JP7241594B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
従来、半導体ウェハやガラス基板等の基板に形成された膜を薬液によって除去する技術が知られている。特許文献１には、基板の周縁部に薬液を供給することによって基板の周縁部に形成された膜を除去する技術が開示されている。
特許第５１８４４７６号公報
本開示は、銅膜が形成された基板の周縁部から銅膜を除去する技術において、除去界面周辺における腐食の発生を抑制することができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理方法は、事前加熱工程と、除去工程とを含む。事前加熱工程は、銅膜が形成された基板を加熱する。除去工程は、事前加熱工程後の基板の周縁部に対し、酸性薬液を含有する処理液を供給して周縁部に形成された銅膜を除去する。
本開示によれば、銅膜が形成された基板の周縁部から銅膜を除去する技術において、除去界面周辺における腐食の発生を抑制することができる。
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る処理ユニットの構成を示す図である。 図３は、除去界面周辺における腐食の発生メカニズムの一例を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る処理ユニットが実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、事前加熱処理の動作例を示す図である。 図６は、温調処理の動作例を示す図である。 図７は、周縁除去処理の動作例を示す図である。 図８は、周縁除去処理の動作例を示す図である。 図９は、第２実施形態に係る加熱部の構成を示す図である。 図１０は、第３実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。 図１１は、第３実施形態における温調処理の変形例を示す図である。 図１２は、第４実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
以下に、本開示による基板処理方法および基板処理装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による基板処理方法および基板処理装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。
（第１実施形態）
＜基板処理装置＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。図１に示すように、基板処理装置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、複数枚の基板（以下、「ウェハＷ」と記載する）を水平状態で収容する複数のキャリアＣ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、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３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、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４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１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７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、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理装置１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理装置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。制御部１８は、記憶部１９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処理装置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１９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処理装置１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１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を受渡部１４に載置する。受渡部１４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１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
＜処理ユニットの構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、第１実施形態に係る処理ユニット１６の構成を示す図である。
図２に示す処理ユニット１６は、硫酸と過酸化水素との混合液であるＳＰＭ（Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture）を水（Ｈ２Ｏ）で希釈した希ＳＰＭをウェハＷの周縁部に供給する。ウェハＷの表面には、銅膜が形成されている。処理ユニット１６は、ウェハＷの周縁部に希ＳＰＭを供給することにより、ウェハＷの周縁部に形成された銅膜を除去する。ウェハＷの周縁部は、ウェハＷの端面からたとえば幅１～５ｍｍ程度の環状の領域のことである。
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、供給部４０と、回収カップ５０と、加熱部６０と、温調部７０とを備える。
チャンバ２０は、基板保持機構３０、供給部４０、回収カップ５０、加熱部６０および温調部７０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。
基板保持機構３０は、ウェハＷを水平かつ回転可能に保持する。基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。
保持部３１は、たとえばバキュームチャックであり、ウェハＷの下面中央部を吸着保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在し、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
供給部４０は、ウェハＷの上面周縁部に希ＳＰＭを供給する。具体的には、供給部４０は、ウェハＷの上方に配置されるノズル４１と、ノズル４１を支持するアーム４２と、アーム４２を移動させる移動機構４３とを備える。
ノズル４１は、バルブ４０１を介して希ＳＰＭ供給源４０２に接続される。希ＳＰＭ供給源４０２は、たとえば、硫酸供給系と、過酸化水素供給系と、水供給系と、混合部とを備える。かかる希ＳＰＭ供給源４０２は、硫酸供給系から供給される硫酸と、過酸化水素供給系から供給される過酸化水素と、水供給系から供給される水（脱イオン水）とを混合部において予め設定された混合比にて混合する。これにより、希ＳＰＭ供給源４０２は希ＳＰＭを生成してノズル４１へ供給する。
また、ノズル４１は、バルブ４０３を介してリンス液供給源４０４に接続される。リンス液供給源４０４は、リンス液として、たとえばＤＩＷ（脱イオン水）をノズル４１へ供給する。
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散するＳＰＭを捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
加熱部６０は、ウェハＷの周縁部を加熱する。第１実施形態において加熱部６０は、ウェハＷの下方に配置されたノズルを有し、かかるノズルからウェハＷの下面周縁部に対して加熱された流体を供給することによってウェハＷの周縁部を加熱する。
加熱部６０は、バルブ６０１を介して流体供給源６０２に接続される。流体供給源６０２は、たとえば窒素等の不活性ガスを供給する。また、バルブ６０１と流体供給源６０２との間には、加熱機構６０３が設けられており、流体供給源６０２から供給される不活性ガスは、加熱機構６０３によって予め設定された温度に加熱されて加熱部６０に供給される。なお、加熱部６０から供給される流体は、不活性ガスに限らず、ドライエア等の空気やその他の気体であってもよい。
温調部７０は、加熱部６０によって加熱されたウェハＷの周縁部の温度を、希ＳＰＭを用いた処理（後述する周縁除去処理）における処理温度に調節する。第１実施形態において温調部７０は、ウェハＷの下方に配置されたノズルを有する。温調部７０は、かかるノズルからウェハＷの下面周縁部に対し、加熱部６０から供給される気体（以下、「ホットガス」と記載する）よりも温度の低い気体（以下、「クーリングガス」と記載する）を供給する。
温調部７０は、バルブ７０１を介して流体供給源７０２に接続される。流体供給源７０２は、たとえば窒素等の不活性ガスを供給する。また、バルブ７０１と流体供給源７０２との間には、温調機構７０３が設けられており、流体供給源７０２から供給される不活性ガスは、温調機構７０３によって予め設定された温度に調節されて温調部７０に供給される。なお、温調部７０から供給される流体は、不活性ガスに限らず、ドライエア等の空気やその他の気体であってもよい。
ここでは、加熱部６０および温調部７０がそれぞれノズルを備え、ホットガスおよびクーリングガスが別々のノズルから供給される場合の例を示した。これに限らず、加熱部６０および温調部７０は、単一のノズルを備えていてもよく、かかる単一のノズルからホットガスおよびクーリングガスを供給してもよい。
＜除去界面周辺における腐食の発生について＞
ところで、希ＳＰＭを用いて基板周縁部の銅膜を除去すると、除去界面周辺の銅膜が腐食する場合がある。本願発明者は、鋭意研究の結果、腐食の原因が、銅膜上に存在する水酸化銅にあることを突き止めた。この点について図３を参照して説明する。図３は、除去界面周辺における腐食の発生メカニズムの一例を示す図である。
図３に示すように、銅膜の表面には、水酸化銅（Ｃｕ（ＯＨ）２）が存在する場合がある。これは、たとえばメッキ処理等のウェハＷ上に銅膜を形成する処理において、銅膜形成後にＤＩＷによるリンス処理が行われると、銅膜中の銅と水とが反応して水酸化銅に変化するためである。
水酸化銅が表面に存在する銅膜に対して希ＳＰＭが供給されると、希ＳＰＭに含有される過酸化水素が水酸化銅と反応することによって銅膜上に過酸化銅（ＣｕＯ２）が生成される。希ＳＰＭは、ウェハＷ周縁部の銅膜に対して供給され、ウェハＷ周縁部の銅膜は希ＳＰＭによって除去されるが、除去界面周辺の銅膜にも希ＳＰＭが付着するため、除去界面周辺において過酸化銅（ＣｕＯ２）が生成され、腐食が発生することとなる。
ここでは、一例として希ＳＰＭを挙げたが、過酸化水素を含有する他の処理液でも同様の現象が発生し得る。具体的には、このような処理液は、酸性薬液と過酸化水素とを含有するものであり、たとえば、上述した希ＳＰＭの他、ＳＰＭ，ＦＰＭ，ＳＣ２などがある。ＦＰＭは、フッ酸（ＨＦ）と過酸化水素との混合液であり、ＳＣ２は、塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素との混合液である。
一方、水酸化銅の特性として、熱に対して比較的不安定であり、６０℃以上の温度に加熱すると脱水して分解し、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）に変化することが知られている。
そこで、第１実施形態に係る基板処理装置１では、希ＳＰＭを用いた周縁除去処理を行う前に、ウェハＷを加熱して銅膜上の水酸化銅を除去することにより、除去界面における腐食の発生を抑制することとした。
＜処理ユニットの具体的動作＞
次に、本実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理の内容について図４を参照して説明する。図４は、第１実施形態に係る処理ユニット１６が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。図４に示す各処理手順は、制御部１８の制御に従って実行される。
まず、処理ユニット１６では、ウェハＷの搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。具体的には、基板搬送装置１７（図１参照）によって処理ユニット１６のチャンバ２０（図２参照）内にウェハＷが搬入されて保持部３１に保持される。その後、処理ユニット１６は、保持部３１を所定の回転速度（たとえば、５０ｒｐｍ）で回転させる。
つづいて、処理ユニット１６では、事前加熱処理が行われる（ステップＳ１０２）。図５は、事前加熱処理の動作例を示す図である。
図５に示すように、事前加熱処理において、処理ユニット１６は、加熱部６０からウェハＷの下面周縁部に対してホットガスを供給することにより、ウェハＷの周縁部を含む領域を加熱する。
ウェハＷの周縁部を含む領域が加熱されると、かかる領域の銅膜上に形成された水酸化銅は分解されて酸化銅（ＩＩ）に変化する。これにより、ウェハＷの周縁部を含む領域の銅膜から水酸化銅が除去される。
事前加熱処理の処理条件は、ウェハＷの周縁部を含む領域の銅膜上に形成された水酸化銅を熱分解させるのに必要な条件に設定される。たとえば、事前加熱処理におけるウェハＷの加熱温度は、６０℃以上１００℃以下の温度に設定されることが好ましい。これは、６０℃以上に加熱することで水酸化銅を酸化銅（ＩＩ）に変化させることができる一方、加熱温度を高くし過ぎると銅膜が硬化してしまうためである。
なお、ここでは、加熱部６０がウェハＷの下面周縁部にホットガスを供給する場合の例を示したが、加熱部６０は、ウェハＷの下面のうち少なくともウェハＷの周縁部を含む領域に対してホットガスを供給すればよい。また、ウェハＷの周縁部に対するホットガスの供給は間接的であってもよい。たとえば、加熱部６０は、ウェハＷの下面周縁部よりも径方向内側の領域に対してホットガスを供給してもよい。この場合、ウェハＷの下面に沿ってホットガスが径方向外方に移動してウェハＷの下面周縁部に到達することでウェハＷの周縁部を加熱することができる。
つづいて、処理ユニット１６では、温調処理が行われる（ステップＳ１０３）。図６は、温調処理の動作例を示す図である。
図６に示すように、温調処理において、処理ユニット１６は、温調部７０からウェハＷの下面周縁部に対してクーリングガスを供給することにより、ウェハＷの周縁部の温度を、後段の周縁除去処理の処理温度に調節する。具体的には、周縁除去処理は、常温（たとえば２５℃）にて行われる。このため、温調処理において、処理ユニット１６は、温調部７０を用いてウェハＷの周縁部の温度を常温に低下させる。
このように温調処理を行うことで、たとえば、後段の周縁除去処理において希ＳＰＭによる銅膜のエッチングレートが所望のレートよりも高くなってしまうことを抑制することができる。すなわち、温調処理を行うことで後段の周縁除去処理を適切に行うことができる。
つづいて、処理ユニット１６では、周縁除去処理が行われる（ステップＳ１０４）。図７および図８は、周縁除去処理の動作例を示す図である。図７に示すように、処理ユニット１６は、移動機構４３を用いてノズル４１をウェハＷの上面周縁部の上方に移動させた後、ノズル４１からウェハＷの上面周縁部に対して希ＳＰＭを供給する。これにより、図８に示すように、ウェハＷの上面周縁部から銅膜が除去される。
処理ユニット１６では、事前加熱処理によって銅膜上の水酸化銅が除去されている。このため、周縁除去処理においてウェハＷの上面周縁部に希ＳＰＭが供給されても、銅膜の除去界面周辺には過酸化銅が生成されない。したがって、除去界面周辺における腐食の発生を抑制することができる。
ステップＳ１０４の周縁除去処理を終えると、処理ユニット１６では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかるリンス処理では、ノズル４１からウェハＷの上面周縁部にリンス液としてのＤＩＷが供給される。ウェハＷに供給されたＤＩＷは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの上面周縁部全面に塗り広げられる。これにより、ウェハＷの上面周縁部に残存する希ＳＰＭがＤＩＷによって洗い流される。
つづいて、処理ユニット１６では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる乾燥処理では、ウェハＷを所定の回転速度（たとえば、１０００ｒｐｍ）で所定時間回転させる。これにより、ウェハＷに残存するＤＩＷが振り切られて、ウェハＷが乾燥する。その後、ウェハＷの回転が停止する。
そして、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０7）。搬出処理では、保持部３１に保持されたウェハＷが基板搬送装置１７へ渡される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板処理が完了する。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る加熱部の構成について図９を参照して説明する。図９は、第２実施形態に係る加熱部の構成を示す図である。
図９に示すように、第２実施形態に係る加熱部６０Ａは、発熱体６１Ａと移動機構６２Ａとを備える。発熱体６１Ａは、たとえばシーズヒータ等の電気抵抗によって発熱するヒータであり、ウェハＷ周縁部の下方に配置される。移動機構６２Ａは、発熱体６１Ａを昇降させる。
事前加熱処理において、加熱部６０Ａは、移動機構６２Ａを用いて発熱体６１Ａを上昇させることにより、発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部に接近させる。そして、加熱部６０Ａは、発熱体６１Ａへの通電を行うことにより、発熱体６１Ａを発熱させる。これにより、ウェハＷの下面周縁部が発熱体６１Ａから発せられる熱によって加熱される。
また、温調処理において、加熱部６０Ａは、発熱体６１Ａへの通電を停止した後、移動機構６２Ａを用いて発熱体６１Ａを降下させることにより、発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部から遠ざける。発熱体６１Ａへの通電を停止した後、発熱体６１Ａそのものが冷却されるまでには時間を要する。このため、発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部に接近させたままにしておくと、ウェハＷの周縁部の温度を周縁除去処理における処理温度すなわち常温に早期に低下させることが困難である。
これに対し、第２実施形態に係る加熱部６０Ａは、移動機構６２Ａを用いて発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部から遠ざけることで、ウェハＷの周縁部の温度を早期に常温まで低下させることができる。
なお、ここでは、移動機構６２Ａが発熱体６１Ａを昇降させる場合の例を示したが、移動機構６２Ａは、発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部に対して接近させたり遠ざけたりすることができればよく、発熱体６１Ａを移動させる方向は鉛直方向に限定されない。たとえば、移動機構６２Ａは、発熱体６１Ａを水平に移動させることにより、発熱体６１ＡをウェハＷの下面周縁部に対して接近させたり遠ざけたりしてもよい。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る基板処理装置の構成について図１０を参照して説明する。図１０は、第３実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
図１０に示すように、第３実施形態に係る基板処理装置１Ｂは、処理ステーション３Ｂに、複数の加熱ユニット１６Ｂ１と、複数の処理ユニット１６Ｂ２とを備える。
複数の加熱ユニット１６Ｂ１は、たとえば、ホットプレートを備える。ホットプレートは、内部に加熱部を備える。また、ホットプレートの上面には、ウェハＷを支持するための支持ピンが設けられる。複数の処理ユニット１６Ｂ２は、たとえば、第１実施形態に係る処理ユニット１６から加熱部６０および温調部７０が省略された構成を有する。
第３実施形態に係る基板処理装置１Ｂでは、まず、加熱ユニット１６Ｂ１において事前加熱処理が行われる。具体的には、ウェハＷは、基板搬送装置１７によって加熱ユニット１６Ｂ１に搬送され、ホットプレートの上面に設けられた支持ピンに載置される。つづいて、加熱ユニット１６Ｂ１は、ホットプレートの内部に設けられた加熱部を用いてホットプレートを加熱することにより、ホットプレートに載置されたウェハＷを加熱する。これにより、銅膜上の水酸化銅が分解、除去される。
つづいて、基板処理装置１Ｂでは、基板搬送装置１７によってウェハＷが加熱ユニット１６Ｂ１から処理ユニット１６Ｂ２に搬送されるまでの間に温調処理が行われる。具体的には、基板搬送装置１７は、加熱ユニット１６Ｂ１から加熱されたウェハＷを取り出して処理ユニット１６Ｂ２に搬送する。この間に、事前加熱処理において加熱されたウェハＷを周縁除去処理における処理温度である常温まで冷却することができる。
なお、基板搬送装置１７は、ウェハＷの保持する基板保持機構に温調部を備えていてもよい。これにより、ウェハＷの温度をより確実に常温に調節することができる。
その後、基板処理装置１Ｂでは、処理ユニット１６Ｂ２において周縁除去処理、リンス処理および乾燥処理が行われる。
このように、基板処理装置１Ｂは、事前加熱処理と周縁除去処理とを別々のユニットにおいて行ってもよい。
図１１は、第３実施形態における温調処理の変形例を示す図である。図１１に示すように、第３実施形態における温調処理は、加熱ユニット１６Ｂ１によって加熱されたウェハＷをキャリアＣに一旦収容する処理であってもよい。この場合、周縁除去処理を行う前に、基板搬送装置１３，１７を用いてウェハＷをキャリアＣから処理ユニット１６Ｂ２に搬送すればよい。
このように、事前加熱処理後のウェハＷをキャリアＣに一旦戻すことでウェハＷの冷却時間を確保することができる。なお、事前加熱処理後のウェハＷの収容先は、事前加熱処理後のウェハＷを一時的に載置しておける場所であればよく、キャリアＣに限定されない。たとえば、事前加熱処理後のウェハＷは、受渡部１４の上方または下方に配置された図示しない一時載置部に収容されてもよい。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る基板処理装置の構成について図１２を参照して説明する。図１２は、第４実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
図１２に示すように、第４実施形態に係る基板処理装置１Ｃは、加熱装置１Ｃ１と、周縁除去装置１Ｃ２とを備える。周縁除去装置１Ｃ２は、たとえば、第１実施形態に係る基板処理装置１から加熱部６０および温調部７０が省略された構成を有する。また、加熱装置１Ｃ１は、たとえば、第３実施形態に係る加熱ユニット１６Ｂ１を複数備える。
第３実施形態においてウェハＷは、まず、キャリアＣに収容された状態で加熱装置１Ｃ１に搬送され、加熱装置１Ｃ１においてキャリアＣから取り出されて加熱ユニットに搬送される。加熱ユニットでは、ウェハＷに対して事前加熱処理が行われる。これにより、ウェハＷ上の銅膜から水酸化銅が除去される。事前加熱処理後のウェハＷは、再びキャリアＣに収容されて加熱装置１Ｃ１から搬出される。
事前加熱処理後のウェハＷを収容したキャリアＣは、周縁除去装置１Ｃ２のキャリア載置部１１に載置される。その後、周縁除去装置１Ｃ２では、キャリアＣから事前加熱処理後のウェハＷを取り出し、取り出した事前加熱処理後のウェハＷに対して周縁除去処理が行われる。これにより、ウェハＷの上面周縁部から銅膜が除去される。
このように、基板処理装置１Ｃは、周縁除去処理を行う周縁除去装置１Ｃ２の外部に、事前加熱処理を行う加熱装置１Ｃ１を備えていてもよい。このように構成することで、周縁除去装置１Ｃ２に事前加熱処理専用のユニット（加熱ユニット）を設ける必要がなくなる。
上述してきたように、実施形態に係る基板処理方法は、事前加熱工程（一例として、事前加熱処理）と、除去工程（一例として、周縁除去処理）とを含む。事前加熱工程は、銅膜が形成された基板（一例として、ウェハＷ）を加熱する。除去工程は、事前加熱工程後の基板の周縁部に対し、酸性薬液を含有する処理液（一例として、希ＳＰＭ）を供給して周縁部に形成された銅膜を除去する。
事前加熱工程において基板を加熱することにより、銅膜上に存在する水酸化銅を熱分解して銅膜上から除去することができる。これにより、除去界面周辺に腐食が発生することを抑制することができる。
処理液は、過酸化水素をさらに含有するものである。水酸化銅は、過酸化水素と反応して過酸化銅に変化する。事前加熱工程において水酸化銅を除去することで、上記の反応が抑制され、除去界面周辺における腐食の発生が抑制される。
処理液は、酸性薬液である硫酸と過酸化水素とが混合されたＳＰＭ、酸性薬液であるフッ酸と過酸化水素とが混合されたＦＰＭ、または、酸性薬液である塩酸と過酸化水素とが混合されたＳＣ２である。これらの処理液を用いることで、除去工程において基板の周縁部から銅膜を適切に除去することができる。
事前加熱工程は、基板を加熱することによって、銅膜に含まれる水酸化銅を酸化銅に変化させる。これにより、過酸化水素を含有する処理液が基板の周縁部に供給された場合に水酸化銅と過酸化水素とが反応して過酸化銅が生成されることを抑制することができる。
実施形態に係る基板処理方法は、事前加熱工程後、除去工程前に、基板の温度を除去工程における処理温度に調節する温調工程（一例として、温調処理）をさらに含んでいてもよい。これにより、後段の除去工程を適切に行うことができる。
処理温度は、事前加熱工程における基板の加熱温度よりも低い温度（たとえば、常温）である。したがって、温調工程を行うことで、除去工程において、処理液による銅膜のエッチングレートが所望のレートよりも高くなってしまうことを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（一例として、基板処理装置１，１Ｂ，１Ｃ）は、加熱部（一例として、加熱部６０、発熱体６１Ａ、加熱ユニット１６Ｂ１、加熱装置１Ｃ１）と、供給部（一例として、供給部４０）と、温調部（一例として、温調部７０、移動機構６２Ａ、基板搬送装置１７）とを備える。加熱部は、銅膜が形成された基板（一例として、ウェハＷ）を加熱する。供給部は、基板の周縁部に対し、酸性薬液を含有する処理液（一例として、希ＳＰＭ）を供給する。温調部は、加熱部によって加熱された基板の温度を、供給部から周縁部に対して処理液を供給して周縁部に形成された銅膜を除去する除去処理における処理温度（一例として、常温）に調節する。
加熱部を用いて基板を加熱することにより、銅膜上に存在する水酸化銅を熱分解して銅膜上から除去することができる。これにより、除去界面周辺に腐食が発生することを抑制することができる。また、温調部を用いて基板の温度を処理温度に調節することにより、基板の周縁部から銅膜を除去する処理を適切に行うことができる。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ ウェハ
１ 基板処理装置
２ 搬入出ステーション
３ 処理ステーション
４ 制御装置
１６ 処理ユニット
１８ 制御部
１９ 記憶部
３０ 基板保持機構
４０ 供給部
５０ 回収カップ
６０ 加熱部
７０ 温調部
４０２ 希ＳＰＭ供給源
４０４ リンス液供給源

Claims (6)

  1. 銅膜が形成された基板を加熱して、前記銅膜に含まれる水酸化銅を酸化銅に変化させる事前加熱工程と、
    前記事前加熱工程後の前記基板の周縁部に対し、過酸化水素を含有する処理液を供給して前記周縁部に形成された前記銅膜を除去する除去工程と
    を含む、基板処理方法。
  2. 前記処理液は、硫酸と過酸化水素とが混合されたＳＰＭ、フッ酸と過酸化水素とが混合されたＦＰＭ、または、塩酸と過酸化水素とが混合されたＳＣ２である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記事前加熱工程後、前記除去工程前に、前記基板の温度を前記除去工程における処理温度に調節する温調工程
    をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記処理温度は、前記事前加熱工程における前記基板の加熱温度よりも低い温度である、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 銅膜が形成された基板を加熱して、前記銅膜に含まれる水酸化銅を酸化銅に変化させる加熱部と、
    前記基板の周縁部に対し、過酸化水素を含有する処理液を供給する供給部と
    を備える、基板処理装置。
  6. 前記加熱部によって加熱された前記基板の温度を、前記供給部から前記周縁部に対して前記処理液を供給して前記周縁部に形成された前記銅膜を除去する除去処理における処理温度に調節する温調部
    を備える、請求項５に記載の基板処理装置。
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