JP6710582B2

JP6710582B2 - 基板液処理装置、基板液処理方法及び記憶媒体

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Publication number: JP6710582B2
Application number: JP2016110333A
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Inventors: 桐勇志片; 口賢治関
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Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-06-01
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Description

本発明は、ドライエッチング後の基板に付着しているポリマー残渣を除去する技術に関する。

半導体装置の製造において、レジストマスクまたはハードマスクをエッチングマスクとして用いたドライエッチングにより、半導体ウエハ等の基板上に回路パターンが形成される。ドライエッチングにより生じたポリマー残渣の除去のために、ドライエッチング後の基板に薬液を供給する液処理（ウエット処理）が行われる。ポリマー残渣の除去効率を向上させるため、液処理に先立ち、基板に紫外線を照射して、ポリマー残渣を液処理により除去し易い状態に変化させることが行われる。

ドライエッチングのような荷電粒子を用いるプロセスにより基板は帯電する。帯電したウエハに液処理を行うと、薬液が基板に着液したときに生じる電荷移動により、デバイスに悪影響が生じるおそれがある。ドライエッチング後に、基板に紫外線を照射して、除電を行うことも知られている。

特開２００３−３３２３１３号特開平１０−１１６８２０号

本発明は、液処理前の紫外線を照射する時間を延ばすことなく、ポリマー残渣の除去促進効果と基板の除電効果とを効率良く得ることができる技術を提供するものである。

本発明の一実施形態によれば、基板液処理方法において、ドライエッチングが施されることによって表面にポリマー残渣が付着した基板に、第１のピーク波長を有する紫外線を照射することと、その後に、前記基板にポリマー除去能力を有する洗浄液を供給することと、を備え、前記基板に紫外線を照射するために、第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の紫外線ランプと、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の紫外線ランプとが準備され、前記第１のピーク波長の紫外線は前記第２のピーク波長の紫外線と比較してポリマー残渣除去促進効果に優れ、前記第２のピーク波長の紫外線は前記第１のピーク波長の紫外線と比較して除電効果に優れており、ドライエッチングが施された後の前記基板の帯電量を元に第２の紫外線ランプ前記基板に紫外線が照射するかしないかを選択する、基板液処理方法が提供される。

本発明の他の実施形態によれば、基板処理システムの動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理システムを制御して上記基板液処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。

本発明のさらに他の実施形態によれば、第１のピーク波長を有する紫外線を基板に照射する第１の紫外線ランプと、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を基板に照射する第２の紫外線ランプと、基板にポリマー除去能力を有する洗浄液を供給することにより、ドライエッチングが施されることによって基板の表面に付着したポリマー残渣を除去するための液処理を行う液処理装置と、を備え、前記第１のピーク波長の紫外線は第２のピーク波長の紫外線と比較してポリマー残渣除去促進効果に優れ、前記第２のピーク波長の紫外線は第１のピーク波長の紫外線と比較して除電効果に優れている、基板処理システムが提供される。

上記本発明の実施形態によれば、液処理前の紫外線を照射する時間を延ばすことなく効率良く基板を液処理に適した状態にすることができる。

基板処理システムの概略構成を示すブロック図である。第２処理装置の構成を示す概略図である。処理ユニットの構成を示す概略図である。ＵＶ処理室の構成を示す概略図である。基板処理方法を示すフローチャートである。基板処理システムの他の構成例を示す概略図である。基板処理システムのさらに他の構成例を示す概略図である。基板処理システムのさらにまた他の構成例を示す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

まず、基板処理システムの構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る基板処理システム６０は、前処理装置としての第１処理装置（第１基板処理装置）７０と、後処理装置としての第２処理装置（第２基板処理装置）１０とを備えている。また、基板処理システム６０は、第１処理装置７０を制御する第１制御装置６１と、第２処理装置１０を制御する第２制御装置４とを備えている。

第１処理装置７０はドライエッチング処理装置からなり、ウエハＷに対してドライエッチングを施すドライエッチングユニット７１を含む。ドライエッチングユニット７１は、例えば、Ｃ_４Ｆ_８ガス又はＣ_４Ｆ_６ガス等のフッ化炭素系のガスをエッチングガスとして用い、ウエハＷ上に形成されたエッチング対象膜例えば層間絶縁膜をレジストマスクあるいはハードマスクをエッチマスクとしてドライエッチングすることができるように構成されている。ドライエッチングユニット７１では、エッチマスクとして用いられたレジスト膜を除去するためのアッシング処理が行われる場合がある。第１処理装置７０は、ウエハＷを収容したキャリアＣが搬出入される図示しない搬出入ステーションと、キャリアＣとドライエッチングユニット７１との間でウエハＷを搬送する図示しない搬送機構を有している。

第２処理装置１０はウエット処理装置（液処理装置）からなり、第１処理装置７０でドライエッチングが施されたウエハＷに対して紫外線を照射するＵＶ処理室（ＵＶ処理ユニット）２２と、ＵＶ処理室２２で紫外線が照射されたウエハＷに対して洗浄処理を行う処理ユニット１６とを備えている。

第１制御装置６１は、たとえばコンピュータであり、制御部６２と記憶部６３とを有している。このうち記憶部６３は、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、第１処理装置７０において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。制御部６２は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部６３に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって第１処理装置７０の動作を制御する。

第２制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを有している。このうち記憶部１９は、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、第２処理装置１０において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。制御部１８は、たとえばＣＰＵであり、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって第２処理装置１０の動作を制御する。

なお、これらのプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から第１制御装置６１の記憶部６３や第２制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。

第１制御装置６１および第２処理装置１０は、それぞれホスト制御装置６７に接続されている。ホスト制御装置６７は、たとえばコンピュータであり、第１制御装置６１および第２処理装置１０を含む基板処理システム６０全体を制御する。

基板処理システムは、ドライエッチング処理装置からなる第１処理装置７０によりドライエッチングされた後のウエハＷの帯電量を測定する測定器９０を備えている。この測定器９０は、表面電位測定装置とすることができる。

＜第２処理装置の構成＞
次に、図１に示された第２処理装置の具体的な構成について、図２を参照して説明する。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図２に示すように、第２処理装置１０は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６と、ＵＶ処理室（基板処理室）２２とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。ＵＶ処理室２２は、搬送部１５の一方の側に配置されている。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。ＵＶ処理室２２は、後述するように、複数のピーク波長をもつ紫外線を選択的に照射可能なＵＶ照射部２３を備えている。ＵＶ照射部２３は、互いに異なるピーク波長をもつ紫外線を照射することができる第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂを含む。

また、第２処理装置１０は、上述したように第２制御装置４を備える。第２制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、第２処理装置１０において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって第２処理装置１０の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から第２制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された第２処理装置１０では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、ＵＶ処理室２２へ搬入される。

ＵＶ処理室２２へ搬入されたウエハＷは、ドライエッチング後のウエハの帯電状況に応じて、第１のＵＶランプ２３Ａのみにより、或いは第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂの両方によってＵＶ（紫外線）照射される（詳細後述）。ＵＶ処理室２２内で紫外線照射が行われた後、ウエハＷは、基板搬送装置１７によってＵＶ処理室２２から搬出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

＜処理ユニットの構成＞
次に、第２処理装置１０の処理ユニット１６の概略構成について図３を参照して説明する。

図３に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源８０に接続される。

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

＜ＵＶ処理室の構成＞
次に、第２処理装置１０のＵＶ処理室（基板処理室）２２の概略構成について図４を参照して説明する。

図４に示すように、ＵＶ処理室２２は、減圧可能なチャンバ２４と、チャンバ２４内に配置され、ウエハＷを保持する基板保持部２５と、チャンバ２４内であってチャンバ２４の上部に配置され、鉛直方向下向きに紫外線を照射するＵＶ照射部２３とを備えている。チャンバ２４には、酸素ガスなどのプロセスガスを供給するガス導入部２６と、ガスを排気する排気口２７とが接続されている。

ＵＶ照射部２３は、互いに異なる複数のピーク波長をもつ紫外線を選択的に照射可能となっている。図４に示した実施形態の場合、ＵＶ照射部２３は、互いに異なるピーク波長をもつ紫外線を照射することができる複数ここでは２つのＵＶランプ（第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂ）を具備する。

本実施形態において、第１のＵＶランプ２３Ａは、ポリマー残渣の除去促進効果を有する２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内の第１のピーク波長を有する。第２のＵＶランプ２３ＢはウエハＷの帯電除去効果がある２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であってかつ第１のピーク波長より短い第２のピーク波長を有する。ＵＶランプ２３Ａ、２３Ｂとしては、例えば、Ｘｅ２充填ガスのエキシマバリアランプを用いることができる。

ＵＶ処理室２２は、上述した第２処理装置１０の第２制御装置４に接続されており、第２制御装置４によりその動作が制御される。

＜基板処理システムの具体的動作＞
次に、基板処理システム６０の具体的動作について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。なお、図５に示す各処理工程は、第１制御装置６１または第２制御装置４の制御の下で自動的に行うことができる。

本実施形態に係る基板処理システム６０では、図５に示すドライエッチング処理工程（ステップＳ１１）が第１処理装置７０において行われ、収容工程（ステップＳ１２）から乾燥処理工程（ステップＳ１７）までの工程が第２処理装置１０において行われる。

図５に示すように、まず、ドライエッチングユニット７１においてドライエッチング処理が行われる（ドライエッチング処理工程、ステップＳ１１）。かかるドライエッチング処理工程では、ドライエッチングユニット７１がウエハＷに対してドライエッチングを行う。ドライエッチング処理により、ウエハＷの内部に設けられたＣｕ配線が露出する。

つづいて、ドライエッチング処理された後のウエハＷは、第１処理装置７０から第２処理装置１０のキャリア載置部１１へ搬送される。その後、ウエハＷは、第２処理装置１０の基板搬送装置１３（図２参照）によってキャリアＣから取り出され、受渡部１４および基板搬送装置１７を順次経由してＵＶ処理室２２に収容される（収容工程、ステップＳ１２）。

ＵＶ処理室２２において、ドライエッチング処理された後のウエハＷは、チャンバ２４内に収容され、基板保持部２５に保持される（図４参照）。チャンバ２４内は減圧状態に保持され、ガス導入部２６からチャンバ２４内にプロセスガスが導入される。

次に、ポリマー残渣Ｐの除去促進及びウエハＷの除電が効率的に達成されるように、ＵＶ照射部２３の第１及び第２のＵＶランプ２３Ａ、２３Ｂから紫外線照射に使用するランプを決定する。ここでは、第１のＵＶランプ２３Ａのみを使用するか、第１及び第２のＵＶランプ２３Ａ、２３Ｂの両方を使用するかが決定される。（使用ランプ決定工程、ステップＳ１３）。続いて、使用すると決定されたＵＶランプから紫外線がウエハＷに照射される（紫外線照射工程、ステップＳ１４）。第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂの両方から紫外線が照射される場合には、トータル照射時間を短くするために、第１のＵＶランプ２３及び第２のＵＶランプ２３Ｂのうちの一方の照射時間に他方の照射時間が完全に含まれていること（両ランプの照射時間が同じならば両ランプが完全に同じタイミングで紫外線を照射すること）が好ましい。

紫外線が照射されたウエハＷは、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６へ搬入される。この処理ユニット１６では、洗浄処理が行われる（洗浄処理工程、ステップＳ１５）。かかる洗浄処理工程では、ウエハＷが基板保持機構３０に保持され、基板保持機構３０がウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させる。次に、処理流体供給部４０（図３参照）がウエハＷの中央上方に位置する。その後、処理流体供給部４０からウエハＷに対して、制御された温度および流量で洗浄液（ポリマー除去液）が供給される。ウエハＷに供給された洗浄液は、ウエハＷの回転に伴う遠心力によってウエハＷの主面に広がる。洗浄液は遠心力によりウエハＷから振り切られ、回収カップ５０に受け止められる。その後、洗浄液は回収カップ５０から排液口５１を介して処理ユニット１６の外部へ排出される。なお、洗浄液は、たとえばＤＨＦ（希フッ酸）、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸または有機アルカリであっても良い。

上述したように、特定のピーク波長をもつ紫外線が照射されたウエハＷに対して洗浄処理工程を行うことにより、ポリマー残渣Ｐを効果的に除去することができる。

次に、処理ユニット１６では、引き続きウエハＷを回転させたまま、処理流体供給部４０からウエハＷへＤＩＷ等のリンス液を供給し、ウエハＷの主面をすすぐリンス処理が行われる（リンス処理工程、ステップＳ１６）。これにより、ウエハＷの表面に残留した洗浄液や洗浄液中に浮遊するポリマー残渣Ｐが、リンス液とともにウエハＷから除去される。

また、リンス処理を終えると、処理ユニット１６では、処理流体供給部４０からのリンス液の供給を停止し、ウエハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる（乾燥処理工程、ステップＳ１７）。この際、ウエハＷの回転速度が所定時間増加されることによってウエハＷの主面に残存するリンス液を遠心力で振り切る。その後、ウエハＷの回転が停止する。

その後、ウエハＷは、基板搬送装置１７（図２参照）によって処理ユニット１６から取り出され、受渡部１４および基板搬送装置１３を順次経由して、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣに収容される。このようにして、ウエハＷについての一連の基板処理が完了する。

次に、使用ランプ決定工程について詳述する。紫外線照射の目的は、ドライエッチングにより生じたポリマー残渣Ｐをポリマー除去能力を有する洗浄液により除去し易い状態に変質させること（ポリマー残渣除去促進）と、ドライエッチングにより帯電したウエハの除電を行うことにある。

紫外線はポリマー残渣Ｐを構成する有機物の結合を開裂させる（開裂作用）。また、紫外線が酸素に照射されることにより生成されたオゾンおよび酸素ラジカルがポリマー残渣Ｐを酸化して分解し（酸化作用）、これによりポリマー残渣Ｐの一部を揮発させ、また、ポリマー残渣Ｐをカルボニル基やカルボキシル基などの有機化合物の親水基に変化させてポリマー除去液に対する反応性を向上させる。この開裂作用と酸化作用により、上述したポリマー残渣除去促進効果が得られる。また、紫外線を照射することによりウエハ近傍にある気体分子がイオン化し、このイオンによりウエハの電荷を除去することができる（除電作用）。

紫外線によるポリマー残渣除去促進効果、特に開裂作用を効果的に発揮させるためには、ポリマー残渣Ｐを構成する物質の吸収極大波長またはそれに近い波長の紫外線を照射するのがよい。吸収極大波長は、ポリマー残渣Ｐの構造によっても異なるが、例えば２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内にある。一例として、Ｃ_４Ｆ_６ガスをエッチングガスとして用いたドライエッチングによって生成するポリマーは、波長２５０ｎｍ〜２７０ｎｍ付近に光の吸収極大を持つ。他の例として、Ｃ_４Ｆ_８ガスをエッチングガスとして用いたドライエッチングによって生成するポリマー膜は、波長２９０ｎｍ〜３２０ｎｍ付近に光の吸収極大をもつ。上記のことを考慮して、主にポリマー残渣Ｐの分解を目的として紫外線を照射する第１のＵＶランプ２３Ａのピーク波長（第１のピーク波長）は、ドライエッチング装置におけるドライエッチングによりウエハＷに付着することが予想されるポリマー残渣Ｐの構造に応じて、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲から適宜選択すればよい。そして、ウエハＷの表面構造毎に、かつ、ドライエッチング条件毎に、ドライエッチングにより形成されたポリマー残渣に対して必要なポリマー残渣除去促進効果を得るために必要な第１のＵＶランプ２３Ａからの照射時間Ｔ１Ａ（例えば１０秒程度である）を予め実験により求めておき、実際の処理時間として設定する。

一方、ドライエッチング後のウエハＷは帯電しているため、少なくとも洗浄処理工程の開始前に、ウエハＷの帯電量をデバイスに悪影響を及ぼさないレベルまで低下させておく必要がある。第１のＵＶランプ２３Ａから照射される紫外線も除電効果を有するが、ウエハＷの帯電量によっては、第１のＵＶランプ２３Ａから照射される紫外線により当該ウエハの帯電量をデバイスに悪影響を及ぼさないレベルまで低下させるために必要な照射時間が、ポリマー残渣除去促進効果を得るために必要な上記照射時間Ｔ１Ａよりも長くなることがある。この場合、紫外線照射工程の所要時間が長くなってしまう。この問題を解決するため、ドライエッチング後のウエハＷの帯電量に基づいて、必要に応じて第１のＵＶランプ２３Ａによる照射に加えて第２のＵＶランプからの照射も行う。

ここで、紫外線による除電効果は、照射する紫外線の波長が短い方が高くなる。このため、主にウエハＷの除電を目的として紫外線を照射する第２のＵＶランプ２３Ｂのピーク波長（第２のピーク波長）は、上記第１のピーク波長よりも短い値に設定される。その結果として、第１のＵＶランプ２３Ａから照射される紫外線は、第２のＵＶランプ２３Ｂから照射される紫外線と比較してポリマー残渣除去促進効果に優れ、その一方で、第２のＵＶランプ２３Ｂから照射される紫外線は、第１のＵＶランプ２３Ａから照射される紫外線と比較して除電効果が優れるということになる。

紫外線の照射条件の決定に先立ち、ＵＶ処理室２２で処理が予定されているウエハＷについて、ドライエッチングにより形成されたポリマー残渣に対して必要なポリマー残渣除去促進効果を得るために必要な第１のＵＶランプ２３Ａからの紫外線の照射時間Ｔ１Ａ（例えば１０秒程度である）を予め実験により求めておく。また、ＵＶ処理室２２で処理が予定されているウエハＷについて、第１のＵＶランプ２３Ａからの紫外線の照射時間Ｔ１Ｂと帯電量の減少量の関係を予め実験により求めておく。これらのデータをまとめてデータベース化して、第２制御装置４の記憶部１９に格納しておく。

あるウエハＷが第１処理装置７０のドライエッチングユニット７１で処理された後に、第２処理装置１０のＵＶ処理室２２で紫外線照射処理が施されようとしているときに、第２制御装置４は、当該ウエハＷの構造（膜構成）とドライエッチング処理条件を特定することができる情報をホスト制御装置６７から取得し、当該ウエハＷに対して必要なポリマー残渣除去促進効果を得るために必要な第１のＵＶランプ２３Ａからの紫外線の照射時間Ｔ１Ａ（ａ）を記憶部１９のデータベースから引き出す。

次に、第２制御装置４は、当該ウエハの帯電量情報をホスト制御装置６７から取得し、第１のＵＶランプ２３Ａからの照射時間Ｔ１Ａ（ａ）の紫外線の照射により、デバイスに悪影響が生じない帯電量以下まで下げることができるか否かを判断する。判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、第２のＵＶランプ２３Ｂからの紫外線の照射を行わないことが決定される。判断結果が「ＮＯ」の場合は、第２のＵＶランプ２３Ｂからも紫外線の照射を行うことが決定される。第２のＵＶランプ２３Ｂからの紫外線の照射時間Ｔ２（ａ）は、必要な除電効果が得られる任意の時間とすることができる。

ＵＶ処理室２２におけるウエハ処理のスループットを考慮するなら、第２のＵＶランプ２３Ｂからの紫外線の照射時間Ｔ２（ａ）を上記照射時間Ｔ１Ａ（ａ）以下となっていることが好ましい。もし、第２のＵＶランプ２３Ｂからの紫外線の照射時間Ｔ２を第１のＵＶランプ２３Ａからの紫外線の照射時間Ｔ１Ａよりも長くしなければならないのであれば、照射時間Ｔ１Ａ（ａ）を照射時間Ｔ２（ａ）を上限として延長してもよい。

第２のＵＶランプ２３Ｂを使用するか否かの判断（選択）の基準となるウエハＷの帯電量は、そのウエハＷの帯電量を実際に測定することにより行うことができる。帯電量は、例えば公知の表面電位測定装置（図１に概略的に示した測定器９０）により測定することができる。このような表面電位測定装置は、基板処理システム６０の第１処理装置７０または第２処理装置１０内に、１つの測定ユニットとして組み込むことができる。これに代えて、表面電位測定装置は、第１処理装置７０及び第２処理装置１０が設置される工場内に、第１処理装置７０及び第２処理装置１０と別の場所にスタンドアローンの装置として設けることができる。

上記に代えて、第２のＵＶランプ２３Ｂを使用するか否かの判断の基準となるウエハＷ（第１ウエハＷ）の帯電量を、当該第１ウエハＷと同じ構成（ウエハ表面に形成された膜、デバイス積層構造等）を有しかつ同じプロセス条件でドライエッチングが施された他のウエハＷ（第２ウエハＷ）において過去に測定された帯電量と同じであるとみなしてもよい。つまり、このような「みなし帯電量」を第２のＵＶランプ２３Ｂを使用するか否かの判断の基準としてもよい。この場合、第２ウエハＷは、第１ウエハＷと同じまたは別の処理ロットに属しかつ第１ウエハＷよりも先に処理されたものであってもよく、或いは、例えばプロセスレシピの決定時に試験的に処理されたものであってもよい。上記のようにあるウエハＷの帯電量を別のウエハＷの帯電量と同一とみなして判断を行う場合には、エッチング装置間の機差を考慮して、第１ウエハＷと第２ウエハＷは同じエッチング装置で処理されたものであることが好ましいが、機差が無視できる程度であれば、第１ウエハＷと第２ウエハＷは同一仕様の別のエッチング装置で処理されたものであってもよい。

みなし帯電量に基づいて第２のＵＶランプ２３Ｂを使用するか否かの判断を行う場合には、みなし帯電量それ自体に代えて、みなし帯電量を特定することが可能な処理情報、例えば、ウエハＷのエッチングに用いられたプロセス条件（レシピ）、ウエハＷが所属する処理ロット、ウエハＷが処理されたエッチング装置のＩＤ（装置番号）等に基づいて判断を行うこともできる。

好適な一実施形態においては、表面電位測定装置が１つの処理ロットの先頭のウエハＷの帯電量を測定し、その処理ロットに属する全てのウエハＷがその測定された帯電量と同じ帯電量を有しているものとみなされる。

第２のＵＶランプ２３Ｂを使用するか否かの判断は、上記の手順に従い第２制御装置４により自動的に行ってもよい。これに代えて、例えば第２制御装置４の図示しないユーザーインターフェース（例えばディスプレイ）に表示されたウエハＷの帯電量若しくはみなし帯電量、またはみなし帯電量を特定することが可能な処理情報に基づいてオペレータが判断を行い、その後オペレータが例えば第２制御装置４の図示しないユーザーインターフェース（例えばキーボード、仮想キーボード、タッチパネル等）を介してＵＶ照射部２３に指令を与えてもよい。

上記実施形態によれば、紫外線照射によりポリマー残渣が洗浄液による除去に適した状態に変化しているため、ポリマー残渣を確実に除去することができる。また、紫外線照射によりウエハＷの表面が問題ないレベルまで除電されているため、洗浄液をウエハＷに供給するときにウエハＷ上に形成されたデバイスに悪影響が生じることはない。

また、本実施形態によれば、主としてポリマー残渣除去促進効果を意図した第１のＵＶランプ２３Ａからの紫外線照射により必要な除電が行える場合には第２のＵＶランプ２３Ｂからの紫外線照射は行われないため、第２のＵＶランプ２３Ｂの消耗を抑制することができる。このため、高価なＵＶランプの寿命を延ばすことができ、装置のランニングコストを低減することができる。

上記実施形態においては、紫外線の照射は第２処理装置１０内に設けられたＵＶ処理室２２で行ったが、これに限定されるものではなく、受渡部１４にＵＶ照射部２３を設けてもよい。この場合、基板搬送装置１３，１７の受渡部１４に対するアクセス性を低下させないために、受渡部１４は開放されていることが好ましい。そうすると受渡部１４は大気雰囲気になるが、酸素含有雰囲気ならば紫外線照射によるポリマー残渣除去促進効果を得ることができるので、問題はない。なお、酸素含有雰囲気下で除電のための短波長（例えば２００ｎｍ未満）の紫外線を照射するとオゾンが過剰に発生するおそれがあるので、第２のＵＶランプ２３Ｂのピーク波長は２００ｎｍ以上とすることが好ましい。

上記実施形態においては、第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂは単一の共通のＵＶ処理室２２に設けられていた、つまり単一の処理ユニットに第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３Ｂの両方が設けられていたが、これに限定されるものではなく、第１のＵＶランプ２３Ａを収容する処理ユニット（第１ＵＶ処理室２２Ａ）と、第２のＵＶランプ２３Ｂを収容する処理ユニット（第２ＵＶ処理室２２Ｂ）とを別々に設けてもよい。このような２つのＵＶ処理室２２Ａ、２２Ｂは、受渡部１４が設けられていた位置に設けてもよい。

ＵＶランプを別々の処理ユニットに設けると第１のＵＶランプ２３Ａ及び第２のＵＶランプ２３ＢをウエハＷに同時に照射することができなくなるので、ＵＶ照射に費やされるトータル時間が長くなってしまう。
しかしながら、
− 第１のＵＶランプ２３Ａのみによる照射により所望のポリマー残渣除去促進効果及び所望の除電効果の両方を達成するために必要なＵＶ照射時間と、
− 第１のＵＶランプ２３Ａによって所望のポリマー残渣除去促進効果を達成するために必要なＵＶ照射時間と、第１のＵＶランプ２３ＡによるＵＶ照射の後に第２のＵＶランプ２３Ａによって所望のレベルまで帯電を低下させるために必要なＵＶ照射時間の和と、
を比較すると、後者の方が短い。
このため、第１のＵＶランプ２３Ａと第２のＵＶランプ２３Ｂとを別々の処理ユニットに設けたとしても、第１のＵＶランプ２３Ａのみを用いる場合よりも有利である。

このように第１ＵＶ処理室２２Ａ及び第２ＵＶ処理室２２Ｂを別々に設ける場合には、図６に示すように、第１ＵＶ処理室２２Ａをドライエッチング装置である第１処理装置７０内に設けてもよい。この場合、主として除電効果を意図して紫外線が照射される第２ＵＶ処理室２２Ｂは、液処理装置である第２処理装置１０内に設ける方が好ましい。除電されたウエハＷは時間経過とともに再度帯電する可能性があるからである。

上記実施形態においては、ＵＶ処理室２２は液処理装置である第２処理装置１０内に設けられていたが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、ドライエッチング装置である第１処理装置７０内に設けられていてもよい。また、図８に示すように、ＵＶ処理室２２は、第１処理装置７０及び第２処理装置１０が設置される工場（半導体装置製造工場）内に、第１処理装置７０及び第２処理装置１０と別の場所にスタンドアローンの装置として設けてもよい。

処理対象の基板は、半導体ウエハに限定されるものではなく、ＬＣＤ用のガラス基板、セラミック基板等の他の材質の基板であってもよい。

４制御部（制御装置）
１０液処理装置（第２処理装置）
２３Ａ第１の紫外線（ＵＶ）ランプ
２３Ｂ第２の紫外線（ＵＶ）ランプ

Claims

基板液処理方法において、
ドライエッチングが施されることによって表面にポリマー残渣が付着した基板に、第１の紫外線ランプから第１のピーク波長を有する紫外線を照射することと、
その後に、前記基板にポリマー除去能力を有する洗浄液を供給することと、
を備え、
前記基板に紫外線を照射するために、前記第１のピーク波長を有する紫外線を照射する前記第１の紫外線ランプと、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の紫外線ランプとが同じチャンバ内に準備され、前記第１のピーク波長の紫外線は前記第２のピーク波長の紫外線と比較してポリマー残渣除去促進効果に優れ、前記第２のピーク波長の紫外線は前記第１のピーク波長の紫外線と比較して除電効果に優れており、
前記基板液処理方法は、さらに、
ドライエッチングが施された後の前記基板の帯電量に基づいて前記第２の紫外線ランプから前記基板に紫外線を照射すべきか否かを判断することと、
前記第２の紫外線ランプから前記基板に紫外線を照射すべきと判断されたときに、前記第１の紫外線ランプからの紫外線の照射と同時に、前記第２の紫外線ランプから前記基板に紫外線を照射することと
を備えたことを特徴とする、基板液処理方法。
前記基板の帯電量が、前記第１の紫外線ランプからの紫外線の照射によって除電可能な帯電量を上回っているときに、前記基板に前記第２の紫外線ランプから紫外線を照射すべきと判断される、請求項１記載の基板液処理方法。
前記基板に前記第２の紫外線ランプから紫外線を照射するかしないかを判断することは、その基板においてドライエッチングが施された後に測定された帯電量に基づいて行われる、請求項２記載の基板液処理方法。
前記第２の紫外線ランプからの紫外線の照射時間は、前記第１の紫外線ランプからの紫外線の照射時間以下の範囲で設定される、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の基板液処理方法。
前記基板に前記第２の紫外線ランプから紫外線を照射するかしないかを判断することは、当該基板の帯電量が、当該基板と同じ構成を有しかつ同じ条件でドライエッチングが施された他の基板において予め測定された帯電量と同じであるとみなして、前記他の基板において予め測定された帯電量に基づいて行われる、請求項２記載の基板液処理方法。
前記第１のピーク波長は２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内であり、
前記第２のピーク波長は２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である、
請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の基板液処理方法。
第１のピーク波長を有する紫外線を基板に照射する第１の紫外線ランプと、
前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を基板に照射する第２の紫外線ランプと、
前記第１の紫外線ランプおよび前記第２の紫外線ランプを収容する単一のチャンバと、
基板にポリマー除去液を供給することにより、基板の表面に付着したポリマー残渣を除去するための液処理を行う液処理装置と、
ドライエッチング後の前記基板の帯電量または当該帯電量に対応する情報に基づいて前記基板に前記第２の紫外線ランプから紫外線を照射すべきか否かを判断し、その判断結果に基づいて、前記基板に前記第１の紫外線ランプから紫外線を照射すること、または前記第１の紫外線ランプ及び前記第２の紫外線ランプの両方から紫外線を照射することのいずれかを行わせる制御部と、
前記制御部は、前記第１の紫外線ランプ及び前記第２の紫外線ランプの両方から紫外線を照射する場合には、前記第２の紫外線ランプからの紫外線の照射を前記第１の紫外線ランプからの紫外線の照射と同時に行わせ、
前記第１のピーク波長の紫外線は前記第２のピーク波長の紫外線と比較してポリマー残渣除去促進効果に優れ、前記第２のピーク波長の紫外線は前記第１のピーク波長の紫外線と比較して除電効果に優れている、基板処理システム。