TWI776453B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了用於去除基板上的物質的基板處理方法和基板處理裝置。為了去除物質，將包含藥液和水的處理液供給至該基板，從而形成藉由表面張力維持的液層。藉由該物質與該處理液之間的反應，從該基板去除該物質。藉由動態光散射法來測定藉由該物質與該處理液之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈。根據該副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液的供給。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明涉及一種基板處理方法以及基板處理裝置。更詳細地說，本公開涉及一種用於去除基板諸如矽晶圓上的物質的基板處理方法以及基板處理裝置。
通常，可以藉由對作為基板的矽晶圓反覆執行一系列製造程序來製造半導體器件。例如，可以執行：用於在基板上形成薄層的沉積程序；用於在薄層上形成光致抗蝕劑圖案的光刻程序；以及用於對該薄層進行圖案化或去除薄層的蝕刻程序等。
用於去除基板上的物質的蝕刻程序被分成乾式蝕刻程序和濕式蝕刻程序。濕式蝕刻程序被分成配置為逐個對基板進行處理的單晶圓式和配置為同時處理多個基板的批次處理式。單晶圓式蝕刻裝置可在使基板旋轉時對該基板供給處理液，例如用於去除物質的蝕刻液。薄層可藉由薄層與處理液之間的反應去除薄層，且由該反應生成的反應副產物和殘留的處理液可藉由旋轉基板而從基板去除。
例如，在該基板上形成有氮化矽層的情況下，可以藉由含有磷酸和水的處理液去除氮化矽層。此情況下，為了提高氮化矽層與處理液之間的反應速度，該處理液可以在加熱之後供給至該基板的中心部位。該處理液能夠藉由基板的旋轉而從基板的中心部位擴散至邊緣部位，該反應副產物和處理液能夠藉由離心力從基板去除。然而，在如上所述的單晶片式蝕刻程序的情況下，存在以下問題：需要相對大量的處理液，並且處理液的使用效率低。
本發明的實施方式提供一種能夠減少用於去除基板上的物質之處理液的量的基板處理方法以及基板處理裝置。
根據本發明的一方面，一種基板處理方法可包括：為了去除基板上的物質，將包含藥液和水的處理液供給至該基板，從而在該基板上形成藉由表面張力維持的液層；利用該物質與該處理液之間的反應，從該基板去除該物質；測定藉由該物質與該處理液之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈；以及根據該副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液的供給。
根據本發明的一些實施方式，該副產物粒子的尺寸分佈可藉由動態光散射來測定。
根據本發明的一些實施方式，控制該處理液的供給可包括：由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸；在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，去除該基板上的該液層；以及對該基板供給該處理液以形成第二液層。
根據本發明的一些實施方式，控制該處理液的供給可包括：由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸；以及在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，對該基板補充該水。
根據本發明的一些實施方式，控制該處理液的供給還可包括：測定該液層的厚度；以及補充該水，從而該液層的厚度成為預定的厚度。
根據本發明的一些實施方式，在去除該物質時，在維持該液層的範圍內，可使該基板以第一速度旋轉。
根據本發明的一些實施方式，在去除該物質時，在維持該液層的範圍內，可使該基板旋轉，且該基板的旋轉速度可在第一速度與第二速度之間反覆加速以及減速。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理方法還可包括：將該處理液加熱至預定的第一溫度；以及將該基板加熱至預定的第二溫度。此情況下，可將被加熱到該第一溫度的該處理液供給至被加熱到該第二溫度的該基板。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理方法還可包括：將該處理液供給至該基板之後，將該基板加熱至預定的第三溫度。
根據本發明的一些實施方式，控制該處理液的供給的步驟可包括：由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸；在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，將該基板冷卻至該第二溫度；使該基板旋轉從而去除該基板上的該液層；以及對該基板供給該處理液以形成第二液層。
根據本發明的一些實施方式，控制該處理液的供給可包括：由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸；在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，將該基板冷卻至比該水的沸點低的溫度；以及對該基板補充該水。
根據本發明的一些實施方式，在補充該水時，在維持該液層的範圍內，可使該基板以第一速度旋轉。
根據本發明的一些實施方式，可在補充該水時，在維持該液層的範圍內，使該基板旋轉，且該基板的旋轉速度在第一速度與第二速度之間反覆加速及減速。
根據本發明的另一方面，一種基板處理裝置可包括：處理液供給部，其配置為為了去除基板上的物質，將包含藥液和水的處理液供給至該基板，從而在該基板上形成藉由表面張力維持的液層；測定單元，其配置為測定藉由該物質與該處理液之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈；以及控制單元，其配置為根據該副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液的供給。
根據本發明的一些實施方式，該測定單元可利用動態光散射測定該副產物粒子的尺寸分佈。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理裝置還可包括：支承單元，其配置為支承該基板；以及旋轉驅動部，其配置為使該支承單元旋轉。
根據本發明的一些實施方式，該控制單元能夠：由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸；控制該旋轉驅動部的動作，從而在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，藉由使該基板旋轉去除該液層；控制該處理液供給部的動作，從而藉由對該基板供給該處理液形成第二液層。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理裝置還可包括：供水部，其配置為對該基板供給該水。
根據本發明的一些實施方式，該控制單元可由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸，且可控制該供水部的動作，從而在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，對該基板供給該水。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理裝置還可包括：第二測定單元，其配置為測定該液層的厚度。
根據本發明的一些實施方式，該控制單元可控制該供水部的動作，從而該液層的厚度成為預定的厚度。
根據本發明的一些實施方式，該基板處理裝置還可包括：加熱器，其配置為加熱該基板；以及基板冷卻部，其配置為冷卻該基板。
根據本發明的實施方式，該處理液供給部可對該基板供給該處理液以形成具有預定厚度的液層，且該基板上的物質可藉由與該處理液之間的反應而從該基板去除。如上所述，可以藉由水溝式對該物質進行蝕刻程序，且該處理液的使用量能夠因此大幅度減少。尤其，基於隨著對該物質的蝕刻程序的執行而在該液層內形成的副產物粒子的尺寸分佈，可控制該處理液的供給，而能夠大幅度改善對該物質的蝕刻均勻度。
本發明的以上概述並非旨在描述本發明的每個示出的實施方式或每個實施例。 以下的詳細描述和請求項更具體地舉例說明了這些實施例。
在下文中，參考圖式更詳細地描述本發明的實施方式。然而，本發明不限於以下描述的實施方式，而能夠以各種其他形式來體現。提供以下的實施方式並非為了完全地完成本發明，而是為了將本發明的範圍完全地傳達給本領域技術人員。
說明書中，當一個元件被描述為位於另一元件或層上或連接到另一元件或層時，該元件可以直接位於另一元件或層上或是連接到另一元件或層，也可以在它們之間存在其他元件或層。與此不同，應理解如果一個元件被描述為直接位於另一元件或層上或連接到另一元件或層，則它們之間不存在其他元件。而且，儘管在本發明的各種實施方式中使用如第一、第二及第三等術語來描述各種區域及層，但是這些區域及層不限於這些術語。
以下所使用的術語僅用於描述特定實施方式，而非限定本發明。另外，除非在此另外定義，否則包括技術或科學術語在內的所有術語可具有本領域技術人員通常理解的相同含義。
參考理想實施方式之示意圖描述本發明的實施方式。因此，可從圖式的形式預期製造方法的改變及／或可允許的誤差。因此，本發明的實施方式並非描述為限定於圖式中的特定形式或區域，而是包括形式的偏差。所述區域可以完全是示意性的，且它們的形式可以不描述或描繪任何給定區域中的準確形式或結構，且並非旨在限制本發明的範圍。
圖1是示出根據本發明的一實施方式的基板處理裝置的示意性構造圖。圖2是示出圖1所示的處理液供給部和供水部的俯視圖。
參見圖1以及圖2，根據本發明的一實施方式的基板處理裝置100，能夠用於去除基板10如矽晶圓上的物質。例如，基板處理裝置100可用於去除包括形成在基板10上的氮化矽（Si3 N4 ）的薄層12。能夠對該基板10供給含有藥液和水的處理液20，且該薄層12可藉由該薄層12與該處理液20之間的蝕刻反應去除。例如，能夠對該基板10供給含有磷酸（H3 PO4 ）和水（H2 O）的處理液20。
根據本發明的一實施方式，該基板處理裝置100包括處理室102，處理室102執行用於去除該薄層12的蝕刻程序。可在該處理室102內設置用於支承該基板10的支承單元110以及用於使該支承單元110旋轉的旋轉驅動部120。
例如，該支承單元110可包括：大致圓形盤形狀的支承頭112；多個支承銷114，其設置於該支承頭112以支承該基板10的邊緣部位。該支承頭112可以具有碟形，且該多個支承銷114可在該支承頭112的邊緣部位隔著預定間隔排列以支承該基板10的邊緣部位。當藉由旋轉驅動部120旋轉基板10時，在支承銷114上可分別設置用於支承基板10的側部的支承構件116。旋轉驅動部120可包括：驅動單元122，其設置於支承頭112下方，並包括用於提供旋轉力的馬達；以及驅動軸124，其連接於驅動單元122及支承頭112之間。
該基板處理裝置100可包括處理液供給部130，其將處理液20供應到基板10上以去除薄層12。例如，該處理液供給部130可包括：處理液供給噴嘴132，其用於將該處理液20供給至該基板10的中心部位；噴嘴驅動單元134，其用於使該處理液供給噴嘴132沿水平方向移動；以及處理液加熱單元136，其用於將該處理液20加熱至預定的溫度。
同時，可藉由氮化矽與包括磷酸和水的處理液20之間的化學反應去除包括氮化矽的薄層12。薄層12與處理液20之間的反應式如下。
3Si3 N4 +4H3 PO4 +27H2 O→4（NH4 ）3 PO4 +9H2 SiO3
上述化學反應中，反應速度可藉由該處理液20的溫度而加快。為了加快該薄層12的蝕刻速率，該處理液加熱單元136可將該處理液20加熱至等於或小於該處理液20之沸點的溫度，例如約120℃至約150℃的第一溫度，且被加熱至該第一溫度的該處理液20可接著被供給至該基板10。
根據本發明的一實施方式，能夠以水溝（puddle）方式在薄層12上執行蝕刻程序，以減少所使用的處理液20的量。具體而言，該處理液供給部130可對該基板10的中心部位供給預定量的該處理液20，且該旋轉驅動部120能夠使該基板10低速旋轉，以使該處理液20在該基板10的上表面整體擴散，從而於其上形成預定厚度的液層。即，供給至該基板10的該處理液20可借助離心力從該基板10的中心部位朝邊緣部位擴散。當該處理液20朝該基板10的邊緣部位充分擴散之後，該處理液20可藉由表面張力形成預定厚度的液層。如上所述，形成液層之後，該薄層12的蝕刻程序能夠藉由該處理液20而執行預定的時間。
該基板處理裝置100可包括用於加熱該基板10的加熱器150。例如，該加熱器150可包括配置於該支承頭112內的多個紅外線燈152，且該支承頭112可包括多個石英窗154，該石英窗154用於使從紅外線燈152照射的紅外線光朝向基板10的下表面透射。
該加熱器150能夠將該基板10加熱至預定的第二溫度，且可對被加熱至該第二溫度的基板10供給該處理液20。例如，該加熱器150可將該基板10加熱至與該處理液20的溫度相等的溫度，例如約120℃至約150℃之第二溫度。此外，該加熱器150可將該基板10加熱至預定的第三溫度，例如約200℃至約250℃從而提高該薄層12的蝕刻速率。
該旋轉驅動部120可在供給該處理液20且進行該蝕刻程序時，於藉由表面張力維持液層的範圍內，以第一速度例如幾RPM乃至幾百RPM的速度旋轉該基板10，從而促進該處理液20與該物質之間的反應液層。作為其他示例，在供給了該處理液20之後，在液層藉由表面張力維持液層的範圍內，該旋轉驅動部120可使該基板10旋轉，且使該基板10的旋轉速度可在第一速度與第二速度之間反覆加速及減速。
可藉由該處理液20與該物質之間的反應去除該基板10上的物質、即薄層12，並且可藉由該處理液20與該物質之間的反應而在該液層內形成副產物粒子。根據本發明的一實施方式，該基板處理裝置100可包括用於測定該副產物粒子的尺寸分佈的第一測定單元160。例如，該第一測定單元160能夠利用動態光散射（Dynamic Light Scattering；DLS）測定該液層內的副產物粒子的尺寸分佈，且可包括：雷射照射部162，其用於向該液層照射雷射光束；光檢測部164，其用於檢測被該液層內的副產物粒子散射的光。
隨著蝕刻程序進行，也就是說，在該處理液20被供給至該基板10之後，隨著時間經過，該副產物粒子的尺寸可藉由該處理液20與該物質之間的反應而逐漸增加。根據本發明的一實施方式，該基板處理裝置100可包括控制單元104，其用於根據該副產物粒子的尺寸分佈來控制該處理液20的供給。
該控制單元104能夠由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸。在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，例如該副產物粒子的尺寸為幾㎛以上的情況下，該控制單元104可去除該基板10上的該液層。然後，控制單元104可將處理液20供應至基板10以形成第二液層。例如，該旋轉驅動部120可使該基板10高速旋轉，從而藉由離心力去除該基板10上的液層，且該處理液供給部130可供給該處理液20以形成該第二液層。此情況下，該控制單元104可控制該旋轉驅動部120和該處理液供給部130的動作以去除該液層並形成該第二液層。
該基板處理裝置100可包括用於冷卻該基板10的基板冷卻部156。例如，該基板冷卻部156可包括設置於該支承頭112上的多個噴氣噴嘴以將冷卻氣體例如乾燥空氣噴射至該基板10的下表面上。用於測定該基板10的溫度測定部158，例如熱成像攝像機，可設置在該基板10的上部。該基板冷卻部156可將該基板10冷卻至該第二溫度以形成該第二液層，且該處理液20可被供給到被冷卻至該第二溫度的基板10。
根據本發明的一實施方式，該基板處理裝置100可包括第二測定單元166，在利用該薄層12與該處理液20之間的反應而蝕刻該薄層12時，第二測定單元166測定該液層的厚度並檢測該液層的厚度變化。例如，該第二測定單元166可設置於該基板10的上部，且雖未圖示，但可包括：發光部，其用於對該基板10照射光；以及受光部，其用於接收被該液層折射後從該基板10反射的光。
同時，由於藉由該氮化矽與磷酸及水的反應造成的脫水現象，磷酸和水的濃度可能改變。即，因為在蝕刻反應中消耗的水量相對大於磷酸，故隨著該蝕刻反應進行，磷酸和水的濃度可能改變。根據本發明的一實施方式，該基板處理裝置100可包括：供水部140，其用於對該基板10供給如去離子水之水，且控制單元104能夠控制該供水部140的動作。例如，供水部140可包括：供水噴嘴142，其用於將水供給至基板10的中心部位；第二噴嘴驅動單元144（示於圖2），其用於使供水噴嘴142沿水平方向移動；以及水加熱單元146，其用於將水加熱到預定的溫度。
例如，在該副產物粒子的平均尺寸處於預定的範圍內的情況下，該控制單元104可補充水從而該液層的厚度成為預定的厚度。即，在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，例如，該副產物粒子的平均尺寸大於幾百㎚且小於幾㎛的情況下，該水可被供給至該基板10，且該控制單元104能夠控制該供水部140的動作，從而該液層的厚度成為該預定的厚度。
在將該水供給至該基板10的情況下，若該基板10的溫度大於為該水的沸點，則在供給該水時，該水可能蒸發。根據本發明的一實施方式，為了防止該水蒸發，該基板冷卻部156可將該基板10冷卻至低於水的沸點，即小於100℃的溫度，例如約90乃至約99℃的溫度。該水加熱單元146也可將供給至該基板10的水加熱至與該基板10相同的溫度，即小於100℃的溫度，例如約90乃至約99℃的溫度，而該加熱器150也可以在供給該水之後，再次將該基板10加熱至第三溫度。
可替代地，該控制單元104能夠根據該液層的厚度變化來計算該磷酸和水的濃度變化，並且可基於該磷酸和水的濃度變化對該基板10供給水，從而該磷酸和水的濃度成為預定的值。在此情況下，在供給該水之後，該第二測定單元166可第二次測定該液層的厚度，該處理液供給部130可對該基板10第二次供給該處理液20，從而該液層的厚度成為預定的值。其結果，該基板10上的液層能夠藉由該水的供給和該處理液20的第二次供給而維持在一定的濃度和一定的厚度。因此，該薄層12的蝕刻可在該基板10的整個區域更均勻地進行。
在補充該水時，為了使處理液與該水於該基板10上混合，該旋轉驅動部120可在維持該液層的範圍內，使該基板10以第一速度，例如幾RPM乃至幾百RPM的速度旋轉。作為其他示例，在補充該水時，在藉由表面張力維持該液層的範圍內，該旋轉驅動部120可使該基板10旋轉，且該控制單元104控制該旋轉驅動部120的動作，從而該基板10的旋轉速度在預定的第一速度與第二速度之間反覆加速及減速。如上所述，在基板10的旋轉速度藉由加速及減速而持續變化的情況下，能夠防止該液層內的副產物粒子附著於該基板10。
該噴嘴驅動單元134能夠藉由噴嘴臂138而與該處理液供給噴嘴132連接。該噴嘴驅動單元134可使該噴嘴臂138旋轉，從而該處理液供給噴嘴132設置於該基板10的中心部位上部。對該基板10供給該處理液20之後，該噴嘴驅動單元134可使該噴嘴臂138旋轉，從而該處理液供給噴嘴132從該基板10分離。該第二噴嘴驅動單元144能夠藉由第二噴嘴臂148而與該供水噴嘴142連接，且可使該第二噴嘴臂148旋轉，從而該供水噴嘴142設置於該基板10的中心部位上部。該第二噴嘴驅動單元144能夠使該第二噴嘴臂148旋轉，從而使該供水噴嘴142從該基板10分離以供隨後的處理液20的供給步驟。
此外，該基板處理裝置100可包括碗（bowl）單元170，其配置為包圍該基板10以收集該處理液20。例如，在執行了該蝕刻程序之後，為了去除該基板10上的反應副產物以及殘留處理液，該旋轉驅動部120可使該基板10高速旋轉，而藉由離心力從該基板10去除該反應副產物和殘留處理液。從該基板10去除的該反應副產物和該殘留處理液可被該碗單元170收集，且可藉由與該碗單元170連接的排出配管（未圖示）排出。
如圖1所示，該碗單元170包括一個碗172。然而該碗單元170也可以包括多個碗。例如，執行了該蝕刻程序之後，可以執行用於去除該基板10上的蝕刻殘留物的潤洗程序以及用於將該基板10進行乾燥的乾燥程序。此情況下，該碗單元170可進一步包括：第二碗（未圖示），其配置為收集在該潤洗程序中使用的潤洗液例如去離子水；以及第三碗（未圖示），其配置為收集在該乾燥程序中使用的乾燥溶液例如異丙醇。另外，雖未圖示，但該基板處理裝置100還可以包括用於供給該潤洗液的潤洗液供給部以及用於供給該乾燥溶液的乾燥溶液供給部。
同時，該第一測定單元160的該雷射照射部162可設置於該碗單元170的外側，該雷射光束可穿過該碗單元170並照射至該液層，如圖1所示。此情況下，該碗172可由透光性材料如PFA（Perfluoroalkoxy）形成，且該第一測定單元160的光檢測部164可設置於該基板10的上部以檢測被該副產物粒子散射的光。
圖3是示出圖1所示的碗單元的另一示例的示意性構造圖。圖4和圖5是示出圖1所示的第一測定單元的其他示例的示意性構造圖。
參見圖3，該碗單元170可包括設置為包圍該基板10的碗172。該碗單元170可包括用於使該雷射光束通過該雷射照射部162與該液層之間的透明窗174。例如，該透明窗174能夠由透光材料如石英形成。
參見圖4，該第一測定單元160可包括分別設置在該碗單元170的兩側的雷射照射部162和光檢測部164。此情況下，該碗172由能夠使該雷射光束和被該副產物粒子散射的光透射的透光材料形成。
參見圖5，該第一測定單元160可包括：設置於該基板10的上部的雷射照射部162和光檢測部164。該雷射照射部162能夠向該液層照射雷射光束，而該光檢測部164能夠檢測被該副產物粒子散射的光。
圖6是示出使用圖1所示的基板處理裝置的基板處理方法的流程圖。圖7是示出圖6所示的步驟S130的流程圖。
參見圖6以及圖7，在步驟S100中，向基板10供給含有藥液和水的處理液20，從而在該基板10上形成具有預定厚度的液層。可藉由該處理液供給部130對該基板10的中心部位供給預定量的該處理液20。此外，在將處理液20供應到基板10之前，可以藉由該處理液加熱單元136將該處理液20加熱到預定的第一溫度。例如，可以藉由該處理液加熱單元136將該處理液20加熱至約120℃乃至約150℃的溫度。更進一步，可以藉由該加熱器150將該基板10加熱至預定的第二溫度，例如約120℃乃至約150℃的溫度。具體而言，被加熱至該第一溫度的該處理液20可被供給至被加熱到該第二溫度的該基板10。
該基板10可以在該處理液20不會從該基板10的側部流下的範圍內，以第一速度例如幾RPM乃至幾百RPM的速度旋轉，由此，使得該處理液20可在該基板10上充分地擴散。尤其，該液層即使在該基板10以該第一速度旋轉時也能夠藉由該處理液20的表面張力而維持。
在S110步驟中，該基板10上的物質可藉由該物質與該處理液20之間的反應而從該基板10去除。在步驟S120中，可藉由該第一測定單元160來測定藉由該物質與該處理液20之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈。在該步驟S110中，在維持該液層的範圍內，可藉由該旋轉驅動部120以幾RPM至幾百RPM的速度旋轉該基板10。可替代地，在該步驟S110中維持該液層的範圍內，該基板10的旋轉速度可在第一速度與第二速度之間反覆加速及減速，因此能夠防止該副產物粒子附著在該基板10上。此外，該處理液20被供給至該基板10之後，在該步驟S110中，為了加快該物質與該處理液20之間的反應速度，可藉由該加熱器150將該基板10加熱至第三溫度，例如約200℃乃至約250℃的溫度。
在步驟S130中，可根據該副產物粒子的尺寸分佈，藉由該控制單元104控制該處理液20的供給。例如，如圖7所示，在步驟S132中，該控制單元104能夠由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸。在步驟S134中，在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，例如，在該副產物粒子的平均尺寸大於幾百㎚且小於幾㎛的情況下，可向該基板10補充水。
雖未圖示，在執行該步驟S134之前，可藉由該基板冷卻部156將該基板10冷卻至低於水的沸點的溫度，例如約90乃至約99℃的溫度，接著可向該基板10補充水。
該水可藉由該水加熱單元146被加熱至約90乃至約99℃的溫度，接著可藉由該供水噴嘴142被供給至該基板10。此情況下，該控制單元104可以根據由該第二測定單元166測定的該液層的厚度，控制該供水部140的動作。
例如，該供水部140可以對該基板10供給該水，直到該基板10上的該液層的厚度達到預定的厚度。尤其，為了在該基板10上混合處理液20與該水，在供給該水時，該旋轉驅動部120可以在維持該液層的範圍內，使該基板10低速旋轉。可替代地，該旋轉驅動部120可使該基板10旋轉以在該基板10上混合處理液20與該水，該控制單元104可控制該旋轉驅動部120的動作，使得該基板10的旋轉速度反覆加速及減速。
在供給了該水之後，該基板10也可藉由該加熱器150再次被加熱至該第三溫度。
在步驟S136中，在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的尺寸的情況下，例如，在該副產物粒子的平均尺寸為幾㎛以上的情況下，該旋轉驅動部120可藉由使該基板10旋轉，從而自該基板10去除該液層以及該副產物粒子。
雖未圖示，該基板冷卻部156可以將該基板10冷卻至該第二溫度，在步驟S138中，該處理液供給部130可向該基板10供給該處理液20以形成第二液層。
在形成該第二液層之後，該基板10可藉由該加熱器150被加熱至該第三溫度。在充分地去除該基板10上的物質之後，在步驟S140步驟中，能夠藉由該基板冷卻部156冷卻該基板10，且該旋轉驅動部120可以使該基板10高速旋轉，以去除該基板10上的處理液20和副產物粒子。
根據本發明的實施方式，該處理液供給部130可向該基板10供給該處理液20以形成具有預定厚度的液層，且該基板10上的物質可藉由與該處理液20的反應而從該基板10被去除。如上所述，可藉由水溝方式對該物質執行蝕刻程序，由此，能夠大幅度地減少該處理液20的使用量。尤其，隨著對該物質執行蝕刻程序，可基於在該液層內形成的副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液20的供給，由此能夠大幅度改善對該物質的蝕刻均勻度。
儘管已經參考特定實施方式描述了本發明的示例性實施方式，但是它們不限於此。因此，本領域技術人員將容易瞭解，在不脫離申請專利範圍的精神和範圍的情況下，可以對其進行各種修改和改變。
10:基板 12:薄層 20:處理液 100:基板處理裝置 102:處理室 104:控制單元 110:支承單元 112:支承頭 114:支承銷 116:支承構件 120:旋轉驅動部 122:驅動單元 124:驅動軸 130:處理液供給部 132:處理液供給噴嘴 134:噴嘴驅動單元 136:處理液加熱單元 138:噴嘴臂 140:供水部 142:供水噴嘴 144:第二噴嘴驅動單元 146:水加熱單元 148:第二噴嘴臂 150:加熱器 152:紅外線燈 154:石英窗 156:基板冷卻部 158:溫度測定部 160:第一測定單元 162:雷射照射部 164:光檢測部 166:第二測定單元 170:碗單元 172:碗 174:透明窗
藉由以下結合圖式的描述，可以更詳細地理解本發明的實施方式，其中：
圖1是示出根據本發明的一實施方式的基板處理裝置的示意性構造圖。
圖2是示出圖1所示的處理液供給部和供水部的俯視圖。
圖3是示出圖1所示的碗單元的另一示例的示意性構造圖。
圖4和圖5是示出圖1所示的第一測定單元的其他示例的示意性構造圖。
圖6是示出使用了圖1所示的基板處理裝置的基板處理方法的流程圖。
圖7是示出圖6所示的步驟S130的流程圖。
儘管各種實施方式適於各種修改和替代形式，但是其細節已經藉由示例在圖式中示出並且將被詳細描述。然而，應當理解，其並非旨在將所要求保護的發明限定於所描述的特定實施方式。 相反地，其旨在涵蓋落入由申請專利範圍所限定的主題之精神及範圍內的所有修改、等同形式和替代形式。
10:基板
12:薄層
20:處理液
100:基板處理裝置
102:處理室
104:控制單元
110:支承單元
112:支承頭
114:支承銷
116:支承構件
120:旋轉驅動部
122:驅動單元
124:驅動軸
130:處理液供給部
132:處理液供給噴嘴
134:噴嘴驅動單元
136:處理液加熱單元
138:噴嘴臂
140:供水部
142:供水噴嘴
146:水加熱單元
148:第二噴嘴臂
150:加熱器
152:紅外線燈
154:石英窗
156:基板冷卻部
158:溫度測定部
160:第一測定單元
162:雷射照射部
164:光檢測部
166:第二測定單元
170:碗單元
172:碗

Claims (22)

  1. 一種基板處理方法，其特徵在於，包括： 為了去除基板上的物質，將包含藥液和水的處理液供給至該基板，從而在該基板上形成藉由表面張力維持的液層； 利用該物質與該處理液之間的反應，從該基板去除該物質； 測定藉由該物質與該處理液之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈；以及 根據該副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液的供給。
  2. 如請求項1記載的基板處理方法，其中該副產物粒子的尺寸分佈是藉由動態光散射來測定。
  3. 如請求項1記載的基板處理方法，其中控制該處理液的供給包括： 由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸； 在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，去除該基板上的該液層；以及 對該基板供給該處理液以形成第二液層。
  4. 如請求項1記載的基板處理方法，其中控制該處理液的供給包括： 由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸；以及 在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，對該基板補充該水。
  5. 如請求項4記載的基板處理方法，其中控制該處理液的供給還包括： 測定該液層的厚度， 其中，補充該水，從而該液層的厚度成為預定的厚度。
  6. 如請求項1記載的基板處理方法，其中在去除該物質時，在維持該液層的範圍內，使該基板以第一速度旋轉。
  7. 如請求項1記載的基板處理方法，其中在去除該物質時，在維持該液層的範圍內，使該基板旋轉，且 該基板的旋轉速度在第一速度與第二速度之間反覆加速及減速。
  8. 如請求項1記載的基板處理方法，還包括： 將該處理液加熱至預定的第一溫度；以及 將該基板加熱至預定的第二溫度， 其中將被加熱至該第一溫度的該處理液供給至被加熱至該第二溫度的該基板。
  9. 如請求項8記載的基板處理方法，還包括： 將該處理液供給至該基板之後，將該基板加熱至預定的第三溫度。
  10. 如請求項9記載的基板處理方法，其中控制該處理液的供給包括： 由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸； 在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，將該基板冷卻至該第二溫度； 使該基板旋轉從而去除該基板上的該液層；以及 對該基板供給該處理液以形成第二液層。
  11. 如請求項9記載的基板處理方法，其中控制該處理液的供給包括： 由該副產物粒子的尺寸分佈，計算該副產物粒子的平均尺寸； 在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，將該基板冷卻至比該水的沸點低的溫度；以及 對該基板補充該水。
  12. 如請求項11記載的基板處理方法，其中在補充該水時，在維持該液層的範圍內，使該基板以第一速度旋轉。
  13. 如請求項11記載的基板處理方法，其中在補充該水時，在維持該液層的範圍內，使該基板旋轉，且 該基板的旋轉速度在第一速度與第二速度之間反覆加速及減速。
  14. 一種基板處理裝置，其特徵在於，包括： 處理液供給部，其配置為為了去除基板上的物質，將包含藥液和水的處理液供給至該基板，從而在該基板上形成藉由表面張力維持的液層； 測定單元，其配置為測定藉由該物質與該處理液之間的反應而形成的副產物粒子的尺寸分佈；以及 控制單元，其配置為根據該副產物粒子的尺寸分佈，控制該處理液的供給。
  15. 如請求項14記載的基板處理裝置，其中該測定單元利用動態光散射測定該副產物粒子的尺寸分佈。
  16. 如請求項14記載的基板處理裝置，還包括： 支承單元，其配置為支承該基板；以及 旋轉驅動部，其配置為使該支承單元旋轉。
  17. 如請求項16記載的基板處理裝置，其中該控制單元由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸， 該控制單元控制該旋轉驅動部的動作，從而在該副產物粒子的平均尺寸大於或等於預定的尺寸的情況下，藉由使該基板旋轉去除該液層， 該控制單元控制該處理液供給部的動作，從而藉由對該基板供給該處理液形成第二液層。
  18. 如請求項14記載的基板處理裝置，還包括： 供水部，其配置為對該基板供給該水。
  19. 如請求項18記載的基板處理裝置，其中該控制單元由該副產物粒子的尺寸分佈計算該副產物粒子的平均尺寸，且 該控制單元控制該供水部的動作，從而在該副產物粒子的平均尺寸大於預定的第一尺寸且小於預定的第二尺寸的情況下，對該基板供給該水。
  20. 如請求項19記載的基板處理裝置，還包括： 第二測定單元，其配置為測定該液層的厚度。
  21. 如請求項20記載的基板處理裝置，其中該控制單元控制該供水部的動作，從而該液層的厚度成為預定的厚度。
  22. 如請求項14記載的基板處理裝置，還包括： 加熱器，其配置為加熱該基板；以及 基板冷卻部，其配置為冷卻該基板。
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