WO2016084596A1 - 基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体 - Google Patents

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wafer
liquid
unit
processing
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菅野　至
勝 天井
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium that can improve productivity.
  • the substrate processing method includes a removal process, a cleaning process, and a processing liquid supply process.
  • the removing step removes the solidified or hardened first processing liquid from the substrate on which the film is formed as the first processing liquid is solidified or hardened by volatilization of the volatile component.
  • the cleaning process the substrate after the removing process is cleaned.
  • a second treatment liquid that is solidified or hardened by volatilization of volatile components is supplied to the substrate after the cleaning process.
  • productivity can be improved.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of the substrate processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the first processing apparatus.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the dry etching unit.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an ex
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the first liquid processing unit.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of the second processing apparatus.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the second liquid processing unit.
  • FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of the third processing apparatus.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the third liquid processing unit.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing procedure of substrate processing according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of a second processing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the fourth liquid processing unit.
  • FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the fifth liquid processing unit.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a schematic configuration of a second processing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a removal unit according to the third embodiment.
  • FIGS. 1 to 6 are explanatory views of a substrate processing method according to the first embodiment.
  • the atmosphere management or time make it less susceptible to management restrictions.
  • the treatment requiring atmosphere management or time management after the treatment is specifically a treatment for forming a portion of the substrate surface that is altered by exposure to the atmosphere.
  • this processing is referred to as “preprocessing”.
  • the atmosphere management is, for example, maintaining the atmosphere surrounding the pre-processed substrate in an inert atmosphere.
  • the time management is, for example, Q-time management.
  • Q-time is a time limit provided between steps in a series of substrate processing.
  • FIG. 1 shows a wafer W in which a III-V semiconductor material 102 and a SiO 2 layer 103 are stacked on a silicon substrate 101 as an example of a substrate.
  • a contact hole 104 reaching the III-V group semiconductor material 102 is formed in the wafer W by a pretreatment such as dry etching, ashing, or gas chemical etching.
  • the group III-V semiconductor material 102 is exposed to the outside.
  • the III-V semiconductor material 102 has the property of being easily oxidized. For this reason, when handling the wafer W with the III-V group semiconductor material 102 exposed, atmosphere management or time management for preventing oxidation of the III-V group semiconductor material 102 is required.
  • the surface (surface to be processed) of the pre-processed wafer W is covered with the coating film T. Therefore, since the III-V group semiconductor material 102 is shielded from the atmosphere, the oxidation of the III-V group semiconductor material 102 is suppressed.
  • the coating film T contains a volatile component, and the film-forming treatment liquid is formed by volatilization of the volatile component from a first treatment liquid for forming a film on the substrate (hereinafter referred to as “film-forming treatment liquid”). It is a solidified or cured film.
  • solidification means solidification
  • curing means that molecules are connected to each other to become a polymer (for example, crosslinking or polymerization).
  • an organic coating material can be used as the film-forming treatment liquid.
  • an organic coating material for example, a treatment liquid for forming a topcoat film (hereinafter referred to as “topcoat liquid”) can be used.
  • the top coat film is a protective film that is applied to the upper surface of the resist film in order to prevent the immersion liquid from entering the resist film.
  • the immersion liquid is a liquid used for immersion exposure in a lithography process, for example.
  • ODL organic dielectric material layer
  • a reaction product P such as a polymer generated by the preprocessing may adhere to the surface (surface to be processed) of the wafer W after the preprocessing. As will be described later, the reaction product P is effectively removed by a process of removing the coating film T from the wafer W and a subsequent cleaning process.
  • the coating film T is removed from the wafer W.
  • the coating liquid T is peeled from the wafer W by supplying the removal liquid R to the coating film T on the wafer W as shown in FIG.
  • the III-V semiconductor material 102 is exposed again (see FIG. 3).
  • FIG. 3 shows an example where a part of the reaction product P remains on the wafer W after the coating film T is removed.
  • the removing solution R for example, an alkali developer, an organic solvent, pure water, or the like can be used.
  • the wafer W is cleaned.
  • the cleaning liquid S is supplied to the wafer W from which the coating film T has been removed. Thereby, the reaction product P remaining on the wafer W is removed.
  • the reaction product P on the wafer W is removed by the process of removing the coating film T from the wafer W and the subsequent cleaning process.
  • the reaction product P having a relatively large particle diameter is easily removed, and in the subsequent cleaning process, the reaction product P having a relatively small particle diameter is removed. Easy to be. Therefore, the reaction product P can be effectively removed by combining these treatments.
  • an aqueous solution containing DHF dilute hydrofluoric acid
  • ammonium fluoride hydrochloric acid
  • sulfuric acid hydrogen peroxide
  • phosphoric acid hydrogen peroxide
  • acetic acid hydrogen peroxide
  • nitric acid nitric acid
  • ammonium hydroxide an organic acid, or ammonium fluoride
  • the second processing liquid (hereinafter referred to as “film forming processing liquid L”) is supplied to the wafer W after the cleaning process.
  • the second processing liquid is a topcoat liquid having the same composition as the first processing liquid, but may not have the same composition as long as it has the same function.
  • the film-forming treatment liquid L supplied onto the wafer W is solidified or hardened by volatilization of volatile components contained therein. Thereby, as shown in FIG. 6, the coating film T is formed again on the wafer W after the cleaning process, and the oxidation of the III-V group semiconductor material 102 is suppressed.
  • the coating film T is formed on the surface (surface to be processed) of the wafer W after the pre-processing and after the cleaning processing, respectively. 102 was cut off from the atmosphere.
  • the Q-time between the pre-processing and the cleaning processing and between the cleaning processing and the post-processing is alleviated, and the atmosphere management such as N2 purge becomes unnecessary. That is, it becomes difficult to be restricted by atmosphere management or time management. Therefore, the productivity can be improved because an increase in the number of man-hours associated with the atmosphere management or the time management and a decrease in productivity due to the complicated line management can be suppressed.
  • the film-forming treatment liquid which is the first treatment liquid
  • the film-forming treatment liquid is solidified or cured while causing volume shrinkage due to volatilization of the volatile components contained therein to form the coating film T.
  • the reaction product P on the wafer W can be separated from the wafer W even by strain (tensile force) caused by volume shrinkage of the film-forming treatment liquid. it can.
  • the topcoat liquid contains an acrylic resin having a property that the volume shrinks when solidified or cured. Volume contraction is caused. That is, the volumetric shrinkage rate of the topcoat liquid is larger than that of the film-forming treatment liquid containing only the volatile component because the volumetric shrinkage is caused by the volatilization of the volatile component and the curing shrinkage of the acrylic resin. For this reason, the reaction product P can be pulled apart more strongly than a film-forming treatment liquid containing only volatile components.
  • the acrylic resin has a larger cure shrinkage than other resins such as an epoxy resin, and therefore the topcoat liquid is effective in that it gives a tensile force to the reaction product P.
  • the coating film T swells when peeled off by the removing liquid R.
  • the reaction product P is strongly separated from the wafer W not only by volume shrinkage due to volatilization of volatile components but also by volume expansion due to swelling of the coating film T. Can do.
  • a zeta potential having the same polarity is generated on the surface of the wafer W and the surface of the reaction product P.
  • the reaction product P separated from the wafer W due to a change in the volume of the film-forming treatment liquid is repelled from the wafer W by being charged to a zeta potential having the same polarity as the wafer W.
  • the alkaline developer may contain, for example, at least one of ammonia, tetramethylammonium hydroxide (TMAH: Tetra Methyl Ammonium Hydrooxide), and an aqueous choline solution.
  • TMAH Tetra Methyl Ammonium Hydrooxide
  • the substrate processing method according to the first embodiment it is possible to easily remove the reaction product P that has entered the contact hole 104, which has been difficult to remove by, for example, a cleaning method using physical force. it can.
  • the wafer W after the coating film T is removed is in a state before the coating film T is applied, that is, a state in which the III-V semiconductor material 102 is exposed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of the substrate processing system according to the first embodiment.
  • the substrate processing system 100 includes a first processing apparatus 1, a second processing apparatus 2, and a third processing apparatus 3.
  • the first processing apparatus 1 performs pre-processing
  • the second processing apparatus 2 performs cleaning processing
  • the third processing apparatus 3 performs post-processing.
  • the substrate processing system 100 includes a first control device 5, a second control device 6, and a third control device 7.
  • the first control device 5 controls the first processing device 1
  • the second control device 6 controls the second processing device 2
  • the third control device 7 controls the third processing device 3.
  • the first control device 5, the second control device 6, and the third control device 7 are computers, for example, and include control units 51, 61, and 71 and storage units 52, 62, and 72, respectively.
  • the storage units 52, 62, and 72 are composed of storage devices such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and hard disk, for example, and control various processes executed in the processing devices 1 to 3.
  • the control units 51, 61, 71 are, for example, CPUs (Central Processing Units), and control the operations of the processing devices 1 to 3 by reading and executing the programs stored in the storage units 52, 62, and 72.
  • these programs may be recorded in a computer-readable storage medium, and may be installed in the storage units 52, 62, and 72 from the storage medium.
  • Examples of the computer-readable storage medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.
  • the wafer W processed by the first processing apparatus 1 is stored in a transfer container (hereinafter referred to as a carrier C) that can store a plurality of wafers W in a horizontal state and transferred to the second processing apparatus 2. Further, the wafer W processed by the second processing apparatus 2 is accommodated in the carrier C and transferred to the third processing apparatus 3.
  • a transfer container hereinafter referred to as a carrier C
  • the wafer W processed by the second processing apparatus 2 is accommodated in the carrier C and transferred to the third processing apparatus 3.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the first processing apparatus 1.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.
  • the first processing apparatus 1 includes a carry-in / out station 11 and a processing station 12.
  • the carry-in / out station 11 and the processing station 12 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 11 includes a placement unit 13 and a conveyance unit 14. A plurality of carriers C are placed on the placement unit 13.
  • the transfer unit 14 is provided adjacent to the placement unit 13 and includes a substrate transfer device 15 therein.
  • the substrate transfer device 15 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 15 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the processing station 12 using the wafer holding mechanism. Do.
  • the substrate transport device 15 performs a process of taking out the wafer W from the carrier C placed on the placement unit 13 and carrying the taken out wafer W into the dry etching unit 16 of the processing station 12 described later.
  • the substrate transfer device 15 also performs a process of taking out the wafer W from a first liquid processing unit 18 of the processing station 12 to be described later and storing the taken out wafer W in the carrier C of the placement unit 13.
  • the processing station 12 is provided adjacent to the transfer unit 14.
  • the processing station 12 includes a dry etching unit 16, a load lock chamber 17, and a first liquid processing unit 18.
  • the dry etching unit 16 performs a dry etching process on the wafer W carried by the substrate transfer device 15. As a result, the aforementioned contact hole 104 is formed, and the III-V group semiconductor material 102 inside the wafer W is exposed (see FIG. 1).
  • the dry etching process is performed under reduced pressure.
  • an ashing process for removing unnecessary resist may be performed after the dry etching process.
  • the load lock chamber 17 is configured so that the internal pressure can be switched between an atmospheric pressure state and a reduced pressure state.
  • a substrate transfer device (not shown) is provided inside the load lock chamber 17.
  • the wafer W that has been processed in the dry etching unit 16 is unloaded from the dry etching unit 16 by a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 17 and loaded into the first liquid processing unit 18.
  • the inside of the load lock chamber 17 is kept in a reduced pressure state and a low oxygen state until the wafer W is unloaded from the dry etching unit 16, and after the unloading is completed, an inert gas such as nitrogen or argon is used. Gas is supplied to switch to atmospheric pressure. Then, after switching to the atmospheric pressure state, a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 17 carries the wafer W into the first liquid processing unit 18.
  • an inert gas such as nitrogen or argon
  • the inside of the load lock chamber 17 is preferably a dark room that is not only in a low oxygen state but also shielded from outside light. Thereby, the oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented from being unloaded from the dry etching unit 16 to being loaded into the first liquid processing unit 18.
  • the first liquid processing unit 18 supplies the topcoat liquid as the film-forming processing liquid L to the wafer W.
  • the top coat liquid supplied to the wafer W is solidified or hardened by the volatilization of the volatile components to form a top coat film.
  • the III-V group semiconductor material 102 is covered with the top coat film.
  • the wafer W is accommodated in the carrier C by the substrate transfer device 15 and transferred to the second processing device 2.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the dry etching unit 16.
  • the dry etching unit 16 includes a chamber 161 having a sealed structure for accommodating the wafer W, and a mounting table 162 for mounting the wafer W in a horizontal state is provided in the chamber 161.
  • the mounting table 162 includes a temperature adjustment mechanism 163 that adjusts the wafer W to a predetermined temperature by cooling or heating the wafer W.
  • a loading / unloading port (not shown) for loading / unloading the wafer W to / from the load lock chamber 17 is provided on the side wall of the chamber 161.
  • a shower head 164 is provided on the ceiling of the chamber 161.
  • a gas supply pipe 165 is connected to the shower head 164.
  • An etching gas supply source 167 is connected to the gas supply pipe 165 via a valve 166, and a predetermined etching gas is supplied from the etching gas supply source 167 to the shower head 164.
  • the shower head 164 supplies the etching gas supplied from the etching gas supply source 167 into the chamber 161.
  • the etching gas supplied from the etching gas supply source 167 is, for example, a CH3F gas, a CH2F2 gas, a CF4 gas, an O2 gas, an Ar gas source, or the like.
  • An exhaust device 169 is connected to the bottom of the chamber 161 via an exhaust line 168.
  • the pressure inside the chamber 161 is maintained in a reduced pressure state by the exhaust device 169.
  • the dry etching unit 16 is configured as described above, and an etching gas is supplied from the shower head 164 into the chamber 161 in a state where the inside of the chamber 161 is depressurized using the exhaust device 169, so that the mounting table 162 is placed on the mounting table 162.
  • the mounted wafer W is dry-etched.
  • the contact hole 104 is formed in the wafer W, and the III-V group semiconductor material 102 is exposed.
  • the inside of the chamber 161 is in a reduced pressure state, oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 is suppressed.
  • the inside of the chamber 161 is preferably a dark room that is not only in a low oxygen state but also shielded from outside light. Thereby, oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the first liquid processing unit 18.
  • the first liquid processing unit 18 includes a chamber 110, a substrate holding mechanism 120, a liquid supply unit 130, and a recovery cup 140.
  • the chamber 110 accommodates the substrate holding mechanism 120, the liquid supply unit 130, and the recovery cup 140.
  • An FFU (Fan Filter Unit) 111 is provided on the ceiling of the chamber 110.
  • the FFU 111 forms a down flow in the chamber 110.
  • An inert gas supply source 113 is connected to the FFU 111 via a valve 112.
  • the FFU 111 discharges an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 113 into the chamber 110.
  • an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 113 into the chamber 110.
  • the substrate holding mechanism 120 includes a rotation holding unit 121 that rotatably holds the wafer W, and a fluid supply unit 122 that is inserted into the hollow portion 125 of the rotation holding unit 121 and supplies gas to the lower surface of the wafer W.
  • the rotation holding unit 121 is provided in the approximate center of the chamber 110.
  • a holding member 123 that holds the wafer W from the side surface is provided on the upper surface of the rotation holding unit 121.
  • the wafer W is horizontally held by the holding member 123 while being slightly separated from the upper surface of the rotation holding unit 121.
  • the rotation holding unit 121 includes a drive mechanism 124 including a motor and a belt that transmits the rotation of the motor to the rotation holding unit 121.
  • the rotation holding unit 121 is rotated around the vertical axis by the drive mechanism 124. Then, when the rotation holding unit 121 rotates, the wafer W held by the rotation holding unit 121 rotates integrally with the rotation holding unit 121.
  • the fluid supply part 122 is inserted through a hollow part 125 formed in the center of the rotation holding part 121.
  • a flow path 126 is formed inside the fluid supply unit 122, and an N 2 supply source 128 is connected to the flow path 126 via a valve 127.
  • the fluid supply unit 122 supplies N 2 gas supplied from the N 2 supply source 128 to the lower surface of the wafer W via the valve 127 and the flow path 126.
  • the N2 gas supplied through the valve 127 is a high-temperature (for example, about 90 ° C.) N2 gas, and is used for volatilization promotion processing described later.
  • the substrate holding mechanism 120 When the substrate holding mechanism 120 receives a wafer W from a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 17, the substrate holding mechanism 120 is placed on the upper surface of the fluid supply unit 122 in a state where the fluid supply unit 122 is lifted using a lifting mechanism (not shown). The wafer W is placed on the provided support pins (not shown). Thereafter, the substrate holding mechanism 120 lowers the fluid supply unit 122 to a predetermined position, and then transfers the wafer W to the holding member 123 of the rotation holding unit 121. Further, when the processed wafer W is transferred to the substrate transfer device 15, the substrate holding mechanism 120 raises the fluid supply unit 122 using a lifting mechanism (not shown), and shows the wafer W held by the holding member 123. Do not place on the support pins. Then, the substrate holding mechanism 120 transfers the wafer W placed on support pins (not shown) to the substrate transfer device 15.
  • the liquid supply unit 130 includes nozzles 131a and 131b, an arm 132 that horizontally supports the nozzles 131a and 131b, and a swivel lift mechanism 133 that swivels and lifts the arm 132.
  • a MIBC supply source 135a is connected to the nozzle 131a via a valve 134a
  • a topcoat liquid supply source 135b is connected to the nozzle 131b via a valve 134b.
  • the liquid supply unit 130 supplies MIBC (4-methyl-2-pentanol) as a solvent having affinity with the top coat liquid as the first processing liquid from the nozzle 131a to the wafer W, thereby forming a film forming process.
  • the top coat liquid as the liquid L is supplied from the nozzle 131b.
  • MIBC is also contained in the topcoat solution and has an affinity for the topcoat solution.
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • MIBC is also contained in the topcoat solution and has an affinity for the topcoat solution.
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • MIBC is also contained in the topcoat solution and has an affinity for the topcoat solution.
  • PGME propylene glycol monomethyl ether
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • a dedicated nozzle is provided for each processing liquid, but a plurality of processing liquids may share the nozzle.
  • the nozzle is shared, for example, when it is not desired to mix the processing liquids, a process of once discharging the processing liquid remaining in the nozzles and the pipes is required, and the processing liquid is consumed wastefully.
  • a dedicated nozzle is provided, the process liquid is not required to be discharged as described above, so that the process liquid is not wasted.
  • the recovery cup 140 is disposed so as to surround the rotation holding unit 121 and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the rotation holding unit 121.
  • a drain port 141 is formed at the bottom of the recovery cup 140, and the processing liquid collected by the recovery cup 140 is discharged from the drain port 141 to the outside of the first liquid processing unit 18.
  • an exhaust port 142 for discharging the N 2 gas supplied from the fluid supply unit 122 and the inert gas supplied from the FFU 111 to the outside of the first liquid processing unit 18 is formed at the bottom of the recovery cup 140.
  • the inside of the chamber 110 is preferably a dark room that is not only in a low oxygen state but also shielded from outside light. Thereby, oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of the second processing apparatus 2.
  • the second processing apparatus 2 includes a carry-in / out station 21 and a processing station 22.
  • the carry-in / out station 21 and the processing station 22 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 21 includes a placement unit 23 and a conveyance unit 24. A plurality of carriers C are placed on the placement unit 23.
  • the transfer unit 24 is provided adjacent to the placement unit 23 and includes a substrate transfer device 25 and a delivery unit 26 therein.
  • the substrate transfer device 25 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 25 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the delivery unit 26 using the wafer holding mechanism. Do.
  • the processing station 22 is provided adjacent to the transport unit 24.
  • the processing station 22 includes a transport unit 27 and a plurality of second liquid processing units 28.
  • the plurality of second liquid processing units 28 are provided side by side on both sides of the transport unit 27.
  • the transfer unit 27 includes a substrate transfer device 29 inside.
  • the substrate transfer device 29 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 29 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and the wafer is transferred between the delivery unit 26 and the second liquid processing unit 28 using the wafer holding mechanism. W is transported.
  • the substrate transfer apparatus 25 of the loading / unloading station 21 takes out the wafer W processed by the first processing apparatus 1 from the carrier C, and places the taken wafer W on the delivery unit 26.
  • the wafer W placed on the delivery unit 26 is taken out from the delivery unit 26 by the substrate transfer device 29 of the processing station 22 and carried into the second liquid processing unit 28.
  • the wafer W is supplied with an alkali developer as the removing liquid R to remove the topcoat film.
  • the group III-V semiconductor material 102 covered with the top coat film is exposed.
  • the reaction product P remaining on the wafer W is removed as the top coat film is peeled off.
  • the cleaning process using the cleaning liquid S is performed on the wafer W from which the top coat film has been removed.
  • DHF dilute hydrofluoric acid
  • the second liquid processing unit 28 a process of supplying a topcoat liquid as a second processing liquid to the wafer W after the cleaning process is performed.
  • the top coat liquid supplied to the wafer W is solidified or hardened by the volatilization of the volatile component, and becomes a top coat film.
  • the exposed group III-V semiconductor material 102 is again covered with the top coat film.
  • the wafer W is unloaded from the second liquid processing unit 28 by the substrate transfer device 29 and placed on the delivery unit 26. Then, the processed wafer W placed on the delivery unit 26 is returned to the carrier C of the placement unit 23 by the substrate transfer device 25. Thereafter, the wafer W accommodated in the carrier C is transferred to the third processing apparatus 3.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the second liquid processing unit 28.
  • the second liquid processing unit 28 includes a chamber 210, a substrate holding mechanism 220, liquid supply units 230_1 and 230_2, and a recovery cup 240.
  • the chamber 210 accommodates the substrate holding mechanism 220, the liquid supply units 230_1 and 230_2, and the recovery cup 240.
  • An FFU 211 is provided on the ceiling of the chamber 210.
  • the FF 211 forms a down flow in the chamber 210.
  • An inert gas supply source 213 is connected to the FFU 211 via a valve 212.
  • the FFU 211 discharges an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 213 into the chamber 210.
  • an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 213 into the chamber 210.
  • the substrate holding mechanism 220 includes a rotation holding unit 221 that rotatably holds the wafer W, and a fluid supply unit 222 that is inserted into the hollow portion 225 of the rotation holding unit 221 and supplies gas to the lower surface of the wafer W.
  • the rotation holding unit 221 is provided in the approximate center of the chamber 210.
  • a holding member 223 that holds the wafer W from the side surface is provided on the upper surface of the rotation holding unit 221.
  • the wafer W is horizontally held by the holding member 223 while being slightly separated from the upper surface of the rotation holding unit 221.
  • the rotation holding unit 221 includes a drive mechanism 224 including a motor and a belt that transmits the rotation of the motor to the rotation holding unit 221.
  • the rotation holding unit 221 is rotated around the vertical axis by the driving mechanism 224. Then, when the rotation holding unit 221 rotates, the wafer W held by the rotation holding unit 221 rotates integrally with the rotation holding unit 221.
  • the fluid supply part 222 is inserted through a hollow part 225 formed at the center of the rotation holding part 221.
  • a flow path 226 is formed inside the fluid supply unit 222, and an N 2 supply source 228 is connected to the flow path 226 via a valve 227.
  • the fluid supply unit 222 supplies N 2 gas supplied from the N 2 supply source 228 to the lower surface of the wafer W via the valve 227 and the flow path 226.
  • the N2 gas supplied through the valve 227 is a high-temperature (for example, about 90 ° C.) N2 gas, and is used for a volatilization promoting process described later.
  • the substrate holding mechanism 220 When the substrate holding mechanism 220 receives the wafer W from the substrate transfer device 29, the substrate holding mechanism 220 is provided with a support (not shown) provided on the upper surface of the fluid supply unit 222 in a state where the fluid supply unit 222 is lifted using a lifting mechanism (not shown). A wafer W is placed on the pins. Thereafter, the substrate holding mechanism 220 lowers the fluid supply unit 222 to a predetermined position, and then transfers the wafer W to the holding member 223 of the rotation holding unit 221. Further, when the processed wafer W is transferred to the substrate transfer device 29, the substrate holding mechanism 220 raises the fluid supply unit 222 using a lifting mechanism (not shown), and shows the wafer W held by the holding member 223. Do not place on the support pins. Then, the substrate holding mechanism 220 passes the wafer W placed on support pins (not shown) to the substrate transfer device 29.
  • the liquid supply unit 230_1 includes nozzles 231a to 231d, an arm 232, and a swivel lifting mechanism 233.
  • the alkali developer supply source 235a is connected to the nozzle 231a via a valve 234a. Further, a DHF supply source 235b is connected to the nozzle 231b via a valve 234b, a DIW supply source 235c is connected to the nozzle 231c via a valve 234c, and an IPA supply is supplied to the nozzle 231d via a valve 234d. A source 235d is connected.
  • the DHF supplied from the nozzle 231b is diluted hydrofluoric acid diluted to a concentration that does not oxidize (corrode) the group III-V semiconductor material 102.
  • the arm 232 supports the nozzles 231a to 231d horizontally, and the turning lift mechanism 233 turns and lifts the arm 232.
  • the liquid supply unit 230_1 supplies an alkaline developer as the removal liquid R from the nozzle 231a to the wafer W. Further, the liquid supply unit 230_1 supplies DHF as the cleaning liquid S to the wafer W from the nozzle 231b, supplies DIW, which is a type of rinse liquid, from the nozzle 231c, and IPA, which is a type of dry solvent, from the nozzle 231d. Supply.
  • the alkaline developer supplied from the nozzle 231 a contains an anticorrosive agent that prevents oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102. Accordingly, the top coat film can be removed while suppressing damage to the group III-V semiconductor material 102 in the first removal process described later.
  • the DHF supplied from the nozzle 231b is diluted to a concentration that does not oxidize (corrode) the group III-V semiconductor material 102.
  • the liquid supply unit 230_2 includes nozzles 231e and 231f, an arm 232 that horizontally supports the nozzles 231e and 231f, and a turning lift mechanism 233 that turns and lifts the arm 232.
  • a MIBC supply source 235e is connected to the nozzle 231e via a valve 234e, and a topcoat liquid supply source 235f is connected to the nozzle 231f via a valve 234f.
  • the liquid supply unit 230_2 supplies MIBC from the nozzle 231e to the wafer W as a solvent having an affinity for the topcoat liquid, and the topcoat liquid as the film forming processing liquid L (second processing liquid) as the nozzle 231f. Supply from.
  • the dedicated nozzles 231a to 231f are provided for each processing liquid.
  • a plurality of processing liquids may share the nozzle.
  • the collection cup 240 is disposed so as to surround the rotation holding unit 221 and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the rotation holding unit 221.
  • a drain port 241 is formed at the bottom of the recovery cup 240, and the processing liquid collected by the recovery cup 240 is discharged from the drain port 241 to the outside of the second liquid processing unit 28.
  • an exhaust port 242 for discharging the N 2 gas supplied from the fluid supply unit 222 or the inert gas supplied from the FFU 211 to the outside of the second liquid processing unit 28 is formed at the bottom of the recovery cup 240.
  • the inside of the chamber 210 is preferably a dark room that is shielded not only from a low oxygen state but also from outside light. Thereby, oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of the third processing apparatus 3.
  • the third processing apparatus 3 includes a carry-in / out station 31 and a processing station 32.
  • the carry-in / out station 31 and the processing station 32 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 31 includes a placement unit 33 and a conveyance unit 34. A plurality of carriers C are placed on the placement portion 33.
  • the transfer unit 34 is provided adjacent to the placement unit 33 and includes a substrate transfer device 35 therein.
  • the substrate transfer device 35 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 35 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the processing station 32 using the wafer holding mechanism. Do.
  • the substrate transfer device 35 performs a process of taking out the wafer W from the carrier C placed on the placement unit 33 and carrying the taken out wafer W into a third liquid processing unit 36 of the processing station 32 described later. Do. Further, the substrate transfer device 35 also performs a process of taking out the wafer W from a film forming unit 38 of the processing station 32 to be described later and storing the taken out wafer W in the carrier C of the mounting unit 33.
  • the processing station 32 is provided adjacent to the transfer unit 34.
  • the processing station 32 includes a third liquid processing unit 36, a load lock chamber 37, and a film forming unit 38.
  • the third liquid processing unit 36 supplies the alkali developer to the wafer W to remove the top coat film. As a result, the group III-V semiconductor material 102 covered with the top coat film is exposed again.
  • the interior of the load lock chamber 37 is filled with an inert gas such as nitrogen or argon.
  • a substrate transfer device (not shown) is provided inside the load lock chamber 37.
  • the wafer W that has been processed in the third liquid processing unit 36 is unloaded from the third liquid processing unit 36 by a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 37 and is loaded into the film forming unit 38.
  • the inside of the load lock chamber 37 is preferably a dark room that is not only in a low oxygen state but also shielded from outside light. Thereby, the oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented from the time when it is unloaded from the third liquid processing unit 36 to the time when it is loaded into the film forming unit 38.
  • the film forming unit 38 performs a process of forming a metal film such as a high-k film or a barrier metal on the wafer W from which the top coat film has been removed.
  • a plasma CVD apparatus can be used as the film forming unit 38, but any other known technique may be used.
  • the wafer W is accommodated in the carrier C by the substrate transfer device 35 and unloaded from the third processing device 3.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the third liquid processing unit 36.
  • the third liquid processing unit 36 includes a substrate holding mechanism 320, a liquid supply unit 330, and a recovery cup 340 in the chamber 310.
  • FFU 311 is provided on the ceiling of the chamber 310.
  • the FFU 311 forms a down flow in the chamber 310.
  • An inert gas supply source 313 is connected to the FFU 311 via a valve 312.
  • the FFU 311 discharges an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 313 into the chamber 310.
  • an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 313 into the chamber 310.
  • the substrate holding mechanism 320 includes a rotation holding unit 321, a column unit 322, and a driving unit 323.
  • the rotation holding unit 321 is provided in the approximate center of the chamber 310.
  • a holding member 324 that holds the wafer W from the side surface is provided on the upper surface of the rotation holding unit 321.
  • the wafer W is horizontally held by the holding member 324 while being slightly separated from the upper surface of the rotation holding unit 321.
  • the column portion 322 is a member extending in the vertical direction, and a base end portion is rotatably supported by the drive portion 323, and the rotation holding portion 321 is horizontally supported at the distal end portion.
  • the drive unit 323 rotates the support column 322 around the vertical axis.
  • the substrate holding mechanism 320 rotates the rotation holding unit 321 supported by the column unit 322 by rotating the column unit 322 using the driving unit 323, thereby the wafer W held by the rotation holding unit 321 is rotated. Rotate.
  • the liquid supply unit 330 includes nozzles 331a and 331b, an arm 332, and a swivel lifting mechanism 333.
  • the alkali developer supply source 335a is connected to the nozzle 331a via a valve 334a, and the DIW supply source 335b is connected to the nozzle 331b via a valve 334b.
  • the arm 332 supports the nozzles 331a and 331b horizontally.
  • the swivel raising / lowering mechanism 333 turns and raises / lowers the arm 332.
  • the liquid supply unit 330 supplies the wafer W with an alkaline developer as the removal liquid R from the nozzle 331a and supplies DIW as a rinsing liquid from the nozzle 331b.
  • the alkaline developer supplied from the nozzle 331a contains an anticorrosive agent that prevents oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102. Accordingly, the top coat film can be removed while suppressing damage to the III-V semiconductor material 102 in the second removal process described later.
  • the collection cup 340 is disposed so as to surround the rotation holding unit 321 in order to prevent the treatment liquid from being scattered around.
  • a drain port 341 is formed at the bottom of the recovery cup 340, and the processing liquid collected by the recovery cup 340 is discharged from the drain port 341 to the outside of the third liquid processing unit 36.
  • an exhaust port 342 for discharging an inert gas or the like supplied from the FFU 311 to the outside of the third liquid processing unit 36 is formed at the bottom of the recovery cup 340.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing procedure of substrate processing according to the first embodiment. Each processing procedure shown in FIG. 15 is performed based on the control of the first control device 5, the second control device 6, and the third control device 7.
  • the processing from the preprocessing (step S101) to the first unloading processing (step S103) shown in FIG. 15 is performed in the first processing apparatus 1, and the first removal processing ( The processing from step S104) to the second unloading process (step S107) is performed in the second processing apparatus 2, and the processing from the second removal process (step S108) to the third unloading process (step S110) is performed by the third processing apparatus. 3 is performed.
  • pre-processing is performed in the dry etching unit 16 of the first processing apparatus 100 (step S101).
  • the dry etching unit 16 performs dry etching on the wafer W.
  • a contact hole 104 is formed in the wafer W, and the III-V group semiconductor material 102 inside the wafer W is exposed.
  • the wafer W is carried into the first liquid processing unit 18. Since this carrying-in process is performed via the load lock chamber 17, the exposed III-V group semiconductor material 102 can be prevented from being oxidized.
  • a first film forming process is performed (step S102).
  • the nozzle 131a of the liquid supply unit 130 is positioned above the center of the wafer W, and thereafter, the MIBC is supplied from the nozzle 131a to the wafer W.
  • the MIBC supplied to the wafer W is spread on the surface of the wafer W by centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W.
  • the top coat liquid can easily spread on the wafer W and also can easily enter the contact hole 104. Therefore, the consumption of the topcoat liquid can be suppressed, and the reaction product P that has entered the contact hole 104 can be more reliably removed.
  • MIBC has an affinity with the topcoat solution, but is hardly mixed with DIW and has a low affinity.
  • DIW is replaced with IPA having higher affinity with MIBC than DIW.
  • a top coat liquid as a film forming processing liquid (first processing liquid) is supplied from the nozzle 131b to the surface (surface to be processed) of the wafer W, which is a circuit forming surface on which no resist film is formed.
  • the topcoat liquid supplied to the wafer W spreads on the surface of the wafer W due to the centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W. As a result, a liquid film of the top coat liquid is formed on the entire surface of the wafer W. At this time, the surface of the wafer W is in a state in which wettability is enhanced by MIBC. As a result, the topcoat liquid easily spreads on the surface of the wafer W and also easily enters the contact hole 104. Therefore, it is possible to reduce the amount of the top coat liquid used and shorten the processing time.
  • the topcoat liquid is solidified or cured. As a result, a top coat film is formed on the entire surface of the wafer W.
  • a volatilization promotion process is performed.
  • Such a volatilization promoting process is a process for promoting further volatilization of the volatile components contained in the top coat liquid that forms a film on the entire surface of the wafer W.
  • the valve 127 (see FIG. 10) is opened for a predetermined time, whereby high-temperature N 2 gas is supplied from the fluid supply unit 122 to the back surface of the rotating wafer W. Thereby, the topcoat liquid is heated together with the wafer W, and the volatilization of the volatile components is promoted.
  • the volatilization promoting process may be a process of reducing the pressure in the chamber 110 by a decompression device (not shown), or a process of reducing the humidity in the chamber 110 with a gas supplied from the FFU 111. These treatments can also promote the volatilization of volatile components.
  • the volatilization promoting process can be omitted. That is, the wafer W may be waited by the first liquid processing unit 18 until the top coat liquid is naturally solidified or cured. Also, volatilization of the top coat liquid is promoted by stopping the rotation of the wafer W or rotating the wafer W at a rotation speed that does not expose the surface of the wafer W by shaking the top coat liquid. You may let them.
  • a first carry-out process is performed (step S103).
  • the substrate transfer device 15 takes out the wafer W from the first liquid processing unit 18, transfers it to the mounting unit 13, and stores it in the carrier C mounted on the mounting unit 13.
  • the III-V semiconductor material 102 is temporarily exposed by the pretreatment and then covered with the topcoat film in a short time. As a result, the III-V semiconductor material 102 is shielded from the atmosphere and thus is less susceptible to adverse effects such as oxidation. Therefore, according to the substrate processing system 100 according to the first embodiment, the Q-time between the pretreatment and the cleaning treatment is alleviated, and the atmosphere management such as N2 purge is not necessary, so that productivity is improved. Can be improved.
  • the reaction product P (see FIG. 1) attached to the surface (surface to be processed) of the wafer W grows when, for example, a dry etching residual gas reacts with moisture or oxygen in the atmosphere.
  • the entire surface of the wafer W after the pretreatment is covered with the coating film T, so that the reaction product P on the wafer W is also covered with the coating film T. It will be.
  • the reaction product P is blocked from moisture and oxygen in the atmosphere, and growth is suppressed. Therefore, according to the substrate processing system 100 according to the first embodiment, it is possible to prevent adverse effects such as a decrease in electrical characteristics and a decrease in yield due to the growth of the reaction product P.
  • the wafer W accommodated in the carrier C is transferred from the first processing apparatus 1 to the mounting portion 23 of the second processing apparatus 2. Thereafter, the wafer W is taken out from the carrier C by the substrate transfer device 25 (see FIG. 11) of the second processing apparatus 2 and transferred into the second liquid processing unit 28 via the delivery unit 26 and the substrate transfer device 29. .
  • a first removal process is performed (step S104).
  • the nozzle 231a (see FIG. 12) is positioned above the center of the wafer W.
  • the valve 234a is opened for a predetermined time, whereby an alkaline developer as the removing liquid R is supplied onto the rotating wafer W from the nozzle 231a.
  • the top coat film formed on the wafer W is peeled off and removed from the wafer W.
  • the reaction product P on the wafer W is peeled off from the wafer W together with the top coat film and removed.
  • the wafer W and the reaction product P are repelled to prevent the reaction product P from reattaching to the wafer W or the like.
  • the alkaline developer contains an anticorrosive agent for preventing oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102. For this reason, even if an alkali developer adheres to the III-V semiconductor material 102, oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102 can be suppressed. Therefore, according to the substrate processing system 100 according to the first embodiment, it is possible to remove the topcoat film while suppressing damage to the III-V group semiconductor material 102.
  • the III-V semiconductor material 102 has a property of reacting with water and dissolving. Therefore, in order to suppress this, an organic solvent not containing water may be used as the removing liquid R.
  • a solvent examples include polar organic solvents such as alcohols (IPA and the like), GPMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol monomethyl ether), and MIBC (methyl isobutyl carbinol).
  • polar organic solvents such as alcohols (IPA and the like), GPMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol monomethyl ether), and MIBC (methyl isobutyl carbinol).
  • an organic solvent for making the topcoat film easily peeled off from the wafer W may be supplied as the removing liquid R.
  • nonpolar organic solvents such as HFE (hydrofluoroether), HFC (hydrofluorocarbon), HFO (hydrofluoroolefin), and PFC (perfluorocarbon).
  • a cleaning process is performed (step S105).
  • the nozzle 231b is positioned above the center of the wafer W.
  • DHF is supplied from the nozzle 231b to the wafer W.
  • the DHF supplied to the wafer W spreads on the surface of the wafer W due to the centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W.
  • the cleaning process when there is a reaction product P (particularly a reaction product P having a small particle diameter) that has not been completely removed by peeling off the topcoat film, Such a reaction product P can be removed.
  • the second cleaning process may be performed under low etching conditions that do not completely remove the reaction product P.
  • the nozzle 231c is located above the center of the wafer W. Thereafter, the valve 234c is opened for a predetermined time, whereby DIW is supplied from the nozzle 231c to the surface of the rotating wafer W, and DHF remaining on the wafer W is washed away.
  • the nozzle 231d is located above the center of the wafer W. Thereafter, when the valve 234d is opened for a predetermined time, IPA is supplied from the nozzle 231d to the surface of the rotating wafer W, and DIW on the wafer W is replaced with IPA. Thereafter, the rotation of the wafer W is stopped with the IPA remaining on the wafer W, and the liquid supply unit 230_1 moves to the outside of the wafer W.
  • a second film forming process is performed (step S106).
  • a process of supplying MIBC to the wafer W is performed.
  • the nozzle 231e of the liquid supply unit 230_2 is positioned above the center of the wafer W, and then MIBC is supplied from the nozzle 231e to the wafer W.
  • the MIBC supplied to the wafer W is spread on the surface of the wafer W by centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W.
  • a top coat liquid as a film-forming treatment liquid L (second treatment liquid) is supplied from the nozzle 231f to the surface (surface to be processed) of the wafer W, which is a circuit formation surface on which no resist film is formed.
  • the topcoat liquid supplied to the wafer W spreads on the surface of the wafer W due to the centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W. As a result, a liquid film of the top coat liquid is formed on the entire surface of the wafer W. At this time, the surface of the wafer W is in a state in which wettability is enhanced by MIBC. As a result, the topcoat liquid easily spreads on the surface of the wafer W and also easily enters the contact hole 104. Therefore, it is possible to reduce the amount of the top coat liquid used and shorten the processing time.
  • the topcoat liquid is solidified or cured. As a result, a top coat film is formed on the entire surface of the wafer W.
  • a volatilization promotion process is performed.
  • Such a volatilization promoting process is a process for promoting further volatilization of the volatile components contained in the top coat liquid that forms a film on the entire surface of the wafer W.
  • the valve 227 (see FIG. 12) is opened for a predetermined time, whereby high-temperature N 2 gas is supplied from the fluid supply unit 222 to the back surface of the rotating wafer W. Thereby, the topcoat liquid is heated together with the wafer W, and the volatilization of the volatile components is promoted.
  • the volatilization promoting process may be a process of reducing the pressure in the chamber 210 with a decompression device (not shown), or a process of reducing the humidity in the chamber 210 with a gas supplied from the FFU 211. These treatments can also promote the volatilization of volatile components.
  • the volatilization promoting process can be omitted. That is, the first liquid processing unit 28 may wait for the wafer W until the topcoat liquid is naturally solidified or cured. Also, volatilization of the top coat liquid is promoted by stopping the rotation of the wafer W or rotating the wafer W at a rotation speed that does not expose the surface of the wafer W by shaking the top coat liquid. You may let them.
  • a second unloading process is performed (step S107).
  • the wafer W is taken out from the second liquid processing unit 28 by the substrate transfer device 29 and is transferred to the carrier C placed on the placement unit 23 via the delivery unit 26 and the substrate transfer device 25. Be contained.
  • the III-V group semiconductor material 102 is covered with the top coat film in a short time after being exposed by the first removal treatment. As a result, the III-V semiconductor material 102 is shielded from the atmosphere and thus is less susceptible to adverse effects such as oxidation. Therefore, according to the substrate processing system 100 according to the first embodiment, the Q-time between the cleaning process and the post-process is alleviated, and the atmosphere management such as N2 purge becomes unnecessary, so that the productivity is improved. Can be improved.
  • the wafer W accommodated in the carrier C is transferred from the second processing apparatus 2 to the mounting portion 33 of the third processing apparatus 3. Thereafter, the wafer W is taken out of the carrier C by the substrate transfer device 35 (see FIG. 13) of the third processing apparatus 3 and is carried into the third liquid processing unit 36.
  • the second removal process is performed (step S108).
  • the nozzle 331a (see FIG. 14) is positioned above the center of the wafer W.
  • the valve 334a is opened for a predetermined time, so that an alkaline developer as the removing liquid R is supplied onto the rotating wafer W from the nozzle 331a.
  • the top coat film formed on the wafer W is peeled off and removed from the wafer W.
  • the alkaline developer contains an anticorrosive agent that prevents oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102. For this reason, even if an alkali developer adheres to the III-V semiconductor material 102, oxidation (corrosion) of the III-V semiconductor material 102 can be suppressed. Therefore, according to the substrate processing system 100 according to the first embodiment, it is possible to remove the topcoat film while suppressing damage to the III-V group semiconductor material 102.
  • the wafer W is carried into the film forming unit 38. Since this carrying-in process is performed through the load lock chamber 37, the exposed III-V semiconductor material 102 can be prevented from being oxidized.
  • a third film forming process is performed (step S109).
  • a process of forming a High-k film is performed on the wafer W from which the top coat film has been removed.
  • a third unloading process is performed (step S110).
  • the substrate transfer device 35 takes out the wafer W from the film forming unit 38, transfers it to the mounting unit 33, and stores it in the carrier C mounted on the mounting unit 33.
  • the third carry-out process is completed, a series of substrate processes for one wafer W is completed.
  • the second processing apparatus 2 includes the second liquid processing unit 28 (corresponding to an example of a removal unit, a cleaning unit, and a processing liquid supply unit).
  • the second liquid processing unit 28 as a removing unit is subjected to preprocessing that requires atmosphere management or time management after processing, and then a film forming processing liquid for forming a film on the wafer W containing volatile components.
  • First treatment liquid is supplied, and the film-forming treatment liquid L is solidified or hardened by volatilization of the volatile components, so that the film is solidified or hardened from the wafer W whose atmosphere is controlled or time-controlled.
  • the treatment liquid that is, the coating film T
  • the second liquid processing unit 28 as a cleaning unit cleans the substrate from which the coating film T has been removed.
  • the second liquid processing unit 28 as the processing liquid supply unit supplies the film forming processing liquid L (second processing liquid) to the cleaned wafer W.
  • the III-V semiconductor material 102 is exposed to the surface of the wafer W by the pretreatment.
  • the material to be exposed by the pretreatment is exposed to the atmosphere. Any part may be used as long as it is altered, and is not limited to the III-V semiconductor material 102. Examples of the portion that is altered by exposure to the atmosphere include metal layers such as germanium, silicon germanium, copper, cobalt, and tungsten.
  • the pretreatment may be a treatment for exposing or forming these metal layers.
  • the preprocess is not limited to the contact hole 104, and may be a process for forming a via hole.
  • the pretreatment may be a process of patterning Si, SiO 2, SiN, or the like, or a polysilicon gate electrode or HKMG (High-k / Metal Gate) by dry etching.
  • step S104 In the first embodiment described above, an example in which the first removal process (step S104), the cleaning process (step S105), and the second film formation process (step S106) are performed in the second liquid processing unit 28 has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first removal process and the cleaning process may be performed in the first processing unit
  • the second film forming process may be performed in the second processing unit.
  • an example of such a case will be described.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of a second processing apparatus 2A according to the second embodiment.
  • parts that are the same as those already described are given the same reference numerals as those already described, and redundant descriptions are omitted.
  • the second processing apparatus 2A includes a processing station 22A.
  • the processing station 22A includes a fourth liquid processing unit 28A, a load lock chamber 28B, and a fifth liquid processing unit 28C.
  • the fourth liquid processing unit 28A as the first processing unit performs the first removal process and the second cleaning process on the wafer W. Further, the fifth liquid processing unit 28 ⁇ / b> C as the second processing unit performs the second film forming process on the wafer W.
  • the load lock chamber 28B is disposed between the fourth liquid processing unit 28A and the fifth liquid processing unit 28C.
  • the interior of the load lock chamber 28B is filled with an inert gas such as nitrogen or argon.
  • a substrate transfer device (not shown) is provided inside the load lock chamber 28B.
  • the wafer W that has been processed in the fourth liquid processing unit 28A is unloaded from the fourth liquid processing unit 28A by a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 28B, and is loaded into the fifth liquid processing unit 28C.
  • the exposed group III-V semiconductor material 102 is exposed. Oxidation is prevented.
  • the inside of the load lock chamber 28B is not only a low oxygen state but also a dark room that is shielded from outside light. Thereby, the oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be further prevented from being carried out from the fourth liquid treatment unit 28A until being carried into the fifth liquid treatment unit 28C.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the fourth liquid processing unit 28A.
  • the fourth liquid processing unit 28A includes a liquid supply unit 230_1 included in the second liquid processing unit 28 described above. Specifically, the fourth liquid processing unit 28A includes a substrate holding mechanism 420, a liquid supply unit 230_1, and a recovery cup 440 in the chamber 410.
  • FFU 411 is provided on the ceiling of chamber 410.
  • the FFU 411 forms a down flow in the chamber 410.
  • An inert gas supply source 413 is connected to the FFU 411 through a valve 412.
  • the FFU 411 discharges an inert gas such as N 2 gas supplied from the inert gas supply source 413 into the chamber 410.
  • N 2 gas supplied from the inert gas supply source 413 into the chamber 410.
  • the substrate holding mechanism 420 includes a rotation holding unit 421, a support column 422, and a driving unit 423.
  • the rotation holding unit 421 is provided in the approximate center of the chamber 410.
  • a holding member 424 that holds the wafer W from the side surface is provided on the upper surface of the rotation holding unit 421.
  • the wafer W is horizontally held by the holding member 424 while being slightly separated from the upper surface of the rotation holding unit 421.
  • the support column part 422 is a member extending in the vertical direction, and a base end part is rotatably supported by the drive part 423, and the rotation holding part 421 is supported horizontally at the distal end part.
  • the drive unit 423 rotates the support column 422 around the vertical axis.
  • the substrate holding mechanism 420 rotates the support unit 422 by rotating the support unit 422 using the drive unit 423, thereby rotating the rotation support unit 421 supported by the support unit 422, and thereby the wafer W held by the rotation support unit 421. Rotate.
  • the collection cup 440 is disposed so as to surround the rotation holding unit 421 in order to prevent the treatment liquid from being scattered around.
  • a drain port 441 is formed at the bottom of the recovery cup 440, and the processing liquid collected by the recovery cup 440 is discharged from the drain port 441 to the outside of the fourth liquid processing unit 28A.
  • an exhaust port 442 for discharging an inert gas or the like supplied from the FFU 411 to the outside of the fourth liquid processing unit 28A is formed at the bottom of the recovery cup 440.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the fifth liquid processing unit 28C.
  • the fifth liquid processing unit 28C has a configuration in which the liquid supply unit 230_1 is omitted from the second liquid processing unit 28 described above.
  • the first removal process is performed in the fourth liquid processing unit 28A on the pre-processed wafer W, and the second cleaning process and the fifth liquid processing unit 28C are performed.
  • a second film forming process is performed. Since the transfer of the wafer W from the fourth liquid processing unit 28A to the fifth liquid processing unit 28C is performed via the load lock chamber 28B, oxidation of the exposed group III-V semiconductor material 102 can be prevented.
  • the first removal process, the second cleaning process, and the second film forming process may be performed in separate chambers.
  • the chamber 410 included in the fourth liquid processing unit 28A corresponds to an example of a “first chamber”
  • the chamber 210 included in the fifth liquid processing unit 28C is an “second chamber”. It corresponds to an example.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a schematic configuration of a second processing apparatus 2B according to the third embodiment.
  • the second processing apparatus 2B according to the third embodiment includes a processing station 22B.
  • the processing station 22B includes a removal unit 28D, a load lock chamber 28E, and a sixth liquid processing unit 28F.
  • the removal unit 28D as the first processing unit removes the coating film T from the wafer W by sublimation. Further, the sixth liquid processing unit 28F as the second processing unit performs the cleaning process and the second film forming process on the wafer W.
  • the sixth liquid processing unit 28F is, for example, a nozzle that supplies DHF, a nozzle that supplies DIW, and a nozzle that supplies IPA to the arm 232 of the liquid supply unit 230_2 included in the fifth liquid processing unit 28C illustrated in FIG. Can be provided.
  • the load lock chamber 28E is disposed between the removal unit 28D and the sixth liquid processing unit 28F.
  • the inside of the load lock chamber 28E is filled with an inert gas such as nitrogen or argon.
  • a substrate transfer device (not shown) is provided inside the load lock chamber 28E.
  • the wafer W that has been processed in the removal unit 28D is unloaded from the removal unit 28D by a substrate transfer device (not shown) in the load lock chamber 28E, and is loaded into the sixth liquid processing unit 28F.
  • the inside of the load lock chamber 28E is preferably a dark room that is not only in a low oxygen state but also shielded from outside light.
  • FIG. 20 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a removal unit 28D according to the third embodiment.
  • a sublimable substance solution is used as the film-forming treatment liquid (first treatment liquid).
  • the sublimable substance for example, ammonium silicofluoride, camphor or naphthalene can be used.
  • the film-forming treatment liquid can be obtained by dissolving the sublimable substance in a volatile solvent such as IPA.
  • the film-forming treatment liquid is solidified or cured by volatilization of the solvent IPA to form the coating film T.
  • the removal unit 28D has a hot plate 701 in which a heater 702 is incorporated, and a plurality of support pins 703 protruding from the upper surface of the hot plate 701.
  • the support pins 703 support the lower surface periphery of the wafer W. As a result, a small gap is formed between the lower surface of the wafer W and the upper surface of the hot plate 701.
  • An exhaust hood 704 that can be moved up and down is provided above the hot plate 701.
  • the exhaust hood 704 has an opening at the center.
  • An exhaust pipe 705 provided with a sublimable substance recovery device 706 and a pump 707 is connected to the opening.
  • the sublimation substance recovery device 706 may be a type that deposits a sublimation substance on a cooling plate provided in a chamber through which exhaust flows, or a gas of sublimation substance in a chamber through which exhaust flows.
  • Various known sublimable substance recovery devices can be used, such as those that contact the cooling fluid.
  • the removal unit 28D lowers the exhaust hood 704 to form a processing space with the hot plate 701. Subsequently, the removal unit 28 ⁇ / b> D sublimates the sublimable substance by the heated plate 701 that is heated while sucking the upper space of the wafer W by the pump 707 interposed in the exhaust pipe 705 connected to the exhaust hood 704. The wafer W is heated to a temperature higher than the temperature.
  • the sublimable substance on the wafer W is sublimated and removed from the wafer W.
  • the sublimable substance that has been sublimated into a gas is recovered by the sublimable substance recovery device 706 and reused.
  • the wafer W is transferred to the second liquid processing unit 28B through the load lock chamber 28E.
  • the second processing apparatus 2B heats the wafer W to a temperature higher than the sublimation temperature of the sublimable substance contained in the film-forming treatment liquid, thereby solidifying or curing the formed wafer.
  • FIG. By removing the coating film T by sublimation, the coating film T can be removed from the wafer W without collapsing the pattern.
  • the sublimation method here is only an example, and the sublimation substance itself, not the substrate, may be directly heated by gas or the like. The heat treatment may be omitted depending on the sublimation temperature of the sublimable substance.
  • the coating film T may be removed by ashing with plasma or the like.
  • the process of removing the reaction product P on the wafer W has been described as the second cleaning process, but the second cleaning process is not limited to such a process.
  • the second cleaning process may be a process of removing the lower oxide film with an etching solution. Examples of such treatment include pre-gate cleaning and pre-contact cleaning.
  • both the pretreatment and the posttreatment may be dry etching treatment.
  • etching treatment for example, there is a process in which hard mask etching for etching a hard mask is performed as a pre-processing, and main etching for etching a film to be processed on the wafer W is performed as a post-processing.
  • both the pretreatment and the posttreatment may be film formation treatment.
  • a TiN layer is formed on the wafer W
  • a process of forming a W layer on the wafer W or after a TaN layer is formed on the wafer W, a Cu layer is further formed on the wafer W. And the like.

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Abstract

【課題】生産性を向上させること。 【解決手段】実施形態に係る基板処理方法は、除去工程と、洗浄工程と、処理液供給工程とを含む。除去工程は、揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板から固化または硬化した第１処理液を除去する。洗浄工程は、除去工程後の基板を洗浄する。処理液供給工程は、洗浄工程後の基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する。

Description

基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体
　開示の実施形態は、基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体に関する。
　従来、半導体デバイスの製造工程では、たとえば基板の品質保持等のために、一連の基板処理における各工程間に制限時間（Ｑ－ｔｉｍｅ）が設けられる場合がある（特許文献１参照）。
特開２０１０－２２５８２７号公報
　しかしながら、上述した従来技術は、制限時間（Ｑ－ｔｉｍｅ）を遵守するための時間管理が必要となるため、たとえば工数の増加等に伴う生産性の低下が問題となる。
　実施形態の一態様は、生産性を向上させることのできる基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体を提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係る基板処理方法は、除去工程と、洗浄工程と、処理液供給工程とを含む。除去工程は、揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板から固化または硬化した第１処理液を除去する。洗浄工程は、除去工程後の基板を洗浄する。処理液供給工程は、洗浄工程後の基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する。
　実施形態の一態様によれば、生産性を向上させることができる。
図１は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図２は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図３は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図４は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図５は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図６は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図７は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図８は、第１処理装置の概略構成を示す図である。 図９は、ドライエッチングユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１０は、第１液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１１は、第２処理装置の概略構成を示す図である。 図１２は、第２液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１３は、第３処理装置の概略構成を示す図である。 図１４は、第３液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１５は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１６は、第２の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。 図１７は、第４液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１８は、第５液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１９は、第３の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。 図２０は、第３の実施形態に係る除去ユニットの構成の一例を示す模式図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
＜基板処理方法の内容＞
　まず、第１の実施形態に係る基板処理方法について図１～図６を用いて説明する。図１～図６は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
　第１の実施形態に係る基板処理方法は、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる処理が施された基板に対して洗浄処理を含む一連の基板処理を実施する場合に、雰囲気管理または時間管理の制約を受けにくくする。
　ここで、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる処理とは、具体的には、大気に曝されることにより変質する部分を基板の表面に形成する処理である。以下、この処理のことを「前処理」と記載する。
　また、雰囲気管理とは、たとえば、前処理後の基板を取り巻く雰囲気を不活性雰囲気に維持することである。また、時間管理とは、たとえばＱ－ｔｉｍｅ管理のことである。Ｑ－ｔｉｍｅとは、一連の基板処理において工程間に設けられる制限時間のことである。
　図１には、基板の一例として、シリコン基板１０１上に、III-Ｖ族半導体材料１０２と、ＳｉＯ２層１０３とが積層されたウェハＷを示している。このウェハＷには、III-Ｖ族半導体材料１０２まで達するコンタクトホール１０４が、ドライエッチングやアッシングあるいはガスケミカルエッチング等の前処理によって形成される。
　このようなコンタクトホール１０４が形成されることにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、外部に露出した状態となる。III-Ｖ族半導体材料１０２は、酸化し易い性質を有する。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態のウェハＷを取り扱う場合、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止するための雰囲気管理または時間管理が必要となる。
　そこで、第１の実施形態に係る基板処理方法では、前処理後のウェハＷの表面（被処理面）を塗布膜Ｔで覆う。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２が大気から遮断されるため、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が抑制される。
　塗布膜Ｔは、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための第１処理液（以下、「成膜用処理液」と記載する）から揮発成分が揮発することによって成膜用処理液が固化または硬化した膜である。ここでいう「固化」とは、固体化することを意味し、「硬化」とは、分子同士が連結して高分子化すること（たとえば架橋や重合等）を意味する。
　成膜用処理液としては、たとえば、有機塗布材を用いることができる。有機塗布材としては、たとえば、トップコート膜を形成するための処理液（以下、「トップコート液」と記載する）を用いることができる。トップコート膜とは、レジスト膜への液浸液の浸み込みを防ぐためにレジスト膜の上面に塗布される保護膜である。液浸液は、たとえばリソグラフィ工程における液浸露光に用いられる液体である。なお、有機塗布材として、有機誘電体層（ＯＤＬ）を形成するための処理液を用いてもよい。
　なお、図１に示すように、前処理後のウェハＷの表面（被処理面）には、前処理によって発生したポリマー等の反応生成物Ｐが付着している場合がある。かかる反応生成物Ｐは、後述するように、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理と、その後の洗浄処理とによって効果的に除去される。
　つづいて、塗布膜ＴがウェハＷから除去される。たとえば、第１の実施形態に係る基板処理方法では、図２に示すように、ウェハＷ上の塗布膜Ｔに対して除去液Ｒを供給することによって塗布液ＴをウェハＷから剥離させる。塗布膜ＴがウェハＷから剥離することで、III-Ｖ族半導体材料１０２は、再び露出した状態となる（図３参照）。
　また、ウェハＷ上の反応生成物Ｐは、塗布膜Ｔの剥離に伴い、塗布膜ＴとともにウェハＷから除去される。なお、図３では、塗布膜Ｔの除去後において、一部の反応生成物ＰがウェハＷ上に残存する場合の例を示している。
　なお、除去液Ｒとしては、たとえばアルカリ現像液、有機溶剤あるいは純水等を用いることができる。
　つづいて、ウェハＷの洗浄処理が行われる。たとえば、第１の実施形態に係る基板処理方法では、図４に示すように、塗布膜Ｔが除去されたウェハＷに対して洗浄液Ｓを供給する。これにより、ウェハＷ上に残留する反応生成物Ｐが除去される。
　このように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理と、その後の洗浄処理とによって、ウェハＷ上の反応生成物Ｐが除去される。ここで、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理においては、粒子径の比較的大きい反応生成物Ｐが除去されやすく、その後の洗浄処理においては、粒子径の比較的小さい反応生成物Ｐが除去されやすい。したがって、これらの処理を組み合わせることにより、反応生成物Ｐを効果的に除去することができる。
　なお、洗浄液Ｓとしては、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液等を用いることができる。
　つづいて、図５に示すように、洗浄処理後のウェハＷに対して第２処理液（以下、「成膜用処理液Ｌ」と記載する）が供給される。本実施形態において、第２処理液は第１処理液と同一の組成を持つトップコート液であるが、同様の機能を有するものであれば、同一の組成でなくても良い。ウェハＷ上に供給された成膜用処理液Ｌは、その内部に含まれる揮発成分が揮発することによって固化または硬化する。これにより、図６に示すように、洗浄処理後のウェハＷには、再び塗布膜Ｔが形成され、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が抑制される。
　このように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、前処理後と洗浄処理後のそれぞれにおいて、ウェハＷの表面（被処理面）に塗布膜Ｔを形成してIII-Ｖ族半導体材料１０２を大気から遮断することとした。これにより、前処理と洗浄処理との間、および、洗浄処理と後処理との間のそれぞれにおけるＱ－ｔｉｍｅが緩和され、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となる。すなわち、雰囲気管理または時間管理の制約を受けにくくなる。したがって、雰囲気管理または時間管理に伴う工数の増加やライン管理の複雑化による生産性の低下を抑えることができるため、生産性を向上させることができる。
　なお、第１処理液である成膜用処理液は、その内部に含まれる揮発成分が揮発することによって体積収縮を起こしながら固化または硬化して塗布膜Ｔとなる。このため、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、成膜用処理液の体積収縮により生じる歪み（引っ張り力）によっても、ウェハＷ上の反応生成物ＰをウェハＷから引き離すことができる。
　ここで、成膜用処理液としてトップコート液を用いる場合、トップコート液には、固化または硬化する際に体積が収縮する性質を有するアクリル樹脂が含まれるため、かかるアクリル樹脂の硬化収縮によっても体積収縮が引き起こされる。すなわち、トップコート液は、揮発成分の揮発およびアクリル樹脂の硬化収縮によって体積収縮が引き起こされるため、揮発成分のみを含む成膜用処理液と比べて体積収縮率が大きい。このため、揮発成分のみを含む成膜用処理液と比べて、反応生成物Ｐを強力に引き離すことができる。特に、アクリル樹脂は、エポキシ樹脂等の他の樹脂と比較して硬化収縮が大きいため、反応生成物Ｐに引っ張り力を与えるという点でトップコート液は有効である。
　また、塗布膜Ｔは、除去液Ｒによって剥離される際に膨潤する。このため、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、揮発成分の揮発による体積収縮に加え、塗布膜Ｔの膨潤による体積膨張によっても、反応生成物ＰをウェハＷから強力に引き離すことができる。
　また、除去液Ｒとしてアルカリ性を有するものを用いることで、反応生成物Ｐの除去効率を高めることが可能である。
　たとえば、除去液Ｒとしてアルカリ現像液を供給することにより、ウェハＷの表面と反応生成物Ｐの表面とには、同一極性のゼータ電位が生じる。成膜用処理液の体積変化によってウェハＷから引き離された反応生成物Ｐは、ウェハＷと同一極性のゼータ電位に帯電することで、ウェハＷと反発し合うようになる。これにより、反応生成物ＰのウェハＷへの再付着が防止されるため、反応生成物Ｐの除去効率を高めることができる。
　なお、アルカリ現像液としては、たとえばアンモニア、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ：Tetra　Methyl　Ammonium　Hydroxide）、コリン水溶液の少なくとも一つを含んでいればよい。
　また、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、たとえば物理力を利用した洗浄方法では除去が困難であった、コンタクトホール１０４内に入り込んだ反応生成物Ｐを容易に除去することができる。
　なお、塗布膜Ｔは、ウェハＷに成膜された後、パターン露光を行うことなくウェハＷから全て除去される。したがって、塗布膜Ｔが除去された後のウェハＷは、塗布膜Ｔが塗布される前の状態、つまり、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。
＜基板処理システム１００の構成＞
　次に、上述した基板処理方法を実行する基板処理システムの構成について図７を参照して説明する。図７は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
　図７に示すように、第１の実施形態に係る基板処理システム１００は、第１処理装置１と、第２処理装置２と、第３処理装置３とを備える。第１処理装置１は前処理を行い、第２処理装置２は洗浄処理を行い、第３処理装置３は後処理を行う。
　また、基板処理システム１００は、第１制御装置５と、第２制御装置６と、第３制御装置７とを備える。第１制御装置５は第１処理装置１を制御し、第２制御装置６は第２処理装置２を制御し、第３制御装置７は第３処理装置３を制御する。
　第１制御装置５，第２制御装置６および第３制御装置７は、たとえばコンピュータであり、それぞれ制御部５１，６１および７１と、記憶部５２，６２および７２とを備える。記憶部５２，６２および７２は、たとえばＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、各処理装置１～３において実行される各種の処理を制御するプログラムをそれぞれ記憶する。制御部５１，６１，７１は、たとえばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）であり、記憶部５２，６２および７２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各処理装置１～３の動作を制御する。
　なお、これらのプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から記憶部５２，６２，７２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
　第１処理装置１で処理されたウェハＷは、複数枚のウェハＷを水平状態で収容可能な搬送容器（以下、キャリアＣと記載する）に収容されて第２処理装置２へ搬送される。また、第２処理装置２で処理されたウェハＷは、キャリアＣに収容されて第３処理装置３へ搬送される。
＜第１処理装置１の構成＞
　次に、第１処理装置１の構成について図８を参照して説明する。図８は、第１処理装置１の概略構成を示す図である。なお、以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
　図８に示すように、第１処理装置１は、搬入出ステーション１１と、処理ステーション１２とを備える。搬入出ステーション１１と処理ステーション１２とは隣接して設けられる。
　搬入出ステーション１１は、載置部１３と、搬送部１４とを備える。載置部１３には、複数のキャリアＣが載置される。
　搬送部１４は、載置部１３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１５を備える。基板搬送装置１５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション１２との間でウェハＷの搬送を行う。
　具体的には、基板搬送装置１５は、載置部１３に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション１２のドライエッチングユニット１６へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置１５は、後述する処理ステーション１２の第１液処理ユニット１８からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部１３のキャリアＣへ収容する処理も行う。
　処理ステーション１２は、搬送部１４に隣接して設けられる。処理ステーション１２は、ドライエッチングユニット１６と、ロードロック室１７と、第１液処理ユニット１８とを備える。
　ドライエッチングユニット１６は、基板搬送装置１５によって搬入されたウェハＷに対してドライエッチング処理を行う。これにより、前述のコンタクトホール１０４が形成されて、ウェハＷ内部のIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出する（図１参照）。
　なお、ドライエッチング処理は、減圧状態で行われる。また、ドライエッチングユニット１６では、ドライエッチング処理後に、不要なレジストを除去するアッシング処理が行われる場合がある。
　ロードロック室１７は、内部の圧力を大気圧状態と減圧状態とで切り替え可能に構成される。ロードロック室１７の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。ドライエッチングユニット１６での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置によってドライエッチングユニット１６から搬出されて、第１液処理ユニット１８へ搬入される。
　具体的には、ロードロック室１７の内部は、ドライエッチングユニット１６からウェハＷを搬出するまでは減圧状態かつ低酸素状態に保たれており、搬出が完了した後、窒素やアルゴン等の不活性ガスが供給されて大気圧状態へ切り替えられる。そして、大気圧状態へ切り替わった後で、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置がウェハＷを第１液処理ユニット１８へ搬入する。
　このように、ウェハＷは、ドライエッチングユニット１６から搬出されてから第１液処理ユニット１８へ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
　なお、ロードロック室１７の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、ドライエッチングユニット１６から搬出されてから第１液処理ユニット１８へ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
　つづいて、第１液処理ユニット１８は、ウェハＷに成膜用処理液Ｌとしてのトップコート液を供給する。ウェハＷに供給されたトップコート液は、揮発成分が揮発することによって固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、トップコート膜によって覆われた状態となる。
　その後、ウェハＷは、基板搬送装置１５によってキャリアＣへ収容され、第２処理装置２へ搬送される。
＜ドライエッチングユニット１６の構成＞
　ここで、ドライエッチングユニット１６の構成例について図９を参照して説明する。図９は、ドライエッチングユニット１６の構成の一例を示す模式図である。
　図９に示すように、ドライエッチングユニット１６は、ウェハＷを収容する密閉構造のチャンバ１６１を備えており、チャンバ１６１内には、ウェハＷを水平状態で載置する載置台１６２が設けられる。載置台１６２は、ウェハＷを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する温調機構１６３を備える。チャンバ１６１の側壁にはロードロック室１７との間でウェハＷを搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられる。
　チャンバ１６１の天井部には、シャワーヘッド１６４が設けられる。シャワーヘッド１６４には、ガス供給管１６５が接続される。このガス供給管１６５には、バルブ１６６を介してエッチングガス供給源１６７が接続されており、エッチングガス供給源１６７からシャワーヘッド１６４に対して所定のエッチングガスが供給される。シャワーヘッド１６４は、エッチングガス供給源１６７から供給されるエッチングガスをチャンバ１６１内へ供給する。
　なお、エッチングガス供給源１６７から供給されるエッチングガスは、たとえばＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＦ４ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス源などである。
　チャンバ１６１の底部には排気ライン１６８を介して排気装置１６９が接続される。チャンバ１６１の内部の圧力は、かかる排気装置１６９によって減圧状態に維持される。
　ドライエッチングユニット１６は、上記のように構成されており、排気装置１６９を用いてチャンバ１６１の内部を減圧した状態で、シャワーヘッド１６４からチャンバ１６１内にエッチングガスを供給することによって載置台１６２に載置されたウェハＷをドライエッチングする。これにより、ウェハＷにコンタクトホール１０４が形成されて、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。このとき、チャンバ１６１の内部は減圧状態であるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化は抑制される。
　なお、チャンバ１６１の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
＜第１液処理ユニット１８の構成＞
　つづいて、第１液処理ユニット１８の構成について図１０を参照して説明する。図１０は、第１液処理ユニット１８の構成の一例を示す模式図である。
　図１０に示すように、第１液処理ユニット１８は、チャンバ１１０と、基板保持機構１２０と、液供給部１３０と、回収カップ１４０とを備える。
　チャンバ１１０は、基板保持機構１２０と液供給部１３０と回収カップ１４０とを収容する。チャンバ１１０の天井部には、ＦＦＵ（Fan　Filter　Unit）１１１が設けられる。ＦＦＵ１１１は、チャンバ１１０内にダウンフローを形成する。
　ＦＦＵ１１１には、バルブ１１２を介して不活性ガス供給源１１３が接続される。ＦＦＵ１１１は、不活性ガス供給源１１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ１１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　基板保持機構１２０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部１２１と、回転保持部１２１の中空部１２５に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部１２２とを備える。
　回転保持部１２１は、チャンバ１１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部１２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材１２３が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材１２３によって回転保持部１２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
　また、回転保持部１２１は、モータやモータの回転を回転保持部１２１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構１２４を備える。回転保持部１２１は、かかる駆動機構１２４によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部１２１が回転することによって、回転保持部１２１に保持されたウェハＷが回転保持部１２１と一体に回転する。
　流体供給部１２２は、回転保持部１２１の中央に形成された中空部１２５に挿通される。流体供給部１２２の内部には流路１２６が形成されており、かかる流路１２６には、バルブ１２７を介してＮ２供給源１２８が接続される。流体供給部１２２は、Ｎ２供給源１２８から供給されるＮ２ガスをバルブ１２７および流路１２６を介してウェハＷの下面へ供給する。
　バルブ１２７を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。
　基板保持機構１２０は、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１２２を上昇させた状態で、流体供給部１２２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構１２０は、流体供給部１２２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部１２１の保持部材１２３にウェハＷを渡す。また、基板保持機構１２０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置１５へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１２２を上昇させ、保持部材１２３によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構１２０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置１５へ渡す。
　液供給部１３０は、ノズル１３１ａ，１３１ｂと、ノズル１３１ａ，１３１ｂを水平に支持するアーム１３２と、アーム１３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構１３３とを備える。ノズル１３１ａには、バルブ１３４ａを介してＭＩＢＣ供給源１３５ａが接続され、ノズル１３１ｂには、バルブ１３４ｂを介してトップコート液供給源１３５ｂが接続される。
　かかる液供給部１３０は、ウェハＷに対し、第１処理液としてのトップコート液と親和性のある溶剤としてＭＩＢＣ（４－メチル－２－ペンタノール）をノズル１３１ａから供給し、成膜用処理液Ｌとしてのトップコート液をノズル１３１ｂから供給する。
　ＭＩＢＣは、トップコート液にも含有されており、トップコート液と親和性がある。なお、ＭＩＢＣ以外のトップコート液と親和性のある溶剤として、たとえばＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）などを用いてもよい。
　なお、ここでは、処理液ごとに専用のノズルを設けることとしたが、複数の処理液でノズルを共用してもよい。ただし、ノズルを共用化すると、たとえば処理液同士を混ぜたくない場合等に、ノズルや配管に残存する処理液を一旦排出する工程が必要となり、処理液が無駄に消費されることとなる。これに対し、専用のノズルを設けることとすれば、上記のように処理液を排出する工程が必要とならないため、処理液を無駄に消費することもない。
　回収カップ１４０は、回転保持部１２１を取り囲むように配置され、回転保持部１２１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ１４０の底部には、排液口１４１が形成されており、回収カップ１４０によって捕集された処理液は、かかる排液口１４１から第１液処理ユニット１８の外部へ排出される。また、回収カップ１４０の底部には、流体供給部１２２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ１１１から供給される不活性ガスを第１液処理ユニット１８の外部へ排出する排気口１４２が形成される。
　なお、チャンバ１１０の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
＜第２処理装置２の構成＞
　次に、第２処理装置２の構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２処理装置２の概略構成を示す図である。
　図１１に示すように、第２処理装置２は、搬入出ステーション２１と、処理ステーション２２とを備える。搬入出ステーション２１と処理ステーション２２とは隣接して設けられる。
　搬入出ステーション２１は、載置部２３と、搬送部２４とを備える。載置部２３には、複数のキャリアＣが載置される。
　搬送部２４は、載置部２３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置２５と、受渡部２６とを備える。基板搬送装置２５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置２５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部２６との間でウェハＷの搬送を行う。
　処理ステーション２２は、搬送部２４に隣接して設けられる。処理ステーション２２は、搬送部２７と、複数の第２液処理ユニット２８とを備える。複数の第２液処理ユニット２８は、搬送部２７の両側に並べて設けられる。
　搬送部２７は、内部に基板搬送装置２９を備える。基板搬送装置２９は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置２９は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部２６と第２液処理ユニット２８との間でウェハＷの搬送を行う。
　第２処理装置２では、搬入出ステーション２１の基板搬送装置２５が、第１処理装置１で処理されたウェハＷをキャリアＣから取り出し、取り出したウェハＷを受渡部２６に載置する。受渡部２６に載置されたウェハＷは、処理ステーション２２の基板搬送装置２９によって受渡部２６から取り出されて、第２液処理ユニット２８へ搬入される。
　第２液処理ユニット２８では、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液を供給してトップコート膜を除去する処理が行われる。これにより、トップコート膜によって覆われていたIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。また、トップコート膜の剥離に伴ってウェハＷ上に残存する反応生成物Ｐが除去される。
　また、第２液処理ユニット２８では、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、洗浄液Ｓを用いた洗浄処理が行われる。ここでは、洗浄液ＳとしてＤＨＦ（希フッ酸）が用いられる。
　また、第２液処理ユニット２８では、洗浄処理後のウェハＷに対して第２処理液としてのトップコート液を供給する処理が行われる。上述したように、ウェハＷに供給されたトップコート液は、揮発成分が揮発することによって固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２がトップコート膜によって再び覆われた状態となる。
　その後、ウェハＷは、基板搬送装置２９によって第２液処理ユニット２８から搬出されて、受渡部２６に載置される。そして、受渡部２６に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置２５によって載置部２３のキャリアＣへ戻される。その後、キャリアＣへ収容されたウェハＷは、第３処理装置３へ搬送される。
＜第２液処理ユニット２８の構成＞
　次に、第２処理装置２が備える第２液処理ユニット２８の構成について図１２を参照して説明する。図１２は、第２液処理ユニット２８の構成の一例を示す模式図である。
　図１２に示すように、第２液処理ユニット２８は、チャンバ２１０と、基板保持機構２２０と、液供給部２３０＿１，２３０＿２と、回収カップ２４０とを備える。
　チャンバ２１０は、基板保持機構２２０と液供給部２３０＿１，２３０＿２と回収カップ２４０とを収容する。チャンバ２１０の天井部には、ＦＦＵ２１１が設けられる。ＦＦ２１１は、チャンバ２１０内にダウンフローを形成する。
　ＦＦＵ２１１には、バルブ２１２を介して不活性ガス供給源２１３が接続される。ＦＦＵ２１１は、不活性ガス供給源２１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ２１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　基板保持機構２２０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部２２１と、回転保持部２２１の中空部２２５に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部２２２とを備える。
　回転保持部２２１は、チャンバ２１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部２２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材２２３が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材２２３によって回転保持部２２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
　また、回転保持部２２１は、モータやモータの回転を回転保持部２２１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構２２４を備える。回転保持部２２１は、かかる駆動機構２２４によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部２２１が回転することによって、回転保持部２２１に保持されたウェハＷが回転保持部２２１と一体に回転する。
　流体供給部２２２は、回転保持部２２１の中央に形成された中空部２２５に挿通される。流体供給部２２２の内部には流路２２６が形成されており、かかる流路２２６には、バルブ２２７を介してＮ２供給源２２８が接続される。流体供給部２２２は、Ｎ２供給源２２８から供給されるＮ２ガスをバルブ２２７および流路２２６を介してウェハＷの下面へ供給する。
　バルブ２２７を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。
　基板保持機構２２０は、基板搬送装置２９からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部２２２を上昇させた状態で、流体供給部２２２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構２２０は、流体供給部２２２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部２２１の保持部材２２３にウェハＷを渡す。また、基板保持機構２２０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置２９へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部２２２を上昇させ、保持部材２２３によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構２２０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置２９へ渡す。
　液供給部２３０＿１は、ノズル２３１ａ～２３１ｄと、アーム２３２と、旋回昇降機構２３３とを備える。
　ノズル２３１ａには、バルブ２３４ａを介してアルカリ現像液供給源２３５ａが接続される。また、ノズル２３１ｂには、バルブ２３４ｂを介してＤＨＦ供給源２３５ｂが接続され、ノズル２３１ｃには、バルブ２３４ｃを介してＤＩＷ供給源２３５ｃが接続され、ノズル２３１ｄには、バルブ２３４ｄを介してＩＰＡ供給源２３５ｄが接続される。なお、ノズル２３１ｂから供給されるＤＨＦは、III-Ｖ族半導体材料１０２を酸化（腐食）させない程度の濃度に希釈された希フッ酸である。また、アーム２３２は、ノズル２３１ａ～２３１ｄを水平に支持し、旋回昇降機構２３３は、アーム２３２を旋回および昇降させる。
　かかる液供給部２３０＿１は、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液をノズル２３１ａから供給する。また、液供給部２３０＿１は、ウェハＷに対し、洗浄液ＳとしてのＤＨＦをノズル２３１ｂから供給し、リンス液の一種であるＤＩＷをノズル２３１ｃから供給し、乾燥溶媒の一種であるＩＰＡをノズル２３１ｄから供給する。
　ノズル２３１ａから供給されるアルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。これにより、後述する第１除去処理において、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。また、ノズル２３１ｂから供給されるＤＨＦは、III-Ｖ族半導体材料１０２を酸化（腐食）させない程度の濃度に希釈されている。
　液供給部２３０＿２は、ノズル２３１ｅ，２３１ｆと、ノズル２３１ｅ，２３１ｆを水平に支持するアーム２３２と、アーム２３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構２３３とを備える。ノズル２３１ｅには、バルブ２３４ｅを介してＭＩＢＣ供給源２３５ｅが接続され、ノズル２３１ｆには、バルブ２３４ｆを介してトップコート液供給源２３５ｆが接続される。
　かかる液供給部２３０＿２は、ウェハＷに対し、トップコート液と親和性のある溶剤としてＭＩＢＣをノズル２３１ｅから供給し、成膜用処理液Ｌ（第２処理液）としてのトップコート液をノズル２３１ｆから供給する。
　なお、ここでは、処理液ごとに専用のノズル２３１ａ～２３１ｆを設けることとしたが、第１液処理ユニット１８と同様に、複数の処理液でノズルを共用してもよい。
　回収カップ２４０は、回転保持部２２１を取り囲むように配置され、回転保持部２２１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ２４０の底部には、排液口２４１が形成されており、回収カップ２４０によって捕集された処理液は、かかる排液口２４１から第２液処理ユニット２８の外部へ排出される。また、回収カップ２４０の底部には、流体供給部２２２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ２１１から供給される不活性ガスを第２液処理ユニット２８の外部へ排出する排気口２４２が形成される。
　なお、チャンバ２１０の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
＜第３処理装置３の構成＞
　次に、第３処理装置３の構成について図１３を参照して説明する。図１３は、第３処理装置３の概略構成を示す図である。
　図１３に示すように、第３処理装置３は、搬入出ステーション３１と、処理ステーション３２とを備える。搬入出ステーション３１と処理ステーション３２とは隣接して設けられる。
　搬入出ステーション３１は、載置部３３と、搬送部３４とを備える。載置部３３には、複数のキャリアＣが載置される。
　搬送部３４は、載置部３３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置３５を備える。基板搬送装置３５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置３５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション３２との間でウェハＷの搬送を行う。
　具体的には、基板搬送装置３５は、載置部３３に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション３２の第３液処理ユニット３６へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置３５は、後述する処理ステーション３２の成膜ユニット３８からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部３３のキャリアＣへ収容する処理も行う。
　処理ステーション３２は、搬送部３４に隣接して設けられる。処理ステーション３２は、第３液処理ユニット３６と、ロードロック室３７と、成膜ユニット３８とを備える。
　第３液処理ユニット３６は、ウェハＷに対し、アルカリ現像液を供給してトップコート膜を除去する処理を行う。これにより、トップコート膜によって覆われていたIII-Ｖ族半導体材料１０２が再び露出した状態となる。
　ロードロック室３７の内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室３７の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。第３液処理ユニット３６での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室３７の図示しない基板搬送装置によって第３液処理ユニット３６から搬出されて、成膜ユニット３８へ搬入される。
　このように、ウェハＷは、第３液処理ユニット３６から搬出されてから成膜ユニット３８へ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
　なお、ロードロック室３７の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、第３液処理ユニット３６から搬出されてから成膜ユニット３８へ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
　成膜ユニット３８は、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、たとえばＨｉｇｈ－ｋ膜やバリアメタル等の金属膜を成膜する処理を行う。なお、成膜ユニット３８としては、たとえばプラズマＣＶＤ装置を用いることができるが、その他のいずれの公知技術を用いても構わない。
　その後、ウェハＷは、基板搬送装置３５によってキャリアＣへ収容され、第３処理装置３から搬出される。
＜第３液処理ユニット３６の構成＞
　次に、第３処理装置３が備える第３液処理ユニット３６の構成について図１４を参照して説明する。図１４は、第３液処理ユニット３６の構成の一例を示す模式図である。
　図１４に示すように、第３液処理ユニット３６は、チャンバ３１０内に、基板保持機構３２０と、液供給部３３０と、回収カップ３４０とを備える。
　チャンバ３１０の天井部には、ＦＦＵ３１１が設けられる。ＦＦＵ３１１は、チャンバ３１０内にダウンフローを形成する。ＦＦＵ３１１には、バルブ３１２を介して不活性ガス供給源３１３が接続される。ＦＦＵ３１１は、不活性ガス供給源３１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ３１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　基板保持機構３２０は、回転保持部３２１と、支柱部３２２と、駆動部３２３とを備える。回転保持部３２１は、チャンバ３１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部３２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３２４が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３２４によって回転保持部３２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。支柱部３２２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３２３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部３２１を水平に支持する。駆動部３２３は、支柱部３２２を鉛直軸まわりに回転させる。
　かかる基板保持機構３２０は、駆動部３２３を用いて支柱部３２２を回転させることによって支柱部３２２に支持された回転保持部３２１を回転させ、これにより、回転保持部３２１に保持されたウェハＷを回転させる。
　液供給部３３０は、ノズル３３１ａ，３３１ｂと、アーム３３２と、旋回昇降機構３３３とを備える。
　ノズル３３１ａには、バルブ３３４ａを介してアルカリ現像液供給源３３５ａが接続され、ノズル３３１ｂには、バルブ３３４ｂを介してＤＩＷ供給源３３５ｂが接続される。アーム３３２は、ノズル３３１ａ，３３１ｂを水平に支持する。旋回昇降機構３３３は、アーム３３２を旋回および昇降させる。
　かかる液供給部３３０は、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液をノズル３３１ａから供給し、リンス液であるＤＩＷをノズル３３１ｂから供給する。
　ノズル３３１ａから供給されるアルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。これにより、後述する第２除去処理において、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。
　回収カップ３４０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持部３２１を取り囲むように配置される。回収カップ３４０の底部には、排液口３４１が形成されており、回収カップ３４０によって捕集された処理液は、かかる排液口３４１から第３液処理ユニット３６の外部に排出される。また、回収カップ３４０の底部には、ＦＦＵ３１１から供給される不活性ガス等を第３液処理ユニット３６の外部へ排出する排気口３４２が形成される。
＜基板処理システム１００の具体的動作＞
　次に、基板処理システム１００の具体的動作について図１５を参照して説明する。図１５は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１５に示す各処理手順は、第１制御装置５、第２制御装置６および第３制御装置７の制御に基づいて行われる。
　第１の実施形態に係る基板処理システム１では、図１５に示す前処理（ステップＳ１０１）から第１搬出処理（ステップＳ１０３）までの処理が第１処理装置１において行われ、第１除去処理（ステップＳ１０４）から第２搬出処理（ステップＳ１０７）までの処理が第２処理装置２において行われ、第２除去処理（ステップＳ１０８）から第３搬出処理（ステップＳ１１０）までの処理が第３処理装置３において行われる。
　図１５に示すように、まず、第１処理装置１００のドライエッチングユニット１６において前処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる前処理では、ドライエッチングユニット１６がウェハＷに対してドライエッチングを行う。これにより、ウェハＷにコンタクトホール１０４が形成され、ウェハＷ内部のIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出する。
　つづいて、ウェハＷは、第１液処理ユニット１８へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室１７を介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　つづいて、第１液処理ユニット１８では、第１成膜処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる第１成膜処理では、まず、成膜用処理液（第１処理液）としてのトップコート液をウェハＷに供給する前に、かかるトップコート液と親和性のあるＭＩＢＣをウェハＷに供給する処理が行われる。
　具体的には、液供給部１３０のノズル１３１ａがウェハＷの中央上方に位置し、その後、ノズル１３１ａからウェハＷへＭＩＢＣが供給される。ウェハＷに供給されたＭＩＢＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。
　このように、トップコート液と親和性のあるＭＩＢＣを事前にウェハＷに塗り広げておくことで、トップコート液がウェハＷに広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の消費量を抑えることができるとともに、コンタクトホール１０４に入り込んだ反応生成物Ｐをより確実に除去することができる。
　ＭＩＢＣは、トップコート液との親和性はあるが、ＤＩＷに対してはほとんど混ざらず親和性が低い。これに対し、第１液処理ユニット１８では、ＭＩＢＣを供給する前に、ＤＩＷと比べてＭＩＢＣとの親和性が高いＩＰＡでＤＩＷを置換することとしている。これにより、ＭＩＢＣがウェハＷの表面に広がり易くなるため、ＭＩＢＣの消費量を抑えることができる。
　つづいて、液供給部１３０のノズル１３１ｂがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル１３１ｂから成膜用処理液（第１処理液）としてのトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの表面（被処理面）へ供給される。
　ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート液の液膜が形成される。このとき、ウェハＷの表面は、ＭＩＢＣによって濡れ性が高められた状態となっている。これにより、トップコート液がウェハＷの表面に広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の使用量を削減することができるとともに、処理時間の短縮化を図ることができる。
　ウェハＷの回転によって揮発成分が揮発することにより、トップコート液が固化または硬化する。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート膜が形成される。
　また、第１液処理ユニット１８では、揮発促進処理が行われる。かかる揮発促進処理は、ウェハＷの表面全体に膜を形成するトップコート液に含まれる揮発成分のさらなる揮発を促進させる処理である。具体的には、バルブ１２７（図１０参照）が所定時間開放されることによって、高温のＮ２ガスが流体供給部１２２から回転するウェハＷの裏面へ供給される。これにより、ウェハＷとともにトップコート液が加熱されて揮発成分の揮発が促進される。
　なお、揮発促進処理は、図示しない減圧装置によってチャンバ１１０内を減圧状態にする処理であってもよいし、ＦＦＵ１１１から供給されるガスによってチャンバ１１０内の湿度を低下させる処理であってもよい。これらの処理によっても、揮発成分の揮発を促進させることができる。
　また、ここでは、第１液処理ユニット１８が揮発促進処理を行う場合の例について示したが、揮発促進処理は省略可能である。すなわち、トップコート液が自然に固化または硬化するまでウェハＷを第１液処理ユニット１８で待機させてもよい。また、ウェハＷの回転を停止させたり、トップコート液が振り切られてウェハＷの表面が露出することがない程度の回転数でウェハＷを回転させたりすることによって、トップコート液の揮発を促進させてもよい。
　つづいて、第１液処理ユニット１８では、第１搬出処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかる第１搬出処理では、基板搬送装置１５が、第１液処理ユニット１８からウェハＷを取り出し、載置部１３まで搬送して、載置部１３に載置されたキャリアＣへ収容する。
　III-Ｖ族半導体材料１０２は、前処理によって一時的に露出した後、短時間でトップコート膜に覆われる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、大気から遮断されるため、酸化等の悪影響を受けにくい。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、前処理と洗浄処理との間におけるＱ－ｔｉｍｅが緩和されるとともに、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となるため、生産性を向上させることができる。
　なお、ウェハＷの表面（被処理面）に付着した反応生成物Ｐ（図１参照）は、たとえばドライエッチングの残留ガス等が大気中の水分や酸素と反応することによって成長する。これに対し、第１の実施形態に係る基板処理システム１００では、前処理後のウェハＷの表面全体が塗布膜Ｔで覆われるため、ウェハＷ上の反応生成物Ｐも塗布膜Ｔで覆われることとなる。これにより、反応生成物Ｐは、大気中の水分や酸素と遮断された状態となり、成長が抑制される。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、反応生成物Ｐの成長に伴う電気特性の低下や歩留まりの低下等の悪影響を防止することができる。
　キャリアＣに収容されたウェハＷは、第１処理装置１から第２処理装置２の載置部２３へ搬送される。その後、ウェハＷは、第２処理装置２の基板搬送装置２５（図１１参照）によってキャリアＣから取り出され、受渡部２６、基板搬送装置２９を経由して第２液処理ユニット２８へ搬入される。
　第２液処理ユニット２８では、まず、第１除去処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる第１除去処理では、ノズル２３１ａ（図１２参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ａが所定時間開放されることによって、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液がノズル２３１ａから回転するウェハＷ上に供給される。これにより、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜が剥離してウェハＷから除去される。
　このとき、ウェハＷ上の反応生成物Ｐは、トップコート膜とともにウェハＷから剥離されて除去される。また、このとき、ウェハＷおよび反応生成物Ｐに同一極性のゼータ電位が生じるため、ウェハＷおよび反応生成物Ｐが反発して反応生成物ＰのウェハＷ等への再付着が防止される。
　また、アルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２にアルカリ現像液が付着してもIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を抑えることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。なお、III-Ｖ族半導体材料１０２は、水と反応して溶解する性質がある。したがって、これを抑制するために、除去液Ｒとして、水を含まない有機溶剤が用いられても良い。この様な溶剤としては、アルコール類（ＩＰＡ等）、ＧＰＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＭＩＢＣ（メチルイソブチルカルビノール）等の極性有機溶剤がある。さらに、上記極性有機溶剤を供給する前に、除去液Ｒとして、トップコート膜がウェハＷから剥離され易くするための有機溶剤が供給されるようにしても良い。この様な溶剤としては、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）、ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）等の非極性有機溶剤がある。
　つづいて、第２液処理ユニット２８では、洗浄処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる洗浄処理では、ノズル２３１ｂがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル２３１ｂからウェハＷに対してＤＨＦが供給される。ウェハＷに供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。
　このように、第１除去処理の後に洗浄処理を行うことにより、トップコート膜の剥離によって除去し切れなかった反応生成物Ｐ（特に、粒子径の小さい反応生成物Ｐ）が存在する場合に、かかる反応生成物Ｐを除去することができる。なお、第１洗浄処理と同様、第２洗浄処理は、反応生成物Ｐを完全には除去しない程度の低エッチング条件で行われてもよい。
　つづいて、ノズル２３１ｃがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ｃが所定時間開放されることによって、ノズル２３１ｃから回転するウェハＷの表面へＤＩＷが供給され、ウェハＷ上に残存するＤＨＦが洗い流される。
　つづいて、ノズル２３１ｄがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ｄが所定時間開放されることによって、ノズル２３１ｄから回転するウェハＷの表面へＩＰＡが供給され、ウェハＷ上のＤＩＷがＩＰＡに置換される。その後、ウェハＷ上にＩＰＡが残存した状態でウェハＷの回転が停止し、液供給部２３０＿１がウェハＷの外方へ移動する。
　つづいて、第２液処理ユニット２８では、第２成膜処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる第２成膜処理では、まず、ＭＩＢＣをウェハＷに供給する処理が行われる。
　具体的には、液供給部２３０＿２のノズル２３１ｅがウェハＷの中央上方に位置し、その後、ノズル２３１ｅからウェハＷへＭＩＢＣが供給される。ウェハＷに供給されたＭＩＢＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。
　つづいて、液供給部２３０＿２のノズル２３１ｆがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル２３１ｆから成膜用処理液Ｌ（第２処理液）としてのトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの表面（被処理面）へ供給される。
　ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート液の液膜が形成される。このとき、ウェハＷの表面は、ＭＩＢＣによって濡れ性が高められた状態となっている。これにより、トップコート液がウェハＷの表面に広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の使用量を削減することができるとともに、処理時間の短縮化を図ることができる。
　ウェハＷの回転によって揮発成分が揮発することにより、トップコート液が固化または硬化する。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート膜が形成される。
　また、第２液処理ユニット２８では、揮発促進処理が行われる。かかる揮発促進処理は、ウェハＷの表面全体に膜を形成するトップコート液に含まれる揮発成分のさらなる揮発を促進させる処理である。具体的には、バルブ２２７（図１２参照）が所定時間開放されることによって、高温のＮ２ガスが流体供給部２２２から回転するウェハＷの裏面へ供給される。これにより、ウェハＷとともにトップコート液が加熱されて揮発成分の揮発が促進される。
　なお、揮発促進処理は、図示しない減圧装置によってチャンバ２１０内を減圧状態にする処理であってもよいし、ＦＦＵ２１１から供給されるガスによってチャンバ２１０内の湿度を低下させる処理であってもよい。これらの処理によっても、揮発成分の揮発を促進させることができる。
　また、ここでは、第２液処理ユニット２８が揮発促進処理を行う場合の例について示したが、揮発促進処理は省略可能である。すなわち、トップコート液が自然に固化または硬化するまでウェハＷを第１液処理ユニット２８で待機させてもよい。また、ウェハＷの回転を停止させたり、トップコート液が振り切られてウェハＷの表面が露出することがない程度の回転数でウェハＷを回転させたりすることによって、トップコート液の揮発を促進させてもよい。
　つづいて、第２液処理ユニット２８では、第２搬出処理が行われる（ステップＳ１０７）。かかる第２搬出処理においてウェハＷは、基板搬送装置２９によって第２液処理ユニット２８から取り出され、受渡部２６および基板搬送装置２５を経由して、載置部２３に載置されたキャリアＣに収容される。
　III-Ｖ族半導体材料１０２は、第１除去処理によって露出した後、短時間でトップコート膜に覆われる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、大気から遮断されるため、酸化等の悪影響を受けにくい。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、洗浄処理と後処理との間におけるＱ－ｔｉｍｅが緩和されるとともに、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となるため、生産性を向上させることができる。
　キャリアＣに収容されたウェハＷは、第２処理装置２から第３処理装置３の載置部３３へ搬送される。その後、ウェハＷは、第３処理装置３の基板搬送装置３５（図１３参照）によってキャリアＣから取り出されて、第３液処理ユニット３６へ搬入される。
　第３液処理ユニット３６では、第２除去処理が行われる（ステップＳ１０８）。かかる第２除去処理では、ノズル３３１ａ（図１４参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ３３４ａが所定時間開放されることによって、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液がノズル３３１ａから回転するウェハＷ上に供給される。これにより、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜が剥離してウェハＷから除去される。
　アルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２にアルカリ現像液が付着してもIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を抑えることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。
　つづいて、ウェハＷは、成膜ユニット３８へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室３７を介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　つづいて、成膜ユニット３８では、第３成膜処理が行われる（ステップＳ１０９）。かかる第３成膜処理では、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、たとえばＨｉｇｈ－ｋ膜を成膜する処理が行われる。
　つづいて、成膜ユニット３８では、第３搬出処理が行われる（ステップＳ１１０）。かかる第３搬出処理では、基板搬送装置３５が、成膜ユニット３８からウェハＷを取り出し、載置部３３まで搬送して、載置部３３に載置されたキャリアＣへ収容する。かかる第３搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。
　上述してきたように、第１の実施形態に係る第２処理装置２は、第２液処理ユニット２８（除去部、洗浄部および処理液供給部の一例に相当する）を備える。除去部としての第２液処理ユニット２８は、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理が施され、その後、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための成膜用処理液（第１処理液）が供給され、揮発成分が揮発することによって成膜用処理液Ｌが固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されているウェハＷから固化または硬化した成膜用処理液（すなわち、塗布膜Ｔ）を除去する。洗浄部としての第２液処理ユニット２８は、塗布膜Ｔが除去された基板を洗浄する。処理液供給部としての第２液処理ユニット２８は、洗浄されたウェハＷに成膜用処理液Ｌ（第２処理液）を供給する。
　これにより、前処理後から洗浄処理前までにおける雰囲気管理または時間管理が容易となるとともに、洗浄処理後から後処理前までにおける雰囲気管理または時間管理も容易となる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、雰囲気管理または時間管理に伴う工数の増加やライン管理の複雑化による生産性の低下を抑えることができるため、生産性を向上させることができる。
　なお、第１の実施形態では、ウェハＷの表面にIII-Ｖ族半導体材料１０２を前処理によって露出させる場合の例について説明したが、前処理によって露出させる材料は、大気に曝されることにより変質する部分であればよく、III-Ｖ族半導体材料１０２に限定されない。大気に曝されることにより変質する部分としては、たとえば、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、銅、コバルト、タングステンなどの金属層がある。前処理は、これらの金属層を露出させる処理または形成する処理であってもよい。
　また、第１の実施形態では、コンタクトホール１０４を形成する処理を前処理として行う場合の例について説明したが、前処理は、コンタクトホール１０４に限らず、ビアホールを形成する処理であってもよい。また、前処理は、Ｓｉ、ＳｉＯ２若しくはＳｉＮ等またはポリシリコンゲート電極若しくはＨＫＭＧ（High-k/Metal　Gate）等をドライエッチングによりパターニングする処理であってもよい。
　また、第１の実施形態では、除去液Ｒとしてアルカリ現像液を用いる場合の例について説明したが、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止したい場合には、溶存酸素が少ない有機溶剤を除去液Ｒとして用いることも好ましい。
（第２の実施形態）
　上述した第１の実施形態では、第１除去処理（ステップＳ１０４）、洗浄処理（ステップＳ１０５）および第２成膜処理（ステップＳ１０６）を第２液処理ユニット２８で行う場合の例について説明した。しかし、これに限ったものではなく、たとえば、第１除去処理および洗浄処理を第１の処理ユニットで行い、第２成膜処理を第２の処理ユニットで行ってもよい。以下、かかる場合の例について説明する。
＜第２処理装置２Ａの構成＞
　図１６は、第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａの概略構成を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１６に示すように、第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａは、処理ステーション２２Ａを備える。また、処理ステーション２２Ａは、第４液処理ユニット２８Ａと、ロードロック室２８Ｂと、第５液処理ユニット２８Ｃとを備える。
　第１の処理ユニットとしての第４液処理ユニット２８Ａは、ウェハＷに対して第１除去処理および第２洗浄処理を行う。また、第２の処理ユニットとしての第５液処理ユニット２８Ｃは、ウェハＷに対して第２成膜処理を行う。
　ロードロック室２８Ｂは、第４液処理ユニット２８Ａと第５液処理ユニット２８Ｃとの間に配置される。ロードロック室２８Ｂの内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室２８Ｂの内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。第４液処理ユニット２８Ａでの処理を終えたウェハＷは、ロードロック室２８Ｂの図示しない基板搬送装置によって第４液処理ユニット２８Ａから搬出されて、第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入される。
　このように、ウェハＷは、第４液処理ユニット２８Ａから搬出されてから第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
　なお、ロードロック室２８Ｂの内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、第４液処理ユニット２８Ａから搬出されてから第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
＜第４液処理ユニット２８Ａの構成＞
　ここで、第２処理装置２Ａが備える第４液処理ユニット２８Ａおよび第５液処理ユニット２８Ｃの構成例について説明する。まず、第４液処理ユニット２８Ａの構成例について図１７を参照して説明する。図１７は、第４液処理ユニット２８Ａの構成の一例を示す模式図である。
　図１７に示すように、第４液処理ユニット２８Ａは、上述した第２液処理ユニット２８が備える液供給部２３０＿１を備える。具体的には、第４液処理ユニット２８Ａは、チャンバ４１０内に、基板保持機構４２０と、液供給部２３０＿１と、回収カップ４４０とを備える。
　チャンバ４１０の天井部には、ＦＦＵ４１１が設けられる。ＦＦＵ４１１は、チャンバ４１０内にダウンフローを形成する。ＦＦＵ４１１には、バルブ４１２を介して不活性ガス供給源４１３が接続される。ＦＦＵ４１１は、不活性ガス供給源４１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ４１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、ウェハＷからトップコート膜を除去した後、外部に露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２が酸化することを防止することができる。
　基板保持機構４２０は、回転保持部４２１と、支柱部４２２と、駆動部４２３とを備える。回転保持部４２１は、チャンバ４１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部４２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材４２４が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材４２４によって回転保持部４２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。支柱部４２２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部４２３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部４２１を水平に支持する。駆動部４２３は、支柱部４２２を鉛直軸まわりに回転させる。
　かかる基板保持機構４２０は、駆動部４２３を用いて支柱部４２２を回転させることによって支柱部４２２に支持された回転保持部４２１を回転させ、これにより、回転保持部４２１に保持されたウェハＷを回転させる。
　回収カップ４４０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持部４２１を取り囲むように配置される。回収カップ４４０の底部には、排液口４４１が形成されており、回収カップ４４０によって捕集された処理液は、かかる排液口４４１から第４液処理ユニット２８Ａの外部に排出される。また、回収カップ４４０の底部には、ＦＦＵ４１１から供給される不活性ガス等を第４液処理ユニット２８Ａの外部へ排出する排気口４４２が形成される。
＜第５液処理ユニット２８Ｃの構成＞
　つづいて、第５液処理ユニット２８Ｃの構成例について図１８を参照して説明する。図１８は、第５液処理ユニット２８Ｃの構成の一例を示す模式図である。
　図１８に示すように、第５液処理ユニット２８Ｃは、上述した第２液処理ユニット２８から液供給部２３０＿１を省いた構成を有する。
　第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａでは、前処理後のウェハＷに対して第４液処理ユニット２８Ａにおいて第１除去処理が行われ、第５液処理ユニット２８Ｃにおいて第２洗浄処理および第２成膜処理が行われる。第４液処理ユニット２８Ａから第５液処理ユニット２８ＣへのウェハＷの搬送は、ロードロック室２８Ｂを介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
　このように、第１除去処理、第２洗浄処理および第２成膜処理は、別チャンバで行われてもよい。なお、上述した例において、第４液処理ユニット２８Ａが備えるチャンバ４１０は、「第１のチャンバ」の一例に相当し、第５液処理ユニット２８Ｃが備えるチャンバ２１０は、「第２のチャンバ」の一例に相当する。
（第３の実施形態）
　上述してきた実施形態では、塗布膜Ｔに対して除去液Ｒを供給することによってウェハＷから塗布膜Ｔを除去する場合の例について説明した。しかし、塗布膜Ｔを除去する方法は、上記の例に限定されない。たとえば、塗布膜Ｔは、昇華により除去することとしてもよい。以下、かかる場合の例について説明する。
＜第２処理装置２Ａの構成＞
　図１９は、第３の実施形態に係る第２処理装置２Ｂの概略構成を示す図である。図１９に示すように、第３の実施形態に係る第２処理装置２Ｂは、処理ステーション２２Ｂを備える。また、処理ステーション２２Ｂは、除去ユニット２８Ｄと、ロードロック室２８Ｅと、第６液処理ユニット２８Ｆとを備える。
　第１の処理ユニットとしての除去ユニット２８Ｄは、ウェハＷに対して昇華による塗布膜Ｔの除去を行う。また、第２の処理ユニットとしての第６液処理ユニット２８Ｆは、ウェハＷに対して洗浄処理および第２成膜処理を行う。
　第６液処理ユニット２８Ｆは、たとえば、図１８に示す第５液処理ユニット２８Ｃが備える液供給部２３０＿２のアーム２３２に対して、ＤＨＦを供給するノズル、ＤＩＷを供給するノズルおよびＩＰＡを供給するノズルをそれぞれ設けた構成とすることができる。
　ロードロック室２８Ｅは、除去ユニット２８Ｄと第６液処理ユニット２８Ｆとの間に配置される。ロードロック室２８Ｅの内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室２８Ｅの内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。除去ユニット２８Ｄでの処理を終えたウェハＷは、ロードロック室２８Ｅの図示しない基板搬送装置によって除去ユニット２８Ｄから搬出されて、第６液処理ユニット２８Ｆへ搬入される。なお、ロードロック室２８Ｅの内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。
＜除去ユニット２８Ｄの構成＞
　除去ユニット２８Ｄの構成例について図２０を参照して説明する。図２０は、第３の実施形態に係る除去ユニット２８Ｄの構成の一例を示す模式図である。
　なお、第３の実施形態では、成膜用処理液（第１処理液）として昇華性物質の溶液が用いられる。昇華性物質としては、たとえばケイフッ化アンモニウム、ショウノウまたはナフタレン等を用いることができる。成膜用処理液は、ＩＰＡなどの揮発性の溶剤に上記の昇華性物質を溶解させることによって得られる。かかる成膜用処理液は、溶媒であるＩＰＡが揮発することによって固化または硬化して塗布膜Ｔとなる。
　図２０に示すように、除去ユニット２８Ｄは、ヒータ７０２が内蔵された熱板７０１と、熱板７０１上面から突出する複数の支持ピン７０３を有する。支持ピン７０３は、ウェハＷの下面周縁部を支持する。これにより、ウェハＷの下面と熱板７０１の上面との間には、小さな隙間が形成される。
　熱板７０１の上方には、昇降移動可能な排気用フード７０４が設けられる。排気用フード７０４は、中央に開口部を有する。かかる開口部には、昇華性物質回収装置７０６およびポンプ７０７が介設された排気管７０５が接続される。なお、昇華性物質回収装置７０６としては、排気が通流するチャンバ内に設けた冷却板上に昇華性物質を析出させる形式のものや、排気が通流するチャンバ内で昇華性物質のガスに冷却流体を接触させる形式のもの等、さまざまな公知の昇華性物質回収装置を用いることができる。
　かかる除去ユニット２８Ｄは、基板搬送装置２９によって支持ピン７０３上にウェハＷが載置されると、排気用フード７０４を下降させて熱板７０１との間に処理空間を形成する。つづいて、除去ユニット２８Ｄは、排気用フード７０４に接続された排気管７０５に介設されたポンプ７０７によりウェハＷの上方空間を吸引しながら、昇温された熱板７０１により昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱する。
　これにより、ウェハＷ上の昇華性物質が昇華してウェハＷから除去される。このとき、昇華して気体となった昇華性物質は、昇華性物質回収装置７０６により回収され、再利用される。その後、ウェハＷは、ロードロック室２８Ｅを介して第２液処理ユニット２８Ｂへ搬送される。
　このように、第２処理装置２Ｂは、第１の処理装置として、成膜用処理液に含まれる昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱することにより、固化または硬化した成膜用処理液をウェハＷから除去する処理を行う除去ユニットを備えていてもよい。塗布膜Ｔを昇華により除去することで、パターンを倒壊させることなく塗布膜ＴをウェハＷから除去することができる。なお、ここでの昇華方法は一例であって、基板ではなく昇華性物質自体をガス等により直接的に過熱するよう構成してもよい。また、昇華性物質の昇華温度によっては、加熱処理を省略してもよい。
　なお、塗布膜Ｔは、プラズマ等のアッシングにより除去することとしてもよい。
（その他の実施形態）
　上述してきた実施形態では、ウェハＷ上の反応生成物Ｐを除去する処理を第２洗浄処理として説明したが、第２洗浄処理は、かかる処理に限定されない。たとえば、第２洗浄処理は、低級酸化膜をエッチング液で除去する処理であってもよい。このような処理としては、たとえば、ゲート前洗浄やコンタクト前洗浄等が挙げられる。
　また、上述してきた実施形態では、ドライエッチング処理を前処理として行い、Ｈｉｇｈ－ｋ膜やバリアメタル等の金属膜を成膜する成膜処理を後処理として行う場合の例について説明したが、前処理および後処理の組み合わせは、上記の例に限定されない。
　たとえば、前処理および後処理は、ともにドライエッチング処理であってもよい。このような組み合わせとしては、たとえば、ハードマスクをエッチングするハードマスクエッチングを前処理として行い、ウェハＷ上の被加工膜をエッチングするメインエッチングを後処理として行うプロセスが挙げられる。
　また、前処理および後処理は、ともに成膜処理であってもよい。このような組み合わせとしては、たとえば、ウェハＷにＴｉＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＷ層を成膜するプロセスや、ウェハＷにＴａＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＣｕ層を成膜するプロセスなどが挙げられる。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
Ｗ　ウェハ
Ｃ　キャリア
Ｐ　反応生成物
Ｔ　塗布膜
Ｒ　除去液
Ｓ　洗浄液
Ｌ　成膜用処理液
１　第１処理装置
２　第２処理装置
３　第３処理装置
１６　ドライエッチングユニット
１７　ロードロック室
１８　第１液処理ユニット
２８　第２液処理ユニット
３６　第３液処理ユニット
３７　ロードロック室
３８　成膜ユニット
１００　基板処理システム
１０１　シリコン基板
１０２　III-Ｖ族半導体材料
１０３　ＳｉＯ２層
１０４　コンタクトホール

Claims (14)

  1. 　揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板から固化または硬化した前記第１処理液を除去する除去工程と、
    　前記除去工程後の基板を洗浄する洗浄工程と、
    　前記洗浄工程後の基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する処理液供給工程と
    　を含むことを特徴とする基板処理方法。
  2. 　前記基板は、前処理が施された後、前記第１処理液が供給され、前記膜が形成されることにより雰囲気管理または時間管理されている基板であり、
    　前記前処理は、
    　大気に曝されることにより変質する部分を前記基板の表面に形成する処理であること
    　を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記前処理は、
    　基板の表面にIII-Ｖ族半導体材料を露出させる処理であること
    　を特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記前処理は、
    　基板の表面にゲルマニウム層またはシリコンゲルマニウム層を露出させる処理であること
    　を特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
  5. 　前記除去工程は、
    　前記第１処理液が固化または硬化した基板に対し、固化または硬化した前記第１処理液を除去する除去液を供給する処理であること
    　を特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  6. 　前記除去工程、前記洗浄工程および前記処理液供給工程は、
    　大気から遮断されたチャンバ内で行われること
    　を特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  7. 　前記除去工程、前記洗浄工程および前記処理液供給工程は、
    　大気および外光から遮断されたチャンバ内で行われること
    　を特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  8. 　前記処理液供給工程後、前記第２処理液が固化または硬化した基板を搬送容器へ収容する収容工程と、
    　前記収容工程後の基板を前記搬送容器から取り出す取出工程と、
    　前記取出工程後、前記第２処理液が固化または硬化した基板から固化または硬化した前記第２処理液を除去する第２の除去工程と、
    　前記第２の除去工程後の基板に対して所定の後処理を行う後処理工程と
    　を含むことを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の基板処理方法。
  9. 　揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板から固化または硬化した前記第１処理液を除去する除去部と、
    　前記除去部によって固化または硬化した前記第１処理液が除去された基板を洗浄する洗浄部と、
    　前記洗浄部によって洗浄された基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する処理液供給部と、
    　複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する載置部と、
    　基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容する基板搬送装置と
    　を備え、
    　前記基板搬送装置は、前記処理液供給部によって前記第２処理液が供給された後、前記基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容すること
    　を特徴とする基板処理装置。
  10. 　前記基板は、前処理が施された後、前記第１処理液が供給され、前記膜が形成されることにより雰囲気管理または時間管理されている基板であり、
    　前記前処理は、
    　大気に曝されることにより変質する部分を前記基板の表面に形成する処理であること
    　を特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 　大気から遮断された内部空間を有し、前記除去部、前記洗浄部および前記処理液供給部を収容するチャンバ
    　を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の基板処理装置。
  12. 　前記チャンバの内部空間は、
    　外光から遮断されること
    　を特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記チャンバは、
    　前記除去部を収容する第１のチャンバと、前記処理液供給部を収容する第２のチャンバとを含み、
    　前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとは、
    　大気から遮断された内部空間を有する連結部によって連結されること
    　を特徴とする請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
  14. 　コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
    　前記プログラムは、実行時に、請求項１～８のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させること
    　を特徴とする記憶媒体。
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