JP2007311559A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハWの表面にDIWを供給した後、DIWとH2O2との混合液を供給し、その後、SC−1(NH4OH/H2O2/DIWの混合液)をウエハWの表面に供給する。ウエハ表面を腐食させる腐食成分液であるNH4OHを含む液がウエハWに供給される前に、DIWおよびH2O2がウエハWに供給されているので、NH4OHによってウエハWの表面が腐食されることを抑制できる。
【選択図】図3
Description
枚葉式の基板処理装置は、1枚の基板をほぼ水平に保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板の表面(上面)に処理液を供給するためのノズルとを備えている。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、基板表面へのダメージを低減することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。
この発明によれば、水を含み腐食成分液を含まない前処理液が所定の処理液供給路を介して基板表面に供給され、その後、前処理液および腐食成分液が前記処理液供給路内で混合されて腐食性水溶液が作成される。そして、前記前処理液が供給された基板表面に腐食性水溶液が処理液供給路から基板表面に供給される。したがって、前処理液が腐食成分液に先んじて基板表面に供給されるので、基板表面が腐食成分液によって過度に腐食されることを抑制できる。これにより、腐食性水溶液による基板処理において、基板表面へのダメージを低減することができる。
請求項2記載の発明は、前記腐食性水溶液作成工程は、前記処理液供給路内で前記前処理液および前記腐食成分液を撹拌する撹拌工程(S6,S18,S25,S28)を含む、請求項1記載の基板処理方法である。
請求項3記載の発明は、前記前処理液供給工程および前記腐食性水溶液供給工程と並行して基板をその主面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転工程(S1,S11,S15,S23)をさらに含む、請求項1または2記載の基板処理方法である。
また、前記前処理液が、第1前処理液と、この第1前処理液とは種類の異なる第2前処理液とを含む場合には、請求項4記載の発明のように、前記前処理液供給工程は、前記第1および第2前処理液を前記処理液供給路内で混合させて、これら第1および第2前処理液の混合液を前記処理液供給路を介して基板に供給する前処理液混合供給工程(S4,S13)を含んでいてもよい。さらに、請求項5記載の発明のように、前記前処理液供給工程は、前記前処理液混合供給工程の前に、前記第1前処理液を、前記第2前処理液と混合することなく、前記処理液供給路を介して基板に供給する第1前処理液供給工程(S2,S12)をさらに含んでいてもよい。
この発明によれば、アンモニア、ポリマー除去成分、塩酸または硝酸を含む液と、水を含みこれらの液を含まない前処理液とを混合させて作成される腐食性水溶液によって基板の表面に各種の処理を行うことができる。
ポリマー除去水溶液を用いるプロセスでは、たとえば、はじめに純水のみを処理液供給路から基板へと供給する純水供給工程を行い、その後、純水およびポリマー除去成分液を処理液供給路内で混合させてポリマー除去水溶液を作成し、このポリマー除去水溶液を処理液供給路から基板へと供給するポリマー除去水溶液供給工程を行えばよい。
DHClを用いるプロセスでは、たとえば、はじめに純水のみを処理液供給路から基板へと供給する純水供給工程を行い、その後、純水および塩酸を処理液供給路内で混合させてDHClを作成し、このDHClを処理液供給路から基板へと供給するDHCl供給工程を行えばよい。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、基板の一例であるシリコン半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)に処理液(純水、薬液またはこれらの混合液)を供給して当該ウエハWを1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置であって、ウエハWをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック1と、このスピンチャック1に保持されたウエハWの表面(上面)に処理液を供給するためのノズル2とを備えている。
また、処理されるウエハWの表面は、ウエハW自体の表面であってもよく、ウエハW上に形成された酸化膜、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、Low-k膜その他の薄膜の表面であってもよい。
ノズル2は、スピンチャック1の上方に設けられたアーム7の先端に取り付けられている。アーム7は、ほぼ鉛直に延びた支持軸8に支持されており、この支持軸8の上端部からほぼ水平に延びている。支持軸8は、その中心軸線まわりに回転可能に設けられており、支持軸8に結合された支持軸駆動機構9によって支持軸8を回転させることにより、ノズル2をスピンチャック1に保持されたウエハWの上方に配置したり、スピンチャック1の上方から退避した待機位置に配置したりすることができる。また、支持軸8を所定の角度範囲内で往復回転させることにより、スピンチャック1に保持されたウエハWの上方でアーム7を揺動させることができる。これにより、スピンチャック1に保持されたウエハWの表面上で、ノズル2からの処理液の供給位置をスキャン(移動)させることができる。
複数の薬液供給路13,14には、ミキシングバルブ11への薬液の供給を制御するための薬液バルブ16,17がそれぞれ介装されている。各薬液バルブ16,17を開くことにより、対応する薬液供給路13,14からミキシングバルブ11に薬液が供給され、各薬液バルブ16,17を閉じることにより、対応する薬液供給路13,14からミキシングバルブ11への薬液の供給が停止される。
攪拌フィン付流通管18は、管部材内に、それぞれ液体流通方向を軸にほぼ180度のねじれを加えた長方形板状体からなる複数の撹拌フィンを、液体流通方向に沿う管中心軸まわりの回転角度を90度ずつ交互に異ならせた姿勢で管軸に沿って配列した構成のものであり、たとえば、株式会社ノリタケカンパニーリミテド・アドバンス電気工業株式会社製の商品名「MXシリーズ:インラインミキサー」を用いることができる。
処理対象のウエハWは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、搬送ロボットからスピンチャック1へとウエハWが受け渡される。その後、回転駆動機構6からスピン軸3に駆動力が入力されて、スピンチャック1に保持されたウエハWが所定の回転速度(たとえば、200rpm〜1000rpm)で回転される(ステップS1)。
同様に、ウエハWの処理に用いられる処理液がSC−2(HCl/H2O2/DIWの混合液)である場合には、腐食成分液としてのHClを含む処理液が最後にウエハWに供給されるようにすればよい。すなわち、前述のように、HClを含む処理液がウエハWに供給される前に、H2O2、DIWまたはこれらの混合液が供給されるようにすればよい。これにより、ウエハWのダメージを低減することができる。
処理対象のウエハWは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、搬送ロボットからスピンチャック1へとウエハWが受け渡される。その後、スピンチャック1に保持されたウエハWが所定の回転速度(たとえば、200rpm〜1000rpm)で回転される(ステップS15)。
図6は、本発明のさらに他の実施形態に係るウエハWの処理について説明するためのフローチャートである。以下では、図1、図2および図6を参照しつつ、ウエハWの処理に用いられる処理液が王水であり、腐食成分液としてのHClが薬液供給路13からミキシングバルブ11に供給され、腐食成分液としてのHNO3が薬液供給路14からミキシングバルブ11に供給され、前処理液としてのDIWが純水供給路12からミキシングバルブ11に供給される場合について説明する。
処理対象のウエハWは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、搬送ロボットからスピンチャック1へとウエハWが受け渡される。その後、スピンチャック1に保持されたウエハWが所定の回転速度(たとえば、200rpm〜1000rpm)で回転される(ステップS23)。
11 ミキシングバルブ(処理液混合部)
12 純水供給路(前処理液供給路)
13 NH4OH供給路、ポリマー除去成分供給路、HCl供給路(腐食成分液供給路)
14 H2O2供給路(前処理液供給路)
14 HNO3供給路(腐食成分液供給路)
15 純水バルブ(前処理液バルブ)
16 NH4OHバルブ、ポリマー除去成分バルブ、HClバルブ(腐食成分液バルブ)
17 H2O2バルブ(前処理液バルブ)
17 HNO3バルブ(腐食成分液バルブ)
Claims (7)
- 基板表面を腐食させる腐食成分液と水とを含む腐食性水溶液によって基板を処理する基板処理方法であって、
基板表面に、水を含み前記腐食成分液を含まない前処理液を、所定の処理液供給路を介して供給する前処理液供給工程と、
この前処理液供給工程の後に、前記前処理液および前記腐食成分液を前記処理液供給路に供給することによって、これらの前処理液および腐食成分液を前記処理液供給路内で混合させて前記腐食性水溶液を作成する腐食性水溶液作成工程と、
前記腐食性水溶液作成工程において作成された腐食性水溶液を前記処理液供給路から基板表面へと供給する腐食性水溶液供給工程とを含む、基板処理方法。 - 前記腐食性水溶液作成工程は、前記処理液供給路内で前記前処理液および前記腐食成分液を撹拌する撹拌工程を含む、請求項1記載の基板処理方法。
- 前記前処理液供給工程および前記腐食性水溶液供給工程と並行して基板をその主面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転工程をさらに含む、請求項1または2記載の基板処理方法。
- 前記前処理液は、第1前処理液と、この第1前処理液とは種類の異なる第2前処理液とを含み、
前記前処理液供給工程は、前記第1および第2前処理液を前記処理液供給路内で混合させて、これら第1および第2前処理液の混合液を前記処理液供給路を介して基板に供給する前処理液混合供給工程を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記前処理液供給工程は、前記前処理液混合供給工程の前に、前記第1前処理液を、前記第2前処理液と混合することなく、前記処理液供給路を介して基板に供給する第1前処理液供給工程をさらに含む、請求項4記載の基板処理方法。
- 前記腐食成分液が、アンモニア、ポリマー除去成分、塩酸または硝酸を含む液である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 基板表面を腐食させる腐食成分液と水とを含む腐食性水溶液によって基板を処理するための基板処理装置であって、
基板に処理液を供給するための処理液供給路と、
この処理液供給路に設けられた処理液混合部と、
前記処理液混合部に接続され、この処理液混合部に対して、水を含み前記腐食成分液を含まない前処理液を供給する前処理液供給路と、
前記処理液混合部に接続され、この処理液混合部に対して、前記腐食成分液を供給する腐食成分液供給路と、
前記前処理液供給路に介装され、前記処理液混合部への前記前処理液の供給を制御する前処理液バルブと、
前記腐食成分液供給路に介装され、前記処理液混合部への前記腐食成分液の供給を制御する腐食成分液バルブと、
前記前処理液バルブおよび前記腐食成分液バルブを制御し、前記前処理液バルブを開くとともに、前記腐食成分液バルブを閉じて、前記前処理液を前記処理液供給路を介して基板に供給する前処理液供給工程を実行し、この前処理液供給工程の後に、前記前処理液バルブおよび前記腐食成分液バルブを開いて、前記前処理液および前記腐食成分液を前記処理液混合部で混合させて前記腐食性水溶液を作成し、この腐食性水溶液を前記処理液供給路を介して基板へと供給する腐食性水溶液供給工程を実行する制御手段とを含む、基板処理装置。
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