JP6779701B2 - 基板処理装置、基板処理方法及び基板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 - Google Patents
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- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks
Description
[1]基板から、前記基板上の付着物を除去する除去処理部と、前記除去処理部の動作を制御する制御部とを備える基板処理装置であって、
前記除去処理部は、
前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板を前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱する基板加熱部と、
前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、
を備え、
前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、次いで、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、前記基板処理装置。
[2]前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、[1]に記載の基板処理装置。
[3]前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、[2]に記載の基板処理装置。
[4]前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、[3]に記載の基板処理装置。
[5]前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、[3]に記載の基板処理装置。
[6]前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、[2]に記載の基板処理装置。
[7]前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、[1]〜[6]のいずれかに記載の基板処理装置。
[8]前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、これにより、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜が形成され、次いで、前記付着物が前記処理液の膜で覆われたまま、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、[1]〜[7]のいずれかに記載の基板処理装置。
[9]基板から、前記基板上の付着物を除去する基板処理方法であって、
(A)前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する工程、
(B)工程(A)の後、前記基板を、前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応を促進させる工程、及び
(C)工程(B)の後、前記基板にリンス液を供給して、前記基板から前記付着物を除去する工程、
を含む、前記基板処理方法。
[10]前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、[9]に記載の基板処理方法。
[11]前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、[10]に記載の基板処理方法。
[12]前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、[11]に記載の基板処理方法。
[13]前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、[11]に記載の基板処理方法。
[14]前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、[10]に記載の基板処理方法。
[15]前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、[9]〜[14]のいずれかに記載の基板処理方法。
[16]工程(A)において、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜を形成し、
工程(B)において、前記付着物を前記処理液の膜で覆ったまま、前記基板を加熱する、[9]〜[15]のいずれかに記載の基板処理方法。
[17]基板処理装置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装置を制御して[9]〜[16]のいずれかに記載の基板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。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略図である。
次に、基板処理ユニット2の構成について図2を参照して説明する。図2は、基板処理ユニット2の構成を示す概略平面図である。なお、図2中の点線は基板を表す。
次に、第1処理部4の構成について図3を参照して説明する。図3は、第1処理部4の構成を示す概略断面図である。
基板W1の構造の一例を図6Dに示す。図6Dに示すように、基板W1は、例えば、半導体ウエハ91と、被エッチング膜92と、ハードマスク93膜とを順に有する。被エッチング膜92及びハードマスク膜93は、ドライエッチング処理により所定のパターンにパターニングされており、基板W1の表面の凹凸パターンを形成している。半導体ウエハ91は、例えば、シリコンウエハである。被エッチング膜92は、例えば、絶縁膜、導電体膜等である。絶縁膜は、例えば、SiO2膜、Low−k膜と呼ばれる低誘電率膜等のシリコン系絶縁膜である。Low−k膜は、例えば、比誘電率が二酸化シリコン比誘電率よりも低い膜、例えば、SiOC膜、SiCOH膜等である。導電体膜は、例えば、Cu膜、Al膜等の金属膜である。ハードマスク膜93は、例えば、無機ハードマスク膜、有機ハードマスク膜、有機−無機複合ハードマスク膜等である。
まず、図6Bに示すように、フォトレジスト膜94をマスク材として使用してハードマスク膜93’をドライエッチングする。これにより、フォトレジスト膜94のパターンがハードマスク膜93’に転写され、所定のパターンにパターニングされたハードマスク膜93が形成される。
次に、第2処理部5の構成について図4を参照して説明する。図4は、第2処理部5の構成を示す概略断面図である。
次に、第3処理部6の構成について図5を参照して説明する。図5は、第3処理部6の構成を示す概略断面図である。
以下、基板処理装置1により実施される基板処理方法について説明する。基板処理装置1によって実施される基板処理方法は、ドライエッチング処理後の基板から、該基板上のハードマスク膜を除去する方法である。本実施形態では、ドライエッチング後の基板上のハードマスク膜が除去対象であるが、ハードマスク膜は、基板上の付着物の一例である。基板上の付着物のその他の具体例としては、ドライエッチング後の基板上に残存する不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜(例えば、レジスト膜、反射防止膜等)、エッチングの際に生じた副生物(例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー)、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣、イオンインプラント後のレジスト硬化層等が挙げられる。
(A)基板W1に、ハードマスク膜93の除去剤と、該除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液L1を供給する工程、
(B)工程(A)の後、基板W2を、処理液L1中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、基板W2上の処理液L1中の溶媒の蒸発及びハードマスク膜93と除去剤との反応を促進させる工程、及び
(C)工程(B)の後、基板W3にリンス液L2を供給して、基板W3からハードマスク膜93を除去する工程、
を含む。
液盛り後、シリコンウエハを110℃で15秒間、30秒間又は60秒間加熱した。加熱後、水で洗浄したところ、いずれの加熱時間でもカーボンハードマスク膜を剥離できた。
一方、液盛り後、シリコンウエハを常温で1分間、10分間又は100分間放置した。放置後、水で洗浄したが、いずれの放置時間でもカーボンハードマスク膜を剥離できなかった。
2 基板処理ユニット
3 制御ユニット
4 第1処理部
43 処理液供給部
5 第2処理部
54 基板加熱部
6 第3処理部
63 リンス液供給部
Claims (15)
- 基板から、前記基板上の付着物を除去する除去処理部と、前記除去処理部の動作を制御する制御部とを備える基板処理装置であって、
前記除去処理部は、
前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板を前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱する基板加熱部と、
前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、
を備え、
前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、次いで、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御し、
前記付着物は、エッチング用ハードマスク膜である、前記基板処理装置。 - 前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、請求項2に記載の基板処理装置。
- 前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、請求項2に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、これにより、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜が形成され、次いで、前記付着物が前記処理液の膜で覆われたまま、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 基板から、前記基板上の付着物を除去する基板処理方法であって、
前記基板処理方法は、
(A)前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する工程、
(B)工程(A)の後、前記基板を、前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応を促進させる工程、及び
(C)工程(B)の後、前記基板にリンス液を供給して、前記基板から前記付着物を除去する工程、
を含み、
前記付着物は、エッチング用ハードマスク膜である、前記基板処理方法。 - 前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、請求項8に記載の基板処理方法。
- 前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、請求項9に記載の基板処理方法。
- 前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、請求項10に記載の基板処理方法。
- 前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、請求項10に記載の基板処理方法。
- 前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、請求項9に記載の基板処理方法。
- 工程(A)において、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜を形成し、
工程(B)において、前記付着物を前記処理液の膜で覆ったまま、前記基板を加熱する、請求項8〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 基板処理装置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装置を制御して請求項8〜14のいずれか一項に記載の基板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。
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