(57)【要約】【課題】処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することが可能な基板処理方法を提供する。【解決手段】主表面に複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理方法であって、基板の主表面に第１の処理液を供給し、基板の主表面に第１の処理液を付着させ、基板の主表面に第１の処理液が付着した状態で、第１の処理液よりも表面張力が大きい第２の処理液を基板の主表面に供給し、第２の処理液により基板の主表面を処理する。【選択図】図６
2009231346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理方法であって、
前記パターンが形成された前記基板の主表面に第１の処理液を供給し、前記基板の前記主表面に第１の処理液を付着させ、
前記基板の前記主表面に前記第１の処理液が付着した状態で、前記第１の処理液よりも表面張力が大きい第２の処理液を前記基板の前記主表面に供給し、前記第２の処理液により前記基板の主表面を処理する
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記基板の前記主表面に対する前記第１の処理液の濡れ性が、前記基板の前記主表面に対する前記第２の処理液の濡れ性よりも、高い
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】
前記第２の処理液による処理が、前記パターンをマスクとして前記第２の処理液により前記基板の主表面をエッチングする処理である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理装置であって、
前記パターンが形成された前記基板の主表面に付着させるための第１の処理液を供給する前処理液供給部と、
前記基板の前記主表面に前記第１の処理液が付着した状態で、前記第１の処理液よりも表面張力が大きい第２の処理液を前記基板の前記主表面に供給し、前記第２の処理液により前記基板の主表面を処理する処理部と、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
前記基板の前記主表面に対する前記第１の処理液の濡れ性が、前記基板の前記主表面に対する前記第２の処理液の濡れ性よりも、高い
ことを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例えば、半導体基板やガラス基板等の基板を薬液、純水等の処理液によって処理する基板処理装置および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板処理装置には、該パターンが形成された基板を薬液（処理液）が貯留された処理槽に投入して該薬液により洗浄処理し、表面張力が該薬液よりも小さい低表面張力溶液を該処理槽に供給して該薬液と置換し、その後、該基板を該処理槽から搬出し乾燥させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これにより、該基板を該処理槽から搬出する際に、該薬液の表面張力により、該パターンが倒壊するのを抑制することができる。
【０００４】
しかし、上述のように、上記従来技術は、基板を薬液に投入する場合を想定したものではない。
【特許文献１】特開２００７−２１４４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、基板に形成されたパターンの処理液による処理前の倒壊を抑制することが可能な基板処理装置および基板処理方法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】
本発明の一態様に係る基板処理方法は、
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理方法であって、
前記パターンが形成された前記基板の主表面に第１の処理液を供給し、前記基板の前記主表面に第１の処理液を付着させ、
前記基板の前記主表面に前記第１の処理液が付着した状態で、前記第１の処理液よりも表面張力が大きい第２の処理液を前記基板の前記主表面に供給し、前記第２の処理液により前記基板の主表面を処理することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る基板処理装置は、
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理装置であって、
前記パターンが形成された前記基板の前記主表面に付着させるための第１の処理液を供給する前処理液供給部と、
前記基板の前記主表面に前記第１の処理液が付着した状態で、前記第１の処理液よりも表面張力が大きい第２の処理液を前記基板の前記主表面に供給し、前記第２の処理液により前記基板の主表面を処理する処理部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る基板処理装置および基板処理方法によれば、処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（比較例）
図１は、レジスト剥離処理後における、半導体基板上に形成されたアモルファスシリコンパターンが倒壊する前後の状態を説明するための図である。
【００１０】
近年、半導体基板やガラス基板等の基板に形成されるパターンの微細化が進んでいる。したがって、図１に示すように、例えば、レジスト剥離、洗浄処理またはエッチング処理等の薬液（処理液）を用いる基板の処理において、処理の終了後基板を乾燥させる際に従来技術のような対策を実施しても、処理開始前、乾いた基板が薬液で濡れる際に該薬液の表面張力によりパターンが倒壊する場合がある。
【００１１】
ここで、図２は、表面張力の大きい液体（処理液）の表面張力により隣接するパターンが倒壊する場合のモデルの一例を説明するための図である。
【００１２】
図２に示すように、処理液の表面張力が大きい場合、乾いた基板が処理液に濡れるとき、基板に形成されたパターン間に処理液が浸透すると、パターンに表面張力が加わることとなる（ａ）。この表面張力により、複数個隣接するパターンが倒壊し得る（ｂ）。
【００１３】
また、図３Ａおよび図３Ｂは、表面張力の大きい液体（処理液）の表面張力により複数個隣接するパターンが倒壊する場合のモデルの他の例を説明するための図である。
【００１４】
図３Ａに示すように、処理液の表面張力が大きい場合、乾いた基板が処理液に濡れるとき、パターン、気体、処理液の三重点において、処理液の表面張力によりパターンに応力が加わることとなる。この応力により、複数個隣接するパターンが倒壊し得る。
【００１５】
また、図３Ｂに示すように、処理液の表面張力が大きい場合、乾いた基板が処理液に濡れるとき、基板上に形成されたパターン間の溝に該処理液が浸透しないことがある。この場合、パターン間に気泡が発生し、パターンに応力が加わることとなる。この応力により、複数個隣接するパターンが倒壊し得る。
【００１６】
以上のようにして、処理液による基板の処理前に、パターンが倒壊してしまうと、所望の処理をし、または、所望の特性を得ることができない。例えば、処理液による処理前（処理液に浸積する前）に、マスクに相当するパターンが倒壊してしまうと、所望のエッチングをすることができない。
【００１７】
一方、図４は、表面張力の小さい液体にパターンが濡れている場合のモデルを説明するための図である。
【００１８】
図４に示すように、表面張力の小さい液体にパターンが濡れる場合は、表面張力が小さい。また、表面張力の小さい液体にパターンが濡れる場合は、図３に示すような気泡は発生しにくい。すなわち、パターンの倒壊が発生しにくい。
【００１９】
そこで、本発明の一態様においては、最初に基板が処理液（薬液）に晒される際に、パターンに働く表面張力が小さくなるような処理を施す。そして、一旦、基板全体を液体に濡らした後に薬液による処理を開始する。
【００２０】
これにより、乾いた基板を処理液に濡らす際、既述のようなメカニズムで発生する力による該パターンの倒壊を、抑制する。
【００２１】
以下、本発明を適用した各実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２２】
本発明の一態様である本実施例１では、基板をバッチ式で処理する場合について説明する。
【００２３】
図５は、本発明の一態様である実施例１に係る基板処理装置１００の構成の一例を示す図である。
【００２４】
図５に示すように、基板処理装置１００は、前処理液供給部２と、処理部３と、チャンバ４と、を備える。この基板処理装置１００は、これらの前処理液供給部２と、処理部３と、を用いて、複数のパターンが隣接して形成された基板であるウエハ１の主表面を処理する。なお、ウエハ（基板）１の“主表面”とは、ウエハの上面、パターンの上面およびパターンの側面を含む面を意味するものとする（以下同じ）。
【００２５】
ウエハ１には、半導体基板やガラス基板等が含まれる。また、ウエハ１上に形成されるパターンには、例えば、酸化膜、窒化膜、または、レジスト膜等が含まれる。
【００２６】
前処理液供給部２は、第１の処理液供給管２ａと、第１のバルブ２ｂと、を有する。
【００２７】
第１の処理液供給管２ａに設けられた第１のバルブ２ｂを制御することにより、第２の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１がチャンバ４内に供給されるようになっている。
【００２８】
処理部３は、第２の処理液供給管３ａと、第２のバルブ３ｂと、処理槽３ｃと、を有する。
【００２９】
第２の処理液供給管３ａは、処理槽３ｃに接続されている。この第２の処理液供給管３ａに設けられた第２のバルブ３ｂを制御することにより、第２の処理液供給管３ａから第２の処理液Ｐ２が処理槽３ｃに供給されるようになっている。
【００３０】
処理槽３ｃは、密閉されたチャンバ４内に配置されている。この処理槽３ａは、第２の処理液Ｐ２を貯留する。処理槽３ｃは、この第２の処理液Ｐ２にウエハ１を浸積してウエハ１を処理するようになっている。
【００３１】
ここで、第１の処理液Ｐ１には、第２の処理液Ｐ２よりも表面張力が小さい（すなわち、第２の処理液Ｐ２の表面張力が第１の処理液Ｐ１の表面張力よりも大きい）ものが選択される。より好ましくは、第１の処理液Ｐ１には、ウエハ１の主表面に対する濡れ性が第２の処理液よりも高いものが選択される。
【００３２】
例えば、第２の処理液Ｐ２が純水の場合は、第１の処理液Ｐ１には、イソプロピルアルコール、ハイドロフルオロエーテル等のアルコール、または、界面活性剤を含有する溶液等が選択される。
【００３３】
また、この処理槽３ｃは、第１の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１を供給されるようになっている。これにより、処理槽３ｃは、上層部に第１の処理液Ｐ１を貯留し、下層部に第２の処理液Ｐ２を貯留することができる。なお、処理槽３ｃは、上層部の第１の処理液Ｐ１をオーバフローさせて排出してから、第２の処理液Ｐ２でウエハ１を処理する。
【００３４】
ここで、「第２の処理液による処理」には、例えば、ウエハに形成されたパターンをマスクとして、ウエハの主表面の一部（ウエハの上面）をエッチング除去する処理や、アルカリまたは酸等でパーティクルや金属不純物を除去する処理や、レジストを剥離するような処理等が含まれる。
【００３５】
次に、以上のような構成を有する基板処理装置１００を用いた基板処理方法について説明する。
【００３６】
図６は、実施例１に係る基板処理方法のフローの一例を示す図である。
【００３７】
図６に示すように、先ず、第２の処理液供給管３ａから第２の処理液Ｐ２を処理槽３ｃに供給し、処理槽３ｃに第２の処理液Ｐ２を貯留させる（ａ）。
【００３８】
次に、第１の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１を処理槽３ｃに供給し、処理槽３ｃの上層部に第１の処理液Ｐ１を貯留させる。このとき、処理槽３ｃの下層部には、第２の処理液Ｐ２が貯留されている（ｂ）。
【００３９】
次に、ウエハを処理槽３ｃに上方から投入する。すなわち、ウエハを第２の処理液Ｐ２中へ投入する前に、第２の処理液Ｐ２よりも表面張力の小さな液体（第１の処理液Ｐ１）の層を通過させる（ｃ）。
【００４０】
すなわち、少なくともウエハの主表面に第１の処理液Ｐ１を供給し、ウエハの主表面に第１の処理液Ｐ１を付着させる。これにより、ウエハの主表面を表面張力の小さい液体で濡れた状態する。
【００４１】
次に、ウエハを処理槽３ｃの下層部の第２の処理液Ｐ２中まで浸積させる（ｄ）。すなわち、ウエハ１の主表面に第１の処理液Ｐ１が付着した状態で、第２の処理液Ｐ２をウエハ１の主表面に供給する（第１の処理液Ｐ１と第２の処理液Ｐ２とを置換）。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００４２】
次に、第１の処理液Ｐ１を処理槽３ｃからオーバフローさせて排出した後、第２の処理液Ｐ２によりウエハの主表面を処理する（ｅ）。
【００４３】
ここまでのフローにより、第２の処理液Ｐ２による処理前におけるパターンの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２によりウエハを処理することができる。
【００４４】
第２の処理液Ｐ２の処理が終了した後、再び、第１の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１を処理槽３ｃに供給し、処理槽３ｃの上層部に第１の処理液Ｐ１を貯留させる（ｆ）。
【００４５】
次に、ウエハを大気中に払い出す前に、第２の処理液Ｐ２よりも表面張力の小さな液体（第１の処理液Ｐ１）の層を通過させる（ｇ）。
【００４６】
次に、ウエハを大気中に払い出して乾燥させる（ｈ）。既述のように第１の処理液Ｐ１の表面張力は第２の処理液の表面張力よりも小さいので、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００４７】
以上のフローにより、ウエハ上に形成されたパターンの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２によりウエハを処理することができる。
【００４８】
ここで、図６の（ａ）から（ｄ）のフローをより具体的にした例について説明する。
【００４９】
図７は、実施例１の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの一例の一部を示す図である。
【００５０】
図７に示すように、処理槽３ｃ内の第２の処理液Ｐ２である純水の上に第１の処理液であるＩＰＡを直接添加することにより、ＩＰＡ層を作成する（ａ）。
【００５１】
そして、ウエハを処理槽３ｃへと投入する際にＩＰＡ層を通過させてから（ｂ）、純水中へ浸積する（ｃ）。後のフローは、例えば、図６の（ｅ）以降のフローと同様のフローが実施される。
【００５２】
上述の例では、上層部に第１の処理液Ｐ１の層を形成した後にウエハを処理槽３ｃに投入した。しかし、処理槽３ｃ内に第１の処理液Ｐ１を貯留した後、第２の処理液Ｐ２を処理槽３ｃに供給することにより、第１の処理液Ｐ１をオーバフローさせてもよい。
【００５３】
図８は、実施例１の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの他の例の一部を示す図である。
【００５４】
図８に示すように、処理槽３ｃ内をＩＰＡで満たした状態でウエハを投入する（ａ）。これにより、ウエハの主表面を表面張力の小さい液体で濡れた状態する。すなわち、ウエハの主表面にＩＰＡを供給し、ウエハの主表面にＩＰＡを付着させる。
【００５５】
次に、純水を処理槽３ｃに供給することによりオーバフローさせ（ｂ）、ＩＰＡを追い出したす（ｃ）。すなわち、ウエハ１の主表面にＩＰＡが付着した状態で、純水をウエハ１の主表面に供給する。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００５６】
以上のように、本実施例に係る基板処理装置および基板処理方法によれば、処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【実施例２】
【００５７】
実施例１では、処理槽に第１の処理液が貯留された状態で該処理槽にウエハを投入する構成の一例について説明した。
【００５８】
本実施例２では、第１の処理液の雰囲気中から第２の処理液が貯留された処理槽にウエハを投入する構成の一例について述べる。
【００５９】
図９は、本発明の一態様である実施例２に係る基板処理装置２００の構成を示す回路図である。なお、図９において、図５の符号と同じ符号は、実施例１と同様の構成を示す。
【００６０】
図９に示すように、基板処理装置２００は、実施例１の基板処理装置１００と同様に、前処理液供給部２と、処理部３と、チャンバ４と、を備える。この基板処理装置２００は、これらの前処理液供給部２と、処理部３と、を用いて、主表面に複数のパターンが隣接して形成された基板であるウエハ１を処理する。
【００６１】
前処理液供給部２は、第１の処理液供給管２０２ａと、第１のバルブ２ｂと、を有する。
【００６２】
第１の処理液供給管２０２ａに設けられた第１のバルブ２ｂを制御することにより、第２の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１がチャンバ４内に供給されるようになっている。
【００６３】
既述のように、実施例１では、第１の処理液供給管２ａから第１の処理液Ｐ１が直接処理槽３ｃに供給される。一方、この実施例２では、第１の処理液供給管２０２ａから第１の処理液Ｐ１の蒸気をチャンバ４内に供給する。この第１の処理液Ｐ１の蒸気が冷却されることにより、処理槽３ｃの上層部に第１の処理液Ｐ１が貯留される。
【００６４】
基板処理装置２００の他の構成は、実施例１の基板処理装置１００と同様である。
【００６５】
次に、以上のような構成を有する基板処理装置２００を用いた基板処理方法について説明する。
【００６６】
図１０は、実施例２の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの一例の一部を示す図である。
【００６７】
図１０に示すように、第１の処理液Ｐ１であるＩＰＡの蒸気をチャンバ４内に供給する。これにより、処理槽３ｃ内の第２の処理液Ｐ２である純水の上にＩＰＡ層を作成する（ａ）。
【００６８】
そして、ウエハを処理槽３ｃへと投入する際にＩＰＡ蒸気およびＩＰＡ層を通過させてから（ｂ）、純水中へ浸積する（ｃ）。すなわち、ウエハ１の主表面に第１の処理液Ｐ１であるＩＰＡが付着した状態で、第２の処理液Ｐ２である純水をウエハ１の主表面に供給する（純水とＩＰＡとを置換）。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００６９】
後のフローは、例えば、実施例１と同様のフローが実施される。
【００７０】
なお、第１の処理液Ｐ１の蒸気中にウエハを投入することにより、基板の主表面に第１の処理液が付着すれば、処理槽３ｃは必ずしも上層部に第１の処理液Ｐ１を貯留してなくてもよい。しかし、より好ましくは、処理槽３ｃは、上層部に第１の処理液Ｐ１を貯留する方がよい。
【００７１】
以上のように、本実施例に係る基板処理装置および基板処理方法によれば、処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【実施例３】
【００７２】
既述の実施例１、２では、基板をバッチ式で処理する場合について説明した。
【００７３】
本実施例３では、基板を枚葉式で処理する場合について説明する。なお、ここでは、第１の処理液Ｐ１としてイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液Ｐ２として純水を選択した場合について説明するが、既述の他の処理液の組み合わせを用いてもよい。
【００７４】
図１１は、実施例３に係る基板処理方法のフローの一例を示す図である。
【００７５】
図１１に示すように、先ず、ノズル３０１から第１の処理液Ｐ１であるＩＰＡを少なくともウエハ１の主表面に供給する（ａ）。すなわち、ウエハ１の主表面にＩＰＡを供給し、ウエハの主表面にＩＰＡを付着させる。これにより、ウエハ１の主表面を表面張力の小さい液体で濡れた状態する。
【００７６】
次に、ノズル３０１から第２の処理液Ｐ２である純水をウエハ１の主表面に供給する（ｂ）。すなわち、ウエハ１の主表面にＩＰＡが付着した状態で、純水をウエハ１の主表面に供給する（純水とＩＰＡとを置換）。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００７７】
次に、純水によりウエハの主表面を処理（洗浄）する（ｃ）。
【００７８】
ここまでのフローにより、純水による処理前におけるパターンの倒壊を抑制しつつ、純水によりウエハを処理することができる。
【００７９】
処理が終了した後、純水がウエハ１の主表面に付着した状態で、再び、ノズル３０１からＩＰＡをウエハ１の主表面に供給する（純水とＩＰＡとを置換）。これにより、ウエハ１の主表面を表面張力が小さな液体で濡らす（ｄ）。
【００８０】
次に、ウエハ１を乾燥させる（ｅ）。既述のように、ＩＰＡの表面張力は純水の表面張力よりも小さいので、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００８１】
以上のフローにより、ウエハ上に形成されたパターンの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２である純水によりウエハを処理することができる。
【００８２】
以上のように、本実施例に係る基板処理方法によれば、処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【実施例４】
【００８３】
本実施例４では、表面張力による倒壊が起こり得る微細構造パターンとレジストパターンとが基板上に形成されている場合の一例について説明する。
【００８４】
図１２Ａ、図１２Ｂは、実施例４に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【００８５】
図１２Ａに示すように、基板１上にアモルファスシリコンパターン５がドライエッチングによって形成されている。また、基板１上に形成されたＴＥＯＳ膜５ａがレジストパターン６により被覆されている。
【００８６】
先ず、図１２Ａに示す状態の基板（ウエハ）１の主表面に第１の処理液Ｐ１を供給し、ウエハの主表面に第１の処理液Ｐ１を付着させる。これにより、基板１の主表面を表面張力の小さい液体で濡れた状態する。
【００８７】
なお、第１の処理液Ｐ１は、第２の処理液Ｐ２より濡れ性が高く、レジスト非溶解性であることが好ましい。さらには、第１の処理液Ｐ１は第２の処理液Ｐ２中でパターン上から除去されるか、反応、分解され、第２の処理液Ｐ２の効果を妨げないようにすることが好ましい。
【００８８】
次に、基板１の主表面に第１の処理液Ｐ１が付着した状態で、第２の処理液Ｐ２をウエハ１の主表面に供給する（第１の処理液Ｐ１と第２の処理液Ｐ２とを置換）。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、アモルファスシリコンパターン５の倒壊を防止することができる。
【００８９】
次に、第２の処理液Ｐ２により基板１の主表面を処理（洗浄）する。
【００９０】
ここまでのフローにより、第２の処理液Ｐ２による処理前におけるアモルファスシリコンパターン５の倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２により基板１を処理することができる。
【００９１】
そして、第２の処理液Ｐ２により基板１の主表面を処理した後、基板１の主表面に第２の処理液Ｐ２が付着した状態で、第２の処理液Ｐ２よりも表面張力が小さい第３の処理液Ｐ３を基板の主表面に供給する。第３の処理液Ｐ３は、レジスト溶解性であることが好ましい。このとき、図１２Ｂに示すように、第３の処理液Ｐ３によりレジストパターン６が溶解され、基板１上から除去される。
【００９２】
なお、第２の処理液Ｐ２がＢＨＦの場合は、第３の処理液Ｐ３には、ＩＰＡ等が選択される。
【００９３】
次に、基板１の主表面に第３の処理液Ｐ３が付着した状態で、基板の主表面を乾燥処理（蒸発乾燥）する。上述のように第３の処理液Ｐ３の表面張力は、第２の処理液Ｐ２の表面張力よりも小さいので、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【００９４】
以上のフローにより、基板１上に形成されたパターンの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２により基板１を処理することができる。
【００９５】
特に、第３の処理液Ｐ３でレジスト溶解も行うことにより、例えば、従来プロセスで行っていたレジスト除去のための洗浄プロセス（硫酸＋過酸化水素水の洗浄）の工程も省略可能となる。これにより、従来の該洗浄プロセスにおけるパターン倒壊のリスクも回避することが可能となる。
【００９６】
以上のように、本実施例に係る基板処理方法によれば、処理液による処理前における、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【実施例５】
【００９７】
本実施例５では、表面張力による倒壊が起こり得る微細構造パターンとレジストパターンとが基板上に形成されている場合の他の例について説明する。特に、ここでは、レジストパターンをマスクとして、下地の微細パターンをエッチングする場合について説明する。
【００９８】
図１３Ａないし図１３Ｃは、実施例５に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【００９９】
図１３Ａに示すように、基板１上に酸化膜パターン５ｂ、５ｃが形成されている。さらに、この酸化膜パターン５ｂ、５ｃ上にレジストパターン６ａが形成されている。
【０１００】
先ず、図１３Ａに示す状態の基板（ウエハ）１の主表面に第１の処理液Ｐ１を供給し、ウエハの主表面に第１の処理液Ｐ１を付着させる。これにより、基板１の主表面を表面張力の小さい液体で濡れた状態する。
【０１０１】
なお、第１の処理液Ｐ１は、第２の処理液Ｐ２より濡れ性が高く、レジスト非溶解性であることが好ましい。さらには、第１の処理液Ｐ１は第２の処理液Ｐ２中でパターン上から除去されるか、反応、分解され、第２の処理液Ｐ２の効果を妨げないようにすることが好ましい。
【０１０２】
次に、基板１の主表面に第１の処理液Ｐ１が付着した状態で、第２の処理液Ｐ２をウエハ１の主表面に供給する（第１の処理液Ｐ１と第２の処理液Ｐ２とを置換）。これにより、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、微細な酸化膜パターン５ｂの倒壊を防止することができる。
【０１０３】
次に、第２の処理液Ｐ２により基板１の主表面を処理（エッチング）する。ここでは、酸化膜パターン５ｂ、５ｃの側面がエッチングされる（図１３Ｂ）。
【０１０４】
ここまでのフローにより、第２の処理液Ｐ２による処理前における酸化膜パターン５ｂの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２により基板１を処理することができる。
【０１０５】
そして、第２の処理液Ｐ２により基板１の主表面を処理した後、基板１の主表面に第２の処理液Ｐ２が付着した状態で、第２の処理液Ｐ２よりも表面張力が小さい第３の処理液Ｐ３を基板の主表面に供給する。第３の処理液Ｐ３は、レジスト溶解性であることが好ましい。このとき、図１３Ｃに示すように、第３の処理液Ｐ３によりレジストパターン６が溶解され、基板１上から除去される。
【０１０６】
なお、第２の処理液Ｐ２が、例えば、緩衝フッ酸（ＢＨＦ）の場合は、第３の処理液Ｐ３には、ＩＰＡ等が選択される。
【０１０７】
次に、基板１の主表面に第３の処理液Ｐ３が付着した状態で、基板の主表面を乾燥処理（蒸発乾燥）する。上述のように第３の処理液Ｐ３の表面張力は、第２の処理液Ｐ２の表面張力よりも小さいので、既述のようなメカニズムで発生する力を抑え、パターンの倒壊を防止することができる。
【０１０８】
以上のフローにより、基板１上に形成されたパターンの倒壊を抑制しつつ、第２の処理液Ｐ２により基板１を処理することができる。
【０１０９】
特に、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのメモリセル部のパターンは、ライン/スペースが微細に形成されている。このようなメモリセル部のパターンに対して、一般的に周辺回路のパターンは、広いパターンであり膜構成が異なったりする。この場合、該周辺回路部分のパターンを、レジストパターンで被覆し、メモリセル部を洗浄、エッチングする必要性がある。このような場合、上述の実施例４、５のような方法が適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】レジスト剥離処理後における、半導体基板上に形成されたアモルファスシリコンパターンが倒壊する前後の状態を説明するための図である。
【図２】表面張力の大きい液体（処理液）の表面張力により複数個隣接するパターンが倒壊する場合のモデルの一例を説明するための図である。
【図３Ａ】表面張力の大きい液体（処理液）の表面張力により複数個隣接するパターンが倒壊する場合のモデルの他の例を説明するための図である。
【図３Ｂ】表面張力の大きい液体（処理液）の表面張力により複数個隣接するパターンが倒壊する場合のモデルの他の例を説明するための図である。
【図４】表面張力の小さい液体にパターンが濡れている場合のモデルを説明するための図である。
【図５】本発明の一態様である実施例１に係る基板処理装置１００の構成の一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る基板処理方法のフローの一例を示す図である。
【図７】実施例１の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの一例の一部を示す図である。
【図８】実施例１の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの他の例の一部を示す図である。
【図９】本発明の一態様である実施例２に係る基板処理装置２００の構成を示す回路図である。
【図１０】実施例２の基板処理方法において、第１の処理液にイソプロピルアルコールを選択し、第２の処理液に純水を選択した場合のフローの一例の一部を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例３に係る基板処理方法のフローの一例を示す図である。
【図１２Ａ】実施例４に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【図１２Ｂ】実施例４に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【図１３Ａ】実施例５に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【図１３Ｂ】実施例５に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【図１３Ｃ】実施例５に係る基板処理方法の工程における基板の断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  ウエハ（基板）
２  前処理液供給部
２ａ  第１の処理液供給管
２ｂ  第１のバルブ
３  処理部
３ａ  第２の処理液供給管
３ｂ  第２のバルブ
３ｃ  処理槽
４  チャンバ
５  アモルファスシリコンパターン
５ａ  ＴＥＯＳパターン
５ｂ、５ｃ  酸化膜パターン
６、６ａ  レジストパターン
１００、２００  基板処理装置
３０１  ノズル
Ｐ１  第１の処理液
Ｐ２  第２の処理液
【図１】
2009231346.tif 000003
【図２】
2009231346.tif 000004
【図３Ａ】
2009231346.tif 000005
【図３Ｂ】
2009231346.tif 000006
【図４】
2009231346.tif 000007
【図５】
2009231346.tif 000008
【図６】
2009231346.tif 000009
【図７】
2009231346.tif 000010
【図８】
2009231346.tif 000011
【図９】
2009231346.tif 000012
【図１０】
2009231346.tif 000013
【図１１】
2009231346.tif 000014
【図１２Ａ】
2009231346.tif 000015
【図１２Ｂ】
2009231346.tif 000016
【図１３Ａ】
2009231346.tif 000017
【図１３Ｂ】
2009231346.tif 000018
【図１３Ｃ】
2009231346.tif 000019