WO2018051821A1 - パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018051821A1
WO2018051821A1 PCT/JP2017/031629 JP2017031629W WO2018051821A1 WO 2018051821 A1 WO2018051821 A1 WO 2018051821A1 JP 2017031629 W JP2017031629 W JP 2017031629W WO 2018051821 A1 WO2018051821 A1 WO 2018051821A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
pattern
hydrogen fluoride
vapor
supply step
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/031629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正幸 尾辻
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス filed Critical 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
Priority to US16/319,642 priority Critical patent/US11373860B2/en
Priority to CN201780046195.5A priority patent/CN109496346B/zh
Priority to KR1020197002303A priority patent/KR102203604B1/ko
Publication of WO2018051821A1 publication Critical patent/WO2018051821A1/ja
Priority to US17/734,186 priority patent/US20220262622A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Definitions

  • the present invention relates to a pattern collapse recovery method, a substrate processing method, and a substrate processing apparatus.
  • substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field (Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks.
  • substrate semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field (Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks.
  • substrate ceramic substrate, solar cell substrate and the like.
  • the surface of a substrate such as a semiconductor wafer is processed using a processing liquid such as a chemical liquid or a rinsing liquid.
  • a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one, a spin chuck that rotates the substrate while holding the substrate substantially horizontal, and a processing liquid on the upper surface of the substrate that is rotated by the spin chuck. And a nozzle for supply.
  • a chemical solution is supplied to the substrate held on the spin chuck, and then a rinse solution is supplied to replace the chemical solution on the substrate with the rinse solution.
  • a common rinse solution is deionized water.
  • a drying process is performed to remove the rinse liquid on the substrate.
  • a spin dry process is known in which a substrate is rotated at a high speed to be shaken off and dried.
  • the inventors of the present application are considering recovering the collapsed pattern in the spin dry process.
  • one object of the present invention is to provide a pattern collapse method, a substrate processing method, and a substrate processing apparatus that can recover a collapsed pattern.
  • the present invention relates to a method of recovering a collapsed pattern formed on a surface of a substrate, the reaction gas capable of reacting with a product intervening on the surface of the substrate.
  • a pattern collapse recovery method is provided, which includes a reaction gas supply step of supplying a gas.
  • the present inventor has found the following findings. That is, when collapse occurs in a pattern having elasticity, a force to stand up (recover) by the elasticity of the pattern itself acts on the collapsed pattern to some extent.
  • the collapsed state is maintained even if the pattern has elasticity.
  • the inventor of the present application as one of the factors for maintaining the collapsed state, is a product in which adjacent patterns collapse and the tips contact each other, and the tips that contact each other are generated during substrate processing. I think that it will be glued by.
  • a reaction gas capable of reacting with a product present on the surface is supplied to the surface of the substrate.
  • the reaction gas supplied to the surface of the substrate is a product that bonds the tips of the collapsed patterns ( Hereinafter, it reacts with “product adhesive”), and this reaction decomposes the product adhesive. Thereby, it is possible to remove the produced adhesive from the tip of the pattern.
  • the reaction gas supply step includes a hydrogen fluoride vapor supply step of supplying a vapor containing hydrogen fluoride to the surface of the substrate.
  • silicon oxide may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that bonds the tips of the collapsed patterns mainly contains silicon oxide.
  • vapor containing hydrogen fluoride is supplied to the surface of the substrate.
  • hydrogen fluoride reacts with silicon oxide and decomposes into H 2 SiF 6 and water.
  • SiO 2 + 6HF ⁇ H 2 SiF 6 + 2H 2 O (1) Therefore, when the tips of the collapsed patterns are bonded to each other by silicon oxide, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate reacts with the generated adhesive containing silicon oxide. Is decomposed. Thereby, it is possible to remove the produced adhesive from the tip of the pattern.
  • the pattern collapse recovery method may further include a substrate heating step for heating the substrate in parallel with the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • a residue for example, a residue of H 2 SiF 6 .
  • the substrate is heated in parallel with the supply of the vapor containing hydrogen fluoride to the substrate. Thereby, the residue can be evaporated and removed from the surface of the substrate.
  • the heating temperature of the surface of the substrate is set higher than the boiling point (about 109 ° C.) of H 2 SiF 6 , for example.
  • the pattern collapse recovery method may further include a water vapor supply step of supplying water vapor to the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • Fluorine may remain on the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply process.
  • water vapor is supplied to the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply step. Since the water vapor reacts well with fluorine, the fluorine remaining on the surface of the substrate is removed by the water vapor supplied to the surface of the substrate. As a result, the collapsed pattern can be recovered without causing residual fluorine.
  • the reaction gas supply step may include an ozone gas supply step of supplying a gas containing ozone gas to the surface of the substrate.
  • a gas containing ozone gas is supplied to the surface of the substrate.
  • organic substances may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that adheres the tips of the collapsed patterns mainly contains an organic substance.
  • Ozone gas reacts with organic matter. Therefore, when the tip portions of the collapsed pattern are bonded to each other by an organic material, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate is decomposed by reacting with the generated adhesive material containing the organic material, Thereby, the generated adhesive is removed from the tip of the pattern.
  • the present invention is a method for processing a substrate having a pattern formed on a surface thereof, and a processing liquid supply step for supplying a processing liquid to the surface of the substrate, and the substrate is rotated at a high speed after the processing liquid supply step.
  • a spin-drying process for spin-drying and a pattern recovery process performed after the spin-drying process, and supplying a reaction gas capable of reacting with a product present on the surface to the surface of the substrate
  • a pattern recovery step of recovering the collapsed pattern by executing a reactive gas supply step.
  • the present inventor has found the following findings. That is, when collapse occurs in a pattern having elasticity, a force to stand up (recover) by the elasticity of the pattern itself acts on the collapsed pattern to some extent.
  • the collapsed state is maintained even if the pattern has elasticity.
  • the inventor of the present application as one of the factors for maintaining the collapsed state, is a product in which adjacent patterns collapse and the tips contact each other, and the tips that contact each other are generated during substrate processing. I think that it will be glued by.
  • a reaction gas capable of reacting with a product present on the surface is supplied to the surface of the substrate.
  • the reaction gas supplied to the surface of the substrate reacts with the generated adhesive, and the generated adhesive is decomposed by this reaction. Thereby, it is possible to remove the produced adhesive from the tip of the pattern.
  • the pattern recovery process is executed after the spin dry process. Even if the pattern formed on the surface of the substrate collapses in the spin dry process at the time of substrate processing, the collapsed pattern can be recovered in the pattern recovery process executed thereafter.
  • the reaction gas supply step includes a hydrogen fluoride vapor supply step of supplying a vapor containing hydrogen fluoride to the surface of the substrate.
  • silicon oxide may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that bonds the tips of the collapsed patterns mainly contains silicon oxide.
  • vapor containing hydrogen fluoride is supplied to the surface of the substrate.
  • hydrogen fluoride reacts with silicon oxide and decomposes into H 2 SiF 6 and water.
  • SiO 2 + 6HF ⁇ H 2 SiF 6 + 2H 2 O (2) Therefore, when the tips of the collapsed patterns are bonded to each other by silicon oxide, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate reacts with the generated adhesive containing silicon oxide. Is decomposed. Thereby, it is possible to remove the produced adhesive from the tip of the pattern.
  • the substrate processing method may further include a substrate heating step of heating the substrate in parallel with the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • a residue for example, a residue of H 2 SiF 6 .
  • the substrate is heated in parallel with the supply of the vapor containing hydrogen fluoride to the substrate. Thereby, the residue can be evaporated and removed from the surface of the substrate.
  • the heating temperature of the surface of the substrate is set higher than the boiling point (about 109 ° C.) of H 2 SiF 6 , for example.
  • the substrate processing method may further include a water vapor supply step for supplying water vapor to the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • Fluorine may remain on the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply process.
  • water vapor is supplied to the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply step. Since the water vapor reacts well with fluorine, the fluorine remaining on the surface of the substrate is removed by the water vapor supplied to the surface of the substrate. As a result, the collapsed pattern can be recovered without causing residual fluorine.
  • the reaction gas supply step may include an ozone gas supply step of supplying a gas containing ozone gas to the surface of the substrate.
  • a gas containing ozone gas is supplied to the surface of the substrate.
  • organic substances may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that adheres the tips of the collapsed patterns mainly contains an organic substance.
  • Ozone gas reacts with organic matter. Therefore, when the tip portions of the collapsed pattern are bonded to each other by an organic material, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate is decomposed by reacting with the generated adhesive material containing the organic material, Thereby, the generated adhesive is removed from the tip of the pattern.
  • the present invention includes a substrate holding unit that holds a substrate having a pattern formed on a surface thereof, a rotation unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit around a rotation axis passing through a center portion thereof, and the substrate holding
  • a processing liquid supply unit for supplying a processing liquid to the surface of the substrate held by the unit, and a product intervening on the surface of the substrate held by the substrate holding unit can react.
  • a reaction gas supply unit for supplying a reactive gas
  • a control device for controlling the rotation unit, the treatment liquid supply unit, and the reaction gas supply unit, and the control device provides a treatment liquid on the surface of the substrate. After the treatment liquid supply step, the substrate is rotated at a high speed, and the substrate is spun off and dried.
  • a pattern recovery process performed after a dry process wherein a reaction gas supply process for supplying a reaction gas capable of reacting with a product intervening on the surface is performed on the surface of the substrate and collapsed.
  • a substrate processing apparatus for performing a pattern recovery process for recovering the pattern.
  • the present inventor has found the following findings. That is, when collapse occurs in a pattern having elasticity, a force to stand up (recover) by the elasticity of the pattern itself acts on the collapsed pattern to some extent.
  • the collapsed state is maintained even if the pattern has elasticity.
  • the inventor of the present application as one of the factors for maintaining the collapsed state, is a product in which adjacent patterns collapse and the tips contact each other, and the tips that contact each other are generated during substrate processing. I think that it will be glued by.
  • a reaction gas capable of reacting with a product present on the surface is supplied to the surface of the substrate.
  • the reaction gas supplied to the surface of the substrate reacts with the generated adhesive, and this reaction causes the generated adhesive to become the leading end of the pattern. Removed from.
  • the pattern recovery process is executed after the spin dry process. Even if the pattern formed on the surface of the substrate collapses in the spin dry process at the time of substrate processing, the collapsed pattern can be recovered in the pattern recovery process executed thereafter.
  • control device executes a hydrogen fluoride vapor supply step of supplying a vapor containing hydrogen fluoride to the surface of the substrate in the reaction gas supply step.
  • silicon oxide may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that bonds the tips of the collapsed patterns mainly contains silicon oxide.
  • the vapor containing hydrogen fluoride is supplied to the surface of the substrate.
  • hydrogen fluoride reacts with silicon oxide and decomposes into H 2 SiF 6 and water.
  • SiO 2 + 6HF ⁇ H 2 SiF 6 + 2H 2 O (3) Therefore, when the tips of the collapsed patterns are bonded to each other by silicon oxide, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate reacts with the generated adhesive containing silicon oxide. Is decomposed. Thereby, it is possible to remove the produced adhesive from the tip of the pattern.
  • the substrate processing method may further include a substrate heating step of heating the substrate in parallel with the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • a residue for example, a residue of H 2 SiF 6 .
  • the substrate is heated in parallel with the supply of the vapor containing hydrogen fluoride to the substrate. Thereby, the residue can be evaporated and removed from the surface of the substrate.
  • the heating temperature of the surface of the substrate is set higher than the boiling point (about 109 ° C.) of H 2 SiF 6 , for example.
  • the control device may further execute a substrate heating step for heating the substrate in parallel with the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • Fluorine may remain on the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply process.
  • the water vapor is supplied to the surface of the substrate after the hydrogen fluoride vapor supply step. Since the water vapor reacts well with fluorine, the fluorine remaining on the surface of the substrate is removed by the water vapor supplied to the surface of the substrate. As a result, the collapsed pattern can be recovered without causing residual fluorine.
  • the control device may execute an ozone gas supply step of supplying a gas containing ozone gas to the surface of the substrate in the reaction gas supply step.
  • a gas containing ozone gas is supplied to the surface of the substrate.
  • organic substances may be present on the surface of the substrate.
  • the generated adhesive that adheres the tips of the collapsed patterns mainly contains an organic substance.
  • Ozone gas reacts with organic matter. Therefore, when the tip portions of the collapsed pattern are bonded to each other by an organic material, the vapor containing hydrogen fluoride supplied to the surface of the substrate is decomposed by reacting with the generated adhesive material containing the organic material, Thereby, the generated adhesive is removed from the tip of the pattern.
  • FIG. 1 is a plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a liquid processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a recovery processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 5A is a flowchart for explaining a first substrate processing example executed by the substrate processing apparatus.
  • FIG. 5B is a flowchart for explaining a first substrate processing example executed by the substrate processing apparatus.
  • 6A to 6C are schematic diagrams for explaining pattern collapse.
  • FIG. 7A and 7B are schematic diagrams for explaining recovery of a collapsed pattern.
  • FIG. 8 is a plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a recovery processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a second substrate processing example executed by the substrate processing apparatus.
  • FIG. 12 is an illustrative sectional view for explaining a configuration example of a recovery processing unit of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing the results of the first recovery test.
  • 14A and 14B are image diagrams for explaining the results of the first recovery test.
  • FIG. 15 is a diagram showing the results of the second recovery test.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one with a processing liquid or a processing gas. A pattern is formed on the surface of the substrate W to be processed by the substrate processing apparatus 1.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a plurality of processing units 2 that process a substrate W, a load port LP on which a carrier C that accommodates a plurality of substrates W processed by the processing unit 2 is placed, a load port LP, and a processing
  • a transfer robot IR and CR that transfer the substrate W to and from the unit 2 and a control device 3 that controls the substrate processing apparatus 1 are included.
  • the transfer robot IR and the substrate transfer robot CR are controlled by the control device 3.
  • the transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C and the substrate transfer robot CR.
  • the substrate transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the processing unit 2.
  • the plurality of processing units 2 supply a processing liquid to the surface (pattern forming surface) of the substrate W, and process the substrate W with the processing liquid, and a pattern collapsed as a result of processing by the liquid processing unit 2A. And a recovery processing unit 2B for recovery.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the liquid processing unit 2A provided in the substrate processing apparatus 1.
  • the liquid processing unit 2A processes the substrate W using a cleaning chemical or an etching solution.
  • the liquid processing unit 2 ⁇ / b> A rotates the substrate W around the vertical rotation axis A ⁇ b> 1 passing through the central portion of the substrate W while holding the substrate W horizontally in the first chamber 4 in the box shape.
  • a spin chuck (substrate holding unit, rotating unit) 5 a chemical solution supply unit (processing solution supply unit) 6 for supplying a chemical solution to the upper surface of the substrate W held on the spin chuck 5, and an upper surface of the substrate W
  • processing solution supply unit 6 for supplying a chemical solution to the upper surface of the substrate W held on the spin chuck 5, and an upper surface of the substrate W
  • a rinse liquid supply unit (treatment liquid supply unit) 7 for supplying a rinse liquid Organic solvent supply unit (processing liquid supply unit) 8 and a cylindrical processing cup 9 surrounding the spin chuck 5.
  • the spin chuck 5 As the spin chuck 5, a clamping chuck that holds the substrate W horizontally with the substrate W held in the horizontal direction is employed.
  • the spin chuck 5 includes a spin motor 10, a spin shaft 11 integrated with a drive shaft of the spin motor 10, and a disk-shaped spin base attached to the upper end of the spin shaft 11 substantially horizontally. 12 and so on.
  • a plurality (three or more, for example, six) of clamping members 13 are arranged on the peripheral edge thereof.
  • the plurality of clamping members 13 are arranged at appropriate intervals on the circumference corresponding to the outer peripheral shape of the substrate W at the peripheral edge of the upper surface of the spin base 12.
  • the spin chuck 5 is not limited to a sandwich type, and for example, the substrate W is held in a horizontal posture by vacuum-sucking the back surface of the substrate W, and further rotated around a vertical rotation axis in that state.
  • a vacuum suction type vacuum chuck
  • the substrate W held on the spin chuck 5 may be employed.
  • the chemical solution supply unit 6 includes a chemical solution nozzle 14.
  • the chemical liquid nozzle 14 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state, and is fixedly disposed above the spin chuck 5 with its discharge port directed toward the center of the upper surface of the substrate W.
  • a chemical solution pipe 15 to which a chemical solution from a chemical solution supply source is supplied is connected to the chemical solution nozzle 14.
  • a chemical solution valve 16 for switching supply / stop of supply of the chemical solution from the chemical solution nozzle 14 is interposed in the middle of the chemical solution pipe 15. When the chemical liquid valve 16 is opened, the continuous flow of chemical liquid supplied from the chemical liquid pipe 15 to the chemical liquid nozzle 14 is discharged from the discharge port set at the lower end of the chemical liquid nozzle 14.
  • the chemical solution is, for example, sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, aqueous ammonia, hydrogen peroxide, organic acid (eg, citric acid, oxalic acid, etc.), organic alkali (eg, TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.), A liquid containing an organic solvent (for example, IPA: isopropyl alcohol, etc.) and at least one of a surfactant and a corrosion inhibitor.
  • organic acid eg, citric acid, oxalic acid, etc.
  • organic alkali eg, TMAH: tetramethylammonium hydroxide, etc.
  • a liquid containing an organic solvent for example, IPA: isopropyl alcohol, etc.
  • IPA isopropyl alcohol, etc.
  • the rinse liquid supply unit 7 includes a rinse liquid nozzle 17.
  • the rinse liquid nozzle 17 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state, and is fixedly disposed above the spin chuck 5 with its discharge port directed toward the center of the upper surface of the substrate W. .
  • a rinse liquid pipe 18 to which a rinse liquid from a rinse liquid supply source is supplied is connected to the rinse liquid nozzle 17.
  • a rinsing liquid valve 19 for switching the supply / stop of the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle 17 is interposed in the middle of the rinsing liquid pipe 18.
  • the rinse liquid is, for example, deionized water (DIW). Not only DIW but also carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, and diluted hydrochloric acid water (for example, about 10 ppm to 100 ppm) may be used.
  • DIW deionized water
  • Organic solvent supply unit 8 includes an organic solvent nozzle 20.
  • the organic solvent nozzle 20 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state, and is fixedly disposed above the spin chuck 5 with its discharge port directed toward the center of the upper surface of the substrate W. .
  • An organic solvent pipe 21 to which a liquid organic solvent from an organic solvent supply source is supplied is connected to the organic solvent nozzle 20.
  • An organic solvent valve 22 for switching between supply / stop of supply of the organic solvent from the organic solvent nozzle 20 is interposed in the middle of the organic solvent pipe 21. When the organic solvent valve 22 is opened, the continuous organic solvent supplied from the organic solvent pipe 21 to the organic solvent nozzle 20 is discharged from the discharge port set at the lower end of the organic solvent nozzle 20.
  • the liquid organic solvent is, for example, isopropyl alcohol (IPA).
  • IPA isopropyl alcohol
  • examples of the liquid organic solvent include IPA, methanol, ethanol, acetone, and HEF (Hydrfluoroether). These are all organic solvents having a surface tension smaller than that of water (DIW).
  • the chemical liquid nozzle 14, the rinsing liquid nozzle 17 and the organic solvent nozzle 20 do not need to be fixedly arranged with respect to the spin chuck 5, and can swing in a horizontal plane above the spin chuck 5, for example.
  • a so-called scan nozzle configuration may be employed in which a treatment liquid landing position on the upper surface of the substrate W is scanned by being attached to a simple arm.
  • the liquid processing unit 2A further includes a shutter 24 that opens and closes the carry-in / out port 23 and a shutter opening and closing unit 25 that includes a cylinder and the like for driving the shutter 24 to open and close.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the recovery processing unit 2B provided in the substrate processing apparatus 1.
  • the recovery processing unit 2B supplies a reaction gas (a reaction gas capable of reacting with a product present on the surface of the substrate W) to the surface of the substrate W to recover the pattern.
  • the recovery processing unit 2B uses a vapor containing hydrogen fluoride (HF) (HF vapor, hereinafter referred to as “hydrogen fluoride vapor”) as a reaction gas.
  • HF hydrogen fluoride
  • the recovery processing unit 2 ⁇ / b> B is, for example, a cylindrical (cylindrical) second chamber 28, a substrate holding unit 32 including the holding plate 31, and held by the holding plate 31.
  • a hydrogen fluoride vapor supply unit (reaction gas supply unit) 33 for supplying hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the upper surface of the substrate W and water vapor to the upper surface of the substrate W held on the holding plate 31 are supplied.
  • a water vapor supply unit 34 for the purpose.
  • the second chamber 28 includes a peripheral wall 39, and an upper wall 40 and a bottom wall 41 that are vertically opposed to each other.
  • the second chamber 28 is a vapor processing chamber (VPC) that processes the substrate W using vapor.
  • VPC vapor processing chamber
  • a heater 42 for heating the substrate W held on the holding plate 31 is embedded in the holding plate 31.
  • the upper surface of the holding plate 31 is warmed by the heat generated by the heater 42. That is, the holding plate 31 functions as a hot plate, holds the substrate W from below, and heats the substrate W to be held from below.
  • the substrate holding unit 32 is coupled to a plurality of (for example, three) lift pins 36 that raise and lower the substrate W with respect to the holding plate 31, a common support member 37 that supports the plurality of lift pins 36, and the support member 37. And a lift pin lifting / lowering unit 38 including a cylinder.
  • the holding plate 31 is fixed to the upper end of the rotating shaft 57 extending in the vertical direction.
  • the rotation shaft 57 is coupled to a spin motor 58 that rotates the rotation shaft 57 about the rotation axis A ⁇ b> 2 that coincides with the central axis of the rotation shaft 57.
  • the plurality of lift pins 36 are inserted into the bottom wall 41 of the second chamber 28 and supported by the support member 37 outside the second chamber 28.
  • the lift pin lifting / lowering unit 38 is located at an upper position where the tips of the plurality of lift pins 36 protrude above the holding plate 31 (for example, a position where the substrate W can be transferred to and from the substrate transfer robot CR. ) And a plurality of lift pins 36 are moved up and down integrally between a plurality of lift pins 36 and a lower position (shown by a solid line in FIG. 3) where the tips of the lift pins 36 are retracted below the holding plate 31.
  • the peripheral wall 39 of the second chamber 28 is formed with a carry-in / out opening 43 for carrying in / out the substrate W into / from the second chamber 28.
  • a shutter 44 that opens and closes the carry-in / out port 43 is provided outside the peripheral wall 39.
  • a shutter opening / closing unit 45 including a cylinder and the like is coupled to the shutter 44. The shutter opening / closing unit 45 moves the shutter 44 between a closed position where the shutter 44 seals the carry-in / out port 43 and an open position of the carry-in / out port 43.
  • the hydrogen fluoride vapor supply unit 33 includes a hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46 provided on the upper wall 40 of the second chamber 28. Hydrogen fluoride vapor (HF vapor) from a hydrogen fluoride vapor supply source is supplied to the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46.
  • the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) supplied to the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46 may include a carrier gas (for example, an inert gas such as nitrogen gas).
  • the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46 penetrates the upper wall 40 and introduces hydrogen fluoride vapor (HF vapor) into the second chamber 28.
  • the hydrogen fluoride vapor supply unit 33 further includes a hydrogen fluoride vapor valve 47 that opens and closes the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46.
  • the water vapor supply unit 34 includes a water vapor introduction pipe 48 provided on the upper wall 40 of the second chamber 28. Water vapor from a water vapor supply source is supplied to the water vapor introduction pipe 48.
  • the water vapor supplied to the water vapor introduction pipe 48 may contain a carrier gas (for example, an inert gas such as nitrogen gas).
  • the water vapor introduction pipe 48 penetrates the upper wall 40 and introduces water vapor into the second chamber 28.
  • the steam introduced from the steam introduction pipe 48 into the second chamber 28 is preferably superheated steam having a temperature equal to or higher than the boiling point of water (for example, about 140 ° C.).
  • the steam supply unit 34 further includes a steam valve 49 that opens and closes the steam introduction pipe 48.
  • a rectifying plate 50 extending horizontally is disposed between the upper wall 40 and the holding plate 31.
  • a large number of discharge holes 51 are formed in the rectifying plate 50 so as to face the inside of the second chamber 28.
  • a diffusion space for diffusing gas (hydrogen fluoride vapor (HF vapor) or water vapor) supplied into the second chamber 28 is defined between the upper wall 40 and the rectifying plate 50.
  • hydrogen fluoride vapor (HF vapor) from the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46 is supplied into the second chamber 28.
  • Hydrogen fluoride vapor (HF vapor) from the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46 is dispersed and discharged from the numerous discharge holes 51 of the rectifying plate 50, and parallel to the inner surface of the upper wall 40 in the second chamber 28. It forms a shower shape with a substantially uniform flow velocity in a smooth plane and falls on the substrate W held on the holding plate 31.
  • the water vapor from the water vapor introducing pipe 48 is supplied into the second chamber 28.
  • the water vapor from the water vapor introduction pipe 48 is dispersed and discharged from the many discharge holes 51 of the flow straightening plate 50, and the flow rate is substantially uniform in the second chamber 28 in a plane parallel to the inner surface of the upper wall 40. It has a shower shape and falls on the substrate W held on the holding plate 31.
  • a peripheral wall 39 of the second chamber 28 is provided with an inert gas introduction pipe 53 for introducing nitrogen gas, which is an example of an inert gas, into the second chamber 28.
  • An inert gas is supplied to the inert gas introduction pipe 53 via an inert gas valve 52.
  • the inert gas introduction pipe 53 may be provided on the upper wall, for example.
  • an exhaust port 54 is formed in the bottom wall 41 of the second chamber 28.
  • the exhaust port 54 is connected to the base end of an exhaust pipe 55 whose tip is connected to an exhaust source (not shown).
  • An exhaust valve 56 is interposed in the middle of the exhaust pipe 55. When the exhaust valve 56 is opened, the atmosphere in the second chamber 28 is exhausted from the exhaust port 54, and when the exhaust valve 56 is closed, exhaust from the exhaust port 54 is stopped.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1.
  • the control device 3 is configured using, for example, a microcomputer.
  • the control device 3 includes an arithmetic unit such as a CPU, a fixed memory device, a storage unit such as a hard disk drive, and an input / output unit.
  • the storage unit stores a program executed by the arithmetic unit.
  • control device 3 controls the operations of the spin motor 10, the shutter opening / closing unit 25, the spin motor 58, the lift pin lifting / lowering unit 38, the shutter opening / closing unit 45, the heater 42, and the like according to a predetermined program.
  • the control device 3 opens and closes the chemical liquid valve 16, the rinsing liquid valve 19, the organic solvent valve 22, the hydrogen fluoride vapor valve 47, the water vapor valve 49, the inert gas valve 52, the exhaust valve 56, and the like according to a predetermined program. To do.
  • 5A and 5B are flowcharts for explaining a first substrate processing example executed by the substrate processing apparatus 1 (liquid processing unit 2A and recovery processing unit 2B).
  • 6A to 6C are schematic diagrams for explaining the collapse of the pattern 62.
  • FIG. 7A and 7B are schematic diagrams for explaining the recovery of the collapsed pattern 62.
  • first substrate processing example When the first substrate processing example is performed by the substrate processing apparatus 1, first, the liquid processing unit 2A performs liquid processing on the substrate W, and then the recovery processing unit 2B performs recovery processing on the substrate W.
  • the liquid process performed on the substrate W by the liquid processing unit 2A is a cleaning process or an etching process.
  • the liquid processing performed on the substrate W by the liquid processing unit 2A will be described.
  • the uncleaned substrate W is carried into the first chamber 4 (step S1 in FIG. 5A).
  • the control device 3 causes the hand H1 (see FIG. 1) of the substrate transport robot CR (see FIG. 1) holding the substrate W to enter the first chamber 4. Thereby, the substrate W is delivered to the spin chuck 5 with its surface (surface to be processed) facing upward. Thereafter, the substrate W is held on the spin chuck 5. As shown in FIG. 6A and the like, the substrate W carried into the first chamber 4 forms a fine pattern (thin film pattern) 62 on the surface of a silicon (Si) substrate 61 (an example of a semiconductor substrate), for example. It is a thing.
  • the pattern 62 may be formed, for example, with a line width W1 of about 10 nm to 45 nm and an interval W2 between adjacent patterns of about 10 nm to several ⁇ m.
  • the film thickness T of the structure forming the pattern 62 is, for example, about 50 nm to 5 ⁇ m.
  • this structure may have, for example, an aspect ratio (ratio of film thickness T to line width W1) of, for example, about 5 to 500.
  • control device 3 controls the spin motor 10 (see FIG. 2) to start rotating the substrate W (step S2 in FIG. 5A).
  • the control device 3 executes a chemical liquid process (step S3 in FIG. 5A) for supplying the chemical liquid to the surface of the substrate W.
  • the control device 3 opens the chemical liquid valve 16.
  • the chemical solution is supplied from the chemical solution nozzle 14 toward the surface of the substrate W in the rotating state.
  • the supplied chemical solution spreads over the entire surface of the substrate W by centrifugal force, and the chemical treatment using the chemical solution is performed on the substrate W.
  • the control device 3 closes the chemical liquid valve 16 and stops the discharge of the chemical liquid from the chemical liquid nozzle 14. Thereby, a chemical
  • control device 3 executes a rinsing process (step S4 in FIG. 5A) for replacing the chemical liquid on the substrate W with the rinse liquid and removing the chemical liquid from the substrate W.
  • the control device 3 opens the rinse liquid valve 19.
  • the rinsing liquid is discharged from the rinsing liquid nozzle 17 toward the surface of the rotating substrate W.
  • the discharged rinse liquid spreads over the entire surface of the substrate W by centrifugal force.
  • the chemical liquid adhering to the substrate W is washed away by the rinse liquid.
  • the control device 3 controls the spin motor 10 in a state where the entire upper surface of the substrate W is covered with the rinsing liquid, and the rotational speed of the substrate W is liquid-treated.
  • the speed is gradually reduced from the speed to the paddle speed (zero or a low rotational speed of about 40 rpm or less, for example, about 10 rpm).
  • the rotation speed of the substrate W is maintained at the paddle speed.
  • FIG. 6A a liquid film of water covering the entire upper surface of the substrate W is held in a paddle shape on the surface of the substrate W.
  • the control device 3 opens the organic solvent valve 22 and discharges a liquid organic solvent (for example, IPA) from the organic solvent nozzle 20 toward the surface of the substrate W.
  • a liquid organic solvent for example, IPA
  • the rinse liquid contained in the liquid film formed on the surface of the substrate W is replaced with the organic solvent, and a liquid film of the organic solvent (paddle-like) is formed on the surface of the substrate W.
  • the control device 3 closes the organic solvent valve 22 and stops the discharge of the organic solvent from the organic solvent nozzle 20.
  • control device 3 executes a spin dry process (step S6 in FIG. 5A). Specifically, the control device 3 accelerates the substrate W to a predetermined spin dry speed (for example, about 1000 rpm) larger than the liquid processing speed, and rotates the substrate W at the spin dry speed. Thereby, a large centrifugal force is applied to the liquid on the substrate W, and the liquid adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the liquid is removed from the substrate W, and the substrate W is dried.
  • a predetermined spin dry speed for example, about 1000 rpm
  • control device 3 controls the spin motor 10 to stop the rotation of the spin chuck 5 relative to the substrate W (step S7 in FIG. 5A).
  • the substrate W is unloaded from the first chamber 4 (step S8 in FIG. 5A). Specifically, the control device 3 causes the hand H ⁇ b> 1 of the substrate transport robot CR to enter the inside of the first chamber 4. Then, the control device 3 holds the substrate W on the spin chuck 5 on the hand H1 of the substrate transport robot CR. Thereafter, the control device 3 retracts the hand H1 of the substrate transport robot CR from the chamber 4. Thereby, the substrate W after the liquid processing is carried out from the first chamber 4.
  • the pattern 62 may collapse.
  • the liquid surface of the organic solvent (the interface between air and liquid) is formed in the pattern 62, Surface tension works.
  • the liquid surface height H of the organic solvent that has entered between the patterns 62 is non-uniform in each part of the substrate W. Therefore, the liquid surface height H of the organic solvent present around the pattern 62 is It is considered that the entire circumference of the structure forming the pattern 62 varies.
  • the surface tension (capillary force) of the liquid of the organic solvent acting on the pattern 62 is not balanced with respect to the entire circumference of the pattern 62, and the pattern 62 falls in the direction in which a large surface tension acts. As a result, the pattern 62 collapses as shown in FIG. 6B.
  • the pattern 62 has elasticity. In this case, even if the pattern 62 is collapsed, the collapsed pattern 62 tries to stand up (recover) by the elasticity of the pattern itself. Power works to some extent.
  • the adjacent patterns 62 collapse, the tip portions 62 a come into contact with each other, and the tip portions 62 a that come into contact with each other are It is considered that the standing of the pattern 62 is hindered due to the adhesion by the generated adhesive 63 generated in accordance with the liquid treatment. Then, it is considered that when the collapsed state of the pattern 62 is maintained for a long time, the collapsed shape is stored in the pattern 62 and the collapsed state is maintained.
  • the generated adhesive 63 is considered to mainly contain silicon oxide.
  • the product adhesive 63 may include titanium oxide (TiO 2 ) in addition to / in place of silicon oxide.
  • the recovery process for the substrate W by the recovery processing unit 2B will be described.
  • the control device 3 Prior to loading the substrate W into the recovery processing unit 2B, the control device 3 controls the shutter opening / closing unit 45 to move the shutter 44 to the open position, thereby opening the loading / unloading port 43.
  • the control device 3 Prior to loading the substrate W into the recovery processing unit 2 ⁇ / b> B, the control device 3 controls the lift pin lifting / lowering unit 38 to place the lift pin 36 at a position where its tip protrudes above the holding plate 31.
  • the control device 3 causes the hand H1 (see FIG. 1) of the substrate transport robot CR (see FIG. 1) holding the substrate W to enter the second chamber 28.
  • the substrate W is delivered to the substrate holding unit 32 with its surface (surface to be processed) facing upward.
  • the substrate W carried into the second chamber 28 is placed on the lift pins 36 by the hand H1.
  • the control device 3 controls the lift pin lifting / lowering unit 38 to lower the lift pin 36 toward the lower position.
  • the substrate W on the lift pins 36 is transferred onto the holding plate 31.
  • the substrate W is held on the holding plate 31 by the frictional force generated between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the holding plate 31.
  • the control device 3 retracts the hand H1 from the second chamber 28. After the hand H1 is retracted from the second chamber 28, the control device 3 controls the shutter opening / closing unit 45 to move the shutter 44 to the closed position, whereby the carry-in / out port 43 is sealed by the shutter 44. The inside of the second chamber 28 becomes a sealed space.
  • the control device 3 controls the heater 42 to start heating the substrate W from the lower surface side (step S10 in FIG. 5B), and from the boiling point of H 2 SiF 6 (about 109 ° C.).
  • the temperature of the substrate W is raised to a higher predetermined temperature (for example, about 120 ° C.). Further, after the substrate W is held on the holding plate 31, the control device 3 controls the spin motor 58 (see FIG. 3) to start rotating the substrate W.
  • the hydrogen fluoride vapor supply step (S11) is a step of supplying hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the surface of the substrate W held on the holding plate 31.
  • the control device 3 opens the hydrogen fluoride vapor valve 47 and the exhaust valve 56 to introduce hydrogen fluoride vapor (HF vapor) into the second chamber 28 from the hydrogen fluoride vapor introduction pipe 46. Is done. Thereby, as shown in FIG.
  • hydrogen fluoride vapor (HF vapor) is supplied to the entire surface of the substrate W.
  • hydrogen fluoride reacts with silicon oxide and decomposes into H 2 SiF 6 and water.
  • hydrogen fluoride vapor (HF vapor) supplied to the surface of the substrate W is It reacts with the product adhesive 63 containing silicon oxide and decomposes to produce H 2 SiF 6 .
  • the control device 3 controls the heater 42 so that the temperature is raised to a temperature higher than the boiling point of H 2 SiF 6 (about 109 ° C.). Since W is heated, the residue of H 2 SiF 6 generated by the reaction between hydrogen fluoride contained in the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) and silicon oxide (SiO 2 or the like) is evaporated, and the surface of the substrate W Can be removed.
  • the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) is uniformly supplied to the entire upper surface of the substrate W.
  • the supply flow rate of the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) supplied into the second chamber 28 is about 15 liters / minute including the carrier gas.
  • the flow ratio of the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the carrier gas is, for example, about 1: 1.
  • the supply time of the hydrogen fluoride vapor (HF vapor), that is, the execution time of the hydrogen fluoride vapor supply step (S11) is about 1 minute.
  • the control device 3 closes the hydrogen fluoride vapor valve 47. Thereby, the supply of the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the surface of the substrate W is stopped.
  • the control device 3 executes a water vapor supply step (step S12 in FIG. 5B) for supplying water vapor to the surface of the substrate W.
  • the control device 3 opens the water vapor valve 49.
  • water vapor is introduced into the second chamber 28 from the water vapor introduction pipe 48, and this hydrogen fluoride vapor (HF vapor) is supplied to the surface of the substrate W.
  • HF vapor hydrogen fluoride vapor
  • step S13 in FIG. 5B the atmosphere in the second chamber 28 is replaced with an inert gas.
  • the control device 3 opens the inert gas valve 52.
  • an inert gas at normal temperature is introduced from the inert gas introduction pipe 53 into the second chamber 28, and as a result, the atmosphere in the second chamber 28 is introduced from the inert gas introduction pipe 53. Rapid replacement with active gas.
  • the supply time of inert gas into the second chamber 28 is about 30 seconds.
  • control device 3 controls the heater 42 to stop heating the substrate W (Step S14 in FIG. 5B). Further, the control device 3 closes the inert gas valve 52 and the exhaust valve 56.
  • control device 3 controls the lift pin lifting / lowering unit 38 to raise the lift pin 36 to the upper position with respect to the holding plate 31.
  • the control device 3 controls the shutter opening / closing unit 45 to place the shutter 44 in the open position, whereby the carry-in / out port 43 is opened.
  • the substrate W supported by the lift pins 36 is unloaded from the second chamber 28 by the substrate transfer robot CR (step S15 in FIG. 5B).
  • HF vapor hydrogen fluoride vapor
  • Silicon oxide is present on the surface of the substrate W.
  • the generated adhesive 63 is bonded to the tips of the collapsed patterns, and the generated adhesive 63 contains silicon oxide (SiO 2 or the like).
  • the hydrogen fluoride contained in the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) reacts with the silicon oxide (SiO 2 or the like)
  • the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) supplied to the surface of the substrate W is It can be decomposed by reacting with the product adhesive 63 containing silicon oxide, whereby the product adhesive 63 can be removed from the tip 62 a of the pattern 62.
  • the substrate W is heated in parallel with the supply of hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the substrate W.
  • hydrogen fluoride contained in hydrogen fluoride vapor (HF vapor) reacts with silicon oxide (SiO 2 or the like), there is a possibility that a residue of H 2 SiF 6 is generated.
  • silicon oxide SiO 2 or the like
  • a residue of H 2 SiF 6 is generated.
  • by heating the substrate W in parallel with the supply of hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the substrate W such a residue can be evaporated and removed from the surface of the substrate W.
  • the water vapor supply step (S12) is executed. Fluorine may remain on the surface of the substrate W after the hydrogen fluoride vapor supply step (S11) (that is, so-called F residue may be generated). Since the water vapor reacts well with fluorine, the fluorine remaining on the surface of the substrate W is removed by the water vapor supplied to the surface of the substrate W. As a result, the collapsed pattern 62 can be recovered without causing residual fluorine.
  • FIG. 8 is a plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the recovery processing unit 2 ⁇ / b> C provided in the substrate processing apparatus 201.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7B are attached to the same parts as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the substrate processing apparatus 201 is different from the substrate processing apparatus 1 in that a recovery processing unit 2C is provided instead of the recovery processing unit 2B.
  • the recovery processing unit 2C supplies a reaction gas to the surface of the substrate W to recover the pattern.
  • the recovery processing unit 2C uses a gas containing ozone gas (hereinafter referred to as “ozone gas”) as a reaction gas.
  • ozone gas a gas containing ozone gas
  • the recovery processing unit 2C includes, for example, a cylindrical (cylindrical) third chamber 228, a substrate holding unit 232 that is housed in the third chamber 228 and includes the holding plate 31, and holds
  • An ozone gas supply unit 203 reactive gas supply unit for supplying ozone gas gas to the upper surface of the substrate W held on the plate 31 is included.
  • the third chamber 228 according to the second embodiment has the same configuration as the second chamber 28 according to the first embodiment.
  • the substrate holding unit 232 according to the second embodiment has the same configuration as the substrate holding unit 32 according to the first embodiment.
  • the ozone gas supply unit 203 includes an ozone gas introduction pipe 204 provided on the upper wall 40 of the second chamber 28.
  • a gas containing ozone gas from an ozone gas supply source (hereinafter referred to as “ozone gas gas”) is supplied to the ozone gas introduction pipe 204.
  • the ozone gas gas (O 3 ) supplied to the ozone gas introduction pipe 204 may include a carrier gas (for example, an inert gas such as nitrogen gas).
  • the ozone gas introduction pipe 204 passes through the upper wall 40 and introduces ozone gas (O 3 ) into the second chamber 28.
  • the ozone gas supply unit 203 further includes an ozone gas valve 205 that opens and closes the ozone gas introduction pipe 204.
  • ozone gas (O 3 ) from the ozone gas introduction pipe 204 is supplied into the second chamber 28.
  • the ozone gas (O 3 ) from the ozone gas introduction pipe 204 is dispersed and discharged from the numerous discharge holes 51 of the rectifying plate 50, and is approximately in a plane parallel to the inner surface of the upper wall 40 in the second chamber 28. It has a shower-like shape with a uniform flow rate and falls onto the substrate W held on the holding plate 31.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 201.
  • the control device 3 controls operations of the spin motor 10, the shutter opening / closing unit 25, the spin motor 58, the lift pin lifting / lowering unit 38, the shutter opening / closing unit 45, the heater 42, and the like according to a predetermined program.
  • the control device 3 opens and closes the chemical liquid valve 16, the rinsing liquid valve 19, the organic solvent valve 22, the ozone gas valve 205, the inert gas valve 52, the exhaust valve 56, and the like according to a predetermined program.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a second substrate processing example executed by the substrate processing apparatus 201 (the liquid processing unit 2A and the recovery processing unit 2C).
  • the second substrate processing example is common to the first substrate processing example with respect to the liquid processing performed on the substrate W by the liquid processing unit 2A. That is, the second substrate processing example includes steps S1 to S8 in FIG. 5A. In FIG. 11, only the process after step S9 of FIG. 5A is described.
  • organic substances may be present after the liquid treatment (liquid treatment by the liquid treatment unit 2A).
  • the produced adhesive 63 (see FIG. 6C) is considered to contain mainly organic substances.
  • the recovery process of the second substrate processing example is executed in the recovery processing unit 2C.
  • the recovery processing by the recovery processing unit 2C is executed, the substrate W after the liquid processing by the liquid processing unit 2A is carried into the second chamber 28 (step S21 in FIG. 11).
  • the loading of the substrate W into the recovery processing unit 2C is the same process as the loading of the substrate W into the recovery processing unit 2B (see FIG. 2) (S9 in FIG. 5B).
  • the control device 3 retracts the hand H1 from the second chamber 28. After the hand H1 is retracted from the second chamber 28, the control device 3 controls the shutter opening / closing unit 45 to move the shutter 44 to the closed position, whereby the carry-in / out port 43 is sealed by the shutter 44. The inside of the second chamber 28 becomes a sealed space.
  • the control device 3 controls the heater 42 to start heating the substrate W from the lower surface side, and raises the temperature of the substrate W to a predetermined processing temperature (for example, about 120 ° C.). Further, the control device 3 controls the spin motor 58 (see FIG. 3) to start rotating the substrate W.
  • a predetermined processing temperature for example, about 120 ° C.
  • the ozone gas supply step (S22) is a step of supplying ozone gas gas (O 3 ) to the surface of the substrate W held on the holding plate 31.
  • the control device 3 opens the ozone gas valve 205 and the exhaust valve 56 to introduce ozone gas (O 3 ) into the second chamber 28 from the ozone gas introduction pipe 204.
  • ozone gas gas (O 3 ) is supplied to the entire surface of the substrate W.
  • the ozone gas contained in the ozone gas gas (O 3 ) reacts with the organic substance to decompose the organic substance.
  • the ozone gas gas supplied to the surface of the substrate W The ozone gas contained in (O 3 ) is decomposed by reacting with the product adhesive 63 containing organic matter. As a result, the generated adhesive 63 is removed from the tip of the pattern 62.
  • ozone gas (O 3) is supplied evenly to the entire upper surface of the substrate W.
  • the supply flow rate of the ozone gas (O 3 ) supplied into the second chamber 28 is about 20 liters / minute including the carrier gas.
  • the flow rate ratio between the ozone gas and the carrier gas is, for example, about 1: 7.
  • the supply time of the ozone gas (O 3 ), that is, the execution time of the ozone gas supply step (S22) is about 3 minutes.
  • the control device 3 closes the ozone gas valve 205. Thereby, supply of ozone gas (O 3 ) to the surface of the substrate W is stopped.
  • step S23 in FIG. 11 the atmosphere in the second chamber 28 is replaced with an inert gas.
  • the replacement with the inert gas in the recovery processing unit 2C is a process equivalent to the replacement with the inert gas (S13 in FIG. 5B) in the recovery processing unit 2B (see FIG. 2).
  • control device 3 controls the heater 42 and stops heating the substrate W. Further, the control device 3 closes the inert gas valve 52 and the exhaust valve 56.
  • control device 3 controls the lift pin lifting / lowering unit 38 to raise the lift pin 36 to the upper position with respect to the holding plate 31.
  • the control device 3 controls the shutter opening / closing unit 45 to place the shutter 44 in the open position, whereby the carry-in / out port 43 is opened.
  • the substrate W supported by the lift pins 36 is unloaded from the second chamber 28 by the substrate transport robot CR (step S24 in FIG. 11).
  • the ozone gas gas (O 3 ) is supplied to the surface of the substrate W.
  • Organic substances are present on the surface of the substrate W.
  • the generated adhesive 63 is bonded to the tips of the collapsed patterns, and the generated adhesive 63 contains an organic substance.
  • the ozone gas contained in the ozone gas gas (O 3 ) supplied to the surface of the substrate W reacts with the product adhesive 63 containing the organic matter and decomposes.
  • the produced adhesive 63 is removed from the tip 62a of the pattern 62.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the recovery processing unit 302 of the substrate processing apparatus 301 according to the third embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 301 includes a recovery processing unit 302 instead of the recovery processing unit 2B.
  • a fourth chamber 303 that is not a sealed chamber is provided as a chamber.
  • the recovery processing unit 302 includes a box-shaped fourth chamber 303, a substrate holding unit 304 accommodated in the fourth chamber 303, and an upper surface of the substrate W held on the holding plate 31 of the substrate holding unit 304. And an opposing member 305 facing each other.
  • the substrate holding unit 304 has the same configuration as the substrate holding unit 32 (see FIG. 3) according to the first embodiment.
  • a semi-enclosed space 307 is formed between the facing member 305 and the upper surface of the substrate W.
  • supply of hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the surface of the substrate W is performed.
  • the facing member 305 includes a substantially disk-shaped facing plate 308.
  • the counter plate 308 is disposed above the substrate holding unit 304.
  • the counter plate 308 is supported in a horizontal posture by a support shaft 309 extending in the vertical direction.
  • the counter plate 308 has a disc shape having an outer diameter equal to or larger than that of the substrate W.
  • the central axis of the counter plate 308 is disposed on the rotation axis A1.
  • the counter plate 308 includes a horizontally disposed disc portion 310 and a cylindrical portion 311 provided along the outer peripheral edge of the disc portion 310.
  • the cylindrical portion 311 may have a truncated cone shape. Specifically, as shown in FIG. 12, the cylindrical portion 311 may extend downward so as to spread outward from the outer peripheral edge of the disc portion 310. Also, as shown in FIG. 12, the thickness of the cylindrical portion 311 may decrease as it approaches the lower end of the cylindrical portion 311.
  • the recovery processing unit 302 further includes a nozzle 312 that discharges the processing liquid.
  • the nozzle 312 penetrates the central part of the opposing plate 308 in the vertical direction.
  • a discharge port 313 that opens at the center of the lower surface of the counter plate 308 is formed.
  • the nozzle 312 is provided so as to move up and down in the vertical direction together with the counter plate 308.
  • the recovery processing unit 302 further includes a counter plate lifting / lowering unit 314 connected to the counter plate 308 via the support shaft 309.
  • the recovery processing unit 302 may further include a blocking plate rotating unit that rotates the counter plate 308 around the central axis of the counter plate 308.
  • the counter plate lifting / lowering unit 314 is located between a proximity position (position shown in FIG. 12) where the center of the bottom surface of the counter plate 308 is close to the top surface of the substrate W and a retracted position (not shown) provided above the proximity position. Then, the counter plate 308 is raised and lowered.
  • the recovery processing unit 302 further includes a hydrogen fluoride vapor supply unit (reaction gas supply unit) 315 that supplies hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the discharge port 313, and a water vapor supply unit 316 that supplies water vapor to the discharge port 313.
  • a hydrogen fluoride vapor supply unit (reaction gas supply unit) 315 that supplies hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the discharge port 313, and a water vapor supply unit 316 that supplies water vapor to the discharge port 313.
  • the hydrogen fluoride vapor supply unit 315 and the water vapor supply unit 316 are used in place of the hydrogen fluoride vapor supply unit 33 (see FIG. 3) and the water vapor supply unit 34 (see FIG. 3) according to the first embodiment, respectively. .
  • the hydrogen fluoride vapor supply unit 315 includes a hydrogen fluoride vapor pipe 317 for supplying hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the nozzle 312 and a hydrogen fluoride vapor valve 318 for opening and closing the hydrogen fluoride vapor pipe 317. Including.
  • the steam supply unit 316 includes a steam pipe 319 for supplying steam to the nozzle 312 and a steam valve 320 for opening and closing the steam pipe 319.
  • the control device 3 controls operations of the spin motor 58, the lift pin lifting / lowering unit 38, the heater 42, and the like according to a predetermined program. Further, the control device 3 opens and closes the hydrogen fluoride vapor valve 318, the water vapor valve 320, and the like according to a predetermined program.
  • recovery processing unit 302 processing equivalent to that in the first substrate processing example is executed, and the same effects as those described in the first substrate processing example are achieved. Only the difference between the recovery process executed by the recovery process unit 302 and the recovery process of the first substrate processing example will be described below.
  • the control device 3 When the temperature of the substrate W reaches the processing temperature (for example, about 120 ° C.) and the rotation of the substrate W reaches the recovery processing speed (for example, about 300 rpm), the control device 3 performs the hydrogen fluoride vapor supply step (S11 in FIG. 5B). Equivalent). Specifically, the control device 3 controls the counter plate lifting / lowering unit 314 to place the counter plate 308 in the proximity position. Thereby, a cylindrical semi-enclosed space 307 is formed between the opposing member 305 and the upper surface of the substrate W. The control device 3 opens the hydrogen fluoride vapor valve 318 and the exhaust valve 56.
  • hydrogen fluoride vapor (HF vapor) from the hydrogen fluoride vapor pipe 317 is introduced into the semi-enclosed space 307 and fills the semi-enclosed space 307, whereby hydrogen fluoride vapor is spread over the entire surface of the substrate W. (HF vapor) is supplied.
  • the control device 3 closes the hydrogen fluoride vapor valve 318. Thereby, the supply of the hydrogen fluoride vapor (HF vapor) to the surface of the substrate W is stopped.
  • the control device 3 executes a water vapor supply step (corresponding to S12 in FIG. 5B) for supplying water vapor to the surface of the substrate W. Specifically, the control device 3 opens the water vapor valve 320. Thereby, the water vapor from the water vapor pipe 319 is introduced into the semi-enclosed space 307 and fills the semi-enclosed space 307, whereby the water vapor is supplied to the entire surface of the substrate W.
  • control device 3 controls the heater 42 to stop heating the substrate W (corresponding to step S14 in FIG. 5B). Further, the control device 3 closes the inert gas valve 52 and the exhaust valve 56. The control device 3 controls the counter plate lifting unit 314 to place the counter plate 308 at the retracted position.
  • the control device 3 controls the lift pin lifting / lowering unit 38 to raise the lift pins 36 to the upper position with respect to the holding plate 31.
  • the substrate W previously supported by the holding plate 31 is supported by the lift pins 36.
  • the substrate W supported by the lift pins 36 is unloaded from the fourth chamber 303 by the substrate transport robot CR (corresponding to step S15 in FIG. 5B).
  • a semiconductor substrate on which a pattern having an aspect ratio of 16 was formed was adopted as a sample for the first recovery test.
  • Two samples are supplied with an organic solvent (corresponding to S5 in FIG. 5A) and a spin-drying process (corresponding to S6 in FIG. 5A), and then a hydrogen fluoride vapor supplying step (Corresponding to S11 in FIG. 5B).
  • the number of collapsed structures of each sample was determined by analyzing images with an SEM (Electronic Scanning Microscope).
  • the number of collapsed structures can be obtained by subtracting the number of structures standing after the spin dry process from the number of structures in a state where pattern collapse has not occurred.
  • Sample 1 and sample 2 were subjected to a hydrogen fluoride vapor supply step under the following conditions.
  • Sample 1 Hydrogen fluoride vapor (HF vapor) was supplied for 1 minute in an atmospheric environment while heating the sample to 130 ° C.
  • Sample 2 Hydrogen fluoride vapor (HF vapor) was supplied for 2 minutes in an atmospheric environment while heating the sample to 120 ° C.
  • the number of structures recovered from the collapsed state after the recovery process was determined by analyzing the SEM images.
  • the number of structures recovered from the collapsed state can be obtained by subtracting the number of structures standing after the hydrogen fluoride vapor supply process from the number of structures standing after the spin dry process.
  • FIGS. 14A and 14B SEM image diagrams of Sample 1 before and after the hydrogen fluoride vapor supply step are shown in FIGS. 14A and 14B, respectively.
  • a semiconductor substrate on which a pattern having an aspect ratio of 16 was formed was employed as a sample for the second recovery test.
  • Four samples are supplied with an organic solvent (corresponding to S5 in FIG. 5A) and a spin drying process (corresponding to S6 in FIG. 5A), and then a hydrogen fluoride vapor supplying process (Corresponding to S11 in FIG. 5B).
  • the pattern formed on each sample collapsed.
  • the number of collapsed patterns of each sample was determined by analyzing an image with an SEM (Electronic Scanning Microscope).
  • sample 3 and sample 4 are samples with relatively few pattern collapses (a total of less than 1000 collapsed patterns out of 17800 patterns). Samples 5 and 6 were samples with a relatively large pattern collapse.
  • Sample 3 to sample 6 were subjected to a hydrogen fluoride vapor supply step under the following conditions.
  • Sample 3 and Sample 5 Hydrogen fluoride vapor was supplied for 10 minutes in an atmospheric environment.
  • Sample 4 and Sample 6 Hydrogen fluoride vapor was supplied for 30 minutes in an atmospheric environment.
  • FIG. 15 shows the number of collapsed patterns of each sample before and after the hydrogen fluoride vapor supply step.
  • the collapsed pattern can be recovered by supplying hydrogen fluoride vapor to the surface of the sample (semiconductor substrate). It can also be seen that the greater the pattern collapse before the hydrogen fluoride vapor supply step, the higher the degree of pattern recovery.
  • the recovery processing unit 302 is further provided with an organic solvent supply unit (processing liquid supply unit 351) that supplies an organic solvent to the discharge port 313.
  • a chemical solution supply unit (processing solution supply unit) 352 for supplying a chemical solution to the upper surface of the substrate W held by the substrate holding unit 304, and an upper surface of the substrate W held by the substrate holding unit 304
  • the apparatus may further include a rinsing liquid supply unit (processing liquid supply unit) 353 for supplying a rinsing liquid to the substrate.
  • the first substrate processing example can be performed by one processing unit, and the substrate As a result of shortening the time required for transferring W, throughput can be improved.
  • the substrate holding unit 232 according to the second embodiment may not include the heater 42 inside the holding plate 31. That is, in the second embodiment, a holding plate that does not function as a hot plate can be used as the holding plate 31. In this case, the substrate W is not heated in the ozone gas supply process (step S22 in FIG. 11).
  • the processing liquid supply unit (the chemical liquid supply unit 6, the rinsing liquid supply unit 7, and the organic solvent supply unit 8) is incorporated into the recovery processing units 2B and 2C.
  • the first substrate processing example or the second substrate processing example may be executed.
  • the inert gas replacement of the atmosphere in the second chamber 28 may be started immediately after the substrate W is carried into the second chamber 28. Further, when the substrate W is carried in / out, the carry-in / out opening 23 is opened, but in parallel with the open / out state of the carry-in / out opening 23, the gas (outside air) outside the second chamber 28 enters the second chamber 28. In order to prevent entry, an inert gas may be supplied into the second chamber 28.
  • the heating of the substrate W may be completed before the start of the water vapor supply step (S12). That is, the water vapor supply step (S12) and the heating of the substrate W may not be performed in parallel.
  • the water vapor supply step (S12) may be omitted.
  • the water vapor supply units 34 and 316 can be eliminated.
  • reaction gas supply step hydrogen fluoride vapor supply step (S12), ozone gas supply step (S13)
  • S12 hydrogen fluoride vapor supply step
  • S13 ozone gas supply step
  • one substrate processing apparatus 1 may include both the recovery processing unit 2B (see FIG. 3) and the recovery processing unit 2C (see FIG. 9).
  • the third embodiment may be combined with the second embodiment.
  • the substrate processing apparatuses 1, 201, and 301 are apparatuses that process the disk-shaped substrate W has been described.
  • the substrate processing apparatuses 1, 201, and 301 are used for liquid crystal display devices.
  • An apparatus for processing a polygonal substrate such as a glass substrate may be used.
  • substrate processing apparatus 2A liquid processing unit 2B: recovery processing unit 2C: recovery processing unit 3: control device 4: first chamber 5: spin chuck (substrate holding unit, rotating unit) 6: Chemical liquid supply unit (treatment liquid supply unit) 7: Rinse solution supply unit (treatment solution supply unit) 8: Organic solvent supply unit (treatment liquid supply unit) 28: Second chamber 32: Substrate holding unit 33: Hydrogen fluoride vapor supply unit (reaction gas supply unit) 34: Water vapor supply unit 42: Heater 62: Pattern 201: Substrate processing apparatus 203: Ozone gas supply unit (reactive gas supply unit) 232: Substrate holding unit 301: Substrate processing apparatus 302: Recovery processing unit 304: Substrate holding unit 315: Hydrogen fluoride vapor supply unit (reactive gas supply unit) 316: Water vapor supply unit W: Substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

パターン倒壊回復方法は、基板の表面に形成されたパターンであって倒壊しているパターンを回復させる方法であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を含む。前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を含む。前記パターン倒壊回復方法は、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含む。

Description

パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置
　この発明は、パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
　半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板の表面が、薬液やリンス液等の処理液を用いて処理される。
　たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の上面に処理液を供給するノズルとを備えている。
　典型的な基板処理工程では、スピンチャックに保持された基板に対して薬液が供給され、その後にリンス液が供給されることにより、基板上の薬液がリンス液に置換される。一般的なリンス液は脱イオン水である。
　その後、基板上のリンス液を排除するために、乾燥工程が実行される。乾燥工程としては、基板を高速で回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程が知られている。
　しかし、基板の表面に形成されている凸状パターン、ライン状パターンなどのパターンが、乾燥工程で、リンス液が有する表面張力などに起因して、倒壊するおそれがある。
US Unexamined Patent Application No. US2008/190454 A1公報
　本願発明者らは、スピンドライ工程において倒壊したパターンを、その後に、回復させることを検討している。
　そこで、この発明の一つの目的は、倒壊しているパターンを回復させることができるパターン倒壊方法、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
　この発明は、基板の表面に形成されたパターンであって倒壊しているパターンを回復させる方法であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を含む、パターン倒壊回復方法を提供する。
　本願発明者は、以下の知見を見出した。すなわち、弾性を有しているパターンに倒壊が生じた場合、倒壊したパターンには、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が、ある程度働く。
　しかしながら、実際には、パターンが弾性を有していても、倒壊状態は維持される。本願発明者は、倒壊状態が維持される要因の一つとして、隣接するパターンが倒壊してその先端部同士が互いに接触し、互いに接触する先端部同士が、基板処理に伴って発生する生成物によって接着されると考えている。
　この方法によれば、基板の表面に、その表面に介在している生成物と反応可能な反応気体が供給される。倒壊しているパターンの先端部同士が前記生成物によって接着されている場合には、基板の表面に供給された反応気体が、倒壊しているパターンの先端部同士を接着している生成物（以下、「生成接着物」という。）と反応し、この反応により生成接着物が分解される。これにより、パターンの先端部から生成接着物を除去することが可能である。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されることにより、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を含む。
　基板としてシリコン基板を用いる場合等において、基板の表面にシリコン酸化物が介在していることがある。この場合には、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、シリコン酸化物を含むと考えられる。
　この方法によれば、基板の表面に、フッ化水素を含む蒸気が供給される。式（１）に示すように、フッ化水素はシリコン酸化物と反応し、Ｈ２ＳｉＦ６と水とに分解する。
ＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ　・・・（１）
　そのため、倒壊しているパターンの先端部同士がシリコン酸化物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、シリコン酸化物を含む生成接着物と反応して分解される。これにより、パターンの先端部から生成接着物を除去することが可能である。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されることにより、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記パターン倒壊回復方法が、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含んでいてもよい。
　フッ化水素がシリコン酸化物と反応することにより、残渣（たとえばＨ２ＳｉＦ６の残渣）が生成されるおそれがある。
　この方法によれば、基板に対するフッ化水素を含む蒸気の供給に並行して、基板が加熱される。これにより、残渣を蒸発させて、基板の表面から除去することができる。
　基板の表面の加熱温度は、たとえば、Ｈ２ＳｉＦ６の沸点（約１０９℃）よりも高温に設けられる。
　前記パターン倒壊回復方法が、前記フッ化水素蒸気供給工程の後、前記基板の前記表面に、水蒸気を供給する水蒸気供給工程をさらに含んでいてもよい。
　フッ化水素蒸気供給工程後の基板の表面には、フッ素が残留しているおそれがある。
　この方法によれば、フッ化水素蒸気供給工程の後、基板の表面に、水蒸気が供給される。水蒸気はフッ素と良好に反応するため、基板の表面に在留していたフッ素は、基板の表面に供給される水蒸気によって除去される。これにより、フッ素の残留を生じさせることなく、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記反応気体供給工程が、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板の表面に、オゾンガスを含む気体が供給される。基板処理に用いられる処理液の種類によっては、基板の表面に有機物が介在していることがある。この場合、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、有機物を含むと考えられる。
　オゾンガスは有機物と反応する。そのため、倒壊しているパターンの先端部同士が有機物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、有機物を含む生成接着物と反応して分解され、これにより、生成接着物がパターンの先端部から除去される。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されると、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　この発明は、表面にパターンが形成された基板を処理する方法であって、前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理液供給工程の後、前記基板を高速で回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程と、前記スピンドライ工程の後に実行されるパターン回復工程であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を実行して、倒壊した前記パターンを回復させるパターン回復工程とを含む、基板処理方法を提供する。
　本願発明者は、以下の知見を見出した。すなわち、弾性を有しているパターンに倒壊が生じた場合、倒壊したパターンには、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が、ある程度働く。
　しかしながら、実際には、パターンが弾性を有していても、倒壊状態は維持される。本願発明者は、倒壊状態が維持される要因の一つとして、隣接するパターンが倒壊してその先端部同士が互いに接触し、互いに接触する先端部同士が、基板処理に伴って発生する生成物によって接着されると考えている。
　この方法によれば、基板の表面に、その表面に介在している生成物と反応可能な反応気体が供給される。倒壊しているパターンの先端部同士が前記生成物によって接着されている場合には、基板の表面に供給された反応気体が生成接着物と反応し、この反応により生成接着物が分解される。これにより、パターンの先端部から生成接着物を除去することが可能である。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されると、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、パターン回復工程において、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　また、パターン回復工程は、スピンドライ工程後に実行される。基板処理時のスピンドライ工程において、基板の表面に形成されているパターンが倒壊した場合であっても、その倒壊したパターンを、その後に実行されるパターン回復工程において回復させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を含む。
　基板としてシリコン基板を用いる場合等において、基板の表面にシリコン酸化物が介在していることがある。この場合には、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、シリコン酸化物を含むと考えられる。
　この方法によれば、基板の表面に、フッ化水素を含む蒸気が供給される。式（２）に示すように、フッ化水素はシリコン酸化物と反応し、Ｈ２ＳｉＦ６と水とに分解する。
ＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ　・・・（２）
　そのため、倒壊しているパターンの先端部同士がシリコン酸化物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、シリコン酸化物を含む生成接着物と反応して分解される。これにより、パターンの先端部から生成接着物を除去することが可能である。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されることにより、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記基板処理方法が、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含んでいてもよい。
　フッ化水素がシリコン酸化物と反応することにより、残渣（たとえばＨ２ＳｉＦ６の残渣）が生成されるおそれがある。
　この方法によれば、基板に対するフッ化水素を含む蒸気の供給に並行して、基板が加熱される。これにより、残渣を蒸発させて、基板の表面から除去することができる。
　基板の表面の加熱温度は、たとえば、Ｈ２ＳｉＦ６の沸点（約１０９℃）よりも高温に設けられる。
　前記基板処理方法が、前記フッ化水素蒸気供給工程の後、前記基板の前記表面に、水蒸気を供給する水蒸気供給工程をさらに含んでいてもよい。
　フッ化水素蒸気供給工程後の基板の表面には、フッ素が残留しているおそれがある。
　この方法によれば、フッ化水素蒸気供給工程の後、基板の表面に、水蒸気が供給される。水蒸気はフッ素と良好に反応するため、基板の表面に在留していたフッ素は、基板の表面に供給される水蒸気によって除去される。これにより、フッ素の残留を生じさせることなく、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記反応気体供給工程が、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板の表面に、オゾンガスを含む気体が供給される。基板処理に用いられる処理液の種類によっては、基板の表面に有機物が介在していることがある。この場合、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、有機物を含むと考えられる。
　オゾンガスは有機物と反応する。そのため、倒壊しているパターンの先端部同士が有機物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、有機物を含む生成接着物と反応して分解され、これにより、生成接着物がパターンの先端部から除去される。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されると、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　この発明は、表面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板を、その中央部を通る回転軸線周りに回転させる回転ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、処理液を供給するための処理液供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、当該表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給するための反応気体供給ユニットと、前記回転ユニット、前記処理液供給ユニットおよび前記反応気体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記処理液供給工程の後、前記基板を高速で回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程と、前記スピンドライ工程の後に実行されるパターン回復工程であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を実行して、倒壊した前記パターンを回復させるパターン回復工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
　本願発明者は、以下の知見を見出した。すなわち、弾性を有しているパターンに倒壊が生じた場合、倒壊したパターンには、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が、ある程度働く。
　しかしながら、実際には、パターンが弾性を有していても、倒壊状態は維持される。本願発明者は、倒壊状態が維持される要因の一つとして、隣接するパターンが倒壊してその先端部同士が互いに接触し、互いに接触する先端部同士が、基板処理に伴って発生する生成物によって接着されると考えている。
　この構成によれば、パターン回復工程において、基板の表面に、その表面に介在している生成物と反応可能な反応気体が供給される。倒壊しているパターンの先端部同士が前記生成物によって接着されている場合には、基板の表面に供給された反応気体が生成接着物と反応し、この反応により生成接着物がパターンの先端部から除去される。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されると、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、パターン回復工程において、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　また、パターン回復工程は、スピンドライ工程後に実行される。基板処理時のスピンドライ工程において、基板の表面に形成されているパターンが倒壊した場合であっても、その倒壊したパターンを、その後に実行されるパターン回復工程において回復させることができる。
　この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記反応気体供給工程において、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を実行する。
　基板としてシリコン基板を用いる場合等において、基板の表面にシリコン酸化物が介在していることがある。この場合には、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、シリコン酸化物を含むと考えられる。
　この構成によれば、基板の表面に、フッ化水素を含む蒸気が供給される。式（３）に示すように、フッ化水素はシリコン酸化物と反応し、Ｈ２ＳｉＦ６と水とに分解する。
ＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ　・・・（３）
　そのため、倒壊しているパターンの先端部同士がシリコン酸化物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、シリコン酸化物を含む生成接着物と反応して分解される。これにより、パターンの先端部から生成接着物を除去することが可能である。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されることにより、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記基板処理方法が、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含んでいてもよい。
　フッ化水素がシリコン酸化物と反応することにより、残渣（たとえばＨ２ＳｉＦ６の残渣）が生成されるおそれがある。
　この構成によれば、基板に対するフッ化水素を含む蒸気の供給に並行して、基板が加熱される。これにより、残渣を蒸発させて、基板の表面から除去することができる。
　基板の表面の加熱温度は、たとえば、Ｈ２ＳｉＦ６の沸点（約１０９℃）よりも高温に設けられる。
　前記制御装置が、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに実行してもよい。
　フッ化水素蒸気供給工程後の基板の表面には、フッ素が残留しているおそれがある。
　この構成によれば、フッ化水素蒸気供給工程の後、基板の表面に、水蒸気が供給される。水蒸気はフッ素と良好に反応するため、基板の表面に在留していたフッ素は、基板の表面に供給される水蒸気によって除去される。これにより、フッ素の残留を生じさせることなく、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　前記制御装置が、前記反応気体供給工程において、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を実行してもよい。
　この構成によれば、基板の表面に、オゾンガスを含む気体が供給される。基板処理に用いられる処理液の種類によっては、基板の表面に有機物が介在していることがある。この場合、倒壊しているパターンの先端部同士を接着する生成接着物は、主として、有機物を含むと考えられる。
　オゾンガスは有機物と反応する。そのため、倒壊しているパターンの先端部同士が有機物によって接着されている場合には、基板の表面に供給されたフッ化水素を含む蒸気が、有機物を含む生成接着物と反応して分解され、これにより、生成接着物がパターンの先端部から除去される。
　パターンの先端部から生成接着物が除去されると、倒壊しているパターンに対し、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターンを回復させることができる。
　本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた液処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、前記基板処理装置に備えられた回復処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図４は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図５Ａは、前記基板処理装置によって実行される第１の基板処理例を説明するための流れ図である。 図５Ｂは、前記基板処理装置によって実行される第１の基板処理例を説明するための流れ図である。 図６Ａ～６Ｃは、パターンの倒壊を説明するための図解的な図である。 図７Ａ，７Ｂは、倒壊しているパターンの回復を説明するための図解的な図である。 図８は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための平面図である。 図９は、前記基板処理装置に備えられた回復処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図１０は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図１１は、前記基板処理装置によって実行される第２の基板処理例を説明するための流れ図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の回復処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図１３は、第１の回復試験の結果を示す図である。 図１４Ａ，１４Ｂは、第１の回復試験の結果を説明するための画像図である。 図１５は、第２の回復試験の結果を示す図である。
　図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１の処理対象の基板Ｗには、表面にパターンが形成されている。基板処理装置１は、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。搬送ロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲは、制御装置３によって制御される。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、基板Ｗの表面（パターン形成面）に処理液を供給して、基板Ｗを処理液で処理する液処理ユニット２Ａと、液処理ユニット２Ａによる処理の結果倒壊したパターンを回復させる回復処理ユニット２Ｂとを含む。
　図２は、基板処理装置１に備えられた液処理ユニット２Ａの構成例を説明するための図解的な断面図である。
　液処理ユニット２Ａは、洗浄薬液またはエッチング液を用いて基板Ｗを処理する。液処理ユニット２Ａは、箱形の第１のチャンバ４と、第１のチャンバ４内で、基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット、回転ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に薬液を供給するための薬液供給ユニット（処理液供給ユニット）６と、基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット（処理液供給ユニット）７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に、水よりも低い表面張力を有する有機溶剤の液体を供給するための有機溶剤供給ユニット（処理液供給ユニット）８と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ９とを含む。
　スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ１０と、このスピンモータ１０の駆動軸と一体化されたスピン軸１１と、スピン軸１１の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１２とを含む。
　スピンベース１２の上面には、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１３が配置されている。複数個の挟持部材１３は、スピンベース１２の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。
　また、スピンチャック５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
　薬液供給ユニット６は薬液ノズル１４を含む。薬液ノズル１４は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の中央部に向けて固定的に配置されている。薬液ノズル１４には、薬液供給源からの薬液が供給される薬液配管１５が接続されている。薬液配管１５の途中部には、薬液ノズル１４からの薬液の供給／供給停止を切り換えるための薬液バルブ１６が介装されている。薬液バルブ１６が開かれると、薬液配管１５から薬液ノズル１４に供給された連続流の薬液が、薬液ノズル１４の下端に設定された吐出口から吐出される。また、薬液バルブ１６が閉じられると、薬液配管１５から薬液ノズル１４への薬液の供給が停止される。薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、有機溶剤（たとえば、ＩＰＡ：イソプロピルアルコールなど）、および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも１つを含む液である。
　リンス液供給ユニット７はリンス液ノズル１７を含む。リンス液ノズル１７は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル１７には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管１８が接続されている。リンス液配管１８の途中部には、リンス液ノズル１７からのリンス液の供給／供給停止を切り換えるためのリンス液バルブ１９が介装されている。リンス液バルブ１９が開かれると、リンス液配管１８からリンス液ノズル１７に供給された連続流のリンス液が、リンス液ノズル１７の下端に設定された吐出口から吐出される。また、リンス液バルブ１９が閉じられると、リンス液配管１８からリンス液ノズル１７へのリンス液の供給が停止される。リンス液は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）である。ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
　有機溶剤供給ユニット８は有機溶剤ノズル２０を含む。有機溶剤ノズル２０は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の中央部に向けて固定的に配置されている。有機溶剤ノズル２０には、有機溶剤供給源からの液体の有機溶剤が供給される有機溶剤配管２１が接続されている。有機溶剤配管２１の途中部には、有機溶剤ノズル２０からの有機溶剤の供給／供給停止を切り換えるための有機溶剤バルブ２２が介装されている。有機溶剤バルブ２２が開かれると、有機溶剤配管２１から有機溶剤ノズル２０に供給された連続流の有機溶剤が、有機溶剤ノズル２０の下端に設定された吐出口から吐出される。また、有機溶剤バルブ２２が閉じられると、有機溶剤配管２１から有機溶剤ノズル２０への液体の有機溶剤の供給が停止される。液体の有機溶剤は、たとえばイソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）である。液体の有機溶剤は、ＩＰＡのほかにも、メタノール、エタノール、アセトン、ＨＥＦ（ハイドルフルオロエーテル）を例示できる。これらは、いずれも水（ＤＩＷ）よりも表面張力が小さい有機溶剤である。
　また、薬液ノズル１４、リンス液ノズル１７および有機溶剤ノズル２０は、それぞれ、スピンチャック５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における処理液の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
　第１のチャンバ４の側方の隔壁には、基板Ｗを搬入／搬出するための搬出入口２３が形成されている。液処理ユニット２Ａは、搬出入口２３を開閉するシャッタ２４と、シャッタ２４を開閉駆動するための、シリンダ等を含むシャッタ開閉ユニット２５とをさらに含む。
　図３は、基板処理装置１に備えられた回復処理ユニット２Ｂの構成例を説明するための図解的な断面図である。
　回復処理ユニット２Ｂは、反応気体（基板Ｗの表面に介在している生成物と反応可能な反応気体）を、基板Ｗの表面に供給して、パターンを回復させる。回復処理ユニット２Ｂは、反応気体として、フッ化水素（ＨＦ）を含む蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ。以下、「フッ化水素蒸気」という）を用いる。
　回復処理ユニット２Ｂは、たとえば筒状（円筒状）の第２のチャンバ２８と、第２のチャンバ２８内に収容され、保持プレート３１を含む基板保持ユニット３２と、保持プレート３１に保持されている基板Ｗの上面にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を供給するためのフッ化水素蒸気供給ユニット（反応気体供給ユニット）３３と、保持プレート３１に保持されている基板Ｗの上面に水蒸気を供給するための水蒸気供給ユニット３４とを含む。
　第２のチャンバ２８は、周壁３９と、上下に対向する上壁４０および底壁４１とを含む。第２のチャンバ２８は、蒸気を用いて基板Ｗを処理する蒸気処理チャンバ（Ｖａｐｏｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｃｈａｍｂｅｒ：ＶＰＣ）である。
　保持プレート３１の内部には、保持プレート３１に保持された基板Ｗを加熱するためのヒータ４２が埋設されている。ヒータ４２の発熱により保持プレート３１の上面が温められる。すなわち、保持プレート３１は、ホットプレートとして機能し、基板Ｗを下方から保持すると共に、保持対象の基板Ｗを下方から加熱する。
　基板保持ユニット３２は、保持プレート３１に対して基板Ｗを昇降させる複数本（たとえば、３本）のリフトピン３６と、複数本のリフトピン３６を支持する共通の支持部材３７と、支持部材３７に結合された、シリンダを含むリフトピン昇降ユニット３８とをさらに含む。
　保持プレート３１は、鉛直方向に延びる回転軸５７の上端に固定されている。回転軸５７には、回転軸５７の中心軸線と一致する回転軸線Ａ２まわりに回転軸５７を回転させるスピンモータ５８が結合されている。
　複数本のリフトピン３６は、第２のチャンバ２８の底壁４１に挿通され、第２のチャンバ２８外において支持部材３７に支持されている。リフトピン昇降ユニット３８は、複数本のリフトピン３６の先端が保持プレート３１の上方に突出する上位置（たとえば、基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗの受け渡しが可能な位置。図３に二点鎖線にて図示）と、複数本のリフトピン３６の先端が保持プレート３１の下方に退避する下位置（図３に実線にて図示）との間で、複数本のリフトピン３６を一体的に昇降させる。
　また、第２のチャンバ２８の周壁３９には、第２のチャンバ２８内に対する基板Ｗの搬入／搬出のための搬出入口４３が形成されている。周壁３９の外側には、搬出入口４３を開閉するシャッタ４４が設けられている。シャッタ４４には、シリンダ等を含むシャッタ開閉ユニット４５が結合されている。シャッタ開閉ユニット４５は、シャッタ４４が搬出入口４３を密閉する閉位置と、搬出入口４３を開位置との間で、シャッタ４４を移動させる。
　図３に示すように、フッ化水素蒸気供給ユニット３３は、第２のチャンバ２８の上壁４０に設けられたフッ化水素蒸気導入配管４６を含む。フッ化水素蒸気導入配管４６には、フッ化水素蒸気供給源からのフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が供給される。フッ化水素蒸気導入配管４６に供給されるフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）は、キャリアガス（たとえば、窒素ガス等の不活性ガス）を含むものであってもよい。フッ化水素蒸気導入配管４６は、上壁４０を貫通し、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を第２のチャンバ２８内に導入する。フッ化水素蒸気供給ユニット３３は、フッ化水素蒸気導入配管４６を開閉するフッ化水素蒸気バルブ４７をさらに含む。
　水蒸気供給ユニット３４は、第２のチャンバ２８の上壁４０に設けられた水蒸気導入配管４８を含む。水蒸気導入配管４８には、水蒸気供給源からの水蒸気が供給される。水蒸気導入配管４８に供給される水の蒸気は、キャリアガス（たとえば、窒素ガス等の不活性ガス）を含むものであってもよい。水蒸気導入配管４８は、上壁４０を貫通し、水蒸気を第２のチャンバ２８内に導入する。水蒸気導入配管４８から第２のチャンバ２８内に導入される水蒸気は、水の沸点以上の温度（たとえば約１４０℃）を有する過熱水蒸気であることが好ましい。水蒸気供給ユニット３４は、水蒸気導入配管４８を開閉する水蒸気バルブ４９をさらに含む。
　第２のチャンバ２８の内部において、上壁４０と保持プレート３１との間には、水平に沿う整流板５０が配置されている。整流板５０には、第２のチャンバ２８の内部に対向する多数の吐出孔５１が形成されている。上壁４０と整流板５０との間には、第２のチャンバ２８の内部に供給される気体（フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）や水蒸気）が拡散するための拡散空間が区画されている。
　フッ化水素蒸気バルブ４７が開かれると、フッ化水素蒸気導入配管４６からのフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が、第２のチャンバ２８の内部に供給される。フッ化水素蒸気導入配管４６からのフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）は、整流板５０の多数の吐出孔５１から分散して吐出され、第２のチャンバ２８内において、上壁４０の内面と平行な面内でほぼ均一な流速となるシャワー状をなし、保持プレート３１に保持されている基板Ｗに降りかかる。
　また、水蒸気バルブ４９が開かれると、水蒸気導入配管４８からの水蒸気が、第２のチャンバ２８の内部に供給される。水蒸気導入配管４８からの水蒸気は、整流板５０の多数の吐出孔５１から分散して吐出され、第２のチャンバ２８内において、上壁４０の内面と平行な面内でほぼ均一な流速となるシャワー状をなし、保持プレート３１に保持されている基板Ｗに降りかかる。
　また、第２のチャンバ２８のたとえば周壁３９には、不活性ガスの一例である窒素ガスを第２のチャンバ２８内に導入する不活性ガス導入配管５３が設けられている。不活性ガス導入配管５３には、不活性ガスバルブ５２を介して不活性ガスが供給される。不活性ガス導入配管５３は、たとえば上壁に設けられていてもよい。
　また、第２のチャンバ２８の底壁４１には、排気口５４が形成されている。排気口５４には、先端が排気源（図示せず）に接続された排気配管５５の基端が接続されている。排気配管５５の途中部には、排気バルブ５６が介装されている。排気バルブ５６が開かれると、第２のチャンバ２８内の雰囲気が排気口５４から排気され、排気バルブ５６が閉じられると、排気口５４からの排気が停止される。
　図４は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
　制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
　また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１０、シャッタ開閉ユニット２５、スピンモータ５８、リフトピン昇降ユニット３８、シャッタ開閉ユニット４５、ヒータ４２等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、薬液バルブ１６、リンス液バルブ１９、有機溶剤バルブ２２、フッ化水素蒸気バルブ４７、水蒸気バルブ４９、不活性ガスバルブ５２、排気バルブ５６等を開閉する。
　図５Ａ，５Ｂは、基板処理装置１（液処理ユニット２Ａおよび回復処理ユニット２Ｂ）によって実行される第１の基板処理例を説明するための流れ図である。図６Ａ～６Ｃは、パターン６２の倒壊を説明するための図解的な図である。図７Ａ，７Ｂは、倒壊しているパターン６２の回復を説明するための図解的な図である。
　以下、図１～図５Ｂを参照しながら、第１の基板処理例について説明する。図６Ａ～６Ｃおよび図７Ａ，７Ｂについては適宜参照する。基板処理装置１によって第１の基板処理例が施されるときには、先ず、液処理ユニット２Ａによって基板Ｗに液処理が施され、その後、回復処理ユニット２Ｂによって基板Ｗに回復処理が施される。液処理ユニット２Ａによって基板Ｗに施される液処理は、洗浄処理またはエッチング処理である。
　まず、液処理ユニット２Ａによる基板Ｗに対する液処理について説明する。液処理ユニット２Ａによる液処理が実行されるときには、未洗浄の基板Ｗが、第１のチャンバ４の内部に搬入される（図５ＡのステップＳ１）。
　具体的には、制御装置３は、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドＨ１（図１参照）を第１のチャンバ４の内部に進入させる。これにより、基板Ｗが、その表面（処理対象面）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡される。その後、スピンチャック５に基板Ｗが保持される。第１のチャンバ４の内部に搬入される基板Ｗは、図６Ａ等に示すように、たとえばシリコン（Ｓｉ）基板６１（半導体基板の一例）の表面に、微細なパターン（薄膜パターン）６２を形成したものである。パターン６２は、たとえば、線幅Ｗ１が１０ｎｍ～４５ｎｍ程度、隣接するパターン間の間隔Ｗ２が１０ｎｍ～数μｍ程度で形成されていてもよい。パターン６２を形成する構造体の膜厚Ｔは、たとえば、５０ｎｍ～５μｍ程度である。また、この構造体は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５～５００程度であってもよい。
　スピンチャック５に基板Ｗが保持された後、制御装置３はスピンモータ１０（図２参照）を制御して、基板Ｗを回転開始させる（図５ＡのステップＳ２）。
　基板Ｗの回転が、予め定める液処理速度（たとえば約８００ｒｐｍ）に達すると、制御装置３は、基板Ｗの表面に薬液を供給する薬液工程（図５ＡのステップＳ３）を実行する。具体的には、制御装置３は、薬液バルブ１６を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの表面に向けて、薬液ノズル１４から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの全面に行き渡り、基板Ｗに薬液を用いた薬液処理が施される。薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、薬液バルブ１６を閉じて、薬液ノズル１４からの薬液の吐出を停止する。これにより、薬液工程（Ｓ３）が終了する。
　次いで、制御装置３は、基板Ｗ上の薬液をリンス液に置換して基板Ｗ上から薬液を排除するためのリンス工程（図５ＡのステップＳ４）を実行する。具体的には、制御装置３は、リンス液バルブ１９を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの表面に向けて、リンス液ノズル１７からリンス液が吐出される。吐出されたリンス液は遠心力によって基板Ｗの全面に行き渡る。このリンス液によって、基板Ｗ上に付着している薬液が洗い流される。
　リンス液の供給開始から予め定める期間が経過すると、基板Ｗの上面全域がリンス液に覆われている状態で、制御装置３は、スピンモータ１０を制御して、基板Ｗの回転速度を液処理速度からパドル速度（零または約４０ｒｐｍ以下の低回転速度。たとえば約１０ｒｐｍ）まで段階的に減速させる。その後、基板Ｗの回転速度をパドル速度に維持する。これにより、図６Ａに示すように、基板Ｗの表面に、基板Ｗの上面全域を覆う水の液膜がパドル状に保持される。
　次いで、基板Ｗ上のリンス液が、より表面張力の低い低表面張力液である有機溶剤に置換される（図５ＡのステップＳ５）。具体的には、制御装置３は、有機溶剤バルブ２２を開いて、基板Ｗの表面に向けて有機溶剤ノズル２０から液体の有機溶剤（たとえばＩＰＡ）を吐出する。これにより、基板Ｗの表面に形成された液膜に含まれるリンス液が有機溶剤に置換され、基板Ｗの表面に、（パドル状の）有機溶剤の液膜が形成される。基板Ｗの上面上のリンス液が有機溶剤に置換された後、制御装置３は、有機溶剤バルブ２２を閉じて、有機溶剤ノズル２０からの有機溶剤の吐出を停止する。
　その後、制御装置３は、スピンドライ工程（図５ＡのステップＳ６）を実行する。具体的には、制御装置３は、液処理速度よりも大きい所定のスピンドライ速度（たとえば約１０００ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、そのスピンドライ速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。
　基板Ｗの高速回転の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１０を制御して、スピンチャック５による基板Ｗに対する回転を停止させる（図５ＡのステップＳ７）。
　その後、第１のチャンバ４内から基板Ｗが搬出される（図５ＡのステップＳ８）。具体的には、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨ１を第１のチャンバ４の内部に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨ１にスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドＨ１をチャンバ４内から退避させる。これにより、液処理後の基板Ｗが第１のチャンバ４から搬出される。
　液処理ユニット２Ａによるスピンドライ工程（Ｓ６）では、パターン６２の倒壊が発生することが考えられる。スピンドライ工程（Ｓ６）では、図６Ａに示すように、パターン６２内に有機溶剤の液面（空気と液体との界面）が形成され、液面とパターン６２との接触位置に、有機溶剤の表面張力が働く。このとき、パターン６２の間に入り込んだ有機溶剤の液面高さＨが基板Ｗの各所で不均一になっており、そのため、パターン６２の周囲に存在する有機溶剤の液面高さＨが、パターン６２を形成する構造体の全周に関してばらついていると考えられる。そのため、パターン６２に作用する有機溶剤の液体の表面張力（毛細管力）が、当該パターン６２の全周に関して釣り合わず、パターン６２は、大きい表面張力が作用する方向へ倒れる。これにより、図６Ｂに示すように、パターン６２の倒壊が生じる。
　一方、パターン６２は弾性を有しており、この場合には、パターン６２に倒壊が生じた場合であっても、倒壊したパターン６２には、パターン自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が、ある程度働く。
　パターン６２が弾性を有していても倒壊状態が維持されることが多い。この要因の一つとして、本願発明者は、図６Ｃに示すように、隣接するパターン６２が倒壊してその先端部６２ａ同士が互いに接触し、互いに接触する先端部６２ａ同士が、液処理ユニット２Ａによる液処理に伴って発生する生成接着物６３によって接着され、これにより、パターン６２の起立が阻害されていると考えている。そして、パターン６２の倒壊状態が長期間保たれることにより、そのパターン６２に倒壊形状が記憶されて、倒壊状態が維持されると考えている。この実施形態のように、基板としてシリコン基板６１を用いる場合には、生成接着物６３は、主として、シリコン酸化物を含むと考えられる。生成接着物６３は、シリコン酸化物に加えて／代えて、酸化チタン（ＴｉＯ２）を含んでいてもよい。
　次に、回復処理ユニット２Ｂによる基板Ｗに対する回復処理（パターン回復工程）について説明する。回復処理ユニット２Ｂによる回復処理が実行されるときには、液処理ユニット２Ａによって液処理された後の基板Ｗが、第２のチャンバ２８の内部に搬入される（図５ＢのステップＳ９）。回復処理ユニット２Ｂ内への基板Ｗの搬入に先立ち、制御装置３はシャッタ開閉ユニット４５を制御してシャッタ４４を開位置まで移動させ、これにより、搬出入口４３が開放される。また、回復処理ユニット２Ｂ内への基板Ｗの搬入に先立ち、制御装置３はリフトピン昇降ユニット３８を制御して、リフトピン３６を、その先端が保持プレート３１の上方に突出する位置に配置させる。
　具体的には、制御装置３は、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドＨ１（図１参照）を第２のチャンバ２８の内部に進入させる。これにより、基板Ｗが、その表面（処理対象面）を上方に向けた状態で基板保持ユニット３２に受け渡される。第２のチャンバ２８内に搬入された基板Ｗは、ハンドＨ１によってリフトピン３６上に載置される。その後、制御装置３は、リフトピン昇降ユニット３８を制御して、リフトピン３６を下位置に向けて下降させる。このリフトピン３６の下降により、リフトピン３６上の基板Ｗが保持プレート３１上に移載される。そして、基板Ｗの下面と保持プレート３１の上面との間に生じる摩擦力により、基板Ｗが保持プレート３１に保持される。
　リフトピン３６上への基板Ｗの載置後、制御装置３は、第２のチャンバ２８内からハンドＨ１を退避させる。ハンドＨ１が第２のチャンバ２８内から退避した後は、制御装置３は、シャッタ開閉ユニット４５を制御して、シャッタ４４を閉位置まで移動させ、これにより、搬出入口４３がシャッタ４４により密閉され、第２のチャンバ２８内は、密閉空間になる。
　搬出入口４３が密閉された後、制御装置３はヒータ４２を制御して、基板Ｗに対し下面側から加熱開始し（図５ＢのステップＳ１０）、Ｈ２ＳｉＦ６の沸点（約１０９℃）よりも高い所定の温度（たとえば約１２０℃）まで基板Ｗを昇温させる。また、保持プレート３１に基板Ｗが保持された後、制御装置３はスピンモータ５８（図３参照）を制御して、基板Ｗを回転開始させる。
　基板Ｗの温度が処理温度（たとえば約１２０℃）に達し、かつ基板Ｗの回転が回復処理速度（たとえば約３００ｒｐｍ）に達すると、制御装置３は、フッ化水素蒸気供給工程（図５ＢのステップＳ１１）を実行する。フッ化水素蒸気供給工程（Ｓ１１）は、保持プレート３１に保持されている基板Ｗの表面に、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を供給する工程である。具体的には、制御装置３は、フッ化水素蒸気バルブ４７および排気バルブ５６を開くことにより、フッ化水素蒸気導入配管４６から第２のチャンバ２８内にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が導入される。これにより、図７Ａに示すように、基板Ｗの表面の全域にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が供給される。この場合、式（２）に示すように、フッ化水素はシリコン酸化物と反応し、Ｈ２ＳｉＦ６と水とに分解する。
ＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ　・・・（２）
　倒壊しているパターン６２の先端部６２ａ同士を接着している生成接着物６３がシリコン酸化物を含んでいる場合には、基板Ｗの表面に供給されたフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が、シリコン酸化物を含む生成接着物６３と反応して分解し、Ｈ２ＳｉＦ６が生成される。
　また、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給と並行して、制御装置３がヒータ４２を制御して、Ｈ２ＳｉＦ６の沸点（約１０９℃）よりも高い温度まで昇温するように基板Ｗを加熱しているので、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）に含まれるフッ化水素とシリコン酸化物（ＳｉＯ２等）と反応により生じるＨ２ＳｉＦ６の残渣を蒸発させて、基板Ｗの表面から除去することができる。
　パターン６２の先端部６２ａから生成接着物６３が除去されることにより、倒壊しているパターン６２に対し、パターン６２自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、図７Ｂに示すように、倒壊しているパターン６２が起立（回復）する。
　また、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給と並行して、基板Ｗを回転させることにより、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が基板Ｗの上面の全域にむらなく供給される。
　第１の基板処理例では、第２のチャンバ２８内に供給されるフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給流量は、キャリアガスを含めて、約１５リットル／分である。このときの、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）とキャリアガスとの流量比は、たとえば約１：１である。フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給時間、すなわち、フッ化水素蒸気供給工程（Ｓ１１）の実行時間は、約１分間である。
　フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３はフッ化水素蒸気バルブ４７を閉じる。これにより、基板Ｗの表面に対するフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給が停止される。
　次いで、制御装置３は、基板Ｗの表面に水蒸気を供給する水蒸気供給工程（図５ＢのステップＳ１２）を実行する。具体的には、制御装置３は、水蒸気バルブ４９を開く。これにより、水蒸気導入配管４８から第２のチャンバ２８内に水蒸気が導入され、このフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が基板Ｗの表面に供給される。また、水蒸気の供給と並行して、基板Ｗを回転させることにより、水蒸気が基板Ｗの上面の全域にむらなく供給される。
　水蒸気はフッ素と良好に反応する。そのため、水蒸気供給工程（Ｓ１２）後の基板Ｗの表面にフッ素が残留している場合であっても、基板の上面に水蒸気を供給することにより、基板Ｗの表面に在留していたフッ素が除去される。
　次いで、第２のチャンバ２８内の雰囲気が、不活性ガスに置換される（図５ＢのステップＳ１３）。具体的には、制御装置３は、不活性ガスバルブ５２を開く。これにより、不活性ガス導入配管５３から第２のチャンバ２８内に常温の不活性ガスが導入され、その結果、第２のチャンバ２８内の雰囲気が、不活性ガス導入配管５３から導入される不活性ガスに急速に置換される。第２のチャンバ２８内に対する不活性ガスの供給時間（不活性ガスパージ時間）は、約３０秒間である。
　第２のチャンバ２８内の雰囲気が不活性ガス雰囲気に置換された後は、制御装置３は、ヒータ４２を制御して、基板Ｗへの加熱を停止する（図５ＢのステップＳ１４）。また、制御装置３は、不活性ガスバルブ５２および排気バルブ５６を閉じる。
　その後、制御装置３は、リフトピン昇降ユニット３８を制御して、リフトピン３６を、基板Ｗが保持プレート３１に対して上位置まで上昇させる。リフトピン３６の上昇によって、それまで保持プレート３１に支持されていた基板Ｗがリフトピン３６に支持される。その後、制御装置３は、シャッタ開閉ユニット４５を制御して、シャッタ４４を開位置に配置し、これにより搬出入口４３が開放される。この状態で、リフトピン３６によって支持されている基板Ｗが、基板搬送ロボットＣＲによって第２のチャンバ２８から搬出される（図５ＢのステップＳ１５）。
　以上により、この実施形態によれば、基板Ｗの表面の全域にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が供給される。基板Ｗの表面にシリコン酸化物が介在している。この場合には、倒壊しているパターンの先端部同士を生成接着物６３が接着しており、また、生成接着物６３がシリコン酸化物（ＳｉＯ２等）を含むと考えられる。
　この場合には、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）に含まれるフッ化水素がシリコン酸化物（ＳｉＯ２等）と反応するため、基板Ｗの表面に供給されたフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が、シリコン酸化物を含む生成接着物６３と反応して分解し、これにより、生成接着物６３をパターン６２の先端部６２ａから除去することが可能である。
　パターン６２の先端部６２ａから生成接着物６３が除去されることにより、倒壊しているパターン６２に対し、パターン６２自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターン６２を回復させることができる。
　また、基板Ｗに対するフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）への供給と並行して基板Ｗを加熱する。フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）に含まれるフッ化水素がシリコン酸化物（ＳｉＯ２等）と反応することにより、Ｈ２ＳｉＦ６の残渣が生成されるおそれがある。しかしながら、基板Ｗに対するフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給に並行して基板Ｗの加熱により、このような残渣を蒸発させて、基板Ｗの表面から除去することができる。
　また、フッ化水素蒸気供給工程（Ｓ１１）の後、水蒸気供給工程（Ｓ１２）が実行される。フッ化水素蒸気供給工程後（Ｓ１１）の基板Ｗの表面には、フッ素が残留しているおそれがある（すなわち、いわゆるＦ残りが発生するおそれがある）。水蒸気はフッ素と良好に反応するため、基板Ｗの表面に在留していたフッ素は、基板Ｗの表面に供給される水蒸気によって除去される。これにより、フッ素の残留を生じさせることなく、倒壊しているパターン６２を回復させることができる。
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置２０１の内部のレイアウトを説明するための平面図である。図９は、基板処理装置２０１に備えられた回復処理ユニット２Ｃの構成例を説明するための図解的な断面図である。
　第２の実施形態に示す実施形態において、前述の第１の実施形態と共通する部分には、図１～図７Ｂの場合と同一の参照符号を付し、説明を省略する。基板処理装置２０１は、回復処理ユニット２Ｂに代えて回復処理ユニット２Ｃを備える点で、基板処理装置１と相違する。
　回復処理ユニット２Ｃは、基板Ｗの表面に反応気体を供給して、パターンを回復させる。回復処理ユニット２Ｃは、反応気体としてオゾンガスを含む気体（以下、「オゾンガス気体」という）を用いる。
　図９に示すように、回復処理ユニット２Ｃは、たとえば筒状（円筒状）の第３のチャンバ２２８と、第３のチャンバ２２８内に収容され、保持プレート３１を含む基板保持ユニット２３２と、保持プレート３１に保持されている基板Ｗの上面にオゾンガス気体を供給するためのオゾンガス供給ユニット２０３（反応気体供給ユニット）とを含む。
　第２の実施形態に係る第３のチャンバ２２８は、第１の実施形態に係る第２のチャンバ２８と同等の構成を有している。
　第２の実施形態に係る基板保持ユニット２３２は、第１の実施形態に係る基板保持ユニット３２と同等の構成を有している。
　図９に示すように、オゾンガス供給ユニット２０３は、第２のチャンバ２８の上壁４０に設けられたオゾンガス導入配管２０４を含む。オゾンガス導入配管２０４には、オゾンガス供給源からのオゾンガスを含む気体（以下、「オゾンガス気体」という）が供給される。オゾンガス導入配管２０４に供給されるオゾンガス気体（Ｏ３）は、キャリアガス（たとえば、窒素ガス等の不活性ガス）を含むものであってもよい。オゾンガス導入配管２０４は、上壁４０を貫通し、オゾンガス気体（Ｏ３）を第２のチャンバ２８内に導入する。オゾンガス供給ユニット２０３は、オゾンガス導入配管２０４を開閉するオゾンガスバルブ２０５をさらに含む。
　オゾンガスバルブ２０５が開かれると、オゾンガス導入配管２０４からのオゾンガス気体（Ｏ３）が、第２のチャンバ２８の内部に供給される。オゾンガス導入配管２０４からのオゾンガス気体（Ｏ３）は、整流板５０の多数の吐出孔５１から分散して吐出され、第２のチャンバ２８内において、上壁４０の内面と平行な面内でほぼ均一な流速となるシャワー状をなし、保持プレート３１に保持されている基板Ｗに降りかかる。
　図１０は、基板処理装置２０１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
　制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１０、シャッタ開閉ユニット２５、スピンモータ５８、リフトピン昇降ユニット３８、シャッタ開閉ユニット４５、ヒータ４２等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、薬液バルブ１６、リンス液バルブ１９、有機溶剤バルブ２２、オゾンガスバルブ２０５、不活性ガスバルブ５２、排気バルブ５６等を開閉する。
　図１１は、基板処理装置２０１（液処理ユニット２Ａおよび回復処理ユニット２Ｃ）によって実行される第２の基板処理例を説明するための流れ図である。
　第２の基板処理例は、液処理ユニット２Ａによって基板Ｗに施される液処理に関して、第１の基板処理例と共通している。すなわち、第２の基板処理例は、図５ＡのステップＳ１～ステップＳ８の各工程を含んでいる。図１１では、図５ＡのステップＳ９以降の工程のみが記載されている。
　薬液工程（図５ＡのＳ３）において用いられる薬液の種類によっては、液処理（液処理ユニット２Ａによる液処理）後に、有機物が存在していることがある。この場合、生成接着物６３（図６Ｃ参照）は、主として、有機物を含むと考えられる。
　以下、図８～図１１を参照しながら、第２の基板処理例の回復処理について説明する。第２の基板処理例の回復処理は、回復処理ユニット２Ｃにおいて実行される。回復処理ユニット２Ｃによる回復処理が実行されるときには、液処理ユニット２Ａによって液処理された後の基板Ｗが、第２のチャンバ２８の内部に搬入される（図１１のステップＳ２１）。回復処理ユニット２Ｃ内への基板Ｗの搬入は、回復処理ユニット２Ｂ（図２参照）内への基板Ｗの搬入（図５ＢのＳ９）と同等の工程である。
　リフトピン３６上への基板Ｗの載置後、制御装置３は、第２のチャンバ２８内からハンドＨ１を退避させる。ハンドＨ１が第２のチャンバ２８内から退避した後は、制御装置３は、シャッタ開閉ユニット４５を制御して、シャッタ４４を閉位置まで移動させ、これにより、搬出入口４３がシャッタ４４により密閉され、第２のチャンバ２８内は、密閉空間になる。
　搬出入口４３が密閉された後、制御装置３はヒータ４２を制御して、基板Ｗに対し下面側から加熱開始し、所定の処理温度（たとえば約１２０℃）まで基板Ｗを昇温させる。また、制御装置３はスピンモータ５８（図３参照）を制御して、基板Ｗを回転開始させる。
　基板Ｗの温度が処理温度（たとえば約１２０℃）に達し、かつ基板Ｗの回転が回復処理速度（たとえば約３００ｒｐｍ）に達すると、制御装置３は、オゾンガス供給工程（図１１のステップＳ２２）を実行する。オゾンガス供給工程（Ｓ２２）は、保持プレート３１に保持されている基板Ｗの表面に、オゾンガス気体（Ｏ３）を供給する工程である。具体的には、制御装置３は、オゾンガスバルブ２０５および排気バルブ５６を開くことにより、オゾンガス導入配管２０４から第２のチャンバ２８内にオゾンガス気体（Ｏ３）が導入される。これにより、基板Ｗの表面の全域にオゾンガス気体（Ｏ３）が供給される。この場合、オゾンガス気体（Ｏ３）に含まれるオゾンガスは有機物と反応し、有機物を分解させる。
　倒壊しているパターン６２（図６Ｂ参照）の先端部６２ａ（図６Ｂ参照）同士を接着している生成接着物６３が有機物を含んでいる場合には、基板Ｗの表面に供給されたオゾンガス気体（Ｏ３）に含まれるオゾンガスが、有機物を含む生成接着物６３と反応して分解する。これにより、生成接着物６３がパターン６２の先端部から除去される。
　パターン６２の先端部６２ａから生成接着物６３が除去されることにより、倒壊しているパターン６２に対し、パターン６２自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターン６２が起立（回復）する。
　また、オゾンガス気体（Ｏ３）の供給と並行して、基板Ｗを回転させることにより、オゾンガス気体（Ｏ３）が基板Ｗの上面の全域にむらなく供給される。
　この実施形態では、第２のチャンバ２８内に供給されるオゾンガス気体（Ｏ３）の供給流量は、キャリアガスを含めて、約２０リットル／分である。このときの、オゾンガスとキャリアガスとの流量比は、たとえば約１：７である。オゾンガス気体（Ｏ３）の供給時間、すなわち、オゾンガス供給工程（Ｓ２２）の実行時間は、約３分間である。
　オゾンガス気体（Ｏ３）の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３はオゾンガスバルブ２０５を閉じる。これにより、基板Ｗの表面に対するオゾンガス気体（Ｏ３）の供給が停止される。
　次いで、第２のチャンバ２８内の雰囲気が、不活性ガスに置換される（図１１のステップＳ２３）。回復処理ユニット２Ｃにおける不活性ガスによる置換は、回復処理ユニット２Ｂ（図２参照）における不活性ガスによる置換（図５ＢのＳ１３）と同等の工程である。
　第２のチャンバ２８内の雰囲気が不活性ガス雰囲気に置換された後、制御装置３は、ヒータ４２を制御して、基板Ｗへの加熱を停止する。また、制御装置３は、不活性ガスバルブ５２および排気バルブ５６を閉じる。
　その後、制御装置３は、リフトピン昇降ユニット３８を制御して、リフトピン３６を、基板Ｗが保持プレート３１に対して上位置まで上昇させる。リフトピン３６の上昇によって、それまで保持プレート３１に支持されていた基板Ｗがリフトピン３６に支持される。その後、制御装置３は、シャッタ開閉ユニット４５を制御して、シャッタ４４を開位置に配置し、これにより搬出入口４３が開放される。この状態で、リフトピン３６によって支持されている基板Ｗが、基板搬送ロボットＣＲによって第２のチャンバ２８から搬出される（図１１のステップＳ２４）。
　以上により、この実施形態によれば、基板Ｗの表面に、オゾンガス気体（Ｏ３）が供給される。基板Ｗの表面に有機物が介在している。この場合には、倒壊しているパターンの先端部同士を生成接着物６３が接着しており、また、生成接着物６３が有機物を含むと考えられる。
　この場合には、オゾンガスが有機物と反応するため、基板Ｗの表面に供給されたオゾンガス気体（Ｏ３）に含まれるオゾンガスが、有機物を含む生成接着物６３と反応して分解し、これにより、生成接着物６３がパターン６２の先端部６２ａから除去される。
　パターン６２の先端部６２ａから生成接着物６３が除去されることにより、倒壊しているパターン６２に対し、パターン６２自身が持つ弾性によって起立（回復）しようとする力が働く。これにより、倒壊しているパターン６２を回復させることができる。
　図１２は、本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置３０１の回復処理ユニット３０２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
　第３の実施形態において、前述の第１の実施形態に示された各部に対応する部分には、図１～図７Ｂの場合と同一の参照符号を付し、説明を省略する。
　基板処理装置３０１は、回復処理ユニット２Ｂに代えて回復処理ユニット３０２を備える。第１の実施形態に係る回復処理ユニット２Ｂと相違する一つの点は、密閉チャンバではない第４のチャンバ３０３をチャンバとして備えた点である。回復処理ユニット３０２は、箱状の第４のチャンバ３０３と、第４のチャンバ３０３内に収容された基板保持ユニット３０４と、基板保持ユニット３０４の保持プレート３１に保持されている基板Ｗの上面に対向する対向部材３０５とを含む。基板保持ユニット３０４は、第１の実施形態に係る基板保持ユニット３２（図３参照）と同等の構成である。
　この実施形態では、対向部材３０５が基板Ｗの上面に接近することにより、対向部材３０５と基板Ｗの上面との間に半密閉空間３０７が形成されている。この半密閉空間３０７において、基板Ｗの表面に対するフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給が行われる。
　対向部材３０５は、略円板状の対向板３０８を含む。対向板３０８は、基板保持ユニット３０４の上方に配置されている。対向板３０８は、上下方向に延びる支軸３０９によって水平な姿勢で支持されている。対向板３０８は、基板Ｗと同等か、基板Ｗよりも大きい外径を有する円板状である。対向板３０８の中心軸線は、回転軸線Ａ１上に配置されている。
　対向板３０８は、水平に配置された円板部３１０と、円板部３１０の外周縁に沿って設けられた筒状部３１１とを含む。筒状部３１１は、円錐台状であってもよい。具体的には、図１２に示すように、筒状部３１１は、円板部３１０の外周縁から外方に広がるように下方に延びていてもよい。また、図１２に示すように、筒状部３１１は、筒状部３１１の下端に近づくに従って肉厚が減少していてもよい。
　回復処理ユニット３０２は、処理液を吐出するノズル３１２をさらに含む。ノズル３１２は、対向板３０８の中央部を上下方向に貫通している。ノズル３１２の下端部には、対向板３０８の下面中央部で開口する吐出口３１３が形成されている。ノズル３１２は、対向板３０８と共に鉛直方向に昇降可能に設けられている。
　回復処理ユニット３０２は、支軸３０９を介して対向板３０８に連結された対向板昇降ユニット３１４をさらに含む。回復処理ユニット３０２は、対向板３０８の中心軸線まわりに対向板３０８を回転させる遮断板回転ユニットをさらに備えていてもよい。対向板昇降ユニット３１４は、対向板３０８の下面中央部が基板Ｗの上面に近接する近接位置（図１２に示す位置）と、近接位置の上方に設けられた退避位置（図示しない）との間で対向板３０８を昇降させる。
　回復処理ユニット３０２は、さらに、吐出口３１３にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を供給するフッ化水素蒸気供給ユニット（反応気体供給ユニット）３１５と、吐出口３１３に水蒸気を供給する水蒸気供給ユニット３１６とを含む。フッ化水素蒸気供給ユニット３１５および水蒸気供給ユニット３１６は、それぞれ、第１の実施形態に係るフッ化水素蒸気供給ユニット３３（図３参照）および水蒸気供給ユニット３４（図３参照）に代えて用いられる。
　フッ化水素蒸気供給ユニット３１５は、ノズル３１２にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を供給するためのフッ化水素蒸気配管３１７と、フッ化水素蒸気配管３１７を開閉するためのフッ化水素蒸気バルブ３１８とを含む。
　水蒸気供給ユニット３１６は、ノズル３１２に水蒸気を供給するための水蒸気配管３１９と、水蒸気配管３１９を開閉するための水蒸気バルブ３２０とを含む。
　水蒸気配管３１９が閉じられた状態でフッ化水素蒸気バルブ３１８が開かれると、ノズル３１２にフッ化水素蒸気が供給され、吐出口３１３から下方に向けてフッ化水素蒸気が吐出される。
　一方、フッ化水素蒸気バルブ３１８が閉じられた状態で水蒸気配管３１９が開かれると、ノズル３１２に水蒸気が供給され、吐出口３１３から下方に向けて水蒸気が吐出される。
　制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ５８、リフトピン昇降ユニット３８、ヒータ４２等の動作を制御する。また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、フッ化水素蒸気バルブ３１８、水蒸気バルブ３２０等を開閉する。
　回復処理ユニット３０２では、第１の基板処理例と同等の処理が実行され、第１の基板処理例において説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。回復処理ユニット３０２で実行される回復処理が、前述の第１の基板処理例の回復処理と相違する部分だけ、以下において説明する。
　基板Ｗの温度が処理温度（たとえば約１２０℃）に達し、かつ基板Ｗの回転が回復処理速度（たとえば約３００ｒｐｍ）に達すると、制御装置３は、フッ化水素蒸気供給工程（図５ＢのＳ１１に相当）を実行する。具体的には、制御装置３は、対向板昇降ユニット３１４を制御して、対向板３０８を近接位置に配置する。これにより、対向部材３０５と基板Ｗの上面との間に、円筒状の半密閉空間３０７が形成される。また、制御装置３は、フッ化水素蒸気バルブ３１８および排気バルブ５６を開く。これにより、フッ化水素蒸気配管３１７からのフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が半密閉空間３０７に導入され、半密閉空間３０７に充満し、これにより、基板Ｗの表面の全域にフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）が供給される。
　フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３はフッ化水素蒸気バルブ３１８を閉じる。これにより、基板Ｗの表面に対するフッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）の供給が停止される。
　次いで、制御装置３は、基板Ｗの表面に水蒸気を供給する水蒸気供給工程（図５ＢのＳ１２に相当）を実行する。具体的には、制御装置３は、水蒸気バルブ３２０を開く。これにより、水蒸気配管３１９からの水蒸気が半密閉空間３０７に導入され、半密閉空間３０７に充満し、これにより、基板Ｗの表面の全域に水蒸気が供給される。
　水蒸気の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、ヒータ４２を制御して、基板Ｗへの加熱を停止する（図５ＢのステップＳ１４に相当）。また、制御装置３は、不活性ガスバルブ５２および排気バルブ５６を閉じる。制御装置３は、対向板昇降ユニット３１４を制御して、対向板３０８を退避位置に配置する。
　その後、制御装置３は、リフトピン昇降ユニット３８を制御して、リフトピン３６を、基板Ｗが保持プレート３１に対して上位置まで上昇させる。リフトピン３６の上昇によって、それまで保持プレート３１に支持されていた基板Ｗがリフトピン３６に支持される。この状態で、リフトピン３６によって支持されている基板Ｗが、基板搬送ロボットＣＲによって第４のチャンバ３０３から搬出される（図５ＢのステップＳ１５に相当）。
＜第１の回復試験＞
　次に、倒壊しているパターンを回復させるための第１の回復試験について説明する。まず、第１の回復試験について説明する。
　アスペクト比１６を有するパターンが形成された半導体基板を、第１の回復試験の試料として採用した。２つの試料（試料１および試料２）に対し、有機溶剤の供給（図５ＡのＳ５に相当）およびスピンドライ工程（図５ＡのＳ６に相当）を行い、かつ、その後にフッ化水素蒸気供給工程（図５ＢのＳ１１に相当）を行った。
　スピンドライ工程の実行後には、各試料に形成されたパターンに倒壊が見られた。各試料の倒壊している構造体の数を、ＳＥＭ（電子走査顕微鏡）による画像を解析して求めた。倒壊している構造体の数は、パターン倒壊が生じていない状態における構造体の数から、スピンドライ工程後において立っている構造体の数を差し引くことにより求められる。
　試料１および試料２に対し、下記の条件で、フッ化水素蒸気供給工程を行った。
　試料１：試料を１３０℃に加熱しながら、大気下環境下において、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を１分間供給した。
　試料２：試料を１２０℃に加熱しながら、大気下環境下において、フッ化水素蒸気（ＨＦ　ｖａｐｏｒ）を２分間供給した。
　フッ化水素蒸気供給工程の実行後の試料（試料１および試料２）に対し、回復処理後に、倒壊状態から回復した構造体の数を、ＳＥＭによる画像を解析して求めた。倒壊状態から回復した構造体の数は、スピンドライ工程後において立っている構造体の数から、フッ化水素蒸気供給工程後において立っている構造体の数を差し引くことにより求められる。
　そして、正規回復率（Normalized recovery rate：回復処理後に、倒壊状態から回復した構造体の数／回復処理前に倒壊している構造体の数（％））を算出した。その結果を図１３に示す。
　また、フッ化水素蒸気供給工程の前後における、試料１のＳＥＭによる画像図を、それぞれ図１４Ａ，１４Ｂに示す。
　第１の回復試験の結果から、試料（半導体基板）の表面にフッ化水素蒸気を供給することにより、倒壊しているパターンを回復させることができることがわかる。また、フッ化水素蒸気の供給時間が長くなるに従って、パターンの回復度合いが上昇することがわかる。
＜第２の回復試験＞
　次に、第２の回復試験について説明する。
　アスペクト比１６を有するパターンが形成された半導体基板を、第２の回復試験の試料として採用した。４つの試料（試料３～試料６）に対し、有機溶剤の供給（図５ＡのＳ５に相当）およびスピンドライ工程（図５ＡのＳ６に相当）を行い、かつ、その後にフッ化水素蒸気供給工程（図５ＢのＳ１１に相当）を行った。
　スピンドライ工程の実行後には、各試料に形成されたパターンに倒壊が見られた。各試料の倒壊しているパターンの数を、ＳＥＭ（電子走査顕微鏡）による画像を解析して求めた。
　４つの試料（試料３～試料６）のうち、試料３および試料４は、パターン倒壊の比較的少ないサンプルであり（全部で１７８００個のパターンのうち倒壊しているパターンが１０００個未満）、試料５および試料６は、パターン倒壊の比較的多いサンプルであった。
　試料３～試料６に対し、下記の条件で、フッ化水素蒸気供給工程を行った。
　試料３および試料５：大気下環境下において、フッ化水素蒸気を１０分間供給した。
　試料４および試料６：大気下環境下において、フッ化水素蒸気を３０分間供給した。
　フッ化水素蒸気供給工程の実行後の試料（試料３～試料６）に対し、倒壊しているパターンの数を、ＳＥＭによる画像を解析して求めた。図１５に、フッ化水素蒸気供給工程の前後における、各試料の倒壊しているパターンの数を示した。
　図１５から、試料（半導体基板）の表面にフッ化水素蒸気を供給することにより、倒壊しているパターンを回復させることができることがわかる。また、フッ化水素蒸気供給工程前のパターン倒壊が多いほど、パターンの回復度合いが高いことがわかる。
　以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
　たとえば第３の実施形態において、図１２に破線で示すように、回復処理ユニット３０２が、吐出口３１３に有機溶剤を供給する有機溶剤供給ユニット（処理液供給ユニット３５１をさらに備えて設けられていてもよい。また、基板保持ユニット３０４に保持されている基板Ｗの上面に薬液を供給するための薬液供給ユニット（処理液供給ユニット）３５２と、基板保持ユニット３０４に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット（処理液供給ユニット）３５３とをさらに備えていてもよい。この場合、第１の基板処理例を、１つの処理ユニットで行うことができ、基板Ｗの移送に要する時間を短縮化できる結果、スループットの向上を図ることができる。
　第２の実施形態に係る基板保持ユニット２３２が、保持プレート３１の内部にヒータ４２を設けていなくてもよい。つまり、第２の実施形態において、ホットプレートとして機能しない保持プレートを保持プレート３１として採用することもできる。この場合、オゾンガス供給工程（図１１のステップＳ２２）において基板Ｗは加熱されない。
　また、第１および第２実施形態において、処理液供給ユニット（薬液供給ユニット６、リンス液供給ユニット７および有機溶剤供給ユニット８）を回復処理ユニット２Ｂ，２Ｃに組み込むことにより、１つの処理ユニットで、第１の基板処理例または第２の基板処理例を実行するようにしてもよい。
　また、前述の第１および第２の実施形態において、第２のチャンバ２８内への基板Ｗの搬入直後に、第２のチャンバ２８内の雰囲気の不活性ガス置換を開始してもよい。また、基板Ｗの搬出入の際には搬出入口２３が開放するが、搬出入口２３の開放状態に並行して、第２のチャンバ２８外の気体（外気）が、第２のチャンバ２８内に進入することを防止するために、第２のチャンバ２８内への不活性ガスの供給が行われていてもよい。
　また、第１および第３の実施形態において、水蒸気供給工程（Ｓ１２）の開始前に、基板Ｗへの加熱が終了していてもよい。すなわち、水蒸気供給工程（Ｓ１２）と基板Ｗへの加熱とが並行して行われなくてもよい。
　また、第１および第３の実施形態において（第１の基板処理例において）、水蒸気供給工程（Ｓ１２）を省略してもよい。この場合、第１および第３の実施形態において、水蒸気供給ユニット３４，３１６を廃止できる。
　また、第１～第３の実施形態において、反応気体供給工程（フッ化水素蒸気供給工程、オゾンガス供給工程）に並行して基板Ｗを回転させる例を説明したが、基板Ｗを静止させた状態に保ちながら反応気体供給工程（フッ化水素蒸気供給工程（Ｓ１２）、オゾンガス供給工程（Ｓ１３））を行ってもよい。
　また、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、１つの基板処理装置１が、回復処理ユニット２Ｂ（図３参照）と、回復処理ユニット２Ｃ（図９参照）との双方を備えていてもよい。
　また、第３の実施形態を、第２の実施形態に組み合わせてもよい。
　また、前述の各実施形態では、基板処理装置１，２０１，３０１が円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１，２０１，３０１が、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定し
て解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　この出願は、２０１６年９月１６日に日本国特許庁に提出された特願２０１６－１８２１２２号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
１　　　　：基板処理装置
２Ａ　　　：液処理ユニット
２Ｂ　　　：回復処理ユニット
２Ｃ　　　：回復処理ユニット
３　　　　：制御装置
４　　　　：第１のチャンバ
５　　　　：スピンチャック（基板保持ユニット、回転ユニット）
６　　　　：薬液供給ユニット（処理液供給ユニット）
７　　　　：リンス液供給ユニット（処理液供給ユニット）
８　　　　：有機溶剤供給ユニット（処理液供給ユニット）
２８　　　：第２のチャンバ
３２　　　：基板保持ユニット
３３　　　：フッ化水素蒸気供給ユニット（反応気体供給ユニット）
３４　　　：水蒸気供給ユニット
４２　　　：ヒータ
６２　　　：パターン
２０１　　：基板処理装置
２０３　　：オゾンガス供給ユニット（反応気体供給ユニット）
２３２　　：基板保持ユニット
３０１　　：基板処理装置
３０２　　：回復処理ユニット
３０４　　：基板保持ユニット
３１５　　：フッ化水素蒸気供給ユニット（反応気体供給ユニット）
３１６　　：水蒸気供給ユニット
Ｗ　　　　：基板

Claims (15)

  1. 　基板の表面に形成されたパターンであって倒壊しているパターンを回復させる方法であって、
    　前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を含む、パターン倒壊回復方法。
  2. 　前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を含む、請求項１に記載のパターン倒壊回復方法。
  3. 　前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含む、請求項２に記載のパターン倒壊回復方法。
  4. 　前記フッ化水素蒸気供給工程の後、前記基板の前記表面に、水蒸気を供給する水蒸気供給工程をさらに含む、請求項２または３に記載のパターン倒壊回復方法。
  5. 　前記反応気体供給工程が、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のパターン倒壊回復方法。
  6. 　表面にパターンが形成された基板を処理する方法であって、
    　前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    　前記処理液供給工程の後、前記基板を高速で回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程と、
    　前記スピンドライ工程の後に実行されるパターン回復工程であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を実行して、倒壊した前記パターンを回復させるパターン回復工程とを含む、基板処理方法。
  7. 　前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を含む、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 　前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含む、請求項７に記載の基板処理方法。
  9. 　前記フッ化水素蒸気供給工程の後、前記基板の前記表面に、水蒸気を供給する水蒸気供給工程をさらに含む、請求項７または８に記載の基板処理方法。
  10. 　前記反応気体供給工程は、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 　表面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板を、その中央部を通る回転軸線周りに回転させる回転ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、処理液を供給するための処理液供給ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、当該表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給するための反応気体供給ユニットと、
    　前記回転ユニット、前記処理液供給ユニットおよび前記反応気体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、
    　前記制御装置は、
    　前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    　前記処理液供給工程の後、前記基板を高速で回転させて振り切り乾燥させるスピンドライ工程と、
    　前記スピンドライ工程の後に実行されるパターン回復工程であって、前記基板の前記表面に、前記表面に介在している生成物と反応可能な反応気体を供給する反応気体供給工程を実行して、倒壊した前記パターンを回復させるパターン回復工程とを実行する、基板処理装置。
  12. 　前記制御装置が、前記反応気体供給工程において、前記基板の前記表面に、フッ化水素を含む蒸気を供給するフッ化水素蒸気供給工程を実行する、請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記制御装置が、前記フッ化水素蒸気供給工程と並行して、前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに実行する、請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 　前記制御装置が、前記フッ化水素蒸気供給工程の後、前記基板の前記表面に、水蒸気を供給する水蒸気供給工程をさらに実行する、請求項１２または１３に記載の基板処理装置。
  15. 　前記制御装置が、前記反応気体供給工程において、前記基板の前記表面に、オゾンガスを含む気体を供給するオゾンガス供給工程を実行する、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
PCT/JP2017/031629 2016-09-16 2017-09-01 パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置 WO2018051821A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/319,642 US11373860B2 (en) 2016-09-16 2017-09-01 Method of restoring collapsed pattern, substrate processing method, and substrate processing device
CN201780046195.5A CN109496346B (zh) 2016-09-16 2017-09-01 图案倒塌恢复方法、基板处理方法以及基板处理装置
KR1020197002303A KR102203604B1 (ko) 2016-09-16 2017-09-01 패턴 도괴 회복 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US17/734,186 US20220262622A1 (en) 2016-09-16 2022-05-02 Method of restoring collapsed pattern, substrate processing method, and substrate processing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-182122 2016-09-16
JP2016182122A JP6875811B2 (ja) 2016-09-16 2016-09-16 パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/319,642 A-371-Of-International US11373860B2 (en) 2016-09-16 2017-09-01 Method of restoring collapsed pattern, substrate processing method, and substrate processing device
US17/734,186 Division US20220262622A1 (en) 2016-09-16 2022-05-02 Method of restoring collapsed pattern, substrate processing method, and substrate processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018051821A1 true WO2018051821A1 (ja) 2018-03-22

Family

ID=61619440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/031629 WO2018051821A1 (ja) 2016-09-16 2017-09-01 パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11373860B2 (ja)
JP (1) JP6875811B2 (ja)
KR (1) KR102203604B1 (ja)
CN (1) CN109496346B (ja)
TW (1) TWI644167B (ja)
WO (1) WO2018051821A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021015142A1 (ja) * 2019-07-24 2021-01-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及び配線パターン形成システム
US11854792B2 (en) 2017-10-23 2023-12-26 Lam Research Ag Systems and methods for preventing stiction of high aspect ratio structures and/or repairing high aspect ratio structures

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112805808A (zh) 2018-10-03 2021-05-14 朗姆研究公司 预防高深宽比结构的黏滞和/或对其修补的含氟化氢、醇及添加剂的气体混合物
GB201820270D0 (en) * 2018-12-12 2019-01-30 Lam Res Ag Method and apparatus for treating semiconductor substrate
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
TW202110575A (zh) * 2019-05-29 2021-03-16 美商應用材料股份有限公司 用於化學機械研磨系統的蒸氣處置站
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
TW202110576A (zh) * 2019-05-29 2021-03-16 美商應用材料股份有限公司 使用蒸氣以預熱或清潔cmp 元件
KR20220116324A (ko) 2020-06-29 2022-08-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 화학 기계적 연마를 위한 스팀 생성의 제어
US11823916B2 (en) * 2020-11-06 2023-11-21 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of substrate edge cleaning and substrate carrier head gap cleaning

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227764A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板表面処理装置、基板表面処理方法および基板処理装置
US20110183522A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Lam Research Corporation Method and apparatus for pattern collapse free wet processing of semiconductor devices
JP2011151114A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd シリコン基板上のパターン修復方法及びシリコン基板上のパターン修復装置

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06105684B2 (ja) * 1992-05-13 1994-12-21 株式会社ソルテック レジストパターン形成方法
KR100376983B1 (ko) * 1998-04-30 2003-08-02 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트중합체및이를이용한미세패턴의형성방법
JP3795297B2 (ja) * 2000-03-29 2006-07-12 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄装置
US6734000B2 (en) * 2000-10-12 2004-05-11 Regents Of The University Of California Nanoporous silicon support containing macropores for use as a bioreactor
JP4844912B2 (ja) * 2001-08-01 2011-12-28 野村マイクロ・サイエンス株式会社 フォトレジストの除去方法及び除去装置
JP2003188137A (ja) * 2001-12-14 2003-07-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP4246640B2 (ja) * 2002-03-04 2009-04-02 東京エレクトロン株式会社 ウェハ処理において低誘電率材料を不動態化する方法
AU2003304211A1 (en) * 2002-10-30 2005-01-04 The Regents Of The University Of California Direct micro-patterning of lipid bilayers using uv light and selected uses thereof
US20040226654A1 (en) * 2002-12-17 2004-11-18 Akihisa Hongo Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2005175037A (ja) 2003-12-09 2005-06-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
KR100553835B1 (ko) * 2004-01-26 2006-02-24 삼성전자주식회사 캐패시터 및 그 제조 방법
US20060081273A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-20 Mcdermott Wayne T Dense fluid compositions and processes using same for article treatment and residue removal
US7365016B2 (en) * 2004-12-27 2008-04-29 Dalsa Semiconductor Inc. Anhydrous HF release of process for MEMS devices
US7008853B1 (en) 2005-02-25 2006-03-07 Infineon Technologies, Ag Method and system for fabricating free-standing nanostructures
WO2006138505A1 (en) 2005-06-16 2006-12-28 Advanced Technology Materials, Inc. Dense fluid compositions for removal of hardened photoresist, post-etch residue and/or bottom anti-reflective coating layers
JP5019741B2 (ja) * 2005-11-30 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法および基板処理システム
JP4886544B2 (ja) 2007-02-09 2012-02-29 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
US20080233280A1 (en) * 2007-03-22 2008-09-25 Graciela Beatriz Blanchet Method to form a pattern of functional material on a substrate by treating a surface of a stamp
US7682924B2 (en) * 2007-08-13 2010-03-23 Micron Technology, Inc. Methods of forming a plurality of capacitors
US7838425B2 (en) 2008-06-16 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of treating surface of semiconductor substrate
JP2010225936A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP5412218B2 (ja) 2009-09-08 2014-02-12 株式会社テックインテック 基板処理装置
JP2011071169A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
WO2011049091A1 (ja) * 2009-10-22 2011-04-28 三菱瓦斯化学株式会社 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法
WO2011049092A1 (ja) * 2009-10-23 2011-04-28 三菱瓦斯化学株式会社 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法
JP5537657B2 (ja) * 2010-06-24 2014-07-02 富士通株式会社 配線構造の形成方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置
KR101266620B1 (ko) * 2010-08-20 2013-05-22 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치
US8980812B2 (en) * 2010-09-08 2015-03-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Treatment liquid for inhibiting pattern collapse in microstructures, and microstructure manufacturing method using said treatment liquid
JP2012238844A (ja) * 2011-04-28 2012-12-06 Central Glass Co Ltd ウェハの洗浄方法
CN103299396B (zh) * 2011-06-23 2015-11-25 旭化成电子材料株式会社 微细图案形成用积层体及微细图案形成用积层体的制造方法
JP5958950B2 (ja) * 2011-07-13 2016-08-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US20130084707A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Tokyo Electron Limited Dry cleaning method for recovering etch process condition
US20130081301A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Applied Materials, Inc. Stiction-free drying of high aspect ratio devices
US20180127709A1 (en) * 2011-11-23 2018-05-10 Wright State University Multiscale hierarchical scaffold
TW201403711A (zh) * 2012-07-02 2014-01-16 Applied Materials Inc 利用氣相化學暴露之低ｋ介電質損傷修復
JP5543633B2 (ja) * 2012-11-26 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
EP2932525B1 (en) * 2012-12-14 2018-06-13 Basf Se Use of compositions comprising a surfactant and a hydrophobizer for avoiding anti pattern collapse when treating patterned materials with line-space dimensions of 50 nm or below
US8957006B2 (en) * 2013-03-11 2015-02-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cleaning solution comprising an ether acetate for preventing pattern collapse
WO2014184825A1 (ja) * 2013-05-15 2014-11-20 国立大学法人東北大学 マイクロ空室の内壁面処理方法
KR102239421B1 (ko) * 2013-09-02 2021-04-12 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US20170125240A1 (en) * 2014-03-31 2017-05-04 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Method for manufacturing semiconductor and method for cleaning wafer substrate
JP6511927B2 (ja) * 2014-06-05 2019-05-15 Jsr株式会社 シリコン含有膜形成用組成物、パターン形成方法及びポリシロキサン化合物
JP6444698B2 (ja) * 2014-11-17 2018-12-26 東芝メモリ株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP2016143873A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6533576B2 (ja) * 2015-07-13 2019-06-19 富士フイルム株式会社 パターン構造の処理方法、電子デバイスの製造方法およびパターン構造の倒壊抑制用処理液
JP6497587B2 (ja) * 2015-08-18 2019-04-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6687486B2 (ja) * 2016-08-31 2020-04-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP6881922B2 (ja) * 2016-09-12 2021-06-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
KR102628534B1 (ko) * 2016-09-13 2024-01-26 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 기판의 처리 방법
US20170110336A1 (en) * 2016-12-31 2017-04-20 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges CLuadeq Methods for minimizing sidewall damage during low k etch processes
WO2019083735A1 (en) * 2017-10-23 2019-05-02 Lam Research Ag SYSTEMS AND METHODS FOR PREVENTING THE STATIC FRICTION OF HIGH-SHAPE RATIO STRUCTURES AND / OR REPAIRING HIGH-SHAPE RATIO STRUCTURES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227764A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板表面処理装置、基板表面処理方法および基板処理装置
JP2011151114A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd シリコン基板上のパターン修復方法及びシリコン基板上のパターン修復装置
US20110183522A1 (en) * 2010-01-26 2011-07-28 Lam Research Corporation Method and apparatus for pattern collapse free wet processing of semiconductor devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11854792B2 (en) 2017-10-23 2023-12-26 Lam Research Ag Systems and methods for preventing stiction of high aspect ratio structures and/or repairing high aspect ratio structures
WO2021015142A1 (ja) * 2019-07-24 2021-01-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置及び配線パターン形成システム

Also Published As

Publication number Publication date
US11373860B2 (en) 2022-06-28
CN109496346B (zh) 2023-06-06
TW201814395A (zh) 2018-04-16
JP2018046260A (ja) 2018-03-22
CN109496346A (zh) 2019-03-19
US20210280410A1 (en) 2021-09-09
KR20190018728A (ko) 2019-02-25
US20220262622A1 (en) 2022-08-18
KR102203604B1 (ko) 2021-01-14
TWI644167B (zh) 2018-12-11
JP6875811B2 (ja) 2021-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018051821A1 (ja) パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置
KR102068443B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP4732918B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP5958950B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
TWI636158B (zh) Substrate processing method and substrate processing device
JP6418554B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
TWI666697B (zh) 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
JP6826890B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102121705B1 (ko) 희생막 형성 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP7182880B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
WO2019138694A1 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP7182879B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102426238B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
JP3884610B2 (ja) 基板表面処理方法および基板表面処理装置
JP2021073736A (ja) 基板処理方法および基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17850724

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197002303

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17850724

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1