JP2013254898A - 基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体 - Google Patents

基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】ウエハの中心部から周縁部までエッチング量を面内で均一化することが可能な基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体を提供する。
【解決手段】基板保持機構１２により、ウエハＷを水平に保持するとともにウエハＷを回転させる。ノズル１７により、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給し、アルカリ性水溶液ＬをウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に向けて流すことにより、ウエハＷをエッチングする。アルカリ性水溶液Ｌに、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を予め溶解しておく。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理基板の基板処理方法、被処理基板の基板処理装置、および記録媒体に関する。
一般に、半導体等の製造工程やＭＥＭＳの製造工程等において、シリコンウエハをエッチング液によりエッチングすることが行われている。シリコンウエハをエッチング液によりエッチングする方法としては、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）または水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等のアルカリ性水溶液を用いるアルカリ性エッチングが広く用いられている。
特開平５−９４９７９号公報 特開平９−２４６２５４号公報
ところで、アルカリ性エッチングを行う場合、枚葉式洗浄機にウエハを保持して回転させながら、ウエハの中心部にアルカリ系薬液を供給することが行われている。しかしながら、ウエハの中心部からアルカリ系薬液を供給した場合、ウエハの中心部と周縁部とでエッチング量が異なることがある。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ウエハの中心部から周縁部までエッチング量を面内で均一化することが可能な基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体を提供する。
本発明による基板処理方法は、被処理基板の基板処理方法において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、ノズルにより前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記アルカリ性水溶液に、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を予め溶解しておくことを特徴とする。
本発明による基板処理方法において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂであることが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂであることが好ましい。
本発明による基板処理装置は、被処理基板の基板処理装置において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングするノズルと、前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構とを備えたことを特徴とする。
本発明による基板処理装置において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂであることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂであることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、純水を供給する純水供給機構と、前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することが好ましい。
本発明による記録媒体は、被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、前記基板処理方法は、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記アルカリ性水溶液に、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を予め溶解しておくことを特徴とする。
本発明による基板処理方法は、被処理基板の基板処理方法において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、ノズルにより、前記被処理基板に対して、予め酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記ノズルは、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能であり、前記エッチングする工程は、前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第１の移動供給工程と、前記第１の移動供給工程の後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第２の移動供給工程とを有することを特徴とする。
本発明による基板処理方法において、前記第１の移動供給工程と前記第２の移動供給工程との間に、前記ノズルを前記第３位置で一定時間停止する工程が設けられていることが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記第１の移動供給工程を複数回実行した後、前記第２の移動供給工程を実行することが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記第１の移動供給工程を実行した後、前記第２の移動供給工程を複数回実行することが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記第１の移動供給工程および前記第２の移動供給工程の組合せを複数回実行することが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２５００ｐｐｂ以上であることが好ましい。
本発明による基板処理装置は、被処理基板の基板処理装置において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングするノズルであって、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能な、ノズルと、前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構と、前記ノズルを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動させながら、前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給し、その後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動させながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給するように、前記ノズルを制御することを特徴とする。
本発明による基板処理装置において、前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２５００ｐｐｂ以上であることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、純水を供給する純水供給機構と、前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することが好ましい。
本発明による記録媒体は、被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、前記基板処理方法は、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、ノズルにより、前記被処理基板に対して、予め酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記ノズルは、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能であり、前記エッチングする工程は、前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第１の移動供給工程と、前記第１の移動供給工程の後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第２の移動供給工程とを有することを特徴とする。
本発明による基板処理方法は、被処理基板の基板処理方法において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、少なくとも１つのノズルにより、前記被処理基板に対して、アルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記エッチングする工程は、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第１の供給工程と、前記第１の供給工程の後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第２の供給工程とを有することを特徴とする。
本発明による基板処理方法において、前記第１の供給工程において、前記第１の濃度は１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記第１の供給工程と前記第２の供給工程とで、前記アルカリ性水溶液の供給時間、前記アルカリ性水溶液の流量、前記アルカリ性水溶液の供給温度、および前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも１つを異ならせることが好ましい。
本発明による基板処理方法において、前記第１の供給工程で用いられるノズルと、前記第２の供給工程で用いられるノズルとが互いに異なることが好ましい。
本発明による基板処理装置は、被処理基板の基板処理装置において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする少なくとも１つのノズルと、前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構と、前記ノズルを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給し、その後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給するように、前記少なくとも１つのノズルを制御することを特徴とする。
本発明による基板処理装置において、前記第１の濃度は１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記制御部は、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する場合と、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する場合とで、前記アルカリ性水溶液の供給時間、前記アルカリ性水溶液の流量、前記アルカリ性水溶液の供給温度、および前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも１つを異ならせることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記少なくとも１つのノズルは、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する第１のノズルと、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する第２のノズルとを含むことが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、純水を供給する純水供給機構と、前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、前記アルカリ性水溶液を貯留する貯留部と、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して酸素を供給することにより酸素を溶解させる酸素供給機構とを有することが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を更に有することが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を貯留する第１の貯留部と、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を貯留する第２の貯留部とからなる２つの前記貯留部を有することが好ましい。
本発明による記録媒体は、被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、前記基板処理方法は、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、少なくとも１つのノズルにより、前記被処理基板に対して、アルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、前記エッチングする工程は、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第１の供給工程と、前記第１の供給工程の後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第２の供給工程とを有することを特徴とする。
本発明による基板処理装置は、被処理基板の基板処理装置において、前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングするノズルと、前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構とを備え、前記液供給機構は、前記アルカリ性水溶液を貯留する貯留部と、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して酸素を供給することにより酸素を溶解させる酸素供給機構とを有することを特徴とする。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構は、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を更に有することが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記不活性ガス供給機構が前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給した後、前記酸素供給機構は、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に酸素を溶解させることが好ましい。
本発明による基板処理装置において、前記液供給機構が前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給した後、前記不活性ガス供給機構は、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給することが好ましい。
本発明によれば、ウエハの中心部から周縁部まで流れるアルカリ性水溶液が大気中の酸素を巻き込むことによるエッチングへの影響を抑えることができ、ウエハの中心部から周縁部までのエッチング量を面内で均一化することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態による基板処理装置を示す概略図。 図２は、本発明の第１の実施の形態による基板処理方法を示すフロー図。 図３は、本発明の第１の実施の形態の実施例において、アルカリ性水溶液中の酸素濃度を変化させたときの、ウエハの表面におけるエッチング量を測定したグラフ。 図４は、本発明の第１の実施の形態の実施例において、アルカリ性水溶液中の酸素濃度と、ウエハの表面におけるエッチング量との関係を示すグラフ。 図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態における、ノズルの移動位置を示す概略図。 図６は、本発明の第２の実施の形態による基板処理方法を示すフロー図。 図７は、本発明の第２の実施の形態の一変形例による基板処理方法を示すフロー図。 図８は、本発明の第２の実施の形態の他の変形例による基板処理方法を示すフロー図。 図９は、本発明の第２の実施の形態の実施例による基板処理方法を用いた場合のウエハ表面におけるエッチング量を測定したグラフ。 図１０は、比較例による基板処理方法を用いた場合のウエハ表面におけるエッチング量を測定したグラフ。 図１１は、比較例による基板処理方法を用いた場合のウエハ表面におけるエッチング量を測定したグラフ。 図１２は、本発明の第３の実施の形態による基板処理方法を示すフロー図。 図１３は、本発明の第３の実施の形態の一変形例による基板処理装置を示す概略図。 図１４は、本発明の第３の実施の形態の他の変形例による基板処理装置を示す概略図。 図１５は、本発明の第３の実施の形態の更に他の変形例による基板処理装置を示す概略図。 図１６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態の各実施例における、ウエハ表面のエッチング量を測定したグラフ。 図１７は、本発明の第４の実施の形態による基板処理装置を示す概略図。 図１８は、本発明の第５の実施の形態による基板処理装置を示す概略図。
第１の実施の形態
以下、本発明による基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体の第１の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
基板処理装置の構成
まず図１により、本実施の形態による基板処理装置の構成について説明する。図１は本実施の形態による基板処理装置を示す図である。
図１に示すように、基板処理装置１０は、ケーシング１１と、ケーシング１１内に配置された基板保持機構１２と、基板保持機構１２の上方に設けられたノズル１７と、ノズル１７に接続された液供給機構３０とを備えている。
このうち基板保持機構１２は、被処理基板である円板形状からなるシリコンウエハ（ウエハＷ）を水平に保持するとともに、このウエハＷを回転させる機能を有している。この基板保持機構１２は、ウエハＷを載置して保持する載置台１３と、載置台１３下部に連結され、載置台１３を垂直回転軸（Ｚ軸）回りに回転させる回転機構１４とを有している。なおこの垂直回転軸は、ウエハＷの中心部Ｗａを通過する。
回転機構１４は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）からなる制御部５０の出力側に接続され、制御部５０によってその回転速度が制御されるようになっている。なお、回転機構１４は図示しない昇降機構によって昇降可能に構成されていても良い。
載置台１３の外周は液受け部１５によって覆われている。液受け部１５は、処理時にウエハＷから遠心力によって飛散するアルカリ性水溶液Ｌを受け止め、更に外部へ排出するようになっている。
ノズル１７は、基板保持機構１２に保持されたウエハＷに対してアルカリ性水溶液Ｌを供給するためのものである。ノズル１７からウエハＷに供給されたアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に向けて流れ、これによりウエハＷに対してエッチングが施されるようになっている。
ノズル１７は、上述した制御部５０の出力側に接続されており、これによりノズル１７のオンオフ等が制御されるようになっている。またノズル１７は、ノズルアーム１８先端に取り付けられている。このノズルアーム１８は、制御部５０の出力側に接続されており、これによりノズル１７の移動が制御されるようになっている。
一方、液供給機構３０は、純水を供給する純水供給機構３１と、純水供給機構３１に接続された酸素溶解機構３２と、酸素溶解機構３２に接続された薬液供給機構３３とを有している。
このうち純水供給機構３１は、純水を収容した純水収容タンク３１ａを有している。この純水供給機構３１は、制御部５０の出力側に接続されており、これにより純水供給機構３１からの純水の供給量が制御されるようになっている。
純水供給機構３１は、供給管３４を介して酸素溶解機構３２に接続されている。この酸素溶解機構３２は、純水を脱気するとともに、脱気した純水に対して予め定められた所定量の酸素を溶解させるものである。酸素溶解機構３２は、制御部５０の出力側に接続されており、これにより酸素溶解機構３２における酸素の溶解量が制御されるようになっている。
薬液供給機構３３は、アルカリ系薬液を収容した薬液収容タンク３３ａを有している。薬液供給機構３３は、制御部５０の出力側に接続されており、これにより薬液供給機構３３からのアルカリ系薬液の供給量が制御されるようになっている。
なお、薬液供給機構３３から供給されるアルカリ系薬液としては、アルカリエッチング液であれば限定されるものではなく、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、アンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）、コリン、またはヒドラジン等の水溶液を用いることができる。
また薬液供給機構３３には供給管３６が接続されている。この供給管３６は、合流部３８において、酸素溶解機構３２から延びる供給管３５と合流している。そして薬液供給機構３３からのアルカリ系薬液は、合流部３８において、酸素溶解機構３２から送られてきた（酸素を溶解した）純水と混合し、アルカリ性水溶液Ｌを生成する。このアルカリ性水溶液Ｌは、合流部３８から供給管３７を通過してノズル１７に送られ、ノズル１７からウエハＷ上に吐出される。なお、供給管３７は、上述したノズルアーム１８内に配設されている。
ところで本実施の形態において、制御部５０は、ノズル１７から供給されるアルカリ性水溶液Ｌが、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量またはそれ以上の酸素を溶解するように、液供給機構３０（純水供給機構３１、酸素溶解機構３２、および薬液供給機構３３）を制御するようになっている。具体的には、制御部５０が、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度が２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂとなるように液供給機構３０を制御することが好ましく、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂとなるように制御することが更に好ましい。
なお制御部５０は、基板処理装置１０を制御することにより、後述する基板処理方法を実行するようになっている。この制御部５０は、ウエハＷの基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体５１を有している。なお記録媒体５１としては、ＲＯＭまたはＲＡＭなどのメモリーを用いても良く、あるいは、ハードディスクまたはＣＤ−ＲＯＭなどのディスク状のものを用いてもよい。
基板処理装置を用いた基板処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した基板処理装置を用いた基板処理方法について、図１および図２を用いて説明する。なお、以下の動作は制御部５０によって行われる。
まず基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持するとともに、回転機構１４によって載置台１３上のウエハＷを回転させる（ウエハ保持回転工程）（図２のステップＳ１）。
次に、液供給機構３０により、所定量の酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを生成する（アルカリ性水溶液生成工程）（図２のステップＳ２）。この場合、アルカリ性水溶液Ｌには、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量またはそれ以上の酸素が溶解されている。以下、このアルカリ性水溶液生成工程（図２のステップＳ２）の詳細について、更に説明する。
すなわち、まず液供給機構３０の純水供給機構３１から純水が供給され、この純水は、供給管３４を介して酸素溶解機構３２に送り込まれる。この酸素溶解機構３２において、純水供給機構３１からの純水は脱気されるとともに、所定量（所定濃度）の酸素が溶解される。次いで、酸素を溶解した純水は、酸素溶解機構３２から供給管３５を介して合流部３８に送られる。
一方、薬液供給機構３３からは、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、アンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）、コリン、またはヒドラジン等の水溶液からなるアルカリ系薬液が送り出される。このアルカリ系薬液は、供給管３６を通過して合流部３８に達し、この合流部３８で酸素溶解機構３２からの純水と混合する。このようにして、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌが生成される。
このとき、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度は、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量またはそれ以上となるように調製されている。具体的には、上述したように、酸素濃度が２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂとなることが好ましく、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂとなることが更に好ましい。
なおアルカリ性水溶液Ｌにおいて、薬液供給機構３３からのアルカリ系薬液と、酸素溶解機構３２からの純水との混合比（流量比）は、アルカリ系薬液：純水＝１：１〜１：１００となることが好ましい。
その後、生成したアルカリ性水溶液Ｌは、供給管３７を通過してノズル１７に送られる。次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌが供給される。なお、この際アルカリ性水溶液Ｌを供給する供給温度（ノズル１７で測定した温度）は、例えば室温〜８５℃とすることができる。また、ノズル１７によるアルカリ性水溶液Ｌの供給量（吐出量）は、例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ〜３．０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。
ノズル１７から吐出されたアルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に向けて流れる。このようにして、ウエハＷに対してエッチングが施される（エッチング工程）（図２のステップＳ３）。
ウエハＷ上を流れたアルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの回転に伴う遠心力により飛散し、さらに液受け部１５によって受け止められて基板処理装置１０の外部へ排出される。なお、上述した工程（ステップＳ１〜Ｓ３）を何回か繰り返しても良い。最後に、エッチングが完了したウエハＷは、基板保持機構１２の載置台１３から取り除かれる。
ところで、エッチング工程の際、アルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に向けて流れ、その液の膜厚は、中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側にかけて薄くなる。また、アルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に流れながら、大気中の酸素を巻き込んでゆく。
一般に、ウエハＷ表面の液膜中に巻き込まれた酸素は、ウエハＷ表面におけるエッチング量（あるいはエッチングレート）に対して影響を与える。すなわち液膜中の酸素の溶解量が多いほど、その場所におけるエッチング量が多くなる傾向がある。また一般に、エッチングを行う際、ウエハＷのうち液膜が相対的に厚い中心部Ｗａは、液膜が相対的に薄い周縁部Ｗｂと比べて酸素の溶解量が少ない。このため、ウエハＷの中心部Ｗａは周縁部Ｗｂよりエッチング量が少なくなる傾向がある。
具体的には、ウエハＷの中心部Ｗａ近傍では、ウエハＷに供給されるアルカリ性水溶液Ｌの膜厚が厚く、大気中の酸素の溶解量が少ないため、エッチング量が相対的に少ない傾向がある。他方、ウエハＷの中心部Ｗａから例えば５０ｍｍ程度外側の領域においては、アルカリ性水溶液Ｌの液膜は遠心力によって広がるため膜厚が薄くなり、この結果、大気中の酸素が溶け込む量が増加する。このため、ウエハＷの中心部Ｗａから５０ｍｍ程度外側の領域でエッチング量が低く、この領域からウエハＷの周縁部Ｗｂに向けてエッチング量が増加していく傾向がある。
さらに、ウエハＷの中心部Ｗａからアルカリ性水溶液Ｌを供給するので、ウエハＷ上に半径方向に温度勾配が生じ、ウエハＷの外周にいくほどアルカリ性水溶液Ｌの液温が下がっていく傾向がある。このため、ウエハＷの中心部Ｗａから１００ｍｍ以上離れた領域においては、ウエハＷの外周に向かうにつれてエッチング量が低下する傾向がある。
これに対して本実施の形態においては、アルカリ性水溶液Ｌに、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量またはそれ以上の酸素を予め溶解している（アルカリ性水溶液生成工程）。したがって、アルカリ性水溶液Ｌの液膜中の酸素濃度は、ウエハＷの中心部Ｗａと周縁部Ｗｂとの間で概ね等しくなっている。このことにより、ウエハＷの中心部Ｗａと周縁部Ｗｂとの間におけるエッチング量の差を小さくし、ウエハＷの中心部Ｗａと周縁部Ｗｂとの間でエッチング量を面内で均一化することができる。
このように本実施の形態によれば、アルカリ性水溶液Ｌに、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液Ｌが巻き込む大気中の酸素量に相当する量またはそれ以上の酸素を予め溶解しているので、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を径方向に均一化することができ、エッチング量をウエハＷの面内で均一化することができる。
なお、本実施の形態においては、ノズル１７からアルカリ性水溶液Ｌを供給する際、ノズル１７をウエハＷの回転中心上方の定位置に配置している。しかしながら、ノズル１７から供給されたアルカリ性水溶液Ｌが、ウエハＷの中心部Ｗａ側から周縁部Ｗｂ側に向けて流れれば良く、これに限られるものではない。例えば、アルカリ性水溶液Ｌを供給する際、ノズル１７をウエハＷの中心部Ｗａ近傍で水平方向にわずかに（例えば左右に数ｍｍずつ程度）往復移動（スキャン）させても良い。
実施例
次に、本実施の形態における具体的実施例について、図３および図４を用いて説明する。
はじめに、基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持し、回転させた。この場合、ウエハＷの回転速度は１０００ｒｐｍとした。
続いて、液供給機構３０を用いて、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを作製した。この間、まず純水を純水供給機構３１から酸素溶解機構３２に供給し、酸素溶解機構３２において、純水供給機構３１からの純水に対して酸素を溶解した。その後、このようにして酸素が溶解された純水を、薬液供給機構３３からのアルカリ系薬液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）と混合した。このとき、アルカリ系薬液と純水との混合比（流量比）は、アルカリ系薬液：純水＝１：５とした。
次いで、アルカリ性水溶液Ｌをノズル１７からウエハＷに、７０℃の温度で供給した。この際、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給量は、１．５Ｌ／ｍｉｎとした。
このようにして、ノズル１７からウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することによりウエハＷをエッチングした。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。
上記ステップを、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度を変化させた７種類のアルカリ性水溶液Ｌについて、それぞれ実行した。この結果を図３および図４に示す。図３は、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度を変化させた７種類のアルカリ性水溶液Ｌについて、それぞれウエハＷの表面におけるエッチング量を測定したグラフである。図４は、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度と、ウエハＷの表面におけるエッチング量との関係を示すグラフである。
図３において、横軸はウエハＷの中心部Ｗａからの距離（ｍｍ）を示し、縦軸はエッチング量を示している。
図３に示すように、酸素濃度が３０ｐｐｂのアルカリ性水溶液Ｌを用いてエッチングしたウエハＷは、ウエハＷの中心部Ｗａから±約９０ｍｍの領域で、それ以外の領域よりエッチング量が小さくなった。
酸素濃度が２００〜１０００ｐｐｂのアルカリ性水溶液Ｌを用いてエッチングしたウエハＷは、ウエハＷの全領域（±１５０ｍｍの領域）で、エッチング量がほぼ均一となった。とりわけ、酸素濃度が２００〜５００ｐｐｂのアルカリ性水溶液Ｌを用いたものは、更にエッチング量を均一化することができた。
一方、酸素濃度が２０００〜４８００ｐｐｂのアルカリ性水溶液Ｌを用いてエッチングしたウエハＷは、ウエハＷの中心部Ｗａに向かうにつれてエッチング量が大きくなる傾向があった。
このことから、アルカリ性水溶液中の酸素濃度を２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂ、とりわけ２００〜５００ｐｐｂとした場合に、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を径方向に均一化できることが分かった。
なお、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度に関わらず、ウエハＷの中心部Ｗａから１００ｍｍ以上離れた領域においては、ウエハＷの外周に向かうにつれてエッチング量が低下する傾向があるが、これは、ウエハＷ上に半径方向に温度勾配が生じ、ウエハＷの外周にいくほどアルカリ性水溶液Ｌの液温が下がっていくためであると考えられる。
一方、図４において、横軸はアルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度（ｐｐｂ）を示し、縦軸はエッチング量を示している。
図４に示すように、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度が上昇するに従って、エッチング量が上昇する傾向があるが、酸素濃度を２５００ｐｐｂ以上に上昇させても、（ウエハＷの全体平均、およびウエハＷの中心部Ｗａのいずれの場合も）エッチング量がほとんど変化しなかった。これは、エッチングレートを飽和させる酸素濃度（以下、飽和酸素濃度という）は、２５００ｐｐｂ程度であるためであると考えられる。
第２の実施の形態
次に、本発明による基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体の第２の実施の形態について、図１、図５乃至図１１を参照して説明する。図５乃至図１１において、上述した実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
基板処理装置の構成
本実施の形態による基板処理装置の構成は、上述した図１に示す基板処理装置１０の構成と略同様である。すなわち、本実施の形態による基板処理装置１０は、ウエハＷを水平に保持するとともにウエハＷを回転させる基板保持機構１２と、基板保持機構１２の上方に設けられ、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することにより、ウエハＷをエッチングするノズル１７と、ノズル１７に接続され、ノズル１７に対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）Ｌを供給する液供給機構３０とを備えている。以下においては、図１に示す基板処理装置１０との相違点を中心について説明する。
本実施の形態において、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ノズル１７は、ウエハＷの上方で水平方向に移動可能となっている。この場合、ノズル１７は制御部５０によって制御され、ウエハＷの上方で任意の位置に水平移動することができ、また、任意の位置で停止することができる。とりわけ本実施の形態において、ノズル１７は、ウエハＷの中心部Ｗａ上方（垂直回転軸Ａ上）の第１位置Ｐ１（図５（ａ））と、第１位置Ｐ１より外周側の第２位置Ｐ２（図５（ｂ））と、第２位置Ｐ２より外周側の第３位置Ｐ３（図５（ｃ））との間で移動するようになっている。このうち第２位置Ｐ２（図５（ｂ））は、垂直回転軸Ａから例えば５ｍｍ〜１００ｍｍ程度外周側に位置しており、第３位置Ｐ３（図５（ｃ））は、垂直回転軸Ａから例えば８０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度外周側に位置している。
また、本実施の形態において、制御部５０は、ノズル１７から供給されるアルカリ性水溶液Ｌが飽和酸素濃度以上の酸素を溶解するように、液供給機構３０（純水供給機構３１、酸素溶解機構３２、および薬液供給機構３３）を制御する。具体的には、制御部５０が、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度が２５００ｐｐｂ以上となるように液供給機構３０を制御することが好ましく、３０００ｐｐｂ以上となるように制御することが更に好ましい。このように、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度を飽和酸素濃度以上とすることにより、後述する基板処理方法において、エッチング量を面内でより均一化することができる。
基板処理装置を用いた基板処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した基板処理装置を用いた基板処理方法について、図５および図６を用いて説明する。なお、以下の動作は制御部５０によって行われる。
まず基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持するとともに、回転機構１４によって載置台１３上のウエハＷを回転させる（ウエハ保持回転工程）（ステップＳ１）。
次に、液供給機構３０により、所定量の酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを生成する（アルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２）。この場合、アルカリ性水溶液Ｌには、飽和酸素濃度以上の酸素が溶解されている。具体的には、上述したように、酸素濃度が２５００ｐｐｂ以上となることが好ましく、３０００ｐｐｂ以上となることが更に好ましい。このアルカリ性水溶液生成工程（ステップＳ２）の詳細については、上述した第１の実施の形態におけるアルカリ性水溶液生成工程（図２のステップＳ２）と略同様である。
その後、生成したアルカリ性水溶液Ｌは、供給管３７を通過してノズル１７に送られる。次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌが供給される。なお、この際アルカリ性水溶液Ｌを供給する供給温度（ノズル１７で測定した温度）は、例えば室温〜８５℃とすることができる。また、ノズル１７によるアルカリ性水溶液Ｌの供給量（吐出量）は、例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ〜３．０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。
ノズル１７から供給されたアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、ウエハＷに対してエッチングが施される（エッチング工程）（ステップＳ３）。以下、このエッチング工程（ステップＳ３）の詳細について、更に説明する。
すなわち、まずノズル１７を第２位置Ｐ２（図５（ｂ））に移動するとともに、ノズル１７からアルカリ性水溶液Ｌの吐出を開始する。続いて、ノズル１７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１（図５（ａ））へ速度Ｖ１で移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第１の移動供給工程）（ステップＳ４）。
なお、第１の移動供給工程（ステップＳ４）においては、ノズル１７を第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第１位置Ｐ１の順に移動させても良い。すなわち、まずノズル１７を第１位置Ｐ１（図５（ａ））に移動するとともに、アルカリ性水溶液Ｌの吐出を開始し、次に、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給しながら、ノズル１７を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２（図５（ｂ））に移動する。その後、ノズル１７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１（図５（ａ））へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給するようにしても良い。
次に、ノズル１７を第１位置Ｐ１から第３位置Ｐ３（図５（ｃ））へ速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）で移動する。その後、ノズル１７を第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２へ速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）で移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第２の移動供給工程）（ステップＳ５）。なお、ノズル１７は、第１位置Ｐ１から第３位置Ｐ３に到達した後、直ちに第２位置Ｐ２へ向けて移動を開始しても良いが、第３位置Ｐ３に到達した後アルカリ性水溶液Ｌを吐出した状態で一定時間停止し、その後、第２位置Ｐ２へ向けて移動を開始しても良い。
ノズル１７が第２位置Ｐ２に到達した後、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給が停止する。このようにして、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
ウエハＷ上を流れたアルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの回転に伴う遠心力により飛散し、さらに液受け部１５によって受け止められて基板処理装置１０の外部へ排出される。続いて、エッチングが完了したウエハＷは、基板保持機構１２の載置台１３から取り除かれる。
ところで、エッチング工程の際、アルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、その液の膜厚は、ウエハＷの半径方向外側に向かうにつれて薄くなる。また、アルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの半径方向外側に流れながら、大気中の酸素を巻き込んでゆく。
この場合、ウエハＷの中心部Ｗａ近傍（例えば中心部Ｗａから２０ｍｍ程度の領域）では、ウエハＷに供給されるアルカリ性水溶液の膜厚が厚く、大気中の酸素の溶解量が少ないため、エッチング量が相対的に少ない傾向がある。他方、ウエハＷの中心部Ｗａから例えば５０ｍｍ程度外側の領域（例えば第２位置Ｐ２近傍）においては、アルカリ性水溶液Ｌの液膜は遠心力によって広がるため膜厚が薄くなり、この結果、大気中の酸素が溶け込む量が増加する。このため、ウエハＷの中心部Ｗａから５０ｍｍ程度外側の領域から周縁部Ｗｂ側に向けてエッチング量が増加していく傾向がある。
一方、ウエハＷの中心部Ｗａからアルカリ性水溶液Ｌを供給した際、ウエハＷ上に半径方向に温度勾配が生じ、ウエハＷの外周にいくほどアルカリ性水溶液の液温が下がっていく傾向がある。このため、ウエハＷの中心部Ｗａから１００ｍｍ以上離れた領域（例えば第３位置Ｐ３より外側）においては、ウエハＷの外周に向かうにつれてエッチング量が低下する傾向がある。
これに対して本実施の形態においては、アルカリ性水溶液Ｌに予め酸素を溶解するとともに、エッチングの際、ノズル１７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へ移動しながらウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給し（第１の移動供給工程）、その後、ノズル１７を第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２へ移動しながらウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第２の移動供給工程）。このことにより、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを、ウエハＷのうちエッチング量が相対的に少なくなりやすい場所（例えば第２位置Ｐ２近傍および第３位置Ｐ３の外側）に対して重点的に供給し、この場所におけるエッチング量を増加させることができる。これにより、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を径方向に均一化することができ、ウエハＷの面内でエッチング量を均一化することができる。
このように本実施の形態によれば、ウエハＷ上を流れるアルカリ性水溶液が大気中の酸素を巻き込むことや、ウエハＷ上のアルカリ性水溶液Ｌに温度勾配が生じることによるエッチングへの影響を補完するので、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を面内で均一化することができる。
変形例
次に、本実施の形態の一変形例について、図５（ａ）〜（ｃ）および図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態による基板処理方法の一変形例を示すフロー図である。図７に示す変形例は、エッチング工程（ステップＳ３）におけるノズル１７の制御方法が異なるものであり、他の構成は上述した実施の形態（図６）と同一である。なお本変形例においても、基板処理装置としては、図１に示す基板処理装置１０を用いている。
図７に示すように、エッチング工程（ステップＳ３）において、第１の移動供給工程（ステップＳ４ａ、Ｓ４ｂ、・・・）を複数回実行した後、第２の移動供給工程（ステップＳ５ａ、Ｓ５ｂ、・・・）を実行する。
すなわち、まずノズル１７を第２位置Ｐ２（図５（ｂ））に移動するとともに、ノズル１７からアルカリ性水溶液Ｌの吐出を開始する。続いて、ノズル１７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１（図５（ａ））へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第１の移動供給工程）（ステップＳ４ａ）。
第１位置Ｐ１に到達した後、ノズル１７は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ移動する。続いて、ノズル１７は、再度第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第１の移動供給工程）（ステップＳ４ｂ）。
このようにして、ノズル１７は、第２位置Ｐ２と第１位置Ｐ１との間で複数回往復しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する。
第２位置Ｐ２と第１位置Ｐ１との間で所定回数往復した後、ノズル１７は、第３位置Ｐ３（図５（ｃ））へ移動する。なお、ノズル１７は、第３位置Ｐ３に到達した際、一定時間停止しても良い。その後、ノズル１７は、第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第２の移動供給工程）（ステップＳ５ａ）。
第２位置Ｐ２に到達した後、ノズル１７は、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３へ移動する。続いて、ノズル１７は、再度第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第２の移動供給工程）（ステップＳ５ｂ）。
このようにして、ノズル１７は、第３位置Ｐ３と第２位置Ｐ２との間で複数回往復しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給する。
第３位置Ｐ３と第２位置Ｐ２との間で所定回数往復した後、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給が停止する。このようにして、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
このように、本変形例によれば、エッチングを行う際、ノズル１７を第２位置Ｐ２と第１位置Ｐ１との間で往復させながら、ウエハＷに対してアルカリ性水溶液Ｌを供給し（第１の移動供給工程を複数回実行する）、その後、ノズル１７を第３位置Ｐ３と第２位置Ｐ２との間で往復させながら、ウエハＷに対してアルカリ性水溶液Ｌを供給する（第２の移動供給工程を複数回実行する）。このことにより、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを、ウエハＷのうちエッチング量が相対的に少なくなりやすい場所（例えば第２位置Ｐ２近傍および第３位置Ｐ３の外側）に対して重点的に供給し、この場所におけるエッチング量を増加させることができる。これにより、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を面内で更に均一化することができる。
次に、本実施の形態の他の変形例について、図５（ａ）〜（ｃ）および図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態による基板処理方法の他の変形例を示すフロー図である。図８に示す変形例は、エッチング工程（ステップＳ３）におけるノズル１７の制御方法が異なるものであり、他の構成は上述した実施の形態（図６）および変形例（図７）と略同一である。
図８に示すように、エッチング工程（ステップＳ３）において、第１の移動供給工程（ステップＳ４ａ、Ｓ４ｂ、・・・）および第２の移動供給工程（ステップＳ５ａ、Ｓ５ｂ、・・・）の組合せを複数回実行する。
すなわち、まずノズル１７を第２位置Ｐ２（図５（ｂ））と第１位置Ｐ１（図５（ａ））との間で往復させることにより、第１の移動供給工程を複数回実行する（ステップＳ４ａ、Ｓ４ｂ、・・・）。
次に、ノズル１７を第３位置Ｐ３（図５（ｃ））と第２位置Ｐ２との間で往復させることにより、第２の移動供給工程を複数回実行する（ステップＳ５ａ、Ｓ５ｂ、・・・）。
このようにして第１の移動供給工程（ステップＳ４ａ、Ｓ４ｂ、・・・）および第２の移動供給工程（ステップＳ５ａ、Ｓ５ｂ、・・・）の組合せ（１回目）が終了する。
続いて、ノズル１７を再び第２位置Ｐ２と第１位置Ｐ１との間で往復させることにより、第１の移動供給工程を複数回実行する。
その後、ノズル１７を第３位置Ｐ３と第２位置Ｐ２との間で往復させることにより、第２の移動供給工程を複数回実行する。
このようにして第１の移動供給工程および第２の移動供給工程の組合せ（２回目）が終了する。
以下、上述した第１の移動供給工程（ステップＳ４ｘ、Ｓ４ｙ、・・・）および第２の移動供給工程（ステップＳ５ｘ、Ｓ５ｙ、・・・）の組合せを所定回数繰り返すことにより、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
このように本変形例によれば、アルカリ性水溶液Ｌに予め酸素を溶解するとともに、エッチングを行う際、第１の移動供給工程および第２の移動供給工程の組合せを複数回実行している。これにより、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を面内で均一化することができる。
実施例
次に、本実施の形態の具体的実施例について、図９乃至図１１を用いて説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例）
はじめに、基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持し、回転させた。この場合、ウエハＷの回転速度は１０００ｒｐｍとした。
続いて、液供給機構３０を用いて、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを作製した。この間、まず純水を純水供給機構３１から酸素溶解機構３２に供給し、酸素溶解機構３２において、純水供給機構３１からの純水に対して酸素を溶解した。その後、このようにして酸素が溶解された純水を、薬液供給機構３３からのアルカリ系薬液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）と混合した。このとき、アルカリ系薬液と純水との混合比（流量比）は、アルカリ系薬液：純水＝１：５とした。またアルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度は、３０００ｐｐｂとした。
次いで、アルカリ性水溶液Ｌをノズル１７からウエハＷに、７０℃の温度で供給した。この際、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給量は、１．５Ｌ／ｍｉｎとした。
この間、まずノズル１７を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１（垂直回転軸Ａ上の位置）へ移動させながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給した（第１の移動供給工程）。次に、ノズル１７を第３位置Ｐ３へ移動した。その後、ノズル１７を第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２へ移動しながら、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給した（第２の移動供給工程）。
このようにして、ノズル１７からウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することによりウエハＷをエッチングした。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。
この結果を図９に示す。図９において、横軸はウエハＷの中心部Ｗａからの距離（ｍｍ）を示し、縦軸はエッチング量を示している。この結果、ウエハＷの全領域（±１５０ｍｍの領域）にわたり、エッチング量をほぼ均一化することができた。
（比較例１）
ノズル１７から供給するアルカリ性水溶液に予め酸素を溶解しなかったこと、以外は上述した実施例と同様にしてウエハＷに対してエッチングを施した。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。
この結果、図１０に示すように、ウエハの中心部Ｗａ近傍（例えば中心部Ｗａから２０ｍｍ程度の領域）のエッチング量が低くなり、ここからウエハの周縁部Ｗｂに向けて（例えば中心部Ｗａから１００ｍｍ程度の領域に向けて）エッチング量が増加した。またウエハの中心部Ｗａから１００ｍｍ以上離れた領域では、ウエハの外周に向かうにつれてエッチング量が低下する傾向があった。すなわち、アルカリ性水溶液に酸素を溶解しない場合、アルカリ性水溶液をエッチング量が低くなりやすい場所に重点的に供給したとしても、ウエハＷのエッチング量を均一化することは難しいと考えられる。
（比較例２）
ノズル１７を第１位置Ｐ１（垂直回転軸Ａ上の位置）に固定した状態で、予め酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌ（酸素濃度３０００ｐｐｂ）を供給したこと、以外は上述した実施例と同様にしてウエハＷに対してエッチングを施した。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。
この結果、図１１に示すように、ウエハＷの中心部Ｗａのエッチング量が最も多く、中心部Ｗａから周縁部Ｗｂに向かうにつれてエッチング量が低下する傾向があった。
第３の実施の形態
次に、本発明による基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体の第３の実施の形態について、図１、図１２乃至図１６を参照して説明する。図１２乃至図１６において、上述した実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
基板処理装置の構成
本実施の形態による基板処理装置の構成は、上述した図１に示す基板処理装置１０の構成と略同様である。すなわち、本実施の形態による基板処理装置１０は、ウエハＷを水平に保持するとともにウエハＷを回転させる基板保持機構１２と、基板保持機構１２の上方に設けられ、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することにより、ウエハＷをエッチングするノズル１７と、ノズル１７に接続され、ノズル１７に対してアルカリ性水溶液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）Ｌを供給する液供給機構３０とを備えている。以下においては、図１に示す基板処理装置１０との相違点を中心について説明する。
本実施の形態において、制御部５０は、まずウエハＷに、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＸ秒）供給し、その後、ウエハＷに、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＹ秒）供給するように、ノズル１７および液供給機構３０を制御する。この場合、第１の濃度を１００ｐｐｂ以下（実質的に酸素を溶解させない濃度）とし、第２の濃度を第１の濃度より大きい所定の値としてもよい。
この場合、制御部５０は、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを供給する場合と、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを供給する場合との間で、アルカリ性水溶液Ｌの供給に関する諸条件を異ならせてもよい。この場合、ウエハＷのエッチング量を面内で更に均一化することができる。ここで、アルカリ性水溶液Ｌの供給に関する諸条件とは、アルカリ性水溶液Ｌの供給時間、アルカリ性水溶液Ｌの流量、アルカリ性水溶液Ｌの供給温度、およびウエハＷの回転数のうち１つまたは複数を挙げることができる。
基板処理装置を用いた基板処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した基板処理装置を用いた基板処理方法について、図１２を用いて説明する。なお、以下の動作は制御部５０によって行われる。
まず基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持するとともに、回転機構１４によって載置台１３上のウエハＷを回転させる（ウエハ保持回転工程）（ステップＳ１）。
次に、液供給機構３０により、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する（第１のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ａ）。この第１のアルカリ性水溶液生成工程（ステップＳ２ａ）の詳細については、上述した第１の実施の形態におけるアルカリ性水溶液生成工程（図２のステップＳ２）と略同様である。なお、第１の濃度が１００ｐｐｂ以下である場合は、第１のアルカリ性水溶液生成工程（ステップＳ２ａ）において、酸素を溶解しないアルカリ性水溶液Ｌを生成すれば良い。
その後、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌは、供給管３７を通過してノズル１７に送られる。次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＸ秒）供給する（第１の供給工程）（ステップＳ６ａ）。なお、この際アルカリ性水溶液Ｌを供給する供給温度（ノズル１７で測定した温度）は、例えば室温〜８５℃とすることができる。また、ノズル１７によるアルカリ性水溶液Ｌの供給量（吐出量）は、例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ〜３．０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。
ノズル１７から供給された酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、ウエハＷに対してエッチングが施される（エッチング工程）。
次に、液供給機構３０により、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する（第２のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ｂ）。
続いて、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌは、供給管３７を通過してノズル１７に送られる。次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＹ秒）供給する（第２の供給工程）（ステップＳ６ｂ）。この第２の供給工程は、第１の供給工程に引き続いて連続的に行い、この間にＤＩＷリンス工程などは挟まないことが好ましい。なお、この際アルカリ性水溶液Ｌを供給する供給温度（ノズル１７で測定した温度）は、例えば室温〜８５℃とすることができる。また、ノズル１７によるアルカリ性水溶液Ｌの供給量（吐出量）は、例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ〜３．０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。
ノズル１７から供給された酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、ウエハＷに対してエッチングが施される（エッチング工程）。
なお、第１の供給工程（ステップＳ６ａ）と、第２の供給工程（ステップＳ６ｂ）とで、アルカリ性水溶液Ｌの供給時間、アルカリ性水溶液Ｌの流量、アルカリ性水溶液Ｌの供給温度、およびウエハＷの回転数のうち、１つまたは複数を異ならせても良い。これにより、ウエハＷのエッチング量を面内で更に均一化することができる。
その後、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給が停止する。このようにして、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
ウエハＷ上を流れたアルカリ性水溶液Ｌは、ウエハＷの回転に伴う遠心力により飛散し、さらに液受け部１５によって受け止められて基板処理装置１０の外部へ排出される。続いて、エッチングが完了したウエハＷは、基板保持機構１２の載置台１３から取り除かれる。
このように本実施の形態によれば、ウエハＷに対して、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間供給した後（第１の供給工程）、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間供給している（第２の供給工程）。このことにより、第１の供給工程で、例えば、酸素を溶解しないアルカリ性水溶液Ｌ（第１の濃度が１００ｐｐｂ以下）をウエハＷに供給することにより、ウエハＷの周縁部Ｗｂにおけるエッチング量を増加させておき、その後、第２の供給工程で、酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌ（第２の濃度＞第１の濃度）をウエハＷに供給することにより、ウエハＷの中心部Ｗａにおけるエッチング量を増加させることができる。このようにして、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を面内で均一化することができる。
なお本実施の形態において、異なる２つの酸素濃度のアルカリ性水溶液を供給する工程が設けられる例を説明したが、これに限らず、異なる３つ以上の酸素濃度のアルカリ性水溶液を供給する工程を設けても良い。
変形例
次に、本実施の形態の一変形例について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施の形態による基板処理方法の一変形例を示す図である。図１２に示す実施の形態では、１つのノズルで複数の異なる酸素濃度のアルカリ性水溶液を供給するように構成していたが、図１３に示す変形例は、ノズルとして、２つのノズル１７ａ、１７ｂを用いる点が異なるものであり、他の構成は上述した基板処理装置１０（図１）と略同一である。
図１３に示す基板処理装置１０Ａにおいて、ノズルアーム１８には、２つのノズル１７ａ、１７ｂが設けられている。このうち第１のノズル１７ａは、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを供給するものであり、第２のノズル１７ｂは、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを供給するものである。２つのノズル１７ａ、１７ｂは、いずれも共通の液供給機構３０に接続されている。
この場合、まず液供給機構３０により、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する（第１のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ａ）。
次に、第１のノズル１７ａをウエハＷの中心部Ｗａに移動するとともに、第１のノズル１７ａからウエハＷに、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＸ秒）供給する（第１の供給工程）（ステップＳ６ａ）。
続いて、液供給機構３０により、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する（第２のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ｂ）。
その後、第２のノズル１７ｂをウエハＷの中心部Ｗａに移動するとともに、第２のノズル１７ｂからウエハＷに、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＹ秒）供給する（第２の供給工程）（ステップＳ６ｂ）。このようにしてウエハＷに対してエッチングが施される。
このように、本変形例によれば、アルカリ性水溶液Ｌを供給するノズルとして、酸素濃度が第１の濃度のアルカリ性水溶液Ｌを供給する第１のノズル１７ａと、酸素濃度が第２の濃度のアルカリ性水溶液Ｌを供給する第２のノズル１７ｂとを用いている。このことにより、酸素濃度を第１の濃度から第２の濃度に切換える際、ノズル内または供給経路内に残った第１の濃度のアルカリ性水溶液Ｌが同一のノズルからそのまま吐出されることがなく、このためウエハＷのエッチング量の面内均一性が低下するおそれが少ない。また、酸素濃度を第１の濃度から第２の濃度に切換える際、第１の濃度のアルカリ性水溶液Ｌをダミーディスペンス（予備吐出）する必要がないので、スループットが低下するおそれもない。
なお、図１３において、１つのノズルアーム１８に、２つのノズル１７ａ、１７ｂが設けられているが、これに限らず、第１のノズル１７ａ用のノズルアームと、第２のノズル１７ｂ用のノズルアームとを別体として設けても良い。
次に、本実施の形態の他の変形例について、図１４を参照して説明する。図１４は、本実施の形態による基板処理方法の他の変形例を示す図である。図１４に示す変形例は、液供給機構の構成が異なるものであり、他の構成は上述した基板処理装置１０（図１）と略同一である。
図１４に示す基板処理装置１０Ｂにおいて、液供給機構３０Ａは、アルカリ性水溶液Ｌを貯留する貯留タンク（貯留部）４１と、貯留タンク４１に接続された酸素供給機構４２と、貯留タンク４１に接続された不活性ガス供給機構４３とを有している。
このうち酸素供給機構４２は、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の酸素を供給する（バブリングする）ことにより、アルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解させるものである。また、不活性ガス供給機構４３は、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給する（バブリングする）ものである。なおこのように、貯留タンク４１、酸素供給機構４２、および不活性ガス供給機構４３を有する液供給機構３０Ａについては、図１８を用いて後述する。
この場合、まず液供給機構３０Ａにより、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成し（第１のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ａ）、これを貯留タンク４１内に貯留する。
次に、不活性ガス供給機構４３により、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の不活性ガスを供給し、バブリングする。このことにより、アルカリ性水溶液Ｌ中に溶解した種々のガスを除去することができる。
続いて、ノズル１７からウエハＷに、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＸ秒）供給する（第１の供給工程）（ステップＳ６ａ）。
次に、制御部５０は、酸素供給機構４２を制御して、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の酸素を供給することにより、アルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解し、これにより、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する（第２のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ｂ）。なお、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成する際、貯留タンク４１内の酸素濃度を低下させる必要がある場合には、貯留タンク４１内に、酸素を溶解していないアルカリ性水溶液Ｌを加える。
その後、ノズル１７からウエハＷに対して酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（例えばＹ秒）供給する（第２の供給工程）（ステップＳ６ｂ）。このようにしてウエハＷに対してエッチングが施される。
このように、本変形例によれば、貯留タンク４１内に貯留されたアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の酸素を供給することにより、アルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解させるので、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度をコントロールしやすい。
なお、図１３に示す構成と、図１４に示す構成とを組合せても良い。すなわち図１３に示す基板処理装置１０Ａの液供給機構３０を、図１４に示す基板処理装置１０Ｂの液供給機構３０Ａに置き換えても良い。
次に、本実施の形態の更に他の変形例について、図１５を参照して説明する。図１５は、本実施の形態による基板処理方法の更に他の変形例を示す図である。図１５に示す変形例は、液供給機構が２つの貯留タンクを有する点が異なるものであり、他の構成は上述した基板処理装置１０Ｂ（図１４）と略同一である。
図１５に示す基板処理装置１０Ｃにおいて、液供給機構３０Ｂは、アルカリ性水溶液Ｌを貯留する２つの貯留タンク（貯留部）４１ａ、４１ｂを有している。各貯留タンク４１ａ、４１ｂには、それぞれ酸素供給機構４２と、不活性ガス供給機構４３とが接続されている。
２つの貯留タンク４１ａ、４１ｂのうち一方の貯留タンク（第１の貯留部）４１ａは、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成するようになっており、他方の貯留タンク（第２の貯留部）４１ｂは、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成するようになっている。
この場合、まず液供給機構３０Ｂにより、酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成し（第１のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ａ）、これを一方の貯留タンク４１ａ内に貯留する。また、液供給機構３０Ｂにより、酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを生成し（第２のアルカリ性水溶液生成工程）（ステップＳ２ｂ）、これを他方の貯留タンク４１ｂ内に貯留する。
続いて、一方の貯留タンク（第１の貯留部）４１ａから酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを送出し、このアルカリ性水溶液Ｌをノズル１７によりウエハＷに対して所定時間（例えばＸ秒）供給する（第１の供給工程）（ステップＳ６ａ）。
その後、他方の貯留タンク４１ｂから酸素濃度が第２の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌを送出し、このアルカリ性水溶液Ｌをノズル１７によりウエハＷに対して所定時間（例えばＹ秒）供給する（第２の供給工程）（ステップＳ６ｂ）。このようにしてウエハＷに対してエッチングが施される。
このように、本変形例によれば、２つの貯留タンク４１ａ、４１ｂを用いることにより、スループットの向上を図ることができる。
なお、図１３に示す構成と、図１５に示す構成とを組合せても良い。すなわち図１３に示す基板処理装置１０Ａの液供給機構３０を、図１５に示す基板処理装置１０Ｃの液供給機構３０Ｂに置き換えても良い。
実施例
次に、本実施の形態の具体的実施例について、図１６（ａ）〜（ｄ）を用いて説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
はじめに、基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持し、回転させた。この場合、ウエハＷの回転速度は１０００ｒｐｍとした。
続いて、図１に示す基板処理装置１０の液供給機構３０を用いて、酸素を溶解しない（第１の濃度が１００ｐｐｂ以下）アルカリ性水溶液Ｌを生成し、このアルカリ性水溶液Ｌをノズル１７からウエハＷに対して所定時間（Ｘ秒）供給した。次に、液供給機構３０を用いて、第２の濃度が３０００ｐｐｂであるアルカリ性水溶液Ｌを生成し、このアルカリ性水溶液Ｌをノズル１７からウエハＷに対して所定時間（Ｙ秒）供給した。
なお、アルカリ性水溶液Ｌの供給時間の比は、Ｘ秒：Ｙ秒＝１：１とした。
このようにして、ノズル１７からウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することによりウエハＷをエッチングした。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。
この結果を図１６（ａ）に示す。図１６（ａ）において、横軸はウエハＷの中心部Ｗａからの距離（ｍｍ）を示し、縦軸はエッチング量（μｍ）を示している。
（実施例２）
Ｘ秒：Ｙ秒＝２：３としたこと、以外は実施例１と同様にしてウエハＷに対してエッチングを施した。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。この結果を図１６（ｂ）に示す。
（実施例３）
Ｘ秒：Ｙ秒＝７：３としたこと、以外は実施例１と同様にしてウエハＷに対してエッチングを施した。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。この結果を図１６（ｃ）に示す。
（実施例４）
Ｘ秒：Ｙ秒＝３：２としたこと、以外は実施例１と同様にしてウエハＷに対してエッチングを施した。その後、ウエハＷの表面におけるエッチング量を径方向に測定した。この結果を図１６（ｄ）に示す。
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すように、ウエハＷに第１の濃度のアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（Ｘ秒）供給し、その後、ウエハＷに第２の濃度のアルカリ性水溶液Ｌを所定時間（Ｙ秒）供給することにより、エッチング量をウエハＷの面内で均一化することができることが分かる。
すなわち酸素濃度が第１の濃度であるアルカリ性水溶液Ｌでの処理時間と第２の濃度のアルカリ水溶液Ｌでの処理時間との比率を変えることにより、ウエハＷの面内のエッチング量をコントロールすることが出来る。換言すれば、酸素濃度が第１の濃度のアルカリ性水溶液Ｌでのエッチング量の傾向と、酸素濃度が第２の濃度アルカリ性水溶液Ｌでのエッチング量の傾向のうち、より支配的にしたい方の処理時間を長くすると良い。
同様に、酸素濃度が第１の濃度のアルカリ水溶液Ｌでの処理工程と酸素濃度が第２の濃度アルカリ性水溶液Ｌでの処理工程のうちどちらかの処理工程で、アルカリ水溶液Ｌの処理温度を高くすること、アルカリ水溶液Ｌの供給流量を多くすること、および／または、ウエハＷの回転数を低くすることによって、いずれかの処理工程におけるエッチングのエッチング傾向をより支配的にすることができ、面内エッチングの均一性を高めることが可能となる。
第４の実施の形態
次に、本発明による基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体の第４の実施の形態について、図１７を参照して説明する。図１７において、上述した実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
基板処理装置の構成
図１７に示すように、本実施の形態による基板処理装置１０Ｄは、ウエハＷを水平に保持するとともにウエハＷを回転させる基板保持機構１２と、基板保持機構１２の上方に設けられ、ウエハＷにアルカリ性水溶液Ｌを供給することにより、ウエハＷをエッチングするノズル１７と、ノズル１７に接続され、ノズル１７に対してアルカリ性水溶液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）Ｌを供給する液供給機構３０Ｃとを備えている。
このうち基板保持機構１２およびノズル１７は、密閉されたチャンバー２１内に配置されている。チャンバー２１内には、チャンバー２１内部に向けて不活性ガス（例えば窒素ガス）を吐出するための不活性ガス吐出部２２が設けられている。この不活性ガス吐出部２２により、チャンバー２１内は、不活性ガス雰囲気に保持されており、酸素を含まないようになっている。
また本実施の形態において、液供給機構３０Ｃは、アルカリ性水溶液Ｌを貯留する貯留タンク（貯留部）４６を有している。この場合、貯留タンク４６内のアルカリ性水溶液Ｌに対して酸素は実質的に溶解していない（第１の濃度が１００ｐｐｂ以下）。
基板処理装置を用いた基板処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した基板処理装置を用いた基板処理方法について説明する。なお、以下の動作は制御部５０によって行われる。
まず基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持するとともに、回転機構１４によって載置台１３上のウエハＷを回転させる。次に、液供給機構３０Ｃにより、貯留タンク４６に貯留された（酸素を含まない）アルカリ性水溶液Ｌが、供給管３７を通過してノズル１７に送られる。
次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、酸素を含まないアルカリ性水溶液Ｌを供給する。ノズル１７から供給されたアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、ウエハＷに対してエッチングが施される。その後、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給が停止する。このようにして、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
このように本実施の形態によれば、エッチングを行う際、チャンバー２１内は不活性ガス雰囲気に保持されているので、ウエハＷの半径方向外側に流れるアルカリ性水溶液Ｌが、大気中の酸素を巻き込んでゆくおそれがない。このことにより、ウエハＷの中心部Ｗａから周縁部Ｗｂまでのエッチング量を面内で均一化することができる。
第５の実施の形態
次に、本発明による基板処理方法、基板処理装置、および記録媒体の第５の実施の形態について、図１８を参照して説明する。図１８において、上述した実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
基板処理装置の構成
図１８に示すように、本実施の形態による基板処理装置１０Ｅは、ウエハＷを水平に保持するとともにウエハＷを回転させる基板保持機構１２と、基板保持機構１２の上方に設けられ、ウエハＷにアルカリ性水溶液（水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）Ｌを供給することにより、ウエハＷをエッチングするノズル１７と、ノズル１７に接続され、ノズル１７に対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液Ｌを供給する液供給機構３０Ａとを備えている。
このうち液供給機構３０Ａは、アルカリ性水溶液Ｌを貯留する貯留タンク（貯留部）４１と、貯留タンク４１に接続された酸素供給機構４２と、貯留タンク４１に接続された不活性ガス供給機構４３とを有している。
酸素供給機構４２は、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の酸素を供給する（バブリングする）ことにより、アルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解させるものである。貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌの溶解度は、例えば酸素供給機構４２からの酸素の流量、または酸素供給機構４２から酸素を供給する時間等を変化させることにより制御することができる。
また、不活性ガス供給機構４３は、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給する（バブリングする）ものである。
基板処理装置を用いた基板処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した基板処理装置を用いた基板処理方法について説明する。なお、以下の動作は制御部５０によって行われる。
この場合、まず液供給機構３０Ａの貯留タンク４１内に、アルカリ性水溶液Ｌを貯留しておく。次に、不活性ガス供給機構４３により、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の不活性ガスを所定時間供給する（バブリングする）。これにより、アルカリ性水溶液Ｌ中に溶解した種々のガスを脱ガスさせる。
続いて、酸素供給機構４２を用いて、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して泡状の酸素を所定時間供給する（バブリングする）ことにより、アルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解する。これにより、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌの酸素濃度が所定の値となる。
次に、基板保持機構１２の載置台１３にウエハＷを水平に保持するとともに、回転機構１４によって載置台１３上のウエハＷを回転させる（ウエハ保持回転工程）。
次に、液供給機構３０Ａは、供給管３７を介して、ノズル１７に対して所定の酸素濃度のアルカリ性水溶液Ｌを供給する。次いでノズル１７により、ウエハＷの上方からウエハＷに対して、所定の酸素濃度のアルカリ性水溶液Ｌを所定時間供給する。
ノズル１７から供給されたアルカリ性水溶液Ｌは、遠心力によりウエハＷの半径方向外側に向けて流れ、ウエハＷに対してエッチングが施される（エッチング工程）。その後、ノズル１７からのアルカリ性水溶液Ｌの供給が停止する。このようにして、アルカリ性水溶液ＬによるウエハＷのエッチングが完了する。
その後、不活性ガス供給機構４３は、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して不活性ガスを供給することにより、再度アルカリ性水溶液Ｌをバブリングしても良い。このことにより、アルカリ性水溶液Ｌの劣化を防止することができる。
このように本実施の形態によれば、液供給機構３０Ａは、アルカリ性水溶液Ｌを貯留する貯留タンク４１と、貯留タンク４１に接続され、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液りに対して泡状の酸素を供給することにより酸素を溶解させる酸素供給機構４２とを有しているので、アルカリ性水溶液Ｌ中の酸素濃度を容易にコントロールすることができる。これにより、ウエハＷのエッチング量を更に面内で均一化することができる。
また本実施の形態によれば、液供給機構３０Ａは、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに対して不活性ガスを供給することにより、アルカリ性水溶液Ｌをバブリングする不活性ガス供給機構４３を有している。このことにより、酸素供給機構４２により貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌに酸素を溶解する前に、アルカリ性水溶液Ｌ中に溶解した種々のガスを脱ガスすることができる。また、液供給機構３０Ａがノズル１７に対してアルカリ性水溶液Ｌを供給した後、不活性ガス供給機構４３が、貯留タンク４１内のアルカリ性水溶液Ｌを再度バブリングするので、アルカリ性水溶液Ｌの劣化を防止することができる。
Ｗ ウエハ（被処理基板）
１０、１０Ａ〜１０Ｅ 基板処理装置
１１ ケーシング
１２ 基板保持機構
１３ 載置台
１４ 回転機構
１５ 液受け部
１７ ノズル
１８ ノズルアーム
３０、３０Ａ〜３０Ｄ 液供給機構
３１ 純水供給機構
３２ 酸素溶解機構
３３ 薬液供給機構
３４、３５、３６、３７ 供給管
３８ 合流部
４１ 貯留タンク（貯留部）
４２ 酸素供給機構
４３ 不活性ガス供給機構
５０ 制御部
５１ 記録媒体

Claims (35)

  1. 被処理基板の基板処理方法において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    ノズルにより前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記アルカリ性水溶液に、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を予め溶解しておくことを特徴とする基板処理方法。
  2. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂであることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
  3. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂであることを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
  4. 被処理基板の基板処理装置において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、
    前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングするノズルと、
    前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
  5. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜１０００ｐｐｂであることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
  6. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２００ｐｐｂ〜５００ｐｐｂであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
  7. 前記液供給機構は、
    純水を供給する純水供給機構と、
    前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、
    前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項記載の基板処理装置。
  8. 被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、
    前記基板処理方法は、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給し、前記アルカリ性水溶液を前記被処理基板の中心部側から周縁部側に向けて流すことにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記アルカリ性水溶液に、前記被処理基板上を流れる前記アルカリ性水溶液が巻き込む大気中の酸素量に相当する量以上の酸素を予め溶解しておくことを特徴とする記録媒体。
  9. 被処理基板の基板処理方法において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    ノズルにより、前記被処理基板に対して、予め酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記ノズルは、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能であり、
    前記エッチングする工程は、
    前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第１の移動供給工程と、
    前記第１の移動供給工程の後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第２の移動供給工程とを有することを特徴とする基板処理方法。
  10. 前記第１の移動供給工程と前記第２の移動供給工程との間に、前記ノズルを前記第３位置で一定時間停止する工程が設けられていることを特徴とする請求項９記載の基板処理方法。
  11. 前記第１の移動供給工程を複数回実行した後、前記第２の移動供給工程を実行することを特徴とする請求項９または１０記載の基板処理方法。
  12. 前記第１の移動供給工程を実行した後、前記第２の移動供給工程を複数回実行することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項記載の基板処理方法。
  13. 前記第１の移動供給工程および前記第２の移動供給工程の組合せを複数回実行することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項記載の基板処理方法。
  14. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２５００ｐｐｂ以上であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項記載の基板処理方法。
  15. 被処理基板の基板処理装置において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、
    前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングするノズルであって、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能な、ノズルと、
    前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構と、
    前記ノズルを制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動させながら、前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給し、その後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動させながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給するように、前記ノズルを制御することを特徴とする基板処理装置。
  16. 前記アルカリ性水溶液中の酸素濃度は、２５００ｐｐｂ以上であることを特徴とする請求項１５記載の基板処理装置。
  17. 前記液供給機構は、
    純水を供給する純水供給機構と、
    前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、
    前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することを特徴とする請求項１５または１６記載の基板処理装置。
  18. 被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、
    前記基板処理方法は、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    ノズルにより、前記被処理基板に対して、予め酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記ノズルは、前記被処理基板の中心部上方の第１位置と、前記第１位置より外周側の第２位置と、前記第２位置より外周側の第３位置との間で移動可能であり、
    前記エッチングする工程は、
    前記ノズルを前記第２位置から前記第１位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第１の移動供給工程と、
    前記第１の移動供給工程の後、前記ノズルを前記第３位置から前記第２位置へ移動しながら前記被処理基板に前記アルカリ性水溶液を供給する第２の移動供給工程とを有することを特徴とする記録媒体。
  19. 被処理基板の基板処理方法において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    少なくとも１つのノズルにより、前記被処理基板に対して、アルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記エッチングする工程は、
    前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第１の供給工程と、
    前記第１の供給工程の後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第２の供給工程とを有することを特徴とする基板処理方法。
  20. 前記第１の供給工程において、前記第１の濃度は１００ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項１９記載の基板処理方法。
  21. 前記第１の供給工程と前記第２の供給工程とで、前記アルカリ性水溶液の供給時間、前記アルカリ性水溶液の流量、前記アルカリ性水溶液の供給温度、および前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも１つを異ならせることを特徴とする請求項１９または２０記載の基板処理方法。
  22. 前記第１の供給工程で用いられるノズルと、前記第２の供給工程で用いられるノズルとが互いに異なることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか一項記載の基板処理方法。
  23. 被処理基板の基板処理装置において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、
    前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする少なくとも１つのノズルと、
    前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構と、
    前記ノズルを制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給し、その後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給するように、前記少なくとも１つのノズルを制御することを特徴とする基板処理装置。
  24. 前記第１の濃度は１００ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
  25. 前記制御部は、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する場合と、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する場合とで、前記アルカリ性水溶液の供給時間、前記アルカリ性水溶液の流量、前記アルカリ性水溶液の供給温度、および前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも１つを異ならせることを特徴とする請求項２３または２４記載の基板処理装置。
  26. 前記少なくとも１つのノズルは、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する第１のノズルと、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を供給する第２のノズルとを含むことを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか一項記載の基板処理装置。
  27. 前記液供給機構は、
    純水を供給する純水供給機構と、
    前記純水供給機構に接続され、前記純水供給機構からの純水に酸素を溶解させる酸素溶解機構と、
    前記酸素溶解機構に接続され、前記酸素溶解機構で酸素が溶解された純水にアルカリ系薬液を混合させることにより、前記アルカリ性水溶液を生成する薬液供給機構とを有することを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか一項記載の基板処理装置。
  28. 前記液供給機構は、
    前記アルカリ性水溶液を貯留する貯留部と、
    前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して酸素を供給することにより酸素を溶解させる酸素供給機構とを有することを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか一項記載の基板処理装置。
  29. 前記液供給機構は、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を更に有することを特徴とする請求項２８記載の基板処理装置。
  30. 前記液供給機構は、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を貯留する第１の貯留部と、酸素濃度が第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を貯留する第２の貯留部とからなる２つの前記貯留部を有することを特徴とする請求項２８または２９記載の基板処理装置。
  31. 被処理基板の基板処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、
    前記基板処理方法は、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる工程と、
    少なくとも１つのノズルにより、前記被処理基板に対して、アルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングする工程とを備え、
    前記エッチングする工程は、
    前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第１の供給工程と、
    前記第１の供給工程の後、前記被処理基板に、酸素濃度が第１の濃度と異なる第２の濃度である前記アルカリ性水溶液を所定時間供給する第２の供給工程とを有することを特徴とする記録媒体。
  32. 被処理基板の基板処理装置において、
    前記被処理基板を水平に保持するとともに前記被処理基板を回転させる基板保持機構と、
    前記被処理基板にアルカリ性水溶液を供給することにより、前記被処理基板をエッチングするノズルと、
    前記ノズルに接続され、前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給する液供給機構とを備え、
    前記液供給機構は、
    前記アルカリ性水溶液を貯留する貯留部と、
    前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して酸素を供給することにより酸素を溶解させる酸素供給機構とを有することを特徴とする基板処理装置。
  33. 前記液供給機構は、前記貯留部に接続され、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を更に有することを特徴とする請求項３２記載の基板処理装置。
  34. 前記不活性ガス供給機構が前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給した後、前記酸素供給機構は、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に酸素を溶解させることを特徴とする請求項３３記載の基板処理装置。
  35. 前記液供給機構が前記ノズルに対して酸素を溶解したアルカリ性水溶液を供給した後、前記不活性ガス供給機構は、前記貯留部内の前記アルカリ性水溶液に対して不活性ガスを供給することを特徴とする請求項３４記載の基板処理装置。
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