JP2021087002A - Substrate processing method, substrate processing apparatus, and recipe selection method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置、ならびに当該基板処理方法を行うためのレシピを選択するレシピ選択方法に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機EL(Electroluminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等の基板が含まれる。 The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a substrate, and a recipe selection method for selecting a recipe for performing the substrate processing method. The substrates to be processed include, for example, semiconductor wafers, substrates for liquid crystal display devices, substrates for FPDs (Flat Panel Display) such as organic EL (Electroluminescence) display devices, substrates for optical disks, substrates for magnetic disks, and substrates for opto-magnetic disks. Includes substrates such as substrates, photomask substrates, ceramic substrates, and solar cell substrates.
半導体装置の製造工程では、基板に付着した各種汚染物、前工程で使用した処理液やレジスト等の残渣、あるいは各種パーティクル等(以下「除去対象物」と総称する場合がある。)を除去する工程が行われる。
具体的には、脱イオン水(DIW:Deionized Water)等を基板に供給することにより、除去対象物をDIWの物理的作用によって除去したり、除去対象物と化学的に反応する薬液を基板に供給することにより、当該除去対象物を化学的に除去したりすることが一般的である。
In the manufacturing process of a semiconductor device, various contaminants adhering to a substrate, residues such as a treatment liquid and a resist used in the previous process, various particles, etc. (hereinafter, may be collectively referred to as “objects to be removed”) are removed. The process is carried out.
Specifically, by supplying deionized water (DIW) or the like to the substrate, the object to be removed is removed by the physical action of DIW, or a chemical solution that chemically reacts with the object to be removed is applied to the substrate. It is common to chemically remove the object to be removed by supplying it.
しかし、基板上に形成される凹凸パターンの微細化および複雑化が進んでいる。そのため、凹凸パターンの損傷を抑制しながら除去対象物をDIWまたは薬液によって除去することが容易でなくなりつつある。
そこで、基板の表面に処理液を供給し、基板上の処理液を固めることで基板上に存在する除去対象物を保持する保持層を形成した後、基板の上面に剥離液を供給することによって、除去対象物とともに保持層を基板の表面から剥離して除去する手法が提案されている(特許文献1を参照)。
However, the uneven pattern formed on the substrate is becoming finer and more complicated. Therefore, it is becoming difficult to remove the object to be removed by DIW or a chemical solution while suppressing damage to the uneven pattern.
Therefore, by supplying the treatment liquid to the surface of the substrate and solidifying the treatment liquid on the substrate to form a holding layer for holding the object to be removed existing on the substrate, the release liquid is supplied to the upper surface of the substrate. , A method has been proposed in which the holding layer is peeled off from the surface of the substrate together with the object to be removed and removed (see Patent Document 1).
保持層が基板の表面から除去対象物を除去する除去力は、基板の表面から露出する物質の種類に応じて異なる。そのため、基板の表面において露出する物質が互いに異なる領域が存在する場合には、特定の保持層を基板の表面に形成して保持層を基板の表面から剥離するだけでは、除去対象物を充分に除去できないおそれがある。基板の表面から露出する物質に応じて、適切な処理を行って除去対象物を除去する必要がある。 The removing force with which the retaining layer removes the object to be removed from the surface of the substrate varies depending on the type of substance exposed from the surface of the substrate. Therefore, when there are regions on the surface of the substrate where the exposed substances are different from each other, simply forming a specific holding layer on the surface of the substrate and peeling the holding layer from the surface of the substrate is sufficient to remove the object to be removed. It may not be removed. Depending on the substance exposed from the surface of the substrate, it is necessary to perform appropriate treatment to remove the object to be removed.
そこで、この発明の1つの目的は、互いに異なる物質が露出する領域が存在する表面を有する基板において、基板の表面から除去対象物を効率良く除去することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
この発明の他の目的は、基板の表面の状態に応じて適切な基板処理方法を実行するためのレシピを選択することができるレシピ選択方法を提供することである。
Therefore, one object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of efficiently removing an object to be removed from the surface of the substrate in a substrate having a surface in which regions where different substances are exposed exist. It is to be.
Another object of the present invention is to provide a recipe selection method capable of selecting a recipe for executing an appropriate substrate processing method according to the surface condition of the substrate.
この発明の一実施形態は、互いに異なる物質が露出する第1領域および第2領域が存在する表面を有する基板を処理する基板処理方法である。
前記基板処理方法は、前処理液を前記基板の表面に供給する前処理液供給工程と、前記基板の表面に供給された前記前処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する第1除去対象物を保持する前処理膜を前記基板の表面に形成する前処理膜形成工程と、前記基板の表面に剥離液を供給して、前記第1除去対象物を保持している状態の前記前処理膜を前記基板の表面から剥離する前処理膜剥離工程と、前記前処理膜剥離工程の後、処理液を前記基板の表面に供給する処理液供給工程と、前記基板の表面に供給された処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する前記第1除去対象物を保持する処理膜を前記基板の表面に形成する処理膜形成工程と、前記基板の表面に剥離液を供給して、前記第1除去対象物を保持している状態の前記処理膜を前記基板の表面から剥離する処理膜剥離工程とを含む。
One embodiment of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate having a surface on which a first region and a second region where different substances are exposed are present.
The substrate treatment method exists on the surface of the substrate by solidifying or curing the pretreatment liquid supply step of supplying the pretreatment liquid to the surface of the substrate and the pretreatment liquid supplied to the surface of the substrate. A pretreatment film forming step of forming a pretreatment film for holding the first removal target on the surface of the substrate, and a state in which a release liquid is supplied to the surface of the substrate to hold the first removal target. The pretreatment film peeling step of peeling the pretreatment film from the surface of the substrate, the treatment liquid supply step of supplying the treatment liquid to the surface of the substrate after the pretreatment film peeling step, and the surface of the substrate. A treatment film forming step of solidifying or curing the supplied treatment liquid to form a treatment film on the surface of the substrate for holding the first removal object existing on the surface of the substrate, and peeling on the surface of the substrate. It includes a treatment film peeling step of supplying a liquid and peeling the treated film in a state of holding the first removal object from the surface of the substrate.
そして、前記第2領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記第2領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高く、前記第1領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記第1領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い。
この方法によれば、第1領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が高い前処理膜の剥離によって、基板の表面から第1除去対象物が除去される。その後に、第2領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が高い処理膜の剥離によって、基板の表面から第1除去対象物が除去される。すなわち、第1除去対象物を除去する除去力が高い領域が互いに異なる前処理膜および処理膜を用いて、第1除去対象物の除去が二段階で行われる。
Then, the removing force for removing the first removal object existing in the second region is higher than the removing force for removing the first removal object existing in the second region by the pretreatment membrane. Is higher, and the pretreatment membrane removes the first removal target object existing in the first region than the removing force for removing the first removal target object existing in the first region. Power is high.
According to this method, the first removal target is removed from the surface of the substrate by peeling the pretreatment film having a high removing power for removing the first removal target existing in the first region. After that, the first removal target is removed from the surface of the substrate by peeling the treatment film having a high removing power for removing the first removal target existing in the second region. That is, the removal of the first removal target is performed in two steps using the pretreatment membrane and the treatment membrane in which the regions having high removing power for removing the first removal target are different from each other.
したがって、基板が互いに異なる物質が露出する領域が存在する表面を有する場合であっても、第1除去対象物を効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態は、前記第1除去対象物を除去する除去力は、前記第1領域または前記第2領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜または前記前処理膜に保持する保持力と、前記第1除去対象物を保持している状態の前記処理膜または前記前処理膜の剥離されやすさを表す剥離性とによって構成され、前記第1領域において前記前処理膜は前記処理膜よりも剥離性が高く、前記第2領域において前記処理膜は前記前処理膜よりも保持力が高い。
Therefore, even when the substrate has a surface on which a region in which different substances are exposed exists, the first removal target can be efficiently removed.
In one embodiment of the present invention, the removing force for removing the first removal target object holds the first removal target object existing in the first region or the second region on the treatment membrane or the pretreatment membrane. The pretreated film is composed of a holding force to be removed and a peeling property indicating the ease of peeling of the treated film or the pretreated film in a state of holding the first removal object, and the pretreated film is formed in the first region. The peelability is higher than that of the treated film, and the treated film has a higher holding power than the pretreated film in the second region.
そのため、第1領域では、前処理液膜の剥離によって大部分の第1除去対象物を除去することができ、第2領域では、処理膜の剥離によって大部分の第1除去対処物を除去することができる。したがって、基板が互いに異なる物質が露出する領域が存在する表面を有する場合であっても、第1除去対象物を効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記第1領域は、金属が露出する露出領域であり、前記第2領域は、前記露出領域以外の非露出領域である。前記非露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記非露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高く、前記露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い。
Therefore, in the first region, most of the first removal target can be removed by peeling the pretreatment liquid film, and in the second region, most of the first removal countermeasures can be removed by peeling the treatment membrane. be able to. Therefore, even when the substrate has a surface on which a region in which different substances are exposed exists, the first removal target can be efficiently removed.
In one embodiment of the present invention, the first region is an exposed region where the metal is exposed, and the second region is a non-exposed region other than the exposed region. The removing force for removing the first removing object existing in the non-exposed region is higher than the removing force for removing the first removing object existing in the unexposed region by the pretreated membrane. The pretreatment film has a higher removing force for removing the first removing object existing in the exposed region than the removing force for removing the first removing object existing in the exposed region.
この方法によれば、露出領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が比較的高い前処理膜の剥離と、非露出領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が比較的高い処理膜の剥離との両方を行うことによって基板の表面から第1除去対象物が除去される。そのため、露出領域および非露出領域が存在する表面を有する基板から第1除去対象物を効率良く除去することができる。 According to this method, the peeling of the pretreatment film having a relatively high removing power for removing the first removal target existing in the exposed region is compared with the removing power for removing the first removal target existing in the non-exposed region. The first object to be removed is removed from the surface of the substrate by performing both high-level peeling of the treated film. Therefore, the first removal target can be efficiently removed from the substrate having a surface having an exposed region and a non-exposed region.
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記処理膜剥離工程の後、前記基板の表面に除去液を供給して、前記基板の表面に残る前記処理膜の残渣を除去する処理膜残渣除去工程をさらに含む。この方法によれば、剥離液によって処理膜が剥離された後に処理膜の残渣が基板の表面に付着している場合であっても、除去液によって当該残渣を除去することができる。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing method supplies a removing liquid to the surface of the substrate after the processing film peeling step to remove the residue of the treated film remaining on the surface of the substrate. It further includes a residue removing step. According to this method, even when the residue of the treatment film adheres to the surface of the substrate after the treatment film is peeled by the release liquid, the residue can be removed by the removal liquid.
この発明の一実施形態では、前記処理膜剥離工程が、前記処理膜において前記露出領域を覆う部分を剥離せずに、前記処理膜において前記非露出領域を覆う部分を剥離する工程を含む。そして、前記処理膜残渣除去工程が、前記処理膜において前記露出領域を覆う部分を前記除去液に溶解させて除去する工程を含む。
処理膜において露出領域を覆う部分が基板の表面への剥離液の供給によって剥離されずに露出領域上に残る場合であっても、当該部分を除去液に溶解させて露出領域から除去することができる。
In one embodiment of the present invention, the treated film peeling step includes a step of peeling a portion of the treated film that covers the unexposed region without peeling the portion of the treated film that covers the exposed region. Then, the treatment film residue removing step includes a step of dissolving and removing the portion of the treated film covering the exposed region in the removing liquid.
Even if the portion of the treated membrane that covers the exposed region remains on the exposed region without being stripped by the supply of the stripping liquid to the surface of the substrate, the portion can be dissolved in the removing liquid and removed from the exposed region. it can.
処理膜において露出領域を覆う部分が除去液に溶解される場合、処理膜において露出領域を覆う部分による保持から解放された第1除去対象物が露出領域に再付着するおそれがある。そこで、露出領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が比較的高い前処理膜が剥離によって露出領域から除去された後に、処理膜が形成される構成であれば、処理膜が形成される前に大部分の第1除去対象物が露出領域から除去されている。 When the portion of the treated membrane that covers the exposed region is dissolved in the removal liquid, the first object to be removed released from the holding by the portion of the treated membrane that covers the exposed region may reattach to the exposed region. Therefore, if the pretreated film having a relatively high removing power for removing the first removal object existing in the exposed region is removed from the exposed region by peeling, and then the treated film is formed, the treated film is formed. Most of the first removal objects have been removed from the exposed area before being removed.
したがって、処理膜において露出領域を覆う部分を除去液に溶解させて露出領域から除去する構成であっても、露出領域に第1除去対象物が残存することを充分に抑制することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程が、前記基板の表面の前記非露出領域に存在する前記第1除去対象物を保持し、前記非露出領域を被覆する剥離対象膜と、前記露出領域を被覆し保護する保護膜とを有する前記処理膜を前記基板の表面に形成する工程を含む。そして、前記基板処理方法が、前記処理膜剥離工程の後、前記基板の表面に洗浄液を供給して、前記洗浄液によって前記基板の表面に存在する第2除去対象物を除去する洗浄工程をさらに含む。
Therefore, even if the portion of the treated membrane that covers the exposed region is dissolved in the removing liquid and removed from the exposed region, it is possible to sufficiently suppress the remaining of the first removal target in the exposed region.
In one embodiment of the present invention, the treatment film forming step holds the first removal target object existing in the non-exposed region on the surface of the substrate and covers the non-exposed region, and the peeling target film. The step of forming the treated film having a protective film for covering and protecting the exposed region on the surface of the substrate is included. Then, the substrate treatment method further includes a cleaning step of supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate after the treatment film peeling step and removing the second removal object existing on the surface of the substrate by the cleaning liquid. ..
この方法によれば、基板の表面に供給された処理液が固化または硬化されることで基板の表面の非露出領域を被覆する剥離対象膜と、基板の表面の露出領域を被覆する保護膜とが形成される。
剥離対象膜および保護膜が形成された状態の基板の表面に剥離液を供給することによって、剥離対象膜が第1除去対象物を保持している状態で基板の表面から剥離される。そのため、第1除去対象物が基板の表面から除去される。その一方で、基板の表面に第2除去対象物が残留する。
According to this method, the treatment liquid supplied to the surface of the substrate is solidified or hardened to cover the non-exposed region of the surface of the substrate, and the protective film covering the exposed region of the surface of the substrate. Is formed.
By supplying the release liquid to the surface of the substrate on which the release target film and the protective film are formed, the release target film is peeled from the surface of the substrate while holding the first removal target object. Therefore, the first object to be removed is removed from the surface of the substrate. On the other hand, the second removal target remains on the surface of the substrate.
その後、洗浄液によって、第2除去対象物が基板の表面から除去され、さらにその後、除去液によって、保護膜が基板の表面から除去される。
基板の表面に洗浄液を供給する際、基板の表面において金属が露出する露出領域は保護膜によって被覆されている。そのため、仮に、洗浄液が基板の表面において露出する金属を変質(たとえば、酸化)させる性質を有している場合であっても、当該金属を変質させることなく第2除去対象物を除去することができる。
Then, the cleaning liquid removes the second object to be removed from the surface of the substrate, and then the removing liquid removes the protective film from the surface of the substrate.
When the cleaning liquid is supplied to the surface of the substrate, the exposed area where the metal is exposed on the surface of the substrate is covered with a protective film. Therefore, even if the cleaning liquid has the property of deteriorating (for example, oxidizing) the metal exposed on the surface of the substrate, it is possible to remove the second object to be removed without deteriorating the metal. it can.
したがって、基板の表面において露出する金属の変質を抑制しつつ、複数種の除去対象物(第1除去対象物および第2除去対象物)を基板の表面から効率良く除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記処理膜剥離工程の後、前記基板の表面に除去液を供給して、前記基板の表面に残る前記処理膜の残渣を除去する処理膜残渣除去工程をさらに含む。そして、前記処理膜残渣除去工程が、前記保護膜を前記残渣として除去する工程を含む。
Therefore, it is possible to efficiently remove a plurality of types of objects to be removed (first object to be removed and second object to be removed) from the surface of the substrate while suppressing deterioration of the metal exposed on the surface of the substrate.
In one embodiment of the present invention, the substrate processing method supplies a removing liquid to the surface of the substrate after the processing film peeling step to remove the residue of the treated film remaining on the surface of the substrate. It further includes a residue removing step. Then, the treatment film residue removing step includes a step of removing the protective film as the residue.
この方法によれば、剥離液によって処理膜が剥離された後に処理膜の残渣が基板の表面に付着している場合であっても、除去液によって当該残渣を除去することができる。剥離液によって剥離されずに基板上に残る保護膜も、除去液によって溶解されて露出領域から除去される。
また、露出領域に存在する第1除去対象物を除去する除去力が比較的高い前処理膜が剥離によって露出領域から除去された後に、処理膜が形成されるため、処理膜が形成される前に大部分の第1除去対象物が露出領域から除去されている。そのため、保護膜を除去液に溶解させて露出領域から除去する構成であっても、露出領域に第1除去対象物が残存することを充分に抑制することができる。
According to this method, even when the residue of the treatment film adheres to the surface of the substrate after the treatment film is peeled by the release liquid, the residue can be removed by the removal liquid. The protective film that remains on the substrate without being peeled by the stripping liquid is also dissolved by the removing liquid and removed from the exposed region.
Further, since the treated film is formed after the pretreated film having a relatively high removing power for removing the first removal object existing in the exposed region is removed from the exposed region by peeling, before the treated film is formed. Most of the first removal object has been removed from the exposed area. Therefore, even if the protective film is dissolved in the removing liquid and removed from the exposed region, it is possible to sufficiently prevent the first removal target from remaining in the exposed region.
この発明の一実施形態では、前記第1除去対象物および前記第2除去対象物は、ドライエッチングによって生じた残渣である。
基板の表面に多層の金属層を形成するバックエンドプロセス(BEOL:Back End of the Line)において、ドライエッチング処理が実行されることで、基板の表面に金属が露出する。すなわち、金属が露出する露出領域と露出領域以外の非露出領域とが、基板の表面に形成される。
In one embodiment of the present invention, the first removal target and the second removal target are residues produced by dry etching.
In the back end process (BOOL: Back End of the Line) in which a multi-layered metal layer is formed on the surface of a substrate, a dry etching process is performed to expose the metal on the surface of the substrate. That is, an exposed region where the metal is exposed and an unexposed region other than the exposed region are formed on the surface of the substrate.
ドライエッチング処理において用いられるCFx(たとえば、四フッ化炭素(CF4))等のエッチングガスと、基板において非露出領域を構成している部分との反応物が、ドライエッチング処理後の残渣として、基板の表面に付着している。基板の表面において非露出領域を構成している部分には、Low−k膜(低誘電率層間絶縁膜)、酸化膜、メタルハードマスク等の表面が含まれる。 The reaction product of the etching gas such as CF x (for example, carbon tetrafluoride (CF 4 )) used in the dry etching process and the portion constituting the non-exposed region in the substrate is used as the residue after the dry etching process. , Adhering to the surface of the substrate. The portion of the surface of the substrate that constitutes the non-exposed region includes surfaces such as a Low-k film (low dielectric constant interlayer insulating film), an oxide film, and a metal hard mask.
詳しくは、基板の表面の非露出領域には、エッチングガスと低誘電率層間絶縁膜との膜状の反応物(膜状残渣)と、エッチングガスと低誘電率層間絶縁膜、酸化膜、またはメタルハードマスクとの粒状の反応物(粒状残渣)とが付着している。粒状とは、球状、楕円体状、多面体状等のことである。粒状残渣は、基板の表面の露出領域にも付着している。
粒状残渣は、物理力によって引き剥がすことが可能であるが、膜状残渣は、非露出領域の少なくとも一部を覆っており、粒状残渣と比較して、基板の表面から物理力によって引き剥がすことが困難である。
Specifically, in the non-exposed region of the surface of the substrate, a film-like reactant (film-like residue) of the etching gas and the low dielectric constant interlayer insulating film, and an etching gas and the low dielectric constant interlayer insulating film, an oxide film, or Granular reactants (granular residue) with the metal hard mask are attached. Granular means spherical, ellipsoidal, polyhedral, and the like. The granular residue also adheres to the exposed area on the surface of the substrate.
The granular residue can be peeled off by physical force, but the film-like residue covers at least a part of the unexposed area and is peeled off from the surface of the substrate by physical force as compared with the granular residue. Is difficult.
そこで、第1除去対象物としての粒状残渣を剥離対象膜の剥離で除去し、第2除去対象物としての膜状残渣を洗浄液で溶解して除去する構成であれば、基板の表面において露出する金属の変質を抑制しつつ、基板から除去対象物を効率良く除去することができる。
詳しくは、ドライエッチング処理後の基板の表面に剥離対象膜および保護膜を形成し、剥離対象膜および保護膜が形成された状態の基板の表面に剥離液を供給することによって、剥離対象膜が粒状残渣を保持している状態で基板の表面から剥離される。そのため、粒状残渣が基板の表面から除去される。その一方で、基板の表面の非露出領域に膜状残渣が残留する。その後、洗浄液によって、膜状残渣が溶解されて基板の表面から除去され、さらにその後、除去液によって、保護膜が基板の表面から除去される。
Therefore, if the configuration is such that the granular residue as the first object to be removed is removed by peeling the film to be peeled off, and the film-like residue as the second object to be removed is dissolved with a cleaning liquid to be removed, the residue is exposed on the surface of the substrate. It is possible to efficiently remove the object to be removed from the substrate while suppressing the deterioration of the metal.
Specifically, the peeling target film is formed by forming the peeling target film and the protective film on the surface of the substrate after the dry etching treatment, and supplying the peeling liquid to the surface of the substrate in which the peeling target film and the protective film are formed. It is peeled off from the surface of the substrate while holding the granular residue. Therefore, the granular residue is removed from the surface of the substrate. On the other hand, a film-like residue remains in the unexposed region on the surface of the substrate. Then, the cleaning liquid dissolves the film-like residue and removes it from the surface of the substrate, and then the removing liquid removes the protective film from the surface of the substrate.
基板の表面に洗浄液を供給する際、基板の表面において金属が露出する露出領域は保護膜によって被覆されている。そのため、仮に、洗浄液が基板の表面において露出する金属を変質(たとえば、酸化)させる性質を有している場合であっても、当該金属を変質させることなく膜状残渣を除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液が、第1溶質と、前記第1溶質を溶解させる第1溶媒とを有する。前記第1溶質が、第1高溶解性成分と、前記第1高溶解性成分よりも前記剥離液に溶解しにくい第1低溶解性成分とを有する。そして、前記処理膜剥離工程が、固体状態の前記第1高溶解性成分を前記剥離液に選択的に溶解させる工程を含む。
When the cleaning liquid is supplied to the surface of the substrate, the exposed area where the metal is exposed on the surface of the substrate is covered with a protective film. Therefore, even if the cleaning liquid has the property of deteriorating (for example, oxidizing) the metal exposed on the surface of the substrate, the film-like residue can be removed without deteriorating the metal.
In one embodiment of the present invention, the treatment liquid has a first solute and a first solvent that dissolves the first solute. The first solute has a first highly soluble component and a first low soluble component that is less soluble in the stripping solution than the first highly soluble component. Then, the treatment film peeling step includes a step of selectively dissolving the first highly soluble component in a solid state in the stripping liquid.
この方法によれば、処理膜中の固体状態の第1高溶解性成分が剥離液で選択的に溶解される。「固体状態の第1高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の第1高溶解性成分のみが溶解されるという意味ではない。「固体状態の第1高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の第1低溶解性成分も僅かに溶解されるが、大部分の固体状態の第1高溶解性成分が溶解されるという意味である。 According to this method, the first highly soluble component in the solid state in the treated membrane is selectively dissolved in the stripping solution. "The first highly soluble component in the solid state is selectively dissolved" does not mean that only the first highly soluble component in the solid state is dissolved. "The first highly soluble component in the solid state is selectively dissolved" means that the first highly soluble component in the solid state is also slightly dissolved, but most of the first highly soluble component in the solid state is dissolved. Means that is dissolved.
固体状態の第1高溶解性成分を剥離液に溶解させることによって、固体状態の第1高溶解性成分が存在していた跡を通って剥離液が処理膜内を通過する。これにより、処理膜と基板との接触界面に剥離液を作用させることができる。一方、処理膜中の第1低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、固体状態の第1低溶解性成分で第1除去対象物を保持しながら、固体状態の第1低溶解性成分と基板との接触界面に剥離液を作用させることができる。その結果、処理膜を基板の表面から速やかに除去し、処理膜とともに第1除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。 By dissolving the first highly soluble component in the solid state in the stripping solution, the stripping solution passes through the treatment membrane through the trace of the presence of the first highly soluble component in the solid state. As a result, the stripping liquid can act on the contact interface between the treated film and the substrate. On the other hand, the first low-solubility component in the treated membrane is maintained in a solid state without being dissolved. Therefore, the stripping liquid can act on the contact interface between the first low-solubility component in the solid state and the substrate while holding the first object to be removed by the first low-solubility component in the solid state. As a result, the treated film can be quickly removed from the surface of the substrate, and the first object to be removed together with the treated film can be efficiently removed from the surface of the substrate.
この発明の一実施形態では、前記処理膜剥離工程が、前記処理膜を前記剥離液に部分的に溶解させて前記処理膜に第1貫通孔を形成する第1貫通孔形成工程を含む。
そのため、剥離液が、第1貫通孔を介して処理膜を通過し、処理膜と基板の表面との界面付近に速やかに到達することができる。したがって、処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて処理膜を基板から効率良く剥離することができる。その結果、基板の表面から第1除去対象物を効率良く除去することができる。
In one embodiment of the present invention, the treated film peeling step includes a first through hole forming step in which the treated film is partially dissolved in the peeling liquid to form a first through hole in the treated film.
Therefore, the stripping liquid can pass through the treated film through the first through hole and quickly reach the vicinity of the interface between the treated film and the surface of the substrate. Therefore, the treatment film can be efficiently peeled from the substrate by allowing the release liquid to act on the interface between the treatment film and the substrate. As a result, the first object to be removed can be efficiently removed from the surface of the substrate.
この発明の一実施形態では、前記前処理液が、第2溶質と、前記第2溶質を溶解させる第2溶媒とを有する。前記第2溶質が、第2高溶解性成分と、前記第2高溶解性成分よりも前記剥離液に溶解しにくい第2低溶解性成分とを有する。前記前処理膜剥離工程が、固体状態の前記第2高溶解性成分を前記剥離液に選択的に溶解させる工程を含む。
この方法によれば、前処理膜中の固体状態の第2高溶解性成分が剥離液で選択的に溶解される。「固体状態の第2高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の第2高溶解性成分のみが溶解されるという意味ではない。「固体状態の第2高溶解性成分が選択的に溶解される」とは、固体状態の第2低溶解性成分も僅かに溶解されるが、大部分の固体状態の第2高溶解性成分が溶解されるという意味である。
In one embodiment of the present invention, the pretreatment liquid has a second solute and a second solvent that dissolves the second solute. The second solute has a second highly soluble component and a second less soluble component that is less soluble in the stripping solution than the second highly soluble component. The pretreatment membrane peeling step includes a step of selectively dissolving the second highly soluble component in a solid state in the stripping liquid.
According to this method, the second highly soluble component in the solid state in the pretreatment membrane is selectively dissolved in the stripping solution. "The second highly soluble component in the solid state is selectively dissolved" does not mean that only the second highly soluble component in the solid state is dissolved. "The second highly soluble component in the solid state is selectively dissolved" means that the second highly soluble component in the solid state is also slightly dissolved, but most of the second highly soluble component in the solid state is dissolved. Means that is dissolved.
固体状態の第2高溶解性成分を剥離液に溶解させることによって、固体状態の第2高溶解性成分が存在していた跡を通って剥離液が前処理膜内を通過する。これにより、前処理膜と基板との接触界面に剥離液を作用させることができる。一方、前処理膜中の第2低溶解性成分は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、固体状態の第2低溶解性成分で第1除去対象物を保持しながら、固体状態の第2低溶解性成分と基板との接触界面に剥離液を作用させることができる。その結果、前処理膜を基板の表面から速やかに除去し、前処理膜とともに第1除去対象物を基板の表面から効率良く除去することができる。 By dissolving the second highly soluble component in the solid state in the stripping solution, the stripping solution passes through the pretreatment membrane through the trace of the presence of the second highly soluble component in the solid state. As a result, the release liquid can act on the contact interface between the pretreatment film and the substrate. On the other hand, the second low-solubility component in the pretreatment membrane is maintained in a solid state without being dissolved. Therefore, the release liquid can act on the contact interface between the second low-solubility component in the solid state and the substrate while holding the first object to be removed by the second low-solubility component in the solid state. As a result, the pretreatment film can be quickly removed from the surface of the substrate, and the first removal target can be efficiently removed from the surface of the substrate together with the pretreatment film.
この発明の一実施形態では、前記前処理膜剥離工程が、前記前処理膜を前記剥離液に部分的に溶解させて前記前処理膜に第2貫通孔を形成する第2貫通孔形成工程を含む。
そのため、剥離液が、第2貫通孔を介して前処理膜を通過し、前処理膜と基板の表面との界面付近に速やかに到達することができる。したがって、前処理膜と基板との界面に剥離液を作用させて前処理膜を基板から効率良く剥離することができる。その結果、基板の表面から第1除去対象物を効率良く除去することができる。
In one embodiment of the present invention, the pretreatment film peeling step comprises a second through hole forming step in which the pretreatment film is partially dissolved in the peeling liquid to form a second through hole in the pretreatment film. Including.
Therefore, the release liquid can pass through the pretreatment film through the second through hole and quickly reach the vicinity of the interface between the pretreatment film and the surface of the substrate. Therefore, the pretreatment film can be efficiently peeled from the substrate by allowing the release liquid to act on the interface between the pretreatment film and the substrate. As a result, the first object to be removed can be efficiently removed from the surface of the substrate.
この発明の他の実施形態は、互いに異なる物質が露出する第1領域および第2領域が存在する表面を有する基板を処理する基板処理装置を提供する。
前記基板処理装置は、処理液を基板の表面に供給する処理液供給ユニットと、処理液を固化または硬化させて前記基板の表面に処理膜を形成する処理膜形成ユニットと、前記基板の表面に前処理液を供給する前処理液供給ユニットと、前処理液を固化または硬化させて前記基板の表面に前処理膜を形成する前処理膜形成ユニットと、前記基板の表面に剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、前記前処理液供給ユニット、前記前処理膜形成ユニット、前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニット、および前記剥離液供給ユニットを制御するコントローラとを含む。
Another embodiment of the present invention provides a substrate processing apparatus that processes a substrate having a surface in which a first region and a second region are exposed to different substances.
The substrate processing apparatus includes a treatment liquid supply unit that supplies a treatment liquid to the surface of the substrate, a treatment film forming unit that solidifies or cures the treatment liquid to form a treatment film on the surface of the substrate, and a treatment film forming unit on the surface of the substrate. A pretreatment liquid supply unit that supplies the pretreatment liquid, a pretreatment film forming unit that solidifies or cures the pretreatment liquid to form a pretreatment film on the surface of the substrate, and a release liquid that supplies the release liquid to the surface of the substrate. The stripping liquid supply unit includes the pretreatment liquid supply unit, the pretreatment membrane forming unit, the treatment liquid supply unit, the treatment membrane forming unit, and a controller that controls the stripping liquid supply unit.
前記コントローラが、前記前処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前記前処理液を供給し、前記前処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の前記前処理液を固化または硬化させ、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する前処理膜を前記基板の表面に形成し、前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に剥離液を供給して、前記除去対象物を保持している状態の前記前処理膜を前記基板の表面から剥離し、前記前処理膜を剥離した後、前記処理液供給ユニットから処理液を前記基板の表面に供給し、前記処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する前記除去対象物を保持する処理膜を前記基板の表面に形成し、前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に剥離液を供給して、前記除去対象物を保持している状態の前記処理膜を前記基板の表面から剥離するようにプログラムされている。 The controller supplies the pretreatment liquid from the pretreatment liquid supply unit toward the surface of the substrate, and the pretreatment film forming unit solidifies or cures the pretreatment liquid on the surface of the substrate, and the pretreatment liquid is solidified or cured. A pretreatment film for holding the object to be removed existing on the surface of the substrate is formed on the surface of the substrate, and the release liquid is supplied from the release liquid supply unit to the surface of the substrate to hold the object to be removed. The pretreatment film in the present state is peeled off from the surface of the substrate, the pretreatment film is peeled off, the treatment liquid is supplied from the treatment liquid supply unit to the surface of the substrate, and the treatment film forming unit provides the substrate. The treatment liquid on the surface of the substrate is solidified or hardened to form a treatment film on the surface of the substrate that holds the object to be removed existing on the surface of the substrate, and the treatment liquid is peeled from the release liquid supply unit to the surface of the substrate. It is programmed to supply a liquid to peel off the treated film in a state of holding the object to be removed from the surface of the substrate.
そして、前記第2領域に存在する前記除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記第2領域に存在する前記除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高い。また、前記第1領域に存在する前記除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記第1領域に存在する前記除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い。
この構成によれば、上述した基板処理方法と同様の効果を奏する。
Then, the removing force for removing the removal target object existing in the second region is higher than the removing force for removing the removal target object existing in the second region by the pretreatment membrane. Further, the removing power for removing the removal target object existing in the first region by the pretreatment membrane is higher than the removing power for removing the removal target object existing in the first region.
According to this configuration, the same effect as that of the substrate processing method described above can be obtained.
この発明の他の実施形態では、前記除去対象物を除去する除去力は、前記第1領域または前記第2領域に存在する前記除去対象物を前記処理膜または前記前処理膜に保持する保持力と、前記除去対象物を保持している状態の前記処理膜または前記前処理膜の剥離されやすさを表す剥離性とによって構成される。そして、前記第1領域において前記前処理膜は前記処理膜よりも剥離性が高く、前記第2領域において前記処理膜は前記前処理膜よりも保持力が高い。 In another embodiment of the present invention, the removing force for removing the object to be removed is a holding force for holding the object to be removed existing in the first region or the second region on the treated membrane or the pretreated membrane. And the peelability indicating the ease of peeling of the treated film or the pretreated film in a state of holding the object to be removed. Then, in the first region, the pretreated membrane has higher peelability than the treated membrane, and in the second region, the treated membrane has higher holding power than the pretreated membrane.
そのため、第1領域では、前処理液膜の剥離によって大部分の除去対象物を除去することができ、第2領域では、処理膜の剥離によって大部分の除去対象物質を除去することができる。したがって、基板が互いに異なる物質が露出する領域が存在する表面を有する場合であっても、除去対象物を効率良く除去することができる。
この発明のさらに他の実施形態は、処理対象基板を処理する基板処理方法を行うためのレシピを選択するレシピ選択方法を提供する。前記レシピ選択方法は、前記処理対象基板の表面についての情報を取得する情報取得工程と、前記情報取得工程によって取得された情報に基づいて、前記処理対象基板が、特定物質が露出する露出領域と特定物質が露出していない非露出領域との両方が存在する表面を有する基板、および、前記非露出領域のみが存在する表面を有する基板のうちのいずれであるかを判定する表面判定工程と、前記処理対象基板の表面に前記非露出領域のみが存在すると前記表面判定工程が判定した場合には、処理液を用いて前記処理対象基板から除去対象物を除去する第1基板処理方法を実行する第1レシピを選択し、前記処理対象基板の表面に前記露出領域および前記非露出領域の両方が存在すると前記表面判定工程が判定した場合には、前記露出領域から前記除去対象物を除去する除去力が前記処理液よりも高い前処理液を用いて前記処理対象基板から前記除去対象物を除去した後に、処理液を用いて前記処理対象基板から前記除去対象物を除去する第2基板処理方法を実行する第2レシピを選択するレシピ選択工程とを含む。
Therefore, in the first region, most of the substances to be removed can be removed by peeling the pretreatment liquid film, and in the second region, most of the substances to be removed can be removed by peeling the treatment film. Therefore, even when the substrate has a surface on which a region in which different substances are exposed exists, the object to be removed can be efficiently removed.
Yet another embodiment of the present invention provides a recipe selection method for selecting a recipe for performing a substrate processing method for processing a substrate to be processed. The recipe selection method includes an information acquisition step of acquiring information about the surface of the processing target substrate, and an exposed region where the processing target substrate is exposed to a specific substance based on the information acquired by the information acquisition step. A surface determination step of determining which of a substrate has a surface having both an unexposed region where a specific substance is not exposed and a substrate having a surface having only the unexposed region. When the surface determination step determines that only the non-exposed region exists on the surface of the processing target substrate, the first substrate processing method of removing the removal target object from the processing target substrate using the treatment liquid is executed. When the first recipe is selected and the surface determination step determines that both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface of the processing target substrate, the removal target is removed from the exposed region. A second substrate treatment method in which the removal target is removed from the treatment target substrate using a pretreatment liquid having a force higher than that of the treatment liquid, and then the removal target is removed from the treatment target substrate using the treatment liquid. Includes a recipe selection step of selecting a second recipe to execute.
特定物質が露出する露出領域が表面に存在しない基板と、露出領域および非露出領域の両方が表面に存在する基板とでは、異なる基板処理方法で基板の処理を行うことが好ましい。具体的には、処理対象基板の表面に非露出領域のみが存在する場合には、処理液を用いて処理対象基板から除去対象物を除去する第1基板処理方法を実行すれば基板の表面から除去対象物を充分に除去することができる。 It is preferable to treat the substrate by a different substrate processing method between the substrate in which the exposed region on which the specific substance is exposed does not exist on the surface and the substrate in which both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface. Specifically, when only an unexposed region exists on the surface of the substrate to be processed, the first substrate processing method of removing the object to be removed from the substrate to be processed using a treatment liquid can be executed from the surface of the substrate. The object to be removed can be sufficiently removed.
一方、処理対象基板の表面に露出領域および非露出領域の両方が存在する場合には、処理液を用いて処理対象基板から除去対象物を除去するだけでは非露出領域からは除去対象物を充分に除去できたとしても露出領域から除去対象物を充分に除去することができないおそれがある。
そのため、処理対象基板の表面に露出領域および非露出領域の両方が存在する場合には、処理液よりも特定物質から除去対象物を除去する除去力が高い前処理液を用いて基板から除去対象物を除去した後に、処理液を用いて前記基板から除去対象物を除去する第2基板処理方法を実行する必要がある。
On the other hand, when both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface of the substrate to be treated, simply removing the object to be removed from the substrate to be treated with the treatment liquid is sufficient to remove the object to be removed from the non-exposed region. Even if it can be removed, it may not be possible to sufficiently remove the object to be removed from the exposed area.
Therefore, when both the exposed region and the unexposed region are present on the surface of the substrate to be treated, the target to be removed from the substrate is a pretreatment liquid having a higher removing power than the treatment liquid to remove the object to be removed from the specific substance. After removing the substance, it is necessary to execute the second substrate processing method of removing the object to be removed from the substrate using the treatment liquid.
そこで、処理対象基板の表面に非露出領域のみが存在する場合には、第1基板処理方法を実行する第1レシピを選択し、処理対象基板の表面に露出領域および非露出領域の両方が存在する場合には、第2基板処理方法を実行する第2レシピを選択することで、基板の表面の状態に応じて適切な基板処理方法を実行することができる。
この発明のさらに他の実施形態では、前記前処理液が、第1成分および第2成分を有する。前記第2成分は、前記第1成分よりも前記特定物質から除去対象物を除去する除去力が高い。前記レシピ選択方法は、前記処理対象基板の表面に前記露出領域および前記非露出領域の両方が存在すると前記表面判定工程が判定した場合に、前記情報取得工程によって取得された情報に基づいて、前記処理対象基板の表面から露出する前記特定物質の種類を判定する種類判定工程をさらに含む。そして、前記レシピ選択工程が、前記種類判定工程が判定した種類の前記特定物質に応じて、前記第2基板処理方法において使用される前記前処理液中における前記第2成分の濃度が設定された前記第2レシピを選択する工程を含む。
Therefore, when only the unexposed region exists on the surface of the substrate to be processed, the first recipe for executing the first substrate processing method is selected, and both the exposed region and the unexposed region exist on the surface of the substrate to be processed. In this case, by selecting the second recipe for executing the second substrate processing method, an appropriate substrate processing method can be executed according to the state of the surface of the substrate.
In yet another embodiment of the invention, the pretreatment liquid has a first component and a second component. The second component has a higher removing power for removing an object to be removed from the specific substance than the first component. The recipe selection method is based on the information acquired by the information acquisition step when the surface determination step determines that both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface of the processing target substrate. A type determination step of determining the type of the specific substance exposed from the surface of the substrate to be processed is further included. Then, in the recipe selection step, the concentration of the second component in the pretreatment liquid used in the second substrate treatment method is set according to the specific substance of the type determined by the type determination step. The step of selecting the second recipe is included.
この方法によれば、処理対象基板の表面に露出領域および非露出領域の両方が存在する場合に、特定物質の種類に応じて、露出領域からの除去対象物の除去に適した第2レシピを選択することができる。 According to this method, when both the exposed region and the unexposed region are present on the surface of the substrate to be processed, a second recipe suitable for removing the object to be removed from the exposed region is provided according to the type of the specific substance. You can choose.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図1は、この発明の一実施形態にかかる基板処理装置1のレイアウトを示す模式的な平面図である。
基板処理装置1は、シリコンウエハ等の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円板状の基板である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic plan view showing the layout of the
The
基板処理装置1は、基板Wを流体で処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御するコントローラ3とを含む。
搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。詳しくは後述するが、処理ユニット2内で基板Wに供給される処理流体には、リンス液、処理液、前処理液、剥離液、洗浄液、除去液、熱媒、不活性ガス(気体)等が含まれる。
The
The transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C and the transfer robot CR. The transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the
各処理ユニット2は、チャンバ4と、チャンバ4内に配置された処理カップ7とを備えており、処理カップ7内で基板Wに対する処理を実行する。チャンバ4には、搬送ロボットCRによって、基板Wを搬入したり基板Wを搬出したりするための出入口(図示せず)が形成されている。チャンバ4には、この出入口を開閉するシャッタユニット(図示せず)が備えられている。
Each
図2は、基板処理装置1で処理される基板Wの表層の断面図の一例である。基板Wの表層とは、基板Wの表面近傍の部分のことである。
処理ユニット2で処理される前の未処理の基板Wの表面には、微細な凹凸パターン160が形成されている。凹凸パターン160は、基板Wの表面に形成された微細な凸状の構造体161と、隣接する構造体161の間に形成された凹部(溝)162とを含む。構造体161は、エッチングストッパー膜161A、低誘電率層間絶縁膜161B、酸化膜161C、メタルハードマスク161D等によって構成されている。
FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of the surface layer of the substrate W processed by the
A fine
凹凸パターン160の表面、すなわち、構造体161(凸部)の表面および凹部162の表面は、凹凸のあるパターン面165を形成している。パターン面165は、基板Wの表面に含まれる。基板Wのパターン面165には、様々な物質が露出された領域が存在する。図2に示す例では、凹部162の底部から銅膜等の金属膜163が露出している。パターン面165には、金属膜163の表面が露出している露出領域170と、金属膜163が露出していない非露出領域171とが含まれる。非露出領域171は、基板Wのパターン面165において露出領域170以外の領域である。
The surface of the
この実施形態では、銅等の金属が特定物質の一例である。そして、露出領域170が第1領域に該当し、非露出領域171が第2領域に該当する。
非露出領域171および露出領域170の両方に、除去対象物103が付着している。除去対象物103は、たとえば、粒状である。粒状とは、球状、楕円体状、多面体状等のことである。除去対象物103は、第1除去対象物の一例である。
In this embodiment, a metal such as copper is an example of a specific substance. The exposed
The object to be removed 103 is attached to both the
図3は、処理ユニット2の構成例を説明するための模式図である。処理ユニット2は、スピンチャック5と、対向部材6と、処理カップ7と、第1移動ノズル9と、第2移動ノズル10と、第3移動ノズル11と、中央ノズル12と、下面ノズル13とを含む。
スピンチャック5は、基板Wを水平に保持しながら、基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線A1(鉛直軸線)まわりに基板Wを回転させる。スピンチャック5は、複数のチャックピン20と、スピンベース21と、回転軸22と、スピンモータ23とを含む。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a configuration example of the
The
スピンベース21は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース21の上面には、基板Wの周縁を把持する複数のチャックピン20が、スピンベース21の周方向に間隔を空けて配置されている。スピンベース21および複数のチャックピン20は、基板Wを水平に保持する基板保持ユニットを構成している。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。
The
回転軸22は、回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びている。回転軸22の上端部は、スピンベース21の下面中央に結合されている。スピンモータ23は、回転軸22に回転力を与える。スピンモータ23によって回転軸22が回転されることにより、スピンベース21が回転される。これにより、基板Wが回転軸線A1のまわりに回転される。スピンモータ23は、回転軸線A1まわりに基板Wを回転させる基板回転ユニットの一例である。
The rotating
対向部材6は、スピンチャック5に保持された基板Wに上方から対向する。対向部材6は、基板Wとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成されている。対向部材6は、基板Wの上面(上側の表面)に対向する対向面6aを有する。対向面6aは、スピンチャック5よりも上方でほぼ水平面に沿って配置されている。
対向部材6において対向面6aとは反対側には、中空軸60が固定されている。対向部材6において平面視で回転軸線A1と重なる部分には、対向部材6を上下に貫通する連通孔6bが形成されている。連通孔6bは、中空軸60の内部空間60aと連通する。
The facing
A
対向部材6は、対向面6aと基板Wの上面との間の空間内の雰囲気を当該空間の外部の雰囲気から遮断する。そのため、対向部材6は、遮断板ともいう。
処理ユニット2は、対向部材6の昇降を駆動する対向部材昇降ユニット61をさらに含む。対向部材昇降ユニット61は、下位置から上位置までの任意の位置(高さ)に対向部材6を鉛直方向に位置させることができる。下位置とは、対向部材6の可動範囲において、対向面6aが基板Wに最も近接する位置である。上位置とは、対向部材6の可動範囲において対向面6aが基板Wから最も離間する位置である。対向部材6が上位置に位置するときに、基板Wの搬入および搬出のために搬送ロボットCRがスピンチャック5にアクセスすることができる。
The facing
The
対向部材昇降ユニット61は、たとえば、中空軸60を支持する支持部材(図示せず)に結合されたボールねじ機構(図示せず)と、当該ボールねじ機構に駆動力を与える電動モータ(図示せず)とを含む。対向部材昇降ユニット61は、対向部材リフタ(遮断板リフタ)ともいう。
処理カップ7は、スピンチャック5に保持された基板Wから外方に飛散する液体を受け止める複数のガード71と、複数のガード71によって下方に案内された液体を受け止める複数のカップ72と、複数のガード71と複数のカップ72とを取り囲む円筒状の外壁部材73とを含む。
The facing
The
この実施形態では、2つのガード71(第1ガード71Aおよび第2ガード71B)と、2つのカップ72(第1カップ72Aおよび第2カップ72B)とが設けられている例を示している。
第1カップ72Aおよび第2カップ72Bのそれぞれは、上向きに開放された環状溝の形態を有している。
In this embodiment, an example is shown in which two guards 71 (
Each of the
第1ガード71Aは、スピンベース21を取り囲むように配置されている。第2ガード71Bは、第1ガード71Aよりも基板Wの回転径方向外方でスピンベース21を取り囲むように配置されている。
第1ガード71Aおよび第2ガード71Bは、それぞれ、ほぼ円筒形状を有している。各ガード71の上端部は、スピンベース21に向かうように内方に傾斜している。
The
The
第1カップ72Aは、第1ガード71Aによって下方に案内された液体を受け止める。第2カップ72Bは、第1ガード71Aと一体に形成されており、第2ガード71Bによって下方に案内された液体を受け止める。
処理ユニット2は、第1ガード71Aおよび第2ガード71Bを別々に鉛直方向に昇降させるガード昇降ユニット74を含む。ガード昇降ユニット74は、下位置と上位置との間で第1ガード71Aを昇降させる。ガード昇降ユニット74は、下位置と上位置との間で第2ガード71Bを昇降させる。
The
The
第1ガード71Aおよび第2ガード71Bがともに上位置に位置するとき、基板Wから飛散する液体は、第1ガード71Aによって受けられる。第1ガード71Aが下位置に位置し、第2ガード71Bが上位置に位置するとき、基板Wから飛散する液体は、第2ガード71Bによって受けられる。第1ガード71Aおよび第2ガード71Bがともに下位置に位置するときに、基板Wの搬入および搬出のために搬送ロボットCRがスピンチャック5にアクセスすることが可能である。
When both the
ガード昇降ユニット74は、たとえば、第1ガード71Aに結合された第1ボールねじ機構(図示せず)と、第1ボールねじ機構に駆動力を与える第1モータ(図示せず)と、第2ガード71Bに結合された第2ボールねじ機構(図示せず)と、第2ボールねじ機構に駆動力を与える第2モータ(図示せず)とを含む。ガード昇降ユニット74は、ガードリフタともいう。
The
第1移動ノズル9は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けて処理液を供給(吐出)する処理液ノズル(処理液供給ユニット)の一例である。
第1移動ノズル9は、第1ノズル移動ユニット35によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第1移動ノズル9は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。第1移動ノズル9は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。基板Wの上面の回転中心とは、基板Wの上面における回転軸線A1との交差位置である。
The first moving
The first moving
第1移動ノズル9は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第1移動ノズル9は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
第1ノズル移動ユニット35は、たとえば、第1移動ノズル9に結合され水平に延びるアーム(図示せず)と、アームに結合され鉛直方向に沿って伸びる回動軸(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
When the first moving
The first
回動軸駆動ユニットは、鉛直な回動軸線まわりに回動軸を回動させることによってアームを揺動させる。さらに、回動軸駆動ユニットは、回動軸を鉛直方向に沿って昇降することにより、アームを上下動させる。アームの揺動および昇降に応じて、第1移動ノズル9が水平方向および鉛直方向に移動する。
第1移動ノズル9は、処理液を案内する処理液配管40に接続されている。処理液配管40に介装された処理液バルブ50が開かれると、処理液が、第1移動ノズル9から下方に連続流で吐出される。
The rotation shaft drive unit swings the arm by rotating the rotation shaft around a vertical rotation axis. Further, the rotating shaft drive unit moves the arm up and down by moving the rotating shaft up and down along the vertical direction. The first moving
The first moving
第1移動ノズル9から吐出される処理液は、溶質および溶媒を含んでいる。処理液は、溶媒の少なくとも一部が揮発(蒸発)することによって固化または硬化する。処理液は、基板W上で固化または硬化することによって、基板W上に存在する除去対象物103を保持する固形の処理膜を形成する。
ここで、「固化」とは、たとえば、溶媒の揮発に伴い、分子間や原子間に作用する力等によって溶質が固まることを指す。「硬化」とは、たとえば、重合や架橋等の化学的な変化によって、溶質が固まることを指す。したがって、「固化または硬化」とは、様々な要因によって溶質が「固まる」ことを表している。
The treatment liquid discharged from the first moving
Here, "solidification" means, for example, that the solute is solidified by the force acting between molecules or atoms as the solvent volatilizes. "Curing" refers to the hardening of a solute by, for example, a chemical change such as polymerization or cross-linking. Therefore, "solidification or hardening" means that the solute "solidifies" due to various factors.
第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる溶質は、低溶解性成分と、高溶解性成分とを含む。
基板Wの表面に金属が露出している場合には、第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる溶質に腐食防止成分が含まれていることが好ましい。詳しくは後述するが、腐食防止成分は、たとえば、BTA(ベンゾトリアゾール)である。
The solute contained in the treatment liquid discharged from the first moving
When the metal is exposed on the surface of the substrate W, it is preferable that the solute contained in the treatment liquid discharged from the first moving
第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる低溶解性成分および高溶解性成分としては、剥離液に対する溶解性が互いに異なる物質を用いることができる。第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる高溶解性成分は、たとえば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンである。処理液は、ポリマー含有液ともいい、処理膜は、ポリマー膜ともいう。
As the low-solubility component and the high-solubility component contained in the treatment solution discharged from the first moving
第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる溶媒は、低溶解性成分および高溶解性成分を溶解させる液体であればよい。処理液に含まれる溶媒は、剥離液と相溶性を有する(混和可能である)液体であることが好ましい。
処理液に含まれる溶媒を第1溶媒といい、処理液に含まれる溶質を第1溶質という。処理液に含まれる低溶解性成分を第1低溶解性成分といい、処理液に含まれる高溶解性成分を第1高溶解性成分という。
The solvent contained in the treatment liquid discharged from the first moving
The solvent contained in the treatment liquid is referred to as a first solvent, and the solute contained in the treatment liquid is referred to as a first solute. The low-solubility component contained in the treatment solution is referred to as a first low-solubility component, and the highly soluble component contained in the treatment solution is referred to as a first high-solubility component.
第1移動ノズル9から吐出される処理液に含まれる溶媒、低溶解性成分、高溶解性成分および腐食防止成分の詳細については後述する。
第2移動ノズル10は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けてアンモニア水等の剥離液を連続流で供給(吐出)する剥離液ノズル(剥離液供給ユニット)の一例である。剥離液は、除去対象物103を保持している状態の処理膜を、基板Wの上面から剥離するための液体である。詳しくは、処理膜において、非露出領域171を被覆する部分のみが、剥離液によって基板W上から剥離される。
Details of the solvent, the low-solubility component, the highly-soluble component, and the corrosion-preventing component contained in the treatment liquid discharged from the first moving
The second moving
第2移動ノズル10は、第2ノズル移動ユニット36によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第2移動ノズル10は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
第2移動ノズル10は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第2移動ノズル10は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第2移動ノズル10は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
The second moving
When the second moving
第2ノズル移動ユニット36は、第1ノズル移動ユニット35と同様の構成を有している。すなわち、第2ノズル移動ユニット36は、たとえば、第2移動ノズル10に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、アームに結合され鉛直方向に沿って伸びる回動軸(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
The second
第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、処理液の溶質に含まれる低溶解性成分よりも処理液の溶質に含まれる高溶解性成分を溶解させやすい液体が用いられる。第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、アンモニア水に限られない。
第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、たとえば、アンモニア水以外のアルカリ性水溶液(アルカリ性液体)であってもよい。アンモニア水以外のアルカリ性水溶液の具体例としては、TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)水溶液、および、コリン水溶液、ならびにこれらのいずれかの組合せが挙げられる。
As the stripping liquid discharged from the second moving
The stripping liquid discharged from the second moving
第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、純水(好ましくはDIW)であってもよいし、中性または酸性の水溶液(非アルカリ性水溶液)であってもよい。
第2移動ノズル10は、第2移動ノズル10に剥離液を案内する上側剥離液配管41に接続されている。上側剥離液配管41に介装された上側剥離液バルブ51が開かれると、剥離液が、第2移動ノズル10の吐出口から下方に連続流で吐出される。
The stripping liquid discharged from the second moving
The second moving
第3移動ノズル11は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けて前処理液を供給(吐出)する前処理液ノズル(前処理液供給ユニット)の一例である。
第3移動ノズル11は、第3ノズル移動ユニット37によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第3移動ノズル11は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
The third moving
The third moving
第3移動ノズル11は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第3移動ノズル11は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第3移動ノズル11は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
第3ノズル移動ユニット37は、第1ノズル移動ユニット35と同様の構成を有している。すなわち、第3ノズル移動ユニット37は、たとえば、第3移動ノズル11に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、アームに結合され鉛直方向に沿って伸びる回動軸(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
When the third moving
The third
第3移動ノズル11から吐出される前処理液は、溶質および溶媒を含んでいる。前処理液は、溶媒の少なくとも一部が揮発(蒸発)することによって固化または硬化する。前処理液は、基板W上で固化または硬化することによって、基板W上に存在する除去対象物103を保持する前処理膜を形成する。
第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる溶質は、低溶解性成分と高溶解性成分とを含む。
The pretreatment liquid discharged from the third moving
The solute contained in the pretreatment liquid discharged from the third moving
基板Wの表面に金属が露出している場合には、第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる溶質に腐食防止成分が含まれていることが好ましい。詳しくは後述するが、腐食防止成分は、たとえば、BTAである。
前処理液に含まれる低溶解性成分および高溶解性成分は、剥離液に対する溶解性が互いに異なる物質を用いることができる。第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる高溶解性成分は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(第1成分)および3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール(第2成分)を含む。前処理液は、ポリマー含有液ともいい、前処理膜は、ポリマー膜ともいう。
When the metal is exposed on the surface of the substrate W, it is preferable that the solute contained in the pretreatment liquid discharged from the third moving
As the low-solubility component and the high-solubility component contained in the pretreatment solution, substances having different solubilities in the stripping solution can be used. The low-solubility component contained in the pretreatment liquid discharged from the third moving
第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる溶媒は、低溶解性成分および高溶解性成分を溶解させる液体であればよい。前処理液に含まれる溶媒は、剥離液と相溶性を有する(混和可能である)液体であることが好ましい。
前処理液に含まれる溶媒を第2溶媒といい、前処理液に含まれる溶質を第2溶質という。処理液に含まれる低溶解性成分を第2低溶解性成分といい、処理液に含まれる高溶解性成分を第2高溶解性成分という。
The solvent contained in the pretreatment liquid discharged from the third moving
The solvent contained in the pretreatment liquid is referred to as a second solvent, and the solute contained in the pretreatment liquid is referred to as a second solute. The low-solubility component contained in the treatment solution is referred to as a second low-solubility component, and the highly soluble component contained in the treatment solution is referred to as a second high-solubility component.
第3移動ノズル11から吐出される前処理液に含まれる溶媒、低溶解性成分、高溶解性成分および腐食防止成分の詳細については後述する。
前処理膜において、露出領域170を被覆する部分および非露出領域171を被覆する部分の両方が、剥離液によって基板W上から剥離される。
処理膜や前処理膜等のポリマー膜が除去対象物103を除去する除去力は、露出領域170から除去対象物103を除去する場合と、非露出領域171から除去対象物103を除去する場合とで、顕著に異なる。
Details of the solvent, the low-solubility component, the highly-soluble component, and the corrosion-preventing component contained in the pretreatment liquid discharged from the third moving
In the pretreatment film, both the portion covering the exposed
The removing power of the polymer film such as the treated film or the pretreatment film to remove the object to be removed 103 is the case where the
ポリマー膜が除去対象物103を除去する除去力は、除去対象物保持力および剥離性によって構成されている。除去対象物保持力とは、対象領域(露出領域170または非露出領域171)に存在する除去対象物103をポリマー膜の膜中および膜表面の少なくともいずれかに保持する能力である。剥離性とは、除去対象物103を保持している状態のポリマー膜が剥離液によって剥離される際の剥離されやすさを示す性質である。剥離性が高いとは、剥離液によって剥離されやすいことを意味する。ポリマー膜の除去力とは、対象領域に存在する除去対象物103を保持する状態でポリマー膜が剥離液によって剥離されるときに対象領域から除去対象物103を除去する能力である。
The removing force with which the polymer film removes the object to be removed 103 is composed of the holding force of the object to be removed and the peelability. The removal target holding force is the ability to hold the
前処理膜は、非露出領域171および露出領域170の両方において高い除去対象物保持力を発揮するが、処理膜は、非露出領域171および露出領域170の両方において前処理膜よりもさらに高い除去対象物保持力を発揮する。一方、前処理膜は、露出領域170において処理膜よりも剥離性が高い。そのため、露出領域170において前処理膜は処理膜より高い除去力を発揮し、非露出領域171において処理膜は前処理膜よりも高い除去力を発揮する。
The pretreated film exhibits high removal object retention in both the
詳しくは、非露出領域171に存在する除去対象物103を処理膜が除去する除去力は、非露出領域171に存在する除去対象物103を前処理膜が除去する除去力よりも高い。露出領域170に存在する除去対象物103を前処理膜が除去する除去力は、露出領域170に存在する除去対象物103を処理膜が除去する除去力よりも高い。
第3移動ノズル11は、第3移動ノズル11に前処理液を案内する前処理液配管42に接続されている。前処理液配管42に介装された前処理液バルブ52が開かれると、前処理液が、第3移動ノズル11の吐出口から下方に連続流で吐出される。
Specifically, the removing force for removing the
The third moving
中央ノズル12は、対向部材6の中空軸60の内部空間60aに収容されている。中央ノズル12の先端に設けられた吐出口12aは、基板Wの上面の中央領域に上方から対向する。基板Wの上面の中央領域とは、基板Wの上面において基板Wの回転中心およびその周囲を含む領域のことである。
中央ノズル12は、流体を下方に吐出する複数のチューブ(第1チューブ31、第2チューブ32および第3チューブ33)と、複数のチューブを取り囲む筒状のケーシング30とを含む。複数のチューブおよびケーシング30は、回転軸線A1に沿って上下方向に延びている。中央ノズル12の吐出口12aは、第1チューブ31の吐出口でもあり、第2チューブ32の吐出口でもあり、第3チューブ33の吐出口でもある。
The
The
第1チューブ31(中央ノズル12)は、DIW等のリンス液を基板Wの上面に供給するリンス液供給ユニットの一例である。第2チューブ32(中央ノズル12)は、IPA等の除去液を基板Wの上面に供給する除去液供給ユニットの一例である。第3チューブ33(中央ノズル12)は、窒素ガス(N2)等の気体を基板Wの上面と対向部材6の対向面6aとの間に供給する気体供給ユニットの一例である。中央ノズル12は、リンス液ノズルでもあり、除去液ノズルでもあり、気体ノズルでもある。
The first tube 31 (center nozzle 12) is an example of a rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid such as DIW to the upper surface of the substrate W. The second tube 32 (center nozzle 12) is an example of a removal liquid supply unit that supplies a removal liquid such as IPA to the upper surface of the substrate W. The third tube 33 (center nozzle 12) is an example of a gas supply unit that supplies a gas such as nitrogen gas (N 2 ) between the upper surface of the substrate W and the facing
第1チューブ31は、リンス液を第1チューブ31に案内する上側リンス液配管43に接続されている。上側リンス液配管43に介装された上側リンス液バルブ53が開かれると、リンス液が、第1チューブ31(中央ノズル12)から基板Wの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
リンス液としては、DIW、炭酸水、電解イオン水、希釈濃度(たとえば、1ppm〜100ppm程度)の塩酸水、希釈濃度(たとえば、1ppm〜100ppm程度)のアンモニア水、還元水(水素水)等が挙げられる。
The
Examples of the rinsing solution include DIW, carbonated water, electrolytic ionized water, hydrochloric acid water having a dilution concentration (for example, about 1 ppm to 100 ppm), ammonia water having a dilution concentration (for example, about 1 ppm to 100 ppm), reduced water (hydrogen water), and the like. Can be mentioned.
第2チューブ32は、除去液を第2チューブ32に案内する除去液配管44に接続されている。除去液配管44に介装された除去液バルブ54が開かれると、除去液が、第2チューブ32(中央ノズル12)から基板Wの上面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
第2チューブ32から吐出される除去液は、処理膜において剥離液によって基板Wの上面から剥離されなかった部分や、前処理膜おいて剥離液によって基板Wの上面から剥離されなかった部分を除去するための液体である。除去液は、リンス液よりも揮発性が高い液体であることが好ましい。第2チューブ32から吐出される除去液は、リンス液と相溶性を有することが好ましい。
The
The removal liquid discharged from the
第2チューブ32から吐出される除去液は、たとえば、有機溶剤である。第2チューブ32から吐出される有機溶剤としては、IPA、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、メタノール、エタノール、アセトン、PGEE(プロピレングリコールモノエチルエーテル)およびTrans-1,2-ジクロロエチレンのうちの少なくとも1つを含む液等が挙げられる。
The removing liquid discharged from the
また、第2チューブ32から吐出される有機溶剤は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、IPAとDIWとの混合液であってもよいし、IPAとHFEとの混合液であってもよい。
第3チューブ33は、気体を第3チューブ33に案内する気体配管45に接続されている。気体配管45に介装された気体バルブ55が開かれると、気体が、第3チューブ33(中央ノズル12)から下方に連続流で吐出される。
Further, the organic solvent discharged from the
The
第3チューブ33から吐出される気体は、たとえば、窒素ガス等の不活性ガスである。第3チューブ33から吐出される気体は、空気であってもよい。不活性ガスとは、窒素ガスに限られず、基板Wの上面や、基板Wの上面に形成された凹凸パターン160(図2を参照)に対して不活性なガスのことである。不活性ガスの例としては、窒素ガスの他に、アルゴン等の希ガス類が挙げられる。
The gas discharged from the
下面ノズル13は、スピンベース21の上面中央部で開口する貫通孔21aに挿入されている。下面ノズル13の吐出口13aは、スピンベース21の上面から露出されている。下面ノズル13の吐出口13aは、基板Wの下面(下側の表面)の中央領域に下方から対向する。基板Wの下面の中央領域とは、基板Wの下面において基板Wの回転中心を含む領域のことである。
The
下面ノズル13には、リンス液、剥離液、および熱媒を下面ノズル13に共通に案内する共通配管80の一端が接続されている。共通配管80の他端には、共通配管80にリンス液を案内する下側リンス液配管81と、共通配管80に剥離液を案内する下側剥離液配管82と、共通配管80に熱媒を案内する熱媒配管83とが接続されている。
下側リンス液配管81に介装された下側リンス液バルブ86が開かれると、リンス液が、下面ノズル13から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。下側剥離液配管82に介装された下側剥離液バルブ87が開かれると、剥離液が、下面ノズル13から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。熱媒配管83に介装された熱媒バルブ88が開かれると、熱媒が、下面ノズル13から基板Wの下面の中央領域に向けて連続流で吐出される。
One end of a
When the lower rinse
下面ノズル13は、基板Wの下面にリンス液を供給する下側リンス液供給ユニットの一例である。また、下面ノズル13は、基板Wの下面に剥離液を供給する下側剥離液供給ユニットの一例である。また、下面ノズル13は、基板Wを加熱するための熱媒を基板Wに供給する熱媒供給ユニットの一例である。下面ノズル13は、基板Wを加熱する基板加熱ユニットでもある。
The
下面ノズル13から吐出される熱媒は、たとえば、室温よりも高く、処理液に含まれる溶媒の沸点よりも低い温度の高温DIWである。処理液に含まれる溶媒がIPAである場合、熱媒としては、たとえば、60℃〜80℃のDIWが用いられる。下面ノズル13から吐出される熱媒は、高温DIWには限られず、室温よりも高く、処理液に含有される溶媒の沸点よりも低い温度の高温不活性ガスや高温空気等の高温気体であってもよい。
The heat medium discharged from the
図4は、コントローラ3のハードウェアを示すブロック図である。コントローラ3は、コンピュータ本体3aと、コンピュータ本体3aに接続された周辺装置3dとを含む、コンピュータである。コンピュータ本体3aは、各種の命令を実行するCPU3b(central processing unit:中央処理装置)と、情報を記憶する主記憶装置3cとを含む。周辺装置3dは、プログラムP等の情報を記憶する補助記憶装置3eと、リムーバブルメディアRMから情報を読み取る読取装置3fと、ホストコンピュータ等の他の装置と通信する通信装置3gとを含む。
FIG. 4 is a block diagram showing the hardware of the
コントローラ3は、入力装置3A、表示装置3B、および警報装置3Cに接続されている。入力装置3Aは、ユーザやメンテナンス担当者等の操作者が基板処理装置1に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置3Bの画面に表示される。入力装置3Aは、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置3Aおよび表示装置3Bを兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置1に設けられていてもよい。警報装置3Cは、光、音、文字、および図形のうちの1つ以上を用いて警報を発する。入力装置3Aがタッチパネルディスプレイの場合、入力装置3Aが、警報装置3Cを兼ねていてもよい。
The
CPU3bは、補助記憶装置3eに記憶されたプログラムPを実行する。補助記憶装置3e内のプログラムPは、コントローラ3に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置3fを通じてリムーバブルメディアRMから補助記憶装置3eに送られたものであってもよいし、ホストコンピュータ等の外部装置から通信装置3gを通じて補助記憶装置3eに送られたものであってもよい。
The
補助記憶装置3eおよびリムーバブルメディアRMは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリである。補助記憶装置3eは、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアRMは、たとえば、コンパクトディスク等の光ディスクまたはメモリーカード等の半導体メモリである。リムーバブルメディアRMは、プログラムPが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。リムーバブルメディアRMは、一時的ではない有形の記録媒体である。
The
補助記憶装置3eは、複数のレシピRを記憶している。レシピRは、基板Wの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピRは、基板Wの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。
コントローラ3は、主記憶装置3cに設定されたレシピRにしたがって基板Wが処理されるように基板処理装置1を制御する。以下の各工程は、コントローラ3が基板処理装置1を制御することにより実行される。言い換えると、コントローラ3は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
The
The
図5は、基板処理装置1による基板処理の一例を説明するための流れ図である。図5には、主として、コントローラ3がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図6A〜図6Mは、前記基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、図5に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、前処理液供給工程(ステップS2)、前処理膜形成工程(ステップS3)、前処理膜剥離工程(ステップS4)、剥離液除去工程(ステップS5)、前処理膜残渣除去工程(ステップS6)、処理液供給工程(ステップS7)、処理膜形成工程(ステップS8)、処理膜剥離工程(ステップS9)、剥離液除去工程(ステップS10)、処理膜残渣除去工程(ステップS11)、スピンドライ工程(ステップS12)および基板搬出工程(ステップS13)がこの順番で実行される。
FIG. 5 is a flow chart for explaining an example of substrate processing by the
In the substrate processing by the
まず、未処理の基板Wは、搬送ロボットIR,CR(図1参照)によってキャリヤCから処理ユニット2に搬入され、スピンチャック5に渡される(ステップS1)。これにより、基板Wは、スピンチャック5によって水平に保持される(基板保持工程)。基板Wは、パターン面165が上面となるようにスピンチャック5に保持される。基板Wの搬入時には、対向部材6は、上位置に退避している。
First, the unprocessed substrate W is carried into the
スピンチャック5による基板Wの保持は、スピンドライ工程(ステップS12)が終了するまで継続される。ガード昇降ユニット74は、基板保持工程が開始されてからスピンドライ工程(ステップS12)が終了するまでの間、少なくとも一つのガード71が上位置に位置するように、第1ガード71Aおよび第2ガード71Bの高さ位置を調整する。
次に、搬送ロボットCRが処理ユニット2外に退避した後、前処理液供給工程(ステップS2)が開始される。前処理液供給工程では、まず、スピンモータ23が、スピンベース21を回転させる。これにより、水平に保持された基板Wが回転される(基板回転工程)。
The holding of the substrate W by the
Next, after the transfer robot CR is retracted to the outside of the
対向部材6が上位置に位置する状態で、第3ノズル移動ユニット37が、第3移動ノズル11を処理位置に移動させる。第3移動ノズル11の処理位置は、たとえば、中央位置である。そして、前処理液バルブ52が開かれる。これにより、図6Aに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、第3移動ノズル11から前処理液が供給(吐出)される(前処理液供給工程、前処理液吐出工程)。これにより、基板W上に前処理液の液膜201(前処理液膜)が形成される(前処理液膜形成工程)。
The third
第3移動ノズル11からの前処理液の供給は、所定時間、たとえば、2秒〜4秒の間継続される。前処理液供給工程において、基板Wは、所定の前処理液回転速度、たとえば、10rpm〜1500rpmで回転される。
次に、前処理膜形成工程(ステップS3)が実行される。前処理膜形成工程では、基板W上の前処理液が固化または硬化されて、基板W上に存在する除去対象物103を保持する前処理膜200(後述する図7Aを参照)が基板Wの上面に形成される。
The supply of the pretreatment liquid from the third moving
Next, the pretreatment film forming step (step S3) is executed. In the pretreatment film forming step, the pretreatment liquid on the substrate W is solidified or hardened, and the pretreatment film 200 (see FIG. 7A described later) that holds the object to be removed 103 existing on the substrate W is formed on the substrate W. It is formed on the upper surface.
前処理膜形成工程では、まず、基板W上の前処理液の液膜201の厚さを薄くする前処理液薄膜化工程(前処理液スピンオフ工程)が実行される。具体的には、前処理液バルブ52が閉じられる。これにより、基板Wに対する前処理液の供給が停止される。そして、第3ノズル移動ユニット37によって第3移動ノズル11がホーム位置に移動される。
図6Bに示すように、前処理液薄膜化工程では、基板W上の液膜201の厚さが適切な厚さになるように、基板Wの上面への前処理液の供給が停止された状態で遠心力によって基板Wの上面から前処理液の一部が排除される。
In the pretreatment film forming step, first, a pretreatment liquid thinning step (pretreatment liquid spin-off step) of reducing the thickness of the
As shown in FIG. 6B, in the pretreatment liquid thinning step, the supply of the pretreatment liquid to the upper surface of the substrate W was stopped so that the thickness of the
第3移動ノズル11がホーム位置に移動した後も、対向部材6は、上位置に維持される。
前処理液薄膜化工程では、スピンモータ23が、基板Wの回転速度を所定の前処理液薄膜化速度に変更する。前処理液薄膜化速度は、たとえば、300rpm〜1500rpmである。基板Wの回転速度は、300rpm〜1500rpmの範囲内で一定に保たれてもよいし、前処理液薄膜化工程の途中で300rpm〜1500rpmの範囲内で適宜変更されてもよい。前処理液薄膜化工程は、所定時間、たとえば、30秒間実行される。
Even after the third moving
In the pretreatment liquid thinning step, the
前処理膜形成工程では、前処理液薄膜化工程後に、前処理液の液膜201から溶媒の一部を蒸発(揮発)させる前処理液溶媒蒸発工程が実行される。前処理液溶媒蒸発工程では、基板W上の前処理液の溶媒の一部を蒸発させるために、基板W上の液膜201を加熱する。
具体的には、図6Cに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を、上位置と下位置との間の近接位置に移動させる。近接位置は、下位置であってもよい。近接位置は、基板Wの上面から対向面6aまでの距離がたとえば1mmの位置である。
In the pretreatment film forming step, after the pretreatment liquid thinning step, a pretreatment liquid solvent evaporation step of evaporating (volatilizing) a part of the solvent from the
Specifically, as shown in FIG. 6C, the facing
そして、気体バルブ55が開かれる。これにより、基板Wの上面(液膜201の上面)と、対向部材6の対向面6aとの間の空間に気体が供給される(気体供給工程)。
基板W上の液膜201に気体が吹き付けられることによって、液膜201中の溶媒の蒸発(揮発)が促進される(前処理液溶媒蒸発工程、前処理液溶媒蒸発促進工程)。そのため、前処理膜200(図7Aを参照)の形成に必要な時間を短縮することができる。中央ノズル12は、前処理液中の溶媒を蒸発させる蒸発ユニット(蒸発促進ユニット)として機能する。
Then, the
By spraying the gas onto the
また、熱媒バルブ88が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13から熱媒が供給(吐出)される(熱媒供給工程、熱媒吐出工程)。下面ノズル13から基板Wの下面に供給された熱媒は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの下面の全体に行き渡る。基板Wに対する熱媒の供給は、所定時間、たとえば、60秒間継続される。前処理液溶媒蒸発工程において、基板Wは、所定の蒸発回転速度、たとえば、1000rpmで回転される。
Also, the
基板Wの下面に熱媒が供給されることによって、基板Wを介して、基板W上の液膜201が加熱される。これにより、液膜201中の溶媒の蒸発(揮発)が促進される(前処理液溶媒蒸発工程、前処理液溶媒蒸発促進工程)。そのため、前処理膜200(図7Aを参照)の形成に必要な時間を短縮することができる。下面ノズル13は、前処理液中の溶媒を蒸発(揮発)させる蒸発ユニット(蒸発促進ユニット)として機能する。
By supplying the heat medium to the lower surface of the substrate W, the
前処理液膜薄膜化工程および前処理液膜溶媒蒸発工程が実行されることによって、前処理液が固化または硬化されて、基板W上に前処理膜200(図7Aを参照)が形成される。このように、基板回転ユニット(スピンモータ23)、中央ノズル12および下面ノズル13は、前処理液を固化または硬化させて前処理膜200(固形の膜)を形成する前処理膜形成ユニット(膜形成ユニット)を構成している。
By executing the pretreatment liquid film thinning step and the pretreatment liquid film solvent evaporation step, the pretreatment liquid is solidified or hardened, and the pretreatment film 200 (see FIG. 7A) is formed on the substrate W. .. In this way, the substrate rotation unit (spin motor 23), the
前処理液溶媒蒸発工程では、基板W上の前処理液の温度が溶媒の沸点未満となるように、基板Wが加熱されることが好ましい。前処理液を、溶媒の沸点未満の温度に加熱することにより、前処理膜200中に溶媒を適度に残留させることができる。そのため、前処理膜200内に溶媒が残留していない場合と比較して、その後の前処理膜剥離工程(ステップS4)において、剥離液を前処理膜200になじませやすい。
In the pretreatment liquid solvent evaporation step, it is preferable that the substrate W is heated so that the temperature of the pretreatment liquid on the substrate W is lower than the boiling point of the solvent. By heating the pretreatment liquid to a temperature lower than the boiling point of the solvent, the solvent can be appropriately left in the
次に、前処理膜200を剥離する前処理膜剥離工程(ステップS4)が実行される。具体的には、熱媒バルブ88が閉じられる。これにより、基板Wの下面に対する熱媒の供給が停止される。また、気体バルブ55が閉じられる。これにより、対向部材6の対向面6aと基板Wの上面との間の空間への気体の供給が停止される。
そして、対向部材昇降ユニット61が対向部材6を上位置に移動させる。対向部材6が上位置に位置する状態で、第2ノズル移動ユニット36が、第2移動ノズル10を処理位置に移動させる。第2移動ノズル10の処理位置は、たとえば、中央位置である。
Next, the pretreatment film peeling step (step S4) for peeling the
Then, the facing
そして、第2移動ノズル10が処理位置に位置する状態で、上側剥離液バルブ51が開かれる。これにより、図6Dに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、第2移動ノズル10から剥離液が供給(吐出)される(上側剥離液供給工程、上側剥離液吐出工程)。基板Wの上面に供給された剥離液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面の前処理膜(図7Aを参照)が剥離され、剥離液とともに基板W外に排出される。前処理膜剥離工程において、基板Wは、所定の前処理膜剥離回転速度、たとえば、800rpmで回転される。
Then, the upper
上側剥離液バルブ51が開かれると同時に、下側剥離液バルブ87が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13から剥離液が供給(吐出)される(下側剥離液供給工程、下側剥離液吐出工程)。基板Wの下面に供給された剥離液は、遠心力により、基板Wの下面の全体に広がる。
ここで、図6Aに示す前処理液供給工程(ステップS2)で基板Wの上面に供給された前処理液は、基板Wの周縁を伝って基板Wの下面に回り込むことがある。また、基板Wから飛散した前処理液が、ガード71から跳ね返って基板Wの下面に付着することがある。このような場合であっても、図6Cに示すように、前処理膜形成工程において基板Wの下面に熱媒が供給されるため、その熱媒の流れによって、基板Wの下面から前処理液を排除することができる。
At the same time that the upper
Here, the pretreatment liquid supplied to the upper surface of the substrate W in the pretreatment liquid supply step (step S2) shown in FIG. 6A may wrap around the lower surface of the substrate W along the peripheral edge of the substrate W. Further, the pretreatment liquid scattered from the substrate W may bounce off the
さらに、前処理液供給工程(ステップS2)に起因して基板Wの下面に付着した前処理液が固化または硬化して固体を形成することがある。図6Dに示すように、前処理膜剥離工程(ステップS4)において基板Wの上面に剥離液が供給されている間、下面ノズル13から基板Wの下面に剥離液が供給(吐出)される。そのため、基板Wの下面に前処理液の固体が形成された場合であっても、その固体を基板Wの下面から剥離し除去することができる。
Further, the pretreatment liquid adhering to the lower surface of the substrate W due to the pretreatment liquid supply step (step S2) may solidify or harden to form a solid. As shown in FIG. 6D, while the release liquid is supplied to the upper surface of the substrate W in the pretreatment film peeling step (step S4), the release liquid is supplied (discharged) from the
前処理膜剥離工程(ステップS4)の後、リンス液の供給によって、基板Wから剥離液を除去(リンス)する剥離液除去工程(ステップS5)が実行される。具体的には、上側剥離液バルブ51および下側剥離液バルブ87が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対する剥離液の供給が停止される。そして、第2ノズル移動ユニット36が、第2移動ノズル10をホーム位置に移動させる。そして、図6Eに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を処理位置に移動させる。
After the pretreatment film peeling step (step S4), the stripping liquid removing step (step S5) for removing (rinsing) the stripping liquid from the substrate W is executed by supplying the rinsing liquid. Specifically, the upper
そして、対向部材6が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ53が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、中央ノズル12からリンス液が供給(吐出)される(上側リンス液供給工程、上側リンス液吐出工程)。
剥離液除去工程において、基板Wは、所定の剥離液除去回転速度、たとえば、800rpmで回転される。処理位置は、近接位置よりも基板Wの上面から上方に離間した位置である。対向部材6が処理位置に位置するとき、基板Wの上面と対向面6aとの間の距離は、たとえば、30mmである。
Then, the upper rinse
In the stripping liquid removing step, the substrate W is rotated at a predetermined stripping liquid removing rotation speed, for example, 800 rpm. The processing position is a position separated above the upper surface of the substrate W from the proximity position. When the facing
基板Wの上面に供給されたリンス液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面に付着していた剥離液がリンス液で洗い流される(リンス工程)。
また、上側リンス液バルブ53が開かれると同時に、下側リンス液バルブ86が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13からリンス液が供給(吐出)される(下側リンス液供給工程、下側リンス液吐出工程)。これにより、基板Wの下面に付着していた剥離液がリンス液で洗い流される。基板Wの上面および下面へのリンス液の供給は、所定時間、たとえば、35秒間継続される。
The rinse liquid supplied to the upper surface of the substrate W spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force. As a result, the stripping liquid adhering to the upper surface of the substrate W is washed away with the rinsing liquid (rinsing step).
Further, at the same time that the upper rinse
剥離液除去工程(ステップS5)の後、基板Wの上面に存在する前処理膜200の残渣を除去液によって除去する前処理膜残渣除去工程(ステップS6)が実行される。
具体的には、上側リンス液バルブ53および下側リンス液バルブ86が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対するリンス液の供給が停止される。そして、対向部材6を処理位置に維持した状態で、除去液バルブ54が開かれる。これにより、図6Fに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、中央ノズル12から除去液が供給(吐出)される(除去液供給工程、除去液吐出工程)。基板Wの上面への除去液の供給は、所定時間、たとえば、30秒間継続される。前処理膜残渣除去工程において、基板Wは、所定の前処理膜残渣除去回転速度、たとえば、300rpmで回転される。
After the stripping liquid removing step (step S5), the pretreatment membrane residue removing step (step S6) of removing the residue of the
Specifically, the upper rinse
基板Wの上面に供給された除去液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面のリンス液が除去液で置換される。基板Wの上面に供給された除去液は、基板Wの上面に残る前処理膜(図7Aを参照)の残渣を溶解した後、基板Wの上面の周縁から排出される。
次に、基板Wの上面に処理液を供給する処理液供給工程(ステップS7)が実行される。具体的には、対向部材6が上位置に位置する状態で、第1ノズル移動ユニット35が、第1移動ノズル9を処理位置に移動させる。第1移動ノズル9の処理位置は、たとえば、中央位置である。そして、処理液バルブ50が開かれる。これにより、図6Gに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、第1移動ノズル9から処理液が供給(吐出)される(処理液供給工程、処理液吐出工程)。これにより、基板W上に処理液の液膜101(処理液膜)が形成される(処理液膜形成工程)。
The removing liquid supplied to the upper surface of the substrate W receives centrifugal force and spreads radially, and spreads over the entire upper surface of the substrate W. As a result, the rinsing liquid on the upper surface of the substrate W is replaced with the removing liquid. The removing liquid supplied to the upper surface of the substrate W dissolves the residue of the pretreatment film (see FIG. 7A) remaining on the upper surface of the substrate W, and then is discharged from the peripheral edge of the upper surface of the substrate W.
Next, the processing liquid supply step (step S7) of supplying the processing liquid to the upper surface of the substrate W is executed. Specifically, the first
第1移動ノズル9からの処理液の供給は、所定時間、たとえば、2秒〜4秒の間継続される。処理液供給工程において、基板Wは、所定の処理液回転速度、たとえば、10rpm〜1500rpmで回転される。
次に、処理膜形成工程(ステップS8)が実行される。処理膜形成工程では、基板W上の処理液が固化または硬化されて、基板W上に存在する除去対象物103を保持する処理膜100(後述する図7Cを参照)が基板Wの上面に形成される。
The supply of the treatment liquid from the first moving
Next, the treatment film forming step (step S8) is executed. In the treatment film forming step, the treatment liquid on the substrate W is solidified or hardened, and the treatment film 100 (see FIG. 7C described later) holding the
処理膜形成工程では、まず、基板W上の処理液の液膜101の厚さを薄くする処理液薄膜化工程(処理液スピンオフ工程)が実行される。具体的には、処理液バルブ50が閉じられる。これにより、基板Wに対する処理液の供給が停止される。そして、第1ノズル移動ユニット35によって第1移動ノズル9がホーム位置に移動される。
図6Hに示すように、処理液薄膜化工程では、基板W上の液膜101の厚さが適切な厚さになるように、基板Wの上面への処理液の供給が停止された状態で遠心力によって基板Wの上面から処理液の一部が排除される。第1移動ノズル9がホーム位置に移動した後も、対向部材6は、上位置に維持される。
In the treatment film forming step, first, a treatment liquid thinning step (treatment liquid spin-off step) of reducing the thickness of the
As shown in FIG. 6H, in the treatment liquid thinning step, the supply of the treatment liquid to the upper surface of the substrate W is stopped so that the thickness of the
処理液薄膜化工程では、スピンモータ23が、基板Wの回転速度を所定の処理液薄膜化速度に変更する。処理液薄膜化速度は、たとえば、300rpm〜1500rpmである。基板Wの回転速度は、300rpm〜1500rpmの範囲内で一定に保たれてもよいし、処理液薄膜化工程の途中で300rpm〜1500rpmの範囲内で適宜変更されてもよい。処理液薄膜化工程は、所定時間、たとえば、30秒間実行される。
In the treatment liquid thinning step, the
処理膜形成工程では、処理液薄膜化工程後に、処理液の液膜101から溶媒の一部を蒸発(揮発)させる処理液溶媒蒸発工程が実行される。処理液溶媒蒸発工程では、基板W上の処理液の溶媒の一部を蒸発させるために、基板W上の液膜101を加熱する。
具体的には、図6Iに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を、近接位置に移動させる。
In the treatment film forming step, after the treatment liquid thinning step, a treatment liquid solvent evaporation step of evaporating (volatilizing) a part of the solvent from the
Specifically, as shown in FIG. 6I, the opposing
そして、気体バルブ55が開かれる。これにより、基板Wの上面(液膜101の上面)と、対向部材6の対向面6aとの間の空間に気体が供給される(気体供給工程)。
基板W上の液膜101に気体が吹き付けられることによって、液膜101中の溶媒の蒸発(揮発)が促進される(処理液溶媒蒸発工程、処理液溶媒蒸発促進工程)。そのため、処理膜100(図7Cを参照)の形成に必要な時間を短縮することができる。処理膜形成工程においても、中央ノズル12は、処理液中の溶媒を蒸発させる蒸発ユニット(蒸発促進ユニット)として機能する。
Then, the
By spraying the gas onto the
また、熱媒バルブ88が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13から熱媒が供給(吐出)される(熱媒供給工程、熱媒吐出工程)。下面ノズル13から基板Wの下面に供給された熱媒は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの下面の全体に行き渡る。基板Wに対する熱媒の供給は、所定時間、たとえば、60秒間継続される。処理液溶媒蒸発工程において、基板Wは、所定の蒸発回転速度、たとえば、1000rpmで回転される。
Also, the
基板Wの下面に熱媒が供給されることによって、基板Wを介して、基板W上の液膜101が加熱される。これにより、液膜101中の溶媒の蒸発(揮発)が促進される(処理液溶媒蒸発工程、処理液溶媒蒸発促進工程)。そのため、処理膜100(図7Cを参照)の形成に必要な時間を短縮することができる。処理膜形成工程においても、下面ノズル13は、処理液中の溶媒を蒸発(揮発)させる蒸発ユニット(蒸発促進ユニット)として機能する。
By supplying the heat medium to the lower surface of the substrate W, the
処理液薄膜化工程および処理液溶媒蒸発工程が実行されることによって、処理液が固化または硬化される。これにより、除去対象物103を保持する処理膜100が基板Wの上面全体に形成される。このように、基板回転ユニット(スピンモータ23)、中央ノズル12および下面ノズル13は、処理液を固化または硬化させて処理膜100(固形の膜)を形成する処理膜形成ユニット(膜形成ユニット)を構成している。
The treatment liquid is solidified or hardened by executing the treatment liquid thinning step and the treatment liquid solvent evaporation step. As a result, the
処理液溶媒蒸発工程では、基板W上の処理液の温度が溶媒の沸点未満となるように、基板Wが加熱されることが好ましい。処理液を、溶媒の沸点未満の温度に加熱することにより、処理膜100中に溶媒を適度に残留させることができる。これにより、処理膜100内に溶媒が残留していない場合と比較して、その後の処理膜剥離工程(ステップS9)において、剥離液を処理膜100になじませやすい。
In the treatment liquid solvent evaporation step, it is preferable that the substrate W is heated so that the temperature of the treatment liquid on the substrate W is lower than the boiling point of the solvent. By heating the treatment liquid to a temperature lower than the boiling point of the solvent, the solvent can be appropriately left in the
次に、剥離液で処理膜100を剥離する処理膜剥離工程(ステップS9)が実行される。具体的には、熱媒バルブ88が閉じられる。これにより、基板Wの下面に対する熱媒の供給が停止される。また、気体バルブ55が閉じられる。これにより、対向部材6の対向面6aと基板Wの上面との間の空間への気体の供給が停止される。
そして、対向部材昇降ユニット61が対向部材6を上位置に移動させる。対向部材6が上位置に位置する状態で、第2ノズル移動ユニット36が、第2移動ノズル10を処理位置に移動させる。
Next, the treatment film peeling step (step S9) of peeling the
Then, the facing
そして、第2移動ノズル10が処理位置に位置する状態で、上側剥離液バルブ51が開かれる。これにより、図6Jに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、第2移動ノズル10から剥離液が供給(吐出)される(上側剥離液供給工程、上側剥離液吐出工程)。基板Wの上面に供給された剥離液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面の前処理膜が剥離され、剥離液とともに基板W外に排出される。処理膜剥離工程において、基板Wは、所定の処理膜剥離回転速度、たとえば、800rpmで回転される。
Then, the upper
上側剥離液バルブ51が開かれると同時に、下側剥離液バルブ87が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13から剥離液が供給(吐出)される(下側剥離液供給工程、下側剥離液吐出工程)。基板Wの下面に供給された剥離液は、遠心力により、基板Wの下面の全体に広がる。
ここで、図6Aに示す前処理液供給工程と同様の理由で、図6Gに示す処理液供給工程(ステップS7)において基板Wの下面に処理液が付着する場合がある。このような場合であっても、図6Iに示すように、基板Wの下面に供給される熱媒の流れによって、基板Wの下面から処理液を排除することができる。
At the same time that the upper
Here, for the same reason as the pretreatment liquid supply step shown in FIG. 6A, the treatment liquid may adhere to the lower surface of the substrate W in the treatment liquid supply step (step S7) shown in FIG. 6G. Even in such a case, as shown in FIG. 6I, the processing liquid can be removed from the lower surface of the substrate W by the flow of the heat medium supplied to the lower surface of the substrate W.
さらに、前処理液と同様に、処理液供給工程(ステップS7)に起因して基板Wの下面に付着した処理液が固体を形成する場合もある。このような場合であっても、図6Jに示すように、基板Wの下面に剥離液が供給(吐出)されるため、その固体を基板Wの下面から剥離し除去することができる。
そして、処理膜剥離工程(ステップS9)の後、リンス液の供給によって、基板Wから剥離液を除去(リンス)する剥離液除去工程(ステップS10)が実行される。具体的には、上側剥離液バルブ51および下側剥離液バルブ87が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面への剥離液の供給が停止される。そして、第2ノズル移動ユニット36が、第2移動ノズル10をホーム位置に移動させる。そして、図6Kに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を処理位置に移動させる。
Further, similarly to the pretreatment liquid, the treatment liquid adhering to the lower surface of the substrate W due to the treatment liquid supply step (step S7) may form a solid. Even in such a case, as shown in FIG. 6J, since the stripping liquid is supplied (discharged) to the lower surface of the substrate W, the solid can be peeled off from the lower surface of the substrate W and removed.
Then, after the treatment film peeling step (step S9), the peeling liquid removing step (step S10) for removing (rinsing) the stripping liquid from the substrate W is executed by supplying the rinsing liquid. Specifically, the upper
そして、対向部材6が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ53が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、中央ノズル12からリンス液が供給(吐出)される(上側リンス液供給工程、上側リンス液吐出工程)。
剥離液除去工程において、基板Wは、所定の剥離液除去回転速度、たとえば、800rpmで回転される。処理位置は、近接位置よりも基板Wの上面から上方に離間した位置である。基板Wの上面に供給されたリンス液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面に付着していた剥離液がリンス液で洗い流される(リンス工程)。
Then, the upper rinse
In the stripping liquid removing step, the substrate W is rotated at a predetermined stripping liquid removing rotation speed, for example, 800 rpm. The processing position is a position separated above the upper surface of the substrate W from the proximity position. The rinse liquid supplied to the upper surface of the substrate W spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force. As a result, the stripping liquid adhering to the upper surface of the substrate W is washed away with the rinsing liquid (rinsing step).
また、上側リンス液バルブ53が開かれると同時に、下側リンス液バルブ86が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13からリンス液が供給(吐出)される(下側リンス液供給工程、下側リンス液吐出工程)。これにより、基板Wの下面に付着していた剥離液がリンス液で洗い流される。基板Wの上面および下面へのリンス液の供給は、所定時間、たとえば、35秒間継続される。
Further, at the same time that the upper rinse
次に、剥離液除去工程(ステップS10)の後、基板Wの上面に存在する処理膜100の残渣を除去液によって除去する処理膜残渣除去工程(ステップS11)が実行される。具体的には、上側リンス液バルブ53および下側リンス液バルブ86が閉じられる。これにより、基板Wの上面および下面に対するリンス液の供給が停止される。
そして、対向部材6が処理位置に位置する状態で、除去液バルブ54が開かれる。これにより、図6Lに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、中央ノズル12から除去液が供給(吐出)される(除去液供給工程、除去液吐出工程)。基板Wの上面への除去液の供給は、所定時間、たとえば、30秒間継続される。処理膜残渣除去工程において、基板Wは、所定の処理膜残渣除去回転速度、たとえば、300rpmで回転される。
Next, after the stripping liquid removing step (step S10), the treated membrane residue removing step (step S11) of removing the residue of the treated
Then, the removal
基板Wの上面に供給された除去液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面のリンス液が除去液で置換される。基板Wの上面に供給された除去液は、基板Wの上面に残る処理膜100の残渣を溶解した後、基板Wの上面の周縁から排出される。
次に、基板Wを高速回転させて基板Wの上面を乾燥させるスピンドライ工程(ステップS12)が実行される。具体的には、除去液バルブ54が閉じられる。これにより、基板Wの上面への除去液の供給が停止される。そして、図6Mに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を処理位置よりも下方の乾燥位置に移動させる。対向部材6が乾燥位置に位置するとき、対向部材6の対向面6aと基板Wの上面との間の距離は、たとえば、1.5mmである。そして、気体バルブ55が開かれる。これにより、基板Wの上面と、対向部材6の対向面6aとの間の空間に気体が供給される。
The removing liquid supplied to the upper surface of the substrate W receives centrifugal force and spreads radially, and spreads over the entire upper surface of the substrate W. As a result, the rinsing liquid on the upper surface of the substrate W is replaced with the removing liquid. The removing liquid supplied to the upper surface of the substrate W dissolves the residue of the
Next, a spin-drying step (step S12) of rotating the substrate W at high speed to dry the upper surface of the substrate W is executed. Specifically, the removal
そして、スピンモータ23が基板Wの回転を加速し、基板Wを高速回転させる。スピンドライ工程における基板Wは、乾燥速度、たとえば、1500rpmで回転される。スピンドライ工程は、所定時間、たとえば、30秒間の間実行される。それによって、大きな遠心力が基板W上の除去液に作用し、基板W上の除去液が基板Wの周囲に振り切られる。スピンドライ工程では、基板Wの上面と、対向部材6の対向面6aとの間の空間への気体の供給によって除去液の蒸発が促進される。
Then, the
そして、スピンモータ23が基板Wの回転を停止させる。ガード昇降ユニット74が第1ガード71Aおよび第2ガード71Bを下位置に移動させる。気体バルブ55が閉じられる。そして、対向部材昇降ユニット61が対向部材6を上位置に移動させる。
搬送ロボットCRが、処理ユニット2に進入して、スピンチャック5のチャックピン20から処理済みの基板Wをすくい取って、処理ユニット2外へと搬出する(ステップS13)。その基板Wは、搬送ロボットCRから搬送ロボットIRへと渡され、搬送ロボットIRによって、キャリヤCに収納される。
Then, the
The transfer robot CR enters the
この基板処理のスピンドライ工程では、基板W上のDIW等のリンス液が振り切られることによって、基板Wの上面が乾燥されるのではなく、基板W上のリンス液がIPA等の除去液によって置換された後に、基板W上の除去液が振り切られることによって基板Wの上面が乾燥される。すなわち、DIWよりも表面張力が低いIPAによって置換されてからスピンドライ工程が実行されるため、基板Wの上面が乾燥される際に基板Wの上面の凹凸パターン160(図2を参照)に作用する表面張力を低減することができる。 In this spin-drying step of substrate processing, the rinse liquid such as DIW on the substrate W is shaken off, so that the upper surface of the substrate W is not dried, but the rinse liquid on the substrate W is replaced by a removal liquid such as IPA. After that, the upper surface of the substrate W is dried by shaking off the removing liquid on the substrate W. That is, since the spin-drying step is executed after being replaced by IPA having a lower surface tension than DIW, it acts on the uneven pattern 160 (see FIG. 2) on the upper surface of the substrate W when the upper surface of the substrate W is dried. The surface tension to be applied can be reduced.
次に、基板処理中の基板Wの上面付近の様子について説明する。図7A〜図7Eは、基板処理中の基板Wの上面付近の様子を説明するための模式図である。
図7Aは、前処理膜形成工程(ステップS3)の実行によって前処理膜200が形成された状態の基板Wの上面付近の様子を説明するための模式図である。前処理膜200は、図7Aに示すように、除去対象物103を保持している。
Next, the state near the upper surface of the substrate W during the substrate processing will be described. 7A to 7E are schematic views for explaining a state near the upper surface of the substrate W during substrate processing.
FIG. 7A is a schematic view for explaining a state near the upper surface of the substrate W in a state where the
前処理膜200が形成された基板Wの上面に剥離液が供給されると、図7Bに示すように、剥離液の剥離作用によって、前処理膜200が除去対象物103とともに基板Wの上面から剥離される。前処理膜200は、基板Wの上面から剥離される際に分裂して膜片205となる。
そして、前処理膜200の剥離後、基板Wの上面への剥離液の供給が継続されることによって、分裂した前処理膜200の膜片205は、剥離液とともに基板W外へ排除される。これにより、除去対象物103を保持している状態の前処理膜200の膜片205が、基板Wの上面から除去される。
When the release liquid is supplied to the upper surface of the substrate W on which the
Then, after the peeling of the
前述したように、前処理膜200は、露出領域170に存在する除去対象物103を除去する除去力が比較的(処理膜100と比較して)高い。
そのため、図7Bに示すように、前処理膜剥離工程(ステップS4)によっての露出領域170から大多数の除去対象物103を除去することができる。その一方で、前処理膜200は、非露出領域171に存在する除去対象物103を除去する除去力が比較的(処理膜100と比較して)低い。そのため、非露出領域171には、前処理膜200によって除去できなかった除去対象物103が残留することがある。
As described above, the
Therefore, as shown in FIG. 7B, the majority of the objects to be removed 103 can be removed from the exposed
その後、図7Cに示すように、除去対象物103を保持する処理膜100が形成される。処理膜100は、非露出領域171に存在する除去対象物103を保持する除去対象物保持力が前処理膜200よりもさらに高いため、除去対象物103を保持することができる。処理膜100が形成された基板Wの上面に剥離液が供給されると、図7Dに示すように、剥離液の剥離作用によって、処理膜100が除去対象物103とともに基板Wの上面から剥離される。処理膜100は、基板Wの上面から剥離される際に分裂して膜片105となる。
After that, as shown in FIG. 7C, the
処理膜100は、非露出領域171に存在する除去対象物103を除去する除去力が高い。そのため、前処理膜剥離工程(ステップS4)において、前処理膜200によって除去できなかった除去対象物103が非露出領域171上に存在する場合であっても(図7Bを参照)、処理膜剥離工程(ステップS9)の実行によって当該除去対象物103を基板Wから除去することができる。
The treated
処理膜剥離工程(ステップS9)において剥離液によって処理膜100を剥離した後も、図7Dに示すように、処理膜100において露出領域170を被覆する部分(露出領域被覆部130)が残渣として、露出領域170上に残留する。露出領域被覆部130は、その後の処理膜残渣除去工程(ステップS11)において基板Wの上面に供給される除去液によって溶解されて、図7Eに示すように基板Wの上面から除去される。
Even after the
次に図8A〜図8Cを用いて、前処理膜200の剥離の様子について説明する。
前処理膜200は、図8Aに示すように、除去対象物103を保持している。詳しくは、前処理膜200は、高溶解性固体210(固体状態の第2高溶解性成分)と、低溶解性固体211(固体状態の第2低溶解性成分)とを有する。高溶解性固体210および低溶解性固体211は、前処理液に含有される溶媒の少なくとも一部の蒸発によって形成される。
Next, the state of peeling of the
As shown in FIG. 8A, the
前処理膜200中には、高溶解性固体210と低溶解性固体211とが単一の層内に混在している。厳密には、前処理膜200は、高溶解性固体110と低溶解性固体111とが前処理膜200の全体に均一に分布しているわけではなく、高溶解性固体210が偏在している部分と、低溶解性固体211が偏在している部分とが存在している。
前処理膜200は、基板Wの上面において前処理膜200が形成される領域(箇所)にかかわらず、単一の層内に混在した構造である。言い換えると、前処理膜200は、露出領域170および非露出領域171のうちのいずれの領域においても、単一の層内に混在した構造である。
In the
The
図8Bを参照して、剥離液の供給に起因して、高溶解性固体210が溶解される。すなわち、前処理膜200が部分的に溶解される。高溶解性固体210が溶解されることによって、前処理膜200において高溶解性固体210が偏在している部分に貫通孔202が形成される。
貫通孔202は、特に、パターン面165の法線方向T(処理膜100の厚さ方向でもある)に高溶解性固体210が延びている部分に形成されやすい。貫通孔202は、平面視で、たとえば、直径数nmの大きさである。
With reference to FIG. 8B, the highly soluble solid 210 is dissolved due to the supply of stripping liquid. That is, the
The through
剥離液に対する低溶解性成分の溶解性は低く、低溶解性固体211は剥離液によって殆ど溶解されない。そのため、低溶解性固体211は、剥離液によってその表面付近が僅かに溶解されるだけである。そのため、貫通孔202を介して基板Wの上面(パターン面165)付近まで到達した剥離液は、低溶解性固体211において基板Wの上面付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図8Bの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面付近の低溶解性固体211を徐々に溶解させながら、前処理膜200と基板Wの上面との間の隙間G2に進入していく(剥離液進入工程)。
The solubility of the low-solubility component in the stripping solution is low, and the low-solubility solid 211 is hardly dissolved by the stripping solution. Therefore, the low-solubility solid 211 is only slightly dissolved in the vicinity of its surface by the stripping solution. Therefore, the stripping liquid that reaches the vicinity of the upper surface (pattern surface 165) of the substrate W through the through
そして、たとえば、貫通孔202の周縁を起点として前処理膜200が分裂して膜片205となり、図8Cに示すように、前処理膜200の膜片205が除去対象物103を保持している状態で基板Wから剥離される(前処理膜分裂工程、剥離工程)。そして、剥離液の供給を継続することによって、膜片205となった前処理膜200が、除去対象物103を保持している状態で、洗い流されて(基板W外に押し出されて)基板Wの上面から除去される(除去対象物除去工程)。
Then, for example, the
図9A〜図9Cを用いて、処理膜100の剥離の様子を詳細に説明する。図9A〜図9Cは、処理膜100において非露出領域171を被覆する部分(非露出領域被覆部131)が、非露出領域171から剥離される様子を説明するための模式図である。
処理膜100は、図9Aに示すように、除去対象物103を保持している。詳しくは、処理膜100において非露出領域171を被覆する部分は、高溶解性固体110(固体状態の第1高溶解性成分)と、低溶解性固体111(固体状態の第1低溶解性成分)とを有する。高溶解性固体110および低溶解性固体111は、処理液に含有される溶媒の少なくとも一部が蒸発することによって形成される。
The state of peeling of the treated
As shown in FIG. 9A, the treated
非露出領域被覆部131中には、高溶解性固体110と低溶解性固体111とが単一の層内に混在している。厳密には、非露出領域被覆部131は、高溶解性固体110と低溶解性固体111とが処理膜100の全体に均一に分布しているわけではなく、高溶解性固体110が偏在している部分と、低溶解性固体111が偏在している部分とが存在している。
In the non-exposed
図9Bを参照して、剥離液の供給に起因して、高溶解性固体110が溶解される。すなわち、非露出領域被覆部131が部分的に溶解される。高溶解性固体110が溶解されることによって、非露出領域被覆部131において高溶解性固体110が偏在している部分に貫通孔102が形成される(貫通孔形成工程)。
貫通孔102は、特に、パターン面165の法線方向T(処理膜100の厚さ方向でもある)に高溶解性固体110が延びている部分に形成されやすい。貫通孔102は、平面視で、たとえば、直径数nmの大きさである。
With reference to FIG. 9B, the highly soluble solid 110 is dissolved due to the supply of stripping liquid. That is, the unexposed
The through
剥離液に対する低溶解性成分の溶解性は低く、低溶解性固体111は剥離液によって殆ど溶解されない。そのため、低溶解性固体111は、剥離液によってその表面付近が僅かに溶解されるだけである。そのため、貫通孔102を介して基板Wの上面付近まで到達した剥離液は、低溶解性固体111において基板Wの上面付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図9Bの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面付近の低溶解性固体111を徐々に溶解させながら、非露出領域被覆部131と基板Wの上面との間の隙間G1に進入していく(剥離液進入工程)。
The solubility of the low-solubility component in the stripping solution is low, and the low-solubility solid 111 is hardly dissolved by the stripping solution. Therefore, the low-solubility solid 111 is only slightly dissolved in the vicinity of its surface by the stripping solution. Therefore, the stripping liquid that has reached the vicinity of the upper surface of the substrate W through the through
そして、たとえば、貫通孔102の周縁を起点として非露出領域被覆部131が分裂して膜片105となり、図9Cに示すように、非露出領域被覆部131の膜片105が除去対象物103を保持している状態で基板Wから剥離される(処理膜分裂工程、剥離工程)。そして、剥離液の供給を継続することによって、膜片105となった非露出領域被覆部131が、除去対象物103を保持している状態で、洗い流されて(基板W外に押し出されて)基板Wの上面から除去される(除去対象物除去工程)。
Then, for example, the non-exposed
図9A〜図9Cを参照して、処理膜100の非露出領域被覆部131を部分的に溶解して貫通孔102を形成する工程が、第1貫通孔形成工程の一例であり、これによって形成される貫通孔102が、第1貫通孔の一例である。また、図8A〜図8Cを参照して、前処理膜200を部分的に溶解して貫通孔202を形成する工程が、第2貫通孔形成工程の一例であり、これによって形成される貫通孔202が、第2貫通孔の一例である。
With reference to FIGS. 9A to 9C, the step of partially melting the unexposed
次に、図10A〜図10Cを用いて、露出領域170を被覆する露出領域被覆部130の除去の様子を詳細に説明する。図10A〜図10Cは、露出領域被覆部130が基板Wの上面から除去される様子を説明するための模式図である。
前述したように、前処理膜剥離工程(ステップS4)によっての露出領域170から大多数の除去対象物103が除去されているが、処理膜100が形成される際にも除去対象物103が露出領域170に僅かに存在する場合がある。
Next, the state of removal of the exposed
As described above, the majority of the objects to be removed 103 are removed from the exposed
露出領域被覆部130は、高溶解性固体110(固体状態の第1高溶解性成分)と、低溶解性固体111(固体状態の第1低溶解性成分)とを有する。高溶解性固体110および低溶解性固体111は、処理液に含有される溶媒の少なくとも一部が蒸発することによって形成される。
露出領域被覆部130は、金属膜163に接触する位置に配置され低溶解性固体111からなる低溶解性層180と、低溶解性層180に対して金属膜163の反対側に配置され高溶解性固体110からなる高溶解性層181とを有する。つまり、金属膜163と高溶解性層181との間に低溶解性層180が位置する。
The exposed
The exposed
高溶解性固体110は、剥離液に溶解されるが、低溶解性固体111は、剥離液に殆ど溶解されない。そのため、処理膜剥離工程(ステップS9)において基板Wの上面に剥離液が供給されると、図10Bに示すように、高溶解性層181は、剥離液によって溶解される。一方、低溶解性層180は、その表面が僅かに溶解されるものの、金属膜163を露出させることなく、露出領域170を被覆した状態で維持される。そのため、剥離液が、低溶解性層180と基板Wの上面との間には進入しにくい。したがって、保護膜100Bの低溶解性層180は、剥離液によって剥離されずに露出領域170上に留まる。そのため、処理膜100は、露出領域170において、前処理膜200よりも剥離性が低い。
The highly soluble solid 110 is dissolved in the stripping solution, but the low soluble solid 111 is hardly dissolved in the stripping solution. Therefore, when the stripping solution is supplied to the upper surface of the substrate W in the treatment film stripping step (step S9), the highly
露出領域170に付着していた除去対象物103は、処理膜100が形成される際に露出領域170から引き離される。処理膜残渣除去工程(ステップS8)では、露出領域被覆部130が除去液に溶解される。除去液によって露出領域被覆部130が溶解されると、図10Cに示すように、除去対象物103は、露出領域170から引き離された状態で除去液中を浮遊する。したがって、除去液の供給を継続することによって、除去液中を浮遊する除去対象物103は、除去液とともに基板Wの上面から排除される。
The object to be removed 103 adhering to the exposed
第1実施形態によれば、露出領域170(第1領域)に存在する除去対象物103を除去する除去力が高い前処理膜200の剥離によって、基板Wの上面から除去対象物103が除去される。その後に、非露出領域171(第2領域)に存在する除去対象物103を除去する除去力が高い処理膜100の剥離によって、基板Wの上面から除去対象物103が除去される。つまり、露出領域170に存在する除去対象物103を除去する除去力が比較的高い前処理膜200の剥離と、非露出領域171に存在する除去対象物103を除去する除去力が比較的高い処理膜100の剥離との両方が行われる。より端的にいうと、除去対象物103を除去する除去力が高い領域が互いに異なる前処理膜200および処理膜100を用いて、除去対象物103の除去が二段階で行われる。
According to the first embodiment, the
したがって、金属膜163が露出する露出領域170およびそれ以外の非露出領域171が存在する表面を有する基板Wから、除去対象物103を効率良く除去することができる。
また第1実施形態によれば、処理膜剥離工程(ステップS9)の後、基板Wの上面に除去液を供給して、基板Wの上面に残る処理膜100の残渣が除去される処理膜残渣除去工程(ステップS11)が実行される。そのため、剥離液によって処理膜100が剥離された後に、露出領域170および非露出領域171に処理膜100の残渣が付着している場合であっても、除去液によって当該残渣を除去することができる。
Therefore, the object to be removed 103 can be efficiently removed from the substrate W having a surface on which the exposed
Further, according to the first embodiment, after the treatment film peeling step (step S9), the removal liquid is supplied to the upper surface of the substrate W to remove the residue of the
また第1実施形態によれば、処理膜剥離工程では、露出領域被覆部130が剥離されずに、非露出領域被覆部131が剥離される。そして、処理膜残渣除去工程では、露出領域被覆部130が処理膜100の残渣として除去される。
そのため、露出領域被覆部130が基板Wの上面への剥離液の供給によって剥離されずに露出領域170上に残る場合であっても、露出領域被覆部130を除去液に溶解させて露出領域170から除去することができる。
Further, according to the first embodiment, in the treatment film peeling step, the non-exposed
Therefore, even if the exposed
処理膜100の露出領域被覆部130が除去液に溶解される場合、露出領域被覆部130による保持から解放された除去対象物103が露出領域170に再付着するおそれがある。第1実施形態によれば、露出領域170に存在する除去対象物103を除去する除去力が比較的高い前処理膜200が剥離によって露出領域170から除去された後に、処理膜100が形成される。そのため、処理膜100が形成される前に大部分の除去対象物103が露出領域170から除去されている。
When the exposed
したがって、露出領域被覆部130を除去液に溶解させて露出領域被覆部130を露出領域170から除去する構成であっても、露出領域170に除去対象物103が残存することを充分に抑制することができる。
また第1実施形態によれば、処理膜100の非露出領域被覆部131中には、高溶解性固体110と低溶解性固体111とが単一の層内に混在している。そして、処理膜剥離工程(ステップS9)において、高溶解性固体110が剥離液に選択的に溶解される。
Therefore, even if the exposed
Further, according to the first embodiment, the highly soluble solid 110 and the low soluble solid 111 are mixed in a single layer in the non-exposed
高溶解性固体110を剥離液に溶解させることによって、高溶解性固体110が存在していた跡(貫通孔102)を通って剥離液が処理膜100の非露出領域被覆部131内を通過する。これにより、処理膜100と基板Wの表面の非露出領域171との界面付近に速やかに到達することができる。
一方、非露出領域被覆部131中の低溶解性固体111は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、低溶解性固体111で除去対象物103を保持しながら、低溶解性固体111と基板Wとの接触界面に剥離液を作用させることができる。その結果、非露出領域被覆部131を基板Wの上面から速やかに除去し、処理膜100の非露出領域被覆部131とともに除去対象物103を基板Wの上面から効率良く除去することができる。
By dissolving the highly soluble solid 110 in the stripping solution, the stripping solution passes through the non-exposed
On the other hand, the low-solubility solid 111 in the non-exposed
また第1実施形態によれば、前処理膜200中には、高溶解性固体110と低溶解性固体111とが混在している。前処理膜200中の高溶解性固体210が剥離液で選択的に溶解される。高溶解性固体210を剥離液に溶解させることによって、高溶解性固体210が存在していた跡(貫通孔202)を通って剥離液が前処理膜200内を通過する。これにより、前処理膜200と基板Wの上面との界面付近に速やかに到達することができる。
Further, according to the first embodiment, the highly soluble solid 110 and the low soluble solid 111 are mixed in the pretreated
一方、前処理膜200中の低溶解性固体211は、溶解されずに固体状態で維持される。したがって、低溶解性固体211で除去対象物103を保持しながら、低溶解性固体211と基板Wとの接触界面に剥離液を作用させることができる。その結果、前処理膜200を基板Wの上面から速やかに除去し、前処理膜200とともに除去対象物103を基板Wの上面から効率良く除去することができる。
On the other hand, the low-solubility solid 211 in the
「高溶解性固体110,210が選択的に溶解される」とは、高溶解性固体110,210のみが溶解されるという意味ではない。「高溶解性固体110,210が選択的に溶解される」とは、低溶解性固体111,211も僅かに溶解されるが、大部分の高溶解性固体110,210が溶解されるという意味である。
また、露出領域170において表面が露出する金属膜163は、銅膜には限られない。金属膜163は、たとえば、アルミニウム膜、コバルト膜、ルテニウム膜、モリブデン膜、タングステン膜等であってもよい。また、露出領域170において表面が露出する膜は金属膜163でなくてもよく、たとえば、窒化シリコン膜や窒化チタン膜等の窒化物膜であってもよい。露出領域170において露出する特定物質が銅以外の金属や窒化物である基板に対して上述の実施形態に係る基板処理を行った場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
"The highly
Further, the
<第2実施形態>
図11は、第2実施形態に係る基板処理装置1Pに備えられる処理ユニット2の概略構成を示す模式的な部分断面図である。図11において、前述の図1〜図10Cに示された構成と同等の構成については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。後述する図12〜図15Eにおいても同様に、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図11を参照して、第2実施形態に係る基板処理装置1Pが第1実施形態に係る基板処理装置1(図3を参照)と主に異なる点は、第2実施形態に係る基板処理装置1Pでは、ドライエッチング処理が施された基板Wに基板処理が施される点である。
図12は、基板処理装置1Pで処理される基板Wの表層の断面図の一例である。基板Wは、非露出領域171および露出領域170の両方に、第1除去対象物203が付着している。第1除去対象物203は、前工程のドライエッチング処理によって生じた残渣である。第1除去対象物203は、粒状の残渣(粒状残渣)である。ドライエッチング処理において用いられるCFx(たとえば、四フッ化炭素(CF4))等のエッチングガスと、構造体161との反応物である。
With reference to FIG. 11, the
FIG. 12 is an example of a cross-sectional view of the surface layer of the substrate W processed by the
非露出領域171には、第2除去対象物104が付着している。第2除去対象物104も、ドライエッチング処理の残渣である。第2除去対象物104は、非露出領域171の少なくとも一部を覆う膜状の残渣(膜状残渣)である。図12の例では、第2除去対象物204は、低誘電率層間絶縁膜161Bの表面を覆っている。第2除去対象物104は、エッチングガスと低誘電率層間絶縁膜161Bとの反応物である。
The second removal object 104 is attached to the
図11を参照して、第2実施形態に係る処理ユニット2は、第4移動ノズル14を含む。第4移動ノズル14は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けてSC1等の洗浄液を連続流で供給(吐出)する洗浄液ノズル(洗浄液供給ユニット)の一例である。洗浄液は、剥離液では基板Wの上面から剥離することができない第2除去対象物204を溶解して基板Wの上面から除去するための液体である。
With reference to FIG. 11, the
第4移動ノズル14は、第4ノズル移動ユニット38によって、水平方向および鉛直方向に移動される。第4移動ノズル14は、水平方向において、中心位置と、ホーム位置(退避位置)との間で移動することができる。
第4移動ノズル14は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の回転中心に対向する。第4移動ノズル14は、ホーム位置に位置するとき、基板Wの上面には対向せず、平面視において、処理カップ7の外方に位置する。第4移動ノズル14は、鉛直方向への移動によって、基板Wの上面に接近したり、基板Wの上面から上方に退避したりできる。
The fourth moving
When the fourth moving
第4ノズル移動ユニット38は、第1ノズル移動ユニット35と同様の構成を有している。すなわち、第4ノズル移動ユニット38は、たとえば、第4移動ノズル14に結合されて水平に延びるアーム(図示せず)と、アームに結合され鉛直方向に沿って伸びる回動軸(図示せず)と、回動軸を昇降させたり回動させたりする回動軸駆動ユニット(図示せず)とを含む。
The fourth
第4移動ノズル14は、第4移動ノズル14に洗浄液を案内する洗浄液配管46に接続されている。洗浄液配管46に介装された洗浄液バルブ56が開かれると、洗浄液が、第4移動ノズル14の吐出口から下方に連続流で吐出される。
第4移動ノズル14から吐出される洗浄液は、剥離液よりも酸化力が高い液体であることが好ましい。第4移動ノズル14から吐出される洗浄液は、SC1に限られず、フッ酸や希釈アンモニア水(dNH4OH)であってもよい。
The fourth moving
The cleaning liquid discharged from the fourth moving
図13は、第2実施形態に係る基板処理装置1Pによる基板処理の一例を説明するための流れ図である。図14Aおよび図14Bは、基板処理装置1Pによる基板処理の各工程の様子を説明するための模式図である。
基板処理装置1Pによる基板処理では、ドライエッチング処理後の基板Wが用いられる。図13に示すように、基板処理装置1Pによる基板処理では、基板処理装置1による基板処理(図5を参照)とは異なり、剥離液除去工程(ステップS10)と処理膜残渣除去工程(ステップS11)との間において、洗浄工程(ステップS20)および洗浄液除去工程(ステップS21)が実行される。
FIG. 13 is a flow chart for explaining an example of substrate processing by the
In the substrate processing by the
洗浄工程(ステップS20)は、基板Wの上面に付着している第2除去対象物204を除去して基板Wの上面を洗浄する工程である。洗浄液除去工程(ステップS21)は、リンス液の供給によって、基板Wの上面から洗浄液を除去(リンス)する工程である。
以下では、洗浄工程(ステップS20)および洗浄液除去工程(ステップS21)について詳しく説明する。
The cleaning step (step S20) is a step of removing the
Hereinafter, the cleaning step (step S20) and the cleaning liquid removing step (step S21) will be described in detail.
剥離液除去工程(ステップS10)におけるリンス液の供給を停止するために、上側リンス液バルブ53および下側リンス液バルブ86が閉じられた後、対向部材昇降ユニット61が対向部材6を上位置に移動させる。対向部材6が上位置に位置する状態で、第4ノズル移動ユニット38が、第4移動ノズル14を処理位置に移動させる。第4移動ノズル14の処理位置は、たとえば、中央位置である。
After the upper rinse
そして、第4移動ノズル14が処理位置に位置する状態で、洗浄液バルブ56が開かれる。これにより、図14Aに示すように、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、第4移動ノズル14から洗浄液が供給(吐出)される(洗浄液供給工程、洗浄液吐出工程)。基板Wの上面に供給された洗浄液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。洗浄工程において、基板Wは、所定の洗浄回転速度で回転される。洗浄回転速度は、たとえば、10rpm〜1000rpmの範囲内の速度である。洗浄回転速度は、好ましくは、800rpmである。
Then, the cleaning
基板Wの上面に供給された洗浄液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面のリンス液が洗浄液で置換される。
洗浄工程(ステップS20)の後、洗浄液除去工程(ステップS21)が実行される。具体的には、洗浄液バルブ56が閉じられる。これにより、基板Wの上面に対する洗浄液の供給が停止される。そして、第4ノズル移動ユニット38が、第4移動ノズル14がホーム位置に移動させる。そして、図14Bに示すように、対向部材昇降ユニット61が、対向部材6を処理位置に移動させる。
The cleaning liquid supplied to the upper surface of the substrate W receives centrifugal force and spreads radially, and spreads over the entire upper surface of the substrate W. As a result, the rinsing liquid on the upper surface of the substrate W is replaced with the cleaning liquid.
After the cleaning step (step S20), the cleaning liquid removing step (step S21) is executed. Specifically, the cleaning
そして、対向部材6が処理位置に位置する状態で、上側リンス液バルブ53が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて、中央ノズル12からリンス液が供給(吐出)される(上側リンス液供給工程、上側リンス液吐出工程)。洗浄液除去工程において、基板Wは、所定の洗浄液除去回転転速度、たとえば、800rpmで回転される。
Then, the upper rinse
基板Wの上面に供給されたリンス液は、遠心力により、基板Wの上面の全体に広がる。これにより、基板Wの上面に付着していた洗浄液がリンス液で洗い流される。
また、上側リンス液バルブ53が開かれると同時に、下側リンス液バルブ86が開かれる。これにより、回転状態の基板Wの下面の中央領域に向けて、下面ノズル13からリンス液が供給(吐出)される(下側リンス液供給工程、下側リンス液吐出工程)。これにより、基板Wの上面から基板Wの下面に回り込んで基板Wの下面に洗浄液が付着している場合であっても、基板Wの下面に付着していた洗浄液がリンス液で洗い流される。基板Wの上面および下面へのリンス液の供給は、所定時間、たとえば、35秒間継続される。
The rinse liquid supplied to the upper surface of the substrate W spreads over the entire upper surface of the substrate W by centrifugal force. As a result, the cleaning liquid adhering to the upper surface of the substrate W is washed away with the rinsing liquid.
Further, at the same time that the upper rinse
図15A〜図15Eは、基板処理装置1Pによる基板処理中の基板Wの上面付近の様子を説明するための模式図である。
図15Aは、前処理膜形成工程(ステップS3)の実行によって前処理膜200が形成されている状態の基板Wの上面付近の様子を説明するための模式図である。前処理膜200は、15Aに示すように、第1除去対象物203を保持している。
15A to 15E are schematic views for explaining a state near the upper surface of the substrate W during substrate processing by the
FIG. 15A is a schematic view for explaining a state near the upper surface of the substrate W in a state where the
前処理膜200が形成された基板Wの上面に剥離液が供給されると、図15Bに示すように、剥離液の剥離作用によって、前処理膜200が第1除去対象物203とともに基板Wの上面から剥離される。前処理膜200は、基板Wの上面から剥離される際に分裂して膜片205となる。
そして、前処理膜200の剥離後、基板Wの上面への剥離液の供給が継続されることによって、分裂した前処理膜200の膜片205は、剥離液とともに基板W外へ排除される。これにより、第1除去対象物203を保持している状態の前処理膜200の膜片205が、基板Wの上面から除去される。
When the stripping liquid is supplied to the upper surface of the substrate W on which the
Then, after the peeling of the
対象領域(露出領域170または非露出領域171)に存在する第1除去対象物203についてのポリマー膜の除去力、除去対象物保持力、剥離性は、それぞれ、第1実施形態で説明した除去対象物103についてのポリマー膜の除去力、除去対象物保持力、剥離性と同様である。
したがって、前処理膜200は、非露出領域171および露出領域170の両方において高い除去対象物保持力を発揮するが、処理膜100は、非露出領域171および露出領域170の両方において前処理膜200よりもさらに高い除去対象物保持力を発揮する。一方、前処理膜200は、露出領域170において処理膜100よりも剥離性が高い。
The removal power, the removal target holding power, and the peelability of the polymer film with respect to the
Therefore, the
したがって、非露出領域171に存在する第1除去対象物203を処理膜100が除去する除去力は、非露出領域171に存在する第1除去対象物203を前処理膜200が除去する除去力よりも高い。露出領域170に存在する第1除去対象物203を前処理膜200が除去する除去力は、露出領域170に存在する第1除去対象物203を処理膜100が除去する除去力よりも高い。
Therefore, the removing force for the
そのため、図15Bに示すように、前処理膜剥離工程(ステップS4)によっての露出領域170から大多数の第1除去対象物203を除去することができる。その一方で、前処理膜200は、非露出領域171に存在する第1除去対象物203を除去する除去力が比較的(処理膜100と比較して)低い。そのため、非露出領域171には、前処理膜200によって充分な除去対象物保持力で保持できなかった第1除去対象物203が残留することがある。第2除去対象物204は、前処理膜200とともに剥離されない上に、剥離液によって溶解されないため、基板Wの上面の非露出領域171に残留する。
Therefore, as shown in FIG. 15B, the majority of the
その後、図15Cに示すように、第1除去対象物203を保持する処理膜100が形成される。処理膜100は、非露出領域171に存在する第1除去対象物203を保持する除去対象物保持力が前処理膜200よりもさらに高いため、第1除去対象物203を保持することができる。処理膜100が形成された基板Wの上面に剥離液が供給されると、図15Dに示すように、剥離液の剥離作用によって、処理膜100が第1除去対象物203とともに基板Wの上面から剥離される。処理膜100は、基板Wの上面から剥離される際に分裂して膜片105となる。
After that, as shown in FIG. 15C, the
処理膜100において、非露出領域171を被覆する非露出領域被覆部131は、剥離液によって剥離される。その一方で、図15Dに示すように、露出領域被覆部130は、残渣として、露出領域170上に残留する。すなわち、非露出領域被覆部131は、剥離液による剥離の対象となる剥離対象膜として機能する。
処理膜100は、非露出領域171に存在する第1除去対象物203を除去する除去力が高い。そのため、前処理膜剥離工程(ステップS4)において、前処理膜200によって除去できなかった第1除去対象物203が非露出領域171上に存在する場合であっても(図15Bを参照)、処理膜剥離工程(ステップS9)の実行によって当該第1除去対象物203を基板Wから除去することができる。第2除去対象物204は、前処理膜200とともに剥離されない上に、剥離液によって溶解されないため、基板Wの上面の非露出領域171に残留する。
In the treated
The treated
その後の洗浄工程(ステップS20)において基板Wの上面に洗浄液を供給することによって、図15Eに示すように、第2除去対象物204が溶解される。金属膜163が露出領域被覆部130によって被覆されているため、基板Wの上面に洗浄液が供給されている間、図15Eに示すように、金属膜163は、洗浄液に晒されずに保護される。すなわち、露出領域被覆部130は、金属膜163を保護する保護膜として機能する。このように、基板Wの上面から露出する金属膜163を適切に保護した状態で基板Wの上面に洗浄液を供給して第2除去対象物204を基板Wから除去することができる。
By supplying the cleaning liquid to the upper surface of the substrate W in the subsequent cleaning step (step S20), the second object to be removed 204 is dissolved as shown in FIG. 15E. Since the
その後の保護膜除去工程(ステップS8)によって、処理膜100の露出領域被覆部130を除去液に溶解させて基板Wの上面から露出領域被覆部130をスムーズに除去することができる。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、第2実施形態によれば、以下の効果も奏する。
In the subsequent protective film removing step (step S8), the exposed
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
Further, according to the second embodiment, the following effects are also obtained.
処理膜100が形成された状態の基板Wの上面に剥離液を供給することによって、非露出領域被覆部131(剥離対象膜)が第1除去対象物203を保持している状態で基板Wの上面から剥離される。そのため、第1除去対象物203が基板Wの上面から除去される。その一方で、基板Wの上面に第2除去対象物204が残留する。
その後、洗浄液によって、第2除去対象物204が基板Wの上面から除去され、さらにその後、除去液によって、露出領域被覆部130(保護膜)が基板Wの上面から除去される。
By supplying the release liquid to the upper surface of the substrate W in which the treated
Then, the
基板Wの上面に洗浄液を供給する際、基板Wの上面において金属膜163が露出する露出領域170は露出領域被覆部130によって被覆されている。そのため、第2除去対象物204を除去するために用いられる洗浄液が金属膜163を酸化させる性質を有しているにもかかわらず、金属膜163を酸化させることなく第2除去対象物204を除去することができる。
When the cleaning liquid is supplied to the upper surface of the substrate W, the exposed
したがって、金属膜163の酸化を抑制しつつ、複数種の除去対象物(第1除去対象物203および第2除去対象物204)を基板Wの上面から効率良く除去することができる。
処理膜100の露出領域被覆部130が除去液に溶解される場合、露出領域被覆部130による保持から解放された第1除去対象物203が露出領域170に再付着するおそれがある。第2実施形態によれば、露出領域170に存在する第1除去対象物203を除去する除去力が比較的高い前処理膜200が剥離によって露出領域170から除去された後に、処理膜100が形成される。そのため、処理膜100が形成される前に大部分の第1除去対象物203が露出領域170から除去されている。
Therefore, it is possible to efficiently remove a plurality of types of objects to be removed (first object to be removed 203 and second object to be removed 204) from the upper surface of the substrate W while suppressing oxidation of the
When the exposed
したがって、露出領域被覆部130を除去液に溶解させて露出領域170から除去する構成であっても、露出領域170に第1除去対象物203が残存することを充分に抑制することができる。
第2実施形態においても、露出領域170において露出する特定物質が銅以外の金属や窒化物である基板に対して上述の実施形態に係る基板処理を行った場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
Therefore, even if the exposed
Also in the second embodiment, even when the substrate treatment according to the above-described embodiment is performed on a substrate in which the specific substance exposed in the exposed
<処理液の詳細>
以下では、上述の実施形態に用いられる処理液中の各成分について説明する。
以下では、「Cx〜y」、「Cx〜Cy」および「Cx」等の記載は、分子または置換基中の炭素の数を意味する。例えば、C1〜6アルキルは、1以上6以下の炭素を有するアルキル鎖(メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等)を意味する。
<Details of treatment liquid>
Hereinafter, each component in the treatment liquid used in the above-described embodiment will be described.
In the following, "C x to y", wherein such "C X to C y" and "C x" means the number of carbons in the molecule or substituent. For example, C 1-6 alkyl means an alkyl chain having 1 to 6 carbons (methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, etc.).
ポリマーが複数種類の繰り返し単位を有する場合、これらの繰り返し単位は共重合する。特に限定されて言及されない限り、これら共重合は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合、またはこれらの混在のいずれであってもよい。ポリマーや樹脂を構造式で示す際、括弧に併記されるnやm等は繰り返し数を示す。
<低溶解性成分>
(A)低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリマレイン酸誘導体、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも1つを含む。好ましくは、(A)低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸誘導体、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも1つを含んでいてもよい。さらに好ましくは、(A)低溶解性成分は、ノボラック、ポリヒドロキシスチレン、ポリカーボネート、およびこれらの組合せの共重合体、の少なくとも1つを含んでいてもよい。ノボラックはフェノールノボラックであってもよい。
If the polymer has multiple repeating units, these repeating units will copolymerize. Unless otherwise specified, these copolymers may be any of alternating copolymers, random copolymers, block copolymers, graft copolymers, or a mixture thereof. When a polymer or resin is represented by a structural formula, n, m, etc., which are also written in parentheses, indicate the number of repetitions.
<Low solubility component>
(A) The low-solubility component is at least one of novolak, polyhydroxystyrene, polystyrene, polyacrylic acid derivative, polymaleic acid derivative, polycarbonate, polyvinyl alcohol derivative, polymethacrylic acid derivative, and a copolymer of a combination thereof. including. Preferably, the low solubility component (A) may contain at least one of novolak, polyhydroxystyrene, polyacrylic acid derivative, polycarbonate, polymethacrylic acid derivative, and a copolymer of a combination thereof. More preferably, the low solubility component (A) may contain at least one of novolak, polyhydroxystyrene, polycarbonate, and a copolymer of a combination thereof. The novolak may be a phenol novolak.
処理液は(A)低溶解性成分として、上記の好適例を1または2以上組み合わせて含んでいてもよい。たとえば、(A)低溶解性成分はノボラックとポリヒドロキシスチレンの双方を含んでいてもよい。
(A)低溶解性成分は乾燥されることで膜化し、前記膜は剥離液で大部分が溶解されることなく除去対象物を保持したまま剥がされることが、好適な一態様である。なお、剥離液によって(A)低溶解性成分のごく一部が溶解される態様は許容される。
The treatment liquid may contain one or a combination of two or more of the above-mentioned preferred examples as the (A) low-solubility component. For example, (A) the poorly soluble component may contain both novolak and polyhydroxystyrene.
It is a preferred embodiment that the low-solubility component (A) is formed into a film by drying, and the film is peeled off while holding the object to be removed without being largely dissolved by the stripping solution. It is permissible that the stripping solution dissolves only a small part of the (A) low-solubility component.
好ましくは、(A)低溶解性成分はフッ素および/またはケイ素を含有せず、より好ましくは双方を含有しない。
前記共重合はランダム共重合、ブロック共重合が好ましい。
権利範囲を限定する意図はないが、(A)低溶解性成分の具体例として、下記化学式1〜化学式7に示す各化合物が挙げられる。
Preferably, the low solubility component (A) does not contain fluorine and / or silicon, more preferably both.
The copolymerization is preferably random copolymerization or block copolymerization.
Although there is no intention of limiting the scope of rights, specific examples of (A) the low-solubility component include the compounds represented by the following
(アスタリスク*は、隣接した構成単位への結合を示す。) (Asterisk * indicates a combination to adjacent building blocks.)
(RはC1〜4アルキル等の置換基を意味する。アスタリスク*は、隣接した構成単位への結合を示す。) (R means a substituent such as C 1-4 alkyl. An asterisk * indicates a bond to an adjacent structural unit.)
(Meは、メチル基を意味する。)
(A)低溶解性成分の重量平均分子量(Mw)は好ましくは150〜500,000であり、より好ましくは300〜300,000であり、さらに好ましくは500〜100,000であり、よりさらに好ましくは1,000〜50,000である。
(A)低溶解性成分は合成することで入手可能である。また、購入することもできる。購入する場合、例として供給先は以下が挙げられる。供給先が(A)ポリマーを合成することも可能である。
ノボラック:昭和化成(株)、旭有機材(株)、群栄化学工業(株)、住友ベークライト(株)
ポリヒドロキシスチレン:日本曹達(株)、丸善石油化学(株)、東邦化学工業(株)
ポリアクリル酸誘導体:(株)日本触媒
ポリカーボネート:シグマアルドリッチ
ポリメタクリル酸誘導体:シグマアルドリッチ
処理液の全質量と比較して、(A)低溶解性成分が0.1〜50質量%であり、好ましくは0.5〜30質量%であり、より好ましくは1〜20質量%であり、さらに好ましくは1〜10質量%である。つまり、処理液の全質量を100質量%とし、これを基準として(A)低溶解性成分が0.1〜50質量%である。すなわち、「と比較して」は「を基準として」と言い換えることが可能である。特に言及しない限り、以下においても同様である。
(Me means a methyl group.)
The weight average molecular weight (Mw) of the low-solubility component (A) is preferably 150 to 500,000, more preferably 300 to 300,000, still more preferably 500 to 100,000, and even more preferably. Is 1,000 to 50,000.
(A) The low-solubility component can be obtained by synthesizing. You can also buy it. When purchasing, the following are examples of supply destinations. It is also possible for the supplier to synthesize the polymer (A).
Novolac: Showa Kasei Co., Ltd., Asahi Organic Materials Co., Ltd., Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Polyhydroxystyrene: Nippon Soda Co., Ltd., Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Toho Chemical Industry Co., Ltd.
Polyacrylic acid derivative: Japan Catalytic Polycarbonate Co., Ltd .: Sigma-Aldrich Polymethacrylic acid derivative: Sigma-Aldrich The low-solubility component is 0.1 to 50% by mass, preferably 0.1 to 50% by mass, as compared with the total mass of the treatment liquid. Is 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and even more preferably 1 to 10% by mass. That is, the total mass of the treatment liquid is 100% by mass, and based on this, the (A) low-solubility component is 0.1 to 50% by mass. That is, "compared with" can be rephrased as "based on". Unless otherwise specified, the same applies to the following.
溶解性は公知の方法で評価することができる。例えば、20℃〜35℃(さらに好ましくは25±2℃)の条件において、フラスコに前記(A)または後述の(B)を5.0質量%アンモニア水に100ppm添加し、蓋をし、振とう器で3時間振とうすることで、(A)または(B)が溶解したかで求めることができる。振とうは攪拌であっても良い。溶解は目視で判断することもできる。溶解しなければ溶解性100ppm未満、溶解すれば溶解性100ppm以上とする。溶解性が100ppm未満は不溶または難溶、溶解性が100ppm以上は可溶とする。広義には、可溶は微溶を含む。不溶、難溶、可溶の順で溶解性が低い。狭義には、微溶は可溶よりも溶解性が低く、難溶よりも溶解性が高い。 Solubility can be evaluated by known methods. For example, under the conditions of 20 ° C. to 35 ° C. (more preferably 25 ± 2 ° C.), 100 ppm of the above (A) or (B) described below is added to 5.0 mass% aqueous ammonia, covered and shaken. By shaking with a flask for 3 hours, it can be determined whether (A) or (B) is dissolved. The shaking may be stirring. Dissolution can also be visually determined. If it is not dissolved, the solubility is less than 100 ppm, and if it is dissolved, the solubility is 100 ppm or more. If the solubility is less than 100 ppm, it is insoluble or sparingly soluble, and if the solubility is 100 ppm or more, it is soluble. In a broad sense, soluble includes slightly soluble. Solubility is low in the order of insoluble, sparingly soluble, and soluble. In a narrow sense, slightly soluble is less soluble than soluble and more soluble than poorly soluble.
<高溶解性成分>
(B)高溶解性成分は(B’)クラック促進成分である。(B’)クラック促進成分は、炭化水素を含んでおり、さらにヒドロキシ基(−OH)および/またはカルボニル基(−C(=O)−)を含んでいる。(B’)クラック促進成分がポリマーである場合、構成単位の1種が1単位ごとに炭化水素を含んでおり、さらに、ヒドロキシ基および/またはカルボニル基を有する。カルボニル基とは、カルボン酸(−COOH)、アルデヒド、ケトン、エステル、アミド、エノンが挙げられ、カルボン酸が好ましい。
<Highly soluble component>
The (B) highly soluble component is the (B') crack-promoting component. The (B') crack-promoting component contains a hydrocarbon and further contains a hydroxy group (-OH) and / or a carbonyl group (-C (= O)-). When the (B') crack-promoting component is a polymer, one of the constituent units contains a hydrocarbon for each unit, and further has a hydroxy group and / or a carbonyl group. Examples of the carbonyl group include carboxylic acid (-COOH), aldehyde, ketone, ester, amide, and enone, and carboxylic acid is preferable.
権利範囲を限定する意図はなく、理論に拘束されないが、処理液が乾燥され基板上に処理膜を形成し、剥離液が処理膜を剥離する際に(B)高溶解性成分が、処理膜が剥がれるきっかけとなる部分を生むと考えられる。このために、(B)高溶解性成分は剥離液に対する溶解性が、(A)低溶解性成分よりも高いものであることが好ましい。(B’)クラック促進成分がカルボニル基としてケトンを含む態様として環形の炭化水素が挙げられる。具体例として、1,2−シクロヘキサンジオンや1,3−シクロヘキサンジオンが挙げられる。 There is no intention to limit the scope of rights and it is not bound by theory, but when the treatment liquid is dried to form a treatment film on the substrate and the release liquid peels off the treatment film, (B) the highly soluble component is the treatment film. It is thought that it creates a part that triggers peeling. For this reason, it is preferable that the (B) highly soluble component has a higher solubility in the stripping solution than the (A) poorly soluble component. A ring-shaped hydrocarbon can be mentioned as an embodiment in which the (B') crack-promoting component contains a ketone as a carbonyl group. Specific examples include 1,2-cyclohexanedione and 1,3-cyclohexanedione.
より具体的な態様として、(B)高溶解性成分は下記化学式8を構成単位として1〜6つ含んでなり(好適には1〜4つ)、各構成単位が連結基(リンカー)L1で結合される化合物である。ここで、リンカーL1は、単結合であってもよいし、C1〜6アルキレンであってもよい。前記C1〜6アルキレンはリンカーとして構成単位を連結し、2価の基に限定されない。好ましくは2〜4価である。前記C1〜6アルキレンは直鎖、分岐のいずれであっても良い。 As a more specific embodiment, (B) highly soluble component (1 to 4 is preferably) the following chemical formula 8 structural units from 1 to 6 comprise becomes as, each of the structural units is a linking group (linker) L 1 It is a compound bound by. Here, the linker L 1 may be a single bond or C 1 to 6 alkylene. The C 1 to 6 alkylenes are not limited to divalent groups by linking structural units as linkers. It is preferably 2 to 4 valent. The C 1 to 6 alkylene may be either linear or branched.
Cy1はC5〜30の炭化水素環であり、好ましくはフェニル、シクロヘキサンまたはナフチルであり、より好ましくはフェニルである。好適な態様として、リンカーL1は複数のCy1を連結する。
R1はそれぞれ独立にC1〜5アルキルであり、好ましくはメチル、エチル、プロピル、またはブチルである。前記C1〜5アルキルは直鎖、分岐のいずれであっても良い。
Cy 1 is a C 5-30 hydrocarbon ring, preferably phenyl, cyclohexane or naphthyl, more preferably phenyl. As a preferred embodiment, the linker L 1 is linked a plurality of Cy 1.
R 1 is independently C 1-5 alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl, or butyl. The C 1 to 5 alkyl may be linear or branched.
nb1は1、2または3であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。nb1’は0、1、2、3または4であり、好ましくは0、1または2である。
下記化学式9は、化学式8に記載の構成単位を、リンカーL9を用いて表した化学式である。リンカーL9は単結合、メチレン、エチレン、またはプロピレンであることが好ましい。
n b1 is 1, 2 or 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
The following
権利範囲を限定する意図はないが、(B)高溶解性成分の好適例として、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’−メチレンビス(4−メチルフェノール)、2,6−ビス[(2-ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、1,3−シクロヘキサンジオール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,6−ナフタレンジオール、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、1,1,2,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンが挙げられる。これらは、重合や縮合によって得てもよい。 Although there is no intention to limit the scope of rights, as preferable examples of (B) highly soluble component, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2'-methylenebis (4-methylphenol), 2, 6-bis [(2-Hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol, 1,3-cyclohexanediol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,6-naphthalenediol, 2,5-di- Examples thereof include tert-butylhydroquinone and 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane. These may be obtained by polymerization or condensation.
一例として下記化学式10に示す2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノールを取り上げ説明する。同化合物は(B)において、化学式8の構成単位を3つ有し、構成単位はリンカーL1(メチレン)で結合される。nb1=nb1’=1であり、R1はメチルである。
As an example, 2,6-bis [(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol represented by the following
(B)高溶解性成分は、分子量80〜10,000であってもよい。高溶解性成分は、好ましくは分子量90〜5000であり、より好ましくは100〜3000である。(B)高溶解性成分が樹脂、重合体またはポリマーの場合、分子量は重量平均分子量(Mw)で表す。
(B)高溶解性成分は合成しても購入しても入手することが可能である。供給先としては、シグマアルドリッチ、東京化成工業、日本触媒が挙げられる。
(B) The highly soluble component may have a molecular weight of 80 to 10,000. The highly soluble component preferably has a molecular weight of 90 to 5000, more preferably 100 to 3000. (B) When the highly soluble component is a resin, polymer or polymer, the molecular weight is represented by the weight average molecular weight (Mw).
(B) The highly soluble component can be obtained by synthesis or purchase. Supply destinations include Sigma-Aldrich, Tokyo Chemical Industry, and Nippon Shokubai.
処理液中において、(B)高溶解性成分は、(A)低溶解性成分の質量と比較して、好ましくは1〜100質量%であり、より好ましくは1〜50質量%である。処理液中において、(B)高溶解性成分は、(A)低溶解性成分の質量と比較して、さらに好ましくは1〜30質量%である。
<溶媒>
(C)溶媒は有機溶媒を含むことが好ましい。(C)溶媒は揮発性を有していてもよい。揮発性を有するとは水と比較して揮発性が高いことを意味する。例えば、(C)1気圧における溶媒の沸点は、50〜250℃であることが好ましい。1気圧における溶媒の沸点は、50〜200℃であることがより好ましく、60〜170℃であることがさらに好ましい。1気圧における溶媒の沸点は、70〜150℃であることがよりさらに好ましい。(C)溶媒は、少量の純水を含むことも許容される。(C)溶媒に含まれる純水は、(C)溶媒全体と比較して、好ましくは30質量%以下である。溶媒に含まれる純水は、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。溶媒に含まれる純水は、よりさらに好ましくは5質量%以下である。溶媒が純水を含まない(0質量%)ことも、好適な一形態である。純水とは、好適にはDIWである。
In the treatment solution, the (B) highly soluble component is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 1 to 50% by mass, as compared with the mass of the (A) low solubility component. In the treatment solution, the (B) highly soluble component is more preferably 1 to 30% by mass as compared with the mass of the (A) low soluble component.
<Solvent>
The solvent (C) preferably contains an organic solvent. (C) The solvent may be volatile. Being volatile means that it is more volatile than water. For example, (C) the boiling point of the solvent at 1 atm is preferably 50 to 250 ° C. The boiling point of the solvent at 1 atm is more preferably 50 to 200 ° C, even more preferably 60 to 170 ° C. The boiling point of the solvent at 1 atm is even more preferably 70 to 150 ° C. It is also permissible for the solvent (C) to contain a small amount of pure water. The amount of pure water contained in the solvent (C) is preferably 30% by mass or less as compared with the whole solvent (C). The pure water contained in the solvent is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less. The pure water contained in the solvent is even more preferably 5% by mass or less. It is also a preferable form that the solvent does not contain pure water (0% by mass). The pure water is preferably DIW.
有機溶媒としては、イソプロパノール(IPA)等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)等の乳酸エステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類等を挙げることができる。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the organic solvent include alcohols such as isopropanol (IPA), ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol mono such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate. Alkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monoethyl ether (PGEE), propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monoethyl ether acetate Alkyl ether acetates, lactic acid esters such as methyl lactate and ethyl lactate (EL), aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ketones such as methyl ethyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone, N, N-dimethylacetamide, N -Amids such as methylpyrrolidone, lactones such as γ-butyrolactone and the like can be mentioned. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more.
好ましい一態様として、(C)溶媒が含む有機溶媒は、IPA、PGME、PGEE、EL、PGMEA、これらのいかなる組合せから選ばれる。有機溶媒が2種の組合せである場合、その体積比は、好ましくは20:80〜80:20であり、より好ましくは30:70〜70:30である。
処理液の全質量と比較して、(C)溶媒は、0.1〜99.9質量%である。処理液の全質量と比較して、(C)溶媒は、好ましくは50〜99.9質量%であり、より好ましくは75〜99.5質量%である。処理液の全質量と比較して、(C)溶媒は、さらに好ましくは80〜99質量%であり、よりさらに好ましくは85〜99質量%である。
In a preferred embodiment, the organic solvent contained in (C) solvent is selected from IPA, PGME, PGEE, EL, PGMEA, or any combination thereof. When the organic solvent is a combination of two kinds, the volume ratio is preferably 20:80 to 80:20, and more preferably 30:70 to 70:30.
The solvent (C) is 0.1 to 99.9% by mass as compared with the total mass of the treatment liquid. The solvent (C) is preferably 50 to 99.9% by mass, more preferably 75 to 99.5% by mass, as compared with the total mass of the treatment liquid. The solvent (C) is further preferably 80 to 99% by mass, and even more preferably 85 to 99% by mass, as compared with the total mass of the treatment liquid.
<その他の添加物>
本発明の処理液は、(D)その他の添加物をさらに含んでいてもよい。本発明の一態様として、(D)その他の添加物は、界面活性剤、酸、塩基、抗菌剤、殺菌剤、防腐剤、または抗真菌剤を含んでなり(好ましくは、界面活性剤)、これらのいずれの組合せを含んでいてもよい。
<Other additives>
The treatment liquid of the present invention may further contain (D) other additives. In one aspect of the invention, (D) the other additive comprises a surfactant, an acid, a base, an antibacterial agent, a bactericidal agent, a preservative, or an antifungal agent (preferably a surfactant). Any combination of these may be included.
本発明の一態様として、処理液中の(A)低溶解性成分の質量と比較して、(D)その他の添加物(複数の場合、その和)は、0〜100質量(好ましくは0〜10質量%、より好ましくは0〜5質量%、さらに好ましくは0〜3質量%、よりさらに好ましくは0〜1質量%)である。処理液が(D)その他の添加剤を含まない(0質量%)ことも、本発明の態様の一つである。 As one aspect of the present invention, the mass of (A) other additives (in the case of a plurality of them, the sum thereof) is 0 to 100 mass (preferably 0) as compared with the mass of the (A) low-solubility component in the treatment liquid. It is 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, still more preferably 0 to 3% by mass, still more preferably 0 to 1% by mass). It is also one of the aspects of the present invention that the treatment liquid does not contain (D) other additives (0% by mass).
<腐食防止成分>
(E)腐食防止成分としては、BTA以外にも、尿酸、カフェイン、ブテリン、アデニン、グリオキシル酸、グルコース、フルクトース、マンノース等が挙げられる。
<前処理液の詳細>
以下では、上述の実施形態に用いられる前処理液中の各成分について説明する。前処理液に含まれる(A)低溶解性成分、(C)溶媒、(D)その他の添加物、(E)腐食防止成分は、処理膜に用いることができるものの中から選択することができる。
<Corrosion prevention component>
Examples of the (E) corrosion-preventing component include uric acid, caffeine, buterin, adenine, glyoxylic acid, glucose, fructose, mannose and the like, in addition to BTA.
<Details of pretreatment liquid>
Hereinafter, each component in the pretreatment liquid used in the above-described embodiment will be described. The (A) low-solubility component, (C) solvent, (D) other additives, and (E) corrosion-preventing component contained in the pretreatment solution can be selected from those that can be used for the treatment membrane. ..
前処理液に含まれる(B)高溶解性成分は、処理液に含まれるものと異なる。前処理液に含まれる(B)高溶解性成分は、処理液に含まれる高溶解性成分として例示されたものうちから選択された第1成分と、以下の(B−1)および(B−2)の中から選択された第2成分とによって構成されている。補足しておくと、前述した処理液には、(B)高溶解性成分として第1成分のみが含まれている。 The (B) highly soluble component contained in the pretreatment solution is different from that contained in the treatment solution. The (B) highly soluble component contained in the pretreatment solution includes the first component selected from those exemplified as the highly soluble component contained in the treatment solution, and the following (B-1) and (B-). It is composed of a second component selected from 2). As a supplement, the above-mentioned treatment solution contains only the first component (B) as a highly soluble component.
(B−1)は下記化学式11で表される。
(B-1) is represented by the following
R21、R22、R23、およびR24は、それぞれ独立に水素またはC1〜5のアルキルであり、好ましくは水素、メチル、エチル、t−ブチル、またはイソプロピルであり、より好ましくは水素、メチル、またはエチルであり、さらに好ましくはメチルまたはエチルである。
リンカーL21およびリンカーL22は、それぞれ独立に、C1〜20のアルキレン、C1〜20のシクロアルキレン、C2〜4のアルケニレン、C2〜4のアルキニレン、またはC6〜20のアリーレンである。これらの基はC1〜5のアルキルまたはヒドロキシで置換されていてもよい。ここで、アルケニレンとは、1以上の二重結合を有する二価の炭化水素を意味し、アルキニレンとは、1以上の三重結合を有する二価の炭化水素基を意味するものとする。リンカーL21およびリンカーL22は、好ましくはC2〜4のアルキレン、アセチレン(C2のアルキニレン)またはフェニレンであり、より好ましくはC2〜4のアルキレンまたはアセチレンであり、さらに好ましくはアセチレンである。
R 21 , R 22 , R 23 , and R 24 are each independently hydrogen or alkyl of C 1-5 , preferably hydrogen, methyl, ethyl, t-butyl, or isopropyl, more preferably hydrogen. It is methyl or ethyl, more preferably methyl or ethyl.
Linker L 21 and Linker L 22 are independently composed of C 1 to 20 alkylene, C 1 to 20 cycloalkylene, C 2 to 4 alkenylene, C 2 to 4 alkinylene, or C 6 to 20 arylene. is there. These groups may be substituted with C 1-5 alkyl or hydroxy. Here, alkenylene means a divalent hydrocarbon having one or more double bonds, and alkynylene means a divalent hydrocarbon group having one or more triple bonds. Linker L 21 and linker L 22 are preferably C 2-4 alkylene, acetylene (C 2 alkynylene) or phenylene, more preferably C 2-4 alkylene or acetylene, and even more preferably acetylene. ..
nb2は0、1または2であり、好ましくは0または1、より好ましくは0である。
権利範囲を限定する意図はないが、(B−1)の好適例として、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオールが挙げられる。別の一形態として、3−ヘキシン−2,5−ジオール、1,4−ブチンジオール、2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール、1,4−ブタンジオール、シス−1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、1,4−ベンゼンジメタノールも(B−1)の好適例として挙げられる。
n b2 is 0, 1 or 2, preferably 0 or 1, more preferably 0.
Although there is no intention to limit the scope of rights, as a preferable example of (B-1), 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5- Examples include diols. As another form, 3-hexyne-2,5-diol, 1,4-butynediol, 2,4-hexadiin-1,6-diol, 1,4-butanediol, cis-1,4-dihydroxy- 2-Butene and 1,4-benzenedimethanol are also mentioned as preferable examples of (B-1).
(B−2)は下記化学式12で表される構成単位を含んでなり、重量平均分子量 (Mw)が500〜10,000のポリマーである。Mwは、好ましくは600〜5,000であり、より好ましくは700〜3,000である。
(B-2) is a polymer containing a structural unit represented by the following
ここで、R25は−H、−CH3、または−COOHであり、好ましくは−H、または−COOHである。1つの(B−2)ポリマーが、それぞれ化学式12で表される2種以上の構成単位を含んでなることも許容される。
権利範囲を限定する意図はないが、(B−2)ポリマーの好適例として、アクリル酸、マレイン酸、またはこれらの組合せの重合体が挙げられる。ポリアクリル酸、マレイン酸アクリル酸コポリマーがさらに好適な例である。
Here, R 25 is −H, −CH 3 , or −COOH, preferably −H, or −COOH. It is also permissible for one (B-2) polymer to contain two or more structural units, each represented by
Although not intended to limit the scope of rights, preferred examples of the (B-2) polymer include acrylic acid, maleic acid, or a polymer of a combination thereof. Polyacrylic acid and acrylic acid maleic acid copolymers are more suitable examples.
共重合の場合、好適にはランダム共重合またはブロック共重合であり、より好適にはランダム共重合である。
一例として、下記化学式13に示す、マレイン酸アクリル酸コポリマーを挙げて説明する。同コポリマーは(B−2)に含まれ、化学式12で表される2種の構成単位を有し、1の構成単位においてR25は−Hであり、別の構成単位においてR25は−COOHである。
In the case of copolymerization, it is preferably random copolymerization or block copolymerization, and more preferably random copolymerization.
As an example, the acrylic acid maleic acid copolymer represented by the following
<剥離実験>
処理液および前処理液として用いられるポリマー含有液中の高溶解性成分の第1成分と第2成分との割合を変更することによる、銅膜からのポリマー膜の剥離状態およびパーティクル除去力の変化を検証するために、銅膜からポリマー膜を剥離する剥離実験を行った。ポリマー膜とは、ポリマー含有液中の溶媒の少なくとも一部が蒸発することによって形成される固形の膜のことである。
<Peeling experiment>
Changes in the peeling state of the polymer film from the copper film and the particle removing power by changing the ratio of the first component and the second component of the highly soluble component in the polymer-containing liquid used as the treatment liquid and the pretreatment liquid. In order to verify the above, a peeling experiment was conducted to peel off the polymer film from the copper film. The polymer membrane is a solid membrane formed by evaporation of at least a part of the solvent in the polymer-containing liquid.
まず、表面にSiO2等のパーティクルを付着させた小片状の基板(小片基板)を準備する。小片基板は、主面の法線方向から見て一辺が3cmの四角形状であり、表面の全体に銅膜が形成されているものを用いた。
小片基板を回転可能な載置台に載せ、小片基板の表面にポリマー含有液を供給して、ポリマー膜を形成した。その後、載置台を回転させながら、小片基板の表面(主面)に希釈アンモニア水(dNH4OH 1:68)を供給してポリマー膜を剥離した。その後、炭酸水で小片基板の表面をリンスし、さらにその後、小片基板の表面にIPAを供給して、ポリマー膜の残渣を除去した。ポリマー膜の残渣を除去した後、小片基板を高速回転させてスピンドライを行った。その後、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてパーティクルの除去度合(除去力)を確認した。
First, a small piece-shaped substrate (small piece substrate) having particles such as SiO 2 adhered to the surface is prepared. The small piece substrate used was a quadrangular substrate having a side of 3 cm when viewed from the normal direction of the main surface and having a copper film formed on the entire surface.
The small piece substrate was placed on a rotatable mounting table, and the polymer-containing liquid was supplied to the surface of the small piece substrate to form a polymer film. Then, while rotating the mounting table, diluted ammonia water (dNH 4 OH 1:68) was supplied to the surface (main surface) of the small piece substrate to peel off the polymer film. Then, the surface of the small piece substrate was rinsed with carbonated water, and then IPA was supplied to the surface of the small piece substrate to remove the residue of the polymer film. After removing the residue of the polymer film, the small piece substrate was rotated at high speed for spin drying. Then, the degree of particle removal (removal power) was confirmed using a scanning electron microscope (SEM).
図16は、剥離実験の結果を説明するためのテーブルである。図16では、ポリマー含有液中の高溶解性成分の第1成分と第2成分との割合を添加量として示している。図16には、第1成分および第2成分の割合および添加量を変更した場合のパーティクルの除去度合を示している。
パーティクルが除去できない第1成分の添加量および第2成分の添加量の組み合わせには、除去力の評価として「D」を付与している。なお、図16には、除去力の評価が「D」である組み合わせは存在しなかった。同様に、パーティクルが一部除去された第1成分の添加量および第2成分の添加量の組み合わせには、除去力の評価として「C」を付与している。パーティクルが概ね除去できた第1成分の添加量および第2成分の添加量の組み合わせには、除去力の評価として「B」を付与している。パーティクルが除去できている場合には、除去力の評価として「A」を付与している。そして、パーティクルが充分に除去できている場合には、除去力の評価として「AA」を付与している。
FIG. 16 is a table for explaining the results of the peeling experiment. In FIG. 16, the ratio of the first component and the second component of the highly soluble component in the polymer-containing solution is shown as the addition amount. FIG. 16 shows the degree of particle removal when the ratios of the first component and the second component and the addition amount are changed.
A "D" is given as an evaluation of the removing power to the combination of the addition amount of the first component and the addition amount of the second component that cannot be removed by the particles. In addition, in FIG. 16, there was no combination in which the evaluation of the removing force was “D”. Similarly, "C" is given as an evaluation of the removing power to the combination of the addition amount of the first component and the addition amount of the second component from which the particles are partially removed. "B" is given as an evaluation of the removing power to the combination of the addition amount of the first component and the addition amount of the second component from which the particles can be largely removed. When the particles can be removed, "A" is given as an evaluation of the removing power. Then, when the particles can be sufficiently removed, "AA" is given as an evaluation of the removing power.
たとえば、第1成分の添加量が0.1であり、第2成分の添加量が0.5である場合には、ポリマー含有液中における第2成分と第1成分との比率が5:1であることを意味する。また、第1成分および第2成分の添加量がともに0.5である場合のポリマー含有液中の第2成分と第1成分との比率は、1:1である。第1成分および第2成分の添加量がともに3.0である場合のポリマー含有液中の第2成分と第1成分との比率も1:1である。第1成分および第2成分の添加量がともに3.0であるときのポリマー含有液中における高溶解性成分(第1成分および第2成分の総量)の割合は、第1成分および第2成分の添加量がともに0.5であるときのポリマー含有液中における高溶解性成分(第1成分および第2成分の総量)の割合の6倍であることを意味する。 For example, when the addition amount of the first component is 0.1 and the addition amount of the second component is 0.5, the ratio of the second component to the first component in the polymer-containing liquid is 5: 1. Means that Further, when the addition amounts of the first component and the second component are both 0.5, the ratio of the second component to the first component in the polymer-containing liquid is 1: 1. The ratio of the second component to the first component in the polymer-containing liquid when the addition amounts of the first component and the second component are both 3.0 is also 1: 1. The ratio of the highly soluble component (total amount of the first component and the second component) in the polymer-containing liquid when the addition amounts of the first component and the second component are both 3.0 is the ratio of the first component and the second component. It means that it is 6 times the ratio of the highly soluble component (total amount of the first component and the second component) in the polymer-containing liquid when both of the addition amounts are 0.5.
図16に示すように、第2成分の添加量が0であるとき、除去力の評価は「C」であり、第1成分の添加量が0であるとき、除去力の評価は「B」であった。
第2成分の添加量が第1成分の添加量よりも少ない場合や第2成分の添加量が第1成分の添加量と同じである場合には、除去力の評価は「B」である場合が多かった。
たとえば、第2成分の添加量が0.5であり、かつ、第1成分の添加量が1.0である場合には、除去力の評価は「B」であった。第2成分および第1成分の添加量がともに0.5である場合においても、除去力の評価は「B」であった。第2成分および第1成分の添加量がともに1.0である場合においても、除去力の評価は「B」であった。また、第1成分の添加量および第2成分の添加量がともに3.0である場合には、除去力の評価は「A」であった。
As shown in FIG. 16, when the addition amount of the second component is 0, the evaluation of the removing power is “C”, and when the addition amount of the first component is 0, the evaluation of the removing power is “B”. Met.
When the addition amount of the second component is smaller than the addition amount of the first component or when the addition amount of the second component is the same as the addition amount of the first component, the evaluation of the removing power is "B". There were many.
For example, when the addition amount of the second component was 0.5 and the addition amount of the first component was 1.0, the evaluation of the removing power was "B". Even when the addition amounts of the second component and the first component were both 0.5, the evaluation of the removing power was "B". Even when the addition amounts of the second component and the first component were both 1.0, the evaluation of the removing power was "B". When both the amount of the first component added and the amount of the second component added were 3.0, the evaluation of the removing power was "A".
第2成分の添加量が第1成分の添加量よりも多い場合には、いずれの実験結果においても、除去力の評価は「A」または「AA」であった。
以上の結果から、高溶解性成分として第1成分および第2成分を含むポリマー膜は、高溶解性成分として第1成分のみを含むポリマー膜よりも、銅膜(金属膜)からパーティクルを除去する除去力が高いことが推察される。銅膜からパーティクルを除去するためにポリマー膜を用いる場合には、第1成分よりも第2成分の含有量が多くなるようにポリマー含有液を調製することが好ましいことが示唆された。
When the amount of the second component added was larger than the amount of the first component added, the evaluation of the removing power was "A" or "AA" in all the experimental results.
From the above results, the polymer film containing the first component and the second component as the highly soluble component removes particles from the copper film (metal film) more than the polymer film containing only the first component as the highly soluble component. It is inferred that the removing power is high. When a polymer film is used to remove particles from the copper film, it is suggested that it is preferable to prepare the polymer-containing liquid so that the content of the second component is higher than that of the first component.
<第3実施形態>
図17は、この発明の第3実施形態に係る基板処理装置1Qに備えられる処理ユニット2の第1移動ノズル9および第3移動ノズル11ならびにそれらの周囲の部材の模式図である。図17において、前述の図1〜図16に示された構成と同等の構成については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。後述する図18においても同様に、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 17 is a schematic view of the first moving
図17を参照して、第3実施形態に係る基板処理装置1Qが第1実施形態に係る基板処理装置1(図3を参照)および第2実施形態に係る基板処理装置1P(図11を参照)と主に異なる点は、第3実施形態に係る基板処理装置1Qでは、処理液や前処理液に含有される高溶解性成分の濃度を調整することができる点である。
第1移動ノズル9には、高溶解性成分の第1成分と溶媒との混合液である第1成分液と、低溶解性成分と溶媒との混合液である低溶解性成分液とが、混合されて調製される処理液が供給される。
With reference to FIG. 17, the substrate processing apparatus 1Q according to the third embodiment is the
In the first moving
詳しくは、第1移動ノズル9に一端が接続されている処理液配管40の他端には、低溶解性成分液配管140および第1成分液配管141が共通に接続されている。低溶解性成分液配管140は、低溶解性成分液供給源に接続されており、第1成分液配管141は、第1成分液供給源に接続されている。
低溶解性成分液配管140には、低溶解性成分液配管140から処理液配管40に供給される低溶解性成分液の流量を調整する低溶解性成分液バルブ150が介装されている。第1成分液配管141には、第1成分液配管141から処理液配管40に供給される第1成分液の流量を調整する第1成分液バルブ151が介装されている。
Specifically, the low-solubility component
The low-soluble component
低溶解性成分液バルブ150および第1成分液バルブ151の開度を変更することによって、処理液配管40を流れる処理液中の第1成分の濃度を変更することができる。
第3移動ノズル11には、高溶解性成分の第1成分と溶媒との混合液である第1成分液と、高溶解性成分の第2成分と溶媒との混合液である第2成分液と、低溶解性成分と溶媒との混合液である低溶解性成分液とが、混合されて調製される前処理液が供給される。
By changing the opening degree of the low-solubility component
The third moving
詳しくは、第3移動ノズル11に一端が接続されている前処理液配管42の他端には、低溶解性成分液配管142、第1成分液配管143および第2成分液配管144が共通に接続されている。低溶解性成分液配管142は、低溶解性成分液供給源に接続されている。第1成分液配管143は、第1成分液供給源に接続されている。第2成分液配管144は、第2成分液供給源に接続されている。
Specifically, the low-solubility component
低溶解性成分液配管142には、低溶解性成分液配管142から前処理液配管42に供給される低溶解性成分液の流量を調整する低溶解性成分液バルブ152が介装されている。第1成分液配管143には、第1成分液配管143から前処理液配管42に供給される第1成分液の流量を調整する第1成分液バルブ153が介装されている。第2成分液配管144には、第2成分液配管144から前処理液配管42に供給される第2成分液の流量を調整する第2成分液バルブ154が介装されている。
The low-soluble component
低溶解性成分液バルブ152、第1成分液バルブ153および第2成分液バルブ154の開度を変更することによって、前処理液配管42を流れる前処理液中の第1成分の濃度および第2成分の濃度を変更することができる。
基板処理装置1Qでは、基板Wに対して基板処理を行う前に、基板Wの上面についての情報に基づいてレシピRを選択するレシピ選択処理が実行される。
By changing the opening degree of the low-solubility component
In the substrate processing apparatus 1Q, a recipe selection process for selecting a recipe R based on information about the upper surface of the substrate W is executed before the substrate processing is performed on the substrate W.
図4に示す補助記憶装置3eに記憶されている複数のレシピRには、処理内容が互いに異なる第1レシピR1および第2レシピR2が含まれている。
第1レシピR1は、処理液を用いて基板Wから除去対象物を除去する第1基板処理方法を実行するためのレシピRである。第1基板処理方法は、第1実施形態または第2実施形態に係る基板処理において、前処理液供給工程(ステップS2)〜前処理膜残渣除去工程(ステップS6)を省略した基板処理方法である。つまり、第1基板処理方法では、前処理液を用いた除去対象物103(第1除去対象物203)の除去が行われず、処理液を用いた除去対象物103(第1除去対象物203)の除去のみが行われる。
The plurality of recipes R stored in the
The first recipe R1 is a recipe R for executing a first substrate processing method for removing an object to be removed from the substrate W using a processing liquid. The first substrate processing method is a substrate processing method in which the pretreatment liquid supply step (step S2) to the pretreatment membrane residue removal step (step S6) are omitted in the substrate treatment according to the first embodiment or the second embodiment. .. That is, in the first substrate processing method, the removal target object 103 (first removal target object 203) is not removed using the pretreatment liquid, and the removal target object 103 (first removal target object 203) using the treatment liquid is not performed. Is only removed.
第2レシピR2は、前処理液を用いて基板Wから除去対象物103(第1除去対象物203)を除去した後に、処理液を用いて基板Wから除去対象物103(第1除去対象物203)を除去する第2基板処理方法を実行するためのレシピである。第2基板処理方法は、第1実施形態に係る基板処理、または、第2実施形態に係る基板処理である。
第2レシピR2は、基板Wから露出する特定物質の種類毎に準備されている。特定物質の種類に応じて、前処理液中に含まれる第2成分の濃度が変更されている。つまり、第2基板処理方法において使用される前処理液中における第2成分の濃度は、特定物質の種類に応じて設定されている。詳しくは、各第2レシピにおいて、特定物質の種類に応じて、基板Wの上面に前処理液が供給される際の低溶解性成分液バルブ152、第1成分液バルブ153および第2成分液バルブ154の開度が設定されている。
In the second recipe R2, after removing the object to be removed 103 (the first object to be removed 203) from the substrate W using the pretreatment liquid, the object to be removed 103 (the first object to be removed 203) is removed from the substrate W using the treatment liquid. This is a recipe for executing the second substrate processing method for removing 203). The second substrate processing method is the substrate processing according to the first embodiment or the substrate processing according to the second embodiment.
The second recipe R2 is prepared for each type of specific substance exposed from the substrate W. The concentration of the second component contained in the pretreatment liquid is changed according to the type of the specific substance. That is, the concentration of the second component in the pretreatment liquid used in the second substrate treatment method is set according to the type of the specific substance. Specifically, in each second recipe, the low-solubility component
図18は、レシピ選択処理の一例を説明するための流れ図である。まず、コントローラ3が、処理対象となる基板W(処理対象基板)の表面についての情報を取得する(情報取得工程:ステップS30)。基板Wの表面についての情報は、ユーザが入力装置3Aを用いて入力した情報に基づいて取得されてもよいし、基板Wに設定されたバーコード等の標識から情報を読み取るように構成されてもよい。
FIG. 18 is a flow chart for explaining an example of the recipe selection process. First, the
ステップS30の後、コントローラ3は、情報取得工程において取得された基板Wの表面についての情報に基づいて、基板Wが、露出領域170および非露出領域171の両方を有する基板、および、非露出領域171のみが存在する表面を有する基板のうちのいずれであるかを判定する(表面判定工程:ステップS31)。
ステップS31において、コントローラ3は、基板Wが非露出領域171のみが存在する表面を有する基板であると判定した場合には(ステップS31:NO)、第1レシピR1を選択する(レシピ選択工程:ステップS32)。コントローラ3は、選択した第1レシピR1を主記憶装置3cに設定し、その後、第1基板処理方法を実行する。
After step S30, the
In step S31, when the
一方、ステップS31において、コントローラ3は、基板Wが露出領域170および非露出領域171の両方が存在する表面を有する基板であると判定した場合には(ステップS31:YES)、情報取得工程において取得された基板Wの表面についての情報に基づいて基板Wの表面から露出する特定物質の種類を判定する(種類判定工程:ステップS33)。ステップS33の後、コントローラ3は、基板Wの表面から露出する特定物質の種類に基づいて第2レシピR2を選択する(レシピ選択工程:ステップS34)。コントローラ3は、選択した第2レシピR2を主記憶装置3cに設定し、その後、第2基板処理方法を実行する。
On the other hand, if the
第3実施形態によれば、基板Wの上面に非露出領域171のみが存在する場合には、第1基板処理方法を実行する第1レシピR1が選択され、基板Wの上面に露出領域170および非露出領域171の両方が存在する場合には、第2基板処理方法を実行する第2レシピR2が選択される。したがって、基板Wの上面の状態に応じて適切な基板処理方法を実行することができる。
According to the third embodiment, when only the
基板Wの上面に露出領域170および非露出領域171の両方が存在する場合に、特定物質の種類に応じて、露出領域170からの除去対象物103(第1除去対象物203)の除去に適した第2レシピR2を選択することができる。
<その他の実施形態>
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
When both the exposed
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in still other embodiments.
たとえば、処理膜形成工程(ステップS8)において、処理液の液膜101が薄膜化される際に溶媒が蒸発することによって液膜101が固化または硬化する場合がある。このような場合には、処理液の液膜101を薄膜化した後に処理液の液膜101を固化または硬化させるために、基板Wを加熱したり、基板Wの上面に気体を吹き付けたりする必要がない。
For example, in the treatment film forming step (step S8), the
前処理膜形成工程(ステップS3)において、前処理液の液膜201が薄膜化される際に溶媒が蒸発することによって前処理膜200が形成される場合にも同様である。すなわち、このような場合にも、基板Wの加熱や基板Wの上面への気体の吹き付けを省略することができる。
また、第2実施形態に係る基板処理では、洗浄工程(ステップS20)の後に洗浄液除去工程(ステップS21)が実行される。しかしながら、洗浄液除去工程を省略することも可能である。詳しくは、洗浄工程において基板Wに供給される洗浄液と、洗浄液除去工程の後に実行される処理膜残渣除去工程(ステップS11)において基板Wに供給される処理膜残渣除去液とが相溶性を有する場合には、洗浄液除去工程を実行する必要がない。
The same applies to the case where the
Further, in the substrate treatment according to the second embodiment, the cleaning liquid removing step (step S21) is executed after the cleaning step (step S20). However, it is also possible to omit the cleaning liquid removing step. Specifically, the cleaning liquid supplied to the substrate W in the cleaning step and the treated membrane residue removing liquid supplied to the substrate W in the treated membrane residue removing step (step S11) executed after the cleaning liquid removing step have compatibility. In some cases, it is not necessary to perform the cleaning liquid removal step.
また、上述の実施形態では、処理膜剥離工程(ステップS9)において、露出領域被覆部130は剥離液に剥離されずに露出領域170に残留する。しかしながら、処理膜剥離工程において、剥離液によって、露出領域被覆部130が剥離されてもよい。
上述の第1実施形態〜第3実施形態では、高溶解性成分として第1成分のみが含まれているポリマー含有液を処理液として使用し、高溶解性成分として第1成分および第2成分の両方が含まれているポリマー含有液を前処理液として使用した。しかしながら、高溶解性成分として第1成分および第2成分の両方が含まれているポリマー含有液を処理液として使用し、高溶解性成分として第1成分のみが含まれているポリマー含有液を前処理液として使用してもよい。この場合、銅等の特定物質が露出していない非露出領域171が本発明の第1領域に該当し、銅等の特定物質が露出している露出領域170が本発明の第2領域に該当する。
Further, in the above-described embodiment, in the treatment film peeling step (step S9), the exposed
In the above-mentioned first to third embodiments, a polymer-containing solution containing only the first component as the highly soluble component is used as the treatment solution, and the first component and the second component are used as the highly soluble component. A polymer-containing solution containing both was used as the pretreatment solution. However, a polymer-containing solution containing both the first component and the second component as a highly soluble component is used as a treatment solution, and a polymer-containing solution containing only the first component as a highly soluble component is used in advance. It may be used as a treatment liquid. In this case, the
また、第1実施形態において、露出領域被覆部130は、剥離液によって剥離されずに除去液によって溶解される。しかしながら、第1実施形態において、露出領域被覆部130が、非露出領域被覆部131とともに剥離液によって剥離されてもよい。
また、第3実施形態において、第2レシピR2は、基板Wから露出する特定物質の種類毎に準備されている。しかしながら、特定物質の種類毎に第2レシピR2が設けられておらず、特定物質にかかわらず、共通の第2レシピR2が用いられてもよい。この場合、図19に示すように、レシピ選択処理において、基板Wが露出領域170および非露出領域171の両方が存在する表面を有する基板であると判定した場合には(ステップS31:YES)、特定物質の種類を判定することなく、第2レシピR2を選択する(レシピ選択工程:ステップS35)。
Further, in the first embodiment, the exposed
Further, in the third embodiment, the second recipe R2 is prepared for each type of specific substance exposed from the substrate W. However, the second recipe R2 is not provided for each type of the specific substance, and a common second recipe R2 may be used regardless of the specific substance. In this case, as shown in FIG. 19, when it is determined in the recipe selection process that the substrate W is a substrate having a surface in which both the exposed
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。 In addition, various changes can be made within the scope of the claims.
1 :基板処理装置
1P :基板処理装置
1Q :基板処理装置
3 :コントローラ
9 :第1移動ノズル(処理液供給ユニット)
10 :第2移動ノズル(剥離液供給ユニット)
11 :第3移動ノズル(前処理液供給ユニット)
12 :中央ノズル(処理膜形成ユニット、前処理膜形成ユニット)
13 :下面ノズル(処理膜形成ユニット、前処理膜形成ユニット)
23 :スピンモータ(処理膜形成ユニット、前処理膜形成ユニット)
100 :処理膜
102 :貫通孔(第1貫通孔)
103 :除去対象物(第1除去対象物)
110 :高溶解性固体(固体状態の第1高溶解性成分)
111 :低溶解性固体(固体状態の第1低溶解性成分)
130 :露出領域被覆部(処理膜において露出領域を覆う部分、保護膜)
131 :非露出領域被覆部(処理膜において非露出領域を覆う部分、剥離対象膜)
163 :金属膜(特定物質、金属)
170 :露出領域(第1領域、第2領域)
171 :非露出領域(第2領域、第1領域)
200 :前処理膜
202 :貫通孔(第2貫通孔)
203 :第1除去対象物(粒状残渣)
204 :第2除去対象物(膜状残渣)
210 :高溶解性固体(固体状態の第2高溶解性成分)
211 :低溶解性固体(固体状態の第2低溶解性成分)
W :基板
1:
10: Second moving nozzle (stripping liquid supply unit)
11: Third moving nozzle (pretreatment liquid supply unit)
12: Central nozzle (treatment film forming unit, pretreatment film forming unit)
13: Bottom surface nozzle (treatment film forming unit, pretreatment film forming unit)
23: Spin motor (treated film forming unit, pre-treated film forming unit)
100: Treated membrane 102: Through hole (first through hole)
103: Object to be removed (first object to be removed)
110: Highly soluble solid (first highly soluble component in the solid state)
111: Low-solubility solid (first low-solubility component in the solid state)
130: Exposed area covering part (the part of the treated film that covers the exposed area, the protective film)
131: Non-exposed area covering part (the part of the treated film that covers the non-exposed area, the film to be peeled off)
163: Metal film (specific substance, metal)
170: Exposed area (first area, second area)
171: Non-exposed area (second area, first area)
200: Pretreatment membrane 202: Through hole (second through hole)
203: First object to be removed (granular residue)
204: Second object to be removed (film-like residue)
210: Highly soluble solid (second highly soluble component in the solid state)
211: Low-solubility solid (second low-solubility component in the solid state)
W: Substrate
Claims (17)
前処理液を前記基板の表面に供給する前処理液供給工程と、
前記基板の表面に供給された前記前処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する第1除去対象物を保持する前処理膜を前記基板の表面に形成する前処理膜形成工程と、
前記基板の表面に剥離液を供給して、前記第1除去対象物を保持している状態の前記前処理膜を前記基板の表面から剥離する前処理膜剥離工程と、
前記前処理膜剥離工程の後、処理液を前記基板の表面に供給する処理液供給工程と、
前記基板の表面に供給された処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する前記第1除去対象物を保持する処理膜を前記基板の表面に形成する処理膜形成工程と、
前記基板の表面に剥離液を供給して、前記第1除去対象物を保持している状態の前記処理膜を前記基板の表面から剥離する処理膜剥離工程とを含み、
前記第2領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記第2領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高く、
前記第1領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記第1領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い、基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate having a surface on which a first region and a second region where different substances are exposed are present.
A pretreatment liquid supply step of supplying the pretreatment liquid to the surface of the substrate, and
A pretreatment film forming step of solidifying or curing the pretreatment liquid supplied to the surface of the substrate to form a pretreatment film on the surface of the substrate that holds the first removal target existing on the surface of the substrate. When,
A pretreatment film peeling step of supplying a stripping liquid to the surface of the substrate to peel the pretreatment film in a state of holding the first removal object from the surface of the substrate.
After the pretreatment film peeling step, a treatment liquid supply step of supplying the treatment liquid to the surface of the substrate and a treatment liquid supply step
A treatment film forming step of solidifying or curing the treatment liquid supplied to the surface of the substrate to form a treatment film on the surface of the substrate for holding the first removal object existing on the surface of the substrate.
The process includes a treatment film peeling step of supplying a stripping liquid to the surface of the substrate to peel the treated film in a state of holding the first removal object from the surface of the substrate.
The removing force for removing the first removing object existing in the second region is higher than the removing force for removing the first removing object existing in the second region by the pretreated membrane. ,
The removing force for removing the first removal object existing in the first region by the pretreatment membrane is higher than the removing force for removing the first removal object existing in the first region by the treatment membrane. , Substrate processing method.
前記第1領域において前記前処理膜は前記処理膜よりも剥離性が高く、
前記第2領域において前記処理膜は前記前処理膜よりも保持力が高い、請求項1に記載の基板処理方法。 The removing force for removing the first removal target is a holding force for holding the first removal target existing in the first region or the second region on the treated membrane or the pretreated membrane, and the first removing force. It is composed of the peelability indicating the ease of peeling of the treated film or the pretreated film in a state of holding the object to be removed.
In the first region, the pretreated film has higher peelability than the treated film.
The substrate processing method according to claim 1, wherein the treated film has a higher holding power than the pretreated film in the second region.
前記第2領域は、前記露出領域以外の非露出領域であり、
前記非露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記非露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高く、
前記露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記露出領域に存在する前記第1除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い、請求項1または2に記載の基板処理方法。 The first region is an exposed region where the metal is exposed.
The second region is a non-exposed region other than the exposed region.
The removing force for removing the first removing object existing in the non-exposed region is higher than the removing force for removing the first removing object existing in the unexposed region by the pretreated membrane. ,
A claim that the pretreatment film removes the first removal object existing in the exposed region is higher than the removal power of the treatment film removing the first removal object existing in the exposed region. Item 2. The substrate processing method according to Item 1 or 2.
前記処理膜残渣除去工程が、前記処理膜において前記露出領域を覆う部分を前記除去液に溶解させて除去する工程を含む、請求項4に記載の基板処理方法。 The treatment film peeling step includes a step of peeling a portion of the treated film that covers the non-exposed region without peeling the portion of the treated film that covers the exposed region.
The substrate treatment method according to claim 4, wherein the treatment film residue removing step includes a step of dissolving a portion of the treated membrane covering the exposed region in the removing liquid to remove the residue.
前記処理膜剥離工程の後、前記基板の表面に洗浄液を供給して、前記洗浄液によって前記基板の表面に存在する第2除去対象物を溶解して除去する洗浄工程をさらに含む、請求項3に記載の基板処理方法。 The treatment film forming step holds the first removal target object existing in the non-exposed region on the surface of the substrate, and covers and protects the peelable target film that covers the non-exposed region and the exposed region. Including a step of forming the treated film having a film on the surface of the substrate.
The third aspect of the present invention further includes a cleaning step of supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate after the treatment film peeling step to dissolve and remove the second removal object existing on the surface of the substrate by the cleaning liquid. The substrate processing method described.
前記処理膜残渣除去工程が、前記保護膜を前記残渣として除去する工程を含む、請求項6に記載の基板処理方法。 After the treatment film peeling step, a treatment film residue removing step of supplying a removing liquid to the surface of the substrate to remove the residue of the treated film remaining on the surface of the substrate is further included.
The substrate treatment method according to claim 6, wherein the treatment film residue removing step includes a step of removing the protective film as the residue.
前記第2除去対象物が、前記基板の表面の前記非露出領域の少なくとも一部を覆う膜状残渣である、請求項8に記載の基板処理方法。 The first object to be removed is a granular residue.
The substrate processing method according to claim 8, wherein the second removal target is a film-like residue that covers at least a part of the unexposed region on the surface of the substrate.
前記第1溶質が、第1高溶解性成分と、前記第1高溶解性成分よりも前記剥離液に溶解しにくい第1低溶解性成分とを有し、
前記処理膜剥離工程が、固体状態の前記第1高溶解性成分を前記剥離液に選択的に溶解させる工程を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The treatment liquid has a first solute and a first solvent that dissolves the first solute.
The first solute has a first highly soluble component and a first low soluble component that is less soluble in the stripping solution than the first highly soluble component.
The substrate treatment method according to any one of claims 1 to 9, wherein the treatment film peeling step includes a step of selectively dissolving the first highly soluble component in a solid state in the stripping liquid.
前記第2溶質が、第2高溶解性成分と、前記第2高溶解性成分よりも前記剥離液に溶解しにくい第2低溶解性成分とを有し、
前記前処理膜剥離工程が、固体状態の前記第2高溶解性成分を前記剥離液に選択的に溶解させる工程を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The pretreatment liquid has a second solute and a second solvent that dissolves the second solute.
The second solute has a second highly soluble component and a second low soluble component that is less soluble in the stripping solution than the second highly soluble component.
The substrate treatment method according to any one of claims 1 to 11, wherein the pretreatment film peeling step includes a step of selectively dissolving the second highly soluble component in a solid state in the stripping liquid.
処理液を基板の表面に供給する処理液供給ユニットと、
処理液を固化または硬化させて前記基板の表面に処理膜を形成する処理膜形成ユニットと、
前記基板の表面に前処理液を供給する前処理液供給ユニットと、
前処理液を固化または硬化させて前記基板の表面に前処理膜を形成する前処理膜形成ユニットと、
前記基板の表面に剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、
前記前処理液供給ユニット、前記前処理膜形成ユニット、前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニット、および前記剥離液供給ユニットを制御するコントローラとを含み、
前記コントローラが、
前記前処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて前処理液を供給し、
前記前処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の前記前処理液を固化または硬化させ、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する前処理膜を前記基板の表面に形成し、
前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に剥離液を供給して、除去対象物を保持している状態の前記前処理膜を前記基板の表面から剥離し、
前記前処理膜を剥離した後、前記処理液供給ユニットから処理液を前記基板の表面に供給し、
前記処理膜形成ユニットによって前記基板の表面上の処理液を固化または硬化させて、前記基板の表面に存在する除去対象物を保持する処理膜を前記基板の表面に形成し、
前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に剥離液を供給して、除去対象物を保持している状態の前記処理膜を前記基板の表面から剥離するようにプログラムされており、
前記第2領域に存在する前記除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力よりも、前記第2領域に存在する前記除去対象物を前記処理膜が除去する除去力が高く、
前記第1領域に存在する前記除去対象物を前記処理膜が除去する除去力よりも、前記第1領域に存在する前記除去対象物を前記前処理膜が除去する除去力が高い、基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate having a surface on which a first region and a second region where different substances are exposed are present.
A processing liquid supply unit that supplies the processing liquid to the surface of the substrate,
A treatment film forming unit that solidifies or cures the treatment liquid to form a treatment film on the surface of the substrate.
A pretreatment liquid supply unit that supplies the pretreatment liquid to the surface of the substrate,
A pretreatment film forming unit that solidifies or cures the pretreatment liquid to form a pretreatment film on the surface of the substrate.
A stripping liquid supply unit that supplies the stripping liquid to the surface of the substrate,
The pretreatment liquid supply unit, the pretreatment film forming unit, the treatment liquid supply unit, the treatment film forming unit, and a controller for controlling the release liquid supply unit are included.
The controller
The pretreatment liquid is supplied from the pretreatment liquid supply unit toward the surface of the substrate, and the pretreatment liquid is supplied.
The pretreatment liquid on the surface of the substrate is solidified or cured by the pretreatment film forming unit, and a pretreatment film for holding the object to be removed existing on the surface of the substrate is formed on the surface of the substrate.
The release liquid is supplied from the release liquid supply unit to the surface of the substrate, and the pretreatment film in a state of holding the object to be removed is peeled from the surface of the substrate.
After the pretreatment film is peeled off, the treatment liquid is supplied from the treatment liquid supply unit to the surface of the substrate.
The treatment liquid on the surface of the substrate is solidified or cured by the treatment film forming unit to form a treatment film on the surface of the substrate that holds the object to be removed existing on the surface of the substrate.
It is programmed to supply a stripping liquid from the stripping liquid supply unit to the surface of the substrate to peel the treated film in a state of holding the object to be removed from the surface of the substrate.
The removing force for removing the object to be removed existing in the second region is higher than the removing force for removing the object to be removed existing in the second region by the pretreated membrane.
A substrate processing apparatus in which the pretreatment film has a higher removing force for removing the removal target existing in the first region than the removing force for removing the removal target existing in the first region. ..
前記第1領域において前記前処理膜は前記処理膜よりも剥離性が高く、
前記第2領域において前記処理膜は前記前処理膜よりも保持力が高い、請求項14に記載の基板処理装置。 The removing force for removing the object to be removed includes a holding force for holding the object to be removed existing in the first region or the second region on the treated membrane or the pretreated membrane and holding the object to be removed. It is composed of the peelability indicating the ease of peeling of the treated film or the pretreated film in the state of being in the state.
In the first region, the pretreated film has higher peelability than the treated film.
The substrate processing apparatus according to claim 14, wherein the treated film has a higher holding power than the pretreated film in the second region.
前記処理対象基板の表面についての情報を取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程によって取得された情報に基づいて、前記処理対象基板が、特定物質が露出する露出領域と特定物質が露出していない非露出領域との両方が存在する表面を有する基板、および、前記非露出領域のみが存在する表面を有する基板のうちのいずれであるかを判定する表面判定工程と、
前記処理対象基板の表面に前記非露出領域のみが存在すると前記表面判定工程が判定した場合には、処理液を用いて前記処理対象基板から除去対象物を除去する第1基板処理方法を実行する第1レシピを選択し、前記処理対象基板の表面に前記露出領域および前記非露出領域の両方が存在すると前記表面判定工程が判定した場合には、前記露出領域から前記除去対象物を除去する除去力が前記処理液よりも高い前処理液を用いて前記処理対象基板から前記除去対象物を除去した後に、処理液を用いて前記処理対象基板から前記除去対象物を除去する第2基板処理方法を実行する第2レシピを選択するレシピ選択工程とを含むレシピ選択方法。 It is a recipe selection method for selecting a recipe for performing a substrate processing method for processing a substrate to be processed.
An information acquisition process for acquiring information about the surface of the substrate to be processed, and
Based on the information acquired by the information acquisition step, the substrate to be processed has a surface in which both an exposed region where a specific substance is exposed and an unexposed region where the specific substance is not exposed are present, and a substrate. A surface determination step of determining which of the substrates has a surface in which only the unexposed region exists, and
When the surface determination step determines that only the non-exposed region exists on the surface of the processing target substrate, the first substrate processing method of removing the removal target object from the processing target substrate using the treatment liquid is executed. When the first recipe is selected and the surface determination step determines that both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface of the processing target substrate, the removal target is removed from the exposed region. A second substrate treatment method in which the removal target is removed from the treatment target substrate using a pretreatment liquid having a force higher than that of the treatment liquid, and then the removal target is removed from the treatment target substrate using the treatment liquid. A recipe selection method including a recipe selection process for selecting a second recipe to execute.
前記第2成分は、前記第1成分よりも前記露出領域から前記除去対象物を除去する除去力が高く、
前記処理対象基板の表面に前記露出領域および前記非露出領域の両方が存在すると前記表面判定工程が判定した場合に、前記情報取得工程によって取得された情報に基づいて、前記処理対象基板の表面から露出する前記特定物質の種類を判定する種類判定工程をさらに含み、
前記レシピ選択工程が、前記種類判定工程が判定した種類の前記特定物質に応じて、前記第2基板処理方法において使用される前記前処理液中における前記第2成分の濃度が設定された前記第2レシピを選択する工程を含む、請求項16に記載のレシピ選択方法。 The pretreatment liquid has a first component and a second component, and has
The second component has a higher removing power for removing the object to be removed from the exposed region than the first component.
When the surface determination step determines that both the exposed region and the non-exposed region are present on the surface of the processing target substrate, from the surface of the processing target substrate based on the information acquired by the information acquisition step. A type determination step for determining the type of the specific substance to be exposed is further included.
The recipe selection step sets the concentration of the second component in the pretreatment liquid used in the second substrate treatment method according to the specific substance of the type determined by the type determination step. 2. The recipe selection method according to claim 16, further comprising a step of selecting a recipe.
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