CN115989564A - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

在基板W上形成有凹部95。凹部95的宽度比凹部95的深度短。在侧面95s的上部的至少一部分以及侧面95s的下部的至少一部分露出表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物。通过将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至基板W，对蚀刻对象物进行蚀刻。通过在第一蚀刻液被供给至基板W之前或者在第一蚀刻液被供给至基板W之后将溶解了溶解气体且溶氧浓度比第一蚀刻液高的碱性的第二蚀刻液供给至基板W，对蚀刻对象物进行蚀刻。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明主张2020年8月31日提出的日本专利申请2020-146098号的优先权，并将该申请的全部内容引入于此组入本发明。
本发明涉及一种用于处理基板的基板处理方法以及基板处理装置。基板是例如包括半导体晶片、液晶显示装置、有机EL(electroluminescence：电致发光)显示装置等的FPD(flat panel display：平面显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。
背景技术
在半导体装置、FPD等制造工序中，存在对半导体晶片、FPD用玻璃基板等基板供给TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide：四甲基氢氧化铵)、KOH(potassium hydroxide：氢氧化钾)等碱性的蚀刻液的情况。在专利文献1中公开有：通过将TMAH供给至基板，对形成于基板的多晶硅膜(polysilicon film)进行蚀刻。在专利文献1中记载有：TMAH的溶氧(dissolved oxygen)浓度通过使氮气或者干燥气体(dryair)溶解至TMAH而被调整至最适当的浓度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-19089号公报
发明内容
发明要解决的问题
虽然专利文献1公开了通过TMAH的供给来蚀刻形成于基板的最外层的多晶硅膜，但并未公开是否在基板的最外层形成有图案(pattern)。此外，虽然专利文献1公开有一边改变TMAH的溶氧浓度一边将TMAH供给至多张基板，但并未公开对相同的基板供给溶氧浓度不同的TMAH。
在半导体装置等的制造工序中，存在对形成有凹部等的图案的基板的表面供给TMAH等碱性的蚀刻液并蚀刻凹部的侧面的情况。在这种情况下，存在下述情况：需求不均匀地蚀刻凹部的侧面而有意地不均匀地蚀刻凹部的侧面。通常该需求包括抑制处理时间的增加。在专利文献1中未公开应对这种需求的方法以及装置，也没有给出任何启示。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种既能够抑制处理时间的增加，又能够有意地不均匀地蚀刻形成于基板的凹部的侧面的基板处理方法以及基板处理装置。
用于解决问题的手段
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，对形成有凹部的基板进行处理，所述凹部的宽度比深度短，在所述凹部的侧面的上部的至少一部分以及所述侧面的下部的至少一部分露出表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物，其中，所述基板处理方法包括：第一蚀刻工序，通过将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻；以及第二蚀刻工序，通过将溶解了溶解气体且溶氧浓度比所述第一蚀刻液高的碱性的第二蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻。
在该方法中，将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至基板。由此，蚀刻形成于基板的凹部的侧面。同样地，将溶解了溶解气体的碱性的第二蚀刻液供给至基板。由此，蚀刻凹部的侧面。因此，凹部的侧面通过第一蚀刻液的供给以及第二蚀刻液的供给而阶段性地被蚀刻。
表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物在凹部的侧面的上部的至少一部分以及凹部的侧面的下部的至少一部分露出。当溶氧浓度高的液体被供给至蚀刻对象物时，蚀刻对象物的表层变化成氧化硅(silicon oxidation)。氧化硅不被碱性的蚀刻液蚀刻或者几乎不被碱性的蚀刻液蚀刻。
存在于第一蚀刻液中的溶氧通过非活性气体的溶解而从第一蚀刻液被去除。由于第一蚀刻液的溶氧浓度低，因此，即使第一蚀刻液与蚀刻对象物接触，蚀刻对象物也不会被氧化或者几乎不会被氧化。因此，通过将第一蚀刻液供给至基板，能以大的蚀刻速度均匀地蚀刻在凹部的侧面露出的蚀刻对象物。
另一方面，由于第二蚀刻液的溶氧浓度比第一蚀刻液的溶氧浓度高，因此，当第二蚀刻液与蚀刻对象物接触时，蚀刻对象物的表层被氧化，从而变化成难以被第二蚀刻液腐蚀的氧化硅。然而，蚀刻对象物的表层的整个区域并不是被均匀地氧化而是被不均匀地氧化。
即，由于凹部的宽度狭窄，因此，当将第二蚀刻液供给至凹部时，第二蚀刻液所含有的溶氧在凹部的入口附近与蚀刻对象物接触，从而使蚀刻对象物氧化。因此，虽然只是稍微，但是，溶氧浓度降低的第二蚀刻液会流动至凹部的底。即使在与凹部的入口稍微分离的地方，第二蚀刻液的溶氧也会与蚀刻对象物接触而被消耗。连续性地反复这种现象，其结果，第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近凹部的底而减小。
若凹部中的向深度方向的位置相同，则蚀刻对象物被第二蚀刻液均匀地蚀刻。然而，蚀刻对象物的蚀刻量随着接近凹部的底而增加。即，由于在凹部的入口附近蚀刻对象物的表层变化成氧化硅，因此，蚀刻对象物难以被第二蚀刻液蚀刻。另一方面，由于在凹部的底附近蚀刻对象物的表层未变化成氧化硅或者几乎未变化成氧化硅，因此，蚀刻对象物被第二蚀刻液蚀刻。因此，凹部的底附近的蚀刻对象物的蚀刻量比凹部的入口附近的蚀刻对象物的蚀刻量多。
如此，通过将第一蚀刻液供给至基板，能以大的蚀刻速度均匀地蚀刻在凹部的侧面露出的蚀刻对象物。进而，通过将第二蚀刻液供给至基板，能以蚀刻量随着接近凹部的底而阶段性地或者连续性地增加的方式对蚀刻对象物进行蚀刻。因此，通过将第一蚀刻液以及第二蚀刻液分别供给至基板，既能抑制处理时间的增加，又能有意地不均匀地蚀刻凹部的侧面。
形成于基板的凹部可以为孔，也可以为槽。即，凹部的侧面可以为遍及全周地连续的筒状面，也可以为平行地彼此相对向的一对侧面中的一方或者双方。凹部也可以在基板的厚度方向上凹陷，也可以在与基板的厚度方向正交的基板的面方向凹陷。在前者的情况下，凹部可以从基板的最表面向基板的厚度方向凹陷，也可以从其他的平面向基板的厚度方向凹陷。
第一蚀刻液为使非活性气体强制性地溶解的碱性的蚀刻液，第二蚀刻液为使溶解气体强制性地溶解的碱性的蚀刻液。只要第二蚀刻液的溶氧浓度比第一蚀刻液的溶氧浓度高，则溶解气体也可以为氮气或者氩气体等的非活性气体，也可以为包含氧的含氧气体。
在所述实施方式中，也可以将以下的特征中的至少一个特征加入至所述基板处理方法。
所述第二蚀刻工序为如下工序：在向所述基板供给所述第一蚀刻液后，将所述第二蚀刻液供给至所述基板。
在该方法中，将溶氧浓度低的第一蚀刻液供给至基板后，将溶氧浓度相对高的第二蚀刻液供给至基板。当先将第二蚀刻液供给至基板时，在凹部的侧面露出的蚀刻对象物被氧化。因此，在供给第一蚀刻液时，蚀刻对象物被不均匀地蚀刻、蚀刻速度降低。通过先供给第一蚀刻液，与先供给第二蚀刻液的情况相比，能缩短处理时间，并且能使被蚀刻的蚀刻对象物的实际的形状接近期望的形状。
所述第二蚀刻工序包括如下工序：通过将所述第二蚀刻液供给至所述基板，利用所述第二蚀刻液置换与所述基板接触的所述第一蚀刻液。
在该方法中，在将第一蚀刻液供给至基板后，将第二蚀刻液供给至基板而并非将第二蚀刻液以外的液体供给至基板。由此，通过第二蚀刻液置换与基板接触的第一蚀刻液。若在供给第二蚀刻液之前将第二蚀刻液以外的液体供给至基板，则在凹部的侧面露出的蚀刻对象物可能会被氧化成不期望的形态。只要通过第二蚀刻液置换与基板接触的第一蚀刻液，就能抑制或者防止这样的氧化，从而能高精度地对蚀刻对象物进行蚀刻。
被供给所述第一蚀刻液以及所述第二蚀刻液之前的所述凹部的宽度随着接近所述凹部的底而减小；所述第二蚀刻工序为如下工序：以所述凹部的所述侧面的蚀刻量随着接近所述凹部的底而增加的方式，对所述凹部的所述侧面进行蚀刻。
在该方法中，通过第一蚀刻液以及第二蚀刻液蚀刻随着接近凹部的底而变细的凹部。在第一蚀刻液的供给中，在凹部的侧面露出的蚀刻对象物被均匀地蚀刻，在第二蚀刻液的供给中，随着接近凹部的底，蚀刻对象物的蚀刻量增加。在供给第一蚀刻液以及第二蚀刻液后，凹部的宽度从凹部的入口至凹部的底变得均匀或者凹部的宽度的不均匀被减轻。因此，在被蚀刻之前的凹部的宽度不均匀的情况下，能调整凹部的形状。
所述第一蚀刻液以及所述第二蚀刻液中的至少一方为包括用于阻碍氢氧化物离子与所述蚀刻对象物接触的化合物的碱性的蚀刻液。
多晶硅通过多个单晶硅所构成。当通过不包括化合物的碱性的蚀刻液蚀刻多晶硅时，在多晶硅的表面形成有非常细微的凹凸。其原因在于：硅的(110)面、(100)面以及(111)面在多晶硅的表面露出，硅的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度彼此不同。在蚀刻单晶硅的情况下，也因为同样的理由在单晶硅的表面形成有非常细微的凹凸。
碱性的蚀刻液中的氢氧化物离子(OH-)与硅(Si)反应，从而蚀刻多晶硅等蚀刻对象物。当将化合物添加至碱性的蚀刻液时，阻碍氢氧化物离子与硅的接触，硅的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度降低。然而，蚀刻速度并非是在多个结晶面中均匀地减小，而是在多个结晶面中的蚀刻速度高的结晶面相对地大幅降低。由此，多个结晶面中的蚀刻速度的差减小。
如此，通过对碱性的蚀刻液添加化合物，蚀刻液对于多晶硅等蚀刻对象物的各向异性(anisotropy)降低。即，蚀刻对象物的蚀刻接近等向性(isotropic)蚀刻，蚀刻对象物不论在任何部位都以均匀的蚀刻量被蚀刻。由此，蚀刻速度的面方位相关性被缓和。因此，能抑制或者防止上述凹凸的产生，从而能使蚀刻后的蚀刻对象物的表面平坦化。
所述碱性的蚀刻液中的所述化合物的浓度根据所要求的蚀刻的均匀性与所要求的蚀刻速度而设定。
所述第一蚀刻工序包括通过溶氧浓度不同的第一稀释液以及第二稀释液中的至少一方稀释碱性的蚀刻液的原液，来制作所述第一蚀刻液的第一蚀刻液制作工序，所述第二蚀刻工序包括通过所述第一稀释液以及所述第二稀释液中的至少一方稀释所述原液，来制作所述第二蚀刻液的第二蚀刻液制作工序。
根据该方法，能够通过第一稀释液以及第二稀释液中的至少一方稀释碱性的蚀刻液的原液，来制作第一蚀刻液以及第二蚀刻液。第一稀释液以及第二稀释液为溶氧浓度不同的液体。因此，通过使第一蚀刻液所含有的第一稀释液以及第二稀释液的比例与第二蚀刻液所含有的第一稀释液以及第二稀释液的比例不同，能调整第一蚀刻液以及第二蚀刻液的溶氧浓度。
在所述基板处理方法中，逐片地处理多张所述基板。
在所述基板处理方法中，一并处理多张所述基板。
本发明的另一个实施方式提供一种基板处理装置，对形成有凹部的基板进行处理，所述凹部的宽度比深度短，在所述凹部的侧面的上部的至少一部分以及所述侧面的下部的至少一部分露出表示单晶硅多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物，所述基板处理装置包括：第一蚀刻单元，通过将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻；以及第二蚀刻单元，通过将溶解了溶解气体且溶氧浓度比所述第一蚀刻液高的碱性的第二蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻。根据该结构，能实现与所述基板处理方法同样的效果。
参照随附的附图并通过以下所述的本发明的实施方式的说明，更明了本发明的上述目的以及其他的目的、特征、以及效果。
附图说明
图1A是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置的示意图。
图1B是从侧方观察基板处理装置的示意图。
图2是水平地观察基板处理装置所具有的处理单元的内部的示意图。
图3是将图2的一部分进行放大的放大图。
图4是示出硅的三个结晶面的蚀刻速度与蚀刻液中的丙二醇(propylene至glycol)的浓度之间的关系的一例的图表。
图5A是用于说明假定通过阻碍物质阻碍氢氧化物离子与多晶硅的接触的机理的图。
图5B是用于说明假定通过阻碍物质阻碍氢氧化物离子与多晶硅的接触的机理的图。
图6是示出将蚀刻液等处理液供给至基板的基板处理装置的处理液供给单元的示意图。
图7是示出基板处理装置的电结构的框图。
图8是用于说明通过基板处理装置所执行的基板的处理的一例的工序图。
图9A、图9B以及图9C是示出基板的剖面的一例的示意图。
图10A是示出基板的剖面的另一例的示意图。
图10B是示出基板的剖面的另一例的示意图。
图10C是示出基板的剖面的另一例的示意图。
图11是示出本发明的第二实施方式的基板处理装置所具有的蚀刻单元的示意图。
具体实施方式
图1A是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置1的示意图。图1B是从侧面观察基板处理装置1的示意图。
如图1A所示，基板处理装置1是逐片地处理半导体晶片等圆板状的基板W的单张式的装置。基板处理装置1是具有：装载埠(load port)LP，保持用于容纳基板W的容纳器C；多个处理单元2，处理从装载埠LP上的容纳器C搬运的基板W；搬运机械手，在装载埠LP上的容纳器C与处理单元2之间搬运基板W；以及控制装置3，控制基板处理装置1。
搬运机械手包括：分度器机械手(indexer robot)IR，相对于装载埠LP上的容纳器C进行基板W的搬入以及搬出；以及中心机械手(center robot)CR，相对于多个处理单元2进行基板W的搬入以及搬出。分度器机械手IR在装载埠LP与中心机械手CR之间搬运基板W，中心机械手CR在分度器机械手IR与处理单元2之间搬运基板W。中心机械手CR包括用于支撑基板W的手部H1，分度器机械手IR包括用于支撑基板W的手部H2。
多个处理单元2形成在俯视时配置于中心机械手CR的周围的多个塔(tower)TW。图1A示出四个塔TW的例子。中心机械手CR也能够访问(access)任一个塔TW。如图1B所示，各塔TW包括沿上下层叠的多个(例如三个)处理单元2。
图2是水平地观察基板处理装置1所具有的处理单元2的内部的示意图。图3是将图2的一部分进行放大的放大图。图2示出升降框32以及阻断构件33位于下位置的状态，图3示出升降框32以及阻断构件33位于上位置的状态。在以下的说明中，只要没有特别说明，TMAH就是指TMAH的水溶液。
处理单元2包括：箱型的腔室(chamber)4，具有内部空间；旋转卡盘10，在腔室4内一边使一张基板W保持水平一边使基板W以通过基板W的中央部的铅垂的旋转轴线A1为中心旋转；以及筒状的处理杯体(processing cup)23，以旋转轴线A1为中心包围旋转卡盘10。
腔室4包括：箱型的隔壁6，设置有供基板W通过的搬入搬出口6b；以及挡门(shutter)7，对搬入搬出口6b进行开闭。腔室4还包括整流板8，该整流板8配置于在隔壁6的顶面进行开口的送风口6a的下方。用于输送洁净空气(被过滤器过滤过的空气)的FFU(fanfilter unit：风扇过滤器单元)5配置于送风口6a之上。用于排出腔室4内的气体的排气导管9连接于处理杯体23。送风口6a设置于腔室4的上端部，排气导管9配置于腔室4的下端部。排气导管9的一部分配置于腔室4的外部。
整流板8将隔壁6的内部空间分隔成整流板8的上方的上空间Su以及整流板8的下方的下空间SL。隔壁6的顶面与整流板8的上表面之间的上空间Su为洁净空气扩散的扩散空间。整流板8的下表面与隔壁6的底面之间的下空间SL为进行基板W的处理的处理空间。旋转卡盘10以及处理杯体23配置于下空间SL。从隔壁6的底面至整流板8的下表面为止的铅垂方向的距离比从整流板8的上表面至隔壁6的顶面为止的铅垂方向的距离长。
FFU5经由送风口6a向上空间Su输送洁净空气。被供给至上空间Su的洁净空气碰撞到整流板8而在上空间Su扩散。上空间Su内的洁净空气通过沿上下贯通整流板8的多个贯通孔从整流板8的整体向下方流动。被供给至下空间SL的洁净空气被吸入至处理杯体23内，通过排气导管9从腔室4的下端部被排出。由此，在下空间SL形成有从整流板8向下方流动的均匀的洁净空气的下降流(down flow)。基板W的处理在形成有洁净空气的下降流的状态下进行。
旋转卡盘10包括：圆板状的旋转基座(spin base)12，被保持为水平的姿势；多个卡盘销(chuck pin)11，在旋转基座12的上方将基板W保持为水平的姿势；旋转轴13，从旋转基座12的中央部向下方延伸；以及旋转马达(spin motor)14，通过使旋转轴13旋转，使旋转基座12以及多个卡盘销11旋转。旋转卡盘10并不限定于使多个卡盘销11与基板W的外周面接触的夹持式的卡盘，也可以是通过使作为非组件形成面的基板W的背面(下表面)吸附于旋转基座12的上表面12u来将基板W保持为水平的真空式的卡盘。
旋转基座12包括配置于基板W的下方的上表面12u。旋转基座12的上表面12u与基板W的下表面平行。旋转基座12的上表面12u为与基板W的下表面相对的相对面。旋转基座12的上表面12u为围绕旋转轴线A1的圆环状。旋转基座12的上表面12u的外径比基板W的外径大。卡盘销11从旋转基座12的上表面12u的外周部向上方突出。卡盘销11被旋转基座12保持。基板W在基板W的下表面从旋转基座12的上表面12u离开的状态下被多个卡盘销11保持。
处理单元2包括下表面喷嘴15，该下表面喷嘴15朝向基板W的下表面中央部喷出处理液。下表面喷嘴15包括：喷嘴圆板部，配置于旋转基座12的上表面12u与基板W的下表面之间；以及喷嘴筒状部，从喷嘴圆板部向下方延伸。下表面喷嘴15的液体喷出口15p在喷嘴圆板部的上表面中央部进行开口。在基板W被旋转卡盘10保持的状态下，下表面喷嘴15的液体喷出口15p沿上下与基板W的下表面中央部相对。
基板处理装置1包括：下冲洗液配管16，将冲洗液引导至下表面喷嘴15；以及下冲洗液阀17，安装于冲洗液配管16。当打开下冲洗液阀17时，被下冲洗液配管16引导的冲洗液从下表面喷嘴15向上方喷出并被供给至基板W的下表面中央部。被供给至下表面喷嘴15的冲洗液为纯水(DIW(deionized water：去离子水))。被供给至下表面喷嘴15的冲洗液并不限定于纯水，也可以为IPA(isopropyl alcohol：异丙醇)、碳酸水、电解离子水、氢水、臭氧水以及稀释浓度(例如1ppm至100ppm左右)的盐酸水中的任一种。
虽然未图示，然而下冲洗液阀17包括：阀主体(valve body)，设置有用于供流体流动的内部流路以及围绕内部流路的环状的阀座；阀体，能够相对于阀座移动；以及促动器(actuator)，使阀体在阀体与阀座接触的关闭位置与阀体与阀座分离的打开位置之间移动。针对其他的阀也同样。促动器可以为空压促动器或者电动促动器，也可以为这些促动器以外的促动器。控制装置3是通过控制促动器，从而使下冲洗液阀17开闭。
下表面喷嘴15的外周面与旋转基座12的内周面形成沿上下延伸的下筒状通路19。下筒状通路19包括在旋转基座12的上表面12u的中央部进行开口的下中央开口18。下中央开口18配置于下表面喷嘴15的喷嘴圆板部的下方。基板处理装置1具有：下气体配管20，引导经由下筒状通路19供给至下中央开口18的非活性气体；下气体阀21，安装于下气体配管20；以及下气体流量调整阀22，变更从下气体配管20供给至下筒状通路19的非活性气体的流量。
从下气体配管20供给至下筒状通路19的非活性气体为氮气。非活性气体并不限定于氮气，也可以为氦气或者氩气等其他非活性气体。这些非活性气体为具有比空气中的氧浓度(约21vol％)低的氧浓度的低氧气体。
当打开下气体阀21时，从下气体配管20供给至下筒状通路19的氮气以与下气体流量调整阀22的开度对应的流量从下中央开口18向上方喷出。之后，氮气在基板W的下表面与旋转基座12的上表面12u之间的空间向所有的方向放射状地流动。因此，基板W与旋转基座12之间的空间被氮气充满，从而降低环境气体(atmosphere)中的氧浓度。基板W与旋转基座12之间的空间的氧浓度根据下气体阀21以及下气体流量调整阀22的开度而变更。下气体阀21以及下气体流量调整阀22包含于环境气体氧浓度变更单元，该环境气体氧浓度变更单元用于变更与基板W接触的环境气体中的氧浓度。
处理杯体23包括：多个防护罩(guard)25，接住从基板W向外方所排出的液体；多个杯体(cup)26，接住通过多个防护罩25向下方引导的液体；以及圆筒状的外壁构件24，包围多个防护罩25以及多个杯体26。图2示出设置有两个防护罩25以及两个杯体26的例子。
防护罩25包括：圆筒状的防护罩筒状部25b，包围旋转卡盘10；以及圆环状的防护罩顶部25a，从防护罩筒状部25b的上端部朝向旋转轴线A1向斜上方延伸。多个防护罩顶部25a沿上下重叠，多个防护罩筒状部25b同心圆状地配置。多个杯体26分别配置于多个防护罩筒状部25b的下方。杯体26形成朝向上打开的环状的液体接收槽。
处理单元2包括：防护罩升降单元27，使多个防护罩25单独地升降。防护罩升降单元27使防护罩25位于上位置至下位置中的任意的位置。上位置是防护罩25的上端25u相比配置有被旋转卡盘10保持的基板W的保持位置更靠上方配置的位置。下位置是防护罩25的上端25u相比保持位置更靠下方配置的位置。防护罩顶部25a的圆环状的上端相当于防护罩25的上端25u。防护罩25的上端25u在俯视观察时包围基板W以及旋转基座12。
当在旋转卡盘10使基板W旋转的状态下向基板W供给处理液时，供给至基板W的处理液从基板W被甩离。在向基板W供给处理液时，至少一个防护罩25的上端25u相比基板W更靠上方配置。因此，从基板W排出的药液或者冲洗液等处理液被某一个防护罩25接住，并被引导至与该防护罩25对应的杯体26。
如图3所示，处理单元2包括：升降框32，配置于旋转卡盘10的上方；阻断构件33，从升降框32垂吊；中心喷嘴45，插入阻断构件33；以及阻断构件升降单元31，通过使升降框32升降，使阻断构件33以及中心喷嘴45升降。升降框32、阻断构件33以及中心喷嘴45配置于整流板8的下方。
阻断构件33包括：圆板部36，配置于旋转卡盘10的上方；以及筒状部37，从圆板部36的外周部向下方延伸。阻断构件33包括朝向上方凹陷的杯状的内表面。阻断构件33的内表面包括圆板部36的下表面36L以及筒状部37的内周面37i。以下，会有将圆板部36的下表面36L称为阻断构件33的下表面36L的情况。
圆板部36的下表面36L为与基板W的上表面相对的相对面。圆板部36的下表面36L与基板W的上表面平行。筒状部37的内周面37i从圆板部36的下表面36L的外周缘向下方延伸。筒状部37的内径随着接近筒状部37的内周面37i的下端而增加。筒状部37的内周面37i的下端的内径比基板W的直径大。筒状部37的内周面37i的下端的内径也可以比旋转基座12的外径大。在阻断构件33配置于后述的下位置(图2所示的位置)时，基板W被筒状部37的内周面37i包围。
圆板部36的下表面36L为包围旋转轴线A1的圆环状。圆板部36的下表面36L的内周缘形成在圆板部36的下表面36L的中央部进行开口的上中央开口38。阻断构件33的内周面形成从上中央开口38向上方延伸的贯通孔。阻断构件33的贯通孔沿上下贯通阻断构件33。中心喷嘴45插入阻断构件33的贯通孔。中心喷嘴45的下端的外径比上中央开口38的直径小。
阻断构件33的内周面与中心喷嘴45的外周面同轴。阻断构件33的内周面在径向(与旋转轴线A1正交的方向)上隔着间隔地包围中心喷嘴45的外周面。阻断构件33的内周面与中心喷嘴45的外周面形成沿上下延伸的上筒状通路39。中心喷嘴45从升降框32以及阻断构件33向上方突出。在阻断构件33从升降框32垂吊时，中心喷嘴45的下端相比圆板部36的下表面36L更靠上方配置。药液或者冲洗液等处理液从中心喷嘴45的下端向下方喷出。
阻断构件33包括：筒状的连接部35，从圆板部36向上方延伸；以及环状的凸缘(flange)部34，从连接部35的上端部向外方延伸。凸缘部34相比阻断构件33的圆板部36以及筒状部37更靠上方配置。凸缘部34与圆板部36平行。凸缘部34的外径比筒状部37的外径小。凸缘部34被后述的升降框32的下板32L支撑。
升降框32包括：上板32u，位于阻断构件33的凸缘部34的上方；侧环32s，从上板32u向下方延伸，并包围凸缘部34；以及环状的下板32L，从侧环32s的下端部向内侧方向延伸，并位于阻断构件33的凸缘部34的下方。凸缘部34的外周部配置于上板32u与下板32L之间。凸缘部34的外周部能够在上板32u与下板32L之间沿上下移动。
升降框32以及阻断构件33包括：定位突起41以及定位孔42，在阻断构件33被升降框32支撑的状态下限制升降框32以及阻断构件33向周向(绕着旋转轴线A1的方向)的相对移动。图2示出多个定位突起41设置于下板32L且多个定位孔42设置于凸缘部34的例子。定位突起41也可以设置于凸缘部34，定位孔42也可以设置于下板32L。
多个定位突起41配置于具有配置在旋转轴线A1上的中心的圆上。同样地，多个定位孔42配置于具有配置在旋转轴线A1上的中心的圆上。多个定位孔42以与多个定位突起41相同的规则性在周向上排列。从下板32L的上表面向上方突出的定位突起41被插入从凸缘部34的下表面向上方延伸的定位孔42。由此，限制阻断构件33相对于升降框32向周向的移动。
阻断构件33包括从阻断构件33的内表面向下方突出的多个上支撑部43。旋转卡盘10包括分别支撑多个上支撑部43的多个下支撑部44。多个上支撑部43被阻断构件33的筒状部37包围。上支撑部43的下端相比筒状部37的下端更靠上方配置。从旋转轴线A1至上支撑部43为止的径向的距离比基板W的半径大。同样地，从旋转轴线A1至下支撑部44为止的径向的距离比基板W的半径大。下支撑部44是从旋转基座12的上表面12u向上方突出。下支撑部44相比卡盘销11更靠外侧配置。
多个上支撑部43配置于具有配置在旋转轴线A1上的中心的圆上。同样地，多个下支撑部44配置于具有配置在旋转轴线A1上的中心的圆上。多个下支撑部44以与多个上支撑部43相同的规则性在周向上排列。多个下支撑部44与旋转基座12一起以旋转轴线A1为中心旋转。旋转基座12的旋转角度通过旋转马达14而变更。当旋转基座12配置成基准旋转角度时，在俯视观察时，多个上支撑部43分别与多个下支撑部44重叠。
阻断构件升降单元31与升降框32连接。当在阻断构件33的凸缘部34被升降框32的下板32L支撑的状态下阻断构件升降单元31使升降框32下降时，阻断构件33也下降。当在旋转基座12配置成在俯视观察时多个上支撑部43分别与多个下支撑部44重叠的基准旋转角度的状态下阻断构件升降单元31使阻断构件33下降时，上支撑部43的下端部与下支撑部44的上端部接触。由此，多个上支撑部43分别被多个下支撑部44支撑。
在阻断构件33的上支撑部43与旋转卡盘10的下支撑部44接触后，当阻断构件升降单元31使升降框32下降时，升降框32的下板32L相对于阻断构件33的凸缘部34向下方移动。由此，下板32L从凸缘部34分离，定位突起41从定位孔42拔出。而且，由于升降框32以及中心喷嘴45相对于阻断构件33向下方移动，因此，中心喷嘴45的下端与阻断构件33的圆板部36的下表面36L之间的高低差减小。此时，升降框32配置于阻断构件33的凸缘部34不会与升降框32的上板32u接触的高度(后述的下位置)。
阻断构件升降单元31使升降框32位于上位置(图3所示的位置)至下位置(图2所示的位置)中的任意的位置。上位置为定位突起41被插入定位孔42且阻断构件33的凸缘部34与升降框32的下板32L接触的位置。即，上位置为阻断构件33从升降框32垂吊的位置。下位置为下板32L从凸缘部34分离且定位突起41从定位孔42拔出的位置。即，下位置为解除升降框32以及阻断构件33的连结被解除且阻断构件33不会与升降框32的任何部位接触的位置。
当使升降框32以及阻断构件33移动至下位置时，阻断构件33的筒状部37的下端相比基板W的下表面更靠下方配置，基板W的上表面与阻断构件33的下表面36L之间的空间被阻断构件33的筒状部37包围。因此，基板W的上表面与阻断构件33的下表面36L之间的空间不仅与阻断构件33的上方的环境气体阻断，还与阻断构件33周围的环境气体阻断。因此，能提高基板W的上表面与阻断构件33的下表面36L之间的空间的密闭度。
而且，当升降框32以及阻断构件33位于下位置时，即使使阻断构件33相对于升降框32以旋转轴线A1为中心旋转，阻断构件33也不会碰撞到升降框32。当阻断构件33的上支撑部43被旋转卡盘10的下支撑部44支撑时，上支撑部43以及下支撑部44咬合，从而规定限制上支撑部43以及下支撑部44向周向的相对移动。在此状态下，当旋转马达14旋转时，旋转马达14的转矩(torque)经由上支撑部43以及下支撑部44传达至阻断构件33。因此，阻断构件33在升降框32以及中心喷嘴45静止的状态下以与旋转基座12相同的方向且以相同的速度旋转。
中心喷嘴45包括：多个液体喷出口，喷出液体；以及气体喷出口，喷出气体。多个液体喷出口包括：药液喷出口46，喷出药液；蚀刻液喷出口47，喷出蚀刻液；以及上冲洗液喷出口48，喷出冲洗液。气体喷出口为喷出非活性气体的上气体喷出口49。药液喷出口46、蚀刻液喷出口47以及上冲洗液喷出口48在中心喷嘴45的下端进行开口。上气体喷出口49在中心喷嘴45的外周面进行开口。
药液是例如为包括硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸(hydrofluoric acid)、磷酸、醋酸、氨水、过氧化氢水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如TMAH等)、界面活性剂、多元醇(polyhydric alcohol)以及防腐蚀剂中的至少一个的液体。硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、醋酸、氨水、过氧化氢水、柠檬酸、草酸以及TMAH也可以为蚀刻液。
图2等示出药液为DHF(dilute hydrofluoric acid：稀释氢氟酸)的例子。此外，图2等示出向中心喷嘴45供给的冲洗液为纯水且向中心喷嘴45供给的非活性气体为氮气的例子。向中心喷嘴45供给的冲洗液也可以为纯水以外的冲洗液。向中心喷嘴45供给的非活性气体也可以为氮气以外的非活性气体。
基板处理装置1具有：药液配管50，将药液引导至中心喷嘴45；药液阀51，安装于药液配管50；蚀刻液配管52，将蚀刻液引导至中心喷嘴45；蚀刻液阀53，安装于蚀刻液配管52；上冲洗液配管54，将冲洗液引导至中心喷嘴45；以及上冲洗液阀55，安装于上冲洗液配管54。基板处理装置1还具有：上气体配管56，将气体引导至中心喷嘴45；上气体阀57，安装于上气体配管56；以及上气体流量调整阀58，对从上气体配管56被供给至中心喷嘴45的气体的流量进行变更。
当打开药液阀51时，药液被供给至中心喷嘴45且从在中心喷嘴45的下端进行开口的药液喷出口46向下方被喷出。当打开蚀刻液阀53时，蚀刻液被供给至中心喷嘴45且从在中心喷嘴45的下端进行开口的蚀刻液喷出口47向下方被喷出。当打开上冲洗液阀55时，冲洗液被供给至中心喷嘴45且从在中心喷嘴45的下端进行开口的上冲洗液喷出口48向下方被喷出。因此，药液等的处理液被供给至基板W的上表面。
当打开上气体阀57时，被上气体配管56引导的氮气以与上气体流量调整阀58的开度对应的流量被供给至中心喷嘴45，且从在中心喷嘴45的外周面进行开口的上气体喷出口49向斜下方喷出。之后，氮气一边在上筒状通路39内沿周向流动一边在上筒状通路39内向下方流动。到达上筒状通路39的下端的氮气从上筒状通路39的下端向下方流出。之后，氮气在基板W的上表面与阻断构件33的下表面36L之间的空间向所有的方向放射状地流动。由此，基板W与阻断构件33之间的空间被氮气充满，从而降低环境气体中的氧浓度。基板W与阻断构件33之间的空间的氧浓度根据上气体阀57以及上气体流量调整阀58的开度而被变更。上气体阀57以及上气体流量调整阀58包含于环境气体氧浓度变更单元。
图4为示出硅的三个结晶面的蚀刻速度与蚀刻液中的丙二醇的浓度之间的关系的一例的图表。图5A以及图5B为用于说明假定通过化合物阻碍氢氧化物离子与多晶硅的接触时的机理的图。图4、图5A以及图5B中的“PG”表示丙二醇。
基板处理装置1将通过使基板W的一部分腐蚀而使该基板W的该一部分溶解的蚀刻液以及使蚀刻液相对于单晶硅的各向异性降低的化合物，分别供给至基板W或者事先混合并供给至基板W。
蚀刻液为下述碱性的液体：不蚀刻或者几乎不蚀刻氧化硅以及氮化硅等的非蚀刻对象物，而是蚀刻表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物96(参照图5A)。蚀刻液的pH(power of hydrogen：酸碱值)(氢离子指数)例如为12以上。只要处理条件相同，则每单位时间的蚀刻对象物96的蚀刻量比每单位时间的非蚀刻对象物的蚀刻量多。
蚀刻液为用于对单晶硅(包括多晶硅中的单晶硅)进行各向异性蚀刻的液体。即，只要处理条件相同，则当通过蚀刻液蚀刻硅的(110)面、(100)面以及(111)面时，(110)面的蚀刻速度最大，(111)面的蚀刻速度最小。因此，蚀刻速度在硅的每个结晶面都不同。
蚀刻液可以为已将钠或者钾等的碱性金属的氢氧化物溶解的水溶液(NaOH的水溶液或者KOH的水溶液)，也可以为已将TMAH等的季铵氢氧化物(quaternary ammoniumhydroxide)溶解的水溶液。季铵氢氧化物可以为TMAH、TBAH(tetrabutyl ammoniumhydroxide：四丁基氢氧化铵)、TPeAH(tetrapenty lammonium hydroxide：四戊基氢氧化铵)、THAH(tetrahexyl ammonium hydroxide：四己基氢氧化铵)、TEAH(tetraethylammonium hydroxide：四乙基氢氧化铵)、TPAH(tetrapropyl ammonium hydroxide：四丙基氢氧化铵)以及氢氧化胆碱(choline hydroxide)中的至少一个，也可以为这些以外的物质。这些皆包括于有机碱。此外，在该段中，TMAH并不是水溶液，而是表示无水物。关于TBAH等的其他的季铵氢氧化物也同样。
当季铵氢氧化物溶入水中时，季铵氢氧化物分离成阳离子(正离子)以及氢氧化物离子。因此，在季铵氢氧化物的水溶液中存在氢氧化物离子。同样地，在钠或者钾等的碱性金属的氢氧化物的水溶液中也存在氢氧化物离子。供给至基板W的化合物为用于阻碍氢氧化物离子与蚀刻对象物96接触的阻碍物质。阻碍物质的分子优选为比氢氧化物离子还大。此外，阻碍物质优选为溶于水的水溶性物质。阻碍物质也可以为具有亲水基以及疏水基双方的界面活性剂。只要均匀地分散于蚀刻液，则阻碍物质也可以为不溶于水的不溶性物质。
蚀刻液是与化合物混合后被供给至基板W，或者不混合地被供给至基板W。化合物为溶于蚀刻液的物质。化合物可以为乙二醇(glycol)或者醚(ether)，也可以为甘油(glycerin)等乙二醇以及醚以外的物质。化合物可以为种类不同的两个以上的物质的混合物，也可以为属于相同种类的两个以上的物质的混合物。在后者的情况下，化合物也可以为属于乙二醇、醚以及甘油中的任一个的两个以上的物质。
乙二醇也可以为乙烯乙二醇(ethylene glycol)、二乙二醇(diethylene glycol)以及丙二醇中的任一个。乙二醇是优选为丙二醇。乙二醇为不会参与硅(Si)与氢氧化物离子(OH)的反应的物质的一例。即，乙二醇为不会与参与氧与氢氧化物离子的反应的原子等反应的物质的一例。乙二醇为在这种反应中不会作为催化剂作用的物质的一例。
在将包括化合物的碱性的蚀刻液(化合物、氢氧化物以及水的混合液)供给至基板W的情况下，TMAH等的氢氧化物的浓度例如为0.1wt％至25wt％，化合物的浓度例如为0.001wt％至40wt％。氢氧化物的浓度优选为0.25wt％至20wt％。化合物的浓度优选为0.5wt％至30wt％。
图5A以及图5B示出将包括作为化合物的一例的丙二醇的蚀刻液(蚀刻液与丙二醇的混合液)供给至作为蚀刻对象物96的一例的多晶硅的例子。图5A以及图5B中的“正离子”以及“OH-”为蚀刻液所含有的氢氧化物(碱金属的氢氧化物或者季铵氢氧化物)已经分离的物质。
多晶硅等蚀刻对象物96所含有的硅如以式子“Si+4OH-→Si(OH)4+4e-”所表示般与氢氧化物离子反应。因此，蚀刻对象物96所含有的硅溶解于蚀刻液，蚀刻对象物96的蚀刻持续进行。蚀刻液所含有的化合物对氢氧化物离子而言成为立体性的障壁。即，悬浮于蚀刻液中的化合物或者吸附、配位于多晶硅的化合物阻止蚀刻液中的氢氧化物离子朝向多晶硅移动。因此，到达至多晶硅的氢氧化物离子的数量减少，多晶硅的蚀刻速度降低。认为因为这种机制通过化合物阻碍氢氧化物离子与多晶硅的接触。
虽然蚀刻速度的降低是在多晶硅所含有的硅的多个结晶面发生，但是，蚀刻速度在硅的多个结晶面中的蚀刻速度大的结晶面相对地大幅降低。因此，多个结晶面中的蚀刻速度的差减小，蚀刻液对于单晶硅的各向异性降低。即，多晶硅被均匀地蚀刻，而与在多晶硅的表面露出的硅的面方位无关。认为通过这种机理，不论多晶硅在任何的部位都以均匀的蚀刻量被蚀刻。
图4示出使用丙二醇的浓度不同的三个种类的TMAH(浓度零、第一浓度、第二浓度)蚀刻单晶硅时的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度的测定值。得到图4所示的测定值时的蚀刻条件排除TMAH中的丙二醇的浓度的外则相同。例如，TMAH的温度为40℃，未添加有丙二醇的TMAH的浓度为5wt％(质量百分比浓度)。TMAH的溶氧浓度预先被降低。
如图4所示，在丙二醇的浓度为零的情况下，(110)面的蚀刻速度最大，(111)面的蚀刻速度最小。参照图4中的三条曲线可知，当将丙二醇添加至TMAH时，蚀刻速度减小。而且，所有的结晶面都随着丙二醇的浓度增加而蚀刻速度减小。
然而，在丙二醇的浓度从零至第一浓度为止的范围中，(110)面以及(100)面的蚀刻速度急剧地减小，另一方面，(111)面的蚀刻速度非常缓慢地减小。因此，在此范围中，随着丙二醇的浓度增加，蚀刻速度的最大值与蚀刻速度的最小值的差减小。
当丙二醇的浓度超过第一浓度时，虽然蚀刻速度的减小率(蚀刻速度的变化量的绝对值相对于丙二醇的浓度的变化量的绝对值的比例)降低，然而，在第一浓度与第二浓度的中间附近的值中，(110)面以及(100)面的蚀刻速度的减小率比(111)面的蚀刻速度的减小率大。因此，即使在丙二醇的浓度在第一浓度与第二浓度的中间附近的值的范围中，随着丙二醇的浓度增加，蚀刻速度的最大值与蚀刻速度的最小值的差也会减小。
如此，当将丙二醇添加至用于对单晶硅展现各向异性的TMAH时，面方向选择性即蚀刻速度的最大值与蚀刻速度的最小值的差减小，TMAH相对于单晶硅的各向异性降低。另一方面，在丙二醇的浓度在第一浓度与第二浓度的中间附近的值的范围中，随着丙二醇的浓度增加，(110)面以及(100)面的蚀刻速度是以大的减小率减小。因此，根据所要求的蚀刻的均匀性与所要求的蚀刻速度来设定丙二醇的浓度即可。
例如，也可将丙二醇等阻碍物质过度地投入至蚀刻液。依据图4所示的测定结果，虽然在少量地(例如5wt％至10wt％左右)添加丙二醇时，各向异性的缓和效果相对地小，但是，在多量地(例如20wt％以上)添加丙二醇时即过度地添加丙二醇时，则确认到显著的各向异性的缓和的效果。反之，由于蚀刻速度降低，因此，根据所要求的品质以及所容许的处理时间来选择丙二醇的浓度即可。
图4所示的倾向即使在TMAH以及丙二醇以外的组合中也被确认到。因此，蚀刻液并不限定于TMAH，化合物并不限定于丙二醇。此外，图4所示的倾向设想成不仅是在将包含化合物的蚀刻液供给至蚀刻对象物96的情况下被确认到，在将化合物与蚀刻液分别供给至基板W并在蚀刻对象物96上混合化合物以及蚀刻液的情况下也被确认到。因此，也可将化合物与蚀刻液分别供给至基板W。
只要化合物的种类(在化合物为两个以上的物质的混合物的情况下也包含物质的组合)以外的条件相同，则当被供给至蚀刻对象物96的化合物的种类不同时，硅的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度的至少一方不同。因此，根据所要求的品质以及所容许的处理时间来选择化合物的种类即可。
在不将化合物供给至蚀刻对象物96而是将蚀刻液供给至蚀刻对象物96的情况下，当蚀刻液的温度上升时，(110)面以及(100)面的蚀刻速度以比(111)面的蚀刻速度的变化量大的变化量上升。此外，在此情况下，当蚀刻液的温度降低时，(110)面以及(100)面的蚀刻速度以比(111)面的蚀刻速度的变化量大的变化量降低。
因此，在不将化合物供给至蚀刻对象物96而是将蚀刻液供给至蚀刻对象物96的情况下，当蚀刻液的温度上升时，硅的蚀刻速度的最小值以及最大值的差变大。与此相反地，在不将化合物供给至蚀刻对象物96而是将蚀刻液供给至蚀刻对象物96的情况下，当蚀刻液的温度降低时，硅的蚀刻速度的最小值以及最大值的差变小。这些现象在将蚀刻液以及化合物供给至蚀刻对象物96的情况也会发生。因此，根据所要求的品质以及所容许的处理时间来设定蚀刻液以及化合物的温度即可。
图6是示出用于将蚀刻液等处理液供给至基板W的基板处理装置1的处理液供给单元61的示意图。图6示出蚀刻液被供给至基板W之前与化合物混合的例子。
基板处理装置1具有将蚀刻液等处理液供给至基板W的处理液供给单元61。上述中心喷嘴45、蚀刻液配管52以及蚀刻液阀53等包含于处理液供给单元61。处理液供给单元61为第一蚀刻单元以及第二蚀刻单元的一例。
除了中心喷嘴45等以外，处理液供给单元61还包括：原液槽62，贮存碱性的蚀刻液的原液(未被稀释的碱性的蚀刻液)；第一稀释液槽70，贮存用于稀释蚀刻液的原液的第一稀释液；以及第二稀释液槽75，贮存用于稀释蚀刻液的原液的第二稀释液。
第一稀释液以及第二稀释液为成分相同且溶氧浓度不同的液体。图6示出已溶解有上述化合物的纯水(DIW)为第一稀释液以及第二稀释液的例子。第一稀释液的溶氧浓度比第二稀释液的溶氧浓度低。只要氢氧化物的浓度比蚀刻液的原液低，则第一稀释液以及第二稀释液也可以为碱性的蚀刻液。
原液槽62内的原液经由混合阀80被供给至中心喷嘴45。同样地，第一稀释液槽70内的第一稀释液经由混合阀80被供给至中心喷嘴45，第二稀释液槽75内的第二稀释液经由混合阀80被供给至中心喷嘴45。蚀刻液的原液在混合阀80内与第一稀释液以及第二稀释液中的至少一方混合。因此，生成已被稀释的原液即蚀刻液，并供给至中心喷嘴45。
处理液供给单元61也可以还具有沿线混合器(in-line mixer)81，该沿线混合器将通过了混合阀80的蚀刻液在从中心喷嘴45喷出之前进行搅拌。图6是示出沿线混合器81配置于蚀刻液阀53的上游的例子。沿线混合器81为静态混合器(static mixer)，包括：管(pipe)81p，安装于原液配管67；以及搅拌翅片81f，配置于管81p内，以在液体的流通方向延伸的轴线为中心扭转。
处理液供给单元61包括：循环配管63，使原液槽62内的原液循环；循环泵64，将原液槽62内的原液输送至循环配管63；过滤器66，从返回至原液槽62的原液去除微粒等异物；以及温度调节器65，通过原液的加热或者冷却来变更原液槽62内的原液的温度。
循环泵64始终将原液槽62内的原液输送至循环配管63内。原液槽62内的原液通过循环配管63的上游端流入至循环配管63，并通过循环配管63的下游端返回至原液槽62。由此，原液在通过原液槽62以及循环配管63所形成的循环路径循环。
温度调节器65将原液槽62内的原液的温度维持在比室温(例如20℃至30℃)高或者低的恒定的温度。温度调节器65可以安装于循环配管63，也可配置于原液槽62内。图6是示出前者的例子。温度调节器65可以为以比室温高的温度加热液体的加热器，也可以为以比室温低的温度冷却液体的冷却器，也可具有加热以及冷却这两个功能。
处理液供给单元61还包括：原液配管67，将原液从循环配管63向中心喷嘴45引导；流量调整阀69，对在原液配管67内朝下游流动的原液的流量进行变更；以及沿线加热器(in-line heater)68，对流入原液配管67内的原液进行加热。
循环配管63内的原液通过原液配管67的上游端流入原液配管67，并通过原液配管67的下游端被供给至混合阀80。此时，原液以与流量调整阀69的开度对应的流量被供给至混合阀80。在将比原液槽62内的原液的温度高的温度的原液供给至混合阀80的情况下，原液在被沿线加热器68加热后被供给至混合阀80。
处理液供给单元61包括：第一稀释液配管71，将第一稀释液从第一稀释液槽70向中心喷嘴45引导；第一稀释液泵72，将第一稀释液槽70内的第一稀释液输送至第一稀释液配管71；过滤器73，从向中心喷嘴45流动的第一稀释液去除微粒等异物；以及流量调整阀74，对在第一稀释液配管71内向下游流动的第一稀释液的流量进行变更。
处理液供给单元61还包括：第二稀释液配管76，将第二稀释液从第二稀释液槽75向中心喷嘴45引导；第二稀释液泵77，将第二稀释液槽75内的第二稀释液输送至第二稀释液配管76；过滤器78，从向中心喷嘴45流动的第二稀释液去除微粒等异物；以及流量调整阀79，对在第二稀释液配管76内向下游流动的第二稀释液的流量进行调整。
在使第一稀释液槽70内的第一稀释液循环的情况下，只要采用与原液相同的构成即可。即，只要设置第一稀释液用的循环配管63以及循环泵64即可。在将比室温高或者低的第一稀释液供给至混合阀80的情况下，只要设置第一稀释液用的温度调节器65以及沿线加热器68的至少一方即可。针对第二稀释液也同样。
混合阀80包括：多个阀，能够单独地进行开闭；以及多个流路，与多个阀连接。图6示出混合阀80包括三个阀(第一阀V1、第二阀V2以及第三阀V3)、三个流入端口(第一流入端口Pi1、第二流入端口Pi2以及第三流入端口Pi3)以及一个流出端口Po的例子。原液配管67与第一流入端口Pi1连接。第一稀释液配管71与第二流入端口Pi2连接，第二稀释液配管76与第三流入端口Pi3连接。蚀刻液配管52与流出端口Po连接。
当打开第一阀V1时，原液配管67内的原液通过第一流入端口Pil流入混合阀80的内部，并从流出端口Po排出至蚀刻液配管52。同样地，当打开第二阀V2时，第一稀释液配管71内的第一稀释液通过第二流入端口Pi2流入混合阀80的内部，并从流出端口Po排出至蚀刻液配管52。当打开第三阀V3时，第二稀释液配管76内的第二稀释液通过第三流入端口Pi3流入混合阀80的内部，并从流出端口Po排出至蚀刻液配管52。
当打开第一阀V1以及第二阀V2时，原液以与流量调整阀69的开度对应的流量被供给至混合阀80，第一稀释液以与流量调整阀74的开度对应的流量被供给至混合阀80。由此，被第一稀释液稀释的蚀刻液的原液从混合阀80被供给至蚀刻液配管52，并从中心喷嘴45朝向基板W喷出。
当打开第一阀V1以及第三阀V3时，原液以与流量调整阀69的开度对应的流量被供给至混合阀80，第二稀释液以与流量调整阀79的开度对应的流量被供给至混合阀80。由此，被第二稀释液稀释的蚀刻液的原液从混合阀80被供给至蚀刻液配管52，并从中心喷嘴45朝向基板W喷出。
当打开第一阀V1、第二阀V2以及第三阀V3时，原液、第一稀释液以及第二稀释液被供给至混合阀80，被第一稀释液以及第二稀释液稀释的蚀刻液的原液从混合阀80被供给至蚀刻液配管52。蚀刻液所含有的第一稀释液以及第二稀释液的比例通过流量调整阀74以及流量调整阀79的开度而被调整。
不论以何种稀释液稀释原液时，稀释液(第一稀释液以及第二稀释液中的至少一方)相对于原液的比例为恒定。例如，若仅以第一稀释液稀释原液时的稀释液的比例(稀释液的体积/原液的体积)为比例X时，则仅以第二稀释液稀释原液时的稀释液的比例也是比例X。以第一稀释液以及第二稀释液双方稀释原液时的稀释液的比例也是比例X。因此，只要被供给至混合阀80的原液的量为恒定，则原液是以定量的稀释液被稀释。蚀刻液所含有的原液的比例可以比蚀刻液所含有的稀释液的比例小或者大，也可以相等。
基板处理装置1具有调整蚀刻液的溶氧浓度的溶氧浓度变更单元。图6示出下述例子：溶氧浓度变更单元包括：原液用调整单元82A，调整原液的溶氧浓度；第一稀释液用调整单元82B，调整第一稀释液的溶氧浓度；以及第二稀释液用调整单元82C，调整第二稀释液的溶氧浓度。
原液用调整单元82A包括气体配管83，该气体配管83通过将气体供给至原液槽62内，使气体溶入原液槽62内的原液。原液用调整单元82A还包括：非活性气体配管84，将非活性气体供给至气体配管83；非活性气体阀85，在打开状态与关闭状态之间进行开闭，该打开状态为非活性气体从非活性气体配管84流动至气体配管83的状态，该关闭状态为非活性气体被非活性气体配管84堵住的状态；以及流量调整阀86，变更从非活性气体配管84被供给至气体配管83的非活性气体的流量。
气体配管83为起泡(bubbling)配管，其包括配置于原液槽62内的原液中的气体喷出口83p。当非活性气体阀85从关闭状态被切换成打开状态时，氮气等非活性气体以与流量调整阀86的开度对应的流量从气体喷出口83p喷出。因此，在原液槽62内的原液中形成有多个气泡，非活性气体溶入原液槽62内的原液。此时，溶氧从原液排出，从而原液的溶氧浓度降低。原液槽62内的原液的溶氧浓度通过变更从气体喷出口83p喷出的氮气的流量而被变更。
第一稀释液用调整单元82B包括气体配管87，该气体配管87通过将气体供给至第一稀释液槽70内，使气体溶入第一稀释液槽70内的第一稀释液。第一稀释液用调整单元82B还包括：非活性气体配管88，将非活性气体供给至气体配管87；非活性气体阀89，在打开状态与关闭状态之间进行开闭，该开状态为非活性气体从非活性气体配管88流动至气体配管87的状态，该闭状态为非活性气体被非活性气体配管88堵住的状态；以及流量调整阀90，变更从非活性气体配管88被供给至气体配管87的非活性气体的流量。
气体配管87为起泡配管，其包括配置于第一稀释液槽70内的第一稀释液中的气体喷出口87p。当非活性气体阀89从关闭状态被切换成打开状态时，氮气等非活性气体以与流量调整阀90的开度对应的流量从气体喷出口87p喷出。因此，在第一稀释液槽70内的第一稀释液中形成有多个气泡，非活性气体溶入第一稀释液槽70内的第一稀释液。此时，溶氧从第一稀释液排出，从而第一稀释液的溶氧浓度降低。第一稀释液槽70内的第一稀释液的溶氧浓度通过变更从气体喷出口87p喷出的氮气的流量从而被变更。
第二稀释液用调整单元82C包括气体配管91，该气体配管91通过将气体供给至第二稀释液槽75内，使气体溶入第二稀释液槽75内的第二稀释液。第二稀释液用调整单元82C还包括：氧气配管92，将含有氧的含氧气体供给至气体配管91；氧气阀93，在打开状态与关闭状态之间进行开闭，该打开状态为含氧气体从氧气配管92流动至气体配管91的状态，该关闭状态为含氧气体被氧气配管92堵住的状态；以及流量调整阀94，变更从氧气配管92被供给至气体配管91的含氧气体的流量。含氧气体为溶解气体的一例。含氧气体可以为氧气，也可以为氧气与氮气以外的气体的混合气体。图6示出以大概8比2的比例包括氮与氧的干燥气体(经过干燥的洁净空气)为含氧气体的例子。
气体配管91为起泡配管，其包括配置于第二稀释液槽75内的第二稀释液中的气体喷出口91p。当氧气阀93从关闭状态被切换成打开状态时，含氧气体以与流量调整阀94的开度对应的流量从气体喷出口91p喷出。由此，在第二稀释液槽75内的第二稀释液中形成有多个气泡，含氧气体溶入第二稀释液槽75内的第二稀释液。干燥气体等空气以约21vol％的比例包括氧，相对于，氮气不包含氧或者仅包含非常微量的氧。因此，通过使含氧气体溶解于第二稀释液，能够提高第二稀释液的溶氧浓度。
第二稀释液的溶氧浓度比第一稀释液的溶氧浓度高，比原液的溶氧浓度高。第一稀释液的溶氧浓度也可以比原液的溶氧浓度高或者低，也可以相等。第一稀释液的溶氧浓度与原液的溶氧浓度例如为2ppm以下。第二稀释液的溶氧浓度例如为6ppm至7ppm。仅以第一稀释液稀释的原液的溶氧浓度例如为2ppm以下。仅以第二稀释液稀释的原液的溶氧浓度为原液的溶氧浓度与第二稀释液的溶氧浓度之间的值。
当将仅以第一稀释液稀释的原液的溶氧浓度作为第一溶氧浓度且将仅以第二稀释液稀释的原液的溶氧浓度作为第二溶氧浓度时，只要以第一稀释液以及第二稀释液双方稀释原液，就能够制作溶氧浓度在第一溶氧浓度与第二溶氧浓度之间的蚀刻液(以第一稀释液以及第二稀释液稀释的原液)。而且，只要变更第一稀释液以及第二稀释液的比例，就能够在第一溶氧浓度与第二溶氧浓度之间变更蚀刻液的溶氧浓度。
后述的第一蚀刻液是指仅以第一稀释液稀释的蚀刻液的原液或者以第一稀释液以及第二稀释液稀释的蚀刻液的原液。后述的第二蚀刻液是指仅以第二稀释液稀释的蚀刻液的原液或者以第一稀释液以及第二稀释液稀释的蚀刻液的原液。在第一蚀刻液以及第二蚀刻液双方包括第一稀释液以及第二稀释液的情况下，第一稀释液以及第二稀释液的比例以第二蚀刻液的溶氧浓度变成比第一蚀刻液的溶氧浓度高的方式被调整。
图7是示出基板处理装置1的电结构的框图。
控制装置3为包括计算机主体3a以及与计算机主体3a连接的周边装置3d的计算机。计算机主体3a包括：CPU(central processing unit：中央处理单元)3b，执行各种命令；以及主存储装置3c，存储信息。周边装置3d包括：辅助存储装置3e，存储程序P等信息；读取装置3f，从可移媒体(removable media)RM读取信息；以及通信装置3g，与主计算机(hostcomputer)等其他的装置进行通信。
控制装置3与输入装置以及显示装置。输入装置在使用者或者维护(maintenance)担当者等操作者将信息输入至基板处理装置1时被操作。信息显示于显示装置的画面。输入装置可以为键盘、指示设备(pointing device)以及触摸面板(touch pane1)中的任一方，也可以为这些以外的装置。也可以在基板处理装置1设置有兼顾输入装置以及显示装置的触摸面板显示器。
CPU3b执行存储于辅助存储装置3e的程序P。辅助存储装置3e内的程序P可以为预先安装(install)于控制装置3的程序P，也可以为通过读取装置3f从可移媒体RM被输送至辅助存储装置3e的程序P，也可以为从主计算机等外部装置通过通信装置3g被输送至辅助存储装置3e的程序P。
辅助存储装置3e以及可移媒体RM为即使不供给电力也会保持存储的非易失性存储器。辅助存储装置3e例如为硬盘驱动器(hard disk drive)等磁性存储装置。可移媒体RM例如为激光唱片(compact disc：CD)等光盘或者存储卡等的半导体存储器。可移媒体RM为存储有程序P的计算机可读取的存储介质的一例。可移媒体RM为非暂时性的有形的存储介质(non-transitory tangible media)。
辅助存储装置3e存储多个方案(recipe)。方案为规定基板W的处理内容、处理条件以及处理顺序的信息。多个方案是在基板W的处理内容、处理条件以及处理顺序中的至少一方彼此不同。控制装置3控制基板处理装置1，以按照主计算机所指定的方案来处理基板W。控制装置3被编程为执行后述的各工序。
图8是用于说明通过基板处理装置1所执行的基板W的处理的一例的工序图。以下，参照图1A、图2、图3、图6以及图8。
在通过基板处理装置1处理基板W时，进行将基板W搬入至腔室4内的搬入工序(图8的步骤S1)。
具体而言，在升降框32以及阻断构件33位于上位置且全部的防护罩25位于下位置的状态下，中心机械手CR一边通过手部H1支撑基板W一边使手部H1进入至腔室4内。接着，中心机械手CR在基板W的表面朝向上方的状态下将手部H1上的基板W放置于多个卡盘销11上。之后，多个卡盘销11被按压至基板W的外周面并把持基板W。中心机械手CR在将基板W放置于旋转卡盘10上后，使手部H1从腔室4的内部退避。
接着，打开上气体阀57以及下气体阀21，阻断构件33的上中央开口38以及旋转基座12的下中央开口18开始喷出氮气。由此，降低与基板W接触的环境气体中的氧浓度。而且，阻断构件升降单元31使升降框32从上位置下降至下位置，防护罩升降单元27使任一个防护罩25从下位置上升至上位置。此时，旋转基座12被保持为在俯视观察时多个上支撑部43分别与多个下支撑部44重叠的基准旋转角度。因此，阻断构件33的上支撑部43被旋转基座12的下支撑部44支撑，阻断构件33从升降框32离开。之后，驱动旋转马达14，从而开始旋转基板W(图8的步骤S2)。
接着，进行将作为药液的一例的DHF供给至基板W的上表面的药液供给工序(图8的步骤S3)。
具体而言，在阻断构件33位于下位置的状态下打开药液阀51，中心喷嘴45开始喷出DHF。从中心喷嘴45喷出的DHF与基板W的上表面中央部碰撞后，沿着旋转的基板W的上表面朝外方流动。由此，形成有覆盖基板W的整个上表面的DHF的液膜，对基板W的整个上表面供给DHF。当打开药液阀51后经过规定时间时，关闭药液阀51，从而停止喷出DHF。
接着，进行将作为冲洗液的一例的纯水供给至基板W的上表面的第一冲洗液供给工序(图8的步骤S4)。
具体而言，在阻断构件33位于下位置的状态下打开上冲洗液阀55，中心喷嘴45开始喷出纯水。与基板W的上表面中央部碰撞的纯水沿着旋转的基板W的上表面朝外方流动。基板W上的DHF被从中心喷嘴45喷出的纯水冲洗。由此，形成有覆盖基板W的整个上表面的纯水的液膜。当打开上冲洗液阀55后经过规定时间时，关闭上冲洗液阀55，从而停止喷出纯水。
接着，进行将作为蚀刻液的一例的第一蚀刻液供给至基板W的上表面的第一蚀刻工序(图8的步骤S5)。
具体而言，在阻断构件33位于下位置的状态下，打开混合阀80的第一阀V1以及第二阀V2，并打开蚀刻液阀53。由此，第一蚀刻液即被第一稀释液稀释的蚀刻液的原液被供给至中心喷嘴45，中心喷嘴45开始喷出第一蚀刻液。在开始喷出第一蚀刻液之前，防护罩升降单元27也可以使至少一个防护罩25在铅垂方向上移动，以切换接住从基板W排出的液体的防护罩25。与基板W的上表面中央部碰撞的第一蚀刻液沿着旋转的基板W的上表面向外方流动。基板W上的纯水被置换成从中心喷嘴45喷出的第一蚀刻液。由此，形成有覆盖基板W的整个上表面的第一蚀刻液的液膜。
在形成有第一蚀刻液的液膜后，进行将作为蚀刻液的另一例的第二蚀刻液供给至基板W的上表面的第二蚀刻工序(图8的步骤S6)。
具体而言，在打开混合阀80的第一阀V1以及蚀刻液阀53的状态下，关闭混合阀80的第二阀V2，并打开混合阀80的第三阀V3。此时，也可以根据需要变更流量调整阀69(参照图6)的开度。当关闭混合阀80的第二阀V2并打开混合阀80的第三阀V3时，停止向混合阀80供给第一稀释液，开始向混合阀80供给第二稀释液。由此，第二蚀刻液即被第二稀释液稀释的蚀刻液的原液被供给至中心喷嘴45，中心喷嘴45开始喷出第二蚀刻液。在开始喷出第二蚀刻液之前，防护罩升降单元27也可以使至少一个防护罩25在铅垂方向上移动，以切换接住从基板W排出的液体的防护罩25。
在阻断构件33位于下位置的状态下，从中心喷嘴45朝向基板W的上表面中央部喷出第二蚀刻液。与基板W的上表面中央部碰撞的第二蚀刻液沿着旋转的基板W的上表面向外方流动。基板W上的第一蚀刻液被置换成从中心喷嘴45喷出的第二蚀刻液。由此，形成有覆盖基板W的整个上表面的第二蚀刻液的液膜。之后，关闭混合阀80全部的阀(第一阀V1、第二阀V2以及第三阀V3)并关闭蚀刻液阀53。由此，在基板W的整个上表面被第二蚀刻液的液膜覆盖的状态下，停止从中心喷嘴45喷出第二蚀刻液。
接着，进行将作为冲洗液的一例的纯水供给至基板W的上表面的第二冲洗液供给工序(图8的步骤S7)。
具体而言，在阻断构件33位于下位置的状态下打开上冲洗液阀55，中心喷嘴45开始喷出纯水。与基板W的上表面中央部碰撞的纯水沿着旋转的基板W的上表面向外方流动。基板W上的第二蚀刻液被从中心喷嘴45喷出的纯水冲洗。由此，形成有覆盖基板W的整个上表面的纯水的液膜。当打开上冲洗液阀55经过规定时间后，关闭上冲洗液阀55，从而停止喷出纯水。
接着，进行通过基板W的旋转使基板W干燥的干燥工序(图8的步骤S8)。
具体而言，在阻断构件33位于下位置的状态下，旋转马达14使基板W在旋转方向上加速，并以比从药液供给工序至第二冲洗液供给工序为止的期间中的基板W的转速大的高转速(例如数千rpm)使基板W旋转。由此，从基板W去除液体，从而使基板W干燥。当基板W开始高速旋转后经过规定时间时，旋转马达14停止旋转。此时，旋转马达14以基准旋转角度使旋转基座12停止。由此，停止基板W的旋转(图8的步骤S9)。
接着，进行从腔室4搬出基板W的搬出工序(图8的步骤S10)。
具体而言，阻断构件升降单元31使升降框32上升至上位置，防护罩升降单元27使全部的防护罩25下降至下位置。而且，关闭上气体阀57以及下气体阀21，阻断构件33的上中央开口38与旋转基座12的下中央开口18停止喷出氮气。之后，中心机械手CR使手部H1进入至腔室4内。中心机械手CR在多个卡盘销11解除基板W的把持后，以手部H1支撑旋转卡盘10上的基板W。之后，中心机械手CR一边以手部H1支撑基板W一边使手部H1从腔室4的内部退避。由此，从腔室4搬出处理完成的基板W。
图9A是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第一蚀刻液之前的基板W的剖面的一例的示意图。图9B是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第一蚀刻液之后的基板W的剖面的一例的示意图。图9C是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第二蚀刻液之后的基板W的剖面的一例的示意图。
当在药液供给工序(图8的步骤S3)中向基板W供给DHF等酸性药液时，从基板W的表面去除自然氧化膜。图9A示出去除了自然氧化膜的基板W的剖面的一例。图9A所示的基板W的剖面与向基板W供给酸性药液之前的基板W的剖面同样。在供给酸性药液之前的基板W的表面形成有凹部95。凹部95从基板W的最表面在基板W的厚度方向上凹陷。凹部95可以为孔，也可以为在基板W的面方向延伸的槽。
凹部95的宽度W1比凹部95的深度D1小。换言之，凹部95的侧面95s的间隔的最大值比凹部95的向深度方向的侧面95s的长度小。在基板处理装置1处理基板W之前，凹部95的宽度W1可以从凹部95的入口至凹部95的底都是恒定的，也可以逐渐变化。图9A示出凹部95的宽度W1随着接近凹部95的底而连续性地减小的例子。凹部95的宽度W1的减小并不是基板处理装置1中因供给酸性药液而产生的，而是在干蚀刻工序等在基板W被搬入至基板处理装置1之前所进行的前工序产生的。
凹部95的宽度W1(在凹部95的宽度W1并非均匀的情况下为最大值)例如为30m至2000nm。凹部95的深度D1例如为60nm至4000nm。凹部95的纵横比(aspect ratio)(凹部95的深度D1/凹部95的宽度W1)例如为2至200。在凹部95的宽度W1随着接近凹部95的底而连续性地减小的情况下，凹部95的宽度W1的最大值与凹部95的宽度W1的最小值的差例如为1nm至200nm。
图9A示出通过作为蚀刻对象物96的一例的多晶硅形成凹部95的侧面95s的整个区域的例子。也可以通过蚀刻对象物96形成凹部95的侧面95s的整个区域，也可以通过蚀刻对象物96仅形成凹部95的侧面95s的一部分。在后者的情况下，蚀刻对象物96只要在侧面95s的上部的至少一部分以及侧部95s的下部的至少一部分露出即可。在此情况下，也可以为侧面95s的一部分通过蚀刻对象物96以外的物质所形成，而侧面95s的剩余的部分通过蚀刻对象物96所形成。侧面95s的上部为相比在凹部95的深度方向将侧面95s进行二等分的位置更靠上侧的部分。侧面95s的下部为相比在凹部95的深度方向将侧面95s进行二等分的位置更靠下侧的部分。
当在药液供给工序(图8的步骤S3)中将酸性药液供给至基板W时，从凹部95的侧面95s去除多晶硅的自然氧化膜即氧化硅膜。之后，将溶氧浓度低的作为碱性的蚀刻液的第一蚀刻液供给至基板W(图8的步骤S5)。由于第一蚀刻液的溶氧浓度低，因此，在凹部95的侧面95s露出的多晶硅难以被第一蚀刻液的溶氧氧化。因此，当将第一蚀刻液供给至基板W时，凹部95的侧面95s以大的蚀刻速度均匀地被蚀刻。
图9B以双点划线示出在供给酸性药液之后且在供给第一蚀刻液之前的基板W的剖面，以实线示出供给第一蚀刻液之后的基板W的剖面。由于凹部95的宽度W1随着接近凹部95的底而连续性地减小，凹部95的侧面95s通过第一蚀刻液的供给而被均匀地蚀刻，因此，凹部95的宽度W1在被供给第一蚀刻液之后也随着接近凹部95的底而连续性地减小。
在将第一蚀刻液供给至基板W后，将溶氧浓度比第一蚀刻液高的作为碱性的蚀刻液的第二蚀刻液供给至基板W(图8的步骤S6)。因此，与基板W接触的第一蚀刻液的全部或者几乎全部被置换成第二蚀刻液，第二蚀刻液进入凹部95中。图9C以双点划线示出在供给第一蚀刻液之后且在供给第二蚀刻液之前的基板W的剖面，以实线示出供给第二蚀刻液之后的基板W的剖面。
如图9C所示，当将第二蚀刻液供给至凹部95时，第二蚀刻液所包含的溶氧(图9中的O2)在凹部95的入口附近与凹部95的侧面95s接触，使作为蚀刻对象物96的一例的多晶硅氧化。因此，虽然只是稍微，但是，溶氧浓度降低的第二蚀刻液向凹部95的底流动。即使在从凹部95的入口稍微离开的地方，第二蚀刻液的溶氧浓度也会与凹部95的侧面95s接触而被消耗。连续性地反复这种现象，其结果，第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近凹部95的底而连续性地减小。
由于第二蚀刻液的溶氧浓度相对性地高，因此，当将第二蚀刻液供给至基板W时，凹部95的侧面95s被第二蚀刻液的溶氧氧化。如上所述，第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近凹部95的底而减小。只要凹部95中的向深度方向的位置相同，则凹部95的侧面95s被均匀地氧化。然而，凹部95的侧面95s的氧化量随着接近凹部95的底而减小。当多晶硅被氧化时，变化成难以被碱性的蚀刻液腐蚀的氧化硅。当单晶硅以及非晶硅也被氧化时，变化成氧化硅。因此，比较图9C中的实线以及双点划线可知，凹部95的侧面95s的蚀刻量随着接近凹部95的底而增加。
由于凹部95的侧面95s的蚀刻量随着接近凹部95的底而增加，因此，即使在通过基板处理装置1处理基板W之前，凹部95的宽度W1随着接近凹部95的底连续性地减小，在供给第二蚀刻液后，凹部95的宽度W1从凹部95的入口至凹部95的底为止都变得均匀，或者凹部95的宽度W1的不均匀减轻。因此，即使被搬入至基板处理装置1时的凹部95的形状与期望的形状不同，也能够在供给第二蚀刻液后将凹部95的形状作成与期望的形状一致或者接近期望的形状。
如此，通过将溶氧浓度低的碱性的蚀刻液供给至凹部95，能将凹部95的侧面95s从凹部95的入口至凹部95的底都均匀地蚀刻。另一方面，通过将溶氧浓度相对高的碱性的蚀刻液供给至凹部95，能使凹部95的侧面95s的蚀刻量随着接近凹部95的底而增加。在此情况下，通过变更溶氧浓度，能使蚀刻量的变化率增减。因此，通过变更蚀刻液的溶氧浓度，能控制蚀刻后的凹部95的形状。
图10A是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第一蚀刻液之前的基板W的剖面的另一例的示意图。图10B是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第一蚀刻液之后的基板W的剖面的另一例的示意图。图10C是示出在图8所示的基板W的处理的一例中在供给第二蚀刻液之后的基板W的剖面的另一例的示意图。
在图10A至图10C所示的例子中，在凹部95的侧面95s露出作为蚀刻对象物96的一例的多晶硅膜P1至P3、以及作为非蚀刻对象物的一例的氧化硅膜O1至O3。多晶硅膜P1至P3以及氧化硅膜O1至O3交替地层叠，凹部95在基板W的厚度方向上贯通这些多晶硅膜P1至P3以及氧化硅膜O1至O3。
图10B以双点划线示出被供给DHF等酸性药液之后且被供给第一蚀刻液之前的基板W的剖面，并以实线示出被供给第一蚀刻液之后的基板W的剖面。通过第一蚀刻液的供给，多晶硅膜P1至P3是被均匀地蚀刻。此时，氧化硅膜O1至O3也被稍微蚀刻。
在将第一蚀刻液供给至基板W之后，将溶氧浓度比第一蚀刻液高的作为碱性的蚀刻液的第二蚀刻液供给至基板W。由此，与基板W接触的第一蚀刻液全部或者几乎全部被置换成第二蚀刻液。图10C以双点划线示出被供给第一蚀刻液之后且被供给第二蚀刻液之前的基板W的剖面，并以实线示出被供给第二蚀刻液之后的基板W的剖面。
如图10C所示，当将第二蚀刻液供给至基板W时，第二蚀刻液所含有的溶氧(参照图9中的O2)与位于凹部95的入口附近的多晶硅膜P1以及氧化硅膜O1接触，从而使多晶硅膜P1氧化。因此，虽然只是稍微，但是，溶氧浓度降低的第二蚀刻液会流动至多晶硅膜P2。连续性地反复这种现象，其结果，第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近凹部95的底而连续性地减小。
第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近位于凹部95的底侧的多晶硅膜P3而减小。只要凹部95中的向深度方向的位置相同，则多晶硅膜P1至P3被均匀地氧化。然而，多晶硅膜P1至P3的氧化量随着接近凹部95的底而减小。当多晶硅被氧化时，变化成难以被碱性的蚀刻液腐蚀的氧化硅。当单晶硅以及非晶硅亦被氧化时，变化成氧化硅。因此，比较图10C中的实线以及双点划线可知，多晶硅膜P1至P3的蚀刻量随着接近凹部95的底而增加。
由于蚀刻量随着接近多晶硅膜P3而增加，因此，即使被搬入基板处理装置1时的多晶硅膜P1至P3的形状与期望的形状不同，也能在供给第二蚀刻液后将多晶硅膜P1至P3的形状变化成期望的形状或者接近期望的形状。
如上所述，在第一实施方式中，将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至基板W。由此，形成于基板W的凹部95的侧面95s被蚀刻。同样地，将溶解了作为溶解气体的一例的含氧气体的碱性的第二蚀刻液供给至基板W。由此，凹部95的侧面95s被蚀刻。因此，凹部95的侧面95s通过第一蚀刻液的供给以及第二蚀刻液的供给而被阶段性地蚀刻。
表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物96在凹部95的侧面95s的上部的至少一部分以及凹部95的侧面95s的下部的至少一部分露出。当溶氧浓度高的液体被供给至蚀刻对象物96时，蚀刻对象物96的表层变化成氧化硅。氧化硅不被碱性的蚀刻液蚀刻或者几乎不被碱性的蚀刻液蚀刻。
存在于第一蚀刻液中的溶氧通过非活性气体的溶解而从第一蚀刻液被去除。由于第一蚀刻液的溶氧浓度低，因此，即使第一蚀刻液与蚀刻对象物96接触，蚀刻对象物96也不会被氧化或者几乎不会被氧化。因此，通过将第一蚀刻液供给至基板W，能以大的蚀刻速度均匀地蚀刻在凹部95的侧面95s露出的蚀刻对象物96。
另一方面，由于第二蚀刻液的溶氧浓度比第一蚀刻液的溶氧浓度高，因此，当第二蚀刻液与蚀刻对象物96接触时，蚀刻对象物96的表层被氧化，从而变化成难以被第二蚀刻液腐蚀的氧化硅。然而，蚀刻对象物96的表层的整个区域并不是被均匀地氧化，而是被不均匀地氧化。
即，由于凹部95的宽度W1狭窄，因此，当将第二蚀刻液供给至凹部95时，第二蚀刻液所含有的溶氧在凹部95的入口附近与蚀刻对象物96接触，从而使蚀刻对象物96氧化。因此，虽然只是稍微，但是，溶氧浓度降低的第二蚀刻液会流动至凹部95的底。即使在稍微离开凹部95的入口的地方，第二蚀刻液的溶氧也会与蚀刻对象物96接触而被消耗。连续性地反复这种现象，其结果，第二蚀刻液的溶氧浓度随着接近凹部95的底而减小。
只要凹部95中的向深度方向的位置相同，则蚀刻对象物96被第二蚀刻液均匀地蚀刻。然而，蚀刻对象物96的蚀刻量随着接近凹部95的底而增加。即，由于在凹部95的入口附近，蚀刻对象物96的表层变化成氧化硅，因此，蚀刻对象物96难以被第二蚀刻液蚀刻。另一方面，由于在凹部95的底附近蚀刻对象物96的表层不会变化成氧化硅或者几乎不会变化成氧化硅，因此，蚀刻对象物96被第二蚀刻液蚀刻。因此，凹部95的底附近的蚀刻对象物96的蚀刻量比凹部95的入口附近的蚀刻对象物96的蚀刻量多。
如此，通过将第一蚀刻液供给至基板W，能以大的蚀刻速度均匀地蚀刻在凹部95的侧面95s露出的蚀刻对象物96。而且，通过将第二蚀刻液供给至基板W，能以蚀刻量随着接近凹部95的底而阶段性地或者连续性地增加的方式将蚀刻对象物96进行蚀刻。因此，通过将第一蚀刻液以及第二蚀刻液分别供给至基板W，既能抑制处理时间的增加又能有意地不均匀地蚀刻凹部95的侧面95s。
在本实施方式中，将溶氧浓度低的第一蚀刻液供给至基板W后，将溶氧浓度相对高的第二蚀刻液供给至基板W。当先将第二蚀刻液供给至基板W时，在凹部95的侧面95s露出的蚀刻对象物96被氧化。因此，在供给第一蚀刻液时，蚀刻对象物96被不均匀地蚀刻、蚀刻速度降低。通过先供给第一蚀刻液，与先供给第二蚀刻液的情况相比，能缩短处理时间，能使被蚀刻的蚀刻对象物96的实际的形状接近期望的形状。
在本实施方式中，将第一蚀刻液供给至基板W后，将第二蚀刻液供给至基板W，而不将第二蚀刻液以外的液体供给至基板W。由此，通过第二蚀刻液置换与基板W接触的第一蚀刻液。当在供给第二蚀刻液之前将第二蚀刻液以外的液体供给至基板W时，在凹部95的侧面95S露出的蚀刻对象物96可能会被氧化成不期望的形态。若通过第二蚀刻液置换与基板W接触的第一蚀刻液，则能抑制或者防止这种氧化，从而能高精度地对蚀刻对象物96进行蚀刻。
在本实施方式中，通过第一蚀刻液以及第二蚀刻液蚀刻随着接近凹部95的底而变细的凹部95。在第一蚀刻液的供给中，在凹部95的侧面95s露出的蚀刻对象物96被均匀地蚀刻，在第二蚀刻液的供给中，随着接近凹部95的底，蚀刻对象物96的蚀刻量增加。在供给第一蚀刻液以及第二蚀刻液后，凹部95的宽度W1从凹部95的入口至凹部95的底变得均匀，或者凹部95的宽度W1的不均匀被减轻。因此，在被蚀刻之前的凹部95的宽度W1不均匀的情况下，能调整凹部95的形状。
多晶硅通过多个单晶硅构成。当通过不包含化合物的碱性的蚀刻液蚀刻多晶硅时，在多晶硅的表面形成有非常细微的凹凸。其原因在于：硅的(110)面、(100)面以及(111)面在多晶硅的表面露出，硅的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度彼此不同。在蚀刻单晶硅的情况下，也因为同样的理由，在单晶硅的表面形成有非常细微的凹凸。
碱性的蚀刻液中的氢氧化物离子(OH)与硅(Si)反应，从而蚀刻多晶硅等蚀刻对象物96。当将化合物添加至碱性的蚀刻液时，阻碍氢氧化物离子与硅的接触，硅的(110)面、(100)面以及(111)面的蚀刻速度减小。然而，蚀刻速度并非是在多个结晶面中均匀地减少，而是在多个结晶面中的蚀刻速度高的结晶面处相对地大幅降低。由此，多个结晶面中的蚀刻速度的差减小。
如此，通过对碱性的蚀刻液添加化合物，蚀刻液对于多晶硅等蚀刻对象物96的各向异性降低。即，蚀刻对象物96的蚀刻接近等向性蚀刻，蚀刻对象物96不论在任何部位都以均匀的蚀刻量被蚀刻。由此，蚀刻速度的面方位相关性被缓和。因此，能抑制或者防止上述凹凸的产生，从而能使蚀刻后的蚀刻对象物96的表面平坦化。
接着，说明第二实施方式。
第二实施方式与第一实施方式的主要差异点在于：基板处理装置101为用于一并处理多张基板W的批次(batch)式的装置。
图11是示出本发明的第二实施方式的基板处理装置101所具有的蚀刻单元104的示意图。在图11中，针对与上述图1至图10C所示的结构同等的结构赋予与图1等相同的附图标记，并省略说明。
基板处理装置101具有：多个处理单元，一并处理多张基板W；搬运单元，进行将多张基板W搬入至处理单元的搬入动作以及从处理单元搬出多张基板W的搬出动作；以及控制装置3，控制基板处理装置101。多个处理单元包括将蚀刻液同时地供给至多张基板W的蚀刻单元104。虽然未图示，但是，多个处理单元还包括：冲洗液处理单元，将冲洗液同时供给至被供给蚀刻液的多张基板W；以及干燥处理单元，使被供给冲洗液的多张基板W同时干燥。
蚀刻单元104包括贮存蚀刻液并且多张基板W同时被搬入的浸渍槽105。搬运单元包括：保持件(holder)103，以各基板W为铅垂的姿势来保持多张基板W；升降机(1ifter)102，使保持件103在下位置与上位置之间升降，该下位置为被保持件103保持的多张基板W被浸渍于浸渍槽105内的蚀刻液的位置，该上位置为被保持件103保持的多张基板W位于浸渍槽105内的蚀刻液的上方的位置。
蚀刻单元104还包括：多个蚀刻液喷嘴106，设置有用于喷出蚀刻液的蚀刻液喷出口；以及多个气体喷嘴114，设置有用于喷出非活性气体的气体喷出口。蚀刻液喷嘴106以及气体喷嘴114分别为在浸渍槽105中水平地延伸的筒状。多个蚀刻液喷嘴106与多个气体喷嘴114以水平的姿势彼此平行地配置。在相邻的两个蚀刻液喷嘴106之间配置有一个以上的气体喷嘴114。在保持件103配置于下位置(图11所示的位置)时，多个蚀刻液喷嘴106与多个气体喷嘴114配置于被保持件103保持的多张基板W的下方。
蚀刻液配管107与多个蚀刻液喷嘴106连接。蚀刻液配管107包括：共通配管107c，对被供给至多个蚀刻液喷嘴106的蚀刻液进行引导；以及多个分支配管107d，将从共通配管107c供给的蚀刻液供给至多个蚀刻液喷嘴106。共通配管107c与混合阀80连接。蚀刻液阀108安装于共通配管107c。多个分支配管107d从共通配管107c分支。多个分支配管107d分别与多个蚀刻液喷嘴106连接。在图11中虽然描绘为仅在两侧的两个蚀刻液喷嘴106连接有分支配管107d，但是，在其他的蚀刻液喷嘴106也连接有分支配管107d。
气体配管115与多个气体喷嘴114连接。气体配管115包括：共通配管115c，对被供给至多个气体喷嘴114的气体进行引导；以及多个分支配管115d，将从共通配管115c供给的气体供给至多个气体喷嘴114。共通配管115c与非活性气体供给源连接。气体阀116以及流量调整阀117安装于共通配管115c。多个分支配管115d从共通配管115c分支。多个分支配管115d分别与多个气体喷嘴114连接。在图11中虽然描绘为仅在两侧的两个气体喷嘴114连接有分支配管115d，但是，在其他的气体喷嘴114也连接有分支配管115d。
蚀刻单元104具有：溢流(overflow)槽113，接住从浸渍槽105溢出的蚀刻液。返回(return)配管112的上游端与溢流槽113连接，返回配管112的下游端在蚀刻液阀108的下游的位置处与蚀刻液配管107的共通配管107c连接。从浸渍槽105溢出至溢流槽113的蚀刻液通过泵109再次被输送至多个蚀刻液喷嘴106，并且在到达至多个蚀刻液喷嘴106之前被过滤器111过滤。蚀刻单元104也可以包括温度调节器110，该温度调节器110通过蚀刻液的加热或者冷却来变更浸渍槽105内的蚀刻液的温度。
当多个蚀刻液喷嘴106喷出蚀刻液时，蚀刻液被供给至浸渍槽105内，并且在浸渍槽105内的蚀刻液中形成蚀刻液的上升流。从设置于浸渍槽105的上端的开口溢出的蚀刻液被溢流槽113接住，经由返回配管112返回至多个蚀刻液喷嘴106。由此，蚀刻液进行循环。另一方面，当打开安装于排液配管118的排液阀119时，蚀刻液等浸渍槽105内的液体被排出至排液配管118。
将溶氧浓度彼此不同的碱性的第一蚀刻液以及第二蚀刻液供给至被保持件103保持的多张基板W时，在关闭排液阀119的状态下，经由多个蚀刻液喷嘴106将第一蚀刻液供给至浸渍槽105。当开始供给第一蚀刻液后经过规定时间时，打开排液阀119，排出浸渍槽105内的第一蚀刻液。之后，在关闭排液阀119的状态下，经由多个蚀刻液喷嘴106将第二蚀刻液供给至浸渍槽105。
也可以在浸渍槽105内混合第一蚀刻液以及第二蚀刻液。例如，也可以在开始供给第一蚀刻液并经过规定时间后，停止供给第一蚀刻液，接着开始供给第二蚀刻液。在此情况下，第一蚀刻液以及第二蚀刻液在浸渍槽105彼此混合，从而被供给至基板W的蚀刻液的溶氧浓度被变更。
取代将第一蚀刻液以及第二蚀刻液依次供给至一个浸渍槽105，也可以设置贮存有第一蚀刻液的浸渍槽105以及贮存有第二蚀刻液的浸渍槽105，并将用于构成一个批次的多张基板W依次搬入两个浸渍槽105。如此，能省略用于将浸渍槽105内的第一蚀刻液变更成第二蚀刻液的蚀刻液的置换。
其他实施方式
本发明并不限定于上述实施方式的内容，也可以进行各种变更。
例如，在第一实施方式中，也可将蚀刻液供给至基板W的下表面而不是供给至基板W的上表面。或者，也可将蚀刻液供给至基板W的上表面以及下表面双方。在这些情况下，只要使下表面喷嘴15喷出蚀刻液即可。
在第一实施方式中，也可以从各喷嘴喷出第一蚀刻液以及第二蚀刻液。或者，也可以从各喷嘴喷出蚀刻液的原液、第一稀释液以及第二稀释液中的至少两个，由此，在基板W的上表面与喷嘴之间的空间进行混合。
在第一实施方式中，也可以设置：第一蚀刻液槽，贮存第一蚀刻液；以及第二蚀刻液槽，贮存第二蚀刻液。在此情况下，第一蚀刻液以及第二蚀刻液可以从相同的喷嘴朝向基板W喷出，也可以从不同的喷嘴朝向基板W喷出。
在第一实施方式中，也可以不是通过第二蚀刻液置换基板W上的第一蚀刻液，而是通过第二蚀刻液以外的液体(中间液体)置换基板W上的第一蚀刻液后，再以第二蚀刻液置换基板W上的中间液体。或者，也可以在第一蚀刻液的供给与第二蚀刻液的供给之间，将两种类以上的液体依次供给至基板W。例如，也可以通过第一中间液体置换基板W上的第一蚀刻液，通过第二中间液体置换基板W上的第一中间液体，通过第二蚀刻液置换基板W上的第二中间液体。
在第一实施方式以及第二实施方式中，也可以将第二蚀刻液供给至基板W后再将第一蚀刻液供给至基板W。在此情况下，也可以将第二蚀刻液以及第一蚀刻液连续地供给至基板W，也可以在供给第一蚀刻液之前将第一蚀刻液以外的液体供给至基板W。
在第一实施方式以及第二实施方式中，第一蚀刻液所含有的化合物也可以与第二蚀刻液所含有的化合物不同。
在第一实施方式以及第二实施方式中，第一蚀刻液以及第二蚀刻液中的至少一方也可以为不包含上述化合物的碱性的蚀刻液。在此情况下，也可以在将不包括化合物的碱性的蚀刻液供给至基板W之前或者之后，使上述化合物与该蚀刻液混合。例如，也可以使不包括化合物的碱性的蚀刻液与包括化合物的含化合物液体在基板W的表面或者背面混合。
也可以从阻断构件33省略筒状部37。也可以从阻断构件33以及旋转卡盘10省略上支撑部43以及下支撑部44。
也可以从处理单元2省略阻断构件33。在此情况下，只要在处理单元2设置用于朝向基板W喷出药液等处理液的喷嘴即可。喷嘴可以为能够在腔室4内水平地移动的扫描喷嘴(scan nozzle)，也可以为被固定于腔室4的隔壁6的固定喷嘴。喷嘴也可以具有多个液体喷出口，多个液体喷出口朝向在基板W的径向上分离的多个位置同时地喷出处理液，从而将处理液供给至基板W的上表面或者下表面。在此情况下，也可以针对每个液体喷出口使喷出的处理液的流量、温度以及浓度中的至少一个变化。
基板处理装置1并不限定于用于处理圆板状的基板W的装置，也可以为用于处理多角形的基板W的装置。
也可以组合上述全部的结构的两个以上。也可以组合上述全部的工序的两个以上。
虽然已经详细地说明本发明的实施方式，然而这些实施方式仅为用于明了本发明的技术内容的具体例，本发明不应被解释成限定在这些具体例，本发明仅被随附的权利要求所限定。
附图标记的说明：
1：基板处理装置
61：处理液供给单元(第一蚀刻单元以及第二蚀刻单元)
95：凹部
95s：凹部的侧面
96：蚀刻对象物
D1：凹部的深度
W：基板
W1：凹部的宽度

Claims (10)

1.一种基板处理方法，对形成有凹部的基板进行处理，所述凹部的宽度比深度短，在所述凹部的侧面的上部的至少一部分以及所述侧面的下部的至少一部分露出表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物，其中，
所述基板处理方法包括：
第一蚀刻工序，通过将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻；以及
第二蚀刻工序，通过将溶解了溶解气体且溶氧浓度比所述第一蚀刻液高的碱性的第二蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述第二蚀刻工序为如下工序：在向所述基板供给所述第一蚀刻液后，将所述第二蚀刻液供给至所述基板。
3.如权利要求2所述的基板处理方法，其中，
所述第二蚀刻工序包括如下工序：通过将所述第二蚀刻液供给至所述基板，利用所述第二蚀刻液置换与所述基板接触的所述第一蚀刻液。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基板处理方法，其中，
被供给所述第一蚀刻液以及所述第二蚀刻液之前的所述凹部的宽度随着接近所述凹部的底而减小；
所述第二蚀刻工序为如下工序：以所述凹部的所述侧面的蚀刻量随着接近所述凹部的底而增加的方式，对所述凹部的所述侧面进行蚀刻。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第一蚀刻液以及所述第二蚀刻液中的至少一方为包括用于阻碍氢氧化物离子与所述蚀刻对象物接触的化合物的碱性的蚀刻液。
6.如权利要求5所述的基板处理方法，其中，
所述碱性的蚀刻液中的所述化合物的浓度根据所要求的蚀刻的均匀性与所要求的蚀刻速度而设定。
7.如权利要求1至6中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第一蚀刻工序包括通过溶氧浓度不同的第一稀释液以及第二稀释液中的至少一方稀释碱性的蚀刻液的原液，来制作所述第一蚀刻液的第一蚀刻液制作工序，
所述第二蚀刻工序包括通过所述第一稀释液以及所述第二稀释液中的至少一方稀释所述原液，来制作所述第二蚀刻液的第二蚀刻液制作工序。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基板处理方法，其中，
在所述基板处理方法中，逐片地处理多张所述基板。
9.如权利要求1至7中任一项所述的基板处理方法，其中，
在所述基板处理方法中，一并处理多张所述基板。
10.一种基板处理装置，对形成有凹部的基板进行处理，所述凹部的宽度比深度短，在所述凹部的侧面的上部的至少一部分以及所述侧面的下部的至少一部分露出表示单晶硅、多晶硅以及非晶硅中的至少一个的蚀刻对象物，
所述基板处理装置包括：
第一蚀刻单元，通过将溶解了非活性气体的碱性的第一蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻；以及
第二蚀刻单元，通过将溶解了溶解气体且溶氧浓度比所述第一蚀刻液高的碱性的第二蚀刻液供给至所述基板，对在所述凹部的所述侧面露出的所述蚀刻对象物进行蚀刻。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI515775B (zh) * 2011-05-10 2016-01-01 聯華電子股份有限公司 半導體結構之製作方法
JP6435385B2 (ja) 2012-05-15 2018-12-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理用の薬液生成方法、基板処理用の薬液生成ユニット、基板処理方法、および基板処理システム
JP5911757B2 (ja) * 2012-06-08 2016-04-27 ソニー株式会社 基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体
WO2015115002A1 (ja) * 2014-01-29 2015-08-06 株式会社日立国際電気 微細パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及び記録媒体
TWI675905B (zh) * 2015-11-14 2019-11-01 日商東京威力科創股份有限公司 使用稀釋的氫氧化四甲基銨處理微電子基板的方法
US10297508B2 (en) * 2017-08-31 2019-05-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method
JP6993885B2 (ja) * 2018-01-15 2022-01-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7064905B2 (ja) * 2018-03-05 2022-05-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7170578B2 (ja) * 2018-08-31 2022-11-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

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