(57)【要約】【課題】本発明は、最小の時間で、良好に洗浄処理を行うことができ、作業工数を削減することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供しようとするものである。【解決手段】フォトマスク基板処理装置はフォトマスク基板１１が収容されるチャンバ１０と、チャンバ１０内のフォトマスク基板１１に硫酸を供給する処理液供給部１４と、チャンバ１０内のフォトマスク基板１１に純水を供給する洗浄液供給部１５と、チャンバ１０から排出される排液に含有される不純物量を所定時間毎に測定する測定器１６と、測定器１６により測定された不純物量および時間との関係から不純物量の変化量を演算し、変化量に基づき、洗浄液供給部１５による純水の供給を停止させる制御部１７と、を具備している。【選択図】図１
2009200346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を薬液処理した後、前記基板に洗浄液を供給して洗浄し、
洗浄後の排液中の不純物量を所定時間毎に測定し、
前記測定された不純物量と、前記時間との関係から、前記不純物量の変化量を演算し、
前記演算された変化量に基づき、前記基板に対する洗浄液の供給を停止し、洗浄を終了させることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記変化量が予め設定された基準変化量以下となった場合、前記基板の洗浄を終了させることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記不純物量の測定は、前記不純物量を所定時間毎に、複数回測定し、
前記変化量の演算は、前記複数回測定された不純物量から、単位時間あたりの前記不純物量の変化量を演算することを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】
基板が収容される処理容器と、
前記処理容器内の前記基板に薬液を供給する第１の供給部と、
前記処理容器内の前記基板に洗浄液を供給する第２の供給部と、
前記処理容器から排出される排液に含有される不純物量を所定時間毎に測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記不純物量および前記時間との関係から前記不純物量の変化量を演算し、前記変化量に基づき、前記第２の供給部による前記洗浄液の供給を停止させる制御部と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記変化量が予め設定された基準変化量以下となった場合、前記第２の供給部による前記洗浄液の供給を停止させることを特徴とする、請求項４記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造に使用される基板、例えばフォトマスク基板の処理方法及びその処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造に使用されるフォトマスク基板は、石英基板上に遮光膜によりパターンが形成されている。このパターン材料としては、例えばクロム（Ｃｒ）又は酸窒化モリブデンシリコン（ＭｏＳｉＯＮ）が使用される。フォトマスク基板は、基板上に形成されたパターンに応じて、Ｃｒの面積が多い場合、ＭｏＳｉＯＮの面積が多い場合、さらに石英の面積が多い場合がある。
【０００３】
フォトマスクはレジスト、ペリクル粘着剤、異物等の除去に硫酸を含む薬液処理を行うのが一般的であるが、薬液に由来する硫酸成分は洗浄後もマスク表面に吸着し、除去し難い。残留した硫酸成分は大気中等のアンモニア成分と反応して硫酸アンモニウムを形成することが確認されており、パターン上に析出するとウェハ上に欠陥として転写され、歩留まり低下を引き起こす。このため硫酸成分の十分な除去が必要だが、必要以上の洗浄によって遮光膜の特性を損なわないよう配慮しなければならない。
【０００４】
基板上に残留する硫酸成分量は洗浄時間が長くなるに従い減少し、ある時間を境に一定値を示すようになる。このときの値自体は膜種によって異なるが、いずれの膜も同じ傾向を示すため、この時点を洗浄の終点とすれば、純水の無駄な消費や遮光膜へのダメージを抑えつつ、基板上の残留量を十分に減らすことができる。
【０００５】
従来、基板の洗浄処理に関する技術が種々開発されている。一例として、ウェハを純水で洗浄する際、洗浄後、排出された純水の比抵抗値を測定したり、ＰＨ値を測定したりし、この測定値が予め設定された目標値に達した場合、処理を終了するという技術が開発されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
しかし、フォトマスク基板は、マスクパターンや膜種によって基板上の成分の構成比率が異なるため、目標値を一意に定めることはできない。そのため、マスク毎に目標値を設定するために事前にテストを行う必要があり、作業工数が増えるという問題がある。
【０００７】
また、他の例として、洗浄時に処理手段から排出された純水を収容するセルと、セル内に導かれた純水の比抵抗値または濃度値を測定するセンサを有し、測定された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さと、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さとを比較し、純水が薬液から十分に置換されたと判定できた場合、リンス処理を終了させる判定手段を備えた基板処理装置が開発されている（例えば特許文献２を参照）。しかし、この基板処理装置も、リンス処理に使用される純水の比抵抗値または濃度値を使用する前に予め測定する必要がある。
【特許文献１】特開平９−２４６２２６号公報
【特許文献２】特許第３７７３３９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、最小の時間で、良好に洗浄処理を行うことができ、作業工数を削減することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の視点に係る基板処理方法は、基板を薬液処理した後、前記基板に洗浄液を供給して洗浄し、洗浄後の排液中の不純物量を所定時間毎に測定し、前記測定された不純物量と、前記時間との関係から、前記不純物量の変化量を演算し、前記演算された変化量に基づき、前記基板に対する洗浄液の供給を停止し、洗浄を終了させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の視点に係る基板処理装置は、基板が収容される処理容器と、前記処理容器内の前記基板に薬液を供給する第１の供給部と、前記処理容器内の前記基板に洗浄液を供給する第２の供給部と、前記処理容器から排出される排液に含有される不純物量を所定時間毎に測定する測定部と、前記測定部により測定された前記不純物量および前記時間との関係から前記不純物量の変化量を演算し、前記変化量に基づき、前記第２の供給部による前記洗浄液の供給を停止させる制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、最小の時間で、良好に洗浄処理を行うことができ、作業工数を削減することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るフォトマスク基板処理装置の概略的な構造を示している。
【００１４】
処理容器としてのチャンバ１０は、処理基板としてのフォトマスク基板を出し入れするための例えば開口部１０ａと、開口部１０ａを覆う図示せぬカバーを有している。チャンバ１０内にはフォトマスク基板１１が載置されるステージ１２が設けられ、チャンバ１０の例えば底部には、排水口１３が設けられている。また、チャンバ１０には第１の供給部としての処理液供給部１４と、第２の供給部としての洗浄液供給部１５が設けられている。さらに、例えば排水口１３には、排液中の不純物量を測定する測定器（測定部）１６が設けられている。測定器１６は、例えば排液の比抵抗を測定する周知のセンサにより構成され、この比抵抗より不純物量を測定する。この測定器１６の出力信号は、制御部１７に供給されている。制御部１７は、処理液供給部１４と洗浄液供給部１５に接続され、処理液供給部１４を制御するとともに、後述するように、測定器１６の出力信号に基づき洗浄液供給部１５を制御する。
【００１５】
処理液供給部１４は、制御部１７の制御に基づきステージ１２に載置されたフォトマスク基板１１に、例えば異物除去処理に使用される硫酸を供給する。洗浄液供給部１５は、制御部１７の制御に基づきフォトマスク基板１１に、洗浄液としての例えば純水を供給する。
【００１６】
排水口１３は、例えば異物除去処理に使用される硫酸などの薬液や、洗浄（リンス）に使用される洗浄液を排出する。
【００１７】
上記構成において動作について説明する。
【００１８】
開口部１０ａよりフォトマスク基板１１が、チャンバ１０内に搬入され、ステージ１２上に配置される。その後、カバーにより開口部１０ａが閉鎖され、処理液供給部１４よりチャンバ１０内に硫酸が供給される。供給された硫酸により、ステージ１２に配置されたフォトマスク基板１１は異物除去処理（薬液処理）が行われる。異物除去処理が終了した後、洗浄液供給部１５よりチャンバ１０内に純水が供給され、フォトマスク基板１１の表面に残留した硫酸が洗浄される。フォトマスク基板１１の洗浄処理が行われている間、測定器１６により所定時間毎に排液中の不純物量（硫酸の量）が測定され、制御部１７に供給される。制御部１７は、測定器１６から供給される測定値に基づき単位時間あたりの不純物の変化量を演算する。
【００１９】
図２は、膜種ごとのフォトマスク基板の洗浄時間と、洗浄後のフォトマスク基板に残留する硫酸イオン量との関係を示したグラフである。
【００２０】
図２に示すように、硫酸イオンの残留値は、Ｃｒ、ＭｏＳｉＯＮ、石英によってそれぞれ異なっている。さらに、フォトマスク基板上のＣｒ、ＭｏＳｉＯＮ、石英の比率は製品によって異なる。
【００２１】
図３は、Ｃｒ、ＭｏＳｉＯＮ、石英を含むフォトマスク基板の洗浄時間と、洗浄後のフォトマスク基板に残留する硫酸イオン量との関係を示したグラフである。洗浄時間Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎに対応する硫酸イオン量をＣ１、Ｃ２、…、Ｃｎと示している。
【００２２】
フォトマスク基板１１の洗浄中、測定器１６によって、排水口１３より排出される排液中に含まれる不純物量Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｎが、設定された時間Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎに亘って測定される。制御部１７は、測定器１６によって測定された不純物量と時間とのデータを用いて、Ｔ１―Ｔ２、…、Ｔｎ−１−Ｔｎ間の不純物の変化量、（Ｃ２−Ｃ１）／（Ｔ２−Ｔ１）、…、（Ｃｎ−Ｃｎ−１）／（Ｔｎ−Ｔｎ−１）を算出する。つまり、単位時間あたりの不純物の変化量ｄＣ／ｄＴが算出される。例えば、この変化量ｄＣ／ｄＴが、設定された基準値、例えば１ｎｇ／ｍｉｎ以下となった時点で、制御部１７は洗浄液供給部１５に純水の供給を停止させ、フォトマスク基板１１の洗浄を終了させる。
【００２３】
基準値としては、図２に示すグラフの傾き（変化量ｄＣ／ｄＴ）がほぼ０になりそうな唯一の値を任意に選択することができる。また、例えば不純物量が洗浄時間の許容範囲内でほぼゼロとなることが予め分かっている場合、基準値は不要であり、変化量がほぼゼロ（（Ｃｉ−Ｃｉ−１）／（Ｔｉ−Ｔｉ−１）−（Ｃｉ＋１−Ｃｉ）／（Ｔｉ＋１−Ｔｉ）≒０）となった時点で、純水の供給を停止して洗浄を終了させることができる。
【００２４】
また、制御部１７により、ＴとｄＣ／ｄＴとの関係式を導出し、変化量が、設定された基準値ｄＣ／ｄＴ以下となる時間Ｔｎを算出（予測）し、時間Ｔｎとなった時点で制御部１７が洗浄液供給部１５に、純水の供給を停止させるという手段も可能である。
【００２５】
尚、測定器１６による測定間隔は、等間隔であっても良いし、任意の間隔であっても良い。
【００２６】
上記実施形態によれば、フォトマスク基板１１が収容されるチャンバ１０の排水口１３から排出される排液に含まれる不純物量を測定器１６により所定時間毎に測定し、制御部１７によって、不純物量の単位時間あたりの変化量を演算し、この変化量が基準値以下となった場合、純水の供給を停止させ、洗浄処理を終了している。このため、フォトマスク基板に含まれるＣｒ、ＭｏＳｉＯＮ、石英の比率とは無関係に、洗浄処理の終了タイミングを判別でき、洗浄処理を終了させることができる。したがって、従来のように、マスクパターン毎に基準値を設定する必要がない。このため、図２に示すような膜種ごとの硫酸イオン残留値に依存するマスクの基準パターンを定期的に測定したり、複数の基準値を、例えば予備実験をして求めたりする必要がないため、作業工数を削減することができる。
【００２７】
しかも、最小限の時間で、適切に洗浄を終了させることができるため、高価な純水の使用量を削減することができるとともに、フォトマスク基板へのダメージも最小限に抑えることが可能である。
【００２８】
尚、上記実施形態は、フォトマスク基板の洗浄処理について説明したが、フォトマスク基板に限らず、本発明をウェハの洗浄処理に適用することも可能である。
【００２９】
その他、発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るフォトマスク基板処理装置を示す概略図。
【図２】フォトマスク基板の洗浄時間と、残留硫酸イオン量との関係を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係るフォトマスク基板の洗浄時間と、残留硫酸イオン量との関係を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１０…チャンバ、１１…フォトマスク基板、１４…処理液供給部、１５…洗浄液供給部、１６…測定器、１７…制御部。
【図１】
2009200346.tif 000003
【図２】
2009200346.tif 000004
【図３】
2009200346.tif 000005