JP2005093745A

JP2005093745A - 基板処理装置

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Publication number: JP2005093745A
Application number: JP2003325515A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sano; 精二佐野; Hiroaki Sugimoto; 洋昭杉本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】そのトータルコストを安価なものとしながら、基板上に残存する有機物を有効に除去することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板処理装置は、複数枚の基板Ｗを収納したカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを１枚ずつ搬出するとともに処理を終えた基板Ｗを再度カセット１０内に搬入するためのインデクサ部１１と、基板Ｗの表面を除去液で洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を純水で洗浄するための一対の裏面洗浄部１６と、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように基板Ｗを反転させる反転部１８と、基板Ｗをインデクサ部１１、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６および反転部１８の間で搬送するための一対の搬送ユニット１２、１３からなる搬送部１４とを備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、基板から有機物を除去する基板処理装置および基板処理方法に関する。

特に、この発明は、基板から有機物である反応生成物を除去する基板処理装置および基板処理方法に関し、より詳しくはレジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生成物を除去液により除去する基板処理方法および基板処理装置に関する。

半導体素子の製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面に形成された薄膜（例えばアルミニュウムや銅などの金属膜）を、レジスト膜をマスクとしてエッチングすることによりパターン化するエッチング工程が実行される。そして、このエッチング工程において、微細な回路パターンを形成する場合には、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ／反応性イオンエッチング）等の、ドライエッチングが採用される。

このようなドライエッチングで使用される反応性イオンのパワーは極めて強いことから、薄膜のエッチングが完了する時点においてはレジスト膜も一定の割合で消滅し、その一部がポリマー等の反応生成物に変質して薄膜の側壁に堆積する。この反応生成物は後続するレジスト除去工程では除去されないことから、レジスト除去工程の後に、この反応生成物を除去する必要がある。

このため、従来、レジスト除去工程の後には、基板に残存する反応生成物を除去する作用を有する除去液を基板に対して供給することにより、薄膜の側壁に堆積した反応生成物を除去する反応生成物の除去処理を行っている（特許文献１参照）。
特開２００２−１４１３２２号ところで、このような反応生成物は、主として基板の表面（デバイス面）側に発生するが、一部は基板の裏面（デバイス面とは逆側の面）側にも発生する。このため、反応生成物の除去処理は、基板の両面に対して実行される。

また、以上のような「レジストが変質した反応生成物」は有機物であるが、その他の有機物を基板から除去するために有機物を除去する除去液を基板に供給する場合もある。

ところで、このような反応生成物等の有機物を除去するための除去液は、きわめて高価となっている。このため、基板の両面に残存する反応生成物等の有機物を除去するためのトータルコストは、きわめて高額なものとなる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、そのトータルコストを安価なものとしながら、基板上に残存する有機物を有効に除去することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、基板上に残存する有機物を除去する基板処理装置であって、基板の表面に除去液を供給して基板の表面に残存する有機物を除去する表面洗浄部と、基板の裏面に純水を供給して基板の裏面に残存する有機物を除去する裏面洗浄部と、基板を反転する反転部と、基板を前記表面洗浄部、前記裏面洗浄部および前記反転部の間で搬送する搬送部とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記有機物はレジストが変質した反応生成物である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記反応生成物はレジスト膜をマスクとしたドライエッチングにより生成された反応生成物である。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記裏面洗浄部は、基板の裏面に高圧の純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記裏面洗浄部は、基板の裏面に超音波振動が付与された純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えている。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記裏面洗浄部は、基板の裏面に純水と気体とが混合した霧状の純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えている。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記裏面洗浄部は、基板の裏面を洗浄ブラシで洗浄することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えている。

請求項８に記載の発明は、レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生成物を除去液により除去する基板処理方法であって、基板の裏面に純水を供給して基板の裏面に残存する有機物を除去する裏面洗浄工程と、基板を反転する反転工程と、基板の表面に除去液を供給して基板の表面に残存する有機物を除去する表面洗浄工程とを備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記裏面洗浄工程においては、基板の裏面に対して、高圧の純水、超音波振動が付与された純水、または、純水と気体とが混合した霧状の純水のいずれかを供給する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記裏面洗浄工程においては、基板の裏面を洗浄ブラシにより洗浄する。

請求項１乃至請求項１０に記載の発明によれば、基板の表面に除去液を供給して基板の表面に残存する有機物を除去するとともに、基板の裏面に純水を供給して基板の裏面に残存する有機物を除去することから、そのトータルコストを安価なものとしながら、基板上に残存する有機物を有効に除去することが可能となる。

特に、請求項４、請求項５、請求項６および請求項９に記載の発明によれば、基板の裏面に対して、高圧の純水、超音波振動が付与された純水、または、純水と気体とが混合した霧状の純水のいずれかを利用することから、純水を使用した場合においても、基板の面に残存する有機物を有効に除去することが可能となる。

また、請求項７および請求項１０に記載の発明によれば、基板の裏面を洗浄ブラシにより洗浄することから、純水を使用した場合においても、基板の面に残存する有機物を有効に除去することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。

この基板処理装置は、有機物である反応生成物を基板から除去する装置である。ここでは、その表面に薄膜が形成された基板としてのシリコン製半導体ウエハから反応生成物としてのポリマーを除去する。当該ポリマーはレジスト膜をマスクとして、レジスト膜よりも下方にある薄膜に対してドライエッチングを施した際、生じたものである。なお、ここでいうレジストとは感光性物質であり、より詳しくは有機物を含む感光性物質である。

また、上記薄膜は、例えば、銅やアルミニウム、チタン、タングステンなどの金属膜、銅やアルミニウム、チタン、タングステンなどの金属の混合物からなる金属膜、または、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、有機絶縁膜、低誘電体層間絶縁膜、高誘電体層間絶縁膜などの絶縁膜から構成される。

図１はこの発明に係る基板処理装置の側面概要図であり、図２はその平面概要図である。

この基板処理装置は、複数枚の基板Ｗを収納したカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを１枚ずつ搬出するとともに処理を終えた基板Ｗを再度カセット１０内に搬入するためのインデクサ部１１と、基板Ｗの表面を除去液を使用して洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を純水を使用して洗浄するための一対の裏面洗浄部１６と、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように基板Ｗを反転させる反転部１８と、基板Ｗをインデクサ部１１、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６および反転部１８の間で搬送するための一対の搬送ユニット１２、１３からなる搬送部１４と、薬液タンクや配管等を収納するケミカルキャビネット１９とを備える。

インデクサ部１１の側方に配置された搬送ユニット１３は、その搬送アーム５ｃによりインデクサ部１１上に載置されたカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを取り出して基板処理装置の中央部に配設された搬送ユニット１２に搬送し、あるいは、処理が完了した基板Ｗを搬送ユニット１２から受け取ってインデクサ部１１上に載置されたカセット１０内に収納するためのものである。一方、基板処理装置の中央部に配設された搬送ユニット１２は、その搬送アーム５ａ、５ｂにより表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６および反転部１８にアクセスして、これらとの間で基板Ｗの受け渡しをするためのものである。

次に、上述した反転部１８の構成について説明する。図３は反転部１８の要部を示す斜視図である。

この反転部１８は、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように、基板Ｗを水平軸の回りに回転させ、その表裏反転を行うためのものである。この反転部１８は、図示しない昇降手段により上下移動する支持台７１を有する。この支持台７１上には、基板Ｗの端縁部のみと当接する複数の基板支持ピン７２が配設されている。また、支持台７１の上方には、複数の基板支持ピン７２により保持された基板Ｗを、端縁部のみと当接する状態で挟持する一対のチャック７３が配設されている。一対のチャック７３は、水平軸を中心に回転する支持部材７４により支持されている。

この反転部１８により基板Ｗを反転する場合には、基板Ｗを搬送ユニット１２により支持台７１の基板支持ピン７２上に載置する。そして、基板支持ピン７２上に支持された基板Ｗの両端縁部を一対のチャック７３により挟持するとともに、支持台７１を下降させる。支持台７１が十分に下降すれば、支持部材７４を一対のチャック７３とともに水平軸を中心に１８０°回転させる。これにより、基板Ｗも１８０°回転し、その表裏反転が行われる。基板Ｗの表裏反転が完了すれば、支持台７１を上昇させて基板Ｗを基板支持ピン７２上に載置するとともに、一対のチャック７３による挟持を開放する。

次に、上述した基板Ｗの表面を洗浄するための一対の表面洗浄部１５の構成について説明する。図４はこのような表面洗浄部１５の概要を示す縦断面図である。

この表面洗浄部１５は、基板Ｗを回転可能に支持するスピンチャック４１と、このスピンチャック４１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された除去液の飛散防止用カップ４２と、スピンチャック４１に支持された基板Ｗに除去液を供給する除去液供給ノズル４３とを備える。

スピンチャック４１は、モータ４４の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック４１は、基台４５上に複数の支持ピン４６を備える。基板Ｗは、スピンチャック４１における複数の支持ピン４６により、その表面を上方に向けた状態で支持される。

除去液供給ノズル４３は、支持アーム４７の先端部に支持されている。また、支持アーム４７の基端部は、軸４８の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム７の軸４８周りの回動は、正逆回転可能なモータ４９の駆動によって支軸４８を介して実現されている。これにより、除去液供給ノズル４３を飛散防止用カップ４２の側方の待機位置と、スピンチャック４１に保持された基板Ｗの上方の除去液供給位置との間で水平移動できるようになっている。

除去液供給ノズル４３に除去液を供給する配管５０は、除去液を供給する除去液供給源５１と接続されている。

以上のような構成を有する表面洗浄部１５により基板Ｗを洗浄する際には、モータ４４の駆動によりスピンチャック４１を回転させるとともに、除去液供給ノズル４３からスピンチャック４１にその表面を上方に向けて支持された基板Ｗに対して除去液を供給する。また、モータ４９の駆動により除去液供給ノズル４３を軸４８周りに回転させ、除去液供給ノズル４３を水平移動させることにより、基板Ｗの表面全域に除去液を供給して基板Ｗを洗浄し、基板Ｗの表面に残存する反応生成物を除去する。

なお、上述した除去液供給ノズル４３から基板Ｗの表面に供給される除去液としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等、有機アミンを含む有機アミン系除去液、フッ化アンモンを含むフッ化アンモン系除去液、および、無機系の除去液が使用可能である。

具体的には、有機アミン系の除去液としてはモノエタノールアミンと水とアロマティックトリオールとの混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合溶液、アルカノールアミンと水とジアルキルスルホキシドとヒドロキシアミンとアミン系防食剤の混合溶液、アルカノールアミンとグライコールエーテルと水との混合溶液、ジメチルスルホキシドとヒドロキシアミンとトリエチレンテトラミンとピロカテコールと水の混合溶液、水とヒドロキシアミンとピロガロールとの混合溶液、２−アミノエタノールとエーテル類と糖アルコール類との混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとＮとＮ−ジメチルアセトアセトアミドと水とトリエタノールアミンとの混合溶液が使用可能である。

また、フッ化アンモン系物質を含む液体（フッ化アンモン系除去液という）としては、有機アルカリと糖アルコールと水との混合溶液、フッ素化合物と有機カルボン酸と酸・アミド系溶剤との混合溶液、アルキルアミドと水と弗化アンモンとの混合溶液、ジメチルスルホキシドと２−アミノエタノールと有機アルカリ水溶液と芳香族炭化水素との混合溶液、ジメチルスルホキシドと弗化アンモンと水との混合溶液、弗化アンモンとトリエタノールアミンとペンタメチルジエチレントリアミンとイミノジ酢酸と水の混合溶液、グリコールと硫酸アルキルと有機塩と有機酸と無機塩の混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液が使用可能である。

さらに、無機系の液（無機系除去液という）としては水と燐酸誘導体との混合溶液が使用可能である。

次に、上述した基板Ｗの裏面を洗浄するための一対の裏面洗浄部１６の構成について説明する。

裏面洗浄部１６には、基板Ｗに高圧の純水を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された純水を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに純水と気体とが混合した霧状の純水を供給する洗浄機構、または、基板Ｗを洗浄ブラシで洗浄する洗浄機構等の各種の洗浄機構が使用される。以下の説明においては、これらの洗浄機構の構成を順に説明する。なお、裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの単一のものを配設するようにしてもよく、また、裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの複数のものを配設するようにしてもよい。

最初に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに高圧の純水を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図５はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。

この裏面洗浄部１６は、基板Ｗを回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された純水の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに高圧の純水を供給する純水供給ノズル２０１とを備える。

スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により、その裏面を上方に向けた状態で支持される。

純水供給ノズル２０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、純水供給ノズル２０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗの上方の純水供給位置との間で水平移動できるようになっている。

純水供給ノズル２０１に純水を供給する配管２１２は、高圧の純水を供給する純水供給部２１４と接続されている。

以上のような構成を有する裏面洗浄部１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、純水供給ノズル２０１からスピンチャック１１１にその裏面を上方に向けて支持された基板Ｗに対して高圧の純水を供給する。また、モータ２０４の駆動により純水供給ノズル２０１を軸２０３周りに回転させ、純水供給ノズル２０１を水平移動させることにより、基板Ｗの裏面全域に高圧の純水を供給して基板Ｗを洗浄し、基板Ｗの裏面に残存する反応生成物を除去する。

次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに超音波振動が付与された純水を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図６はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。

この裏面洗浄部１６は、基板Ｗを回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された純水の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに超音波振動が付与された純水を供給する純水供給ノズル２５１とを備える。

純水供給ノズル２５１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２０２の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、純水供給ノズル２５１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗの上方の純水供給位置との間で水平移動できるようになっている。

純水供給ノズル２５１に純水を供給する配管２５２は、純水を供給する純水供給部２５４と接続されている。また、純水供給ノズル２５１内には、そこを通過する純水に対して超音波振動を付与するための発振体が内蔵されている。この発振体は、発信器２６１と接続されている。

以上のような構成を有する裏面洗浄部１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、純水供給ノズル２５１からスピンチャック１１１にその裏面を上方に向けて支持された基板Ｗに対して超音波振動が付与された純水を供給する。また、モータ２０４の駆動により純水供給ノズル２５１を軸２０３周りに回転させ、純水供給ノズル２５１を水平移動させることにより、基板Ｗの裏面全域に超音波振動が付与された純水を供給して基板Ｗを洗浄し、基板Ｗの裏面に残存する反応生成物を除去する。

次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに純水と気体とが混合した霧状の純水を供給する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図７はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。

この裏面洗浄部１６は、基板Ｗを回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された純水の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに純水と気体とが混合した霧状の純水を供給する純水供給ノズル３０１とを備える。

純水供給ノズル３０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム３０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、純水供給ノズル３０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗの上方の純水供給位置との間で水平移動できるようになっている。

純水供給ノズル３０１は、気体としての圧縮空気を導入する配管３０２と、純水を供給する配管３１１とが連通接続された二流体ノズルを構成する。配管３０２は、圧縮空気供給部３０３に接続されている。また、配管３１１は、純水供給部３０７に接続されている。

純水供給ノズル３０１は、圧縮空気を導入する配管３０２に接続された気体吐出部と、純水を供給する配管３１１に接続された純水吐出部とを備え、純水吐出部から吐出された純水を気体吐出部から吐出された空気の噴流により速やかに液滴化する構成を有する。そして、この液滴化した純水と空気とにより構成される霧状の純水が、基板Ｗに供給される。

以上のような構成を有する裏面洗浄部１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、純水供給ノズル３０１からスピンチャック１１１にその裏面を上方に向けて支持された基板Ｗに対して純水と気体とが混合した霧状の純水を供給する。また、モータ２０４の駆動により純水供給ノズル３０１を軸２０３周りに回転させ、純水供給ノズル３０１を水平移動させることにより、基板Ｗの裏面全域に純水と気体とが混合した霧状の純水を供給して基板Ｗを洗浄し、基板Ｗの裏面に残存する反応生成物を除去する。

次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図８はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。

この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給ノズルと、洗浄液供給ノズルより洗浄液が供給された基板Ｗを洗浄する洗浄ブラシ１１５と、この洗浄ブラシ１１５をスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの裏面に沿って移動させる移動機構１１６とを備える。

洗浄ブラシ１１５は、アングル形状の支持アーム１１７の先端部に、鉛直方向の軸芯Ｐ２を中心に回転可能に支持されている。この洗浄ブラシ１１５のブラシ部分は、ナイロンブラシやモヘアブラシ、スポンジ製、フェルト製、プラスチック製のものが使用される。また、支持アーム１１７は、飛散防止用カップ１１２の外側における鉛直方向を向く軸芯Ｐ１を中心に回動可能に構成されている。

支持アーム１１７の基端部は、支軸１３７の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム１１７の前記軸芯Ｐ１周りの回動は、移動機構１１６に内蔵された正逆回転可能なモータの駆動によって支軸１３７を介して実現されている。これにより、洗浄ブラシ１１５を、飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるとともに、基板Ｗの洗浄時は、洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて水平移動できるようになっている。

以上のような構成を有する裏面洗浄部１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、図示を省略した洗浄液供給ノズルから基板Ｗに洗浄液を供給する。また、移動機構１１６の駆動により洗浄アーム１１７を軸芯Ｐ１周りに回転させ、洗浄ブラシ１１５を待機位置から基板Ｗの回転中心上に水平移動させる。この状態において、洗浄ブラシ１１５を軸芯Ｐ２周りに回転しつつ、洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて一定速度で水平移動させて基板Ｗの洗浄を行う。

次に、上述した基板処理装置による基板Ｗの処理動作について説明する。図９は、基板Ｗの処理動作を示すフローチャートである。

この基板処理装置により基板Ｗを処理する際には、最初に、基板Ｗの裏面が洗浄される（ステップＳ１）。インデクサ部１１に載置されたカセット１０内の基板Ｗが搬送ユニット１３により取り出され、搬送ユニット１２に受け渡される。そして、カセット１０内の基板Ｗの表面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは最初に反転部１８に搬送され、基板Ｗの表面が上方を向く状態からその裏面が上方を向く状態に反転された後、裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。一方、カセット１０内の基板Ｗの裏面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは、最初に裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。

この裏面の洗浄時においては、基板Ｗの裏面に残存する反応生成物の除去に除去液ではなく純水が使用される。しかしながら、反応生成物は主として基板Ｗの表面側に発生し、基板Ｗの裏面側にはわずかな反応生成物しか発生しないこと、および、基板Ｗの表面（デバイス面）ではわずかな反応生成物の残存も許容されないが、基板Ｗの裏面では表面ほどの精度は要求されないことから、基板Ｗに高圧の純水を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された純水を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の純水を供給する洗浄機構等を採用することにより、基板Ｗの裏面に残存する反応生成物を純水により好適に除去することが可能となる。

続いて、基板Ｗが反転される（ステップＳ２）。即ち、裏面洗浄部１６においてその裏面が洗浄された基板Ｗは、搬送ユニット１２により裏面洗浄部１６から反転部１８に搬送され、基板Ｗの裏面が上方を向く状態からその表面が上方を向く状態に反転される。反転後の基板Ｗは、搬送ユニット１２により反転部１８から表面洗浄部１５に搬送さる。

しかる後、基板Ｗの表面が洗浄される（ステップＳ３）。この基板Ｗの表面の洗浄時においては、除去液が使用され、基板Ｗの表面に残存する反応生成物が確実に除去される。表面洗浄部１５においてその表面を洗浄された基板Ｗは、搬送ユニット１２および搬送ユニット１３により、インデクサ部１０に載置された清浄なカセット１０内に収納される。

なお、上述した実施形態においては、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６および反転部１８を備えた基板処理装置により基板Ｗの両面を処理しているが、基板Ｗの表面のみを処理する基板処理装置と、基板Ｗの裏面のみを処理する基板処理装置と、基板Ｗの反転のみを実行する反転装置とを組み合わせて、基板Ｗの両面を処理するようにしてもよい。

また、上述した実施形態ではドライエッチング工程を経た基板に対して、ドライエッチング時に生成された反応生成物であるポリマーを除去する処理にこの発明を適用した場合について説明したが、本発明は基板からドライエッチング時に生成された反応生成物を除去する場合に限定されるものではない。

例えば、本発明は、プラズマアッシングの際に生成された反応生成物を基板から除去する場合にも適用可能である。また、例えば、レジスト膜をマスクとして不純物拡散処理を行った場合、薄膜上のレジスト膜が一部、もしくは全部変質し反応生成物となるが、この発明は、このような反応生成物を除去する場合にも適用可能である。

よって、本発明は、必ずしもドライエッチングとは限らない各種処理において、レジストに起因して生成された反応生成物を基板から除去する場合にも適用可能である。また、本発明は、レジストに由来する反応生成物を基板から除去する場合に限らず、レジストそのものを基板から除去する場合にも適用可能である。

例えば、基板にレジストが塗布されてレジスト膜が形成され、該レジスト膜に模様（配線パターン等）が露光され、露光済みのレジスト膜に現像処理が施され、さらに、現像されたレジスト膜が形成するパターンをマスクとして利用し、レジストよりも下方に存在する薄膜（下層という。）に対して下層処理が施された場合、下層処理の終了によって不要になったレジストを除去する場合にもこの発明を適用することができる。

より具体的に言うと、レジスト膜が現像された後、下層に対して例えばエッチング処理を行った場合が含まれる。このときのエッチング処理が、基板にエッチング液を供給して行うウエットエッチングであるか、ＲＩＥなどのドライエッチングであるかを問わず、エッチング処理後はレジスト膜は不要になるのでこれを除去する必要がある。このようなエッチング処理後のレジスト除去処理にも、この発明を適用することが可能となる。

また、レジストそのものを基板から除去するその他の形態としては、レジスト膜が現像された後、下層に対して不純物拡散処理を行う場合がある。不純物拡散処理後はレジスト膜は不要になるのでこれを除去する必要があるが、このときのレジスト除去処理にも、この発明を適用することができる。

なお、これらの場合、レジスト膜が変質して生じた反応生成物が存在すれば、不要になったレジスト膜を除去するのと同時に、反応生成物も同時に除去できるので、スループットが向上するとともに、コストを削減できる。

例えば、前記下層に対するエッチング処理において、ドライエッチングを施した場合はレジストに由来する反応生成物も生成される。よって、ドライエッチング時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物を同時に除去できる。また、前記下層に対して不純物拡散処理（イオンインプランテーションなど）を行った場合にもレジストに由来する反応生成物が生成される。よって、不純物拡散処理時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物を同時に除去できる。

また、本発明は、レジストに由来する反応生成物やレジストそのものを基板から除去することに限らず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵した微細な汚染物質などを基板から除去する場合にも適用可能である。

この発明に係る基板処理装置の側面概要図である。この発明に係る基板処理装置の平面概要図である。反転部１８の要部を示す斜視図である。表面洗浄部１５の概要を示す縦断面図である。裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。他の実施形態に係る裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。他の実施形態に係る裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。他の実施形態に係る裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。基板Ｗの処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０カセット
１１インデクサ部
１２搬送ユニット
１３搬送ユニット
１４搬送部
１５表面洗浄部
１６裏面洗浄部
１８反転部
４１スピンチャック
４２飛散防止用カップ
４３除去液供給ノズル
４７支持アーム
５１除去液供給源
７１支持台
７２支持ピン
７３チャック
７４支持部材
１１１スピンチャック
１１２飛散防止用カップ
１１５洗浄ブラシ
１１６移動機構
１１７支持アーム
２０１純水供給ノズル
２１４純水供給部
２５１純水供給ノズル
２５４純水供給部
２６１発信体
３０１純水供給ノズル
３０３圧縮空気供給部
３０７純水供給部
Ｗ基板

Claims

基板上に残存する有機物を除去する基板処理装置であって、
基板の表面に除去液を供給して基板の表面に残存する有機物を除去する表面洗浄部と、
基板の裏面に純水を供給して基板の裏面に残存する有機物を除去する裏面洗浄部と、
基板を反転する反転部と、
基板を前記表面洗浄部、前記裏面洗浄部および前記反転部の間で搬送する搬送部と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記有機物はレジストが変質した反応生成物である基板処理装置。
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記反応生成物はレジスト膜をマスクとしたドライエッチングにより生成された反応生成物である基板処理装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記裏面洗浄部は、基板の裏面に高圧の純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えた基板処理装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記裏面洗浄部は、基板の裏面に超音波振動が付与された純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えた基板処理装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記裏面洗浄部は、基板の裏面に純水と気体とが混合した霧状の純水を供給することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えた基板処理装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記裏面洗浄部は、基板の裏面を洗浄ブラシで洗浄することにより、基板の裏面に残存する有機物を除去する洗浄機構を備えた基板処理装置。
レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生成物を除去液により除去する基板処理方法であって、
基板の裏面に純水を供給して基板の裏面に残存する有機物を除去する裏面洗浄工程と、
基板を反転する反転工程と、
基板の表面に除去液を供給して基板の表面に残存する有機物を除去する表面洗浄工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
請求項８に記載の基板処理方法において、
前記裏面洗浄工程においては、基板の裏面に対して、高圧の純水、超音波振動が付与された純水、または、純水と気体とが混合した霧状の純水のいずれかを供給する基板処理方法。
請求項８に記載の基板処理方法において、
前記裏面洗浄工程においては、基板の裏面を洗浄ブラシにより洗浄する基板処理方法。