TWI828373B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents
基板處理方法及基板處理裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI828373B TWI828373B TW111139222A TW111139222A TWI828373B TW I828373 B TWI828373 B TW I828373B TW 111139222 A TW111139222 A TW 111139222A TW 111139222 A TW111139222 A TW 111139222A TW I828373 B TWI828373 B TW I828373B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- mentioned
- plasma
- resist film
- film
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 253
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 172
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 claims abstract description 42
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 12
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N peroxysulfuric acid Chemical compound OOS(O)(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L peroxysulfate(2-) Chemical compound [O-]OS([O-])(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C)(C)C SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本發明於更低溫度下使抗蝕膜剝離。 本發明之基板處理方法具備以下步驟:於基板之上表面形成含硫酸之處理液之液膜;使伴隨電漿之產生而生成之活性種擴散至處理液之液膜中而於液膜中產生卡羅酸(Caro's acid),進而,藉由卡羅酸將基板上表面之抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷;及藉由將抗蝕膜加熱至用以使包含側鏈被切斷後之基礎聚合物之抗蝕膜熔解之溫度即熔解溫度,而自基板去除抗蝕膜。
Description
本案說明書中揭示之技術係關於一種基板處理技術。成為處理對象之基板例如包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、有機EL(electroluminescence,電致發光)顯示裝置等平板顯示器(FPD,flat panel display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、陶瓷基板、場發射顯示器(field emission display,即FED)用基板、或太陽電池用基板等。
自先前以來,提出有一種將形成於基板上表面之抗蝕膜去除之技術。例如,專利文獻1中揭示有如下技術:對基板之上表面供給硫酸及雙氧水之混合液,使用該混合液中生成之卡羅酸(Caro's acid)將形成於基板上表面之抗蝕膜去除。
另一方面,作為環境負荷較上述技術小之替代技術,專利文獻2中揭示有如下技術:使大氣壓電漿中產生活性種,藉由使該活性種熔入至覆蓋基板上表面之液膜中而將抗蝕膜剝離。根據該技術,可在不使用雙氧水之情況下去除抗蝕膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2020-88208號公報 [專利文獻2]日本專利特開2020-4561號公報
[發明所欲解決之問題]
一般而言,液膜之溫度越高,則液膜中之抗蝕膜越容易剝離。因此,於使大氣壓電漿中產生活性種,使用該活性種將抗蝕膜剝離之情形時,亦使用將抗蝕膜維持於儘可能高之溫度之方法。
另一方面,若採用將抗蝕膜維持於超出需要之較高溫度之方法,則存在如下問題:促進液膜蒸發而產生不進行剝離處理之部分,或因熱而對基板造成損傷。
本案說明書中揭示之技術係鑒於以上記載之問題而完成,其係用以於更低溫度下使抗蝕膜剝離之技術。 [解決問題之技術手段]
本案說明書中揭示之技術之第1形態之基板處理方法係將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備以下步驟:於大氣壓下將上述基板水平保持;於水平保持之上述基板之上述上表面形成含硫酸之處理液之液膜;將用以自電極產生電漿之電漿產生部配置於水平保持之上述基板之上方;於大氣壓下自上述電漿產生部產生上述電漿,使伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述處理液之上述液膜中而於上述液膜中產生卡羅酸,進而,藉由上述卡羅酸將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷;及藉由將上述抗蝕膜加熱至用以使包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜熔解之溫度即熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜。
本案說明書中揭示之技術之第2形態之基板處理方法係關於第1形態之基板處理方法,其中將上述基礎聚合物之上述側鏈切斷之步驟包含:伴隨上述電漿之產生之上述電極之第1升溫過程、及成為較上述第1升溫過程更高溫之上述電極之第2升溫過程,於上述電極之上述第1升溫過程中,在上述電漿產生部與形成於上述基板上表面之上述處理液之上述液膜之間的大氣中生成作為上述活性種之臭氧,且上述活性種擴散至上述處理液之上述液膜中,於上述電極之上述第2升溫過程中,藉由因上述活性種擴散而於上述處理液之上述液膜中產生之上述卡羅酸,將上述抗蝕膜中之上述基礎聚合物之上述側鏈切斷。
本案說明書中揭示之技術之第3形態之基板處理方法係關於第2形態之基板處理方法,其中上述電極之上述第1升溫過程係使上述電極之溫度升溫至100℃之過程。
本案說明書中揭示之技術之第4形態之基板處理方法係關於第2或3形態之基板處理方法,其中上述電極之上述第2升溫過程係使上述電極之溫度升溫至上述抗蝕膜之上述熔解溫度之過程。
本案說明書中揭示之技術之第5形態之基板處理方法係關於第1至4形態中任一形態之基板處理方法,其中自上述基板去除上述抗蝕膜之步驟係藉由利用來自上述電極及上述電漿中之至少一者之輻射熱將上述抗蝕膜加熱至上述熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜之步驟。
本案說明書中揭示之技術之第6形態之基板處理方法係關於第1至5形態中任一形態之基板處理方法,其中上述基礎聚合物具有PHS-tBOC結構,將上述基礎聚合物之上述側鏈切斷之步驟係將上述PHS與上述tBOC之間之上述側鏈切斷之步驟。
本案說明書中揭示之技術之第7形態之基板處理裝置係用以將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備:保持部,其於大氣壓下將上述基板水平保持;處理液噴嘴,其將含硫酸之處理液噴出至水平保持之上述基板之上述上表面;及電漿產生部,其配置於水平保持之上述基板之上方,且用以自電極產生電漿;且上述電漿產生部於大氣壓下產生上述電漿,藉由伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述基板之上述上表面之上述處理液之液膜中,而於上述液膜中產生卡羅酸,藉由上述卡羅酸而將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷,藉由來自上述電極及上述電漿中之至少一者之輻射熱,將包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜加熱至熔解溫度。 [發明之效果]
根據本案說明書中揭示之技術之至少第1、7形態,可藉由因活性種擴散所產生之卡羅酸將基礎聚合物之側鏈切斷。如此一來,抗蝕膜之熔解溫度降低,故可於較未切斷基礎聚合物之側鏈之情形更低的抗蝕膜之熔解溫度下使抗蝕膜剝離。
又,關於本案說明書中揭示之技術之目的、特徵、態樣、優點係藉由以下所示之詳細說明與隨附圖式而更明瞭。
以下,一面參照隨附圖式一面對實施方式進行說明。以下實施方式中,為了說明技術,亦呈現詳細之特徵等,但其等為例示,其等未必全部為用以使實施方式能夠實施之必要特徵。
再者,圖式係概略地表示者,為了方便說明,而於圖式中適當省略構成、或簡化構成等。又,於不同圖式中分別示出之構成等之大小及位置之相互關係未必為準確之記載,可適當變更。又,於俯視圖等非剖視圖之圖式中,為了使實施方式之內容容易理解,有時亦會標上影線。
又,以下所示之說明中,對相同之構成要素標註相同符號而圖示,關於其等之名稱與功能,亦設為相同。因此,為了避免重複,有時省略對其等之詳細說明。
又,本案說明書所記載之說明中,將某構成要素記載為「具備」、「包含」或「具有」等之情形時,只要事先未特別說明,則並非將存在其他構成要素除外之排他性表達。
又,本案說明書所記載之說明中,使用「第1」或「第2」等序數之情形時,其等用語亦係為了使實施方式之內容容易理解而方便起見所使用者,實施方式之內容並不限定於可藉由該等序數產生之順序等。
又,本案說明書所記載之說明中,「…軸正方向」或「…軸負方向」等表達係將圖示之…軸之沿著箭頭之方向設為正方向,將圖示之…軸之與箭頭相反側之方向設為負方向。
又,本案說明書所記載之說明中之表示相對或絕對位置關係之表達,例如「朝一方向」、「沿著一方向」、「平行」、「正交」、「中心」、「同心」或「同軸」等,只要事先未特別說明,則包含嚴格表示其位置關係之情形、及於可獲得公差或相同程度之功能之範圍內角度或距離發生移位之情形。
又,本案說明書所記載之說明中,表示為相等之狀態之表達,例如「同一」、「相等」、「均勻」或「均質」等,只要事先未特別說明,則包含表示為嚴格相等之狀態之情形、及於可獲得公差或相同程度之功能之範圍內產生差異之情形。
又,本案說明書所記載之說明中之「使對象物朝特定方向移動」等表達,只要事先未特別說明,則包含使對象物與該特定方向平行地移動之情形、及使對象物朝具有該特定方向之成分之方向移動之情形。
又,本案說明書所記載之說明中,於使用「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「正」或「背」等意指特定之位置或方向之用語之情形時,該等用語係為了使實施方式之內容容易理解而方便起見所使用者,與實施方式實際被實施時的位置或方向無關。
又,本案說明書所記載之說明中,記載為「…之上表面」或「…之下表面」等之情形時,除包含成為對象之構成要素之上表面本身或下表面本身以外,還包含於成為對象之構成要素之上表面或下表面形成有其他構成要素之狀態。即,例如,記載為「設置於A之上表面之B」之情形時,並不妨礙在A與B之間介置其他構成要素「C」。
<第1實施方式> 以下,對本實施方式相關之基板處理裝置及基板處理方法進行說明。
<關於基板處理系統之構成> 圖1係概略地表示本實施方式相關之基板處理系統1之構成例之俯視圖。基板處理系統1具備負載埠400、分度機械手402、中心機械手406、控制部90、及至少1個基板處理裝置100(圖1中4個基板處理裝置)。
各個基板處理裝置100係用以處理基板W(晶圓)者,其中至少1個對應於使用電漿產生裝置之基板處理裝置。基板處理裝置係可用於基板處理之單片式裝置,具體而言,其係進行去除附著於基板W之有機物之處理、或進行基板W之金屬蝕刻等之裝置。附著於基板W之有機物例如係使用過的抗蝕膜。該抗蝕膜例如被用作離子注入步驟用之注入遮罩。
此處,成為處理對象之基板例如包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、有機EL(electroluminescence)顯示裝置等平板顯示器(FPD)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、陶瓷基板、場發射顯示器(field emission display,即FED)用基板、或太陽電池用基板等。
再者,基板處理裝置100可具有腔室80。於該情形時,藉由利用控制部90控制腔室80內之氣體氛圍,基板處理裝置100可於所需之氣體氛圍中進行處理。
控制部90可控制基板處理系統1中之各個構成(下述旋轉吸盤10之旋轉馬達10D、處理液供給源29、閥25、氣體供給源70或交流電源40等)之動作。載具C係收容基板W之收容器。又,負載埠400係保持複數個載具C之收容器保持機構。分度機械手402可於負載埠400與基板載置部404之間搬送基板W。中心機械手406可於基板載置部404及基板處理裝置100間搬送基板W。
分度機械手402、基板載置部404及中心機械手406於各個基板處理裝置100與負載埠400之間搬送基板W。
未處理之基板W由分度機械手402自載具C取出。繼而,未處理之基板W經由基板載置部404被交接至中心機械手406。
中心機械手406將該未處理之基板W搬入至基板處理裝置100。繼而,基板處理裝置100對基板W進行處理。
於基板處理裝置100中處理過的基板W由中心機械手406自基板處理裝置100取出。繼而,處理過的基板W視需要經過其他基板處理裝置100之後,經由基板載置部404被交接至分度機械手402。分度機械手402將處理過的基板W搬入至載具C。藉由以上操作對基板W進行處理。
圖2係概念性地表示圖1所示之控制部90之構成例之圖。控制部90可藉由具有電路之普通電腦構成。具體而言,控制部90具備中央運算處理裝置(central processing unit,即CPU)91、唯讀記憶體(read only memory,即ROM)92、隨機存取記憶體(random access memory,即RAM)93、記憶裝置94、輸入部96、顯示部97及通信部98、以及將其等相互連接之匯流排線95。
ROM92儲存有基本程式。RAM93用作CPU91進行特定處理時之作業區域。記憶裝置94藉由快閃記憶體或硬碟裝置等非揮發性記憶裝置構成。輸入部96藉由各種開關或觸控面板等構成,自操作員接受處理方案等輸入設定指示。顯示部97例如藉由液晶顯示裝置及燈等構成,於CPU91之控制下,顯示各種資訊。通信部98具有經由區域網路(LAN,local area network)等進行之資料通信功能。
於記憶裝置94中,預先設定有關於圖1之基板處理系統1中之各個構成之控制之複數個模式。藉由CPU91執行處理程式94P而選擇上述複數個模式中之1個模式,並於該模式下控制各個構成。再者,處理程式94P亦可記憶於記錄媒體。若使用該記錄媒體,則可將處理程式94P安裝於控制部90。又,控制部90執行之功能之一部分或全部未必藉由軟體實現,亦可藉由專用之邏輯電路等硬體實現。
圖3係概略地表示本實施方式之基板處理裝置100之構成例之側視圖。
再者,圖3所示之構成可由圖1之腔室80包圍。又,腔室80內之壓力約為大氣壓(例如,0.5氣壓以上且2氣壓以下)。換言之,下述電漿處理係於大氣壓下進行之大氣壓電漿處理。
基板處理裝置100具備:旋轉吸盤10,其於大氣壓下將1片基板W以水平姿勢保持,並且使基板W繞著通過基板W之中央部之鉛直的旋轉軸線Z1而旋轉;筒狀之處理護罩12,其繞著基板W之旋轉軸線Z1包圍旋轉吸盤10;處理液噴嘴20,其對基板W之上表面噴出處理液;處理液供給源29,其對處理液噴嘴20供給處理液;閥25,其切換自處理液供給源29對處理液噴嘴20之處理液之供給及供給停止;及電漿產生裝置55。電漿產生裝置55具備:電漿產生部30,其以覆蓋基板W整體之方式配置於基板W之上方,且作為於大氣壓下產生電漿之大氣壓電漿源;交流電源40,其對電漿產生部30施加交流電壓;及支持部60,其支持電漿產生部30。
此處,關於處理液,可根據基板處理裝置100中之基板處理之用途而使用各種液體。例如,作為蝕刻液,可使用包含鹽酸、氫氟酸、磷酸、硝酸、硫酸、硫酸鹽、過氧單硫酸、過氧單硫酸鹽、雙氧水、氫氧化四甲基銨或氨與雙氧水之混合液(SC1)等之液體。又,作為洗淨液,可使用包含氨與雙氧水之混合液(SC1)、或鹽酸與雙氧水之混合水溶液(SC2)等之液體。又,作為洗淨液及沖洗液,可使用去離子水(DIW)。
本實施方式中,主要說明用以去除形成於基板W上表面之抗蝕膜之處理。於該情形時,作為處理液,假定包含硫酸、硫酸鹽、過氧單硫酸及過氧單硫酸鹽中之至少一者之液體、或包含過氧化氫之液體等。
於假定複數種處理液之情形時,亦可與各處理液對應地設置複數個處理液噴嘴20。處理液噴嘴20以於基板W之上表面形成處理液之液膜之方式對基板W供給處理液。
處理液噴嘴20能夠藉由未圖示之臂機構而移動。具體而言,藉由將處理液噴嘴20安裝於能夠藉由致動器等來調整角度之臂構件,而使處理液噴嘴20能夠沿例如基板W之半徑方向擺動。
旋轉吸盤10具備:圓板狀之旋轉基座10A,其真空吸附水平姿勢之基板W之下表面;旋轉軸10C,其自旋轉基座10A之中央部朝下方延伸;及旋轉馬達10D,其藉由使旋轉軸10C旋轉而使吸附於旋轉基座10A之基板W旋轉。再者,亦可代替旋轉吸盤10而使用夾持式之夾盤,該夾持式之夾盤具備自旋轉基座之上表面外周部朝上方突出之複數個夾盤銷,藉由該夾盤銷夾持基板W之周緣部。此處,「水平姿勢」並非僅指嚴格的水平,亦包含具有偏離水平若干角度之姿勢。
電漿產生部30具備:板狀之介電構件30A,其包含石英等介電體;複數個電極棒30B,其等在介電構件30A之上表面配置成梳形狀;複數個電極棒30C,其等在介電構件30A之下表面配置成梳形狀;保持部30D,其包含樹脂(例如聚四氟乙烯(PTFE))或陶瓷等,且將複數個電極棒30B及複數個電極棒30C於一端保持;介電管30E,其包含石英等介電體,且覆蓋各個電極棒30B;介電管30F,其包含石英等介電體,且覆蓋各個電極棒30C;集合電極30G,其與複數個電極棒30B共通連接,且包含鋁等;及集合電極30H,其與複數個電極棒30C共通連接,且包含鋁等。集合電極30G與集合電極30H例如以於俯視下合併成圓形狀之方式配置,於該圓內,收容有複數個電極棒30B及複數個電極棒30C。
電極棒30B及電極棒30C例如由鎢等形成且為棒形狀。再者,電極棒30B及電極棒30C之形狀並不限於棒形狀。又,複數個電極棒30B與複數個電極棒30C係以俯視下不重疊之方式相互交錯地配置。即,於俯視下觀察時,電極棒30B與電極棒30C交替排列。
覆蓋各個電極棒30B之介電管30E於電極棒30B之未保持於保持部30D之側之端部保持於保持部30D。又,覆蓋各個電極棒30C之介電管30F於電極棒30C之未保持於保持部30D之側之端部保持於保持部30D。
藉此,電極棒30B係一端由保持部30D直接保持,另一端經由介電管30E而由保持部30D保持。同樣地,電極棒30C係一端由保持部30D直接保持,另一端經由介電管30F而由保持部30D保持。
當藉由交流電源40對與集合電極30G及集合電極30H之間施加交流電壓時,連接於集合電極30G之各電極棒30B與連接於集合電極30H之各電極棒30C之間被施加交流電壓。其結果,在電極棒30B與電極棒30C之間產生介質阻擋放電。而且,於該放電之放電路徑周圍產生氣體之電漿化,形成沿隔著電極棒30B與電極棒30C之介電構件30A之表面二維擴展之電漿空間。
此處,於形成上述電漿空間時,亦可對電漿產生部30下方之空間(即,基板W上方之空間)供給例如O
2(氧氣)、Ne、CO
2、空氣、惰性氣體或其等之組合氣體。惰性氣體例如為N
2或稀有氣體。稀有氣體例如為He或Ar等。
支持部60支持電漿產生部30,並且例如藉由未圖示之驅動機構而能夠沿圖3之Z軸方向移動。支持部60包含樹脂(例如PTFE)或陶瓷等。
再者,圖3中,各自分開設置有處理液噴嘴20與電漿產生部30,但亦可將處理液噴嘴20與電漿產生部30一體設置,均由支持部60支持。
<關於基板處理裝置之動作> 其次,對基板處理裝置之動作進行說明。本實施方式相關之基板處理裝置之基板之處理方法具備以下步驟:對已搬送至基板處理裝置100之基板W進行藥液處理;對進行了藥液處理之基板W進行洗淨處理;對進行了洗淨處理之基板W進行乾燥處理;將進行了乾燥處理之基板W自基板處理裝置100搬出。
以下,一面參照圖4、圖5及圖6一面說明基板處理裝置之動作中包含之將藥液處理中或藥液處理後附著於基板W之有機物(例如,使用過的抗蝕膜)去除之步驟(即,上述步驟中之屬於進行藥液處理之步驟、或進行洗淨處理之步驟的步驟)。此處,圖4係表示基板處理裝置之動作例之流程圖。又,圖5及圖6係用以說明本實施方式相關之基板處理裝置之動作之圖。
首先,旋轉吸盤10將基板W保持(圖4之步驟ST01)。繼而,基板W藉由旋轉吸盤10之驅動而旋轉。
其次,如圖5所例示,自處理液供給源29對處理液噴嘴20供給處理液101,且於基板W正旋轉之狀態下,自處理液噴嘴20向基板W之上表面噴出處理液101(圖4之步驟ST02)。此時,藉由未圖示之噴嘴臂等調整處理液噴嘴20之於基板W上表面之位置。再者,本實施方式中,示出在基板W正旋轉之狀態下噴出處理液101之情形,但基板W亦可不旋轉。
如圖5所例示,藉由自處理液噴嘴20噴出處理液101,而於基板W之上表面形成處理液101之液膜101A(圖4之步驟ST03)。此處,液膜101A之膜厚例如為0.1 mm以上且2.0 mm以下,較佳為0.2 mm左右。
另一方面,藉由對與集合電極30G及集合電極30H之間施加來自交流電源40之特定之交流電壓,而於電漿產生部30中之介電構件30A之表面產生電漿(圖4之步驟ST04)。具體而言,形成沿著介電構件30A之表面二維擴展之電漿空間。藉由該電漿空間中之電漿之作用而於該空間附近之氣體中產生活性種。活性種包含具有電荷之離子、或為電中性之自由基等。例如,於氣體包含O
2之情形時,藉由電漿產生部30中之電漿之作用而產生作為活性種之一種之氧自由基。
此處,電漿產生部30亦可於如上所述產生電漿之階段於特定之待機位置(例如圖5所例示之向Z軸正方向充分離開基板W之位置)待機,於介電構件30A之表面適度產生均勻之電漿之後,移動至基板W附近之處理位置(例如圖6所例示之於基板W之Z軸正方向側充分接近基板W之位置)。若為此種形態,則藉由在產生有均勻電漿之狀態下使電漿作用於基板W表面之液膜101A,而可進行均勻之處理。再者,充分接近基板W之位置例如為自基板W離開2 mm之位置,若為該位置,則可使電漿充分作用在形成於基板W上表面之較薄之液膜101A。
繼而,如圖6所例示,將於電漿產生部30中之電漿102之作用下產生之活性種供給至液膜101A(圖4之步驟ST05)。
藉由將活性種供給至液膜101A,而於液膜101A中活性種使處理液101活化。作為具體之一例,活性種作用於基板W上表面之硫酸之液膜101A。藉此,處理液101之處理性能提高。具體而言,藉由活性種與硫酸之反應而生成處理性能(此處為氧化力)較高之卡羅酸。卡羅酸亦被稱為過氧單硫酸。藉由該卡羅酸作用於基板W之抗蝕膜,可將抗蝕膜氧化去除。
又,於活性種包含氧自由基之情形時,藉由氧自由基之氧化力而促進基板W上之抗蝕膜之去除。
再者,上述說明中,於處理液噴嘴20之動作後進行電漿產生部30之動作,但動作順序並不限於此,例如亦可大致同時進行處理液噴嘴20之動作與電漿產生部30之動作。
又,本實施方式中電漿產生部30係以覆蓋基板W之整個上表面之方式配置,但於電漿產生部30以僅覆蓋基板W之一部分之方式配置之情形時,亦可藉由未圖示之驅動機構使電漿產生部30之於基板W上表面之位置伴隨基板W之旋轉而沿著基板W之上表面於基板W之旋轉方向及徑向上移動。
又,液膜101A之形成係藉由開始對基板W之上表面供給處理液101而開始,且藉由停止對基板W之上表面供給處理液101而停止,但於停止供給來自處理液噴嘴20之處理液101之後,只要基板W並未高速旋轉(例如,使基板W低速旋轉而進行處理液之液膜之覆液形成,或不使基板W旋轉而形成處理液之液膜等),則亦可維持液膜101A。活性種向液膜101A之供給係於處理液101之供給停止後,於液膜101A得以維持之狀態下進行。又,活性種向液膜101A之供給亦可於開始供給處理液101之後、且停止供給處理液101之前進行。
再者,於上述去除處理之後,通常進行基板W之沖洗步驟(洗淨步驟)及乾燥步驟。例如,沖洗步驟係藉由對基板W噴出純水(DIW)而進行,乾燥步驟係利用異丙醇(IPA)進行乾燥,但亦可進行使基板W高速旋轉之甩乾或向基板上表面噴出氮氣之吹氮等。
<關於抗蝕膜分解之機制> 本實施方式中,一面參照圖7至圖15一面以KrF抗蝕膜為例對抗蝕膜分解之機制進行說明。此處,圖7、圖9、圖11、圖13及圖14係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。又,圖8、圖10、圖12及圖15係表示KrF抗蝕膜之圖像之例之圖。
KrF抗蝕膜係由成為基礎聚合物之聚羥基苯乙烯(PHS)與甲基丙烯酸叔丁酯(tBOC基)之共聚物PBOCSt(聚(4-叔丁氧羰氧苯乙烯))形成之抗蝕膜。
如圖7所例示,形成於基板W上表面之狀態之KrF抗蝕膜200具備內部層、及形成於內部層表面之硬化層201。硬化層201係藉由將摻雜劑摻和於PHS而形成。圖8係圖7所示之狀態下之KrF抗蝕膜200之圖像之例。
圖4之步驟ST03中,於形成有上述KrF抗蝕膜200之基板W之上表面,例如形成硫酸之液膜101A。進而,於圖4之步驟ST05中,將藉由電漿102之作用而產生之活性種供給至液膜101A。
此處,於常溫下,藉由電漿102之作用而產生之活性種(例如臭氧)幾乎不向硫酸之液膜101A中擴散。然而,液膜101A之溫度藉由來自接近於液膜101A而產生之電漿102、及產生電漿102之電漿產生部30(尤其是電極棒30B及電極棒30C)中之至少一者之輻射熱而上升,藉此促進活性種(例如臭氧)向液膜101A中擴散。於該升溫過程中,假定使液膜101A升溫至臭氧會分解之溫度即100℃。再者,亦可假定於輻射熱到達液膜101A之前熱量降低,例如使電極棒30B之溫度升溫至高於100℃之溫度。
藉由擴散至液膜101A中之活性種(例如臭氧),而於硫酸之液膜101A之表面生成卡羅酸(即,硫酸強氧化種)。
其次,若KrF抗蝕膜200之溫度(即,覆蓋KrF抗蝕膜200之液膜101A之溫度)因來自電漿102、及電漿產生部30中之至少一者之輻射熱而成為230℃以上且240℃以下,則基礎聚合物中之tBOC基藉由卡羅酸(即,硫酸強氧化種)之作用而脫離。即,基礎聚合物之PHS與tBOC之間之側鏈被切斷。該反應例如表示為PBOCSt→PHS+tBOC+C
2H
6。
繼而,如圖9所例示,水溶後之PHS202藉由活性種與硫酸之反應而開始選擇性地溶解於液膜101A中所生成之卡羅酸(H
2SO
5)。此時,硬化層201尚未剝離。圖10係圖9所示之狀態下之KrF抗蝕膜200之圖像之例。
進而,若KrF抗蝕膜200之溫度因來自電漿102、及電漿產生部30中之至少一者之輻射熱而成為240℃以上且250℃以下,則PHS達到熔解溫度。因此,如圖11所例示,熔解後之PHS203藉由卡羅酸(H
2SO
5)300而分解。又,硬化層201亦開始剝離。圖12係圖11所示之狀態下之KrF抗蝕膜200之圖像之例。再者,亦可假定於輻射熱到達液膜101A之前熱量降低,例如使電極棒30B之溫度升溫至高於PHS之熔解溫度之溫度。
進而,若KrF抗蝕膜之溫度因來自電漿102、及電漿產生部30中之至少一者之輻射熱而成為250℃以上,則如圖13所例示,剩下相當於密接力較強之圖案邊緣之部分,大部分硬化層201剝離,進而,如圖14所例示,KrF抗蝕膜之剝離完成。圖15係圖14所示之狀態之圖像之例。
標準之KrF抗蝕膜之熔解溫度為320℃。另一方面,藉由卡羅酸(即,硫酸強氧化種)之作用將基礎聚合物之側鏈(抗蝕聚合物熔解參數部)切斷後(低分子化)之KrF抗蝕膜之熔解溫度降低至相當於PHS樹脂之260℃左右。
藉此,如上所述於230℃以上時PHS開始熔解,進而,於240℃以上時硬化層201亦開始剝離。即,低溫下之KrF抗蝕膜200之剝離性提高。
一般而言,液膜101A之溫度越高則越會進行KrF抗蝕膜200之剝離,但於不存在卡羅酸(即,硫酸強氧化種)之作用之情形時,難以於上述溫度區域下進行KrF抗蝕膜200之剝離。
再者,本實施方式中,使活性種擴散至液膜101A中時之升溫過程、及使KrF抗蝕膜200剝離時之升溫過程均取決於來自電漿102、及電漿產生部30之輻射熱,但於熱量不足之情形時,亦可另外使用加熱器等進行升溫。
<第2實施方式> 圖16係概略地表示本實施方式中之基板處理裝置100A之構成例之側視圖。圖16中,為方便起見,以透過部分構成之狀態圖示。再者,基板處理裝置100A之基板處理動作與第1實施方式所示之基板處理裝置100之動作相同。例如,於基板W之上表面形成處理液之液膜(圖4之步驟ST03),將藉由電漿產生部130(下述)中之電漿之作用而產生之活性種供給至液膜(圖4之步驟ST05),進而藉由液膜中之卡羅酸將KrF抗蝕膜200剝離。
再者,圖16所示之構成可由圖1中之腔室80包圍。又,腔室80內之壓力約為大氣壓(例如,0.5氣壓以上且2氣壓以下)。換言之,下述電漿處理係於大氣壓下進行之大氣壓電漿處理。
基板處理裝置100A具備旋轉吸盤10、處理護罩12、處理液噴嘴20、處理液供給源29、閥25、及電漿產生裝置55A。電漿產生裝置55A具備:電漿產生部130,其以覆蓋基板W整體之方式配置於基板W之上方,且作為於大氣壓下產生電漿之大氣壓電漿源;交流電源40,其對電漿產生部130施加交流電壓;及支持部60,其支持電漿產生部130。
電漿產生部130具備:板狀之介電構件32A,其包含石英等介電體;複數個電極棒30J,其等收容於介電構件32A內且配置成梳形狀;複數個電極棒30K,其等收容於介電構件32A內且配置成梳形狀;保持部30L,其包含樹脂(例如聚四氟乙烯(PTFE))或陶瓷等,且將複數個電極棒30J及複數個電極棒30K分別於一端保持;集合電極30M,其與複數個電極棒30J共通連接,且包含鋁等;及集合電極30N,其與複數個電極棒30K共通連接,且包含鋁等。集合電極30M與集合電極30N例如以於俯視下合併成圓形狀之方式配置,於該圓內,收容有複數個電極棒30J及複數個電極棒30K。
電極棒30J及電極棒30K例如係由鎢等形成之棒形狀。再者,電極棒30J及電極棒30K之形狀並不限於棒形狀。又,複數個電極棒30J與複數個電極棒30K係以於俯視下不重疊之方式相互交錯地配置。即,於俯視下觀察時,電極棒30J與電極棒30K交替排列。
另一方面,於圖16所示之側視下,複數個電極棒30J與複數個電極棒30K相互重疊配置。再者,於圖16所示之側視下,複數個電極棒30J與複數個電極棒30K亦可相互不重疊,例如亦可於圖16之Z軸方向上錯開配置。
介電構件32A為上表面及下表面無凹凸之平面形狀。因此,於電漿處理時等所產生之介電構件32A之下表面之附著物容易被洗淨。
圖17係概略地表示電漿產生部130之部分構成例之剖視圖。圖17對應於圖16之A-A'剖面。再者,電極棒30J及電極棒30K之數量並不限於圖17所示之數量。
如圖17所例示,於介電構件32A形成有複數個自板形狀之側面沿X軸方向延伸之收容孔32B,電極棒30J及電極棒30K收容於各自對應之收容孔32B。收容孔32B係自X軸正方向及X軸負方向之介電構件32A之端部(側面)朝內部交替延伸而形成,故電極棒30J自X軸正方向側之端部插入,電極棒30K自X軸負方向側之端部插入。以此方式,各個電極棒30J及電極棒30K以周圍被包圍之方式配置於作為介電體之介電構件32A。又,如圖17所示,收容孔32B形成於靠近介電構件32A下表面之位置。
當藉由交流電源40對與集合電極30M及集合電極30N之間施加交流電壓時,連接於集合電極30M之各電極棒30J與連接於集合電極30N之各電極棒30K之間被施加交流電壓。其結果,在電極棒30J與電極棒30K之間產生介質阻擋放電。而且,於該放電之放電路徑之周圍產生氣體之電漿化,形成沿隔著電極棒30J與電極棒30K之介電構件32A之表面(包含收容孔32B之內部)二維擴散之電漿空間。此處,由於收容孔32B形成於靠近介電構件32A下表面之位置,故電漿102主要形成於介電構件32A之下表面。
此處,於形成上述電漿空間時,亦可對電漿產生部130下方之空間(即,基板W上方之空間)供給例如O
2(氧氣)、Ne、CO
2、空氣、惰性氣體或其等之組合氣體。惰性氣體例如為N
2或稀有氣體。稀有氣體例如為He或Ar等。
藉由電漿102之作用而於該空間附近之氣體中產生活性種。活性種包含具有電荷之離子、或為電中性之自由基等。例如,於氣體包含O
2之情形時,藉由電漿產生部130中之電漿之作用而產生作為活性種之一種之氧自由基。
此處,電漿產生部130亦可於如上所述產生電漿102之階段於特定之待機位置待機,於介電構件32A之下表面適度產生均勻之電漿102之後,移動至基板W附近之處理位置。若為此種形態,則藉由在產生有均勻之電漿102之狀態下使電漿作用於基板W表面之液膜,而可進行均勻之處理。
再者,本實施方式中電漿產生部130係以覆蓋基板W之整個上表面之方式配置,但於電漿產生部130以僅覆蓋基板W之一部分之方式配置之情形時,亦可藉由未圖示之驅動機構使電漿產生部130之於基板W上表面之位置伴隨基板W之旋轉而沿著基板W之上表面於基板W之旋轉方向及徑向上移動。
<關於藉由以上所記載之實施方式而產生之效果> 其次,示出藉由以上所記載之實施方式而產生之效果之例。再者,以下說明中,基於以上所記載之實施方式中例示之具體構成來記載該效果,但於產生相同效果之範圍內,亦可與本案說明書中例示之其他具體構成置換。即,以下為了方便說明,有時僅以建立對應之具體構成中之任一個為代表進行記載,但代表性地記載之具體構成亦可置換為建立對應之其他具體構成。
又,該置換亦可跨及複數個實施方式進行。即,有時亦可將不同實施方式中例示之各構成組合而產生相同之效果。
根據以上所記載之實施方式,於基板處理方法中,在大氣壓下將基板W水平保持。繼而,於水平保持之基板W之上表面形成含有硫酸之處理液101之液膜101A。繼而,將用以自電極產生電漿102之電漿產生部30(或電漿產生部130,以下相同)配置於水平保持之基板W之上方。此處,電極例如與電極棒30B、電極棒30C、電極棒30J、及電極棒30K等中之至少一者對應。繼而,於大氣壓下自電漿產生部30產生電漿102,使伴隨電漿102之產生而生成之活性種擴散至處理液101之液膜101A中而於液膜101A中產生卡羅酸300。進而,藉由卡羅酸300將基板W上表面之抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷。此處,抗蝕膜例如係對應於KrF抗蝕膜200等者。繼而,將KrF抗蝕膜200加熱至用以使包含側鏈被切斷後之基礎聚合物之KrF抗蝕膜200熔解之溫度即熔解溫度。藉此,自基板W去除KrF抗蝕膜200。
根據此種構成,可藉由因活性種擴散所產生之卡羅酸300而將基礎聚合物之側鏈切斷。如此一來,KrF抗蝕膜200之熔解溫度降低,故可於較未切斷基礎聚合物之側鏈之情形更低的KrF抗蝕膜200之熔解溫度下,使KrF抗蝕膜200剝離。又,由於可使KrF抗蝕膜200於較低溫度下剝離,故即便將用以加熱KrF抗蝕膜200之構成(例如,使用輻射熱之情形時之電極棒30B等)配置於自基板W離開之位置之情形時,亦能夠將KrF抗蝕膜200(即,覆蓋KrF抗蝕膜200之液膜101A)充分加熱至熔解溫度。由此,可抑制因該等熱源靠近基板W而導致之不良(例如,因傳遞至基板W之熱而導致之損傷、促進液膜101A之蒸發、或電漿處理之均勻性降低等)。
再者,於無特別限制之情形時,可變更進行各處理之順序。
又,於上述構成中適當追加本案說明書所例示之其他構成之情形時,即,適當追加未提及之本案說明書中之其他構成作為上述構成之情形時,亦能夠產生相同之效果。
又,根據以上所記載之實施方式,將基礎聚合物之側鏈切斷之步驟包含伴隨電漿102之產生之電極棒30B之第1升溫過程、及成為較第1升溫過程高溫之電極棒30B之第2升溫過程。而且,於電極棒30B之第1升溫過程中,在電漿產生部30與形成於基板W上表面之處理液101之液膜101A之間之大氣中生成作為活性種之臭氧,且活性種擴散至處理液101之液膜101A中。又,於電極棒30B之第2升溫過程中,藉由因活性種擴散而於處理液101之液膜101A中產生之卡羅酸300,將KrF抗蝕膜200中之基礎聚合物之側鏈切斷。根據此種構成,於第1升溫過程中,可生成作為活性種之臭氧並且使其有效地擴散至液膜101A中,又,於第2升溫過程中,可藉由因活性種擴散所產生之卡羅酸而將基礎聚合物之側鏈切斷。
又,根據以上所記載之實施方式,電極棒30B之第1升溫過程係使電極棒30B之溫度升溫至100℃之過程。根據此種構成,可抑制第1升溫過程中臭氧被分解,並且促進活性種向液膜101A中擴散。
又,根據以上所記載之實施方式,電極棒30B之第2升溫過程係使電極棒30B之溫度升溫至KrF抗蝕膜200之熔解溫度之過程。根據此種構成,藉由使電極棒30B之溫度升溫至因切斷基礎聚合物之側鏈而降低之熔解溫度,可於將基礎聚合物之側鏈切斷之後順利地使KrF抗蝕膜200剝離。
又,根據以上所記載之實施方式,自基板W去除KrF抗蝕膜200之步驟係藉由利用來自電極棒30B及電漿102中之至少一者之輻射熱將KrF抗蝕膜200加熱至熔解溫度,而自基板W去除KrF抗蝕膜200之步驟。根據此種構成,可使用電極棒30B及電漿102中之至少一者之輻射熱,有效率地使KrF抗蝕膜200之溫度(即,覆蓋KrF抗蝕膜200之液膜101A之溫度)升溫。又,由於藉由切斷側鏈而使KrF抗蝕膜200之熔解溫度降低,故可將電極棒30B及電漿102之加熱溫度抑制得較低。
又,根據以上所記載之實施方式,基礎聚合物具有PHS-tBOC結構。而且,將基礎聚合物之側鏈切斷之步驟係將PHS與tBOC之間之側鏈切斷之步驟。根據此種構成,藉由將PHS-tBOC結構之側鏈切斷,從而KrF抗蝕膜200之熔解溫度降低至相當於PHS樹脂之260℃左右。因此,低溫下之KrF抗蝕膜200之剝離性提高。
根據以上所記載之實施方式,基板處理裝置具備保持部、處理液噴嘴20、及電漿產生部30。此處,保持部例如對應於旋轉吸盤10等。旋轉吸盤10於大氣壓下將基板W水平保持。處理液噴嘴20對水平保持之基板W之上表面噴出含硫酸之處理液101。電漿產生部30配置於水平保持之基板W之上方,且自電極棒30B產生電漿102。電漿產生部30於大氣壓下產生電漿102。藉由伴隨電漿102之產生而生成之活性種擴散至基板W上表面之處理液101之液膜101A中,而於液膜101A中產生卡羅酸300。藉由卡羅酸300將基板W上表面之KrF抗蝕膜200中之基礎聚合物之側鏈切斷。繼而,藉由來自電極棒30B及電漿102中之至少一者之輻射熱將包含側鏈被切斷後之基礎聚合物之KrF抗蝕膜200加熱至熔解溫度。
根據此種構成,可藉由因活性種擴散所產生之卡羅酸而將基礎聚合物之側鏈切斷。如此一來,KrF抗蝕膜200之熔解溫度降低,故可於較未切斷基礎聚合物之側鏈之情形更低的KrF抗蝕膜200之熔解溫度下,使KrF抗蝕膜200剝離。
再者,於上述構成中適當追加本案說明書中例示之其他構成之情形時,即,適當追加未提及之本案說明書中之其他構成作為上述構成之情形時,亦能夠產生相同之效果。
<關於以上所記載之實施方式之變化例> 以上所記載之實施方式中,有時亦對各構成要素之材質、材料、尺寸、形狀、相對配置關係或實施條件等進行記載,但其等在所有態樣中為一例,並非限定性者。
因此,於本案說明書所揭示之技術範圍內假定未例示之無數個變化例與均等物。例如,包含使至少1個構成要素變化之情形、追加之情形或省略之情形、進而抽選至少1個實施方式中之至少1個構成要素並與其他實施方式中之構成要素組合之情形。
又,以上所記載之實施方式中,於未特別指定而記載出材料名等之情形時,只要不產生矛盾,則包含該材料中含有其他添加物之例如合金等。
1:基板處理系統
10:旋轉吸盤
10A:旋轉基座
10C:旋轉軸
10D:旋轉馬達
12:處理護罩
20:處理液噴嘴
25:閥
29:處理液供給源
30:電漿產生部
30A:介電構件
30B:電極棒
30C:電極棒
30D:保持部
30E:介電管
30F:介電管
30G:集合電極
30H:集合電極
30J:電極棒
30K:電極棒
30L:保持部
30M:集合電極
30N:集合電極
32A:介電構件
32B:收容孔
40:交流電源
55:電漿產生裝置
55A:電漿產生裝置
60:支持部
70:氣體供給源
80:腔室
90:控制部
91:CPU
92:ROM
93:RAM
94:記憶裝置
94P:處理程式
96:輸入部
97:顯示部
98:通信部
100:基板處理裝置
100A:基板處理裝置
101:處理液
101A:液膜
102:電漿
130:電漿產生部
200:KrF抗蝕膜
201:硬化層
202:水溶性PHS
203:熔解後之PHS
300:卡羅酸
400:負載埠
402:分度機械手
404:基板載置部
406:中心機械手
C:載具
W:基板
Z1:旋轉軸線
圖1係概略地表示本實施方式相關之基板處理系統之構成例之俯視圖。 圖2係概念性地表示圖1所示之控制部之構成例之圖。 圖3係概略地表示本實施方式之基板處理裝置之構成例之側視圖。 圖4係表示基板處理裝置之動作例之流程圖。 圖5係用以說明實施方式相關之基板處理裝置之動作之圖。 圖6係用以說明實施方式相關之基板處理裝置之動作之圖。 圖7係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。 圖8係表示KrF抗蝕膜之圖像之例之圖。 圖9係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。 圖10係表示KrF抗蝕膜之圖像之例之圖。 圖11係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。 圖12係表示KrF抗蝕膜之圖像之例之圖。 圖13係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。 圖14係概念性地表示KrF抗蝕膜之分解過程之圖。 圖15係表示KrF抗蝕膜之圖像之例之圖。 圖16係概略地表示本實施方式中之基板處理裝置之構成例之側視圖。 圖17係概略地表示電漿產生部之部分構成例之剖視圖。
10:旋轉吸盤
10A:旋轉基座
10C:旋轉軸
10D:旋轉馬達
12:處理護罩
20:處理液噴嘴
25:閥
29:處理液供給源
30:電漿產生部
30A:介電構件
30B:電極棒
30C:電極棒
30D:保持部
30E:介電管
30F:介電管
30G:集合電極
30H:集合電極
40:交流電源
55:電漿產生裝置
60:支持部
100:基板處理裝置
101A:液膜
102:電漿
W:基板
Z1:旋轉軸線
Claims (6)
- 一種基板處理方法,其係將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備以下步驟:於大氣壓下將上述基板水平保持;於水平保持之上述基板之上述上表面形成含硫酸之處理液之液膜;將用以自電極產生電漿之電漿產生部配置於水平保持之上述基板之上方;於大氣壓下自上述電漿產生部產生上述電漿,使伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述處理液之上述液膜中而於上述液膜中產生卡羅酸(Caro's acid),進而,藉由上述卡羅酸將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷;及藉由將上述抗蝕膜加熱至用以使包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜熔解之溫度即熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜,將上述基礎聚合物之上述側鏈切斷之步驟包含:伴隨上述電漿之產生之上述電極之第1升溫過程、及較上述第1升溫過程更高溫之上述電極之第2升溫過程,於上述電極之上述第1升溫過程中,在上述電漿產生部與形成於上述基板上表面之上述處理液之上述液膜之間的大氣中生成作為上述活性種之臭氧,且上述活性種擴散至上述處理液之上述液膜中,於上述電極之上述第2升溫過程中,藉由因上述活性種擴散而於上述處理液之上述液膜中產生之上述卡羅酸,將上述抗蝕膜中之上述基礎聚合 物之上述側鏈切斷。
- 如請求項1之基板處理方法,其中上述電極之上述第1升溫過程係使上述電極之溫度升溫至100℃之過程。
- 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述電極之上述第2升溫過程係使上述電極之溫度升溫至上述抗蝕膜之上述熔解溫度之過程。
- 一種基板處理方法,其係將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備以下步驟:於大氣壓下將上述基板水平保持;於水平保持之上述基板之上述上表面形成含硫酸之處理液之液膜;將用以自電極產生電漿之電漿產生部配置於水平保持之上述基板之上方;於大氣壓下自上述電漿產生部產生上述電漿,使伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述處理液之上述液膜中而於上述液膜中產生卡羅酸(Caro's acid),進而,藉由上述卡羅酸將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷;及藉由將上述抗蝕膜加熱至用以使包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜熔解之溫度即熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜, 自上述基板去除上述抗蝕膜之步驟係藉由利用來自上述電極及上述電漿中之至少一者之輻射熱將上述抗蝕膜加熱至上述熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜之步驟。
- 一種基板處理方法,其係將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備以下步驟:於大氣壓下將上述基板水平保持;於水平保持之上述基板之上述上表面形成含硫酸之處理液之液膜;將用以自電極產生電漿之電漿產生部配置於水平保持之上述基板之上方;於大氣壓下自上述電漿產生部產生上述電漿,使伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述處理液之上述液膜中而於上述液膜中產生卡羅酸(Caro's acid),進而,藉由上述卡羅酸將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷;及藉由將上述抗蝕膜加熱至用以使包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜熔解之溫度即熔解溫度,而自上述基板去除上述抗蝕膜,上述基礎聚合物具有PHS-tBOC結構,將上述基礎聚合物之上述側鏈切斷之步驟係將上述PHS與上述tBOC之間之上述側鏈切斷之步驟。
- 一種基板處理裝置,其係用以將形成於基板上表面之抗蝕膜於大氣壓下去除者,且具備: 保持部,其於大氣壓下將上述基板水平保持;處理液噴嘴,其將含硫酸之處理液噴出至水平保持之上述基板之上述上表面;及電漿產生部,其配置於水平保持之上述基板之上方,且用以自電極產生電漿;且上述電漿產生部於大氣壓下產生上述電漿;藉由伴隨上述電漿之產生而生成之活性種擴散至上述基板之上述上表面之上述處理液之液膜中,而於上述液膜中產生卡羅酸,藉由上述卡羅酸而將上述基板之上述上表面之上述抗蝕膜中之基礎聚合物之側鏈切斷,藉由來自上述電極及上述電漿中之至少一者之輻射熱,將包含上述側鏈被切斷後之上述基礎聚合物之上述抗蝕膜加熱至熔解溫度。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022008524A JP2023107358A (ja) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 基板処理方法、および、基板処理装置 |
JP2022-008524 | 2022-01-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202331835A TW202331835A (zh) | 2023-08-01 |
TWI828373B true TWI828373B (zh) | 2024-01-01 |
Family
ID=87347989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111139222A TWI828373B (zh) | 2022-01-24 | 2022-10-17 | 基板處理方法及基板處理裝置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023107358A (zh) |
TW (1) | TWI828373B (zh) |
WO (1) | WO2023139851A1 (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201133593A (en) * | 2009-12-18 | 2011-10-01 | J E T Co Ltd | Substrate treatment device |
TW202113964A (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 基板處理方法以及基板處理裝置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002053312A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Sony Corp | カロ酸発生装置、レジスト除去装置およびレジスト除去方法 |
JP5181085B2 (ja) * | 2006-06-22 | 2013-04-10 | リバーベル株式会社 | 処理装置及び処理方法 |
JP7208814B2 (ja) * | 2019-02-13 | 2023-01-19 | 株式会社Screenホールディングス | 生成装置、基板処理装置、及び基板処理方法 |
JP7407607B2 (ja) * | 2020-01-31 | 2024-01-04 | 株式会社Screenホールディングス | プラズマ発生装置および基板処理装置 |
JP7353212B2 (ja) * | 2020-02-28 | 2023-09-29 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置 |
-
2022
- 2022-01-24 JP JP2022008524A patent/JP2023107358A/ja active Pending
- 2022-10-03 WO PCT/JP2022/036912 patent/WO2023139851A1/ja unknown
- 2022-10-17 TW TW111139222A patent/TWI828373B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201133593A (en) * | 2009-12-18 | 2011-10-01 | J E T Co Ltd | Substrate treatment device |
TW202113964A (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 基板處理方法以及基板處理裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202331835A (zh) | 2023-08-01 |
JP2023107358A (ja) | 2023-08-03 |
WO2023139851A1 (ja) | 2023-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5371854B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
US20210151334A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
JP4795854B2 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
JP2007180497A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
US10668497B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
TWI753353B (zh) | 基板處理方法以及基板處理裝置 | |
JP2018043173A (ja) | 犠牲膜形成方法、基板処理方法および基板処理装置 | |
US20220238346A1 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and non-transitory computer-readable storage medium | |
JP2007234813A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
TWI828373B (zh) | 基板處理方法及基板處理裝置 | |
CN111799151A (zh) | 基片处理方法和基片处理装置 | |
TWI774198B (zh) | 基板處理方法 | |
CN117378033A (zh) | 基板处理方法以及基板处理装置 | |
JP7437154B2 (ja) | 基板処理装置、および、基板処理方法 | |
JP2004319720A (ja) | 基板洗浄装置および基板洗浄方法 | |
TWI816223B (zh) | 電漿產生裝置、使用其之基板處理裝置及電漿產生方法 | |
WO2007037305A1 (ja) | 基板処理方法 | |
JP7488729B2 (ja) | 大気圧プラズマ源、および、基板処理装置 | |
WO2022244745A1 (ja) | 基板処理方法 | |
KR102671168B1 (ko) | 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 | |
TWI826900B (zh) | 電漿產生裝置及基板處理裝置 | |
WO2022181598A1 (ja) | 基板処理装置、および、基板処理方法 | |
JP2006286830A (ja) | レジスト除去方法およびレジスト除去装置 | |
WO2024084850A1 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
JP2022151603A (ja) | 基板処理方法 |