JP2013175496A5 - - Google Patents
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Description
洗浄ブラシを使用したスクラブ洗浄と、２流体ノズルを使用した２流体ジェット洗浄を連続して行うことで、洗浄性能を向上させた基板処理方法が提案されている（特許文献１参照）。また、銅配線における信頼性の低下や配線のショートやオープンによる歩留まり低下を防止するため、スクラブ洗浄等の洗浄液にアルカリ性洗浄液を使用することが提案されている（特許文献２参照）。
本発明の基板洗浄方法は、銅配線が形成された基板表面の化学機械的研磨により銅配線の表面が露出した基板表面を、中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液に使用したスクラブ洗浄で一次洗浄を行い、純水または超純水にＣＯ２ガスを溶解させた炭酸水を２流体ノズルから基板表面に向けて噴出させて該表面を非接触で洗浄する２流体ジェット洗浄で基板表面の仕上げ洗浄を行い、しかる後、中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液に使用したスクラブ洗浄で基板表面の最終仕上げ洗浄を行って乾燥させる。
本発明の好ましい一態様において、基板表面は疎水性である。また、基板表面の絶縁膜は低誘電率膜である。
ロードポート１２、該ロードポート１２側に位置する研磨ユニット１４ａ及び乾燥ユニット２０に囲まれた領域には、第１基板搬送ロボット２２が配置され、また研磨ユニット１４ａ〜１４ｄと平行に、基板搬送ユニット２４が配置されている。第１基板搬送ロボット２２は、研磨前の基板をロードポート１２から受け取って基板搬送ユニット２４に受け渡すとともに、乾燥後の基板を乾燥ユニット２０から受け取ってロードポート１２に戻す。基板搬送ユニット２４は、第１基板搬送ロボット２２から受け取った基板を搬送して、各研磨ユニット１４ａ〜１４ｄとの間で基板の受け渡しを行う。
図７は、図５に示す第２洗浄ユニット１８の概要を示す斜視図で、図８は、図７の要部を示す平面図である。図７及び図８に示すように、第２洗浄ユニット１８は、図示しないチャック等で表面を上向きに保持され該チャック等の回転で水平回転する基板Ｗの周囲を囲繞する洗浄槽４０と、この洗浄槽４０の側方に立設した回転自在な支持軸４２と、この支持軸４２の上端に基部を連結した水平方向に延びる揺動アーム４４を備えている。揺動アーム４４の自由端（先端）に、２流体ノズル４６が上下動自在に取り付けられている。
次に、ペンシル型洗浄具６０の下端を、回転中の基板Ｗの表面に所定の押圧力で接触させながら、揺動アーム４４を揺動させてペンシル型洗浄具６０を移動させ、同時に、基板Ｗの表面に、中性乃至アルカリ性薬液からなる洗浄液を供給することで、基板Ｗの表面のペンシルスクラブ洗浄を行う。そして、基板Ｗの表面にリンス液を供給して、基板Ｗの表面に残る洗浄液（薬液）をリンス液で洗い流す。
回転軸４０５の内部には、純水供給源４６５に接続されたバックノズル４６３と、乾燥気体供給源４６６に接続されたガスノズル４６４とが配置されている。純水供給源４６５には、リンス液として純水が貯留されており、バックノズル４６３を通じて基板Ｗの裏面に純水が供給される。また、乾燥気体供給源４６６には、乾燥気体として、Ｎ２ガスまたは乾燥空気などが貯留されており、ガスノズル４６４を通じて基板Ｗの裏面に乾燥気体が供給される。
図１３は、第２の磁石４８２と第３の磁石４８３の配置を説明するための模式図であり、基板支持部材４０２の軸方向から見た図である。図１３に示すように、第２の磁石４８２と第３の磁石４８３とは、基板支持部材４０２の周方向においてずれて配置されている。すなわち、第２の磁石４８２と基板支持部材４０２との中心を結ぶ線と、第３の磁石４８３と基板支持部材４０２との中心を結ぶ線とは、基板支持部材４０２の軸方向から見たときに所定の角度αで交わっている。
図１４（ａ）は、リフト機構４７０により基板支持部材４０２を上昇させたときの基板支持部材４０２およびアーム４０１ａの一部を示す平面図であり、図１４（ｂ）は、リフト機構４７０により基板支持部材４０２を上昇させたときの図１１のＡ−Ａ線断面図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
この例によれば、中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液として使用したロールスクラブ洗浄による一次洗浄、及び中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液として使用したペンシルスクラブ洗浄による最終仕上げ洗浄を行うことで、例えば絶縁体の内部に表面を露出させて埋込んだ銅からなる銅配線を表面に有する研磨後の基板の該表面を、銅腐食を抑制しつつ洗浄することができる。
図１８から、実施例１によれば、比較例１〜４と比較して、洗浄後にLow-k膜表面に残るパーティクル数（ディフェクト数）を大幅に低減させた基板洗浄方法を確立できることが判る。
図２０から、実施例１によれば、比較例４と比較して、洗浄後に銅膜表面及びLow-k膜表面に残るパーティクル数（ディフェクト数）を大幅に低減させた基板洗浄方法を確立できることが判る。
Claims (4)
- 銅配線が形成された基板表面の化学機械的研磨により銅配線の表面が露出した基板表面を、中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液に使用したスクラブ洗浄で一次洗浄を行い、
純水または超純水にＣＯ２ガスを溶解させた炭酸水を２流体ノズルから基板表面に向けて噴出させて該表面を非接触で洗浄する２流体ジェット洗浄で基板表面の仕上げ洗浄を行い、しかる後、
中性乃至アルカリ性薬液を洗浄液に使用したスクラブ洗浄で基板表面の最終仕上げ洗浄を行って乾燥させることを特徴とする基板洗浄方法。 - 前記一次洗浄は、ロール洗浄部材を基板表面に擦り付けて該表面を洗浄するロールスクラブ洗浄で、前記最終仕上げ洗浄は、ペンシル型洗浄部材を基板表面に擦り付けて該表面を洗浄するペンシルスクラブ洗浄であることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
- 基板表面が疎水性であることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
- 基板表面の絶縁膜が低誘電率膜であることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
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