JP2015026813A - 液処理方法、液処理装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液処理が行われた回転する基板Wの表面に疎水化液を供給し、当該基板の表面を疎水化し、この疎水化された基板Wの表面に、アルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行うことにより、液処理に伴って帯電した基板Wの除電を行う。リンス液は、抵抗率が0.05〜0.2MΩ・cmの範囲であり、またpHが9〜12の範囲であって、例えばアンモニア、水酸化物からなるアルカリ群から選択されるアルカリ性物質を含む水溶液であることが好ましい。
【選択図】図3
Description
このため、疎水化処理されたウエハの表面を効果的に除電する技術が必要となっている。
前記疎水化された基板の表面に、アルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行う工程と、を含むことを特徴とする。
(a)前記リンス液は、抵抗率が0.05〜0.2MΩ・cmの範囲であり、またpHが9〜12の範囲であって、例えばアンモニア、水酸化物からなるアルカリ群から選択されるアルカリ性物質を含む水溶液であること。また前記リンス液の温度は、23℃よりも高く、80℃以下であること。さらに、前記リンス液は、当該リンス液中に不活性ガスをバブリングして溶存酸素を低減したものであること。
(b)疎水化液は、基板の表面のシラノール基をシリル基で置換することにより疎水化を行うものであること。
(c)前記基板に疎水化液を供給した後、アルカリ性のリンス液を供給する前に、これら疎水化液及びリンス液に対して相溶性を有する置換液を基板の表面に供給する工程を含むこと。
(d)液処理が行われた基板に疎水化液を供給する前に、当該基板の表面に前記アルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行う工程を含むこと。
また、支持プレート21の外方には、支持ピン23によって支持されたウエハWをその周縁及び斜め上方側から覆うカップ11が設けられている。
ウエハWの除電を行う観点において、リンス液供給部62から供給されるアルカリ性のリンス液の抵抗率(比抵抗)は0.05〜0.2MΩ・cmの範囲にあることが好ましく、pHは9〜12の範囲であることが好ましい。
液処理装置は、ノズル411、412、413をカップ11の外側に退避させ、また支持プレート21を停止させた状態で待機している。そして外部のウエハ搬送機構が、ウエハWを保持したフォークを支持プレート21の上方側まで進入させると、昇降プレート24を上昇させてフォークと交差させ、昇降プレート24のリフトピン26上にウエハWを受け渡す。
さらにアルカリ性のリンス液を用いることにより、リンス液で覆われたウエハWの表面のゼータ電位はマイナスになる。一方、ウエハWに付着しているパーティクルは、ゼータ電位がプラスとなる酸性の液中の場合に比べて、ゼータ電位がマイナスになるアルカリ性のリンス液中の方がゼータ電位の絶対値が大きくなる(等電位点から離れる)傾向を持つものが多い。このため、アルカリ性のリンス液を用いると、ゼータ電位がマイナス同士のウエハWとパーティクルとの間の電気的な反発力が大きくなり、ウエハWからパーティクルが取れやすくなる。
さらにウエハWに供給されるリンス液を予め不活性ガスでバブリングし、溶存酸素を低減しておくことにより、リンス液中の酸素が、シリル化されたウエハWの表面からシリル基を脱離させる現象の発生を抑え、ウエハWの疎水性を維持することができる。
これらに加え、液処理に用いたSC−1や、リンス洗浄用のアルカリ性のリンス液はアンモニアを含み、DIWと比較して表面張力が低いので、これらの処理際にパターン倒れの発生を抑制する効果もある。
特に、薬液工程の後や疎水化工程に伴う置換液工程の後など、複数回行われる各リンス液工程(リンス洗浄)にてアルカリ性のリンス液を用いることにより、それまでの工程で帯電したウエハWを段階的に除電できる。この結果、最後のリンス液工程(ステップS106)にのみアルカリ性のリンス液を用いる場合に比べて、当該最後のリンス液工程において除電のためにアルカリ性のリンス液を供給する時間を短縮することができる。
さらに、近年はリンス液(水)とも混合しやすい疎水化剤も開発されつつあり、その場合にはIPA等を用いた置換液工程は必ずしも設けなくてもよい。
アンモニアを含むアルカリ性のリンス液を加熱して回転するウエハWに供給し、リンス液が乾燥するまでの時間を計測した。
A.実験方法
液処理装置の支持プレート21に支持され1000rpmで回転するウエハWの上面に1.5L/分の流量でリンス液を60秒間供給し、リンス液の供給停止後、ウエハWの表面から液膜が消えるまでの時間を計測した。液膜が消えるまでの時間は、液膜の形成に伴って観察される干渉縞が消失するまでの時間に基づいて決定した。
(実施例1−1)DIWに3質量ppmのアンモニアを含有するアルカリ性のリンス液を30℃に加熱してリンス洗浄を行い、乾燥時間を計測した。
(実施例1−2)アルカリ性のリンス液の温度を45℃とした点以外は、実施例1と同様の条件で乾燥時間を計測した。
(実施例1−3)アルカリ性のリンス液の温度を60℃とした点以外は、実施例1と同様の条件で乾燥時間を計測した。
(比較例1−1)リンス液として、23℃(常温)のDIWを用いた点以外は、実施例1と同様の条件で乾燥時間を計測した。
実施例1−1〜1−3及び比較例1−1の結果を図4に示す。図4の縦軸は、各実験で計測したリンス液の乾燥時間を示している。
図4に示した実験結果によれば、実施例1−1(30℃)→実施例1−2(45℃)→実施例1−3(60℃)の順に、アルカリ性のリンス液の温度を高くするに連れて乾燥時間を短くできることが確認できた。これに対して常温のDIWを用いた比較例1−1では、いずれの実施例よりも乾燥時間が長くなっている。
リンス液の種類を変えてウエハWのリンス洗浄を行い、乾燥後のウエハWの表面電位を測定した。
A.実験方法
実験1と同様の条件で60℃のリンス液を30秒間供給し、リンス液の供給停止後もウエハWを回転させて乾燥させたウエハWの表面の電位を表面電位計にて計測した。
(実施例2−1)抵抗率が0.15MΩ・cmとなるようにアンモニアの含有量を調整したリンス液を用いてリンス洗浄を行い、乾燥後のウエハWの表面電位を計測した。
(比較例2−1)リンス液としてDIWを用いてリンス洗浄を行い、乾燥後のウエハWの表面電位を計測した。DIWの抵抗率は18MΩ・cmであった。
実施例2−1、比較例2−1の結果を(表1)に示す。
21 支持プレート
22 回転軸
23 支持ピン
411 液ノズル
412 疎水化液ノズル
413 IPAノズル
Claims (15)
- 液処理が行われた回転する基板の表面に疎水化液を供給し、当該基板の表面を疎水化する工程と、
前記疎水化された基板の表面に、アルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行う工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。 - 前記リンス液は、抵抗率が0.05〜0.2MΩ・cmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の液処理方法。
- 前記リンス液は、pHが9〜12の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の液処理方法。
- 前記リンス液は、アンモニア、水酸化物からなるアルカリ群から選択されるアルカリ性物質を含む水溶液であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 前記リンス液の温度は、23℃よりも高く、80℃以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 前記リンス液は、当該リンス液中に不活性ガスをバブリングして溶存酸素を低減したものであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 前記疎水化液は、基板の表面のシラノール基をシリル基で置換することにより疎水化を行うものであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 前記基板に疎水化液を供給した後、アルカリ性のリンス液を供給する前に、これら疎水化液及びリンス液に対して相溶性を有する置換液を基板の表面に供給する工程を含むことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 液処理が行われた基板に疎水化液を供給する前に、当該基板の表面に前記アルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行う工程を含むことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の液処理方法。
- 基板を水平に保持し、鉛直軸周りに回転させる基板保持部と、
前記基板の表面に薬液を供給する薬液ノズルと、
前記基板の表面に疎水化液を供給する疎水化液ノズルと、
前記基板の表面にアルカリ性のリンス液を供給するリンス液ノズルと、
前記基板保持部に保持され、回転する基板の表面に前記薬液ノズルから薬液を供給することと、前記薬液による液処理が行われた基板を回転させながら当該基板の表面に、前記疎水化液ノズルから疎水化液を供給して当該基板の表面を疎水化することと、疎水化ガスが供給された後の基板を回転させながら当該基板の表面にアルカリ性のリンス液を前記リンス液ノズルから供給してリンス洗浄を行うことと、を実行するための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。 - 前記基板の表面に、前記疎水化液及びリンス液に対して相溶性を有する置換液を供給する置換液ノズルを備え、
前記制御部は、前記基板に疎水化ノズルから疎水化液を供給した後、リンス液ノズルからアルカリ性のリンス液を供給する前に、回転する基板の表面に前記置換ノズルから置換液を供給するように制御信号を出力することを特徴とする請求項10に記載の液処理装置。 - 前記リンス液ノズルから供給されるリンス液を、23℃よりも高く、80℃以下の範囲の温度に加熱する加熱部を備えることを特徴とする請求項10または11に記載の液処理装置。
- 前記リンス液ノズルから供給されるリンス液に対し、予め不活性ガスをバブリングして、当該リンス液中の溶存酸素を低減するバブリング機構を備えることを特徴とする請求項10ないし12のいずれか一つに記載の液処理装置。
- 前記制御部は、薬液による液処理が行われた基板に疎水化液を供給する前に、回転する基板の表面に前記リンス液ノズルからアルカリ性のリンス液を供給してリンス洗浄を行うように制御信号を出力することを特徴とする請求項10ないし13のいずれか一つに記載の液処理装置。
- 基板の表面に、液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムは請求項1ないし9のいずれか一つに記載された液処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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