TWI759725B - 基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI759725B
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小林健司
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日商斯庫林集團股份有限公司
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    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

在基板處理方法中處理於表面具有圖案(PT)的基板(W),該圖案(PT)係包含複數個構造物(W2)。基板處理方法係包含:對基板(W)的表面供給處理液之工序(S2);將用以沖洗處理液之清洗液供給至基板(W)的表面之工序(S3);以及在將清洗液供給至基板(W)的表面之工序(S3)之後,對基板(W)的表面照射大氣壓電漿從而將基板(W)的表面乾燥之工序(S4)。

Description

基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置。
在專利文獻1所記載之基板處理方法中,執行電荷供給工序、第一電壓施加工序、第二電壓施加工序以及乾燥工序。在電荷供給工序中,對包含矽基板之基板供給負電荷。在第一電壓施加工序中,與電荷供給工序並行地,對經由介電體配置於基板的下表面之第一電極施加正極性的電壓。在第二電壓施加工序中,在第一電壓施加工序之後,一邊保持已解除基板的接地連接之狀態一邊對第一電極施加負極性的電壓。在乾燥工序中,與第二電壓施加工序並行地,藉由從基板的上表面去除絕緣液體從而使基板乾燥。
在第二電壓施加工序中,將負極性的電壓施加至第一電極,藉此蓄積於基板的內部之負電荷係與第一電極相斥從而集中至基板的上表面。因此,於基板的薄膜圖案(thin film pattern)產生電性的偏差,負電荷集中至各個薄膜圖案的前端部導致各個薄膜圖案的前端部帶電成負極性。結果,斥力作用於鄰接的薄膜圖案之間。
另一方面,當液面位於鄰接的薄膜圖案之間時,液體的表面張力作用於液面與薄膜圖案之間的交界位置。亦即,引力作用於鄰接的薄膜圖案之間。然而,引力係被薄膜圖案的帶電所致使的斥力抵消。因此,能一邊降低作用於薄膜圖案的力量一邊從基板的上表面去除絕緣液體。結果,能一邊抑制薄膜圖案的崩壞一邊使基板乾燥。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-46062號公報。
[發明所欲解決之課題]
本案發明人係基於與專利文獻1所記載的基板處理方法不同的觀點,致力地進行研究在基板中抑制薄膜圖案等的構造物的崩壞。
本發明有鑑於上述課題而研創,目的在於提供一種能在基板中抑制構造物崩壞之基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置。 [用以解決課題之手段]
依據本發明的一個態樣,在基板處理方法中處理於表面具有圖案的基板,前述圖案係包含複數個構造物。基板處理方法係包含:對前述基板的表面供給處理液之工序;將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述基板的表面之工序;以及在將前述清洗液供給至前述基板的表面之前述工序之後,對前述基板的表面照射大氣壓電漿從而將前述基板的表面乾燥之工序。
較佳為在本發明的基板處理方法中,在將前述基板的表面乾燥之前述工序中,在前述基板的旋轉中使前述基板的表面中之前述大氣壓電漿的照射位置從前述基板的中心部朝緣部移動。
較佳為本發明的基板處理方法係在供給前述清洗液之前述工序之後且在將前述基板的表面乾燥之前述工序之前進一步包含下述工序:對前述基板的表面供給第一有機溶劑,並以前述第一有機溶劑置換前述基板的表面的前述清洗液。
較佳為本發明的基板處理方法係進一步包含下述工序:與將前述基板的表面乾燥之前述工序並行地執行,對前述基板的表面供給第二有機溶劑。較佳為在供給前述第二有機溶劑之前述工序中,在前述基板的旋轉中使前述基板的表面中之前述第二有機溶劑的供給位置從前述基板的中心部朝緣部移動。較佳為前述第二有機溶劑的供給位置係比前述大氣壓電漿的照射位置還位於前述基板的徑方向外側。
較佳為在本發明的基板處理方法中,在將前述基板的表面乾燥之前述工序中,在與前述基板的表面對向之對向構件覆蓋前述基板的表面的上方時對前述基板的表面照射前述大氣壓電漿。
較佳為在本發明的基板處理方法中,前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面氧化。
較佳為在本發明的基板處理方法中,前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面還原。
較佳為在本發明的基板處理方法中,在將前述基板的表面乾燥之前述工序中對前述基板的表面與液體之間的交界部分照射前述大氣壓電漿。
依據本發明的另一個態樣,在半導體製造方法中處理具有包含複數個構造物的圖案的半導體基板,並製造屬於處理後的前述半導體基板之半導體。半導體製造方法係包含:對前述半導體基板的表面供給處理液之工序;將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述半導體基板的表面之工序;以及在將前述清洗液供給至前述半導體基板的表面之前述工序之後,對前述半導體基板的表面照射大氣壓電漿從而將前述半導體基板乾燥之工序。
依據本發明的另一個態樣,在基板處理裝置中處理具有圖案的基板,前述圖案係包含複數個構造物。基板處理裝置係具備處理液供給部、清洗(rinse)液供給部以及電漿照射部。前述處理液供給部係對前述基板的表面供給處理液。前述清洗液供給部係將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述基板的表面。前述電漿照射部係在將前述清洗液供給至前述基板的表面之後對前述基板的表面照射大氣壓電漿從而將前述基板乾燥。
較佳為在本發明的基板處理裝置中,前述電漿照射部係在前述基板的旋轉中將前述基板的表面中之前述大氣壓電漿的照射位置從前述基板的中心部朝緣部移動。
較佳為本發明的基板處理裝置係進一步具備第一有機溶劑供給部。較佳為前述第一有機溶劑供給部係在供給前述清洗液之後且在照射前述大氣壓電漿之前對前述基板的表面供給第一有機溶劑,並以前述第一有機溶劑置換前述基板的表面的前述清洗液。
較佳為本發明的基板處理裝置係進一步具備第二有機溶劑供給部。較佳為前述第二有機溶劑供給部係與前述大氣壓電漿的照射並行地對前述基板的表面供給第二有機溶劑。較佳為前述第二有機溶劑供給部係在前述基板的旋轉中將前述基板的表面中之前述第二有機溶劑的供給位置從前述基板的中心部朝緣部移動。較佳為前述第二有機溶劑的供給位置係比前述大氣壓電漿的照射位置還位於前述基板的徑方向外側。
較佳為本發明的基板處理裝置係進一步具備對向構件。較佳為對向構件係與前述基板的表面對向並覆蓋前述基板的表面的上方。較佳為在前述對向構件覆蓋前述基板的表面的上方時,前述電漿照射部係對前述基板的表面照射前述大氣壓電漿。
較佳為在本發明的基板處理裝置中,前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面氧化。
較佳為在本發明的基板處理裝置中,前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面還原。
較佳為在本發明的基板處理裝置中,前述電漿照射部係對前述基板的表面與液體之間的交界部分照射前述大氣壓電漿。 [發明功效]
依據本發明,能提供一種能在基板中抑制構造物崩壞之基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置。
以下參照圖式說明本發明的實施形態。此外,圖式中針對相同或者相當的部分附上相同的元件符號且不重複說明。此外,在本發明的實施形態中,X軸、Y軸以及Z軸係彼此正交,X軸以及Y軸係與水平方向平行,Z軸係與鉛直方向平行。此外,為了簡略圖式,適當地省略用以顯示剖面之斜線。此外,「俯視觀看」係表示從鉛直上方觀看對象。
(實施形態一) 參照圖1至圖5說明本發明的實施形態一的基板處理裝置100。基板處理裝置100係藉由處理液處理基板W。以下,將處理液記載成「處理液LQ」。基板W係例如為半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、場發射顯示器(FED;Field Emission 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、陶瓷基板或者太陽電池用基板。基板W係例如為略圓板狀。在以下的實施形態一的說明中,基板W為半導體基板。
首先,參照圖1說明基板處理裝置100。圖1係顯示基板處理裝置100之示意性的剖視圖。如圖1所示,基板處理裝置100係具備腔室(chamber)1、自轉夾具(spin chuck)3、自轉軸(spin axis)5、自轉馬達(spin motor)7、處理液噴嘴9、噴嘴移動部11、閥V1、配管P1、清洗液噴嘴13、閥V2、配管P2、電漿噴嘴15、噴嘴移動部17、閥V3、配管P3、控制裝置21以及複數個防護罩(guard)19。
處理液噴嘴9係相當於「處理液供給部」的一例。清洗液噴嘴13係相當於「清洗液供給部」的一例。電漿噴嘴15係相當於「電漿照射部」的一例。
腔室1係具有略箱形狀。腔室1係收容基板W、自轉夾具3、自轉軸5、自轉馬達7、處理液噴嘴9、噴嘴移動部11、閥V1、配管P1的一部分、清洗液噴嘴13、閥V2、配管P2的一部分、電漿噴嘴15、噴嘴移動部17、閥V3、配管P3的一部分以及複數個防護罩19。
自轉夾具3係保持並旋轉基板W。具體而言,自轉夾具3係在腔室1內一邊水平地保持基板W一邊使基板W繞著自轉夾具3的旋轉軸線AX旋轉。
自轉夾具3係包含複數個夾具構件31以及自轉基座(spin base)33。複數個夾具構件31係設置於自轉基座33。複數個夾具構件31係以水平的姿勢保持基板W。自轉基座33為略圓板狀,並以水平的姿勢支撐複數個夾具構件31。
自轉軸5係固定於自轉基座33。此外,自轉軸5係固定於自轉馬達7的驅動軸。而且,自轉馬達7係使自轉軸5旋轉,藉此使自轉基座33繞著旋轉軸線AX旋轉。結果,被設置於自轉基座33的複數個夾具構件31所保持的基板W係繞著旋轉軸線AX 旋轉。
處理液噴嘴9係對旋轉中的基板W的表面供給處理液LQ。結果,藉由處理液LQ處理基板W。具體而言,處理液噴嘴9係對旋轉中的基板W中之用以構成圖案PT之複數個構造物的表面供給處理液LQ。
處理液LQ係例如為藥液(例如為蝕刻液)。藥液係例如為氫氟酸(HF;hydrofluoric acid)、氫氟硝酸(氫氟酸與硝酸(HNO3 )的混合液)、緩衝氫氟酸(BHF;buffered hydrogen fluoride)、氟化銨、HFEG(hydrof luorine ethylene glycol;氫氟酸乙二醇)(氫氟酸與乙二醇的混合液)、磷酸(H3 PO4 )、硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、稀釋氫氟酸(DHF;dilute hydrofluoric acid)、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸)、有機鹼(例如TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide;氫氧化四甲銨))、硫酸過氧化氫混合液(SPM:sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture)、氨水過氧化氫混和液(ammonia-hydrogen peroxide) (SC1(Standard clean-1;第一標準清洗液))、鹽酸過氧化氫混合液(hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture) (SC2(Standard clean-2;第二標準清洗液))、界面活性劑或者防腐蝕劑。此外,處理液LQ的種類只要能處理基板W則無特別限定。
噴嘴移動部11係在處理位置與退避位置之間移動處理液噴嘴9。處理位置係表示基板W的上方的位置。處理液噴嘴9係在位於處理位置時對基板W的表面供給處理液LQ。退避位置係表示比基板W還位於基板W的徑方向外側的位置。
具體而言,噴嘴移動部11係包含臂111、轉動軸113以及噴嘴移動機構115。臂111係沿著略水平方向延伸。於臂111的前端部安裝有處理液噴嘴9。臂111係結合於轉動軸113。轉動軸113係沿著略鉛直方向延伸。噴嘴移動機構115係使轉動軸113繞著沿著略鉛直方向的轉動軸線轉動,使臂111沿著略水平面轉動。結果,處理液噴嘴9係沿著略水平面移動。例如,噴嘴移動機構115係包含:臂擺動馬達,係使轉動軸113繞著轉動軸線轉動。臂擺動馬達係例如為伺服馬達。此外,噴嘴移動機構115係使轉動軸113沿著略鉛直方向升降並使臂111升降。結果,處理液噴嘴9係沿著略鉛直方向移動。例如,噴嘴移動機構115係包含滾珠螺桿(ball screw)機構以及用以對滾珠螺桿機構賦予驅動力之臂升降馬達。臂升降馬達係例如為伺服馬達。
配管P1係對處理液噴嘴9供給處理液LQ。閥V1係切換開始對處理液噴嘴9供給處理液LQ以及停止對處理液噴嘴9停止供給處理液LQ。
清洗液噴嘴13係在藉由處理液LQ處理基板W後朝旋轉中的基板W的表面供給清洗液。具體而言,清洗液噴嘴13係對旋轉中的基板W中之用以構成圖案PT之複數個構造物的表面供給清洗液。以下,將清洗液稱為「清洗液LN」。清洗液LN係沖洗處理液LQ。清洗液LN係例如為去離子水、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水或者稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水。清洗液LN的種類只要能清洗基板W則無特別限定。
配管P2係對清液洗噴嘴13供給清洗液LN。閥V2係切換開始對清洗液噴嘴13供給清洗液LN以及停止對清洗液噴嘴13供給清洗液LN。
配管P3係對電漿噴嘴15供給氣體。閥V3係切換開始對電漿噴嘴15供給氣體以及停止對電漿噴嘴15供給氣體。氣體係例如為空氣、惰性氣體或者氧。惰性氣體係例如為氮、氬、氦或者氫。此外,只要能生成電漿,則氣體的種類並未特別限定。
在將清洗液LN供給至基板W之後,電漿噴嘴15係對旋轉中的基板W的表面照射大氣壓電漿從而將基板W的表面乾燥。具體而言,電漿噴嘴15係對旋轉中的基板W中之用以構成圖案PT之複數個構造物的表面照射大氣壓電漿。因此,依據實施形態一,在乾燥基板W時,基板W中之用以構成圖案PT之複數個構造物係藉由大氣壓電漿而帶電成同極性。結果,斥力作用於基板W的複數個構造物彼此之間,從而能抑制基板W中因為清洗液LN的表面張力導致複數個構造物的崩壞。所謂大氣壓電漿係指在大氣壓中產生的電漿。
具體而言,電漿噴嘴15係射出電漿。亦即,電漿噴嘴15係將從配管P3所供給的氣體予以電離(ionization)並生成電漿,且將電漿與氣體一起射出。換言之,電漿噴嘴15係使電漿乘著氣流射出。進一步換言之,電漿噴嘴15係生成並射出電漿流。
噴嘴移動部17係在照射位置與退避位置之間移動電漿噴嘴15。照射位置係表示基板W的上方的位置。電漿噴嘴15係在位於照射位置時對基板W照射電漿。退避位置係表示比基板W還位於基板W的徑方向外側的位置。具體而言,噴嘴移動部17係包含臂171、轉動軸173以及噴嘴移動機構175。於臂171的前端部安裝有電漿噴嘴15。臂171係被轉動軸173以及噴嘴移動機構175驅動,從而沿著略水平面轉動或者沿著略鉛直方向升降。另外,臂171、轉動軸173以及噴嘴移動機構175的構成係分別與臂111、轉動軸113以及噴嘴移動機構115的構成相同。
複數個防護罩19係分別具有略筒形狀。複數個防護罩19係分別接住從基板W排出的液體(處理液LQ或者清洗液LN)。此外,防護罩19係因應從基板W排出的液體的種類而設置。
控制裝置21係控制基板處理裝置100的各個構成。控制裝置21係包含電腦。具體而言,控制裝置21係包含如CPU(Central Processing Unit;中央處理單元)般的處理器(processor)以及記憶裝置。記憶裝置係記憶資料以及電腦程式。記憶裝置係包含如半導體記憶體般的主記憶裝置以及如半導體記憶體以及/或者硬碟機(hard disk drive)般的輔助記憶裝置。記憶裝置亦可包含可移媒體(removable media)。控制裝置21的處理器係執行控制裝置21的記憶裝置所記憶的電腦程式並控制自轉夾具3、自轉馬達7、噴嘴移動部11、閥V1、閥V2、電漿噴嘴15、噴嘴移動部17、閥V3以及複數個防護罩19。
接著,參照圖2中的(a)至圖2中的(c)說明基板W以及基板W的表面的狀態。圖2中的(a)係顯示已附著於基板W的表面的清洗液LN的狀態之示意性的剖視圖。圖2中的(b)係顯示基板W的表面帶電成同極性的狀態之示意性的剖視圖。圖2中的(c)係顯示基板W的表面帶電成同極性且已從基板W去除清洗液LN的狀態之示意性的剖視圖。在圖2中的(a)至圖2中的(c)中放大地顯示基板W的表面的一部分。
如圖2中的(a)所示,基板W係於表面具有圖案PT。具體而言,基板W係具有基板本體W1以及圖案PT。基板本體W1係藉由矽所形成。圖案PT係例如為細微圖案。圖案PT係包含複數個構造物W2。構造物W2係例如為細微構造物。
複數個構造物W2係分別沿著預定方向D延伸。預定方向D係表示與基板本體W1的表面W11交叉之方向。在實施形態一中,預定方向D係表示與基板本體W1的表面W11略正交之方向。
複數個構造物W2係分別由單層或者複數層所構成。在構造物W2由單層所構成之情形中,構造物W2為絕緣層、半導體層或者導體層。在構造物W2由複數層所構成之情形中,構造物W2係可包含絕緣層,亦可包含半導體層,亦可包含導體層,亦可包含絕緣層、半導體層以及導體層中的兩種以上。
絕緣層係例如為氧化矽膜或者氮化矽膜。半導體層係例如為多晶矽膜(poly silicon film)或者非晶矽膜(amorphous silicon film)。導體層係例如為金屬膜。金屬膜係例如為包含鈦、鎢、銅以及鋁中的至少一者之膜。
如圖2中的(a)所示, 當在處理液LQ所為的處理後對基板W的表面供給清洗液LN時,清洗液LN係附著於基板W的表面。例如,清洗液LN係浸透至基板W的複數個構造物W2的相互之間的間隙。
而且,如圖2中的(b)所示,當對旋轉中的基板W的表面照射大氣壓電漿PM時,清洗液LN從基板W排出且複數個構造物W2的表面帶電成同極性。因此,斥力RF作用於基板W的複數個構造物W2的相互之間。結果,能抑制基板W中因為基於清洗液LN的表面張力之引力AF導致複數個構造物W2的崩壞。
例如,在基板W的乾燥時,在基於清洗液LN的表面張力之引力AF引起構造物W2的崩壞之前,作用於構造物W2的相互之間的斥力RF係藉由大氣壓電漿PM而變大。結果,能抑制因為引力AF導致複數個構造物W2的崩壞。
如圖2中的(c)所示,在清洗液LN從基板W的複數個構造物W2的相互之間的間隙去除從而使複數個構造物W2乾燥的狀態下,例如複數個構造物W2各者的表面整體係帶電成同極性。結果,即使在複數個構造物W2乾燥後,亦能藉由複數個構造物W2的相互之間的斥力RF抑制複數個構造物W2的崩壞。
接著,參照圖1以及圖2中的(c)說明大氣壓電漿PM所致使之帶電後的構造物W2的極性。
如圖1所示,當從配管P3對電漿噴嘴15供給空氣、用以促進氧化之惰性氣體(例如氮、氬或者氦)或者氧時,電漿噴嘴15係將空氣、用以促進氧化之惰性氣體或者氧予以電離並生成大氣壓電漿PM。在此情形中,當大氣壓電漿PM照射至基板W的構造物W2的表面時,大氣壓電漿PM係使基板W的複數個構造物W2各者的表面氧化。結果,如圖2中的(c)所示,複數個構造物W2各者的表面係帶電成負極性(負)。成為用以促進氧化之大氣壓電漿PM的來源之空氣、用以促進氧化之惰性氣體(例如氮、氬或者氦)以及氧係比較容易使用。因此,依據實施形態一,能容易地生成大氣壓電漿PM。
另一方面,當從配管P3對電漿噴嘴15供給例如用以促進還原之惰性氣體(例如氫)時,電漿噴嘴15係將用以促進還原之惰性氣體予以電離並生成大氣壓電漿PM。在此情形中,當大氣壓電漿PM照射至基板W的構造物W2的表面時,大氣壓電漿PM係使基板W的複數個構造物W2各者的表面還原。結果,複數個構造物W2各者的表面係帶電成正極性(正)。例如,在構造物W2為矽且於構造物W2的表面形成有自然氧化膜(氧化矽膜)之情形中,藉由大氣壓電漿PM使自然氧化膜還原成矽。因此,在此情形中,能省略僅為了去除自然氧化膜的工序。
接著,參照圖3中的(a)以及圖3中的(b)說明電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理。圖3中的(a)係顯示電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理之示意性的俯視圖。圖3中的(b)係顯示電漿噴嘴15所為的基板W的掃瞄處理之示意性的剖視圖。在圖3中的(a)以及圖3中的(b)中,為了容易區分圖式,藉由點陰影(dot hatching)顯示附著於基板W的清洗液LN。
如圖3中的(a)所示,在實施形態一中,所謂電漿噴嘴15所為的掃描處理係指下述處理:以俯視觀看時大氣壓電漿PM相對於基板W的表面之照射位置形成圓弧狀的軌跡TJ之方式一邊移動電漿噴嘴15,一邊將大氣壓電漿PM照射至基板W的表面。軌跡TJ係通過基板W的中心部CT與緣部EG。中心部CT係表示基板W中之旋轉軸線AX通過的部分。緣部EG係表示基板W的周緣部。電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理中,電漿噴嘴15的移動速度(例如角速度)為固定。
電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理係在基板W的旋轉中執行。亦即,電漿噴嘴15係在基板W的旋轉中將基板W的表面中的大氣壓電漿PM的照射位置從基板W的中心部CT朝緣部EG移動。因此,依據實施形態一,能一邊藉由大氣壓電漿PM將清洗液LN從基板W的中心部CT朝緣部EG排出,一邊藉由大氣壓電漿PM使基板W的複數個構造物W2帶電成同極性。結果,能抑制複數個構造物W2的崩壞並能有效地使基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。
具體而言,由於清洗液LN主要是藉由大氣壓電漿PM從基板W排出,因此基板W係主要藉由大氣壓電漿PM而被乾燥。換言之,在清洗液LN藉由離心力從基板W排出之前,電漿噴嘴15係執行基板W的掃描處理,以使清洗液LN藉由大氣壓電漿PM從基板W排出。進一步換言之,在清洗液LN尚未藉由離心力從基板W排出之期間,電漿噴嘴15係藉由掃描處理對基板W的表面照射大氣壓電漿PM,從而使基板W的表面帶電成同極性。因此,在清洗液LN藉由離心力從基板W排出之前,斥力RF作用於複數個構造物W2的相互之間。結果,有效地抑制在基板W中因為清洗液LN的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。
此外,如圖3中的(b)所示,電漿噴嘴15係對基板W的表面與清洗液LN之間的交界部分BD照射大氣壓電漿PM。因此,能與基板W的複數個構造物W2的表面乾燥略同時地將複數個構造物W2的表面帶電成同極性。結果,能在基板W的乾燥時更有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。清洗液LN係相當於「液體」的一例。
此外,在實施形態一中,電漿噴嘴15係朝預定方向DA移動並對基板W執行掃描處理。預定方向DA係表示從基板W的中心部CT朝緣部EG之方向。此外,電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理並未限定於以形成軌跡TJ之方式移動電漿噴嘴15之情形,例如電漿噴嘴15亦可從基板W的中心部CT朝緣部EG(亦即朝預定方向DA)直線狀地移動。
接著,參照圖4詳細地說明電漿噴嘴15。圖4係顯示電漿噴嘴15之示意性的剖視圖。如圖4所示,電漿噴嘴15係包含第一電極151以及第二電極153。第一電極151為略柱狀。第一電極151係配置於電漿噴嘴15內的流路FW。從配管P5對流路FW供給氣體。第二電極153為略圓筒狀。第二電極153係設置於電漿噴嘴15的外周面。
基板處理裝置100 係進一步包含交流電源16。交流電源16係對第一電極151與第二電極153之間施加交流電壓。結果,從配管P3所供給的氣體係被電離並生成大氣壓電漿PM。大氣壓電漿PM係與氣體一起從電漿噴嘴15射出。第一電極151、第二電極153以及交流電源16係構成電漿生成器18。此外,只要能產生電漿,則電漿生成器18的構成並未特別限定。此外,只要能對基板W照射大氣壓電漿PM,則電漿生成器18的配置並未特別限定。電漿生成器18係例如可配置於腔室1的外部,亦可配置於腔室1的內部。
第一電極151以及第二電極153係分別由例如含有碳之樹脂所形成。碳係例如為奈米碳管(carbon nanotube)。樹脂係例如為氟樹脂。氟樹脂係例如為聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)(四氟化物)或者聚三氟氯乙烯(polymonochlorotrifluoroethyle)(三氟化物)。以此種方式構成第一電極151以及第二電極153,藉此能確保導電性並提升耐藥性。
接著,參照圖1以及圖5說明實施形態一的基板處理方法。基板處理裝置100係執行基板處理方法。在基板處理方法中處理具有圖案PT的基板W,該圖案PT係具有複數個構造物W2。圖5係顯示基板處理方法之流程圖。如圖5所示,基板處理方法係包含工序S1至工序S5。工序S1至工序S5係依循控制裝置21的控制而執行。
如圖1以及圖5所示,在工序S1中, 搬運機器人(未圖示)係將基板W搬入至基板處理裝置100。接著,自轉夾具3係保持基板W。接著,自轉馬達7係驅動自轉夾具3,從而自轉夾具3係開始旋轉基板W。
接著,在工序S2中,處理液噴嘴9係對旋轉中的基板W的表面供給處理液LQ。具體而言,處理液噴嘴9係對基板W的複數個構造物W2供給處理液LQ。結果,藉由處理液LQ處理基板W。處理液LQ係例如為氫氟酸。工序S2中的基板W的旋轉數係例如為400rpm。
接著,在工序S3中,清洗液噴嘴13係將清洗液LN供給至旋轉中的基板W。具體而言,清洗液噴嘴13係對基板W的複數個構造物W2供給清洗液LN。結果,基板W上的處理液LQ被清洗液LN沖洗從而洗淨基板W。工序S3中的基板W的旋轉數係例如為800rpm至1000rpm。而且,在即將執行工序S4之前,基板W的旋轉數係被設定成例如超低速或者0rpm。將此種基板W的狀態稱為「覆液(paddle)狀態」。
接著,在工序S4中,電漿噴嘴15係對旋轉中的基板W的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W乾燥。亦即,在用以將清洗液LN供給至基板W的表面之工序S3之後,電漿噴嘴15係對旋轉中的基板W的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W乾燥。具體而言,電漿噴嘴15係對基板W的複數個構造物W2的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。接著,自轉馬達7係停止自轉夾具3,從而使自轉夾具3停止旋轉基板W。
更具體而言,在工序S4中,於基板W的旋轉中將基板W的表面中之大氣壓電漿PM的照射位置從基板W的中心部CT朝緣部EG移動。此外,在工序S4中,對基板W的表面與清洗液LN之間的交界部分BD照射大氣壓電漿PM。工序S3中的基板W的旋轉數係例如為5rpm至10rpm。此外,在一般的旋乾(spin drying)處理中,基板W的旋轉數係例如為1600rpm至2000rpm。工序S4中的基板W的旋轉數係例如比工序S2中的基板W的旋轉數還低。此外,工序S4中的基板W的旋轉數係例如比工序S3中的基板W的旋轉數還低。然而,工序S4中的基板W的旋轉數係例如與工序S3中的覆液狀態的基板W的旋轉數相同或者比覆液狀態的基板W的旋轉數還高。
接著,在工序S5中,搬運機器人(未圖示)係從基板處理裝置100搬出基板W。接著,結束處理。
以上,如已參照圖1以及圖5所說明般,依據實施形態一的基板處理方法,藉由大氣壓電漿PM使基板W的複數個構造物W2帶電成同極性。結果,斥力RF作用於基板W的複數個構造物W2的相互之間,從而能抑制因為清洗液LN的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。
此外,在實施形態一的半導體製造方法中,藉由包含工序S1至工序S5的基板處理方法處理具有包含複數個構造物W2的圖案PT的半導體基板W,從而製造屬於處理後的半導體基板W之半導體。
此外,在將處理液LQ所為的處理以及清洗液LN所為的洗淨設定成一個工序時,亦可在工序S4之前包含複數個工序。例如,亦可為:工序S2中的處理液LQ為氫氟酸,接著執行工序S3,在工序S3之後接著執行用以進行使用了SC1作為處理液LQ的處理之工序,接著執行用以進行使用了清洗液LN的洗淨之工序,接著執行工序S4。
(實施形態二) 參照圖6以及圖7說明本發明的實施形態二的基板處理裝置100A。實施形態二與實施形態一的主要差異點在於:在實施形態二中,在對基板W供給清洗液LN後,對基板W供給有機溶劑。以下,主要說明實施形態二與實施形態一的差異點。
圖6係顯示實施形態二的基板處理裝置100A之示意性的剖視圖。如圖6所示,基板處理裝置100A除了具備圖1所示的基板處理裝置100的構成之外,還進一步具備流體供給單元41、單元動作部42、閥V4以及配管P4。腔室1係收容配管P4的一部分、流體供給單元41以及單元動作部42。
流體供給單元41係位於自轉夾具3的上方。流體供給單元41係包含阻隔板411、支軸413以及第一有機溶劑噴嘴415。第一有機溶劑噴嘴415係相當於「第一有機溶劑供給部」的一例。
阻隔板411係例如為略圓板狀。阻隔板411的直徑係例如與基板W的直徑略相同。然而,阻隔板411的直徑亦可比基板W的直徑稍小,亦可比基板W的直徑稍大。阻隔板411係以阻隔板411的下表面略水平之方式配置。再者,阻隔板411係以阻隔板411的中心軸線位於自轉夾具3的旋轉軸線AX上之方式配置。阻隔板411的下表面係與被自轉夾具3所保持的基板W對向。阻隔板411係以水平的姿勢連結於支軸413的下端。
單元動作部42係使流體供給單元41在接近位置與退避位置之間上升或者下降。接近位置係表示阻隔板411下降並隔著預定間隔接近至基板W的上表面之位置。在接近位置中,阻隔板411係覆蓋基板W的表面從而將基板W的表面的上方阻隔。亦即,在接近位置中,阻隔板411係與基板W的表面對向並覆蓋基板W的表面的上方。退避位置係表示比接近位置還上方之位置,且表示阻隔板411上升並從基板W離開之位置。在圖6中,阻隔板411係位於退避位置。例如,單元動作部42 係包含滾珠螺桿機構以及用以對滾珠螺桿機構賦予驅動力之升降馬達。升降馬達係例如為伺服馬達。此外,單元動作部42係在接近位置中使流體供給單元41旋轉。例如,單元動作部42係包含馬達以及用以將馬達的旋轉傳達至流體供給單元41之傳達機構。
流體供給單元41的第一有機溶劑噴嘴415係配置於阻隔板411以及支軸413的內部。第一有機溶劑噴嘴415的前端係從阻隔板411的下表面露出。配管P4係對第一有機溶劑噴嘴415供給第一有機溶劑SL1。閥V4係切換開始對第一有機溶劑嘴415供給第一有機溶劑SL1以及停止對第一有機溶劑噴嘴415供給第一有機溶劑SL1。當打開閥V4時,第一有機溶劑SL1係被供給至第一有機溶劑噴嘴415。
在流體供給單元41位於接近位置時,當打開閥V4時,第一有機溶劑噴嘴415係對旋轉中的基板W的表面供給第一有機溶劑SL1。具體而言,在供給清洗液LN之後且在照射大氣壓電漿PM之前,第一有機溶劑噴嘴415係對基板W的表面供給第一有機溶劑SL1,從而以第一有機溶劑SL1置換基板W的表面的清洗液LN。亦即,第一有機溶劑噴嘴415係對基板W的複數個構造物W2的表面供給第一有機溶劑SL1,從而以第一有機溶劑SL1置換附著於複數個構造物W2的表面的清洗液LN。
第一有機溶劑SL1係例如為液體。第一有機溶劑SL1的表面張力係比清洗液LN的表面張力還小。因此,依據實施形態二,將清洗液LN置換成第一有機溶劑SL1,藉此能進一步有效地抑制基板W的複數個構造物W2的崩壞。第一有機溶劑SL1係例如為IPA(isopropyl alcohol;異丙醇)或者HFE(hydrofluoroether;氫氟醚)。
接著,參照圖6以及圖7說明實施形態二的基板處理方法。基板處理裝置100A係執行基板處理方法。在基板處理方法中處理具有圖案PT的基板W,該圖案PT係包含複數個構造物W2。圖7係顯示基板處理方法之流程圖。如圖7所示,基板處理方法係包含工序S11至工序S16。工序S11至工序S16係依循控制裝置21的控制而被執行。
如圖6以及圖7所示,工序S11至工序S13係分別與圖5所示的工序S1至工序S3相同,故省略說明。
在工序S14中,第一有機溶劑噴嘴415係對旋轉中的基板W的表面供給第一有機溶劑SL1。亦即,在用以供給清洗液LN之工序S13之後且在用以將基板W的表面乾燥之工序S15之前,第一有機溶劑噴嘴415係對基板W的表面供給第一有機溶劑SL1,從而以第一有機溶劑SL1置換基板W的表面的清洗液LN。具體而言,第一有機溶劑噴嘴415係對基板W的複數個構造物W2的表面供給第一有機溶劑SL1,從而以第一有機溶劑SL1置換附著於複數個構造物W2的清洗液LN。工序S14中的基板W的旋轉數係例如為800rpm至1000rpm。而且,在即將執行工序S15之前,基板W的旋轉數係例如設定成超低速或者0rpm。將此種基板W的狀態稱為「覆液狀態」。
接著,在工序S15中,電漿噴嘴15係對基板W的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W乾燥。具體而言,電漿噴嘴15係對基板W的複數個構造物W2的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。接著,自轉馬達7係停止自轉夾具3,從而使自轉夾具3停止旋轉基W板。
此外,工序S15中的基板W的旋轉數係例如為5rpm至10rpm。工序S15中的基板W的旋轉數係例如比工序S12中的基板W的旋轉數還低。此外,工序S15中的基板W的旋轉數係例如比工序S13中的基板W的旋轉數還低。再者,工序S15中的基板W的旋轉數係例如比工序S14中的基板W的旋轉數還低。然而,工序S15中的基板W的旋轉數係例如與工序S14中的覆液狀態的基板W的旋轉數相同或者比覆液狀態的基板W的旋轉數還高。
接著,在工序S16中,搬運機器人(未圖示)係從基板處理裝置100A搬出基板W。接著,結束處理。
以上,如已參照圖6以及圖7所說明般,依據實施形態二的基板處理方法,基板W的複數個構造物W2係藉由大氣壓電漿PM帶電成同極性。結果,斥力RF作用於基板W的複數個構造物W2的相互之間,從而能抑制因為第一有機溶劑SL1的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。再者,第一有機溶劑SL1的表面張力係比清洗液LN的表面張力還小。因此,能有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。此外,實施形態二係具有與實施形態一同樣的功效。
此外,在實施形態二的半導體製造方法中,藉由包含工序S11至工序S16的基板處理方法處理具有包含複數個構造物W2的圖案PT的半導體基板W,從而製造屬於處理後的半導體基板W之半導體。
此外,在將處理液LQ所為的處理、清洗液LN所為的洗淨以及第一有機溶劑SL1所為的置換設定成一個工序時,亦可在工序S15之前包含複數個工序。例如,亦可為:工序S12中的處理液LQ為氫氟酸,接著執行工序S13以及工序S14,在工序S14之後接著執行用以進行使用了SC1作為處理液LQ的處理之工序,接著執行用以進行使用了清洗液LN的洗淨之工序以及用以進行第一有機溶劑SL1所為的置換之工序,接著執行工序S15。
在此,由於第一有機溶劑SL1主要是藉由大氣壓電漿PM從基板W排出(工序S15),因此基板W係主要藉由大氣壓電漿PM而被乾燥。換言之,在第一有機溶劑SL1藉由離心力從基板W排出之前,電漿噴嘴15係執行基板W的掃描處理,以使第一有機溶劑SL1藉由大氣壓電漿PM從基板W排出。進一步換言之,在第一有機溶劑SL1尚未藉由離心力從基板W排出之期間,電漿噴嘴15係藉由掃描處理對基板W的表面照射大氣壓電漿PM,從而使基板W的表面帶電成同極性。因此,在第一有機溶劑SL1藉由離心力從基板W排出之前,斥力RF作用於複數個構造物W2的相互之間。結果,有效地抑制在基板W中因為第一有機溶劑SL1的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。
此外,電漿噴嘴15係對基板W的表面與第一有機溶劑SL1之間的交界部分照射大氣壓電漿PM。因此,能與基板W的複數個構造物W2的表面乾燥略同時地將複數個構造物W2的表面帶電成同極性。結果,能在基板W的乾燥時更有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。第一有機溶劑SL1係相當於「液體」的一例。
(實施形態三) 參照圖8至圖10說明本發明的實施形態三的基板處理裝置100B。實施形態三中與實施形態二的主要差異點在於:在實施形態三中,與大氣壓電漿PM的照射並行地將有機溶劑供給至基板W。以下主要說明實施形態三與實施形態二的差異點。
圖8係顯示實施形態三的基板處理裝置100B之示意性的剖視圖。如圖8所示,基板處理裝置100B係除了具備圖6所示的基板處理裝置100A的構成之外,還進一步具備第二有機溶劑噴嘴43、閥V5以及配管P5。腔室1係收容配管P5的一部分以及第二有機溶劑噴嘴43。第二有機溶劑噴嘴43係相當於「第二有機溶劑供給部」的一例。
第二有機溶劑噴嘴43係以第二有機溶劑噴嘴43相對於電漿噴嘴15之位置被維持成固定之方式安裝於臂171的前端。第二有機溶劑噴嘴43係與電漿噴嘴15所為的大氣壓電漿PM的照射並行地對基板W的表面供給第二有機溶劑SL2。配管P5係對第二有機溶劑噴嘴43供給第二有機溶劑SL2。閥V5係切換開始對第二有機溶劑噴嘴43供給第二有機溶劑SL2以及停止對第二有機溶劑噴嘴43供給第二有機溶劑SL2。當打開閥V5時,第二有機溶劑SL2係被供給至第二有機溶劑噴嘴43。
第二有機溶劑SL2係例如為液體。第二有機溶劑SL2的表面張力係比清洗液LN的表面張力還小。第二有機溶劑SL2係例如為IPA或者HFE。在實施形態三中,第二有機溶劑SL2係與第一有機溶劑SL1相同。
接著,參照圖9中的(a)以及圖9中的(b)說明電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理。圖9中的(a)係顯示電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理之示意性的俯視圖。圖9中的(b)係顯示電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理之示意性的剖視圖。在圖9中的(a)以及圖9中的(b)中,為了容易理解圖式,藉由「淺的點陰影」顯示附著於基板W的第一有機溶劑SL1。此外,藉由「濃的點陰影」顯示附著於基板W的第二有機溶劑SL2。電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的掃描處理係在藉由第一有機溶劑噴嘴415對基板W的表面供給第一有機溶劑SL1後被執行。
如圖9中的(a)所示,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的掃描處理係指下述處理:一邊以俯視觀看時大氣壓電漿PM相對於基板W的表面之照射位置以及第二有機溶劑SL2相對於基板W的表面之供給位置形成圓弧狀的軌跡TJ之方式移動電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43,一邊對基板W的表面進行大氣壓電漿PM的照射以及第二有機溶劑SL2的供給。軌跡TJ係通過基板W的中心部CT與緣部EG。在電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理中,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43的移動速度(例如角速度)係固定。此外,第二有機溶劑噴嘴43係相對於電漿噴嘴15位於基板W的徑方向外側。
具體而言,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理係在基板W的旋轉中被執行。亦即,電漿噴嘴15係在基板W的旋轉中將基板W的表面中的大氣壓電漿PM的照射位置從基板W的中心部CT朝緣部EG移動。再者,第二有機溶劑噴嘴43係在基板W的旋轉中將基板W的表面中的第二有機溶劑SL2的供給位置從基板W的中心部CT朝緣部EG移動。第二有機溶劑SL2的供給位置為比大氣壓電漿PM的照射位置還位於基板W的徑方向外側。
亦即,一邊藉由大氣壓電漿PM將第一有機溶劑SL1從基板W的中心部CT朝緣部EG排出,一邊藉由第二有機溶劑噴嘴43從比大氣壓電漿PM的照射位置還位於基板W的徑方向外側對基板W的表面與第一有機溶劑SL1之間的交界部分供給第二有機溶劑SL2。因此,依據實施形態一,能一邊供給比已附著於基板W的第一有機溶劑SL1還新鮮的第二有機溶劑SL2,一邊將第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2從基板W排出。由於新鮮的第二有機溶劑SL2的表面張力比已附著於基板W的第一有機溶劑SL1的表面張力還小,因此能更有效地抑制基板W的複數個構造物W2的崩壞,並能將基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。
此外,已附著於基板W的第一有機溶劑SL1係存在下述可能性:會吸收水分直至被照射大氣壓電漿PM為止,且與第一有機溶劑SL1的供給時間點相比第一有機溶劑SL1的表面張力會變得稍大。因此,新鮮的第二有機溶劑SL2的表面張力係比已附著於基板W的第一有機溶劑SL1的表面張力還小。尤其,在供給第一有機溶劑SL1後暫時將基板W的旋轉速度設定成超低速或者零之情形中(亦即將基板W設定成覆液狀態之情形中),會有第一有機溶劑SL1變得容易吸收水分且第一有機溶劑SL1的表面張力變得稍大的可能性。因此,在此種情形中,從抑制基板W的複數個構造物W2的崩壞之觀點而言,一邊供給新鮮且表面張力小的第二有機溶劑SL2一邊照射大氣壓電漿PM從而將基板W乾燥之方式是特別有效的方式。
此外,由於第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2主要是藉由大氣壓電漿PM從基板W排出,因此基板W主要是被大氣壓電漿PM乾燥。換言之,電漿噴嘴15係以下述方式執行基板W的掃描處理:在第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2藉由離心力從基板W排出之前,第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2藉由大氣壓電漿PM從基板W排出。進一步換言之,在第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2未藉由離心力從基板W排出之期間,電漿噴嘴15係藉由掃描處理對基板W的表面照射大氣壓電漿PM,從而使基板W的表面帶電成同極性。因此,在第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2藉由離心力從基板W排出之前,斥力RF作用於複數個構造物W2的相互之間。結果,能有效地抑制基板W中因為第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。
此外,如圖9中的(b)所示,電漿噴嘴15係對基板W的表面與第二有機溶劑SL2之間的交界部分BD照射大氣壓電漿PM。因此,能在與基板W的複數個構造物W2的表面乾燥略同時地將複數個構造物W2的表面帶電成同極性。結果,能在基板W的乾燥時更有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。第二有機溶劑SL2係相當於「液體」的一例。
此外,在實施形態三中,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43係朝預定方向DA移動並對基板W執行掃描處理。預定方向DA係表示從基板W的中心部CT朝向緣部EG之方向。此外,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43所為的基板W的掃描處理並未限定於以形成軌跡TJ之方式移動電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43之情形,電漿噴嘴15以及第二有機溶劑噴嘴43例如亦可從基板W的中心部CT朝緣部EG(亦即朝預定方向DA)直線狀地移動。
接著,參照圖8以及圖10說明實施形態三的基板處理方法。基板處理裝置100B係執行基板處理方法。在基板處理方法中,處理具有圖案PT的基板W,圖案PT係包含複數個構造物W2。圖10係顯示基板處理方法之流程圖。如圖10所示,基板處理方法係包含工序S21至工序S27。工序S21至工序S27係依循控制裝置21的控制而被執行。
如圖8以及圖10所示,工序S21至工序S24係分別與圖7所示的工序S11至工序S14相同,故省略說明。
在工序S24之後,並行地執行工序S25以及工序S26。
在工序S25中,第二有機溶劑噴嘴43係對旋轉中的基板W的表面供給第二有機溶劑SL2。具體而言,第二有機溶劑噴嘴43係對基板W的複數個構造物W2的表面供給第二有機溶劑SL2。
與工序S25並行地,在工序S26中電漿噴嘴15係對基板W的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W乾燥。具體而言,電漿噴嘴15係對基板W的複數個構造物W2的表面照射大氣壓電漿PM從而將基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。接著,自轉馬達7係停止自轉夾具3,從而使自轉夾具3停止旋轉基板W。
接著,在工序S27中,搬運機器人(未圖式)係從基板處理裝置100C搬出基板W。接著,結束處理。
以上,如參照圖8以及圖10所說明般,依據實施形態三的基板處理方法,藉由大氣壓電漿PM使基板W的複數個構造物W2帶電成同極性。結果,斥力RF作用於基板W的複數個構造物W2的相互之間,從而能抑制因為第一有機溶劑SL1以及第二有機溶劑SL2的表面張力導致複數個構造物W2的崩壞。再者,第一有機溶劑SL1的表面張力係比清洗液LN的表面張力還小。因此,能有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。再者,第二有機溶劑SL2的表面張力係比第一有機溶劑SL1的表面張力還小。因此,能更有效地抑制複數個構造物W2的崩壞。此外,實施形態三係具有與實施形態二同樣的功效。
此外,在實施形態三的半導體製造方法中,藉由包含工序S21至工序S27的基板處理方法處理具有包含複數個構造物W2的圖案PT的半導體基板W,從而製造屬於處理後的半導體基板W之半導體。
此外,在將處理液LQ所為的處理、清洗液LN所為的洗淨以及第一有機溶劑SL1所為的置換設定成一個工序時,亦可在工序S25以及工序S26之前包含複數個工序。
此外,在實施形態三中,雖然第二有機溶劑噴嘴43安裝於安裝有電漿噴嘴15的臂171,然而只要第二有機溶劑SL2的供給位置為比大氣壓電漿PM的照射位置還位於基板W的徑方向外側,則第二有機溶劑噴嘴43亦可與電漿噴嘴15個別地被驅動。例如,亦可於第二有機溶劑噴嘴43設置專用的噴嘴移動部。
[實施形態四] 參照圖11說明本發明的實施形態四的基板處理裝置100C。實施形態四與實施形態二的主要差異點為:在實施形態四中,於阻隔板411的內部配置有電漿噴嘴15。以下主要說明實施形態四與實施形態二的差異點。
圖11係顯示實施形態四的基板處理裝置100C之示意性的剖視圖。如圖11所示,基板處理裝置100C係具備與圖6所示的基板處理裝置100A同樣的構成。然而,與基板處理裝置100A相比,在基板處理裝置100C中電漿噴嘴15係配置於阻隔板411以及支軸413的內部。阻隔板411係相當於「對向構件」的一例。此外,在實施形態四中,執行與圖7所示的基板處理方法同樣的基板處理方法。然而,在實施形態四中,不執行電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理。
具體而言,阻隔板411在接近位置中覆蓋基板W的表面的上方時,電漿噴嘴15係對基板W的表面照射大氣壓電漿PM。因此,大氣壓電漿PM係照射至基板W的中心部CT。在此情形中,由於阻隔板411覆蓋基板W的表面的上方,因此大氣壓電漿PM係從基板W的中心部CT朝徑方向外側逐漸擴展。亦即,由於阻隔板411阻隔基板W的表面的上方,因此大氣壓電漿PM係從基板W的中心部CT朝徑方向外側逐漸擴展。因此,能一邊藉由大氣壓電漿PM將第一有機溶劑SL1從基板W的中心部CT朝緣部EG排出,一邊藉由大氣壓電漿PM使基板W的複數個構造物W2帶電成同極性。結果,能抑制複數個構造物W2的崩壞並能有效地將基板W的複數個構造物W2的表面乾燥。此外,實施形態四係具有與實施形態二同樣的功效。
此外,阻隔板411亦可在接近位置中以覆蓋基板W的表面的上方且亦與基板W的周緣對向方之式覆蓋基板W。此外,亦可不設置第一有機溶劑噴嘴415。在此情形中,執行與圖5所示的基板處理方法同樣的基板處理方法。然而,不執行電漿噴嘴15所為的基板W的掃描處理。
以上已參照圖式說明本發明的實施形態。然而,本發明並未限定於上述實施形態,在未逸離本發明的精神範圍內可在各種態樣中實施。此外,可適當地改變上述實施形態所揭示之複數個構成要素。例如,亦可將實施形態所示的全部的構成要素中的某個構成要素追加至其他的實施形態的構成要素,或者亦可將某個實施形態所示的全部的構成要素中的某幾個構成要素從實施形態中刪除。
此外,為了容易理解本發明,圖式係將各個構成要素主體性且示意性地顯示,且所圖示的各個構成要素的厚度、長度、個數、間隔等亦會有因為圖式繪製的關係而與實際不同之情形。此外,上述實施形態所示的各個構成要素的構成為一例,並未特別限定,在未實質性地逸離本發明的功效之範圍內可進行各種變更。 [產業可利用性]
本發明係有關於一種基板處理方法、半導體製造方法以及基板處理裝置,具有產業可利用性。
1:腔室 3:自轉夾具 5:自轉軸 7:自轉馬達 9:處理液噴嘴(處理液供給部) 11:噴嘴移動部 13:清洗液噴嘴(清洗液供給部) 15:電漿噴嘴(電漿照射部) 16:交流電源 17:噴嘴移動部 18:電漿生成器 19:防護罩 21:控制裝置 31:夾具構件 33:自轉基座 41:流體供給單元 42:單元動作部 43:第二有機溶劑噴嘴(第二有機溶劑供給部) 100,100A,100B,100C:基板處理裝置 111,171:臂 113,173:轉動軸 115,175:噴嘴移動機構 151:第一電極 153:第二電極 411:阻隔板(對向構件) 413:支軸 415:第一有機溶劑噴嘴(第一有機溶劑供給部) AF:引力 AX:旋轉軸線 BD:交界部分 CT:中心部 D,DA:預定方向 EG:緣部 FW:流路 LN:清洗液 LQ:處理液 P1,P2,P3,P4,P5:配管 PM:大氣壓電漿 PT:圖案 RF:斥力 S1至S5,S11至S16,S21至S27:工序 SL1:第一有機溶劑 SL2:第二有機溶劑 TJ:軌跡 V1,V2,V3,V4,V5:閥 W:基板(半導體基板) W1:基板本體 W2:構造物 W11:表面
[圖1]係顯示本發明的實施形態一的基板處理裝置之示意性的剖視圖。 [圖2]中的(a)係顯示實施形態一中的已附著於基板的表面的清洗液的狀態之示意性的剖視圖,(b)係顯示實施形態一中的基板的表面帶電成同極性的狀態之示意性的剖視圖,(c)係顯示實施形態一中的基板的表面帶電成同極性且已從基板去除清洗液的狀態之示意性的剖視圖。 [圖3]中的(a)係顯示實施形態一中的電漿噴嘴所為的掃描處理之示意性的俯視圖,(b)係顯示實施形態一中的電漿噴嘴所為的掃瞄處理之示意性的剖視圖。 [圖4]係顯示實施形態一中的電漿噴嘴之示意性的剖視圖。 [圖5]係顯示實施形態一的基板處理方法之流程圖。 [圖6]係顯示本發明的實施形態二的基板處理裝置之示意性的剖視圖。 [圖7]係顯示實施形態二的基板處理方法之流程圖。 [圖8]係顯示本發明的實施形態三的基板處理裝置之示意性的剖視圖。 [圖9]中的(a)係顯示實施形態三中的電漿噴嘴以及第二有機溶劑噴嘴所為的掃描處理之示意性的俯視圖,(b)係顯示實施形態三的電漿噴嘴以及第二有機溶劑噴嘴所為的掃描處理之示意性的剖視圖。 [圖10]係顯示實施形態三的基板處理方法之流程圖。 [圖11]係顯示本發明的實施形態四的基板處理裝置之示意性的剖視圖。
S1至S5:工序

Claims (21)

  1. 一種基板處理方法,係處理藉由複數個構造物而於表面形成有圖案的基板;前述基板處理方法係包含:對前述基板的表面供給處理液之工序;將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述基板的表面之工序;以及將前述基板的表面乾燥之工序;將前述基板的表面乾燥之前述工序係包含下述工序:在將前述清洗液供給至前述基板的表面之前述工序之後,一邊使前述基板旋轉一邊對前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面照射大氣壓電漿,使複數個前述構造物帶電成同極性,使斥力作用於複數個前述構造物彼此之間。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法,其中在將前述基板的表面乾燥之前述工序中包含:使前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面中之前述大氣壓電漿的照射位置從前述基板的中心部朝緣部移動。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法,其中在將前述基板的表面乾燥之前述工序中包含:使前述大氣壓電漿乘著氣流並照射至前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法,其中在供給前述清洗液之前述工序之後且在將前述基板的表面乾燥之前述工序之前進一步包含下述工序:對前述基板的表面供給第一有機溶劑,並以前述第一有機溶劑置換前述基板的表面的前述清洗液。
  5. 如請求項4所記載之基板處理方法,其中進一步包含下述工序:與將前述基板的表面乾燥之前述工序並行地執行,對前述基板的表面供給第二有機溶劑;在供給前述第二有機溶劑之前述工序中,在前述基板的旋轉中使前述基板的表面中之前述第二有機溶劑的供給位置從前述基板的中心部朝緣部移動;前述第二有機溶劑的供給位置係比前述大氣壓電漿的照射位置還位於前述基板的徑方向外側。
  6. 如請求項1或2所記載之基板處理方法,其中在將前述基板的表面乾燥之前述工序中,在與前述基板的表面對向之對向構件覆蓋前述基板的表面的上方時對前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面照射前述大氣壓電漿。
  7. 如請求項3所記載之基板處理方法,其中前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面氧化。
  8. 如請求項3所記載之基板處理方法,其中前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面還原。
  9. 如請求項1或2所記載之基板處理方法,其中在將前述基板的表面乾燥之前述工序中對前述基板的表面與液體之間的交界部分照射前述大氣壓電漿。
  10. 一種半導體製造方法,係處理藉由複數個構造物而於表面形成有圖案的半導體基板,並製造屬於處理後的前述半導體基板之半導體;前述半導體製造方法係包含:對前述半導體基板的表面供給處理液之工序; 將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述半導體基板的表面之工序;以及將前述半導體基板的表面乾燥之工序;將前述半導體基板的表面乾燥之前述工序係包含下述工序:在將前述清洗液供給至前述半導體基板的表面之前述工序之後,一邊使前述半導體基板旋轉一邊對前述半導體基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面照射大氣壓電漿,使複數個前述構造物帶電成同極性,使斥力作用於複數個前述構造物彼此之間。
  11. 如請求項10所記載之半導體製造方法,其中在將前述半導體基板的表面乾燥之前述工序中包含:使前述半導體基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面中之前述大氣壓電漿的照射位置從前述半導體基板的中心部朝緣部移動。
  12. 如請求項10或11所記載之半導體製造方法,其中在將前述半導體基板的表面乾燥之前述工序中包含:使前述大氣壓電漿乘著氣流並照射至前述半導體基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面。
  13. 一種基板處理裝置,係處理藉由複數個構造物而於表面形成有圖案的基板;前述基板處理裝置係具備:處理液供給部,係對前述基板的表面供給處理液;清洗液供給部,係將用以沖洗前述處理液之清洗液供給至前述基板的表面;基板保持旋轉部,係保持前述基板並使前述基板旋轉;以及 電漿照射部,係在將前述清洗液供給至前述基板的表面之後,在乾燥前述基板時,對被前述基板保持旋轉部保持且旋轉中的前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面照射大氣壓電漿,使複數個前述構造物帶電成同極性,使斥力作用於複數個前述構造物彼此之間。
  14. 如請求項13所記載之基板處理裝置,其中進一步具備:移動部,係以前述基板中之用以構成前述圖案之複數個前述構造物的表面中之前述大氣壓電漿的照射位置從前述基板的中心部朝緣部移動之方式使前述電漿照射部移動。
  15. 如請求項13或14所記載之基板處理裝置,其中前述電漿照射部係包含:電漿噴嘴,係將前述大氣壓電漿與氣流一起射出。
  16. 如請求項13或14所記載之基板處理裝置,其中進一步具備:第一有機溶劑供給部,係在供給前述清洗液之後且在照射前述大氣壓電漿之前對前述基板的表面供給第一有機溶劑,並以前述第一有機溶劑置換前述基板的表面的前述清洗液。
  17. 如請求項14所記載之基板處理裝置,其中進一步具備:第二有機溶劑供給部,係與前述大氣壓電漿的照射並行地對前述基板的表面供給第二有機溶劑;以及移動部,係使前述第二有機溶劑供給部移動;以前述第二有機溶劑的供給位置係比前述大氣壓電漿的照射位置還位於前述基板的徑方向外側之方式配置前述第二有機溶劑供給部; 用以使前述第二有機溶劑供給部移動之前述移動部係以在旋轉中的前述基板的表面中之前述第二有機溶劑的供給位置從前述基板的中心部朝緣部移動之方式使前述第二有機溶劑供給部移動。
  18. 如請求項13或14所記載之基板處理裝置,其中進一步具備:對向構件,係與前述基板的表面對向並覆蓋前述基板的表面的上方;在前述對向構件覆蓋前述基板的表面的上方時,前述電漿照射部係對前述基板的表面照射前述大氣壓電漿。
  19. 如請求項15所記載之基板處理裝置,其中前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面氧化。
  20. 如請求項15所記載之基板處理裝置,其中前述大氣壓電漿係使複數個前述構造物各者的表面還原。
  21. 如請求項13或14所記載之基板處理裝置,其中前述電漿照射部係對前述基板的表面與液體之間的交界部分照射前述大氣壓電漿。
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