JP2019003999A - 基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置、半導体基板の製造方法および半導体基板 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコン系膜に対してＳｉ含有Ｗ膜を高い選択比で基板から除去することができる基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置、半導体基板の製造方法および半導体基板を提供すること。【解決手段】実施形態に係る基板処理方法は、シリコン系膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、基板からＳｉ含有Ｗ膜を除去する。【選択図】図１Ｃ

Description

開示の実施形態は、基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置、半導体基板の製造方法および半導体基板に関する。

従来、半導体基板のエッチング処理に使用されるハードマスクとして、カーボン膜などが用いられている（特許文献１参照）。

近年、新たなハードマスク材料として、たとえばＷＳｉ（タングステンシリサイド）膜やＷＳｉＮ（窒化タングステンシリサイド）膜等のシリコン含有タングステン膜（以下、Ｓｉ含有Ｗ膜と記載する）が注目されつつある。

特開２０００−１３３７１０号公報

Ｓｉ含有Ｗ膜は、従来のハードマスクよりも高い選択比を有する。しかしながら、ハードマスクとしてのＳｉ含有Ｗ膜を基板から除去する場合に、周辺膜であるシリコン系膜をできるだけ除去することなくＳｉ含有Ｗ膜を基板から除去すること、つまり、周辺膜に対してＳｉ含有Ｗ膜を高い選択比で基板から除去する技術についての有用な知見は得られていない。

実施形態の一態様は、シリコン系膜に対してＳｉ含有Ｗ膜を高い選択比で基板から除去することができる基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置、半導体基板の製造方法および半導体基板を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板処理方法は、シリコン系膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、基板からＳｉ含有Ｗ膜を除去する。

実施形態の一態様によれば、シリコン系膜に対してＳｉ含有Ｗ膜を高い選択比で基板から除去することができる。

図１Ａは、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図１Ｂは、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図１Ｃは、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図１Ｄは、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る基板処理システムの一例を示すブロック図である。 図３は、成膜処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図４は、エッチング処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る処理ユニットの概略構成を示す図である。 図７は、第１の実施形態に係る処理ユニットにおける処理液供給系の構成の一例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る基板処理システムが実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、第２の実施形態に係る処理ユニットにおける処理液供給系の構成の一例を示す図である。 図１０は、第３の実施形態に係る処理ユニットにおける処理液供給系の構成の一例を示す図である。 図１１Ａは、第４の実施形態に係る処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図１１Ｂは、第４の実施形態に係る処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図１２Ａは、第５の実施形態に係る処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図１２Ｂは、第５の実施形態に係る処理ユニットの構成の一例を示す図である。 図１３は、除去液によるＳｉ含有Ｗ膜の除去性能の実験結果を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置、半導体基板の製造方法および半導体基板の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
＜基板処理方法＞
まず、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例について図１Ａ〜図１Ｄを参照して説明する。図１Ａ〜図１Ｄは、第１の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。

本実施形態に係る基板処理方法は、シリコン系膜を含む膜を有するシリコンウェハ等の半導体基板（以下、単に「ウェハＷ」と記載する）を対象とする。

ここでは、理解を容易にするために、シリコン系膜としてシリコン酸化膜のみを有するウェハを対象とする場合について説明するが、ウェハはシリコン酸化膜以外の膜を有していてもよい。また、シリコン系膜は、ＳｉＮ膜やポリシリコン膜等であっても良い。

図１Ａに示すように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、まず、ウェハＷのシリコン酸化膜１１１上にシリコン含有タングステン膜（以下、Ｓｉ含有Ｗ膜と記載する）１１２を成膜する（成膜工程）。Ｓｉ含有Ｗ膜１１２は、たとえば、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）膜またはＷＳｉＮ（窒化タングステンシリサイド）膜である。

つづいて、図１Ｂに示すように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、成膜工程後のウェハＷをエッチングする（エッチング工程）。

具体的には、エッチング工程では、成膜工程において成膜したＳｉ含有Ｗ膜１１２をハードマスクとして、シリコン酸化膜１１１の深さ方向に、たとえば５００ｎｍ以上の凹部（トレンチ）１１３を形成する。

Ｓｉ含有Ｗ膜１１２は、シリコン酸化膜１１１のエッチング条件ではエッチングされ難く、シリコン酸化膜１１１をＳｉ含有Ｗ膜１１２に対して高い選択比でエッチングすることができる。したがって、凹部１１３の深さが５００ｎｍ以上であっても、凹部１１３の開口幅ｂがＳｉ含有Ｗ膜１１２の開口幅ａに対して過剰に広がることを抑制することができる。

つづいて、図１Ｃに示すように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、エッチング工程後のウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する。

具体的には、エッチング工程後のウェハＷを保持した後（保持工程）、保持したウェハＷに除去液を接触させることにより、ウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する（除去工程）。

第１の実施形態に係る除去液は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および水（Ｈ２Ｏ）の混合液である。

かかる除去液は、除去液中に含まれる過酸化水素が、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２中に含まれるタングステンと反応することにより、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２からタングステンを除去する。なお、反応式は、Ｗ＋３Ｈ₂Ｏ₂→ＷＯ₄ ^2-＋２Ｈ⁺＋３Ｈ₂Ｏである。

ここで、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２中には、タングステン同士が結合したもの（Ｗ−Ｗ結合）、タングステンとシリコンが結合したもの（Ｗ−Ｓｉ結合）、シリコン同士が結合したもの（Ｓｉ−Ｓｉ結合）が混在する。過酸化水素は、これらのうち、Ｗ−Ｗ結合したものを除去することができる。しかしながら、過酸化水素だけでは、Ｗ−Ｓｉ結合したものやＳｉ−Ｓｉ結合したもの、すなわち、Ｓｉを含むものをウェハＷから除去することは困難であり、Ｗ−Ｓｉ結合したものやＳｉ−Ｓｉ結合したものが残渣としてウェハＷ上に残るおそれがある。

そこで、第１の実施形態に係る基板処理方法では、除去液に硫酸を含有させることとした。硫酸の沸点は３３７度と高いため、除去液に硫酸を含有させることで、除去液の沸点を上げることができる。したがって、除去液をたとえば１００度以上に加熱した状態でＳｉ含有Ｗ膜１１２に供給することが可能となり、加熱による除去性能の向上により、Ｓｉを含むＷ−Ｓｉ結合したものやＳｉ−Ｓｉ結合したものをウェハＷから除去することができる。すなわち、ウェハＷにＳｉ含有Ｗ膜１１２の残渣を生じさせることなく、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２をウェハＷから適切に除去することができる（図１Ｄ参照）。

また、除去液に硫酸を含有させることで、硫酸と過酸化水素との反応熱が発生し、かかる反応熱によって除去液が加熱される。したがって、必ずしも外部から熱を加えずとも、除去液をたとえば１００度以上に加熱することが可能である。

ところで、過酸化水素がタングステンと反応することにより、除去液中の過酸化水素は減少し、過酸化水素が減少することで、除去液の除去性能は低下する。

これに対し、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、除去液に含有される水が、２Ｈ₂Ｏ→Ｈ₂Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋３ｅ^-の反応を起こすことにより、除去液中に過酸化水素が補充される。したがって、過酸化水素の減少によるＳｉ含有Ｗ膜１１２除去性能の低下を抑えることができる。

さらに、第１の実施形態に係る除去液は、周辺膜であるシリコン系膜（ここでは、シリコン酸化膜１１１）中のシリコンと反応する化合物（たとえばアンモニアなど）を含まない。このため、周辺膜であるシリコン系膜を除去することなく、ハードマスクとしてのＳｉ含有Ｗ膜１１２をウェハＷから除去することができる。

以上のように、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、シリコン系膜に対してＳｉ含有Ｗ膜１１２を高い選択比でウェハＷから除去することができる。

ここで、除去液によるＳｉ含有Ｗ膜１１２の除去性能の実験結果について図１３を参照して説明する。図１３は、除去液によるＳｉ含有Ｗ膜１１２の除去性能の実験結果を示す図である。

本発明者は、除去液によるＳｉ含有Ｗ膜１１２の除去性能を、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２におけるタングステンの割合と、除去液における水の割合とを変えつつ複数回行った。各実験の手順は、次の通りである。

まず、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２が成膜されたウェハＷと除去液を用意する。具体的には、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２については、タングステンの割合（原子パーセント）を５６％、６２％、７３％で変化させた３種類のＷＳｉ膜と、タングステンの割合を５６％、７３％、９４％で変化させた３種類のＷＳｉＮ膜を用意した。除去液については、水の割合（重量パーセント）を１５％、５０％、７０％で変化させた３種類の除去液を用意した。硫酸と過酸化水素の比率（重量比）は２：１である。なお、本発明者は、硫酸と過酸化水素の比率を変えて同様の実験を行い、硫酸と過酸化水素の比率が２：１の場合と同様の結果が得られることを確認している。

つづいて、ウェハＷを除去液に３０〜３００秒間接触させた後、ウェハＷをリンス液（純水）に３０秒間接触させ、その後、Ｎ２（窒素）を吹き付けて乾燥させる。そして、乾燥後のウェハＷに対して目視およびＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察を行い、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２がウェハＷから除去されたか否かを確認した。

図１３では、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２の除去性能を「○」、「△」、「×」の３段階で示している。具体的には、「○」は、ウェハＷを除去液に接触させた後、３０秒以内にＳｉ含有Ｗ膜１１２が除去されたことを示す。また、「△」は、ウェハＷを除去液に接触させた後、３０秒超３００秒以内にＳｉ含有Ｗ膜１１２が除去されたことを示す。また、「×」は、ウェハＷを除去液に接触させた後、３００秒経過してもＳｉ含有Ｗ膜１１２が除去されなかったことを示す。

上記実験の結果、図１３に示すように、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２におけるタングステンの割合が７３％以上であり、かつ、除去液における水の割合が５０％以上であれば、上述した効果を発揮し得ることがわかった。より好ましくは、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２におけるタングステンの割合が７３％以上であり、かつ、除去液における水の割合が７０％以上である。

なお、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２がＷＳｉ膜である場合、ＷＳｉ膜におけるタングステンの割合が５６％以上であり、かつ、除去液における水の割合が７０％以上であれば、上述した効果を発揮し得る。より好ましくは、ＷＳｉ膜におけるタングステンの割合が６２％以上であり、かつ、除去液における水の割合が７０％以上である。

＜基板処理システムの構成＞
次に、本実施形態に係る基板処理システムの構成の一例について図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態に係る基板処理システムの構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、基板処理システム１００は、成膜装置２００と、エッチング装置３００と、基板処理装置１とを備える。

成膜装置２００は、上述した成膜工程を行う装置である。成膜装置２００は、成膜処理ユニット２０１を備える。成膜処理ユニット２０１の構成については、図３を用いて後述する。

なお、ここでは図示を省略するが、成膜装置２００は、成膜処理ユニット２０１の他に、たとえば、ウェハＷが載置される載置部や載置部に載置されたウェハＷを成膜処理ユニット２０１へ搬送する搬送装置等を備える。

エッチング装置３００は、上述したエッチング工程を行う装置である。エッチング装置３００は、エッチング処理ユニット３０１を備える。エッチング処理ユニット３０１の構成については、図４を用いて後述する。

なお、ここでは図示を省略するが、エッチング装置３００は、エッチング処理ユニット３０１の他に、たとえば、ウェハＷが載置される載置部や載置部に載置されたウェハＷをエッチング処理ユニット３０１へ搬送する搬送装置等を備える。

基板処理装置１は、上述した保持工程および除去工程を行う装置である。基板処理装置１の構成については、図５および図６等を用いて後述する。

基板処理装置１、成膜装置２００およびエッチング装置３００には、それぞれ制御装置４，４００，５００が接続される。制御装置４，４００，５００は、それぞれ制御部１８，４０１，５０１と記憶部１９，４０２，５０２とを備える。

制御部１８，４０１，５０１は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部１８，４０１，５０１は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、基板処理装置１、成膜装置２００およびエッチング装置３００の動作を制御する。

なお、上記プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

記憶部１９，４０２，５０２は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。

＜成膜処理ユニットの構成＞
次に、成膜装置２００が備える成膜処理ユニット２０１の構成の一例について図３を参照して説明する。図３は、成膜処理ユニット２０１の構成の一例を示す図である。

図３に示すように、成膜処理ユニット２０１は、一度に複数枚、たとえば５０〜１５０枚のウェハＷを処理することができるバッチ式の処理装置として構成され、天井部を備えた筒状の断熱体２１１と、断熱体２１１の内周面に設けられたヒータ２１２とを有する加熱炉２１０を備えている。

加熱炉２１０内には、たとえば石英からなる処理容器２２０が挿入されている。そして、上記ヒータ２１２は処理容器２２０の外側を囲繞するように設けられている。

処理容器２２０の内部には、ウェハボート２３０が配置される。ウェハボート２３０は、石英で形成され、たとえば５０〜１５０枚のウェハＷを所定間隔のピッチで積み重ねて収容する。ウェハボート２３０は、図示しない昇降機構によって昇降することにより、処理容器２２０への搬入搬出が可能となっている。

また、成膜処理ユニット２０１は、成膜原料を含んだ処理ガスを処理容器２２０内へ導入する処理ガス供給機構２４０と、処理容器２２０内へパージガス等として用いられる不活性ガスを導入する不活性ガス供給機構２５０とを有している。

処理ガス供給機構２４０は、処理ガスを供給する処理ガス供給源２４１と、処理ガス供給源２４１から処理ガスを処理容器２２０内へ導く処理ガス配管２４２とを備える。処理ガス配管２４２には、流量制御器２４３および開閉弁２４４が設けられる。なお、処理ガス供給源２４１は、処理ガスとして、たとえばＷＦ６（六フッ化タングステン）ガスやＳｉＨ４（モノシラン）ガスを供給する。

不活性ガス供給機構２５０は、不活性ガス供給源２５１と、不活性ガス供給源２５１から不活性ガスを処理容器２２０へ導く不活性ガス配管２５２とを備える。不活性ガス配管２５２には、マスフローコントローラのような流量制御器２５３および開閉弁２５４が設けられている。不活性ガスとしては、Ｎ２ガスや、Ａｒガスのような希ガスを用いることができる。

また、処理容器２２０には、排気管２６１が接続されており、排気管２６１には、圧力調整バルブ等を含む圧力調整機構２６２を介して真空ポンプ２６３が接続される。これにより、真空ポンプ２６３で処理容器２２０内を排気しつつ圧力調整機構２６２で処理容器２２０内を所定の圧力に調整することが可能である。

なお、成膜処理ユニット２０１は、上記の構成に限定されるものではなく、たとえば、ＳｉターゲットとＷターゲットとを備えたＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置であってもよい。この場合、成膜処理ユニット２０１は、処理容器内にＡｒガスを供給しつつ処理容器内を所定の真空度に維持した状態で、処理容器内にプラズマを発生させる。これにより、プラズマ中のＡｒイオンがＳｉターゲットおよびＷターゲットをスパッタしてＳｉ粒子およびＷ粒子を叩き出し、叩き出されたＳｉ粒子およびＷ粒子がウェハＷ上に堆積することでＳｉ含有Ｗ膜１１２が成膜される。

＜エッチング処理ユニットの構成＞
次に、エッチング装置３００が備えるエッチング処理ユニット３０１の構成について図４を参照して説明する。図４は、エッチング処理ユニット３０１の構成の一例を示す図である。

図４に示すように、エッチング処理ユニット３０１は、ウェハＷを収容する密閉構造のチャンバ３１０を備えており、チャンバ３１０内には、ウェハＷを水平状態で載置する載置台３２０が設けられる。載置台３２０は、ウェハＷを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する温調機構３３０を備える。チャンバ３１０の側壁にはウェハＷを搬入出するための図示しない搬入出口が設けられる。

チャンバ３１０の天井部には、シャワーヘッド３４０が設けられる。シャワーヘッド３４０には、ガス供給管３５０が接続される。このガス供給管３５０には、バルブ３６０を介してエッチングガス供給源３７０が接続されており、エッチングガス供給源３７０からシャワーヘッド３４０に対して所定のエッチングガスが供給される。シャワーヘッド３４０は、エッチングガス供給源３７０から供給されるエッチングガスをチャンバ３１０内へ供給する。

なお、エッチングガス供給源３７０から供給されるエッチングガスは、たとえばＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＦ４ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス源などである。

チャンバ３１０の底部には排気ライン３８０を介して排気装置３９０が接続される。チャンバ３１０の内部の圧力は、かかる排気装置３９０によって減圧状態に維持される。

＜基板処理装置の構成＞
次に、基板処理装置１の構成の一例について図５を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図５に示すように、基板処理装置１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。

上記のように構成された基板処理装置１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

＜処理ユニットの構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について図６を参照して説明する。図６は、第１の実施形態に係る処理ユニット１６の概略構成を示す図である。

図６に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。

処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

次に、処理ユニット１６における処理液供給系の構成の一例について図７を参照して説明する。図７は、第１の実施形態に係る処理ユニット１６における処理液供給系の構成の一例を示す図である。

たとえば、図７に示すように、処理ユニット１６は、処理流体供給部４０として、除去液供給ノズル４１と、ＤＩＷ供給ノズル４２とを備える。除去液供給ノズル４１は、ウェハＷに対して除去液を供給するノズルであり、ＤＩＷ供給ノズル４２は、ウェハＷに対してリンス液としてのＤＩＷを供給するノズルである。

処理流体供給源７０は、除去液の供給系として、除去液供給源７１１と、除去液供給路７２１と、温度調整部７３１と、バルブ７４１とを備える。

除去液供給源７１１は、除去液すなわち硫酸、過酸化水素および水の混合液を貯留するタンクである。除去液供給路７２１は、除去液供給源７１１と除去液供給ノズル４１とを接続する配管である。温度調整部７３１は、除去液供給路７２１に設けられ、除去液供給路７２１を流通する除去液を加熱する。温度調整部７３１は、たとえばヒータである。バルブ７４１は、除去液供給路７２１に設けられ、除去液供給路７２１を開閉する。

バルブ７４１が閉状態から開状態へと駆動することで、除去液供給源７１１に予め貯留された除去液が除去液供給路７２１を流通し、温度調整部７３１によってたとえば１００度以上に加熱されて、除去液供給ノズル４１からウェハＷへ供給される。

また、処理流体供給源７０は、ＤＩＷの供給系として、ＤＩＷ供給源７１２と、ＤＩＷ供給路７２２と、バルブ７４２とを備える。そして、バルブ７４２が閉状態から開状態へ駆動することで、ＤＩＷ供給源７１２からＤＩＷ供給路７２２を介してＤＩＷ供給ノズル４２にＤＩＷが供給され、ＤＩＷ供給ノズル４２からウェハＷにＤＩＷが供給される。

＜基板処理システムの具体的動作＞
次に、基板処理システム１００の具体的動作の一例について図８を参照して説明する。図８は、第１の実施形態に係る基板処理システム１００が実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。図８に示す各処理手順は、制御部１８，４０１，５０１の制御に従って実行される。

図８に示すように、基板処理システム１００では、まず、シリコン酸化膜１１１を有するウェハＷを成膜装置２００の成膜処理ユニット２０１に搬入する。そして、成膜処理ユニット２０１において、シリコン酸化膜１１１上にハードマスクとしてのＳｉ含有Ｗ膜１１２を成膜する成膜処理が行われる（ステップＳ１０１）。

具体的には、まず、処理容器２２０内を所定の温度、たとえば２００〜５００℃に制御し、大気圧の状態で、複数のウェハＷを搭載したウェハボート２３０を処理容器２２０内に挿入する。その状態から真空引きを行って処理容器２２０内を真空状態とする。つづいて、処理容器２２０内を所定の低圧状態、たとえば１３３．３Ｐａ（１．０Ｔｏｒｒ）に調圧し、ウェハＷの温度を安定化させる。この状態で、処理ガス供給機構２４０により処理ガスを処理容器２２０内に導入し、ウェハＷ表面で処理ガスを熱分解させるＣＶＤにより、ウェハＷ表面にＳｉ含有Ｗ膜１１２を成膜する。その後、処理容器２２０内に不活性ガス供給機構２５０から不活性ガスを供給して、処理容器２２０内をパージし、引き続き処理容器２２０内を真空ポンプ２６３により真空引きし、その後、処理容器２２０内を大気圧に戻して処理を終了する。これにより、ウェハＷのシリコン酸化膜１１１上にハードマスクとしてのＳｉ含有Ｗ膜１１２が成膜される。

成膜処理後のウェハＷは、成膜装置２００から搬出された後、エッチング装置３００のエッチング処理ユニット３０１に搬入される。そして、エッチング処理ユニット３０１において、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２をハードマスクとしてウェハＷのシリコン酸化膜１１１をエッチングするエッチング処理が行われる（ステップＳ１０２）。

具体的には、排気装置３９０を用いてチャンバ３１０の内部を減圧した後、シャワーヘッド３４０からチャンバ３１０内にエッチングガスを供給することによって載置台３２０に載置されたウェハＷをドライエッチングする。これにより、ウェハＷに凹部１１３が形成される。

エッチング処理後のウェハＷは、エッチング装置３００から搬出された後、基板処理装置１の処理ユニット１６に搬入される。処理ユニット１６に搬入されたウェハＷは、シリコン酸化膜１１１上にＳｉ含有Ｗ膜１１２が成膜された面を上方に向けた状態で保持部３１によって水平に保持される。その後、処理ユニット１６において、ウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する除去処理が行われる（ステップＳ１０３）。

具体的には、除去処理では、処理流体供給部４０の除去液供給ノズル４１がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ７４１が所定時間開放されることによって、除去液供給ノズル４１からウェハＷに対して除去液が供給される。ウェハＷに供給された除去液は、駆動部３３（図６参照）によるウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２がウェハＷから除去される。

つづいて、処理ユニット１６では、ウェハＷの表面をＤＩＷですすぐリンス処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかるリンス処理では、ＤＩＷ供給ノズル４２がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ７４２が所定時間開放されることによって、ＤＩＷ供給ノズル４２から回転するウェハＷの表面へＤＩＷが供給され、ウェハＷから除去（剥離）されたＳｉ含有Ｗ膜１１２およびウェハＷ上に残存する除去液がＤＩＷによって洗い流される。

つづいて、処理ユニット１６では、ウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによってウェハＷの表面に残存するＤＩＷを振り切ってウェハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる（ステップＳ１０５）。その後、ウェハＷの回転が停止する。

乾燥処理後のウェハＷは、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から取り出され、受渡部１４および基板搬送装置１３を経由して、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣに収容される。これにより、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。

上述してきたように、第１の実施形態に係る基板処理システム１００は、成膜装置２００と、エッチング装置３００と、基板処理装置１とを備える。成膜装置２００は、シリコン酸化膜１１１を含む膜を有するウェハＷ（基板の一例）にＳｉ含有Ｗ膜１１２を成膜する。エッチング装置３００は、成膜装置２００によってＳｉ含有Ｗ膜１１２が成膜されたウェハＷをエッチングする。基板処理装置１は、エッチング装置３００によってエッチングされたウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する。また、基板処理装置１は、保持部３１と、処理流体供給部４０および処理流体供給源７０を備える。保持部３１は、ウェハＷを保持する。処理流体供給部４０および処理流体供給源７０は、保持部３１によって保持されたウェハＷに、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、ウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する。

したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２をウェハＷから適切に除去することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図９は、第２の実施形態に係る処理ユニットにおける処理液供給系の構成の一例を示す図である。図９に示すように、第２の実施形態に係る処理流体供給源７０Ａは、硫酸水溶液の供給系と、過酸化水素水の供給系とを備える。

処理流体供給源７０Ａは、硫酸水溶液の供給系として、硫酸水溶液供給源７１３と、硫酸水溶液供給路７２３と、バルブ７４３とを備える。

硫酸水溶液供給源７１３は、たとえばタンクであり、硫酸水溶液を貯留するタンクである。たとえば、硫酸水溶液供給源７１３には、２０％の濃度に希釈された硫酸水溶液が貯留される。

硫酸水溶液供給路７２３は、硫酸水溶液供給源７１３と後述する混合部７５０とを接続する配管である。バルブ７４３は、硫酸水溶液供給路７２３に設けられ、硫酸水溶液供給路７２３を開閉する。

また、処理流体供給源７０Ａは、過酸化水素水供給系として、過酸化水素水供給源７１４と、過酸化水素水供給路７２４と、バルブ７４４とを備える。過酸化水素水供給源７１４は、たとえばタンクであり、過酸化水素水を貯留する。

過酸化水素水供給路７２４は、過酸化水素水供給源７１４と後述する混合部７５０とを接続する配管である。バルブ７４４は、過酸化水素水供給路７２４を開閉する。

また、処理流体供給源７０Ａは、ＤＩＷの供給系として、ＤＩＷ供給源７１２と、ＤＩＷ供給路７２２と、バルブ７４２とを備える。

処理ユニット１６Ａは、混合部７５０と除去液供給路７６０とを備える。混合部７５０は、硫酸水溶液供給路７２３から所定の流速で供給される硫酸と、過酸化水素水供給路７２４から所定の流速で供給される過酸化水素水とを流速を持つ状態で予め設定された混合比で混合して混合液である除去液を生成する。たとえば、混合部７５０は、硫酸水溶液と過酸化水素水とを＝２：１の割合で混合する。

混合部７５０は、処理ユニット１６Ａのチャンバ２０（図６参照）内に配置される。たとえば、混合部７５０は、除去液供給ノズル４１を保持するアームに設けることができる。

除去液供給路７６０は、混合部７５０と除去液供給ノズル４１とを接続し、混合部７５０において生成された除去液を除去液供給ノズル４１へ供給する。

ここで、混合部７５０は、硫酸水溶液と過酸化水素との反応熱による温度上昇によってウェハＷ上における除去液の温度が最大値を含む所定範囲内となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して除去液を生成する。具体的には、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合した後の反応熱に伴う除去液の温度変化を実験等により予め計測しておき、上記反応熱による温度上昇によって除去液の温度が最大値を含む所定範囲内となるときに、除去液がウェハＷに接触するように、除去液供給路７６０の長さが設定される。

たとえば、混合部７５０は、硫酸水溶液と過酸化水素水との反応熱による温度上昇によってウェハＷ上における除去液の温度が１００度以上となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して除去液を生成する。

次に、第２の実施形態に係る除去処理について説明する。第２の実施形態に係る除去処理では、エッチング処理後のウェハＷを保持部３１により保持した後、処理流体供給部４０の除去液供給ノズル４１をウェハＷの中央上方に位置させる。

その後、バルブ７４３およびバルブ７４４が所定時間開放されることにより、硫酸水溶液と過酸化水素水とが混合部７５０に流入して除去液が生成される。

その後、混合部７５０において生成された除去液が除去液供給ノズル４１からウェハＷへ供給される。ウェハＷに供給された除去液は、駆動部３３によるウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２がウェハＷから除去される。

このように、第２の実施形態に係る処理ユニット１６Ａは、処理流体供給部４０および処理流体供給源７０Ａを備える。具体的には、処理ユニット１６Ａは、硫酸水溶液供給路７２３と、過酸化水素水供給路７２４と、混合部７５０と、除去液供給ノズル４１とを備える。硫酸水溶液供給路７２３は、硫酸水溶液を供給する硫酸水溶液供給源７１３から供給される硫酸水溶液が流通する。過酸化水素水供給路７２４は、過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給源７１４から供給される過酸化水素水が流通する。混合部７５０は、硫酸水溶液と過酸化水素水との反応熱による温度上昇によってウェハＷ上における除去液の温度が最大値を含む所定範囲内となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して除去液を生成する。

このように、第２の実施形態に係る処理ユニット１６Ａによれば、硫酸と過酸化水素との反応による反応熱を利用することで、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２のうち、Ｗ−Ｗ結合したものやＷ−Ｓｉ結合したものだけでなく、Ｓｉ−Ｓｉ結合したものもウェハＷから適切に除去することができる。

また、処理ユニット１６Ａによれば、生成された除去液も流速を持つためすぐにウェハＷへと到達するので、たとえば除去液を予め生成してタンクに貯留しておく場合と比較して、より新鮮な、言い換えれば、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２の除去性能が低下する前の除去液をウェハＷへ供給することができる。したがって、第２の実施形態に係る処理ユニット１６Ａによれば、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２をより適切に除去することができる。

なお、処理ユニット１６Ａは、硫酸水溶液供給路７２３を流通する硫酸水溶液を加熱する温度調整部を備えていてもよい。温度調整部は、たとえばヒータである。

また、処理ユニット１６Ａは、所望の濃度よりも高濃度の除去液を混合部７５０において生成して除去液供給ノズル４１からウェハＷへ供給するとともに、ＤＩＷ供給ノズル４２からウェハＷへＤＩＷを供給して、高濃度の除去液をウェハＷ上でＤＩＷにより希釈することにより所望の濃度の除去液を生成するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る処理ユニットにおける処理液供給系の構成の一例を示す図である。図１０に示すように、第３の実施形態に係る処理ユニット１６Ｂは、処理流体供給部４０Ｂとして、ＤＩＷ供給ノズル４２と、硫酸水溶液供給ノズル４３と、過酸化水素水供給ノズル４４とを備える。

硫酸水溶液供給ノズル４３は、ウェハＷに対して硫酸水溶液を供給するノズルであり、過酸化水素水供給ノズル４４は、ウェハＷに対して過酸化水素水を供給するノズルである。

処理流体供給源７０Ｂは、硫酸水溶液の供給系として、硫酸水溶液供給源７１３と、硫酸水溶液供給路７２３と、バルブ７４３とを備え、硫酸水溶液供給路７２３は、硫酸水溶液供給ノズル４３に接続される。

また、処理流体供給源７０Ｂは、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給源７１４と、過酸化水素水供給路７２４と、バルブ７４４とを備え、過酸化水素水供給路７２４は、過酸化水素水供給ノズル４４に接続される。

また、処理流体供給源７０Ｂは、ＤＩＷの供給系として、ＤＩＷ供給源７１２と、ＤＩＷ供給路７２２と、バルブ７４２とを備え、ＤＩＷ供給路７２２は、ＤＩＷ供給ノズル４２に接続される。

次に、第３の実施形態に係る除去処理について説明する。第３の実施形態に係る除去処理では、エッチング処理後のウェハＷが保持部３１により保持された後、処理流体供給部４０Ｂの硫酸水溶液供給ノズル４３および過酸化水素水供給ノズル４４がウェハＷの上方に位置する。その後、バルブ７４３およびバルブ７４４が所定時間開放されることにより硫酸水溶液と、過酸化水素水とがそれぞれ硫酸水溶液供給ノズル４３および過酸化水素水供給ノズル４４からウェハＷへ供給される。硫酸水溶液および過酸化水素水の流量は、所定の流量比となるようにバルブ７４３およびバルブ７４４によって調整される。たとえば、硫酸水溶液および過酸化水素水の流量比は２：１に調整される。

ウェハＷに供給された硫酸水溶液および過酸化水素水がウェハＷ上で混合されることにより、ウェハＷ上で除去液が生成される。生成された除去液は、駆動部３３によるウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２がウェハＷから除去される。

このように、第３の実施形態に係る処理ユニット１６Ｂは、処理流体供給部４０Ｂおよび処理流体供給源７０Ｂを備える。具体的には、処理ユニット１６Ｂは、硫酸水溶液供給路７２３と、過酸化水素水供給路７２４と、硫酸水溶液供給ノズル４３と、過酸化水素水供給ノズル４４とを備える。硫酸水溶液供給路７２３は、硫酸水溶液を供給する硫酸水溶液供給源７１３から供給される硫酸水溶液が流通する。過酸化水素水供給路７２４は、過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給源７１４から供給される過酸化水素水が流通する。硫酸水溶液供給ノズル４３は、硫酸水溶液供給路７２３を流通する硫酸水溶液をウェハＷに供給する。過酸化水素水供給ノズル４４は、過酸化水素水供給路７２４を流通する過酸化水素水をウェハＷに供給する。そして、第３の実施形態に係る除去処理においては、保持部３１により保持したウェハＷに対し、硫酸水溶液と過酸化水素水とを供給することによってウェハＷ上で除去液を生成することにより、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２を除去する。

かかる処理ユニット１６Ｂによれば、混合部７５０を備える構成と比較して、生成されて間もない比較的新鮮な除去液をより簡易な構成でウェハＷへ供給することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、第４の実施形態に係る処理ユニット１６Ｃの構成の一例を示す図である。

図１１Ａに示すように、第４の実施形態に係る処理ユニット１６Ｃは、加熱部６０を備える。加熱部６０は、たとえば抵抗加熱ヒータやランプヒータなどであり、保持部３１の上方において保持部３１とは別体に配置される。なお、加熱部６０は、保持部３１に一体的に設けられてもよい。たとえば、加熱部６０は、保持部３１に内蔵されてもよい。

次に、第４の実施形態に係る除去処理について説明する。第４の実施形態に係る除去処理では、保持部３１により保持されたエッチング処理後のウェハＷの上面に除去液の液膜を形成する（液膜形成処理）。

たとえば、図１１Ａに示すように、除去液供給ノズル４１からウェハＷに除去液を供給し、駆動部３３（図６参照）によってウェハＷを回転させることにより、ウェハＷ上に除去液の液膜が形成される。

なお、上記の例に限らず、硫酸水溶液供給ノズル４３および過酸化水素水供給ノズル４４から硫酸水溶液および過酸化水素水を回転するウェハＷへ供給し、ウェハＷ上で除去液を生成することにより、ウェハＷ上に除去液の液膜を形成してもよい。

つづいて、図１１Ｂに示すように、液膜形成処理後、ウェハＷ上に除去液の液膜が形成された状態を所定時間維持する（維持処理）。具体的には、ウェハＷの回転を停止し、除去液供給ノズル４１からウェハＷへの除去液の供給を停止することにより、同一の除去液をウェハＷ上に所定時間滞留させる。

また、維持処理において、処理ユニット１６Ｃは、加熱部６０を用いてウェハＷ上の除去液を加熱することにより、ウェハＷ上の除去液を一定の温度に保つ。これにより、温度の低下による除去性能の低下を抑制することができる。

このように、第４の実施形態に係る処理ユニット１６Ｃは、除去処理において、保持部３１により保持したウェハＷ上に除去液の液膜を形成する液膜形成処理と、液膜形成処理後、ウェハＷ上に除去液の液膜が形成された状態を所定時間維持する維持処理とを行う。具体的には、処理ユニット１６Ｃは、維持処理において、同一の除去液をウェハＷ上に所定時間滞留させる。

これにより、ウェハＷ上の除去液を置換し続ける場合と比較して、Ｓｉ含有Ｗ膜１１２の除去効率を高めることができる。また、除去液の使用量を削減することができる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。図１２Ａおよび図１２Ｂは、第５の実施形態に係る処理ユニットの構成の一例を示す図である。

図１２Ａに示すように、第５の実施形態に係る処理ユニット１６Ｅは、蓋体１０１０を備える。蓋体１０１０は、保持部３１の上方に配置される。蓋体１０１０は、保持部３１に保持されたウェハＷと対向し、その対向面は、ウェハＷと同径もしくはウェハＷよりも大径の平面となっている。

蓋体１０１０には、ヒータ等の加熱部１０１１が内蔵される。なお、加熱部１０１１は、保持部３１に内蔵されてもよいし、蓋体１０１０および保持部３１の両方に内蔵されてもよい。また、処理ユニット１６Ｅは、蓋体１０１０を昇降させる昇降部１０１２を備える。

次に、第５の実施形態に係る除去処理について説明する。第５の実施形態に係る除去処理では、保持部３１により保持されたエッチング処理後のウェハＷの上面に除去液の液膜を形成する（液膜形成処理）。

たとえば、除去液供給ノズル４１（図７等参照）からウェハＷに除去液を供給し、駆動部３３（図６参照）によってウェハＷを回転させることにより、ウェハＷ上に除去液の液膜が形成される。あるいは、硫酸水溶液供給ノズル４３および過酸化水素水供給ノズル４４（図１０参照）から硫酸水溶液および過酸化水素水を回転するウェハＷへ供給し、ウェハＷ上で除去液を生成することにより、ウェハＷ上に除去液の液膜を形成してもよい。

つづいて、液膜形成処理後、ウェハＷの回転を停止し、除去液供給ノズル４１からウェハＷへの除去液あるいは硫酸水溶液および過酸化水素水の供給を停止した後、図１２Ｂに示すように、昇降部１０１２を用いて蓋体１０１０を降下させることによって蓋体１０１０を除去液の液膜に接触させる。そして、蓋体１０１０が除去液の液膜に接触した状態で、加熱部１０１１を用いて除去液を加熱しながら、ウェハＷ上に同一の除去液を所定時間滞留させる（維持処理）。

本発明者らは、除去液を加熱することにより除去液からガスが発生することを突き止めた。また、本発明者らは、除去液からガスが抜け出ることで、除去液のＳｉ含有Ｗ膜１１２との反応性が低下することを突き止めた。そこで、第５の実施形態では、除去液の液膜に蓋体１０１０を接触させて液膜の露出面積を小さくすることにより、除去液からガスが極力抜け出ないようにした。これにより、ガスの発生に起因する除去液の反応性の低下を抑制することができる。

その後、加熱部１０１１による加熱を停止し、昇降部１０１２を用いて蓋体１０１０を上昇させた後、駆動部３３（図６参照）を用いて保持部３１を回転させて、ウェハＷから除去液を除去する。つづいて、ウェハＷに対してＤＩＷ供給ノズル４２（図７等参照）からリンス液であるＤＩＷを供給することによってウェハＷ上に残存する除去液を除去する（リンス処理）。

つづいて、ウェハＷの回転数を増加させることにより、ウェハＷからＤＩＷを除去して、ウェハＷを乾燥させる（乾燥処理）。その後、ウェハＷの回転を停止させ、ウェハＷを処理ユニット１６Ｅから搬出することにより、基板処理が完了する。

なお、上述した各実施形態では、ウェハＷを下方から吸着保持する保持部３１を例に挙げて説明したが、たとえば、複数の把持部を用いてウェハＷの周縁部を把持するタイプの保持部を用いて除去処理を行ってもよい。

（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、ウェハＷに対して除去液を供給した後、リンス処理および乾燥処理を行うこととした。しかし、これに限らず、ウェハＷに対して除去液を供給した後、リンス処理を行う前に、ウェハＷに対して過酸化水素水を供給する処理を行ってもよい。たとえば、図９に示す処理ユニット１６Ａまたは図１０に示す処理ユニット１６Ｂにおいて、バルブ７４３およびバルブ７４４を所定時間開放した後、バルブ７４３のみを閉じ、バルブ７４４のみをさらに所定時間開放することにより、リンス処理の前に、ウェハＷに過酸化水素水を供給することができる。

また、上述してきた各実施形態では、除去液供給ノズル４１からウェハＷに対して除去液を供給したり、硫酸水溶液供給ノズル４３および過酸化水素水供給ノズル４４から硫酸水溶液および過酸化水素水を個別に供給したりすることで、ウェハＷに除去液を接触させることとした。しかし、ウェハＷに除去液を接触させる方法は、これに限定されない。

たとえば、複数枚のウェハＷを保持可能なバッチ（保持部の一例）にウェハＷを保持させた後（保持工程）、処理槽に貯留した除去液にバッチを浸漬させることで、ウェハＷに除去液を接触させてウェハＷからＳｉ含有Ｗ膜１１２を除去する（除去工程）。これにより、バッチに保持された複数枚のウェハＷを一度に処理することが可能である。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

Ｗ ウェハ
１ 基板処理装置
３０ 基板保持機構
４０ 処理流体供給部
４１ 除去液供給ノズル
４２ ＤＩＷ供給ノズル
４３ 硫酸水溶液供給ノズル
４４ 過酸化水素水供給ノズル
７０ 処理流体供給源
１００ 基板処理システム
１１１ シリコン酸化膜
１１２ Ｓｉ含有Ｗ膜
１１３ 凹部
２０１ 成膜処理ユニット
３０１ エッチング処理ユニット
７１１ 除去液供給源
７１２ ＤＩＷ供給源
７１３ 硫酸水溶液供給源
７１４ 過酸化水素水供給源
７２１ 除去液供給路
７２２ ＤＩＷ供給路
７２３ 硫酸水溶液供給路
７２４ 過酸化水素水供給路
７３１ 温度調整部
７４１〜７４４ バルブ
７５０ 混合部
７６０ 除去液供給路

Claims (16)

1. シリコン系膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板に、
   硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、前記基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することを特徴とする基板処理方法。
2. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することは、
   前記基板上に前記除去液を供給することに先立ち、硫酸水溶液と過酸化水素水との反応熱による温度上昇によって前記基板上における前記除去液の温度が最大値を含む所定範囲内となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して前記除去液を生成すること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することは、
   前記基板上に前記除去液を供給することに先立ち、硫酸水溶液と過酸化水素水との反応熱による温度上昇によって前記基板上における前記除去液の温度が１００度以上となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して前記除去液を生成すること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
4. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することは、
   硫酸水溶液と過酸化水素水とを前記基板上で混合することにより前記除去液を生成すること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
5. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することは、
   前記基板上に前記除去液の液膜を形成し、
   前記液膜を形成後、前記基板上に前記除去液の液膜が形成された状態を所定時間維持すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理方法。
6. 前記基板上に前記除去液の液膜が形成された状態を所定時間維持することは、
   前記液膜を形成後、前記除去液を前記基板上に所定時間滞留させること
   を特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
7. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去することは、
   前記基板上に前記除去液の液膜を形成し、
   前記液膜を形成後、前記基板と対向する側に平面を有する蓋体を前記液膜に接触させた状態で、前記除去液を加熱すること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板処理方法。
8. 前記Ｓｉ含有Ｗ膜におけるタングステンの割合は、７３％以上であり、
   前記除去液における水の割合は、５０％以上であること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板処理方法。
9. シリコン酸化膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板を保持し、
   保持された前記基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、前記基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去する処理ユニット
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
10. 前記処理ユニットは、
    硫酸水溶液を供給する硫酸水溶液供給源から供給される硫酸水溶液が流通する硫酸水溶液供給路と、過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給源から供給される過酸化水素水が流通する過酸化水素水供給路と、に接続され、前記硫酸水溶液供給路を流通する硫酸水溶液と、前記過酸化水素水供給路を流通する過酸化水素水とを混合する混合部と、
    前記混合部によって生成される前記除去液を前記基板に供給する除去液供給ノズルと
    を備え、
    前記混合部は、
    硫酸水溶液と過酸化水素水との反応熱による温度上昇によって前記基板上における前記除去液の温度が最大値を含む所定範囲内となる位置で、硫酸水溶液と過酸化水素水とを混合して前記除去液を生成すること
    を特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記処理ユニットは、
    硫酸水溶液を供給する硫酸水溶液供給源から供給される硫酸水溶液が流通する硫酸水溶液供給路に接続される硫酸水溶液供給ノズルと、
    過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給源から供給される過酸化水素水が流通する過酸化水素水供給路に接続される過酸化水素水供給ノズルと
    を備え、
    前記硫酸水溶液供給ノズルは、前記硫酸水溶液供給路を流通する硫酸水溶液を前記基板に供給し、
    前記過酸化水素水供給ノズルは、前記過酸化水素水供給路を流通する過酸化水素水を前記基板に供給すること
    を特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
12. 前記処理ユニットは、
    前記基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された前記基板と対向する側に平面を有する蓋体と、
    前記蓋体または前記保持部に内蔵された加熱部と、
    前記蓋体を昇降させる昇降部と
    を備え、
    前記基板上に前記除去液の液膜を形成した後、前記昇降部を用いて前記蓋体を降下させることによって前記蓋体を前記液膜に接触させた状態で、前記加熱部を用いて前記除去液を加熱すること
    を特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載の基板処理装置。
13. シリコン系膜を含む膜を有する基板にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜を成膜する成膜装置と、
    前記成膜装置によって前記Ｓｉ含有Ｗ膜が成膜された基板をエッチングするエッチング装置と、
    前記エッチング装置によってエッチングされた基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去する基板処理装置と
    を備え、
    前記基板処理装置は、
    前記基板を保持し、前記保持された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、前記基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去する処理ユニット
    を備えることを特徴とする基板処理システム。
14. シリコン系膜を含む膜を有する基板にＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜を成膜する成膜装置と、前記成膜装置によって前記Ｓｉ含有Ｗ膜が成膜された基板をエッチングするエッチング装置と、前記エッチング装置によってエッチングされた基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去する基板処理装置とを備える基板処理システムの制御装置であって、
    前記基板処理装置に、前記基板を保持させ、前記保持された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、前記基板から前記Ｓｉ含有Ｗ膜を除去するよう制御することを特徴とする基板処理システムの制御装置。
15. シリコン系膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより、前記Ｓｉ含有Ｗ膜が除去された基板を製造することを特徴とする半導体基板の製造方法。
16. シリコン系膜を含む膜上にハードマスクとしてのＳｉ（シリコン）含有Ｗ（タングステン）膜が成膜された基板に、硫酸、過酸化水素および水を混合した除去液を接触させることにより製造された、前記Ｓｉ含有Ｗ膜が除去された半導体基板。

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