基板处理装置、基板处理系统及基板处理方法与流程
本发明涉及一种基板研磨技术。
背景技术：
在半导体装置的制造中，已知有研磨基板表面的化学机械研磨(CMP，Chemical Mechanical Polishing)装置。CMP装置在研磨台上面贴附研磨垫，形成研磨面。该CMP装置中，将被顶环所保持的基板的被研磨面按压于研磨面，供给作为研磨液的浆料至研磨面，使研磨台与顶环旋转。由此，研磨面与被研磨面滑动地相对移动，研磨被研磨面。
在此，关于包含CMP的平坦化技术，近年被研磨材料多样化，且对于研磨性能(例如平坦性或研磨损伤、还有生产率)要求也变得严格。在此背景中，提出了一种新的平坦化方法，其中之一是催化剂基准蚀刻(catalyst referred etching，以下称CARE)法。CARE法在处理液的存在下，只在催化剂材料附近，从处理液中产生与被研磨面的反应性物种(reactive species)，通过使催化剂材料与被研磨面接近到接触，在与催化剂材料的接近至接触面，可选择性地使被研磨面的蚀刻反应产生。例如，在具有凹凸的被研磨面，通过使凸部与催化剂材料接近到接触，能够进行凸部的选择性蚀刻，因此，能够实现被研磨面的平坦化。虽然本CARE方法当初是例如SiC或GaN，因为化学稳定，以CMP不易达成高效率平坦化的次世代基板材料的平坦化的情况下被提出(例如下述专利文件1～4)，但是近年来确认了即使是氧化硅膜等也可以处理，对目前的硅基板材料也有适用的可能性(例如下述专利文献5)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-121099号公报
专利文献2：日本特开2008-136983号公报
专利文献3：日本特开2008-166709号公报
专利文献4：日本特开2009-117782号公报
专利文献5：WO/2013/084934
技术实现要素：
发明所要解决的问题
但是，当将本CARE法适用于硅基板上的半导体材料平坦化时，目前为止要求与原本工序的代表方法CMP(化学机械研磨)同等的处理性能。特别是关于蚀刻速度及蚀刻量，要求在晶片等级及芯片等级有均一性。另外，既使关于平坦化性能也相等，这些要求随着制程世代的推进而更严格。另外，在通常硅基板上的半导体材料的平坦化工序，同时除去多个材料而平坦化的情况很多，在使用CARE法的基板处理装置，也需要同样的处理。
用于解决问题的手段
本发明是为了解决上述问题的至少一部分而可作为以下形态来实现。
根据本发明的第1形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域(半导体材料)。此基板处理装置，具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板上的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动，催化剂保持部具备用于保持催化剂的弹性部件。根据上述形态，在使基板上的被处理区域与催化剂接触时，弹性部件会变形，所以通过催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，变成可均匀接触，因此，变成可均匀化在接触部的蚀刻速度的面内分布。
根据本发明的第2形态，在第1形态中，弹性部件具备具有压力室的结构，该压力室由弹性膜形成。在弹性膜的外表面形成有催化剂的层。压力室被构成为通过控制被供给至该压力室的流体压力，来控制基板的被处理区域与催化剂的接触压力。根据上述形态，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。
根据本发明的第3形态，在第1形态中，弹性部件具备：球状体，在基板保持部与催化剂保持部相对移动时，被保持成能够随着相对移动旋转。在球状体的外表面，形成有催化剂的层。根据上述形态，在使基板上的被处理区域与催化剂接触时，通过弹性部件的变形，催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，变成能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。
根据本发明的第4形态，在第3形态中，基板处理装置具备：压力调节部，被构成为通过调节将球状体按压至基板侧的力，来调节基板上的被处理区域与催化剂的接触压力。根据上述形态，通过调节基板上的被处理区域与催化剂的接触压力，催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。
根据本发明的第5形态，在第1形态中，弹性部件具备：海绵，具有气孔。根据上述形态，由于弹性部件会变形，所以催化剂会追随基板形状(基板弯曲等)，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。而且，由于海绵是柔软的，所以可抑制被处理面的半导体材料由摩擦所导致的损伤。
根据本发明的第6形态，在第5形态中，基板处理装置具备：处理液供给部，被构成为供给处理液至海绵的内部。在海绵的外表面形成有具有孔部的层，即该具有孔部的层为催化剂的层。根据上述形态，从处理液容易流通的海绵内，可将处理液供给至基板的被研磨面与催化剂的接触部分。也就是说，由于可以直接将仅必要程度的处理液供给至接触部分，所以可削减处理液的使用量。
根据本发明的第7形态，在第1～6的任一形态中，在弹性部件形成有多个沟。在多个沟内，分别埋入催化剂。根据上述形态，在弹性部件与基板上的被处理区域的接触面，变得可在催化剂配置具有规定分布，因此，变得可调整在催化剂的接触部的蚀刻量的面内分布。
根据本发明的第8形态，在第1～7的任一形态中，在弹性部件形成有供处理液通过的多个沟。根据上述形态，通过促进处理液绕进及置换于催化剂与基板上的被处理区域的接触部，变成可增加蚀刻速度及提升稳定性。
根据本发明的第9形态，在第1～8的任一形态中，弹性部件为多个，且分别保持催化剂。根据上述形态，催化剂变得更容易追随基板形状。另外，在与第二形态组合的情况下，由于可以控制各区域的蚀刻状态，所以可使催化剂的接触部的蚀刻速度的面内分布更加均匀化。
根据本发明的第10形态，在第1～9的任一形态中，催化剂具备两种以上的各催化剂，或包含两种催化剂的混合物或化合物。根据上述形态，即使是对于多个材料所构成的被处理面，通过以分别以各混合物或化合物的形态配置最适合的催化剂，变成可由各催化剂的效果同时进行蚀刻。
根据本发明的第11形态，在第1～10的任一形态中，催化剂保持部为多个，且多个催化剂保持部中的各催化剂保持部上分别保持各催化剂。根据上述形态，通过同时使用多个催化剂保持部，可以提升每单位时间的处理能力。
根据本发明的第12形态，在第11形态中，多个催化剂保持部中的至少两个催化剂保持部保持彼此不同种类的催化剂。根据上述形态，即使对于由多个材料构成的被处理面，也变成可同时进行蚀刻，且通过同时使用多个保持部，可以提升每单位时间的处理能力。
根据本发明的第13形态，在第1～12的任一形态中，基板处理装置具备：基板温度控制部，被构成为控制基板的温度。根据上述形态，可对应温度使蚀刻温度而变化，因此，变成可调整蚀刻速度。
根据本发明的第14形态，在第1～13的任一形态中，基板保持部具备：基板位置调整部，被构成为使基板仅旋转任意规定角度而使基板的凹口、定向平面或激光标记位于规定位置。根据上述形态，变成可使催化剂接触想要的基板部位。
根据本发明的第15形态，在第1～14的任一形态中，基板处理装置具备：处理液温度调整部，在10度以上且60度以下的范围内将处理液的温度调整成规定温度。根据上述形态，可对应处理液温度使蚀刻速度变化，因此，变成可调整蚀刻速度。
根据本发明的第16形态，在第1～15的任一形态中，基板处理装置具备处理液供给部，该处理液供给部具有供给口，该供给口用于将处理液供给至基板上的被处理区域上。处理液供给部被构成为供给口随着催化剂保持部一起移动。根据上述形态，可始终将新鲜的处理液供给至催化剂周边，结果，可以降低因处理液浓度的变化导致蚀刻速度的偏差。另外，变成可有效地供给处理液至基板上的被处理区域上，结果，变成可减少处理液的使用量。
根据本发明的第17形态，在第1～16的任一形态中，催化剂保持部被配置于基板保持部的上方。基板保持部具备：壁部，在用于保持基板的区域的外侧，遍及整个周向，朝向铅直方向上方延伸。根据上述形态，由于可保持处理液在壁部内侧，所以可抑制处理液往外部流出。结果，变成可减少处理液的使用量。
根据本发明的第18形态，在第1～16的任一形态中，基板处理装置，具备：处理液保持部，在催化剂保持部周围，包围催化剂保持部，并在基板侧开口，且该处理液保持部被构成为将处理液保持在处理液保持部的内部。处理液被供给至处理液保持部的内部。根据上述形态，由于大部分被供给的处理液被保持在处理液保持部的内部，所以变成可减少处理液的使用量。
根据本发明的第19形态，在第18形态中，基板处理装置，具备：处理液吸引部，被构成为连通于处理液保持部的内部，对保持于内部的处理液进行吸引。根据上述形态，变成可使处理液循环，并始终供给新鲜的处理液，结果，减少因处理液浓度的变化导致蚀刻速度的偏差。
根据本发明的第20形态，在第1～19的任一形态中，基板处理装置，具备：调整部，被构成为调整催化剂的表面。根据上述形态，在蚀刻处理中，变成可除去附着于催化剂表面的蚀刻产物，结果，通过恢复催化剂表面的活性状态，变成可稳定进行多片基板的处理。
根据本发明的第21形态，在第20形态中，调整部具备：擦洗清洗部，被构成为以擦洗的方式清洗催化剂的表面。根据上述形态，变成可除去附着于催化剂的蚀刻产物，结果，通过恢复催化剂表面的活性状态，变成可稳定进行多片基板的处理。
根据本发明的第22形态，在第20或21形态中，调整部具备：药液供给部，被构成为供给药液，该药液用于除去附着于催化剂表面的蚀刻产物。根据上述形态，变成可除去附着于催化剂的蚀刻产物，结果，通过恢复催化剂表面的活性状态，变成可稳定进行多片基板的处理。
根据本发明的第23形态，在第20～22的任一形态中，调整部具备：电解再生部，被构成为利用电解作用于除去催化剂的表面的蚀刻产物。电解再生部具有能够与催化剂电连接的电极，电解再生部被构成为通过在催化剂与电极之间施加电压，从而通过电解作用除去附着于催化剂的表面的蚀刻产物。根据上述形态，变成可除去附着于催化剂的蚀刻产物，结果，通过恢复催化剂表面的活性状态，变成可稳定进行多片基板的处理。
根据本发明的第24形态，在第20～23的任一形态中，调整部具备：镀覆再生部，被构成为将催化剂通过镀覆与催化剂同一种类的再生用催化剂来再生催化剂。镀覆再生部具有被构成为能够与催化剂电连接的电极，该镀覆再生部被构成为在包含再生用催化剂的液体中浸渍有催化剂的状态下，通过在催化剂与电极间施加电压，来镀覆再生催化剂的表面。根据上述形态，变成可在催化剂上形成新的催化剂层，结果，通过恢复催化剂表面的活性状态，变成可稳定进行多片基板的处理。
根据本发明的第25形态，在第1～24的任一形态中，基板处理装置，具备：监测部，监测基板的被处理区域的蚀刻处理状态。根据上述形态，关于在基板上的被处理区域的处理状态，变成可进行实时监视。
根据本发明的第26形态，在第25形态中，基板处理装置具备：控制部，被构成为进行基板处理装置的动作的控制。控制部被构成为根据监测部所获得的蚀刻处理状态，控制处理中的基板的处理条件中的至少一个参数。根据上述形态，变成可处理成使基板上的被处理区域接近规定目标值。
根据本发明的第27形态，在第25形态中，控制部被构成为根据监测部所获得的蚀刻处理状态来决定处理的终点。根据上述形态，变成可以规定目标值来结束处理基板上的被处理区域。
根据本发明的第28形态，在第25或27形态中，监测部具备：力矩电流监测部，根据催化剂保持部与基板保持部相对移动时的驱动部的力矩电流，监测蚀刻处理状态。根据上述形态，可经由力矩电流监测基板的被处理区域与催化剂的接触所产生的摩擦状态，例如通过监测伴随被处理面的被处理区域的凹凸状态变化或其他材料的露出的力矩电流变化，变成可进行对处理终点的决定或处理条件的反馈。
根据本发明的第29形态，在第25～27的任一形态中，监测部具备：光学式监测部，朝向基板的被处理区域照射光，并接受在基板的被处理区域的表面反射的反射光，或穿透基板后反射的反射光，根据接受的光监测蚀刻处理状态。根据上述形态，在被处理区域具有透光性的材料的情况下，通过监测伴随膜厚变化的反射光强度变化，变成可进行对处理终点的决定或处理条件的反馈。
根据本发明的第30形态，在第25～27的任一形态中，监测部具备：涡电流监测部，在接近基板上的被处理区域表面配置的感应线圈，流动高频电流并在基板上的被处理区域产生涡电流，根据与基板的被处理区域的厚度对应的涡电流或合成阻抗的变化，来监测蚀刻处理状态。根据上述形态，在被处理区域的半导体材料具有导电性的情况下，通过监测伴随膜厚变化的涡电流值或合成阻抗的变化，变成可进行对处理终点的决定或处理条件的反馈。
根据本发明的第31形态，在第1～30的任一形态中，基板处理装置，具备：电位调整部，其具有参照电极，被构成为经由处理液将催化剂与参照电极电化学地连接，来控制催化剂的表面的电位。根据上述形态，在蚀刻处理中，可防止阻碍催化剂表面的活性状态的因子附着，结果，变成可维持催化剂表面的活性状态。
根据本发明的第32形态，在第1～31的任一形态中，催化剂保持部具备：球状体或圆柱体，在球状体的球面或圆柱体的周面形成有催化剂的层。球状体或圆柱体被构成为在基板保持部与催化剂保持部相对移动时，被保持成可随着相对移动而旋转。根据上述形态，可减少在基板保持部与催化剂保持部相对移动时的基板上的被处理区域表面与催化剂的摩擦，结果，变成可抑制因摩擦导致被处理区域表面损伤及催化剂的摩擦耗损。
根据本发明的第33形态，在第32形态中，球状体或圆柱体，在内部具备弹性体。根据上述形态，因弹性体的变形，催化剂会追随基板形状(基板弯曲等)，变成可均匀接触，结果，可使催化剂的接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。
根据本发明的第34形态，提供一种基板处理系统。此基板处理系统具备：如第1～33形态中任一形态所述之基板处理部；基板清洗部，被构成为清洗基板；以及基板搬送部，搬送基板。根据上述形态，变成可除去基板处理后的基板表面的蚀刻产物，结果变成可清净化基板表面。
根据本发明的第35形态，在第34的形态中，基板处理装置至少是第14形态所述的基板处理装置，基板处理系统，具备：检测部，被构成为检测基板的凹口、定向平面及激光标记中的至少一者。根据上述形态，适当地达成第14形态的效果。
根据本发明的第36形态，在第34或第35形态中，基板处理系统，具备：厚度测量部，被构成为测量由基板处理装置处理后的基板的被处理区域的厚度。根据上述形态，由于可把握处理后的基板的被处理区域的厚度分布，所以根据本测量结果再处理基板，在下次的基板处理，通过根据厚度测量部的测量结果来变更处理条件的参数，变成可改善基板的处理质量。
根据本发明的第37形态，在第36形态中，基板处理系统具备：第一参数设定部，被构成为根据厚度测量部的测量结果，来设定在基板处理装置在下次实施的研磨处理所使用的控制参数。根据上述形态，在下次基板处理，变成可根据厚度测量部的测量结果来修正并处理处理条件，可进行基板处理质量的改善。
根据本发明的第38形态，在第37形态中，第一参数设定部根据厚度测量部的测量结果而获得的被处理区域的厚度分布与预定目标厚度分布的差分，来修正控制参数。根据上述形态，在下次基板处理，变成被处理区域的厚度分布可靠近目标值，可进行基板处理质量的改善。
根据本发明的第39形态，在第36～38的任一形态中，基板处理系统具备：再处理控制部，被构成为在厚度测量部的测量结果尚未满足规定基准的情况下，再处理由基板处理装置处理后的基板。根据上述形态，变成被处理区域的厚度分布可靠近目标值，可进行基板处理质量的改善。
根据本发明的第40形态，在第34～39的任一形态中，基板处理装置是第25～30中任一形态的基板处理装置，基板处理系统具备：第二参数变更部，被构成为根据监测部所监测的蚀刻处理状态，来变更在基板处理装置中在下次基板处理中所使用的控制参数。根据上述形态，达成与第36形态相同的效果。
根据本发明的第41形态，在第40形态中，第二参数变更部根据基于监测部的监测结果而获得的被处理区域的厚度分布与预定目标厚度分布的差分，来变更控制参数。根据上述形态，达成与第38形态相同的效果。
根据本发明的第42形态，在第34～41的任一形态中，基板处理系统具备：化学机械研磨装置，研磨由基板处理装置进行处理前或处理后的基板。根据上述形态，通过使用基板处理系统作为在化学机械研磨装置的研磨前处理或后处理，可以进行更灵活的研磨处理。
根据本发明的第43形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域，具备：催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及调整部，被构成为调整催化剂的表面。在上述形态的基板处理装置中，例如催化剂更换时或更换处理基板间，可以调整催化剂表面。
根据本发明的第44形态，在第43形态中，调整部具备：擦洗清洗部，被构成为擦洗清洗催化剂的表面。在上述形态中，可对催化剂表面施加物理力并清洗及调节催化剂表面，在催化剂成膜时或基板处理中，可有效地除去附着于催化剂表面的残渣等。
根据本发明的第45形态，在第43或第44形态中，调整部具备：药液供给部，被构成为供给药液，用于除去附着于催化剂表面的蚀刻产物。在上述形态中，可以用化学作用除去附着在催化剂表面的蚀刻产物或催化剂表面的变质层(alterated layer)。
根据本发明的第46形态，在第43～45的任一形态中，调整部具备：电解再生部，被构成为利用电解作用来除去催化剂表面的蚀刻产物。电解再生部，具有被构成为能够与催化剂电连接的再生用电极，被构成为通过在催化剂与再生用电极之间施加电压，从而通过电解作用除去附着于催化剂表面的蚀刻产物或催化剂表面的变质层。在上述形态中，可以用化学作用除去附着在催化剂表面的蚀刻产物或催化剂表面的变质层。
根据本发明的第47形态，在第43～46的任一形态中，调整部具备：镀覆再生部，被构成为将催化剂通过镀覆与该催化剂同一种类的再生用催化剂来再生该催化剂。镀覆再生部具有被构成为能够与催化剂电连接的电极，被构成为在包含再生用催化剂的液体中浸渍有催化剂的状态下，通过在催化剂与电极间施加电压，从而通过对催化剂镀覆再生用催化剂，，来再生催化剂。根据上述形态，可产生新催化剂表面。
根据本发明的第48形态，在第43形态中，调整部具有：调整台，被配置成朝向催化剂的表面。
根据本发明的第49形态，在第48形态中，具有：催化剂清洗喷嘴，被构成为供给用于清洗催化剂表面的水及/或药液至催化剂的表面。根据上述形态，可简单地除去附着于催化剂表面的蚀刻产物。
根据本发明的第50形态，在第49形态中，催化剂清洗喷嘴被配置于调整台的外侧。根据上述形态，可将催化剂清洗喷嘴与其他结构分离，提升维修性。
根据本发明的第51形态，在第49形态中，催化剂清洗喷嘴被配置于调整台的内侧。调整台具有用于使水及/或药液在调节台内部通过的通路，通路与催化剂清洗喷嘴以流体能够流动的方式连通。根据上述形态，水及/或药液可从催化剂的下方均匀喷射。另外，可减少配置外部喷嘴的空间。
根据本发明的第52形态，在第48～51的任一形态中，调整部具有：擦洗部件，被配置于用于清洗催化剂表面的调整台。
根据本发明的第53形态，在第48～52的任一形态中，具有：电极，被构成为可电连接于催化剂；再生用电极，被配置于调整台；以及电源，被构成为在电极及再生用电极之间施加电压。根据上述形态，可利用电解作用于催化剂的调整。
根据本发明的第54形态，在第53形态中，被构成为将催化剂侧的电极作为正极，将再生用电极作为负极而施加电压来电解蚀刻催化剂的表面。根据上述形态，可用电解蚀刻来调整催化剂表面，可除去其他作用无法除去的异物等。
根据本发明的第55形态，在第54形态中，被构成为将催化剂侧的电极作为负极，将再生用电极作为正极而施加电压，来还原催化剂的表面的氧化物。根据上述形态，可以由还原作用使已氧化的催化剂表面的活性状态恢复。
根据本发明的第56形态，在第53形态中，被构成为具有在再生用电极上所配置的离子交换体，在催化剂与离子交换体接近或接触状态下施加电压。离子交换体在电场下具有促进水电离的催化剂作用，使由此产生的H+离子或OH-离子作用于催化剂表面，能进行与第54形态或第55形态同样的作用。而且，也可以使用水或稀薄的药液作为此时的液体，所以能减少使用的药液。
根据本发明的第57形态，在第48～56的任一形态中，调整台具有：液体储存部，被构成为能够在调节整台上保持液体。根据上述形态，由于在调整中将液体保持在催化剂表面，所以可有效地调整。另外，可减少液体使用量。
根据本发明的第58形态，在第57形态中，具有：超声波产生装置，被构成为将超声波照射至保持于液体储存部的液体。根据上述形态，通过利用超声波，可有效地除去附着于催化剂的异物。
根据本发明的第59形态，在第48～58的任一形态中，调整台被构成为可旋转。
根据本发明的第60形态，在第48～59的任一形态中，具有：催化剂测量传感器，用于测量催化剂的表面的状态。以该催化剂传感器监测调整状态，可抑制催化剂调整的过度与不足。
根据本发明的第61形态，在第60形态中，催化剂测量传感器包含(i)测量催化剂的电阻的电阻传感器、(ii)测量催化剂的厚度的厚度传感器、以及(iii)光学式传感器中的至少一个。
根据本发明的第62形态，在第43～61的任一形态中，催化剂具有金属，基板处理装置具有可电连接催化剂金属的电极，电极具有比催化剂金属的离子化倾向更大的金属。根据上述形态，变成可利用电池反应而使还原作用在催化剂的表面产生。由此，变成可抑制催化剂表面的氧化、氢氧化，可维持催化剂表面的活性状态。
根据本发明的第63形态，在第43～61的任一形态中，具有：气体供给喷嘴，用于将气体供给至催化剂的表面。根据上述形态，通过使催化剂表面干燥，可抑制因催化剂与水分反应导致的催化剂表面氧化、氢氧化，所以例如像在批处理基板之间隔时间，长时间不进行基板蚀刻处理的状态下，变成可维持催化剂表面的活性状态。
根据本发明的第64形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及控制部，被构成为进行基板处理装置的动作的控制。控制部，在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，控制成使催化剂保持部移动至基板的被处理区域的面内方向，且控制成对应在基板的被处理区域上催化剂保持部的位置，变更催化剂保持部的移动速度。根据上述形态，变成可对应基板位置以不同速度使催化剂保持部移动，催化剂与基板的接触时间，即可控制在基板面内的蚀刻时间，所以可控制成提升基板蚀刻速度的面内均匀性。
根据本发明的第65形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持台，具备用于保持基板的基板保持面；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。基板保持台的基板保持面，比催化剂保持部的催化剂表面的面积更大。基板保持台具有：延长部，在被处理的基板被配置后，位于比基板的外周更外侧。根据上述形态，即使催化剂保持部突出于基板外侧，也可以防止催化剂保持部倾斜，变成可维持催化剂与基板恒定的接触状态(例如接触压力分布)。因此，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第66形态，在第65形态中，在基板保持台的延长部具有：调整部，被构成为调整催化剂表面。通过本结构，不只是基板处理的间隔时间，即使在基板处理中也可同时进行催化剂调整，变成可维持在处理中的催化剂表面的活性状态。
根据本发明的第67形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持台，具备用于保持基板的基板保持面；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。基板保持台的基板保持面，比催化剂保持部的催化剂表面的面积更大。催化剂保持部还具有：倾斜传感器，用于检测催化剂的表面，对于基板保持台的基板保持面的倾斜；以及倾斜修正机构，用于修正催化剂的表面，对于基板保持台的基板保持面的倾斜。根据上述形态，通过检测催化剂保持面的倾斜，对应检测结果修正倾斜，而可抑制由催化剂保持面的倾斜所导致的载荷集中，可维持催化剂与基板恒定的接触状态(例如接触压力分布)。因此，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第68形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及处理液供给部，具有：供给口，用于使处理液通过催化剂保持部内而供给至基板的被处理区域上。根据上述形态，可有效地供给处理液至催化剂与基板的接触面，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第69形态，在第68形态中，催化剂保持部具有：缓冲部，在催化剂保持部内暂时保持处理液；以及处理液供给部，具有：多个供给口，用于通过催化剂保持部内，将处理液供给至基板的被处理区域上，多个供给口与缓冲部以流体能够流动的方式连通。根据上述形态，可将处理液均匀地供给至催化剂与基板之间，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第70形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部，具有：多个沟，被构成为在催化剂保持部与基板接触的状态下，处理液可在催化剂保持部与基板之间移动。根据上述形态，变成可有效地供给处理液至催化剂与基板之间，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第71形态，在第70形态中，多个沟的剖面形状为沟的开口部的宽度比沟的底部的宽度更大的梯形形状。根据上述形态，变成可在催化剂与基板接触时，沟不会倒塌而可被维持，通过维持处理液供给至催化剂与基板间，可使基板蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据本发明的第72形态，在第71形态中，多个沟具有(i)多个同心圆图案、(ii)多个放射状图案、(iii)交叉的不同方向延伸的多个并行线图案、以及(iv)螺旋状图案中的至少一个。
根据本发明的第73形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部，具有：反向电极，被构成为能够经由处理液与催化剂电连接。根据上述形态，通过在基板处理施加最适当的电压至催化剂使催化剂表面的活性状态变化，可提升基板蚀刻速度。
根据本发明的第74形态，在第73形态中，催化剂保持部具有：催化剂保持部件，用于保持催化剂，反向电极被配置于催化剂保持部件的外侧。
根据本发明的第75形态，在第73形态中，反向电极被配置成多个反向电极在催化剂保持部件内露出。通过上述形态，变成可在催化剂面内施加均匀电位，结果，能够使催化剂表面的活性状态分布均匀化，由此来提升在催化剂与基板的接触面的蚀刻速度的面内均匀性。
根据本发明的第76形态，在第73～75的任一形态中，催化剂保持部被构成为具有处理液保持部，该处理液保持部包围催化剂，并且该处理液保持部的基板保持部侧开口，在催化剂接触基板的状态下，处理液被保持于处理液保持部。
根据本发明的第77形态，在第76形态中，基板处理装置具有：处理液供给部，具有供给口，供给口用于使处理液通过催化剂保持部内而供给至基板的被处理区域上。
根据本发明的第78形态，在第73～77的任一形态中，基板处理装置具有：电压控制装置，被构成为在催化剂与反向电极之间施加电压。电压控制装置，为了使催化剂侧的电位断续地成为还原侧，在处理中控制基板成比反向电极的电位更低。根据上述形态，变成可在基板处理中于催化剂使还原作用产生，抑制催化剂的氧化、氢氧化，变成可维持催化剂表面的活性状态。
根据本发明的第79形态，在第73～78的任一形态中，催化剂被电性分割成多个区域，被构成为对多个区域中的每个区域施加不同的电压。根据上述形态，施加不同电压于各催化剂区域，变成可使催化剂表面的活性状态变化，可变更各区域的基板蚀刻速度，所以提升基板蚀刻的控制性。
根据本发明的第80形态，在第79形态中，催化剂保持部被构成为能够旋转。基板处理装置具有：旋转位置传感器，检测催化剂保持部的旋转位置；以及位置传感器，检测催化剂保持部相对于基板保持部的位置。
根据本发明的第81形态，在第80形态中，基板处理装置，具有：电压控制装置，被构成为在催化剂的各区域与反向电极之间施加电压；电压控制装置，控制接收旋转位置传感器所检测的催化剂保持部的旋转位置，以及位置传感器所检测的催化剂保持部相对于基板保持部的位置，并根据催化剂保持部的旋转位置以及催化剂保持部相对于基板保持部的位置，而在催化剂的各区域独立施加电压。
根据本发明的第82形态，一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部，具有：多个催化剂保持部件，用于保持催化剂。基板处理装置具有：压力控制机构，在基板与催化剂接触时，分别独立控制多个催化剂保持部件，对多个催化剂保持部件中的每个催化剂保持部件独立地控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第83形态，在第82形态中，压力控制机构通过控制供给至多个催化剂保持部件的内部的流体压力或流量，来控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第84形态，在第82形态中，压力控制机构具备：压电元件，安装于多个催化剂保持部件，通过独立地控制各压电元件来控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第85形态，在第82～84的任一形态中，催化剂保持部被构成为可旋转。基板处理装置具有：旋转位置传感器，检测催化剂保持部的旋转位置；以及位置传感器，检测催化剂保持部相对于基板保持部的位置。
根据本发明的第86形态，在第85形态中，压力控制机构接收旋转位置传感器所检测的催化剂保持部的旋转位置信号以及位置传感器所检测的催化剂保持部相对于基板保持部的位置信号，并对应催化剂保持部的旋转位置以及催化剂保持部相对于基板保持部的位置，在多个催化剂保持部件上分别独立控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第87形态，在第82～86的任一形态中，多个催化剂保持部分别具有：压力传感器，被构成为检测基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第88形态，在第87形态中，压力控制机构接收压力传感器各别所检测的压力信号，为了使基板与催化剂的接触压力成为规定压力分布，分别独立控制多个催化剂保持部件上基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第89形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。基板处理装置具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部具有：多个催化剂保持部件，用于保持催化剂；以及处理液供给部，具有：多个处理液供给通路及处理液供给口，用于通过催化剂保持部内，将处理液供给至基板的被处理区域上。多个处理液供给通路，分别被构成为可独立地调整处理液的流量。
根据本发明的第90形态，在第89形态中，基板处理装置在多个处理液供给通路分别设有：流量计，用于测量处理液的流量；以及阀，用于调整处理液的流量。
根据本发明的第91形态，在第89或第90形态中，基板处理装置，具有：压力控制机构，在基板与催化剂接触时，将多个催化剂保持部件分别进行独立控制，对多个催化剂保持部件中的每个催化剂保持部件独立地控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第92形态，在第91形态中，压力控制机构通过将流体分别供给至多个催化剂保持部件，来控制基板与催化剂的接触压力。
根据本发明的第93形态，在第91形态中，压力控制机构，具备：压电元件，安装于多个催化剂保持部件，通过独立地控制各压电元件来控制基板与催化剂的接触压力分布。
根据本发明的第94形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使圆板状的基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动。基板保持部具有用于保持基板的圆形区域。催化剂保持部具备用于保持催化剂的催化剂保持部件。催化剂保持部件在圆板状的基板与催化剂接触的状态下，是从基板的中心部分到外缘的一部分重叠的大致扇形或三角形。
根据本发明的第95形态，在第94形态中，驱动部被构成为能够在用于保持基板的圆形区域的半径方向移动催化剂保持部。
根据本发明的第96形态，在第94～95的任一形态中，催化剂保持部件具有：沟，被构成为在催化剂保持部件与基板接触的状态下，使处理液通过催化剂保持部件与基板之间。
根据本发明的第97形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动。催化剂保持部具备用于保持催化剂的催化剂保持部件。催化剂保持部件具备：多个球状体或多个圆柱体，在该球状体的球面或该圆柱体的周面形成有催化剂的层。多个球状体或多个圆柱体被构成为在基板保持部与催化剂保持部相对移动时，被保持成可随着该相对移动旋转。
根据本发明的第98形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部被构成为可在相对于基板的面垂直的方向上振动。
根据本发明的第99形态，在第98形态中，催化剂保持部具有压电元件，基板处理装置具有：电源，施加交流电压至压电元件。
根据本发明的第100形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：被构成为保持基板的基板保持部。基板保持部具有：多个基板保持台，被构成为分别保持一片基板。基板处理装置具有：与多个基板保持台中的各基板保持台关联的多个催化剂保持部，多个催化剂保持部被构成为保持的催化剂。
根据本发明的第101形态，在第100形态中，多个催化剂保持部的至少一部分保持不同种类的催化剂。
根据本发明的第102形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及多个催化剂保持部，被构成为保持催化剂。
根据本发明的第103形态，在第102形态中，基板处理装置具备：调整部，被构成为调整催化剂表面。
根据本发明的第104形态，在第102形态中，多个催化剂保持部的至少数个催化剂保持部可在不同处理条件下发挥功能。
根据本发明的第105形态，在第102～104的任一形态中，多个催化剂保持部的至少数个催化剂保持部的用于保持催化剂的区域面积不同。
根据本发明的第106形态，在第102～104的任一形态中，多个催化剂保持部的至少数个催化剂保持部保持不同种类的催化剂。
根据本发明的第107形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂，催化剂用于处理保持在基板保持部的基板；以及基板清洗部，被构成为清洗保持在基板保持部的基板。
根据本发明的第108形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及处理液供给部，具有：供给口，用于将处理液供给至基板的被处理区域上。基板保持部用于保持基板的区域，相对于水平面倾斜规定角度。处理液供给部的供给口，在基板与催化剂接触的状态下，在重力方向上被配置在催化剂保持部的上方。
根据本发明的第109形态，在第108形态中，处理液供给部被构成为供给口与催化剂保持部一起移动。
根据本发明的第110形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂。催化剂保持部具有：催化剂温度控制机构，用于控制催化剂的温度。
根据本发明的第111形态，在第110形态中，催化剂温度控制机构具有帕尔帖元件。
根据本发明的第112形态，提供一种基板处理系统。上述基板处理系统具有：如第1～32形态及第43～111形态的任一形态之基板处理装置；基板清洗部，被构成为清洗基板；基板干燥部，被构成为使已清洗的基板干燥；以及基板搬送部，搬送基板。
根据本发明的第113形态，在第112形态中，基板搬送部被构成为可分别搬送湿状态的基板与干状态的基板。
根据本发明的第114形态，提供一种基板处理系统。上述基板处理系统，具有：如第1～32形态及第43～111形态的任一形态的基板处理装置；以及成膜装置，被构成为对基板进行成膜处理。
根据本发明的第115形态，在第114形态中，成膜装置具有化学气相沉积(CVD)装置、溅镀装置、镀覆装置以及涂布装置中的至少一个。
根据本发明的第116形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：被构成为保持催化剂的催化剂保持部，催化剂保持部具有：弹性部件；以及薄膜，被贴附于弹性部件而保持催化剂。
根据本发明的第117形态，在第116形态中，薄膜由树脂形成。
根据本发明的第118形态，在第116或117形态中，薄膜具有：沟，被构成为在催化剂与基板接触的状态下，处理液能够在基板的面内在催化剂与基板之间移动。
根据本发明的第119形态，在第118形态中，沟的剖面形状为沟的开口部的宽度比沟的底部的宽度大的梯形形状。
根据本发明的第120形态，在第116～119的任一形态中，催化剂保持部具有：处理液供给部，具有：多个处理液供给通路及处理液供给口，用于使处理液通过催化剂保持部内而供给至基板的被处理区域上。
根据本发明的第121形态，提供一种基板处理系统，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理系统具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂，催化剂保持部具有：弹性部件；以及配置在弹性部件与催化剂之间，比弹性部件硬质的材料的层。
根据本发明的第122形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂，催化剂保持部具有：入口通路，用于将处理液供给至催化剂的表面；以及出口通路，用于从催化剂的表面回收处理液。
根据本发明的第123形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：监测部，监测基板的被处理区域的蚀刻处理状态。
根据本发明的第124形态，在第123形态中，具备：控制部，被构成为进行基板处理装置的动作控制；控制部，被构成为根据由监测部所获得的蚀刻状态，来控制在处理中的基板的处理条件的至少一个参数。
根据本发明的第125形态，在第123形态中，控制部被构成为根据监测部所获得的蚀刻处理状态来决定处理终点。
根据本发明的第126形态，在第123或第125形态中，基板处理装置具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂，监测部具备：力矩电流监测部，根据催化剂保持部与基板保持部相对移动时的驱动部的力矩电流，监测蚀刻处理状态。
根据本发明的第127形态，在第123形态中，基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂，监测部具备：力矩电流监测部，根据使催化剂保持部旋转驱动时的力矩电流，或使基板保持部旋转驱动的力矩电流的至少一者的力矩电流，来监测蚀刻处理状态。
根据本发明的第128形态，在第123形态中，基板处理装置，具有：基板保持部，被构成为保持基板；以及催化剂保持部，被构成为保持催化剂，监测部具有：配备于催化剂保持部的振动传感器，振动传感器被构成为检测在基板保持部与催化剂保持部相对移动时的振动，监测部被构成为通过振动传感器检测振动变化，来监测蚀刻处理状态。
根据本发明的第129形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具备：催化剂保持部，被构成为保持催化剂，催化剂保持部具有：盘片夹具部；以及催化剂盘片部，以能够在盘片夹具部拆除的状态连接于该盘片夹具部，催化剂盘片部具有：催化剂保持部件，在表面保持催化剂；催化剂电极，被电连接于催化剂；以及反向电极，盘片夹具部，具有：催化剂电极用配线，被电连接于催化剂电极；以及反向电极用配线，被电连接于反向电极，盘片夹具部，在盘片夹具与催化剂盘片被连接时，更具有：用于将催化剂电极电连接于催化剂电极用配线的接触探针；以及用于将反向电极电连接于反向电极用配线的接触探针；基板处理装置具有：电源，用于在催化剂电极与反向电极之间施加电压。
根据本发明的第130形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触，处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及摇动臂，可在与基板的面垂直方向移动催化剂保持部，并安装于催化剂保持部，摇动臂具有：测力器，被构成为测量在使催化剂保持部的催化剂接触基板时的接触压力。
根据本发明的第131形态，在第130形态中，基板处理装置具有：PID控制器，根据测力器所测量的接触压力来控制催化剂与基板的接触压力。
根据本发明的第132形态，在第130形态中，摇动臂具有：罩，包围整个摇动臂，摇动臂被构成为可供给空气及/或氮气至罩内。
根据本发明的第133形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述基板处理装置具有：基板保持部，被构成为保持基板；基板保持部，具有：基板保持台；以及真空吸附板，用于以真空吸附将基板保持在基板保持台，真空吸附板具有吸附孔，基板保持部具有：真空管线，与真空吸附板的吸附孔以流体能够流动的方式连通，真空管线被构成为由真空吸引可以将基板真空吸附于真空吸附板，且通过将水及/或空气、氮气供给至真空管线，可解除真空吸附。
根据本发明的第134形态，提供一种基板处理方法，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域。上述方法之步骤具有：将处理液供给至基板的被处理区域；使催化剂接触基板的被处理区域；在基板与催化剂接触的状态下，使基板与催化剂相对移动；以药液清洗基板；以水清洗基板；以及在以药液或水清洗基板时，调整催化剂的表面。
本发明除了上述各形态，可自由地组合或省略上述各形态的构成要素或后述的实施例的构成要素的仅至少一部分。关于此，举出数个具体例，例如本发明的一形态，具备被构成为保持基板的基板保持部、被构成为保持催化剂的催化剂保持部、以及被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下使基板保持部与催化剂保持部相对移动的驱动部中的至少一个，也可以是具有本说明书所记载的特征的一部分的任意基板处理装置。或者是，本发明的另一形态，也可以是基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动，其中催化剂具备两种以上的催化剂，或包含两种催化剂的混合物或化合物。或者是，本发明的另一形态，也可以是基板处理装置具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动，其中催化剂保持部具备：球状体或圆柱体，在该球状体的球面或该圆柱体的周面形成有催化剂层；球状体或圆柱体被构成为在基板保持部与催化剂保持部相对移动时，被保持成可随着相对移动旋转。这些形态中，请注意第1形态的一个特征，即催化剂比基板小这点，是不一定需要的特征。
而且，上述各形态的构成要素或后述的实施例的各构成要素的具体特征，可分别将各具体特征分离，适当省略。例如在第15形态的处理液温度调整部，可变形成在10度以上60度以下的范围以外的范围内，调整处理液的温度成规定温度。虽然说明了第1～42形态以外的数个变形形态，但这不过是例示，本发明在可解决上述至少一部分课题的前提，或是达成上述至少一部分效果的前提下，可以适当组合或省略本说明书所记载的各构成要素及其具体特征的至少一部分。
附图说明
图1表示作为本发明的一实施例的基板处理装置的概略结构的概略平面图。
图2是基板处理装置的概略侧视图。
图3表示催化剂保持部的细节的概略剖视图。
图4表示催化剂保持部的其他例的概略剖视图。
图5表示催化剂保持部的其他例的概略剖视图。
图6表示催化剂保持部的其他例的概略剖视图。
图7表示催化剂保持部的其他例的概略剖视图。
图8是作为第二实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图9是作为第三实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图10是作为第四实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图11是作为第四实施例的变形例的基板处理装置的概略侧视图。
图12是作为第五实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图13是作为第六实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图14是作为第八实施例的基板处理系统的概略平面图。
图15是作为第九实施例的基板处理装置的概略立体图。
图16是图15所示的基板处理装置的概略剖视图。
图17A表示调整部的实施例的结构的概略侧视图。
图17B表示调整部的实施例的结构的概略侧视图。
图18是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图19是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图20是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图21是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图22是作为一实施例的基板处理装置的概略俯视图。
图23表示催化剂的摇动速度与基板的蚀刻速度的关系图。
图24是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图25是作为一实施例的基板处理装置的概略俯视图。
图26是作为一实施例的基板处理装置的概略俯视图。
图27是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图28是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图29是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图30是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图31是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图32是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图33是图32所示的催化剂保持部的概略仰视图。
图34表示在催化剂施加的电位的模式的例图。
图35表示在催化剂施加的电位的模式的例图。
图36表示作为一实施例的催化剂的配置模式的概略平面图。
图37表示用图36的催化剂保持部来处理基板的例的概略平面图。
图38表示作为一实施例的催化剂的配置模式的概略平面图。
图39A是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图39B是从催化剂方来看图39A的催化剂保持部的平面图。
图39C是作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图39D是从催化剂方来看图39C的催化剂保持部的平面图。
图40是作为一实施例的催化剂保持部的概略平面图。
图41是作为一实施例的催化剂保持部的概略平面图。
图42表示在催化剂施加的电位与蚀刻速度的图。
图43表示在催化剂施加的电位与蚀刻速度的图。
图44表示在催化剂施加的电位与蚀刻速度的图。
图45是作为一实施例的基板处理装置的概略俯视图。
图46表示作为一实施例的催化剂保持部的构成要素的概略侧视图。
图47A表示作为一实施例的催化剂保持部的构成要素的概略侧视图。
图47B表示图47A的构成要素的概略仰视图。
图48表示作为一实施例的催化剂保持部的构成要素的概略侧视图。
图49是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图50是作为一实施例的基板处理装置的概略侧视图。
图51是作为一实施例的基板处理装置的概略俯视图。
图52是作为一实施例的基板处理装置的概略结构的图。
图53是作为一实施例的基板处理装置的概略结构的图。
图54表示作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图55表示作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图56表示作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图57表示作为一实施例的催化剂保持部的概略仰视图。
图58表示图57所示的催化剂保持部的一个出入口的概略剖视图。
图59表示作为一实施例的，安装于摇动臂的状态下的催化剂保持部的概略侧剖视图。
图60表示作为一实施例的，用于利用摇动臂来控制催化剂保持部与晶片W的接触压力的结构的概略图。
图61表示作为一实施例的，PID控制催化剂保持部与晶片的接触压力的流程的流程图。
图62表示作为一实施例的基板保持部的概略侧剖视图。
图63表示作为一实施例的真空吸附板的俯视图。
图64表示作为一实施例的基板处理系统的概略结构的平面图。
图65表示作为一实施例的催化剂保持部的概略侧视图。
图66表示作为一实施例的催化剂保持部的概略侧剖视图。
具体实施方式
以下，与附图一起说明本发明的基板处理装置、以及包含基板处理装置的基板处理系统的实施例。附图及以下说明仅说明所说明的实施例的特征部分，省略了其他构成要素的说明。对于被省略的构成要素，可采用其他实施例的特征或公知结构。
A.第一实施例
图1是作为本发明的一实施例的基板处理系统的基板处理装置10的概略平面图。图2是图1所示的基板处理装置10的侧视图。基板处理装置10是利用CARE法，来进行基板上的半导体材料(被处理区域)的蚀刻处理的装置。基板处理系统具备：基板处理装置10；基板清洗部，被构成为清洗基板；以及基板搬送部，搬送基板。另外，根据需要也可以具备基板干燥部(省略图示)。基板搬送部被构成为可分别搬送湿状态的基板及干状态的基板。而且，根据半导体材料的种类，在本基板处理装置的处理之前或之后，也可以用以往的CMP来进行处理，因此，也可以具备CMP装置。而且，基板处理系统也可以包含化学气相沉积(CVD)装置、溅镀装置、镀覆装置以及涂布装置等成膜装置。在本实施例，基板处理装置10与CMP装置是以不同单元来构成的。基板清洗部、基板搬送部以及CMP装置是周知技术，所以以下省略这些图示及说明。
基板处理装置10具备：基板保持部20、催化剂保持部30、处理液供给部40、摇动臂50、调整部60以及控制部90。基板保持部20被构成为保持作为基板的一种的晶片W。在本实施例，基板保持部20将晶片W保持成晶片W的被研磨面朝向上方。另外，在本实施例，基板保持部20具备：真空吸附机构，作为用于保持晶片W的机构，具有真空吸附晶片W的背面(与被研磨面相反侧的面)的真空吸附板。作为真空吸附的方式，可使用在吸附面具有连接于真空管线的多个吸附孔的吸附板的点吸附方式、或者是在吸附面具有沟(例如同心圆状)，通过设于沟内的向真空管线的连接孔来吸附的面吸附方式的任一种。另外，为了吸附状态的稳定化，也可以在吸附板表面贴附背衬材，经由本背衬材吸附晶片W。但是，用于保持晶片W的机构，可使用公知的任意机构，例如也可以在晶片W的周缘部的至少一处，夹住晶片W的表面及背面的夹钳机构，或在晶片W的周缘部的至少一处，保持晶片W侧面的滚筒夹头机构。上述基板保持部20，被构成为通过驱动部马达、致动器(省略图示)而能够以轴线AL1为中心进行旋转。另外，在本图中，基板保持部20在比用于保持晶片W的区域的更外侧，具备：壁部21，遍及整个周向，朝向铅直方向上方延伸。由此，可保持处理液在晶片面内，结果可减少处理液的使用量。另外，在本图中，虽然壁部21被固定在基板保持部20的外周，也可以与基板保持部分别构成。在此情况下，壁部21也可以进行上下移动。通过能够上下移动，可改变处理液的保持量，并例如在蚀刻处理后的基板表面的清洗情况下，通过降低壁部21而可有效率地进行清洗液向晶片W外排出。
图62表示作为一实施例的基板保持部20的概略侧剖视图。图示的基板保持部20具备：晶片保持台20-2，保持晶片W。在图示的基板保持部20，将晶片W保持成晶片W的被处理面朝向上方。另外，在本实施例，基板保持部20作为用于保持晶片W的机构，具备：真空吸附机构，具有真空吸附晶片W的背面的真空吸附板20-6。真空吸附板20-6可由例如双面胶带或固定用螺钉安装于晶片保持台20-2。晶片保持台20-2通过马达20-18而可旋转。作为一实施例，基板保持部20可构成为可将空气或氮气供给至马达20-18周围。在CARE处理中，因为会有使用腐蚀性强的药液的情况，所以基板保持部20的内部比外气压高，防止处理液PL进入基板保持部20的内部，可防止马达等被腐蚀。在晶片保持台20-2及真空吸附板20-6形成有连接于真空管线20-8的多个吸附孔20-10。在图示的实施例中，吸附孔20-10被配置在晶片保持台20-2及真空吸附板20-6的中心附近。由此，在晶片保持台20-2内部的液体储存部20-22可变小。真空管线20-8可经由旋转接合器20-20连接于未图示的真空源。另外，真空管线20-8通过切换阀而可供给水及/或空气(或氮气)，可供给水及/或空气(或氮气)来解除晶片W的吸附。基板保持部20具备：多个升降销20-12，可在晶片保持台20-2的外侧升降。在升降销20-12连接有汽缸机构20-14，通过汽缸机构20-14可使升降销20-12升降。在升降销20-12上升时，晶片W从晶片保持台20-2抬起，可将晶片W传递至搬送机构。另外，从搬送机构接受晶片W时，升降销20-12也在上升位置接受晶片W。基板保持部20具备：套20-18，包围晶片保持台20-2的周围。套20-18防止在处理晶片W中处理液PL等液体飞散至周围。
图63表示作为一实施例的真空吸附板20-6的俯视图。如图63所示，真空吸附板20-6形成有多个(在图63为四个)吸附孔20-10。在真空吸附板20-6的表面，在半径方向及圆周方向形成有同心圆的沟图案20-16。另外，真空吸附板20-6的材质也可以是橡胶材料或PEEK材等树脂材料。但是，考虑到在橡胶材料的情况下，对于晶片W背面的污染或由于吸附而贴附至橡胶材料，而在吸附解除时晶片W有可能不会从橡胶材料被剥离，也可以施加例如对橡胶材料表面的粗面化加工或涂布材料配置等措施。另外，在树脂材料的情况下，根据材料的硬度或加工性，考虑真空吸附不良或对晶片W背面的损伤影响，也可以将保护薄膜或涂布材等配置于吸附面。
图1、图2所示的实施例的催化剂保持部30，被构成为其下端保持催化剂31。在本实施例中，催化剂31比晶片W小。也就是说，从催化剂31朝向晶片W投影的情况下，催化剂31的投影面积比晶片W小。另外，催化剂保持部30被构成为可通过驱动部，即致动器(省略图示)而以轴线AL2为中心来旋转。另外，在后述的摇动臂50，具备用于使催化剂保持部30的催化剂31与晶片W接触滑动的马达或空气汽缸(省略图示)。接下来，处理液供给部40被构成为将处理液PL供给至晶片W表面。在此，本图的处理液供给部40为一个，但也可以配置多个，在此情况下，也可以从各处理液供给部供给不同处理液。另外，在蚀刻处理后，在本基板处理装置10进行晶片W表面清洗的情况下，也可以从处理液供给部40供给清洗用药液或水。接下来，摇动臂50被构成为可通过驱动部，即致动器(省略图示)以旋转中心51为中心来摇动，另外，被构成为可上下移动。催化剂保持部30以能够旋转的方式安装于摇动臂50的顶端(与旋转中心51相反侧的端部)，。
图3表示催化剂保持部30的细节的概略剖视图。如图3的(a)所示，催化剂保持部30具备用于保持催化剂31的弹性部件32。弹性部件32由弹性膜形成，在弹性部件(弹性膜)32的内部，形成有压力室33。在弹性膜32的外表面，形成有催化剂31的层。在本实施例中，催化剂31被蒸镀于弹性部件32的外表面。另外，作为催化剂31的成膜方法，有电阻加热式蒸镀或称为溅射蒸镀的物理蒸镀及CVD等化学蒸镀的方式。另外，也可以用电解镀覆或无镀覆或无电解镀覆等其他成膜方法来形成。另外，成膜厚度优选为100nm到数10μm程度。这是因为在催化剂接触晶片W且进行相对运动的情况下，会因磨耗导致劣化，所以在成膜厚度极端薄的情况，催化剂的更换频率会变多。另一方面，在成膜厚度大的情况下，在催化剂与晶片W的接触，催化剂本身的刚性比弹性部件的弹性更具支配性，结果，有损由弹性部件具有的弹性所产生的与晶片W的密接性。另外，在本成膜中，根据弹性部件32的种类，而有与催化剂31的密接性劣化的情况。在此情况下为了改善弹性部件32与催化剂31的密接性，也可以预先在弹性部件32上形成例如碳、钛、铬、钽等密接层，之后形成催化剂31。另外，板状的催化剂31也可以固定于弹性部件32。或者是，催化剂31也可以含浸并形成于弹性部件32，也可以由弹性部件材料与催化剂材料的混合体所形成。压力室33被构成为通过控制由流体源(省略图示)供给至压力室33的流体(在此为空气，但也可以是氮气等)，来控制晶片W的被处理区域与催化剂31的接触压力。通过上述的结构，在使晶片W的被处理区域与催化剂31接触时，弹性部件32会变形，所以催化剂31可追随晶片W的形状(晶片W的弯曲等)来均匀地接触，结果变成可均匀化在催化剂31与晶片W的接触部的蚀刻速度。
在本实施例中，压力室33如图3的(a)图所示，具有大致长方体或圆柱状形状。但是，压力室33的形状可以为任意形状。例如图3的(b)图所示，压力室33也可以具有圆弧状或半球状的形状。通过将压力室33作为这些单纯形状，催化剂31与晶片W的接触状态可以更均匀化。
图4表示作为其他实施形态的催化剂保持部30a的细节的概略剖视图。催化剂保持部30a具备弹性部件32a。弹性部件32a构成为球状体。在弹性部件32a的外表面，形成有催化剂31a的层。弹性部件32a，经由支撑框架34a，在弹性部件32a的底部露出的状态下被保持成可旋转。通过上述的结构，在催化剂保持部30a与基板保持部20相对移动时，弹性部件32a随着该相对移动而旋转。根据上述的结构，使晶片W的被处理区域与催化剂31a接触时，弹性部件32a会变形，所以催化剂31a可追随晶片W的形状(晶片W的弯曲等)来均匀地接触，结果变成可使在催化剂31与晶片W的接触部的蚀刻速度均匀化。而且，可以减低在基板保持部20与催化剂保持部30a相对移动时的晶片W的被处理面与催化剂31a的摩擦。因此，可抑制被处理面因摩擦所受到的损伤。而且，在本实施例中，具备压力调节部35a。在本实施例中，压力调节部35a与上述弹性部件32一样，是由在内部形成压力室的弹性膜所形成。压力调节部35a被构成为以从流体源(省略图示)供给的流体，通过调节将弹性部件32a按压于晶片W侧的力，来调节晶片W的被处理区域与催化剂31a的接触压力。压力调节部35a也可以是板弹簧等其他形态的弹性体。而且，弹性部件32a也可以在如空气轴承的非接触形态下按压至晶片W侧。
而且，作为图3及图4所示的弹性部件32及32a的材质，作为备选可列举出腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、聚四氟乙烯，聚氯三氟乙烯、过氟化烷、氟化乙烯丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸)、聚丙烯、聚醚醚酮以及聚酰亚胺等。
图5表示作为其他实施形态的催化剂保持部30b的细节的概略剖视图。催化剂保持部30b具备具有气孔的海绵32b。在海绵32b的外表面形成有催化剂31b。在催化剂31b形成有多个孔部36b。另外，在此例中，基板处理装置10也在催化剂保持部30b内具备处理液供给部40b。处理液供给部40b被构成为将处理液PL供给至海绵32b内部。在本实施例，通过催化剂保持部30b上下运动，来调整催化剂31b与晶片W的接触压力。根据上述结构，海绵32b会变形，所以能够实现催化剂31b与晶片W均匀接触，结果，能够使在接触部的蚀刻速度均匀化。况且，因为海绵32b是柔软的，所以可抑制被处理面的半导体材料因与催化剂的摩擦所受到损伤。而且，因为从海绵32内将处理液PL供给至晶片W的被处理面与催化剂31b的接触部分，所以可以直接将所需程度的处理液PL供给至接触部分，结果可削减处理液PL的使用量。而且，也可以采用上述处理液供给部40进行供给来取代处理液供给部40b。在此情况下，催化剂31b也可以不具有孔部36b。另外，虽然没有图示，但作为弹性部件32的一例，也可以使用在CMP垫表面将催化剂成膜的部件。CMP垫有发泡聚氨酯或含浸聚氨酯等的无纺布垫。因为这些之中任一者对于与晶片W的被处理面的接触都具有足够的弹性，所以可作为弹性部件32来使用。
图6表示作为其他实施形态的催化剂保持部30c的细节的概略剖视图。催化剂保持部30c具备弹性部件32c。在弹性部件32c的下表面(晶片W侧的面)形成有多个沟37c。在多个沟37c内，分别埋入催化剂31c。在本实施例中，催化剂31c具有同心配置的环状。根据上述结构，在弹性部件与基板上的半导体材料的接触面，能够使催化剂配置具有规定分布，因此能够调整在催化剂的接触部的蚀刻量的面内分布。
图7表示作为其他实施形态的催化剂保持部30d的细节的概略剖视图。催化剂保持部30d具备多个弹性部件32d。换言之，催化剂保持部30d被分割成多个区域。弹性部件32d与图3所示相同，由弹性膜所形成，在弹性部件(弹性膜)32d的内部形成有压力室33d。在弹性膜32d的外表面，形成有催化剂31d的层。在本实施例中，弹性部件32d被配置成同心状，中心的弹性部件32d以外的弹性部件32d具有环状。对于各弹性部件32d以流体供给进行压力调整。根据上述结构，各弹性部件32d可以控制晶片W的被处理区域与催化剂31d的接触压力，所以可控制各区域催化剂与晶片W的接触状态。
而且，在图3至图7所记载的实施形态中，弹性部件表面也可以设置沟形状，通过本沟促进绕进及置换处理液至催化剂与晶片W的接触部，变成可增加蚀刻速度及提升稳定性。
作为一实施例，催化剂31或弹性部件32的表面所形成的沟，被形成为在催化剂31的面内方向延伸，在催化剂31与晶片W接触的状态下，在催化剂31与晶片W之间，处理液PL可在晶片W的面内移动。作为沟形状的一实施例，沟形状具有沟的开口部的宽度比沟的底部的宽度更大的梯形形状的剖面(参照例如图29及图30)。因此，在催化剂31与晶片W接触时，沟不会倒塌而可维持沟形状，维持处理液PL向催化剂31与晶片W之间的供给。另外，作为一实施例，沟以成多个同心圆或多个放射状图案的方式形成于弹性部件32表面。作为一实施例，沟以在交叉的不同方向延伸的多个平行线图案或螺旋状图案的方式形成于弹性部件表面。而且，沟的宽度或图案可以利用上述宽度或图案以外的任意的宽度或图案。
图54表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略侧视图。如图54所示，催化剂保持部30具有催化剂保持部件32(例如弹性部件32)。催化剂保持部件32贴附有树脂制薄膜32-2。位于树脂制薄膜32-2在催化剂保持部件32的相反侧的面，保持有催化剂31。树脂制薄膜32-2可与催化剂31一起从催化剂保持部件32剥离。因此，图54的实施例的催化剂保持部30可通过置换薄膜32-2来反复使用催化剂保持部件32。在从例如弹性部件形成催化剂保持部件32的情况下，在催化剂保持部件32的表面存在凹凸。如本实施例，通过将薄膜32-2贴附于催化剂保持部件32，能够消除催化剂保持部件32表面的凹凸，使催化剂31表面更平坦。另外，弹性部件32通常在全方向表示弹性，所以在使催化剂31保持在弹性部件32表面的情况下，在催化剂31向面内方向伸缩时，催化剂31会有被破坏的情况。树脂制薄膜32-2在薄膜的面方向不会伸缩至弹性部件32的程度，所以通过将薄膜32-2贴附于催化剂保持部件32，可防止催化剂保持部件32的面内方向的伸缩。结果，可防止保持于薄膜32-2的催化剂31的破损，另一方面，维持与弹性部件32的薄膜32-2的面垂直的方向上的弹性，催化剂31能够追随晶片W来均匀地接触。
图55表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略侧视图。图55的实施例与图54的实施例一样，催化剂31被保持在树脂制薄膜32-2。但是，图55的实施例与图54的实施例不同，树脂制薄膜32-2形成有沟图案。在上述沟图案上保持催化剂31。上述沟被形成为在薄膜32-2及催化剂31的面内方向延伸，在催化剂31与晶片W接触的状态下，被形成为在催化剂31与晶片W之间，处理液PL可在晶片W的面内移动。沟形状可采用任意形状，但可形成如上述的，沟的开口部的宽度比沟底部的宽度更大的梯形形状的剖面(参照例如图29及图30)。或者是，也可以取代薄膜32-2的沟图案，在对应图57所示的出入口30-40a的位置设置多个贯穿孔。
图56表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略侧视图。图56的实施例与图55的实施例一样，催化剂31被保持在树脂制薄膜32-2。在图56的实施例，树脂制薄膜32-2为两层结构。在配置于催化剂保持部件32侧的第一层树脂制薄膜32-2a未形成沟图案。在配置于催化剂31侧的第二层树脂制薄膜32-2b可形成任意沟图案。此时，沟图案是贯穿第二层树脂制薄膜32-2b来形成。虽然在薄膜上以良好精确度形成均匀深度的沟有困难，但由此能够形成与第二层树脂制薄膜32-2b的厚度相等的均匀深度的沟形状。
图54-图56的实施例的催化剂保持部30，可构成为具备本说明书所公开的催化剂保持部的任意特征。例如图29及图30所示的实施例，可构成为从催化剂保持部30内部将处理液PL供给至催化剂31表面。在此情况下，在图54-图56的实施例中，用于供处理液PL通过的处理液供给通路30-40、供给口30-42被设于催化剂保持部件32、树脂制薄膜32-2以及催化剂31。
图54-图56的催化剂保持部30可按照以下顺序形成。首先，在在树脂制薄膜32-2形成沟图案。若不需要沟图案也可以不形成。接下来，将催化剂材料成膜于形成了沟图案的(或未形成沟图案的)树脂制薄膜32-2。催化剂材料的成膜方法，可采用本说明书所说明的任意方法或公知的任意方法来进行。接下来，将成膜了催化剂31的树脂制薄膜32-2以粘接剂或双面胶带等贴附于催化剂保持部件32。
图54-图56的催化剂保持部30，是将可替换的树脂制薄膜32-2贴附于催化剂保持部件32的结构，但为了消除催化剂保持部件32的表面微小凹凸，使催化剂31的表面平坦，也不一定要用树脂制薄膜32-2，另外，也可以不用可替换的薄膜。例如也可以在如弹性部件32的催化剂保持部件32的表面涂布或喷雾玻璃，或涂布或喷雾树脂。在此，作为树脂可用聚氨酯或聚酰亚胺等。或者是，也可以将玻璃片或金属片贴附于催化剂保持部件32。此外，若与催化剂保持部件32相比能够使表面更平坦，则能够采用任意结构。这些也不一定是可更换的。
图57是从催化剂31的一方来观察作为一实施例的催化剂保持部30的平面图。如图57所示，在催化剂保持部30的催化剂31表面，形成有用于供处理液PL出入的多个出入口30-40a。图58是图57所示的出入口30-40a的一个剖视图。如图58所示，催化剂保持部30具有保持催化剂31的催化剂保持部件32。在催化剂保持部件32形成有用于供处理液PL通过的贯穿孔30-46。在催化剂保持部件32的催化剂31的相反侧，配置有支承件30-48。在支承件30-48形成有用于将处理液PL供给至催化剂31表面的入口通路30-51，以及用于回收处理液PL的出口通路30-53。入口通路30-51及出口通路30-53一起朝向贯穿口30-46开口。在图57及图58所示的实施例中，被配置成出口通路30-53包围入口通路30-51。在图57及图58所示的实施例中，虽然在催化剂31的表面不形成如其他实施例所说明的沟图案，但作为其他实施例，也可以形成沟图案。在图57及图58所示的实施例中，由于可经由出入口30-40a将处理液PL供给及回收至催化剂31表面，所以即使未形成沟图案，或即使形成数量少的沟图案，也可以置换催化剂31表面的处理液PL。在催化剂31表面形成沟图案的情况下，使晶片W与催化剂31接触彼此滑动地移动时，会有催化剂31从催化剂的沟的角部剥离的情况。在图57及图58所示的实施例的处理液的出口30-40a的情况下，相比于形成沟图案的情况，催化剂31的角部较少，可减轻催化剂31被剥离的风险。
图40及图41表示作为一实施例的催化剂保持部30的形状的平面图。如上述，在使比晶片W更小的催化剂保持部30在晶片W上摇动的方式中，在晶片W的边缘侧，催化剂31与晶片W的接触时间比其他部位小，导致蚀刻量降低，使得均匀地控制蚀刻量有困难。在上述情况下，为了使晶片W的边缘侧的蚀刻量均匀，使催化剂31摇动(使突出)成越过晶片W外周，可增加接触时间。另外，图40及图41的实施例的催化剂保持部30具备：三角形或扇形的催化剂保持部件32(例如弹性部件)，具备处理的晶片W的半径程度或比其略大尺寸的两边。在此，三角形及扇形的顶点位于处理的晶片W的中心附近，使催化剂31与晶片W接触来处理晶片W成该催化剂保持部件32本身被构成为不旋转。通过设成这样的催化剂保持部件32的形状，晶片W的各半径位置的催化剂31相对于晶片圆周的接触比例几乎相等，即使催化剂31本身不旋转，相对于晶片W旋转的催化剂31的接触时间在半径方向为恒定。因此，即使不进行复杂动作，也可以使晶片W的处理的面内均匀性提升。而且，在图40及图41所示的实施例中，如其他实施例所说明的，也可以具备使催化剂保持部30在晶片W的半径方向摇动的机构(例如摇动臂50)。通过使催化剂保持部30在晶片W的半径方向摇动，可避免成为只有晶片W的中心部始终接触催化剂31的状态。另外，在图40及图41所示的实施例中，如其他实施例所说明的，也可以形成处理液通过催化剂31或催化剂保持部件32的表面的沟。通过催化剂保持部30在晶片W上的摇动及沟，可使处理液PL充分绕进催化剂接触面。
图66是关于本发明的基板处理装置的催化剂保持部30的一实施例。通过将与振动频率对应的交流电压施加给设置在催化剂保持部30内的压电元件30-55，能够将保持于催化剂保持部30的催化剂31构成为能够在相对于晶片W(未图示)的面为垂直的方向上振动。或者是，也可以用滚珠丝杠30-57使催化剂保持部30整体上下振动。关于其他结构，可任意组合本发明的实施例特征或公知特征。通过使催化剂31振动，交替地重复催化剂31与晶片W的面接触的状态与非接触的状态，可减轻催化剂31与晶片W的接触所导致的摩擦，减轻催化剂31从催化剂保持部件32剥离的风险。另外，振动频率优选为10Hz～100kHz之间。若振动频率比10Hz小，在处理后的晶片W会产生对应振动频率的处理不均。若振动频率比100kHz大，在处理液PL产生空蚀，对晶片W表面及催化剂31表面造成伤害。
图46、图47A及图48表示本发明的作为一实施例的催化剂保持部30的结构的概略侧剖视图。在本实施例的催化剂保持部30包含：图46所示的盘片夹具部30-70；以及安装于盘片夹具部30-70及可更换的如图47A所示的催化剂盘片部30-72。图47B是从催化剂31的一方来观察图47A所示的催化剂盘片部30-72的概略平面图。而且，图31表示安装这些的状态图。如图46所示，盘片夹具部30-70具有头30-74。在头30-74的中央延伸有处理液供给通路30-40、催化剂电极用配线以及反向电极用配线。另外，头30-74被安装于摇动臂50，以使得头30-74能够经由环架机构30-32(例如球面滑动轴承)进行旋转。关于环架机构30-32可采用与例如日本特开2002-210650号公报所公开的类似机构。如图47A、图47B所示，催化剂盘片部30-72具有：催化剂保持部件32(例如弹性部件32)及保持于催化剂保持部件32的催化剂31。如图示，催化剂31电连接于催化剂电极30-49。另外，在催化剂保持部件32的外侧配置有反向电极30-50。在盘片夹具部30-70的催化剂电极用配线以及反向电极用配线连接于催化剂盘片部30-72时，分别被电连接于催化剂电极30-49及反向电极30-50。在催化剂电极30-49及反向电极30-50之间，可通过外部电源施加电压。另外，催化剂盘片部30-72在催化剂保持部件32及催化剂31的外侧，隔开间隔地形成有包围这些的壁部30-52。在催化剂31与晶片W接触的状态下，通过壁部30-52划定保持处理液PL的处理液保持部。在连接盘片夹具部30-70与催化剂盘片部30-72时，为了电连接使用如图48所示的接触探针30-76。在盘片夹具部30-70与催化剂盘片部30-72被连接时，处理液供给通路30-40贯穿催化剂盘片部30-72的催化剂保持部件32来延伸，延伸至催化剂31的表面的供给口30-42为止。
作为一实施例，本说明书所公开了催化剂保持部30可安装于摇动臂50。图59表示作为一实施例的安装于摇动臂50的状态的催化剂保持部30的概略侧剖视图。如图59所示，摇动臂50整体被罩50-2所包围。催化剂保持部30经由环架机构30-32被连接于轴50-1。轴50-1被滚珠花键(ball spline)50-4、滑环(slip ring)50-6及旋转接合器50-8支承成可旋转。而且，也可以使用旋转接头或实现非接触式电连接来替代滑环50-6。通过旋转马达50-10可使催化剂保持部30旋转。轴50-1由升降空气汽缸50-12在轴方向被驱动。空气汽缸50-12可用空气轴承气缸(air bearing cylinder)。由于使用空气轴承气缸，可减少滑动阻力，也可以减低迟滞(hysteresis)。空气汽缸50-12经由测力器50-14连接于轴50-1，从空气汽缸50-12施加到轴50-1的力可由测力器50-14来测量。摇动臂50具有：处理液供给通路30-40，可从催化剂保持部30的催化剂31表面的供给口30-42供给处理液及/或水。另外，处理液及/或水也可以从催化剂保持部30的外侧来供给。摇动臂50可构成为与空气或氮气供给源连接，将空气或氮气供给至罩50-2内。在CARE处理中，有使用腐蚀性强的药液的情况，所以罩50-2内部高于外气压，可防止处理液PL进入罩50-2内部。
图60表示作为一实施例的，用于利用摇动臂50来控制催化剂保持部30与晶片W的接触压力的结构的概略图。如图60所示，空气汽缸50-12的活塞表面的一侧连接有用于供给空气的第一管路50-16a。在第一管路50-16a，连接有电-气调节器(electric pneumatic regulator)50-18a、电磁阀50-20a以及压力计50-22a。电-气调节器50-18a被连接于PID控制器50-15，将从PID控制器50-15接收的电信号变换为空气压。电磁阀50-20a是常闭阀(normally closed valve)，在ON时空气会流动。压力计50-22a可以测量第一管路50-16a内的压力。在空气汽缸50-12的活塞表面的另一侧，连接有用于供给空气的第二管路50-16b。在第二管路50-16b连接有精密调节器50-18b、电磁阀50-20b以及压力计50-22b。电磁阀50-20b是常开阀，在OFF时空气会流动。压力计50-22b可以测量第二管路50-16b内的压力。第二管路50-16b施加有用于抵消从空气汽缸50-12到催化剂保持部30为止的自体重量m2g+m1g的空气压。而且，m2g是比测力器50-14靠上方的载荷，包含在以测力器50-14进行的测量，m1g是比测力器50-14靠下方的载荷，不包含在以测力器50-14进行的测量。如前所述，从空气汽缸50-12施加到轴的力可由测力器50-14来测量。
作为一实施例，催化剂保持部30与晶片W的接触压力可以进行PID控制。图61表示作为一实施例的，进行PID控制催化剂保持部30与晶片W的接触压力的流程的流程图。如图61的流程图所示，PID控制器50-15从基板处理装置10的控制部90接收载荷指令SF。另一方面，PID控制器50-15接受来自测力器50-14测量的力F。PID控制器50-15在PID控制器内部进行用于实现已接收的载荷指令SF的PID运算。PID控制器50-15根据PID运算结果来将压力指令SP施加给电-气调节器50-18a，接收压力指令SP的电-气调节器50-18a使内部的致动器动作并排出规定压力P的空气。而且，电-气调节器50-18a在内部保持压力传感器，进行反馈控制以使从电-气调节器50-18a排出的空气压力P与压力指令SP相等。上述反馈控制是以相对高速的取样时间进行的。电-气调节器50-18a所排出的空气被供给至空气汽缸50-12，驱动空气汽缸。由空气汽缸50-12产生的力F通过测力器50-14来测量，PID控制器50-15将从测力器50-14接收的测量值F与从控制部90接收的载荷指令SF比较，重复PID运算以下的处理直至两者相等。上述反馈控制是在比电-气调节器50-18a的上述内部反馈控制更低速的取样时间进行的。如此，利用测力器50-14与PID控制器50-15，通过监视对催化剂保持部30的晶片W压抵的力来反馈控制，可始终维持最适合的按压力。而且，为了控制空气汽缸50-12的驱动速度，使载荷指令阶段地(例如每0.1秒)变化，可到达最终的载荷指令SF。
在本发明所示的任意催化剂保持部30中，可具备用于控制催化剂31的温度的催化剂温度控制机构。作为催化剂温度控制机构可使用例如帕尔帖元件(Peltier element)。图65表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略侧视图。在图65的实施例中，催化剂31被保持在弹性部件32表面。在与保持有催化剂31的一侧的相反侧的弹性部件32的面，配置有支承体32-4。在支承体32-4安装有帕尔帖元件32-6。支承体32-4优选为热传导性高的材料，例如可由金属或陶瓷等所形成。在本实施例中，由于用帕尔帖元件32-6来升温催化剂31，可以使蚀刻率上升。相反地，由于用帕尔帖元件32-6来冷却催化剂31，提高弹性部件32的硬度，可使因蚀刻导致的高低差解除性提升。另外，在蚀刻开始时，通过升温催化剂31，在蚀刻进行一定程度的阶段冷却催化剂31，可以一起提升蚀刻率与高低差解除性。
接下来，调整部60被构成为在规定时机调整催化剂31表面。该调整部60被配置于保持在基板保持部20的晶片W的外部。保持在催化剂保持部30的催化剂31可通过摇动臂50配置在调整部60上。
控制部90控制基板处理装置10的所有动作。另外，在控制部90，也控制关于晶片W的蚀刻处理条件的参数。作为上述参数可列举例如基板保持部的旋转、角度旋转等的运动条件、催化剂31与晶片W的接触压力、摇动臂50的摇动条件、来自处理液供给部40的处理液流量或处理液温度等的供给条件、后述的电位调整部580的电位施加条件、或在调节部60的催化剂表面的调节条件。
说明关于本基板处理装置10的基板的蚀刻处理流程。首先，从基板搬送部通过真空吸附将晶片W保持于基板保持部20。接下来由处理液供给部40供给处理液。接着通过摇动臂50将催化剂保持部30的催化剂31配置于晶片W上的规定位置后，通过催化剂保持部30的上下移动，晶片W的被处理区域与催化剂31接触，并调整成规定接触压力。另外，在本接触动作的同时或接触后，开始基板保持部20与催化剂保持部30的相对移动。上述相对移动在本实施例中是通过基板保持部20的旋转、催化剂保持部30的旋转以及摇动臂50进行的摇动运动而实现的。而且，基板保持部20与催化剂保持部30的相对移动可通过基板保持部20与催化剂保持部30中至少一者的旋转运动、并进运动、圆弧运动、往返运动、翻卷运动、角度旋转运动(未满360度的仅规定角度旋转的运动)中的至少一者所实现。
通过上述动作，通过催化剂31的催化剂作用，在晶片W与催化剂31的接触处，通过催化剂31的作用所产生的蚀刻剂在晶片W表面作用，来蚀刻除去晶片W的表面。晶片W的被处理区域可由任意的单一或多个材质所构成，例如由SiO2或Low-k材料所代表的绝缘膜、由Cu或W所代表的配线金属、由Ta、Ti、TaN、TiN、Co等所代表的势垒金属、由GaAs等所代表的III-V族材料。另外，作为催化剂31的材质，可为例如贵金属、过渡金属、陶瓷类固体催化剂、碱性固体催化剂、酸性固体催化剂等。另外，处理液PL可作为例如溶解氧的水、臭氧水、酸、碱金族溶液、过氧化氢水、氢氟酸溶液等。而且，催化剂31及处理液PL可根据晶片W的被处理区域的材质而适当设定。例如，在被处理材质为Cu的情况下，也可以使用酸性固体催化剂作为催化剂31，使用臭氧水作为处理液PL。另外，在被处理区域的材质为SiO2的情况下，也可以使用白金或镍于催化剂31，将酸使用于处理液PL。另外，在被处理区域的材质为III-V族金属(例如GaAs)的情况下，也可以将铁使用于催化剂31，将H2O2水使用于处理液PL。
另外，在晶片W的被处理区域中，混合存在多个蚀刻对象的材料的情况下，也可以对各材料使用多个催化剂及处理液。作为具体运用，关于催化剂侧有(1)在配置多个催化剂的一个催化剂保持部的运用，(2)分别配置不同催化剂的多个催化剂保持部进行的运用。在此，关于(1)，也可以是包含多个催化剂材料的混合物或化合物。另外，关于处理液侧，催化剂在(1)形态的情况下，也可以将适合基于各催化剂材料的蚀刻对象材料的蚀刻的成分混合者，作为处理液来使用。另外，催化剂在(2)形态的情况下，也可以将适合蚀刻对象材料的蚀刻的处理液供给到各催化剂保持部附近。但是，依照处理液的种类，也会有因混合导致处理液劣化的情况，所以使用如第四实施例后述的处理液保持部270，使处理液的存在区域局部化，可避免这种情况。
另外，在本实施形态中，催化剂31比晶片W更小，所以在蚀刻处理晶片W整个面的情况下。催化剂保持部30在晶片W整个面上摇动。在此，在本CARE法中，仅在与催化剂的接触部产生蚀刻，所以晶片W与催化剂31的接触时间的晶片面内分布会大幅影响蚀刻量的晶片面内分布。对此，由于使在摇动臂50的晶片面内的摇动速度成为可变，可均匀化接触时间的分布。具体来说，将在晶片W面内的摇动臂50的摇动范围分割为多个区间，在各区间控制摇动速度。
例如，如图22，在使晶片W以恒定的旋转速度旋转的状态，催化剂保持部30如在通过晶片W中心的轨迹摇动的情况下，在催化剂的某一点的与晶片W的接触时间，相对于晶片W的半径为反比例。因此，基本上若摇动速度分布也小幅度调整为相对于晶片W的半径为反比例，则催化剂31与晶片W的接触时间变为恒定。但是，在催化剂保持部30的催化剂31有规定大小、径，另外，为了在晶片W的端部使蚀刻产生，需要从晶片W的端部使催化剂31突出。为此，催化剂31的与晶片W的接触面积会变化。因此，为了修正上述面积变化，优选为通过调整催化剂保持部30的摇动速度，来调整在晶片W的面内各点的与催化剂31的接触时间。图23表示以等速在晶片W面内使催化剂保持部30摇动的情况，与将摇动范围分割为11区间来优化各区间的摇动速度的情况的晶片W的蚀刻速度的图。如图23所示，以等速使催化剂保持部30摇动的情况下，在晶片W的中心部，催化剂31与晶片W的接触时间会变大，在晶片W的中心部蚀刻速度会增加，结果，蚀刻速度的面内均匀性变差。对此，将催化剂保持部30的摇动区间分割为11区间，调整各区间的摇动速度，则催化剂31与晶片W的接触时间会更均匀化。因此，蚀刻速度的晶片W的面内分布会改善。而且，在图23的优选例中，催化剂保持部30的摇动区间分割为11区间，但若分割数变多的话(例如30区间)，可以更精密地调整摇动速度，可调整催化剂31与晶片W的接触时间分布，可使晶片W的面内均匀性进一步提升。
在使比被处理的基板W半径更小的催化剂保持部30在晶片W上摇动，来处理晶片W的基板处理装置中，会有使催化剂保持部30突出晶片W外侧的情况。使催化剂保持部30从晶片W突出的情况下，在晶片W的外侧没有支承催化剂保持部30的构造，所以会有催化剂保持部30相对于晶片W面为倾斜的情况。图27以侧视图表示使催化剂保持部30相对于晶片W突出时倾斜的状态。如图示，当催化剂保持部30相对于晶片W突出，则接触压力集中在晶片W的边缘附近。催化剂31被保持在弹性部件32上的情况下，接触压力增加且弹性部件32变形，催化剂31与晶片W的接触面积增加，所以在晶片W的边缘附近蚀刻率会增加。因此，在催化剂31表面与晶片W的被处理面不平行的情况下，催化剂30与晶片W之间的接触分布成不均匀，晶片W面的蚀刻速度的面内均匀性会恶化。特别是，如图27所示的催化剂保持部30相对于晶片W突出的情况，催化剂保持部30会有大幅倾斜的情况，在如上述由弹性部件32而追随与晶片W的接触构造，存在不一定能够充分保持晶片W的蚀刻速度的面内均匀性的情况。因此，在本发明的基板处理装置的一实施例中，提出如下的解决方案。
图24表示基板处理装置10的作为一实施例的基板保持部20及催化剂保持部30的概略侧视图。在图24所示的实施例中，基板保持部20具有：晶片保持台20-2，具备用于保持晶片W的晶片保持面。如图示，在本实施例中，晶片保持台20-2的晶片保持面比催化剂保持部30的催化剂31表面的面积更大。晶片保持台20-2在配置被处理的晶片W时，具备位于比晶片W外周更外侧的延长部20-4。虽然上述延长部20-4的半径方向的尺寸为任意，但催化剂保持部30保持催化剂31的面的半径程度或在其上为优选。
图25是图24所示的基板保持部20及催化剂保持部30的概略俯视图。在图25所示的例中，晶片保持台20-2的延长部20-4可作为与晶片保持台20-2为一体的构造，另外，可设置于晶片保持台20-2的外周整体。而且，在本例中，晶片保持台20-2的延长部20-4虽然与晶片保持台20-2为一体的构造，但也可以构成为分别独立的构造物。
图26表示基板处理装置10的作为一实施例的基板保持部20及催化剂保持部30的概略俯视图。如图26所示，晶片保持台20-2的延长部20-4与晶片保持台20-2是分体构造，对于晶片保持台20-2被配置成自由旋转，延长部20-4被固定于基板处理装置10。由此，可使延长部20-4的面积变小，可有效地活用基板处理装置整体的空间。
如图24-26所示的设置晶片保持台20-2的延长部20-4的实施例中，即使在使催化剂保持部30相对于晶片W突出的情况下，催化剂保持部30被延长部20-4所支承。因此，即使在突出时，能够维持催化剂31的对于晶片W的接触状态(例如接触压力的分布)恒定，结果可维持晶片W的蚀刻速度的面内均匀性。
而且，在晶片保持台20-2的延长部20-4，也可以配置具备本发明所说明的任意特征的调整部60。通过上述结构，可有效地活用装置整体的空间。
图28表示基板处理装置10的作为一实施例的催化剂保持部30的概略侧视图。在图28所示的实施例中，催化剂保持部30具有：倾斜传感器30-10，用于检测催化剂31的表面的倾斜。通过倾斜传感器30-10，可检测催化剂31相对于保持在基板保持台20-2的晶片W表面的倾斜。例如，可检测在催化剂保持部30相对于晶片W突出的情况等产生的倾斜(参照图27)。
在图28的实施例中，催化剂保持部30具有：倾斜修正机构，用于修正催化剂保持部30的催化剂31的表面倾斜。例如图28所示，可使用在催化剂保持部30(例如弹性部件32)的边缘附近所设有的空气汽缸机构30-18，作为倾斜修正机构的具体结构。空气汽缸机构30-18具有：空气汽缸30-20；活塞30-22，一端在空气汽缸30-20内被空气压所驱动；以及按压部件32-24，连接于活塞30-22的另一端。按压部件30-24具有辊30-26。辊30-26将保持催化剂保持部30的催化剂31的面的相反侧的面支承成可旋转。在图28的实施例中，空气汽缸机构30-18在催化剂保持部件32的半径方向的相反侧设有多个(例如两个)。这些空气汽缸机构也可以保持相对位置并可在催化剂保持部件32的周向旋转。
另外，在图28所示的实施例的催化剂保持部30，具有：另一个汽缸机构30-30，使催化剂保持部件32在垂直于处理的晶片W的面的方向移动。在图示的实施例中，空气汽缸机构30-30经由环架机构30-32连接于催化剂保持部件32。另外，催化剂保持部件32被构成为可在催化剂保持部件32的周向旋转。
在图28所示的实施例中，在晶片W的处理中，催化剂保持部30对于晶片W突出的情况等，由倾斜传感器30-10检测催化剂保持部件32的倾斜。对应检测到的倾斜，以空气汽缸机构30-18等的倾斜修正机构，可修正催化剂保持部件32的倾斜。因此，变成可维持催化剂31与晶片W的接触状态(例如接触压力分布)为固定，结果可使晶片W的蚀刻速度的面内均匀性提升。
根据以上说明的用CARE法的基板处理装置10，仅在晶片W与催化剂31的接触处产生蚀刻，除此之外的晶片W与催化剂31的非接触处不产生蚀刻。因此，仅具有凹凸的晶片W的凸部被选择性地化学除去，所以可进行平坦化处理。另外，由于化学地研磨晶片W，所以在晶片W的加工面难以产生损伤。而且，理论上，晶片W与催化剂31也可以不接触，也可以接近。在此情况下，接近可定义成由催化剂反应产生的蚀刻剂接近可到达晶片W的被处理区域的程度。晶片W与催化剂31的隔离距离可为例如50nm以下。
而且，以本CARE法进行蚀刻处理后，晶片W被基板清洗部清洗，但也可以在本基板处理装置10内进行清洗。例如以处理液供给部40供给晶片清洗液或水，并使晶片W旋转来进行清洗。
另外，在基板处理装置10中，在催化剂31表面附着蚀刻产物，所以蚀刻性能会逐渐劣化。因此，控制部90在规定时机使催化剂保持部30退避至调整部60，实施催化剂31的调整。作为规定时机，可为蚀刻处理的间隔时间(搬出已处理的晶片W，将未处理的晶片W配置于基板保持部20间的期间)或是经过预定的运转期间时等。在本实施例中，调整部60具备擦洗清洗部61。擦洗清洗部61具有海绵、刷子等擦洗部件，在从清洗液供给部62供给的清洗液的存在下，擦洗清洗催化剂31。关于此时的催化剂保持部30与擦洗清洗部61的擦洗部件的接触，是通过催化剂保持部30侧或擦洗部件的上下移动来进行。另外，在调整时，使催化剂保持部30或擦洗清洗部61的擦洗部件的至少一者进行旋转等相对运动。由此，可以使蚀刻产物附着的催化剂31的表面恢复呈活性状态，并可抑制晶片W的被处理区域因蚀刻产物而受损的情况。
在调整部60不受限于上述结构，可采用各种结构。例如，本擦洗清洗部61的清洗液基本上为水，但是根据蚀刻产物，仅以擦洗清洗来除去仍会有困难的情况。在此情况，也可以供给可除去蚀刻产物的药液来作为清洗液。例如，在蚀刻产物为硅酸盐(SiO2)的情况下，也可以用氢氟酸作为药液。或者是，调整部60也可以具备：电解再生部，被构成为利用电解作用于除去催化剂31表面的蚀刻产物。具体来说，电解再生部被构成为具有：电极，被构成为可电连接催化剂31，通过在催化剂与电极之间施加电压，来除去附着于催化剂31表面的蚀刻产物。
或者，调整部60也可以具备：镀覆再生部，被构成为通过新镀覆催化剂31来再生催化剂31。此镀覆再生部被构成为具有：电极，被构成为可电连接催化剂31，在将催化剂31浸泡于包含再生用催化剂的液体的状态下，通过在催化剂31与电极之间施加电压，来镀覆再生催化剂31的表面。
图17A表示可使用于本发明的基板处理装置的调整部60的实施例的结构的概略侧视图。如图17A所示，调整部60具有：调整台60-2，被配置成朝向催化剂保持部30的催化剂31的表面。调整台60-2可构成为以马达等进行旋转运动或翻卷运动等。
另外，调整部60具有：催化剂清洗喷嘴60-4，被构成为供给用于清洗催化剂31表面的水及/或药液。催化剂清洗喷嘴60-4被连接于未图示的水及/或药液的供给源以及必须的配管、阀等，可供给所须的流体至催化剂31。催化剂清洗喷嘴60-4可以为多个，可分别供给水及不同种类的药液。或者是，也可以从一个催化剂清洗喷嘴60-4构成为通过操作阀等，从催化剂清洗喷嘴60-4供给水及不同种类的药液。在图17A所示的实施例中，催化剂清洗喷嘴60-4被配置于调整台60-2的外侧。
图17B表示调整部60的其他实施例的概略侧视图。在图17B所示的实施例中，清洗喷嘴60-4被配置于调整台60-2的内侧。更具体来说，清洗喷嘴60-4被配置于调整台60-2的表面。在本实施例中，调整台60-2具有：通路60-6，用于将水及/或药液供给至清洗喷嘴60-4。
如图17A及图17B的实施例那样，将清洗喷嘴60-4设置于调整部60，可用水及/或药液除去基板处理中附着于催化剂31的蚀刻产物。如上述，催化剂保持部30可旋转，使得由催化剂保持部30旋转并将水及/或药液喷出至催化剂31，可以除去附着催化剂31的蚀刻产物等残渣。在图17B的实施例中，将清洗喷嘴60-4配置于调整台60-2内侧，所以相比于如图17A的实施例配置于外侧的情况，更容易均匀地将水及/或药液供给至催化剂31整体。另一方面，在图17A的实施例中，由于不需要设置通路60-6于调整台60-2内侧，所以用于供给水及/或药液的配管会变简单。而且，在图17A及图17B的实施例的催化剂31的清洗，也可以与后述的其他调整程序组合来使用，例如也可以在其他调整程序前进行，对已清洗的催化剂31实施进一步调整。而且，图17A及图17B的实施例的催化剂31的清洗，也可以在其他调整程序后进行，除去调整中所产生的残渣。当然，也可以在其他调整程序前与后两者进行图17A及图17B的实施例的催化剂31的清洗。
而且，在图17A及图17B的调整部60，可构成设置如上述的擦洗清洗部61，来擦洗清洗催化剂31。
图18表示催化剂保持部30及调整部60的其他实施例的概略侧视图。在本实施例中，催化剂保持部30具有：电极，被构成为电连接于催化剂。调整部60具有：再生用电极60-12，被配置于调整台60-2。另外，在本实施例中，经由形成于调整台60-2的通路60-6而可将水及/或药液供给至调整台60-2上。也可以追加的或替代的，如后述那样经由通过催化剂保持部30中的处理液供给通路30-40，将水及/或药液供给至调整台60-2上。
在图18所示的本实施例中，作为一例，施加电压以使得连接于催化剂31的电极成为正，配置于调整台60-2的再生用电极60-12成为负。由此，可经由水及/或药液电解蚀刻催化剂31表面。通过电解蚀刻催化剂31表面，以基板的蚀刻处理，来除去由于蚀刻残渣附着或变质层的产生而已劣化的催化剂31表面，可使催化剂31表面恢复成活性状态。
另外，相反地，也可以施加电压使连接于催化剂31的电极成为负，配置于调整台60-2的再生用电极60-12成为正。由此，可经由水及/或药液施加还原作用于催化剂31表面。例如在由基板蚀刻处理而使催化剂31表面氧化的情况下，可以由还原作用还原催化剂表面的氧化物，来使催化剂31表面恢复成活性状态。
图19表示催化剂保持部30及调整部60的其他实施例的概略侧视图。在本实施例中，与上述电压施加一起并用擦洗清洗。如图示，在图19所示的实施例中，调整部60在再生用电极60-12上具有：擦洗部件61。擦洗部件61，可例如以多孔质可液体浸透的材料，可由聚乙烯醇(PVA)形成来作为具体的材料。另外，也可以使用与CMP装置所使用的研磨垫同样的部件来作为擦洗部件61。在本实施例中，由于以电压施加进行的电作用，并用以擦洗清洗进行的物理作用，所以可比只用一者的催化剂31的调整更使调整提升。
另外，也可以使用离子交换体作为图18所示的实施例的变形例。离子交换体在电场下具有促进水的电离的催化剂作用，在催化剂31与离子交换体接近或接触的状态下，促进水的电离，产生H+离子及OH-离子。通过使这些H+离子及OH-离子作用于催化剂31表面，可进行催化剂31表面的电解蚀刻的调整或还原作用的调整。而且，作为此情况下的液体，也可以使用水或稀薄的药液，所以可减少使用的药液。
图20表示催化剂保持部30及调整部60的其他实施例的概略侧视图。在本实施例中，调整台60-2具有：壁部60-8，在外周遍及周向的全体并在铅直方向上方延伸。通过该壁部60-8，形成液体储存部，在催化剂31的调整中暂时保持水及/或药液。壁部60-8可将高度构成为可变更。由此，可变更水及/或药液的保持量，另外，通过在催化剂31的调整结束后下降壁部60-8，可排出水及/或药液。关于其他构造，可具备图17-图19的实施例所示的任意特征或公知特征。在本实施例中，在催化剂31的调整中可保持水及/或药液于液体储存部。结果，可有效率地进行调整，另外，可减少水及/或药液的使用量。
另外，在图20所示的实施例中，将水及/或药液保持在液体储存部，在液中浸渍催化剂31的期间，可构成为对液体储存部内的液体照射超声波来调整催化剂。照射的超声波是kHz单位的超声波为优选。在本实施例中，通过照射超声波，可有效率地除去附着于催化剂31的残渣。
图21表示作为一实施例的调整部60的概略图。在图21所示的实施例中，调整部60具有：催化剂测量传感器60-10，用于测量催化剂31的表面的状态。
作为一实施例，催化剂测量传感器60-10可作为测量催化剂31的电阻的电阻传感器。在催化剂31为金属的情况下，由于催化剂31的膜厚变化或附着于催化剂31表面的蚀刻残渣或产生氧化物的变质层，电阻值会变化。利用这个，可测量催化剂31的表面状态。
作为一实施例，催化剂测量传感器60-10可作为测量催化剂厚度的厚度传感器。催化剂的厚度在例如催化剂为金属的情况下，可通过测量催化剂31表面的涡电流来测量。更具体来说，高频电波在接近于催化剂31表面配置的感应线圈中流动，使催化剂31产生涡电流，使形成于催化剂31上的导电性金属膜产生感应磁场。在此产生的涡电流及由此算出的合成阻抗，因为是对应催化剂31的金属膜厚度或附着于催化剂31表面的蚀刻残渣或氧化物的变质层来变化，所以厚度传感器60-10可利用上述变化以非接触的方式来测量催化剂31的状态。
作为一实施例，催化剂测量传感器60-10为光学式传感器。通过使用光学式传感器，在催化剂31为具有透光性的材料的情况下，以测量随着膜厚变化的反射强度，可以非接触的方式来测量催化剂31的状态。
一般来说，为了最适当地保持催化剂表面状态，会进行调整。若调整不足，由于催化剂表面的活性状态的劣化，对于被处理的基板则不能获得优选的蚀刻性能。另一方面，若进行过剩的调整，催化剂的寿命会缩短。通过使用用于测量如上述的催化剂表面状态的催化剂测量传感器60-10，可以最小调整量获得适当的催化剂状态。例如，在调整催化剂31时，可以催化剂测量传感器60-10随时测量催化剂状态，并检测调整终点。具体来说，在催化剂31产生残渣附着或氧化物的变质层的情况下，催化剂31表面的电阻会增加。对此，随着进行催化剂31的调整，清净化催化剂31表面，电阻会减少。因此，通过使用测量前述电阻或涡电流的阻抗的类型的催化剂测量传感器60-10，可判定调整终点。或者是，在催化剂31调整前，以催化剂测量传感器60-10测量催化剂状态，根据测量值，可在事前决定调整条件(例如调整时间、电压施加条件、擦洗部件61的接触压力或旋转数的擦洗条件)等的调整参数。或者是，不使用催化剂测量传感器60-10，通过后述的监测部480根据基板处理中的处理率等推定催化剂31的状态，也可以决定调整参数。另外，通过催化剂测量传感器60，可获得相当于这些催化剂31膜厚的信号，通过监测因催化剂31磨耗导致的减少，也可以决定催化剂31的更换时期。
以上，说明了关于对抗催化剂31表面劣化的调整，但特别是关于催化剂31表面氧化等的变质层产生，即使以前述调整方法以外的方法也可以抑制催化剂31的劣化。例如，在一实施例中，虽然基板处理装置10使用白金、镍、铁或铬作为催化剂31，但催化剂保持部30具有：反向电极，可经由处理液电连接金属催化剂。在上述反向电极中，可使用比催化剂31的金属的离子化倾向更大的金属。在此情况下，在晶片W处理时，在两种金属之间，在电子从离子化倾向小的金属移动到离子化倾向大的金属方向产生电动势。结果，离子化倾向大的电极被优先地被氧化，所以离子化倾向小的金属(即催化剂31)的氧化及/或氢氧化会被抑制。
另外，在一实施例中，调整部60具有：气体供给喷嘴，用于将气体供给至催化剂31表面。可使用与图17A所示的催化剂清洗喷嘴60-4相同结构的喷嘴作为气体供给喷嘴的具体结构。或者是，也可以将干燥空气或氮气等的气体源连接于催化剂清洗喷嘴60-4，可作为气体供给喷嘴来使用。一般来说，金属表面的氧化反应及/或氢氧化反应是因水分存在而产生的。因此，在长时间不进行晶片W的蚀刻处理时(例如晶片W的批量处理的间隔时间)，通过气体供给喷嘴喷射干燥空气或氮气于催化剂31表面，使催化剂31表面干燥，可抑制催化剂31的氧化及/或氢氧化。
而且，为了在不进行晶片W的蚀刻处理的间隔时间，防止催化剂31的氧化及/或氢氧化，用如图18及图19来说明的，也可以通过施加电压，将催化剂侧的电极作为负，将再生用电极作为正，对催化剂31表面赋予还原作用，来抑制催化剂31的氧化及/或氢氧化。
另外，基板处理装置10也可以组合CMP装置来使用。由此，可对于基板上的半导体材料进行灵活的处理，可提升整体处理能力。而且，以基板处理装置10及CMP装置进行的处理顺序，因处理对象的材料而不同，所以也可以适当选择基板搬送部的搬送路径。例如，可在开始以CMP装置进行处理后，以基板处理装置10进行处理的情况，或在开始以基板处理装置进行处理后，以CMP装置进行处理。
B、第二实施例：
图8表示作为第二实施例的基板处理装置10的概略结构。在图8中，与图2所示的构成要素相同的构成要素，赋予与图2相同的符号，并省略其说明。此点也适用其他附图。在本实施例的基板处理装置110，在基板保持部120的内部配置有基板温度控制部121。基板温度控制部121为例如加热器，被构成为控制晶片W的温度。通过基板温度控制部121将晶片W温度控制至所需温度。由于CARE法是化学蚀刻，所以其蚀刻速度依存基板温度。根据上述结构，可对应基板温度使蚀刻速度变化，结果，可调整蚀刻速度及其面内分布。而且，在本实施例中，加热器呈同心圆状配置有多个，也可以调整各加热器的温度，但也可以将单一加热器以螺旋状配置于基板保持部120内。
作为代替方式，可以取代基板温度控制部121，或在基板温度控制部121基础上，基板处理装置110具备：处理液温度调整部，调整处理液PL的温度至规定温度。或者是，代替这些或在这些基础上，在催化剂保持部30具备：催化剂温度控制机构，调整催化剂31温度。即使通过上述结构调节处理液温度，也可以调整蚀刻速度。在此，处理液PL的温度也可以调节至例如10度以上60度以下的范围内的规定温度。
另外，应用上述温度相关性，例如将基板处理装置110配置于恒温槽内，通过控制基板处理装置110整体的温度，可稳定化蚀刻性能。
C、第三实施例：
图9表示作为第三实施例的基板处理装置210的概略结构。基板处理装置210在具备处理液供给部240来取代处理液供给部40这点上与第一实施例不同。而且，在此例中，基板保持部220被图示成具有：夹钳机构，夹住晶片W的表面及背面。处理液供给部240，在催化剂保持部30附近，优选为晶片W的旋转的上游部，即在从处理液供给部240所供给的处理液通过晶片W的旋转而被有效供给至催化剂保持部30的位置，被摇动臂50固定。因此，用于将处理液PL供给至晶片W的被处理区域上的供给口241被构成为与催化剂保持部30一起移动。根据上述结构，可始终将新鲜的处理液PL供给至催化剂31的周边，结果蚀刻性能会稳定。另外，与由催化剂保持部30的摇动臂50进行的摇动运动的形态无关地，可将处理液供给至催化剂31与晶片W的接触部附近，可减少处理液的使用量。
D、第四实施例：
图10表示作为第四实施例的基板处理装置310的概略结构。基板处理装置310具备处理液保持部270这点与第三实施例不同。处理液保持部270具有晶片W侧开口的箱形形状，在催化剂保持部30的周围包围催化剂保持部30。处理液供给部240贯穿处理液保持部270，结果，供给口241配置于内部空间271的内部，处理液PL被供给至内部空间271内部。在处理液保持部270与晶片W之间，为了不使处理液保持部270在晶片W上滑动而对晶片W造成伤害，而确保有空隙。此空隙相当小，供给至内部空间271的处理液PL的大部分被保持在内部空间271。根据上述结构，处理液PL几乎只被保持在催化剂31周围，所以可大幅减少处理液PL的使用量。而且，在本实施例中，虽然处理液保持部270与晶片W之间设有空隙，但若配置例如海绵等弹性部件在处理液保持部270与晶片W的相对面，则不会对晶片W造成伤害而可使弹性部件接触晶片W。
图11表示图10所示的基板处理装置310的变形例。在此例中，基板处理装置310还具备处理液吸引部242。处理液吸引部242贯穿处理液保持部270，结果吸引口243被配置于内部空间271。也就是说，处理液吸引部242与内部空间271连通。在处理液吸引部242连接有泵等吸引装置(省略图示)。通过上述处理液吸引部242来吸引除去保持在内部空间271的处理液PL。根据上述结构，可始终将新鲜的处理液PL供给至催化剂31，结果，变成可稳定化蚀刻性能。
图29表示本申请所公开的可使用于基板处理装置的催化剂保持部30的一实施例的概略侧剖视图。在上述实施例的基板处理装置210中，处理液供给部240的配管通过摇动臂50及催化剂保持部30的旋转轴及催化剂保持部30，从催化剂31的与晶片W接触的面供给处理液PL。另外，在上述实施例中，催化剂31及催化剂保持部件32(例如弹性部件32)具有：处理液供给通路30-40，用于将通过催化剂保持部30所供给的处理液PL供给至晶片W与催化剂31之间，形成有用于将处理液供给至催化剂31表面的供给口30-42。如上述，在催化剂31的面内的处理液PL的液体周围，会对催化剂接触面内的蚀刻速度分布有影响。在晶片W或催化剂保持部30旋转的结构中，从催化剂保持部30的外部供给处理液PL的情况下，根据旋转数的条件，会有处理液PL不因旋转而充分绕进催化剂31与晶片W的接触面的情况。在此情况下，会有均匀的处理液PL不会充分被引进晶片W与催化剂31之间的情况。在图29所示的实施例中，由于从晶片W与催化剂31之间的接触区域的内侧供给处理液PL，所以可引入均匀的处理液PL至晶片W与催化剂31之间的接触区域。因此，在晶片W与催化剂31之间的接触区域的蚀刻速度的均匀性会提升。另外，与由催化剂保持部30的摇动臂50进行的摇动运动的形态无关地，可从催化剂31与晶片W之间的接触区域内侧供给处理液PL，可减少处理液PL的使用量。
图30表示可使用于本案所公开的基板处理装置的催化剂保持部30的一实施例的概略侧剖视图。在图30所示的实施例中，与图29所示的实施例一样，催化剂保持部30通过处理液供给部240的配管、摇动臂50及催化剂保持部30的旋转轴以及催化剂保持部30，从催化剂31的沟部供给处理液PL。在图30的实施例中，在催化剂保持部件32的内部具有：缓冲部30-44，与摇动臂50内部的处理液PL的配管以流体能够流动的方式连通。而且，催化剂31及催化剂保持部件32具有：多个处理液供给通路30-40，用于从缓冲部30-44将处理液PL从催化剂31的沟部供给到晶片W与催化剂31之间，在沟部底形成有用于供给处理液至催化剂31表面的多个供给口30-42。在图30所示的实施例中，通过摇动臂50内的处理液PL在缓冲部30-44被暂时保持，从缓冲部30-44经由多个供给口30-42供给处理液PL至晶片W与催化剂31的接触区域附近(沟部)。由于图30的实施例是从设在催化剂31表面的多个供给口30-42供给处理液PL，所以比图29更容易供给均匀的处理液PL。而且，即使在图29的实施例中，通过设置用于供处理液PL通过催化剂31表面的适当沟，也可以进一步提供均匀的处理液PL。
图39A表示可使用于本申请所公开的基板处理装置的催化剂保持部30的一实施例的概略侧剖视图。图39B是从催化剂31一方来观察图39A的催化剂保持部30的平面图。在图39A所示的实施例中，与图29所示的实施例一样，催化剂保持部30通过处理液供给部240的配管、摇动臂50及催化剂保持部30的旋转轴以及催化剂保持部30，从催化剂31的与晶片W接触的面供给处理液PL。另外，在图39A所示的实施例中，催化剂保持部30与图7所示的实施例一样，具有：弹性部件32d，形成同心状配置的多个压力室33d，被构成为可独立控制各压力室33d的压力。在图39A所示的实施例中，从通过多个压力室33d之间的多个处理液供给通路30-40及各供给口30-42供给处理液PL。在图39B所示的实施例中，处理液的供给口30-42在催化剂31表面设有四处。另外，在图39B所示的实施例中，在催化剂31表面形成有同心圆图案的沟。上述沟，在催化剂31与晶片W接触的状态下，在催化剂31与晶片W之间被形成为处理液PL可在晶片W的面内移动。处理液PL的供给口30-42，为了有效地分配处理液，配置在沟内为优选。而且，作为其他实施例，供给口30-42的数量及配置、沟图案可任意。在图39A及图39B的实施例中，处理液PL的流量被构成为可根据半径位置独立调整。例如，如图39A所示，可以在处理液供给通路30-40设置流量计30-41及用于调整处理液流量的阀30-43。在图示的实施例中，位于同一半径位置的处理液供给通路30-40以同一流量供给处理液，位于不同半径位置的处理液供给通路30-40的流量可以是不同流量。另外，虽然未图示，也可以构成为在处理液供给通路30-40设置分支阀，可经由一个系统的处理液供给通路30-40供给多个不同种类的处理液。
图39C表示可使用于本案所公开的基板处理装置的催化剂保持部30的一实施例的概略侧剖视图。图39D是从催化剂31的一方来观察图39C的催化剂保持部30的平面图。在图39C所示的实施例中，与图39A的实施例不同，被构成为可同时将不同的多个处理液供给至催化剂31表面。在图39C虽然表示可供给两种类的处理液，但作为其他实施例，也可以构成为增加处理液供给通路30-40及各种阀30-43的数量，可供给更多种类的处理液。
在图39A-图39D的实施例中，可在半径位置不同个各区域调整催化剂31与晶片W的接触压力，另外，也可在半径位置不同个各区域调整处理液PL的供给量。因此，控制在晶片W与催化剂31之间的接触区域的蚀刻处理时的接触压力的面内分布，可使蚀刻速度均匀性进一步提升。另外，由于可同时供给不同种类的处理液PL至催化剂31表面，所以本实施例的结构通过各种CARE法可有效利用于晶片W处理的程序。
E、第五实施例：
图12表示作为第五实施例的基板处理装置410的概略结构。基板处理装置410在具备监测部480与控制部490具备参数变更部491这点上，与上述实施例不同。监测部480监测晶片W的被处理区域的蚀刻处理状态。监测部480被构成为可通过致动器在晶片W的规定位置以水平方向移动。而且，本监测部480也可以固定在规定位置，但蚀刻处理时也可以在晶片W的面内移动。在监测部480在晶片W的面内移动的情况下，监测部480也可以与催化剂保持部30一起移动。由此，可把握晶片W面内的蚀刻处理状态的分布。在此，监测部480的结构会因被处理区域的材料而不同。另外，在被处理区域由多个材料构成的情况下，也可以组合多个监测部来使用。例如，在研磨对象是形成在晶片W上的金属膜的情况下，监测部480也可以构成为涡电流监测部。具体来说，监测部480是在接近晶片W表面将高频电流流动于配置的感应线圈，在晶片W产生涡电流，在形成于晶片W上的导电性金属膜产生感应磁场。因为在此产生的涡电流及由此算出的合成阻抗，因为会对应金属膜厚度而变化，所以监测部480利用上述变化，可进行蚀刻处理状态的监测。
监测部480不限于上述结构，可具备各种结构。例如，如氧化膜，在研磨对象具有透光性材料的情况下，监测部480也可以朝向晶片W的被处理区域照射光，来检测反射光。具体来说，在晶片W的被处理区域的表面反射，或接收透过晶片W的被处理层后所反射的反射光。在此，本反射光强度根据被处理层膜厚而变化，所以根据本变化，可进行蚀刻处理状态的监测。
或者是，在被处理层为化合物半导体(例如GaN、SiC)的情况下，监测部480也可以利用光电流式、光致发光式以及拉曼光式中的至少一个。光电流式是在对晶片W表面照射激发光时，测量连接晶片W与设于基板保持部20的金属配线的导线所流动的电流值，来测量晶片W表面的蚀刻量。光致发光式是在对晶片W表面照射激发光时，测量从该表面放出的光致发光，来测量晶片W表面的蚀刻量。拉曼光式是对晶片W表面照射可见单色光，测量包含在来自该表面的反射光的拉曼光，来测量晶片W表面的蚀刻量。
或者是，监测部480也可以根据在基板保持部220与催化剂保持部30相对移动时的驱动部的力矩电流来监测蚀刻处理状态。根据上述形态，因基板的半导体材料与催化剂的接触所产生的摩擦状态，可经由力矩电流来监测，变成可通过例如被处理面的半导体材料的凹凸状态变化或随着其他材料露出的力矩电流变化，监测蚀刻状态。
另外，作为一实施例，监测部480可以是配备于催化剂保持部30的振动传感器。用振动传感器，检测基板保持部220与催化剂保持部30相对移动时的振动。在晶片W处理中，在晶片的凹凸状态变化的情况或其他材料露出的情况下，由于晶片W与催化剂31的摩擦状态变化，所以振动状态会变化。通过以振动传感器检测此振动变化，可检测晶片W的处理状态。
如此一来，已监测的蚀刻处理状态通过参数变更部491在基板处理装置10反映到接下来的晶片W处理。具体来说，参数变更部491根据监测部480所监测的蚀刻处理状态，来变更关于接下来的晶片的蚀刻处理条件的控制参数。例如，参数变更部491根据基于监测部480的监测结果所获得的被处理层的厚度分布与预定目标厚度分布的差分，来变更控制参数成使该差分变小。根据上述结构，反馈监测部480的监测结果，可改善在接下来的晶片处理的蚀刻特性。
控制部490也可以将监测部480的监测结果反馈至处理中的晶片W的处理。例如监测部480也可以在基板处理装置10的处理条件内的参数在处理中，变更成使基于监测部480的监测结果所获得的被处理层的厚度分布与预定目标厚度分布的差分成为规定范围(理想为零)。而且，以监测部480获得的监测结果，除了可对上述处理条件的反馈，也可作为用于检测研磨处理终点的终点检测部来发挥功能。
另外，基板处理装置410也可以具备测量处理后的晶片W厚度的厚度测量部，来代替监测部480。厚度测量部也可以配置于基板保持部220外侧。已处理的晶片W被搬送至厚度测量部，在此测量处理后的晶片W的被处理层的厚度分布。本厚度测量部的测量结果，与监测部480一样，可反馈至下次的晶片W的处理条件。也就是说，求得本测量结果与目标膜厚的差分值，而变更晶片W的处理条件成消除该差分。另外，在此情况下，控制部490也可以作为再处理控制部来发挥功能。再处理控制部在厚度测量部的测量结果未满规定基准的情况下，即以本厚度测定部所获得的被处理层厚度分布与预定目标厚度分布的差分，比基准值更大的情况下，基板处理装置10则再处理晶片W。在此，需要再处理的差分值分布在晶片圆周内是均匀的且在半径方向具有分布的情况下，例如在晶片W旋转的状态下，在半径方向调整摇动臂50的摇动速度，可再处理。但是，在差分值的分布的晶片圆周方向偏差大的情况，不适用上述方法。在此情况下，例如也可以在晶片W面内的需要再处理的部分的位置，以晶片的凹口、定向平面或激光标记为基准来指定，使基板保持部20及催化剂保持部30运动而使在本位置可接触催化剂31。具体来说，基板处理系统也可以具备：检测部，检测基板的凹口、定向平面及激光标记中的至少一种；以及基板位置调整部，被构成为使基板仅旋转任意规定角度成基板的凹口、定向平面或激光标记位于规定位置。也可以，通过基板搬送部设置基板，使得被检测部所检测的上述标记等来到基板保持部20的规定位置，并以本规定位置为基准，将基板保持部20角度旋转成使得需要再处理部位位于催化剂保持部30的摇动臂50的摇动轨迹上。由此，可进行所期望的需要再处理部位的再处理，结果可获得良好的蚀刻处理质量。而且，基板处理装置410也可以具备测量处理前的晶片W厚度的厚度测量部。厚度测量部也可以配置于基板保持部220的外侧。另外，在具有CMP处理部的情况下，也可以用内置于CMP处理部的膜厚测定部。通过反馈处理前的晶片W的被处理层的厚度分布测量结果到晶片W的处理条件，不依赖于晶片间的初始状态的偏差，可获得目标的厚度分布。
F、第六实施例：
图13表示作为第六实施例的基板处理装置510的概略结构。基板处理装置510具备电位调整部580这点与上述实施形态不同。电位调整部580具备参照电极581与电源582。催化剂31与参照电极581，经由电源582被连接。参照电极581延伸至与处理液PL接触的区域为止。因此，催化剂31与参照电极581经由处理液PL被电化学连接。电源582被控制成催化剂31表面的电位成为规定范围。通过上述结构，在晶片W的蚀刻处理时，可防止阻碍催化剂31表面活性的因子附着，结果，可维持催化剂表面的活性状态。另外，依据晶片W的被处理材质、处理液PL的种类以及催化剂种类，通过施加于催化剂的电压来变化晶片W的蚀刻速度，可有效地处理晶片W。另外，在具有处理液保持部270的情况下，也可以将参照电极581设置成在处理液保持部270内部至少一部分与处理液接触。
图31表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略结构的剖视图。在图31所示的实施例中，在催化剂保持部件32的外侧配置有反向电极30-50。在催化剂31与反向电极30-50之间可通过外部电源施加电压。因此，催化剂31与反向电极30-50经由处理液PL被电连接。另外，图31所示的催化剂保持部30，在弹性部件32及催化剂31的外侧，隔开间隔地形成有包围这些的壁部30-52。在催化剂31与晶片W接触的状态中，通过壁部30-52来划定保持处理液PL的处理液保持部。在图31的实施例中，处理液PL通过催化剂保持部30的内部从催化剂31表面的供给口30-42被供给，所以处理液PL被有效地保持在处理液保持部。在图31的实施例中，反向电极30-50被配置在处理液保持部内，所以催化剂31与反向电极30-50变得容易经由处理液PL电连接。
图32表示作为一实施例的催化剂保持部30的概略结构的剖视图。另外，图33是从催化剂31的一方来观察图32所示的催化剂保持部30的平面图。在图32及图33所示的实施例中，反向电极30-50被埋入催化剂保持部件32内，被构成为从催化剂保持部件32以规则的图案露出。通过从催化剂31表面以规则的图案使反向电极30-50露出，可进一步使催化剂31的电压分布均匀，结果，可使在晶片W的与催化剂31的接触面内的蚀刻速度均匀。
在CARE法中，通过对催化剂31与反向电极间的施加电压，可调整蚀刻速度。因此，从晶片W的处理速度的观点来看，关于催化剂31与反向电极30-50之间的电压，优选为将晶片W的蚀刻速度变成最大的电位施加至催化剂31。另一方面，催化剂31的种类依据处理液PL的种类，在晶片W处理中，催化剂31表面会有产生氧化及/或氢氧化的情况。在此情况下，在晶片W的处理与新的晶片W的处理之间的间隔时间实施前述的催化剂表面的调整，可使催化剂表面的活性状态恢复。另一方面，关于以还原作用可恢复催化剂31表面的活性状态的催化剂，在晶片W处理中，通过将还原侧的电位断续地施加至催化剂31，可以还原催化剂表面。也就是说，在晶片W的处理中，变成可维持催化剂表面的活性状态。图34及图35表示施加于催化剂31的电位模式。在图34及图35中，横轴为处理时间，纵轴表示相对于反向电极的催化剂31的电位。如前述，通过施加负电位于催化剂侧，可对于催化剂31产生还原作用。在图31及图32中，假定通过对催化剂31施加正电位或零电位，晶片W的蚀刻率变大的情况，通过将负电位断续地施加至催化剂31，使还原作用发生在催化剂31，可将催化剂31维持在活性状态。通过对催化剂31施加负电位，蚀刻速度暂时降低，但通过施加图31所示的矩形波的电位，可调整蚀刻速度与催化剂表面的活性状态的维持。
图36概略表示作为一实施例的催化剂保持部30的催化剂31的配置图案的平面图。如图36所示的催化剂31在半径方向及圆周方向分别被分割成多个区域。在图36所示的实施例中，被构成为可独立地催化剂31的各区域与反向电极30-50之间来施加电压。在如本实施例的使圆形催化剂31在晶片W上摇动的处理方式中，均匀控制晶片W的边缘侧的蚀刻量会有困难。作为以上述方式使晶片W的边缘侧的蚀刻量均匀的方法，有使催化剂31从晶片突出的方法。但是，当使催化剂31从晶片W突出，则晶片W与催化剂31的接触面积会减少。因此，若要保持晶片W的面内均匀性并获得恒定的蚀刻速度，则处理效率会变差。另外，以使催化剂31从晶片W突出的方法来改善晶片蚀刻速度均匀性的情况，也有不一定足够的情况。因此，如图36所示的实施例，通过在半径方向及周向将催化剂31分割为多个区域，对各区域独立地施加电位，可改善晶片W的蚀刻速度的均匀性。更具体来说，在催化剂保持部30，设置用于检测催化剂旋转位置及摇动臂50位置的旋转位置传感器及位置传感器。为了由这些传感器检测催化剂的各区域与晶片W的位置关系，获得恒定处理速度，要变更施加于催化剂31的各区域的电压。如前所述，通过对催化剂施加电位，蚀刻速度会有变化的情况(参照图42-44)。因此，通过变更施加于催化剂31的各区域的电位，可使各区域蚀刻速度变化。例如，图37表示使催化剂31接触晶片W并旋转的状态。在晶片W处理中，在位于晶片W内侧的催化剂31的区域，可施加电压成低电位，在位于晶片W外侧的催化剂31的区域，可控制电压成高电位。如此，通过动态地控制施加至催化剂31各区域的电位，不使催化剂31对于晶片W突出，或以最小限度的突出，可改善晶片W的处理的面内均匀性。
图38说明用于保持晶片W的处理的面内均匀性并实现恒定蚀刻速度的一实施例。图38与图36一样，是表示催化剂保持部30的催化剂分割图案的平面图。在图38的实施例中，催化剂31具有在在半径方向及圆周方向分别被分割成多个的催化剂保持部件32(例如弹性部件32)。在催化剂保持部件32的表面保持有催化剂31。在图38所示的实施例中，各催化剂保持部件32是由例如图7所示的弹性膜32d所形成，其内侧形成有压力室33d。压力室33d被构成为通过控制由流体源供给至压力室33d的流体(例如空气或氮气等)的压力，可分别独立地控制晶片W的被处理区域与催化剂31的接触压力。在图38所示的实施例中，与图36的实施例一样，具备用于检测催化剂旋转位置及摇动臂50位置的旋转位置传感器及位置传感器。另外，在图38所示的实施例中，催化剂保持部件32的各区域，也可以具备压力传感器30-45。通过压力传感器30-45，可以测量晶片W的各区域与催化剂31之间的接触压力。为了通过这些传感器检测催化剂的各区域与晶片W的位置关系，获得固定处理速度，要变更施加于催化剂31的各区域的压力。例如，与在图37所示的例一样，在晶片W的处理中，在位于晶片W内侧的催化剂31的区域，以成为低压力的方式赋予压力，在位于晶片W外侧的催化剂31的区域，以成为高压力的方式控制压力。如此一来，通过动态地控制赋予催化剂31各区域的压力，不使催化剂31相对于晶片W突出，或以最小限度的突出，可改善晶片W的处理的面内均匀性。而且，作为用于对催化剂31的各区域赋予压力的机构，可在各区域的催化剂保持部件32配置压电元件来取代将流体供给至上述压力室33d的方式。在此情况下，控制供给压电元件的电压，可动态地调整各区域的催化剂31与晶片W之间的接触压力。
G、第七实施例：
在作为第七实施例的基板处理装置10中，催化剂31具备两种以上的各催化剂。作为代替方式，催化剂31也可以是包含两种催化剂的混合物(例如合金)或化合物(例如金属间化合物)。根据上述结构，在对应晶片W的区域形成两种以上的不同材质的研磨面的情况下，可使晶片W均匀地或以所期望的选择比进行蚀刻。例如，在晶片W的第一区域形成有Cu层，在第二区域形成有SiO2层的情况下，催化剂31也可以具备Cu用的酸性固体催化剂所组成的区域与SiO2用的白金所组成的区域。在此情况下，也可以在处理液PL使用Cu用的臭氧水与SiO2用的酸。或者是，在晶片W的第一区域形成有III-V族金属(例如GaAs)层，在第二区域形成有SiO2层的情况下，催化剂31也可以具备III-V族金属用的铁所组成的区域与SiO2用的白金或镍所组成的区域。在此情况下，也可以在处理液PL使用III-V族金属用的臭氧水与SiO2用的酸。
在此情况下，基板处理装置也可以具备多个催化剂保持部30。多个催化剂保持部30，也可以保持彼此不同种类的催化剂。例如，第一催化剂保持部30也可以保持由酸性固体催化剂所组成的催化剂31，第二催化剂保持部30也可以保持由白金组成的催化剂31。在此情况下，两个催化剂保持部30可作为只扫瞄对应晶片W上的材质层上的结构。根据上述结构，依序使用第一催化剂保持部30与第二催化剂保持部30，通过供给对应使用的催化剂保持部30的处理液PL，可进行更有效率地处理。结果，可提升每单位时间的处理能力。
作为代替方式，在第四实施例中，也可以依序供给不同种类的处理液PL。根据上述结构，对应晶片W区域形成两种类以上的不同材质的被处理面的情况下，可使晶片W均匀地或以所需选择比进行蚀刻处理。例如，催化剂保持部30也可以保持由白金组成的催化剂。然后，基板处理装置10，首先作为处理液PL，也可以供给包含中性溶液或Ga离子的溶液，来蚀刻晶片W的III-V族金属层，接下来，作为处理液PL，也可以供给酸，来蚀刻晶片W的SiO2层。
作为进一步的代替方式，基板处理装置10也可以具备保持同一种类催化剂的多个催化剂保持部30。在上述情况下，多个催化剂保持部30也可以同时使用。根据上述结构，可提升每单位时间的处理能力。
图49表示作为一实施例的基板处理装置的结构的概略侧视图。在图49所示的实施例中，基板保持部20及催化剂保持部30被配置成晶片W的面及催化剂31的面在铅直方向上扩张。处理液供给部20，考虑到重力，配置成位于催化剂保持部30上方为优选。例如，如图9及图10所说明，催化剂保持部30及处理液供给部240被安装于同一摇动臂50，始终使处理液供给部240在催化剂保持部30的上方，除了基板保持部20的旋转，通过重力可使处理液PL有效地流入催化剂31与晶片W之间。另外，在晶片W的蚀刻处理中，即使在蚀刻残渣产生的情况下，通过重力作用，蚀刻残渣不会滞留在催化剂31与晶片W之间，会被有效率地排出。而且，作为变形例，如图50所示，即使晶片W的面及催化剂31的面不朝向铅直，而作成倾斜于水平面，使处理液可因重力自然流动的配置也可以。除此之外的特征可作为具备本发明的其他实施例的任意特征或公知特征。
H、第八实施例：
图14表示作为第八实施例的基板处理系统601的概略结构。基板处理系统601是CMP单元，具备：摇动臂602、CMP处理部603、基板处理部610以及基板传递部609。CMP处理部603具备：基板保持头604(相当于以往的CMP装置的顶环)，被设于摇动臂前端；研磨台605，安装有研磨垫；修整器606，被构成为可被摇动臂607摇动；以及浆料供给喷嘴608。基板保持头604以例如真空吸附机构保持配置于基板传递部609的晶片W。此时，晶片W的研磨面朝向下方，通过被按压于研磨台605，来实施CMP处理。
由基板保持头604保持的晶片W，可通过摇动臂602的摇动而配置于CARE法进行的蚀刻的第一位置P1与由CMP装置进行研磨的第二位置P2。在第二位置P2被CMP处理的晶片W，在被基板保持头604所保持的状态下，配置于第一位置P1。此时，晶片W的研磨面依然朝向下方。而且，关于晶片W的处理顺序，在本实施例是CMP、CARE的顺序，但根据被处理区域的材料，并不受限于此，也可以是CARE、CMP的顺序，也可以是仅CARE，也可以是仅CMP。
基板处理部610基本上具有与上述基板处理装置10相同的结构，进行与上述基板处理装置10一样的处理。但是，晶片W的研磨面朝向下方，所以配置在摇动臂650顶端的催化剂保持部630，通过从下方往上方移动，而使催化剂接触研磨面。随此，处理液供给部640在晶片W下表面供给处理液PL。在此情况下，处理液供给部640，也可以是从下方朝向上方来吹出处理液PL的喷洒装置。或者是，如图11所示的处理液保持部270，被安装成上下相反，处理液PL也可以被供给至此处理液保持部270内部。
如此，基板处理部610也可以实现为与CMP处理部603一体化的单元。根据上述结构，在基板处理装置610的处理与CMP处理部603的处理保持晶片W的动作可共同化，可缩短整体的处理时间。
图64表示作为一实施例的基板处理系统的概略结构的平面图。图示的基板处理系统，如本说明书所说明的，具有：CARE模块，蚀刻处理基板；多个清洗模块，用于清洗基板；成膜腔；以及基板搬送机构。在上述系统结构中，要被处理的晶片W进入装载口。装载口所装载的晶片通过机器人等晶片搬送机构，在成膜腔进行成膜处理。成膜装置可为化学气相沉积(CVD)装置、溅镀装置、镀覆装置以及涂布装置等。成膜装置处理的晶片W被机器人等晶片搬送机构搬送到清洗模块1来清洗。之后，晶片W被搬送到平坦化模块(即如本说明书所说明的CARE处理模块)，进行平坦化处理。之后，晶片W被搬送到清洗模块2及清洗模块3来清洗。被清洗处理过的晶片W，被搬送到干燥模块来干燥。已干燥的晶片W再次回到装载口。在本系统中，以一个系统执行晶片W的成膜处理与平坦化处理，所以可有效地活用设置面积。另外，搬送机构被构成为可分别搬送湿状态的基板及干状态的基板。
图45表示作为一实施例的基板处理装置的结构的概略平面图。在图45所示的结构中，设有基板保持部20、催化剂保持部30以及调整部60各三个。三个催化剂保持部30通过摇动臂50彼此连接，摇动臂50可在基板保持部20的晶片W的面内摇动，同时，通过摇动臂50的旋转中心，可在任意的基板保持部20及调整部60移动。关于基板处理装置的其他结构，可设为包含本发明的实施例的任意特征或公知特征。三个催化剂保持部30可保持相同种类的催化剂31，另外，也可以保持不同种类的催化剂31。而且，图示的催化剂保持部30表示为同一尺寸，但作为其他实施例，也可以是不同尺寸。通过作为尺寸不同的催化剂保持部30，可进行更精密的处理，可使面内均匀性提升。在图45所示的实施例的基板处理装置中，可同时处理多个晶片W，可提升生产率。另外，将处理时间长的程序分割成多个阶段，可以各催化剂保持部30有效率地进行不同处理。另外，在需要多个催化剂的程序中，通过使用保持不同种类的催化剂31的催化剂保持部30，可同时进行多个处理。
图51表示作为一实施例的基板处理装置的结构的概略平面图。在图51所示的实施例中的基板处理装置，具有：两个催化剂保持部30、两个调整部60以及一个基板保持部20。两个催化剂保持部30以旋转中心51为支点，沿着基板保持部20上的晶片W的设置面延伸，可沿着晶片W的设置面摇动。在图示的实施例中，两个催化剂保持部30的催化剂保持部件32尺寸相同。在图51所示的实施例中的基板处理装置的未图示的其他结构，以及催化剂保持部30、调整部60、基板保持部20的详细结构，可设为具备本发明其他实施例的任意特征或公知特征。在图51所示的基板处理装置中，具备两个催化剂保持部30，所以例如在用其中之一的催化剂保持部30来处理晶片W时，可调整另一个催化剂保持部30。因此，相比于具备一个催化剂保持部30的基板处理装置，更提升晶片处理的生产率。另外，通过使用两个催化剂保持部30来处理晶片W，催化剂与晶片W的接触面积会增加，所以晶片W的蚀刻速度会提升，另外，在各催化剂保持部30，通过变更对晶片W的催化剂31的接触压力或催化剂保持部30的摇动速度及对催化剂的施加电压，晶片处理的控制性会提升。另外，使不同种类的催化剂31保持在两个催化剂保持部30，可同时进行不同的处理。
作为其他实施例，催化剂保持部30的数量不限于两个，可以设置任意数量的催化剂保持部30于基板处理装置。另外，在每一催化剂保持部30也可以改变尺寸。例如，可使用尺寸大的催化剂保持部30与尺寸小的催化剂保持部30。若催化剂保持部30小，则在晶片W处理，特别是在晶片W的蚀刻部的蚀刻速度的控制性优越，所以通过使用尺寸不同的催化剂保持部30，可以进一步使晶片的面内均匀性提升。作为具体例，可以用尺寸大的催化剂保持部30处理晶片W的中央部分，用尺寸小的催化剂保持部30处理晶片W的边缘附近。
另外，作为其他实施例，也可以在一个摇动臂50设置多个催化剂保持部件32。在此情况下，即使各催化剂保持部32的尺寸不同，也可以是相同尺寸。例如，可以在一个摇动臂50设置尺寸大的催化剂保持部30，而设置尺寸小的催化剂保持部30夹在其两侧。另外，保持在不同的催化剂保持部30的催化剂，即使相同，也可以不同。作为图51所示的实施例的变形例，也可以使用用于清洗晶片W的清洗部，来取代其中一者的催化剂保持部30。在此情况下，可以使用清洗用海绵材来取代催化剂保持部件32。在此情况下，在晶片W的处理前或处理后不用将晶片W移动到其他地方，也可以进行晶片W的清洗。
另外，作为图51所示的实施例的变形例，也可以使用用于进行以往的CMP处理的研磨垫来取代其中一方的催化剂保持部30。在此情况下，通过在CARE处理前及/或CARE处理后实施CMP处理，可以使晶片W的处理速度提升，另外，可以有效地利用于包含不同种界面的晶片平坦化。
图53表示作为一实施例的基板处理装置的概略结构的立体图。在图53所示的实施例的基板处理装置，具有多个催化剂保持部30以及一个基板保持部20。在图53的实施例中，与其他实施例一样，基板保持部20被构成为可旋转配置于基板保持部20上的晶片W。在图53的实施例中，催化剂保持部30设有许多于相对小型的催化剂保持部30覆罩整个面晶片W的程度。在图53中，虽然没有详细图示，但各催化剂保持部30可以作为具有与本发明的其他实施例相同结构者。例如，作为一实施例，各催化剂保持部可构成为从催化剂31表面将处理液PL供给至晶片W面。另外，各催化剂保持部30可构成为安装于图53未表示的单一头30-74(参照图31)。如此单一头30-74可构成为可旋转。或者是，单一头30-74不旋转，或也可以构成为随着单一头30-74旋转，个别的催化剂保持部30也可旋转。而且，单一头30-74可通过图53未表示的臂50等，构成在晶片W的面内方向成可移动。另外，各催化剂保持部30利用例如压力室33(参照图3、图7)及/或各催化剂保持部30的个别升降机构等，可个别地构成与晶片W的接触压力为可调整。例如，将各催化剂保持部30在晶片W的半径方向分组成多个区域，也可以在各区域个别调整与晶片W的接触压力。
I、第九实施例：
图15表示作为第九实施例的基板处理装置710的概略结构。另外，图16表示基板处理装置710的剖视图。基板处理装置710具备形成为圆柱状的催化剂保持部730、基板保持部739以及处理液供给部740。另外，虽然未图示，但与其他实施例一样，适当具有调整部、监测部。催化剂保持部730具备第一催化剂保持部730a与第二催化剂保持部730b。在此，催化剂保持部具备：芯材731，成圆筒状，一端连接于旋转驱动部，另一端连接于药液供给管线；圆筒状的弹性部件732，配置于芯材周围；以及催化剂733，形成于弹性部件732表面。在本实施例中，第一催化剂保持部730a与第二催化剂保持部730b在直线上并列配置，作为运动是进行在晶片W上的向规定位置的水平移动、由上下移动进行对晶片W的接触、由旋转驱动部进行的旋转运动。在此，上下移动是用空气汽缸或滚珠丝杠的方式，上下移动一起进行对晶片W的接触压力的调整。另外，关于旋转运动，被构成为彼此可在相反方向旋转。另外，基板保持部739也可以是如前所述的吸附板方式或滚筒夹头方式、夹钳方式的任一者，在本实施例是作为吸附板方式。另外，关于处理液供给部740，除了来自前述晶片的供给之外，还具备催化剂保持部内供给口741。特别是，催化剂保持部内供给口741贯穿弹性部件并连接于设于芯材731的圆筒部，沿着催化剂保持部730的延伸方向存在多个。
在上述基板处理装置710，催化剂保持部730水平移动至由基板保持部739保持的晶片W的规定位置后，以规定接触压力接触晶片W。此时，晶片W及催化剂保持部730也可以同时开始旋转运动。在此，第一催化剂保持部730a及第二催化剂保持部730b彼此在相反方向旋转，相对于晶片W的旋转方向，更在抵销相对速度的方向旋转。另外，来自处理液供给部740、741的处理液供给也可以同时开始。根据上述结构，可使第一催化剂保持部730a与晶片W的相对速度，以及第二催化剂保持部730b与晶片W的相对速度之差变小，结果，可减少因摩擦导致对晶片W表面的损伤。
图52表示作为一实施例的基板处理装置710的概略结构。图52的实施例，与图15及图16所示的实施例一样，具有形成为圆柱状的催化剂保持部730。在图52的实施例的基板处理装置，具有七个催化剂保持部730a～730f共四组。在图52的实施例中，各催化剂保持部730a～730f的结构及其他结构，可作为与图15及图16所说明的实施例相同的结构。在图52的实施例中，与图15及图16所示的实施例一样，随着晶片W的旋转，各催化剂保持部730a～730f被动地旋转，所以可减低各催化剂保持部730a～730f与晶片W之间的摩擦导致的催化剂保持部730的损伤、剥离。特别是图52的实施例中，具有可在晶片W的半径方向上独立地旋转的多个催化剂保持部730a～730f，所以可对应各催化剂保持部730a～730f朝向晶片W的半径方向变化的速度分布来被动地旋转，可进一步减低晶片W与催化剂保持部730之间的摩擦导致对催化剂保持部730的损伤、剥离。
在图52的实施例中，在各催化剂保持部730a～730f的组中，至少几个组也可以配置成各催化剂保持部730a～730f的对于晶片W的半径方向位置彼此不同。通过设为上述配置，在各催化剂保持部730a～730f的各组中，各催化剂保持部730a～730f之间的沟或间隙对于晶片W的半径方向成为不同的配置，所以在晶片W的处理中，可以减少由于催化剂保持部730a～730f的配置图案而产生的蚀刻量的不均匀。另外，在图52所示的实施例中，各催化剂保持部730a～730f也可以构成为保持相同催化剂31，另外，各催化剂保持部730a～730f的至少几个也可以构成为保持不同种类的催化剂。而且，各催化剂保持部730a～730f也可以以相同接触压力接触晶片W，另外，也可以独立控制各催化剂保持部730a～730f而以不同接触压力接触晶片W。
以上，虽然根据数个实施例来说明关于本发明的实施形态，但上述发明的实施形态，是用于为了便于理解本发明，并非用于限定本发明。本发明在不脱离其主旨的情况下，可变更、改良，且本发明当然也包含其等价物。另外，在可解决上述至少一部分问题的范围，或达成至少一部分效果的范围内，可任意组合或省略权利要求书及说明书所记载的各构成要素。
【符号说明】
10 基板处理装置
20 基板保持部
20-4 延长部
20-6 真空吸附板
20-8 真空管线
20-10 吸附孔
21 壁部
30 催化剂保持部
30-10 倾斜传感器
30-18 空气汽缸机构
30-32 环架机构
30-40 处理液供给通路
30-42 供给口
30-44 缓冲部
30-48 支承件
30-49 催化剂电极
30-50 反向电极
30-51 入口通路
30-52 壁部
30-53 出口通路
30-55 压电元件
30-70 盘片夹具部
30-72 催化剂盘片部
30-74 头
30-76 接触探针
31 催化剂
32 催化剂保持部件(弹性部件)
32-6 帕尔帖元件
33 压力室
34a 支撑框架
35a 压力调节部
36b 孔部
37c 沟
40 处理液供给部
50 摇动臂
50-1 轴
50-2 罩
50-12 空气汽缸
50-14 测力器
50-15 PID控制器
51 旋转中心
60 调整部
60-2 调整台
60-6 通路
60-8 壁部
60-10 催化剂测量传感器
60-12 再生用电极
61 擦洗清洗部
62 清洗液供给部
90 控制部
110 基板处理装置
120 基板保持部
121 基板温度控制部
210 基板温度控制部
220 基板保持部
240 处理液供给部
241 供给口
242 处理液吸引部
243 吸引口
270 处理液保持部
271 内部空间
310 基板处理装置
410 基板处理装置
480 监测部
490 控制部
491 参数变更部
510 基板处理装置
580 电位调整部
581 参照电极
582 电源
601 基板处理系统
602 摇动臂
604 基板保持头
605 研磨台
606 修整器
607 摇动臂
608 浆料供给喷嘴
609 基板传递部
610 基板处理部
630 催化剂保持部
640 处理液供给部
650 摇动臂
710 基板处理装置
730 催化剂保持部
730a 第一催化剂保持部
730b 第二催化剂保持部
731 芯材
732 芯材
733 催化剂
739 基板保持部
740 处理液供给部
741 催化剂保持部内供给口
W 晶片
PL 处理液
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