CN101461041B - 半导体装置的制造方法和半导体制造装置 - Google Patents

半导体装置的制造方法和半导体制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半导体装置的制造方法和半导体制造装置。该半导体装置的制造方法，是对形成有规定的图案的半导体装置制造用的基板(W)进行蚀刻处理或成膜处理的方法，该规定的图案由开口形成，该半导体装置的制造方法包括：将液体和气体混合，在上述液体中产生直径比上述半导体装置制造用的基板(W)上形成的上述开口的尺寸更小、且带电的纳米泡(85)的工序，其中，该液体和气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分；形成用于将上述纳米泡(85)引至上述基板的表面的电场的工序；和形成上述电场，同时向上述基板供给含有上述纳米泡(85)的液体并进行处理的工序。

Description

半导体装置的制造方法和半导体制造装置
关联申请的相互参照
本申请要求2007年1月10日提出的日本专利申请2007-2733号的优先权，在本申请中，该日本专利申请2007-2733号的所有内容均作为参考被引入。
技术领域
本发明涉及一种半导体装置的制造方法、半导体制造装置和存储有该制造方法的存储介质，该半导体装置的制造方法向处理容器内的基板供给液体和气体，对上述基板进行成膜处理或蚀刻处理，其中，该液体和气体中的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分。
背景技术
在半导体装置的制造方法中，为了对基板进行成膜处理或蚀刻处理，例如进行使处理气体等离子体化、利用该等离子体进行基板的处理的干式工艺即等离子体处理。在该等离子体处理中，通过使处理气体等离子体化，并向基板引入该等离子体，能够得到高的各向异性，并且在开口部的狭窄的图案内部也能够进行处理，但是与此相反，其处理速度慢，工艺需要长时间，希望对其改善。另外，由于异常放电和因等离子体而使基板带电的充电损伤等而使器件遭到破坏正成为严重的问题。
另外，该类等离子体处理是在高真空的处理容器内进行的，因此需要干式真空泵或涡轮分子泵等昂贵的周边设备。进一步，需要使处理容器成为耐压结构，且随着基板的面积增大，处理容器也会大型化，因此，今后装置的制造成本会日益提高。
进一步，因基板的大面积化，使得难以维持多个基板之间以及基板的面内的处理均匀性，需要研究与等离子体处理方法等干式工艺不同的处理方法。
另一方面，例如在将基板浸渍于处理液中进行处理的湿式工艺中，能够在基板的面内得到处理的高均匀性，也不存在因带电而导致的装置破坏等问题。另外，该类湿式工艺是在常压下进行的，因此也有能够以低廉的成本制造设备的优点。但是，因为反应通过处理液各向同性地进行，所以难以形成需要各向异性的处理，例如难以通过蚀刻形成具有高纵横尺寸比的图案。另外，因为难以使处理液流通到狭窄的开口部内，所以不能够应用于在该类图案内埋入材料的成膜处理。
另一方面，日本特开2004-121962((0031)～(0037))中，记载有使用微米或纳米的尺寸的气泡即所谓的微泡(纳米泡)洗涤工业设备等的技术，另外，在日本特开2005-245817((0012)～(0013))中，记载有稳定地制造该纳米泡的技术，但是两者都并未提及上述课题的具体的解决方法。
发明内容
本发明是鉴于此种情况而完成的，其目的在于提供一种半导体装置的制造方法、半导体制造装置和存储有能够实施该制造方法的程序的存储介质，该半导体装置的制造方法在对半导体装置制造用的基板进行蚀刻处理或成膜处理时，能够发挥干式工艺的优点，并能够得到湿式工艺的优点。
本发明的半导体装置的制造方法，是对于形成有基于开口的规定的图案的半导体装置制造用的基板，进行蚀刻处理或成膜处理的半导体装置的制造方法，其包括：
将液体和气体混合，在上述液体中产生直径比上述半导体装置制造用的基板上形成的上述开口的尺寸更小、且通过液体和气体的混合而带电的纳米泡的工序，其中，该液体和气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分；
为了将上述纳米泡引至上述基板的表面而形成电场的工序；和
形成上述电场，同时向上述基板供给含有上述纳米泡的液体并进行处理的工序。
上述参与蚀刻处理或成膜处理的成分，是指在蚀刻处理时或在成膜处理时生成起到活性种作用的物质的成分。另外，用于将上述纳米泡引至上述基板的表面的电场，在从上述基板侧看时，是用于将上述纳米泡引至基板侧的电场，而从与基板相对的一侧看时，是用于将上述纳米泡推至基板的电场。
在本发明的半导体装置的制造方法中，优选还包括在进行上述处理的工序之后进行的、向上述基板供给洗涤液对上述基板进行洗涤的工序。
在本发明的半导体装置的制造方法中，优选还包括在进行上述洗涤的工序之后进行的、向上述基板供给干燥用的气体使上述基板干燥的工序。
在本发明的半导体装置的制造方法中，优选进行上述处理的工序包括向上述液体供给超声波的工序。
在本发明的半导体装置的制造方法中，优选进行上述处理的工序包括进行上述基板的温度调节的工序。
在本发明的半导体装置的制造方法中，优选进行上述蚀刻处理的情况下的上述液体由含有氟化氢的溶液构成。
在本发明的半导体装置的制造方式中，优选进行上述蚀刻处理的情况下的上述气体由含有碳和氟的气体构成。
在本发明的半导体装置的制造方式中，优选进行上述成膜处理的情况下的上述液体由含有金属盐、络合剂(complexing agent)和还原剂的溶液构成。
在本发明的半导体装置的制造方式中，优选进行上述处理的工序在使上述基板的被处理面朝向下方的情况下被进行。
本发明的半导体制造装置，是用于对于形成有基于开口的规定的图案的半导体装置制造用的基板，进行蚀刻处理或成膜处理的半导体制造装置，其包括：
在内部设置有用于载置上述基板的载置部的处理容器；
一端与上述处理容器连接的液体供给通路；
设置在上述液体供给通路中间，令气体与供给到该液体供给通路的液体混合并在该液体中产生带电的纳米泡的纳米泡产生装置；
为了将从上述液体供给通路供给到上述处理容器内的液体中的纳米泡，引至载置于上述载置部的上述基板的表面而形成电场的电场形成单元；和
用于从上述处理容器排出上述液体的液体排出通路，其中，
上述液体和上述气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分。
在此情况下，参与蚀刻处理或成膜处理的成分，也是指在其中一种处理时生成起到活性种作用的物质的成分。另外，用于引至上述基板的表面的电场，是指朝向基板将上述纳米泡引至基板或将上述纳米泡推向基板的电场。
在本发明的半导体制造装置中，优选还包括：与上述处理容器连接，并向载置于上述处理容器内的载置部上的基板供给洗涤液的洗涤液供给部。
在本发明的半导体制造装置中，优选还包括：与上述处理容器连接，并向由从上述洗涤液供给部供给的洗涤液洗涤后的基板供给干燥用的气体的气体供给部。
在本发明的半导体制造装置中，优选在上述处理容器中设置有超声波供给单元，该超声波供给单元用于向供给到上述处理容器内的液体供给超声波。
在本发明的半导体制造装置中，优选在上述处理容器内设置有用于对载置于上述载置部上的基板的温度进行调整的温度调节单元。
在本发明的半导体制造装置中，优选在上述处理容器和上述纳米泡产生装置之间设置有用于调整上述纳米泡的粒径的过滤器。
本发明的存储介质是存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序用于使计算机执行对形成有基于开口的规定的图案的半导体装置制造用的基板进行蚀刻处理或成膜处理的方法，进行该蚀刻处理或成膜处理的方法包括：
将液体和气体混合，在上述液体中产生直径比上述半导体装置制造用的基板上形成的上述开口的尺寸更小、且通过液体和气体的混合而带电的纳米泡的工序，其中，该液体和气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分；
为了将上述纳米泡引至上述基板的表面而形成电场的工序；和
形成上述电场，同时向上述基板供给含有上述纳米泡的液体并进行处理的工序。
在本发明中，向基板供给散布有带电的纳米泡的液体，进行蚀刻处理或成膜处理，在该处理中生成电场，将纳米泡拉向基板，因此能够将液体与纳米泡一起拉向基板表面的图案内，实施具有各向异性的处理。因此，尽管是湿式工艺，也能够进行作为干式工艺的优点的各向异性处理，并且因为是湿式工艺，所以不需要形成真空气氛。这样，因为能够发挥干式工艺和湿式工艺双方的优点，所以能够使装置和周边设备的成本降低，也没有充电损伤的问题等，是非常有用的方法。
附图说明
图1是表示本发明的半导体制造装置的一个例子的结构图。
图2是表示上述制造装置中的处理容器的一个例子的纵截面图。
图3是表示上述制造装置中的纳米泡产生装置的一个例子的立体图。
图4是表示用于实施本发明的半导体装置的制造方法的工序的一个例子的流程图。
图5是表示应用上述制造方法的基板的一个例子的纵截面图。
图6是表示将基板搬入上述处理容器中时的情况的上述处理容器的纵截面图。
图7是示意地表示上述处理容器内的纳米泡的上述处理容器的纵截面图。
图8是表示在上述制造方法中利用处理液蚀刻基板时的情况的一个例子的示意图。
图9是表示本发明的半导体制造装置的一个例子的结构图。
图10是表示在上述制造方法中利用纳米泡内的处理气体蚀刻基板时的情况的一个例子的示意图。
图11是表示本发明的半导体制造装置的一个例子的结构图。
图12是表示本发明的半导体制造装置的一个例子的结构图。
图13是表示在上述制造方法中利用处理液在基板上形成铜膜时的情况的一个例子的示意图。
图14是表示上述制造装置中的处理容器的一个例子的纵截面图。
图15是表示将基板搬入上述处理容器时的情况的上述处理容器的纵截面图。
具体实施方式
(第一实施方式：利用处理液进行蚀刻)
参照图1，对用于实施本发明的半导体装置的制造方法的第一实施方式的制造装置的一个例子进行说明。图1是表示本发明的半导体制造装置1的整体结构的图，混合槽11、脱泡装置72、加热器73、加压泵P、纳米泡产生装置51、过滤器F1和处理容器21通过作为液体供给通路的处理液供给通路28被依次连接，构成为使处理液等液体在该处理液供给通路28内流通。另外，处理容器21和混合槽11隔着过滤器F2由返回通路71连接，构成为使处理液等液体从处理容器21内返回至混合槽11。其中，图1中的处理容器21为简略化表示。
脱泡装置72例如是用于通过蒸馏等除去溶解在处理液中的空气和氮气等的装置，用于使得在后述的纳米泡产生装置51中供向处理液中的纳米泡容易进入处理液中。
加热器73用于调整处理液的温度，控制处理液和晶片W的反应性。
加压泵P用于向后述的纳米泡产生装置51加压供给处理液，构成为通过该加压泵P能够调整供向纳米泡产生装置51的处理液的流量。
接着，参照图2，对用于进行基板处理例如半导体晶片(以下称为“晶片W”)的处理的处理容器21进行说明。该处理容器21具有大致圆筒形状的框体22，和设置在其内部的作为载置部的载置台31。该框体22的上方部位23形成为内径比下方部位24的内径小的圆筒形桩，在设置于其下部的环状的绝缘体25上，与载置台31的上表面的周边部贴紧，形成处理区域26。在该上方部位23上，以在处理容器21的直径方向上相对的方式在侧面形成有多处例如2处用于供给处理液的处理液供给口27，通过处理液供给通路28连接到后述的纳米泡产生装置51。
另外，在上方部位23的顶壁上，通过洗涤液供给路43连接有洗涤液供给部44，构成为能够在晶片W的处理后，例如以纯水对处理区域26内进行置换，停止晶片W的处理，并洗涤晶片。此外，在上方部位23的顶壁的中央部，连接有气体供给通路29的一端，并且在该气体供给通路29的另一端上，例如连接有用于供给氮气的作为气体供给部的气体供给源41，构成为例如向洗涤后的晶片W供给氮气，无须排出就能吹走晶片W的表面上残留的纯水。该上方部位23的顶壁上埋设有作为超声波供给单元的超声波振动器42，该超声波振动器42用于向多处例如载置于载置台31上的晶片W的中心部、和晶片W的周边部的圆周方向上的等间隔的4处供给例如频率为100kHz的超声波，该超声波振动器42与电源42a连接，构成为对晶片W的表面附近的处理液均匀地施加超声波振动。在下方部位24的侧壁上，以与后述的载置台31的搬送位置对应的方式形成有用于进行晶片W的搬送的搬送口22a。
在上述载置台31的内部，形成有在表面上具有多个开口部的吸引通路32，例如通过蛇腹状的可伸缩的吸引管33和框体22的底面与例如真空泵等吸引单元61连接，构成为能够吸附保持晶片W。在载置台31上，为了对载置台31上的晶片W的温度进行调整，埋设有由温度检测单元(未图示)和加热器、冷却机构构成的温度调节单元34，并与电源34a连接。另外，在载置台31上，埋设有与直流或交流的电源62连接的电极35，构成用于隔着载置台31上的晶片W和处理区域26，在与上方部位23的顶壁之间产生例如10V左右的电位差的电场形成单元。其中，该电源62和框体22接地。在载置台31的上表面的周边部形成有环状的槽36a，通过嵌入其内部的环状的密封体36b，与上述绝缘体25贴紧，使处理区域26密封。
另外，在载置台31上，以与偏离晶片W的载置区域的区域连通的方式，在多处、例如在沿晶片W的周方向的均等的4处形成有作为液体排出通路的排出通路37，其能够将供给到处理区域26内的处理液等液体排出。该排出通路37通过可伸缩的例如蛇腹状的排出管37a和框体22的底面与后述的返回通路71连接。在该返回通路71上，设置有用于对从处理区域26排出的处理液的流量进行调整的流量控制部71a，构成为以处理液充满处理区域26内，或在处理结束后将处理液全部排出。
在该上方部位23上，在顶壁部通过通风阀39a连接有抽气管39，构成为在向处理区域26内供给处理液时，将处理区域26内的气体例如氮气排出至外部。
在载置台31的下方，通过升降轴63a连接有升降机构63b，其构成为使该载置台31在框体22内能够在用于进行晶片W的处理的处理位置(上方位置)和与处理容器21的外部之间进行晶片W的交接的搬送位置(下方位置)之间升降。而且，升降机构63b与框体22的底面之间，设置有绝缘体64。
另外，在框体22的下表面上，设置有用于从下方的多处例如3处支撑晶片W的销65，其构成为通过升降机构66，经穿过载置台31的支撑孔38使晶片W升降。
接着，参照图3对纳米泡产生装置51进行说明。如图3(a)所示，该纳米泡产生装置51具备圆筒状的框体52，上述处理液供给通路28被分割并连接在该框体52的侧面(外围面)和框体52的一端上，框体52的另一端上连接有氮气供给通路53。该纳米泡产生装置51例如是NANOPLANET研究所(ナノプラネツト研究所)制造的微纳米泡产生装置等，如后所述，构成为将从与框体52的外围面连接的处理液供给通路28供给的处理液等液体、与从氮气供给通路53供给的作为处理气体的氮气等气体混合，在液体中生成带负电荷的气体的小泡(微米级到纳米级大小的气泡，以下称为“纳米泡”)，将充满该纳米泡的液体从框体52的一端一侧的处理液供给通路28排出。
如图1所示，在该氮气供给通路53上，经作为气体供给控制部54的流量控制部55和阀56连接有贮藏有例如氮气等的氮气源57。而且，在本例中，氮气源57的氮气不是用于对晶片W进行实际处理的气体，而是用于产生纳米泡的气体，但是如后所述，因为通过纳米泡发生压溃，促进处理液与晶片W的反应(晶片W的处理)，所以记载为“处理气体”。
在该纳米泡产生装置51和处理容器21之间设置的过滤器F1(参照图1)，用于对纳米泡产生装置51中产生的纳米泡的粒径进行调整，其例如构成为除去1μm以上的大小的纳米泡，将其以下的大小的纳米泡供给到处理容器21内。而且，如果是通常大小的气泡，气泡彼此之间因表面张力而凝集，在液体中形成大的气体的集合体，因此难以利用过滤器F1进行粒径的调整，但是该纳米泡不会凝集，而且会随时间的经过而收缩，之后消失，因此能够以过滤器F1调整其粒径。亦即，该过滤器F1中捕获的大径的纳米泡，之后收缩而通过过滤器F1，或者进一步收缩而消失。作为该过滤器F1，例如能够使用编入有大量纤维的纤维状体。
另外，如图1所示，在过滤器F1和处理容器21之间的处理液供给通路28上，设置有用于测定氮气浓度的气体浓度测定器58，其构成为能够测定处理液供给通路28内流通的处理液中的氮气的浓度，即纳米泡的密度。并构成为，在氮气的浓度超过上限值或低于下限值的情况下，例如通过如后所述的控制部2A停止晶片W的处理。
图1中的混合槽11是用于混合处理液的机构，具备用于将混合槽11内的处理液混合的搅拌单元14例如搅拌叶。氟化氢水溶液源15a和纯水源15b分别经作为气体供给控制部16a的阀17a和流量控制部18a，以及作为气体供给控制部16b的阀17b和流量控制部18b，通过氟化氢供给通路19a和纯水供给通路19b连接到该混合槽11上。上述的处理液供给通路28连接到该混合槽11的下表面，向下游供给充分混合后的处理液。
另外，如图1所示，该混合槽11上通过过滤器F2连接有返回通路71，从处理容器21返回的处理液，与从氟化氢水溶液源15a和纯水源15b供给的新的处理液混合。而且，在该混合槽11上，设置有硅浓度测定器12，该硅浓度测定器12用于对在处理容器21中溶解于处理液中的成分的1种例如硅的浓度进行测定，该硅浓度测定器12例如是ICP-Mass(感应耦合等离子体质量分析装置)等，构成为能够以规定的间隔对混合槽11内的处理液中溶解的硅的浓度进行测定。在该硅的浓度上升至预先设定的浓度的情况下，通过如后所述的控制部2A，进行废弃通路13上设置的阀13a的开闭，使得从连接于混合槽11的下方的废弃通路13废弃混合槽11中贮藏的处理液的规定的比例、例如50％。在此情况下，之后从氟化氢水溶液源15a和纯水源15b供给与废弃的处理液等量的新处理液。而且，也可以不设置硅浓度测定器12，在经过规定的处理时间时，与上述相同地进行处理液的更换。为了除去处理容器21内等中生成的生成物而设置有过滤器F2。而且，该混合槽11上，也与上述处理容器21同样地连接有用于排出内部的气体的抽气管和通风阀，在此省略说明。
另外，在该半导体制造装置1中例如设置有由计算机构成的控制部2A，该控制部2A具备由程序、存储器、CPU构成的数据处理部等，上述程序中装有用于通过从控制部2A向半导体制造装置1的各部分发送控制信号、进行如后所述的各步骤而进行晶片W的处理和搬送的命令。另外，例如在存储器中设置有写入处理压力、处理温度、处理时间、气体流量或电力值等处理参数的值的区域，CPU在执行程序的各命令时读出这些处理参数，于是，与该参数值相应的控制信号被发送至该半导体制造装置1的各部位。该程序(包括与处理参数的输入操作和显示相关的程序)保存在计算机存储介质例如软盘、光盘、MO(磁光盘)、硬盘等存储部2B中，并被安装在控制部2A上。
接着，参照图4，对本发明的第一实施方式的作用进行说明。此处，对晶片W的结构进行说明。如图5(a)所示，晶片W从下侧起形成有硅层81和氧化硅层82，其表面形成有抗蚀剂掩模83，该抗蚀剂掩模83具备例如开口尺寸为0.5μm的圆形的开口部(开口)84等规定的图案。以下各工序，是使用抗蚀剂掩模83蚀刻氧化硅层82的情况的说明。
(步骤S41：搬入晶片W)
首先，如图6(a)所示，预先通过升降机构63b将载置台31设定在搬送位置，打开未图示的开闭器时，通过搬送机构116从搬送口22a将形成有上述图案的晶片W搬入。然后，通过销65的升降，将晶片W从搬送机构116交接到载置台31上，并如图6(b)所示，通过吸引通路32的吸引吸附该晶片W。接着，如图6(c)所示，载置台31上升，上方部位23的环状的绝缘体25与载置台31的周边部紧贴，密封地构成处理区域26。
(步骤S42：供给处理液)
接着，预先在混合槽11中，从氟化氢水溶液源15a和纯水源15b供给氟化氢水溶液和纯水并混合，使得氟化氢与纯水的体积比成为规定的值、例如1:200。然后，在脱泡装置72中除去处理液中的气体后，在加热器73中将处理液加热到规定的温度例如25℃。接着，将加压泵P的压力设定为规定的压力例如90kPa(675Torr)，经纳米泡产生装置51和过滤器F1，以20升/min的流量从处理液供给通路28向处理容器21内供给处理液，使处理区域26充满处理液，并调整流量控制部71a，将从处理区域26溢出的处理液经返回通路71送回混合槽11，保持处理区域26内的处理液的流动为稳定状态。另外，调整温度调节单元34，使晶片W的温度成为规定的温度例如25℃。
在该处理中，因为晶片W的表面接触处理液，所以处理液通过抗蚀剂掩模83的开口部84到达氧化硅层82，该氧化硅层82被略微蚀刻。但是，该开口部84的开口尺寸如上所述为0.5μm，较窄，因此处理液在该开口部84内成为难以循环的状态。从而，因为氧化硅层82附近的处理液的硅浓度升高，蚀刻速度变得非常缓慢，所以氧化硅层82在该工序中几乎未被蚀刻。
(步骤S43：生成纳米泡)
接着，以例如5～20升/min的流量从氮气源57向纳米泡产生装置51供给氮气。在纳米泡产生装置51的内部，处理液向框体52的另一端侧(氮气供给通路53一侧)流动之后，沿着框体52的内表面剧烈回旋，并流向框体52的一端侧，如所谓吸气器一般，产生例如0.06MPa(450Torr)的负压，吸引从氮气供给通路53供给的氮气。氮气在该处理液的回旋流的中心部向框体52的一端侧流动。处理液的回旋流构成为回旋半径随着朝向框体52的一端侧而逐渐变小，因此在框体52的一端侧的某一点上，如图3(b)所示，处理液和氮气剧烈混合，生成直径为数百纳米至数十微米的纳米泡85。该纳米泡85因与处理液的回旋流摩擦而带有例如40～100mV的负电荷。(参照：都并结依，大成博文，微泡的收缩过程和收缩模式，第一次微纳米泡技术研讨会(都並
Figure G2007800206642D0011145155QIETU
依、大成博文，マイクロバブルの収過程と収
Figure G2007800206642D0011145229QIETU
パタ—ン，第1回マイクロ·ナノバブル技術シンポジウム))。
(步骤S44：向处理容器21内供给纳米泡85)
然后，利用上述的过滤器F1，除去例如1μm以上的纳米泡85之后，向处理容器21内供给纳米泡85。而且，在过滤器F1的下游侧的气体浓度测定器58中，在氮气的浓度不在规定范围以内的情况下，如上所述，例如通过后所的控制部2A停止晶片W的处理。
(步骤S45：晶片W的处理)
接着，从电源62对载置台31内的电极35施加设定为规定值例如10V的正的直流电压。另外，从超声波振动器42起振例如100kHz的频率的超声波，使处理液振动。如上所述，纳米泡85带有负电，因此如图7所示，被正电压垂直地引入晶片W一侧。另外，纳米泡85因为比抗蚀剂掩模83的开口部84的开口尺寸小，所以会被引入开口部84内。通过该纳米泡85的流动，处理液中产生微小的大流动，所以处理液与纳米泡85一起被引入开口部84内。此处，对于发生该现象的条件进行研究的结果如下所示。
如图7所示，令纳米泡85的电荷的大小为q[C]，半径为r[m]，载置台31的表面与划分处理区域26的上方部位23的下表面之间的距离为L[m]，从电源62对电极35施加的直流电压为V[V]，处理区域26内形成的电场的强度为E[V/m]，通过电场将纳米泡85引入晶片W一侧的力F[N]为：
(数1)
F＝qE……(1)
此处E为：
(数2)
E = V L · · · · · · ( 2 )
另外，纳米泡85受到来自处理液的阻力FD[N]为：
(数3)
F D = 1 2 C D ρ U 2 · πr 2 · · · · · · ( 3 )
其中，CD、ρ、U分别为纳米泡85的阻力系数[-]、密度[kg/m3]、流速[m/s]。而且，为了通过处理区域26内的电场将纳米泡85吸引至晶片W一侧，需要：
(数4)
F>FD……(4)
根据(1)～(3)式，可知向电极35供给的电压需要为：
(数5)
V > πr 2 L U 2 C D ρ q · · · · · · ( 5 )
其中，CD因处理区域26内的处理液的流动的状态而不同，其值根据处理液的雷诺数(Reynolds number)[-](表示为Rep)按以下的条件分别变化。
(数6)
(条件1)  Rep<2
          C D = 24 Re p &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 6 )
(条件2)  2<Rep<500
          C D = 24 Re p &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 7 )
(条件3)  500<Rep
         CD＝0.44……(8)
而且，在该计算中，关于纳米泡85受到的浮力和重力，作为极小的力而忽略不计。另外，在图7中，省略表示超声波振动器42和晶片W的结构。
图8示意地表示此时的开口部84的底部的反应。如上所述，因为纳米泡85被垂直地引入晶片W，所以如图8(a)所示，处理液与纳米泡85一起被垂直地引入晶片W的开口部。如图8(b)所示，纳米泡85随时间经过逐渐收缩，随着该收缩，内部的压力和温度上升。然后，当纳米泡85到达晶片W时，如图8(c)所示，氧化硅层82被与该纳米泡85一起到达晶片W的氟化氢稍微蚀刻。并且，纳米泡85因与晶片W接触而失去负电荷。此时，如图8(d)所示，纳米泡85因与晶片W接触(碰撞)，存在分裂(压破)为多个更小直径的纳米泡85的情况，此时，内部的高温高压能量的一部分被释放。因该局部产生的大能量，例如晶片W附近的氟化氢水溶液的反应性会提高，会大幅促进氟化氢对氧化硅层82的蚀刻。在处理液中，如上所述，因为施加超声波振动，所以与晶片W碰撞时纳米泡85被压破的频率变大，蚀刻会更加迅速地进行。
而且，因为持续将带负电荷的纳米泡85引入晶片W，所以因与晶片W接触而失去负电荷的纳米泡85，如图8(e)所示，以被吸引至晶片W的纳米泡85推开的方式，与溶解有氧化硅层82的处理液一起从晶片W上的开口部被推出，之后，如图8(f)所示那样消失(溶解)。
这样，因为带负电荷的纳米泡85被吸引至晶片W，之后纳米泡85因与晶片W碰撞而失去负电荷，所以相对于晶片W形成垂直方向的纳米泡85和处理液的循环流，即使在作为狭小区域的开口部84的底面上，也会被供给新的处理液，并且，处理液内溶解的氧化硅等被排向晶片W的上方的区域，于是能够进行各向异性较高的氧化硅层82的蚀刻。其中，该纳米泡85(处理液)的循环速度，由上述(1)式和(2)式可知，随着供向电极35的电压变大而变快，因此能够通过该电压控制蚀刻速度。
关于纳米泡85的压破，针对与晶片W碰撞时发生的情况进行了说明，该压破在纳米泡85生成后随时间的经过也会发生，因为这种情况下对晶片的处理不会造成特别的影响，所以省略说明。
通过将该状态保持规定的时间例如240秒，反复进行上述反应，在开口部84的底部，氧化硅层82被垂直地蚀刻规定的尺寸例如300nm。
(步骤S46：停止蚀刻处理)
在规定的蚀刻处理已完成的情况下，电源62停止施加电压，超声波振动器42停止超声波起振，停止从氮气源57供给氮气。并且，停止从氟化氢水溶液源15a供给处理液。然后，从洗涤液供给部44向处理区域26内供给纯水，保持该状态直到处理区域26内的氟化氢水溶液充分地被纯水置换。之后，停止供给纯水，通过流量控制部71a，完全排出处理区域26内的纯水。此时，在晶片W上残留有纯水的情况下，从气体供给源41向晶片W吹上氮气，除去晶片W上的纯水。该氮气从上述抽气管39被排出至外部。之后，按照与将晶片W搬入处理容器21内的顺序相反的顺序，将晶片W搬出。
如上所述，从处理区域26经返回通路71被排出后的处理液，在混合槽11中与新的处理液混合并循环。而且，被送回混合槽11内的处理液中的纳米泡85，随时间的经过而压破，内部的氮气虽然溶解在处理液中，但是通过上述脱泡装置72时会被除去。而且，对于晶片W的洗涤过程中的纯水，也可以在返回通路71上另外设置未图示的废弃管，不将其送回混合槽11内。
根据上述实施方式，在处理液中散布比抗蚀剂掩模83的开口部84的开口尺寸更小的、带负电荷的纳米泡85，在处理液中形成电场，并将该纳米泡85引入晶片W，因此即使是在通常的湿式方法中处理液难以循环，难以进行蚀刻或者需要相当长的时间才能在狭小区域(抗蚀剂掩模83的开口部84内)中进行的蚀刻，也能够迅速地进行蚀刻，而且，尽管是这种湿式方法，也能够与干式方法(等离子体蚀刻等)同样地高各向异性地进行晶片W的蚀刻。此时，因为利用认为是纳米泡85与晶片W碰撞(接触)而引起纳米泡85压破时生成的能量，所以能够加快蚀刻速度，进一步，因为对处理液施加超声波振动，增加晶片W与纳米泡85碰撞时纳米泡85压破的频度，所以能够进一步提高蚀刻速度。
该纳米泡85因为带有负电荷，所以相互不会凝集，而在处理液内均匀地散布，因此上述与晶片W的接触导致的压破会在面内均匀地发生，所以蚀刻处理均匀地进行。
另外，该蚀刻处理因为是利用处理液进行的，所以能够在晶片W整体上均匀地进行处理，并能够防止设备升温至会受到损伤的温度、和等离子体等导致的充电损伤。即，该蚀刻方法是能够得到湿式方法的优点(蚀刻处理速度快，面内均匀性，设备低负荷，廉价的装置，能量消费低)和干式方法的优点(高各向异性，狭小区域中的处理)两者的方法。
进一步，因为通过过滤器F1调整纳米泡85的粒径，所以能够与抗蚀剂掩模83的开口部84的开口尺寸相应地选择纳米泡85的粒径。例如在开口尺寸较宽的情况下，能够不设置过滤器F1而直接供给纳米泡85从而增加纳米泡85的量，在开口尺寸较窄的情况下，能够选择过滤器F1，使得纳米泡85的粒径变得更小，从而进行高精度的蚀刻。
用于进行该蚀刻处理的处理容器21，密封地构成为处理液不会泄露的程度即可，不需要通常的等离子体处理中所需的能耐高真空的密封性，因此能够廉价地制造装置，也不需要例如真空泵等周边设备。
在该实施方式中，使用氮气作为处理气体，但是在这种气体之外，也可以使用氩气、氧气或者大气等。另外，作为处理气体，也可以使用通常的等离子体蚀刻处理中使用的含碳和氟的气体。对于该例，以下进行说明。
(第二实施方式：用处理液和处理气体进行蚀刻)
图9表示作为用于实施本发明的半导体装置的制造方法的第二实施方式的一个例子的半导体制造装置3。该半导体制造装置3与上述第一实施方式中的半导体制造装置1是大致相同的结构，但是作为用于形成纳米泡85的气体，使用含碳和氟的气体例如CF4气体、氧气和氮气。
具体而言，如图9所示，在上述加压泵P的下游侧，处理液供给通路28分支为3条，分别经阀92a、92b、92c和流量控制部93a、93b、93c连接到纳米泡产生装置51a、51b、51c。另外，这些纳米泡产生装置51a、51b、51c，分别经流量控制部55a、55b、55c和阀56a、56b、56c，连接到存储有含碳和氟的气体例如CF4气体的CF类气体源57a、氧气源57b和氮气源57c。而且，在纳米泡产生装置51a、51b、51c的下游侧，分别通过过滤器F1a、F1b、F1c和气体浓度测定器58a、58b、58c连接到混合容器94。在该混合容器94上，通过处理液供给通路28连接有上述处理容器21。本例中，氮气是用于稀释CF4气体和氧气的气体，也可以是其他惰性气体例如氩气。
而且，阀92a、92b、92c和流量控制部93a、93b、93c构成处理液流量控制部91，流量控制部55a、55b、55c和阀56a、56b、56c构成气体供给控制部54。另外，从CF类气体源57a、氧气源57b、氮气源57c供给的气体构成处理气体，该各气体源57a、57b、57c构成处理气体源95。
接着，对该第二实施方式的作用进行说明。而且，本实施方式中的各步骤，因为与上述第一实施方式是同样的工序，所以按照已经说明过的图4的流程进行说明。其中，省略与上述说明相同的工序和记载。
(步骤S42：供给处理液)
将混合槽11中贮藏的处理液经设定为规定的压力例如90kPa(675Torr)的加压泵P和处理液流量控制部91供给到纳米泡产生装置51a、51b、51c。此时，调整处理液流量控制部91，使得向各纳米泡产生装置51a、51b、51c供给的处理液的流量分别为20、20、5升/min。
然后，将处理液在混合容器94中混合后，供给到处理容器21内，保持上述状态直至处理区域26内的处理液的流动为恒定状态。该情况下，晶片W也被略微蚀刻。
(步骤S43：生成纳米泡)
调整气体供给控制部54，使得来自处理气体源95的CF4气体、氧气和氮气的流量分别为1、1、5升/min，并供给到各纳米泡产生装置51a、51b、51c。在这些纳米泡产生装置51a、51b、51c中，如上所述，将处理液与各气体混合，生成纳米泡85。
(步骤S44：向处理容器21内供给纳米泡85)
然后，在各过滤器F1a、F1b、F1c中，同样地除去粗大的纳米泡85，在气体浓度测定器58a、58b、58c中测定各气体浓度(纳米泡85的量)之后，向处理容器21内供给散布了处理气体构成的纳米泡85的处理液。
(步骤S45：晶片W的处理)
然后，与上述第一实施方式同样地，对晶片W进行蚀刻处理。该实施方式中，纳米泡85也被吸引至晶片W，处理液与该纳米泡85一同相对于晶片W垂直地进行循环，由此通过处理液进行蚀刻。另外，如上所述，作为处理气体，纳米泡85在内部含有作为蚀刻气体的CF4气体，也通过该处理气体进行蚀刻。图10示意地表示通过该处理气体蚀刻晶片W的情况。而且，通过处理液进行的蚀刻与上述第一实施方式中的图8相同，附图记载因为复杂，所以省略。
如图10(a)、(b)所示，纳米泡85随着吸引至晶片W而收缩，内部的温度和压力上升。然后，通过图10(c)所示的与晶片W的碰撞，失去负电荷，并如图10(d)所示，纳米泡85发生压破，分为多个更小直径的纳米泡85。此时放出的能量使纳米泡85内的处理气体分解，生成CF离子和氧离子等活性种。由于该活性种，使得氧化硅层82被蚀刻，同时生成的副生成物等会溶解或扩散在处理液中。然后，如图10(e)所示，失去电荷的纳米泡85被继续引入晶片W的纳米泡85推开，与蚀刻生成的副生成物等一同流向晶片W的上方，之后如图10(f)所示消灭。在本实施方式中，也从超声波振动器42向处理液施加超声波振动，所以与晶片W碰撞时压破的纳米泡85的量增加，蚀刻会更加迅速地进行。通过将该状态保持规定的时间例如300秒，在开口部84的底部，氧化硅层82被蚀刻规定的尺寸例如300nm。
(步骤S46：停止蚀刻处理)
然后，与上述实施方式同样地停止蚀刻。而且，在该工序中，溶解在处理液中的处理气体经返回通路71被送回混合槽11之后，也与上述氮气同样地在脱泡装置72中被除去。
根据上述实施方式，除了得到第一实施方式中得到的效果外，还能够得到以下效果。即，因为是由生成能够蚀刻氧化硅层82的活性种的处理气体形成纳米泡85，所以通过纳米泡85与氧化硅层82碰撞时压破生成的能量，生成处理气体的活性种，通过该活性种也能够对氧化硅层82进行蚀刻，所以与第一实施方式中使用处理液进行的蚀刻相比，能够更加迅速地进行蚀刻。
在本实施方式中，如上所述，通过处理气体和处理液进行氧化硅层82的蚀刻，但是如第一实施方式中所说明的那样，即使不使用CF气体等蚀刻气体，也能够利用氟化氢水溶液进行蚀刻，进而即使不使用氟化氢水溶液等，使用CF气体作为处理气体也能够进行蚀刻。关于该例，在以下进行说明。
(第三实施方式：用处理气体进行蚀刻)
图11表示作为用于实施本发明的半导体装置的制造方法的第三实施方式的一个例子的半导体制造装置4。该半导体制造装置4与上述第二实施方式中的半导体制造装置3为大致相同的结构，但是不供给氟化氢而供给纯水作为处理液，连接纯水源15b。
在本实施方式中，也与上述第二实施方式同样地进行各工序，根据图10的反应机理进行蚀刻。而且，在本例中，为了快速进行蚀刻，加热器73和温度调节单元34设定为例如130℃。另外，在步骤S46中，蚀刻进行300秒。
在本实施方式中，即使在狭小区域中也能够同样地进行高各向异性的蚀刻。
如以上实施方式所说明的那样，在利用散布有纳米泡85的处理液进行蚀刻处理时，通过使处理液和处理气体的至少一方包含与蚀刻相关的成分(在蚀刻时生成起到活性种作用的物质的成分)，能够进行具有湿式工艺和干式工艺的优点的蚀刻。
(第四实施方式：利用处理液进行成膜)
接着，对于将本发明应用于成膜处理的实施方式进行说明。图5(b)中，表示该成膜处理中使用的作为被处理体的晶片W的一个例子。该晶片W在绝缘膜87上形成有由孔或槽构成的作为图案的开口部88。开口部88的开口尺寸例如孔的孔径或槽部的槽宽，设定为10nm～5000nm。而且，在绝缘膜87的下层侧上，形成有下层部分86。关于在该开口部88中埋入金属膜例如铜膜的方法，以下进行说明。
图12表示作为用于实施本发明的半导体装置的制造方法的第四实施方式的一个例子的半导体制造装置5。该半导体制造装置5与上述第一实施方式中的半导体制造装置1为大致相同的结构，但是使用例如由硫酸铜(CuSO4)等金属盐、柠檬酸等络合剂、甲醛(formaldehyde)等还原剂和氰化物等稳定剂构成的混合溶液作为处理液。
具体而言，如图12所示，在上述混合槽11上，经流量控制部18c、18d、18e、18f和阀17c、17d、17e、17f，通过供给通路19c、19d、19e、19f分别连接有硫酸铜源15c、柠檬酸源15d、甲醛源15e和氰化物源15f。硫酸铜源15c、柠檬酸源15d、甲醛源15e和氰化物源15f为了能够以溶液的状态被供给而预先溶解在纯水中，并在此状态下被供给，但是也可以以粉末的状态供给，在混合槽11中溶解。而且，在本例中，虽然使用上述化合物作为金属盐、络合剂、还原剂和稳定剂，但是也可以使用例如硝酸铜或氯化铜等作为金属盐，也可以使用酒石酸或葡萄糖酸作为络合剂。另外，也可以使用二甲基胺硼烷或次磷酸钠等作为还原剂，进一步也可以使用新铜试剂(neocuproin)等作为稳定剂。即，可以如上所述那样选则各化合物，或混合其他稳定剂和pH调整剂，使其成为通常的无电解电镀法所使用的液体组成。硫酸铜源15c、柠檬酸源15d、甲醛源15e和氰化物源15f构成处理液源100，流量控制部18c、18d、18e、18f和阀17c、17d、17e、17f构成处理液供给控制部16。
另外，在混合槽11上，设置有加热器等温度调节单元101、用于检测例如铜离子的浓度的浓度检测器102以及能够检测处理液的pH和温度的温度检测单元103，构成为将混合槽11内的处理液的温度调整为某规定值例如常温到60℃的范围，并根据铜离子浓度和pH的测定结果，为了将这些值调整至某规定的范围内，从处理液源100添加规定的原料。即，构成为在因后述的成膜处理而消费铜离子等，使得处理液中的铜离子浓度下降时，从处理液源100补充铜离子等。
此外，也可以构成为不设置浓度检测器102，而根据由温度检测单元103检测出的pH算出处理液中的铜离子浓度等。调整上述加热器73，使得处理液为规定的温度例如室温到60℃的范围内。此外，在加热器73与加压泵P之间设置有过滤器F3，构成为例如在处理液中的化合物析出的情况下，除去该析出物。
接着，对本实施方式的作用进行说明。在本实施方式中，因为与上述图4所示的各步骤为相同的工序，所以参照图4进行说明，省略与上述第一实施方式重复的内容。
(步骤S42：供给处理液)
调整处理液供给控制部16，使得来自处理液源100的供向混合槽11的硫酸铜、柠檬酸、甲醛和氰化物分别为规定的浓度。然后，利用混合槽11内的搅拌单元14和温度调节单元101，充分搅拌混合槽11内的处理液，并以使得成为规定的温度例如室温～60℃的方式进行调整。然后，通过脱泡装置72、过滤器F3、设定为规定温度例如室温～60℃的加热器73、以使得处理液的压力为规定的压力例如90kPa的方式而被设定的加压泵P、纳米泡产生装置51和过滤器F1，以20升/min的流量从处理液供给通路28向处理容器21内供给处理液。另外，调整温度调节单元34，使得晶片W的温度成为规定的温度例如室温～60℃。通过该处理，与上述第一实施方式同样地，因为晶片W的表面接触处理液，所以晶片W的表面上形成铜膜，但是因为开口部88的开口尺寸狭小，所以开口部88内几乎没有成膜。
(步骤S43：生成纳米泡)
同样地利用氮气生成纳米泡85。
(步骤S45：引入纳米泡85，超声波起振)
与上述实施方式同样地，从电源62向电极35施加正的电压，并通过超声波振动器42对处理液施加超声波振动。结果，纳米泡85被引入晶片W一侧，进入开口部88内。并且，处理液与该纳米泡85一同被引入开口部88内，形成铜膜。关于该反应，参照图13进行说明。铜离子作为络合物稳定地散布在处理液中，但是该图13中，简略地表示为铜离子。如图13(a)、(b)所示，纳米泡85与铜离子一同被引入晶片W一侧，并且因纳米泡85的收缩，纳米泡85内的温度和压力上升。然后，如图13(c)、(d)所示，纳米泡85与晶片W碰撞时失去电荷。另外，接触到晶片W的铜离子成膜为金属铜。纳米泡85与晶片W碰撞时，纳米泡85发生压破，利用其能量(热)使铜离子剧烈地还原为金属铜，进一步形成厚的铜膜。之后，如图13(e)、(f)所示，失去负电荷的纳米泡85与铜离子减少后的处理液以及随金属铜的析出而生成的氢气一同上升，之后消灭。
通过将该状态保持规定的时间，能够在开口部88中埋入金属铜。
(步骤S46：停止成膜处理)
然后，与上述实施方式同样地，将处理区域26内置换成纯水，停止成膜处理。在取出晶片W之后，通过例如CMP加工等除去晶片W的表面(绝缘膜87的表面)上形成的不需要的铜膜。
根据上述实施方式，因为将第一实施方式中的蚀刻处理变更为成膜处理，所以关于在晶片W上发生的现象，不管对晶片W进行蚀刻，还是形成金属膜，都能得到同样的效果。
而且，在不使用纳米泡85而在同样的液体组成的处理液中进行成膜处理的情况下，开口部88内几乎不成膜，而在晶片W的表面上形成金属铜膜，开口部88内残留有空隙，存在成为元件的导电不良的原因的问题，但是因为将处理液与纳米泡85一同引入开口部88内，所以能够高各向异性地进行成膜，即从开口部88的底面逐渐析出金属铜，因为抑制开口部88的侧壁上的铜膜的生长，所以在开口部88内也能够与晶片W的表面同样地精细地形成铜膜，能够得到缺陷少的铜配线。
另外，因为使处理液的温度局部(开口部88的底面)地上升，所以能够得到抑制原料的浪费和处理液的分解、并能够提高成膜速度的效果。即，如果使处理液的温度整体上升，则处理液的成膜速度整体上变快，所以不仅在晶片W的表面上，而且在处理液接触的部分(处理容器21的内壁等)和处理液中也会析出金属铜，可能造成原料的浪费和颗粒的产生，并需要增加清扫处理容器21内的频度，但是因为将处理液的温度抑制在室温～60℃左右，在希望成膜的部分(开口部88的底面)，通过纳米泡85的压破使处理液的温度局部上升，所以会抑制原料的浪费和清扫处理容器21内的工作量，进而能够在开口部88的底面以较快的成膜速度得到铜膜。另外，当使处理液的温度上升时，处理液中溶解的上述化合物会分解，处理液的组成变得不稳定，对成膜速度和膜的性质(面粗糙度，密度，纯度，可塑性等)造成负面影响，但是因为如上所述那样使处理液的温度局部地上升，所以不存在这样的问题。
而且，在该实施方式中，也可以为与上述第二实施方式同样地、与处理液一起使用例如含铜的有机气体作为处理气体进行成膜的结构，或者也可以使用纯水作为处理液，通过含铜的处理气体进行成膜。此外，在本例中，使用无电解电镀法在固体表面上进行铜膜的成膜，其中，该无电解电镀法通过化学反应(还原反应)使得金属析出，但是例如也可以预先在晶片W的表面(绝缘膜87的表面和开口部84的内部的全部表面)上通过例如溅射法形成具有导电性的例如厚度20nm的金属膜例如钨(W)膜，将电极连接到该钨膜上，通过电镀(电解电镀)法形成铜膜。
如同在与以上的成膜方法相关的实施方式中所说明的那样，在通过散布有纳米泡85的处理液进行成膜处理时，通过使处理液和处理气体的至少一方包含与成膜相关的成分(成膜处理时生成起到活性种作用的物质的成分)，能够进行具有湿式工艺和干式工艺的优点的成膜处理。
上述各实施方式中，处理容器21中设置了超声波振动器42，但是如上所述，因为纳米泡85会自然地发生压破，所以也可以不设置超声波振动器42。此外，虽然从电源62向电极35施加直流电压，但也可以改为施加交流电压。在此情况下，纳米泡85以相对于晶片W在铅垂方向上振动的方式移动，所以能够快速地置换开口部84、88内的处理液。进一步，虽然使用纯水或纯水中溶解有溶质的处理液作为供向处理区域26的液体，但是只要不析出溶质，也可以使用具有极性的酒精或有机溶剂等。
为了对晶片W进行蚀刻处理和成膜处理，使用图2所示的处理容器21，但是也可以使用其他结构的处理容器。即，如上所述，认为纳米泡85很小，不易受到浮力和重力的影响，但是例如溶解了氟化氢、金属盐等的处理液的比重较大，在受到浮力的情况等下，也可以使用以下说明的处理容器111。
图14所示的处理容器111，表示对照上述图2所示的处理容器21而构成的例子。其中，对于与处理容器21相同的构成部件，标注相同的符号进行表示。
对于该处理容器111简略地进行说明，其构成为，通过埋设在上方部位23的顶壁上的吸引部112，以使得表面侧(形成有抗蚀剂掩模83和绝缘膜87等图案的一面)为下侧的方式吸附晶片W的背面，在处理区域26内与图2的处理容器21上下朝向相反地保持该晶片W，该晶片W与该吸引部112一起升降。
具体而言，吸引部112由直径小于晶片W的圆筒形状的接触部112a、和连接于该接触部112a的上方的直径小于接触部112a的驱动轴112b构成。该驱动轴112b构成为，以贯通设置于框体22的外侧(上侧)的驱动机构113的中心部的方式被驱动机构113保持，且能够通过该驱动机构113升降。另外，在该吸引部112的内部形成有用于吸引晶片W的大致中央附近的吸引通路32，通过驱动机构113与例如真空泵等吸引单元61连接。在接触部112a的上侧，形成有环状的槽114a，该吸引部112与框体22通过该槽114a的内部嵌入的环状的密封部件114b而紧连，使得处理液不会流入驱动机构113一侧。另外，在上方部位23上从下侧起埋设有电极35和温度调节单元34，使其接近吸引部112吸附的晶片W，且分别连接到电源62和电源34a。电极35和电源62构成电场形成单元。而且，该电极35和温度调节单元34，在吸引部112的内侧和外侧被分割，其分别与电源62和电源34a连接，在此省略表示。
另外，在与上述图2中的处理容器21内的载置台31对应的位置上设置有升降板115，使其与晶片W相对。该升降板115上多处设置有作为超声波供给单元的超声波振动器42，构成为能够对晶片W附近的处理液均匀地施加超声波振动。在该升降板115的下表面上经升降轴63a连接有升降机构63b，升降板115通过该升降机构63b能够升降，升降板115的周边部的槽36a内的密封体36b与设置于上方部位23的下表面上的环状的绝缘体25紧贴，密封地构成处理区域26，或者使用与搬送晶片W的搬送口22a与处理区域26连通。而且，在升降机构63b与框体22的下表面之间，设置有绝缘体64。
在升降轴63a、升降机构63b和绝缘体64内，形成有气体供给通路29，其与作为气体供给部的气体供给源41连接，该气体供给源41存储有用于吹除处理后的晶片W上附着的纯水的清洗气体例如氮气。另外，洗涤液供给部44经洗涤液供给通路43与上方部位23的顶壁连接，该洗涤液供给部44存储有用于洗涤晶片W的洗涤液例如纯水。在升降板115内，在多处例如4处形成有作为液体排出通路的排出通路37，其经可伸缩的排出管37a和框体22的下表面与返回通路71连接。
在上方部位23的侧面形成有用于向处理区域26内供给处理液的处理液供给口27，该处理液供给口27与液体供给通路的处理液供给通路28连接。
其中，电源62和升降机构63b接地。
接着，参照图15，对将晶片W搬入该处理容器111内的情况进行简单说明。首先，如图15(a)所示，升降板115和吸引部112下降。接着，通过外部的具有例如马蹄状的臂116a的搬送机构116，将晶片W经搬送口22a搬送到框体22内，其中，该晶片W为背面被吸引保持且正面朝下的状态的晶片。此时，镜片W仅周边部被保持，中心部的与吸引部112接触的部位与搬送机构116不干涉。然后，如图15(b)所示，晶片W被搬送至处理区域26的中心部时，吸引部112略微下降，吸引部112与晶片W接触。然后，通过吸引单元61将晶片W吸附保持于吸引部112，并解除搬送机构116对晶片W的吸附，如图15(c)所示，撤退搬送机构116。之后，吸引部112与升降板115上升，密封构成处理区域26。
关于之后的晶片W的处理，因为与上述处理容器21相同，所以在此省略。然后，在处理结束时，以与搬入晶片W的顺序相反的顺序搬出晶片W，上述搬送机构116上下翻转，于是晶片W的方向恢复原样。
如上所述，在这种处理容器111中，在处理液中向纳米泡85施加的浮力较强的情况下，在将纳米泡85引入晶片W时，除了能够利用向电极35施加的电压之外，还能够利用该浮力，因此能够加快处理速度。并且，也可以不向电极35施加电压，仅利用纳米泡85的浮力进行晶片W的处理。
而且，在该处理容器111中，以搬送机构116不接触晶片W的表面(形成有图案的面)的方式、即以使得颗粒不会附着在晶片W的表面上的方式搬送晶片W，但是在没有什么特别问题的情况下，也可以保持晶片W的表面进行晶片W的搬送。
另外，在上述各例中，向晶片W一侧施加正的电压，引入了带负电的纳米泡85，但是也可以向与晶片W相对的面(上方部位23或升降板115)施加负电压，将纳米泡85推向晶片W一侧。进而，也可以使纳米泡85带正电，通过负电压引入或推向晶片W一侧。

Claims (15)

1.一种半导体装置的制造方法，其为对形成有规定的图案的半导体装置制造用的基板进行蚀刻处理或成膜处理的半导体装置的制造方法，其中，该规定的图案是由开口形成的图案，该半导体装置的制造方法的特征在于，包括：
将液体和气体混合，在所述液体中产生直径比所述半导体装置制造用的基板上形成的所述开口的尺寸更小、且通过液体和气体的混合而带电的纳米泡的工序，其中，该液体和气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分；
为了将所述纳米泡引至所述基板的表面而形成电场的工序；和
形成所述电场，同时向所述基板供给含有所述纳米泡的液体并进行处理的工序。
2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包括：
在进行所述处理的工序之后进行的、向所述基板供给洗涤液对所述基板进行洗涤的工序。
3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包括：
在进行所述洗涤的工序之后进行的、向所述基板供给干燥用的气体使所述基板干燥的工序。
4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述处理的工序包括向所述液体供给超声波的工序。
5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述处理的工序包括进行所述基板的温度调节的工序。
6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述蚀刻处理的情况下的所述液体由含有氟化氢的溶液构成。
7.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述蚀刻处理的情况下的所述气体由含有碳和氟的气体构成。
8.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述成膜处理的情况下的所述液体由含有金属盐、络合剂和还原剂的溶液构成。
9.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
进行所述处理的工序在使所述基板的被处理面朝向下方的情况下被进行。
10.一种半导体制造装置，其是用于对形成有规定的图案的半导体装置制造用的基板进行蚀刻处理或成膜处理的半导体制造装置，其中，该规定的图案是由开口形成的图案，该半导体制造装置的特征在于，包括：
在内部设置有用于载置所述基板的载置部的处理容器；
一端与所述处理容器连接的液体供给通路；
设置在所述液体供给通路中间，令气体与供给到该液体供给通路的液体混合而在该液体中产生带电的纳米泡的纳米泡产生装置；
为了将从所述液体供给通路供给到所述处理容器内的液体中的纳米泡引至载置于所述载置部的所述基板的表面而形成电场的电场形成单元；和
用于从所述处理容器排出所述液体的液体排出通路，其中，
所述液体和所述气体的至少一方含有参与蚀刻处理或成膜处理的成分。
11.如权利要求10所述的半导体制造装置，其特征在于，还包括：
与所述处理容器连接，并向载置于所述处理容器内的载置部上的基板供给洗涤液的洗涤液供给部。
12.如权利要求11所述的半导体制造装置，其特征在于，还包括：
气体供给部，其与所述处理容器连接，并向由洗涤液洗涤后的基板供给干燥用的气体，该洗涤液是从所述洗涤液供给部供给的洗涤液。
13.如权利要求10所述的半导体制造装置，其特征在于：
在所述处理容器中设置有超声波供给单元，该超声波供给单元用于向供给到所述处理容器内的液体供给超声波。
14.如权利要求10所述的半导体制造装置，其特征在于：
在所述处理容器内设置有用于对载置于所述载置部上的基板的温度进行调节的温度调节单元。
15.如权利要求10所述的半导体制造装置，其特征在于：
在所述处理容器和所述纳米泡产生装置之间设置有用于调整所述纳米泡的粒径的过滤器。
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