TWI591686B - Substrate processing method - Google Patents
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Description
本發明係關於以硫酸和過氧氫水之混合液除去被形成在基板表面之基底層上之除去對象層的基板處理方法。
自以往,於製造半導體零件或平面顯示器等之時,在半導體晶圓或液晶基板等之基板之表面形成各種配線圖案。於在基板形成配線圖案之時,首先在基板之表面形成由氧化膜或氮化膜等所構成之基底層,並且在基底層之表面形成特定形狀之抗蝕層或反射防止層等之除去對象層。之後,對基板之表面施予曝光等之處理,並在殘留基底層之原樣下去除除去對象層。之後,藉由除去基底層之不需要的部分,在基板上形成特定形狀之配線圖案。
用以自基板表面去除除去對象層而所使用之基板處理裝置,係使用硫酸和過氧化氫水之混合液(SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過氧化氫水)等之各種處理藥液而去除除去對象層(例如,參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2010-103189號公報
在以往之基板處理裝置中,於為了謀求配線圖案之高密度化而注入高濃度之離子而形成有抗蝕層之情況下,為了在成為除去對象層之抗蝕層之表面形成硬化膜,使液溫成為高溫(例如,200℃以上),並且提高過氧化氫水之混合比(例如,硫酸:過氧化氫水=6:1)狀態下對基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液而除去抗蝕層。
如此一來,在使硫酸和過氧化氫水之混合液之溫度成為高溫,並且提高氧化氫水之混合比之情況下,去除除去對象層(抗蝕層)之能力變高,可以良好地去除除去對象層。
但是,在以往之基板處理裝置中,不僅對除去對象層的去除能力,連對基底層之去除能力也變高,有使基底層之表面受到損壞之虞。
於是,本發明係屬於對在基底層之表面形成有除去對象層的基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液而去除除去對象層的基板處理裝置,具有:用以處理上述基板之基板處理室;被設置在上述基板處理室,用以保持上述基板之基板保持手段;以不會使上述基底層受到損壞之溫度及過氧化氫水之混合比,對以上述基板保持手段所保持之基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液的混合液供給手段;及對上述基板供給含OH基之流體的OH基供給手段,上述OH基供給手段係供給於上述混合液和OH基在上述基板上被混合之時不會使上述基底層受到損壞之量的含OH基之流體。
再者,上述OH基供給手段係構成對從上述混合液供給手段被供給著混合液之部分局部性地供給上述OH基。
再者,上述OH基供給手段相對於對上述基板做相對性地移動之上述混合液供給手段之行進方向設置在上游側。
再者,上述OH基供給手段構成對上述基板處理室之內部全體性地供給上述OH基。
再者,上述OH基供給手段係於供給上述OH基之期間減少所供給之OH基之量。
再者,上述OH基供給手段係於供給上述OH基之期間降低所供給之OH基之溫度。
再者,上述混合液供給手段係於供給上述混
合液之期間,降低所供給之混合液所含之過氧化氫水之混合比。
再者,上述混合液供給手段係於供給上述混合液之期間,降低所供給之混合液之溫度。
再者,上述混合液供給手段具有藉由惰性氣體使上述混合液成為液滴化之2流體噴嘴。
再者,本發明係屬於對在基底層之表面形成有除去對象層的基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液而去除除去對象層的基板處理方法,以不會使上述基底層受到損壞之溫度及過氧化氫水之混合比,對上述基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液,並且以上述混合液和OH基在上述基板上混合之時不會使上述基底層受到損壞之量,對上述基板供給含OH基之流體,而去除上述除去對象層。
再者,對被供給著上述混合液之部分局部性地供給上述OH基。
再者,使被供給上述混合液之部分對上述基板做相對性移動,並且相對於移動的被供給著上述混合液之部分的前進方向對上游側供給上述OH基。
再者,對基板處理室之內部全體性地供給上述OH基。
再者,於供給上述OH基之期間,減少所供給之OH基之量。
再者,於供給上述OH基之期間,降低所供給之OH基之溫度。
再者,於供給上述混合液之期間,降低所供給之混合液之過氧化氫水之混合比。
再者,在供給上述混合液之期間,降低所供給之混合液的溫度。
再者,藉由對惰性氣體使上述混合液成為液滴化並予以供給。
本發明係不會使基底層受到損壞,可以良好地除去除去對象層。
1‧‧‧基板處理裝置
3‧‧‧基板
12‧‧‧基板保持手段
13‧‧‧混合液供給手段
14‧‧‧OH基供給手段
16‧‧‧基板處理室
第1圖為表示基板處理裝置之俯視圖。
第2圖為表示基板液處理裝置之側面模式圖。
第3圖為同動作說明圖(基板接收工程)。
第4圖為同動作說明圖(液處理工程)。
第5圖為同動作說明圖(沖洗處理工程)。
第6圖為同動作說明圖(乾燥處理工程)。
第7圖為同動作說明圖(基板收授工程)。
第8圖為表示其他基板液處理裝置之側面模式圖。
第9圖為表示其他基板液處理裝置之側面模式圖。
第10圖為表示其他基板液處理裝置之側面模式圖。
第11圖為表示其他基板液處理裝置之側面模式圖。
第12圖為表示其他基板液處理裝置之側面模式圖。
第13圖為表示2流體噴嘴之側面剖面圖。
第14圖為同底面圖。
第15圖為同平面剖面圖。
以下,針對與本發明有關之基板處理裝置及基板處理方法之具體構成,一面參照圖面一面予以說明。
如第1圖所示般,基板處理裝置1在前端部形成搬入搬出部2。在搬入搬出部2,被搬入及搬出收容複數片(例如,25片)之基板3(在此,為半導體晶圓)的載體4。
再者,基板處理裝置1係在搬入搬出部2之後部形成搬運部5。搬運部5係在前側配置基板搬運裝置7,並且在後側配置基板收授台8。搬運部5係在被載置在搬入搬出部2之任一載體4和基板收授台8之間使用基板搬運裝置7而搬運基板3。
再者,基板處理裝置1係在搬運部5之後部形成處理部9。處理部9係在中央配置前後延伸之基板搬運裝置10,並且在基板搬運裝置10之左右兩側前後排列地配置基板液處理裝置11。在處理部9中,在搬運部5之基板收授台8和基板液處理裝置11之間使用基板搬運裝置10而搬運基板3,並使用基板處理裝置11進行基板3之液處理。
基板液處理裝置11係如第2圖所示般,收容有用以保持基板3之基板保持手段12;用以對基板3供給硫酸和過氧化氫水之混合液(SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過氧化氫水))而進行基板3之液處理的混合液供給手段13;用以對被供給於基板3之混合液供給含OH基之流體(純水)之OH基供給手段14;用以對基板3供給沖洗液(純水)而進行基板3之沖洗處理的沖洗液供給手段15。
基板保持手段12係在基板處理室16之內部設置上下延伸之旋轉軸17,並在旋轉軸17之上端部水平地安裝圓板狀之轉台18,在轉台18之上面外周部於圓周方向隔著間隔安裝有基板保持體19。在轉台18(基板3)之外周外方,設置有用以回收供給至基板3之混合液或含OH基之流體或沖洗液的杯體20。並且,在杯體20連接有將所回收之混合液等廢棄至外部的排液管63。
該基板保持手段12係在旋轉軸17連接基板旋轉機構21,並藉由基板旋轉機構21使旋轉軸17旋轉,隨此使藉由基板保持體19水平保持的基板3旋轉。基板旋轉機構21係藉由控制手段22而被驅動控制。並且,控制手段22係對基板處理裝置1之全體進行驅動控制。再者,在控制手段22連接有用以使載置於轉台18之基板3升降之基板升降機構(省略圖示)。
混合液供給手段13係在基板處理室16之內部設置上下延伸之支撐軸23,在支撐軸23之上端部水平
安裝機械臂24,並在機械臂24之前端部以吐出口朝向下方之方式安裝混合液供給噴嘴25。
該混合液供給手段13係在支撐軸23連接噴嘴旋轉機構26,藉由噴嘴旋轉機構26使支撐軸23旋轉,隨此使混合液供給噴嘴25在基板3之上方從基板3之外周部外方之退避位置移動至基板3之中心部上方之供給位置。噴嘴旋轉機構26係藉由控制手段22而被驅動控制。
再者,混合液供給手段13係在混合液供給噴嘴25經混合液供給管27連接混合器28,並且在混合器28連接硫酸供給手段29和過氧化氫水供給手段30。並且,混合器28若在混合液供給管27混合硫酸和過氧化氫水而進行供給即可,即使為接頭或攪拌混合裝置亦可。
硫酸供給手段29係經硫酸供給管33在混合器28連接用以供給硫酸之硫酸供給源32。在硫酸供給管33中設置有流量調整閥34和開關閥35。流量調整閥34和開關閥35係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。再者,硫酸供給管33中設置有溫度調整器31。溫度調整器31係藉由控制手段22而被控制溫度。並且,從硫酸供給手段29被供給之硫酸之溫度,雖然藉由溫度調整器31被控制,但是從混合液供給手段13被供給之混合液之溫度,藉由硫酸之溫度或過氧化氫水之混合比率等被控制。
過氧化氫水供給手段30係將用以供給過氧化
氫水之過氧化氫水供給源36經過氧化氫水供給管37而連接於混合器28。在過氧化氫水供給管37中設置有流量調整閥38和開關閥39。流量調整閥38和開關閥39係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。
然後,混合液供給手段13係以特定比率(例如,硫酸:過氧化氫水=20:1)混合從硫酸供給手段29所供給之硫酸和從過氧化水供給手段30所供給之過氧化氫水而生成混合液,以特定溫度(例如,150℃)將其混合液從混合液供給噴嘴25朝向基板3供給。
OH基供給手段14係在基板處理室16之內部以吐出口朝向下方之方式安裝OH基供給噴嘴40,在OH基供給噴嘴40經OH基供給管41連接有用以供給含OH基之流體(含OH基流體,在此為純水)之含OH基流體供給源42。在OH基供給管41中設置有流量調整閥43和開關閥44和溫度調整器45。流量調整閥43和開關閥44係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。溫度調整器45係藉由控制手段22而被控制溫度。在此,使用生成微細液滴之一流體噴嘴以作為OH基供給噴嘴40。並且,OH基供給噴嘴40並不限定於使吐出口朝向下方之情況,即使使吐出口朝向側方亦可。
OH基供給手段14係以特定溫度(例如,50℃)將含OH基之流體從OH基供給噴嘴40朝向基板處理室16之內部噴霧。
沖洗液供給手段15係在基板處理室16之內
部設置上下延伸之支撐軸46,在支撐軸46之上端部水平安裝機械臂47,並在機械臂47之前端部以吐出口朝向下方之方式安裝沖洗液供給噴嘴48。
該沖洗液供給手段15係在支撐軸46連接噴嘴旋轉機構49,藉由噴嘴旋轉機構49使支撐軸46旋轉,隨此使沖洗液供給噴嘴48在基板3之上方從基板3之外周部外方之退避位置移動至基板3之中心部上方之供給位置。噴嘴旋轉機構49係藉由控制手段22而被驅動控制。
再者,沖洗液供給手段15係在沖洗液供給噴嘴48經沖洗液供給管50而連接用以供給沖洗液之沖洗液供給源51。在沖洗液供給管50中設置有流量調整閥52和開關閥53。流量調整閥52和開關閥53係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。
在上述基板液處理裝置11設置有用以進行基板處理室16之內部之換氣(吸氣及排氣)之換氣手段55。
換氣手段55係在基板處理室16之上部設置風扇單元56。該風扇單元56係對基板處理室16之內部供給被清淨化之空氣。再者,換氣手段55係在杯體20連接有第1排氣單元57,並且在基板處理室16連接有第2排氣單元58。該第1排氣單元57係將杯體20之內部(基板3之附近)之空氣排出至杯體20之外部。第2排氣單元58係將基板處理室16之內部之空氣排出至基板處
理裝置1之外部。再者,換氣手段55係在基板處理室16之內部(基板3之附近)設置濕度檢測器59。該些風扇單元56、第1及第2排氣單元57、58係藉由控制手段22而根據濕度檢測器59之檢測結果而被驅動控制。
基板處理裝置1係構成如上述說明般,隨著記錄於控制手段22(電腦)可讀取之記錄媒體54之基板處理程式,以各基板液處理裝置11對基板3進行液處理。在此,進行對在由氮化膜所構成之基底層之表面形成有由抗蝕層所構成之除去對象層的基板3供給硫酸和過氧化氫水之混合液而去除除去對象層的液處理。並且,記錄媒體54若為可以記錄基板處理程式等之各種程式的媒體即可,即使為ROM或RAM等之半導體記憶體型之記錄媒體亦可,即使為硬碟或CD-ROM等之碟型之記憶媒體亦可。
首先,基板處理裝置1係實行在基板液處理裝置11接收藉由基板搬運裝置10被搬運之基板3的基板接收工程(參照第3圖)。
在基板接收工程中,藉由基板保持手段12之基板升降機構,使轉台18上升至特定位置。然後,在以基板保持體19水平保持從基板搬運裝置10搬運至基板處理室16之內部的一片基板3之狀態下接收。之後,藉由基板升降機構,使轉台18下降至特定位置。並且,混合液供給噴嘴25和沖洗液供給噴嘴48係退避至轉台18之外周部外方之退避位置。再者,藉由換氣手段55使風扇
單元56和第1及第2排氣單元57、58驅動。
接著,基板處理裝置1係實行以混合液處理基板3之表面的液處理工程(參照第4圖)。
在液處理工程中,藉由混合液供給手段13之噴嘴旋轉機構26使支撐軸23轉動而使混合液供給噴嘴25移動至基板3之中心部上方之供給位置。再者,藉由以基板保持手段12之基板旋轉機構21使轉台18旋轉,以使基板3旋轉。之後,開啟混合液供給手段13之開關閥35、39,並利用混合器28混合以流量調整閥34、38調整後的硫酸和過氧化氫水,並使混合液以溫度調整器31調整後之溫度從混合液供給噴嘴25朝向基板3之表面吐出。再者,藉由混合液供給手段13之噴嘴旋轉機構26,使混合液供給噴嘴25沿著基板3做水平往復移動。在此,藉由換氣手段55比起基板接收工程及之後的沖洗處理工程,降低風扇單元56和第1及第2排氣單元57、58之吸排氣量。依此,使基板3附近的濕度保持一定。並且,在液處理工程之最後,藉由混合液供給手段13之噴嘴旋轉機構26使支撐軸23轉動而使混合液供給噴嘴25移動至基板3之外周部外方之退避位置。再者,關閉開關閥35、39,使硫酸及過氧化氫水(混合液)之吐出停止。
在該液處理工程中,於藉由混合液供給手段13使混合液供給至基板3之時,開啟OH基供給手段14之開關閥44,使以流量調整閥43被調整後之流量之含
OH基流體以既定溫度從OH基供給噴嘴40朝向基板處理室16之內部噴霧。並且,在液處理工程之最後,關閉OH基供給手段14之開關閥44,使含OH基流體之噴霧停止。
在此,混合液供給手段13係以不使形成在基板3表面之基底層受到損壞之溫度(例如,150℃)及過氧化氫水之混合比(例如,硫酸:過氧化氫水=20:1),供給硫酸和過氧化氫水之混合液。並且,混合液之溫度以100℃~180℃為佳。再者,混合比係以硫酸:過氧化氫水=10:1~25:1為佳。
再者,OH基供給手段14係以不會使基板3之基底層受到損壞之溫度(例如50℃)供給於從混合液供給手段13被供給至基板3之混合液和含OH基流體所含之OH基在基板3之表面上混合之時不會使基板3之基底層損壞之量的含OH基流體。並且,含OH基流體並不限於純水,即使為臭氧水等亦可,再者並不限於液滴,即使為蒸氣等亦可。再者,含OH基流體之溫度以混合液之溫度以下為佳,以20℃~60℃為更佳。
當對基板3供給硫酸和過氧化氫水之混合液時,藉由硫酸和過氧化氫水之混合(反應),生成OH自由基或卡羅酸(H2SO5)等之反應種。藉由該些反應種之作用,可以除去被形成在基底層之表面的除去對象層。此時,當含OH基流體被供給至從混合液供給手段13所供給之混合液時,在基板3之表面附近,藉由硫酸和過氧化
氫水之混合所生成之OH自由基等之反應種增大。依此,可以提升除去對象層之除去能力,並可以良好地去除除去對象層。然後,以不會使形成在基板3表面之基底層受到損壞之溫度及過氧化氫水之混合比,從混合液供給手段13供給混合液,並且以混合液和OH基混合之時不會使基板3之基底層受到損壞之量,從OH基供給手段14對基板3供給含OH基流體之情況下,則不會使基板3之基底層受到損壞,即是可以一面抑制基底層之薄損耗,一面良好地除去除去對象層。
接著,基板處理裝置1係實行以沖洗液處理基板3之表面的沖洗處理工程(參照第5圖)。
在沖洗處理工程中,藉由沖洗液供給手段15之噴嘴旋轉機構49使支撐軸46轉動而使沖洗液供給噴嘴48移動至基板3之中心部上方之供給位置。再者,藉由以基板保持手段12之基板旋轉機構21使轉台18旋轉,使基板3旋轉。之後,開啟沖洗液供給手段15之開關閥53,並使以流量調整閥52調整之流量之沖洗液從沖洗液供給噴嘴48朝向基板3之表面吐出。再者,藉由沖洗液供給手段15之噴嘴旋轉機構49,使沖洗液供給噴嘴48沿著基板3做水平往復移動。在此,藉由換氣手段55比起先前之液處理工程,增大風扇單元56和第1及第2排氣單元57、58之吸排氣量。依此,因可以使基板處理室16之內部快速換氣,在之後的乾燥處理工程中可以有效率地進行基板3之乾燥。並且,在沖洗處理工程之最後,
藉由沖洗液供給手段15之噴嘴旋轉機構49使支撐軸46轉動而使沖洗液供給噴嘴48移動至基板3之外周部外方之退避位置。再者,關閉開關閥53,使沖洗液之吐出停止。
接著,基板處理裝置1係實行藉由使基板3旋轉從基板3之表面甩掉並除去沖洗液之乾燥處理工程(參照第6圖)。
在乾燥處理工程中,藉由以基板保持手段12之基板旋轉機構21使轉台18旋轉,使基板3旋轉。藉由使基板3旋轉,以旋轉之基板3的離心力使殘留在基板3之表面的沖洗液甩掉,自基板3之表面除去沖洗液並使乾燥。
最後,基板處理裝置1係實行在將基板3從基板液處理裝置11收授至基板搬運裝置10的基板收授工程(參照第7圖)。
在基板收授工程中,藉由基板保持手段12之基板旋轉機構21,使轉台18之旋轉停止,並且藉由基板升降機構,使轉台18上升至特定位置。然後,將在轉台18所保持之基板3收授至基板搬運裝置10。之後,藉由基板升降機構,使轉台18下降至特定位置。並且,混合液供給噴嘴25和沖洗液噴嘴48係退避至轉台18之外周部外方之退避位置。
如上述說明般,在上述基板處理裝置1中,具有用以處理基板3之基板處理室16;被設置在基板處
理室16,用以保持基板3之基板保持手段12;對藉由基板保持手段12所保持之基板3供給硫酸和過氧化氫水之混合液的混合液供給手段13;及對從混合液供給手段13被供給至基板3之混合液供給含OH基之流體的OH基供給手段14。
然後,在上述基板處理裝置1中,對在基底層之表面形成有除去對象層的基板3供給硫酸和過氧化氫水之混合液而去除除去對象層。
此時,在上述基板處理裝置1中,以不會使基板3之基底層受到損壞之溫度及過氧化氫水之混合比,從混合液供給手段13供給混合液,並且以混合液和OH基混合之時不會使基板3之基底層受到損壞之量,從OH基供給手段14對基板3供給含OH基流體。
依此,在上述基板處理裝置1中,不會使形成在基板3之表面的基底層受到損壞,可以良好地除去形成在基底層之表面的除去對象層。
OH基供給手段14並不限定於上述構成,若可以從混合液供給手段13對基板3供給含OH基之流體即可。
即是,OH基供給噴嘴40係如上述基板處理裝置1般並不限於對基板3供給液滴狀之含OH基流體之情況。
例如,如第8圖所示般,即使在OH基供給噴嘴40連接水蒸氣產生裝置60,從OH基供給噴嘴40對基
板3供給蒸氣狀之OH基供給流體亦可。
再者,即使設為不固定OH基供給噴嘴40而能移動亦可。此時,即使在OH基供給噴嘴40與混合液供給噴嘴25同樣地設置專用之噴嘴旋轉機構等亦可,但如第9圖所示般,即使將OH基供給噴嘴40與混合液供給噴嘴25連結,藉由混合液供給噴嘴25之噴嘴旋轉機構26也使OH基供給噴嘴40移動亦可。於固定OH基供給噴嘴40之時,雖然可以對基板處理室16之內部全體性地供給含OH基流體,但是於能夠使含OH基供給噴嘴40移動之情況,可以對從混合液供給手段13被供給混合液至基板3之部分,局部性地供給含OH基流體,並藉由局部性供給較多的OH基,可以提升對除去對象層的去除性能,並且可以降低含OH基流體之消耗量。
再者,OH基供給噴嘴40若可以液滴狀、霧狀、蒸氣狀等之形態吐出含OH基流體即可,並不限定於一流體噴嘴,即使為吐出氮等之氣體,和含OH基流體之二流體噴嘴亦可,即使為藉由超音波振動子霧狀地噴霧含OH基流體之構成亦可。再者,OH基供給噴嘴40即使如第10圖所示般,不限於延伸於垂直方向之圓筒狀噴嘴,為在延伸於水平方向之棒上排列形成複數吐出口的棒狀噴嘴亦可。並且,混合液供給噴嘴25即使為一流體噴嘴、二流體噴嘴、棒狀噴嘴等亦可。
再者,OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25若對基板3之表面全區域供給含OH基流體或混合液即
可。此時,即使使OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25對基板3做相對性移動亦可。例如,即使設為可移動基板3和OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25亦可(參照第2圖),即使設為僅移動基板3亦可(參照第10圖(a)),即使設為藉由噴嘴旋轉機構61可僅使OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25旋轉(參照第10圖(b),或藉由噴嘴移動機構62可僅使OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25移動亦可(參照第10圖(c))。此時,OH基供給噴嘴40係設置在較對基板3做相對性移動之混合液供給噴嘴25更上游側者,可更有效率地對混合液供給OH基。
再者,OH基供給噴嘴40或混合液供給噴嘴25並不限定於各自以不同體設置之情況,如第11圖所示般,亦可以一體化之二流體噴嘴來構成。此時,即使從中央之吐出口吐出混入至氮氣等之載體氣體之含OH基流體,從其周圍之吐出口吐出硫酸和過氧化氫水之混合液亦可。
再者,OH基供給手段14即使於從混合液供給手段13對基板3供給混合液之前供給含OH基流體亦可,再者,即使與藉由混合液供給手段13供給混合液同時供給含OH基流體亦可。並且,於從OH供給手段14對基板處理室16之內部全體性地供給OH基之時,以在從混合液供給手段13對基板3供給混合液之前,供給含OH基流體為佳。
再者,基板液處理裝置11即使於開始從藉由OH基供給手段14供給含OH基流體至停止供給的供給OH基之期間,控制成減少所供給之OH基(含OH基流體)之量或降低溫度亦可。
即是,即使在除去對象層厚的階段,在除去能力高的狀態下去除硬化膜,並在除去對象層變薄基底層開始露出之接近含OH基流體之供給停止的階段,在降低對硬化膜的除去能力的狀態下進行去除亦可。例如,控制成比起含OH基流體之供給開始之後,減少供給停止前所供給之OH基(含OH基流體)之量,或降低溫度。此時,可以在供給開始之後立即在除去能力比較高之狀態下去除被形成在除去對象層之表面的硬化膜,並可以不會使基底層受到損壞而快速地去除除去對象層。其係即使藉由於開始藉由混合液供給手段12供給混合液至供給停止之供給混合液期間,進行降低所供給之混合液所含之過氧化氫水之混合比或混合液之溫度的控制,亦可取得相同效果。並且,即使溫度等緩緩地下降亦可,或階段性地下降亦可。
並且,在基板液處理裝置11中,因應以濕度檢測器59所檢測出之基板3之附近之濕度,控制換氣手段55,而使基板3之附近之濕度保持一定亦可。例如,從表1所示之預備性實驗的結果,可知硫酸和過氧化氫水之混合液之混合比(硫酸:過氧化氫水)為6:1,且溫度為214℃之情況下,雖然濕度為20%亦可良好地去除除去對象層,但是會使基底層受到極大的損壞,於混合比為
20:1且溫度為154℃之情況下,雖然可防止基底層受到損壞,但在濕度為20%下無法良好地去除除去對象層,在濕度為53%下可看出有改善,在濕度為80%下可良好地去除除去對象層。因此,藉由控制成基板3之附近的濕度成為60%以上,可以不會使基底層受到損壞可以良好地去除除去對象層。
再者,在第12圖所示之基板液處理裝置11中,混合液供給手段13設為供給液滴狀之混合液的構成。並且,在以下說明之第12圖~第15圖所示之基板液處理裝置11中,對具有與第2圖等所示之基板液處理裝置11相同之功能的部分賦予相同符號。
混合液供給手段13係如第12圖所示般,在機械臂24之前端部安裝當作混合液供給噴嘴之2流體噴嘴60。2流體噴嘴60連接有用以供給液體狀之混合液的混合液供給流路61,和用以供給氣體狀之惰性氣體的惰性氣體供給流路62。
混合液供給手段61係在2流體噴嘴60經混合液供給管27連接混合器28,並且在混合器28連接硫酸供給手段29和過氧化氫水供給手段30。
惰性氣體供給流路62係在2流體噴嘴60經惰性氣體供給管63連接有用以供給惰性氣體(氮氣)之氮氣供給源64。在惰性氣體供給管63中設置有流量調整閥65和開關閥66。流量調整閥65和開關閥66係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。
2流體噴嘴60係如第13圖~第15圖所示般,形成在噴嘴本體67之內部流通混合液之液體流路68。在該噴嘴本體67之外周部安裝噴嘴蓋69,在噴嘴本體67之外周凹部和噴嘴蓋69之內周部之間形成流通惰性氣體之氣體流路70。
液體流路68係在形成於噴嘴本體67之上部的液體流入口71連接混合液供給流路61。在噴嘴本體67之下端部,在相同圓周上形成從圓周之中心向外周方向朝斜下方傾斜之複數(在此,為32個)之圓孔狀之液體吐出口72,以該些複數液體吐出口72構成用以吐出處理液之液體吐出部73。依此,2流體噴嘴60係可以將混合液供給流路61所供給之混合液,從液體吐出部73之各液體吐出口72向圓周之外周方向而朝斜下方吐出成複數細條狀。並且,液體吐出口72因從形成在液體流路68之外周端緣之入口朝向形成在較液體流路68之內徑更外側的出口形成放射狀,故混合液以複數細條狀被擴散吐出至較液
體流路68之內徑更寬之範圍。
氣體流路70係在形成於噴嘴蓋69之上部的氣體流入口74連接惰性氣體供給流路62。在噴嘴本體67之下部,設置由俯視觀看下以順時鐘方向朝下方傾斜之複數(在此,6個)之傾斜孔75所構成之旋轉流產生部76,在噴嘴本體67之前端部和噴嘴蓋69之前端部之間形成有由液體吐出部73和同心圓上之縫隙形狀之圓環孔所構成之氣體吐出口77。依此,2流體噴嘴60係使從惰性氣體供給流路62被供給之氣體在旋轉流產生部76旋轉而從氣體吐出口77朝下方吐出。此時,氣體以對基板3呈略垂直方向吐出為佳。
如此一來,2流體噴嘴60係將在同一圓周上配置有朝圓周之外周方向而向斜下方吐出混合液之複數液體吐出口72的液體吐出部73,形成在配置成與液體吐出部73同心圓之圓環狀的氣體吐出口77之內側。
然後,2流體噴嘴60係將混合液從液體吐出部73之複數液體吐出口72朝外周方向而向斜下方吐出,並且將惰性氣體從縫隙形狀之氣體吐出口77朝下方吐出。依此,在液體吐出部73及氣體吐出口77之下方附近,混合液和惰性氣體衝突,藉由惰性氣體之吐出壓力,混合液分散,形成霧狀之混合液液滴,使該混合液之液滴噴霧至基板3之表面。此時,因混合液被吐出成複數細條狀,故惰性氣體和混合液之接觸面積變大,可以均勻地有效率地形成粒徑小之液滴。再者,因從縫隙形狀之氣體吐
出口77吐出惰性氣體,故可以使惰性氣體對以條狀被吐出之混合液均勻衝突,可以生成均勻的液滴。然後,藉由對基板3均勻地噴霧混合液之均勻液滴,被施加物理力,可以更有效果地去除被形成在除去對象層之表面的硬化膜。
在此,2流體噴嘴60係以於使處理液從液體吐出口72吐出之時,藉由在從各液體吐出口72吐出之混合液間產生之負壓拉近處理液而不使混合液彼此接觸之方式,使相鄰接之液體吐出口72之間隔分離特定距離以上而形成。具體而言,以成為液體吐出口72之開口徑以上之方式,形成相鄰接之液體吐出口72之外周端之間隔。依此,因可以防止吐出成複數細條狀的混合液彼此接觸而成為粗的圓柱狀,故可以均勻地生成粒徑小的液滴。
再者,2流體噴嘴60係於從液體吐出口72吐出處理液之時,以從各液體吐出口72被吐出之後,混合液和惰性氣體立即衝突之方式,將液體吐出部73之液體吐出口72和氣體吐出口77之間隔形成接近特定距離以下。具體而言,形成在從各液體吐出口72吐出之混合液彼此不接觸之狀態下與惰性氣體衝突之距離。依此,因在混合液為複數細條狀之狀態下,與惰性氣體衝突,故可以均勻地生成粒徑小之液滴。再者,當混合液之吐出角度產生偏移時,有引起混合液和惰性氣體衝突之高度偏差之虞,但是藉由從液體吐出口72吐出混合液之後立即使與惰性氣體衝突,可以抑制衝突高度之偏差。如此一來,藉
由抑制混合液和惰性氣體衝突時之狀態的偏差,可以生成均勻之液滴。
再者,2流體噴嘴60自相鄰接之液體吐出口72吐出之混合液彼此接觸而混合液成為圓柱狀時,無法均勻且小直徑地形成混合液之液滴。因此,以從相鄰接之液體吐出口72吐出之混合液彼此不接觸之流量及流束,吐出處理液及氣體之方式,均勻且小直徑地形成混合液之液滴。並且,在此,1分鐘供給10毫升之過氧化氫水,並且1分鐘供給200毫升之硫酸,1分鐘供給40~80公升(最佳為60公升)之惰性氣體。混合液到達基板3之表面的時點的溫度,因藉由惰性氣體被冷卻,故成為100℃~120℃。
並且,在第12圖所示之基板液處理裝置11中,OH基供給手段14也設為供給液滴狀之含OH基流體的構成。即是,OH基供給手段14係在基板處理室16之內部安裝當作OH基供給噴嘴之2流體噴嘴78,連接有用以對2流體噴嘴78供給液體狀之含OH基流體之含OH基流體供給流路79,和用以供給氣體狀之惰性氣體的惰性氣體供給流路80。含OH基流體供給流路係在2流體噴嘴78經OH基供給管41而連接有用以供給含OH基流體(純水)之含OH基流體供給源42。惰性氣體供給流路80係在2流體噴嘴78經惰性氣體供給管81連接有用以供給惰性氣體(氮氣)之氮氣供給源82。在惰性氣體供給管81中設置有流量調整閥83和開關閥84。流量調整
閥83和開關閥84係藉由控制手段22而被進行流量控制及開關控制。2流體噴嘴78係可以利用第11圖所示之構成,從中央之吐出口吐出惰性氣體,從其周圍之吐出口吐出含OH基流體。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧搬入搬出部
3‧‧‧基板
4‧‧‧載體
5‧‧‧搬運部
7‧‧‧基板搬運裝置
8‧‧‧基板收授台
9‧‧‧處理部
10‧‧‧基板搬運裝置
11‧‧‧基板液處理裝置
Claims (9)
- 一種基板處理方法,對在由氧化膜或氮化膜等所構成之基底層之表面形成有作為除去對象層的抗蝕層的基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液而去除除去對象層,該基板處理方法之特徵為具備:對上述基板供給含OH基之流體的工程;之後,對上述基板供給硫酸和過氧化氫水之混合液,並且對上述基板供給上述含OH基之流體的工程;及之後,對上述基板供給上述OH基及硫酸和過氧化氫水之混合液,並且在對上述基板供給硫酸和過氧化氫水之期間,使供給至上述基板的上述含OH基之流體的供給量減少,與剛開始供給上述OH基相比,減少在將要停止供給之前所供給的OH基的量的工程。
- 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法,其中對被供給著上述混合液之部分局部性地供給上述OH基。
- 如申請專利範圍第2項所記載之基板處理方法,其中使被供給上述混合液之部分對上述基板做相對性移動,並且相對於移動的被供給著上述混合液之部分的前進方向對上游側供給上述OH基。
- 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法,其中 對基板處理室之內部全體性供給上述OH基。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之基板處理方法,其中在供給上述OH基之期間,減少所供給的OH基之量。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之基板處理方法,其中在供給上述OH基之期間,降低所供給的OH基之溫度。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之基板處理方法,其中在供給上述混合液之期間,降低所供給之混合液所含的過氧化氫水之混合比。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之基板處理方法,其中在供給上述混合液之期間,降低所供給的混合液之溫度。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之基板處理方法,其中藉由惰性氣體使上述混合液成為液滴化並予以供給。
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