一例。
本申請案係對應於2017年9月20日在日本特許廳所提出的特願2017-180697號，該申請案的全部揭示係藉由引用而編入於此。
雖然已針對本發明之實施形態加以詳細說明，但是這些實施形態只不過是為了明白本發明之技術內容而所用的具體例而已，本發明不應被解釋限定於這些具體例，本發明之精神及範圍係僅藉由隨附的申請專利範圍所限定。

Claims (16)

  1. 一種基板處理方法，係包含：自然氧化膜去除工序，係藉由去除在已設置於基板的凹部之側面所露出的第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；異丙醇供給工序，係在前述第14族元素之自然氧化膜被去除之後，使液狀之異丙醇接觸於前述第14族元素之薄膜；以及氨水供給工序，係在前述異丙醇接觸到前述第14族元素之薄膜之後，藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述異丙醇供給工序係包含：液膜保持工序，係一邊以比第二轉速更小的第一轉速使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉，一邊將前述異丙醇之液膜保持於前述基板之表面全區；前述氨水供給工序係包含：氨水吐出開始工序，係一邊使前述基板之轉速從前述第一轉速上升至前述第二轉速，一邊開始被供給至前述基板的前述氨水之吐出；以及氨水吐出繼續工序，係在前述氨水吐出開始工序之後，一邊將前述基板之轉速維持在前述第二轉速，一邊繼續前述氨水之吐出。
  3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中進行複數次包含前述異丙醇供給工序及前述氨水供給工序的一個週期。
  4. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述氨水供給工序係包含加速工序及流量增加工序中的至少一個工序，前述加速工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使前述基板之轉速上升，前述流量增加工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
  5. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一加速工序、第一減速工序及第二加速工序的一個常式；前述第一加速工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升；前述第一減速工序係在前述第一加速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速降低；前述第二加速工序係在前述第一減速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升。
  6. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一流量增加工序、第一流量減少工序及第二流量增加工序的一個常式；前述第一流量增加工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加；前述第一流量減少工序係在前述第一流量增加工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量減少；前述第二流量增加工序係在前述第一流量減少工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
  7. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中進一步包含：密閉工序，係在進行前述異丙醇供給工序及前述氨水供給工序之至少一方時，一邊在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平一邊使具有前述基板之直徑以上之外徑的對向面對向於前述基板之表面，且使包圍前述基板的筒狀之防護罩的上端位於與前述對向面相等的高度或比前述對向面更上方的高度。
  8. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第14族元素之薄膜係從前述凹部之入口朝向前述凹部之底面延伸。
  9. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中前述凹部之側面係包含：一對對向部，係對向於與前述凹部之深度方向正交的寬度方向；往前述凹部之深度方向的前述第14族元素之薄膜的長度係比往前述凹部之寬度方向的前述一對對向部之間隔更長。
  10. 一種基板處理裝置，係具備：自然氧化膜去除單元，係藉由去除在已設置於基板的凹部之側面所露出的第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；異丙醇供給單元，係使液狀之異丙醇接觸於前述第14族元素之薄膜；氨水供給單元，係藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜；以及控制裝置，係控制前述自然氧化膜去除單元、前述異丙醇供給單元及前述氨水供給單元；前述控制裝置係執行：自然氧化膜去除工序，係藉由去除在已設置於前述基板的前述凹部之側面所露出的前述第14族元素之自然氧化膜來使前述第14族元素之薄膜在前述凹部之側面露出；異丙醇供給工序，係在前述第14族元素之自然氧化膜被去除之後，使液狀之異丙醇接觸於前述第14族元素之薄膜；以及氨水供給工序，係在前述異丙醇接觸到前述第14族元素之薄膜之後，藉由對前述基板供給氨水來蝕刻前述第14族元素之薄膜。
  11. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉；前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述異丙醇供給單元、前述氨水供給單元及前述基板旋轉單元；前述異丙醇供給工序係包含：液膜保持工序，係一邊以比第二轉速更小的第一轉速使前述基板旋轉，一邊將前述異丙醇之液膜保持於前述基板之表面全區；前述氨水供給工序係包含：氨水吐出開始工序，係一邊使前述基板之轉速從前述第一轉速上升至前述第二轉速，一邊開始被供給至前述基板的前述氨水之吐出；以及氨水吐出繼續工序，係在前述氨水吐出開始工序之後，一邊將前述基板之轉速維持在前述第二轉速，一邊繼續前述氨水之吐出。
  12. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述控制裝置係進行複數次包含前述異丙醇供給工序及前述氨水供給工序的一個週期。
  13. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉；以及流量調整閥，係變更朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量；前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述異丙醇供給單元、前述氨水供給單元、前述基板旋轉單元及前述流量調整閥；前述氨水供給工序係包含加速工序及流量增加工序中的至少一個工序，前述加速工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使前述基板之轉速上升，前述流量增加工序係在前述基板之表面全區由前述氨水之液膜所覆蓋的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
  14. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係進一步具備：基板旋轉單元，係使前述基板繞著與前述基板之中央部正交的旋轉軸線旋轉；前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述異丙醇供給單元、前述氨水供給單元及前述基板旋轉單元；前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一加速工序、第一減速工序及第二加速工序的一個常式；前述第一加速工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升；前述第一減速工序係在前述第一加速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速降低；前述第二加速工序係在前述第一減速工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使前述基板之轉速上升。
  15. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置進一步具備：流量調整閥，係變更朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量；前述控制裝置係控制前述自然氧化膜去除單元、前述異丙醇供給單元、前述氨水供給單元及前述流量調整閥；前述氨水供給工序係包含：常式執行工序，係進行一次以上包含第一流量增加工序、第一流量減少工序及第二流量增加工序的一個常式；前述第一流量增加工序係在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加；前述第一流量減少工序係在前述第一流量增加工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量減少；前述第二流量增加工序係在前述第一流量減少工序之後，在前述氨水之液膜位於前述基板之表面的狀態下使朝向前述基板之表面所吐出的前述氨水之流量增加。
  16. 如請求項10至15中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係進一步具備：基板保持單元，係在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平；以及筒狀之防護罩，係包含對向面及上端且包圍前述基板，前述對向面係具有前述基板之直徑以上之外徑且對向於前述基板之表面，前述上端係位於與前述對向面相等的高度或比前述對向面更上方的高度；前述控制裝置係進一步執行：密閉工序，係在進行前述異丙醇供給工序及前述氨水供給工序之至少一方時，一邊在前述基板之表面已朝向上方的狀態下將前述基板保持於水平一邊使前述對向面對向於前述基板之表面，且使前述防護罩之上端位於與前述對向面相等的高度或比前述對向面更上方的高度。
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