CN102260849B - 团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法 - Google Patents

团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102260849B
CN102260849B CN2011101278222A CN201110127822A CN102260849B CN 102260849 B CN102260849 B CN 102260849B CN 2011101278222 A CN2011101278222 A CN 2011101278222A CN 201110127822 A CN201110127822 A CN 201110127822A CN 102260849 B CN102260849 B CN 102260849B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cluster
temperature
cluster beam
nozzle
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011101278222A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102260849A (zh
Inventor
丰田纪章
山田公
成岛正树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BING KUXIAN
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
BING KUXIAN
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BING KUXIAN, Tokyo Electron Ltd filed Critical BING KUXIAN
Publication of CN102260849A publication Critical patent/CN102260849A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102260849B publication Critical patent/CN102260849B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/06—Epitaxial-layer growth by reactive sputtering
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/006—Details of gas supplies, e.g. in an ion source, to a beam line, to a specimen or to a workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/06—Sources
    • H01J2237/08—Ion sources
    • H01J2237/0812—Ionized cluster beam [ICB] sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明要解决的问题在于提供能够容易地控制液体原料的团簇和气体原料的团簇的比率的团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法。本发明通过提供下述团簇束产生装置来解决上述问题，该团簇束产生装置产生团簇束，其特征在于包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。

Description

团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法
技术领域
本发明涉及团簇束产生装置、基板处理装置、团簇束产生方法以及基板处理方法。
背景技术
由多个原子等凝聚而成的气体团簇表现出特殊的物理化学行为，从而正在研究其在很多领域中的使用。即，由气体团簇形成的团簇离子束适于以往困难的在从固体表面至数纳米的深度的区域进行离子注入、表面加工、薄膜形成的工序。
在这样的气体团簇产生装置中，可接受加压气体的供应来产生原子数为数百～数千的团簇。
另外，在这样的气体团簇产生装置中，作为原料不限于气体，有时被要求产生常温下为液体的原料的团簇，专利文献1公开了生成常温下为液体的材料的团簇的团簇离子束装置。
专利文献1为日本专利文献特开平9-143700号公报。
发明内容
然而，当使用液体的团簇来进行基板等的处理时，有时要快速改变液体的团簇和气体的团簇的混合比率。此时，如果想要通过质量流控制器等来改变混合比率，那么通过喷嘴等供应的液体的团簇和气体的团簇的比率要达到稳定将需要时间，并且在稳定之前，流出的作为原料的液体材料及气体材料将被浪费掉。
另一方面，当使用气体的团簇和液体的团簇进行多个过程时，如果能够使用同一团簇束产生装置，则能够在同一腔室内进行多个基板处理的过程，从而能够提高处理量(throughput)，并能够防止基板等的污染。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够迅速改变液体的团簇和气体的团簇的混合比率的团簇束产生装置以及基板处理装置，并且提供使用该团簇束产生装置以及基板处理装置进行多个过程的团簇束产生方法以及基板处理方法。
本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。
另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述喷嘴的温度被确定以使所述团簇的大小成为期望的大小。
另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生装置，其特征在于，包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；多个喷嘴，其中每个喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述多个喷嘴中的各个喷嘴的温度设定不同，所述多个喷嘴被选择切换。
另外，本发明的特征在于，包括通过所述温度调节部控制所述喷嘴的温度的控制部，所述控制部能够通过所述温度调节部将所述喷嘴设定为第一温度和第二温度，所述第一温度和所述第二温度是不同的温度，所述第一温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率与所述第二温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率是不同的值。
另外，本发明的特征在于，所述团簇处于预定的大小的范围内。
另外，本发明的特征在于，包括上述的团簇束产生装置，并且向基板照射在所述团簇束产生装置中产生的所述团簇束来进行对所述基板的基极处理。
另外，本发明的特征在于，在所述控制部中进行以下控制：将所述喷嘴设定为所述第一温度，进行第一基板处理，在所述第一基板处理之后，将所述喷嘴设定为所述第二温度，进行第二基板处理。
另外，本发明的特征在于，所述第一温度是使得所述团簇束中包含很多所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的一者的温度，所述第二温度是使得所述团簇束中包含很多所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的另一者的温度。
另外，本发明的特征在于，所述基板处理进行清洗、抗蚀剂的去除、基板表面的平坦化、蚀刻残渣的去除、绝缘膜的去除中一个或两个以上的处理。
另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生方法，其特征在于，所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。
另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生方法，其特征在于，所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述喷嘴的温度被确定以使所述团簇的大小成为期望的大小。
另外，本发明是一种产生团簇束的团簇束产生方法，其特征在于，所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；多个喷嘴，其中每个喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，所述多个喷嘴中的各个喷嘴的温度设定不同，所述多个喷嘴被选择切换。
根据本发明，能够提供可迅速改变液体的团簇和气体的团簇的混合比率的团簇束产生装置以及基板处理装置，并且能够提供使用了该团簇束产生装置和基板处理装置的执行多个过程的团簇束产生方法以及基板处理方法。
附图说明
图1是第一实施方式中的团簇束产生装置以及基板处理装置的构成图；
图2是第一实施方式中的原料供应部分的构成图；
图3是改变温度时的四极质谱；
图4是喷嘴温度和团簇中的分压的相关图；
图5是喷嘴温度和团簇中甲醇的分压比的相关图；
图6是喷嘴温度和团簇大小的相关图；
图7是第二实施方式中的基板处理方法的流程图。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式进行说明。
(第一实施方式)
对第一实施方式中的团簇束产生装置以及基板处理装置进行说明。本实施方式中的团簇束产生装置能够产生常温下为气体的原料的团簇和常温下为液体的原料的团簇，并能够容易改变气体原料的团簇和液体原料的团簇的比率。另外，本实施方式中的基板处理装置使用本实施方式中的团簇束产生装置来进行基板处理。
作为本实施方式中的团簇束产生装置以及基板处理装置，基于图1和图2对团簇离子束产生装置10进行说明。
如图1所示，该团簇离子束产生装置10具有喷嘴腔室20以及主腔室30。在喷嘴腔室20中设置有产生团簇的喷嘴21，并且具有用于拣选所产生的团簇的分离器22，经过了该分离器22的团簇被导入到主腔室30内。在主腔室30中设置有用于使团簇离子化的离子化部31，被离子化的团簇在加速部32中被加速，在电极部33中拣选离子化了的团簇并将其照射到基板34上。这样，通过向基板34照射由团簇形成的团簇束26，能够进行基板处理。在喷嘴21中设置有加热器等可调节温度的温度调节部23，温度调节部23中的温度控制由温度控制部24进行。另外，向喷嘴21供应由作为团簇原料的液体原料和气体原料在混合器40中混合而成的原料。在喷嘴腔室20和主腔室30之间设置有开闭器(shutter)25，通过打开或关闭开闭器25，能够控制团簇向主腔室30内的导入。
如图2所示，常温下为气体的原料(气体原料)经由质量流控制器41被供应到混合器40，常温下为液体的原料(液体原料)经由泵42和液体用流控制器43被供应到该混合器40。在本实施方式中，常温下为气体的原料采用了氩(Ar)，常温下为液体的原料采用了甲醇(CH3OH)。常温下为气体的原料的氩在质量流控制器41中被调节成200sccm的流量并被供应到混合器40。另外，常温下为液体的原料的甲醇在液体用流控制器43中被调节成0.02sccm的流量并被供应到混合器40。如图1所示，在混合器40在其中设置有加热器44，并被加热到预定温度，常温下为液体的甲醇处于气化的状态。在该状态下，氩以及气化的甲醇被供应给喷嘴21。
接着，对在本实施方式的团簇束产生装置中改变温度调节部23的温度的情形进行说明。图3示出了改变温度调节部23的温度时的四极质谱。该图3所示的曲线图是在将加热器44的温度设定为150℃的情况下通过与主腔室30连接的没有图示的四极质量分析装置测定内部状态而得的。如图3所示，当改变温度调节部23中的温度、即喷嘴21的温度时，能够改变团簇束26中的氩团簇和甲醇团簇的比率。具体地说，在温度调节部23中的温度低的情况下，例如在温度调节部23中的温度为30℃的情况下，存在非常多的氩团簇，甲醇团簇少。但是，通过提高温度调节部23中的温度，氩团簇急剧减少，甲醇团簇增加。
图4是示出团簇(团簇束26)中的氩和甲醇的分压的图，图5是示出甲醇团簇的分压比的图。如图4和图5所示，通过改变温度调节部23中的温度、即喷嘴21的温度，能够改变并调节甲醇团簇的分压比。
这样，通过改变喷嘴21的温度，能够调节甲醇团簇的分压比，因此能够迅速进行甲醇团簇的分压比的调节。即、当通过利用质量流控制器等的流量控制来进行甲醇团簇的分压控制时，由于从质量流控制器到喷嘴有一定距离，因此在主腔室30中甲醇团簇达到期望分压需要时间，并且在此期间所供应的原料将被浪费掉。但是，在本实施方式的团簇离子束产生装置中，由于能够通过进行喷嘴21的温度控制来进行甲醇团簇的分压控制，因此能够使甲醇团簇在短时间内迅速达到期望的分压，并且能够尽可能地防止所供应的原料的浪费。由此，能够提高基板处理等的处理量，进而能够以低成本进行基板处理等。
接着，基于图6来说明喷嘴21的温度和团簇的平均大小的关系。如图6所示，在本实施方式的团簇离子束产生装置中，即使改变喷嘴21的温度、即温度调节部23中的温度，从喷嘴21供应的团簇的大小也约处于1000～1400内，生成略相同大小的团簇。因此，能够不改变团簇的大小而改变甲醇的分压比、或者氩的分压比。
另外，在本实施方式的说明中，对使团簇离子化的团簇离子束产生装置进行了说明，但也可以通过从图1所示的团簇离子束产生装置10中去掉离子化部31、加速部32以及电极部33而构成产生中性团簇的团簇束产生装置。
另外，在本实施方式的团簇束产生装置中，也可以配置多个喷嘴21，并且各个喷嘴21的温度不同，从而也可以根据用途来选择切换温度不同的喷嘴21。
另外，在本实施方式的说明中，对常温下为气体的原料采用了氩、常温下为液体的原料采用了甲醇的情形进行了说明，但可使用任意的常温下为气体的原料以及常温下为液体的原料。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式进行说明。本实施方式是使用了第一实施方式中的团簇离子束产生装置以及基板处理装置的基板处理方法。
基于图7对本实施方式中的基板处理方法进行说明。本实施方式中的基板处理方法在步骤102(S102)中，通过温度调节部23将喷嘴21的温度设定为第一温度，进行第一基板处理，之后在步骤104(S104)中，通过温度调节部23将喷嘴21的温度设定为第二温度，进行第二基板处理。另外，第一温度和第二温度是不同的温度，第一基板处理和第二基板处理是不同过程的基板处理。
作为本实施方式中的基板处理方法，具体可举出以下基板处理方法。
第一方法是在进行基板表面的清洗之后进行平坦化的基板处理方法。在第一方法中，液体原料采用乙醇，气体原料采用氩。首先，作为第一基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为150℃等的高温、并且团簇束中包含很多乙醇团簇的条件下执行清洗基板的过程。接着，作为第二基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为30℃等的低温、并且团簇束中包含很多氩团簇的条件下执行使基板表面平坦化的过程。由此能够在一个腔室内进行清洗和平坦化。
接着，对第二方法进行说明。第二方法是用于去除附着在基板上的抗蚀剂的基板处理方法，液体原料采用异丙醇(IPA；Isopropyl alcohol：C3H8O)，气体原料采用氩或氮(N2)。首先，作为第一基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为高温、并且团簇束中包含很多IPA的团簇的条件下，执行溶解附着在基板表面上的抗蚀剂的过程。接着，作为第二基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为低温、并且团簇束中包含很多氩或氮的团簇的条件下执行去除附着在基板上的抗蚀剂残渣的过程。由此能够在一个腔室内进行抗蚀剂的溶解和残渣的去除。
接着，对第三方法进行说明。第三方法是用于去除基板上的蚀刻后的残渣的基板处理方法，作为液体原料，在卤系残渣的情况下采用水(H2O)，或者在CF系残渣的情况下采用异丙醇(IPA)，并且，气体原料采用氩或氮(N2)。首先，作为第一基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为高温、并且团簇束中包含很多水或IPA的团簇的条件下执行溶解附着在基板表面上的残渣的过程。接着，作为第二基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为低温、并且团簇束中包含很多氩或氮的团簇的条件下，执行去除附着在基板上的残渣的过程。由此，能够在一个腔室内进行蚀刻后残渣的溶解和去除。
接着，对第四方法进行说明。第四方法是用于去除附着在基板上的HigH-k(高介电常数)材料的基板处理方法，液体原料采用氨水(NH4OH)，气体原料采用氯化氢(HCl)。首先，作为第一基板处理工序，在将喷嘴21的温度设定为高温、并且团簇束中包含很多氨水团簇的条件下，执行使附着在基板表面上的HigH-k材料还原的过程。接着，作为第二基板处理工序，将喷嘴21的温度设定为低温，在团簇束中包含很多氯化氢团簇的条件下，执行使附着在基板上的HigH-k材料氯化并气化的过程。由此，能够在一个腔室内进行附着在基板表面上的HigH-k材料的去除。
接着，对第五方法进行说明。第五方法包括图7中没有示出的第三基板处理工序，是用于去除附着在基板上的高剂量抗蚀剂的残渣的基板处理方法。液体原料采用异丙醇(IPA)，气体原料采用二氧化碳(CO2)和氩或氮。首先，作为第一基板处理工序，将喷嘴21的温度设定为低温，在团簇束中包含很多二氧化碳团簇的条件下执行破坏高剂量抗蚀剂表面的外壳(Crust)层的过程。接着，作为第二基板处理工序，将喷嘴21的温度设定为高温，在团簇束中包含很多IPA团簇的条件下，执行溶解附着在基板表面上的抗蚀剂的过程。接着，执行图7中没有示出的第三基板处理工序。在第三基板处理工序中，将喷嘴21的温度设定为低温，在团簇束中包含很多氩或氮的团簇的条件下，执行去除附着在基板上的抗蚀剂的残渣的过程。这样，通过执行第一基板处理工序至第三基板处理工序的工序，能够在一个腔室内进行高剂量抗蚀剂残渣的去除。
另外，在本实施方式中，对进行两个工序和三个工序的基板处理的情形进行了说明，但在进行四个工序以上的基板处理的情况下也能够通过同样的方法连续地进行。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述内容不限定发明的内容。

Claims (15)

1.一种团簇束产生装置，用于产生团簇束，所述团簇束产生装置的特征在于，包括：
混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；
喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及
温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；
其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。
2.一种团簇束产生装置，用于产生团簇束，所述团簇束产生装置的特征在于，包括：
混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；
多个喷嘴，其中每个喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及
温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度；
其中，通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，
所述多个喷嘴中的各个喷嘴的温度设定不同，所述多个喷嘴被选择切换。
3.一种基板处理装置，其特征在于，
包括权利要求1或2所述的团簇束产生装置，
所述基板处理装置向基板照射在所述团簇束产生装置中产生的所述团簇束来进行所述基板的基板处理。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
在控制部中进行以下控制：将所述喷嘴设定为第一温度来进行第一基板处理，并在所述第一基板处理之后，将所述喷嘴设定为第二温度来进行第二基板处理。
5.如权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一温度是使得所述团簇束中包含的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的一者多于另一者的温度，
所述第二温度是使得所述团簇束中包含的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的另一者多于一者的温度。
6.如权利要求3至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理进行清洗、抗蚀剂的去除、基板表面的平坦化、蚀刻残渣的去除、绝缘膜的去除中一个或两个以上的处理。
7.一种团簇束产生方法，用于产生团簇束，所述团簇束产生方法的特征在于，
所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度，
所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率。
8.一种团簇束产生方法，用于产生团簇束，所述团簇束产生方法的特征在于，
所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；喷嘴，所述喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度，
所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，
所述喷嘴的温度被确定，以使所述团簇的大小成为期望的大小。
9.一种团簇束产生方法，用于产生团簇束，所述团簇束产生方法的特征在于，
所述团簇束通过团簇束产生装置来产生，所述团簇束产生装置包括：混合器，所述混合器混合气体原料和液体原料；多个喷嘴，其中每个喷嘴将在所述混合器中混合的所述气体原料和所述液体原料以团簇束的形式供应；以及温度调节部，所述温度调节部调节所述喷嘴的温度，
所述团簇束产生方法通过利用所述温度调节部改变所述喷嘴的温度，来调节所述团簇束中所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率，
所述多个喷嘴中的各个喷嘴的温度设定不同，所述多个喷嘴被选择切换。
10.如权利要求7至9中任一项所述的团簇束产生方法，其特征在于，
包括通过所述温度调节部控制所述喷嘴的温度的控制部，
所述控制部能够通过所述温度调节部将所述喷嘴设定为第一温度和第二温度，所述第一温度和所述第二温度是不同的温度，
所述第一温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率与所述第二温度下的团簇束中的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇的比率是不同的值。
11.如权利要求10所述的团簇束产生方法，其特征在于，所述团簇处于预定的大小的范围内。
12.一种基板处理方法，其特征在于，向基板照射通过权利要求11所述的团簇束产生方法产生的所述团簇束，来进行所述基板的基板处理。
13.如权利要求12所述的基板处理方法，其特征在于，包括以下工序：
将所述喷嘴设定为所述第一温度，进行第一基板处理；
在所述第一基板处理之后，将所述喷嘴设定为所述第二温度，进行第二基板处理。
14.如权利要求12或13所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一温度是使得所述团簇束中包含的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的一者多于另一者的温度，
所述第二温度是使得所述团簇束中包含的所述液体原料的团簇和所述气体原料的团簇中的另一者多于一者的温度。
15.如权利要求12或13所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板处理进行清洗、抗蚀剂的去除、基板表面的平坦化、蚀刻残渣的去除、绝缘膜的去除中一个或两个以上的处理。
CN2011101278222A 2010-05-26 2011-05-12 团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法 Expired - Fee Related CN102260849B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010120919A JP5031066B2 (ja) 2010-05-26 2010-05-26 クラスタービーム発生装置、基板処理装置、クラスタービーム発生方法及び基板処理方法
JP2010-120919 2010-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102260849A CN102260849A (zh) 2011-11-30
CN102260849B true CN102260849B (zh) 2013-12-18

Family

ID=45007677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101278222A Expired - Fee Related CN102260849B (zh) 2010-05-26 2011-05-12 团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20120125889A1 (zh)
JP (1) JP5031066B2 (zh)
KR (1) KR101270029B1 (zh)
CN (1) CN102260849B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5236687B2 (ja) * 2010-05-26 2013-07-17 兵庫県 表面処理方法及び表面処理装置
WO2014130979A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 Exogenesis Corporation Defect reduction in a substrate treatment method
JP5984424B2 (ja) * 2012-02-27 2016-09-06 国立大学法人京都大学 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び真空処理装置
US8772712B2 (en) * 2012-04-24 2014-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Analysis apparatus and analysis method
JP6545053B2 (ja) * 2015-03-30 2019-07-17 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法、ならびにガスクラスター発生装置および発生方法
WO2021085213A1 (ja) * 2019-11-01 2021-05-06 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置および基板洗浄方法
CN113174572A (zh) * 2021-04-19 2021-07-27 江苏集创原子团簇科技研究院有限公司 一种改进的载气团簇源发生方法与装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1219605A (zh) * 1997-09-30 1999-06-16 日本派欧尼股份株式会社 用于材料的汽化和供给装置
TW200901262A (en) * 2007-03-22 2009-01-01 Tokyo Electron Ltd Apparatus and methods of forming a gas cluster ion beam using a low-pressure source
CN101563759A (zh) * 2006-10-30 2009-10-21 日本航空电子工业株式会社 利用气体团簇离子束的固体表面加工方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338232A (ja) * 1986-08-01 1988-02-18 Hitachi Ltd 基板表面処理方法および装置
JPS6419659A (en) * 1987-07-13 1989-01-23 Minolta Camera Kk Cluster ion beam source
JPH0778797A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Sumitomo Metal Ind Ltd ガス供給ノズル
US5756300A (en) * 1995-11-14 1998-05-26 Research Genetics, Inc. Oligodendrocyte-specific protein and method for diagnosing and treating disease
JPH11200017A (ja) * 1998-01-20 1999-07-27 Nikon Corp 光学薄膜成膜装置およびこの光学薄膜成膜装置により成膜された光学素子
US6375790B1 (en) * 1999-07-19 2002-04-23 Epion Corporation Adaptive GCIB for smoothing surfaces
JP4192112B2 (ja) * 2004-03-29 2008-12-03 三井造船株式会社 ＳｉＣ基板表面の平坦化方法
US8062471B2 (en) * 2004-03-31 2011-11-22 Lam Research Corporation Proximity head heating method and apparatus
JP2006272076A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Seinan Kogyo Kk イオンビームによる表面改質方法
JP4593601B2 (ja) * 2007-08-03 2010-12-08 キヤノンアネルバ株式会社 汚染物質除去方法、半導体製造方法、及び薄膜形成加工装置
US7825389B2 (en) * 2007-12-04 2010-11-02 Tel Epion Inc. Method and apparatus for controlling a gas cluster ion beam formed from a gas mixture
JP2009259592A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Olympus Corp ガスクラスターイオンビーム加工方法およびガスクラスターイオンビーム加工装置ならびに加工制御プログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1219605A (zh) * 1997-09-30 1999-06-16 日本派欧尼股份株式会社 用于材料的汽化和供给装置
CN101563759A (zh) * 2006-10-30 2009-10-21 日本航空电子工业株式会社 利用气体团簇离子束的固体表面加工方法
TW200901262A (en) * 2007-03-22 2009-01-01 Tokyo Electron Ltd Apparatus and methods of forming a gas cluster ion beam using a low-pressure source

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110129826A (ko) 2011-12-02
US20140083976A1 (en) 2014-03-27
JP2011249544A (ja) 2011-12-08
US20120125889A1 (en) 2012-05-24
KR101270029B1 (ko) 2013-05-31
CN102260849A (zh) 2011-11-30
JP5031066B2 (ja) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102260849B (zh) 团簇束产生装置以及方法、基板处理装置以及方法
TWI697952B (zh) 用於晶圓副產物分佈及蝕刻特徵部輪廓均勻性之透過可調式電漿解離的氣體反應軌跡控制
TWI699831B (zh) 非等向性鎢蝕刻用方法及設備
CN104282522B (zh) 具有离子加速器的双室等离子体蚀刻器
JP2020529732A (ja) 周期的な不動態化およびエッチングを使用する高アスペクト比の選択的横方向エッチング
CN110235228A (zh) 用于高深宽比结构的移除方法
CN101465276B (zh) 一种进气装置及应用该进气装置的半导体处理设备
TW201740465A (zh) 用以圖案化非揮發性金屬的腔室
DE102006038885A1 (de) Verfahren zum Abscheiden einer Ge-Sb-Te-Dünnschicht
CN1802730A (zh) 用于利用气体化学剂周期调制的等离子体蚀刻的方法
TW200608453A (en) Object treating device and method
CN102653390A (zh) 使用混合气体刻蚀制备纳米森林结构的方法
KR20130121033A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2017122771A1 (ja) 供給液体製造装置および供給液体製造方法
KR100751241B1 (ko) 오존수 제조장치
CN103219260A (zh) 使用极端边缘气体管道的刻蚀装置
CN101592875B (zh) 清洗方法及清洗机台
KR20170122910A (ko) 원자층 식각방법
TWI591721B (zh) 用以提供介層窗之方法
CN102231360B (zh) 等离子体刻蚀腔体内刻蚀气体调节方法
JP2005216908A (ja) 対象物処理装置および対象物処理方法
KR101650104B1 (ko) 공정챔버 세척방법
WO2020096722A1 (en) Nitride films with improved etch selectivity for 3d nand integration
CN101546136A (zh) 一种光刻胶去除方法
KR100568838B1 (ko) 가스 분사 노즐과 배출기 그리고 그를 이용한 플라즈마에싱 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131218

Termination date: 20150512

EXPY Termination of patent right or utility model