(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板に除去液を供給することにより前記基板から固化または硬化した前記第１処理液を除去する除去工程と、
前記除去工程後の基板を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程後の基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する処理液供給工程と
を含み、
前記基板は、大気に曝されることにより変質する部分を表面に形成する前処理が施された後、前記第１処理液が供給され、前記膜が形成されることにより雰囲気管理または時間管理されており、前記基板の表面には、前記前処理によって発生した反応生成物が付着しており、
前記反応生成物は、前記第１処理液の固化または硬化、或いは、前記除去工程における除去液の供給により前記基板から引き離されること
を特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記洗浄工程は、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液を用いて、前記反応生成物を除去すること
を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記前処理は、
基板の表面にIII-Ｖ族半導体材料を露出させる処理であること
を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記前処理は、
基板の表面にゲルマニウム層またはシリコンゲルマニウム層を露出させる処理であること
を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記除去工程は、
アルカリ性の前記除去液を供給する処理であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記除去工程、前記洗浄工程および前記処理液供給工程は、
大気から遮断されたチャンバ内で行われること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記除去工程、前記洗浄工程および前記処理液供給工程は、
大気および外光から遮断されたチャンバ内で行われること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記処理液供給工程後、前記第２処理液が固化または硬化した基板を搬送容器へ収容する収容工程と、
前記収容工程後の基板を前記搬送容器から取り出す取出工程と、
前記取出工程後、前記第２処理液が固化または硬化した基板から固化または硬化した前記第２処理液を除去する第２の除去工程と、
前記第２の除去工程後の基板に対して所定の後処理を行う後処理工程と
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項９】
揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板に除去液を供給することにより前記基板から固化または硬化した前記第１処理液を除去する除去部と、
前記除去部によって固化または硬化した前記第１処理液が除去された基板を洗浄する洗浄部と、
前記洗浄部によって洗浄された基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する処理液供給部と、
複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する載置部と、
基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容する基板搬送装置と
を備え、
前記基板搬送装置は、前記処理液供給部によって前記第２処理液が供給された後、前記基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容し、
前記基板は、大気に曝されることにより変質する部分を表面に形成する前処理が施された後、前記第１処理液が供給され、前記膜が形成されることにより雰囲気管理または時間管理されており、前記基板の表面には、前記前処理によって発生した反応生成物が付着しており、
前記反応生成物は、前記第１処理液の固化または硬化、或いは、前記除去部における除去液の供給により前記基板から引き離されること
を特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記洗浄部は、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液を用いて、前記反応生成物を除去すること
を特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
大気から遮断された内部空間を有し、前記除去部、前記洗浄部および前記処理液供給部を収容するチャンバ
を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記チャンバの内部空間は、
外光から遮断されること
を特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記チャンバは、
前記除去部を収容する第１のチャンバと、前記処理液供給部を収容する第２のチャンバとを含み、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとは、
大気から遮断された内部空間を有する連結部によって連結されること
を特徴とする請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項１〜８のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させること
を特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスの製造工程では、たとえば基板の品質保持等のために、一連の基板処理における各工程間に制限時間（Ｑ−ｔｉｍｅ）が設けられる場合がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２５８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術は、制限時間（Ｑ−ｔｉｍｅ）を遵守するための時間管理が必要となるため、たとえば工数の増加等に伴う生産性の低下が問題となる。
【０００５】
実施形態の一態様は、生産性を向上させることのできる基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一態様に係る基板処理方法は、除去工程と、洗浄工程と、処理液供給工程とを含む。除去工程は、揮発成分が揮発することによって第１処理液が固化または硬化していることにより膜が形成されている基板から固化または硬化した第１処理液を除去する。洗浄工程は、除去工程後の基板を洗浄する。処理液供給工程は、洗浄工程後の基板に、揮発成分が揮発することにより固化または硬化する第２処理液を供給する。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図８】図８は、第１処理装置の概略構成を示す図である。
【図９】図９は、ドライエッチングユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、第１液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第２処理装置の概略構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第２液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、第３処理装置の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４は、第３液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。
【図１７】図１７は、第４液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、第５液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態に係る除去ユニットの構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
＜基板処理方法の内容＞
まず、第１の実施形態に係る基板処理方法について図１〜図６を用いて説明する。図１〜図６は、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。
【００１１】
第１の実施形態に係る基板処理方法は、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる処理が施された基板に対して洗浄処理を含む一連の基板処理を実施する場合に、雰囲気管理または時間管理の制約を受けにくくする。
【００１２】
ここで、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる処理とは、具体的には、大気に曝されることにより変質する部分を基板の表面に形成する処理である。以下、この処理のことを「前処理」と記載する。
【００１３】
また、雰囲気管理とは、たとえば、前処理後の基板を取り巻く雰囲気を不活性雰囲気に維持することである。また、時間管理とは、たとえばＱ−ｔｉｍｅ管理のことである。Ｑ−ｔｉｍｅとは、一連の基板処理において工程間に設けられる制限時間のことである。
【００１４】
図１には、基板の一例として、シリコン基板１０１上に、III-Ｖ族半導体材料１０２と、ＳｉＯ２層１０３とが積層されたウェハＷを示している。このウェハＷには、III-Ｖ族半導体材料１０２まで達するコンタクトホール１０４が、ドライエッチングやアッシングあるいはガスケミカルエッチング等の前処理によって形成される。
【００１５】
このようなコンタクトホール１０４が形成されることにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、外部に露出した状態となる。III-Ｖ族半導体材料１０２は、酸化し易い性質を有する。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態のウェハＷを取り扱う場合、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止するための雰囲気管理または時間管理が必要となる。
【００１６】
そこで、第１の実施形態に係る基板処理方法では、前処理後のウェハＷの表面（被処理面）を塗布膜Ｔで覆う。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２が大気から遮断されるため、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が抑制される。
【００１７】
塗布膜Ｔは、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための第１処理液（以下、「成膜用処理液」と記載する）から揮発成分が揮発することによって成膜用処理液が固化または硬化した膜である。ここでいう「固化」とは、固体化することを意味し、「硬化」とは、分子同士が連結して高分子化すること（たとえば架橋や重合等）を意味する。
【００１８】
成膜用処理液としては、たとえば、有機塗布材を用いることができる。有機塗布材としては、たとえば、トップコート膜を形成するための処理液（以下、「トップコート液」と記載する）を用いることができる。トップコート膜とは、レジスト膜への液浸液の浸み込みを防ぐためにレジスト膜の上面に塗布される保護膜である。液浸液は、たとえばリソグラフィ工程における液浸露光に用いられる液体である。なお、有機塗布材として、有機誘電体層（ＯＤＬ）を形成するための処理液を用いてもよい。
【００１９】
なお、図１に示すように、前処理後のウェハＷの表面（被処理面）には、前処理によって発生したポリマー等の反応生成物Ｐが付着している場合がある。かかる反応生成物Ｐは、後述するように、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理と、その後の洗浄処理とによって効果的に除去される。
【００２０】
つづいて、塗布膜ＴがウェハＷから除去される。たとえば、第１の実施形態に係る基板処理方法では、図２に示すように、ウェハＷ上の塗布膜Ｔに対して除去液Ｒを供給することによって塗布液ＴをウェハＷから剥離させる。塗布膜ＴがウェハＷから剥離することで、III-Ｖ族半導体材料１０２は、再び露出した状態となる（図３参照）。
【００２１】
また、ウェハＷ上の反応生成物Ｐは、塗布膜Ｔの剥離に伴い、塗布膜ＴとともにウェハＷから除去される。なお、図３では、塗布膜Ｔの除去後において、一部の反応生成物ＰがウェハＷ上に残存する場合の例を示している。
【００２２】
なお、除去液Ｒとしては、たとえばアルカリ現像液、有機溶剤あるいは純水等を用いることができる。
【００２３】
つづいて、ウェハＷの洗浄処理が行われる。たとえば、第１の実施形態に係る基板処理方法では、図４に示すように、塗布膜Ｔが除去されたウェハＷに対して洗浄液Ｓを供給する。これにより、ウェハＷ上に残留する反応生成物Ｐが除去される。
【００２４】
このように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理と、その後の洗浄処理とによって、ウェハＷ上の反応生成物Ｐが除去される。ここで、塗布膜ＴをウェハＷから除去する処理においては、粒子径の比較的大きい反応生成物Ｐが除去されやすく、その後の洗浄処理においては、粒子径の比較的小さい反応生成物Ｐが除去されやすい。したがって、これらの処理を組み合わせることにより、反応生成物Ｐを効果的に除去することができる。
【００２５】
なお、洗浄液Ｓとしては、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液等を用いることができる。
【００２６】
つづいて、図５に示すように、洗浄処理後のウェハＷに対して第２処理液（以下、「成膜用処理液Ｌ」と記載する）が供給される。本実施形態において、第２処理液は第１処理液と同一の組成を持つトップコート液であるが、同様の機能を有するものであれば、同一の組成でなくても良い。ウェハＷ上に供給された成膜用処理液Ｌは、その内部に含まれる揮発成分が揮発することによって固化または硬化する。これにより、図６に示すように、洗浄処理後のウェハＷには、再び塗布膜Ｔが形成され、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が抑制される。
【００２７】
このように、第１の実施形態に係る基板処理方法では、前処理後と洗浄処理後のそれぞれにおいて、ウェハＷの表面（被処理面）に塗布膜Ｔを形成してIII-Ｖ族半導体材料１０２を大気から遮断することとした。これにより、前処理と洗浄処理との間、および、洗浄処理と後処理との間のそれぞれにおけるＱ−ｔｉｍｅが緩和され、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となる。すなわち、雰囲気管理または時間管理の制約を受けにくくなる。したがって、雰囲気管理または時間管理に伴う工数の増加やライン管理の複雑化による生産性の低下を抑えることができるため、生産性を向上させることができる。
【００２８】
なお、第１処理液である成膜用処理液は、その内部に含まれる揮発成分が揮発することによって体積収縮を起こしながら固化または硬化して塗布膜Ｔとなる。このため、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、成膜用処理液の体積収縮により生じる歪み（引っ張り力）によっても、ウェハＷ上の反応生成物ＰをウェハＷから引き離すことができる。
【００２９】
ここで、成膜用処理液としてトップコート液を用いる場合、トップコート液には、固化または硬化する際に体積が収縮する性質を有するアクリル樹脂が含まれるため、かかるアクリル樹脂の硬化収縮によっても体積収縮が引き起こされる。すなわち、トップコート液は、揮発成分の揮発およびアクリル樹脂の硬化収縮によって体積収縮が引き起こされるため、揮発成分のみを含む成膜用処理液と比べて体積収縮率が大きい。このため、揮発成分のみを含む成膜用処理液と比べて、反応生成物Ｐを強力に引き離すことができる。特に、アクリル樹脂は、エポキシ樹脂等の他の樹脂と比較して硬化収縮が大きいため、反応生成物Ｐに引っ張り力を与えるという点でトップコート液は有効である。
【００３０】
また、塗布膜Ｔは、除去液Ｒによって剥離される際に膨潤する。このため、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、揮発成分の揮発による体積収縮に加え、塗布膜Ｔの膨潤による体積膨張によっても、反応生成物ＰをウェハＷから強力に引き離すことができる。
【００３１】
また、除去液Ｒとしてアルカリ性を有するものを用いることで、反応生成物Ｐの除去効率を高めることが可能である。
【００３２】
たとえば、除去液Ｒとしてアルカリ現像液を供給することにより、ウェハＷの表面と反応生成物Ｐの表面とには、同一極性のゼータ電位が生じる。成膜用処理液の体積変化によってウェハＷから引き離された反応生成物Ｐは、ウェハＷと同一極性のゼータ電位に帯電することで、ウェハＷと反発し合うようになる。これにより、反応生成物ＰのウェハＷへの再付着が防止されるため、反応生成物Ｐの除去効率を高めることができる。
【００３３】
なお、アルカリ現像液としては、たとえばアンモニア、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ：Tetra  Methyl  Ammonium  Hydroxide）、コリン水溶液の少なくとも一つを含んでいればよい。
【００３４】
また、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、たとえば物理力を利用した洗浄方法では除去が困難であった、コンタクトホール１０４内に入り込んだ反応生成物Ｐを容易に除去することができる。
【００３５】
なお、塗布膜Ｔは、ウェハＷに成膜された後、パターン露光を行うことなくウェハＷから全て除去される。したがって、塗布膜Ｔが除去された後のウェハＷは、塗布膜Ｔが塗布される前の状態、つまり、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。
【００３６】
＜基板処理システム１００の構成＞
次に、上述した基板処理方法を実行する基板処理システムの構成について図７を参照して説明する。図７は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【００３７】
図７に示すように、第１の実施形態に係る基板処理システム１００は、第１処理装置１と、第２処理装置２と、第３処理装置３とを備える。第１処理装置１は前処理を行い、第２処理装置２は洗浄処理を行い、第３処理装置３は後処理を行う。
【００３８】
また、基板処理システム１００は、第１制御装置５と、第２制御装置６と、第３制御装置７とを備える。第１制御装置５は第１処理装置１を制御し、第２制御装置６は第２処理装置２を制御し、第３制御装置７は第３処理装置３を制御する。
【００３９】
第１制御装置５，第２制御装置６および第３制御装置７は、たとえばコンピュータであり、それぞれ制御部５１，６１および７１と、記憶部５２，６２および７２とを備える。記憶部５２，６２および７２は、たとえばＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、各処理装置１〜３において実行される各種の処理を制御するプログラムをそれぞれ記憶する。制御部５１，６１，７１は、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、記憶部５２，６２および７２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各処理装置１〜３の動作を制御する。
【００４０】
なお、これらのプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から記憶部５２，６２，７２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（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ィスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００４１】
第１処理装置１で処理されたウェハＷは、複数枚のウェハＷを水平状態で収容可能な搬送容器（以下、キャリアＣと記載する）に収容されて第２処理装置２へ搬送される。また、第２処理装置２で処理されたウェハＷは、キャリアＣに収容されて第３処理装置３へ搬送される。
【００４２】
＜第１処理装置１の構成＞
次に、第１処理装置１の構成について図８を参照して説明する。図８は、第１処理装置１の概略構成を示す図である。なお、以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００４３】
図８に示すように、第１処理装置１は、搬入出ステーション１１と、処理ステーション１２とを備える。搬入出ステーション１１と処理ステーション１２とは隣接して設けられる。
【００４４】
搬入出ステーション１１は、載置部１３と、搬送部１４とを備える。載置部１３には、複数のキャリアＣが載置される。
【００４５】
搬送部１４は、載置部１３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１５を備える。基板搬送装置１５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション１２との間でウェハＷの搬送を行う。
【００４６】
具体的には、基板搬送装置１５は、載置部１３に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション１２のドライエッチングユニット１６へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置１５は、後述する処理ステーション１２の第１液処理ユニット１８からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部１３のキャリアＣへ収容する処理も行う。
【００４７】
処理ステーション１２は、搬送部１４に隣接して設けられる。処理ステーション１２は、ドライエッチングユニット１６と、ロードロック室１７と、第１液処理ユニット１８とを備える。
【００４８】
ドライエッチングユニット１６は、基板搬送装置１５によって搬入されたウェハＷに対してドライエッチング処理を行う。これにより、前述のコンタクトホール１０４が形成されて、ウェハＷ内部のIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出する（図１参照）。
【００４９】
なお、ドライエッチング処理は、減圧状態で行われる。また、ドライエッチングユニット１６では、ドライエッチング処理後に、不要なレジストを除去するアッシング処理が行われる場合がある。
【００５０】
ロードロック室１７は、内部の圧力を大気圧状態と減圧状態とで切り替え可能に構成される。ロードロック室１７の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。ドライエッチングユニット１６での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置によってドライエッチングユニット１６から搬出されて、第１液処理ユニット１８へ搬入される。
【００５１】
具体的には、ロードロック室１７の内部は、ドライエッチングユニット１６からウェハＷを搬出するまでは減圧状態かつ低酸素状態に保たれており、搬出が完了した後、窒素やアルゴン等の不活性ガスが供給されて大気圧状態へ切り替えられる。そして、大気圧状態へ切り替わった後で、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置がウェハＷを第１液処理ユニット１８へ搬入する。
【００５２】
このように、ウェハＷは、ドライエッチングユニット１６から搬出されてから第１液処理ユニット１８へ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
【００５３】
なお、ロードロック室１７の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、ドライエッチングユニット１６から搬出されてから第１液処理ユニット１８へ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【００５４】
つづいて、第１液処理ユニット１８は、ウェハＷに成膜用処理液Ｌとしてのトップコート液を供給する。ウェハＷに供給されたトップコート液は、揮発成分が揮発することによって固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、トップコート膜によって覆われた状態となる。
【００５５】
その後、ウェハＷは、基板搬送装置１５によってキャリアＣへ収容され、第２処理装置２へ搬送される。
【００５６】
＜ドライエッチングユニット１６の構成＞
ここで、ドライエッチングユニット１６の構成例について図９を参照して説明する。図９は、ドライエッチングユニット１６の構成の一例を示す模式図である。
【００５７】
図９に示すように、ドライエッチングユニット１６は、ウェハＷを収容する密閉構造のチャンバ１６１を備えており、チャンバ１６１内には、ウェハＷを水平状態で載置する載置台１６２が設けられる。載置台１６２は、ウェハＷを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する温調機構１６３を備える。チャンバ１６１の側壁にはロードロック室１７との間でウェハＷを搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられる。
【００５８】
チャンバ１６１の天井部には、シャワーヘッド１６４が設けられる。シャワーヘッド１６４には、ガス供給管１６５が接続される。このガス供給管１６５には、バルブ１６６を介してエッチングガス供給源１６７が接続されており、エッチングガス供給源１６７からシャワーヘッド１６４に対して所定のエッチングガスが供給される。シャワーヘッド１６４は、エッチングガス供給源１６７から供給されるエッチングガスをチャンバ１６１内へ供給する。
【００５９】
なお、エッチングガス供給源１６７から供給されるエッチングガスは、たとえばＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＦ４ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス源などである。
【００６０】
チャンバ１６１の底部には排気ライン１６８を介して排気装置１６９が接続される。チャンバ１６１の内部の圧力は、かかる排気装置１６９によって減圧状態に維持される。
【００６１】
ドライエッチングユニット１６は、上記のように構成されており、排気装置１６９を用いてチャンバ１６１の内部を減圧した状態で、シャワーヘッド１６４からチャンバ１６１内にエッチングガスを供給することによって載置台１６２に載置されたウェハＷをドライエッチングする。これにより、ウェハＷにコンタクトホール１０４が形成されて、III-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。このとき、チャンバ１６１の内部は減圧状態であるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化は抑制される。
【００６２】
なお、チャンバ１６１の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【００６３】
＜第１液処理ユニット１８の構成＞
つづいて、第１液処理ユニット１８の構成について図１０を参照して説明する。図１０は、第１液処理ユニット１８の構成の一例を示す模式図である。
【００６４】
図１０に示すように、第１液処理ユニット１８は、チャンバ１１０と、基板保持機構１２０と、液供給部１３０と、回収カップ１４０とを備える。
【００６５】
チャンバ１１０は、基板保持機構１２０と液供給部１３０と回収カップ１４０とを収容する。チャンバ１１０の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）１１１が設けられる。ＦＦＵ１１１は、チャンバ１１０内にダウンフローを形成する。
【００６６】
ＦＦＵ１１１には、バルブ１１２を介して不活性ガス供給源１１３が接続される。ＦＦＵ１１１は、不活性ガス供給源１１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ１１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【００６７】
基板保持機構１２０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部１２１と、回転保持部１２１の中空部１２５に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部１２２とを備える。
【００６８】
回転保持部１２１は、チャンバ１１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部１２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材１２３が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材１２３によって回転保持部１２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
【００６９】
また、回転保持部１２１は、モータやモータの回転を回転保持部１２１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構１２４を備える。回転保持部１２１は、かかる駆動機構１２４によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部１２１が回転することによって、回転保持部１２１に保持されたウェハＷが回転保持部１２１と一体に回転する。
【００７０】
流体供給部１２２は、回転保持部１２１の中央に形成された中空部１２５に挿通される。流体供給部１２２の内部には流路１２６が形成されており、かかる流路１２６には、バルブ１２７を介してＮ２供給源１２８が接続される。流体供給部１２２は、Ｎ２供給源１２８から供給されるＮ２ガスをバルブ１２７および流路１２６を介してウェハＷの下面へ供給する。
【００７１】
バルブ１２７を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。
【００７２】
基板保持機構１２０は、ロードロック室１７の図示しない基板搬送装置からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１２２を上昇させた状態で、流体供給部１２２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構１２０は、流体供給部１２２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部１２１の保持部材１２３にウェハＷを渡す。また、基板保持機構１２０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置１５へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部１２２を上昇させ、保持部材１２３によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構１２０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置１５へ渡す。
【００７３】
液供給部１３０は、ノズル１３１ａ，１３１ｂと、ノズル１３１ａ，１３１ｂを水平に支持するアーム１３２と、アーム１３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構１３３とを備える。ノズル１３１ａには、バルブ１３４ａを介してＭＩＢＣ供給源１３５ａが接続され、ノズル１３１ｂには、バルブ１３４ｂを介してトップコート液供給源１３５ｂが接続される。
【００７４】
かかる液供給部１３０は、ウェハＷに対し、第１処理液としてのトップコート液と親和性のある溶剤としてＭＩＢＣ（４−メチル−２−ペンタノール）をノズル１３１ａから供給し、成膜用処理液Ｌとしてのトップコート液をノズル１３１ｂから供給する。
【００７５】
ＭＩＢＣは、トップコート液にも含有されており、トップコート液と親和性がある。なお、ＭＩＢＣ以外のトップコート液と親和性のある溶剤として、たとえばＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）などを用いてもよい。
【００７６】
なお、ここでは、処理液ごとに専用のノズルを設けることとしたが、複数の処理液でノズルを共用してもよい。ただし、ノズルを共用化すると、たとえば処理液同士を混ぜたくない場合等に、ノズルや配管に残存する処理液を一旦排出する工程が必要となり、処理液が無駄に消費されることとなる。これに対し、専用のノズルを設けることとすれば、上記のように処理液を排出する工程が必要とならないため、処理液を無駄に消費することもない。
【００７７】
回収カップ１４０は、回転保持部１２１を取り囲むように配置され、回転保持部１２１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ１４０の底部には、排液口１４１が形成されており、回収カップ１４０によって捕集された処理液は、かかる排液口１４１から第１液処理ユニット１８の外部へ排出される。また、回収カップ１４０の底部には、流体供給部１２２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ１１１から供給される不活性ガスを第１液処理ユニット１８の外部へ排出する排気口１４２が形成される。
【００７８】
なお、チャンバ１１０の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【００７９】
＜第２処理装置２の構成＞
次に、第２処理装置２の構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２処理装置２の概略構成を示す図である。
【００８０】
図１１に示すように、第２処理装置２は、搬入出ステーション２１と、処理ステーション２２とを備える。搬入出ステーション２１と処理ステーション２２とは隣接して設けられる。
【００８１】
搬入出ステーション２１は、載置部２３と、搬送部２４とを備える。載置部２３には、複数のキャリアＣが載置される。
【００８２】
搬送部２４は、載置部２３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置２５と、受渡部２６とを備える。基板搬送装置２５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置２５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部２６との間でウェハＷの搬送を行う。
【００８３】
処理ステーション２２は、搬送部２４に隣接して設けられる。処理ステーション２２は、搬送部２７と、複数の第２液処理ユニット２８とを備える。複数の第２液処理ユニット２８は、搬送部２７の両側に並べて設けられる。
【００８４】
搬送部２７は、内部に基板搬送装置２９を備える。基板搬送装置２９は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置２９は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部２６と第２液処理ユニット２８との間でウェハＷの搬送を行う。
【００８５】
第２処理装置２では、搬入出ステーション２１の基板搬送装置２５が、第１処理装置１で処理されたウェハＷをキャリアＣから取り出し、取り出したウェハＷを受渡部２６に載置する。受渡部２６に載置されたウェハＷは、処理ステーション２２の基板搬送装置２９によって受渡部２６から取り出されて、第２液処理ユニット２８へ搬入される。
【００８６】
第２液処理ユニット２８では、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液を供給してトップコート膜を除去する処理が行われる。これにより、トップコート膜によって覆われていたIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出した状態となる。また、トップコート膜の剥離に伴ってウェハＷ上に残存する反応生成物Ｐが除去される。
【００８７】
また、第２液処理ユニット２８では、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、洗浄液Ｓを用いた洗浄処理が行われる。ここでは、洗浄液ＳとしてＤＨＦ（希フッ酸）が用いられる。
【００８８】
また、第２液処理ユニット２８では、洗浄処理後のウェハＷに対して第２処理液としてのトップコート液を供給する処理が行われる。上述したように、ウェハＷに供給されたトップコート液は、揮発成分が揮発することによって固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２がトップコート膜によって再び覆われた状態となる。
【００８９】
その後、ウェハＷは、基板搬送装置２９によって第２液処理ユニット２８から搬出されて、受渡部２６に載置される。そして、受渡部２６に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置２５によって載置部２３のキャリアＣへ戻される。その後、キャリアＣへ収容されたウェハＷは、第３処理装置３へ搬送される。
【００９０】
＜第２液処理ユニット２８の構成＞
次に、第２処理装置２が備える第２液処理ユニット２８の構成について図１２を参照して説明する。図１２は、第２液処理ユニット２８の構成の一例を示す模式図である。
【００９１】
図１２に示すように、第２液処理ユニット２８は、チャンバ２１０と、基板保持機構２２０と、液供給部２３０＿１，２３０＿２と、回収カップ２４０とを備える。
【００９２】
チャンバ２１０は、基板保持機構２２０と液供給部２３０＿１，２３０＿２と回収カップ２４０とを収容する。チャンバ２１０の天井部には、ＦＦＵ２１１が設けられる。ＦＦ２１１は、チャンバ２１０内にダウンフローを形成する。
【００９３】
ＦＦＵ２１１には、バルブ２１２を介して不活性ガス供給源２１３が接続される。ＦＦＵ２１１は、不活性ガス供給源２１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ２１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【００９４】
基板保持機構２２０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部２２１と、回転保持部２２１の中空部２２５に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部２２２とを備える。
【００９５】
回転保持部２２１は、チャンバ２１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部２２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材２２３が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材２２３によって回転保持部２２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。
【００９６】
また、回転保持部２２１は、モータやモータの回転を回転保持部２２１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構２２４を備える。回転保持部２２１は、かかる駆動機構２２４によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部２２１が回転することによって、回転保持部２２１に保持されたウェハＷが回転保持部２２１と一体に回転する。
【００９７】
流体供給部２２２は、回転保持部２２１の中央に形成された中空部２２５に挿通される。流体供給部２２２の内部には流路２２６が形成されており、かかる流路２２６には、バルブ２２７を介してＮ２供給源２２８が接続される。流体供給部２２２は、Ｎ２供給源２２８から供給されるＮ２ガスをバルブ２２７および流路２２６を介してウェハＷの下面へ供給する。
【００９８】
バルブ２２７を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。
【００９９】
基板保持機構２２０は、基板搬送装置２９からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部２２２を上昇させた状態で、流体供給部２２２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構２２０は、流体供給部２２２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部２２１の保持部材２２３にウェハＷを渡す。また、基板保持機構２２０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置２９へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部２２２を上昇させ、保持部材２２３によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構２２０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置２９へ渡す。
【０１００】
液供給部２３０＿１は、ノズル２３１ａ〜２３１ｄと、アーム２３２と、旋回昇降機構２３３とを備える。
【０１０１】
ノズル２３１ａには、バルブ２３４ａを介してアルカリ現像液供給源２３５ａが接続される。また、ノズル２３１ｂには、バルブ２３４ｂを介してＤＨＦ供給源２３５ｂが接続され、ノズル２３１ｃには、バルブ２３４ｃを介してＤＩＷ供給源２３５ｃが接続され、ノズル２３１ｄには、バルブ２３４ｄを介してＩＰＡ供給源２３５ｄが接続される。なお、ノズル２３１ｂから供給されるＤＨＦは、III-Ｖ族半導体材料１０２を酸化（腐食）させない程度の濃度に希釈された希フッ酸である。また、アーム２３２は、ノズル２３１ａ〜２３１ｄを水平に支持し、旋回昇降機構２３３は、アーム２３２を旋回および昇降させる。
【０１０２】
かかる液供給部２３０＿１は、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液をノズル２３１ａから供給する。また、液供給部２３０＿１は、ウェハＷに対し、洗浄液ＳとしてのＤＨＦをノズル２３１ｂから供給し、リンス液の一種であるＤＩＷをノズル２３１ｃから供給し、乾燥溶媒の一種であるＩＰＡをノズル２３１ｄから供給する。
【０１０３】
ノズル２３１ａから供給されるアルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。これにより、後述する第１除去処理において、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。また、ノズル２３１ｂから供給されるＤＨＦは、III-Ｖ族半導体材料１０２を酸化（腐食）させない程度の濃度に希釈されている。
【０１０４】
液供給部２３０＿２は、ノズル２３１ｅ，２３１ｆと、ノズル２３１ｅ，２３１ｆを水平に支持するアーム２３２と、アーム２３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構２３３とを備える。ノズル２３１ｅには、バルブ２３４ｅを介してＭＩＢＣ供給源２３５ｅが接続され、ノズル２３１ｆには、バルブ２３４ｆを介してトップコート液供給源２３５ｆが接続される。
【０１０５】
かかる液供給部２３０＿２は、ウェハＷに対し、トップコート液と親和性のある溶剤としてＭＩＢＣをノズル２３１ｅから供給し、成膜用処理液Ｌ（第２処理液）としてのトップコート液をノズル２３１ｆから供給する。
【０１０６】
なお、ここでは、処理液ごとに専用のノズル２３１ａ〜２３１ｆを設けることとしたが、第１液処理ユニット１８と同様に、複数の処理液でノズルを共用してもよい。
【０１０７】
回収カップ２４０は、回転保持部２２１を取り囲むように配置され、回転保持部２２１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ２４０の底部には、排液口２４１が形成されており、回収カップ２４０によって捕集された処理液は、かかる排液口２４１から第２液処理ユニット２８の外部へ排出される。また、回収カップ２４０の底部には、流体供給部２２２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ２１１から供給される不活性ガスを第２液処理ユニット２８の外部へ排出する排気口２４２が形成される。
【０１０８】
なお、チャンバ２１０の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【０１０９】
＜第３処理装置３の構成＞
次に、第３処理装置３の構成について図１３を参照して説明する。図１３は、第３処理装置３の概略構成を示す図である。
【０１１０】
図１３に示すように、第３処理装置３は、搬入出ステーション３１と、処理ステーション３２とを備える。搬入出ステーション３１と処理ステーション３２とは隣接して設けられる。
【０１１１】
搬入出ステーション３１は、載置部３３と、搬送部３４とを備える。載置部３３には、複数のキャリアＣが載置される。
【０１１２】
搬送部３４は、載置部３３に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置３５を備える。基板搬送装置３５は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置３５は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション３２との間でウェハＷの搬送を行う。
【０１１３】
具体的には、基板搬送装置３５は、載置部３３に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション３２の第３液処理ユニット３６へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置３５は、後述する処理ステーション３２の成膜ユニット３８からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部３３のキャリアＣへ収容する処理も行う。
【０１１４】
処理ステーション３２は、搬送部３４に隣接して設けられる。処理ステーション３２は、第３液処理ユニット３６と、ロードロック室３７と、成膜ユニット３８とを備える。
【０１１５】
第３液処理ユニット３６は、ウェハＷに対し、アルカリ現像液を供給してトップコート膜を除去する処理を行う。これにより、トップコート膜によって覆われていたIII-Ｖ族半導体材料１０２が再び露出した状態となる。
【０１１６】
ロードロック室３７の内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室３７の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。第３液処理ユニット３６での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室３７の図示しない基板搬送装置によって第３液処理ユニット３６から搬出されて、成膜ユニット３８へ搬入される。
【０１１７】
このように、ウェハＷは、第３液処理ユニット３６から搬出されてから成膜ユニット３８へ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
【０１１８】
なお、ロードロック室３７の内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、第３液処理ユニット３６から搬出されてから成膜ユニット３８へ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【０１１９】
成膜ユニット３８は、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、たとえばＨｉｇｈ−ｋ膜やバリアメタル等の金属膜を成膜する処理を行う。なお、成膜ユニット３８としては、たとえばプラズマＣＶＤ装置を用いることができるが、その他のいずれの公知技術を用いても構わない。
【０１２０】
その後、ウェハＷは、基板搬送装置３５によってキャリアＣへ収容され、第３処理装置３から搬出される。
【０１２１】
＜第３液処理ユニット３６の構成＞
次に、第３処理装置３が備える第３液処理ユニット３６の構成について図１４を参照して説明する。図１４は、第３液処理ユニット３６の構成の一例を示す模式図である。
【０１２２】
図１４に示すように、第３液処理ユニット３６は、チャンバ３１０内に、基板保持機構３２０と、液供給部３３０と、回収カップ３４０とを備える。
【０１２３】
チャンバ３１０の天井部には、ＦＦＵ３１１が設けられる。ＦＦＵ３１１は、チャンバ３１０内にダウンフローを形成する。ＦＦＵ３１１には、バルブ３１２を介して不活性ガス供給源３１３が接続される。ＦＦＵ３１１は、不活性ガス供給源３１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ３１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【０１２４】
基板保持機構３２０は、回転保持部３２１と、支柱部３２２と、駆動部３２３とを備える。回転保持部３２１は、チャンバ３１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部３２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３２４が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３２４によって回転保持部３２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。支柱部３２２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３２３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部３２１を水平に支持する。駆動部３２３は、支柱部３２２を鉛直軸まわりに回転させる。
【０１２５】
かかる基板保持機構３２０は、駆動部３２３を用いて支柱部３２２を回転させることによって支柱部３２２に支持された回転保持部３２１を回転させ、これにより、回転保持部３２１に保持されたウェハＷを回転させる。
【０１２６】
液供給部３３０は、ノズル３３１ａ，３３１ｂと、アーム３３２と、旋回昇降機構３３３とを備える。
【０１２７】
ノズル３３１ａには、バルブ３３４ａを介してアルカリ現像液供給源３３５ａが接続され、ノズル３３１ｂには、バルブ３３４ｂを介してＤＩＷ供給源３３５ｂが接続される。アーム３３２は、ノズル３３１ａ，３３１ｂを水平に支持する。旋回昇降機構３３３は、アーム３３２を旋回および昇降させる。
【０１２８】
かかる液供給部３３０は、ウェハＷに対し、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液をノズル３３１ａから供給し、リンス液であるＤＩＷをノズル３３１ｂから供給する。
【０１２９】
ノズル３３１ａから供給されるアルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。これにより、後述する第２除去処理において、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。
【０１３０】
回収カップ３４０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持部３２１を取り囲むように配置される。回収カップ３４０の底部には、排液口３４１が形成されており、回収カップ３４０によって捕集された処理液は、かかる排液口３４１から第３液処理ユニット３６の外部に排出される。また、回収カップ３４０の底部には、ＦＦＵ３１１から供給される不活性ガス等を第３液処理ユニット３６の外部へ排出する排気口３４２が形成される。
【０１３１】
＜基板処理システム１００の具体的動作＞
次に、基板処理システム１００の具体的動作について図１５を参照して説明する。図１５は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１５に示す各処理手順は、第１制御装置５、第２制御装置６および第３制御装置７の制御に基づいて行われる。
【０１３２】
第１の実施形態に係る基板処理システム１では、図１５に示す前処理（ステップＳ１０１）から第１搬出処理（ステップＳ１０３）までの処理が第１処理装置１において行われ、第１除去処理（ステップＳ１０４）から第２搬出処理（ステップＳ１０７）までの処理が第２処理装置２において行われ、第２除去処理（ステップＳ１０８）から第３搬出処理（ステップＳ１１０）までの処理が第３処理装置３において行われる。
【０１３３】
図１５に示すように、まず、第１処理装置１００のドライエッチングユニット１６において前処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる前処理では、ドライエッチングユニット１６がウェハＷに対してドライエッチングを行う。これにより、ウェハＷにコンタクトホール１０４が形成され、ウェハＷ内部のIII-Ｖ族半導体材料１０２が露出する。
【０１３４】
つづいて、ウェハＷは、第１液処理ユニット１８へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室１７を介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【０１３５】
つづいて、第１液処理ユニット１８では、第１成膜処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる第１成膜処理では、まず、成膜用処理液（第１処理液）としてのトップコート液をウェハＷに供給する前に、かかるトップコート液と親和性のあるＭＩＢＣをウェハＷに供給する処理が行われる。
【０１３６】
具体的には、液供給部１３０のノズル１３１ａがウェハＷの中央上方に位置し、その後、ノズル１３１ａからウェハＷへＭＩＢＣが供給される。ウェハＷに供給されたＭＩＢＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。
【０１３７】
このように、トップコート液と親和性のあるＭＩＢＣを事前にウェハＷに塗り広げておくことで、トップコート液がウェハＷに広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の消費量を抑えることができるとともに、コンタクトホール１０４に入り込んだ反応生成物Ｐをより確実に除去することができる。
【０１３８】
ＭＩＢＣは、トップコート液との親和性はあるが、ＤＩＷに対してはほとんど混ざらず親和性が低い。これに対し、第１液処理ユニット１８では、ＭＩＢＣを供給する前に、ＤＩＷと比べてＭＩＢＣとの親和性が高いＩＰＡでＤＩＷを置換することとしている。これにより、ＭＩＢＣがウェハＷの表面に広がり易くなるため、ＭＩＢＣの消費量を抑えることができる。
【０１３９】
つづいて、液供給部１３０のノズル１３１ｂがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル１３１ｂから成膜用処理液（第１処理液）としてのトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの表面（被処理面）へ供給される。
【０１４０】
ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート液の液膜が形成される。このとき、ウェハＷの表面は、ＭＩＢＣによって濡れ性が高められた状態となっている。これにより、トップコート液がウェハＷの表面に広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の使用量を削減することができるとともに、処理時間の短縮化を図ることができる。
【０１４１】
ウェハＷの回転によって揮発成分が揮発することにより、トップコート液が固化または硬化する。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート膜が形成される。
【０１４２】
また、第１液処理ユニット１８では、揮発促進処理が行われる。かかる揮発促進処理は、ウェハＷの表面全体に膜を形成するトップコート液に含まれる揮発成分のさらなる揮発を促進させる処理である。具体的には、バルブ１２７（図１０参照）が所定時間開放されることによって、高温のＮ２ガスが流体供給部１２２から回転するウェハＷの裏面へ供給される。これにより、ウェハＷとともにトップコート液が加熱されて揮発成分の揮発が促進される。
【０１４３】
なお、揮発促進処理は、図示しない減圧装置によってチャンバ１１０内を減圧状態にする処理であってもよいし、ＦＦＵ１１１から供給されるガスによってチャンバ１１０内の湿度を低下させる処理であってもよい。これらの処理によっても、揮発成分の揮発を促進させることができる。
【０１４４】
また、ここでは、第１液処理ユニット１８が揮発促進処理を行う場合の例について示したが、揮発促進処理は省略可能である。すなわち、トップコート液が自然に固化または硬化するまでウェハＷを第１液処理ユニット１８で待機させてもよい。また、ウェハＷの回転を停止させたり、トップコート液が振り切られてウェハＷの表面が露出することがない程度の回転数でウェハＷを回転させたりすることによって、トップコート液の揮発を促進させてもよい。
【０１４５】
つづいて、第１液処理ユニット１８では、第１搬出処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかる第１搬出処理では、基板搬送装置１５が、第１液処理ユニット１８からウェハＷを取り出し、載置部１３まで搬送して、載置部１３に載置されたキャリアＣへ収容する。
【０１４６】
III-Ｖ族半導体材料１０２は、前処理によって一時的に露出した後、短時間でトップコート膜に覆われる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、大気から遮断されるため、酸化等の悪影響を受けにくい。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、前処理と洗浄処理との間におけるＱ−ｔｉｍｅが緩和されるとともに、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となるため、生産性を向上させることができる。
【０１４７】
なお、ウェハＷの表面（被処理面）に付着した反応生成物Ｐ（図１参照）は、たとえばドライエッチングの残留ガス等が大気中の水分や酸素と反応することによって成長する。これに対し、第１の実施形態に係る基板処理システム１００では、前処理後のウェハＷの表面全体が塗布膜Ｔで覆われるため、ウェハＷ上の反応生成物Ｐも塗布膜Ｔで覆われることとなる。これにより、反応生成物Ｐは、大気中の水分や酸素と遮断された状態となり、成長が抑制される。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、反応生成物Ｐの成長に伴う電気特性の低下や歩留まりの低下等の悪影響を防止することができる。
【０１４８】
キャリアＣに収容されたウェハＷは、第１処理装置１から第２処理装置２の載置部２３へ搬送される。その後、ウェハＷは、第２処理装置２の基板搬送装置２５（図１１参照）によってキャリアＣから取り出され、受渡部２６、基板搬送装置２９を経由して第２液処理ユニット２８へ搬入される。
【０１４９】
第２液処理ユニット２８では、まず、第１除去処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる第１除去処理では、ノズル２３１ａ（図１２参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ａが所定時間開放されることによって、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液がノズル２３１ａから回転するウェハＷ上に供給される。これにより、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜が剥離してウェハＷから除去される。
【０１５０】
このとき、ウェハＷ上の反応生成物Ｐは、トップコート膜とともにウェハＷから剥離されて除去される。また、このとき、ウェハＷおよび反応生成物Ｐに同一極性のゼータ電位が生じるため、ウェハＷおよび反応生成物Ｐが反発して反応生成物ＰのウェハＷ等への再付着が防止される。
【０１５１】
また、アルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２にアルカリ現像液が付着してもIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を抑えることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。
【０１５２】
つづいて、第２液処理ユニット２８では、洗浄処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる洗浄処理では、ノズル２３１ｂがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル２３１ｂからウェハＷに対してＤＨＦが供給される。ウェハＷに供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。
【０１５３】
このように、第１除去処理の後に洗浄処理を行うことにより、トップコート膜の剥離によって除去し切れなかった反応生成物Ｐ（特に、粒子径の小さい反応生成物Ｐ）が存在する場合に、かかる反応生成物Ｐを除去することができる。なお、第１洗浄処理と同様、第２洗浄処理は、反応生成物Ｐを完全には除去しない程度の低エッチング条件で行われてもよい。
【０１５４】
つづいて、ノズル２３１ｃがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ｃが所定時間開放されることによって、ノズル２３１ｃから回転するウェハＷの表面へＤＩＷが供給され、ウェハＷ上に残存するＤＨＦが洗い流される。
【０１５５】
つづいて、ノズル２３１ｄがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ２３４ｄが所定時間開放されることによって、ノズル２３１ｄから回転するウェハＷの表面へＩＰＡが供給され、ウェハＷ上のＤＩＷがＩＰＡに置換される。その後、ウェハＷ上にＩＰＡが残存した状態でウェハＷの回転が停止し、液供給部２３０＿１がウェハＷの外方へ移動する。
【０１５６】
つづいて、第２液処理ユニット２８では、第２成膜処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる第２成膜処理では、まず、ＭＩＢＣをウェハＷに供給する処理が行われる。
【０１５７】
具体的には、液供給部２３０＿２のノズル２３１ｅがウェハＷの中央上方に位置し、その後、ノズル２３１ｅからウェハＷへＭＩＢＣが供給される。ウェハＷに供給されたＭＩＢＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に塗り広げられる。
【０１５８】
つづいて、液供給部２３０＿２のノズル２３１ｆがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル２３１ｆから成膜用処理液Ｌ（第２処理液）としてのトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの表面（被処理面）へ供給される。
【０１５９】
ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの表面に広がる。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート液の液膜が形成される。このとき、ウェハＷの表面は、ＭＩＢＣによって濡れ性が高められた状態となっている。これにより、トップコート液がウェハＷの表面に広がり易くなるとともに、コンタクトホール１０４にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の使用量を削減することができるとともに、処理時間の短縮化を図ることができる。
【０１６０】
ウェハＷの回転によって揮発成分が揮発することにより、トップコート液が固化または硬化する。これにより、ウェハＷの表面全体にトップコート膜が形成される。
【０１６１】
また、第２液処理ユニット２８では、揮発促進処理が行われる。かかる揮発促進処理は、ウェハＷの表面全体に膜を形成するトップコート液に含まれる揮発成分のさらなる揮発を促進させる処理である。具体的には、バルブ２２７（図１２参照）が所定時間開放されることによって、高温のＮ２ガスが流体供給部２２２から回転するウェハＷの裏面へ供給される。これにより、ウェハＷとともにトップコート液が加熱されて揮発成分の揮発が促進される。
【０１６２】
なお、揮発促進処理は、図示しない減圧装置によってチャンバ２１０内を減圧状態にする処理であってもよいし、ＦＦＵ２１１から供給されるガスによってチャンバ２１０内の湿度を低下させる処理であってもよい。これらの処理によっても、揮発成分の揮発を促進させることができる。
【０１６３】
また、ここでは、第２液処理ユニット２８が揮発促進処理を行う場合の例について示したが、揮発促進処理は省略可能である。すなわち、トップコート液が自然に固化または硬化するまでウェハＷを第１液処理ユニット２８で待機させてもよい。また、ウェハＷの回転を停止させたり、トップコート液が振り切られてウェハＷの表面が露出することがない程度の回転数でウェハＷを回転させたりすることによって、トップコート液の揮発を促進させてもよい。
【０１６４】
つづいて、第２液処理ユニット２８では、第２搬出処理が行われる（ステップＳ１０７）。かかる第２搬出処理においてウェハＷは、基板搬送装置２９によって第２液処理ユニット２８から取り出され、受渡部２６および基板搬送装置２５を経由して、載置部２３に載置されたキャリアＣに収容される。
【０１６５】
III-Ｖ族半導体材料１０２は、第１除去処理によって露出した後、短時間でトップコート膜に覆われる。これにより、III-Ｖ族半導体材料１０２は、大気から遮断されるため、酸化等の悪影響を受けにくい。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、洗浄処理と後処理との間におけるＱ−ｔｉｍｅが緩和されるとともに、Ｎ２パージ等の雰囲気管理も不要となるため、生産性を向上させることができる。
【０１６６】
キャリアＣに収容されたウェハＷは、第２処理装置２から第３処理装置３の載置部３３へ搬送される。その後、ウェハＷは、第３処理装置３の基板搬送装置３５（図１３参照）によってキャリアＣから取り出されて、第３液処理ユニット３６へ搬入される。
【０１６７】
第３液処理ユニット３６では、第２除去処理が行われる（ステップＳ１０８）。かかる第２除去処理では、ノズル３３１ａ（図１４参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ３３４ａが所定時間開放されることによって、除去液Ｒとしてのアルカリ現像液がノズル３３１ａから回転するウェハＷ上に供給される。これにより、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜が剥離してウェハＷから除去される。
【０１６８】
アルカリ現像液には、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を防止する防食剤が含有される。このため、III-Ｖ族半導体材料１０２にアルカリ現像液が付着してもIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化（腐食）を抑えることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、III-Ｖ族半導体材料１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。
【０１６９】
つづいて、ウェハＷは、成膜ユニット３８へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室３７を介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【０１７０】
つづいて、成膜ユニット３８では、第３成膜処理が行われる（ステップＳ１０９）。かかる第３成膜処理では、トップコート膜が除去されたウェハＷに対し、たとえばＨｉｇｈ−ｋ膜を成膜する処理が行われる。
【０１７１】
つづいて、成膜ユニット３８では、第３搬出処理が行われる（ステップＳ１１０）。かかる第３搬出処理では、基板搬送装置３５が、成膜ユニット３８からウェハＷを取り出し、載置部３３まで搬送して、載置部３３に載置されたキャリアＣへ収容する。かかる第３搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。
【０１７２】
上述してきたように、第１の実施形態に係る第２処理装置２は、第２液処理ユニット２８（除去部、洗浄部および処理液供給部の一例に相当する）を備える。除去部としての第２液処理ユニット２８は、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理が施され、その後、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための成膜用処理液（第１処理液）が供給され、揮発成分が揮発することによって成膜用処理液Ｌが固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されているウェハＷから固化または硬化した成膜用処理液（すなわち、塗布膜Ｔ）を除去する。洗浄部としての第２液処理ユニット２８は、塗布膜Ｔが除去された基板を洗浄する。処理液供給部としての第２液処理ユニット２８は、洗浄されたウェハＷに成膜用処理液Ｌ（第２処理液）を供給する。
【０１７３】
これにより、前処理後から洗浄処理前までにおける雰囲気管理または時間管理が容易となるとともに、洗浄処理後から後処理前までにおける雰囲気管理または時間管理も容易となる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１００によれば、雰囲気管理または時間管理に伴う工数の増加やライン管理の複雑化による生産性の低下を抑えることができるため、生産性を向上させることができる。
【０１７４】
なお、第１の実施形態では、ウェハＷの表面にIII-Ｖ族半導体材料１０２を前処理によって露出させる場合の例について説明したが、前処理によって露出させる材料は、大気に曝されることにより変質する部分であればよく、III-Ｖ族半導体材料１０２に限定されない。大気に曝されることにより変質する部分としては、たとえば、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、銅、コバルト、タングステンなどの金属層がある。前処理は、これらの金属層を露出させる処理または形成する処理であってもよい。
【０１７５】
また、第１の実施形態では、コンタクトホール１０４を形成する処理を前処理として行う場合の例について説明したが、前処理は、コンタクトホール１０４に限らず、ビアホールを形成する処理であってもよい。また、前処理は、Ｓｉ、ＳｉＯ２若しくはＳｉＮ等またはポリシリコンゲート電極若しくはＨＫＭＧ（High-k/Metal  Gate）等をドライエッチングによりパターニングする処理であってもよい。
【０１７６】
また、第１の実施形態では、除去液Ｒとしてアルカリ現像液を用いる場合の例について説明したが、III-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止したい場合には、溶存酸素が少ない有機溶剤を除去液Ｒとして用いることも好ましい。
【０１７７】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、第１除去処理（ステップＳ１０４）、洗浄処理（ステップＳ１０５）および第２成膜処理（ステップＳ１０６）を第２液処理ユニット２８で行う場合の例について説明した。しかし、これに限ったものではなく、たとえば、第１除去処理および洗浄処理を第１の処理ユニットで行い、第２成膜処理を第２の処理ユニットで行ってもよい。以下、かかる場合の例について説明する。
【０１７８】
＜第２処理装置２Ａの構成＞
図１６は、第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａの概略構成を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１７９】
図１６に示すように、第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａは、処理ステーション２２Ａを備える。また、処理ステーション２２Ａは、第４液処理ユニット２８Ａと、ロードロック室２８Ｂと、第５液処理ユニット２８Ｃとを備える。
【０１８０】
第１の処理ユニットとしての第４液処理ユニット２８Ａは、ウェハＷに対して第１除去処理および第２洗浄処理を行う。また、第２の処理ユニットとしての第５液処理ユニット２８Ｃは、ウェハＷに対して第２成膜処理を行う。
【０１８１】
ロードロック室２８Ｂは、第４液処理ユニット２８Ａと第５液処理ユニット２８Ｃとの間に配置される。ロードロック室２８Ｂの内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室２８Ｂの内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。第４液処理ユニット２８Ａでの処理を終えたウェハＷは、ロードロック室２８Ｂの図示しない基板搬送装置によって第４液処理ユニット２８Ａから搬出されて、第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入される。
【０１８２】
このように、ウェハＷは、第４液処理ユニット２８Ａから搬出されてから第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入されるまでの間、大気から遮断されるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化が防止される。
【０１８３】
なお、ロードロック室２８Ｂの内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。これにより、第４液処理ユニット２８Ａから搬出されてから第５液処理ユニット２８Ｃへ搬入されるまでの間、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化をさらに防止することができる。
【０１８４】
＜第４液処理ユニット２８Ａの構成＞
ここで、第２処理装置２Ａが備える第４液処理ユニット２８Ａおよび第５液処理ユニット２８Ｃの構成例について説明する。まず、第４液処理ユニット２８Ａの構成例について図１７を参照して説明する。図１７は、第４液処理ユニット２８Ａの構成の一例を示す模式図である。
【０１８５】
図１７に示すように、第４液処理ユニット２８Ａは、上述した第２液処理ユニット２８が備える液供給部２３０＿１を備える。具体的には、第４液処理ユニット２８Ａは、チャンバ４１０内に、基板保持機構４２０と、液供給部２３０＿１と、回収カップ４４０とを備える。
【０１８６】
チャンバ４１０の天井部には、ＦＦＵ４１１が設けられる。ＦＦＵ４１１は、チャンバ４１０内にダウンフローを形成する。ＦＦＵ４１１には、バルブ４１２を介して不活性ガス供給源４１３が接続される。ＦＦＵ４１１は、不活性ガス供給源４１３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ４１０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、ウェハＷからトップコート膜を除去した後、外部に露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２が酸化することを防止することができる。
【０１８７】
基板保持機構４２０は、回転保持部４２１と、支柱部４２２と、駆動部４２３とを備える。回転保持部４２１は、チャンバ４１０の略中央に設けられる。かかる回転保持部４２１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材４２４が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材４２４によって回転保持部４２１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。支柱部４２２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部４２３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部４２１を水平に支持する。駆動部４２３は、支柱部４２２を鉛直軸まわりに回転させる。
【０１８８】
かかる基板保持機構４２０は、駆動部４２３を用いて支柱部４２２を回転させることによって支柱部４２２に支持された回転保持部４２１を回転させ、これにより、回転保持部４２１に保持されたウェハＷを回転させる。
【０１８９】
回収カップ４４０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持部４２１を取り囲むように配置される。回収カップ４４０の底部には、排液口４４１が形成されており、回収カップ４４０によって捕集された処理液は、かかる排液口４４１から第４液処理ユニット２８Ａの外部に排出される。また、回収カップ４４０の底部には、ＦＦＵ４１１から供給される不活性ガス等を第４液処理ユニット２８Ａの外部へ排出する排気口４４２が形成される。
【０１９０】
＜第５液処理ユニット２８Ｃの構成＞
つづいて、第５液処理ユニット２８Ｃの構成例について図１８を参照して説明する。図１８は、第５液処理ユニット２８Ｃの構成の一例を示す模式図である。
【０１９１】
図１８に示すように、第５液処理ユニット２８Ｃは、上述した第２液処理ユニット２８から液供給部２３０＿１を省いた構成を有する。
【０１９２】
第２の実施形態に係る第２処理装置２Ａでは、前処理後のウェハＷに対して第４液処理ユニット２８Ａにおいて第１除去処理が行われ、第５液処理ユニット２８Ｃにおいて第２洗浄処理および第２成膜処理が行われる。第４液処理ユニット２８Ａから第５液処理ユニット２８ＣへのウェハＷの搬送は、ロードロック室２８Ｂを介して行われるため、露出したIII-Ｖ族半導体材料１０２の酸化を防止することができる。
【０１９３】
このように、第１除去処理、第２洗浄処理および第２成膜処理は、別チャンバで行われてもよい。なお、上述した例において、第４液処理ユニット２８Ａが備えるチャンバ４１０は、「第１のチャンバ」の一例に相当し、第５液処理ユニット２８Ｃが備えるチャンバ２１０は、「第２のチャンバ」の一例に相当する。
【０１９４】
（第３の実施形態）
上述してきた実施形態では、塗布膜Ｔに対して除去液Ｒを供給することによってウェハＷから塗布膜Ｔを除去する場合の例について説明した。しかし、塗布膜Ｔを除去する方法は、上記の例に限定されない。たとえば、塗布膜Ｔは、昇華により除去することとしてもよい。以下、かかる場合の例について説明する。
【０１９５】
＜第２処理装置２Ａの構成＞
図１９は、第３の実施形態に係る第２処理装置２Ｂの概略構成を示す図である。図１９に示すように、第３の実施形態に係る第２処理装置２Ｂは、処理ステーション２２Ｂを備える。また、処理ステーション２２Ｂは、除去ユニット２８Ｄと、ロードロック室２８Ｅと、第６液処理ユニット２８Ｆとを備える。
【０１９６】
第１の処理ユニットとしての除去ユニット２８Ｄは、ウェハＷに対して昇華による塗布膜Ｔの除去を行う。また、第２の処理ユニットとしての第６液処理ユニット２８Ｆは、ウェハＷに対して洗浄処理および第２成膜処理を行う。
【０１９７】
第６液処理ユニット２８Ｆは、たとえば、図１８に示す第５液処理ユニット２８Ｃが備える液供給部２３０＿２のアーム２３２に対して、ＤＨＦを供給するノズル、ＤＩＷを供給するノズルおよびＩＰＡを供給するノズルをそれぞれ設けた構成とすることができる。
【０１９８】
ロードロック室２８Ｅは、除去ユニット２８Ｄと第６液処理ユニット２８Ｆとの間に配置される。ロードロック室２８Ｅの内部は、窒素やアルゴン等の不活性ガスで満たされた状態となっている。ロードロック室２８Ｅの内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。除去ユニット２８Ｄでの処理を終えたウェハＷは、ロードロック室２８Ｅの図示しない基板搬送装置によって除去ユニット２８Ｄから搬出されて、第６液処理ユニット２８Ｆへ搬入される。なお、ロードロック室２８Ｅの内部は、低酸素状態だけでなく外光から遮断された暗室とすることが好ましい。
【０１９９】
＜除去ユニット２８Ｄの構成＞
除去ユニット２８Ｄの構成例について図２０を参照して説明する。図２０は、第３の実施形態に係る除去ユニット２８Ｄの構成の一例を示す模式図である。
【０２００】
なお、第３の実施形態では、成膜用処理液（第１処理液）として昇華性物質の溶液が用いられる。昇華性物質としては、たとえばケイフッ化アンモニウム、ショウノウまたはナフタレン等を用いることができる。成膜用処理液は、ＩＰＡなどの揮発性の溶剤に上記の昇華性物質を溶解させることによって得られる。かかる成膜用処理液は、溶媒であるＩＰＡが揮発することによって固化または硬化して塗布膜Ｔとなる。
【０２０１】
図２０に示すように、除去ユニット２８Ｄは、ヒータ７０２が内蔵された熱板７０１と、熱板７０１上面から突出する複数の支持ピン７０３を有する。支持ピン７０３は、ウェハＷの下面周縁部を支持する。これにより、ウェハＷの下面と熱板７０１の上面との間には、小さな隙間が形成される。
【０２０２】
熱板７０１の上方には、昇降移動可能な排気用フード７０４が設けられる。排気用フード７０４は、中央に開口部を有する。かかる開口部には、昇華性物質回収装置７０６およびポンプ７０７が介設された排気管７０５が接続される。なお、昇華性物質回収装置７０６としては、排気が通流するチャンバ内に設けた冷却板上に昇華性物質を析出させる形式のものや、排気が通流するチャンバ内で昇華性物質のガスに冷却流体を接触させる形式のもの等、さまざまな公知の昇華性物質回収装置を用いることができる。
【０２０３】
かかる除去ユニット２８Ｄは、基板搬送装置２９によって支持ピン７０３上にウェハＷが載置されると、排気用フード７０４を下降させて熱板７０１との間に処理空間を形成する。つづいて、除去ユニット２８Ｄは、排気用フード７０４に接続された排気管７０５に介設されたポンプ７０７によりウェハＷの上方空間を吸引しながら、昇温された熱板７０１により昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱する。
【０２０４】
これにより、ウェハＷ上の昇華性物質が昇華してウェハＷから除去される。このとき、昇華して気体となった昇華性物質は、昇華性物質回収装置７０６により回収され、再利用される。その後、ウェハＷは、ロードロック室２８Ｅを介して第２液処理ユニット２８Ｂへ搬送される。
【０２０５】
このように、第２処理装置２Ｂは、第１の処理装置として、成膜用処理液に含まれる昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱することにより、固化または硬化した成膜用処理液をウェハＷから除去する処理を行う除去ユニットを備えていてもよい。塗布膜Ｔを昇華により除去することで、パターンを倒壊させることなく塗布膜ＴをウェハＷから除去することができる。なお、ここでの昇華方法は一例であって、基板ではなく昇華性物質自体をガス等により直接的に過熱するよう構成してもよい。また、昇華性物質の昇華温度によっては、加熱処理を省略してもよい。
【０２０６】
なお、塗布膜Ｔは、プラズマ等のアッシングにより除去することとしてもよい。
【０２０７】
（その他の実施形態）
上述してきた実施形態では、ウェハＷ上の反応生成物Ｐを除去する処理を第２洗浄処理として説明したが、第２洗浄処理は、かかる処理に限定されない。たとえば、第２洗浄処理は、低級酸化膜をエッチング液で除去する処理であってもよい。このような処理としては、たとえば、ゲート前洗浄やコンタクト前洗浄等が挙げられる。
【０２０８】
また、上述してきた実施形態では、ドライエッチング処理を前処理として行い、Ｈｉｇｈ−ｋ膜やバリアメタル等の金属膜を成膜する成膜処理を後処理として行う場合の例について説明したが、前処理および後処理の組み合わせは、上記の例に限定されない。
【０２０９】
たとえば、前処理および後処理は、ともにドライエッチング処理であってもよい。このような組み合わせとしては、たとえば、ハードマスクをエッチングするハードマスクエッチングを前処理として行い、ウェハＷ上の被加工膜をエッチングするメインエッチングを後処理として行うプロセスが挙げられる。
【０２１０】
また、前処理および後処理は、ともに成膜処理であってもよい。このような組み合わせとしては、たとえば、ウェハＷにＴｉＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＷ層を成膜するプロセスや、ウェハＷにＴａＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＣｕ層を成膜するプロセスなどが挙げられる。
【０２１１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０２１２】
Ｗ  ウェハ
Ｃ  キャリア
Ｐ  反応生成物
Ｔ  塗布膜
Ｒ  除去液
Ｓ  洗浄液
Ｌ  成膜用処理液
１  第１処理装置
２  第２処理装置
３  第３処理装置
１６  ドライエッチングユニット
１７  ロードロック室
１８  第１液処理ユニット
２８  第２液処理ユニット
３６  第３液処理ユニット
３７  ロードロック室
３８  成膜ユニット
１００  基板処理システム
１０１  シリコン基板
１０２  III-Ｖ族半導体材料
１０３  ＳｉＯ２層
１０４  コンタクトホール
【図１】
0006425517.tif 000002
【図２】
0006425517.tif 000003
【図３】
0006425517.tif 000004
【図４】
0006425517.tif 000005
【図５】
0006425517.tif 000006
【図６】
0006425517.tif 000007
【図７】
0006425517.tif 000008
【図８】
0006425517.tif 000009
【図９】
0006425517.tif 000010
【図１０】
0006425517.tif 000011
【図１１】
0006425517.tif 000012
【図１２】
0006425517.tif 000013
【図１３】
0006425517.tif 000014
【図１４】
0006425517.tif 000015
【図１５】
0006425517.tif 000016
【図１６】
0006425517.tif 000017
【図１７】
0006425517.tif 000018
【図１８】
0006425517.tif 000019
【図１９】
0006425517.tif 000020
【図２０】
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