TWI356444B - Apparatus and method for photoresist removal proce - Google Patents

Description

1356444 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種處理裝置及—種處理方法，且更特定 言之係關於適以除去在微影令所使用之光阻的_種處理^ 置及一種處理方法。 、 【先前技術】 在製造半導體設備或液晶面板之製程的微影步驟中， (」列如）通常使用有機光阻薄膜作為圖案化遮罩。在圖案化 完成之後需要除去光阻薄膜。除去光阻薄膜之方法包括以 有機溶劑或其類似物來加熱並溶解光阻薄膜之方法。妙 而^用有機溶劑涉及用於廢液處理之設施的額外成本:、 特疋。之，近來半導體晶圓及液晶面板之尺寸增大 光阻剥落過程中產生之麻潘旦祕, 连 、、 產生之廢液夏增加。此導致相關聯之處理 成本增加及環境負荷加重的問題。 例如JP 2001-25〇773A揭示一將70它至2〇(rc之水蒸氣 噴濺至S板上以剝落並除去光阻薄膜的技術。 六然而，特定言之，有機光阻令之低分子量成份在高溫下 命解於水中。因此，即使廢液通過過滤器以自廢液中回收 並重新使用水’光阻亦不會為過滤器所截留而會與水一起 ㈣過遽器。因此不幸將為光阻所污染之水再次用作用於 剝落光阻之蒸氣。 ' 【發明内容】 據本《a月之一態樣提供—種處理裝置其包含：一經 組態以錯存水之貯槽；經組態以將供自貯槽之水變為蒸氣 117972.doc 的蒸氣產生單元；一處理腔室，在該處理腔室中使用供自 蒸氣產生單元之蒸氣將殘餘物自一工件上除去；經組態以 將自處理腔室喷出之廢液冷卻的冷卻單元；及設於冷卻單 元與貯槽之間的過濾單元，該過濾單元經組態以過濾冷卻 單元中所冷卻之廢液。 根據本發明之另一態樣提供一種處理方法，其包含：將 蒸氣供至一處理腔室中；使用蒸氣自一工件上除去殘餘 物；冷卻含有除去之殘餘物的廢液以使該等殘餘物沉澱為 固體；及過濾含有該等沉澱物之廢液。 【實施方式】 現將參看圖式描述本發明之實施例。 圖1為說明根據本發明之一實施例的處理裝置之組態的 不意圖。 根據此實施例之處理裝置主要包含：一用於儲存水之貯 槽39、-用於將貯槽39中之水變為蒸氣的蒸氣產生器26、 -用於對4氣產生器26中產生之蒸氣進行加熱的蒸氣再熱 裔27、-處理腔室i(在其中使用蒸氣再熱器27供應之蒸氣 以將殘餘物（待除去之物質）自工件上除去）、一冷卻自處理 月工至1喷出之廢液的冷卻器35以及沿著冷卻器35與貯槽 之間的管道設置以用於對在冷卻器35中冷卻之廢液進行過 濾-的過滤器3 8 a、3 8 b。 在處里I至1中進行處理的工件為（例如）用於液晶面板之 玻璃基板。然而，工件不限於此，而可為用於平板顯示 °°半導體曰曰圓、導線框架、印刷線路板或其類似物之基 117972.doc 丄：^0444 板。 。。諸如超純水或去離子水之水儲存於貯槽39卜蒸氣產生 益26產生超純水或去離子水之蒸氣。蒸氣再熱器π將蒸氣 產生器26中產生之蒸氣加熱至指定溫度。將經加熱之蒸氣 供應至處理腔室1中。 圖2為說明處理腔室内部組態的示意圖。 在處理脸至1中，沿工件丨〇之移動方向八設有複數個傳送 滾筒6。傳送滾筒6可在支撐工件1〇的同時旋轉。工件⑺在 傳送滾筒6上於移動方向A上移動。此等傳送滾筒6可傳送 (例如）至多i.i公尺寬之工件1〇。傳送速率可（例如）在丨公 尺/分至10公尺/分之範圍内變化。 在傳送滾筒6上的工件1〇之移動路徑上安置一喷嘴5。喷 嘴5具有一與工件1〇之移動路徑相對的排出口。經由噴嘴$ 之排出口將在蒸氣產生器26中產生且在蒸氣再熱器27中加 熱之蒸氣排向工件1 〇。 自貯槽39引入蒸氣產生器26以用於蒸氣產生的超純水或 去離子水之流動速率為（例如）4公升/分至1〇公升/分。可將 自喷嘴5排出之蒸氣的溫度控制在（例如）1〇〇。(：至14〇。(：之範 圍内。 此處，考慮到歸因於將水蒸氣排入大氣時發生之絕熱膨 脹而導致的溫度降低，使用蒸氣產生器26及蒸氣再熱器27 將水蒸氣加熱到18(TC至300T：以使水蒸氣在經處理之基板 的表面上具有l〇〇°C至14CTC之溫度。 在處理腔室丨之底部形成一水出口 14。一廢水管道（未圖 117972.doc 1356444 不）連接至水出口 14。廢水管道連接至置放於處理腔室工之 外β的冷部器35。自冷凝器36向冷卻器35供應諸如冷卻水 之冷卻流體。冷抑流體在冷卻器35與冷凝㈣之間循環。 冷卻器35對經由水屮+ < 田八出口 I4自處理腔室丨中噴出之廢液進行 冷卻。 冷卻器35連接至—離心機37。離心機37使用離心力來分 離冷卻器35所冷卻之廢液中所含有的具有不㈣量之成 份。 離心機37之出口管道分為兩個管道45a、4讣，過濾器 38a、38b分別連接至該等兩個管道45a、4讣。過濾器 38a、38b為（例如）中空纖維膜過濾器，且過濾廢液（已在離 心機37中除去其中之較重固體）。 在過濾器38a之入口侧與離心機37之出口侧之間設有一 閥門44a。過濾器38a之出口侧經由閥門55a連接至貯槽 39 ° 類似地’在過濾器38b之入口侧與離心機37之出口側之 間設有一閥門44b。過濾器38b之出口側經由閥門55b連接 至貯槽39。 亦即，兩個過濾器38a、38b在離心機37與貯槽39之間的 管道中並聯連接。 過濾器38a之入口側經由管道46及閥門48連接至貯槽 43。類似地’過濾器38b之入口侧經由管道47及閥門的連 接至貯槽43。該貯槽43不同於上文所述之用於儲存水以在 處理工件時使用的貯槽39，且儲存用於除去過渡器38扛、 117972.doc •10- 1356444 38b所截留之固體的處理液體β 過遽器38a之出口側經由管道51及閥門53連接至液壓泵 42之排出口。類似地’過濾器38b之出口側經由管道52及 閥門54連接至液壓泵42之排出口。液壓泵42之進口連接至 貯槽43。 液壓泵42、貯槽43、管道46、管道47、管道51、管道52 及閥門48、閥門49、閥門53、閥門54組成一用於沖淨並溶 解過濾器38a、38b所截留之固體的過濾器洗淨機構。 每一閥門為一由來自控制器（未圖示）之信號開關的電磁 閥。可控制閥門之打開及關閉以將過濾器38a、3朴之每一 者切換至以下狀態之一者：在一狀態下，過濾器38a、3扑 與離心機37及貯槽39連通且與包括液壓泵42及貯槽43之過 濾器洗淨機構阻隔開。在另一狀態下，過濾器38a、3朴與 過遽器洗淨機構連通且與離心機37及貯槽39阻隔開。 接著，將描述使用根據本發明之實施例的處理裝置對工 件進行之處理。 藉由圖2所示之傳送滾筒6的旋轉將工件1〇傳送至處理腔 室1中且在處理腔室1中沿移動方向A移動。此時，將產生 於蒸氣產生器26中且於蒸氣再熱器27中加熱之水蒸氣自喷 嘴5排向工件1〇。此水蒸氣之溫度及衝力使形成於工件⑺ 上之光阻或其他殘餘物脹起並剝落。剝落之光阻自工件⑺ 隨水沖流至處理腔室丨之底部且經由水出口 14噴出處理腔 至1之外。將此廢液送至冷卻器3 5中。 此處，亦可將一有助於溶解光阻之化學物添加至自喷嘴 H7972.doc -11 - 1356444 排出之水蒸氣中。在此情形中’具有溶解於其中之光阻 成份的水蒸氣及在處理後由水蒸氣冷凝成之水仍留在工件 之、’呈處理。卩分上。該水蒸氣及水可自‘然冷卻且再次凝聚在 基板或其他工件上。 在此方面，在上文所述之處理裝置（圖2所示）中，於一諸 如直接位於噴嘴5下游之位置的指定位置處置放另一喷 嘴，且將自另一喷嘴喷濺之熱水供應至基板或其他工件 上。接著，可在溶解於水中之殘餘光阻成份如上文所述再 次凝聚之前將具有溶解於其中之光阻成份的水自基板或其 他工件上沖淨。 由自冷凝器36供應之冷卻水對自冷卻器35送出之廢液進 行冷卻。藉由此冷卻，自工件1〇上除去且包含於廢液中之 光阻沉澱為固體。 將於冷卻器3 5申冷卻之含有沉澱為固體之光阻的廢液送 至離心機37，固體於此分為較重部分及較輕部分。較重部 分於此回收且不會在後續階段中送至過濾器3以、3讥。或 者，可使用基於重力沉降之分離機來替代離心機以將廢液 成份分為較重部分及較輕部分。 將已在離心機37中除去了其中較重部分的廢液送至過濾 器38a、38b。可使用過渡器38a、38b之兩者或任一者。當 使用過濾器38a、38b之兩者時，打開閥門44a、閥門44b、 問門55a、閥門Hb。當僅使用過濾器38a時，打開閥門 44a、閥門55a，且關閉閥門44b、閥門55b。當僅使用過濾 器38b時，打開閥門44b、閥門55b ,且關閉閥門44a、閥門 117972.doc 55a。在任一情形中’當廢液通過過濾器38a ' 38b時，關 閉閥門48、閥門49、閥門53、閥門54。 虽廢液通過過濾器38a、38b時，截留在先前階段中未為 離心機37所回收之較輕固體，且僅不含自工件10上除去之 光阻的水可返回貯槽39。 返回貯槽39之水再次汽化且自噴嘴5排出，由此重新用 於自工件10上除去光阻。如上文所述，在返回貯槽之 刖固體已自廢液中完全除去。因此，自貯槽39至蒸氣產 生器26、4氣再熱器27及喷嘴5之管道不會歸因於固體而 受到污染。因此，產生蒸氣及藉由蒸氣來處理工件1〇之效 率可得以改進。 藉由僅僅使用冷卻器35而不使用上文所述之離心機37及 過濾器38a ' 38b來將（例如）一百件具有塗覆於其上之酚醛 清漆樹脂之光阻的玻璃基板作為一工件處理。於是，在返 回貯槽39之廢液中觀測到3.28克殘餘光阻固體。 當除冷卻器35外還使用離心機37來進行類似處理時，返 回貯槽39之廢液中的殘餘固體量為〇11克。由此發現，離 心機37可除去以重量計百分之96或百分之％以上的殘餘固 體。 此外，當除冷卻器35及離心機37外還使用過濾器（過濾 器38a及38b之任一者）來進行類似處理時，返回貯槽39之 廢液中的固體直小到無法量測且幾乎觀測不到。 圖3展不已通過廢液之一過濾器的照相影像，其中用高 溫蒸氣來處理（例如）具有塗覆於其上之酚搭清漆樹脂之光 117972.doc 13 1356444 阻的玻璃基板’且廢液未經冷卻便以高溫（75。〇)通過該過 渡器。 在此影像中’清楚觀測到過濾器所截留之固體（光阻）的 存在。 圖4展示（具有相同篩網尺寸之）另一類似過濾器的照相影 像，冷郃至30 C之液體溫度的圖3中之75。〇之經過濾廢液 已又通過該過滤器。

過濾器又在此戴留了固體（光阻），儘管在數量上已小於 先則。亦即，藉由冷卻至30。〇，溶解於高溫（75。〇廢液中 之光阻成份沉澱為固體。 圖5展示（具有相同篩網尺寸之）又一類似㈣器的照相影 像，進一步冷卻到乃^之液體溫度的圖4中之3(rc之經過 濾廢液已又通過該過濾器。 在此情況下，谓測不到過遽器所截留之固體（光阻）。因 此，當由高溫蒸氣處理產生之廢液冷卻下來時，光阻成份

可以可靠地㈣為㈣’該等固體可在後續階段中可靠地 為過濾器所截留，以使且有溶解 使八有冷解於其中之光阻成份的水不 會直接返回至貯槽39。 了由過遽器洗淨機構除丰真·{丹、，由m 1 0 尹低稱除去為過濾盗38a、3扑所截留之固 Μ Τ，關闭閥門 44a、 間門55a且打開閥門48、 洗淨胖43h ㈣作錢142。過遽器 尹貝τ槽43中之洗淨液體（例如，水）在 理期問夕古4 上文所述廢液處 功間之方向相反的方向上（亦 处 1 在自過濾器38a之出口 H7972.doc 14 1356444 側至入口側的方向上）通過過濾器38a。由此可將過濾器 38a截留之固體自過濾器38a中除去。自過濾器38a中除去 之固體回收至貯槽43中。 此時，可藉由關閉閥門49、閥門54且打開閥門44b、閥 門55b而將另濾器38b用於正常之廢液處理。因此，無 需為了過濾器洗淨而停止正常之廢液處理。 在洗淨另一過濾器3扑之情形中，關閉閥門44b、閥門 55b且打開闊門49、閥門54來操作液壓㈣。過濾器洗淨 貯槽43中之洗淨液體自過濾器咖之出口侧至入口側通過 該過濾器鳩。此時’可藉由關閉閥門48、閥門53且打開 闕門44a、冑H55a而將過據器38&用於正常之廢液處理。 田對（例如）約兩千彳具有塗覆於其上之齡路冑漆樹脂之 光阻的玻璃基板進行處料，歸因於㈣（光阻）堵塞過渡 裔而也成增加之壓力損失。然而，在由液壓泵42用洗淨液 體對過遽器進行逆洗之後，壓力損失返回至開始處理兩千 件玻璃基板之前的位準。 洗淨液體不限於水，而可含有任何可溶解光阻及其類似 物的溶劑’。在此愔形φ，、也^ + 你此阆小中，洗淖液體未必需要在相反方向上 通過過遽器。 已參看實例描述了本發明之實施例。然而，本發明不限 於此’而是可在本發明之精神内作出各種修改。 待由蒸氣除去之殘餘物不限於光阻^此外，卫件 — 處理條件及其類似物不限於上文所述之彼等。 ’疋 過濾器可在三個或三個以上之階段中並聯連接。或者， I17972.doc -15, 1jj6444 亦可使用單個過遽器組態。此外，可在多個階段中將且有 不同篩網尺寸之過濾器串聯連接。在多個階段中串聯連接 過濾器進一步確保了光阻及其他固體可被截留。 【圖式簡單說明】 圖1為說明根據本發明之一實施例的處理裝置之組態的 示意圖。 圖2為說明圖1所示之處理腔室之内部組態的示意圖。 圖3為已通過廢液之一過濾器的照相影像，其中以高溫 蒸氣來處理一工件’且廢液未經冷卻便以高溫（75。(：）通過 該過濾器》 圖4為另一類似過濾器之照相影像，冷卻至3〇<>c之液體 恤度的圖3中之751：之經過濾廢液已又通過該過濾器。 圖5為又一類似過濾器之照相影像，進一步冷卻至25。〇 之液體溫度的圖4中之30°C之經過濾廢液已又通過該過濾 器。 【主要元件符號說明】 5 6 10 14 26 27 35 處理腔室 喷嘴 傳送滾筒 工件 水出口 蒸氣產生器 蒸氣再熱器 冷卻器 H7972.doc 16 1356444 36 冷凝器 37 離心機 38a 過濾器 38b 過濾器 39 貯槽 42 液壓泵 43 貯槽

44a 44b 45a 45b 46 47 閥門 閥門 管道 管道 管道 管道 48 閥門

49 51 52 閥門 管道 管道

53 54 55a 55b A 閥門 閥門 閥門 閥門 移動方向 117972.doc 17

Claims (1)

1. P年？月7日修正本 十、申請專利範圍： I —種處理裝置，其包含： 第096102245號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年9月） 一貯槽，其經組態以儲存水； 蒸氣產生單元，其經組態以將供自該貯槽之該水變為 一處理腔室，其中使用供自該蒸氣產生單元之蒸氣， 藉由該瘵氣之溫度及衝力，將殘餘物自一工件上除去； 冷卻單元，其經組態以將自該處理腔室噴出之廢液冷 卻，以使該等殘餘物沉澱為固體，該廢液包含自該工件 剎離之該等殘餘物；及 過滤單元，其設於該冷卻單元與該貯槽之間，該過漁 單元經組態以過遽該冷卻單元中所冷卻之該廢液。 2·如請求項1之處理裝置，其進一步包含設於該冷卻單元 與該過濾單元之一入口侧之間的分離單元，該分離單元 經組態以利用質量差來分離在該冷卻單元中冷卻之該廢 液中所含具有不同質量之成份。 3.如請求項2之處理裝置，其中該分離單元為—離心機。 4..如請求項2之處理裝置，其中該分離單元為一基於重力 沉降而將該等廢液成份分成一較重部分與一較輕部分的 分離機。 5.如印求項1之處理裝置，其進一步包含一洗淨機構，該 洗淨機構經組態以藉由自該過濾單元之一出口側向該過 濾單元之一入口側供應一洗淨液體來除去該過濾單元所 截留之固體。 117972-1000929.doc 1356444 6.如請求項1之處理裝置，其進一步包含一洗淨機構，該 洗淨機構經組態以向該過濾單元供應溶解該過濾單元所 截留之固體的清洗液體。 7·如請求項5之處理裝置，其中 在該冷卻單元與該貯槽之間並聯有複數個該等過濾單 元，該等過濾單元之每一者連接至該洗淨機構，且 該等過濾單元之每一者可在該過濾單元與該冷卻單元 及該貯槽連通之一狀態與該過濾單元與該洗淨機構連通 之一狀態之間切換。 8. 如請求項6之處理裝置，其中 在該冷卻單元與該貯槽之間並聯有複數個該等過濾單 元’該等過濾單元之每一者連接至該洗淨機構，且 該等過濾單元之每一者可在該過濾單元與該冷卻單元 及該貯槽連通之一狀態與該過濾單元與該洗淨機構連通 之一狀態之間切換。 9. 如請求項1之處理裝置，其中該處理腔室包含一將該蒸 氣排向該工件之噴嘴。 10. 如請求項1之處理裝置，其中該處理腔室包含一移動该 工件之傳送機構。 11. 如請求項1之處理裝置，其中該過濾單元包含中空纖雉 膜過濾器。 12_ —種處理方法，其包含： 將蒸氣供至一處理腔室中； 使用該蒸氣’藉由該蒸氣之溫度及衝力，自一工件上 117972-1000929.doc 1356444 除去殘餘物； 冷部含有自該工件刻離之該等除去之殘餘物的廢液以 使έ亥等殘餘物沉;殿為固體；及 過濾含有該等沉澱物之該廢液。 13. 14. 如请求項12之處理方法 甘士 _ 法其中该瘵氣係由該經過濾之廢 液中的水所產生且供至該處理腔室中。 如清求項12之處理方沐 甘，杜 .. 万去其進一步包含分離該經冷卻之

   廢液中所含具有不同質量的成份。 其中藉由使用一離心機來執行 15·如請求項14之處理方法， 5亥成份分離。 16.如請求項12之處理古、土 „ ’八中藉由將該蒸氣排向一工件 來執行該自該工件上除去殘餘物。 17·如請求項Π之處理方沐 甘士 #丄士 方法，其中精由使用一過濾單元來執 行該過濾，

   該處理方法進一 向該過濾單元之一 單元所截留之固體 步包含藉由自該過濾單元之一出口側 入口側供應一洗淨液體來除去該過濾 18.如請求項I2之處理方法， 行該過濾， 其中藉由使用一過濾單元來執 • ^ ^ v G s向頌％媳平兀併應溶解該過if 早兀所截留之固體的洗淨液體。 19. 如請求項12之處理方沐 主万法，其中自該工件上除去 餘物為一光阻。 咏云之 20. 如請求項12之處理j # . 形成該蒸氣。其中糟由加熱含化學物之水市 117972-1000929.doc 1356444 第096102245號專利申請案 中文圖式替換本(96年9月） 十一、圖式：

   117972-fig-960905.doc 1356444

   1

   6 10 5 0 A II

   6 6 6 6 6 1Φ

   廢液

   圖2 117972-fig-960905.doc 1356444

   圖5液體溫度25。 117972-fig-960905.doc