TW202314839A - 基板處理裝置以及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

基板處理裝置係包含:基板保持構件,係以預定的處理姿勢保持基板;聚合物膜形成構件,係將含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜形成於被基板保持構件保持的基板的第一主表面,光致產酸劑係藉由光線的照射從而生成酸;光線射出構件,係射出光線,並對被基板保持構件保持的基板的第一主表面的周緣部照射光線;以及反射抑制構件,係包含第一部分,第一部分係能夠配置於鄰接位置,鄰接位置為從基板的第一主表面的中心部之側鄰接於在被基板保持構件保持的基板的第一主表面的周緣部中被來自光線射出構件的光線照射的照射區域之位置。

Description

基板處理裝置以及基板處理方法
[相關申請案的參照]
本申請案係主張2021年9月7日所申請的日本專利申請案JP2021-145737的優先權,將日本專利申請案JP2021-145737的全部的揭示內容援用於本申請案。
本發明係有關於一種用以處理基板之基板處理裝置以及用以處理基板之基板處理方法。成為處理的對象之基板係例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置以及有機EL(electroluminescence;電致發光)顯示裝置等之平面顯示器(FPD;Flat Panel Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
於下述專利文獻1揭示了一種手法,係使蝕刻液從基板的周緣著落至內側的位置達至預定寬度,藉由惰性氣體的氣體流動將蝕刻液吹飛至比基板還外側,藉此蝕刻形成於基板的上表面的多層膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2021-39959號公報。
[發明所欲解決之課題]
在專利文獻1所揭示的手法中,於基板的蝕刻使用蝕刻液。著落至基板的上表面的蝕刻液係在基板的上表面擴展。因此,難以精密地控制基板的上表面的周緣部中被蝕刻的區域的寬度,亦即難以精密地控制蝕刻寬度。
本發明的目的之一在於提供一種能精密地控制蝕刻寬度之基板處理裝置以及基板處理方法。 [用以解決課題的手段]
本發明的實施形態之一提供一種基板處理裝置,係用以處理基板,前述基板係具有第一主表面以及與前述第一主表面相反側的第二主表面。前述基板處理裝置係包含:基板保持構件,係以預定的處理姿勢保持基板;聚合物膜形成構件,係將含有光致產酸劑(photoacid generator)以及聚合物之聚合物膜形成於被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面,前述光致產酸劑係藉由光線的照射從而生成酸;光線射出構件,係射出光線,並對被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的周緣部照射光線;以及反射抑制構件,係用以抑制光線從前述反射抑制構件反射,且包含第一部分,前述第一部分係能夠配置於鄰接位置,前述鄰接位置為從前述基板的前述第一主表面的中心部之側鄰接於在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述周緣部中被來自前述光線射出構件的光線照射的照射區域之位置。
依據此種基板處理裝置,藉由聚合物膜形成構件於基板的第一主表面形成含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜。在於基板的第一主表面形成有聚合物膜的狀態下將從光線射出構件射出的光線照射至基板的第一主表面的周緣部,藉此能於聚合物膜中生成酸。藉由於聚合物膜中所生成的酸來蝕刻基板的第一主表面的周緣部。亦即,於聚合物膜中所生成的酸係作為蝕刻劑發揮作用。如此,蝕刻在基板的第一主表面的周緣部處被光線照射的區域(照射區域)。
由於聚合物膜含有聚合物,因此能降低聚合物膜的流動性。因此,在聚合物膜中所生成的酸係容易滯留於所生成的位置。因此,能精密地控制在基板的第一主表面的周緣部處被蝕刻的區域(蝕刻區域)的寬度,亦即能精密地控制蝕刻寬度。蝕刻寬度係相當於基板的周緣(前端)與第一主表面的中心部之側中的蝕刻區域的端部之間的距離。
依據此種基板處理裝置,反射抑制構件係包含:第一部分,係能夠配置於鄰接位置,鄰接位置為在從基板的第一主表面的中心部之側鄰接於照射區域之位置。因此,即使在光線從照射區域反射並被照射至第一部分之情形中,亦抑制光線從反射抑制構件反射。因此,能抑制從照射區域反射的光線照射至比反射抑制構件還接近第一主表面的中心部之位置。因此,能藉由反射抑制構件更精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的實施形態之一中,前述基板處理裝置係進一步包含:基板旋轉機構,係使前述基板繞著通過被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述中心部之旋轉軸線旋轉。而且,前述光線射出構件係在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述周緣部處朝向繞著前述旋轉軸線的旋轉方向中的預定的範圍射出光線。
依據此種基板處理裝置,在基板的第一主表面的周緣部處從光線射出構件朝向旋轉方向中的預定的範圍射出光線。一邊使基板繞著旋轉軸線旋轉一邊對基板的第一主表面的周緣部進行光線的照射,藉此能全周地蝕刻基板的第一主表面的周緣部。因此,由於對基板的第一主表面的周緣部上的預定的範圍照射光線,因此與同時將光線照射至基板的第一主表面的周緣部的全域之情形相比能降低照射不均。因此,能在基板的全周精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的實施形態之一中,前述反射抑制構件係進一步包含:第二部分,係連結於前述第一部分,且在前述第一部分位於前述鄰接位置時從前述旋轉方向的至少一方鄰接於前述照射區域。
依據此種基板處理裝置,在第一部分位於鄰接位置時,反射抑制構件的第二部分係從旋轉方向的至少一方鄰接於照射區域。因此,即使在光線從照射區域反射並被照射至第二部分之情形中,亦抑制光線從反射抑制構件反射。因此,能抑制從照射區域反射的光線照射至在旋轉方向處夾著反射抑制構件照射至照射區域的相反側。因此,能藉由反射抑制構件更精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的實施形態之一中,前述第一部分係呈具有中心軸線之環狀或者圓形狀,且在前述第一部分位於前述鄰接位置時前述中心軸線係位於前述旋轉軸線上。因此,只要將第一部分配置於鄰接位置,即能在旋轉方向的全域中常態地抑制光線照射至比第一部分還接近第一主表面的中心部之位置。因此,能在基板的第一主表面的全周中確實性高地抑制從照射區域反射的光線照射至比照射區域還接近第一主表面的中心部之位置。
在本發明的實施形態之一中,前述鄰接位置為前述第一部分遮住從前述光線射出構件射出的光線的一部分之遮蔽位置。因此,控制反射抑制構件的第一部分的位置,藉此能控制照射區域的大小。藉此,能控制蝕刻寬度。
在本發明的實施形態之一中,前述第一部分係具有:對向面,係在前述第一部分位於前述鄰接位置時,在與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面平行的狀態下與前述基板的前述第一主表面對向;以及正交面,係連結於前述對向面並與前述對向面正交。因此,能抑制從光線射出構件射出的光線被照射至第一主表面中比正交面還接近第一主表面的中心部之位置。因此,能沿著正交面來區劃照射區域。因此,能精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的實施形態之一中,前述第一部分係具有:對向面,係在前述第一部分位於前述鄰接位置時,在與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面平行的狀態下與前述基板的前述第一主表面對向;以及傾斜面,係以於前述第一部分的內部與前述對向面呈銳角之方式連結於前述對向面並相對於前述對向面呈傾斜。
依據此種基板處理裝置,能抑制從光線射出構件射出的光線照射至第一主表面中比傾斜面還接近第一主表面的中心部之位置。再者,以沿著傾斜面之方式從光線射出構件射出光線,藉此能傾斜地蝕刻從基板的第一主表面露出的處理對象膜。藉此,能將基板的第一主表面的周緣部的處理對象膜的徑方向外側端作成前端尖細的形狀。結果,能抑制基板處理後的非預期的處理對象膜的剝離。
在本發明的實施形態之一中,前述基板處理裝置係進一步包含:腔室(chamber),係用以收容前述基板保持構件,並具有支撐壁,前述支撐壁係與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面對向並支撐前述光線射出構件。
依據此種基板處理裝置,無須變更從光線射出構件射出的光線的行進方向,即能將光線照射至基板的第一主表面的周緣部。因此,能省略用以變更光線的行進方向之構件。
在本發明的實施形態之一中,前述基板處理裝置係進一步包含:方向變更構件,係以從前述光線射出構件射出的光線的行進方向接近至與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面正交的方向之方式變更光線的行進方向。
依據此種基板處理裝置,即使從光線射出構件射出的光線的行進方向為沿著基板的第一主表面之方向,亦能將光線的行進方向接近至與基板的第一主表面正交之方向。因此,能謀求提升光線射出構件的配置的自由度。
在本發明的實施形態之一中,前述方向變更構件係包含:支撐部,係具有凹部,前述凹部係能夠收容被前述基板保持構件保持的前述基板的前述周緣部;以及反射部,係用以使從設置於前述凹部的緣部之前述光線射出構件射出的光線反射,在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述周緣部被收容於前述凹部的狀態下與前述基板的前述第一主表面以及前述第二主表面雙方對向。
依據此種基板處理裝置,不僅能使用單一個光源將光線照射至基板的第一主表面,亦能將光線照射至第二主表面。因此,能蝕刻第一主表面的周緣部且同時蝕刻第二主表面的周緣部。
本發明的其他的實施形態提供一種基板處理方法,係用以處理基板,前述基板係具有第一主表面以及與前述第一主表面相反側的第二主表面。前述基板處理方法係包含:基板保持工序,係以預定的處理姿勢保持前述基板;聚合物膜形成工序,係將含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜形成於前述基板的前述第一主表面,前述光致產酸劑係藉由光線的照射從而生成酸;以及光線照射工序,係在用以抑制光線的反射之反射抑制構件與前述基板的前述第一主表面的周緣部對向的狀態下,從相對於前述反射抑制構件為與前述基板的前述第一主表面的中心部的相反側對與前述反射抑制構件鄰接之前述基板的前述第一主表面上的區域照射光線。
依據此種基板處理方法,於基板的第一主表面形成含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜。在於基板的第一主表面形成有聚合物膜的狀態下將光線照射至基板的第一主表面的周緣部,藉此能於聚合物膜中生成酸。藉由於聚合物膜中所生成的酸來蝕刻基板的第一主表面的周緣部。亦即,於聚合物膜中所生成的酸係作為蝕刻劑發揮作用。如此,蝕刻在基板的第一主表面的周緣部處被光線照射的區域(照射區域)。
由於聚合物膜含有聚合物,因此能降低聚合物膜的流動性。因此,在聚合物膜中所生成的酸係容易滯留於所生成的位置。因此,能精密地控制在基板的第一主表面的周緣部處被蝕刻的區域(蝕刻區域)的寬度,亦即能精密地控制蝕刻寬度。蝕刻寬度係相當於基板的周緣(前端)與基板的第一主表面的中心部之側中的蝕刻區域的端部之間的距離。
依據此種基板處理方法,在用以抑制光線的反射之反射抑制構件與基板的第一主表面的周緣部對向的狀態下,從相對於反射抑制構件為與基板的第一主表面的中心部的相反側對與反射抑制構件鄰接之基板的第一主表面上的區域照射光線。因此,即使在光線從照射區域反射並被照射至第一部分之情形中,亦抑制光線從反射抑制構件反射。因此,能抑制從照射區域反射的光線照射至比反射抑制構件還接近第一主表面的中心部之位置。因此,能藉由反射抑制構件更精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的其他的實施形態中,前述聚合物膜形成工序係包含下述工序:在前述基板的前述第一主表面中,不於比包含前述周緣部的周緣區域還前述中心部之側的內側區域形成前述聚合物膜,而是於前述周緣區域形成前述聚合物膜。
依據此種基板處理方法,能減少聚合物膜的消耗量並精密地控制基板的第一主表面的周緣部的蝕刻寬度。
在本發明的其他的實施形態中,前述基板處理方法係進一步包含:基板旋轉工序,係使前述基板繞著通過前述基板的前述中心部之旋轉軸線旋轉。而且,前述光線照射工序係在前述基板的前述第一主表面的前述周緣部處朝向繞著前述旋轉軸線的旋轉方向中的預定的範圍照射光線。
依據此種基板處理方法,從光線射出構件朝向基板的第一主表面的周緣部中的旋轉方向中的預定的範圍射出光線。一邊使基板繞著旋轉軸線旋轉一邊對基板的上表面的周緣部進行光線的照射,藉此能全周地蝕刻基板的上表面的周緣部。因此,由於對基板的第一主表面的周緣部上的預定的範圍照射光線,因此與同時將光線照射至基板的第一主表面的周緣部的全域之情形相比能降低照射不均。因此,能在基板的全周精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的其他的實施形態中,前述基板處理方法係在前述光線照射工序中進一步包含:照射區域調整工序,係將前述反射抑制構件配置於用以遮住從前述光線射出構件射出的光線的一部分之遮蔽位置,藉此調整在前述基板的前述第一主表面處被光線照射之前述照射區域的大小。
依據此種基板處理方法,藉由反射抑制構件遮住從光線射出構件射出的光線的一部分,藉此能控制照射區域的大小。藉此,能精密地控制蝕刻寬度。
在本發明的其他的實施形態中,交互地複數次執行前述聚合物膜形成工序以及前述光線照射工序。複數個前述光線照射工序係包含:第一光線照射工序,係朝向前述基板的前述第一主表面的前述周緣部射出光線;以及第二光線照射工序,係在前述第一光線照射工序之後被執行,朝向前述基板的前述第一主表面的前述周緣部射出光線。而且,前述照射區域調整工序係包含下述工序:使前述反射抑制構件移動,以使在前述第一光線照射工序中前述基板的前述第一主表面被光線照射之第一照射區域比在前述第二光線照射工序中前述基板的前述第一主表面被光線照射之第二照射區域還到達前述基板的前述第一主表面的前述中心部之側。
依據此種基板處理方法,以第一照射區域比第二照射區域還位於基板的第一主表面的中心部之側之方式使反射抑制構件移動。因此,基板的第一主表面的周緣部中之藉由第一光線照射工序而被蝕刻之區域的一部分不會被光線照射。因此,以處理對象膜朝向基板的周緣(前端)變薄之方式於處理對象膜形成段差。結果,能抑制基板處理後的非預期的處理對象膜的剝離。
以下,參照隨附的圖式說明本發明的實施形態。
[第一實施形態的基板處理裝置1的構成] 圖1係用以說明本發明的第一實施形態的基板處理裝置1的構成例之俯視圖。
基板處理裝置1為用以逐片地處理基板W之葉片式的裝置。在本實施形態中,基板W係具有圓板狀。基板W為矽晶圓等基板,具有一對主表面。於一對主表面包含第一主表面W1(參照後述的圖2)以及為第一主表面W1的相反側的第二主表面W2(參照後述的圖2)。以下,除了有特別說明之情形,說明上表面(上側的主表面)為第一主表面W1且下表面(下側的主表面)為第二主表面W2的例子。
基板處理裝置1係具備:複數個處理單元2,係處理基板W;裝載埠(load port))LP(收容器保持單元),係供承載器(carrier)C(收容器)載置,承載器C係收容欲被處理單元2進行處理的複數片基板W;搬運機器人(第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR),係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W;以及控制器3,係控制基板處理裝置1所具備的各個構件。
第一搬運機器人IR係在承載器C與第二搬運機器人CR之間搬運基板W。第二搬運機器人CR係在第一搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。各個搬運機器人係例如為多關節臂機器人。
複數個處理單元2係沿著搬運路徑TR配置於搬運路徑TR的兩側且於上下方向層疊地排列,該搬運路徑TR係供第二搬運機器人CR搬運基板W。複數個處理單元2係例如具有同樣的構成。
複數個處理單元2係形成四個處理塔TW,四個處理塔TW係分別配置於水平地分開的四個位置。各個處理塔TW係包含於上下方向層疊的複數個處理單元2。四個處理塔TW係各兩個地配置於搬運路徑TR的兩側,該搬運路徑TR係從裝載埠LP朝向第二搬運機器人CR延伸。
處理單元2係具備:腔室4,係用以在基板處理時收容基板W;以及處理罩杯(processing cup)7,係配置於腔室4內;處理單元2係在處理罩杯7內對基板W執行處理。腔室4係包含:出入口(未圖示),該出入口係用以供第二搬運機器人CR將基板W搬入至腔室4內以及從腔室4將基板W搬出;以及擋門(shutter)單元(未圖示),係用以將出入口打開以及關閉。作為在腔室4內被供給至基板W之處理液,能例舉聚合物含有液、去除液以及清洗(rinse)液等,詳細說明將於後述。
[第一實施形態的處理單元2的構成] 圖2係用以說明處理單元2的構成之示意圖。
處理單元2係進一步包含:自轉夾具(spin chuck)5,係一邊將基板W保持成預定的處理姿勢一邊使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉;複數個處理液噴嘴(聚合物含有液噴嘴9、去除液噴嘴10以及清洗液噴嘴11),係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴出處理液;光線射出構件12,係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面射出光線L;以及反射抑制構件13,係抑制光線L的反射。
自轉夾具5、反射抑制構件13以及複數個處理液噴嘴係配置於腔室4內。光線射出構件12係配置於腔室4的外側。腔室4係包含:底壁4c,係支撐自轉夾具5;上壁4a,係與被自轉夾具5保持的基板W對向;以及側壁4b,係連結底壁4c以及上壁4a。藉由上壁4a、底壁4c以及側壁4b區隔腔室4的內部空間。
旋轉軸線A1係通過基板W的上表面的中心部CP,並與被保持成處理姿勢的基板W的各個主表面正交。在本實施形態中,處理姿勢為基板W的主表面成為水平面之水平姿勢。水平姿勢為圖2所示的基板W的姿勢;在處理姿勢為水平姿勢之情形中,旋轉軸線A1係鉛直地延伸。
自轉夾具5係包含:自轉基座(spin base)18,係吸附基板W的下表面並將基板W保持成處理姿勢;旋轉軸19,係沿著旋轉軸線A1延伸且結合至自轉基座18;以及旋轉驅動機構20,係使旋轉軸19繞著旋轉軸線A1旋轉。
自轉基座18係具有:吸附面18a,係吸附基板W的下表面。吸附面18a係例如為自轉基座18的上表面,且為旋轉軸線A1通過自轉基座18的中央部之圓形狀面。吸附面18a的直徑係比基板W的直徑還小。旋轉軸19的上端部係結合至自轉基座18。
於自轉基座18以及旋轉軸19插入有吸引路徑21。吸引路徑21係具有:吸引口21a,係從自轉基座18的吸附面18a的中心露出。吸引路徑21係連結於吸引配管22。吸引配管22係連結於真空泵等吸引裝置24。吸引裝置24係可構成基板處理裝置1的一部分,亦可與用以設置基板處理裝置1之設施所具備的基板處理裝置1為獨立的裝置。
於吸引配管22設置有吸引閥23,吸引閥23係將吸引配管22打開以及關閉。打開吸引閥23,藉此配置於自轉基座18的吸附面18a的基板W係被吸引路徑21的吸引口21a吸引。藉此,基板W係從下方被吸附至吸附面18a並被保持成處理姿勢。
藉由旋轉驅動機構20使旋轉軸19旋轉,藉此使自轉基座18旋轉。藉此,基板W係與自轉基座18一起繞著旋轉軸線A1旋轉。旋轉驅動機構20為基板旋轉機構的一例,用以使被自轉基座18保持的基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。
自轉基座18為基板保持構件(基板固持具)的一例,用以將基板W保持成水平姿勢(預定的處理姿勢)。自轉夾具5為旋轉保持單元的一例,用以一邊將基板W保持成水平姿勢(預定的處理姿勢)一邊使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。自轉夾具5亦稱為吸附旋轉單元,係一邊使吸附面18a吸附基板W一邊使基板W旋轉。
複數個處理液噴嘴係包含:聚合物含有液噴嘴9,係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴出連續流動的聚合物含有液;去除液噴嘴10,係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴出連續流動的去除液;以及清洗液噴嘴11,係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴出連續流動的清洗液。
聚合物含有液噴嘴9為聚合物含有液供給構件的一例,用以對被自轉夾具5保持的基板W供給聚合物含有液。去除液噴嘴10為去除液供給構件的一例,用以對被自轉夾具5保持的基板W供給去除液。清洗液噴嘴11為清洗液供給構件的一例,用以對被自轉夾具5保持的基板W供給清洗液。
複數個處理液噴嘴係藉由複數個噴嘴驅動機構(第一噴嘴驅動機構25、第二噴嘴驅動機構26以及第三噴嘴驅動機構27)分別於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。
各個噴嘴驅動機構係能使對應的噴嘴在中央位置與退避位置之間移動。中央位置為噴嘴與基板W的上表面的中央區域對向之位置。基板W的上表面的中央區域係指在基板W的上表面中之包含旋轉中心(中心部CP)以及旋轉中心的周圍的部分之區域。退避位置為噴嘴不與基板W的上表面對向之位置,且為處理罩杯7的外側之位置。
各個噴嘴驅動機構係包含:臂(未圖示),係支撐對應的噴嘴;以及臂驅動機構(未圖示),係使對應的臂於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。各個臂驅動機構係包含電動馬達、汽缸(air cylinder)等致動器(actuator)。
各個處理液噴嘴係可為繞著預定的轉動軸線轉動之轉動式噴嘴,亦可為與對應的臂所延伸的方向直線性地移動之直線動作式噴嘴。各個處理液噴嘴亦可構成為亦能於鉛直方向移動。
從聚合物含有液噴嘴9噴出的聚合物含有液係含有聚合物、光致產酸劑以及溶媒。
聚合物含有液所含有的光致產酸劑係具有藉由光線L的照射生成酸之性質。光致產酸劑係例如為鋶鹽(sulfonium salt)系、錪鹽(iodonium salt)系或者非離子系的光致產酸劑。鋶鹽系的光致產酸劑中,鋶離子為屬於陽離子部之鎓鹽(onium salt)。錪鹽系的光致產酸劑中,錪離子為屬於陽離子部之鎓鹽。作為光致產酸劑的鎓鹽係藉由陽離子部以及陰離子部所構成,陽離子部係吸收被照射至光致產酸劑的光線L,陰離子部係成為酸的產生源。
光致產酸劑係例如含有N-羥-1,8-萘二甲醯亞胺基(N-hydroxy-1,8-naphthalimido)、三氟甲磺酸-1,8-萘二甲醯亞胺基(trifluoromethane sulfonic acid-1,8-naphthalimido)以及三(4-甲苯酚)三氟甲磺酸鋶(Tris(4-methylphenol)Sulfonium trifluoromethanesulfonate)中的任一種。
聚合物含有液所含有的聚合物係較佳為具有提高聚合物含有液的黏度之性質的聚合物。聚合物係例如含有聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚乙二醇(polyethylene glycol)以及聚丙烯酸(polyacrylic acid)系聚合物中的至少一種。聚丙烯酸系聚合物為聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)、聚丙烯酸或者聚丙烯酸銨(polyacrylic acid ammonium)。
聚合物含有液所含有的溶媒係具有使光致產酸劑以及聚合物溶解之性質。溶媒係例如為DIW(deionized water;去離子水)等清洗液、IPA(isopropyl alcohol;異丙醇)等有機溶劑或者這些液體的混合液。
清洗液係例如為DIW(去離子水)等水。然而,清洗液並未限定於DIW。清洗液並未限定於DIW,亦可為DIW、碳酸水、電解離子水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的鹽酸水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的氨水或者還原水。
有機溶劑亦可包含下述種類中的至少一種類:醇(alcohol)類,為乙醇(EtOH)、異丙醇(IPA)等;乙二醇單烷基醚(ethylene glycol monoalkyl ether)類,為乙二醇一甲基醚(ethylene glycol monomethyl ether)、乙二醇單乙醚(ethylene glycol monoethyl ether)等;乙二醇單烷基醚醋酸酯(ethylene glycol monoalkyl ether acetate)類,為乙二醇一甲基醚乙酸酯(ethylene glycol monomethyl ether acetate)、乙二醇單乙醚醋酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)等;丙二醇單烷基醚(propylene glycol monoalkyl ether)類,為丙二醇單甲醚(PGME;propylene glycol monomethyl ether)、丙二醇單乙醚(PGEE;Propylene glycol monoethyl ether)等;乳酸酯(lactic acid ester)類,為乳酸甲酯(methyl lactate)、乳酸乙酯(ethyl lactate)等;芳香烴(aromatic hydrocarbon)類,為甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等;酮(ketone)類,為丙酮(acetone)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、2-庚酮(2-heptanone)、環己酮(cyclohexanone)等。
於聚合物含有液噴嘴9連接有聚合物含有液配管40,聚合物含有液配管40係用以將聚合物含有液導引至聚合物含有液噴嘴9。於聚合物含有液配管40設置有聚合物含有液閥50,聚合物含有液閥50係用以將聚合物含有液配管40打開以及關閉。當打開聚合物含有液閥50時,從聚合物含有液噴嘴9噴出連續流動的聚合物含有液。
所謂於聚合物含有液配管40設置有聚合物含有液閥50係意指聚合物含有液閥50夾設於聚合物含有液配管40。在以下所說明的其他的閥中亦相同。
雖然未圖示,然而聚合物含有液閥50係包含:閥本體(valve body),係於內部設置有閥座;閥體,係用以將閥座打開以及關閉;以及制動器,係使閥體在開放位置與關閉位置之間移動。其他的閥亦具有同樣的構成。
溶媒的至少一部分係從被供給至基板W的上表面的聚合物含有液蒸發,藉此基板W上的聚合物含有液係變化成半固體狀或者固體狀的聚合物膜。所謂半固體狀係指固體成分與液體成分混合之狀態或者具有能在基板W上保持固定的形狀的程度的黏度之狀態。
所謂固體狀係指未含有液體成分且僅藉由固體成分所構成之狀態。將殘存有溶媒的聚合物膜稱為半固體膜,將溶媒完全地消失的聚合物膜稱為固體膜。由於聚合物膜為半固體膜或者固體膜,因此不會在基板W的上表面上擴展而是滯留在形成時的位置。
從去除液噴嘴10噴出的去除液為用以從基板W的上表面去除聚合物膜之液體。詳細而言,去除液係藉由聚合物膜的溶解以及分解的至少任一種從基板W的上表面去除聚合物膜。殘留於基板W的上表面的聚合物膜亦可藉由從去除液的液流所作用的能量被推出至基板W的外部,從而從基板W的上表面被去除。
從去除液噴嘴10噴出的去除液係例如為DIW等清洗液;IPA、EtOH、丙酮等有機溶劑;氫氧化四甲銨(TMAH;tetramethyl ammonium hydroxide)液體;或者這些的混合物。TMAH液體亦可為氫氧化四甲銨的水溶液,亦可為氫氧化四甲銨的甲醇溶液。
作為去除液,亦能使用作為聚合物含有液的溶媒所使用的清洗液而列舉的液體。作為去除液,亦能使用作為聚合物含有液的溶媒所使用的有機溶劑而列舉的液體。亦即,作為去除液,能使用與聚合物含有液的溶媒同樣的液體。
於去除液噴嘴10連接有去除液配管41,去除液配管41係用以將去除液導引至去除液噴嘴10。於去除液配管41設置有去除液閥51,去除液閥51係用以將去除液配管41打開以及關閉。當打開去除液閥51時,從去除液噴嘴10噴出連續流動的去除液。
從清洗液噴嘴11噴出的清洗液係例如為DIW(去離子水)等水。作為從清洗液噴嘴11噴出的清洗液,能使用作為聚合物含有液的溶媒所使用的清洗液而列舉的液體。
於清洗液噴嘴11連接有清洗液配管42,清洗液配管42係用以將清洗液導引至清洗液噴嘴11。於清洗液配管42設置有清洗液閥52,清洗液閥52係用以將清洗液配管42打開以及關閉。當打開清洗液閥52時,從清洗液噴嘴11噴出連續流動的清洗液。
處理罩杯7係包含:複數個(在圖2的例子中為兩個)防護罩(guard)28,係接住從被自轉夾具5保持的基板W飛散至外側方向的處理液;複數個(在圖2的例子中為兩個)罩杯(cup)29,係分別接住被複數個防護罩28導引至下方的處理液;以及圓筒狀的外壁構件30,係圍繞複數個防護罩28以及複數個罩杯29。
各個防護罩28係具有俯視觀看時圍繞自轉夾具5之筒狀的形態。各個防護罩28的上端部係以朝向防護罩28的內側之方式傾斜。各個罩杯29係具有朝向上方開放的環狀溝槽的形態。複數個防護罩28以及複數個罩杯29係配置於同軸上。
複數個防護罩28係藉由防護罩升降驅動機構(未圖示)而個別地升降。防護罩升降驅動機構係例如包含分別用以升降驅動複數個防護罩28之複數個致動器。複數個致動器係包含電動馬達以及汽缸中的至少一者。
光線射出構件12係包含:光源60,係射出光線L;以及殼體(housing)61,係收容光源60。光線射出構件12係例如被腔室4的上壁4a支撐。上壁4a係例如為支撐壁的一例,與被自轉夾具5保持的基板W的上表面對向,用以支撐光源60。殼體61係安裝於腔室4的上壁4a。
從光源60射出的光線L係通過腔室4的上壁4a以及殼體61,並照射至被腔室4內的自轉夾具5保持的基板W的上表面的周緣部。在腔室4的上壁4a以及殼體61中,光線L所通過的部分係由石英等之具有光線穿透性的穿透構件所構成。
從光源60射出的光線L係例如為具有1nm以上至400nm以下的波長之紫外線。從光源60射出的光線L並未限定於紫外線,只要為照射至光致產酸劑從而產生酸之光線即可。光線亦可為例如紅外線或者可視光線。
光源60係例如為雷射光源,用以射出雷射光。雷射光源係例如為準分子燈(excimer lamp),用以射出準分子雷射(excimer laser)。作為準分子雷射,例如能例舉氟化氬(ArF)準分子雷射 (波長為193nm)、氟化氪(KrF)準分子雷射(波長為248nm)、氯化氙 (XeCl)準分子雷射(波長為308nm)、 氟化氙(XeF)準分子雷射(波長為351nm)等。
從光源60射出的光線L並未限定於雷射光。從光源60射出的光線L係較佳為具有指向性的光線。光源60並未限定於準分子燈等雷射光源,例如亦可為氙燈(xenon lamp)、水銀燈、氘燈(deuterium lamp)、LED(light emitting diode;發光二極體)燈等。於光線射出構件12連接有電源等通電單元62,從通電單元62供給電力,藉此從光線射出構件12射出光線L。
反射抑制構件13係例如藉由用以吸收雜散光以及散射光之光線吸收材料所形成。因此,反射抑制構件13亦能稱為光線吸收構件。光線吸收材料係例如為碳性樹脂。反射抑制構件13的整體無須由光線吸收材料所形成,亦可為僅反射抑制構件13的表面由光線吸收材料所形成。
反射抑制構件13係藉由反射抑制構件驅動機構31而於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。反射抑制構件驅動機構31係能使反射抑制構件13在周緣位置(後述的圖3A所示的位置)與退避位置之間移動。周緣位置為反射抑制構件13與基板W的上表面的周緣部對向之位置。退避位置為反射抑制構件13不與基板W的上表面對向之位置,且為處理罩杯7的外側之位置。
反射抑制構件驅動機構31係包含:臂32,係支撐反射抑制構件13;以及臂驅動機構33,係使反射抑制構件13於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。臂驅動機構33係包含電動馬達、汽缸等致動器。
反射抑制構件13係可為繞著預定的轉動軸線轉動之轉動式的反射抑制構件,亦可為與對應的臂所延伸的方向直線性地移動之直線動作式的反射抑制構件。反射抑制構件13亦可構成為亦能於鉛直方向移動。
[反射抑制構件13的構成] 圖3A係沿著圖2所示的IIIA-IIIA線之剖視圖。圖3B係沿著圖3A所示的IIIB區域的放大圖。圖3C係沿著圖3B所示的IIIC-IIIC線之剖視圖。為了容易明瞭,在圖3A以及圖3B中於基板W的上表面的周緣部中之被蝕刻的區域(蝕刻區域EA)附上雙斜線,詳細說明則於後述。在其他的圖式中亦會有以相同的方式圖示之情形。
以下會有下述情形:將從與基板W的上表面正交之方向觀看時比周緣T還內側的基準位置作為基準,將比基準位置還接近中心部CP之側稱為徑方向內側。同樣地,會有將比基準位置還接近周緣T之側稱為徑方向外側之情形。基板W的周緣T之側為與中心部CP相反側。
光線射出構件12係相對於反射抑制構件13從徑方向外側對與反射抑制構件13鄰接的基板W的上表面上的區域(照射預定區域)照射光線L。將在基板W的上表面的周緣部處被來自光線射出構件12的光線L照射之區域稱為照射區域RA。從光線射出構件12射出的光線L係照射至基板W的上表面的周緣部的旋轉方向RD中的預定的範圍。因此,照射區域RA為在基板W的上表面的周緣部處遍及至繞著旋轉軸線A1的旋轉方向RD中的預定的範圍之區域。所謂的預定的範圍之區域係指不是在旋轉方向RD中遍及全周而是在旋轉方向RD中遍及比360°還小的範圍之區域。
一邊使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉一邊從光線射出構件12射出光線L,藉此能將光線L照射至基板W的上表面的周緣部的全周。
反射抑制構件13係包含:第一部分70,係能夠配置於鄰接位置;以及一對第二部分71,係連結於第一部分70,在第一部分70位於鄰接位置時從旋轉方向RD的兩側分別鄰接於照射區域RA。在反射抑制構件13位於周緣位置時,第一部分70係位於鄰接位置。
鄰接位置為從基板W的上表面的中心部CP之側鄰接於照射區域RA之位置。換言之,鄰接位置為鄰接於照射區域RA且比照射區域RA還接近中心部CP之位置。鄰接位置係例如為用以藉由第一部分70遮住從光線射出構件12射出的光線L的一部分之遮蔽位置。如圖3C中的二點鏈線所示,鄰接位置亦可為從光線射出構件12射出的光線L不會被第一部分70遮住而是光線L整體照射至基板W的上表面之位置。
第一部分70係具有:對向面70a,係在第一部分70位於鄰接位置時,在與基板W的上表面平行的狀態下與基板W的上表面對向;以及正交面70b,係連結於對向面70a並與對向面70a正交。
[第一實施形態的基板處理的電性構成] 圖4係用以說明基板處理裝置1的電性構成之方塊圖。控制器3係具備微電腦(microcomputer),並依循預定的控制程式來控制基板處理裝置1所具備的控制對象。
具體而言,控制器3係包含處理器3A(CPU(Central Processing Unit;中央處理單元))以及儲存有控制程式的記憶體3B。控制器3係構成為:處理器3A執行控制程式,藉此執行基板處理用的各種控制。
尤其,控制器3係被編程為控制第一搬運機器人IR、第二搬運機器人CR、旋轉驅動機構20、第一噴嘴驅動機構25、第二噴嘴驅動機構36、第三噴嘴驅動機構27、反射抑制構件驅動機構31、通電單元62、吸引閥23、聚合物含有液閥50、去除液閥51以及清洗液閥52等。
藉由控制器3控制閥,藉此控制是否從對應的噴嘴噴出流體以及從對應的噴嘴噴出的流體的噴出流量。
以下所示的各個工序係藉由控制器3控制基板處理裝置1所具備的各個構件從而被執行。換言之,控制器3係被編程為執行以下所示的各個工序。
此外,雖然圖4係圖示代表性的構件,然而並不是意味著未圖示的構件不被控制器3控制,控制器3係能適當地控制基板處理裝置1所具備的各個構件。圖4亦一併圖示在後述的各個變化例以及第二實施形態中所說明的構件,這些構件亦被控制器3控制。
[基板處理的一例] 圖5係用以說明藉由基板處理裝置1所執行的基板處理的一例之流程圖。圖6A至圖6C係用以說明進行基板處理時的基板W以及基板W的周圍的樣子之示意圖。
例如,如圖5所示,在基板處理裝置1所為的基板處理中依序執行基板搬入工序(步驟S1)、聚合物膜形成工序(步驟S2)、光線照射工序(步驟S3)、聚合物膜去除工序(步驟S4)、清洗工序(步驟S5)、旋乾(spin drying)工序(步驟S6)以及基板搬出工序(步驟S7)。以下,主要參照圖2以及圖5詳細地說明基板處理。適當地參照圖6A至圖6C。
首先,未處理的基板W係被第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR(參照圖1)從承載器C搬入至處理單元2並被傳遞至自轉夾具5(基板搬入工序;步驟S1)。藉此,基板W係被自轉夾具5保持成處理姿勢(基板保持工序)。此時,基板W係以第一主表面W1成為上表面之方式被自轉夾具5保持。基板W係被自轉夾具5持續地保持,直至結束旋乾工序(步驟S6)為止。在基板W被自轉夾具5保持之狀態下,旋轉驅動機構20開始旋轉基板W(基板旋轉工序)。
在第二搬運機器人CR從腔室4退避後,執行聚合物膜形成工序(步驟S2),聚合物膜形成工序(步驟S2)係於基板W的上表面形成聚合物膜100(參照圖6B)。
具體而言,第一噴嘴驅動機構25係使聚合物含有液噴嘴9移動至處理位置。聚合物含有液噴嘴9的處理位置係例如為中央位置。在聚合物含有液噴嘴9位於處理位置的狀態下,打開聚合物含有液閥50。藉此,如圖6A所示,從聚合物含有液噴嘴9朝向基板W的上表面的中央區域供給(噴出)聚合物含有液(聚合物含有液供給工序、聚合物含有液噴出工序)。從聚合物含有液噴嘴9噴出的聚合物含有液係著落至基板W的上表面的中央區域。
在對基板W的上表面供給聚合物含有液時,亦可使基板W以低速度(例如10rpm)旋轉(低速旋轉工序)。或者,在對基板W的上表面供給聚合物含有液時,亦可使基板W停止旋轉。將基板W的旋轉速度設定成低速度或者使基板W停止旋轉,藉此被供給至基板W的聚合物含有液係滯留於基板W的上表面的中央區域。藉此,與使基板W高速旋轉從而使基板W的上表面上的聚合物含有液排出至基板W的外部之情形相比,能減少聚合物含有液的使用量。
在對基板W的上表面供給聚合物含有液預定的期間後,關閉聚合物含有液閥50從而使聚合物含有液噴嘴9停止噴出聚合物含有液。在關閉聚合物含有液閥50後,藉由第一噴嘴驅動機構25使聚合物含有液噴嘴9移動至退避位置。
關閉聚合物含有液閥50後,以基板W的旋轉速度成為預定的自旋分離速度(spin off speed)之方式使基板W的旋轉加速(旋轉加速工序)。自旋分離速度係例如為1500rpm。以自旋分離速度所進行之基板W的旋轉係例如持續30秒。
藉由基板W的旋轉所致使的離心力,滯留於基板W的上表面的中央區域之聚合物含有液係朝向基板W的上表面的周緣部擴展從而擴展至基板W的上表面整體。基板W上的聚合物含有液的一部分係從基板W的周緣部飛散至基板W的外部,從而使基板W上的聚合物含有液的液膜薄膜化(自旋分離工序)。基板W的上表面上的聚合物含有液係無須飛散至基板W的外部,只要藉由基板W的旋轉的離心力的作用擴展至基板W的上表面整體即可。
基板W的旋轉所致使的離心力係不僅作用於基板W上的聚合物含有液,亦作用於接觸至基板W上的聚合物含有液的氣體。因此,藉由離心力的作用形成有該氣體從基板W的上表面的中心部CP之側朝向周緣T之側之氣流。藉由此種氣流,接觸至基板W上的聚合物含有液之氣體狀態的溶媒係從接觸至基板W之氛圍(atmosphere)被排除。因此,如圖6B所示,促進溶媒從基板W上的聚合物含有液蒸發(揮發)從而形成聚合物膜100(聚合物膜形成工序)。如此,聚合物含有液噴嘴9係作為聚合物膜形成構件發揮作用。
由於聚合物膜100的黏度係比聚合物含有液還高,因此即使基板W旋轉亦不會完全地從基板W上被排除而是會滯留於基板W上。在本實施形態中,藉由離心力將滯留於基板W的上表面的中央區域的聚合物含有液塗布擴展至基板W的上表面整體,從而形成聚合物膜100。因此,與持續從聚合物含有液噴嘴9噴出聚合物含有液直至聚合物含有液擴展至基板W的上表面整體之情形相比能減少聚合物含有液的使用量。
此外,基板W亦可在開始供給聚合物含有液時以自旋分離速度高速旋轉。
於基板W的上表面形成聚合物膜100後,執行光線照射工序(步驟S3),光線照射工序(步驟S3)係對基板W的上表面的周緣部照射光線L。具體而言,反射抑制構件驅動機構31係使反射抑制構件13移動至周緣位置。如圖6C所示,在反射抑制構件13位於周緣位置的狀態下從通電單元62對光線射出構件12供給電力,藉此對基板W的上表面的周緣部照射光線L(照射工序)。於照射區域RA上的聚合物膜100中生成酸。藉由所生成的酸來蝕刻基板W的上表面的周緣部(蝕刻工序)。亦即,於聚合物膜100中所生成的酸係作為蝕刻劑發揮作用。
此外,聚合物膜100較佳為半固體膜。只要聚合物膜100為半固體膜,則屬於電解質的酸係容易在聚合物膜100中釋放出質子(proton)。藉此,能促進蝕刻。
照射區域RA為遍及繞著旋轉軸線A1的旋轉方向RD中的預定的範圍之區域。在光線L朝基板W的上表面照射的期間,基板W係被旋轉。因此,能無遺漏地對基板W的上表面的周緣部的全周照射光線L,從而能無遺漏地蝕刻基板W的上表面的周緣部的全周。在基板W的上表面的周緣部處被蝕刻之區域(蝕刻區域EA)係俯視觀看時呈環狀(參照圖3A)。
接著,對基板W的上表面的周緣部照射光線L預定期間後,執行聚合物膜去除工序(步驟S4),聚合物膜去除工序(步驟S4)係對基板W的上表面供給去除液從而從基板W的上表面去除聚合物膜100。
具體而言,通電單元62停止朝光線射出構件12供給電力且反射抑制構件13退避至退避位置。取而代之地,第二噴嘴驅動機構26係使去除液噴嘴10移動至處理位置。去除液噴嘴10的處理位置係例如為中央位置。在去除液噴嘴10位於處理位置的狀態下打開去除液閥51。藉此,從去除液噴嘴10朝向基板W的上表面的中央區域供給(噴出)去除液(去除供給工序、去除液噴出工序)。
從去除液噴嘴10噴出的去除液係著落至基板W的上表面的中央區域。著落至基板W的上表面的去除液係藉由離心力的作用擴展至基板W的上表面整體。基板W上的去除液係從基板W的周緣部飛散至基板W的外部。基板W上的聚合物膜100係與去除液一起被排出至基板W的外部。
在對基板W的上表面供給去除液預定期間後,執行清洗工序(步驟S5),清洗工序(步驟S5)係對基板W的上表面供給清洗液從而清洗基板W的上表面。
具體而言,打開去除液閥51從而停止供給去除液,且第二噴嘴驅動機構26係使去除液噴嘴10退避至退避位置。取而代之地,第三噴嘴驅動機構27係使清洗液噴嘴11移動至處理位置。清洗液噴嘴11的處理位置係例如為中央位置。在清洗液噴嘴11位於處理位置之狀態下打開清洗液閥52。藉此,從清洗液噴嘴11朝向基板W的上表面的中央區域噴出(供給)清洗液(清洗液供給工序、清洗液噴出工序)。
從清洗液噴嘴11噴出的清洗液係著落至基板W的上表面的中央區域。已著落至基板W的上表面的清洗液係藉由離心力的作用擴展至基板W的上表面整體。基板W上的清洗液係從基板W的周緣部飛散至基板W的外部。藉此,洗淨基板W的上表面。
接著,執行旋乾工序(步驟S6),旋乾工序(步驟S6)係使基板W高速旋轉從而使基板W的上表面乾燥。具體而言,關閉清洗液閥52從而停止朝基板W的上表面供給清洗液,且第三噴嘴驅動機構27係使清洗液噴嘴11退避至退避位置。接著,旋轉驅動機構20係加速基板W的旋轉,從而使基板W高速旋轉(例如1500rpm)。藉此,大的離心力作用至附著於基板W的清洗液,從而清洗液係被甩離至基板W的周圍。
在旋乾工序(步驟S6)之後,旋轉驅動機構20係使基板W停止旋轉。之後,第二搬運機器人CR係進入至處理單元2,從自轉夾具5接取處理完畢的基板W並朝處理單元2的外部搬出(基板搬出工序;步驟S7)。該基板W係從第二搬運機器人CR傳遞至第一搬運機器人IR,並被第一搬運機器人IR收納至承載器C。
[基板處理中的基板W的上表面的周緣部的變化] 圖7A至圖7E係用以說明基板處理中的基板W的上表面的周緣部的變化之示意圖。
圖7A係顯示開始基板處理之前的基板W的周緣部的狀態。亦將基板W的周緣部稱為斜面(bevel)部。基板W的上表面的周緣部亦為斜面部的上表面,基板W的下表面的周緣部亦為斜面部的下表面。
如圖7A所示,基板W係例如包含半導體層101以及形成於半導體層101上的處理對象膜102。處理對象膜102係至少從基板W的上表面的周緣部處露出。處理對象膜102亦可在基板W的上表面全域中露出。處理對象膜102係例如由SiN(氮化矽)、TN(氮化鈦)、SiO 2(氧化矽)、W(鎢)等所構成。
與本實施形態不同,亦可取代半導體層101,設置有由半導體層、絕緣體層、金屬層中的至少任一者所構成的層疊構造,亦可設置有半導體層、絕緣體層或者金屬層的單層構造。
圖7B係顯示聚合物膜形成工序(步驟S2)後的基板W的上表面的周緣部的狀態。如圖7B所示,執行聚合物膜形成工序,藉此於基板W的上表面形成聚合物膜100。在此種基板處理中,聚合物膜100係形成於基板W的上表面整體。在聚合物膜形成工序中被供給至基板W的上表面的聚合物含有液係經由基板W的周緣T(前端)移動至基板W的下表面的周緣部。因此,如圖7B所示,聚合物膜100亦形成於基板W的下表面的周緣部。
圖7C係顯示光線照射工序(步驟S3)執行期間的基板W的周緣部的狀態。圖7C係顯示在光線照射工序中反射抑制構件13位於遮蔽位置的狀態。將反射抑制構件13配置於遮蔽位置,藉此與將反射抑制構件13配置於未藉由反射抑制構件13遮住光線L的一部分之位置之情形相比,能縮小照射區域RA。亦即,能調整照射區域RA的大小(照射區域調整工序)。
圖7D係顯示基板處理後的基板W的周緣部的狀態。藉由對基板W的上表面的周緣部照射光線L從而於聚合物膜100中所生成的酸來溶解(蝕刻)處理對象膜102的至少一部分。因此,藉由在照射光線後供給至基板W的上表面的去除液,被蝕刻的處理對象膜102係與聚合物膜100一起排出至基板W的外部。結果,如圖7D所示,從基板W的上表面的周緣部處被光線L照射之區域(蝕刻區域EA)去除處理對象膜102。
[第一實施形態的彙整] 依據本發明的第一實施形態,藉由聚合物含有液噴嘴9於基板W的上表面形成有聚合物膜100。在於基板W的上表面形成有聚合物膜100的狀態下將從光線射出構件12射出的光線L照射至基板W的上表面的周緣部,藉此能於聚合物膜100中生成酸。藉由於聚合物膜100中所生成的酸來蝕刻基板W的上表面的周緣部。如此,蝕刻在基板W的上表面的周緣部處被光線L照射的區域(照射區域RA)。
由於聚合物膜100含有聚合物,因此能降低聚合物膜100的流動性。因此,在聚合物膜100中所生成的酸係容易滯留於所生成的位置。因此,能精密地控制在基板W的上表面的周緣部處被蝕刻的區域(蝕刻區域EA)的寬度,亦即能精密地控制蝕刻寬度EW(參照圖3A)。蝕刻寬度EW係相當於周緣T(前端)與中心部CP之側中的蝕刻區域EA的端部(中心側端部)之間的距離。蝕刻寬度EW係例如為0.5mm以上至5mm以下。
依據第一實施形態,反射抑制構件13係包含:第一部分70,係能夠配置於鄰接位置,該鄰接位置為在從基板W的上表面的中心部CP之側鄰接於照射區域RA之位置。因此,即使在光線L從照射區域RA反射並被照射至第一部分70之情形中,亦抑制光線L從反射抑制構件13反射。因此,能抑制從照射區域RA反射的光線L照射至基板W的上表面中之比反射抑制構件13還接近上表面的中心部CP之位置。因此,能藉由反射抑制構件13更精密地控制蝕刻寬度EW。
依據第一實施形態,在基板W的上表面的周緣部處從光線射出構件12朝向旋轉方向RD中的預定的範圍射出光線L。一邊使基板W旋轉一邊對基板W的上表面的周緣部進行光線L的照射,藉此能全周地蝕刻基板W的上表面的周緣部。因此,由於對基板W的上表面的周緣部上的預定的範圍照射光線L,因此與同時將光線L照射至基板W的上表面的周緣部的全域之情形相比能降低照射不均。因此,能在基板W的全周精密地控制蝕刻寬度EA。
在第一實施形態中,藉由光線L的照射進行蝕刻。與第一實施形態不同,在使用了連續流動的蝕刻液之蝕刻中,蝕刻液係在著落至基板W的上表面後迅速地於基板W的上表面擴展。此外,與第一實施形態不同,在藉由加熱所為的蝕刻中,難以僅加熱基板W的上表面的周緣部的一部分的區域。
另一方面,在第一實施形態中,使用反射抑制構件13,藉此能抑制從基板W的上表面的周緣部反射的光線L照射至反射抑制構件13中之比第一部分70還接近中心部CP之位置。因此,與連續流動的蝕刻液所為的蝕刻以及加熱所為的蝕刻相比,能精密地抑制蝕刻寬度EW。此外,只要使用用以射出具有指向性的雷射光之構成的光線射出構件作為光線射出構件12,即能精密地控制蝕刻寬度EW。
在此,進行基板處理,藉此在基板W的上表面的周緣部露出半導體層101。因此,在基板處理裝置1所為的基板處理後所執行的乾蝕刻時,會有在基板W的上表面的周緣部中露出半導體層101之露出區域EX(參照圖7D)受到損傷的疑慮。會有因為損傷而於露出區域EX產生凹凸從而導致微粒等進入至構成凹凸之凹部的內部的疑慮。
依據第一實施形態,由於能藉由光線L的照射精密地控制蝕刻寬度EW,因此能縮小露出區域EX的寬度。因此,能縮小因為乾蝕刻而受到損傷的區域。從而,能抑制微粒的產生。此外,露出區域EX的寬度係相當於基板W的周緣T與露出區域EX的徑方向內側端之間的距離。
依據第一實施形態,在第一部分70位於鄰接位置時,一對第二部分71係從旋轉方向RD的兩側分別鄰接於照射區域RA。因此,即使在光線L從照射區域RA反射並被照射至第二部分71之情形中,亦抑制光線L從反射抑制構件13反射。因此,能抑制從照射區域RA反射的光線L照射至在旋轉方向RD處夾著反射抑制構件13照射至照射區域RA的相反側。因此,能藉由反射抑制構件13更精密地控制蝕刻寬度EW。
依據第一實施形態,反射抑制構件13的第一部分70的鄰接位置為第一部分70遮住從光線射出構件12射出的光線L的一部分之遮蔽位置。因此,控制第一部分70的位置,藉此能控制照射區域RA的大小。藉此,能控制蝕刻寬度EW。
依據第一實施形態,反射抑制構件13的第一部分70係具有:對向面70a,係在第一部分70位於鄰接位置時,在與基板W的上表面平行的狀態下與基板W的上表面對向;以及正交面70b,係連結於對向面70a並與對向面70a正交。因此,能抑制從光線射出構件12射出的光線L被照射至比正交面70b還接近基板W的上表面的中心部CP之位置。因此,能沿著正交面70b來區劃照射區域RA。因此,能精密地控制蝕刻寬度EW。
依據第一實施形態,光源60係被與基板W的上表面相對之上壁4a支撐。因此,無須變更從光源60射出的光線L的行進方向,即能將光線L照射至基板W的上表面的周緣部。因此,能省略用以變更光線L的行進方向之構件。
[第一變化例的基板處理] 圖8A至圖8C係用以說明第一變化例的基板處理之示意圖。
圖8A至圖8C所示的第一變化例的基板處理與圖5所示的基板處理的差異點在於:在第一變化例的基板處理中,不是於基板W的上表面中之比周緣區域PA還中心部CP之側的內側區域IA形成聚合物膜100,而是於周緣區域PA形成聚合物膜100。基板W的上表面中的周緣區域PA為包含基板W的上表面的周緣部及其周邊之環狀的區域。內側區域IA為中央區域CA與周緣區域PA之間的環狀的區域。
以下,詳細地說明第一變化例的基板處理。如圖8A所示,在第一變化例的基板處理中,第一噴嘴驅動機構25係使聚合物含有液噴嘴9移動至與基板W的上表面的周緣區域PA對向之周緣位置。在聚合物含有液噴嘴9位於周緣位置之狀態下打開聚合物含有液閥50。藉此,如圖8A所示,從聚合物含有液噴嘴9朝向基板W的上表面的周緣區域PA供給(噴出)聚合物含有液(聚合物含有液供給工序、聚合物含有液噴出工序)。被供給至基板W的上表面的周緣區域PA之聚合物含有液係朝向基板W的周緣T之側移動。
關閉聚合物含有液閥50後,以基板W的旋轉速度成為預定的自旋分離速度之方式使基板W的旋轉加速(旋轉加速工序)。自旋分離速度係例如為1500rpm。以自旋分離速度所進行之基板W的旋轉係例如持續30秒。基板W上的聚合物含有液的一部分係從基板W的周緣部飛散至基板W的外側,從而使基板W上的聚合物含有液的液膜薄膜化(自旋分離工序)。基板W的上表面上的聚合物含有液係無須飛散至基板W的外側,只要藉由基板W的旋轉的離心力的作用擴展至基板W的上表面的周緣部整體即可。
藉由基板W的旋轉所致使的離心力的作用,形成有與基板W上的聚合物含有液接觸的氣體從基板W的上表面的中心部CP之側朝向外側之氣流。藉由此種氣流,接觸至基板W上的聚合物含有液之氣體狀態的溶媒係從接觸至基板W之氛圍被排除。因此,如圖8B所示,促進溶媒從基板W上的聚合物含有液蒸發(揮發),從而形成有聚合物膜100(聚合物膜形成工序)。聚合物膜100係俯視觀看時呈圓環狀。
之後,與圖5所示的基板處理同樣地,如圖8C所示執行光線照射工序(步驟S3),光線照射工序(步驟S3)係對基板W的上表面的周緣部照射光線L。聚合物膜100係較佳為比照射區域RA還到達至基板W的中心部CP之側。換言之,較佳為聚合物膜100的徑方向內側端係位於比照射區域RA的徑方向內側端還中心部CP之側。
在光線照射工序(步驟S3)之後,執行聚合物膜去除工序(步驟S4)至基板搬出工序(步驟S7)。
藉由執行第一變化例的基板處理,能減少聚合物膜100的消耗量,並能精密地控制基板W的上表面的周緣部的蝕刻寬度EW。
[第二變化例的基板處理] 圖9係用以說明第二變化例的基板處理之流程圖。圖10A至圖10E係用以說明第二變化例的基板處理中的基板W的上表面的周緣部的變化之示意圖。
圖9至圖10E所示的第二變化例的基板處理與圖5所示的基板處理的差異點在於:在第二變化例的基板處理中複數次地執行聚合物膜形成工序(步驟S2)至清洗工序(步驟S5)。將複數次地執行聚合物膜形成工序(步驟S2)至清洗工序(步驟S5)之動作稱為循環蝕刻。在循環蝕刻中複數次地交互執行聚合物膜形成工序以及光線照射工序。
以下,說明執行三次循環蝕刻的例子。將最初的光線照射工序稱為第一光線照射工序,將在第一光線照射工序之後被執行的光線照射工序稱為第二光線照射工序。並且,將最後的光線照射工序稱為第三光線照射工序。
圖10A係顯示執行第一光線照射工序(步驟S3)時的基板W的上表面的周緣部的狀態。將第一光線照射工序中的反射抑制構件13的位置稱為第一鄰接位置。第一鄰接位置係可為遮蔽位置,亦可為不會遮住從光線射出構件12射出的光線L之位置。從光線射出構件12射出的光線L係被照射至基板W的上表面的周緣部。將在第一光線照射工序中被光線L照射之基板W上的區域稱為第一照射區域RA1。
在第一光線照射工序(步驟S3)之後執行聚合物膜去除工序(步驟S4),藉此如圖10B所示去除處理對象膜102中之在第一光線照射工序中被蝕刻的部分。因此,以處理對象膜102朝向基板W的周緣T(前端)變薄之方式於處理對象膜102形成段差104。
在執行清洗工序(步驟S5)以及聚合物膜形成工序(步驟S2)後再執行第二光線照射工序(步驟S3)。
圖10C係顯示執行第二光線照射工序(步驟S3)時的基板W的上表面的周緣部的狀態。將第二光線照射工序中的反射抑制構件13的位置稱為第二鄰接位置。
第二鄰接位置為遮蔽位置。第二鄰接位置為比第一鄰接位置還徑方向外側的位置。換言之,第二鄰接位置為比第一鄰接位置還接近周緣T之位置。從光線射出構件12射出的光線L的一部分係被反射抑制構件13遮住。將在第二光線照射工序中被光線L照射之基板W上的區域稱為第二照射區域RA2。
第一照射區域RA1的徑方向內側端係比第二照射區域RA2的徑方向內側端還位於基板W的上表面的中心部CP之側(徑方向內側)。換言之,第一照射區域RA1係比第二照射區域RA2還到達至徑方向內側。
如此,在第二變化例的基板處理中執行照射區域調整工序,照射區域調整工序係使反射抑制構件13移動並調整照射區域RA的大小。具體而言,以第一照射區域RA1到達至比第二照射區域RA2還徑方向內側之方式使反射抑制構件13移動。更具體而言,在第一光線照射工序之後,位於第一鄰接位置的反射抑制構件13係移動至退避位置,且在第二光線照射工序中移動至第二鄰接位置。
在第二光線照射工序(步驟S3)之後執行聚合物膜去除工序(步驟S4),藉此如圖10D所示,去除處理對象膜102中之在第二光線照射工序中被蝕刻的部分。由於第一照射區域RA1係到達至比第二照射區域RA2還徑方向內側,因此在基板W的上表面的周緣部中之藉由第一光線照射工序被蝕刻的區域的一部分不會作為區域。因此,以處理對象膜102朝向基板W的周緣T(前端)變薄之方式於處理對象膜102形成有另外一個段差104。
再者,之後,執行聚合物膜形成工序(步驟S2)、第三光線照射工序(步驟S3)以及聚合物膜去除工序(步驟S4),藉此從基板W的周緣T(前端)去除預定的距離之間的處理對象膜102。藉此,再形成另一個段差104且露出半導體層101,從而形成露出區域EX。複數個段差104係位於處理對象膜102的外周端。
如此,執行第二變化例的基板處理,藉此以處理對象膜102朝向基板W的周緣T變薄之方式於處理對象膜102的外周端形成有複數個段差104。結果,能抑制基板處理後非預期的處理對象膜102的剝離。
如圖10A至圖10E所示,雖然說明執行三次循環蝕刻的例子,然而循環蝕刻亦可執行四次以上,亦可執行兩次。在所有的情形中,以處理對象膜102朝向基板W的周緣T變薄且露出半導體層101之方式於處理對象膜102形成有複數個段差104。因此,能抑制非預期的處理對象膜102的剝離。
[處理單元2的變化例] 接著,參照圖11至圖14說明第一變化例至第三變化例的處理單元2。
圖11係用以說明第一變化例的處理單元2所具備的反射抑制構件13之示意圖。
第一變化例的反射抑制構件13係構成為能夠調整第一部分70的寬度L1。第一部分70係包含本體部72以及調整部73,調整部73係被固定於在一對第二部分71之間接觸至本體部72之位置。因此,即使在未設置有反射抑制構件驅動機構31(參照圖2)之情形中或者反射抑制構件驅動機構31所為之朝沿著基板W的上表面之方向(水平方向)之移動的精度不充分之情形中,亦能精度佳地調整照射區域RA的大小。
圖12係用以說明第二變化例的處理單元2所具備的反射抑制構件13之示意圖。第二變化例的反射抑制構件13未設置有一對第二部分71,反射抑制構件13係包含俯視觀看時四角形狀的第一部分70。只要反射抑制構件13具有能夠配置於鄰接位置的第一部分70,即能抑制從照射區域RA反射的光線L照射至比反射抑制構件13還接近基板W的上表面的中心部CR之位置。亦即,不一定需要第二部分71。與圖3A以及圖12不同,亦可僅設置有一方的第二部分71,且採用從單一個第二部分71的旋轉方向RD的一方鄰接於照射區域RA之構成。
圖13係用以說明第三變化例的處理單元2所具備的反射抑制構件13之示意圖。圖14係沿著圖13所示的XIV-XIV線之剖視圖。與第二變化例的反射抑制構件13同樣地,第三變化例的反射抑制構件13未設置有一對第二部分71。此外,第三變化例的反射抑制構件13係包含俯視觀看時為圓形狀的第一部分70。詳細而言,反射抑制構件13係具有中心軸線A2,在第一部分70位於鄰接位置時中心軸線A2係位於旋轉軸線A1上。
因此,只要將第一部分70配置於鄰接位置,則第一部分70即能在旋轉方向RD的全域中常態地抑制光線L照射至比第一部分70還接近基板W的上表面的中心部CP之位置。因此,能在基板W的上表面的全周確實性高地抑制從照射區域RA反射的光線L照射至比照射區域RA還接近基板W的上表面的中心部CP之位置。
與第三變化例不同,第一部分70亦可為俯視觀看時具有圓環狀。此外,第一部分70亦可為俯視觀看時呈圓環狀或者圓形狀,且亦可設置有第二部分71,第二部分71係從旋轉方向RD的至少一方鄰接於照射區域RA。例如,反射抑制構件13亦可構成為將照射區域RA除外能與基板W的上表面整體對向。
[第二實施形態的基板處理裝置1A的構成] 圖15係用以說明第二實施形態的基板處理裝置1A所具備的處理單元2的構成之示意圖。在圖15中,針對與上述圖1至圖14所示的構成相等的構成附上與圖1等相同的元件符號並省略說明。針對後述的圖16A以及圖16亦相同。
第二實施形態的基板處理裝置1A與第一實施形態的基板處理裝置1的主要差異點在於:處理單元2係進一步包含方向變更構件14,方向變更構件14係以接近與基板W的第一主表面正交的方向(例如鉛直方向)之方式變更光線L的行進方向。
第二實施形態的處理單元2所具備的光線射出構件12係被支撐於腔室4的側壁4b。殼體61係從腔室4的外側安裝於側壁4b。因此,從光線射出構件12射出的光線L係於與鉛直方向交叉的方向行進。從光源60射出的光線係通過腔室4的側壁4b以及殼體61,藉由方向變更構件14變更行進方向並被照射至被腔室4內的自轉夾具5保持之基板W的上表面的周緣部。在腔室4的側壁4b以及殼體61中供光線L通過之部分係由石英等之具有光線穿透性的穿透構件所構成。
方向變更構件14係例如包含用以使光線L反射之反射鏡。與方向變更構件14相關連地,處理單元2係包含:旋轉支撐軸80,係能夠旋轉地支撐方向變更構件14;以及旋轉支撐軸驅動機構81,係經由旋轉支撐軸80使方向變更構件14旋轉。旋轉支撐軸驅動機構81係包含電動馬達、汽缸等致動器。旋轉支撐軸80係在能夠旋轉的狀態下被固定於腔室4。旋轉支撐軸80亦可固定於側壁4b,亦可固定於上壁4a。
只要使用第二實施形態的基板處理裝置1A,即能執行與第一實施形態的基板處理相同的基板處理(例如圖5所示的基板處理以及圖9所示的基板處理)。當然亦能夠執行圖8A至圖8C所示的基板處理。
圖16A以及圖16B係用以說明藉由第二實施形態的基板處理裝置1A進行基板處理時的基板W的周緣部及其周圍的樣子之示意圖。
如圖16A所示,在第二實施形態的基板處理裝置1A所為的基板處理的光線照射工序(步驟S2)中,藉由方向變更構件14變更從光線射出構件12射出的光線L的行進方向。藉由方向變更構件14變更了行進方向的光線L係被照射至基板W的上表面的周緣部(照射工序)。如圖16B所示,從基板W的上表面中之被光線L照射之區域(蝕刻區域EA)去除處理對象膜102。
依據第二實施形態,即使從光線射出構件12射出的光線L的行進方向為沿著基板W的上表面之方向(例如水平方向),亦能將光線L的行進方向接近至與基板W的上表面正交之方向(例如鉛直方向)。因此,謀求提升光線射出構件12的配置的自由度。此外,藉由使旋轉支撐軸80旋轉,能調整基板W上的照射區域RA的位置。
[第二實施形態的變化例的處理單元2的構成] 接著,參照圖17A至圖22說明第二實施形態的第一變化例至第四變化例的處理單元2。
圖17A以及圖17B係用以說明第二實施形態的第一變化例的處理單元2的構成之示意圖。
如圖17A所示,第二實施形態的第一變化例的反射抑制構件13的第一部分70係具有:對向面70a;以及傾斜面70c,係於第一部分70的內部以與對向面70a呈銳角之方式連結於對向面70a,並相對於對向面70a呈傾斜。
依據第二實施形態的第一變化例,能抑制從光線射出構件12射出的光線L被照射至比傾斜面70c還接近中心部CP之位置。再者,如圖17A所示,以沿著傾斜面70c之方式從光線射出構件12射出光線L,藉此能在基板W的上表面上傾斜地蝕刻處理對象膜102。藉此,如圖17B所示,能將基板W的上表面的周緣部的處理對象膜102的徑方向外側端作成前端尖細的剖面形狀。結果,能在基板處理後抑制處理對象膜102的剝離。
圖18係用以說明第二實施形態的第二變化例的處理單元2的構成之示意圖。如圖18所示,第二實施形態的第二變化例的方向變更構件14亦可被臂32支撐。因此,方向變更構件14亦可與反射抑制構件13一起相對於基板W移動。
圖19係用以說明第二實施形態的第三變化例的處理單元2的構成之示意圖。如圖19所示,第二實施形態的第三變化例的處理單元2係包含下側光線射出構件15、下側反射抑制構件16以及下側方向變更構件17。
下側光線射出構件15係射出光線L從而將光線L照射至基板W的下表面的周緣部。下側方向變更構件17係變更從下側光線射出構件15射出的光線L的行進方向,並以接近與基板W的第一主表面正交的方向(例如鉛直方向)之方式變更光線L的行進方向。下側反射抑制構件16係與基板W的下表面對向,抑制光線L從下側反射抑制構件16反射。
下側光線射出構件15係例如包含:下側光源64,係射出光線L;以及下側殼體65,係收容下側光源64。下側光線射出構件15係例如被腔室4的側壁4b支撐。下側光線射出構件15係配置於腔室4的外側。下側殼體65係從腔室4的外側安裝於側壁4b。
作為下側光源64,能採用與光源60同樣的構成的光源。因此,省略下側光源64的詳細說明。從下側光源64射出的光線L係通過腔室4的側壁4b以及下側殼體65,最終被照射至被腔室4內的自轉夾具5保持之基板W的上表面的周緣部。在腔室4的側壁4b以及下側殼體65中被光線L通過之部分係由石英等之具有光線穿透性的穿透構件所構成。
於下側光線射出構件15連接有電源等之下側通電單元66,從下側通電單元66供給電力,藉此從下側光線射出構件15射出光線L。
下側方向變更構件17係例如包含用以使光線L反射之反射鏡。與下側方向變更構件17相關連地,處理單元2係包含:下側旋轉支撐軸82,係能夠旋轉地支撐下側方向變更構件17;以及下側旋轉支撐軸驅動機構83,係經由下側旋轉支撐軸82使下側方向變更構件17旋轉。下側旋轉支撐軸驅動機構83係包含電動馬達、汽缸等致動器。
下側反射抑制構件16係能採用與反射抑制構件13同樣的構成的反射抑制構件。因此,省略下側反射抑制構件16的詳細說明。下側反射抑制構件16亦可配置於腔室4內,且例如被固定於與基板W的下表面對向之位置。
依據第二實施形態的第三變化例,光線L被照射至基板W的上表面的周緣部以及基板W的下表面的周緣部雙方。例如,在處理對象膜102遍及至基板W的下表面的周緣部之情形中,需要對基板W的雙面(上表面以及下表面)的周緣部照射光線L。在此種情形中採用第二實施形態的第三變化例的構成,藉此能刪減為了光線L的照射所需的構件的數量。
圖20係用以說明第二實施形態的第四變化例的處理單元2的構成之示意圖。圖21係沿著圖20所示的XXI-XXI線之剖視圖。圖22係第二實施形態的第四變化例的處理單元2所具備的方向變更構件14之立體圖。
第四變化例的處理單元2所具備的方向變更構件14係包含:支撐部91,係具有能夠收容基板W的周緣部之凹部90;以及反射部92,係設置於凹部90的緣部,用以使光線L反射。
反射部92係在基板W的周緣部被收容至凹部90的狀態下與基板W的上表面以及下表面雙方對向。反射部92係使從光線射出構件12射出的光線L反射,從而從光線射出構件12射出的光線L係被照射至基板W的上表面以及下表面雙方。適當地設置方向變更構件14的反射部92與光源60(光線射出構件12)之間的相對性的配置,藉此方向變更構件14的反射部92係構成為將來自光源60的光線L朝向基板W的上表面以及下表面反射。具體而言,如圖22所示,亦可以下述方式來設計光源60與方向變更構件14之間的相對配置:光線L係從與旋轉軸線A1以及方向變更構件14相對向之徑方向交叉的水平方向射入至用以構成反射部92之反射面。 此外,方向變更構件14亦可為由石英等光穿透構件所構成的稜鏡。在此種情形中,來自安裝於腔室4的內側的4b的光源60之光線亦可射入至方向變更構件14的射入面(與光源60對向之端面),在反射部92被內面反射或者折射並射入至基板W的上表面以及下表面。
方向變更構件14係藉由方向變更構件驅動機構93於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。方向變更構件驅動機構93係能使方向變更構件14在收容位置(圖22所示的位置)與退避位置之間移動。收容位置為基板W的周緣部被收容於支撐部91的凹部90之位置。退避位置為基板W的周緣部從凹部90脫離之位置。在方向變更構件14位於收容位置時,方向變更構件14係位於一對第二部分71之間(參照圖21)。
方向變更構件驅動機構93係包含:臂94,係支撐方向變更構件14;以及臂驅動機構95,係使方向變更構件14於沿著基板W的上表面之方向(水平方向)移動。臂驅動機構95係包含電動馬達、汽缸等致動器。
方向變更構件14係可為繞著預定的轉動軸線轉動之轉動式的方向變更構件,亦可為與對應的臂所延伸的方向直線性地移動之直線動作式的方向變更構件。方向變更構件14亦可構成為亦能於鉛直方向移動。
依據第二實施形態的第四變化例,光線L係照射至基板W的上表面的周緣部以及基板W的下表面的周緣部雙方。因此,能從基板W的上表面的周緣部以及基板W的下表面的周緣部雙方去除處理對象膜102。再者,能使用單一個光源60以及單一個方向變更構件14將光線L照射至基板W的雙面的周緣部。因此,在需要將光線L照射至基板W的雙面的周緣部之情形中,藉由採用第二實施形態的第四變化例的構成,能刪減為了光線L的照射所需的構件的數量。
[其他的實施形態] 本發明並未限定於以上所說明的實施形態,能進一步地以其他的形態來實施。
(1)在上述各個實施形態中,構成為從複數個處理液噴嘴噴出複數個處理液。然而,處理液的噴出態樣並未限定於上述各個實施形態。例如,與上述實施形態不同,亦可構成為從腔室4內的位置被固定的固定噴嘴噴出處理液,亦可構成為從單一個噴嘴噴出所有的處理液。
(2)在上述各個實施形態中,對基板W的上表面供給連續流動的聚合物含有液,並藉由離心力將聚合物含有液擴展,藉此形成聚合物膜100。聚合物含有液的供給方法並未限定於圖6A以及圖6B所示的方法。例如,亦可不變更基板W的旋轉速度地對基板W的上表面供給連續流動的聚合物含有液。此外,亦可一邊對基板W的上表面供給聚合物含有液,一邊使聚合物含有液噴嘴9於沿著基板W的上表面之方向移動。
再者,與上述實施形態不同,亦可將聚合物含有液塗布至基板W的上表面,藉此將聚合物膜100形成於基板W的上表面。詳細而言,亦可一邊使於表面附著有聚合物含有液之棒狀的塗布構件接觸至基板W的上表面一邊沿著基板W的上表面移動,藉此形成聚合物膜100。
(3)在上述各個實施形態中,從光線射出構件12射出的光線L係被照射至基板W的上表面的周緣部中的旋轉方向RD中的預定的範圍。然而,從光線照射構件12射出的光線L亦可一次性地被照射至基板W的上表面整體。在此種情形中,為了精密地控制蝕刻寬度EW,較佳為使用包含圖13以及圖14所示的圓形狀的第一部分70之反射抑制構件13。
(4)在上述各個實施形態中,說明了於基板W的上表面形成聚合物膜100並對基板W的上表面的周緣部照射光線L之構成。然而,亦可於基板W的下表面形成有聚合物膜100並對基板W的下表面的周緣部照射光線L。在此種情形中,基板W的下表面相當於第一主表面W1,基板W的上表面相當於第二主表面W2。
(5)在上述各個實施形態中,在聚合物膜去除工序(步驟S4)之後執行清洗工序(步驟S5)。然而,在使用清洗液作為去除液之情形中,變成在清洗工序中亦將相同種類的液體供給至基板W的上表面。因此,亦能夠省略清洗工序。
(6)亦可設置有:擋門(未圖示),係阻隔從光源60射出的光線L;以及擋門開閉機構(未圖示),係將擋門打開以及關閉。擋門係在關閉位置(阻隔位置)與開放位置(照射位置)之間移動,關閉位置(阻隔位置)為阻隔從光源60射出的光線L之位置,開放位置(照射位置)為從光源60射出光線L之位置。針對下側光源64亦相同。
(7)如圖2中的二點鏈線所示,光線射出構件12亦可配置於腔室4內。此外,亦可構成為光源60係配置於腔室4的外部,且用以使從光源60射出的光線L通過之光纖(未圖示)的前端係配置於腔室4的內部。雖然未圖示,然而在第二實施形態中亦能將光源60配置於腔室4的內部,且亦能使用光纖。針對下側光線射出構件15亦相同。
(8)光線射出構件12相對於腔室4的上壁4a或者側壁4b之位置係無須被固定,亦可構成為光線射出構件12能夠相對於腔室4移動。針對下側光線射出構件15亦相同。
(9)亦可於光線射出構件12與基板W的第一主表面的周緣部之間設置有聚光透鏡(未圖示),該聚光透鏡係用以將從光線射出構件12射出的光線L匯聚於一方向。能藉由聚光透鏡縮小照射區域RA。此外,能使用偏光板(未圖示)縮窄從光線射出構件12射出的光線L通過偏光板之寬度,藉此能調整照射區域RA的大小。
(10)在上述各個實施形態中,控制器3係控制基板處理裝置1的整體。然而,用以控制基板處理裝置1的各個構件之控制器亦可分散於複數個部位。此外,控制器3係無須直接控制各個構件,從控制器3輸出的訊號亦可被用以控制基板處理裝置1的各個構件之副控制器(slave controller)接收。
(11)與上述各個實施形態不同,基板W並不一定需要被自轉夾具5以水平姿勢被保持,亦可以鉛直姿勢被保持,或者亦可以基板W的主表面相對於水平方向傾斜之姿勢被保持。
(12)此外,在上述實施形態中,基板處理裝置1、1A係具備搬運機器人(第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR)、控制器3以及複數個處理單元2。然而,基板處理裝置1、1A係可不包含搬運機器人,而是藉由單一個處理單元2以及控制器3所構成。或者,基板處理裝置1、1A亦可僅藉由單一個處理單元2所構成。換言之,處理單元2亦可為基板處理裝置的一例。
(13)此外,在上述實施形態中,雖然使用「沿著」、「水平」、「鉛直」、「圓筒」這種表現,然而不需要嚴格地為「沿著」、「水平」、「鉛直」、「圓筒」。亦即,這些各種表現係容許製造精度、設置精度等之偏移。
(14)此外,雖然會有以區塊示意性地顯示各個構成之情形,然而各個區塊的形狀、大小以及位置關係並非是用來表示各個構成的形狀、大小以及位置關係。
雖然已經詳細地說明本發明的實施形態,然而這些實施形態僅為用以明瞭本發明的技術內容之具體例,本發明不應被解釋成限定在這些具體例,本發明僅被隨附的申請專利範圍所限定。
1,1A:基板處理裝置 2:處理單元 3:控制器 3A:處理器 3B:記憶體 4:腔室 4a:上壁 4b:側壁 4c:底壁 5:自轉夾具 7:處理罩杯 9:聚合物含有液噴嘴 10:去除液噴嘴 11:清洗液噴嘴 12:光線射出構件 13:反射抑制構件 14:方向變更構件 15:下側光線射出構件 16:下側反射抑制構件 17:下側方向變更構件 18:自轉基座 18a:吸附面 19:旋轉軸 20:旋轉驅動機構 21:吸引路徑 21a:吸引口 22:吸引配管 23:吸引閥 24:吸引裝置 25:第一噴嘴驅動機構 26:第二噴嘴驅動機構 27:第三噴嘴驅動機構 28:防護罩 29:罩杯 30:外壁構件 31:反射抑制構件驅動機構 32:臂 33:臂驅動機構 40:聚合物含有液配管 41:去除液配管 42:清洗液配管 50:聚合物含有液閥 51:去除液閥 52:清洗液閥 60:光源 61:殼體 62:通電單元 64:下側光源 65:下側殼體 66:下側通電單元 70:第一部分 70a:對向面 70b:正交面 70c:傾斜面 71:第二部分 72:本體部 73:調整部 80:旋轉支撐軸 81:旋轉支撐軸驅動機構 82:下側旋轉支撐軸 83:下側旋轉支撐軸驅動機構 90:凹部 91:支撐部 92:反射部 93:方向變更構件驅動機構 94:臂 95:臂驅動機構 100:聚合物膜 101:半導體層 102:處理對象膜 104:段差 A1:旋轉軸線 A2:中心軸線 C:承載器 CA:中央區域 CP:中心部 CR:第二搬運機器人 EA:蝕刻區域 EW:蝕刻寬度 EX:露出區域 IA:內側區域 IR:第一搬運機器人 L:光線 LP:裝載埠 PA:周緣區域 RA:照射區域 RA1:第一照射區域 RA2:第二照射區域 RD:旋轉方向 T:周緣 TR:搬運路徑 TW:處理塔 W:基板 W1:第一主表面 W2:第二主表面
[圖1]係用以說明本發明的第一實施形態的基板處理裝置的構成例之俯視圖。 [圖2]係用以說明上述基板處理裝置所具備的處理單元的構成之示意圖。 [圖3A]係沿著圖2所示的IIIA-IIIA線之剖視圖。 [圖3B]係沿著圖3A所示的IIIB區域的放大圖。 [圖3C]係沿著圖3B所示的IIIC-IIIC線之剖視圖。 [圖4]係用以說明上述基板處理裝置的電性構成之方塊圖。 [圖5]係用以說明藉由上述基板處理裝置所執行的基板處理的一例之流程圖。 [圖6A]係用以說明進行上述基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖6B]係用以說明進行上述基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖6C]係用以說明進行上述基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖7A]係用以說明上述基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖7B]係用以說明上述基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖7C]係用以說明上述基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖7D]係用以說明上述基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖8A]係用以說明進行第一變化例的基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖8B]係用以說明進行第一變化例的基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖8C]係用以說明進行第一變化例的基板處理時的基板以及基板的周圍的樣子之示意圖。 [圖9]係用以說明第二變化例的基板處理之流程圖。 [圖10A]係用以說明上述第二變化例的基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖10B]係用以說明上述第二變化例的基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖10C]係用以說明上述第二變化例的基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖10D]係用以說明上述第二變化例的基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖10E]係用以說明上述第二變化例的基板處理中的基板的周緣部的變化之示意圖。 [圖11]係用以說明第一變化例的處理單元所具備的反射抑制構件之示意圖。 [圖12]係用以說明第二變化例的處理單元所具備的反射抑制構件之示意圖。 [圖13]係用以說明第三變化例的處理單元所具備的反射抑制構件之示意圖。 [圖14]係沿著圖13所示的XIV-XIV線之剖視圖。 [圖15]係用以說明第二實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成之示意圖。 [圖16A]係用以說明藉由上述第二實施形態的基板處理裝置進行基板處理時的基板的周緣部及其周圍的樣子之示意圖。 [圖16B]係用以說明藉由上述第二實施形態的基板處理裝置進行基板處理時的基板的周緣部及其周圍的樣子之示意圖。 [圖17A]係用以說明第二實施形態的第一變化例的處理單元的構成之示意圖。 [圖17B]係用以說明第二實施形態的第一變化例的處理單元的構成之示意圖。 [圖18]係用以說明第二實施形態的第二變化例的處理單元的構成之示意圖。 [圖19]係用以說明第二實施形態的第三變化例的處理單元的構成之示意圖。 [圖20]係用以說明第二實施形態的第四變化例的處理單元的構成之示意圖。 [圖21]係沿著圖20所示的XXI-XXI線之剖視圖。 [圖22]係第二實施形態的第四變化例的處理單元所具備的方向變更構件之立體圖。
1:基板處理裝置
2:處理單元
4:腔室
4a:上壁
4b:側壁
4c:底壁
5:自轉夾具
7:處理罩杯
9:聚合物含有液噴嘴
10:去除液噴嘴
11:清洗液噴嘴
12:光線射出構件
13:反射抑制構件
18:自轉基座
18a:吸附面
19:旋轉軸
20:旋轉驅動機構
21:吸引路徑
21a:吸引口
22:吸引配管
23:吸引閥
24:吸引裝置
25:第一噴嘴驅動機構
26:第二噴嘴驅動機構
27:第三噴嘴驅動機構
28:防護罩
29:罩杯
30:外壁構件
31:反射抑制構件驅動機構
32:臂
33:臂驅動機構
40:聚合物含有液配管
41:去除液配管
42:清洗液配管
50:聚合物含有液閥
51:去除液閥
52:清洗液閥
60:光源
61:殼體
62:通電單元
70:第一部分
71:第二部分
A1:旋轉軸線
CP:中心部
L:光線
T:周緣
W:基板
W1:第一主表面
W2:第二主表面

Claims (15)

  1. 一種基板處理裝置,係用以處理基板,前述基板係具有第一主表面以及與前述第一主表面相反側的第二主表面; 前述基板處理裝置係包含: 基板保持構件,係以預定的處理姿勢保持基板; 聚合物膜形成構件,係將含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜形成於被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面,前述光致產酸劑係藉由光線的照射從而生成酸; 光線射出構件,係射出光線,並對被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的周緣部照射光線;以及 反射抑制構件,係用以抑制光線從前述反射抑制構件反射,且包含第一部分,前述第一部分係能夠配置於鄰接位置,前述鄰接位置為從前述基板的前述第一主表面的中心部之側鄰接於在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述周緣部中被來自前述光線射出構件的光線照射的照射區域之位置。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中進一步包含:基板旋轉機構,係使前述基板繞著通過被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述中心部之旋轉軸線旋轉; 前述光線射出構件係在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面的前述周緣部處朝向繞著前述旋轉軸線的旋轉方向中的預定的範圍射出光線。
  3. 如請求項2所記載之基板處理裝置,其中前述反射抑制構件係進一步包含:第二部分,係連結於前述第一部分,且在前述第一部分位於前述鄰接位置時從前述旋轉方向的至少一方鄰接於前述照射區域。
  4. 如請求項2所記載之基板處理裝置,其中前述第一部分係呈具有中心軸線之環狀或者圓形狀,且在前述第一部分位於前述鄰接位置時前述中心軸線係位於前述旋轉軸線上。
  5. 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中前述鄰接位置為前述第一部分遮住從前述光線射出構件射出的光線的一部分之遮蔽位置。
  6. 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中前述第一部分係具有: 對向面,係在前述第一部分位於前述鄰接位置時,在與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面平行的狀態下與前述基板的前述第一主表面對向;以及 正交面,係連結於前述對向面並與前述對向面正交。
  7. 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中前述第一部分係具有: 對向面,係在前述第一部分位於前述鄰接位置時,在與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面平行的狀態下與前述基板的前述第一主表面對向;以及 傾斜面,係以於前述第一部分的內部與前述對向面呈銳角之方式連結於前述對向面並相對於前述對向面呈傾斜。
  8. 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中進一步包含:腔室,係用以收容前述基板保持構件,並具有支撐壁,前述支撐壁係與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面對向並支撐前述光線射出構件。
  9. 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中進一步包含:方向變更構件,係以從前述光線射出構件射出的光線的行進方向接近至與被前述基板保持構件保持的前述基板的前述第一主表面正交的方向之方式變更光線的行進方向。
  10. 如請求項9所記載之基板處理裝置,其中前述方向變更構件係包含: 支撐部,係具有凹部,前述凹部係能夠收容被前述基板保持構件保持的前述基板的前述周緣部;以及 反射部,係用以使從設置於前述凹部的緣部之前述光線射出構件射出的光線反射,在被前述基板保持構件保持的前述基板的前述周緣部被收容於前述凹部的狀態下與前述基板的前述第一主表面以及前述第二主表面雙方對向。
  11. 一種基板處理方法,係用以處理基板,前述基板係具有第一主表面以及與前述第一主表面相反側的第二主表面; 前述基板處理方法係包含: 基板保持工序,係以預定的處理姿勢保持前述基板; 聚合物膜形成工序,係將含有光致產酸劑以及聚合物之聚合物膜形成於前述基板的前述第一主表面,前述光致產酸劑係藉由光線的照射從而生成酸;以及 光線照射工序,係在用以抑制光線的反射之反射抑制構件與前述基板的前述第一主表面的周緣部對向的狀態下,從相對於前述反射抑制構件為與前述基板的前述第一主表面的中心部的相反側對與前述反射抑制構件鄰接之前述基板的前述第一主表面上的區域照射光線。
  12. 如請求項11所記載之基板處理方法,其中前述聚合物膜形成工序係包含下述工序:在前述基板的前述第一主表面中,不於比包含前述周緣部的周緣區域還前述中心部之側的內側區域形成前述聚合物膜,而是於前述周緣區域形成前述聚合物膜。
  13. 如請求項11所記載之基板處理方法,其中進一步包含:基板旋轉工序,係使前述基板繞著通過前述基板的前述中心部之旋轉軸線旋轉; 前述光線照射工序係在前述基板的前述第一主表面的前述周緣部處朝向繞著前述旋轉軸線的旋轉方向中的預定的範圍照射光線。
  14. 如請求項11至13中任一項所記載之基板處理方法,其中在前述光線照射工序中進一步包含:照射區域調整工序,係將前述反射抑制構件配置於用以遮住從前述光線射出構件射出的光線的一部分之遮蔽位置,藉此調整在前述基板的前述第一主表面處被光線照射之前述照射區域的大小。
  15. 如請求項14所記載之基板處理方法,其中交互地複數次執行前述聚合物膜形成工序以及前述光線照射工序; 複數個前述光線照射工序係包含: 第一光線照射工序,係朝向前述基板的前述第一主表面的前述周緣部射出光線;以及 第二光線照射工序,係在前述第一光線照射工序之後被執行,朝向前述基板的前述第一主表面的前述周緣部射出光線; 前述照射區域調整工序係包含下述工序:使前述反射抑制構件移動,以使在前述第一光線照射工序中前述基板的前述第一主表面被光線照射之第一照射區域比在前述第二光線照射工序中前述基板的前述第一主表面被光線照射之第二照射區域還到達前述基板的前述第一主表面的前述中心部之側。
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