TWI716854B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI716854B
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

基板處理方法係具備有：使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液之工序(步驟S12)；以及對於主表面(亦即上表面)上形成有第一金屬部以及接觸至第一金屬部之第二金屬部的基板供給低氧處理液並進行上表面的處理之工序(步驟S14)。在步驟S14中，使低氧處理液接觸至第一金屬部與第二金屬部之間的界面，藉此抑制比第一金屬部還貴的第二金屬部中的氧還原反應並抑制第一金屬部的溶解。依據該基板處理方法，能適當地抑制基板上的金屬部(亦即第一金屬部)的溶解。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以處理基板之技術。
以往，在半導體基板(以下簡稱為「基板」)的製造工序中，使用基板處理裝置對基板施予各種處理。例如，在日本特開2015-173285號公報(文獻1)的基板處理裝置中，對於表面露出金屬圖案(metal pattern)之基板供給已降低氧濃度的稀釋氫氟酸(dilute hydrofluoric acid)等藥液進行藥液處理。在該藥液處理中，由於使用已降低氧濃度的藥液，因此抑制金屬圖案的氧化。
另一方面，在於基板表面露出異種金屬的界面之情形中，會有因為異種金屬間的電位差產生卑的金屬溶解的現象(所謂的伽凡尼腐蝕(galvanic corrosion))之虞。因此，在日本特開2004-172576號公報(文獻2)中提案了一種技術：在進行於表面露出銅(Cu)配線圖案與金屬層之間的界面之基板的蝕刻時，於蝕刻液添加苯并三唑（benzotriazole；BTA）等，藉此於銅配線圖案的表面形成保護膜並抑制溶解。
此外，在日本特開2004-128109號公報(文獻3)中提案了一種技術：在基板上與銅配線圖案接觸之金屬層中，調整用以構成金屬層之鎢(W)與氮(N)的比例，藉此抑制銅配線圖案的溶解。在日本特開2008-91875號公報(文獻4)中提案了一種技術：為了抑制基板上的鋁(Al)配線圖案的溶解，於鋁配線圖案與阻障金屬層(barrier metal layer)之間夾著溶解防止膜。
此外，在文獻2的技術中，會有銅配線圖案的表面的保護膜在基板的洗淨處理後亦殘留從而導致配線電阻增大之虞。此外，在文獻3的技術中，亦會有金屬層中的氮的比例變大從而導致配線電阻增大之虞。在文獻4中，由於已插入溶解防止膜之分量會減少鋁配線圖案的剖面積，因此會有配線電阻增大之虞。
本發明係著眼於基板處理方法，目的在於適當地控制基板上的金屬部的溶解。
本發明較佳的一形態的基板處理方法係具備有：工序(a)，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及工序(b)，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液並進行前述主表面的處理。在前述工序(b)中，使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應(oxygen reduction reaction)並抑制前述第一金屬部的溶解。依據本發明，能適當地抑制基板上的金屬部的溶解。
較佳為，在前述工序(a)中，將氧以外的氣體的氣泡供給至前述處理液中，藉此使前述處理液中的氧減少。
較佳為，在前述工序(a)中，一邊於由氧透過材料所形成的管路流動前述處理液一邊將前述管路的外側的空間設定成低氧環境氣體，藉此使前述處理液中的氧減少。
較佳為，前述低氧處理液的溶存氧濃度係500ppb以下。
較佳為，前述基板處理方法係進一步具備有：工序(c)，係在前述工序(a)之前，設定前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值。在前述工序(a)中的前述低氧處理液的生成中，前述低氧處理液的溶存氧濃度係被控制成變成前述目標值以下。
較佳為，在前述工序(c)中，溶存氧濃度的前述目標值係依據前述第一金屬部與前述第二金屬部的組合而設定。
較佳為，在前述工序(b)中，在被供給至前述基板的時間點之前述低氧處理液的溶存氧濃度係前述目標值以下。
較佳為，前述基板處理方法係進一步具備有：工序(d)，係與前述工序(b)並行，對前述基板的前述主表面的上側的空間供給惰性氣體並降低環境氣體中的氧濃度。
較佳為，在前述工序(d)中，朝前述基板的外緣部附近的空間噴射前述惰性氣體。
較佳為，在前述工序(b)中被供給至前述基板的前述低氧處理液係使用於前述基板的前述主表面的洗淨處理之洗淨藥液。前述基板處理方法係進一步具備有：工序(e)，係在前述工序(b)之後，對前述基板的前述主表面供給清洗(rinse)液並對前述主表面進行清洗處理。在前述工序(b)中，對以第一旋轉速度旋轉中的前述基板的前述主表面供給前述低氧處理液。在前述工序(e)中，對以比前述第一旋轉速度還高速的第二旋轉速度旋轉中的前述基板的前述主表面供給前述清洗液。
較佳為，前述第一金屬部係包含於設置在前述基板的前述主表面的配線部。
較佳為，前述工序(b)中的前述處理係洗淨處理，前述洗淨處理係從前述基板的前述主表面去除在前述工序(b)之前所進行的前處理的處理殘渣。
本發明亦著眼於基板處理裝置。本發明較佳的一形態的基板處理裝置係具備有：氧降低部，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及液體供給部，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液。使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。依據本發明，能適當地抑制基板上的金屬部的溶解。
上述目的以及其他的目的、特徵、態樣以及優點係可參照隨附的圖式並藉由以下所進行的本發明的詳細的說明而明瞭。
圖1係用以顯示本發明一實施形態的基板處理裝置1之剖視圖。基板處理裝置1係葉片式的裝置，用以對略圓板狀的半導體基板9(以下簡稱為「基板9」)供給處理液並逐片地處理基板9。在本實施形態中，在基板處理裝置1中，對附著有因為前處理所產生的殘渣(例如乾蝕刻(dry etching)處理後或者灰化(ashing)處理後的聚合物(polymer)殘渣，以下亦稱為「前處理殘渣」)的基板9賦予洗淨藥液，進行用以從基板9上去除前處理殘渣之洗淨處理。在圖1中，於基板處理裝置1的一部分的構成的剖面省略平行斜線的賦予(在其他剖視圖中亦同樣)。
基板處理裝置1係具備有腔室(chamber)11、基板保持部31、基板旋轉機構33、罩(cup)部4、頂板(top plate)5、頂板移動機構6、中心噴嘴(center nozzle)73以及控制部8。控制部8係控制基板處理裝置1的各個構成。
於腔室11的內部空間10收容有例如基板保持部31、基板旋轉機構33、罩部4、頂板5以及頂板移動機構6等。於腔室11的側壁部設置有搬出搬入口12，搬出搬入口12係將基板9搬入至腔室11的內部空間10並從內部空間10搬出基板9。在搬出搬入口12被閉塞的狀態下，腔室11的內部空間10係變成密閉空間。於腔室11的頂蓋部設置有風扇單元13，風扇單元13係朝腔室11的內部空間10送出氣體。從風扇單元13朝下方送出的氣體係從腔室11的下部朝腔室11外部排出。藉此，在腔室11內形成有朝向下方的氣流(所謂的降流(down flow))。
基板保持部31係用以將基板9保持成水平狀態之夾具。基板9係配置於基板保持部31的上方。基板保持部31係例如為將朝向上下方向的中心軸J1作為中心之略圓板狀的構件。基板旋轉機構33係將中心軸J1作為中心將基板9與基板保持部31一起旋轉。基板旋轉機構33係配置於基板保持部31的下方並收容於有蓋子且略筒狀的套筒(boss)部34的內部。換言之，套筒部34係用以收容基板旋轉機構33之基板旋轉機構收容部。基板旋轉機構33係例如為電動馬達，電動馬達係具有將中心軸J1作為中心朝上下方向延伸之旋轉軸。
頂板5係略圓板狀的構件，位於基板保持部31以及基板9的上側。頂板5係對向構件，於上下方向與基板9的上側的主表面91(以下稱為「上表面91」)對向。在圖1所示的狀態下，頂板5係被頂板移動機構6垂吊並保持。頂板5的直徑係比基板9的直徑還大。頂板5的外周緣係在將中心軸J1作為中心之徑方向(以下單純地稱為「徑方向」)中，遍及基板9的全周地位於比基板9的外周緣還外側。
頂板5係具備有板頂蓋部51、板側壁部52、板筒部53以及板凸緣部(plate flange)54。板頂蓋部51係將中心軸J1作為中心之略圓環板狀的構件。於板頂蓋部51的中央部設置有將中心軸J1作為中心之略圓形的開口50。板頂蓋部51係位於基板9的上方，並於上下方向與基板9的上表面91對向。於板頂蓋部51中之於上下方向與基板9的周緣部對向之部位設置有複數個側噴嘴73a，複數個側噴嘴73a係排列於將中心軸J1作為中心之周方向(以下單純地稱為「周方向」)。
板側壁部52係略圓筒狀的部位，從板頂蓋部51的外緣部朝下方延伸。板側壁部52係位於比基板9的外周緣以及基板保持部31的上表面的外周緣還靠近徑方向外側。板筒部53係略圓筒狀的部位，從板頂蓋部51的開口50的周緣部朝上方延伸。板凸緣部54係略圓環板狀的部位，從板筒部53的上端部朝徑方向外部方向延伸。
於板頂蓋部51的外周部的下表面的周方向排列有複數個第一卡合部55。複數個第一卡合部55係位於板側壁部52的徑方向內側。於各個第一卡合部55的下部設置有朝上方凹陷之凹部。於基板保持部31的外周部的上表面的周方向排列有複數個第二卡合部35。複數個第二卡合部35係位於基板9的徑方向外側。各個第二卡合部35係從基板保持部31朝上方突出，並於上下方向與第一卡合部55對向。
頂板移動機構6係具備有支撐頂蓋部61、支撐筒部62、支撐凸緣部63、支撐臂64以及升降機構65。支撐頂蓋部61係將中心軸J1作為中心之略圓環板狀的部位。支撐頂蓋部61係位於板凸緣部54的上方，並於上下方向與板凸緣部54對向。於支撐頂蓋部61的中央部設置有將中心軸J1作為中心之略圓形的開口。於該開口固定有中心噴嘴73。中心噴嘴73係略圓柱狀的構件，從支撐頂蓋部61朝下方延伸。在圖1所示的狀態下，中心噴嘴73的下部係插入至頂板5的板筒部53。
支撐筒部62係略圓筒狀的部位，從支撐頂蓋部61的外緣部朝下方延伸。支撐筒部62係位於比板凸緣部54的外周緣更靠近徑方向外側。支撐凸緣部63係略圓環板狀的部位，從支撐筒部62的下端部朝徑方向內部方向延伸。支撐凸緣部63係位於比板凸緣部54還外側，並於上下方向與板凸緣部54對向。支撐凸緣部63的內周緣係位於比板凸緣部54的外周緣還靠近徑方向內側且比板筒部53還靠近徑方向外側。在圖1所示的狀態下，支撐凸緣部63的上表面係接觸至板凸緣部54的下表面，藉此藉由頂板移動機構6支撐頂板5。
支撐臂64係略棒狀的構件，從支撐頂蓋部61的側面略水平地延伸。支撐臂64的徑方向外端部係連接至升降機構65。升降機構65係升降機(elevator)，將支撐臂64朝上下方向移動。藉由升降機構65使支撐臂64於上下方向移動，藉此頂板5係與支撐頂蓋部61、支撐筒部62以及支撐凸緣部63一起於上下方向移動。升降機構65係例如為朝向上下方向之線性馬達(linear motor)。
罩部4係將中心軸J1作為中心之略環狀的構件。罩部4係遍及全周地以圍繞基板9以及基板保持部31的周圍之方式配置。罩部4係具備有第一罩部41以及第二罩部42。第一罩部41係配置於第二罩部42的徑方向外側且上側。第一罩部41的內周緣係在俯視觀看時與第二罩部42的內周緣大致重疊。第一罩部41以及第二罩部42係藉由未圖示的罩部移動機構而可彼此獨立地於上下方向移動。
當頂板5藉由頂板移動機構6從圖1所示的位置下降至圖2所示的位置時，基板保持部31的第二卡合部35係從下方插入至頂板5的第一卡合部55，且頂板5係被基板保持部31支撐。頂板5與基板保持部31係藉由第一卡合部55與第二卡合部35卡合而以無法在周方向中相對移動的狀態卡合。
在圖2所示的狀態下，頂板5的板頂蓋部51係接近基板9的上表面91，且板頂蓋部51與基板9之間的略圓柱狀的空間90(以下稱為「處理空間90」)的體積係變成比圖1所示的狀態還小。此外，板側壁部52的下端部係接近基板保持部31的上表面的外周緣。藉此，處理空間90係在腔室11的內部空間10中從處理空間90的周圍的空間隔離某種程度。此外，由於在板側壁部52與基板保持部31之間存在有後述的處理液可通過的間隙，因此處理空間90並非是從周圍的空間完全地隔離之密閉空間。
此外，在圖2所示的狀態下，頂板5的板凸緣部54係從頂板移動機構6的支撐凸緣部63朝上方離開，且頂板5與頂板移動機構6係未接觸。換言之，解除頂板移動機構6對於頂板5的保持。在圖2所示的狀態下，頂板5係可與頂板移動機構6獨立地藉由基板旋轉機構33而與基板保持部31以及被基板保持部31保持的基板9一起旋轉。
在基板處理裝置1中，在藉由基板旋轉機構33旋轉基板保持部31、基板9以及頂板5的狀態下，從被插入至板筒部53的中心噴嘴73供給液體(例如後述的低氧處理液或者清洗液)。從中心噴嘴73供給至基板9的上表面91的中央部之液體係藉由離心力朝徑方向外部方向移動，並從基板9的外周緣朝徑方向外部方向飛散。從基板9飛散的液體係從頂板5與基板保持部31之間的間隙朝周圍飛散並被罩部4接住。被罩部4接住的液體係經由未圖示的排出埠朝腔室11的外部排出。在基板處理裝置1中，亦從中央噴嘴73以及複數個側噴嘴73a朝處理空間90供給惰性氣體。藉此，處理空間90成為惰性氣體環境氣體。
圖3係用以顯示基板處理裝置1所具備的氣體液體供給部7之方塊圖。在圖3中，亦一併顯示氣體液體供給部7以外的構成。氣體液體供給部7係具備有液體供給部71、氣體供給部72以及氧降低部77。液體供給部71係對基板9供給液體。液體供給部71係具備有上述中央噴嘴73、配管741、751以及閥742、752。
液體供給部71的配管741係連接中心噴嘴73與氧降低部77。閥742係設置於配管741上。氧降低部77係連接至處理液供給源701。氧降低部77係使溶解於從處理液供給源701所供給的處理液之氧(O2 )減少並朝配管741送出。在以下的說明中，將從氧降低部77送出的處理液稱為「低氧處理液」。換言之，氧降低部77係使溶解於處理液之氧減少並生成低氧處理液。於配管741上設置有溶存氧濃度感測器731，溶存氧濃度感測器731係測量於配管741流動之低氧處理液的溶存氧濃度。較佳為，溶存氧濃度感測器731係設置於中心噴嘴73的附近。溶存氧濃度感測器731的測量值係朝控制部8輸送。
氧降低部77係只要能從處理液生成低氧處理液，則在構造上並無特別限定。例如，氧降低部77亦可為圖4所示的起泡(bubbling)裝置77a。起泡裝置77a係具備有儲留槽771、氣泡供給部772、配管774以及閥775。在圖4中顯示儲留槽771的內部。
儲留槽771係儲留從上述處理液供給源701所供給的處理液770。儲留槽771係例如為略立方體的容器。儲留槽771內的空間係密閉空間。於儲留槽771的上部設置有排氣閥776，藉由排氣閥776調節儲留槽771內的空間的壓力。
氣泡供給部772係略管狀的構件，配置於儲留槽771內的底部附近。氣泡供給部772係具有複數個氣泡供給口773。氣泡供給部772係經由配管774連接至添加氣體供給源704。閥775係設置於配管774上。從添加氣體供給源704送出的添加氣體係經由配管774以及閥775朝氣泡供給部772導引，並作為氣泡從氣泡供給部772的複數個氣泡供給口773供給至儲留槽771內的處理液770。閥775係調節於配管774流動之添加氣體的流量。
添加氣體係與氧不同種類的氣體。較佳為利用惰性氣體作為添加氣體。在利用與從後述的惰性氣體供給源703所供給的惰性氣體不同種類的氣體作為添加氣體之情形中，惰性氣體供給源703亦可兼作為添加氣體供給源704來使用。
在起泡裝置77a中，從氣泡供給部772將添加氣體的氣泡供給至處理液770中，藉此進行處理液770的除氧處理而使處理液770的溶存氧濃度降低。溶存氧濃度已降低的處理液770(亦即低氧處理液)係從儲留槽771經由上述配管741以及閥742朝中心噴嘴73(參照圖3)送出。在起泡裝置77a中，藉由閥775調節供給至處理液770之添加氣體的氣泡的量，藉此調節從起泡裝置77a朝中心噴嘴73送出之低氧處理液的溶存氧濃度。此外，藉由排氣閥776調節儲留槽771內的壓力，藉此亦可調節從起泡裝置77a朝中心噴嘴73送出之低氧處理液的溶存氧濃度。
氧降低部77亦可為例如圖5所示的除氣模組77b。除氣模組77b係具備有密閉容器777、透過管778以及排氣閥779。密閉容器777係於內部具有密閉空間之容器。透過管778係配置於密閉容器777的內部空間。透過管778的兩端部係連接至密閉容器777的外部。透過管778係於內部具有使液體流動之流路。透過管778的外壁係由使氧透過且不使液體透過之材料所形成。排氣閥779係設置於連接未圖示的吸引機構與密閉容器777之配管上。
在除氣模組77b中，在已驅動該吸引機構的狀態下開放排氣閥779，藉此將密閉容器777的內部空間減壓。在該狀態下，從上述處理液供給源701所供給的處理液係通過透過管778，藉此處理液中的氧係透過透過管778的外壁朝透過管778的外部導引。換言之，對於透過管778流動之處理液進行除氧處理，降低處理液的溶存氧濃度。已降低溶存氧濃度的處理液(亦即低氧處理液)係從透過管778經由上述配管741以及閥742朝中心噴嘴73(參照圖3)送出。在除氣模組77b中，藉由排氣閥779調節密閉容器內的壓力，藉此調節從除氣模組77b朝中心噴嘴73送出之低氧處理液的溶存氧濃度。
此外，在除氣模組77b中，亦可以氮(N2 )氣或氬(Ar)氣等惰性氣體充滿該內部空間以取代將密閉容器777的內部空間減壓，藉此亦能對於透過管778流動之處理液進行除氧處理。亦即，在除氣模組77b中，將密閉容器777的內部空間設定成低氧環境氣體(例如氧比例為0.0005體積%以下的環境氣體)，藉此能進行處理液的除氧處理。
在本實施形態中，從圖3所示的處理液供給源701供給至氧降低部77之處理液係洗淨處理用的藥液(亦即洗淨藥液)。該藥液係例如為稀釋氫氟酸(DHF)、鹽酸、醋酸、檸檬酸、乙醇酸(glycolic acid)、SC2(Standard clean-2；第二標準清洗液；亦即鹽酸過氧化氫混合液(hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture))、氨水或者SC1(Standard clean-1；第一標準清洗液；亦即氨水過氧化氫混和液(ammonia-hydrogen peroxide))等。該處理液亦可為洗淨處理用的藥液以外的液體。從氧降低部77送出的低氧處理液(在本實施形態中為低氧洗淨藥液)係經由配管741以及閥742朝中心噴嘴73導引，並從中心噴嘴73朝基板9的上表面91的中央部供給。閥742係調節於配管741流動之低氧處理液的流量。
液體供給部71的配管751係連接中心噴嘴73與清洗液供給源702。閥752係設置於配管751上。從清洗液供給源702送出的清洗液係經由配管751以及閥752朝中心噴嘴73導引，並從中心噴嘴73朝基板9的上表面91的中央部供給。閥752係調節於配管751流動之清洗液的流量。該清洗液係例如為純水(DIW；De-Ionized Water；去離子水)等。該清洗液亦可為純水以外的液體。
氣體供給部72係對處理空間90供給惰性氣體。氣體供給部72係具備有上述中心噴嘴73、複數個側噴嘴73a、配管761以及閥762。換言之，中心噴嘴73係被液體供給部71與氣體供給部72共有。氣體供給部72的配管761係連接中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a與惰性氣體供給源703。閥762係設置於配管761上。
從惰性氣體供給源703送出的惰性氣體係經由配管761以及閥762朝中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a導引，並從中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a朝處理空間90供給。閥762係調節於配管761流動之惰性氣體的流量。該惰性氣體係例如為氮氣等。該惰性氣體亦可為氮氣以外的氣體(例如氬氣)。
在基板處理裝置1中，藉由上述控制部8控制液體供給部71的閥742，藉此調節從中心噴嘴73供給至基板9之低氧處理液的流量。此外，藉由控制部8控制液體供給部71的閥752，藉此調節從中心噴嘴73供給至基板9之清洗液的流量。再者，藉由控制部8控制氣體供給部72的閥762，藉此調節從中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a供給至處理空間90之惰性氣體的流量。
在基板處理裝置1中，藉由控制部8控制氧降低部77，藉此調節藉由氧降低部77所生成的低氧處理液的溶存氧濃度。例如，在利用圖4所示的起泡裝置77a作為氧降低部77之情形中，藉由控制部8控制閥775以及／或者排氣閥776，藉此調節低氧處理液的溶存氧濃度。此外，在利用圖5所示的除氣模組77b作為氧降低部77之情形中，藉由控制部8控制排氣閥779，藉此調節低氧處理液的溶存氧濃度。
例如利用一般的電腦作為控制部8。圖6係用以顯示控制部8的構成之圖。控制部8係具備有處理器81、記憶體82、輸入輸出部83以及匯流排(bus)84。匯流排84係訊號電路，連接處理器81、記憶體82以及輸入輸出部83。記憶體82係記憶部，記憶程式以及各種資訊。處理器81係依循記憶於記憶體82的程式等，利用記憶體82等執行各種處理(例如數值計算、影像處理)。輸入輸出部83係具備有：鍵盤85與滑鼠86，係接受操作者的輸入；以及顯示器87，係顯示來自處理器81的輸出等。
圖7係用以顯示基板處理裝置1所為之基板9的處理的流程的一例之圖。在基板處理裝置1中，首先，針對上述低氧處理液的溶存氧濃度設定目標值並記憶於控制部8(步驟S11)。較佳為該目標值係依據基板9上的後述的第一金屬部93與第二金屬部94的組合來設定。該目標值係例如藉由作業者經由控制部8的輸入輸出部83進行輸入而設定。或者，亦可為預先於控制部8記憶有用以顯示第一金屬部93以及第二金屬部94的組合與上述目標值之間的關係之表等，並藉由作業者將用以顯示該組合之資訊輸入至控制部8，藉此在控制部8中自動地設定該目標值。該目標值係例如為500ppb。
接著，藉由氧降低部77減少處理液的溶存氧濃度並生成低氧處理液(步驟S12)。在步驟S12中，藉由控制部8控制氧降低部77，藉此以低氧處理液的溶存氧濃度變成上述目標值以下之方式進行控制。較佳為，低氧處理液的溶存氧濃度係以變成與該目標值大致相等之方式進行控制。在步驟S12中所生成的低氧處理液的溶存氧濃度係例如為500ppb以下。
例如，在利用圖4所示的起泡裝置77a作為氧降低部77之情形中，藉由控制部8控制閥775以及排氣閥776，藉此控制低氧處理液的溶存氧濃度。此外，在利用圖5所示的除氣模組77b作為氧降低部77之情形中，藉由控制部8控制排氣閥779等，藉此控制低氧處理液的溶存氧濃度。
接著，藉由頂板移動機構6使頂板5從圖1所示的位置朝圖2所示的位置下降。頂板5係從頂板移動機構6離開並被基板保持部31支撐。接著，藉由基板旋轉機構33使基板9、基板保持部31以及頂板5以預定的旋轉速度(以下稱為「第一旋轉速度」)旋轉。
當基板9開始旋轉時，藉由控制部8控制氣體供給部72(例如閥762等)，藉此從中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a送出從惰性氣體供給源703送出的惰性氣體。具體而言，從中心噴嘴73對基板9的中央部的上側的空間供給惰性氣體，從複數個側噴嘴73a對基板9的外緣部附近的空間供給惰性氣體。藉此，對基板9的上表面91整體的上側的空間(亦即處理空間90)供給惰性氣體，從而降低處理空間90的環境氣體中的氧濃度(步驟S13)。換言之，將處理空間90設定成低氧環境氣體。
當處理空間90變成低氧環境氣體時，藉由控制部8控制液體供給部71(例如閥742等)，藉此從中心噴嘴73朝以第一旋轉速度(例如200rpm至800rpm)旋轉中的基板9的上表面91的中央部供給從氧降低部77送出的低氧處理液。被供給至基板9上的低氧處理液係藉由離心力朝徑方向外部方向移動，並從基板9的外周緣朝周圍飛散且被罩部4接住。在基板處理裝置1中，以預定的時間持續對基板9供給低氧處理液，藉此對基板9的上表面91進行處理(步驟S14)。
如上所述，在本實施形態中，步驟S14中的處理係洗淨處理，該洗淨處理係從基板9的上表面91去除在步驟S14之前所進行的前處理(例如在朝基板處理裝置1搬入基板9之前所進行的乾蝕刻處理或者灰化處理)的處理殘渣的前處理殘渣。
在基板處理裝置1中，在進行步驟S14的期間中持續從中心噴嘴73以及複數個側噴嘴73a朝處理空間90供給惰性氣體。換言之，步驟S13係與步驟S14並行且持續性地進行。藉此，在步驟S14的期間中處理空間90被維持在低氧環境氣體。
此外，在基板處理裝置1中，在進行步驟S14的期間中，藉由溶存氧濃度感測器731測量於配管741流動之低氧處理液(亦即即將從中心噴嘴73噴出前的低氧處理液)的溶存氧濃度。溶存氧濃度感測器731所為之測量係可連續性地進行亦可間歇性地進行。在控制部8中，在溶存氧濃度感測器731的測量值比預定的臨限值還高之情形中，例如於顯示器87顯示警告並發出警報音。該臨限值例如係可與在步驟S11中所設定的上述目標值相同，亦可為比該目標值還稍小的值。藉此，在步驟S14中，在被供給至基板9的時間點之低氧處理液的溶存氧濃度係變成上述目標值以下。具體而言，在被供給至基板9的時間點之低氧處理液的溶存氧濃度較佳為500ppb以下，更佳為70ppb以下。
當結束低氧處理液對於基板9的處理時，停止從中心噴嘴73供給低氧處理液。此外，增大基板旋轉機構33對於基板9的旋轉速度，並設定成比第一旋轉速度還高速的第二旋轉速度(例如500rpm至1200rpm)。接著，藉由控制部8控制液體供給部71(例如閥752等)，藉此從中心噴嘴73朝以第二旋轉速度旋轉中的基板9的上表面91的中央部供給從清洗液供給源702送出的清洗液。被供給至基板9上的清洗液係藉由離心力朝徑方向外部方向移動，並從基板9的外周緣朝周圍飛散且被罩部4接住。在基板處理裝置1中，以預定的時間對基板9持續供給清洗液，藉此對基板9的上表面91進行清洗處理(步驟S15)。在基板處理裝置1中，與步驟S15並行地持續性地進行朝處理空間90供給惰性氣體，從而將處理空間90維持在低氧環境氣體。
當結束基板9的清洗處理時，停止從中心噴嘴73供給清洗液。此外，進一步增大基板旋轉機構33對於基板9的旋轉速度，設定成比第二旋轉速度還高速的第三旋轉速度(例如1500rpm至2500rpm)。藉此，基板9上的清洗液係從基板9的外周緣飛散而從基板9上去除。在基板處理裝置1中，以預定的時間持續藉由基板9的高速旋轉去除清洗液，藉此進行基板9的乾燥處理(步驟S16)。在基板處理裝置1中，與步驟S16並行地持續性地進行朝處理空間90供給惰性氣體，從而將處理空間90維持在低氧環境氣體。此外，在基板處理裝置1中，亦可在步驟S15與步驟S16之間對基板9的上表面91上供給IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)等置換液，並在將基板9上的清洗液置換成置換液後進行步驟S16的乾燥處理。
圖8係用以顯示基板9的上表面91附近之縱剖視圖。基板9係具備有第一金屬部93以及第二金屬部94。第一金屬部93以及第二金屬部94係包含於配線部96(亦即配線圖案)，配線部96係形成於設置在矽基板951上的絕緣膜952中。第二金屬部94係配線部96的本體(亦即配線本體)。第一金屬部93係位於第二金屬部94與絕緣膜952之間，且為用以覆蓋第二金屬部94的側面以及底面之金屬膜(例如襯膜(liner film))。於第二金屬部94與絕緣膜952之間設置有例如由氮化鉭(TaN)所形成的擴散防止膜953。第一金屬部93與第二金屬部94係直接性地接觸。第一金屬部93的上端面以及第二金屬部94的上端面係露出於基板9的上表面91。第一金屬部93與第二金屬部94之間的界面亦露出於基板9的上表面91。
第二金屬部94係由標準電極電位比第一金屬部93還高之貴的金屬所形成。換言之，第一金屬部93係由比第二金屬部94還卑之金屬所形成。第一金屬部93與第二金屬部94的組合係例如為鈷(Co)與銅(Cu)、銅與釕(Ru) 、鈦(Ti)與鈷等。第一金屬部93以及第二金屬部94皆未限定於單體金屬，亦可為合金。第一金屬部93以及第二金屬部94的稱呼並非取決於該金屬部的形狀以及構造，而是藉由標準電極電位的高低來決定。因此，配線部96的配線本體亦可為第一金屬部93，襯膜等金屬膜亦可為第二金屬部94。
在此種露出異種金屬的界面之情形中，當於該界面附著有未進行除氧處理的處理液時，會產生伽凡尼腐蝕(亦即異種金屬接觸腐蝕)，且標準電極電位相對性較低之卑的金屬會溶解。作為比較例，圖9係用以將未進行除氧處理的處理液20接觸至卑金屬21與貴金屬22之間的界面23之狀態放大地顯示之示意圖。在此情形中，在貴金屬22的表面中，使用處理液20中的氧與貴金屬22中的電子產生式子(1)或者式子(2)的氧還原反應。此外，如式子(3)所示，金屬係成為離子從卑金屬21的表面溶出至處理液20中，且電子係被供給至貴金屬22。在式子(3)以及圖9中，為了方面起見，將卑金屬以「M」來表示。
式子(1)：O2 ＋4H＋ ＋4e－ →2H2 O。 式子(2)：O2 ＋2H2 O＋4e－ →4OH－ 。 式子(3)：M→MX ＋ ＋xe－ 。 相對於此，在圖1所示的基板處理裝置1中的基板9的處理中，將被供給至基板9的上表面91的液體作為已降低溶存氧濃度的低氧處理液，藉此能抑制由貴的金屬所形成的第二金屬部94的表面中的上述氧還原反應。結果，能抑制由卑的金屬所形成的第一金屬部93的溶解。
如上述說明般，上述基板處理方法係具備有：使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液之工序(步驟S12)；以及對於主表面(亦即上表面91)上形成有第一金屬部93以及接觸至第一金屬部93之第二金屬部94的基板9供給低氧處理液並進行上表面91的處理之工序(步驟S14)。在步驟S14中，使低氧處理液接觸至第一金屬部93與第二金屬部94之間的界面，藉此抑制比第一金屬部93還貴的第二金屬部94中的氧還原反應並抑制第一金屬部93的溶解。依據該基板處理方法，能適當地抑制基板9上的金屬部(亦即第一金屬部93)的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
此外，在基板9中，當假設配線部96所含有的金屬部溶解時，對基板9的性能的不良影響很大。因此，能適當地抑制第一金屬部93的溶解之上述基板處理方法係尤其適用於第一金屬部93包含於設置在基板9的上表面91的配線部96之此種基板9的處理。此外，能適當地抑制第一金屬部93的溶解之該基板處理方法係尤其適用於下述情形：步驟S14中的處理是用以從基板9的上表面91去除在步驟S14之前所進行的前處理的處理殘渣之洗淨處理，而非是針對第一金屬部93的蝕刻等處理。
在該基板處理方法中，較佳為在步驟S12中將氧以外的氣體的氣泡供給至處理液中，藉此使處理液中的氧減少。藉此，能容易地減少處理液中的溶存氧濃度。例如，利用圖4所示的起泡裝置77a，藉此能容易地進行處理液的除氧處理。
此外，在該基板處理裝置中，較佳為在步驟S12中於由氧透過材料所形成的管路(亦即透過管778)流動處理液，並將該管路的外側的空間設定成低氧環境氣體，藉此使處理液中的氧減少。藉此，能容易地降低處理液中的溶存氧濃度。例如，利用圖5所示的除氣模組77b，藉此能容易地進行處理液的除氧處理。
較佳為，上述基板處理方法係進一步具備有在步驟S12之前設定低氧處理液的溶存氧濃度的目標值之工序(步驟S11)。並且，在步驟S12中的低氧處理液的生成中，以低氧處理液的溶存氧濃度變成該目標值以下之方式進行控制。將低氧處理液的溶存氧濃度設定成適當的濃度，藉此能更適當地控制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
更佳為，低氧處理液的溶存氧濃度係以變成與該目標值相等之方式進行控制。藉此，能防止低氧處理液的溶存氧濃度過度地降低。結果，能降低低氧處理液的生成所需的時間以及成本，且能提升基板9的處理效率。
在該基板處理方法中，在步驟S11中，較佳為溶存氧濃度的目標值係依據第一金屬部93與第二金屬部94的組合而設定。藉此，即使是在已變更用以形成第一金屬部93以及第二金屬部94之金屬的種類之情形中，亦能適當地控制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。此外，能防止低氧處理液的溶存氧濃度過度地降低，並能降低低氧處理液的生成所需的時間以及成本。
此外，在步驟S14中，在被供給至基板9的時間點之低氧處理液的溶存氧濃度較佳為上述目標值以下。藉此，能更適當地抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
該基板處理方法較佳為進一步具備有下述工序(步驟S13)：與步驟S14並行，對基板9的上表面91的上側的空間(亦即處理空間90)供給惰性氣體從而降低環境氣體中的氧濃度。藉此，能抑制環境氣體中的氧溶入至已被供給至基板9上的低氧處理液從而使低氧處理液的溶存氧濃度增大之情形。結果，能更適當地抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。在此情形中，處理空間90的氧濃度較佳為1000ppm以下，更佳為250ppm以下。
此外，基板9上的低氧處理液的厚度(亦即膜厚)係隨著低氧處理液藉由離心力從基板9的中心部朝外緣部移動而變薄。如此，當低氧處理液的膜厚變薄時，假設在環境氣體中的氧已從低氧處理液的表面溶入之情形中，該氧容易到達至第二金屬部94且增加產生第一金屬部93的伽凡尼腐蝕之可能性。此外，與基板9的中央部相比，在基板9的外緣部中，基板9上的低氧處理液的膜表面容易因為離心力等影響而吝亂且將環境氣體捲入，氧溶入至低氧處理液的可能性相對較高。再者，與基板9的中央部上的低氧處理液相比，由於基板9的外緣部上的低氧處理液從中心噴嘴73噴出後的經過時間長，因此溶入至低氧處理液之氧的量相對地較多。
因此，在上述基板處理方法中，較佳為在步驟S13中朝基板9的外緣部附近的空間噴射惰性氣體。藉此，與基板9的中央部相比，能在容易產生伽凡尼腐蝕的基板9的外緣部中適當地抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
較佳為，在步驟S14中被供給至基板9的低氧處理液係使用於基板9的上表面91的洗淨處理之洗淨藥液。上述基板處理方法係進一步具備有下述工序(步驟S15)：在步驟S14之後，對基板9的上表面91供給清洗液並對上表面91進行清洗處理。而且，在步驟S14中對以第一旋轉速度旋轉中的基板9的上表面91供給低氧處理液，在步驟S15中對以比第一旋轉速度還高速的第二旋轉速度旋轉中的基板9的上表面91供給清洗液。
如此，與步驟S15的清洗處理相比，在相對性地容易產生伽凡尼腐蝕之步驟S14的處理中，降低基板9的旋轉速度並將基板9上的低氧處理液的膜厚設定成較厚，藉此即使在假設環境氣體中的氧已融入至低氧處理液之情形中，亦能抑制該氧到達至第二金屬部94並能抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
如上所述，基板處理裝置1係具備有氧降低部77以及液體供給部71。氧降低部77係使已溶解至處理液的氧減少而生成低氧處理液。液體供給部71係對於主表面(亦即上表面91)上形成有第一金屬部93以及接觸至第一金屬部93的第二金屬部94之基板9供給低氧處理液。在基板處理裝置1中，使低氧處理液接觸至第一金屬部93與第二金屬部94之間的界面，藉此抑制比第一金屬部93還貴的第二金屬部94中的氧還原反應並抑制第一金屬部93的溶解。依據基板處理裝置1，能適當地抑制基板9上的金屬部(亦即第一金屬部93)的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
以下說明用以驗證上述基板處理方法所達成的伽凡尼腐蝕的抑制功效之實驗。圖10係用以顯示已使用於第一實驗的異種金屬構造物981之側視圖。異種金屬構造物981係具備有金屬凸塊(metal bump)982以及底層金屬(underlaying metal)983。金屬凸塊982係直徑約8μm且高度約5μm的略圓柱狀。金屬凸塊982的下表面係在已直接性地接觸至底層金屬983的狀態下被接合至底層金屬983。金屬凸塊982係由鈷所形成，底層金屬983係由銅所形成。亦即，金屬凸塊982係與相對性較卑的金屬之第一金屬部93對應。此外，底層金屬983係與相對性較貴的金屬之第二金屬部94對應。
在圖11中顯示已將異種金屬構造物981分別浸漬於溶存氧濃度為70ppb、500ppb、1200ppb、3000ppb的稀釋氫氟酸後的狀態。圖11的上段係顯示浸漬後經過300秒後的狀態(亦即處理時間為300秒的情形)，圖11的下段係顯示浸漬後經過600秒後的狀態(亦即處理時間為600秒的情形)。稀釋氫氟酸的濃度為0.05%，稀釋氫氟酸的溫度為室溫(例如約15℃)。此外，實驗環境氣體為大氣環境氣體。
如圖11所示，在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為3000ppb之情形中，金屬凸塊982係在300秒處理後大幅溶解，且金屬凸塊982係在600秒處理後大致完全地溶解並消失。在經過300秒後的金屬凸塊982中，由於與底層金屬983接觸之下端部的溶解量(亦即藉由溶解而失去的厚度)係比上端部的溶解量還大，因此可知金屬凸塊982的溶解的主要原因為在異種金屬的界面附近產生的伽凡尼腐蝕。在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為1200ppb之情形中，金屬凸塊982的下端部係在600秒處理後藉由伽凡尼腐蝕而大幅地溶解。
另一方面，在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為500ppb之情形中，在300秒處理後以及600秒處理後，金屬凸塊982幾乎不會溶解。此外，金屬凸塊982的下端部(亦即與底層金屬983之間的界面附近)的溶解量係與金屬凸塊982的側面以及上表面中的溶解量(所謂的塊狀(bulk)層的損失量)大致相同或者稍微大的程度。在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為70ppb之情形中亦同樣。此點可從在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為500ppb以下之情形中金屬凸塊982幾乎不會產生伽凡尼腐蝕而可得知。
圖12係用以顯示第二實驗的結果之圖。在第二實驗中，使用於橫方向複數排列有圖8所示的配線部96之基板984。如上所述，配線部96係具備有由鈷所形成的第一金屬部93以及由銅所形成的第二金屬部94。藉由基板處理裝置1對基板984分別供給溶存氧濃度為70ppb、500ppb、3000ppb的稀釋氫氟酸並進行處理。圖12的上段係顯示基板984的縱剖視圖，圖12的下段係顯示基板984的上表面的立體圖。稀釋氫氟酸對於基板984的供給時間為180秒。稀釋氫氟酸的濃度為0.05%，稀釋氫氟酸的溫度為室溫(例如約15℃)。此外，實驗環境氣體為大氣環境氣體。
在圖13中顯示藉由EDS(energy dispersive spectrometer；能量分散光譜儀)元素圖譜分析(element mapping analysis)分析了已供給溶存氧濃度為3000ppb的稀釋氫氟酸後的一個配線部96之結果。在圖14中顯示藉由EDS元素圖譜分析分析了已供給溶存氧濃度為70ppb的稀釋氫氟酸後的一個配線部96之結果。
如圖12至圖14所示，在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為3000ppb之情形中，第一金屬部93係藉由伽凡尼腐蝕而溶解，於第二金屬部94的周圍產生間隙93a。另一方面，在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為500ppb、70ppb之情形中，第一金屬部93幾乎不會溶解。此點由在稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為500ppb以下之情形中第一金屬部93幾乎不會產生伽凡尼腐蝕而可得知。
依據圖11至圖14所示的實驗結果，在上述基板處理方法中，較佳為低氧處理液的溶存氧濃度為500ppb以下。藉此，能更適當地抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。此外，更佳為低氧處理液的溶存氧濃度為70ppb以下。藉此，能更佳地抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
圖15係用以顯示在圖12所示的實驗中根據基板984上的位置的不同導致配線部96的溶解程度的不同之圖。圖15的上段係顯示實驗環境氣體為大氣環境氣體之情形的實驗結果，圖15的下段係顯示實驗環境氣體為氮環境氣體之情形的實驗結果。在圖15中顯示在直徑為300mm的基板984中的基板中心、中間位置(從基板中心起朝徑方向外側55mm的位置)以及外緣部(從基板中心起朝徑方向外側110mm的位置)中的配線部96的溶解的程度。稀釋氫氟酸的溶存氧濃度為70ppb。稀釋氫氟酸對於基板984的供給時間為180秒。稀釋氫氟酸的濃度為0.05%，稀釋氫氟酸的溫度為室溫(例如約15℃)。
如圖15所示，在實驗環境氣體為大氣環境氣體之情形中，在基板9的外緣部中稍微產生第一金屬部93的溶解，在基板9的中心以及中間位置中第一金屬部93幾乎不會溶解。此外，在實驗環境氣體為氮環境氣體之情形中，在基板9的中心、中間位置以及外緣部中，第一金屬部93幾乎不會溶解。如上所述，此點可由下述情形得知：為了抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕，較佳為與步驟S14並行地對基板9的上表面91的上側的空間供給惰性氣體並降低環境氣體中的氧濃度。此外，可知更佳為此時朝基板9的外緣部附近的空間噴射惰性氣體。
圖16係用以顯示為了驗證基板9的旋轉速度與第一金屬部93的溶解之間的關係所進行的蝕刻率(etching rate)的面內分布的測量結果之圖。橫軸的r(mm)係顯示在直徑為300mm的基板中之測量位置與基板中心之間的徑方向的距離。縱軸係顯示各個測量位置中的鈷的蝕刻率(nm／min)。由於蝕刻率係隨著蝕刻液的溶存氧濃度變高而變大，因此認為只要能抑制該蝕刻率即能抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕所導致的溶解。
在圖16中的各個測量位置中，左側的棒狀圖係顯示基板的旋轉速度為1200rpm之情形中的蝕刻率，右側的棒狀圖係顯示基板的旋轉速度為200rpm之情形中的蝕刻率。利用稀釋氫氟酸作為蝕刻液。稀釋氫氟酸的濃度為0.05%，稀釋氫氟酸的溫度為室溫(例如約15℃)。此外，實驗環境氣體為大氣環境氣體。
如圖16所示，在基板的旋轉速度為1200rpm之情形中，愈接近基板的外緣部則蝕刻率愈變大。另一方面，在基板的旋轉速度為200rpm之情形中，不太會產生因為測量位置導致蝕刻率的不同。此點認為是：由於基板的旋轉速度變高，故基板上的稀釋氫氟酸的膜厚變薄，從環境氣體中溶入至稀釋氫氟酸的氧對於蝕刻率的影響變大。尤其是如上所述，認為由於在基板的外緣部中容易產生氧的溶解且與基板中心等相比膜厚亦薄，因此從環境氣體中溶入至稀釋氫氟酸的氧對於蝕刻率的影響進一步變大。
如上所述，此點可由下述情形得知：為了抑制第一金屬部93的伽凡尼腐蝕，較佳為與步驟S14並行地對基板9的上表面91的上側的空間供給惰性氣體並降低環境氣體中的氧濃度。此外，可知更佳為此時朝基板9的外緣部附近的空間噴射惰性氣體。再者，可知更佳為將步驟S14中的基板9的旋轉速度設定成比步驟S15中的第二旋轉速度還低速的第一旋轉速度，藉此將基板9上的低氧處理液的膜厚保持的較厚。較佳為第一旋轉速度為200rpm以下。
在上述基板處理裝置1以及基板處理方法中可進行各種變更。
例如，亦可省略步驟S11中的溶存氧濃度的目標值設定。在此情形中，例如亦可在步驟S12中對處理液進行除氧處理達至預定的時間，藉此能獲得具有期望的溶存氧濃度之低氧處理液。在步驟S12中，亦可藉由起泡裝置77a以及除氣模組77b以外的各種裝置進行處理液的除氧處理。
與步驟S14並行地被進行之對處理空間90供給惰性氣體(步驟S13)亦可不由中心噴嘴73進行，而是僅由複數個側噴嘴73a進行。或者，該惰性氣體的供給亦可不由側噴嘴73a進行，而是僅由中心噴嘴73進行。此外，亦可省略對於處理空間90供給惰性氣體。
在步驟S14中被供給至基板9的時間點之低氧處理液的溶存氧濃度不一定需要為500ppb以下，亦可比500ppb還大。
步驟S14中的基板9的旋轉速度並不一定需要為比步驟S15、S16中的基板9的旋轉速度還低速，亦可適當地變更。在步驟S14中，基板9不一定需要為正在旋轉中，亦可對停止狀態的基板9的上表面91供給低氧處理液並於基板9上形成有低氧處理液的液膜。藉此，能對基板9的上表面91進行低氧處理液所為之覆液(paddle)處理。
步驟S14中的處理不一定需要為用以從基板9上去除前處理殘渣之洗淨處理，亦可為對基板9的上表面91供給低氧處理液所進行之各種處理(例如其他的洗淨處理或者蝕刻處理等)。
在上述基板處理方法中，例如亦可在步驟S14之前或者在步驟S14與步驟S15之間對基板9的上表面91供給上述處理液以外的其他的處理液並進行基板9的處理。在此情形中，較佳為亦在朝基板9供給其他的處理液之前進行除氧處理。此外，針對在步驟S15中供給至基板9的清洗液，亦可在朝基板9供給之前先進行除氧處理。
藉由上述基板處理方法所處理的基板9的第一金屬部93並不一定需要包含於配線部96，亦可為配線部96以外的金屬部。針對第二金屬部94亦同樣。
在基板處理裝置1中，在對基板9供給低氧處理液時，頂板5亦可位於圖1所示的位置。此外，亦可從基板處理裝置1省略頂板5。基板處理裝置1不一定需要為葉片式的處理裝置，亦可為用以將複數個基板9同時浸漬於儲留在儲留槽的低氧處理液並進行處理之批量(batch)式的處理裝置。
上述基板處理方法以及基板處理裝置1係除了利用於半導體基板的處理之外，亦可利用於液晶顯示裝置或者有機EL(Electro Luminescence；電致發光)顯示裝置等平面顯示裝置(Flat Panel Dsiplay)所使用的玻璃基板的處理或者利用於其他的顯示裝置所使用的玻璃基板的處理。此外，上述基板處理方法以及基板處理裝置1亦可利用於光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板以及太陽電磁用基板等的處理。
上述實施形態以及各個變化例中的構成只要相互無矛盾則亦可適當地組合。
雖然已詳細地描述並說明本發明，但上述說明僅為例示性而非限定性。因此，只要未逸離本發明的範圍，則可進行各種變形以及有各種的態樣。
1‧‧‧基板處理裝置 4‧‧‧罩部 5‧‧‧頂板 6‧‧‧頂板移動機構 7‧‧‧氣體液體供給部 8‧‧‧控制部 9、984‧‧‧基板(半導體基板) 10‧‧‧內部空間 11‧‧‧腔室 12‧‧‧搬出搬入口 13‧‧‧風扇單元 20、770‧‧‧處理液 21‧‧‧卑金屬 22‧‧‧貴金屬 23‧‧‧界面 31‧‧‧基板保持部 33‧‧‧基板旋轉機構 34‧‧‧套筒部 35‧‧‧第二卡合部 41‧‧‧第一罩部 42‧‧‧第二罩部 50‧‧‧開口 51‧‧‧板頂蓋部 52‧‧‧板側壁部 53‧‧‧板筒部 54‧‧‧板凸緣部 55‧‧‧第一卡合部 61‧‧‧支撐頂蓋部 62‧‧‧支撐筒部 63‧‧‧支撐凸緣部 64‧‧‧支撐臂 65‧‧‧升降機構 71‧‧‧液體供給部 72‧‧‧氣體供給部 73、743‧‧‧中心噴嘴 73a‧‧‧側噴嘴 77‧‧‧氧降低部 77a‧‧‧起泡裝置 77b‧‧‧除氣模組 81‧‧‧處理器 82‧‧‧記憶體 83‧‧‧輸入輸出部 84‧‧‧匯流排 85‧‧‧鍵盤 86‧‧‧滑鼠 87‧‧‧顯示器 90‧‧‧處理空間 91‧‧‧上表面(主表面) 93‧‧‧第一金屬部 93a‧‧‧間隙 94‧‧‧第二金屬部 96‧‧‧配線部 701‧‧‧處理液供給源 702‧‧‧清洗液供給源 703‧‧‧惰性氣體供給源 704‧‧‧添加氣體供給源 731‧‧‧溶存氧濃度感測器 741、751、761、774‧‧‧配管 742、751、762、775‧‧‧閥 771‧‧‧儲留槽 772‧‧‧氣泡供給部 773‧‧‧氣泡供給口 776、779‧‧‧排氣閥 777‧‧‧密閉容器 778‧‧‧透過管 951‧‧‧矽基板 952‧‧‧絕緣膜 953‧‧‧擴散防止膜 981‧‧‧異種金屬構造物 982‧‧‧金屬凸塊 983‧‧‧底層金屬 J1‧‧‧中心軸
圖1係用以顯示一實施形態的基板處理裝置之剖視圖。 圖2係用以顯示基板處理裝置之剖視圖。 圖3係用以顯示氣體液體供給部之方塊圖。 圖4係用以顯示氧降低部的一例之圖。 圖5係用以顯示氧降低部的一例之圖。 圖6係用以顯示控制部的構成之圖。 圖7係用以顯示基板的處理的流程的一例之圖。 圖8係用以顯示基板的上表面附近之縱剖視圖。 圖9係用以顯示未進行除氧處理之處理液接觸至異種金屬的界面的狀態之示意圖。 圖10係用以顯示異種金屬構造物之側視圖。 圖11係用以顯示實驗結果之圖。 圖12係用以顯示實驗結果之圖。 圖13係用以顯示實驗結果之圖。 圖14係用以顯示實驗結果之圖。 圖15係用以顯示實驗結果之圖。 圖16係用以顯示實驗結果之圖。

Claims (17)

  1. 一種基板處理方法，係具備有：工序(a)，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及工序(b)，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液並進行前述主表面的處理；在前述工序(a)中，將氧以外的氣體的氣泡供給至前述處理液中，藉此使前述處理液中的氧減少；在前述工序(b)中，使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  2. 一種基板處理方法，係具備有：工序(a)，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及工序(b)，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液並進行前述主表面的處理；在前述工序(a)中，一邊於由氧透過材料所形成的管路流動前述處理液一邊將前述管路的外側的空間設定成低氧環境氣體，藉此使前述處理液中的氧減少；在前述工序(b)中，使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述低氧處理液的溶存氧濃度係500ppb以下。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中進一步具備有： 工序(c)，係在前述工序(a)之前，設定前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值；在前述工序(a)中的前述低氧處理液的生成中，前述低氧處理液的溶存氧濃度係被控制成變成前述目標值以下。
  5. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中在前述工序(c)中，溶存氧濃度的前述目標值係依據前述第一金屬部與前述第二金屬部的組合而設定。
  6. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中在前述工序(b)中，在被供給至前述基板的時間點之前述低氧處理液的溶存氧濃度係前述目標值以下。
  7. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中進一步具備有：工序(d)，係與前述工序(b)並行，對前述基板的前述主表面的上側的空間供給惰性氣體並降低環境氣體中的氧濃度。
  8. 如請求項7所記載之基板處理方法，其中在前述工序(d)中，朝前述基板的外緣部附近的空間噴射前述惰性氣體。
  9. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中在前述工序(b)中被供給至前述基板的前述低氧處理液係使用於前述基板的前述主表面的洗淨處理之洗淨藥液；前述基板處理方法係進一步具備有：工序(e)，係在前述工序(b)之後，對前述基板的前述主表面供給清洗液並對前述主表面進行清洗處理；在前述工序(b)中，對以第一旋轉速度旋轉中的前述基板的前述主表面供給前述低氧處理液；在前述工序(e)中，對以比前述第一旋轉速度還高速的第二旋轉速度旋轉中的前述基板的前述主表面供給前述清洗液。
  10. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述第一金屬部係包含於設置在前述基板的前述主表面的配線部。
  11. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述工序(b)中的前述處理係洗淨處理，前述洗淨處理係從前述基板的前述主表面去除在前述工序(b)之前所進行的前處理的處理殘渣。
  12. 一種基板處理方法，係具備有：工序(a)，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；工序(b)，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液並進行前述主表面的處理；以及工序(c)，係在前述工序(a)之前，設定前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值；預先準備有將前述第一金屬部的種類及前述第二金屬部的種類之複數種組合與對應於各組合之前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值之關係予以表示的表；在前述工序(c)中，前述目標值係依據前述第一金屬部與前述第二金屬部的組合而根據前述表自動地設定；在前述工序(a)中的前述低氧處理液的生成中，以前述低氧處理液的溶存氧濃度成為前述目標值以下的方式進行控制；在前述工序(b)中，使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  13. 一種基板處理方法，係具備有：工序(a)，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；工序(b)，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液並進行前述主表面的處理；以及工序(c)，係在前述工序(a)之前，設定前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值； 在前述工序(a)中的前述低氧處理液的生成中，以前述低氧處理液的溶存氧濃度成為前述目標值以下的方式進行控制；在前述工序(b)中，使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解；在前述工序(b)中，測量即將被供給到前述基板前的前述低氧處理液之溶存氧濃度，且基於測量值控制前述低氧處理液之溶存氧濃度，藉此將被供給到前述基板的時間點之前述低氧處理液之溶存氧濃度設成前述目標值以下。
  14. 一種基板處理裝置，係具備有：氧降低部，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及液體供給部，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液；前述氧降低部係具備：氣泡供給部，係將氧以外的氣體的氣泡供給至前述處理液中，藉此使前述處理液中的氧減少；使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  15. 一種基板處理裝置，係具備有：氧降低部，係一邊於由氧透過材料所形成的管路流動處理液一邊將前述管路的外側的空間設定成低氧環境氣體，藉此使溶解至前述處理液的氧減少並生成低氧處理液；以及液體供給部，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液；使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部 中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  16. 一種基板處理裝置，係具備有：氧降低部，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；液體供給部，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液；以及控制部，係控制前述氧降低部，藉此將前述低氧處理液的溶存氧濃度調節至預定的目標值以下；前述控制部係預先儲存有將前述第一金屬部的種類及前述第二金屬部的種類之複數種組合與對應於各組合之前述低氧處理液的溶存氧濃度的目標值之關係予以表示的表，且依據前述第一金屬部與前述第二金屬部的組合而根據前述表自動地設定前述目標值；使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
  17. 一種基板處理裝置，係具備有：氧降低部，係使溶解至處理液的氧減少並生成低氧處理液；液體供給部，係對於主表面上形成有第一金屬部以及接觸至前述第一金屬部之第二金屬部的基板供給前述低氧處理液；溶存氧濃度感測器，係測量即將被供給到前述基板前的前述低氧處理液之溶存氧濃度；以及控制部，係基於前述溶存氧濃度感測器所為的測量值控制前述氧降低部，藉此將前述低氧處理液之溶存氧濃度調節至預定的目標值以下；使前述低氧處理液接觸至前述第一金屬部與前述第二金屬部之間的界面，藉此抑制比前述第一金屬部還貴的前述第二金屬部中的氧還原反應並抑制前述第一金屬部的溶解。
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