TW201627077A

TW201627077A - 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體

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Publication number: TW201627077A
Application number: TW104134293A
Authority: TW
Inventors: 大野廣基; 田內啟士; 光岡一行; 折居武彥; 戶島孝之
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2016-08-01
Also published as: US9881784B2; TWI638688B; JP2016086072A; KR102448228B1; JP6411172B2; US20160118242A1; KR20160048652A

Abstract

本發明之課題係於超臨界處理時，在晶圓W防止圖形崩塌。本發明之基板處理方法包含下列步驟：(1)在液體處理單元2之外腔室21內對晶圓W供給清洗液、IPA、第1含氟有機溶劑、第2含氟有機溶劑；(2)將晶圓W搬送至超臨界單元3之處理容器3A；(3)在處理容器3A內對晶圓W供給超臨界處理用含氟有機溶劑。至少於供給IPA時，將低濕度N2 氣體供給至外腔室21內，而使外腔室21內為低濕度N2 氣體環境，防止吸濕至IPA中。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體

本發明係有關於一種於使用超臨界狀態之高壓流體來去除附著於基板表面的液體之際使用之基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體。

在基板亦即半導體晶圓(以下稱為晶圓)等之表面形成積體電路的積層構造之半導體裝置的製程中，設有以藥液等洗淨液去除晶圓表面之微小灰塵或自然氧化膜等，利用液體來處理晶圓表面的液體處理步驟。

而隨著半導體裝置之高積體化，在此種液體處理步驟中去除附著於晶圓之表面的液體等之際，稱為「圖形崩塌」之現象會造成問題。

圖形崩塌是指下述現象：使殘留於晶圓表面之液體乾燥之際，因殘留於用以形成圖形之凹凸、例如凸部左右(換言之為凹部內)的液體不均勻地乾燥，將此凸部往左右拉伸之表面張力的平衡便失衡，而使凸部往殘留許多液體之方向崩塌。

邊抑制此種圖形崩塌之發生、邊去除附著於晶圓表面的液體之手法已知有使用超臨界狀態之高壓流體的方法。超臨界狀態之高壓流體黏度比液體小，且抽出液體的能力也高，而且在超臨界狀態之高壓流體與在平衡狀態之液體或氣體之間不存在界面。是故，將附著於晶圓表面之液體置換為超臨界狀態之高壓流體，在此之後，當使超臨界狀態之高壓流體變化狀態成氣體時，可在不受表面張力之影響下使液體乾燥。

舉例而言，在專利文獻1中，從：液體與超臨界狀態之高壓流體的置換性高低，及液體處理之際抑制帶入水分之觀點而言，防止乾燥用液體、及超臨界狀態之高壓流體兩者皆使用了含氟有機溶劑(在專利文獻1中記載為「氟化合物」)亦即HFE(HydroFluoro Ether：氫氟醚)。又，含氟有機溶劑在不燃性這方面，也適合於防止乾燥用液體。

而如上述使用超臨界狀態之流體，使晶圓表面之液體乾燥時，去除此液體而不使圖形崩塌並不易，而殘留晶圓之圖形崩塌之現象。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本專利公開公報2011-187570號

[發明所欲解決的問題] 本發明即是考慮此點而發明，其目的在於提供：為了去除附著於晶圓表面之液體而使用含氟有機溶劑來進行處理，並且以超臨界處理去除附著於晶圓表面之液體而防止晶圓之圖形崩塌的基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體。 [解決課題之手段]

本發明係一種基板處理方法，其包含下列步驟：(1)將清洗液供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體；(2)將IPA供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體而置換該被處理體上之水分；(3)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第1含氟有機溶劑，而以第1含氟有機溶劑置換該被處理體上之IPA；(4)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第2含氟有機溶劑，而以第2含氟有機溶劑置換該被處理體上之第1含氟有機溶劑；(5)將該液體處理單元用腔室內之該被處理體搬送至超臨界處理單元用容器內；(6)在該超臨界處理單元用容器內將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該被處理體；該基板處理方法至少於供給該IPA時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。本發明係一種基板處理裝置，其包含有液體處理單元、超臨界處理單元及搬送機構，該液體處理單元具有：收納被處理體之液體處理單元用腔室；將清洗液供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的液供給部；將IPA供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的IPA供給部；將第1含氟有機溶劑供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的第1含氟有機溶劑供給部；將第2含氟有機溶劑供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的第2含氟有機溶劑供給部。該超臨界處理單元具有：收納該被處理體之超臨界處理單元用容器；將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該超臨界處理單元用容器內之超臨界處理用含氟有機溶劑供給部。該搬送機構將該液體處理單元用腔室用之該被處理體搬送至該超臨界處理單元用容器。又，於該液體處理單元用腔室設有供給低濕度氣體之低濕度氣體供給部，藉控制部，至少於供給該IPA時，使該低濕度氣體供給部作動，而將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。本發明係用以使電腦執行基板處理方法之記錄媒體，基板處理方法包含下列步驟：(1)將清洗液供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體；(2)將IPA供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體而置換該被處理體上之水分；(3)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第1含氟有機溶劑，而以第1含氟有機溶劑置換該被處理體上之IPA；(4)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第2含氟有機溶劑，而以第2含氟有機溶劑置換該被處理體上之第1含氟有機溶劑；(5)將該液體處理單元用腔室內之該被處理體搬送至超臨界處理單元用容器內；(6)在該超臨界處理單元用容器內將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該被處理體；該基板處理方法至少於供給該IPA時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。 [發明的功效]

根據本實施形態，可以使用含氟有機溶劑去除附著於晶圓表面之液體。

[用以實施發明之形態] ＜基板處理裝置＞首先，就本發明之內建有分離再生裝置的基板處理裝置作說明。基板處理裝置之一例係就液體處理裝置1作說明，該液體處理裝置包含有：將各種處理液供給至基板亦即晶圓W(被處理體)以進行液體處理之液體處理單元2；使附著於液體處理後之晶圓W的防止乾燥用液體與超臨界流體(超臨界狀態之高壓流體)接觸而予以去除之超臨界處理單元3(高壓流體處理單元)。

圖1係顯示液體處理裝置1之全體結構的橫切平面圖，朝向該圖，以左側為前方。在液體處理裝置1中，於載置部11載置FOUP100，儲存於此FOUP100之例如直徑300mm的複數片晶圓W藉由搬入搬出部12及傳遞部13，在後段之液體處理部14、超臨界處理部15間傳遞，依序搬入至液體處理單元2、超臨界處理單元3內，進行液體處理及去除防止乾燥用液體之處理。圖中，121係在FOUP100與傳遞部13之間搬送晶圓W的第1搬送機構，131係發揮作為暫時載置在搬入搬出部12與液體處理部14、超臨界處理部15之間搬送的晶圓之緩衝區的功能之傳遞架。

液體處理部14及超臨界處理部15隔著從與傳遞部13之間的開口部朝前後方向延伸之晶圓W的搬送空間162而設。於從前方側觀看，在設於搬送空間162左邊之液體處理部14有例如4台液體處理單元2沿著前述搬送空間162配置。另一方面，在設於搬送空間162右邊之超臨界處理部15有例如2台超臨界處理單元3沿著前述搬送空間162配置。

晶圓W以配置於搬送空間162之第2搬送設備161在該等各液體處理單元2、超臨界處理單元3及傳遞部13之間搬送。第2搬送機構161相當於基板搬送單元。在此，配置於液體處理部14及超臨界處理部15之液體處理單元2及超臨界處理單元3的個數根據每單位時間之晶圓W的處理片數或在液體處理單元2、超臨界處理單元3之處理時間的不同等適宜選擇，可按該等處理單元2或超臨界處理單元3之配置數等選擇最適當的佈置。

液體處理單元2，以例如藉由旋轉清洗將晶圓W逐片清洗之單晶圓式液體處理單元2而構成，如圖2之縱切側視圖所示，包含有：作為形成處理空間之液體處理單元用腔室的外腔室21；配置於此外腔室內而將晶圓W保持大約水平且使晶圓W繞鉛直軸旋轉之晶圓保持設備23；配置成從側邊側包圍晶圓保持設備23而承接從晶圓W飛散之液體的內杯體22；構造成在晶圓W之上方位置與從此處退離的位置之間移動自如且其前端部設有噴嘴241之噴嘴臂24。

於噴嘴241連接有：供給各種藥液之處理液供給部201；進行清洗液之供給的清洗液供給部202；對晶圓W之表面進行防止乾燥用液體、亦即第1含氟有機溶劑之供給的第1含氟有機溶劑供給部203a(第1含氟有機溶劑供給部)；及進行第2含氟有機溶劑之供給的第2含氟有機溶劑供給部203b(第2含氟有機溶劑供給部)。第1含氟有機溶劑及第2含氟有機溶劑使用與「用於後述超臨界處理之超臨界處理用含氟有機溶劑」不同者，且採用了在第1含氟有機溶劑與第2含氟有機溶劑及超臨界處理用含氟有機溶劑之間在其沸點或臨界溫度上有預先決定的關係者，其細節後述。

又，於外腔室21設有FFU(Fan Filter Unit：風扇過濾組)205，從此FFU205將已乾淨化之空氣供給至外腔室21內。再者，於外腔室21設有低濕度N₂ 氣體供給部206，而可從此低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體供給至外腔室21內。

又，亦於晶圓保持設備23之內部形成藥液供給路徑231，亦可以從此處供給之藥液及清洗液進行晶圓W之背面清洗。於外腔室21及內杯體22之底部設有用以將內部氣體排氣之排氣口212及用以排出從晶圓W拋飛之液體的排液口221、211。

對在液體處理單元2結束液體處理之晶圓W供給防止乾燥用第1含氟有機溶劑及第2含氟有機溶劑，晶圓W在其表面以第2含氟有機溶劑覆蓋之狀態下，以第2搬送設備161搬送至超臨界處理單元3。在超臨界處理單元3，使晶圓W與超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體接觸，而去除第2含氟有機溶劑，進行使晶圓W乾燥之處理。以下，就超臨界處理單元3之結構，一面參照圖3、圖4，一面說明。

超臨界處理單元3包含有：作為進行去除附著於晶圓W表面之防止乾燥用液體(第2含氟有機溶劑)的處理之超臨界處理單元用容器的處理容器3A；將超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體供給至此處理容器3A的超臨界流體供給部4A(超臨界處理用含氟有機溶劑供給部)。

如圖4所示，處理容器3A具有：形成有晶圓W之搬入搬出用開口部312的殼體狀容器本體311；可將處理對象之晶圓W保持橫向之晶圓托盤331；支撐此晶圓托盤331並且將晶圓W搬入容器本體311內時密閉前述開口部312之蓋構件332。

容器本體311係形成有可收容例如直徑300mm之晶圓的200~1000cm³ 左右之處理空間的容器，於其上面連接有：用以將超臨界流體供給至處理容器3A內之超臨界流體供給管線351；用以排出處理容器3A內之流體的有開關閥324介設之排出管線341(排出部)。又，容器本體3A設有圖中未示之按壓設備，該按壓設備對抗從供給至處理空間內之超臨界狀態的處理流體承受之內壓，而朝容器本體311壓住蓋構件332，而密閉處理空間。

於容器本體311設有：由例如電阻發熱體等構成之加熱部亦即加熱器322；具有用以檢測處理容器3A內之溫度的熱電偶等之溫度檢測部323。藉加熱容器本體311，將處理容器3A內之溫度加熱至預先設定之溫度，藉此，可加熱內部之晶圓W。加熱器322藉改變從供電部321供給之電力，可使發熱量變化，依據從溫度檢測部323所取得之溫度檢測結果，將處理容器3A內之溫度調節為預先設定之溫度。

超臨界流體供給部4A連接於：有開關閥352介設之超臨界流體供給管線351的上游側。超臨界流體供給部4A具有：準備供給至處理容器3A之超臨界處理用含氟有機溶劑的超臨界流體之配管亦即螺管411；用以將超臨界流體之原料亦即超臨界處理用含氟有機溶劑的液體供給至此螺管411之超臨界處理用含氟有機溶劑供給部414；用以將螺管411加熱而使內部之超臨界處理用含氟有機溶劑呈超臨界狀態的鹵素燈413。

螺管411係將例如不鏽鋼製配管構件往長向捲成螺旋狀而形成之圓筒形容器，為了易吸收從鹵素燈413供給之輻射熱而以例如黑色的輻射熱吸收塗料塗裝。鹵素燈413沿著螺管411之圓筒中心軸與螺管411之內壁面拉開間隔配置。

於鹵素燈413之下端部連接有電源部412，以從電源部412供給之電力使鹵素燈413發熱，主要利用其輻射熱，將螺管411加熱。電源部412與設於螺管411之圖中未示的溫度檢測部連接，依據此檢測溫度，可增減供給至螺管411之電力，而可將螺管411內加熱至預先設定之溫度。

又，配管構件從螺管411之下端部伸長而形成了超臨界處理用含氟有機溶劑之接收管線415。此接收管線415藉由具有耐壓性之開關閥416而連接於超臨界處理用含氟有機溶劑供給部414。超臨界處理用含氟有機溶劑供給部414具有：將超臨界處理用含氟有機溶劑以液體之狀態儲存的槽；送液泵；及流量調節設備等。

包含「具有如以上所說明之結構的液體處理單元2」及超臨界處理單元3之液體處理裝置1如圖1~圖3所示，連接於控制部5。控制部5由具有圖中未示之CPU及記憶部5a的電腦構成，於記憶部5a記錄有「編入了液體處理裝置1之作用、亦即有關下述動作之控制的步驟(命令)群之程式」，前述動作係從FOUP100取出晶圓W，以液體處理單元2進行液體處理，接著，以超臨界處理單元3進行使晶圓W乾燥之處理後，將晶圓W搬入FOUP100內為止。此程式儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟片、記憶卡等記錄媒體，且從該記錄媒體安裝於電腦。

接著，就以「液體處理單元2供給至晶圓W之表面的第1含氟有機溶劑及第2含氟有機溶劑」，以及「為了從晶圓W之表面去除第2含氟有機溶劑而以超臨界流體狀態供給至處理容器3A的超臨界處理用含氟有機溶劑」作說明。第1含氟有機溶劑、第2含氟有機溶劑及超臨界處理用含氟有機溶劑皆為碳氫分子中含有氟原子之含氟有機溶劑。

於(表1)顯示第1含氟有機溶劑、第2含氟有機溶劑及超臨界處理用含氟有機溶劑之組合的例子。

[表1]

(表1)之分類名稱中，HFE(HydroFluoro Ether：氫氟醚)顯示將分子內具有醚鍵之碳化氫的一部分氫置換成氟之含氟有機溶劑，HFC(HydroFluoro Carbon：氫氟碳化物)顯示將碳化氫之一部分氫置換成氟之含氟有機溶劑。又，PFC(PerFluoro Carbon：全氟碳化物)顯示將碳化氫之所有氫置換成氟的含氟有機溶劑，PFE(PerFluoro Ether：全氟乙醚)為將分子內具有醚鍵之碳化氫的所有氫置換成氟之含氟有機溶劑。

該等含氟有機溶劑中選擇1個含氟有機溶劑作為超臨界處理用含氟有機溶劑時，第2含氟有機溶劑選擇沸點高(蒸氣壓低)於此超臨界處理用含氟有機溶劑者。藉此，比起採用超臨界處理用含氟有機溶劑作為防止乾燥用液體之情形，從液體處理單元2搬送至超臨界處理單元3之期間，可減低從晶圓W之表面揮發之含氟有機溶劑量。

更佳為第1含氟有機溶劑之沸點宜為100℃前後(例如98℃)，第2含氟有機溶劑之沸點宜為高於第1含氟有機溶劑之沸點的100℃以上(例如174℃)。由於沸點為100℃以上之第2含氟有機溶劑在晶圓搬送中的揮發量較少，故例如為直徑300mm之晶圓W時，只供給0.01~5cc左右的少量含氟有機溶劑，為直徑450mm之晶圓時，只供給0.02~10cc左右的少量含氟有機溶劑，便可維持晶圓表面濕潤之狀態數十秒~10分鐘左右之時間。參考例是為了保持晶圓W之表面以IPA潤濕之狀態同樣的時間，需10~50cc左右的供給量。

又，選擇2種含氟有機溶劑時，其沸點之高低亦對應超臨界溫度之高低。是故，利用作為超臨界流體之超臨界處理用含氟有機溶劑選擇沸點低於第2含氟有機溶劑者，藉此，可利用可以低溫形成超臨界流體之含氟有機溶劑，而可抑制因含氟有機溶劑之分解引起的氟原子之釋出。

＜本實施形態之作用＞接著，就由此種結構構成之本實施形態的作用作說明。

在本實施形態中，就使用了HFE7300作為第1含氟有機溶劑、使用了FC43作為第2含氟有機溶劑、使用了FC72作為超臨界處理用含氟有機溶劑之情形作說明。

首先，將從FOUP100取出之晶圓W藉由搬入搬出部12及傳遞部13搬入液體處理部14之外腔室21內，傳遞至液體處理單元2之晶圓保持機設備23。接著，將各種處理液供給至旋轉之晶圓W的表面來進行液體處理。

如圖5所示，液體處理係進行清洗洗淨，該清洗洗淨是藉由用以去除酸性藥液亦即DHF(氫氟酸稀釋溶液)之微粒及有機性污染物質的清洗液亦即去離子水(DeIonize D I Water：DIW)進行。

當結束藥液之液體處理及清洗洗淨後，從清洗液供給部202(IPA供給部)將IPA供給至旋轉之晶圓W的表面，與殘留於晶圓W之表面及背面的DIW置換。當晶圓W之表面的液體完全與IPA置換後，從第1含氟有機溶劑供給部203a將第1含氟有機溶劑(HFE7300)供給至旋轉之晶圓W的表面後，接著，使晶圓W旋轉，從第2含氟有機溶劑供給部203b將第2含氟有機溶劑(FC43)供給至旋轉之晶圓W的表面後，停止晶圓W之旋轉。停止旋轉後之晶圓W形成為以第2含氟有機溶劑覆蓋其表面之狀態。此時，由於IPA與DIW及HFE7300之親和性高，HFE7300與IPA及FC43之親和性高，故可以IPA置換DIW，接著，以HFE7300置換IPA。然後，可易以FC43置換HFE7300。

在此期間，即，供給DHF時、供給DIW時、供給IPA時、供給第1含氟有機溶劑時及供給第2含氟有機溶劑時之期間，連續從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度(露點-70℃以下)N₂ 氣體連續供給至外腔室21內，而可將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境。此時，外腔室21內之濕度宜為3%以下。

如此，藉將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境，可抑制水分被吸入至IPA中，而可如後述，在超臨界處理中防止晶圓W之圖形崩塌。

另一方面，IPA易吸收來自氣體環境之水分，當從FFU將已乾淨化之空氣供給至外腔室21內時(參照圖6比較例)，有IPA吸收空氣中之水分的情形。此時，雖然IPA與第1含氟有機溶劑或第2含氟有機溶劑置換，但IPA中之水分不與第1含氟有機溶劑或第2含氟有機溶劑置換，故晶圓之圖形中殘留水分。因此，視為在超臨界處理中產生晶圓之圖形崩塌。

相對於此，根據本實施形態，藉將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境，可抑制水分被吸入至IPA中，而可防止晶圓之圖形崩塌。

此外，在上述實施形態中，顯示了下述例：供給DHF時、供給DIW時、供給IPA時、供給第1含氟有機溶劑時及供給第2含氟有機溶劑時之期間，連續從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體供給至外腔室21內，但不限於此，亦可在供給DHF時、供給DIW時、供給第1含氟有機溶劑時及供給第2含氟有機溶劑時，以控制部5控制FFU205，從FFU205將乾淨空氣供給至外腔室21內，僅於供給IPA時，以控制部5控制低濕度N₂ 氣體供給部206，而從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體供給至外腔室21內。或者，亦可於供給IPA時及供給第1含氟有機溶劑時、抑或供給IPA時及供給第1含氟有機溶劑時以及供給第2含氟有機溶劑時之期間，以控制部5控制低濕度N₂ 氣體供給部206，從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體供給至外腔室21內。藉此，可減低供給至外腔室21內之低濕度N₂ 氣體的使用量。

如圖5所示，結束液體處理之晶圓W以第2搬送設備161從液體處理單元2搬出至超臨界處理單元3。此時，有晶圓W上殘留第2含氟有機溶劑之情形，由於利用沸點高(蒸氣壓低)之含氟有機溶劑作為第2含氟有機溶劑，故可減少搬送之期間中從晶圓W表面揮發的含氟有機溶劑之量。

在將晶圓W搬入處理容器3A前之時間點，超臨界流體供給部4A開啟開關閥416，從超臨界處理用含氟有機溶劑供給部414輸送預定量之超臨界處理用含氟有機溶劑的液體後，關閉開關閥352、416，使螺管411呈密封狀態。此時，超臨界處理用含氟有機溶劑之液體積存於螺管411之下方側，螺管411之上方側殘留有「加熱超臨界處理用含氟有機溶劑時，供已蒸發之超臨界處理用含氟有機溶劑膨脹的空間」。

然後，從電源部412開始將電供給至鹵素燈413，當使鹵素燈413發熱時，加熱管411之內部，超臨界處理用含氟有機溶劑蒸發，進一步，升溫、升壓而到達臨界溫度、臨界壓力而形成為超臨界流體。

將螺管411內之超臨界處理用含氟有機溶劑供給至處理容器3A之際，升溫、升壓至可維持臨界壓力、臨界溫度之溫度、壓力。

如此進行，將「結束液體處理而其表面以第2含氟有機溶劑覆蓋之晶圓W」搬入「已做好供給超臨界用含氟有機溶劑之超臨界流體的準備之超臨界處理單元3」。

如圖3所示，將晶圓W搬入處理容器3A內，封閉蓋構件332，而形成為密閉狀態後，在晶圓W表面之第2含氟有機溶劑乾燥前，開啟超臨界流體供給管線351之開關閥352，而從超臨界流體供給部41供給超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體。

從超臨界流體供給部4A供給超臨界流體，處理容器3A內形成超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體環境後，關閉超臨界流體供給管線351之開關閥352。超臨界流體供給部4A關掉鹵素燈413，藉由圖中未示之脫壓管線，排出螺管411內之流體，為了準備下個超臨界流體，做好「從超臨界處理用含氟有機溶劑供給部414接收液體之超臨界處理用含氟有機溶劑」的準備。

另一方面，處理容器3A停止從外部供給超臨界流體，其內部形成為「充滿超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體且密閉的狀態」。此時，當著眼於處理容器3A內之晶圓W的表面時，超臨界處理用含氟有機溶劑之超臨界流體62接觸「進入圖形內之第2含氟有機溶劑之液體」。此時，處理容器3A內溫度為20℃、壓力為2MPa。

如此，當維持第2含氟有機溶劑之液體與超臨界流體接觸之狀態時，易相互混合之第2含氟有機溶劑及超臨界處理用含氟有機溶劑混合，圖形內之液體與超臨界流體置換。不久，從晶圓W之表面去除第2含氟有機溶劑，於圖形之周圍形成「第2含氟有機溶劑與超臨界處理用含氟有機溶劑之混合物的超臨界流體環境」。此時，由於可以「接近超臨界處理用含氟有機溶劑之臨界溫度的較低溫度」去除第2含氟有機溶劑之液體，故含氟有機溶劑幾乎不分離，對圖形等造成損傷之氟化氫的生成量也少。

如此進行，從晶圓W之表面去除第2含氟有機溶劑之含氟有機溶劑的液體所需之時間經過後，開啟排出管線341之開關閥342，從處理容器3A內排出含氟有機溶劑。此時，調節加熱器322之供熱量而將例如處理容器3A內維持在超臨界處理用含氟有機溶劑之臨界溫度以上。結果，不使具有低於超臨界處理用含氟有機溶劑之臨界溫度的沸點之第2含氟有機溶劑液化，而可將混合流體以超臨界狀態或氣體之狀態排出，而避免發生排出流體時之圖形崩塌。

此時，由於如上述，在使外腔室21內為低濕度N₂ 氣體環境之狀態下將IPA供給至晶圓W，故水分不致被IPA吸收，因此，晶圓W之圖形中不致殘留水分。如此，由於配置於外腔室21內之晶圓W的圖形中不致殘留水分，故在搬送至超臨界處理單元3之處理容器3A的晶圓W，不致在超臨界處理中產生晶圓W之圖形崩塌。

當超臨界流體之處理結束後，以第2搬送設備161取出已去除液體之乾燥晶圓W，藉由傳遞部13及搬入搬出部12儲存於FOUP100，而結束對該晶圓W之一連串處理。在液體處理裝置1中，對FOUP100內之各晶圓W連續進行上述處理。

如以上，根據本實施形態，供給DHF時、供給DIW時、供給IPA時、供給第1含氟有機溶劑時及供給第2含氟有機溶劑時之期間，連續從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體供給至外腔室21內，而可將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境。

如此，藉將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境，可抑制水分被吸入至IPA中，而可在超臨界處理中防止晶圓W之圖形崩塌。

此外，在上述實施形態，顯示了將外腔室21內維持在低濕度N₂ 氣體環境而對晶圓W供給IPA之例，亦可對外腔室21內供給其他惰性氣體取代乾燥N₂ 氣體。

又，亦可對外腔室21內供給露點-70℃以下之空氣作為低濕度氣體取代供給低濕度N₂ 氣體。 [實施例]

接著，根據圖7至圖10，說明本發明之具體實施例。

首先，根據圖7，在外腔室21內，使晶圓W旋轉(1000rpm)，供給DIW30秒，使晶圓W旋轉，供給IPA60秒。然後，供給IPA時，使晶圓W之轉數從1000rpm下降至100rpm。

在此期間，從FFU205將乾淨空氣供給至外腔室21內時，外腔室21內之濕度為38%。相對於此，從乾燥N₂ 氣體供給部206將N₂ 氣體以400L/min供給至外腔室21時，外腔室21內之濕度降低至15%。

進一步，從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體以650L/min供給至外腔室21內時，外腔室21內之濕度降低至1%。

如圖7所示，藉從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體以650L/min供給至外腔室21，可使外腔室21內之濕度有效地降低。

接著，於圖8顯示對晶圓W供給IPA之期間使外腔室21內的氣體環境做各種變化時之晶圓W的圖形崩塌之結果。

如圖8所示，一面從FFU205將乾淨空氣供給至外腔室21內，一面供給IPA1分鐘時，外腔室21內之濕度為35%以上，而產生了晶圓W之圖形崩塌。

同樣地，一面從FFU將乾淨空氣供給至外腔室21內，一面供給IPA5分鐘時，外腔室21內之濕度為35%以上，而產生晶圓W之圖形崩塌。

在此，於圖10(a)(b)(c)顯示晶圓W的圖形崩塌之例。如圖10(a)(b)(c)所示，採用以同一條件處理之3個晶圓W時，1個晶圓未觀察到圖形崩塌，另外2個晶圓W在其周緣觀察到圖形崩塌。

如此以同一條件處理之3個晶圓中有2個晶圓W在其周緣觀察到圖形崩塌時，視為產生圖形崩塌。

又，如圖8所示，一面從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體以400NI/分供給至外腔室21內，一面供給IPA1分鐘時，外腔室21內之濕度為15%以上。此時，幾乎未產生晶圓W之圖形崩塌。

再者，一面從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體以650NI/分供給至外腔室21內，一面供給IPA1分鐘時，外腔室21內之濕度為1%以下。此時，幾乎未產生晶圓W之圖形崩塌。

又，一面從低濕度N₂ 氣體供給部206將低濕度N₂ 氣體以650NI/分供給至外腔室21內，一面供給IPA5分鐘時，外腔室21內之濕度為1%以下。此時，完全未產生晶圓W之圖形崩塌。

在此，於圖9(a)(b)(c)(d)顯示晶圖W未產生圖形崩塌之例。如圖9(a)(b)(c)(d)所示，採用以同一條件處理之4個晶圓W時，在4個晶圓W，皆未觀察到圖形崩塌。

W‧‧‧晶圓
1‧‧‧液體處理裝置
2‧‧‧液體處理單元
3‧‧‧超臨界處理單元
3A‧‧‧處理容器
4A‧‧‧超臨界流體供給部
5‧‧‧控制部
5a‧‧‧記憶部
11‧‧‧載置部
12‧‧‧搬入搬出部
13‧‧‧傳遞部
14‧‧‧液體處理部
15‧‧‧超臨界處理部
21‧‧‧外腔室
22‧‧‧內杯體
23‧‧‧晶圓保持設備
100‧‧‧FOUP
121‧‧‧第1搬送設備
131‧‧‧傳遞架
161‧‧‧第2搬送設備
162‧‧‧搬送空間
201‧‧‧處理液供給部
202‧‧‧清洗液供給部
203a‧‧‧第1含氟有機溶劑供給部
203b‧‧‧第2含氟有機溶劑供給部
205‧‧‧FFU
206‧‧‧低濕度N₂氣體供給部
211‧‧‧排液口
212‧‧‧排氣口
221‧‧‧排液口
231‧‧‧藥液供給路徑
241‧‧‧噴嘴
311‧‧‧容器本體
312‧‧‧晶圓搬入搬出用開口部
321‧‧‧供電部
322‧‧‧加熱器
323‧‧‧溫度檢測部
331‧‧‧晶圓托盤
332‧‧‧蓋構件
341‧‧‧排出管線
342‧‧‧開關閥
351‧‧‧超臨界流體供給管線
352‧‧‧開關閥
411‧‧‧螺管
412‧‧‧電源部
413‧‧‧鹵素燈
414‧‧‧超臨界處理用含氟有機溶劑供給部
415‧‧‧接收管線
416‧‧‧開關閥

[圖1]係液體處理裝置之橫切平面圖。 [圖2]係設於液體處理裝置之液體處理單元的縱切側視圖。 [圖3]係設於液體處理裝置之超臨界處理單元的結構圖。 [圖4]係超臨界處理單元之處理容器的外觀立體圖。 [圖5]係顯示本實施形態之作用程序的圖。 [圖6]係顯示比較例之作用程序的圖。 [圖7]係顯示液體處理單元用腔室內之濕度推移的圖。 [圖8]係顯示本實施形態之崩塌結果的圖。 [圖9] (a)~(d)係顯示本實施形態之崩塌結果的晶圓之平面圖。 [圖10](a)~(c)係顯示比較例之崩塌結果的晶圓之平面圖。

無。

2‧‧‧液體處理單元

3‧‧‧超臨界處理單元

3A‧‧‧處理容器

21‧‧‧外腔室

Claims

一種基板處理方法，其包含下列步驟： (1)將清洗液供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體； (2)將IPA供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體而置換該被處理體上之水分； (3)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第1含氟有機溶劑，而以第1含氟有機溶劑置換該被處理體上之IPA； (4)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第2含氟有機溶劑，而以第2含氟有機溶劑置換該被處理體上之第1含氟有機溶劑； (5)將該液體處理單元用腔室內之該被處理體搬送至超臨界處理單元用容器內； (6)在該超臨界處理單元用容器內將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該被處理體；該基板處理方法至少於供給該IPA時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。
如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，將低濕度之惰性氣體供給至該液體處理單元用腔室內。
如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，將露點-70℃以下之氣體供給至該液體處理用腔室內。
如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內，而使該液體處理單元用腔室內濕度在3%以下。
如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，供給該第1含氟有機溶劑時，或供給該第1含氟有機溶劑時及供給該第2含氟有機溶劑時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。
如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，將該液體處理單元用腔室內之該被處理體搬送至該超臨界處理單元用容器內之步驟是在以第2含氟有機溶劑覆蓋被處理體的表面之狀態下搬送。
一種基板處理裝置，其包含有：液體處理單元，其具有：收納被處理體之液體處理單元用腔室、將清洗液供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的清洗液供給部、將IPA供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的IPA供給部、將第1含氟有機溶劑供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的第1含氟有機溶劑供給部、將第2含氟有機溶劑供給至該液體處理單元用腔室內之該被處理體的第2含氟有機溶劑供給部；超臨界處理單元，其具有：收納該被處理體之超臨界處理單元用容器、將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該超臨界處理單元用容器內之超臨界處理用含氟有機溶劑供給部；及搬送機構，其將該液體處理單元用腔室用之該被處理體搬送至該超臨界處理單元用容器；又，於該液體處理單元用腔室設有供給低濕度氣體之低濕度氣體供給部，藉控制部，至少於供給該IPA時，使該低濕度氣體供給部作動，而將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。
如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，於該液體處理單元用腔室設有供給乾淨空氣之FFU，藉控制部，於供給該第1含氟有機溶劑時及供給該第2含氟有機溶劑時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內之被處理體。
一種記錄媒體，其係用以使電腦執行基板處理方法之記錄媒體，基板處理方法包含下列步驟： (1)將清洗液供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體； (2)將IPA供給至配置於液體處理單元用腔室內之被處理體而置換該被處理體上之水分； (3)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第1含氟有機溶劑，而以第1含氟有機溶劑置換該被處理體上之IPA； (4)在該液體處理單元用腔室內對該被處理體供給第2含氟有機溶劑，而以第2含氟有機溶劑置換該被處理體上之第1含氟有機溶劑； (5)將該液體處理單元用腔室內之該被處理體搬送至超臨界處理單元用容器內； (6)在該超臨界處理單元用容器內將超臨界處理用含氟有機溶劑供給至該被處理體；該基板處理方法至少於供給該IPA時，將低濕度氣體供給至該液體處理單元用腔室內。