基板處理系統(tǒng)、基板清洗方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明的實施方式設及基板處理系統(tǒng)、基板清洗方法和存儲介質。
【背景技術】
[0002] 一直W來，已知有對于附著于娃晶圓、化合物半導體晶圓等基板的微粒進行去除 的基板清洗裝置。例如，專利文獻1中公開了，使用面漆液在基板的表面形成處理膜，并將 該處理膜去除，由此將處理膜與基板上的微粒一起去除的基板清洗方法。
[0003] 現(xiàn)有技術文獻
[0004] 專利文獻 陽0化]專利文獻1 :日本特開2014-123704號公報
【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)巧要解決的間顆
[0007] 然而，專利文獻1記載的方法中，存在如下可能性：例如由于對具有基底膜的基板 進行處理的情況下等的作為處理對象的基板，處理膜不會被充分地去除而不能得到高的微 粒去除性能。
[0008] 實施方式的一個形式的目的在于提供能夠得到高的微粒去除性能的基板處理系 統(tǒng)、基板清洗方法和存儲介質。
[0009] 用于解決間顆的方案
[0010] 實施方式的一個形式中的基板處理系統(tǒng)具備保持基板的保持部和去除液供給部。 該基板形成有處理膜，所述處理膜包含有機溶劑、和含有氣原子且可溶于有機溶劑的聚合 物。去除液供給部對基板上的處理膜供給用于去除處理膜的去除液。
[0011] 發(fā)巧的效果
[0012] 通過實施方式的一個形式，能夠得到高的微粒去除性能。
【附圖說明】
[0013] 圖IA是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0014] 圖IB是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0015] 圖IC是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0016] 圖ID是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0017] 圖IE是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0018] 圖2是表示關于現(xiàn)有的面漆液和本實施方式的成膜處理液由基板去除的去除性 的評價結果的圖。
[0019] 圖3是表示本實施方式的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖。
[0020] 圖4是表示本實施方式的基板清洗裝置的結構的示意圖。
[0021] 圖5是表示本實施方式的基板清洗系統(tǒng)所實施的基板清洗處理的處理過程的流 程圖。
[0022] 圖6是表示使用可溶于堿的成膜處理液時的去除處理的處理過程的流程圖。
[0023] 圖7是表示使用難溶于堿的成膜處理液時的去除處理的處理過程的流程圖。
[0024] 圖8是表示使用難溶于堿的成膜處理液時的去除處理的變形例（之1)的流程圖。
[0025] 圖9是表示使用難溶于堿的成膜處理液時的去除處理的變形例（之2)的流程圖。 [00%] 圖10是表示去除處理的變形例的流程圖。
[0027] 圖11是表示使用稀釋有機溶劑作為剝離處理液時的去除處理的變形例的流程 圖。
[0028] 圖12A是稀釋有機溶劑供給處理的說明圖（之1)。
[0029] 圖12B是稀釋有機溶劑供給處理的說明圖（之2)。
[0030] 圖12C是稀釋有機溶劑供給處理的說明圖（之3)。
[0031]圖13是表示其他實施方式的基板清洗系統(tǒng)所實施的基板清洗處理的處理過程的 流程圖。
[0032] 圖14A是第1成膜促進處理的說明圖。
[0033] 圖14B是表示實施第1成膜促進處理時的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖。
[0034] 圖15A是第2成膜促進處理的說明圖（之1)。
[0035] 圖15B是第2成膜促進處理的說明圖（之2)。
[0036] 圖15C是第2成膜促進處理的說明圖（之3)。
[0037] 圖15D是表示實施第2成膜促進處理時的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖（之1)。
[0038] 圖15E是表示實施第2成膜促進處理時的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖（之2)。
[0039] 圖15F是表示實施第2成膜促進處理時的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖（之3)。 W40]圖16A是第3成膜促進處理的說明圖。
[0041] 圖16B是表示實施第3成膜促進處理時的基板清洗系統(tǒng)的結構的示意圖。
[0042] 附圖梳巧說巧
[0043]W晶圓 W44]P微粒
[0045]1，1'基板清洗系統(tǒng)
[0046]2輸入輸出站
[0047]3處理站 W4引 4控制裝置
[0049] 14基板清洗裝置 陽050] 20腔室
[0051] 21 FFU
[0052]30基板保持機構 陽05引 40_1，40_2液供給部
[0054] 45a DIW供給源 陽化5] 4化堿水溶液供給源
[0056]45c有機溶劑供給源
[0057]45d DIW供給源
[0058] 45eIPA供給源
[0059] 45f前處理液供給源 W60] 45gA+B供給源
[0061] 4化C供給源
[0062] 45i稀釋有機溶劑供給源
[0063] 46a~46c, 46g, 46h流量調節(jié)器
[0064] 60烘賠裝置 W65] 70熱源
【具體實施方式】
[0066]W下，參照附圖，對于本發(fā)明公開的基板處理系統(tǒng)、基板清洗方法和存儲介質的實 施方式詳細地進行說明。需要說明的是，本發(fā)明不限于W下所示的實施方式。
[0067] <基板清洗方法的內容>
[0068] 首先，對于本實施方式的基板清洗方法的內容，使用圖IA~圖IE進行說明。圖 IA~圖IE是本實施方式的基板清洗方法的說明圖。
[0069] 如圖IA所示，本實施方式的基板清洗方法中，對于娃晶圓、化合物半導體晶圓等 基板（W下，有時也稱為"晶圓W")的圖案形成面供給"成膜處理液"。
[0070] 本實施方式的"成膜處理液"是包含有機溶劑、和含有氣原子且可溶于有機溶劑的 聚合物（優(yōu)選為具有后述式（1)所示的部分結構的聚合物）的基板清洗用組合物。通過使 用所述成膜處理液，能夠不依賴基底膜的種類而得到高的微粒去除性能。需要說明的是，聚 合物不限定于具有后述式（1)所示的部分結構的情況，只要含有氣原子則能夠得到與上述 同樣的效果。
[0071] 向晶圓W的圖案形成面所供給的成膜處理液固化或硬化而成為處理膜。由此，形 成于晶圓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)（參照圖1B)。需要 說明的是，此處"固化"是指固體化，"硬化"是指分子彼此連接而高分子化（例如，交聯(lián)、聚 合等）。
[0072] 接著，如圖IB所示，對晶圓W上的處理膜供給剝離處理液。剝離處理液是指使前 述的處理膜由晶圓W剝離的處理液。
[0073] 剝離處理液供給至處理膜上之后，浸透至處理膜中并到達處理膜與晶圓W的界 面。運樣，通過剝離處理液進入到處理膜與晶圓W的界面，由此處理膜W"膜"的狀態(tài)由晶 圓W剝離，與此相伴，附著于圖案形成面的微粒P與處理膜一起由晶圓W剝離（參照圖1C)。
[0074] 此處，例如日本特開2014-123704號公報（專利文獻1)中公開了使用面漆液在基 板的表面形成處理膜，并將該處理膜去除，由此將基板上的微粒與處理膜一起去除的基板 清洗方法。面漆液是指為了防止液浸液向抗蝕膜浸滲而涂布于抗蝕膜的表面的保護膜。
[00巧]本實施方式的基板清洗方法中，作為去除上述處理膜的流體，首先，對于將基板上 的處理膜W膜的狀態(tài)剝離進行說明，但如果使用上述面漆液，則例如由于具有SiN(氮化 娃）膜、TiN(氮化鐵）膜等基底膜的基板，會產生處理膜的剝離不足，因此處理膜由基板去 除的去除性不高。目P，存在由于作為處理對象的基板，處理膜不會被充分地去除而微粒去除 性能不能充分地發(fā)揮的可能性。
[0076] 此處，本實施方式的基板清洗方法中，使用前述的基板清洗用組合物作為成膜處 理液。所述成膜處理液與現(xiàn)有的面漆層膜相比較，處理膜由基板去除的去除性高，即便在 將具有SiN膜、TiN膜等基底膜的基板作為處理對象的情況下，也能夠得到高的微粒去除性 能。
[0077] 此處，對于設及現(xiàn)有的面漆液和本實施方式的成膜處理液由基板去除的去除性的 評價結果，參照圖2進行說明。圖2是表示關于現(xiàn)有的面漆液和本實施方式的成膜處理液 由基板去除的去除性的評價結果的圖。
[0078] 圖2中示出對于支撐娃晶圓和SiN晶圓（具有SiN膜的基板），分別形成面漆液的 處理膜和成膜處理液的處理膜之后，作為剝離處理液供給常溫（23~25度左右）的純水即 DIW時的、各處理膜由基板去除的去除性的評價結果。圖2的表中，"0"表示處理膜由基板 去除的去除率為90%W上，"X"表示該去除率為10%W下。
[0079] 如圖2所示，可知現(xiàn)有的面漆液的處理膜雖然在W支撐娃晶圓作為處理對象的情 況下由基板良好地剝離，但在WSiN晶圓作為處理對象的情況下由基板的剝離不充分、去 除性降低。
[0080] 另一方面，可知本實施方式的成膜處理液的處理膜，無論在W支撐娃晶圓作為處 理對象時還是在WSiN晶圓作為處理對象時，都能從基板良好地剝離且去除性高。
[0081] 運樣，本實施方式的基板清洗方法中，與現(xiàn)有的面漆液相比較，通過使用成膜處理 液能夠提高對于具有SiN膜等基底膜的基板的去除性。因此，與面漆液相比較，通過本實施 方式的基板清洗方法，對于多數(shù)基板都能夠得到高的微粒去除性能。需要說明的是，對于成 膜處理液的具體的組成等，如后述。
[0082] 接著，如圖ID所示，對于由晶圓W剝離的處理膜，供給使處理膜溶解的溶解處理 液。由此，處理膜溶解并且被處理膜吸入的微粒P成為在溶解處理液中懸浮的狀態(tài)。之后， 通過用純水等將溶解處理液、溶解后的處理膜流洗，微粒P由晶圓W上被去除（參照圖1E)。
[0083] 運樣，本實施方式的基板清洗方法中，通過使形成于晶圓W上的處理膜由晶圓W W "膜"的狀態(tài)剝離，從而將附著于圖案等的微粒P與處理膜一起由晶圓W去除。
[0084] 因此，通過本實施方式的基板清洗方法，利用處理膜的形成和去除而進行微粒去 除，因此能夠抑制由蝕刻作用等導致的基底膜的腐蝕。
[00化]另外，與現(xiàn)有的利用物理力的基板清洗方法相比較，通過本實施方式的基板清洗 方法能夠W較弱的力去除微粒P，因此也能夠抑制圖案崩塌。
[0086] 進而，通過本實施方式的基板清洗方法，能夠容易地去除現(xiàn)有的利用物理力的基 板清洗方法中難W去除的、粒徑小的微粒P。
[0087] 需要說明的是，本實施方式的基板清洗方法中，處理膜成膜于晶圓W之后，不進行 圖案曝光而全部由晶圓W被去除。因此，清洗后的晶圓W成為涂布成膜處理液前的狀態(tài)、即 圖案形成面露出的狀態(tài)。
[0088] <基板清洗用組合物>
[0089] 接著，對于上述的成膜處理液進行具體地說明。需要說明的是，W下也有將成膜處 理液記載為"基板清洗用組合物"的情況。
[0090]基板清洗用組合物包含：[A]有機溶劑、和怔]含有氣原子且可溶于[A]有機溶劑 的聚合物。怔]聚合物優(yōu)選具有下述式（1)所示的部分結構。可W推測，由于怔]聚合物具 有下述式（I)所示的部分結構作為極性基團，基板清洗用組合物對于基板表面表現(xiàn)出適度 的潤濕擴展性，并且形成的處理膜對于剝離處理液具有親和性和適度的溶解速度，W包裹 基板表面的微粒的狀態(tài)被迅速地去除，從而實現(xiàn)了高去除效率。
[0091]
陽09引（式（1)中，Ri、R2分別獨立地表示氨原子、氣原子、碳原子數(shù)1~8的烷基或氣代 烷基。其中，Ri或R2的至少任一個為氣原子或碳原子數(shù)1~8的氣代烷基。*表示與構成 聚合物的其他原子的結合部位。）
[0093]基板清洗用組合物可W進一步含有低分子有機酸（W下，也簡稱為"[C]有機 酸"）。此處，低分子有機酸是指一分子內含有1個W上的碳原子且不具有由聚合或縮合反 應而產生的重復結構的酸。對于分子量沒有限定，通常為40W上且2000W下?；迩逑?用組合物由于含有[幻有機酸，從而由基板表面的去除變得更容易。例如，與形成于娃基板 表面的處理膜相比較，有形成于具有SiN膜作為基底膜的氮化娃基板、具有TiN膜作為基底 膜的氮化鐵基板的表面的處理膜的去除花費時間的情況。通過添加[幻有機酸，能夠縮短 處理膜的去除所需要的時間。其理由并不明確，可W認為其理由之一是例如：形成于基板表 面的處理膜成為在怔]聚合物中分散有[幻有機酸的物質，由此處理膜的強度適度地降低。 結果，可W認為，即便是氮化娃基板等與怔]聚合物的相互作用強的基板，處理膜的去除也 能夠變得更容易。
[0094] 進而，基板清洗用組合物除了 [A]~[幻成分W外，在不有損本發(fā)明的效果的范 圍，也可W含有任意成分。
[0095]W下，對于各成分進行說明。
[0096] < [A]有機溶劑>
[0097] [A]有機溶劑是溶解怔]聚合物的成分。添加的有機酸的情況下，[A]有機溶劑 優(yōu)選為溶解[幻有機酸的溶劑。
[009引作為[A]有機溶劑，可列舉出例如：醇系溶劑、酸系溶劑、酬系溶劑、酷胺系溶劑、 醋系溶劑、控系溶劑等有機溶劑?；迩逑从媒M合物可W含有[A]有機溶劑W外的溶劑。作 為[A]有機溶劑W外的溶劑，可列舉出例如水。
[0099] 作為醇系溶劑的例子，可列舉出：乙醇、異丙醇、戊醇、4-甲基-2-戊醇、環(huán)己醇、 3, 3, 5-=甲基環(huán)己醇、慷醇、芐基醇、二丙酬醇等碳原子數(shù)1~18的一元醇，乙二醇、丙二 醇、二乙二醇、二丙二醇、=乙二醇、=丙二醇等碳原子數(shù)2~12的二元醇，它們的部分酸 等。
[0100] 作為酸系溶劑的例子，可列舉出：二乙基酸、二丙基酸、二下基酸、二異戊基酸等二