基板清洗方法、基板清洗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的實(shí)施方式涉及一種基板清洗方法、基板清洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有用于去除已附著于硅晶圓、化合物半導(dǎo)體晶圓等基板的微粒的基板清洗裝置。
[0003]作為這種基板清洗裝置，存在利用向基板的表面供給液體、氣體等流體而產(chǎn)生的物理力來去除微粒的基板清洗裝置(參照專利文獻(xiàn)I)。另外，還已知有通過向基板的表面供給SCl等藥液并利用供給來的藥液所具有的化學(xué)作用(例如，蝕刻作用)來去除微粒的基板清洗裝置(參照專利文獻(xiàn)2)。
_4] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-318181號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-258462號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_8] 發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，若采用如專利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)那樣利用物理力的方法，則難以去除粒徑較小的微粒、聚合物等異物。
[0010]另外，若采用如專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)那樣利用藥液的化學(xué)作用去除微粒的方法，則例如可能會(huì)因蝕刻作用等導(dǎo)致基板的基底膜被侵蝕等給基板的表面帶來影響。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式的一形態(tài)的目的在于提供一種不給基板的表面帶來影響就能夠去除已附著于基板的粒徑較小的異物的基板清洗方法、基板清洗系統(tǒng)。
_2] 用于解決問題的方案
[0013]本發(fā)明的實(shí)施方式的一形態(tài)的基板清洗方法包括成膜處理液供給工序、剝離處理液供給工序和溶解處理液供給工序。在成膜處理液供給工序中，將含有揮發(fā)成分并用于在基板上形成膜的成膜處理液向基板供給。在剝離處理液供給工序中，向處理膜供給用于使該處理膜自基板剝離的剝離處理液，該處理膜是成膜處理液因揮發(fā)成分揮發(fā)而在基板上固化或硬化而成的。溶解處理液供給工序在剝離處理液供給工序后，在該溶解處理液供給工序中，向處理膜供給用于使處理膜溶解的溶解處理液。
_4] 發(fā)明的效果
[0015]采用實(shí)施方式的一形態(tài)，不給基板的表面帶來影響就能夠去除已附著于基板的粒徑較小的異物。
【附圖說明】
[0016]圖1A是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0017]圖1B是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0018]圖1C是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0019]圖1D是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0020]圖1E是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0021]圖2是表示第I實(shí)施方式的基板清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0022]圖3是表示第I實(shí)施方式的基板清洗裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖4是表示第I實(shí)施方式的基板清洗裝置所執(zhí)行的基板清洗處理的處理順序的流程圖。
[0024]圖5A是表示本清洗方法和雙流體清洗的比較結(jié)果的圖。
[0025]圖5B是表示本清洗方法和雙流體清洗的比較結(jié)果的圖。
[0026]圖6A是表示本清洗方法和藥液清洗的比較結(jié)果的圖。
[0027]圖6B是表示本清洗方法和藥液清洗的比較結(jié)果的圖。
[0028]圖7是表示第2實(shí)施方式的基板清洗裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖8是表示第2實(shí)施方式的基板清洗裝置所執(zhí)行的基板清洗處理的處理順序的流程圖。
[0030]圖9是表示第3實(shí)施方式的基板清洗裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031]圖10是表示在向裸硅晶圓上的外涂層膜供給常溫的純水的情況下的膜厚的變化的圖。
[0032]圖11是表示在向SiN晶圓上的外涂層膜供給常溫的純水的情況下的膜厚的變化的圖。
[0033]圖12是表示在向SiN晶圓上的外涂層膜供給被加熱了的純水的情況下的膜厚的變化的圖。
[0034]圖13是表示第4實(shí)施方式的基板清洗裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]圖14是表示第4實(shí)施方式的剝離處理液供給處理的動(dòng)作例的圖。
[0036]圖15是表示第4實(shí)施方式的第I變形例的剝離處理液供給處理的動(dòng)作例的圖。
[0037]圖16是表示第4實(shí)施方式的第2變形例的剝離處理液供給處理的動(dòng)作例的圖。
[0038]圖17是表示第4實(shí)施方式的第2變形例的剝離處理液供給處理的處理順序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明要公開的基板清洗方法、基板清洗系統(tǒng)和存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)施方式。另外，以下所示的實(shí)施方式并不限定本發(fā)明。
[0040](第I實(shí)施方式)
[0041]<基板清洗方法的內(nèi)容>
[0042]首先，利用圖1A?圖1E說明第I實(shí)施方式的基板清洗方法的內(nèi)容。圖1A?圖1E是第I實(shí)施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0043]如圖1A所示，在第I實(shí)施方式的基板清洗方法中，向硅晶圓、化合物半導(dǎo)體晶圓等基板(以下，記載為“晶圓W”)的圖案形成面供給含有揮發(fā)成分并用于在晶圓W上形成膜的處理液(以下，記載為“成膜處理液”)。
[0044]在此，晶圓W的圖案形成面例如由親水性的膜(未圖示)覆蓋或者被實(shí)施了使用了臭氧水等的親水化處理，因此具有親水性。
[0045]供給到晶圓W的圖案形成面的成膜處理液因揮發(fā)成分的揮發(fā)而發(fā)生體積收縮并發(fā)生固化或硬化而成為處理膜。由此，形成在晶圓W上的圖案、附著于圖案的微粒P成為被該處理膜覆蓋的狀態(tài)(參照?qǐng)D1B)。其中，在此所說的“固化”是指固體化，“硬化”是指分子彼此連結(jié)而高分子化(例如交聯(lián)、聚合等)。
[0046]接著，如圖1B所示，向晶圓W上的處理膜供給剝離處理液。剝離處理液是用于自晶圓W剝離下所述處理膜的處理液。
[0047]具體而言，剝離處理液是親水性的處理液，在被供給到處理膜上后浸透到處理膜中并到達(dá)晶圓W的界面。晶圓W的界面、即圖案形成面具有親水性，因此到達(dá)了晶圓W的界面的剝離處理液浸透到晶圓W的界面、即圖案形成面中。
[0048]如此，剝離處理液進(jìn)入晶圓W與處理膜之間，由此處理膜以“膜”的狀態(tài)被自晶圓W剝離，伴隨于此，附著于圖案形成面的微粒P與處理膜一起被自晶圓W剝離(參照?qǐng)D1C)。
[0049]另外，能夠利用成膜處理液因隨著揮發(fā)成分的揮發(fā)所發(fā)生的體積收縮而產(chǎn)生的應(yīng)變(拉伸力)使附著于圖案等的微粒P與圖案等分離。
[0050]接著，向自晶圓W剝離下的處理膜供給用于使處理膜溶解的溶解處理液。由此，處理膜發(fā)生溶解，進(jìn)入處理膜中的微粒P成為懸浮在溶解處理液中的狀態(tài)(參照?qǐng)D1D)。之后，利用純水等沖走溶解處理液、已溶解的處理膜，由此微粒P被自晶圓W上去除(參照?qǐng)D1E)。
[0051]如此，在第I實(shí)施方式的基板清洗方法中，使形成在晶圓W上的處理膜以“膜”的狀態(tài)自晶圓W剝離，由此將附著于圖案等的微粒P連同處理膜一起自晶圓W去除。
[0052]因而，采用第I實(shí)施方式的基板清洗方法，未利用化學(xué)作用便將微粒去除，因此能夠抑制因蝕刻作用等導(dǎo)致基底膜被侵蝕。
[0053]另外，與以往的利用物理力的基板清洗方法相比，采用第I實(shí)施方式的基板清洗方法，能夠以較弱的力去除微粒P，因此能夠抑制圖案塌陷。
[0054]此外，采用第I實(shí)施方式的基板清洗方法，能夠容易地去除通過以往的利用物理力的基板清洗方法難以去除的粒徑較小的微粒P。對(duì)于該點(diǎn)，利用第I實(shí)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較結(jié)果(參照?qǐng)D5)在以下進(jìn)行說明。
[0055]另外，在第I實(shí)施方式的基板清洗方法中，在處理膜形成于晶圓W之后，不進(jìn)行圖案曝光便將處理膜自晶圓W全部去除。因而，清洗后的晶圓W為涂布成膜處理液之前的狀態(tài)、即圖案形成面暴露的狀態(tài)。
[0056]<基板清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>
[0057]接著，利用圖2說明第I實(shí)施方式的基板清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2是表示第I實(shí)施方式的基板清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，在以下，為了使位置關(guān)系清楚，指定彼此正交的X軸、Y軸和Z軸，Z軸正方向?yàn)槌蜚U垂上方的方向。
[0058]如圖2所不，基板清洗系統(tǒng)I包括輸入輸出站2和處理站3。輸入輸出站2和處理站3相鄰地設(shè)置。
[0059]輸入輸出站2包括承載件載置部11和輸送部12。在承載件載置部11載置有多個(gè)能夠?qū)⒍鄰埦AW以水平狀態(tài)收容的輸送容器(以下，記載為“承載件C”)。
[0060]輸送部12與承載件載置部11相鄰地設(shè)置。在輸送部12的內(nèi)部設(shè)有基板輸送裝置121和交接部122。
[0061]基板輸送裝置121具有用于保持晶圓W的晶圓保持機(jī)構(gòu)。另外，基板輸送裝置121能夠沿水平方向和鉛垂方向移動(dòng)，而且能夠以鉛垂軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，利用晶圓保持機(jī)構(gòu)在承載件C與交接部122之間進(jìn)行晶圓W的輸送。
[0062]處理站3與輸送部12相鄰地設(shè)置。處理站3包括輸送部13和多個(gè)基板清洗裝置14。多個(gè)基板清洗裝置14并排設(shè)在輸送部13的兩側(cè)。
[0063]輸送部13在內(nèi)部具有基板輸送裝置131?；遢斔脱b置131具有用于保持晶圓W的晶圓保持機(jī)構(gòu)。另外，基板輸送裝置131能夠沿水平方向和鉛垂方向移動(dòng)，而且能夠以鉛垂軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，利用晶圓保持機(jī)構(gòu)在交接部122與基板清洗裝置14之間進(jìn)行晶圓W的輸送。
[0064]基板清洗裝置14是用于執(zhí)行基于所述基板清洗方法的基板清洗處理的裝置。該基板清洗裝置14的具體結(jié)構(gòu)如后述。
[0065]基板清洗系統(tǒng)I還包括控制裝置4。控制裝置4是用于控制基板清洗系統(tǒng)I的動(dòng)作的裝置。該控制裝置4為例如計(jì)算機(jī)，包括控制部15和存儲(chǔ)部16。在存儲(chǔ)部16內(nèi)存儲(chǔ)有用于控制基板清洗處理等各種處理的程序?？刂撇?5通過讀取并執(zhí)行被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部16的程序來控制基板清洗系統(tǒng)I的動(dòng)作。
[0066]另外，該程序是存儲(chǔ)于可由計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)的程序，也可以是從該存儲(chǔ)介質(zhì)安裝到控制裝置4的存儲(chǔ)部16中的程序。作為可由計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，具有例如硬盤(HD)、軟盤(FD)、光盤(⑶)、光磁盤(MO)、存儲(chǔ)卡等。
[0067]在如所述那樣構(gòu)成的基板清洗系統(tǒng)I中，首先，輸入輸出站2的基板輸送裝置121自承載件C取出晶圓W，并將該取出的晶圓W載置于交接部122。載置于交接部122的晶圓W被處理站3的基板輸送裝置131自交接部122取出并向基板清洗裝置14輸入，從而利用基板清洗裝置14實(shí)施基板清洗處理。利用基板輸送裝置131自基板清洗裝置14輸出清洗后的晶圓W并將其載置于交接部122，之后，利用基板輸送裝置121使該清洗后的晶圓W返回到承載件C上。
[0068]<基板清洗裝置的結(jié)構(gòu)>
[0069]接著，參照?qǐng)D3說明基板清洗裝置14的結(jié)構(gòu)。圖3是表示第I實(shí)施方式的基板清洗裝置14的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0070]如圖3所示，基板清洗裝置14包括腔室20、基板保持機(jī)構(gòu)30、液供給部40和回收杯50。
[0071]腔室20用于收容基板保持機(jī)構(gòu)30、液供給部40和回收杯50。在腔室20的頂部設(shè)有FFU(Fan Filter Unit)21。FFU21用于在腔室20內(nèi)形成下降流。
[0072]FFU21經(jīng)由閥22與下降流氣體供給源23連接。