基板清洗方法、基板清洗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的实施方式涉及一种基板清洗方法、基板清洗系统。
【背景技术】
[0002]以往，已知有用于去除已附着于硅晶圆、化合物半导体晶圆等基板的微粒的基板清洗装置。
[0003]作为这种基板清洗装置，存在利用向基板的表面供给液体、气体等流体而产生的物理力来去除微粒的基板清洗装置(参照专利文献I)。另外，还已知有通过向基板的表面供给SCl等药液并利用供给来的药液所具有的化学作用(例如，蚀刻作用)来去除微粒的基板清洗装置(参照专利文献2)。
_4] 现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平8-318181号公报
[0007]专利文献2:日本特开2007-258462号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]然而，若采用如专利文献I所述的技术那样利用物理力的方法，则难以去除粒径较小的微粒、聚合物等异物。
[0010]另外，若采用如专利文献2所述的技术那样利用药液的化学作用去除微粒的方法，则例如可能会因蚀刻作用等导致基板的基底膜被侵蚀等给基板的表面带来影响。
[0011]本发明的实施方式的一形态的目的在于提供一种不给基板的表面带来影响就能够去除已附着于基板的粒径较小的异物的基板清洗方法、基板清洗系统。
_2] 用于解决问题的方案
[0013]本发明的实施方式的一形态的基板清洗方法包括成膜处理液供给工序、剥离处理液供给工序和溶解处理液供给工序。在成膜处理液供给工序中，将含有挥发成分并用于在基板上形成膜的成膜处理液向基板供给。在剥离处理液供给工序中，向处理膜供给用于使该处理膜自基板剥离的剥离处理液，该处理膜是成膜处理液因挥发成分挥发而在基板上固化或硬化而成的。溶解处理液供给工序在剥离处理液供给工序后，在该溶解处理液供给工序中，向处理膜供给用于使处理膜溶解的溶解处理液。
_4] 发明的效果
[0015]采用实施方式的一形态，不给基板的表面带来影响就能够去除已附着于基板的粒径较小的异物。
【附图说明】
[0016]图1A是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0017]图1B是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0018]图1C是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0019]图1D是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0020]图1E是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0021]图2是表示第I实施方式的基板清洗系统的结构的示意图。
[0022]图3是表示第I实施方式的基板清洗装置的结构的示意图。
[0023]图4是表示第I实施方式的基板清洗装置所执行的基板清洗处理的处理顺序的流程图。
[0024]图5A是表示本清洗方法和双流体清洗的比较结果的图。
[0025]图5B是表示本清洗方法和双流体清洗的比较结果的图。
[0026]图6A是表示本清洗方法和药液清洗的比较结果的图。
[0027]图6B是表示本清洗方法和药液清洗的比较结果的图。
[0028]图7是表示第2实施方式的基板清洗装置的结构的示意图。
[0029]图8是表示第2实施方式的基板清洗装置所执行的基板清洗处理的处理顺序的流程图。
[0030]图9是表示第3实施方式的基板清洗装置的结构的示意图。
[0031]图10是表示在向裸硅晶圆上的外涂层膜供给常温的纯水的情况下的膜厚的变化的图。
[0032]图11是表示在向SiN晶圆上的外涂层膜供给常温的纯水的情况下的膜厚的变化的图。
[0033]图12是表示在向SiN晶圆上的外涂层膜供给被加热了的纯水的情况下的膜厚的变化的图。
[0034]图13是表示第4实施方式的基板清洗装置的结构的示意图。
[0035]图14是表示第4实施方式的剥离处理液供给处理的动作例的图。
[0036]图15是表示第4实施方式的第I变形例的剥离处理液供给处理的动作例的图。
[0037]图16是表示第4实施方式的第2变形例的剥离处理液供给处理的动作例的图。
[0038]图17是表示第4实施方式的第2变形例的剥离处理液供给处理的处理顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0039]以下，参照附图详细地说明本发明要公开的基板清洗方法、基板清洗系统和存储介质的实施方式。另外，以下所示的实施方式并不限定本发明。
[0040](第I实施方式)
[0041]<基板清洗方法的内容>
[0042]首先，利用图1A?图1E说明第I实施方式的基板清洗方法的内容。图1A?图1E是第I实施方式的基板清洗方法的说明图。
[0043]如图1A所示，在第I实施方式的基板清洗方法中，向硅晶圆、化合物半导体晶圆等基板(以下，记载为“晶圆W”)的图案形成面供给含有挥发成分并用于在晶圆W上形成膜的处理液(以下，记载为“成膜处理液”)。
[0044]在此，晶圆W的图案形成面例如由亲水性的膜(未图示)覆盖或者被实施了使用了臭氧水等的亲水化处理，因此具有亲水性。
[0045]供给到晶圆W的图案形成面的成膜处理液因挥发成分的挥发而发生体积收缩并发生固化或硬化而成为处理膜。由此，形成在晶圆W上的图案、附着于图案的微粒P成为被该处理膜覆盖的状态(参照图1B)。其中，在此所说的“固化”是指固体化，“硬化”是指分子彼此连结而高分子化(例如交联、聚合等)。
[0046]接着，如图1B所示，向晶圆W上的处理膜供给剥离处理液。剥离处理液是用于自晶圆W剥离下所述处理膜的处理液。
[0047]具体而言，剥离处理液是亲水性的处理液，在被供给到处理膜上后浸透到处理膜中并到达晶圆W的界面。晶圆W的界面、即图案形成面具有亲水性，因此到达了晶圆W的界面的剥离处理液浸透到晶圆W的界面、即图案形成面中。
[0048]如此，剥离处理液进入晶圆W与处理膜之间，由此处理膜以“膜”的状态被自晶圆W剥离，伴随于此，附着于图案形成面的微粒P与处理膜一起被自晶圆W剥离(参照图1C)。
[0049]另外，能够利用成膜处理液因随着挥发成分的挥发所发生的体积收缩而产生的应变(拉伸力)使附着于图案等的微粒P与图案等分离。
[0050]接着，向自晶圆W剥离下的处理膜供给用于使处理膜溶解的溶解处理液。由此，处理膜发生溶解，进入处理膜中的微粒P成为悬浮在溶解处理液中的状态(参照图1D)。之后，利用纯水等冲走溶解处理液、已溶解的处理膜，由此微粒P被自晶圆W上去除(参照图1E)。
[0051]如此，在第I实施方式的基板清洗方法中，使形成在晶圆W上的处理膜以“膜”的状态自晶圆W剥离，由此将附着于图案等的微粒P连同处理膜一起自晶圆W去除。
[0052]因而，采用第I实施方式的基板清洗方法，未利用化学作用便将微粒去除，因此能够抑制因蚀刻作用等导致基底膜被侵蚀。
[0053]另外，与以往的利用物理力的基板清洗方法相比，采用第I实施方式的基板清洗方法，能够以较弱的力去除微粒P，因此能够抑制图案塌陷。
[0054]此外，采用第I实施方式的基板清洗方法，能够容易地去除通过以往的利用物理力的基板清洗方法难以去除的粒径较小的微粒P。对于该点，利用第I实施方式的基板清洗方法和以往的利用物理力的基板清洗方法的微粒去除率的比较结果(参照图5)在以下进行说明。
[0055]另外，在第I实施方式的基板清洗方法中，在处理膜形成于晶圆W之后，不进行图案曝光便将处理膜自晶圆W全部去除。因而，清洗后的晶圆W为涂布成膜处理液之前的状态、即图案形成面暴露的状态。
[0056]<基板清洗系统的结构>
[0057]接着，利用图2说明第I实施方式的基板清洗系统的结构。图2是表示第I实施方式的基板清洗系统的结构的示意图。另外，在以下，为了使位置关系清楚，指定彼此正交的X轴、Y轴和Z轴，Z轴正方向为朝向铅垂上方的方向。
[0058]如图2所不，基板清洗系统I包括输入输出站2和处理站3。输入输出站2和处理站3相邻地设置。
[0059]输入输出站2包括承载件载置部11和输送部12。在承载件载置部11载置有多个能够将多张晶圆W以水平状态收容的输送容器(以下，记载为“承载件C”)。
[0060]输送部12与承载件载置部11相邻地设置。在输送部12的内部设有基板输送装置121和交接部122。
[0061]基板输送装置121具有用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板输送装置121能够沿水平方向和铅垂方向移动，而且能够以铅垂轴线为中心进行旋转，利用晶圆保持机构在承载件C与交接部122之间进行晶圆W的输送。
[0062]处理站3与输送部12相邻地设置。处理站3包括输送部13和多个基板清洗装置14。多个基板清洗装置14并排设在输送部13的两侧。
[0063]输送部13在内部具有基板输送装置131。基板输送装置131具有用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板输送装置131能够沿水平方向和铅垂方向移动，而且能够以铅垂轴线为中心进行旋转，利用晶圆保持机构在交接部122与基板清洗装置14之间进行晶圆W的输送。
[0064]基板清洗装置14是用于执行基于所述基板清洗方法的基板清洗处理的装置。该基板清洗装置14的具体结构如后述。
[0065]基板清洗系统I还包括控制装置4。控制装置4是用于控制基板清洗系统I的动作的装置。该控制装置4为例如计算机，包括控制部15和存储部16。在存储部16内存储有用于控制基板清洗处理等各种处理的程序。控制部15通过读取并执行被存储于存储部16的程序来控制基板清洗系统I的动作。
[0066]另外，该程序是存储于可由计算机读取的存储介质的程序，也可以是从该存储介质安装到控制装置4的存储部16中的程序。作为可由计算机读取的存储介质，具有例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(⑶)、光磁盘(MO)、存储卡等。
[0067]在如所述那样构成的基板清洗系统I中，首先，输入输出站2的基板输送装置121自承载件C取出晶圆W，并将该取出的晶圆W载置于交接部122。载置于交接部122的晶圆W被处理站3的基板输送装置131自交接部122取出并向基板清洗装置14输入，从而利用基板清洗装置14实施基板清洗处理。利用基板输送装置131自基板清洗装置14输出清洗后的晶圆W并将其载置于交接部122，之后，利用基板输送装置121使该清洗后的晶圆W返回到承载件C上。
[0068]<基板清洗装置的结构>
[0069]接着，参照图3说明基板清洗装置14的结构。图3是表示第I实施方式的基板清洗装置14的结构的示意图。
[0070]如图3所示，基板清洗装置14包括腔室20、基板保持机构30、液供给部40和回收杯50。
[0071]腔室20用于收容基板保持机构30、液供给部40和回收杯50。在腔室20的顶部设有FFU(Fan Filter Unit)21。FFU21用于在腔室20内形成下降流。
[0072]FFU21经由阀22与下降流气体供给源23连接。