JP4018362B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、レジスト膜をマスクとしたドライエッチング等の処理によりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生成物等を除去液により除去する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面に形成されたアルミニュウムや銅などの金属の薄膜を、レジスト膜をマスクとしてエッチングすることによりパターン化するエッチング工程が実行される。そして、このエッチング工程において、微細な回路パターンを形成する場合には、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ／反応性イオンエッチング）等の、ドライエッチングが採用される。
【０００３】
このようなドライエッチングで使用される反応性イオンのパワーは極めて強いことから、金属膜のエッチングが完了する時点においてはレジスト膜も一定の割合で消滅し、その一部がポリマー等の反応生成物に変質して金属膜の側壁に堆積する。この反応生成物は後続するレジスト除去工程では除去されないことから、レジスト除去工程を実行する前に、この反応生成物を除去する必要がある。
【０００４】
このため、従来、ドライエッチング工程の後には、反応生成物を除去する作用を有する除去液を基板に対して供給することにより、金属膜の側壁に堆積した反応生成物を除去する反応生成物の除去工程を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、このような反応生成物の除去工程で使用される除去液としては、一般的に、常温で使用するものが使用されていた。しかしながら、近年、常温より高い温度で使用することにより、反応生成物の除去性能を高めた除去液が開発されている。
【０００６】
そして、このような高温タイプの除去液を使用する際には、除去液の昇温機構を使用することにより、除去液を例えば摂氏５０〜８０度程度の温度まで昇温するとともに、除去液の温度を高い精度で管理している。すなわち、基板に供給される除去液の温度が変動すると、反応生成部部の除去処理を精度よく行うことは不可能となる。このため、基板に供給される除去液の温度が常に一定となるように、除去液の温度管理を行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような基板処理装置においては、最初のロットの基板を処理した後、次のロットの基板の処理を開始するまでの非処理時間の間、または、１枚の基板を処理した後、次の基板の処理を開始するまでの非処理時間の間に、除去液の昇温機構と基板表面に向けて除去液を吐出するための除去液吐出部との間の配管内等において除去液が冷却してしまい、反応生成物の除去処理を精度よく行えないという問題が生ずる。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、反応生成物の除去処理を精度よく実行することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する制御機構とを備え、前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管路に配設される開閉弁とを備えるとともに、前記制御機構は、基板の処理時と前記プリディスペンス時とにおいて、除去液が前記循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の発明において、前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前期制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明において、前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する制御機構とを備え、前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管に配設される開閉弁とを備えるとともに、前記制御機構は、基板の処理時と前記オートディスペンス時とにおいて、除去液が前記循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８のいずれかに記載の発明において、前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前期制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記有機物は、レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板の表面に生成された反応生成物である。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記有機物は、レジストが変質して生じた反応生成物である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。なお、この基板処理装置は、その表面に薄膜が形成された基板としてのシリコン製半導体ウエハの表面から、反応性生成物としてのポリマーを除去処理するためのものである。
【００２４】
ここで、上記薄膜は、例えば、銅やアルミニウム、チタン、タングステンなどの金属膜、またはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁膜から構成される。
【００２５】
また、この基板処理装置で使用する除去液としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミンなどの有機アルカリ液を含む液体、フッ酸、燐酸などの無機酸を含む液体、フッ化アンモン系物質を含む液体等を使用することができる。また、その他の除去液として、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、テトラクロロエチレン、フェノールを含む液体などがあり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホシキドとモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマテイックジオールとの混合液、テトラクロロエチレンとフェノールとの混合液等を使用するようにしてもよい。
【００２６】
図１はこの発明の第１実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す概要図である。
【００２７】
この基板処理装置は、基板処理部２と、温度調整槽３と、温度調整機構４と、除去液回収機構５とを備える。温度調整槽３は、薬液キャビネット１００内に配置されている。また、基板処理部２は、処理キャビネット２００内に配置されている。さらに、温度調整機構４と除去液回収機構５とは、薬液キャビネット１００と処理キャビネット２００とに亘って配置されている。
【００２８】
基板処理部２は、反応生成物を除去するための除去液を基板Ｗの表面に供給して処理するためのものであり、モータ２２の駆動により基板Ｗを保持した状態で回転するスピンチャック２３と、回転する基板Ｗの表面に除去液を吐出するための除去液供給ノズル２１と、電磁弁４４と除去液供給ノズル２１とを連結する除去液供給管路２５と、除去液の飛散防止用カップ２４と、除去液回収ポット２６とを備える。
【００２９】
この基板処理部２においては、電磁弁４４を開放することにより、除去液供給ノズル２１から、スピンチャック２３に保持されて回転する基板Ｗの表面に、温度調整槽３において温度制御された除去液を供給する。基板Ｗの表面における金属膜の側壁に堆積したポリマー等の反応生成物は、除去液供給ノズル２１から供給された除去液により除去される。
【００３０】
温度調整槽３は、基板処理部２において基板Ｗに供給するための除去液を貯留するためのものである。この温度調整槽３には、除去液の供給部１０から除去液が供給される。
【００３１】
温度調整機構４は、温度調整槽３内の除去液を所定の温度まで昇温するためのものであり、ヒータ４２と、循環ポンプ４１と、薬液キャビネット１００内で除去液を循環させる循環路４３と、薬液キャビネット１００から処理キャビネット２００に亘って除去液を循環させる循環路４５とを備える。温度調整槽３内の除去液は、循環ポンプ４の駆動で循環路４３および４５を循環する間に、ヒータ４２の作用により所定の温度まで昇温される。
【００３２】
除去液回収機構５は、基板Ｗの処理に供され飛散防止用カップ２４により捕獲された除去液と、除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に向けて吐出された除去液とを回収するための除去液回収路１１と、この除去液回収路１１を介して回収した除去液を一時的に貯留する除去液貯留槽２９と、この除去液貯留槽２９内に一時的に貯留された除去液を管路２８を介して回収するためのポンプ２７とを備える。
【００３３】
図２は上述した基板処理部２の構成を除去液貯留槽２９等とともに示す側面概要図であり、図３は基板処理部２の構成を示す平面図である。なお、図２においては、基板処理部２の一部を断面で示している。
【００３４】
除去液の飛散防止用カップ２４は、断面が略コの字状で、平面視では中央部分に開口を有する略リング状の形状を有する。そして、この飛散防止用カップ２４の底面には、除去液回収路１１に連結する開口部１３が形成されている。一方、除去液回収ポット２６は、その上部が開放された円筒状の形状を有する。そして、この除去液回収ポット２６の底面には、除去液回収路１１に連結する開口部１２が形成されている。
【００３５】
一方、基板Ｗの表面に除去液を吐出するための除去液吐出部としての除去液供給ノズル２１は、図３に示すモータ１６の駆動により軸１５を中心に回動可能なアーム１４の先端部に配設されている。そして、この除去液供給ノズル２１は、モータ１６の駆動により、図２および図３において実線で示す供給位置と、図２および図３において二点鎖線で示す待機位置との間を往復移動する。
【００３６】
ここで、前記供給位置は、除去液供給ノズル２１がスピンチャック２３に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向することにより、除去液供給ノズル２３から吐出された除去液が基板Ｗの表面に吐出される位置である。また、前記待機位置は、除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６と対向することにより、除去液供給ノズル２１から吐出された除去液が除去液回収ポット２６内にに吐出される位置である。
【００３７】
図４は、この基板処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００３８】
この基板処理装置は、論理演算を実行するＣＰＵ５１と、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ５２と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ５３とを有する制御部５０を備える。この制御部５０は、インターフェース５４を介して、除去液供給ノズル２１を供給位置と待機位置との間で往復移動させるためのモータ１６と、基板Ｗを保持するスピンチャック２３を回転駆動するためのモータ２２と、除去液供給ノズル２１から除去液を吐出させるための電磁弁４４とに接続されている。
【００３９】
次に、上述した基板処理装置により反応生成物の除去処理を行う場合の処理動作について説明する。
【００４０】
上述した基板処理装置においては、電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液は循環していない。このため、最初のロットの基板を処理した後次のロットの基板Ｗの処理を開始するまでの非処理時間の間に、除去液供給管路２５内の除去液の温度が設定温度より低くなる。このため、この実施形態に係る基板処理装置においては、基板Ｗに除去液を吐出する前に待機位置において除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に除去液を吐出するプリディスペンスと、基板Ｗの非処理時に待機位置において間欠的に除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に除去液を吐出するオートディスペンスとを実行している。
【００４１】
図５は、プリディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。また、図６は、図５に示すフローチャートのサブルーチンとしての、オートディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【００４２】
図５に示すフローチャートを参照して、基板処理装置により反応生成物の除去処理を実行する際には、先ず、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスの実行フローをスタートさせる（ステップＳ１１）。なお、このオートディスペンスの動作については後述する。
【００４３】
次に、最初のロットの基板Ｗが搬入されたか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００４４】
最初のロットの基板Ｗが搬入されれば、プリディスペンスを実行する（ステップＳ１３）。このプリディスペンスを実行する際には、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。除去液吐出ノズル２１より吐出した除去液は、除去液回収ポット２６および除去液回収路１１を介して除去液貯留槽２９に一時的に貯留された後、ポンプ２７の作用により温度調整槽３に回収される。
【００４５】
このプリディスペンス動作を実行することにより、通常の状態では循環しておらず設定温度より低温となっている電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液が排出され、常に循環され設定温度となっている除去液が新たに除去液供給管２５内に浸入する。なお、このプリディスペンス時には、除去液供給管路２５の長さ等にもよるが、例えば、１５秒程度継続して除去液を吐出するようにすればよい。
【００４６】
この状態において、最初のロットの基板Ｗの処理を実行する（ステップＳ１４）。この基板Ｗの処理を実行する際には、スピンチャック２３により基板Ｗを高速回転させるとともに、除去液供給ノズル２１を図２および図３において実線で示す供給位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。この基板Ｗの処理時には、基板Ｗは最初から設定温度まで昇温された除去液により処理される。このため、反応生成物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００４７】
最初のロットの基板Ｗの処理が完了すれば、次に処理すべきロットの基板Ｗが搬送されるまで待機する（ステップＳ１５）。この待機時においては、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスが実行される。
【００４８】
すなわち、基板Ｗの処理工程（ステップＳ１４）が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００４９】
そして、一定の時間が経過した時点で、オートディスペンスを実行する（ステップＳ２２）。このオートディスペンスを実行する際には、上述したプリディスペンスの場合と同様、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。除去液吐出ノズル２１より吐出した除去液は、除去液回収ポット２６および除去液回収路１１を介して除去液貯留槽２９に一時的に貯留された後、ポンプ２７の作用により温度調整槽３に回収される。
【００５０】
このオートディスペンスは、一定時間毎、すなわち、間欠的に実行される。これにより、通常の状態では循環しておらず設定温度より低温となっている電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液が排出され、常に循環され設定温度となっている除去液が新たに除去液供給管２５内に浸入する。
【００５１】
除去液供給管２５内で除去液が長時間停滞した場合には、除去液供給管２５内の除去液のみならず除去液供給管２５自体が低温となることから、上述したプリディスペンスを行っても、最初に基板Ｗに供給する除去液の温度が設定温度より低温となる現象が発生する可能性がある。しかしながら、このオートディスペンスを実行することにより、このような問題の発生を未然に防止することが可能となる。なお、このプリディスペンス時には、例えば、１時間毎に１回、１５秒程度継続して除去液を吐出するようにすればよい。
【００５２】
再度図５を参照して、全ての基板Ｗの処理が終了した場合には（ステップＳ１５）、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスの実行フローを終了した後、（ステップＳ１６）、全体の処理を終了する。
【００５３】
なお、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、新たなロットの基板Ｗが搬入される度にプリディスペンスを実行しているが、１枚の基板Ｗを処理する度にプリディスペンスを実行するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、オートディスペンスを一定時間毎、すなわち、間欠的に実行しているが、このオートディスペンスを連続的に実行してもよい。すなわち、基板Ｗを処理していない状態においては、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に配置し、除去液を除去液吐出ノズル２１から除去液回収ポット２６に向けて連続的に吐出させるようにしてもよい。このような場合には、除去液吐出ノズルから吐出する除去液の流量を小さくするようにすることが好ましい。
【００５５】
さらに、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、オートディスペンスとプリディスペンスの両者を並行して実行しているが、これらの一方のみを実行するようにしてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１が基板Ｗの回転中心と対向する位置を除去液供給ノズル２１の供給位置としているが、供給位置は除去液供給ノズル２１が基板Ｗに除去液を供給できる位置であればどこでもよい。本実施形態に係る基板処理装置では例えば除去液供給ノズル２１が基板Ｗに対向する位置であればどこでもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６と対向する位置を除去液供給ノズル２１の待機位置としているが、除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６に除去液を吐出できる位置であればどこでもよい。
【００５８】
また上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１は回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置に静止して除去液を吐出しているが、モータ１６によって、アーム１４を往復回動させ、前記基板Ｗの回転中心と基板Ｗの周縁とを通る円弧上にて除去液ノズル２１を移動させながら除去液を吐出させてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、除去液や純水などの処理液が少なくとも基板Ｗの回転中心に供給されると共に、基板Ｗが回転するので基板に供給された液が基板Ｗの周辺にむら無く広がる。特に基板Ｗを水平に保持して回転した場合、基板Ｗ全面にむら無く液が供給されるので、均一な処理が実行できる。
【００６０】
なお、上記実施形態では基板Ｗを回転させながら、少なくとも基板Ｗの回転中心に処理液を供給しているが、本発明は回転する基板Ｗに処理液を供給することに限られない。例えば、間欠的に回動または回転している基板Ｗの回転中心に処理液を供給してもよい。また、静止した状態の基板Ｗの中央に処理液を供給した後、基板Ｗを回動または回転させてもよい。この場合の回動または回転は連続的でも間欠的でもよい。
【００６１】
なお、上記実施形態ではドライエッチング工程を経た基板に対して、ドライエッチング時に生成されたポリマーを除去することを開示したが、本発明はドライエッチング時に生成されたポリマーが存在する基板から前記ポリマーを除去することに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、本発明はプラズマアッシングの際に生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。よって、本発明は、必ずしもドライエッチングとは限らない各種処理において、レジストに起因して生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。
【００６３】
また、本発明は、ドライエッチングや、プラズマアッシングによる処理で生成されるポリマーだけを除去することに限定されるものではなく、レジストに由来する各種反応生成物を基板から除去する場合も含む。
【００６４】
また、本発明ではレジストに由来する反応生成物を基板から除去することに限らず、レジストそのものを基板から除去する場合も含む。
【００６５】
例えば、レジストが塗布され、該レジストに配線パターン等の模様が露光され、該レジストが現像され、該レジストの下層に対して下層処理（例えば下層としての薄膜に対するエッチング処理）が施された基板を対象とし、下層処理が終了して、不要になったレジスト膜を除去する場合も含まれる。
【００６６】
なお、この場合、不要になったレジスト膜を除去するのと同時に、レジスト膜が変質して生じた反応生成物があればこれも同時に除去できるので、スループットが向上するとともに、コストを削減できる。例えば、上記下層処理において、下層である薄膜に対してドライエッチングを施した場合は反応生成物も生成される。よって、ドライエッチング時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物も同時に除去できる。
【００６７】
また、本発明はレジストに由来する反応生成物やレジストそのものを基板から除去することに限らず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵した微細な汚染物質などを基板から除去することも含む。
【００６８】
また、スピンチャック２３は基板Ｗの面積よりも小さい面積で基板の裏面を吸着するバキュームチャックであり、基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの表面全体、特に基板Ｗの表面の周辺部分にもまんべんなく液体が供給されるので処理における基板Ｗの面内均一性が確保できる。
【００６９】
また、同じくスピンチャック２３は基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの周部分に接触するものは何も無い。よって、基板Ｗから液体を振り切るとき、液が基板Ｗから円滑に排出される。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１、請求項４、請求項５および請求項１０に記載の発明によれば、除去液吐出部を供給位置に移動させて吐出部から基板に除去液を吐出する前に、待機位置において吐出部から除去液を吐出させるプリディスペンスを実行することから、所定の温度まで昇温された除去液により反応生成や有機物物の除去処理を実行することが可能となる。このため、反応生成物や有機物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００７１】
請求項７および請求項１２に記載の発明によれば、除去液吐出部が待機位置において待機しているときに、吐出部から除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行することから、基板に供給される除去液の温度が低下する現象を有効に防止して、所定の温度まで昇温された除去液により反応生成物や有機物の除去処理を実行することが可能となる。このため、反応生成物や有機物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００７２】
請求項３および請求項９に記載の発明によれば、待機位置において除去液吐出部から吐出された除去液を回収する除去液回収機構を有することから、除去液の無駄な消費を防止して除去液を有効に利用することが可能となる。
【００７３】
請求項６および請求項１１に記載の発明によれば、除去液吐出部が待機位置において待機しているときに吐出部から除去液を間欠的に吐出させることから、多量の除去液を使用することなく、基板に供給される除去液の温度が低下する現象を効率的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す概要図である。
【図２】 基板処理部２の構成を除去液貯留槽２９等とともに示す側面概要図である。
【図３】 基板処理部２の構成を示す平面図である。
【図４】 この基板処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図５】 プリディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図６】 オートディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 基板処理部
３ 温度調整槽
４ 温度調整機構
５ 除去液回収機構
１０ 除去液の供給部
１１ 除去液回収路
１２ 開口部
１３ 開口部
１４ アーム
１６ モータ
２１ 除去液供給ノズル
２２ モータ
２３ スピンチャック
２４ 飛散防止用カップ
２５ 除去液供給管路
２６ 除去液回収ポット
２７ ポンプ
２８ 回収路
２９ 除去液貯留槽
４１ 循環ポンプ
４２ ヒータ
４３ 循環路
４４ 電磁弁
４５ 循環路
５０ 制御部
１００ 薬液キャビネット
２００ 処理キャビネット
Ｗ 基板
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、レジスト膜をマスクとしたドライエッチング等の処理によりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板に対し、当該基板の表面に生成された反応生成物等を除去液により除去する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面に形成されたアルミニュウムや銅などの金属の薄膜を、レジスト膜をマスクとしてエッチングすることによりパターン化するエッチング工程が実行される。そして、このエッチング工程において、微細な回路パターンを形成する場合には、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ／反応性イオンエッチング）等の、ドライエッチングが採用される。
【０００３】
このようなドライエッチングで使用される反応性イオンのパワーは極めて強いことから、金属膜のエッチングが完了する時点においてはレジスト膜も一定の割合で消滅し、その一部がポリマー等の反応生成物に変質して金属膜の側壁に堆積する。この反応生成物は後続するレジスト除去工程では除去されないことから、レジスト除去工程を実行する前に、この反応生成物を除去する必要がある。
【０００４】
このため、従来、ドライエッチング工程の後には、反応生成物を除去する作用を有する除去液を基板に対して供給することにより、金属膜の側壁に堆積した反応生成物を除去する反応生成物の除去工程を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、このような反応生成物の除去工程で使用される除去液としては、一般的に、常温で使用するものが使用されていた。しかしながら、近年、常温より高い温度で使用することにより、反応生成物の除去性能を高めた除去液が開発されている。
【０００６】
そして、このような高温タイプの除去液を使用する際には、除去液の昇温機構を使用することにより、除去液を例えば摂氏５０〜８０度程度の温度まで昇温するとともに、除去液の温度を高い精度で管理している。すなわち、基板に供給される除去液の温度が変動すると、反応生成部部の除去処理を精度よく行うことは不可能となる。このため、基板に供給される除去液の温度が常に一定となるように、除去液の温度管理を行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような基板処理装置においては、最初のロットの基板を処理した後、次のロットの基板の処理を開始するまでの非処理時間の間、または、１枚の基板を処理した後、次の基板の処理を開始するまでの非処理時間の間に、除去液の昇温機構と基板表面に向けて除去液を吐出するための除去液吐出部との間の配管内等において除去液が冷却してしまい、反応生成物の除去処理を精度よく行えないという問題が生ずる。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、反応生成物の除去処理を精度よく実行することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する制御機構とを備え、前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管路に配設される開閉弁とを備えるとともに、前記制御機構は、基板の処理時と前記プリディスペンス時とにおいて、除去液が前記循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の発明において、前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前期制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明において、前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する制御機構とを備え、前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管に配設される開閉弁とを備えるとともに、前記制御機構は、基板の処理時と前記オートディスペンス時とにおいて、除去液が前記循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８のいずれかに記載の発明において、前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前期制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記有機物は、レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板の表面に生成された反応生成物である。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記有機物は、レジストが変質して生じた反応生成物である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。なお、この基板処理装置は、その表面に薄膜が形成された基板としてのシリコン製半導体ウエハの表面から、反応性生成物としてのポリマーを除去処理するためのものである。
【００２４】
ここで、上記薄膜は、例えば、銅やアルミニウム、チタン、タングステンなどの金属膜、またはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの絶縁膜から構成される。
【００２５】
また、この基板処理装置で使用する除去液としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミンなどの有機アルカリ液を含む液体、フッ酸、燐酸などの無機酸を含む液体、フッ化アンモン系物質を含む液体等を使用することができる。また、その他の除去液として、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、テトラクロロエチレン、フェノールを含む液体などがあり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホシキドとモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマテイックジオールとの混合液、テトラクロロエチレンとフェノールとの混合液等を使用するようにしてもよい。
【００２６】
図１はこの発明の第１実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す概要図である。
【００２７】
この基板処理装置は、基板処理部２と、温度調整槽３と、温度調整機構４と、除去液回収機構５とを備える。温度調整槽３は、薬液キャビネット１００内に配置されている。また、基板処理部２は、処理キャビネット２００内に配置されている。さらに、温度調整機構４と除去液回収機構５とは、薬液キャビネット１００と処理キャビネット２００とに亘って配置されている。
【００２８】
基板処理部２は、反応生成物を除去するための除去液を基板Ｗの表面に供給して処理するためのものであり、モータ２２の駆動により基板Ｗを保持した状態で回転するスピンチャック２３と、回転する基板Ｗの表面に除去液を吐出するための除去液供給ノズル２１と、電磁弁４４と除去液供給ノズル２１とを連結する除去液供給管路２５と、除去液の飛散防止用カップ２４と、除去液回収ポット２６とを備える。
【００２９】
この基板処理部２においては、電磁弁４４を開放することにより、除去液供給ノズル２１から、スピンチャック２３に保持されて回転する基板Ｗの表面に、温度調整槽３において温度制御された除去液を供給する。基板Ｗの表面における金属膜の側壁に堆積したポリマー等の反応生成物は、除去液供給ノズル２１から供給された除去液により除去される。
【００３０】
温度調整槽３は、基板処理部２において基板Ｗに供給するための除去液を貯留するためのものである。この温度調整槽３には、除去液の供給部１０から除去液が供給される。
【００３１】
温度調整機構４は、温度調整槽３内の除去液を所定の温度まで昇温するためのものであり、ヒータ４２と、循環ポンプ４１と、薬液キャビネット１００内で除去液を循環させる循環路４３と、薬液キャビネット１００から処理キャビネット２００に亘って除去液を循環させる循環路４５とを備える。温度調整槽３内の除去液は、循環ポンプ４の駆動で循環路４３および４５を循環する間に、ヒータ４２の作用により所定の温度まで昇温される。
【００３２】
除去液回収機構５は、基板Ｗの処理に供され飛散防止用カップ２４により捕獲された除去液と、除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に向けて吐出された除去液とを回収するための除去液回収路１１と、この除去液回収路１１を介して回収した除去液を一時的に貯留する除去液貯留槽２９と、この除去液貯留槽２９内に一時的に貯留された除去液を管路２８を介して回収するためのポンプ２７とを備える。
【００３３】
図２は上述した基板処理部２の構成を除去液貯留槽２９等とともに示す側面概要図であり、図３は基板処理部２の構成を示す平面図である。なお、図２においては、基板処理部２の一部を断面で示している。
【００３４】
除去液の飛散防止用カップ２４は、断面が略コの字状で、平面視では中央部分に開口を有する略リング状の形状を有する。そして、この飛散防止用カップ２４の底面には、除去液回収路１１に連結する開口部１３が形成されている。一方、除去液回収ポット２６は、その上部が開放された円筒状の形状を有する。そして、この除去液回収ポット２６の底面には、除去液回収路１１に連結する開口部１２が形成されている。
【００３５】
一方、基板Ｗの表面に除去液を吐出するための除去液吐出部としての除去液供給ノズル２１は、図３に示すモータ１６の駆動により軸１５を中心に回動可能なアーム１４の先端部に配設されている。そして、この除去液供給ノズル２１は、モータ１６の駆動により、図２および図３において実線で示す供給位置と、図２および図３において二点鎖線で示す待機位置との間を往復移動する。
【００３６】
ここで、前記供給位置は、除去液供給ノズル２１がスピンチャック２３に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向することにより、除去液供給ノズル２３から吐出された除去液が基板Ｗの表面に吐出される位置である。また、前記待機位置は、除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６と対向することにより、除去液供給ノズル２１から吐出された除去液が除去液回収ポット２６内にに吐出される位置である。
【００３７】
図４は、この基板処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００３８】
この基板処理装置は、論理演算を実行するＣＰＵ５１と、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ５２と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ５３とを有する制御部５０を備える。この制御部５０は、インターフェース５４を介して、除去液供給ノズル２１を供給位置と待機位置との間で往復移動させるためのモータ１６と、基板Ｗを保持するスピンチャック２３を回転駆動するためのモータ２２と、除去液供給ノズル２１から除去液を吐出させるための電磁弁４４とに接続されている。
【００３９】
次に、上述した基板処理装置により反応生成物の除去処理を行う場合の処理動作について説明する。
【００４０】
上述した基板処理装置においては、電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液は循環していない。このため、最初のロットの基板を処理した後次のロットの基板Ｗの処理を開始するまでの非処理時間の間に、除去液供給管路２５内の除去液の温度が設定温度より低くなる。このため、この実施形態に係る基板処理装置においては、基板Ｗに除去液を吐出する前に待機位置において除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に除去液を吐出するプリディスペンスと、基板Ｗの非処理時に待機位置において間欠的に除去液供給ノズル２１から除去液回収ポット２６に除去液を吐出するオートディスペンスとを実行している。
【００４１】
図５は、プリディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。また、図６は、図５に示すフローチャートのサブルーチンとしての、オートディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【００４２】
図５に示すフローチャートを参照して、基板処理装置により反応生成物の除去処理を実行する際には、先ず、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスの実行フローをスタートさせる（ステップＳ１１）。なお、このオートディスペンスの動作については後述する。
【００４３】
次に、最初のロットの基板Ｗが搬入されたか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００４４】
最初のロットの基板Ｗが搬入されれば、プリディスペンスを実行する（ステップＳ１３）。このプリディスペンスを実行する際には、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。除去液吐出ノズル２１より吐出した除去液は、除去液回収ポット２６および除去液回収路１１を介して除去液貯留槽２９に一時的に貯留された後、ポンプ２７の作用により温度調整槽３に回収される。
【００４５】
このプリディスペンス動作を実行することにより、通常の状態では循環しておらず設定温度より低温となっている電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液が排出され、常に循環され設定温度となっている除去液が新たに除去液供給管２５内に浸入する。なお、このプリディスペンス時には、除去液供給管路２５の長さ等にもよるが、例えば、１５秒程度継続して除去液を吐出するようにすればよい。
【００４６】
この状態において、最初のロットの基板Ｗの処理を実行する（ステップＳ１４）。この基板Ｗの処理を実行する際には、スピンチャック２３により基板Ｗを高速回転させるとともに、除去液供給ノズル２１を図２および図３において実線で示す供給位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。この基板Ｗの処理時には、基板Ｗは最初から設定温度まで昇温された除去液により処理される。このため、反応生成物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００４７】
最初のロットの基板Ｗの処理が完了すれば、次に処理すべきロットの基板Ｗが搬送されるまで待機する（ステップＳ１５）。この待機時においては、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスが実行される。
【００４８】
すなわち、基板Ｗの処理工程（ステップＳ１４）が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００４９】
そして、一定の時間が経過した時点で、オートディスペンスを実行する（ステップＳ２２）。このオートディスペンスを実行する際には、上述したプリディスペンスの場合と同様、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に移動させた状態で、電磁弁４４を開放する。これにより、循環路４５を循環している加圧された除去液が除去液吐出ノズル２１より吐出する。除去液吐出ノズル２１より吐出した除去液は、除去液回収ポット２６および除去液回収路１１を介して除去液貯留槽２９に一時的に貯留された後、ポンプ２７の作用により温度調整槽３に回収される。
【００５０】
このオートディスペンスは、一定時間毎、すなわち、間欠的に実行される。これにより、通常の状態では循環しておらず設定温度より低温となっている電磁弁４４から除去液供給ノズル２１に至る除去液供給管路２５内の除去液が排出され、常に循環され設定温度となっている除去液が新たに除去液供給管２５内に浸入する。
【００５１】
除去液供給管２５内で除去液が長時間停滞した場合には、除去液供給管２５内の除去液のみならず除去液供給管２５自体が低温となることから、上述したプリディスペンスを行っても、最初に基板Ｗに供給する除去液の温度が設定温度より低温となる現象が発生する可能性がある。しかしながら、このオートディスペンスを実行することにより、このような問題の発生を未然に防止することが可能となる。なお、このプリディスペンス時には、例えば、１時間毎に１回、１５秒程度継続して除去液を吐出するようにすればよい。
【００５２】
再度図５を参照して、全ての基板Ｗの処理が終了した場合には（ステップＳ１５）、サブルーチンとしての図６に示すオートディスペンスの実行フローを終了した後、（ステップＳ１６）、全体の処理を終了する。
【００５３】
なお、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、新たなロットの基板Ｗが搬入される度にプリディスペンスを実行しているが、１枚の基板Ｗを処理する度にプリディスペンスを実行するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、オートディスペンスを一定時間毎、すなわち、間欠的に実行しているが、このオートディスペンスを連続的に実行してもよい。すなわち、基板Ｗを処理していない状態においては、除去液供給ノズル２１を図２および図３において二点鎖線で示す待機位置に配置し、除去液を除去液吐出ノズル２１から除去液回収ポット２６に向けて連続的に吐出させるようにしてもよい。このような場合には、除去液吐出ノズルから吐出する除去液の流量を小さくするようにすることが好ましい。
【００５５】
さらに、上述した実施形態に係る基板処理装置においては、オートディスペンスとプリディスペンスの両者を並行して実行しているが、これらの一方のみを実行するようにしてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１が基板Ｗの回転中心と対向する位置を除去液供給ノズル２１の供給位置としているが、供給位置は除去液供給ノズル２１が基板Ｗに除去液を供給できる位置であればどこでもよい。本実施形態に係る基板処理装置では例えば除去液供給ノズル２１が基板Ｗに対向する位置であればどこでもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６と対向する位置を除去液供給ノズル２１の待機位置としているが、除去液供給ノズル２１が除去液回収ポット２６に除去液を吐出できる位置であればどこでもよい。
【００５８】
また上述した実施形態に係る基板処理装置においては除去液供給ノズル２１は回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置に静止して除去液を吐出しているが、モータ１６によって、アーム１４を往復回動させ、前記基板Ｗの回転中心と基板Ｗの周縁とを通る円弧上にて除去液ノズル２１を移動させながら除去液を吐出させてもよい。
【００５９】
上記実施形態では、除去液や純水などの処理液が少なくとも基板Ｗの回転中心に供給されると共に、基板Ｗが回転するので基板に供給された液が基板Ｗの周辺にむら無く広がる。特に基板Ｗを水平に保持して回転した場合、基板Ｗ全面にむら無く液が供給されるので、均一な処理が実行できる。
【００６０】
なお、上記実施形態では基板Ｗを回転させながら、少なくとも基板Ｗの回転中心に処理液を供給しているが、本発明は回転する基板Ｗに処理液を供給することに限られない。例えば、間欠的に回動または回転している基板Ｗの回転中心に処理液を供給してもよい。また、静止した状態の基板Ｗの中央に処理液を供給した後、基板Ｗを回動または回転させてもよい。この場合の回動または回転は連続的でも間欠的でもよい。
【００６１】
なお、上記実施形態ではドライエッチング工程を経た基板に対して、ドライエッチング時に生成されたポリマーを除去することを開示したが、本発明はドライエッチング時に生成されたポリマーが存在する基板から前記ポリマーを除去することに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、本発明はプラズマアッシングの際に生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。よって、本発明は、必ずしもドライエッチングとは限らない各種処理において、レジストに起因して生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。
【００６３】
また、本発明は、ドライエッチングや、プラズマアッシングによる処理で生成されるポリマーだけを除去することに限定されるものではなく、レジストに由来する各種反応生成物を基板から除去する場合も含む。
【００６４】
また、本発明ではレジストに由来する反応生成物を基板から除去することに限らず、レジストそのものを基板から除去する場合も含む。
【００６５】
例えば、レジストが塗布され、該レジストに配線パターン等の模様が露光され、該レジストが現像され、該レジストの下層に対して下層処理（例えば下層としての薄膜に対するエッチング処理）が施された基板を対象とし、下層処理が終了して、不要になったレジスト膜を除去する場合も含まれる。
【００６６】
なお、この場合、不要になったレジスト膜を除去するのと同時に、レジスト膜が変質して生じた反応生成物があればこれも同時に除去できるので、スループットが向上するとともに、コストを削減できる。例えば、上記下層処理において、下層である薄膜に対してドライエッチングを施した場合は反応生成物も生成される。よって、ドライエッチング時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物も同時に除去できる。
【００６７】
また、本発明はレジストに由来する反応生成物やレジストそのものを基板から除去することに限らず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵した微細な汚染物質などを基板から除去することも含む。
【００６８】
また、スピンチャック２３は基板Ｗの面積よりも小さい面積で基板の裏面を吸着するバキュームチャックであり、基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの表面全体、特に基板Ｗの表面の周辺部分にもまんべんなく液体が供給されるので処理における基板Ｗの面内均一性が確保できる。
【００６９】
また、同じくスピンチャック２３は基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの周部分に接触するものは何も無い。よって、基板Ｗから液体を振り切るとき、液が基板Ｗから円滑に排出される。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１、請求項４、請求項５および請求項１０に記載の発明によれば、除去液吐出部を供給位置に移動させて吐出部から基板に除去液を吐出する前に、待機位置において吐出部から除去液を吐出させるプリディスペンスを実行することから、所定の温度まで昇温された除去液により反応生成や有機物物の除去処理を実行することが可能となる。このため、反応生成物や有機物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００７１】
請求項７および請求項１２に記載の発明によれば、除去液吐出部が待機位置において待機しているときに、吐出部から除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行することから、基板に供給される除去液の温度が低下する現象を有効に防止して、所定の温度まで昇温された除去液により反応生成物や有機物の除去処理を実行することが可能となる。このため、反応生成物や有機物の除去処理を精度よく実行することが可能となる。
【００７２】
請求項３および請求項９に記載の発明によれば、待機位置において除去液吐出部から吐出された除去液を回収する除去液回収機構を有することから、除去液の無駄な消費を防止して除去液を有効に利用することが可能となる。
【００７３】
請求項６および請求項１１に記載の発明によれば、除去液吐出部が待機位置において待機しているときに吐出部から除去液を間欠的に吐出させることから、多量の除去液を使用することなく、基板に供給される除去液の温度が低下する現象を効率的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施形態に係る基板処理装置を模式的に示す概要図である。
【図２】 基板処理部２の構成を除去液貯留槽２９等とともに示す側面概要図である。
【図３】 基板処理部２の構成を示す平面図である。
【図４】 この基板処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図５】 プリディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【図６】 オートディスペンスを行う際の基板処理装置における処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 基板処理部
３ 温度調整槽
４ 温度調整機構
５ 除去液回収機構
１０ 除去液の供給部
１１ 除去液回収路
１２ 開口部
１３ 開口部
１４ アーム
１６ モータ
２１ 除去液供給ノズル
２２ モータ
２３ スピンチャック
２４ 飛散防止用カップ
２５ 除去液供給管路
２６ 除去液回収ポット
２７ ポンプ
２８ 回収路
２９ 除去液貯留槽
４１ 循環ポンプ
４２ ヒータ
４３ 循環路
４４ 電磁弁
４５ 循環路
５０ 制御部
１００ 薬液キャビネット
２００ 処理キャビネット
Ｗ 基板
Claims (14)
- 基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、
前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、
温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、
前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、
前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する制御機構とを備え、
前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管路に配設される開閉弁とを備えるとともに、
前記制御機構は、基板の処理時と前記プリディスペンス時とにおいて、除去液が前記循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する基板処理装置。 - 請求項１または請求項２のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える基板処理装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する基板処理装置。 - 請求項４に記載の基板処理装置において、
前記制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する基板処理装置。 - 請求項４または請求項５に記載の基板処理装置において、
前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる基板処理装置。 - 基板に存在する有機物を除去液により除去する基板処理装置であって、
前記基板表面に向けて除去液を吐出する除去液吐出部を有する除去液供給機構と、
温度調整槽と、前記温度調整槽と連結され除去液を循環する循環路と、前記循環路を循環する除去液を加熱するヒータとを有し、前記除去液供給機構により前記基板に供給する除去液を、前記除去液吐出部に供給する前に所定の温度となるように加熱する温度調整機構と、
前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面に吐出される供給位置と、前記除去液吐出部から吐出された除去液が前記基板の表面以外の位置に吐出される待機位置との間で、前記除去液吐出部を移動させる移動機構と、
前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部が前記待機位置において待機しているときに、前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるオートディスペンス動作を実行する制御機構とを備え、
前記除去液供給機構は、前記循環路より分岐して前記除去液吐出部と循環路を連結する除去液供給管路と、当該除去液供給管に配設される開閉弁とを備えるとともに、
前記制御機構は、基板の処理時と前記オートディスペンス時とにおいて、除去液が前記 循環路を循環している状態において前記開閉弁を開放することにより、前記除去液吐出部より除去液を吐出させることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項７に記載の基板処理装置において、
前記循環路は複数個設けられており、前記除去液供給管路は、そのうちの１つの循環路から分岐する基板処理装置。 - 請求項７または請求項８のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記待機位置において前記除去液吐出部から吐出された除去液を、前記温度調整槽に回収する除去液回収機構を備える基板処理装置。 - 請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前期制御機構は、基板の処理工程が終了してから一定の時間が経過したか否かを判定し、一定の時間が経過した時点で前記オートディスペンス動作を実行する基板処理装置。 - 請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記オートディスペンス動作は、前記吐出部から除去液を間欠的に吐出させる基板処理装置。 - 請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記制御機構は、さらに、前記除去液供給機構を制御することにより、前記除去液吐出部を前記供給位置に移動させて前記基板に除去液を吐出する前に、前記待機位置において前記吐出部から設定温度より低温となっている除去液を吐出させるプリディスペンスを実行する基板処理装置。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記有機物は、レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板の表面に生成された反応生成物である基板処理装置。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記有機物は、レジストが変質して生じた反応生成物である基板処理装置。
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