JP5143498B2 - 基板処理方法、基板処理装置、プログラムならびに記録媒体 - Google Patents
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Description
以下、処理液によるウェハの処理の一例として、エッチング処理について説明する。
ノズルアーム6の基端部は、略水平に配置されたガイドレール31に沿って移動自在に支持されている。また、ガイドレール31に沿ってノズルアーム6を移動させる駆動機構32が備えられている。駆動機構32の駆動により、ノズルアーム6は、スピンチャック3に支持されたウェハWの上方とウェハWの周縁より外側(図1においては左側)との間で移動することができる。また、ノズルアーム6の移動に伴って、ノズル5がウェハWの略中心部上方から周縁部上方に向かってウェハWと相対的に移動するようになっている。駆動機構32の駆動は制御コンピュータ17によって制御される。
開閉弁68の開閉動作は、制御コンピュータ17によって制御される。
かかる可動部材122の回転動作、すなわち、クリーンエア供給路103を主供給路101に対して連通させる状態と遮断させる状態とを切り換える動作は、制御コンピュータ17によって制御される。
そして、複数のガス吐出口91aを通って整流されながら下向きに吐出される。こうして、CDA供給源104から供給されたCDAは、CDA供給路105、CDA供給路接続室124、クリーンエア供給路接続室123、主供給路101、ガス供給チャンバー91を順に通過することにより、処理空間S内に導入される。処理空間Sに供給されたCDAは、処理空間S内を下降して、チャンバー2の底部に設けられた排気路24によって、処理空間Sから排気される。こうして、処理空間S内にCDAが供給されながら、処理空間Sの排気が行われることで、処理空間S内の雰囲気がCDAに置換され、処理空間S内の湿度が減少する(露点温度が低くなる)。処理空間S内の雰囲気の露点温度は、CDAと同じ露点温度、例えば約−40℃以下程度、好ましくは約−110℃〜−120℃程度にまで低減される。これにより、後に説明する乾燥処理において、IPA液膜の形成やその後の乾燥を行う際に、IPAに取り込まれる水分の量を低減できる。また、この乾燥処理において、ウェハWに対する乾燥性能を向上させることができる。なお、通常、基板処理装置1等が設置されるクリーンルーム内の温度は常温(約23℃程度)であり、相対湿度は約40%〜45%程度になっているが、処理空間S中の湿度は、かかるクリーンルーム内の相対湿度よりも低減させられる。
ウェハWが純水によって十分にリンス処理されたら、開閉弁48aを閉じノズル5からの純水の供給を停止させ、ノズルアーム6をウェハWの上方から退避させ、待機位置に戻す。
最初に、IPA液膜形成処理について以下に詳述する。まず、乾燥用ノズルアーム15をウェハWの上方に移動させ(図2において一点鎖線)、乾燥用流体ノズル12をウェハWの中心Po上方に配置する。そして、図6に示すように、ウェハWをスピンチャック3によって回転させながら、乾燥用流体ノズル12からウェハWの中心Poに向かってIPA液を供給する。中心Poに供給されたIPA液は、遠心力によりウェハWの表面全体に拡散させられ、ウェハWの表面全体にIPA液が液膜状に塗布される。
また、例えば、清浄化した(通常の露点温度の)不活性ガスと清浄化した低露点の不活性ガスとを、湿度調節用ガスとして選択的に供給できるようにしても良い。また、以上の実施形態では、同一の種類の気体(空気)であるクリーンエアとCDAを湿度調節用ガスとして用いる形態としたが、互いに異なる種類であり、かつ、互いに異なる露点温度を有する気体を、湿度調節用ガスとして用いても良い。例えば、FFUから供給されるクリーンエアを第一の湿度調節用ガスとし、CDAに代えて低露点の窒素ガスを第二の湿度調節用ガスとして用いても良い。
図1乃至図7に示すような基板処理装置1を準備した。この基板処理装置1において、ウェハWに対するエッチング工程、リンス工程および乾燥工程を実施する際に、まず、FFU102から比較的湿度の高いクリーンエアをチャンバー2内に供給した。そして、チャンバー2内にクリーンエアを満たした状態でHF液をチャンバー2内のウェハWの表面に供給して当該ウェハWの表面のエッチング処理を行った。この際に、チャンバー2から排出されるHF液をHF液回収ライン29によりHF液タンク43に戻すようにした。その後、CDA供給源104から湿度の低いCDAをチャンバー2内に供給してチャンバー2内の雰囲気をクリーンエアからCDAに置換して処理空間S内の湿度を大幅に減少させた。その後、ウェハWを回転させながら当該ウェハWの表面に純水を供給することによりリンス処理を行った。そして、チャンバー2内にCDAを満たした状態でウェハWを回転させながらIPA液を当該ウェハWの表面に供給することによりウェハWの表面に液膜を形成し、その後、ウェハWの回転を続けながら当該ウェハWの表面にIPA液および窒素ガスを供給することによりこのウェハWの表面の乾燥を行った。
比較例1においても図1乃至図7に示すような基板処理装置1を準備した。この基板処理装置1において、ウェハWに対するエッチング工程、リンス工程および乾燥工程を実施する際に、エッチング工程、リンス工程、乾燥工程等からなる総ての処理工程においてチャンバー内の雰囲気をCDAとし、これ以外の点においては上述の実施例と同様の処理を行った。
比較例2においても図1乃至図7に示すような基板処理装置1を準備した。この基板処理装置1において、ウェハWに対するエッチング工程、リンス工程および乾燥工程を実施する際に、エッチング工程、リンス工程、乾燥工程等からなる総ての処理工程においてチャンバー内の雰囲気をクリーンエアとし、これ以外の点においては上述の実施例と同様の処理を行った。
上述のように、まず、チャンバー2内にクリーンエアを満たした状態でエッチング処理を行い、その後、チャンバー2内の雰囲気をクリーンエアからCDAに置換した後に乾燥処理を行うようにした場合には、エッチング工程においてエッチング液を繰り返し使用した場合であってもウェハWに対するエッチングレートが増加する傾向はなく、しかも乾燥後のウェハWの表面にパーティクルやウォーターマークが形成されることを防止することができることがわかった。
W ウェハ
1 基板処理装置
2 チャンバー
3 スピンチャック
3a 保持部材
5 ノズル
6 ノズルアーム
12 乾燥用流体ノズル
13 不活性ガスノズル
15 乾燥用ノズルアーム
16 湿度調節機構
17 制御コンピュータ
17a 演算部
17b 入出力部
17c 記録媒体
18 搬入出口
18a シャッター
20 搬送エリア
21 搬送装置
21a 搬送アーム
24 排気路
25 モータ
28 排液路
29 HF液回収ライン
29a ミストトラップ
29b ポンプ
29c ドレン管
29d 三方弁
31 ガイドレール
32 駆動機構
35 昇降機構
36 昇降軸
41 薬液供給源
41a 開閉弁
42 薬液供給路
42a 開閉弁
43 HF液タンク
44 ポンプ
47 リンス液供給源
47a 開閉弁
48 リンス液供給路
48a 開閉弁
51 ガイドレール
52 駆動機構
54 昇降軸
55 昇降機構
66 流体供給源
67 流体供給路
68 開閉弁
71 不活性ガス供給源
72 不活性ガス供給路
73 開閉弁
91 ガス供給チャンバー
91a ガス吐出口
91b 下板
92 湿度調節用ガス供給ライン
101 主供給路
101a 水平部
101b 鉛直部
102 FFU
103 クリーンエア供給路
104 CDA供給源
105 CDA供給路
107 切換ダンパ
110 取り込み用カップ
110a 開口部
111 隙間
112 開閉弁
121 筐体
121a 上面
121b 下面
121c 内側面
121d 内側面
122 可動部材
123 クリーンエア供給路接続室
124 CDA供給路接続室
126 回転中心軸
Claims (20)
- チャンバー内に供給される処理液から水分が蒸発するのを抑制するために第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内に第1のガスを満たす第1ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第1のガスで満たされた状態で、処理液供給部から処理液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面の処理を行い、この際に前記チャンバーから排出される処理液を処理液回収ラインにより前記処理液供給部に戻す基板処理工程と、
第2ガス供給部から第1のガスよりも湿度が低い第2のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内の第1のガスを第2のガスに置換する第2ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第2のガスで満たされた状態で、乾燥用流体供給部から乾燥用流体を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給することにより当該被処理基板の表面の乾燥を行う乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に、前記第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給する工程と、
を備え、
前記第1ガス供給部により供給される第1のガスおよび前記第2ガス供給部により供給される第2のガスについて前記チャンバーへの流れを調整する切換部が設けられており、前記第2ガス供給工程が行われる際に、前記切換部により、前記チャンバー内に供給されるガスが第1のガスから第2のガスに切り換えられることを特徴とする基板処理方法。 - 前記処理液はエッチング液であることを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。
- 前記エッチング液はフッ酸水であることを特徴とする請求項2記載の基板処理方法。
- 前記エッチング液はフッ化アンモニウムを含む液体であることを特徴とする請求項2記載の基板処理方法。
- 前記処理液はポリマー除去液であることを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。
- 前記基板処理工程と前記乾燥工程との間で、前記第2ガス供給工程時にリンス液供給部からリンス液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面を洗浄するリンス工程を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記乾燥用流体は有機溶剤であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記有機溶剤はイソプロピルアルコール(IPA)を含む流体であることを特徴とする請求項7記載の基板処理方法。
- 被処理基板を収容するためのチャンバーと、
前記チャンバーに処理液を供給する処理液供給部と、
前記チャンバーに乾燥用流体を供給する乾燥用流体供給部と、
前記チャンバーから排出される処理液を回収して前記処理液供給部に戻す処理液回収ラインと、
前記チャンバーに第1のガスおよびこの第1のガスよりも湿度が低い第2のガスを各々供給する第1ガス供給部および第2ガス供給部と、
前記処理液供給部、前記乾燥用流体供給部、前記第1ガス供給部および前記第2ガス供給部の制御を行う制御部と、
前記第1ガス供給部により供給される第1のガスおよび前記第2ガス供給部により供給される第2のガスについて前記チャンバーへの流れを調整する切換部と、
を備え、
前記制御部は、前記チャンバー内に供給される処理液から水分が蒸発するのを抑制するために前記第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内に第1のガスを満たした状態で前記処理液供給部から処理液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面の処理を行い、この際に、前記チャンバーから排出される処理液を前記処理液回収ラインにより前記処理液供給部に戻すようにし、その後、前記切換部によって前記チャンバー内に供給されるガスを第1のガスから第2のガスに切り換えることにより、前記第2ガス供給部から第2のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内に第2のガスを満たした状態で前記乾燥用流体供給部から乾燥用流体を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給することにより当該被処理基板の表面の乾燥を行い、その後、前記第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給するよう、前記処理液供給部、前記乾燥用流体供給部、前記第1ガス供給部、前記第2ガス供給部および前記切換部の制御を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理液はエッチング液であることを特徴とする請求項9記載の基板処理装置。
- 前記エッチング液はフッ酸水であることを特徴とする請求項10記載の基板処理装置。
- 前記エッチング液はフッ化アンモニウムを含む液体であることを特徴とする請求項10記載の基板処理装置。
- 前記処理液はポリマー除去液であることを特徴とする請求項9記載の基板処理装置。
- 前記チャンバーにリンス液を供給するリンス液供給部を更に備え、
前記制御部は、被処理基板の表面の処理とこの表面の乾燥処理との間で、第2のガスの供給時に前記リンス液供給部からリンス液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面を洗浄するよう、前記リンス液供給部の制御も行うようになっていることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記乾燥用流体は有機溶剤であることを特徴とする請求項9乃至14のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記有機溶剤はイソプロピルアルコール(IPA)を含む流体であることを特徴とする請求項15記載の基板処理装置。
- 基板処理装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムであって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータが前記基板処理装置を制御して基板処理方法を実行させるものにおいて、
前記基板処理方法が、
チャンバー内に供給される処理液から水分が蒸発するのを抑制するために第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内に第1のガスを満たす第1ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第1のガスで満たされた状態で、処理液供給部から処理液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面の処理を行い、この際に前記チャンバーから排出される処理液を処理液回収ラインにより前記処理液供給部に戻す基板処理工程と、
切換部によって前記チャンバー内に供給されるガスを第1のガスから第2のガスに切り換えることにより、第2ガス供給部から第1のガスよりも湿度が低い第2のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内の第1のガスを第2のガスに置換する第2ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第2のガスで満たされた状態で、乾燥用流体供給部から乾燥用流体を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給することにより当該被処理基板の表面の乾燥を行う乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に、前記第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給する工程と、
を実施するものであることを特徴とするプログラム。 - 前記基板処理方法が、前記基板処理工程と前記乾燥工程との間で、前記第2ガス供給工程時にリンス液供給部からリンス液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面を洗浄するリンス工程を更に実施するものであることを特徴とする請求項17記載のプログラム。
- 基板処理装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータが前記基板処理装置を制御して基板処理方法を実行させるものにおいて、
前記基板処理方法が、
チャンバー内に供給される処理液から水分が蒸発するのを抑制するために第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内に第1のガスを満たす第1ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第1のガスで満たされた状態で、処理液供給部から処理液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面の処理を行い、この際に前記チャンバーから排出される処理液を処理液回収ラインにより前記処理液供給部に戻す基板処理工程と、
切換部によって前記チャンバー内に供給されるガスを第1のガスから第2のガスに切り換えることにより、第2ガス供給部から第1のガスよりも湿度が低い第2のガスを前記チャンバー内に供給してこのチャンバー内の第1のガスを第2のガスに置換する第2ガス供給工程と、
前記チャンバー内が第2のガスで満たされた状態で、乾燥用流体供給部から乾燥用流体を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給することにより当該被処理基板の表面の乾燥を行う乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に、前記第1ガス供給部から第1のガスを前記チャンバー内に供給する工程と、
を実施するものであることを特徴とする記録媒体。 - 前記基板処理方法が、前記基板処理工程と前記乾燥工程との間で、前記第2ガス供給工程時にリンス液供給部からリンス液を前記チャンバー内の被処理基板の表面に供給して当該被処理基板の表面を洗浄するリンス工程を更に実施するものであることを特徴とする請求項19記載の記録媒体。
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