JP7066024B2 - 基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体 - Google Patents

基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体 Download PDF

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Description

開示の実施形態は、基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体に関する。
従来、シリコンウェハや化合物半導体ウェハ等の基板に付着したパーティクルの除去を行う基板洗浄装置が知られている。特許文献１に開示の基板洗浄方法では、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための成膜処理液を基板へ供給し、揮発成分が揮発することによって成膜処理液が基板上で固化または硬化してなる処理膜に対して処理膜を基板から剥離させる剥離処理液を供給し、その後、処理膜に対して処理膜を溶解させる溶解処理液を供給することにより、基板の表面に影響を与えることなく、基板に付着した粒子径の小さい不要物を除去している。
特開２０１５－１１９１６４号公報
ところで、たとえばドライエッチングによって露出した金属配線の酸化等を防止するために、ドライエッチング後の放置時間に対して制限（Ｑ－ｔｉｍｅ）が設けられることがある。Ｑ－ｔｉｍｅが設定されると、Ｑ－ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が必要となるため、工数の増加に伴う生産性の低下が生じるおそれがある。また、設定されるＱ－ｔｉｍｅが短い場合、ライン管理が難しくなる。このため、ライン管理の複雑化による生産性の低下も懸念される。
実施形態の一態様は、生産性を向上させることのできる基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板処理方法は、成膜処理液供給工程と、揮発工程と、収容工程と、取出工程と、剥離処理液供給工程とを含む。成膜処理液供給工程は、Ｇｅ又はＩＩＩ－Ｖ族の材料からなる基板であって、内部に形成されたメタル材料からなる配線パターンの少なくとも一部がドライエッチングまたはアッシングによって露出した基板に対し、揮発成分および基板上に処理膜を形成するための極性有機物からなる成膜処理液を供給する。揮発工程は、成膜処理液が固化または硬化して、基板上に処理膜を形成するように、揮発成分を揮発させる。収容工程は、揮発工程後、処理膜が形成されたことで配線パターンが外気から遮断された状態の基板を搬送容器へ収容する。取出工程は、搬送容器に収容された基板を取り出す。剥離処理液供給工程は、取出工程後、処理膜に対し、処理膜を基板から剥離させる非極性溶媒および極性有機溶媒からなる剥離処理液を供給する。また、剥離処理液は、極性有機溶媒が処理膜をわずかに溶解させ、かつ、非極性溶媒が処理膜と基板との間の界面に浸透するように、水分を含まず極性有機溶媒を含む。
実施形態の一態様は、生産性を向上させることができる。
図１Ａは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図１Ｂは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図１Ｃは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図１Ｄは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図１Ｅは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図２は、第１の実施形態に係る基板洗浄システムの構成を示す模式図である。 図３は、第１の実施形態に係る基板洗浄装置の構成を示す模式図である。 図４は、第１の実施形態に係る基板洗浄装置が実行する基板洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５Ａは、第１の基板洗浄装置の動作説明図である。 図５Ｂは、第１の基板洗浄装置の動作説明図である。 図５Ｃは、第１の基板洗浄装置の動作説明図である。 図５Ｄは、第１の基板洗浄装置の動作説明図である。 図６は、第２の実施形態に係るウェハの構成を示す模式図である。 図７Ａは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図７Ｂは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図７Ｃは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図７Ｄは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図７Ｅは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。 図８は、第２の実施形態に係る基板洗浄システムの概略構成を示す模式図である。 図９は、第２の実施形態に係る第１処理装置の概略構成を示す模式図である。 図１０は、第２の実施形態に係るドライエッチングユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１１は、第２の実施形態に係る第１液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１２は、第２の実施形態に係る基板洗浄の処理手順を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
＜基板洗浄方法の内容＞
まず、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の内容について図１Ａ～図１Ｅを用いて説明する。図１Ａ～図１Ｅは、第１の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。
図１Ａに示すように、第１の実施形態に係る基板洗浄方法では、シリコンウェハや化合物半導体ウェハ等の基板（以下、「ウェハＷ」と記載する）のパターン形成面に対し、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための処理液（以下、「成膜処理液」と記載する）を供給する。
ウェハＷのパターン形成面に供給された成膜処理液は、揮発成分の揮発による体積収縮を起こしながら固化または硬化して処理膜となる。これにより、ウェハＷ上に形成されたパターンやパターンに付着したパーティクルＰがこの処理膜に覆われた状態となる（図１Ｂ参照）。なお、ここでいう「固化」とは、固体化することを意味し、「硬化」とは、分子同士が連結して高分子化すること（たとえば架橋や重合等）を意味する。
つづいて、図１Ｂに示すように、ウェハＷ上の処理膜に対して剥離処理液が供給される。剥離処理液とは、前述の処理膜をウェハＷから剥離させる処理液である。
具体的には、処理膜上に供給された後、処理膜中に浸透していきウェハＷの界面に到達する。ウェハＷの界面に到達した剥離処理液は、ウェハＷの界面であるパターン形成面に浸透する。
このように、ウェハＷと処理膜との間に剥離処理液が浸入することにより、処理膜は「膜」の状態でウェハＷから剥離し、これに伴い、パターン形成面に付着したパーティクルＰが処理膜とともにウェハＷから剥離する（図１Ｃ参照）。
なお、成膜処理液は、揮発成分の揮発に伴う体積収縮によって生じる歪み（引っ張り力）により、パターン等に付着したパーティクルＰをパターン等から引き離すことができる。
つづいて、ウェハＷから剥離された処理膜に対し、処理膜を溶解させる溶解処理液が供給される。これにより、処理膜は溶解し、処理膜に取り込まれていたパーティクルＰは、溶解処理液中に浮遊した状態となる（図１Ｄ参照）。その後、溶解処理液や溶解した処理膜を純水等で洗い流すことにより、パーティクルＰは、ウェハＷ上から除去される（図１Ｅ参照）。
このように、第１の実施形態に係る基板洗浄方法では、ウェハＷ上に形成された処理膜をウェハＷから「膜」の状態で剥離させることで、パターン等に付着したパーティクルＰを処理膜とともにウェハＷから除去することとした。
したがって、第１の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、化学的作用を利用することなくパーティクル除去を行うため、エッチング作用等による下地膜の侵食を抑えることができる。
また、第１の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、従来の物理力を利用した基板洗浄方法と比較して弱い力でパーティクルＰを除去することができるため、パターン倒れを抑制することもできる。
さらに、第１の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、従来の物理力を利用した基板洗浄方法では除去が困難であった、粒子径が小さいパーティクルＰを容易に除去することが可能となる。
なお、第１の実施形態に係る基板洗浄方法において、処理膜は、ウェハＷに成膜された後、パターン露光を行うことなくウェハＷから全て除去される。したがって、洗浄後のウェハＷは、成膜処理液を塗布する前の状態、すなわち、パターン形成面が露出した状態となる。
第１の実施形態では、成膜処理液としてトップコート液を用いる。トップコート液が固化又は硬化したトップコート膜は、レジストへの液浸液の浸み込みを防ぐためにレジストの上面に塗布される保護膜である。
また、液浸液とは、たとえばリソグラフィ工程における液浸露光に用いられる液体である。なお、トップコート液には、固化または硬化する際に体積が収縮する性質を有するアクリル樹脂が含まれている。
これにより、揮発成分の揮発だけでなく、アクリル樹脂の硬化収縮によっても体積収縮が引き起こされるため、揮発成分のみを含む成膜処理液と比べて体積収縮率が大きく、パーティクルＰを強力に引き離すことができる。
特に、アクリル樹脂は、エポキシ樹脂等の他の樹脂と比較して体積収縮率が大きいため、パーティクルＰに引っ張り力を与えるという点でトップコート液は有効である。また、リソグラフィ工程で用いるトップコート液そのものを用いる必要は無く、体積収縮による引っ張り力や基板からの剥離性能を向上させるために、リソグラフィ工程で用いるトップコート液に他の薬液を添加された液を用いても良い。
特許文献１では、剥離処理液としてＤＩＷ、溶解処理液としてアルカリ水溶液を用いている。しかしながら、ウェハＷの表面を形成する材料によっては、水分を含む処理液を用いることができない。この様な材料として、例えば、Ｇｅ又はIII－Ｖ族等があり、この種の材料は水に反応して溶解されてしまう。また、ＭＲＡＭ、ＰＣＲＡＭ、ＲｅＲＡＭなどの磁気抵抗メモリのメタル材料もあり、この種の材料も水に反応して腐食されてしまう。このように、特許文献１の基板洗浄方法は、水分を含んだ剥離処理液と溶解処理液を用いており、水に反応して溶解されるおそれのあるＧｅ（ゲルマニウム）又はIII－Ｖ族等の材料から成る基板に適用することができない。また、水に反応して腐食されてしまうおそれがある磁気抵抗メモリのメタル材料からなる基板にも適用することができない。
第１の実施形態では、水分を含有する溶媒に代えて、水分を含有せず、上述の材料から成るウェハＷに対して溶解や腐食といった反応を起こさせない有機溶媒を用いる。また、ウェハＷ上のトップコート膜は極性有機物であるアクリル樹脂から構成されているので、剥離処理液はトップコート膜を溶解させない非極性溶媒を用い、溶解処理液はトップコート膜を溶解させる極性溶媒を用いる。
なお、一般に、極性物質は極性物質を溶解し易く、非極性物質は非極性物質を溶解し易く、極性物質と非極性物質とは互いに溶解し難いという性質を有している。また、非極性物質の処理液は表面状態によらず濡れ性が良いため、ウェハＷの表面が疎水性であっても表面と膜との界面に凝集して膜を剥離することが可能である。
具体的には、剥離処理液として、例えば、非極性溶媒であるＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）、ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）等といったフッ素系の溶媒のうち少なくとも１つの溶媒を用いることができる。
また、溶解処理液として、例えば、極性溶媒であるアルコール類（例えばＩＰＡ）、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＭＩＢＣ（４－メチル－２－ペンタノール）等のうち少なくとも１つの溶媒を用いることができる。
以上、限定されるものではないが、これら例示する溶媒からなる剥離処理液及び溶解処理液を用いることにより、溶解や腐食といったウェハＷの表面への影響を与えることなく、洗浄処理を行うことができる。
＜基板洗浄システムの構成＞
次に、第１の実施形態に係る基板洗浄システムの構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係る基板洗浄システムの構成を示す模式図である。なお、以下においては、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、基板洗浄システム１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、複数枚のウェハＷを水平状態で収容可能な複数の搬送容器（以下、「キャリアＣ」と記載する）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る。搬送部１２の内部には、基板搬送装置１２１と、受渡部１２２とが設けられる。
基板搬送装置１２１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１２１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、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１２２との間でウェハ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１３と、複数の基板洗浄装置１４とを備える。複数の基板洗浄装置１４は、搬送部１３の両側に並べて設けられる。
搬送部１３は、内部に基板搬送装置１３１を備える。基板搬送装置１３１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３１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、ウェハ保持機構を用いて受渡部１２２と基板洗浄装置１４との間でウェハＷの搬送を行う。
基板洗浄装置１４は、上述した基板洗浄方法に基づく基板洗浄処理を実行する装置である。かかる基板洗浄装置１４の具体的な構成については、後述する。
また、基板洗浄システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、基板洗浄システム１の動作を制御する装置である。かかる制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１５と記憶部１６とを備える。記憶部１６には、基板洗浄処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１５は、記憶部１６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基板洗浄システム１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、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１６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基板洗浄システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１２１が、キャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１２２に載置する。受渡部１２２に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１３１によって受渡部１２２から取り出されて基板洗浄装置１４へ搬入され、基板洗浄装置１４によって基板洗浄処理が施される。洗浄後のウェハＷは、基板搬送装置１３１により基板洗浄装置１４から搬出されて受渡部１２２に載置された後、基板搬送装置１２１によってキャリアＣに戻される。
＜基板洗浄装置の構成＞
次に、基板洗浄装置１４の構成について図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る基板洗浄装置１４の構成を示す模式図である。
図３に示すように、基板洗浄装置１４は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、第１液供給部４０と、第２液供給部５０と、回収カップ６０とを備える。
チャンバ２０は、基板保持機構３０と、第１液供給部４０と、第２液供給部５０と、回収カップ６０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。
ＦＦＵ２１は、バルブ２２を介してダウンフローガス供給源２３に接続される。ＦＦＵ２１は、ダウンフローガス供給源２３から供給されるダウンフローガス（たとえば、ドライエア）をチャンバ２０内に吐出する。
基板保持機構３０は、回転保持部３１と、支柱部３２と、不図示の駆動部とを備える。回転保持部３１は、チャンバ２０の略中央に設けられる。回転保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって回転保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部３１を水平に支持する。
かかる基板保持機構３０は、支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された回転保持部３１を回転させ、これにより、回転保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
第１液供給部４０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷの上面に対して各種の処理液を供給する。かかる第１液供給部４０は、ノズル４１と、ノズル４１を水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。
ノズル４１は、バルブ４４ａ～４４ｃを介して、トップコート液供給源４５ａ、剥離処理液供給源４５ｂおよび溶解処理液供給源４５ｃにそれぞれ接続される。第１の実施形態では、剥離処理液として、非極性溶媒の１つであるＨＦＥを用いる。また、溶解処理液として、極性溶媒の１つであるＩＰＡを用いる。
第１液供給部４０は、上記のように構成されており、トップコート液、剥離処理液または溶解処理液をウェハＷに対して供給する。
第２液供給部５０は、基板保持機構３０に保持されたウェハＷの裏面に対して各種の処理液を供給する。かかる第２液供給部５０は、ノズル５１と、ノズル５２と、軸部５３とを備える。
ノズル５１は、バルブ５５ａを介して、溶解処理液供給源４５ｃに接続される。ノズル５２は、バルブ５５ｂを介して、剥離処理液供給源４５ｂに接続される。軸部５３は、回転保持部３１の回転中心に位置し、支柱部３２によって囲まれている。
また、その内部に、各バルブ５５ａ，５５ｂからノズル５１，５２へ処理流体を供給するための供給管を導通させている。ノズル５２は鉛直上方へと伸びており、その吐出口の先端は、ウェハＷの裏面の中心部へ向いている。一方、ノズル５１は保持部材３１１が設けられている回転保持部３１の外周方向へと伸びており、その先端は、ウェハＷの裏面の周縁部へ向いている。
回収カップ６０は、回転保持部３１を取り囲むように配置され、回転保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ６０の底部には、排液口６１が形成されており、回収カップ６０によって捕集された処理液は、かかる排液口６１から基板洗浄装置１４の外部へ排出される。また、回収カップ６０の底部には、ＦＦＵ２１から供給されるダウンフローガスを基板洗浄装置１４の外部へ排出する排気口６２が形成される。
＜基板洗浄システムの具体的動作＞
次に、基板洗浄装置１４の具体的動作について図４及び図５Ａ～図５Ｄを参照して説明する。第１の実施形態では、表面にＧｅ（ゲルマニウム）を材料とする膜が形成されている基板を対象とする。図４は、第１の実施形態に係る基板洗浄装置１４が実行する基板洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。図５Ａ～図５Ｄは、基板洗浄装置１４の動作説明図である。
図４に示すように、基板洗浄装置１４では、まず、基板搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる基板搬入処理では、基板搬送装置１３１（図２参照）によってチャンバ２０内に搬入されたウェハＷが基板保持機構３０の保持部材３１１により保持される。
このときウェハＷは、パターン形成面が上方を向いた状態で保持部材３１１に保持される。その後、駆動部によって回転保持部３１が回転する。これにより、ウェハＷは、回転保持部３１に水平保持された状態で回転保持部３１とともに回転する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、成膜処理液供給処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる成膜処理液供給処理では、図５Ａに示すように、レジストが形成されていないウェハＷのパターン形成面に対して、成膜処理液であるトップコート液が供給される。このように、トップコート液は、レジストを介することなくウェハＷ上に供給される。
ウェハＷへ供給されたトップコート液は、図５Ｂに示すように、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。そして、トップコート液が揮発成分の揮発に伴う体積収縮を起こしながら固化または硬化することによって、ウェハＷのパターン形成面にトップコート液の液膜が形成される。
つづいて、基板洗浄装置１４では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかる乾燥処理では、たとえばウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによってトップコート液を乾燥させる。これにより、トップコート液に含まれる揮発成分の揮発が促進し、トップコート液が固化または硬化して、ウェハＷのパターン形成面にトップコート膜が形成される。
ところで、ウェハＷの主面に供給されたトップコート液は、図５Ｂに示すように、ウェハＷの周縁部からウェハＷの裏面へわずかに回り込む。このため、乾燥処理が実行されると、ウェハＷのベベル部や裏面側の周縁部にもトップコート膜が形成された状態となる。乾燥処理が実行される前であってトップコート液が供給されている間であっても、トップコート液の固化及び硬化が進んでいるのでトップコート膜が形成されるおそれがある。
そこで、ノズル４１からウェハＷの主面にトップコート液の供給を開始した後であって供給が終了する前に、図５Ｃに示すように、第２液供給部５０のノズル５１からウェハＷの裏面側の周縁部に対して溶解処理液（ここでは、ＩＰＡ）が供給される。
かかるＩＰＡは、ウェハＷの裏面側の周縁部に供給された後、ウェハＷのベベル部から主面側の周縁部へ回り込む。これにより、図５Ｄに示すように、ウェハＷの裏面側の周縁部、ベベル部および主面側の周縁部に付着したトップコート膜あるいはトップコート液が溶解され除去される。その後、ウェハＷの回転が停止する。
第１の実施形態において、ノズル５１は傾斜して、その先端はトップコート膜が形成される周縁部に向いており、周縁部に対して直接的に溶解処理液を供給する。したがって、基板の裏面中心位置に溶解処理液を供給して遠心力を利用して周縁部へと溶解処理液を供給する場合と比較して、少量でトップコート膜を溶解させることができる。
乾燥処理によりトップコート液が固化又は硬化してトップコート膜が形成された後、基板洗浄装置１４では、剥離処理液供給処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる剥離処理液供給処理では、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜に対して、ノズル４１とノズル５２から剥離処理液であるＨＦＥが供給される。トップコート膜へ供給されたＨＦＥは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってトップコート膜上に広がる。
ＨＦＥは、トップコート膜中に浸透してウェハＷの界面に到達し、ウェハＷの界面（パターン形成面）に浸透して、トップコート膜をウェハＷから剥離させる。これにより、ウェハＷのパターン形成面に付着したパーティクルＰがトップコート膜とともにウェハＷから剥離される。
つづいて、基板洗浄装置１４では、溶解処理液供給処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる溶解処理液供給処理では、ウェハＷから剥離されたトップコート膜に対してノズル４１とノズル５１から溶解処理液であるＩＰＡが供給される。これにより、トップコート膜は溶解する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかるリンス処理では、回転するウェハＷに対してステップＳ１０５よりも相対的に大流量のＩＰＡがノズル４１とノズル５１から供給されることにより、溶解したトップコート膜やＩＰＡ中に浮遊するパーティクルＰが、ＩＰＡとともにウェハＷから除去される。
つづいて、基板洗浄装置１４では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０７）。かかる乾燥処理では、たとえばウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによって、ウェハＷの表面に残存するＩＰＡを振り切ってウェハＷを乾燥させる。その後、ウェハＷの回転が停止する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、基板搬出処理が行われる（ステップＳ１０８）。かかる基板搬出処理では、基板搬送装置１３１（図２参照）によって、基板洗浄装置１４のチャンバ２０からウェハＷが取り出される。
その後、ウェハＷは、受渡部１２２および基板搬送装置１２１を経由して、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。かかる基板搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板洗浄処理が完了する。
上述してきたように、第１の実施形態に係る基板洗浄システム１は、成膜処理液供給部（第１液供給部４０）と、剥離処理液供給部（第１液供給部４０，第２液供給部５０）と、溶解処理液供給部（第１液供給部４０，第２液供給部５０）とを備える。
成膜処理液供給部は、表面が親水性のウェハＷに対し、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための成膜処理液（トップコート液）を供給する。剥離処理液供給部は、揮発成分が揮発することによってウェハＷ上で固化または硬化した成膜処理液（トップコート膜）に対して該成膜処理液（トップコート膜）をウェハＷから剥離させる剥離処理液（ＨＦＥ）を供給する。
そして、溶解処理液供給部は、固化または硬化した成膜処理液（トップコート膜）に対して該成膜処理液（トップコート膜）を溶解させる溶解処理液（ＩＰＡ）を供給する。
したがって、第１の実施形態に係る基板洗浄システム１によれば、基板の表面に影響を与えることなく、ウェハＷに付着した粒子径の小さいパーティクルＰを除去することができる。
また、第１の実施形態では、剥離処理液として、非極性溶媒の１つであるＨＦＥを用い、また、溶解処理液として、極性溶媒の１つであるＩＰＡを用いた。これにより、溶解や腐食といったウェハＷの表面への影響を与えることなく、洗浄処理を行うことができる。
上記の例に限定せず、剥離処理液として非極性溶媒であるＨＦＣ、ＨＦＯ、ＰＦＣのいずれかを用い、溶解処理液として、極性溶媒であるアルコール類（ＩＰＡ以外）、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、ＭＩＢＣのいずれかを用いることもできる。なお、剥離処理液に少量の極性有機溶媒を混合させても良い。少量の極性有機溶媒が膜を微量溶解することで、非極性溶媒が膜中及び基板との界面へ浸透しやすくなり、膜の剥離性が向上する。
また、ウェハＷとして、Ｇｅや、ＭＲＡＭなどの磁気抵抗メモリのメタル材料を用いたとしても、同様に適用できる。また、表面にＧｅ（ゲルマニウム）を材料とする膜が形成されている基板に限らず、III－Ｖ族の材料やＭＲＡＭ用のメタル材料を用いた膜が形成されている基板に対しても、同様の洗浄を行うことができる。
また、成膜処理液はトップコート液に限らず、乾燥処理によって硬化収縮し、剥離処理液及び溶解処理液との関係で適切に剥離及び溶解する極性有機物である合成樹脂を含有する液であれば良く、例えば、フェノール樹脂を含むレジスト液等、他の処理液を用いても良い。
また、洗浄処理の前処理は限定されるものではなく、例えば、ドライエッチングされた後のポリマーやパーティクルが付着したウェハＷに対して、有機洗浄液を用いたウェット洗浄を行い、その後に、図４に示す処理を開始するようにしても良い。
（第２の実施形態）
＜基板洗浄方法の内容＞
第２の実施形態に係る基板洗浄方法は、内部に形成される金属配線の少なくとも一部が露出したウェハＷをＱ－ｔｉｍｅの制約を受けることなく処理することを可能とする。
ここで、Ｑ－ｔｉｍｅとは、たとえばドライエッチングによって露出した金属配線の酸化等を防止するために、ドライエッチング後の放置時間に対して設定される制限時間のことである。
Ｑ－ｔｉｍｅが設定されると、Ｑ－ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が必要となるため、工数の増加に伴う生産性の低下が生じるおそれがある。また、設定されるＱ－ｔｉｍｅが短い場合、ライン管理が難しくなる。このため、ライン管理の複雑化による生産性の低下も懸念される。
図６は、第２の実施形態に係るウェハＷの構成を示す模式図である。図６に示すように、第２の実施形態では、ウェハＷは底面に配線層を有し、配線層には、金属配線の一例であるＣｕ配線が形成される。ここで、Ｐは不要物であり、第１の実施形態におけるパーティクルに加え、ドライエッチングまたはアッシングによって発生したポリマー等の反応生成物も含む。
図７Ａ～図７Ｅは、第２の実施形態に係る基板洗浄方法の説明図である。第２の実施形態に係る基板洗浄方法では、図７Ａに示すように、第１の実施形態と同様の成膜処理液をウェハＷ上に供給する。
ウェハＷ上にトップコート膜が形成されると、ドライエッチングによって露出したＣｕ配線は、トップコート膜によって覆われた状態となる。ウェハＷは、この状態で搬送容器へ収容される。
このように、第２の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、露出したＣｕ配線をトップコート膜で保護することにより、露出したＣｕ配線が酸化等の悪影響を受けることがなくなるため、Ｑ－ｔｉｍｅの設定が不要となる。Ｑ－ｔｉｍｅが不要となることで、Ｑ－ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が不要となり、また、Ｑ－ｔｉｍｅの遵守に伴うライン管理の複雑化を防止することもできる。したがって、第２の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、生産性を向上させることができる。
また、反応生成物としての不要物Ｐは、ドライエッチングの残留ガスが大気中の水分や酸素と反応することによって成長する。これに対し、第２の実施形態に係る基板洗浄方法によれば、露出したＣｕ配線をトップコート膜で保護することにより、反応生成物としての不要物Ｐの成長を抑えることができる。したがって、反応生成物としての不要物Ｐによる電気特性の低下や歩留まり低下等の悪影響を防止することもできる。
なお、第２の実施形態に係る基板洗浄方法では、搬送容器に収容したウェハＷを取り出した後、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜を除去することにより、不要物Ｐを除去する処理も行う。
図７Ａ～図７Ｅに示す第２の実施形態に係る基板洗浄方法において、第１の実施形態の説明図である図１Ａ～図１Ｅとの差異はＣｕ配線の有無のみであり、使用される成膜処理液、剥離処理液、及び溶解処理液は、第１の実施形態と同様のものである。したがって、第１の実施形態と同様に、基板の表面に影響を与えることなく、ウェハＷに付着した粒子径の小さい不要物（パーティクルや反応生成物）Ｐを除去することができる。これに加え、第２の実施形態の基板洗浄方法は、Ｑ－ｔｉｍｅを不要とするために、以下の基板洗浄システムに適用される。
＜基板洗浄システムの構成＞
次に、上述した基板洗浄方法を実行する基板洗浄システムの構成について図８を参照して説明する。図８は、第２の実施形態に係る基板洗浄システムの概略構成を示す図である。
図８に示すように、第２の実施形態に係る基板洗浄システム１００１は、前処理装置としての第１処理装置１００２と、後処理装置としての第２処理装置１とを備える。また、基板洗浄システム１００１は、第１制御装置４Ａと、第２制御装置４とを備える。
第１処理装置１００２は、ウェハＷに対してドライエッチングやトップコート液の供給を行う。また、第２処理装置１は、第１処理装置１００２で処理されたウェハＷに対して剥離処理液と溶解処理液の供給を行う。第２処理装置１は、第１の実施形態における基板洗浄システム１と同じ構成を有し、第２の実施形態では、第１の実施形態とはシステムの制御方法が異なる。したがって、第２の実施形態では構成の説明は省略し、制御方法の詳細については後述する。
第１制御装置４Ａは、たとえばコンピュータであり、制御部１５Ａと記憶部１６Ａとを備える。記憶部１６Ａ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１００２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１５Ａは、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部１６Ａ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１００２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４Ａの記憶部１６Ａや第２制御装置４の記憶部１６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。
＜第１処理装置の構成＞
次に、第１処理装置１００２の構成について図９を参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る第１処理装置１００２の概略構成を示す図である。なお、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９に示すように、第１処理装置１００２は、搬入出ステーション１００５と、処理ステーション１００６とを備える。搬入出ステーション１００５と処理ステーション１００６とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション１００５は、載置部１０１０と、搬送部１０１１とを備える。載置部１０１０には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数の搬送容器（以下、キャリアＣと記載する）が載置される。
搬送部１０１１は、載置部１０１０に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１１１１を備える。基板搬送装置１１１１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１１１１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、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション１００６との間でウェハＷの搬送を行う。
具体的には、基板搬送装置１１１１は、載置部１０１０に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション１００６のドライエッチングユニット１０１２へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置１１１１は、後述する処理ステーション１００６の第１液処理ユニット１０１４からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部１０１０のキャリアＣへ収容する処理も行う。
処理ステーション１００６は、搬送部１０１１に隣接して設けられる。処理ステーション１００６は、ドライエッチングユニット１０１２と、ロードロック室１０１３と、第１液処理ユニット１０１４とを備える。
ドライエッチングユニット１０１２は、前処理部の一例に相当し、基板搬送装置１１１１によって搬入されたウェハＷに対してドライエッチング処理を行う。これにより、ウェハＷ内部のＣｕ配線が露出する。
なお、ドライエッチング処理は、減圧状態で行われる。また、ドライエッチングユニット１０１２では、ドライエッチング処理後に、不要なレジストを除去するアッシング処理が行われる場合がある。
ロードロック室１０１３は、内部の圧力を大気圧状態と減圧状態とで切り替え可能に構成される。ロードロック室１０１３の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。ドライエッチングユニット１０１２での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室１０１３の図示しない基板搬送装置によってドライエッチングユニット１０１２から搬出されて、第１液処理ユニット１０１４へ搬入される。
具体的には、ロードロック室１０１３の内部は、ドライエッチングユニット１０１２からウェハＷを搬出するまでは減圧状態に保たれており、搬出が完了した後、窒素やアルゴン等の不活性ガスが供給されて大気圧状態へ切り替えられる。そして、大気圧状態へ切り替わった後で、ロードロック室１０１３の図示しない基板搬送装置がウェハＷを第１液処理ユニット１０１４へ搬入する。
このように、ウェハＷは、ドライエッチングユニット１０１２から搬出されてから第１液処理ユニット１０１４へ搬入されるまでの間、外気から遮断されるため、露出したＣｕ配線の酸化が防止される。
つづいて、第１液処理ユニット１０１４は、ウェハＷにトップコート液を供給する成膜処理液供給処理を行う。上述したように、ウェハＷに供給されたトップコート液は、体積収縮を起こしながら固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、露出したＣｕ配線がトップコート膜によって覆われた状態となる。
成膜処理液供給処理後のウェハＷは、基板搬送装置１１１１によってキャリアＣへ収容され、その後、第２処理装置１へ搬送される。
＜ドライエッチングユニットの構成＞
次に、上述した第１処理装置１００２が備える各ユニットの構成について説明する。まず、ドライエッチングユニット１０１２の構成について図１０を参照して説明する。図１０は、第２の実施形態に係るドライエッチングユニット１０１２の構成の一例を示す
模式図である。
図１０に示すように、ドライエッチングユニット１０１２は、ウェハＷを収容する密閉構造のチャンバ１２０１を備えており、チャンバ１２０１内には、ウェハＷを水平状態で載置する載置台１２０２が設けられる。載置台１２０２は、ウェハＷを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する温調機構１２０３を備える。チャンバ１２０１の側壁にはロードロック室１０１３との間でウェハＷを搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられる。
チャンバ１２０１の天井部には、シャワーヘッド１２０４が設けられる。シャワーヘッド１２０４には、ガス供給管１２０５が接続される。このガス供給管１２０５には、バルブ１２０６を介してエッチングガス供給源１２０７が接続されており、エッチングガス供給源１２０７からシャワーヘッド１２０４に対して所定のエッチングガスが供給される。シャワーヘッド１２０４は、エッチングガス供給源１２０７から供給されるエッチングガスをチャンバ１２０１内へ供給する。
なお、エッチングガス供給源１２０７から供給されるエッチングガスは、たとえばＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＦ４ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス源などである。
チャンバ１２０１の底部には排気ライン１２０８を介して排気装置１２０９が接続される。チャンバ１２０１の内部の圧力は、かかる排気装置１２０９によって減圧状態に維持される。
ドライエッチングユニット１０１２は、上記のように構成されており、排気装置１２０９を用いてチャンバ１２０１の内部を減圧した状態で、シャワーヘッド１２０４からチャンバ１２０１内にエッチングガスを供給することによって載置台１２０２に載置されたウェハＷをドライエッチングする。これにより、Ｃｕ配線が露出した状態となる。
＜第１液処理ユニットの構成＞
次に、第１処理装置１００２が備える第１液処理ユニット１０１４の構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２の実施形態に係る第１液処理ユニット１０１４の構成の一例を示す模式図である。
図１１に示すように、第１液処理ユニット１０１４は、チャンバ１０２０と、基板保持機構１０３０と、液供給部４０＿１と、回収カップ１０５０とを備える。
チャンバ１０２０は、基板保持機構１０３０と液供給部４０＿１と回収カップ１０５０とを収容する。チャンバ１０２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）１０２１が設けられる。ＦＦＵ１０２１は、チャンバ１０２０内にダウンフローを形成する。
ＦＦＵ１０２１には、バルブ１０２２を介して不活性ガス供給源１０２３が接続される。ＦＦＵ１０２１は、不活性ガス供給源１０２３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ１０２０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したＣｕ配線が酸化することを防止することができる。
基板保持機構１０３０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部１０３１と、回転保持部１０３１の中空部１３１４に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部１０３２とを備える。
回転保持部１０３１は、チャンバ１０２０の略中央に設けられる。かかる回転保持部１０３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材１３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材１３１１によって回転保持部１０３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
また、基板保持機構１０３０は、モータやモータの回転を回転保持部１０３１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構１３１２を備える。回転保持部１０３１は、かかる駆動機構１３１２によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部１０３１が回転することによって、回転保持部１０３１に保持されたウェハＷが回転保持部１０３１と一体に回転する。なお、回転保持部１０３１は、軸受１３１３を介してチャンバ１０２０および回収カップ１０５０に回転可能に支持される。
流体供給部１０３２は、回転保持部１０３１の中央に形成された中空部１３１４に挿通される。流体供給部１０３２の内部には流路１３２１が形成されており、かかる流路１３２１には、バルブ１０３３を介してＮ２供給源１０３４が接続される。流体供給部１０３２は、Ｎ２供給源１０３４から供給されるＮ２ガスをバルブ１０３３および流路１０３１を介してウェハＷの下面へ供給する。
バルブ１０３３を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。
基板保持機構１０３０は、ロードロック室１０１３の図示しない基板搬送装置からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１０３２を上昇させた状態で、流体供給部１０３２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構１０３０は、流体供給部１０３２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部１０３１の保持部材１３１１にウェハＷを渡す。また、基板保持機構１０３０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置１１１１へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１０３２を上昇させ、保持部材１３１１によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構１０３０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置１１１１へ渡す。
液供給部４０＿１は、ノズル１０４１ａと、アーム１０４２と、旋回昇降機構１０４３とを備える。ノズル１０４１ａには、バルブ１０４４ａを介してトップコート液供給源１０４５ａが接続される。かかる液供給部４０＿１は、トップコート液をノズル１０４１ａから供給する。
回収カップ１０５０は、回転保持部１０３１を取り囲むように配置され、回転保持部１０３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ１０５０の底部には、排液口１０５１が形成されており、回収カップ１０５０によって捕集された処理液は、かかる排液口１０５１から第１液処理ユニット１０１４の外部へ排出される。また、回収カップ１０５０の底部には、流体供給部１０３２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ１０２１から供給される不活性ガスを第１液処理ユニット１０１４の外部へ排出する排気口１０５２が形成される。
＜基板洗浄システムの具体的動作＞
次に、基板洗浄システム１００１の具体的動作について図１２を参照して説明する。図１２は、第２の実施形態に係る基板洗浄の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２に示す各処理手順は、第１制御装置４Ａまたは第２制御装置４の制御に基づいて行われる。
第２の実施形態に係る基板洗浄システム１００１では、図１２に示すドライエッチング処理（ステップＳ２０１）から第１搬出処理（ステップＳ２０４）までの処理が第１処理装置１００２において行われ、基板搬入処理（ステップＳ２０５）から第２搬出処理（ステップＳ２１０）までの処理が第２処理装置１において行われる。
図１２に示すように、まず、ドライエッチングユニット１０１２においてドライエッチング処理が行われる（ステップＳ２０１）。かかるドライエッチング処理では、ドライエッチングユニット１０１２がウェハＷに対してドライエッチングやアッシングを行う。これにより、ウェハＷの内部に設けられたＣｕ配線が露出する（図６参照）。
つづいて、ウェハＷは、第１液処理ユニット１０１４へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室１０１３を介して行われるため、露出したＣｕ配線の酸化を防止することができる。
つづいて、第１液処理ユニット１０１４では、成膜処理液供給処理が行われる（ステップＳ２０２）。かかる成膜処理液供給処理では、液供給部４０＿１のノズル１０４１ａがウェハＷの中央上方に位置する。その後、成膜処理液であるトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの主面へノズル１０４１ａから供給される。
ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの主面に広がる。これにより、ウェハＷの主面全体にトップコート液の液膜が形成される（図７Ａ参照）。
つづいて、第１液処理ユニット１０１４では、乾燥処理が行われる（ステップＳ２０３）。かかる乾燥処理では、たとえばウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによってトップコート液を乾燥させる。これにより、トップコート液に含まれる揮発成分の揮発が促進し、トップコート液が固化または硬化して、ウェハＷの主面全体にトップコート膜が形成される。
つづいて、第１液処理ユニット１０１４では、第１搬出処理が行われる（ステップＳ２０４）。かかる第１搬出処理では、基板搬送装置１１１１が、第１液処理ユニット１０１４からウェハＷを取り出し、載置部１０１０まで搬送して、載置部１０１０に載置されたキャリアＣへ収容する。
このとき、ウェハＷの露出したＣｕ配線は、ドライエッチング後短時間でトップコート膜に覆われる。すなわち、Ｃｕ配線は、外気から遮断された状態となっているため、酸化等の悪影響を受けることがない。
したがって、第２の実施形態に係る基板洗浄システム１００１によれば、ドライエッチング後から洗浄までのＱ－ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が不要となるため、生産性を向上させることができる。
つづいて、基板搬入処理が行われる（ステップＳ２０５）。かかる基板搬入処理では、キャリアＣに収容されたウェハＷは、第１処理装置１００２から第２処理装置１のキャリア載置部１１へ搬送される。その後、ウェハＷは、第２処理装置１の基板搬送装置１２１（図２参照）によってキャリアＣから取り出され、受渡部１２２、基板搬送装置１３１を経由して基板洗浄装置１４へ搬入される。
そして、チャンバ２０内に搬入されたウェハＷが基板保持機構３０の保持部材３１１により保持される。このときウェハＷは、パターン形成面が上方を向いた状態で保持部材３１１に保持される。その後、駆動部によって回転保持部３１が回転する。これにより、ウェハＷは、回転保持部３１に水平保持された状態で回転保持部３１とともに回転する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、剥離処理液供給処理が行われる（ステップＳ２０６）。かかる剥離処理液供給処理では、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜に対して、ノズル４１とノズル５２から剥離処理液であるＨＦＥが供給される。トップコート膜へ供給されたＨＦＥは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってトップコート膜上に広がる（図７Ｂ参照）。
ＨＦＥは、トップコート膜中に浸透してウェハＷの界面に到達し、ウェハＷの界面（パターン形成面）に浸透して、トップコート膜をウェハＷから剥離させる。これにより、ウェハＷのパターン形成面に付着した不要物Ｐがトップコート膜とともにウェハＷから剥離される（図７Ｃ参照）。
ここで、第２の実施形態では、不要物Ｐとして、パーティクルのみでなくドライエッチングにより生じた反応生成物が含まれている。ドライエッチングにおいてＣＦ系ガスを使用した場合、この反応生成物はフッ素含有化合物であり、例えばパーフルオロアルキル基を有するＨＦＥに対して可溶の性質を有する。図７Ｃの状態では、ほとんどの反応生成物がトップコート液の体積収縮によりウェハＷから引き離されているが、僅かにウェハＷに残っていることもある。この様な場合においても、上記のＨＦＥを用いた場合、浸透してウェハＷの界面に到達したＨＦＥが、僅かに残った反応生成物を溶解させることができる。なお、この効果はＨＦＥに限らずＨＦＣ等の他のフッ素系の溶媒でも得られる。
つづいて、基板洗浄装置１４では、溶解処理液供給処理が行われる（ステップＳ２０７）。かかる溶解処理液供給処理では、ウェハＷから剥離されたトップコート膜に対してノズル４１とノズル５１から溶解処理液であるＩＰＡが供給される。これにより、トップコート膜は溶解する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、リンス処理が行われる（ステップＳ２０８）。かかるリンス処理では、回転するウェハＷに対してステップＳ２０７よりも相対的に大流量のＩＰＡがノズル４１とノズル５１から供給されることにより、溶解したトップコート膜やＩＰＡ中に浮遊する不要物Ｐが、ＩＰＡとともにウェハＷから除去される。
つづいて、基板洗浄装置１４では、乾燥処理が行われる（ステップＳ２０９）。かかる乾燥処理では、たとえばウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによって、ウェハＷの表面に残存するＩＰＡを振り切ってウェハＷを乾燥させる。その後、ウェハＷの回転が停止する。
つづいて、基板洗浄装置１４では、第２基板搬出処理が行われる（ステップＳ２１０）。かかる第２基板搬出処理では、基板搬送装置１３１（図２参照）によって、基板洗浄装置１４のチャンバ２０からウェハＷが取り出される。
その後、ウェハＷは、受渡部１２２および基板搬送装置１２１を経由して、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。かかる基板搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板洗浄処理が完了する。
以上説明したように、第２の実施形態に係る基板洗浄システム１００１は、第１処理装置１００２と第２処理装置１（基板洗浄システム１）とを備えている。そして、第１処理装置１００２の成膜処理液供給部（液供給部４０＿１）による成膜処理液の供給の後、トップコート液が固化または硬化して処理膜が形成されたウェハＷをキャリアＣへ収容するようにした。そして、第２処理装置１において、キャリアＣに収容されたウェハＷを取り出し、剥離処理液を供給するようにした。これにより、第１の実施形態の効果に加え、Ｑ－ｔｉｍｅの緩和による生産性の向上という効果が得られる。
第２の実施形態では、処理対象の基板を、内部に形成されるＣｕ配線の少なくとも一部が露出したドライエッチング後またはアッシング後のウェハＷとしたが、これに限らず、他の金属配線が露出した基板であっても適用可能である。また、金属配線に限らず、Ｇｅ又はIII－Ｖ族の材料など酸素への接触を防ぐべき材質が露出する材料に対しても適用可能である。
なお、第１及び第２の実施形態で用いられる成膜処理液は、リソグラフィ工程で実際に適用可能な性質を持つトップコート液に限定されず、図１Ａ～図１Ｅや図７Ａ～図７Ｅを用いて説明した、固化又は硬化、剥離、溶解といった作用が的確になされるよう最適化された、極性有機物を含有する液体であれば良い。
Ｗ ウェハ
Ｐ パーティクル
１ 基板洗浄システム
４ 制御装置
１４ 基板洗浄装置
３０ 基板保持機構
４０ 第１液供給部
５０ 第２液供給部

Claims (3)

  1. Ｇｅ又はＩＩＩ－Ｖ族の材料からなる基板であって、内部に形成されたメタル材料からなる配線パターンの少なくとも一部がドライエッチングまたはアッシングによって露出した前記基板に対し、揮発成分および前記基板上に処理膜を形成するための極性有機物からなる成膜処理液を供給する成膜処理液供給工程と、
    前記成膜処理液が固化または硬化して、前記基板上に前記処理膜を形成するように、前記揮発成分を揮発させる揮発工程と、
    前記揮発工程後、前記処理膜が形成されたことで前記配線パターンが外気から遮断された状態の前記基板を搬送容器へ収容する収容工程と、
    前記搬送容器に収容された前記基板を取り出す取出工程と、
    前記取出工程後、前記処理膜に対し、該処理膜を前記基板から剥離させる非極性溶媒および極性有機溶媒からなる剥離処理液を供給する剥離処理液供給工程と、
    前記剥離処理液供給工程後、前記処理膜に対して該処理膜を溶解させる極性溶媒からなる溶解処理液を供給する溶解処理液供給工程と、
    前記溶解処理液供給工程後、前記基板に対して極性溶媒からなるリンス処理液を供給するリンス処理液供給工程と
    を含み、
    前記剥離処理液は、前記極性有機溶媒が前記処理膜をわずかに溶解させ、かつ、前記非極性溶媒が前記処理膜と前記基板との間の界面に浸透するように、水分を含まず前記極性有機溶媒を含み、
    前記溶解処理液および前記リンス処理液は水分を含まない、基板処理方法。
  2. 基板を搬送する基板搬送装置と、
    基板に対して処理液を供給する処理液供給部と、
    前記基板搬送装置および前記処理液供給部を制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    Ｇｅ又はＩＩＩ－Ｖ族の材料からなる基板であって、内部に形成されたメタル材料からなる配線パターンの少なくとも一部がドライエッチングまたはアッシングによって露出した前記基板に対し、揮発成分および前記基板上に処理膜を形成するための極性有機物からなる成膜処理液を供給する成膜処理液供給処理と、
    前記成膜処理液が固化または硬化して前記処理膜が形成されたことで前記配線パターンが外気から遮断された状態の前記基板を搬送容器へ収容する収容処理と、
    前記搬送容器に収容された前記基板を取り出す取出処理と、
    前記取出処理後、前記処理膜に対し、該処理膜を前記基板から剥離させる非極性溶媒および極性有機溶媒からなる剥離処理液を供給する剥離処理液供給処理と、
    前記剥離処理液供給処理後、前記処理膜に対して該処理膜を溶解させる極性溶媒からなる溶解処理液を供給する溶解処理液供給処理と、
    前記溶解処理液供給処理後、前記基板に対して極性溶媒からなるリンス処理液を供給するリンス処理液供給処理と
    を前記基板搬送装置および前記処理液供給部に実行させ、
    前記剥離処理液は、前記極性有機溶媒が前記処理膜をわずかに溶解させ、かつ、前記非極性溶媒が前記処理膜と前記基板との間の界面に浸透するように、水分を含まず前記極性有機溶媒を含み、
    前記溶解処理液および前記リンス処理液は水分を含まない、基板処理システム。
  3. コンピュータ上で動作し、基板処理システムを制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
    前記プログラムは、実行時に、請求項１に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理システムを制御させること
    を特徴とする記憶媒体。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7142461B2 (ja) * 2018-05-14 2022-09-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
EP3576133B1 (en) * 2018-05-31 2023-11-22 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method
WO2020004047A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
JP7232583B2 (ja) * 2018-07-25 2023-03-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6557796B1 (ja) * 2019-02-13 2019-08-07 ジャパン・フィールド株式会社 混合洗浄溶剤を用いた被洗浄物の洗浄方法
JP7355535B2 (ja) * 2019-06-28 2023-10-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7296309B2 (ja) * 2019-11-29 2023-06-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN112885719A (zh) 2019-11-29 2021-06-01 株式会社斯库林集团 基板处理方法、基板处理装置以及配方选择方法
JP7292192B2 (ja) * 2019-11-29 2023-06-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法、基板処理装置、およびレシピ選択方法
TWI794774B (zh) 2020-03-24 2023-03-01 日商斯庫林集團股份有限公司 基板處理方法及基板處理裝置
KR20230100232A (ko) * 2021-12-28 2023-07-05 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP7451595B2 (ja) 2022-05-09 2024-03-18 セメス カンパニー，リミテッド 基板処理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015065396A (ja) 2013-08-27 2015-04-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体
JP2016034006A (ja) 2014-07-31 2016-03-10 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および記憶媒体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3690619B2 (ja) * 1996-01-12 2005-08-31 忠弘 大見 洗浄方法及び洗浄装置
US6349096B1 (en) * 1997-09-22 2002-02-19 Integrated Telecom Express, Inc. Configurable digital subscriber loop access and end-to-end data and analog voice connection system
US7745095B2 (en) * 2007-07-05 2010-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and device manufactured thereby
JP5732199B2 (ja) * 2010-01-04 2015-06-10 旭硝子株式会社 基板の洗浄方法
JP5543633B2 (ja) * 2012-11-26 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
JP5977720B2 (ja) * 2013-08-27 2016-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体
JP6308910B2 (ja) * 2013-11-13 2018-04-11 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
JP6193813B2 (ja) * 2014-06-10 2017-09-06 信越化学工業株式会社 ウエハ加工用仮接着材料、ウエハ加工体及びこれらを使用する薄型ウエハの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015065396A (ja) 2013-08-27 2015-04-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理システムおよび記憶媒体
JP2016034006A (ja) 2014-07-31 2016-03-10 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および記憶媒体

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