TW201824402A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

基板處理方法及基板處理裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201824402A
TW201824402A TW106132443A TW106132443A TW201824402A TW 201824402 A TW201824402 A TW 201824402A TW 106132443 A TW106132443 A TW 106132443A TW 106132443 A TW106132443 A TW 106132443A TW 201824402 A TW201824402 A TW 201824402A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
modification
removal liquid
processing
film
Prior art date
Application number
TW106132443A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI660434B (zh
Inventor
高橋弘明
岩畑翔太
Original Assignee
日商斯庫林集團股份有限公司
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 日商斯庫林集團股份有限公司 filed Critical 日商斯庫林集團股份有限公司
Publication of TW201824402A publication Critical patent/TW201824402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI660434B publication Critical patent/TWI660434B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本發明提供一種一面抑制形成於基板上之結構物之劣化、一面有效地去除聚合物等有機物之技術。
於改質處理部10中，藉由對表面殘存有聚合物等有機物之基板90照射UV，而將聚合物等有機物改質。其後，於去除液處理部20中，藉由向經改質處理之基板90供給去除液，而去除聚合物等有機物。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種藉由去除液將附著於基板之表面之聚合物等有機物去除的技術。
例如，於半導體元件之製程中，於在半導體晶圓之表面形成微細之電路圖案之情形時，進行反應性離子蝕刻等乾式蝕刻步驟。於該乾式蝕刻步驟中之金屬膜之蝕刻結束的時點，有抗蝕膜之一部分變質而產生聚合物等有機物，且該反應產物沉積於金屬膜之表面等之情況。由於該有機物在繼蝕刻步驟之後進行之抗蝕劑去除液處理步驟中不會自晶圓上去除，故而需要於抗蝕劑去除液處理步驟之前預先將該有機物自晶圓之表面去除。因此，於乾式蝕刻步驟之後，進行以下處理：向晶圓之表面供給具有去除有機物之作用之去除液，藉由該去除液將有機物自晶圓表面去除。
業界提出，於進行該去除液處理之前，藉由預處理劑進行預處理(例如專利文獻1、2)。藉由使用臭氧水、氫水、臭氧氣體、乾冰之小片作為預處理劑，使基板上之有機物氧化。經氧化之有機物可藉由去除液而容易地去除。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-134401號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-96055號公報
然而，於使用臭氧水等液體作為預處理劑之情形時，有因金屬膜等結構物亦被氧化而使結構物產生損耗或劣化之虞。另一方面，使用臭氧氣體等氣體單體進行處理之情形時，由於氧化力較弱，故而有難以縮短處理時間之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種一面抑制形成於基板上之結構物之劣化、一面有效地去除聚合物等有機物之技術。
為了解決上述課題，第1態樣係一種基板處理方法，其包括：改質處理步驟，其係藉由對表面殘存有機物之基板照射UV，而將上述有機物改質；及去除液處理步驟，其係於上述改質處理步驟之後，藉由向上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
又，第2態樣係一種基板處理方法，其包括：改質處理步驟，其係藉由將表面殘存有機物之基板加熱且使氧化性氣體與上述基板之表面接觸，而將上述有機物改質；及去除液處理步驟，其係於改質處理步驟之後，藉由向上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
又，第3態樣係如第2態樣之基板處理方法，其中，上述氧化性氣體包含臭氧氣體。
又，第4態樣係如第1至第3態樣中任一態樣之基板 處理方法，其中，上述去除液為不含有機溶劑之處理液。
又，第5態樣係如第1至第4態樣中任一態樣之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於佈線形成步驟後對表面露出有金屬膜或Low-K膜之狀態之上述基板進行處理的步驟。
又，第6態樣係如第5態樣之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於上述金屬膜不產生損耗之狀態下進行。
又，第7態樣係如第5態樣之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於上述Low-K膜不產生劣化之狀態下進行。
又，第8態樣係如第7態樣之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於不使上述Low-K膜氧化之狀態下進行。
又，第9態樣係如第1至第8態樣中任一態樣之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係對電漿蝕刻處理後之上述基板進行處理之步驟。
又，第10態樣係如第1至第9態樣中任一態樣之基板處理方法，其進而包括移動步驟，該移動步驟係於在第1腔室內配置有上述基板之狀態下進行上述改質處理步驟後，使上述基板移動至與上述第1腔室不同之第2腔室；且上述去除液處理步驟係於在上述第2腔室內配置有上述基板之狀態下進行。
又，第11態樣係一種基板處理裝置，其包括：改質處理部，其藉由對表面殘存有機物之基板照射UV，而將上述有機物改質；及去除液處理部，其藉由向上述有機物經改質之上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
又，第12態樣係一種基板處理裝置，其包括：改質處理部，其藉由將表面殘存有機物之基板加熱且使氧化性氣體與上 述基板之表面接觸，而將上述有機物改質；及去除液處理部，其藉由向上述有機物經改質之上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
又，第13態樣係如第12態樣之基板處理裝置，其中，上述氧化性氣體包含臭氧氣體。
根據第1態樣之基板處理方法，藉由因UV照射而產生之臭氧氣體及自由基，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。此處，所謂改質係指於基板殘存有膜之狀態下，其狀態(組成之一部分)發生變化，氧化係改質之一態樣。由於因一部分氧化而改質之有機物可使用去除液自基板容易地去除，故而可實現去除液之使用量之減少、或去除液處理之時間縮短。
根據第2態樣之基板處理方法，藉由使氧化性氣體與經加熱之基板之表面接觸，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。由於經氧化之有機物可使用去除液自基板容易地去除，故而可實現去除液之使用量之減少、或去除液處理之時間縮短。
根據第3態樣之基板處理方法，藉由使臭氧氣體與基板接觸，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。
根據第4態樣之基板處理方法，藉由預處理使有機物預先氧化，藉此，即便為不含有機溶劑之去除液，亦可有效地去除有機物。
根據第5態樣之基板處理方法，即便為形成有金屬膜 或Low-K膜之基板，藉由於相對緩和之條件下進行改質處理，亦可抑制金屬膜之損耗或Low-K膜之劣化。
根據第6態樣之基板處理方法，可抑制金屬膜損耗。
根據第7態樣之基板處理方法，可抑制Low-K膜劣化。
根據第8態樣之基板處理方法，藉由抑制Low-K膜之氧化，可抑制Low-K膜因氧化而劣化。
根據第9態樣之基板處理方法，於電漿蝕刻處理後可有效地去除殘存於基板上之有機物。
根據第10態樣之基板處理方法，可將乾式處理與濕式處理分開進行。
根據第11態樣之基板處理裝置，藉由因UV照射而產生之臭氧氣體及自由基，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。由於經氧化之有機物可使用去除液自基板容易地去除，故而可實現去除液之使用量之減少、或去除液處理之時間縮短。
根據第12態樣之基板處理裝置，藉由使氧化性氣體與經加熱之基板之表面接觸，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。由於經氧化之有機物可使用去除液自基板容易地去除，故而可實現去除液之使用量之減少、或去除液處理之時間縮短。
根據第13態樣之基板處理裝置，藉由使臭氧氣體與基板接觸，可一面抑制形成於基板之結構物之氧化，一面使基板上之有機物氧化。
10、10A‧‧‧改質處理部
11‧‧‧第1腔室
12‧‧‧載置台
14‧‧‧UV照射器
16‧‧‧噴嘴移動機構
18‧‧‧臭氧氣體
20‧‧‧去除液處理部
21‧‧‧第2腔室
26‧‧‧去除液供給機構
28‧‧‧去除液供給用配管
29‧‧‧背面洗淨噴嘴
30‧‧‧搬送裝置
32‧‧‧手部
34‧‧‧進退驅動部
36‧‧‧旋轉台
90‧‧‧基板
90A、90B‧‧‧試樣
91‧‧‧金屬膜
92‧‧‧蝕刻終止層
93‧‧‧Low-K膜
94‧‧‧氧化膜
95‧‧‧金屬硬質遮罩層
96‧‧‧聚合物(有機物)
98‧‧‧矽層
100‧‧‧基板處理裝置
120‧‧‧基台
122‧‧‧加熱板
140‧‧‧噴嘴
142‧‧‧臭氧氣體供給用配管
144‧‧‧臭氧氣體供給部
162、262‧‧‧臂
164、264‧‧‧臂保持部
166、266‧‧‧旋轉支軸
168‧‧‧臂旋動機構
220‧‧‧旋轉夾盤
222‧‧‧旋轉支軸
224‧‧‧旋轉馬達
240‧‧‧承杯
242‧‧‧排出管
260‧‧‧吐出噴嘴
268‧‧‧臂移動機構
902‧‧‧通孔
904‧‧‧溝槽
圖1係第1實施形態之基板處理裝置100之概略構成圖。
圖2係表示第1實施形態之改質處理部10之概略側視圖。
圖3係表示第1實施形態之去除液處理部20之概略側視圖。
圖4係將基板90之表面局部地放大表示之概略剖面圖。
圖5係表示C-F聚合物之結構式之圖。
圖6係表示與UV之照射時間相應之接觸角之變化的圖。
圖7係藉由傅立葉變換紅外分光法(FTIR分光法)對因UV照射所引起之鍵狀態之變化進行評價的圖。
圖8係表示因UV照射所產生之Low-K膜93之鍵狀態之變化的圖。
圖9係表示因UV照射所產生之Low-K膜93之膜厚之變化的圖。
圖10係表示UV照射後之氧化銅之膜厚之測定結果的圖。
圖11係表示第2實施形態之改質處理部10A之概略側視圖。
以下，一面參照隨附圖式，一面對本發明之實施形態進行說明。再者，本實施形態所記載之構成元件始終僅為例示，並非意圖使本發明之範圍僅限定於其等。於圖式中，為了容易理解，有視需要將各部之尺寸或數量誇大或簡化進行圖示之情況。
<1.第1實施形態>
圖1係第1實施形態之基板處理裝置100之概略構成圖。圖2 係表示第1實施形態之改質處理部10之概略側視圖。圖3係表示第1實施形態之去除液處理部20之概略側視圖。
基板處理裝置100係將附著於基板90之表面之聚合物等有機物去除的裝置。具體而言，基板90可假定以抗蝕膜為遮罩對形成於半導體晶圓之表面之鋁、銅、鈦、鎢等金屬膜、矽氧化膜、矽氮化膜、有機絕緣膜、低介電常數介電材料膜(以下為Low-K膜)等進行乾式蝕刻(例如電漿蝕刻)而成者，即佈線形成步驟中之基板90。基板處理裝置100將乾式蝕刻後附著於基板90之表面之來自抗蝕膜之聚合物等有機物去除。
基板處理裝置100包括：改質處理部10、去除液處理部20及搬送裝置30。又，基板處理裝置100包括：對改質處理部10、去除液處理部20及搬送裝置30之動作進行控制之控制部(未圖示)。
<改質處理部10>
改質處理部10包括可形成密閉空間之第1腔室11(參照圖1)，該第1腔室11內具備用以進行改質處理之構成。具體而言，改質處理部10包括載置台12及UV照射器14(參照圖2)。
載置台12於其上表面將基板90以水平姿勢支持。於對載置台12載置基板90時，使用較載置台12之表面向上側突出之數個頂起銷(未圖示)。於在數個頂起銷上載置有基板90之狀態下，頂起銷下降，埋沒於載置台12之較表面更下側，藉此將基板90載置於載置台12。於自載置台12搬出基板90時，數個頂起銷將基板90頂起，藉此，基板90支持於頂起銷。
於載置台12之上表面，亦可設置有用以吸附保持基板90之數個吸附孔。又，亦可於載置台12上形成有細長狀之吸附槽。
UV照射器14向支持於載置台12之基板90之表面照射紫外線(以下為UV)。UV照射器14並無特別限定，例如，可由準分子UV燈(輸出波長172nm之UV)或低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)構成。又，關於照度亦無特別限定，作為一例，可設為20~50mW/cm2，向基板90之表面整體均勻地照射UV。
若UV照射器14對基板90進行UV照射，則基板90上產生作為氧化性氣體之臭氧氣體18，且產生自由基。藉此，促進聚合物之氧化，將聚合物改質，而提高可溶性。於改質處理部10中向基板90照射UV之步驟相當於改質處理步驟。
<去除液處理部20>
去除液處理部20包括可形成密閉空間之第2腔室21(參照圖1)，該第2腔室21之內部具備用以進行去除液處理之構成。
例如，去除液處理部20包括旋轉夾盤220、旋轉支軸222及旋轉馬達224。旋轉夾盤220係吸附基板90並將其以水平姿勢保持之圓板狀之構件。旋轉夾盤220支持於旋轉支軸222，該旋轉支軸222與旋轉馬達224之旋轉軸連結。藉由驅動旋轉馬達224，而使基板90支持於旋轉夾盤220並於水平面內繞鉛直軸旋轉。
去除液處理部20具備圍繞基板90之承杯240。承杯240形成為朝上方向開口且包圍基板90之側方及下方之形狀。承杯240係以於基板90之搬入搬出時升降之方式被支持。於承杯240 之底面連接有排出管242。自基板90掉落之處理液(去除液)與承杯240之內周壁面碰撞，沿其壁面向底面流下，並經由排出管242排出至承杯240外。
去除液處理部20包括去除液供給機構26。去除液供給機構26配設於承杯240之外側。去除液供給機構26包括吐出噴嘴260、臂262、臂保持部264、旋轉支軸266及臂移動機構268。
吐出噴嘴260配設於被支持在旋轉夾盤220之基板90之上方，其前端之吐出口以與基板90之表面對向之方式朝下配置，向基板90之表面吐出去除液。藉此，向基板90供給去除液。
吐出噴嘴260支持於臂262之前端。臂262於其基端部由臂保持部264保持，以沿著水平方向之方式配置。臂保持部264固定於沿鉛直方向配置之旋轉支軸266之上端部。旋轉支軸266繞於鉛直方向延伸之軸藉由臂移動機構268而旋動。又，旋轉支軸266藉由臂移動機構268而沿鉛直方向上下移動。
藉由驅動臂移動機構268，吐出噴嘴260於基板90之中心部與周緣部之間在水平面內往返移動。又，藉由驅動臂移動機構268，使吐出噴嘴260接近基板90之表面，且使其自表面離開。支持吐出噴嘴260之臂262構成為退避至承杯240之外側的位置。
去除液處理部20具備去除液供給用配管28。去除液供給用配管28之一端連接於未圖示之去除液供給裝置，另一端連接於吐出噴嘴260。自去除液供給裝置適當地通過去除液供給用配管28向吐出噴嘴260供給去除液，藉此，自吐出噴嘴260之吐出口向基板90之表面吐出去除液。
去除液處理部20具備一對背面洗淨噴嘴29。背面洗 淨噴嘴29貫通承杯240之底部，其上端之吐出口與支持於旋轉夾盤220之基板90之背面接近並對向。背面洗淨噴嘴29自其吐出口向基板90之背面側吐出純水或溫純水等洗淨液。
於去除液處理部20中向基板90供給去除液而將聚合物等有機物去除之步驟相當於去除液處理步驟。
<搬送裝置30>
如圖1所示，搬送裝置30配置於改質處理部10與去除液處理部20之間，將藉由改質處理部10進行改質處理後之基板90搬送至去除液處理部20。
搬送裝置30包括手部32、進退驅動部34及旋轉台36。手部32將基板90以水平姿勢支持。手部32例如於俯視下形成為叉狀，藉由該叉狀部分支持1片基板90之下表面。
進退驅動部34係設置於旋轉台36上且使手部32相對於旋轉台36移動之機構。進退驅動部34例如可構成為：可滑動地配置有手部32之基端部之導軌、及使手部32之基端部沿該導軌滑動之驅動部。藉由將導軌於水平方向延伸，手部32於水平方向進退。
旋轉台36係使進退驅動部34及手部32繞鉛直軸一體地旋轉之裝置。藉由旋轉台36，適當地變更手部32之前端之朝向。於使手部32之前端朝向改質處理部10之狀態下，進退驅動部34使手部32移動至改質處理部10，藉此由改質處理部10進行基板90之接收。又，於使保持有基板90之手部32之前端朝向去除液處理部20的狀態下，進退驅動部34使手部32移動至去除液處 理部20，藉此向去除液處理部20進行基板90之交付。
再者，亦可利用多關節臂等代替進退驅動部34及旋轉台36之設置，使手部32旋轉及平行移動。
搬送裝置30可自基板處理裝置100之外部接收改質處理前之基板90，並將該基板90搬入至改質處理部10。於該情形時，可設置用以進行該基板90之交接之搬入用緩衝部。又，搬送裝置30可接收已完成去除液處理部20中之去除液處理之基板90，將其搬出至基板處理裝置100之外部。於該情形時，亦可設置用以進行該基板90之交接之搬出用緩衝部。
又，可將改質處理部10及去除液處理部20於縱向積層配置。又，可將經積層之改質處理部10、去除液處理部20以簇狀配置於搬送裝置30之周圍。
於基板處理裝置100中，於改質處理部10內對基板90進行作為乾式處理之改質處理後，搬送裝置30使該基板90移動至去除液處理部20之第2腔室21。然後，於第2腔室21內，基板90被進行作為濕式處理之去除液處理。如此，藉由將乾式處理及濕式處理於不同腔室內進行，可保護腔室內所配備之構成。例如，將UV照射器14配置於與進行濕式處理之第2腔室21不同之第1腔室11，可抑制於UV照射器14上附著去除液而產生故障。又，由於可抑制於UV照射器14上附著去除液，故而維護變得容易。
<聚合物殘渣>
圖4係將基板90之表面局部地放大表示之概略剖面圖。
基板90係於佈線形成步驟後之乾式蝕刻步驟後所得 者，自下側起形成有金屬膜91、蝕刻終止層92、Low-K膜93、氧化膜94及金屬硬質遮罩層95。於基板90之表面形成有通孔902及溝槽904。通孔902貫通金屬硬質遮罩層95、氧化膜94、Low-K膜93及蝕刻終止層92，金屬膜91透過通孔902而於表面露出。又，Low-K膜93透過溝槽904於表面露出。
於乾式蝕刻步驟後之基板90之表面殘存有聚合物96。該聚合物96例如為氟碳系聚合物(以下稱為「CF聚合物」)等。
圖5係表示C-F聚合物之結構式之圖。若於改質處理部10中對殘存有C-F聚合物之基板90進行UV照射，則引起C-F聚合物被氧化之反應。具體而言，如圖5所示，CF-C3F7之共價鍵、CF-CF2之共價鍵、及C-F之共價鍵分別斷裂，氧原子與碳原子鍵結。
如此，於在改質處理部10中經改質處理之基板90之表面殘存有經氧化之聚合物96。搬送裝置30將該基板90自改質處理部10搬送至去除液處理部20。然後，於去除液處理部20中，藉由去除液對基板90進行處理，藉此去除聚合物96。
作為於去除液處理部20中使用之去除液，使用包含二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、羥胺等有機鹼液之液體、包含單乙醇胺、烷醇胺等有機胺之液體等，除此以外，使用包含1-甲基-2-吡咯啶酮、2-(2-胺基乙氧基)乙醇、鄰苯二酚、芳香族二醇等之液體、或上述藥液之混合液等。
再者，於去除液處理部20中使用之去除液亦可為不含有機溶劑即非有機溶劑系之處理液。例如，可為包含SCI(ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨水過氧化氫混合物)、過 氧化氫水(H2O2)、氫氟酸(HF)、磷酸等無機酸之液體、包含氟化銨系物質之液體等。
於基板處理裝置100中，藉由預先進行利用UV照射之改質處理，而使殘存於基板90之聚合物96氧化。因此，能夠設為聚合物96可藉由去除液容易地去除之狀態。因此，於去除液處理部20中，可實現去除液之使用量之減少、或去除液處理之時間縮短。
<UV照射對Low-K膜造成之影響>
此處，針對UV照射對Low-K膜造成之影響進行研究。圖6係表示與UV之照射時間相應之接觸角之變化的圖。此處，於矽層98之表面形成有Low-K膜93，於其表面使用使聚合物96(此處為CF聚合物)殘存之試樣90A。圖6表示分別於對該試樣90A僅進行UV照射之情形、及於UV照射後藉由去除液進行處理之情形時測定接觸角所得之結果。再者，UV照射係使用低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)於空氣環境中進行，且將照度設為25mW/cm2。
於圖6中，橫軸表示UV照射之時間，縱軸表示接觸角。如圖6所示，即便於對試樣90A僅進行UV照射之情形時，亦與照射時間之增加相應地，接觸角變小。例如，相對於未照射UV時之接觸角為80度，僅藉由300秒之UV照射，接觸角成為20度以下。即，認為其結果可能會因長時間之UV照射而引起Low-K膜之劣化。
另一方面，於將UV照射與去除液處理組合之情形時，即便於UV照射時間為相對較短時間之情形時(例如120秒以 下)，亦引起接觸角之大幅度減少。即，認為藉由於相對較短時間之UV照射之後進行去除液處理，可去除聚合物96。又，認為藉由將UV照射設為相對較短時間，而抑制Low-K膜93之劣化。
圖7係藉由傅立葉變換紅外分光法(FTIR分光法)對因UV照射所引起之鍵結狀態之變化進行評價的圖。UV照射係使用低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)於空氣環境中進行，且將照度設為25mW/cm2。
如圖7所示，與UV照射時間之增加相應地，與聚合物96中之C=0鍵、及C-F鍵對應之波數的吸光度減少。即，該測定結果表示：藉由UV照射，聚合物96中之C=0鍵及C-F鍵因氧化而減少，藉由120秒以上之UV照射，C-F鍵顯著減少。
再者，於UV照射時間為300秒以上之情形時，波數為「1026」附近之吸光度開始減少。該波數與Low-K膜93之Si-O鍵對應。即，就引起Si-O鍵之減少而言，認為可能會因長時間之UV照射而引起Low-K膜之劣化。
圖8係表示因UV照射所引起之Low-K膜93之鍵結狀態之變化的圖。圖8所示之資料係使用於矽層98上僅形成Low-K膜93之試樣90B所獲得的資料。UV照射係使用低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)於空氣環境中進行，且將照度設為25mW/cm2。
如圖8所示，基本未觀察到因120秒以下之UV照射而引起構成Low-K膜93之CHx鍵或Si-CH3鍵之減少。就此而言，認為只要為短時間之UV照射，則基本不會引起Low-K膜93之劣化。
圖9係表示因UV照射所引起之Low-K膜93之膜厚之變化的圖。圖9所示之資料係於對圖8所示之試樣90B未進行UV照射之情形(○)、及對圖8所示之試樣90B進行5秒、30秒、60秒及120秒之UV照射之情形(□)時，藉由橢圓偏光法對Low-K膜之膜厚進行測定所得者。UV照射係使用低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)於空氣環境中進行，且將照度設為25mW/cm2。
如圖9所示，即便將UV照射時間設為5秒~120秒鐘而進行，Low-K膜之膜厚亦不會引起顯著變化。又，進行UV照射之情形時之膜厚、及不進行UV照射之情形時之膜厚未見顯著差異。就該等情況而言，認為於UV照射為相對較短時間(120秒以下)之情形時，Low-K膜基本不會引起損耗。
基於以上之結果，認為藉由於進行相對較短時間(120秒以下)之UV照射後，進行去除液處理，可不引起Low-K膜93之劣化，且可有效地去除聚合物96。
<UV照射對金屬膜造成之影響>
其次，針對UV照射對金屬膜91造成之影響進行研究。此處，對金屬膜91為銅膜之情形進行研究。
圖10係表示UV照射後之氧化銅之膜厚之測定結果的圖。圖10係向形成有作為金屬膜之銅膜之試樣進行UV照射10秒、30秒或60秒後，藉由X射線反射率法(XRR)對氧化銅(氧化銅(CuO)及氧化亞銅(Cu2O))之膜厚進行測定所得者。UV照射係使用低壓水銀燈(輸出波長185nm及254nm之UV)於空氣環境中進行， 且將照度設為25mW/cm2。
如圖10所示，關於藉由UV照射所形成之氧化銅之膜厚，無論UV照射時間之長短，於基板之中央附近及緣部附近之任一處，均較作為基準值之0.5nm變小。即，可謂藉由相對較短時間之UV照射，基本不會引起銅膜之氧化(即，銅膜之損耗)。
再者，作為改質處理，於如習知般使用臭氧水之情形時，銅膜與聚合物等有機物一起亦被氧化，銅膜易產生損耗。與此相對，於UV照射之情形時，由於銅膜基本不會氧化便可達成目的，故而可抑制銅膜之損耗。
<2.第2實施形態>
其次，對第2實施形態進行說明。再者，於以後之說明中，對具有與已說明之要素相同之功能的要素，有標附追加有相同符號或字母文字之符號並省略詳細說明之情況。
圖11係表示第2實施形態之改質處理部10A之概略側視圖。第2實施形態之基板處理裝置100包括改質處理部10A用以代替進行UV照射之改質處理部10。改質處理部10A包括基台120及加熱板122。基台120為供載置加熱板122之構件，自下方支持加熱板122。加熱板122於上表面將基板90以水平姿勢支持。
加熱板122於內部具備熱源，構成為可將支持於上表面之基板90加熱至既定之溫度(例如100度以上)。
改質處理部10A包括噴嘴140、臭氧氣體供給用配管142、及臭氧氣體供給部144。噴嘴140之吐出口朝向保持於加熱板122之基板90。噴嘴140經由臭氧氣體供給用配管142，連接至臭 氧氣體供給部144。臭氧氣體供給部144通過臭氧氣體供給用配管142向噴嘴140供給作為氧化性氣體之臭氧氣體。藉此，自噴嘴140之吐出口向基板90之表面噴射臭氧氣體18。如此，改質處理部10A使臭氧氣體18與基板90之表面接觸。藉由臭氧氣體18與基板90之表面接觸，附著於表面之聚合物等有機物被氧化。
噴嘴140構成為可藉由噴嘴移動機構16而旋動。具體而言，噴嘴移動機構16包括臂162、臂保持部164、旋轉支軸166、及臂旋動機構168。
噴嘴140支持於臂162之前端。臂162於其基端部由臂保持部164保持，以沿著水平方向之方式而配置，臂保持部164固定於沿鉛直方向配置的旋轉支軸166之上端部。旋轉支軸166繞於鉛直方向延伸之軸，藉由臂旋動機構168而旋動。
藉由驅動臂旋動機構168，噴嘴140於基板90之中心附近之位置與基板90之外側之位置(自基板90之上方遠離之位置)之間往返移動。該噴嘴140之移動係於例如將基板90搬入加熱板122上時、及自加熱板122上搬出時執行。
基板90之載置及搬出可相對於加熱板122經由數個頂起銷(未圖示)進行。又，亦可於加熱板122之上表面形成吸附孔或吸附槽等。
於改質處理部10A中，於在加熱板122之表面支持有基板90之狀態下，一面由加熱板122對基板90進行加熱，一面自噴嘴140向基板90供給臭氧氣體18。藉由一面將基板90加熱，一面使其與臭氧氣體18接觸，可使殘存於基板90上之聚合物96有效率地氧化。因此，藉由去除液處理部20中之去除液處理，可有 效地去除聚合物96。
<3.變形例>
以上，對實施形態進行了說明，但本發明並不限定於如上所述者，可進行各種變形。
例如，於第2實施形態之改質處理部10A中，自噴嘴140吐出之氣體並不限定於臭氧氣體18。即，自噴嘴140吐出之氣體只要為使聚合物96氧化之氧化性氣體即可。作為氧化性氣體，除臭氧氣體18之外，可列舉氧氣、二氧化碳氣體、或其等之混合氣體等。
又，亦可藉由一面自噴嘴140吐出氧氣，一面進行電漿放電，而自該吐出之氧氣生成臭氧氣體18。
於第2實施形態中，藉由加熱板122將基板90加熱，但其並非必須。例如，亦可利用來自紅外線加熱器等熱源之輻射熱將基板90加熱。又，亦可藉由使自噴嘴140供給至基板90之臭氧氣體18等氣體之溫度上升，而將基板90加熱。
又，第2實施形態之改質處理部10A係於將基板90配置於固定位置之狀態下進行改質處理，但亦可一面將基板90於既定方向搬送，一面進行改質處理。於該情形時，可將基板90藉由滾筒搬送等搬送機構進行搬送。又，亦可沿基板90之移動方向配設數個紅外線加熱器，藉由來自該等數個紅外線加熱器之輻射熱將移動中之基板90加熱。又，亦可將基板90於包含臭氧氣體18等氧化性氣體之環境中移動。
於上述實施形態中，對基板處理裝置100之處理對象 為半導體晶圓之情形進行了說明。然而，成為基板處理裝置100之處理對象之基板可為光罩用玻璃基板、液晶顯示裝置用之玻璃基板、電漿顯示器用玻璃基板、磁光碟用之玻璃基板或陶瓷基板、有機電致發光(EL，Electroluminescence)用玻璃基板、其他軟性基板及印刷基板等用於電子機器之各種被處理基板。
對本發明進行了詳細說明，上述說明於全部態樣中僅為例示，本發明並不限定於此。應理解為可在不超出本發明之範圍內思及未例示之無數變形例。上述各實施形態及各變形例所說明之各構成只要不相互矛盾，則可適當組合或省略。

Claims (13)

  1. 一種基板處理方法，其包括：改質處理步驟，其係藉由對表面殘存有機物之基板照射UV，而將上述有機物改質；及去除液處理步驟，其係於上述改質處理步驟之後，藉由向上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
  2. 一種基板處理方法，其包括：改質處理步驟，其係藉由將表面殘存有機物之基板加熱且使氧化性氣體與上述基板之表面接觸，而將上述有機物改質；及去除液處理步驟，其係於改質處理步驟之後，藉由向上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
  3. 如請求項2之基板處理方法，其中，上述氧化性氣體包含臭氧氣體。
  4. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法，其中，上述去除液為不含有機溶劑之處理液。
  5. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於佈線形成步驟後對表面露出有金屬膜或Low-K膜之狀態之上述基板進行處理的步驟。
  6. 如請求項5之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於上述金屬膜不產生損耗之狀態下進行。
  7. 如請求項5之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於上述Low-K膜不產生劣化之狀態下進行。
  8. 如請求項7之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係於不使上述Low-K膜發生氧化之狀態下進行。
  9. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述改質處理步驟係對電漿蝕刻處理後之上述基板進行處理之步驟。
  10. 如請求項1之基板處理方法，其中，進而包括移動步驟，該移動步驟係於在第1腔室內配置有上述基板之狀態下進行上述改質處理步驟後，使上述基板移動至與上述第1腔室不同之第2腔室；且上述去除液處理步驟係於在上述第2腔室內配置有上述基板之狀態下進行。
  11. 一種基板處理裝置，其包括：改質處理部，其藉由對表面殘存有機物之基板照射UV，而將上述有機物改質；及去除液處理部，其藉由向上述有機物經改質之上述基板供給去除液，而將上述有機物去除。
  12. 一種基板處理裝置，其包括：改質處理部，其藉由將表面殘存有機物之基板加熱且使氧化性氣體與上述基板之表面接觸，而將上述有機物改質；及去除液處理部，其藉由向上述有機物經改質之上述基板供給去除 液，而將上述有機物去除。
  13. 如請求項12之基板處理裝置，其中，上述氧化性氣體包含臭氧氣體。
TW106132443A 2016-09-28 2017-09-21 基板處理方法及基板處理裝置 TWI660434B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-189532 2016-09-28
JP2016189532A JP6832108B2 (ja) 2016-09-28 2016-09-28 基板処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201824402A true TW201824402A (zh) 2018-07-01
TWI660434B TWI660434B (zh) 2019-05-21

Family

ID=61759580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106132443A TWI660434B (zh) 2016-09-28 2017-09-21 基板處理方法及基板處理裝置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6832108B2 (zh)
TW (1) TWI660434B (zh)
WO (1) WO2018061860A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI827088B (zh) * 2021-09-16 2023-12-21 日商斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置以及基板處理方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113185855A (zh) * 2021-04-19 2021-07-30 长沙天源羲王材料科技有限公司 一种石墨烯改性粉体的制备方法及自动化设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006116542A (ja) * 1998-04-20 2006-05-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
JP2002231696A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Mitsubishi Electric Corp レジスト除去方法とその装置
JP2004162124A (ja) * 2002-11-13 2004-06-10 Shibaura Mechatronics Corp 基板の処理装置及び処理方法
EP2166564B1 (en) * 2008-09-19 2017-04-12 Imec Method for removing a hardened photoresist from a semiconductor substrate
US8614053B2 (en) * 2009-03-27 2013-12-24 Eastman Chemical Company Processess and compositions for removing substances from substrates
US9966280B2 (en) * 2012-10-05 2018-05-08 Tokyo Electron Limited Process gas generation for cleaning of substrates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI827088B (zh) * 2021-09-16 2023-12-21 日商斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置以及基板處理方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018061860A1 (ja) 2018-04-05
TWI660434B (zh) 2019-05-21
JP2018056274A (ja) 2018-04-05
JP6832108B2 (ja) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6400919B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
TWI667708B (zh) 蝕刻後聚合物及硬遮罩移除之加強型移除用方法及硬體
JP4994074B2 (ja) 基板洗浄装置，基板洗浄方法，基板処理装置
JP5371854B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101440185B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR101864001B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US10591820B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
TWI660434B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
JP2011104910A (ja) テンプレート処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、テンプレート処理装置及びインプリントシステム
WO2011145610A1 (ja) インプリントシステム、インプリント方法及びコンピュータ記憶媒体
JP5497114B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
CN109564858B (zh) 牺牲膜形成方法、基板处理方法以及基板处理装置
TWI753353B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
CN108701602B (zh) 基板处理装置
JP5048552B2 (ja) 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP2003188137A (ja) 基板処理装置
WO2019159761A1 (ja) 基板処理システム、基板処理装置及び基板処理方法
JP2011056747A (ja) テンプレート処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒、テンプレート処理装置及びインプリントシステム
CN111430266A (zh) 基板处理方法及基板处理装置
TWI808006B (zh) 基板乾燥裝置、基板處理裝置及基板乾燥方法
TWI823392B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
JP2005217282A (ja) 塗布膜形成方法及び塗布膜形成装置
TWI739503B (zh) 加熱構件的清潔方法以及基板處理裝置
WO2022220037A1 (ja) 基板処理方法、基板処理装置および乾燥処理液
KR20190050788A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치