TWI831152B - 基板處理裝置與其方法 - Google Patents
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Abstract
可抑制顯影劑和光阻的不必要性追加反應，以避免由於追加反應而產生的光阻殘留物的生成之基板處理裝置與其方法。基板處理方法是將基板以第1轉速進行旋轉，並在基板上供應有機顯影劑，再將上述基板以低於上述轉速的第2轉速進行旋轉，並在上述基板供應非極性沖洗液，以將有機顯影劑替換成為上述非極性沖洗液，並將上述基板以高於上述第2轉速的第3轉速進行旋轉並持續供應上述非極性沖洗液，並將上述基板以上述第2轉速和第3轉速之間的第4轉速進行旋轉以持續供應上述非極性沖洗液。
Description
本發明是有關基板處理裝置與其方法。
在製造半導體裝置或顯示裝置時，會進行攝影、蝕刻、灰化、離子注入、薄膜蒸鍍、清洗等各種製程。在此，照相製程包括塗佈、曝光和顯影製程。在基板上塗上一層感光液(即，塗佈)後，在形成光阻的基板上，曝光電路圖形(即，曝光)而對基板的曝光區域，進行選擇性顯影(即，顯影)。之後，在從基板去除顯影製程中使用的顯影劑，再將基板乾燥。
本發明之解決課題為，將顯影劑和光阻之間的不必要性附加反應抑制下去，以防止因附加反應而形成光阻殘留物的基板處理裝置與其方法。
本發明之課題不受限於上述所提起的課題，沒有提到的部分可由後述內容，使相關業者明確理解。
本發明的基板處理方法的一實施態樣，以第一轉速旋轉基板的同時，在基板上供應有機顯影劑並以低於第一轉速的第二轉速旋轉基板，向基板提供非極性沖洗溶液，以用非極性沖洗溶液代替有機顯影劑，在以高於第二旋轉速度的第三旋轉速度旋轉基板的同時，供應非極性沖洗溶液，以及以第二旋轉速度和第三旋轉速度之間的第四旋轉速度旋轉基板。
為達成上述課題，有關本發明之基板處理方式之另一實施態樣是，在以第一旋轉速度旋轉其形成曝光處理的光阻的基板的同時，供應有機顯影劑的第一階段；將基板減速至低於第一轉速的第二轉速之第二階段，以及將基板提高到高於第二轉速的第三轉速，以去除與有機顯影劑反應而產生的光阻反應物之第三階段。但是在第二或第三階段，在基板上提供沖洗溶液，以沖洗溶液代替有機顯影劑。
為達成上述另一目的，本發明的基板處理裝置的一個表面，以有機顯影劑處理基板之第1製程室；用超臨界流體(Supercritical liquid)處理基板之第二處理室；以及將基板從第一處理室移動到第二處理室的傳送機器人。但是，第一處理室以第一轉速旋轉基板的同時，將有機顯影劑供應到基板上，使基板以低於第一轉速的第二轉速旋轉的同時，向基板供給沖洗液，以沖洗液來代替有機顯影劑。
並包含以高於第二轉速的第三轉速旋轉基板的同時，供應沖洗溶液，並且以介於第二轉速和第三轉速之間的第四轉速旋轉基板。
為達成上述另一目的，本發明的基板處理裝置的一個表面，以有機顯影劑處理基板之第1製程室；用超臨界流體(Supercritical liquid)處理基板之第二處理室；在有機顯影劑殘留在第一基板上的狀態下，將基板從第一處理室移動到第二處理室的第1傳送機器人；向第2基板供應有機顯影劑，以上述機顯影劑來代替非極性沖洗液的第3處理室；用超臨界流體(Supercritical liquid)處理基板之第4處理室；以及在非極性沖洗液殘留在第2基板上的狀態下，將第2基板從第3處理室移動到第4處理室的第2傳送機器人，第一基板上的有機顯影劑的第1殘留量，可大於第二基板上的非極性沖洗溶液的第二殘留量。
其他實施例的細節包括在詳細描述和附圖中。
110:支撐單元
120:第1噴嘴結構體
121:第1噴嘴
121a:第1儲存區
121b:第1閥
122:第2噴嘴
122a:第2儲存區
122b:第2閥
130:第2噴嘴結構體
140:第3噴嘴結構體
1000:Index模組
1100:裝載艙
1200:輸送架
2000:製程模組
2100:緩衝室
2200:輸送室
2300:製程室
W:基板
S110~S140:步驟
圖1是依本發明的幾個實施例相關基板處理裝置的說明用平面圖。
圖2是要說明圖1的製程室的一例的概念圖。
圖3是要說明圖2的噴嘴結構的立體圖。
圖4是說明圖1的處理室的另一示例的概念圖。
圖5是說明依本發明一些實施例的基板處理方法的順序圖。
圖6是說明甲基-癸烷(decane)的潤濕量(wetting volume)和液膜保持時間的轉速。
圖7是說明依轉速的乙酸正丁酯(N-BUTYL ACETATE)的潤濕性和液膜保持時間。
圖8是說明依本發明的一實施例的基板處理方法。
圖9是說明依本發明的另一實施例的基板處理方法。
圖10是說明依本發明的另一實施例的基板處理方法。
參考以下附件圖面詳細說明本發明理想之實施例。本發明之強項及特徵，以及達成方法，可參考如附圖面以及在後續敘述的實施例會更加的明確。但是本發明不會侷限在以下公開實施例，亦可用不同型態來呈現，本實施例僅供本發明趨於完善的公開，亦提供在本發明所屬領域的技術人員可完全了解本發明之範疇，並以請求項的範疇來作定義。整個說明書上相同的參考符號，指稱相同的組成要素。
空間性的相對用語「下(below)」，「下(beneath)」，「下方(lower)」，「上(above)」，「上方(upper)」等如圖面所示，如圖所示僅供對於一個元件或組成元件以及其他元件或組成元件之間的相關關係。空間上相對性的字彙使用於圖面上的不同方向時，其含意將會依照方向有所不同。例如，將圖面所示的元件翻轉時，本來在另一元件的「下方(below)」或是「下(beneath)」的元件，可能就會成為另一元件的「上(above)」方。因此例示性字彙的「下」，可以包含下方與上
方。元件亦可背向於其他方向，因此在空間上相對性的字彙，亦可依照背向情形作解釋。
雖然第1，第2等是為敘述各樣元件，組成要素以及/或是部分(Sections)而使用，但這些元件、組成要素以及/或是部分(Sections)不會因為這些字彙的使用而受到限制。這些字彙只是做為一個元件、組成要素或是部分(Sections)，與其他元件，組成要素或是部分(Sections)作區別而使用。因此以下所提起的第1元件，第1組成要素或是第1部分(Sections)在本發明的技術思維上也可能是第2元件，第2組成要素或是第2部分(Sections)。
本說明書使用的字彙僅供實施例的說明並不以此來限定本發明。本說明書中使用的單數，除非有特別規定之外亦可能包含複數。說明書中使用的「包含(comprises)」以及/或是「包含的(comprising)」是上述所提起的組成要素、步驟、動作以及/或是元件不排除一個以上的其他組成要素、步驟、動作及/或是元件的存在或追加。
若無其他定義，本說明書使用的所有字彙(技術及科學用語)，可作為本發明所屬技術領域中具有一般知識者都能理解的意義來使用。且一般在字典有定義的字彙則其依照原來意義不超過或過度解釋。
以下參考附件圖面對本發明實施例作詳細說明，並參考附件圖面說明時，不管圖面符號如何，相同或是對應的組成要素則賦予相同的參考編號並省略多餘說明。
圖一是依據本發明幾個實施例的說明基板處理裝置的平面圖。
參考圖一，已曝光處理過的光阻的基板，返送到基板處理裝置內，在其裝置內處理使用顯影液的顯影製程以及使用超臨界流體之乾燥過程。
這些依據本發明的幾個實施例相關基板處理裝置包含Index模組(1000)以及製程模組(2000)。
Index模組(1000)由外部接受基板(W)後，移送至製程模組(2000)。此基板(W)有可能是曝光處理過的光阻已經成形狀態。例如，光阻有可能是為負顯影(NTD，Negative Tone Develop-)或為正顯影(PTD，Positive Tone Develop-)，亦可能是化學放大膠(CAR，Chemically Amplified Resist)或是非化學放大膠(Non-CAR，Non-Chemically Amplified Resist)。
Index模組(1000)有可能是設備前端模組(EFEM：equipment front end module)，並包含裝載艙(1100)以及輸送架(1200)。
裝載艙(1100)(如圖2所示L/P)上會放置接收基板(W)的容器(C)。容器(C)可能會使用前方開啟的一體型艙(FOUP：front opening unified pod)。容器(C)透過高架輸送(OHT，overhead transfer)，從外部搬入至裝載艙(1100)，或是從裝載艙(1100)搬出至外部。
輸送架(1200)(如圖2所示TM)會輸送放置在裝載艙(1100)上的容器(C)並傳送製程模組(2000)之間的基板(W)。輸送架(1200)有可能包含在指引軌(Index Rail)上移動的指引(Index)機器人。
製程模組(2000)會包含緩衝室(2100)，輸送室(2200)，多數的製程室(2300)。
緩衝室(2100)(如圖2所示BC)在指引(Index)模組(1000)和製程模組(2000)之間，會提供返送的基板(W)臨時停留的空間。緩衝室(2100)上可設有有多數的緩衝槽。例如輸送架(1200)的Index機器人，將基板(W)自容器(C)取出後，放置到緩衝槽。
輸送室(2200)(如圖2所示MTR)的輸送機器人會取出放置在緩衝槽的基板(W)，並輸送到多數製程室(2300)中已設定的製程室，例如輸送到，PC1。同時，輸送室(2200)的輸送機器人在多數製程室(2300)中之一個製程室(像是PC1)的其他製程室(像是PC2)返送回去。
多數製程室(2300)可以配置成為一排，或是以上下方式層疊，依照這些組合型態來配置。如圖所示一部分的製程室(PC1,PC2)與其他一部份的製程室(PC3,PC4)可以配置成為在輸送室(2200)的兩側。多數的製程室(2300)配置方式，不限定於上面所述，可依照基板處理裝置的足跡或製程效率作變更。
多數製程室(2300)中，在已設定的製程室(像是PC1)，基板(W)是由有機顯影劑，例如乙酸正丁酯(nBA，n-butyl acetate)進行顯影，之後有機顯影劑就替換成為非極性沖洗溶液，像是癸烷(decane)。接著，在另一製程室(像是PC2)中，非極性沖洗溶液是由超臨界流體來去除。具體的製程會利用圖5至圖10在之後敘述。
圖2是為說明圖1的製程室的一例之概念圖。圖3是要說明圖2的噴嘴結構體之說明相關斜視圖。
參考圖2以及圖3，製程室(像是PC1)內會配置支撐基板(W)的單元(110)。支撐單元(110)可透過已設定之速度(就是，設定之轉速)來旋轉基板(W)。
且在，支撐單元(110)的周邊會設有，在基板(W)上供應有機顯影劑和非極性沖洗溶液之第1噴嘴結構體(120)。
有機顯影劑有可能是乙酸正丁酯(nBA，n-butyl acetate)，亦可能是別的。只要是可顯影負光阻之物質皆可。
非極性沖洗液是烷烴(alkane)系列之溶媒，壬烷(nonane)，癸烷(decane)，十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)中之其中一個，但不限於此。非極性沖洗液可輕易地與有機顯影劑替換，只要是不會與負光阻反應的物質皆可。
第1噴嘴結構體(120)則像是，供應位置和大氣位置之間來回運作。第1噴嘴結構體(120)在供應位置上時，可將有機顯影劑以及/或是非極性沖洗液供應至基板(W)上。例如，基板(W)由製程室(PC1)內引入或引出時，第1噴嘴結構體(120)有可能是在待機位置上。
此第1噴嘴結構體(120)可包含手臂(arm)(123)以及供應有機顯影劑的第1噴嘴(121)以及供應非極性沖洗液之第2噴嘴(122)。由於第1噴嘴(121)和第2噴嘴(122)在一個第1噴嘴結構體(120)(就是手臂(123))內，因此有機顯影劑和非極性沖洗液可連續供應於基板(W)。
第1噴嘴(121)與儲存有機顯影劑之第1儲存區(121a)以流體性連結。第1閥(121b)配置在第1噴嘴(121)和第1儲存區(121a)之間，並透過控制區(未圖示)來開啟或關閉控制。第2噴嘴(122)與儲存非極性沖洗液之第2儲存區(122a)以流體性連結。第2閥(122b)設在第2噴嘴(122)和第2儲存區(122a)之間，透過控制區(未圖示)來開啟或關閉控制。
圖4是說明圖1的製程室的另外一個例子之概念圖。為方便說明，利用圖2及圖3，將其不同之處作說明。
圖3中，有機顯影劑和非極性沖洗液透過一個第1噴嘴結構體(參考圖2的120)供應，圖4中，供應有機顯影劑之第2噴嘴結構體(130)和供應非極性沖洗液之第3噴嘴結構體(140)是相互分離/區分的。
製程室(像是PC1)內有配置支撐基板(W)的支撐單元(110)。支撐單元(110)可透過設定好的速度(設定轉速)來旋轉基板(W)。
第2噴嘴結構體(130)可來回操作，而將有機顯影劑供應於基板(W)上。第2噴嘴結構體(130)與儲存有機顯影劑之第1儲存區(121a)以流體性連接。第1閥(121b)配置於第2噴嘴結構體(130)和第1儲存區(121a)之間，透過控制器(未圖示)來開關控制。
第3噴嘴結構體(140)圖可以來回操作，而將非極性沖洗液供應於基板(W)上。第3噴嘴結構體(140)與儲存非極性沖洗液之第2儲存區(122a)以流體性連結。第2閥(122b)配置於第3噴嘴結構體(140)和第2儲存區(122a)之間，而透過控制器(未圖示)來開關。
圖5是依照本發明的幾個實施例相關基板處理方法之順序圖5。
參考圖5，首先將形成曝光處理過的光阻之基板，引入至第1製程室(參考圖1的PC1)。在此，光阻有可能是負顯影技術(NTD，Negative Tone Develop)之負光阻，且是化學放大型光阻(化學放大膠-CAR，Chemically Amplified Resist)。
接著，在第1製程室(PC1)中，將基板(W)以有機顯影劑來處理(S110)。
具體來說，將有機顯影劑像是乙酸正丁酯(nBA，n-butyl acetate)供應於基板(W)上。利用有機顯影劑來顯影曝光處理過的光阻。因為使用的是負光阻，在曝光製程中沒有露出於光的部分，經過有機顯影劑的反應後溶解。
接著，在1製程室(PC1)中，將基板(W)以非極性沖洗液來處理(S120)。
具體來說，非極性沖洗液有可能為烷烴(alkane)系列溶媒之壬烷(nonane)、癸烷(decane)、十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)中的任何一個。由於有機顯影劑替換成為非極性沖洗液，就無法再進行顯影，因為非極性沖洗液不會與光阻起反應。
接著，將基板(W)由第1製程室(PC1)輸送至第2製程室(PC2)(S130)。
具體來說，輸送室(2200)的輸送機器人/將有殘留非極性沖洗液之基板(W)，由第1製程室(PC1)移動至第2製程室(PC2)。
因為非極性沖洗液不與光阻起反應，殘留非極性沖洗液之基板(W)在移動時，也不會形成顯影過度。
在非極性沖洗液殘留狀態之(基板(W)是濕的狀態下移動的原因是，避免在移動時使基板(W)乾燥。基板(W)在乾燥狀態移動時，基板(W)上就有雜質掉落造成瑕疵(defect)，在輕微撞擊下也會造成光阻或被蝕刻膜，受損(要防止受損)。
若不將有機顯影劑替換成為非極性沖洗液的階段(就是S120)，則將有殘留有機顯影劑狀態的基板(W)，從第1製程室(PC1)移送至第2製程室(PC2)。移送期間有機顯影劑則與光阻持續進行反應。因此造成過度的顯影，無法形成目標(target)圖形。過度顯影有可能產生光阻傾斜(PR leaning)現象發生。且光阻為高分子而具有重量的特性，顯影時產生的光阻殘渣(PR residue)殘留於圖形與圖形之間。這些殘渣導致缺陷(defect)。
相反的，依據本發明的幾個實施例相關基板處理方式，因將有機顯影劑替換成為非極性沖洗液，可防止過度顯影而可正確形成目標圖形。
接著，在第2製程室(PC2)中，將基板(W)進行超臨界乾燥(S140)。也就是以超臨界流體來去除非極性流體。
具體來說，超臨界流體(像是超臨界狀態的二氧化碳)具有高度滲透率，在圖形和圖形之間可將殘留的非極性沖洗液有效去除。
在以下，參考圖1、圖5、圖6以及圖7，作為非極性沖洗液，可由烷烴(alkane)系列溶媒之壬烷(nonane)，癸烷(decane)，十一
烷(undecane)以及十二烷(dodecane)當中，至少使用一個，這部分具體來作說明。
圖7是說明依照轉速的癸烷(decane)之濕度量以及液膜維持時間之圖面。圖7是依照轉速的乙酸正丁酯(n-butyl acetate)之濕度量與液膜維持時間相關說明圖面。
參考圖7時，x軸有標示轉速(RPM)，y軸標示濕度量(單位：g)以及液膜維持時間(單位：秒)。
D1圖是標示癸烷(decane)的乾燥時間。W1是顯示癸烷(decane)的濕度量。
例如，假設需要約200秒的液膜維持時間，如上所述輸送室(2200)的輸送機器人從第1製程室(PC1)取出基板(W)移送至第2製程室(PC2)後，將其投入至第2製程室(PC2)內。在第2製程室(PC2)處理成為超臨界流體之前，基板(W)要維持在濕的狀態。也就是基板(W)上要有液膜。約200秒的時間可以是從輸送室(2200)的輸送機器人取出基板(W)後，經過超臨界流體處理之前的時間。
參考D1時，為製作200秒的液膜維持時間，基板(W)轉速(R1)要維持在240RPM。
參考W1時，基板(W)轉速(R1)達到240RPM時，癸烷(decane)的濕度量(WT1)約為1g(公克)。
整理下來的話，將基板(W)以240RPM轉速旋轉，再將癸烷(decane)供應於基板(W)上，這麼一來基板(W)上約殘留1g(公
克)的癸烷(decane)液膜在維持。約1g(公克)的癸烷(decane)可以維持約200秒時間的液膜。
參考圖7，X軸顯示旋轉速(RPM)，Y軸顯示濕度量(單位：g)和液膜維持時間(單位：秒)。
相反的，D2圖表顯示乙酸正丁酯(n-butyl acetate)的乾燥時間。W2圖表是乙酸正丁酯(n-butyl acetate)的濕度量。
參考D2時，為了製作約200秒的液膜維持時間，就要使基板(W)的轉速(R2)達到45RPM。
參考圖表W2時，基板(W)的轉速(R1)在45RPM時，乙酸正丁酯(n-butyl acetate)的濕度量(WT2)約在7g(公克)。
整理如下，將基板(W)以45RPM旋轉時，將乙酸正丁酯(n-butyl acetate)供應於基板(W)上，其結果基板(W)上會殘留約莫7g(公克)的乙酸正丁酯(n-butyl acetate)成為液膜。約7g(公克)的乙酸正丁酯(n-butyl acetate)維持約200秒時間的液膜。
參考圖6以及圖7時，作為非極性沖洗液的布卡因(bucaine)只要1g(公克)就能製作液膜維持約200秒的時間。也就是比起乙酸正丁酯(n-butyl acetate)，布卡因(bucaine)只要少量就能製作約莫比200秒的液膜維持時間。另外亦可知道透過超連接流體來去除布卡因(bucaine)的量也非常的少。因此可以縮短由超連結流體處理的製程時間。
布卡因(bucaine)具有這種特性的原因是，比起乙酸正丁酯(n-butyl acetate)其蒸氣壓較小，且/或是黏度較高。乙酸正丁酯(n-butyl
acetate)的蒸氣壓是1.413KPa，相反的布卡因(bucaine)的蒸氣壓是0.199KPa。乙酸正丁酯(n-butyl acetate)的黏度是0.69cP，相反的布卡因(bucaine)的黏度是0.92cP。布卡因(bucaine)的蒸氣壓相對較低，且布卡因(bucaine)的黏度相對較高，因此比起乙酸正丁酯(n-butyl acetate)乾燥進行的較緩慢而有利於維持液膜。
與布卡因(bucaine)有類似特性之烷烴溶媒有壬烷(nonane)、十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)等。十二烷(dodecane)的蒸氣壓是0.018Kpa，黏度是1.34cP。因此可取代布卡因(bucaine)而採用壬烷(nonane)，十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)中的其中一個來使用。
而且，壬烷(nonane)、癸烷(decane)、十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)之類的烷烴(alkane)系列溶媒，由於其分子結構為對稱結構，可透過同類非極性超臨界二氧化碳容易萃取。
另外，上面所述之烷烴(alkane)系列溶媒也具有易於與有機顯影劑混合之特性。因此可容易將有機顯影劑替換為非極性沖洗液。
考量這些因素，壬烷(nonane)、癸烷(decane)、十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)中，至少取其一種作為替換有機顯影劑的非極性沖洗液來使用。
在以下利用圖8至圖10，在說明由1製程室(像是PC1)進行的有機顯影劑處理階段(S110)以及非極性沖洗液處理階段(S120)作更加具體的說明。
圖8是依本發明一實施例之基板處理方式的說明圖。
參考圖8，首先將基板(w)以較低的轉速(像是10rpm)來進行旋轉並開始在基板(W)上供應有機顯影劑(S5)。以較低的轉速旋轉的區間(S5)會像是1~2秒。
如上所述基板(W)經過負光阻塗層後，可能在曝光處理過的狀態。有機顯影劑是為顯影負光阻，有可能像是n-butyl acetate(乙酸正丁酯)。
接著，將基板(W)以第1轉速(RPM1)進行旋轉並將有機顯影劑供應於基板(W)上(S10)。
具體來說，第1轉速(RPM1)有可能是1000~1500rpm，以第1轉速(RPM1)旋轉的區間(S10)有可能像是3~4秒。像這樣快速旋轉基板(W)可將有機顯影劑全面擴散。另外在此區間(S10)有機顯影劑會與負光阻接觸後進行顯影。
接著，將基板(W)低於第1轉速(RPM1)的第2轉速(RPM2)進行旋轉並在基板(W)供應非極性沖洗液，而將有機顯影劑以非極性沖洗液來替換(S20)。
具體來說，第2轉速(RPM2)有可能是50~150rpm，第2轉速(RPM2)來旋轉的期間(S20)，有可能是10秒。
接著以轉速旋轉的區間(S5)，第1轉速(RPM1)旋轉的區間(S10)，在第2轉速(RPM2)旋轉的區間(S10)之一部分，有機顯影劑在基板(W)上有可能依然在供應。
亦可終止有機顯影劑的供應，而開始將非極性沖洗液供應於基板(W)上。如圖面符號d1所示，可同時進行停止供應有機顯影劑並
開始供應非極性沖洗液。或是，如圖面符號d2所示，可將有機顯影劑停止供應與開始供應非極性沖洗液作重疊進行。
由於第2轉速(RPM2)小於第1轉速(RPM1)或是第3轉速(RPM3)，因此非極性沖洗液容易混和於有機顯影劑。基板(W)在快速旋轉的時間開始供應非極性沖洗液時，在基板(W)表面，非極性沖洗液有可能會彈跳(bouncing)，而使非極性沖洗液和有機顯影劑不易混和。
另外，為使非極性沖洗液和有機顯影劑可充分替換，以第2轉速(RPM2)旋轉的區間(S20)比起其他區間像是S10，S30，可充分拉長。
接著，將基板(W)以高於第2轉速(RPM2)的第3轉速(RPM3)進行旋轉並供應非極性沖洗液(S30)。
具體來說，第3轉速(RPM3)可以是500~600rpm，在第3轉速(RPM3)供應有機顯影劑的區間(S30)可以是5~6秒。以第3轉速(RPM3)旋轉的時間可以比以第2轉速(RPM2)旋轉的時間較短。在S20階段比S30階段更快速旋轉基板(W)的原因是，為去除因與有機顯影劑反應而形成的光阻反應物。
接著，將基板以第2轉速(RPM2)和第3轉速(RPM3)之間的第4轉速(RPM4)來旋轉(S40)。
具體來說，第4轉速(RPM4)可以是150~300rpm，以第4轉速(RPM4)旋轉的區間(S30)可以是7~8秒。以第4轉速(RPM4)旋轉的時間可以長於第3轉速(RPM3)的時間。S40階段是為基板(W)
上形成非極性沖洗液(癸烷-decane-)的液膜。如圖6所示，將基板(W)以約240rpm進行旋轉，即可形成約1g(公克)的癸烷-decane-液膜。為形成液膜之第4轉速(RPM4)，小於(低於)去除光阻反應物之第3轉速(RPM3)。
如圖面符號e1所示，亦可在第4轉速(RPM4)旋轉期間可繼續供應非極性沖洗液(癸烷-decane-)，有如圖面符號e2所示，以第4轉速(RPM4)旋轉期間，可停止供應非極性沖洗液(癸烷-decane-)。如圖面符號e1的方式，可相對性提高基板(W)的濕度量，如圖面符號e2的方式，可相對性調低基板(W)的濕度量。也就是以第4轉速(RPM4)旋轉期間，至於非極性沖洗液的供應與否，則依照要調整多少的濕度量來決定。
另外，不同於圖面所示，僅在S40階段的前方一部份供應非極性沖洗液，並將基板(W)以第4轉速(RPM4)旋轉，在後方一部份則中斷非極性沖洗液而將基板(W)以第4轉速(RPM4)旋轉亦可。
圖9是依本發明另一實施例的基板處理方式的說明圖面。為方便說明利用圖8作比較，依不同之處來做說明。
在圖8將基板(W)以第2轉速(RPM2)旋轉(S20階段)，並以非極性沖洗液替換有機顯影劑。相反的在圖9則將基板(W)以第3轉速(RPM3)旋轉(S30階段)而以非極性沖洗液來替換有機顯影劑。
在S30階段，以非極性沖洗液替換有機顯影劑，相較於在S20階段替換，比較不容易替換。另外，不僅在S10階段，在S20階段也會經過有機顯影劑形成顯影，而可足夠掌握顯影時間。
如上所述，在S40階段可繼續供應或終止，以及僅在部份時間供應非極性容液癸烷(decane)。
圖10是依本發明另一實施例的基板處理方式之說明圖面。為方便說明利用圖8作比較，依不同之處來做說明。
在圖8將基板(W)以第2轉速(RPM2)旋轉(S20階段)，並以非極性沖洗液替換。相反的在圖10中有機顯影劑僅供應至S10階段，從S20階段的起始點就停止供應有機顯影劑，開始供應非極性沖洗液。
如上所述，在S40階段可繼續供應或終止，以及僅在部份時間供應非極性容液(癸烷(decane)。
另外，依照製程，亦可同時作為將有機顯影劑替換為非極性沖洗液(參考圖5，圖8~圖10)以及，不將有機顯影劑替換為非極性沖洗液。這種情形，可參照圖1的基板處理裝置作說明。
參考圖1，在第1製程室(像是CP1)中，第1基板上供應有機顯影劑後顯影。在第2製程室(像是CP2)上則將第1基板以超臨界流體來處理。輸送室(2200)的輸送機器人會將第1基板上殘留有機顯影劑的狀態下，將第1基板由第1製程室(CP1)輸送至第2製程室(CP2)。有機顯影劑可以是乙酸正丁酯(n-butyl acetate)。
相反的，第3製程室(像是CP3)會在第2基板上供應有機顯影劑，並將第2基板上的有機顯影劑替換成為非極性沖洗液(參考圖5，圖8~圖10)。第4製程室(像是CP4)則將第2基板以超連接流體來處理。輸送室(2200)的輸送機器人則將第2基板上殘留非極性沖洗液
的狀態下，將第2基板由第3製程室(CP3)輸送至第4製程室(CP4)。有機顯影劑有可能是n-butyl acetate(乙酸正丁酯)，非極性沖洗液則可能是decane(癸烷)。
如利用圖6及圖7作說明，為維持已設定的液膜維持時間(例如200秒)，n-butyl acetate的濕度量就約7g，癸烷(decane)的濕度量約1g。
因此，由第1製程室(CP1)輸送至第2製程室(CP2)的第1基板上的有機顯影劑的第1殘留量有可能比由第3製程室(CP3)輸送至第4製程室(CP4)的第2基板上的非極性沖洗液的第2殘留量更高。
另外，第1製程室(CP1)中，為使第1基板上的有機顯影劑之第1殘留量留下的第1液膜形成階段是在第1基板供應有機顯影劑，將第1基板在第1時間內以第1轉速旋轉亦包含在內。第3製程室(CP3)中，為存留第2基板上的非極性沖洗液之第2殘留量之第2液膜形成階段則在第2基板上供應非極性沖洗液的同時，將第2基板在第2時間內以第2轉速旋轉者亦包含在內。
有如以圖6以及圖7所作的說明，為維持已設定的液膜維持時間，例如200秒，可以確知在第1製程室(CP1)將第1基板以45RPM來旋轉，在第3製程室(CP3)將第2基板，以約240RPM來旋轉。
因此，第1液膜形成階段的第1轉速，會小於第2液膜形成階段的第2時間。另外在本說明書對於有機顯影劑以替換為非極性沖
洗液作了說明，但並不侷限於此。也就是只要可以抑制顯影劑和光阻的不必要性追加反應之沖洗溶液則都可以使用。
參考以上和附件圖面對本發明的實施例作了說明，但在本發明所屬的技術領域中具有一定知識的人員可在保持本發明之技術思維以及必備特徵下，亦可用其他型態來呈現這是不難理解的。因此上述的實施例在所有層面僅作為範例性的而不具有有侷限的性質。
S110~S140:步驟
Claims (19)
- 一種基板處理方法，包含：將基板以第1轉速進行旋轉，並在基板上供應有機顯影劑，並將上述基板以低於上述第1轉速的第2轉速來進行旋轉，而在基板上供應非極性沖洗液，而將上述有機顯影劑替換為上述非極性沖洗液，並將上述基板以高過上述第2轉速之第3轉速來旋轉，而供應上述非極性沖洗液，以及並包含將上述基板以上述第2轉速和上述第3轉速之間的第4轉速來進行旋轉，更包含將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板供應上述非極性沖洗液之前，將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板上供應上述有機顯影劑。
- 根據請求項1所述的基板處理方法，其中，上述基板在塗上負光阻後，經過曝光處理的狀態下提供，以及上述有機顯影劑是乙酸正丁酯(n-butyl acetate)。
- 根據請求項2所述的基板處理方法，其中，上述非極性沖洗液的蒸氣壓小於上述有機顯影劑的蒸氣壓。
- 根據請求項2所述的基板處理方法，其中，上述非極性沖洗液的黏度高過於上述有機顯影劑的黏度。
- 根據請求項1所述的基板處理方法，其中， 上述非極性沖洗液為壬烷(nonane)、癸烷(decane)、十一烷(undecane)以及十二烷(dodecane)中至少選擇其中一個。
- 根據請求項1所述的基板處理方法，其中，將上述基板以第2轉速旋轉的時間，比起與上述基板以第3轉速旋轉的時間要長。
- 根據請求項1所述的基板處理方法，其中，供應上述有機顯影劑之第1噴嘴以及供應上述非極性沖洗液之第2噴嘴是設在同一個手臂上。
- 根據請求項1所述的基板處理方法，其中，另包含上述基板上有殘留上述非極性沖洗液的狀態下，將上述基板移動至製程室以將上述基板以超臨界流體處理。
- 一種基板處理方法，包含：曝光處理過的光阻已形成之基板，以第1轉速旋轉，並供應有機顯影劑之第1階段；將上述基板以低於上述第1轉速之第2轉速來減速之第2階段；以及並包含將上述基板以高於上述第2轉速之第3轉速，來去除由與上述有機顯影劑產生反應而產生的光阻反應物之第3階段，以及但在上述第2階段或是第3階段中，在上述基板上供應沖洗溶液，而將上述有機顯影劑以上述沖洗溶液來替換， 更包含將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板供應上述沖洗液之前，將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板上供應上述有機顯影劑。
- 根據請求項9所述的基板處理方法，其中，上述基板是塗上負光阻後，已曝光處理過的狀態提供，以及上述有機顯影劑為乙酸正丁酯(n-butyl acetate)。
- 根據請求項10所述的基板處理方法，其中，上述沖洗液的蒸氣壓低於上述有機顯影劑的蒸氣壓，以及或是上述沖洗液的黏度會高於上述有機顯影劑。
- 一種基板處理裝置，包含：將基板以有機顯影劑處理之一第1製程室；將上述基板以超臨界流體處理之一第2製程室；以及將上述基板由第1製程室輸送至上述第2製程室之一輸送機器人，其中，上述第1製程室會，將上述基板以第1轉速旋轉而在上述基板上供應有機顯影劑，將上述基板以低於上述第1轉速之第2轉速來旋轉而在上述基板上供應沖洗液，而使上述有機顯影劑以上述沖洗液來替換，將上述基板以高於上述第2轉速之第3轉速來旋轉，並供應上述沖洗液， 並包含將上述基板以上述第2轉速和上述第3轉速之間的第4轉速旋轉，更包含將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板供應上述沖洗液之前，將上述基板以上述第2轉速旋轉而在上述基板上供應上述有機顯影劑。
- 根據請求項12所述的基板處理裝置，其中，上述第1製程室是，將上述基板以第2轉速來旋轉，在上述基板供應沖洗液之前，以第2轉速旋轉上述基板，並在上述基板上供應有機顯影劑。
- 根據請求項12所述的基板處理裝置，其中，將上述基板以第2轉速旋轉之時間長於將上述基板以第3轉速旋轉之時間。
- 根據請求項12所述的基板處理裝置，其中，供應上述有機顯影劑之第1噴嘴以及供應上述沖洗液之第2噴嘴是設在同一個手臂。
- 一種基板處理裝置，包含：在第1基板上供應有機顯影劑之一第1製程室；將上述第1基板以超臨界流體處理之一第2製程室；上述第1基板上有殘留有機顯影劑之狀態下，將上述第1基板，由上述第1製程室輸送至上述第2製程室之一第1輸送機器人； 在第2基板上供應上述有機顯影劑，並將上述第2基板上的上述有機顯影劑替換為非極性沖洗液之一第3製程室；將上述第2基板以超臨界流體處理之一第4製程室；以及另包含上述第2基板上有殘留上述非極性沖洗液之狀態下，將上述第2基板，由上述第3製程室輸送至上述第4製程室之一第2輸送機器人，其中，上述第1基板上的有機顯影劑的第1殘留量高過於上述第2基板上的非極性沖洗液的第2殘留量，更包含將上述第2基板以第2轉速旋轉而在上述第2基板供應上述非極性沖洗液之前，將上述第2基板以上述第2轉速旋轉而在上述第2基板上供應上述有機顯影劑。
- 根據請求項16所述的基板處理裝置，其中，並包含上述第1製程室中，為保留上述第1基板上的有機顯影劑的第1殘留量，在第1液膜形成階段將上述第1基板以第1轉速旋轉，另包含在上述第3製程室為保留上述第2基板上的非極性沖洗液的第2殘留量，而在第2液膜形成階段，將上述第2基板以上述第2轉速旋轉，上述第1轉速旋轉的時間，小於上述第2轉速旋轉的時間。
- 根據請求項16所述的基板處理裝置，其中，上述第1基板以及上述第2基板塗上負光阻後，已曝光處理的狀態來提供， 上述有機顯影劑是乙酸正丁酯(n-butyl acetate)。
- 根據請求項18所述的基板處理裝置，其中，上述非極性沖洗液的蒸氣壓，小於上述有機顯影劑的蒸氣壓，或是上述非極性沖洗液的黏度高於上述有機顯影劑的黏度。
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