TWI462173B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI462173B
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Takashi Ota
Akio Hashizume
Takahiro Yamaguchi
Yuya Akanishi
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Dainippon Screen Mfg
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Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種對基板進行處理之基板處理方法及基板處理裝置。成為處理對象之基板中包含例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板，光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
半導體裝置或液晶顯示裝置之製造步驟係進行藉由對半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等基板供給氫氟酸而自基板上去除多餘之膜之蝕刻步驟、以及自基板上去除微粒之洗淨步驟。例如，日本專利申請公開2001-15481號公報中，揭示有一種對基板之表面供給氫氟酸蒸氣，將基板進行蝕刻之蝕刻裝置。該蝕刻裝置係將充滿於收容基板之腔室內之氫氟酸蒸氣供給至基板之表面。對基板供給氫氟酸蒸氣係於將腔室內之環境氣體自腔室排出之狀態下進行。
HF蒸氣(含有氟化氫之蒸氣)之蒸氣蝕刻中，存在有與所謂濕式蝕刻中之氣體供給不同之問題。即，HF蒸氣會於基板上凝結，自氣體變化為液體。因藉由該凝結而產生之液體聚集，故於基板上形成含有氟化氫與水之凝結相(HF凝結相)。因此，若於基板全域進行凝結，則於基板全域形成薄 膜狀之HF凝結相。基板上之水分、或腔室內之環境氣體中所含之水分之一部分將溶入該HF凝結相中。
HF蒸氣之基板處理時間雖亦取決於HF濃度或處理對象，但為數10秒~數分鐘左右，基板之蝕刻係藉由對基板連續供給HF蒸氣而不斷進行。HF蒸氣中所含之HF成分係於蝕刻處理中不斷消耗，故而必需將新的HF蒸氣供給至基板上。由此，為了對基板之全域均勻地進行蝕刻，而必需以基板上之HF蒸氣之流動速度達到均勻之狀態，將HF蒸氣供給至基板。
日本專利申請公開2001-15481號公報之蝕刻裝置係正常運行下將HF蒸氣以固定之排氣壓自腔室內排出。因此，基板上之HF蒸氣之流動中易產生偏差，且腔室內之HF濃度中易出現梯度。因此，存在形成於基板上之凝結相變得不均勻，於基板之處理中產生不均衡之情形。尤其存在基板之周緣部上之蝕刻之進展變慢，導致處理之均勻性低下之情形。此種處理之均勻性之低下不僅限於使用氫氟酸蒸氣處理基板之情形，亦於使用含有氫氟酸以外之處理成分之蒸氣處理基板之情形時可能產生。
本發明之目的在於提供一種可提昇處理之均勻性之基板處理方法及基板處理裝置。
本發明之一實施形態係提供一種基板處理方法，其包括： 預處理步驟，其係一面自配置有基板之密閉空間以預處理排氣流量抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給惰性氣體；蝕刻步驟，其係於上述預處理步驟之後，一面以較上述預處理排氣流量小之蝕刻排氣流量自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣，且利用藉由上述基板上之處理蒸氣之凝結而形成於上述基板上之液膜蝕刻上述基板；及後處理步驟，其係於上述蝕刻步驟之後，一面以較上述蝕刻排氣流量大之後處理排氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給惰性氣體。
上述基板處理方法既可為蝕刻基板之蝕刻方法，亦可為藉由蝕刻附著於基板上之異物而洗淨基板之洗淨方法，抑或可為使用蒸氣處理基板之其他處理方法。即，處理蒸氣既可為含有蝕刻成分之蝕刻蒸氣，亦可為含有洗淨成分之洗淨蒸氣，抑或可為含有其他成分之蒸氣。處理蒸氣既可為處理成分之蒸氣(使固體或液體之處理成分蒸發之氣體)，亦可為不僅含有處理成分之蒸氣或霧氣而且含有載氣(例如，惰性氣體)之氣體。
根據該方法，來自密閉空間之氣體抽吸與對密閉空間之惰性氣體供給係平行地進行。藉此，將環境氣體中之水分量及氧濃度減少。該狀態下，平行地進行自密閉空間抽吸氣體與對密閉空間供給處理蒸氣。藉此，使密閉空間由處理蒸氣充滿，且於環境氣體中之水分量及氧濃度較低之狀態下，將處 理蒸氣有效地供給至基板。因此，於基板之處理品質依存於環境氣體中之水分量或氧濃度之情形時，可控制基板之處理品質。其後，平行地進行自密閉空間抽吸氣體及對密閉空間供給惰性氣體。藉此，將密閉空間之處理蒸氣置換為惰性氣體。因此，可防止使密閉空間開放時處理蒸氣自密閉空間洩漏。
於使用處理蒸氣之基板之處理中，流動於基板上之處理蒸氣之濃度梯度對處理之均勻性造成較大之影響。因此，為了均勻地處理基板，必需將基板上之處理蒸氣之濃度維持為某固定之濃度以上，並且使基板上之處理蒸氣之濃度梯度達到均勻。
上述預處理步驟、蝕刻步驟、及後處理步驟係自密閉空間排出氣體。蝕刻步驟中之排氣流量(體積流量)小於預處理步驟及後處理步驟中之排氣流量。若排氣流量較大，則密閉空間之氣體高速地流動，故而，存在基板上之氣體之流動速度之不均較大的情形。相對於此，於蝕刻步驟中，排氣流量較小，故基板上之氣體之流動速度之不均較小。因此，將處理蒸氣均勻地供給至基板之表面全域。藉此，可均勻地處理基板之表面全域。
上述蝕刻步驟亦可包括弱排氣步驟與抽吸停止步驟中之至少一者，該弱排氣步驟係一面以上述蝕刻排氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣，而 該抽吸停止步驟係於停止自上述密閉空間抽吸氣體之狀態下，一面以上述蝕刻排氣流量自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
即，蝕刻步驟既可包括一面積極地排出密閉空間之氣體，一面將處理蒸氣供給至基板之步驟，亦可包括於停止自密閉空間積極地排出(抽吸)氣體之狀態下，將處理蒸氣供給至基板之步驟。當然，蝕刻步驟亦可包括弱排氣步驟及抽吸停止步驟之兩者。亦即，蝕刻步驟亦可為進行弱排氣步驟及抽吸停止步驟中之一步驟之後進行另一步驟之步驟。任一情形時，蝕刻步驟中之排氣流量均較小，故而基板上之氣體之流動速度之不均較小。因此，可將處理蒸氣均勻地供給至基板之表面全域，從而可均勻地處理基板之表面全域。
上述基板處理方法亦可更包括置換步驟，該置換步驟係於上述預處理步驟之後且上述蝕刻步驟之前，一面以較上述蝕刻排氣流量大之置換排氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
根據該方法，一面積極地排出密閉空間之氣體，一面將處理蒸氣供給至密閉空間。其後，於使來自密閉空間之排氣流量降低之狀態下，將處理蒸氣供給至密閉空間。由於自密閉空間積極地排出氣體與對密閉空間供給處理蒸氣係平行地進行，故而密閉空間之氣體短時間地置換為處理蒸氣。因此，可使基板與處理蒸氣立即開始反應。進而，於將密閉空 間之氣體置換為處理蒸氣之後，在排氣流量降低之狀態下，將處理蒸氣供給至密閉空間，故而可均勻地處理基板之表面全域。
上述基板處理方法亦可包括於上述後處理步驟之前交替複數次進行上述置換步驟與上述蝕刻步驟之反覆步驟。
根據該方法，一面積極地排出密閉空間之氣體，一面將處理蒸氣供給至密閉空間。其後，於使來自密閉空間之排氣流量降低之狀態下，將處理蒸氣供給至密閉空間。繼而，再次進行該等步驟。藉此，可將密閉空間之處理蒸氣置換為新的處理蒸氣。由此，可將活性低下之處理蒸氣置換為活性較高之處理蒸氣。因此，可提昇處理之效率性。
上述蝕刻步驟亦可包括下述步驟：於藉由形成有使流體在內部空間與外部空間之間流通之流通孔且配置於上述密閉空間中之處理容器而覆蓋基板之狀態下，一面自上述處理容器之上述外部空間排出氣體，一面對上述處理容器之上述內部空間供給處理蒸氣。
根據該方法，於藉由處理容器而覆蓋基板之狀態下，將處理蒸氣供給至處理容器之內部(內部空間)。藉此，使處理容器內之氣體穿過流通孔而擠出至處理容器之外部(外部空間)。繼而，將擠出至處理容器之外部之氣體與密閉空間之氣體一併自密閉空間排出。藉此，將處理容器內之氣體置換為處理蒸氣，且將處理蒸氣供給至基板。於處理容器之內 部，氣體之流動受到處理容器之內表面阻礙，故而氣體之流動速度進一步下降。因此，可使基板上之氣體之流動速度之不均進一步降低。因此，可均勻地處理基板之表面全域。
上述蝕刻步驟亦可包括下述步驟：於藉由環狀之防護壁而包圍基板之狀態下，一面自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
根據該方法，於藉由環狀之防護壁而包圍基板之狀態下，將處理蒸氣供給至密閉空間。供給至基板上之處理蒸氣係沿著基板之表面流動。由於由防護壁包圍基板，故而氣體自基板之周緣部向外部之流動受到防護壁阻礙。因此，基板上之氣體之流動速度進一步下降，基板上之氣體之流動速度之不均進一步下降。由此，可更均勻地處理基板之表面全域。
由該方法處理之基板亦可為表面上形成有氮化膜之基板(露出氮化膜之基板)。當然，表面上形成有氮化膜以外之薄膜之基板、或未形成薄膜之基板(裸晶圓)亦可為處理對象之基板。
又，上述基板處理方法亦可包括基板旋轉步驟，該基板旋轉步驟係與上述蝕刻步驟平行地使該基板圍繞穿過基板之表面之旋轉軸線進行旋轉。根據該方法，可將處理蒸氣更均勻地供給至基板。藉此，可進一步提昇處理之均勻性。
本發明之另一實施形態係提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其係於內部設置有密閉空間；基板保持單元， 其係於上述密閉空間中保持基板；處理蒸氣供給單元，其係對上述密閉空間供給處理蒸氣；惰性氣體供給單元，其係對上述密閉空間供給惰性氣體；排氣單元，其係自上述密閉空間抽吸氣體；及控制裝置(controller)，其係控制上述處理蒸氣供給單元、惰性氣體供給單元、及排氣單元。上述控制裝置係執行下述步驟：預處理步驟，其係一面以預處理排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述惰性氣體供給單元而對上述密閉空間供給惰性氣體；蝕刻步驟，其係於上述預處理步驟之後，一面以較上述預處理排氣流量小之蝕刻排氣流量將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣，且利用藉由上述基板上之處理蒸氣之凝結而形成於上述基板上之液膜蝕刻上述基板；及後處理步驟，其係於上述蝕刻步驟之後，一面以較上述蝕刻排氣流量大之後處理排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述惰性氣體供給單元而對上述密閉空間供給惰性氣體。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
上述控制裝置亦可執行包括弱排氣步驟及抽吸停止步驟中之至少一者之上述蝕刻步驟，該弱排氣步驟係一面以上述蝕刻排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給 處理蒸氣，該抽吸停止步驟係於停止上述排氣單元之氣體抽吸之狀態下，一面以上述蝕刻排氣流量將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
上述控制裝置亦可進而執行置換步驟，該置換步驟係於上述蝕刻步驟之前，一面以較上述蝕刻步驟中之排氣流量大之排氣流量，藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
上述控制裝置亦可執行於上述後處理步驟之前交替複數次進行上述置換步驟與上述蝕刻步驟之反覆步驟。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
該基板處理裝置更包含處理容器，該處理容器係形成有使流體在內部空間與外部空間之間流通之流通孔，且配置於上述密閉空間中，將由上述基板保持單元保持之基板覆蓋，上述控制裝置亦可執行包括下述步驟之上述蝕刻步驟：一面將氣體自上述處理容器之上述外部空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述處理容器之上述內部空間供給處理蒸氣。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
上述基板處理裝置亦可更包含包圍由上述基板保持單元 保持之基板之周圍之環狀之防護壁。於該情形時，上述控制裝置亦可進行包括下述步驟之上述蝕刻步驟：於藉由上述防護壁而包圍基板之狀態下，一面將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。根據該構成，可發揮與上述效果相同之效果。
本發明之上述或其他之目的、特徵及效果可藉由參照隨附圖式隨後進行說明之實施形態而明確瞭解。
 [第1實施形態]
圖1係水平地觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置1之一部分所得的示意圖。
基板處理裝置1係對半導體晶圓等圓板狀之基板W進行逐片處理之單片式基板處理裝置。基板處理裝置1包括：處理基板W之處理單元2；及對基板處理裝置1中包括之裝置之動作或閥之開閉進行控制的控制裝置3。
處理單元2係將處理蒸氣之一例即含氟化氫之蒸氣供給至基板W之蒸氣處理單元。處理單元2包含：蓄積氫氟酸(液體)之HF蒸氣產生容器4(處理蒸氣供給單元、惰性氣體供給單元)、及內部設置有收容HF蒸氣產生容器4之密閉空間S1之腔室5(處理室)。HF蒸氣產生容器4內之氫氟酸之濃度係調整為達到所謂類共沸組成之濃度(例如，基於1氣 壓且室溫約為39.6%)。HF蒸氣產生容器4內之氫氟酸係由內置於HF蒸氣產生容器4內之HF加熱器6進行加熱。HF蒸氣產生容器4內之氫氟酸之溫度係由控制裝置3進行控制。
處理單元2包含：配置於HF蒸氣產生容器4之下方之沖孔板7(perforated plate，多孔板)；及配置於沖孔板7之下方之加熱板8。加熱板8係保持基板W之基板保持單元之一例，同時亦為加熱基板W之基板加熱器之一例。加熱板8係於使基板W之上表面與沖孔板7對向之基板保持位置(圖1所示之位置)上，水平地保持該基板W。基板W係由加熱板8一面加熱一面支持。基板W之溫度係藉由控制裝置3而維持於既定之範圍內(例如30~100℃)之固定的溫度。加熱板8係連結於旋轉軸9之上端部。包含馬達等之旋轉驅動機構10係連結於旋轉軸9。若旋轉驅動機構10使旋轉軸9旋轉，則加熱板8與旋轉軸9一併圍繞鉛垂軸線旋轉。藉此，由加熱板8保持之基板W圍繞穿過基板W之中心之鉛垂的旋轉軸線A1進行旋轉。
處理單元2更包含伸縮囊11，其配置於加熱板8之周圍之筒狀；伸縮單元(未圖示)，其使伸縮囊11上下地伸縮；擋板13，其使形成於腔室5之側壁上之開口12開閉；及開閉單元(未圖示)，其使擋板13移動。加熱板8係配置於伸縮囊11之內側。開口12係配置於加熱板8之側方。伸縮單 元係使伸縮囊11在伸縮囊11之上端緣抵接於沖孔板7而使加熱板8周圍之空間密閉的密閉位置(以實線表示之位置)、與伸縮囊11之上端緣相較加熱板8之上表面退縮至下方的退縮位置(以二點鏈線表示之位置)之間進行伸縮。又，開閉單元係使擋板13在開口12打開之開位置、與開口12關閉之閉位置(圖1所示之位置)之間進行移動。
HF蒸氣產生容器4包含：由氫氟酸蒸氣(因氫氟酸蒸發而產生之氣體)充滿之蒸氣產生空間S2；及經由連通閥14而連接於蒸氣產生空間S2之流路15。HF蒸氣產生容器4係連接於介裝有第1流量控制器16及第1閥17之第1配管18。HF蒸氣產生容器4係經由第1配管18而連接於第1氮氣供給源19。惰性氣體之一例即氮氣係經由第1配管18供給至蒸氣產生空間S2。同樣地，流路15係連接於介裝有第2流量控制器20及第2閥21之第2配管22。流路15係經由第2配管22連接於第2氮氣供給源23。氮氣係經由第2配管22供給至流路15。
連通閥14、第1閥17、及第2閥21係藉由控制裝置3而開閉。於連通閥14及第1閥17打開之狀態下，漂浮於蒸氣產生空間S2中之氫氟酸蒸氣係藉由來自第1氮氣供給源19之氮氣之氣流，而經由連通閥14供給至流路15。因此，於所有之閥14、17、21打開之狀態下，供給至流路15中之HF蒸氣(包含氫氟酸之蒸氣與氮氣之氣體)藉由來自第2氮 氣供給源23之氮氣之氣流而引導至沖孔板7。藉此，使HF蒸氣穿過形成於沖孔板7上之大量之貫通孔，噴附至由加熱板8保持之基板W之上表面。又，於僅第2閥21打開之狀態下，僅將氮氣引導至沖孔板7。藉此，將氮氣噴附至基板W之上表面。
基板處理裝置1更包含排出腔室5內之氣體之排氣單元24。排氣單元24係包含連接於腔室5內之空間(密閉空間S1)之排氣管25、連接於排氣管25之排氣裝置26(泵)、於排氣裝置26之上游側(腔室5側)測定排氣管25內之氣壓之壓力計27、及連接於排氣管25之釋放閥28。
排氣裝置26係經由排氣管25連接於腔室5內之空間(伸縮囊11內之空間)。於將排氣裝置26驅動之狀態下，藉由排氣裝置26之抽吸力而將腔室5內之氣體排出至腔室5之外。排氣裝置26係利用藉由控制裝置3所設定之抽吸力(排氣壓(錶壓))而抽吸腔室5之氣體。控制裝置3係根據壓力計27之測定值，控制排氣裝置26之抽吸力。
排氣裝置26係例如以錶壓-500 Pa以上、未滿0 Pa之排氣壓對排氣管25內進行抽吸。排氣壓之絕對值越大，則排氣裝置26之抽吸力越強。若排氣裝置26之抽吸力變強，則來自腔室5之排氣流量(體積流量)增加，若排氣裝置26之抽吸力變弱，則來自腔室5之排氣流量減少。於排氣裝置26以既定之排氣壓對排氣管25內進行抽吸之狀態下，排氣 管25內之氣壓維持為排氣裝置26之排氣壓。
釋放閥28係相較排氣裝置26於上游側連接於排氣管25。於腔室5內之氣壓未滿釋放閥28之設定壓(大氣壓以上之壓力)之狀態下，釋放閥28關閉。若腔室5內之氣壓上升至設定壓為止，則釋放閥28打開，將伸縮囊11內之氣體排出。藉此，腔室5內之氣壓下降至未滿設定壓為止，釋放閥28關閉。因此，腔室5內之氣壓係藉由釋放閥28而維持設定壓以下。
其次，對藉由基板處理裝置1而實施之基板W之處理例進行說明。具體而言，對以下處理進行說明，該處理係對形成有氮化膜之一例即LP-SiN(Low Pressure-Silicon Nitride，低壓氮化矽)薄膜之矽基板的表面供給含氟化氫之蒸氣，對LP-SiN薄膜進行蝕刻。
圖2係用以對藉由基板處理裝置1而實施之第1處理例進行說明之示意圖。以下，參照圖1及圖2。
於藉由處理單元2而處理基板W時，進行將基板W搬入腔室5內之搬入步驟。具體而言，控制裝置3在使伸縮囊11位於退縮位置，且使擋板13位於開位置之狀態下，藉由搬送機械手(未圖示)而將基板W搬入至腔室5內。繼而，控制裝置3使搬送機械手自腔室5內退縮之後，使伸縮囊11移動至密閉位置，且使擋板13移動至閉位置。
其次，實施將腔室5內之環境氣體置換為氮氣之預處理步 驟。具體而言，控制裝置3藉由旋轉驅動機構10而使由加熱板8保持之基板W旋轉。其後，控制裝置3於伸縮囊11配置於密閉位置，且排氣裝置26以預處理排氣壓對排氣管25內進行抽吸之狀態下，打開第2閥21。預處理排氣壓係例如-500 Pa以上、-300 Pa以下之範圍內之固定的壓力，例如為-300 Pa。藉由打開第2閥21而自第2配管22對流路15中供給氮氣，且將該氮氣自沖孔板7供給至伸縮囊11內。伸縮囊11內之環境氣體藉由排氣裝置26之氣體抽吸而排出至排氣管25，並且，藉由供給至伸縮囊11內之氮氣而擠出至排氣管25。藉此，將腔室5內之環境氣體置換為氮氣，使腔室5內之水分量及氧濃度降低。控制裝置3於腔室5內之環境氣體置換為氮氣之後，關閉第2閥21。
繼而，實施將HF蒸氣供給至基板W之蝕刻步驟。具體而言，控制裝置3使排氣裝置26之抽吸力降低，使來自腔室5之排氣流量相較預處理步驟時減少。此時，控制裝置3既可使排氣裝置26之排氣壓(抽吸力)變為弱於預處理排氣壓之蝕刻排氣壓(例如-300 Pa以上、未滿0 Pa之範圍內之固定的壓力。例如-50 Pa)，亦可使排氣裝置26之抽吸力停止。控制裝置3於使排氣流量減少之狀態下，打開連通閥14、第1閥17、及第2閥21。藉此，使HF蒸氣穿過沖孔板7之貫通孔，噴附至藉由加熱板8而維持固定之溫度之旋轉狀態的基板W。
於將排氣裝置26驅動之情形時，噴附至基板W之HF蒸氣藉由排氣裝置26之抽吸力而抽吸至排氣管25。又，於使排氣裝置26停止之情形時，因HF蒸氣之供給，腔室5內之氣壓上升至釋放閥28之設定壓(錶壓例如為0 Pa以上、100 Pa以下之範圍內之固定值)為止，釋放閥28打開。藉此，使噴附至基板W之HF蒸氣穿過排氣管25排出至腔室5之外。因此，將HF蒸氣供給至基板W，並且將伸縮囊11內之氮氣置換為HF蒸氣。控制裝置3於使連通閥14、第1閥17、及第2閥21打開起經過既定時間後，關閉連通閥14、第1閥17、及第2閥21，停止對基板W供給HF蒸氣。
繼之，實施將腔室5內之環境氣體置換為氮氣之後處理步驟。具體而言，控制裝置3使排氣裝置26之抽吸力增強，或者重新進行排氣裝置26之氣體抽吸，使來自腔室5之排氣流量相較蝕刻步驟時增加。即，控制裝置3使排氣裝置26之排氣壓(抽吸力)變為強於蝕刻排氣壓之後處理排氣壓(例如-500 Pa以上、-300 Pa以下之範圍內之固定值。例如-300 Pa)。繼而，控制裝置3於使排氣流量增加之狀態下，打開第2閥21。藉此，含HF蒸氣之伸縮囊11內之環境氣體藉由排氣裝置26之抽吸力而排出至排氣管25，並且藉由供給至伸縮囊11內之氮氣而擠出至排氣管25。因此，將伸縮囊11內之環境氣體置換為氮氣。控制裝置3於將伸縮囊11內之環境氣體置換為氮氣之後，關閉第2閥21。其後， 控制裝置3使基板W之旋轉停止。
繼而，實施自腔室5內搬出基板W之搬出步驟。具體而言，控制裝置3使伸縮囊11自密閉位置移動至退縮位置，且使擋板13自閉位置移動至開位置。繼而，控制裝置3於使伸縮囊11及擋板13分別位於密閉位置及開位置之狀態下，藉由搬送機械手而使基板W自腔室5內搬出。其後，控制裝置3使擋板13移動至閉位置。
蝕刻步驟係使HF蒸氣穿過沖孔板7，均勻地噴附至基板W之上表面。蝕刻步驟中之排氣流量小於預處理步驟及後處理步驟中之排氣流量。因此，腔室5內之氣流之速度係蝕刻步驟時小於預處理步驟及後處理步驟時。因此，於蝕刻步驟中，基板W之上表面中央部之氣體之流動速度與基板W之上表面周緣部上之氣體之流動速度之差較小，基板W上之流動速度之不均較小。由此，將穿過沖孔板7之HF蒸氣均勻地供給至基板W之上表面全域。藉此，HF蒸氣於基板W上凝結，於基板W之上表面全域均勻地形成含有氟化氫與水之凝結相。因此，厚度極薄之液膜形成於基板W上，且基板W之上表面全域由該液膜覆蓋。以此方式，將氟化氫與水均勻地供給至基板W之上表面全域，從而對形成於基板W表面上之氮化膜均勻地進行蝕刻。
圖3係用以對由基板處理裝置1實施之第2處理例進行說明之示意圖。以下，參照圖1及圖3。
第1處理例與第2處理例之主要不同之處係實施置換步驟(參照圖3)，該置換步驟係於實施蝕刻步驟之前，一面以與預處理步驟相同之排氣壓將腔室5內進行排氣，一面對腔室5內供給HF蒸氣，將腔室5之環境氣體短時間地置換為HF蒸氣。
具體而言，第2處理例係與第1處理例同樣地依序進行搬入步驟及預處理步驟。其後，進行將腔室5內之環境氣體置換為HF蒸氣之置換步驟。具體而言，控制裝置3於將排氣裝置26之排氣壓維持為預處理排氣壓之狀態下，打開連通閥14、第1閥17、及第2閥21。因此，將HF蒸氣供給至伸縮囊11內，並且將含氮氣之伸縮囊11內之環境氣體以與預處理步驟相同之排氣流量排出。藉此，將伸縮囊11內之環境氣體短時間地置換為HF蒸氣。控制裝置3係於伸縮囊11內之環境氣體置換為HF蒸氣之後，實施上述蝕刻步驟、後處理步驟、及搬出步驟。
控制裝置3可在蝕刻步驟結束之後接著實施後處理步驟，亦可於蝕刻步驟之後，再次依序實施置換步驟及蝕刻步驟後，實施後處理步驟。即，控制裝置3亦可於實施預處理步驟之後，實施使置換步驟至蝕刻步驟為止之1個循環進行複數次之反覆步驟。繼而，控制裝置3亦可於反覆步驟進行之後進行後處理步驟。可藉由於蝕刻步驟之後實施置換步驟而將活性低下之HF蒸氣置換為活性較高之HF蒸氣。由此， 可提昇處理之效率性。
如此般，第1處理例及第2處理例將腔室5內之氣體藉由氮氣等惰性氣體之供給而自腔室5內排出(預處理步驟)。繼而，於來自腔室5之排氣流量相較預處理步驟時降低之狀態下，將HF蒸氣供給至腔室5內(蒸氣蝕刻步驟)。其後，將腔室5內之HF蒸氣藉由氮氣等惰性氣體之供給而自腔室5內排出(後處理步驟)。
預處理步驟、蝕刻步驟、及後處理步驟之處理時間雖亦取決於HF濃度、或處理對象、蝕刻內容，但預處理步驟及後處理步驟係均為30秒~1分鐘左右，而蝕刻步驟為數分鐘左右。
預處理步驟係將腔室5內之氣體排出，並且為防結露而亦實施溫度管理。防結露係用以防止腔室5之內表面或腔室5內之構件濡濕、或蝕刻步驟之蝕刻速率之不均而實施。預處理步驟係為縮短預處理步驟之時間，而例如以-500 Pa~-300 Pa之排氣壓進行排氣。
蝕刻步驟中，應使HF蒸氣以均勻之流動速度流動於基板W上，且將新鮮的HF蒸氣供給至基板W。因此，蝕刻步驟係例如以-300 Pa~0 Pa之排氣壓進行排氣。其中，亦於排氣壓為0 Pa之情形時，排出若干HF蒸氣。排出HF蒸氣之主要原因係因基板W上進行蝕刻處理而使HF成分不斷消耗，故必需時常將新的HF蒸氣供給至基板W上。
後處理步驟中，必需將殘存HF自整個基板W快速地排除。其原因在於，若HF蒸氣局部地殘存於基板W上，則存在產生處理不均之可能性。因此，於蝕刻結束後，必需將殘存HF蒸氣儘快地置換為惰性氣體環境，且使蝕刻處理於基板整面上停止。又，亦存在縮短後處理步驟之時間之需求。於後處理步驟中，例如以-500 Pa~-300 Pa之排氣壓進行排氣。
如此般，於預處理、蝕刻處理、及後處理中，藉由切換排氣壓而提昇VPC(vapor phase cleaning，氣相清洗)中之基板W之處理之均勻性。即，以預處理、蝕刻處理、及後處理之順序進行之一系列之處理流程有助於處理之均勻性。藉此，將基板W之表面全域均勻地進行處理。即，將基板W之表面全域均勻地進行蝕刻。
圖4A係用以對蝕刻步驟中使排氣流量減少之情形與不減少之情形時的蝕刻之均勻性進行說明之圖表。圖4A表示直徑為300 mm之圓形基板之半徑(橫軸)與各半徑下之蝕刻量(縱軸)之關係。
以一點鏈線表示之測定值係實施例之測定值，以二點鏈線表示之測定值係比較例之測定值。2個測定值均為按照上述第1處理例處理基板W時之測定值。處理條件係除了蝕刻步驟中之排氣裝置26之排氣壓以外均為相同。即，以一點鏈線表示之測定值係僅於蝕刻步驟時減弱排氣之情形時(排 氣壓為0 Pa)的測定值，以二點鏈線表示之測定值係自預處理步驟至後處理步驟為止以固定之排氣壓(-300 Pa)持續排氣之情形時的測定值。
如圖4A所示，無論實施例及比較例中，基板W之中央部(半徑為0 mm之附近)之蝕刻量均大於基板W之周緣部(半徑為150 mm之附近)之蝕刻量。然而，基板W之中央部之蝕刻量與基板W之周緣部之蝕刻量之差係實施例小於比較例。因此，蝕刻之均勻性係實施例高於比較例。進而，實施例之蝕刻量係無論基板W內之任一位置，均相較比較例之蝕刻量增加。因此，可藉由使蝕刻步驟中之排氣流量減少而提昇蝕刻之均勻性及效率性。
圖4B係表示蝕刻步驟中使排氣流量減少之情形(右欄)與不減少之情形(左欄)時的基板上之HF之濃度梯度之示意圖。圖4C係表示後處理步驟中使排氣流量減少之情形(右欄)與不減少之情形(左欄)時的基板上之凝結相之狀態之示意圖。
如圖4B之左欄所示，若排出腔室內之氣體之抽吸力較強，則基板之周緣部之HF蒸氣之流速大於其內側之區域之流速，故而，基板之周緣部之凝結相的厚度薄於周緣部之內側之區域之凝結相的厚度。即，含有HF與水之凝結相之厚度不均勻。因此，基板之周緣部之HF之濃度低於周緣部之內側之區域之HF之濃度。然而，如圖4B之右欄所示，若 排氣流量較少，則腔室內之氣體之流速下降，故而，基板之周緣部之凝結相的厚度與周緣部之內側之區域之凝結相的厚度之差變小，從而形成厚度均勻之凝結相。藉此，基板上之HF濃度之不均降低，蝕刻之均勻性提昇。
又，於HF蒸氣之蝕刻處理後，必需將HF環境氣體立即置換為惰性氣體環境。如圖4C之右欄所示，若排氣流量較少，則HF之凝結相自流速較大之基板之周緣部開始去除，成為僅周緣部之內側之區域存在凝結相之狀態。因此，導致亦於進行HF環境氣體之置換之期間進行蝕刻。然而，如圖4C之左欄所示，若排出腔室內之氣體之抽吸力較強，則凝結相之去除瞬間進行，故而可使蝕刻均勻地停止。因此，於後處理步驟中，以較蝕刻步驟中之抽吸力強之抽吸力對腔室內進行排氣。藉此，可提昇處理之均勻性。
如上所述，第1實施形態係於蝕刻步驟時使排氣裝置26之抽吸力(排氣壓)降低，從而降低腔室5內之氣體之流動速度。藉此，基板W上之氣體之流動速度之不均下降。使用有HF蒸氣之蝕刻技術係流動於基板W上之HF蒸氣之濃度梯度對處理之均勻性造成較大之影響。因此，為了對形成於基板W上之SiN膜等薄膜或基板W自身進行均勻地蝕刻，而必需將基板W上之HF蒸氣之濃度維持某固定之濃度以上，並且，必需使基板W上之HF蒸氣之濃度梯度均勻。因此，可藉由降低基板W上之氣體之流動速度之不均而將 HF蒸氣均勻地供給至基板W之表面全域。藉此，可均勻地處理基板W之表面全域。即，可藉由進行控制腔室5內之氣體之流動速度之流動控制而提昇處理之均勻性。
[第2實施形態]
其次，對本發明之第2實施形態進行說明。
於以下之圖5~圖6中，對與上述之圖1~圖4所示之各部相同之構成部分，標註與圖1等相同之參照符號且省略其說明。
圖5係水平地觀察本發明之第2實施形態之基板處理裝置201之一部分所得的示意圖。
基板處理裝置201係包括與第1實施形態之基板處理裝置1相同之構成。即，基板處理裝置201係包含處理單元202而取代第1實施形態之處理單元2。處理單元202包含：複數個HF蒸氣產生容器4、腔室5、沖孔板7、加熱板8、及排氣單元24。進而，處理單元202包含配置於腔室5內之處理容器229；及使處理容器229於腔室5內移動之容器移動單元230。
處理容器229係為罩蓋(hood)狀。處理容器229係藉由容器移動單元230而以開口朝下之倒立姿勢受到支持。處理容器229包含：形成有大量流通孔231(貫通孔)之圓板狀之上壁232；及自上壁232之外周部延伸至下方之筒狀之周壁233。周壁233之內徑大於基板W之直徑。周壁233係亦作 為阻礙氣體向基板W周圍流動之防護壁而發揮功能。
容器移動單元230係使處理容器229於周壁233之下端於基板W(基板保持位置)之周圍接觸加熱板8之上表面的處理位置、與周壁233之下端相較基板W(基板保持位置)退縮至上方的退縮位置之間進行移動。若將處理容器229配置於處理位置，則將處理容器229之內部(內部空間)密閉。進而，若於加熱板8上保持基板W之狀態下，將處理容器229配置於處理位置，則基板W被處理容器229覆蓋，且配置於處理容器229之內部。
HF蒸氣產生容器4係配置於處理容器229之周圍。HF蒸氣產生容器4係連接於周壁233。HF蒸氣產生容器4係自周壁233對處理容器229之內部供給氣體(HF蒸氣或氮氣)。在處理容器229係若於位於處理位置之狀態下，將來自HF蒸氣產生容器4之氣體供給至處理容器229之內部，則處理容器229之內部由來自HF蒸氣產生容器4之氣體所充滿。進而，由於大量之流通孔231形成於上壁232，故而供給至處理容器229之內部之氣體將穿過流通孔231而排出至處理容器229之外部。因此，於處理容器229之內部形成上升氣流。
圖6係用以對由基板處理裝置201實施之第3處理例進行說明的示意圖。以下，參照圖5及圖6。
於藉由處理單元202而處理基板W時，進行將基板W搬 入至處理單元202中之搬入步驟。具體而言，控制裝置3於使處理容器229位於退縮位置，且使擋板13位於開位置之狀態下，藉由搬送機械手而將基板W搬入至處理單元202內。繼而，控制裝置3使搬送機械手自腔室5內退縮之後，使處理容器229移動至處理位置，且使擋板13移動至閉位置。藉此，由加熱板8保持之基板W由處理容器229覆蓋，且配置於經密閉之處理容器229之內部。
其次，實施將腔室5內之環境氣體置換為氮氣之預處理步驟。具體而言，控制裝置3於排氣裝置26以預處理排氣壓對排氣管25內進行抽吸之狀態下，打開第2閥21。藉此，將來自HF蒸氣產生容器4之氮氣供給至處理容器229內，使處理容器229內之氣體穿過流通孔231而排出至處理容器229之外。繼而，排出至處理容器229之外之氣體藉由排氣裝置26之抽吸力而排出至排氣管25。藉此，將處理容器229內之環境氣體置換為氮氣。又，將自處理容器229排出之氮氣藉由排氣裝置26之抽吸力而排出至排氣管25，故而，處理容器229之外部(外部空間)之環境氣體亦被置換為氮氣。控制裝置3於將處理容器229之內部空間及外部空間之環境氣體置換為氮氣之後，關閉第2閥21。
繼而，實施將HF蒸氣供給至基板W之蝕刻步驟。具體而言，控制裝置3使排氣裝置26之抽吸力降低，使來自腔室5之排氣流量相較預處理步驟時減少。此時，控制裝置3 可使排氣裝置26之排氣壓(抽吸力)變為弱於預處理排氣壓之蝕刻排氣壓，亦可使排氣裝置26之抽吸力停止。控制裝置3於使排氣流量減少之狀態下，打開連通閥14(參照圖1)、第1閥17、及第2閥21。藉此，將來自HF蒸氣產生容器4之HF蒸氣供給至處理容器229內。因此，將HF蒸氣供給至基板W，並且將處理容器229內之氮氣置換為HF蒸氣。同樣地，將自處理容器229排出之HF蒸氣供給至處理容器229之外部，將腔室5內之環境氣體置換為HF蒸氣。以此方式，將HF蒸氣供給至基板W，對基板W進行蝕刻。控制裝置3於自打開連通閥14、第1閥17、及第2閥21起經過既定時間之後，關閉連通閥14、第1閥17、及第2閥21，停止對基板W供給HF蒸氣。
繼之，實施將腔室5內之環境氣體置換為氮氣之後處理步驟。具體而言，控制裝置3使排氣裝置26之抽吸力增強，或者重新進行排氣裝置26之氣體抽吸，使來自腔室5之排氣流量相較蝕刻步驟時增加。即，控制裝置3使排氣裝置26之排氣壓(抽吸力)變為強於蝕刻排氣壓之後處理排氣壓。繼而，控制裝置3於使排氣流量增加之狀態下，打開第2閥21。藉此，將處理容器229之內部空間及外部空間之環境氣體置換為氮氣。其後，控制裝置3關閉第2閥21，停止對處理容器229內供給氮氣。
繼而，實施自腔室5內搬出基板W之搬出步驟。具體而 言，控制裝置3使處理容器229自處理位置移動至退縮位置，且使擋板13自閉位置移動至開位置。繼而，控制裝置3在使處理容器229及擋板13分別位於密閉位置及開位置之狀態下，藉由搬送機械手而使基板W自腔室5內搬出。其後，控制裝置3使擋板13移動至閉位置。
如上所述，第2實施形態係不僅於蝕刻步驟時使排氣裝置26之抽吸力降低，而且於由處理容器229覆蓋基板W之狀態下，將HF蒸氣供給至處理容器229之內部(內部空間)。於處理容器229之內部，氣體之流動受到處理容器229之內表面阻礙，故而，處理容器229內之氣體之流動速度進一步下降。因此，可使基板W上之氣體之流動速度之不均進一步降低。因此，可更均勻地處理基板W之表面全域。
[第3實施形態]
其次，對本發明之第3實施形態進行說明。
於以下之圖7中，對與上述圖1~圖6所示之各部相同之構成部分，標註與圖1等相同之參照符號且省略其說明。
圖7係水平地觀察本發明之第3實施形態之基板處理裝置301之一部分所得的示意圖。
基板處理裝置301係包括與第1實施形態之基板處理裝置1相同之構成。即，基板處理裝置301係包含處理單元302而取代第1實施形態之處理單元2。處理單元302包含：HF蒸氣產生容器4、腔室5、沖孔板7、加熱板8、旋轉軸9、 旋轉驅動機構10、及排氣單元24。進而，處理單元302包含處理容器229、及容器移動單元230。HF蒸氣產生容器4係配置於處理容器229之上方。容器移動單元230係使處理容器229於周壁233之下端以與基板W及加熱板8非接觸狀態在基板W之周圍近接於加熱板8之上表面之處理位置、與周壁233之下端相較基板W退縮至上方之退縮位置之間進行移動。
控制裝置3係以與上述第1處理例及第2處理例相同之方式處理基板W。於蝕刻步驟中，控制裝置3使來自腔室5之排氣流量相較預處理步驟及後處理步驟時減少。進而，於蝕刻步驟中，控制裝置3於使基板W由加熱板8保持，且使處理容器229位於處理位置之狀態下，自HF蒸氣產生容器4噴出HF蒸氣。自HF蒸氣產生容器4噴出之HF蒸氣係穿過多數之流通孔231流入至處理容器229內。流入至處理容器229內之HF蒸氣係於處理容器229內流向下方，且將處理容器229內之氣體擠出。因此，如圖7中箭頭所示，處理容器229內之氣體穿過周壁233之下端與加熱板8之間而排出至處理容器229之外。以此方式，將含氮氣之腔室5內之環境氣體置換為HF蒸氣，使HF蒸氣充滿於處理容器229內。因此，將HF蒸氣供給至基板W，對基板W進行蝕刻。
如上所述，第3實施形態中係不僅於蝕刻步驟時使排氣裝 置26之抽吸力降低，而且於由處理容器229覆蓋基板W之狀態下，將HF蒸氣供給至處理容器229之內部(內部空間)。流入至處理容器229內之HF蒸氣係穿過周壁233之下端與加熱板8之間之狹窄間隙而排出，故而，處理容器229內之氣體之流動速度進一步下降。因此，可使基板W上之氣體之流動速度之不均進一步降低。由此，可更均勻地處理基板W之表面全域。
[第4實施形態]
其次，對本發明之第4實施形態進行說明。
於以下圖8中，對與上述之圖1~圖7所示之各部相同之構成部分，標註與圖1等相同之參照符號且省略其說明。
圖8係水平地觀察本發明之第4實施形態之基板處理裝置401之一部分所得的示意圖。
基板處理裝置401係包括與第1實施形態之基板處理裝置1相同之構成。即，基板處理裝置401係包含處理單元402而取代第1實施形態之處理單元2。處理單元402包含HF蒸氣產生容器4、腔室5、加熱板8、旋轉軸9、旋轉驅動機構10、及排氣單元24。進而，處理單元402包含配置於腔室5內之環狀之防護壁434、及使防護壁434於腔室5內移動之防護壁移動單元435。防護壁434係以同心圓狀包圍由加熱板8保持之基板W之周圍。防護壁434較佳為遍及全周地連續。即，防護壁434亦可藉由於周方向空開間隔地配 置之複數個分割體(divided member)而構成。防護壁434係自加熱板8之上表面延伸至上方。防護壁434係由加熱板8支持。由搬送機械手搬送之基板W係於加熱板8上由使基板升降之未圖示之支持銷中轉地載置於加熱板8上。
控制裝置3係以與上述第1處理例及第2處理例相同之方式處理基板W。蝕刻步驟中，控制裝置3使來自腔室5之排氣流量相較預處理步驟及後處理步驟時減少。進而，蝕刻步驟中，控制裝置3於由加熱板8保持著基板W之狀態下，自HF蒸氣產生容器4噴出HF蒸氣。自HF蒸氣產生容器4噴出之HF蒸氣係流入至防護壁434之內側之空間。因此，將防護壁434內之氣體排出至防護壁434之外。以此方式，將含氮氣之處理容器229內之環境氣體置換為HF蒸氣，從而HF蒸氣充滿於防護壁434內。因此，將HF蒸氣供給至基板W，對基板W進行蝕刻。
如上所述，第4實施形態係不僅於蝕刻步驟時使排氣裝置26之抽吸力降低，而且於由防護壁434包圍著基板W之狀態下，將HF蒸氣供給至防護壁434之內側之空間。藉此，將HF蒸氣供給至基板W。供給至基板W之HF蒸氣係沿著基板W之表面流動。由於由防護壁434包圍基板W，故而如圖8中箭頭所示，氣體自基板W之周緣部向外部之流動受到防護壁434阻礙。因此，基板W上之氣體之流動速度進一步下降，使得基板W上之氣體之流動速度之不均進一 步下降。因此，可更均勻地處理基板W之表面全域。
[其他實施形態]
以上為本發明之第1~第4實施形態之說明，但本發明並不限定於上述第1~第4實施形態之內容，於申請專利範圍記載之範圍內可進行種種變更。
例如，第1及第2處理例係對將HF蒸氣供給至旋轉狀態之基板之情形進行說明，但亦可將HF蒸氣供給至非旋轉狀態之基板。第3及第4實施形態中說明之處理例亦為相同情況。
又，第3處理例係對實施蝕刻步驟之前不實施第2處理例中說明之置換步驟之情形進行說明，但亦可於實施蝕刻步驟之前實施置換步驟。於該情形時，可於置換步驟及蝕刻步驟分別各實施一次之後實施後處理步驟，亦可使置換步驟至蝕刻步驟為止之1個循環進行複數次之後實施後處理步驟。第3及第4實施形態亦可同樣地於實施蝕刻步驟之前實施置換步驟。
又，第1~第4實施形態係對將作為處理蒸氣之HF蒸氣(氫氟酸蒸氣與載氣之混合流體)供給至基板之情形進行說明。然而，亦可將氟化氫由成為載體而非水分之溶劑稀釋而成之無水氫氟酸蒸氣、或無水氫氟酸蒸氣與載氣之混合流體供給至基板。又，處理蒸氣並不限於使用氫氟酸或無水氫氟酸而生成之蒸氣，既可為用以蝕刻SiN之含氟蒸氣，亦可為 使用氨及過氧化氫之至少一者而生成之蒸氣(洗淨蒸氣)。
又，第1~第4實施形態係對將處理蒸氣(HF蒸氣)及惰性氣體(氮氣)自共通之單元(HF蒸氣產生容器)供給至腔室內(密閉空間)之情形進行說明，但亦可將處理蒸氣及惰性氣體自各自不同之單元供給至腔室內。
又，第1~第4實施形態係對基板處理裝置為處理圓板狀基板之裝置之情形進行說明。然而，基板處理裝置亦可為處理液晶顯示裝置用基板等多邊形基板之裝置。
此外，於申請專利範圍記載之事項之範圍內可實施各種之設計變更。
已對本發明之實施形態詳細地進行了說明，但該等僅為用以明確本發明之技術內容之具體例，本發明不應限定於該等具體例進行解釋，本發明之精神及範圍僅由隨附之申請專利範圍限定。
本申請案係與2011年12月22日於日本專利廳提出之特願2011-281688號、及2012年8月9日於日本專利廳提出之特願2012-177220號對應，該等申請案之全部揭示係以引用之方式併入於此。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧HF蒸氣產生容器
5‧‧‧腔室
6‧‧‧HF加熱器
7‧‧‧沖孔板
8‧‧‧加熱板
9‧‧‧旋轉軸
10‧‧‧旋轉驅動機構
11‧‧‧伸縮囊
12‧‧‧開口
13‧‧‧擋板
14‧‧‧連通閥
15‧‧‧流路
16‧‧‧第1流量控制器
17‧‧‧第1閥
18‧‧‧第1配管
19‧‧‧第1氮氣供給源
20‧‧‧第2流量控制器
21‧‧‧第2閥
22‧‧‧第2配管
23‧‧‧第2氮氣供給源
24‧‧‧排氣單元
25‧‧‧排氣管
26‧‧‧排氣裝置
27‧‧‧壓力計
28‧‧‧釋放閥
201‧‧‧基板處理裝置
202‧‧‧處理單元
229‧‧‧處理容器
230‧‧‧容器移動單元
231‧‧‧流通孔
232‧‧‧上壁
233‧‧‧周壁
301‧‧‧基板處理裝置
302‧‧‧處理單元
401‧‧‧基板處理裝置
402‧‧‧處理單元
434‧‧‧防護壁
435‧‧‧防護壁移動單元
A1‧‧‧旋轉軸線
S1‧‧‧密閉空間
S2‧‧‧蒸氣產生空間
W‧‧‧基板
圖1係水平地觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置之一部分所得的示意圖。
圖2係用以對藉由基板處理裝置而實施之第1處理例進行 說明之示意圖。
圖3係用以對藉由基板處理裝置而實施之第2處理例進行說明之示意圖。
圖4A係用以對蝕刻步驟中減少排氣流量之情形與不減少排氣流量之情形時的蝕刻之均勻性進行說明之圖表。
圖4B係表示蝕刻步驟中減少排氣流量之情形與不減少排氣流量之情形時的基板上之HF之濃度梯度之示意圖。
圖4C係表示後處理步驟中減少排氣流量之情形與不減少排氣流量之情形時的基板上之凝結相之狀態之示意圖。
圖5係水平地觀察本發明之第2實施形態之基板處理裝置之一部分所得的示意圖。
圖6係用以對藉由基板處理裝置而實施之第3處理例進行說明之示意圖。
圖7係水平地觀察本發明之第3實施形態之基板處理裝置之一部分所得的示意圖。
圖8係水平地觀察本發明之第4實施形態之基板處理裝置之一部分所得的示意圖。
4‧‧‧HF蒸氣產生容器
5‧‧‧腔室
8‧‧‧加熱板
S1‧‧‧密閉空間
W‧‧‧基板

Claims (13)

  1. 一種基板處理方法，其包括：預處理步驟，其係一面自配置有基板之密閉空間以預處理排氣流量抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給惰性氣體；蝕刻步驟，其係於上述預處理步驟之後，一面以較上述預處理排氣流量小之蝕刻排氣流量自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣，且利用藉由上述基板上之處理蒸氣之凝結而形成於上述基板上之液膜蝕刻上述基板；及後處理步驟，其係於上述蝕刻步驟之後，一面以較上述蝕刻排氣流量大之後處理排氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給惰性氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，上述蝕刻步驟包括弱排氣步驟與抽吸停止步驟中之至少一者，該弱排氣步驟係一面以上述蝕刻排氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣，該抽吸停止步驟係於停止自上述密閉空間抽吸氣體之狀態下，一面以上述蝕刻排氣流量自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，更包括置換步驟，該置換步驟係於上述預處理步驟之後且上述蝕刻步驟之前，一面以較上述蝕刻排氣流量大之置換排 氣流量自上述密閉空間抽吸氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理方法，其中，包括於上述後處理步驟之前交替複數次進行上述置換步驟與上述蝕刻步驟之反覆步驟。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述蝕刻步驟包括下述步驟：於藉由形成有使流體在內部空間與外部空間之間流通之流通孔且配置於上述密閉空間中之處理容器而覆蓋基板之狀態下，一面自上述處理容器之上述外部空間排出氣體，一面對上述處理容器之上述內部空間供給處理蒸氣。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述蝕刻步驟包括下述步驟：於藉由環狀之防護壁而包圍基板之狀態下，一面自上述密閉空間排出氣體，一面對上述密閉空間供給處理蒸氣。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述基板係表面上形成有氮化膜之基板。
  8. 一種基板處理裝置，其包含：處理室，其係於內部設置有密閉空間；基板保持單元，其係於上述密閉空間保持基板；處理蒸氣供給單元，其係對上述密閉空間供給處理蒸氣；惰性氣體供給單元，其係對上述密閉空間供給惰性氣體； 排氣單元，其係自上述密閉空間抽吸氣體；及控制裝置，其係控制上述處理蒸氣供給單元、惰性氣體供給單元、及排氣單元；上述控制裝置係執行下述步驟：預處理步驟，其係一面以預處理排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述惰性氣體供給單元而對上述密閉空間供給惰性氣體；蝕刻步驟，其係於上述預處理步驟之後，一面以較上述預處理排氣流量小之蝕刻排氣流量將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣，且利用藉由上述基板上之處理蒸氣之凝結而形成於上述基板上之液膜蝕刻上述基板；及後處理步驟，其係於上述蝕刻步驟之後，一面以較上述蝕刻排氣流量大之後處理排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述惰性氣體供給單元而對上述密閉空間供給惰性氣體。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中，上述控制裝置係執行包括弱排氣步驟及抽吸停止步驟中之至少一者之上述蝕刻步驟，該弱排氣步驟係一面以上述蝕刻排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣，該抽吸停止步驟係於停止上述排氣單元之氣體抽 吸之狀態下，一面以上述蝕刻排氣流量將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之基板處理裝置，其中，上述控制裝置進而執行置換步驟，該置換步驟係於上述預處理步驟之後且上述蝕刻步驟之前，一面以較上述蝕刻排氣流量大之置換排氣流量藉由上述排氣單元而自上述密閉空間抽吸氣體，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理方法，其中，上述控制裝置係執行於上述後處理步驟之前交替複數次進行上述置換步驟與上述蝕刻步驟之反覆步驟。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之基板處理裝置，其中，更包含處理容器，該處理容器係形成有使流體在內部空間與外部空間之間流通之流通孔，且配置於上述密閉空間中，將由上述基板保持單元保持之基板覆蓋，且上述控制裝置係執行包括下述步驟之上述蝕刻步驟：一面將氣體自上述處理容器之上述外部空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述處理容器之上述內部空間供給處理蒸氣。
  13. 如申請專利範圍第8或9項之基板處理裝置，其中，更包含包圍由上述基板保持單元保持之基板周圍的環狀 防護壁，且上述控制裝置係執行包括下述步驟之上述蝕刻步驟：於藉由上述防護壁而包圍基板之狀態下，一面將氣體自上述密閉空間排出至上述排氣單元，一面藉由上述處理蒸氣供給單元而對上述密閉空間供給處理蒸氣。
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