JP6943012B2 - Liquid treatment method, liquid treatment equipment, and storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、基板に処理液を供給して液処理を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for supplying a processing liquid to a substrate to perform liquid treatment.
半導体装置の製造工程には、基板である例えばシリコンウエハ(以下、ウエハという)の表面に、半導体装置の素子となる凸型パターンをエッチングにより形成し、これら凸型パターンの間に絶縁膜を埋め込むことにより、隣り合う凸型パターン同士を絶縁するSTI(Shallow Trench Isolation)法という素子分離法がある。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a convex pattern, which is an element of the semiconductor device, is formed by etching on the surface of a substrate, for example, a silicon wafer (hereinafter referred to as a wafer), and an insulating film is embedded between the convex patterns. As a result, there is an element separation method called the STI (Shallow Trench Isolation) method that insulates adjacent convex patterns from each other.
凸型パターンが形成された後のウエハの表面には、エッチング残渣が残っていたり、シリコンの凸型パターンの表面に酸化膜が形成されていたりするため、ウエハの表面に例えば酸性の薬液を供給して、これらエッチング残渣や酸化膜を除去する処理が行われる。 Since etching residues remain on the surface of the wafer after the convex pattern is formed or an oxide film is formed on the surface of the silicon convex pattern, for example, an acidic chemical solution is supplied to the surface of the wafer. Then, a process of removing these etching residues and the oxide film is performed.
一方、ウエハの表面に、薬液などの処理液を供給した後にウエハを乾燥させると、上述の凸型パターンの倒壊が発生する場合がある。
パターン倒壊の発生を抑えつつウエハ表面に残ったリンス液を除去する手法として、例えば特許文献1には薬液を用いて洗浄したウエハの表面を親水性に改質した後、当該ウエハの表面に表面処理剤(本願の「撥水化剤」に相当する)を供給し、撥水性保護膜を形成することにより、処理液からパターンに働く表面張力を低減し、処理液を除去する際の倒壊の発生を抑制する技術が記載されている。
On the other hand, when the wafer is dried after supplying a treatment liquid such as a chemical solution to the surface of the wafer, the above-mentioned convex pattern may collapse.
As a method for removing the rinse solution remaining on the wafer surface while suppressing the occurrence of pattern collapse, for example,
しかしながら特許文献1には、表面処理剤処理液を利用することに伴う、後段の製造工程への影響やその影響を低減する技術は何ら開示されていない。
However,
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、撥水化剤の使用の影響を抑えつつ基板に対して液処理を行うことが可能な液処理方法、液処理装置、及び記憶媒体を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is a liquid treatment method and a liquid treatment apparatus capable of performing liquid treatment on a substrate while suppressing the influence of the use of a water repellent agent. , And to provide a storage medium.
本発明の液処理方法は、基板の液処理方法において、
シリコンの凸型パターンが形成されると共に、前記凸型パターンの先端部に、前記シリコンとは異なる酸化シリコン、窒化シリコンの少なくとも一方の層を含む基板の表面に薬液を供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程後、前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程後、前記基板の表面の水酸基を疎水基に置換する撥水化剤を供給することにより、前記凸型パターンの先端部の表面を撥水化する撥水化剤供給工程と、を含み、
前記リンス液供給工程は、前記凸型パターンの前記シリコンの表面に存在する水酸基の増加を抑制する水酸化抑制環境下で行われることを特徴とする。
The liquid treatment method of the present invention is a liquid treatment method for a substrate.
A chemical solution supply step of forming a convex pattern of silicon and supplying a chemical solution to the surface of a substrate containing at least one layer of silicon oxide and silicon nitride different from the silicon at the tip of the convex pattern.
After the chemical solution supply step, a rinse solution supply step of supplying the rinse solution to the surface of the substrate, and a rinse solution supply step.
After the rinse liquid supply step, a water repellent agent supply step of supplying a water repellent agent that replaces a hydroxyl group on the surface of the substrate with a hydrophobic group to make the surface of the tip of the convex pattern water repellent. , Including
The rinsing liquid supplying step, characterized in that it is performed in suppressing hydroxide suppressed environment an increase in the hydroxyl groups present on the surface of the silicon of the convex pattern.
本発明は、凸型パターンのシリコンの表面に存在する水酸基の増加を抑制する水酸化抑制環境下で基板へリンス液を供給するので、水酸基と置換される疎水基がシリコンの表面に残存することを抑えることができる。 In the present invention, since the rinsing liquid is supplied to the substrate in a hydroxylation-suppressing environment that suppresses the increase of hydroxyl groups existing on the surface of silicon having a convex pattern, hydrophobic groups substituted with hydroxyl groups remain on the surface of silicon. Can be suppressed.
図1は、本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。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。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is defined as the vertically upward direction.
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
As shown in FIG. 1, the
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ(以下ウエハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
The loading /
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13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、ウエハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウエハWの搬送を行う。
The
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
The
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17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、ウエハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウエハWの搬送を行う。
The
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウエハWに対して所定の基板処理を行う。
The
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19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基板処理システム1の動作を制御する。
Further, the
なお、かかるプログラムは、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、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19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。 The program may be recorded on a storage medium readable by a computer, and may be installed from the storage medium in the storage unit 19 of the control device 4. Examples of storage media that can be read by a computer include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnet optical disk (MO), and a memory card.
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウエハWを取り出し、取り出したウエハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウエハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
In the
処理ユニット16へ搬入されたウエハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウエハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
The wafer W carried into the
図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。
As shown in FIG. 2, the
チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
The
基板保持機構30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備える。保持部31は、ウエハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウエハWを回転させる。
The
処理流体供給部40は、ウエハWに対して処理流体を供給する。処理流体供給部40は、処理流体供給源70に接続される。
The processing
回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウエハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。
The
上述の基板処理システム1に設けられている処理ユニット16は、実施の形態に係わる液処理方法を実行するための液処理装置に相当している。以下、図3を参照しながら、当該処理ユニット16の構成についてより詳細に説明する。
本例の処理ユニット16において、処理流体供給部40に接続された処理流体供給源70は、酸性の薬液であるDHF(希フッ酸:Diluted Hydrogen Fluoride)の供給を行うDHF供給部71と、IPA(Isopropyl Alcohol)の供給を行うIPA供給部72と、撥水化剤の供給を行う撥水化剤供給部73と、リンス液であるDIW(Deionized Water、純水)の供給を行うDIW供給部74とを備えている。
The
In the
DHF供給部71からは、ウエハWの表面に凸型パターン8を形成する際に付着したエッチング残渣や、シリコンの自然酸化に伴って形成された酸化膜を除去するためのDHFが供給される。エッチング残渣や酸化膜の除去を行う酸性の薬液は、DHF以外にBHF(バッファードフッ酸:Buffered Hydrogen Fluoride)を用いてもよい。
DHF供給部71は、不図示のDHFタンクや流量調節機構を含み、開閉バルブV1を介して、処理流体供給部40に設けられたノズルに接続されている。DHF供給部71は本例の薬液供給部に相当し、DHF供給部71からDHFが供給されるノズルは本例の薬液供給ノズルに相当する。
From the
The
IPA供給部72からは、IPAが供給される。IPAは、互いに混じり合いにくいDIW及び撥水化剤のいずれとも混合可能であり、撥水化剤の供給を行う前のウエハWの表面に存在するDIWと置換される置換液として供給される。またIPAは、撥水化剤による処理が行われた後、ウエハWの乾燥を促進する乾燥液としても供給される。
IPA供給部72は、不図示のIPAタンクや流量調節機構を含み、開閉バルブV2を介して、処理流体供給部40に設けられたノズルに接続されている。
IPA is supplied from the
The
撥水化剤供給部73からは、ウエハWの表面を撥水化するための撥水化剤が供給される。撥水化剤は、シリル基(ケイ素原子にアルキル基が結合した官能基であり、疎水基として機能する)を有する化合物であり、凸型パターン8の表面にシリル基を導入(撥水化)し、乾燥液として供給されたIPAをウエハWの表面から除去する際に働く表面張力を低減する。
撥水化剤としては、トリメチルシリルジメチルアミン(TMSDMA)やヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリメチルシリルジエチルアミン(TMSDEA)、ジメチル(ジメチルアミノ)シラン(DMSDMA)、1,1,3,3−テトラメチルジシラン(TMDS)などを採用することができる。また必要に応じて、これらの物質を希釈溶剤によって希釈したものを撥水化剤として採用してもよい。
A water repellent agent for making the surface of the wafer W water repellent is supplied from the water repellent
Examples of the water repellent agent include trimethylsilyldimethylamine (TMDMA), hexamethyldisilazane (HMDS), trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA), dimethyl (dimethylamino) silane (DMSDMA), and 1,1,3,3-tetramethyldisilane ( TMDS) etc. can be adopted. Further, if necessary, those obtained by diluting these substances with a diluting solvent may be adopted as the water repellent agent.
撥水化剤供給部73は、不図示の撥水化剤タンクや流量調節機構を含み、開閉バルブV3を介して、処理流体供給部40に設けられたノズルに接続されている。撥水化剤供給部73から撥水化剤が供給されるノズルは本例の撥水化剤供給ノズルに相当する。
The water repellent
DIW供給部74からはウエハWの表面のリンス処理を行うためのDIWが供給される。DIW供給部74は、後述のDIWタンク741や不図示の流量調節機構を含み、開閉バルブV4を介して、処理流体供給部40に設けられたノズルに接続されている。DIW供給部74からDIWが供給されるノズルは本例のリンス液供給ノズルに相当する。
DIW for rinsing the surface of the wafer W is supplied from the
ここで、図3、5、6には、処理流体供給部40に設けられた共通のノズルに対して、DHF供給部71、IPA供給部72、撥水化剤供給部73、DIW供給部74から各種の処理液が供給される例が示されている。この例に替えて、処理流体供給部40に対して複数のノズルを設け、異なるノズルからこれらの処理液を供給する構成を採用してもよい。
Here, in FIGS. 3, 5 and 6, the
以上に説明した構成を備える処理ユニット16は、ウエハWに供給されるDIWや、リンス処理実施時のチャンバ20内の雰囲気に含まれる酸素を低減した環境下でリンス処理を実施することが可能な構成を備えている。
当該構成の説明を行う前に、酸素が比較的多く存在する環境下でリンス処理を行った後、撥水化剤を供給する場合に発生する問題点について図7〜9を参照しながら説明する。
The
Before explaining the configuration, problems that occur when a water repellent agent is supplied after rinsing treatment in an environment where a relatively large amount of oxygen is present will be described with reference to FIGS. 7 to 9. ..
図7(a)は、STI法による素子分離が行われる凸型パターン8の縦断側面の模式図である。
STI法について簡単に説明しておくと、シリコンウエハWの表面に酸化膜であるSiO2(酸化シリコン)層82を形成した後、当該SiO2層82の表面にレジストパターンを形成し、RIE(Reactive Ion Etching)などによって、例えばシリコンパターン81の線幅が30nm以下、アスペクト比が10以上の凸型パターン8構造を形成する。しかる後、隣り合う凸型パターン8の間の溝にSiO2膜を埋め込み、CMP(Chemical Mechanical Polishing)により不要なSiO2膜を除去して凸型パターン8間の素子分離を行う。
FIG. 7A is a schematic view of the longitudinal side surface of the convex pattern 8 in which the elements are separated by the STI method.
To briefly explain the STI method, after forming the SiO 2 (silicon oxide)
上述の製造工程のうち、RIE後の凸型パターン8に対しては、DHFの供給によりエッチング残渣や酸化膜の除去を行った後、DIWを用いてリンス処理を行い、しかる後、撥水化剤を用いて凸型パターン8の表面を撥水化した後、ウエハWの表面に存在する液体を除去する液処理が行われる。 Of the above-mentioned manufacturing steps, the convex pattern 8 after RIE is subjected to a rinsing treatment using DIW after removing the etching residue and the oxide film by supplying DHF, and then making it water repellent. After making the surface of the convex pattern 8 water-repellent with an agent, a liquid treatment for removing the liquid existing on the surface of the wafer W is performed.
図7(b)は、DHFによる処理が行われた後の凸型パターン8の表面を拡大した模式図である。DHFによってシリコンパターン81の表面の酸化膜を除去すると、シリコンパターン81の表面にはケイ素が露出し、その末端は水素原子で終端(H終端)された状態となっている。しかしながら、シリコンパターン81の表面に露出したケイ素の一部は、RIEによる凸型パターン8を形成する際やDHFによる酸化膜の除去の際に発生した未結合手811が残された状態となっている。
一方、凸型パターン8の先端部に形成されているSiO2層82の表面は、水酸基によって終端(OH終端)された状態であり、DHFによってSiO2層82の表面が除去された場合であっても、新たに露出したSiO2層82の表面は、OH終端された状態が維持される。
FIG. 7B is an enlarged schematic view of the surface of the convex pattern 8 after the treatment by DHF. When the oxide film on the surface of the
On the other hand, the surface of the SiO 2
DHFの供給により、エッチング残渣や酸化膜が除去された凸型パターン8に対しては、DIWが供給されリンス処理が行われる。このとき、DIWに酸素が含まれ、またチャンバ20内の処理雰囲気中に存在している酸素がDIWに取り込まれると、シリコンパターン81側の未結合手811やH終端されたケイ素の一部が酸素を含むDIWによって酸化され、OH終端された状態となる(図8)。
DIW is supplied to the convex pattern 8 from which the etching residue and the oxide film have been removed by supplying the DHF, and the rinsing treatment is performed. At this time, when oxygen is contained in the DIW and the oxygen existing in the processing atmosphere in the
凸型パターン8の表面において、撥水化剤は、水酸基が存在する位置(OH終端された位置)にシリル基を導入することが分かっている。このため、図8に示す例のように、SiO2層82の表面全体がOH終端されると共に、シリコンパターン81の表面にOH終端された領域が点在している凸型パターン8に撥水化剤を供給すると、これらの領域にシリル基が導入される(図9(a)、(b))。
It is known that the water repellent agent introduces a silyl group at a position where a hydroxyl group exists (OH-terminated position) on the surface of the convex pattern 8. Therefore, as shown in the example of FIG. 8, the entire surface of the SiO 2
図9(a)には、撥水化剤の供給後、表面全体がシリル基で覆われた面を太い実線で示し、シリル基が点在している面を太い破線で示してある。
また図9(b)にはシリコンパターン81やSiO2層82の表面にシリル基80が導入された状態を模式的に示している。シリル基の一例として、図9(b)にはトリメチルシリル基が導入された状態を示している。
In FIG. 9A, after the water repellent agent is supplied, the surface whose entire surface is covered with silyl groups is shown by a thick solid line, and the surface where the silyl groups are scattered is shown by a thick broken line.
Further, FIG. 9B schematically shows a state in which the
DHFによる処理を行った後の状態において、SiO2層82の撥水性(水の接触角)はシリコンパターン81と比較して数十分の一程度である。一方、撥水化剤を供給した後の状態では図9(a)に示すように、SiO2層82の表面全体がシリル基で覆われることにより、SiO2層82の撥水性が大幅に増加する。またシリコンパターン81の表面にもシリル基が点在することにより、シリコンパターン81の撥水性もやや上昇するが、撥水化後のSiO2層82と比較すると、撥水性は同程度となる。
上述の状態の凸型パターン8を含むウエハWの表面に存在する液体を除去すると、液体から凸型パターン8に働く表面張力が小さくなっているので、液体の除去に伴う凸型パターン8の倒壊の発生を抑えることができる。
In the state after the treatment with DHF, the water repellency (contact angle of water) of the SiO 2
When the liquid existing on the surface of the wafer W including the convex pattern 8 in the above state is removed, the surface tension acting on the convex pattern 8 is reduced from the liquid, so that the convex pattern 8 collapses due to the removal of the liquid. Can be suppressed.
一方でSTI法の概要説明にて述べたように、液体が除去された後の凸型パターン8にはSiO2膜が埋め込まれ、隣り合う凸型パターン8間の素子分離が行われる。このとき、SiO2層82の表面を覆っていたシリル基は、この後に行われる熱処理により分解して除去されると考えられるが、シリル基に起因する物質(以下、「残留物」ともいう)の一部が、凸型パターン8とSiO2膜との間に残存するおそれもある。
On the other hand, as described in the outline description of the STI method, the SiO 2 film is embedded in the convex pattern 8 after the liquid is removed, and the elements are separated between the adjacent convex patterns 8. At this time, the silyl group covering the surface of the SiO 2
当該残留物のうち、SiO2層82の表面の残留物は、CMPによってSiO2層82と共に除去される。しかしながら、シリコンパターン81の表面に点在していたシリル基に起因する残留物は、SiO2膜の埋め込み後も、半導体装置内に残された状態となる。 このとき、当該残留物は半導体装置の電気的特性などを低下させる要因となるおそれもある。
Among the residues, residues of the surface of the SiO 2 layer 82 is removed together with the SiO 2 layer 82 by CMP. However, the residue due to the silyl groups scattered on the surface of the
本発明の発明者は、上述の問題を解決するべく検討を行った結果、凸型パターン8の倒壊の発生を抑えつつ、液処理が行われたあとのウエハWの表面から液体を除去するうえでは、凸型パターン8(シリコンパターン81及びSiO2層82)の表面全体を撥水化することは必須の要件ではなく、先端部に設けられたSiO2層82の表面を撥水化すれば、十分な倒壊抑制効果が得られることを新たに見出した。
As a result of studies to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention removes the liquid from the surface of the wafer W after the liquid treatment while suppressing the occurrence of the collapse of the convex pattern 8. Then, it is not an indispensable requirement to make the entire surface of the convex pattern 8 (
このとき、既述のシリコンパターン81の表面にOH終端が形成されるメカニズムを踏まえ、シリコンパターン81の表面が酸化されにくい(OH終端されにくい)条件下でリンス処理を行うと、水酸基の増加を抑えつつ、ウエハWの表面からDHFを除去するリンス処理を行うことが可能となる。
At this time, based on the mechanism in which the OH termination is formed on the surface of the
この点、例えば特許文献1などに記載されているように(段落0144参照)、パターン倒壊の発生を抑制する観点では、DHFの処理によってケイ素が露出した状態のシリコンパターン81の表面についてもH2O2やオゾン含有水を供給して酸化することが好ましいと考えられていた。
ところが、パターン倒壊の発生を抑える観点では、凸型パターン8の先端部に形成されたSiO2層82の表面を撥水化できれば十分であることを見出した点に本発明の特徴の一つがある。
In this respect, for example, as described in Patent Document 1 (see paragraph 0144), from the viewpoint of suppressing the occurrence of pattern collapse, H 2 is also applied to the surface of the silicon pattern 81 in which silicon is exposed by the DHF treatment. it has been considered preferable to oxidize by supplying O 2 or ozone-containing water.
However, from the viewpoint of suppressing the occurrence of pattern collapse, one of the features of the present invention is that it is sufficient to make the surface of the SiO 2 layer 82 formed at the tip of the convex pattern 8 water repellent. ..
そこで、本例の処理ユニット16は、シリコンパターン81の表面に存在する水酸基の増加を抑制することが可能な環境(水酸化抑制環境)下で、リンス処理を行うための構成(水酸化抑制環境形成部)を備えている。
以下、当該構成の具体例について図3を参照しながら説明する。
Therefore, the
Hereinafter, a specific example of the configuration will be described with reference to FIG.
図3に示すように、既述のDIW供給部74は、DIWを貯留したDIWタンク741と、DIWタンク741に貯留されたDIWの送液を行うポンプ744と、DIWに含まれる気泡を取り除く液フィルター745と、DIWに溶存する酸素の脱気を行う脱気モジュール746と、DIWに水素ガスの給気を行う給気モジュール743とを含んでいる。
As shown in FIG. 3, the
脱気モジュール746は、DIW中に溶存する酸素を取り除くことにより、リンス処理時におけるシリコンパターン81の酸化の抑制を図る。例えば脱気モジュール746は、本体容器内に、PTFE(polytetrafluoroethylene)などの樹脂材料製の中空糸膜を多数本収容した構成となっている。この中空糸膜内にDIWを通流させると共に、本体容器内を真空排気することにより、DIW中に溶存する酸素が中空糸膜を透過して容器本体側に排出される。
脱気モジュール746は、本例の脱気部に相当し、水酸化抑制環境形成部の一つを構成している。
The
The
給気モジュール743は、脱気モジュール746にて溶存酸素が取り除かれた後のDIWに、水素(H2)ガスを吸収させてDIWを飽和状態とし、酸素の再吸収を抑制する。また、図7(b)に示す未結合手811などに水素ガスを作用させてH終端する機能も有している。
給気モジュール743の構成は、脱気モジュール746と同様に、本体容器内に水素ガスを透過可能な中空糸膜を多数本収容して構成され、水素ガスを含む気体によって本体容器内を加圧することにより、中空糸膜内を通流するDIWに水素ガスを吸収させる。
The air supply module 743 absorbs hydrogen (H 2 ) gas into the DIW after the dissolved oxygen is removed by the
Similar to the
ここで、DIWに対する酸素の再吸収を抑制する機能に着目した場合は、DIWに吸収させるガスは水素ガスに限定されるものではなく、窒素ガスであってもよい。
給気モジュール743は、本例のガス吸収部に相当し、水酸化抑制環境形成部の一つを構成している。
Here, when focusing on the function of suppressing the reabsorption of oxygen with respect to DIW, the gas absorbed by DIW is not limited to hydrogen gas, and may be nitrogen gas.
The
さらに本例の処理ユニット16に設けられたFFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成するために供給される気体を、エア供給部211から供給される清浄空気(エア)と、窒素ガス供給部212から供給される窒素(N2)ガスとの間で切り替えることができる。エア供給部211、窒素ガス供給部212は、これらのガスを貯留するガス貯留部や流量調節機構を備えている(いずれも不図示)。
Further, the
窒素ガス供給部212は、リンス処理実施時のチャンバ20内に窒素ガスを供給して低酸素雰囲気とすることにより、シリコンパターン81の酸化の抑制を図る。チャンバ20内に供給するガスは、窒素ガスに限定されるものではなく、シリコンパターン81に対して不活性な他の不活性ガス、例えばヘリウムガスなどの希ガスであってもよい。
窒素ガス供給部212は、本例の不活性ガス供給部に相当し、水酸化抑制環境形成部の一つを構成している。
The nitrogen
The nitrogen
図3には、3種類の水酸化抑制環境形成部(DIWの脱気モジュール746、給気モジュール743、ダウンフロー形成用の窒素ガス供給部212)を設けた例を示したが、処理ユニット16がこれら全ての水酸化抑制環境形成部を備えることは必須ではなく、少なくとも1種類の水酸化抑制環境形成部を備えていればよい。
FIG. 3 shows an example in which three types of hydroxylation-suppressing environment forming units (
脱気モジュール746や給気モジュール743の作動タイミングの制御や、エア供給部211と窒素ガス供給部212との間でのFFU21に供給される気体の切り替え動作は、既述の制御部18によって実行される。
The operation timing of the
以上に説明した構成を備える処理ユニット16を用いて実施される液処理の内容について図4〜6を参照しながら説明する。
基板搬送装置17により処理ユニット16内に搬入されたウエハWが基板保持機構30に保持されると、処理流体供給部40を処理位置に移動させると共に、ウエハWを所定の回転速度で回転させる。
The contents of the liquid treatment carried out by using the
When the wafer W carried into the
しかる後、開閉バルブV1を開き、DHF供給部71から所定流量のDHFを供給し、ウエハWの表面のエッチング残渣や酸化膜の除去を行う(図4の処理P1、薬液供給工程)。
このとき、図5に示すようにFFU21に対してはエア供給部211から清浄空気が供給され、チャンバ20内は清浄空気のダウンフローが形成された状態となっている。
After that, the on-off valve V1 is opened, a predetermined flow rate of DHF is supplied from the
At this time, as shown in FIG. 5, clean air is supplied to the
DHFの供給を終了するタイミングとなったら、FFU21に供給する気体を窒素ガス供給部212側の窒素ガスに切り替え、チャンバ20内に窒素ガスのダウンフローを形成する。
次いで、開閉バルブV1を閉じ、DHFの供給を停止する一方、開閉バルブV4を開き、DIW供給部74からDIWを供給する(図4の処理P2、リンス液供給工程)。
When it is time to end the supply of DHF, the gas supplied to the
Next, the on-off valve V1 is closed to stop the supply of DHF, while the on-off valve V4 is opened to supply DIW from the DIW supply unit 74 (process P2 in FIG. 4, rinse liquid supply step).
このとき、図6に示すように脱気モジュール746の本体容器内の真空排気を行って、DIWに溶存する酸素を除去すると共に、給気モジュール743の本体容器内を水素ガスで加圧し、溶存酸素除去後のDIWに水素ガスを吸収させる。
なお、給気モジュール743と開閉バルブV4との間に分岐ラインを設け、脱気モジュール746や給気モジュール743の稼働を開始した後、DIW中の溶存酸素が目標濃度以下となり、水素ガス濃度が目標濃度以上となるタイミングまで、DIWの端切りを行ってもよい。
At this time, as shown in FIG. 6, vacuum exhaust is performed in the main body container of the
After a branch line is provided between the
DIWの供給により、ウエハWの表面のDHFを除去するリンス処理が行われる。このとき、DIW中の溶存酸素が除去され、チャンバ20内に窒素ガスのダウンフローが形成されていることにより、シリコンパターン81側の未結合手811やH終端されたケイ素の酸化が発生しにくい。また、DIWに溶存する水素の作用により、図7(b)に示す未結合手811をH終端することもできる(図10)。
By supplying DIW, a rinsing process for removing DHF on the surface of the wafer W is performed. At this time, since the dissolved oxygen in the DIW is removed and the downflow of nitrogen gas is formed in the
上述したように、本例の処理ユニット16は、水酸化抑制環境(DIW中の溶存酸素除去、DIWへの水素ガス吸収、チャンバ20内への窒素ガス供給)下でリンス処理を実施する。この結果、溶存酸素を含むDIWを用い、清浄空気のダウンフローが形成された雰囲気下でリンス処理を行う場合と比較して、図8を用いて説明したシリコンパターン81の表面におけるOH終端の形成を抑制することができる。
As described above, the
リンス処理を終了するタイミングとなったら、脱気モジュール746、給気モジュール743を停止すると共に、開閉バルブV4を閉じてDIWの供給を停止し、開閉バルブV2を開いてIPAの供給を開始する。また、FFU21に供給する気体をエア供給部211側に切り替え、チャンバ20内に清浄空気のダウンフローを形成する(図4の処理P3)。
なお、図4の処理P3〜P5については、処理液の供給元がIPA供給部72や撥水化剤供給部73に切り替わり、これらの供給元に対応する開閉バルブV2、3が開かれる点を除いて図5に示す例と相違がないのでこれらの処理液やダウンフロー用の清浄空気が供給されている状態の図示を省略する。
When it is time to finish the rinsing process, the
Regarding the treatments P3 to P5 of FIG. 4, the point that the supply source of the treatment liquid is switched to the
ウエハWの表面のDIWがIPAと置換されたタイミングとなったら、開閉バルブV2を閉じてIPAの供給を停止する一方、開閉バルブV3を開いて撥水化剤の供給を開始する(図4の処理P4、撥水化剤供給工程)。
ウエハWの表面の凸型パターン8に撥水化剤が供給されると、OH終端されたSiO2層82の表面全体がシリル基によって覆われた状態となる点については従来の撥水化剤供給後の状態と同様である(図11(a)の太い実線、及び図11(b)のシリル基80)。
When the DIW on the surface of the wafer W is replaced with the IPA, the on-off valve V2 is closed to stop the supply of the IPA, while the on-off valve V3 is opened to start the supply of the water repellent agent (FIG. 4). Treatment P4, water repellent supply step).
When the water repellent agent is supplied to the convex pattern 8 on the surface of the wafer W, the entire surface of the OH-terminated SiO 2
これに対して、水酸化抑制環境下でリンス処理が行われたシリコンパターン81の表面は、通常のリンス処理の場合と比較してシリコンパターン81の表面に存在するOH終端が少ない。この結果、撥水化剤が供給されてもシリコンパターン81の表面にはシリル基は殆ど導入されない(図11(a)、(b)のシリコンパターン81)。
On the other hand, the surface of the
一方で既述のように、DHFによる処理を行った後のシリコンパターン81の表面は、ある程度の撥水性を有している。そこで、シリル基が導入されていない状態では、撥水性がはるかに小さいSiO2層82側の表面のみをシリル基で覆うことによっても、凸型パターン8におけるパターン倒壊の発生を十分に抑制することができる。
On the other hand, as described above, the surface of the
撥水化剤の供給により、SiO2層82の表面がシリル基によって覆われた状態となるタイミングとなったら、開閉バルブV3を閉じて撥水化剤の供給を停止する一方、再度、開閉バルブV2を開いて乾燥液であるIPAの供給を開始する(図4の処理P5)。
この結果、ウエハWの表面の撥水化剤がIPAによって置換される。
When the surface of the SiO 2 layer 82 is covered with the silyl group by the supply of the water repellent agent, the on-off valve V3 is closed to stop the supply of the water-repellent agent, and the on-off valve is again opened and closed. V2 is opened and the supply of IPA, which is a drying liquid, is started (process P5 in FIG. 4).
As a result, the water repellent on the surface of the wafer W is replaced by IPA.
そして、ウエハWの表面の撥水化剤がIPAと置換されたタイミングとなったら、開閉バルブV2を閉じてIPAの供給を停止する。さらに、ウエハWの回転を継続し、ウエハWの表面からIPAを除去することによりウエハWの乾燥処理を行う(図4の処理P6)。 Then, when the timing at which the water repellent agent on the surface of the wafer W is replaced with IPA is reached, the on-off valve V2 is closed to stop the supply of IPA. Further, the wafer W is dried by continuing the rotation of the wafer W and removing the IPA from the surface of the wafer W (process P6 in FIG. 4).
このとき、ウエハWの表面に形成された凸型パターン8において、先端部側のSiO2層82の表面は疎水性のシリル基によって覆われている。当該シリル基の作用により、隣り合う凸型パターン8の間の溝に入り込んだIPAが除去される際に働く表面張力が低減され、凸型パターン8の倒壊の発生を抑制しつつIPAの除去を行うことができる。
ウエハWの乾燥処理を終えたら、ウエハWの回転を停止し、当該ウエハWについての液処理を終了する。しかる後、搬入時とは反対の手順で処理ユニット16からウエハWを搬出する。
At this time, in the convex pattern 8 formed on the surface of the wafer W, the surface of the SiO 2 layer 82 on the tip end side is covered with a hydrophobic silyl group. Due to the action of the silyl group, the surface tension that acts when the IPA that has entered the groove between the adjacent convex patterns 8 is removed is reduced, and the IPA can be removed while suppressing the occurrence of collapse of the convex pattern 8. It can be carried out.
When the drying process of the wafer W is completed, the rotation of the wafer W is stopped, and the liquid process for the wafer W is completed. After that, the wafer W is carried out from the
本実施の形態によれば以下の効果がある。凸型パターン8のシリコンパターン81の表面に存在する水酸基(OH終端)の増加を抑制する水酸化抑制環境下でウエハWへDIWを供給するので、水酸基と置換されるシリル基がシリコンの表面へ残存することを抑えることができる。
この結果、後段の処理にてSiO2膜の埋め込みを行った後に、凸型パターン8の表面に残存する残留物量を低減することができる。
According to this embodiment, there are the following effects. Since DIW is supplied to the wafer W in a hydroxylation-suppressing environment that suppresses an increase in hydroxyl groups (OH terminations) existing on the surface of the
As a result, the amount of residue remaining on the surface of the convex pattern 8 can be reduced after the SiO 2 film is embedded in the subsequent treatment.
一方で、通常のリンス処理の場合と同様に、凸型パターン8の先端部に形成されたSiO2層82の表面は、シリル基によって覆われた状態となっているので、ウエハWの表面から液体(本例では乾燥液であるIPA)を除去する際に凸型パターン8に働く表面張力を低減し、パターン倒壊の発生を抑える効果を従来通り発揮することができる。
On the other hand, as in the case of the normal rinsing treatment, the surface of the SiO 2
ここで、水酸基抑制環境下でリンス処理を行う本実施の形態に係る液処理が適用される凸型パターン8は、図7(a)に示した例に限定されない。例えば、図7(a)の凸型パターン8において、SiO2層82に替えて、SiN(窒化シリコン)層を形成してもよい。
SiN層には、成膜の過程で酸素が取り込まれ、当該SiN層の表面にもOH終端された領域が存在する。
Here, the convex pattern 8 to which the liquid treatment according to the present embodiment in which the rinsing treatment is performed in a hydroxyl group-suppressing environment is applied is not limited to the example shown in FIG. 7A. For example, in the convex pattern 8 of FIG. 7A, a SiN (silicon nitride) layer may be formed instead of the SiO 2 layer 82.
Oxygen is taken into the SiN layer in the process of film formation, and an OH-terminated region also exists on the surface of the SiN layer.
SiN層の撥水性(水の接触角)はシリコンパターン81と比較して半分程度の大きさであるが、SiO2層82と比較すると十数倍近く大きい。一方、シリル基を導入した後の状態では、SiN層の表面の水酸基がシリル基と置換されることにより、SiN層の撥水性は2倍程度に大きくなる。
そして既述のように、DHFによる処理を行った後のシリコンパターン81の表面は、ある程度の撥水性を有しているので、シリル基が導入されていない状態では、撥水性が小さいSiN層側の表面に優先的にシリル基を導入することによっても、凸型パターン8におけるパターン倒壊の発生を十分に抑制することができる。
The water repellency (contact angle of water) of the SiN layer is about half the size of the
As described above, the surface of the
また図12は、凸型パターン8aの先端側にSiO2層82、ポリシリコン層83及びSiN層84が積層された、NAND回路用の凸型パターン8aの例を示している。本例の凸型パターン8aにおいては、水酸基抑制環境下でリンス処理を行った後、撥水化剤の供給を行うと、図12中に太い実線で示すように、SiO2層82の表面がシリル基で覆われる一方、SiN層84の表面にもシリル基が導入される。
Further, FIG. 12 shows an example of a
これら凸型パターン8aの先端部に形成されたSiO2層82、SiN層84の表面にシリル基が導入されることにより、液処理後のウエハWの表面から液体を除去する際の凸型パターン8aの倒壊の発生を抑制することができる。
SiN層84の表面の残留物は、CMPによってSiN層84と共に除去される。またSiO2層82の表面の残留物の除去も必要な場合には、後述のシリル基除去のための紫外線照射ユニット161や加熱ユニット162を用いて、シリル基の除去を行った後、SiO2膜の埋め込みを行ってもよい。
A convex pattern for removing liquid from the surface of the wafer W after liquid treatment by introducing a silyl group into the surfaces of the SiO 2
Residues on the surface of the
次いで、水酸基抑制環境下でリンス処理を行う他の手法として、DIWと比較して酸素の溶解度が小さいIPAを用いてリンス処理を行う例を挙げることができる。
図13には、図4に記載のDIWによるリンス処理(処理P2)を省略し、DHFの供給(処理P1)の後、直ちにIPA置換を開始することにより、ウエハWの表面のDHFを除去するリンス処理の例が記載されている(処理P3’、リンス液供給工程)。当該リンス処理は、チャンバ20内に窒素ガスのダウンフローが形成された雰囲気下で実施してよい。
Next, as another method for rinsing in a hydroxyl group-suppressed environment, there is an example in which rinsing is performed using IPA, which has a lower oxygen solubility than DIW.
In FIG. 13, the DHF on the surface of the wafer W is removed by omitting the rinsing treatment (treatment P2) by DIW shown in FIG. 4 and immediately starting IPA substitution immediately after the supply of DHF (treatment P1). An example of rinsing treatment is described (treatment P3', rinsing liquid supply step). The rinsing treatment may be carried out in an atmosphere in which a downflow of nitrogen gas is formed in the
ここでIPAに対するDHFの溶解性は、DIWに対するDHFの溶解性よりも小さいので、IPAを用いたリンス処理時(図13の処理P3’)においては、図4に示すIPA置換時(図4の処理P3)よりも単位時間当たりのIPAの供給流量を増やし、またIPAの供給時間も長くすることが好ましい。
リンス液であるIPAの供給を行うIPA供給部72は本例の水酸化抑制環境形成部の一つを構成している。
Here, since the solubility of DHF in IPA is smaller than the solubility of DHF in DIW, during the rinsing treatment using IPA (process P3'in FIG. 13), the IPA replacement shown in FIG. 4 (FIG. 4). It is preferable to increase the supply flow rate of IPA per unit time and to lengthen the supply time of IPA as compared with the process P3).
The
さらに、ウエハWに対して実施される液処理の内容についても、図4や図13を用いて説明した例に限定されるものではなく、各処理にて供給される処理液の種類などを適宜、変更してもよい。
例えば、薬液供給工程である処理P1にて、酸化膜の除去などを行うDHFに替えて、BHFを供給してもよい。また、ウエハWの乾燥を行う前に処理P5にて供給される乾燥液についても、IPAに替えてアセトンなどの他の有機溶剤を供給してもよい。
Further, the content of the liquid treatment performed on the wafer W is not limited to the examples described with reference to FIGS. 4 and 13, and the type of treatment liquid supplied in each treatment is appropriately used. , May be changed.
For example, BHF may be supplied instead of DHF that removes the oxide film in the process P1 that is the chemical solution supply step. Further, for the drying liquid supplied in the treatment P5 before the wafer W is dried, another organic solvent such as acetone may be supplied instead of IPA.
次いで、追加の実施形態として、凸型パターン8の表面に残存するシリル基を除去する処理について説明する。
既述のように、水酸基抑制環境下でリンス処理を行い、シリコンパターン81の酸化の抑制を図った場合であっても、わずかながらシリコンパターン81の表面が酸化され、OH終端された箇所にシリル基が導入されてしまう場合がある。また、図12に示す凸型パターン8aのように、後段の工程にてCMPなどによる除去されないSiO2層82の表面がシリル基で覆われた状態のままとなる場合もある。
Next, as an additional embodiment, a process for removing the silyl group remaining on the surface of the convex pattern 8 will be described.
As described above, even when the rinsing treatment is performed in a hydroxyl group-suppressing environment to suppress the oxidation of the
ウエハWの表面に残存する不要なシリル基を除去する手法として、ウエハWに紫外線(UV:Ultra Violet)を照射したり、ウエハWの加熱を行ったりしてシリル基の分解を行う手法が考えられる。
しかしながら酸素が存在する雰囲気下でウエハWへのUV照射や加熱を行うと、シリコンパターン81の表面に再度、酸化膜が形成されてしまうおそれがある。一方、低酸素雰囲気下でこれらの処理を行っても、シリル基の分解効果が十分には得られない場合があることが分かった。
As a method for removing unnecessary silyl groups remaining on the surface of the wafer W, a method of decomposing the silyl groups by irradiating the wafer W with ultraviolet rays (UV: Ultra Violet) or heating the wafer W is conceivable. Be done.
However, if the wafer W is UV-irradiated or heated in an atmosphere in which oxygen is present, an oxide film may be formed again on the surface of the
そこで本例の基板処理システム1は、液処理後のウエハWに対し、不活性ガスである窒素ガスが供給された低酸素雰囲気下でUV照射(紫外線照射処理)を行う紫外線照射ユニット(紫外線照射部)161と、UV照射が行われた後のウエハWに対し、同じく窒素ガスが供給された低酸素雰囲気下で加熱(加熱処理)を行う加熱ユニット(加熱部)162と備える。
これら紫外線照射処理、加熱処理は、ウエハWの表面に存在するシリル基(疎水基)を除去する疎水基除去工程を構成している。
Therefore, the
These ultraviolet irradiation treatments and heat treatments constitute a hydrophobic group removing step for removing silyl groups (hydrophobic groups) existing on the surface of the wafer W.
紫外線照射ユニット161は、窒素ガス供給ライン914から窒素ガスが供給されるチャンバ911内に配置された載置台912上にウエハWを載置し、載置台912上のウエハWと対向するように設けられたUV光源913からUV光を照射する。
例えばチャンバ911内の酸素濃度は5%以下、好適には1%以下、UV光源913としては水銀ランプやUVLED、エキシマ光UVランプなど、波長が300nm以下程度の各種UV光源913を採用してよい。ウエハWの単位面積あたりのエネルギードーズ量は、ウエハWの表面に残存する単位面積当たりのシリル基の数によっても異なるが、200〜600mJ/cm2程度を例示することができる。
The
For example, the oxygen concentration in the
加熱ユニット162は、窒素ガス供給ライン924から窒素ガスが供給されるチャンバ921内に配置された載置台922上にウエハWを載置し、加熱部923内に設けられた抵抗発熱体などからなる加熱部923により、載置台912を介してウエハWを加熱する。ウエハWを加熱する手法は、載置台922を介した伝熱に限定されず、加熱ランプを加熱部923として用いた熱放射による加熱であってもよい。
例えばチャンバ921内の酸素濃度は5%以下、好適には1%以下、ウエハWは200〜800℃、好適には300〜400℃の範囲内の温度に加熱され、例えば30秒〜10分程度の加熱が実施される。
The
For example, the oxygen concentration in the
本例の紫外線照射ユニット161、加熱ユニット162は、図1に示す基板処理システム1の搬送部12側に配置された2台の処理ユニット16と入れ替えて設けることができる。各処理ユニット16にて液処理された後のウエハWは、これらのユニット161、162に順次、搬入され、低酸素雰囲気下でのUV照射、加熱が行われる。
The
このとき紫外線照射ユニット161から加熱ユニット162へとウエハWが搬送される経路に窒素ガスを供給し、低酸素雰囲気下でウエハWの搬送を行うことより、シリコンパターン81の表面での酸化の進行を抑えてもよい。
また共通のチャンバ911内にUV光源913と加熱部923とを設けて、UV照射と加熱とを連続して実施し、またはUV照射と加熱とを同時に実施してもよい。
At this time, nitrogen gas is supplied to the path through which the wafer W is transported from the
Further, the UV
(実験)
追加の実施形態につき、低酸素雰囲気下でのUV照射、加熱の影響を調べた。
A.実験条件
(比較例1)シリル基の除去効果の感度を上げるため、直径300mmのウエハWの表面にDHFを供給した後、さらにオゾン水を供給してからリンス処理を行った点と、水酸化抑制環境ではなく通常のリンス処理を行った点とを除いて、図4に示す手順で液処理を行った。
(比較例2)比較例1の条件で液処理を行った後に、窒素ガス供給雰囲気下(酸素濃度10%vol以下)でウエハWに対してエキシマUV光源913より173nmのUV光をドーズ量が400mJ/cm2となるように照射した。
(実施例)
比較例2の条件でUV光の照射を行った後に窒素ガス供給雰囲気下(酸素濃度10%vol以下)で当該ウエハWを450℃で10分間加熱した。
上記3つの条件で行われた後のウエハWの接触角、及びウエハWの表面に形成された酸化膜の膜厚をそれぞれ測定した。
(experiment)
For additional embodiments, the effects of UV irradiation and heating in a low oxygen atmosphere were investigated.
A. Experimental conditions
(Comparative Example 1) In order to increase the sensitivity of the effect of removing silyl groups, DHF was supplied to the surface of a wafer W having a diameter of 300 mm, and then ozone water was further supplied before rinsing. However, the liquid treatment was carried out according to the procedure shown in FIG. 4, except for the point where the normal rinsing treatment was carried out.
(Comparative Example 2) After performing the liquid treatment under the conditions of Comparative Example 1, the amount of UV light of 173 nm from the excimer
(Example)
After irradiating with UV light under the condition of Comparative Example 2, the wafer W was heated at 450 ° C. for 10 minutes under a nitrogen gas supply atmosphere (oxygen concentration of 10% vol or less).
The contact angle of the wafer W and the film thickness of the oxide film formed on the surface of the wafer W were measured after each of the above three conditions.
B.実験結果
実施例、比較例1、2の結果を図15に示す。図15の横軸には各実施例、比較例の識別番号を示し、左側の縦軸は接触角[°]、右側の縦軸は酸化膜の膜厚[nm]を示している。図15中、接触角は白抜きのひし形でプロットし、酸化膜厚は白抜きの四角でプロットしてある。
B. Experimental result
The results of Examples 1 and 2 are shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 15 shows the identification numbers of each Example and Comparative Example, the vertical axis on the left side shows the contact angle [°], and the vertical axis on the right side shows the film thickness [nm] of the oxide film. In FIG. 15, the contact angle is plotted as a white diamond, and the oxide film thickness is plotted as a white square.
図15に示した結果によると、低酸素雰囲気下でのUV照射の後、加熱を行った実施例にて最も接触角が小さく、より多くのシリル基が除去されていることが分かる。次いで、比較例1、2の順に、接触角が大きくなっていくことから、UV照射、加熱の夫々にシリル基の除去効果が存在することが確認できた。 According to the results shown in FIG. 15, it can be seen that in the example in which heating was performed after UV irradiation in a low oxygen atmosphere, the contact angle was the smallest and more silyl groups were removed. Next, since the contact angle increased in the order of Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that UV irradiation and heating each had an effect of removing the silyl group.
W ウエハ
16 処理ユニット
20 チャンバ
212 窒素ガス供給部
30 基板保持機構
40 処理流体供給部
71 DHF供給部
73 撥水化剤供給部
74 DIW供給部
743 給気モジュール
746 脱気モジュール
Claims (16)
シリコンの凸型パターンが形成されると共に、前記凸型パターンの先端部に、前記シリコンとは異なる酸化シリコン、窒化シリコンの少なくとも一方の層を含む基板の表面に薬液を供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程後、前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程後、前記基板の表面の水酸基を疎水基に置換する撥水化剤を供給することにより、前記凸型パターンの先端部の表面を撥水化する撥水化剤供給工程と、を含み、
前記リンス液供給工程は、前記凸型パターンの前記シリコンの表面に存在する水酸基の増加を抑制する水酸化抑制環境下で行われることを特徴とする液処理方法。 In the liquid treatment method of the substrate
A chemical solution supply step of forming a convex pattern of silicon and supplying a chemical solution to the surface of a substrate containing at least one layer of silicon oxide and silicon nitride different from the silicon at the tip of the convex pattern.
After the chemical solution supply step, a rinse solution supply step of supplying the rinse solution to the surface of the substrate, and a rinse solution supply step.
After the rinse liquid supply step, a water repellent agent supply step of supplying a water repellent agent that replaces a hydroxyl group on the surface of the substrate with a hydrophobic group to make the surface of the tip of the convex pattern water repellent. , Including
The rinsing liquid supplying step, the liquid processing method characterized by being performed in suppressing hydroxide suppressed environment an increase in the hydroxyl groups present on the surface of the silicon of the convex pattern.
シリコンの凸型パターンが形成されると共に、前記凸型パターンの先端部に、前記シリコンとは異なる酸化シリコン、窒化シリコンの少なくとも一方の層を含む基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板の表面に薬液を供給する薬液供給ノズル、リンス液を供給するリンス液供給ノズル、及び、基板の表面の水酸基を疎水基に置換する撥水化剤を供給する撥水化剤供給ノズルと、
前記薬液供給ノズルから前記基板保持部に保持された基板の表面に薬液を供給するステップと、前記薬液供給の後、前記リンス液供給ノズルから前記基板の表面にリンス液を供給するステップと、その後、前記撥水化剤供給ノズルから前記基板の表面に撥水化剤を供給し、前記凸型パターンの先端部の表面を撥水化するステップと、を実行するための制御信号を出力する制御部と、
前記凸型パターンのシリコンの表面に存在する水酸基の増加を抑制する水酸化抑制環境下で前記リンス液を供給するステップを実施するための水酸化抑制環境形成部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。 In a liquid treatment device that treats liquid on a substrate
A silicon convex pattern is formed, and at the tip of the convex pattern, a substrate holding portion that horizontally holds a substrate containing at least one layer of silicon oxide and silicon nitride different from the silicon, and
A chemical solution supply nozzle that supplies a chemical solution to the surface of the substrate, a rinse solution supply nozzle that supplies a rinse solution, and a water repellent agent supply nozzle that supplies a water repellent agent that replaces a hydroxyl group on the surface of the substrate with a hydrophobic group. ,
A step of supplying the chemical solution from the chemical solution supply nozzle to the surface of the substrate held by the substrate holding portion, a step of supplying the chemical solution from the rinse solution supply nozzle to the surface of the substrate after the chemical solution supply, and then a step of supplying the rinse solution to the surface of the substrate. Control to output a control signal for executing the step of supplying the water repellent agent from the water repellent supply nozzle to the surface of the substrate and making the surface of the tip portion of the convex pattern water repellent. Department and
And characterized by comprising a hydroxide suppressing environmental forming portion for performing the steps of supplying the rinse liquid suppressing hydroxide suppressed environment an increase in the hydroxyl groups present on the surface of the silicon of the convex pattern Liquid treatment equipment.
前記コンピュータプログラムは、請求項1ないし8のいずれか一つに記載の液処理方法を実行するように制御を行うことを特徴とする記憶媒体。 A storage medium for storing a computer program used in a liquid treatment apparatus that supplies liquid to a horizontally held substrate and then supplies liquid to the substrate to perform liquid treatment.
A storage medium, wherein the computer program controls to execute the liquid treatment method according to any one of claims 1 to 8.
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