JP2006270032A - 基板の表面処理方法、基板の洗浄方法、及びプログラム - Google Patents

基板の表面処理方法、基板の洗浄方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 基板の付着物を除去し清浄な基板を得ることができる基板の表面処理方法を提供する。
【解決手段】 ウエハＷの表面に形成された絶縁膜３０１にレジスト膜３０２を用いてソースドレインコンタクト用のコンタクトホール３０３が作成されたウエハＷに、ＳＰＭ洗浄を行ってレジスト膜を除去し、ＳＣ１洗浄を行ってパーティクル３０４を除去し、ＳＣ２洗浄を行って金属コンタミネーション３０５を除去し、ＤＨＦ洗浄を行ってウエハＷ表面上に発生した自然酸化膜を除去し、スピン乾燥を行う。次いで、ウエハＷをアンモニア及び弗化水素ガスの混合気体に所定の圧力下において暴露し、ウオータマーク３０７を形成するＳｉＯ２から変質した錯体構造を有する生成物を所定の温度に加熱する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、基板の表面処理方法、基板の洗浄方法、及びプログラムに関し、特に、表面に形成されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を除去する基板の表面処理方法に関する。
従来、シリコンウエハ（以下、単にウエハと称する）上のパーティクル、金属、有機物、吸着分子等の表面被膜などのコンタミネーションや自然酸化膜（Silicon Native Oxide）を除去するため、又はウエハ上に形成されるウオータマーク等を除去するためにウエット洗浄方法が広く用いられている。従来のウエット洗浄方法の基本となる技術は１９６０年代に開発されたＲＣＡ洗浄方法であり、この技術を応用した洗浄方法が現在数多く提案されている。
ウエハ表面の洗浄方法、例えば、ウエハ上にゲート絶縁膜を形成する前に実行される洗浄方法やコンタクトホール形成により露出したウエハ表面の洗浄方法のうち、最も一般的な洗浄方法について以下に説明する。
まず、ウエハ上のパーティクルを除去するためにＡＰＭ（Ammonium Hydroxide, Hydrogen Peroxide Mix）、所謂ＳＣ１を用いた洗浄（以下、ＳＣ１洗浄と称する）を行う。ＳＣ１洗浄は、一般的に、ＮＨ４ＯＨ（２９重量％水溶液）及びＨ２Ｏ２（３０重量％水溶液）から、ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：５〜１：２：７の比率となるように生成された溶液を洗浄液として用いて行われ、溶液温度６５〜８５°においてウエハを５〜２０min浸漬することにより洗浄を行う。ＳＣ１洗浄で洗浄されたウエハ表面には自然酸化膜や擬似ＳｉＯ２層が形成されるので、ＳＣ１洗浄後においてウエハ表面は親水性になる。
次いで、純水洗浄を行った後に、ＳＣ１洗浄後にウエハに形成された自然酸化膜や擬似ＳｉＯ２層を除去するために、ＤＨＦ（Dilute Hydrofluoric Acid）洗浄を行う。ＤＨＦ洗浄は、一般的に、弗化水素（ＨＦ）（４９重量％水溶液）から、ＨＦ：Ｈ２Ｏ＝１：３０の比率になるように生成された溶液を洗浄液として用いて行われ、ウエハを４０〜６０sec浸漬することにより洗浄を行う。ＤＨＦ洗浄はコンタミネーションを除去することもできる。次いで、純水洗浄を行った後に、最後にリンサードライヤによるスピン乾燥を行う。
また、ＳＣ１洗浄、純水洗浄後にＨＰＭ（Hydrochloric Acid/Hydrogen Peroxide/Water Mixture）、所謂ＳＣ２を用いた洗浄（以下、ＳＣ２洗浄と称する）を行い、純水洗浄を行った後にＤＨＦ洗浄を行う洗浄方法も行われている。ＳＣ２洗浄は、金属コンタミネーションを除去するために行われるものであり、ＨＣｌ及びＨ２Ｏ２から生成される溶液を洗浄液として用いて行われる。ＳＣ２洗浄においても、ＳＣ１洗浄と同様に、ウエハ表面に自然酸化膜や擬似ＳｉＯ２層が形成されることによって、ウエハ表面は親水性になる。
しかしながら、上述の従来の洗浄方法においては、ウエハ表面がＤＨＦ洗浄液に接触することにより自然酸化膜や擬似ＳｉＯ２層が除去されて下地シリコンが露出する。これにより、ＤＨＦ洗浄後にウエハ表面は疎水性となるため、ウエハをＤＨＦ洗浄液から引き上げた場合に表面に水滴が残留する。このような水滴は、スピン乾燥後にウオータマーク（watermark）となる。ウオータマークは、ウエハの搬送又は乾燥中に水滴を介して局所的に形成されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）であったり、或いは、この形成されたシリコン酸化膜が水滴中に溶出し乾燥後残ったシミ（Ｈ２ＳｉＦ６）と考えられている。
このようなウオータマークは、洗浄処理に次いで実行されるエッチング処理においてマスキングとなったり、成膜処理において阻害要素となるため、電子デバイスの特性を劣化させる場合がある。従って、洗浄処理においてウオータマークの発生を抑制することが洗浄乾燥技術の課題となっている。
一方、上述のスピン乾燥工程において、ウエハは高速回転されることにより帯電し、パーティクルの静電吸着や、回転装置からの廃塵や汚染ミストの付着が起こる。このため、ウエハ表面が汚れ易いという問題がある。また、大気に露出したウエハ表面上には、膜厚０．５ｎｍ以上の自然酸化膜が形成され、この自然酸化膜は膜厚６５ｎｍ以下のゲート絶縁膜を形成するために大きな問題となることが知られている。
そこで、ウオータマークや自然酸化膜の発生を抑えるために、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を乾燥工程に用いる方法が知られている。ＩＰＡを用いる乾燥（以下、ＩＰＡ乾燥と称する）方法は、純水洗浄後のウエハ表面をＩＰＡの蒸気に暴露して、ウエハ表面の水をＩＰＡ凝縮液に置換した後、クリーンエアーの雰囲気で凝縮付着したＩＰＡを蒸発させることによってウエハ表面を迅速に乾燥させるものである。
ＩＰＡ乾燥を用いる洗浄方法においては、具体的には、薬液（ＡＰＭ,ＤＨＦ）処理、純水洗浄、及びＩＰＡ乾燥をそれぞれ行う複数の処理層を開閉可能に構成された仕切りカーテンを介して連設し、ウエハをこの処理層内において順次移動させることにより洗浄処理を行う。このように、ＩＰＡ乾燥方法においては、水に対するＩＰＡの溶解性が大きく、且つ疎水性のシリコン表面に対するＩＰＡのヌレ性が大きい（表面張力が小さい）ため、ウエハ表面に水滴を形成することなく乾燥処理を行うことができるので、ウオータマークが発生しない。また、処理室内をＮ２置換することが容易であり、ウエハの自然酸化膜発生を防止することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１６６２３７号公報
しかしながら、ＩＰＡ乾燥後のウエハ表面にはＩＰＡ分子（炭素等の有機物）が残留する場合がある。このＩＰＡ分子がゲート酸化膜特性に悪影響を与えることが懸念されている（K. MOTAI, T. Itoga, and T. Irie, Extended Abstract of 1997, International Conference on SolidState Devices and Materials, Hamamatsu, pp. 24-25(1997)参照）。従って、ＩＰＡ乾燥を用いてウオータマークの発生を抑制しても、乾燥後に清浄なウエハ表面を得ることは困難であった。
本発明の目的は、基板の付着物を除去し、清浄な基板を得ることができる基板の表面処理方法、基板の洗浄方法、及びプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板の表面処理方法は、基板の付着物を除去する基板の表面処理方法であって、前記基板を薬液によって洗浄する薬液洗浄ステップと、前記付着物を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記付着物を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項２記載の基板の表面処理方法は、請求項１記載の基板の表面処理方法において、前記付着物暴露ステップは、前記基板にプラズマレスエッチング処理を施すことを特徴とする。
請求項３記載の基板の表面処理方法は、請求項１又は２記載の基板の表面処理方法において、前記付着物暴露ステップは、前記基板に乾燥洗浄処理を施すことを特徴とする。
請求項４記載の基板の表面処理方法は、請求項１乃至３記載の基板の表面処理方法において、前記付着物暴露ステップにおける前記所定の圧力は６．７×１０−２〜４．０Ｐａであり、前記付着物加熱ステップにおける前記所定の温度は１００〜２００℃であることを特徴とする。
請求項５記載の基板の表面処理方法は、請求項１乃至４記載の基板の表面処理方法において、前記付着物は前記基板に形成されたシリコン酸化物であることを特徴する。
請求項６記載の基板の表面処理方法は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法において、前記付着物の形状を測定し、該測定された形状に応じて前記混合気体における前記アンモニアに対する前記弗化水素の体積流量比、及び前記所定の圧力の少なくとも１つを決定する生成物生成条件決定ステップを、さらに有することを特徴とする。
請求項７記載の基板の表面処理方法は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法において、前記薬液洗浄ステップの後に前記基板をリンス液で洗浄するリンス液洗浄ステップをさらに有することを特徴とする。
請求項８記載の基板の表面処理方法は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法において、前記リンス液洗浄ステップの後に前記基板を回転乾燥するスピンドライ乾燥ステップをさらに有することを特徴とする。
請求項９記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記基板表面に親水性層を形成する薬液によって前記基板を洗浄する親水処理洗浄ステップと、前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１０記載の基板の洗浄方法は、請求項９記載の基板の洗浄方法において、前記薬液はＳＣ１及びＳＣ２のいずれか一方であることを特徴とする。
請求項１１記載の基板の洗浄方法は、請求項９又は１０記載の基板の洗浄方法において、前記親水性層はシリコン自然酸化膜であることを特徴とする。
請求項１２記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、前記基板表面に疎水性表面を形成する薬液によって前記基板を洗浄する疎水処理洗浄ステップと、前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１３記載の基板の洗浄方法は、請求項１２記載の基板の洗浄方法において、前記薬液はＨＦ水溶液であることを特徴とする。
請求項１４記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、弗化水素水溶液によって前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄ステップと、前記第３のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１５記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１６記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１７記載の基板の洗浄方法は、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、ＳＣ２によって前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄ステップと、前記第３のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする。
請求項１８記載のプログラムは、基板の付着物を除去する基板の表面処理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記基板を薬液によって洗浄する薬液洗浄モジュールと、前記付着物を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記付着物を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項１９記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、前記基板表面に親水性層を形成する薬液によって前記基板を洗浄する親水処理洗浄モジュールと、前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項２０記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、前記基板表面に疎水性表面を形成する薬液によって前記基板を洗浄する疎水処理洗浄モジュールと、前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項２１記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、弗化水素水溶液によって前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄モジュールと、前記第３のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項２２記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項２３記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項２４記載のプログラムは、基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、ＳＣ２によって前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄モジュールと、前記第３のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とする。
請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムによれば、薬液によって洗浄された基板の付着物が所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露され、該混合気体の雰囲気に暴露された付着物が所定の温度に加熱される。付着物が所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露されると、付着物及び混合気体に基づいた錯体である生成物が生成される。この生成された生成物が所定の温度に加熱されると、生成物が気化する。この生成物の気化により、酸化膜等の基板の付着物が除去される。したがって、酸化膜等の基板の付着物を除去することができ、清浄な基板を得ることができる。
請求項２記載の基板の表面処理方法によれば、基板にプラズマレスエッチング処理が施されるので、基板から製造される電子デバイスにおいて、ゲート電極に電荷が蓄積されないため、ゲート酸化膜の劣化や破壊を防止することができ、エネルギー粒子が電子デバイス（素子）に照射されることがないため、半導体において打ち込みダメージ（結晶欠陥）の発生を防止することができ、さらに、プラズマに起因する予期せぬ化学反応が起こらないため、不純物の発生を防止することができ、これにより、基板に処理を施す処理室が汚染されるのを防止することができる。
請求項３記載の基板の表面処理方法によれば、基板に乾燥洗浄処理を施すので、水分子が液体状態で基板に付着することがなく、基板の表面にシリコン酸化膜が付着物として形成されることがない。したがって、より清浄な基板を得ることができる。加えて、基板表面の物性の変化を抑制することができ、もって配線信頼性の低下を確実に防止することができる。
請求項４記載の基板の表面処理方法によれば、基板の付着物が６．７×１０−２〜４．０Ｐａの範囲の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露されるので、水分子が液体状態で基板に付着することがなく、基板の表面にシリコン酸化膜が付着物として形成されることがない。加えて、混合気体の雰囲気に暴露され、錯体に変化した付着物が１００〜２００℃で加熱されるので、水分子が液体状態で基板に付着することがなく、基板の表面にシリコン酸化膜が形成されることがない。したがって、さらに清浄な基板を得ることができる。
請求項５記載の基板の表面処理方法によれば、所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露され、所定の温度に加熱される基板の付着物は、シリコン酸化物であるので、基板に形成されるウオータマーク等の酸化物を除去することができる。
請求項６記載の基板の表面処理方法によれば、基板の付着物の形状が測定され、該測定された形状に応じて混合気体におけるアンモニアに対する弗化水素の体積流量比、及び上記所定の圧力の少なくとも１つが決定されるので、付着物の除去量の制御を正確に行うことができ、もって基板の表面処理の効率を向上させることができる。
請求項７記載の基板の表面処理方法によれば、基板を薬液によって洗浄した後にリンス液で洗浄するので、薬液によって除去されたコンタミネーションや自然酸化膜を薬液と共に除去することができる。
請求項８記載の基板の表面処理方法によれば、基板をリンス液で洗浄した後に回転乾燥するので、基板に炭素等の有機物が残留することを防止することができる。
請求項９記載の基板の洗浄方法及び請求項１９記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、基板表面に親水性層を形成する薬液による洗浄を行い、所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、薬液によって所定のコンタミネーションを除去することができる。また、薬液による洗浄によって、基板表面に親水性層（自然酸化膜や擬似ＳｉＯ２層）が発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、親水性層である自然酸化膜等の基板の付着物を除去することができる。従って、清浄な基板を得ることができる。また、その方法が不明である洗浄方法によって既に洗浄されている基板に対しても、本洗浄方法は適用することができる。
請求項１０記載の基板の洗浄方法によれば、薬液がＳＣ１及びＳＣ２のいずれか一方であるので、基板からコンタミネーション及び金属コンタミネーションを夫々除去することができる。
請求項１１記載の基板の洗浄方法によれば、親水性層はシリコン自然酸化膜であるので、請求項９記載の効果を確実に奏することができる。
請求項１２記載の基板の洗浄方法及び請求項２０記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、基板表面に疎水性表面を形成する薬液による洗浄を行い、所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、薬液によって所定のコンタミネーションを除去することができる。また、薬液による洗浄によって、基板表面に疎水性表面が発生するために付着物としてウオータマークが発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、基板の疎水性表面の付着物を除去することができる。従って、清浄な基板を得ることができる。また、その方法が不明である洗浄方法によって既に洗浄されている基板に対しても、本洗浄方法は適用することができる。
請求項１３記載の基板の洗浄方法によれば、薬液はＨＦ水溶液であるので、基板から自然酸化膜を除去することができる。
請求項１４記載の基板の洗浄方法及び請求項２１記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、ＳＣ１による洗浄を行い、ＳＣ２による洗浄を行い、弗化水素水溶液による洗浄を行い、乾燥を行い、所定の圧力下におけるアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を除去することができる。また、乾燥によってウオータマークが付着物としてが発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、基板の付着物を除去することができる。したがって、清浄な基板を得ることができる。特に、金属コンタミネーションを除去することができるＳＣ２洗浄を行うので、付着物として金属コンタミネーションが付着した基板の洗浄に対して効果的である。
請求項１５記載の基板の洗浄方法及び請求項２２記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、ＳＣ１による洗浄を行い、弗化水素水溶液による洗浄を行い、乾燥を行い、所定の圧力下におけるアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を除去することができる。また、乾燥によってウオータマークが付着物として発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、基板の付着物を除去することができる。したがって、清浄な基板を得ることができる。
請求項１６記載の基板の洗浄方法及び請求項２３記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、ＳＣ１による洗浄を行い、ＳＣ２による洗浄を行い、乾燥を行い、所定の圧力下におけるアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を除去することができる。また、乾燥によってウオータマークが付着物として発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、基板の付着物を除去することができる。したがって、清浄な基板を得ることができる。
請求項１７記載の基板の洗浄方法及び請求項２４記載のプログラムによれば、基板上に形成された第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層を用いてエッチング処理により第１層において加工成形された接続孔を備える基板に対して、フォトレジスト層の除去を行い、ＳＣ１による洗浄を行い、弗化水素水溶液による洗浄を行い、ＳＣ２による洗浄を行い、乾燥を行い、所定の圧力下におけるアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気への暴露を行い、次いで所定の温度における加熱を行うので、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を除去することができる。また、乾燥によってウオータマークが付着物として発生するが、請求項１記載の基板の表面処理方法及び請求項１８記載のプログラムと同様の効果を奏することができ、基板の付着物を除去することができる。したがって、清浄な基板を得ることができる。特に、金属コンタミネーションを除去することができるＳＣ２洗浄を行うので、付着物として金属コンタミネーションが付着した基板の洗浄に対して効果的である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る基板の表面処理方法について説明する。
図１は、本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
基板処理装置は、後述するように、コンタクトホール等が形成された電子デバイス用のウエハの表面に付着したコンタミネーションや表面に形成された自然酸化膜を除去するための洗浄処理において、後処理工程としてのＣＯＲ洗浄処理を実行する。
図１において、基板処理装置１０は、電子デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）（基板）Ｗに反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施す第１のプロセスシップ１１と、該第１のプロセスシップ１１と平行に配置され、ウエハＷに後述するＣＯＲ（Chemical Oxide Removal）処理及びＰＨＴ（Post Heat Treatment）処理を施す第２のプロセスシップ１２と、第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室としてのローダーユニット１３とを備える。
ローダーユニット１３には、上述した第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２の他、２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）１４がそれぞれ載置される３つのフープ載置台１５と、フープ１４から搬出されたウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタ１６と、ウエハＷの表面状態を計測する第１及び第２のＩＭＳ（Integrated Metrology System、Therma-Wave, Inc.）１７，１８とが接続されている。
第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２は、ローダーユニット１３の長手方向における側壁に接続されると共にローダーユニット１３を挟んで３つのフープ載置台１５と対向するように配置され、オリエンタ１６はローダーユニット１３の長手方向に関する一端に配置され、第１のＩＭＳ１７はローダーユニット１３の長手方向に関する他端に配置され、第２のＩＭＳ１８は３つのフープ載置台１５と並列に配置される。
ローダーユニット１３は、内部に配置された、ウエハＷを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム機構１９と、各フープ載置台１５に対応するように側壁に配置されたウエハＷの投入口としての３つのロードポート２０とを有する。搬送アーム機構１９は、フープ載置台１５に載置されたフープ１４からウエハＷをロードポート２０経由で取り出し、該取り出したウエハＷを第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２、オリエンタ１６、第１のＩＭＳ１７や第２のＩＭＳ１８へ搬出入する。
第１のＩＭＳ１７は光学系のモニタであり、搬入されたウエハＷを載置する載置台２１と、該載置台２１に載置されたウエハＷを指向する光学センサ２２とを有し、ウエハＷの表面形状、例えば、表面層の膜厚、及び配線溝やゲート電極等のＣＤ（Critical Dimension）値を測定する。第２のＩＭＳ１８も光学系のモニタであり、第１のＩＭＳ１７と同様に、載置台２３と光学センサ２４とを有し、ウエハＷの表面におけるパーティクル数を計測する。
第１のプロセスシップ１１は、ウエハＷにＲＩＥ処理を施す第１の真空処理室としての第１のプロセスユニット２５と、該第１のプロセスユニット２５にウエハＷを受け渡すリンク型シングルピックタイプの第１の搬送アーム２６を内蔵する第１のロード・ロックユニット２７とを有する。
第１のプロセスユニット２５は、円筒状の処理室容器（チャンバ）と、該チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極を有し、該上部電極及び下部電極の間の距離はウエハＷにＲＩＥ処理を施すための適切な間隔に設定されている。また、下部電極はウエハＷをクーロン力等によってチャックするＥＳＣ２８をその頂部に有する。
第１のプロセスユニット２５では、チャンバ内部に処理ガスを導入し、上部電極及び下部電極間に電界を発生させることによって導入された処理ガスをプラズマ化してイオン及びラジカルを発生させ、該イオン及びラジカルによってウエハＷにＲＩＥ処理を施す。
第１のプロセスシップ１１では、ローダーユニット１３の内部圧力は大気圧に維持される一方、第１のプロセスユニット２５の内部圧力は真空に維持される。そのため、第１のロード・ロックユニット２７は、第１のプロセスユニット２５との連結部に真空ゲートバルブ２９を備えると共に、ローダーユニット１３との連結部に大気ゲートバルブ３０を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。
第１のロード・ロックユニット２７の内部には、略中央部に第１の搬送アーム２６が設置され、該第１の搬送アーム２６より第１のプロセスユニット２５側に第１のバッファ３１が設置され、第１の搬送アーム２６よりローダーユニット１３側には第２のバッファ３２が設置される。第１のバッファ３１及び第２のバッファ３２は、第１の搬送アーム２６の先端部に配置されたウエハＷを支持する支持部（ピック）３３が移動する軌道上に配置され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷを一時的に支持部３３の軌道の上方に待避させることにより、ＲＩＥ未処理のウエハＷとＲＩＥ処理済みのウエハＷとの第１のプロセスユニット２５における円滑な入れ換えを可能とする。
第２のプロセスシップ１２は、ウエハＷにＣＯＲ処理を施す第２の真空処理室としての第２のプロセスユニット３４と、該第２のプロセスユニット３４に真空ゲートバルブ３５を介して接続された、ウエハＷにＰＨＴ処理を施す第３の真空処理室としての第３のプロセスユニット３６と、第２のプロセスユニット３４及び第３のプロセスユニット３６にウエハＷを受け渡すリンク型シングルピックタイプの第２の搬送アーム３７を内蔵する第２のロード・ロックユニット４９とを有する。
図２は、図１における第２のプロセスユニットの断面図であり、図２（Ａ）は図１における線II−IIに沿う断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。
図２（Ａ）において、第２のプロセスユニット３４は、円筒状の処理室容器（チャンバ）３８と、該チャンバ３８内に配置されたウエハＷの載置台としてのＥＳＣ３９と、チャンバ３８の上方に配置されたシャワーヘッド４０と、チャンバ３８内のガス等を排気するＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）４１と、チャンバ３８及びＴＭＰ４１の間に配置され、チャンバ３８内の圧力を制御する可変式バタフライバルブとしてのＡＰＣ（Automatic Pressure Control）バルブ４２とを有する。
ＥＳＣ３９は、内部に直流電圧が印加される電極板（図示しない）を有し、直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハＷを吸着して保持する。また、ＥＳＣ３９は調温機構として冷媒室（図示しない）を有する。この冷媒室には所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデン液が循環供給され、当該冷媒の温度によってＥＳＣ３９の上面に吸着保持されたウエハＷの処理温度が制御される。さらに、ＥＳＣ３９は、ＥＳＣ３９の上面とウエハＷの裏面との間に伝熱ガス（ヘリウムガス）を満遍なく供給する伝熱ガス供給系統（図示しない）を有する。伝熱ガスは、ＣＯＲ処理の間、冷媒によって所望の指定温度に維持されたＥＳＣ３９とウエハＷとの熱交換を行い、ウエハＷを効率よく且つ均一に冷却する。
また、ＥＳＣ３９は、その上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン５６を有し、これらのプッシャーピン５６は、ウエハＷがＥＳＣ３９に吸着保持されるときにはＥＳＣ３９に収容され、ＣＯＲ処理が施されたウエハＷをチャンバ３８から搬出するときには、ＥＳＣ３９の上面から突出してウエハＷを上方へ持ち上げる。
シャワーヘッド４０は２層構造を有し、下層部４３及び上層部４４のそれぞれに第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６を有する。第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６はそれぞれガス通気孔４７，４８を介してチャンバ３８内に連通する。すなわち、シャワーヘッド４０は、第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６にそれぞれ供給されるガスのチャンバ３８内への内部通路を有する、階層状に積み重ねられた２つの板状体（下層部４３、上層部４４）からなる。
ウエハＷにＣＯＲ処理を施す際、第１のバッファ室４５にはＮＨ３（アンモニア）ガスが後述するアンモニアガス供給管５７から供給され、該供給されたアンモニアガスはガス通気孔４７を介してチャンバ３８内へ供給されると共に、第２のバッファ室４６にはＨＦ（弗化水素）ガスが後述する弗化水素ガス供給管５８から供給され、該供給された弗化水素ガスはガス通気孔４８を介してチャンバ３８内へ供給される。
また、シャワーヘッド４０はヒータ（図示しない）、例えば、加熱素子を内蔵する。この加熱素子は、好ましくは、上層部４４上に配置されて第２のバッファ室４６内の弗化水素ガスの温度を制御する。
また、図２（Ｂ）に示すように、ガス通気孔４７，４８におけるチャンバ３８内への開口部は末広がり状に形成される。これにより、アンモニアガスや弗化水素ガスをチャンバ３８内へ効率よく拡散することができる。さらに、ガス通気孔４７，４８は断面がくびれ形状を呈するので、チャンバ３８で発生した堆積物がガス通気孔４７，４８、引いては、第１のバッファ室４５や第２のバッファ室４６へ逆流するのを防止することができる。なお、ガス通気孔４７，４８は螺旋状の通気孔であってもよい。
この第２のプロセスユニット３４は、チャンバ３８内の圧力と、アンモニアガス及び弗化水素ガスの体積流量比を調整することによってウエハＷにＣＯＲ処理を施す。また、この第２のプロセスユニット３４は、チャンバ３８内において初めてアンモニアガス及び弗化水素ガスが混合するように設計されている（ポストミックス設計）ため、チャンバ３８内に上記２種類のガスが導入されるまで、該２種類のガスが混合するのを防止して、弗化水素ガスとアンモニアガスとがチャンバ３８内への導入前に反応するのを防止する。
また、第２のプロセスユニット３４では、チャンバ３８の側壁がヒータ（図示しない）、例えば、加熱素子を内蔵し、チャンバ３８内の雰囲気温度が低下するのを防止する。これにより、ＣＯＲ処理の再現性を向上することができる。また、側壁内の加熱素子は、側壁の温度を制御することによってチャンバ３８内に発生した副生成物が側壁の内側に付着するのを防止する。
図１に戻り、第３のプロセスユニット３６は、筐体状の処理室容器（チャンバ）５０と、該チャンバ５０内に配置されたウエハＷの載置台としてのステージヒータ５１と、該ステージヒータ５１の周りに配置され、ステージヒータ５１に載置されたウエハＷを上方に持ち上げるバッファアーム５２と、チャンバ内及び外部雰囲気を遮断する開閉自在な蓋としてのＰＨＴチャンバリッド（図示しない）とを有する。
ステージヒータ５１は、表面に酸化皮膜が形成されたアルミからなり、内蔵された電熱線等によって載置されたウエハＷを所定の温度まで加熱する。具体的には、ステージヒータ５１は載置したウエハＷを少なくとも１分間に亘って１００〜２００℃、好ましくは約１３５℃まで直接加熱する。
ＰＨＴチャンバリッドにはシリコンゴム製のシートヒータが配される。また、チャンバ５０の側壁にはカートリッジヒータ（図示しない）が内蔵され、該カートリッジヒータはチャンバ５０の側壁の壁面温度を２５〜８０℃に制御する。これにより、チャンバ５０の側壁に副生成物が付着するのを防止し、付着した副生成物に起因するパーティクルの発生を防止してチャンバ５０のクリーニング周期を延伸する。なお、チャンバ５０の外周は熱シールドによって覆われている。
ウエハＷを上方から加熱するヒータとして、上述したシートヒータの代わりに、紫外線放射（UV radiation）ヒータを配してもよい。紫外線放射ヒータとしては、波長１９０〜４００ｎｍの紫外線を放射する紫外線ランプ等が該当する。
バッファアーム５２は、ＣＯＲ処理が施されたウエハＷを一時的に第２の搬送アーム３７における支持部５３の軌道の上方に待避させることにより、第２のプロセスユニット３４や第３のプロセスユニット３６におけるウエハＷの円滑な入れ換えを可能とする。
この第３のプロセスユニット３６は、ウエハＷの温度を調整することによってウエハＷにＰＨＴ処理を施す。
第２のロード・ロックユニット４９は、第２の搬送アーム３７を内蔵する筐体状の搬送室（チャンバ）７０を有する。また、ローダーユニット１３の内部圧力は大気圧に維持される一方、第２のプロセスユニット３４及び第３のプロセスユニット３６の内部圧力は真空に維持される。そのため、第２のロード・ロックユニット４９は、第３のプロセスユニット３６との連結部に真空ゲートバルブ５４を備えると共に、ローダーユニット１３との連結部に大気ドアバルブ５５を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。
図３は、図１における第２のプロセスシップの概略構成を示す斜視図である。
図３において、第２のプロセスユニット３４は、第１のバッファ室４５へアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給管５７と、第２のバッファ室４６へ弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給管５８と、チャンバ３８内の圧力を測定する圧力ゲージ５９と、ＥＳＣ３９内に配設された冷却系統に冷媒を供給するチラーユニット６０とを備える。
アンモニアガス供給管５７にはＭＦＣ（Mass Flow Controller）（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣは第１のバッファ室４５へ供給するアンモニアガスの流量を調整すると共に、弗化水素ガス供給管５８にもＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣは第２のバッファ室４６へ供給する弗化水素ガスの流量を調整する。アンモニアガス供給管５７のＭＦＣと弗化水素ガス供給管５８のＭＦＣは協働して、チャンバ３８へ供給されるアンモニアガスと弗化水素ガスの体積流量比を調整する。
また、第２のプロセスユニット３４の下方には、ＤＰ（Dry Pump）（図示しない）に接続された第２のプロセスユニット排気系６１が配置される。第２のプロセスユニット排気系６１は、チャンバ３８とＡＰＣバルブ４２の間に配設された排気ダクト６２と連通する排気管６３と、ＴＭＰ４１の下方（排気側）に接続された排気管６４とを有し、チャンバ３８内のガス等を排気する。なお、排気管６４はＤＰの手前において排気管６３に接続される。
第３のプロセスユニット３６は、チャンバ５０へ窒素（Ｎ２）ガスを供給する窒素ガス供給管６５と、チャンバ５０内の圧力を測定する圧力ゲージ６６と、チャンバ５０内の窒素ガス等を排気する第３のプロセスユニット排気系６７とを備える。
窒素ガス供給管６５にはＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣはチャンバ５０へ供給される窒素ガスの流量を調整する。第３のプロセスユニット排気系６７は、チャンバ５０に連通すると共にＤＰに接続された本排気管６８と、該本排気管６８の途中に配されたＡＰＣバルブ６９と、本排気管６８からＡＰＣバルブ６９を回避するように分岐し、且つＤＰの手前において本排気管６８に接続される副排気管６８ａとを有する。ＡＰＣバルブ６９は、チャンバ５０内の圧力を制御する。
第２のロード・ロックユニット４９は、チャンバ７０へ窒素ガスを供給する窒素ガス供給管７１と、チャンバ７０内の圧力を測定する圧力ゲージ７２と、チャンバ７０内の窒素ガス等を排気する第２のロード・ロックユニット排気系７３と、チャンバ７０内を大気開放する大気連通管７４とを備える。
窒素ガス供給管７１にはＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣはチャンバ７０へ供給される窒素ガスの流量を調整する。第２のロード・ロックユニット排気系７３は１本の排気管からなり、該排気管はチャンバ７０に連通すると共に、ＤＰの手前において第３のプロセスユニット排気系６７における本排気管６８に接続される。また、第２のロード・ロックユニット排気系７３及び大気連通管７４はそれぞれ開閉自在な排気バルブ７５及びリリーフバルブ７６を有し、該排気バルブ７５及びリリーフバルブ７６は協働してチャンバ７０内の圧力を大気圧から所望の真空度までのいずれかに調整する。
図４は、図３における第２のロード・ロックユニットのユニット駆動用ドライエア供給系の概略構成を示す図である。
図４において、第２のロード・ロックユニット４９のユニット駆動用ドライエア供給系７７のドライエア供給先としては、大気ドアバルブ５５が有するスライドドア駆動用のドアバルブシリンダ、Ｎ２パージユニットとしての窒素ガス供給管７１が有するＭＦＣ、大気開放用のリリーフユニットとしての大気連通管７４が有するリリーフバルブ７６、真空引きユニットとしての第２のロード・ロックユニット排気系７３が有する排気バルブ７５、及び真空ゲートバルブ５４が有するスライドゲート駆動用のゲートバルブシリンダが該当する。
ユニット駆動用ドライエア供給系７７は、第２のプロセスシップ１２が備える本ドライエア供給管７８から分岐された副ドライエア供給管７９と、該副ドライエア供給管７９に接続された第１のソレノイドバルブ８０及び第２のソレノイドバルブ８１とを備える。
第１のソレノイドバルブ８０は、ドライエア供給管８２，８３，８４，８５の各々を介してドアバルブシリンダ、ＭＦＣ、リリーフバルブ７６及びゲートバルブシリンダに接続され、これらへのドライエアの供給量を制御することによって各部の動作を制御する。また、第２のソレノイドバルブ８１は、ドライエア供給管８６を介して排気バルブ７５に接続され、排気バルブ７５へのドライエアの供給量を制御することによって排気バルブ７５の動作を制御する。
なお、窒素ガス供給管７１におけるＭＦＣは窒素（Ｎ２）ガス供給系８７にも接続されている。
また、第２のプロセスユニット３４や第３のプロセスユニット３６も、上述した第２のロード・ロックユニット４９のユニット駆動用ドライエア供給系７７と同様の構成を有するユニット駆動用ドライエア供給系を備える。
図１に戻り、基板処理装置１０は、第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２及びローダーユニット１３の動作を制御するシステムコントローラと、ローダーユニット１３の長手方向に関する一端に配置されたオペレーションコントローラ８８とを備える。
オペレーションコントローラ８８は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部を有し、該表示部は基板処理装置１０の各構成要素の動作状況を表示する。
また、図５に示すように、システムコントローラは、ＥＣ（Equipment Controller）８９と、３つのＭＣ（Module Controller）９０，９１，９２と、ＥＣ８９及び各ＭＣを接続するスイッチングハブ９３とを備える。該システムコントローラはＥＣ８９からＬＡＮ（Local Area Network）１７０を介して、基板処理装置１０が設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Manufacturing Execution System）としてのＰＣ１７１に接続されている。ＭＥＳは、システムコントローラと連携して工場における工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム（図示しない）にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。
ＥＣ８９は、各ＭＣを統括して基板処理装置１０全体の動作を制御する主制御部（マスタ制御部）である。また、ＥＣ８９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を有し、オペレーションコントローラ８８においてユーザ等によって指定されたウエハＷの処理方法、すなわち、レシピに対応するプログラムに応じてＣＰＵが、各ＭＣに制御信号を送信することにより、第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２及びローダーユニット１３の動作を制御する。
スイッチングハブ９３は、ＥＣ８９からの制御信号に応じてＥＣ８９の接続先としてのＭＣを切り替える。
ＭＣ９０，９１，９２は、それぞれ第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２及びローダーユニット１３の動作を制御する副制御部（スレーブ制御部）である。各ＭＣは、ＤＩＳＴ（Distribution）ボード９６によってＧＨＯＳＴネットワーク９５を介して各Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール９７，９８，９９にそれぞれ接続される。ＧＨＯＳＴネットワーク９５は、ＭＣが有するＭＣボードに搭載されたＧＨＯＳＴ（General High-Speed Optimum Scalable Transceiver）と称されるＬＳＩによって実現されるネットワークである。ＧＨＯＳＴネットワーク９５には、最大で３１個のＩ／Ｏモジュールを接続可能であり、ＧＨＯＳＴネットワーク９５では、ＭＣがマスタに該当し、Ｉ／Ｏモジュールがスレーブに該当する。
Ｉ／Ｏモジュール９８は、第２のプロセスシップ１２における各構成要素（以下、「エンドデバイス」という。）に接続された複数のＩ／Ｏ部１００からなり、各エンドデバイスへの制御信号及び各エンドデバイスからの出力信号の伝達を行う。Ｉ／Ｏモジュール９８においてＩ／Ｏ部１００に接続されるエンドデバイスには、例えば、第２のプロセスユニット３４におけるアンモニアガス供給管５７のＭＦＣ、弗化水素ガス供給管５８のＭＦＣ、圧力ゲージ５９及びＡＰＣバルブ４２、第３のプロセスユニット３６における窒素ガス供給管６５のＭＦＣ、圧力ゲージ６６、ＡＰＣバルブ６９、バッファアーム５２及びステージヒータ５１、第２のロード・ロックユニット４９における窒素ガス供給管７１のＭＦＣ、圧力ゲージ７２及び第２の搬送アーム３７、並びにユニット駆動用ドライエア供給系７７における第１のソレノイドバルブ８０及び第２のソレノイドバルブ８１等が該当する。
なお、Ｉ／Ｏモジュール９７，９９は、Ｉ／Ｏモジュール９８と同様の構成を有し、第１のプロセスシップ１１に対応するＭＣ９０及びＩ／Ｏモジュール９７の接続関係、並びにローダーユニット１３に対応するＭＣ９２及びＩ／Ｏモジュール９９の接続関係も、上述したＭＣ９１及びＩ／Ｏモジュール９８の接続関係と同様の構成であるため、これらの説明を省略する。
また、各ＧＨＯＳＴネットワーク９５には、Ｉ／Ｏ部１００におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力を制御するＩ／Ｏボード（図示しない）も接続される。
基板処理装置１０において、ウエハＷにＣＯＲ処理を施す際には、ＣＯＲ処理のレシピに対応するプログラムに応じてＥＣ８９のＣＰＵが、スイッチングハブ９３、ＭＣ９１、ＧＨＯＳＴネットワーク９５及びＩ／Ｏモジュール９８におけるＩ／Ｏ部１００を介して、所望のエンドデバイスに制御信号を送信することによって第２のプロセスユニット３４においてＣＯＲ処理を実行する。
具体的には、ＣＰＵが、アンモニアガス供給管５７のＭＦＣ及び弗化水素ガス供給管５８のＭＦＣに制御信号を送信することによってチャンバ３８におけるアンモニアガス及び弗化水素ガスの体積流量比を所望の値に調整し、ＴＭＰ４１及びＡＰＣバルブ４２に制御信号を送信することによってチャンバ３８内の圧力を所望の値に調整する。また、このとき、圧力ゲージ５９がチャンバ３８内の圧力値を出力信号としてＥＣ８９のＣＰＵに送信し、該ＣＰＵは送信されたチャンバ３８内の圧力値に基づいて、アンモニアガス供給管５７のＭＦＣ、弗化水素ガス供給管５８のＭＦＣ、ＡＰＣバルブ４２やＴＭＰ４１の制御パラメータを決定する。
また、ウエハＷにＰＨＴ処理を施す際には、ＰＨＴ処理のレシピに対応するプログラムに応じてＥＣ８９のＣＰＵが、所望のエンドデバイスに制御信号を送信することによって第３のプロセスユニット３６においてＰＨＴ処理を実行する。
具体的には、ＣＰＵが、窒素ガス供給管６５のＭＦＣ及びＡＰＣバルブ６９に制御信号を送信することによってチャンバ５０内の圧力を所望の値に調整し、ステージヒータ５１に制御信号を送信することによってウエハＷの温度を所望の温度に調整する。また、このとき、圧力ゲージ６６がチャンバ５０内の圧力値を出力信号としてＥＣ８９のＣＰＵに送信し、該ＣＰＵは送信されたチャンバ５０内の圧力値に基づいて、ＡＰＣバルブ６９や窒素ガス供給管６５のＭＦＣの制御パラメータを決定する。
図５のシステムコントローラでは、複数のエンドデバイスがＥＣ８９に直接接続されることなく、該複数のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部１００がモジュール化されてＩ／Ｏモジュールを構成し、該Ｉ／ＯモジュールがＭＣ及びスイッチングハブ９３を介してＥＣ８９に接続されるため、通信系統を簡素化することができる。
また、ＥＣ８９のＣＰＵが送信する制御信号には、所望のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部１００のアドレス、及び当該Ｉ／Ｏ部１００を含むＩ／Ｏモジュールのアドレスが含まれているため、スイッチングハブ９３は制御信号におけるＩ／Ｏモジュールのアドレスを参照し、ＭＣのＧＨＯＳＴが制御信号におけるＩ／Ｏ部１００のアドレスを参照することによって、スイッチングハブ９３やＭＣがＣＰＵに制御信号の送信先の問い合わせを行う必要を無くすことができ、これにより、制御信号の円滑な伝達を実現することができる。
ところで、ウエハＷの表面に形成した絶縁膜に、ソースドレインコンタクト用のコンタクトホール等を作成した後、このウエハＷに対して後工程の処理を行うためには、ウエハＷを洗浄する必要がある。先に述べたように、従来の洗浄方法においては、スピン乾燥によってウエハＷの表面にウオータマークが発生し、ＩＰＡ乾燥によってウエハＷの表面に炭素の有機物が残留する。このようなウエハＷ表面のウオータマークは、ウエハＷから製造される電子デバイスにおいて種々の不具合を引き起こす要因となるため、除去する必要がある。
本実施の形態に係る基板の表面処理方法は、これに対応して、洗浄工程において後処理工程として、ウエハＷにＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を施す。
ＣＯＲ処理は、被処理体の酸化膜とガス分子を化学反応させて生成物を生成する処理であり、ＰＨＴ処理は、ＣＯＲ処理が施された被処理体を加熱して、ＣＯＲ処理の化学反応によって被処理体に生成した生成物を気化・熱酸化（Thermal Oxidation）させて被処理体から除去する処理である。以上のように、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理、特に、ＣＯＲ処理は、プラズマを用いず且つ水成分を用いずに被処理体の酸化膜を除去する処理であるため、プラズマレスエッチング処理及びドライクリーニング処理（乾燥洗浄処理）に該当する。
本実施の形態に係る基板の表面処理方法では、ガスとしてアンモニアガス及び弗化水素ガスを用いる。ここで、弗化水素ガスはＳｉＯ２層の腐食を促進し、アンモニアガスは、酸化膜と弗化水素ガスとの反応を必要に応じて制限し、最終的には停止させるための反応副生成物（By-product）を合成する。具体的には、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理において以下の化学反応を利用することにより、ウエハＷの疎水性表面に形成されるシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなるウオータマークを除去してウエハＷの洗浄を行う。
（ＣＯＲ処理）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ → ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ↑
ＳｉＦ４＋２ＮＨ３＋２ＨＦ → （ＮＨ４）２ＳｉＦ６
（ＰＨＴ処理）
（ＮＨ４）２ＳｉＦ６ → ＳｉＦ４↑＋２ＮＨ３↑＋２ＨＦ↑
上述した化学反応を利用したＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理は、以下の特性を有することが本発明者によって確認されている。尚、ＰＨＴ処理においては、Ｎ２及びＨ２も若干量発生する。
１）熱酸化膜の選択比（除去速度）が高い。
具体的には、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理は、熱酸化膜の選択比が高い一方、ポリシリコンの選択比が低い。したがって、熱酸化膜であるＳｉＯ２膜からなる絶縁膜の表層やＳｉＯ２膜と同様の特性を有する疑似ＳｉＯ２層またはシリコン表層の自然酸化膜及びウオータマークを効率よく除去することができる。尚、この疑似ＳｉＯ２層は「変質層」や「犠牲層」とも称される。
２）表層や疑似ＳｉＯ２層が除去された絶縁膜の表面における自然酸化膜の成長速度が遅い。
具体的には、ウェットエッチングによって表面が露出したウエハＷの表面においては、厚さ３Åの自然酸化膜の成長時間が１０分であるのに対し、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理によって表面が露出したウエハＷの表面においては、厚さ３Åの自然酸化膜の成長時間は２時間以上である。したがって、電子デバイスの洗浄工程においてウオータマークが発生することがなく、さらに洗浄工程後の時間経過による自然酸化膜の成長が抑制されるので、電子デバイスの信頼性を向上させることができる。
３）ドライ環境において反応が進行する。
具体的には、ＣＯＲ処理において水を反応に用いることはなく、また、ＣＯＲ処理によって上述のように水分子が発生するが、後述するようにＣＯＲ処理は略真空状態において行われるため、水分子は気体状態で発生する。したがって、水分子が液体状態でウエハＷに付着することがなく、ウエハＷの表面にウオータマーク等が発生することはない。また、ＰＨＴ処理は後述するように高温下で行われるため、ウエハＷの表面にウオータマーク等が発生することはない。加えて、表面が露出したウエハＷの表面にＯＨ基が配されることがない。したがって、ウエハＷの表面が親水性になることがなく、もって該表面は吸湿することがないため、電子デバイスの配線信頼性の低下を防止することができる。
４）生成物（錯体）の生成量は所定時間が経過すると飽和する。
具体的には、所定時間が経過すると、それ以後、ウオータマークをアンモニアガス及び弗化水素ガスの混合気体に暴露し続けても、生成物の生成量は増加しない。また、生成物の生成量は、混合気体の圧力、体積流量比等の混合気体のパラメータによって決定される。したがって、ウオータマークの除去量の制御を容易に行うことができる。ＣＯＲ処理において、弗化水素ガスは反応ガスであり、アンモニアガスは腐食ガスである。このため、ＣＯＲ処理において、アンモニア（ＮＨ３）は、弗化水素（ＨＦ）を中和して弗化水素ガスとシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）との反応進行を抑制する。従って、例えば、アンモニアガスと弗化水素ガスとの体積流量比を調整することによってウオータマークの除去量を容易に制御することができる。
５）パーティクルの発生が非常に少ない。
具体的には、第２のプロセスユニット３４及び第３のプロセスユニット３６において、２０００枚のウエハＷにおけるウオータマークの除去を実行しても、チャンバ３８やチャンバ５０の内壁等にパーティクルの付着がほとんど観測されない。したがって、電子デバイスにおいてパーティクルを介した配線の短絡等が発生することがなく、電子デバイスの信頼性を向上させることができる。
図６は、本実施の形態に係る基板の表面処理方法を示す工程図である。
本実施の形態においては、ウエハＷの表面に形成した絶縁膜３０１に、レジスト膜３０２を用いてソースドレインコンタクト用のコンタクトホール３０３等を作成した後に（図６（Ａ）参照）、ウエハＷを洗浄するものとする。
図６において、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の洗浄工程における前処理工程を行う図示しない前洗浄装置によって、まず、ウエット洗浄、例えば、Ｈ２ＳＯ４（硫酸）及びＨ２Ｏ２（過酸化水素）水からなる混液を用いる洗浄（ＳＰＭ洗浄）を行ってウエハＷ上に形成されたレジスト膜を除去する（図６（Ｂ））。このウエット洗浄により、ウエハＷにはパーティクル３０４、及び金属コンタミネーション３０５等のコンタミネーションが付着する。尚、レジスト膜の除去は、上述のウエット洗浄に変えてプラズマアッシングによって行ってもよい。この場合、ウエハＷには、アッシング残渣がコンタミネーションとして付着することになる。
次いで、ＳＣ１洗浄を行って、パーティクル３０４を除去する（図６（Ｃ）参照）。ＳＣ１洗浄は、例えば、５分以下の間行う。上述のように、ＳＣ１は、ＮＨ４ＯＨ（アンモニア）水溶液とＨ２Ｏ２（過酸化水素）水の混液であるので、ＳＣ１洗浄後にウエハＷのコンタクトホール３０３内のシリコン表面には親水性層である自然酸化膜３０６が形成される。従って、ＳＣ１洗浄後にウエハＷの表面には自然酸化膜３０６が形成されることによって、ウエハＷの表面は親水性になる。自然酸化膜３０６は、シリコン自然酸化膜（silicon native oxide）であり、シリコン酸化膜とは薬液中で成長するシリコン終端最表面（Oxygentermination on silicon surface）の酸化状態のことである。
次いで、純水洗浄（リンス洗浄）により除去したパーティクル３０４を含むＳＣ１を洗い流した後に、ＳＣ２洗浄を行って、金属コンタミネーション３０５を除去する（図６（Ｄ）参照）。ＳＣ２洗浄は、例えば、５分以下の間行う。上述のように、ＳＣ２は、ＨＣｌ（塩酸）とＨ２Ｏ２（過酸化水素）水の混液であるので、ＳＣ２洗浄後にウエハＷのコンタクトホール３０３内のシリコン表面には親水性層である自然酸化膜３０６が形成される。従って、ＳＣ１洗浄後と同様に、ＳＣ２洗浄後にウエハＷの表面には自然酸化膜３０６が形成されることによって、ウエハＷの表面は親水性になる。
次いで、純水洗浄により除去した金属コンタミネーション３０５を含むＳＣ２を洗い流した後に、ＤＨＦ洗浄を行って、ウエハＷ表面上に発生した自然酸化膜３０６を除去する（図６（Ｅ）参照）。ＤＨＦ洗浄後、ウエハＷに純水洗浄を行って除去した自然酸化膜３０６を含むＤＨＦを洗い流し、スピンドライ乾燥を行う。上述のように、ＤＨＦ洗浄によってウエハＷの表面は疎水性になっているため、ウエハＷを洗浄層から引き上げたときに、水滴がウエハＷの表面に残留する。さらに、ウエハＷを洗浄層から引き上げたときに、Ｓｉウェハ表面に残留している水滴中の溶存酸素とウエハ表面とが反応してＳｉＯ２が形成されて、さらに残留ＨＦとＳｉＯ２とが反応してＨ２ＳｉＦ６が形成されてしまう。この状態でスピンドライ乾燥を行うと、Ｈ２ＳｉＦ６が、乾燥後に、疎水性表面において図７に示すようなシリコン酸化物（ＳｉＯ２）であるウオータマーク３０７として、即ち付着物として残留してしまう。また、スピンドライ乾燥を行うので、ＩＰＡ乾燥を行う場合のようにウエハＷの表面にＩＰＡ分子（炭素等の有機物）が残留することがない。
次いで、基板処理装置１０による後処理工程に移る。上述のようにウオータマーク３０７が形成されたウエハＷを、コンタクトホール３０３が形成されている面を上面として基板処理装置１０の任意のフープ載置台１５の任意のフープ１４に格納する。このようにフープ１４にウエハＷを格納した状態において、基板処理装置１０を起動させることにより、ＣＯＲ洗浄処理が実行される。
ＣＯＲ洗浄処理において、基板処理装置１０は、まず、搬送アーム機構１９、第２のロード・ロックユニット４９、及び第３のプロセスユニット３６を介してウエハＷを第２のプロセスユニット３４のチャンバ３８に収容する。次いで、該チャンバ３８内の圧力を所定の圧力に調整し、チャンバ３８内にアンモニアガス、弗化水素ガス及び希釈ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスを導入して、チャンバ３８内をこれらから成る混合気体の雰囲気とし、ウオータマーク３０７を所定の圧力下において混合気体の雰囲気に暴露する（付着物暴露ステップ）（図６（Ｇ）参照）。これにより、ウオータマーク３０７を形成するＳｉＯ２、アンモニアガス及び弗化水素ガスから錯体構造を有する生成物を生成してウオータマーク３０７を生成物からなる錯体構造を有する生成物層３０８に変質させる。
次いで、生成物層３０８が形成されたウエハＷを第３のプロセスユニット３６のチャンバ５０内のステージヒータ５１上に載置し、該チャンバ５０内の圧力を所定の圧力に調整し、チャンバ５０内に窒素ガスを導入して粘性流を生じさせ、ステージヒータ５１によってウエハＷを所定の温度に加熱する（付着物加熱ステップ）。このとき、熱によって生成物層３０８の生成物の錯体構造が分解し、生成物は四弗化珪素（ＳｉＦ４）、アンモニア、弗化水素に分離して気化する。気化したこれらの分子は粘性流に巻き込まれて第３のプロセスユニット排気系６７によってチャンバ５０から排出される。これにより、スピン乾燥によってウエハＷ表面に形成されたウオータマークが除去され（図６（Ｉ）参照）、ＣＯＲ洗浄が終了する。ＣＯＲ洗浄が実行されたウエハＷは、第２のロード・ロックユニット４９、搬送アーム機構１９を介して、所定のフープ１４に格納される。
第２のプロセスユニット３４において、弗化水素ガスは水分と反応しやすいため、チャンバ３８におけるアンモニアガスの体積を弗化水素ガスの体積より多く設定するのが好ましく、また、チャンバ３８における水分子はできるだけ除去するのが好ましい。具体的には、チャンバ３８内の混合気体におけるアンモニアガスに対する弗化水素ガスの体積流量（ＳＣＣＭ）比は１〜１／２であるのが好ましく、また、チャンバ３８内の所定の圧力は６．７×１０−２〜４．０Ｐａ（０．５〜３０ｍＴｏｒｒ）であるのが好ましい。これにより、チャンバ３８内の混合気体の流量比等が安定するため、生成物の生成を助長することができる。
また、チャンバ３８内の所定の圧力が６．７×１０−２〜４．０Ｐａ（０．５〜３０ｍＴｏｒｒ）であると、生成物の生成量を所定時間経過後に確実に飽和させることができ、これにより、エッチング深さを確実に制御することができる（セルフリミテッド）。例えば、チャンバ３８内の所定の圧力が１．３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）である場合、エッチングの進行はＣＯＲ処理開始から約３分経過後に停止する。このときのエッチング深さは略１５ｎｍである。また、チャンバ３８内の所定の圧力が２．７Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）である場合、エッチングの進行はＣＯＲ処理開始から約３分経過後に停止する。このときのエッチング深さは略２４ｎｍである。
また、反応物は常温近傍で反応が促進されるため、ウエハＷを載置するＥＳＣ３９は、内蔵する調温機構（図示しない）によってその温度が２５℃に設定されるのが好ましい。さらに、温度が高いほどチャンバ３８内に発生した副生成物が付着しにくいことから、チャンバ３８内の内壁温度は、側壁に埋設されたヒータ（図示しない）によって５０℃に設定されるのが好ましい。
第３のプロセスユニット３６において、反応物は配位結合を含む錯化合物（Complex compound）であり、錯化合物は結合力が弱く、比較的低温においても熱分解が促進されるので、ウエハＷの所定の温度は８０〜２００℃であるのが好ましく、１００〜２００℃であるのがより好ましい。これは、ウエハＷの温度は、所定の圧力まで減圧された状態において、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６の昇華温度範囲である８０〜２００℃が好ましく、１２５〜１５０℃がより好ましいからである。さらに、ウエハWにPHT処理を施す時間は、６０〜１８０秒であるのが好ましい。また、チャンバ５０に粘性流を生じさせるためには、チャンバ５０内の真空度を高めるのは好ましくなく、また、一定の流量のガス流が必要である。したがって、該チャンバ５０における所定の圧力は、６．７×１０〜１．３×１０２Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒ）であるのが好ましく、窒素ガスの流量は５００〜３０００ＳＣＣＭであるのが好ましい。これにより、チャンバ５０内において粘性流を確実に生じさせることができるため、生成物の熱分解によって生じた気体分子を確実に除去することができる。
また、ウエハＷにＣＯＲ処理を施す前に、ウオータマーク３０７の形状、例えば、膜厚を測定し、測定された形状に応じて、ＥＣ８９のＣＰＵが、ウオータマーク３０７の膜厚と除去量に関連する処理条件パラメータとの所定の関係に基づいて、ＣＯＲ処理又はＰＨＴ処理における処理条件パラメータの値を決定するのが好ましい。これにより、ウオータマーク３０７の除去量の制御を正確に行うことができ、もって確実にウエハＷ表面に形成されたウオータマーク３０７を除去することができると共に、ＣＯＲ洗浄処理の効率を向上させることができる。
上記所定の関係は、複数のウエハＷを処理するロットの初期において、第１のＩＭＳ１７によって測定されたＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施す前及び施した後におけるウオータマーク３０７の膜厚の差、すなわち、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理によるウオータマーク３０７の除去量と、このときのＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理における処理条件パラメータとに基づいて設定される。処理条件パラメータとしては、例えば、アンモニアガスに対する弗化水素ガスの体積流量比やチャンバ３８内の所定の圧力、ステージヒータ５１に載置されたウエハＷの加熱温度等が該当する。このようにして設定された所定の関係はＥＣ８９のＨＤＤ等に格納され、ロットの初期以降におけるウエハＷの処理において上述のようにして参照される。
また、任意のウエハＷのＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施す前及び施した後におけるウオータマーク３０７の膜厚の差に基づいて、当該ウエハＷに再度ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施すか否かを決定してもよく、さらに、再度ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施す場合には、ＥＣ８９のＣＰＵが、当該ウエハＷのＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施した後におけるウオータマーク３０７の膜厚に応じて、上記所定の関係に基づいてＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理の条件パラメータを決定してもよい。
上述のように、本実施の形態に係る基板の表面処理方法によれば、ウエハＷの洗浄処理において、スピン乾燥によって表面にウオータマーク３０７が形成されたウエハＷを、所定の圧力下においてアンモニアガス、弗化水素ガス及びアルゴンガスからなる混合気体の雰囲気に暴露するＣＯＲ処理、及び該混合気体の雰囲気に暴露されたすウエハＷを所定の温度に加熱するＰＨＴ処理を含むＣＯＲ洗浄処理を行う。これにより、ウオータマーク３０７を形成するＳｉＯ２、アンモニアガス及び弗化水素ガスから錯体構造を有する生成物（生成物層３０８）が生成され、該生成された生成物において生成物の錯体構造が熱によって分解し、生成物は四弗化珪素、アンモニア、弗化水素に分離して気化する。この生成物の気化により、ウエハＷの表面からウオータマーク３０７を除去することができる。また、ＣＯＲ洗浄処理は、ドライ環境において行われるので、ＣＯＲ処理において水を反応に用いることはなく、また、ＣＯＲ処理によって水分子が発生するが、水分子は気体状態で発生するので、水分子が液体状態でウエハＷに付着することがなく、ウオータマークが除去されたウエハＷの表面に再度ウオータマークが形成されることはない。さらに、ＰＨＴ処理は高温下で行われるため、ウオータマークが除去されたウエハＷの表面に再度ウオータマークが形成されることはない。したがって、ウオータマーク等を除去することができ、清浄なウエハＷを得ることができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法によれば、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で洗浄を行うので、ＳＣ１洗浄によってＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシングにより発生するパーティクルやアッシング残渣を除去することができ、ＳＣ２洗浄によって、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、及びＳＣ１洗浄により発生する金属コンタミネーションを除去することができ、ＤＨＦ洗浄、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシングによって、ＳＣ１洗浄及びＳＣ２洗浄により発生する自然酸化膜を除去することができる。ここで、スピンドライ乾燥によってウオータマークが発生するが、ＣＯＲ洗浄によってこのウオータマークを除去することができるので、ウオータマーク、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を確実に除去することができ、清浄なウエハＷを得ることができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法によれば、ウエハＷにプラズマレスエッチング処理が施されてウオータマーク３０７が除去されるので、ウエハＷから製造される電子デバイスにおいて、ゲート電極に電荷が蓄積されないため、ゲート酸化膜の劣化や破壊を防止することができ、エネルギー粒子が電子デバイスに照射されることがないため、半導体における結晶欠陥の発生を防止することができ、さらに、プラズマに起因する予期せぬ化学反応が起こらないため、不純物の発生を防止することができ、これにより、チャンバ３８やチャンバ５０内が汚染されるのを防止することができる。
さらに、本実施の形態に係る基板の処理方法によれば、ウエハWにドライクリーニング処理が施されてウオータマークが除去されるので、ウエハWの表面の物性の変化を抑制することができ、もって、ウエハWから製造される電子デバイスにおける配線信頼性の低下を確実に防止することができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法によれば、ＩＰＡ乾燥を行わないので、有機物（炭素）の発生を防止することができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法によれば、ウオータマーク、コンタミネーション、及び自然酸化膜等を確実に除去することができるので、電子デバイスの信頼性の低下を抑制することができる。
また、ＣＯＲ洗浄処理において、ＣＯＲ処理によるウオータマーク３０７からの錯体構造を有する生成物の生成量は、アンモニアガス、弗化水素ガス及びアルゴンガスからなる混合気体のパラメータによって制御することができるので、混合気体のパラメータ制御によってウオータマークの除去量の制御を容易に行うことができる。したがって、ウエハＷの表面に形成されたウオータマークを確実に除去することができると共に、ＣＯＲ洗浄処理の効率を向上させることができる。
また、生成物の生成量は所定時間が経過すると飽和し、生成物の生成量は混合気体のパラメータによって決定される。したがって、ウオータマーク３０７の除去量の制御を容易に行うことができると共に、洗浄されたウエハＷから製造される電子デバイスの信頼性の低下を防止することができる。
本実施の形態に係る基板の表面処理方法において、各工程は、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で行われているが、基板の洗浄方法における各工程は、これに限るものではない。
例えば、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の変形例として、ＳＣ２洗浄工程を省略して、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよい。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の変形例として、ＤＨＦ洗浄工程を省略して、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよい。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の変形例として、ＳＣ２洗浄工程とＤＨＦ洗浄工程の順番を変更して、ＳＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよい。
さらに、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の変形例として、ＤＨＦ洗浄に代えて、ＮＨ４Ｆ（弗化アンモニウム）及びＨＦ（弗化水素）とを水に溶解して調整した混液を洗浄液として使用するＢＨＦ（Buffered Hydrofluoric Acid）洗浄を行ってもよい。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法の変形例として、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよく、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよく、また、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、スピンドライ乾燥、及びＣＯＲ洗浄の順番で各工程を行ってもよい。これにより、ユーザは、どのような洗浄液を使用して洗浄処理がなされたウエハＷであるか不明である場合であっても、当該ウエハＷに対して本表面処理方法を適用することができ、清浄なウエハＷを得ることができる。例えば、パーティクルが付着したウエハＷに対してはＳＣ１洗浄を、金属コンタミネーションが付着したウエハＷに対してはＳＣ２洗浄を、自然酸化膜が形成されたウエハＷに対してはＤＨＦ洗浄を行うことにより、コンタミネーション、自然酸化膜をそれぞれ除去することができ、加えて、発生するウオータマークを除去することができる。
これらの変形例により、洗浄するウエハＷに応じて最適な洗浄工程を行うことができ、処理時間の短縮等を可能にすることができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法による洗浄対象は、上述のように、表面に形成され絶縁膜３０１にソースドレインコンタクト用のコンタクトホール３０３等が作成され、コンタクトホール内においてウエハＷの表面が露出していものに限らず、表面が露出しているウエハＷであればよい。また、本実施の形態に係る基板の洗浄方法による洗浄対象は、表面が露出しているウエハＷに限るものではなく、ウエハＷ上に形成された金属膜の表面が露出しているウエハＷであってもよい。この場合、露出する金属表面に形成されたウオータマークを除去することができる。
また、本実施の形態に係る基板の表面処理方法のＣＯＲ洗浄の対象は、上述のように、ウオータマークに限るものではなく、ＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理により除去可能なシリコン酸化物（ＳｉＯ２）であればよい。例えば、メタル−シリコンコンタクト形成前洗浄、エピ前洗浄、及びシリサイド前洗浄に適用することができる。
メタル−シリコンコンタクト形成前洗浄においては、配線金属をウエハ上に成膜する前に、ウエハに対してＣＯＲ洗浄を行う。これにより、シリコン上に発生しているシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を除去することができ、電子デバイスにおけるコンタクト抵抗を低減することができる。
エピ前洗浄においては、シリコンエピタキシャルプロセス前にウエハ対してＣＯＲ洗浄を行う。これにより、ウエハ上のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を除去することができ、シリコンエピタキシャルプロセス前にウエハの表面を清浄表面にすることができる。
シリサイド前洗浄においては、シリサイドメタルをＣＶＤ成膜する前にポリシリコンウエハに対してＣＯＲ洗浄を行う。これにより、ポリシリコンウエア上のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を除去することができ、シリサイドメタルのポリシリコンウエア上でのＳｉ拡散を容易にすることができる。
また、基板処理装置１０は、オリエンタ１６、第１のＩＭＳ１７、及び第２のＩＭＳ１８を備えるものとしたが、基板処理装置１０は、オリエンタ１６、第１のＩＭＳ１７、及び第２のＩＭＳ１８を備えないものであってもよく、また、これらの少なくとも１つを備えるものであってもよい。
更に、本発明は、上述の実施の形態に限るものではなく、例えば、上述の基板の表面処理方法を備える電子デバイスの製造方法や電子デバイスの洗浄方法も含まれる。
基板処理装置１０は、第２のプロセスシップ１２を１つ備えるものとしたが、互いに並列に配設された複数の第２のプロセスシップ１２を備えるものであってもよい。
以下に、本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置の変形例について説明する。以下の説明においては、上述の基板処理装置１０と同じ構成部材には同一の符号を付して重複した説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
図８は、本実施の形態に係る基板の洗浄方法が適用される基板処理装置の第１の変形例としての基板洗浄システムの概略構成を示す図である。
図８に示すように、第１の変形例としての基板洗浄システム４００は、上述の本実施の形態に係る基板の洗浄方法の洗浄工程における前処理工程を行う図示しない前洗浄装置と同様に機能する前洗浄装置４１０と、図１の基板処理装置１０と、前洗浄装置４１０と基板処理装置１０とを接続するバッファ装置４２０とを備える。
前洗浄装置４１０は、ＰＭ洗浄又はプラズマアッシング、ＳＣ１洗浄、純水洗浄、ＳＣ２洗浄、純水洗浄、ＤＨＦ洗浄、純水洗浄、及びスピンドライ乾燥の順番で各行程を実行可能に構成されている。また、前洗浄装置４１０は、各工程において複数のウエハＷに対するバッチ処理が可能に構成されている。
バッファ装置４２０は、図示しない搬送アーム、及びスピン乾燥が実行されたウエハＷを所定の枚数保管することができる図示しないバッファ室を備える。搬送アームは、前洗浄装置４１０においてスピン乾燥が実行されたウエハＷをバッファ室に搬送して格納可能に構成されていると共に、バッファ室に格納されたウエハＷを基板処理装置１０に搬送して所定のフープ１４に格納可能に構成されている。
また、基板処理装置１０のシステムコントローラ（図５参照）は、前洗浄装置４１０及びバッファ装置４２０の各々に対応するＭＣ、ＧＨＯＳＴネットワーク、ＤＩＳＴボード、及びＩ／Ｏモジュールを備え、前洗浄装置４１０及びバッファ装置４２０を制御する。
システムコントローラは、バッファ室４２０を介して前洗浄装置４１０から基板処理装置１０に搬送されるウエハＷの処理レシピ等のログを管理すると共に、搬送アームを制御して前洗浄装置４１０から基板処理装置１０へのウエハＷの搬送タイミングを管理する。
上述の構成により、基板洗浄システム４００においては、前洗浄装置４１０においてバッチ処理がなされたウエハＷをバッファ装置４２０を介して枚葉処理を行う基板処理装置１０に円滑に搬送することができる。
上述のように、本変形例としての基板洗浄システムによれば、前洗浄装置４１０においてバッチ処理がなされたウエハＷをバッファ装置４２０を介して枚葉処理を行う基板処理装置１０に円滑に搬送することができるので、基板の洗浄を効率的に行うことができる。
上述した本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置は、図１に示すような互いに平行に配されたプロセスシップを２つ備えるパラレルタイプの基板処理装置に限られず、図９や図１０に示すように、ウエハＷに所定の処理を施す真空処理室としての複数のプロセスユニットが放射状に配置された基板処理装置も該当する。
図９は、本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置の第２の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、図９においては、図１の基板処理装置１０における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図９において、基板処理装置１３７は、平面視六角形のトランスファユニット１３８と、該トランスファユニット１３８の周囲において放射状に配置された４つのプロセスユニット１３９〜１４２と、ローダーユニット１３と、トランスファユニット１３８及びローダーユニット１３の間に配置され、トランスファユニット１３８及びローダーユニット１３を連結する２つのロード・ロックユニット１４３，１４４とを備える。
トランスファユニット１３８及び各プロセスユニット１３９〜１４２は内部の圧力が真空に維持され、トランスファユニット１３８と各プロセスユニット１３９〜１４２とは、それぞれ真空ゲートバルブ１４５〜１４８を介して接続される。
基板処理装置１３７では、ローダーユニット１３の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファユニット１３８の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックユニット１４３，１４４は、それぞれトランスファユニット１３８との連結部に真空ゲートバルブ１４９，１５０を備えると共に、ローダーユニット１３との連結部に大気ドアバルブ１５１，１５２を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックユニット１４３，１４４はローダーユニット１３及びトランスファユニット１３８の間において受渡されるウエハＷを一時的に載置するためのウエハ載置台１５３，１５４を有する。
トランスファユニット１３８はその内部に配置された屈伸及び旋回自在になされたフロッグレッグタイプの搬送アーム１５５を有し、該搬送アーム１５５は、各プロセスユニット１３９〜１４２や各ロード・ロックユニット１４３，１４４の間においてウエハＷを搬送する。
各プロセスユニット１３９〜１４２は、それぞれ処理が施されるウエハＷを載置する載置台１５６〜１５９を有する。ここで、プロセスユニット１４０は基板処理装置１０における第１のプロセスユニット２５と同様の構成を有し、プロセスユニット１４１は第２のプロセスユニット３４と同様の構成を有し、プロセスユニット１４２は第３のプロセスユニット３６と同様の構成を有する。したがって、プロセスユニット１４０はウエハＷにＲＩＥ処理を施し、プロセスユニット１４１はウエハＷにＣＯＲ処理を施し、プロセスユニット１４２はウエハＷにＰＨＴ処理を施すことができる。
基板処理装置１３７では、ウオータマークが形成されたウエハＷをプロセスユニット１４１に搬入してＣＯＲ処理を施し、さらにプロセスユニット１４２に搬入してＰＨＴ処理を施すことにより、上述した本実施の形態に係る基板の表面処理方法を実行する。
なお、基板処理装置１３７における各構成要素の動作は、基板処理装置１０におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステムコントローラによって制御される。
図１０は、本実施の形態に係る基板の処理方法が適用される基板処理装置の第２の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、図１０においては、図１の基板処理装置１０及び図９の基板処理装置１３７における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１０において、基板処理装置１６０は、図９の基板処理装置１３７に対して、２つのプロセスユニット１６１，１６２が追加され、これに対応して、トランスファユニット１６３の形状も基板処理装置１３７におけるトランスファユニット１３８の形状と異なる。追加された２つのプロセスユニット１６１，１６２は、それぞれ真空ゲートバルブ１６４，１６５を介してトランスファユニット１６３と接続されると共に、ウエハＷの載置台１６６，１６７を有する。
また、トランスファユニット１６３は、２つのスカラアームタイプの搬送アームからなる搬送アームユニット１６８を備える。該搬送アームユニット１６８は、トランスファユニット１６３内に配設されたガイドレール１６９に沿って移動し、各プロセスユニット１３９〜１４２，１６１，１６２や各ロード・ロックユニット１４３，１４４の間においてウエハＷを搬送する。
基板処理装置１６０では、基板処理装置１３７と同様に、ウオータマークが形成されたウエハＷプロセスユニット１４１に搬入してＣＯＲ処理を施し、さらにプロセスユニット１４２に搬入してＰＨＴ処理を施すことにより、上述した本実施の形態に係る基板の表面処理方法を実行する。
なお、基板処理装置１６０における各構成要素の動作も、基板処理装置１０におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステムコントローラによって制御される。
なお、上述した電子デバイスには、いわゆる半導体デバイスの他に、強誘電体、高誘電体等の絶縁性金属酸化物、特にペロブスカイト型結晶構造を有する物質よりなる薄膜を有する不揮発性又は大容量のメモリ素子も含む。ペロブスカイト型結晶構造を有する物質としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウムストロンチウム（ＰＳＴ）、及びタンタル酸ニオブストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）等が該当する。
また、本発明の目的は、上述した本実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ＥＣ８９に供給し、ＥＣ８９のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した本実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
本発明の実施の形態に係る基板の洗浄方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 図１における第２のプロセスユニットの断面図であり、図２（Ａ）は図１における線II−IIに沿う断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。 図１におけるプロセスシップの概略構成を示す斜視図である。 図３におけるロード・ロックユニットのユニット駆動用ドライエア供給系の概略構成を示す図である。 図１の基板処理装置におけるシステムコントローラの概略構成を示す図である。 本実施の形態に係る基板の洗浄方法を示す工程図である。 ウエハの疎水性表面に形成されたウオータマークを示す拡大図である。 本発明の実施の形態に係る基板の洗浄方法が適用される基板処理装置の変形例としての基板洗浄システムである。 本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置の第２の変形例の概略構成を示す平面図である。 本実施の形態に係る基板の表面処理方法が適用される基板処理装置の第３の変形例の概略構成を示す平面図である。
符号の説明
Ｗ ウエハ
１０，１３７，１６０ 基板処理装置
１１ 第１のプロセスシップ
１２ 第２のプロセスシップ
１３ ローダーユニット
１７ 第１のＩＭＳ
１８ 第２のＩＭＳ
２５ 第１のプロセスユニット
３４ 第２のプロセスユニット
３６ 第３のプロセスユニット
３７ 第２の搬送アーム
３８，５０，７０ チャンバ
３９ ＥＳＣ
４０ シャワーヘッド
４１ ＴＭＰ
４２，６９ ＡＰＣバルブ
４５ 第１のバッファ室
４６ 第２のバッファ室
４７，４８ ガス通気孔
４９ 第２のロード・ロックユニット
５１ ステージヒータ
５７ アンモニアガス供給管
５８ 弗化水素ガス供給管
５９，６６，７２ 圧力ゲージ
６１ 第２のプロセスユニット排気系
６５，７１ 窒素ガス供給管
６７ 第３のプロセスユニット排気系
７３ 第２のロード・ロックユニット排気系
７４ 大気連通管
８９ ＥＣ
９０，９１，９２ ＭＣ
９３ スイッチングハブ
９５ ＧＨＯＳＴネットワーク
９７，９８，９９ Ｉ／Ｏモジュール
１００ Ｉ／Ｏ部
１７０ ＬＡＮ
１７１ ＰＣ
３０１ 絶縁膜
３０２ レジスタ層
３０３ コンタクトホール
３０４ パーティクル
３０５ 金属コンタミネーション
３０６ 自然酸化膜
３０７ ウオータマーク
４００ 基板洗浄システム
４１０ 前洗浄装置
４２０ バッファ装置
１３８，１６３ トランスファユニット
１３９，１４０，１４１，１４２，１６１，１６２ プロセスユニット
１７０ ＬＡＮ
１７１ ＰＣ

Claims (24)

  1. 基板の付着物を除去する基板の表面処理方法であって、
    前記基板を薬液によって洗浄する薬液洗浄ステップと、
    前記付着物を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記付着物を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の表面処理方法。
  2. 前記付着物暴露ステップは、前記基板にプラズマレスエッチング処理を施すことを特徴とする請求項１記載の基板の表面処理方法。
  3. 前記付着物暴露ステップは、前記基板に乾燥洗浄処理を施すことを特徴とする請求項１又は２記載の基板の表面処理方法。
  4. 前記付着物暴露ステップにおける前記所定の圧力は６．７×１０−２〜４．０Ｐａであり、前記付着物加熱ステップにおける前記所定の温度は１００〜２００℃であることを特徴とする請求項１乃至３記載の基板の表面処理方法。
  5. 前記付着物は前記基板に形成されたシリコン酸化物であることを特徴する請求項１乃至４記載の基板の表面処理方法。
  6. 前記付着物の形状を測定し、該測定された形状に応じて前記混合気体における前記アンモニアに対する前記弗化水素の体積流量比、及び前記所定の圧力の少なくとも１つを決定する生成物生成条件決定ステップを、さらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法。
  7. 前記薬液洗浄ステップの後に前記基板をリンス液で洗浄するリンス液洗浄ステップをさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法。
  8. 前記リンス液洗浄ステップの後に前記基板を回転乾燥するスピンドライ乾燥ステップをさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板の表面処理方法。
  9. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    前記基板表面に親水性層を形成する薬液によって前記基板を洗浄する親水処理洗浄ステップと、
    前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  10. 前記薬液はＳＣ１及びＳＣ２のいずれか一方であることを特徴とする請求項９記載の基板の洗浄方法。
  11. 前記親水性層はシリコン自然酸化膜であることを特徴とする請求項９又は１０記載の基板の洗浄方法。
  12. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    前記基板表面に疎水性表面を形成する薬液によって前記基板を洗浄する疎水処理洗浄ステップと、
    前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  13. 前記薬液はＨＦ水溶液であることを特徴とする請求項１２記載の基板の洗浄方法。
  14. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、
    ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、
    弗化水素水溶液によって前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄ステップと、
    前記第３のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、
    前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  15. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、
    弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、
    前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、
    前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  16. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、
    ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、
    前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、
    前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  17. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法であって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去ステップと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄ステップと、
    弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄ステップと、
    ＳＣ２によって前記第２のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄ステップと、
    前記第３のウエット洗浄ステップにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥ステップと、
    前記乾燥ステップにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露ステップと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱ステップとを有することを特徴とする基板の洗浄方法。
  18. 基板の付着物を除去する基板の表面処理方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記基板を薬液によって洗浄する薬液洗浄モジュールと、
    前記付着物を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記付着物を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  19. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    前記基板表面に親水性層を形成する薬液によって前記基板を洗浄する親水処理洗浄モジュールと、
    前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  20. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    前記基板表面に疎水性表面を形成する薬液によって前記基板を洗浄する疎水処理洗浄モジュールと、
    前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  21. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、
    ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、
    弗化水素水溶液によって前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄モジュールと、
    前記第３のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  22. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、
    弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、
    前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  23. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、
    ＳＣ２によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、
    前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
  24. 基板上に形成された第１層と、該第１層上に形成された所定のパターンのフォトレジスト層と、該フォトレジスト層を用いてエッチング処理により前記第１層において加工成形された接続孔とを備える基板の洗浄方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト除去モジュールと、
    ＳＣ１によって前記基板を洗浄する第１のウエット洗浄モジュールと、
    弗化水素水溶液によって前記第１のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第２のウエット洗浄モジュールと、
    ＳＣ２によって前記第２のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を洗浄する第３のウエット洗浄モジュールと、
    前記第３のウエット洗浄モジュールにおいて洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記乾燥モジュールにおいて乾燥された前記基板を所定の圧力下においてアンモニアと弗化水素を含む混合気体の雰囲気に暴露する付着物暴露モジュールと、
    前記混合気体の雰囲気に暴露された前記基板を所定の温度に加熱する付着物加熱モジュールとを有することを特徴とするプログラム。
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