WO2024062703A1 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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WO2024062703A1
WO2024062703A1 PCT/JP2023/021822 JP2023021822W WO2024062703A1 WO 2024062703 A1 WO2024062703 A1 WO 2024062703A1 JP 2023021822 W JP2023021822 W JP 2023021822W WO 2024062703 A1 WO2024062703 A1 WO 2024062703A1
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self
assembled monolayer
substrate
removal
substrate processing
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PCT/JP2023/021822
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Inventor
泰治 宮本
幸史 吉田
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus that are capable of selectively removing a self-assembled monolayer provided on the surface of a substrate.
  • photolithography is widely used as a technique for selectively forming a film on a specific surface region of a substrate.
  • an insulating film is formed, a dual damascene structure having trenches and via holes is formed by photolithography and etching, and a conductive film such as Cu is buried in the trenches and via holes to form wiring.
  • Patent Document 1 a self-assembled monolayer (SAM) is formed on the surface of a substrate region where film formation is not desired, and a film is selectively formed on the substrate region where SAM is not formed.
  • a film forming method is disclosed. Further, Patent Document 1 discloses that after selective film formation, SAM is removed using acetic acid.
  • Patent Document 1 has a problem in that selective removal of SAM by acetic acid is not sufficient.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can effectively selectively remove a self-assembled monolayer formed on the surface of a substrate. It is about providing.
  • the substrate processing method of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate provided with a self-assembled monolayer on the surface, in which the self-assembled monolayer is processed in an atmosphere containing oxygen atoms.
  • the self-assembled monolayer removal method is characterized in that it includes a removing step of selectively removing the self-assembled monolayer by contacting the self-assembled monolayer removing solution.
  • ultraviolet rays are irradiated in the presence of oxygen atoms. More specifically, for example, ultraviolet rays are irradiated in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and moisture, or in a state where oxygen is supplied. As a result, active oxygen species such as oxygen atoms, ozone, and OH radicals are generated. Alternatively, the ultraviolet irradiation may be performed while supplying active oxygen species. Thereby, it is possible to cleave bonding portions such as linear chains of single molecules (organic composition) forming the self-assembled monolayer. As a result, the water repellency of the surface of the self-assembled monolayer can be reduced and modified.
  • an aqueous self-assembled monolayer removal solution is supplied to the self-assembled monolayer after irradiation with ultraviolet rays. Since the water repellency of the surface of the self-assembled monolayer is reduced by ultraviolet irradiation, the wettability with the aqueous self-assembled monolayer removal solution is improved. This makes it easier for the aqueous self-assembled monolayer removal solution to spread on the surface of the self-assembled monolayer, thereby promoting the removal of the self-assembled monolayer.
  • the self-assembled monomolecular film provided on the surface of the substrate can be selectively removed better than with conventional substrate processing methods.
  • the removal step removes the aqueous self-assembled monolayer removal solution from the self-assembled monolayer after the ultraviolet irradiation step while applying a physical action to the aqueous self-assembled monolayer removal solution.
  • this is a step of contacting the structured monolayer.
  • This physical action can be applied indirectly to the molecular membrane. As a result, the peeling of the self-assembled monolayer from the substrate is promoted, and the selective removal of the self-assembled monolayer can be performed even better.
  • the removal step includes applying ultrasonic vibration to the aqueous self-assembled monolayer removal solution while removing the aqueous self-assembled monolayer removal solution from the ultraviolet irradiation step. It may be a step of bringing the method into contact with a self-assembled monolayer, thereby selectively removing the self-assembled monolayer.
  • ultrasonic vibration as a physical action to the aqueous self-assembled monolayer removal solution supplied to the surface of the self-assembled monolayer, the aqueous self-assembled monolayer removal solution is removed from the self-assembled monolayer.
  • ultrasonic vibrations can be propagated through the self-assembled monolayer. As a result, peeling of the self-assembled monolayer from the substrate is promoted, and selective removal of the self-assembled monolayer can be performed even better.
  • the removing step removes the aqueous self-assembled monolayer removal liquid in the form of droplets, which is generated by contacting the aqueous self-assembled monolayer removal liquid with a gas. It may be a step of selectively removing the self-assembled monolayer by bringing it into contact with the self-assembled monolayer. By bringing gas into physical contact with the aqueous self-assembled monolayer removal solution supplied to the surface of the self-assembled monolayer, the droplet-shaped aqueous self-assembled monolayer removal solution is removed from the self-assembled monolayer. It can be brought into contact with the molecular membrane by colliding with it. The impact promotes peeling of the self-assembled monolayer from the substrate, making it possible to selectively remove the self-assembled monolayer even better.
  • the irradiation intensity of the ultraviolet rays is preferably in a range of 1 mW/cm 2 or more and 50 mW/cm 2 or less.
  • the ultraviolet irradiation intensity is preferably in a range of 1 mW/cm 2 or more and 50 mW/cm 2 or less.
  • the aqueous self-assembled monolayer removal solution contains at least an organic acid.
  • the organic acid in the aqueous self-assembled monolayer removal solution, the wettability and permeability of the aqueous self-assembled monolayer removal solution to the self-assembled monolayer can be further improved. Thereby, the self-assembled monolayer can be selectively removed even better.
  • the acid dissociation constant pKa of the aqueous self-assembled monolayer removal solution is ⁇ 4 or more and 14 or less.
  • the substrate processing apparatus of the present invention is a substrate processing apparatus for processing a substrate provided with a self-assembled monolayer on the surface, and includes an ultraviolet irradiation part that irradiates ultraviolet rays, and an aqueous A supply unit that supplies a self-assembled monolayer removal solution to the surface of the substrate, and a control unit that controls the ultraviolet irradiation unit and the supply unit, and the control unit controls the ultraviolet irradiation unit to
  • the self-assembled monomolecular film is irradiated with ultraviolet rays in an atmosphere containing oxygen atoms, thereby reducing the water repellency of the surface of the self-assembled monomolecular film.
  • the present invention is characterized in that an aqueous self-assembled monolayer removal solution is supplied to selectively remove the self-assembled monolayer.
  • the control unit causes the ultraviolet irradiation unit to irradiate the self-assembled monolayer with ultraviolet rays in an atmosphere containing oxygen atoms. More specifically, for example, ultraviolet rays are irradiated in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and moisture, or in a state where oxygen is supplied. As a result, active oxygen species such as oxygen atoms, ozone, and OH radicals are generated.
  • the control unit causes the ultraviolet irradiation unit to irradiate ultraviolet rays while supplying active oxygen species. Thereby, it is possible to cleave bonding portions such as linear chains of single molecules (organic composition) forming the self-assembled monolayer. As a result, the water repellency of the surface of the self-assembled monolayer can be reduced and modified.
  • the control unit also causes the supply unit to supply an aqueous self-assembled monolayer removal liquid to the self-assembled monolayer after being irradiated with ultraviolet rays. Since the surface of the self-assembled monolayer film has reduced water repellency due to the ultraviolet irradiation from the ultraviolet irradiation unit, its wettability with respect to the aqueous self-assembled monolayer removal solution is improved. This makes it easier for the aqueous self-assembled monolayer removal solution to spread on the surface of the self-assembled monolayer, thereby promoting the removal of the self-assembled monolayer.
  • the substrate processing apparatus having the above structure can selectively remove the self-assembled monomolecular film provided on the surface of the substrate better than the conventional substrate processing apparatus.
  • the supply section includes an ultrasonic application section, and the control section applies ultrasonic vibration to the aqueous self-assembled monolayer removal liquid by controlling the ultrasonic application section. It may also be something that gives.
  • the aqueous self-assembled monolayer removal liquid to which ultrasonic vibration has been applied can be supplied to the self-assembled monolayer, and the aqueous self-assembled monolayer removal liquid is applied to the self-assembled monolayer.
  • ultrasonic vibrations can be propagated into the self-assembled monolayer.
  • peeling of the self-assembled monolayer from the substrate is promoted, and selective removal of the self-assembled monolayer can be performed even better.
  • the supply unit is a droplet supply unit that supplies the aqueous self-assembled monolayer removal liquid in the form of droplets, and the control unit controls the droplet supply unit.
  • the control unit controls the droplet supply unit.
  • the aqueous self-assembled monolayer removal solution to generate the aqueous self-assembled monolayer removal solution in the form of droplets, and injecting the aqueous self-assembled monolayer removal solution toward the self-assembled monolayer. It may be.
  • the aqueous self-assembled monolayer removal liquid in the form of droplets can be supplied by colliding with the self-assembled monolayer. The impact promotes peeling of the self-assembled monolayer from the substrate, making it possible to selectively remove the self-assembled monolayer even better.
  • the control unit sets the irradiation intensity of the ultraviolet rays to a range of 1 mW/cm 2 or more and 50 mW/cm 2 or less by controlling the ultraviolet irradiation unit.
  • the control unit can satisfactorily reduce the water repellency of the surface of the self-assembled monolayer, and form an aqueous self-assembled monolayer. The wettability of the removal liquid to the self-assembled monolayer can be maintained well.
  • the aqueous self-assembled monolayer removal liquid contains at least an organic acid.
  • the wettability and permeability of the aqueous self-assembled monolayer removal liquid to the self-assembled monolayer can be improved. This makes it possible to more effectively selectively remove the self-assembled monolayer.
  • the acid dissociation constant pKa of the aqueous self-assembled monolayer removal solution is ⁇ 4 or more and 14 or less.
  • the present invention it is possible to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can selectively and satisfactorily remove a self-assembled monolayer as a protective film.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an example of the overall flow of a substrate processing method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a state change of a substrate in the film forming method according to the first embodiment of the present invention, in which (a) the material for forming a self-assembled monolayer is supplied to the substrate surface; The figure (b) shows the formation of a self-assembled monolayer in the metal film formation area on the substrate surface, and the figure (c) shows the formation of a self-assembled monolayer in the metal film non-formation area on the substrate surface. represents the state of being FIG.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a change in the state of a substrate in the film forming method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2B shows a state in which the self-assembled monomolecular film in the metal film formation region on the substrate surface has been removed.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a supply device in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a removal device in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6(a) is a perspective view schematically showing an ultrasonic nozzle in the removal device according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
  • FIG. 6(b) is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the ultrasonic nozzle.
  • . 10 is a flowchart showing an example of an overall flow of a substrate processing method according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory view illustrating an outline of a removal device in a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. It is a sectional view showing an outline of a two fluid nozzle in a removal device of a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10(a) and 10(b) are graphs representing the X-ray photoelectron spectra on the Cu film.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an example of the overall flow of the substrate processing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2(a) to 2(c) are schematic diagrams showing an example of changes in the state of the substrate in the film forming method according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2(a) shows a self-organized This figure shows how the monomolecular film forming material is supplied to the substrate surface.
  • FIGS. 3(a) and 3(b) are schematic diagrams showing an example of a state change of a substrate in the film forming method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3(a) shows a self-organized This figure shows how the monomolecular film is irradiated with ultraviolet rays, and FIG. 2B shows how the self-assembled monomolecular film in the metal film formation region on the substrate surface has been removed.
  • substrate processing method of this embodiment provides a technique for selectively forming a film on the surface of the substrate W depending on the material of the substrate surface.
  • substrate refers to semiconductor substrates, photomask glass substrates, liquid crystal display glass substrates, plasma display glass substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, and magnetic disks. Refers to various types of substrates such as substrates for optical disks, substrates for magneto-optical disks, etc.
  • the substrate processing method of this embodiment includes a step S101 for preparing a substrate W, a self-assembled monolayer forming step S102 for forming a SAM, a film forming step S103, and an ultraviolet ray on the SAM.
  • the method includes at least an ultraviolet irradiation step S104 for irradiating SAM, and a removal step S105 for removing SAM.
  • the substrate W prepared in the substrate W preparation step S101 has a metal film formation region where the metal film 11 is exposed and an insulating film 12 is exposed. and a metal film non-formation region. More specifically, the substrate W includes, for example, one having an insulating film 12 in which a trench of an arbitrary wiring width is formed, and a metal film 11 embedded in the trench. Note that the step of preparing the substrate W may include, for example, carrying the substrate W into a chamber (details will be described later) that is a container that accommodates the substrate W by a substrate carry-in/out mechanism.
  • a plurality of each may be formed.
  • a strip-shaped metal film-free region may be interposed between adjacent strip-shaped metal film-formed regions, and a strip-shaped metal film-free region may be interposed between adjacent strip-shaped metal film-free regions.
  • the regions may be arranged to be interposed.
  • the substrate W of this embodiment is not limited to a case where only a metal film formation region and a metal film non-formation region are provided on the surface thereof.
  • a region may be provided where another film made of a material different from the metal film 11 and the insulating film 12 is formed and exposed on the surface.
  • the position where the area is provided is not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • the metal film 11 is not particularly limited, and includes, for example, copper (Cu), tungsten (W), ruthenium (Ru), germanium (Ge), silicon (Si), titanium nitride (TiN), cobalt (Co), molybdenum ( Mo) and the like.
  • the insulating film 12 is not particularly limited, and examples thereof include those made of silicon oxide (SiO 2 ), hafnium oxide (HfO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), silicon nitride (SiN), and the like.
  • the processing liquid used in the SAM forming step S102 includes at least a SAM forming material (hereinafter referred to as "SAM forming material") 13 and a solvent.
  • SAM forming material may be dissolved or dispersed in a solvent.
  • the SAM forming material 13 is not particularly limited, and examples thereof include phosphonic acid compounds having a phosphonic acid group such as monophosphonic acid and diphosphonic acid. These phosphonic acid compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms; within the range of 1 to 18 carbon atoms
  • R represents a fluorine atom-containing alkyl group; or a vinyl group.
  • the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms may be either linear or branched. Furthermore, the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably in the range of 10 to 18, more preferably in the range of 14 to 18. Further, the alkyl group having a carbon number of 1 to 18 and having a fluorine atom may be either linear or branched. Furthermore, the number of carbon atoms in the alkyl group having a fluorine atom is preferably in the range of 10 to 18, more preferably in the range of 14 to 18.
  • diphosphonic acid examples include compounds represented by either of the following chemical formulas (20) and (21).
  • octadecylphosphonic acid and the like are preferred from the viewpoint of forming a dense SAM.
  • the solvent in the treatment liquid is not particularly limited, and examples thereof include alcohol solvents, ether solvents, glycol ether solvents, glycol ester solvents, and the like.
  • the alcohol solvent is not particularly limited and includes, for example, ethanol.
  • the ether solvent is not particularly limited, and examples thereof include tetrahydrofuran (THF).
  • the glycol ether solvent is not particularly limited, and examples include propylene glycol monomethyl ether (PGME).
  • the glycol ester solvent is not particularly limited, and examples include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA).
  • These solvents can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, these solvents can be used in any combination with the phosphonic acid compounds listed above.
  • alcohol solvents are preferred, and ethanol is particularly preferred.
  • the content of the SAM forming material 13 is preferably within the range of 0.0004% by mass to 0.2% by mass, and more preferably within the range of 0.004% by mass to 0.08% by mass, based on the total mass of the processing liquid. It is preferably within the range of 0.02% by mass to 0.06% by mass.
  • the treatment liquid may also contain known additives to the extent that they do not impair the effects of the present invention.
  • additives include stabilizers and surfactants.
  • a processing liquid is brought into contact with the surface of the substrate W, and a SAM contained in the processing liquid is formed on the surface of the metal film 11.
  • the SAM 14 is selectively formed only on the metal film 11 in the metal film formation region of the substrate W, and is not formed on the metal film non-formation region.
  • the metal film 11 is a Cu (copper) film
  • the SAM 14 is formed only on the metal film 11 because of the phosphonic acid group of the phosphonic acid compound that is the SAM forming material 13 and the -OH on the surface of the Cu film. This is because the groups react as shown in the following chemical reaction formula.
  • the method of bringing the treatment liquid into contact with the substrate W is not particularly limited, and includes, for example, a method of applying the treatment liquid to the surface of the substrate W, a method of spraying the treatment liquid onto the surface of the substrate W, and a method of immersing the substrate W in the treatment liquid.
  • a method of applying the treatment liquid to the surface of the substrate W includes, for example, a method of applying the treatment liquid to the surface of the substrate W, a method of spraying the treatment liquid onto the surface of the substrate W, and a method of immersing the substrate W in the treatment liquid.
  • a method of applying the treatment liquid to the surface of the substrate W includes, for example, a method of applying the treatment liquid to the surface of the substrate W, a method of spraying the treatment liquid onto the surface of the substrate W, and a method of immersing the substrate W in the treatment liquid.
  • a method of spraying the treatment liquid onto the surface of the substrate W includes, for example, a method of spraying the treatment liquid onto the surface of the substrate
  • a method for applying the treatment liquid to the surface of the substrate W is, for example, by supplying the treatment liquid to the center of the surface of the substrate W while rotating the substrate W at a constant speed around the center of the substrate W.
  • the processing liquid supplied to the surface of the substrate W flows from near the center of the surface of the substrate W toward the periphery of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and It is spread all over the place.
  • the entire surface of the substrate W is covered with the processing liquid, and a liquid film of the processing liquid is formed.
  • the SAM forming step S102 can be performed, for example, in an inert gas atmosphere.
  • the SAM forming step S102 may include a step of removing the processing liquid remaining on the surface of the substrate W.
  • the process of removing the processing liquid is not particularly limited, and includes, for example, a process of shaking off the processing liquid using centrifugal force by rotating the substrate W at a constant speed.
  • the rotation speed of the substrate W is not particularly limited as long as it can sufficiently shake off the processing liquid, but it is usually set in the range of 800 rpm to 2500 rpm, and preferably The speed is 1000 rpm to 2000 rpm, more preferably 1200 rpm to 1500 rpm.
  • the film forming step S103 is a step of forming the target film 15 on the insulating film 12 in the area where the metal film is not formed, as shown in FIGS. 1 and 2(c).
  • the SAM 14 formed in the metal film formation region functions as a mask for the metal film 11 as a protective film.
  • the desired film 15 can be selectively formed in the metal film non-forming region.
  • the target film 15 is not particularly limited, and examples include films made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), cobalt oxide (CoO), zirconium oxide (ZrO 2 ), or the like.
  • the method for forming these films 15 is not particularly limited, and includes, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition), ALD (Atomic Layer Deposition), vacuum evaporation, sputtering, and plating. , thermal CVD, thermal ALD, and the like.
  • the ultraviolet irradiation step S104 is a step of irradiating the SAM 14 with ultraviolet rays to reduce the water repellency of the SAM 14, as shown in FIGS. 1 and 3(a).
  • This step is performed with at least the surface of the substrate W under an atmosphere containing oxygen atoms.
  • an atmosphere containing oxygen atoms For example, when ultraviolet rays are irradiated in an atmosphere containing oxygen (O 2 ) and/or moisture (including the atmosphere), active oxygen species such as oxygen atoms, ozone, and OH radicals can be generated.
  • active oxygen species such as oxygen atoms, ozone, and OH radicals
  • this active oxygen species comes into contact with the self-assembled monolayer, it can cleave the bonding portions such as linear chains of the monomolecules (organic composition) forming the self-assembled monolayer. Thereby, the water repellency of the surface of the self-assembled monolayer can be reduced and the surface can be modified.
  • this step may be performed in the presence or supply of active oxygen species such as oxygen atoms, ozone, and OH radicals.
  • the wavelength range of the ultraviolet rays to be irradiated is not particularly limited as long as it is 380 nm or less, but from the viewpoint of promoting a decrease in water repellency on the surface of the SAM 14, it is preferably 254 nm or less.
  • the irradiation intensity of ultraviolet rays is preferably 1 mW/cm 2 or more and 50 mW/cm 2 or less, more preferably 3 mW/cm 2 or more and 30 mW/cm 2 or less, and 5 mW/cm 2 or more and 20 mW/cm 2 or less. It is particularly preferable that it is 2 or less.
  • the ultraviolet irradiation time is preferably 1 minute or more and 60 minutes or less, more preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less, and particularly preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less.
  • the number of times of ultraviolet irradiation is not particularly limited, but it is preferably once. Thereby, damage to the membrane 15 etc. can be prevented or reduced.
  • the contact angle (23°C) of the SAM14 surface after irradiation with ultraviolet rays is preferably 0° or more and 40° or less, more preferably 0° or more and 30° or less, and 0° or more and 40° or less with respect to DIW (Deionized Water). It is particularly preferable that the angle is 20° or more. When the contact angle is 40° or less, good wettability with respect to the removal liquid can be maintained. As a result, the SAM 14 can be selectively removed. Note that the method for measuring the contact angle is not particularly limited, and for example, the method described below can be adopted.
  • the removal step S105 is a step of removing the SAM 14 formed in the metal film forming region after the step of forming the film 15 is performed, as shown in FIGS. 1 and 3(b).
  • the SAM 14 is removed by bringing at least the SAM 14 into contact with an aqueous self-assembled monolayer removal solution (hereinafter referred to as "removal solution") to which ultrasonic vibrations have been applied. Since the surface of the SAM 14 is modified to reduce water repellency in the ultraviolet irradiation step S104, the wettability of the removal liquid to the SAM 14 is improved. Therefore, the SAM 14 can be more effectively dissolved by the removal liquid.
  • the removal liquid is given ultrasonic vibration, when it comes into contact with the SAM 14, the ultrasonic vibration can be propagated to the SAM 14.
  • the permeability of the removal liquid to the SAM 14 can be improved, and the separation of the SAM 14 from the substrate W can be promoted.
  • the term "removal of the SAM 14" includes the case where the SAM 14 is removed by dissolving it in a removal liquid, as well as the case where the SAM 14 is detached (separated) from the substrate W.
  • the removal liquid is not particularly limited as long as it is aqueous and can selectively remove SAM14. Since the removal liquid is aqueous, it can exhibit good wettability to the surface of the SAM 14 that has been surface-modified to reduce water repellency.
  • aqueous means having a liquid composition that can be diluted with water or a liquid composition that contains water.
  • Specific examples of the removal liquid include those containing organic acids such as maleic acid, methylphosphonic acid, and acetic acid, and hydrochloric acid.
  • the removal liquid may contain an aqueous solvent. Examples of the aqueous solvent include water.
  • the concentration of the organic acid in the removal solution is not particularly limited, but usually, it is preferably 1% by mass or more and 100% by mass or less, and 1% by mass or more and 50% by mass, based on the total mass of the removal solution. It is more preferable that it is below, and it is especially preferable that it is 1 mass % or more and 20 mass % or less.
  • the acid dissociation constant pKa of the removal liquid is preferably -4 or more and 14 or less, more preferably 0 or more and 10 or less, particularly preferably 1.96 or more and 4.76 or less.
  • a removal liquid with a pKa of -4 or more it is possible to prevent or reduce unnecessary etching of the metal film 11 such as a Cu film or the film 15 such as an Al 2 O 3 film by the removal liquid. Can be done.
  • the method of bringing the removal liquid into contact with the SAM 14 is not particularly limited, and examples include a method of applying the removal liquid to the surface of the substrate W, a method of spraying the removal liquid onto the surface of the substrate W, and a method of immersing the substrate W in the removal liquid. Examples include methods.
  • the removal liquid may be supplied to the center of the surface of the substrate W while the substrate W is rotated at a constant speed around the center of the substrate W.
  • the removal liquid supplied to the surface of the substrate W flows from near the center of the surface of the substrate W toward the periphery of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and the removal liquid is applied to the surface of the substrate W. It is spread all over the place. As a result, the entire surface of the substrate W is covered with the removal liquid, and a liquid film of the removal liquid is formed.
  • the removal step S105 can be performed, for example, in an inert gas atmosphere.
  • the removal step S105 may include a step of removing the removal liquid remaining on the surface of the substrate W.
  • the process of removing the removal liquid is not particularly limited, and includes, for example, a process of shaking off the removal liquid using centrifugal force by rotating the substrate W at a constant speed.
  • the rotation speed of the substrate W is not particularly limited as long as it can sufficiently shake off the removal liquid, but it is usually set in the range of 800 rpm to 2500 rpm, and preferably The speed is 1000 rpm to 2000 rpm, more preferably 1200 rpm to 1500 rpm.
  • ultraviolet rays are irradiated in advance before the SAM 14 removal step S105 to reduce the water repellency of the SAM 14, so that the surface of the SAM 14 is well wetted with the removal liquid. be able to.
  • ultrasonic vibrations are applied to the removal liquid as a physical effect, when the removal liquid contacts the SAM 14, the ultrasonic vibrations are propagated to improve the permeability of the removal liquid into the SAM 14. Peeling of the SAM 14 from the substrate W can be promoted.
  • the substrate processing method of this embodiment can selectively remove the SAM 14 better than the conventional substrate processing method.
  • Fig. 4 is an explanatory diagram showing a removal liquid supply device in the substrate processing apparatus of this embodiment.
  • Fig. 5 is an explanatory diagram showing a removal device in the substrate processing apparatus of this embodiment.
  • Fig. 6(a) is a perspective view showing an outline of an ultrasonic nozzle in the removal device of this embodiment, and
  • Fig. 6(b) is a vertical cross-sectional view showing an outline of the ultrasonic nozzle.
  • the substrate processing apparatus of this embodiment includes a supply apparatus 100 for supplying a removal liquid, a removal apparatus 200 for removing the SAM 14, and a control system for controlling each part of the substrate processing apparatus. and a control unit 300 for the purpose.
  • the supply device 100 has a function of supplying the removal liquid to the removal device 200, and includes at least a removal liquid tank 111, a pressurizing section 112, and a pipe 113. Be prepared.
  • the removal liquid tank 111 may include a stirring unit that stirs the processing liquid in the removal liquid tank 111 and a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the processing liquid in the removal liquid tank 111 (none of which are shown).
  • the stirring section include a rotating section that stirs the removal liquid in the removal liquid tank 111 and a stirring control section that controls the rotation of the rotating section.
  • the stirring control section is electrically connected to the control section 300, and the rotating section includes, for example, a propeller-shaped stirring blade at the lower end of the rotating shaft.
  • the control unit 300 issues an operation command to the stirring control unit to rotate the rotating unit, thereby allowing the stirring blade to stir the removal liquid.
  • the concentration and temperature of the removal liquid can be made uniform within the removal liquid tank 111.
  • the pressurizing unit 112 includes a nitrogen gas supply source 116 that is a gas supply source that pressurizes the inside of the removal liquid tank 111 , a pump (not shown) that pressurizes nitrogen gas, a nitrogen gas supply pipe 114 , and a path for the nitrogen gas supply pipe 114 .
  • a valve 115 is provided in the middle.
  • the nitrogen gas supply source 116 is connected to the removal liquid tank 111 through a nitrogen gas supply pipe 114 .
  • An atmospheric pressure sensor (not shown) electrically connected to the control unit 300 can be provided in the removal liquid tank 111 . In this case, the control unit 300 can maintain the pressure in the removal liquid tank 111 at a predetermined pressure higher than atmospheric pressure by controlling the operation of the pump based on the value detected by the pressure sensor. Further, by electrically connecting the valve 115 to the control unit 300, opening and closing of the valve 115 can be controlled by operation commands from the control unit 300.
  • the pipe 113 is connected to the removal device 200.
  • a valve 113a is provided in the middle of the pipe 113.
  • the valve 113a is electrically connected to the control unit 300, and opening and closing of the valve 113a can be controlled by operation commands from the control unit 300.
  • the processing liquid is supplied (pressure-fed) to the removal device 200 via the pipe 113.
  • the removal device 200 is a single-wafer type removal device that can remove the SAM 14 formed on the metal film 11.
  • the removal apparatus 200 includes a substrate holding section 210 that holds the substrate W, a supply section 220 that supplies a removal liquid to the surface Wf of the substrate W, and a chamber 230 that is a container that accommodates the substrate W. , includes at least an anti-scattering cup 240 that collects the removal liquid, and an ultraviolet irradiation unit 250. Further, the removal apparatus 200 can also include a loading/unloading means (not shown) for loading or unloading the substrate W.
  • the substrate holding unit 210 is a means for holding the substrate W, and as shown in FIG. 5, holds and rotates the substrate W in a substantially horizontal position with the substrate surface Wf facing upward.
  • This substrate holding unit 210 has a spin chuck 211 in which a spin base 212 and a rotating support shaft 213 are integrally connected.
  • the spin base 212 has a substantially circular shape in a plan view, and a hollow rotating support shaft 213 extending substantially vertically is fixed to its center.
  • the rotating support shaft 213 is connected to the rotating shaft of a chuck rotation mechanism 214 including a motor.
  • the chuck rotation mechanism 214 is housed in a cylindrical casing 215, and the rotating support shaft 213 is supported by the casing 215 so as to be freely rotatable around a vertical rotating axis.
  • the chuck rotation mechanism 214 can rotate the rotating support shaft 213 around the rotation axis by being driven by a chuck drive unit (not shown) of the control unit 300. This causes the spin base 212 attached to the upper end of the rotating support shaft 213 to rotate around the rotation axis J.
  • the control unit 300 can control the chuck rotation mechanism 214 via the chuck drive unit to adjust the rotation speed of the spin base 212.
  • a plurality of chuck pins 216 for gripping the peripheral edge of the substrate W are erected near the peripheral edge of the spin base 212.
  • the number of chuck pins 216 is not particularly limited, it is preferable to provide at least three chuck pins 216 in order to securely hold the circular substrate W.
  • three spin bases are arranged at equal intervals along the peripheral edge of the spin base 212.
  • Each chuck pin 216 includes a substrate support pin that supports the peripheral edge of the substrate W from below, and a substrate holding pin that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support pin.
  • the supply unit 220 is disposed above the substrate holding unit 210 and supplies the removal liquid supplied from the supply device 100 onto the front surface Wf of the substrate W.
  • the supply section 220 includes an ultrasonic wave applying section and an arm 222, as shown in FIGS. 5, 6(a), and 6(b).
  • the ultrasonic application unit includes an ultrasonic nozzle 221 and an ultrasonic oscillator (not shown).
  • the ultrasonic nozzle 221 is attached to the tip of a horizontally extending arm 222, and is placed above the spin base 212 when discharging the removal liquid.
  • the ultrasonic nozzle 221 has a body 221a and a nozzle tip 221b provided at the lower part of the body 221a, and has a cylindrical shape with a lid as a whole.
  • the ultrasonic nozzle 221 has a filling space FS in which the removal liquid can be filled.
  • the nozzle tip 221b tapers downward, and has a substantially V-shape in longitudinal section, as shown in FIG. 6(b).
  • the nozzle tip 221b is provided with a discharge port 228 for discharging the removal liquid supplied into the filling space FS toward the surface of the substrate W.
  • the opening area of the discharge port 228 is smaller than the area of a cross section (a cross section substantially perpendicular to the treatment liquid discharge direction) of the body portion 221a. Therefore, the cross-sectional area of the nozzle tip 221b gradually decreases in diameter from the top (the cross-section of the body 221a) toward the bottom (the opening surface of the discharge port 228).
  • a supply port 224 for supplying the removal liquid to the filling space FS is provided on the side surface of the body portion 221a.
  • the supply port 224 is in communication with the piping 113 of the supply device 100 .
  • the ultrasonic nozzle 221 includes an ultrasonic vibrator 225 inside the body portion 221a, as shown in FIG. 6(b).
  • the ultrasonic transducer 225 is provided on the upper wall surface of the body portion 221a so as to face the discharge port 228.
  • a cable 226 is electrically connected to the ultrasonic transducer 225, and the cable 226 is electrically connected to an ultrasonic oscillator.
  • the ultrasonic oscillator is electrically connected to the control unit 300, and causes the ultrasonic vibrator 225 to oscillate ultrasonic waves in accordance with an operation command from the control unit 300, causing the removal liquid in the filling space FS to undergo ultrasonic vibration. Grant.
  • a thin plate of quartz or high-purity SiC is attached to the surface of the ultrasonic transducer 225.
  • the ultrasonic nozzle 221 is made of PTFE (polytetrafluoroethylene) or quartz from the viewpoint of chemical resistance; ) may be combined as quartz.
  • the ultrasonic nozzle 221 is provided with a plurality of plate-like members 227 below the ultrasonic vibrator 225 inside the body portion 221a.
  • the plurality of plate members 227 are provided so as not to obstruct the flow of the removal liquid.
  • the plurality of plate members 227 are arranged at regular intervals and substantially parallel to the removal liquid discharge direction P. By providing the plate member 227, it is possible to increase the amount of bubbles generated in the removal liquid due to cavitation.
  • the plate member 227 is preferably made of a material having chemical resistance.
  • the supply section 220 further includes a supply section lifting mechanism 223, as shown in FIG.
  • the supply section lifting mechanism 223 is connected to the arm 222.
  • the supply unit elevating mechanism 223 is electrically connected to the control unit 300 and can raise and lower the supply unit 220 in accordance with an operation command from the control unit 300. Thereby, the ultrasonic nozzle 221 of the supply section 220 can be brought closer to or separated from the substrate W held by the substrate holding section 210, and the distance between the ultrasonic nozzle 221 and the front surface Wf of the substrate W can be adjusted.
  • the control unit 300 issues an operational command to operate the supply unit lifting mechanism 223 and raise the supply unit 220. This allows the ultrasonic nozzle 221 and the surface Wf of the substrate W to be spaced a fixed distance apart, making it easier to load or unload the substrate W.
  • the anti-scattering cup 240 is provided to surround the spin base 212.
  • the anti-scattering cup 240 is connected to an elevating drive mechanism (not shown) and can be moved up and down in the vertical direction.
  • the anti-scattering cup 240 is positioned at a predetermined position by the elevating drive mechanism and surrounds the substrate W held by the chuck pins 216 from a lateral position. Thereby, the removal liquid scattered from the substrate W and the spin base 212 can be collected.
  • the ultraviolet irradiation section 250 is arranged above the substrate holding section 210 (see FIG. (direction shown by arrow Z).
  • the ultraviolet irradiation section 250 includes at least a plurality of light source sections 251 and quartz glass 252.
  • the light source section 251 shown in FIG. 5 is a linear light source, and is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the direction indicated by Y in FIG. Further, each light source section 251 is arranged in the direction shown by arrow X so as to be equally spaced from each other.
  • the ultraviolet irradiation section of the present invention is not limited to this embodiment. For example, a mode may be adopted in which ring-shaped ultraviolet irradiation parts having mutually different diameters are arranged concentrically. Further, the ultraviolet irradiation section may be a point light source. In this case, it is preferable that the plurality of ultraviolet irradiation parts be arranged at equal intervals within the plane.
  • the type of light source section 251 is not particularly limited as long as it irradiates with ultraviolet rays, and may include other radiation or wavelength ranges other than the ultraviolet region.
  • the light source section 251 includes, for example, a low-pressure mercury lamp (main wavelength: 185 nm, 254 nm), a high-pressure mercury lamp (main wavelength: 365 nm), an excimer UV lamp (main wavelength: 272 nm), a metal halide lamp (250 to 450 nm). ), UV (ultraviolet)-LED (Light Emitting Diode), etc. can be used.
  • the plurality of light source units 251 may be of the same type or may be of different types. When using a plurality of different types of light sources 251, they can be arranged with different peak wavelengths, light intensities, etc.
  • the quartz glass 252 is placed between the light source section 251 and the substrate W.
  • the quartz glass 252 is a plate-shaped body, and is provided parallel to the horizontal direction.
  • the quartz glass 252 has optical transparency, heat resistance, and corrosion resistance against ultraviolet rays, and allows the ultraviolet rays irradiated from the light source section 251 to pass therethrough, thereby making it possible to irradiate the surface Wf of the substrate W. There is.
  • the quartz glass 252 can protect the light source section 251 from the atmosphere inside the chamber 253.
  • the removing device in the substrate processing apparatus of the present invention is a single-wafer type that processes the substrates W one by one has been explained as an example.
  • the substrate processing apparatus of the present invention is not limited to this embodiment, and as another embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention, the removal device may be of a batch type in which a plurality of substrates are processed at once. It is also applicable in certain cases.
  • the control section 300 is electrically connected to each section of the substrate processing apparatus and controls the operation of each section.
  • the control unit 300 is configured by a computer having a calculation unit and a storage unit.
  • As the calculation unit a CPU is used that performs various calculation processes.
  • the storage unit also includes a ROM that is a read-only memory that stores a substrate processing program, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, and a magnetic disk that stores control software, data, and the like. Data regarding substrate processing conditions is stored in advance on the magnetic disk.
  • the substrate processing conditions include, for example, driving conditions for driving an ultrasonic oscillator, irradiation conditions for ultraviolet irradiation, conditions for supplying a removal liquid to the substrate W, and the like.
  • the CPU reads the substrate processing conditions into the RAM and controls each part of the substrate processing apparatus according to the contents.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the overall flow of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention.
  • the substrate processing method of the second embodiment differs from the substrate processing method of the first embodiment in that, in the removal step S105, instead of applying ultrasonic vibration to the removal liquid,
  • the difference is that a droplet-shaped removal liquid is generated by bringing gas into contact with the liquid, and the SAM 14 is selectively removed using the droplet-shaped removal liquid.
  • the SAM 14 can also be selectively removed. Note that in the following, each step of preparing the substrate W shown in FIG. Their detailed explanation will be omitted.
  • a gas is brought into contact with the removal liquid and mixed to form a mixed fluid consisting of the removal liquid and the gas, and this mixed fluid is injected and supplied toward the surface of the substrate W.
  • the mixed fluid contains minute droplets of removal liquid. The droplets of the removal liquid ride on the gas flow and collide with the surface of the substrate W. This collision applies an impact to the SAM 14 and promotes the separation of the SAM 14 from the surface of the substrate W.
  • the gas to be mixed with the removal liquid is not particularly limited, and examples thereof include inert gases such as nitrogen gas. By using an inert gas, deterioration of the removal liquid can be prevented. Note that the removal step S105' can be performed, for example, under an inert gas atmosphere.
  • the type of removal liquid, the concentration of the organic acid contained in the removal liquid, the acid dissociation constant pKa, etc. are the same as those described in the first embodiment. Further, the method for removing the removal liquid is also the same as that described in the first embodiment. Therefore, these descriptions will be omitted.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of the removal device in the substrate processing apparatus of this embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a two-fluid nozzle in the substrate processing apparatus of this embodiment.
  • the substrate processing apparatus of this embodiment differs mainly in that, as shown in FIG. 8, a droplet supply section 260 is used as a supply section in the removal apparatus 200'.
  • a droplet supply section 260 is used as a supply section in the removal apparatus 200'.
  • the supply device of this embodiment one having basically the same configuration as that of the first embodiment can be used (see FIGS. 4 and 5). Therefore, the description thereof will be omitted by giving the same reference numerals.
  • the droplet supply unit 260 is disposed above the substrate holding unit 210 and supplies droplets of the removal liquid supplied from the supply device 100 onto the surface Wf of the substrate W.
  • the droplet supply unit 260 includes a two-fluid nozzle 261 and an arm 274, as shown in FIGS. 8 and 9.
  • the two-fluid nozzle 261 generates droplets of the removal liquid by colliding (contacting) the removal liquid with gas, and sprays the removal liquid in droplet form.
  • the two-fluid nozzle 261 of this embodiment is an external mixing type two-fluid nozzle that forms a mixed fluid by colliding gas with the removal liquid outside the casing (nozzle).
  • the two-fluid nozzle 261 comprises an outer cylinder 262 that constitutes the casing, and an inner cylinder 263 that is fitted inside the outer cylinder 262.
  • Both the outer cylinder 262 and the inner cylinder 263 have a cylindrical outer shape, and are coaxially arranged so as to share the central axis L. Further, the lower end surface 262a of the outer cylinder 262 is a ring-shaped surface perpendicular to the central axis L.
  • the two-fluid nozzle 261 is configured such that its central axis L is perpendicular to the surface of the substrate W (i.e., the lower end surface 262a is parallel to the surface of the substrate W) when ejecting droplets of the removal liquid. ) are placed opposite each other.
  • the inner cylinder 263 has an internal space 264 formed along the central axis L so as to have a cylindrical shape.
  • This internal space 264 opens in a circular shape at the lower end of the inner tube 263 .
  • the upper end of the internal space 264 is connected to the pipe 113 of the supply device 100 through a pipe line.
  • the removal liquid supplied from the supply device 100 via the pipe 113 flows into the internal space 264 and is discharged from the opening 265 at the lower end (discharged downward along the central axis L). That is, the internal space 264 functions as a flow path for the removal liquid, and the opening 265 functions as a discharge port for the removal liquid.
  • the internal space 264 is also referred to as the "removal liquid channel 264.”
  • the opening 265 at the lower end of the internal space 264 is also referred to as a "removal liquid discharge port 265.”
  • the inner cylinder 263 includes a large diameter portion 263a and a small diameter portion 263b provided continuously below the large diameter portion 263a.
  • the small diameter portion 263b has a smaller outer diameter than the large diameter portion 263a.
  • the inner diameter of the outer tube 262 fitted outside the inner tube 263 is equal to the outer diameter of the large diameter portion 263a, and the outer tube 262 has a substantially constant inner diameter except for its lower end portion.
  • a gap 266 is formed between the outer surface of the small diameter portion 263b and the inner surface of the outer cylinder 262.
  • This gap 266 is a space with a ring-shaped cross section centered on the central axis L, and opens in a ring-shape (that is, a ring-shape surrounding the removal liquid discharge port 265) at the lower end of the outer cylinder 262.
  • the gap 266 is a gas flow path
  • the opening 268 is a gas discharge port.
  • the gap 266 will also be referred to as a "gas flow path 266.”
  • the opening 268 at the lower end of the gap 266 is also referred to as a "gas discharge port 268.”
  • a flange 269 is formed near the lower end of the small diameter portion 263b and extends radially outward from its outer peripheral surface.
  • a through hole 270 is formed in the flange 269, and the gas flowing into the gas flow path 266 is changed in flow direction when passing through the through hole 270, and flows around the central axis L. It flows as a swirling flow.
  • a short cylindrical portion 271 that protrudes from the lower surface of the flange 269 along the central axis L is formed in a portion of the small diameter portion 263b below the portion where the flange 269 is formed. .
  • the short cylindrical portion 271 is arranged so that its central axis coincides with the central axis L.
  • the outer diameter of the short cylindrical portion 271 is smaller than the inner diameter of the lower end surface 262a of the outer cylinder 262. Therefore, the aforementioned opening 268 is formed in a ring shape surrounding the central axis L between the lower end surface of the short cylinder portion 271 and the lower end surface 262a of the outer cylinder 262.
  • a portion of the inner wall surface of the outer tube 262 surrounding the short tube portion 271 is formed in a reduced diameter shape whose inner diameter decreases as it goes downward. Therefore, the swirling flow of gas that has flowed into the space 272 around the short cylindrical portion 271 becomes a spiral airflow that approaches the central axis L as it swirls within the space 272, and is discharged from the gas discharge port 268. .
  • the spiral airflow discharged from the gas discharge port 268 flows to surround the removal liquid discharged from the removal liquid discharge port 265 along the central axis L, and converges at a certain convergence point F on the central axis L. Proceed as follows. Then, at and around the convergence point F, the removal liquid and the gas collide and mix, forming droplet-shaped removal liquid. Further, the generated droplet-shaped removal liquid is accelerated by the gas flow and becomes a jet stream.
  • the droplet supply section 260 further includes a droplet supply section elevating mechanism 223'.
  • the droplet supply section lifting mechanism 223' is connected to the arm 274.
  • the droplet supply section elevating mechanism 223' is electrically connected to the control section 300', and can raise and lower the droplet supply section 260 in accordance with operation commands from the control section 300'. Thereby, the two-fluid nozzle 261 of the droplet supply section 260 can be brought closer to or separated from the substrate W held by the substrate holding section 210, and the separation distance from the surface Wf of the substrate W can be adjusted.
  • the two-fluid nozzle 261 is connected to the gas supply source 273 via the pipe 273a.
  • a valve 273b is provided along the route of the pipe 273a.
  • the valve 273b is electrically connected to the control unit 300', and opening and closing of the valve 273b can be controlled by operation commands from the control unit 300'. Further, the opening and closing of the valve 113a of the supply device 100 that supplies the removal liquid is also controlled by the operation command from the control unit 300'. Therefore, the ejection mode of the removal liquid ejected from the two-fluid nozzle 261 (specifically, ejection start timing, ejection end timing, type of ejected droplet, ejected flow rate, force of ejected droplet, etc.) is , and can be controlled by the control unit 300'.
  • an external mixing type two-fluid nozzle is used as the two-fluid nozzle 261.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • the control unit 300' is configured by a computer having a calculation unit and a storage unit, similar to the first embodiment.
  • the magnetic disk of the storage unit contains irradiation conditions for ultraviolet irradiation, as well as supply conditions for supplying droplets of the removal liquid to the substrate W.
  • the CPU used in the calculation unit reads out the substrate processing conditions into the RAM, similar to the first embodiment, and controls each part of the substrate processing apparatus according to the contents of the read out conditions.
  • the supply device and removal device of this embodiment may be used in various devices other than the substrate processing device, or may be used alone.
  • the most preferred embodiment of the present invention has been described.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • Each configuration in the above-described embodiment and each modification can be changed, modified, replaced, added, deleted, and combined within a mutually consistent range.
  • a method has been described in which the SAM is removed by applying ultrasonic vibration to the removal liquid or by spraying the removal liquid in droplets onto the SAM surface.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • the present invention may be any method as long as the SAM is irradiated with at least ultraviolet rays to reduce its water repellency before the SAM removal step.
  • Example 1 [Substrate preparation process] First, a substrate was prepared on whose surface a Cu film (thickness: 100 nm, metal film forming region) was formed as a metal film.
  • a treatment liquid was applied to the surface of the substrate to form a SAM in which octadecylphosphonic acid was adsorbed onto the Cu film.
  • an Al 2 O 3 film (film thickness: 5 nm) was formed on the surface of the substrate.
  • an Al 2 O 3 film was formed by an ALD method using an atomic layer deposition apparatus (trade name: SUNALE-R, manufactured by PICOSUN Corporation).
  • UV irradiation process Next, the surface of the SAM was irradiated with ultraviolet rays to modify the surface so that the water repellency of the SAM surface was reduced.
  • the ultraviolet irradiation conditions were as follows. Light source of ultraviolet irradiation section: Low-pressure mercury lamp (product name: EUV200WS-51, manufactured by Sen Special Light Source Co., Ltd.) Peak wavelength of ultraviolet rays: 185nm, 254nm Ultraviolet irradiation intensity: 10mW/ cm2 Ultraviolet irradiation time: 0.25 hours Pressure inside the chamber: Atmospheric pressure Temperature inside the chamber: 25°C Atmosphere inside the chamber: air
  • Comparative example 1 In this comparative example, after forming the Al 2 O 3 film, the SAM removal process was performed without performing the ultraviolet irradiation process. A sample according to this comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • FIGS. 10(a) and 10(b) are graphs representing the X-ray photoelectron spectra on the Cu film.
  • a sample according to this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • a sample according to this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • a sample according to this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • a sample according to this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • Example 7 the reduction in the thickness of the Al 2 O 3 film was able to be suppressed to 0.5 nm or less compared to the initial film thickness of 5 nm. Furthermore, in Example 7, the amount of decrease in the thickness of the Cu film could be suppressed to 3 nm or less compared to the initial thickness of 100 nm. As a result, in each sample of Examples 2 to 7, etching of the Cu film and Al 2 O 3 film was suppressed, and in particular, in Examples 2, 3, 6, and 7, etching of the Al 2 O 3 film was suppressed. Since the etching of the Cu film was well suppressed in Example 7, it can be said that the substrate processing methods of Examples 2 to 7 are all excellent in selectively removing SAM.
  • Ultrasonic vibrator 228 Discharge port 240... Scattering prevention cup 250... Ultraviolet irradiation unit 251... Light source unit 252... Quartz glass 253... Chamber 260... Droplet supply unit 261... Two-fluid nozzle 273... Gas supply source 273a... Piping 273b...Valve 300...Control unit S101...Preparation process S102...Self-assembled monolayer (SAM) formation process S103...Membrane formation process S104...UV irradiation process S105...Removal process W...Substrate Wf...Surface of substrate

Landscapes

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Abstract

基板の表面に設けられた自己組織化単分子膜を、良好に選択的除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供する。本発明は、表面に自己組織化単分子膜１４が設けられた基板Ｗを処理する基板処理方法であって、酸素原子を含む雰囲気下で、自己組織化単分子膜１４に紫外線を照射することにより、自己組織化単分子膜１４の表面の撥水性を低下させる紫外線照射工程Ｓ１０４と、紫外線照射工程後の自己組織化単分子膜１４に水性自己組織化単分子膜除去液を接触させ、これにより自己組織化単分子膜１４を選択的に除去する除去工程Ｓ１０５とを含む。

Description

基板処理方法及び基板処理装置
　本発明は、基板の表面に設けられた自己組織化単分子膜を、選択的に除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置に関する。
　半導体デバイスの製造に於いて、基板の特定の表面領域に選択的に膜を形成する技術として、フォトリソグラフィ技術が広く用いられている。例えば、下層配線形成後に絶縁膜を成膜し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、トレンチ及びビアホールを有するデュアルダマシン構造を形成し、トレンチ及びビアホールにＣｕ等の導電膜を埋め込んで配線を形成する。
　しかし、近時、半導体デバイスの微細化が益々進んでおり、フォトリソグラフィ技術では位置合わせ精度が十分でない場合も生じている。このため、フォトリソグラフィ技術に替えて、基板表面の特定領域に高精度で選択的に膜を形成する手法が求められている。
　例えば、特許文献１には、膜形成を望まない基板領域の表面に自己組織化単分子膜（Self-Assembled Monolayer:ＳＡＭ）を形成し、ＳＡＭが形成されていない基板領域に選択的に膜形成をする成膜方法が開示されている。またこの特許文献１では、選択的な膜形成の後、酢酸を用いてＳＡＭを除去することが開示されている。
　しかし特許文献１に開示の成膜方法では、酢酸によるＳＡＭの選択的除去が十分ではないという問題がある。
米国特許第１０，８６７，８５０号
　本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は基板の表面に設けられた自己組織化単分子膜を、良好に選択的除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供することにある。
　本発明の基板処理方法は、前記の課題を解決するために、表面に自己組織化単分子膜が設けられた基板を処理する基板処理方法であって、酸素原子を含む雰囲気下で、前記自己組織化単分子膜に紫外線を照射することにより、前記自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させる紫外線照射工程と、前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に水性自己組織化単分子膜除去液を接触させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する除去工程と、を含むことを特徴とする。
　前記の構成によれば、紫外線照射工程は、酸素原子を含む存在下で紫外線を照射する。より具体的には、例えば、酸素（Ｏ２）及び水分を含む大気中、又は酸素を供給した状態で紫外線を照射する。これにより、酸素原子、オゾン、ＯＨラジカル等の活性酸素種を生成させる。あるいは、紫外線の照射は、活性酸素種を供給しながら行ってもよい。これにより、自己組織化単分子膜を形成している単分子（有機組成物）の直鎖等の結合部分を切断することができる。その結果、自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させて改質することができる。
　また除去工程では、紫外線照射後の自己組織化単分子膜に水性自己組織化単分子膜除去液が供給される。自己組織化単分子膜の表面は紫外線照射によりその撥水性が低下しているため、水性自己組織化単分子膜除去液に対する濡れ性が向上している。これにより、自己組織化単分子膜の表面で水性自己組織化単分子膜除去液が広がりやすくなっており、自己組織化単分子膜の除去を促進することができる。
　すなわち、前記構成の基板処理方法であると、従来の基板処理方法と比較して、基板の表面に設けられた自己組織化単分子膜の選択的な除去を良好に行うことができる。
　前記の構成に於いては、前記除去工程が、前記水性自己組織化単分子膜除去液に物理的作用を加えながら、前記水性自己組織化単分子膜除去液を前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に接触させる工程であることが好ましい。除去工程に於いて、水性自己組織化単分子膜除去液に物理的作用を加えることにより、水性自己組織化単分子膜除去液が自己組織化単分子膜に接触した際、当該自己組織化単分子膜にこの物理的作用を間接的に作用させることができる。その結果、自己組織化単分子膜の基板からの剥離を促進し、自己組織化単分子膜の選択的な除去をさらに良好に行うことができる。
　前記の構成に於いては、前記除去工程が、前記水性自己組織化単分子膜除去液に超音波振動を付与しながら、前記水性自己組織化単分子膜除去液を前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に接触させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する工程であってもよい。自己組織化単分子膜表面に供給する水性自己組織化単分子膜除去液に、物理的作用として超音波振動を付与することで、当該水性自己組織化単分子膜除去液が自己組織化単分子膜に接触する際に、超音波振動を自己組織化単分子膜に伝搬させることができる。その結果、自己組織化単分子膜が基板から剥離するのを促進し、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　また前記の構成に於いては、前記除去工程が、前記水性自己組織化単分子膜除去液に気体を接触させて生成される液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を、前記自己組織化単分子膜に接触させることにより、前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する工程であってもよい。自己組織化単分子膜表面に供給する水性自己組織化単分子膜除去液に、物理的作用として気体を接触させることで、液滴状の水性自己組織化単分子膜除去液を自己組織化単分子膜に衝突させて接触させることができる。そして、その衝撃により自己組織化単分子膜が基板から剥離するのを促進し、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　前記の構成に於いては、前記紫外線の照射強度が、１ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲であることが好ましい。紫外線の照射強度を１ｍＷ／ｃｍ２以上にすることにより、自己組織化単分子膜表面の撥水性を良好に低下させ、水性自己組織化単分子膜除去液の自己組織化単分子膜に対する濡れ性を良好に維持することができる。
　前記の構成に於いては、前記水性自己組織化単分子膜除去液が、少なくとも有機酸を含むことが好ましい。水性自己組織化単分子膜除去液が有機酸を含むことにより、水性自己組織化単分子膜除去液の自己組織化単分子膜に対する濡れ性及び浸透性をさらに向上させることができる。これにより、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　前記の構成に於いては、前記水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａが、－４以上、１４以下であることが好ましい。水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａを－４以上にすることにより、例えば基板上にＣｕ膜等の金属膜やＡｌ２Ｏ３膜等が設けられている場合にも、水性自己組織化単分子膜除去液によりこれらの膜が不必要にエッチングされるのを防止又は低減することができる。
　本発明の基板処理装置は、前記の課題を解決するために、表面に自己組織化単分子膜が設けられた基板を処理する基板処理装置であって、紫外線を照射する紫外線照射部と、水性自己組織化単分子膜除去液を前記基板の表面に供給する供給部と、前記紫外線照射部及び前記供給部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記紫外線照射部に対し、酸素原子を含む雰囲気下で紫外線を前記自己組織化単分子膜に照射させ、これにより前記自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させ、前記供給部に対し、前記基板の表面に前記水性自己組織化単分子膜除去液を供給させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去することを特徴とする。
　前記の構成によれば、制御部は、紫外線照射部に対し、酸素原子を含む雰囲気下で紫外線を前記自己組織化単分子膜に照射させる。より具体的には、例えば、酸素（Ｏ２）及び水分を含む大気中、又は酸素を供給した状態で紫外線を照射させる。これにより、酸素原子、オゾン、ＯＨラジカル等の活性酸素種を生成させる。あるいは、制御部は、活性酸素種の供給下で紫外線照射部に紫外線を照射させる。これにより、自己組織化単分子膜を形成している単分子（有機組成物）の直鎖等の結合部分を切断することができる。その結果、自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させて改質することができる。
　また制御部は、供給部に対し、紫外線照射後の自己組織化単分子膜に水性自己組織化単分子膜除去液を供給させる。自己組織化単分子膜の表面は、紫外線照射部による紫外線照射により撥水性が低下しているため、水性自己組織化単分子膜除去液に対する濡れ性が向上している。これにより、自己組織化単分子膜の表面で水性自己組織化単分子膜除去液が広がりやすくなっており、自己組織化単分子膜の除去を促進することができる。
　すなわち、前記構成の基板処理装置であると、従来の基板処理装置と比較して、基板の表面に設けられた自己組織化単分子膜の選択的な除去を良好に行うことができる。
　前記の構成に於いて、前記供給部は超音波付与部を備えており、前記制御部は、前記超音波付与部を制御することにより、前記水性自己組織化単分子膜除去液に超音波振動を付与するものであってもよい。これにより、超音波振動が付与された水性自己組織化単分子膜除去液を自己組織化単分子膜に供給することができ、当該水性自己組織化単分子膜除去液が自己組織化単分子膜に接触する際に、超音波振動を自己組織化単分子膜に伝搬させることができる。その結果、自己組織化単分子膜が基板から剥離するのを促進し、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　前記の構成に於いて、前記供給部は、液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を供給する液滴供給部であり、前記制御部は、前記液滴供給部を制御することにより、前記水性自己組織化単分子膜除去液に気体を接触させて、液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を生成させ、前記自己組織化単分子膜に向けて噴射させるものであってもよい。供給部として液滴供給部を用いることにより、液滴状の水性自己組織化単分子膜除去液を自己組織化単分子膜に衝突させて供給することができる。そして、その衝撃により自己組織化単分子膜が基板から剥離するのを促進し、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　前記の構成に於いて、前記制御部は、前記紫外線照射部を制御することにより、前記紫外線の照射強度を１ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲にすることが好ましい。制御部が、紫外線の照射強度を１ｍＷ／ｃｍ２以上となるように紫外線照射部を制御することにより、自己組織化単分子膜表面の撥水性を良好に低下させ、水性自己組織化単分子膜除去液の自己組織化単分子膜に対する濡れ性を良好に維持することができる。
　前記の構成に於いては、前記水性自己組織化単分子膜除去液が、少なくとも有機酸を含むことが好ましい。水性自己組織化単分子膜除去液が有機酸を含むことにより、水性自己組織化単分子膜除去液の自己組織化単分子膜に対する濡れ性及び浸透性を向上させることができる。これにより、自己組織化単分子膜の選択的な除去を一層良好に行うことができる。
　前記の構成に於いては、前記水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａが、－４以上、１４以下であることが好ましい。水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａを－４以上にすることにより、例えば基板上にＣｕ膜等の金属膜やＡｌ２Ｏ３膜等が設けられている場合にも、水性自己組織化単分子膜除去液によりこれらの膜が不必要にエッチングされるのを防止又は低減することができる。
　本発明によれば、保護膜としての自己組織化単分子膜を選択的かつ良好に除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る基板処理方法の全体的な流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る膜形成方法に於ける基板の状態変化の一例を示す模式図であって、同図（ａ）は自己組織化単分子膜の形成材料を基板表面に供給する様子を表し、同図（ｂ）は基板表面の金属膜形成領域に自己組織化単分子膜が形成された様子を表し、同図（ｃ）は基板表面の金属膜非形成領域に膜が形成された様子を表す。 本発明の第１実施形態に係る膜形成方法に於ける基板の状態変化の一例を示す模式図であって、同図（ａ）は自己組織化単分子膜に紫外線を照射する様子を表し、同図（ｂ）は基板表面の金属膜形成領域の自己組織化単分子膜が除去された様子を表す。 本発明の第１実施形態の基板処理装置に於ける供給装置の概略を表す説明図である。 本発明の第１実施形態の基板処理装置に於ける除去装置の概略を表す説明図である。 図６（ａ）は本発明の第１実施形態に係る除去装置に於ける超音波ノズルの概略を表す斜視図であり、図６（ｂ）は超音波ノズルの概略を表す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板処理方法の全体的な流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の基板処理装置に於ける除去装置の概略を表す説明図である。 本発明の第２実施形態の除去装置に於ける２流体ノズルの概略を表す断面図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、Ｃｕ膜上のＸ線光電子スペクトルを表すグラフを表す。
（第１実施形態）
　＜基板処理方法＞
　本発明の第１実施形態に係る基板処理方法について、図１～図３を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理方法の全体的な流れの一例を示すフローチャートである。図２（ａ）～図２（ｃ）は本発明の第１実施形態に係る膜形成方法に於ける基板の状態変化の一例を示す模式図であって、同図（ａ）は自己組織化単分子膜の形成材料を基板表面に供給する様子を表し、同図（ｂ）は基板表面の金属膜形成領域に自己組織化単分子膜が形成された様子を表し、同図（ｃ）は基板表面の金属膜非形成領域に膜が形成された様子を表す。図３（ａ）及び図３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る膜形成方法に於ける基板の状態変化の一例を示す模式図であって、同図（ａ）は自己組織化単分子膜に紫外線を照射する様子を表し、同図（ｂ）は基板表面の金属膜形成領域の自己組織化単分子膜が除去された様子を表す。
　本実施形態の基板処理方法は、基板Ｗの表面に膜を形成する際に、基板表面の材質に応じて選択的に成膜するための技術を提供するものである。尚、本明細書に於いて「基板」とは、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の各種基板をいう。
　本実施形態の基板処理方法は、図１に示すように、基板Ｗの準備工程Ｓ１０１と、ＳＡＭを形成するための自己組織化単分子膜形成工程Ｓ１０２と、膜形成工程Ｓ１０３と、ＳＡＭに紫外線を照射する紫外線照射工程Ｓ１０４と、ＳＡＭを除去する除去工程Ｓ１０５とを少なくとも含む。
　基板Ｗの準備工程Ｓ１０１で準備される基板Ｗは、図１及び図２（ａ）に示すように、金属膜１１が露出して形成された金属膜形成領域と、絶縁膜１２が露出して形成された金属膜非形成領域とを含む。基板Ｗとしては、より具体的には、例えば、任意の配線幅のトレンチが形成された絶縁膜１２と、当該トレンチに埋め込まれた金属膜１１とを有するものが挙げられる。尚、基板Ｗの準備工程は、例えば、基板搬入出機構により基板Ｗを収容する容器であるチャンバ（詳細については後述する。）の内部に基板Ｗを搬入することを含み得る。
　金属膜形成領域及び金属膜非形成領域は、図２（ａ）では１つずつ形成されているが、それぞれ複数形成されていてもよい。例えば、隣り合う帯状の金属膜形成領域の間に帯状の金属膜非形成領域が介在されるように配置されてもよく、隣り合う帯状の金属膜非形成領域の間に帯上の金属膜形成領域が介在されるように配置されてもよい。
　また本実施形態の基板Ｗは、その表面に金属膜形成領域及び金属膜非形成領域のみが設けられている場合に限定されるものではない。例えば、金属膜１１及び絶縁膜１２とは異なる材料からなる他の膜が、表面に露出して形成される領域が設けられていてもよい。この場合、当該領域が設けられる位置は特に限定されず、任意に設定することができる。
　金属膜１１としては特に限定されず、例えば、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）等からなるものが挙げられる。
　また絶縁膜１２としては特に限定されず、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなるものが挙げられる。
　ＳＡＭ形成工程Ｓ１０２で使用される処理液は、ＳＡＭを形成する材料（以下、「ＳＡＭ形成材料」という。）１３と、溶媒とを少なくとも含む。ＳＡＭ形成材料は溶媒に溶解していてもよく、分散していてもよい。
　ＳＡＭ形成材料１３としては特に限定されず、例えば、モノホスホン酸、ジホスホン酸等のホスホン酸基を有するホスホン酸化合物が挙げられる。これらのホスホン酸化合物は単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
　モノホスホン酸としては特に限定されず、例えば、一般式Ｒ－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２（式中、Ｒは炭素数１～１８で表されるアルキル基；炭素数１～１８の範囲内であって、フッ素原子を有するアルキル基；又はビニル基を表す。）で表されるホスホン酸化合物が挙げられる。尚、本明細書に於いて炭素数の範囲を表す場合、その範囲は当該範囲に含まれる全ての整数の炭素数を含むことを意味する。従って、例えば「炭素数１～３」のアルキル基とは、炭素数が１、２及び３の全てのアルキル基を意味する。
　炭素数１～１８で表されるアルキル基は、直鎖状及び分岐状の何れでもよい。さらにアルキル基の炭素数は、１０～１８の範囲が好ましく、１４～１８の範囲がより好ましい。また、炭素数１～１８の範囲内であって、フッ素原子を有するアルキル基は、直鎖状及び分岐状の何れでもよい。さらにフッ素原子を有するアルキル基の炭素数は、１０～１８の範囲が好ましく、１４～１８の範囲がより好ましい。
　さらに前記Ｒ－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２で表されるモノホスホン酸としては、具体的には、例えば、以下の化学式（１）～（１６）の何れかで表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　またモノホスホン酸としては、前述の例示したものの他に以下の化学式（１７）～（１９）の何れかで表される化合物も用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　ジホスホン酸としては、以下の化学式（２０）及び（２１）の何れかで表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　例示したホスホン酸化合物のうち、緻密なＳＡＭ形成の観点からは、オクタデシルホスホン酸（Octadecylphosphonic acid）等が好ましい。
　処理液に於ける溶媒としては特に限定されず、例えば、アルコール溶媒、エーテル溶媒、グリコールエーテル溶媒、グリコールエステル溶媒等が挙げられる。アルコール溶媒としては特に限定されず、例えば、エタノール等が挙げられる。エーテル溶媒としては特に限定されず、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等が挙げられる。グリコールエーテル溶媒としては特に限定されず、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）等が挙げられる。グリコールエステル溶媒としては特に限定されず、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。また、これらの溶媒は、前述の例示したホスホン酸化合物と任意に組み合わせて用いることができる。例示した溶媒のうちホスホン酸化合物を溶解させることができるとの観点からは、アルコール溶媒が好ましく、エタノールが特に好ましい。
　ＳＡＭ形成材料１３の含有量は、処理液の全質量に対し、０．０００４質量％～０．２質量％の範囲内が好ましく、０．００４質量％～０．０８質量％の範囲内がより好ましく、０．０２質量％～０．０６質量％の範囲内が特に好ましい。
　また処理液には、本発明の効果を阻害しない範囲で公知の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては特に限定されず、例えば、安定剤、及び界面活性剤等が挙げられる。
　ＳＡＭ形成工程Ｓ１０２は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、処理液を基板Ｗの表面に接触させ、金属膜１１の表面に処理液中に含まれるＳＡＭ形成材料１３を吸着させることにより、ＳＡＭ１４を形成する工程である。ここで、ＳＡＭ１４は基板Ｗの金属膜形成領域の金属膜１１上にのみ選択的に形成され、金属膜非形成領域には形成されない。ＳＡＭ１４が金属膜１１上にのみ形成されるのは、例えば、金属膜１１がＣｕ（銅）膜である場合、ＳＡＭ形成材料１３であるホスホン酸化合物のホスホン酸基と、Ｃｕ膜表面の－ＯＨ基とが以下の化学反応式で表されるように反応するためである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　処理液を基板Ｗに接触させる方法としては特に限定されず、例えば、処理液を基板Ｗの表面に塗布する方法や処理液を基板Ｗの表面に噴霧する方法、基板Ｗを処理液中に浸漬させる方法等が挙げられる。
　処理液を基板Ｗの表面に塗布する方法としては、例えば、基板Ｗをその中央部を軸にして一定速度で回転させた状態で、処理液を基板Ｗの表面の中央部に供給することにより行う方法が挙げられる。これにより、基板Ｗの表面に供給された処理液は、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力によって、基板Ｗの表面中央付近から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板Ｗの表面の全面に拡散される。その結果、基板Ｗの表面の全面が処理液で覆われて、当該処理液の液膜が形成される。
　ＳＡＭ形成工程Ｓ１０２は、例えば、不活性ガスの雰囲気下で行うことができる。
　ＳＡＭ形成工程Ｓ１０２に於いては、基板Ｗの表面に残存する処理液を除去する工程を含み得る。処理液を除去する工程としては特に限定されず、例えば、基板Ｗを一定速度で回転させることにより遠心力で処理液を振り切る工程等が挙げられる。
　また、処理液を遠心力により振り切る工程を行う場合、基板Ｗの回転数としては処理液を十分に振り切れる程度であれば特に限定されないが、通常は８００ｒｐｍ～２５００ｒｐｍの範囲で設定され、好ましくは１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍ、より好ましくは１２００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。
　膜形成工程Ｓ１０３は、図１及び図２（ｃ）に示すように、目的とする膜１５を金属膜非形成領域の絶縁膜１２上に形成する工程である。このとき、金属膜形成領域に形成されたＳＡＭ１４が金属膜１１の保護膜としてマスクする機能を果たす。これにより、目的とする膜１５を金属膜非形成領域に選択的に形成することができる。
　目的とする膜１５としては特に限定されず、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる膜が挙げられる。またこれらの膜１５を形成する方法としては特に限定されず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成膜）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積）法、真空蒸着、スパッタリング、メッキ、サーマルＣＶＤ及びサーマルＡＬＤ等が挙げられる。
　紫外線照射工程Ｓ１０４は、図１及び図３（ａ）に示すように、ＳＡＭ１４に紫外線を照射してＳＡＭ１４の撥水性を低下させる工程である。
　本工程は、少なくとも基板Ｗの表面を、酸素原子を含む雰囲気下にして行われる。例えば、酸素（Ｏ２）及び／又は水分を含む雰囲気下（大気下を含む。）で紫外線を照射した場合、酸素原子、オゾン及びＯＨラジカル等の活性酸素種を生成させることができる。この活性酸素種は、自己組織化単分子膜に接触すると、当該自己組織化単分子膜を形成している単分子（有機組成物）の直鎖等の結合部分を切断することができる。これにより、自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させ表面改質をすることができる。また本工程は、酸素原子、オゾン及びＯＨラジカル等の活性酸素種の存在下又は供給下で行ってもよい。
　照射する紫外線の波長域は３８０ｎｍ以下であれば特に限定されないが、ＳＡＭ１４の表面の撥水性低下を促進するとの観点からは、２５４ｎｍ以下であることが好ましい。
　紫外線の照射強度は、１ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下であることが好ましく、３ｍＷ／ｃｍ２以上、３０ｍＷ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２以上、２０ｍＷ／ｃｍ２以下であることが特に好ましい。紫外線の照射強度を１ｍＷ／ｃｍ２以上にすることにより、ＳＡＭ１４表面の撥水性を低下させ、後述の水性自己組織化単分子膜除去液のＳＡＭ１４に対する濡れ性を良好に維持することができる。
　紫外線の照射時間は、１分間以上、６０分間以下であることが好ましく、５分間以上、３０分間以下であることがより好ましく、１０分間以上、２０分間以下であることが特に好ましい。紫外線の照射時間を１分間以上にすることにより、ＳＡＭ１４表面の撥水性を低下させ、後述の水性自己組織化単分子膜除去液のＳＡＭ１４に対する濡れ性を良好に維持することができる。
　紫外線の照射回数は特に限定されないが、１度である方が好ましい。これにより、膜１５等の損傷を防止又は低減することができる。
　紫外線照射後のＳＡＭ１４表面の接触角（２３℃）は、ＤＩＷ（Deionized Water）に対し０°以上、４０°以下であることが好ましく、０°以上、３０°以下であることがより好ましく、０°以上、２０°以下であることが特に好ましい。接触角が４０°以下であると、除去液に対する濡れ性を良好に維持することができる。その結果、ＳＡＭ１４の選択的な除去を良好に行うことができる。尚、接触角の測定方法として特に限定されず、例えば、後述の方法を採用することができる。
　除去工程Ｓ１０５は、図１及び図３（ｂ）に示すように、膜１５を形成する工程の実行後に、金属膜形成領域に形成されたＳＡＭ１４を除去する工程である。本工程に於いてＳＡＭ１４の除去は、超音波振動を付与した水性自己組織化単分子膜除去液（以下、「除去液」という。）を少なくともＳＡＭ１４に接触させることにより行う。ＳＡＭ１４は、紫外線照射工程Ｓ１０４に於いて撥水性が低下するように表面改質されているため、除去液のＳＡＭ１４に対する濡れ性が向上している。そのため、除去液によるＳＡＭ１４の溶解をより効果的に行うことができる。また、除去液には超音波振動が付与されているため、ＳＡＭ１４に接触した際、ＳＡＭ１４に超音波振動を伝搬させることができる。その結果、除去液のＳＡＭ１４に対する浸透性を向上させ、ＳＡＭ１４の基板Ｗからの剥離を促進させることができる。これにより本工程では、図３（ｂ）に示すように、金属膜非形成領域にのみ膜１５が選択的に形成され、かつ金属膜１１が露出した基板Ｗを得ることができる。ここで、ＳＡＭ１４の除去とは、ＳＡＭ１４が除去液で溶解して除去される場合の他、基板Ｗから脱離（剥離）する場合を含む意味である。
　除去液としては、水性であり、ＳＡＭ１４を選択的に除去できるものであれば特に限定されない。除去液は水性であるため、撥水性が低下するように表面改質されたＳＡＭ１４の表面に対しては、良好な濡れ性を発揮させることができる。尚、本明細書に於いて「水性」とは、水で希釈可能な液体組成、又は水を含む液体組成を有することを意味する。除去液としては、具体的には、例えば、マレイン酸、メチルホスホン酸、酢酸等の有機酸や、塩酸等を含むものが挙げられる。また、除去液には、水性溶媒が含まれていてもよい。水性溶媒としては、水等が挙げられる。
　除去液に於ける有機酸の濃度としては特に限定されないが、通常は、除去液の全質量に対し、１質量％以上、１００質量％以下であることが好ましく、１質量％以上、５０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上、２０質量％以下であることが特に好ましい。
　また除去液の酸解離定数ｐＫａは、－４以上、１４以下であることが好ましく、０以上、１０以下であることがより好ましく、１．９６以上、４．７６以下であることが特に好ましい。除去液としてｐＫａが－４以上のものを用いることにより、Ｃｕ膜等の金属膜１１やＡｌ２Ｏ３膜等の膜１５が、除去液により不必要にエッチングされるのを防止又は低減することができる。
　除去液をＳＡＭ１４に接触させる方法としては特に限定されず、例えば、除去液を基板Ｗの表面に塗布する方法や除去液を基板Ｗの表面に噴霧する方法、基板Ｗを除去液中に浸漬させる方法等が挙げられる。
　除去液を基板Ｗの表面に塗布する方法としては、例えば、基板Ｗをその中央部を軸にして一定速度で回転させた状態で、除去液を基板Ｗの表面の中央部に供給することにより行う方法が挙げられる。これにより、基板Ｗの表面に供給された除去液は、基板Ｗが回転することにより生ずる遠心力によって、基板Ｗの表面中央付近から基板Ｗの周縁部に向かって流動し、基板Ｗの表面の全面に拡散される。その結果、基板Ｗの表面の全面が除去液で覆われて、当該除去液の液膜が形成される。
　除去工程Ｓ１０５は、例えば、不活性ガスの雰囲気下で行うことができる。
　除去工程Ｓ１０５に於いては、基板Ｗの表面に残存する除去液を除去する工程を含み得る。除去液を除去する工程としては特に限定されず、例えば、基板Ｗを一定速度で回転させることにより遠心力で除去液を振り切る工程等が挙げられる。
　また、除去液を遠心力により振り切る工程を行う場合、基板Ｗの回転数としては除去液を十分に振り切れる程度であれば特に限定されないが、通常は８００ｒｐｍ～２５００ｒｐｍの範囲で設定され、好ましくは１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍ、より好ましくは１２００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍである。
　以上のように、本実施形態の基板処理方法によれば、ＳＡＭ１４の除去工程Ｓ１０５の前に予め紫外線を照射してＳＡＭ１４の撥水性を低下させるので、除去液をＳＡＭ１４の表面に良好に濡れさせることができる。また除去液には、物理的作用として超音波振動が付与されているため、除去液がＳＡＭ１４に接触する際、超音波振動を伝搬させることで、除去液のＳＡＭ１４への浸透性を向上させ、ＳＡＭ１４の基板Ｗからの剥離を促進させることができる。その結果、本実施形態の基板処理方法であると、従来の基板処理方法と比較して、ＳＡＭ１４の選択的な除去を良好に行うことができる。
　＜基板処理装置＞
　次に、第１実施形態に係る基板処理装置について、図４～図６に基づき説明する。図４は、本実施形態の基板処理装置に於ける除去液の供給装置を表す説明図である。図５は、本実施形態に係る基板処理装置の除去装置を表す説明図である。図６（ａ）は、本実施形態の除去装置に於ける超音波ノズルの概略を表す斜視図であり、図６（ｂ）は超音波ノズルの概略を表す縦断面図である。
　本実施形態の基板処理装置は、図４及び図５に示すように、除去液を供給するための供給装置１００と、ＳＡＭ１４を除去するための除去装置２００と、基板処理装置の各部を制御するための制御部３００とを少なくとも備える。
　［供給装置］
　本実施形態に係る供給装置１００は、図４に示すように、除去液を除去装置２００に供給する機能を有しており、除去液タンク１１１と、加圧部１１２と、配管１１３とを少なくとも備える。
　除去液タンク１１１は、除去液タンク１１１内の処理液を撹拌する撹拌部、及び除去液タンク１１１内の処理液の温度調整を行う温度調整部を備えてもよい（何れも図示しない。）。撹拌部としては、除去液タンク１１１内の除去液を撹拌する回転部と、回転部の回転を制御する撹拌制御部を備えるものが挙げられる。撹拌制御部は制御部３００と電気的に接続され、回転部は、例えば、回転軸の下端にプロペラ状の攪拌翼を備えている。制御部３００が撹拌制御部に動作指令を行うことで回転部を回転させ、これにより攪拌翼で除去液を撹拌させることができる。その結果、除去液タンク１１１内で、除去液の濃度及び温度を均一にすることができる。
　加圧部１１２は、除去液タンク１１１内を加圧する気体の供給源である窒素ガス供給源１１６、窒素ガスを加圧するポンプ（図示しない）、窒素ガス供給管１１４及び窒素ガス供給管１１４の経路途中に設けられたバルブ１１５を備える。窒素ガス供給源１１６は窒素ガス供給管１１４により除去液タンク１１１と管路接続されている。除去液タンク１１１内には、制御部３００と電気的に接続した気圧センサ（図示しない）を設けることができる。この場合、制御部３００は、気圧センサが検出した値に基づいてポンプの動作を制御することにより、除去液タンク１１１内の気圧を大気圧より高い所定の気圧に維持することができる。また、バルブ１１５も制御部３００と電気的に接続させることにより、バルブ１１５の開閉を制御部３００の動作指令によって制御することができる。
　配管１１３は除去装置２００と管路接続されている。配管１１３の途中経路にはバルブ１１３ａが設けられている。バルブ１１３ａは制御部３００と電気的に接続されており、バルブ１１３ａの開閉を制御部３００の動作指令によって制御することができる。制御部３００の動作指令によりバルブ１１３ａ及びバルブ１１５が開栓されると、処理液が配管１１３を介して除去装置２００に供給（圧送）される。
　［除去装置］
　次に、除去装置２００について、図５に基づき説明する。
　本実施形態に係る除去装置２００は、金属膜１１上に形成されたＳＡＭ１４を除去することが可能な枚葉式の除去装置である。
　除去装置２００は、図５に示すように、基板Ｗを保持する基板保持部２１０と、基板Ｗの表面Ｗｆに除去液を供給する供給部２２０と、基板Ｗを収容する容器であるチャンバ２３０と、除去液を捕集する飛散防止カップ２４０と、紫外線照射部２５０とを少なくとも備える。また、除去装置２００は基板Ｗを搬入又は搬出する搬入出手段（図示しない）を備えることもできる。
　基板保持部２１０は基板Ｗを保持する手段であり、図５に示すように、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるものである。この基板保持部２１０は、スピンベース２１２と回転支軸２１３とが一体的に結合されたスピンチャック２１１を有している。スピンベース２１２は平面視に於いて略円形形状を有しており、その中心部に、略鉛直方向に延びる中空状の回転支軸２１３が固定されている。回転支軸２１３はモータを含むチャック回転機構２１４の回転軸に連結されている。チャック回転機構２１４は円筒状のケーシング２１５内に収容され、回転支軸２１３はケーシング２１５により、鉛直方向の回転軸周りに回転自在に支持されている。
　チャック回転機構２１４は、制御部３００のチャック駆動部（図示しない）からの駆動により回転支軸２１３を回転軸周りに回転することができる。これにより、回転支軸２１３の上端部に取り付けられたスピンベース２１２が回転軸Ｊ周りに回転する。制御部３００は、チャック駆動部を介してチャック回転機構２１４を制御して、スピンベース２１２の回転速度を調整することができる。
　スピンベース２１２の周縁部付近には、基板Ｗの周端部を把持するための複数個のチャックピン２１６が立設されている。チャックピン２１６の設置数は特に限定されないが、円形状の基板Ｗを確実に保持するために、少なくとも３個以上設けることが好ましい。本実施形態では、スピンベース２１２の周縁部に沿って等間隔に３個配置する。それぞれのチャックピン２１６は、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持ピンと、基板支持ピンに支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持ピンとを備えている。
　供給部２２０は基板保持部２１０の上方位置に配置されており、供給装置１００から供給される除去液を基板Ｗの表面Ｗｆ上に供給する。供給部２２０は、図５、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、超音波付与部と、アーム２２２とを備える。
　超音波付与部は、超音波ノズル２２１と、超音波発振器（図示しない。）とを備える。超音波ノズル２２１は、水平に延設されたアーム２２２の先端部に取り付けられており、除去液を吐出する際にはスピンベース２１２の上方に配置される。超音波ノズル２２１は、胴部２２１ａと、胴部２２１ａの下部に設けられたノズル先端部２２１ｂとを有し、全体形状が有蓋円筒形状となっている。
　超音波ノズル２２１は、その内部に除去液を充填することが可能な充填空間ＦＳを有している。ノズル先端部２２１ｂは、下方に向かうに従い先細りとなっており、図６（ｂ）に示すように、縦断面の形状に於いては略Ｖ字形となっている。ノズル先端部２２１ｂには、充填空間ＦＳ内に供給された除去液を基板Ｗの表面に向けて吐出するための吐出口２２８が設けられている。吐出口２２８の開口面積は、胴部２２１ａの横断面（処理液の吐出方向と略直交する断面）の面積に比べて小さくなっている。そのため、ノズル先端部２２１ｂの横断面の面積は、上部（胴部２２１ａの横断面）から下部（吐出口２２８の開口面）に向かうに従い徐々に縮径している。胴部２２１ａの側面には充填空間ＦＳに除去液を供給する供給口２２４が設けられている。供給口２２４は、供給装置１００の配管１１３と連通接続している。
　また超音波ノズル２２１は、図６（ｂ）に示すように、胴部２２１ａの内部に於いて超音波振動子２２５を備えている。超音波振動子２２５は、吐出口２２８と対向するように、胴部２２１ａの上壁面に設けられている。超音波振動子２２５には、ケーブル２２６が電気的に接続されており、ケーブル２２６は、超音波発振器に電気的に接続されている。さらに超音波発振器は制御部３００と電気的に接続されており、制御部３００からの動作指令に応じて超音波振動子２２５に超音波を発振させ、充填空間ＦＳ内の除去液に超音波振動を付与する。これにより、除去液中にキャビテーションを発生させ、微少な気泡を生じさせる。超音波振動子２２５の表面には、石英又は高純度ＳｉＣ（炭化珪素）の薄板が貼り付けられている。尚、超音波ノズル２２１は、耐薬品性の観点からＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）又は石英で形成されているが、胴部２２１ａをＰＴＦＥとし、ノズル先端部２２１ｂ（または吐出口２２８の周辺部のみ）を石英として組み合わせて構成してもよい。
　さらに超音波ノズル２２１は、胴部２２１ａ内部に於ける超音波振動子２２５の下方に、複数の板状部材２２７が設けられている。複数の板状部材２２７は、除去液の流れを阻害しないように設けられるのが好ましい。図６（ｂ）では、複数の板状部材２２７は、相互に等間隔となるように、かつ除去液の吐出方向Ｐと略平行に配列して設けられている。板状部材２２７を設けることで、除去液中に発生するキャビテーションによる気泡の量を増加させることができる。尚、板状部材２２７は、超音波ノズル２２１と同様、耐薬品性を有する材料により作製されたものが好ましい。
　また供給部２２０は、図５に示すように、供給部昇降機構２２３をさらに有している。供給部昇降機構２２３は、アーム２２２に接続されている。
　供給部昇降機構２２３は制御部３００と電気的に接続されており、制御部３００からの動作指令に応じて供給部２２０を昇降させることができる。これにより、供給部２２０の超音波ノズル２２１を、基板保持部２１０に保持されている基板Ｗに接近又は離隔させ、基板Ｗの表面Ｗｆとの間の離間距離を調整することができる。
　尚、基板Ｗを除去装置２００内に搬入出させる際には、制御部３００の動作指令により供給部昇降機構２２３を作動させ、供給部２２０を上昇させる。これにより、超音波ノズル２２１と基板Ｗの表面Ｗｆとを一定の距離に離隔させることができ、基板Ｗの搬入出を容易にすることができる。
　飛散防止カップ２４０は、スピンベース２１２を取り囲むように設けられる。飛散防止カップ２４０は昇降駆動機構（図示しない）に接続され、上下方向に昇降可能となっている。基板Ｗの表面Ｗｆに除去液を供給する際には、飛散防止カップ２４０が昇降駆動機構によって所定位置に位置決めされ、チャックピン２１６により保持された基板Ｗを側方位置から取り囲む。これにより、基板Ｗやスピンベース２１２から飛散する除去液を捕集することができる。
　紫外線照射部２５０は、除去装置２００の内部に於いて、基板保持部２１０に保持された基板Ｗの表面Ｗｆに紫外線を照射することが可能なように、当該基板保持部２１０の上方（図５の矢印Ｚで示す方向）に配置される。紫外線照射部２５０は、複数の光源部２５１と、石英ガラス２５２とを少なくとも備える。
　図５に示す光源部２５１は線光源であり、その長手方向が図５のＹで示す方向と平行となるように配置されている。また、各光源部２５１は、相互に等間隔となるように矢印Ｘで示す方向に配列されている。但し、本発明の紫外線照射部はこの態様に限定されるものではない。例えば、リング状の紫外線照射部であって、相互に直径が異なるものが同心円状に配置される態様であってもよい。また、紫外線照射部は点光源であってもよい。この場合、複数の紫外線照射部が面内で相互に等間隔となるように配置されるのが好ましい。
　光源部２５１の種類としては、紫外線が照射される限り特に限定されず、他の放射線や紫外線領域以外の波長域を含んでいてもよい。光源部２５１は、具体的には、例えば、低圧水銀ランプ（主波長：１８５ｎｍ、２５４ｎｍ）、高圧水銀ランプ（主波長：３６５ｎｍ）、エキシマＵＶランプ（主波長：２７２ｎｍ）、メタルハライドランプ（２５０～４５０ｎｍ）及びＵＶ(ultraviolet)－ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等を用いることができる。また、複数の光源部２５１は同種であってもよく、異種であってもよい。光源部２５１として異種のものを複数用いる場合、ピーク波長や光強度等を相互に異ならせて配置することができる。
　石英ガラス２５２は、光源部２５１と基板Ｗの間に配置されている。石英ガラス２５２は板状体であり、水平方向に平行となるように設けられている。また、石英ガラス２５２は、紫外線に対して光透過性、耐熱性及び耐食性を有しており、光源部２５１から照射される紫外線を透過させて、基板Ｗの表面Ｗｆへの照射を可能にしている。さらに石英ガラス２５２は、光源部２５１をチャンバ２５３内の雰囲気から保護することができる。
　以上の説明に於いては、本発明の基板処理装置に於ける除去装置が基板Ｗに対して１枚毎に処理を行う枚葉式である場合を例にして説明した。しかし本発明の基板処理装置はこの態様に限定されるものでなく、本発明の基板処理装置の他の形態として除去装置が複数枚の基板に対して一括して処理を行うバッチ式の形態である場合にも適用可能である。
　［制御部］
　制御部３００は、基板処理装置の各部と電気的に接続しており、各部の動作を制御する。制御部３００は、演算部と、記憶部とを有するコンピュータにより構成される。演算部としては、各種演算処理を行うＣＰＵを用いる。また、記憶部は、基板処理プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ及び制御用ソフトウェアやデータ等を記憶しておく磁気ディスクを備える。磁気ディスクには、基板処理条件に関するデータが予め格納されている。基板処理条件としては、例えば、超音波発振器を駆動させるための駆動条件や、紫外線照射のための照射条件、除去液の基板Ｗへの供給条件等が含まれる。ＣＰＵは、基板処理条件をＲＡＭに読み出し、その内容に従って基板処理装置の各部を制御する。
（第２実施形態）
　＜基板処理方法＞
　本発明の第２実施形態に係る基板処理方法について、図７を参照しながら以下に説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る基板処理方法の全体的な流れの一例を示すフローチャートである。
　第２実施形態の基板処理方法は、図７に示すように、第１実施形態の基板処理方法と比較して、除去工程Ｓ１０５に於いて、除去液に対する超音波振動の付与に代えて、除去液に気体を接触させて液滴状の除去液を生成させ、この液滴状の除去液を用いてＳＡＭ１４の選択的な除去を行う点が異なる。この様な構成によっても、ＳＡＭ１４の選択的な除去を良好に行うことができる。尚、以下では、図７に示す基板Ｗの準備工程Ｓ１０１、自己組織化単分子膜形成工程Ｓ１０２、膜形成工程Ｓ１０３及び紫外線照射工程Ｓ１０４の各工程は、第１実施形態と同様であるため、それらの詳細な説明を省略する。
　本実施形態の除去工程Ｓ１０５’は、先ず、除去液に気体を接触させて混合し、除去液と気体とからなる混合流体を形成し、この混合流体を基板Ｗの表面に向けて噴射供給する。混合流体は、除去液の微小な液滴を含む。この除去液の液滴が気体の流れに乗って基板Ｗの表面に衝突する。この衝突によりＳＡＭ１４に衝撃を加え、ＳＡＭ１４が基板Ｗの表面から剥離するのを促進させる。
　除去液と混合させる気体としては特に限定されず、例えば、窒素ガス等の不活性ガス等が挙げられる。不活性ガスを用いることにより、除去液の変質等を防止することができる。尚、除去工程Ｓ１０５’は、例えば、不活性ガスの雰囲気下で行うことができる。
　除去液の種類や、除去液に含有させる有機酸の濃度、酸解離定数ｐＫａ等は、第１実施形態で述べたのと同様である。また、除去液の除去方法についても、第１実施形態で述べたのと同様である。従って、これらの説明は省略する。
　＜基板処理装置＞
　次に、第２実施形態に係る基板処理装置について、図８及び図９に基づき説明する。図８は、本実施形態の基板処理装置に於ける除去装置の概略を表す説明図である。図９は、本実施形態の基板処理装置に於ける２流体ノズルの概略を表す断面図である。
　本実施形態の基板処理装置は、図８に示すように、除去装置２００’に於ける供給部として液滴供給部２６０を用いる点が主として異なる。本実施形態の供給装置は、第１実施形態の場合と基本的に同一の構成を有するものを用いることができる（図４及び図５参照）。従って、その説明は同一符号を付して省略する。
　液滴供給部２６０は、基板保持部２１０の上方位置に配置されており、供給装置１００から供給される除去液の液滴を基板Ｗの表面Ｗｆ上に供給する。液滴供給部２６０は、図８及び図９に示すように、２流体ノズル２６１と、アーム２７４とを備える。
　２流体ノズル２６１は、除去液に気体を衝突（接触）させて除去液の液滴を生成し、液滴状の除去液を噴出する。本実施形態の２流体ノズル２６１は、ケーシング（ノズル）外で除去液に気体を衝突させて混合流体を形成する、外部混合型の二流体ノズルである。２流体ノズル２６１は、ケーシングを構成する外筒２６２と、外筒２６２に内嵌された内筒２６３とを備える。
　外筒２６２及び内筒２６３は、何れも円筒状の外形を有し、中心軸Ｌを共有する同軸状に配置されている。また、外筒２６２の下端面２６２ａは、中心軸Ｌと直交するリング状の面となっている。２流体ノズル２６１は、少なくとも除去液の液滴を噴射する際、この中心軸Ｌが、基板Ｗの表面に垂直になるように（すなわち、下端面２６２ａが基板Ｗの表面と平行になるように）対向して配置される。
　内筒２６３には、円筒状となるように中心軸Ｌに沿って内部空間２６４が形成されている。この内部空間２６４は、内筒２６３の下端で円形状に開口する。内部空間２６４の上端は、供給装置１００の配管１１３と管路接続されている。供給装置１００から配管１１３を介して供給される除去液は、内部空間２６４に流入し、その下端の開口２６５から吐出（中心軸Ｌに沿って下向きに吐出）される。すなわち、内部空間２６４は除去液の流路として機能し、開口２６５は除去液の吐出口として機能する。以下に於いて、内部空間２６４を「除去液流路２６４」ともいう。また、内部空間２６４の下端の開口２６５を「除去液吐出口２６５」ともいう。
　内筒２６３は、大径部分２６３ａと、大径部分２６３ａの下方に連続して設けられた小径部分２６３ｂとを備える。小径部分２６３ｂは、大径部分２６３ａよりも外径が小さい。内筒２６３の外側に嵌められる外筒２６２の内径は、大径部分２６３ａの外径と等しく、外筒２６２は、その下端部分を除いてほぼ一定の内径を有している。小径部分２６３ｂの外側面と外筒２６２の内側面との間には間隙２６６が形成される。この間隙２６６は、中心軸Ｌを中心とした断面リング状の空間であり、外筒２６２の下端でリング状（すなわち、除去液吐出口２６５を取り囲むリング状）に開口する。
　間隙２６６の上端付近には、外筒２６２の内外面を貫通して設けられた導入管２６７の一端が連通している。導入管２６７の他端は、気体供給源２７３に管路接続された配管２７３ａ（後述する。）と管路接続されている。配管２７３ａ及び導入管２６７を介して気体供給源２７３から供給された気体は、間隙２６６に流入し、その下端の開口２６８から吐出される。つまり、間隙２６６は気体の流路であり、開口２６８は気体の吐出口である。以下に於いて、間隙２６６を「ガス流路２６６」ともいう。また、間隙２６６の下端の開口２６８を「ガス吐出口２６８」ともいう。
　小径部分２６３ｂの下端付近には、その外周面から径方向外方に向けて張り出すフランジ２６９が形成される。フランジ２６９には、これを貫通する貫通孔２７０が形成されており、ガス流路２６６に流入した気体は、この貫通孔２７０を通過する際に流れる方向を変換されて、中心軸Ｌのまわりを旋回するように流れる旋回流となって流れる。
　小径部分２６３ｂに於ける、フランジ２６９が形成されている部分よりも下側の部分には、フランジ２６９の下側面から中心軸Ｌに沿って突出する円筒状の短筒部２７１が形成されている。短筒部２７１は、その中心軸が中心軸Ｌと一致するように配置されている。短筒部２７１の外径は、外筒２６２の下端面２６２ａの内縁径よりも小さくなっている。そのため、前述の開口２６８は、短筒部２７１の下端面と外筒２６２の下端面２６２ａとの間で、中心軸Ｌを取り囲むリング状に形成されている。
　外筒２６２の内壁面における、短筒部２７１の周りを取り囲む部分は、下方に向かうに従って内径が小さくなる縮径形状に形成されている。そのため、短筒部２７１の周囲の空間２７２に流入したガスの旋回流は、当該空間２７２内で、旋回するにつれ中心軸Ｌに近づく渦巻き状の気流となって、ガス吐出口２６８から吐出される。ガス吐出口２６８から吐出された渦巻き状の気流は、除去液吐出口２６５から中心軸Ｌに沿って吐出される除去液を取り囲むように流れて、中心軸Ｌ上のある収束点Ｆに収束するように進む。そして、収束点Ｆ及びその付近に於いて、除去液と気体とが衝突して混合されて、液滴状の除去液が形成される。さらに、生成された液滴状の除去液は、気体の気流によって加速されて噴流となる。
　また液滴供給部２６０は、液滴供給部昇降機構２２３’をさらに有している。液滴供給部昇降機構２２３’は、アーム２７４に接続されている。
　液滴供給部昇降機構２２３’は制御部３００’と電気的に接続されており、制御部３００’からの動作指令に応じて液滴供給部２６０を昇降させることができる。これにより、液滴供給部２６０の２流体ノズル２６１を、基板保持部２１０に保持されている基板Ｗに接近又は離隔させ、基板Ｗの表面Ｗｆとの間の離間距離を調整することができる。
　前述の通り、２流体ノズル２６１は、気体供給源２７３と配管２７３ａを介して接続されている。配管２７３ａの経路途中には、バルブ２７３ｂが設けられている。
　バルブ２７３ｂは制御部３００’と電気的に接続されており、バルブ２７３ｂの開閉を制御部３００’の動作指令によって制御することができる。また、除去液を供給する供給装置１００のバルブ１１３ａの開閉も制御部３００’の動作指令によって制御される。従って、２流体ノズル２６１から吐出される除去液の吐出態様（具体的には、吐出開始タイミング、吐出終了タイミング、吐出される液滴の種類、吐出流量、吐出される液滴の勢い等）は、制御部３００’によって制御することができる。
　尚、本実施形態では、２流体ノズル２６１として外部混合型の２流体ノズルを例にして説明した。しかし、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えばケーシング内で除去液に気体を衝突させて液滴状の除去液を生成する内部混合型の２流体ノズルを用いることもできる。
　［制御部］
　制御部３００’は、第１実施形態の場合と同様、演算部と、記憶部とを有するコンピュータにより構成される。記憶部の磁気ディスクには、紫外線照射のための照射条件の他、除去液の液滴を基板Ｗに供給するための供給条件等が含まれる。また、演算部に用いられるＣＰＵは、第１実施形態の場合と同様、基板処理条件をＲＡＭに読み出し、その内容に従って基板処理装置の各部を制御する。
（その他の事項）
　本実施形態の供給装置や除去装置は、基板処理装置以外の様々な装置に利用されてもよく、又は単独で使用されてもよい。
　以上の説明に於いては、本発明の最も好適な実施態様について説明した。しかし、本発明は当該実施態様に限定されるものではない。前述の実施形態及び各変形例に於ける各構成は、相互に矛盾しない範囲内で変更、修正、置換、付加、削除及び組合せが可能である。例えば、各実施形態では、除去液に対し超音波振動を付与したり、除去液を液滴にしてＳＡＭ表面に噴射したりしてＳＡＭを除去する方法を説明した。しかし、本発明はこの態様に限定されるものではない。本発明は、ＳＡＭの除去工程の前に、ＳＡＭに対し少なくとも紫外線を照射してその撥水性を低下させるものであればよい。
　以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量、条件等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。
（実施例１）
　［基板の準備工程］
　先ず、金属膜としてのＣｕ膜（膜厚１００ｎｍ、金属膜形成領域）が表面に形成された基板を準備した。
　［ＳＡＭ及びＡｌ２Ｏ３膜の形成］
　ＳＡＭ形成材料としてのオクタデシルホスホン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１７Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）（ｐＫａ＝２．１、ｐＨ＝３．０）をエタノール溶媒に溶解させ、処理液を調製した。オクタデシルホスホン酸の濃度は、処理液の全質量に対し０．０５質量％とした。
　次に、基板の表面に処理液を塗布し、オクタデシルホスホン酸がＣｕ膜上に吸着してなるＳＡＭを成膜した。
　さらに、基板の表面にＡｌ２Ｏ３膜（膜厚５ｎｍ）の形成を行った。具体的には、原子層体積装置（商品名：ＳＵＮＡＬＥ－Ｒ、ＰＩＣＯＳＵＮ（株）製）を用いてＡＬＤ法によりＡｌ２Ｏ３膜を成膜した。
　［紫外線照射工程］
　次に、ＳＡＭの表面に紫外線を照射し、ＳＡＭの表面の撥水性が低下するように表面改質を行った。紫外線の照射条件は、以下の通りとした。
　紫外線照射部の光源：低圧水銀ランプ（商品名：ＥＵＶ２００ＷＳ－５１、セン特殊光源（株）製）
　紫外線のピーク波長：１８５ｎｍ、２５４ｎｍ
　紫外線の照射強度　：１０ｍＷ／ｃｍ２
　紫外線の照射時間　：０．２５時間
　チャンバ内の圧力　：大気圧
　チャンバ内の温度　：２５℃
　チャンバ内の雰囲気：空気
　［ＳＡＭの除去］
　次に、Ａｌ２Ｏ３膜が形成されている基板に対し、ＳＡＭの除去を行った。具体的には、濃度１質量％の酢酸（ｐＫａ＝４．７６、ｐＨ＝２．７）水溶液中に基板を浸漬し、ＳＡＭの選択的な除去を行った。これにより、本実施例に係るサンプルを作製した。
（比較例１）
　本比較例では、Ａｌ２Ｏ３膜の形成後、紫外線照射工程を行うことなくＳＡＭの除去工程を行った。それ以外は実施例１と同様にして、本比較例に係るサンプルを作製した。
（比較例２）
　本比較例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、塩酸、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）及びＤＩＷを、塩酸：ＩＰＡ：ＤＩＷ＝１：５０：５０の質量比となるように混合した混合溶液を用いた。また、Ａｌ２Ｏ３膜の形成後、紫外線照射工程を行うことなくＳＡＭの除去工程を行った。それ以外は実施例１と同様にして、本比較例に係るサンプルを作製した。
（表面状態の評価）
　実施例１、並びに比較例１及び２の各基板について、Ｃｕ膜上の表面状態を分析して評価を行った。具体的には、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：X-ray Photoelectron Spectroscopy）を用いて、Ｃｕ膜表面の状態について分析した。結果を図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、Ｃｕ膜上のＸ線光電子スペクトルを表すグラフを表す。
　図１０（ａ）及び図１０（ｂ）から分かる通り、実施例１、並びに比較例１及び２の各基板では、Ｃｕ膜上に於いて、Ｃｕ原子に固有の結合エネルギー値にピークが最も強く現れた。さらに比較例１及び２の各基板では、Ａｌ原子に固有の結合エネルギー値にもピークが現れた。これにより、比較例１及び２では、Ａｌ２Ｏ３膜の形成の際にＳＡＭに残っていたＡｌ原子が、ＳＡＭの除去工程後にも残っていることが確認された。その結果、これらの比較例では、ＳＡＭがＣｕ膜から良好に除去されず、残っていることが推定された。その一方、実施例１では、Ａｌ原子に固有の結合エネルギー値にピークが現れなかった。これにより、実施例１では、ＳＡＭがＣｕ膜上から良好に選択除去されていることが確認された。
（接触角の測定）
　Ｃｕ膜の表面に於けるＤＩＷの接触角を、（商品名：ＤＭｏ－７０１、（株）協和界面科学製）を使用して、以下の条件で測定した。また、測定は異なる５か所で行い、その平均値を接触角として算出した。結果を表１に示す。
・測定雰囲気：２３℃、５０％ＲＨ
・滴下量：２μＬ
・液滴の滴下から測定までの時間：１秒
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
（実施例２）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１０質量％のマレイン酸水溶液（ｐＫａ＝１．９６、ｐＨ＝１．３）を用いた。それ以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（実施例３）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１０質量％のマレイン酸水溶液（ｐＫａ＝１．９６、ｐＨ＝１．３）を用いた。また、除去工程に於いては、マレイン酸水溶液中に基板を浸漬する際に、マレイン酸水溶液に超音波振動を付与してＳＡＭの選択的な除去を行った。それら以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（実施例４）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１０質量％のメチルホスホン酸水溶液（ｐＫａ＝２．３６、ｐＨ＝１．１）を用いた。それ以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（実施例５）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１０質量％のメチルホスホン酸水溶液（ｐＫａ＝２．３６、ｐＨ＝１．１）を用いた。また、除去工程に於いては、メチルホスホン酸水溶液中に基板を浸漬する際に、メチルホスホン酸水溶液に超音波振動を付与してＳＡＭの選択的な除去を行った。それら以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（実施例６）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１００質量％の酢酸（ｐＫａ＝４．７６）を用いた。それ以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（実施例７）
　本実施例では、除去液として、濃度１質量％の酢酸水溶液に代えて、濃度１００質量％の酢酸（ｐＫａ＝４．７６）を用いた。また、除去工程に於いては、酢酸中に基板を浸漬する際に、酢酸に超音波振動を付与してＳＡＭの選択的な除去を行った。それら以外は実施例１と同様にして、本実施例に係るサンプルを作製した。
（除去性能の評価）
　実施例２～７の各サンプルに於けるＳＡＭの除去性能の評価は、Ｃｕ膜上のＡｌ原子の残渣比率に基づき行った。
　すなわち、各サンプルについて、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で各サンプルの断面部の像観察を行いながら、観察領域での元素分析をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により行った。ＥＤＸによる元素分析は、Ａｌ２Ｏ３膜及びＣｕ膜に於けるＡｌ原子を対象とした。さらに、以下の式に基づき、Ｃｕ膜上のＡｌ原子の残渣比率を算出した。結果を表２に示す。
　（Ａｌ原子の残渣比率）＝（Ｃｕ膜上のＡｌ原子量）／（Ａｌ２Ｏ３膜に於けるＡｌ原子量）×１００（％）
　実施例２～７の何れのサンプルに於いても、Ａｌ原子の残渣比率を抑制できることが確認された。特に、除去液に超音波振動を付与してＳＡＭの除去を行った実施例３、５及び７に於いては、Ａｌ原子の残渣比率を何れも１０％以下に抑制することができた。ＳＡＭには、Ａｌ２Ｏ３膜の成膜に起因して、Ａｌ原子が残存している。従って、ＳＡＭ除去後のＣｕ膜に於いてＡｌ原子の残渣が少ない程、ＳＡＭはＣｕ膜上から良好に選択除去されているといえる。実施例２～７の各サンプルでは、何れもＣｕ膜上のＡｌ原子の残渣比率が抑制されており、特に実施例３、５及び７ではＡｌ原子の残渣比率の抑制が良好であることから、各実施例２～７で用いた除去液は何れもＳＡＭの除去に優れているといえる。
　さらに、実施例２～７の各サンプルに於いては、ＳＡＭの除去前後に於いて、Ｃｕ膜及びＡｌ２Ｏ３膜のエッチングがどの程度抑制されているのかについても確認した。具体的には、ＴＥＭ観察により、ＳＡＭの除去前後に於けるＣｕ膜及びＡｌ２Ｏ３膜の膜厚を測定し、Ｃｕ膜及びＡｌ２Ｏ３膜の膜厚の減少量を算出した。結果を表２に示す。表２から分かる通り、実施例２～７の何れのサンプルに於いても、Ｃｕ膜及びＡｌ２Ｏ３膜の膜厚の減少量を抑制することができた。特に、実施例２、３、６及び７では、Ａｌ２Ｏ３膜の膜厚の減少量を、当初の膜厚５ｎｍに対し０．５ｎｍ以下に抑制することができた。また、実施例７では、Ｃｕ膜の膜厚の減少量を、当初の膜厚１００ｎｍに対し３ｎｍ以下の減少量に抑えることができた。これにより、実施例２～７の各サンプルでは、何れもＣｕ膜及びＡｌ２Ｏ３膜のエッチングが抑制されており、特に実施例２、３、６及び７ではＡｌ２Ｏ３膜のエッチングが良好に抑制され、実施例７ではＣｕ膜のエッチングが良好に抑制されたことから、各実施例２～７の基板処理方法は何れもＳＡＭの選択的な除去に優れているといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
１１…金属膜
１２…絶縁膜
１３…自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）形成材料
１４…自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）
１５…膜
１００…供給装置
１１１…除去液タンク
１１４…窒素ガス供給管
１１６…窒素ガス供給源
２００…除去装置
２１０…基板保持部
２１１…スピンチャック
２１２…スピンベース
２１３…回転支軸
２１４…チャック回転機構
２１５…ケーシング
２１６…チャックピン
２２０…供給部
２２１…超音波ノズル
２２１ｂ…ノズル先端部
２２１ａ…胴部
２２２、２７４…アーム
２２３…供給部昇降機構
２２３’…液滴供給部昇降機構
２２４…供給口
２２５…超音波振動子
２２８…吐出口
２４０…飛散防止カップ
２５０…紫外線照射部
２５１…光源部
２５２…石英ガラス
２５３…チャンバ
２６０…液滴供給部
２６１…２流体ノズル
２７３…気体供給源
２７３ａ…配管
２７３ｂ…バルブ
３００…制御部
Ｓ１０１…準備工程
Ｓ１０２…自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）形成工程
Ｓ１０３…膜形成工程
Ｓ１０４…紫外線照射工程
Ｓ１０５…除去工程
Ｗ…基板
Ｗｆ…基板の表面

Claims (13)

  1. 　表面に自己組織化単分子膜が設けられた基板を処理する基板処理方法であって、
    　酸素原子を含む雰囲気下で、前記自己組織化単分子膜に紫外線を照射することにより、前記自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させる紫外線照射工程と、
    　前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に水性自己組織化単分子膜除去液を接触させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する除去工程と、
    　を含む基板処理方法。
  2. 　前記除去工程が、
    　前記水性自己組織化単分子膜除去液に物理的作用を加えながら、前記水性自己組織化単分子膜除去液を前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に接触させる工程である請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記除去工程が、
    　前記水性自己組織化単分子膜除去液に超音波振動を付与しながら、前記水性自己組織化単分子膜除去液を前記紫外線照射工程後の前記自己組織化単分子膜に接触させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する工程である請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記除去工程が、
    　前記水性自己組織化単分子膜除去液に気体を接触させて生成される液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を、前記自己組織化単分子膜に接触させることにより、前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する工程である請求項２に記載の基板処理方法。
  5. 　前記紫外線の照射強度が、１ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲である請求項１～４の何れか１項に記載の基板処理方法。
  6. 　前記水性自己組織化単分子膜除去液が、少なくとも有機酸を含む請求項１～４の何れか１項に記載の基板処理方法。
  7. 　前記水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａが、－４以上、１４以下である請求項１～４の何れか１項に記載の基板処理方法。
  8. 　表面に自己組織化単分子膜が設けられた基板を処理する基板処理装置であって、
    　紫外線を照射する紫外線照射部と、
    　水性自己組織化単分子膜除去液を前記基板の表面に供給する供給部と、
    　前記紫外線照射部及び前記供給部を制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　前記紫外線照射部に対し、酸素原子を含む雰囲気下で紫外線を前記自己組織化単分子膜に照射させ、これにより前記自己組織化単分子膜の表面の撥水性を低下させ、
    　前記供給部に対し、前記基板の表面に前記水性自己組織化単分子膜除去液を供給させ、これにより前記自己組織化単分子膜を選択的に除去する基板処理装置。
  9. 　前記供給部は超音波付与部を備えており、
    　前記制御部は、前記超音波付与部を制御することにより、前記水性自己組織化単分子膜除去液に超音波振動を付与する請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 　前記供給部は、液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を供給する液滴供給部であり、
    　前記制御部は、前記液滴供給部を制御することにより、前記水性自己組織化単分子膜除去液に気体を接触させて、液滴状の前記水性自己組織化単分子膜除去液を生成させ、前記自己組織化単分子膜に向けて噴射させる請求項８に記載の基板処理装置。
  11. 　前記制御部は、前記紫外線照射部を制御することにより、前記紫外線の照射強度を１ｍＷ／ｃｍ２以上、５０ｍＷ／ｃｍ２以下の範囲にする請求項８～１０の何れか１項に記載の基板処理装置。
  12. 　前記水性自己組織化単分子膜除去液が、少なくとも有機酸を含む請求項８～１０の何れか１項に記載の基板処理装置。
  13. 　前記水性自己組織化単分子膜除去液の酸解離定数ｐＫａが、－４以上、１４以下である請求項８～１０の何れか１項に記載の基板処理装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005096312A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 積層体およびその製造方法
US20080116481A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Sharma Ajay K Selective deposition of a dielectric on a self-assembled monolayer-adsorbed metal
US20140273476A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 International Business Machines Corporation Methods of reducing defects in directed self-assembled structures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005096312A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Dainippon Printing Co Ltd 積層体およびその製造方法
US20080116481A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Sharma Ajay K Selective deposition of a dielectric on a self-assembled monolayer-adsorbed metal
US20140273476A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 International Business Machines Corporation Methods of reducing defects in directed self-assembled structures

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