基板處理方法及基板處理系統技術方案

本發明專利技術提供一種基板處理方法及基板處理系統，能夠使倒塌的圖案復原。基板處理方法包括：向在表面形成了具有多個凸部(2)的圖案的基板供給處理液的液處理工序；將存在于所述基板的表面的所述處理液除去、使基板干燥的干燥工序；在所述干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部(2a)分離開的分離工序。

Substrate processing method and substrate processing system

The present invention provides a substrate processing method and a substrate processing system capable of restoring collapsed patterns. A substrate processing method includes: to forming on the surface has a plurality of convex parts (2) liquid treatment process treatment liquid substrate supply pattern; will exist on the substrate surface of the treating liquid, remove the substrate drying drying; after the drying process, the adhesion of the Department the convex portions are adjacent to each other (2a) separation process to leave.

【技術實現步驟摘要】
基板處理方法及基板處理系統
本專利技術涉及將供給到基板的處理液除去并進行干燥后、使發生了變形的圖案凸部復原的基板處理方法及基板處理系統。
技術介紹
半導體裝置的制造工序中包括濕蝕刻處理、藥液清洗處理等液處理。這樣的液處理包括：向半導體晶圓等基板供給藥液的藥液處理工序、向基板供給沖洗液例如純水而將藥液及反應生成物除去的沖洗工序、將基板上的純水置換成與純水相比揮發性高且表面張力低的干燥用有機溶劑例如異丙醇(IPA)的置換工序、以及使有機溶劑干燥的干燥工序(例如參照專利文獻1)。尤其是在基板上形成有深寬比較高的圖案的情況下，在進入到圖案的凹部的液體例如沖洗液從凹部出去時，會產生因液體的表面張力而凸部以凹部的兩側的凸部(柱狀部)的頂端部彼此接觸的方式進行變形的情況。能夠通過將進入到圖案內的純水置換為低表面張力的IPA后實施干燥工序來抑制凸部變形的發生。但是，難以完全消除凸部變形的發生。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2010－045389號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術的目的在于提供一種使發生了變形的圖案凸部復原的技術。用于解決問題的方案本專利技術的一實施方式提供一種基板處理方法，包括：向在表面形成了具有多個凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序；將存在于所述基板的表面的所述處理液除去、使基板干燥的干燥工序；在所述干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序。專利技術的效果采用所述本專利技術的實施方式，通過使粘連部分離開，粘連在一起的凸部會由于彈力而復原，恢復為變形前的狀態。即，發生了變形的圖案凸部復原。由此，能夠提高半導體裝置的制造成品率。附圖說明圖1是表示液處理工序及干燥工序中所使用的液處理單元的概略結構的縱剖視圖。圖2是用于說明圖案凸部的變形的、晶圓的概略剖視圖。圖3是表示作為圖案復原用的分離工序的蝕刻工序中所使用的基板處理裝置的概略結構的俯視圖。圖4是表示圖3的基板處理裝置所包括的除去處理裝置的概略結構的縱剖視圖。圖5是表示圖3的基板處理裝置所包括的熱處理裝置的概略結構的縱剖視圖。具體實施方式以下，參照附圖說明本專利技術的實施方式。基板處理方法至少包括下述工序。(1)向在表面形成了具有多個凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序(2)將存在于基板的表面的處理液除去、使基板干燥的干燥工序(3)在干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序首先，說明液處理工序及干燥工序。液處理工序及干燥工序例如能夠利用圖1概略表示的液處理單元200來執行。如圖1所示，液處理單元200包括：腔室220、基板保持機構230、處理流體供給部240、以及回收杯250。腔室220收容基板保持機構230、處理流體供給部240以及回收杯250。設于腔室220的頂部的FFU(FanFilterUnit，風機過濾單元)221在腔室220內形成下降流。基板保持機構230能夠構成為旋轉吸盤。基板保持機構230具有基板保持部231、軸部232、以及具備電動馬達等旋轉馬達的驅動部233，能夠使由基板保持部231水平保持著的晶圓W繞鉛垂軸線旋轉。處理流體供給部240具有向晶圓W供給處理液、處理氣體等處理流體的一個以上的噴嘴。利用未圖示的噴嘴臂使噴嘴移動。從處理流體供給部240供給的處理液包括例如DHF(稀氫氟酸)、SC－1等用于半導體裝置的制造的任意藥液、DIW(純水)等沖洗液、與沖洗液相比揮發性高且優選表面張力低的IPA等有機溶劑等。從處理流體供給部240供給的處理氣體包括例如氮氣、干燥氣體等。這多個種類的處理流體由與之對應的處理流體供給機構270供給。回收杯250配置為將保持部231包圍，用于捕集因保持部231的旋轉而從晶圓W飛散的處理液。由回收杯250捕集到的處理液從設于回收杯250的底部的排液口251向液處理單元200的外部排出。在回收杯250的底部形成有將回收杯250內的氣氛向液處理單元200的外部排出的排氣口252。接著，對由圖1所示的液處理單元200進行的液處理工序及干燥工序簡單進行說明。液處理工序包括藥液處理工序、沖洗工序及溶劑置換工序。溶劑置換工序也能夠作為與干燥工序一體化的工序來進行。＜藥液處理工序＞將晶圓W輸入液處理單元200，利用基板保持機構230水平保持晶圓W。基板保持機構230使晶圓W繞鉛垂軸線旋轉。晶圓W持續旋轉直到液處理單元200的一系列工序結束為止。處理流體供給部240向旋轉的晶圓W的表面供給藥液，由此對晶圓W實施藥液處理。藥液處理例如也可以是將附著于晶圓W(由硅形成)的表面的微粒利用SC1除去的處理。＜沖洗工序＞接著，停止來自處理流體供給部240的藥液供給，從處理流體供給部240向旋轉的晶圓W的表面的中心部供給作為沖洗液的純水(DIW)，利用DIW沖洗掉包括圖案的凹部的內表面在內的晶圓W表面上的藥液及反應生成物。＜溶劑置換工序＞接著，停止來自處理流體供給部240的DIW供給，從處理流體供給部240向旋轉的晶圓W的表面的中心部供給有機溶劑例如異丙醇(IPA)，利用IPA置換包括圖案的凹部的內表面在內的晶圓W表面上的DIW。＜干燥工序＞接著，停止來自處理流體供給部240的IPA供給，優選提高晶圓W的轉速，由此進行晶圓W的甩干。IPA的揮發性比DIW的揮發性高，因此晶圓W迅速干燥。另外，IPA的表面張力比DIW的表面張力低，因此在之后的干燥工序中圖案凸部不容易發生變形。在該干燥工序中，也可以從處理流體供給部240向晶圓W的表面供給作為干燥用氣體的氮氣。另外，在干燥工序中，也可以使干燥用氣體沖擊晶圓W表面的位置逐漸向徑向外側偏移，從而使干燥區域從晶圓W中心部向周緣部逐漸擴大。例如在圖案的深寬比非常高的情況下，在干燥工序結束后，有時圖案的凸部發生了變形。圖案的凸部的變形能夠利用裝入半導體制造系統(基板處理系統)的利用了圖像解析技術的檢查裝置來發現。圖案的凸部的變形是指如圖2的(a)所示那樣構成圖案的凸部(柱狀部)2倒塌。液體(DIW或者IPA)從相鄰的兩個凸部2之間的間隙即圖案的凹部脫離開時，由于液體的表面張力而相鄰的兩個凸部2受到彼此靠近的方向的力，由此該凸部2發生變形。對凸部2發生了變形的圖案進行觀察，如圖2的(a)所示，相鄰的兩個凸部2的頂端部彼此相互緊密接觸。專利技術人研究的結果為，專利技術人發現：發生了變形的凸部2的頂端彼此粘連在一起，于是，通過將發生了該粘連的部分(粘連部)2a分離開(剝開)，圖案能夠復原為正常的狀態、即如圖2的(b)所示那樣凸部2直立的狀態。即，發現：發生了變形的凸部2大多不過是彈性撓曲。另外，并非連產生了裂紋或者發生了永久變形的凸部2也能夠復原。粘連部2a的分離例如能夠通過氣體化學蝕刻削去粘連部2a來進行。該方法對圖案的凸部2的頂端部的表面由硅(Si)或者硅氧化物(SiO2)構成的情況特別有效。構成粘連部2a的物質目前還沒有明確鑒定，但是以下說明的方法有效，由此專利技術人認為是硅氧化物或者與之類似的物質。接著，參照圖3～圖5說明用于實施作為圖案復原用的分離工序的蝕刻工序以及之后進行的加熱處理工序的基板處理裝置。＜基板處理裝置的結構＞圖3是表示基板處理裝置30的概略結構的俯視圖。以下，為了明確位置關系，規定相互正交的X軸、Y軸以及Z軸，以Z軸正方向為鉛垂向上的方向。如圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基板處理方法，包括：向在表面形成了具有多個凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序；將存在于所述基板的表面的所述處理液除去、使基板干燥的干燥工序；在所述干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序。

【技術特征摘要】
2015.12.25 JP 2015-2541981.一種基板處理方法，包括：向在表面形成了具有多個凸部的圖案的基板供給處理液的液處理工序；將存在于所述基板的表面的所述處理液除去、使基板干燥的干燥工序；在所述干燥工序之后、使彼此相鄰的所述凸部的粘連部分離開的分離工序。2.根據權利要求1所述的基板處理方法，其中，在所述分離工序中，向所述基板供給蝕刻氣體，對所述粘連部進行蝕刻，從而使所述粘連部分離開。3.根據權利要求2所述的基板處理方法，其中，該基板處理方法還包括在所述分離工序之后對所述基板進行加熱的加熱處理工序。4.根據權利要求2所述的基板處理方法，其中，所述蝕刻氣體是氨氣和氟化氫氣體的混合氣體。5.根據權利要求4所述的基板處理方法，其中，形成有所述粘連部的所述凸部的表面由硅或者硅氧化物形成。6.根據權利要求1所述的基板處理方法，其中，所述液處理工序包括：向所述基板供給藥液的藥液處理工序、以及向所述基板供給沖洗液而將所述藥液從所述基板的表面沖洗掉的沖洗工序，所述干燥工序在所述沖洗工序之后進行。7.根據權利要求1所述的基板處理方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丸本洋，河野央，清瀨浩巳，中森光則，光岡一行，
申請(專利權)人：東京毅力科創株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP