KR20240002928A - 자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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유키후미 요시다
야스하루 미야모토
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

본 발명은, 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액으로서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구(1) 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구(2) 내에 있다.

Description

자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SELF-ASSEMBLED MONOLAYER REMOVING LIQUID, AND SUBSTRATE TREATING METHOD AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은, 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하는 것이 가능한, 자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서, 기판의 특정 표면 영역에 선택적으로 막을 형성하는 기술로서, 포토리소그래피 기술이 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 하층 배선 형성 후에 절연막을 성막하고, 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 트렌치 및 비어 홀을 갖는 듀얼 다마신 구조를 형성하고, 트렌치 및 비어 홀에 Cu 등의 도전막을 매입(埋入)하여 배선을 형성한다.
그러나, 최근, 반도체 디바이스의 미세화가 점점 더 진행되고 있어, 포토리소그래피 기술로는 위치 맞춤 정밀도가 충분하지 않은 경우도 발생하고 있다. 이 때문에, 포토리소그래피 기술 대신에, 기판 표면의 특정 영역에 고정밀도로 선택적으로 막을 형성하는 수법이 요구되고 있다.
예를 들면, 미국 특허 제10,867,850호에는, 막 형성을 원치 않는 기판 영역의 표면에 자기 조직화 단분자막(Self-Assembled Monolayer:SAM)을 형성하고, SAM이 형성되어 있지 않은 기판 영역에 선택적으로 막 형성을 하는 성막 방법이 개시되어 있다. 또 이 특허 문헌에서는, 선택적인 막 형성 후, 아세트산을 이용하여 SAM을 제거하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 이 특허 문헌에 개시된 성막 방법으로는, 아세트산에 의한 SAM의 선택적 제거가 충분하지 않다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하는 것이 가능한 자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 자기 조직화 단분자막 제거액은, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액으로서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 있어서의 제1 한센구는, 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 한센 용해도 파라미터에 의해 규정되는 것이다. 그리고, 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터는 제1 한센구 내에 있으므로, 자기 조직화 단분자막 제거액은 자기 조직화 단분자막의 구성 분자에 대한 친화성이 높아, 용해성이 양호하다. 그 때문에, 자기 조직화 단분자막을 양호하게 용해시켜, 기판의 표면으로부터 제거할 수 있다. 또 상기 구성에 있어서의 제2 한센구는, 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, 자기 조직화 단분자막의 한센 용해도 파라미터에 의해 규정되는 것이다. 그리고, 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터는 제2 한센구 내에 있으므로, 자기 조직화 단분자막 제거액은 자기 조직화 단분자막에 대한 친화성이 높아, 젖음성이 양호하다. 그 때문에, 자기 조직화 단분자막 제거액은, 자기 조직화 단분자막에 접촉했을 때, 양호하게 젖어 자기 조직화 단분자막 표면으로의 확장이 도모되므로, 자기 조직화 단분자막의 용해에 의한 제거를 더 촉진시킬 수 있다.
즉, 상기 구성의 자기 조직화 단분자막 제거액이면, 자기 조직화 단분자막에 대해 양호한 용해성을 갖는 데다가, 젖음성도 양호하기 때문에, 예를 들면, 용해성만이 양호한 종래의 자기 조직화 단분자막 제거액에 비해, 자기 조직화 단분자막에 대해서 우수한 제거 성능을 발휘할 수 있다.
상기의 구성에 있어서는, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 만남에 의해 형성되는 원의 중심에 위치하는 값, 또는 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 접점에 위치하는 값인 것이 바람직하다. 이에 의해, 자기 조직화 단분자막에 대한 용해성과 젖음성의 밸런스가 우수하고, 자기 조직화 단분자막에 대한 제거 성능이 한층 우수한 자기 조직화 단분자막 제거액을 제공할 수 있다.
또 상기의 구성에 있어서는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료가 옥타데실포스폰산이고 상기 자기 조직화 단분자막이 상기 옥타데실포스폰산의 단분자막으로 이루어지며, 상기 제1 한센구가, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이고, 상기 제2 한센구가, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이어도 된다.
상기의 구성이면, 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터를, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 규정되는 제1 한센구 내로 하고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 규정되는 제2 한센구 내로 함으로써, 옥타데실포스폰산에 대한 자기 조직화 단분자막 제거액의 친화성을 높게 하여, 용해성을 양호하게 할 뿐만 아니라, 옥타데실포스폰산의 단분자막에 대한 자기 조직화 단분자막 제거액의 친화성도 높게 하여, 젖음성을 양호하게 한다. 그 때문에, 상기 구성의 자기 조직화 단분자막 제거액이면, 예를 들면, 옥타데실포스폰산의 단분자막에 대해서 용해성만이 양호한 종래의 자기 조직화 단분자막 제거액에 비해, 우수한 제거 성능을 발휘할 수 있다.
또한 상기의 구성에 있어서는, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액이, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜타놀, 테트라히드로푸란 및 벤질알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매인 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법은, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 표면에 자기 조직화 단분자막이 형성된 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액을 준비하는 준비 공정과, 상기 자기 조직화 단분자막에 상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 접촉시켜, 상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 제거 공정을 포함하고, 상기 준비 공정은, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 것을 준비하는 공정인 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 의하면, 자기 조직화 단분자막 제거액의 준비 공정에 있어서, 한센 용해도 파라미터가 제1 한센구 내에 있고, 또한, 제2 한센구 내에 있는 자기 조직화 단분자막 제거액을 조제하는 등 하여 준비한다. 그리고, 제1 한센구는 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 한센 용해도 파라미터에 의해 규정되는 것이고, 제2 한센구는 자기 조직화 단분자막의 한센 용해도 파라미터에 의해 규정되는 것이다. 그 때문에, 자기 조직화 단분자막 제거액은, 자기 조직화 단분자막에 대해서 양호한 용해성을 나타낼 뿐만 아니라, 젖음성에 대해서도 양호하다. 그 때문에, 상기 구성의 처리 방법이면, 자기 조직화 단분자막 제거액이 자기 조직화 단분자막에 접촉했을 때, 양호하게 젖어 자기 조직화 단분자막 표면으로의 확장이 도모되므로, 예를 들면, 용해성만이 양호한 자기 조직화 단분자막 제거액을 이용한 종래의 처리 방법에 비해서, 자기 조직화 단분자막을 양호하게 제거할 수 있다.
상기의 구성에 있어서, 상기 준비 공정은, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 만남에 의해 형성되는 원의 중심에 위치하는 값, 또는 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 접점에 위치하는 값이 되도록, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 조제하는 공정인 것이 바람직하다. 이에 의해, 자기 조직화 단분자막에 대한 용해성과 젖음성의 밸런스가 우수한 자기 조직화 단분자막 제거액을 조제할 수 있다. 그 결과, 자기 조직화 단분자막을 한층 양호하게 제거할 수 있다.
또 상기의 구성에 있어서는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료가 옥타데실포스폰산이고, 상기 자기 조직화 단분자막이 상기 옥타데실포스폰산의 단분자막으로 이루어지며, 상기 제1 한센구가, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이고, 상기 제2 한센구가, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이어도 된다.
상기의 구성에 의하면, 자기 조직화 단분자막 제거액으로서, 그 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 규정되는 제1 한센구 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 규정되는 제2 한센구 내에 있는 것을 이용한다. 이에 의해, 옥타데실포스폰산의 단분자막에 대해서 양호한 용해성을 나타낼 뿐만 아니라, 젖음성에 대해서도 양호하기 때문에, 용해성만이 양호한 종래의 자기 조직화 단분자막 제거액을 이용한 기판 처리 방법에 비해, 옥타데실포스폰산의 단분자막의 선택적인 제거를 양호하게 행할 수 있다.
또한 상기의 구성에 있어서는, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액이, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜타놀, 테트라히드로푸란 및 벤질알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매인 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 표면에 자기 조직화 단분자막이 형성된 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액을 저류하는 저류부와, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 상기 기판의 표면에 공급하여, 상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판의 표면으로부터 선택적으로 제거하는 공급부와, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 상기 기판의 표면으로의 공급을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 저류부에 있어서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액으로서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 것을 조제하는 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 의하면, 공급부는, 제어부로부터의 제어에 따라서, 저류부에 저류되어 있는 자기 조직화 단분자막 제거액을 기판의 표면에 공급한다. 그리고, 자기 조직화 단분자막 제거액이, 기판의 표면에 형성되어 있는 자기 조직화 단분자막에 접촉하면, 자기 조직화 단분자막을 용해시켜 제거한다. 여기서, 제어부는, 저류부에 저류되어 있는 자기 조직화 단분자막 제거액에 대해서, 그 한센 용해도 파라미터가, 전술한 제1 한센구 내이고, 또한, 제2 한센구 내이도록 조제한다. 이에 의해, 기판에 공급되는 자기 조직화 단분자막 제거액은, 자기 조직화 단분자막에 대해서 양호한 용해성을 나타낼 뿐만 아니라, 젖음성에 대해서도 양호한 것이 된다. 그 결과, 상기의 구성에 의하면, 예를 들면, 용해성만이 양호한 자기 조직화 단분자막 제거액을 조제하여 공급하는 종래의 기판 처리 장치에 비해, 자기 조직화 단분자막의 양호한 선택적 제거를 가능하게 하는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 보호막으로서의 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 그리고 양호하게 제거하는 것이 가능한 자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터를, 한센 용해도 파라미터 공간 상에 나타낸 설명도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 전체적인 흐름의 일례를 나타낸 플로 차트이다.
도 3a는, 본 발명의 실시형태에 따른 막 형성 방법에 있어서의 기판의 상태 변화의 일례를 나타낸 모식도로서, 자기 조직화 단분자막의 형성 재료를 기판 표면에 공급하는 모습을 나타낸다.
도 3b는, 본 발명의 실시형태에 따른 막 형성 방법에 있어서의 기판의 상태 변화의 일례를 나타낸 모식도로서, 기판 표면의 금속막 형성 영역에 자기 조직화 단분자막이 형성된 모습을 나타낸다.
도 3c는, 본 발명의 실시형태에 따른 막 형성 방법에 있어서의 기판의 상태 변화의 일례를 나타낸 모식도로서, 기판 표면의 금속막 비형성 영역에 막이 형성된 모습을 나타낸다.
도 3d는, 본 발명의 실시형태에 따른 막 형성 방법에 있어서의 기판의 상태 변화의 일례를 나타낸 모식도로서, 기판 표면의 금속막 형성 영역의 자기 조직화 단분자막이 제거된 모습을 나타낸다.
도 4는, 본 발명의 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 공급 장치의 개략을 나타낸 설명도이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 제거 장치의 개략을 나타낸 설명도이다.
본 발명은, 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막(Self-Assembled Monolayer:SAM)을 선택적으로 제거하는 자기 조직화 단분자막 제거액(이하, 「제거액」이라고 한다.)으로서, SAM에 대한 용해성과 젖음성의 밸런스가 우수한 것을 이용함으로써, 종래의 제거액과 비교하여 양호한 제거 성능을 발휘하는 것을 발견하여 이루어진 것이다. 여기서, SAM의 용해성은, 제거액과 SAM의 형성 재료의 친화성이 클수록 커진다. 또, SAM에 대한 젖음성은, 제거액과 SAM의 친화성이 클수록 커진다. 그리고 본 발명에 있어서는, SAM이나 SAM의 형성 재료에 대한 친화성을 나타내는 지표로서, 임의의 온도에 있어서의 한센 용해도 파라미터(Hansen solubility parameter:HSP)를 이용하고 있다.
HSP는, 용질이 용매에 대해서 어느 정도 용해하는지를 나타내는 용해성의 지표이며, 예를 들면, 용질의 용매에 대한 용해성의 예측 등에 이용된다. HSP는, 분자 간의 분산력에서 유래하는 에너지(δd), 분자 간의 쌍극자 상호 작용에서 유래하는 에너지(δp), 및 분자 간의 수소 결합에서 유래하는 에너지(δh)로 구성되며, 이하의 식으로 정의할 수 있다.
HSP값(δt)=(δd2＋δp2＋δh2)1/2
또, 이들 3개의 파라미터 δd, δp 및 δh는, δd 축, δp 축 및 δh 축으로 이루어지는 3차원 공간(한센 용해도 파라미터 공간)에 있어서, 좌표로 간주할 수 있다. 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, 용질의 (δdm, δpm, δhm)과, 용매의 (δdn, δpn, δhn)의 거리가 가까울수록, 서로 친화성이 높고, 용질은 용매에 용해하기 쉬운 것을 나타낸다.
(자기 조직화 단분자막 제거액)
다음으로, 본 실시형태에 따른 제거액에 대해서, 도 1을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 제거액의 HSP를, 한센 용해도 파라미터 공간 상에 나타내는 설명도이다.
본 실시형태의 제거액은, 기판의 표면에 형성된 SAM의 선택적인 제거에 이용된다. 본 실시형태의 제거액은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 HSP((δd, δp, δh)[MPa1/2])가, 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는 제1 한센구(1) 내에 있고, 또한, 제2 한센구(2) 내에 있는 액체이다.
제1 한센구(1)는, SAM의 형성 재료의 HSP에 의해, 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는 한센구를 의미한다. 보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2], 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는 한센구이다. 또, 제2 한센구(2)는, SAM의 HSP에 의해, 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는 한센구를 의미한다. 보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2], 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는 한센구이다. 또한, δd, δd1 및 δd2는, 분자 간의 분산력에 의한 에너지(분산항)를 나타낸다. δp, δp1 및 δp2는, 분자 간 힘의 쌍극자 상호 작용에 의한 에너지(극성항)를 나타낸다. δh, δh1 및 δh2는, 분자 간의 수소 결합에 의한 에너지를 나타낸다(수소 결합항).
본 실시형태의 제거액의 HSP((δd, δp, δh)[MPa1/2])는, 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서 제1 한센구(1)와 제2 한센구(2)가 중복되는 영역(3) 내에 위치한다. 따라서, 본 실시형태의 제거액은, SAM의 형성 재료 및 SAM 쌍방에 대해서, 양호한 친화성을 나타낸다. 그 때문에 제거액은, SAM의 형성 재료에 대해서 양호한 용해성을 나타낼 뿐만 아니라, SAM에 대해서도 양호한 젖음성을 나타낸다. 이에 의해, 본 실시형태의 제거액은, SAM에 접촉했을 때, 종래의 제거액에 비해, SAM 표면에 확산되기 쉽다. 그 결과, 예를 들면, SAM에만 용해성을 나타내는 종래의 제거액에 비해, SAM의 선택적인 제거 성능이 우수하다.
여기서, 본 실시형태의 제거액은, 그 HSP, 즉 (δd, δp, δh)가, 제1 한센구(1)와 제2 한센구(2)의 만남에 의해 형성되는 원(4)의 중심(C)에 위치하는 용매인 것이 바람직하다(도 1 참조). 그러한 용매는, SAM의 형성 재료에 대한 용해성과, SAM에 대한 젖음성의 밸런스가 우수하여, SAM에 대해 양호한 선택적 제거 성능을 나타낸다. 또한, 제거액의 (δd, δp, δh)는, 제1 한센구(1)와 제2 한센구(2)가 접하는 경우에는, 양자의 접점에 위치하는 값인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 제거액은, 그 HSP가 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서 제1 한센구(1)와 제2 한센구(2)가 중복되는 영역(3) 내에 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 제거액으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜타놀, 테트라히드로푸란(THF) 및 벤질알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매를 들 수 있다. 제거액은, SAM의 종류에 따라서, 이들 유기 용매를 적절히 선택해서 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 제거액은, 금속막 및 막(세부 사항에 대해서는 후술한다.) 등이 용해성을 나타내지 않는 것인 것이 바람직하다. 혹은, 용해성을 나타내는 경우여도, 금속막 및 막 등이 과도하게 에칭되는 등의 성막 불량이 발생하지 않는 정도인 것이 바람직하다.
예를 들면, SAM이 옥타데실포스폰산의 단분자막으로 이루어지는 것인 경우, 옥타데실포스폰산의 HSP(25℃)에 관한 제1 한센구(1)는, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 규정된다(δt1=3.7MPa1/2). 또, 옥타데실포스폰산의 단분자막의 HSP(25℃)에 관한 제2 한센구(2)는, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 규정된다(δt2=10.2MPa1/2). 따라서, 옥타데실포스폰산의 단분자막을 선택적으로 제거하기 위해서 가장 적합한 제거액은, HSP가 (δd, δp, δh)=(16.8, 5.6, 9.0)인 용매라고 할 수 있다. 그리고, (δd, δp, δh)가 그러한 값이 되는 제거액으로서는, 예를 들면, THF, 1-부탄올 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매(체적비;THF:1-부탄올:벤질알코올=8:1:1), THF, 2-부탄올 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매(체적비;THF:2-부탄올:벤질알코올=8:1:1), 그리고 THF, 1-펜타놀 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매(체적비;THF:1-펜타놀:벤질알코올=8:1:1) 등을 들 수 있다.
또한, 예시한 전술한 유기 용매의 HSP는, 이하와 같다.
(기판 처리 방법)
다음으로, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 대해서, 도 2 및 도 3a~도 3d를 참조하면서 이하에 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 전체적인 흐름의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 도 3a~도 3d는 본 발명의 실시형태에 따른 막 형성 방법에 있어서의 기판의 상태 변화의 일례를 나타내는 모식도이고, 도 3a는 자기 조직화 단분자막의 형성 재료를 기판 표면에 공급하는 모습을 나타내며, 도 3b는 기판 표면의 금속막 형성 영역에 자기 조직화 단분자막이 형성된 모습을 나타내고, 도 3c는 기판 표면의 금속막 비형성 영역에 막이 형성된 모습을 나타내며, 도 3d는 기판 표면의 금속막 형성 영역의 자기 조직화 단분자막이 제거된 모습을 나타낸다.
본 실시형태의 기판 처리 방법은, 기판(W)의 표면에 막을 형성할 때에, 기판 표면의 재질에 따라 선택적으로 성막하기 위한 기술을 제공하는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「기판」이란, 반도체 기판, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라스마 표시용 유리 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 말한다.
본 실시형태의 기판 처리 방법은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 준비 공정(S101)과, SAM을 형성하기 위한 자기 조직화 단분자막 형성 공정(S102)과, 막 형성 공정(S103)과, 제거액을 준비하는 준비 공정(S104)과, SAM을 제거하는 제거 공정(S105)을 적어도 포함한다.
기판(W)의 준비 공정(S101)에서 준비되는 기판(W)은, 도 2 및 도 3a에 나타내는 바와 같이, 금속막(11)이 노출되어 형성된 금속막 형성 영역과, 절연막(12)이 노출되어 형성된 금속막 비형성 영역을 포함한다. 기판(W)으로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 임의의 배선 폭의 트렌치가 형성된 절연막(12)과, 당해 트렌치에 매입된 금속막(11)을 갖는 것을 들 수 있다. 또한, 기판(W)의 준비 공정은, 예를 들면, 기판 반입출 기구에 의해 기판(W)을 수용하는 용기인 챔버(세부 사항에 대해서는 후술한다.)의 내부에 기판(W)을 반입하는 것을 포함할 수 있다.
금속막 형성 영역 및 금속막 비형성 영역은, 도 3a에서는 1개씩 형성되어 있는데, 각각 복수 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 이웃하는 띠 형상의 금속막 형성 영역의 사이에 띠 형상의 금속막 비형성 영역이 개재되도록 배치되어도 되고, 이웃하는 띠 형상의 금속막 비형성 영역의 사이에 띠 형상의 금속막 형성 영역이 개재되도록 배치되어도 된다.
또 본 실시형태의 기판(W)은, 그 표면에 금속막 형성 영역 및 금속막 비형성 영역만이 형성되어 있는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 금속막(11) 및 절연막(12)과는 상이한 재료로 이루어지는 다른 막이 표면에 노출되어 형성되는 영역이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 당해 영역이 형성되는 위치는 특별히 한정되지 않으며, 임의로 설정할 수 있다.
금속막(11)으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 구리(Cu), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 게르마늄(Ge), 규소(Si), 질화티탄(TiN), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
또 절연막(12)으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 산화규소(SiO2), 산화하프늄(HfO2), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(SiN) 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
SAM 형성 공정(S102)에서 사용되는 처리액은, SAM을 형성하는 재료(이하, 「SAM 형성 재료」라고 한다.)와, 용매를 적어도 포함한다. SAM 형성 재료는 용매에 용해되어 있어도 되고, 분산되어 있어도 된다.
SAM 형성 재료로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 모노포스폰산, 디포스폰산 등의 포스폰산기를 갖는 포스폰산 화합물을 들 수 있다. 이들 포스폰산 화합물은 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
모노포스폰산으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 일반식 R-P(=O)(OH)2(식 중, R은 탄소 수 1~18로 나타내어지는 알킬기;탄소 수 1~18의 범위 내이며, 불소 원자를 갖는 알킬기;또는 비닐기를 나타낸다.)로 표시되는 포스폰산 화합물을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 탄소 수의 범위를 나타내는 경우, 그 범위는 당해 범위에 포함되는 모든 정수의 탄소 수를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들면 「탄소 수 1~3」의 알킬기란, 탄소 수가 1, 2 및 3인 모든 알킬기를 의미한다.
탄소 수 1~18로 나타내어지는 알킬기는, 직쇄상 및 분기상 중 어느 것이어도 된다. 또한 알킬기의 탄소 수는, 10~18의 범위가 바람직하고, 14~18의 범위가 보다 바람직하다. 또, 탄소 수 1~18의 범위 내이며, 불소 원자를 갖는 알킬기는, 직쇄상 및 분기상 중 어느 것이어도 된다. 또한 불소 원자를 갖는 알킬기의 탄소 수는, 10~18의 범위가 바람직하고, 14~18의 범위가 보다 바람직하다.
또한 상기 R-P(=O)(OH)2로 표시되는 모노포스폰산으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 이하의 화학식 (1)~(16) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
또 모노포스폰산으로서는, 전술로 예시한 것 외에 이하의 화학식 (17)~(19) 중 어느 하나로 표시되는 화합물도 이용할 수 있다.
디포스폰산으로서는, 이하의 화학식 (20) 및 (21) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
예시한 포스폰산 화합물 중, 치밀한 SAM 형성의 관점에서는, 옥타데실포스폰산(Octadecylphosphonic acid) 등이 바람직하다.
처리액에 있어서의 용매로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 알코올 용매, 에테르 용매, 글리콜에테르 용매, 글리콜에스테르 용매 등을 들 수 있다. 알코올 용매로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 에탄올 등을 들 수 있다. 에테르 용매로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 테트라히드로푸란(THF) 등을 들 수 있다. 글리콜에테르 용매로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 등을 들 수 있다. 글리콜에스테르 용매로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 또, 이들 용매는, 전술로 예시한 포스폰산 화합물과 임의로 조합하여 이용할 수 있다. 예시한 용매 중 포스폰산 화합물을 용해시킬 수 있다는 관점에서는, 알코올 용매가 바람직하고, 에탄올이 특히 바람직하다.
SAM 형성 재료(13)의 함유량은, 처리액의 전체 질량에 대해서, 0.0004질량%~0.2질량%의 범위 내가 바람직하고, 0.004질량%~0.08질량%의 범위 내가 보다 바람직하며, 0.02질량%~0.06질량%의 범위 내가 특히 바람직하다.
또 처리액에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 공지의 첨가제를 함유시켜도 된다. 첨가제로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 안정제, 및 계면 활성제 등을 들 수 있다.
SAM 형성 공정(S102)은, 도 2, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 처리액을 기판(W)의 표면에 접촉시켜, 금속막(11)의 표면에 처리액 중에 포함되는 SAM 형성 재료(13)를 흡착시킴으로써, SAM(14)을 형성하는 공정이다. 여기서, SAM(14)은 기판(W)의 금속막 형성 영역의 금속막(11) 상에만 선택적으로 형성되고, 금속막 비형성 영역에는 형성되지 않는다. SAM(14)이 금속막(11) 상에만 형성되는 것은, 예를 들면, 금속막(11)이 Cu(구리)막인 경우, SAM 형성 재료(13)인 포스폰산 화합물의 포스폰산기와, Cu막 표면의 -OH기가 이하의 화학 반응식으로 표시되는 것과 같이 반응하기 때문이다.
처리액을 기판(W)에 접촉시키는 방법으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 처리액을 기판(W)의 표면에 도포하는 방법이나 처리액을 기판(W)의 표면에 분무하는 방법, 기판(W)을 처리액 중에 침지시키는 방법 등을 들 수 있다.
처리액을 기판(W)의 표면에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 기판(W)을 그 중앙부를 축으로 하여 일정 속도로 회전시킨 상태에서, 처리액을 기판(W)의 표면의 중앙부에 공급함으로써 행하는 방법을 들 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 표면에 공급된 처리액은, 기판(W)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해서, 기판(W)의 표면 중앙 부근으로부터 기판(W)의 주연부를 향해 유동하여, 기판(W)의 표면의 전면에 확산된다. 그 결과, 기판(W)의 표면의 전면이 처리액으로 덮여, 당해 처리액의 액막이 형성된다.
SAM 형성 공정(S102)은, 예를 들면, 불활성 가스의 분위기 하에서 행할 수 있다.
SAM 형성 공정(S102)에 있어서는, 기판(W)의 표면에 잔존하는 처리액을 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 처리액을 제거하는 공정으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 기판(W)을 일정 속도로 회전시킴으로써 원심력으로 처리액을 떨쳐내는 공정 등을 들 수 있다.
또, 처리액을 원심력에 의해 떨쳐내는 공정을 행하는 경우, 기판(W)의 회전 수로서는 처리액을 충분히 떨쳐낼 수 있는 정도이면 특별히 한정되지 않지만, 보통은 800rpm~2500rpm의 범위로 설정되고, 바람직하게는 1000rpm~2000rpm, 보다 바람직하게는 1200rpm~1500rpm이다.
막 형성 공정(S103)은, 도 2 및 도 3c에 나타내는 바와 같이, 목적으로 하는 막(15)을 금속막 비형성 영역의 절연막(12) 상에 형성하는 공정이다. 이 때, 금속막 형성 영역에 형성된 SAM(14)이 금속막(11)의 보호막으로서 마스크하는 기능을 발휘한다. 이에 의해, 목적으로 하는 막(15)을 금속막 비형성 영역에 선택적으로 형성할 수 있다.
목적으로 하는 막(15)으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 산화알루미늄(Al2O3), 산화코발트(CoO), 또는 산화지르코늄(ZrO2) 등으로 이루어지는 막을 들 수 있다. 또 이들 막(15)을 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition:화학 기상 성막)법, ALD(Atomic Layer Deposition:원자층 퇴적)법, 진공 증착, 스퍼터링, 도금, 서멀 CVD 및 서멀 ALD 등을 들 수 있다.
제거액의 준비 공정(S104)은, 제거액으로서, 그 HSP가 SAM 형성 재료(13)의 제1 한센구(1) 내가 되고, 또한, SAM(14)의 제2 한센구(2) 내가 되도록 조제하는 등 하여 준비하는 공정이다. 이 제거액의 준비 공정(S104)은, 적어도 후술하는 SAM(14)의 제거 공정(S105) 전에 행해진다.
SAM 형성 재료(13)의 제1 한센구(1)는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 먼저, (δd, δp, δh)를 3차원 공간에 플롯함으로써 특정되는 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, (δd, δp, δh)가 기지(旣知)의 복수의 유기 용매(2종 이상의 혼합 용매인 경우를 제외한다.)를 플롯한다. 다음으로, 각 유기 용매에 대한 SAM 형성 재료(13)의 용해성을 시험한다. 이 시험의 결과로부터, 각 유기 용매가 SAM 형성 재료(13)에 대해서 양용매인지 빈용매인지를 평가한다. 여기서, 양용매는 빈용매보다 용해성 혹은 젖음성이 양호한 유기 용매이다. 이에 의해, 양용매인 유기 용매를 포함하고, 빈용매인 유기 용매를 포함하지 않는 한센구이며, 반경이 최소인 것을 제1 한센구(1)로서 특정한다. 또한, 특정한 제1 한센구(1)에 의거하여, 구 반경 R1 및 중심값 (δd1, δp1, δh1)을 구한다.
또, SAM(14)의 제2 한센구(2)는, 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 먼저, (δd, δp, δh)를 3차원 공간에 플롯함으로써 특정되는 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, (δd, δp, δh)가 기지의 복수의 유기 용매(2종 이상의 혼합 용매인 경우를 제외한다.)를 플롯한다. 다음으로, SAM(14) 표면에 각 유기 용매의 액적을 접촉시켜 접촉각을 측정하여, 젖음성 시험을 행한다. 또한, 접촉각의 측정 후에는, SAM(14) 표면의 유기 용매의 용매 흔적의 유무를 확인한다. 그리고, 접촉각의 측정 결과와 용매 흔적의 유무로부터 각 유기 용매가 SAM(14)에 대해서 양용매인지 빈용매인지를 판단한다. 이에 의해, 양용매인 유기 용매를 포함하고, 빈용매인 유기 용매를 포함하지 않는 한센구이며, 반경이 최소인 것을 제2 한센구(2)로서 특정한다. 또한, 특정한 제2 한센구(2)에 의거하여, 구 반경 R2 및 중심값(δd2, δp2, δh2)를 구한다.
다음으로, 제거액의 조제를 행한다. 제거액의 조제는, HSP가, 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서 제1 한센구(1)와 제2 한센구(2)가 중복되는 영역(3) 내에 위치하도록, 2종 이상의 유기 용매를 혼합하여 행할 수 있다. 또, 1종 단독으로 HSP가 영역(3) 내에 위치하는 유기 용매를 선택하여 이용해도 된다. 또한, 2종 이상의 유기 용매를 혼합하는 경우의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않으며, 사용하는 유기 용매의 HSP 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.
제거 공정(S105)은, 도 2 및 도 3d에 나타내는 바와 같이, 막(15)을 형성하는 공정의 실행 후에, 금속막 형성 영역에 형성된 SAM(14)을 제거하는 공정이다. 본 공정에 있어서의 SAM(14)의 제거는, 제거액을 적어도 SAM(14)에 접촉시킴으로써 행한다. 이에 의해, 도 3d에 나타내는 바와 같이, 금속막 비형성 영역에만 막(15)이 선택적으로 형성되고, 또한 금속막(11)이 노출된 기판(W)을 얻을 수 있다. 여기서, SAM(14)의 제거란, SAM(14)이 제거액으로 용해되어 제거되는 경우 외에, 기판(W)으로부터 탈리(박리)하는 경우를 포함하는 의미이다. 또한, 기판(W)으로부터 SAM(14)이 박리되는 경우에도, 본 실시형태의 제거액은, SAM 형성 재료(13)에 대해서 양호한 용해성을 나타내므로, 박리 후의 SAM(14)도 용해시킬 수 있다. 이에 의해, 본 실시형태에서는, 기판(W) 표면에 박리 후의 SAM(14)의 잔사가 남는 것을 방지 또는 저감할 수 있다.
제거액을 SAM(14)에 접촉시키는 방법으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 제거액을 기판(W)의 표면에 도포하는 방법이나 제거액을 기판(W)의 표면에 분무하는 방법, 기판(W)을 제거액 중에 침지시키는 방법 등을 들 수 있다.
제거액을 기판(W)의 표면에 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 기판(W)을 그 중앙부를 축으로 하여 일정 속도로 회전시킨 상태에서, 제거액을 기판(W)의 표면의 중앙부에 공급함으로써 행하는 방법을 들 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 표면에 공급된 제거액은, 기판(W)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해서, 기판(W)의 표면 중앙 부근으로부터 기판(W)의 주연부를 향해 유동하여, 기판(W)의 표면의 전면에 확산된다. 그 결과, 기판(W)의 표면의 전면이 제거액으로 덮여, 당해 제거액의 액막이 형성된다.
제거 공정(S105)은, 예를 들면, 불활성 가스의 분위기 하에서 행할 수 있다.
제거 공정(S105)에 있어서는, 기판(W)의 표면에 잔존하는 제거액을 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 제거액을 제거하는 공정으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 기판(W)을 일정 속도로 회전시킴으로써 원심력으로 제거액을 떨쳐내는 공정 등을 들 수 있다.
또, 제거액을 원심력에 의해 떨쳐내는 공정을 행하는 경우, 기판(W)의 회전 수로서는 제거액을 충분히 떨쳐낼 수 있는 정도이면 특별히 한정되지 않지만, 보통은 800rpm~2500rpm의 범위로 설정되고, 바람직하게는 1000rpm~2000rpm, 보다 바람직하게는 1200rpm~1500rpm이다.
이상과 같이, 본 실시형태의 기판 처리 방법에 의하면, 제거액으로서, HSP가, SAM 형성 재료(13)의 HSP에 의해 규정되는 제1 한센구(1) 내에 있고, 또한, SAM(14)의 HSP에 의해 규정되는 제2 한센구(2) 내에 있는 것을 이용함으로써, 종래의 제거액과 비교하여, 금속막(11)이 에칭되는 것을 억제하면서, SAM(14)을 양호하게 선택 제거할 수 있다.
(기판 처리 장치)
다음으로, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서, 도 4 및 도 5에 의거하여 설명한다. 도 4는, 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 제거액의 공급 장치를 나타내는 설명도이다. 도 5는, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 제거 장치를 나타내는 설명도이다.
본 실시형태의 기판 처리 장치는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제거액을 공급하기 위한 공급 장치(100)와, SAM(14)을 제거하기 위한 제거 장치(200)와, 기판 처리 장치의 각 부를 제어하기 위한 제어부(300)를 적어도 구비한다.
[공급 장치]
본 실시형태에 따른 공급 장치(100)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제거 장치(200)에 SAM(14)을 제거하기 위한 제거액을 공급하는 기능을 가지고 있으며, 제거액 탱크(저류부)(101)와, 온도 조정부(102)와, 공급관(103)을 구비한다.
제거액 탱크(101)는, 제거액 탱크(101) 내의 제거액을 교반하는 교반부(도시하지 않는다.), 및 제거액 탱크(101) 내의 제거액의 온도 조정을 행하는 온도 조정부(102)를 구비해도 된다. 교반부로서는, 제거액 탱크(101) 내의 제거액을 교반하는 회전부와, 회전부의 회전을 제어하는 교반 제어부를 구비하는 것을 들 수 있다. 교반 제어부는 제어부(300)와 전기적으로 접속되고, 회전부는, 예를 들면, 회전축의 하단에 프로펠러 형상의 교반 날개를 구비하고 있다. 제어부(300)가 교반 제어부에 동작 지령을 행함으로써 회전부를 회전시키고, 이에 의해 교반 날개로 제거액을 교반시킬 수 있다. 그 결과, 제거액 탱크(101) 내에서, 제거액의 농도 및 온도를 균일하게 할 수 있다.
공급관(103)은 제거액 탱크(101)에 관로 접속되어 있다. 또한, 공급관(103)의 도중 경로에는 밸브(103a)가 설치되어 있다. 밸브(103a)는 제어부(300)와 전기적으로 접속되어 있고, 밸브(103a)의 개폐를 제어부(300)의 동작 지령에 의해서 제어할 수 있다. 제어부(300)의 동작 지령에 의해 밸브(103a)가 개전(開栓)되면, 제거액을 제거 장치(200)에 공급할 수 있다.
또 공급 장치(100)는, 제1 유기 용매를 저류하는 제1 유기 용매 탱크(104)와, 제2 유기 용매를 저류하는 제2 유기 용매 탱크(105)를 구비한다. 제1 유기 용매 탱크(104)에는 제1 유기 용매를 제거액 탱크(101)에 공급하기 위한 제1 배출관(104a)이 관로 접속되어 있다. 또한, 제1 배출관(104a)의 도중 경로에는 제1 밸브(104b)가 설치되어 있다. 제1 밸브(104b)는 제어부(300)와 전기적으로 접속되어 있고, 제1 밸브(104b)의 개폐를 제어부(300)의 동작 지령에 의해서 제어할 수 있다. 제어부(300)의 동작 지령에 의해 제1 밸브(104b)가 개전되면, 제거액의 조제를 위해서, 소정량의 제1 유기 용매가 제거액 탱크(101)에 공급된다. 또한, 제1 유기 용매 탱크(104)에는, 저류되는 제1 유기 용매를 교반하는 교반부, 및 제1 유기 용매의 온도 조정을 행하는 온도 조정부를 구비해도 된다(모두 도시하지 않는다.). 교반부로서는, 제거액 탱크(101)에 설치 가능한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
또, 제2 유기 용매 탱크(105)에도 제2 유기 용매를 제거액 탱크(101)에 공급하기 위한 제2 배출관(105a)이 관로 접속되어 있다. 또한, 제2 배출관(105a)의 도중 경로에는 제2 밸브(105b)가 설치되어 있다. 제2 밸브(105b)는 제어부(300)와 전기적으로 접속되어 있고, 제2 밸브(105b)의 개폐를 제어부(300)의 동작 지령에 의해서 제어할 수 있다. 제어부(300)의 동작 지령에 의해 제2 밸브(105b)가 개전 되면, 제거액의 조제를 위해서, 소정량의 제2 유기 용매가 제거액 탱크(101)에 공급된다. 또한, 제2 유기 용매 탱크(105)에는, 제1 유기 용매 탱크(104)의 경우와 마찬가지로, 저류되는 제2 유기 용매를 교반하는 교반부, 및 제2 유기 용매의 온도 조정을 행하는 온도 조정부를 구비해도 된다(모두 도시하지 않는다.).
제어부(300)의 동작 지령에 의해 제1 밸브(104b) 및 제2 밸브(105b)의 개전을 각각 제어함으로써, 제1 유기 용매 및 제2 유기 용매의 공급량이나 공급 시간을 조절할 수 있다. 이에 의해, 제거액 탱크(101)에 있어서, 제1 유기 용매와 제2 유기 용매가 소정의 혼합비가 되도록 공급되는 결과, 원하는 제거액을 조제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 2종류의 유기 용매를 이용하여 제거액을 조제하는 경우를 예로 하여 설명했지만, 본 발명은 이 양태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 1종류의 유기 용매로 이루어지는 제거액을 이용하는 경우에는, 제2 유기 용매 탱크(105)나 제2 배출관(105a), 제2 밸브(105b)를 생략할 수 있다. 또, 3종류 이상의 유기 용매를 이용하는 경우에는, 동일 구성의 유기 용매 탱크, 배출관 및 밸브를 추가로 설치해도 된다.
[제거 장치]
다음으로, 제거 장치(200)에 대해서, 도 5에 의거하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 제거 장치(200)는, 금속막(11) 상에 형성된 SAM(14)을 제거하는 것이 가능한 매엽식의 제거 장치이다.
제거 장치(200)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 유지하는 기판 유지부(210)와, 기판(W)의 표면(Wf)에 제거액을 공급하는 공급부(220)와, 기판(W)을 수용하는 용기인 챔버(230)와, 제거액을 포집하는 비산 방지 컵(240)을 적어도 구비한다. 또, 제거 장치(200)는 기판(W)을 반입 또는 반출하는 반입출 수단(도시하지 않는다)을 구비하는 것도 가능하다.
기판 유지부(210)는 기판(W)을 유지하는 수단이며, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 표면(Wf)이 상방을 향하게 한 상태에서 기판(W)을 대략 수평 자세로 유지하여 회전시키는 것이다. 이 기판 유지부(210)는, 스핀 베이스(212)와 회전 지축(213)이 일체적으로 결합된 스핀 척(211)을 가지고 있다. 스핀 베이스(212)는 평면에서 볼 때 대략 원형 형상을 가지고 있고, 그 중심부에, 대략 연직 방향으로 연장되는 중공 형상의 회전 지축(213)이 고정되어 있다. 회전 지축(213)은 모터를 포함하는 척 회전 기구(214)의 회전축에 연결되어 있다. 척 회전 기구(214)는 원통 형상의 케이싱(215) 내에 수용되고, 회전 지축(213)은 케이싱(215)에 의해, 연직 방향의 회전축 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다.
척 회전 기구(214)는, 제어부(300)의 척 구동부(도시하지 않는다)로부터의 구동에 의해 회전 지축(213)을 회전축 둘레로 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 회전 지축(213)의 상단부에 장착된 스핀 베이스(212)가 회전축(J) 둘레로 회전한다. 제어부(300)는, 척 구동부를 통해 척 회전 기구(214)를 제어하여, 스핀 베이스(212)의 회전 속도를 조정할 수 있다.
스핀 베이스(212)의 주연부 부근에는, 기판(W)의 주단부를 파지(把持)하기 위한 복수 개의 척 핀(216)이 세워서 설치되어 있다. 척 핀(216)의 설치 수는 특별히 한정되지 않지만, 원 형상의 기판(W)을 확실히 유지하기 위해서, 적어도 3개 이상 설치하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 스핀 베이스(212)의 주연부를 따라서 등간격으로 3개 배치한다. 각각의 척 핀(216)은, 기판(W)의 주연부를 하방으로부터 지지하는 기판 지지 핀과, 기판 지지 핀에 지지된 기판(W)의 외주 단면을 압압(押壓)하여 기판(W)을 유지하는 기판 유지 핀을 구비하고 있다.
공급부(220)는 기판 유지부(210)의 상방 위치에 배치되어 있고, 공급 장치(100)로부터 공급되는 제거액을 기판(W)의 표면(Wf) 상에 공급한다. 공급부(220)는, 노즐(221)과, 아암(222)을 가지고 있다. 노즐(221)은, 수평으로 연장 설치된 아암(222)의 선단부에 장착되어 있고, 제거액을 토출할 때에는, 스핀 베이스(212)의 상방에 배치된다.
공급부(220)는, 공급부 승강 기구(224)를 추가로 가지고 있다. 공급부 승강 기구(224)는, 아암(222)에 접속되어 있다.
공급부 승강 기구(224)는 제어부(300)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(300)로부터의 동작 지령에 따라 공급부(220)를 승강시킬 수 있다. 이에 의해, 공급부(220)의 노즐(221)을, 기판 유지부(210)에 유지되어 있는 기판(W)에 접근 또는 이격시켜, 기판(W)의 표면(Wf) 사이의 이격 거리를 조정할 수 있다.
또한, 기판(W)을 제거 장치(200) 내에 반입출시킬 때에는, 제어부(300)의 동작 지령에 의해 공급부 승강 기구(224)를 작동시켜, 공급부(220)를 상승시킨다. 이에 의해, 노즐(221)과 기판(W)의 표면(Wf)을 일정한 거리로 이격시킬 수 있어, 기판(W)의 반입출을 용이하게 할 수 있다.
비산 방지 컵(240)은, 스핀 베이스(212)를 둘러싸도록 설치된다. 비산 방지 컵(240)은 승강 구동 기구(도시하지 않는다)에 접속되어, 상하 방향으로 승강 가능하게 되어 있다. 기판(W)의 표면(Wf)에 제거액을 공급할 때에는, 비산 방지 컵(240)이 승강 구동 기구에 의해서 소정 위치에 위치 결정되고, 척 핀(216)에 의해 유지된 기판(W)을 측방 위치로부터 둘러싼다. 이에 의해, 기판(W)이나 스핀 베이스(212)로부터 비산하는 제거액을 포집할 수 있다.
이상의 설명에서는, 본 발명의 기판 처리 장치에 있어서의 제거 장치가 기판(W)에 대해서 1장마다 처리를 행하는 매엽식인 경우를 예로 하여 설명했다. 그러나 본 발명의 기판 처리 장치는 이 양태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 형태로서 제거 장치가 복수 장의 기판에 대해서 일괄적으로 처리를 행하는 배치(batch)식의 형태인 경우에도 적용 가능하다.
[제어부]
제어부(300)는, 기판 처리 장치의 각 부와 전기적으로 접속되어 있으며, 각 부의 동작을 제어한다. 제어부(300)는, 연산부와 기억부를 갖는 컴퓨터에 의해 구성된다. 연산부로서는, 각종 연산 처리를 행하는 CPU를 이용한다. 또, 기억부는, 기판 처리 프로그램을 기억하는 읽기 전용의 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고 쓰기 가능한 메모리인 RAM 및 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크를 구비한다. 자기 디스크에는, 기판 처리 조건에 관한 데이터가 미리 저장되어 있다. 기판 처리 조건으로서는, 예를 들면, SAM(14)의 종류 등에 따라, 제거액이 소정의 HSP가 되도록 하기 위한 제1 유기 용매 및 제2 유기 용매의 공급 조건이나, 제거액의 기판(W)으로의 공급 조건 등이 포함된다. CPU는, 기판 처리 조건을 RAM에 읽어내고, 그 내용에 따라서 기판 처리 장치의 각 부를 제어한다.
(그 외의 사항)
본 실시형태의 공급 장치나 제거 장치는, 기판 처리 장치 이외의 다양한 장치에 이용되어도 되고, 또는 단독으로 사용되어도 된다.
이상의 설명에서는, 본 발명의 가장 적절한 실시형태에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 당해 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 각 구성은, 서로 모순되지 않는 범위 내에서 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다.
이하에, 이 발명의 적절한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량, 조건 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그들만으로 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
[처리액의 조제]
SAM 형성 재료로서의 옥타데실포스폰산(CH3(CH2)17P(=O)(OH)2)를 에탄올 용매에 용해시켜, 본 실시예에 따른 처리액을 조제했다. 옥타데실포스폰산의 농도는, 처리액의 전체 질량에 대해서 0.04질량%로 했다.
[제거액의 준비 공정]
1. 제1 한센구의 특정
먼저, 옥타데실포스폰산(분체)의 제1 한센구를 구했다. 즉, (δd, δp. δh)를 3차원 공간에 플롯함으로써 특정되는 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, (δd, δp. δh)가 기지의 유기 용매로서, 이하의 표 2에 나타내는 것을 준비하여, 플롯했다.
그 다음에, 각 유기 용매에 대한 옥타데실포스폰산(분말)의 용해성 시험을 행했다. 구체적으로는, 옥타데실포스폰산 분말 1mg을, 표 2에 나타내는 유기 용매 1mL에 각각 첨가하고, 옥타데실포스폰산 분말의 용해 상태를 확인했다. 또한, 시험은, 25℃의 환경 하에서 행했다. 또, 옥타데실포스폰산 분말의 용해 상태는, 이하의 기준에 의거하여 판정했다.
1: 옥타데실포스폰산 분말의 용잔(溶殘)이 없고, 용해액에 흔들림이 없다.
2: 옥타데실포스폰산 분말의 용잔이 없지만, 용해액에 흔들림이 있다.
3: 옥타데실포스폰산 분말의 용잔이 있다.
표 2의 결과에 의거하여, 각 유기 용매가 옥타데실포스폰산 분말에 대해서 양용매인지 빈용매인지를 평가했다. 여기서, 양용매는 빈용매보다 용해성 혹은 젖음성이 양호한 유기 용매이다. 이 평가 결과에 의거하여, 양용매인 유기 용매를 포함하고, 또한, 빈용매인 유기 용매를 포함하지 않는 한센구이며, 반경이 최소인 것을 제1 한센구로서 특정했다. 또한, 특정한 제1 한센구에 의거하여, 중심값(δd1, δp1, δh1) 및 구 반경 R1을 구했다. 그 결과, (δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2]이며, 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]였다.
2. 제2 한센구의 특정
계속해서, 옥타데실포스폰산의 단분자막의 제2 한센구를 구했다. 즉, (δd, δp, δh)를 3차원 공간에 플롯함으로써 특정되는 한센 용해도 파라미터 공간에 있어서, (δd, δp, δh)가 기지의 유기 용매로서, 이하의 표 3에 나타내는 것을 준비하여, 플롯했다.
다음으로, 옥타데실포스폰산의 단분자막 표면에 각 유기 용매의 액적을 접촉시켜 접촉각을 측정하여, 젖음성 시험을 행했다. 구체적으로는, 옥타데실포스폰산의 단분자막 상에, 표 3에 나타내는 각 유기 용매를 각각 적하하고, 접촉각을 측정했다. 접촉각의 측정에는, 접촉각계(상품명:Drop Master501, 교와 계면 과학사 제조)를 이용했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또, 접촉각의 측정 후, 옥타데실포스폰산의 단분자막 표면에 있어서, 유기 용매의 용매 흔적의 유무를 확인했다. 그 결과, 어느 유기 용매에 있어서도 용매 흔적이 확인되지 않았다.
표 3의 접촉각의 측정 결과와 용매 흔적의 유무로부터, 각 유기 용매가 옥타데실포스폰산의 단분자막에 대해서 양용매인지 빈용매인지를 평가했다. 이 평가 결과에 의거하여, 양용매인 유기 용매를 포함하고, 빈용매인 유기 용매를 포함하지 않는 한센구이며, 반경이 최소인 것을 제2 한센구로서 특정했다. 또한, 특정한 제2 한센구에 의거하여, 중심값(δd2, δp2, δh2) 및 구 반경 R2를 구했다. 그 결과, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]였다.
3. 제거액의 준비
옥타데실포스폰산의 제1 한센구, 및 옥타데실포스폰산의 단분자막의 제2 한센구에 의거하여, 이들 한센구의 만남에 의해 형성되는 원의 중심에 위치하는 (δd, δp, δh)를 특정했다. 그 결과, 옥타데실포스폰산의 단분자막의 제거에 최적인 제거액은, HSP가 (δd, δp, δh)=(16.8, 5.6, 9.0)[MPa1/2], δt=19.9[MPa1/2]인 것이 판명되었다.
또한, 이 결과에 의거하여, 본 실시예에 따른 제거액으로서 THF를 선정했다. THF의 HSP는, (δd, δp, δh)=(16.8, 5.7, 8.0)[MPa1/2], δt=19.5[MPa1/2]이다.
[SAM 형성 공정 및 막 형성 공정]
전술한 처리액을 이용하여, 기판의 표면에 SAM을 형성했다. 구체적으로는, 먼저, 배선 폭이 100nm인 트렌치가 형성된 SiO2막(막두께 200nm)으로 이루어지는 층간 절연막을 갖고, 금속막으로서의 Cu막(막두께 200nm)이 당해 트렌치에 매입된 기판을 준비했다(기판의 준비 공정(S101)).
다음으로, 이 기판의 표면에 처리액을 도포하여, 옥타데실포스폰산이 Cu막 상에 흡착되어 이루어지는 SAM을 성막했다(SAM 형성 공정(S102)).
또한, H2O를 산화제에 이용한 ALD법에 의해, SiO2막 상에 산화알루미늄(Al2O3)막을 성막했다. 구체적으로는, Al의 유기 금속을 원자층 레벨의 두께로 한층 퇴적시킨 후, 산화제에 의해 Al을 산화하여, Al2O3의 박막을 형성하고, 이 공정을 72사이클 반복했다. 이에 의해, 두께 5nm의 Al2O3막을 형성했다.
[SAM의 제거 공정]
계속해서, 기판의 표면에 제거액을 공급하여, Cu막 상의 SAM에 제거액을 접촉시킴으로써 SAM을 제거했다. 이에 의해, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 2-부탄올을 이용했다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 3)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 벤질알코올을 이용했다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 4)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 1-펜타놀을 이용했다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 5)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 1-부탄올을 이용했다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 6)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 THF, 2-부탄올 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매를 이용했다. 또, THF, 2-부탄올 및 벤질알코올의 혼합비는, 체적비로 THF:2-부탄올:벤질알코올=8:1:1로 했다. 그것들 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 7)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 THF, 1-부탄올 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매를 이용했다. 또, THF, 1-부탄올 및 벤질알코올의 혼합비는, 체적비로 THF:1-부탄올:벤질알코올=8:1:1로 했다. 그것들 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(실시예 8)
본 실시예에서는, 제거액으로서 THF 대신에 THF, 1-펜타놀 및 벤질알코올로 이루어지는 혼합 용매를 이용했다. 또, THF, 1-펜타놀 및 벤질알코올의 혼합비는, 체적비로 THF:1-펜타놀:벤질알코올=8:1:1로 했다. 그것들 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 본 실시예에 따른 샘플을 제작했다.
(제거 성능의 평가)
실시예 1~8의 각 샘플에 있어서, SAM의 제거 전후에, Cu막의 에칭이 어느 정도 억제되어 있는지에 대해서 확인했다. 구체적으로는, 투과 전자 현미경(TEM) 관찰에 의해, SAM의 제거 전후에 있어서의 Cu막의 막두께를 측정하여, Cu막의 막두께의 감소량을 산출했다. 결과를 표 4에 나타낸다. 표 4로부터 알 수 있듯이, 실시예 1~8 중 어느 샘플에 있어서도 Cu막의 막두께는, 당초의 막두께 200nm에 대해서 3nm 이하의 감소량으로 억제할 수 있었다. 이에 의해, 각 실시예 1~8에서 이용한 제거액은 모두, Cu막에 대한 에칭을 극력 억제하면서 SAM을 제거할 수 있어, 선택적인 제거 성능이 우수한 것이 확인되었다.
또한, 실시예 1과 6의 각 샘플에 있어서는, SAM의 제거 후의 Cu막 상의 Al 원자의 잔사 비율에 대해서도 확인을 행했다. 구체적으로는, 각 샘플에 대해서, TEM으로 각 샘플의 단면부의 상 관찰을 행하면서, 관찰 영역에서의 원소 분석을 에너지 분산형 X선 분광법(EDX)에 의해 행했다. EDX에 의한 원소 분석은, Al2O3막 및 Cu막에 있어서의 Al 원자를 대상으로 했다. 또한, 이하의 식에 의거하여, Cu막 상의 Al 원자의 잔사 비율을 산출했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(Al 원자의 잔사 비율)=(Cu막 상의 Al 원자량)/(Al2O3막에 있어서의 Al 원자량)×100(%)
실시예 6의 샘플에 있어서는, Al 원자의 잔사 비율을 10% 이하로 억제할 수 있었다. SAM에는, Al2O3막의 성막에 기인하여, Al 원자가 잔존하고 있다. 따라서, SAM 제거 후의 Cu막에 있어서 Al 원자의 잔사가 적을수록, SAM은 Cu막 상으로부터 양호하게 선택 제거되고 있다고 말할 수 있다. 실시예 6의 샘플에서는, Cu막 상의 Al 원자의 잔사 비율이 억제되어 있기 때문에, 실시예 6에서 이용한 제거액은 SAM의 제거가 우수하다고 말할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판의 표면에 형성된 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액으로서,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가,
    중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고,
    또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 자기 조직화 단분자막 제거액.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가,
    상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 만남에 의해 형성되는 원의 중심에 위치하는 값, 또는 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 접점에 위치하는 값인, 자기 조직화 단분자막 제거액.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료가 옥타데실포스폰산이고,
    상기 자기 조직화 단분자막이 상기 옥타데실포스폰산의 단분자막으로 이루어지며,
    상기 제1 한센구가, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이고,
    상기 제2 한센구가, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것인, 자기 조직화 단분자막 제거액.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액이, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜타놀, 테트라히드로푸란 및 벤질알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매인, 자기 조직화 단분자막 제거액.
  5. 표면에 자기 조직화 단분자막이 형성된 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액을 준비하는 준비 공정과,
    상기 자기 조직화 단분자막에 상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 접촉시켜, 상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 제거 공정
    을 포함하고,
    상기 준비 공정은,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가,
    중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고,
    또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 것을 준비하는 공정인, 기판 처리 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 준비 공정은,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 만남에 의해 형성되는 원의 중심에 위치하는 값, 또는 상기 제1 한센구와 상기 제2 한센구의 접점에 위치하는 값이 되도록, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 조제하는 공정인, 기판 처리 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료가 옥타데실포스폰산이고,
    상기 자기 조직화 단분자막이 상기 옥타데실포스폰산의 단분자막으로 이루어지며,
    상기 제1 한센구가, 중심값(δd1, δp1, δh1)=(16.9±0.2, 5.4±0.5, 11.7±0.3)[MPa1/2], 구 반경 R1=3.7[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것이고,
    상기 제2 한센구가, 중심값(δd2, δp2, δh2)=(16.4±0.7, 6.1±1.2, 0.0±2.0)[MPa1/2], 구 반경 R2=10.2[MPa1/2]로 한센 용해도 파라미터 공간 상에 규정되는 것인, 기판 처리 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액이, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜타놀, 테트라히드로푸란 및 벤질알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용매인, 기판 처리 방법.
  9. 표면에 자기 조직화 단분자막이 형성된 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    상기 자기 조직화 단분자막을 선택적으로 제거하기 위한 자기 조직화 단분자막 제거액을 저류하는 저류부와,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액을 상기 기판의 표면에 공급하여, 상기 자기 조직화 단분자막을 상기 기판의 표면으로부터 선택적으로 제거하는 공급부와,
    상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 상기 기판의 표면으로의 공급을 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 저류부에 있어서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액으로서, 상기 자기 조직화 단분자막 제거액의 한센 용해도 파라미터가, 중심값(δd1, δp1, δh1)[MPa1/2] 및 구 반경 R1[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 형성 재료의 제1 한센구 내에 있고, 또한, 중심값(δd2, δp2, δh2)[MPa1/2] 및 구 반경 R2[MPa1/2]에 의해 한센 용해도 파라미터 공간 상에서 규정되는, 상기 자기 조직화 단분자막의 제2 한센구 내에 있는 것을 조제하는, 기판 처리 장치.
KR1020230078713A 2022-06-30 2023-06-20 자기 조직화 단분자막 제거액, 그리고 그것을 이용한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 KR20240002928A (ko)

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