JP2022023733A - 基板処理方法、基板処理装置および処理液 - Google Patents
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Abstract
【課題】エッチング成分の使用量を低減可能な基板処理方法、基板処理装置および処理液を提供する。【解決手段】基板処理方法は、処理膜100を基板Wの上面151に形成する処理膜形成工程と、処理膜100に対してエッチング成分形成処理(加熱)を行うことによって、処理膜100中にエッチング成分112を形成するエッチング成分形成工程と、エッチング成分形成工程において形成されたエッチング成分112によって基板Wの表層部150をエッチングするエッチング工程と、処理膜100の表面に剥離液を供給することによって、処理膜100を基板Wの上面151から剥離して、処理膜100を基板Wの上面151から除去する処理膜除去工程とを含む。【選択図】図6
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、これらに用いられる処理液に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、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、ならびに、液晶表示装置、プラズマディスプレイおよび有機EL(Electroluminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel Display)用の基板等の基板が含まれる。
基板の表面をエッチングするエッチング液としてフッ酸が用いられる(下記特許文献1を参照)。エッチング液で基板を処理した後には、DIW等のリンス液によって基板の表面をリンスする。
このようなエッチング処理では、エッチング液や、エッチング液と混ざったリンス液の排液量が多く、環境負荷が大きい。そこで、この発明の1つの目的は、エッチング成分の使用量を低減可能な基板処理方法、基板処理装置および処理液を提供することである。
この発明の一実施形態は、基板の表面に処理液を供給し、前記基板の表面上の処理液を固化または硬化させることによって、処理膜を前記基板の表面に形成する処理膜形成工程と、前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程と、前記エッチング成分形成工程において形成されたエッチング成分によって前記基板の表層部をエッチングするエッチング工程と、前記処理膜の表面に剥離液を供給することによって、前記処理膜を前記基板の表面から剥離して、前記処理膜を前記基板の表面から除去する処理膜除去工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板上に形成された処理膜に対して、加熱、光照射、水の供給等のエッチング成分形成処理が行われる。これにより、処理膜中にエッチング成分が形成され、当該エッチング成分によって基板の表層部がエッチングされる。
この方法とは異なり、基板の表面に向けてエッチング液を供給し続けながら基板の表層部をエッチングする手法では、エッチング成分が次々に基板外方へ排出される。一方、処理膜中に形成されたエッチング成分は、基板外に排除されることなく基板の表層部と反応する。そのため、エッチング成分の消費量を低減することができる。
この方法とは異なり、基板の表面に向けてエッチング液を供給し続けながら基板の表層部をエッチングする手法では、エッチング成分が次々に基板外方へ排出される。一方、処理膜中に形成されたエッチング成分は、基板外に排除されることなく基板の表層部と反応する。そのため、エッチング成分の消費量を低減することができる。
さらに、処理膜除去工程において、処理膜は、剥離液に溶解されて基板の表面から除去されるのではなく、基板の表面から剥離されて除去される。そのため、基板の表面に付着しているパーティクル等の除去対象物を基板の表面から引き剥がして除去することができる。
さらに、基板の表面は、基板の表層部がエッチング成分によってエッチングされることにより、エッチング工程の開始前よりも後退している。そのため、除去対象物を基板の表面から浮き上がらせることができる。そのため、処理膜中のエッチング成分によるエッチングを行った後に処理膜を剥離により除去することで、除去対象物を良好に引き剥がすことができる。
さらに、基板の表面は、基板の表層部がエッチング成分によってエッチングされることにより、エッチング工程の開始前よりも後退している。そのため、除去対象物を基板の表面から浮き上がらせることができる。そのため、処理膜中のエッチング成分によるエッチングを行った後に処理膜を剥離により除去することで、除去対象物を良好に引き剥がすことができる。
なお、処理膜は、固体成分のみによって構成されている必要はない。処理膜は、全体として一定の形状を保っていれば、固体成分および液体成分の両方によって構成されていてもよい。
この発明の一実施形態では、前記エッチング成分形成工程の後でかつ前記処理膜除去工程の前に、前記処理膜に対して高溶解性成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中の他の成分と比較して前記剥離液に対する溶解性が高い第1高溶解性成分を前記処理膜中に形成する高溶解性成分形成工程をさらに含む。そして、前記処理膜除去工程において、前記基板の表面に前記剥離液を供給することによって、前記処理膜中の前記第1高溶解性成分が溶解される。
この発明の一実施形態では、前記エッチング成分形成工程の後でかつ前記処理膜除去工程の前に、前記処理膜に対して高溶解性成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中の他の成分と比較して前記剥離液に対する溶解性が高い第1高溶解性成分を前記処理膜中に形成する高溶解性成分形成工程をさらに含む。そして、前記処理膜除去工程において、前記基板の表面に前記剥離液を供給することによって、前記処理膜中の前記第1高溶解性成分が溶解される。
この方法によれば、光照射等の高溶解性成分形成処理を行うことによって、第1高溶解性成分が処理膜中に形成される。処理膜中に形成された第1高溶解性成分は、その後に基板の表面に供給される剥離液によって溶解される。剥離液で処理膜中の第1高溶解性成分を選択的に溶解させることによって処理膜に隙間(貫通孔)が形成される。そのため、処理膜中に形成された隙間を介して剥離液を処理膜と基板との界面に速やかに到達させることができる。剥離液は、基板と処理膜との界面に進入して基板の表面から処理膜を剥離する。これにより、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、前記第1高溶解性成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第1低溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される。
この方法によれば、剥離液に対する第1低溶解性成分の溶解性は、剥離液に対する第1高溶解性成分の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第1高溶解性成分が溶解される一方で、第1低溶解性成分は剥離液に溶解されずに処理膜中に固体状態で維持される。
この方法によれば、剥離液に対する第1低溶解性成分の溶解性は、剥離液に対する第1高溶解性成分の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第1高溶解性成分が溶解される一方で、第1低溶解性成分は剥離液に溶解されずに処理膜中に固体状態で維持される。
したがって、第1高溶解性成分を剥離液に溶解させつつ、第1低溶解性成分を剥離液に溶解させずに処理膜に維持することができる。そのため、剥離液は、第1高溶解性成分の溶解によって形成された隙間を通って、基板と処理膜との界面に到達する。
その結果、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
その結果、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
第1低溶解性成分が固体状態で維持されるため、第1高溶解性成分が溶解された後においても、第1低溶解性成分によって除去対象物を保持することができる。剥離液によって処理膜を基板の表面から除去する際においても、処理膜によって除去対象物が保持された状態を維持することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、第1反応成分を含有する前記処理膜が形成される。前記エッチング成分形成工程において、前記エッチング成分形成処理によって前記第1反応成分が分解されることで、前記エッチング成分とともに第2反応成分が前記処理膜中に形成さる。そして、前記高溶解性成分形成工程において、前記高溶解性成分形成処理によって前記第2反応成分が分解されることで、前記第1高溶解性成分が前記処理膜中に形成される。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、第1反応成分を含有する前記処理膜が形成される。前記エッチング成分形成工程において、前記エッチング成分形成処理によって前記第1反応成分が分解されることで、前記エッチング成分とともに第2反応成分が前記処理膜中に形成さる。そして、前記高溶解性成分形成工程において、前記高溶解性成分形成処理によって前記第2反応成分が分解されることで、前記第1高溶解性成分が前記処理膜中に形成される。
この方法によれば、第1反応成分は、エッチング成分形成処理によって分解されエッチング成分および第2反応成分を形成する。エッチング成分は外部刺激をきっかけとして形成されるため、処理膜中の成分が自然に分解してエッチング成分が形成される場合と比較して、エッチングの開始のタイミングを管理しやすい。
そして、第2反応成分は、高溶解性成分形成処理という外部刺激をきっかけとして分解されて、その後に基板の表面に供給される剥離液によって溶解される第1高溶解性成分を形成する。そのため、処理膜は、剥離液が供給される前は基板上に維持され、剥離液が供給されることによって速やかに剥離される。したがって、エッチング成分の消費量を抑制しつつ、基板の表層部のエッチング量を精度よく管理できる。
そして、第2反応成分は、高溶解性成分形成処理という外部刺激をきっかけとして分解されて、その後に基板の表面に供給される剥離液によって溶解される第1高溶解性成分を形成する。そのため、処理膜は、剥離液が供給される前は基板上に維持され、剥離液が供給されることによって速やかに剥離される。したがって、エッチング成分の消費量を抑制しつつ、基板の表層部のエッチング量を精度よく管理できる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記エッチング成分形成工程における前記第1反応成分の分解を促進する分解促進液を前記基板の表面に供給する分解促進液供給工程をさらに含む。この方法によれば、分解促進液によって第1反応成分の分解が促進される。これにより、基板の表層部を速やかにエッチングすることができる。
この発明の一実施形態では、前記分解促進液供給工程において前記基板の表面に供給された前記分解促進液によって、前記第2反応成分の分解が促進される。この方法によれば、分解促進液によって第2反応成分の分解が促進される。これにより、第1高溶解性成分を速やかに形成することができる。
この発明の一実施形態では、前記分解促進液供給工程において前記基板の表面に供給された前記分解促進液によって、前記第2反応成分の分解が促進される。この方法によれば、分解促進液によって第2反応成分の分解が促進される。これにより、第1高溶解性成分を速やかに形成することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、第1反応成分を含有する前記処理膜が形成される。そして、前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中の前記第1反応成分が分解されてエッチング成分が形成される。
この方法によれば、第1反応成分は、エッチング成分形成処理によって分解されエッチング成分を形成する。エッチング成分は外部刺激をきっかけとして形成されるため、処理膜中の成分が自然に分解してエッチング成分が形成される場合と比較して、エッチングの開始のタイミングを管理しやすい。したがって、基板の表層部のエッチング量を精度よく管理できる。
この方法によれば、第1反応成分は、エッチング成分形成処理によって分解されエッチング成分を形成する。エッチング成分は外部刺激をきっかけとして形成されるため、処理膜中の成分が自然に分解してエッチング成分が形成される場合と比較して、エッチングの開始のタイミングを管理しやすい。したがって、基板の表層部のエッチング量を精度よく管理できる。
この発明の一実施形態では、前記第1反応成分が、カルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルのポリマーである。カルボン酸エステルやスルホン酸エステル等は、加水分解することによって、エッチング成分として機能するカルボン酸やスルホン酸のような酸成分を形成することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、第2高溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される。そして、前記処理膜除去工程において供給される前記剥離液によって、前記処理膜中の前記第2高溶解性成分が溶解される。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、第2高溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される。そして、前記処理膜除去工程において供給される前記剥離液によって、前記処理膜中の前記第2高溶解性成分が溶解される。
この方法によれば、処理膜形成工程において第2高溶解性成分を含有する処理膜が形成される。処理膜中に第2高溶解性成分は、その後に基板の表面に供給される剥離液によって溶解される。剥離液で処理膜中の第2高溶解性成分を選択的に溶解させることによって処理膜に隙間(貫通孔)が形成される。そのため、処理膜中に形成された隙間を介して剥離液を処理膜と基板との界面に速やかに到達させることができる。剥離液は、基板と処理膜との界面に進入して基板の表面から処理膜を剥離する。これにより、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理膜形成工程において、前記第2高溶解性成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第2低溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される。
この方法によれば、剥離液に対する第2低溶解性成分の溶解性は、剥離液に対する第2高溶解性成分の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第2高溶解性成分が溶解される一方で、第2低溶解性成分は剥離液に溶解されずに処理膜中に固体状態で維持される。
この方法によれば、剥離液に対する第2低溶解性成分の溶解性は、剥離液に対する第2高溶解性成分の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第2高溶解性成分が溶解される一方で、第2低溶解性成分は剥離液に溶解されずに処理膜中に固体状態で維持される。
したがって、第2高溶解性成分を剥離液に溶解させつつ、低溶解性成分を剥離液に溶解させずに処理膜に維持することができる。そのため、剥離液は、第2高溶解性成分の溶解によって形成された隙間を通って、基板と処理膜との界面に到達する。
その結果、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
その結果、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板の表面から処理膜を速やかに剥離することができる。
第2低溶解性成分が固体状態で維持されるため、第2高溶解性成分が溶解された後においても、第2低溶解性成分によって除去対象物を保持することができる。剥離液の供給後においても、処理膜によって除去対象物が保持された状態を維持することができる。
この発明の一実施形態では、前記エッチング工程において、前記基板の表層部がエッチングされることによってエッチング残渣が形成される。前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜によって前記エッチング残渣が保持される。そして、前記処理膜除去工程が、前記エッチング残渣が前記処理膜に保持された状態で、前記処理膜とともに前記エッチング残渣を除去する工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記エッチング工程において、前記基板の表層部がエッチングされることによってエッチング残渣が形成される。前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜によって前記エッチング残渣が保持される。そして、前記処理膜除去工程が、前記エッチング残渣が前記処理膜に保持された状態で、前記処理膜とともに前記エッチング残渣を除去する工程を含む。
この方法によれば、基板の表層部のエッチングによって発生したエッチング残渣が、処理膜除去工程において、処理膜とともに基板の表面から除去される。そのため、処理膜を除去した後に、エッチング残渣を除去するための処理を別途行う必要がない。
この発明の他の実施形態は、基板の表面に向けて処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記基板の表面上に存在する処理液を固化または硬化させることで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、前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うエッチング成分形成処理ユニットと、前記基板の表面に向けて前記処理膜を前記基板の表面から剥離する剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニット、前記エッチング成分形成処理ユニット、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、基板処理装置を提供する。
この発明の他の実施形態は、基板の表面に向けて処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記基板の表面上に存在する処理液を固化または硬化させることで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、前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うエッチング成分形成処理ユニットと、前記基板の表面に向けて前記処理膜を前記基板の表面から剥離する剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニット、前記エッチング成分形成処理ユニット、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、基板処理装置を提供する。
前記コントローラが、前記処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて処理液を供給し、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処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記エッチング成分形成処理ユニットによって前記エッチング成分形成処理を行うことによって前記処理膜中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程と、前記エッチング成分形成工程において形成されたエッチング成分によって前記基板の表層部をエッチングするエッチング工程と、前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に向けて剥離液を供給することによって前記処理膜を前記基板の表面から剥離して、前記処理膜を前記基板の表面から除去する処理膜除去工程とを実行するようにプログラムされている。
この装置によれば、上述した基板処理方法の発明と同様の効果を奏する。
この発明のさらに他の実施形態は、固化または硬化によって、剥離液によって基板の表面から剥離可能な処理膜を形成する処理液を提供する。前記処理液は、エッチング成分形成処理によって、前記処理膜中に前記基板の表層部をエッチングするエッチング成分を形成する反応成分と、前記エッチング成分形成処理が行われた後においても前記処理膜中で固体状態を維持する固体状態維持成分とを有する。
この発明のさらに他の実施形態は、固化または硬化によって、剥離液によって基板の表面から剥離可能な処理膜を形成する処理液を提供する。前記処理液は、エッチング成分形成処理によって、前記処理膜中に前記基板の表層部をエッチングするエッチング成分を形成する反応成分と、前記エッチング成分形成処理が行われた後においても前記処理膜中で固体状態を維持する固体状態維持成分とを有する。
この構成によれば、基板の表面上で処理液を固化または硬化させることによって処理膜が形成される。この状態で、熱、光照射、水の供給等のエッチング成分形成処理を行うことによって、処理膜中にエッチング成分を形成することができる。一方で、固体状態維持成分は、エッチング成分形成処理の後においても、固体状態で維持される。そのため、処理膜中に形成されたエッチング成分によって、基板の表層部をエッチングすることができる。すなわち、エッチング成分を基板外に排除させることなく基板の表層部をエッチングできる。そのため、基板の表面に次々に供給されることで基板の表層部をエッチングするエッチング液と比較して、エッチング成分の消費量を低減することができる。
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。基板Wとしては、表面にエッチング可能な成分が露出している基板を用いることができる。
<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。基板Wとしては、表面にエッチング可能な成分が露出している基板を用いることができる。
基板Wとしては、表面にSiO2(酸化シリコン)、TiN(窒化チタン)、Cu(銅)、および、Ru(ルテニウム)のうちの少なくともいずれかが露出している基板を用いることが好ましい。基板Wの表面には、上述した物質のうち、1種類の物質のみが露出していてもよいし、上述した物質のうち複数の物質が露出していてもよい。基板Wの表面には、上述した物質以外のエッチング可能な物質が露出していてもよい。
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に向けて供給される流体には、処理液、剥離液、リンス液(分解促進液)、残渣除去液等が含まれる。
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に向けて供給される流体には、処理液、剥離液、リンス液(分解促進液)、残渣除去液等が含まれる。
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。
図2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、ヒータユニット6と、光照射ユニット8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、第4移動ノズル12とをさらに含む。
スピンチャック5は、基板Wを水平に保持しながら、回転軸線A1(鉛直軸線)まわりに基板Wを回転させる基板保持回転ユニットの一例である。回転軸線A1は、基板Wの中央部を通る鉛直な直線である。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。
スピンチャック5は、基板Wを水平に保持しながら、回転軸線A1(鉛直軸線)まわりに基板Wを回転させる基板保持回転ユニットの一例である。回転軸線A1は、基板Wの中央部を通る鉛直な直線である。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。
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。
複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって開閉される。複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって閉状態にされることによって基板Wを水平に保持(挟持)する。複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって開状態にされることによって基板Wを解放する。複数のチャックピン20は、開状態において、基板Wを下方から支持する。
複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって開閉される。複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって閉状態にされることによって基板Wを水平に保持(挟持)する。複数のチャックピン20は、ピン開閉ユニット24によって開状態にされることによって基板Wを解放する。複数のチャックピン20は、開状態において、基板Wを下方から支持する。
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。
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。
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。
ヒータユニット6は、基板Wの全体を加熱する基板加熱ユニットの一例である。ヒータユニット6は、円板状のホットプレートの形態を有している。ヒータユニット6は、スピンベース21の上面と基板Wの下面との間に配置されている。ヒータユニット6は、基板Wの下面に下方から対向する対向面6aを有する。
ヒータユニット6は、プレート本体61およびヒータ62を含む。プレート本体61は、平面視において、基板Wよりも僅かに小さい。プレート本体61の上面が対向面6aを構成している。ヒータ62は、プレート本体61に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ62に通電することによって、対向面6aが加熱される。対向面6aは、たとえば、195℃に加熱される。
ヒータユニット6は、プレート本体61およびヒータ62を含む。プレート本体61は、平面視において、基板Wよりも僅かに小さい。プレート本体61の上面が対向面6aを構成している。ヒータ62は、プレート本体61に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ62に通電することによって、対向面6aが加熱される。対向面6aは、たとえば、195℃に加熱される。
処理ユニット2は、給電線63を介してヒータ62に電力を供給するヒータ通電ユニット64と、ヒータユニット6をスピンベース21に対して相対的に昇降させるヒータ昇降ユニット65とを含む。ヒータ通電ユニット64は、たとえば、電源である。ヒータ昇降ユニット65は、たとえば、ボールねじ機構(図示せず)と、それに駆動力を与える電動モータ(図示せず)とを含む。ヒータ昇降ユニット65は、ヒータリフタともいう。
ヒータユニット6の下面には、回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びる昇降軸66が結合されている。昇降軸66は、スピンベース21の中央部に形成された貫通孔21aと、中空の回転軸22とを挿通している。昇降軸66内には、給電線63が通されている。
ヒータ昇降ユニット65は、昇降軸66を介してヒータユニット6を昇降させる。ヒータユニット6は、ヒータ昇降ユニット65によって昇降されて、下位置および上位置に位置することができる。ヒータ昇降ユニット65は、下位置および上位置だけでなく、下位置および上位置の間の任意の位置にヒータユニット6を配置することが可能である。
ヒータ昇降ユニット65は、昇降軸66を介してヒータユニット6を昇降させる。ヒータユニット6は、ヒータ昇降ユニット65によって昇降されて、下位置および上位置に位置することができる。ヒータ昇降ユニット65は、下位置および上位置だけでなく、下位置および上位置の間の任意の位置にヒータユニット6を配置することが可能である。
ヒータユニット6は、上昇する際に、開状態の複数のチャックピン20から基板Wを受け取ることが可能である。ヒータユニット6は、ヒータ昇降ユニット65によって、基板Wの下面に接触する位置、または、基板Wの下面に近接する位置に配置されることによって、基板Wを加熱することができる。
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および複数のカップ72を取り囲む円筒状の外壁部材73とを含む。
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および複数のカップ72を取り囲む円筒状の外壁部材73とを含む。
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。
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。
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よりも外側でスピンベース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。
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。
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。
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。
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。
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。
光照射ユニット8は、たとえば、チャンバ4の上壁4aに取り付けられている。光照射ユニット8は、チャンバ4の上壁4aに設けられたスリット4bを介して基板Wの上面に向けて光を照射する。
光照射ユニット8は、光を発するランプ80と、ランプ80を収容するランプハウジング81と、ランプ80から発せられる光を遮断するシャッタ82とを含む。ランプ80は、たとえば、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。ランプ80から発せられる光は、たとえば、赤外線、紫外線、可視光等が挙げられる。
光照射ユニット8は、光を発するランプ80と、ランプ80を収容するランプハウジング81と、ランプ80から発せられる光を遮断するシャッタ82とを含む。ランプ80は、たとえば、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。ランプ80から発せられる光は、たとえば、赤外線、紫外線、可視光等が挙げられる。
処理ユニット2は、ランプ80を通電させたりランプ80への通電を停止したりするように構成されているランプ通電ユニット85と、シャッタ82を開閉するシャッタ開閉ユニット86とを含む。ランプ80は通電されることにより光を発する。シャッタ82は、ランプ80が発する光を遮断する閉位置(遮断位置)と、ランプ80の光を通過させる開位置(照射位置)との間で移動する。
ランプ通電ユニット85は、たとえば、電源であり、シャッタ開閉ユニット86は、たとえば、モータである。
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の上面の中央領域に対向する。
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の上面の中央領域に対向する。
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、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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
第1ノズル移動ユニット35は、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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
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、アームを昇降させる。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。回転軸駆動ユニットには、回動軸を回動させるモータと、回動軸を昇降させるボールねじ機構とが含まれている。
第1移動ノズル9は、第1移動ノズル9に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。第1移動ノズル9が中央位置に位置するときに処理液バルブ50が開かれると、処理液が基板Wの上面の中央領域に供給される。
処理液には、溶質および溶媒が含有されている。処理液は、処理液に含有される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、固形の処理膜を形成する。処理膜は、処理液が固化または硬化する際に、基板W上に存在するパーティクル等の除去対象物を内部に取り込み保持する。除去対象物は、たとえば、基板Wの表面に付着する異物である。
処理液には、溶質および溶媒が含有されている。処理液は、処理液に含有される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、固形の処理膜を形成する。処理膜は、処理液が固化または硬化する際に、基板W上に存在するパーティクル等の除去対象物を内部に取り込み保持する。除去対象物は、たとえば、基板Wの表面に付着する異物である。
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。
ただし、処理膜は、固体成分のみによって構成されている必要はない。処理膜は、流動性がなく全体として一定の形状を保っていれば、固体成分および液体成分の両方によって構成されていてもよい。すなわち、処理液から溶媒が完全に除去されている必要はなく、処理膜中には溶媒が残っていてもよい。
ただし、処理膜は、固体成分のみによって構成されている必要はない。処理膜は、流動性がなく全体として一定の形状を保っていれば、固体成分および液体成分の両方によって構成されていてもよい。すなわち、処理液から溶媒が完全に除去されている必要はなく、処理膜中には溶媒が残っていてもよい。
処理液には、溶質として、第1反応成分(反応成分)および低溶解性成分が含有されている。第1反応成分は、外部刺激によってエッチング機能を発現する成分である。外部刺激とは、たとえば、加熱、光照射、水等の液体の供給である。
これらの外部刺激によって第1反応成分を分解する分解反応が起こる。それにより、エッチング成分と第2反応成分とが形成される。エッチング成分は、基板Wの表層をエッチングすることができる成分である。
これらの外部刺激によって第1反応成分を分解する分解反応が起こる。それにより、エッチング成分と第2反応成分とが形成される。エッチング成分は、基板Wの表層をエッチングすることができる成分である。
第2反応成分は、光照射によって分解される。言い換えると、光照射によって第2反応成分を分解する分解反応が起こる。第2反応成分が分解されることにより、第1高溶解性成分が形成される。第1高溶解性成分は、後述する剥離液に対する溶解性が比較的高い(処理膜中の他の成分と比較して高い)成分である。エッチング成分および第1高溶解性成分は、たとえば、有機酸である。第1高溶解性成分は、基板Wの表層をエッチングする程の酸性度を有しておらず、後述する剥離液によって溶解される程度の極性を有していればよい。
第1反応成分としては、たとえば、カルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルを用いることができる。カルボン酸エステルとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
第1反応成分として用いることができるガルボン酸エステルは重合体でなくてもよい。重合体でないガルボン酸エステルとしては、たとえば、コハク酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジ2-エチルヘキシル、セバシン酸ジ2-エチルヘキシル、4,5-エポキシシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジ2-エチルヘキシル、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ビス(2-エチルヘキシル)、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、フタル酸ジイソアミル、ナフタリンジカルボン酸ジエチルヘキシル等が挙げられる。
第1反応成分として用いることができるガルボン酸エステルは重合体でなくてもよい。重合体でないガルボン酸エステルとしては、たとえば、コハク酸ジエトキシエチル、アジピン酸ジ2-エチルヘキシル、セバシン酸ジ2-エチルヘキシル、4,5-エポキシシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジ2-エチルヘキシル、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸ビス(2-エチルヘキシル)、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、フタル酸ジイソアミル、ナフタリンジカルボン酸ジエチルヘキシル等が挙げられる。
第1反応成分は、これらカルボン酸エステルのうちから選択された1種類または複数種類のカルボン酸エステルを含んでいてもよい。
スルホン酸エステルとしては、たとえば、N-(tert-ブトキシカルボニル)-p-トルエンスルホンアミド、イソフタル酸ジメチル-5-スルホン酸ナトリウム、1-メトキシカルボニルペンタデカンスルホン酸、tert-ブチル4-[3-(メトキシカルボニル)フェニルスルホンアミド]ピぺリジン-1-カルボキシレート、2-t-ブトキシカルボニルメトキシフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート等が挙げられる。
スルホン酸エステルとしては、たとえば、N-(tert-ブトキシカルボニル)-p-トルエンスルホンアミド、イソフタル酸ジメチル-5-スルホン酸ナトリウム、1-メトキシカルボニルペンタデカンスルホン酸、tert-ブチル4-[3-(メトキシカルボニル)フェニルスルホンアミド]ピぺリジン-1-カルボキシレート、2-t-ブトキシカルボニルメトキシフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ-n-ブタンスルホネート等が挙げられる。
第1反応成分は、これらスルホン酸エステルのうちから選択された1種類または複数種類のスルホン酸エステルを含んでいてもよい。
図3Aに示すように、第1反応成分がカルボン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。加水分解により生成されたカルボン酸がエッチング成分であり、加水分解の際にカルボン酸と共に生成されるアルコールが第2反応成分である。
図3Aに示すように、第1反応成分がカルボン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。加水分解により生成されたカルボン酸がエッチング成分であり、加水分解の際にカルボン酸と共に生成されるアルコールが第2反応成分である。
図3AにおいてR1は、たとえば、炭化水素基であり、R2は、たとえば、エステル基を一部に有する官能基である。R2は、図3Bに示すように、R3-CO2-R4である。R3およびR4は、たとえば、炭化水素基である。
R1は、炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基であってもよい。R1が炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基である場合、R1が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。そのため、基板Wの表層部を速やかにエッチングすることができる。
R1は、炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基であってもよい。R1が炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基である場合、R1が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。そのため、基板Wの表層部を速やかにエッチングすることができる。
第1反応成分がカルボン酸エステルである場合、図3Bに示すように、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、光を照射することで、第2反応成分が加水分解される。第2反応成分の加水分解により生成されたカルボン酸が第1高溶解性成分である。図3BにおいてR3およびR4は、炭化水素基等である。第1高溶解性成分として機能するカルボン酸は、基板Wの表層をエッチングする程の酸性度を有しておらず、後述する剥離液によって溶解される程度の極性を有していればよい。
図4Aに示すように、第1反応成分がスルホン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。第1反応成分の加水分解によって生成されたスルホン酸がエッチング成分であり、加水分解の際にスルホン酸と共に生成されるアルコールが第2反応成分である。図4AにおいてR11は、たとえば、炭化水素基であり、R12は、たとえば、エステル基を一部に有する官能基である。R12は、図4Bに示すように、R13-SO3-R14である。R13およびR14は、たとえば、炭化水素基である。
R11は、炭化水素中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基であってもよい。R11が炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換された官能基である場合、R11が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。そのため、基板Wの表層部を速やかにエッチングすることができる。
第1反応成分がスルホン酸エステルである場合、図4Bに示すように、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、光を照射することで、第2反応成分が加水分解される。第2反応成分の加水分解により生成されたスルホン酸が第1高溶解性成分である。図4BにおいてR13およびR14は、たとえば、炭化水素基である。第1高溶解性成分として機能するスルホン酸は、基板Wの表層をエッチングする程の酸性度を有しておらず、後述する剥離液によって溶解される程度の極性を有していればよい。
第1反応成分がカルボン酸である場合、エッチング成分は、末端にカルボキシル基を官能基として有する分子である。第1反応成分がスルホン酸である場合、エッチング成分は、末端にスルホ基を官能基として有する分子である。第2反応成分は、第1反応成分がカルボン酸である場合、分子内にカルボン酸エステル結合を有しており、末端にヒドロキシ基(ヒドロキシル基)を有する分子である。第2反応成分は、第1反応成分がスルホン酸である場合、分子内にスルホン酸エステル結合を有しており、末端にヒドロキシ基(ヒドロキシル基)を有する分子である。
低溶解性成分としては、後述する剥離液に対する溶解性が第1高溶解性成分よりも低い物質を用いることができる。低溶解性成分は、エッチング成分形成処理が行われた後においても固体状態で維持される。低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。低溶解性成分は、第1低溶解性成分の一例であり、固体状態維持成分の一例でもある。
処理液に含有される溶媒は、低溶解性成分および第1反応成分を溶解させる液体であればよい。処理液に含有される溶媒は、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。相溶性とは、2種類の液体が互いに溶けて混ざり合う性質のことである。処理液に含有される溶媒としては、たとえば、イソプロパノール(IPA)等のアルコール類が挙げられる。
処理液に含有される溶媒は、低溶解性成分および第1反応成分を溶解させる液体であればよい。処理液に含有される溶媒は、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。相溶性とは、2種類の液体が互いに溶けて混ざり合う性質のことである。処理液に含有される溶媒としては、たとえば、イソプロパノール(IPA)等のアルコール類が挙げられる。
処理膜は、主に、固体状態の低溶解性成分(低溶解性成分固体)と固体状態の第1反応成分(第1反応成分固体)とによって構成されている。
固体状態とは、液体成分が含まれておらず、固体成分のみによって構成されている状態であってもよい。固体状態は、液体成分を含んでいる半固体状態またはゲル状態であってもよい。処理膜中には、溶媒が残存していてもよい。
固体状態とは、液体成分が含まれておらず、固体成分のみによって構成されている状態であってもよい。固体状態は、液体成分を含んでいる半固体状態またはゲル状態であってもよい。処理膜中には、溶媒が残存していてもよい。
処理液に含有される溶媒および低溶解性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、基板W上に形成されている処理膜を、基板Wの上面から剥離するための液体である。
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、基板W上に形成されている処理膜を、基板Wの上面から剥離するための液体である。
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の上面の中央領域に対向する。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。
第2移動ノズル10は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の中央領域に対向する。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。
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、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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
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剥離液配管41に接続されている。剥離液配管41に介装された剥離液バルブ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。第2移動ノズル10が中央位置に位置するときに剥離液バルブ51が開かれると、剥離液が基板Wの上面の中央領域に供給される。
第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、低溶解性成分よりも第1高溶解性成分を溶解させやすい液体である。第2移動ノズル10から吐出される剥離液は、たとえば、アンモニア水等のアルカリ性水溶液(アルカリ性液体)である。アルカリ性水溶液の具体例として、アンモニア水、SC1液、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み合わせが挙げられる。剥離液は、アルカリ性液体に限られず、純水(好ましくはDIW)、あるいは、中性および酸性のいずれかの水溶液(非アルカリ性水溶液)であってもよい。
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の上面に向けて純水等のリンス液を連続流で供給(吐出)するリンス液ノズル(リンス液供給ユニット)の一例である。リンス液は、基板Wの表面に付着した液体を洗い流す液体である。
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。
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。
第3移動ノズル11は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の中央領域に対向する。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、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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
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、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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
第3移動ノズル11は、第3移動ノズル11にリンス液を案内するリンス液配管42に接続されている。リンス液配管42に介装されたリンス液バルブ52が開かれると、リンス液が、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。第3移動ノズル11が中央位置に位置するときにリンス液バルブ52が開かれると、リンス液が基板Wの上面の中央領域に供給される。
リンス液としては、DIW等の純水、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。リンス液として用いることができる液体には、水が含有される。そのため、リンス液は、第1反応成分にエッチング機能を発現させるための外部刺激として用いることができる。具体的には、リンス液は、第1反応成分の分解(加水分解)に用いる分解促進液として用いることができる。第3移動ノズル11は、分解促進液ノズル(分解促進液供給ユニット)でもある。
第4移動ノズル12は、スピンチャック5に保持された基板Wの上面に向けて有機溶剤等の残渣除去液を連続流で供給(吐出)する残渣除去液ノズル(残渣除去液供給ユニット)の一例である。
第4移動ノズル12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12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12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12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12は、中心位置に位置するとき、基板Wの上面の中央領域に対向する。第4移動ノズル12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12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、第4移動ノズル12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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
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、第4移動ノズル12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延びる回動軸(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)とを含んでいてもよい。
第4移動ノズル12は、第4移動ノズル12に残渣除去液を案内する残渣除去液配管43に接続されている。残渣除去液配管43に介装された残渣除去液バルブ53が開かれると、残渣除去液が、第4移動ノズル12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12が中央位置に位置するときに残渣除去液バルブ53が開かれると、残渣除去液が基板Wの上面の中央領域に供給される。
残渣除去液は、基板Wに剥離液が供給された後に基板W上に僅かに残る処理膜の残渣を洗い流して基板Wの上面から除去するための液体である。そのため、残渣除去液は、剥離液と相溶性を有することが好ましい。残渣除去液は、剥離液によって基板Wの上面から剥離されて排除された後に基板Wの上面に残る処理膜の残渣を溶解して除去する。残渣除去液としては、たとえば、有機溶剤を用いることができる。残渣除去液は、残渣溶解液ともいう。
残渣除去液は、表面張力がリンス液よりも低い低表面張力液体であることが好ましい。後述する基板処理では、基板W上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上のリンス液が残渣除去液によって置換された後に、基板W上の残渣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。そのため、残渣除去液が低表面張力液体であれば、基板Wの上面が乾燥される際に基板Wの上面に作用する表面張力を低減することができる。
残渣除去液および低表面張力液体として機能す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。
残渣除去液および低表面張力液体として機能する有機溶剤は、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。
残渣除去液および低表面張力液体として機能する有機溶剤は、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。
図5は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を示すブロック図である。コントローラ3は、マイクロコンピュータを備え、所定の制御プログラムに従って基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。
具体的には、コントローラ3は、プロセッサ(CPU)3Aと、制御プログラムが格納されたメモリ3Bとを含む。コントローラ3は、プロセッサ3Aが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
具体的には、コントローラ3は、プロセッサ(CPU)3Aと、制御プログラムが格納されたメモリ3Bとを含む。コントローラ3は、プロセッサ3Aが制御プログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。
とくに、コントローラ3は、搬送ロボットIR,CR、スピンモータ23、ピン開閉ユニット24、第1ノズル移動ユニット35、第2ノズル移動ユニット36、第3ノズル移動ユニット37、第4ノズル移動ユニット38、ヒータ通電ユニット64、ヒータ昇降ユニット65、ガード昇降ユニット74、ランプ通電ユニット85、シャッタ開閉ユニット86、処理液バルブ50、剥離液バルブ51、リンス液バルブ52、および、残渣除去液バルブ53を制御するようにプログラムされている。コントローラ3によってバルブが制御されることによって、対応するノズルからの処理流体の吐出の有無や、対応するノズルからの処理流体の吐出流量が制御される。
図6は、基板処理装置1による基板処理の第1例を説明するための流れ図である。図6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7A~図7Iは、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6に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、処理液供給工程(ステップS2)、処理膜形成工程(ステップS3)、処理膜加熱工程(ステップS4)、分解促進液供給工程(ステップS5)、光照射工程(ステップS6)、処理膜除去工程(ステップS7)、リンス工程(ステップS8)、残渣除去工程(ステップS9)、スピンドライ工程(ステップS10)および基板搬出工程(ステップS11)がこの順番で実行される。
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、図6に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、処理液供給工程(ステップS2)、処理膜形成工程(ステップS3)、処理膜加熱工程(ステップS4)、分解促進液供給工程(ステップS5)、光照射工程(ステップS6)、処理膜除去工程(ステップS7)、リンス工程(ステップS8)、残渣除去工程(ステップS9)、スピンドライ工程(ステップS10)および基板搬出工程(ステップS11)がこの順番で実行される。
以下では、主に図2および図6を参照する。図7A~図7Iについては適宜参照する。
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の搬入時には、ヒータユニット6は、ヒータ62が通電された状態で、基板Wに対する加熱が行われない非加熱位置に配置されている。非加熱位置は、たとえば、下位置である。非加熱位置は、基板Wの温度が上昇しない程度に基板Wから離間した位置であればよい。基板Wの搬入時には、光照射ユニット8は、ランプが通電された状態で、シャッタ82が閉位置に配置されている。
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の搬入時には、ヒータユニット6は、ヒータ62が通電された状態で、基板Wに対する加熱が行われない非加熱位置に配置されている。非加熱位置は、たとえば、下位置である。非加熱位置は、基板Wの温度が上昇しない程度に基板Wから離間した位置であればよい。基板Wの搬入時には、光照射ユニット8は、ランプが通電された状態で、シャッタ82が閉位置に配置されている。
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S10)が終了するまで継続される。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S10)が終了するまでの間、ガード昇降ユニット74は、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。基板Wがスピンチャック5に保持された状態で、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の回転が開始される(基板回転工程)。
次に、搬送ロボットCRが処理ユニット2外に退避した後、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S2)が実行される。具体的には、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。
第1移動ノズル9が処理位置に位置する状態で、処理液バルブ50が開かれる。これにより、図7A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)。基板Wの上面に供給された処理液は、遠心力によって、基板Wの上面の全体に広がり基板Wの上面の全体に塗布される。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)。
第1移動ノズル9が処理位置に位置する状態で、処理液バルブ50が開かれる。これにより、図7A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)。基板Wの上面に供給された処理液は、遠心力によって、基板Wの上面の全体に広がり基板Wの上面の全体に塗布される。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)。
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、図7Bおよび図7Cに示す処理膜形成工程(ステップS3)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、処理膜100(図7Cを参照)が基板Wの上面に形成される。
次に、図7Bおよび図7Cに示す処理膜形成工程(ステップS3)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、処理膜100(図7Cを参照)が基板Wの上面に形成される。
処理膜形成工程では、基板W上の処理液の液膜101の厚さが薄くされる(処理液薄膜化工程、処理液スピンオフ工程)。具体的には、処理液バルブ50が閉じられる。これにより、図7Bに示すように、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7Bに示すように、処理液薄膜化工程では、基板Wの上面への処理液の供給が停止された状態で基板Wが回転するため、基板Wの上面から処理液の一部が排除される。これにより、基板W上の液膜101の厚さが適切な厚さになる。
図7Bに示すように、処理液薄膜化工程では、基板Wの上面への処理液の供給が停止された状態で基板Wが回転するため、基板Wの上面から処理液の一部が排除される。これにより、基板W上の液膜101の厚さが適切な厚さになる。
基板Wの回転に起因する遠心力は、基板Wの上面から処理液が排除されるだけでなく、液膜101に接する気体にも作用する。そのため、遠心力の作用により、当該気体が基板Wの中心側から周縁側に向かう気流が形成される。この気流により、液膜101に接する気体状態の溶媒が基板Wに接する雰囲気から排除される。そのため、基板W上の処理液からの溶媒の蒸発(揮発)が促進され、図7Cに示すように、処理膜100が形成される。処理膜形成工程において、スピンモータ23は、処理膜形成ユニットして機能する。スピンモータ23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)としても機能する。
処理膜形成工程では、遠心力による処理液の排除が行われなくてもよく、溶媒の蒸発のみによって処理膜100が形成されてもよい。この場合、処理液の消費量を抑制することができる。
処理膜形成工程では、スピンモータ23が、基板Wの回転速度を所定の処理膜形成速度に変更する。処理膜形成速度は、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、処理膜形成工程の途中で300rpm~1500rpmの範囲内で適宜変更されてもよい。処理膜形成工程は、所定時間、たとえば、30秒間実行される。
処理膜形成工程では、スピンモータ23が、基板Wの回転速度を所定の処理膜形成速度に変更する。処理膜形成速度は、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、処理膜形成工程の途中で300rpm~1500rpmの範囲内で適宜変更されてもよい。処理膜形成工程は、所定時間、たとえば、30秒間実行される。
次に、処理膜100を加熱する処理膜加熱工程(ステップS4)と、基板Wの上面に向けて分解促進液としてのリンス液を供給する分解促進液供給工程(ステップS5)とが実行される。
具体的には、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、第3移動ノズル11が処理位置に位置する状態で、リンス液バルブ52が開かれる。これにより、図7D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から分解促進液としてのリンス液が供給(吐出)される(分解促進液供給工程、分解促進液吐出工程)。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上の処理膜100がリンス液によって膨潤される。
具体的には、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、第3移動ノズル11が処理位置に位置する状態で、リンス液バルブ52が開かれる。これにより、図7D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から分解促進液としてのリンス液が供給(吐出)される(分解促進液供給工程、分解促進液吐出工程)。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上の処理膜100がリンス液によって膨潤される。
そして、ヒータ昇降ユニット65が、ヒータユニット6を加熱位置に配置する。加熱位置は、たとえば、基板Wの下面から離間した位置で基板Wを加熱する離隔加熱位置である。これにより、図7Dに示すように、ヒータユニット6によって、基板Wを介して処理膜100が加熱される(処理膜加熱工程)。ヒータユニット6は、処理膜加熱ユニットの一例である。
処理膜加熱工程(ステップS4)と分解促進液供給工程(ステップS5)とのいずれが先に開始されてもよい。
処理膜100に対する加熱およびリンス液の供給によって、処理膜100中の第1反応成分が分解されてエッチング成分および第2成分が生成される。第1反応成分がカルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである場合には、第1反応成分は加水分解される。このように、処理膜100に対するエッチング成分形成処理(加熱およびリンス液の供給)によって、処理膜100中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程が実行される。処理膜100に形成されたエッチング成分によって基板Wがエッチングされる(エッチング工程)。ヒータユニット6および第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
処理膜100に対する加熱およびリンス液の供給によって、処理膜100中の第1反応成分が分解されてエッチング成分および第2成分が生成される。第1反応成分がカルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである場合には、第1反応成分は加水分解される。このように、処理膜100に対するエッチング成分形成処理(加熱およびリンス液の供給)によって、処理膜100中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程が実行される。処理膜100に形成されたエッチング成分によって基板Wがエッチングされる(エッチング工程)。ヒータユニット6および第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
リンス液の供給および基板Wの加熱は、所定時間、たとえば、30秒間継続される。処理膜加熱工程(ステップS4)および分解促進液供給工程(ステップS5)において、基板Wは、所定のエッチング成分形成回転速度、たとえば、800rpmで回転される。
次に、基板W上の処理膜100に対して光を照射する光照射工程(ステップS6)が実行される。
次に、基板W上の処理膜100に対して光を照射する光照射工程(ステップS6)が実行される。
具体的には、リンス液バルブ52が閉じられ、第3ノズル移動ユニット37が第3移動ノズル11を退避位置に移動させる。リンス液バルブ52が閉じられることによって、基板Wの上面へのリンス液の供給が停止される。これにより、基板W上のリンス液の液膜が排除される。
そして、ヒータ昇降ユニット65が、ヒータユニット6を非加熱位置に移動させる。そして、シャッタ開閉ユニット86がシャッタ82を開位置に移動させる。これにより、図7Eに示すように、光照射ユニット8から処理膜100に向けて光が照射される(光照射工程)。
そして、ヒータ昇降ユニット65が、ヒータユニット6を非加熱位置に移動させる。そして、シャッタ開閉ユニット86がシャッタ82を開位置に移動させる。これにより、図7Eに示すように、光照射ユニット8から処理膜100に向けて光が照射される(光照射工程)。
処理膜100に対する光の照射によって、処理膜100中の第2反応成分が分解されて第1高溶解性成分が生成される。第1反応成分がカルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである場合には、第2反応成分は加水分解される。このように、処理膜100に対する高溶解性成分形成処理(光の照射)によって、処理膜100中に第1高溶解性成分を形成する高溶解性成分形成工程が実行される。光照射ユニット8が、高溶解性成分形成処理ユニットとして機能する。
処理膜100中には、前述した分解促進液供給工程において供給されたリンス液が処理膜100中に残存していることが好ましく、前述した処理膜加熱工程において供給された熱量が処理膜100中に残存していることが好ましい。そうであるならば、光の照射による第2反応成分の分解が促進される。特に、第1反応成分がカルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである場合には、リンス液の残存および熱量の残存による加水分解が顕著に促進される。
光照射工程(ステップS6)において、基板Wは、所定の高溶解性成分形成回転速度、たとえば、800rpmで回転される。
次に、基板Wの上面に剥離液を供給して、基板Wの上面から処理膜100を剥離して除去する処理膜除去工程(ステップS7)が実行される。
具体的には、シャッタ開閉ユニット86がシャッタ82を閉位置に移動させて処理膜100への光の照射を停止させる。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。
次に、基板Wの上面に剥離液を供給して、基板Wの上面から処理膜100を剥離して除去する処理膜除去工程(ステップS7)が実行される。
具体的には、シャッタ開閉ユニット86がシャッタ82を閉位置に移動させて処理膜100への光の照射を停止させる。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。
第2移動ノズル10が処理位置に位置する状態で、剥離液バルブ51が開かれる。これにより、図7F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(剥離液供給工程、剥離液吐出工程)。基板Wの上面に供給された剥離液は、遠心力によって、基板Wの全体に広がる。基板Wの上面に供給された剥離液は、処理膜100中の第1高溶解性成分を溶解させながら基板Wの上面と処理膜100との界面に達し、処理膜100と基板Wの上面との間に進入する。図7Gに示すように、剥離液の供給を継続することで、基板Wの上面から処理膜100が剥離され、除去される(処理膜除去工程)。
処理膜除去工程(ステップS7)において、基板Wは、所定の除去回転速度、たとえば、800rpmで回転される。
次に、基板Wの上面から剥離液を洗い流すリンス工程(ステップS8)が実行される。具体的には、第2ノズル移動ユニット36が第2移動ノズル10を退避位置に移動させる。そして、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。
次に、基板Wの上面から剥離液を洗い流すリンス工程(ステップS8)が実行される。具体的には、第2ノズル移動ユニット36が第2移動ノズル10を退避位置に移動させる。そして、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、第3移動ノズル11が処理位置に位置する状態で、リンス液バルブ52が開かれる。これにより、図7H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からリンス液が供給(吐出)される(リンス液供給工程、リンス液吐出工程)。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、リンス液とともに基板W外に排出され、リンス液で置換される(リンス工程、剥離液排出工程)。
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、30秒間継続される。リンス工程(ステップS8)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。
次に、有機溶剤等の残渣除去液を供給して、処理膜100の残渣を基板Wの上面から除去する残渣除去工程(ステップS9)が実行される。
次に、有機溶剤等の残渣除去液を供給して、処理膜100の残渣を基板Wの上面から除去する残渣除去工程(ステップS9)が実行される。
具体的には、第3ノズル移動ユニット37が第3移動ノズル11を退避位置に移動させる。そして、第4ノズル移動ユニット38が、第4移動ノズル12を処理位置に移動させる。第4移動ノズル12の処理位置は、たとえば、中央位置である。
そして、第4移動ノズル12が処理位置に位置する状態で、残渣除去液バルブ53が開かれる。これにより、図7I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12から残渣除去液が供給(吐出)される(残渣除去液供給工程、残渣除去液吐出工程)。
そして、第4移動ノズル12が処理位置に位置する状態で、残渣除去液バルブ53が開かれる。これにより、図7I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12から残渣除去液が供給(吐出)される(残渣除去液供給工程、残渣除去液吐出工程)。
第4移動ノズル12から基板Wの上面に供給された残渣除去液は、遠心力を受けて放射状に広がり、基板Wの上面の全体に行き渡る。剥離液によって基板Wから処理膜が剥離されて基板W上から排除された後においても基板Wの上面に処理膜の残渣が残っていることがある。基板Wの上面に供給された残渣除去液は、このような処理膜の残渣を溶解する。遠心力によって、処理膜の残渣を溶解した残渣除去液は、基板Wの上面の周縁から排出される。これにより、基板W上の処理膜の残渣が除去される(残渣除去工程)。
残渣除去液供給工程において、第4移動ノズル12からの残渣除去液の吐出は、所定時間、たとえば、30秒間継続される。残渣除去工程(ステップS9)において、基板Wは、所定の残渣除去回転速度、たとえば、300rpmで回転される。
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S10)が実行される。具体的には、残渣除去液バルブ53が閉じられる。これにより、基板Wの上面への残渣除去液の供給が停止される。
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S10)が実行される。具体的には、残渣除去液バルブ53が閉じられる。これにより、基板Wの上面への残渣除去液の供給が停止される。
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上の残渣除去液に作用し、基板W上の残渣除去液が基板Wの周囲に振り切られる。
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。
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S11)。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。
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S11)。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。
次に、図8A~図8Fを用いて、処理膜100が基板Wから剥離される様子を詳細に説明する。図8A~図8Fは、処理膜100が基板Wから剥離される様子を説明するための模式図である。
処理膜形成工程(ステップS3)において形成された処理膜100は、図8Aに示すように、基板Wの表面に付着しているパーティクル103を保持している。エッチング成分形成処理が行われる前、処理膜100は、固体状態の第1反応成分110と、固体状態の低溶解性成分111とを含有している。第1反応成分110および低溶解性成分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、固化または硬化されている。
処理膜形成工程(ステップS3)において形成された処理膜100は、図8Aに示すように、基板Wの表面に付着しているパーティクル103を保持している。エッチング成分形成処理が行われる前、処理膜100は、固体状態の第1反応成分110と、固体状態の低溶解性成分111とを含有している。第1反応成分110および低溶解性成分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、固化または硬化されている。
次に、図8Bを参照して、エッチング成分形成処理(加熱、および、水等の分解促進液の供給)によって第1反応成分110が分解される。詳しくは、分解促進液供給工程(ステップS4)において、分解促進液としてのリンス液が処理膜100に供給されることで、処理膜100が膨潤する。リンス液存在下で基板Wが加熱されると(処理膜加熱工程)、第1反応成分110が分解される。第1反応成分110が分解されてエッチング成分112および第2反応成分113が処理膜100中に形成される(エッチング成分形成工程、第2反応成分形成工程)。図8Cに示すように、処理膜100中に形成されたエッチング成分112によって基板Wの表層部150がエッチングされる(エッチング工程)。基板Wの表層部150とは、基板Wの上面151の近傍の部分のことである。
エッチング成分112は、分解促進液としてのリンス液によって、溶解されている。基板Wの上面151に接触するエッチング成分112は、基板Wの表層部150をエッチングすることによって消失する。そのため、処理膜100内において基板Wの上面151に接触するエッチング成分112の濃度が低減しないように、図8Cに示すように、処理膜100中のエッチング成分112が基板Wの上面151側に移動する。処理膜100は、リンス液によって膨潤されているため、エッチング成分112は、処理膜100を移動しやすい。基板Wの表層部150のエッチングが徐々に進行し、基板Wの上面151が下面側に向けて後退する。
基板Wの上面151の後退(基板Wの表層部150のエッチング)によって、パーティクル103が基板Wの上面151から浮き上がる。これにより、パーティクル103が処理膜100(特に、固体状態の低溶解性成分111)によって、包み込まれて、より強固に保持される。基板Wの表層部150がエッチングされることでエッチング残渣104が形成される。処理膜100(特に、固体状態の低溶解性成分111)は、エッチング工程の前から基板Wの上面151に付着しているパーティクル103とともにエッチング残渣104を保持する。パーティクル103およびエッチング残渣104をまとめて除去対象物105という。
次に、高溶解性成分形成処理(光照射)によって第2反応成分113が分解される。詳しくは、光照射工程(ステップS6)において、処理膜100に光が照射されることによって、第2反応成分113が分解される。第2反応成分113が分解されることによって、図8Dに示すように、処理膜100中に第1高溶解性成分114が形成される(第1高溶解性成分形成工程)。前述したように、処理膜100中にリンス液が残留しており、かつ、処理膜100が充分に加熱されている状態で、光照射が行われることで第2反応成分113の分解が促進される。
次に、図8Eを参照して、剥離液によって、第1高溶解性成分114が選択的に溶解される。すなわち、処理膜100が部分的に溶解される(溶解工程、部分溶解工程)。
「固体状態の第1高溶解性成分114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114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114が選択的に溶解される」とは、固体状態の低溶解性成分111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114が溶解されるという意味である。
「固体状態の第1高溶解性成分114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114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114が選択的に溶解される」とは、固体状態の低溶解性成分111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114が溶解されるという意味である。
第1高溶解性成分114の選択的な溶解をきっかけとして、処理膜100において第1高溶解性成分114が偏在している部分に貫通孔106が形成される(貫通孔形成工程)。
第1高溶解性成分114が偏在している部分には、第1高溶解性成分114のみが存在するのではなく、低溶解性成分111も存在する。剥離液が第1高溶解性成分114だけでなく第1高溶解性成分114の周囲の低溶解性成分111も溶解させるため、貫通孔106の形成が促進される。
第1高溶解性成分114が偏在している部分には、第1高溶解性成分114のみが存在するのではなく、低溶解性成分111も存在する。剥離液が第1高溶解性成分114だけでなく第1高溶解性成分114の周囲の低溶解性成分111も溶解させるため、貫通孔106の形成が促進される。
貫通孔106は、平面視で、たとえば、直径数nmの大きさである。貫通孔106は、観測可能な程度に明確に形成されている必要はない。すなわち、貫通孔106は、処理膜100の上面から基板の上面まで剥離液を移動させる経路が処理膜100に形成されていればよく、その経路が全体として処理膜100を貫通していればよい。
ここで、処理膜100中に溶媒やリンス液が適度に残留している場合には、剥離液は、処理膜100に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100を部分的に溶解する。詳しくは、剥離液が処理膜100中に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100中の第1高溶解性成分114を溶解して貫通孔106を形成する。そのため、処理膜100内に剥離液が進入しやすい(溶解進入工程)。
ここで、処理膜100中に溶媒やリンス液が適度に残留している場合には、剥離液は、処理膜100に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100を部分的に溶解する。詳しくは、剥離液が処理膜100中に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100中の第1高溶解性成分114を溶解して貫通孔106を形成する。そのため、処理膜100内に剥離液が進入しやすい(溶解進入工程)。
基板Wの上面151に到達した剥離液は、処理膜100と基板Wとの界面に作用して処理膜100を剥離し、剥離された処理膜100を基板Wの上面151から排除する(剥離排除工程)。
詳しくは、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は低く、大部分の低溶解性成分111は固体状態で維持される。そのため、貫通孔106を介して基板Wの上面151付近まで到達した剥離液は、低溶解性成分111において基板Wの上面151付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図8Eの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面151付近の固体状態の低溶解性成分111を徐々に溶解させながら、処理膜100と基板Wの上面151との間の隙間Gに進入していく(剥離液進入工程)。
詳しくは、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は低く、大部分の低溶解性成分111は固体状態で維持される。そのため、貫通孔106を介して基板Wの上面151付近まで到達した剥離液は、低溶解性成分111において基板Wの上面151付近の部分を僅かに溶解させる。これにより、図8Eの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面151付近の固体状態の低溶解性成分111を徐々に溶解させながら、処理膜100と基板Wの上面151との間の隙間Gに進入していく(剥離液進入工程)。
そして、たとえば、貫通孔106の周縁を起点として処理膜100に亀裂(クラック)が形成される。そのため、第1高溶解性成分114は、クラック発生成分ともいわれる。処理膜100は、クラックの形成によって分裂し、膜片108となる。図8Fに示すように、処理膜100の膜片108は、除去対象物105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、処理膜剥離工程)。
そして、剥離液の供給を継続することによって、膜片108となった処理膜100が、除去対象物105を保持している状態で、剥離液によって洗い流される。言い換えると、除去対象物105を保持する膜片108が基板W外に押し出されて基板Wの上面151から排除される(処理膜排除工程、除去対象物排除工程)。これにより、基板Wの上面151を良好に洗浄することができる。
第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
第1実施形態によれば、基板W上に形成された処理膜100に対して加熱、光照射、水の供給等のエッチング成分形成処理が行われる。これにより、処理膜100中にエッチング成分112が形成され、エッチング成分112によって基板Wの表層部150がエッチングされる。
第1実施形態によれば、基板W上に形成された処理膜100に対して加熱、光照射、水の供給等のエッチング成分形成処理が行われる。これにより、処理膜100中にエッチング成分112が形成され、エッチング成分112によって基板Wの表層部150がエッチングされる。
この方法とは異なり、基板Wの上面151に向けてエッチング液を供給し続けながら基板Wの表層部150をエッチングする手法では、エッチング成分112が次々に基板W外方へ排出される。一方、処理膜100中に形成されたエッチング成分112は、基板W外に排除されることなく基板Wの表層部150と反応する。そのため、エッチング成分112の消費量を低減することができる。
さらに、処理膜除去工程において、処理膜100は、剥離液に溶解されて基板Wの上面151から除去されるのではなく、基板Wの上面151から剥離されて除去される。そのため、基板Wの上面151に付着しているパーティクル103等の除去対象物105を基板Wの上面151から引き剥がして除去することができる。
さらに、基板Wの上面151は、基板Wの表層部150がエッチング成分112によってエッチングされることにより、エッチング工程の開始前よりも基板Wの下面側に後退している。そのため、除去対象物105を基板Wの上面151から浮き上がらせることができる。そのため、処理膜100中のエッチング成分112によるエッチングを行った後に処理膜100を剥離により除去することで、除去対象物105を良好に引き剥がすことができる。
さらに、基板Wの上面151は、基板Wの表層部150がエッチング成分112によってエッチングされることにより、エッチング工程の開始前よりも基板Wの下面側に後退している。そのため、除去対象物105を基板Wの上面151から浮き上がらせることができる。そのため、処理膜100中のエッチング成分112によるエッチングを行った後に処理膜100を剥離により除去することで、除去対象物105を良好に引き剥がすことができる。
また第1実施形態によれば、エッチング成分形成工程の後でかつ処理膜除去工程の前に、処理膜100に対して光照射等の高溶解性成分形成処理を行うことによって、処理膜100中に第1高溶解性成分114が形成される。処理膜100中の第1高溶解性成分114は、その後の処理膜除去工程において、基板Wの上面151に剥離液を供給することによって溶解される。剥離液で処理膜100中の第1高溶解性成分114を溶解させることによって処理膜100に貫通孔106が形成される。そのため、処理膜100中に形成された貫通孔106を介して剥離液を処理膜100と基板Wとの界面に速やかに到達させることができる。剥離液は、基板Wと処理膜100との界面に進入して基板Wの上面151から処理膜100を剥離する。これにより、エッチング成分112によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
また第1実施形態によれば、処理膜形成工程において、第1高溶解性成分114よりも剥離液に対する溶解性が低い低溶解性成分111を含有する処理膜100が形成される。
この方法によれば、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は、剥離液に対する第1高溶解性成分114の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第1高溶解性成分114が溶解される一方で、低溶解性成分111は剥離液に溶解されずに処理膜100中に固体状態で維持される。
この方法によれば、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は、剥離液に対する第1高溶解性成分114の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第1高溶解性成分114が溶解される一方で、低溶解性成分111は剥離液に溶解されずに処理膜100中に固体状態で維持される。
したがって、第1高溶解性成分114を剥離液に溶解させつつ、低溶解性成分111を剥離液に溶解させずに処理膜100に維持することができる。そのため、剥離液は、第1高溶解性成分114の溶解によって形成された貫通孔106を通って、基板Wと処理膜100との界面に到達する。
その結果、エッチング成分112によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
その結果、エッチング成分112によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
低溶解性成分111が固体状態で維持されるため、第1高溶解性成分114が溶解された後においても、低溶解性成分111によって除去対象物105を保持することができる。剥離液によって処理膜100を基板の表面から除去する際においても、処理膜100によって除去対象物105が保持された状態を維持することができる。そのため、除去対象物105が低溶解性成分111によって保持されていない場合と比較して、除去対象物105が剥離液の流れから受けるエネルギー(物理力)を増大させることができる。その結果、剥離液によって、基板Wの上面から除去対象物105を効果的に除去することができる。
また第1実施形態によれば、処理膜形成工程において、第1反応成分110を含有する処理膜100が形成される。エッチング成分形成工程において、エッチング成分形成処理によって第1反応成分110が分解されることで、エッチング成分112とともに第2反応成分113が処理膜100中に形成さる。そして、高溶解性成分形成工程において、高溶解性成分形成処理によって第2反応成分113が分解されることで、第1高溶解性成分114が処理膜100中に形成される。
この方法によれば、第1反応成分110は、エッチング成分形成処理によって分解されエッチング成分112を形成する。エッチング成分112は外部刺激をきっかけとして形成されるため、処理膜100中の成分が自然に分解してエッチング成分112が形成される場合と比較して、エッチングの開始のタイミングを管理しやすい。
そして、第2反応成分113は、高溶解性成分形成処理という外部刺激をきっかけとして分解されて、その後に基板Wの上面151に供給される剥離液によって溶解される第1高溶解性成分114を形成する。そのため、処理膜100は、剥離液が供給される前は基板W上に維持され、剥離液が供給されることによって速やかに剥離される。したがって、エッチング成分112の消費量を抑制しつつ、基板Wの表層部150のエッチング量を精度よく管理できる。
そして、第2反応成分113は、高溶解性成分形成処理という外部刺激をきっかけとして分解されて、その後に基板Wの上面151に供給される剥離液によって溶解される第1高溶解性成分114を形成する。そのため、処理膜100は、剥離液が供給される前は基板W上に維持され、剥離液が供給されることによって速やかに剥離される。したがって、エッチング成分112の消費量を抑制しつつ、基板Wの表層部150のエッチング量を精度よく管理できる。
また第1実施形態によれば、エッチング成分形成工程における第1反応成分110の分解を促進する分解促進液が基板Wの上面151に供給される。分解促進液によって第1反応成分110の分解が促進されるため、基板Wの表層部150を速やかにエッチングすることができる。
また第1実施形態によれば、分解促進液供給工程において基板Wの上面151に供給された分解促進液によって、第2反応成分113の分解が促進される。この方法によれば、分解促進液によって第2反応成分113の分解が促進される。これにより、第1高溶解性成分114を速やかに形成することができる。
また第1実施形態によれば、分解促進液供給工程において基板Wの上面151に供給された分解促進液によって、第2反応成分113の分解が促進される。この方法によれば、分解促進液によって第2反応成分113の分解が促進される。これにより、第1高溶解性成分114を速やかに形成することができる。
また第1実施形態によれば、第1反応成分110が、カルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである。カルボン酸エステルやスルホン酸エステル等は、加水分解することによって、エッチング成分112として機能するカルボン酸やスルホン酸のような酸成分(有機酸)を形成することができる。
また第1実施形態によれば、エッチング工程において、基板Wの表層部150がエッチングされることによってエッチング残渣104が形成される。処理膜形成工程において形成される処理膜100によってエッチング残渣104が保持される。そして、処理膜除去工程が、エッチング残渣104が処理膜100に保持された状態で、処理膜100とともにエッチング残渣104を除去する工程を含む。
また第1実施形態によれば、エッチング工程において、基板Wの表層部150がエッチングされることによってエッチング残渣104が形成される。処理膜形成工程において形成される処理膜100によってエッチング残渣104が保持される。そして、処理膜除去工程が、エッチング残渣104が処理膜100に保持された状態で、処理膜100とともにエッチング残渣104を除去する工程を含む。
この方法によれば、基板Wの表層部150のエッチングによって発生したエッチング残渣104が、処理膜除去工程において、処理膜100とともに基板Wの上面151から除去される。そのため、処理膜100を除去した後に、エッチング残渣104を別途除去するための処理を行う必要がない。
次に、第1実施形態に係る基板処理の別の例について説明する。
次に、第1実施形態に係る基板処理の別の例について説明する。
図9Aは、第1実施形態に係る基板処理の第2例を説明するための流れ図である。基板処理の第2例が、図6の基板処理と異なる点は、分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第2例では、エッチング成分形成処理が処理膜の加熱であり、高溶解性成分形成処理が処理膜に対する光の照射である。基板処理の第2例では、ヒータユニット6が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能し、光照射ユニット8が、高溶解性成分形成処理ユニットとして機能する。
第1反応成分は、加熱によって分解される。処理膜または雰囲気中の水分を利用して、第1反応成分の分解が促進されてもよい。第2反応成分は、処理膜に対する光の照射によって分解される。処理膜に残存する熱量によって第2反応成分の分解が促進される。
図9Bは、第1実施形態に係る基板処理の第3例を説明するための流れ図である。基板処理の第3例が、図6の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第3例では、エッチング成分形成処理が分解促進液の供給であり、高溶解性成分形成処理が処理膜に対する光の照射である。第1反応成分は、分解促進液の存在下、常温で分解される。常温とは、たとえば、5℃以上25℃以下の温度である。第2反応成分は、処理膜に対する光の照射によって分解される。
図9Bは、第1実施形態に係る基板処理の第3例を説明するための流れ図である。基板処理の第3例が、図6の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第3例では、エッチング成分形成処理が分解促進液の供給であり、高溶解性成分形成処理が処理膜に対する光の照射である。第1反応成分は、分解促進液の存在下、常温で分解される。常温とは、たとえば、5℃以上25℃以下の温度である。第2反応成分は、処理膜に対する光の照射によって分解される。
基板処理の第3例では、第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能し、光照射ユニット8が、高溶解性成分形成処理ユニットとして機能する。
図9Cは、第1実施形態に係る基板処理の第4例を説明するための流れ図である。基板処理の第4例では、図9Bに示す基板処理の第3例と同じであるが、基板処理の第4例では、エッチング成分形成処理が、分解促進液の供給および処理膜に対する光の照射であり、高溶解性成分形成処理が処理膜に対する光の照射である。第1反応成分および第2反応成分は、分解促進液の存在下で光のエネルギーによって分解される。
図9Cは、第1実施形態に係る基板処理の第4例を説明するための流れ図である。基板処理の第4例では、図9Bに示す基板処理の第3例と同じであるが、基板処理の第4例では、エッチング成分形成処理が、分解促進液の供給および処理膜に対する光の照射であり、高溶解性成分形成処理が処理膜に対する光の照射である。第1反応成分および第2反応成分は、分解促進液の存在下で光のエネルギーによって分解される。
基板処理の第4例では、光照射ユニット8および第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能し、光照射ユニット8が、高溶解性成分形成処理ユニットとして機能する。
図9Dは、第1実施形態に係る基板処理の第5例を説明するための流れ図である。基板処理の第5例が、図6の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)および分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第5例では、エッチング成分形成処理および高溶解性成分形成処理がともに処理膜に対する光の照射である。この場合、第1反応成分の分解と第2反応成分の分解とが同時に行われる。第1反応成分の分解反応が加水分解である場合、処理膜100または雰囲気中の水分を利用して常温で、光を照射することによって第1反応成分および第2反応成分が分解される。
図9Dは、第1実施形態に係る基板処理の第5例を説明するための流れ図である。基板処理の第5例が、図6の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)および分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第5例では、エッチング成分形成処理および高溶解性成分形成処理がともに処理膜に対する光の照射である。この場合、第1反応成分の分解と第2反応成分の分解とが同時に行われる。第1反応成分の分解反応が加水分解である場合、処理膜100または雰囲気中の水分を利用して常温で、光を照射することによって第1反応成分および第2反応成分が分解される。
基板処理の第5例では、光照射ユニット8が、エッチング成分形成処理ユニットおよび高溶解性成分形成処理ユニットとして機能する。
また、図示しないが、分解促進液供給工程(ステップS5)および光照射工程(ステップS6)が省略され、処理膜加熱工程(ステップS4)において、エッチング成分形成処理および高溶解性成分形成処理が実行されてもよい。
また、図示しないが、分解促進液供給工程(ステップS5)および光照射工程(ステップS6)が省略され、処理膜加熱工程(ステップS4)において、エッチング成分形成処理および高溶解性成分形成処理が実行されてもよい。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る基板処理装置1Pは、第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の構成である(図2を参照)。基板処理装置1Pが第1実施形態に係る基板処理装置1と主に異なる点は、処理液が、溶質として、第1反応成分および低溶解性成分に加えて、第2高溶解性成分を含有する点である。
第2実施形態に係る基板処理装置1Pは、第1実施形態に係る基板処理装置1と同様の構成である(図2を参照)。基板処理装置1Pが第1実施形態に係る基板処理装置1と主に異なる点は、処理液が、溶質として、第1反応成分および低溶解性成分に加えて、第2高溶解性成分を含有する点である。
第1反応成分としては、エッチング成分形成処理によってエッチング成分および第2反応成分を形成するものではなく、エッチング成分のみを形成するものも用いることができる。第1反応成分としては、第1実施形態と同様の、カルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルを用いることも可能である。
図10に示すように、第1反応成分がカルボン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。加水分解により生成されたカルボン酸がエッチング成分である。
図10に示すように、第1反応成分がカルボン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。加水分解により生成されたカルボン酸がエッチング成分である。
図10においてR21は、たとえば、炭化水素基であり、R22は、たとえば、カルボン酸エステル基を一部に有する官能基である。R21は、炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されていてもよい。R21が炭化水素中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されている場合、R21が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。
第1反応成分がスルホン酸エステルである場合、図11に示すように、第1反応成分がスルホン酸エステルである場合、水存在下で加熱条件(たとえば、50℃以上80℃以下)において、第1反応成分が加水分解される。第1反応成分の加水分解によって生成されたスルホン酸がエッチング成分である。
図11においてR31は、たとえば、炭化水素基であり、R32は、たとえば、スルホン酸エステル基を一部に有する官能基である。R31は、炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されていてもよい。R31が炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されている場合、R31が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。そのため、基板Wの表層部を速やかにエッチングすることができる。
図11においてR31は、たとえば、炭化水素基であり、R32は、たとえば、スルホン酸エステル基を一部に有する官能基である。R31は、炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されていてもよい。R31が炭化水素基中の水素原子がフッ素原子や塩素原子に置換されている場合、R31が炭化水素基中にフッ素原子や塩素原子が含まれていない官能基である場合と比較して、エッチング成分の酸性度が高い。そのため、基板Wの表層部を速やかにエッチングすることができる。
第2高溶解性成分は、剥離液に対する溶解性が比較的高い成分である。第2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。低溶解性成分としては、剥離液に対する溶解性が第2高溶解性成分よりも低い物質を用いることができる。低溶解性成分は、たとえば、ノボラックである。低溶解性成分は、第1低溶解性成分の一例であり、第2低溶解性成分の一例でもある。
処理液に含有される溶媒は、低溶解性成分および第1反応成分に加えて、第2高溶解性成分を溶解させる液体であればよい。処理液に含有される溶媒は、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。処理液に含有される溶媒としては、第1実施形態の処理液に含有される溶媒と同様のものを用いることができる。
処理膜は、主に、固体状態の低溶解性成分(低溶解性成分固体)と、固体状態の第1反応成分(第1反応成分固体)と、固体状態の第2高溶解性成分(第2高溶解性成分固体)とによって構成されている。処理膜中には、溶媒が残存していてもよい。処理液に含有される溶媒、低溶解性成分および第2高溶解性成分の詳細については後述する。
処理膜は、主に、固体状態の低溶解性成分(低溶解性成分固体)と、固体状態の第1反応成分(第1反応成分固体)と、固体状態の第2高溶解性成分(第2高溶解性成分固体)とによって構成されている。処理膜中には、溶媒が残存していてもよい。処理液に含有される溶媒、低溶解性成分および第2高溶解性成分の詳細については後述する。
次に、第2実施形態に係る基板処理装置1Pによる基板処理装置の一例について説明する。図12は、第2実施形態に係る基板処理装置1Pによる基板処理の第1例を説明するための流れ図である。
基板処理装置1Pによる基板処理では、たとえば、図12に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、処理液供給工程(ステップS2)、処理膜形成工程(ステップS3)、処理膜加熱工程(ステップS4)、分解促進液供給工程(ステップS5)、処理膜除去工程(ステップS7)、リンス工程(ステップS8)、残渣除去工程(ステップS9)、スピンドライ工程(ステップS10)および基板搬出工程(ステップS11)がこの順番で実行される。すなわち、図6に示す基板処理と異なり、光照射工程(ステップS6)が省略されている。
基板処理装置1Pによる基板処理では、たとえば、図12に示すように、基板搬入工程(ステップS1)、処理液供給工程(ステップS2)、処理膜形成工程(ステップS3)、処理膜加熱工程(ステップS4)、分解促進液供給工程(ステップS5)、処理膜除去工程(ステップS7)、リンス工程(ステップS8)、残渣除去工程(ステップS9)、スピンドライ工程(ステップS10)および基板搬出工程(ステップS11)がこの順番で実行される。すなわち、図6に示す基板処理と異なり、光照射工程(ステップS6)が省略されている。
次に、図13A~図13Eを用いて、処理膜100が基板Wから剥離される様子を詳細に説明する。図13A~図13Eは、処理膜100が基板Wから剥離される様子を説明するための模式図である。
処理膜形成工程(ステップS3)において形成された処理膜100は、図13Aに示すように、基板Wの表層部150に付着しているパーティクル103を保持している。エッチング成分形成処理が行われる前、処理膜100は、第1反応成分110、低溶解性成分111、および、第2高溶解性成分116を含有している。第1反応成分110、低溶解性成分111および第2高溶解性成分116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、固化または硬化されている。
処理膜形成工程(ステップS3)において形成された処理膜100は、図13Aに示すように、基板Wの表層部150に付着しているパーティクル103を保持している。エッチング成分形成処理が行われる前、処理膜100は、第1反応成分110、低溶解性成分111、および、第2高溶解性成分116を含有している。第1反応成分110、低溶解性成分111および第2高溶解性成分116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、固化または硬化されている。
次に、図13Bを参照して、エッチング成分形成処理(加熱、および、分解促進液の供給)によって第1反応成分110が分解される。詳しくは、分解促進液供給工程(ステップS4)において、分解促進液としてのリンス液が処理膜100に供給されることで、処理膜100が膨潤する。リンス液存在下で基板Wが加熱されると(処理膜加熱工程)、第1反応成分110が分解される。第1反応成分110が分解されてエッチング成分112が処理膜100中に形成される(エッチング成分形成工程)。図13Cに示すように、処理膜100中に形成されたエッチング成分112によって基板Wの表層部150がエッチングされる(エッチング工程)。ヒータユニット6および第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
エッチング成分112は、分解促進液としてのリンス液によって、溶解されている。処理膜100において基板Wの上面に接触する部分のエッチング成分112は、基板Wの表層部150をエッチングすることによって消失する。そのため、処理膜100において基板Wの上面に接触する部分のエッチング成分112の濃度が低減しないように、図13Cに示すように、処理膜100中のエッチング成分112が基板Wの上面151側に移動する。このように、基板Wの表層部150のエッチングが徐々に進行し、基板Wの上面151が下面側に後退する。
基板Wの上面151の後退(基板Wの表層部150のエッチング)によって、パーティクル103が基板Wの上面151から浮き上がる。これにより、パーティクル103が処理膜100(特に、固体状態の低溶解性成分111)によって、包み込まれて、より強固に保持される。基板Wの表層部150がエッチングされることでエッチング残渣104が形成される。処理膜100(特に、固体状態の低溶解性成分111)は、エッチング工程の前から基板Wの上面151に付着しているパーティクル103とともにエッチング残渣104を保持する。
次に、図13Dを参照して、剥離液によって、第2高溶解性成分116が溶解される。すなわち、処理膜100が部分的に溶解される(溶解工程、部分溶解工程)。第2高溶解性成分116が溶解されることによって、処理膜100において第2高溶解性成分116が偏在している部分に貫通孔106が形成される(貫通孔形成工程)。
第2高溶解性成分116が偏在している部分には、第2高溶解性成分116のみが存在するのではなく、低溶解性成分111も存在する。剥離液が第2高溶解性成分116だけでなく第2高溶解性成分116の周囲の低溶解性成分111も溶解させるため、貫通孔106の形成が促進される。
第2高溶解性成分116が偏在している部分には、第2高溶解性成分116のみが存在するのではなく、低溶解性成分111も存在する。剥離液が第2高溶解性成分116だけでなく第2高溶解性成分116の周囲の低溶解性成分111も溶解させるため、貫通孔106の形成が促進される。
ここで、処理膜100中に溶媒やリンス液が適度に残留している場合には、剥離液は、処理膜100に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100を部分的に溶解する。詳しくは、剥離液が処理膜100中に残留している溶媒やリンス液に溶け込みながら処理膜100中の第1高溶解性成分114を溶解して貫通孔106を形成する。そのため、処理膜100内に剥離液が進入しやすい(溶解進入工程)。
基板Wの上面に到達した剥離液は、処理膜100と基板Wとの界面に作用して処理膜100を剥離し、剥離された処理膜100を基板Wの上面から排除する(剥離排除工程)。
詳しくは、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は低く、大部分の低溶解性成分111は固体状態で維持される。そのため、貫通孔106を介して基板Wの上面付近まで到達した剥離液は、低溶解性成分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13Dの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面付近の固体状態の低溶解性成分111を徐々に溶解させながら、処理膜100と基板Wの上面との間の隙間Gに進入していく(剥離液進入工程)。
詳しくは、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は低く、大部分の低溶解性成分111は固体状態で維持される。そのため、貫通孔106を介して基板Wの上面付近まで到達した剥離液は、低溶解性成分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13Dの拡大図に示すように、剥離液が、基板Wの上面付近の固体状態の低溶解性成分111を徐々に溶解させながら、処理膜100と基板Wの上面との間の隙間Gに進入していく(剥離液進入工程)。
そして、たとえば、貫通孔106の周縁を起点として処理膜100に亀裂(クラック)が形成される。そのため、第2高溶解性成分116は、クラック発生成分ともいわれる。処理膜100は、亀裂の形成によって分裂し、膜片108となる。図13Eに示すように、処理膜100の膜片108は、除去対象物105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、処理膜剥離工程)。
そして、剥離液の供給を継続することによって、膜片108となった処理膜100が、除去対象物105を保持している状態で、剥離液によって洗い流される。言い換えると、除去対象物105を保持する膜片108が基板W外に押し出されて基板Wの上面から排除される(処理膜排除工程、除去対象物排除工程)。これにより、基板Wの上面を良好に洗浄することができる。
第2実施形態によれば、上述した第1実施形態と同様の効果を奏する。処理膜100中に形成されたエッチング成分で基板Wの表層部150をエッチングすることで、エッチング成分112の消費量を低減することができる。さらに、処理膜除去工程において、剥離液によって、処理膜100を基板Wの上面151から剥離して除去するため、基板Wの上面151に付着している除去対象物105を基板Wの上面151から引き剥がして除去することができる。さらに、エッチングによる基板Wの上面151の後退によって、除去対象物105を基板Wの上面151から浮き上がらせることができるため、処理膜100の剥離の際に除去対象物105を良好に引き剥がすことができる。
また、第2実施形態によれば以下の効果も奏する。処理膜形成工程において、第2高溶解性成分116を含有する処理膜100が形成される。そして、処理膜除去工程において供給される剥離液によって、処理膜100中の第2高溶解性成分116が溶解される。
この方法によれば、処理膜形成工程において第2高溶解性成分116を含有する処理膜100が形成される。処理膜100中に第2高溶解性成分116は、その後に基板Wの上面151に供給される剥離液によって溶解される。剥離液で処理膜100中の第2高溶解性成分116を溶解させることによって処理膜100に貫通孔106が形成される。そのため、処理膜100中に形成された貫通孔106を介して剥離液を処理膜100と基板Wとの界面に速やかに到達させることができる。剥離液は、基板Wと処理膜100との界面に進入して基板Wの上面151から処理膜100を剥離する。これにより、エッチング成分112によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
この方法によれば、処理膜形成工程において第2高溶解性成分116を含有する処理膜100が形成される。処理膜100中に第2高溶解性成分116は、その後に基板Wの上面151に供給される剥離液によって溶解される。剥離液で処理膜100中の第2高溶解性成分116を溶解させることによって処理膜100に貫通孔106が形成される。そのため、処理膜100中に形成された貫通孔106を介して剥離液を処理膜100と基板Wとの界面に速やかに到達させることができる。剥離液は、基板Wと処理膜100との界面に進入して基板Wの上面151から処理膜100を剥離する。これにより、エッチング成分112によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
また第2実施形態によれば、剥離液に対する低溶解性成分111の溶解性は、剥離液に対する第2高溶解性成分116の溶解性よりも低い。そのため、剥離液で第2高溶解性成分116が溶解される一方で、低溶解性成分111は剥離液に溶解されずに処理膜100中に固体状態で維持される。
したがって、第2高溶解性成分116を剥離液に溶解させつつ、低溶解性成分111を剥離液に溶解させずに処理膜100に維持することができる。そのため、剥離液は、第2高溶解性成分116の溶解によって形成された貫通孔106を通って、基板Wと処理膜100との界面に到達する。
したがって、第2高溶解性成分116を剥離液に溶解させつつ、低溶解性成分111を剥離液に溶解させずに処理膜100に維持することができる。そのため、剥離液は、第2高溶解性成分116の溶解によって形成された貫通孔106を通って、基板Wと処理膜100との界面に到達する。
その結果、エッチング成分によるエッチングが終了した後に、基板Wの上面151から処理膜100を速やかに剥離することができる。
低溶解性成分111が固体状態で維持されるため、第2高溶解性成分116が溶解された後においても、低溶解性成分111によって除去対象物105を保持することができる。剥離液の供給後においても、処理膜100によって除去対象物105が保持された状態を維持することができる。そのため、除去対象物105が低溶解性成分111によって保持されていない場合と比較して、除去対象物105が剥離液の流れから受けるエネルギー(物理力)を増大させることができる。
低溶解性成分111が固体状態で維持されるため、第2高溶解性成分116が溶解された後においても、低溶解性成分111によって除去対象物105を保持することができる。剥離液の供給後においても、処理膜100によって除去対象物105が保持された状態を維持することができる。そのため、除去対象物105が低溶解性成分111によって保持されていない場合と比較して、除去対象物105が剥離液の流れから受けるエネルギー(物理力)を増大させることができる。
次に、第2実施形態に係る基板処理の別の例について説明する。
図14Aは、第2実施形態に係る基板処理の第2例を説明するための流れ図である。基板処理の第2例が、図12の基板処理と異なる点は、分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されている点である。すなわち、第2実施形態に係る基板処理の第2例では、エッチング成分形成処理が処理膜100の加熱である。第1反応成分は、加熱によって分解される。第1反応成分の分解は、処理膜中または雰囲気中の水分によって促進されてもよい。基板処理の第2例では、ヒータユニット6が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
図14Aは、第2実施形態に係る基板処理の第2例を説明するための流れ図である。基板処理の第2例が、図12の基板処理と異なる点は、分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されている点である。すなわち、第2実施形態に係る基板処理の第2例では、エッチング成分形成処理が処理膜100の加熱である。第1反応成分は、加熱によって分解される。第1反応成分の分解は、処理膜中または雰囲気中の水分によって促進されてもよい。基板処理の第2例では、ヒータユニット6が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
図14Bは、第2実施形態に係る基板処理の第3例を説明するための流れ図である。第2実施形態に係る基板処理の第3例が、図12の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)が省略されている点である。すなわち、基板処理の第3例では、エッチング成分形成処理が分解促進液の供給である。第1反応成分は、分解促進液存在下において常温で分解される。基板処理の第3例では、第3移動ノズル11が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
図14Cは、第1実施形態に係る基板処理の第4例を説明するための流れ図である。基板処理の第4例が、図12の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)および分解促進液供給工程(ステップS5)が省略されており、その代わりに、光照射工程(ステップS6)が実行される点である。すなわち、基板処理の第4例では、エッチング成分形成処理が光の照射である。第1反応成分は、光のエネルギーによって分解される。第1反応成分の分解は、処理膜中または雰囲気中の水分によって促進されてもよい。基板処理の第4例では、光照射ユニット8が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
図14Dは、第1実施形態に係る基板処理の第5例を説明するための流れ図である。基板処理の第4例が、図12の基板処理と異なる点は、処理膜加熱工程(ステップS4)の代わりに光照射工程(ステップS6)が行われる点である。すなわち、基板処理の第5例では、エッチング成分形成処理が光の照射および分解促進液の供給である。第1反応成分は、分解促進液存在下において常温で光を照射することで分解される。基板処理の第5例では、第3移動ノズル11および光照射ユニット8が、エッチング成分形成処理ユニットとして機能する。
<処理液中の成分の詳細>
以下では、上述の実施形態に用いられる処理液中の成分(溶媒、低溶解性成分、第2高溶解性成分)について説明する。
以下では、「Cx~y」、「Cx~Cy」および「Cx」などの記載は、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。
以下では、上述の実施形態に用いられる処理液中の成分(溶媒、低溶解性成分、第2高溶解性成分)について説明する。
以下では、「Cx~y」、「Cx~Cy」および「Cx」などの記載は、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。
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。
<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。
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も良い。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。
(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。
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。
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。
(アスタリスク*は、隣接した構成単位への結合を示す。)
(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。)
(Meは、メチル基を意味する。アスタリスク*は、隣接した構成単位への結合を示す。)
(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。
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。
<第2高溶解性成分>
(B)第2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。
(B)第2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。
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)第2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)第2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。
より具体的な態様として、(B)第2高溶解性成分は、下記(B-1)、(B-2)および(B-3)の少なくともいずれか1つで表される。
(B-1)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。
(B-1)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。
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。
R40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。
R40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。
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。
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。
権利範囲を限定する意図はないが、(B-1)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。
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-1)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、R40はメチルである。
(B-2)は下記化学式11で表される。
R41、R42、R43、およびR44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。
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。
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-2)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-2)の好適例として挙げられる。
権利範囲を限定する意図はないが、(B-2)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-2)の好適例として挙げられる。
(B-3)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。
ここで、R45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-3)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-3)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。
権利範囲を限定する意図はないが、(B-3)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。
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-3)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R45は-Hであり、別の構成単位においてR45は-COOH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-3)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R45は-Hであり、別の構成単位においてR45は-COOHである。
言うまでもないが、処理液は(B)第2高溶解性成分として、上記の好適例を1または2以上組み合わせて含んでも良い。例えば、(B)第2高溶解性成分は2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンと3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオールの双方を含んでも良い。
(B)第2高溶解性成分は、分子量80~10,000であってもよい。第2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)第2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)第2高溶解性成分は、分子量80~10,000であってもよい。第2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)第2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)第2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。
<溶媒>
(C)溶媒は有機溶剤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。
<溶媒>
(C)溶媒は有機溶剤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。
有機溶剤としては、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。これらの有機溶剤は、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。
<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。
たとえば、スピンチャック5は、複数のチャックピン20を基板Wの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、基板Wの下面をスピンベース21の上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
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。
たとえば、スピンチャック5は、複数のチャックピン20を基板Wの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、基板Wの下面をスピンベース21の上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
上述の実施形態に係る基板処理では、シャッタ82の開閉によって光照射ユニット8による光の照射と光の照射の停止とを切り替える。しかしながら、ランプ80の通電とランプ80への通電の停止によって、光照射ユニット8による光の照射と光の照射の停止とを切り替えるように構成されていてもよい。
また、図15に示すように、ヒータ62は、回転径方向に沿って分けられた複数の領域を有しており、領域ごとに異なる温度に設定することができるように構成されていてもよい。ヒータ62の温度は、たとえば、基板Wの回転中心位置から離れるに従って高温になるように領域ごとに設定されてもよい。ヒータ62の温度は、逆に、基板Wの回転中心位置に近づくに従って高温になるように領域ごとに設定されてもよい。
また、図15に示すように、ヒータ62は、回転径方向に沿って分けられた複数の領域を有しており、領域ごとに異なる温度に設定することができるように構成されていてもよい。ヒータ62の温度は、たとえば、基板Wの回転中心位置から離れるに従って高温になるように領域ごとに設定されてもよい。ヒータ62の温度は、逆に、基板Wの回転中心位置に近づくに従って高温になるように領域ごとに設定されてもよい。
また、図16に示すように、光照射ユニット8は、チャンバ4内に設けられたランプ移動ユニット87によって、照射位置とホーム位置(退避位置)との間で移動するように構成されていてもよい。照射位置は、基板Wの上面に光照射ユニット8が対向する位置である。照射位置は、光照射ユニット8から基板Wの上面への光の照射が可能な位置である。退避位置は、光照射ユニット8から基板Wの上面へ光が照射されない位置である。光照射ユニット8は、照射位置に位置するときに、光照射ユニット8が基板Wの上面に対向する。光照射ユニット8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(図2を参照)の外方に位置する。
ランプ移動ユニット87は、ランプハウジング81を支持するアーム87Aと、アーム87Aを移動させるアーム移動ユニット87Bとを含む。アーム移動ユニット87Bは、たとえば、アーム87Aを水平移動させるために回転軸線A2まわりに回転させるモータと、アーム87Aを昇降させるボールねじ機構とを含む。
また、図17に示すように、光照射ユニット8がチャンバ4の側壁4cの外方に位置していてもよい。この場合、光照射ユニット8から発せられた光は、側壁4cに設けられたスリット4dを介してチャンバ4内に入射し、チャンバ4内に配置された反射板88によって反射されて基板Wの上面に照射される。
また、図17に示すように、光照射ユニット8がチャンバ4の側壁4cの外方に位置していてもよい。この場合、光照射ユニット8から発せられた光は、側壁4cに設けられたスリット4dを介してチャンバ4内に入射し、チャンバ4内に配置された反射板88によって反射されて基板Wの上面に照射される。
また、光照射ユニット8は、プロジェクタであってもよい。この場合、プロジェクタが映し出す映像の輝度によって、基板Wの上面への光の照射強度を変更することが可能である。
上述の実施形態では、第1反応成分の分解反応によってエッチング成分が形成され、第2反応成分の分解反応によって第1高溶解性成分が形成される。しかしながら、分解反応以外の反応(たとえば、転位反応等)によって第1反応成分がエッチング成分に変質するように構成されていてもよい。同様に、分解反応以外の反応(たとえば、転位反応、酸化反応等)によって第2反応成分が第1高溶解性成分に変質するように構成されていてもよい。
上述の実施形態では、第1反応成分の分解反応によってエッチング成分が形成され、第2反応成分の分解反応によって第1高溶解性成分が形成される。しかしながら、分解反応以外の反応(たとえば、転位反応等)によって第1反応成分がエッチング成分に変質するように構成されていてもよい。同様に、分解反応以外の反応(たとえば、転位反応、酸化反応等)によって第2反応成分が第1高溶解性成分に変質するように構成されていてもよい。
上述の第1実施形態および第2実施形態を組み合わせることも可能である。たとえば、溶質として、低溶解性成分、第1反応成分、および第2高溶解性成分を含有する処理液を用い、第1実施形態に係る基板処理(たとえば、図6)を行うことも可能である。この場合、高溶解性成分形成処理によって第1高溶解性成分が形成されるため、高溶解性成分形成処理後の処理膜100には、第1高溶解性成分および第2高溶解性成分が含まれる。処理膜除去工程において、基板Wの上面に剥離液を供給することによって、第1高溶解性成分および第2高溶解性成分が溶解されて処理膜100に貫通孔106が形成される。また、この場合、低溶解性成分として、二種類の成分を用いることも可能である。具体的には、第1高溶解性成分よりも剥離液に対する溶解性が低い第1低溶解性成分と、第2高溶解性成分よりも剥離液に対する溶解性が低い第2低溶解性成分とを、処理液に含有させることができる。
また、上述した実施形態では、処理液、剥離液、リンス液(分解促進液)および残渣除去液は、それぞれ、第1~第4移動ノズルから吐出される。しかしながら、各液体は、基板Wに対する位置が固定された固定ノズルから吐出されるように構成されていてもよい。
この明細書において、「~」または「-」を用いて数値範囲を示した場合、特に言及されない限り、これらは両方の端点を含み、単位は共通する。
この明細書において、「~」または「-」を用いて数値範囲を示した場合、特に言及されない限り、これらは両方の端点を含み、単位は共通する。
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。
1 :基板処理装置
1P :基板処理装置
3 :コントローラ
6 :ヒータユニット(エッチング成分形成処理ユニット)
8 :光照射ユニット(エッチング成分形成処理ユニット)
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(エッチング成分形成処理ユニット)
23 :スピンモータ(処理膜形成ユニット)
100 :処理膜
104 :エッチング残渣
106 :貫通孔
110 :第1反応成分
111 :低溶解性成分(第1低溶解性成分、第2低溶解性成分)
112 :エッチング成分
113 :第2反応成分
114 :第1高溶解性成分
116 :第2高溶解性成分
150 :表層部
151 :上面
W :基板
1P :基板処理装置
3 :コントローラ
6 :ヒータユニット(エッチング成分形成処理ユニット)
8 :光照射ユニット(エッチング成分形成処理ユニット)
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(エッチング成分形成処理ユニット)
23 :スピンモータ(処理膜形成ユニット)
100 :処理膜
104 :エッチング残渣
106 :貫通孔
110 :第1反応成分
111 :低溶解性成分(第1低溶解性成分、第2低溶解性成分)
112 :エッチング成分
113 :第2反応成分
114 :第1高溶解性成分
116 :第2高溶解性成分
150 :表層部
151 :上面
W :基板
Claims (18)
- 基板の表面に処理液を供給し、前記基板の表面上の処理液を固化または硬化させることによって、処理膜を前記基板の表面に形成する処理膜形成工程と、
前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程と、
前記エッチング成分形成工程において形成されたエッチング成分によって前記基板の表層部をエッチングするエッチング工程と、
前記処理膜の表面に剥離液を供給することによって、前記処理膜を前記基板の表面から剥離して、前記処理膜を前記基板の表面から除去する処理膜除去工程とを含む、基板処理方法。 - 前記エッチング成分形成処理が、前記処理膜の加熱、前記処理膜への水の供給、および、前記処理膜に対する光の照射の少なくともいずれかを含む処理である、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記エッチング成分形成工程の後でかつ前記処理膜除去工程の前に、前記処理膜に対して高溶解性成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中の他の成分と比較して前記剥離液に対する溶解性が高い第1高溶解性成分を前記処理膜中に形成する高溶解性成分形成工程をさらに含み、
前記処理膜除去工程において、前記基板の表面に前記剥離液を供給することによって、前記処理膜中の前記第1高溶解性成分が溶解される、請求項1または2に記載の基板処理方法。 - 前記高溶解性成分形成処理が、前記処理膜に対する光の照射である、請求項3に記載の基板処理方法。
- 前記第1高溶解性成分が前記剥離液に溶解されることによって、前記処理膜に貫通孔が形成される、請求項3または4に記載の基板処理方法。
- 前記処理膜形成工程において、前記第1高溶解性成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第1低溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される、請求項3~5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記処理膜形成工程において、第1反応成分を含有する前記処理膜が形成され、
前記エッチング成分形成工程において、前記エッチング成分形成処理によって前記第1反応成分が分解されることで、前記エッチング成分とともに第2反応成分が前記処理膜中に形成され、
前記高溶解性成分形成工程において、前記高溶解性成分形成処理によって前記第2反応成分が分解されることで、前記第1高溶解性成分が前記処理膜中に形成される、請求項3~6のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記エッチング成分形成工程における前記第1反応成分の分解を促進する分解促進液を前記基板の表面に供給する分解促進液供給工程をさらに含む、請求項7に記載の基板処理方法。
- 前記分解促進液供給工程において前記基板の表面に供給された前記分解促進液によって、前記第2反応成分の分解が促進される、請求項8に記載の基板処理方法。
- 前記処理膜形成工程において、第1反応成分を含有する前記処理膜が形成され、
前記エッチング成分形成工程において、前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うことによって、前記処理膜中の前記第1反応成分が分解されてエッチング成分が形成される、請求項1~6のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記エッチング成分形成工程における前記第1反応成分の分解を促進する分解促進液を前記基板の表面に供給する分解促進液供給工程をさらに含む、請求項10に記載の基板処理方法。
- 前記第1反応成分が、カルボン酸エステルまたはスルホン酸エステルである、請求項7~11のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記処理膜形成工程において、第2高溶解性成分を含有する前記処理膜が形成され、
前記処理膜除去工程において供給される前記剥離液によって、前記処理膜中の前記第2高溶解性成分が溶解される、請求項1~12のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記処理膜除去工程において前記処理膜の表面に供給された前記剥離液に前記第2高溶解性成分が溶解されることによって、前記処理膜に貫通孔が形成される、請求項13に記載の基板処理方法。
- 前記処理膜形成工程において、前記第2高溶解性成分よりも前記剥離液に対する溶解性が低い第2低溶解性成分を含有する前記処理膜が形成される、請求項13または14に記載の基板処理方法。
- 前記エッチング工程において、前記基板の表層部がエッチングされることによってエッチング残渣が形成され、
前記処理膜形成工程において形成される前記処理膜によって前記エッチング残渣が保持され、
前記処理膜除去工程が、前記エッチング残渣が前記処理膜に保持された状態で、前記処理膜とともに前記エッチング残渣を除去する工程を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 基板の表面に向けて処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記基板の表面上に存在する処理液を固化または硬化させることで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、
前記処理膜に対してエッチング成分形成処理を行うエッチング成分形成処理ユニットと、
前記基板の表面に向けて前記処理膜を前記基板の表面から剥離する剥離液を供給する剥離液供給ユニットと、
前記処理液供給ユニット、前記処理膜形成ユニット、前記エッチング成分形成処理ユニット、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、前記処理液供給ユニットから前記基板の表面に向けて処理液を供給し、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処理膜を形成する処理膜形成工程と、前記エッチング成分形成処理ユニットによって前記エッチング成分形成処理を行うことによって前記処理膜中にエッチング成分を形成するエッチング成分形成工程と、前記エッチング成分形成工程において形成されたエッチング成分によって前記基板の表層部をエッチングするエッチング工程と、前記剥離液供給ユニットから前記基板の表面に向けて剥離液を供給することによって前記処理膜を前記基板の表面から剥離して、前記処理膜を前記基板の表面から除去する処理膜除去工程とを実行するようにプログラムされている、基板処理装置。 - 固化または硬化によって、剥離液によって基板の表面から剥離可能な処理膜を形成する処理液であって、
エッチング成分形成処理によって、前記処理膜中に前記基板の表層部をエッチングするエッチング成分を形成する反応成分と、前記エッチング成分形成処理が行われた後においても前記処理膜中で固体状態を維持する固体状態維持成分とを有する、処理液。
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