TWI280320B - Resist film removing device, resist film removing method, and organic substance removing device and organic substance removing method - Google Patents

Resist film removing device, resist film removing method, and organic substance removing device and organic substance removing method Download PDF

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TWI280320B
TWI280320B TW092108715A TW92108715A TWI280320B TW I280320 B TWI280320 B TW I280320B TW 092108715 A TW092108715 A TW 092108715A TW 92108715 A TW92108715 A TW 92108715A TW I280320 B TWI280320 B TW I280320B
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Tamio Endo
Atsushi Sato
Yasuhiko Amano
Tetsuji Tamura
Naoyuki Nishimura
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Sipec Corp
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Description

1280320 玖、發明說明 (發明說明應钦明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 【發明所屬技術領域】 本發明係有關於一種光阻膜除去裝置及光阻膜除去方 去，以用於諸如半導體基板及玻璃基板等基板上形成半導 5體積體電路等微細構造之微影製程中不可或缺之光阻除去 者，並有關於-種有機物除去裝置及其方法，係於印刷基 板作為對象時所用者。 L· iltr ^ 目前，以除去光阻膜之方式而言，諸如藉氧電浆以將 10光阻膜灰化除去之方法、利用有機溶媒（苯盼類或齒素類 等有機溶媒；90°c〜130°c)以將光阻膜加熱熔解之方法、 或利用濃硫酸及過氧化氫之加熱熔解法等。但任一種方式 都需要用以將光阻膜分解且溶解的時間、能量及化學材料 ’乃成為微影製程的負擔。雖然:開發—新的纽除去技術 15以替代藉如此之灰化或溶解之除去的需求極大，但除去技 術的開發仍算少數。現在，藉洗淨液利用高頻超音波之除 去作用的技術或者是由喷嘴噴出洗淨液蒸氣俾接觸光阻之 技術仍處於開發中之狀態。 惟，上述除去技術每-種要做到可因應光阻之適當物 2〇理及化學控制極為困難，特別是後者的利用洗淨液墓氣之 技術，雖可謀求裝置結構的簡單化，但另一方面卻有問題 ，即，無法順利騎純接_光_之該蒸氣控制，以 致於無法獲得足夠的除去效果。
【發明内容：J 1280320 玖、發明說明 在此’本發明之目的係於提供—種光阻膜（有機物）除 去裝置及光阻膜（有機物）除去方法，藉以將洗淨液嘴霧於 土板表面之光阻膜（或有機物）以除去該光阻媒時，可在考 慮能量的減少之情形下，使洗淨液呈液滴狀態，進而將接 5觸於光阻膜（或有機物）時之前述液滴溫度控制在預期範圍 内俾可確實地除去光阻膜（或有機物）者，且可脫離資源 暨能源多消 1型技術’亦即實現—於光阻（或有機物）除去 上不須依賴能源或化學溶劑之環境共生型技術者。 本發明之光阻膜除去裝置，係用以於微影製程者，以 10表面形成有光阻膜且表面平坦之基板為洗淨對象；該裝置 之特徵係於包含有以下機構，即··一移動機構，係用以移 動刖述基板者，一喷霧機構，係呈略線狀，可使洗淨液呈 间溫液滴狀後喷霧者；及，一閉鎖機構，用以構成包圍前 述基板及前述喷霧機構之閉鎖空間者；在於前述閉鎖機構 15内使前述基板之前述光阻膜與前述喷霧機構呈相對向之狀 癌、下，藉前述喷霧機構使前述液滴狀洗淨液接觸於前述光 阻膜時，調節前述閉鎖機構内之溫度及濕度，使其等在預 定範圍，並控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之 溫度者。 20 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，其中作為洗淨 對象之前述基板為平板顯示器之玻璃基板。 本發明之有機物除去裝置，係用以於印刷基板之微影 製程者，以表面附著有機物之平坦基板為洗淨對象，該裝 置之特徵係於包含有以下機構，即：一移動機構，係用以 1280320 玖、發明說明 移動前述印刷基板者；一喷霧機構，係呈略線狀，可使洗 淨液呈高溫液滴狀後喷霧者；及，一閉鎖機構，係用以構 成包圍前述印刷基板及前述喷霧機構之閉鎖空間者；在於 前述閉鎖機構内使前述印刷基板之前述有機物與前述喷霧 5 機構呈相對向之狀態下，藉前述喷霧機構使前述液滴狀洗 淨液接觸於前述有機物時，調節前述閉鎖機構内之溫度及 濕度，使其等於預定範圍内，並控制前述液滴狀洗淨液接 觸於前述有機物時之溫度者。 本發明之光阻膜除去裝置，係用以於微影製程者，該 10 裝置之特徵係於包含有以下機構，即：一固持機構，係用 以固持表面形成有光阻膜且為洗淨對象之基板者；一喷霧 機構，係可使洗淨液呈高溫液滴狀後進行喷霧者；及，一 閉鎖機構，係使前述喷霧機構與前述光阻膜相對向之狀態 下構建成一包圍前述基板及前述喷霧機構之閉鎖空間者； 15 藉前述喷霧機構使前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時 ，調節前述閉鎖機構内之溫度及濕度，使其等於預定範圍 内，並控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之溫度 者。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，作為洗淨對象 20 之前述基板為半導體基板。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，作為洗淨對象 之前述基板係呈略圓形者。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，其係一邊旋轉 前述基板並一邊予以洗淨者。 1280320 玖、發明說明 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，作為洗淨對象 之前述基板係微影製程中所使用之光罩。 〃本發月之光阻膜除去裝置之一態樣中，前述喷霧機構 係^含有用以供給水或藥液之第1喷嘴及用以供給水蒸氣 5或同/皿乳體之第2喷嘴，·藉由前述第2喷嘴所供給之水蒸 氣或高溫氣體，使前述第1噴嘴所供給之水或藥液呈液滴 狀洗淨液後接觸於前述光阻膜者。 /本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，前述喷霧機構 係包含有用以供給水或藥液之第i喷嘴及用以供給使水蒸 10乳及南溫氣體混合而成且濕度i嶋《高溫氣體之第2喷 嘴，藉由則述第2喷嘴所供給之前述濕度1〇〇%高溫氣體 ，使由前述第1f嘴所供給之水或藥液呈液滴狀洗淨液後 接觸於前述光阻膜者。 本發明之先阻膜除去裝置之一態樣中，前述喷霧機構 15係具有用以供給水或藥液之喷嘴，該喷嘴係使水或藥液呈 液滴狀洗淨液後接觸於前述光阻膜者。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，前述噴霧機構 係控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之溫度在 70 C以上者。 20 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，前述藥液係含 有光阻變質促進成分者。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，其係使由前述 第1喷嘴供給之水或藥液之溫度為70°C以上者。 本發明之光阻膜除去裝置之一態樣中，更具有一加熱 1280320 玖、發明說明 機構，藉此使由前述第1喷嘴所供給之水或藥液之溫度加 熱到70°C以上者。 本發明之光阻膜除去方法，係於微影製程中予以執行 者，藉該方法，使於除去形成在基板表面之光阻膜時，將 5 前述基板固持於一閉鎖空間内，調節前述閉鎖空間内之溫 度及濕度，使其等成預定範圍内之狀態下，將洗淨液呈業 經溫度調節之溫度控制下之液滴狀後接觸於前述光阻膜者
作為洗淨對象 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中 10 之前述基板為半.導體基板。 作為洗淨對象 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中 之前述基板係呈略圓形者。 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中，係使一邊旋轉 前述基板並一邊予以洗淨者。 15 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中，作為洗淨對象
之前述基板係微影製程中所使用之光罩。 本發明之光阻膜除去方法，係於微影製程中予以執行 者，藉該方法，使於除去形成在平坦基板表面之光阻膜時 ，將前述基板移動至一閉鎖空間内，調節前述閉鎖空間内 20 之溫度及濕度，使其等成預定範圍内之狀態下，藉線狀喷 嘴將洗淨液呈一業經溫度調節之溫度控制下之液滴狀後接 觸於前述光阻膜者。 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中，作為洗淨對象 之前述基板為平板顯示器之基板。 11 1280320 玖、發明說明 本發明之光阻膜除去方法，係於印刷基板之微影製程 中予以執行者，藉該方法，使於除去形成在平坦之前述印 刷基板表面之有機物時，將前述印刷基板移動至一閉鎖空 間内，調節前述閉鎖空間内之溫度及濕度，使其等成預定 5範圍内之狀態下，藉線狀噴嘴將洗淨液呈一業經溫度調節 之溫度控制下之液滴狀後接觸於前述有機物者。 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中，藉水蒸氣或高 溫氣體，將水或藥液呈液滴狀洗淨液後使之接觸於前述光 阻膜。 1〇 轉明之光阻膜除去方法之-態樣中，控制前述液滴 狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之溫度在7〇t>c以上範圍者 〇 本發明之光阻膜除去方法之一態樣中，前述藥液係含 有光阻變質促進成分者。 15 錢明之光賴除去方法之-態樣中，其係使前述水 或藥液之溫度為70°c以上者。 【實施方式3 以下乃針對適用本發明之較佳實施形態，一邊參考圖 式，一邊詳細說明之。 20 其等實施形態係揭示微影製程中須予以執行光阻除去 之具體裝置及方法。微影製程係指：為形成半導體積體電 ^等之微細結構時，於基板表面附著光阻膜，照射電磁波 此，使能量透過光罩上所形成之微細結構圖案間隙，利用 照射部位與非照射部位間之光阻溶解性的差異，使圖案顯 12 1280320 玖、發明說明 影，並進行圖案蝕刻者。 (第1實施形態） 在本實施^/態中，係以供平板顯示器（fpd)用且以略 矩形狀之玻璃基板為洗淨對象之單晶圓式光阻除去裝置及 5用該裝置之除去方法為例進行說明。 第1圖係顯示第1實施形態之光阻膜除去裝置之概略 結構剖視圖。該裝置係包含有：基板搬出搬進機構1〇3， 係呈運輸器之形態，用以載置作為洗淨對象之玻璃基板 111，且使其洗淨表面裸露之狀態下移動者；處理室1〇1， 1〇係藉基板搬出搬進機構103將玻璃基板U1搬進、搬出， 而内部呈配置有玻璃基板lu之狀態下構成一包圍該玻璃 基板111之閉鎖空間者；及，喷霧喷嘴1〇2，係使洗淨液 呈所謂液滴狀態下喷霧於玻璃基板lu之表面者。 處理室101係由樹脂或SUS所製成，包含有：排液機 15構112，係具有用以將處理結束後之洗淨液排出之配管者 ;溫度暨濕度控制機構113，係用以將該室1〇1内之大氣 控制於預期之溫度及濕度者；及，熱量補給配管1 1 8，係 使用後述之供給N2等高溫氣體之供給線路132時，藉水 蒸氣的供應以補給不足的熱量者。該溫度暨濕度控制機構 20 113係具有諸如加熱器式加熱機構或燈泡式加熱機構。在 此，係圖示加熱器式加熱機構113a。 喷霧喷嘴102係用以將洗淨液將預定之氣體相混合後 供給之所謂2流體式線狀喷嘴（線型喷嘴），包含有：一洗 淨液供給機構114，係設置成與所配置之玻璃基板hi之 13 1280320 玖、發明說明 表面相對者，用以供給液態之洗淨液者；氣體供給機構 115，係用以供給氣體者；混合室116，係用以將洗淨液與 氣體混合者；及，多孔質陶瓷板117，係用以於混合後之 洗淨液與氣體呈液滴狀態下以直線狀均勻地喷霧於對向配 5 置之玻璃基板111之表面者。 此外，亦可用不備有多孔質陶瓷板117之一般喷嘴。 又，亦可考慮使用所謂單流體式線狀喷嘴，使溫水呈液滴 狀態下喷霧。. 洗淨液供給機構114係包含有：柱塞泵121，係用以 10 供給定量（如20cc/分鐘）之藥液，在此是用超純水（DIW)或 含有光阻變質促進成分之超純水者；溫水加熱器122,係 用以將由柱塞泵121所供應之藥液加熱至預定溫度者；及 ，配管123，係用以業經溫水加熱器122加熱之藥液供給 於混合室116者。 15 光阻變質促進成分係諸如氧化性物質，其可有效作為 用以促進交聯或氧化之促進成分。例如，過氧化氫對於施 以離子佈植處理之光阻膜亦可於短時間内予以變質後將之 除去者。這是由於藉由強烈的自由基反應所引起之與光阻 的化學鍵的氧化作用所致者。臭氧水亦可有效作為氧化促 20 進成分。 其他氧化性物質係可選擇諸如<：12-1120、：61"2_1120、12-KI、NaCIO、NaC104、KMn〇4、K2Cr〇7、Ce(S04)2 等等。 鹼為強力的促進成分。例如使用pH值為8〜14程度其 中尤以10〜12之苛性鹼水溶液為佳。對光阻表面具有濕 14 1280320 玖、發明說明
潤性及滲透性，使除去作用極為迅速。鹼係可使用：KOH 、NaOH、NaC03、Ca(OH)2、Ba(OH)2、NH4OH、TMAH 等。 氣體供給機構115係可選擇或併用可供給水蒸氣之供 5 給線路131及可供給N2等高溫氣體之供給線路132，呈自 由選用之狀態。在生成水蒸氣時需要極大的氣化熱，因此 使用N2等之高溫氣體，即可實現節省能源，並做到大幅 電力減低化。又，如後述，亦可並用水蒸氣供給線路131 及N2等高溫氣體供給線路132，生成濕度100%之高溫氣 10 體後予以供給者。 水蒸氣供给線路131係包含有：隔膜泵124，用以供 給預定量（如20cc/分鐘）之超純水者；氣化器125，用以將 由隔膜栗124供給之超純水加熱以生成水蒸氣者；及配管 126,用以將業經氣化器125生成之水蒸氣供給於混合室 15 116 者。 另一方面，高溫氣體供給線路132係包含有：氣體流 量調節器127及用以將氣體加熱至預定溫度之氣體加熱器 128 ° 利用該單晶圓式光阻除去裝置以進行玻璃基板111表 20 面之光阻除去時，首先，藉基板搬出搬進機構103將玻璃 基板111搬進處理室101内。此時，玻璃基板111係在於 處理室101内呈約略密閉之狀態下與喷霧喷嘴102之多孔 質陶兗板117相面對。 接著，藉溫度暨濕度控制機構113控制處理室101内 15 1280320 玖、發明說明 之溫度在預定溫度，在此為70°C〜9(TC範圍，尤佳者為80 C〜90°C範圍内者，並將濕度控制於約略ι〇〇〇/0狀態下， 將藉溫水加熱器122加熱到90°C程度之洗淨液、藉氣化 器125生成且約150。(：程度之水蒸氣或藉氣體加熱器128 5 生成且約150C程度之兩溫氣體在混合室116内予以混合 ，一邊移動玻璃基板111，一邊將呈液滴狀態之洗淨液由 多孔質陶瓷板117喷霧於基板111之光阻膜。此時，隨著 玻璃基板111的移動，使洗淨液逐一均勻地喷霧在基板表 面全面。 10 又，在使用該單晶圓式光阻除去裝置以進行玻璃基板 111表面之光阻除去時，亦可採用將構成氣體供給機構 115之水蒸氣供給線路131及n2等高溫氣體供給線路132 並用之態樣。此時，與上述同樣，藉溫度暨濕度控制機構 113而將處理室ι〇1内之溫度控制於預定溫度，在此於7〇 15 °C〜90°C範圍内，尤佳者於8〇1〜90它範圍内者，而濕度 則控制在約100%狀態下，於混合室116内將藉溫水加熱 器122加熱至90。(：程度下之洗淨液、藉氣化器125生成 且約150 C程度之水蒸氣及藉氣體加熱器丨28生成且約 150°C程度之高溫氣體相混合而成且濕度1〇〇%之高溫氣 20體予以混合，一邊移動玻璃基板111，一邊將呈液滴狀態 下之洗淨液，由多孔質陶瓷板117喷霧於基板m之光阻 膜。此時，可使位於喷霧喷嘴1〇2近旁之液滴狀態的洗淨 液在溫度不會下降且與預期溫度（7〇t〜9(^c範圍内，尤佳 者於80°C〜90°C範圍内）殆無差異之狀態下進行喷霧者。接 16 1280320 玖、發明說明 著，隨著玻璃基板111之移動，使洗淨液逐一且呈均勻狀 態下朝基板表面全面上喷霧。 在此，已知：在不使用如本實施形態般之形成閉鎖空 間之處理室101時，於開放空間將液滴狀態之洗淨液喷霧 5 於基板表面時，’隨著液滴離開喷霧喷嘴的喷出口而使液滴 溫度急速降低，將對光阻除去時產生障礙者，對此，使用 本實施形態之處理室101而形成閉鎖空間時，則不致造成 液滴溫度降低，可將控制於高溫液滴狀態下之洗淨液進行 喷霧。 10 以下，透過具體的實驗例1，說明針對本實施形態所 展現之前述效果所調查之結果。 —實驗例1一 在本例中，如第2圖所示，使用通常的扇型2流體式 喷嘴43,並將供給超純水以為洗淨液之洗淨液供給機構 15 41及具有水蒸氣供給線路之氣體供給機構42連接於喷嘴 43,將喷嘴43用特定的工具箱及護膜包圍而形成閉鎖空 間44 〇 接著，將洗淨液供給機構41中之超純水朝喷嘴43供 給時之溫度（溫水溫度）T1及氣體供給機構42中之水蒸氣 20 朝喷嘴43供給之溫度（蒸氣溫度）T2保持在一定值（T1 : 87 °C左右、T2 : 147°C左右），且使閉鎖空間44内之大氣溫 度T6在19°C至86°C間變化。個別測量此時的由喷嘴43 之液滴喷出口 10mm下位置之液滴溫度T3、30mm下位置 之液滴溫度T4、100mm下位置之液滴溫度T5。 17 1280320 玖、發明說明 將溫度T1〜T6的測量結果顯示表1，根據該表1，調 查大氣溫度T6為20°C與T6於70°C〜90°C時之溫度T3、 T4、T5間的不同，將結果示於第3圖。 5 表1 大氣溫度與喷嘴喷出溫度之關係 大氣溫度 喷出10mm下 喷出30mm下 喷出100mm下 喷霧溫度 溫水溫度 CC) CC) (°C) (°C) (°C) (°C) 19 67 54 43 146 83 71 81 77 74 146 86 72 82 78 75 147 87 73 83 78 76 148 87 74 83 79 77 148 88 75 84 80 78 148 87 76 84 81 79 148 88 77 85 81 79 148 88 78 85 82 80 148 88 79 86 . 82 81 148 88 80 86 83 82 148 88 81 87 84 83 148 88 82 88 85 84 148 88 83 88 85 84 148 88 84 89 86 85 148 88 85 89 87 86 148 88 86 90 88 87 147 88 18 1280320 玖、發明說明 第3圖中’令相當於習知使用不具有包圍喷嘴之閉鎖 空間之洗淨裝置之形態下的大氣溫度T6為20°C，此時可 知，液滴逐漸離開喷嘴43之液滴喷出口而被周邊外氣吸 收將使液滴溫度急速地降低者。對此，如本實施形態，形 5成一包圍喷嘴的閉鎖空間，藉使大氣溫度T6為70°C至90 C範圍内，尤佳者係於80°C至90。(：程度範圍内，可知： 液滴溫度T3、T4、T5相當接近，且離開液滴喷出口 1〇〇 mm左右，仍可保持相當於液滴喷出口時之液滴溫度者。 按習知洗淨.裝置，一離開喷嘴的液滴喷出口，液滴溫 10度便會急速下降，因此將洗淨對象之基板表面配置於離開 液滴喷出口約10mm之位置，但由上述實驗結果也可知， 在位於距離l〇mm左右的位置上亦有相當程度的溫度下降 之事發生。對此，如本實施形態，設有一包圍喷嘴之閉鎖 空間，將空間内之大氣溫度維持在預定高溫下，便能增加 15运至喷嘴之液滴喷出口與基板表面之距離的許可範圍，大 幅提高製程極限。 又，在氣體供給機構115中，只用n2等高溫氣體供 給線路132，以供應乾燥的高溫氣體，在將液滴狀態之洗 淨液喷霧於基板表面時，可做到大幅的電力減少化，但已 2〇知，此時反而①·因為高溫氣體與液態洗淨液在喷嘴内相接 觸時，由於南溫氣體是乾燥的緣故，而使洗淨液氣化；② 藉由喷嘴喷出後之隔熱膨脹；因此在喷嘴附近引起洗淨液 溫度下降者。對此在本實施形態中，除了用處理室101形 成閉鎖空間外，還利用水蒸氣供給線路i 3丨及N2等高溫 19 1280320 玖、發明說明 氣體供給線路132,生成由濕度100%之高溫氣體及洗淨 液所構成之液滴狀態的洗淨液後再供應時，在喷嘴附近可 使洗淨液溫度不致降低之狀態而維持預期溫度，並於距離 喷嘴之位置上藉閉鎖空間而不會造成液滴溫度降低，俾可 5 將控制於高溫狀態且呈液滴狀態之洗淨液進行喷霧者。 以下具體地透過實驗例2,說明針對本實施形態可展 現之前述效果討論之結果。 —實驗例2 — 在本例中，·如第4圖所示，使用一般的扇形2流體型 10 喷嘴54，將供給超純水作為洗淨液之洗淨液供給機構51 、具有N2等高溫氣體供給線路之乾氣供給機構52、及具 有水蒸氣供給線路之水蒸氣供給機構53連接於喷嘴54， 且以特定的工具箱及護膜包圍喷嘴54,形成閉鎖空間55 〇 15 接著個別測量乾氣供給機構52之將高溫氣體朝喷嘴 54供給時之溫度T1、水蒸氣供給機構53中之將超純水的 水蒸氣朝喷嘴54供給時之溫度T2、混合高溫氣體與超純 水水蒸氣且濕度100%之高溫氣體之溫度T3、距離喷嘴54 之液滴喷出口 l〇mm下之位置之液滴溫度T4。 20 將溫度T1〜T4之測量結果示於表2。 20 1280320 玖、發明說明 表2 由喷嘴導入前之流體狀態 T4喷出部 大氣 溫水 氣體導入侧 10mm 下 溫度 T1 N2氣體 T2蒸氣 T3混合後 溫度(°c) (°C) 相對濕度 100%AIR 20cc/min 90°C 6NL/min 205〇C 14.4L/min 157〇C 20.4L/min 133〇C 82 80 DRY N2氣體 20cc/min 82〇C 18NL/min 213〇C — — 42 38 只藉蒸氣 之喷出 (參考） 20cc/min 88〇C — 32L/min 147〇C — 90 86 ※未確認混合N2氣體及蒸氣後之濕度
使用加有相對於相對濕度100%的水蒸氣之高溫氣體 5 的液滴於喷出時之溫度（液滴溫度T4)為82°C，即表示已 達成目標之80°C以上者。另一方面，在同一閉鎖空間内 只使用高溫氣體之液滴於喷出時之溫度為42°C，未能上 升到目標之溫度附近。 此時，除了高溫氣體外還使用有水蒸氣，因此須將耗 10 費電力之增加抑制到最小限度。在此，在上述實驗的進行 中並試算耗費電力。且將該結果示於表3。 21 15 1280320 玖、發明說明 表3 耗費電力試算（預定流量18L/min時之比較)
溫水 南温N2氣體 蒸氣 Total 相對濕度 100%N2氣體 94W (20cc/min) 19W (6NL/min) 283W (12L/min) 396W 蒸氣供給 94W (20cc/min) 424.5W (18NL/min) 519W 如此，配合目標之液滴於喷出時之溫度，檢討水蒸氣 5 與高溫氣體間最佳比率後可知，能做到抑制耗費電力者。 按該試算結果可知，比起只用水蒸氣當做用以做為液滴喷 霧之氣體時，可減少24%之耗費電力。 如以上說明，依本實施形態，將洗淨液喷霧於基板表 面之光阻膜以除去該光阻膜之時，考慮節省能源而不將洗 10 淨液氣化而使之呈液低狀態時，進而控制前述液滴接觸於 光阻膜時之溫度在預期範圍（70°C以上），可確實地進行光 阻膜的除去，可達成脫離資源暨能源多耗費型技術，亦即 可實現一於光阻除去時不用依賴能量或化學溶液之環境共 生型技術者。 15 此外，在本實施形態中，做為洗淨對象之基板係以 FPD之玻璃基板為例進行說明，但本發明並不限於此，亦 可用於諸如印刷基板等之洗淨。 (第2實施形態） 本實施形態中，係以將呈略圓形之矽晶圓等半導體基 20 板作為洗淨對象之單晶圓式光阻除去裝置及用該裝置之除 22 1280320 玖、發明說明 去方法為例進行說明。 第5圖係顯示第2實施形態之光阻膜除去裝置之概略 結構剖視圖。 該裝置之構造係包含有：處理室1，係配置洗淨對象 5 之基板11，且構建成有一於内部設有基板11之狀態下内 包有該基板11之閉鎖空間；及喷霧喷嘴2，係用以將洗淨 液呈液滴狀態下予以喷霧於基板Π表面者。 處理室1係由樹脂或SUS所製成，包含有：旋轉機構 12 ’係將所配置之基板π旋轉者；基板搬出搬入機構， 10雖未圖示，為用以將基板11搬入該室内及由該室内搬出 者；排液機構13,係具有用以將處理結束後之洗淨液排 出之配管；溫度暨濕度控制機構14，係用以將該室内之 大氣控制於預期之溫度及濕度者；熱量補給配管19,係 用以於使用後述之Ν2等高溫氣體供給線路32時，藉水蒸 15氣等供給以補充不足之熱量者。該溫度暨濕度控制機構 14係具有諸如加熱器式加熱機構或燈泡式加熱機構。在 此係於圖中顯示加熱器式加熱機構l4a。此外，亦可構建 成不使用旋轉機構12而使基板11呈靜止狀態下進行洗淨 之構造者。 20 喷霧喷嘴2係用以將洗淨液與預定氣體相混合，使之 為粒徑ΙΟμηι〜200μιη程度之液滴狀態下予以供應，係所謂 2流體式喷嘴，包含有：洗淨液供給機構15，係設置成面 對配置於叙轉機構12之基板11表面者，用以供給液體形 態之洗淨液者，氣體供給機構16 ’係用以供給氣體者· 23 1280320 玖、發明說明 混合室17,係用以將洗淨液與氣體混合者；及多孔質陶 瓷板18，係呈略圓形者，用以將混合後之洗淨液及氣體 以液滴狀態朝相對配置之基板11表面均勻喷霧者。 又，亦可採用不具有多孔質陶瓷板18之一般喷霧喷 5 嘴。又，亦可思及使用將溫水使之呈液滴狀態下予以喷霧 之所謂單流體式之線狀喷嘴。 洗淨液供給機構15係具有：柱塞泵21，用以供應預 定量藥液，在此是指超純水（DIW)或含有光阻變質促進成 分之超純水者，溫水加熱裔2 2 ’係用以將由柱塞栗21所 10 供應之藥液加熱至預期溫度者；及，配管23，係用以將 業經溫水加熱器· 22加熱之藥液供給於混合室17者。 光阻變質促進成分係諸如氧化性物質，其可有效作為 用以促進交聯或氧化之促進成分。例如，過氧化氫對於施 以離子佈植處理之光阻膜亦可於短時間内予以變質後將之 15 除去者。這是由於藉由強烈的自由基反應所引起之與光阻 的鍵結氧化作用所致者。臭氧水亦有效作為氧化促進成分 〇 其他氧化性物質係可選擇諸如（：12-1120、：^2-1120、12-KI、NaCIO、NaC104、KMn〇4、K2Cr〇7、Ce(S04)2 等等。 20 鹼為強力的促進成分。例如使用pH值為8〜14程度， 其中尤以10〜12之苛性鹼水溶液為佳。對光阻表面具有濕 潤性及滲透性，·使除去作用極為迅速。鹼係可使用：KOH 、NaOH、NaC03、Ca(OH)2、Ba(OH)2、NH4OH、TMAH 等。 24 1280320 玖、發明說明 氣體供給機構16係可選擇或併用可供給水蒸氣之供 給線路31及可供給N2等高溫氣體之供給線路32 ,呈自由 選用之狀態。在生成水蒸氣時需要極大的氣化熱，因此使 用N2等之高溫氣體，即可實現節省能源，並做到大幅地 5 電力減低化。 水蒸氣供給線路31之構造係包含有：用以將超純水 供給預定量（如20cc/分）之隔膜泵24、將由隔膜泵24供給 之超純水加熱後生成水蒸氣之氣化器25及用以將藉氣化 器25生成之水蒸氣供給於混合室17之配管26。 10 另一方面，高溫氣體供給線路32係具有氣體流量調 節器27及用以將氣體加熱到預定溫度之氣體加熱器28所 構成者。 在使用該單晶圓式光阻除去裝置以進行基板11表面 之光阻除去上，首先，藉基板搬出搬進機構而將基板11 15 配置於處理室1内之旋轉機構12。此時，基板11係在密 閉於處理室1内之狀態下，與喷霧喷嘴2之多孔質陶瓷板 18相對向。 然後，藉溫度暨濕度控制機構14，而將處理室1内溫 度控制於預定溫度，在此控制於70°C〜90°C，尤以80°C〜 20 90°C範圍者為佳；而濕度則控制於約略100%狀態下，且 於混合室17内混合藉溫水加熱器22以呈90°C程度之洗 淨液、及藉氣化器25而生成150°C程度之水蒸氣、或藉 氣體加熱器28而生成150°C程度之高溫氣體後，將已形 成液滴狀態之洗淨液由多孔質陶瓷板18均勻地喷霧於基 25 !28〇32〇 玖、發明說明 板11之光阻膜。 本實施形態中，亦與第1實施形態同樣，設有一包圍 噴嘴之閉鎖空間，以將空間内之大氣溫度保持於預定溫度 ’便可增加喷嘴之液滴噴出口迄至基板表面間之距離的許 5 可範圍，可大幅提昇製程極限者。 如以上說明’按本發明形態，將洗淨液喷霧於基板表 面之光阻膜以蜂去該光阻膜時，可考慮能量減少化而將洗 淨液呈液滴狀態’進而，將接觸於光阻膜時之前述液滴之 溫度控制於預期範圍（7〇°c以上），可確實地進行光阻膜除 1〇去者，即可實現脫離資源暨能量多消耗型技術，亦即於光 阻除去時不依賴能量或化學溶劑之環境共生型技術。 此外，在本實施形態中，作為洗淨對象之基板上，係 舉半導體基板之矽晶圓為例，但本發明係不限定於其等， 例如用以於微影製程用之光罩洗淨時亦適合。 15 財發明，可提供—種光阻膜（有機物）除去裝置及光 阻膜（有機物）除切法，藉以將洗淨液喷霧於基板表面之 光阻膜（或有機物）後除去該光阻膜時，可在考慮能量減少 化之情形下，使洗淨液呈液滴狀態後，進而控制接觸於光 阻膜(或有機物)時之前述液滴溫度控制在預期範圍内，俾 20可確實地除去光阻膜（或有機物）者，且可脫離資源暨能源 知肖費型技術，亦即實現一於光阻（或有機物）除去上不依 賴能源或化學溶劑之環境共生型技術者。 26 1280320 玖、發明說明 I：圖式簡單說明3 第1圖係顯示第1實施形態之光阻膜除去裝置之概略 結構剖視圖。 第2圖係供確認本發明效果之實驗例1使用之洗淨裝 5 置之示意圖。 第3圖係特性圖，顯示距離喷嘴喷出口之各位置之液 滴溫度與閉鎖空間内之大氣溫度間的關係。 第4圖係供確認本發明效果之實驗例2使用之洗淨裝 置之不意圖。 10 第5圖係顯示第2實施形態之光阻膜除去裝置之概略 結構剖視圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 101…處理室 118…熱量補給配管 102…喷霧喷嘴 121···柱塞泵 103...基板搬出搬進機構 122…溫水加熱器 111…驗 123···配管 112…排液機構 124...隔膜泵 113…溫度暨濕度控制機構 125...氣化器 113a...加熱器式加熱機構 126···配管 114…洗淨液供給機構 127…氣體流量調節器 115…氣體供給機構 128…氣體加熱器 116···混合室 131…水蒸氣供給線路 117...多孔質陶兗板 132…高溫氣體供給線路 27 1280320 玖、發明說明 41…洗淨液供給機構 42…氣體供給機構 43…喷嘴 44…閉鎖空間 51...洗淨液供給機構 52…乾氣供給機構 53…水蒸氣供給機構 54…喷嘴 55…閉鎖空間 1".處理室 2…喷霧喷嘴 11…紐 12…旋轉機構 13…排液機構 13a...加熱器式加熱機構 14…溫度暨濕度控制機構 14a...加熱器式加熱彳幾構 15…洗淨液供給機構 16…氣體供給機構 17···混合室 18···多孔質陶竟板 19.. .熱量補給配管 21…柱塞泵 22…溫水加熱器 23···配管 24.. .隔膜泵 25…氣化器 26…配管 27…氣體流量調節器 28…氣體加熱器 31…水蒸氣供給線路 32…高溫氣體供給線路 32…高溫氣體供給線路 28

Claims (1)

128032ο 拾、申請專利範圍 ^ 一種光阻膜除去裝置，係用以於微影製程者，並以表面 形成有光阻膜之平坦基板為洗淨對象；該裝置係包含有 以下機構，即： 一移動機構，係用以移動前述基板者； 5 一喷霧機構，係呈略線狀，可使洗淨液呈高溫液 滴狀後予以.噴霧者；及 閉鎖機構’係用以構成包圍前述基板及前述喷 霧機構之閉鎖空間者； 在於前述閉鎖機構内使前述基板之前述光阻膜與 1〇 义、. 、 前述喷霧機構呈相對向之狀態下，藉前述喷霧機構使 則述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時， 調節前述閉鎖機構内之溫度及濕度，使其等呈預 定範圍’並控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜 時之溫度者。 2·如申請專利範圍帛1項之光阻膜除去I置，#中作為洗 淨對象之前述基板為平板顯示器之玻璃基板。 3·如申請專利範圍帛1項之光阻膜除去裝置，其中該嘴霧 機構係包含有用以供給水或藥液之第i喷嘴及用以供給 水蒸氣或而溫氣體之第2噴嘴； 2〇 藉由刖述第2噴嘴所供給之水蒸氣或高溫氣體，令 由前述第1嘖嘴所供給之水或藥液呈液滴狀洗淨液後接 觸於前述光阻膜者。 4·如申請專利範圍第1項之光阻膜除去裝置，其中該嘴霧 機構係包含有：用以供給水或藥液之第1喷嘴及用以供 29 丄280320 拾、申請專利範圍 將尺蒸孔及局溫氣體混合形成且濕度之高溫氣 體之第2噴嘴； 藉由别述第2噴嘴供給之前述濕度100%的高溫IL 5 I由則述第1喷嘴供給之水或藥液呈液滴狀洗淨 液後，接觸於前述光阻膜者。 如申叫專利|&圍第i項之光阻膜除去裝置，其中該喷霧 機構係具有用以供給水或藥液之喷嘴； 前述喷嘴係使水或藥液呈液滴狀洗淨液後，再使 · 之與前述光阻膜相接觸者。 10 6.如中請專利範圍第1項之光阻膜除去裝置，其係控制前 述液滴狀洗淨液與前述光阻膜相接觸時之溫度於7〇t 以上者。 7.如申凊專利範圍帛丨項之光阻膜除去裝置，其中該藥液 係含有光阻變質促進成分者。 15 8· 一種有機物除去裝置，係用以於印刷基板之微影製程， 並以表面附著有機物且平坦的前述印刷基板為洗淨對象 者；該裝置俾包含有以下機構，即： 一移動機構，係用以移動前述印刷基板者； 一喷霧機構，係呈略線狀，可使洗淨液呈高溫液 20 滴狀後喷霧者；及 一閉鎖機構，係用以構成包圍前述印刷基板及前 述喷霧機構之閉鎖空間者； 在於前述閉鎖機構内使前述印刷基板之前述有機 物與前述喷霧機構呈相對向之狀態下，藉前述噴霧機 30 1280320 拾、申請專利範圍 構使前述液滴狀洗淨液接觸於前述有機物時， 調節前述閉鎖機構内之溫度及濕度，使其等於預 定範圍内，並控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述有機 物時之溫度·者。 5 9. 一種光阻膜除去裝置，係用以於微影製程者，包含有以 下機構，即： 一固持機構，係可固持表面形成有光阻膜之洗淨 對象之基板； 一喷霧機構，係可使洗淨液呈高溫液滴狀後進行 10 喷霧者；及 一閉鎖機構，係使前述喷霧機構與前述光阻膜相 對向之狀態下構建成一包圍前述基板及前述喷霧機構 之閉鎖空間者； 藉前述喷霧機構使前述液滴狀洗淨液接觸於前述 15 光阻膜時，· 調節前述閉鎖機構内之溫度及濕度，使其等於預 定範圍内，並控制前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻 膜時之溫度者。 10·如申請專利範圍第9項之光阻膜除去裝置，其中作為 20 洗淨對象之前述基板為半導體基板。 11·如申請專利範圍第9項之光阻膜除去裝置，其中作為 洗淨對象之前述基板係呈略圓形者。 12·如申請專利範圍第u項之光阻膜除去裝置，其係一邊 旋轉前述基板並一邊予以洗淨者。 31 1280320 拾、申請專利範圍 B.如申請專利範圍第9項之光阻膜除去裝置，其中作為 洗淨對象之前述基板係微影製程中所使用之光罩。 M·如申請專利範圍第9項之光阻膜除Μ置，其中該喷 霧機構，包4有用以供給水或藥液之第ι噴嘴及用以供 給水蒸氣或面溫氣體之第2喷嘴； 藉由前述第2噴嘴所供給之水蒸氣或高溫氣體’ 使前述第1喷嘴所供給之水或藥液呈液滴狀洗淨液後 接觸於前述光阻膜者。 Κ如申請專利範圍第9項之光阻媒除去裝置，其中該喷 10 15 20 霧機構係包含有用以供給水或藥液之第」喷嘴及用以供 給使水蒸氣及高溫氣體混合而成且濕度⑽％之高温氣 體之第2喷嘴； 藉由前述第2噴嘴所供給之前述濕度100%高溫氣 體’使由前述第1噴嘴所供給之水或藥液呈液滴狀洗 淨液後接觸於前述光阻膜者。 16. 如申請專㈣圍第9項之光㈣除去裝置，其中該喷 霧機構係具有用以供給水或藥液之喷嘴， 該喷嘴係使水或藥液呈液滴狀洗淨液後接觸於前 述光阻膜者。 17. 如申請專利範圍第9項之光阻膜除去裝置，其係控制 前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之温度在抓 以上者。 18·如申請專利範圍第9項之光阻膜除去裝置，其中該藥 液係含有光阻變質促進成分者。 32 1280320 拾、申請專利範圍 19.如申請專㈣㈣14項之綠膜除去裝置其係使由 前述第1喷嘴供給之水或藥液之溫度為㈣以上者。 2〇·如申請專利範圍第19項之光阻膜除去裝置，其更具有 一加熱機構’藉此使由前述第丨噴嘴所供給之水或藥液 5 之溫度加熱到70°C以上者。 21· -種光阻膜除去方法，係於微影製程中予以執行者， 藉該方法除去形成在基板表面之光阻膜時， 將前述基板固持於-閉鎖㈣内，調節前述閉鎖空 間内之溫度及濕度，使其等成預定範_之狀態下，將 1〇洗淨液呈業經溫度調節之溫度控制下之液滴狀後接觸於 前述光阻膜者。 22·如申請專利範圍第21項之光阻膜除去方[其中作為 洗淨對象之前述基板為半導體基板。 23·如申請專利範圍第22之光阻膜除去方法，其中作為洗 15 淨對象之前述基板係呈略圓形者。 2\如申請專利範圍第23項之光阻膜除去方法，其係-邊 凝轉月Ϊ述基板並一邊予以洗淨者。 25·如申請專利第22項之光阻膜除去方法，其中作為 洗淨對象之前述基板係微影製程中所使用之光罩。 26·如申請專㈣圍第21項之光賴除去方法，其係藉水 蒸氣或高溫氣體，將水或藥液形成液滴狀洗淨液後接觸 於前述光阻膜者。 27·如申請專利範圍第26項之光阻膜除去方法，其係使前 述水或藥液的溫度為70°c以上者。 33 1280320 fe、申請專利範圔 &_除去方法，其係控制 述光阻臈時之溫度為70°C 28·如申請專利範圍第21項之 則述液滴狀洗淨液接觸於前 以上範圍者。 29.如申請專利範圍第21項之光阻膜除去方法，其中該举 液係含有光阻變質促進成分者。 3〇._種光阻膜除去方法’係於微影製程中^執行者’ 藉該方法除去形成在平坦基板表面之光阻膜時， 10 15 將前述基板移動至-閉鎖空間内，調節前述閉鎖空 間内之溫度㈣度，使其等成敎範_之狀態下，藉 線狀喷嘴將洗淨液呈業經溫度調節之溫度㈣下之液滴 狀後接觸於前述光阻膜者。 31·如申請專利範圍第30項之光阻膜除去方法，其中作為 洗淨對象之前述基板為平板顯示器之玻璃基板。 32·如申請專利範圍第3G項之綠膜除去方法，其係控制 前述液滴狀洗淨液接觸於前述光阻膜時之溫度為7〇t： 以上範圍者。 33·種有機物除去方法，係於印刷基板之微影製程中予 以執行者，藉該方法除去附著在平坦之前述印刷基板表 面之有機物4， 將則述印刷基板移動至一閉鎖空間内，調節前述閉 鎖空間内之溫度及濕度，使其等成預定範圍内之狀態下 ，藉線狀喷嘴將洗淨液呈業經溫度調節之溫度控制下之 液滴狀後接觸於前述有機物者。 34
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