TW201532690A - 基板洗淨方法、基板洗淨系統及記憶媒體 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種基板洗淨方法，基板洗淨系統及記憶媒體，其課題為抑制基底膜之侵蝕同時，除去附著於基板之粒子徑小之不要物者。
解決手段係有關實施形態之基板洗淨方法係包含：成膜處理液供給工程，和剝離處理液供給工程。成膜處理液供給工程係對於表面為親水性之基板而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於基板上之成膜處理液。剝離處理液供給工程係對於經由揮發成分產生揮發，而成膜處理液則在基板上固化或硬化而成之處理膜而言，供給從基板使處理膜剝離之剝離處理液。
Description
揭示之實施形態係有關基板洗淨方法，基板洗淨系統及記憶媒體。
以往，知道有進行附著於矽晶圓或化合物半導體晶圓等之基板的灰塵的除去之基板洗淨裝置。
作為這種的基板洗淨裝置，係有著經由供給液體或氣體等之流體於基板表面，利用所產生之物理力而除去灰塵之構成(參照專利文獻1)。另外，亦知道有於基板的表面，供給SC1等之藥液，利用供給之藥液所具有之化學作用(例如，蝕刻作用)，除去灰塵之基板洗淨裝置(參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開平8-318181號公報
[專利文獻2]日本特開2007-258462號公報
但，在如記載於專利文獻1之技術，利用物理力之手法中，除去粒子徑小的灰塵或聚合物等之不要物者則為困難。
另外，在如記載於專利文獻2之技術，利用藥液的化學作用而除去灰塵之手法中，例如經由蝕刻作用等而有侵蝕基板的基底膜之虞。
實施形態之一形態係其目的為提供：抑制基底膜之侵蝕之同時，可除去附著於基板之粒子徑小之不要物的基板洗淨方法，基板洗淨系統及記憶媒體者。
有關實施形態之一形態的基板洗淨方法係包含：成膜處理液供給工程，和剝離處理液供給工程。成膜處理液供給工程係對於表面為親水性之基板而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於基板上之成膜處理液。剝離處理液供給工程係對於經由揮發成分產生揮發，而成膜處理液則在基板上固化或硬化而成之處理膜而言，供給從基板使處理膜剝離之剝離處理液。
如根據實施形態之一形態，可抑制基底膜之侵蝕，而除去附著於基板之粒子徑小之不要物者。
W‧‧‧晶圓
P‧‧‧灰塵
1‧‧‧基板洗淨系統
2‧‧‧搬出入台
3‧‧‧處理台
4‧‧‧控制裝置
14‧‧‧基板洗淨裝置
20‧‧‧處理室
21‧‧‧FFU
30‧‧‧基板保持機構
40‧‧‧液供給部
45a‧‧‧臭氧水供給源
45b‧‧‧上塗層液供給源
45c‧‧‧DIW供給源
45d‧‧‧鹼性顯像液供給源
45e‧‧‧第1鹼性顯像液供給源
45f‧‧‧第2鹼性顯像液供給源
45g‧‧‧第3鹼性顯像液供給源
45h‧‧‧第4鹼性顯像液供給源
50‧‧‧回收杯狀物
圖1A係有關第1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
圖1B係有關第1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
圖1C係有關第1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
圖1D係有關第1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
圖1E係有關第1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
圖2係顯示有關第1實施形態之基板洗淨系統之構成的模式圖。
圖3係顯示有關第1實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
圖4係顯示有關第1實施形態之基板洗淨裝置所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。
圖5A係顯示本洗淨方法與2流體洗淨之比較結果的圖。
圖5B係顯示本洗淨方法與2流體洗淨之比較結果的圖。
圖6A係顯示本洗淨方法與藥液洗淨之比較結果的
圖。
圖6B係顯示本洗淨方法與藥液洗淨之比較結果的圖。
圖7係顯示有關第2實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
圖8係顯示有關第2實施形態之基板洗淨裝置所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。
圖9係顯示有關第3實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
圖10係顯示有關第4實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
圖11係顯示有關第4實施形態之基板洗淨裝置所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。
以下，參照添加圖面，詳細說明本申請所揭示之基板洗淨方法，基板洗淨系統及記憶媒體的實施形態。然而，並非經由以下所示之實施形態而加以限定此發明者。
首先，對於有關第1實施形態之基板洗淨方法的內容，使用圖1A~圖1E而加以說明。圖1A~圖1E係有關第
1實施形態之基板洗淨方法的說明圖。
如圖1A所示，在有關第1實施形態之基板洗淨方法中，對於矽晶圓或化合物半導體晶圓等之基板(以下，記載為「晶圓W」)的圖案形成面而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於晶圓W上之處理液(以下，記載為「成膜處理液」)。
在此，晶圓W之圖案形成面係例如，經由以親水性的膜(未圖示)所被覆之時，或者，經由加以實施使用臭氧水等之親水化處理之時，具有親水性。
加以供給於晶圓W的圖案形成面之成膜處理液係產生經由揮發成分之揮發的體積收縮之同時，產生固化或硬化而成為處理膜。經由此，加以形成於晶圓W上之圖案或附著於圖案之灰塵P則成為被包覆於此處理膜之狀態(參照圖1B)。然而，在此所稱之「固化」係意味進行固體化，而「硬化」係意味分子彼此產生連結而作為高分子化者(例如交聯或聚合等)。
接著，如圖1B所示，對於晶圓W上之處理膜而言，加以供給剝離處理液。剝離處理液係指從晶圓W使前述處理膜剝離的處理液。
具體而言，剝離處理液係親水性的處理液，在加以供給於處理膜上之後，浸透至處理膜中而到達至晶圓W的界面。晶圓W的界面之圖案形成面係具有親水性之故，而到達至晶圓W之界面的剝離處理液係浸透於晶圓W之界面的圖案形成面。
如此，經由浸入有剝離處理液於晶圓W與處理膜之間之時，處理膜係在「膜」的狀態，從晶圓W剝離，伴隨於此，附著於圖案形成面之灰塵P則與處理膜同時，從晶圓W剝離(參照圖1C)。
然而，成膜處理液係經由伴隨揮發成分的揮發之體積收縮而產生的偏差(拉伸力)之時，可從圖案等，分離附著於圖案等之灰塵P者。
接著，對於從晶圓W所剝離之處理膜而言，加以供給使處理膜溶解之溶解處理液。經由此，處理膜係產生溶解，進入至處理膜的灰塵P係成為浮游於溶解處理液中者(參照圖1D)。之後，經由以純水等洗滌溶解處理液或溶解之處理膜之時，灰塵P係從晶圓W上加以除去(參照圖1E)。
如此，在有關第1實施形態之基板洗淨方法中，由將形成於晶圓W上之處理膜，從晶圓W，以「膜」的狀態使其剝離者，做成將附著於圖案等之灰塵P，與處理膜同時，從晶圓W除去者。
隨之，如根據有關第1實施形態之基板洗淨方法，未利用化學作用而進行灰塵除去之故，而可抑制經由蝕刻作用等之基底膜的侵蝕者。
另外，如根據有關第1實施形態之基板洗淨方法，與利用以往之物理力之基板洗淨方法做比較，可以弱的力而除去灰塵P之故，亦可抑制圖案毀損者。
更且，如根據有關第1實施形態之基板洗淨
方法，在利用以往之物理力之基板洗淨方法中，成為可容易地除去去除則為困難之粒子徑小的灰塵P者。在對於有關的點中，使用有關第1實施形態之基板洗淨方法與利用以往之物理力的基板洗淨方法之灰塵除去率之比較結果(參照圖5)而加以後述之。
然而，在有關第1實施形態之基板洗淨方法中，處理膜係在加以成膜於晶圓W之後，未進行圖案曝光而從晶圓W全部加以除去。隨之，洗淨後之晶圓W係成為塗佈成膜處理液之前的狀態，即，露出有圖案形成面的狀態。
接著，對於有關第1實施形態之基板洗淨系統之構成，使用圖2加以說明。
圖2係顯示有關第1實施形態之基板洗淨系統之構成的模式圖。然而，在以下中，為了將位置關係作為明確，規定相互正交之X軸，Y軸及Z軸，將Z軸正方向作為垂直向上方向。
如圖2所示，基板洗淨系統1係具備：搬出入台2，和處理台3。搬出入台2和處理台3係鄰接而加以設置。
搬出入台2係具備：載體載置部11，和搬送部12。對於載體載置部11，係加以載置可以水平狀態收容複數片之晶圓W的複數之搬送容器(以下，記載為
「載體C」)。
搬送部12係連接於載體載置部11而加以設置。對於搬送部12的內部，係加以設置有基板搬送裝置121，和收受部122。
基板搬送裝置121係具備保持晶圓W之晶圓保持機構。另外，基板搬送裝置121係可對於水平方向及垂直方向的移動，以及將垂直軸作為中心之旋轉，使用晶圓保持機構而在載體C與收受部122之間，進行晶圓W的搬送。
處理台3係鄰接於搬送部12而加以設置。處理台3係具備搬送部13，和複數之基板洗淨裝置14。複數之基板洗淨裝置14係排列於搬送部13之兩側而加以設置。
搬送部13係於內部具備基板搬送裝置131。基板搬送裝置131係具備保持晶圓W之晶圓保持機構。另外，基板搬送裝置131係可對於水平方向及垂直方向的移動，以及將垂直軸作為中心之旋轉，使用晶圓保持機構而在收受部122與基板洗淨裝置14之間，進行晶圓W的搬送。
基板洗淨裝置14係執行依據上述基板洗淨方法的基板洗淨處理之裝置。對於有關之基板洗淨裝置14之具體的構成係後述之。
另外，基板洗淨系統1係具備控制裝置4。控制裝置4係控制基板洗淨系統1之動作的裝置。有關之控
制裝置4係例如為電腦，具備控制部15與記憶部16。對於記憶部16係收納有控制基板洗淨處理等之各種處理之程式。控制部15係經由讀出記憶於記憶部16之程式而執行之時，控制基板洗淨系統1之動作。
然而，有關之程式係記憶於經由電腦而可讀取之記憶媒體者，而從其記憶媒體加以建立於控制裝置4之記憶部16者亦可。作為經由電腦而可讀取之記憶媒體，係例如有著硬碟(HD)、可撓性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在如上述所構成之基板洗淨系統1中，首先，搬出入台2之基板搬送裝置121則從載體C，取出晶圓W，將取出之晶圓W，載置於收受部122。載置於收受部122之晶圓W係經由處理台3之基板搬送裝置131，從收受部122加以取出而加以搬入至基板洗淨裝置14，經由基板洗淨裝置14而加以實施基板洗淨處理。洗淨後之晶圓W係經由基板搬送裝置131而從基板洗淨裝置14加以搬出，而加以載置於收受部122之後，經由基板搬送裝置121而返回至載體C。
接著，對於基板洗淨裝置14之構成，參照圖3加以說明。圖3係顯示有關第1實施形態之基板洗淨裝置14之構成的模式圖。
如圖3所示，基板洗淨裝置14係具備處理室
20，和基板保持機構30，和液供給部40，和回收杯狀物50。
處理室20係收容基板保持機構30和液供給部40和回收杯狀物50。對於處理室20之頂部係加以設置有FFU(Fan Filter Unit)21。FFU21係於處理室20內形成下向流。
FFU21係藉由閥22而加以連接於下向流氣體供給源23。FFU21係將從下向流氣體供給源23所供給之下向流氣體(例如，乾燥氣體)吐出於處理室20內。
基板保持機構30係具備旋轉保持部31，和支柱部32，和驅動部33。旋轉保持部31係加以設置於處理室20之略中央。對於旋轉保持部31之上面，係加以設置從側面保持晶圓W之保持構件311。晶圓W係經由有關之保持構件311而在從旋轉保持部31之上面，僅作為隔離之狀態加以水平保持。
支柱部32係延伸存在於垂直方向之構件，基端部則經由驅動部33而可旋轉地加以支持，在前端部，水平地支持旋轉保持部31。驅動部33係使支柱部32旋轉於垂直周圍。
有關之基板保持機構30係經由使用驅動部33而使支柱部32旋轉之時，使支持於支柱部32之旋轉保持部31旋轉，經由此，使保持於旋轉保持部31之晶圓W旋轉。
液供給部40係對於保持於基板保持機構30
之晶圓W而言，供給各種的處理液。有關之液供給部40係具備：噴嘴41，和水平地支持噴嘴41之支持臂42，和使支持臂42迴旋及升降之迴旋升降機構43。
噴嘴41係藉由閥44a~44d，而各加以連接於臭氧水供給源45a、上塗層液供給源45b、DIW供給源45c及鹼性顯像液供給源45d。然而，DIW係常温(23~25度程度)之純水。在本實施形態中，液供給部之噴嘴41係為1個，而設置2個以上的噴嘴亦可。例如，為了個別地供給種別不同之各處理液，而設置4個之噴嘴亦可。
液供給部40係如上述地加以構成，將臭氧水，上塗層液，DIW或鹼性顯像液，對於晶圓W而言加以供給。
在此，臭氧水係將晶圓W之圖案形成面作為親水化之親水化處理液的一例。然而，取代臭氧水，例如將過氧化氫水作為親水化處理液而使用亦可。另外，使用TARC(top anti-reflecting coat)等之親水膜的塗佈，或灰化(Ashing)、UV照射、一分子層之親水賦予等之其他手法而進行親水化處理亦可。
上塗層液係為了於晶圓W上形成上塗層膜之成膜處理液之一例。上塗層膜係只為了防止對於抗蝕劑之液浸液的浸入而加以塗佈於抗蝕劑上面的保護膜。另外，液浸液係指例如，使用於在光微影工程之液浸曝光的液體。
DIW係從晶圓W使上塗層膜剝離之剝離處理
液之一例。然而，DIW係在後述之溶解處理液供給處理後之清洗處理，作為清洗處理液亦可使用。
鹼性顯像液係使上塗層膜溶解之溶解處理液之一例。作為鹼性顯像液，係例如，如包含氨水，四甲基氫氧化銨(TMAH：Tetra Methyl Ammonium Hydroxide)等之4級氫氧化銨水溶液，矽水溶液之至少一種即可。
回收杯狀物50係呈圍繞旋轉保持部31地加以配置，經由旋轉保持部31之旋轉而捕捉從晶圓W飛散的處理液。對於回收杯狀物50底部，係加以形成有排液口51，經由回收杯狀物50所捕集之處理液係從有關的排液口51，加以排出至基板洗淨裝置14之外部。另外，對於回收杯狀物50之底部，係加以形成有將從FFU21所供給之下向流氣體，排出至基板洗淨裝置14之外部的排氣口52。
接著，對於基板洗淨裝置14之具體動作，參照圖4加以說明。圖4係顯示有關第1實施形態之基板洗淨系統1所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。
如圖4所示，在基板洗淨裝置14中，首先，進行基板搬入處理(步驟S101)。在有關之基板搬入處理中，經由基板搬送裝置131(參照圖2)而搬入至處理室20內的晶圓W，則經由基板保持機構30之保持構件311所保持。此時，晶圓W係在圖案形成面朝上方的狀
態，加以保持於保持構件311。之後，經由驅動部33而旋轉保持部31則旋轉。經由此，晶圓W係在水平保持於旋轉保持部31之狀態，與旋轉保持部31同時旋轉。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行親水化處理(步驟S102)。在有關的親水化處理中，液供給部40之噴嘴41則位置於晶圓W之中央上方。之後，對於未形成有抗蝕劑之晶圓W的圖案形成面而言，加以供給親水化處理液之臭氧水。供給至晶圓W之臭氧水係經由伴隨晶圓W之旋轉的離心力而擴散於晶圓W的圖案形成面。經由此，加以親水化晶圓W的圖案形成面。
然而，對於晶圓W的圖案形成面則既已具有親水性的情況，係省略上述之親水化處理亦可。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行成膜處理液供給處理(步驟S103)。在有關之成膜處理液供給處理中，對於未形成有抗蝕劑之晶圓W的圖案形成面而言，加以供給成膜用處理液之上塗層液。如此，上塗層液係未藉由抗蝕劑而加以供給至晶圓W上。
供給至晶圓W之上塗層液係經由伴隨晶圓W之旋轉的離心力而擴散於晶圓W的表面。並且，經由上塗層液，產生伴隨揮發成分之揮發的體積收縮之同時，產生固化或硬化之時，於晶圓W的圖案形成面，加以形成有上塗層液之液膜。
然而，對於上塗層液，係包含有具有產生固化或硬化時，體積產生收縮性質之丙烯酸樹脂。經由此，
不僅揮發成分之揮發，而經由丙烯酸樹脂的硬化收縮，亦產生體積收縮之故，與僅包含揮發成分之成膜處理液做比較，體積收縮率為大，可強力地分離灰塵P。特別是丙烯酸樹脂係與環氧樹脂等其他樹脂做比較，體積收縮率為大之故，在賦予拉伸力於灰塵P的點，上塗層液係為有效。
另外，基板洗淨裝置14係對於晶圓W而言，在供給上塗層液之前，例如，供給MIBC(4-甲基-2-戊醇)等之上塗層液與有親和性的溶劑於晶圓W亦可。經由此，晶圓W之圖案形成面的潤濕性提升之故，成為對於晶圓W之圖案形成面，容易塗散上塗層液。隨之，可削減上塗層液之使用量之同時，可謀求處理時間的縮短化者。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行乾燥處理(步驟S104)。在有關之乾燥處理中，例如，經由使晶圓W的旋轉速度加以特定時間增加而使上塗層液乾燥。經由此，促進含於上塗層液之揮發成分的揮發，而上塗層液產生固化或硬化，於晶圓W之圖案形成面加以形成有上塗層膜。
然而，步驟S104之乾燥處理係例如，亦可為經由未圖示之減壓裝置而將處理室20內作為減壓狀態之處理，而經由FFU21所供給之下向流氣體而使處理室20內之濕度下降之處理亦可。經由此等處理，亦可使揮發成分之揮發促進者。
另外，在此係對於使揮發成分之揮發促進情
況的例加以顯示過，但上塗層液至自然地產生固化或硬化為止，以基板洗淨裝置14而使晶圓W待機亦可。另外，經由使晶圓W的旋轉停止，以及以擺脫上塗層液而晶圓W表面未露出程度的旋轉數而使晶圓W旋轉之時，而使揮發成分之揮發促進亦可。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行剝離處理液供給處理(步驟S105)。在有關之剝離處理液供給處理中，對於加以形成於晶圓W上之上塗層膜而言，加以供給有剝離處理液之DIW。供給至上塗層膜之DIW係經由伴隨晶圓W之旋轉的離心力而擴散於上塗層膜上。
DIW係浸透於上塗層膜中而到達至晶圓W的界面，再浸透於經由步驟S102之親水化處理而加以親水化之晶圓W的界面(圖案形成面)，從晶圓W而使上塗層膜剝離。經由此，附著於晶圓W之圖案形成面的灰塵P則與上塗層膜同時地，從晶圓W加以剝離。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行溶解處理液供給處理(步驟S106)。在有關之溶解處理液供給處理中，對於從晶圓W加以剝離之上塗層膜而言，加以供給有溶解處理液之鹼性顯像液。經由此，上塗層膜係產生溶解。
然而，作為溶解處理液而使用鹼性顯像液之情況，可對於晶圓W及灰塵P，使同一極性之界面電位產生。經由此，晶圓W及灰塵P則變成互相排斥之故，可防止灰塵P再附著於晶圓W者。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行洗淨處理(步驟S107)。在有關之洗淨處理中，經由對於旋轉之晶圓W而言，加以供給DIW之時，浮游於溶解之上塗層膜或鹼性顯像液中的灰塵P則與DIW同時，從晶圓W加以除去。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行乾燥處理(步驟S108)。在有關之乾燥處理中，例如，經由使晶圓W之旋轉速度，加以特定時間增加之時，擺脫殘存於晶圓W表面之DIW而使晶圓W乾燥。之後，晶圓W的旋轉則停止。
接著，在基板洗淨裝置14中，進行基板搬出處理(步驟S109)。有關之基板搬出處理中，經由基板搬送裝置131(參照圖2)，從基板洗淨裝置14之處理室20，取出晶圓W。之後，晶圓W係歷經收受部122及基板搬送裝置121，而收容於載置於載體載置部11之載體C。有關之基板搬出處理結束時，對於1片之晶圓W的基板洗淨處理則結束。
在此，對於使用物理力之洗淨方法的2流體洗淨，和有關第1實施形態之基板洗淨方法(以下，記載為「本洗淨方法」之比較結果，參照圖5A與圖5B而加以說明。圖5A及圖5B係顯示本洗淨方法與2流體洗淨之比較結果的圖。
在此，對於圖5A係顯示使各種粒徑之SiO2灰塵附著於裸矽晶圓上，再經由各洗淨方法之灰塵除去率之比較結果。對於圖5B，係顯示在對於以1.0μm間隔加以形成高度0.5μm、寬度0.5μm之圖案之晶圓而言，各進行2流體洗淨與本洗淨方法之情況，經由各洗淨方法之灰塵除去率的比較結果。
首先，參照圖5A，對於粒子徑小之灰塵P之除去性能加以說明。對於圖5A，係左下以斜線陰影顯示灰塵P之粒子徑為70nm情況之灰塵除去率之結果，而以網陰影顯示為100nm情況結果，右下以斜線陰影顯示為200nm情況結果。
如圖5A所示，2流體洗淨之灰塵除去率係對於灰塵P之粒子徑為200nm情況係略100%，但對於粒子徑為100nm情況係30%程度，對於粒子徑為70nm情況係5%程度，成為隨著粒子徑變小而大幅度減少之結果。經由此，了解到在2流體洗淨中，除去粒子徑小之灰塵P者則為困難。
另一方面，本洗淨方法之灰塵除去率係不論灰塵P之粒子徑，而顯示高的90~100%程度的值。如此，如根據本洗淨方法，在2流體洗淨中，可去除除去困難之粒子徑小之灰塵P者。
接著，參照圖5B，對於進入至圖案之間隙的灰塵P之除去性能加以說明。對於圖5B，係顯示在灰塵P之粒徑為200nm的情況，以各「無損傷條件」及「有損
傷條件」之2個條件而實施情況之各洗淨方法的灰塵除去率之結果。
在此，「無損傷條件」係指對於晶圓上，形成厚度2nm之熱氧化膜之同時，於有關之熱氧化膜上，形成高度100nm，寬度45nm之poly-Si圖案，再以未使poly-Si圖案崩壞之特定的力進行洗淨之條件者。另外，「有損傷條件」係指以使上述之樣品圖案崩壞之特定的力而進行洗淨之條件者。
然而，對於圖5B係以左下斜線陰影顯示對於無圖案晶圓之灰塵除去率，而以右下斜線陰影顯示對於有圖案晶圓之灰塵除去率。對於本洗淨方法，係未產生有樣品圖案的崩壞。因此，對於本洗淨方法係僅顯示「無損傷條件」之結果。
如圖5B所示，對於無圖案晶圓而言之本洗淨方法，2流體洗淨(無損傷條件)及2流體洗淨(有損傷條件)之灰塵除去率係均接近於100%的值，對於兩洗淨方法未看到大的不同。
另一方面，對於有圖案之晶圓而言之2流體洗淨之灰塵除去率係在無損傷條件，約17%程度，而即使在有損傷條件約32%，而與無圖案晶圓作比較，大幅度地減少。如此，從有圖案晶圓之灰塵除去率則與無圖案晶圓之情況做比較，大幅度地減少情況，在2流體洗淨中，了解到不易除去進入至圖案之間隙的灰塵P。
對此，本洗淨方法係顯示對於有圖案晶圓而
言，亦與無圖案晶圓之情況同樣，接近於100%的值。如此，從在無圖案晶圓與有圖案晶圓，對於灰塵除去率幾乎未有變化之情況，了解到經由本洗淨方法，適當地加以除去進入至圖案之間隙的灰塵P。
如此，如根據本洗淨方法，與2流體洗淨做比較，不僅不易使圖案崩壞，而可適當地加以除去進入至圖案之間隙的灰塵P。
接著，對於經由使用化學作用之洗淨方法之SC1(氨化過氫)之藥液洗淨，和本洗淨方法之比較加以說明。圖6A及圖6B係顯示本洗淨方法與藥液洗淨之比較結果的圖。對於各圖6A係顯示灰塵除去率之比較結果，對於圖6B係薄膜耗損的比較結果。薄膜耗損係指形成於晶圓上之基底膜的熱氧化膜之侵蝕深度者。
然而，對於藥液洗淨，係使用各以1：2：40的比例而混合氨水與過氧化氫水與水的SC1，以溫度60℃，供給時間600秒的條件進行洗淨。另外，對於晶圓，係使用以1.0μm間隔加以形成高度0.5μm、寬度0.5μm之圖案的晶圓。灰塵P的粒徑係200nm。
如圖6A所示，經由藥液洗淨之灰塵除去率係97.5%，與本洗淨方法之灰塵除去率(98.9%)做比較，雖稍微低，但與上述之2流體洗淨不同，了解到適當地加以除去進入至圖案之間隙的灰塵P。
另一方面，如圖6B所示，進行藥液洗淨之結果，雖產生有7A(埃)之薄膜耗損，但即使進行本洗淨方法，亦未產生薄膜耗損。如此，本洗淨方法係了解到未有侵蝕基底膜，而可除去進入至圖案之間隙的灰塵P。
如以上，本洗淨方法係在防止圖案崩壞或基底膜之侵蝕之同時，可適時地除去粒子徑小的灰塵P或進入至圖案之間隙的灰塵P的點，較使用物理力之洗淨方法或使用化學作用之洗淨方法為有效。
如上述，有關第1實施形態之基板洗淨系統1係具備：成膜處理液供給部(液供給部40)，和剝離處理液供給部(液供給部40)，和溶解處理液供給部(液供給部40)。成膜處理液供給部係對於表面為親水性之晶圓W而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於晶圓W上之成膜處理液(上塗層液)。剝離處理液供給部係對於經由揮發成分產生揮發而在晶圓W上，產生固化或硬化之成膜處理液(上塗層液)而言，供給從晶圓W使該成膜處理液(上塗層液)剝離之剝離處理液(DIW)。並且，溶解處理液供給部係對於產生固化或硬化之成膜處理液(上塗層液)而言，供給使該成膜處理液(上塗層液)溶解之溶解處理液(鹼性顯像液)。
隨之，如根據有關第1實施形態之基板洗淨系統1，可抑制基底膜之侵蝕同時，而可除去附著於晶圓W之粒子徑小之灰塵P。
在上述之第1實施形態中，對於作為剝離處理液而使用純水情況的例，加以說明過，但剝離處理液係不限定於純水。例如，亦可將較作為溶解處理液所使用之鹼性顯像液為低濃度之鹼性顯像液，作為剝離處理液而使用者。
圖7係顯示有關第2實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。然而，在以下的說明中，對於與既已說明之部分同樣的部分，係附上與既已說明之部分同一的符號，而省略重複之說明。
如圖7所示，有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A所具備之液供給部40A係藉由閥44e~44h，而各加以連接於第1鹼性顯像液供給源45e，第2鹼性顯像液供給源45f，第3鹼性顯像液供給源45g，第4鹼性顯像液供給源45h。
第1鹼性顯像液供給源45e係將第1濃度(例如，0.1%)之鹼性顯像液，供給至液供給部40A，而第2鹼性顯像液供給源45f係將第2濃度(例如，0.5%)之鹼性顯像液，供給至液供給部40A。另外，第3鹼性顯像液供給源45g係將第3濃度(例如，1.0%)之鹼性顯像液，供給至液供給部40A，而第4鹼性顯像液供給源45h係將第4濃度(例如，2.38%)之鹼性顯像液，供給至液供給部40A。在本實施形態中，液供給部之噴嘴41係為1個，而設置2個以上的噴嘴亦可。例如，為了個別地供給種別不同之各處理液，而設置4個之噴嘴。此情況，作為
呈濃度不同之第1~第4濃度的鹼性顯像液係使用其中之1個噴嘴，經由切換閥44e~44h而加以供給。
接著，對於有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A之具體的動作，參照圖8而加以說明。圖8係顯示有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。然而，圖8係僅顯示剝離處理液供給處理及溶解處理液供給處理之處理步驟。對於其他的處理，係因與有關第1實施形態之基板洗淨裝置14所執行之基板洗淨處理同樣之故，在此之說明係省略。
如圖8所示，在基板洗淨裝置14A中，作為剝離處理液，首先，將自第1鹼性顯像液供給源45e所供給之第1濃度之鹼性顯像液，從液供給部40A供給至晶圓W(步驟S201)。第1濃度之鹼性顯像液係為低濃度之故，幾乎未使上塗層膜溶解，而可從晶圓W使其剝離。因此，與作為剝離處理液而使用DIW之情況同樣，灰塵P係與上塗層膜同時，從晶圓W加以剝離。
接著，在基板洗淨裝置14A中，作為剝離處理液，將自第2鹼性顯像液供給源45f所供給之第2濃度(>第1濃度)之鹼性顯像液，從液供給部40A供給至晶圓W(步驟S202)。第2濃度之鹼性顯像液係與第1濃度之鹼性顯像液做比較而為高濃度之故，僅使上塗層膜溶解之同時，從晶圓W更使其剝離。
接著，在基板洗淨裝置14A中，作為溶解處理液，將自第3鹼性顯像液供給源45g所供給之第3濃度
(>第2濃度)之鹼性顯像液，從液供給部40A供給至晶圓W(步驟S203)。第3濃度之鹼性顯像液係較第2濃度之鹼性顯像液為更高濃度之故，以較第2濃度之鹼性顯像液為高之溶解力，使從晶圓W剝離之上塗層膜溶解。
更且，在基板洗淨裝置14A中，作為溶解處理液，將自第4鹼性顯像液供給源45h所供給之第4濃度(>第3濃度)之鹼性顯像液，從液供給部40A供給至晶圓W(步驟S204)。第4濃度之鹼性顯像液係較第3濃度之鹼性顯像液為更高濃度，以較第3濃度之鹼性顯像液為高之溶解力，使上塗層膜溶解。
如此，將較在溶解處理液供給處理所供給之鹼性顯像液為低濃度之鹼性顯像液，作為剝離處理液而供給至上塗層膜亦可。有關的情況，亦與作為剝離處理液而使用DIW之情況同樣地，可從晶圓W使上塗層膜剝離者。
另外，在有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A中，使在剝離處理液供給處理所供給之鹼性顯像液的濃度，在未超過在溶解處理液供給處理所供給之鹼性顯像液之濃度範圍，從低濃度變化為高濃度者。經由此，亦可與上塗層膜的剝離並行進行上塗層膜之溶解之故，可使對於基板洗淨處理所需之時間縮短者。
另外，在有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A中，在溶解處理液供給處理中，作為使鹼性顯像液的濃度，從低濃度變化為高濃度者。因此，與作為溶解處理
液而突然供給高濃度之鹼性顯像液之情況做比較，可防止對於上塗層膜之晶圓W之膜殘留者。
然而，在此係在剝離處理液供給處理中，首先，作為將第1濃度之鹼性顯像液，供給至上塗層膜，但亦可在供給第1濃度之鹼性顯像液之前，供給DIW。
另外，在此，在剝離處理液供給處理及溶解處理液供給處理中，作為以2階段進行鹼性顯像液之供給，但剝離處理液供給處理及溶解處理液供給處理，係亦可以3階段以上進行鹼性顯像液之供給。另外，以1階段進行剝離處理液供給處理及溶解處理液供給處理之任一方的鹼性顯像液之供給亦可。
另外，在此，對於液供給部40A則加以連接於供給各濃度之鹼性顯像液的複數之供給源(第1鹼性顯像液供給源45e~第4鹼性顯像液供給源45h)之情況的例，加以說明過，但液供給部40A係亦可作為僅加以連接於，例如供給第4濃度之鹼性顯像液的第4鹼性顯像液供給源45h之構成。
有關之情況，基板洗淨裝置14A係由從噴嘴41，同時供給第4濃度之鹼性顯像液與DIW者，可將較第4濃度之鹼性顯像液為低濃度之鹼性顯像液，供給至晶圓W。基板洗淨裝置14A係由調整DIW之流量者，可將第1濃度~第4濃度之鹼性顯像液，供給至晶圓W。
另外，此係作為對於剝離處理液及溶解處理液，使用各濃度之鹼性顯像液者，但亦可使用各濃度之
IPA水溶液(IPA與純水的混合液)。此情況，階段性地在剝離處理液供給處理中，供給低濃度之IPA的水溶液，而在溶解處理液供給處理中，供給高濃度之IPA的水溶液。
在上述之各實施形態中，對於將上塗層液或鹼性顯像液之複數的處理液，從1個支持臂的噴嘴41加以供給情況的例，已做過說明，但基板洗淨裝置係於複數的支持臂具備噴嘴亦可。在以下中，對於基板洗淨裝置則於複數的支持臂具備噴嘴情況的例，參照圖9加以說明。圖9係顯示有關第3實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
如圖9所示，有關第3實施形態之基板洗淨裝置14B係具備：第1液供給部40B，和第2液供給部40C。
第1液供給部40B係具備：噴嘴41a，和水平地支持噴嘴41a之支持臂42a，和使支持臂42a迴旋及升降之迴旋升降機構43b。同樣地，第2液供給部40C係具備：噴嘴41b，和水平地支持噴嘴41b之支持臂42b，和使支持臂42b迴旋及升降之迴旋升降機構43c。
並且，第1液供給部40B所具備之噴嘴41a係藉由閥44a，44c而加以連接於臭氧水供給源45a與DIW供給源45c，而第2液供給部40C所具備之噴嘴41b係藉由閥44b，44d而加以連接於上塗層液供給源45b與
鹼性顯像液供給源45d。
如此，基板洗淨裝置14B係將臭氧水，上塗層液，DIW及鹼性顯像液，分配於複數之支持臂的噴嘴41a，41b而供給亦可。
在此，如有關第2實施形態之基板洗淨裝置14A，對於使鹼性顯像液之濃度變化的情況，如從第1液供給部40B所具備之噴嘴41a，供給DIW同時，從第2液供給部40C所具備之噴嘴41b，供給鹼性顯像液即可。有關之情況，在晶圓W上加以混合鹼性顯像液與DIW，而在晶圓W上加以生成低濃度之鹼性顯像液。
然而，在此，基板洗淨裝置14B則作為具備2個液供給部(第1液供給部40B及第2液供給部40C)，但對於1個液供給部而言設置複數之噴嘴亦可。
在上述之各實施形態中，作為經由於剝離處理液供給處理後，進行溶解處理液供給處理之時，使從晶圓W所剝離之上塗層膜溶解者。但溶解處理液供給處理係未必須要加以執行。在以下中，對於有關情況的例，參照圖10加以說明。圖10係顯示有關第4實施形態之基板洗淨裝置之構成的模式圖。
如圖10所示，有關第4實施形態之基板洗淨裝置14C係具備液供給部40D。並且，液供給部40D所具備之噴嘴41係藉由閥44a~44c，各加以連接於臭氧水供
給源45a、上塗層液供給源45b及DIW供給源45c。
接著，對於有關第4實施形態之基板洗淨裝置14C所執行之基板洗淨處理之處理步驟，參照圖11而加以說明。圖11係顯示有關第4實施形態之基板洗淨裝置14C所執行之基板洗淨處理的處理步驟之流程圖。然而，圖11所示之步驟S301~S304之處理係與在第1實施形態所說明之步驟S101~S104(參照圖4)之處理同樣之故，在此之說明係省略。
如圖11所示，在基板洗淨裝置14C中，進行乾燥處理後(步驟S304)，進行DIW供給處理(步驟S305)。在有關之DIW供給處理中，對於加以形成於晶圓W上之上塗層膜而言，加以供給有剝離處理液之DIW。供給至上塗層膜之DIW係經由伴隨晶圓W之旋轉的離心力而擴散於上塗層膜上。
如上述，作為剝離處理液之DIW係浸透於上塗層膜中而到達至晶圓W之界面，浸透至加以親水化之晶圓W的界面，從晶圓W使上塗層膜剝離。經由此，附著於晶圓W的灰塵P則與上塗層膜同時地，從晶圓W加以剝離。並且，經由之後亦持續供給DIW之時，與剝離之上塗層膜同時，灰塵P則從晶圓W上加以除去。如此，有關第4實施形態之基板洗淨裝置14C係未進行處理液之切換，而可連續地進行剝離處理液供給處理及洗淨處理者。
之後，與圖4所示之步驟S108，S109同樣，
進行乾燥處理(步驟S306)及基板搬出處理(步驟S307)，而基板洗淨處理則結束。
如此，對於如未加以形成有例如圖案之裸晶圓，將可比較容易除去灰塵P之晶圓W作為處理對象之情況，係作為剝離處理液供給處理後，未進行溶解處理液供給處理，而結束基板洗淨處理亦可。
在上述之第1~第3實施形態中，作為在同一處理室內進行成膜處理液供給處理與溶解處理液供給處理，但成膜處理液供給處理與溶解處理液供給處理係亦可作為在另外處理室進行者。有關的情況，例如，如將進行圖4所示之步驟S101(基板搬入處理)~S104(乾燥處理)之第1基板洗淨裝置，和進行圖4所示之步驟S105(剝離處理液供給處理)~S109(基板搬出處理)之第2基板洗淨裝置，配置於圖2所示之處理台3即可。另外，在另外處理室進行剝離處理液供給處理與溶解處理液供給處理亦可。
另外，在上述之各實施形態中，對於將液體狀之DIW，作為剝離處理液而使用情況的例加以說明過，但剝離處理液係亦可為霧狀的DIW。
另外，在上述之各實施形態中，對於經由使用噴嘴而直接供給DIW於上塗層膜情況的例加以說明過，但例如作為呈經由使用加濕裝置等而提高處理室內的濕度之時，對於上塗層膜而言，間接地供給DIW亦可。
另外，在上述之各實施形態中，對於將常溫的純水之DIW作為剝離處理液而使用之情況的例已做過說明，但例如，將加熱的純水作為剝離處理液而使用亦可。
另外，在上述之各實施形態中，對於作為成膜處理液而使用上塗層液之同時，作為剝離處理液而使用DIW或低濃度之鹼性顯像液情況的例加以說明過。但如為未使形成於晶圓W上之處理膜溶解(或者，使其溶解前)，可執行剝離之處理的組合，將不問成膜處理液及剝離處理液之組合。例如，剝離處理液係如包含CO2水(加以混合CO2氣體之DIW)，酸或鹼性的水溶液，界面活性劑添加水溶液，HFE(氫氟醚)等之氟素系溶劑，稀釋IPA(以純水加以稀釋之IPA：異丙醇)之至少一種即可。
另外，基板洗淨裝置係在作為成膜處理液而使用上塗層液之情況，於進行成膜處理液供給處理之前，作為與上塗層液有親和性的溶劑，例如將MIBC(4-甲基-2-戊醇)，對於晶圓W而言進行供給亦可。MIBC係含有於上塗層液，與上塗層液有著親和性。然而，作為與MIBC以外之上塗層液有親和性之溶劑，係例如，亦可使用PGME(丙二醇甲醚丙酸酯)、PGMEA(醋酸丙二醇甲醚酯)等。
如此，由將與上塗層液有著親和性之MIBC，事前塗散於晶圓W者，在後述之成膜處理液供給處理
中，上塗層液則容易擴散於晶圓W上面之同時，亦成為容易進入於圖案之間隙。隨之，可削減上塗層液之使用量同時，成為可更確實地除去進入於圖案之間隙的灰塵P者。另外，亦可謀求成膜處理液供給處理之處理時間的縮短化者。
另外，在上述之各實施形態中，對於作為溶解處理液供給處理而使用鹼性顯像液情況的例加以說明過，但溶解處理液係亦可為加上過氧化氫水於鹼性顯像液之構成。如此，經由加上過氧化氫水於鹼性顯像液之時，可抑制經由鹼性顯像液之晶圓表面的面粗糙者。
另外，溶解處理液係亦可為MIBC(4-甲基-2-戊醇)，稀釋劑，甲苯，醋酸酯類，醇類，二醇類(丙二醇甲醚)等之有機溶劑，而亦可為醋酸，蟻酸，乙醇酸等之酸性顯像液。
更且，溶解處理液係亦可包含界面活性劑。對於界面活性劑係有著減弱表面張力之作用之故，可抑制灰塵P再附著於晶圓W等者。另外，作為除去對象之不要物係不限於灰塵，而例如在乾蝕刻後或灰化後，殘存於基板上之聚合物等之其他物值亦可。
進一步的效果或變形例係經由該業者可容易引導出。因此，本發明之更廣泛之形態係並不限定於如以上表述且記述之特定的詳細及代表性之實施形態者。隨之，在未自經由添加之申請專利範圍及其均等物所定義之總括的發明概念之精神或範圍脫離，而可做種種變更。
Claims (14)
- 一種基板洗淨方法，其特徵為包含：對於表面為親水性之基板而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於基板上之成膜處理液的成膜處理液供給工程，和對於經由前述揮發成分產生揮發，而前述成膜處理液則在前述基板上固化或硬化而成之處理膜而言，供給從前述基板使該處理膜剝離之剝離處理液的剝離處理液供給工程者。
- 如申請專利範圍第1項記載之基板洗淨方法，其中，前述剝離處理液係為純水者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之基板洗淨方法，其中，於前述成膜處理液供給工程之前，包含使基板的表面作為親水化之親水化工程者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之基板洗淨方法，其中，前述成膜處理液供給工程係對於前述基板而言，未藉由抗蝕劑而供給前述成膜處理液者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之基板洗淨方法，其中，前述成膜處理液供給工程係對於在形成有圖案之前述基板的形成有該圖案的面而言，供給前述成膜處理液者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之基板洗淨方法，其中，前述剝離處理液供給工程後，包含對於前述處理膜而言，供給使該處理膜溶解之溶解處理液的溶解處 理液供給工程者。
- 一種基板洗淨系統，其特徵為具備：對於表面為親水性之基板而言，供給包含揮發成分而為了形成膜於基板上之成膜處理液的成膜處理液供給部，和對於經由前述揮發成分產生揮發，而前述成膜處理液則在前述基板上固化或硬化而成之處理膜而言，供給從前述基板使該處理膜剝離之剝離處理液的剝離處理液供給部者。
- 如申請專利範圍第7項記載之基板洗淨系統，其中，具備為了將基板表面作為親水化之親水化處理液供給部者。
- 如申請專利範圍第7項或第8項記載之基板洗淨系統，其中，具備供給使該處理膜溶解之溶解處理液的溶解處理液供給部者。
- 如申請專利範圍第7項記載之基板洗淨系統，其中，具備：收容保持前述基板之基板保持部，和前述成膜處理液供給部，和前述剝離處理液供給部的處理室者。
- 如申請專利範圍第10項記載之基板洗淨系統，其中，前述處理室係具備為了將基板表面作為親水化之親水化處理液供給部者。
- 如申請專利範圍第10項記載之基板洗淨系統，其中，前述處理室係具備供給使該處理膜溶解之溶解處理液的溶解處理液供給部者。
- 如申請專利範圍第10項記載之基板洗淨系統， 其中，前述處理室係具備：為了將基板表面作為親水化之親水化處理液供給部，和供給使該處理膜溶解之溶解處理液的溶解處理液供給部者。
- 一種記憶媒體，係在電腦上進行動作，記憶有控制基板洗淨系統之程式的電腦讀取可能之記憶媒體，其特徵為：前述程式係在執行時，呈進行如申請專利範圍第1項至第6項任一項記載之基板洗淨方法地，使電腦控制前述基板洗淨系統者。
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