WO2015064546A1 - 犠牲膜除去方法および基板処理装置 - Google Patents

犠牲膜除去方法および基板処理装置 Download PDF

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etching
wafer
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学 奥谷
智典 梅崎
亜紀応 菊池
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
セントラル硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sacrificial film removing method for removing a sacrificial film formed on the surface of a substrate such as a semiconductor substrate, and a substrate processing apparatus for performing an etching process on the substrate on which the sacrificial film is formed.
  • a single-wafer type substrate processing apparatus for processing wafers one by one is used to perform a liquid processing with a processing liquid on a surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a “wafer”).
  • a wafer a liquid processing with a processing liquid on a surface of a semiconductor wafer
  • One of such liquid processes is an etching process performed by supplying an etching liquid to the main surface of the wafer.
  • This single-wafer type substrate processing apparatus includes a spin chuck that rotates while holding the wafer substantially horizontal, a nozzle that discharges a processing liquid to the center of the wafer surface that is rotated by the spin chuck, and the nozzle that serves as the wafer. And a nozzle moving mechanism for moving above.
  • the wafer is held by the spin chuck with the device forming surface facing upward. Then, the etching liquid is discharged from the processing liquid nozzle onto the upper surface of the wafer rotated by the spin chuck, and the processing liquid nozzle is moved by the nozzle moving mechanism. As the processing liquid nozzle moves, the landing point of the etching liquid on the upper surface of the wafer moves. By scanning the landing point between the rotation center and the peripheral edge of the upper surface of the wafer, the etching solution can be spread over the entire upper surface of the wafer. Thereby, an etching process is performed on the upper surface of the wafer (see Patent Document 1).
  • a chemical solution adhering to the wafer is washed away by supplying a rinse liquid such as pure water (deionized water) to the wafer.
  • a rinse liquid such as pure water (deionized water)
  • a low surface tension liquid for example, IPA (isopropyl alcohol) liquid
  • the rinse liquid adhering to the wafer is low surface tension liquid.
  • the wafer surface is dried by rotating the wafer at a high speed (spin drying) or the like, whereby the low surface tension liquid adhering to the wafer is removed from the wafer.
  • the etching process performed by the substrate processing apparatus includes an etching process for removing the sacrificial film from the surface of the wafer.
  • some wafers to be processed have a pattern including, for example, a plurality of pillars and a sacrificial film embedded between the pillars formed on the surface thereof.
  • the pattern formed on the surface of the wafer has a high aspect ratio (for example, an aspect ratio of 8 or more)
  • it is formed on the surface of the wafer due to the surface tension of the rinsing liquid when the wafer is dried. There is a risk of destroying the printed pattern.
  • Even when the rinse liquid is replaced with a low surface tension liquid prior to drying of the wafer in order to suppress the collapse of the pattern if the pattern aspect ratio becomes higher (for example, the aspect ratio is 15 or more), May collapse.
  • the present inventors examined removing the sacrificial film by dry etching instead of wet etching.
  • dry etching has low etching efficiency, and it has been found that it takes a long time to remove the sacrificial film.
  • an object of the present invention is to provide a sacrificial film removal method and a substrate processing apparatus capable of removing a sacrificial film from the surface of a substrate without requiring a long time while suppressing or preventing pattern collapse.
  • the present invention provides a sacrificial film removal method for removing a sacrificial film from a surface of a substrate on which a plurality of support columns and a sacrificial film embedded between the plurality of support columns are formed.
  • a wet etching step that removes the sacrificial film to a halfway depth by supplying the substrate, and a residue adhered to the surface of the substrate by supplying a rinsing liquid to the surface of the substrate after the wet etching step.
  • a rinsing process for rinsing, a drying process for removing liquid components on the surface of the substrate after the rinsing process, and an etching gas is supplied to the surface of the substrate after the drying process, thereby remaining on the surface of the substrate.
  • a sacrificial film removal method including a dry etching step of removing the sacrificial film.
  • the sacrificial film buried between the plurality of pillars in the wet etching process is not removed but is removed to a depth in the middle thereof.
  • the sacrificial film that has not been removed in the wet etching process is removed in the dry etching process after the drying process. That is, according to this method, the dry etching and the wet etching having higher etching efficiency than the dry etching are used together, so that the sacrificial film can be removed in a relatively short time.
  • the surface tension of the rinsing liquid acts on the part of each column exposed from the sacrificial film.
  • the sacrificial film is removed only to the midway depth. Therefore, compared with the case where all of the sacrificial film is removed by wet etching, the influence of the surface tension of the rinsing liquid on each column in the subsequent drying process can be reduced. Thereby, collapse of a support
  • the method includes supplying a low surface tension liquid having a surface tension smaller than that of the rinse liquid to the surface of the substrate after the rinsing step and prior to the drying step.
  • a low surface tension liquid replacement step of replacing the surface rinse liquid with the low surface tension liquid includes supplying a low surface tension liquid having a surface tension smaller than that of the rinse liquid to the surface of the substrate after the rinsing step and prior to the drying step.
  • a low surface tension liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate, and the rinsing liquid interposed between the plurality of columns is replaced with the low surface tension liquid.
  • a support film for supporting the plurality of support columns is further formed on the surface of the substrate, and a plurality of holes are formed in the support film, and the wet etching process corresponds to the plurality of holes.
  • the removal by the etching solution may be started from the sacrificial film of the portion to be performed.
  • the collapse of the support columns can be more effectively suppressed or prevented.
  • the wet etching process is started from a portion of the sacrificial film corresponding to the hole, and the etching solution that has entered from the hole etches the sacrificial film to form a space between the support film and the sacrificial film.
  • an etching gas is supplied to the space and acts uniformly on the entire sacrificial film. Thereby, the sacrificial film can be etched uniformly.
  • the method further includes a pretreatment step in which a natural oxide film is formed on the surface of the support film, and the natural oxide film formed on the surface of the support film is removed prior to the wet etching step. You may go out.
  • a natural oxide film may be formed on the surface of the support film. If the wet etching process is performed in a state where the natural oxide film is formed, the natural oxide film may interfere with the etching of the sacrificial film uniformly.
  • the present invention also provides a substrate holding unit for holding a substrate on which a plurality of support columns and a sacrificial film embedded between the plurality of support columns are formed, and an etching solution is applied to the substrate held by the substrate support unit.
  • An etching solution supply unit for supplying, an etching gas supply unit for supplying an etching gas to the substrate held by the substrate holding unit, and a rinsing solution for supplying the substrate held by the substrate holding unit
  • a control unit that controls the surface of the substrate.
  • a wet etching process that removes the sacrificial film to a halfway depth by supplying a ching liquid, and a rinsing liquid that is attached to the surface of the substrate after the wet etching process adheres to the surface of the substrate.
  • a rinsing step for washing away residues a drying step for removing liquid components on the surface of the substrate after the rinsing step, and supplying an etching gas to the surface of the substrate after the drying step, And a dry etching process for removing a sacrificial film remaining on the substrate.
  • the sacrificial film embedded between the plurality of pillars in the wet etching process is not removed entirely, but is removed to a midway depth.
  • the sacrificial film that has not been removed in the wet etching process is removed in the dry etching process after the drying process. That is, according to this configuration, since the dry etching and the wet etching having higher etching efficiency than the dry etching are used in combination, the sacrificial film can be removed in a relatively short time.
  • the surface tension of the rinsing liquid acts on the part of each column exposed from the sacrificial film.
  • the sacrificial film is removed only to the midway depth. Therefore, compared with the case where all of the sacrificial film is removed by wet etching, the influence of the surface tension of the rinsing liquid on each column in the subsequent drying process can be reduced. Thereby, collapse of a support
  • the substrate holding unit may include a first substrate holding unit that holds the substrate and a second substrate holding unit that holds the substrate.
  • the substrate processing apparatus is provided separately from the wet processing chamber for performing a wet etching process using an etchant on the substrate, and the wet processing chamber, and etches the substrate after the wet etching process.
  • a dry processing chamber for performing a dry etching process using a gas.
  • the wet processing chamber contains the substrate holding unit, the substrate rotating unit, the etching solution supply unit, and the rinse solution supply unit, and the dry processing chamber contains the substrate holding unit and the etching gas supply unit. May be.
  • the wet etching process, the rinsing process, and the drying process are performed in the wet processing chamber, and the dry etching process is performed in the dry processing chamber.
  • substrate can be favorably performed ranging over several chambers.
  • the substrate processing apparatus may further include a processing chamber that collectively accommodates the substrate holding unit, the substrate rotating unit, the etching solution supply unit, the rinse solution supply unit, and the etching gas supply unit. Good.
  • the wet etching process, the rinsing process, the drying process, and the dry etching process can be continuously performed on one substrate.
  • substrate can be performed in a comparatively short time.
  • the apparatus further includes a low surface tension liquid supply unit for supplying a low surface tension liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing liquid to the substrate held by the substrate holding unit.
  • the unit supplies the low surface tension liquid to the surface of the substrate and replaces the rinsing liquid on the surface of the substrate with the low surface tension liquid before the drying step.
  • a replacement step may be performed.
  • a low surface tension liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate, and the rinsing liquid interposed between the plurality of columns is replaced with the low surface tension liquid.
  • the substrate holding unit may include a first substrate holding unit that holds the substrate and a second substrate holding unit that holds the substrate.
  • the substrate processing apparatus is provided separately from the wet processing chamber for performing a wet etching process using an etchant on the substrate, and the wet processing chamber, and etches the substrate after the wet etching process.
  • a dry processing chamber for performing a dry etching process using a gas.
  • the wet processing chamber accommodates the substrate holding unit, the substrate rotating unit, the etching liquid supply unit, the rinse liquid supply unit, and the low surface tension liquid supply unit, and the dry processing chamber includes the substrate holding unit.
  • the etching gas supply unit may be accommodated.
  • the wet etching process, the rinsing process, the low surface tension liquid supply process, and the drying process are performed in the wet processing chamber, and the dry etching process is performed in the dry processing chamber.
  • substrate can be favorably performed ranging over several chambers.
  • the substrate holding unit, the substrate rotating unit, the etching solution supply unit, the rinse solution supply unit, the low surface tension solution supply unit, and a processing chamber that collectively accommodates the etching gas supply unit. May be.
  • the wet etching process, the rinsing process, the low surface tension liquid supply process, the drying process, and the dry etching process can be continuously performed on one substrate.
  • substrate can be performed in a comparatively short time.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic diagram which looked at the inside of the wet processing unit shown in FIG. 1 in the horizontal direction. It is the schematic diagram which looked at the inside of the dry processing unit shown in FIG. 1 in the horizontal direction. It is a typical top view for demonstrating the process target of the substrate processing apparatus shown in FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along section line IVB-IVB in FIG. 4A. It is sectional drawing which shows the pattern formation process of the process target shown to FIG. 4A. It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process following FIG. 5B. It is sectional drawing for demonstrating the next manufacturing process of FIG. 5D.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes semiconductor substrates (hereinafter simply referred to as “wafers W”) one by one.
  • the substrate processing apparatus 1 is a substrate processing apparatus for removing a sacrificial film 73 (see FIG. 4B) made of polysilicon (Poly-Si) from the surface of the wafer W, for example.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a load port LP as a container holding unit that holds a plurality of carriers C as a container, a wet processing unit 2 for performing a wet etching process using an etchant on the wafer W, And a dry processing unit 3 for performing a dry etching process using an etching gas on the wafer W.
  • a load port LP as a container holding unit that holds a plurality of carriers C as a container
  • a wet processing unit 2 for performing a wet etching process using an etchant on the wafer W
  • a dry processing unit 3 for performing a dry etching process using an etching gas on the wafer W.
  • two wet processing units 2 and two dry processing units 3 are provided.
  • the wet processing unit 2 is disposed in the wet processing chamber 4.
  • the dry processing unit 3 is disposed in the dry processing chamber 5.
  • the wet processing chamber 4 and the dry processing chamber 5 are arranged adjacent to each other.
  • the substrate processing apparatus 1 further includes an indexer robot IR positioned at the load port LP, a center robot CR that transfers the wafer W between the indexer robot IR, the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3, and a substrate processing apparatus. 1 and a control device 6 for controlling the operation of the device and the opening / closing of the valve.
  • the load port LP, the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3 are arranged at intervals in the horizontal direction.
  • the plurality of carriers C that accommodate the plurality of wafers W are arranged in the horizontal arrangement direction D in plan view.
  • the indexer robot IR carries a plurality of wafers W one by one from the carrier C to the center robot CR, and carries a plurality of wafers W one by one from the center robot CR to the carrier C.
  • the center robot CR carries a plurality of wafers W from the indexer robot IR to the wet processing unit 2 one by one. Further, the center robot CR unloads the wafer W from the wet processing unit 2 and loads the wafer W into the dry processing unit 3.
  • the indexer robot IR includes two hands H that are U-shaped in plan view.
  • the two hands H are arranged at different heights.
  • Each hand H supports the wafer W in a horizontal posture.
  • the indexer robot IR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the indexer robot IR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis.
  • the indexer robot IR moves in the arrangement direction D along a path passing through the delivery position (position shown in FIG. 1).
  • the delivery position is a position where the indexer robot IR and the center robot CR face each other in a direction orthogonal to the arrangement direction D in plan view.
  • the indexer robot IR makes the hand H face the arbitrary carrier C and the center robot CR.
  • the indexer robot IR By moving the hand H, the indexer robot IR performs a loading operation for loading the wafer W into the carrier C and a loading operation for unloading the wafer W from the carrier C. Further, the indexer robot IR performs a delivery operation of moving the wafer W from one of the indexer robot IR and the center robot CR at the delivery position in cooperation with the center robot CR.
  • the center robot CR includes two hands H having a U-shape in plan view, like the indexer robot IR.
  • the two hands H are arranged at different heights.
  • Each hand H supports the wafer W in a horizontal posture.
  • the center robot CR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the center robot CR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis.
  • the center robot CR is surrounded by the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3 in plan view.
  • the center robot CR makes the hand H face the wet processing unit 2, the dry processing unit 3, or the indexer robot IR.
  • the center robot CR moves the hand H to carry in the wafer W into the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3 and to carry out the wafer W from the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3. Perform the action.
  • the center robot CR performs a delivery operation of moving the wafer W from one of the indexer robot IR and the center robot CR in cooperation with the indexer robot IR.
  • FIG. 2 is a schematic view of the inside of the wet processing unit 2 shown in FIG. 1 as viewed in the horizontal direction.
  • the wet processing unit 2 etches the wafer W held by the spin chuck 10 and the spin chuck 10 (first substrate holding unit) for holding the wafer W in the wet processing chamber 4 partitioned by the partition walls.
  • An etching solution supply unit 11 for supplying a solution and a rinse solution supply unit 12 for supplying a rinse solution to the wafer W held on the spin chuck 10 are included.
  • a pinch type is adopted as the spin chuck 10.
  • the spin chuck 10 is integrated with an electric motor 13 (substrate rotating unit), a drive shaft of the electric motor 13, a cylindrical rotating shaft 14 that extends vertically, and a circle that is attached substantially horizontally to the upper end of the rotating shaft 14.
  • Each holding member 16 is configured to hold the wafer W horizontally at an upper substrate holding height (see a position in FIG. 2) at a certain distance from the upper surface of the spin base 15.
  • a known link mechanism that moves the clamping member 16 according to the rotation of the rotating shaft 14 is attached to the clamping member 16.
  • the link mechanism is accommodated in the spin base 15, for example.
  • the spin chuck 10 holds the wafer W firmly on the spin chuck 10 by holding the holding member 16 in contact with the peripheral edge of the wafer W.
  • the rotational driving force from the electric motor 13 is input to the rotating shaft 14, the wafer W held by the holding member 16 is integrated with the spin base 15 around the vertical rotation axis A passing through the center of the wafer W. Rotated.
  • the wafer W is held in a horizontal posture and further rotated around the rotation axis A in that state.
  • a vacuum chucking spin chuck that rotates the held wafer W may be employed.
  • the etchant supply unit 11 includes an etchant nozzle 19.
  • the etchant nozzle 19 is a straight nozzle that discharges the liquid in a continuous flow state.
  • the etchant nozzle 19 is fixedly disposed in the wet processing chamber 4 with its discharge port directed toward the center of the surface of the wafer W.
  • An etchant pipe 20 to which an etchant is supplied from an etchant supply source is connected to the etchant nozzle 19.
  • the etchant pipe 20 is provided with an etchant valve 21 for opening and closing the etchant pipe 20. When the etchant valve 21 is opened, the etchant is supplied from the etchant pipe 20 to the etchant nozzle 19.
  • the etchant valve 21 When the etchant valve 21 is closed, the supply of the etchant from the etchant pipe 20 to the etchant nozzle 19 is stopped.
  • the etchant include TMAH (Tetra methyl ammonium hydroxide), HF (hydrofluoric acid), DHF (Diluted hydrofluoric acid), and the like.
  • the rinse liquid supply unit 12 includes a rinse liquid nozzle 24.
  • the rinsing liquid nozzle 24 is configured by a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state.
  • a rinse liquid pipe 25 to which a rinse liquid is supplied from a rinse liquid supply source is connected to the rinse liquid nozzle 24.
  • a rinse liquid valve 26 for opening and closing the rinse liquid pipe 25 is interposed in the rinse liquid pipe 25. When the rinse liquid valve 26 is opened, the rinse liquid is supplied from the rinse liquid pipe 25 to the rinse liquid nozzle 24. When the rinse liquid valve 26 is closed, the supply of the rinse liquid from the rinse liquid pipe 25 to the rinse liquid nozzle 24 is stopped.
  • the rinse liquid is, for example, DIW, but is not limited to DIW, and may be any of carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, ozone water, and hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm).
  • the rinsing liquid nozzle 24 is provided with a nozzle arm 29 that can swing in a horizontal plane above the spin chuck 10.
  • An arm driving mechanism 30 is connected to the nozzle arm 29, and the driving force of the arm driving mechanism 30 is transmitted to the nozzle arm 29, so that the nozzle arm 29 is swung above the spin chuck 10. That is, the rinse liquid nozzle 24 is a so-called scan nozzle in which the position of the rinse liquid landing on the surface of the wafer W is scanned by the swing of the nozzle arm 29.
  • the wet processing unit 2 further supplies a nitrogen gas supply unit 32 for supplying nitrogen gas into the wet processing chamber 4, and supplies DHF to the surface of the wafer W held by the spin chuck 10 to supply the surface of the wafer W. And a DHF supply unit 33 for removing the natural oxide film 74 (see FIG. 4B).
  • the nitrogen gas supply unit 32 includes a nitrogen gas nozzle 35.
  • the nitrogen gas nozzle 35 is configured by a straight nozzle.
  • the nitrogen gas nozzle 35 is fixedly disposed in the wet processing chamber 4 with its discharge port directed toward the center of the surface of the wafer W.
  • a nitrogen gas pipe 36 to which nitrogen gas is supplied from a nitrogen gas supply source is connected to the nitrogen gas nozzle 35.
  • the nitrogen gas pipe 36 is provided with a nitrogen gas valve 37 for opening and closing the nitrogen gas pipe 36. When the nitrogen gas valve 37 is opened, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas pipe 36 to the nitrogen gas nozzle 35. When the nitrogen gas valve 37 is closed, the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas pipe 36 to the nitrogen gas nozzle 35 is stopped.
  • the DHF supply unit 33 includes a DHF nozzle 39.
  • the DHF nozzle 39 is a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state.
  • the DHF nozzle 39 is fixedly arranged in the wet processing chamber 4 with its discharge port directed toward the center of the surface of the wafer W.
  • Connected to the DHF nozzle 39 is a DHF pipe 40 to which DHF is supplied from a DHF supply source.
  • a DHF valve 41 for opening and closing the DHF pipe 40 is interposed in the DHF pipe 40. When the DHF valve 41 is opened, DHF is supplied from the DHF pipe 40 to the DHF nozzle 39. When the DHF valve 41 is closed, the supply of DHF from the DHF pipe 40 to the DHF nozzle 39 is stopped.
  • the etching solution nozzle 19 and the DHF nozzle 39 do not need to be fixedly disposed in the wet processing chamber 4.
  • the etching solution nozzle 19 and the DHF nozzle 39 oscillate in the horizontal plane above the spin chuck 10.
  • a so-called scan nozzle form may be employed in which the DHF liquid landing position on the surface of the wafer W is scanned by being attached to a movable arm and swinging the arm.
  • FIG. 3 is a schematic view of the inside of the dry processing unit 3 shown in FIG. 1 viewed in the horizontal direction.
  • the dry processing unit 3 is etched in the dry processing chamber 5 partitioned by the partition walls, a support member 44 (second substrate holding unit) for holding the wafer W in a stationary state, and the dry processing chamber 5.
  • a gas supply unit 45 etching gas supply unit for supplying gas.
  • the support member 44 includes a base portion 46 and a plurality of (at least three, for example, six) support pins 47 arranged at equal intervals along the circumferential direction on the peripheral portion of the upper surface of the base portion 46.
  • the support pins 47 are configured to horizontally support the wafer W at an upper substrate support height spaced apart from the upper surface of the base portion 46.
  • the gas supply unit 45 includes a gas supply plate 49.
  • the gas supply plate 49 is disposed above the support member 44. More specifically, the gas supply plate 49 is fixedly disposed in the dry processing chamber 5 above the support member 44 so as to face the upper surface of the wafer W.
  • the gas supply plate 49 is formed in a disk shape, for example, and has an outer diameter larger than that of the wafer W.
  • a hydrogen fluoride pipe 50 to which hydrogen fluoride is supplied from a hydrogen fluoride supply source 53 is connected to the gas supply plate 49.
  • the hydrogen fluoride supplied from the hydrogen fluoride supply source 53 passes through the hydrogen fluoride pipe 50, and a plurality of processing liquid supply holes (for example, formed on the opposing surface of the gas supply plate 49 facing the upper surface of the wafer W) ( (Not shown) is discharged toward the surface of the wafer W.
  • a plurality of processing liquid supply holes for example, formed on the opposing surface of the gas supply plate 49 facing the upper surface of the wafer W
  • the hydrogen fluoride pipe 50 is provided with a hydrogen fluoride valve 51 and a hydrogen fluoride flow rate adjusting valve 52 for opening and closing the hydrogen fluoride pipe 50.
  • a hydrogen fluoride valve 51 When the hydrogen fluoride valve 51 is opened, hydrogen fluoride is supplied from the hydrogen fluoride pipe 50 to the gas supply plate 49, and when the hydrogen fluoride valve 51 is closed, the gas supply plate 49 is supplied from the hydrogen fluoride pipe 50. The supply of hydrogen fluoride to is stopped.
  • the hydrogen fluoride flow rate adjustment valve 52 adjusts the discharge flow rate of hydrogen fluoride discharged from the gas supply plate 49 by adjusting the opening degree of the hydrogen fluoride pipe 50.
  • the dry processing unit 3 further includes a first decompression unit 54 and a second decompression unit 55 for decompressing the interior of the dry processing chamber 5.
  • the first decompression unit 54 includes a dry pump 56.
  • the dry pump 56 is connected to the dry processing chamber 5 via a decompression pipe 57.
  • a decompression valve 58 for opening and closing the decompression pipe 57 and a decompression adjustment valve 59 are interposed in the decompression pipe 57.
  • the second decompression unit 55 includes a rotary pump 61 and a turbo molecular pump 62.
  • the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62 are connected to the dry processing chamber 5 via a vacuum pipe 63.
  • a vacuum valve 64 for opening and closing the vacuum pipe 63 and a vacuum control valve 65 are interposed in the vacuum pipe 63.
  • both the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62 are driven, and when the vacuum valve 64 is opened, the inside of the dry processing chamber 5 is evacuated. Further, when the vacuum valve 64 is closed, the inside of the dry processing chamber 5 is released from the vacuum state.
  • the control device 6 includes an indexer robot IR, a center robot CR, an electric motor 13, an arm drive mechanism 30, an etchant valve 21, a rinse liquid valve 26, a nitrogen gas valve 37, a DHF valve 41, a hydrogen fluoride valve 51, and hydrogen fluoride.
  • a flow rate adjustment valve 52, a dry pump 56, a pressure reduction valve 58, a pressure reduction control valve 59, a turbo molecular pump 62, a rotary pump 61, a vacuum valve 64, a vacuum control valve 65, and the like are connected as control targets.
  • FIG. 4A is a schematic plan view for explaining a wafer W that is a processing target of the substrate processing apparatus 1.
  • 4B is a cross-sectional view taken along section line IVB-IVB in FIG. 4A.
  • FIG. 4A is a plan view in which the surface of the wafer W is partially extracted.
  • the surface of the wafer W to be processed by the substrate processing apparatus 1 has a plurality of cylinders 67 (supports) and through holes 68 (holes).
  • a pattern 70 including a bridge 69 (supporting film) that supports the plurality of cylinders 67 with a space therebetween is formed.
  • the wafer W includes a silicon substrate 71 and an etching stopper layer 72 formed on the surface of the silicon substrate 71 as shown in the cross-sectional view of FIG. 4B.
  • the etching stopper layer 72 is made of, for example, silicon nitride (SiN), and is provided to prevent excessive etching during the etching process.
  • a sacrificial film 73 made of polysilicon and a bridge 69 made of silicon nitride are laminated in this order.
  • the plurality of cylinders 67 are made of, for example, an electrode material made of titanium nitride (TiN), and are formed in a dod shape in a plan view when the surface of the wafer W is viewed from the normal direction as shown in FIG. . More specifically, the cylinders 67 are arranged in a matrix arrangement arranged at equal intervals in directions orthogonal to each other in the plan view.
  • TiN titanium nitride
  • the plurality of cylinders 67 are formed so as to penetrate the sacrificial film 73 and the bridge 69 and reach the etching stopper layer 72.
  • the plurality of cylinders 67 are formed so as to protrude further upward from the surface of the bridge 69. That is, the height T 1 of the cylinder 67 from the etching stopper layer 72 is formed larger than the film thickness T 2 of the sacrificial film 73.
  • the aspect ratio of each cylinder 67 (the height T 1 of the cylinder 67, the value obtained by dividing the sum of the width L2 of the distance L1 and the cylinder 67 between the cylinder 67 adjacent to each other) is, for example, 15 or more.
  • a through hole 68 that penetrates the bridge 69 and exposes the sacrificial film 73 is formed in each of the regions surrounded by the four cylinders 67 adjacent to each other in both the column direction and the row direction.
  • the through holes 68 are arranged in a matrix-like arrangement at equal intervals in directions orthogonal to each other in the plan view.
  • Each through hole 68 is arranged at the center of gravity of a square around the cylinder 67 with the position of the four cylinders 67 surrounding the outer side of the through hole 68 as a vertex.
  • a natural oxide film 74 containing silicon oxide (SiO 2 ) is formed so as to cover the surfaces of the sacrificial film 73, the bridge 69, and the cylinder 67.
  • the bridge 69 does not necessarily have to be formed on the surface of the wafer W.
  • FIGS. 5A to 5E are cross-sectional views showing a process of forming the pattern 70 on the wafer W to be processed shown in FIG. 4A.
  • 5A to 5E are cross-sectional views corresponding to FIG. 4B.
  • a wafer W including a silicon substrate 71 and an etching stopper layer 72 is prepared.
  • polysilicon is deposited on the surface of the etching stopper layer 72 to form a sacrificial film 73.
  • silicon nitride is deposited on the surface of the sacrificial film 73 to form a bridge 69 as shown in FIG. 5A.
  • the deposition of polysilicon and silicon nitride is performed by, for example, a CVD method (Chemical Vapor Deposition).
  • a hard mask 75 having an opening selectively in a region where the cylinder 67 is to be formed is formed on the surface of the bridge 69.
  • the hard mask 75 is formed, as shown in FIG. 5B, the bridge 69 and the sacrificial film 73 are etched using the hard mask 75 as an etching mask. Thereby, an opening 76 for the cylinder 67 is formed.
  • titanium nitride is embedded in the opening 76 for the cylinder 67 so as to be flush with the surface of the hard mask 75 as shown in FIG. 5C.
  • the titanium nitride is embedded by, for example, a CVD method.
  • the titanium nitride deposited outside the opening 76 for the cylinder 67 is removed by a CMP method (Chemical-Mechanical-Polishing). As a result, titanium nitride is embedded in the opening 76 for the cylinder 67 so as to be flush with the surface of the hard mask 75.
  • the hard mask 75 is removed by etching as shown in FIG. 5D. Thereby, a cylinder 67 protruding from the surface of the bridge 69 is formed.
  • the surface of the bridge 69 is selectively etched to form a through hole 68 that exposes the sacrificial film 73 at a predetermined position. Then, a natural oxide film 74 is formed so as to cover the surfaces of the sacrificial film 73, the bridge 69 and the cylinder 67.
  • a wafer W as a processing target shown in FIG. 4B can be obtained.
  • the etching stopper layer 72, the cylinder 67, the sacrificial film 73, the bridge 69, and the natural oxide film 74 are formed on the silicon substrate 71.
  • the wet processing unit 2 performs wet etching processing on the wafer W having such a configuration
  • the dry processing unit 3 performs dry etching processing.
  • FIG. 6A is a flowchart showing a processing example of wet etching processing by the wet processing unit 2 shown in FIG.
  • the substrate processing apparatus 1 performs DHF on the surface of the wafer W after carrying in the wafer in Step S1 for carrying the wafer W into the wet processing chamber 4 and starting the rotation of the wafer W in Step S2.
  • the drying process in step S7 for drying and the wafer unloading in step S8 for unloading the processed wafer W out of the wet processing chamber 4 are sequentially performed.
  • FIG. 6B is a flowchart showing a processing example of the dry etching process by the dry processing unit 3 shown in FIG.
  • the substrate processing apparatus 1 carries in the wafer S in step S ⁇ b> 9 in which the wet-etched wafer W is loaded into the dry processing chamber 5, and the depressurization step in step S ⁇ b> 10 in which the inside of the dry processing chamber 5 is decompressed. , Supplying an etching gas into the dry processing chamber 5, a dry etching process in step S ⁇ b> 11, a depressurizing release process in step S ⁇ b> 12 for returning the pressure in the dry processing chamber 5 to normal pressure, and dry processing the wafer W that has been dry-etched The wafer unloading in step S13 for unloading out of the chamber 5 is sequentially performed.
  • FIGS. 1 to 7F are schematic diagrams for explaining processing examples of wet etching processing and dry etching processing.
  • etching process wet etching process and dry etching process
  • FIGS. 1 to 7F are cross-sectional views corresponding to FIG. 4B.
  • the control device 6 controls the indexer robot IR to transfer the wafer W accommodated in the carrier C through the process of FIG. Transport to the delivery position. Further, the control device 6 controls the center robot CR to deliver the wafer W from the indexer robot IR to the center robot CR at the delivery position, and carries the wafer W into the wet processing chamber 4 (step S1: wafer in FIG. 6A). Loading). The wafer W carried into the wet processing chamber 4 is held by the spin chuck 10 with the surface on which the predetermined pattern 70 is formed facing upward.
  • Step S2 in FIG. 6A start of rotation
  • the wafer W is raised to a predetermined rotation speed, for example, and is maintained at the rotation speed.
  • Step S3 in FIG. 6A natural oxide film removing step.
  • the DHF deposited on the center of the surface of the wafer W spreads from the center of the surface of the wafer W to the peripheral edge of the surface of the wafer W due to the rotational centrifugal force of the wafer W, whereby each of the sacrificial film 73, the bridge 69 and the cylinder 67.
  • the natural oxide film 74 covering the surface is removed.
  • a natural oxide film 74 may be formed on the surface of the wafer W transferred from the carrier C, more specifically, on each surface of the sacrificial film 73, the bridge 69, and the cylinder 67. If the sacrificial film pre-etching step of step S5 in which the sacrificial film 73 is removed in a state where the natural oxide film 74 is formed, the natural oxide film 74 may interfere with the etching of the sacrificial film 73 uniformly. is there. Therefore, by executing the natural oxide film removing process of step S3 prior to the sacrificial film pre-etching process of step S5, it is possible to effectively suppress or prevent the sacrificial film 73 from being etched unevenly.
  • the control device 6 closes the DHF valve 41 and stops the supply of DHF to the surface of the wafer W.
  • the control device 6 opens the rinse liquid valve 26 (see FIG. 2), and discharges the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 24 toward the surface of the wafer W (Step S4 in FIG. 6A).
  • the control device 6 controls the arm driving mechanism 30 to swing, for example, the nozzle arm 29 from the surface peripheral portion of the wafer W toward the surface central portion of the wafer W.
  • the rinsing liquid nozzle 24 is moved from the surface periphery of the wafer W toward the center of the surface of the wafer W.
  • the supply position on the surface of the wafer W to which the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle 24 is guided crosses the rotation direction of the wafer W within a range from the peripheral edge of the wafer W to the center of the surface of the wafer W. Move while drawing an arc-shaped trajectory. As a result, the rinsing liquid spreads over the entire surface of the wafer W, washing away residues such as DHF and natural oxide film 74 remaining on the surface of the wafer W.
  • the control device 6 closes the rinse liquid valve 26 and stops the supply of the rinse liquid to the surface of the wafer W. Further, the control device 6 controls the arm drive mechanism 30 to stop the swing of the nozzle arm 29.
  • the control device 6 opens the etching liquid valve 21 (see FIG. 2) and supplies the etching liquid (for example, TMAH) from the etching liquid nozzle 19 to the wafer W as shown in FIG. Discharge toward the center of the surface (step S5 in FIG. 6A: sacrificial film pre-etching step).
  • the etching solution deposited on the center of the surface of the wafer W spreads from the center of the surface of the wafer W to the peripheral edge of the surface of the wafer W by the rotational centrifugal force of the wafer W.
  • the etching solution supplied to the surface of the wafer W enters the through hole 68 formed in the bridge 69, and etches the sacrificial film 73 embedded between the surface of the wafer W and the bridge 69.
  • the sacrificial film pre-etching step in step S5 the entire sacrificial film 73 buried between the surface of the wafer W and the bridge 69 is not removed, but is removed to a halfway depth.
  • the control device 6 closes the etchant valve 21 and supplies the etchant to the surface of the wafer W. Stop.
  • the control device 6 opens the rinsing liquid valve 26 (see FIG. 2) and supplies the rinsing liquid (for example, DIW) from the rinsing liquid nozzle 24 to the wafer W as shown in FIG.
  • the ink is discharged toward the center of the surface (step S6 in FIG. 6A: second rinsing step).
  • the control device 6 controls the arm driving mechanism 30 to swing, for example, the nozzle arm 29 from the surface peripheral portion of the wafer W toward the surface central portion of the wafer W.
  • the rinsing liquid nozzle 24 is moved from the surface periphery of the wafer W toward the center of the surface of the wafer W.
  • the supply position on the surface of the wafer W to which the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle 24 is guided crosses the rotation direction of the wafer W within a range from the peripheral edge of the wafer W to the center of the surface of the wafer W. Move while drawing an arc-shaped trajectory. As a result, the rinsing liquid spreads over the entire surface of the wafer W, and the etching liquid remaining on the surface of the wafer W and the residue such as the sacrificial film 73 are washed away.
  • the control device 6 closes the rinse liquid valve 26 and stops the supply of the rinse liquid to the surface of the wafer W.
  • the control device 6 controls the electric motor 13 to increase the rotational speed of the wafer W to a rotational speed higher than the rotational speed so far, and adheres to the wafer W.
  • a spin dry process is performed in which the liquid components such as the rinse liquid are shaken off and dried (step S7 in FIG. 6A: drying step).
  • the control device 6 controls the nitrogen gas valve 37 to discharge nitrogen gas from the nitrogen gas nozzle 35 into the wet processing chamber 4. By supplying nitrogen gas into the wet processing chamber 4, drying of the rinse liquid on the surface of the wafer W is promoted, and thus the drying time of the wafer W can be shortened.
  • step S7 the surface tension of the rinse liquid remaining between the adjacent cylinders 67 acts on the cylinders 67.
  • the surface tension is considered to increase as the cylinder 67 exposed from the sacrificial film 73 becomes longer.
  • the entire sacrificial film 73 is not removed, so that the exposed length of the cylinder 67 can be made relatively small. For this reason, collapse of the cylinder 67 in the drying process of step S7 can be suppressed or prevented.
  • step S7 After the drying process of step S7 is executed for a predetermined time, the control device 6 controls the electric motor 13 to stop the rotation of the wafer W.
  • control device 6 controls the center robot CR to carry out the wet etching processed wafer W from the wet processing chamber 4 (Step S8 in FIG. 6A: Wafer unloading).
  • the control device 6 controls the center robot CR to carry the wet-etched wafer W into the dry processing chamber 5 (step S9 in FIG. 6B: carry-in wafer).
  • the wafer W carried into the dry processing chamber 5 is held by the support member 44 with the wet-etched surface facing upward.
  • the control device 6 controls the rotary pump 61, the turbo molecular pump 62, and the dry pump 56 (see FIG. 3) to stop driving the dry pump 56.
  • both the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62 are driven (step S10 in FIG. 6B: decompression step).
  • the control device 6 opens the vacuum valve 64 and controls the vacuum adjustment valve 65 to evacuate the inside of the dry processing chamber 5. Thereby, the inside of the dry processing chamber 5 is depressurized to a predetermined pressure.
  • the control device 6 stops the driving of the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62. Further, the control device 6 stops the vacuum valve 64 and the vacuum control valve 65 to stop the decompression of the dry processing chamber 5 by the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62.
  • the control device 6 controls the dry pump 56 and the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62 to stop the driving of the rotary pump 61 and the turbo molecular pump 62. In this state, the dry pump 56 is driven. Further, the control device 6 opens the decompression adjustment valve 59. Thereby, the inside of the dry processing chamber 5 is maintained in a reduced pressure state.
  • the control device 6 opens the hydrogen fluoride valve 51 (see FIG. 3) (step S11 in FIG. 6B: dry etching step).
  • the hydrogen fluoride valve 51 is opened, as shown in FIG. 7E, the hydrogen fluoride supply source 53 is depressurized to vaporize the hydrogen fluoride, and the hydrogen fluoride gas is allowed to dry through the gas supply plate 49. 5 is supplied.
  • the sacrificial film 73 buried between the surface of the wafer W and the bridge 69 that has not been removed in the sacrificial film pre-etching step of step S5 is removed.
  • the gas flow rate of the hydrogen fluoride gas is adjusted by the hydrogen fluoride flow rate adjustment valve 52 as necessary (for example, according to the film thickness of the sacrificial film 73 to be removed).
  • a predetermined thickness is provided between the sacrificial film 73 and the bridge 69 at the start of the dry etching process in step S11.
  • a space 77 is formed.
  • the hydrogen fluoride gas spreads in the space 77, so that the hydrogen fluoride gas is uniformly supplied to the sacrificial film 73, and the etching of the sacrificial film 73 proceeds uniformly.
  • FIG. 7F the sacrificial film 73 can be uniformly etched while suppressing or preventing the collapse of the cylinder 67.
  • the etching of the sacrificial film 73 is started from the portion exposed by the through hole 68. That is, since the etching is started in a state where the entire surface of the sacrificial film 73 to be removed by etching is not exposed, the etching may be non-uniform.
  • Step S11 in FIG. 6B decompression release step
  • the control device 6 controls the center robot CR to carry out the dry-etched wafer W from the dry processing chamber 5 (step S13 in FIG. 6B: wafer carry-out). .
  • the control device 6 controls the indexer robot IR to deliver the processed wafer W from the center robot CR to the indexer robot IR at a predetermined delivery position, and accommodates the processed wafer W in the carrier C.
  • the sacrificial film 73 embedded between the plurality of cylinders 67 is not completely removed, but is removed to the middle depth. Removed.
  • the sacrificial film 73 that has not been removed in the sacrificial film pre-etching process in step S5 is removed in the dry etching process in step S11 after the drying process in step S7.
  • the portion where the surface tension of the rinsing liquid acts on each cylinder 67 in the drying process of step S7 is a portion of each cylinder 67 exposed from the sacrificial film 73.
  • the sacrificial film pre-etching step of step S5 the sacrificial film 73 is removed only halfway, so that the portion of each cylinder 67 exposed from the sacrificial film 73 is more than the case where the entire sacrificial film 73 is removed.
  • the influence of the surface tension of the rinse liquid on each cylinder 67 can be reduced. Thereby, collapse of the cylinder 67 can be suppressed or prevented in the drying process of step S7.
  • the space 77 is formed between the bridge 69 and the sacrificial film 73 by performing the sacrificial film pre-etching step of step S5.
  • the hydrogen fluoride gas spreads over the entire surface of the sacrificial film 73 to be etched at the start of the dry etching process in step S11, so that the sacrificial film 73 can be etched uniformly.
  • the sacrificial film pre-etching process in step S 5 the second rinsing process in step S 6 and the drying process in step S 7 are performed in the wet processing unit 2.
  • the dry etching process of step S11 is performed. Thereby, the etching process with respect to one wafer W can be satisfactorily executed across the plurality of processing units 2 and 3.
  • FIG. 8 is a schematic view of the inside of the wet processing unit 102 of the substrate processing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention viewed in the horizontal direction.
  • a wet processing unit 102 according to the substrate processing apparatus 101 includes a spin chuck 110 (substrate holding unit) for holding a wafer W in a wet processing chamber 104 partitioned by a partition, and a wafer held by the spin chuck 110.
  • An etching solution supply unit 111 for supplying an etching solution to W
  • a rinsing solution supply unit 112 for supplying a rinsing solution to the wafer W held by the spin chuck 110
  • nitrogen gas in the wet processing chamber 104 includes a nitrogen gas supply unit 132 for supplying and a DHF supply unit 133 for supplying DHF to the surface of the wafer W held by the spin chuck 110 and removing the natural oxide film 74.
  • the spin chuck 110, the etchant supply unit 111, the rinse solution supply unit 112, the nitrogen gas supply unit 132, and the DHF supply unit 133 of the wet processing unit 102 according to the second embodiment are respectively wet according to the above-described first embodiment.
  • the configuration is the same as that of the spin chuck 10, the etching solution supply unit 11, the rinse solution supply unit 12, the nitrogen gas supply unit 32, and the DHF supply unit 33 of the processing unit 2.
  • a nozzle arm 129 is attached to the etching solution supply unit 111 according to the second embodiment.
  • An arm driving mechanism 130 is connected to the nozzle arm 129, and the driving force of the arm driving mechanism 130 is transmitted to the nozzle arm 129, so that the nozzle arm 129 is swung above the spin chuck 110.
  • the nozzle arm 129 and the arm drive mechanism 130 according to the second embodiment have the same configuration as the nozzle arm 29 and the arm drive mechanism 30 according to the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 8, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the wet processing unit 102 further provides an IPA for supplying liquid IPA (Isopropyl alcohol) having a surface tension lower than that of the rinsing liquid to the surface of the wafer W.
  • IPA isopropyl alcohol
  • a supply unit 180 low surface tension liquid supply unit
  • the IPA supply unit 180 includes an IPA nozzle 181.
  • the IPA nozzle 181 is configured by a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state.
  • An IPA pipe 182 to which IPA is supplied from an IPA supply source is connected to the IPA nozzle 181.
  • An IPA valve 183 for opening and closing the IPA pipe 182 is interposed in the IPA pipe 182. When the IPA valve 183 is opened, IPA is supplied from the IPA pipe 182 to the IPA nozzle 181, and when the IPA valve 183 is closed, the supply of IPA from the IPA pipe 182 to the IPA nozzle 181 is stopped.
  • the IPA nozzle 181 is attached to the nozzle arm 129 in the same manner as the rinse liquid nozzle 24 described above.
  • the IPA nozzle 181 is a so-called scan nozzle in which the liquid landing position of the IPA on the surface of the wafer W is scanned by the swing of the nozzle arm 129.
  • the control device 106 includes an indexer robot IR, a center robot CR, an electric motor 13, an arm drive mechanism 130, an etchant valve 21, a rinse liquid valve 26, a nitrogen gas valve 37, a DHF valve 41, a hydrogen fluoride valve 51, and hydrogen fluoride.
  • a flow control valve 52, a dry pump 56, a decompression valve 58, a decompression control valve 59, a rotary pump 61, a turbo molecular pump 62, a vacuum valve 64, a vacuum control valve 65, an IPA valve 183, and the like are connected as control targets. .
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing example of wet etching processing by the wet processing unit 102 shown in FIG.
  • the wafer W is loaded into the wet processing chamber 104, the wafer is loaded in step S21, and the rotation of the wafer W is started in step S22.
  • a sacrificial film pre-etching process in step S25 for removing a part of the sacrificial film 73, a second rinsing process in step S26 for supplying a rinsing liquid to the surface of the wafer W, and IPA on the surface of the wafer W
  • An IPA supply process in step S27, and a step of drying the wafer W; S28 and drying step, the wafer unloading step S29 of carrying out the processed wafer W out wet treatment chamber 104 is sequentially performed.
  • the wafer loading in step S21 is the same process as the wafer loading in step S1 in the first embodiment described above.
  • the rotation start in step S22 is the same process as the rotation start in step S2 in the first embodiment described above.
  • the natural oxide film removing step in step S23 is the same as the natural oxide film removing step in step S3 in the first embodiment described above.
  • the first rinsing process of step S24 is the same process as the first rinsing process of step S4 in the first embodiment described above.
  • the sacrificial film pre-etching process in step S25 is the same as the sacrificial film pre-etching process in step S5 in the first embodiment, except that the sacrificial film 73 is etched relatively deeper than in the first embodiment. It is this process.
  • the second rinsing process in step S26 is the same process as the second rinsing process in step S6 in the first embodiment described above.
  • the drying step in step S28 is the same as the drying step in step S7 in the first embodiment described above.
  • the wafer unloading in step S29 is the same process as the wafer unloading in step S8 in the first embodiment described above.
  • step S27 an IPA supply process (described later) in step S27 is performed to change the rinsing liquid on the surface of the wafer W to an IPA that is a low surface tension liquid.
  • IPA a low surface tension liquid
  • the cylinder 67 will not collapse.
  • the aspect ratio (AR) after etching of the sacrificial film 73 at this time is shown in FIG. 10 in comparison with the aspect ratio (AR) after etching of the sacrificial film 73 in the first embodiment.
  • the aspect ratio (AR) after etching of the sacrificial film 73 is the height of the portion of the cylinder 67 exposed from the sacrificial film 73, and the distance L1 (see FIG. 4B) between the cylinders 67 adjacent to each other. It is defined by a value divided by the sum of 67 and the width L2 (see FIG. 4B).
  • step S5 of the first embodiment even if the sacrificial film 73 is etched until the aspect ratio (AR) of the cylinder 67 after the etching is about 8, the drying process in step S7 is performed. It has been confirmed by the inventors that the cylinder 67 does not collapse during implementation.
  • step S25 of the second embodiment even if the sacrificial film 73 is etched until the aspect ratio (AR) of the cylinder 67 after the etching is about 15, the drying process of step S28 is performed. It has been confirmed by the inventors that the cylinder 67 does not collapse during implementation.
  • the sacrificial film 73 is etched relatively deeply in the sacrificial film pre-etching step of step S25 in the second embodiment.
  • step S25 After the sacrificial film pre-etching process in step S25 is performed, the IPA supplying process in step S27 is performed through the second rinsing process in step S26.
  • the control device 106 opens the IPA valve 183 and discharges the IPA from the IPA nozzle 181 toward the surface of the wafer W. Further, the control device 106 controls the arm driving mechanism 130 to swing the nozzle arm 129 from the peripheral edge of the surface of the wafer W toward the center of the surface of the wafer W, for example. As a result, the IPA nozzle 181 is moved from the periphery of the surface of the wafer W toward the center of the surface of the wafer W.
  • the supply position on the surface of the wafer W to which the IPA from the IPA nozzle 181 is guided has an arc shape that intersects the rotation direction of the wafer W within a range from the peripheral edge of the wafer W to the center of the surface of the wafer W. Move while drawing the trajectory. As a result, the IPA spreads over the entire surface of the wafer W, and the rinse liquid interposed between the surface of the sacrificial film 73 and the bridge 69 is replaced with the IPA.
  • the rinse liquid interposed between the surface of the sacrificial film 73 and the bridge 69 is replaced with IPA. Therefore, even if there are many portions of each cylinder 67 exposed from the sacrificial film 73 as a result of a decrease in surface tension acting on the portions exposed from the sacrificial film 73 in each cylinder 67, step S28.
  • the collapse of each cylinder 67 can be suppressed or prevented. Thereby, even when the sacrificial film 73 is removed to a deep position in the sacrificial film pre-etching process in step S25, the cylinders 67 can be prevented from collapsing during the drying process in step S28.
  • the amount of etching in the sacrificial film pre-etching process in step S25 is larger than that in the first embodiment. Therefore, the etching amount to be removed in the dry etching process in step S11 of the second embodiment is the first embodiment. Less than form.
  • wet etching has higher etching efficiency than dry etching
  • the time required for etching removal of the entire sacrificial film 73 is shorter in the second embodiment than in the first embodiment. As described above, in the second embodiment, the entire processing time can be shortened while preventing or suppressing the collapse of the cylinder 67.
  • FIG. 11 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus 201 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view of the inside of the processing unit 202 shown in FIG. 11 viewed in the horizontal direction.
  • the substrate processing apparatus 201 according to the third embodiment is different from the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment described above in that an etching solution is used for the wafer W instead of the wet processing unit 2 and the dry processing unit 3.
  • 201 includes a control device 206 that controls the operation of the device provided in 201 and the opening and closing of the valve.
  • Other configurations are the same as the configuration of the substrate processing apparatus 1 in the first embodiment described above. Therefore, in FIGS. 11 and 12, the same parts as those shown in FIGS. The reference numerals are attached and the description is omitted.
  • the processing unit 202 supplies an etching solution to the spin chuck 210 (substrate holding unit) for holding the wafer W and the wafer W held by the spin chuck 210 in the processing chamber 204 partitioned by the partition walls.
  • An etching solution supply unit 211 etching solution supply unit
  • a rinse solution supply unit 212 rinse solution supply unit
  • a nitrogen gas supply unit 232 for supplying nitrogen gas and a DHF supply unit 233 for supplying DHF for removing the natural oxide film 74 of the wafer W held on the spin chuck 210 are included.
  • the spin chuck 210, the etching solution supply unit 211, the rinse solution supply unit 212, the nitrogen gas supply unit 232, and the DHF supply unit 233 of the processing unit 202 according to the third embodiment are the same as the wet processing unit 2 according to the first embodiment described above.
  • the spin chuck 10, the etching solution supply unit 11, the rinse solution supply unit 12, the nitrogen gas supply unit 32, and the DHF supply unit 33 have the same configuration.
  • a nozzle arm 229 is attached to the rinse liquid supply unit 212 and the nitrogen gas supply unit 232 according to the third embodiment.
  • An arm driving mechanism 230 is connected to the nozzle arm 229, and the driving force of the arm driving mechanism 230 is transmitted to the nozzle arm 229, so that the nozzle arm 229 is swung above the spin chuck 210.
  • the nozzle arm 229 and the arm drive mechanism 230 according to the third embodiment have the same configuration as the nozzle arm 29 and the arm drive mechanism 30 according to the above-described first embodiment.
  • the processing unit 202 further includes a gas supply unit 245 (etching gas supply unit) for supplying an etching gas into the processing chamber 204 partitioned by the partition walls, and a first decompression unit 254 for decompressing the inside of the processing chamber 204. And a second decompression unit 255.
  • a gas supply unit 245 etching gas supply unit
  • first decompression unit 254 for decompressing the inside of the processing chamber 204.
  • second decompression unit 255 a gas supply unit 245 (etching gas supply unit) for supplying an etching gas into the processing chamber 204 partitioned by the partition walls.
  • a first decompression unit 254 for decompressing the inside of the processing chamber 204.
  • a second decompression unit 255 for decompressing the inside of the processing chamber 204.
  • the gas supply unit 245, the first decompression unit 254, and the second decompression unit 255 of the processing unit 202 according to the third embodiment are the same as the gas supply unit 45 and the first decompression unit of the dry processing unit 3 according to the above-described first embodiment. 54 and the second decompression unit 55.
  • the control device 206 includes an indexer robot IR, a center robot CR, an electric motor 13, an arm drive mechanism 230, an etchant valve 21, a rinse liquid valve 26, a nitrogen gas valve 37, a DHF valve 41, a hydrogen fluoride valve 51, and hydrogen fluoride.
  • a flow rate adjustment valve 52, a dry pump 56, a pressure reduction valve 58, a pressure reduction control valve 59, a turbo molecular pump 62, a rotary pump 61, a vacuum valve 64, a vacuum control valve 65, and the like are connected as control targets.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of the etching process performed by the processing unit 202 shown in FIG.
  • the wafer W is loaded into the processing chamber 204, the wafer is loaded in step S31, and the rotation of the wafer W is started in step S32.
  • the wafer unloading in S41 is sequentially performed.
  • the wafer loading in step S31 is the same process as the wafer loading in step S1 in the first embodiment described above.
  • the rotation start in step S32 is the same process as the rotation start in step S2 in the first embodiment described above.
  • the natural oxide film removing step in step S33 is the same as the natural oxide film removing step in step S3 in the first embodiment described above.
  • the first rinsing process in step S34 is the same process as the first rinsing process in step S4 in the first embodiment described above.
  • the sacrificial film pre-etching step in step S35 is the same as the sacrificial film pre-etching step in step S5 in the first embodiment described above.
  • the second rinsing process in step S36 is the same process as the second rinsing process in S6 in the first embodiment described above.
  • the drying process of step S37 is the same process as the drying process of step S7 in the first embodiment described above.
  • the decompression process of step S38 is the same process as the decompression process of step S10 in the first embodiment described above.
  • the dry etching process in step S39 is the same process as the dry etching process in step S11 in the first embodiment described above.
  • the decompression release process of step S40 is the same process as the decompression release process of step S12 in the first embodiment described above.
  • the wafer unloading in step S41 is the same process as the wafer unloading in step S13 in the first embodiment described above.
  • the dry etching process is continuously performed in the same processing unit 202. That is, after the drying process of step S37 is executed, the control device 206 controls the rotary pump 61, the turbo molecular pump 62, and the dry pump 56 to execute the pressure reducing process of step S38. Thereafter, the control device 106 sequentially executes steps S39 to S41.
  • the process from the wafer loading in step S31 to the wafer unloading in step S41 can be continuously performed on one wafer W.
  • the etching process with respect to one wafer W can be performed in a comparatively short time.
  • the example of the substrate processing apparatus 1, 101, 201 including a total of four processing units 2, 3, 102, 202 has been described.
  • a total of four or more processing units 2, 3, 102 are described.
  • 202 may be employed.
  • examples of the substrate processing apparatuses 1, 101, and 201 including the processing units 2, 3, 102, and 202 in the same layer have been described. However, a plurality of processing units 2, 3, 102, and 202 are described. A substrate processing apparatus in which the layers are arranged may be employed. In this case, an example of the substrate processing apparatus 301 shown in FIG. 14 may be adopted.
  • FIG. 14 is a schematic plan view showing a substrate processing apparatus 301 according to a modification of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic view of the substrate processing apparatus 301 shown in FIG. 14 viewed in the horizontal direction.
  • portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the substrate processing apparatus 301 includes a plurality of wet processing units 302 (16 in this modification) and dry processing units 303 (4 in this modification) arranged so as to surround the center robot CR.
  • the wet processing unit 302 and the dry processing unit 303 are stacked in four stages around the center robot CR.
  • the wet processing unit 302 is disposed in the wet processing chamber 304.
  • Four wet processing units 302 are arranged in one layer so as to surround the center robot CR, and the two wet processing units 302 are stacked in a state of being adjacent to each other.
  • the dry processing unit 303 is disposed in the dry processing chamber 305.
  • the dry processing units 303 are stacked in a position opposite to the indexer robot IR across the center robot CR.
  • the wet processing unit 302 according to the modification has the same configuration as the wet processing unit 2 (see FIG. 2) and the dry processing unit 3 (see FIG. 3) according to the first embodiment.
  • the center robot CR includes an elevating drive mechanism (not shown) for elevating the hand H inside, and thereby the wafer W received from the indexer robot IR and the wet processing unit 302 arranged in each layer and the dry robot. It can be carried into the processing unit 303. Further, the center robot CR can carry out the processed wafer W from the wet processing unit 302 and the dry processing unit 303 arranged in each layer.
  • the substrate processing apparatus 301 includes a wet processing unit 302 and a dry processing unit 303, an indexer robot IR, a center robot CR, and a control device 306 that controls the operation of the apparatus provided in the substrate processing apparatus 301 and the opening / closing of valves. Including.
  • the substrate processing apparatus 301 includes a plurality of wet processing units 302 and a dry processing unit 303, it is possible to efficiently perform an etching process on a plurality of wafers W.
  • the wet etching process and the dry etching process are performed on the wafer W on which the bridge 69 is formed on the surface of the sacrificial film 73, but the bridge 69 is not formed on the surface of the sacrificial film 73.
  • the wafer W can be subjected to wet etching processing and dry etching processing based on the present invention.
  • the natural oxide film removal process in steps S3, S23, and S33 and the first rinse process in steps S4, S24, and S34 in the first, second, and third embodiments are not performed.
  • the etching amount in the sacrificial film pre-etching step in steps S5, S25, and S35 is smaller than that in the case of etching the wafer W on which the bridge 69 is formed. It is desirable to do.
  • the etching solution supplied from the etching solution nozzle 19 to the surface of the wafer W in the sacrificial film pre-etching process of steps S5, S25, and S35 the etching solution The nozzle 19 can be shared with the DHF nozzle 39. Therefore, in this case, the wet processing units 2 and 102 and the processing unit 202 need only include either the DHF supply units 33, 133, 233 or the etchant supply units 11, 111, 211.
  • the processing unit 202 may include an IPA supply unit having the same configuration as the IPA supply unit 180 in the above-described second embodiment.
  • the IPA supply process similar to the IPA supply process of step S27 of the second embodiment is performed prior to the drying process of step S37. May be added.
  • the sacrificial film 73 is deeper than in the case where only the rinsing liquid is supplied to the surface of the wafer W in the second rinsing process in step S36. It can be etched. Thereby, the entire processing time can be further shortened while preventing or suppressing the collapse of the cylinder 67.
  • hydrogen fluoride is exemplified as an etching gas used in the dry etching process of steps S11 and S39, it is not limited to this, and fluorine, chlorine trifluoride, iodine heptafluoride, and a mixed gas thereof, etc. Can also be used.
  • the structure of the surface of the wafer W targeted by the present invention is not limited to that described with reference to FIGS. 4A and 4B.
  • the present invention can be applied to a wafer W on which the bridge 69 supporting the plurality of cylinders 67 and the etching stopper layer 72 are not formed.
  • Substrate processing equipment (substrate processing equipment) 2 Wet processing unit (wet processing chamber) 3 Dry processing unit (dry processing chamber) 6 Control device (control unit) 10 Spin chuck (substrate holding unit) 11 Etching solution supply unit (Etching solution supply unit) 12 Rinse solution supply unit (Rinse solution supply unit) 13 Electric motor (substrate rotation unit) 33 DHF supply unit (etching solution supply unit) 44 Support member (substrate holding unit) 45 Gas supply unit (etching gas supply unit) 67 Cylinder (support) 68 Through hole (hole) 69 Bridge (support membrane) 73 Sacrificial film (Sacrificial film) 74 Natural oxide film (natural oxide film) DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate processing apparatus 102 Wet processing unit 106 Control apparatus 110 Spin chuck 111 Etching liquid supply unit 112 Rinse liquid supply unit 133 DHF supply unit 180 IPA supply unit (low surface tension liquid supply unit) 201 substrate processing apparatus 202 processing unit (processing chamber) 206

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Abstract

　この発明は、複数の支柱と当該複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とが形成された基板の表面から前記犠牲膜を除去する犠牲膜除去方法であって、前記基板の表面にエッチング液を供給することにより、前記犠牲膜を途中深さまで除去するウェットエッチング工程と、前記ウェットエッチング工程の後に前記基板の表面にリンス液を供給することにより、前記基板の表面に付着している残留物を洗い流すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板の表面の液成分を除去する乾燥工程と、前記乾燥工程の後に前記基板の表面にエッチングガスを供給することにより、前記基板の表面に残存している犠牲膜を除去するドライエッチング工程と、を含む。

Description

犠牲膜除去方法および基板処理装置
　本発明は、半導体基板等の基板の表面に形成された犠牲膜を除去するための犠牲膜除去方法、および表面に犠牲膜が形成された基板に対しエッチング処理を施すための基板処理装置に関する。
　半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という、）の表面に処理液による液処理を施すために、ウエハを一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。このような液処理の一つは、エッチング液をウエハの主面に供給して行うエッチング処理である。この枚葉式の基板処理装置は、ウエハをほぼ水平に保持しつつ回転させるスピンチャックと、スピンチャックによって回転されるウエハ表面の中央部に処理液を吐出するためのノズルと、このノズルをウエハ上で移動させるノズル移動機構とを備えている。
　たとえば、ウエハにおいてデバイスが形成されるデバイス形成面に対してエッチング処理を施したい場合には、ウエハはデバイス形成面を上向きにしてスピンチャックに保持される。そして、スピンチャックによって回転されるウエハの上面に処理液ノズルからエッチング液が吐出されるとともに、ノズル移動機構によって処理液ノズルが移動される。処理液ノズルの移動に伴って、ウエハの上面におけるエッチング液の着液点が移動する。この着液点を、ウエハの上面の回転中心と周縁部との間でスキャンさせることにより、ウエハの上面の全域にエッチング液を行き渡らせることができる。これにより、ウエハの上面にエッチング処理が施される（特許文献１参照）。
特開２００７－１９１６１号公報
　エッチング処理後には、純水（脱イオン水）等のリンス液がウエハに供給されることにより、ウエハに付着している薬液が洗い流される。薬液が洗い流された後は、リンス液よりも表面張力が小さい低表面張力液（たとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液）がウエハの表面に供給され、ウエハに付着しているリンス液が低表面張力液に置換される。その後、ウエハを高速回転（スピンドライ）などして、ウエハ表面を乾燥させることにより、ウエハに付着している低表面張力液がウエハから除去される。
　基板処理装置により施されるエッチング処理には、ウエハの表面から犠牲膜を除去するためのエッチング処理が含まれる。この場合、処理対象のウエハとして、その表面に、たとえば複数の支柱と、複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とを含むパターンが形成されているものがある。しかしながら、ウエハの表面に形成されているパターンが高アスペクト比（たとえば、アスペクト比が８以上）を有する場合には、ウエハの乾燥時に、リンス液が有する表面張力に起因してウエハの表面に形成されたパターンを倒壊させる恐れがある。パターンの倒壊を抑制するために、ウエハの乾燥に先立ってリンス液を低表面張力液に置換した場合であっても、パターンのアスペクト比がより高くなると（たとえば、アスペクト比が１５以上）、パターンが倒壊する恐れがある。
　パターンの倒壊を抑制しつつ犠牲膜を除去するために、本願発明者らは、ウェットエッチングではなくドライエッチングにより犠牲膜を除去することを検討した。しかし、ドライエッチングはエッチング効率が低く、犠牲膜の除去に多大な時間を要することが判明した。
　そこで、本発明は、パターンの倒壊を抑制または防止しつつ、長時間を要することなく基板の表面から犠牲膜を除去できる犠牲膜除去方法および基板処理装置を提供することを目的とする。
　この発明は、複数の支柱と当該複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とが形成された基板の表面から前記犠牲膜を除去する犠牲膜除去方法であって、前記基板の表面にエッチング液を供給することにより、前記犠牲膜を途中深さまで除去するウェットエッチング工程と、前記ウェットエッチング工程の後に前記基板の表面にリンス液を供給することにより、前記基板の表面に付着している残留物を洗い流すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板の表面の液成分を除去する乾燥工程と、前記乾燥工程の後に前記基板の表面にエッチングガスを供給することにより、前記基板の表面に残存している犠牲膜を除去するドライエッチング工程と、を含む、犠牲膜除去方法を提供する。
　この方法によれば、ウェットエッチング工程において複数の支柱の間に埋設されている犠牲膜は、その全部が除去されずに、その途中深さまで除去される。ウェットエッチング工程において除去されなかった犠牲膜は、乾燥工程の後、ドライエッチング工程において除去される。つまり、この方法によれば、ドライエッチングと、ドライエッチングよりもエッチング効率が高いウェットエッチングとを併用しているため、犠牲膜の除去を比較的短時間に実行することができる。
　リンス液の表面張力は、各支柱のうち犠牲膜から露出している部分に作用する。ウェットエッチング工程では、犠牲膜がその途中深さまでしか除去されない。そのため、犠牲膜の全部をウェットエッチングによって除去する場合と比較して、その後の乾燥工程においてリンス液の表面張力が各支柱に与える影響を小さくすることができる。これにより、乾燥工程において支柱の倒壊を抑制または防止できる。
　この発明の一実施形態では、前記方法は、前記リンス工程の後、前記乾燥工程に先立って、前記基板の表面に、前記リンス液より表面張力の小さい低表面張力液を供給して、前記基板の表面のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液置換工程をさらに含む。
　この方法によれば、リンス工程の後、リンス液よりも表面張力の小さい低表面張力液が基板の表面に供給され、複数の支柱間に介在するリンス液が低表面張力液に置換される。これにより、各支柱に作用する表面張力が低下するため、乾燥時における支柱の倒壊を、より有効に抑制または防止することができる。
　また、前記基板の表面には前記複数の支柱を支持する支持膜がさらに形成されており、該支持膜には複数の穴部が形成され、前記ウェットエッチング工程では、前記複数の穴部に対応する部分の犠牲膜から前記エッチング液による除去を開始するようにしてもよい。
　この方法によれば、複数の支柱は支持膜により支持されているため、支柱の倒壊をより有効に抑制または防止することができる。ウェットエッチング工程は、穴部に対応する部分の犠牲膜から開始され、該穴部から進入したエッチング液は、犠牲膜をエッチングし、支持膜と犠牲膜との間に空間を形成する。その後のドライエッチング工程では、エッチングガスが前記空間に供給され、犠牲膜の全域に均一に作用する。これにより、犠牲膜のエッチングを均一に行うことができる。
　前記方法は、前記支持膜の表面には自然酸化膜が形成されており、前記ウェットエッチング工程に先立って、前記支持膜の表面に形成された前記自然酸化膜を除去する前処理工程をさらに含んでいてもよい。
　支持膜の表面には、自然酸化膜が形成されていることがある。自然酸化膜が形成された状態でウェットエッチング工程を行うと、当該自然酸化膜が妨げとなって、均一に犠牲膜のエッチングが進行しない恐れがある。
　そこで、前記方法のように、ウェットエッチング工程に先立って自然酸化膜を除去する前処理工程を実行することにより、犠牲膜が不均一にエッチングされることを効果的に抑制または防止できる。
　また、この発明は、複数の支柱と当該複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板にエッチング液を供給するためのエッチング液供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板にエッチングガスを供給するためのエッチングガス供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板を回転させるための基板回転ユニットと、前記エッチング液供給ユニット、前記エッチングガス供給ユニット、前記リンス液供給ユニットおよび前記基板回転ユニットを制御する制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、前記基板の表面にエッチング液を供給することにより、前記犠牲膜を途中深さまで除去するウェットエッチング工程と、前記ウェットエッチング工程の後に前記基板の表面にリンス液を供給することにより、前記基板の表面に付着している残留物を洗い流すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板の表面の液成分を除去する乾燥工程と、前記乾燥工程の後に前記基板の表面にエッチングガスを供給することにより、前記基板の表面に残存している犠牲膜を除去するドライエッチング工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
　この構成によれば、ウェットエッチング工程において複数の支柱の間に埋設されている犠牲膜は、その全部が除去されずに、その途中深さまで除去される。ウェットエッチング工程において除去されなかった犠牲膜は、乾燥工程の後、ドライエッチング工程において除去される。つまり、この構成によれば、ドライエッチングと、ドライエッチングよりもエッチング効率が高いウェットエッチングとを併用しているため、犠牲膜の除去を比較的短時間に実行することができる。
　リンス液の表面張力は、各支柱のうち犠牲膜から露出している部分に作用する。ウェットエッチング工程では、犠牲膜がその途中深さまでしか除去されない。そのため、犠牲膜の全部をウェットエッチングによって除去する場合と比較して、その後の乾燥工程においてリンス液の表面張力が各支柱に与える影響を小さくすることができる。これにより、乾燥工程において支柱の倒壊を抑制または防止できる。
　この場合、前記基板保持ユニットは、前記基板を保持する第１の基板保持ユニットと、前記基板を保持する第２の基板保持ユニットとを含んでいてもよい。前記基板処理装置は、基板に対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理を行うためのウェット処理チャンバと、前記ウェット処理チャンバと隔離して設けられ、前記ウェットエッチング処理後の基板に対して、エッチングガスを用いたドライエッチング処理を行うためのドライ処理チャンバとをさらに含んでいてもよい。前記ウェット処理チャンバは、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、および前記リンス液供給ユニットを収容し、前記ドライ処理チャンバは、前記基板保持ユニットおよび前記エッチングガス供給ユニットを収容してもよい。
　この構成によれば、ウェット処理チャンバにおいて、ウェットエッチング工程、リンス工程および乾燥工程が実行され、ドライ処理チャンバにおいて、ドライエッチング工程が実行される。これにより、一枚の基板に対するエッチング処理を、複数のチャンバに跨って良好に実行することができる。
　また、前記基板処理装置は、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、および前記エッチングガス供給ユニットを一括して収容する処理チャンバをさらに含んでいてもよい。
　この構成によれば、ウェットエッチング工程、リンス工程、乾燥工程およびドライエッチング工程を一つの基板に対して連続的に実行できる。これにより、一枚の基板に対するエッチング処理を、比較的に短時間で行うことができる。
　この発明の一実施形態では、前記基板保持ユニットに保持されている基板に前記リンス液よりも表面張力の小さい低表面張力液を供給するための低表面張力液供給ユニットをさらに有し、前記制御ユニットは、前記リンス工程の後、前記乾燥工程に先立って、前記基板の表面に前記低表面張力液を供給して前記基板の表面のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液置換工程を行ってもよい。
　この構成によれば、リンス工程の後、リンス液よりも表面張力の小さい低表面張力液が基板の表面に供給され、複数の支柱間に介在するリンス液が低表面張力液に置換される。これにより、各支柱に作用する表面張力が低下するため、乾燥時における支柱の倒壊をより有効に抑制または防止することができる。
　この場合、前記基板保持ユニットは、前記基板を保持する第１の基板保持ユニットと、前記基板を保持する第２の基板保持ユニットとを含んでいてもよい。前記基板処理装置は、基板に対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理を行うためのウェット処理チャンバと、前記ウェット処理チャンバと隔離して設けられ、前記ウェットエッチング処理後の基板に対して、エッチングガスを用いたドライエッチング処理を行うためのドライ処理チャンバとをさらに含んでいてもよい。前記ウェット処理チャンバは、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、および前記低表面張力液供給ユニットを収容し、前記ドライ処理チャンバは、前記基板保持ユニットおよび前記エッチングガス供給ユニットを収容してもよい。
　この構成によれば、ウェット処理チャンバにおいて、ウェットエッチング工程、リンス工程、低表面張力液供給工程および乾燥工程が実行され、ドライ処理チャンバにおいて、ドライエッチング工程が実行される。これにより、一枚の基板に対するエッチング処理を、複数のチャンバに跨って良好に実行することができる。
　また、前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、前記低表面張力液供給ユニット、および前記エッチングガス供給ユニットを一括して収容する処理チャンバをさらに含んでいてもよい。
　この構成によれば、ウェットエッチング工程、リンス工程、低表面張力液供給工程、乾燥工程およびドライエッチング工程を、一つの基板に対して連続的に実行できる。これにより、一枚の基板に対するエッチング処理を、比較的に短時間で行うことができる。
　本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。 図１に示すウェット処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。 図１に示すドライ処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。 図１に示す基板処理装置の処理対象を説明するための模式的な平面図である。 図４Ａの切断面線IVB－IVBから見た断面図である。 図４Ａに示す処理対象のパターン形成工程を示す断面図である。 図５Ｂの次の製造工程を説明するための断面図である。 図５Ｄの次の製造工程を説明するための断面図である。 図１に示すウェット処理ユニットにおけるエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。 図１に示すドライ処理ユニットにおけるエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。 エッチング処理の処理例を説明するための図解的な図である。 エッチング処理の処理例を説明するための図解的な図である。 エッチング処理の処理例を説明するための図解的な図である。 本発明の第２実施形態に係る基板処理装置のウェット処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。 図８に示すウェット処理ユニットにおけるエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。 犠牲膜のエッチング量を比較するための表である。 本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。 図１１に示す処理ユニットの内部を水平方向に見た模式図である。 図１１に示す処理ユニットにおけるエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る基板処理装置を示す模式的な平面図である。 図１４に示す基板処理装置を水平方向に見た模式図である。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式的な平面図
である。
　図１に示すように、基板処理装置１は、半導体基板（以下、単に「ウエハＷ」という、）を一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、たとえば、ウエハＷの表面から、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）からなる犠牲膜７３（図４Ｂ参照）を除去するための基板処理装置である。
　基板処理装置１は、収容器としての複数のキャリアＣを保持する収容器保持ユニットとしてのロードポートＬＰ、ウエハＷに対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理を行うためのウェット処理ユニット２と、ウエハＷに対してエッチングガスを用いたドライエッチング処理を行うためのドライ処理ユニット３とを含む。ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３は、この実施形態では、それぞれ２台ずつ設けられている。ウェット処理ユニット２は、ウェット処理室４内に配置されている。また、ドライ処理ユニット３は、ドライ処理室５内に配置されている。ウェット処理室４およびドライ処理室５は、この実施形態では、互いに隣り合うように配置されている。
　基板処理装置１は、さらに、ロードポートＬＰに位置されるインデクサロボットＩＲと、インデクサロボットＩＲとウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３との間でウエハＷを搬送するセンターロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置６とを含む。
　図１に示すように、ロードポートＬＰ、ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３は、それぞれ水平方向に間隔を空けて配置されている。複数枚のウエハＷを収容する複数のキャリアＣは、平面視で、水平な配列方向Ｄに配列されている。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣからセンターロボットＣＲに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送し、センターロボットＣＲからキャリアＣに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送する。同様に、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲからウェット処理ユニット２に複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬入する。また、センターロボットＣＲは、ウェット処理ユニット２からウエハＷを搬出して、ドライ処理ユニット３にウエハＷを搬入する。
　インデクサロボットＩＲは、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを含む。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。インデクサロボットＩＲは、受渡位置（図１に示す位置）を通る経路に沿って配列方向Ｄに移動する。受渡位置は、平面視で、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲが配列方向Ｄに直交する方向に対向する位置である。インデクサロボットＩＲは、任意のキャリアＣおよびセンターロボットＣＲにハンドＨを対向させる。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを移動させることにより、キャリアＣにウエハＷを搬入する搬入動作と、キャリアＣからウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を受渡位置で行う。
　また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと同様に、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを含む。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。センターロボットＣＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、センターロボットＣＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。センターロボットＣＲは、平面視において、ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３に取り囲まれている。センターロボットＣＲは、ウェット処理ユニット２またはドライ処理ユニット３、もしくはインデクサロボットＩＲにハンドＨを対向させる。そして、センターロボットＣＲは、ハンドＨを移動させることにより、ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３にウエハＷを搬入する搬入動作と、ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３からウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を行う。
　図２は、図１に示すウェット処理ユニット２の内部を水平方向に見た模式図である。
　ウェット処理ユニット２は、隔壁により区画されたウェット処理室４内に、ウエハＷを保持するためのスピンチャック１０（第１の基板保持ユニット）と、スピンチャック１０に保持されているウエハＷにエッチング液を供給するためのエッチング液供給ユニット１１と、スピンチャック１０に保持されているウエハＷにリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット１２とを含む。
　スピンチャック１０は、この実施形態では、挟持式のものが採用されている。スピンチャック１０は、電動モータ１３（基板回転ユニット）と、電動モータ１３の駆動軸と一体化され、鉛直に延びる筒状の回転軸１４と、回転軸１４の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース１５と、スピンベース１５の上面の周縁部に周方向に沿って所定間隔（例えば等間隔）で配置された複数個（少なくとも３個。たとえば６個）の挟持部材１６とを含む。
　各挟持部材１６は、スピンベース１５の上面から一定の間隔を空けた上方の基板保持高さ（図２の位置参照）において、ウエハＷを水平に保持するように構成されている。挟持部材１６には、たとえば、回転軸１４の回転に応じて挟持部材１６を可動させる公知のリンク機構が取り付けられている。リンク機構は、たとえばスピンベース１５内に収納されている。スピンチャック１０は、挟持部材１６をウエハＷの周縁部に当接させて挟持することにより、ウエハＷがスピンチャック１０に強固に保持される。電動モータ１３からの回転駆動力が回転軸１４に入力されることにより、挟持部材１６によって保持されたウエハＷは、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線Ａまわりにスピンベース１５と一体的に回転させられる。なお、挟持式のスピンチャック１０に代えて、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で回転軸線Ａまわりに回転することによって、その保持したウエハＷを回転させる真空吸着式のスピンチャックが採用されてもよい。
　エッチング液供給ユニット１１は、エッチング液ノズル１９を含む。エッチング液ノズル１９は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルによって構成されている。エッチング液ノズル１９は、その吐出口を、ウエハＷの表面中央部に向けた状態で、ウェット処理室４内において固定的に配置されている。エッチング液ノズル１９には、エッチング液供給源からエッチング液が供給されるエッチング液配管２０が接続されている。エッチング液配管２０には、エッチング液配管２０を開閉するためのエッチング液バルブ２１が介装されている。エッチング液バルブ２１が開かれると、エッチング液配管２０からエッチング液ノズル１９にエッチング液が供給される。エッチング液バルブ２１が閉じられると、エッチング液配管２０からエッチング液ノズル１９へのエッチング液の供給が停止される。エッチング液としては、たとえばＴＭＡＨ（Tetra methyl ammonium hydroxide：水酸化テトラメチルアンモニウム）や、ＨＦ（hydrofluoric acid：フッ酸）、ＤＨＦ（Diluted hydrofluoric acid：希フッ酸）などを例示することができる。
　リンス液供給ユニット１２は、リンス液ノズル２４を含む。リンス液ノズル２４は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルによって構成されている。リンス液ノズル２４には、リンス液供給源からリンス液が供給されるリンス液配管２５が接続されている。リンス液配管２５には、リンス液配管２５を開閉するためのリンス液バルブ２６が介装されている。リンス液バルブ２６が開かれると、リンス液配管２５からリンス液ノズル２４にリンス液が供給される。リンス液バルブ２６が閉じられると、リンス液配管２５からリンス液ノズル２４へのリンス液の供給が停止される。リンス液は、たとえばＤＩＷであるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
　リンス液ノズル２４には、スピンチャック１０の上方において水平面内で揺動可能なノズルアーム２９が取り付けられている。ノズルアーム２９には、アーム駆動機構３０が接続されており、アーム駆動機構３０の駆動力がノズルアーム２９に伝達されることによりノズルアーム２９がスピンチャック１０の上方において揺動させられる。つまり、リンス液ノズル２４は、ノズルアーム２９の揺動によりウエハＷの表面におけるリンス液の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルである。
　ウェット処理ユニット２は、さらに、ウェット処理室４内に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給ユニット３２と、スピンチャック１０に保持されているウエハＷの表面にＤＨＦを供給してウエハＷの表面に形成された自然酸化膜７４（図４Ｂ参照）を除去するためのＤＨＦ供給ユニット３３とを含む。
　窒素ガス供給ユニット３２は、窒素ガスノズル３５を含む。窒素ガスノズル３５は、ストレートノズルによって構成されている。窒素ガスノズル３５は、その吐出口を、ウエハＷの表面中央部に向けた状態で、ウェット処理室４内において固定的に配置されている。窒素ガスノズル３５には、窒素ガス供給源から窒素ガスが供給される窒素ガス配管３６が接続されている。窒素ガス配管３６には、窒素ガス配管３６を開閉するための窒素ガスバルブ３７が介装されている。窒素ガスバルブ３７が開かれると、窒素ガス配管３６から窒素ガスノズル３５に窒素ガスが供給される。窒素ガスバルブ３７が閉じられると、窒素ガス配管３６から窒素ガスノズル３５への窒素ガスの供給が停止される。
　ＤＨＦ供給ユニット３３は、ＤＨＦノズル３９を含む。ＤＨＦノズル３９は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルによって構成されている。ＤＨＦノズル３９は、その吐出口を、ウエハＷの表面中央部に向けた状態で、ウェット処理室４内において固定的に配置されている。ＤＨＦノズル３９には、ＤＨＦ供給源からＤＨＦが供給されるＤＨＦ配管４０が接続されている。ＤＨＦ配管４０には、ＤＨＦ配管４０を開閉するためのＤＨＦバルブ４１が介装されている。ＤＨＦバルブ４１が開かれると、ＤＨＦ配管４０からＤＨＦノズル３９にＤＨＦが供給される。ＤＨＦバルブ４１が閉じられると、ＤＨＦ配管４０からＤＨＦノズル３９へのＤＨＦの供給が停止される。
　なお、エッチング液ノズル１９およびＤＨＦノズル３９は、ウェット処理室４内に固定的に配置されている必要はなく、たとえば、前述のリンス液ノズル２４のように、スピンチャック１０上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動によりウエハＷの表面におけるＤＨＦの着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
　図３は、図１に示すドライ処理ユニット３の内部を水平方向に見た模式図である。
　ドライ処理ユニット３は、隔壁により区画されたドライ処理室５内に、ウエハＷを静止させた状態で保持するための支持部材４４（第２の基板保持ユニット）と、ドライ処理室５内にエッチングガスを供給するためのガス供給ユニット４５（エッチングガス供給ユニット）とを含む。
　支持部材４４は、ベース部４６と、ベース部４６の上面の周縁部に周方向に沿って等間隔で配置された複数個（少なくとも３個。たとえば６個）の支持ピン４７とを含む。支持ピン４７は、ベース部４６の上面から一定の間隔を空けた上方の基板支持高さにおいて、ウエハＷを水平に支持するように構成されている。
　ガス供給ユニット４５は、ガス供給プレート４９を含む。ガス供給プレート４９は、支持部材４４の上方に配置されている。より具体的に、ガス供給プレート４９は、支持部材４４の上方において、ウエハＷの上面に対向するようにドライ処理室５内に固定的に配置されている。ガス供給プレート４９は、たとえば円板状に形成されており、ウエハＷよりも大きい外径を有している。ガス供給プレート４９には、フッ化水素供給源５３からフッ化水素が供給されるフッ化水素配管５０が接続されている。フッ化水素供給源５３から供給されたフッ化水素は、フッ化水素配管５０を介してガス供給プレート４９の、たとえばウエハＷの上面と対向する対向面に形成された複数の処理液供給孔（図示せず）からウエハＷの表面に向けて吐出される。
　フッ化水素配管５０には、フッ化水素配管５０を開閉するためのフッ化水素バルブ５１およびフッ化水素流量調節バルブ５２が介装されている。フッ化水素バルブ５１が開かれると、フッ化水素配管５０からガス供給プレート４９にフッ化水素が供給され、また、フッ化水素バルブ５１が閉じられると、フッ化水素配管５０からガス供給プレート４９へのフッ化水素の供給が停止される。フッ化水素流量調節バルブ５２は、フッ化水素配管５０の開度を調節することにより、ガス供給プレート４９から吐出されるフッ化水素の吐出流量を調整する。
　ドライ処理ユニット３は、さらに、それぞれドライ処理室５内を減圧するための第１減圧ユニット５４と、第２減圧ユニット５５とを含む。
　第１減圧ユニット５４は、ドライポンプ５６を含む。ドライポンプ５６は、減圧用配管５７を介してドライ処理室５に接続されている。減圧用配管５７には、減圧用配管５７を開閉するための減圧用バルブ５８、および減圧調節バルブ５９が介装されている。
　第２減圧ユニット５５は、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２を含む。ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２は、真空用配管６３を介してドライ処理室５に接続されている。真空用配管６３には、真空用配管６３を開閉するための真空用バルブ６４、および真空調節バルブ６５が介装されている。
　ドライポンプ５６の駆動が停止されている状態で、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の双方が駆動されるとともに、真空用バルブ６４が開かれると、ドライ処理室５内が真空状態にされる。また、真空用バルブ６４が閉じられると、ドライ処理室５内が真空状態から解除される。
　ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の双方の駆動が停止されている状態で、ドライポンプ５６が駆動され、かつ減圧用バルブ５８が開かれると、ドライ処理室５内が減圧状態にされる。ドライ処理室５内の減圧度合いは、減圧調節バルブ５９により調節される。また、減圧用バルブ５８が閉じられると、ドライ処理室５内が減圧状態から解除される。
　制御装置６には、インデクサロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、電動モータ１３、アーム駆動機構３０、エッチング液バルブ２１、リンス液バルブ２６、窒素ガスバルブ３７、ＤＨＦバルブ４１、フッ化水素バルブ５１、フッ化水素流量調節バルブ５２、ドライポンプ５６、減圧用バルブ５８、減圧調節バルブ５９、ターボ分子ポンプ６２、ロータリーポンプ６１、真空用バルブ６４、真空調節バルブ６５等が制御対象として接続されている。
　図４Ａは、基板処理装置１の処理対象であるウエハＷを説明するための模式的な平面図である。図４Ｂは、図４Ａの切断面線IVB－IVBから見た断面図である。なお、図４Ａは、ウエハＷの表面を部分的に抽出した平面図である。
　図４Ａおよび４Ｂに示すように、基板処理装置１の処理対象であるウエハＷの表面には、複数のシリンダ６７（支柱）と、貫通孔６８（穴部）を有し、ウエハＷの表面と間隔を空けた状態で複数のシリンダ６７を支持するブリッジ６９（支持膜）とを含むパターン７０が形成されている。
　ウエハＷは、図４Ｂの断面図に示すように、シリコン基板７１と、シリコン基板７１の表面に形成されたエッチングストッパ層７２とを含む。エッチングストッパ層７２は、たとえば窒化シリコン（ＳｉＮ）からなり、エッチング処理時における過剰エッチングを防止するために設けられている。エッチングストッパ層７２の表面には、たとえばポリシリコンからなる犠牲膜７３と、窒化シリコンからなるブリッジ６９とがこの順により積層されている。
　複数のシリンダ６７は、たとえば窒化チタン（ＴｉＮ）からなる電極材料により形成されており、図４Ａに示すように、ウエハＷの表面を法線方向から見た平面視においてドッド状に形成されている。より具体的には、シリンダ６７は、当該平面視において、互いに直交する方向にそれぞれ等間隔を隔てた行列状の配列に整列して配置されている。
　また、複数のシリンダ６７は、図４Ｂに示すように、犠牲膜７３およびブリッジ６９を貫いてエッチングストッパ層７２に至るように形成されている。複数のシリンダ６７は、ブリッジ６９の表面からさらに上方に向けて突出するように形成されている。つまり、シリンダ６７のエッチングストッパ層７２からの高さＴ１は、犠牲膜７３の膜厚Ｔ２よりも大きく形成されている。このとき、各シリンダ６７のアスペクト比（シリンダ６７の高さＴ１を、互いに隣り合うシリンダ６７間の距離Ｌ１とシリンダ６７の幅Ｌ２との和で除した値）は、たとえば１５以上である。
　図４Ａ，４Ｂに示すように、列方向および行方向の双方に関し、互いに隣り合う４つのシリンダ６７により囲まれる各々の領域には、ブリッジ６９を貫通して犠牲膜７３を露出させる貫通孔６８が形成されている。貫通孔６８は、当該平面視において、互いに直交する方向にそれぞれ等間隔を隔てた行列状の配列に整列して配置されている。各貫通孔６８は、シリンダ６７の周囲において、当該貫通孔６８の直ぐ外方を取り囲む４つのシリンダ６７の位置を頂点とする正方形の重心位置に配置されている。犠牲膜７３、ブリッジ６９およびシリンダ６７の各表面を覆うように、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む自然酸化膜７４が形成されている。
　なお、複数のシリンダ６７のアスペクト比が比較的低い場合には、必ずしもウエハＷの
表面にブリッジ６９を形成しなくてもよい。
　次に、図５Ａ～５Ｅを参照して、パターン７０の形成工程について説明する。図５Ａ～５Ｅは、図４Ａに示す処理対象であるウエハＷのパターン７０形成工程を示す断面図である。図５Ａ～５Ｅは、いずれも図４Ｂに対応する断面図である。
　処理対象であるウエハＷを形成するには、まず、シリコン基板７１とエッチングストッパ層７２とを含むウエハＷが準備される。次に、エッチングストッパ層７２の表面にポリシリコンが堆積されて犠牲膜７３が形成される。犠牲膜７３が形成された後、図５Ａに示すように、犠牲膜７３の表面に窒化シリコンが堆積されてブリッジ６９が形成される。ポリシリコンの堆積および窒化シリコンの堆積は、たとえばＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法）により行われる。
　ブリッジ６９が形成された後、シリンダ６７を形成すべき領域に選択的に開口を有するハードマスク７５がブリッジ６９の表面に形成される。ハードマスク７５が形成された後、図５Ｂに示すように、ハードマスク７５をエッチングマスクとしてブリッジ６９および犠牲膜７３がエッチングされる。これにより、シリンダ６７用の開口７６が形成される。
　シリンダ６７用の開口７６が形成された後、図５Ｃに示すように、ハードマスク７５の表面と面一になるように窒化チタンがシリンダ６７用の開口７６に埋め込まれる。窒化チタンの埋め込みは、たとえばＣＶＤ法により行われる。シリンダ６７用の開口７６外に堆積された窒化チタンは、ＣＭＰ法（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨法）によって除去される。これにより、ハードマスク７５の表面と面一になるように窒化チタンがシリンダ６７用の開口７６に埋め込まれる。
　窒化チタンがシリンダ６７用の開口７６に埋め込まれた後、図５Ｄに示すように、ハードマスク７５がエッチング処理により除去される。これにより、ブリッジ６９の表面から突出するシリンダ６７が形成される。
　シリンダ６７が形成された後、図５Ｅに示すように、ブリッジ６９の表面が選択的にエッチング処理されることにより、犠牲膜７３を露出させる貫通孔６８が所定の位置に形成される。そして、犠牲膜７３、ブリッジ６９およびシリンダ６７の各表面を覆うように、自然酸化膜７４が形成される。以上の工程を経て、図４Ｂに示す処理対象としてのウエハＷを得ることができる。
　このようにして、エッチングストッパ層７２、シリンダ６７、犠牲膜７３、ブリッジ６９、および自然酸化膜７４がシリコン基板７１上に形成される。このような構成を有するウエハＷに対し、基板処理装置１では、ウェット処理ユニット２においてウェットエッチング処理が施され、かつドライ処理ユニット３においてドライエッチング処理が施される。
　図６Ａは、図１に示すウェット処理ユニット２によるウェットエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。
　図６Ａを参照すれば、基板処理装置１は、ウエハＷをウェット処理室４内に搬入するステップＳ１のウエハ搬入と、ステップＳ２のウエハＷの回転開始を経た後、ウエハＷの表面にＤＨＦを供給するステップＳ３の自然酸化膜除去工程（前処理工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ４の第１リンス工程と、ウエハＷの表面にエッチング液を供給して犠牲膜７３の一部を除去するステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程（ウェットエッチング工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ６の第２リンス工程と、ウエハＷの表面から液成分を除去して乾燥させるステップＳ７の乾燥工程と、処理済みのウエハＷをウェット処理室４外に搬出するステップＳ８のウエハ搬出とが順次に行われる。
　図６Ｂは、図１に示すドライ処理ユニット３によるドライエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。
　図６Ｂを参照すれば、基板処理装置１は、ドライ処理室５内にウェットエッチング処理済みのウエハＷを搬入するステップＳ９のウエハ搬入と、ドライ処理室５内を減圧するステップＳ１０の減圧工程と、ドライ処理室５内にエッチングガスを供給するステップＳ１１のドライエッチング工程と、ドライ処理室５内の圧力を常圧に戻すステップＳ１２の減圧解除工程と、ドライエッチング処理済みのウエハＷをドライ処理室５外に搬出するステップＳ１３のウエハ搬出とが順次に行われる。
　図７Ａ～図７Ｆは、ウェットエッチング処理およびドライエッチング処理の処理例を説明するための図解的な図である。以下、図１～図７Ｆを参照しつつ、基板処理装置１によるエッチング処理（ウェットエッチング処理およびドライエッチング処理）の処理例について、より具体的に説明する。図７Ａ～図７Ｆは、いずれも図４Ｂに対応する断面図である。
　まず、ウェット処理ユニット２によるウェットエッチング処理を開始するに際して、制御装置６は、インデクサロボットＩＲを制御して、図５Ｅの工程を経てキャリアＣに収容されたウエハＷを、当該キャリアＣから所定の受渡位置まで搬送する。また、制御装置６は、センターロボットＣＲを制御して、ウエハＷを前記受渡位置でインデクサロボットＩＲからセンターロボットＣＲに受け渡し、ウェット処理室４にウエハＷを搬入する（図６ＡのステップＳ１：ウエハ搬入）。ウェット処理室４に搬入されたウエハＷは、所定のパターン７０が形成された表面を上方に向けた状態でスピンチャック１０により保持される。
　スピンチャック１０にウエハＷが保持された後、制御装置６は、電動モータ１３を制御して、ウエハＷを回転開始させる（図６ＡのステップＳ２：回転開始）。ウエハＷは、たとえば予め定める回転速度まで上昇され、その回転速度に維持される。
　ウエハＷが所定の回転速度まで加速された後、制御装置６は、図７Ａに示すように、ＤＨＦバルブ４１（図２参照）を開いて、ＤＨＦノズル３９からＤＨＦをウエハＷの表面中央部に向けて吐出させる（図６ＡのステップＳ３：自然酸化膜除去工程）。ウエハＷの表面中央部に着液したＤＨＦは、ウエハＷの回転遠心力によりウエハＷの表面中央部からウエハＷの表面周縁部に拡がり、これにより、犠牲膜７３、ブリッジ６９およびシリンダ６７の各表面を覆う自然酸化膜７４が除去される。
　キャリアＣから搬送されたウエハＷの表面、より具体的には、犠牲膜７３、ブリッジ６９およびシリンダ６７の各表面には、自然酸化膜７４（図５Ｅ参照）が形成されていることがある。自然酸化膜７４が形成された状態で犠牲膜７３を除去するステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程を行うと、自然酸化膜７４が妨げとなって、均一に犠牲膜７３のエッチングが進行しない恐れがある。そこで、ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程に先立ってステップＳ３の自然酸化膜除去工程を実行することにより、犠牲膜７３が不均一にエッチングされることを効果的に抑制または防止できる。
　ＤＨＦの供給開始から予め定める時間が経過すると、制御装置６は、ＤＨＦバルブ４１を閉じて、ウエハＷの表面へのＤＨＦの供給を停止する。
　ＤＨＦの供給が停止された後、制御装置６は、リンス液バルブ２６（図２参照）を開いて、リンス液ノズル２４からリンス液をウエハＷの表面に向けて吐出させる（図６ＡのステップＳ４：第１リンス工程）。また、制御装置６は、アーム駆動機構３０を制御して、たとえばノズルアーム２９をウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて揺動させる。これにより、リンス液ノズル２４は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて移動させられる。また、リンス液ノズル２４からのリンス液が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ移動する。これにより、リンス液は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面に残留したＤＨＦおよび自然酸化膜７４等の残留物を洗い流す。
　リンス液の供給開始から予め定める時間が経過すると、制御装置６は、リンス液バルブ２６を閉じて、ウエハＷの表面へのリンス液の供給を停止する。また、制御装置６は、アーム駆動機構３０を制御して、ノズルアーム２９の揺動を停止させる。
　リンス液の供給が停止された後、制御装置６は、図７Ｂに示すように、エッチング液バルブ２１（図２参照）を開いて、エッチング液ノズル１９からエッチング液（たとえばＴＭＡＨ）をウエハＷの表面中央部に向けて吐出させる（図６ＡのステップＳ５：犠牲膜プリエッチング工程）。ウエハＷの表面中央部に着液したエッチング液は、ウエハＷの回転遠心力によりウエハＷの表面中央部からウエハＷの表面周縁部に拡がる。
　ウエハＷの表面に供給されたエッチング液は、ブリッジ６９に形成された貫通孔６８に進入し、ウエハＷの表面とブリッジ６９との間に埋設された犠牲膜７３をエッチングする。ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程において、ウエハＷの表面とブリッジ６９との間に埋設されている犠牲膜７３は、その全部が除去されずに、その途中深さまで除去される。
　エッチング液の供給開始から予め定める時間が経過し犠牲膜７３が途中深さまでエッチングで除去されると、制御装置６は、エッチング液バルブ２１を閉じて、ウエハＷの表面へのエッチング液の供給を停止する。
　エッチング液の供給が停止された後、制御装置６は、図７Ｃに示すように、リンス液バルブ２６（図２参照）を開いて、リンス液ノズル２４からリンス液（たとえばＤＩＷ）をウエハＷの表面中央部に向けて吐出させる（図６ＡのステップＳ６：第２リンス工程）。また、制御装置６は、アーム駆動機構３０を制御して、たとえばノズルアーム２９をウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて揺動させる。これにより、リンス液ノズル２４は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて移動させられる。また、リンス液ノズル２４からのリンス液が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ移動する。これにより、リンス液は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面に残留したエッチング液および犠牲膜７３等の残留物を洗い流す。
　リンス液の供給開始から予め定める時間が経過すると、制御装置６は、リンス液バルブ２６を閉じて、ウエハＷの表面へのリンス液の供給を停止する。
　リンス液の供給が停止された後、制御装置６は、電動モータ１３を制御して、ウエハＷの回転速度をそれまでの回転速度よりも高速の回転速度に上昇させて、ウエハＷに付着しているリンス液等の液成分を振り切って乾燥されるスピンドライ処理が行われる（図６ＡのステップＳ７：乾燥工程）。また、制御装置６は、窒素ガスバルブ３７を制御して、窒素ガスノズル３５から窒素ガスをウェット処理室４内に吐出する。窒素ガスをウェット処理室４内に供給することにより、ウエハＷの表面のリンス液の乾燥が促進され、これによりウエハＷの乾燥時間を短縮することができる。
　ステップＳ７の乾燥工程では、隣接するシリンダ６７の間に残ったリンス液の表面張力がシリンダ６７に作用する。該表面張力は、犠牲膜７３から露出しているシリンダ６７が長いほど大きくなると考えられる。ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程では犠牲膜７３の全部を除去していないため、シリンダ６７の露出長さを比較的小さくできる。このため、ステップＳ７の乾燥工程でのシリンダ６７の倒壊を抑制または防止することができる。
　予め定める時間に亘ってステップＳ７の乾燥工程が実行された後、制御装置６は、電動モータ１３を制御して、ウエハＷの回転を停止させる。
　ウエハＷの回転が停止された後、制御装置６は、センターロボットＣＲを制御して、ウェット処理室４からウェットエッチング処理済みのウエハＷを搬出する（図６ＡのステップＳ８：ウエハ搬出）。
　制御装置６は、センターロボットＣＲを制御して、ウェットエッチング処理済みのウエハＷをドライ処理室５に搬入する（図６ＢのステップＳ９：ウエハ搬入）。ドライ処理室５に搬入されたウエハＷは、ウェットエッチング処理が施された表面を上方に向けた状態で支持部材４４により保持される。
　支持部材４４にウエハＷが保持された後、制御装置６は、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２、ならびにドライポンプ５６（図３参照）を制御して、ドライポンプ５６の駆動を停止させた状態で、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の双方を駆動させる（図６ＢのステップＳ１０：減圧工程）。また、制御装置６は、真空用バルブ６４を開き、真空調節バルブ６５を制御することにより、ドライ処理室５内を真空引きする。これにより、ドライ処理室５内が所定の気圧に減圧にされる。
　ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の駆動から予め定める時間が経過すると、制御装置６は、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の駆動を停止させる。また、制御装置６は、真空用バルブ６４および真空調節バルブ６５を停止させて、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２によるドライ処理室５の減圧を停止させる。
　ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２が停止された後、制御装置６は、ドライポンプ５６、ならびにロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２を制御して、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２の駆動を停止させた状態で、ドライポンプ５６を駆動する。また、制御装置６は、減圧調節バルブ５９を開く。これにより、ドライ処理室５内が減圧にされた状態で維持される。
　ドライポンプ５６の駆動から予め定める時間が経過すると、制御装置６は、フッ化水素バルブ５１（図３参照）を開く（図６ＢのステップＳ１１：ドライエッチング工程）。フッ化水素バルブ５１が開かれると、図７Ｅに示すように、フッ化水素供給源５３が減圧され、フッ化水素が気化するとともに、ガス供給プレート４９を介してフッ化水素ガスがドライ処理室５へ供給される。これにより、ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程において除去されなかったウエハＷの表面とブリッジ６９との間に埋設された犠牲膜７３が除去される。なお、フッ化水素ガスのガス流量は、必要に応じて（たとえば、除去すべき犠牲膜７３の膜厚に応じて）フッ化水素流量調節バルブ５２により調節される。
　また、このとき、犠牲膜７３の一部がステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程において除去されているため、ステップＳ１１のドライエッチング工程の開始時に、犠牲膜７３とブリッジ６９との間に所定の厚みを有する空間７７が形成されている。図７Ｅにおいて矢印で示すように、空間７７にフッ化水素ガスが行き渡ることにより、犠牲膜７３に対しフッ化水素ガスが均一に供給され、犠牲膜７３のエッチングが均一に進行する。その結果、図７Ｆに示すように、シリンダ６７の倒壊を抑制または防止しつつ、犠牲膜７３を均一にエッチングできる。
　ステップＳ１１のドライエッチング工程の前にウェットエッチングが行われていない場合には、犠牲膜７３のエッチングは貫通孔６８で露出した箇所から開始される。すなわち、エッチング除去しようとする犠牲膜７３の全面が露出していない状態でエッチングを開始するため、エッチングが不均一になるおそれがある。
　予め定めるステップＳ１１のドライエッチング工程時間を経過すると、制御装置６は、フッ化水素バルブ５１を閉じて、フッ化水素の供給を停止させる。また、制御装置６は、ドライポンプ５６の駆動を停止させるとともに、減圧調節バルブ５９を閉じる（図６ＢのステップＳ１２：減圧解除工程）。これにより、ドライ処理室５内の減圧が解除されて、大気圧に戻る。
　ステップＳ１２の減圧解除工程が実行された後、制御装置６は、センターロボットＣＲを制御して、ドライ処理室５からドライエッチング処理済みのウエハＷを搬出する（図６ＢのステップＳ１３：ウエハ搬出）。また、制御装置６は、インデクサロボットＩＲを制御して、当該処理済みのウエハＷを所定の受渡位置でセンターロボットＣＲからインデクサロボットＩＲに受け渡し、キャリアＣに当該処理済みのウエハＷを収容する。
　以上のように、この実施形態によれば、ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程において、複数のシリンダ６７の間に埋設されている犠牲膜７３は、その全部が除去されずに、その途中深さまで除去される。ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程において除去されなかった犠牲膜７３は、ステップＳ７の乾燥工程の後、ステップＳ１１のドライエッチング工程において除去される。
　ステップＳ７の乾燥工程においてリンス液の表面張力が各シリンダ６７に作用する箇所は、各シリンダ６７のうち犠牲膜７３から露出している部分である。ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程では犠牲膜７３をその途中深さまでしか除去していないので、各シリンダ６７のうち犠牲膜７３から露出している部分は、犠牲膜７３の全部を除去する場合より小さくなり、リンス液の表面張力が各シリンダ６７に与える影響を小さくすることができる。これにより、ステップＳ７の乾燥工程においてシリンダ６７の倒壊を抑制または防止することができる。
　また、ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程を行うことで、ブリッジ６９と犠牲膜７３との間に空間７７が形成される。空間７７が形成されることで、ステップＳ１１のドライエッチング工程の開始とともに、エッチングしようとする犠牲膜７３の全面にフッ化水素ガスが行き渡り、犠牲膜７３を均一にエッチングできるようになる。
　また、基板処理装置１の構成によれば、ウェット処理ユニット２において、ステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程、ステップＳ６の第２リンス工程およびステップＳ７の乾燥工程が実行され、ドライ処理ユニット３において、ステップＳ１１のドライエッチング工程が実行される。これにより、一枚のウエハＷに対するエッチング処理を、複数の処理ユニット２，３に跨って良好に実行することができる。
　図８は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１のウェット処理ユニット１０２の内部を水平方向に見た模式図である。
　基板処理装置１０１に係るウェット処理ユニット１０２は、隔壁により区画されたウェット処理室１０４内に、ウエハＷを保持するためのスピンチャック１１０（基板保持ユニット）と、スピンチャック１１０に保持されているウエハＷにエッチング液を供給するためのエッチング液供給ユニット１１１と、スピンチャック１１０に保持されているウエハＷにリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット１１２と、ウェット処理室１０４内に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給ユニット１３２と、スピンチャック１１０に保持されているウエハＷの表面にＤＨＦを供給して自然酸化膜７４を除去するためのＤＨＦ供給ユニット１３３とを含む。
　第２実施形態に係るウェット処理ユニット１０２のスピンチャック１１０、エッチング液供給ユニット１１１、リンス液供給ユニット１１２、窒素ガス供給ユニット１３２およびＤＨＦ供給ユニット１３３は、それぞれ、前述の第１実施形態に係るウェット処理ユニット２のスピンチャック１０、エッチング液供給ユニット１１、リンス液供給ユニット１２、窒素ガス供給ユニット３２およびＤＨＦ供給ユニット３３と同様の構成である。
　第２実施形態に係るエッチング液供給ユニット１１１には、ノズルアーム１２９が取り付けられている。ノズルアーム１２９には、アーム駆動機構１３０が接続されており、アーム駆動機構１３０の駆動力がノズルアーム１２９に伝達されることによりノズルアーム１２９がスピンチャック１１０の上方において揺動させられる。第２実施形態に係るノズルアーム１２９およびアーム駆動機構１３０は、前述の第１実施形態に係るノズルアーム２９およびアーム駆動機構３０と同様の構成である。そのため、図８において図２と同等の構成には、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
　第２実施形態に係るウェット処理ユニット１０２は、さらに、前述のリンス液より表面張力の小さい低表面張力液としての液体のＩＰＡ（Isopropyl alcohol：イソプロピルアルコール）をウエハＷの表面に供給するためのＩＰＡ供給ユニット１８０（低表面張力液供給ユニット）を含む。
　ＩＰＡ供給ユニット１８０はＩＰＡノズル１８１を含む。ＩＰＡノズル１８１は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルによって構成されている。ＩＰＡノズル１８１には、ＩＰＡ供給源からＩＰＡが供給されるＩＰＡ配管１８２が接続されている。ＩＰＡ配管１８２には、ＩＰＡ配管１８２を開閉するためのＩＰＡバルブ１８３が介装されている。ＩＰＡバルブ１８３が開かれると、ＩＰＡ配管１８２からＩＰＡノズル１８１にＩＰＡが供給され、また、ＩＰＡバルブ１８３が閉じられると、ＩＰＡ配管１８２からＩＰＡノズル１８１へのＩＰＡの供給が停止される。
　ＩＰＡノズル１８１は、前述のリンス液ノズル２４と同様に、ノズルアーム１２９に取り付けられている。つまり、ＩＰＡノズル１８１は、ノズルアーム１２９の揺動によりウエハＷの表面におけるＩＰＡの着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルである。
　制御装置１０６には、インデクサロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、電動モータ１３、アーム駆動機構１３０、エッチング液バルブ２１、リンス液バルブ２６、窒素ガスバルブ３７、ＤＨＦバルブ４１、フッ化水素バルブ５１、フッ化水素流量調節バルブ５２、ドライポンプ５６、減圧用バルブ５８、減圧調節バルブ５９、ロータリーポンプ６１、ターボ分子ポンプ６２、真空用バルブ６４、真空調節バルブ６５、ＩＰＡバルブ１８３等が制御対象として接続されている。
　図９は、図８に示すウェット処理ユニット１０２によるウェットエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。
　第２実施形態に係るウェット処理ユニット１０２によるウェットエッチング処理では、ウエハＷをウェット処理室１０４内に搬入するステップＳ２１のウエハ搬入と、ステップＳ２２のウエハＷの回転開始を経た後、ウエハＷの表面にＤＨＦを供給するステップＳ２３の自然酸化膜除去工程（前処理工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ２４の第１リンス工程と、ウエハＷの表面にエッチング液を供給して犠牲膜７３の一部を除去するステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程（ウェットエッチング工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ２６の第２リンス工程と、ウエハＷの表面にＩＰＡを供給するステップＳ２７のＩＰＡ供給工程（低表面張力液置換工程）と、ウエハＷを乾燥させるステップＳ２８の乾燥工程と、処理済みのウエハＷをウェット処理室１０４外に搬出するステップＳ２９のウエハ搬出とが順次に行われる。
　ステップＳ２１のウエハ搬入は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１のウエハ搬入と同様の工程である。ステップＳ２２の回転開始は、前述の第１実施形態におけるステップＳ２の回転開始と同様の工程である。ステップＳ２３の自然酸化膜除去工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ３の自然酸化膜除去工程と同様の工程である。ステップＳ２４の第１リンス工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ４の第１リンス工程と同様の工程である。ステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程は、犠牲膜７３が前述の第１実施形態よりも比較的に深くエッチングされる点を除き、前述の第１実施形態におけるステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程と同様の工程である。ステップＳ２６の第２リンス工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ６の第２リンス工程と同様の工程である。ステップＳ２８の乾燥工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ７の乾燥工程と同様の工程である。ステップＳ２９のウエハ搬出は、前述の第１実施形態におけるステップＳ８のウエハ搬出と同様の工程である。以下、前述の第１実施形態に係るウェットエッチング処理と異なる点について説明する。
　第２実施形態は、前述の第１実施形態と異なり、ステップＳ２６の第２リンス工程の後、ステップＳ２７のＩＰＡ供給工程（後述）を行いウエハＷ表面のリンス液を低表面張力液であるＩＰＡに置換している。このため、ステップＳ２８の乾燥工程の時にリンス液の表面張力がパターン７０に及ぼす影響を、ＩＰＡ供給工程を伴わない第１実施形態のときよりも小さくすることができる。したがって、第２実施形態のステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程において、第１実施形態のステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程のときよりも犠牲膜７３を深くエッチングしても、ステップＳ２８の乾燥工程においてシリンダ６７の倒壊が生じることがない。このときの犠牲膜７３のエッチング後のアスペクト比（ＡＲ）を、前述の第１実施形態における犠牲膜７３のエッチング後のアスペクト比（ＡＲ）と比較して図１０に示している。なお、犠牲膜７３のエッチング後のアスペクト比（ＡＲ）は、シリンダ６７のうち犠牲膜７３から露出している部分の高さを、互いに隣り合うシリンダ６７間の距離Ｌ１（図４Ｂ参照）とシリンダ６７の幅Ｌ２（図４Ｂ参照）との和で除した値で定義される。
　すなわち、第１実施形態のステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程では、エッチング後のシリンダ６７のアスペクト比（ＡＲ）が約８になるまで犠牲膜７３のエッチングを行っても、ステップＳ７の乾燥工程の実施時にシリンダ６７の倒壊が生じないことが発明者によって確認されている。一方、第２実施形態のステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程では、エッチング後のシリンダ６７のアスペクト比（ＡＲ）が約１５になるまで犠牲膜７３のエッチングを行っても、ステップＳ２８の乾燥工程の実施時にシリンダ６７の倒壊が生じないことが発明者によって確認されている。
　このため、第２実施形態におけるステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程では、犠牲膜７３が比較的に深くエッチングされる。
　ステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程が実行された後、ステップＳ２６の第２リンス工程を経て、ステップＳ２７のＩＰＡ供給工程が実行される。
　ステップＳ２７のＩＰＡ供給工程において、制御装置１０６は、ＩＰＡバルブ１８３を開いて、ＩＰＡノズル１８１からＩＰＡをウエハＷの表面に向けて吐出させる。また、制御装置１０６は、アーム駆動機構１３０を制御して、たとえばノズルアーム１２９をウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて揺動させる。これにより、ＩＰＡノズル１８１は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に向けて移動させられる。また、ＩＰＡノズル１８１からのＩＰＡが導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの表面周縁部からウエハＷの表面中央部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ移動する。これにより、ＩＰＡは、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、犠牲膜７３の表面とブリッジ６９との間に介在するリンス液がＩＰＡに置換される。
　以上のように、第２実施形態の処理例によれば、ステップＳ２７のＩＰＡ供給工程において、犠牲膜７３の表面とブリッジ６９との間に介在するリンス液がＩＰＡに置換される。そのため、各シリンダ６７のうち犠牲膜７３から露出している部分に作用する表面張力が低下する結果、各シリンダ６７のうち犠牲膜７３から露出している部分が多い場合であっても、ステップＳ２８の乾燥工程において各シリンダ６７の倒壊を抑制または防止できる。これにより、ステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程において犠牲膜７３を深い位置まで除去する場合であっても、ステップＳ２８の乾燥工程時における各シリンダ６７の倒壊を防止できる。
　第２実施形態では、ステップＳ２５の犠牲膜プリエッチング工程でのエッチング量が第１実施形態よりも多くなるため、第２実施形態のステップＳ１１のドライエッチング工程で除去すべきエッチング量は第１実施形態よりも少なくなる。一般にウェットエッチングはエッチング効率がドライエッチングよりも高いため、犠牲膜７３全体のエッチング除去に要する時間は第２実施形態のほうが第１実施形態よりも短くなる。このように、第２実施形態では、シリンダ６７の倒壊を防止または抑制しつつ、全体の処理時間を短縮することができる。
　図１１は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置２０１の概略構成を示す模式的な平面図である。図１２は、図１１に示す処理ユニット２０２の内部を水平方向に見た模式図である。
　第３実施形態に係る基板処理装置２０１が前述の第１実施形態に係る基板処理装置１と異なる点は、ウェット処理ユニット２およびドライ処理ユニット３に代えて、ウエハＷに対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理と、ウエハＷに対してエッチングガスを用いたドライエッチング処理とを行うための処理ユニット２０２を含む点、および処理ユニット２０２と、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、基板処理装置２０１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置２０６とを含むである。その他の構成は、前述の第１実施形態における基板処理装置１の構成と同様であるので、図１１および図１２において、前述の図１～図３に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
　処理ユニット２０２は、隔壁により区画された処理室２０４内に、ウエハＷを保持するためのスピンチャック２１０（基板保持ユニット）と、スピンチャック２１０に保持されているウエハＷにエッチング液を供給するためのエッチング液供給ユニット２１１（エッチング液供給ユニット）と、スピンチャック２１０に保持されているウエハＷにリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット２１２（リンス液供給ユニット）と、処理室２０４内に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給ユニット２３２と、スピンチャック２１０に保持されているウエハＷの自然酸化膜７４を除去するためのＤＨＦを供給するためのＤＨＦ供給ユニット２３３とを含む。
　第３実施形態に係る処理ユニット２０２のスピンチャック２１０、エッチング液供給ユニット２１１、リンス液供給ユニット２１２、窒素ガス供給ユニット２３２およびＤＨＦ供給ユニット２３３は、前述の第１実施形態に係るウェット処理ユニット２のスピンチャック１０、エッチング液供給ユニット１１、リンス液供給ユニット１２、窒素ガス供給ユニット３２およびＤＨＦ供給ユニット３３と同様の構成である。
　第３実施形態に係るリンス液供給ユニット２１２および窒素ガス供給ユニット２３２には、ノズルアーム２２９が取り付けられている。ノズルアーム２２９には、アーム駆動機構２３０が接続されており、アーム駆動機構２３０の駆動力がノズルアーム２２９に伝達されることによりノズルアーム２２９がスピンチャック２１０の上方において揺動させられる。第３実施形態に係るノズルアーム２２９およびアーム駆動機構２３０は、前述の第１実施形態に係るノズルアーム２９およびアーム駆動機構３０と同様の構成である。
　処理ユニット２０２は、さらに、隔壁により区画された処理室２０４内にエッチングガスを供給するためのガス供給ユニット２４５（エッチングガス供給ユニット）と、処理室２０４内を減圧するための第１減圧ユニット２５４および第２減圧ユニット２５５とを含む。
　第３実施形態に係る処理ユニット２０２のガス供給ユニット２４５、第１減圧ユニット２５４および第２減圧ユニット２５５は、前述の第１実施形態に係るドライ処理ユニット３のガス供給ユニット４５、第１減圧ユニット５４および第２減圧ユニット５５と同様の構成である。
　制御装置２０６には、インデクサロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、電動モータ１３、アーム駆動機構２３０、エッチング液バルブ２１、リンス液バルブ２６、窒素ガスバルブ３７、ＤＨＦバルブ４１、フッ化水素バルブ５１、フッ化水素流量調節バルブ５２、ドライポンプ５６、減圧用バルブ５８、減圧調節バルブ５９、ターボ分子ポンプ６２、ロータリーポンプ６１、真空用バルブ６４、真空調節バルブ６５等が制御対象として接続されている。
　図１３は、図１２に示す処理ユニット２０２によるエッチング処理の処理例を示すフローチャートである。
　第３実施形態に係る処理ユニット２０２によるエッチング処理では、ウエハＷを処理室２０４内に搬入するステップＳ３１のウエハ搬入と、ステップＳ３２のウエハＷの回転開始を経た後、ウエハＷの表面にＤＨＦを供給するステップＳ３３の自然酸化膜除去工程（前処理工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ３４の第１リンス工程と、ウエハＷの表面にエッチング液を供給して犠牲膜７３の一部を除去するステップＳ３５の犠牲膜プリエッチング工程（ウェットエッチング工程）と、ウエハＷの表面にリンス液を供給するステップＳ３６の第２リンス工程（リンス工程）と、ウエハＷを乾燥させるステップＳ３７の乾燥工程（乾燥工程）と、処理室２０４内を減圧するステップＳ３８の減圧工程と、処理室２０４内にエッチングガスを供給するステップＳ３９のドライエッチング工程と、ドライ処理室５内の圧力を常圧に戻すステップＳ４０の減圧解除工程と、ドライエッチング処理済みのウエハＷをドライ処理室５外に搬出するステップＳ４１のウエハ搬出とが順次に行われる。
　ステップＳ３１のウエハ搬入は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１のウエハ搬入と同様の工程である。ステップＳ３２の回転開始は、前述の第１実施形態におけるステップＳ２の回転開始と同様の工程である。ステップＳ３３の自然酸化膜除去工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ３の自然酸化膜除去工程と同様の工程である。ステップＳ３４の第１リンス工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ４の第１リンス工程と同様の工程である。ステップＳ３５の犠牲膜プリエッチング工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ５の犠牲膜プリエッチング工程と同様の工程である。ステップＳ３６の第２リンス工程は、前述の第１実施形態におけるＳ６の第２リンス工程と同様の工程である。ステップＳ３７の乾燥工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ７の乾燥工程と同様の工程である。ステップＳ３８の減圧工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１０の減圧工程と同様の工程である。ステップＳ３９のドライエッチング工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１１のドライエッチング工程と同様の工程である。ステップＳ４０の減圧解除工程は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１２の減圧解除工程と同様の工程である。ステップＳ４１のウエハ搬出は、前述の第１実施形態におけるステップＳ１３のウエハ搬出と同様の工程である。以下、前述の第１実施形態に係るウェットエッチング処理およびドライエッチング処理と異なる点について説明する。
　第３実施形態におけるエッチング処理では、前述の第１実施形態と異なり、ウェットエッチング処理が実行された後、引き続き同一の処理ユニット２０２においてドライエッチング処理が実行される。すなわち、制御装置２０６は、ステップＳ３７の乾燥工程が実行された後、ロータリーポンプ６１およびターボ分子ポンプ６２、ならびにドライポンプ５６を制御して、ステップＳ３８の減圧工程を実行する。その後、制御装置１０６は、ステップＳ３９～ステップＳ４１を順次実行する。
　以上のように、この構成によれば、ステップＳ３１のウエハ搬入からステップＳ４１のウエハ搬出までの工程を一つのウエハＷに対して連続的に実行できる。これにより、一枚のウエハＷに対するエッチング処理を、比較的に短時間で行うことができる。
　以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
　たとえば、前述の各実施形態では、合計４つの処理ユニット２，３，１０２，２０２を含む基板処理装置１，１０１，２０１の例について説明したが、合計４つ以上の処理ユニット２，３，１０２，２０２を含む基板処理装置が採用されてもよい。
　また、前述の各実施形態では、同一の層に処理ユニット２，３，１０２，２０２を含む基板処理装置１，１０１，２０１の例について説明したが、複数の処理ユニット２，３，１０２，２０２が積層配置された基板処理装置が採用されてもよい。この場合、図１４に示す基板処理装置３０１の例を採用してもよい。
　図１４は、本発明の変形例に係る基板処理装置３０１を示す模式的な平面図である。図１５は、図１４に示す基板処理装置３０１を水平方向に見た模式図である。図１４および図１５において、前述の図１に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
　基板処理装置３０１は、センターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数のウェット処理ユニット３０２（この変形例では、１６個）およびドライ処理ユニット３０３（この変形例では、４個）を含む。ウェット処理ユニット３０２およびドライ処理ユニット３０３は、センターロボットＣＲの周囲において、それぞれ４段に積層配置されている。
　ウェット処理ユニット３０２は、ウェット処理室３０４内に配置されている。ウェット処理ユニット３０２は、一つの層において、センターロボットＣＲの周囲を取り囲むように４個配置されており、２つのウェット処理ユニット３０２が互いに隣接した状態で積層されている。一方、ドライ処理ユニット３０３は、ドライ処理室３０５内に配置されている。ドライ処理ユニット３０３は、センターロボットＣＲを挟んでインデクサロボットＩＲの反対側の位置において積層配置されている。変形例に係るウェット処理ユニット３０２ドライ処理ユニット３０３は、前述の第１実施形態に係るウェット処理ユニット２（図２参照）およびドライ処理ユニット３（図３参照）と同様の構成である。
　センターロボットＣＲは、ハンドＨを昇降させるための昇降駆動機構（図示せず）を内部に備えていて、これにより、インデクサロボットＩＲから受け取ったウエハＷを各層に配置されたウェット処理ユニット３０２およびドライ処理ユニット３０３に搬入することができる。また、センターロボットＣＲは、各層に配置されたウェット処理ユニット３０２およびドライ処理ユニット３０３から処理済みのウエハＷを搬出することができる。
　基板処理装置３０１は、ウェット処理ユニット３０２およびドライ処理ユニット３０３と、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、基板処理装置３０１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置３０６とを含む。
　このような構成であっても、前述の各実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。また、基板処理装置３０１は、複数のウェット処理ユニット３０２およびドライ処理ユニット３０３を含むので、複数枚のウエハＷに対するエッチング処理を、効率的に実行することができる。
　また、前述の各実施形態では、犠牲膜７３の表面にブリッジ６９が形成されたウエハＷに対してウェットエッチング処理とドライエッチング処理とを施したが、犠牲膜７３の表面にブリッジ６９が形成されないウエハＷに対しても本発明に基づきウェットエッチング処理とドライエッチング処理とを施すことが可能である。この場合、第１、第２、および第３実施形態におけるステップＳ３、Ｓ２３、Ｓ３３の自然酸化膜除去工程とステップＳ４，Ｓ２４、Ｓ３４の第１リンス工程とが行われない。但し、ブリッジ６９が形成されていないとシリンダ６７が倒壊しやすくなるため、ステップＳ５、Ｓ２５、Ｓ３５の犠牲膜プリエッチング工程におけるエッチング量はブリッジ６９が形成されたウエハＷをエッチングする場合よりも少なくすることが望ましい。
　また、前述の各実施形態において、ステップＳ５，Ｓ２５，Ｓ３５の犠牲膜プリエッチング工程において、エッチング液ノズル１９からウエハＷの表面に供給されるエッチング液としてＤＨＦが使用される場合には、エッチング液ノズル１９は、ＤＨＦノズル３９と共用可能である。したがって、この場合、ウェット処理ユニット２，１０２および処理ユニット２０２は、ＤＨＦ供給ユニット３３，１３３，２３３またはエッチング液供給ユニット１１，１１１，２１１のいずれか一方だけを備えていればよい。
　また、前述の第３実施形態において、処理ユニット２０２は、前述の第２実施形態におけるＩＰＡ供給ユニット１８０と同様の構成のＩＰＡ供給ユニットを含んでいてもよい。この場合、図１３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ３６の第２リンス工程を実行した後、ステップＳ３７の乾燥工程に先立って、前述の第２実施形態のステップＳ２７のＩＰＡ供給工程と同様のＩＰＡ供給工程を追加してもよい。
　この場合、ステップＳ３５の犠牲膜プリエッチング工程において、図１０で示したように、ステップＳ３６の第２リンス工程でリンス液のみをウエハＷの表面に供給する場合と比べて、犠牲膜７３を深くエッチングすることができる。これにより、シリンダ６７の倒壊を防止または抑制しつつ、全体の処理時間をより一層短縮することができる。
　さらに、ステップＳ１１、Ｓ３９のドライエッチング工程で利用されるエッチングガスとしてフッ化水素を例示したがこれに限定されるものでなくフッ素、三フッ化塩素、七フッ化ヨウ素、およびそれらの混合ガス等も利用することができる。
　本発明が対象とするウエハＷ表面の構造は図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明したものに限定されない。たとえば、複数のシリンダ６７を支持するブリッジ６９やエッチングストッパ層７２が形成されていないウエハＷに対しても本発明は適用することが可能である。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　この出願は、２０１３年１０月３０日に日本国特許庁に提出された特願２０１３－２２５８５９号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
１　基板処理装置（基板処理装置）
２　ウェット処理ユニット（ウェット処理チャンバ）
３　ドライ処理ユニット（ドライ処理チャンバ）
６　制御装置（制御ユニット）
１０　スピンチャック（基板保持ユニット）
１１　エッチング液供給ユニット（エッチング液供給ユニット）
１２　リンス液供給ユニット（リンス液供給ユニット）
１３　電動モータ（基板回転ユニット）
３３　ＤＨＦ供給ユニット（エッチング液供給ユニット）
４４　支持部材（基板保持ユニット）
４５　ガス供給ユニット（エッチングガス供給ユニット）
６７　シリンダ（支柱）
６８　貫通孔（穴部）
６９　ブリッジ（支持膜）
７３　犠牲膜（犠牲膜）
７４　自然酸化膜（自然酸化膜）
１０１　基板処理装置
１０２　ウェット処理ユニット
１０６　制御装置
１１０　スピンチャック
１１１　エッチング液供給ユニット
１１２　リンス液供給ユニット
１３３　ＤＨＦ供給ユニット
１８０　ＩＰＡ供給ユニット（低表面張力液供給ユニット）
２０１　基板処理装置
２０２　処理ユニット（処理チャンバ）
２０６　制御装置
２１０　スピンチャック
２１１　エッチング液供給ユニット
２１２　リンス液供給ユニット
２３３　ＤＨＦ供給ユニット
２４５　ガス供給ユニット
３０１　基板処理装置
３０２　ウェット処理ユニット
３０３　ドライ処理ユニット
３０６　制御装置
Ｗ　ウエハ

Claims (10)

  1. 　複数の支柱と当該複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とが形成された基板の表面から前記犠牲膜を除去する犠牲膜除去方法であって、
    　前記基板の表面にエッチング液を供給することにより、前記犠牲膜を途中深さまで除去するウェットエッチング工程と、
    　前記ウェットエッチング工程の後に前記基板の表面にリンス液を供給することにより、前記基板の表面に付着している残留物を洗い流すリンス工程と、
    　前記リンス工程の後に、前記基板の表面の液成分を除去する乾燥工程と、
    　前記乾燥工程の後に前記基板の表面にエッチングガスを供給することにより、前記基板の表面に残存している犠牲膜を除去するドライエッチング工程と、を含む、犠牲膜除去方法。
  2. 　前記リンス工程の後、前記乾燥工程に先立って、前記基板の表面に、前記リンス液より表面張力の小さい低表面張力液を供給して、前記基板の表面のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液置換工程をさらに含む、請求項１に記載の犠牲膜除去方法。
  3. 　前記基板の表面には前記複数の支柱を支持する支持膜がさらに形成されており、該支持膜には複数の穴部が形成され、前記ウェットエッチング工程では、前記複数の穴部に対応する部分の犠牲膜から前記エッチング液による除去を開始する、請求項１または２に記載の犠牲膜除去方法。
  4. 　前記支持膜の表面には自然酸化膜が形成されており、
    　前記ウェットエッチング工程に先立って、前記支持膜の表面に形成された前記自然酸化膜を除去する前処理工程をさらに含む、請求項３に記載の犠牲膜除去方法。
  5. 　複数の支柱と当該複数の支柱の間に埋設された犠牲膜とが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板にエッチング液を供給するためのエッチング液供給ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板にエッチングガスを供給するためのエッチングガス供給ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板を回転させるための基板回転ユニットと、
    　前記エッチング液供給ユニット、前記エッチングガス供給ユニット、前記リンス液供給ユニットおよび前記基板回転ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
    　前記制御ユニットは、前記基板の表面にエッチング液を供給することにより、前記犠牲膜を途中深さまで除去するウェットエッチング工程と、前記ウェットエッチング工程の後に前記基板の表面にリンス液を供給することにより、前記基板の表面に付着している残留物を洗い流すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板の表面の液成分を除去する乾燥工程と、前記乾燥工程の後に前記基板の表面にエッチングガスを供給することにより、前記基板の表面に残存している犠牲膜を除去するドライエッチング工程とを実行する、基板処理装置。
  6. 　前記基板保持ユニットは、前記基板を保持する第１の基板保持ユニットと、前記基板を保持する第２の基板保持ユニットとを含み、
    　前記基板処理装置は、
    　基板に対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理を行うためのウェット処理チャンバと、
    　前記ウェット処理チャンバと隔離して設けられ、前記ウェットエッチング処理後の基板に対して、エッチングガスを用いたドライエッチング処理を行うためのドライ処理チャンバとをさらに含み、
    　前記ウェット処理チャンバは、前記第１の基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、および前記リンス液供給ユニットを収容し、
    　前記ドライ処理チャンバは、前記第２の基板保持ユニットおよび前記エッチングガス供給ユニットを収容する、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、および前記エッチングガス供給ユニットを一括して収容する処理チャンバをさらに含む、請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 　前記基板保持ユニットに保持されている基板に前記リンス液よりも表面張力の小さい低表面張力液を供給するための低表面張力液供給ユニットをさらに有し、
    　前記制御ユニットは、前記リンス工程の後、前記乾燥工程に先立って、前記基板の表面に前記低表面張力液を供給して前記基板の表面のリンス液を前記低表面張力液に置換する低表面張力液置換工程を行う、請求項５記載の基板処理装置。
  9. 　前記基板保持ユニットは、前記基板を保持する第１の基板保持ユニットと、前記基板を保持する第２の基板保持ユニットとを含み、
    　前記基板処理装置は、
    　基板に対してエッチング液を用いたウェットエッチング処理を行うためのウェット処理チャンバと、
    　前記ウェット処理チャンバと隔離して設けられ、前記ウェットエッチング処理後の基板に対して、エッチングガスを用いたドライエッチング処理を行うためのドライ処理チャンバとをさらに含み、
    　前記ウェット処理チャンバは、前記第１の基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、および前記低表面張力液供給ユニットを収容し、
    　前記ドライ処理チャンバは、前記第２の基板保持ユニットおよび前記エッチングガス供給ユニットを収容する、請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 　前記基板保持ユニット、前記基板回転ユニット、前記エッチング液供給ユニット、前記リンス液供給ユニット、前記低表面張力液供給ユニット、および前記エッチングガス供給ユニットを一括して収容する処理チャンバをさらに含む、請求項８に記載の基板処理装置。
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