JP6832108B2 - Substrate processing method - Google Patents

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Description

この発明は、基板の表面に付着しているポリマー等の有機物を除去液によって除去する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing organic substances such as polymers adhering to the surface of a substrate with a removing liquid.

例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、半導体ウエハの表面に微細な回路パターンを形成する場合には、反応性イオンエッチング等のドライエッチング工程が行われる。このドライエッチング工程における金属膜のエッチングが終了する時点においては、レジスト膜の一部が変質してポリマー等の有機物が生じ、その反応生成物が金属膜の表面等に堆積する場合がある。この有機物はエッチング工程に続いて行われるレジスト除去液処理工程ではウエハ上から除去されないため、レジスト除去液処理工程の前にこの有機物をウエハの表面から除去しておく必要がある。そこで、ドライエッチング工程の後に、有機物を除去する作用を有する除去液をウエハの表面へ供給し、その除去液により有機物をウエハ表面から除去する処理が行われている。 For example, in the process of manufacturing a semiconductor device, when a fine circuit pattern is formed on the surface of a semiconductor wafer, a dry etching step such as reactive ion etching is performed. At the time when the etching of the metal film in the dry etching step is completed, a part of the resist film may be altered to generate an organic substance such as a polymer, and the reaction product may be deposited on the surface of the metal film or the like. Since this organic substance is not removed from the wafer in the resist removing liquid treatment step performed after the etching step, it is necessary to remove the organic substance from the surface of the wafer before the resist removing liquid treatment step. Therefore, after the dry etching step, a removing liquid having an action of removing organic substances is supplied to the surface of the wafer, and the removing liquid is used to remove the organic substances from the wafer surface.

この除去液処理を行う前に、前処理剤によって、前処理を行うことが提案されている(例えば、特許文献1,2)。前処理剤として、オゾン水、水素水、オゾンガス、ドライアイスの小片を用いることによって、基板上の有機物が酸化される。酸化された有機物は、除去液によって容易に除去可能となる。 It has been proposed to perform pretreatment with a pretreatment agent before performing this removal liquid treatment (for example, Patent Documents 1 and 2). By using ozone water, hydrogen water, ozone gas, and small pieces of dry ice as the pretreatment agent, the organic matter on the substrate is oxidized. Oxidized organic matter can be easily removed by the removing liquid.

特開2002−134401号公報JP-A-2002-134401 特開2004−96055号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-96055

しかしながら、前処理剤としてオゾン水等の液体を用いた場合、金属膜等の構造物も酸化されることによって、構造物が損失又は劣化するおそれがあった。一方で、オゾンガスなどの気体単体で処理をした場合、酸化力が弱いために、処理時間の短縮が困難であるという問題があった。 However, when a liquid such as ozone water is used as the pretreatment agent, the structure such as a metal film may also be oxidized, resulting in loss or deterioration of the structure. On the other hand, when the treatment is performed with a single gas such as ozone gas, there is a problem that it is difficult to shorten the treatment time because the oxidizing power is weak.

そこで、本発明は、基板上に形成された構造物の劣化を抑制しつつ、ポリマー等の有機物を効果的に除去する技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for effectively removing organic substances such as polymers while suppressing deterioration of structures formed on a substrate.

第1態様は、Low−K膜が露出し、かつ、有機物が残存する状態の基板を処理する基板処理方法であって、表面に前記有機物が残存する前記基板の上方の空間に、分光法で波数が1026付近の吸光度が減少し始める前までUVを照射することによって発生するオゾンガスおよびラジカルを前記基板に残存する前記有機物に接触させることによって、前記有機物を酸化する酸化処理工程と、前記酸化処理工程の後、前記基板に除去液を供給することによって、前記有機物を除去する除去液処理工程とを含む。 The first aspect is a substrate processing method for treating a substrate in which the Low-K film is exposed and the organic matter remains, and the space above the substrate in which the organic matter remains on the surface is spectroscopically used. An oxidation treatment step of oxidizing the organic matter and the oxidation treatment by bringing ozone gas and radicals generated by irradiating UV until the wave number starts to decrease at around 1026 come into contact with the organic matter remaining on the substrate. After the step, the removal liquid treatment step of removing the organic matter by supplying the removal liquid to the substrate is included.

また、第態様は、第1の基板処理方法であって、前記除去液が、有機溶媒非含有の処理液である。 The second aspect is the first substrate treatment method, wherein the removal liquid is a treatment liquid containing no organic solvent.

また、第態様は、第1または様の基板処理方法であって、前記酸化処理工程が、金属膜が損失しない状態で行われる。 The third aspect is a first or a second state like substrate processing method, the oxidation step is performed in a state where the metal film is not lost.

また、第態様は、第1から第態様のいずれか1つの基板処理方法であって、前記酸化処理工程が、前記Low−K膜に劣化が発生しない状態で行われる。 Further, the fourth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to third aspects, and the oxidation treatment step is performed in a state where the Low-K film is not deteriorated.

また、第態様は、第態様に係る基板処理方法であって、前記酸化処理工程が、前記Low−K膜を酸化しない状態で行われる。 The fifth aspect is the substrate processing method according to the fourth aspect, in which the oxidation treatment step is performed in a state where the Low-K film is not oxidized.

また、第態様は、第1から第態様のいずれか1つの基板処理方法であって、前記酸化処理工程は、プラズマエッチング処理後の前記基板を処理する工程である。 The sixth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to fifth aspects, and the oxidation treatment step is a step of treating the substrate after the plasma etching treatment.

また、第態様は、第1から第態様のいずれか1つ態様に係る基板処理方法であって、第1チャンバー内に前記基板を配した状態で前記酸化処理工程が行われた後、前記基板を前記第1チャンバーとは異なる第2チャンバーへ移動させる移動工程、をさらに含み、前記除去液処理工程が、前記第2チャンバー内に前記基板を配した状態で行われる。 The seventh aspect is the substrate processing method according to any one of the first to sixth aspects, after the oxidation treatment step is performed with the substrate arranged in the first chamber. The moving step of moving the substrate to a second chamber different from the first chamber is further included, and the removing liquid treatment step is performed with the substrate arranged in the second chamber.

第1態様の基板処理方法によると、UV照射によって発生するオゾンガス及びラジカルによって、基板に形成された構造物の酸化を抑制しつつ、基板上の有機物を酸化できる。ここで、改質とは、基板に膜が残存した状態で、その状態(組成の一部)が変化することをいい、酸化は、改質の一態様である。一部が酸化することによって改質された有機物は、除去液を用いて基板から容易に除去できるため、除去液の使用量の低減、又は、除去液処理の時間短縮を図ることができる。 According to the substrate processing method of the first aspect, the organic matter on the substrate can be oxidized while suppressing the oxidation of the structure formed on the substrate by the ozone gas and radicals generated by UV irradiation. Here, reforming means that the state (a part of the composition) changes while the film remains on the substrate, and oxidation is one aspect of reforming. Since the organic substance modified by partial oxidation can be easily removed from the substrate by using the removing liquid, the amount of the removing liquid used can be reduced or the time required for the removing liquid treatment can be shortened.

また、UV照射によって発生するオゾンガス及びラジカルによって、基板に形成された構造物の酸化を抑制しつつ、基板上の有機物を酸化できる。一部が酸化することによって改質された有機物は、除去液を用いて基板から容易に除去できるため、除去液の使用量の低減、又は、除去液処理の時間短縮を図ることができる。 Further , the ozone gas and radicals generated by UV irradiation can oxidize the organic matter on the substrate while suppressing the oxidation of the structure formed on the substrate. Since the organic substance modified by partial oxidation can be easily removed from the substrate by using the removing liquid, the amount of the removing liquid used can be reduced or the time required for the removing liquid treatment can be shortened.

態様の基板処理方法によると、前処理によって有機物をあらかじめ酸化することによって、有機溶媒非含有の除去液であっても、有機物を有効に除去できる。 According to the substrate treatment method of the second aspect, the organic matter can be effectively removed even with the removing liquid containing no organic solvent by pre-oxidizing the organic matter by the pretreatment.

態様の基板処理方法によると、金属膜が損失することを抑制できる。 According to the substrate processing method of the third aspect, the loss of the metal film can be suppressed.

態様の基板処理方法によると、Low−K膜が劣化することを抑制できる。 According to the substrate processing method of the fourth aspect, deterioration of the Low-K film can be suppressed.

態様の基板処理方法によると、Low−K膜の酸化を抑制することによって、Low−K膜が酸化によって劣化することを抑制できる。 According to the substrate processing method of the fifth aspect, by suppressing the oxidation of the Low-K film, it is possible to suppress the deterioration of the Low-K film due to oxidation.

態様の基板処理方法によると、プラズマエッチング処理後に基板上に残存した有機物を有効に除去できる。 According to the substrate processing method of the sixth aspect, the organic matter remaining on the substrate after the plasma etching treatment can be effectively removed.

態様の基板処理方法によると、ドライ処理とウエット処理を分けて行うことができる。
According to the substrate processing method of the seventh aspect, the dry treatment and the wet treatment can be performed separately.

第1実施形態の基板処理装置100の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the substrate processing apparatus 100 of 1st Embodiment. 第1実施形態の改質処理部10を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the modification processing part 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の除去液処理部20を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the removal liquid processing part 20 of 1st Embodiment. 基板90の表面を部分的に拡大して示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the surface of the substrate 90 partially enlarged. C−Fポリマーの構造式を示す図である。It is a figure which shows the structural formula of the CF polymer. UVの照射時間に応じた接触角の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the contact angle according to the irradiation time of UV. UV照射によって起きる結合状態の変化をフーリエ変換赤外分光法(FTIR分光法)で評価した図である。It is a figure which evaluated the change of the coupling state caused by UV irradiation by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR spectroscopy). UV照射によるLow−K膜93の結合状態の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the bonding state of the Low-K film 93 by UV irradiation. UV照射によるLow−K膜93の膜厚の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the film thickness of the Low-K film 93 by UV irradiation. UV照射後における酸化銅の膜厚の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the film thickness of copper oxide after UV irradiation. 第2実施形態の改質処理部10Aを示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the modification processing part 10A of the 2nd Embodiment.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the components described in this embodiment are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to them. In the drawings, the dimensions and numbers of each part may be exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.

<1. 第1実施形態>
図1は、第1実施形態の基板処理装置100の概略構成図である。図2は、第1実施形態の改質処理部10を示す概略側面図である。図3は、第1実施形態の除去液処理部20を示す概略側面図である。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the substrate processing apparatus 100 of the first embodiment. FIG. 2 is a schematic side view showing the reforming processing unit 10 of the first embodiment. FIG. 3 is a schematic side view showing the removal liquid treatment unit 20 of the first embodiment.

基板処理装置100は、基板90の表面に付着しているポリマー等の有機物を除去する装置である。具体的には、基板90は、半導体ウエハの表面に形成されたアルミニウム、銅、チタン、タングステン等の金属膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、有機絶縁膜、低誘電率誘電材料膜(以下、Low−K膜)等を、レジスト膜をマスクとしてドライエッチング(例えば、プラズマエッチング)したもの、すなわち、配線形成工程における基板90が想定される。基板処理装置100は、ドライエッチング後に基板90の表面に付着した、レジスト膜由来のポリマー等の有機物を除去する。 The substrate processing apparatus 100 is an apparatus for removing organic substances such as polymers adhering to the surface of the substrate 90. Specifically, the substrate 90 is a metal film such as aluminum, copper, titanium, tungsten, etc. formed on the surface of a semiconductor wafer, a silicon oxide film, a silicon nitride film, an organic insulating film, and a low dielectric constant dielectric material film (hereinafter, hereinafter, A low-K film) or the like is dry-etched (for example, plasma-etched) using a resist film as a mask, that is, a substrate 90 in a wiring forming step is assumed. The substrate processing apparatus 100 removes organic substances such as polymers derived from a resist film that adhere to the surface of the substrate 90 after dry etching.

基板処理装置100は、改質処理部10、除去液処理部20及び搬送装置30を備えている。また、基板処理装置100は、改質処理部10、除去液処理部20及び搬送装置30の動作を制御する制御部(不図示)を備えている。 The substrate processing device 100 includes a reforming processing unit 10, a removing liquid processing unit 20, and a transfer device 30. Further, the substrate processing device 100 includes a control unit (not shown) that controls the operations of the reforming processing unit 10, the removing liquid processing unit 20, and the transport device 30.

<改質処理部10>
改質処理部10は、閉空間を形成可能な第1チャンバー11を備えており(図1参照)、その第1チャンバー11内に、改質処理を行うための構成を備えている。具体的には、改質処理部10は、ステージ12及びUV照射器14を備えている(図2参照)。
<Modification processing unit 10>
The reforming processing unit 10 includes a first chamber 11 capable of forming a closed space (see FIG. 1), and the reforming processing unit 10 is provided with a configuration for performing the reforming treatment in the first chamber 11. Specifically, the reforming processing unit 10 includes a stage 12 and a UV irradiator 14 (see FIG. 2).

ステージ12は、その上面において基板90を水平姿勢に支持する。ステージ12に対して基板90を載置する際には、ステージ12の表面より上側に突出する複数のリフトピン(不図示)が使用される。複数のリフトピン上に基板90が載置された状態で、リフトピンが下降し、ステージ12の表面より下側に埋没することによって、基板90がステージ12に載置される。ステージ12から基板90を搬出する際には、複数のリフトピンが基板90を突き上げることによって、基板90がリフトピンに支持される。 The stage 12 supports the substrate 90 in a horizontal posture on its upper surface. When mounting the substrate 90 on the stage 12, a plurality of lift pins (not shown) projecting upward from the surface of the stage 12 are used. With the substrate 90 mounted on the plurality of lift pins, the lift pin is lowered and buried below the surface of the stage 12, so that the substrate 90 is mounted on the stage 12. When the substrate 90 is carried out from the stage 12, the substrate 90 is supported by the lift pins by pushing up the substrate 90 by a plurality of lift pins.

ステージ12の上面に、基板90を吸着保持するための複数の吸着孔が設けられていてもよい。また、ステージ12上に細長状の吸着溝が形成されていてもよい。 A plurality of suction holes for sucking and holding the substrate 90 may be provided on the upper surface of the stage 12. Further, an elongated suction groove may be formed on the stage 12.

UV照射器14は、ステージ12に支持された基板90の表面に、紫外線(以下、UV)を照射する。UV照射器14は、特に限定されるものではないが、例えば、エキシマUVランプ(波長172nmのUVを出力)又は低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)によって構成するとよい。また、照度についても、特に限定されないが、一例として20〜50mW/cmとし、基板90の表面全体に均一にUVを照射できるとよい。 The UV irradiator 14 irradiates the surface of the substrate 90 supported by the stage 12 with ultraviolet rays (hereinafter, UV). The UV irradiator 14 is not particularly limited, but may be composed of, for example, an excimer UV lamp (outputs UV having a wavelength of 172 nm) or a low-pressure mercury lamp (outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm). The illuminance is also not particularly limited, but it is preferable that the illuminance is set to 20 to 50 mW / cm 2 as an example, and UV can be uniformly irradiated to the entire surface of the substrate 90.

UV照射器14が基板90に対してUV照射を行うと、基板90上において酸化性ガスであるオゾンガス18が発生するとともに、ラジカルが発生する。これによって、ポリマーの酸化が促進され、ポリマーが改質され、可溶性が高められる。改質処理部10において基板90にUVを照射する工程は、改質処理工程に相当する。 When the UV irradiator 14 irradiates the substrate 90 with UV, ozone gas 18, which is an oxidizing gas, is generated on the substrate 90, and radicals are generated. This promotes oxidation of the polymer, modifies the polymer and increases its solubility. The step of irradiating the substrate 90 with UV in the reforming treatment unit 10 corresponds to the reforming treatment step.

<除去液処理部20>
除去液処理部20は、閉空間を形成可能な第2チャンバー21を備えており(図1参照)、その第2チャンバー21の内部に除去液処理を行うための構成が備えられている。
<Removal liquid treatment unit 20>
The removal liquid treatment unit 20 includes a second chamber 21 capable of forming a closed space (see FIG. 1), and the inside of the second chamber 21 is provided with a configuration for performing the removal liquid treatment.

例えば、除去液処理部20は、スピンチャック220、回転支軸222及びスピンモータ224を備えている。スピンチャック220は、基板90を吸着して水平姿勢に保持する円板状の部材である。スピンチャック220は回転支軸222に支持されており、その回転支軸222はスピンモータ224の回転軸に連結されている。スピンモータ224を駆動させることによって、基板90がスピンチャック220に支持されて水平面内で鉛直軸周りに回転する。 For example, the removal liquid processing unit 20 includes a spin chuck 220, a rotary support shaft 222, and a spin motor 224. The spin chuck 220 is a disk-shaped member that attracts the substrate 90 and holds it in a horizontal posture. The spin chuck 220 is supported by a rotary support shaft 222, and the rotary support shaft 222 is connected to the rotary shaft of the spin motor 224. By driving the spin motor 224, the substrate 90 is supported by the spin chuck 220 and rotates about a vertical axis in a horizontal plane.

除去液処理部20は、基板90を囲繞するカップ240を備えている。カップ240は、上方向に開口しており、基板90の側方及び下方を囲む形状に形成されている。カップ240は、基板90の搬出入の際に昇降するように支持されている。カップ240の底面には、排出管242が接続されている。基板90から落下した処理液(除去液)は、カップ240の内周壁面に衝突し、その壁面を伝って底面に流下し、排出管242を介してカップ240外に排出される。 The removal liquid treatment unit 20 includes a cup 240 that surrounds the substrate 90. The cup 240 is open upward and is formed in a shape that surrounds the side and the lower side of the substrate 90. The cup 240 is supported so as to move up and down when the substrate 90 is carried in and out. A discharge pipe 242 is connected to the bottom surface of the cup 240. The treatment liquid (removal liquid) dropped from the substrate 90 collides with the inner peripheral wall surface of the cup 240, flows down to the bottom surface along the wall surface, and is discharged to the outside of the cup 240 via the discharge pipe 242.

除去液処理部20は、除去液供給機構26を備えている。除去液供給機構26は、カップ240の外側に配設されている。除去液供給機構26は、吐出ノズル260、アーム262、アーム保持部264、回転支軸266及びアーム移動機構268を備えている。 The removal liquid treatment unit 20 includes a removal liquid supply mechanism 26. The removing liquid supply mechanism 26 is arranged on the outside of the cup 240. The removing liquid supply mechanism 26 includes a discharge nozzle 260, an arm 262, an arm holding portion 264, a rotary support shaft 266, and an arm moving mechanism 268.

吐出ノズル260は、スピンチャック220に支持された基板90の上方に配設され、その先端の吐出口が基板90の表面に対向するように下向きに配置され、基板90の表面へ除去液を吐出する。これによって、基板90に除去液が供給される。 The discharge nozzle 260 is arranged above the substrate 90 supported by the spin chuck 220, and the discharge port at the tip thereof is arranged downward so as to face the surface of the substrate 90, and discharges the removing liquid to the surface of the substrate 90. To do. As a result, the removing liquid is supplied to the substrate 90.

吐出ノズル260はアーム262の先端に支持されている。アーム262は、その基端部においてアーム保持部264に保持されており、水平方向に沿うように配されている。アーム保持部264は、鉛直方向に沿って配された回転支軸266の上端部に固定されている。回転支軸266は、鉛直方向に延びる軸周りに、アーム移動機構268よって回動する。また、回転支軸266は、アーム移動機構268によって鉛直方向に沿って上下に移動する。 The discharge nozzle 260 is supported by the tip of the arm 262. The arm 262 is held by the arm holding portion 264 at its base end, and is arranged along the horizontal direction. The arm holding portion 264 is fixed to the upper end portion of the rotary support shaft 266 arranged along the vertical direction. The rotary support shaft 266 is rotated by the arm moving mechanism 268 around an axis extending in the vertical direction. Further, the rotary support shaft 266 is moved up and down along the vertical direction by the arm moving mechanism 268.

アーム移動機構268を駆動することによって、吐出ノズル260は、基板90の中心部と周縁部との間で水平面内において往復移動する。また、アーム移動機構268を駆動することによって、吐出ノズル260を基板90の表面に接近させるとともに、その表面から離間させる。吐出ノズル260を支持するアーム262は、カップ240の外側の位置まで退避するように構成されている。 By driving the arm moving mechanism 268, the discharge nozzle 260 reciprocates in a horizontal plane between the central portion and the peripheral portion of the substrate 90. Further, by driving the arm moving mechanism 268, the discharge nozzle 260 is brought close to and separated from the surface of the substrate 90. The arm 262 that supports the discharge nozzle 260 is configured to retract to a position outside the cup 240.

除去液処理部20は、除去液供給用配管28を備えている。除去液供給用配管28は、一端が図示しない除去液供給装置に接続されており、他端が吐出ノズル260に接続されている。除去液供給装置からは、適宜、除去液供給用配管28を通して吐出ノズル260へ除去液が供給され、これによって、吐出ノズル260の吐出口から基板90の表面に除去液が吐出される。 The removal liquid treatment unit 20 includes a removal liquid supply pipe 28. One end of the removal liquid supply pipe 28 is connected to a removal liquid supply device (not shown), and the other end is connected to the discharge nozzle 260. The removal liquid is appropriately supplied from the removal liquid supply device to the discharge nozzle 260 through the removal liquid supply pipe 28, whereby the removal liquid is discharged from the discharge port of the discharge nozzle 260 to the surface of the substrate 90.

除去液処理部20は、一対の裏面洗浄ノズル29を備えている。裏面洗浄ノズル29は、カップ240の底部を貫通し、その上端の吐出口が、スピンチャック220に支持された基板90の裏面に近接して対向する。裏面洗浄ノズル29は、その吐出口から純水又は温純水等の洗浄液を基板90の裏面側へ吐出する。 The removal liquid treatment unit 20 includes a pair of back surface cleaning nozzles 29. The back surface cleaning nozzle 29 penetrates the bottom of the cup 240, and the discharge port at the upper end thereof faces the back surface of the substrate 90 supported by the spin chuck 220 in close proximity to each other. The back surface cleaning nozzle 29 discharges a cleaning liquid such as pure water or warm pure water from the discharge port to the back surface side of the substrate 90.

除去液処理部20において基板90に除去液を供給してポリマー等の有機物を除去する工程は、除去液処理工程に相当する。 The step of supplying the removing liquid to the substrate 90 to remove organic substances such as polymers in the removing liquid treatment unit 20 corresponds to the removing liquid treatment step.

<搬送装置30>
図1に示すように、搬送装置30は、改質処理部10と除去液処理部20との間に配されており、改質処理部10にて改質処理された基板90を除去液処理部20へ搬送する。
<Transport device 30>
As shown in FIG. 1, the transport device 30 is arranged between the reforming processing unit 10 and the removing liquid processing unit 20, and the substrate 90 modified by the reforming processing unit 10 is treated with the removing liquid. Transport to section 20.

搬送装置30は、ハンド部32と進退駆動部34と回転台36とを備えている。ハンド部32は、基板90を水平姿勢にて支持する。ハンド部32は、例えば平面視においてフォーク状に形成されており、そのフォーク状部分で1枚の基板90の下面を支持する。 The transport device 30 includes a hand unit 32, an advancing / retreating drive unit 34, and a turntable 36. The hand portion 32 supports the substrate 90 in a horizontal posture. The hand portion 32 is formed in a fork shape, for example, in a plan view, and the fork-shaped portion supports the lower surface of one substrate 90.

進退駆動部34は、回転台36上に設けられており、ハンド部32を回転台36に対して移動させる機構である。進退駆動部34は、例えば、ハンド部32の基端部が摺動可能に配置されたガイドレール、及び、ハンド部32の基端部をそのガイドレールに沿ってスライドさせる駆動部によって構成するとよい。ガイドレールを水平方向に延びていることによって、ハンド部32が水平方向に進退する。 The advancing / retreating drive unit 34 is provided on the turntable 36 and is a mechanism for moving the hand unit 32 with respect to the turntable 36. The advancing / retreating drive unit 34 may be composed of, for example, a guide rail in which the base end portion of the hand portion 32 is slidably arranged, and a drive portion that slides the base end portion of the hand portion 32 along the guide rail. .. By extending the guide rail in the horizontal direction, the hand portion 32 moves back and forth in the horizontal direction.

回転台36は、進退駆動部34及びハンド部32を、鉛直軸周りに一体に回転させる装置である。回転台36によって、ハンド部32の先端の向きが適宜変更される。ハンド部32の先端を改質処理部10に向けた状態で、進退駆動部34がハンド部32を改質処理部10に移動させることによって、改質処理部10から基板90の受け取りが行われる。また、基板90を保持しているハンド部32の先端を除去液処理部20に向けた状態で、進退駆動部34がハンド部32を除去液処理部20に移動させることによって、除去液処理部20への基板90の引き渡しが行われる。 The turntable 36 is a device that integrally rotates the advance / retreat drive unit 34 and the hand unit 32 around the vertical axis. The direction of the tip of the hand portion 32 is appropriately changed by the turntable 36. The advancing / retreating drive unit 34 moves the hand unit 32 to the modification processing unit 10 with the tip of the hand unit 32 facing the modification processing unit 10, so that the substrate 90 is received from the modification processing unit 10. .. Further, with the tip of the hand unit 32 holding the substrate 90 facing the removal liquid processing unit 20, the advancing / retreating driving unit 34 moves the hand unit 32 to the removal liquid processing unit 20 to move the hand unit 32 to the removal liquid processing unit 20. The substrate 90 is handed over to 20.

なお、進退駆動部34及び回転台36を設ける代わりに、多関節アーム等を利用して、ハンド部32を回転及び平行移動させてもよい。 Instead of providing the advancing / retreating drive unit 34 and the turntable 36, the hand unit 32 may be rotated and translated by using an articulated arm or the like.

搬送装置30は、改質処理前の基板90を基板処理装置100の外部から受け取り、その基板90を改質処理部10へ搬入してもよい。この場合、その基板90の受け渡しを行うための搬入用バッファー部を設けてもよい。また、除去液処理部20での除去液処理が完了した基板90を搬送装置30が受け取り、基板処理装置100の外部に搬出するようにしてもよい。この場合にも、その基板90の受け渡しを行うための搬出用バッファー部を設けてもよい。 The transfer device 30 may receive the substrate 90 before the reforming process from the outside of the substrate processing device 100 and carry the substrate 90 into the reforming processing unit 10. In this case, a carry-in buffer unit may be provided for delivering the substrate 90. Further, the transfer device 30 may receive the substrate 90 for which the removal liquid treatment by the removal liquid treatment unit 20 has been completed and carry it out to the outside of the substrate processing device 100. In this case as well, a carry-out buffer unit may be provided for delivering the substrate 90.

また、改質処理部10及び除去液処理部20を、縦方向に積層配置してもよい。また、積層された改質処理部10,除去液処理部20を、搬送装置30の周囲にクラスター状に配置してもよい。 Further, the reforming treatment unit 10 and the removal liquid treatment unit 20 may be stacked and arranged in the vertical direction. Further, the laminated reforming processing unit 10 and the removing liquid processing unit 20 may be arranged in a cluster shape around the transport device 30.

基板処理装置100においては、改質処理部10の内にてドライ処理である改質処理が基板90に対して行われた後、その基板90を搬送装置30が除去液処理部20の第2チャンバー21に移動させる。そして、第2チャンバー21内にて、基板90がウエット処理である除去液処理が行われる。このように、ドライ処理及びウエット処理を異なるチャンバーで行うことによって、チャンバー内に備え付けられた構成を保護することができる。例えば、UV照射器14を、ウエット処理を行う第2チャンバー21とは異なる第1チャンバー11に配置することによって、UV照射器14に除去液が付着して故障することを抑制できる。また、UV照射器14に除去液が付着することを抑制できるため、メンテナンスが容易となる。 In the substrate processing device 100, after the reforming process, which is a dry process, is performed on the substrate 90 in the reforming processing unit 10, the transfer device 30 transfers the substrate 90 to the second removal liquid processing unit 20. Move to chamber 21. Then, in the second chamber 21, a removal liquid treatment in which the substrate 90 is a wet treatment is performed. By performing the dry treatment and the wet treatment in different chambers in this way, it is possible to protect the configuration provided in the chamber. For example, by arranging the UV irradiator 14 in the first chamber 11 different from the second chamber 21 in which the wet treatment is performed, it is possible to prevent the UV irradiator 14 from being damaged by the removal liquid adhering to it. In addition, since it is possible to prevent the removing liquid from adhering to the UV irradiator 14, maintenance is facilitated.

<ポリマー残渣について>
図4は、基板90の表面を部分的に拡大して示す概略断面図である。
<About polymer residue>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a partially enlarged surface of the substrate 90.

基板90は、配線形成工程後におけるドライエッチング工程後のものであって、下側から金属膜91、エッチ停止層92、Low−K膜93、酸化膜94及び金属ハードマスク層95が形成されている。基板90の表面には、ビア902及びトレンチ904が形成されている。ビア902は、金属ハードマスク層95、酸化膜94、Low−K膜93及びエッチ停止層92を貫通しており、ビア902を通じて金属膜91が表面に露出している。また、トレンチ904を通じて、Low−K膜93が表面に露出している。 The substrate 90 is the one after the dry etching step after the wiring forming step, and the metal film 91, the etching stop layer 92, the Low-K film 93, the oxide film 94 and the metal hard mask layer 95 are formed from the lower side. There is. Vias 902 and trenches 904 are formed on the surface of the substrate 90. The via 902 penetrates the metal hard mask layer 95, the oxide film 94, the Low-K film 93, and the etch stop layer 92, and the metal film 91 is exposed to the surface through the via 902. Further, the Low-K film 93 is exposed on the surface through the trench 904.

ドライエッチング工程後の基板90の表面には、ポリマー96が残存している。このポリマー96は、例えば、フルオロカーボン系ポリマー(以下、「CFポリマー」と称する。)等である。 The polymer 96 remains on the surface of the substrate 90 after the dry etching step. The polymer 96 is, for example, a fluorocarbon-based polymer (hereinafter, referred to as “CF polymer”) or the like.

図5は、C−Fポリマーの構造式を示す図である。C−Fポリマーが残存した基板90に対して、改質処理部10においてUV照射が行われると、C−Fポリマーが酸化される反応が起こる。具体的には、図5に示すように、CF−Cの共有結合、CF−CFの共有結合、及び、C−Fの共有結合がそれぞれ外れ、炭素原子に酸素原子が結合する。 FIG. 5 is a diagram showing a structural formula of the CF polymer. When the substrate 90 on which the CF polymer remains is irradiated with UV in the modification treatment unit 10, a reaction occurs in which the CF polymer is oxidized. Specifically, as shown in FIG. 5, the covalent bond of CF-C 3 F 7 and the covalent bond of CF-CF 2 and the covalent bond of CF are separated from each other, and an oxygen atom is bonded to a carbon atom. ..

このように、改質処理部10において改質処理された基板90の表面には、酸化したポリマー96が残存している。この基板90を、搬送装置30が改質処理部10から除去液処理部20に搬送する。そして、除去液処理部20において、基板90を除去液で処理することによって、ポリマー96が除去される。 As described above, the oxidized polymer 96 remains on the surface of the substrate 90 that has been modified in the modification processing unit 10. The transfer device 30 transfers the substrate 90 from the reforming processing unit 10 to the removing liquid processing unit 20. Then, the polymer 96 is removed by treating the substrate 90 with the removal liquid in the removal liquid treatment unit 20.

除去液処理部20において使用される除去液としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ヒドロキシルアミン等の有機アルカリ液を含む液体、モノエタノールアミン、アルカノールアミン等の有機アミンを含む液体等が使用され、その他、1−メチル−2−ピロリドン、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、カテコール、アロマティックジオール等を含む液体、又は、上記薬液の混合液等が使用される。 As the removal liquid used in the removal liquid treatment unit 20, a liquid containing an organic alkaline liquid such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide and hydroxylamine, a liquid containing an organic amine such as monoethanolamine and alkanolamine, and the like are used. In addition, a liquid containing 1-methyl-2-pyrrolidone, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, catechol, aromatic diol and the like, or a mixed solution of the above chemical solutions is used.

なお、除去液処理部20において使用される除去液は、有機溶媒非含有である非有機溶剤系の処理液であってもよい。例えば、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:アンモニア過酸化水素水)、過酸化水素水(H)、フッ酸(HF)、リン酸等の無機酸を含む液体、フッ化アンモニウム系物質を含む液体等であってもよい。 The removal liquid used in the removal liquid treatment unit 20 may be a non-organic solvent-based treatment liquid that does not contain an organic solvent. For example, SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture), hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ), hydrofluoric acid (HF), liquid containing inorganic acids such as phosphoric acid, ammonium fluoride-based substances. It may be a liquid containing it.

基板処理装置100においては、予めUV照射による改質処理を行うことによって、基板90に残存するポリマー96を酸化する。このため、ポリマー96が除去液によって容易に除去可能な状態とすることができる。したがって、除去液処理部20において、除去液の使用量の低減、又は、除去液処理の時間短縮を図ることができる。 In the substrate processing apparatus 100, the polymer 96 remaining on the substrate 90 is oxidized by performing a modification treatment by UV irradiation in advance. Therefore, the polymer 96 can be easily removed by the removing liquid. Therefore, the removal liquid treatment unit 20 can reduce the amount of the removal liquid used or shorten the time for the removal liquid treatment.

<UV照射がLow−K膜に与える影響について>
ここで、UV照射がLow−K膜に与える影響について検討する。図6は、UVの照射時間に応じた接触角の変化を示す図である。ここでは、シリコン層98の表面にLow−K膜93が形成されており、その表面にポリマー96(ここでは、CFポリマー)を残存させた試料90Aを使用している。図6は、その試料90AにUV照射のみを行った場合と、UV照射後に除去液で処理した場合とのそれぞれで、接触角を測定した結果を示している。なお、UV照射は、低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)を使用して空気雰囲気中で行われており、照度を25mW/cmとしている。
<Effect of UV irradiation on Low-K film>
Here, the effect of UV irradiation on the Low-K film will be examined. FIG. 6 is a diagram showing changes in the contact angle according to the UV irradiation time. Here, the Low-K film 93 is formed on the surface of the silicon layer 98, and the sample 90A in which the polymer 96 (here, CF polymer) remains on the surface is used. FIG. 6 shows the results of measuring the contact angle in each of the case where the sample 90A was irradiated with UV only and the case where the sample 90A was treated with a removing solution after UV irradiation. UV irradiation is performed in an air atmosphere using a low-pressure mercury lamp (which outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm), and the illuminance is 25 mW / cm 2 .

図6において、横軸はUV照射の時間を示しており、縦軸は接触角を示している。図6に示すように、試料90Aに対してUV照射のみが行われた場合であっても、照射時間の増大に応じて接触角が小さくなっている。例えば、UV未照射のときの接触角が80度であるのに対して、300秒のUV照射のみによって、接触角が20度以下となる。この結果は、すなわち、長時間のUV照射によって、Low−K膜の劣化が起こる可能性が考えられる。 In FIG. 6, the horizontal axis represents the UV irradiation time, and the vertical axis represents the contact angle. As shown in FIG. 6, even when only UV irradiation is performed on the sample 90A, the contact angle becomes smaller as the irradiation time increases. For example, the contact angle is 80 degrees when UV is not irradiated, whereas the contact angle is 20 degrees or less only by UV irradiation for 300 seconds. This result suggests that the Low-K film may be deteriorated by long-term UV irradiation.

一方、UV照射と除去液処理とを組み合わせた場合、UV照射時間が比較的短時間の場合でも(たとえば、120秒以下)、接触角の大幅な減少が起きている。すなわち、比較的短時間のUV照射の後、除去液処理を行うことによって、ポリマー96を除去することが可能であると考えられる。また、UV照射を比較的短時間とすることによって、Low−K膜93の劣化が抑制されると考えられる。 On the other hand, when the UV irradiation and the removing liquid treatment are combined, the contact angle is significantly reduced even when the UV irradiation time is relatively short (for example, 120 seconds or less). That is, it is considered that the polymer 96 can be removed by performing the removing liquid treatment after UV irradiation for a relatively short time. Further, it is considered that the deterioration of the Low-K film 93 is suppressed by shortening the UV irradiation for a relatively short time.

図7は、UV照射によって起きる結合状態の変化をフーリエ変換赤外分光法(FTIR分光法)で評価した図である。UV照射は、低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)を使用して空気雰囲気中で行われており、照度を25mW/cmとしている。 FIG. 7 is a diagram in which the change in the coupling state caused by UV irradiation is evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR spectroscopy). UV irradiation is performed in an air atmosphere using a low-pressure mercury lamp (outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm), and the illuminance is 25 mW / cm 2 .

図7に示すように、UV照射時間の増大に応じて、ポリマー96におけるC=O結合、及び、C−F結合に対応する波数の吸光度が減少する。この測定結果は、すなわち、UV照射によって、ポリマー96におけるC=O結合及びC−F結合が、酸化により減少したことを示しており、120秒以上のUV照射によって、C−F結合が顕著に減少している。 As shown in FIG. 7, as the UV irradiation time increases, the absorbance of the wave number corresponding to the C = O bond and the CF bond in the polymer 96 decreases. This measurement result shows that the C = O bond and the CF bond in the polymer 96 were reduced by oxidation by UV irradiation, and the CF bond was remarkably reduced by UV irradiation for 120 seconds or longer. is decreasing.

なお、UV照射時間が300秒以上の場合、波数が「1026」の付近の吸光度が減少し始めている。この波数は、Low−K膜93のSi−O結合に対応する。すなわち、Si−O結合の減少が起こることから、長時間のUV照射によって、Low−K膜の劣化が起きる可能性が考えられる。 When the UV irradiation time is 300 seconds or more, the absorbance in the vicinity of the wave number "1026" begins to decrease. This wavenumber corresponds to the Si—O bond of the Low—K film 93. That is, since the Si—O bond is reduced, it is considered that the Low-K film may be deteriorated by long-term UV irradiation.

図8は、UV照射によるLow−K膜93の結合状態の変化を示す図である。図8に示すデータは、シリコン層98上にLow−K膜93のみを形成した試料90Bを使用して得られたデータである。UV照射は、低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)を使用して空気雰囲気中で行われており、照度を25mW/cmとしている。 FIG. 8 is a diagram showing changes in the bonding state of the Low-K film 93 due to UV irradiation. The data shown in FIG. 8 is data obtained by using the sample 90B in which only the Low-K film 93 is formed on the silicon layer 98. UV irradiation is performed in an air atmosphere using a low-pressure mercury lamp (outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm), and the illuminance is 25 mW / cm 2 .

図8に示すように、120秒以下のUV照射によっては、Low−K膜93を構成するCHx結合又はSi−CH結合の減少は、殆ど観察されない。このことから、短時間のUV照射であれば、Low−K膜93の劣化は、殆ど起きないと考えられる。 As shown in FIG. 8, by UV irradiation below 120 seconds, reduction of CHx bond or Si-CH 3 bonds constituting the Low-K film 93 is hardly observed. From this, it is considered that the deterioration of the Low-K film 93 hardly occurs if the UV irradiation is performed for a short time.

図9は、UV照射によるLow−K膜93の膜厚の変化を示す図である。図9に示すデータは、図8に示す試料90Bについて、UV照射を行わなかった場合(○)と、5秒、30秒、60秒及び120秒のUV照射を行った場合(□)とにおいて、Low−K膜の膜厚をエリプソメトリーで測定して得たものである。UV照射は、低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)を使用して空気雰囲気中で行われており、照度を25mW/cmとしている。 FIG. 9 is a diagram showing a change in the film thickness of the Low-K film 93 due to UV irradiation. The data shown in FIG. 9 shows the case where the sample 90B shown in FIG. 8 was not irradiated with UV (◯) and the case where UV irradiation was performed for 5, 30, 60, and 120 seconds (□). , The film thickness of the Low-K film was measured by ellipsometry and obtained. UV irradiation is performed in an air atmosphere using a low-pressure mercury lamp (outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm), and the illuminance is 25 mW / cm 2 .

図9に示すように、UV照射時間を5秒〜120秒間行ったとしても、Low−K膜の膜厚に有意な変化が起きていない。また、UV照射を行った場合の膜厚と、UV照射を行わなかった場合の膜厚には有意な差が見られない。これらのことから、UV照射が比較的短時間(120秒以下)である場合には、Low−K膜にほぼ損失が起きないと考えられる。 As shown in FIG. 9, even if the UV irradiation time is 5 to 120 seconds, no significant change occurs in the film thickness of the Low-K film. In addition, there is no significant difference between the film thickness when UV irradiation is performed and the film thickness when UV irradiation is not performed. From these facts, it is considered that almost no loss occurs in the Low-K film when the UV irradiation is performed for a relatively short time (120 seconds or less).

以上の結果に基づくと、比較的短時間(120秒以下)のUV照射を行った後に、除去液処理を行うことによって、Low−K膜93の劣化を起こさずに、かつ、ポリマー96を効果的に除去できると考えられる。 Based on the above results, by performing the removal liquid treatment after UV irradiation for a relatively short time (120 seconds or less), the Low-K film 93 is not deteriorated and the polymer 96 is effective. It is thought that it can be removed as a target.

<UV照射が金属膜に与える影響について>
次に、UV照射が金属膜91に与える影響について検討する。ここでは、金属膜91が銅膜である場合について検討する。
<Effect of UV irradiation on metal film>
Next, the effect of UV irradiation on the metal film 91 will be examined. Here, the case where the metal film 91 is a copper film will be examined.

図10は、UV照射後における酸化銅の膜厚の測定結果を示す図である。図10は、金属膜として銅膜が形成された試料にUV照射を10秒、30秒又は60秒照射した後、酸化銅(酸化第二銅(CuO)及び酸化第一銅(CuO))の膜厚をX線反射率法(XRR)で測定したものである。UV照射は、低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nmのUVを出力)を使用して空気雰囲気中で行われており、照度を25mW/cmとしている。 FIG. 10 is a diagram showing the measurement results of the copper oxide film thickness after UV irradiation. 10, 10 seconds UV radiation to a sample copper film is formed as a metal film was irradiated 30 seconds or 60 seconds, copper oxide (cupric oxide (CuO) and cuprous oxide (Cu 2 O) ) Is measured by the X-ray reflectance method (XRR). UV irradiation is performed in an air atmosphere using a low-pressure mercury lamp (outputs UV having wavelengths of 185 nm and 254 nm), and the illuminance is 25 mW / cm 2 .

図10に示すように、UV照射によって形成される酸化銅の膜厚は、UV照射時間の長短に関わらず、基板の中央付近及び縁部付近のいずれにおいても、基準値である0.5nmよりも小さくなっている。すなわち、比較的短時間のUV照射によっては、銅膜の酸化(すなわち、銅膜の損失)は殆ど起きないといえる。 As shown in FIG. 10, the film thickness of copper oxide formed by UV irradiation is from the reference value of 0.5 nm in both the vicinity of the center and the vicinity of the edge of the substrate regardless of the length of the UV irradiation time. Is also getting smaller. That is, it can be said that oxidation of the copper film (that is, loss of the copper film) hardly occurs by UV irradiation for a relatively short time.

なお、改質処理として、従来のように、オゾン水を使用した場合、ポリマー等の有機物とともに銅膜も酸化されてしまい、銅膜が損失しやすい。これに対して、UV照射の場合、銅膜が殆ど酸化させずに済むため、銅膜の損失を抑制できる。 When ozone water is used as the reforming treatment as in the conventional case, the copper film is easily oxidized together with the organic substances such as the polymer, and the copper film is easily lost. On the other hand, in the case of UV irradiation, the copper film is hardly oxidized, so that the loss of the copper film can be suppressed.

<2. 第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号又はアルファベット文字を追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。
<2. Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described. In the following description, elements having the same functions as the elements already described may be given the same code or a code to which alphabetic characters are added, and detailed description may be omitted.

図11は、第2実施形態の改質処理部10Aを示す概略側面図である。第2実施形態の基板処理装置100は、UV照射を行う改質処理部10の代わりに、改質処理部10Aを備えている。改質処理部10Aは、基台120と、ホットプレート122とを備えている。基台120は、ホットプレート122が載置される部材であり、ホットプレート122を下方から支持している。ホットプレート122は、上面において基板90を水平姿勢に支持する。 FIG. 11 is a schematic side view showing the reforming processing unit 10A of the second embodiment. The substrate processing apparatus 100 of the second embodiment includes a modification processing unit 10A instead of the modification processing unit 10 that performs UV irradiation. The reforming processing unit 10A includes a base 120 and a hot plate 122. The base 120 is a member on which the hot plate 122 is placed, and supports the hot plate 122 from below. The hot plate 122 supports the substrate 90 in a horizontal position on the upper surface.

ホットプレート122は、内部に熱源を備えており、上面にて支持している基板90を所定の温度(例えば100度以上)にまで加熱可能に構成されている。 The hot plate 122 is provided with a heat source inside, and is configured to be able to heat the substrate 90 supported on the upper surface to a predetermined temperature (for example, 100 degrees or more).

改質処理部10Aは、ノズル140、オゾンガス供給用配管142、オゾンガス供給部144を備えている。ノズル140の吐出口は、ホットプレート122に保持された基板90に向けられている。ノズル140は、オゾンガス供給用配管142を介して、オゾンガス供給部144に接続されている。オゾンガス供給部144は、オゾンガス供給用配管142を通じてノズル140へ酸化性ガスであるオゾンガスを供給する。これによって、ノズル140の吐出口から基板90の表面に向けてオゾンガス18が噴射される。このようにして、改質処理部10Aは、基板90の表面にオゾンガス18を接触させる。基板90の表面にオゾンガス18が接触することによって、表面に付着したポリマー等の有機物が酸化される。 The reforming processing unit 10A includes a nozzle 140, an ozone gas supply pipe 142, and an ozone gas supply unit 144. The discharge port of the nozzle 140 is directed to the substrate 90 held on the hot plate 122. The nozzle 140 is connected to the ozone gas supply unit 144 via the ozone gas supply pipe 142. The ozone gas supply unit 144 supplies ozone gas, which is an oxidizing gas, to the nozzle 140 through the ozone gas supply pipe 142. As a result, the ozone gas 18 is injected from the discharge port of the nozzle 140 toward the surface of the substrate 90. In this way, the reforming processing unit 10A brings the ozone gas 18 into contact with the surface of the substrate 90. When the ozone gas 18 comes into contact with the surface of the substrate 90, organic substances such as polymers adhering to the surface are oxidized.

ノズル140は、ノズル移動機構16によって、回動可能に構成されている。具体的に、ノズル移動機構16は、アーム162と、アーム保持部164と、回転支軸166と、アーム回動機構168とを備えている。 The nozzle 140 is configured to be rotatable by the nozzle moving mechanism 16. Specifically, the nozzle moving mechanism 16 includes an arm 162, an arm holding portion 164, a rotation support shaft 166, and an arm rotation mechanism 168.

ノズル140は、アーム162の先端に支持されている。アーム162は、その基端部においてアーム保持部164に保持されており、水平方向に沿うように配されている、アーム保持部164は、鉛直方向に沿って配された回転支軸166の上端部に固定されている。回転支軸166は、鉛直方向に延びる軸周りに、アーム回動機構168によって回動する。 The nozzle 140 is supported by the tip of the arm 162. The arm 162 is held by the arm holding portion 164 at its base end portion and is arranged along the horizontal direction. The arm holding portion 164 is the upper end of the rotary support shaft 166 arranged along the vertical direction. It is fixed to the part. The rotary support shaft 166 is rotated by an arm rotation mechanism 168 around a shaft extending in the vertical direction.

アーム回動機構168を駆動することによって、ノズル140は、基板90の中心付近の位置と基板90の外側の位置(基板90の上方から外れる位置)との間で往復移動する。このノズル140の移動は、例えば基板90をホットプレート122上に搬入する際、及び、ホットプレート122上から搬出する際に実行される。 By driving the arm rotation mechanism 168, the nozzle 140 reciprocates between a position near the center of the substrate 90 and a position outside the substrate 90 (a position deviating from above the substrate 90). The movement of the nozzle 140 is executed, for example, when the substrate 90 is carried on the hot plate 122 and when the substrate 90 is carried out from the hot plate 122.

ホットプレート122に対する基板90の載置及び搬出は、複数のリフトピン(不図示)を介して行うとよい。また、ホットプレート122の上面に、吸着孔又は吸着溝等が形成されていてもよい。 The substrate 90 may be placed and carried out on the hot plate 122 via a plurality of lift pins (not shown). Further, a suction hole, a suction groove, or the like may be formed on the upper surface of the hot plate 122.

改質処理部10Aにおいては、ホットプレート122の表面に基板90が支持された状態で、ホットプレート122が基板90を加熱しつつ、ノズル140からオゾンガス18が基板90に供給される。基板90を加熱しながら、オゾンガス18に接触させることによって、基板90上に残存するポリマー96を効率的に酸化できる。したがって、除去液処理部20における除去液処理によって、ポリマー96を効果的に除去できる。 In the reforming processing unit 10A, ozone gas 18 is supplied to the substrate 90 from the nozzle 140 while the hot plate 122 heats the substrate 90 while the substrate 90 is supported on the surface of the hot plate 122. By contacting the substrate 90 with the ozone gas 18 while heating the substrate 90, the polymer 96 remaining on the substrate 90 can be efficiently oxidized. Therefore, the polymer 96 can be effectively removed by the removal liquid treatment in the removal liquid treatment unit 20.

<3. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<3. Modification example>
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made.

例えば、第2実施形態の改質処理部10Aにおいて、ノズル140から吐出されるガスは、オゾンガス18に限定されるものではない。すなわち、ノズル140から吐出されるガスは、ポリマー96を酸化させる酸化性ガスであればよい。酸化性ガスとしては、オゾンガス18の他、酸素ガス、炭酸ガス、又は、これらの混合ガス等が挙げられる。 For example, in the reforming processing unit 10A of the second embodiment, the gas discharged from the nozzle 140 is not limited to the ozone gas 18. That is, the gas discharged from the nozzle 140 may be an oxidizing gas that oxidizes the polymer 96. Examples of the oxidizing gas include oxygen gas, carbon dioxide gas, a mixed gas thereof, and the like, in addition to ozone gas 18.

また、ノズル140から酸素ガスを吐出しつつプラズマ放電を行うことによって、その吐出された酸素ガスからオゾンガス18を生成してもよい。 Further, by performing plasma discharge while discharging oxygen gas from the nozzle 140, ozone gas 18 may be generated from the discharged oxygen gas.

第2実施形態においては、ホットプレート122によって基板90を加熱しているが、これは必須ではない。例えば、赤外線ヒータ等の熱源からの放射熱を利用して基板90を加熱してもよい。また、オゾンガス18等、ノズル140から基板90に供給されるガスの温度を上昇させることによって、基板90を加熱してもよい。 In the second embodiment, the substrate 90 is heated by the hot plate 122, but this is not essential. For example, the substrate 90 may be heated by using radiant heat from a heat source such as an infrared heater. Further, the substrate 90 may be heated by raising the temperature of the gas supplied from the nozzle 140 to the substrate 90, such as ozone gas 18.

また、第2実施形態の改質処理部10Aは、基板90を固定位置に配した状態で改質処理を行っているが、基板90を所定方向に搬送しながら改質処理を行うようにしてもよい。この場合、基板90をコロ搬送等の搬送機構によって搬送させるとよい。また、基板90の移動方向に沿って複数の赤外線ヒータを配設し、これら複数の赤外線ヒータからの放射熱によって移動中の基板90を加熱するとよい。また、基板90を、オゾンガス18等の酸化性ガスを含む雰囲気中を移動させるとよい。 Further, the reforming processing unit 10A of the second embodiment performs the reforming treatment in a state where the substrate 90 is arranged at a fixed position, but the reforming treatment is performed while transporting the substrate 90 in a predetermined direction. May be good. In this case, the substrate 90 may be conveyed by a transfer mechanism such as roller transfer. Further, it is preferable to dispose a plurality of infrared heaters along the moving direction of the substrate 90 and heat the moving substrate 90 by the radiant heat from the plurality of infrared heaters. Further, it is preferable to move the substrate 90 in an atmosphere containing an oxidizing gas such as ozone gas 18.

上記実施形態では、基板処理装置100の処理対象が半導体ウエハである場合を説明した。しかしながら、基板処理装置100の処理対象となる基板は、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、磁気・光ディスク用のガラス基板又はセラミック基板、有機EL用ガラス基板、その他フレキシブル基板及びプリント基板等の電子機器向けの各種被処理基板であってもよい。 In the above embodiment, the case where the processing target of the substrate processing apparatus 100 is a semiconductor wafer has been described. However, the substrates to be processed by the substrate processing apparatus 100 are a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display, a glass substrate or a ceramic substrate for a magnetic / optical disk, and a glass substrate for an organic EL. , Other various substrates to be processed for electronic devices such as flexible substrates and printed circuit boards.

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although the present invention has been described in detail, the above description is exemplary in all aspects and the invention is not limited thereto. It is understood that a myriad of variations not illustrated can be envisioned without departing from the scope of the invention. The configurations described in the above embodiments and the modifications can be appropriately combined or omitted as long as they do not conflict with each other.

100 基板処理装置
10,10A 改質処理部
11 第1チャンバー
122 ホットプレート
14 UV照射器
140 ノズル
142 オゾンガス供給用配管
144 オゾンガス供給部
18 オゾンガス
20 除去液処理部
21 第2チャンバー
26 除去液供給機構
260 吐出ノズル
30 搬送装置
90 基板
91 金属膜
92 エッチ停止層
93 Low−K膜
94 酸化膜
96 ポリマー(有機物)
100 Substrate processing device 10, 10A Modification processing unit 11 1st chamber 122 Hot plate 14 UV irradiator 140 Nozzle 142 Ozone gas supply piping 144 Ozone gas supply unit 18 Ozone gas 20 Removal liquid treatment unit 21 2nd chamber 26 Removal liquid supply mechanism 260 Discharge Nozzle 30 Conveyor 90 Substrate 91 Metal film 92 Etch stop layer 93 Low-K film 94 Oxide film 96 Polymer (organic matter)

Claims (7)

Low−K膜が露出し、かつ、有機物が残存する状態の基板を処理する基板処理方法であって、
表面に前記有機物が残存する前記基板の上方の空間に、分光法で波数が1026付近の吸光度が減少し始める前までUVを照射することによって発生するオゾンガスおよびラジカルを前記基板に残存する前記有機物に接触させることによって、前記有機物を酸化する酸化処理工程と、
前記酸化処理工程の後、前記基板に除去液を供給することによって、前記有機物を除去する除去液処理工程とを含む、基板処理方法。
This is a substrate processing method for processing a substrate in which the Low-K film is exposed and organic substances remain.
Ozone gas and radicals generated by irradiating the space above the substrate on which the organic matter remains on the surface with UV until the absorbance at a wave number of around 1026 begins to decrease by spectroscopy are transferred to the organic matter remaining on the substrate. An oxidation treatment step that oxidizes the organic matter by contact with it.
A substrate treatment method comprising a removal liquid treatment step of removing organic substances by supplying a removal liquid to the substrate after the oxidation treatment step.
請求項1に記載の基板処理方法であって、
前記除去液が、有機溶媒非含有の処理液である、基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1.
A substrate treatment method in which the removal liquid is a treatment liquid containing no organic solvent.
請求項1または2に記載の基板処理方法であって、
前記酸化処理工程が、金属膜が損失しない状態で行われる、基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1 or 2.
A substrate processing method in which the oxidation treatment step is performed in a state where the metal film is not lost.
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の基板処理方法であって、
前記酸化処理工程が、前記Low−K膜に劣化が発生しない状態で行われる、基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 3.
A substrate processing method in which the oxidation treatment step is performed in a state where the Low-K film is not deteriorated.
請求項に記載の基板処理方法であって、
前記酸化処理工程が、前記Low−K膜を酸化しない状態で行われる、基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 4.
A substrate processing method in which the oxidation treatment step is performed without oxidizing the Low-K film.
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の基板処理方法であって、
前記酸化処理工程は、プラズマエッチング処理後の前記基板を処理する工程である、基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 5.
The oxidation treatment step is a substrate treatment method, which is a step of treating the substrate after plasma etching treatment.
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の基板処理方法であって、
第1チャンバー内に前記基板を配した状態で前記酸化処理工程が行われた後、前記基板を前記第1チャンバーとは異なる第2チャンバーへ移動させる移動工程、
をさらに含み、
前記除去液処理工程が、前記第2チャンバー内に前記基板を配した状態で行われる、基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 6.
A moving step of moving the substrate to a second chamber different from the first chamber after the oxidation treatment step is performed with the substrate arranged in the first chamber.
Including
A substrate processing method in which the removing liquid treatment step is performed with the substrate arranged in the second chamber.
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