JP7170733B2 - 基板処理方法および基板処理システム - Google Patents

Description

本開示は、基板処理方法および基板処理システムに関する。

特許文献１に記載の塗布現像処理システムは、各エリアの上部に、不活性気体を供給する気体供給装置を有する。これにより、各エリアの不純物、例えば酸素、オゾン、水蒸気等をパージし、各エリア内を清浄な雰囲気に維持する。

日本国特開２００１－３１９８４５号公報

本開示の一態様は、簡単に基板の酸化を抑制できる、技術を提供する。

本開示の一態様に係る基板処理方法は、
基板をキャリアから取り出す工程と、
前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する工程と、
前記保護膜が形成された状態で前記基板を液処理装置に搬送する工程と、
前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する工程と、
前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する工程とを有する。

本開示の一態様によれば、簡単に基板の酸化を抑制できる。

図１は、一実施形態に係る基板処理システムを示す図である。 図２は、一実施形態に係る保護膜形成装置を示す図である。 図３は、一実施形態に係る液処理装置を示す図である。 図４は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図５は、一実施形態に係る基板処理方法の一部を示す図である。 図６は、一実施形態に係る基板処理方法の他の一部を示す図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。以下の説明において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。また、下方とは鉛直方向下方（Ｚ軸負方向）を意味し、上方とは鉛直方向上方（Ｚ軸正方向）を意味する。

図１は、一実施形態に係る基板処理システムを示す図である。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、第１処理ステーション３と、第２処理ステーション４と、第３処理ステーション５とを備える。搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、第２処理ステーション４と、第３処理ステーション５とは、この順で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に配置される。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部２１と、搬送部２２とを備える。キャリア載置部２１には、複数枚の基板１０を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。基板１０は、例えばシリコンウェハなどの半導体基板である。基板１０は、酸素と反応する材料が露出する面１０ａ（図２参照）を有する。

酸素と反応する材料（以下、「酸素反応材料」とも呼ぶ。）は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）およびカルコゲン化物の少なくとも１つを含む。酸素反応材料は、基板１０の面１０ａの少なくとも一部に露出していればよい。

搬送部２２は、キャリア載置部２１のＸ軸方向正側に、キャリア載置部２１と隣接して配置される。搬送部２２は、キャリア載置部２１に載置されたキャリアＣと第１処理ステーション３の搬送部３１との間で基板１０を搬送する搬送装置２３を内部に備える。搬送装置２３は、基板１０を保持する保持機構２４を備える。搬送装置２３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る。

第１処理ステーション３は、搬送部３１と、保護膜形成装置３５と、受渡部３６とを備える。搬送部３１は、第１処理ステーション３の搬送部２２のＸ軸方向正側に、搬送部２２と隣接して設けられる。搬送部３１は、搬入出ステーション２の搬送部２２と、保護膜形成装置３５と、受渡部３６との間で基板１０を搬送する搬送装置３２を内部に備える。搬送装置３２は、基板１０を保持する保持機構３３を備える。搬送装置３２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る。

保護膜形成装置３５は、搬送部３１を挟んでＹ軸方向両側に配置され、搬送部３１と隣接して配置される。保護膜形成装置３５は、Ｚ軸方向に複数配置される。保護膜形成装置３５は、詳しくは後述するが、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに、水溶性の保護膜１１（図５（ｂ）参照）を形成する。保護膜１１は、酸素反応材料を酸素から保護する。

保護膜１１は、水溶性を確保すべく、例えば、ＯＨ基を有する有機材料を含む。ＯＨ基は、水と親和性を示す官能基である。有機材料は、有機材料の分解を抑制すべく、ウェットコート法により成膜される。

保護膜形成装置３５は、詳しくは後述するが、図５（ａ）に示すように、保護膜１１の材料である保護液Ｌ１を、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに塗布する塗布装置である。保護液Ｌ１は、ＯＨ基を有する有機材料を含む。

図２は、一実施形態に係る保護膜形成装置を示す図である。図２に示すように、保護膜形成装置３５は、チャンバ１１０と、基板保持機構１２０と、液供給部１３０と、回収カップ１５０とを備える。

チャンバ１１０は、基板１０が処理される処理室を内部に形成する。チャンバ１１０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）１１１が設けられる。ＦＦＵ１１１は、チャンバ１１０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構１２０は、基板保持部１２１と、回転軸部１２２と、回転駆動部１２３とを備える。基板保持部１２１は、チャンバ１１０の内部に配置され、基板１０を水平に保持する。基板保持部１２１は、例えば、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａを上に向けて、基板１０を水平に保持する。回転軸部１２２は、基板保持部１２１の中央から下方に延びており、鉛直に配置される。回転駆動部１２３は、回転軸部１２２を鉛直軸まわりに回転させることにより、基板保持部１２１を回転させる。

液供給部１３０は、基板保持部１２１に保持されている基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに、保護液Ｌ１を供給する保護液ノズル１３１を有する。保護液Ｌ１は、保護膜１１の材料であり、例えばＯＨ基を有する有機材料を含む。

保護液ノズル１３１は、チャンバ１１０の内部に配置され、基板保持部１２１と共に回転する基板１０の中心部に、上方から保護液Ｌ１を吐出する。回転している基板１０の中心部に供給された保護液Ｌ１は、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁において振り切られる。振り切られた保護液Ｌ１の液滴は、回収カップ１５０に回収される。

回収カップ１５０は、チャンバ１１０の内部に基板保持部１２１を取り囲むように配置され、基板保持部１２１と共に回転する基板１０から飛散する保護液Ｌ１を捕集する。回収カップ１５０の底部には、排液口１５１が形成される。回収カップ１５０によって捕集された保護液Ｌ１は、排液口１５１から保護膜形成装置３５の外部へ排出される。また、回収カップ１５０の底部には、排気口１５２が形成される。ＦＦＵ１１１から供給される気体は、排気口１５２から保護膜形成装置３５の外部へ排出される。

図１に示すように、受渡部３６は、搬送部３１のＸ軸方向正側に、搬送部３１と隣接して配置される。受渡部３６は、Ｚ軸方向に複数配置されてよい。受渡部３６は、基板１０を一時的に保管する。例えば、受渡部３６は、保護膜形成装置３５によって保護膜１１が形成された基板１０を、第２処理ステーション４に渡す前に、一時的に保管する。また、受渡部３６は、後述の保護膜形成装置５５によって保護膜１２が形成された基板１０を、搬入出ステーション２に渡す前に、一時的に保管する。

第２処理ステーション４は、第１処理ステーション３のＸ軸方向正側に、第１処理ステーション３の受渡部３６と隣接して配置される。第２処理ステーション４は、搬送部４１と、複数の液処理装置４５とを備える。

搬送部４１は、第１処理ステーション３のＸ軸方向正側に、第１処理ステーション３の受渡部３６と隣接して配置される。搬送部４１は、受渡部３６と、液処理装置４５と、第３処理ステーション５の搬送部５１との間で基板１０を搬送する搬送装置４２を内部に備える。搬送装置４２は、基板１０を保持する保持機構４３を備える。搬送装置４２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る。

液処理装置４５は、搬送部４１を挟んでＹ軸方向両側に配置され、搬送部４１と隣接して配置される。液処理装置４５は、Ｘ軸方向に複数配置される。また、液処理装置４５は、Ｚ軸方向に複数配置される。液処理装置４５は、詳しくは後述するが、図５（ｃ）に示すように、基板１０の保護膜１１が形成された面１０ａにリンス液Ｌ２を供給することにより、保護膜１１を除去する。また、液処理装置４５は、詳しくは後述するが、図５（ｄ）に示すように、基板１０の保護膜１１が除去された面１０ａに処理液（例えば薬液Ｌ３）を供給することにより、基板１０を処理する。

図３は、一実施形態に係る液処理装置を示す図である。図３に示すように、液処理装置４５は、チャンバ２１０と、基板保持機構２２０と、液供給部２３０と、回収カップ２５０とを備える。

チャンバ２１０は、基板１０が処理される処理室を内部に形成する。チャンバ２１０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１１が設けられる。ＦＦＵ２１１は、チャンバ２１０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構２２０は、基板保持部２２１と、回転軸部２２２と、回転駆動部２２３とを備える。基板保持部２２１は、チャンバ２１０の内部に配置され、基板１０を水平に保持する。基板保持部２２１は、例えば、基板１０の保護膜１１が形成された面１０ａを上に向けて、基板１０を水平に保持する。回転軸部２２２は、基板保持部２２１の中央から下方に延びており、鉛直に配置される。回転駆動部２２３は、回転軸部２２２を鉛直軸まわりに回転させることにより、基板保持部２２１を回転させる。

液供給部２３０は、基板保持部２２１に保持されている基板１０の保護膜１１が形成された面１０ａに、リンス液Ｌ２を供給するリンス液ノズル２３１を有する。リンス液Ｌ２は、水を含むものであって、例えばＤＩＷなどである。リンス液Ｌ２は、保護膜１１を溶かし、保護膜１１を基板１０から除去する。

リンス液ノズル２３１は、チャンバ２１０の内部に配置され、基板保持部２２１と共に回転する基板１０の中心部に、上方からリンス液Ｌ２を吐出する。回転している基板１０の中心部に供給されたリンス液Ｌ２は、保護膜１１を溶かしながら、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁において振り切られる。振り切られたリンス液Ｌ２の液滴は、回収カップ２５０に回収される。

液供給部２３０は、基板１０の保護膜１１が除去された面１０ａに、基板１０を処理する処理液を供給する処理液ノズルをさらに有してよい。処理液ノズルとしては、例えば薬液ノズル２３２（図５（ｄ）参照）などが挙げられる。薬液ノズル２３２は薬液Ｌ３を吐出する。薬液Ｌ３としては、例えばエッチング液、または洗浄液が用いられる。エッチング液は、酸素反応材料をエッチングする。洗浄液は、自然酸化膜またはパーティクルなどの汚染物を除去する。洗浄液としては、例えばＤＨＦ（希フッ酸）、ＳＣ－１（水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶液）などが挙げられる。複数種類の薬液Ｌ３が用いられてもよい。

薬液ノズル２３２は、チャンバ２１０の内部に配置され、基板保持部２１１と共に回転する基板１０の中心部に、上方から薬液Ｌ３を吐出する。回転している基板１０の中心部に供給された薬液Ｌ３は、基板１０を処理しながら、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁において振り切られる。振り切られた薬液Ｌ３の液滴は、回収カップ２５０に回収される。

回収カップ２５０は、チャンバ２１０の内部に基板保持部２２１を取り囲むように配置され、基板保持部２２１と共に回転する基板１０から飛散するリンス液Ｌ２および薬液Ｌ３を捕集する。回収カップ２５０の底部には、排液口２５１が形成される。回収カップ２５０によって捕集されたリンス液Ｌ２および薬液Ｌ３は、排液口２５１から液処理装置４５の外部へ排出される。また、回収カップ２５０の底部には、排気口２５２が形成される。ＦＦＵ２１１から供給される気体は、排気口２５２から液処理装置４５の外部へ排出される。

図１に示すように、第３処理ステーション５は、搬送部５１と、保護膜形成装置５５とを備える。搬送部５１は、第２処理ステーション４の搬送部４１のＸ軸方向正側に、搬送部４１と隣接して設けられる。搬送部５１は、第２処理ステーション４の搬送部４１と、保護膜形成装置５５との間で基板１０を搬送する搬送装置５２を内部に備える。搬送装置５２は、基板１０を保持する保持機構５３を備える。搬送装置５２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る。

保護膜形成装置５５は、搬送部５１を挟んでＹ軸方向両側に配置され、搬送部５１と隣接して配置される。保護膜形成装置３５は、Ｚ軸方向に複数配置される。保護膜形成装置５５は、第１処理ステーション３の保護膜形成装置３５と同様に、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに、水溶性の保護膜１２（図６（ｄ）参照）を形成する。保護膜１２は、酸素反応材料を酸素から保護する。

保護膜１２は、水溶性を確保すべく、例えば、ＯＨ基を有する有機材料を含む。ＯＨ基は、水と親和性を示す官能基である。有機材料は、有機材料の分解を抑制すべく、ウェットコート法により成膜される。

保護膜形成装置５５は、図６（ｃ）に示すように、保護膜１２の材料である保護液Ｌ４を、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに塗布する塗布装置である。この塗布装置は、基板１０に対し保護液Ｌ４を吐出する保護液ノズル３３１を有する。

保護膜形成装置５５は、第１処理ステーション３の保護膜形成装置３５と同様に構成されるので、図示および説明を省略する。

基板処理システム１は、制御装置６を備える。制御装置６は、例えばコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、メモリなどの記憶媒体６２とを備える。記憶媒体６２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。制御装置６は、記憶媒体６２に記憶されたプログラムをＣＰＵ６１に実行させることにより、基板処理システム１の動作を制御する。また、制御装置６は、入力インターフェース６３と、出力インターフェース６４とを備える。制御装置６は、入力インターフェース６３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース６４で外部に信号を送信する。

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憶されていたものであって、その記憶媒体から制御装置６の記憶媒体６２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、例えば、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スク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御装置６の記憶媒体６２にインストールされてもよい。

図４は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図５は、一実施形態に係る基板処理方法の一部を示す図である。図５（ａ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０２を示す図である。図５（ｂ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０３を示す図である。図５（ｃ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０４を示す図である。図５（ｄ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０５を示す図である。図６は、一実施形態に係る基板処理方法の他の一部を示す図である。図６（ａ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０６を示す図である。図６（ｂ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０７および工程Ｓ１０８を示す図である。図６（ｃ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１０９を示す図である。図６（ｄ）は、一実施形態に係る図４の工程Ｓ１１０を示す図である。図４～図６に示す処理は、制御装置６による制御下で行われる。

基板処理方法は、先ず、キャリアＣから基板１０を取り出す工程Ｓ１０１（図４参照）を有する。キャリアＣは、予めキャリア載置部２１に載置される。搬送装置２３がキャリアＣから基板１０を取り出し、取り出した基板１０を第１処理ステーション３の搬送装置３２に渡す。この搬送装置３２は、搬送装置２３から受け取った基板１０を、保護膜形成装置３５に渡す。

基板処理方法は、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに、水溶性の保護膜１１を形成する工程Ｓ１０２（図４参照）を有する。保護膜１１は、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａを覆うことで、酸素反応材料を酸素から保護する。基板１０の酸化を抑制する目的で窒素ガスなどの不活性ガスを大量に使用せずに済むので、簡便に基板１０の酸化を抑制できる。

保護膜１１を形成する工程Ｓ１０２は、図５（ａ）に示すように、保護膜１１の材料である保護液Ｌ１を、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに塗布する工程を有する。保護液Ｌ１を塗布する方法としては、例えばスピンコート法が用いられる。

具体的には、基板１０の中心部の真上に保護液ノズル１３１が配置され、保護液ノズル１３１が保護液Ｌ１を吐出する。保護液Ｌ１は、回転している基板１０の中心部に供給され、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁から振り切られる。その結果、保護液Ｌ１の液膜が、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに形成される。

図５（ｂ）に示すように、保護液Ｌ１の液膜が保護膜１１として用いられる。保護膜１１は、液体の状態で、基板１０を搬送する工程Ｓ１０３と、保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４とに供される。保護膜１１が液体の状態のまま、保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４が開始されるので、保護膜１１の除去が容易である。

保護液Ｌ１の液膜が保護膜１１として用いられる場合、保護液Ｌ１としては下記（１）～（４）の特性を有するものが用いられる。（１）レジストの剥離で一般的に使用される硫酸水溶液（硫酸濃度８０質量％）と同程度以上に保護液Ｌ１が揮発しにくい。（２）保護液Ｌ１が水溶性である。（３）基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａと保護液Ｌ１がほとんど反応しない。（４）保護液Ｌ１の液膜が基板１０に保持されやすく、搬送時に基板１０からこぼれない。

保護液Ｌ１の粘度は、保護液Ｌ１が液体の状態で使用される工程において、例えば０．０１Ｐａ・ｓ以上１Ｐａ・ｓ以下である。基板１０を搬送する工程Ｓ１０３において、保護液Ｌ１の粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上であると、保護膜１１が液体の状態で基板１０に保持されやすく、基板１０の搬送が容易である。また、基板１０を塗布する工程において、保護液Ｌ１の粘度が１Ｐａ・ｓ以下であると、保護液Ｌ１が濡れ広がりやすく、均一な液膜が形成されやすい。

保護液Ｌ１の沸点は、保護液Ｌ１が液体の状態で使用される工程において、例えば１８０℃以上である。基板１０を搬送する工程Ｓ１０３において、保護液Ｌ１の沸点１８０℃以上であると、保護液Ｌ１がほとんど蒸発しない。それゆえ、保護液Ｌ１が、長時間に亘って、基板１０の酸素反応物が露出する面１０ａを保護できる。

具体的には、保護液Ｌ１は、多価アルコールを含む液体である。多価アルコールは、一分子中にＯＨ基を二個以上有するアルコールである。多価アルコールは、不揮発性で且つ一価アルコールのＩＰＡ等と比較しても沸点が高い。したがって、多価アルコールが保護液Ｌ１として用いられる場合、長時間に亘って、基板１０の酸素反応物が露出する面１０ａを保護できる。

保護液Ｌ１は、好ましくは、二価アルコール、および三価アルコールの少なくとも１つを含む。二価アルコール、および三価アルコールは、水溶性に優れている。二価アルコールは、一分子中にＯＨ基を二個有するアルコールである。より具体的には、二価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびブチレングリコールから選ばれる１つ以上である。三価アルコールは、一分子中にＯＨ基を三個有するアルコールである。より具体的には、三価アルコールは、グリセリンである。保護液Ｌ１は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールおよびグリセリンの少なくとも１つを含み、これらのうちの１つ以上のアルコールのみを含んでもよいし、アルコールの他にＤＩＷなどの水を含んでもよい。

基板処理方法は、保護膜１１が形成された状態で基板１０を搬送する工程Ｓ１０３（図４参照）を有する。具体的には、第１処理ステーション３の搬送装置３２が、保護膜形成装置３５から基板１０を受け取り、受け取った基板１０を受渡部３６に渡す。受渡部３６は、基板１０を一時的に保管する。次いで、第２処理ステーション４の搬送装置４２が、受渡部３６から基板１０を受け取り、受け取った基板１０を液処理装置４５に渡す。

基板１０を搬送する工程Ｓ１０３は、保護膜１１が液体の状態で、基板１０を搬送する工程を含む。図５（ｂ）に示すように、保護膜１１が液体の状態であるので、保護膜１１が基板１０からこぼれ落ちないように、搬送装置３２、４２は基板１０の保護膜１１が形成された面１０ａを上に向けて基板１０を水平に保持する。

基板処理方法は、基板１０の保護膜１１が形成された面１０ａにリンス液Ｌ２を供給することにより、保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４（図４参照）を有する。リンス液Ｌ２は、水を含むものであって、例えばＤＩＷなどである。保護膜１１は、水溶性であるので、水で除去できる。それゆえ、保護膜１１の除去に、有機材料を溶かす有機溶剤が不要である。従って、液処理装置４５の構造を簡素化できる。なお、液処理装置４５は、基板１０の乾燥を目的として、基板１０にＩＰＡなどの有機溶剤を供給してもよい。

保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４は、保護膜１１が液体の状態で、リンス液Ｌ２の供給を開始する工程を含む。リンス液Ｌ２の供給開始時に、保護膜１１が液体の状態である場合、保護膜１１が固体の状態である場合に比べて、保護膜１１の流動性が高く、保護膜１１がリンス液Ｌ２と混じりやすい。それゆえ、保護膜１１を効率良く除去できる。

保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４では、図５（ｃ）に示すように、基板１０の中心部の真上にリンス液ノズル２３１が配置され、リンス液ノズル２３１がリンス液Ｌ２を吐出する。リンス液Ｌ２は、回転している基板１０の中心部に供給され、保護膜１１を溶かしながら、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁から振り切られる。その結果、保護膜１１が除去され、リンス液Ｌ２の液膜が形成される。

基板処理方法は、基板１０の保護膜１１が除去された面１０ａに、薬液Ｌ３を供給する工程Ｓ１０５（図４参照）を有する。薬液Ｌ３を供給する工程Ｓ１０５では、図５（ｄ）に示すように、基板１０の中心部の真上に薬液ノズル２３２が配置され、薬液ノズル２３２が薬液Ｌ３を吐出する。薬液Ｌ３は、回転している基板１０の中心部に供給され、基板１０を処理しながら、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁から振り切られる。その結果、リンス液Ｌ２の液膜が薬液Ｌ３の液膜に置換され、薬液Ｌ３の液膜が形成される。

基板処理方法は、基板１０の保護膜１１が除去された面１０ａに、リンス液Ｌ２を供給する工程Ｓ１０６（図４参照）を有する。リンス液Ｌ２を供給することにより、薬液Ｌ３を除去できる。

リンス液Ｌ２を供給する工程Ｓ１０６では、図６（ａ）に示すように、基板１０の中心部の真上にリンス液ノズル２３１が配置され、リンス液ノズル２３１がリンス液Ｌ２を吐出する。リンス液Ｌ２は、回転している基板１０の中心部に供給され、基板１０を処理しながら、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁から振り切られる。その結果、薬液Ｌ３の液膜がリンス液Ｌ２の液膜に置換され、リンス液Ｌ２の液膜が形成される。

基板処理方法は、基板１０を乾燥する工程Ｓ１０７（図４参照）を有する。基板１０を乾燥する工程Ｓ１０７は、例えば、基板１０を高速回転させることにより、基板１０に付着する残液を振り切る工程を有する。基板１０は、基板保持部２２１と共に高速回転される。乾燥された基板１０は、図６（ｂ）に示すように、酸素反応材料が露出する面１０ａを有する。なお、基板１０の乾燥には、窒素ガスなどの不活性ガス、またはＩＰＡなどの有機溶剤が用いられてもよい。

基板処理方法は、乾燥された基板１０を搬送する工程Ｓ１０８（図４参照）を有する。具体的には、第２処理ステーション４の搬送装置４２が、液処理装置４５から基板１０を受け取り、受け取った基板１０を第３処理ステーション５の搬送装置５２に渡す。この搬送装置５２は、搬送装置４２から受け取った基板１０を保護膜形成装置５５に渡す。

基板処理方法は、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに、水溶性の保護膜１２を形成する工程Ｓ１０９（図４参照）を有する。保護膜１２は、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａを覆うことで、酸素反応材料を酸素から保護する。基板１０の酸化を抑制する目的で窒素ガスなどの不活性ガスを大量に使用せずに済むので、簡便に基板１０の酸化を抑制できる。

保護膜１２を形成する工程Ｓ１０９は、図６（ｃ）に示すように、保護膜１２の材料である保護液Ｌ４を、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに塗布する工程を有する。保護液Ｌ４を塗布する方法としては、例えばスピンコート法が用いられる。

具体的には、基板１０の中心部の真上に保護液ノズル３３１が配置され、保護液ノズル３３１が保護液Ｌ４を吐出する。保護液Ｌ４は、回転している基板１０の中心部に供給され、遠心力によって基板１０の上面１０ａ全体に濡れ広がり、基板１０の外周縁から振り切られる。その結果、保護液Ｌ４の液膜が、基板１０の酸素反応材料が露出する面１０ａに形成される。

図６（ｄ）に示すように、保護液Ｌ４の液膜が保護膜１２として用いられる。保護膜１２は、液体の状態で、基板１０をキャリアＣに収納する工程Ｓ１１０に供される。その後、キャリアＣから取り出された基板１０は、保護膜１２を除去する工程に供される。保護膜１２が液体の状態のまま、保護膜１２を除去する工程が開始されるので、保護膜１２の除去が容易である。保護膜１２は、保護膜１１と同様の材料で、保護膜１１と同様の方法で形成される。

基板処理方法は、保護膜１２が形成された基板１０をキャリアＣに収納する工程Ｓ１１０（図４参照）を有する。具体的には、第３処理ステーション５の搬送装置５２が、保護膜形成装置５５から基板１０を取り出し、取り出した基板１０を第２処理ステーション４の搬送装置４２に渡す。この搬送装置４２は、第３処理ステーション５の搬送装置５２から受け取った基板１０を第１処理ステーション３の受渡部３６に渡す。受渡部３６は、基板１０を一時的に保管する。次いで、第１処理ステーション３の搬送装置３２が、受渡部３６から基板１０を受け取り、受け取った基板１０を搬入出ステーション２の搬送装置２３に渡す。この搬送装置２３は、第１処理ステーション３の搬送装置３２から受け取った基板１０をキャリアＣに収納する。キャリアＣは、予めキャリア載置部２１に載置される。

基板１０をキャリアＣに収納する工程Ｓ１１０は、保護膜１２が液体の状態で、基板１０を搬送する工程を含む。図６（ｄ）に示すように、保護膜１２が液体の状態であるので、保護膜１２が基板１０からこぼれ落ちないように、搬送装置２３、３２、４２、５２は基板１０の保護膜１２が形成された面１０ａを上に向けて基板１０を水平に保持する。また、保護膜１２が液体の状態であるので、保護膜１２が基板１０からこぼれ落ちないように、受渡部３６およびキャリアＣは基板１０の保護膜１２が形成された面１０ａを上に向けて基板１０を水平に保持する。

以上、本開示に係る基板処理方法および基板処理システムの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

基板処理システム１の構成は、図１に示す構成には限定されない。基板処理システム１を構成する各種の装置の配置や数は、適宜変更可能である。例えば、第２処理ステーション４の液処理装置４５は、保護液ノズル３３１（図６（ｃ）参照）を有してもよい。この場合、第２処理ステーション４の液処理装置４５が第３処理ステーション５の保護膜形成装置５５を兼ねるので、基板処理システム１は第３処理ステーション５を備えなくてよい。

上記実施形態の保護液Ｌ１の塗布方法はスピンコート法であるが、本開示の技術はこれに限定されない。保護液Ｌ１の塗布方法は、ディップコート法、ダイコート法、またはスプレーコート法などであってもよい。保護液Ｌ１の液膜は乾燥され固化されてもよく、保護膜１１は固体の状態で基板１０を搬送する工程Ｓ１０３と保護膜１１を除去する工程Ｓ１０４とに供されてもよい。固体の保護膜１１は、蒸着法、ＣＶＤ法、またはスパッタリング法でも形成できる。

同様に、上記実施形態の保護液Ｌ４の塗布方法はスピンコート法であるが、本開示の技術はこれに限定されない。保護液Ｌ４の塗布方法は、ディップコート法、ダイコート法、またはスプレーコート法などであってもよい。保護液Ｌ４の液膜は乾燥され固化されてもよく、保護膜１２は固体の状態で基板１０をキャリアＣに収納する工程Ｓ１１０に供されてもよい。固体の保護膜１２は、蒸着法、ＣＶＤ法、またはスパッタリング法でも形成できる。

基板処理方法は、基板１０の保護膜１１が除去された面１０ａに、基板１０を処理する処理液（例えば薬液Ｌ３）を供給する工程Ｓ１０５を有するが、基板１０を処理するガスを供給する工程を有してもよい。例えば、基板処理方法は、基板１０をウェットエッチング処理する工程を有してもよいし、基板１０をドライエッチング処理する工程を有してもよい。

本出願は、２０１８年９月４日に日本国特許庁に出願した特願２０１８－１６５５２４号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－１６５５２４号の全内容を本出願に援用する。

１ 基板処理システム
１０ 基板
１０ａ 酸素反応材料が露出する面
１１、１２ 保護膜
２３、３２、４２、５２ 搬送装置
３５、５５ 保護膜形成装置
４５ 液処理装置

Claims (14)

1. 基板をキャリアから取り出す工程と、
   前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する工程と、
   前記保護膜が形成された状態で前記基板を液処理装置に搬送する工程と、
   前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する工程と、
   前記液処理装置において、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する工程とを有する、基板処理方法。
2. 前記保護膜は、ＯＨ基を有する有機材料を含み、
   前記保護膜を形成する工程は、前記保護膜の材料である保護液を、前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に塗布する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記基板を搬送する工程は、前記保護膜が液体の状態で、前記基板を搬送する工程を含み、
   前記保護膜を除去する工程は、前記保護膜が液体の状態で、前記リンス液の供給を開始する工程を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
4. 前記保護液の粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１Ｐａ・ｓ以下である、請求項２または３に記載の基板処理方法。
5. 前記保護液の沸点が１８０℃以上である、請求項２～４のいずれか１項に記載の基板処理方法。
6. 前記保護液は、多価アルコールを含む、請求項２～５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
7. 前記保護液は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、およびグリセリンの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の基板処理方法。
8. 基板を収容するキャリアが載置されるキャリア載置台と、
   前記キャリアから取り出した前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に、酸素と反応する材料を酸素から保護する水溶性の保護膜を形成する保護膜形成装置と、
   前記基板の前記保護膜が形成された面に、水を含むリンス液を供給することにより、前記保護膜を除去する液処理装置と、
   前記保護膜が形成された状態で前記基板を前記液処理装置に搬送する搬送装置とを備え、
   前記液処理装置は、前記基板の前記保護膜が除去された面に、前記基板を処理する処理液を供給する、基板処理システム。
9. 前記保護膜は、ＯＨ基を有する有機材料を含み、
   前記保護膜形成装置は、前記保護膜の材料である保護液を、前記基板の酸素と反応する材料が露出する面に塗布する塗布装置である、請求項８に記載の基板処理システム。
10. 前記搬送装置は、前記保護膜が液体の状態で、前記基板を保持する保持機構を有し、
    前記液処理装置は、前記保護膜が液体の状態で前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持されている前記基板の前記保護膜が形成された面に前記リンス液を供給するリンス液ノズルとを有する、請求項９に記載の基板処理システム。
11. 前記保護液の粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１Ｐａ・ｓ以下である、請求項９または１０に記載の基板処理システム。
12. 前記保護液の沸点が１８０℃以上である、請求項９～１１のいずれか１項に記載の基板処理システム。
13. 前記保護液は、多価アルコールを含む、請求項９～１２のいずれか１項に記載の基板処理システム。
14. 前記保護液は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、およびグリセリンの少なくとも１つを含む請求項１３に記載の基板処理システム。

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