JP2022027088A - 基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の清浄度を向上させることができる基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理方法は、基板（Ｗ）に対し撥水化剤（ＳＭＴ）を供給する工程（Ｓ７）と、撥水化剤（ＳＭＴ）の供給後、基板（Ｗ）に対し、希釈化されたイソプロピルアルコールである希釈イソプロピルアルコール（ｄＩＰＡ）を供給する工程（Ｓ１１）と、希釈イソプロピルアルコール（ｄＩＰＡ）の供給後、基板（Ｗ）を乾燥させる工程（Ｓ１２）とを包含する。【選択図】図３
Description
本発明は、基板処理方法に関する。
基板を処理する方法の一種に、アッシング処理又はエッチング処理によるパターンの形成後に基板上に残った残渣物を除去する基板処理方法がある。この基板処理方法として、薬液処理、リンス処理、及びスピンドライ処理を基板に対して順次実行する方法が知られている。リンス処理では、基板に水を供給して基板の上面から薬液を除去する。
しかしながら、基板の上面に微細なパターンが形成されている場合、パターンの内部に入り込んだ水をスピンドライ処理によって除去できない可能性がある。水は表面張力が大きい液体であるため、パターンの内部に入り込んだ水を除去できない場合、パターンの内部に入り込んだ水によってパターンが倒壊する可能性がある。
そこで、パターンの倒壊を回避するために、基板に撥水化剤を供給してパターンを撥水性保護膜で覆うことがある。例えば、特許文献１には、薬液処理、純水リンス処理、撥水性処理、純水リンス処理、及び乾燥処理を基板に対して順次実行する基板処理方法が開示されている。
具体的には、薬液処理後の純水リンス処理では、基板に純水を供給して、基板の上面から薬液を除去する。撥水性処理では、基板に撥水化剤を供給して、パターンを覆う撥水性保護膜を形成する。撥水性処理後の純水リンス処理では、基板に純水を供給して、基板の上面に残っている撥水化剤を除去する。
しかしながら、水は基板の上面全域に行き渡り難い。そのため、基板の上面に、純水で覆われない領域が発生する可能性がある。したがって、純水を供給するだけでは、基板の上面に残っている撥水化剤（撥水化剤の残渣）の除去率が低くなり、基板の清浄度が低下する可能性がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の清浄度を向上させることができる基板処理方法を提供することにある。
本発明の一局面によれば、基板処理方法は、基板を処理する方法であって、前記基板に対し、撥水化剤を供給する工程と、前記撥水化剤の供給後、前記基板に対し、希釈化されたイソプロピルアルコールである希釈イソプロピルアルコールを供給する工程と、前記希釈イソプロピルアルコールの供給後、前記基板を乾燥させる工程とを包含する。
ある実施形態において、上記基板処理方法は、前記撥水化剤の供給前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する。
ある実施形態において、上記基板処理方法は、前記希釈イソプロピルアルコールの供給後であって、前記基板を乾燥させる前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する。
ある実施形態において、上記基板処理方法は、前記撥水化剤の供給後であって、前記希釈イソプロピルアルコールの供給前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する。
本発明に係る基板処理方法によれば、基板の清浄度を向上させることができる。
以下、図面（図１～図６）を参照して本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
本実施形態における「基板」には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、及び光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として、円盤状の半導体ウエハの処理に利用される基板処理方法を例に採って本実施形態を説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。また、基板の形状についても各種のものを適用可能である。
［実施形態１］
以下、図１～図３を参照して本発明の実施形態１を説明する。まず、図１を参照して基板処理装置１００を説明する。図１は、本実施形態の基板処理方法に用いられる基板処理装置１００の模式図である。詳しくは、図１は、基板処理装置１００の模式的な平面図である。基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。より具体的には、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。本実施形態の基板処理方法は、例えば、基板処理装置１００を利用して実行することができる。
以下、図１～図３を参照して本発明の実施形態１を説明する。まず、図１を参照して基板処理装置１００を説明する。図１は、本実施形態の基板処理方法に用いられる基板処理装置１００の模式図である。詳しくは、図１は、基板処理装置１００の模式的な平面図である。基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。より具体的には、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。本実施形態の基板処理方法は、例えば、基板処理装置１００を利用して実行することができる。
図１に示すように、基板処理装置１００は、複数の処理ユニット１と、流体キャビネット１００Ａと、複数の流体ボックス１００Ｂと、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御装置１０１とを備える。
ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送する。なお、インデクサーロボットＩＲとセンターロボットＣＲとの間に、基板Ｗを一時的に載置する載置台（パス）を設けて、インデクサーロボットＩＲとセンターロボットＣＲとの間で載置台を介して間接的に基板Ｗを受け渡しする装置構成としてもよい。
複数の処理ユニット１は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置される複数のタワーＴＷ（図１では４つのタワーＴＷ）を形成している。各タワーＴＷは、上下に積層された複数の処理ユニット１（図１では３つの処理ユニット１）を含む。処理ユニット１の各々は、処理液を基板Ｗに供給して、基板Ｗを処理する。
流体キャビネット１００Ａは、処理液を収容する。流体ボックス１００Ｂはそれぞれ、複数のタワーＴＷのうちの１つに対応している。流体キャビネット１００Ａ内の処理液は、いずれかの流体ボックス１００Ｂを介して、流体ボックス１００Ｂに対応するタワーＴＷに含まれる全ての処理ユニット１に供給される。
本実施形態において、処理液は、ＤＨＦ（希フッ酸）と、ＤＩＷ（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ：脱イオン水）と、ＳＣ１（アンモニア水、過酸化水素水、及び水の混合液）と、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）と、撥水化剤ＳＭＴとを含む。
続いて、制御装置１０１について説明する。制御装置１０１は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。例えば、制御装置１０１は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲ、及びセンターロボットＣＲを制御する。制御装置１０１は、制御部１０２と、記憶部１０３とを含む。
制御部１０２は、プロセッサーを有する。制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。あるいは、制御部１０２は、汎用演算機を有してもよい。
記憶部１０３は、データ及びコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容及び処理手順を規定する。
記憶部１０３は、主記憶装置を有する。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。記憶部１０３は、補助記憶装置を更に有してもよい。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリ及びハードディスクドライブの少なくも一方を含む。記憶部１０３はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１０２は、記憶部１０３に記憶されているコンピュータプログラム及びデータに基づいて、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。
続いて、図１及び図２を参照して基板処理装置１００について更に説明する。図２は、基板処理装置１００が備える処理ユニット１の模式図である。詳しくは、図２は、処理ユニット１の模式的な断面図である。
図２に示すように、処理ユニット１は、チャンバー２と、基板保持部３と、回転駆動部４と、第１ノズル５～第５ノズル９と、カップ１０と、第１ノズル移動部５０～第５ノズル移動部９０とを備える。基板処理装置１００は、第１処理液供給部１１０～第５処理液供給部１５０を更に備える。制御装置１０１（制御部１０２）は、基板保持部３、回転駆動部４、カップ１０、第１ノズル移動部５０～第５ノズル移動部９０、及び第１処理液供給部１１０～第５処理液供給部１５０を制御する。
チャンバー２は略箱形状を有する。チャンバー２には、基板Ｗ，基板保持部３、回転駆動部４、第１ノズル５～第５ノズル９、カップ１０、及び第１ノズル移動部５０～第５ノズル移動部９０が収容される。また、チャンバー２には、第１処理液供給部１１０の一部～第５処理液供給部１５０の一部が収容される。
基板保持部３は、基板Ｗを水平に保持する。より具体的には、基板Ｗは、パターンが形成されたパターン形成面を有する。基板保持部３は、パターン形成面が上側を向いた状態で基板Ｗを保持する。したがって、基板保持部３に保持されている基板Ｗの上面は、パターン形成面である。パターンは、例えばエッチング処理よって基板Ｗの表面に形成される。本実施形態の基板処理方法は、典型的には、ドライエッチング処理後の基板Ｗを処理の対象とする。つまり、基板処理装置１００は、エッチング処理後に基板Ｗに付着しているポリマー残渣を除去する洗浄処理を実行する。
基板保持部３は、例えばバキューム式のスピンチャックである。但し、基板保持部３は、バキューム式のスピンチャックに限定されない。基板保持部３は、例えば、挟持式のスピンチャック、又はベルヌーイ式のスピンチャックであってもよい。
回転駆動部４は、回転軸線ＡＸを中心として基板保持部３を回転させる。この結果、回転軸線ＡＸを中心として基板Ｗと基板保持部３とが一体に回転する。回転軸線ＡＸは、上下方向に延びる。回転駆動部４は、例えば、電動モータを含む。
第１ノズル５は、基板Ｗの上方から、基板ＷにＤＨＦを供給する。詳しくは、第１ノズル５は、回転中の基板Ｗに向けてＤＨＦを吐出する。第１ノズル移動部５０は、第１ノズル５を処理位置と退避位置との間で移動させる。第１ノズル５は、処理位置に移動すると、平面視において基板Ｗと対向する。第１ノズル５は、退避位置に移動すると、平面視において基板Ｗと対向しない。詳しくは、第１ノズル５は、処理位置に移動すると、基板Ｗの上面の中央部に対向する。また、第１ノズル５は、退避位置に移動すると、平面視において基板Ｗの周囲に退避する。
具体的には、第１ノズル移動部５０は、第１ノズルアーム５１と、第１ノズル駆動部５２とを有する。第１ノズルアーム５１は略水平方向に沿って延びる。第１ノズルアーム５１の先端部に第１ノズル５が配置される。第１ノズル駆動部５２は、上下方向に延びる回転軸線を中心に第１ノズルアーム５１を略水平面に沿って旋回させる。この結果、上下方向に延びる回転軸線を中心とする周方向に沿って、第１ノズル５が周方向に移動する。第１ノズル駆動部５２は、正逆回転可能な電動モータを含む。第１ノズル駆動部５２は、制御装置１０１（制御部１０２）によって制御される。
第１処理液供給部１１０は、第１ノズル５にＤＨＦを供給する。具体的には、第１処理液供給部１１０は、第１処理液供給配管１１１と、第１バルブ１１２とを有する。チャンバー２には、第１処理液供給配管１１１の一部が収容される。
第１処理液供給配管１１１は、第１ノズル５にＤＨＦを供給する。第１処理液供給配管１１１は、ＤＨＦが流通する管状部材である。第１バルブ１１２は第１処理液供給配管１１１に設けられる。第１バルブ１１２は、例えば電磁弁である。
第１バルブ１１２は、第１処理液供給配管１１１の流路を開閉する開閉弁である。第１バルブ１１２は、第１処理液供給配管１１１を流れるＤＨＦの流通を制御する。詳しくは、第１バルブ１１２が開くと、ＤＨＦが第１処理液供給配管１１１を介して第１ノズル５まで流れる。この結果、ＤＨＦが第１ノズル５から吐出される。第１バルブ１１２が閉じると、ＤＨＦの流通が遮断されて、第１ノズル５によるＤＨＦの吐出が停止する。なお、第１バルブ１１２は、第１処理液供給配管１１１を流れるＤＨＦの流量を調整する調整弁としても機能する。第１バルブ１１２は、制御装置１０１（制御部１０２）によって制御される。
第２ノズル６は、基板Ｗの上方から、基板ＷにＤＩＷを供給する。詳しくは、第２ノズル６は、回転中の基板Ｗに向けてＤＩＷを吐出する。第２ノズル移動部６０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第２ノズル６を処理位置と退避位置との間で移動させる。具体的には、第２ノズル移動部６０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第２ノズルアーム６１と、第２ノズル駆動部６２とを有する。第２ノズル移動部６０の構成は、第１ノズル移動部５０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第２処理液供給部１２０は、第２ノズル６にＤＩＷを供給する。具体的には、第２処理液供給部１２０は、第１処理液供給部１１０と同様に、第２処理液供給配管１２１と、第２バルブ１２２とを有する。チャンバー２には、第２処理液供給配管１２１の一部が収容される。第２処理液供給配管１２１は、第２ノズル６にＤＩＷを供給する。第２バルブ１２２は第２処理液供給配管１２１に設けられる。第２処理液供給部１２０の構成は、第１処理液供給部１１０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第３ノズル７は、基板Ｗの上方から、基板ＷにＳＣ１を供給する。詳しくは、第３ノズル７は、回転中の基板Ｗに向けてＳＣ１を吐出する。第３ノズル移動部７０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第３ノズル７を処理位置と退避位置との間で移動させる。具体的には、第３ノズル移動部７０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第３ノズルアーム７１と、第３ノズル駆動部７２とを有する。第３ノズル移動部７０の構成は、第１ノズル移動部５０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第３処理液供給部１３０は、第３ノズル７にＳＣ１を供給する。具体的には、第３処理液供給部１３０は、第１処理液供給部１１０と同様に、第３処理液供給配管１３１と、第３バルブ１３２とを有する。チャンバー２には、第３処理液供給配管１３１の一部が収容される。第３処理液供給配管１３１は、第３ノズル７にＳＣ１を供給する。第３バルブ１３２は第３処理液供給配管１３１に設けられる。第３処理液供給部１３０の構成は、第１処理液供給部１１０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第４ノズル８は、基板Ｗの上方から、基板ＷにＩＰＡ及び希釈ＩＰＡを供給する。詳しくは、第４ノズル８は、回転中の基板Ｗに向けてＩＰＡ及び希釈ＩＰＡを吐出する。希釈ＩＰＡは、希釈化されたＩＰＡを示す。本実施形態において、希釈ＩＰＡは、ＤＩＷによって希釈化されたＩＰＡである。換言すると、希釈ＩＰＡは、ＩＰＡとＤＩＷとの混合液である。ＩＰＡに対するＤＩＷの割合（容量比）は、例えば、１０％以上３０％以下である。以下、希釈ＩＰＡを「ｄＩＰＡ」と記載する場合がある。
第４ノズル移動部８０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第４ノズル８を処理位置と退避位置との間で移動させる。具体的には、第４ノズル移動部８０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第４ノズルアーム８１と、第４ノズル駆動部８２とを有する。第４ノズル移動部８０の構成は、第１ノズル移動部５０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第４処理液供給部１４０は、第４ノズル８にＩＰＡ及びｄＩＰＡを供給する。具体的には、第４処理液供給部１４０は、第４処理液供給配管１４１と、第４バルブ１４２と、第５処理液供給配管１４３と、第５バルブ１４４とを有する。チャンバー２には、第４処理液供給配管１４１の一部が収容される。
第４処理液供給配管１４１は、第４ノズル８にＩＰＡ及びｄＩＰＡを供給する。第５処理液供給配管１４３は、第４処理液供給配管１４１にＤＩＷを供給する。第４バルブ１４２は第４処理液供給配管１４１に設けられる。第５バルブ１４４は第５処理液供給配管１４３に設けられる。第４バルブ１４２及び第５バルブ１４４は、例えば電磁弁である。第５処理液供給配管１４３は、第４ノズル８と第４バルブ１４２との間で第４処理液供給配管１４１に接続する。
第４バルブ１４２は、第４処理液供給配管１４１の流路を開閉する開閉弁である。第４バルブ１４２は、第４処理液供給配管１４１を流れるＩＰＡの流通を制御する。詳しくは、第４バルブ１４２が開くと、ＩＰＡが第４処理液供給配管１４１を介して第４ノズル８まで流れる。第４バルブ１４２が閉じると、ＩＰＡの流通が遮断される。なお、第４バルブ１４２は、第４処理液供給配管１４１を流れるＩＰＡの流量を調整する調整弁としても機能する。第４バルブ１４２は、制御装置１０１（制御部１０２）によって制御される。
第５バルブ１４４は、第５処理液供給配管１４３の流路を開閉する開閉弁である。第５バルブ１４４は、第５処理液供給配管１４３を流れるＤＩＷの流通を制御する。詳しくは、第５バルブ１４４が開くと、ＤＩＷが第５処理液供給配管１４３を介して第４処理液供給配管１４１に流入する。第５バルブ１４４が閉じると、ＤＩＷの流通が遮断される。なお、第５バルブ１４４は、第５処理液供給配管１４３を流れるＤＩＷの流量を調整する調整弁としても機能する。第５バルブ１４４は、制御装置１０１（制御部１０２）によって制御される。
制御装置１０１（制御部１０２）は、第４ノズル８からＩＰＡを吐出させる際に、第４バルブ１４２を開き、第５バルブ１４４を閉じる。この結果、第４処理液供給配管１４１から第４ノズル８にＩＰＡが供給されて、ＩＰＡが第４ノズル８から吐出される。制御装置１０１（制御部１０２）が第４バルブ１４２を閉じると、ＩＰＡの流通が遮断されて、第４ノズル８によるＩＰＡの吐出が停止する。
制御装置１０１（制御部１０２）は、第４ノズル８からｄＩＰＡを吐出させる際に、第４バルブ１４２及び第５バルブ１４４を開く。この結果、第４処理液供給配管１４１を流れるＩＰＡに、第５処理液供給配管１４３からＤＩＷが合流してｄＩＰＡが生成される。ｄＩＰＡは、第４処理液供給配管１４１から第４ノズル８に供給される。その結果、ｄＩＰＡが第４ノズル８から吐出される。制御装置１０１（制御部１０２）が第４バルブ１４２及び第５バルブ１４４を閉じると、ＩＰＡ及びＤＩＷの流通が遮断されて、第４ノズル８によるｄＩＰＡの吐出が停止する。
第５ノズル９は、基板Ｗの上方から、基板Ｗに撥水化剤ＳＭＴを供給する。詳しくは、第５ノズル９は、回転中の基板Ｗに向けて撥水化剤ＳＭＴを吐出する。第５ノズル移動部９０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第５ノズル９を処理位置と退避位置との間で移動させる。具体的には、第５ノズル移動部９０は、第１ノズル移動部５０と同様に、第５ノズルアーム９１と、第５ノズル駆動部９２とを有する。第５ノズル移動部９０の構成は、第１ノズル移動部５０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
第５処理液供給部１５０は、第５ノズル９に撥水化剤ＳＭＴを供給する。具体的には、第５処理液供給部１５０は、第１処理液供給部１１０と同様に、第６処理液供給配管１５１と、第６バルブ１５２とを有する。チャンバー２には、第６処理液供給配管１５１の一部が収容される。第６処理液供給配管１５１は、第５ノズル９に撥水化剤ＳＭＴを供給する。第６バルブ１５２は第６処理液供給配管１５１に設けられる。第５処理液供給部１５０の構成は、第１処理液供給部１１０と同様であるため、その詳しい説明は割愛する。
撥水化剤ＳＭＴは、例えば、シリコン系撥水化剤、又はメタル系撥水化剤である。シリコン系撥水化剤は、シリコン又はシリコンを含む化合物を撥水化（疎水化）させる。メタル系撥水化剤は、金属又は金属を含む化合物を撥水化（疎水化）させる。
シリコン系撥水化剤は、例えば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、例えば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、フッ素化アルキルクロロシラン、アルキルジシラザン、及び非クロロ系疎水化剤の少なくとも一つを含む。非クロロ系疎水化剤は、例えば、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ－（トリメチルシリル）ジメチルアミン、及びオルガノシラン化合物の少なくとも一つを含む。
メタル系撥水化剤は、例えば、疎水基を有するアミン、及び有機シリコン化合物のうちの少なくとも一方を含む。
撥水化剤ＳＭＴは、親水性有機溶媒に対して相溶解性がある溶媒で希釈されていてもよい。溶媒は、例えば、ＩＰＡ、又はＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）である。
撥水化剤ＳＭＴは、基板Ｗの上面に撥水性保護膜を形成する。この結果、基板Ｗに形成されているパターンが撥水性保護膜で覆われる。パターンを撥水性保護膜で覆うことにより、パターンの倒壊を回避することができる。
カップ１０は、基板保持部３の周囲に配置される。カップ１０は、基板保持部３に保持される基板Ｗの側方を囲む。カップ１０は、回転中の基板Ｗから飛散する処理液（ＤＨＦ、ＤＩＷ、ＳＣ１、ＩＰＡ、ｄＩＰＡ、撥水化剤ＳＭＴ）を受け止める。
続いて、図１～図３を参照して本実施形態の基板処理方法を説明する。図３は、本実施形態の基板処理方法を示すフロー図である。図３に示す処理は、ステップＳ１～ステップＳ７、及びステップＳ１１～ステップＳ１３を包含する。
図１及び図２を参照して説明した基板処理装置１００によって基板Ｗを処理する際には、まず、センターロボットＣＲが処理ユニット１のチャンバー２内に基板Ｗを搬入する（ステップＳ１）。チャンバー２内に搬入された基板Ｗは、基板保持部３によって保持される。基板保持部３が基板Ｗを保持すると、回転駆動部４による基板Ｗの回転が開始する。
基板Ｗの回転が開始すると、第１ノズル５が退避位置から処理位置に移動して、第１ノズル５から基板ＷにＤＨＦが供給される（ステップＳ２）。具体的には、第１ノズル５から基板Ｗに向けてＤＨＦが吐出される。
ＤＨＦは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、基板Ｗの上面にＤＨＦの液膜が形成される。基板Ｗの上面にＤＨＦの液膜が形成されると、第１ノズル５から基板ＷへのＤＨＦの吐出が停止する。その後、第１ノズル５は処理位置から退避位置に移動する。ＤＨＦの液膜により、基板Ｗの上面に形成されている自然酸化膜が除去される。
ＤＨＦによって基板Ｗを処理した後、第２ノズル６が退避位置から処理位置に移動して、第２ノズル６から基板ＷにＤＩＷが供給される（ステップＳ３）。具体的には、第２ノズル６から基板Ｗに向けてＤＩＷが吐出される。
ＤＩＷは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＤＨＦの液膜がＤＩＷの液膜に置換される。換言すると、基板Ｗの上面に残留していたＤＨＦがＤＩＷによって洗い流される（リンス処理）。基板Ｗの上面にＤＩＷの液膜が形成されると、第２ノズル６から基板ＷへのＤＩＷの吐出が停止する。その後、第２ノズル６は処理位置から退避位置に移動する。
ＤＩＷによるリンス処理の後、第３ノズル７が退避位置から処理位置に移動して、第３ノズル７から基板ＷにＳＣ１が供給される（ステップＳ４）。具体的には、第３ノズル７から基板Ｗに向けてＳＣ１が吐出される。
ＳＣ１は、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＤＩＷの液膜がＳＣ１の液膜に置換される。基板Ｗの上面にＳＣ１の液膜が形成されると、第３ノズル７から基板ＷへのＳＣ１の吐出が停止する。その後、第３ノズル７は処理位置から退避位置に移動する。ＳＣ１の液膜により、基板Ｗの上面からレジスト残渣物が除去される。
ＳＣ１によって基板Ｗを処理した後、第２ノズル６が退避位置から処理位置に移動して、第２ノズル６から基板ＷにＤＩＷが供給される（ステップＳ５）。その結果、ステップＳ３と同様に、ＳＣ１の液膜がＤＩＷの液膜に置換される。換言すると、基板Ｗの上面に残留していたＳＣ１がＤＩＷによって洗い流される（リンス処理）。
基板Ｗの上面にＤＩＷの液膜が形成されると、第２ノズル６から基板ＷへのＤＩＷの吐出が停止する。その後、第２ノズル６は処理位置から退避位置に移動する。
ＤＩＷによるリンス処理の後、第４ノズル８が退避位置から処理位置に移動して、第４ノズル８から基板ＷにＩＰＡが供給される（ステップＳ６）。具体的には、第４ノズル８から基板Ｗに向けてＩＰＡが吐出される。
ＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＤＩＷの液膜がＩＰＡの液膜に置換される。基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成されると、第４ノズル８から基板ＷへのＩＰＡの吐出が停止する。その後、第４ノズル８は処理位置から退避位置に移動する。撥水化剤ＳＭＴを基板Ｗに供給する前に、ＩＰＡを基板Ｗに供給することにより、基板Ｗの上面全域に撥水化剤ＳＭＴを行き渡らせることが容易になる。
基板ＷにＩＰＡを供給した後、第５ノズル９が退避位置から処理位置に移動して、第５ノズル９から基板Ｗに撥水化剤ＳＭＴが供給される（ステップＳ７）。具体的には、第５ノズル９から基板Ｗに向けて撥水化剤ＳＭＴが吐出される。
撥水化剤ＳＭＴは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＩＰＡの液膜が撥水化剤ＳＭＴの液膜に置換される。基板Ｗの上面に撥水化剤ＳＭＴの液膜が形成されると、第５ノズル９から基板Ｗへの撥水化剤ＳＭＴの吐出が停止する。その後、第５ノズル９は処理位置から退避位置に移動する。撥水化剤ＳＭＴが基板Ｗの上面に形成されることにより、撥水性保護膜が基板Ｗの上面に形成されて、基板Ｗに形成されているパターンが撥水性保護膜によって覆われる（撥水化処理）。
撥水化処理の後、第４ノズル８が退避位置から処理位置に移動して、第４ノズル８から基板ＷにｄＩＰＡが供給される（ステップＳ１１）。具体的には、第４ノズル８から基板Ｗに向けてｄＩＰＡが吐出される。
ｄＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、撥水化剤ＳＭＴの残渣物が基板Ｗの上面から除去されて、基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成される。換言すると、基板Ｗの上面に残留していた撥水化剤ＳＭＴがｄＩＰＡによって洗い流される（リンス処理）。基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成されると、第４ノズル８から基板ＷへのｄＩＰＡの吐出が停止する。その後、第４ノズル８は処理位置から退避位置に移動する。
ｄＩＰＡによるリンス処理の後、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理が実行される（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置１０１（制御部１０２）が回転駆動部４を制御して、基板Ｗの回転速度を増加させる。この結果、基板Ｗに付着している液体に大きな遠心力が付与されて、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体を除去して、基板Ｗを乾燥させる。なお、制御装置１０１（制御部１０２）は、例えば基板Ｗの高速回転を開始してから所定時間が経過した後に、回転駆動部４による基板Ｗの回転を停止させる。
乾燥処理の後、センターロボットＣＲがチャンバー２内から基板Ｗを搬出する（ステップＳ１３）。この結果、図３に示す処理が終了する。
以上、図１～図３を参照して本発明の実施形態１を説明した。本実施形態によれば、撥水化処理後にｄＩＰＡによるリンス処理が行われる。ｄＩＰＡは、水と比べて表面張力が小さい。したがって、ｄＩＰＡは、水と比べて、基板Ｗの上面全域に行き渡り易い。よって、基板Ｗの上面に残った撥水化剤ＳＭＴ（撥水化剤ＳＭＴの残渣）を基板Ｗの上面全域から除去して、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。また、ｄＩＰＡは極性の高い液体であるため、撥水化剤ＳＭＴの残渣が溶解し易い。したがって、撥水化剤ＳＭＴの残渣を効率よく除去することができる。
また、本実施形態によれば、第４ノズル８からＩＰＡ及びｄＩＰＡを吐出させることができる。したがって、基板処理装置１００（処理ユニット１）にｄＩＰＡ用のノズルを設ける必要がない。
また、表面張力が小さく、極性の高い液体にＰＧＭＥＡがある。しかし、撥水化処理後にＰＧＭＥＡによるリンス処理を行うには、ＰＧＭＥＡを基板Ｗに供給するための専用機構を基板処理装置１００に設ける必要がある。本実施形態によれば、撥水化処理後のリンス処理に用いる薬液を基板Ｗに供給するための専用機構を基板処理装置１００設けることなく、撥水化処理後のリンス処理を行うことができる。
また、本実施形態によれば、撥水性保護膜によってパターンを覆うことができる。したがって、乾燥処理前にパターンに付着する液体の接触角を大きくすることができる。その結果、乾燥処理時にパターンに作用する液体の表面張力が小さくなり、パターンの倒壊を回避することができる。
更に、本実施形態によれば、撥水化処理後にｄＩＰＡによるリンス処理が行われる。ｄＩＰＡは、水と比べて表面張力が小さいため、撥水化処理後に水によるリンス処理を行う場合に比べて、乾燥処理時にパターンに作用する液体の表面張力がより小さくなり、パターンの倒壊をより回避することができる。
なお、撥水化剤ＳＭＴとＩＰＡとが反応して反応生成物が発生することがあるが、この反応生成物は、ｄＩＰＡに含まれる水に溶解する。したがって、本実施形態によれば、撥水化剤ＳＭＴとＩＰＡとが反応して発生する反応生成物を除去することができる。
［実施形態２］
続いて、図１、図２、及び図４を参照して本発明の実施形態２について説明する。但し、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態２は、基板ＷにｄＩＰＡを供給した後、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態１と異なる。
続いて、図１、図２、及び図４を参照して本発明の実施形態２について説明する。但し、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態２は、基板ＷにｄＩＰＡを供給した後、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態１と異なる。
図４は、本実施形態の基板処理方法を示すフロー図である。図４に示す処理は、実施形態１と同様に、図１及び図２を参照して説明した基板処理装置１００によって行うことができる。図４に示す処理は、ステップＳ１～ステップＳ７、及びステップＳ２１～ステップＳ２４を包含する。なお、図４に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理は、図３に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理と同様であるため、その説明は割愛する。
図４に示すように、撥水化処理の後、第４ノズル８が退避位置から処理位置に移動して、第４ノズル８から基板ＷにｄＩＰＡが供給される（ステップＳ２１）。具体的には、第４ノズル８から基板Ｗに向けてｄＩＰＡが吐出される。
ｄＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、撥水化剤ＳＭＴの残渣物が基板Ｗの上面から除去されて、基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成される。換言すると、基板Ｗの上面に残留していた撥水化剤ＳＭＴがｄＩＰＡによって洗い流される（リンス処理）。
本実施形態では、基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成された後、第４ノズル８から基板ＷへＩＰＡが供給される（ステップＳ２２）。具体的には、第５バルブ１４４が閉じて、第５処理液供給配管１４３から第４処理液供給配管１４１へのＤＩＷの供給が停止する。この結果、第４ノズル８から基板Ｗに向けてＩＰＡが吐出される。
ＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ｄＩＰＡの液膜がＩＰＡの液膜に置換される。基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成されると、第４ノズル８から基板ＷへのＩＰＡの吐出が停止する。その後、第４ノズル８は処理位置から退避位置に移動する。なお、撥水化処理の前に基板Ｗに供給されたＩＰＡと、撥水化剤ＳＭＴとが反応して発生した反応生成物は、ｄＩＰＡの液膜をＩＰＡの液膜に置換する際に、ｄＩＰＡと共に基板Ｗから除去される。
基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成された後、図３を参照して説明したステップＳ１２と同様に、乾燥処理が実行される（ステップＳ２３）。乾燥処理の後、センターロボットＣＲがチャンバー２内から基板Ｗを搬出する（ステップＳ２４）。この結果、図４に示す処理が終了する。
以上、図１、図２、及び図４を参照して本発明の実施形態２を説明した。本実施形態によれば、実施形態１と同様に、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。また、本実施形態によれば、乾燥処理の前に、基板Ｗの上面をＩＰＡの液膜で覆うことができる。ＩＰＡは、ｄＩＰＡと比べて表面張力が小さいため、乾燥処理時にパターンに作用する液体の表面張力がより小さくなり、パターンの倒壊をより回避することができる。
［実施形態３］
続いて、図１、図２、及び図５を参照して本発明の実施形態３について説明する。但し、実施形態１、２と異なる事項を説明し、実施形態１、２と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態３は、基板ＷにｄＩＰＡを供給する前に、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態１と異なる。
続いて、図１、図２、及び図５を参照して本発明の実施形態３について説明する。但し、実施形態１、２と異なる事項を説明し、実施形態１、２と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態３は、基板ＷにｄＩＰＡを供給する前に、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態１と異なる。
図５は、本実施形態の基板処理方法を示すフロー図である。図５に示す処理は、実施形態１、２と同様に、図１及び図２を参照して説明した基板処理装置１００によって行うことができる。図５に示す処理は、ステップＳ１～ステップＳ７、及びステップＳ３１～ステップＳ３４を包含する。なお、図５に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理は、図３に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理と同様であるため、その説明は割愛する。
図５に示すように、撥水化処理の後、第４ノズル８が退避位置から処理位置に移動して、第４ノズル８から基板ＷにＩＰＡが供給される（ステップＳ３１）。具体的には、第４ノズル８から基板Ｗに向けてＩＰＡが吐出される。
ＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、撥水化剤ＳＭＴの残渣物が基板Ｗの上面から除去されて、基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成される。換言すると、基板Ｗの上面に残留していた撥水化剤ＳＭＴがＩＰＡによって洗い流される（リンス処理）。
ＩＰＡによるリンス処理の後、第４ノズル８から基板ＷへｄＩＰＡが供給される（ステップＳ３２）。具体的には、第５バルブ１４４が開いて、第５処理液供給配管１４３から第４処理液供給配管１４１へＤＩＷが供給される。この結果、第４ノズル８から基板Ｗに向けてｄＩＰＡが吐出される。
ｄＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＩＰＡの液膜がｄＩＰＡの液膜に置換される。基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成されると、第４ノズル８から基板ＷへのｄＩＰＡの吐出が停止する。その後、第４ノズル８は処理位置から退避位置に移動する。
基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成された後、図３を参照して説明したステップＳ１２と同様に、乾燥処理が実行される（ステップＳ３３）。乾燥処理の後、センターロボットＣＲがチャンバー２内から基板Ｗを搬出する（ステップＳ３４）。この結果、図５に示す処理が終了する。
以上、図１、図２、及び図５を参照して本発明の実施形態３を説明した。本実施形態によれば、実施形態１と同様に、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、ｄＩＰＡを基板Ｗに供給する前にＩＰＡを基板Ｗに供給することができる。ＩＰＡは、ｄＩＰＡと比べて表面張力が小さいため、ｄＩＰＡと比べて基板Ｗの上面全域に行き渡り易い。したがって、ＩＰＡを基板Ｗに供給した後にｄＩＰＡを基板Ｗに供給することにより、ｄＩＰＡが基板Ｗの上面全域に行き渡り易くなる。
なお、撥水化処理後に供給されたＩＰＡと撥水化剤ＳＭＴとが反応して発生する反応生成物は、ｄＩＰＡに溶解するため、乾燥処理時に、ｄＩＰＡと共に基板Ｗから除去される。
［実施形態４］
続いて、図１、図２、及び図６を参照して本発明の実施形態４について説明する。但し、実施形態１～３と異なる事項を説明し、実施形態１～３と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態４は、基板ＷにｄＩＰＡを供給した後に、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態３と異なる。
続いて、図１、図２、及び図６を参照して本発明の実施形態４について説明する。但し、実施形態１～３と異なる事項を説明し、実施形態１～３と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態４は、基板ＷにｄＩＰＡを供給した後に、基板ＷにＩＰＡを供給する点で実施形態３と異なる。
図６は、本実施形態の基板処理方法を示すフロー図である。図６に示す処理は、実施形態１～３と同様に、図１及び図２を参照して説明した基板処理装置１００によって行うことができる。図６に示す処理は、ステップＳ１～ステップＳ７、及びステップＳ４１～ステップＳ４５を包含する。なお、図６に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理は、図３に示すステップＳ１～ステップＳ７の処理と同様であるため、その説明は割愛する。
図６に示すように、撥水化処理の後、図５を参照して説明したステップＳ３１と同様に、第４ノズル８が退避位置から処理位置に移動して、第４ノズル８から基板ＷにＩＰＡが供給される（ステップＳ４１）。
ＩＰＡによるリンス処理の後、第４ノズル８から基板ＷへｄＩＰＡが供給される（ステップＳ４２）。具体的には、第５バルブ１４４が開いて、第５処理液供給配管１４３から第４処理液供給配管１４１へＤＩＷが供給される。この結果、第４ノズル８から基板Ｗに向けてｄＩＰＡが吐出される。
ｄＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ＩＰＡの液膜がｄＩＰＡの液膜に置換される。
本実施形態では、基板Ｗの上面にｄＩＰＡの液膜が形成された後、第４ノズル８から基板ＷへＩＰＡが供給される（ステップＳ４３）。具体的には、第５バルブ１４４が閉じて、第５処理液供給配管１４３から第４処理液供給配管１４１へのＤＩＷの供給が停止する。この結果、第４ノズル８から基板Ｗに向けてＩＰＡが吐出される。
ＩＰＡは、基板Ｗの上面の中央部に着液した後、基板Ｗの回転によって基板Ｗの外方に向かって流れる。この結果、ｄＩＰＡの液膜がＩＰＡの液膜に置換される。基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成されると、第４ノズル８から基板ＷへのＩＰＡの吐出が停止する。その後、第４ノズル８は処理位置から退避位置に移動する。
基板Ｗの上面にＩＰＡの液膜が形成された後、図３を参照して説明したステップＳ１２と同様に、乾燥処理が実行される（ステップＳ４４）。乾燥処理の後、センターロボットＣＲがチャンバー２内から基板Ｗを搬出する（ステップＳ４５）。この結果、図６に示す処理が終了する。
以上、図１、図２、及び図６を参照して本発明の実施形態４を説明した。本実施形態によれば、実施形態１と同様に、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。また、本実施形態によれば、乾燥処理の前に、基板Ｗの上面をＩＰＡの液膜で覆うことができる。したがって、実施形態２と同様に、パターンの倒壊をより回避することができる。
以上、図面（図１～図６）を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、又は、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、図１～図６を参照して説明した実施形態では、撥水化処理の前に基板ＷにＩＰＡが供給されたが、撥水化処理前のＩＰＡの供給は省略されてもよい。
また、図１～図６を参照して説明した実施形態では、エッチング処理後の基板Ｗが処理の対象であったが、アッシング処理後の基板Ｗを処理の対象としてもよい。
また、図１～図６を参照して説明した実施形態では、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉方式の洗浄処理ついて説明したが、本発明は、複数枚の基板Ｗを一度に処理するバッチ方式の洗浄処理にも適用することができる。
また、図１～図６を参照して説明した実施形態では、パターン形成後の基板Ｗを処理の対象としたが、本発明は、基板Ｗを洗浄する処理に広く適用することができる。
本発明は、基板を処理する方法に有用である。
５ ：第１ノズル
６ ：第２ノズル
７ ：第３ノズル
８ ：第４ノズル
９ ：第５ノズル
１００ ：基板処理装置
１１０ ：第１処理液供給部
１１１ ：第１処理液供給配管
１１２ ：第１バルブ
１２０ ：第２処理液供給部
１２１ ：第２処理液供給配管
１２２ ：第２バルブ
１３０ ：第３処理液供給部
１３１ ：第３処理液供給配管
１３２ ：第３バルブ
１４０ ：第４処理液供給部
１４１ ：第４処理液供給配管
１４２ ：第４バルブ
１４３ ：第５処理液供給配管
１４４ ：第５バルブ
１５０ ：第５処理液供給部
１５１ ：第６処理液供給配管
１５２ ：第６バルブ
ＳＭＴ ：撥水化剤
Ｗ ：基板
６ ：第２ノズル
７ ：第３ノズル
８ ：第４ノズル
９ ：第５ノズル
１００ ：基板処理装置
１１０ ：第１処理液供給部
１１１ ：第１処理液供給配管
１１２ ：第１バルブ
１２０ ：第２処理液供給部
１２１ ：第２処理液供給配管
１２２ ：第２バルブ
１３０ ：第３処理液供給部
１３１ ：第３処理液供給配管
１３２ ：第３バルブ
１４０ ：第４処理液供給部
１４１ ：第４処理液供給配管
１４２ ：第４バルブ
１４３ ：第５処理液供給配管
１４４ ：第５バルブ
１５０ ：第５処理液供給部
１５１ ：第６処理液供給配管
１５２ ：第６バルブ
ＳＭＴ ：撥水化剤
Ｗ ：基板
Claims (4)
- 基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板に対し、撥水化剤を供給する工程と、
前記撥水化剤の供給後、前記基板に対し、希釈化されたイソプロピルアルコールである希釈イソプロピルアルコールを供給する工程と、
前記希釈イソプロピルアルコールの供給後、前記基板を乾燥させる工程と
を包含する、基板処理方法。 - 前記撥水化剤の供給前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する、請求項１に記載の基板処理方法。
- 前記希釈イソプロピルアルコールの供給後であって、前記基板を乾燥させる前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する、請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
- 前記撥水化剤の供給後であって、前記希釈イソプロピルアルコールの供給前に、前記基板に対し、イソプロピルアルコールを供給する工程を更に包含する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP2020130881A JP2022027088A (ja) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 基板処理方法 |
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| CN202180058516.XA CN116114049A (zh) | 2020-07-31 | 2021-06-22 | 基板处理方法 |
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|---|---|---|---|
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