TWI389239B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於使用硫酸與過氧化氫水溶液處理基板的基板處理裝置及基板處理方法，尤關於可有效地去除基板表面之光阻殘渣的基板處理裝置及基板處理方法。
自以往，已知有一方法，將硫酸與過氧化氫水溶液之混合液作為洗淨液，進行半導體晶圓(以下，亦稱為晶圓)等基板之洗淨。具體而言，係利用由硫酸與過氧化氫水溶液混合而產生的卡洛酸(H2 SO5 ，亦稱為過氧酸)，充分地分解附著於晶圓的光阻，藉而進行該晶圓之洗淨(其原理將後述)。
以下使用圖12說明使用硫酸與過氧化氫水溶液之混合液而處理基板的基板處理裝置。圖12係顯示一般性基板處理裝置的構成之概略構成圖。
如圖12所示，一般性基板處理裝置包含：內槽110，用於洗淨而等待收容晶圓；外槽112，設於內槽110周圍並使從該內槽110溢出的液體流入。又，設有用於使外槽112內的液體回到內槽110的回通管114。在此回通管114以串聯狀態的方式各插設有：回通泵116，將外槽112內的液體送往內槽110；阻尼器118，用於減輕回通管114本身的震動等；加熱器120，對於通過回通管114內的液體進行加熱；及過濾器122，對於通過回通管114內的液體進行過濾。又，基板處理裝置包含有貯存硫酸(H2 SO4 )的硫酸貯存槽124、及貯存過氧化氫水溶液(H2 O2 )的過氧化氫水溶液貯存槽130，並且各自藉由硫酸供給管128及過氧化氫水溶液供給管134，將硫酸及過氧化氫水溶液各自供給到內槽110內。各藥液之供給，各自藉由硫酸供給閥126及過氧化氫水溶液供給閥132調整。
其次，說明利用此種基板處理裝置的混合液之產生方法。在初始狀態中，內槽110及外槽112為空狀態。
首先，在令回通泵116及加熱器120為OFF的狀態下，令硫酸供給閥126及過氧化氫水溶液供給閥132為開，從硫酸貯存槽124及過氧化氫水溶液貯存槽130將硫酸、過氧化氫水溶液同時地供給到內槽110內。在此，令硫酸之供給量為例如25公升/min、過氧化氫水溶液之供給量為例如5公升/min，使硫酸與過氧化氫水溶液之供給量的比例為例如5：1。使過氧化氫水溶液充分地大於硫酸之供給量的理由將後述。硫酸及過氧化氫水溶液的供給，持續到變成內槽110滿缸且液體溢出到外槽112的狀態為止。
藉由將硫酸及過氧化氫水溶液供給到內槽110，進行硫酸與過氧化氫水溶液之混合。
在此，硫酸與過氧化氫水溶液的混合有二種模式。
首先，就第一種模式而言，舉例有以下化學反應。
H2 SO4 ＋H2 O2 →H2 SO4 ＋H2 O＋O*‧‧‧式(1)
依據式(1)造成的反應產生活性氧(O*)。此活性氧係強氧化劑。
另一方面，就第二種模式而言，舉例有以下化學反應。
H2 SO4 ＋H2 O2 →H2 SO5 ＋H2 O‧‧‧式(2)
依據式(2)造成的反應產生卡洛酸(亦稱過氧酸，H2 SO5 )。此卡洛酸亦與活性氧同樣係強氧化劑，但就使附著於晶圓之光阻分解的有機物而言，卡洛酸效果大於活性氧。亦即，藉由混合硫酸與過氧化氫水溶液，產生卡洛酸，可將附著於晶圓的光阻充分地剝離。
在此，圖13顯示以硫酸相對於過氧化氫水溶液的比例(莫耳比)為橫軸、以卡洛酸的產生率為縱軸之圖表。如圖13所示，硫酸相對於過氧化氫水溶液的比例(莫耳比)大，則卡洛酸之產生率高，可更充分地剝離附著於晶圓的光阻。令硫酸與過氧化氫水溶液向內槽110的供給量比例為例如5：1，亦係因為此一理由。
當硫酸及過氧化氫水溶液對於內槽110之供給結束時，回通泵116運作，外槽112內的液體藉由回通管114而回到內槽110。又，有液體從內槽110溢出到外槽112。如此，在內槽110及外槽112的組合單元中進行液體循環。在此，加熱器120亦同時運作，將通過回通管114的液體加熱。藉此，使內槽110內的液體溫度，上昇到適於晶圓洗淨的溫度(例如100~150℃)。
使回通泵116及加熱器120進行運作，直至內槽110內的液體溫度達到特定溫度之後，再度令此等回通泵116及加熱器120為OFF。其後，在內槽110同時浸泡多數片晶圓，藉由硫酸與過氧化氫水溶液之混合液，更具體而言，係利用混合硫酸與過氧化氫水溶液而產生的卡洛酸，分解附著於晶圓的光阻而剝離此光阻。如此，完成晶圓之一連洗淨製程。
專利文獻1及專利文獻2中，揭示有如上述的基板處理裝置或基板處理方法之例，使用硫酸與過氧化氫水溶液，用於充分地產生對於從基板剝離光阻等而言有效的卡洛酸。
專利文獻1：日本特開2000-164550號公報
專利文獻2：日本特開2008-041794號公報
但是以上述的硫酸與過氧化氫水溶液作為處理液，進行用於去除基板表面之光阻殘渣的基板處理時，有以下的問題。
在使用硫酸進行基板處理時，因為硫酸溫度高則洗淨力高，故處理層內的硫酸與過氧化氫水溶液之溫度，必須保持在適於晶圓洗淨的溫度(例如100~150℃)，但是，當過氧化氫水溶液保持為高溫(例如100。C以上)時，因為過氧化氫水溶液將發生以下的化學反應並分解，無法穩定地混合過氧化氫水溶液與硫酸，而不能穩定並產生活性氧或卡洛酸，將有洗淨力低落之問題。
2H2 O2 →2H2 O+O2 ‧‧‧式(3)
再者，在將硫酸與過氧化氫水溶液之溫度保持為適於晶圓洗淨的溫度(例如，100~150℃)時，由於式(3)的反應，過氧化氫水溶液將分解而使濃度降低，故有無法以規定的濃度供給過氧化氫水溶液之問題。
本發明有鑑於上述問題點，提供基板處理裝置及基板處理方法，可使用在高溫不穩定的過氧化氫水溶液並且使用硫酸，而有效地去除基板表面的光阻殘渣。
為解決上述問題，本發明中係具有以下待闡述之各手段。
第1發明係基板處理裝置，使用含有硫酸的第1處理液及含有過氧化氫水溶液的第2處理液以處理基板，其特徵在於包含：處理槽，將該第1處理液貯存在高於常溫的狀態下；處理容器，配置於該處理槽上方，使用該第1處理液及該第2處理液以處理基板；基板昇降機構，在該處理槽與該處理容器之間使基板昇降；霧氣供給手段，當藉由該基板昇降機構將基板從該處理槽拉起或浸漬到該處理槽時，將該第2處理液的霧氣，供給到該基板靠近貯存於該處理槽的該第1處理液之液面處。
另，在本發明中，將基板浸漬到第1處理液，不僅意指將基板全部沉入第1處理液之液面下，亦意指在基板的一部分已露出第1處理液之液面上的狀態下，將基板的其他部分沉入第1處理液之液面下。並且，將基板浸漬到第1處理液，亦意指在已將基板的一部分沉入第1處理液之液面下的狀態下，將基板往下下降。
第2發明，係如第1發明之基板處理裝置，其中包含：外槽，承接從該處理槽溢流的該第1處理液；處理液循環手段，從該外槽回收該第1處理液，並再度供給到該處理槽。
第3發明，係如第2發明之基板處理裝置，其中，該霧氣供給手段，設於該處理容器內部且在貯存於該處理槽的該第1處理液之液面附近。
第4發明，係如第3發明之基板處理裝置，其中包含惰性氣體供給手段，設於該處理容器內部，將惰性氣體供給到該處理容器內。
第5發明，係如第4發明之基板處理裝置，其中，該惰性氣體供給手段，設於該霧氣供給手段上方。
第6發明係基板處理方法，使用含有硫酸的第1處理液及含有過氧化氫水溶液的第2處理液以處理基板，其特徵在於包含以下製程：液膜形成製程，藉由將基板浸漬到保持在高於常溫的該第1處理液，或從保持在高於常溫的該第1處理液拉起，而在該基板形成保持在高於常溫的該第1處理液之液膜；霧氣供給製程，將該第2處理液的霧氣，供給到該基板靠近該第1處理液之液面處。
第7發明，係如第6發明之基板處理方法，其中，將惰性氣體供給到能以氣密方式處理基板之處理容器內。
第8發明，係如第7發明之基板處理方法，其中，從供給該第2處理液之霧氣的霧氣供給部更上方，供給該惰性氣體。
依據本發明，可使用在高溫不穩定的過氧化氫水溶液並且使用硫酸，而有效地去除基板表面之光阻殘渣。
 (實施發明之最佳形態)
其次，與圖式共同說明實施本發明之最佳形態。
(第1實施形態)
以下參照圖1至圖6，說明本發明第1實施形態之基板處理裝置及基板處理方法。
首先參照圖1及圖2，說明本實施形態之基板處理裝置。
圖1係示意性顯示本實施形態之基板處理裝置的構成之概略剖面圖。圖2係示意性顯示本實施形態之基板處理裝置的構成之立體圖。
本實施形態之基板處理裝置包含以下部分：處理容器5，能以氣密方式，進行使用含有硫酸的第1處理液1及第2處理液以處理基板的基板處理；處理槽10，將第1處理液貯存在高於常溫的狀態；外槽11，連接到此處理槽10的頂端開口部，承接從處理槽10溢流之含有硫酸的第1處理液1；保持手段，例如晶圓舟30，在處理槽10內將規定片數的被處理體，亦即半導體晶圓W(以下稱為晶圓)，保持在排列為適當間隔的狀態下，例如為50片；第1處理液收容槽20，收容急速供給到處理槽10內的第1處理液1；蒸氣‧霧氣供給手段，即蒸氣‧霧氣供給噴嘴40，將含有過氧化氫水溶液的第2處理液，以蒸氣或霧氣的狀態供給到處理槽10內的晶圓W；供給噴嘴28，將第1處理液收容槽20內的第1處理液1供給到處理槽10內；供給手段，例如噴射噴嘴42，配設在處理槽10的底部，將第1處理液1供給到晶圓W。
另，在本實施形態中係以使用硫酸作為第1處理液，使用過氧化氫水溶液作為第2處理液而舉例說明。但是，第1處理液只要含有硫酸即可，並無特別限定，第2處理液只要含有過氧化氫水溶液即可，並無特別限定。
又，在本發明實施形態及變形例中的蒸氣‧霧氣供給手段及蒸氣‧霧氣供給噴嘴，相當於本發明中的霧氣供給手段。亦即，本發明中的霧氣供給手段，含有供給第2處理液之霧氣的手段或供給第2處理液之霧氣的噴嘴。
處理容器5配置在處理槽10的上方，由以下部分構成：側壁5a，可從與外槽11連接到處理槽10之頂端開口部側為相反側的側壁，往上方延長；開口部5b，設為往外側擴展，令側壁5a的頂端開口部使處理容器的開口截面積增加；上蓋5c，載置於開口部5b上，以氣密方式受到卡止。並且，處理容器5之側壁5a的下方，以一體的方式連接到側壁，該側壁與外槽11連接到處理槽10之頂端開口部側為相反側。
處理容器5、處理槽10及外槽11利用富有耐蝕性及耐藥性的材質形成，例如石英。又，在處理槽10的底部設有排液口10a，在此排液口10a藉由抽取閥12而連接有抽取管13。另，排液口10a的頂部鋪設有網狀物17，可藉由此網狀物17回收從處理槽10排出的藥液中的雜屑等。另，在處理槽10的頂部側，例如距離處理槽10之頂端20~40mm的位置，連接有第1處理液取下管18，並藉由連接到此第1處理液取下管18的比電阻值偵測器19，測定處理槽10內的第1處理液1之比電阻值，如此構成。
又，在外槽11的底部設有排液口11a，此排液口11a與噴射噴嘴42連接有循環管路43。此循環管路43，從排液口11a側依序插設有泵44、阻尼器45及過濾器46。在過濾器46與噴射噴嘴42之間，有純水供給源48藉由切換閥47而連接。又，在排液口11a與泵44之間，有抽取管52藉由切換閥51而連接，又，有第1處理液供給源49a藉由切換閥49而連接，在過濾器46與切換閥47之間，藉由抽取閥53而有抽取管54分岐。另，循環管路43、泵44、阻尼器45、過濾器46，相當於本發明中的處理液循環手段。
此時，噴射噴嘴42如圖2所示，成為包含多數噴嘴孔42b的構造，該噴嘴孔42b在管狀的噴嘴本體42a之長邊方向，開設為適當間隔，該噴嘴本體42a配設到保持在晶圓舟30的晶圓W之下方。
如上所述，可藉由在噴射噴嘴42與外槽11的排液口11a之間設置循環配管系統，使得藉由泵44而從第1處理液供給源49a供給到處理槽10內的第1處理液，從處理槽10溢流並以外槽11承接，從外槽11回收第1處理液，將回收的第1處理液以可再使用的方式再生，使再生的第1處理液在循環管路43循環而從噴射噴嘴42再度供給到晶圓W，並且去除附著於晶圓W表面的微粒、金屬離子或氧化膜等。又，將第1處理液排出後，切換切換閥47，可使得由純水供給源48供給的純水，從噴射噴嘴42噴射到晶圓W，而去除附著於晶圓W的藥液。另，此時，從處理槽10溢流的純水藉由抽取管52排出。
另一方面，第1處理液槽20如圖1所示，在密閉狀的槽本體21頂端，設有用於將第1處理液1供給到處理槽10的外氣導入口22。又，在槽本體21內，配設有用於將槽內的第1處理液1量維持在固定之溢流管23，並且，在槽本體21的外側附近，配設有偵測第1處理液1液面之上限、下限及適量的上限感應器24a、下限感應器24b及適量感應器24c，藉由此等感應器而在槽內收容有經常為規定量之第1處理液1。此時，槽內的第1處理液1之容量至少必須為1次急速供給到處理槽10內的份量以上，例如35公升(1)，宜為收容2次份量之急速供給量，例如70公升(1)。另，在槽本體21的底部配設有加熱器25，例如將加熱線貫穿插在石英管內，可將槽內的第1處理液1加熱到規定溫度，例如150~170℃。
設於上述構成的第1處理液槽20之槽本體21的底部之供給口(未圖示)，與供給噴嘴28藉由供給管26而連接，藉由插設在供給管26的供給閥27之開啟關閉，將第1處理液槽20內的第1處理液1從供給噴嘴28供給到處理槽10內的外槽11，如此構成。
另一方面，蒸氣‧霧氣供給噴嘴40，與插設有開關閥29之過氧化氫水溶液供給配管26a連接，如圖1及圖2所示，配設在處理槽10的兩相對側邊上方，各蒸氣‧霧氣供給噴嘴40，係在管狀之噴嘴本體40a的下側之處理槽內側，以適當間隔開設有多數蒸氣‧霧氣供給用噴嘴孔40b而成。
晶圓舟30，如圖2所示，由一對(圖式中僅顯示一方)倒T字形的支持構件33、1根中央保持棒34及2根側部保持棒35構成，支持構件33在連結到配設在處理槽10之外側的基板昇降機構31的安裝構件32藉由螺栓32a而固定，中央保持棒34架設在此支持構件33之間的中央下端部，側部保持棒35以彼此平行的方式架設在支持構件33間的左右兩側端部，並且，晶圓舟30藉由基板昇降機構31驅動而在處理容器5內昇降，可使基板在處理槽10與處理容器5之間昇降。又，如後所述，當藉由基板昇降機構31而將基板從處理槽10拉起或浸漬到處理槽10時，蒸氣‧霧氣供給噴嘴40將第2處理液之蒸氣或霧氣，供給到基板靠近貯存於處理槽10的第1處理液之液面處。另，此時，在中央保持棒34及側部保持棒35各自以適當間隔將多數個保持溝34a、35a設在長邊方向，例如50個。此等保持棒34、35係藉由耐蝕性、耐熱性及耐強度性方面優異的材質形成，例如聚醚醚酮(PEEK)製或石英製構件。
在處理容器5內部中蒸氣‧霧氣供給噴嘴40的上方，設有將含有氮氣的惰性氣體供給到處理容器5內的惰性氣體供給噴嘴50。惰性氣體供給噴嘴50，與蒸氣‧霧氣供給噴嘴40同樣，係在管狀之噴嘴本體50a的側之處理槽內側，以適當間隔開設有多數惰性氣體供給用噴嘴孔50b而成。惰性氣體供給噴嘴50，相當於本發明之惰性氣體供給手段。
另，高溫的硫酸之液膜與過氧化氫水溶液進行反應而產生的反應氣體，封入到以可氣密方式設置之處理容器5內部，從未圖示的排氣管排氣。
其次參照圖3至圖5，說明使用本實施形態之基板處理裝置的基板處理方法。
圖3係說明本實施形態之基板處理方法的各製程之程序的流程圖。圖4A至圖4C係說明本實施形態之基板處理方法，並係示意性顯示各製程中處理容器內的模樣之概略剖面圖。圖3的步驟S11至步驟S18之各製程進行中或進行後之處理容器內的模樣，對應到圖4A(a)至圖4C(h)之各概略剖面圖。圖5係說明本實施形態之基板處理方法，示意性顯示將第2處理液的蒸氣‧霧氣，供給到被拉起的基板靠近貯存於處理槽的第1洗淨液之液面處的模樣。
本實施形態之基板處理方法，如圖3所示，包含：準備製程、液膜形成製程、蒸氣‧霧氣供給製程、結束製程。準備製程包含步驟S11及步驟S12之製程，液膜形成製程包含步驟S13至步驟S15之製程，蒸氣‧霧氣供給製程包含步驟S16之製程，結束製程包含步驟S17及步驟S18之製程。
另，本實施形態中的蒸氣‧霧氣供給製程，相當於本發明中的霧氣供給製程。亦即，本發明中的霧氣供給製程，包含供給第2處理液之霧氣的製程。
最初，進行包含步驟S11及步驟S12之製程的準備製程。
首先進行步驟S11。步驟S11係進行將晶圓搬入到處理容器內前之準備的製程。圖4A(a)係示意性顯示進行步驟S11的製程時處理容器內的模樣之概略剖面圖。
在步驟S11中，如圖4A(a)所示，晶圓舟30在未保持有基板(晶圓)W的狀態，收容在處理容器5內。將含有保持為高溫之硫酸洗淨液的第1處理液1供給到處理槽10。從惰性氣體供給噴嘴50供給惰性氣體。
具體而言，使第1處理液1從處理槽10溢流，並且藉由循環管路43的泵44之驅動，將溢流的第1處理液1，從噴射噴嘴42噴射供給到處理槽10內部。
其次，進行步驟S12。步驟S12係開啟處理容器的上蓋，使基板保持在晶圓舟之製程。圖4A(b)係示意性顯示進行步驟S12的製程時處理容器內的模樣之概略剖面圖。
停止來自惰性氣體供給噴嘴的惰性氣體供給，開啟處理容器5的上蓋5c，使用基板昇降機構31使晶圓舟30上昇，以晶圓舟30接取利用未圖示的晶圓夾頭(Chuck)搬送的多數片晶圓W，例如50片，並再度使晶圓舟30下降直到處理容器5內，關閉處理容器5的上蓋5c，進行密閉。
其次，進行包含步驟S13及步驟S15之製程的液膜形成製程及包含步驟S16之製程的蒸氣‧霧氣供給製程。
首先，進行步驟S13。步驟S13係將基板浸漬到含有保持為高溫的硫酸之第1處理液的製程。圖4A(c)係示意性顯示進行步驟S13之製程時處理容器內的模樣之概略剖面圖。
將基板(晶圓)W浸漬到處理槽10並待命，直到使基板的溫度昇溫到與含有保持為高溫的硫酸之第1處理液1相同溫度。具體而言，待命約20sec。
與此同時，由惰性氣體供給噴嘴50供給氮氣。氮氣控制環境氣體，發揮作為緩衝氣體之功能，控制過氧化氫水溶液之蒸氣或霧氣的分布，用於將過氧化氫水溶液之蒸氣或霧氣供給到與基板之洗淨液液面相接的部分或液面附近，並且，亦作為在後述結束製程中處理容器5內更換氣體時的更換用氣體而發揮功能。亦即，在將過氧化氫水溶液的蒸氣或霧氣，供給到基板(晶圓)表面形成之液膜所含的硫酸或貯存在處理槽10的硫酸時，防止所產生的含有硫酸之蒸氣或霧氣在處理容器5內擴散；在將基板(晶圓)從處理容器5排出時，將處理容器5內含有硫酸的環境氣體更換為惰性氣體環境氣體，防止處理容器5內含有硫酸的環境氣體洩漏到處理容器5之外。
另，氮氣相當於本發明中的惰性氣體，但並不特別限定於此，其他可使用He、Ar、Xe等各種惰性氣體。
其次，進行步驟S14。步驟S14係朝向硫酸洗淨液液面附近，開始供給含有過氧化氫水溶液的第2處理液之蒸氣或霧氣的製程。圖4B(d)係示意性顯示進行步驟S14之製程後處理容器內的模樣之概略剖面圖。
另，可將第2處理液以蒸氣或霧氣其中之一的狀態，或以蒸氣及霧氣混合的狀態進行供給。以下在本實施形態中，說明以霧氣狀態進行供給的情況，第1實施形態的變形例中則說明以蒸氣狀態進行供給的情況。
打開開關閥29，使得從過氧化氫水溶液供給配管26a供給的過氧化氫水溶液，從蒸氣‧霧氣供給噴嘴40朝向晶圓W供給為霧氣。又，亦可透過設在中途之未圖示的蒸氣產生器，供給為含有蒸氣之霧氣，同樣地，亦可透過設在中途之未圖示的溫度調整器，供給為經溫度調整之霧氣。又，霧氣的溫度如後所述，只要使得形成在基板表面之含有硫酸的第1處理液之液膜溫度不低於預定溫度即可，並無特別限定，但可定為例如70℃以上100℃以下。
其次，同時進行步驟S15與步驟S16。步驟S15，將浸漬到保持為高溫的硫酸洗淨液之基板拉起，藉而在基板兩面形成保持為高溫的硫酸洗淨液之液膜。步驟S16，係將過氧化氫水溶液之霧氣，供給到被拉起的基板連接硫酸洗淨液之液面的部分或液面附近處之製程。圖4B(e)及圖4B(f)係示意性顯示同時各自進行步驟S15之製程與步驟S16之製程中途及進行後，處理容器的模樣之概略剖面圖。
具體而言，藉由使用基板昇降機構31將晶圓舟30緩緩往上方拉起，而以在基板兩面形成保持為高溫的硫酸洗淨液之液膜的狀態，將基板從硫酸洗淨液拉起，並同時將過氧化氫水溶液之霧氣，供給到被拉起的基板連接硫酸洗淨液之液面的部分，亦即，硫酸洗淨液與基板之介面附近。
拉起基板的拉起速度，只要在從噴淋供給噴嘴供給過氧化氫水溶液之霧氣的供給速度具有確定值時，使基板的溫度與貯存在處理槽的處理液溫度約為相等即可，並無特別限定，但可定為10~50mm/sec。
在此參照圖5，說明在將過氧化氫水溶液之霧氣供給到硫酸洗淨液的液面，亦即，硫酸洗淨液與基板之介面附近時，去除基板表面之光阻殘渣的作用效果。
參照圖5，從硫酸洗淨液拉起的晶圓W兩面有液膜形成。並且，因為將晶圓W從保持為高溫的硫酸洗淨液緩緩拉起，在硫酸洗淨液之液面上並未保持為高溫，故就被拉起晶圓W的溫度而言，連接硫酸洗淨液之液面的部分相等於硫酸洗淨液的溫度，更遠離液面上方的部分則更低於硫酸洗淨液的溫度。
在當將如此形成具有沿著上下方向之溫度分布的液膜之基板，從硫酸洗淨液拉起時，朝向硫酸洗淨液之液面附近供給過氧化氫水溶液之霧氣的狀況下，因為基板連接硫酸洗淨液之液面的部分或液面附近保持為高溫，故在基板表面形成有保持為高溫的液膜之硫酸，與所供給的過氧化氫水溶液之霧氣進行反應。高溫的過氧化氫水溶液之霧氣，發生如下式(4)所示的化學反應，解離並產生活性氧。
H2 O2 →H2 O＋O*‧‧‧式(4)
如此產生的活性氧，與硫酸反應，發生例如以下式(5)所示的化學反應，產生卡洛酸。
H2 SO4 ＋O*→H2 SO5 ‧‧‧式(5)
在此，為了促進上述式(4)及式(5)之化學反應，宜保持在可使反應速度增加的高溫。但，因為所供給的過氧化氫水溶液中的過氧化氫，在高於100℃的溫度容易分解，故以例如70℃~100℃為恰當。
尤其，雖在習知混合硫酸與過氧化氫水溶液並貯存在處理槽的處理方法中，高溫時發生式(3)所示的化學反應，而有過氧化氫水溶液中的過氧化氫將會分解之問題，但依據本實施形態，因為不將過氧化氫水溶液長時間保持為高溫，故所供給的過氧化氫水溶液中的過氧化氫，隨即發生式(4)及式(5)的化學反應而產生卡洛酸。因此，可在通常無法使用的高溫區域中，穩定並使用過氧化氫而產生卡洛酸。其結果，可進行用於有效地去除基板表面之光阻殘渣的基板處理。
另，在本實施形態中，在連續供給霧氣的狀態下將基板連續拉起，因而液膜形成製程之步驟S15的製程與蒸氣‧霧氣製程之步驟S16的製程，係同時地連續進行。但是，在進行步驟S15的製程時，停止過氧化氫水溶液的霧氣之供給，並在將基板從硫酸洗淨液拉起的中途停止，在該狀態下，朝硫酸洗淨液的液面附近再度開始過氧化氫水溶液之霧氣供給，並於其後停止過氧化氫水溶液之霧氣供給，再度開始將基板從硫酸洗淨液拉起，當反覆進行此類製程時，即可依序進行步驟S15之製程與步驟S16之製程。
又，進行步驟S15及步驟S16之製程後，再度使基板下降浸漬到硫酸洗淨液，再進行步驟S15及步驟S16之製程，且可因應必要而重複數次此種循環，可藉由此重複更徹底地去除基板表面之光阻殘渣。另，可將基板下降的速度定為例如150mm/sec。
其次進行包含步驟S17及步驟S18之製程的結束製程。
首先進行步驟S17之製程。步驟S17之製程係更換處理容器內之環境氣體的製程。圖4C(g)係示意性顯示進行步驟S17時處理容器內的模樣之概略剖面圖。
關閉開關閥29，停止來自蒸氣‧霧氣供給噴嘴40的過氧化氫水溶液之霧氣供給。此時，亦可停止來自噴射噴嘴42的硫酸洗淨液供給，或如圖4C(g)所示，繼續從噴射噴嘴42供給硫酸洗淨液。
此時，持續開啟惰性氣體供給噴嘴，在例如30sec左右的期間中，使處理處理容器內進行氣體更換。此係為了後續打開處理容器之上蓋，而使處理容器內的環境氣體成為惰性，並停止硫酸與水蒸氣之間的反應。就惰性氣體而言，可使用各種惰性氣體，例如，加溫到室溫或室溫以上的氮氣，或He、Ar、Xe等。
最後進行步驟S18之製程。步驟S18之製程係從處理容器搬出基板的製程。圖4C(h)係示意性顯示進行步驟S18時處理容器內的模樣之概略剖面圖。
在關閉未圖示的供給閥而停止惰性氣體供給後，打開處理容器5的上蓋5c，藉由基板昇降機構31使晶圓舟30上昇，搬出到處理容器5外，藉由未圖示的晶圓夾頭握持晶圓W並往外部取下。
以上，依據本實施形態，因為基板表面的高溫硫酸與過氧化氫進行反應而產生卡洛酸，故可使用在高溫易分解的過氧化氫水溶液，進行用於有效地去除基板表面之光阻殘渣的基板處理。
另，本實施形態，係將基板浸漬到第1處理液(步驟S13)，其後拉起基板，藉而在基板形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜(步驟S15)，將第2處理液之霧氣，供給到被拉起的基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近(步驟S16)；亦可藉由使基板下降而浸漬到第1處理液，在基板形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜，將第2處理液之霧氣，供給到被下降基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近。此時，步驟S13係從貯存在處理槽之高溫的第1處理液拉起基板或保持為已拉起之狀態的製程，步驟S15係藉由將基板浸漬(下降)到第1處理液，而在基板形成保持為高溫的第1處理液之液膜的製程，步驟S16係將第2處理液之霧氣供給到受浸漬(被下降)基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近的製程。
(第1實施形態之變形例)
其次說明第1實施形態之變形例的基板處理裝置及基板處理方法。
本變形例之基板處理方法，如第1實施形態之基板處理裝置及基板處理方法，其特徵在於使用過氧化氫水溶液之蒸氣代替過氧化氫水溶液之霧氣。
亦即，在本變形例中，從蒸氣‧霧氣供給噴嘴40供給的第2處理液並非過氧化氫水溶液之霧氣，而是過氧化氫水溶液之蒸氣，或過氧化氫水溶液中的過氧化氫分解產生的水蒸氣及活性氧。此時，蒸氣的溫度只要不使在基板表面形成之含有硫酸的第1處理液之液膜的溫度低於預定的溫度即可，無特別限定，但在令含有硫酸的第1處理液之液膜溫度為110℃時，可保持為在110℃附近的溫度。
另，在本變形例中的蒸氣‧霧氣供給製程，相當於本發明中的霧氣供給製程。亦即，本發明中的霧氣供給製程，不僅為供給第2處理液之霧氣的狀況，亦包含以下狀況：供給第2處理液之霧氣，並且供給第2處理液之蒸氣或第2處理液分解產生的蒸氣；又，從蒸氣‧霧氣供給噴嘴供給的第2處理液之霧氣在中途變化為第2處理液之蒸氣或第2處理液分解產生的蒸氣。
在本變形例中，朝硫酸洗淨液的液面附近供給過氧化氫水溶液之蒸氣時，去除基板表面之光阻殘渣的作用效果，亦係與第1實施形態相同。
亦即，在習知混合硫酸與過氧化氫水溶液並貯存在處理槽的處理方法中，當過氧化氫水溶液中的過氧化氫濃度高時，在高溫發生如式(3)所示的化學反應，將會有過氧化氫分解之問題，但依據本實施形態，因為不將過氧化氫長時間保持為高溫，故所供給的過氧化氫隨即發生式(4)及式(5)的化學反應並產生卡洛酸。又，即使已分解，亦可供給分解產生的水蒸氣及活性氧。因此，可在通常無法使用的高溫區域中，穩定並產生卡洛酸。其結果，可進行用於有效地去除基板表面之光阻殘渣的基板處理。
另，在本變形例中係將基板浸漬到第1處理液(步驟S13)，其後拉起基板，藉而在基板形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜(步驟S15)，將第2處理液之蒸氣，供給到被拉起的基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近(步驟S16)；亦可藉由使基板下降而浸漬到第1處理液，在基板形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜，將第2處理液之蒸氣供給到被下降基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近。此時，步驟S13係從貯存在處理槽的高溫之第1處理液拉起基板或保持為拉起狀態的製程，步驟S15係藉由使基板浸漬(下降)到第1處理液，在基板形成保持為高溫的第1處理液之液膜的製程，步驟S16係將第2處理液之蒸氣，供給到受浸漬(被下降)基板連接第1處理液之液面的部分或液面附近的製程。
(第2實施形態)
其次，參照圖6至圖9說明本發明的第2實施形態之基板處理裝置及基板處理方法。
首先參照圖6說明本實施形態之基板處理裝置。圖6係示意性顯示本實施形態之基板處理裝置的構成之概略構成圖。
本實施形態中的基板處理裝置，係主要包含有以下部分：轉軸夾頭61，係以可旋轉的方式載置被處理基板，即載置半導體晶圓W(以下稱為晶圓W)之載置台；馬達62，係旋轉驅動該轉軸夾頭61的旋轉驅動手段；處理液供給手段63，將含有硫酸的第1處理液，供給到利用轉軸夾頭61保持的晶圓W表面；蒸氣‧霧氣供給手段64，以蒸氣或霧氣的方式，將由過氧化氫水溶液構成的第2處理液，供給到藉由轉軸夾頭61而保持的晶圓W表面；控制手段65，至少控制供給處理液的時序與去除處理液的時序。
此時，在上述轉軸夾頭61及利用該轉軸夾頭61保持的晶圓W之周圍及底部，配設有集杯66，藉由該集杯66防止第1處理液或第2處理液飛散到外部。另，在集杯66的底部設有排液口67與排氣口68。
另，在本實施形態中亦係說明使用硫酸作為第1處理液，使用過氧化氫水溶液作為第2處理液之例。但是，第1處理液只要含有硫酸即可，無特別限定，第2處理液只要含有過氧化氫水溶液即可，無特別限定。
處理液供給手段63構成為能藉由移動機構69a而在晶圓W的上方水平移動，又為了接近到晶圓W的表面附近，亦構成為能垂直移動，並具有將含有硫酸之第1處理液供給(流出)到晶圓W頂面的處理液供給噴嘴63a，在連接此處理液供給噴嘴63a與處理液供給源63b的處理液供給管路63c，從處理液供給源63b側依序插設有處理液供給泵63d、過濾器63e、將第1處理液的溫度調溫到規定溫度的溫度控制器63f及開關閥63g。
又，蒸氣‧霧氣供給手段64，構成為可藉由移動機構69b而在晶圓W的上方水平移動及垂直移動，並具有以蒸氣或霧氣的方式將利用水構成的第2處理液供給(吐出或噴射)到晶圓W頂面之蒸氣‧霧氣供給噴嘴64a，在連接該蒸氣‧霧氣供給噴嘴64a與蒸氣‧霧氣供給源64b的蒸氣‧霧氣供給管路64c，從蒸氣‧霧氣供給源64b側依順插設有流量控制器64d、過濾器64e、開關閥64f及將第2處理液之蒸氣或霧氣的溫度調溫到規定溫度的溫度調整手段，即溫度控制器64g。另，在蒸氣‧霧氣供給管路64c的溫度控制器64g與蒸氣‧霧氣供給噴嘴64a之間，藉由切換閥(未圖示)連接有未圖示的沖洗液之供給源，該沖洗液例如為純水。
另一方面，上述控制手段65係利用例如中央演算處理裝置(CPU)形成，來自該控制手段65(以下稱為CPU65)的控制信號傳到以下部分：上述馬達62、處理液供給噴嘴63a的移動機構69a及蒸氣‧霧氣供給噴嘴64a的移動機構69b等驅動系統；處理液供給手段63的處理液供給泵63d、溫度控制器63f及開關閥63g；蒸氣‧霧氣供給手段64的流量控制器64d、開關閥64f及溫度控制器64g。
所以，馬達62可依據來自CPU65的控制信號而切換為規定的轉速，例如1~150rpm之低速旋轉、100~500rpm之中速旋轉及500~3000rpm之高速旋轉。此時，低速旋轉係即使將第1處理液供給到晶圓W表面亦不會因為離心力而擴展為液膜之程度的旋轉，中速旋轉係使得供給到晶圓W表面的第1處理液由於離心力而擴展形成液膜之程度的旋轉，又，高速旋轉係藉由離心力而甩離在晶圓W表面形成的液膜之旋轉。
又，處理液供給噴嘴63a或蒸氣‧霧氣供給噴嘴64a可依據來自CPU65的控制信號而在晶圓W的上方水平移動或垂直移動，亦即相對於晶圓W而移動。再者，依據來自CPU65的控制信號，將規定量的第1處理液或第2處理液之蒸氣或霧氣供給到晶圓W。
其次參照圖7至圖9說明本實施形態之基板處理方法。
圖7係說明本實施形態之基板處理方法的各製程之程序的流程圖。圖8係說明本實施形態之基板處理方法並示意性顯示各製程中集杯內的模樣之概略剖面圖。圖7中進行步驟S21至步驟S24的各製程時或進行後集杯內的模樣，對應到圖8(a)至圖8(d)的各概略剖面圖。圖9係說明本實施形態之基板處理方法並示意性顯示將第2處理液之蒸氣‧霧氣供給到基板有第1處理液之液膜形成的面之模樣。
本實施形態之基板處理方法如圖7所示，包含載置製程、液膜形成製程、蒸氣‧霧氣供給製程、取下製程。載置製程包含步驟S21之製程，液膜形成製程包含步驟S22之製程，蒸氣‧霧氣供給製程包含步驟S23之製程，取下製程包含步驟S24之製程。
首先，進行包含步驟S21之製程的載置製程。步驟S21係將基板載置到載置台，即載置到轉軸夾頭上之製程。圖8(a)係示意性顯示進行步驟S21之製程後集杯內的模樣之概略剖面圖。
將晶圓W藉由未圖示的搬送手段搬送到轉軸夾頭61，且將晶圓W載置到轉軸夾頭61並保持。並且，藉由移動機構69a的驅動，將處理液供給噴嘴63a移動到晶圓W的中心部上方，並在該狀態下藉由馬達62的驅動，使轉軸夾頭61及晶圓W低速旋轉，例如以35rpm之轉速旋轉，並且，從處理液供給噴嘴63a流出(供給)規定量之含有硫酸的第1處理液1，在該狀態進行規定時間(例如3秒)而使第1處理液1接觸到晶圓W的表面。藉此，第1處理液1，即硫酸，侵入到殘留在晶圓W表面的光阻殘渣之凹凸的凹部內。此時，為了供給保持為高溫的第1處理液1，藉由溫度控制器63f將第1處理液1的溫度調整到例如150℃的高溫。第1處理液的溫度只要使硫酸與後述在蒸氣‧霧氣供給製程供給的第2處理液，即與過氧化氫水溶液之蒸氣‧霧氣進行化學反應而有效地產生卡洛酸即可，無特別限定，但可藉由定為例如150℃以上，而有效地去除基板上的光阻殘渣。
其次，進行包含步驟S22的液膜形成製程。步驟S22係藉由將保持為高溫之含有硫酸的第1處理液供給到基板上，而在基板上形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜的製程。圖8(b)係示意性顯示進行步驟S22之製程時集杯內的模樣之概略剖面圖。
在從處理液供給噴嘴63a流出規定量的第1處理液1之狀態下，使轉軸夾頭61及晶圓W以例如200rpm的轉速旋轉，在此狀態進行規定時間(例如30秒)，在晶圓W的表面全體形成第1處理液1之液膜。
其次，進行包含步驟S23的蒸氣‧霧氣供給製程。步驟S23係以蒸氣或霧氣的方式，將第2處理液供給到基板有第1處理液之液膜形成的面之製程，其中，第1處理液為硫酸，第2處理液為過氧化氫水溶液。圖8(c)係示意性顯示進行步驟S23之製程時集杯內的模樣之概略剖面圖。
在從蒸氣‧霧氣供給手段64流出規定量的第2處理液之蒸氣或霧氣的狀態下，使轉軸夾頭61及晶圓W以例如300rpm的轉速旋轉，在此狀態進行規定時間(例如60秒)，將第2處理液之蒸氣或霧氣供給到晶圓W的表面全體。
在此，參照圖9說明當朝向利用硫酸作為第1處理液而構成之液膜供給第2處理液之蒸氣時，去除基板表面之光阻殘渣的作用效果，其中第2處理液為過氧化氫水溶液。
參照圖9，在載置到轉軸夾頭61的晶圓W頂面，有利用硫酸構成的第1處理液1之液膜形成。並且，晶圓W，因為被供給到晶圓W上且利用硫酸構成的第1處理液1係保持在高於常溫，故在晶圓W上形成之液膜的溫度，相當於供給到晶圓W表面的第1處理液所保持的高溫。
在將過氧化氫水溶液之蒸氣供給到此種有保持為高溫的液膜形成的基板之面時，在高溫在在基板表面形成之液膜的硫酸，與所供給的過氧化氫水溶液之蒸氣進行反應。高溫的過氧化氫水溶液之蒸氣，發生第1實施形態中說明的式(4)及式(5)所示之化學反應，解離並產生活性氧，再與硫酸反應並產生卡洛酸。
在本實施形態中，宜為了促進上述式(4)及式(5)之化學反應而亦將液膜保持為高溫，並將鎖供給的過氧化氫水溶液，溶解到維持蒸氣狀態且形成液膜的硫酸中。但是，所供給的過氧化氫水溶液中的過氧化氫，在高於100℃的溫度變得易分解，故例如在70℃~100℃係恰當。
另，在本實施形態亦可藉由依序重複進行步驟S22之製程與步驟S23之製程，而交互重複執行以下製程：在基板上形成含有硫酸的第1處理液之液膜；將過氧化氫水溶液之蒸氣或霧氣供給到有液膜形成的面。依序進行將第1處理液1供給到晶圓W表面並在晶圓W表面形成第1處理液之液膜的製程，與在晶圓W表面供給第2處理液之蒸氣或霧氣的製程，可藉而將接觸晶圓W表面並進行化學反應而減弱反應性的第1處理液1，頻繁地更換為未經反應的新第1處理液1，而將對於基板處理而言有效的成分之濃度繼續維持為固定，例如卡洛酸濃度等。
最後進行步驟S24之製程。步驟S24係將基板從載置台取下的製程。圖8(d)係示意性顯示進行步驟S24之製程後集杯內的模樣之概略剖面圖。
在停止來自處理液供給手段63之第1處理液1供給的情況下，使轉軸夾頭61及晶圓W低速旋轉，例如以35rpm的轉速旋轉，並且從未圖示的純水供給源流出純水，在此狀態進行規定時間(例如3秒)，沖洗附著於晶圓W表面的第1處理液、第2處理液及光阻殘渣。
如上所述進行沖洗處理後，從未圖示的N2 氣體供給噴嘴將N2 氣體供給(噴射)到晶圓W表面，並去除附著於晶圓表面的純水水滴。此時可藉由溫度控制器64g調整N2 氣體的溫度高於室溫，而有效地進行乾燥處理。又，可將晶圓W的旋轉，以及使N2 氣體供給噴嘴在水平方向往復移動加以組合，藉而更迅速地進行乾燥處理。乾燥處理後，將晶圓W從轉軸夾頭61上搬出並結束處理。
(第2實施形態之變形例)
其次參照圖10及圖11，說明第2實施形態的變形例之基板處理裝置及基板處理方法。
圖10係說明本變形例之基板處理方法的各製程之程序的流程圖。圖11係說明本變形例之基板處理方法，並係示意性顯示各製程中集杯內的模樣之概略剖面圖。圖10中進行步驟S31至步驟S34之各製程時或進行後集杯內的模樣，對應到圖11(a)至圖11(d)的各概略剖面圖。
本變形例之基板處理方法，係如第2實施形態之基板處理裝置及基板處理方法，其特徵係在於，將第1處理液塗佈到保持在高於常溫的基板上，代替將保持在高於常溫的第1處理液塗佈到基板上。
亦即，在本變形例中，其特徵係在於，在轉軸夾頭61a設置溫度控制機構61b，藉由從轉軸夾頭61a傳熱而控制載置到轉軸夾頭61a的基板溫度，代替將保持在高於常溫的過氧化氫水溶液之蒸氣或霧氣，供給到有利用硫酸構成的第1處理液之液膜形成的基板上。
本變形例之基板處理方法如圖10所示，包含載置製程、液膜形成製程、蒸氣‧霧氣供給製程、取下製程。載置製程包含步驟S31之製程，液膜形成製程包含步驟S32之製程，蒸氣‧霧氣供給製程包含步驟S33之製程，取下製程包含步驟S34之製程。
首先，進行包含步驟S31之製程的載置製程。步驟S31係將基板在載置到載置台，即載置到轉軸夾頭61a上之製程，與第2實施形態中的步驟S21係相同製程。圖11(a)係示意性顯示進行步驟S21之製程後集杯內的模樣之概略剖面圖。
其次，進行包含步驟S32的液膜形成製程。步驟S32係藉由將含有硫酸的第1處理液供給到保持為高溫的基板上，在基板上形成保持在高於常溫的第1處理液之液膜的製程。圖11(b)係示意性顯示進行步驟S32之製程時集杯內的模樣之概略剖面圖。
步驟S32與第2實施形態中的步驟S22不同。亦即，在第2實施形態中，為了將在晶圓W表面形成的液膜溫度保持在高於常溫，而藉由溫度控制器63f將形成液膜的第1處理液1保持為高溫，本變形例中則與其不同，係藉由設在轉軸夾頭61a的溫度控制機構61b，使有液膜形成的晶圓W保持在高溫，例如150℃。
在從處理液供給噴嘴63a流出規定量之第1處理液1的狀態下，使轉軸夾頭61及晶圓W以例如200rpm的轉速旋轉，並在此狀態進行規定時間(例如30秒)，在晶圓W的表面全體形成第1處理液1之液膜。
其次進行包含步驟S33的蒸氣‧霧氣供給製程。步驟S33係以蒸氣或霧氣的方式將第2處理液供給到基板有第1處理液之液膜形成的面之製程，與第2實施形態中步驟S23係相同製程，其中第1處理液為硫酸，第2處理液為過氧化氫水溶液。圖11(c)係示意性顯示進行步驟S33之製程時集杯內的模樣之概略剖面圖。
最後進行步驟S34之製程。步驟S34係將基板從載置台取下的製程，與第2實施形態中步驟S24係相同製程。圖11(d)係示意性顯示進行步驟S34之製程後集杯內的模樣之概略剖面圖。
在本變形例，亦將過氧化氫水溶液之蒸氣供給到基板有保持為高溫之液膜形成的面，使得利用過氧化氫水溶液產生的活性氧在基板表面與硫酸進行反應而產生卡洛酸，因而可使用在高溫易分解的過氧化氫水溶液並且使反應速度增加，進行用於有效地去除基板表面之光阻殘渣的基板處理。
以上係敘述本發明之最佳實施形態，但本發明並不限定於特定實施形態，可在申請專利範圍內本發明之主旨精神範圍內進行各種變形、變更。
尤其，在上述實施例中，係以半導體晶圓作為處理的基板之例說明，但本發明並不限定於此，亦可應用在將LCD基板、玻璃基板、陶瓷基板等作為基板加以處理時。
1．．．第一處理液
5．．．處理容器
5a．．．側壁
5b．．．開口部
5c．．．上蓋
10．．．處理槽
10a、11a、67．．．排液口
11．．．外槽
12、53．．．抽取閥
13、52、54．．．抽取管
17．．．網狀物
18．．．第1處理液取出管
19．．．比電阻值偵測器
20．．．第1處理液收容槽
21．．．槽本體
22．．．外氣導入口
23．．．溢流管
24a．．．上限感應器
24b．．．下限感應器
24c．．．適量感應器
25．．．加熱器
26．．．供給管
26a．．．過氧化氫水溶液供給配管
27．．．供給閥
28．．．供給噴嘴
29、63g、64f．．．開關閥
30．．．晶圓舟
31．．．基板昇降機構
32．．．安裝構件
32a．．．螺栓
33．．．支持構件
34．．．中央保持棒
35．．．側部保持棒
34a、35a．．．保持溝
40、64a．．．蒸氣‧霧氣供給噴嘴(蒸氣‧霧氣供給手段)
40a、42a、50a．．．噴嘴本體
40b、42b、50b．．．噴嘴孔
42．．．噴射噴嘴
43．．．循環管路
44．．．泵
45．．．阻尼器
46、63e、64e．．．過濾器
47、49、51．．．切換閥
48．．．純水供給源
49a．．．第1處理液供給源
50．．．惰性氣體供給噴嘴
61、61a．．．轉軸夾頭
62．．．馬達
63．．．處理液供給手段
63a．．．處理液供給噴嘴
63b．．．處理液供給源
63c．．．處理液供給管路
63d．．．處理液供給泵
63f、64g．．．溫度控制器
64．．．蒸氣‧霧氣供給手段
64b．．．蒸氣‧霧氣供給源
64c．．．蒸氣‧霧氣供給管路
64d．．．流量控制器
65．．．CPU(控制手段)
66．．．集杯
68．．．排氣口
69a、69b．．．移動機構
110．．．內槽
112．．．外槽
114．．．回通管
116．．．回通泵
118．．．阻尼器
120．．．加熱器
122．．．過濾器
124．．．硫酸貯存槽
126．．．硫酸供給閥
128．．．硫酸供給管
130．．．過氧化氫水溶液貯存槽
132．．．過氧化氫水溶液供給閥
134．．．過氧化氫水溶液供給管
W．．．晶圓
圖1係示意性顯示本發明第1實施形態之基板處理裝置的構成之概略剖面圖。
圖2係示意性顯示本發明第1實施形態之基板處理裝置的構成之立體圖。
圖3係說明本發明第1實施形態之基板處理方法中各製程的程序之流程圖。
圖4A係說明本發明第1實施形態之基板處理方法，並係示意性顯示各製程中處理容器內的模樣之概略剖面圖(其1)。
圖4B係說明本發明第1實施形態之基板處理方法，並係示意性顯示各製程中處理容器內的模樣之概略剖面圖(其2)。
圖4C係說明本發明第1實施形態之基板處理方法，並係示意性顯示各製程中處理容器內的模樣之概略剖面圖(其3)。
圖5係說明本發明第1實施形態之基板處理方法，並示意性顯示將第2處理液之蒸氣‧霧氣供給到被拉起的基板靠近貯存於處理槽的第1洗淨液之液面處的模樣。
圖6係示意性顯示本發明第2實施形態之基板處理裝置的構成之概略構成圖。
圖7係說明本發明第2實施形態的基板處理方法中各製程的程序之流程圖。
圖8係說明本發明第2實施形態的基板處理方法，並係示意性顯示各製程中集杯內的模樣之概略剖面圖。
圖9係說明本發明第2實施形態的基板處理方法，並示意性顯示將第2處理液之蒸氣‧霧氣供給到基板有第1處理液之液膜形成的面之模樣。
圖10係說明本發明第2實施形態的變形例之基板處理方法中各製程的程序之流程圖。
圖11係說明本發明第2實施形態的變形例之基板處理方法，並示意性顯示各製程中集杯內的模樣之概略剖面圖。
圖12係顯示一般性基板處理裝置之構成的概略構成圖。
圖13係以硫酸相對於過氧化氫水溶液的比例(莫耳比)為橫軸、卡洛酸的產生率為縱軸之圖表。
1．．．第一處理液
5．．．處理容器
5a．．．側壁
5b．．．開口部
5c．．．上蓋
10．．．處理槽
10a、11a．．．排液口
11．．．外槽
12、53．．．抽取閥
13、52、54．．．抽取管
17．．．網狀物
18．．．第1處理液取出管
19．．．比電阻值偵測器
20．．．第1處理液收容槽
21．．．槽本體
22．．．外氣導入口
23．．．溢流管
24a．．．上限感應器
24b．．．下限感應器
24c．．．適量感應器
25．．．加熱器
26．．．供給管
26a．．．過氧化氫水溶液供給配管
27．．．供給閥
28．．．供給噴嘴
29．．．開關閥
30．．．晶圓舟
31．．．基板昇降機構
33．．．支持構件
34．．．中央保持棒
35．．．側部保持棒
40．．．蒸氣‧霧氣供給噴嘴(蒸氣‧霧氣供給手段)
42．．．噴射噴嘴
43．．．循環管路
44．．．泵
45．．．阻尼器
46．．．過濾器
47、49、51．．．切換閥
48．．．純水供給源
49a．．．第1處理液供給源
50．．．惰性氣體供給噴嘴

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，係使用含有硫酸的第1處理液及含有過氧化氫水溶液的第2處理液以處理基板，其特徵在於包含：處理槽，將該第1處理液貯存在高於常溫的狀態下；處理容器，配置在該處理槽上方，使用該第1處理液及該第2處理液以處理基板；基板昇降機構，在該處理槽與該處理容器之間使基板昇降；霧氣供給手段，當藉由該基板昇降機構將基板從該處理槽拉起，或浸漬到該處理槽時，將該第2處理液之霧氣供給到該基板之靠近貯存於該處理槽的該第1處理液之液面處。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中包含：外槽，承接從該處理槽溢流的該第1處理液；處理液循環手段，從該外槽回收該第1處理液，並再度供給到該處理槽。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該霧氣供給手段，設於該處理容器的內部且在貯存於該處理槽的該第1處理液之液面附近。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中包含惰性氣體供給手段，設於該處理容器的內部，將惰性氣體供給到該處理容器內。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中該惰性氣體供給手段，設於該霧氣供給手段的上方。
  6. 一種基板處理方法，係使用含有硫酸的第1處理液及含有過氧化氫水溶液的第2處理液以處理基板，其特徵在於包含以下製程：液膜形成製程，藉由將基板浸漬到保持在高於常溫的該第1處理液，或從保持在高於常溫的該第1處理液拉起，而在該基板形成保持在高於常溫的該第1處理液之液膜；霧氣供給製程，將該第2處理液之霧氣，供給到該基板靠近該第1處理液之液面處。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理方法，其中，將惰性氣體供給到能以氣密方式處理基板之處理容器內。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理方法，其中，從較供給該第2處理液之霧氣的霧氣供給部上方處，供給該惰性氣體。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010028883A1 (de) * 2010-05-11 2011-11-17 Dürr Ecoclean GmbH Prozessbehälter
JP6133852B2 (ja) 2011-06-23 2017-05-24 ディーエムエス ダイナミック マイクロシステムズ セミコンダクター イクイップメント ゲーエムベーハーＤＭＳ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＧｍｂＨ 半導体クリーニングシステム及び半導体清浄方法
TWI576938B (zh) 2012-08-17 2017-04-01 斯克林集團公司 基板處理裝置及基板處理方法
JP6100487B2 (ja) 2012-08-20 2017-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
CN104253063B (zh) * 2013-06-28 2017-12-01 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种用于防止晶片偏移掉落的装置
US20150090299A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Applied Materials, Inc. Processes and apparatus for cleaning, rinsing, and drying substrates
TWI630652B (zh) 2014-03-17 2018-07-21 斯克林集團公司 基板處理裝置及使用基板處理裝置之基板處理方法
JP6499414B2 (ja) * 2014-09-30 2019-04-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP6468916B2 (ja) 2015-03-31 2019-02-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US11171019B2 (en) * 2016-12-30 2021-11-09 Semes Co., Ltd. Substrate treating apparatus, method for measuring discharge amount by using the same, and substrate treating method
WO2020050009A1 (ja) 2018-09-06 2020-03-12 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP7291030B2 (ja) * 2018-09-06 2023-06-14 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP7241568B2 (ja) * 2019-03-04 2023-03-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
JP7340396B2 (ja) 2019-09-24 2023-09-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN216413018U (zh) * 2020-10-09 2022-04-29 东京毅力科创株式会社 基板处理装置
CN113798247B (zh) * 2021-09-28 2023-05-12 京东方科技集团股份有限公司 镀后清洗风干机构、系统、方法及电化学沉积设备
JP2023111228A (ja) * 2022-01-31 2023-08-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
CN114980544B (zh) * 2022-06-07 2024-08-30 信丰利裕达电子科技有限公司 Pcb线路板丝印除uv膜方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4286336B2 (ja) * 1997-01-24 2009-06-24 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置及び洗浄方法
US6158141A (en) * 1998-05-07 2000-12-12 Sony Corporation Apparatus and method for drying semiconductor substrate
US6021791A (en) * 1998-06-29 2000-02-08 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for immersion cleaning of semiconductor devices
US6328814B1 (en) * 1999-03-26 2001-12-11 Applied Materials, Inc. Apparatus for cleaning and drying substrates
DE60140780D1 (de) * 2000-06-27 2010-01-28 Imec Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Trocknen eines Substrats
JP4073418B2 (ja) * 2004-04-27 2008-04-09 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US7602937B2 (en) * 2004-06-08 2009-10-13 International Electronic Machines Corporation Image-based visibility measurement
JP2007005711A (ja) 2005-06-27 2007-01-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
US7592264B2 (en) * 2005-11-23 2009-09-22 Fsi International, Inc. Process for removing material from substrates
JP2008016620A (ja) 2006-07-05 2008-01-24 Toshiba Corp 半導体製造装置及び半導体製造方法

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