基板処理方法及び基板処理装置
【課題】トレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、或いは多孔質基板の細孔等の窪み内を確実に処理しうる処理方法を提供する。
【解決手段】基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させて、該アルコール類Ｘを窪みＷ−１内に進入させ、基板Ｗを収容する処理槽１内に基板Ｗが漬かる水位まで薬液Ｍを送り込んで薬液Ｍを窪みＷ−１内に進入させ、処理槽１内から薬液Ｍを排液し処理槽１内を減圧することにより窪みＷ−１内に進入してアルコール類Ｘと混ざった薬液Ｍの一部を蒸発させる処理を数回にわたって繰り返す。
【解決手段】基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させて、該アルコール類Ｘを窪みＷ−１内に進入させ、基板Ｗを収容する処理槽１内に基板Ｗが漬かる水位まで薬液Ｍを送り込んで薬液Ｍを窪みＷ−１内に進入させ、処理槽１内から薬液Ｍを排液し処理槽１内を減圧することにより窪みＷ−１内に進入してアルコール類Ｘと混ざった薬液Ｍの一部を蒸発させる処理を数回にわたって繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法及び基板処理装置に係り、特に微細な窪みを有する基板の処理に好適な基板処理方法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造において、ウエハ等の基板には、その表面の清浄化のために、洗浄処理とそれに続く減圧乾燥処理が施される場合がある。洗浄処理では、例えば、フッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液を用いて酸化膜や汚染物等をエッチングにより除去するケミカル処理が実施され、それに次いで、温水又は冷水等の純水を用いて、付着している該薬液やエッチング残渣（有機残留物或いは無機残留物）等の付着物を洗い落とす水洗処理が実施されうる。
【０００３】
また、多孔質基板の処理については、超音波エネルギーを与えながら純水によって多孔質基板の細孔内に付着した異物を除去する処理（特許文献１）や、純水にアルコールを添加した洗浄液を用いて多孔質基板の細孔内に付着した異物を除去する処理（特許文献２）がある。
【特許文献１】特許第３１９２６１０号公報
【特許文献２】特許第３２４５１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、基板の表面には、例えば線幅が１０μｍ以下で、しかも種々の深さを有するような複雑且つ様々なトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み構造が存在しうる。また、多孔質基板の表面には、数ｎｍから数１００ｎｍ程度の孔径を有する多数の細孔或いは窪みが数μｍから数百μｍの深さで存在している。
【０００５】
従来のウェット式処理方法では、薬液や純水等の処理液の種類と接触面（材質）で決まる表面張力（接触角）が障害になったり、また窪み内に入っている気泡が邪魔をしたりして、処理液が窪みの奥まで確実に入り込まない場合がある。窪みの奥への液体の提供は、トレンチが小さくなるほど困難になることが示唆されている（服部毅編著 “新版シリコンウェーハ表面のクリーン化技術” ２００１ リアライズ社発行 ４５４頁左欄１行目〜１７行目参照）。
【０００６】
そのために、薬液によって窪み内の酸化膜や汚染物等をエッチング除去するケミカル処理、純水による不純物やエッチング残渣を洗い落とす水洗処理等の一連の洗浄処理の信頼性が低いのが現状である。
【０００７】
また、窪み部分の材質や処理液の種類によっては、発生する毛細管力により窪みの奥まで処理液が提供され、処理液が窪みの全体に満たされる場合もあるが、このような場合においても窪み内の洗浄処理が良好に行なわれないことがある。
【０００８】
これは、トレンチや細孔などの窪みにおいて生じる毛細管力、つまり液浸透力が、窪み内に入り込んで圧縮されている気泡の反発力よりも圧倒的に強く、一旦窪み内に入り込んだ処理液が外部に出ることなく内部に留まるためである。つまり、窪み内では処理液が流動することができず、これが洗浄不良を引き起こしうる。
【０００９】
半導体デバイスの高性能化、高集積化等に伴い、半導体デバイス製造におけるトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み内の洗浄処理が重要視されており、窪み内の酸化膜や汚染物等を確実に除去しうるような洗浄処理技術の改善が半導体製造メーカーの大きな課題となっている。同様に、多孔質基板の洗浄不良を低減することも重要である。
【００１０】
因みに、前述したトレンチ等の窪み内の圧縮された気泡の反発力や該窪み内に作用する液浸透力の大きさは、窪み内の表面積、薬液や純水等の処理液の表面張力、そして窪み部分の材質による表面張力（接触角）によって決定されると考えられが、容易には特定できない。
【００１１】
また、最終水洗処理後に行われる減圧乾燥処理により、活性化（完全乾燥）される基板の表面には吸着力が生じ易く、基板が大気中に曝されると、大気中の汚染されている水分（不純物や有機・無機成分等の汚染物質を含む）が基板の表面に吸着して、該表面に吸着汚染膜が形成されうる。
【００１２】
吸着汚染膜が基板の表面に形成されると、その水分が毛細管力により窪み内に進入し、窪み内が汚染されることがある。したがって、大気中における汚染を最小化することが重要になっている。
【００１３】
また、窪みの材質が親水性である場合と、疎水性である場合とでは、窪みへの薬液、純水等の処理液の浸透が異なり、例えば、窪みの材質が疎水性である場合、線幅が１０μｍ以下で、しかも深さや形状が複雑な基板の場合には、窪み内への液体の浸透が全く起こらないことがある。
【００１４】
多孔質基板は、シリコン等の半導体基板に陽極化成処理を施すことで形成されうる。陽極化成は、フッ酸（ＨＦ）溶液中でシリコン基板に電界をかけることにより実施されうる。陽極化成処理後のシリコン基板の洗浄が十分でない場合、細孔内にＨＦ成分或いはＨＦによる副生成物が残留し、その残留したＨＦ溶液が多孔質構造を変化させてしまったり、二次的な汚染を引き起こしたりしうる。
【００１５】
本発明は、上記の種々の課題に鑑みてなされたものであり、例えば、窪みを有する基板を良好かつ安定的に処理するための好適な基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の側面は、基板処理方法に係り、該方法は、基板を処理槽内に配置し前記処理槽を密閉する密閉工程と、前記基板が処理液中に漬かった状態で、前記処理槽内の圧力を変化させる圧力制御工程とを含む。ここで、前記圧力制御工程は、前記処理槽内を減圧する減圧工程を含む。
【００１７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御工程は、前記減圧工程による減圧の後に前記処理槽内を加圧する加圧工程を含む。
【００１８】
本発明の更に好適な実施の形態によれば、前記圧力制御工程では、前記減圧工程及び前記加圧工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施する。
【００１９】
前記圧力制御工程は、前記処理槽内を大気圧以下の圧力にした後に、大気圧以下の圧力の範囲内で前記処理槽内の圧力を制御することを含むことが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な適用例によれば、処理対象の基板は窪みを有する。この場合において、前記圧力制御工程では、該窪み内の気体が該窪みから放出される条件で前記処理槽内の圧力を変化させることが好ましい。
【００２１】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含むことが好ましい。前記保護膜は、例えば純水からなる。
【００２２】
本発明の第２の側面に係る基板処理方法は、窪みを有する基板にアルコールを提供するアルコール提供工程と、該基板に更に処理液を提供し、該窪み内に該処理液を進入させる処理液提供工程と、該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる蒸発工程とを含み、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施する。
【００２３】
本発明の好適な実施の形態によれば、処理対象の基板を密閉された処理槽内に配置して、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を実施することが好ましい。
【００２４】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、前記処理液提供工程の後であって前記蒸発工程の前に、該処理液を前記処理槽から排出する排出工程を更に含む。
【００２５】
前記処理液提供工程では、該基板が収容されている処理槽において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することが好ましい。ここで、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように、該処理液が前記処理槽に供給されることが好ましい。
【００２６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程は、大気圧以下の圧力下で実施されうる。
【００２７】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含みうる。ここで、前記保護膜は、例えば純水からなる。
【００２８】
本発明の第３の側面に係る基板処理装置は、基板を収容する密閉可能な処理槽と、前記処理槽内の圧力を制御する圧力制御機構とを備え、前記圧力制御機構は、前記基板が前記処理槽内の処理液中に漬かった状態で、前記処理槽内を減圧しその後に加圧するサイクルを少なくとも１回実施するように動作する。
【００２９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御機構は、サイクルを複数回にわたって繰り返して実施するように動作する。
【００３０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御機構は、前記処理槽内を大気圧以下の圧力にした後に、大気圧以下の圧力の範囲内で前記処理槽内の圧力を制御するように動作する。
【００３１】
本発明の好適な適用例によれば、前記圧力制御機構は、窪みを有する基板の該窪みから気体が放出される条件で前記処理槽内の圧力を制御するように動作する。
【００３２】
本発明の第４の側面に係る基板処理装置は、窪みを有する基板を収容する密閉可能な処理槽と、前記処理槽内の該基板にアルコールを供給するアルコール供給機構と、前記処理槽内の該基板に処理液を供給する処理液供給機構と、前記処理槽内の該処理液を前記処理槽外に排出する排出機構と、前記処理槽内を減圧して該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる圧力制御機構とを備え、前記アルコール供給機構による該アルコールの供給、前記処理液供給機構により該処理液の供給、前記排出機構による該処理液の排出及び前記圧力制御機構による減圧を含むサイクルが複数回にわたって繰り返されるように、前記アルコール供給機構、前記処理液供給機構、前記排出機構及び前記圧力制御機構が動作する。
【００３３】
前記処理液供給機構は、例えば、前記処理槽内において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給する。ここで、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液が前記処理槽に供給されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、たとえば、窪みを有する基板を良好かつ安定的に処理するための好適な基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明は、例えば、液晶表示装置やフォトマスクのガラス基板、プリント基板、シリコンウェーハ、化合物半導体、或いはＬＳＩ等の半導体素子、多孔質基板等の種々の形態の基板を薬液や純水等の処理液を用いて処理するために好適である。本発明は、基板の表面に存在するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み、特に線幅が１０μｍ以下で種々の深さを有する複雑な窪みの処理（例えば、洗浄処理）に好適である。また、本発明は、多数の細孔が表面に露出した多孔質基板の処理（例えば、洗浄処理）にも好適である。
【００３６】
密閉された処理槽内を大気圧以下の減圧状態にすると、その減圧量にほぼ反比例してトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、又は細孔等の窪み内の気泡の体積が例えば数倍から数十倍に増える。その後、処理槽内の圧力を元に戻すなど、処理槽内を加圧すると、気泡が圧縮されて体積が例えば数分の１から数十分の１に減少する。このような気体の体積変化を利用することで、窪み内の気泡を窪み外に放出させたり、窪み内で処理液を移動させたりすることができる。このような処理は、例えば、１０μｍ以下の寸法を有するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、又は、細孔等の窪みを有する基板のケミカル処理、洗浄処理等の種々のウエット処理に適している。
【００３７】
本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
（実施形態１）
図１は、本発明の処理方法を実施する処理システムの第１の実施形態を示す概略図で、１は処理槽、２は給水ライン、３は排液ライン、４はオーバーフローライン、５は吸引ライン、６はガスライン、７は蒸気導入ラインを示す。
【００３９】
本実施形態の処理方法では、まず、密閉される処理槽１内に基板Ｗを収容する。ここで、基板Ｗは、例えば、その面が鉛直方向に沿うようにして又は斜めにして配置されうる。また、複数枚の基板Ｗを同時に処理する場合には、複数枚の基板Ｗが平行に並べて配置されうる。
【００４０】
次いで、処理槽１内にフッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液Ｍを送り込むことにより、基板Ｗ上から酸化膜等をエッチングによって除去するケミカル処理を行う。その後、薬液Ｍに換えて温水又は冷水等の純水（リンス液）Ｎを送り込むことにより、基板Ｗ上から薬液Ｍや付着物等を洗い落とす水洗処理（リンス処理）を行う。
【００４１】
ここで、上記のケミカル処理及び水洗処理中において、処理槽１内の圧力を減圧し加圧する圧力制御を少なくとも１回実施すること、好ましくは複数回繰り返すことで、基板Ｗの表面のみならず、窪み内も確実且つ効果的にケミカル処理及び水洗処理がなされうる。このような圧力制御は、例えば、線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々な、トレンチ、又はコンタクトホール、又はディープパターンのような窪みの内部や、多孔質基板の細孔のような窪みの内部を洗浄等する処理に有用である。ケミカル処理及び水洗処理中において、処理槽１内の圧力の制御は、例えば、大気圧以下の圧力範囲内で実施されることが好ましい。
【００４２】
以下、図２（ａ）、図２（ｂ）を参照しながら処理槽１内の圧力制御を伴う基板Ｗの処理について更に詳細に説明する。
【００４３】
まず、基板Ｗを処理槽１に収容し、処理槽１内を大気圧以下の減圧状態にし、その後、処理液（ここでは、薬液Ｍ又は純水Ｎ）を処理槽１内に注入する。このように処理槽１内への処理液の注入に先立って処理槽１内を大気圧以下に減圧することにより、トレンチ等の窪みＷ−１内の気体の量（分子数）を減らした状態で基板Ｗに処理液を提供することができる。
【００４４】
次いで、処理槽１内を更に減圧することにより、この減圧量（減圧前と減圧後の圧力の差分）にほぼ反比例して、基板Ｗの表面に開口している窪みＷ−１内の気泡Ｋが膨張し、図２（ａ）に模式的に示すように、気泡Ｋを構成する気体分子の大部分が窪みＷ−１内から溢れ出る。その後、処理槽１内を加圧（昇圧）することにより（例えば、処理槽１内の圧力を元に戻すことにより）、窪みＷ−１内の気泡Ｋが圧縮され、図２（ｂ）に示すように、気泡Ｋの体積が元の体積の例えば数分の１から数十分の１（好ましい実施形態では、例えば１／２．５〜１／５０）に減少する。これは、気泡Ｋ（気体）の体積変化を利用したものである。
【００４５】
以上のような圧力制御により、基板Ｗの表面と同様に、窪みＷ−１の内部面にも薬液Ｍや純水Ｎ等の処理液を接触させることができるので、基板Ｗの表面と同様に、窪みＷ−１を確実且つ効率的に清浄化処理することができる。
【００４６】
上記のケミカル処理及び水洗処理中において処理槽１内の圧力範囲は、上記のように大気圧以下の圧力範囲であることが好ましい。ここで、完全真空の圧力が０ｋＰａで、大気圧が１００ｋＰａであると仮定した場合、上記のケミカル処理及び水洗処理中において処理槽１内の圧力範囲は、１〜９９ｋＰａであることが好ましく、３０〜９９ｋＰａであることが更に好ましい。
【００４７】
処理槽１内の圧力の制御は、例えば、第１段階では、処理槽１内の圧力を３０〜９９ｋＰａの範囲とし、続く第２段階では、処理槽１内の圧力を更に下げて２〜７０ｋＰａの範囲（ただし、第１段階の圧力よりも低い圧力）とし、続く第３段階では、処理槽１内の圧力を上げて３５〜９９ｋＰａの範囲（ただし、第２段階の圧力よりも高い圧力）とすることができる。なお、第３段階では、第１段階における圧力とほぼ等しい圧力にしてもよい。このような第２段階（減圧）及び第３段階（加圧）で構成されるサイクルは、複数回にわたって繰り返し実施されてもよい。
【００４８】
窪みＷ−１は、種々の形状及び構造を有しうるが、トレンチの場合、典型的には、図８に示すように窪みの幅をｘ、深さをｙとした場合にｙ／ｘで定義されるアスペクト比が０．５から１００の範囲であり、入口の開口面積が０．０１μｍ２以上である。
【００４９】
処理槽１は、例えば、石英やふっ素樹脂、或いは金属板の表面にふっ素樹脂等からなるコーティング膜を施してなる耐圧容器として構成されうる。図１に例示的に示す実施形態においては、処理槽１は、多数枚の基板Ｗを垂直又は斜めの状態で平行に並べて収容し得る大きさを有し、上部に開口を有し、下部に底部壁を有する箱形状を有する。底部壁は、例えば中央に設けられた給・排液口８に向かって傾斜している。給・排液口８には、給液ライン２と排液ライン３とが分岐して接続されている。
【００５０】
そして、給液ライン２には、その途中部位から分岐される薬液バルブ９と純水バルブ１０とを夫々介して薬液供給ユニット１１と純水供給ユニット１２とが接続されている。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で供給することができる。
【００５１】
また、排液ライン３には、排液バルブ１３と、排液ライン３の端部に接続されるヘッダ１４とを介して排液・真空吸引ユニット１５が接続されている。これにより、ケミカル処理後や水洗処理後等において、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で吸引して排液することができる。
【００５２】
また、処理槽１の上部開口には密閉蓋１６が開閉自在に装備されている。密閉蓋１６を閉じることにより処理槽１が密閉される。薬液Ｍを用いたケミカル処理時や純水Ｎを用いた水洗処理時において、密閉蓋１６により処理槽１を密閉し、処理槽１内を大気圧以下の圧力にすること、更には、吸引口１７に吸引ライン５を介して接続される排液・真空吸引ユニット１５による減圧（真空引き）と、ガス供給口１８、ガスライン６を介して接続されるガス供給ユニット１９によるガス（例えばＮ２等）の供給による処理槽１内の加圧（例えば、元の圧力に戻す）とを数回（Ｎ回）にわたって繰り返し実施することができる。
【００５３】
また、処理槽１の上部側壁部には、処理液の液面Ｌを規定するオーバーフロー口２０が設けられている。オーバーフロー口２０は、オーバーフローライン４、オーバーフローバルブ２１、そしてオーバーフローライン４の端部に接続されるヘッダ１４を介して排液・真空吸引ユニット１５に接続されている。これにより、ケミカル処理中又は水洗処理中において、給・排液口８から処理槽１内に所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれて基板Ｗの表面に接触しながら上昇（浮上）する薬液Ｍ又は純水Ｎが、基板Ｗの上部から処理槽１外にオーバーフローされる。
【００５４】
また、処理槽１の上部側壁部には、吸引口１７が設けられている。吸引口１７は、吸引ライン５、吸引バルブ２２、そして吸引ライン５の端部に接続されるヘッダ１４を介して排液・真空吸引ユニット１５に接続されている。これにより、ケミカル処理中や水洗処理中において、密閉された処理槽１内を減圧することができる。
【００５５】
また、処理槽１の上部側壁部にはガス供給口１８が設けられている。ガス供給口１８は、ガスライン６とガスバルブ２３とを介してガス供給ユニット１９に接続されている。これにより、ケミカル処理中や水洗処理中において、減圧された処理槽１内を、例えば減圧前の圧力状態に戻す等、処理槽１内を加圧することができる。
【００５６】
また、処理槽１の上部側壁部には蒸気導入口２４が設けられている。蒸気導入口２４は、蒸気導入ライン７と蒸気バルブ２５とを介してアルコール供給ユニット２６に接続されている。純水Ｎによる基板Ｗの水洗処理が終了し、純水が排液・真空吸引ユニット１５により底部の給・琲液口８から所定の流速（ｍ／ｓ）で吸引排液された後に、蒸気バルブ２５を開くことにより、大気圧以下の処理槽１内に、蒸気化されたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘが吸い込まれて導入される。
【００５７】
ここで、アルコール類Ｘとしては、イソプロピルアルコールの他、例えばメチルアルコール、エチルアルコール等が好適である。
【００５８】
次に、以上のように構成された図１に示す処理システムによる基板の処理方法の一例を図３に示すフローチャートを参照しながらに説明する。
【００５９】
基板Ｗを処理槽１内に搬入し、垂直又は斜め並列状に配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ２７）。ここで、処理槽１内が薬液Ｍにより満たされた状態で処理槽１内に基板Ｗが搬入されてもよいし、処理槽１内が空の状態で処理槽１内に基板が搬入され、その後に薬液Ｍが処理槽１内に供給されてもよい。次に示す処理手順は、前者の例である。
【００６０】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内を大気圧以下の圧力、例えば１０〜９９ｋＰａまで真空引きする減圧処理を開始する（ステップ２８）。
【００６１】
処理槽１内が大気圧以下の圧力、例えば１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力値まで減圧された時点で、吸引バルブ２２が閉じられて減圧動作が停止される。また、オーバーフローバルブ２１が開かれ（減圧動作の停止）、薬液供給ユニット１１の動作が開始される共に薬液バルブ９が開かれる。
【００６２】
薬液バルブ９が開くことにより、薬液バルブ９が閉じられるまで、底部の給・排液口８から処理槽１内へ薬液Ｍが所定の流速（ｍ／ｓ）で継続して送り込まれる。薬液Ｍの継続給水により、基板Ｗの表面に接触しながら流れる薬液Ｍの上昇流が処理槽１内に形成される。図１に示す処理槽１上部の液面Ｌまで上昇した薬液Ｍは、オーバーフロー口２０から処理槽１外にオーバーフローされる。このような薬液Ｍの供給によって、基板Ｗ上の酸化膜や汚染物質等をエッチングによって除去するケミカル処理が開始される（ステップ２９）。
【００６３】
薬液Ｍの循環供給によるケミカル処理が開始されてから所定の時間が経過した後に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内の圧力値を１０〜９９ｋＰａの範囲内の第１圧力値から２〜７０ｋＰａの範囲内の第２圧力値（第１圧力値よりも低い圧力値）までに更に下げる減圧動作を開始させる（ステップ３０）。
【００６４】
処理槽１内の圧力値が２〜７０ｋＰａの範囲内の第２圧力値まで低下した後に、吸引バルブ２２が閉じられ（減圧の停止）、ガス供給ユニット１９が動作を開始すると共にガスバルブ２３が開かれる。
【００６５】
ガスバルブ２３が開くことにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送り込まれ、処理槽１内の圧力値を第２圧力値から第３圧力値（第２圧力値よりも高い圧力値、例えば第１圧力値）まで上昇させる加圧動作が開始される（ステップ３１）。
【００６６】
処理槽１内の圧力値が第３圧力値（例えば、８５〜９９ｋＰａの範囲内の圧力値）に達した後に、ガス供給ユニット１９が止められ、ガスバルブ２３が閉じられる。また、吸引バルブ２２が開いて処理槽１内の減圧を再開するステップ３０に戻る。ステップ３０からステップ３１における減圧及び加圧は、数回（Ｎ回）繰り返されうる。
【００６７】
ステップ３０からステップ３１が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて、基板Ｗの表面の他、コンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内の薬液Ｍによるケミカル処理が終了する処理時間が経過すると（ステップ３２でＹｅｓ）、薬液供給ユニット１１、廃液・吸引ユニット１５が止められ、薬液バルブ９、オーバーフローバルブ２１が閉じられる。
【００６８】
薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、基板Ｗを次の工程へ搬送する場合にはガス供給ユニット１９の動作が開始されると共にガスバルブ２３が開かれ、これにより処理槽１内にガスが送り込まれて外処理槽１内の大気圧に戻される（ステップ３３）。
【００６９】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９の動作が停止されるとともにガスバルブ２３が閉じられる。また、処理槽１の上部の密閉蓋１６が開かれて、基板Ｗが処理槽１内から搬出される（ステップ３４）。
【００７０】
この搬出は、処理槽１内の薬液Ｍを排液しない状態で実施されてもよいし、排液・真空吸引ユニット１５を動作させると共に排水バルブ１３を開いて、処理槽１底部の給・排液口８から排液ライン３を通して薬液Ｍを吸引により排液した後に行なう等、任意である。
【００７１】
また、ケミカル処理が終了した後に、引き続いて純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、前述したように、薬液供給ユニット１１が止められ、薬液バルブ９が閉じられた後に、ステップ２９に戻る。そして、ステップ２９〜３１において、薬液Ｍに代えて純水Ｎを使って処理する。具体的には、ステップ２９において、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開いて、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込んで薬液Ｍを純水Ｎで置換する。その後、前述したケミカル処理と同様に、ステップ３０〜ステップ３１を数回（Ｎ回）繰り返す。
【００７２】
ここで、薬液Ｍから純水Ｎに切り替えて水洗処理を行なう場合、処理槽１内の薬液Ｍが排液された後に、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎを供給してもよい。
【００７３】
本実施形態の処理方法によれば、処理槽１内に基板Ｗを入れて処理槽１を密閉した後に、処理槽１内を大気圧以下まで減圧することにより、基板Ｗの窪みＷ−１内の正味の気体量（分子量）を減らすことができる。
【００７４】
また、処理槽１内の圧力値をケミカル処理及び水洗処理等の処理中において減圧すると、処理液Ｍ中に浸漬された基板Ｗ表面の窪みＷ−１内に閉じ込められている気泡Ｋが膨張し（例えば、元の体積の２〜５０倍に膨張する）、気泡Ｋを構成する気体の一部が窪みＷ−１から溢れ出る。この減少を模式的に説明すると、処理槽１内の圧力の低下に従って、当初は図５（ａ）に示すように毛細管力つまり液浸透力により窪みＷ−１内に押し込まれている気泡Ｋが図５（ｂ）に示すように膨張し、更には図５（ｃ）に示すように気泡Ｋの一部が窪みＷ−１から溢れ出て処理液中に放出される。これにより、窪みＷ−１内に存在する気泡Ｋを構成する気体の量（分子数）が減少する。そして、減圧動作に次いで加圧動作が行われると、図５（ｄ）に示すように、気泡Ｋの体積が圧力にほぼ反比例して数分の１から数十分の１（例えば、１／２．５〜１／５０）に縮小する。
【００７５】
以上のような減圧動作及び加圧動作を繰り返さえされると、窪みＷ−１内の気泡Ｋを構成する気体が更に確実に窪みＷ−１外に排出される。
【００７６】
更に、以上のような気泡Ｋの体積の増減に応じて薬液Ｍ又は純水Ｎのような処理液が窪みＷ−１内において往復移動（ピストン運動）を繰り返す（図５（ａ）の状態から（ｄ）の状態）。そして、最後には、処理液が完全に窪みＷ−１内の最深部まで提供される。
【００７７】
以上のように、本実施形態の処理方法によれば、処理槽１内を減圧し加圧する圧力制御を少なくとも１回、好ましくは複数回にわたって実施することにより、気泡Ｋを膨張させて窪みＷ−１内から溢れさせ、気泡Ｋの縮小により窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎ等の処理液を進入させ、しかも気泡Ｋの膨張及び収縮によって処理液を窪みＷ−１内で往復移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内をケミカル処理及び／又は水洗処理を確実に行なうことができる。なお、このような効果は、ウエット処理において使用される処理液の種類に関わらず得られるものである。
【００７８】
従って、本実施の形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、基板Ｗの表面に存在する、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン、又は多孔質基板の細孔のような窪みＷ−１内の深部に薬液Ｍ又は純水Ｎのような処理液を確実に供給することができる。また、窪みＷ−１内における処理液の往復移動により、窪みＷ−１内の不要物を効果的に窪みＷ−１外に排出することができる。これにより、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていた薬液Ｍによるケミカル処理から純水Ｎによる水洗処理までの一連の洗浄処理を確実に行なうことができる。また、多孔質基板の細孔についても、同様に、一連の洗浄処理等の処理を確実に行なうことができる。
【００７９】
純水Ｎによる基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の最終水洗処理が終了し、純水バルブ１０が閉じられた後に、図９に例示的に示すように基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆは、大気中の汚染されている水分（例えば、有機汚染等がされた水分）が基板Ｗの表面に吸着することを防ぐ効果がある。保護膜Ｆは、例えば、図４に示すフローチャートに従って形成することができる。以下、図４のフローチャートに従って保護膜Ｆの形成処理を説明する。
【００８０】
トレンチＷ−１内の最終水洗処理が終了し、純水バルブ１０が閉じられた後に、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。
【００８１】
すると、図１に示す処理槽１内の液面Ｌ上部の空間３５に、蒸気導入口２４から蒸気化されたアルコール類Ｘが処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ３６）。このアルコール類Ｘの供給は、液面Ｌ上部の空間３５がアルコール類Ｘの蒸気雰囲気により満たされるまで行われる。
【００８２】
液面Ｌ上部の空間３５がアルコール類Ｘの蒸気により満たされると、アルコール供給ユニット２６が止められ、アルコールバルブ２５が閉じられる。その後、排液・真空吸引ユニット１５を動作させると共に排水バルブ１３開いて、処理槽１底部の給・排液口８から純水Ｎの排液を開始する（ステップ３７）。
【００８３】
純水Ｎの排液が開始されて、液面Ｌが降下し始めると、処理槽１内の上部空間３５に導入されていたアルコール類Ｘは基板Ｗの表面に接触する。この接触によりアルコール類Ｘが凝縮し、基板Ｗの表面に付着している水滴との蒸気置換（混合置換）が成されると共に、窪みＷ−１内の液体とも蒸気置換が成される。これにより、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内が乾燥される（ステップ３８）。
【００８４】
そして、処理槽１内の純水Ｎが全て排液された後においても継続運転されている排液・真空吸引ユニット１５によって処理槽１内の真空引きが行なわれ、この真空引きにより、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内、そして処理槽１内に残るアルコール類Ｘと湿気が強制排気される（ステップ３９）。このような減圧乾燥処理において、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転したり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、処理槽１内の減圧度を任意に調整することができる。
【００８５】
この時、処理槽１内の真空引き開始と同時に吸引バルブ２２を開いて、吸引口１７からも処理槽１内に残るアルコール類Ｘと湿気を強制排気することにより、減圧乾燥処理（ステップ３９）を例えば半分程度の時間に短縮することが可能となる。
【００８６】
排液・真空吸引ユニット１５による処理槽１内の減圧乾燥処理が終了すると、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。その後、純水供給ユニット１２を動作させると共に純水バルブ１０を僅かに開いて、給・排液口８から処理槽１内に少量の純水Ｎを送り込む（ステップ４０）。純水Ｎの供給は、処理槽１内が純水Ｎの蒸気雰囲気により満たされるまで行なわれる。
【００８７】
大気圧以下の減圧雰囲気の処理槽１内に送り込まれた純水Ｎは蒸気化されて、処理槽１内に、基板Ｗ表面に保護膜Ｆを成膜する膜生成雰囲気を作る。
【００８８】
すると、図９に示したように、蒸気化された純水Ｎが基板Ｗの表面に吸着され、これにより同表面には純水Ｎの保護膜Ｆが成膜される。
【００８９】
また、同時に基板Ｗの表面に吸着された純水Ｎの一部が窪みＷ−１内に進入する。この保護膜Ｆは、典型的には、大気中に曝されても蒸発することがないとされている水分子量１〜５０分子と言う超薄の膜厚から成る。
【００９０】
保護膜Ｆが基板Ｗの表面に形成されるために必要な処理時間が経過すると（ステップ４１）、純水バルブ１０が閉じられる。その後、ガス供給ユニット１９を動作させると共にガスバルブ２３が開かれて、処理槽１内にガスが送り込まれて、同処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ４２）。
【００９１】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、保護膜Ｆが形成された基板Ｗが処理槽１内から取り出される（ステップ４３）。
【００９２】
従って、大気圧以下で処理槽１内の減圧と加圧とを繰り返しながらケミカル処理及び水洗処理により清浄化された基板Ｗは、その後に処理槽１内で形成された純水Ｎからなる保護膜Ｆにより、クリーンルーム内等の大気中の汚染物から保護される。
【００９３】
つまり、清浄化された基板Ｗを処理槽１から搬出する前に基板Ｗに保護膜Ｆを形成することにより、大気中の汚染されている水分（有機汚染等を含む）が基板Ｗの表面に吸着することを防ぎ、処理槽１外においても基板Ｗを清浄な状態に維持することができる。
【００９４】
処理槽１内を減圧した後に元の圧力値に戻す際（ステップ３１）や、減圧による置換乾燥処理後に処理槽１内を大気圧に戻す際（ステップ３３、４２）際に、Ｎ２ガスを送り込む手段以外に、例えば、純水等を混合させた湿気を有する湿度制御ガスを処理槽１内に送り込む手段、又はクリーンルームの空気をフィルターを通して不純物や有機・無機成分を取り除いた後に処理槽１内に送り込む等の手段を用いて、処理槽１内を加圧したり、大気圧に戻したりすることも可能である。
【００９５】
（実施形態２）
次に、本発明の処理方法を実施する処理システムの第２の実施形態について説明する。
【００９６】
尚、この処理システムを実施する処理システムは、前述の第１の実施形態において詳述した処理システムと基本的な構成が同一である。第２の実施形態として特に言及しない事項については、第１の実施形態に従うものとする。
【００９７】
第２の実施形態の処理システムにおいては、吸引口１７、吸引ライン５、吸引バルブ２２は必ずしも必要とされない。しかし、処理槽１内の薬液Ｍ又は純水Ｎを排液した後の処理槽１内を減圧する場合に、処理槽１底部の給・排液口８からの吸引と並行して吸引口１７からも吸引することで、減圧の時間を短縮することが可能となり、槽内減圧を短時間で効率的に実行することができる。
【００９８】
第２の実施形態の処理方法は、図６に示す工程図のように、液接触工程４４、液供給工程４５、液蒸発工程４６を含み、これら液接触工程４４、液供給工程４５、液蒸発工程４６を少なくとも１回、好ましくは数回にわたって繰り返す。この処理により、基板Ｗの表面のみならず、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン等のトレンチのような窪み内をも確実にケミカル処理及び／又は水洗処理することができる。また、同様に、多孔質基板の細孔内をも確実に洗浄処理し得る。
【００９９】
液接触工程４４は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触させることにより、該表面の窪みＷ−１内にアルコール類Ｘを進入させて、その後の該窪みＷ−１内への薬液Ｍ又は純水Ｎの供給を容易にする。
【０１００】
即ち、薬液Ｍ又は純水Ｎ単体では、自身の表面張力（接触角）等が障害となるために、線幅が１０μｍ以下トレンチのような窪み内に進入しにくい。そこで、窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを確実に進入させるために、本実施形態では、アルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触（付着又は凝着）させる。
【０１０１】
アルコール類Ｘを基板Ｗの表面へ接触させる方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、基板Ｗが垂直又は斜め並列状に収容される密閉された処理槽１内に、アルコール類Ｘの蒸気雰囲気を作ることで、基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させ、該表面でアルコール類Ｘを凝縮させる方法が好適である。この方法は、処理槽１内を大気圧以下の減圧雰囲気として実施することが望ましい。
【０１０２】
液供給工程４５は、液接触工程４４においてアルコール類Ｘが窪みＷ−１内に進入した基板Ｗを収容した処理槽１内に、該基板Ｗが完全に漬かる液面Ｌまで薬液Ｍ又は純水Ｎを送り込み、該薬液Ｍ又は純水Ｎを窪みＷ−１内に進入させる。
【０１０３】
具体的には、フッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液Ｍ又は温水又は冷水としての純水Ｎを処理槽１底部の給・排液口８から所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込みながら、処理槽１の上部側壁部に設けたオーバーフロー口２０から薬液Ｍ又は純水Ｎをオーバーフローさせて、処理槽１内に上昇流を形成する。この薬液Ｍ又は純水Ｎによって基板Ｗ上の酸化膜等をエッチングし除去するケミカル処理、又は基板Ｗ上から付着物等を洗い落とす水洗処理が行なわれる。この際、薬液Ｍ又は純水Ｎは、アルコール類Ｘとの混合しながら窪みＷ−１内に進入する。
【０１０４】
液蒸発工程４６は、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液した後に、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎの一部をアルコール類Ｘと共に蒸発（揮発）させる。
【０１０５】
窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍ又は純水Ｎをアルコール類Ｘと共に蒸発させる方法としては、例えば、処理槽１内を減圧若しくは加熱する等の方法が考えられる。以下に示す実施形態では、処理槽１内を減圧する方法を採用している。
【０１０６】
従って、前述の液供給工程４５において窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを進入させ、この薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１内の減圧により蒸発させることを繰り返すことで、窪みＷ−１内に液体の移動（液のピストン運動）が起り、この移動により窪みＷ−１内を確実にケミカル処理及び／又は水洗処理し、表面と同様に、窪みＷ−１内をも清浄化処理し得る。
【０１０７】
次に、第２の実施形態に係る処理方法を図７に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０８】
基板Ｗを処理槽１内に垂直又は斜めの状態で平行に並べて配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ４７）。
【０１０９】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内を大気圧以下の例えば１０〜９９ｋＰａの範囲の圧力まで減圧する処理を開始する（ステップ４８）。
【０１１０】
処理槽１内の減圧雰囲気が１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力値まで減圧された時点で、吸引バルブ２２を閉じる。その後、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。これにより、アルコール供給ユニット２６で生成されたアルコール類Ｘの蒸気が蒸気導入ライン７を通って処理槽１の上部側壁部の蒸気導入口２４から処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ４９）。これにより、処理槽１内にはアルコール類Ｘの蒸気により満たされた蒸気雰囲気が作られる。
【０１１１】
このアルコール類Ｘの供給は、例えば、処理槽１内に蒸気雰囲気が作られた時点で止めてもよいし、基板Ｗの表面との接触による温度差により該表面に凝縮されて窪みＷ−１内にアルコール類Ｘが進入する間継続してもよい。
【０１１２】
処理槽１内に満たされたアルコール類Ｘが基板Ｗの表面のコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内に進入した時点（実際には、実験結果等に基づいて予め決定された時間が経過した時点）で、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、薬液供給ユニット１１を作動させると共に薬液バルブ９を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍが所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれる。
【０１１３】
処理槽１内への薬液Ｍの供給が開始されると、基板Ｗの表面に接触しながら流れる薬液Ｍの上昇流が処理槽１内に形成され、基板Ｗ上の酸化物や汚染物質等をエッチングして除去するケミカル処理が開始される。処理槽１内で上昇した薬液Ｍがオーバーフロー口２０からオーバーフローしてオーバーフローバルブ２１を通して排出される。薬液Ｍは、窪みＷ−１内のアルコール類Ｘと混ざり合いながら窪みＷ−１内に進入し、窪みＷ−１の内部をケミカル処理する（ステップ５０）。
【０１１４】
薬液Ｍの供給を開始してから所定の時間が経過したら、オーバーフローバルブ２１が閉じられ、薬液供給ユニット１１が止められると共に薬液バルブ９が閉じられる。また、排水バルブ１３が開かれて、処理槽１底部の給・排液口８からの薬液Ｍの吸引排液が開始される（ステップ５１）。
【０１１５】
そして、処理槽１内の薬液Ｍが全て吸引により排液された後においても継続運転する排液・真空吸引ユニット１５による処理槽１内の真空引きが行なわれ、槽内の減圧が開始される（ステップ５２）。この時、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転させたり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、槽内の減圧度を調節することができる。
【０１１６】
処理槽１内の減圧が開始されると、窪みＷ−１内でアルコール類Ｘと混ざり合っている薬液Ｍが、窪みＷ−１の入口側から徐々に蒸発する（図１０（ｃ）の状態から（ｆ）の状態）。この時、蒸気圧の高いアルコール類Ｘが優先的に蒸発する。
【０１１７】
そして、処理槽１内の減圧を開始してから所定時間が経過した後に、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。そして、ステップ４９に戻り、アルコール供給ユニット２６を再び作動させると共に蒸気バルブ２５を開く。これにより、減圧された処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘが吸い込まれるように導入され、該処理槽１内にアルコール類Ｘの蒸気雰囲気が作られる。ステップ４９からステップ５２の処理は、数回（Ｎ回）にわたって繰り返されうる。
【０１１８】
ステップ４９からステップ５２が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて基板Ｗのケミカル処理のための時間として予め設定された処理時間が経過すると（ステップ５３においてＹｅｓ）、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。また、ガス供給ユニット１９を作動させると共にガスバルブ２３を開く。これにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送りこまれて該処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ５４）。
【０１１９】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、基板Ｗを処理槽１内から取り出される（ステップ５５）。
【０１２０】
そして、薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、引き続いて、純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、ステップ４９に戻り、アルコールバルブ２５を開いて減圧状態にある処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘを導入する。
【０１２１】
次に、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎが所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれる。以降は、薬液Ｍの代わりに純水Ｎを使って、ステップ４９からステップ５２までを数回（Ｎ回）にわたって繰り返す。
【０１２２】
従って、本実施形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下のような小さいコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内に、アルコール類Ｘとの混合により薬液Ｍ又は純水Ｎを確実に進入させることができる。また、窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍ又は純水Ｎの一部が処理槽１内の真空引きにより徐々に蒸発される減圧乾燥を数回（Ｎ回）繰り返すことで、窪みＷ−１の内部で処理液を移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内の酸化膜をエッチング除去するケミカル処理又は薬液やエッチング残渣を洗い落とす水洗処理が確実且つ効果的に行なわれる。多孔質基板の細孔についても同様に良好な洗浄処理が可能である。
【０１２３】
また、第２の実施形態に係る処理方法によって基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の純水Ｎを用いた最終洗浄処理が終了した後に、基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆの形成については、図４を参照して第１の実施形態において説明した方法を採用しうる。
【０１２４】
第１の実施形態及び第２の実施形態に係る処理方法を組み合わせて、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内のケミカル処理及び水洗処理等の一連の洗浄処理を行なってもよい。
【０１２５】
この場合、第１の実施形態に係る処理方法を実行した後に、継続して第２の実施形態に係る処理方法を実行することを大気圧以下の処理槽１内で繰り返すことができる。或いは、第２の実施形態において説明した液接触工程４４を行い、次に液供給工程４５中に第１の実施形態において説明したように処理槽１内の大気圧以下での減圧と加圧とを数回（Ｎ回）にわたって繰り返し、その後、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを排液して第２の実施形態において説明したように減圧による液蒸発工程４６を実行することができる。
【０１２６】
（実施形態３）
次に、本発明の処理方法を実施する処理システムの第３の実施形態について説明する。
【０１２７】
尚、この処理システムを実施する処理システムは、前述の第１の実施形態において詳述した処理システムと基本的な構成が同一である。第３の実施形態として特に言及しない事項については、第１の実施形態に従うものとする。
【０１２８】
第３の実施形態の処理方法は、図１１に示す工程図のように、液接触工程５６、液供給工程５７、液蒸発工程５８を含む。
【０１２９】
これら液接触工程５６、液供給工程５７、液蒸発工程５８を少なくとも１回、好ましくは数回にわたって繰り返す。この処理により、基板Ｗの表面のみならず、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン、トレンチ等のような窪み内をも確実にケミカル処理及び／又は水洗処理することができる。また、同様に、多孔質基板の細孔内をも確実に洗浄処理し得る。
【０１３０】
即ち、薬液Ｍ又は純水Ｎがアルコール類Ｘに接触して溶解し合う際に起る大きな運動エネルギーを利用して、図１３の（ａ）に示すように、窪みＷ−１の入口を塞ぐように凝縮しているアルコール類Ｘの表面張力に打ち勝って、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとを窪みＷ−１内に進入させて、窪みＷ−１内を確実にケミカル処理又は水洗処理し、清浄化する（図１３（ｂ）〜（ｅ）の状態）。
【０１３１】
液接触工程５６では、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触させることにより、該表面に所望の厚さでアルコール類Ｘを凝縮させる。
【０１３２】
この液接触工程５６において、密閉された処理槽１に垂直又は斜めの状態で並べて収容されている基板Ｗの表面には表面張力（接触角）等が障害となって窪みＷ−１内に進入せずに、窪みＷ−１の入口を塞ぐようにアルコール類Ｘが凝縮し、凝縮膜が基板Ｗの表面全体に形成される場合がありうる。
【０１３３】
アルコール類Ｘを基板Ｗの表面へ接触させる方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、基板Ｗが垂直又は斜め並列状に収容される密閉された処理槽１内に、アルコール類Ｘの蒸気雰囲気を作ることで、基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させ、該表面でアルコール類Ｘを凝縮させる方法が好適である。この方法は、処理槽１内を大気圧以下の減圧雰囲気として実施することが望ましい。
【０１３４】
液供給工程５７では、処理槽１の底部に設けられている給・排液口８から処理槽１内に送り込まれて上部側に向けて所定の速度で薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌを上昇させる。この際、液面Ｌにおいて液接触工程５６において基板Ｗの表面に凝縮されたアルコール類Ｘに薬液Ｍ又は純水Ｎが接触して、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎが混ざり合う際に発生する大きな運動エネルギーにより、窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を打ち破って、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとを進入させる。
【０１３５】
この液供給工程５７において、薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１底部の給・排液口８から処理槽１内上部側へ向けて送り込んで上昇させる際の該薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌの上昇速度は、０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲に設定することが好ましい。
【０１３６】
その理由は、液面速度が０．００１ｍ／ｓ以下では大気圧以下の減圧雰囲気の処理槽１内に送り込まれた薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌが、基板Ｗ表面に存在する窪みＷ−１に到達する前に、蒸気化された薬液Ｍ又は純水Ｎの蒸気とアルコール類とが接触によりアルコール類が蒸発していまうからである。これは、薬液Ｍ又は純水Ｎを窪み内に進入させるためにアルコール類を使用するという趣旨に反する。
【０１３７】
一方、液面速度が１．０ｍ／ｓを超えると、薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌとアルコール類Ｘとが接触して混ざり合う前に、窪みＷ−１が存在する部位が液中に漬かってしまう。つまり、この場合、アルコール類Ｘとの薬液Ｍ又は純水Ｎとの反応速度よりも上昇する液面速度が速いために、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとが混ざり合う前に窪みＷ−１が存在する部位が上昇する薬液Ｍ又は純水Ｎの液中に漬かってしまう。
【０１３８】
従って、処理槽１底部の給・排水口８から送り込まれて上昇する薬液Ｍ又は純水Ｎの液面速度を、０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲に設定することが好ましく、０．０１〜０．０５ｍ／ｓの範囲が更に好ましい。
【０１３９】
液蒸発工程５７では、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液した後、窪みＷ−１内に進入する際にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎの一部をアルコール類Ｘと共に蒸発（揮発）させる。
【０１４０】
トレンチＷ−１内に進入する際にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎをアルコール類Ｘと共に蒸発させる方法としては、例えば、処理槽１内の圧力を、例えば大気圧以下の圧力範囲内で、変化させる方法が好ましい。
【０１４１】
この実施の形態では、液供給工程５７において、窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを進入させ、この薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１内を減圧し加圧する処理を繰り返して蒸発させる。これにより、窪みＷ−１内で液体の往復移動が起り、窪みＷ−１内を確実にケミカル処理又は水洗処理することができる。したがって、この方法によれば、基板Ｗの表面と同様に窪みＷ−１内をも確実に且つ効率的に清浄化することができる。
【０１４２】
次に、第３の実施形態に係る処理方法を図１２に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【０１４３】
基板Ｗを処理槽１内に垂直又は斜めの状態で平行に並べて配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ５９）。
【０１４４】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内の大気圧以下の例えば１０〜９９ｋＰａの範囲の圧力まで減圧する処理を開始する（ステップ６０）。
【０１４５】
処理槽１内の減圧雰囲気が１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力まで減圧された時点で、吸引バルブ２２を閉じる。その後、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。これにより、アルコール供給ユニット２６で生成されたアルコール類Ｘの蒸気が蒸気導入ライン７を通って処理槽１の上部側壁部の蒸気導入口２４から処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ６１）。これにより、処理槽１内のアルコール類Ｘの蒸気により満たされた蒸気雰囲気が作られる。
【０１４６】
このアルコール類Ｘの供給は、例えば、処理槽１内に蒸気雰囲気が作られた時点で止めてもよいし、基板Ｗの表面との接触による温度差により該表面にアルコール類Ｘが所望の厚さで凝縮されるまでの間継続してもよい。
【０１４７】
そして、アルコール類Ｘが基板Ｗの表面に凝縮された時点（実際には、実験結果等に基づいて予め決定された時間が経過した時点）で、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、薬液供給ユニット１１を作動させると共に薬液バルブ９を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍが送り込まれる。ここで、薬液Ｍの供給速度は、薬液Ｍの液面Ｌが０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で処理槽１の底部から上部へ向けて上昇するように制御される。
【０１４８】
処理槽１内への薬液Ｍの供給が開始されると、基板Ｗの表面に接触しながら薬液Ｍの液面Ｌが上昇する。処理槽１内で上昇した薬液Ｍがオーバーフロー口２０からオーバーフローしてオーバーフローバルブ２１を通して排出される。この薬液Ｍにより、基板Ｗ上の酸化膜や汚染物等を薬液Ｍによりエッチングして除去するケミカル処理が実施される（ステップ６２）。
【０１４９】
この時、処理槽１の底部から上部に向けて上昇する薬液Ｍの液面Ｌが、図１３の（ｂ）から（ｅ）に示すように、基板Ｗの表面に凝縮（付着）しているアルコール類Ｘと接触して、該アルコール類Ｘと混ざり合う際に発生する運動エネルギーにより、窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を打ち破って、アルコール類Ｘと薬液Ｍが混ざり合って窪みＷ−１内に進入する。これにより、窪みＷ−１内のエッチングが基板Ｗの表面と並行して起こる。
【０１５０】
薬液Ｍによるケミカル処理が開始されてから所定の時間が経過したら、薬液供給ユニット１１が止められると共に薬液バルブ９が閉じられる。また、排水バルブ１３が開かれて、処理槽１底部の給・排液口８からの薬液Ｍの吸引排液が開始される（ステップ６３）。
【０１５１】
そして、処理槽１内の薬液Ｍが全て吸引排液された後においても継続運転する排液・真空吸引ユニット１５より処理槽１内の真空引きが行なわれ、槽内の減圧が開始される（ステップ６４）。この時、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転させたり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、槽内の減圧度を調節することができる。
【０１５２】
処理槽１内の減圧が開始されると、アルコール類Ｘと混ざり合って窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍが、窪みＷ−１の入口側から徐々に減圧されて行く（図１０（ｃ）の状態から（ｆ）の状態）。この時、蒸気圧の高いアルコール類Ｘが優先的に蒸発する。
【０１５３】
そして、処理槽１内の減圧を開始してから所定時間が経過した後に、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。そして、アルコール供給ユニット２６を再び差動させると共に蒸気バルブ２５を開く。これにより、減圧された処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘが吸い込まれるように導入される、該処理槽１内にアルコール類Ｘの蒸気雰囲気が作られる。ステップ６１からステップ６４は、数回（Ｎ回）にわたって繰り返されうる。
【０１５４】
ステップ６１からステップ６４が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて基板Ｗのケミカル処理のための時間として予め設定された処理時間が経過すると（ステップ６５においてＹｅｓ）、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。また、ガス供給ユニット１９を作動させると共にガスバルブ２３を開く。これにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送り込まれて、該処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ６６）。
【０１５５】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、基板Ｗを処理槽１内から取り出される（ステップ６７）。
【０１５６】
そして、薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、引き続いて純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、ステップ６１に戻り、薬液バルブ２５を開いて大気圧以下の減圧状態にある処理槽１内にアルコール類Ｘを導入する。
【０１５７】
次に、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎが、液面速度が０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲になるように送り込まれる。以降は、薬液Ｍの代わりに純水Ｎを漬かって、ステップ６１からステップ６４までを数回（Ｎ回）にわたって繰り返す。
【０１５８】
従って、本実施形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下のようなコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を、薬液Ｍ又は純水Ｎとアルコール類Ｘとの混ざり合いによる運動エネルギーを利用して打ち破ることができる。これにより、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍを確実に進入させ、その後、窪みＷ−１内に進入した該薬液Ｍの一部が処理槽１内の減圧により徐々に蒸発させる減圧を数回（Ｎ回）繰り返すことで、窪みＷ−１の内部で処理液を移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内の酸化膜をエッチング除去するケミカル処理又は薬液Ｍやエッチング残渣を洗い落とす水洗処理が確実且つ効果的に行われる。多孔質基板の細孔についても同様に良好な洗浄処理が可能である。
【０１５９】
また、前述の第３の実施形態に係る処理方法によって基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の純水Ｎを用いた最終洗浄処理が終了した後に、基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆの形成については、図４を参照して第１の実施形態において説明した方法を採用しうる。
【０１６０】
液接触工程５６を行なった後の液供給工程５７中に第１の実施形態において説明した処理槽１内の大気圧以下での減圧と加圧とを数回（Ｎ回）繰り返し、その後、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液して第３の実施形態において説明した液蒸発工程４６を実行しながら基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内のケミカル処理と水洗処理等の一連の洗浄処理を行うこともできる。
【０１６１】
また、第２の実施形態と第３の実施形態では、液供給工程４５、５７においては、薬液Ｍ又は純水Ｎを継続的に送り込みながら基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内部のケミカル処理又は水洗処理を行なう。しかし、処理時間が短いものにおいては、処理槽１の底部から送り込まれる薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌが基板Ｗが完全に漬かる水位に達した時点で、薬液Ｍ又は純水Ｎの供給を一旦止めて処理槽１内を大気圧以下で更に減圧し、その後に加圧する処理を数回（Ｎ回）にわたって繰り返してもよい。
【０１６２】
尚、上記の処理槽１は一槽構造であるが、基板Ｗを垂直又は斜め並列状に収容する内槽と、密閉蓋１６を備えた外槽からなる二槽構造としてもよい。或いは、そのような内槽と、この内槽の外側に設ける中間槽、そして、この中間槽の外側に設ける密閉蓋を有する外槽からなる三槽構造、更に四槽や五槽構造にすることもできる。すなわち、基板Ｗが配置される空間を密閉空間として該密閉空間内の圧力を制御することができる限り、槽構造は如何なる形態であってもよい。
【０１６３】
例えば、二槽構造の処理槽を採用する場合には、内槽の底部に給・排液口８を設け、この給・排液口８から内槽内に上昇水流を形成するように薬液Ｍ又は純水Ｎが継続的に供給し、該薬液Ｍ又は純水Ｎを内槽の上部開口から外槽側にオーバーフローさせて、該外槽の底部に設けられる排水口から槽外に排液されるように処理槽を採用することができる。
【０１６４】
以下、本発明の好適な実施の形態における有用性を例示的に説明する。
【０１６５】
本発明の好適な実施の形態によれば、処理槽内の減圧及び加圧を、例えば大気圧以下で、繰り返すことにより、窪み内に進入している処理液が、減圧により窪み内の気泡の膨張により窪み内から押し出され、加圧による気泡の圧縮により窪み内に処理液が進入する。これにより、窪み内で処理液の往復移動が起り、窪み内が確実に処理されうる。
【０１６６】
従って、基板の表面は勿論のこと、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複数且つ様々な窪み内に処理液を確実に進入させ、往復移動させることができる。これにより、窪み内の酸化膜等をエッチングするケミカル処理から該窪み内の薬液やエッチング残渣等の付着等を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効果的に行なうことができる。つまり、本発明の好適な実施形態によれば、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていた洗浄処理が良好に実施することができる。
【０１６７】
また、本発明の好適な実施形態によれば、基板の表面は勿論のこと、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なトレンチ等の窪み内に、液接触工程によりアルコール類を進入させ、その後に行なわれる液供給工程により処理槽内に送り込まれてくる薬液や純水等の処理液を前記アルコール類と混ざり合わせるこことにより、窪み内に確実に進入させることができる。その後、窪み内に進入させた処理液の一部を液蒸発工程において処理槽内を減圧することにより蒸発させることを繰り返すことで、窪みの内部で処理液を往復移動させることができる。これにより、窪み内の酸化膜等をエッチング除去するケミカル処理から該窪みから薬液やエッチング残渣等の付着物を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効率的に行なうことができる。
【０１６８】
また、本発明の好適な実施形態によれば、液接触工程により基板の表面にアルコール類を凝縮させ、その後に行なわれる液供給工程による処理液の供給において、処理液とアルコール類とが混ざりある際に発生する大きな運動エネルギーにより上記のような微細な窪み内の入口を塞ぐアルコール類の表面張力を打ち破って、該窪み内に処理液を確実に進入させることができる。そして、その後に行なわれる液蒸発工程による処理槽内の減圧により、窪み内に進入させた該処理液の一部を蒸発させることを繰り返すことで、窪みの内部で薬液や純水等の処理液の往復移動を生じさせて該窪み内の酸化膜等をエッチング除去するケミカル処理から同トレンチ内の薬液やエッチング残渣等の付着物を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効率的に行なうことができる。
【０１６９】
従って、本発明の好適な実施形態によれば、被処理基板の表面と同じく、例えば１０μｍ以下の寸法を有するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、多孔質基板の細孔を確実に処理（例えば、ケミカル処理、水洗洗浄処理等）することができる。つまり、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていたコンタクトホール、ディープパターン、トレンチ等の窪みや多孔質基板の細孔の洗浄等の処理が可能となる。
【０１７０】
また、本発明の好適な実施形態によれば、洗浄処理された後に行われる減圧乾燥処理による基板表面の活性化に伴い、基板の表面に生じている吸着作用により該表面に純水の保護膜を形成することができる。洗浄処理された基板にこのような保護膜を形成することにより、例えば、クリーンルーム内等の大気中に該基板が曝されても基板の清浄な面が保護される。つまり、大気中の汚染されている水分（有機汚染等を含む）が基板の表面に吸着することを防ぐことができる。換言すれば、基板の清浄な面を、該基板が処理槽から搬出された後においても保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明好適な実施形態の処理システムの概略的な構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の処理方法における処理（洗浄）プロセスの一例を示した工程概略図である。（ａ）は、密閉処理槽内を減圧してトレンチ内の気体（気泡）を膨張させた状態を示し、（ｂ）は、密閉処理槽内にガスを送り込んで該処理槽を加圧してトレンチ内の気体を圧縮した状態を示している。
【図３】本発明の第１の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の好適な実施の形態の保護膜の形成プロセスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態の処理方法におけるトレンチ（窪み）内での気体（気泡）と処理液との動きを示した拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に給水された処理液がトレンチ内に毛細管力により進入した状態、（ｂ）は、槽内の減圧によりトレンチ内の気体が膨張し、処理液がトレンチから溢れ出ている状態、（ｃ）は、トレンチから溢れ出した気体の一部が処理液中に法主出される状態、（ｄ）は、槽内の加圧によりトレンチ内の気体が圧縮され、処理液がトレンチ内に進入した状態、（ｅ）は、トレンチ内の気体が完全に排除されてトレンチ内の奥まで処理液が進入した状態を示している。
【図６】本発明に係る第２の実施形態の処理プロセスを示す工程図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図８】窪みの特徴を説明するための図である。
【図９】基板表面に純水の吸着膜が形成された状態を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の処理方法におけるトレンチ内に進入しているアルコール類と混ざり合った処理液がトレンチ内で移動する様子を示す拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に導入されたアルコール類の蒸気がトレンチ内に進入した状態、（ｂ）は、処理槽内に送り込まれた処理液がトレンチ内のアルコール類と混ざり合いながらトレンチ内に進入する状態、（ｃ）は、処理槽内から処理液が排液され、槽内の減圧によりトレンチの入口近傍の処理液がアルコール類と共に蒸発を開始した状態、（ｄ）から（ｆ）は、トレンチ内の処理液の蒸発が徐々に進行している状態を示している。
【図１１】本発明の第３の実施形態の洗浄処理方法の工程図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態の処理方法においてアルコール類と処理液とが混ざり合ってトレンチ内に進入する様子を示す拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に導入されたアルコール類の蒸気が基板の表面に凝縮した状態、（ｂ）は、液面が上昇する処理液が、基板表面の凝縮したアルコール類と混ざり合う状態、（ｃ）は、アルコール類と処理液との溶解の際に起こる運動エネルギーにより、トレンチの入口を塞ぐアルコール類の表面張力が打ち破られて、アルコール類と混ざり合って処理液がトレンチ内への進入を開始した直後の状態、（ｄ）は、アルコール類と混ざり合った処理液のトレンチ内への進入が更に進行した状態、（ｅ）はアルコール類と混ざり合った処理液がトレンチ内の奥まで進入し、該トレンチ内が処理液により完全に満たされた状態を示している。
【符号の説明】
【０１７２】
１：処理槽
２：給水ライン
３：排水ライン
４：オーバーフローライン
５：吸引ライン
６：ガスライン
７：蒸気導入ライン
８：給・排水口
１１：薬液供給ユニット
１２：純水供給ユニット
１５：真空吸引ユニット
１６：密閉蓋
１７：吸引口
１８：ガス供給口
１９：ガス供給ユニット
２０：オーバーフロー口
２４：蒸気導入口
４４，５６：液接触工程
４５，５７：液供給工程
４６，５８：液蒸発工程
Ｍ：薬液（処理液）
Ｎ：純水（処理液）
Ｘ：アルコール類
Ｗ：基板（被処理媒体）
Ｗ−１：窪み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法及び基板処理装置に係り、特に微細な窪みを有する基板の処理に好適な基板処理方法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造において、ウエハ等の基板には、その表面の清浄化のために、洗浄処理とそれに続く減圧乾燥処理が施される場合がある。洗浄処理では、例えば、フッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液を用いて酸化膜や汚染物等をエッチングにより除去するケミカル処理が実施され、それに次いで、温水又は冷水等の純水を用いて、付着している該薬液やエッチング残渣（有機残留物或いは無機残留物）等の付着物を洗い落とす水洗処理が実施されうる。
【０００３】
また、多孔質基板の処理については、超音波エネルギーを与えながら純水によって多孔質基板の細孔内に付着した異物を除去する処理（特許文献１）や、純水にアルコールを添加した洗浄液を用いて多孔質基板の細孔内に付着した異物を除去する処理（特許文献２）がある。
【特許文献１】特許第３１９２６１０号公報
【特許文献２】特許第３２４５１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、基板の表面には、例えば線幅が１０μｍ以下で、しかも種々の深さを有するような複雑且つ様々なトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み構造が存在しうる。また、多孔質基板の表面には、数ｎｍから数１００ｎｍ程度の孔径を有する多数の細孔或いは窪みが数μｍから数百μｍの深さで存在している。
【０００５】
従来のウェット式処理方法では、薬液や純水等の処理液の種類と接触面（材質）で決まる表面張力（接触角）が障害になったり、また窪み内に入っている気泡が邪魔をしたりして、処理液が窪みの奥まで確実に入り込まない場合がある。窪みの奥への液体の提供は、トレンチが小さくなるほど困難になることが示唆されている（服部毅編著 “新版シリコンウェーハ表面のクリーン化技術” ２００１ リアライズ社発行 ４５４頁左欄１行目〜１７行目参照）。
【０００６】
そのために、薬液によって窪み内の酸化膜や汚染物等をエッチング除去するケミカル処理、純水による不純物やエッチング残渣を洗い落とす水洗処理等の一連の洗浄処理の信頼性が低いのが現状である。
【０００７】
また、窪み部分の材質や処理液の種類によっては、発生する毛細管力により窪みの奥まで処理液が提供され、処理液が窪みの全体に満たされる場合もあるが、このような場合においても窪み内の洗浄処理が良好に行なわれないことがある。
【０００８】
これは、トレンチや細孔などの窪みにおいて生じる毛細管力、つまり液浸透力が、窪み内に入り込んで圧縮されている気泡の反発力よりも圧倒的に強く、一旦窪み内に入り込んだ処理液が外部に出ることなく内部に留まるためである。つまり、窪み内では処理液が流動することができず、これが洗浄不良を引き起こしうる。
【０００９】
半導体デバイスの高性能化、高集積化等に伴い、半導体デバイス製造におけるトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み内の洗浄処理が重要視されており、窪み内の酸化膜や汚染物等を確実に除去しうるような洗浄処理技術の改善が半導体製造メーカーの大きな課題となっている。同様に、多孔質基板の洗浄不良を低減することも重要である。
【００１０】
因みに、前述したトレンチ等の窪み内の圧縮された気泡の反発力や該窪み内に作用する液浸透力の大きさは、窪み内の表面積、薬液や純水等の処理液の表面張力、そして窪み部分の材質による表面張力（接触角）によって決定されると考えられが、容易には特定できない。
【００１１】
また、最終水洗処理後に行われる減圧乾燥処理により、活性化（完全乾燥）される基板の表面には吸着力が生じ易く、基板が大気中に曝されると、大気中の汚染されている水分（不純物や有機・無機成分等の汚染物質を含む）が基板の表面に吸着して、該表面に吸着汚染膜が形成されうる。
【００１２】
吸着汚染膜が基板の表面に形成されると、その水分が毛細管力により窪み内に進入し、窪み内が汚染されることがある。したがって、大気中における汚染を最小化することが重要になっている。
【００１３】
また、窪みの材質が親水性である場合と、疎水性である場合とでは、窪みへの薬液、純水等の処理液の浸透が異なり、例えば、窪みの材質が疎水性である場合、線幅が１０μｍ以下で、しかも深さや形状が複雑な基板の場合には、窪み内への液体の浸透が全く起こらないことがある。
【００１４】
多孔質基板は、シリコン等の半導体基板に陽極化成処理を施すことで形成されうる。陽極化成は、フッ酸（ＨＦ）溶液中でシリコン基板に電界をかけることにより実施されうる。陽極化成処理後のシリコン基板の洗浄が十分でない場合、細孔内にＨＦ成分或いはＨＦによる副生成物が残留し、その残留したＨＦ溶液が多孔質構造を変化させてしまったり、二次的な汚染を引き起こしたりしうる。
【００１５】
本発明は、上記の種々の課題に鑑みてなされたものであり、例えば、窪みを有する基板を良好かつ安定的に処理するための好適な基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の側面は、基板処理方法に係り、該方法は、基板を処理槽内に配置し前記処理槽を密閉する密閉工程と、前記基板が処理液中に漬かった状態で、前記処理槽内の圧力を変化させる圧力制御工程とを含む。ここで、前記圧力制御工程は、前記処理槽内を減圧する減圧工程を含む。
【００１７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御工程は、前記減圧工程による減圧の後に前記処理槽内を加圧する加圧工程を含む。
【００１８】
本発明の更に好適な実施の形態によれば、前記圧力制御工程では、前記減圧工程及び前記加圧工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施する。
【００１９】
前記圧力制御工程は、前記処理槽内を大気圧以下の圧力にした後に、大気圧以下の圧力の範囲内で前記処理槽内の圧力を制御することを含むことが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な適用例によれば、処理対象の基板は窪みを有する。この場合において、前記圧力制御工程では、該窪み内の気体が該窪みから放出される条件で前記処理槽内の圧力を変化させることが好ましい。
【００２１】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含むことが好ましい。前記保護膜は、例えば純水からなる。
【００２２】
本発明の第２の側面に係る基板処理方法は、窪みを有する基板にアルコールを提供するアルコール提供工程と、該基板に更に処理液を提供し、該窪み内に該処理液を進入させる処理液提供工程と、該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる蒸発工程とを含み、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施する。
【００２３】
本発明の好適な実施の形態によれば、処理対象の基板を密閉された処理槽内に配置して、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を実施することが好ましい。
【００２４】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、前記処理液提供工程の後であって前記蒸発工程の前に、該処理液を前記処理槽から排出する排出工程を更に含む。
【００２５】
前記処理液提供工程では、該基板が収容されている処理槽において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することが好ましい。ここで、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように、該処理液が前記処理槽に供給されることが好ましい。
【００２６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程は、大気圧以下の圧力下で実施されうる。
【００２７】
本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の基板処理方法は、処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含みうる。ここで、前記保護膜は、例えば純水からなる。
【００２８】
本発明の第３の側面に係る基板処理装置は、基板を収容する密閉可能な処理槽と、前記処理槽内の圧力を制御する圧力制御機構とを備え、前記圧力制御機構は、前記基板が前記処理槽内の処理液中に漬かった状態で、前記処理槽内を減圧しその後に加圧するサイクルを少なくとも１回実施するように動作する。
【００２９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御機構は、サイクルを複数回にわたって繰り返して実施するように動作する。
【００３０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記圧力制御機構は、前記処理槽内を大気圧以下の圧力にした後に、大気圧以下の圧力の範囲内で前記処理槽内の圧力を制御するように動作する。
【００３１】
本発明の好適な適用例によれば、前記圧力制御機構は、窪みを有する基板の該窪みから気体が放出される条件で前記処理槽内の圧力を制御するように動作する。
【００３２】
本発明の第４の側面に係る基板処理装置は、窪みを有する基板を収容する密閉可能な処理槽と、前記処理槽内の該基板にアルコールを供給するアルコール供給機構と、前記処理槽内の該基板に処理液を供給する処理液供給機構と、前記処理槽内の該処理液を前記処理槽外に排出する排出機構と、前記処理槽内を減圧して該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる圧力制御機構とを備え、前記アルコール供給機構による該アルコールの供給、前記処理液供給機構により該処理液の供給、前記排出機構による該処理液の排出及び前記圧力制御機構による減圧を含むサイクルが複数回にわたって繰り返されるように、前記アルコール供給機構、前記処理液供給機構、前記排出機構及び前記圧力制御機構が動作する。
【００３３】
前記処理液供給機構は、例えば、前記処理槽内において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給する。ここで、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液が前記処理槽に供給されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、たとえば、窪みを有する基板を良好かつ安定的に処理するための好適な基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明は、例えば、液晶表示装置やフォトマスクのガラス基板、プリント基板、シリコンウェーハ、化合物半導体、或いはＬＳＩ等の半導体素子、多孔質基板等の種々の形態の基板を薬液や純水等の処理液を用いて処理するために好適である。本発明は、基板の表面に存在するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン等の窪み、特に線幅が１０μｍ以下で種々の深さを有する複雑な窪みの処理（例えば、洗浄処理）に好適である。また、本発明は、多数の細孔が表面に露出した多孔質基板の処理（例えば、洗浄処理）にも好適である。
【００３６】
密閉された処理槽内を大気圧以下の減圧状態にすると、その減圧量にほぼ反比例してトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、又は細孔等の窪み内の気泡の体積が例えば数倍から数十倍に増える。その後、処理槽内の圧力を元に戻すなど、処理槽内を加圧すると、気泡が圧縮されて体積が例えば数分の１から数十分の１に減少する。このような気体の体積変化を利用することで、窪み内の気泡を窪み外に放出させたり、窪み内で処理液を移動させたりすることができる。このような処理は、例えば、１０μｍ以下の寸法を有するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、又は、細孔等の窪みを有する基板のケミカル処理、洗浄処理等の種々のウエット処理に適している。
【００３７】
本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
（実施形態１）
図１は、本発明の処理方法を実施する処理システムの第１の実施形態を示す概略図で、１は処理槽、２は給水ライン、３は排液ライン、４はオーバーフローライン、５は吸引ライン、６はガスライン、７は蒸気導入ラインを示す。
【００３９】
本実施形態の処理方法では、まず、密閉される処理槽１内に基板Ｗを収容する。ここで、基板Ｗは、例えば、その面が鉛直方向に沿うようにして又は斜めにして配置されうる。また、複数枚の基板Ｗを同時に処理する場合には、複数枚の基板Ｗが平行に並べて配置されうる。
【００４０】
次いで、処理槽１内にフッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液Ｍを送り込むことにより、基板Ｗ上から酸化膜等をエッチングによって除去するケミカル処理を行う。その後、薬液Ｍに換えて温水又は冷水等の純水（リンス液）Ｎを送り込むことにより、基板Ｗ上から薬液Ｍや付着物等を洗い落とす水洗処理（リンス処理）を行う。
【００４１】
ここで、上記のケミカル処理及び水洗処理中において、処理槽１内の圧力を減圧し加圧する圧力制御を少なくとも１回実施すること、好ましくは複数回繰り返すことで、基板Ｗの表面のみならず、窪み内も確実且つ効果的にケミカル処理及び水洗処理がなされうる。このような圧力制御は、例えば、線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々な、トレンチ、又はコンタクトホール、又はディープパターンのような窪みの内部や、多孔質基板の細孔のような窪みの内部を洗浄等する処理に有用である。ケミカル処理及び水洗処理中において、処理槽１内の圧力の制御は、例えば、大気圧以下の圧力範囲内で実施されることが好ましい。
【００４２】
以下、図２（ａ）、図２（ｂ）を参照しながら処理槽１内の圧力制御を伴う基板Ｗの処理について更に詳細に説明する。
【００４３】
まず、基板Ｗを処理槽１に収容し、処理槽１内を大気圧以下の減圧状態にし、その後、処理液（ここでは、薬液Ｍ又は純水Ｎ）を処理槽１内に注入する。このように処理槽１内への処理液の注入に先立って処理槽１内を大気圧以下に減圧することにより、トレンチ等の窪みＷ−１内の気体の量（分子数）を減らした状態で基板Ｗに処理液を提供することができる。
【００４４】
次いで、処理槽１内を更に減圧することにより、この減圧量（減圧前と減圧後の圧力の差分）にほぼ反比例して、基板Ｗの表面に開口している窪みＷ−１内の気泡Ｋが膨張し、図２（ａ）に模式的に示すように、気泡Ｋを構成する気体分子の大部分が窪みＷ−１内から溢れ出る。その後、処理槽１内を加圧（昇圧）することにより（例えば、処理槽１内の圧力を元に戻すことにより）、窪みＷ−１内の気泡Ｋが圧縮され、図２（ｂ）に示すように、気泡Ｋの体積が元の体積の例えば数分の１から数十分の１（好ましい実施形態では、例えば１／２．５〜１／５０）に減少する。これは、気泡Ｋ（気体）の体積変化を利用したものである。
【００４５】
以上のような圧力制御により、基板Ｗの表面と同様に、窪みＷ−１の内部面にも薬液Ｍや純水Ｎ等の処理液を接触させることができるので、基板Ｗの表面と同様に、窪みＷ−１を確実且つ効率的に清浄化処理することができる。
【００４６】
上記のケミカル処理及び水洗処理中において処理槽１内の圧力範囲は、上記のように大気圧以下の圧力範囲であることが好ましい。ここで、完全真空の圧力が０ｋＰａで、大気圧が１００ｋＰａであると仮定した場合、上記のケミカル処理及び水洗処理中において処理槽１内の圧力範囲は、１〜９９ｋＰａであることが好ましく、３０〜９９ｋＰａであることが更に好ましい。
【００４７】
処理槽１内の圧力の制御は、例えば、第１段階では、処理槽１内の圧力を３０〜９９ｋＰａの範囲とし、続く第２段階では、処理槽１内の圧力を更に下げて２〜７０ｋＰａの範囲（ただし、第１段階の圧力よりも低い圧力）とし、続く第３段階では、処理槽１内の圧力を上げて３５〜９９ｋＰａの範囲（ただし、第２段階の圧力よりも高い圧力）とすることができる。なお、第３段階では、第１段階における圧力とほぼ等しい圧力にしてもよい。このような第２段階（減圧）及び第３段階（加圧）で構成されるサイクルは、複数回にわたって繰り返し実施されてもよい。
【００４８】
窪みＷ−１は、種々の形状及び構造を有しうるが、トレンチの場合、典型的には、図８に示すように窪みの幅をｘ、深さをｙとした場合にｙ／ｘで定義されるアスペクト比が０．５から１００の範囲であり、入口の開口面積が０．０１μｍ２以上である。
【００４９】
処理槽１は、例えば、石英やふっ素樹脂、或いは金属板の表面にふっ素樹脂等からなるコーティング膜を施してなる耐圧容器として構成されうる。図１に例示的に示す実施形態においては、処理槽１は、多数枚の基板Ｗを垂直又は斜めの状態で平行に並べて収容し得る大きさを有し、上部に開口を有し、下部に底部壁を有する箱形状を有する。底部壁は、例えば中央に設けられた給・排液口８に向かって傾斜している。給・排液口８には、給液ライン２と排液ライン３とが分岐して接続されている。
【００５０】
そして、給液ライン２には、その途中部位から分岐される薬液バルブ９と純水バルブ１０とを夫々介して薬液供給ユニット１１と純水供給ユニット１２とが接続されている。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で供給することができる。
【００５１】
また、排液ライン３には、排液バルブ１３と、排液ライン３の端部に接続されるヘッダ１４とを介して排液・真空吸引ユニット１５が接続されている。これにより、ケミカル処理後や水洗処理後等において、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で吸引して排液することができる。
【００５２】
また、処理槽１の上部開口には密閉蓋１６が開閉自在に装備されている。密閉蓋１６を閉じることにより処理槽１が密閉される。薬液Ｍを用いたケミカル処理時や純水Ｎを用いた水洗処理時において、密閉蓋１６により処理槽１を密閉し、処理槽１内を大気圧以下の圧力にすること、更には、吸引口１７に吸引ライン５を介して接続される排液・真空吸引ユニット１５による減圧（真空引き）と、ガス供給口１８、ガスライン６を介して接続されるガス供給ユニット１９によるガス（例えばＮ２等）の供給による処理槽１内の加圧（例えば、元の圧力に戻す）とを数回（Ｎ回）にわたって繰り返し実施することができる。
【００５３】
また、処理槽１の上部側壁部には、処理液の液面Ｌを規定するオーバーフロー口２０が設けられている。オーバーフロー口２０は、オーバーフローライン４、オーバーフローバルブ２１、そしてオーバーフローライン４の端部に接続されるヘッダ１４を介して排液・真空吸引ユニット１５に接続されている。これにより、ケミカル処理中又は水洗処理中において、給・排液口８から処理槽１内に所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれて基板Ｗの表面に接触しながら上昇（浮上）する薬液Ｍ又は純水Ｎが、基板Ｗの上部から処理槽１外にオーバーフローされる。
【００５４】
また、処理槽１の上部側壁部には、吸引口１７が設けられている。吸引口１７は、吸引ライン５、吸引バルブ２２、そして吸引ライン５の端部に接続されるヘッダ１４を介して排液・真空吸引ユニット１５に接続されている。これにより、ケミカル処理中や水洗処理中において、密閉された処理槽１内を減圧することができる。
【００５５】
また、処理槽１の上部側壁部にはガス供給口１８が設けられている。ガス供給口１８は、ガスライン６とガスバルブ２３とを介してガス供給ユニット１９に接続されている。これにより、ケミカル処理中や水洗処理中において、減圧された処理槽１内を、例えば減圧前の圧力状態に戻す等、処理槽１内を加圧することができる。
【００５６】
また、処理槽１の上部側壁部には蒸気導入口２４が設けられている。蒸気導入口２４は、蒸気導入ライン７と蒸気バルブ２５とを介してアルコール供給ユニット２６に接続されている。純水Ｎによる基板Ｗの水洗処理が終了し、純水が排液・真空吸引ユニット１５により底部の給・琲液口８から所定の流速（ｍ／ｓ）で吸引排液された後に、蒸気バルブ２５を開くことにより、大気圧以下の処理槽１内に、蒸気化されたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘが吸い込まれて導入される。
【００５７】
ここで、アルコール類Ｘとしては、イソプロピルアルコールの他、例えばメチルアルコール、エチルアルコール等が好適である。
【００５８】
次に、以上のように構成された図１に示す処理システムによる基板の処理方法の一例を図３に示すフローチャートを参照しながらに説明する。
【００５９】
基板Ｗを処理槽１内に搬入し、垂直又は斜め並列状に配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ２７）。ここで、処理槽１内が薬液Ｍにより満たされた状態で処理槽１内に基板Ｗが搬入されてもよいし、処理槽１内が空の状態で処理槽１内に基板が搬入され、その後に薬液Ｍが処理槽１内に供給されてもよい。次に示す処理手順は、前者の例である。
【００６０】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内を大気圧以下の圧力、例えば１０〜９９ｋＰａまで真空引きする減圧処理を開始する（ステップ２８）。
【００６１】
処理槽１内が大気圧以下の圧力、例えば１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力値まで減圧された時点で、吸引バルブ２２が閉じられて減圧動作が停止される。また、オーバーフローバルブ２１が開かれ（減圧動作の停止）、薬液供給ユニット１１の動作が開始される共に薬液バルブ９が開かれる。
【００６２】
薬液バルブ９が開くことにより、薬液バルブ９が閉じられるまで、底部の給・排液口８から処理槽１内へ薬液Ｍが所定の流速（ｍ／ｓ）で継続して送り込まれる。薬液Ｍの継続給水により、基板Ｗの表面に接触しながら流れる薬液Ｍの上昇流が処理槽１内に形成される。図１に示す処理槽１上部の液面Ｌまで上昇した薬液Ｍは、オーバーフロー口２０から処理槽１外にオーバーフローされる。このような薬液Ｍの供給によって、基板Ｗ上の酸化膜や汚染物質等をエッチングによって除去するケミカル処理が開始される（ステップ２９）。
【００６３】
薬液Ｍの循環供給によるケミカル処理が開始されてから所定の時間が経過した後に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内の圧力値を１０〜９９ｋＰａの範囲内の第１圧力値から２〜７０ｋＰａの範囲内の第２圧力値（第１圧力値よりも低い圧力値）までに更に下げる減圧動作を開始させる（ステップ３０）。
【００６４】
処理槽１内の圧力値が２〜７０ｋＰａの範囲内の第２圧力値まで低下した後に、吸引バルブ２２が閉じられ（減圧の停止）、ガス供給ユニット１９が動作を開始すると共にガスバルブ２３が開かれる。
【００６５】
ガスバルブ２３が開くことにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送り込まれ、処理槽１内の圧力値を第２圧力値から第３圧力値（第２圧力値よりも高い圧力値、例えば第１圧力値）まで上昇させる加圧動作が開始される（ステップ３１）。
【００６６】
処理槽１内の圧力値が第３圧力値（例えば、８５〜９９ｋＰａの範囲内の圧力値）に達した後に、ガス供給ユニット１９が止められ、ガスバルブ２３が閉じられる。また、吸引バルブ２２が開いて処理槽１内の減圧を再開するステップ３０に戻る。ステップ３０からステップ３１における減圧及び加圧は、数回（Ｎ回）繰り返されうる。
【００６７】
ステップ３０からステップ３１が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて、基板Ｗの表面の他、コンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内の薬液Ｍによるケミカル処理が終了する処理時間が経過すると（ステップ３２でＹｅｓ）、薬液供給ユニット１１、廃液・吸引ユニット１５が止められ、薬液バルブ９、オーバーフローバルブ２１が閉じられる。
【００６８】
薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、基板Ｗを次の工程へ搬送する場合にはガス供給ユニット１９の動作が開始されると共にガスバルブ２３が開かれ、これにより処理槽１内にガスが送り込まれて外処理槽１内の大気圧に戻される（ステップ３３）。
【００６９】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９の動作が停止されるとともにガスバルブ２３が閉じられる。また、処理槽１の上部の密閉蓋１６が開かれて、基板Ｗが処理槽１内から搬出される（ステップ３４）。
【００７０】
この搬出は、処理槽１内の薬液Ｍを排液しない状態で実施されてもよいし、排液・真空吸引ユニット１５を動作させると共に排水バルブ１３を開いて、処理槽１底部の給・排液口８から排液ライン３を通して薬液Ｍを吸引により排液した後に行なう等、任意である。
【００７１】
また、ケミカル処理が終了した後に、引き続いて純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、前述したように、薬液供給ユニット１１が止められ、薬液バルブ９が閉じられた後に、ステップ２９に戻る。そして、ステップ２９〜３１において、薬液Ｍに代えて純水Ｎを使って処理する。具体的には、ステップ２９において、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開いて、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎを所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込んで薬液Ｍを純水Ｎで置換する。その後、前述したケミカル処理と同様に、ステップ３０〜ステップ３１を数回（Ｎ回）繰り返す。
【００７２】
ここで、薬液Ｍから純水Ｎに切り替えて水洗処理を行なう場合、処理槽１内の薬液Ｍが排液された後に、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎを供給してもよい。
【００７３】
本実施形態の処理方法によれば、処理槽１内に基板Ｗを入れて処理槽１を密閉した後に、処理槽１内を大気圧以下まで減圧することにより、基板Ｗの窪みＷ−１内の正味の気体量（分子量）を減らすことができる。
【００７４】
また、処理槽１内の圧力値をケミカル処理及び水洗処理等の処理中において減圧すると、処理液Ｍ中に浸漬された基板Ｗ表面の窪みＷ−１内に閉じ込められている気泡Ｋが膨張し（例えば、元の体積の２〜５０倍に膨張する）、気泡Ｋを構成する気体の一部が窪みＷ−１から溢れ出る。この減少を模式的に説明すると、処理槽１内の圧力の低下に従って、当初は図５（ａ）に示すように毛細管力つまり液浸透力により窪みＷ−１内に押し込まれている気泡Ｋが図５（ｂ）に示すように膨張し、更には図５（ｃ）に示すように気泡Ｋの一部が窪みＷ−１から溢れ出て処理液中に放出される。これにより、窪みＷ−１内に存在する気泡Ｋを構成する気体の量（分子数）が減少する。そして、減圧動作に次いで加圧動作が行われると、図５（ｄ）に示すように、気泡Ｋの体積が圧力にほぼ反比例して数分の１から数十分の１（例えば、１／２．５〜１／５０）に縮小する。
【００７５】
以上のような減圧動作及び加圧動作を繰り返さえされると、窪みＷ−１内の気泡Ｋを構成する気体が更に確実に窪みＷ−１外に排出される。
【００７６】
更に、以上のような気泡Ｋの体積の増減に応じて薬液Ｍ又は純水Ｎのような処理液が窪みＷ−１内において往復移動（ピストン運動）を繰り返す（図５（ａ）の状態から（ｄ）の状態）。そして、最後には、処理液が完全に窪みＷ−１内の最深部まで提供される。
【００７７】
以上のように、本実施形態の処理方法によれば、処理槽１内を減圧し加圧する圧力制御を少なくとも１回、好ましくは複数回にわたって実施することにより、気泡Ｋを膨張させて窪みＷ−１内から溢れさせ、気泡Ｋの縮小により窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎ等の処理液を進入させ、しかも気泡Ｋの膨張及び収縮によって処理液を窪みＷ−１内で往復移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内をケミカル処理及び／又は水洗処理を確実に行なうことができる。なお、このような効果は、ウエット処理において使用される処理液の種類に関わらず得られるものである。
【００７８】
従って、本実施の形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、基板Ｗの表面に存在する、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン、又は多孔質基板の細孔のような窪みＷ−１内の深部に薬液Ｍ又は純水Ｎのような処理液を確実に供給することができる。また、窪みＷ−１内における処理液の往復移動により、窪みＷ−１内の不要物を効果的に窪みＷ−１外に排出することができる。これにより、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていた薬液Ｍによるケミカル処理から純水Ｎによる水洗処理までの一連の洗浄処理を確実に行なうことができる。また、多孔質基板の細孔についても、同様に、一連の洗浄処理等の処理を確実に行なうことができる。
【００７９】
純水Ｎによる基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の最終水洗処理が終了し、純水バルブ１０が閉じられた後に、図９に例示的に示すように基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆは、大気中の汚染されている水分（例えば、有機汚染等がされた水分）が基板Ｗの表面に吸着することを防ぐ効果がある。保護膜Ｆは、例えば、図４に示すフローチャートに従って形成することができる。以下、図４のフローチャートに従って保護膜Ｆの形成処理を説明する。
【００８０】
トレンチＷ−１内の最終水洗処理が終了し、純水バルブ１０が閉じられた後に、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。
【００８１】
すると、図１に示す処理槽１内の液面Ｌ上部の空間３５に、蒸気導入口２４から蒸気化されたアルコール類Ｘが処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ３６）。このアルコール類Ｘの供給は、液面Ｌ上部の空間３５がアルコール類Ｘの蒸気雰囲気により満たされるまで行われる。
【００８２】
液面Ｌ上部の空間３５がアルコール類Ｘの蒸気により満たされると、アルコール供給ユニット２６が止められ、アルコールバルブ２５が閉じられる。その後、排液・真空吸引ユニット１５を動作させると共に排水バルブ１３開いて、処理槽１底部の給・排液口８から純水Ｎの排液を開始する（ステップ３７）。
【００８３】
純水Ｎの排液が開始されて、液面Ｌが降下し始めると、処理槽１内の上部空間３５に導入されていたアルコール類Ｘは基板Ｗの表面に接触する。この接触によりアルコール類Ｘが凝縮し、基板Ｗの表面に付着している水滴との蒸気置換（混合置換）が成されると共に、窪みＷ−１内の液体とも蒸気置換が成される。これにより、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内が乾燥される（ステップ３８）。
【００８４】
そして、処理槽１内の純水Ｎが全て排液された後においても継続運転されている排液・真空吸引ユニット１５によって処理槽１内の真空引きが行なわれ、この真空引きにより、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内、そして処理槽１内に残るアルコール類Ｘと湿気が強制排気される（ステップ３９）。このような減圧乾燥処理において、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転したり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、処理槽１内の減圧度を任意に調整することができる。
【００８５】
この時、処理槽１内の真空引き開始と同時に吸引バルブ２２を開いて、吸引口１７からも処理槽１内に残るアルコール類Ｘと湿気を強制排気することにより、減圧乾燥処理（ステップ３９）を例えば半分程度の時間に短縮することが可能となる。
【００８６】
排液・真空吸引ユニット１５による処理槽１内の減圧乾燥処理が終了すると、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。その後、純水供給ユニット１２を動作させると共に純水バルブ１０を僅かに開いて、給・排液口８から処理槽１内に少量の純水Ｎを送り込む（ステップ４０）。純水Ｎの供給は、処理槽１内が純水Ｎの蒸気雰囲気により満たされるまで行なわれる。
【００８７】
大気圧以下の減圧雰囲気の処理槽１内に送り込まれた純水Ｎは蒸気化されて、処理槽１内に、基板Ｗ表面に保護膜Ｆを成膜する膜生成雰囲気を作る。
【００８８】
すると、図９に示したように、蒸気化された純水Ｎが基板Ｗの表面に吸着され、これにより同表面には純水Ｎの保護膜Ｆが成膜される。
【００８９】
また、同時に基板Ｗの表面に吸着された純水Ｎの一部が窪みＷ−１内に進入する。この保護膜Ｆは、典型的には、大気中に曝されても蒸発することがないとされている水分子量１〜５０分子と言う超薄の膜厚から成る。
【００９０】
保護膜Ｆが基板Ｗの表面に形成されるために必要な処理時間が経過すると（ステップ４１）、純水バルブ１０が閉じられる。その後、ガス供給ユニット１９を動作させると共にガスバルブ２３が開かれて、処理槽１内にガスが送り込まれて、同処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ４２）。
【００９１】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、保護膜Ｆが形成された基板Ｗが処理槽１内から取り出される（ステップ４３）。
【００９２】
従って、大気圧以下で処理槽１内の減圧と加圧とを繰り返しながらケミカル処理及び水洗処理により清浄化された基板Ｗは、その後に処理槽１内で形成された純水Ｎからなる保護膜Ｆにより、クリーンルーム内等の大気中の汚染物から保護される。
【００９３】
つまり、清浄化された基板Ｗを処理槽１から搬出する前に基板Ｗに保護膜Ｆを形成することにより、大気中の汚染されている水分（有機汚染等を含む）が基板Ｗの表面に吸着することを防ぎ、処理槽１外においても基板Ｗを清浄な状態に維持することができる。
【００９４】
処理槽１内を減圧した後に元の圧力値に戻す際（ステップ３１）や、減圧による置換乾燥処理後に処理槽１内を大気圧に戻す際（ステップ３３、４２）際に、Ｎ２ガスを送り込む手段以外に、例えば、純水等を混合させた湿気を有する湿度制御ガスを処理槽１内に送り込む手段、又はクリーンルームの空気をフィルターを通して不純物や有機・無機成分を取り除いた後に処理槽１内に送り込む等の手段を用いて、処理槽１内を加圧したり、大気圧に戻したりすることも可能である。
【００９５】
（実施形態２）
次に、本発明の処理方法を実施する処理システムの第２の実施形態について説明する。
【００９６】
尚、この処理システムを実施する処理システムは、前述の第１の実施形態において詳述した処理システムと基本的な構成が同一である。第２の実施形態として特に言及しない事項については、第１の実施形態に従うものとする。
【００９７】
第２の実施形態の処理システムにおいては、吸引口１７、吸引ライン５、吸引バルブ２２は必ずしも必要とされない。しかし、処理槽１内の薬液Ｍ又は純水Ｎを排液した後の処理槽１内を減圧する場合に、処理槽１底部の給・排液口８からの吸引と並行して吸引口１７からも吸引することで、減圧の時間を短縮することが可能となり、槽内減圧を短時間で効率的に実行することができる。
【００９８】
第２の実施形態の処理方法は、図６に示す工程図のように、液接触工程４４、液供給工程４５、液蒸発工程４６を含み、これら液接触工程４４、液供給工程４５、液蒸発工程４６を少なくとも１回、好ましくは数回にわたって繰り返す。この処理により、基板Ｗの表面のみならず、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン等のトレンチのような窪み内をも確実にケミカル処理及び／又は水洗処理することができる。また、同様に、多孔質基板の細孔内をも確実に洗浄処理し得る。
【００９９】
液接触工程４４は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触させることにより、該表面の窪みＷ−１内にアルコール類Ｘを進入させて、その後の該窪みＷ−１内への薬液Ｍ又は純水Ｎの供給を容易にする。
【０１００】
即ち、薬液Ｍ又は純水Ｎ単体では、自身の表面張力（接触角）等が障害となるために、線幅が１０μｍ以下トレンチのような窪み内に進入しにくい。そこで、窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを確実に進入させるために、本実施形態では、アルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触（付着又は凝着）させる。
【０１０１】
アルコール類Ｘを基板Ｗの表面へ接触させる方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、基板Ｗが垂直又は斜め並列状に収容される密閉された処理槽１内に、アルコール類Ｘの蒸気雰囲気を作ることで、基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させ、該表面でアルコール類Ｘを凝縮させる方法が好適である。この方法は、処理槽１内を大気圧以下の減圧雰囲気として実施することが望ましい。
【０１０２】
液供給工程４５は、液接触工程４４においてアルコール類Ｘが窪みＷ−１内に進入した基板Ｗを収容した処理槽１内に、該基板Ｗが完全に漬かる液面Ｌまで薬液Ｍ又は純水Ｎを送り込み、該薬液Ｍ又は純水Ｎを窪みＷ−１内に進入させる。
【０１０３】
具体的には、フッ酸（ＨＦ）溶液等の薬液Ｍ又は温水又は冷水としての純水Ｎを処理槽１底部の給・排液口８から所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込みながら、処理槽１の上部側壁部に設けたオーバーフロー口２０から薬液Ｍ又は純水Ｎをオーバーフローさせて、処理槽１内に上昇流を形成する。この薬液Ｍ又は純水Ｎによって基板Ｗ上の酸化膜等をエッチングし除去するケミカル処理、又は基板Ｗ上から付着物等を洗い落とす水洗処理が行なわれる。この際、薬液Ｍ又は純水Ｎは、アルコール類Ｘとの混合しながら窪みＷ−１内に進入する。
【０１０４】
液蒸発工程４６は、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液した後に、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎの一部をアルコール類Ｘと共に蒸発（揮発）させる。
【０１０５】
窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍ又は純水Ｎをアルコール類Ｘと共に蒸発させる方法としては、例えば、処理槽１内を減圧若しくは加熱する等の方法が考えられる。以下に示す実施形態では、処理槽１内を減圧する方法を採用している。
【０１０６】
従って、前述の液供給工程４５において窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを進入させ、この薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１内の減圧により蒸発させることを繰り返すことで、窪みＷ−１内に液体の移動（液のピストン運動）が起り、この移動により窪みＷ−１内を確実にケミカル処理及び／又は水洗処理し、表面と同様に、窪みＷ−１内をも清浄化処理し得る。
【０１０７】
次に、第２の実施形態に係る処理方法を図７に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０８】
基板Ｗを処理槽１内に垂直又は斜めの状態で平行に並べて配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ４７）。
【０１０９】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内を大気圧以下の例えば１０〜９９ｋＰａの範囲の圧力まで減圧する処理を開始する（ステップ４８）。
【０１１０】
処理槽１内の減圧雰囲気が１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力値まで減圧された時点で、吸引バルブ２２を閉じる。その後、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。これにより、アルコール供給ユニット２６で生成されたアルコール類Ｘの蒸気が蒸気導入ライン７を通って処理槽１の上部側壁部の蒸気導入口２４から処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ４９）。これにより、処理槽１内にはアルコール類Ｘの蒸気により満たされた蒸気雰囲気が作られる。
【０１１１】
このアルコール類Ｘの供給は、例えば、処理槽１内に蒸気雰囲気が作られた時点で止めてもよいし、基板Ｗの表面との接触による温度差により該表面に凝縮されて窪みＷ−１内にアルコール類Ｘが進入する間継続してもよい。
【０１１２】
処理槽１内に満たされたアルコール類Ｘが基板Ｗの表面のコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内に進入した時点（実際には、実験結果等に基づいて予め決定された時間が経過した時点）で、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、薬液供給ユニット１１を作動させると共に薬液バルブ９を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍが所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれる。
【０１１３】
処理槽１内への薬液Ｍの供給が開始されると、基板Ｗの表面に接触しながら流れる薬液Ｍの上昇流が処理槽１内に形成され、基板Ｗ上の酸化物や汚染物質等をエッチングして除去するケミカル処理が開始される。処理槽１内で上昇した薬液Ｍがオーバーフロー口２０からオーバーフローしてオーバーフローバルブ２１を通して排出される。薬液Ｍは、窪みＷ−１内のアルコール類Ｘと混ざり合いながら窪みＷ−１内に進入し、窪みＷ−１の内部をケミカル処理する（ステップ５０）。
【０１１４】
薬液Ｍの供給を開始してから所定の時間が経過したら、オーバーフローバルブ２１が閉じられ、薬液供給ユニット１１が止められると共に薬液バルブ９が閉じられる。また、排水バルブ１３が開かれて、処理槽１底部の給・排液口８からの薬液Ｍの吸引排液が開始される（ステップ５１）。
【０１１５】
そして、処理槽１内の薬液Ｍが全て吸引により排液された後においても継続運転する排液・真空吸引ユニット１５による処理槽１内の真空引きが行なわれ、槽内の減圧が開始される（ステップ５２）。この時、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転させたり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、槽内の減圧度を調節することができる。
【０１１６】
処理槽１内の減圧が開始されると、窪みＷ−１内でアルコール類Ｘと混ざり合っている薬液Ｍが、窪みＷ−１の入口側から徐々に蒸発する（図１０（ｃ）の状態から（ｆ）の状態）。この時、蒸気圧の高いアルコール類Ｘが優先的に蒸発する。
【０１１７】
そして、処理槽１内の減圧を開始してから所定時間が経過した後に、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。そして、ステップ４９に戻り、アルコール供給ユニット２６を再び作動させると共に蒸気バルブ２５を開く。これにより、減圧された処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘが吸い込まれるように導入され、該処理槽１内にアルコール類Ｘの蒸気雰囲気が作られる。ステップ４９からステップ５２の処理は、数回（Ｎ回）にわたって繰り返されうる。
【０１１８】
ステップ４９からステップ５２が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて基板Ｗのケミカル処理のための時間として予め設定された処理時間が経過すると（ステップ５３においてＹｅｓ）、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。また、ガス供給ユニット１９を作動させると共にガスバルブ２３を開く。これにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送りこまれて該処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ５４）。
【０１１９】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、基板Ｗを処理槽１内から取り出される（ステップ５５）。
【０１２０】
そして、薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、引き続いて、純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、ステップ４９に戻り、アルコールバルブ２５を開いて減圧状態にある処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘを導入する。
【０１２１】
次に、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎが所定の流速（ｍ／ｓ）で送り込まれる。以降は、薬液Ｍの代わりに純水Ｎを使って、ステップ４９からステップ５２までを数回（Ｎ回）にわたって繰り返す。
【０１２２】
従って、本実施形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下のような小さいコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１内に、アルコール類Ｘとの混合により薬液Ｍ又は純水Ｎを確実に進入させることができる。また、窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍ又は純水Ｎの一部が処理槽１内の真空引きにより徐々に蒸発される減圧乾燥を数回（Ｎ回）繰り返すことで、窪みＷ−１の内部で処理液を移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内の酸化膜をエッチング除去するケミカル処理又は薬液やエッチング残渣を洗い落とす水洗処理が確実且つ効果的に行なわれる。多孔質基板の細孔についても同様に良好な洗浄処理が可能である。
【０１２３】
また、第２の実施形態に係る処理方法によって基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の純水Ｎを用いた最終洗浄処理が終了した後に、基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆの形成については、図４を参照して第１の実施形態において説明した方法を採用しうる。
【０１２４】
第１の実施形態及び第２の実施形態に係る処理方法を組み合わせて、基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内のケミカル処理及び水洗処理等の一連の洗浄処理を行なってもよい。
【０１２５】
この場合、第１の実施形態に係る処理方法を実行した後に、継続して第２の実施形態に係る処理方法を実行することを大気圧以下の処理槽１内で繰り返すことができる。或いは、第２の実施形態において説明した液接触工程４４を行い、次に液供給工程４５中に第１の実施形態において説明したように処理槽１内の大気圧以下での減圧と加圧とを数回（Ｎ回）にわたって繰り返し、その後、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを排液して第２の実施形態において説明したように減圧による液蒸発工程４６を実行することができる。
【０１２６】
（実施形態３）
次に、本発明の処理方法を実施する処理システムの第３の実施形態について説明する。
【０１２７】
尚、この処理システムを実施する処理システムは、前述の第１の実施形態において詳述した処理システムと基本的な構成が同一である。第３の実施形態として特に言及しない事項については、第１の実施形態に従うものとする。
【０１２８】
第３の実施形態の処理方法は、図１１に示す工程図のように、液接触工程５６、液供給工程５７、液蒸発工程５８を含む。
【０１２９】
これら液接触工程５６、液供給工程５７、液蒸発工程５８を少なくとも１回、好ましくは数回にわたって繰り返す。この処理により、基板Ｗの表面のみならず、例えば線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なコンタクトホール、ディープパターン、トレンチ等のような窪み内をも確実にケミカル処理及び／又は水洗処理することができる。また、同様に、多孔質基板の細孔内をも確実に洗浄処理し得る。
【０１３０】
即ち、薬液Ｍ又は純水Ｎがアルコール類Ｘに接触して溶解し合う際に起る大きな運動エネルギーを利用して、図１３の（ａ）に示すように、窪みＷ−１の入口を塞ぐように凝縮しているアルコール類Ｘの表面張力に打ち勝って、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとを窪みＷ−１内に進入させて、窪みＷ−１内を確実にケミカル処理又は水洗処理し、清浄化する（図１３（ｂ）〜（ｅ）の状態）。
【０１３１】
液接触工程５６では、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類Ｘを基板Ｗの表面に接触させることにより、該表面に所望の厚さでアルコール類Ｘを凝縮させる。
【０１３２】
この液接触工程５６において、密閉された処理槽１に垂直又は斜めの状態で並べて収容されている基板Ｗの表面には表面張力（接触角）等が障害となって窪みＷ−１内に進入せずに、窪みＷ−１の入口を塞ぐようにアルコール類Ｘが凝縮し、凝縮膜が基板Ｗの表面全体に形成される場合がありうる。
【０１３３】
アルコール類Ｘを基板Ｗの表面へ接触させる方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、基板Ｗが垂直又は斜め並列状に収容される密閉された処理槽１内に、アルコール類Ｘの蒸気雰囲気を作ることで、基板Ｗの表面にアルコール類Ｘを接触させ、該表面でアルコール類Ｘを凝縮させる方法が好適である。この方法は、処理槽１内を大気圧以下の減圧雰囲気として実施することが望ましい。
【０１３４】
液供給工程５７では、処理槽１の底部に設けられている給・排液口８から処理槽１内に送り込まれて上部側に向けて所定の速度で薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌを上昇させる。この際、液面Ｌにおいて液接触工程５６において基板Ｗの表面に凝縮されたアルコール類Ｘに薬液Ｍ又は純水Ｎが接触して、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎが混ざり合う際に発生する大きな運動エネルギーにより、窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を打ち破って、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとを進入させる。
【０１３５】
この液供給工程５７において、薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１底部の給・排液口８から処理槽１内上部側へ向けて送り込んで上昇させる際の該薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌの上昇速度は、０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲に設定することが好ましい。
【０１３６】
その理由は、液面速度が０．００１ｍ／ｓ以下では大気圧以下の減圧雰囲気の処理槽１内に送り込まれた薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌが、基板Ｗ表面に存在する窪みＷ−１に到達する前に、蒸気化された薬液Ｍ又は純水Ｎの蒸気とアルコール類とが接触によりアルコール類が蒸発していまうからである。これは、薬液Ｍ又は純水Ｎを窪み内に進入させるためにアルコール類を使用するという趣旨に反する。
【０１３７】
一方、液面速度が１．０ｍ／ｓを超えると、薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌとアルコール類Ｘとが接触して混ざり合う前に、窪みＷ−１が存在する部位が液中に漬かってしまう。つまり、この場合、アルコール類Ｘとの薬液Ｍ又は純水Ｎとの反応速度よりも上昇する液面速度が速いために、アルコール類Ｘと薬液Ｍ又は純水Ｎとが混ざり合う前に窪みＷ−１が存在する部位が上昇する薬液Ｍ又は純水Ｎの液中に漬かってしまう。
【０１３８】
従って、処理槽１底部の給・排水口８から送り込まれて上昇する薬液Ｍ又は純水Ｎの液面速度を、０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲に設定することが好ましく、０．０１〜０．０５ｍ／ｓの範囲が更に好ましい。
【０１３９】
液蒸発工程５７では、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液した後、窪みＷ−１内に進入する際にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎの一部をアルコール類Ｘと共に蒸発（揮発）させる。
【０１４０】
トレンチＷ−１内に進入する際にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍ又は純水Ｎをアルコール類Ｘと共に蒸発させる方法としては、例えば、処理槽１内の圧力を、例えば大気圧以下の圧力範囲内で、変化させる方法が好ましい。
【０１４１】
この実施の形態では、液供給工程５７において、窪みＷ−１内に薬液Ｍ又は純水Ｎを進入させ、この薬液Ｍ又は純水Ｎを処理槽１内を減圧し加圧する処理を繰り返して蒸発させる。これにより、窪みＷ−１内で液体の往復移動が起り、窪みＷ−１内を確実にケミカル処理又は水洗処理することができる。したがって、この方法によれば、基板Ｗの表面と同様に窪みＷ−１内をも確実に且つ効率的に清浄化することができる。
【０１４２】
次に、第３の実施形態に係る処理方法を図１２に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【０１４３】
基板Ｗを処理槽１内に垂直又は斜めの状態で平行に並べて配置し、密閉蓋１６を閉じる（ステップ５９）。
【０１４４】
密閉蓋１６が閉じられた後に、排液・真空吸引ユニット１５を作動させると共に吸引バルブ２２を開いて、処理槽１内の大気圧以下の例えば１０〜９９ｋＰａの範囲の圧力まで減圧する処理を開始する（ステップ６０）。
【０１４５】
処理槽１内の減圧雰囲気が１０〜９９ｋＰａの範囲内の目標圧力まで減圧された時点で、吸引バルブ２２を閉じる。その後、アルコール供給ユニット２６を作動させると共にアルコールバルブ２５を開く。これにより、アルコール供給ユニット２６で生成されたアルコール類Ｘの蒸気が蒸気導入ライン７を通って処理槽１の上部側壁部の蒸気導入口２４から処理槽１内に吸い込まれるように導入される（ステップ６１）。これにより、処理槽１内のアルコール類Ｘの蒸気により満たされた蒸気雰囲気が作られる。
【０１４６】
このアルコール類Ｘの供給は、例えば、処理槽１内に蒸気雰囲気が作られた時点で止めてもよいし、基板Ｗの表面との接触による温度差により該表面にアルコール類Ｘが所望の厚さで凝縮されるまでの間継続してもよい。
【０１４７】
そして、アルコール類Ｘが基板Ｗの表面に凝縮された時点（実際には、実験結果等に基づいて予め決定された時間が経過した時点）で、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、薬液供給ユニット１１を作動させると共に薬液バルブ９を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内に薬液Ｍが送り込まれる。ここで、薬液Ｍの供給速度は、薬液Ｍの液面Ｌが０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で処理槽１の底部から上部へ向けて上昇するように制御される。
【０１４８】
処理槽１内への薬液Ｍの供給が開始されると、基板Ｗの表面に接触しながら薬液Ｍの液面Ｌが上昇する。処理槽１内で上昇した薬液Ｍがオーバーフロー口２０からオーバーフローしてオーバーフローバルブ２１を通して排出される。この薬液Ｍにより、基板Ｗ上の酸化膜や汚染物等を薬液Ｍによりエッチングして除去するケミカル処理が実施される（ステップ６２）。
【０１４９】
この時、処理槽１の底部から上部に向けて上昇する薬液Ｍの液面Ｌが、図１３の（ｂ）から（ｅ）に示すように、基板Ｗの表面に凝縮（付着）しているアルコール類Ｘと接触して、該アルコール類Ｘと混ざり合う際に発生する運動エネルギーにより、窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を打ち破って、アルコール類Ｘと薬液Ｍが混ざり合って窪みＷ−１内に進入する。これにより、窪みＷ−１内のエッチングが基板Ｗの表面と並行して起こる。
【０１５０】
薬液Ｍによるケミカル処理が開始されてから所定の時間が経過したら、薬液供給ユニット１１が止められると共に薬液バルブ９が閉じられる。また、排水バルブ１３が開かれて、処理槽１底部の給・排液口８からの薬液Ｍの吸引排液が開始される（ステップ６３）。
【０１５１】
そして、処理槽１内の薬液Ｍが全て吸引排液された後においても継続運転する排液・真空吸引ユニット１５より処理槽１内の真空引きが行なわれ、槽内の減圧が開始される（ステップ６４）。この時、排液・真空吸引ユニット１５を断続的に運転させたり、該ユニット１５の吸引力を調節したりすることで、槽内の減圧度を調節することができる。
【０１５２】
処理槽１内の減圧が開始されると、アルコール類Ｘと混ざり合って窪みＷ−１内に進入した薬液Ｍが、窪みＷ−１の入口側から徐々に減圧されて行く（図１０（ｃ）の状態から（ｆ）の状態）。この時、蒸気圧の高いアルコール類Ｘが優先的に蒸発する。
【０１５３】
そして、処理槽１内の減圧を開始してから所定時間が経過した後に、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。そして、アルコール供給ユニット２６を再び差動させると共に蒸気バルブ２５を開く。これにより、減圧された処理槽１内に蒸気化されたアルコール類Ｘが吸い込まれるように導入される、該処理槽１内にアルコール類Ｘの蒸気雰囲気が作られる。ステップ６１からステップ６４は、数回（Ｎ回）にわたって繰り返されうる。
【０１５４】
ステップ６１からステップ６４が予め設定された回数（Ｎ回）にわたって繰り返されて基板Ｗのケミカル処理のための時間として予め設定された処理時間が経過すると（ステップ６５においてＹｅｓ）、排液・真空吸引ユニット１５が止められ、排水バルブ１３が閉じられる。また、ガス供給ユニット１９を作動させると共にガスバルブ２３を開く。これにより、ガス供給口１８から処理槽１内にガスが送り込まれて、該処理槽１内が大気圧に戻される（ステップ６６）。
【０１５５】
処理槽１内が大気圧に戻された時点で、ガス供給ユニット１９を止め、ガスバルブ２３を閉じると共に処理槽１の上部開口を密閉する密閉蓋１６を開き、基板Ｗを処理槽１内から取り出される（ステップ６７）。
【０１５６】
そして、薬液Ｍによる基板Ｗのケミカル処理が終了した後に、引き続いて純水Ｎによる水洗処理を実行する場合には、ステップ６１に戻り、薬液バルブ２５を開いて大気圧以下の減圧状態にある処理槽１内にアルコール類Ｘを導入する。
【０１５７】
次に、アルコールバルブ２５を閉じ、オーバーフローバルブ２１を開き、純水供給ユニット１２を作動させると共に純水バルブ１０を開く。これにより、給・排液口８から処理槽１内へ純水Ｎが、液面速度が０．００１〜１．０ｍ／ｓの範囲になるように送り込まれる。以降は、薬液Ｍの代わりに純水Ｎを漬かって、ステップ６１からステップ６４までを数回（Ｎ回）にわたって繰り返す。
【０１５８】
従って、本実施形態の処理方法によれば、基板Ｗの表面は勿論、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下のようなコンタクトホール、ディープパターン等の窪みＷ−１の入口を塞ぐアルコール類Ｘの表面張力を、薬液Ｍ又は純水Ｎとアルコール類Ｘとの混ざり合いによる運動エネルギーを利用して打ち破ることができる。これにより、窪みＷ−１内にアルコール類Ｘと混ざり合った薬液Ｍを確実に進入させ、その後、窪みＷ−１内に進入した該薬液Ｍの一部が処理槽１内の減圧により徐々に蒸発させる減圧を数回（Ｎ回）繰り返すことで、窪みＷ−１の内部で処理液を移動させることができる。これにより、窪みＷ−１内の酸化膜をエッチング除去するケミカル処理又は薬液Ｍやエッチング残渣を洗い落とす水洗処理が確実且つ効果的に行われる。多孔質基板の細孔についても同様に良好な洗浄処理が可能である。
【０１５９】
また、前述の第３の実施形態に係る処理方法によって基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内の純水Ｎを用いた最終洗浄処理が終了した後に、基板Ｗの表面に保護膜Ｆを形成することが好ましい。保護膜Ｆの形成については、図４を参照して第１の実施形態において説明した方法を採用しうる。
【０１６０】
液接触工程５６を行なった後の液供給工程５７中に第１の実施形態において説明した処理槽１内の大気圧以下での減圧と加圧とを数回（Ｎ回）繰り返し、その後、処理槽１内から薬液Ｍ又は純水Ｎを吸引排液して第３の実施形態において説明した液蒸発工程４６を実行しながら基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内のケミカル処理と水洗処理等の一連の洗浄処理を行うこともできる。
【０１６１】
また、第２の実施形態と第３の実施形態では、液供給工程４５、５７においては、薬液Ｍ又は純水Ｎを継続的に送り込みながら基板Ｗの表面及び窪みＷ−１内部のケミカル処理又は水洗処理を行なう。しかし、処理時間が短いものにおいては、処理槽１の底部から送り込まれる薬液Ｍ又は純水Ｎの液面Ｌが基板Ｗが完全に漬かる水位に達した時点で、薬液Ｍ又は純水Ｎの供給を一旦止めて処理槽１内を大気圧以下で更に減圧し、その後に加圧する処理を数回（Ｎ回）にわたって繰り返してもよい。
【０１６２】
尚、上記の処理槽１は一槽構造であるが、基板Ｗを垂直又は斜め並列状に収容する内槽と、密閉蓋１６を備えた外槽からなる二槽構造としてもよい。或いは、そのような内槽と、この内槽の外側に設ける中間槽、そして、この中間槽の外側に設ける密閉蓋を有する外槽からなる三槽構造、更に四槽や五槽構造にすることもできる。すなわち、基板Ｗが配置される空間を密閉空間として該密閉空間内の圧力を制御することができる限り、槽構造は如何なる形態であってもよい。
【０１６３】
例えば、二槽構造の処理槽を採用する場合には、内槽の底部に給・排液口８を設け、この給・排液口８から内槽内に上昇水流を形成するように薬液Ｍ又は純水Ｎが継続的に供給し、該薬液Ｍ又は純水Ｎを内槽の上部開口から外槽側にオーバーフローさせて、該外槽の底部に設けられる排水口から槽外に排液されるように処理槽を採用することができる。
【０１６４】
以下、本発明の好適な実施の形態における有用性を例示的に説明する。
【０１６５】
本発明の好適な実施の形態によれば、処理槽内の減圧及び加圧を、例えば大気圧以下で、繰り返すことにより、窪み内に進入している処理液が、減圧により窪み内の気泡の膨張により窪み内から押し出され、加圧による気泡の圧縮により窪み内に処理液が進入する。これにより、窪み内で処理液の往復移動が起り、窪み内が確実に処理されうる。
【０１６６】
従って、基板の表面は勿論のこと、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複数且つ様々な窪み内に処理液を確実に進入させ、往復移動させることができる。これにより、窪み内の酸化膜等をエッチングするケミカル処理から該窪み内の薬液やエッチング残渣等の付着等を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効果的に行なうことができる。つまり、本発明の好適な実施形態によれば、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていた洗浄処理が良好に実施することができる。
【０１６７】
また、本発明の好適な実施形態によれば、基板の表面は勿論のこと、該表面に存在する線幅が１０μｍ以下で深さが異なる複雑且つ様々なトレンチ等の窪み内に、液接触工程によりアルコール類を進入させ、その後に行なわれる液供給工程により処理槽内に送り込まれてくる薬液や純水等の処理液を前記アルコール類と混ざり合わせるこことにより、窪み内に確実に進入させることができる。その後、窪み内に進入させた処理液の一部を液蒸発工程において処理槽内を減圧することにより蒸発させることを繰り返すことで、窪みの内部で処理液を往復移動させることができる。これにより、窪み内の酸化膜等をエッチング除去するケミカル処理から該窪みから薬液やエッチング残渣等の付着物を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効率的に行なうことができる。
【０１６８】
また、本発明の好適な実施形態によれば、液接触工程により基板の表面にアルコール類を凝縮させ、その後に行なわれる液供給工程による処理液の供給において、処理液とアルコール類とが混ざりある際に発生する大きな運動エネルギーにより上記のような微細な窪み内の入口を塞ぐアルコール類の表面張力を打ち破って、該窪み内に処理液を確実に進入させることができる。そして、その後に行なわれる液蒸発工程による処理槽内の減圧により、窪み内に進入させた該処理液の一部を蒸発させることを繰り返すことで、窪みの内部で薬液や純水等の処理液の往復移動を生じさせて該窪み内の酸化膜等をエッチング除去するケミカル処理から同トレンチ内の薬液やエッチング残渣等の付着物を洗い流す水洗処理までの一連の洗浄処理を確実且つ効率的に行なうことができる。
【０１６９】
従って、本発明の好適な実施形態によれば、被処理基板の表面と同じく、例えば１０μｍ以下の寸法を有するトレンチ、コンタクトホール、ディープパターン、多孔質基板の細孔を確実に処理（例えば、ケミカル処理、水洗洗浄処理等）することができる。つまり、高性能化、高集積化等の半導体デバイスの製作プロセスにおいて課題とされていたコンタクトホール、ディープパターン、トレンチ等の窪みや多孔質基板の細孔の洗浄等の処理が可能となる。
【０１７０】
また、本発明の好適な実施形態によれば、洗浄処理された後に行われる減圧乾燥処理による基板表面の活性化に伴い、基板の表面に生じている吸着作用により該表面に純水の保護膜を形成することができる。洗浄処理された基板にこのような保護膜を形成することにより、例えば、クリーンルーム内等の大気中に該基板が曝されても基板の清浄な面が保護される。つまり、大気中の汚染されている水分（有機汚染等を含む）が基板の表面に吸着することを防ぐことができる。換言すれば、基板の清浄な面を、該基板が処理槽から搬出された後においても保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明好適な実施形態の処理システムの概略的な構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の処理方法における処理（洗浄）プロセスの一例を示した工程概略図である。（ａ）は、密閉処理槽内を減圧してトレンチ内の気体（気泡）を膨張させた状態を示し、（ｂ）は、密閉処理槽内にガスを送り込んで該処理槽を加圧してトレンチ内の気体を圧縮した状態を示している。
【図３】本発明の第１の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の好適な実施の形態の保護膜の形成プロセスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態の処理方法におけるトレンチ（窪み）内での気体（気泡）と処理液との動きを示した拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に給水された処理液がトレンチ内に毛細管力により進入した状態、（ｂ）は、槽内の減圧によりトレンチ内の気体が膨張し、処理液がトレンチから溢れ出ている状態、（ｃ）は、トレンチから溢れ出した気体の一部が処理液中に法主出される状態、（ｄ）は、槽内の加圧によりトレンチ内の気体が圧縮され、処理液がトレンチ内に進入した状態、（ｅ）は、トレンチ内の気体が完全に排除されてトレンチ内の奥まで処理液が進入した状態を示している。
【図６】本発明に係る第２の実施形態の処理プロセスを示す工程図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図８】窪みの特徴を説明するための図である。
【図９】基板表面に純水の吸着膜が形成された状態を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の処理方法におけるトレンチ内に進入しているアルコール類と混ざり合った処理液がトレンチ内で移動する様子を示す拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に導入されたアルコール類の蒸気がトレンチ内に進入した状態、（ｂ）は、処理槽内に送り込まれた処理液がトレンチ内のアルコール類と混ざり合いながらトレンチ内に進入する状態、（ｃ）は、処理槽内から処理液が排液され、槽内の減圧によりトレンチの入口近傍の処理液がアルコール類と共に蒸発を開始した状態、（ｄ）から（ｆ）は、トレンチ内の処理液の蒸発が徐々に進行している状態を示している。
【図１１】本発明の第３の実施形態の洗浄処理方法の工程図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態の処理方法においてアルコール類と処理液とが混ざり合ってトレンチ内に進入する様子を示す拡大断面図である。（ａ）は、密閉された処理槽内に導入されたアルコール類の蒸気が基板の表面に凝縮した状態、（ｂ）は、液面が上昇する処理液が、基板表面の凝縮したアルコール類と混ざり合う状態、（ｃ）は、アルコール類と処理液との溶解の際に起こる運動エネルギーにより、トレンチの入口を塞ぐアルコール類の表面張力が打ち破られて、アルコール類と混ざり合って処理液がトレンチ内への進入を開始した直後の状態、（ｄ）は、アルコール類と混ざり合った処理液のトレンチ内への進入が更に進行した状態、（ｅ）はアルコール類と混ざり合った処理液がトレンチ内の奥まで進入し、該トレンチ内が処理液により完全に満たされた状態を示している。
【符号の説明】
【０１７２】
１：処理槽
２：給水ライン
３：排水ライン
４：オーバーフローライン
５：吸引ライン
６：ガスライン
７：蒸気導入ライン
８：給・排水口
１１：薬液供給ユニット
１２：純水供給ユニット
１５：真空吸引ユニット
１６：密閉蓋
１７：吸引口
１８：ガス供給口
１９：ガス供給ユニット
２０：オーバーフロー口
２４：蒸気導入口
４４，５６：液接触工程
４５，５７：液供給工程
４６，５８：液蒸発工程
Ｍ：薬液（処理液）
Ｎ：純水（処理液）
Ｘ：アルコール類
Ｗ：基板（被処理媒体）
Ｗ−１：窪み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理方法であって、
窪みを有する基板にアルコールを提供するアルコール提供工程と、
該基板に更に処理液を提供し、該窪み内に該処理液を進入させる処理液提供工程と、
該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる蒸発工程と、
を含み、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
処理対象の基板を密閉された処理槽内に配置して、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記処理液提供工程の後であって前記蒸発工程の前に、該処理液を前記処理槽から排出する排出工程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記処理液提供工程では、該基板が収容されている処理槽において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記処理液提供工程では、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液を前記処理槽に供給することを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を大気圧以下の圧力下で実施することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記保護膜は、純水からなることを特徴とする請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
基板処理装置であって、
窪みを有する基板を収容する密閉可能な処理槽と、
前記処理槽内の該基板にアルコールを供給するアルコール供給機構と、
前記処理槽内の該基板に処理液を供給する処理液供給機構と、
前記処理槽内の該処理液を前記処理槽外に排出する排出機構と、
前記処理槽内を減圧して該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる圧力制御機構と、
を備え、前記アルコール供給機構による該アルコールの供給、前記処理液供給機構により該処理液の供給、前記排出機構による該処理液の排出及び前記圧力制御機構による減圧を含むサイクルが複数回にわたって繰り返されるように、前記アルコール供給機構、前記処理液供給機構、前記排出機構及び前記圧力制御機構が動作することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理液供給機構は、前記処理槽内において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記処理液供給機構は、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液を前記処理槽に供給することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板処理方法であって、
窪みを有する基板にアルコールを提供するアルコール提供工程と、
該基板に更に処理液を提供し、該窪み内に該処理液を進入させる処理液提供工程と、
該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる蒸発工程と、
を含み、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を含むサイクルを複数回にわたって繰り返して実施することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
処理対象の基板を密閉された処理槽内に配置して、前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記処理液提供工程の後であって前記蒸発工程の前に、該処理液を前記処理槽から排出する排出工程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記処理液提供工程では、該基板が収容されている処理槽において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記処理液提供工程では、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液を前記処理槽に供給することを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記アルコール提供工程、前記処理液提供工程及び前記蒸発工程を大気圧以下の圧力下で実施することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
処理された基板を前記処理槽から取り出す前に、該基板に保護膜を形成する保護膜形成工程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記保護膜は、純水からなることを特徴とする請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
基板処理装置であって、
窪みを有する基板を収容する密閉可能な処理槽と、
前記処理槽内の該基板にアルコールを供給するアルコール供給機構と、
前記処理槽内の該基板に処理液を供給する処理液供給機構と、
前記処理槽内の該処理液を前記処理槽外に排出する排出機構と、
前記処理槽内を減圧して該窪みに入っている該アルコール及び該処理液の少なくとも一部を蒸発させる圧力制御機構と、
を備え、前記アルコール供給機構による該アルコールの供給、前記処理液供給機構により該処理液の供給、前記排出機構による該処理液の排出及び前記圧力制御機構による減圧を含むサイクルが複数回にわたって繰り返されるように、前記アルコール供給機構、前記処理液供給機構、前記排出機構及び前記圧力制御機構が動作することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理液供給機構は、前記処理槽内において該処理液の液面が該基板の面を横切って上昇するように、前記処理槽に該処理液を供給することを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記処理液供給機構は、該処理液の液面が０．００１〜１．０ｍ／ｓの速度で上昇するように該処理液を前記処理槽に供給することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−９３７４０（Ｐ２００６−９３７４０Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５９４７８（Ｐ２００５−３５９４７８）
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【分割の表示】特願２００３−１６９８１９（Ｐ２００３−１６９８１９）の分割
【原出願日】平成１５年６月１３日（２００３．６．１３）
【出願人】（５９２０７３９３８）株式会社ケミカルアートテクノロジー (4)
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１３日（２００５．１２．１３）
【分割の表示】特願２００３−１６９８１９（Ｐ２００３−１６９８１９）の分割
【原出願日】平成１５年６月１３日（２００３．６．１３）
【出願人】（５９２０７３９３８）株式会社ケミカルアートテクノロジー (4)
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
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