JP5937632B2 - 基板処理方法、前処理装置、後処理装置、基板処理システムおよび記憶媒体 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、基板処理方法、前処理装置、後処理装置、基板処理システムおよび記憶媒体に関する。

従来、半導体ウェハ等の基板に対してドライエッチングを行うことにより、基板内部に形成された金属配線の一部を露出させるドライエッチング工程が知られている（特許文献１参照）。

かかるドライエッチング工程によって基板内部の金属配線を露出させた後、基板を長時間放置しておくと、露出した金属配線が酸化する等の悪影響が生じる。このため、ドライエッチング工程後の放置時間には制限時間（Ｑ−ｔｉｍｅ）が設けられる。

特開２０１０−０２７７８６号公報

しかしながら、上述した従来技術は、制限時間（Ｑ−ｔｉｍｅ）を遵守するための時間管理が必要となるため、工数の増加に伴う生産性の低下が問題となる。

なお、上記の課題は、ドライエッチングを行う場合に限らず、ウェット洗浄や成膜処理等を行う場合にも同様に生じ得る課題である。

実施形態の一態様は、生産性を向上させることのできる基板処理方法、前処理装置、後処理装置、基板処理システムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る基板処理方法は、前処理工程と、処理液供給工程と、収容工程と、他面処理工程とを含む。前処理工程は、基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う。処理液供給工程は、前処理工程後の基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する。収容工程は、揮発成分が揮発することによって処理液が固化または硬化した基板を搬送容器へ収容する。他面処理工程は、固化または硬化した処理液によって基板の主面全面が覆われた状態で、基板の他の面を処理する。

実施形態の一態様によれば、生産性を向上させることができる。

図１Ａは、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図１Ｂは、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図１Ｃは、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。 図２は、第１の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。 図３は、第１処理装置の概略構成を示す図である。 図４は、第２処理装置の概略構成を示す図である。 図５は、ドライエッチングユニットの構成の一例を示す模式図である。 図６は、第１液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図７は、第２液処理ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図８は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９Ａは、裏面洗浄処理の一例を示す図である。 図９Ｂは、裏面洗浄処理の一例を示す図である。 図１０は、裏面洗浄処理の他の一例を示す図である。 図１１は、裏面洗浄処理の他の一例を示す図である。 図１２は、第３の実施形態に係る第１処理装置の概略構成を示す図である。 図１３は、第３の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。 図１４は、第４の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。 図１５は、第４の実施形態に係る除去ユニットの構成の一例を示す模式図である。 図１６は、第５の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。 図１７は、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスの例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理方法、前処理装置、後処理装置、基板処理システムおよび記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
＜基板処理方法の内容＞
まず、第１の実施形態に係る基板処理方法について図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明する。図１Ａ〜図１Ｃは、第１の実施形態に係る基板処理方法の説明図である。

第１の実施形態に係る基板処理方法は、内部に形成される金属配線の少なくとも一部が露出した半導体ウェハ等の基板（以下、ウェハＷと記載する）をＱ−ｔｉｍｅの制約を受けることなく処理することを可能とする。

ここで、Ｑ−ｔｉｍｅとは、たとえばドライエッチングによって露出した金属配線の酸化等を防止するために、ドライエッチング後の放置時間に対して設定される制限時間のことである。

Ｑ−ｔｉｍｅが設定されると、Ｑ−ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が必要となるため、工数の増加に伴う生産性の低下が生じるおそれがある。また、設定されるＱ−ｔｉｍｅが短い場合、ライン管理が難しくなる。このため、ライン管理の複雑化による生産性の低下も懸念される。

図１Ａに示すように、ウェハＷは、たとえば配線層１０１と、ライナー膜１０３と、層間絶縁膜１０４とを有する。これらは、配線層１０１、ライナー膜１０３および層間絶縁膜１０４の順に積層される。配線層１０１には、金属配線の一例であるＣｕ配線１０２が形成される。

また、ウェハＷは、ビアホール１０６を有する。ビアホール１０６は、ドライエッチングによって形成される。ビアホール１０６は、配線層１０１まで達しており、Ｃｕ配線１０２の表面がビアホール１０６の底部から露出した状態となっている。

第１の実施形態に係る基板処理方法では、図１Ｂに示すように、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための処理液（以下、「成膜用処理液」と記載する）をウェハＷ上に供給する。具体的には、第１の実施形態では、ウェハＷ上にトップコート膜を形成するための成膜用処理液（以下、「トップコート液」と記載する）をウェハＷ上に供給する。

ここで、トップコート膜とは、レジスト膜への液浸液の浸み込みを防ぐためにレジスト膜の上面に塗布される保護膜である。また、液浸液は、たとえばリソグラフィ工程における液浸露光に用いられる液体である。

ウェハＷ上に供給されたトップコート液は、その内部に含まれる揮発成分が揮発することによって体積収縮を起こしながら固化または硬化し、トップコート膜となる（図１Ｃ参照）。なお、トップコート液には、固化または硬化する際に体積が収縮する性質を有するアクリル樹脂が含まれており、かかるアクリル樹脂の硬化収縮によってもトップコート液の体積収縮が引き起こされる。ここでいう「固化」とは、固体化することを意味し、「硬化」とは、分子同士が連結して高分子化すること（たとえば架橋や重合等）を意味する。

ウェハＷ上にトップコート膜が形成されると、ドライエッチングによって露出したＣｕ配線１０２は、トップコート膜によって覆われた状態となる。ウェハＷは、この状態で搬送容器へ収容される。

このように、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、露出したＣｕ配線１０２をトップコート膜で保護することにより、露出したＣｕ配線１０２が酸化等の悪影響を受けることがなくなるため、Ｑ−ｔｉｍｅの設定が不要となる。Ｑ−ｔｉｍｅが不要となることで、Ｑ−ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が不要となり、また、Ｑ−ｔｉｍｅの遵守に伴うライン管理の複雑化を防止することもできる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、生産性を向上させることができる。

また、反応生成物Ｐは、ドライエッチングの残留ガスが大気中の水分や酸素と反応することによって成長する。これに対し、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、露出したＣｕ配線１０２をトップコート膜で保護することにより、反応生成物Ｐの成長を抑えることができる。したがって、反応生成物Ｐによる電気特性の低下や歩留まり低下等の悪影響を防止することもできる。

なお、第１の実施形態に係る基板処理方法では、搬送容器に収容したウェハＷを取り出した後、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜を除去することにより、ドライエッチングまたはアッシングによって発生したポリマー等の反応生成物Ｐを除去する処理も行う。

具体的には、トップコート膜を除去する除去液をトップコート膜上に供給する。第１の実施形態では、除去液としてアルカリ現像液が用いられる。

アルカリ現像液が供給されることにより、トップコート膜はウェハＷから剥離される。この際、ウェハＷ上に残存する反応生成物Ｐもトップコート膜とともにウェハＷから剥離される。これにより、ウェハＷから反応生成物Ｐを除去することができる。

このように、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、化学的作用を利用することなく反応生成物を除去することができるため、エッチング作用等によるＣｕ配線１０２へのダメージを抑えることができる。

したがって、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、ドライエッチング後またはアッシング後にウェハＷ上に残存する反応生成物ＰをウェハＷへのダメージを抑えつつ除去することができる。なお、トップコート膜は、ウェハＷに成膜された後、パターン露光を行うことなくウェハＷから全て除去される。

トップコート液は、体積収縮を起こしながら固化または硬化していき、トップコート膜となる。このときのトップコート液の体積収縮により生じる歪み（引っ張り力）によっても、ウェハＷに残存する反応生成物ＰをウェハＷから引き離すことができる。

トップコート液は、揮発成分の揮発およびアクリル樹脂の硬化収縮によって体積収縮が引き起こされるため、揮発成分のみを含む成膜用処理液と比べて体積収縮率が大きく、反応生成物Ｐを強力に引き離すことができる。特に、アクリル樹脂は、エポキシ樹脂等の他の樹脂と比較して硬化収縮が大きいため、反応生成物Ｐに引っ張り力を与えるという点でトップコート液は有効である。

また、トップコート膜は、アルカリ現像液によって剥離される際に膨潤する。このため、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、トップコート液の揮発による体積収縮に加え、トップコート膜の膨潤による体積膨張によっても、反応生成物ＰをウェハＷから強力に引き離すことができる。

また、第１の実施形態では、除去液としてアルカリ性を有するものを用いることで、反応生成物Ｐの除去効率を高めることとしている。

アルカリ現像液を供給することにより、ウェハＷの表面と反応生成物Ｐの表面とには、同一極性のゼータ電位が生じる。トップコート液の体積変化によってウェハＷから引き離された反応生成物Ｐは、ウェハＷと同一極性のゼータ電位に帯電することで、ウェハＷと反発し合うようになる。これにより、反応生成物ＰのウェハＷへの再付着が防止される。

このように、トップコート液の体積収縮を利用してウェハＷ等から反応生成物Ｐを引き離した後、ウェハＷと反応生成物Ｐとに同一極性のゼータ電位を生じさせることで、反応生成物Ｐの再付着が防止されるため、反応生成物Ｐの除去効率を高めることができる。

なお、アルカリ現像液としては、たとえばアンモニア、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ：Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）、コリン水溶液の少なくとも一つを含んでいればよい。

また、第１の実施形態に係る基板処理方法によれば、たとえば物理力を利用した洗浄方法では除去が困難であった、ビアホール１０６内に入り込んだ反応生成物Ｐも容易に除去することができる。

なお、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜は、最終的にはウェハＷから全て取り除かれる。したがって、トップコート膜が除去された後のウェハＷは、トップコート液が供給される前の状態、すなわち、Ｃｕ配線１０２が露出した状態となる。

＜基板処理システムの構成＞
次に、上述した基板処理方法を実行する基板処理システムの構成について図２を参照して説明する。図２は、第１の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。

図２に示すように、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、前処理装置としての第１処理装置２と、後処理装置としての第２処理装置３とを備える。また、基板処理システム１は、第１制御装置４Ａと、第２制御装置４Ｂとを備える。

第１処理装置２は、ウェハＷに対してドライエッチングやトップコート液の供給を行う。また、第２処理装置３は、第１処理装置２で処理されたウェハＷに対してアルカリ現像液の供給を行う。

第１制御装置４Ａは、たとえばコンピュータであり、制御部４０１と記憶部４０２とを備える。記憶部４０２は、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、第１処理装置２において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。制御部４０１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部４０２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第１処理装置２の動作を制御する。

同様に、第２制御装置４Ｂは、たとえばコンピュータであり、制御部４０３と記憶部４０４とを備える。記憶部４０４は、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクといった記憶デバイスで構成されており、第２処理装置３において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。制御部４０３は、たとえばＣＰＵであり、記憶部４０４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第２処理装置３の動作を制御する。

なお、これらのプログラムは、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、その記憶媒体から第１制御装置４Ａの記憶部４０２や第２制御装置４Ｂの記憶部４０４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。

＜第１処理装置の構成＞
次に、第１処理装置２の構成について図３を参照して説明する。図３は、第１処理装置２の概略構成を示す図である。なお、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。

図３に示すように、第１処理装置２は、搬入出ステーション５と、処理ステーション６とを備える。搬入出ステーション５と処理ステーション６とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション５は、載置部１０と、搬送部１１とを備える。載置部１０には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数の搬送容器（以下、キャリアＣと記載する）が載置される。

搬送部１１は、載置部１０に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１１１を備える。基板搬送装置１１１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１１１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、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと処理ステーション６との間でウェハＷの搬送を行う。

具体的には、基板搬送装置１１１は、載置部１０に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを後述する処理ステーション６のドライエッチングユニット１２へ搬入する処理を行う。また、基板搬送装置１１１は、後述する処理ステーション６の第１液処理ユニット１４からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを載置部１０のキャリアＣへ収容する処理も行う。

処理ステーション６は、搬送部１１に隣接して設けられる。処理ステーション６は、ドライエッチングユニット１２と、ロードロック室１３と、第１液処理ユニット１４とを備える。

ドライエッチングユニット１２は、前処理部の一例に相当し、基板搬送装置１１１によって搬入されたウェハＷに対してドライエッチング処理を行う。これにより、ビアホール１０６が形成されて、ウェハＷ内部のＣｕ配線１０２（図１Ａ参照）が露出する。

なお、ドライエッチング処理は、減圧状態で行われる。また、ドライエッチングユニット１２では、ドライエッチング処理後に、不要なレジストを除去するアッシング処理が行われる場合がある。

ロードロック室１３は、内部の圧力を大気圧状態と減圧状態とで切り替え可能に構成される。ロードロック室１３の内部には、図示しない基板搬送装置が設けられる。ドライエッチングユニット１２での処理を終えたウェハＷは、ロードロック室１３の図示しない基板搬送装置によってドライエッチングユニット１２から搬出されて、第１液処理ユニット１４へ搬入される。

具体的には、ロードロック室１３の内部は、ドライエッチングユニット１２からウェハＷを搬出するまでは減圧状態に保たれており、搬出が完了した後、窒素やアルゴン等の不活性ガスが供給されて大気圧状態へ切り替えられる。そして、大気圧状態へ切り替わった後で、ロードロック室１３の図示しない基板搬送装置がウェハＷを第１液処理ユニット１４へ搬入する。

このように、ウェハＷは、ドライエッチングユニット１２から搬出されてから第１液処理ユニット１４へ搬入されるまでの間、外気から遮断されるため、露出したＣｕ配線１０２の酸化が防止される。

つづいて、第１液処理ユニット１４は、ウェハＷにトップコート液を供給する成膜用処理液供給処理を行う。上述したように、ウェハＷに供給されたトップコート液は、体積収縮を起こしながら固化または硬化してトップコート膜となる。これにより、露出したＣｕ配線１０２がトップコート膜によって覆われた状態となる。

成膜用処理液供給処理後のウェハＷは、基板搬送装置１１１によってキャリアＣへ収容され、その後、第２処理装置３へ搬送される。

＜第２処理装置の構成＞
次に、第２処理装置３の構成について図４を参照して説明する。図４は、第２処理装置３の概略構成を示す図である。

図４に示すように、第２処理装置３は、搬入出ステーション７と、処理ステーション８とを備える。搬入出ステーション７と処理ステーション８とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション７は、載置部１６と、搬送部１７とを備える。載置部１６には、複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１７は、載置部１６に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１７１と、受渡部１７２とを備える。基板搬送装置１７１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７１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、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１７２との間でウェハＷの搬送を行う。

処理ステーション８は、搬送部１７に隣接して設けられる。処理ステーション８は、搬送部１８と、複数の第２液処理ユニット１９とを備える。複数の第２液処理ユニット１９は、搬送部１８の両側に並べて設けられる。

搬送部１８は、内部に基板搬送装置１８１を備える。基板搬送装置１８１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１８１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、ウェハ保持機構を用いて受渡部１７２と第２液処理ユニット１９との間でウェハＷの搬送を行う。

第２処理装置３では、搬入出ステーション７の基板搬送装置１７１が、第１処理装置２で処理されたウェハＷをキャリアＣから取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１７２に載置する。受渡部１７２に載置されたウェハＷは、処理ステーション８の基板搬送装置１８１によって受渡部１７２から取り出されて、第２液処理ユニット１９へ搬入される。

第２液処理ユニット１９では、ウェハＷに対し、アルカリ現像液を供給してトップコート膜を除去する処理等が行われる。これにより、トップコート膜の剥離に伴ってウェハＷ上に残存する反応生成物Ｐが除去される。また、第２液処理ユニット１９では、トップコート膜が除去されたウェハＷに対して薬液による洗浄も行われる。ここでは、薬液としてＤＨＦ（希フッ酸）が用いられる。

その後、ウェハＷは、基板搬送装置１８１によって第２液処理ユニット１９から搬出されて、受渡部１７２に載置される。そして、受渡部１７２に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１７１によって載置部１６のキャリアＣへ戻される。

＜ドライエッチングユニットの構成＞
次に、上述した第１処理装置２および第２処理装置３が備える各ユニットの構成について説明する。まず、第１処理装置２が備えるドライエッチングユニット１２の構成について図５を参照して説明する。図５は、ドライエッチングユニット１２の構成の一例を示す模式図である。

図５に示すように、ドライエッチングユニット１２は、ウェハＷを収容する密閉構造のチャンバ２０１を備えており、チャンバ２０１内には、ウェハＷを水平状態で載置する載置台２０２が設けられる。載置台２０２は、ウェハＷを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する温調機構２０３を備える。チャンバ２０１の側壁にはロードロック室１３との間でウェハＷを搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられる。

チャンバ２０１の天井部には、シャワーヘッド２０４が設けられる。シャワーヘッド２０４には、ガス供給管２０５が接続される。このガス供給管２０５には、バルブ２０６を介してエッチングガス供給源２０７が接続されており、エッチングガス供給源２０７からシャワーヘッド２０４に対して所定のエッチングガスが供給される。シャワーヘッド２０４は、エッチングガス供給源２０７から供給されるエッチングガスをチャンバ２０１内へ供給する。

なお、エッチングガス供給源２０７から供給されるエッチングガスは、たとえばＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＦ４ガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス源などである。

チャンバ２０１の底部には排気ライン２０８を介して排気装置２０９が接続される。チャンバ２０１の内部の圧力は、かかる排気装置２０９によって減圧状態に維持される。

ドライエッチングユニット１２は、上記のように構成されており、排気装置２０９を用いてチャンバ２０１の内部を減圧した状態で、シャワーヘッド２０４からチャンバ２０１内にエッチングガスを供給することによって載置台２０２に載置されたウェハＷをドライエッチングする。これにより、ウェハＷにビアホール１０６（図１Ａ参照）が形成されて、Ｃｕ配線１０２が露出した状態となる。

また、ドライエッチングユニット１２では、たとえばレジスト膜をマスクとして層間絶縁膜１０４（図１Ａ参照）をドライエッチングした後に、レジスト膜を除去するためのアッシング処理が行われる場合がある。

＜第１液処理ユニットの構成＞
次に、第１処理装置２が備える第１液処理ユニット１４の構成について図６を参照して説明する。図６は、第１液処理ユニット１４の構成の一例を示す模式図である。

図６に示すように、第１液処理ユニット１４は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、液供給部４０＿１，４０＿２と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と液供給部４０＿１，４０＿２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。

ＦＦＵ２１には、バルブ２２を介して不活性ガス供給源２３が接続される。ＦＦＵ２１は、不活性ガス供給源２３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ２０内に吐出する。このように、ダウンフローガスとして不活性ガスを用いることにより、露出したＣｕ配線１０２（図１Ａ参照）が酸化することを防止することができる。

基板保持機構３０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持部３１と、回転保持部３１の中空部３１４に挿通され、ウェハＷの下面に気体を供給する流体供給部３２とを備える。

回転保持部３１は、チャンバ２０の略中央に設けられる。かかる回転保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって回転保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。

また、回転保持部３１は、モータやモータの回転を回転保持部３１へ伝達するベルト等から構成される駆動機構３１２を備える。回転保持部３１は、かかる駆動機構３１２によって鉛直軸まわりに回転する。そして、回転保持部３１が回転することによって、回転保持部３１に保持されたウェハＷが回転保持部３１と一体に回転する。なお、回転保持部３１は、軸受３１３を介してチャンバ２０および回収カップ５０に回転可能に支持される。

流体供給部３２は、回転保持部３１の中央に形成された中空部３１４に挿通される。流体供給部３２の内部には流路３２１が形成されており、かかる流路３２１には、バルブ３３を介してＮ２供給源３４が接続される。流体供給部３２は、Ｎ２供給源３４から供給されるＮ２ガスをバルブ３３および流路３２１を介してウェハＷの下面へ供給する。

バルブ３３を介して供給されるＮ２ガスは、高温（たとえば、９０℃程度）のＮ２ガスであり、後述する揮発促進処理に用いられる。

基板保持機構３０は、ロードロック室１３の図示しない基板搬送装置からウェハＷを受け取る場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部３２を上昇させた状態で、流体供給部３２の上面に設けられた図示しない支持ピン上にウェハＷを載置させる。その後、基板保持機構３０は、流体供給部３２を所定の位置まで降下させた後、回転保持部３１の保持部材３１１にウェハＷを渡す。また、基板保持機構３０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置１１１へ渡す場合には、図示しない昇降機構を用いて流体供給部３２を上昇させ、保持部材３１１によって保持されたウェハＷを図示しない支持ピン上に載置させる。そして、基板保持機構３０は、図示しない支持ピン上に載置させたウェハＷを基板搬送装置１１１へ渡す。

液供給部４０＿１は、ノズル４１ａ〜４１ｃと、アーム４２と、旋回昇降機構４３とを備える。

ノズル４１ａには、バルブ４４ａを介してＤＨＦ供給源４５ａが接続され、ノズル４１ｂには、バルブ４４ｂを介してＤＩＷ供給源４５ｂが接続され、ノズル４１ｃには、バルブ４４ｃを介してＩＰＡ供給源４５ｃがそれぞれ接続される。なお、ノズル４１ａから供給されるＤＨＦは、Ｃｕ配線１０２を腐食させない程度の濃度に希釈された希フッ酸である。また、アーム４２は、ノズル４１ａ〜４１ｃを水平に支持し、旋回昇降機構４３は、アーム４２を旋回および昇降させる。

かかる液供給部４０＿１は、ウェハＷに対し、所定の薬液（ここでは、ＤＨＦ）をノズル４１ａから供給し、リンス液の一種であるＤＩＷ（純水）をノズル４１ｂから供給し、乾燥溶媒の一種であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）をノズル４１ｃから供給する。

また、液供給部４０＿２は、ノズル４１ｄ，４１ｅと、ノズル４１ｄ，４１ｅを水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。ノズル４１ｄには、バルブ４４ｄを介してＭＩＢＣ供給源４５ｄが接続され、ノズル４１ｅには、バルブ４４ｅを介してトップコート液供給源４５ｅが接続される。

かかる液供給部４０＿２は、ウェハＷに対し、トップコート液と親和性のある溶剤としてＭＩＢＣ（４−メチル−２−ペンタノール）をノズル４１ｄから供給し、トップコート液をノズル４１ｅから供給する。

ＭＩＢＣは、トップコート液にも含有されており、トップコート液と親和性がある。なお、ＭＩＢＣ以外のトップコート液と親和性のある溶剤として、たとえばＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）などを用いてもよい。

なお、ここでは、処理液ごとに専用のノズル４１ａ〜４１ｅを設けることとしたが、複数の処理液でノズルを共用してもよい。ただし、ノズルを共用化すると、たとえば処理液同士を混ぜたくない場合等に、ノズルや配管に残存する処理液を一旦排出する工程が必要となり、処理液が無駄に消費されることとなる。これに対し、専用のノズル４１ａ〜４１ｅを設けることとすれば、上記のように処理液を排出する工程が必要とならないため、処理液を無駄に消費することもない。

回収カップ５０は、回転保持部３１を取り囲むように配置され、回転保持部３１の回転によってウェハ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から第１液処理ユニット１４の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、流体供給部３２によって供給されるＮ２ガスやＦＦＵ２１から供給される不活性ガスを第１液処理ユニット１４の外部へ排出する排気口５２が形成される。

＜第２液処理ユニットの構成＞
次に、第２処理装置３が備える第２液処理ユニット１９の構成について図７を参照して説明する。図７は、第２液処理ユニット１９の構成の一例を示す模式図である。

図７に示すように、第２液処理ユニット１９は、チャンバ６０内に、基板保持機構７０と、液供給部８０と、回収カップ９０とを備える。

基板保持機構７０は、回転保持部７１と、支柱部７２と、駆動部７３とを備える。回転保持部７１は、チャンバ６０の略中央に設けられる。かかる回転保持部７１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材７１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材７１１によって回転保持部７１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。支柱部７２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部７３によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部７１を水平に支持する。駆動部７３は、支柱部７２を鉛直軸まわりに回転させる。

かかる基板保持機構７０は、駆動部７３を用いて支柱部７２を回転させることによって支柱部７２に支持された回転保持部７１を回転させ、これにより、回転保持部７１に保持されたウェハＷを回転させる。

液供給部８０は、ノズル８１ａ〜８１ｃと、アーム８２と、旋回昇降機構８３とを備える。

ノズル８１ａには、バルブ８４ａを介してＤＨＦ供給源８５ａが接続され、ノズル８１ｂには、バルブ８４ｂを介してアルカリ現像液供給源８５ｂが接続され、ノズル８１ｃには、バルブ８４ｃを介してＤＩＷ供給源８５ｃが接続される。アーム８２は、ノズル８１ａ〜８１ｃを水平に支持する。旋回昇降機構８３は、アーム８２を旋回および昇降させる。

かかる液供給部８０は、ウェハＷに対し、所定の薬液であるＤＨＦをノズル８１ａから供給し、トップコート膜を除去する除去液であるアルカリ現像液をノズル８１ｂから供給し、リンス液であるＤＩＷをノズル８１ｃから供給する。

ノズル８１ｂから供給されるアルカリ現像液には、Ｃｕ配線１０２の腐食を防止する防食剤が含有される。これにより、後述する除去液供給処理において、Ｃｕ配線１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。また、ノズル８１ａから供給されるＤＨＦは、Ｃｕ配線１０２を腐食させない程度の濃度に希釈されている。

回収カップ９０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持部７１を取り囲むように配置される。回収カップ９０の底部には、排液口９１が形成されており、回収カップ９０によって捕集された処理液は、かかる排液口９１から第２液処理ユニット１９の外部に排出される。

このように、第１の実施形態に係る第２液処理ユニット１９は、ウェハＷからトップコート膜を除去する除去部およびトップコート膜が除去されたウェハＷに対して所定の後処理を行う後処理部の一例に相当する。

＜基板処理システムの具体的動作＞
次に、基板処理システム１の具体的動作について図８を参照して説明する。図８は、第１の実施形態に係る基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示す各処理手順は、第１制御装置４Ａまたは第２制御装置４Ｂの制御に基づいて行われる。

第１の実施形態に係る基板処理システム１では、図８に示すドライエッチング処理（ステップＳ１０１）から第１搬出処理（ステップＳ１０７）までの処理が第１処理装置２において行われ、除去液供給処理（ステップＳ１０８）から第２搬出処理（ステップＳ１１０）までの処理が第２処理装置３において行われる。

図８に示すように、まず、ドライエッチングユニット１２においてドライエッチング処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかるドライエッチング処理では、ドライエッチングユニット１２がウェハＷに対してドライエッチングやアッシングを行う。これにより、ウェハＷの内部に設けられたＣｕ配線１０２が露出する（図１Ａ参照）。

つづいて、ウェハＷは、第１液処理ユニット１４へ搬入される。かかる搬入処理は、ロードロック室１３を介して行われるため、露出したＣｕ配線１０２の酸化を防止することができる。

つづいて、第１液処理ユニット１４において薬液処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる薬液処理では、液供給部４０＿１（図６参照）のノズル４１ａがウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル４１ａからウェハＷに対してＤＨＦが供給される。ウェハＷに供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの主面に広がる。

これにより、Ｃｕ配線１０２や反応生成物Ｐの表面がＤＨＦによって僅かに溶解されて、反応生成物Ｐの付着力が弱まる。したがって、反応生成物Ｐを除去し易い状態にすることができる。

ここで、ステップＳ１０２の薬液処理は、反応生成物Ｐを除去しやすくする目的で行われるものであり、反応生成物Ｐを完全には除去しない程度の低エッチング条件で行われる。低エッチング条件とは、たとえば、反応生成物Ｐを完全に除去するのに必要なエッチング時間よりも短い時間、または、反応生成物Ｐを完全に除去するのに必要なＤＨＦの濃度よりも低いＤＨＦの濃度でエッチングを行う条件である。

このため、従来のようにＤＨＦのみで反応生成物Ｐを除去する場合と比較して、Ｃｕ配線１０２のダメージを抑えつつ、反応生成物Ｐの除去をより効果的に行うことができる。また、第１の実施形態においてノズル４１ａから供給されるＤＨＦは、Ｃｕ配線１０２を腐食させない程度の濃度に希釈されているため、Ｃｕ配線１０２のダメージをより確実に抑えることができる。

薬液処理においては、粒子径の比較的小さい反応生成物Ｐが除去されやすく、後述するトップコート液およびアルカリ除去液を用いた反応生成物Ｐの除去においては、粒子径の比較的大きい反応生成物Ｐが除去されやすい。したがって、これらの処理を組み合わせることにより、より効果的に反応生成物Ｐを除去することができる。

なお、ノズル４１ａから供給される薬液は、ＤＨＦに限らず、たとえばフッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液等であってもよい。

つづいて、第１液処理ユニット１４では、ウェハＷの主面をＤＩＷですすぐリンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかるリンス処理では、ノズル４１ｂ（図６参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ４４ｂが所定時間開放されることによって、ノズル４１ｂから回転するウェハＷの主面へＤＩＷが供給され、ウェハＷ上に残存するＤＨＦが洗い流される。

つづいて、第１液処理ユニット１４では、置換処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる置換処理では、ノズル４１ｃ（図６参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ４４ｃが所定時間開放されることによって、ノズル４１ｃから回転するウェハＷの主面へＩＰＡが供給され、ウェハＷ上のＤＩＷがＩＰＡに置換される。その後、ウェハＷ上にＩＰＡが残存した状態でウェハＷの回転が停止する。置換処理が完了すると、液供給部４０＿１がウェハＷの外方へ移動する。なお、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理は、必ずしも実施されることを要しない。

つづいて、第１液処理ユニット１４では、溶剤供給処理が行われる（ステップＳ１０５）。溶剤供給処理は、成膜用処理液であるトップコート液をウェハＷに供給する前に、かかるトップコート液と親和性のあるＭＩＢＣをウェハＷに供給する処理である。

具体的には、液供給部４０＿２のノズル４１ｄがウェハＷの中央上方に位置し、その後、ノズル４１ｄからウェハＷへＭＩＢＣが供給される。ウェハＷに供給されたＭＩＢＣは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの主面に塗り広げられる。

このように、トップコート液と親和性のあるＭＩＢＣを事前にウェハＷに塗り広げておくことで、後述する成膜用処理液供給処理において、トップコート液がウェハＷに広がり易くなるとともに、ビアホール１０６にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の消費量を抑えることができるとともに、ビアホール１０６に入り込んだ反応生成物Ｐをより確実に除去することができる。

ＭＩＢＣは、トップコート液との親和性はあるが、ＤＩＷに対してはほとんど混ざらず親和性が低い。これに対し、第１液処理ユニット１４では、ＭＩＢＣを供給する前に、ＤＩＷと比べてＭＩＢＣとの親和性が高いＩＰＡでＤＩＷを置換することとしている。これにより、リンス処理（ステップＳ１０３）の直後に溶剤供給処理（ステップＳ１０５）を行った場合と比較し、ＭＩＢＣがウェハＷの主面に広がり易くなり、ＭＩＢＣの消費量を抑えることができる。

なお、成膜用処理液と親和性のある溶剤が、成膜用処理液だけでなくＤＩＷとの親和性も有する場合には、ステップＳ１０４の置換処理を省略してもよい。

このように、トップコート膜をウェハＷの上面に短時間で効率的に塗り広げたい場合等には、上述した溶剤供給処理を行うことが好ましい。なお、成膜用処理液がＩＰＡとの親和性を有する場合には、ステップＳ１０５の溶剤供給処理を省略してもよい。

つづいて、第１液処理ユニット１４では、成膜用処理液供給処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる成膜用処理液供給処理では、液供給部４０＿２のノズル４１ｅがウェハＷの中央上方に位置する。その後、成膜用処理液であるトップコート液が、レジスト膜が形成されていない回路形成面であるウェハＷの主面へノズル４１ｅから供給される。

ウェハＷへ供給されたトップコート液は、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの主面に広がる。これにより、ウェハＷの主面全体にトップコート液の液膜が形成される（図１Ｂ参照）。このとき、ウェハＷの主面は、ステップＳ１０５においてウェハＷ上に供給されたＭＩＢＣによって濡れ性が高められた状態となっている。これにより、トップコート液がウェハＷの主面に広がり易くなるとともに、ビアホール１０６にも入り込み易くなる。したがって、トップコート液の使用量を削減することができるとともに、処理時間の短縮化を図ることができる。

ウェハＷの回転によって揮発成分が揮発することにより、トップコート液が固化または硬化する。これにより、ウェハＷの主面全体にトップコート膜が形成される。

また、第１液処理ユニット１４では、揮発促進処理が行われる。かかる揮発促進処理は、ウェハＷの主面全体に膜を形成するトップコート液に含まれる揮発成分のさらなる揮発を促進させる処理である。具体的には、バルブ３３（図６参照）が所定時間開放されることによって、高温のＮ２ガスが流体供給部３２から回転するウェハＷの裏面へ供給される。これにより、ウェハＷとともにトップコート液が加熱されて揮発成分の揮発が促進される。

なお、揮発促進処理は、図示しない減圧装置によってチャンバ２０内を減圧状態にする処理であってもよいし、ＦＦＵ２１から供給されるガスによってチャンバ２０内の湿度を低下させる処理であってもよい。これらの処理によっても、揮発成分の揮発を促進させることができる。

また、ここでは、第１液処理ユニット１４が揮発促進処理を行う場合の例について示したが、揮発促進処理は省略可能である。すなわち、トップコート液が自然に固化または硬化するまでウェハＷを第１液処理ユニット１４で待機させてもよい。また、ウェハＷの回転を停止させたり、トップコート液が振り切られてウェハＷの主面が露出することがない程度の回転数でウェハＷを回転させたりすることによって、トップコート液の揮発を促進させてもよい。

つづいて、第１液処理ユニット１４では、第１搬出処理が行われる（ステップＳ１０７）。かかる第１搬出処理では、基板搬送装置１１１が、第１液処理ユニット１４からウェハＷを取り出し、載置部１０まで搬送して、載置部１０に載置されたキャリアＣへ収容する。

このとき、ウェハＷの露出したＣｕ配線１０２は、ドライエッチング後短時間でトップコート膜に覆われる（図１Ｃ参照）。すなわち、Ｃｕ配線１０２は、外気から遮断された状態となっているため、酸化等の悪影響を受けることがない。

したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、ドライエッチング後から洗浄までのＱ−ｔｉｍｅを遵守するための時間管理が不要となるため、生産性を向上させることができる。

キャリアＣに収容されたウェハＷは、第１処理装置２から第２処理装置３の載置部１６へ搬送される。その後、ウェハＷは、第２処理装置３の基板搬送装置１７１（図４参照）によってキャリアＣから取り出され、受渡部１７２、基板搬送装置１８１を経由して第２液処理ユニット１９へ搬入される。

第２液処理ユニット１９では、まず、除去液供給処理が行われる（ステップＳ１０８）。かかる除去液供給処理では、ノズル８１ｂ（図７参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ８４ｂが所定時間開放されることによって、除去液であるアルカリ現像液がノズル８１ｂから回転するウェハＷ上に供給される。これにより、ウェハＷ上に形成されたトップコート膜が剥離および溶解してウェハＷから除去される。

このとき、ウェハＷに残存する反応生成物Ｐは、ウェハＷから剥離されて除去される。また、このとき、ウェハＷおよび反応生成物Ｐに同一極性のゼータ電位が生じるため、ウェハＷおよび反応生成物Ｐが反発して反応生成物ＰのウェハＷ等への再付着が防止される。

また、アルカリ現像液には、Ｃｕ配線１０２の腐食を防止する防食剤が含有される。このため、Ｃｕ配線１０２にアルカリ現像液が付着してもＣｕ配線１０２の腐食を抑えることができる。したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、Ｃｕ配線１０２へのダメージを抑えつつトップコート膜を除去することができる。

つづいて、第２液処理ユニット１９では、薬液処理が行われる（ステップＳ１０９）。かかる薬液処理では、ノズル８１ａ（図７参照）がウェハＷの中央上方に位置する。その後、ノズル８１ａからウェハＷに対してＤＨＦが供給される。ウェハＷに供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの主面に広がる。

このように、除去液供給処理の後、すなわち、トップコート膜が除去された後に薬液処理を行うことにより、トップコート膜の剥離によって除去し切れなかった反応生成物Ｐ（特に、粒子径の小さい反応生成物Ｐ）が存在する場合に、かかる反応生成物Ｐを除去することができる。かかる場合にも、一般的な薬液洗浄と比較して、ウェハＷへの侵食を抑えつつ、より効果的に反応生成物Ｐの除去を行うことができる。なお、除去液供給処理により反応生成物Ｐが十分に除去されるのであれば、ステップＳ１０９の薬液処理、すなわちウェット洗浄は省略してもよい。

薬液処理を終えると、第２液処理ユニット１９では、ノズル８１ｃからウェハＷへＤＩＷを供給してウェハＷの主面をすすぐリンス処理が行われる。これにより、溶解したトップコート膜やアルカリ現像液中に浮遊する反応生成物Ｐが、ＤＩＷとともにウェハＷから除去される。また、リンス処理を終えると、第２液処理ユニット１９では、ウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによってウェハＷの主面に残存するＤＩＷを振り切ってウェハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる。その後、ウェハＷの回転が停止する。

そして、第２液処理ユニット１９では、第２搬出処理が行われる（ステップＳ１１０）。かかる第２搬出処理においてウェハＷは、基板搬送装置１８１（図４参照）によって第２液処理ユニット１９から取り出され、受渡部１７２および基板搬送装置１７１を経由して、載置部１６に載置されたキャリアＣに収容される。かかる第２搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。

上述してきたように、第１の実施形態に係る基板処理システム１は、載置部１０と、液供給部４０＿２（処理液供給部の一例に相当）と、基板搬送装置１１１とを備える。載置部１０は、複数のウェハＷを収容可能なキャリアＣを載置する。液供給部４０＿２は、内部に形成されるＣｕ配線１０２の少なくとも一部が露出したドライエッチング後またはアッシング後のウェハＷに対し、揮発成分を含みウェハＷ上に膜を形成するための処理液であるトップコート液を供給する。基板搬送装置１１１は、揮発成分が揮発することによってトップコート液が固化または硬化したウェハＷを載置部１０へ搬送して、載置部１０に載置されたキャリアＣへ収容する。

したがって、第１の実施形態に係る基板処理システム１によれば、Ｃｕ配線１０２が露出してから洗浄までのＱ−ｔｉｍｅ管理が容易となり、生産性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
ところで、半導体の製造工程においては、ウェハＷの裏面に対して洗浄等の裏面処理を行う場合がある。しかし、かかる場合、裏面処理に用いる洗浄液等がウェハＷの主面に飛散したり回り込んだりすることによって、ウェハＷの主面が汚染されるおそれがある。

そこで、ウェハＷの主面にトップコート膜を形成した後で、つまり、ウェハＷの主面がトップコート膜によって保護された状態で、ウェハＷの裏面処理を行うことで、ウェハＷの主面の汚染を防止することとしてもよい。

かかる点について図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、裏面洗浄処理の一例を示す図である。

図９Ａに示すように、第１液処理ユニット１４Ａが備える流体供給部３２は、バルブ３３を介してＮ２供給源３４に接続されるとともに、バルブ３５を介してＳＣ１供給源３６にも接続される。かかる流体供給部３２は、Ｎ２供給源３４から供給されるＮ２ガスをウェハＷの裏面へ供給するとともに、ＳＣ１供給源３６から供給されるＳＣ１（アンモニア過水）をウェハＷの裏面へ供給する。

第１液処理ユニット１４Ａは、図８に示すステップＳ１０６の処理を行った後、すなわち、ウェハＷの主面全体にトップコート膜が形成された後、図９Ｂに示す裏面洗浄処理を行う。

かかる裏面洗浄処理では、バルブ３５が所定時間開放されることによって、流体供給部３２から回転するウェハＷの裏面へＳＣ１が供給される。これにより、ウェハＷの裏面が洗浄される。

このように、ウェハＷの主面全面がトップコート膜によって覆われた状態で、ウェハＷの裏面を洗浄することで、仮に、裏面洗浄処理中に洗浄液が飛散したとしても、ウェハＷの主面に洗浄液が付着してウェハＷの主面が汚染されることを防止することができる。また、洗浄液の回り込みによるウェハＷの主面の汚染を防止することができる。

図９Ａおよび図９Ｂには、ウェハＷの裏面に対してＳＣ１等の洗浄液を供給する処理を裏面洗浄処理として行う場合の例を示したが、裏面洗浄処理は、上記の処理に限定されない。たとえば、ブラシ等の洗浄体を用いたスクラブ洗浄を裏面洗浄処理として行ってもよい。

裏面洗浄処理としてスクラブ洗浄を行う場合の例について図１０を用いて説明する。図１０は、裏面洗浄処理の他の一例を示す図である。

裏面洗浄処理としてスクラブ洗浄を行う場合、図１０に示す第１液処理ユニット１４Ｂは、まず、図８に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を行う。

つづいて、ウェハＷは、基板搬送装置１１１によって第１液処理ユニット１４Ｂから一旦取り出された後、図示しない反転機構へ搬送される。そして、ウェハＷは、かかる反転機構によって表裏が反転された後、基板搬送装置１１１によって第１液処理ユニット１４Ｂに再び搬入される。なお、反転機構は、たとえば第１処理装置２の処理ステーション６に設けられる。反転機構の構成としては、いずれの公知技術を用いても構わない。

つづいて、図１０に示すように、第１液処理ユニット１４Ｂは、表裏が反転されたウェハＷを基板保持機構３０によって保持して回転させた後、ブラシ５００を用いて、ウェハＷの裏面をスクラブ洗浄する。具体的には、第１液処理ユニット１４Ｂは、回転するブラシ５００をウェハＷの裏面に接触させた状態でブラシ５００を移動させることによって、ウェハＷの裏面に付着した異物を除去する。

このとき、ウェハＷの主面は、トップコート膜によって全面が覆われた状態となっている。このため、ウェハＷの裏面から除去された異物がウェハＷの主面に付着するおそれがない。なお、流体供給部３２からＮ２ガス等の流体を供給してトップコート膜への異物の付着を防止することとしてもよい。

スクラブ洗浄を終えたウェハＷは、基板搬送装置１１１によって第１液処理ユニット１４Ｂから搬出され、図示しない反転機構によって再度反転された後、キャリアＣへ収容される。

なお、ここでは、ブラシ５００を用いることとしたが、スポンジ等の他の洗浄体を用いてスクラブ洗浄を行ってもよい。

また、ウェハＷの裏面にガスクラスタを噴き付けることによってウェハＷ裏面のパーティクルを除去する処理を裏面洗浄処理として行ってもよい。かかる点について図１１を参照して説明する。図１１は、裏面洗浄処理の他の一例を示す図である。

図１１に示すように、第１液処理ユニット１４Ｃは、ノズル６００を備える。ノズル６００は、洗浄用のガスである二酸化炭素を高圧噴射することにより、断熱膨張によって洗浄用のガスの原子または分子の集合体であるガスクラスタを生成させる。

ノズル６００は、下端部が開口するように例えば概略円筒形状に形成された圧力室６０１を備える。この圧力室６０１の下端部は、オリフィス部６０２をなすように構成されている。このオリフィス部６０２には、下方に向かうにつれて拡径するガス拡散部６０３が接続される。オリフィス部６０２における開口径は例えば０．１ｍｍ程度である。

圧力室６０１の上端部には、ガス供給路６０４の一端側が接続されており、このガス供給路６０４には圧力調整バルブ６０５を介して二酸化炭素供給源６０６が接続されている。

第１液処理ユニット１４Ｃは、上述したスクラブ洗浄を行う場合と同様の処理手順で、トップコート膜が形成されたウェハＷを反転させたうえで基板保持機構３０に保持させて回転させる。そして、第１液処理ユニット１４Ｃは、第１液処理ユニット１４Ｃのチャンバ２０内の圧力よりも高い圧力で、ノズル６００に二酸化炭素を供給する。二酸化炭素は、ノズル６００からチャンバ２０内に噴出されると、急激な断熱膨張により凝縮温度以下に冷却され、互いの分子Ｍ１同士がファンデルワールス力により結合して、集合体であるガスクラスタＭ２となる。

ガスクラスタＭ２は、ウェハＷの裏面に向かって垂直に噴出され、ウェハＷ裏面に付着した異物を吹き飛ばして除去する。このとき、ウェハＷの主面は、トップコート膜によって全面が覆われた状態となっている。このため、ウェハＷの裏面から除去された異物がウェハＷの主面に付着するおそれがない。

ガスクラスタＭ２による洗浄を終えたウェハＷは、基板搬送装置１１１によって第１液処理ユニット１４Ｃから搬出され、図示しない反転機構によって再度反転された後、キャリアＣへ収容される。

なお、裏面洗浄処理は、上述した処理以外に、たとえば洗浄液をガスによってミスト化してウェハＷの裏面に吹き付ける２流体ノズルを用いた２流体洗浄や、超音波振動子等を用いた超音波洗浄等であってもよい。

また、トップコート膜によってウェハＷの主面が覆われた状態で行う処理は、裏面洗浄処理に限定されるものではなく、たとえば、薬液を用いてウェハＷの裏面やベベル部をエッチングするエッチング処理等であってもよい。エッチング処理とは、たとえばフッ酸（ＨＦ）等を用いて酸化膜を除去する処理のことである。トップコート膜によってウェハＷの主面が覆われた状態でエッチング処理を行うことで、ウェハＷの裏面側から主面側へ薬液が回り込んだとしても、ウェハＷの主面はトップコート膜によって保護された状態であるためエッチングされない。このように、トップコート膜によってエッチング領域が決定されるため、エッチングを精度良く行うことができる。

また、トップコート膜によってウェハＷの主面が覆われた状態で行う処理は、研磨ブラシを用いてウェハＷの裏面やベベル部を研磨する研磨処理であってもよい。

このように、トップコート膜によってウェハＷの主面が覆われた状態で、ウェハＷの他の面を処理することにより、ウェハＷの主面の汚染を防止しつつ、ウェハＷの他の面を処理することができる。

上記の例では、第１液処理ユニット１４Ａ〜１４Ｃが他面処理部の一例に相当する場合の例について説明した。すなわち、上記の例では、第１液処理ユニット１４Ａ〜１４Ｃが成膜用処理液供給処理に加えて裏面洗浄処理も行う場合の例について説明した。しかし、第１処理装置２は、裏面洗浄処理を行う裏面洗浄ユニットを第１液処理ユニット１４と別体で備えていてもよい。

また、裏面洗浄処理等の他面処理は、第２処理装置３において行われてもよい。かかる場合、裏面洗浄用のノズルやブラシを第２液処理ユニット１９に組み込んでもよいし、第２液処理ユニット１９とは別体の裏面処理ユニットを第２処理装置３に設けてもよい。

（第３の実施形態）
ところで、成膜用処理液供給処理や除去液供給処理を行うための構成は、これらの構成を有していない既存の前処理装置や後処理装置に対して後付けされてもよい。第３の実施形態では、かかる点について説明する。図１２は、第３の実施形態に係る第１処理装置の概略構成を示す図である。

図１２に示すように、第１処理装置２Ａは、第１ブロック２Ａ１と、第２ブロック２Ａ２と、連結部２Ａ３とを備える。

第１ブロック２Ａ１は、搬入出ステーション５と処理ステーション６とを備える。搬入出ステーション５は、第１の実施形態に係る第１処理装置２が備える搬入出ステーション５と同様であるため、ここでの説明は省略する。

第１ブロック２Ａ１の処理ステーション６には、複数のドライエッチングユニット１２が配置される。なお、第１の実施形態に係る第１処理装置２の処理ステーション６とは異なり、第１ブロック２Ａ１の処理ステーション６には、第１液処理ユニット１４が配置されていない。

第２ブロック２Ａ２は、搬送部１１’と、複数の第１液処理ユニット１４とを備える。搬送部１１’は、基板搬送装置１１１と同様の基板搬送装置１１２を備えており、かかる基板搬送装置１１２を用いて第１液処理ユニット１４に対してウェハＷの搬入出を行う。

連結部２Ａ３は、第１ブロック２Ａ１の搬送部１１と第２ブロック２Ａ２の搬送部１１’とを連結する。かかる連結部２Ａ３は、大気から遮断された内部空間を有する。内部空間は、たとえばＮ２ガス等の不活性ガスで満たされることによって大気から遮断される。また、内部空間には、図示しない載置台が設けられる。

かかる第１処理装置２Ａにおいて、ドライエッチングユニット１２での処理を終えたウェハＷは、基板搬送装置１１１によってドライエッチングユニット１２から取り出された後、連結部２Ａ３の図示しない載置台へ載置される。

載置台へ載置されたウェハＷは、第２ブロック２Ａ２の基板搬送装置１１２によって載置台から取り出された後、第１液処理ユニット１４へ搬送され、第１液処理ユニット１４によって図８に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理が行われる。これにより、ウェハＷの主面にトップコート膜が形成される。

その後、ウェハＷは、基板搬送装置１１２によって第１液処理ユニット１４から取り出された後、連結部２Ａ３の図示しない載置台を介して基板搬送装置１１２から基板搬送装置１１１へ受け渡され、基板搬送装置１１１によって載置部１０に載置されたキャリアＣに収容される。

このように、成膜用処理液供給処理を行う第１液処理ユニット１４は、載置部１０、基板搬送装置１１１およびドライエッチングユニット１２を含む第１ブロック２Ａ１と別体であり、かかる第１ブロック２Ａ１と連結部２Ａ３を介して接続される第２ブロック２Ａ２に対して配置してもよい。すなわち、第１液処理ユニット１４は、第１液処理ユニット１４を備えない既存の前処理装置に対して後付けされてもよい。

かかる場合、連結部２Ａ３の内部空間を大気と遮断することにより、ドライエッチング後のウェハＷを第１ブロック２Ａ１から第２ブロック２Ａ２へ搬送する際に、ドライエッチングによって露出したＣｕ配線１０２の酸化を抑えることができる。

なお、連結部２Ａ３の内部空間と同様に、第１ブロック２Ａ１および第２ブロック２Ａ２の搬送部１１，１１’内も、たとえばＮ２ガスで満たすなどして大気から遮断されてもよい。これにより、露出したＣｕ配線１０２の酸化をさらに抑えることができる。

また、上記の例では、第１ブロック２Ａ１の搬送部１１と第２ブロック２Ａ２の搬送部１１’とを連結部２Ａ３で連結することとした。しかし、第１処理装置２Ａは、たとえば第１ブロック２Ａ１のドライエッチングユニット１２と第２ブロック２Ａ２の第１液処理ユニット１４とが連結部２Ａ３で連結された構成を有していてもよい。かかる場合、連結部２Ａ３の内部空間に、図示しない基板搬送装置を配置し、かかる基板搬送装置によってドライエッチングユニット１２および第１液処理ユニット１４間のウェハＷの搬送を行えばよい。なお、かかる場合、第２ブロック２Ａ２は、搬送部１１’を備えなくてもよい。

次に、第２処理装置の変形例について図１３を参照して説明する。図１３は、第３の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。

図１３に示すように、第２処理装置３Ａは、第１ブロック３Ａ１と、第２ブロック３Ａ２と、連結部３Ａ３とを備える。

第１ブロック３Ａ１は、搬入出ステーション７と処理ステーション８とを備える。搬入出ステーション７は、第１の実施形態に係る第２処理装置３が備える搬入出ステーション７と同様である。

第１ブロック３Ａ１の処理ステーション８には、複数の第２液処理ユニット１９Ａが配置される。第２液処理ユニット１９Ａは、第１の実施形態に係る第２液処理ユニット１９から除去液供給処理に関する構成、具体的には、ノズル８１ｂ、バルブ８４ｂおよびアルカリ現像液供給源８５ｂが除外された構成を有する。

第２ブロック３Ａ２は、搬送部１８’と、複数の除去ユニット７００とを備える。搬送部１８’は、基板搬送装置１８１と同様の基板搬送装置１８２を備えており、かかる基板搬送装置１８２を用いて除去ユニット７００に対してウェハＷの搬入出を行う。

除去ユニット７００は、第１の実施形態に係る第２液処理ユニット１９から、ノズル８１ａ、バルブ８４ａ、ＤＨＦ供給源８５ａ、ノズル８１ｃ、バルブ８４ｃおよびＤＩＷ供給源８５ｃが除外された構成を有する。

連結部３Ａ３は、第１ブロック３Ａ１の搬送部１８と第２ブロック３Ａ２の搬送部１８’とを連結する。かかる連結部３Ａ３は、大気から遮断された内部空間を有する。内部空間は、たとえばＮ２ガス等の不活性ガスで満たされることによって大気から遮断される。また、内部空間には、図示しない載置台が設けられる。

かかる第２処理装置３Ａにおいて、ウェハＷは、搬入出ステーション７から処理ステーション８の搬送部１８へ搬送された後、基板搬送装置１８１によって連結部３Ａ３の図示しない載置台へ載置される。

載置台へ載置されたウェハＷは、第２ブロック３Ａ２の基板搬送装置１８２によって載置台から取り出された後、除去ユニット７００へ搬送され、除去ユニット７００によって除去液供給処理（図８のステップＳ１０８）が行われる。これにより、ウェハＷの主面からトップコート膜が除去される。

その後、ウェハＷは、基板搬送装置１８２によって除去ユニット７００から取り出された後、連結部３Ａ３の図示しない載置台を介して基板搬送装置１８２から基板搬送装置１８１へ受け渡される。そして、ウェハＷは、基板搬送装置１８１によって第２液処理ユニット１９Ａへ搬送され、第２液処理ユニット１９Ａによって薬液処理（図８のステップＳ１０９）の処理が行われた後、第２搬出処理（図８のステップＳ１１０）によってキャリアＣに収容される。

このように、除去液供給処理を行う除去ユニット７００は、載置部１６、基板搬送装置１８１および薬液処理を行う第２液処理ユニット１９Ａを含む第１ブロック３Ａ１と別体であり、かかる第１ブロック３Ａ１と連結部３Ａ３を介して接続される第２ブロック３Ａ２に対して配置されてもよい。すなわち、除去ユニット７００は、除去ユニット７００を備えない既存の後処理装置に対して後付けされてもよい。

かかる場合、連結部３Ａ３の内部空間を大気と遮断することにより、除去処理後のウェハＷを第２ブロック３Ａ２から第１ブロック３Ａ１へ搬送する際に、露出したＣｕ配線１０２の酸化を抑えることができる。なお、第２処理装置３Ａは、第１ブロック３Ａ１および第２ブロック３Ａ２の搬送部１８，１８’内を大気から遮断してもよい。

なお、第２ブロック３Ａ２は、搬入出ステーション７と同様の搬入出ステーションを備えていてもよい。かかる場合、トップコート膜が形成されたウェハＷを第２ブロック３Ａ２の搬入出ステーションから第２ブロック３Ａ２内へ搬入し、除去ユニット７００によってかかるウェハＷからトップコート膜を除去した後、かかるウェハＷを連結部３Ａ３を介して第１ブロック３Ａ１へ搬送する。これにより、ウェハＷの搬送効率を高めることができる。

（第４の実施形態）
上述してきた実施形態では、除去液であるアルカリ現像液をトップコート膜に供給することによってウェハＷからトップコート膜を除去する場合の例について説明した。しかし、ウェハＷからトップコート膜を除去する方法は、上記の例に限定されない。以下では、ウェハＷからトップコート膜を除去する除去処理の他の例について説明する。図１４は、第４の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。

図１４に示すように、第４の実施形態に係る第２処理装置３Ｂは、処理ステーション８に、複数の第２液処理ユニット１９Ｂと複数の除去ユニット７１０とを備える。

第２液処理ユニット１９Ｂは、第３の実施形態に係る第２液処理ユニット１９Ａと同様の構成を有する。すなわち、第２液処理ユニット１９Ｂは、第１の実施形態に係る第２液処理ユニット１９から除去液供給処理に関する構成であるノズル８１ｂ、バルブ８４ｂおよびアルカリ現像液供給源８５ｂが除外された構成を有する。

除去ユニット７１０は、ウェハＷに形成された膜を昇華により除去する。ここで、かかる除去ユニット７１０の構成について図１５を参照して説明する。図１５は、第４の実施形態に係る除去ユニット７１０の構成の一例を示す模式図である。

なお、第４の実施形態では、成膜用処理液として、昇華性物質の溶液が用いられる。昇華性物質としては、たとえばケイフッ化アンモニウム、ショウノウまたはナフタレン等を用いることができる。成膜用処理液は、ＩＰＡなどの揮発性の溶剤に上記の昇華性物質を溶解させることによって得られる。かかる成膜用処理液は、溶媒であるＩＰＡが揮発することによって固化または硬化して膜となる。なお、成膜用処理液は、昇華性物質およびＩＰＡの他に純水を含んでいてもよい。

図１５に示すように、除去ユニット７１０は、ヒータ７０２が内蔵された熱板７０１と、熱板７０１上面から突出する複数の支持ピン７０３を有する。支持ピン７０３は、ウェハＷの下面周縁部を支持する。これにより、ウェハＷの下面と熱板７０１の上面との間には、小さな隙間が形成される。

熱板７０１の上方には、昇降移動可能な排気用フード７０４が設けられる。排気用フード７０４は、中央に開口部を有する。かかる開口部には、昇華性物質回収装置７０６およびポンプ７０７が介設された排気管７０５が接続される。なお、昇華性物質回収装置７０６としては、排気が通流するチャンバ内に設けた冷却板上に昇華性物質を析出させる形式のものや、排気が通流するチャンバ内で昇華性物質のガスに冷却流体を接触させる形式のもの等、さまざまな公知の昇華性物質回収装置を用いることができる。

かかる除去ユニット７１０は、基板搬送装置１８１によって支持ピン７０３上にウェハＷが載置されると、排気用フード７０４を下降させて熱板７０１との間に処理空間を形成する。つづいて、除去ユニット７１０は、排気用フード７０４に接続された排気管７０５に介設されたポンプ７０７によりウェハＷの上方空間を吸引しながら、昇温された熱板７０１により昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱する。

これにより、ウェハＷ上の昇華性物質が昇華してウェハＷから除去される。このとき、昇華して気体となった昇華性物質は、昇華性物質回収装置７０６により回収され、再利用される。その後、ウェハＷは、基板搬送装置１８１によって除去ユニット７１０から取り出されて、第２液処理ユニット１９Ｂへ搬送される。

このように、第２処理装置３Ｂは、成膜用処理液に含まれる昇華性物質の昇華温度よりも高い温度にウェハＷを加熱することにより、固化または硬化した成膜用処理液をウェハＷから除去する処理を除去処理として行ってもよい。なお、ここでの昇華方法は一例であって、基板ではなく昇華性物質自体をガス等により直接的に過熱するよう構成してもよい。また、昇華性物質の昇華温度によっては、加熱処理を省略してもよい。

（第５の実施形態）
上述してきた実施形態では、固化または硬化した成膜用処理液をウェハＷから除去した後の後処理として、薬液処理を行う場合について説明した。しかし、後処理は、薬液処理に限定されない。第５の実施形態では、後処理としてドライエッチング処理を行う場合の例について図１６を参照して説明する。図１６は、第５の実施形態に係る第２処理装置の概略構成を示す図である。

図１６に示すように、第５の実施形態に係る第２処理装置３Ｃは、処理ステーション８に、複数の除去ユニット７２０と、複数のドライエッチングユニット８００とを備える。

除去ユニット７２０は、第４の実施形態に係る除去ユニット７１０と同様の構成を有し、固化または硬化した成膜用処理液を昇華によりウェハＷから除去する。なお、除去ユニット７２０は、第３の実施形態に係る除去ユニット７００と同様の構成を有し、固化または硬化した成膜用処理液をアルカリ現像液等の除去液によってウェハＷから除去するものであってもよい。

ドライエッチングユニット８００は、第１の実施形態に係るドライエッチングユニット１２と同様の構成を有し、除去ユニット７２０によって固化または硬化した成膜用処理液が除去されたウェハＷに対してドライエッチング処理を行う。ドライエッチング処理後のウェハＷは、第２搬出処理（図８のステップＳ１１０）によってキャリアＣへ収容される。

このように、第２処理装置３Ｃは、後処理としてドライエッチング処理を行ってもよい。すなわち、前処理においてドライエッチング処理を行い、その後、後処理において更にドライエッチング処理を行うプロセスに対しても、上述した成膜用処理液供給処理および除去処理を追加することが可能である。

なお、このようなプロセスとしては、たとえば、ハードマスクをエッチングするハードマスクエッチングを前処理として行った後、ウェハＷ上の被加工膜をエッチングするメインエッチングを後処理として行うプロセスが挙げられる。かかるプロセスに対して上述した成膜用処理液供給処理および除去処理を適用することで、ハードマスクエッチング後の反応生成物Ｐの成長を防止したり、メインエッチングの際の被加工膜の形状を安定化させたりすることができる。

除去処理として第４の実施形態において説明した昇華による除去を行う場合、ドライエッチングユニット８００内において除去処理を行うことも可能である。

（第６の実施形態）
上述してきた実施形態では、ドライエッチング処理を前処理として行うとともに、後処理として薬液処理またはドライエッチング処理を行うプロセスに対し、前処理後のウェハＷに成膜用処理液を供給する成膜用処理液供給処理および固化または硬化した成膜用処理液をウェハＷから除去する除去処理を適用する場合について説明した。しかし、成膜用処理液供給処理および除去処理は、上記のプロセスに限らず、ＦＥＯＬ（Front End Of Line）、ＭＥＯＬ（Middle End Of Line）およびＢＥＯＬ（Buck End Of Line）において行われる様々なプロセスに対して適用することができる。

そこで、第６の実施形態では、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスについて図１７を参照して説明する。図１７は、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスの例を示す図である。

成膜用処理液供給処理および除去処理は、前処理後のウェハＷに対して雰囲気管理または時間管理が必要となるプロセスに対して適用される。ここで、雰囲気管理とは、たとえば、前処理後のウェハＷを取り巻く雰囲気を不活性雰囲気に維持することである。また、時間管理とは、Ｑ−ｔｉｍｅ管理のことであって、前処理後から後処理までの時間に制限を設けて管理することである。

つまり、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスは、大気に曝されることにより変質する部分をウェハＷの表面に形成する処理を前処理として行うことにより、上記のような雰囲気管理や時間管理が必要となるプロセスである。このようなプロセスに対して成膜用処理液供給処理および除去処理を適用することで、大気に曝されることにより変質する部分を固化または硬化した成膜用処理液で覆って大気から遮断することができるため、前処理後の雰囲気管理および時間管理を不要とすることができる。

図１７に示すように、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスとしては、ドライエッチング（前処理）後にウェット洗浄（後処理）を行うプロセスがある。このようなプロセスとしては、たとえば、第１の実施形態において説明したプロセス、すなわち、ウェハＷ内部の金属層（Ｃｕに限らず、Ｃｏ（コバルト）やＷ（タングステン）等も含む）をドライエッチングによって露出させた後、ウェハＷを薬液により後洗浄するプロセスが挙げられる。また、その他にも、Ｓｉ、ＳｉＯ２若しくはＳｉＮ等またはポリシリコンゲート電極若しくはＨＫＭＧ（High-k/Metal Gate）等をドライエッチングによりパターニングした後に、ウェハＷを薬液により後洗浄するプロセスや、コンタクトホールをドライエッチングにより形成した後に、ウェハＷを薬液により後洗浄するプロセス等も挙げられる。このようなプロセスに対して成膜用処理液供給処理および除去処理を適用することにより、たとえば、前処理後の反応生成物の成長を抑えることができる。なお、前処理は、ドライエッチングのみでなくアッシングでも上記と同様のことがいえる。

また、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスとしては、ドライエッチング（前処理）後にドライエッチング（後処理）を行うプロセスがある。このようなプロセスとしては、たとえば、第５の実施形態において説明したプロセスが挙げられる。かかる場合も、成膜用処理液供給処理および除去処理を適用することにより、前処理後の反応生成物の成長を抑えることができる。

また、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスとしては、成膜（前処理）後に成膜（後処理）を行うプロセスがある。このようなプロセスとしては、たとえば、ウェハＷにＴｉＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＷ層を成膜するプロセスや、ウェハＷにＴａＮ層を成膜した後、さらにウェハＷにＣｕ層を成膜するプロセスなどが挙げられる。

ここで、成膜処理を行う成膜装置のうち、前処理に用いられる成膜装置は、第１処理装置の処理ステーションに配置され、後処理に用いられる成膜装置は、第２処理装置の処理ステーションに配置される。成膜装置としては、たとえばプラズマＣＶＤ装置を用いることができるが、その他のいずれの公知技術を用いても構わない。

なお、後処理の成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置を用い、かつ、除去処理として第４の実施形態において説明した昇華による除去を行う場合には、プラズマＣＶＤ装置内において除去処理を行うことが可能である。また、前処理の成膜装置としてウェットプロセスによる成膜を行う成膜装置を用いる場合には、かかる成膜装置内において成膜用処理液供給処理を行うことが可能である。

また、成膜用処理液供給処理および除去処理が適用されるプロセスとしては、ウェット洗浄（前処理）後に成膜（後処理）を行うプロセスがある。このようなプロセスとしては、たとえば、ウェハＷを薬液により前洗浄してウェハＷから酸化膜やパーティクル等の異物を除去した後、ウェハＷにバリアメタル等の金属膜を成膜するプロセスなどが挙げられる。このようなプロセスに対して成膜用処理液供給処理および除去処理を適用することにより、たとえば、成膜された金属膜の酸化を防止したり、ウェハＷにパーティクルが付着したりすることを防止することができる。

ウェット洗浄を前処理として行うプロセスに対して成膜用処理液供給処理および除去処理を適用する場合、除去処理として、第４の実施形態において説明した昇華による除去を行うことが好ましい。

すなわち、ウェット洗浄後に成膜用処理液供給処理を行ってウェハＷに成膜用処理液の膜を形成することにより、乾燥時のパターン倒壊を防止することができる。さらに、除去処理において成膜用処理液の膜を昇華により除去することで、パターンを倒壊させることなく成膜用処理液の膜をウェハＷから除去することができる。

第２の実施形態において説明した他面処理を行う点、第３の実施形態において説明した第１処理装置および第２処理装置の構成、第４の実施形態において説明した昇華による除去処理は、図１７に示した各プロセスに対して適宜適用可能である。

（その他の実施形態）
上述した実施形態では、成膜用処理液としてトップコート液や昇華性物質の溶液を用いる場合の例について説明したが、成膜用処理液は、これらに限定されない。

たとえば、成膜用処理液は、フェノール樹脂を含む処理液であってもよい。かかるフェノール樹脂も上述したアクリル樹脂と同様に硬化収縮を引き起こすため、トップコート液と同様、反応生成物Ｐに引っ張り力を与えるという点で有効である。

フェノール樹脂を含む成膜用処理液としては、たとえばレジスト液がある。レジスト液は、ウェハＷ上にレジスト膜を形成するための成膜用処理液である。具体的には、レジスト液には、ノボラック型フェノール樹脂が含まれる。

なお、レジスト液を成膜用処理液として用いる場合には、レジスト液を溶解させることのできるシンナーを除去液として用いればよい。除去液としてシンナーを用いる場合、除去液供給処理後のリンス処理を省略することが可能である。また、レジスト液を成膜用処理液として用いる場合には、ウェハＷ上に形成されたレジスト膜に対して全面露光等の露光処理を行った後に除去液を供給することとしてもよい。かかる場合、除去液は、現像液でもシンナーでもよい。

成膜用処理液に含まれる合成樹脂は、硬化収縮するものであればよく、上記のアクリル樹脂やフェノール樹脂に限定されない。たとえば、成膜用処理液に含まれる合成樹脂は、エポキシ樹脂、メラニン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド等であってもよい。

また、成膜用処理液として、反射防止膜液を用いてもよい。反射防止膜液とは、ウェハＷ上に反射防止膜を形成するための成膜用処理液である。なお、反射防止膜とは、ウェハＷの表面反射を軽減し、透過率を増加させるための保護膜である。かかる反射防止膜液を成膜用処理液として用いる場合には、反射防止膜液を溶解させることのできるＤＩＷを除去液として用いることができる。

また、成膜用処理液は、揮発成分および合成樹脂に加え、ウェハＷやウェハＷ上に構成される材料あるいはウェハＷ上に付着する異物を溶解する所定の薬液をさらに含んでいてもよい。「ウェハＷ上に構成される材料」とは、たとえばＣｕ配線１０２であり、「ウェハＷ上に付着する異物」とは、たとえば反応生成物Ｐである。また、「所定の薬液」としては、たとえばフッ化水素、フッ化アンモニウム、塩酸、硫酸、過酸化水素水、リン酸、酢酸、硝酸、水酸化アンモニウム、有機酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液等がある。これらの薬液によって反応生成物Ｐの表面が溶解されることにより、反応生成物Ｐの付着力が弱まるため、反応生成物Ｐを除去し易い状態にすることができる。

「所定の薬液」は、薬液の化学的作用のみを用いて洗浄を行う通常の薬液洗浄における薬液と比較してエッチング量の少ない条件で使用される。このため、一般的な薬液洗浄と比較してウェハＷへの侵食を抑えつつ、より効果的に反応生成物Ｐの除去を行うことができる。

また、上述した実施形態では、除去液としてアルカリ現像液を用いた場合の例について説明してきたが、除去液は、アルカリ現像液に過酸化水素水を加えたものであってもよい。このように、アルカリ現像液に過酸化水素水を加えることによって、アルカリ現像液によるウェハＷの面荒れを抑制することができる。

また、除去液は、シンナー、トルエン、酢酸エステル類、アルコール類、グリコール類（プロピレングリコールモノメチルエーテル）等の有機溶剤であってもよいし、酢酸、蟻酸、ヒドロキシ酢酸等の酸性現像液であってもよい。

さらに、除去液は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。界面活性剤には表面張力を弱める働きがあるため、反応生成物ＰのウェハＷへの再付着を抑制することができる。

また、上述した実施形態では、ウェハＷの内部に設けられる金属配線がＣｕ配線１０２である場合の例について説明したが、金属配線は、Ｃｕ配線１０２に限定されない。かかる場合、トップコート膜の除去液には、金属配線の種類に応じた防食剤を含有させればよい。

また、上述した実施形態では、ドライエッチングの被対象材料が金属配線である場合の例を示したが、ドライエッチングの被対象材料や構造は金属配線に限定されない。また、第１の実施形態に係る基板処理方法は、レジストをアッシングで除去した後の反応生成物の除去にも適用することができる。たとえば、レジストパターンをマスクにしてイオン注入し、アッシングによりレジストを除去した後のウェハの洗浄にも有効である。

また、上述した実施形態では、成膜用処理液供給処理の前および除去液供給処理の後に薬液処理を行う場合の例を示したが、薬液処理は、成膜用処理液供給処理の前または除去液供給処理の後の何れか一方のみ行うこととしてもよい。また、薬液処理は、必ずしも実行することを要しない。

なお、薬液処理を除去液供給処理の後に行う場合には、第１液処理ユニット１４が備える液供給部４０＿１を第２液処理ユニット１９に設けてもよいし、薬液洗浄を行うための処理ユニットを別途設けてもよい。

また、基板処理システム１の構成は、上述した実施形態において例示した構成に限定されない。

たとえば、図８のステップＳ１０７までの処理を終えたウェハＷに対して成膜処理を行う他の成膜ユニットに対し、第２液処理ユニット１９が備える液供給部８０の構成を設けてもよい。すなわち、上記他の成膜ユニットにおいて、トップコート膜の除去を行ってもよい。あるいは、第２処理装置３の処理ステーション８に成膜ユニットを設けてもよいし、第２液処理ユニット１９内で成膜処理を行うようにしてもよい。これにより、トップコート膜の除去後すぐに成膜処理を行うことができるため、Ｑ−ｔｉｍｅ管理をさらに容易化することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

Ｗ ウェハ
Ｐ 反応生成物
１ 基板処理システム
２ 第１処理装置
３ 第２処理装置
４ 制御装置
１２ ドライエッチングユニット
１３ ロードロック室
１４ 第１液処理ユニット
１９ 第２液処理ユニット
４０＿１，４０＿２，８０ 液供給部
１０１ 配線層
１０２ Ｃｕ配線
１０３ ライナー膜
１０４ 層間絶縁膜
１０６ ビアホール

Claims (18)

1. 基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理工程と、
   前記前処理工程後の基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する処理液供給工程と、
   前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を搬送容器へ収容する収容工程と、
   固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理工程と
   を含むことを特徴とする基板処理方法。
2. 前記前処理は、
   大気に曝されることにより変質する部分を前記基板の表面に形成する処理であること
   を特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記搬送容器に収容された前記処理液供給工程後の基板を取り出す取出工程と、
   前記取出工程後、固化または硬化した前記処理液を前記基板から除去する除去工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理方法。
4. さらに、前記除去工程後の基板に対して所定の後処理を行う後処理工程
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
5. 前記前処理は、
   前記処理液供給工程前の基板に対してドライエッチング又はアッシングを行う処理であり、
   前記後処理は、
   前記除去工程後の基板に対してウェット洗浄を行う処理であること
   を特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
6. 前記前処理は、
   前記処理液供給工程前の基板に対してドライエッチングを行う処理であり、
   前記後処理は、
   前記除去工程後の基板に対してドライエッチングを行う処理であること
   を特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
7. 前記前処理は、
   前記処理液供給工程前の基板に金属膜を形成する処理であり、
   前記後処理は、
   前記除去工程後の基板に金属膜を形成する処理であること
   を特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
8. 前記前処理は、
   前記処理液供給工程前の基板に対してウェット洗浄を行う処理であり、
   前記後処理は、
   前記除去工程後の基板に金属膜を形成する処理であること
   を特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
9. 基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理工程と、
   前記前処理工程後の基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する処理液供給工程と、
   前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を搬送容器へ収容する収容工程と
   前記搬送容器に収容された前記処理液供給工程後の基板を取り出す取出工程と、
   前記取出工程後、固化または硬化した前記処理液を前記基板から除去する除去工程と、
   前記除去工程後の基板に対して所定の後処理を行う後処理工程と
   を含み、
   前記前処理は、
   前記処理液供給工程前の基板に対してウェット洗浄を行う処理であり、
   前記処理液は、
   昇華性物質の溶液であり、
   前記除去工程は、
   固化または硬化した前記処理液を昇華させて前記基板から除去すること
   を特徴とする基板処理方法。
10. 固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理工程
    を含むことを特徴とする請求項９に記載の基板処理方法。
11. 複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する載置部と、
    前記基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理部と、
    前記前処理部によって前処理された基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する処理液供給部と、
    前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容する基板搬送装置と、
    固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理部と
    を備えることを特徴とする前処理装置。
12. 前記前処理部を含む第１ブロックと、
    前記処理液供給部を含む第２ブロックと、
    大気から遮断された内部空間を有し、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを連結する連結部と
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の前処理装置。
13. 複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する載置部と、
    揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液が供給され、かつ、前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されている基板から固化または硬化した前記処理液を除去する除去部と、
    固化または硬化した前記処理液が前記除去部によって除去された基板に対して所定の後処理を行う後処理部と、
    前記後処理部によって後処理された基板を前記載置部へ搬送して、前記載置部に載置された前記搬送容器へ収容する基板搬送装置と、
    固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理部と
    を備えることを特徴とする後処理装置。
14. 前記載置部、前記基板搬送装置および前記後処理部を含む第１ブロックと、
    前記除去部を含む第２ブロックと、
    大気から遮断された内部空間を有し、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを連結する連結部と
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の後処理装置。
15. 基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理装置と、
    前記前処理装置によって前処理された基板に対して所定の後処理を行う後処理装置と
    を備え、
    前記前処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第１載置部と、
    前記基板に対して前記前処理としてウェット洗浄を行う前処理部と、
    前記前処理部によって前処理された基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液として昇華性物質の溶液を供給する処理液供給部と、
    前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を前記第１載置部へ搬送して、前記第１載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第１基板搬送装置と
    を備え、
    前記後処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第２載置部と、
    前記処理液が固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されている基板から固化または硬化した前記処理液を除去する除去部と、
    固化または硬化した前記処理液が前記除去部によって除去された基板に対して前記後処理を行う後処理部と、
    前記後処理部によって後処理された基板を前記第２載置部へ搬送して、前記第２載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第２基板搬送装置と
    を備え、
    前記除去部は、
    固化または硬化した前記処理液を昇華させて前記基板から除去すること
    を特徴とする基板処理システム。
16. 基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理装置と、
    前記前処理装置によって前処理された基板に対して所定の後処理を行う後処理装置と
    を備え、
    前記前処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第１載置部と、
    前記基板に対して前記前処理を行う前処理部と、
    前記前処理部によって前処理された基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する処理液供給部と、
    前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を前記第１載置部へ搬送して、前記第１載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第１基板搬送装置と
    を備え、
    前記後処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第２載置部と、
    前記処理液が固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されている基板から固化または硬化した前記処理液を除去する除去部と、
    固化または硬化した前記処理液が前記除去部によって除去された基板に対して前記後処理を行う後処理部と、
    前記後処理部によって後処理された基板を前記第２載置部へ搬送して、前記第２載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第２基板搬送装置と
    を備え、
    前記前処理装置は、
    固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理部
    を備えることを特徴とする基板処理システム。
17. 基板に対し、処理後に雰囲気管理または時間管理が必要となる前処理を行う前処理装置と、
    前記前処理装置によって前処理された基板に対して所定の後処理を行う後処理装置と
    を備え、
    前記前処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第１載置部と、
    前記基板に対して前記前処理を行う前処理部と、
    前記前処理部によって前処理された基板に対し、揮発成分を含み基板上に膜を形成するための処理液を供給する処理液供給部と、
    前記揮発成分が揮発することによって前記処理液が固化または硬化した基板を前記第１載置部へ搬送して、前記第１載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第１基板搬送装置と
    を備え、
    前記後処理装置は、
    複数の基板を収容可能な搬送容器を載置する第２載置部と、
    前記処理液が固化または硬化していることにより雰囲気管理または時間管理されている基板から固化または硬化した前記処理液を除去する除去部と、
    固化または硬化した前記処理液が前記除去部によって除去された基板に対して前記後処理を行う後処理部と、
    前記後処理部によって後処理された基板を前記第２載置部へ搬送して、前記第２載置部に載置された前記搬送容器へ収容する第２基板搬送装置と
    を備え、
    前記後処理装置は、
    固化または硬化した前記処理液によって前記基板の主面全面が覆われた状態で、前記基板の他の面を処理する他面処理部
    を備えることを特徴とする基板処理システム。
18. コンピュータ上で動作し、基板処理システムを制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
    前記プログラムは、実行時に、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理システムを制御させること
    を特徴とする記憶媒体。

Images