JP7170733B2 - 基板処理方法および基板処理システム - Google Patents

基板処理方法および基板処理システム Download PDF

Info

Publication number
JP7170733B2
JP7170733B2 JP2020541125A JP2020541125A JP7170733B2 JP 7170733 B2 JP7170733 B2 JP 7170733B2 JP 2020541125 A JP2020541125 A JP 2020541125A JP 2020541125 A JP2020541125 A JP 2020541125A JP 7170733 B2 JP7170733 B2 JP 7170733B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid
protective film
protective
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020541125A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020050041A1 (ja
Inventor
諒 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of JPWO2020050041A1 publication Critical patent/JPWO2020050041A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7170733B2 publication Critical patent/JP7170733B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

本開示は、基板処理方法および基板処理システムに関する。
特許文献1に記載の塗布現像処理システムは、各エリアの上部に、不活性気体を供給する気体供給装置を有する。これにより、各エリアの不純物、例えば酸素、オゾン、水蒸気等をパージし、各エリア内を清浄な雰囲気に維持する。
日本国特開2001-319845号公報
本開示の一態様は、簡単に基板の酸化を抑制できる、技術を提供する。
本開示の一態様に係る基板処理方法は、
基板をキャリアから取り出す工程と、
前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する工程と、
前記保護膜が形成された状態で前記基板を液処理装置に搬送する工程と、
前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する工程と
前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する工程とを有する。
本開示の一態様によれば、簡単に基板の酸化を抑制できる。
図1は、一実施形態に係る基板処理システムを示す図である。 図2は、一実施形態に係る保護膜形成装置を示す図である。 図3は、一実施形態に係る液処理装置を示す図である。 図4は、一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。 図5は、一実施形態に係る基板処理方法の一部を示す図である。 図6は、一実施形態に係る基板処理方法の他の一部を示す図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。以下の説明において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向は互いに垂直な方向であり、X軸方向およびY軸方向は水平方向、Z軸方向は鉛直方向である。また、下方とは鉛直方向下方(Z軸負方向)を意味し、上方とは鉛直方向上方(Z軸正方向)を意味する。
図1は、一実施形態に係る基板処理システムを示す図である。図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、第1処理ステーション3と、第2処理ステーション4と、第3処理ステーション5とを備える。搬入出ステーション2と、第1処理ステーション3と、第2処理ステーション4と、第3処理ステーション5とは、この順で、X軸方向負側からX軸方向正側に配置される。
搬入出ステーション2は、キャリア載置部21と、搬送部22とを備える。キャリア載置部21には、複数枚の基板10を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。基板10は、例えばシリコンウェハなどの半導体基板である。基板10は、酸素と反応する材料が露出する面10a(図2参照)を有する。
酸素と反応する材料(以下、「酸素反応材料」とも呼ぶ。)は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、窒化チタン(TiN)、ゲルマニウム(Ge)およびカルコゲン化物の少なくとも1つを含む。酸素反応材料は、基板10の面10aの少なくとも一部に露出していればよい。
搬送部22は、キャリア載置部21のX軸方向正側に、キャリア載置部21と隣接して配置される。搬送部22は、キャリア載置部21に載置されたキャリアCと第1処理ステーション3の搬送部31との間で基板10を搬送する搬送装置23を内部に備える。搬送装置23は、基板10を保持する保持機構24を備える。搬送装置23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る。
第1処理ステーション3は、搬送部31と、保護膜形成装置35と、受渡部36とを備える。搬送部31は、第1処理ステーション3の搬送部22のX軸方向正側に、搬送部22と隣接して設けられる。搬送部31は、搬入出ステーション2の搬送部22と、保護膜形成装置35と、受渡部36との間で基板10を搬送する搬送装置32を内部に備える。搬送装置32は、基板10を保持する保持機構33を備える。搬送装置32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る。
保護膜形成装置35は、搬送部31を挟んでY軸方向両側に配置され、搬送部31と隣接して配置される。保護膜形成装置35は、Z軸方向に複数配置される。保護膜形成装置35は、詳しくは後述するが、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに、水溶性の保護膜11(図5(b)参照)を形成する。保護膜11は、酸素反応材料を酸素から保護する。
保護膜11は、水溶性を確保すべく、例えば、OH基を有する有機材料を含む。OH基は、水と親和性を示す官能基である。有機材料は、有機材料の分解を抑制すべく、ウェットコート法により成膜される。
保護膜形成装置35は、詳しくは後述するが、図5(a)に示すように、保護膜11の材料である保護液L1を、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに塗布する塗布装置である。保護液L1は、OH基を有する有機材料を含む。
図2は、一実施形態に係る保護膜形成装置を示す図である。図2に示すように、保護膜形成装置35は、チャンバ110と、基板保持機構120と、液供給部130と、回収カップ150とを備える。
チャンバ110は、基板10が処理される処理室を内部に形成する。チャンバ110の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)111が設けられる。FFU111は、チャンバ110内にダウンフローを形成する。
基板保持機構120は、基板保持部121と、回転軸部122と、回転駆動部123とを備える。基板保持部121は、チャンバ110の内部に配置され、基板10を水平に保持する。基板保持部121は、例えば、基板10の酸素反応材料が露出する面10aを上に向けて、基板10を水平に保持する。回転軸部122は、基板保持部121の中央から下方に延びており、鉛直に配置される。回転駆動部123は、回転軸部122を鉛直軸まわりに回転させることにより、基板保持部121を回転させる。
液供給部130は、基板保持部121に保持されている基板10の酸素反応材料が露出する面10aに、保護液L1を供給する保護液ノズル131を有する。保護液L1は、保護膜11の材料であり、例えばOH基を有する有機材料を含む。
保護液ノズル131は、チャンバ110の内部に配置され、基板保持部121と共に回転する基板10の中心部に、上方から保護液L1を吐出する。回転している基板10の中心部に供給された保護液L1は、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁において振り切られる。振り切られた保護液L1の液滴は、回収カップ150に回収される。
回収カップ150は、チャンバ110の内部に基板保持部121を取り囲むように配置され、基板保持部121と共に回転する基板10から飛散する保護液L1を捕集する。回収カップ150の底部には、排液口151が形成される。回収カップ150によって捕集された保護液L1は、排液口151から保護膜形成装置35の外部へ排出される。また、回収カップ150の底部には、排気口152が形成される。FFU111から供給される気体は、排気口152から保護膜形成装置35の外部へ排出される。
図1に示すように、受渡部36は、搬送部31のX軸方向正側に、搬送部31と隣接して配置される。受渡部36は、Z軸方向に複数配置されてよい。受渡部36は、基板10を一時的に保管する。例えば、受渡部36は、保護膜形成装置35によって保護膜11が形成された基板10を、第2処理ステーション4に渡す前に、一時的に保管する。また、受渡部36は、後述の保護膜形成装置55によって保護膜12が形成された基板10を、搬入出ステーション2に渡す前に、一時的に保管する。
第2処理ステーション4は、第1処理ステーション3のX軸方向正側に、第1処理ステーション3の受渡部36と隣接して配置される。第2処理ステーション4は、搬送部41と、複数の液処理装置45とを備える。
搬送部41は、第1処理ステーション3のX軸方向正側に、第1処理ステーション3の受渡部36と隣接して配置される。搬送部41は、受渡部36と、液処理装置45と、第3処理ステーション5の搬送部51との間で基板10を搬送する搬送装置42を内部に備える。搬送装置42は、基板10を保持する保持機構43を備える。搬送装置42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る。
液処理装置45は、搬送部41を挟んでY軸方向両側に配置され、搬送部41と隣接して配置される。液処理装置45は、X軸方向に複数配置される。また、液処理装置45は、Z軸方向に複数配置される。液処理装置45は、詳しくは後述するが、図5(c)に示すように、基板10の保護膜11が形成された面10aにリンス液L2を供給することにより、保護膜11を除去する。また、液処理装置45は、詳しくは後述するが、図5(d)に示すように、基板10の保護膜11が除去された面10aに処理液(例えば薬液L3)を供給することにより、基板10を処理する。
図3は、一実施形態に係る液処理装置を示す図である。図3に示すように、液処理装置45は、チャンバ210と、基板保持機構220と、液供給部230と、回収カップ250とを備える。
チャンバ210は、基板10が処理される処理室を内部に形成する。チャンバ210の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)211が設けられる。FFU211は、チャンバ210内にダウンフローを形成する。
基板保持機構220は、基板保持部221と、回転軸部222と、回転駆動部223とを備える。基板保持部221は、チャンバ210の内部に配置され、基板10を水平に保持する。基板保持部221は、例えば、基板10の保護膜11が形成された面10aを上に向けて、基板10を水平に保持する。回転軸部222は、基板保持部221の中央から下方に延びており、鉛直に配置される。回転駆動部223は、回転軸部222を鉛直軸まわりに回転させることにより、基板保持部221を回転させる。
液供給部230は、基板保持部221に保持されている基板10の保護膜11が形成された面10aに、リンス液L2を供給するリンス液ノズル231を有する。リンス液L2は、水を含むものであって、例えばDIWなどである。リンス液L2は、保護膜11を溶かし、保護膜11を基板10から除去する。
リンス液ノズル231は、チャンバ210の内部に配置され、基板保持部221と共に回転する基板10の中心部に、上方からリンス液L2を吐出する。回転している基板10の中心部に供給されたリンス液L2は、保護膜11を溶かしながら、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁において振り切られる。振り切られたリンス液L2の液滴は、回収カップ250に回収される。
液供給部230は、基板10の保護膜11が除去された面10aに、基板10を処理する処理液を供給する処理液ノズルをさらに有してよい。処理液ノズルとしては、例えば薬液ノズル232(図5(d)参照)などが挙げられる。薬液ノズル232は薬液L3を吐出する。薬液L3としては、例えばエッチング液、または洗浄液が用いられる。エッチング液は、酸素反応材料をエッチングする。洗浄液は、自然酸化膜またはパーティクルなどの汚染物を除去する。洗浄液としては、例えばDHF(希フッ酸)、SC-1(水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶液)などが挙げられる。複数種類の薬液L3が用いられてもよい。
薬液ノズル232は、チャンバ210の内部に配置され、基板保持部211と共に回転する基板10の中心部に、上方から薬液L3を吐出する。回転している基板10の中心部に供給された薬液L3は、基板10を処理しながら、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁において振り切られる。振り切られた薬液L3の液滴は、回収カップ250に回収される。
回収カップ250は、チャンバ210の内部に基板保持部221を取り囲むように配置され、基板保持部221と共に回転する基板10から飛散するリンス液L2および薬液L3を捕集する。回収カップ250の底部には、排液口251が形成される。回収カップ250によって捕集されたリンス液L2および薬液L3は、排液口251から液処理装置45の外部へ排出される。また、回収カップ250の底部には、排気口252が形成される。FFU211から供給される気体は、排気口252から液処理装置45の外部へ排出される。
図1に示すように、第3処理ステーション5は、搬送部51と、保護膜形成装置55とを備える。搬送部51は、第2処理ステーション4の搬送部41のX軸方向正側に、搬送部41と隣接して設けられる。搬送部51は、第2処理ステーション4の搬送部41と、保護膜形成装置55との間で基板10を搬送する搬送装置52を内部に備える。搬送装置52は、基板10を保持する保持機構53を備える。搬送装置52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る。
保護膜形成装置55は、搬送部51を挟んでY軸方向両側に配置され、搬送部51と隣接して配置される。保護膜形成装置35は、Z軸方向に複数配置される。保護膜形成装置55は、第1処理ステーション3の保護膜形成装置35と同様に、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに、水溶性の保護膜12(図6(d)参照)を形成する。保護膜12は、酸素反応材料を酸素から保護する。
保護膜12は、水溶性を確保すべく、例えば、OH基を有する有機材料を含む。OH基は、水と親和性を示す官能基である。有機材料は、有機材料の分解を抑制すべく、ウェットコート法により成膜される。
保護膜形成装置55は、図6(c)に示すように、保護膜12の材料である保護液L4を、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに塗布する塗布装置である。この塗布装置は、基板10に対し保護液L4を吐出する保護液ノズル331を有する。
保護膜形成装置55は、第1処理ステーション3の保護膜形成装置35と同様に構成されるので、図示および説明を省略する。
基板処理システム1は、制御装置6を備える。制御装置6は、例えばコンピュータで構成され、CPU(Central Processing Unit)61と、メモリなどの記憶媒体62とを備える。記憶媒体62には、基板処理システム1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。制御装置6は、記憶媒体62に記憶されたプログラムをCPU61に実行させることにより、基板処理システム1の動作を制御する。また、制御装置6は、入力インターフェース63と、出力インターフェース64とを備える。制御装置6は、入力インターフェース63で外部からの信号を受信し、出力インターフェース64で外部に信号を送信する。
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憶されていたものであって、その記憶媒体から制御装置6の記憶媒体62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、例えば、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スク(MO)、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御装置6の記憶媒体62にインストールされてもよい。
図4は、一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。図5は、一実施形態に係る基板処理方法の一部を示す図である。図5(a)は、一実施形態に係る図4の工程S102を示す図である。図5(b)は、一実施形態に係る図4の工程S103を示す図である。図5(c)は、一実施形態に係る図4の工程S104を示す図である。図5(d)は、一実施形態に係る図4の工程S105を示す図である。図6は、一実施形態に係る基板処理方法の他の一部を示す図である。図6(a)は、一実施形態に係る図4の工程S106を示す図である。図6(b)は、一実施形態に係る図4の工程S107および工程S108を示す図である。図6(c)は、一実施形態に係る図4の工程S109を示す図である。図6(d)は、一実施形態に係る図4の工程S110を示す図である。図4~図6に示す処理は、制御装置6による制御下で行われる。
基板処理方法は、先ず、キャリアCから基板10を取り出す工程S101(図4参照)を有する。キャリアCは、予めキャリア載置部21に載置される。搬送装置23がキャリアCから基板10を取り出し、取り出した基板10を第1処理ステーション3の搬送装置32に渡す。この搬送装置32は、搬送装置23から受け取った基板10を、保護膜形成装置35に渡す。
基板処理方法は、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに、水溶性の保護膜11を形成する工程S102(図4参照)を有する。保護膜11は、基板10の酸素反応材料が露出する面10aを覆うことで、酸素反応材料を酸素から保護する。基板10の酸化を抑制する目的で窒素ガスなどの不活性ガスを大量に使用せずに済むので、簡便に基板10の酸化を抑制できる。
保護膜11を形成する工程S102は、図5(a)に示すように、保護膜11の材料である保護液L1を、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに塗布する工程を有する。保護液L1を塗布する方法としては、例えばスピンコート法が用いられる。
具体的には、基板10の中心部の真上に保護液ノズル131が配置され、保護液ノズル131が保護液L1を吐出する。保護液L1は、回転している基板10の中心部に供給され、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁から振り切られる。その結果、保護液L1の液膜が、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに形成される。
図5(b)に示すように、保護液L1の液膜が保護膜11として用いられる。保護膜11は、液体の状態で、基板10を搬送する工程S103と、保護膜11を除去する工程S104とに供される。保護膜11が液体の状態のまま、保護膜11を除去する工程S104が開始されるので、保護膜11の除去が容易である。
保護液L1の液膜が保護膜11として用いられる場合、保護液L1としては下記(1)~(4)の特性を有するものが用いられる。(1)レジストの剥離で一般的に使用される硫酸水溶液(硫酸濃度80質量%)と同程度以上に保護液L1が揮発しにくい。(2)保護液L1が水溶性である。(3)基板10の酸素反応材料が露出する面10aと保護液L1がほとんど反応しない。(4)保護液L1の液膜が基板10に保持されやすく、搬送時に基板10からこぼれない。
保護液L1の粘度は、保護液L1が液体の状態で使用される工程において、例えば0.01Pa・s以上1Pa・s以下である。基板10を搬送する工程S103において、保護液L1の粘度が0.01Pa・s以上であると、保護膜11が液体の状態で基板10に保持されやすく、基板10の搬送が容易である。また、基板10を塗布する工程において、保護液L1の粘度が1Pa・s以下であると、保護液L1が濡れ広がりやすく、均一な液膜が形成されやすい。
保護液L1の沸点は、保護液L1が液体の状態で使用される工程において、例えば180℃以上である。基板10を搬送する工程S103において、保護液L1の沸点180℃以上であると、保護液L1がほとんど蒸発しない。それゆえ、保護液L1が、長時間に亘って、基板10の酸素反応物が露出する面10aを保護できる。
具体的には、保護液L1は、多価アルコールを含む液体である。多価アルコールは、一分子中にOH基を二個以上有するアルコールである。多価アルコールは、不揮発性で且つ一価アルコールのIPA等と比較しても沸点が高い。したがって、多価アルコールが保護液L1として用いられる場合、長時間に亘って、基板10の酸素反応物が露出する面10aを保護できる。
保護液L1は、好ましくは、二価アルコール、および三価アルコールの少なくとも1つを含む。二価アルコール、および三価アルコールは、水溶性に優れている。二価アルコールは、一分子中にOH基を二個有するアルコールである。より具体的には、二価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびブチレングリコールから選ばれる1つ以上である。三価アルコールは、一分子中にOH基を三個有するアルコールである。より具体的には、三価アルコールは、グリセリンである。保護液L1は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールおよびグリセリンの少なくとも1つを含み、これらのうちの1つ以上のアルコールのみを含んでもよいし、アルコールの他にDIWなどの水を含んでもよい。
基板処理方法は、保護膜11が形成された状態で基板10を搬送する工程S103(図4参照)を有する。具体的には、第1処理ステーション3の搬送装置32が、保護膜形成装置35から基板10を受け取り、受け取った基板10を受渡部36に渡す。受渡部36は、基板10を一時的に保管する。次いで、第2処理ステーション4の搬送装置42が、受渡部36から基板10を受け取り、受け取った基板10を液処理装置45に渡す。
基板10を搬送する工程S103は、保護膜11が液体の状態で、基板10を搬送する工程を含む。図5(b)に示すように、保護膜11が液体の状態であるので、保護膜11が基板10からこぼれ落ちないように、搬送装置32、42は基板10の保護膜11が形成された面10aを上に向けて基板10を水平に保持する。
基板処理方法は、基板10の保護膜11が形成された面10aにリンス液L2を供給することにより、保護膜11を除去する工程S104(図4参照)を有する。リンス液L2は、水を含むものであって、例えばDIWなどである。保護膜11は、水溶性であるので、水で除去できる。それゆえ、保護膜11の除去に、有機材料を溶かす有機溶剤が不要である。従って、液処理装置45の構造を簡素化できる。なお、液処理装置45は、基板10の乾燥を目的として、基板10にIPAなどの有機溶剤を供給してもよい。
保護膜11を除去する工程S104は、保護膜11が液体の状態で、リンス液L2の供給を開始する工程を含む。リンス液L2の供給開始時に、保護膜11が液体の状態である場合、保護膜11が固体の状態である場合に比べて、保護膜11の流動性が高く、保護膜11がリンス液L2と混じりやすい。それゆえ、保護膜11を効率良く除去できる。
保護膜11を除去する工程S104では、図5(c)に示すように、基板10の中心部の真上にリンス液ノズル231が配置され、リンス液ノズル231がリンス液L2を吐出する。リンス液L2は、回転している基板10の中心部に供給され、保護膜11を溶かしながら、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁から振り切られる。その結果、保護膜11が除去され、リンス液L2の液膜が形成される。
基板処理方法は、基板10の保護膜11が除去された面10aに、薬液L3を供給する工程S105(図4参照)を有する。薬液L3を供給する工程S105では、図5(d)に示すように、基板10の中心部の真上に薬液ノズル232が配置され、薬液ノズル232が薬液L3を吐出する。薬液L3は、回転している基板10の中心部に供給され、基板10を処理しながら、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁から振り切られる。その結果、リンス液L2の液膜が薬液L3の液膜に置換され、薬液L3の液膜が形成される。
基板処理方法は、基板10の保護膜11が除去された面10aに、リンス液L2を供給する工程S106(図4参照)を有する。リンス液L2を供給することにより、薬液L3を除去できる。
リンス液L2を供給する工程S106では、図6(a)に示すように、基板10の中心部の真上にリンス液ノズル231が配置され、リンス液ノズル231がリンス液L2を吐出する。リンス液L2は、回転している基板10の中心部に供給され、基板10を処理しながら、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁から振り切られる。その結果、薬液L3の液膜がリンス液L2の液膜に置換され、リンス液L2の液膜が形成される。
基板処理方法は、基板10を乾燥する工程S107(図4参照)を有する。基板10を乾燥する工程S107は、例えば、基板10を高速回転させることにより、基板10に付着する残液を振り切る工程を有する。基板10は、基板保持部221と共に高速回転される。乾燥された基板10は、図6(b)に示すように、酸素反応材料が露出する面10aを有する。なお、基板10の乾燥には、窒素ガスなどの不活性ガス、またはIPAなどの有機溶剤が用いられてもよい。
基板処理方法は、乾燥された基板10を搬送する工程S108(図4参照)を有する。具体的には、第2処理ステーション4の搬送装置42が、液処理装置45から基板10を受け取り、受け取った基板10を第3処理ステーション5の搬送装置52に渡す。この搬送装置52は、搬送装置42から受け取った基板10を保護膜形成装置55に渡す。
基板処理方法は、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに、水溶性の保護膜12を形成する工程S109(図4参照)を有する。保護膜12は、基板10の酸素反応材料が露出する面10aを覆うことで、酸素反応材料を酸素から保護する。基板10の酸化を抑制する目的で窒素ガスなどの不活性ガスを大量に使用せずに済むので、簡便に基板10の酸化を抑制できる。
保護膜12を形成する工程S109は、図6(c)に示すように、保護膜12の材料である保護液L4を、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに塗布する工程を有する。保護液L4を塗布する方法としては、例えばスピンコート法が用いられる。
具体的には、基板10の中心部の真上に保護液ノズル331が配置され、保護液ノズル331が保護液L4を吐出する。保護液L4は、回転している基板10の中心部に供給され、遠心力によって基板10の上面10a全体に濡れ広がり、基板10の外周縁から振り切られる。その結果、保護液L4の液膜が、基板10の酸素反応材料が露出する面10aに形成される。
図6(d)に示すように、保護液L4の液膜が保護膜12として用いられる。保護膜12は、液体の状態で、基板10をキャリアCに収納する工程S110に供される。その後、キャリアCから取り出された基板10は、保護膜12を除去する工程に供される。保護膜12が液体の状態のまま、保護膜12を除去する工程が開始されるので、保護膜12の除去が容易である。保護膜12は、保護膜11と同様の材料で、保護膜11と同様の方法で形成される。
基板処理方法は、保護膜12が形成された基板10をキャリアCに収納する工程S110(図4参照)を有する。具体的には、第3処理ステーション5の搬送装置52が、保護膜形成装置55から基板10を取り出し、取り出した基板10を第2処理ステーション4の搬送装置42に渡す。この搬送装置42は、第3処理ステーション5の搬送装置52から受け取った基板10を第1処理ステーション3の受渡部36に渡す。受渡部36は、基板10を一時的に保管する。次いで、第1処理ステーション3の搬送装置32が、受渡部36から基板10を受け取り、受け取った基板10を搬入出ステーション2の搬送装置23に渡す。この搬送装置23は、第1処理ステーション3の搬送装置32から受け取った基板10をキャリアCに収納する。キャリアCは、予めキャリア載置部21に載置される。
基板10をキャリアCに収納する工程S110は、保護膜12が液体の状態で、基板10を搬送する工程を含む。図6(d)に示すように、保護膜12が液体の状態であるので、保護膜12が基板10からこぼれ落ちないように、搬送装置23、32、42、52は基板10の保護膜12が形成された面10aを上に向けて基板10を水平に保持する。また、保護膜12が液体の状態であるので、保護膜12が基板10からこぼれ落ちないように、受渡部36およびキャリアCは基板10の保護膜12が形成された面10aを上に向けて基板10を水平に保持する。
以上、本開示に係る基板処理方法および基板処理システムの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
基板処理システム1の構成は、図1に示す構成には限定されない。基板処理システム1を構成する各種の装置の配置や数は、適宜変更可能である。例えば、第2処理ステーション4の液処理装置45は、保護液ノズル331(図6(c)参照)を有してもよい。この場合、第2処理ステーション4の液処理装置45が第3処理ステーション5の保護膜形成装置55を兼ねるので、基板処理システム1は第3処理ステーション5を備えなくてよい。
上記実施形態の保護液L1の塗布方法はスピンコート法であるが、本開示の技術はこれに限定されない。保護液L1の塗布方法は、ディップコート法、ダイコート法、またはスプレーコート法などであってもよい。保護液L1の液膜は乾燥され固化されてもよく、保護膜11は固体の状態で基板10を搬送する工程S103と保護膜11を除去する工程S104とに供されてもよい。固体の保護膜11は、蒸着法、CVD法、またはスパッタリング法でも形成できる。
同様に、上記実施形態の保護液L4の塗布方法はスピンコート法であるが、本開示の技術はこれに限定されない。保護液L4の塗布方法は、ディップコート法、ダイコート法、またはスプレーコート法などであってもよい。保護液L4の液膜は乾燥され固化されてもよく、保護膜12は固体の状態で基板10をキャリアCに収納する工程S110に供されてもよい。固体の保護膜12は、蒸着法、CVD法、またはスパッタリング法でも形成できる。
基板処理方法は、基板10の保護膜11が除去された面10aに、基板10を処理する処理液(例えば薬液L3)を供給する工程S105を有するが、基板10を処理するガスを供給する工程を有してもよい。例えば、基板処理方法は、基板10をウェットエッチング処理する工程を有してもよいし、基板10をドライエッチング処理する工程を有してもよい。
本出願は、2018年9月4日に日本国特許庁に出願した特願2018-165524号に基づく優先権を主張するものであり、特願2018-165524号の全内容を本出願に援用する。
1 基板処理システム
10 基板
10a 酸素反応材料が露出する面
11、12 保護膜
23、32、42、52 搬送装置
35、55 保護膜形成装置
45 液処理装置

Claims (14)

  1. 基板をキャリアから取り出す工程と、
    前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する工程と、
    前記保護膜が形成された状態で前記基板を液処理装置に搬送する工程と、
    前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する工程と
    前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する工程とを有する、基板処理方法。
  2. 前記保護膜は、OH基を有する有機材料を含み、
    前記保護膜を形成する工程は、前記保護膜の材料である保護液を、前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に塗布する工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法。
  3. 前記基板を搬送する工程は、前記保護膜が液体の状態で、前記基板を搬送する工程を含み、
    前記保護膜を除去する工程は、前記保護膜が液体の状態で、前記リンス液の供給を開始する工程を含む、請求項2に記載の基板処理方法。
  4. 前記保護液の粘度が0.01Pa・s以上1Pa・s以下である、請求項2または3に記載の基板処理方法。
  5. 前記保護液の沸点が180℃以上である、請求項2~4のいずれか1項に記載の基板処理方法。
  6. 前記保護液は、多価アルコールを含む、請求項2~5のいずれか1項に記載の基板処理方法。
  7. 前記保護液は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、およびグリセリンの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の基板処理方法。
  8. 基板を収容するキャリアが載置されるキャリア載置台と、
    前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する保護膜形成装置と、
    記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する液処理装置と
    前記保護膜が形成された状態で前記基板を前記液処理装置に搬送する搬送装置とを備え
    前記液処理装置は、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する、基板処理システム。
  9. 前記保護膜は、OH基を有する有機材料を含み、
    前記保護膜形成装置は、前記保護膜の材料である保護液を、前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に塗布する塗布装置である、請求項に記載の基板処理システム。
  10. 前記搬送装置は、前記保護膜が液体の状態で、前記基板を保持する保持機構を有し、
    前記液処理装置は、前記保護膜が液体の状態で前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持されている前記基板の前記保護膜が形成された面に前記リンス液を供給するリンス液ノズルとを有する、請求項に記載の基板処理システム。
  11. 前記保護液の粘度が0.01Pa・s以上1Pa・s以下である、請求項または10に記載の基板処理システム。
  12. 前記保護液の沸点が180℃以上である、請求項11のいずれか1項に記載の基板処理システム。
  13. 前記保護液は、多価アルコールを含む、請求項12のいずれか1項に記載の基板処理システム。
  14. 前記保護液は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、およびグリセリンの少なくとも1つを含む請求項13に記載の基板処理システム。
JP2020541125A 2018-09-04 2019-08-22 基板処理方法および基板処理システム Active JP7170733B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018165524 2018-09-04
JP2018165524 2018-09-04
PCT/JP2019/032786 WO2020050041A1 (ja) 2018-09-04 2019-08-22 基板処理方法および基板処理システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020050041A1 JPWO2020050041A1 (ja) 2021-08-26
JP7170733B2 true JP7170733B2 (ja) 2022-11-14

Family

ID=69722498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020541125A Active JP7170733B2 (ja) 2018-09-04 2019-08-22 基板処理方法および基板処理システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7170733B2 (ja)
WO (1) WO2020050041A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004086493A1 (ja) 2003-03-25 2004-10-07 Fujitsu Limited 電子部品搭載基板の製造方法
WO2006082780A1 (ja) 2005-02-07 2006-08-10 Ebara Corporation 基板処理方法、基板処理装置及び制御プログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63131525A (ja) * 1986-11-21 1988-06-03 Hitachi Ltd 表面保護方法
JPH03256328A (ja) * 1990-03-06 1991-11-15 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004086493A1 (ja) 2003-03-25 2004-10-07 Fujitsu Limited 電子部品搭載基板の製造方法
WO2006082780A1 (ja) 2005-02-07 2006-08-10 Ebara Corporation 基板処理方法、基板処理装置及び制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020050041A1 (ja) 2021-08-26
WO2020050041A1 (ja) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107437517B (zh) 基板清洗方法、基板清洗系统以及存储介质
JP6419053B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102493554B1 (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체
US11551941B2 (en) Substrate cleaning method
TWI757403B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法及電腦可讀取之記錄媒體
US10026629B2 (en) Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and computer-readable storage medium storing substrate liquid processing program
JP6148475B2 (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
KR102573015B1 (ko) 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체
KR102638072B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
CN110299282A (zh) 基底清洁方法、基底清洁设备以及制造半导体器件的方法
JP7170733B2 (ja) 基板処理方法および基板処理システム
JP7446472B2 (ja) 基板処理方法、及び基板処理装置
JP7065622B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP6571253B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP3810572B2 (ja) 基板洗浄方法及び装置
JP6552404B2 (ja) 基板処理方法、基板処理システム、基板処理装置、及び基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JPH1116872A (ja) 処理装置及び処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7170733

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150