本發(fā)明涉及將供給到基板的處理液除去并進(jìn)行干燥后、使發(fā)生了變形的圖案凸部復(fù)原的基板處理方法及基板處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體裝置的制造工序中包括濕蝕刻處理、藥液清洗處理等液處理。這樣的液處理包括：向半導(dǎo)體晶圓等基板供給藥液的藥液處理工序、向基板供給沖洗液例如純水而將藥液及反應(yīng)生成物除去的沖洗工序、將基板上的純水置換成與純水相比揮發(fā)性高且表面張力低的干燥用有機(jī)溶劑例如異丙醇(ipa)的置換工序、以及使有機(jī)溶劑干燥的干燥工序(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

尤其是在基板上形成有深寬比較高的圖案的情況下，在進(jìn)入到圖案的凹部的液體例如沖洗液從凹部出去時(shí)，會(huì)產(chǎn)生因液體的表面張力而凸部以凹部的兩側(cè)的凸部(柱狀部)的頂端部彼此接觸的方式進(jìn)行變形的情況。能夠通過將進(jìn)入到圖案內(nèi)的純水置換為低表面張力的ipa后實(shí)施干燥工序來抑制凸部變形的發(fā)生。但是，難以完全消除凸部變形的發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－045389號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于提供一種使發(fā)生了變形的圖案凸部復(fù)原的技術(shù)。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種基板處理方法，包括：向在表面形成了具有多個(gè)凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序；將存在于所述基板的表面的所述處理液除去、使基板干燥的干燥工序；在所述干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序。

發(fā)明的效果

采用所述本發(fā)明的實(shí)施方式，通過使粘連部分離開，粘連在一起的凸部會(huì)由于彈力而復(fù)原，恢復(fù)為變形前的狀態(tài)。即，發(fā)生了變形的圖案凸部復(fù)原。由此，能夠提高半導(dǎo)體裝置的制造成品率。

附圖說明

圖1是表示液處理工序及干燥工序中所使用的液處理單元的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。

圖2是用于說明圖案凸部的變形的、晶圓的概略剖視圖。

圖3是表示作為圖案復(fù)原用的分離工序的蝕刻工序中所使用的基板處理裝置的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4是表示圖3的基板處理裝置所包括的除去處理裝置的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。

圖5是表示圖3的基板處理裝置所包括的熱處理裝置的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

基板處理方法至少包括下述工序。

(1)向在表面形成了具有多個(gè)凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序

(2)將存在于基板的表面的處理液除去、使基板干燥的干燥工序

(3)在干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序

首先，說明液處理工序及干燥工序。液處理工序及干燥工序例如能夠利用圖1概略表示的液處理單元200來執(zhí)行。

如圖1所示，液處理單元200包括：腔室220、基板保持機(jī)構(gòu)230、處理流體供給部240、以及回收杯250。腔室220收容基板保持機(jī)構(gòu)230、處理流體供給部240以及回收杯250。設(shè)于腔室220的頂部的ffu(fanfilterunit，風(fēng)機(jī)過濾單元)221在腔室220內(nèi)形成下降流。

基板保持機(jī)構(gòu)230能夠構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)吸盤。基板保持機(jī)構(gòu)230具有基板保持部231、軸部232、以及具備電動(dòng)馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部233，能夠使由基板保持部231水平保持著的晶圓w繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)。

處理流體供給部240具有向晶圓w供給處理液、處理氣體等處理流體的一個(gè)以上的噴嘴。利用未圖示的噴嘴臂使噴嘴移動(dòng)。

從處理流體供給部240供給的處理液包括例如dhf(稀氫氟酸)、sc－1等用于半導(dǎo)體裝置的制造的任意藥液、diw(純水)等沖洗液、與沖洗液相比揮發(fā)性高且優(yōu)選表面張力低的ipa等有機(jī)溶劑等。從處理流體供給部240供給的處理氣體包括例如氮?dú)?、干燥氣體等。這多個(gè)種類的處理流體由與之對(duì)應(yīng)的處理流體供給機(jī)構(gòu)270供給。

回收杯250配置為將保持部231包圍，用于捕集因保持部231的旋轉(zhuǎn)而從晶圓w飛散的處理液。由回收杯250捕集到的處理液從設(shè)于回收杯250的底部的排液口251向液處理單元200的外部排出。在回收杯250的底部形成有將回收杯250內(nèi)的氣氛向液處理單元200的外部排出的排氣口252。

接著，對(duì)由圖1所示的液處理單元200進(jìn)行的液處理工序及干燥工序簡(jiǎn)單進(jìn)行說明。液處理工序包括藥液處理工序、沖洗工序及溶劑置換工序。溶劑置換工序也能夠作為與干燥工序一體化的工序來進(jìn)行。

＜藥液處理工序＞

將晶圓w輸入液處理單元200，利用基板保持機(jī)構(gòu)230水平保持晶圓w?；灞３謾C(jī)構(gòu)230使晶圓w繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)。晶圓w持續(xù)旋轉(zhuǎn)直到液處理單元200的一系列工序結(jié)束為止。處理流體供給部240向旋轉(zhuǎn)的晶圓w的表面供給藥液，由此對(duì)晶圓w實(shí)施藥液處理。藥液處理例如也可以是將附著于晶圓w(由硅形成)的表面的微粒利用sc1除去的處理。

＜沖洗工序＞

接著，停止來自處理流體供給部240的藥液供給，從處理流體供給部240向旋轉(zhuǎn)的晶圓w的表面的中心部供給作為沖洗液的純水(diw)，利用diw沖洗掉包括圖案的凹部的內(nèi)表面在內(nèi)的晶圓w表面上的藥液及反應(yīng)生成物。

＜溶劑置換工序＞

接著，停止來自處理流體供給部240的diw供給，從處理流體供給部240向旋轉(zhuǎn)的晶圓w的表面的中心部供給有機(jī)溶劑例如異丙醇(ipa)，利用ipa置換包括圖案的凹部的內(nèi)表面在內(nèi)的晶圓w表面上的diw。

＜干燥工序＞

接著，停止來自處理流體供給部240的ipa供給，優(yōu)選提高晶圓w的轉(zhuǎn)速，由此進(jìn)行晶圓w的甩干。ipa的揮發(fā)性比diw的揮發(fā)性高，因此晶圓w迅速干燥。另外，ipa的表面張力比diw的表面張力低，因此在之后的干燥工序中圖案凸部不容易發(fā)生變形。在該干燥工序中，也可以從處理流體供給部240向晶圓w的表面供給作為干燥用氣體的氮?dú)?。另外，在干燥工序中，也可以使干燥用氣體沖擊晶圓w表面的位置逐漸向徑向外側(cè)偏移，從而使干燥區(qū)域從晶圓w中心部向周緣部逐漸擴(kuò)大。

例如在圖案的深寬比非常高的情況下，在干燥工序結(jié)束后，有時(shí)圖案的凸部發(fā)生了變形。圖案的凸部的變形能夠利用裝入半導(dǎo)體制造系統(tǒng)(基板處理系統(tǒng))的利用了圖像解析技術(shù)的檢查裝置來發(fā)現(xiàn)。圖案的凸部的變形是指如圖2的(a)所示那樣構(gòu)成圖案的凸部(柱狀部)2倒塌。液體(diw或者ipa)從相鄰的兩個(gè)凸部2之間的間隙即圖案的凹部脫離開時(shí)，由于液體的表面張力而相鄰的兩個(gè)凸部2受到彼此靠近的方向的力，由此該凸部2發(fā)生變形。

對(duì)凸部2發(fā)生了變形的圖案進(jìn)行觀察，如圖2的(a)所示，相鄰的兩個(gè)凸部2的頂端部彼此相互緊密接觸。發(fā)明人研究的結(jié)果為，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：發(fā)生了變形的凸部2的頂端彼此粘連在一起，于是，通過將發(fā)生了該粘連的部分(粘連部)2a分離開(剝開)，圖案能夠復(fù)原為正常的狀態(tài)、即如圖2的(b)所示那樣凸部2直立的狀態(tài)。即，發(fā)現(xiàn)：發(fā)生了變形的凸部2大多不過是彈性撓曲。另外，并非連產(chǎn)生了裂紋或者發(fā)生了永久變形的凸部2也能夠復(fù)原。

粘連部2a的分離例如能夠通過氣體化學(xué)蝕刻削去粘連部2a來進(jìn)行。該方法對(duì)圖案的凸部2的頂端部的表面由硅(si)或者硅氧化物(sio2)構(gòu)成的情況特別有效。構(gòu)成粘連部2a的物質(zhì)目前還沒有明確鑒定，但是以下說明的方法有效，由此發(fā)明人認(rèn)為是硅氧化物或者與之類似的物質(zhì)。

接著，參照?qǐng)D3～圖5說明用于實(shí)施作為圖案復(fù)原用的分離工序的蝕刻工序以及之后進(jìn)行的加熱處理工序的基板處理裝置。

＜基板處理裝置的結(jié)構(gòu)＞

圖3是表示基板處理裝置30的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。以下，為了明確位置關(guān)系，規(guī)定相互正交的x軸、y軸以及z軸，以z軸正方向?yàn)殂U垂向上的方向。

如圖3所示，基板處理裝置30是包括輸入輸出部31、加載互鎖室32、用于進(jìn)行加熱處理工序的熱處理裝置33、以及用于進(jìn)行作為分離工序的蝕刻工序的除去處理裝置34的氣體化學(xué)蝕刻裝置。

另外，如后述那樣，利用熱處理裝置33以及除去處理裝置34從晶圓w除去氧化膜(存在于粘連部2a的被認(rèn)為是硅氧化物的物質(zhì)以及存在于晶圓表面的自然氧化膜(硅氧化物))，因此熱處理裝置(加熱部)33以及除去處理裝置(氣體供給部)34構(gòu)成氧化物除去部35。

另外，基板處理裝置30包括控制裝置36?？刂蒲b置36例如是計(jì)算機(jī)，包括控制部36a和存儲(chǔ)部36b。在存儲(chǔ)部36b存儲(chǔ)有對(duì)在基板處理裝置30執(zhí)行的各種處理進(jìn)行控制的程序?？刂撇?6a將存儲(chǔ)部36b中存儲(chǔ)的程序讀出并執(zhí)行，從而對(duì)基板處理裝置30的動(dòng)作進(jìn)行控制。

另外，該程序也可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，從該存儲(chǔ)介質(zhì)安裝于控制裝置36的存儲(chǔ)部36b。計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)例如有硬盤(hd)、軟盤(fd)、光盤(cd)、光磁盤(mo)、存儲(chǔ)卡等。

基板處理裝置30的輸入輸出部31包括輸送室50，在該輸送室50的內(nèi)部設(shè)有用于輸送晶圓w的第1晶圓輸送機(jī)構(gòu)51。第1晶圓輸送機(jī)構(gòu)51包括將晶圓w大致水平地保持并進(jìn)行輸送的兩個(gè)輸送臂51a、51b。另外，在所述中，列舉了輸送臂51a、51b為兩個(gè)的情況，但是并不限于此，輸送臂也可以是一個(gè)或者三個(gè)以上。

輸送室50形成為俯視呈大致長(zhǎng)方形狀，在輸送室50的長(zhǎng)邊方向(x軸方向)的側(cè)面?zhèn)仍O(shè)有載體載置臺(tái)52。在載體載置臺(tái)52載置有能夠?qū)⒍鄰埦Aw呈水平狀態(tài)收容的多個(gè)輸送容器(以下，記作“載體c”)。另外，在輸送室50的短邊方向(y軸方向)的側(cè)面?zhèn)仍O(shè)有進(jìn)行晶圓w的對(duì)位的定位器53。

在如所述那樣構(gòu)成的輸入輸出部31中，晶圓w由輸送臂51a、51b保持，并且在第1晶圓輸送機(jī)構(gòu)51的驅(qū)動(dòng)下沿水平方向直進(jìn)、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)或者沿鉛垂方向升降移動(dòng)，而被輸送至期望的地點(diǎn)。另外，輸送臂51a、51b相對(duì)于載體c、定位器53、加載互鎖室32分別進(jìn)退，從而相對(duì)于載體c、加載互鎖室32輸入輸出晶圓w。

＜加載互鎖室的結(jié)構(gòu)＞

加載互鎖室32在輸送室50的長(zhǎng)邊方向(x軸方向)的側(cè)面?zhèn)取⒋_切而言輸送室50的與設(shè)有載體載置臺(tái)52的側(cè)面相反的一側(cè)的側(cè)面?zhèn)?y軸正方向側(cè))相鄰地設(shè)有兩個(gè)。

并且，各加載互鎖室32分別與熱處理裝置33相鄰地設(shè)置，進(jìn)而與各熱處理裝置33分別相鄰地設(shè)有除去處理裝置34。這樣，在基板處理裝置30，以加載互鎖室32、熱處理裝置33以及除去處理裝置34的順序沿y軸方向呈直線狀排列配置。

各加載互鎖室32和輸送室50之間分別經(jīng)由閘閥54連結(jié)。加載互鎖室32構(gòu)成為能夠抽真空至規(guī)定真空度。并且，在各加載互鎖室32的內(nèi)部設(shè)有用于輸送晶圓w的第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55。

第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55具有把持件，該把持件例如具備具有多關(guān)節(jié)軸的臂構(gòu)造，并將晶圓w大致水平保持。第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55構(gòu)成為：在處于臂收縮狀態(tài)的情況下把持件位于加載互鎖室32內(nèi)，在處于臂伸長(zhǎng)狀態(tài)的情況下把持件到達(dá)熱處理裝置33，臂進(jìn)一步伸長(zhǎng)時(shí)到達(dá)除去處理裝置34。即，第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55構(gòu)成為能夠在加載互鎖室32、熱處理裝置33以及除去處理裝置34之間輸送晶圓w。

＜除去處理裝置的結(jié)構(gòu)＞

接著，參照?qǐng)D4說明除去處理裝置34的結(jié)構(gòu)。圖4是表示除去處理裝置34的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。

如圖4所示，除去處理裝置34包括腔室60、載置臺(tái)61、氣體供給機(jī)構(gòu)62以及排氣機(jī)構(gòu)63。腔室60為密閉構(gòu)造，在其內(nèi)部形成收納晶圓w的處理室(處理空間)64。

并且，在腔室60的側(cè)壁開設(shè)有用于相對(duì)于處理室64內(nèi)輸入輸出晶圓w的輸入輸出口65。而且，在輸入輸出口65設(shè)有開閉輸入輸出口65的閘閥66。

載置臺(tái)61設(shè)于處理室64的適當(dāng)位置。將例如從清洗裝置20輸入的晶圓w以大致水平狀態(tài)載置、保持于載置臺(tái)61。該載置臺(tái)61是保持部的一例。

載置臺(tái)61形成為例如俯視呈大致圓形狀，固定于腔室60的底部。另外，在載置臺(tái)61的內(nèi)部的適當(dāng)位置設(shè)有用于調(diào)節(jié)載置臺(tái)61的溫度的溫度調(diào)節(jié)器67。

溫度調(diào)節(jié)器67具有使例如水等液體循環(huán)的管路，通過與在該管路內(nèi)流動(dòng)的液體進(jìn)行熱交換，來調(diào)節(jié)載置臺(tái)61的上表面的溫度。由此，在載置臺(tái)61與載置臺(tái)61上的晶圓w之間進(jìn)行熱交換，調(diào)節(jié)晶圓w的溫度。另外，溫度調(diào)節(jié)器67不限于所述結(jié)構(gòu)，例如也可以是電加熱器等。

氣體供給機(jī)構(gòu)62包括噴淋頭70、第1氣體供給路徑71以及第2氣體供給路徑72。

噴淋頭70設(shè)于腔室60的頂部。并且，噴淋頭70具有多個(gè)使處理氣體噴出的多個(gè)噴出口(未圖示)。另外，噴淋頭70的設(shè)置位置不限于所述腔室60的頂部，只要能夠?qū)⑻幚須怏w向晶圓w的表面供給，就也可以是腔室60的側(cè)面部等其他部位。

第1氣體供給路徑71的一端以及第2氣體供給路徑72的一端分別與噴淋頭70相連接。并且，第1氣體供給路徑71的另一端與作為處理氣體的一種的氨氣的供給源73相連接。另外，在第1氣體供給路徑71的中途設(shè)有能夠進(jìn)行第1氣體供給路徑71的開閉動(dòng)作以及氨氣的供給流量的調(diào)節(jié)的流量調(diào)整閥74。

第2氣體供給路徑72的另一端與作為處理氣體的一種的氟化氫氣體的供給源75相連接。另外，在第2氣體供給路徑72的中途設(shè)有能夠進(jìn)行第2氣體供給路徑72的開閉動(dòng)作以及氟化氫氣體的供給流量的調(diào)節(jié)的流量調(diào)整閥76。

因而，例如打開流量調(diào)整閥74、76時(shí)，氨氣以及氟化氫氣體經(jīng)由噴淋頭70擴(kuò)散地向處理室64噴出。

另外，在以上所述中，第1氣體供給路徑71以及第2氣體供給路徑72分別獨(dú)立地與噴淋頭70相連接，但是并不限于此。即，例如，也可以是，使第1氣體供給路徑71和第2氣體供給路徑72匯合，將匯合后的供給路徑與噴淋頭70相連接。進(jìn)而，如果僅在匯合后的供給路徑設(shè)置流量調(diào)整閥，還能夠減少零件件數(shù)。

排氣機(jī)構(gòu)63具有例如與設(shè)于腔室60的底部的開口77相連接的排氣路徑78。在排氣路徑78的中途，設(shè)有開閉閥79，在開閉閥79的下游側(cè)設(shè)有用于進(jìn)行強(qiáng)制排氣的排氣泵80。

另外，除去處理裝置34的閘閥66、溫度調(diào)節(jié)器67、流量調(diào)整閥74、76、開閉閥79、排氣泵80等各部分的動(dòng)作由所述控制裝置36的控制命令分別進(jìn)行控制。即，氣體供給機(jī)構(gòu)62進(jìn)行的氨氣、氟化氫氣體的供給、排氣機(jī)構(gòu)63進(jìn)行的排氣、溫度調(diào)節(jié)器67進(jìn)行的溫度調(diào)節(jié)等由控制裝置36進(jìn)行控制。

＜熱處理裝置的結(jié)構(gòu)＞

接著，參照?qǐng)D5說明熱處理裝置33的結(jié)構(gòu)。圖5是表示熱處理裝置33的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。

如圖5所示，熱處理裝置33包括腔室90、載置臺(tái)91、氣體供給機(jī)構(gòu)92以及排氣機(jī)構(gòu)93。腔室90為密閉構(gòu)造，其內(nèi)部形成收納晶圓w的處理室(處理空間)94。

另外，在腔室90的靠加載互鎖室32側(cè)的側(cè)壁開設(shè)有用于相對(duì)于處理室94內(nèi)輸入輸出晶圓w的輸入輸出口95a。在輸入輸出口95a設(shè)有開閉輸入輸出口95a的閘閥96，經(jīng)由閘閥96與加載互鎖室32相連結(jié)。

進(jìn)而，在腔室90的靠除去處理裝置34側(cè)的側(cè)壁開設(shè)有用于相對(duì)于處理室94內(nèi)輸入輸出晶圓w的輸入輸出口95b。在輸入輸出口95b設(shè)有所述閘閥66，用于開閉輸入輸出口95b。并且，輸入輸出口95b經(jīng)由閘閥66與除去處理裝置34的輸入輸出口65相連結(jié)。

載置臺(tái)91設(shè)于處理室94的適當(dāng)位置。例如，從熱處理裝置33輸入的晶圓w以大致水平狀態(tài)載置、保持于載置臺(tái)91。

在載置臺(tái)91埋設(shè)有加熱器97。由該加熱器97進(jìn)行加熱晶圓w的加熱處理，對(duì)于該加熱處理，詳見后述。

氣體供給機(jī)構(gòu)92包括第3氣體供給路徑100。第3氣體供給路徑100的一端與處理室94相連接，而另一端與作為非活性氣體的一種的氮?dú)?n2)的供給源101相連接。另外，在第3氣體供給路徑100的中途設(shè)有能夠進(jìn)行第3氣體供給路徑100的開閉動(dòng)作以及氮?dú)獾墓┙o流量的調(diào)節(jié)的流量調(diào)整閥102。

排氣機(jī)構(gòu)93包括例如與設(shè)于腔室90的底部的開口103相連接的排氣路徑104。在排氣路徑104的中途設(shè)有自動(dòng)壓力控制閥105，在自動(dòng)壓力控制閥105的下游側(cè)設(shè)有用于進(jìn)行強(qiáng)制排氣的排氣泵106。

另外，熱處理裝置33的閘閥96、加熱器97、流量調(diào)整閥102、排氣泵106等各部分的動(dòng)作由所述控制裝置36的控制命令分別進(jìn)行控制。即，氣體供給機(jī)構(gòu)92進(jìn)行的氮?dú)獾墓┙o、排氣機(jī)構(gòu)93進(jìn)行的排氣、加熱器97進(jìn)行的加熱等由控制裝置36進(jìn)行控制。

＜基板處理裝置的晶圓的處理方法＞

接著，參照?qǐng)D3～圖5說明如以上那樣構(gòu)成的基板處理裝置30的晶圓w的處理方法、即使用了氣體化學(xué)蝕刻的圖案復(fù)原方法。

在基板處理裝置30，將在發(fā)生了圖2的(a)所示那樣的圖案的凸部2的變形的晶圓w的表面存在的氧化膜(構(gòu)成粘連部2a的物質(zhì))除去。詳細(xì)而言，首先，將晶圓w收容于載體c，向基板處理裝置30的載體載置臺(tái)52輸送。

在基板處理裝置30，在閘閥54打開的狀態(tài)下，利用第1晶圓輸送機(jī)構(gòu)51的輸送臂51a、51b中的任一者將一張晶圓w從載體載置臺(tái)52的載體c向加載互鎖室32輸送，交接于第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55的把持件。

之后，關(guān)閉閘閥54，并且對(duì)加載互鎖室32內(nèi)進(jìn)行真空排氣。接著，打開閘閥66、96，使把持件伸長(zhǎng)至除去處理裝置34，將晶圓w載置于載置臺(tái)61。

之后，把持件返回加載互鎖室32，關(guān)閉閘閥66，使腔室60內(nèi)成為密閉狀態(tài)。在該狀態(tài)下，利用溫度調(diào)節(jié)器67將載置臺(tái)61上的晶圓w的溫度調(diào)節(jié)為規(guī)定溫度(例如比常溫高的40℃～80℃)，并且從氣體供給機(jī)構(gòu)62向晶圓w噴出(供給)氨氣以及氟化氫氣體。

由此，在晶圓w上，包含氧化硅(sio2)的氧化膜與氨氣以及氟化氫氣體如下述化學(xué)反應(yīng)式(1)及(2)那樣發(fā)生反應(yīng)。

sio2+4hf→sif4+2h2o···(1)

sif4+2nh3+2hf→(nh4)2sif6···(2)

這樣，氧化膜與作為處理氣體的氨氣以及氟化氫氣體發(fā)生反應(yīng)，從而變質(zhì)為包含氟硅酸銨((nh4)2sif6)、水分(h2o)的反應(yīng)生成物。于是，氧化膜被除去，從而圖案的凸部2的頂端的粘連部2a(參照?qǐng)D2的(a))分離開，圖案復(fù)原

另外，也可以是，在減壓條件下(減壓氣氛)，從噴淋頭70朝向晶圓w噴出氨氣以及氟化氫氣體。此時(shí)，阻礙從噴淋頭70向晶圓w噴出的氨氣以及氟化氫氣體的行進(jìn)的分子變少。因此，氨氣以及氟化氫氣體不會(huì)受到妨礙行進(jìn)的分子的影響，到達(dá)晶圓。由此，與常壓條件相比較，能夠在短時(shí)間內(nèi)使圖案的凸部2的頂端的粘連部2a分離開。另外，與在常壓條件下噴出氨氣以及氟化氫氣體相比，能夠增加到達(dá)晶圓w的量，能夠減少供給量。

并且，能夠通過利用溫度調(diào)節(jié)器67將晶圓w的溫度調(diào)節(jié)為規(guī)定溫度而控制晶圓w的蝕刻量。若晶圓w的溫度較高，則隨著氣體靠近晶圓w而氣體的溫度也變高，氣體所含有的分子的運(yùn)動(dòng)變活潑，分子難以吸附于晶圓w，蝕刻量減少。另外，優(yōu)選該氣體化學(xué)蝕刻的蝕刻量在能夠保證剝開圖案的凸部2的頂端部的粘連部2a(參照?qǐng)D2的(a))的范圍內(nèi)盡可能地小，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如可以使用蝕刻量為15?；蛘咂湟韵碌奈g刻條件。

另外，在所述中，對(duì)晶圓w同時(shí)或者大致同時(shí)供給氨氣以及氟化氫氣體，但是并不限于此。即，也可以是，先對(duì)晶圓w供給氨氣和氟化氫氣體中的任一者，之后供給另一者。在上述中，從設(shè)于腔室60的頂部的噴淋頭70向晶圓w供給氨氣以及氟化氫氣體，但并不限定于此。也可以是，從具有相比晶圓w小徑的噴出口的噴嘴供給氨氣以及氟化氫氣體，使氨氣以及氟化氫氣體沿著晶圓w的表面移動(dòng)。并且，只要氨氣以及氟化氫氣體如上述的化學(xué)反應(yīng)式那樣反應(yīng)，就也可以向常溫和/或常壓下的晶圓w供給氨氣以及氟化氫氣體。

在除去處理裝置34，用于分離并復(fù)原圖案的氣體供給處理結(jié)束之后，在熱處理裝置33，進(jìn)行通過加熱除去在晶圓w的表面形成的反應(yīng)生成物的處理。

具體而言，打開閘閥66、96，利用第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55的把持件保持載置臺(tái)61上的處理后的晶圓w。然后，第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55的臂收縮，將晶圓w載置、保持于熱處理裝置33的載置臺(tái)91。然后，把持件返回加載互鎖室32，關(guān)閉閘閥66、96。

之后，向腔室90內(nèi)供給氮?dú)怏w，并且利用加熱器97將載置臺(tái)91上的晶圓w加熱至規(guī)定溫度(例如100℃～200℃)。由此，在除去處理裝置34形成的反應(yīng)生成物如下述化學(xué)反應(yīng)式(3)那樣被加熱而氣化(升華)，從而被除去。

(nh4)2sif6→sif4+2nh3+2hf···(3)

這樣，在除去處理裝置34的氣體供給處理后，利用熱處理裝置33進(jìn)行加熱處理，從而將存在于晶圓w的表面的在氣體供給處理時(shí)生成的反應(yīng)生成物除去，并且，也可以在減壓條件下進(jìn)行加熱處理。

將利用所述處理使圖案復(fù)原了的晶圓w從基板處理裝置30輸出，向?qū)嵤┙酉聛淼奶幚淼奶幚硌b置例如成膜裝置輸入。具體而言，打開閘閥54、96，利用第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55的把持件保持載置臺(tái)91上的晶圓w。然后，將晶圓w從第2晶圓輸送機(jī)構(gòu)55的把持件交接于第1晶圓輸送機(jī)構(gòu)51的輸送臂51a、51b中的任一者，收容于載體c，將收容了晶圓w的載體c向別的處理裝置輸送。

另外，在所述中，對(duì)晶圓w進(jìn)行的氣體供給處理和加熱處理分別在不同的腔室60、90進(jìn)行，但是不限于此，例如也可以構(gòu)成為在同一腔室內(nèi)進(jìn)行。

采用所述實(shí)施方式，認(rèn)識(shí)到以往一概發(fā)生了“圖案倒塌”這樣的現(xiàn)象，并且能夠使得被認(rèn)為不能夠復(fù)原的彈性變形了的圖案凸部復(fù)原，因此，能夠提高半導(dǎo)體裝置的制造成品率。

對(duì)確認(rèn)所述實(shí)施方式的效果的試驗(yàn)的結(jié)果簡(jiǎn)單進(jìn)行說明。準(zhǔn)備了晶圓，該晶圓形成有具有線寬35nm、深寬比13的由硅形成的凸部的試驗(yàn)用圖案。對(duì)該晶圓不特殊考慮抑制圖案凸部的變形就進(jìn)行所述清洗處理，得到圖案凸部的變形率(倒塌的圖案凸部的數(shù)量/圖案凸部的總數(shù)量)為90.3％的晶圓w。對(duì)其進(jìn)行所述氣體化學(xué)蝕刻處理(氣體供給處理及加熱處理)，結(jié)果圖案凸部的變形率驟減至7.9％。即，確認(rèn)了利用所述方法能夠使許多發(fā)生了變形的圖案復(fù)原。另外，為了進(jìn)行比較，對(duì)清洗處理后的圖案凸部的變形率為89.4％的晶圓進(jìn)行o2等離子體的灰化，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)圖案凸部的變形率發(fā)生實(shí)質(zhì)的變化。由此，也可以認(rèn)為構(gòu)成所述粘連部2a的材料是硅氧化物或者與其類似的物質(zhì)。

目前確認(rèn)了圖案復(fù)原效果的為以下情況：圖案凸部的頂端部由硅或者硅氧化物構(gòu)成，并且，將氨氣以及氟化氫氣體用作蝕刻氣體。但是，只要圖案凸部不是永久變形(塑性變形)或者被破壞，而僅是彈性變形，通過與形成圖案凸部的材料相應(yīng)地使用適當(dāng)?shù)奈g刻氣體，就能夠期待同樣的效果。

在所述實(shí)施方式中，液處理工序也可以是用于使晶圓w表面疏水化的工序。這樣的液處理工序例如包括按以下記載的順序執(zhí)行的藥液處理工序(sc1)、沖洗(diw沖洗)工序、溶劑置換(ipa置換)工序、疏水化處理工序(利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行的處理)、溶劑置換(ipa置換)工序以及干燥工序。在進(jìn)行疏水化處理工序之前的晶圓w的表面存在由包含于sc1的過氧化氫水生成的化學(xué)氧化膜或者由大氣中的氧生成的自然氧化膜。在疏水化處理工序后的晶圓w的表面存在疏水化保護(hù)膜，但是由于殘留一部分氧化膜，因此圖案凸部有可能產(chǎn)生變形。即使是在該情況下，通過對(duì)圖案凹部使用氨氣及氟化氫氣體作為蝕刻氣體，也能夠期待同樣的效果。

利用所述液處理單元200及基板處理裝置30(熱處理裝置33及除去處理裝置34)能夠構(gòu)筑對(duì)晶圓w進(jìn)行液處理及干燥處理和圖案凸部的粘連部的分離處理及加熱處理的基板處理系統(tǒng)?；逄幚硐到y(tǒng)能夠構(gòu)成為將液處理單元200及基板處理裝置30收納于一個(gè)殼體的一體型的系統(tǒng)。也可以是，基板處理系統(tǒng)包括將用于進(jìn)行所述多個(gè)處理中的一部分(例如液處理及干燥處理)的單元收納于一個(gè)殼體的第1基板處理裝置、以及將用于進(jìn)行所述多個(gè)處理中的另一部分(例如分離處理及加熱處理)的單元收納于一個(gè)殼體的第2基板處理裝置。

附圖標(biāo)記說明

w、基板(晶圓)；2、凸部；2a、粘連部；34、分離裝置(除去處理裝置)；200、液處理裝置(液處理單元)。