JP7182879B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Description
基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターン内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがある。それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターン内部に入り込んだリンス液の液面(空気と液体との界面)は、パターン内に形成される。そのため、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすい。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
この原因についての本件発明者による仮説は次のとおりである。
疎水化処理がされる基板の表面に酸化物が付着していると、この酸化物に起因する凹凸が基板の表面に生じている。このような基板表面に疎水化処理を行うと、疎水化剤の官能基は、基板の露出している表面において基板材料と反応し、酸化物で覆われている部分では酸化物の表面と反応して、基板の露出部分および基板表面の酸化物を覆う疎水化膜を形成する。ところが、疎水化剤は分子量の大きい材料からなっているため、疎水化膜の表面には、酸化物に起因する凹凸を受け継ぐだけにとどまらず、より大きな凹凸が生じる。すなわち、基板表面に酸化物に起因するラフネスが生じていると、疎水化処理によって、さらにラフネスが悪化する。
また、疎水化処理によって増幅されたラフネスは、パーティクルカウンタ等を用いて基板表面を観測した場合に、パーティクルとして検出される可能性がある。
この発明の一実施形態では、前記低酸素雰囲気は、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の雰囲気である。これにより、表面洗浄工程において雰囲気からの酸素が処理液に溶け込むことがないから、表面洗浄工程において基板の表面に酸化物が成長することを抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記酸化物除去工程が、前記基板の表面に薬液を供給して酸化物を除去する薬液除去工程を含む。たとえば、薬液は、エッチング作用によって基板表面の酸化物を除去する。この場合、基板材料に対して酸化物を選択的にエッチングできる薬液を使用することが好ましい。ただし、一般には、基板表面の酸化物は、希釈濃度の薬液で短時間のエッチング処理によって除去できるので、基板材料(たとえば基板表面のパターンを形成している材料)に酸化物が含まれていても、基板表面の構造を実質的に変えてしまうおそれはない。
この発明の一実施形態では、前記酸化物除去工程が、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程を含む。この場合、酸化物は熱エネルギーによって分解される。より具体的には、熱エネルギーによって基板材料と酸素原子との結合を解除して酸化物を除去することができる。加熱による酸化物の除去は、薬液を用いる場合に比較すると、エッチング作用に起因する基板材料の損失(膜減り)がない点で有利である。
この発明の一実施形態では、前記表面洗浄工程が、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液洗浄工程と、前記基板の表面にリンス液を供給して前記薬液をリンス液で置換するリンス工程と、を含む。この場合、薬液およびリンス液が処理液であり、基板材料を酸化しない各液が用いられることが好ましい。それにより、薬液洗浄工程およびリンス工程のいずれにおいても、基板材料の酸化を抑制または防止できる。
この方法では、基板の表面の処理液が有機溶剤によって置換され、その後に液状の疎水化剤が基板の表面に供給される。有機溶剤は、疎水化剤の溶媒と混和する(すなわち、相溶性を有する)ので、疎水化剤は基板表面の有機溶剤を効率良く置換する。より具体的には、基板表面にパターンが形成されている場合でも、パターン内の有機溶剤を疎水化剤で置換できる。有機溶剤は、基板の表面を酸化しない有機溶剤であることが好ましい。それにより、疎水化剤が供給される前に基板の表面に酸化物が成長することを抑制または防止でき、基板の表面に対して均一な疎水化処理を施すことができる。
この発明の一実施形態では、前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。これにより、疎水化剤供給工程において疎水化剤中の溶存酸素に起因する基板材料の酸化を抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記雰囲気制御工程が、前記基板の表面に近接した位置に遮断部材を対向して配置する遮断部材配置工程と、前記遮断部材と前記基板の表面との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程とを含む。
この発明の一実施形態では、前記遮断部材が、前記基板の表面に対向する対向部と、前記対向部の周縁部に連接され、前記基板の周縁を取り囲む環状の延設部とを含み、前記雰囲気制御工程において、前記延設部が前記基板の周縁に対向する。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の処理液を基板の表面に供給する。
この発明の一実施形態では、前記酸化物除去ユニットが、前記基板の表面に薬液を供給して酸化物を除去する酸化物除去薬液供給ユニットを含む。
この発明の一実施形態では、前記酸化物除去ユニットが、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する熱処理ユニットを含む。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給ユニットが、前記基板の表面に供給すべき処理液中の酸素を脱気する脱気ユニットを含む。
この発明の一実施形態では、前記疎水化剤供給ユニットが、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給する。そして、前記基板処理装置が、前記基板の表面を洗浄した後、前記基板の表面の疎水化の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給ユニットをさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記疎水化剤供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の液状の疎水化剤を供給する。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板の表面の疎水化の後に、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給ユニットをさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記遮断部材が、前記基板の表面に対向する対向部と、前記対向部の周縁部に連接され、前記基板の周縁を取り囲む環状の延設部とを含む。そして、前記遮断部材配置ユニットによって前記遮断部材が前記基板の表面に近接した位置に配置されたとき、前記延設部が前記基板の周縁に対向する。
図1A~図1Dは、この発明の一実施形態による基板処理の原理を説明するための説明図である。処理対象の基板は、典型的にはシリコンウエハであり、より一般的には、シリコン、ゲルマニウム等のように酸化されやすい材料が表面に存在する基板である。基板の表面は、たとえば、シリコンウエハの表面であってもよいし、シリコン等の酸化されやすい材料を含むパターンの表面であってもよい。
図2は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、基板の一例であるシリコンウエハWを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、ウエハWは、円板状の基板である。基板処理装置1は、処理液でウエハWを処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚のウエハWを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間でウエハWを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御ユニット3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間でウエハWを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間でウエハWを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。
基板処理装置1で用いられる処理液には、薬液、リンス液、有機溶剤、および疎水化剤等が含まれる。
第1処理液供給ユニット30は、ウエハWの上面の中央領域に向けて処理液を吐出する処理液ノズル33と、処理液ノズル33に結合された薬液供給管31と、同じく処理液ノズル33に結合されたリンス液供給管34と、薬液供給管31に介装された薬液バルブ32と、リンス液供給管34に介装されたリンス液バルブ35とを含む。薬液供給管31には、薬液供給源から、たとえば、フッ酸(フッ化水素水:HF)等の酸系薬液が供給されている。薬液バルブ32は、薬液供給管31内の流路を開閉する。リンス液供給管34には、リンス液供給源から、DIW(脱イオン水)等のリンス液が供給されている。リンス液バルブ35は、リンス液供給管34内の流路を開閉する。第1処理液供給ユニット30(とくに薬液供給に関する部分)は、この実施形態では、ウエハWの表面の酸化物を除去するための薬液を供給する酸化物除去薬液供給ユニットの一例であり、したがって、酸化物除去ユニットの一例でもある。また、第1処理液供給ユニット30のリンス液供給に関する部分は、ウエハWの表面を洗浄する処理液洗浄ユニットの一例である。
有機溶剤供給ユニット10は、ウエハWの上面の中央領域に有機溶剤を供給するユニットである。有機溶剤供給ユニット10は、ウエハWの上面の中央領域に向けて有機溶剤を吐出する有機溶剤ノズル50と、有機溶剤ノズル50に結合された有機溶剤供給管51と、有機溶剤供給管51に介装された有機溶剤バルブ52とを含む。有機溶剤供給管51には、有機溶剤供給源から、IPA等の有機溶剤が供給されている。有機溶剤バルブ52は、有機溶剤供給管51内の流路を開閉する。有機溶剤供給ユニット10は、この実施形態では、ウエハWの表面を疎水化する前に有機溶剤を供給する前有機溶剤供給ユニットの一例であり、かつウエハWの表面を疎水化した後に有機溶剤を供給する後有機溶剤供給ユニットの一例である。
支持部材7は、対向部材6を支持する対向部材支持部70と、対向部材支持部70よりも上方に設けられノズル収容部材38を支持するノズル支持部72と、対向部材支持部70とノズル支持部72とを連結し鉛直方向に延びる壁部71とを含む。対向部材支持部70と壁部71とノズル支持部72とによって空間75が区画されている。空間75は、筒状部62の上端部とフランジ部63とを収容する。対向部材支持部70は、支持部材7の下壁を構成している。ノズル支持部72は、支持部材7の上壁を構成している。ノズル収容部材38は、ノズル支持部72の略中央に取り付けられている。ノズル収容部材38の先端は、ノズル支持部72よりも下方に位置している。ノズル収容部材38の下端にノズル33,43,50,80,90の吐出口がそれぞれ下方に向けて配置されている。これらの吐出口は、対向部材6の筒状部62内の空間および対向部60の中央に形成された貫通孔60bを介してウエハWの中央領域に鉛直上方から臨んでいる。
処理カップ13は、スピンチャック5に保持されているウエハWよりも径方向外方に配置されている。処理カップ13は、排気桶26と、複数のカップ14~16と、複数のガード17~19と、複数のガード昇降ユニット27~29とを含む。複数のカップは、第1カップ14、第2カップ15および第3カップ16を含む。複数のガードは、第1ガード17、第2ガード18および第3ガード19を含む。複数のガード昇降ユニットは、第1ガード昇降ユニット27、第2ガード昇降ユニット28および第3ガード昇降ユニット29を含む。
第1ガード17は、排気桶26よりも径方向内方でスピンチャック5を取り囲む第1筒状部17Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第1筒状部17Aから延びる第1傾斜部17Bとを含む。第2ガード18は、排気桶26よりも径方向内方で、かつ第1筒状部17Aよりも径方向外方でスピンチャック5を取り囲む第2筒状部18Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第2筒状部18Aから延びる第2傾斜部18Bとを含む。第3ガード19は、排気桶26よりも径方向内方で、かつ第2筒状部18Aよりも径方向外方でスピンチャック5を取り囲む第3筒状部19Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第3筒状部19Aから延びる第3傾斜部19Bとを含む。
各カップ14~16は、上向きに開いた環状の溝を有している。第2カップ15は、第1カップ14よりも径方向外方に配置されている。第3カップ16は、第2カップ15よりも径方向外方に配置されている。第3カップ16は、第2ガード18と一体に設けられている。各カップ14~16の溝には、回収配管(図示せず)または排出配管(図示せず)が接続されている。各カップ14~16の底部には、対応するガード17~19が受けた処理液が導かれる。各カップ14~16の底部に導かれた処理液は、回収配管または排出配管を通じて、回収または廃棄される。
図4は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット3は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御ユニット3は、プロセッサ(CPU)3Aと、プログラムが格納されたメモリ3Bとを含み、プロセッサ3Aがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な工程のための制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット3は、搬送ロボットIR,CR、電動モータ23、支持部材昇降ユニット12、ガード昇降ユニット27~29およびバルブ32,35,42,45,52,82,92等の動作を制御する。
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、図5Aに示すように、基板搬入(S1)、薬液処理(S2)、リンス処理(S3)、第1有機溶剤処理(S4)、疎水化処理(S5)、第2有機溶剤処理(S6)、乾燥処理(S7)および基板搬出(S8)がこの順番で実行される。
そして、支持部材昇降ユニット12が、上位置に位置する支持部材7を下位置へ向けて下降させる。支持部材7は、下位置に移動する前に係合位置を通過する。支持部材7が係合位置に達すると、対向部材6と基板保持ユニット24とが磁力によって係合する。これにより、高さ位置が固定された基板保持ユニット24によって対向部材6が下方から支持される。対向部材6が基板保持ユニット24に係合しているとき、対向部材6の対向部60は、ウエハWの上面に近接配置され、ウエハWの上面に上方から対向する。一方、対向部材6の延設部61は、径方向外方からウエハWに対向し、ウエハWの周縁を包囲する。また、対向部材6が基板保持ユニット24に係合しているとき、延設部61の下端部がスピンベース21に上方から対向する。延設部61の下端部とスピンベース21の上面との間には僅かな隙間が設けられている。このように、支持部材昇降ユニット12によって、延設部61の内周面が径方向外方からウエハWに対向する位置に対向部材6が配置される(遮断部材配置工程)。
そして、図6Aに示すように、支持部材7は、下位置に達する。そして、電動モータ23が駆動され、基板保持ユニット24のスピンベース21の回転が開始する。これにより、水平に保持されたウエハWが回転する(基板回転工程)。スピンベース21に設けられた第2係合部76に対向部材6に設けられた第1係合部66が係合している。そのため、対向部材6は、ウエハWと同期回転する(対向部材回転工程)。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。
この状態で、薬液バルブ32が開かれる。これにより、処理液ノズル33から回転状態のウエハWの上面の中央領域に薬液(フッ酸)が供給される。薬液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。
ウエハW上の薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第2ガード18によって受けられる。第2ガード18によって受けられた薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第2筒状部18Aを伝って、第2カップ15へ導かれる。
乾燥処理(S7)が終了すると、制御ユニット3は、不活性ガスバルブ92を閉じて不活性ガスの供給を停止し、雰囲気制御工程(S10)を終える。
図5Bに示すように、フッ酸による薬液処理(S2:酸化物除去処理)およびフッ酸を洗い流すためのリンス処理(S3)の後に、さらに、別の薬液(たとえばSC1)による薬液洗浄処理(S11)を実行してもよい。この場合、さらにその後に薬液(たとえばSC1)を洗い流すためのリンス処理(S12)を行った後に、第1有機溶剤処理(S4)以降の処理を実行すればよい。薬液洗浄処理(S11)およびリンス処理(S12)は、表面洗浄工程の一例である。
より具体的には、薬液洗浄処理(S11)を実行するために、制御ユニット3は、薬液バルブ42を開き、処理液ノズル43からウエハWの中央領域に向けて薬液を吐出させる。ウエハWの回転数は、薬液処理速度(たとえば300rpm)に制御される。また、ガード17~19は、たとえば、第1ガード17で処理液を受け取るようにそれぞれの高さが制御される。
酸化物除去処理は、図5Aおよび図5Bの処理例では薬液のエッチング作用によって酸化物を除去する薬液除去工程である。この場合、基板材料に対して酸化物を選択的にエッチングできる薬液を使用することが好ましいが、一般には、ウエハWの表面の酸化物の除去は、希釈濃度の薬液で短時間のエッチング処理によって除去できるので、基板材料(たとえばウエハWの表面のパターンを形成している材料)に酸化物が含まれていても、基板表面の構造を実質的に変えてしまうおそれはない。
この実施形態では、基板処理装置1は、一つの熱処理ユニット100と、3つの処理ユニット2とを含む。すなわち、第1の実施形態の基板処理装置1における4つの処理ユニットのうちの一つが熱処理ユニット100に置き換えられている。搬送ロボットCRは、熱処理ユニット100および3つの処理ユニット2に対して、ウエハWを搬入/搬出することができ、かつ搬送ロボットIRとの間でウエハWを受渡しすることができる。熱処理ユニット100は、ウエハWの加熱によって、表面の酸化物を除去する加熱除去工程を実行するための酸化物除去ユニットとして用いることができる。
ヒータユニット110は、プレート本体111と、ヒータ112とを含む。プレート本体111は、平面視において、ウエハWよりもわずかに小さい。プレート本体111の表面が対向面110aを形成している。ヒータ112は、プレート本体111に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ112に通電することによって、対向面110aが加熱される。ヒータ112には給電線を介して、ヒータ通電ユニット113から電力が供給される。
ヒータユニット110の下面には、回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びる昇降軸115が結合されている。昇降軸115は、スピンベース21の中央に形成された貫通孔21aと、中空の回転軸22とを挿通している。昇降軸115内には、給電線116が通されている。ヒータ昇降ユニット114は、昇降軸115を介してヒータユニット110を昇降させることによって、下位置および上位置ならびにそれらの間の任意の中間位置にヒータユニット110を配置できる。ヒータユニット110が下位置に位置するとき、対向面110aとウエハWの下面との間の距離は、たとえば、15mmである。ヒータユニット110は、スピンベース21に対して相対的に移動(昇降)するので、ウエハWの下面とヒータユニット110の対向面110aとの間の距離が変化する。
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、図11Aに示すように、基板搬入(S21)、基板加熱処理(S22)、基板冷却処理(S23)、基板搬送(S24)、薬液処理(S25)、リンス処理(S26)、第1有機溶剤処理(S27)、疎水化処理(S28)、第2有機溶剤処理(S29)、乾燥処理(S30)、後基板加熱処理(S31)、後基板冷却処理(S32)および基板搬出(S33)がこの順番で実行される。
処理ユニット2にウエハWが搬入される前に、対向部材6と基板保持ユニット24とが係合可能となるように、回転方向Sにおける対向部材6と基板保持ユニット24との相対位置が調整される。詳しくは、平面視で、対向部材6の第1係合部66と基板保持ユニット24の第2係合部76とが重なるように、回転方向Sにおける基板保持ユニット24の位置を電動モータ23が調整する。
そして、図12Aに示すように、支持部材7は、下位置に達する。そして、電動モータ23が駆動され、基板保持ユニット24のスピンベース21の回転が開始する。これにより、水平に保持されたウエハWが回転する(基板回転工程)。スピンベース21に設けられた第2係合部76に対向部材6に設けられた第1係合部66が係合している。そのため、対向部材6は、ウエハWと同期回転する(対向部材回転工程)。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。
この状態で、薬液バルブ42が開かれる。これにより、処理液ノズル43から回転状態のウエハWの上面の中央領域に薬液(SC1)が供給される。薬液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。
ウエハW上の薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第1ガード17によって受けられる。第1ガード17によって受けられた薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第1筒状部17Aを伝って、第1カップ14へ導かれる。
一定時間の乾燥処理(S30)の後、制御ユニット3は、ウエハWの回転を減速(たとえば300rpmまで減速)し、図12Fに示すように、ヒータユニット110によってウエハWを加熱する。これにより、ウエハW上に残留する疎水化剤の溶媒成分を揮発させるための後基板加熱処理(S31。加熱脱水工程)が実行される。
その後、搬送ロボットCRが、処理ユニット2に進入して、スピンチャック5から処理済みのウエハWをすくい取って、処理ユニット2外へと搬出する(S31:基板搬出)。そのウエハWは、搬送ロボットCRから搬送ロボットIRへと渡され、搬送ロボットIRによって、キャリヤCに収納される。
より具体的には、薬液による酸化物除去処理(S41)を実行するために、制御ユニット3は、薬液バルブ32を開き、処理液ノズル33からウエハWの中央領域に向けて薬液を吐出させる。ウエハWの回転数は、薬液処理速度(たとえば300rpm)に制御される。また、ガード17~19は、たとえば、第2ガード18で処理液を受け取るようにそれぞれの高さが制御される(図6A参照)。一定時間の薬液吐出の後、制御ユニット3は、薬液バルブ32を閉じて薬液による酸化物除去処理を終了する。
ヒータユニット110の初期位置は、下位置(図9参照)であり、ウエハWの下面から対向面110aまでの距離が長い位置である。制御ユニット3は、たとえば、処理対象のウエハWが搬入されると、ヒータユニット110への通電を開始する。制御ユニット3は、薬液処理(S25,S41)、リンス処理(S26,S42)の間は、ヒータユニット110を下位置に保持する(図12A、図12B参照)。したがって、ウエハWは実質的に加熱されない。
後基板加熱処理(S31)では、制御ユニット3は、ウエハWの回転数をたとえば300rpmに減速する。さらに、制御ユニット3は、ヒータユニット110を上昇させて、図12Fに示すように、ウエハWの下面に接近した接近位置に配置する。これにより、ウエハWは、たとえば200℃程度まで昇温する。このような後基板加熱処理(S31)によって、ウエハWの表面に形成された疎水化剤膜中の溶媒成分および水分が蒸発させられる。すなわち、後基板加熱処理(S31)は、脱溶媒処理および脱水処理である。後基板加熱処理は、ウエハWの温度を少なくとも疎水化剤液の溶媒の沸点以上に昇温させる処理であることが好ましい。たとえば、疎水化剤液の溶媒は、PGMEAであってもよく、その場合の沸点は110℃程度である。
たとえば、第2の実施形態において説明した後基板加熱処理(S31)は、第1の実施形態においても行うことができる。この場合、処理ユニット2は、ヒータユニット110が組み込まれた図9の構成を有していることが好ましい。
また、後基板加熱処理(S31)は、処理ユニット2内で行う必要はなく、搬送ロボットCRによって別のユニットに搬送して行ってもよい。
搬送ロボットCRが配置される搬送室内の雰囲気を低酸素雰囲気に制御して、搬送中における酸化物の成長を抑制または防止してもよい。
第2の実施形態において、熱処理ユニット100が基板処理装置1に組み込まれているが、基板処理装置1とは別の装置において、酸化物除去のための加熱処理を行ってもよい。
Ox 酸化物
Wsi シリコン露出部
Wox 酸化物部
Sm 疎水化物質
IR 搬送ロボット
CR 搬送ロボット
1 基板処理装置
2 処理ユニット
3 制御ユニット
4 チャンバ
5 スピンチャック
6 対向部材
7 支持部材
8 不活性ガス供給ユニット
10 有機溶剤供給ユニット
11 疎水化剤供給ユニット
12 支持部材昇降ユニット
20 チャックピン
21 スピンベース
22 回転軸
23 電動モータ
24 基板保持ユニット
26 排気桶
30 第1処理液供給ユニット
31 薬液供給管
32 薬液バルブ
33 処理液ノズル
34 リンス液供給管
35 リンス液バルブ
36 脱気ユニット
37 脱気ユニット
40 第2処理液供給ユニット
41 薬液供給管
42 薬液バルブ
43 処理液ノズル
44 リンス液供給管
45 リンス液バルブ
46 脱気ユニット
47 脱気ユニット
50 有機溶剤ノズル
51 有機溶剤供給管
52 有機溶剤バルブ
53 脱気ユニット
60 対向部
61 延設部
62 筒状部
70 対向部材支持部
72 ノズル支持部
80 疎水化剤ノズル
81 疎水化剤供給管
82 疎水化剤バルブ
83 脱気ユニット
90 不活性ガスノズル
91 不活性ガス供給管
92 不活性ガスバルブ
100 熱処理ユニット
101 チャンバ
102 サセプタ
103 ランプヒータユニット
104 フラッシュランプユニット
105 排気ユニット
106 不活性ガス供給ユニット
110 ヒータユニット
113 ヒータ通電ユニット
114 ヒータ昇降ユニット
120 下面不活性ガス供給ユニット
121 不活性ガス供給管
122 不活性ガスバルブ
Claims (28)
- 基板の表面の酸化物を除去し、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を低減する酸化物除去工程と、
前記基板の前記酸化物が除去された表面に処理液を供給し、当該処理液によって基板の表面を洗浄する表面洗浄工程と、
前記基板の前記洗浄された表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化工程と、
前記表面洗浄工程から前記疎水化工程までの期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御工程と、
を含む基板処理方法。 - 前記低酸素雰囲気は、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の雰囲気である、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記処理液中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項1または2に記載の基板処理方法。
- 前記酸化物除去工程が、前記基板の表面に薬液を供給して酸化物を除去する薬液除去工程を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記薬液中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項4に記載の基板処理方法。
- 前記酸化物除去工程が、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記基板の表面に供給すべき処理液中の酸素を脱気する脱気工程をさらに含み、前記表面洗浄工程は、前記脱気工程を経た処理液を前記基板の表面に供給する、請求項1~6のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記表面洗浄工程が、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液洗浄工程と、前記基板の表面にリンス液を供給して前記薬液をリンス液で置換するリンス工程と、を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記疎水化工程が、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給する疎水化剤供給工程を含み、
前記表面洗浄工程の後、前記疎水化工程の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給工程をさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項9に記載の基板処理方法。
- 前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記疎水化工程の後、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給工程をさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記雰囲気制御工程が、前記基板の表面に近接した位置に遮断部材を対向して配置する遮断部材配置工程と、前記遮断部材と前記基板の表面との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程とを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記遮断部材が、前記基板の表面に対向する対向部と、前記対向部の周縁部に連接され、前記基板の周縁を取り囲む環状の延設部とを含み、前記雰囲気制御工程において、前記延設部が前記基板の周縁に対向する、請求項13に記載の基板処理方法。
- 基板の表面の酸化物を除去し、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を低減する酸化物除去ユニットと、
前記表面の酸化物が除去された基板の表面を洗浄するために、当該表面に対して処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記洗浄された基板の表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化剤供給ユニットと、
前記処理液供給ユニットによって前記基板の表面に処理液が供給される期間、および前記疎水化剤供給ユニットによって前記基板の表面に疎水化剤が供給される期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御ユニットと、
を含む、基板処理装置。 - 前記雰囲気制御ユニットが、前記基板の周囲の雰囲気を、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の低酸素雰囲気に制御する、請求項15に記載の基板処理装置。
- 前記処理液供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の処理液を基板の表面に供給する、請求項15または16に記載の基板処理装置。
- 前記酸化物除去ユニットが、前記基板の表面に薬液を供給して酸化物を除去する酸化物除去薬液供給ユニットを含む、請求項15~17のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記酸化物除去薬液供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の薬液を基板の表面に供給する、請求項18に記載の基板処理装置。
- 前記酸化物除去ユニットが、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する熱処理ユニットを含む、請求項15~19のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記処理液供給ユニットが、前記基板の表面に供給すべき処理液中の酸素を脱気する脱気ユニットを含む、請求項15~20のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記処理液供給ユニットが、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液供給ユニットと、前記薬液をリンス液で置換するリンス液を前記基板の表面に供給するリンス液供給ユニットと、を含む、請求項15~21のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記疎水化剤供給ユニットが、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給し、
前記基板の表面を洗浄した後、前記基板の表面の疎水化の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給ユニットをさらに含む、請求項15~22のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記前有機溶剤供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の有機溶剤を供給する、請求項23に記載の基板処理装置。
- 前記疎水化剤供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の液状の疎水化剤を供給する、請求項15~24のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記基板の表面の疎水化の後に、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給ユニットをさらに含む、請求項15~25のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記雰囲気制御ユニットが、前記基板の表面に対向する遮断部材と、前記基板の表面に近接した位置に前記遮断部材を対向して配置する遮断部材配置ユニットと、前記遮断部材と前記基板の表面との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニットとを含む、請求項15~26のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記遮断部材が、前記基板の表面に対向する対向部と、前記対向部の周縁部に連接され、前記基板の周縁を取り囲む環状の延設部とを含み、前記遮断部材配置ユニットによって前記遮断部材が前記基板の表面に近接した位置に配置されたとき、前記延設部が前記基板の周縁に対向する、請求項27に記載の基板処理装置。
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