JP6971699B2 - 基板処理方法、記憶媒体および基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理方法、記憶媒体および基板処理装置に関する。

基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）などの表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、ウエハの周縁部（エッジ領域）に形成された自然酸化膜を、フッ酸などの薬液で除去することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−６６１９４号公報

ところで、自然酸化膜がフッ酸で除去されると、薬液は、シリコン製のウエハに触れる。通常、ウエハの表面は水酸基（−ＯＨ）によって親水性を呈しているが、この水酸基は、フッ酸によって水素終端（−Ｈ）に変化する。このことにより、ウエハの表面が疎水化される。この疎水化された表面にフッ酸が供給されると、フッ酸が供給位置よりも内周側に飛び散り（スプラッシュし）、パーティクル源になり得る。とりわけ、近年では、パーティクルの検査対象が小粒径化したり、パーティクルの検査範囲が半径方向に拡大したりしており、パーティクル対策が急務になっている。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を抑制することができる基板処理方法、記憶媒体および基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態は、
基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理方法であって、
前記基板を水平に保持する保持工程と、
保持された前記基板の回転を開始する回転開始工程と、
回転する前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給して、前記膜を除去するとともに、前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する処理液供給工程と、を備えた、基板処理方法、
を提供する。

本発明の一実施の形態は、
基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体、
を提供する。

本発明の他の実施の形態は、
基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
基板を水平に保持する保持部と、
前記保持部を回転させる回転駆動部と、
前記保持部により保持された前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給する第１処理液ノズルを含む第１処理液供給部と、
前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する第２処理液ノズルを含む第２処理液供給部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回転駆動部を駆動させて前記保持部に保持された前記基板の回転を開始した後、回転する前記基板に前記第１処理液ノズルから前記第１処理液を供給させるとともに前記第２処理液ノズルから前記第２処理液を供給させるように、前記回転駆動部、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御する、基板処理装置、
を提供する。

本発明によれば、基板の周縁部におけるパーティクルの発生を抑制することができる。

図１は、本実施の形態における基板処理システムの概略構成を示す図である。 図２は、本実施の形態における基板処理装置の概略縦断面図である。 図３は、図２の各ノズルを示す模式平面図である。 図４は、図２に示す基板処理装置の制御ブロック図である。 図５Ａは、本実施の形態における基板処理方法において、回転開始工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す回転開始工程に続く、フッ酸およびＳＣ１の吐出開始工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｃは、図５Ｂに示す吐出開始工程に続く、第２処理液ノズル前進工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｄは、図５Ｃに示す第２処理液ノズル前進工程に続く、第１処理液ノズル前進工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｅは、図５Ｄに示す第１処理液ノズル前進工程に続く、自然酸化膜除去工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｆは、図５Ｅに示す自然酸化膜除去工程に続く、第１処理液ノズル後退工程を説明するための模式平面図である。 図５Ｇは、図５Ｆに示す第１処理液ノズル後退工程に続く、第２処理液ノズル後退工程を説明するための模式平面図である。 図６Ａは、図５Ｇに示す第２処理液ノズル後退工程に続く、ＤＩＷの吐出開始工程を説明するための模式平面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示す吐出開始工程に続く、ＤＩＷノズル前進工程を説明するための模式平面図である。 図６Ｃは、図６Ｂに示すＤＩＷノズル前進工程に続く、リンス処理工程を説明するための模式平面図である。 図６Ｄは、図６Ｃに示すリンス処理工程に続く、ＤＩＷノズル後退工程を説明するための模式平面図である。 図７は、図６Ｄに示すＤＩＷノズル後退工程に続く、ウエハの乾燥工程を説明するための模式平面図である。 図８は、図５Ｅに示す自然酸化膜除去工程の変形例を説明するための模式平面図である。

以下、図面を参照して本発明の基板処理方法、記憶媒体および基板処理装置の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面に示されている構成には、図示と理解のしやすさの便宜上、サイズおよび縮尺等が実物のそれらから変更されている部分が含まれ得る。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下ウエハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

図１に示す処理ユニット１６は、図２に示す基板処理装置３０を備えている。ここで、本実施の形態における基板処理装置３０は、ウエハＷの周縁部に形成された自然酸化膜を除去するための装置である。

図２に示すように、基板処理装置３０は、シリコン製の半導体ウエハ等の基板Ｗ（以下、ウエハＷともいう）を水平に保持する保持部３１と、保持部３１から下方に延びる回転軸３２と、回転軸３２を介して保持部３１を回転させる回転駆動部３３とを備えている。保持部３１は、当該保持部３１上に載置されたウエハＷを例えば真空吸着により保持するようになっている。

図１に示すように、回転軸３２は鉛直方向に延びている。回転駆動部３３は、回転軸３２の下端部に設けられたプーリ３４と、モータ３５と、モータ３５の回転軸に設けられたプーリ３６と、プーリ３４とプーリ３６とに巻き掛けられた駆動ベルト３７と、を有している。このような構成により、モータ３５の回転駆動力が、駆動ベルト３７を介して回転軸３２に伝達される。回転軸３２は、チャンバー３９にベアリング３８を介して回転可能に保持されている。

保持部３１は、チャンバー３９内に収容されている。チャンバー３９の上部（天井部分）には、Ｎ２ガス（窒素ガス）等のガスをダウンフローでウエハＷに通過する上部開口４０が形成されている。また、チャンバー３９の下部（底部分）には、上部開口４０からダウンフローで送られたガスをチャンバー３９内から排出するための下部開口４１が形成されている。また、チャンバー３９の側部には、チャンバー３９内にウエハＷを搬入したりチャンバー３９内からウエハＷを搬出したりするための側部開口４２が形成されている。側部開口４２には、開閉可能なシャッター４３が設けられている。

また、図２および図３に示すように、チャンバー３９内には、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にフッ酸を供給するための第１処理液ノズル５１が設けられている。この第１処理液ノズル５１は、ウエハＷの表面に対して所定の角度でフッ酸を吐出するように構成されている。より具体的には、図２では図示を簡略化しているが、縦断面視において、フッ酸の吐出角度は、水平線に対して所定の角度で傾斜しており、吐出されるフッ酸は、鉛直下方よりもウエハＷの回転方向下流側に向かって斜めに吐出される。また、平面視において、第１処理液ノズル５１から吐出されるフッ酸は、ウエハＷの半径方向外側よりもウエハＷの回転方向下流側に向かって斜めに吐出される。この第１処理液ノズル５１と同様にして、第２処理液ノズル６１およびＤＩＷノズル７１も設けられている。図３に示すように、第２処理液ノズル６１およびＤＩＷノズル７１は、第１処理液ノズル５１に対してウエハＷの周方向に異なる位置に配置されている。

図２に示すように、第１処理液ノズル５１は、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にフッ酸（ＨＦ、第１処理液）を供給するようになっている。より具体的には、第１処理液ノズル５１には、第１処理液供給管５２を介して第１処理液供給源５３が接続されており、第１処理液供給源５３から第１処理液供給管５２を介して第１処理液ノズル５１にフッ酸が供給されるようになっている。第１処理液供給管５２には、第１処理液ノズル５１へのフッ酸の供給の有無や供給量を制御する第１処理液バルブ５４が設けられている。これらの第１処理液ノズル５１、第１処理液供給管５２、第１処理液供給源５３および第１処理液バルブ５４により、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にフッ酸を供給する第１処理液供給部５０が構成されている。

第２処理液ノズル６１は、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水の混合液、第２処理液）を供給するようになっている。より具体的には、第２処理液ノズル６１には、第２処理液供給管６２を介して第２処理液供給源６３が接続されており、第２処理液供給源６３から第２処理液供給管６２を介して第２処理液ノズル６１にＳＣ１が供給されるようになっている。第２処理液供給管６２には、第２処理液ノズル６１へのＳＣ１の供給の有無や供給量を制御する第２処理液バルブ６４が設けられている。これらの第２処理液ノズル６１、第２処理液供給管６２、第２処理液供給源６３および第２処理液バルブ６４により、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にＳＣ１を供給する第２処理液供給部６０が構成されている。

ＤＩＷノズル７１は、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部に、ＤＩＷ（脱イオン水）を供給するようになっている。より具体的には、ＤＩＷノズル７１には、ＤＩＷ供給管７２を介してＤＩＷ供給源７３が接続されており、ＤＩＷ供給源７３からＤＩＷ供給管７２を介してＤＩＷノズル７１にＤＩＷが供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管７２には、ＤＩＷノズル７１へのＤＩＷの供給の有無や供給量を制御するＤＩＷバルブ７４が設けられている。これらのＤＩＷノズル７１、ＤＩＷ供給管７２、ＤＩＷ供給源７３およびＤＩＷバルブ７４により、保持部３１により保持されたウエハＷの周縁部にＤＩＷを供給するＤＩＷ供給部７０が構成されている。

図３に示すように、第１処理液ノズル５１は、第１処理液ノズル駆動部５５に連結されている。この第１処理液ノズル駆動部５５は、第１処理液ノズル５１を、ウエハＷの周縁部にフッ酸を供給する第１前進位置Ｐ１と、ウエハＷから後退した第１後退位置Ｑ１との間で第１処理液ノズル５１を前進および後退させる。第１処理液ノズル５１は、第１前進位置Ｐ１と第１後退位置Ｑ１との間で、ウエハＷの半径方向に移動する。第１前進位置Ｐ１は、ウエハＷの表面上に形成された自然酸化膜の周縁部（外縁から所定の幅にわたる領域）を除去可能なようにフッ酸を供給できるような位置に設定される。第１後退位置Ｑ１は、第１処理液ノズル５１から吐出されたフッ酸がウエハＷの表面に到達しないような位置に設定される。

第２処理液ノズル６１は、第２処理液ノズル駆動部６５に連結されている。この第２処理液ノズル駆動部６５は、第２処理液ノズル６１を、ウエハＷの周縁部にＳＣ１を供給する第２前進位置Ｐ２と、ウエハＷから後退した第２後退位置Ｑ２との間で第２処理液ノズル６１を前進および後退させる。第２処理液ノズル６１は、第２前進位置Ｐ２と第２後退位置Ｑ２との間で、ウエハＷの半径方向に移動する。第２前進位置Ｐ２は、ウエハＷの表面に残存して乾燥する前のフッ酸にＳＣ１を供給することができるような位置に設定される。より具体的には、第２前進位置Ｐ２は、ウエハＷへのＳＣ１の供給位置が、ウエハＷへのフッ酸の供給位置よりも、ウエハＷの回転方向下流側の近傍に配置されるような位置になっている。また、第２前進位置Ｐ２は、ウエハＷへのＳＣ１の供給位置が、ウエハＷへのフッ酸の供給位置よりも、ウエハＷの中心Ｏに近くなるような位置になっている。すなわち、ウエハＷの中心ＯからＳＣ１の供給位置までの距離が、中心Ｏからフッ酸の供給位置までの距離よりも短くなっている。第２後退位置Ｑ２は、第２処理液ノズル６１から吐出されたＳＣ１がウエハＷの表面に到達しないような位置に設定される。

ＤＩＷノズル７１は、ＤＩＷノズル駆動部７５に連結されている。このＤＩＷノズル駆動部７５は、ＤＩＷノズル７１を、ウエハＷの周縁部にＤＩＷを供給する第３前進位置Ｐ３と、ウエハＷから後退した第３後退位置Ｑ３との間でＤＩＷノズル７１を前進および後退させる。ＤＩＷノズル７１は、第３前進位置Ｐ３と第３後退位置Ｑ３との間で、ウエハＷの半径方向に移動する。第３前進位置Ｐ３は、ウエハＷの表面に残存するフッ酸およびＳＣ１を洗い流すことができるようにＤＩＷを供給することができるような位置に設定される。より具体的には、第３前進位置Ｐ３は、ウエハＷへのＤＩＷの供給位置が、ウエハＷへのＳＣ１の供給位置よりも、ウエハＷの中心Ｏに近くなるような位置になっている。すなわち、ウエハＷの中心ＯからＤＩＷの供給位置までの距離が、中心ＯからＳＣ１の供給位置までの距離よりも短くなっている。第３後退位置Ｑ３は、ＤＩＷノズル７１からＤＩＷが吐出されたＤＩＷがウエハＷの表面に到達しないような位置に設定される。

図４に示すように、基板処理装置３０の各構成要素の制御は、上述した制御装置４の制御部１８によって行われる。具体的には、制御部１８には、保持部３１、回転駆動部３３、第１処理液供給部５０、第２処理液供給部６０およびＤＩＷ供給部７０がそれぞれ接続されている。また、制御部１８には、第１処理液ノズル駆動部５５、第２処理液ノズル駆動部６５およびＤＩＷノズル駆動部７５が接続されている。そして、制御部１８は、当該制御部１８に接続された各構成要素に対して制御信号を送ることにより、各構成要素の制御を行うようになっている。制御部１８による各構成要素の制御の具体的な内容については後述する。

次に、上述のような基板処理装置３０の動作（ウエハＷの処理方法）について、図５Ａ〜図５Ｇ、図６Ａ〜図６Ｄおよび図７に示す説明図を用いて説明する。なお、以下に示すような基板処理装置３０の動作は、記憶媒体に記憶されたプログラム（レシピ）に従って、制御部１８が基板処理装置３０の各構成要素を制御することにより行われる。

［保持工程］
まず、ウエハＷが水平に保持される。より具体的には、基板処理装置３０の外部から図１に示す基板搬送装置１７により、チャンバー３９の側部開口４２を介してチャンバー３９内にウエハＷを搬送する。具体的には、基板搬送装置１７によりチャンバー３９内の保持部３１上にウエハＷを載置させる。ここで、保持部３１上に載置されるウエハＷには、親水性の自然酸化膜が表面に形成されている。

［回転開始工程］
次に、図５Ａに示すように、保持部３１に保持されたウエハＷの回転を開始する。より具体的には、回転駆動部３３（図２参照）を駆動して、鉛直方向に延びる軸線を中心として回転軸３２を回転させる。このことにより、保持部３１により保持されたウエハＷが水平面内で回転される。このときに、モータ３５の回転駆動力が、プーリ３６、駆動ベルト３７およびプーリ３４を介して回転軸３２に付与されることによって回転軸３２が回転される。ここでは、例えば、ウエハＷの回転数を１８００ｒｐｍにする。

［処理液供給工程］
次に、ウエハＷの周縁部にフッ酸およびＳＣ１が供給される。すなわち、回転するウエハＷの周縁部に形成された自然酸化膜に、ウエハＷの表面を疎水化するフッ酸が第１処理液ノズル５１から供給されて、自然酸化膜が除去される。また、ウエハＷの表面上のフッ酸に、ウエハＷを親水化するＳＣ１が第２処理液ノズル６１から供給される。

＜吐出開始工程＞
この処理液供給工程においては、まず、第１処理液バルブ５４（図２参照）が開き、図５Ｂに示すように、第１後退位置Ｑ１に位置する第１処理液ノズル５１からフッ酸が吐出される。また、第２処理液バルブ６４が開き、第２後退位置Ｑ２に位置する第２処理液ノズル６１からＳＣ１が吐出される。第１処理液ノズル５１が第１後退位置Ｑ１に維持されるとともに第２処理液ノズル６１が第２後退位置Ｑ２に維持されながら、所定時間、フッ酸およびＳＣ１が吐出される。このことにより、フッ酸およびＳＣ１の吐出量が少ない場合であっても、フッ酸およびＳＣ１の吐出量を安定化させることができる。例えば、フッ酸およびＳＣ１はそれぞれ、３秒間、１５ｍＬ／分の吐出量で吐出され続ける。

＜第２処理液ノズル前進工程＞
次に、図５Ｃに示すように、第２処理液ノズル駆動部６５（図３参照）が駆動されて、第２処理液ノズル６１が第２後退位置Ｑ２から第２前進位置Ｐ２に前進する。例えば、第２処理液ノズル６１は、０．５秒で、第２後退位置Ｑ２から第２前進位置Ｐ２に前進する。この間、第２処理液ノズル６１からはＳＣ１が吐出され続けており、第２前進位置Ｐ２に第２処理液ノズル６１が前進することにより、ウエハＷの周縁部へのＳＣ１の供給を開始する。

＜第１処理液ノズル前進工程＞
次に、図５Ｄに示すように、第１処理液ノズル駆動部５５（図３参照）が駆動されて、第１処理液ノズル５１が第１後退位置Ｑ１から第１前進位置Ｐ１に前進する。例えば、第１処理液ノズル５１は、０．５秒で、第１後退位置Ｑ１から第１前進位置Ｐ１に前進する。この間、第１処理液ノズル５１からはフッ酸が吐出され続けており、第１前進位置Ｐ１に第１処理液ノズル５１が前進することにより、ウエハＷの周縁部へのフッ酸の供給を開始する。このようにして、第２処理液ノズル前進工程の後に第１処理液ノズル前進工程が行われており、ウエハＷへのＳＣ１の供給を開始した後に、ウエハＷにフッ酸が供給される。

＜自然酸化膜除去工程＞
次に、図５Ｅに示すように、所定時間、第１処理液ノズル５１が第１前進位置Ｐ１に維持されるとともに第２処理液ノズル６１が第２前進位置Ｐ２に維持される。そして第１処理液ノズル５１から、回転するウエハＷの周縁部に形成された自然酸化膜に、所定時間フッ酸が供給され続ける。第１前進位置Ｐ１に位置する第１処理液ノズル５１からのフッ酸の供給位置は、ウエハＷ上の自然酸化膜のうち外縁から所定の幅にわたる領域を除去可能なような位置になっている。このことにより、自然酸化膜の当該領域がフッ酸によってエッチングされて除去され、ウエハＷの周縁部の表面が露出される。例えば、フッ酸は、６０秒間、第１前進位置Ｐ１に位置する第１処理液ノズル５１から吐出され続ける。ウエハＷの周縁部に吐出されたフッ酸は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷへのフッ酸の供給位置から外周側に流され、ウエハＷの外縁から排出される。なお、自然酸化膜除去工程においては、自然酸化膜の除去精度を向上させるために、例えば上述した１８００ｒｐｍのように、ウエハＷの回転数はある程度高いことが好ましい。このことにより、ウエハＷに供給されたフッ酸に遠心力を作用させることができ、ウエハＷの表面上のフッ酸が内周側に進出することを抑制できる。この場合、ウエハＷの表面上に残存する自然酸化膜のエッチング後の外縁の位置精度を向上させることができる。

ところで、第２前進位置Ｐ２に位置する第２処理液ノズル６１からのＳＣ１の供給位置は、ウエハＷの回転数と第１処理液ノズル５１からのフッ酸の吐出量とに応じて設定される。例えば、ウエハＷの回転数が低くなるにつれてＳＣ１の供給位置は、第１前進位置Ｐ１に位置する第１処理液ノズル５１からのフッ酸の供給位置に近づけることが好ましい。また、フッ酸の吐出量が少なくなるにつれて、ＳＣ１の供給位置は、フッ酸の供給位置に近づけることが好ましい。このようにして、第２前進位置Ｐ２に位置する第２処理液ノズル６１は、ウエハＷの表面に残存して乾燥する前のフッ酸にＳＣ１を供給することができる。このため、ウエハＷの表面が疎水化されることを抑制し、ウエハＷの表面を、ＳＣ１に触れることで親水化させることができる。ウエハＷの周縁部に吐出されたＳＣ１は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷへのＳＣ１の供給位置から外周側に流され、ウエハＷの外縁から排出される。

＜第１処理液ノズル後退工程＞
次に、図５Ｆに示すように、第１処理液ノズル駆動部５５が駆動されて、第１処理液ノズル５１が第１前進位置Ｐ１から第１後退位置Ｑ１に後退する。例えば、第１処理液ノズル５１は、０．５秒で、第１前進位置Ｐ１から第１後退位置Ｑ１に後退する。この間、第１処理液ノズル５１からはフッ酸が吐出され続けているが、第１処理液ノズル５１の後退に伴い、ウエハＷの周縁部へのフッ酸の供給は終了する。

＜第２処理液ノズル後退工程＞
次に、図５Ｇに示すように、第２処理液ノズル駆動部６５が駆動されて、第２処理液ノズル６１が第２前進位置Ｐ２から第２後退位置Ｑ２に後退する。例えば、第２処理液ノズル６１は、０．５秒で、第２前進位置Ｐ２から第２後退位置Ｑ２に後退する。この間、第２処理液ノズル６１からはＳＣ１が吐出され続けているが、第２処理液ノズル６１の後退に伴い、ウエハＷの周縁部へのＳＣ１の供給は終了する。このようにして、第１処理液ノズル後退工程の後に第２処理液ノズル後退工程が行われており、ウエハＷへのフッ酸の供給を終了した後に、ウエハＷへのＳＣ１の供給を終了する。

＜吐出停止工程＞
その後、第１処理液バルブ５４が閉じ、第１後退位置Ｑ１に位置する第１処理液ノズル５１からのフッ酸の吐出が停止する。また、第２処理液バルブ６４が閉じ、第２後退位置Ｑ２に位置する第２処理液ノズル６１からのＳＣ１の吐出が停止する。このようにして、処理液供給工程が終了する。

［リンス液供給工程］
上述した処理液供給工程の後、ウエハＷの周縁部にリンス液としてのＤＩＷが供給される。リンス液供給工程においては、ウエハＷの回転数は低くする。ここでは、例えば、ウエハＷの回転数を６００ｒｐｍにする。

＜吐出開始工程＞
まず、ＤＩＷバルブ７４が開き、図６Ａに示すように、第３後退位置Ｑ３に位置するＤＩＷノズル７１からＤＩＷが吐出される。ＤＩＷノズル７１が第３後退位置Ｑ３に維持されながら、所定時間、ＤＩＷが吐出される。このことにより、ＤＩＷの吐出量が少ない場合であっても、ＤＩＷの吐出量を安定化させることができる。例えば、ＤＩＷは、１秒間、１５ｍＬ／分の吐出量で吐出され続ける。

＜ＤＩＷノズル前進工程＞
次に、図６Ｂに示すように、ＤＩＷノズル駆動部７５が駆動されて、ＤＩＷノズル７１が第３後退位置Ｑ３から第３前進位置Ｐ３に前進する。例えば、ＤＩＷノズル７１は、１秒で、第３後退位置Ｑ３から第３前進位置Ｐ３に前進する。この間、ＤＩＷノズル７１からはＤＩＷが吐出され続けており、第３前進位置Ｐ３に前進したＤＩＷノズル７１は、ウエハＷの周縁部へのＤＩＷの供給を開始する。

＜リンス処理工程＞
次に、図６Ｃに示すように、所定時間、ＤＩＷノズル７１が第３前進位置Ｐ３に維持される。ＤＩＷノズル７１の第３前進位置Ｐ３は、ウエハＷへのＤＩＷの供給位置が、ウエハＷへのＳＣ１の供給位置よりもウエハＷの中心Ｏに近くなるような位置になっている。このことにより、ウエハＷがリンス処理され、ウエハＷの表面に残存するフッ酸およびＳＣ１を洗い流すことができる。なお、リンス液供給工程では、第１処理液ノズル５１および第２処理液ノズル６１は後退しているため、周方向におけるＤＩＷノズル７１の第３前進位置Ｐ３は、図６Ｃに示す位置に限られることはない。

リンス処理工程において、ＤＩＷノズル７１から、回転するウエハＷの周縁部に、所定時間ＤＩＷが供給され続ける。例えば、ＤＩＷは、１５秒間、第３前進位置Ｐ３に位置するＤＩＷノズル７１から吐出され続ける。ウエハＷの周縁部に吐出されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷへのＤＩＷの供給位置から外周側に流され、ウエハＷの外縁から排出される。

＜ＤＩＷノズル後退工程＞
次に、図６Ｄに示すように、ＤＩＷノズル駆動部７５が駆動されて、ＤＩＷノズル７１が第３前進位置Ｐ３から第３後退位置Ｑ３に後退する。例えば、ＤＩＷノズル７１は、１秒で、第３前進位置Ｐ３から第３後退位置Ｑ３に後退する。この間、ＤＩＷノズル７１からはＤＩＷが吐出され続けているが、ＤＩＷノズル７１の後退に伴い、ウエハＷの周縁部へのＤＩＷの供給は終了する。

＜吐出停止工程＞
その後、ＤＩＷバルブ７４が閉じ、第３後退位置Ｑ３に位置するＤＩＷノズル７１からのＤＩＷの吐出が停止する。このようにして、リンス液供給工程が終了する。

［乾燥工程］
上述したリンス液供給工程の後、図７に示すように、ウエハＷの回転数を高めて、ウエハＷの乾燥処理が行われる。例えば、ウエハＷの回転数を２５００ｒｐｍにする。このことにより、ウエハＷの表面に残存するＤＩＷが、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷへのＤＩＷの供給位置から外周側に流され、ウエハＷの外縁から排出される。このため、ウエハＷの表面からＤＩＷが除去されて、ウエハＷの表面が乾燥される。

このように本実施の形態によれば、回転するウエハＷの周縁部に形成された自然酸化膜にフッ酸が供給されて自然酸化膜が除去されるとともに、ウエハＷの表面上のフッ酸にＳＣ１が供給される。このことにより、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥する前に、表面上に残存するフッ酸にＳＣ１を供給することができ、ウエハＷの表面を親水化させることができる。すなわち、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥して表面が疎水化されることを抑制できる。このため、ウエハＷの周縁部に供給されるフッ酸やＳＣ１が内周側に飛び散ることを抑制し、パーティクル源が形成されることを抑制できる。この結果、ウエハＷの周縁部におけるパーティクルの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、ウエハＷの表面へのＳＣ１の供給位置が、ウエハＷの表面へのフッ酸の供給位置よりもウエハＷの表面の中心Ｏに近くなっている。このことにより、ウエハＷの半径方向においてフッ酸よりも内周側の領域に、ＳＣ１を供給することができる。このため、ウエハＷの表面に供給されたフッ酸に、ＳＣ１が供給されなくなることを抑制し、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥することをより一層抑制することができ、表面をより一層親水化させることができる。

また、本実施の形態によれば、ウエハＷの表面へのＳＣ１の供給を開始した後に、ウエハＷの表面にフッ酸が供給される。このことにより、ウエハＷの表面にＳＣ１が供給される前にフッ酸が供給されることを防止できる。このため、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥することをより一層抑制することができ、表面をより一層親水化させることができる。

また、本実施の形態によれば、ウエハＷの表面へのフッ酸の供給を終了した後に、ウエハＷへのＳＣ１の供給が終了する。このことにより、ウエハＷの表面に供給されたフッ酸に、ＳＣ１が供給されなくなることを抑制できる。このため、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥することをより一層抑制することができ、表面をより一層親水化させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、ウエハＷの表面上のフッ酸にＳＣ１が供給される。このことにより、自然酸化膜が除去されて露出されたウエハＷの表面を、ＳＣ１によって親水化することができる。また、ＳＣ１は、粘度が低いため、ウエハＷの周縁部という限られた領域にＳＣ１を供給するために第２処理液ノズル６１からの吐出量を小さくしても、吐出量を安定させることができる。さらに、ＳＣ１は、粘度が低いことから、ＤＩＷによって容易に洗い流すことができ、毒性も低い。このため、第２処理液の取扱性を向上させることができる。

なお、上述した本実施の形態においては、ウエハＷの表面を疎水化する第１処理液としてフッ酸を用いる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第１処理液としては、例えば、フッ酸を含む水溶液である希フッ酸水溶液（ＤＨＦ）であってもよい。

また、上述した本実施の形態においては、ウエハＷの表面上のフッ酸に供給される第２処理液としてＳＣ１を用いる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２処理液としては、酸化力を有しつつ、シリコン製のウエハＷに対してエッチング作用を有さない液体であればよく、例えば、硝酸または硫酸などを用いることもできる。あるいは、第２処理液には、ＤＩＷを用いることもできる。この場合、ウエハＷの表面上のフッ酸が乾燥する前に、表面上に残存するフッ酸にＤＩＷを供給することができ、ウエハＷの表面が乾燥することを防止できる。このため、ウエハＷの周縁部に供給されるフッ酸やＳＣ１が内周側に飛び散ることを抑制し、パーティクル源が形成されることを抑制できる。また、ＤＩＷは、ＳＣ１よりも弱いが酸化力を有しているため、ウエハＷの表面を親水化させることもできる。第２処理液にＤＩＷを用いる場合には、第１処理液ノズル後退工程の後、第２処理液ノズル６１を後退させることなく、第２前進位置Ｐ２に維持してＤＩＷを供給し続けることで、リンス液供給工程を行うこともでき、工程を簡素化させることができる。なお、第２処理液としては、ＤＩＷの代わりに、オゾン水を用いることもできる。

さらに、上述した本実施の形態において、自然酸化膜除去工程において、図８に示すように、ウエハＷの周縁部に、ＤＩＷを供給するようにしてもよい。

この場合、例えば、処理液供給工程の吐出開始工程において、ＤＩＷノズル７１からＤＩＷを吐出させ、第２処理液ノズル前進工程の前に、ＤＩＷノズル７１を第３後退位置Ｑ３から第３前進位置Ｐ３に前進させる。この間、ＤＩＷノズル７１からはＤＩＷを吐出させ続ける。このことにより、第１処理液ノズル５１から吐出されたフッ酸を、ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷの液膜に供給させることができ、ウエハＷの周縁部に供給されるフッ酸が内周側に飛び散ることを抑制し、パーティクル源が形成されることを抑制できる。図８に示すように、ＤＩＷの供給位置は、平面視でフッ酸の供給位置よりもウエハＷの回転方向上流側の近傍に配置されていることが好適である。

そして、第２処理液ノズル後退工程の後、ＤＩＷノズル７１を後退させることなく、第３前進位置Ｐ３に維持してＤＩＷを供給し続けることで、リンス液供給工程を行うこともでき、工程を簡素化させることができる。

本発明は上記実施の形態および変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態および変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１８ 制御部
３０ 基板処理装置
３１ 保持部
３３ 回転駆動部
５０ 第１処理液供給部
５１ 第１処理液ノズル
５５ 第１処理液ノズル駆動部
６０ 第２処理液供給部
６１ 第２処理液ノズル
６５ 第２処理液ノズル駆動部
７０ ＤＩＷ供給部
７１ ＤＩＷノズル
Ｐ１ 第１前進位置
Ｐ２ 第２前進位置
Ｑ１ 第１後退位置
Ｑ２ 第２後退位置
Ｗ ウエハ

Claims (15)

1. 基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理方法であって、
   前記基板を水平に保持する保持工程と、
   保持された前記基板の回転を開始する回転開始工程と、
   回転する前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給して、前記膜を除去するとともに、前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、
   前記処理液供給工程において、前記基板への前記第２処理液の供給位置は、前記基板への前記第１処理液の供給位置よりも、前記基板の中心に近い、基板処理方法。
2. 前記処理液供給工程において、前記基板への前記第２処理液の供給を開始した後に、前記基板に前記第１処理液を供給する、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記処理液供給工程において、前記基板への前記第１処理液の供給を終了した後に、前記基板への前記第２処理液の供給を終了する、請求項１または２に記載の基板処理方法。
4. 前記処理液供給工程において、前記基板の前記周縁部にＤＩＷが供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
5. 基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理方法であって、
   前記基板を水平に保持する保持工程と、
   保持された前記基板の回転を開始する回転開始工程と、
   回転する前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給して、前記膜を除去するとともに、前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、
   前記処理液供給工程において、前記基板の前記周縁部にＤＩＷが供給される、基板処理方法。
6. 前記第２処理液は、ＳＣ１を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
7. 基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
8. 基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
   基板を水平に保持する保持部と、
   前記保持部を回転させる回転駆動部と、
   前記保持部により保持された前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給する第１処理液ノズルを含む第１処理液供給部と、
   前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する第２処理液ノズルを含む第２処理液供給部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記回転駆動部を駆動させて前記保持部に保持された前記基板の回転を開始した後、回転する前記基板に前記第１処理液ノズルから前記第１処理液を供給させるとともに前記第２処理液ノズルから前記第２処理液を供給させるように、前記回転駆動部、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御し、
   前記第２処理液ノズルから前記基板への前記第２処理液の供給位置は、前記第１処理液ノズルから前記基板への前記第１処理液の供給位置よりも、前記基板の中心に近い、基板処理装置。
9. 前記制御部は、前記第２処理液ノズルから前記基板への前記第２処理液の供給を開始した後に、前記第１処理液ノズルから前記基板に前記第１処理液を供給するように、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御する、請求項８に記載の基板処理装置。
10. 基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
    基板を水平に保持する保持部と、
    前記保持部を回転させる回転駆動部と、
    前記保持部により保持された前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給する第１処理液ノズルを含む第１処理液供給部と、
    前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する第２処理液ノズルを含む第２処理液供給部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記回転駆動部を駆動させて前記保持部に保持された前記基板の回転を開始した後、回転する前記基板に前記第１処理液ノズルから前記第１処理液を供給させるとともに前記第２処理液ノズルから前記第２処理液を供給させるように、前記回転駆動部、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御し、
    前記制御部は、前記第２処理液ノズルから前記基板への前記第２処理液の供給を開始した後に、前記第１処理液ノズルから前記基板に前記第１処理液を供給するように、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御する、基板処理装置。
11. 前記制御部は、前記第１処理液ノズルから前記基板への前記第１処理液の供給を終了した後に、前記第２処理液ノズルから前記基板への前記第２処理液の供給を終了するように、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記基板に前記第１処理液を供給する第１前進位置と前記基板から後退した第１後退位置との間で前記第１処理液ノズルを前進および後退させる第１処理液ノズル駆動部と、
    前記基板に前記第２処理液を供給する第２前進位置と前記基板から後退した第２後退位置との間で前記第２処理液ノズルを前進および後退させる第２処理液ノズル駆動部と、を更に備え、
    前記制御部は、前記第２処理液を吐出させながら前記第２処理液ノズルを前記第２前進位置に前進させた後に、前記第１処理液を吐出させながら前記第１処理液ノズルを前記第１前進位置に前進させるように、前記第１処理液供給部、前記第２処理液供給部、前記第１処理液ノズル駆動部および前記第２処理液ノズル駆動部を制御する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 基板の周縁部に形成された膜を除去する基板処理装置であって、
    基板を水平に保持する保持部と、
    前記保持部を回転させる回転駆動部と、
    前記保持部により保持された前記基板の前記周縁部に形成された前記膜に、前記基板を疎水化するフッ酸を含む第１処理液を供給する第１処理液ノズルを含む第１処理液供給部と、
    前記基板上の前記第１処理液に、前記基板を親水化する第２処理液を供給する第２処理液ノズルを含む第２処理液供給部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記回転駆動部を駆動させて前記保持部に保持された前記基板の回転を開始した後、回転する前記基板に前記第１処理液ノズルから前記第１処理液を供給させるとともに前記第２処理液ノズルから前記第２処理液を供給させるように、前記回転駆動部、前記第１処理液供給部および前記第２処理液供給部を制御し、
    前記基板処理装置は、
    前記基板に前記第１処理液を供給する第１前進位置と前記基板から後退した第１後退位置との間で前記第１処理液ノズルを前進および後退させる第１処理液ノズル駆動部と、
    前記基板に前記第２処理液を供給する第２前進位置と前記基板から後退した第２後退位置との間で前記第２処理液ノズルを前進および後退させる第２処理液ノズル駆動部と、を更に備え、
    前記制御部は、前記第２処理液を吐出させながら前記第２処理液ノズルを前記第２前進位置に前進させた後に、前記第１処理液を吐出させながら前記第１処理液ノズルを前記第１前進位置に前進させるように、前記第１処理液供給部、前記第２処理液供給部、前記第１処理液ノズル駆動部および前記第２処理液ノズル駆動部を制御する、基板処理装置。
14. 前記制御部は、前記第１処理液を吐出させながら前記第１処理液ノズルを前記第１後退位置に後退させた後に、前記第２処理液を吐出させながら前記第２処理液ノズルを前記第２後退位置に後退させるように、前記第１処理液供給部、前記第２処理液供給部、前記第１処理液ノズル駆動部および前記第２処理液ノズル駆動部を制御する、請求項１２または１３に記載の基板処理装置。
15. 前記保持部により保持された前記基板の前記周縁部にＤＩＷを供給するＤＩＷノズルを含むＤＩＷ供給部を更に備えた、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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