CN105280522A - 抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法 - Google Patents

抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法 Download PDF

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Abstract

本发明得到一种抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法，其能够良好地除去在截面凹形晶片的主要部表面上形成的抗蚀剂。喷嘴(3A)整体以圆柱构造形成，所述圆柱构造将包含供给口(31)的供给面(30)作为底面，供给面(30)具有比截面凹形晶片(1)中的晶片主要部(1a)的表面更窄并且容纳于晶片主要部(1a)的表面内的形状。因此，通过在使晶片主要部(1a)的中心与供给面(30)的中心在俯视时一致的状态下，使喷嘴(3A)靠近截面凹形晶片的晶片主要部(1a)的表面，从而能够在晶片内部空间(10)内将喷嘴(3A)的供给面(30)配置在与晶片主要部(1a)的表面相距极近距离处。

Description

抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法
技术领域
本发明涉及一种半导体晶片的抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法。
背景技术
在使用供给臭氧水等臭氧溶液的喷嘴除去在半导体晶片的表面上形成的抗蚀剂的、现有技术的抗蚀剂除去装置中，为了可靠地覆盖半导体晶片的表面整体，喷嘴所呈的构造具有比半导体晶片的表面更宽的形状的供给面，该喷嘴的供给面与半导体晶片的表面之间的间隔能够在小于或等于1.0mm的范围中进行调节。
现有技术的抗蚀剂除去装置中的喷嘴通过呈现上述构造，从而提高了在除去抗蚀剂时的除去率和均匀性，良好地除去了抗蚀剂。
另一方面，近年来开发了如下的半导体晶片，即，将该半导体晶片的外周部分留下数mm，仅对内侧进行磨削，形成挖空了的、截面为凹形的构造(以下简称为“截面凹形晶片”)。截面凹形晶片所呈的构造具有主要部和凸出外周部，该主要部是进行了研磨的凹部，该凸出外周部沿着主要部的外周在比主要部的表面更高的位置处凸出。这种构造的截面凹形晶片例如在专利文献1中作为“使用TAIKO(注册商标)工艺制造的晶片”进行了公开。
专利文献1：日本特开2007－335659号公报
在这种截面凹形晶片中，主要部是实质的晶片部分，因此在主要部的表面上形成抗蚀剂。这样，在使用现有技术的抗蚀剂除去装置，除去截面凹形晶片的主要部的表面上的、存在于凸出外周部内侧的抗蚀剂的情况下，由于凸出外周部(高度为0.725mm左右)的存在，实际上不可能在小于或等于1.0mm的范围中调节主要部的表面与喷嘴的供给面之间的间隔。这是因为，由于需要将喷嘴的供给面配置在凸出外周部的上方(0.5mm左右上方)而不与截面凹形晶片的凸出外周部切实地接触，所以与主要部的表面的距离必然高于1.0mm。
因此，在现有技术的抗蚀剂除去装置中，截面凹形晶片的主要部的表面与喷嘴的供给面之间的距离必然超过1.0mm，其结果，存在着如下问题，即，在截面凹形晶片的主要部的表面上形成的抗蚀剂的除去时的除去率以及面内均匀性降低，无法良好地除去抗蚀剂。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种抗蚀剂除去装置以及抗蚀剂除去方法，其能够提高在截面凹形晶片的主要部表面上形成的抗蚀剂的除去时的除去率以及面内均匀性，良好地除去抗蚀剂。
本发明所涉及的技术方案1所述的抗蚀剂除去装置是针对晶片的抗蚀剂除去装置，所述晶片具有主要部、以及沿着所述主要部的外周形成并在比所述主要部的表面更高的位置处凸出的凸出外周部，所述晶片在所述主要部的表面上形成有抗蚀剂，所述抗蚀剂除去装置的特征在于，具备喷嘴，该喷嘴在底部具有供给面，所述供给面在中心处设置有臭氧溶液的供给口，所述喷嘴具有包含所述供给面的供给部构造，所述供给部构造形成为，在形成于所述凸出外周部与所述主要部的表面之间的晶片内部空间内，与所述凸出外周部不接触地将所述供给面与所述主要部的表面以非接触状态对置配置。
本发明所涉及的技术方案5所述的抗蚀剂除去方法是针对晶片的抗蚀剂除去方法，所述晶片具有主要部、以及沿着所述主要部的外周形成并在比所述主要部的表面更高的位置处凸出的凸出外周部，所述晶片在所述主要部的表面上形成有抗蚀剂，其中，所述抗蚀剂除去方法具备(a)准备喷嘴的步骤，所述喷嘴具有在中心处设置有臭氧溶液的供给口的供给面，所述喷嘴具有包含所述供给面的供给部构造，所述供给部构造形成为，在形成于所述凸出外周部与所述主要部的表面之间的晶片内部空间内，与所述凸出外周部不接触地将所述供给面与所述主要部的表面对置并以非接触状态进行配置，所述抗蚀剂除去方法还具备下述步骤：(b)将所述供给部构造配置在所述主要部的表面上，使得在所述晶片内部空间内，所述供给面与所述主要部的表面之间的间隔达到小于或等于1.0mm；以及(c)从所述供给口供给臭氧溶液而将所述抗蚀剂从所述主要部的表面除去。
发明的效果
技术方案1所述的本发明的抗蚀剂除去装置中的喷嘴的特征在于具有包含供给面的供给部构造，所述供给部构造形成为，在形成于凸出外周部与主要部的表面之间的晶片内部空间内，与凸出外周部不接触地将供给面与主要部的表面以非接触状态对置配置。
技术方案1所述的本发明通过具有上述特征，从而即使对于具有凸出外周部的晶片，也能够将供给面与主要部的表面对置地配置在例如小于或等于1.0mm的间隔的极近距离处，因此在从供给口供给臭氧溶液而从主要部的表面除去抗蚀剂时，能够实现抗蚀剂除去时的除去率以及均匀性的提高。
技术方案5所述的本发明的抗蚀剂除去方法通过相对于具有凸出外周部的晶片，在步骤(b)中将供给面配置在与主要部的表面相距小于或等于1.0mm的极近距离处，在步骤(c)中从主要部的表面除去抗蚀剂，从而能够实现执行步骤(c)时的抗蚀剂的除去率以及均匀性的提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1即抗蚀剂除去装置的喷嘴构造的截面图。
图2是表示本发明的实施方式2即抗蚀剂除去装置的喷嘴构造的截面图。
图3是表示现有技术的抗蚀剂除去装置的构造的截面图。
标号的说明
1截面凹形晶片，1a晶片主要部，1b晶片外周部，2抗蚀剂，
3A、3B喷嘴，4吸附台，30、32供给面，31供给口。
具体实施方式
<前提技术>
图3是表示使用供给臭氧水的喷嘴除去在半导体晶片的表面上形成的抗蚀剂的、现有技术的抗蚀剂除去装置的构造的截面图。
如该图所示，现有技术的抗蚀剂除去装置具有喷嘴50，该喷嘴50从设置在中央的供给口61供给作为一种臭氧溶液的臭氧水。另一方面，作为抗蚀剂除去对象的半导体晶片即截面凹形晶片1由晶片主要部1a和晶片外周部1b(凸出外周部)构成，该晶片主要部1a是内部的凹部，该晶片外周部1b沿着晶片主要部1a的外周形成，在比晶片主要部1a的表面更高的位置处凸出设置。该截面凹形晶片1配置在吸附台4上。
此外，截面凹形晶片1的整体(晶片主要部1a+晶片外周部1b)形成为直径200mm的俯视圆形，晶片主要部1a形成为直径194～195mm的俯视圆形，晶片主要部1a的膜厚设定为0.04～0.05mm，晶片外周部1b的形成高度设定为0.725mm。
另一方面，现有技术的抗蚀剂除去装置中的喷嘴50与对一般的半导体晶片的情况相同，为了可靠地覆盖截面凹形晶片1的表面整体，呈现具有供给面60的构造，该供给面60的形状比截面凹形晶片1(晶片主要部1a+晶片外周部1b)的表面更宽。
在截面凹形晶片1中，晶片主要部1a是实质的晶片部分，因此在晶片主要部1a的表面上选择性地形成有抗蚀剂2。另外，由于在比晶片主要部1a的表面更高的位置处凸出而形成有晶片外周部1b，所以在该晶片外周部1b与晶片主要部1a的表面之间设置晶片内部空间10。
在使用图3所示的现有技术的抗蚀剂除去装置，除去在截面凹形晶片1的晶片主要部1a的表面上形成的抗蚀剂2的情况下，由于晶片外周部1b的存在，实际上不可能在小于或等于1.0mm的范围中调节晶片主要部1a的表面与喷嘴50的供给面60之间的间隔。这是因为，如前所述，为了不与截面凹形晶片1的晶片外周部1b接触地配置喷嘴50的供给面60，需要将其配置在晶片外周部1b的上方(0.5mm左右上方)，因此无法将供给面60配置在晶片内部空间10内，从晶片主要部1a的表面到供给面60的距离必然超过1.0mm。
<实施方式1>
图1是表示本发明的实施方式1即抗蚀剂除去装置的喷嘴构造的截面图。实施方式1的抗蚀剂除去装置具有喷嘴3A，该喷嘴3A的构造是为了除去在截面凹形晶片1的晶片主要部1a的表面上形成的抗蚀剂2而进行了优化的构造。
下面，对喷嘴3A的构造进行具体说明。为了供给作为一种臭氧溶液的臭氧水，喷嘴3A在中心处具有随着从中央向下方前进而从中心向外侧扩宽的剖视锥形构造，并且，喷嘴3A在底面形成有供给面30，在该供给面30中设置有俯视圆形的供给口31。
喷嘴3A整体以大致圆柱构造形成，该大致圆柱构造将包含供给口31的供给面30作为底面，供给面30具有比晶片主要部1a的表面稍窄并且容纳于晶片主要部1a的表面内的形状。具体地说，截面凹形晶片1的晶片主要部1a的表面形状以直径194～195mm的圆形形成，与此相对，供给面30的表面形状包含供给口31在内形成为直径190mm左右的圆形。
因此，通过在使晶片主要部1a的中心与供给面30的中心在俯视时一致的状态下，使喷嘴3A靠近晶片主要部1a的表面(抗蚀剂2的形成区域)，从而能够在晶片内部空间10内配置供给面30。即，能够在与晶片外周部1b的内表面之间确保2.0mm左右的空隙的同时，在晶片内部空间10内，将喷嘴3A的供给面30配置在与晶片主要部1a的表面相距小于或等于1.0mm的极近距离处。
这样，实施方式1的抗蚀剂除去装置中的喷嘴3A的特征在于，作为整体结构，具有包含供给面30的供给部构造，该供给面30形成为与晶片主要部1a的表面以非接触状态对置并隔开极近距离进行配置。
下面，对抗蚀剂除去方法进行说明，该抗蚀剂除去方法是使用图1所示的实施方式1的抗蚀剂除去装置的、在截面凹形晶片1的晶片主要部1a的表面上形成的抗蚀剂2的除去方法。此外，下面，由于抗蚀剂2是相对于1.0mm能够忽略的程度(μm数量级)的薄膜，所以为了便于说明，忽略抗蚀剂2的膜厚进行说明。
首先，在步骤(a)中，准备具有供给面30的喷嘴3A，该供给面30在中心处设置有臭氧水的供给口31。如前所述，该喷嘴3A具有供给部构造，该供给部构造形成为，在晶片内部空间10中，与晶片外周部1b不接触地将供给面30与晶片主要部1a的表面对置并以非接触状态配置在极近距离处。
然后，在步骤(b)中，在晶片内部空间10内(参照图3)，在使供给面30的中心与晶片主要部1a的中心在俯视时一致的同时，将供给面30在晶片主要部1a的表面上近距离配置，从而使供给面30与晶片主要部1a的表面之间的间隔达到小于或等于1.0mm(参照图1)。此时，由于能够将晶片外周部1b的(侧部)内表面与喷嘴3A的(侧部)外表面之间的空隙确保为2.0mm左右，所以能够稳定性良好地保持喷嘴3A与晶片外周部1b之间的非接触状态。此外，较为理想的是，晶片外周部1b的内表面与喷嘴3A的外表面之间的空隙最短为1.0mm左右。
然后，在步骤(c)中，从供给口31供给臭氧水而将抗蚀剂2从晶片主要部1a的表面除去。此时，能够在晶片主要部1a的表面的大致整体上配置喷嘴3A的供给面30。例如，在晶片主要部1a的直径是194mm、供给面30的直径是190mm的情况下，能够在晶片主要部1a的表面的大约96％的区域上对置配置供给面30。
这样，使用实施方式1的抗蚀剂除去装置实现的抗蚀剂除去方法中，相对于截面凹形晶片1，在上述步骤(b)中将供给面30配置在与晶片主要部1a的表面相距小于或等于1.0mm的极近距离处，在步骤(c)中利用臭氧水将抗蚀剂2从晶片主要部1a的表面除去。因此，收到的效果是能够实现通过执行步骤(c)除去抗蚀剂2时的除去率以及面内均匀性(能够均匀性良好地除去抗蚀剂2)的提高。
因此，根据使用实施方式1的抗蚀剂除去装置实现的抗蚀剂除去方法，能够良好地除去在晶片主要部1a的表面上形成的抗蚀剂2，因此能够实现形成于截面凹形晶片1的半导体装置的成品率的提高以及长寿命化。
此外，为了实现上述效果，以下的喷嘴3A形状是较为理想的，即，由供给面30覆盖晶片主要部1a的至少90％的区域，以向抗蚀剂2基本均匀地供给从供给口31供给的臭氧水。即，供给面30与晶片主要部1a相比过小的喷嘴形状实际上难以发挥上述效果。
另外，在实施方式1的抗蚀剂除去装置中使用的喷嘴3A整体以柱构造形成，该柱构造以供给面30为底面，因此，能够以比较简单的构造，相对于截面凹形晶片1，将供给面30配置在与晶片主要部1a的表面相距极近距离处。
<实施方式2>
图2是表示本发明的实施方式2即抗蚀剂除去装置的喷嘴构造的截面图。实施方式2的抗蚀剂除去装置具有喷嘴3B，该喷嘴3B的构造是为了除去在截面凹形晶片1的晶片主要部1a的表面上形成的抗蚀剂2而进行了优化的构造。
下面，对喷嘴3B的构造进行具体说明。喷嘴3B在底面具有供给面32，该供给面32在中心设置有臭氧水的供给口31。
在喷嘴3B中，以圆柱构造形成下部3L，该圆柱构造与喷嘴3A同样，将包含供给口31的供给面32作为底面，供给面32与实施方式1的供给面30同样，具有比晶片主要部1a的表面更窄并且容纳于晶片主要部1a的表面内的形状。另一方面，喷嘴3B的上部3U以平面形状形成，该平面形状超出截面凹形晶片1整体(晶片主要部1a+晶片外周部1b)的平面形状。这样，如图2所示，喷嘴3B所呈的截面形状具有上部3U比下部3L更向外周方向凸出的台阶。
因此，在实施方式2的抗蚀剂除去装置中，与实施方式1的抗蚀剂除去装置同样，通过在使晶片主要部1a的中心与供给面32的中心在俯视时一致的状态下，使喷嘴3B靠近晶片主要部1a的表面(抗蚀剂2的形成区域)，从而能够在晶片内部空间10内近距离配置供给面32。
此外，以如下方式设定喷嘴3B的下部3L的高度，即，即使在使供给面32最靠近晶片主要部1a的表面的状态下，喷嘴3B的上部3U的底面也不与晶片外周部1b的前端部分接触。例如，在喷嘴3B的厚度为10mm左右的情况下，上部3U以及下部3L均以5mm左右的厚度形成。
这样，实施方式2的抗蚀剂除去装置中的喷嘴3B的特征在于，在下部3L具有包含供给面32的供给部构造，该供给面32形成为与晶片主要部1a的表面以非接触状态对置配置。
使用图2所示的实施方式2的抗蚀剂除去装置实现的抗蚀剂除去方法，通过与实施方式1的抗蚀剂除去方法相同的步骤(a)～(c)进行。即，除了将具有供给面30的供给部构造(喷嘴3A整体)置换为具有供给面32的供给部构造(喷嘴3B的下部3L)以外，与实施方式1同样进行。
这样，在实施方式2的抗蚀剂除去装置中使用的喷嘴3B以柱构造形成有下部3L，该柱构造以供给面32为底面，因此，能够在任意设定上部3U的构造的同时，以比较简单的构造，相对于截面凹形晶片1，将供给面32配置在与晶片主要部1a相距极近距离处。
其结果是，实施方式2的抗蚀剂除去装置与实施方式1同样，能够实现抗蚀剂2除去时的除去率以及面内均匀性的提高。
此外，在对实施方式1与实施方式2进行比较的情况下，实施方式1的喷嘴3A的优点是构造较为简单，并且不会如实施方式2这样，上部3U的晶片外周部1b上方的外周区域由于时效老化而产生损伤。
<变形例>
作为实施方式1的抗蚀剂除去装置的喷嘴3A以及实施方式2的抗蚀剂除去装置的喷嘴3B的材质，一般考虑树脂、石英等。
但是，采用如下变形例是较为理想的，即，在实施方式1以及实施方式2的基础上，考虑到将喷嘴3A以及喷嘴3B的供给面30以及供给面32与晶片主要部1a表面处的抗蚀剂2的形成面精度良好地进行近距离配置，使用钛作为喷嘴3A以及喷嘴3B的材质。
如上所述，作为实施方式1以及实施方式2的变形例，通过使用钛作为喷嘴3A以及喷嘴3B的构成材料，收到的效果是在将喷嘴3A(3B)的供给面30(32)配置在与晶片主要部1a的表面相距极近距离处时，能够实现抗蚀剂除去时的臭氧水耐受性(臭氧溶液耐受性)的提高、以及喷嘴3A(3B)与晶片主要部1a之间的准确的间隔控制。
下面，对这一点进行详细描述。在将钛以外的例如树脂用作喷嘴3A以及3B的构成材料的情况下，有些材料可能会在抗蚀剂2的除去时，供给面30(32)被臭氧水(臭氧溶液)蚀刻或氧化，从而无法将表面形状保持为恒定形状，发生变形或变质。但是，通过采用将臭氧水耐受性较高的钛作为喷嘴3A(3B)的构成材料的变形例，从而能够排除上述存在问题的材料，实现臭氧水耐受性的提高。此外，在使用石英作为喷嘴3A的构成材料的情况下，也同样可望收到臭氧水耐受性效果。
此外，在作为喷嘴3A以及3B的构成材料使用钛的情况下，由于钛比石英等具有更优异的透光性，所以能够准确地测定喷嘴3A(3B)的供给面30(32)与晶片主要部1a的表面之间的距离(接近距离)。其结果是，通过始终测定上述接近距离，由此能够基于测定结果进行控制从而将上述接近距离准确地保持为一定值，因此收到能够进行上述接近距离的准确的间隔控制的效果。
此外，本发明能够在该发明的范围内适当对实施方式进行变形、省略。

Claims (5)

1.一种抗蚀剂除去装置，其针对晶片，所述晶片具有主要部、以及沿着所述主要部的外周形成并在比所述主要部的表面更高的位置处凸出的凸出外周部，所述晶片在所述主要部的表面上形成有抗蚀剂，
所述抗蚀剂除去装置的特征在于，
具备喷嘴，该喷嘴在底部具有供给面，所述供给面在中心处设置有臭氧溶液的供给口，
所述喷嘴具有包含所述供给面的供给部构造，所述供给部构造形成为，在形成于所述凸出外周部与所述主要部的表面之间的晶片内部空间内，与所述凸出外周部不接触地将所述供给面与所述主要部的表面以非接触状态对置配置。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂除去装置，其特征在于，
所述喷嘴整体以柱构造形成，所述柱构造将包含所述供给口的所述供给面作为底面，
所述供给部构造包含所述喷嘴的整体构造，
所述供给面具有比所述主要部的表面更窄并且容纳于所述主要部的表面内的形状。
3.根据权利要求1所述的抗蚀剂除去装置，其特征在于，
所述喷嘴以柱构造形成下部，所述柱构造将包含所述供给口的所述供给面作为底面，
所述供给部构造包含所述下部的构造，
所述供给面具有比所述主要部的表面更窄并且容纳于所述主要部的表面内的形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗蚀剂除去装置，其特征在于，
所述喷嘴以钛为构成材料。
5.一种抗蚀剂除去方法，其针对晶片，所述晶片具有主要部、以及沿着所述主要部的外周形成并在比所述主要部的表面更高的位置处凸出的凸出外周部，所述晶片在所述主要部的表面上形成有抗蚀剂，
所述抗蚀剂除去方法的特征在于，
具备(a)准备喷嘴的步骤，所述喷嘴具有在中心处设置有臭氧溶液的供给口的供给面，所述喷嘴具有包含所述供给面的供给部构造，所述供给部构造形成为，在形成于所述凸出外周部与所述主要部的表面之间的晶片内部空间内，与所述凸出外周部不接触地将所述供给面与所述主要部的表面对置并以非接触状态进行配置，
所述抗蚀剂除去方法还具备下述步骤：
(b)将所述供给部构造配置在所述主要部的表面上，使得在所述晶片内部空间内，所述供给面与所述主要部的表面之间的间隔达到小于或等于1.0mm；以及
(c)从所述供给口供给臭氧溶液而将所述抗蚀剂从所述主要部的表面除去。
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