TWI702652B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

以提供一種基板處理裝置為目的,該基板處理裝置,係可從具有藉由乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於基板的表面之乾蝕刻處理所產生之來自有機蝕刻氣體的有機聚合物,該乾蝕刻處理,係使用有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。

在基板處理裝置(1)中,第1處理部(4),係具備有:第1洗淨液供給部(43a),供給從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇的第1洗淨液(L1),藉由第1洗淨液供給部(43a),對基板(W1)供給第1洗淨液(L1)。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明,係關於基板處理裝置及基板處理方法。又,本發明,係關於記錄有執行本發明之基板處理方法之程式的記憶媒體。
近年來,半導體裝置,特別是半導體積體電路裝置之動作的高速化不斷發展。動作的高速化,係藉由配線材料之低電阻化等來實現。因此,配線材料,係逐步使用電阻更低的銅來代替以往的鋁。
在專利文獻1中,作為銅配線的形成方法,記載有銅之異向性乾蝕刻方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-54306號公報
本發明者,係發現到:藉由使用有機蝕刻氣 體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理,在基板形成銅配線時,乾蝕刻處理所產生之來自有機蝕刻氣體的有機聚合物會附著於基板的乾蝕刻處理表面。
該有機聚合物,係成為藉由無電解鍍敷處理等而在基板之銅配線上形成金屬膜之際的障礙。
因此,本發明,係以提供一種基板處理裝置及基板處理方法和記錄有執行該基板處理方法之程式的記憶媒體為目的,該基板處理裝置,係可從具有藉由乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於基板的表面之乾蝕刻處理所產生之來自蝕刻氣體的有機聚合物。
本發明者,係發現如下述者,以完成本發明:以從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇的洗淨液,洗淨具有藉由乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,藉此,可去除附著於基板的表面之乾蝕刻處理所產生之來自有機蝕刻氣體的有機聚合物,並且,在使用了從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇的洗淨液之洗淨後,進行使用了從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的洗淨液之洗淨,藉此,有機聚合物的去除效果便獲得提升,該乾蝕刻處理,係使用有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包 含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。另外,本發明者,係藉由顯微鏡觀察,實際地確認藉由使用了上述洗淨液之洗淨以去除有機聚合物的情形。
本發明,係包含有以下發明。
(1)一種基板處理裝置,係具備有洗淨處理部與控制部的基板處理裝置,該洗淨處理部,係進行從具有藉由使用有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於前述基板的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自前述蝕刻氣體的有機聚合物之洗淨處理,該控制部,係控制前述洗淨處理部的動作,該基板處理裝置,其特徵係,前述洗淨處理部,係具備有:第1洗淨液供給部,對前述基板,供給從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇的第1洗淨液,前述控制部,係以藉由前述第1洗淨液供給部對前述基板供給前述第1洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部。
(2)如(1)之基板處理裝置,其中,前述有機蝕刻氣體,係從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之氣體。
(3)如(1)或(2)之基板處理裝置,其中,前述洗淨處理部,係更具備有:第2洗淨液供給部,對前述基板,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇 的第2洗淨液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第1洗淨液供給部所致之前述第1洗淨液後,藉由前述第2洗淨液供給部供給前述第2洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部及前述第2洗淨液供給部。
(4)如(3)之基板處理裝置,其中,前述洗淨處理部,係更具備有:第3洗淨液供給部,對前述基板,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第3洗淨液且與前述第2洗淨液不同的前述第3洗淨液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液後,藉由前述第3洗淨液供給部供給前述第3洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部、前述第2洗淨液供給部及前述第3洗淨液供給部。
(5)如(3)或(4)之基板處理裝置,其中,前述洗淨處理部,係更具備有:沖洗液供給部,對前述基板供給沖洗液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第1洗淨液供給部所致之前述第1洗淨液後且供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液之前,及/或在供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液後且供給前述第3洗淨液供給部所致之前述第3洗淨液之前,藉由前述沖洗液供給部供給前述沖洗液的方式,控制前述第1洗淨液供給部、前述第2洗淨液供給部、前述第3洗淨液供給部及前述沖洗液供給部。
(6)如(1)~(5)中任一之基板處理裝置,其中,前述基板處理裝置,係更具備:塗佈處理部,進行以金屬膜塗佈前述基板之前述銅配線的塗佈處理,前述控制部,係以在對前述基板進行前述洗淨處理部所致之前述洗淨處理後,藉由前述塗佈處理部進行前述塗佈處理的方式,控制前述洗淨處理部及前述塗佈處理部。
(7)如(6)之基板處理裝置,其中,前述基板處理裝置,係更具備有:疏水化劑溶液供給部,對前述基板供給疏水化劑溶液,前述控制部,係以在對前述基板進行前述洗淨處理部所致之前述洗淨處理後且進行前述塗佈處理部所致之前述塗佈處理之前,藉由前述疏水化劑溶液供給部供給前述疏水化劑溶液的方式,控制前述洗淨處理部、前述塗佈處理部及前述疏水化劑溶液供給部。
(8)如(6)或(7)之基板處理裝置,其中,前述塗佈處理,係無電解鍍敷處理。
(9)一種基板處理方法,係包含有洗淨工程的基板處理方法,該洗淨工程,係從具有藉由使用有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於前述基板的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自前述有機蝕刻氣體的有機聚合物,該基板處理方法,其特徵係,於前述洗淨工程中,對前述基板,供給從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇的第1洗淨液。
(10)如(9)之基板處理方法,其中,前述有機蝕刻氣體,係從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之氣體。
(11)如(9)或(10)之基板處理方法,其中,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第1洗淨液後,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第2洗淨液。
(12)如(11)之基板處理方法,其中,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第2洗淨液後,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第3洗淨液且與前述第2洗淨液不同的前述第3洗淨液。
(13)如(11)或(12)之基板處理方法,其中,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第1洗淨液後且供給前述第2洗淨液之前,及/或在供給前述第2洗淨液後且供給前述第3洗淨液之前,供給沖洗液。
(14)如(9)~(13)中任一之基板處理方法,其中,更包含有:塗佈工程,在前述洗淨工程後,以金屬膜塗佈前述基板之前述銅配線。
(15)如(14)之基板處理方法,其中,更包含有:疏水化劑溶液供給工程,在前述洗淨工程後且前述塗佈工程之前,對前述基板供給疏水化劑溶液。
(16)如(14)或(15)之基板處理方法,其中,在前述塗佈工程中,藉由無電解鍍敷處理,以金屬膜塗佈前述基板的前述銅配線。
(17)一種基板處理方法,其特徵係,包含有:準備基板的工程,該基板,係具有藉由乾蝕刻處理所形成為預定之配線形狀的銅配線;洗淨工程,以洗淨液去除附著於前述銅配線的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自蝕刻氣體的有機聚合物;及塗佈工程,在前述洗淨工程後,以金屬膜選擇性地塗佈前述基板之前述銅配線的表面。
(18)一種記憶媒體,其特徵係,記錄有程式,該程式,係在被用以控制基板處理裝置之動作的電腦所執行時,使前述電腦控制前述基板處理裝置而執行如(9)~(17)中之任一之基板處理方法。
根據本發明,係提供一種基板處理裝置及基板處理方法和記錄有執行該基板處理方法之程式的記憶媒體為,該基板處理裝置,係可從具有藉由乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於基板的表面之乾蝕刻處理所產生之來自蝕刻氣體的有機聚合物。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧基板處理部
3‧‧‧控制部
4‧‧‧第1處理部(洗淨處理部之一例)
5‧‧‧第2處理部(鍍敷處理部之一例)
43a‧‧‧第1洗淨液供給部
43b‧‧‧第2洗淨液供給部
43c‧‧‧第3洗淨液供給部
[圖1]圖1,係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成的概略圖。
[圖2]圖2,係表示如圖1所示之基板處理裝置所具 備之基板處理部之構成的概略平面圖。
[圖3]圖3,係表示如圖2所示之基板處理部所具備之第1處理部之構成的概略剖面圖。
[圖4]圖4,係表示如圖2所示之基板處理部所具備之第2處理部之構成的概略剖面圖。
[圖5A]圖5A,係用以說明乾蝕刻處理的概略剖面圖。
[圖5B]圖5B,係用以說明乾蝕刻處理的概略剖面圖(續圖5A)。
[圖5C]圖5C,係用以說明乾蝕刻處理的概略剖面圖(續圖5B)。
[圖5D]圖5D,係用以說明乾蝕刻處理的概略剖面圖(續圖5C)。
[圖6]圖6,係表示如圖3所示之第1處理部之變更例之構成的概略剖面圖。
以下,參閱圖面,說明關於本發明之實施形態。
<基板處理裝置之構成>
參閱圖1,說明關於本發明之一實施形態之基板處理裝置的構成。圖1,係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成的概略圖。
如圖1所示,本發明之一實施形態的基板處理裝置1,係具備有:基板處理部2;及控制部3,控制基板處理部2的動作。
基板處理部2,係進行對基板的各種處理。關於基板處理部2所進行的各種處理,係如後所述。
控制部3,係例如電腦,具備有主控制部與記憶部。主控制部,係例如CPU(Central Processing Unit),藉由讀出並執行記憶於記憶部之程式的方式,控制基板處理部2的動作。記憶部,係由例如RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、硬碟等的記憶裝置所構成,記憶有控制在基板處理部2所執行之各種處理的程式。另外,程式,係亦可為記錄於可藉由電腦讀取的記憶媒體者,或亦可為從該記憶媒體安裝於記憶部者。作為可藉由電腦讀取的記憶媒體,係可列舉出例如硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。在記憶媒體,係記錄有程式,該程式,係在被用以控制基板處理裝置1之動作的電腦所執行時,使電腦控制基板處理裝置1而執行後述的基板處理方法。
<基板處理部之構成>
其次,參閱圖2,說明關於基板處理部2的構成。圖2,係表示基板處理部2之構成的概略平面圖。另外,圖2中的虛線,係表示基板。
基板處理部2,係進行對基板的各種處理。基板處理部2所進行的處理,係只要包含有從具有藉由乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除附著於基板的表面之乾蝕刻處理所產生之來自有機蝕刻氣體的有機聚合物之洗淨處理,則不特別限定,該乾蝕刻處理,係使用有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。因此,在基板處理部2所進行的處理,係亦可包含有去除有機聚合物之洗淨處理以外的處理。例如,在基板處理部2所進行的處理,係亦可包含有乾蝕刻處理,該乾蝕刻處理,係使用用以在基板形成銅配線之有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。在本實施形態中,基板處理部2,係進行包含有如下述者的處理:洗淨處理,從乾蝕刻處理後的基板去除附著於基板之表面的有機聚合物;及無電解鍍敷處理,以金屬膜塗佈洗淨處理後之基板的銅配線。另外,無電解鍍敷處理,係以金屬膜塗佈洗淨處理後之基板的銅配線之塗佈處理的一例。
基板處理部2,係具備有:搬入搬出站21;及處理站22,鄰接設置於搬入搬出站21。
搬入搬出站21,係具備有:載置部211;及搬送部212,鄰接設置於載置部211。
在載置部211,係載置有以水平狀態收容複數 片基板的複數個搬送容器(以下稱為「載體C」。)。
搬送部212,係具備有搬送機構213與收授部214。搬送機構213,係具備有保持基板的保持機構,構成為可朝水平方向及垂直方向之移動和以垂直軸為中心之旋轉。
處理站22,係具備有:第1處理部4,進行包含有從乾蝕刻處理後的基板去除附著於基板之表面的有機聚合物之洗淨處理的處理;及第2處理部5,進行包含有以金屬膜塗佈洗淨處理後之基板的銅配線之無電解鍍敷處理的處理。在本實施形態中,處理站22所具有之第1處理部4的個數,雖係2以上,但亦可為1。關於第2處理部5亦相同。第1處理部4,係配列在延伸於預定方向之搬送路徑221的一方側,第2處理部5,係配列在搬送路徑221的另一方側。
在搬送路徑221,係設置有搬送機構222。搬送機構222,係具備有保持基板的保持機構,構成為可朝水平方向及垂直方向之移動和以垂直軸為中心之旋轉。
以下,將第1處理部4所致之基板處理前的基板(第1處理部4所致之成為基板處理之對象物的基板)稱為「基板W1」,將第1處理部4所致之基板處理後且第2處理部5所致之基板處理前的基板(第2處理部5所致之成為基板處理之對象物的基板)稱為「基板W2」,將第2處理部所致之基板處理後的基板稱為「基板W3」。
在基板處理部2中,搬入搬出站21的搬送機構213,係在載體C與收授部214之間,進行基板W1,W3的搬送。具體而言,搬送機構213,係從載置於載置部211的載體C取出基板W1,將所取出之基板W1載置於收授部214。又,搬送機構213,係藉由處理站22的搬送機構222,取出載置於收授部214的基板W3,並收容至載置部211的載體C。
在基板處理部2中,處理站22的搬送機構222,係在收授部214與第1處理部4之間、第1處理部4與第2處理部5之間、第2處理部5與收授部214之間,進行基板W1,W2,W3的搬送。具體而言,搬送機構222,係取出載置於收授部214的基板W1,將所取出之基板W1搬入至第1處理部4。又,搬送機構222,係從第1處理部4取出基板W2,將所取出之基板W2搬入至第2處理部5。而且,搬送機構222,係從第2處理部5取出基板W3,將所取出之基板W3載置於收授部214。
<第1處理部之構成>
其次,參閱圖3,說明關於第1處理部4的構成。圖3,係表示第1處理部4之構成的概略剖面圖。
第1處理部4,係進行包含有從基板W1去除附著於基板W1之表面的有機聚合物之洗淨處理的處理。第1處理部4所進行的處理,係只要包含有從基板W1,去除附著於基板W1的表面之有機聚合物的洗淨處理,則 不特別限定。因此,在第1處理部4所進行的處理,係亦可包含有洗淨處理以外的處理。
在本實施形態中,基板W1,係乾蝕刻處理後的基板。如圖5D所示,基板W1,係具有:半導體晶圓S;層間絕緣膜91,形成於半導體晶圓S上;第1阻障膜92,形成於層間絕緣膜91上;銅配線93,形成於第1阻障膜92上;及第2阻障膜94,形成於銅配線93上。而且,在基板W1的表面,係附著有來自乾蝕刻處理所產生之蝕刻氣體(有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體)的有機聚合物P。在基板W1中,第2阻障膜94,係可省略。
半導體晶圓S,係例如矽晶圓。層間絕緣膜91,係例如SiO2膜、被稱為Low-k膜的低介電常數膜等。Low-k膜,係例如介電係數低於二氧化矽介電係數的膜例如SiOC膜等。銅配線93,係藉由乾蝕刻處理所形成的銅配線,以形成預定的配線圖案,該乾蝕刻處理,係使用有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。第1阻障膜92,係為了防止銅配線93中之銅原子擴散至層間絕緣膜91及半導體晶圓S而設置,第2阻障膜94,係為了防止銅配線93之氧化而設置。第1阻障膜92及第2阻障膜94的材料,係例如Ti、Nb、Cr、W、Ta、Mo等的金屬或其氮化物抑或氧化物。第1 阻障膜92及第2阻障膜94,係例如Ta/TaN的層積膜Ti/TiN的層積膜。
第1處理部4,係具備有腔室41,在腔室41內進行包含有洗淨處理的基板處理。
第1處理部4,係具備有基板保持部42。基板保持部42,係具備有:旋轉軸421,在腔室41內,延伸於垂直方向;旋轉台422,安裝於旋轉軸421的上端部;卡盤423,設置於旋轉台422的上面外周部,支撐基板W1的外緣部;及驅動部424,旋轉驅動旋轉軸421。
基板W1,係被支撐於卡盤423,在從旋轉台422之上面離開些許的狀態下,被水平保持於旋轉台422。在本實施形態中,基板保持部42所致之基板W1的保持方式,雖係藉由可動的卡盤423來把持基板W1之外緣部的所謂機械夾頭類型,但亦可為真空吸附基板W1之背面的真空夾頭類型。
旋轉軸421的基端部,係藉由驅動部424,以可旋轉的方式予以支撐,旋轉軸421的前端部,係水平地支撐旋轉台422。當旋轉軸421旋轉時,則安裝於旋轉軸421之上端部的旋轉台422便旋轉,藉此,在被支撐於卡盤423的狀態下,保持於旋轉台422的基板W1便旋轉。控制部3,係控制驅動部424之動作,且控制基板W1的旋轉時間點、旋轉速度等。
第1處理部4,係具備有對保持於基板保持部42的基板W1,分別供給第1洗淨液L1、第2洗淨液 L2、第3洗淨液L3及沖洗液L4的第1洗淨液供給部43a、第2洗淨液供給部43b、第3洗淨液供給部43c及沖洗液供給部43d。
第1洗淨液供給部43a,係具備有:噴嘴431a,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出第1洗淨液L1;及第1洗淨液供給源432a,對噴嘴431a供給第1洗淨液L1。在第1洗淨液供給源432a所具有的儲槽,係儲存有第1洗淨液L1,在噴嘴431a,係從第1洗淨液供給源432a,通過介設有閥433a等之流量調整器的供給管路434a,供給第1洗淨液L1。
第2洗淨液供給部43b,係具備有:噴嘴431b,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出第2洗淨液L2;及第2洗淨液供給源432b,對噴嘴431b供給第2洗淨液L2。在第2洗淨液供給源432b所具有的儲槽,係儲存有第2洗淨液L2,在噴嘴431b,係從第2洗淨液供給源432b,通過介設有閥433b等之流量調整器的供給管路434b,供給第2洗淨液L2。
第3洗淨液供給部43c,係具備有:噴嘴431c,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出第3洗淨液L3;及第3洗淨液供給源432c,對噴嘴431c供給第3洗淨液L3。在第3洗淨液供給源432c所具有的儲槽,係儲存有第3洗淨液L3,在噴嘴431c,係從第3洗淨液供給源432c,通過介設有閥433c等之流量調整器的供給管路434c,供給第3洗淨液L3。
沖洗液供給部43d,係具備有:噴嘴431d,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出沖洗液L4;及沖洗液供給源432d,對噴嘴431d供給沖洗液L4。在沖洗液供給源432d所具有的儲槽,係儲存有沖洗液L4,在噴嘴431d,係從沖洗液供給源432d,通過介設有閥433d等之流量調整器的供給管路434d,供給沖洗液L4。
第1洗淨液L1,係從包含有過氧化氫之藥液及包含有極性有機溶媒之藥液所選擇。作為包含有過氧化氫之藥液,係例如可使用過氧化氫水(過氧化氫之水溶液)。過氧化氫水的濃度,係例如1%~30%。包含有過氧化氫之藥液,係只要可維持過氧化氫的洗淨作用,則可包含有過氧化氫以外的成分。作為包含有極性有機溶媒之藥液,係例如可使用N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone)(NMP)、二甲基亞颯(DMSO)等之極性有機溶媒的藥液。包含有極性有機溶媒之藥液,係只要可維持極性有機溶媒的洗淨作用,則可包含有極性有機溶媒以外的成分。作為其他成分,係例如可列舉出極性有機溶媒以外的有機溶媒、極性有機溶媒以外的極性溶媒(例如水等)等。在使用包含有極性有機溶媒的藥液作為第1洗淨液L1時,第1洗淨液L1,係亦可包含有2種以上的極性有機溶媒。
第2洗淨液L2及第3洗淨液L3,係從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇。但是,第3洗淨液L3,係與第2洗淨液L2不同的洗淨液。因此,在選 擇包含有氟化氫的水溶液作為第2洗淨液L2時,選擇強鹼性水溶液作為第3洗淨液L3,在選擇強鹼性水溶液作為第2洗淨液L2時,選擇包含有氟化氫的水溶液作為第3洗淨液L3。作為包含有氟化氫之水溶液,係例如可使用被稀釋成不使基板之銅配線腐蝕的程度之濃度的氫氟酸(DHF)(氟化氫之水溶液)。包含有氟化氫之水溶液,係只要可維持氟化氫的洗淨作用,則可包含有氟化氫以外的成分。作為其他成分,係例如可列舉出氨等。強鹼性水溶液的pH,係例如pH12以上。作為強鹼性水溶液,係例如可使用包含有四甲基氫氧化銨的水溶液等。強鹼性水溶液,係只要可維持強鹼性,則可包含強鹼性物質以外的成分。在使用強鹼性水溶液作為第2洗淨液L2或第3洗淨液L3時,亦可包含有第2洗淨液L2或第3洗淨液L3或2種以上的強鹼性物質。
作為沖洗液L4,係例如可使用純水、異丙醇(IPA)等。沖洗液L4的種類,係可因應可能藉由沖洗液L4沖洗之洗淨液的種類,適當地進行選擇。在洗淨液為包含有過氧化氫之藥液、包含有氟化氫之水溶液或強鹼性水溶液時,可使用例如水等作為沖洗液L4。在洗淨液為包含有極性有機溶媒之藥液時,可使用例如異丙醇(IPA)等作為沖洗液L4。因此,第1處理部4,係亦可具備有供給分別不同之沖洗液的複數個沖洗液供給部。各沖洗液供給部,係可構成為與沖洗液供給部43d相同。
第1處理部4,係亦可具備有乾燥用溶媒供給 部,該乾燥用溶媒供給部,係具有:噴嘴,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出異丙醇(IPA)等的乾燥用溶媒;及乾燥用溶媒供給源,對該噴嘴供給乾燥用溶媒。又,第1處理部4,係亦可具備有乾燥用氣體供給部,該乾燥用氣體供給部,係具有:噴嘴,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出氮氣、乾空氣等的乾燥用氣體;及乾燥用氣體供給源,對該噴嘴供給乾燥用氣體。
第1處理部4,係具備有驅動噴嘴431a~431d的噴嘴移動機構44。噴嘴移動機構44,係具有:支臂441;驅動機構內建型之移動體442,可沿著支臂441移動;及旋轉升降機構443,使支臂441旋轉及升降。噴嘴431a~431d,係安裝於移動體442。噴嘴移動機構44,係可使噴嘴431a~431d在保持於基板保持部42之基板W1之中心之上方的位置與基板W1之周緣之上方的位置之間移動,進一步可移動至平面視圖中位於後述之罩杯45之外側的待機位置。在本實施形態中,噴嘴431a~431d,雖係藉由共通的支臂予以保持,但亦可分別保持於各別的支臂而獨立移動。
第1處理部4,係具備有具有排出口451的罩杯45。罩杯45,係設置於基板保持部42的周圍,接取從基板W1飛散的各種處理液(例如,洗淨液、沖洗液等)。在罩杯45,係設置有:升降機構46,使罩杯45於上下方向驅動;及液排出機構47,將從基板W1飛散的各種處理液收集於排出口451而排出。
<第2處理部之構成>
其次,參閱圖4,說明關於第2處理部5的構成。圖4,係表示第2處理部5之構成的概略剖面圖。
第2處理部5,係進行包含有以金屬膜塗佈基板W2之銅配線93之鍍敷處理的處理。因此,第2處理部5,係具有鍍敷處理部的功能。第2處理部5所進行的處理,係只要包含有鍍敷處理,則不特別限定。因此,在第2處理部5所進行的處理,係亦可包含有鍍敷處理以外的處理。在本實施形態中,鍍敷處理,係無電解鍍敷處理。可藉由無電解鍍敷處理,在基板W2的銅配線93上選擇性地形成金屬膜。
在本實施形態中,基板W2,係第1處理部4中之處理後的基板。因此,基板W2,係在有機聚合物P被去除的點上,與基板W1不同。另外,基板W2,係存在有其他點亦與基板W1不同的情形。在例如使用包含有過氧化氫之藥液作為第1洗淨液L1,且第2阻障膜94由Ti或其氮化物或氧化物所構成的情況下(例如,在第2阻障膜94為Ti/TiN之層積膜時),當以第1洗淨液L1洗淨基板W1時,則存在有第2阻障膜94從基板W1被去除的情形。在該情況下,基板W2,係在第2阻障膜94被去除的點上,亦與基板W1不同。
第2處理部5,係具備有腔室51,在腔室51內進行包含有鍍敷處理的基板處理。
第2處理部5,係具備有基板保持部52。基板保持部52,係具備有:旋轉軸521,在腔室51內,延伸於垂直方向;旋轉台522,安裝於旋轉軸521的上端部;卡盤523,設置於旋轉台522的上面外周部,支撐基板W2的外緣部;及驅動部524,旋轉驅動旋轉軸521。
基板W2,係被支撐於卡盤523,在從旋轉台522之上面離開些許的狀態下,被水平保持於旋轉台522。在本實施形態中,基板保持部52所致之基板W2的保持方式,雖係藉由可動的卡盤523來把持基板W2之外緣部的所謂機械夾頭類型,但亦可為真空吸附基板W2之背面的真空夾頭類型。
旋轉軸521的基端部,係藉由驅動部524,以可旋轉的方式予以支撐,旋轉軸521的前端部,係水平地支撐旋轉台522。當旋轉軸521旋轉時,則安裝於旋轉軸521之上端部的旋轉台522便旋轉,藉此,在被支撐於卡盤523的狀態下,保持於旋轉台522的基板W2便旋轉。控制部3,係控制驅動部524之動作,且控制基板W2的旋轉時間點、旋轉速度等。
第2處理部5,係具備有對保持於基板保持部52的基板W2供給鍍敷液M1的鍍敷液供給部53。鍍敷液供給部53,係具備有:噴嘴531a,對保持於基板保持部52的基板W2,吐出鍍敷液M1;及鍍敷液供給源532a,對噴嘴531a供給鍍敷液M1。在鍍敷液供給源532a所具有的儲槽,係儲存有鍍敷液M1,在噴嘴531a,係從鍍敷 液供給源532a,通過介設有閥533a等之流量調整器的供給管路534a,供給鍍敷液M1。
鍍敷液M1,係自體觸媒型(還原型)無電解鍍敷用之鍍敷液。鍍敷液M1,係含有鈷(Co)離子、鎳(Ni)離子、鎢(W)離子等的金屬離子與次亞磷酸、二甲基胺硼烷等的還原劑。另外,在自體觸媒型(還原型)無電解鍍敷中,鍍敷液M1中之金屬離子,係經由因鍍敷液M1中之還原劑的氧化反應所釋放之電子被加以還原,金屬膜便析出。鍍敷液M1,係亦可含有添加劑等。作為藉由使用了鍍敷液M1之鍍敷處理所產生的金屬膜(鍍敷膜),係可列舉出例如CoWB、CoB、CoWP、CoWBP、NiWB、NiB、NiWP、NiWBP等。藉由使鍍敷膜含有W的方式,可將防止銅配線93中之銅原子的擴散防止層之障壁性施加至鍍敷膜。鍍敷膜中的P,係來自包含有P的還原劑(例如次亞磷酸),鍍敷膜中的B,係來自包含有B的還原劑(例如二甲基胺硼烷)。
在鍍敷液供給源532a所具有的儲槽,係連接有介設了泵535a及第1加熱部536a的循環管路537a。儲槽中的鍍敷液M1,係一面使循環管路537a循環,一面加熱至儲存溫度。「儲存溫度」,係低於鍍敷液M1中之自我反應所致之金屬離子之析出進行的溫度(鍍敷溫度),且高於常溫的溫度。
在供給管路534a,係介設有將鍍敷液M1加熱至高於儲存溫度之吐出溫度的第2加熱部538a。第2 加熱部538a,係將藉由第1加熱部536a而加熱至儲存溫度的鍍敷液M1進一步加熱至吐出溫度。「吐出溫度」,係與上述的鍍敷溫度相等,或高於鍍敷溫度的溫度。
在本實施形態中,鍍敷液M1,係藉由第1加熱部536a及第2加熱部538a,以二階段被加熱至鍍敷溫度以上的溫度。因此,與鍍敷液M1在儲槽中被加熱至鍍敷溫度以上的溫度相比,更可防止儲槽中之鍍敷液M1中之還原劑的失活、成分的蒸發等,藉此,可延長鍍敷液M1的壽命。又,在儲槽中,鍍敷液M1以常溫被儲存,其後,與藉由第2加熱部538a加熱至鍍敷溫度以上之溫度的情況相比,更可以較小的能量將鍍敷液M1迅速地加熱至鍍敷溫度以上的溫度,藉此,可抑制金屬離子的析出。
從貯藏鍍敷液M1之各種成分的複數個藥液供給源(未圖示),對鍍敷液供給源532a所具有的儲槽供給各種藥液。供給例如包含有Co離子之CoSO4金屬鹽、還原劑(例如,次亞磷酸等)、添加劑等的藥液。此時,以適當地調整儲存於儲槽內之鍍敷液M1之成分的方式,調整各種藥液的流量。在儲槽,係設置有去除鍍敷液M1中之溶氧量及溶解氫的脫氣部(未圖示)。脫氣部,係可對儲槽內供給例如氮等的惰性氣體,使氮等的惰性氣體溶解於鍍敷液M1中,並將已溶於鍍敷液M1中之氧氣、氫等的其他氣體排出至鍍敷液M1的外部。從鍍敷液M1所排出之氧氣、氫等的氣體,係可藉由排氣部(未圖示), 從儲槽排出。在循環管路537a,係亦可介設有過濾器(未圖示)。藉由在循環管路537a介設有過濾器的方式,在藉由第1加熱部536a加熱鍍敷液M1之際,可去除鍍敷液M1所包含的各種雜質。在循環管路537a,係亦可設置有監控鍍敷液M1之特性的監控部(未圖示)。作為監控部,係可列舉出例如監控鍍敷液M1之溫度的溫度監控部、監控鍍敷液M1之pH的pH監控部等。
第2處理部5,係具備有驅動噴嘴531a的噴嘴移動機構54。噴嘴移動機構54,係具有:支臂541;驅動機構內建型之移動體542,可沿著支臂541移動;及旋轉升降機構543,使支臂541旋轉及升降。噴嘴531a,係安裝於移動體542。噴嘴移動機構54,係可使噴嘴531a在保持於基板保持部52之基板W2之中心之上方的位置與基板W2之周緣之上方的位置之間移動,進一步可移動至平面視圖中位於後述之罩杯57之外側的待機位置。
第2處理部5,係具備有對保持於基板保持部52的基板W2,分別供給觸媒液N1、洗淨液N2及沖洗液N3的觸媒液供給部55a、洗淨液供給部55b及沖洗液供給部55c。另外,是否設置觸媒液供給部55a,係可因應鍍敷液M1的種類適當地決定。亦即,根據鍍敷液M1的種類,係亦可省略觸媒液供給部55a。
觸媒液供給部55a,係具備有:噴嘴551a,對保持於基板保持部52的基板W2,吐出觸媒液N1;及 觸媒液供給源552a,對噴嘴551a供給觸媒液N1。在觸媒液供給源552a所具有的儲槽,係儲存有觸媒液N1,在噴嘴551a,係從觸媒液供給源552a,通過介設有閥553a等之流量調整器的供給管路554a,供給觸媒液N1。
洗淨液供給部55b,係具備有:噴嘴551b,對保持於基板保持部52的基板W2,吐出洗淨液N2;及洗淨液供給源552b,對噴嘴551b供給洗淨液N2。在洗淨液供給源552b所具有的儲槽,係儲存有洗淨液N2,在噴嘴551b,係從洗淨液供給源552b,通過介設有閥553b等之流量調整器的供給管路554b,供給洗淨液N2。
沖洗液供給部55c,係具備有:噴嘴551c,對保持於基板保持部52的基板W2,吐出沖洗液N3;及沖洗液供給源552c,對噴嘴551c供給沖洗液N3。在沖洗液供給源552c所具有的儲槽,係儲存有沖洗液N3,在噴嘴551c,係從沖洗液供給源552c,通過介設有閥553c等之流量調整器的供給管路554c,供給沖洗液N3。
觸媒液N1、洗淨液N2及沖洗液N3,係使用鍍敷液M1的鍍敷處理前所進行之預處理用之預處理液。
觸媒液N1,係含有對鍍敷液M1中之還原劑的氧化反應具有觸媒活性的金屬離子(例如,鈀(Pd)離子)。在無電解鍍敷處理中,為了開始鍍敷液M1中之金屬離子的析出,初始皮膜表面(亦即,銅配線93之表面)雖必需對鍍敷液M1中之還原劑的氧化反應具有足夠的觸媒活性,但銅的觸媒活性低。因此,根據鍍敷液M1 的種類,係有在使用鍍敷液M1開始鍍敷處理之前,以觸媒液N1處理銅配線93之表面,在銅配線93的表面形成具有觸媒活性之金屬膜為較佳的情形。在開始鍍敷處理之前是否進行觸媒液N1所致之處理,係可因應鍍敷液M1的種類適當地決定。亦即,根據鍍敷液M1的種類,係亦可省略觸媒液N1所致之處理。具有觸媒活性之金屬膜的形成,係藉由置換反應而產生。置換反應,係銅配線93中的銅成為還原劑,觸媒液N1中的金屬離子(例如Pd離子)還原析出至銅配線93上。由於第1阻障膜92及第2阻障膜94,係不會發生該置換反應,因此,無電解鍍敷反應,係只會發生在銅配線93的表面。因此,可藉由無電解鍍敷反應,使鍍敷膜選擇性地產生於銅配線93的表面。
作為洗淨液N2,係可使用例如蘋果酸、丁二酸、檸檬酸、丙二酸等。
作為沖洗液N3,係可使用例如純水等。
第2處理部5,係具備有驅動噴嘴551a~551c的噴嘴移動機構56。噴嘴移動機構56,係具有:支臂561;驅動機構內建型之移動體562,可沿著支臂561移動;及旋轉升降機構563,使支臂561旋轉及升降。噴嘴551a~551c,係安裝於移動體562。噴嘴移動機構56,係可使噴嘴551a~551c在保持於基板保持部52之基板W2之中心之上方的位置與基板W2之周緣之上方的位置之間移動,進一步可移動至平面視圖中位於後述之罩杯57之 外側的待機位置。在本實施形態中,噴嘴551a~551c,雖係藉由共通的支臂予以保持,但亦可分別保持於各別的支臂而獨立移動。
第2處理部5,係具備有具有排出口571a,571b,571c的罩杯57。罩杯57,係設置於基板保持部52的周圍,接取從基板W2飛散的各種處理液(例如,鍍敷液、洗淨液、沖洗液等)。在罩杯57,係設置有:升降機構58,使罩杯57於上下方向驅動;及液排出機構59a,59b,59c,將從基板W2飛散的各種處理液分別收集於排出口571a,571b,571c而排出。例如從基板W2飛散的鍍敷液M1,係從液排出機構59a排出,從基板W2飛散的觸媒液N1,係從液排出機構59b排出,從基板W2飛散的洗淨液N2及沖洗液N3,係從液排出機構59c排出。
<基板處理方法>
以下,說明關於藉由基板處理裝置1所實施的基板處理方法。藉由基板處理裝置1所實施的基板處理方法,係包含有:洗淨工程,從乾蝕刻處理後的基板W1去除附著於基板W1之表面的有機聚合物P;及鍍敷工程,以金屬膜塗佈洗淨處工程後之基板W2的銅配線93。洗淨工程中之洗淨處理,係藉由第1處理部4予以實施,鍍敷工程中之鍍敷處理,係藉由第2處理部5予以實施。第1處理部4的動作及第2處理部5的動作,係藉由控制部3予以控 制。藉由基板處理裝置1所實施的基板處理方法,係亦可包含有乾蝕刻工程。
洗淨工程中之洗淨處理的對象物即基板W1,係乾蝕刻處理後的基板。在圖5A~圖5D中,表示基板W1之製造工程的一例。
首先,準備如圖5A所示的原料基板W0。原料基板W0,係具有:半導體晶圓S;層間絕緣膜91,形成於半導體晶圓S上;第1阻障膜92’,形成於層間絕緣膜91上;銅膜93’,形成於第1阻障膜92’上;及第2阻障膜94’,形成於銅膜93’上。各種膜之形成,係可使用PVD法、CVD法、濺鍍法等的習知方法加以實施。
其次,如圖5B所示,在原料基板W0的第2阻障膜94’上形成蝕刻硬遮罩95。蝕刻硬遮罩95,係以與銅配線93之圖案相對應的圖案形成。蝕刻硬遮罩95之形成,係可使用光微影法等的習知方法加以實施。
其次,如圖5C所示,使用蝕刻硬遮罩95作為遮罩材料,對第1阻障膜92’、銅膜93’及第2阻障膜94’進行乾蝕刻處理。乾蝕刻處理,雖係亦可為異向性蝕刻,或亦可為等向性蝕刻,但較佳的是異向性蝕刻。作為乾蝕刻處理所使用的蝕刻方法,係可列舉出例如ECR蝕刻法、ICP蝕刻法、CCP蝕刻法、Helicon蝕刻法、TCP蝕刻法、UHF電漿法、SWP蝕刻法等。
銅膜93’,係藉由乾蝕刻處理圖案化成預定的配線形狀,如圖5D所示,其一部分形成有露出於基板表 面的銅配線93。
乾蝕刻處理,係使用被電漿化的蝕刻氣體,作為蝕刻氣體,係使用有機蝕刻氣體,例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體。
作為CF系氣體(氟化碳系氣體),係可使用例如從CF4、CHF3、C3F8、C4F8等所選擇的1種或2種以上的氣體。
羧酸系氣體,係包含有以R-COOH(式中,R,係氫或直鏈狀或分枝鏈狀之C1~C20的烷基或烯基。)表示之羧酸的氣體。作為羧酸,係可列舉出例如乙酸、丙酸等。
醇系氣體,係包含有以R-OH(式中,R,係直鏈狀或分枝鏈狀之C1~C20的烷基或烯基。)表示之醇的氣體。作為醇,係可列舉出例如甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、異丁醇、t-丁醇等。
在使用有機蝕刻氣體例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理中,藉由有機蝕刻氣體的電漿化,產生來自有機蝕刻氣體例如從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之有機蝕刻氣體的有機聚合物P,所產生之有機聚合物P,係如圖5D所示,附著於基板W1的表面。
乾蝕刻處理後的基板W1,係被搬入至第1處理部4。此時,搬送機構213,係從載置於載置部211的載體C取出基板W1,將所取出之基板W1載置於收授部214。搬送機構222,係取出載置於收授部214的基板W1,將所取出之基板W1搬入至第1處理部4。
搬入至第1處理部4的基板W1,係藉由基板保持部42予以保持。此時,基板保持部42,係在藉由卡盤423支撐基板W1之外緣部的狀態下,水平保持於旋轉台422。驅動部424,係以預定速度,使保持於基板保持部42的基板W1旋轉。控制部3,係控制驅動部424之動作,且控制基板W1的旋轉時間點、旋轉速度等。
第1處理部4中之洗淨工程,係對保持於基板保持部42的基板W1進行。洗淨工程,係包含有:第1洗淨工程,以第1洗淨液L1洗淨基板W1;第2洗淨工程,以第2洗淨液L2洗淨基板W1;及第3洗淨工程,以第3洗淨液L3洗淨基板W1。
第1洗淨工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部42的基板W1旋轉,使第1洗淨液供給部43a之噴嘴431a位於基板W1的中央上方,從噴嘴431a對基板W1供給第1洗淨液L1。此時,控制部3,係控制第1洗淨液供給部43a的動作,且控制第1洗淨液L1的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W1的第1洗淨液L1,係藉由伴隨著基板W1之旋轉的離心力,於基板W1的表面擴散。藉此,附著於基板W1的有機聚合物P 從基板W1被去除。另外,在使用包含有過氧化氫之藥液作為第1洗淨液L1,且第2阻障膜94由Ti或其氮化物或氧化物所構成的情況下(例如,在第2阻障膜94為Ti/TiN之層積膜時),有第2阻障膜94藉由第1洗淨工程被去除的情形。
第2洗淨工程,係在第1洗淨工程後進行。第2洗淨工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部42的基板W1旋轉,使第2洗淨液供給部43b之噴嘴431b位於基板W1的中央上方,從噴嘴431b對基板W1供給第2洗淨液L2。此時,控制部3,係控制第2洗淨液供給部43b的動作,且控制第2洗淨液L2的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W1的第2洗淨液L2,係藉由伴隨著基板W1之旋轉的離心力,於基板W1的表面擴散。藉此,殘存於基板W1上的有機聚合物P被去除。第2洗淨工程,係雖可省略,但從使有機聚合物P之去除效果提升的觀點來看,在第1洗淨工程後進行第2洗淨工程為較佳。
第3洗淨工程,係在第2洗淨工程後進行。第3洗淨工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部42的基板W1旋轉,使第3洗淨液供給部43c之噴嘴431c位於基板W1的中央上方,從噴嘴431c對基板W1供給第3洗淨液L3。此時,控制部3,係控制第3洗淨液供給部43c的動作,且控制第3洗淨液L3的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W1的第3洗淨液 L3,係藉由伴隨著基板W1之旋轉的離心力,於基板W1的表面擴散。藉此,殘存於基板W1上的有機聚合物P被去除。第3洗淨工程,係雖可省略,但從使有機聚合物P之去除效果提升的觀點來看,在第2洗淨工程後進行第3洗淨工程為較佳。
在第1洗淨工程後且第2洗淨工程之前,在第1處理部4中,進行以沖洗液L4沖洗基板W1的第1沖洗工程為較佳。第1沖洗工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部42的基板W1旋轉,使沖洗液供給部43d之噴嘴431d位於基板W1的中央上方,從噴嘴431d對基板W1供給沖洗液L4。此時,控制部3,係控制沖洗液供給部43d的動作,且控制沖洗液L4的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W1的沖洗液L4,係藉由伴隨著基板W1之旋轉的離心力,於基板W1的表面擴散。藉此,殘存於基板W1上的第1洗淨液L1被沖洗。第1沖洗工程所使用之沖洗液L4的種類,係可因應第1洗淨液L1的種類,適當地進行選擇。在第1洗淨液L1為包含有過氧化氫之藥液時,可使用例如水等作為沖洗液L4。在第1洗淨液L1為包含有極性有機溶媒之藥液時,可使用例如異丙醇(IPA)等作為沖洗液L4。
在第2洗淨工程後且第3洗淨工程之前,在第1處理部4中,進行以沖洗液L4沖洗基板W1的第2沖洗工程為較佳。第2沖洗工程,係可以與第1沖洗工程相同的方式實施。藉由第2沖洗工程,殘存於基板W1上 的第2洗淨液L2被沖洗。第2沖洗工程所使用之沖洗液L4的種類,係可因應第2洗淨液的種類,適當地進行選擇。在第2洗淨液L2為包含有氟化氫之水溶液或強鹼性水溶液時,可使用例如水等作為沖洗液L4。
在第3洗淨工程後,在第1處理部4中,進行以沖洗液L4沖洗基板W1的第3沖洗工程為較佳。第3沖洗工程,係可以與第1沖洗工程相同的方式實施。藉由第3沖洗工程,殘存於基板W1上的第3洗淨液L3被沖洗。第3沖洗工程所使用之沖洗液L4的種類,係可因應第3洗淨液的種類,適當地進行選擇。在第3洗淨液L3為包含有氟化氫之水溶液或強鹼性水溶液時,可使用例如水等作為沖洗液L4。
在最後的洗淨工程後(在最後的洗淨工程後進行沖洗工程時,係其沖洗工程後),在第1處理部4中,進行使基板W1乾燥的乾燥工程為較佳。乾燥工程,係可藉由以自然乾燥使基板W1旋轉的方式,或藉由使乾燥用溶媒或乾燥用氣體噴吹至基板W1的方式,使基板W1乾燥。
第1處理部4中之基板處理後的基板W2,係被搬送至第2處理部5。此時,搬送機構222,係從第1處理部4取出基板W2,將所取出之基板W2搬入至第2處理部5。
搬入至第2處理部5的基板W2,係藉由基板保持部52予以保持。此時,基板保持部52,係在藉由卡 盤523支撐基板W2之外緣部的狀態下,水平保持於旋轉台522。驅動部524,係以預定速度,使保持於基板保持部52的基板W2旋轉。
第2處理部5中之鍍敷工程,係對保持於基板保持部52的基板W2進行。亦可在第2處理部5中,在鍍敷工程之前進行預處理工程,該預處理工程,係對基板W2進行預處理。預處理工程,係可包含有洗淨工程與在洗淨工程後所進行的第1沖洗工程。預處理工程,係亦可包含有在第1沖洗工程後所進行的觸媒液供給工程。又,預處理工程,係亦可包含有在觸媒液供給工程後所進行的第2沖洗工程。
洗淨工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部52的基板W2旋轉,使洗淨液供給部55b之噴嘴551b位於基板W2的中央上方,從噴嘴551b對基板W2供給洗淨液N2。此時,控制部3,係控制洗淨液供給部55b的動作,且控制洗淨液N2的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W2的洗淨液N2,係藉由伴隨著基板W2之旋轉的離心力,於基板W2的表面擴散。藉此,基板W2從第1處理部4被搬送至第2處理部5之際所形成之銅配線93上的氧化皮膜、基板W2從第1處理部4被搬送至第2處理部5之際附著於基板W2的附著物等,係從基板W2被去除。從基板W2飛散的洗淨液N2,係經由罩杯57的排出口571c及液排出機構59c排出。
第1沖洗工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部52的基板W2旋轉,使沖洗液供給部55c之噴嘴551c位於基板W2的中央上方,從噴嘴551c對基板W2供給沖洗液N3。此時,控制部3,係控制沖洗液供給部55c的動作,且控制沖洗液N3的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W2的沖洗液N3,係藉由伴隨著基板W2之旋轉的離心力,於基板W2的表面擴散。藉此,殘存於基板W2上的洗淨液N2被沖洗。從基板W2飛散的沖洗液N3,係經由罩杯57的排出口571c及液排出機構59c排出。
觸媒液供給工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部52的基板W2旋轉,使觸媒液供給部55a之噴嘴551a位於基板W2的中央上方,從噴嘴551a對基板W2供給觸媒液N1。此時,控制部3,係控制觸媒液供給部55a的動作,且控制觸媒液N1的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W2的觸媒液N1,係藉由伴隨著基板W2之旋轉的離心力,於基板W2的表面擴散。藉此,在基板W2的銅配線93上,形成有具有觸媒活性的金屬膜(例如,Pd膜)。從基板W2飛散的觸媒液N1,係經由罩杯57的排出口571b及液排出機構59b排出。
第2沖洗工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部52的基板W2旋轉,使沖洗液供給部55c之噴嘴551c位於基板W2的中央上方,從噴嘴551c對基板 W2供給沖洗液N3。此時,控制部3,係控制沖洗液供給部55c的動作,且控制沖洗液N3的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W2的沖洗液N3,係藉由伴隨著基板W2之旋轉的離心力,於基板W2的表面擴散。藉此,殘存於基板W2上的觸媒液N1被沖洗。從基板W2飛散的沖洗液N3,係經由罩杯57的排出口571c及液排出機構59c排出。
鍍敷工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部52的基板W2旋轉,使鍍敷液供給部53之噴嘴531a位於基板W2的中央上方,從噴嘴531a對基板W2供給鍍敷液M1。此時,控制部3,係控制鍍敷液供給部53的動作,且控制鍍敷液M1的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W2的鍍敷液M1,係藉由伴隨著基板W2之旋轉的離心力,於基板W2的表面擴散。藉此,在基板W2的銅配線93上(在進行觸媒液供給工程時,係形成於基板W2的銅配線93上之具有觸媒活性的金屬膜(例如Pd膜)上),形成有鍍敷膜。從基板W2飛散的鍍敷液M1,係經由罩杯57的排出口571a及液排出機構59a排出。
鍍敷工程中之鍍敷液M1的供給量、供給時間等,係因應可能形成之鍍敷膜的厚度等適當地調整。例如,可藉由對基板W2供給鍍敷液M1的方式,在基板W2的銅配線93上(在進行觸媒液供給工程時,係形成於基板W2的銅配線93上之具有觸媒活性的金屬膜(例如 Pd膜)上),形成有初始鍍敷膜,且可藉由對基板W2進一步持續供給鍍敷液M1的方式,在初始鍍敷膜上進行鍍敷反應,以形成具有所期望之厚度的鍍敷膜。
在第2處理部5中,在鍍敷工程後,進行使基板W2乾燥的乾燥工程為較佳。乾燥工程,係可藉由以自然乾燥使基板W2旋轉的方式,或藉由使乾燥用溶媒或乾燥用氣體噴吹至基板W2的方式,使基板W2乾燥。
第2處理部5中之基板處理後的基板W3,係從第2處理部5被排出。此時,搬送機構222,係從第2處理部5取出基板W3,將所取出之基板W3載置於收授部214。搬送機構213,係藉由搬送機構222,取出載置於收授部214的基板W3,並收容至載置部211的載體C。
在上述實施形態,係可加上各種變更。以下,說明關於上述實施形態的變更例。另外,亦可組合以下之變更例中的2種以上。
<變形例1>
以下,參閱圖6,說明關於變形例1。
如圖6所示,第1處理部4,係亦可具備有:疏水化劑溶液供給部6,對保持於基板保持部42的基板W1供給疏水化劑溶液Q。
疏水化劑溶液供給部6,係具備有:噴嘴61,對保持於基板保持部42的基板W1,吐出疏水化劑溶 液Q;及疏水化劑溶液供給源62,對噴嘴61供給疏水化劑溶液Q。在疏水化劑溶液供給源62所具有的儲槽,係儲存有疏水化劑溶液Q,在噴嘴61,係從疏水化劑溶液供給源62,通過介設有閥63等之流量調整器的供給管路64,供給疏水化劑溶液Q。
疏水化劑溶液Q,係含有疏水化劑。作為疏水化劑,係可使用例如矽烷耦合劑、矽烷化劑等。作為矽烷耦合劑,係可使用例如甲基三甲氧矽烷、甲基三乙氧基矽烷等。作為矽烷化劑,係可使用例如N-(三甲基矽基)二甲胺、雙(三甲基矽基)胺等。疏水化劑溶液Q中之疏水化劑的濃度,係例如0.01%~100%。作為疏水化劑溶液的溶媒,係可使用例如丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、環己酮、異丙醇等。
如圖6所示,第1處理部4,係亦可具備有驅動噴嘴61的噴嘴移動機構7。噴嘴移動機構7,係具有:支臂71;驅動機構內建型之移動體72,可沿著支臂71移動;及旋轉升降機構73,使支臂71旋轉及升降。噴嘴61,係安裝於移動體72。噴嘴移動機構7,係可使噴嘴61在保持於基板保持部42之基板W1之中心之上方的位置與基板W1之周緣之上方的位置之間移動,進一步可移動至平面視圖中位於罩杯45之外側的待機位置。
變更例1,係在第1處理部4中,藉由疏水化劑溶液供給部6,進行對保持於基板保持部42之基板W1供給疏水化劑溶液的疏水化劑溶液供給工程。疏水化劑溶 液供給工程,係在第1處理部4中之最後的洗淨工程後(在最後的洗淨工程後進行沖洗工程時,係在其沖洗工程後)進行。例如,疏水化劑溶液供給工程,係在第1處理部4中之第3洗淨工程後(在第3洗淨工程後進行第3沖洗工程時,係在第3沖洗工程後)進行。
疏水化劑溶液供給工程,係以預定速度維持使保持於基板保持部42的基板W1旋轉,使疏水化劑溶液供給部6之噴嘴61位於基板W1的中央上方,從噴嘴61對基板W1供給疏水化劑溶液Q。此時,控制部3,係控制疏水化劑溶液供給部6的動作,且控制疏水化劑溶液Q的供給時間點、供給時間、供給量等。供給至基板W1的疏水化劑溶液Q,係藉由伴隨著基板W1之旋轉的離心力,於基板W1的表面擴散。藉此,基板W1的表面,係被疏水化劑溶液覆蓋。
藉由使疏水化劑溶液乾燥的方式,在基板W1的表面,係形成有疏水性膜。該疏水性膜,係可防止從第1處理部4將基板W搬送至第2處理部5之際所可能發生之銅配線93的氧化。疏水化劑溶液的乾燥,係可藉由以自然乾燥使基板W1旋轉的方式,或藉由使乾燥用溶媒或乾燥用氣體噴吹至基板W1的方式進行。
疏水性膜形成後的基板W2,係與上述實施形態相同地,被搬入至第2處理部5,在第2處理部5施加預處理工程及鍍敷工程。另外,由於疏水性膜,係可藉由以第2處理部5進行之預處理工程所使用的洗淨液、鍍敷 工程所使用的鍍敷液等進行去除,因此,為了去除疏水性膜,不需要進行特別的處理工程。
變更例1,雖係在第1處理部4的腔室41內設置有疏水化劑溶液供給部6,於腔室41內進行疏水化劑溶液供給工程,但疏水化劑溶液供給部6,係亦可設置於與第1處理部4之腔室41不同的另一個腔室內。在該情況下,在設置有疏水化劑溶液供給部6的腔室內,係設置有與基板保持部42相同之構成的基板保持部,疏水化劑溶液供給工程,係在第1處理部4中之最後的洗淨工程後(在最後的洗淨工程後進行沖洗工程時,係其沖洗工程後)且朝第2處理部5之搬入之前進行。
<變更例2>
上述實施形態,雖係進行鍍敷處理作為以金屬膜塗佈洗淨處理後之基板W2之銅配線93的塗佈處理,但亦可為其他的塗佈處理。塗佈處理,係只要可以金屬膜塗佈基板之銅配線,則不特別限定。作為其他塗佈處理,係可列舉出例如CVD等。另外,變更例1所形成的疏水性膜,係可藉由CVD中之電漿處理進行去除。
4‧‧‧第1處理部
41‧‧‧腔室
42‧‧‧基板保持部
43a‧‧‧第1洗淨液供給部
43b‧‧‧第2洗淨液供給部
43c‧‧‧第3洗淨液供給部
43d‧‧‧沖洗液供給部
44‧‧‧噴嘴移動機構
45‧‧‧罩杯
46‧‧‧升降機構
47‧‧‧液排出機構
421‧‧‧旋轉軸
422‧‧‧旋轉台
423‧‧‧卡盤
424‧‧‧驅動部
431a‧‧‧噴嘴
431b‧‧‧噴嘴
431c‧‧‧噴嘴
431d‧‧‧噴嘴
432a‧‧‧第1洗淨液供給源
432b‧‧‧第2洗淨液供給源
432c‧‧‧第3洗淨液供給源
432d‧‧‧沖洗液供給源
433a‧‧‧閥
433b‧‧‧閥
433c‧‧‧閥
433d‧‧‧閥
434a‧‧‧供給管路
434b‧‧‧供給管路
434c‧‧‧供給管路
434d‧‧‧供給管路
441‧‧‧支臂
442‧‧‧移動體
443‧‧‧旋轉升降機
451‧‧‧排出口
L1‧‧‧第1洗淨液
L2‧‧‧第2洗淨液
L3‧‧‧第3洗淨液
L4‧‧‧沖洗液
W1‧‧‧基板

Claims (16)

  1. 一種基板處理裝置,係具備有洗淨處理部與控制部的基板處理裝置,該洗淨處理部,係進行從具有藉由使用有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除前述基板之附著於前述銅配線的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自前述有機蝕刻氣體的有機聚合物之洗淨處理,該控制部,係控制前述洗淨處理部的動作,該基板處理裝置,其特徵係,前述洗淨處理部,係具備有:第1洗淨液供給部,對前述基板,供給由過氧化氫水所構成的第1洗淨液,前述控制部,係以藉由前述第1洗淨液供給部對前述基板供給前述第1洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部,前述洗淨處理部,係更具備有:第2洗淨液供給部,對前述基板,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第2洗淨液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第1洗淨液供給部所致之前述第1洗淨液後,藉由前述第2洗淨液供給部供給前述第2洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部及前述第2洗淨液供給部,前述第2洗淨液之濃度,係不使銅腐蝕之濃度。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述有機蝕刻氣體,係從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以 上之氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述洗淨處理部,係更具備有:第3洗淨液供給部,對前述基板,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第3洗淨液且與前述第2洗淨液不同的前述第3洗淨液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液後,藉由前述第3洗淨液供給部供給前述第3洗淨液的方式,控制前述第1洗淨液供給部、前述第2洗淨液供給部及前述第3洗淨液供給部,前述第3洗淨液之濃度,係不使銅腐蝕之濃度。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述洗淨處理部,係更具備有:沖洗液供給部,對前述基板供給沖洗液,前述控制部,係以在對前述基板供給前述第1洗淨液供給部所致之前述第1洗淨液後且供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液之前,及/或在供給前述第2洗淨液供給部所致之前述第2洗淨液後且供給前述第3洗淨液供給部所致之前述第3洗淨液之前,藉由前述沖洗液供給部供給前述沖洗液的方式,控制前述第1洗淨液供給部、前述第2洗淨液供給部、前述第3洗淨液供給部及前述沖洗液供給部。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置,其中, 前述基板處理裝置,係更具備:塗佈處理部,進行以金屬膜塗佈前述基板之前述銅配線的塗佈處理,前述控制部,係以在對前述基板進行前述洗淨處理部所致之前述洗淨處理後,藉由前述塗佈處理部進行前述塗佈處理的方式,控制前述洗淨處理部及前述塗佈處理部。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中,前述基板處理裝置,係更具備有:疏水化劑溶液供給部,對前述基板供給疏水化劑溶液,前述控制部,係以在對前述基板進行前述洗淨處理部所致之前述洗淨處理後且進行前述塗佈處理部所致之前述塗佈處理之前,藉由前述疏水化劑溶液供給部供給前述疏水化劑溶液的方式,控制前述洗淨處理部、前述塗佈處理部及前述疏水化劑溶液供給部。
  7. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中,前述塗佈處理,係無電解鍍敷處理。
  8. 一種基板處理方法,係包含有洗淨工程的基板處理方法,該洗淨工程,係從具有藉由使用有機蝕刻氣體的乾蝕刻處理所形成之銅配線的基板,去除前述基板之附著於前述銅配線的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自前述有機蝕刻氣體的有機聚合物,該基板處理方法,其特徵係,於前述洗淨工程中,對前述基板,供給由過氧化氫水所構成的第1洗淨液,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第1洗淨 液後,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第2洗淨液,前述第2洗淨液之濃度,係不使銅腐蝕之濃度。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法,其中,前述有機蝕刻氣體,係從甲烷氣體、CF系氣體、包含有甲基之羧酸系氣體及醇系氣體所選擇的1種或2種以上之氣體。
  10. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法,其中,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第2洗淨液後,供給從包含有氟化氫之水溶液及強鹼性水溶液所選擇的第3洗淨液且與前述第2洗淨液不同的前述第3洗淨液,前述第3洗淨液之濃度,係不使銅腐蝕之濃度。
  11. 如申請專利範圍第8項之基板處理方法,其中,於前述洗淨工程中,在對前述基板供給前述第1洗淨液後且供給前述第2洗淨液之前,及/或在供給前述第2洗淨液後且供給前述第3洗淨液之前,供給沖洗液。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之基板處理方法,其中,更包含有:塗佈工程,在前述洗淨工程後,以金屬膜塗佈前述基板之前述銅配線。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其中,更包含有:疏水化劑溶液供給工程,在前述洗淨工程後且前述塗 佈工程之前,對前述基板供給疏水化劑溶液。
  14. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其中,在前述塗佈工程中,藉由無電解鍍敷處理,以金屬膜塗佈前述基板的前述銅配線。
  15. 一種基板處理方法,其特徵係,包含有:準備基板的工程,該基板,係具有藉由乾蝕刻處理所形成為預定之配線形狀的銅配線;洗淨工程,以洗淨液去除附著於前述銅配線的表面之前述乾蝕刻處理所產生之來自蝕刻氣體的有機聚合物;及塗佈工程,在前述洗淨工程後,以金屬膜選擇性地塗佈前述基板之前述銅配線的表面,於前述洗淨工程中,對前述基板,供給由過氧化氫水所構成的第1洗淨液。
  16. 一種記憶媒體,其特徵係,記錄有程式,該程式,係在被用以控制基板處理裝置之動作的電腦所執行時,使前述電腦控制前述基板處理裝置而執行如申請專利範圍8~15項中任一項之基板處理方法。
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