(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、
基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、
基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、
基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて温水を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する温水供給工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、
基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、
基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、
基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて水蒸気を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する水蒸気供給工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、
基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、
基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、
基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて水素水を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する水素水供給工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
振り切り工程を実行する基板処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記除去液は有機アルカリを含む基板処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記薄膜は金属膜である基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板に存在する反応生成物等の有機物を、有機物の除去液で除去する基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程においては、例えば半導体ウエハ等の基板の表面に形成されたアルミニウムや銅などの金属の薄膜を、レジスト膜をマスクとしてエッチングすることによりパターン化するエッチング工程が実行される。そして、このエッチング工程において、微細な回路パターンを形成する場合には、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ／反応性イオンエッチング）等の、ドライエッチングが採用される。
【０００３】
このようなドライエッチングで使用される反応性イオンのパワーは極めて強いことから、金属膜のエッチングが完了する時点においてはレジスト膜も一定の割合で消滅し、その一部がポリマー等の反応生成物に変質して金属膜の側壁に堆積する。この反応生成物は後続するレジスト除去工程では除去されないことから、レジスト除去工程を実行する前に、この反応生成物を除去する必要がある。
【０００４】
このため、従来、ドライエッチング工程の後には、反応生成物を除去する作用を有する除去液を基板に対して供給することにより、金属膜の側壁に堆積した反応生成物を除去した後、この基板を純水で洗浄し、さらにこの純水を振り切り乾燥する反応生成物の除去処理を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のパターンの微細化や前工程の変化等に伴い、上述した反応生成物をはじめとする基板に付着している有機物の性質が多様化し、従来の有機物の除去工程では有機物を除去するために長い時間を要するという問題が生じてきた。このため、このような基板処理装置においては、純水による洗浄以外に、ブラシや超音波振動を利用した物理的な洗浄機構を付加して洗浄を行うようにしている。
【０００６】
しかしながら、純水による洗浄以外に物理的な洗浄機構を付加した場合においては、洗浄機構を余分に付加することにより、装置の大型化およびコストアップが生ずる。また、純水による洗浄工程とは別に物理的な洗浄工程を付加する必要があることから、基板の処理に要する時間が長くなるという問題も生ずる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、有機物の除去処理を短時間に完了することが可能な基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて温水を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する温水供給工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて水蒸気を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する水蒸気供給工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、レジストをマスクとしたドライエッチングにより、その表面に形成された薄膜をパターン化した、基板の表面に形成された反応生成物である有機物を除去液により除去する基板処理方法であって、基板を回転させながら基板の表面に向けて除去液を供給することにより、有機物を膨潤させる除去液供給工程と、基板に付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程と、基板を回転させながら、前記除去液供給機構により除去液が供給された基板の表面に向けて水素水を供給することにより、前記除去液供給工程において膨潤した有機物の残渣を剥離洗浄する水素水供給工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記除去液は有機アルカリを含む。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明方法において、前記薄膜は金属膜である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。なお、この基板処理装置は、その表面に薄膜が形成された基板としてのシリコン製半導体ウエハの表面から、反応生成物としてのポリマーを除去処理するためのものである。
【００１４】
ここで、上記薄膜は、例えば、銅やアルミニウム、チタン、タングステンおよび、これらの混合物などの金属膜、またはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜有機絶縁膜、低誘電体層間絶縁膜などの絶縁膜から構成される。なお、ここでいう薄膜とは、薄膜が形成された基板の主面に対して垂直方向の断面において高さ寸法が底部の長さ寸法より短いものはもちろん、高さ寸法が底部の長さ寸法より長いものも含む。従って、基板上で部分的に形成されている膜や配線など、基板主面に向ったとき線状や島状に存在するものも薄膜に含まれる。
【００１５】
また、この基板処理装置で使用する除去液としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミンなどの有機アルカリ液を含む液体、有機アミンを含む液体、フッ酸、燐酸などの無機酸を含む液体、フッ化アンモン系物質を含む液体等を使用することができる。また、その他の除去液として、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、パークレン、フェノールを含む液体などがあり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホシキドとモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマテイックジオールとの混合液、パークレンとフェノールとの混合液等を使用するようにしてもよい。
【００１６】
なお、有機アミンを含む液体（有機アミン系除去液という。）にはモノエタノールアミンと水とアロマティックトリオールとの混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合溶液、アルカノールアミンと水とジアルキルスルホキシドとヒドロキシアミンとアミン系防食剤の混合溶液、アルカノールアミンとグライコールエーテルと水との混合溶液、
ジメチルスルホキシドとヒドロキシアミンとトリエチレンテトラミンとピロカテコールと水の混合溶液、水とヒドロキシアミンとピロガロールとの混合溶液、２−アミノエタノールとエーテル類と糖アルコール類との混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとＮとＮ−ジメチルアセトアセトアミドと水とトリエタノールアミンとの混合溶液がある。
【００１７】
また、フッ化アンモン系物質を含む液体（フッ化アンモン系除去液という。）には、有機アルカリと糖アルコールと水との混合溶液、フッ素化合物と有機カルボン酸と酸・アミド系溶剤との混合溶液、アルキルアミドと水と弗化アンモンとの混合溶液、ジメチルスルホキシドと２−アミノエタノールと有機アルカリ水溶液と芳香族炭化水素との混合溶液、ジメチルスルホキシドと弗化アンモンと水との混合溶液、弗化アンモンとトリエタノールアミンとペンタメチルジエチレントリアミンとイミノジ酢酸と水の混合溶液、グリコールと硫酸アルキルと有機塩と有機酸と無機塩の混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液がある。
【００１８】
また、無機物を含む無機系除去液としては水と燐酸誘導体との混合溶液がある。
【００１９】
図１はこの発明に係る基板処理装置の平面概要図である。また、図２および図３は、各々、この発明に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図２は除去液供給機構３０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を、また、図３は洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示しており、また、これらの図においては飛散防止用カップ７３および裏面洗浄ノズル７４を断面で示している。
【００２０】
この基板処理装置は、基板Ｗを回転可能に保持するスピンチャック７０と、スピンチャック７０に保持された基板Ｗの表面に向けて除去液を供給する除去液供給機構３０と、スピンチャック７０に保持された基板Ｗの表面に向けて洗浄媒体としての温水を供給する洗浄媒体供給機構５０とを備える。
【００２１】
スピンチャック７０は、図２および図３に示すように、その上面に基板Ｗを吸着保持した状態で、モータ７１の駆動により鉛直方向を向く支軸７２を中心に回転する。このため、基板Ｗは、スピンチャック７０と共に、その主面と平行な面内において回転する。
【００２２】
このスピンチャック７０の外周部には、飛散防止用カップ７３が配設されている。飛散防止用カップ７３は、断面が略コの字状で、平面視では中央部分に開口を有する略リング状の形状を有する。そして、この飛散防止用カップ７３の底面には、図示しないドレインと連結する開口部７５が形成されている。
【００２３】
また、この飛散防止用カップ７３における基板Ｗの裏面と対向する位置には、基板Ｗの裏面に対して温水や純水等の裏面洗浄液を供給することにより基板Ｗの裏面を洗浄するための裏面洗浄ノズル７４が配設されている。この裏面洗浄ノズル７４は、電磁弁７６を介して裏面洗浄液の供給部５７と接続されている。この裏面洗浄液の供給部５７は、温水や純水等の裏面洗浄液を圧送可能な構成となっている。
【００２４】
除去液供給機構３０は、図２に示すように、基板Ｗに向けて除去液を吐出するための吐出ノズル３１を備える。この吐出ノズル３１は、ノズル移動機構３２の駆動により鉛直方向を向く軸３３を中心として揺動するアーム３４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル３１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構３２は、アーム３４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００２５】
また、吐出ノズル３１は、電磁弁３６を介して除去液の供給部３７と接続されている。この除去液の供給部３７は、所定温度まで加熱された除去液を圧送可能な構成となっている。なお、符号３５は除去液供給用のチューブを示している。
【００２６】
洗浄媒体供給機構５０は、図３に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としての温水を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００２７】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６およびヒータ４２を介して純水の供給部４１と接続されている。純水の供給部４１から供給された純水はヒータにより加熱されて温水となり、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に供給される。なお、符号５５は温水供給用のチューブを示している。
【００２８】
次に上述した基板処理装置による、基板Ｗから反応生成物を除去するための処理動作について説明する。図４は、この発明に係る基板処理装置による基板Ｗの処理動作を示すフローチャートである。
【００２９】
この基板処理装置を使用して、レジスト膜をマスクとしたドライエッチングによりその表面に形成された薄膜をパターン化した基板Ｗに対し、その表面に生成された反応生成物を除去する場合には、最初に除去液供給工程（ステップＳ１）が実行される。この除去液供給工程においては、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、除去液供給機構３０におけるノズル移動機構３２の駆動により、吐出ノズル３１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁３６を開放して吐出ノズル３１から除去液を吐出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に除去液が供給される。この除去液供給工程により、基板Ｗの表面に生成された反応生成物が除去される。
【００３０】
次に、基板Ｗを高速回転させることにより、基板Ｗに付着した除去液を振り切り除去する除去液振り切り工程が実行される（ステップＳ２）。この除去液振り切り工程においては、スピンチャック７０により、基板Ｗを５００ｒｐｍ以上、好ましくは１０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍの回転速度で回転させる。
【００３１】
なお、除去液供給工程に続いて除去液振り切り工程を実行するのは、次のような理由による。すなわち、除去液として特に有機アルカリ液を含んだものを使用した場合等においては、基板Ｗ上に残存した除去液が温水（純水）と混合されると、強アルカリが生成される「ペーハーショック」と呼称される現象が生じ、金属配線に損傷を与える。従って、上述した除去液供給工程と後述する純水を使用した洗浄媒体供給工程とを連続して実行することは不可能であり、除去液供給工程完了後に大量の中間リンス液を使用して基板Ｗ上から一旦除去液を除去し、その上で基板Ｗに純水を供給して洗浄媒体供給工程を実行する必要がある。このため、中間リンス液供給工程に時間がかかり、また、多くの中間リンス液を使用することからコストがかさむという問題を生ずる。
【００３２】
しかしながら、この実施形態においては、除去液供給工程に引き続いて除去液振り切り工程を実行することから、上述した中間リンス工程を省略することが可能となり、また、中間リンス工程を実行する場合においても、この中間リンス液供給工程を少量の中間リンス液のみを使用して短時間に完了させることが可能となる。
【００３３】
除去液振り切り工程が完了すれば、洗浄媒体供給工程が実行される（ステップＳ３）。この洗浄媒体供給工程においては、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としての温水を吐出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に温水が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００３４】
この洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として活性能力の高い温水を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。なお、このときの温水の温度は、摂氏６０度乃至摂氏８０度とすることが好ましい。
【００３５】
なお、上述した除去液供給工程（ステップＳ１）および洗浄媒体供給工程（ステップＳ３）においては、電磁弁７６が開放され、裏面洗浄ノズル７４よりスピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの裏面に温水や純水等の裏面洗浄液が供給される。これにより、基板Ｗの裏面側に、基板Ｗの表面から除去された反応生成物等が回り込むことを防止することが可能となる。
【００３６】
そして、基板Ｗを高速回転させることにより、基板Ｗに付着した温水等を振り切り除去する洗浄媒体振り切り工程が実行される（ステップＳ４）。この洗浄媒体振り切り工程においては、スピンチャック７０により、基板Ｗを５００ｒｐｍ以上、好ましくは１０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍの回転速度で回転させる。
【００３７】
以上の工程が完了すれば、基板Ｗの処理を終了する。
【００３８】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図５は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図５は、上述した図３と同様、洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示している。図１および図２に示す除去液供給機構３０等の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００３９】
この第２実施形態に係る基板処理装置においては、上述した第１実施形態に係る温水の代わりに、基板Ｗに対して水蒸気を供給するようにしている。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４０】
この第２実施形態に係る洗浄媒体供給機構５０は、図５に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としての水蒸気を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、第１実施形態の場合と同様、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００４１】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６およびスチーマー４３を介して純水の供給部４１と接続されている。純水の供給部４１から供給された純水はスチーマーにより急速に加熱されて水蒸気となり、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に噴出される。なお、符号５５は水蒸気供給用のチューブを示している。
【００４２】
この第２実施形態に係る基板処理装置により、図４における洗浄媒体供給工程（ステップＳ４）を実行する際には、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としての水蒸気を噴出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に水蒸気が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００４３】
この第２実施形態に係る基板処理装置を利用しての洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として活性能力の高い水蒸気を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、ここでいう水蒸気は純水を熱して得られた、気体の状態になっている水であるが、前記水蒸気には水の細かい液滴も含む。該水の細かい液滴は気体の状態になっている水が凝結したものや液体の純水に超音波を付与して発生させたものが含まれる。
【００４５】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第３実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図６は、上述した図３と同様、洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示している。図１および図２に示す除去液供給機構３０等の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００４６】
この第３実施形態に係る基板処理装置においては、上述した第１実施形態に係る温水の代わりに、基板Ｗに対して高圧の二酸化炭素を供給するようにしている。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４７】
この第３実施形態に係る洗浄媒体供給機構５０は、図６に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としての高圧の二酸化炭素を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、第１実施形態の場合と同様、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００４８】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６を介して二酸化炭素の供給部４４と接続されている。二酸化炭素の供給部４４から供給された二酸化炭素は、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に噴出される。なお、符号５５は二酸化炭素供給用のチューブを示している。
【００４９】
この第３実施形態に係る基板処理装置により、図４における洗浄媒体供給工程（ステップＳ４）を実行する際には、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としての高圧の二酸化炭素を噴出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に高圧の二酸化炭素が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００５０】
この第３実施形態に係る基板処理装置を利用しての洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として基板Ｗにダメージを与えることなく基板Ｗの洗浄能力を向上させることか可能な高圧の二酸化炭素を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００５１】
なお、二酸化炭素に代えて、窒素ガス等の他の気体を使用するようにしてもよい。
【００５２】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第４実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図７は、上述した図３と同様、洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示している。図１および図２に示す除去液供給機構３０等の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００５３】
この第４実施形態に係る基板処理装置においては、上述した第１実施形態に係る温水の代わりに、基板Ｗに対して氷の小片を供給するようにしている。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５４】
この第２実施形態に係る洗浄媒体供給機構５０は、図７に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としての氷の小片を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、第１実施形態の場合と同様、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００５５】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６および粉砕混合部４５を介して氷の供給部４６と接続されている。氷の供給部４６から供給された氷は、粉砕混合部４５により小片状に粉砕される。そして、粉砕後の氷の小片は、粉砕混合部４５からそこに供給された窒素ガスをキャリアガスとして搬送され、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に噴出される。なお、符号５５は氷の小片供給用のチューブを示している。
【００５６】
この第４実施形態に係る基板処理装置により、図４における洗浄媒体供給工程（ステップＳ４）を実行する際には、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としての氷の小片を窒素ガスをキャリアガスとして噴出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に氷の小片が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００５７】
この第４実施形態に係る基板処理装置を利用しての洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として物理的な力で基板を洗浄する氷の小片を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。なお、このときの氷の小片の大きさは、数十ミクロン程度とすることが好ましい。
【００５８】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図８は、この発明の第５実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図８は、上述した図３と同様、洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示している。図１および図２に示す除去液供給機構３０等の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００５９】
この第５実施形態に係る基板処理装置においては、上述した第１実施形態に係る温水の代わりに、基板Ｗに対してドライアイス（固形状二酸化炭素）の小片を供給するようにしている。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６０】
この第５実施形態に係る洗浄媒体供給機構５０は、図８に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としてのドライアイスの小片を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、第１実施形態の場合と同様、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００６１】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６および第４実施形態と同様の粉砕混合部４５を介してドライアイスの供給部４７と接続されている。ドライアイスの供給部４７から供給されたドライアイスは、粉砕混合部４５により小片状に粉砕される。そして、粉砕後のドライアイスの小片は、粉砕混合部４５からそこに供給された窒素ガスをキャリアガスとして搬送され、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に噴出される。なお、符号５５はドライアイスの小片供給用のチューブを示している。
【００６２】
この第５実施形態に係る基板処理装置により、図４における洗浄媒体供給工程（ステップＳ４）を実行する際には、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としてのドライアイスの小片を窒素ガスをキャリアガスとして噴出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域にドライアイスの小片が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００６３】
この第５実施形態に係る基板処理装置を利用しての洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として物理的な力で基板を洗浄するドライアイスの小片を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。なお、このときのドライアイスの小片の大きさは、数十ミクロン程度とすることが好ましい。
【００６４】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図９は、この発明の第６実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。なお、図９は、上述した図３と同様、洗浄媒体供給機構５０とスピンチャック７０と飛散防止用カップ７３との関係を示している。図１および図２に示す除去液供給機構３０等の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００６５】
この第６実施形態に係る基板処理装置においては、上述した第１実施形態に係る温水の代わりに、基板Ｗに対して水素水を供給するようにしている。なお、以下の説明においては、上述した第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６６】
この第６実施形態に係る洗浄媒体供給機構５０は、図９に示すように、基板Ｗに向けて洗浄媒体としての水素水を吐出するための吐出ノズル５１を備える。この吐出ノズル５１は、第１実施形態の場合と同様、ノズル移動機構５２の駆動により鉛直方向を向く軸５３を中心として揺動するアーム５４の先端に配設されている。このため、吐出ノズル５１は、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間を往復移動可能となっている。なお、ノズル移動機構５２は、アーム５４を上下方向にも移動させ得る構成となっている。
【００６７】
また、吐出ノズル５１は、電磁弁５６を介して水素水の供給部４８と接続されている。水素水の供給部４８から供給された水素水は、吐出ノズル５１から基板Ｗ上に噴出される。なお、符号５５は水素水供給用のチューブを示している。
【００６８】
この第６実施形態に係る基板処理装置により、図４における洗浄媒体供給工程（ステップＳ４）を実行する際には、基板Ｗをスピンチャック７０により保持して低速で回転させる。そして、洗浄媒体供給機構５０におけるノズル移動機構５２の駆動により、吐出ノズル５１を、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの回転中心と対向する位置と、この基板Ｗの端縁と対向する位置との間で往復移動させるとともに、電磁弁５６を開放して吐出ノズル５１から洗浄媒体としての水素水を噴出させる。これにより、スピンチャック７０に保持されて回転する基板Ｗの表面全域に水素水が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
【００６９】
この第６実施形態に係る基板処理装置を利用しての洗浄媒体供給工程においては、洗浄媒体として活性能力の高い水素水を利用することから、有機物の洗浄能力が向上し、除去液供給工程で膨潤した反応生成物の残滓を効率よく短時間で剥離洗浄することが可能となる。また、従来の純水による洗浄行程を省略し得ることから、装置の低コスト化と処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００７０】
なお、この明細書で述べる水素水とは、水（純水）中に水素が溶解された液体をいう。
【００７１】
上述した第１乃至第６実施形態においては、ドライエッチング工程を経た基板Ｗに対して、ドライエッチング時に生成されたポリマーを除去する基板処理装置にこの発明を適用した場合について説明したが、この発明はドライエッチング時に生成されたポリマーが存在する基板Ｗからポリマーを除去することに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、この発明は、プラズマアッシングの際に生成されたポリマーを基板から除去する場合にも適用可能である。すなわち、この発明は、ドライエッチング以外の各種処理において、レジストに起因して生成されたポリマーを基板から除去する基板処理装置に適用することも可能である。
【００７３】
また、この発明は、ドライエッチングや、プラズマアッシングによる処理で生成されるポリマーを除去することに限定されるものではなく、レジストに由来する各種反応生成物を基板から除去する場合も含む。
【００７４】
例えば、レジスト膜をマスクとして、レジスト膜で覆われていない部分の前記薄膜に不純物拡散処理を行った基板を処理する場合にこの発明を適用してもよい。すなわち、このような不純物拡散処理には、例えば、イオンインプランテーションがあるが、このような処理を経た基板ではレジスト膜の下方に存在しレジスト膜で覆われていない部分の薄膜にはもちろん、レジスト膜にもイオンが入り込む。これにより、レジストの一部もしくは全部が変質し、この明細書で述べる「レジストが変質して生じた反応生成物」となっている。このような反応生成物も有機物であり、この発明に係る基板処理装置の除去対象となっている。
【００７５】
また、この発明ではレジストに由来する反応生成物を基板から除去することに限らず、レジストそのものを基板から除去する場合も含む。
【００７６】
例えば、レジストが塗布され、該レジストに模様（配線パターン等）が露光され、該レジスト膜が現像され、該レジストの下方に存在する下層に対して下層処理が施された基板を対象とし、下層処理が終了して不要になったレジスト膜を除去する場合も含まれる。
【００７７】
より具体的に言うと、レジスト膜が現像された後、下層としての薄膜に対して例えばエッチング処理を行った場合が含まれる。このときのエッチング処理が、エッチング液を供給して行うウエットエッチングであるか、ＲＩＥなどのドライエッチングであるかを問わず、エッチング処理後においてはレジスト膜は不要になるので、これを除去する必要がある。このようなエッチング処理後のレジスト除去処理も、この発明に係る基板処理装置の対象となる。
【００７８】
また、その他には、レジスト膜が現像された後、下層としての薄膜に下層処理として不純物拡散を行った場合、不純物拡散処理後はレジスト膜は不要になるのでこれを除去する必要があるが、このときのレジスト除去処理も、この発明に係る基板処理装置の対象となる。
【００７９】
なお、これらの場合、不要になったレジスト膜を除去するのと同時に、レジスト膜が変質して生じた反応生成物があればこれも同時に除去できるので、スループットが向上するとともに、コストを削減できる。
【００８０】
例えば、前記エッチング処理において、下層である薄膜に対してドライエッチングを施した場合はレジストに由来する反応生成物も生成される。よって、ドライエッチング時に下層である薄膜をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物も同時に除去できる。また、下層である薄膜に対して不純物拡散処理（特にイオンインプランテーション）を行った場合にもレジストに由来する反応生成物が生成される。よって、不純物拡散処理時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物も同時に除去できる。
【００８１】
さらには、この発明に係る基板処理装置によれば、レジストに由来する反応生成物やレジストそのものを基板から除去することに限らず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵した微細な汚染物質などを基板から除去することも可能となる。
【００８２】
また、上述した第１乃至第６実施形態においては、除去液供給機構３０を使用して基板Ｗに除去液を供給した後、洗浄媒体供給機構５０を利用して基板Ｗに各種の洗浄媒体を供給することで有機物の除去処理を完了させているが、洗浄媒体供給機構５０を利用して基板Ｗにさらに純水を供給して、基板Ｗを再度純水により洗浄するようにしてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項５に記載の発明によれば、簡易な構成でありながら、有機物の除去処理を短時間に完了することが可能となる。また、ペーハーショックの有効に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る基板処理装置の平面概要図である。
【図２】  この発明に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図３】  この発明に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図４】  この発明に係る基板処理装置による基板Ｗの処理動作を示すフローチャートである。
【図５】  この発明の第２実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図６】  この発明の第３実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図７】  この発明の第４実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図８】  この発明の第５実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【図９】  この発明の第６実施形態に係る基板処理装置を側方から見た概要図である。
【符号の説明】
３０    除去液供給機構
３１    吐出ノズル
３７    除去液の供給部
４１    純水の供給部
４２    ヒータ
４３    スチーマー
４４    二酸化炭素の供給部
４５    粉砕混合部
４６    氷の供給部
４７    ドライアイスの供給部
４８    水素水の供給部
５０    洗浄媒体供給機構
５１    吐出ノズル
７０    スピンチャック
７３    飛散防止用カップ
Ｗ      基板
【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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【図９】
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