WO2017065282A1 - 基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体 - Google Patents

基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体 Download PDF

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WO2017065282A1
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wafer
cleaning
cleaning liquid
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康 藤井
戸島　孝之
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東京エレクトロン株式会社
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    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Definitions

  • the present invention relates to a substrate liquid processing method, a substrate liquid processing apparatus, and a storage medium.
  • MRAM Magnetic Random Access Memory
  • MRAM Magnetic Random Access Memory
  • MRAM cell a tunnel magnetoresistive element having a structure in which a tunnel insulating layer is sandwiched between two ferromagnetic layers (magnetic layers) has a high magnetoresistance change rate, and is expected to be the device most practically used.
  • MgO magnesium oxide
  • a cleaning liquid containing moisture such as SC-1 (mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide solution)
  • SC-1 mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide solution
  • a cleaning process is performed to remove contaminants such as particles and polymers adhering to the surface.
  • the substrate is held by a substrate holder called a spin chuck and rotated around a vertical axis.
  • a cleaning liquid is supplied to the substrate from a nozzle located above the rotating substrate. After the cleaning process using the cleaning liquid is performed, the cleaning liquid and the contaminants are washed away with a rinse liquid containing water such as pure water (DIW).
  • DIW pure water
  • a cleaning process is performed using a cleaning liquid containing moisture. It is possible. However, in this case, moisture in the cleaning liquid reacts with magnesium oxide constituting the tunnel insulating layer, and strong alkaline magnesium hydroxide is generated. In this case, the substrate may be corroded by magnesium hydroxide. For this reason, conventionally, it has been considered difficult to perform a cleaning process for removing a polymer using a cleaning liquid containing moisture on a semiconductor wafer for MRAM containing magnesium oxide. However, when the cleaning process is not performed, there is a problem that an etching residue is generated due to a polymer attached to the substrate or a yield is lowered.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and a substrate liquid processing method and a substrate capable of performing wafer cleaning processing without corroding an MRAM wafer including a magnesium oxide layer.
  • a liquid processing apparatus and a storage medium are provided.
  • a substrate liquid processing method includes a first magnetic layer, a second magnetic layer, and a tunnel insulating layer made of magnesium oxide disposed between the first magnetic layer and the second magnetic layer. And a step of supplying a cleaning liquid to the substrate and cleaning the substrate, and then supplying a rinse liquid to the substrate and rinsing the cleaning liquid.
  • the concentration of water contained in the cleaning liquid and the rinsing liquid is 3% by weight or less.
  • a substrate liquid processing apparatus includes a first magnetic layer, a second magnetic layer, and a tunnel insulating layer made of magnesium oxide disposed between the first magnetic layer and the second magnetic layer.
  • a substrate holding unit for holding the substrate, a cleaning liquid nozzle for supplying the cleaning liquid for cleaning the substrate to the substrate, and a rinsing nozzle for supplying a rinsing liquid for rinsing the cleaning liquid to the substrate.
  • the concentration of water contained in the cleaning liquid and the rinsing liquid is 3% by weight or less.
  • the substrate can be cleaned without corroding the MRAM substrate including the magnesium oxide layer.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a processing unit (substrate liquid processing apparatus) according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a piping diagram showing the configuration of the processing fluid supply source according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a wafer to be cleaned using the processing unit (substrate liquid processing apparatus) according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the substrate liquid processing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a processing unit (substrate liquid processing apparatus) according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment.
  • 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 substrate processing system 1 includes a carry-in / out station 2 and a processing station 3.
  • the carry-in / out station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 2 includes a carrier placement unit 11 and a conveyance unit 12. A plurality of carriers C that accommodate a plurality of wafers W in a horizontal state are placed on the carrier placement unit 11.
  • the transfer unit 12 is provided adjacent to the carrier placement unit 11 and includes a substrate transfer device 13 and a delivery unit 14 inside.
  • the substrate transfer device 13 includes a substrate holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the delivery unit 14 using the substrate holding mechanism. Do.
  • the processing station 3 is provided adjacent to the transfer unit 12.
  • the processing station 3 includes a transport unit 15 and a plurality of processing units 16.
  • the plurality of processing units 16 are provided side by side on the transport unit 15.
  • the transfer unit 15 includes a substrate transfer device 17 inside.
  • the substrate transfer device 17 includes a substrate holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery unit 14 and the processing unit 16 using the substrate holding mechanism. I do.
  • the processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transferred by the substrate transfer device 17.
  • the substrate processing system 1 includes a control device 4.
  • the control device 4 is a computer, for example, and includes a control unit 18 and a storage unit 19.
  • the storage unit 19 stores a program for controlling various processes executed in the substrate processing system 1.
  • the control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 19.
  • Such a program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the storage unit 19 of the control device 4 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 substrate transfer device 13 of the loading / unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier placement unit 11 and receives the taken-out wafer W. Place on the transfer section 14.
  • the wafer W placed on the delivery unit 14 is taken out from the delivery unit 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.
  • the wafer W loaded into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then unloaded from the processing unit 16 by the substrate transfer device 17, and placed on the delivery unit 14. Then, the processed wafer W placed on the delivery unit 14 is returned to the carrier C of the carrier platform 11 by the substrate transfer device 13.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the processing unit 16.
  • the processing unit 16 includes a chamber 20, a substrate holding mechanism 30, a processing fluid supply unit 40, and a recovery cup 50.
  • the chamber 20 accommodates the substrate holding mechanism 30, the processing fluid supply unit 40, and the recovery cup 50.
  • An FFU (Fan Filter Unit) 21 is provided on the ceiling of the chamber 20.
  • the FFU 21 forms a down flow in the chamber 20.
  • the substrate holding mechanism 30 includes a holding part 31, a support part 32, and a driving part 33.
  • the holding unit 31 holds the wafer W horizontally.
  • pillar part 32 is a member extended in a perpendicular direction, a base end part is rotatably supported by the drive part 33, and supports the holding
  • the drive unit 33 rotates the column unit 32 around the vertical axis.
  • the substrate holding mechanism 30 rotates the support unit 32 by rotating the support unit 32 using the drive unit 33, thereby rotating the wafer W held by the support unit 31. .
  • the processing fluid supply unit 40 supplies a processing fluid to the wafer W.
  • the processing fluid supply unit 40 is connected to a processing fluid supply source 70.
  • the recovery cup 50 is disposed so as to surround the holding unit 31, and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the holding unit 31.
  • a drain port 51 is formed at the bottom of the recovery cup 50, and the processing liquid collected by the recovery cup 50 is discharged from the drain port 51 to the outside of the processing unit 16. Further, an exhaust port 52 for discharging the gas supplied from the FFU 21 to the outside of the processing unit 16 is formed at the bottom of the recovery cup 50.
  • the liquid processing apparatus includes a plurality of processing units 16 that perform liquid processing on the wafer W, and a processing fluid supply source 70 that supplies the processing liquid to the processing units 16.
  • the processing fluid supply source 70 includes a tank 102 that stores the processing liquid, and a circulation line 104 that exits from the tank 102 and returns to the tank 102.
  • the circulation line 104 is provided with a pump 106.
  • the pump 106 creates a circulating flow that exits the tank 102, passes through the circulation line 104, and returns to the tank 102.
  • a filter 108 for removing contaminants such as particles contained in the processing liquid is provided in the circulation line 104 on the downstream side of the pump 106. If necessary, auxiliary equipment (such as a heater) may be further provided in the circulation line 104.
  • One or more branch lines 112 are connected to the connection area 110 set in the circulation line 104. Each branch line 112 supplies the processing liquid flowing through the circulation line 104 to the corresponding processing unit 16. Each branch line 112 can be provided with a flow rate adjusting mechanism such as a flow rate control valve, a filter, or the like, if necessary.
  • the liquid processing apparatus includes a tank liquid replenishing unit 116 that replenishes the tank 102 with a processing liquid or a processing liquid constituent component.
  • the tank 102 is provided with a drain unit 118 for discarding the processing liquid in the tank 102.
  • the processing fluid supply source 70 includes a cleaning liquid supply mechanism 71 and a rinse liquid supply mechanism 73 as will be described later.
  • the cleaning liquid supply mechanism 71 and the rinsing liquid supply mechanism 73 each have a piping system shown in FIG.
  • the processing liquid stored in the tank 102 is a cleaning liquid described later
  • the processing liquid stored in the tank 102 is a rinsing liquid described later.
  • the processing fluid supply unit 40 and the processing fluid supply source 70 according to this embodiment will be described in more detail.
  • the processing fluid supply unit 40 includes a cleaning liquid nozzle 41 that discharges a cleaning liquid as a processing liquid onto the upper surface of the wafer W (the surface of the wafer on which the device is formed), and a rinse nozzle 43 that supplies a rinsing liquid onto the upper surface of the wafer W. have.
  • the cleaning liquid nozzle 41 and the rinsing nozzle 43 are attached to the tip of the nozzle arm 45.
  • the nozzle arm 45 can be turned around the vertical axis by the arm driving unit 46 and can be moved up and down in the vertical direction. Accordingly, the cleaning liquid nozzle 41 and the rinsing nozzle 43 are movable between a processing position above the wafer W and a retracted position outside the recovery cup 50 in plan view.
  • the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid nozzle 41 is a liquid that does not substantially contain moisture. Any cleaning liquid may be used as long as it can remove contaminants such as particles and polymers attached to the surface of the wafer W.
  • a cleaning solution for example, an organic solvent containing N-methyl-2-pyrrolidone, glycol and a surfactant can be mentioned.
  • the rinsing liquid supplied from the rinsing nozzle 43 is a liquid that does not substantially contain moisture.
  • This rinse liquid is for washing away the cleaning liquid and the contaminants contained in the cleaning liquid from the wafer W.
  • examples of such a rinsing liquid include organic solvents such as IPA (isopropyl alcohol).
  • the rinse liquid is made of a different type of liquid from the cleaning liquid.
  • substantially does not contain moisture includes not only the case where no moisture is contained, but also the state in which moisture such as in the air is inevitably dissolved in the liquid. Even when water is dissolved in the liquid, it is sufficient if the water concentration does not corrode the wafer W. Specifically, the concentration of water contained in the liquid is preferably 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less.
  • a lower nozzle 47 for supplying a processing liquid such as IPA as a processing fluid to the lower surface of the wafer W is further provided on the lower surface of the wafer W (the back surface of the wafer on which no device is formed).
  • the lower nozzle 47 has a processing fluid discharge port 47a for discharging the processing fluid.
  • the processing fluid discharge port 47a includes an opening formed at the upper end of a processing fluid passage 47b extending in the vertical direction in the processing fluid supply column 48.
  • the processing fluid supply column 48 is provided coaxially with the column 32 in the hollow column 32 (that is, the rotation shaft) of the substrate holding mechanism 30 and is supported so as not to rotate even when the column 32 rotates. .
  • the processing fluid supply source 70 includes a cleaning liquid supply mechanism 71 that supplies a cleaning liquid substantially free of moisture to the cleaning liquid nozzle 41, and a rinse liquid supply mechanism 73 that supplies a rinse liquid substantially free of moisture to the rinse nozzle 43. have. Further, a processing fluid supply mechanism 75 that supplies a processing fluid to the processing fluid discharge port 47 a of the lower nozzle 47 is connected to the lower nozzle 47.
  • these supply mechanisms include a pipe that connects a processing fluid storage section such as a liquid storage tank and a corresponding nozzle, and a flow rate such as an on-off valve and a flow control valve provided in the pipe. It can be composed of a control device or the like.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a wafer W to be cleaned using the processing unit 16 according to this embodiment.
  • the wafer W shown in FIG. 4 is used for manufacturing an electronic device using the TMR effect such as MRAM.
  • the wafer W may be, for example, an in-plane magnetization type MTJ element.
  • Wafer W includes a first magnetic layer 81, a second magnetic layer 82, and a tunnel insulating layer 83 disposed between the first magnetic layer 81 and the second magnetic layer 82.
  • the tunnel insulating layer 83 is composed of a magnesium oxide (MgO) layer.
  • the first magnetic layer 81 and the second magnetic layer 82 may be magnetic metal layers such as a Co—Fe—B layer, for example.
  • the wafer W includes a substrate body 84, a base layer 85 provided on the substrate body 84, an antiferromagnetic layer 86 provided on the base layer 85, and a first layer provided on the antiferromagnetic layer 86.
  • the magnetic layer 87 includes a third magnetic layer 87, a fourth magnetic layer 88 provided on the third magnetic layer 87, and a cap layer 89 provided on the second magnetic layer 82.
  • the substrate body 84 is a Si substrate
  • the underlayer 85 is a Ta layer
  • the antiferromagnetic layer 86 is a Mn—Pt layer
  • the third magnetic layer 87 is a Co—Fe layer
  • the four magnetic layer 88 is a Ru layer
  • the cap layer 89 is a Ta layer.
  • the present invention is not limited thereto, and a plurality of layers containing a metal such as Pt, Pd, Co, Ta, Ru, CoFeB, and CoPt may be stacked on the substrate body 84.
  • a wafer W including a first magnetic layer 81, a second magnetic layer 82, and a tunnel insulating layer 83 made of magnesium oxide, which is cleaned by the processing unit 16, is prepared. Specifically, before performing the cleaning process in the processing unit 16, a film forming process, an annealing process, and a dry etching process are sequentially performed, and the wafer W is obtained.
  • the underlayer 85, the antiferromagnetic layer 86, the third magnetic layer 87, the fourth magnetic layer 88, the first magnetic layer 81, the tunnel insulating layer 83, and the second magnetic layer are formed on the substrate body 84.
  • 82 and a cap layer 89 are sequentially formed.
  • These films are formed using a film forming apparatus such as a sputtering apparatus, for example.
  • a film forming apparatus such as a sputtering apparatus, for example.
  • each film formed on the substrate main body 84 is heat-treated (magnetic annealing) in a strong magnetic field, thereby expressing its magnetic characteristics.
  • the dry etching step each film formed on the substrate body 84 is dry etched, whereby each film on the substrate body 84 is formed in a predetermined pattern.
  • the processing unit 16 in FIG. 2 performs processing to remove the polymer adhering to the surface of the wafer W.
  • the tunnel insulating layer 83 of the wafer W is composed of a magnesium oxide (MgO) layer.
  • MgO magnesium oxide
  • This magnesium oxide is easily hydroxylated in response to moisture to form strong alkaline magnesium hydroxide. For this reason, when the polymer adhering to the wafer W is removed, if water is contained in the cleaning liquid or the rinsing liquid, magnesium hydroxide may be generated from the magnesium oxide of the tunnel insulating layer 83 and the wafer W may be corroded.
  • the polymer is surely removed without corroding the wafer W by cleaning and rinsing the wafer W using a cleaning liquid and a rinsing liquid substantially free of moisture.
  • the following steps are automatically executed under the control of the control device 4 as described above.
  • the wafer W before cleaning is carried into the processing unit 16 by the arm (see FIG. 1) of the substrate transfer device 17, and this wafer W is held by the substrate holding mechanism 30.
  • the wafer W is rotated around the vertical axis by the substrate holding mechanism 30.
  • the rotation speed of the wafer W at this time may be, for example, 100 rpm or more and 2000 rpm or less.
  • the cleaning liquid nozzle 41 is positioned directly above the center of the wafer W.
  • the cleaning liquid is supplied to the cleaning liquid nozzle 41 at a temperature and flow rate controlled from the cleaning liquid supply mechanism 71, and the cleaning liquid is discharged from the cleaning liquid nozzle 41 to the wafer W (see FIG. 5A).
  • the discharge flow rate of the cleaning liquid from the cleaning liquid nozzle 41 may be, for example, 100 ml / sec or more and 2000 ml / sec or less.
  • the discharge temperature of the cleaning liquid may be, for example, 20 ° C. or higher and lower than the boiling point of the cleaning liquid.
  • the cleaning process is performed on the wafer W.
  • the cleaning liquid is shaken off from the wafer W by centrifugal force and received by the recovery cup 50.
  • the cleaning liquid is discharged from the recovery cup 50 to the outside of the processing unit 16 through the drain port 51.
  • the cleaning liquid is composed of a liquid substantially free of moisture, for example, an organic solvent containing N-methyl-2-pyrrolidone, glycol, and a surfactant. For this reason, there is no possibility that magnesium oxide contained in the tunnel insulating layer 83 of the wafer W reacts with moisture in the cleaning liquid and is hydroxylated. The cleaning liquid does not adversely affect layers other than the tunnel insulating layer 83 included in the wafer W.
  • the nozzle arm 45 is rotated, and the discharge position of the liquid droplets of the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid nozzle 41 with respect to the surface of the wafer W may be moved from the central portion of the wafer W to the peripheral portion. good. Further, the cleaning liquid droplet discharge position may be reciprocated once or a plurality of times between the central portion and the peripheral portion of the wafer W. Thereby, the surface of the wafer W can be cleaned evenly.
  • a processing fluid such as IPA is supplied from the processing fluid supply mechanism 75 to the lower nozzle 47, and the processing fluid is discharged from the processing fluid discharge port 47 a of the lower nozzle 47 toward the center of the lower surface of the wafer W. Also good.
  • This processing fluid flows while spreading the lower surface of the wafer W toward the peripheral edge of the wafer W due to centrifugal force, whereby the lower surface of the wafer W is covered with the processing fluid.
  • the processing fluid supplied from the lower nozzle 47 may be made of a liquid that does not substantially contain moisture, such as IPA.
  • the discharge of droplets from the cleaning liquid nozzle 41 is stopped while the wafer W is continuously rotated, and the rinsing liquid is discharged from the rinse nozzle 43 located above the central portion of the wafer W. And a rinsing process for washing away the cleaning liquid and the reaction product remaining on the surface of the wafer W (see FIG. 5B).
  • the discharge flow rate of the rinse liquid from the rinse nozzle 43 may be, for example, 100 ml / sec or more and 2000 ml / sec or less.
  • the discharge temperature of the rinse liquid may be, for example, 20 ° C. or higher and lower than the boiling point of the rinse liquid.
  • the rinsing liquid is made of a liquid that does not substantially contain moisture, such as IPA (isopropyl alcohol). Therefore, when the cleaning liquid and the reaction product on the surface of the wafer W are washed away with the rinse liquid, there is no possibility that magnesium oxide contained in the tunnel insulating layer 83 of the wafer W reacts with moisture in the rinse liquid and is hydroxylated.
  • the rinse liquid does not adversely affect each layer other than the tunnel insulating layer 83 of the wafer W.
  • ⁇ Drying process> After completion of the rinsing process, the supply of the rinsing liquid from the rinsing nozzle 43 is stopped, the number of rotations of the wafer W is increased, and the rinsing liquid remaining on the wafer W is shaken off by centrifugal force, thereby drying the surface of the wafer W. (See FIG. 5C).
  • the rotation speed of the wafer W at this time may be, for example, 500 rpm or more and 2000 rpm or less.
  • the discharge flow rate of the rinse liquid is reduced to less than 100 ml / sec, the liquid film of the rinse liquid on the surface of the wafer W is thinned, and the central portion of the wafer W from the dry gas nozzle (not shown)
  • the dry gas nozzle may be moved toward the peripheral edge of the wafer W while supplying a dry gas (for example, an inert gas such as N 2). Thereby, drying time can be shortened.
  • a series of liquid processing for one wafer W is completed. Thereafter, the wafer W is carried out of the processing unit 16. After being carried out of the processing unit 16, a step of forming a protective film for protecting each film on the substrate body 84 on the surface of the wafer W may be provided by, for example, the CVD method.
  • the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid nozzle 41 to the wafer W to clean the substrate. Thereafter, a rinse liquid is supplied from the rinse nozzle 43 to the wafer W, and the cleaning liquid is rinsed. Since the cleaning liquid and the rinsing liquid do not substantially contain water, the water in the cleaning liquid and the rinsing liquid does not react with the magnesium oxide in the wafer W to generate strong alkaline magnesium hydroxide. Thereby, the malfunction which the wafer W corrodes by magnesium hydroxide can be prevented. Further, there is no possibility that the tunnel insulating layer 83 is dissolved and removed. In this way, contaminants such as particles and polymers adhering to the wafer W can be removed without corroding the wafer W, thereby preventing etching residues from being caused by the polymer or lowering the yield. can do.
  • a clean gas supply mechanism 90 supplies a low humidity gas called dry air.
  • the clean gas supply mechanism 90 has a gas supply mechanism 91 that supplies dry air to the internal space of the chamber 20. Dry air is supplied to the gas supply mechanism 91 from a gas supply source 92 (dry air generating device) via a gas supply path 93.
  • the gas supply path 93 is provided with a fluid regulator 94 such as an on-off valve and a regulating valve for regulating the flow rate or pressure of the gas.
  • the clean gas supply mechanism 90 supplies dry air into the chamber 20 during the cleaning process, the rinsing process, and the drying process, and the humidity of the atmosphere in the chamber 20 is low, specifically, the dew point temperature is ⁇ 40 ° C. or lower.
  • the dew point temperature is adjusted to be ⁇ 110 ° C. to ⁇ 120 ° C.
  • the cleaning process and the rinsing process are performed in a low humidity atmosphere, moisture in the air is prevented from dissolving in the cleaning liquid and the rinsing liquid, and the magnesium oxide on the wafer W reacts with the water in the cleaning liquid and the rinsing liquid. This can be prevented more effectively.
  • the low-humidity gas supplied to the internal space of the chamber 20 is not limited to dry air, but may be an inert gas as long as the humidity of the atmosphere in the chamber 20 is low.
  • the processing fluid supplied from the lower nozzle 47 is made of a liquid that does not substantially contain moisture such as IPA
  • the present invention is not limited to this, and the processing fluid supplied from the lower nozzle 47 may be a processing liquid containing moisture such as DIW. Since there is no layer containing magnesium oxide on the back surface side of the wafer W, there is no possibility that moisture in the processing fluid directly contacts and reacts with the magnesium oxide. On the other hand, when DIW is used as the processing fluid, it is possible to reduce the consumption of IPA, reduce the cost required for the cleaning process, and suppress the deterioration of the working environment.
  • a low-humidity gas may be supplied to the transfer unit 12 of the wafer W loading / unloading station 2 and the transfer unit 15 of the processing station 3.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. You may delete a some component from all the components shown by embodiment.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

第１磁性層（８１）と、第２磁性層（８２）と、第１磁性層（８１）と第２磁性層（８２）との間に配置された酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層（８３）とを有する基板（Ｗ）を準備する。洗浄液を基板（Ｗ）に供給して基板（Ｗ）を洗浄し、その後、リンス液を基板（Ｗ）に供給して洗浄液をリンスする。洗浄液およびリンス液に含まれる水分の濃度は、３重量％以下である。

Description

基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体
　本発明は、基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体に関する。
　近年、次世代の半導体メモリデバイスとして、不揮発性メモリの１つであるＭＲＡＭ（Magnetic Random Access Memory）が注目されている。ＭＲＡＭのセルとしては、トンネル絶縁層を２つの強磁性体層（磁性層）で挟んだ構造をもつトンネル磁気抵抗素子が、高い磁気抵抗変化率を備えており、もっとも実用化に近いデバイスとして期待されている（特許文献１参照）。トンネル磁気抵抗素子を構成するトンネル絶縁層としては、高い磁気抵抗変化率を備える材料である、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が注目されている。
特開２００２－３１４１７０号公報
　ところで一般に、半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ等の基板の表面にＳＣ－１（アンモニア水と過酸化水素水との混合溶液）等の水分を含む洗浄液を供給することにより、基板の表面に付着したパーティクルやポリマー等の汚染物質を除去する洗浄処理が行われている。この洗浄処理を枚葉式洗浄装置を用いて実行する場合、基板は、スピンチャックと呼ばれる基板保持具に保持されて、鉛直軸線周りに回転させられる。この回転する基板の上方に位置するノズルから、基板に洗浄液が供給される。洗浄液を用いた洗浄処理が行われた後、洗浄液および汚染物質は、純水（ＤＩＷ）等の水分を含むリンス液によって洗い流される。
　このような半導体装置の製造工程と同様、ＭＲＡＭを作製する製造工程においても、磁性体材料をドライエッチングした後の基板上のポリマーを除去するために、水分を含む洗浄液を用いて洗浄処理を行うことが考えられる。しかしながら、この場合、洗浄液中の水分がトンネル絶縁層を構成する酸化マグネシウムと反応し、強アルカリ性の水酸化マグネシウムが生成する。この場合、水酸化マグネシウムによって基板が腐食してしまうおそれがある。このため、従来、酸化マグネシウムを含むＭＲＡＭ用の半導体ウエハに対して、水分を含む洗浄液を用いてポリマーを除去する洗浄処理を行うことは難しいと考えられている。しかしながら、洗浄処理を行わない場合、基板に付着したポリマーによってエッチング残渣が生じたり、歩留まりが低下したりすることが問題となる。
　本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、酸化マグネシウム層を含むＭＲＡＭ用のウエハを腐食させることなく、ウエハの洗浄処理を行うことが可能な、基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体を提供する。
　本発明の一実施形態による基板液処理方法は、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層とを含む基板を準備する工程と、洗浄液を前記基板に供給し、前記基板を洗浄する洗浄工程と、その後、リンス液を前記基板に供給し、前記洗浄液をリンスするリンス工程とを備え、前記洗浄液および前記リンス液に含まれる水分の濃度は、３重量％以下であることを特徴とする。
　本発明の一実施形態による基板液処理装置は、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層とを含む基板を保持する基板保持部と、前記基板を洗浄する洗浄液を、前記基板に対して供給する洗浄液ノズルと、前記洗浄液をリンスするリンス液を、前記基板に対して供給するリンスノズルとを備え、前記洗浄液および前記リンス液に含まれる水分の濃度は、３重量％以下であることを特徴とする。
　本発明の上記実施形態によれば、酸化マグネシウム層を含むＭＲＡＭ用の基板を腐食させることなく、基板の洗浄処理を行うことができる。
図１は、本発明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２は、本発明の実施形態に係る処理ユニット（基板液処理装置）の概略構成を示す縦断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る処理流体供給源の構成を示す配管系統図である。 図４は、本発明の実施形態に係る処理ユニット（基板液処理装置）を用いて洗浄処理されるウエハを模式的に示す断面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る基板液処理方法を示す概略断面図である。 図６は、本発明の実施形態の変形例に係る処理ユニット（基板液処理装置）の概略構成を示す縦断面図である。
　以下、図１～図６を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本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。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１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
　搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
　搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３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、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。
　処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
　搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７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、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。
　処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。
　また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９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基板処理システム１の動作を制御する。
　なお、かかるプログラムは、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、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９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。
　上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
　処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
　次に、処理ユニット（基板液処理装置）１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。
　図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
　チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan　Filter　Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
　基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。
　処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
　回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
　図３に示すように、液処理装置は、ウエハＷに対して液処理を行う複数の処理ユニット１６と、処理ユニット１６に処理液を供給する処理流体供給源７０を有している。
　処理流体供給源７０は、処理液を貯留するタンク１０２と、タンク１０２から出てタンク１０２に戻る循環ライン１０４とを有している。循環ライン１０４にはポンプ１０６が設けられている。ポンプ１０６は、タンク１０２から出て循環ライン１０４を通りタンク１０２に戻る循環流を形成する。ポンプ１０６の下流側において循環ライン１０４には、処理液に含まれるパーティクル等の汚染物質を除去するフィルタ１０８が設けられている。必要に応じて、循環ライン１０４に補機類（例えばヒータ等）をさらに設けてもよい。
　循環ライン１０４に設定された接続領域１１０に、１つまたは複数の分岐ライン１１２が接続されている。各分岐ライン１１２は、循環ライン１０４を流れる処理液を対応する処理ユニット１６に供給する。各分岐ライン１１２には、必要に応じて、流量制御弁等の流量調整機構、フィルタ等を設けることができる。
　液処理装置は、タンク１０２に、処理液または処理液構成成分を補充するタンク液補充部１１６を有している。タンク１０２には、タンク１０２内の処理液を廃棄するためのドレン部１１８が設けられている。
　なお、処理流体供給源７０は、後述するように洗浄液供給機構７１と、リンス液供給機構７３とを有する。この場合、洗浄液供給機構７１とリンス液供給機構７３とは、それぞれ図３に示す配管系統を有している。なお、洗浄液供給機構７１において、タンク１０２に貯留される処理液は、後述する洗浄液であり、リンス液供給機構７３において、タンク１０２に貯留される処理液は、後述するリンス液である。
　本実施形態に係る処理流体供給部４０および処理流体供給源７０についてさらに詳細に説明する。処理流体供給部４０は、ウエハＷの上面（デバイスが形成されているウエハの表面）に処理液としての洗浄液を吐出する洗浄液ノズル４１と、ウエハＷの上面にリンス液を供給するリンスノズル４３とを有している。
　洗浄液ノズル４１およびリンスノズル４３は、ノズルアーム４５の先端部に取り付けられている。ノズルアーム４５は、アーム駆動部４６により、鉛直方向軸線周りに旋回可能であり、かつ、鉛直方向に昇降可能である。これにより上記の洗浄液ノズル４１およびリンスノズル４３は、ウエハＷの上方の処理位置と、平面視で回収カップ５０の外方にある退避位置との間で移動可能である。
　洗浄液ノズル４１から供給される洗浄液は、実質的に水分を含まない液体からなる。この洗浄液は、ウエハＷの表面に付着したパーティクルやポリマー等の汚染物質を除去可能なものであれば良い。このような洗浄液としては、例えばＮ－メチル－２－ピロリドン、グリコール及び界面活性剤を含む有機系溶剤が挙げられる。
　またリンスノズル４３から供給されるリンス液は、実質的に水分を含まない液体からなる。このリンス液は、洗浄液と洗浄液に含まれる汚染物質とをウエハＷ上から洗い流すものである。このようなリンス液としては、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機系溶剤が挙げられる。なお、リンス液は、洗浄液とは異なる種類の液体からなる。
　本実施形態において、「実質的に水分を含まない」とは、水分を全く含まない場合のほか、空気中等の水分が不可避的に液体中に溶解している状態も含む。液体中に水分が溶解している場合であっても、ウエハＷを腐食させることがない水分濃度であればよい。具体的には、液体中に含まれる水分の濃度は、好ましくは３重量％以下、より好ましくは１重量％以下である。
　ウエハＷの下面（デバイスが形成されていないウエハの裏面）側にはさらに、ウエハＷの下面に処理流体として、例えば、ＩＰＡ等の処理液を供給する下ノズル４７が設けられている。
　下ノズル４７は、処理流体を吐出する処理流体吐出口４７ａを有する。処理流体吐出口４７ａは、処理流体供給柱４８内を鉛直方向に延びる処理流体通路４７ｂの上端に形成された開口部からなる。処理流体供給柱４８は、基板保持機構３０の中空の支柱部３２（すなわち回転軸）内に支柱部３２と同軸に設けられ、支柱部３２が回転しても回転しないように、支持されている。
　処理流体供給源７０は、洗浄液ノズル４１に実質的に水分を含まない洗浄液を供給する洗浄液供給機構７１と、リンスノズル４３に実質的に水分を含まないリンス液を供給するリンス液供給機構７３とを有している。また、下ノズル４７には、下ノズル４７の処理流体吐出口４７ａに対して処理流体を供給する処理流体供給機構７５が接続されている。
　洗浄液供給機構７１、リンス液供給機構７３および処理流体供給機構７５は、半導体製造装置の分野で良く知られた一般的なものを用いることができる。すなわち、これらの供給機構は、図３に示すように、液貯留タンク等の処理流体貯留部と対応するノズルとを接続する配管と、当該配管に設けられた開閉弁、流量制御弁等の流量制御機器等から構成することができる。
　次に、図４により、上述したウエハＷ（基板）の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る処理ユニット１６を用いて洗浄処理されるウエハＷを模式的に示す断面図である。図４に示されるウエハＷは、ＭＲＡＭ等のＴＭＲ効果を利用する電子デバイスを作製するために用いられる。ウエハＷは、例えば面内磁化方式のＭＴＪ素子であっても良い。ウエハＷは、第１磁性層８１と、第２磁性層８２と、第１磁性層８１と第２磁性層８２との間に配置されたトンネル絶縁層８３とを含む。このうちトンネル絶縁層８３は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層からなる。また、第１磁性層８１及び第２磁性層８２は、例えばＣｏ－Ｆｅ－Ｂ層等の磁性金属層であっても良い。
　また、ウエハＷは、基板本体８４と、基板本体８４上に設けられた下地層８５と、下地層８５上に設けられた反強磁性層８６と、反強磁性層８６上に設けられた第３磁性層８７と、第３磁性層８７上に設けられた第４磁性層８８と、第２磁性層８２上に設けられたキャップ層８９とを有している。一実施例において、基板本体８４はＳｉ基板であり、下地層８５はＴａ層であり、反強磁性層８６はＭｎ－Ｐｔ層であり、第３磁性層８７はＣｏ－Ｆｅ層であり、第４磁性層８８はＲｕ層であり、キャップ層８９はＴａ層である。しかしながら、これに限らず、基板本体８４上には、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｒｕ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＰｔ等の金属を含む複数の層が積層されていても良い。
　次に、図２の処理ユニット１６で行われる一連の工程（基板液処理方法）について説明する。ここでは、上述したウエハＷの表面に付着したポリマーを除去する処理を行う。
　まず、処理ユニット１６で洗浄処理を行う、第１磁性層８１と、第２磁性層８２と、酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層８３とを含むウエハＷを準備する。具体的には、処理ユニット１６で洗浄処理を行う前に、成膜工程、アニール工程、ドライエッチッング工程が順次行われ、上記ウエハＷが得られる。
　このうち成膜工程においては、基板本体８４上に下地層８５、反強磁性層８６、第３磁性層８７、第４磁性層８８、第１磁性層８１、トンネル絶縁層８３、第２磁性層８２、キャップ層８９が順次成膜される。これらの成膜は、例えばスパッタリング装置等の成膜装置を用いて行われる。続いて、アニール工程において、基板本体８４上に形成された各膜を強磁場中で熱処理（磁気アニール）することにより、その磁気特性を発現させる。その後、ドライエッチッング工程において、基板本体８４上に形成された各膜をドライエッチッングすることにより、基板本体８４上の各膜が所定のパターンに形成される。
　次に、図２の処理ユニット１６で、ウエハＷの表面に付着したポリマーを除去する処理を行う。上述したように、ウエハＷのトンネル絶縁層８３は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層からなる。この酸化マグネシウムは、水分に反応して容易に水酸化して強アルカリ性の水酸化マグネシウムとなる。このため、ウエハＷに付着したポリマーを除去するに際して、洗浄液やリンス液に水分が含まれると、トンネル絶縁層８３の酸化マグネシウムから水酸化マグネシウムが生成し、ウエハＷを腐食させるおそれがある。本実施形態では、水分を実質的に含まない洗浄液及びリンス液を用いてウエハＷを洗浄及びリンスすることにより、ウエハＷを腐食させることなく、ポリマーを確実に除去する。以下の各工程は、前述したように、制御装置４の制御の下で自動的に実行される。
　まず洗浄前のウエハＷが、基板搬送装置１７のアーム（図1参照）により処理ユニット１６内に搬入し、このウエハＷは基板保持機構３０により保持される。
　＜洗浄工程＞
　基板保持機構３０によりウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させる。このときのウエハＷの回転速度は、例えば１００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下としても良い。
　次に、洗浄液ノズル４１がウエハＷの中心部の真上に位置する。洗浄液ノズル４１には、洗浄液供給機構７１から制御された温度および流量で洗浄液が供給され、洗浄液ノズル４１からウエハＷに対して洗浄液が吐出される（図５（ａ）参照）。このとき洗浄液ノズル４１からの洗浄液の吐出流量は、例えば１００ｍｌ／ｓｅｃ以上２０００ｍｌ／ｓｅｃ以下としても良い。また、洗浄液の吐出温度は、例えば２０℃以上かつ洗浄液の沸点未満としても良い。これにより、ウエハＷに対して洗浄処理が施される。洗浄液は遠心力によりウエハＷから振り切られ、回収カップ５０に受け止められる。その後、洗浄液は回収カップ５０から排液口５１を介して処理ユニット１６の外部へ排出される。上述したように、洗浄液は、水分を実質的に含まない液体、例えばＮ－メチル－２－ピロリドン、グリコール及び界面活性剤を含む有機系溶剤からなる。このため、ウエハＷのトンネル絶縁層８３に含まれる酸化マグネシウムが、洗浄液中の水分と反応して水酸化されてしまうおそれがない。なお、上記洗浄液は、ウエハＷに含まれるトンネル絶縁層８３以外の層に悪影響を及ぼすこともない。
　洗浄液によってウエハＷを洗浄する際、ノズルアーム４５が旋回し、洗浄液ノズル４１から吐出された洗浄液の液滴のウエハＷ表面に対する吐出位置を、ウエハＷの中心部から周縁部へと移動させても良い。また、洗浄液の液滴の吐出位置を、ウエハＷの中心部から周縁部との間で一回または複数回往復移動させてもよい。これによりウエハＷの表面をむら無く洗浄することができる。
　また、この際、下ノズル４７に処理流体供給機構７５からＩＰＡ等の処理流体が供給され、下ノズル４７の処理流体吐出口４７ａからウエハＷの下面の中心部に向けて処理流体が吐出されても良い。この処理流体は、遠心力によりウエハＷの下面をウエハＷの周縁に向かって広がりながら流れ、これにより、ウエハＷの下面が処理流体により覆われる。このように処理流体をウエハＷの裏面に供給することにより、ウエハＷの裏面の洗浄も行われる。なお、下ノズル４７から供給される処理流体は、ＩＰＡ等の実質的に水分を含まない液体からなっていても良い。この場合、下ノズル４７からの液体によってチャンバ２０内の雰囲気中の水分が増加することがないため、雰囲気中の水分が洗浄液やリンス液に溶解することが抑えられる。これにより、トンネル絶縁層８３に含まれる酸化マグネシウムが水分と反応して水酸化されてしまうことをより効果的に防止することができる。
　＜リンス工程＞
　洗浄工程の終了後、引き続きウエハＷを回転させたまま、洗浄液ノズル４１からの液滴の吐出を停止し、ウエハＷの中心部の上方に位置するリンスノズル４３からリンス液をウエハＷの中心部に供給して、ウエハＷの表面に残留した洗浄液および反応生成物を洗い流すリンス処理を行う（図５（ｂ）参照）。このときリンスノズル４３からのリンス液の吐出流量は、例えば１００ｍｌ／ｓｅｃ以上２０００ｍｌ／ｓｅｃ以下としても良い。また、リンス液の吐出温度は、例えば２０℃以上かつリンス液の沸点未満としても良い。上述したように、リンス液は、水分を実質的に含まない液体、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）からなる。このため、リンス液によりウエハＷ表面の洗浄液および反応生成物を洗い流す際、ウエハＷのトンネル絶縁層８３に含まれる酸化マグネシウムがリンス液中の水分と反応して水酸化されてしまうおそれがない。なお、上記リンス液は、ウエハＷのトンネル絶縁層８３以外の各層に悪影響を及ぼすこともない。
　＜乾燥工程＞
　リンス工程の終了後、リンスノズル４３からのリンス液の供給を停止し、ウエハＷの回転数を増加させてウエハＷ上に残存するリンス液を遠心力で振り切ることにより、ウエハＷの表面を乾燥させる（図５（ｃ）参照）。このときのウエハＷの回転速度は、例えば５００ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下としても良い。なお、リンス工程と乾燥工程との間に、リンス液の吐出流量を１００ｍｌ／ｓｅｃ未満に減少させ、ウエハＷの表面のリンス液の液膜を薄くし、図示しない乾燥ガスノズルからウエハＷの中心部に乾燥ガス（例えば、Ｎ２のような不活性ガス）を供給しながらウエハＷの周縁部に向けて乾燥ガスノズルを移動させても良い。これにより乾燥時間を短縮することができる。
　以上により一枚のウエハＷに対する一連の液処理が終了する。その後ウエハＷは処理ユニット１６外に搬出される。処理ユニット１６外に搬出された後、例えばＣＶＤ法により、ウエハＷの表面に基板本体８４上の各膜を保護する保護膜を形成する工程が設けられていても良い。
　上記実施形態によれば、洗浄液ノズル４１から洗浄液をウエハＷに供給し、基板を洗浄する。その後、リンスノズル４３からリンス液をウエハＷに供給し、洗浄液をリンスする。洗浄液およびリンス液は実質的に水分を含まないので、洗浄液およびリンス液中の水分がウエハＷ中の酸化マグネシウムと反応し、強アルカリ性の水酸化マグネシウムが生成することがない。これにより、水酸化マグネシウムによってウエハＷが腐食する不具合を防止することができる。また、トンネル絶縁層８３が溶解して除去されてしまうおそれもない。このように、ウエハＷを腐食させることなく、ウエハＷに付着したパーティクルやポリマー等の汚染物質を除去することができるので、ポリマー等によってエッチング残渣が生じたり、歩留まりが低下したりすることを防止することができる。
　ところで、上記実施形態においては、チャンバ２０の天井部に、チャンバ２０内にダウンフローを形成するＦＦＵ２１が設けられている場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、図６に示すように、チャンバ２０の天井部に、ＦＦＵ２１に代えて、あるいはＦＦＵ２１に加えて清浄ガス供給機構９０が設けられていても良い。
　図６において、清浄ガス供給機構９０は、ドライエアと呼ばれる低湿度ガスを供給するものである。清浄ガス供給機構９０は、チャンバ２０の内部空間にドライエアを供給するガス供給機構９１を有している。このガス供給機構９１には、ガス供給源９２（ドライエア生成装置）からガス供給路９３を介してドライエアが供給される。ガス供給路９３には、開閉弁及びガスの流量または圧力を調整する調整弁等の流体調整器９４が介設されている。清浄ガス供給機構９０は、洗浄工程、リンス工程および乾燥工程の間、チャンバ２０内にドライエアを供給し、チャンバ２０内の雰囲気の湿度が低湿度、具体的には露点温度が－４０℃以下、好ましくは露点温度が－１１０℃～－１２０℃となるように調整する。とりわけ洗浄工程およびリンス工程が低湿度の雰囲気で行われることにより、洗浄液およびリンス液に空気中の水分が溶解することを防止し、ウエハＷの酸化マグネシウムが洗浄液およびリンス液中の水分と反応することをより効果的に防止することができる。チャンバ２０の内部空間に供給される低湿度ガスは、ドライエアに限らず、チャンバ２０内の雰囲気の湿度が低湿度になればよく、不活性ガスでもよい。
　また、上記実施形態では、下ノズル４７から供給される処理流体は、ＩＰＡ等実質的に水分を含まない液体からなる場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、下ノズル４７から供給される処理流体は、ＤＩＷ等の水分を含む処理液であっても良い。ウエハＷの裏面側には酸化マグネシウムを含む層が存在しないため、処理流体中の水分が酸化マグネシウムと直接接触して反応するおそれはない。一方、処理流体としてＤＩＷを用いた場合、ＩＰＡの消費量を削減することができ、洗浄処理に必要なコストを削減するとともに、作業環境が悪化することを抑えることができる。
　さらにウエハＷ搬入出ステーション２の搬送部１２と処理ステーション３の搬送部１５に低湿度ガスを供給してもよい。キャリアＣと処理ユニット１６との間で行われるウエハＷの搬送を低湿度の雰囲気で行うことにより、搬送時においてもウエハＷの酸化マグネシウムが搬送部内の水分と反応することを防止することができる。
　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (9)

  1. 　第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層とを含む基板を準備する工程と、
    　洗浄液を前記基板に供給し、前記基板を洗浄する洗浄工程と、
    　その後、リンス液を前記基板に供給し、前記洗浄液をリンスするリンス工程と、
    　を備え、
    　前記洗浄液および前記リンス液に含まれる水分の濃度は、３重量％以下であることを特徴とする基板液処理方法。
  2. 　前記洗浄液は、有機系溶剤であることを特徴とする請求項１記載の基板液処理方法。
  3. 　前記リンス液は、ＩＰＡであることを特徴とする請求項１記載の基板液処理方法。
  4. 　前記洗浄工程および前記リンス工程は、露点温度が－４０℃以下となる雰囲気で行われることを特徴とする請求項１記載の基板液処理方法。
  5. 　第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された酸化マグネシウムからなるトンネル絶縁層とを含む基板を保持する基板保持部と、
    　前記基板を洗浄する洗浄液を、前記基板に対して供給する洗浄液ノズルと、
    　前記洗浄液をリンスするリンス液を、前記基板に対して供給するリンスノズルと、
    　を備え、
    　前記洗浄液および前記リンス液に含まれる水分の濃度は、３重量％以下であることを特徴とする基板液処理装置。
  6. 　前記洗浄液は、有機系溶剤であることを特徴とする請求項５記載の基板液処理装置。
  7. 　前記リンス液は、ＩＰＡであることを特徴とする請求項５記載の基板液処理装置。
  8. 　前記基板保持部、前記洗浄液ノズルおよび前記リンスノズルは、チャンバ内に収容され、前記チャンバ内の雰囲気の露点温度が－４０℃以下となるように調整されていることを特徴とする請求項５記載の基板液処理装置。
  9. 　基板液処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板液処理装置を制御して請求項１記載の基板液処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
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