(57)【要約】【課題】安価な方法で基板の表面処理を適切に行いつつ、基板処理のスループットを向上させる。【解決手段】テンプレート１２の表面１２ａには、ウェハＷの表面Ｗａにおける表面改質が行われるべき位置に開口部１５が複数形成されている。テンプレート１２は、開口部１５に連通する表面改質液の流通路１６を備えている。このテンプレート１２とウェハＷを密着させた後、この状態のまま、表面改質液供給口１７から流通路１６を介して開口部１５からウェハＷの所定の位置の表面Ｗａに対して表面改質液を供給することで、ウェハＷの表面Ｗａを改質する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の所定の位置の表面を改質する方法であって、
表面において前記所定の位置に対応する位置に開口部が複数形成され、且つ当該開口部に連通する表面改質液の流通路を備えたテンプレートと、前記基板と、を密着させ、
前記テンプレートと前記基板を密着させた状態で、前記流通路を介して前記開口部から前記基板に対して前記表面改質液を供給することで、当該基板の前記所定の位置の表面を改質することを特徴とする、基板の表面改質方法。
【請求項２】
前記流通路には、当該流通路内の空気を排気する排気管が接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板の表面改質方法。
【請求項３】
前記表面改質液は前記流通路に圧入されることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板の表面改質方法。
【請求項４】
前記基板に前記表面改質液が供給される際に、前記テンプレートを振動させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板の表面改質方法。
【請求項５】
前記基板に前記液体材料が供給される際に、前記エッチング液を振動させることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板の表面改質方法。
【請求項６】
前記表面改質液はオゾン水であって、
前記基板の前記所定の位置の表面を酸化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の表面改質方法。
【請求項７】
前記表面改質液はヘキサメチルジンラザンであって、
前記基板の前記所定の位置の表面を疎水化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の表面改質方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずかに記載の表面改質方法を表面改質装置によって実行させるために、当該表面改質装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の所定の位置の表面を改質する表面改質方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスでは、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の表面を酸化してウェハ上に酸化膜を形成した後、酸化膜のパターニングを行い、当該酸化膜に所定のパターンを形成する。
【０００３】
かかる酸化膜のパターニングにおいては、例えば先ず、酸化膜にフォトリソグラフィー処理を行い、当該酸化膜上に所定のレジストパターンを形成する。その後、このレジストパターンをマスクとして酸化膜のエッチング処理を行い、当該酸化膜に所定のパターンを形成している（特許文献１）。また、この酸化膜のエッチング処理には、例えばプラズマエッチング処理などのいわゆるドライエッチング技術が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法を実行する場合、フォトリソグラフィー処理には、例えばレジストの塗布や現像処理を行う塗布現像処理装置やレジストに対して露光処理を行う露光装置といった装置が必要となる。また、ドライエッチング処理においても、真空装置等が必要となる。このように酸化膜のパターニングには複数の高価な装置が必要となるため、半導体デバイスの低価格化に対応することが困難であった。
【０００６】
また、従来の方法ではフォトリソグラフィー処理やドライエッチング処理等の複数の処理を行う必要があるため、ウェハ処理のスループットに改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、安価な方法で基板の表面処理を適切に行いつつ、基板処理のスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板の所定の位置の表面を改質する方法であって、表面において前記所定の位置に対応する位置に開口部が複数形成され、且つ当該開口部に連通する表面改質液の流通路を備えたテンプレートと、前記基板と、を密着させ、前記テンプレートと前記基板を密着させた状態で、前記流通路を介して前記開口部から前記基板に対して前記表面改質液を供給することで、当該基板の前記所定の位置の表面を改質することを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、基板の所定の位置に対応する位置に開口部が形成されたテンプレートを基板に密着させ、開口部に連通する流通路に表面改質液を供給するので、基板の所定の位置の表面を適切に改質することができる。すなわち、例えば基板の表面を酸化する表面改質を行う場合、当該基板の所定の位置にのみ酸化膜を形成することができる。このため、例えば基板上に酸化膜のパターンを形成するにあたっては、従来の高コストで複数の処理が行われるフォトリソグラフィー処理やドライエッチング処理が不要となり、テンプレートに表面改質液を供給するだけでよい。したがって、基板の所定の位置の表面を改質する際のスループットが向上すると共に、コストの低減も図ることができる。
【００１０】
前記流通路には、当該流通路内の空気を排気する排気管が接続されていてもよい。
【００１１】
前記表面改質液は前記流通路に圧入されてもよい。
【００１２】
前記基板に前記表面改質液が供給される際に、前記テンプレートを振動させてもよい。
【００１３】
前記基板に前記液体材料が供給される際に、前記エッチング液を振動させてもよい。
【００１４】
前記表面改質液はオゾン水であって、前記基板の前記所定の位置の表面を酸化してもよい。
【００１５】
前記表面改質液はヘキサメチルジンラザンであって、前記基板の前記所定の位置の表面を疎水化してもよい。
【００１６】
別な観点による本発明によれば、前記表面改質方法を表面改質装置によって実行させるために、当該表面改質装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００１７】
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安価な方法で基板の表面処理を適切に行いつつ、基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態にかかる表面改質方法を実施する表面改質装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】テンプレートの構成の概略を示す説明図である。
【図３】本実施の形態にかかる表面改質方法を行うウェハ処理の説明図である。
【図４】加振装置の配置を示す平面図である。
【図５】テンプレートに加振機構を配置した状態を示す説明図である。
【図６】加振機構をテンプレートの上方に設けた状態を示す説明図である。
【図７】表面改質液の供給口を有する加振機構近傍の構成の概略を示す説明図である。
【図８】他の実施の形態にかかる表面改質方法を実施した様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるウェハＷの表面改質方法を実施する表面改質装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施の形態においては、ウェハＷの表面の改質として、所定の位置のウェハＷの表面を酸化し、当該表面に酸化膜を形成する場合について説明する。また、この所定の位置は任意に決定される。
【００２１】
表面改質装置１は、例えば図１に示すように、その内部にウェハＷを収容する処理容器１０と、処理容器１０内に設けられ、ウェハＷを載置する載置台１１とを有している。載置台１１には、例えば真空チャックなどが用いられる。載置台１１の上方には、テンプレート１２と、テンプレート１２を保持する保持機構１３が設けられている。保持機構１３は、当該保持機構１３を上下方向及び左右方向に移動させる移動機構１４により処理容器１０の内面の上端に支持されている。
【００２２】
テンプレート１２は、例えば図１及び図２に示すように、その表面１２ａに所定のパターンの開口部１５が複数形成された略円盤状の部材である。そして、テンプレート１２に設けられた開口部１５の配置は、上述のウェハＷの表面Ｗａにおける酸化膜が形成されるべき位置に対応している。テンプレート１２の内部には、開口部１５と連通する流通路１６が形成されている。
【００２３】
テンプレート１２は、例えば図１に示すように、開口部１５が形成されていない面である裏面１２ｂが保持機構１３により保持されている。即ち、テンプレート１２は、処理容器１０内において、載置台１１に載置されたウェハＷとテンプレート１２とが対向するように配置されている。なお、テンプレート１２は、例えばウェハＷの表面の酸化に使用される表面改質液として用いられるオゾン水に対して耐性を有する絶縁体により形成され、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）などを用いることができる。
【００２４】
テンプレート１２の裏面１２ｂには、流通路１６に連通し、当該流通路１６内に表面改質液として、例えばオゾン水を供給する表面改質液供給口１７が形成されている。表面改質液供給口１７には、圧入機構（図示せず）が接続されており、表面改質液をテンプレート１２の流通路１６に圧入することができるように構成されている。
【００２５】
また、テンプレート１２の裏面１２ｂには、排気管１８が接続されており、流通路１６内に表面改質液が供給された際に流通路１６内の空気が外部に排出されるように構成されている。なお、排気管１８は、例えば真空ポンプなどの負圧形成機構に接続されていてもよく、かかる場合、さらに効率的に流通路１６内の空気を排出することができる。
【００２６】
以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部１００が設けられている。制御部１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、表面改質装置１における表面改質液の供給等を実現させるためのプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１００にインストールされたものであってもよい。
【００２７】
次に、以上のように構成された表面改質装置１を用いて行われるウェハＷの表面改質方法について説明する。図３は、ウェハＷの表面改質処理の各工程におけるウェハＷとテンプレート１２の状態を模式的に示した説明図である。
【００２８】
表面改質装置１に搬送されたウェハＷは、載置台１１に載置される。続いて、保持機構１３に保持されたテンプレート１２の開口部１５と、ウェハＷとが所定の位置関係、即ちウェハＷの表面Ｗａが改質される位置とテンプレート１２の開口部１５の位置とが一致するように、移動機構１４により位置調整が行われる。その後、移動機構１４が降下して、図３（ａ）に示すようにテンプレート１２をウェハＷの表面Ｗａに密着させる。なお、テンプレート１２とウェハＷとの密着は、テンプレート１２とウェハＷとをクランプすることにより機械的に密着させてもよいし、テンプレート１２の裏面１２ｂに真空チャック（図示せず）を設け、当該真空チャックにより密着させてもよい。
【００２９】
その後、テンプレート１２の表面改質液供給口１７から流通路１６を介して開口部１５に、例えばオゾン水である表面改質液Ｒが連続的に供給される。これにより、ウェハＷの表面Ｗａのうち表面改質液Ｒに曝された箇所、即ちウェハＷのうち開口部１５に対応する箇所を酸化させ、図３（ｂ）に示すように当該ウェハＷの表面Ｗａに酸化膜２０が形成される。
【００３０】
以上の実施の形態によれば、所定の開口部１５が形成されたテンプレート１２をウェハＷに密着させ、開口部１５に連通する流通路１６に表面改質液Ｒを供給するので、ウェハＷの開口部１５に対応する位置、すなわち上述の所定の位置の表面Ｗａを酸化させ、当該表面Ｗａに酸化膜２０を形成することができる。このため、例えばウェハ上に酸化膜のパターンを形成するにあたっては、従来の高コストで複数の処理が行われるフォトリソグラフィー処理やドライエッチング処理が不要となり、テンプレート１２に表面改質液Ｒを供給するだけでよい。したがって、ウェハＷの所定の位置の表面Ｗａを改質する際のスループットが向上すると共に、コストの低減も図ることができる。
【００３１】
また、テンプレート１２には排気管１８が接続されているので、流通路１６内の空気を排気することができる。これによって、流通路１６内に表面改質液Ｒを円滑に流通させることができる。
【００３２】
なお、以上の実施の形態においては、表面改質液Ｒを表面改質液供給口１７から圧入していたが、例えば表面改質液Ｒの圧入に代えて、例えば図１に破線で示すように、テンプレート１２及びウェハＷに振動を与える加振装置２１を表面改質装置１に設けてもよい。テンプレート１２に表面改質液Ｒが供給された際に加振装置２１によりテンプレート１２を振動させることにより、テンプレート１２の流通路１６内で表面改質液Ｒを円滑に流通させ、酸化膜２０を適切に形成することができる。かかる場合、例えば図４に示すように４つの加振装置２１ａ〜２１ｄを平面視において載置台１１の上下左右方向にそれぞれ設け、制御部１００により加振装置２１ａ〜２１ｄを、例えば時計回りに順番に加振と停止を行うことで、流通路１６内に渦流を形成するようにしてもよい。流通路１６内に渦流を形成することで、テンプレート１２の流通路１６内での表面改質液Ｒの流通をさらに促進させることができる。加振により貫通孔Ｈ内に渦流を形成し表面改質液Ｒを貫通孔Ｈ内に円滑に流入させる方法としては、上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば図５に示すようにテンプレート１２の各開口部１５に加振機構５０を設け、各開口部１５に個別に加振して渦流を形成してもよい。なお、表面改質液Ｒの圧入と加振は併用して行ってもよい。
【００３３】
また、例えばテンプレート１２に代えて、図６に示すような、上面が開口したテンプレート３０を用いる場合、加振を行うにあたっては必ずしもテンプレート３０やウェハＷを振動させる必要はなく、テンプレート３０内に貯留された表面改質液Ｒに、例えば棒状に形成された加振機構３１を挿入するようにしてもよい。かかる場合、加振機構３１を振動させて表面改質液Ｒを振動させることで、ウェハＷやテンプレート１２を振動させた場合と同様に、流通路１６内で表面改質液Ｒを円滑に流通させることができる。また、加振機構３１を振動させる場合、テンプレート３０そのものは振動させないので、振動によりテンプレート３０と載置台１１との密着がずれることがない。なお、かかる場合、加振機構３１に例えば超音波やパルスパワー等を付与してもよい。
【００３４】
また、テンプレート３０内には必ずしも表面改質液Ｒを貯留する必要はなく、例えば図７に示すように、加振機構３１の内部に、開口部１５に対応した大きさの、表面改質液Ｒ供給用の微細な供給路３２を形成し、当該供給路３２から微量の表面改質液ＲをウェハＷ上に滴下しながら、当該ウェハＷの表面Ｗａの酸化を行ってもよい。加振機構３１の内部に供給路３２を形成した場合、表面改質液Ｒの有する表面張力により表面改質液Ｒが適切に滴下しない場合が考えられるが、加振機構３１を振動させることにより、供給路３２からの表面改質液Ｒの適下を促進することができる。なお、かかる場合、加振機構３１を開口部１５からウェハＷ側に突出させ、ノズルとして用いてもよい。さらにこの場合、加振機構３１に内部の空気抜き用の微小な吸気管を設けてもよい。また、流通路１６の径が表面改質液Ｒの滴下に支障ない程度の大きさである場合は、単に流通路１６を有する配管を加振機構３１の代わりに用いてもよい。
【００３５】
以上の実施の形態の表面改質装置１は、表面改質液Ｒとしてオゾン水を用い、ウェハＷの表面Ｗａを酸化して当該表面Ｗａに酸化膜を形成していたが、表面改質液Ｒとしてヘキサメチルジンラザン（以下、「ＨＭＤＳ」という）を用いる場合にも適用できる。具体的には、テンプレート１２の表面改質液供給口１７から流通路１６を介して開口部１５に、例えばＨＭＤＳである表面改質液Ｒが連続的に供給される。そうすると、ウェハＷの表面Ｗａのうち開口部１５に対応する箇所が疎水化される。すなわち、図８に示すようにウェハＷの表面Ｗａに疎水部４０と親水部４１が形成される。
【００３６】
ここで、前記実施の形態で述べたようにウェハＷの表面Ｗａを酸化させる場合において、当該ウェハＷの表面Ｗａに予め疎水部４０と親水部４１を形成しておくことは極めて有効である。すなわち、上述の通りウェハＷの表面Ｗａを酸化する際には、図３（ａ）に示したように開口部１５からウェハＷの表面Ｗａに表面改質液Ｒに供給する。ここで、開口部１５に対応する位置のウェハＷの表面Ｗａに親水部４１を形成し、それ以外の位置の表面Ｗａに疎水部１５を形成しておくと、例えばテンプレート１２とウェハＷとの密着が完全でなく、両者の間に微小な隙間が生じていたとしても、開口部１５から供給された表面改質液Ｒが開口部１５に対応する位置以外の表面Ｗａに拡がることがない。したがって、かかる場合、ウェハＷの所定の位置に酸化膜２０を確実に形成することができる。
【００３７】
なお、以上の実施の形態においては、テンプレート１２は、その内部に流通路１６が形成された中空の円盤状に形成されていたが、テンプレート１２は必ずしも円盤状である必要はなく、例えば矩形状であってもよい。
【００３８】
また、以上の実施の形態においては、テンプレート１２による表面改質を一度のみ行っているが、対象がウェハＷではなく、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）のような大型の基板であった場合、ＦＰＤの一部に対してテンプレート１２を移動させて流通路１６に表面改質液Ｒを供給することでＦＰＤの全面にわたって所定の位置に酸化膜２０を形成するようにしてもよい。また、ウェハＷに対してチップ単位で酸化膜２０を形成する場合も、同様にウェハＷに対してテンプレート１２を移動させながらウェハＷの表面Ｗａに表面改質液Ｒを供給してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、基板の所定の位置の表面を改質する際に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１      表面改質装置
１０    処理容器
１１    載置台
１２    テンプレート
１２ａ  表面
１２ｂ  裏面
１３    保持機構
１４    移動機構
１５    開口部
１６    流通路
１７    表面改質液供給口
１８    排気管
２０    酸化膜
２１    加振装置
３０    テンプレート
３１    加振機構
３２    供給路
４０    疎水部
４１    親水部
５０    加振機構
Ｒ      表面改質液
Ｗ      ウェハ
Ｗａ    表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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