專利名稱：基板處理方法以及基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從基板的表面除去抗蝕膜的基板處理方法以及基板處理裝置。基板包括半導(dǎo)體晶片、液晶顯示裝置用玻璃基板、等離子顯示器用玻璃基板、FED(Field Emission Display場致發(fā)射顯示器)用玻璃基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板、光掩模用基板等。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，例如包括對半導(dǎo)體晶片(以下，僅稱為“晶片”)的表面局部地注入磷、砷、硼等雜質(zhì)(離子)的工序。在該工序中，為了防止對不希望的部分注入離子，而在晶片的表面圖案形成由感光性樹脂構(gòu)成的抗蝕膜，從而由抗蝕膜屏蔽不希望注入離子的部分。在晶片的表面上圖案形成的抗蝕膜在離子注入后就不再需要。因此，在離子注入后，進(jìn)行用于對該晶片的表面上不需要的抗蝕膜進(jìn)行剝離除去的抗蝕膜除去處理。
在抗蝕膜除去處理中，例如，在灰化裝置中，晶片的表面上的抗蝕膜被灰化(ashing)而除去。然后，晶片被搬入到清洗裝置，從晶片的表面除去灰化后的抗蝕膜殘渣(聚合體)。
在灰化裝置中，例如，將收容晶片的處理室內(nèi)置為氧氣環(huán)境，向該氧氣環(huán)境中發(fā)射微波。由此，在處理室內(nèi)產(chǎn)生氧氣的等離子體(氧等離子)，該氧等離子體被照射到晶片的表面。其結(jié)果，晶片的表面的抗蝕膜被分解除去。
另一方面，在清洗裝置中，例如，對晶片的表面供給APM(ammonia-hydrogen peroxide mixture氨雙氧水)等的藥液，從而對晶片的表面實施利用藥液的清洗處理(抗蝕膜殘渣除去處理)。通過該清洗處理，除去附著于晶片的表面的抗蝕膜殘渣。
然而，利用等離子而進(jìn)行的灰化存在這樣的問題，即晶片表面未被抗蝕膜覆蓋的部分(例如，露出的氧化膜)會受到損傷。
因此，提出了這樣的方案取代利用等離子進(jìn)行的灰化以及使用了APM等的藥液的清洗處理，而向晶片的表面供給硫酸和雙氧水的混合液、即SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture硫酸雙氧水)，通過該SPM所包含的過氧硫酸(H2SO5)的強(qiáng)氧化力，對形成于晶片表面的抗蝕膜進(jìn)行剝離除去。
然而，在進(jìn)行了離子注入(特別是高劑量的離子注入)的晶片中，由于抗蝕膜的表面已變質(zhì)(固化)，所以不能夠很好的除去抗蝕膜，或除去抗蝕膜需要較多時間。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠不給基板帶來損傷而能夠很好的剝離(除去)離子注入時作為掩模使用的抗蝕膜的基板處理方法以及基板處理裝置。
本發(fā)明的基板處理方法，包括液滴噴流供給工序，對基板的表面供給由氣體和加熱過的處理液生成的液滴的噴流；抗蝕膜剝離液供給工序，在該液滴噴流供給工序后，對基板的表面供給用于將抗蝕膜從該基板的表面剝離的抗蝕膜剝離液。
由氣體和加熱過的處理液混合而生成的液滴的噴流具有較大能量。因此，通過對基板的表面供給液滴的噴流，從而即使在抗蝕膜的表面形成固化層，也能夠?qū)⒃撛摴袒瘜悠茐牡?。并且，抗蝕膜表面的固化層被破壞后，通過向該基板的表面供給抗蝕膜剝離液，從而能夠使抗蝕膜剝離液從該固化層被破壞的部分浸透到抗蝕膜的內(nèi)部。從而，即使處理對象的基板沒有接受用于灰化除去含有固化層的抗蝕膜的灰化處理，也能夠通過抗蝕膜剝離液而很好的除去在該基板的表面形成的具有固化層的抗蝕膜。另外，因為不需要灰化，所以能夠避免灰化引起的損傷的問題。
上述基板處理方法可在這樣的基板處理裝置中實施，基板處理裝置包括保持基板的基板保持機(jī)構(gòu)；用于加熱處理液的處理液加熱機(jī)構(gòu)；液滴噴流供給機(jī)構(gòu)，其由氣體和被上述處理液加熱機(jī)構(gòu)加熱過的處理液生成液滴的噴流，并將該液滴的噴流供給到被上述基板保持機(jī)構(gòu)保持的基板的表面；抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)，其對被上述基板保持機(jī)構(gòu)保持的基板的表面供給用于將抗蝕膜從該基板的表面剝離的抗蝕膜剝離液；控制單元，其對上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)以及上述抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，在由上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)供給了液滴噴流后，使上述抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗蝕膜剝離液的供給。
優(yōu)選上述基板處理方法還包括使基板旋轉(zhuǎn)的基板旋轉(zhuǎn)工序；液體供給工序，與上述基板旋轉(zhuǎn)工序同時進(jìn)行而對基板的表面供給液體，上述液體供給工序與上述液滴噴流供給工序同時進(jìn)行。
用于這樣實施的基板處理裝置在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還包括基板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使被上述基板保持機(jī)構(gòu)保持的基板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；液體供給機(jī)構(gòu)，其對被上述基板保持機(jī)構(gòu)保持的基板的表面供給液體。而且，上述控制單元對上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)、上述基板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及上述液體供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，與上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)供給液滴的噴流同時進(jìn)行而旋轉(zhuǎn)基板，同時使上述液體供給機(jī)構(gòu)向該基板的表面進(jìn)行液體的供給。
在基板旋轉(zhuǎn)的同時，對該基板的表面供給液滴的噴流和液體。供給到基板的表面上的液體因該基板旋轉(zhuǎn)帶來的離心力，而在基板的表面上流向基板的外側(cè)。因此，被液滴的噴流破壞的固化層的碎片隨著該液體流動而被從基板的表面除去。由此，能夠防止被破壞的固化層的碎片再附著在基板的表面上。
另外，優(yōu)選上述抗蝕膜剝離液含有硫酸和雙氧水的混合液。
通過對基板的表面供給硫酸和雙氧水的混合液、即SPM，利用SPM所含的過氧硫酸的強(qiáng)氧化力，能夠很好的剝離在基板的表面上形成的抗蝕膜。
優(yōu)選上述液滴噴流供給工序是供給由加熱過的氣體與加熱過的處理液所生成的液滴的噴流的工序。
通過對用于生成液滴的噴流的氣體進(jìn)行加熱，能夠進(jìn)一步增大液滴的噴流所具有的能量。其結(jié)果，能夠更好的破壞抗蝕膜表面的固化層。
參照附圖通過如下所述的實施方式的說明而明確本發(fā)明的上述、或另外其他的目的、特征以及效果。
圖1是圖解地表示本發(fā)明的一個實施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是圖1所示的二流體噴嘴的圖解剖視圖。
圖3是表示圖1所示的基板處理裝置的電性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是用于說明圖1所示的基板處理裝置中的處理的圖。
圖5是表示抗蝕膜剝離試驗(其一)的結(jié)果的圖。
圖6是表示抗蝕膜剝離試驗(其二)的結(jié)果的圖。
圖7是表示抗蝕膜剝離試驗(其三)的結(jié)果的圖。
圖8是表示抗蝕膜剝離試驗(其四)的結(jié)果的圖。
具體實施例方式
圖1是圖解地表示本發(fā)明的一個實施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
該基板處理裝置例如是這樣的單張式的裝置，其用于以下處理在向基板的一個例子、即半導(dǎo)體晶片W(以下，僅稱為“晶片W”)的表面注入雜質(zhì)的離子注入處理后，從該晶片W的表面剝離除去不需要的抗蝕膜?；逄幚硌b置具備旋轉(zhuǎn)卡盤11，其將晶片W大致水平地保持并將其旋轉(zhuǎn)；SPM噴嘴12，其用于向被該旋轉(zhuǎn)卡盤11保持的晶片W的表面(上表面)供給作為抗蝕膜剝離液的SPM；二流體噴嘴13，其用于對被旋轉(zhuǎn)卡盤11所保持的晶片W的表面供給加熱過的純水(DIWdeionized water去離子水)的液滴的噴流；純水噴嘴46，其用于對被旋轉(zhuǎn)卡盤11保持的晶片W的表面供給純水的連續(xù)流。
旋轉(zhuǎn)卡盤11具備大致圓板形狀的旋轉(zhuǎn)基座16、和用于以大致水平的姿態(tài)夾持基板W的多個夾持部件17。旋轉(zhuǎn)基座16被固定在由卡盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)14旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸15的上端。夾持部件17以大致相等的角度間隔設(shè)在旋轉(zhuǎn)基座16的周緣部的多處。在通過多個夾持部件17夾持晶片W的狀態(tài)下，由卡盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)14使旋轉(zhuǎn)軸15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而能夠使該晶片W在保持大致水平姿態(tài)的狀態(tài)下隨著旋轉(zhuǎn)基座16而圍繞旋轉(zhuǎn)軸15的中心軸線旋轉(zhuǎn)。
此外，作為旋轉(zhuǎn)卡盤11，并不僅限于這種結(jié)構(gòu)，例如也可以采用真空吸附式的真空卡盤。該真空卡盤通過對晶片W的背面(非器件面)進(jìn)行真空吸附，從而以水平的姿態(tài)保持晶片W，進(jìn)而通過在該狀態(tài)下圍繞垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，而能夠使該保持著的晶片W進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
SPM噴嘴12例如由以連續(xù)流的狀態(tài)噴出SPM的連續(xù)噴嘴構(gòu)成。在SPM噴嘴12連接有SPM供給管18。從該SPM供給管18向SPM噴嘴12供給可良好剝離晶片W表面的抗蝕膜的約80℃以上高溫的SPM。在SPM供給管18的中途部，安裝有用于對向SPM噴嘴12供給SPM進(jìn)行控制的SPM閥19。
另外，SPM噴嘴12是可對晶片W表面上的SPM的供給位置進(jìn)行變更的掃描噴嘴。在旋轉(zhuǎn)卡盤11的側(cè)方，大致沿著鉛垂方向配置有第一轉(zhuǎn)動軸20。SPM噴嘴12安裝在從該第一轉(zhuǎn)動軸20的上端部大致沿水平延伸的第一臂部21的前端部。第一轉(zhuǎn)動軸20與SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22相結(jié)合。通過從SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22向第一轉(zhuǎn)動軸20輸入驅(qū)動力，使第一轉(zhuǎn)動軸20圍繞其中心軸線在規(guī)定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而能夠在被旋轉(zhuǎn)卡盤11所保持的晶片W的上方搖動第一臂部21。通過搖動第一臂部21，能夠在被旋轉(zhuǎn)卡盤11保持的晶片W的表面上使來自SPM噴嘴12的SPM的供給位置進(jìn)行掃描(移動)。
在二流體噴嘴13上，連接有供給來自純水供給源的純水的純水供給管23和供給來自氮氣供給源的高壓氮氣的氮氣供給管24。在純水供給管23的中途部，從純水供給源側(cè)按順序安裝有純水閥25、用于對在純水供給管23中流通的純水進(jìn)行加熱的純水加熱器26。另外，在氮氣供給管24的中途部，從氮氣供給源側(cè)按順序安裝有氮氣閥27、用于對在氮氣供給管24中流通的氮氣進(jìn)行加熱的氮氣加熱器28。當(dāng)純水閥25以及氮氣閥27被打開時，在純水供給管23以及氮氣供給管24內(nèi)分別流通純水以及氮氣。純水以及氮氣在其流通的途中分別被純水加熱器26以及氮氣加熱器28加熱。而且，通過在二流體噴嘴13中混合被加熱到約50℃以上的純水和氮氣，而形成純水的細(xì)微的液滴，從而該純水的液滴成為噴流，被從二流體噴嘴13供給到被旋轉(zhuǎn)卡盤11所保持的晶片W的表面。
另外，在旋轉(zhuǎn)卡盤11的側(cè)方，大致沿著鉛垂方向配置有第二轉(zhuǎn)動軸29。二流體噴嘴13安裝在從該第二轉(zhuǎn)動軸29的上端部大致水平延伸的第二臂部30的前端部。第二轉(zhuǎn)動軸29與二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31相結(jié)合。通過從二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31向第二轉(zhuǎn)動軸29輸入驅(qū)動力，使第二轉(zhuǎn)動軸29圍繞其中心軸線在規(guī)定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而能夠在被旋轉(zhuǎn)卡盤11保持的晶片W的上方搖動第二臂部30。通過搖動第二臂部30，能夠在被旋轉(zhuǎn)卡盤11保持的晶片W的表面上使來自二流體噴嘴13的純水液滴的噴流的供給位置掃描(移動)。
純水經(jīng)由純水閥47而供給到純水噴嘴46。
圖2是表示二流體噴嘴13的結(jié)構(gòu)的圖解剖視圖。二流體噴嘴13例如具有所謂的外部混合型二流體噴嘴的結(jié)構(gòu)。
即，二流體噴嘴13具備殼體32。在該殼體32的前端，形成有用于向外部空間33噴出純水的純水噴出口34、和形成為包圍該純水噴出口34的環(huán)狀并用于向外部空間33噴出氮氣的氮氣噴出口35。
更為具體的說，殼體32由內(nèi)側(cè)流通管36、包圍內(nèi)側(cè)流通管36的周圍并以內(nèi)插著該內(nèi)側(cè)流通管36的狀態(tài)同軸保持該內(nèi)側(cè)流通管36的外側(cè)保持體37構(gòu)成。
內(nèi)側(cè)流通管36在其內(nèi)部具有純水流路38。在該純水流路38的前端(下端)開口而作為純水噴出口34。純水流路38的相反側(cè)的上端形成有用于導(dǎo)入流體的純水導(dǎo)入端口39。另外，內(nèi)側(cè)流通管36的前端部(下端部)40以及其相反側(cè)的上端部41分別形成為向外方伸出的鍔狀。這些鍔狀的前端部40以及上端部41與外側(cè)保持體37的內(nèi)面相接。在前端部40以及上端部41之間，內(nèi)側(cè)流通管36的外面與外側(cè)保持體37的內(nèi)面之間形成有空間42。在內(nèi)側(cè)流通管36的前端部40，形成有連通空間42與外部空間33的氮氣流路43。該氮氣流路43的前端開口而作為氮氣噴出口35。氮氣流路43具有以越向著前端側(cè)越向內(nèi)側(cè)流通管36的中心軸線靠近的方式傾斜的剖面形狀。
外側(cè)保持體37在其側(cè)面具有氮氣導(dǎo)入端口44。該氮氣導(dǎo)入端口44連通到在內(nèi)側(cè)流通管36的外面與外側(cè)保持體37的內(nèi)面之間形成的空間42。
純水供給管23被連接到純水導(dǎo)入端口39，氮氣供給管24連接到氮氣導(dǎo)入端口44。當(dāng)從純水供給管23向純水流路38供給加熱過的純水，同時從氮氣供給管24向空間42供給加熱過的氮氣時，從純水噴出口34向外部空間33噴出加熱過的純水，同時從氮氣噴出口35向外部空間33噴出加熱過的氮氣。于是，在外部空間33中，加熱過的純水和加熱過的氮氣沖撞混合，從而形成純水的細(xì)微液滴的噴出流。
此外，二流體噴嘴13并不僅限于外部混合型二流體噴嘴的結(jié)構(gòu)，也可以具有所謂的內(nèi)部混合型二流體噴嘴的結(jié)構(gòu)。
圖3是表示該基板處理裝置的電性結(jié)構(gòu)的框圖。該基板處理裝置還具備包括微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)的控制裝置45。
在控制裝置45上，作為控制對象連接有卡盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)14、SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22、二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31、SPM閥19、純水閥25、47以及氮氣閥27?？刂蒲b置45根據(jù)預(yù)定的程序，對卡盤旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)14、SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22以及二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31的動作進(jìn)行控制。另外，控制裝置45對SPM閥19、純水閥25、47以及氮氣閥27的開閉進(jìn)行控制。
圖4是用于說明晶片W的處理的圖。離子注入處理后的晶片W由未圖示的搬送機(jī)械手搬入。該晶片W以將形成有抗蝕膜的表面向著上方的狀態(tài)被保持在旋轉(zhuǎn)卡盤11上(步驟S1)。此外，晶片W還未受到用于對抗蝕膜進(jìn)行灰化(ashing)的處理。因此，在該抗蝕膜的表面形成有因離子注入而變質(zhì)的固化層。
首先，通過對卡盤旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)14進(jìn)行控制，從而使保持在旋轉(zhuǎn)卡盤11上的晶片W以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度(例如，100rpm)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。然后，打開純水閥47，從純水噴嘴46以連續(xù)流的狀態(tài)對該正在旋轉(zhuǎn)的晶片W的表面供給純水。另外，通過對二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31進(jìn)行控制，使二流體噴嘴13從設(shè)定在旋轉(zhuǎn)卡盤11側(cè)方的待機(jī)位置移動到被保持在旋轉(zhuǎn)卡盤11上的晶片W的上方。之后，打開純水閥25以及氮氣閥27，從二流體噴嘴13噴出由加熱過的純水和加熱過的氮氣混合生成的液滴的噴流。另一方面，通過對二流體噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)31進(jìn)行控制，使第二臂部30在規(guī)定的角度范圍內(nèi)搖動。因此，從二流體噴嘴13導(dǎo)入液滴的噴流的晶片W表面上的供給位置在從晶片W的旋轉(zhuǎn)中心到晶片W的周緣部的范圍內(nèi)描繪圓弧狀的軌跡來移動。其結(jié)果，能夠?qū)琖表面的全部區(qū)域均勻的供給液滴的噴流(步驟S2)。由于液滴的噴流沖撞晶片W表面時的沖擊，從而形成在抗蝕膜表面上的固化層被破壞。在該液滴的噴流被供給到晶片W的表面期間，持續(xù)從純水噴嘴46向晶片W供給純水的連續(xù)流。
當(dāng)噴流供給位置的往復(fù)掃描進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)時，關(guān)閉純水閥25、47以及氮氣閥27，停止從二流體噴嘴13供給液滴的噴流以及從純水噴嘴46供給純水的連續(xù)流。然后，二流體噴嘴13從晶片W的上方返回到旋轉(zhuǎn)卡盤11的側(cè)方的待機(jī)位置。
接著，通過對SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22進(jìn)行控制，使SPM噴嘴12從設(shè)定在旋轉(zhuǎn)卡盤11側(cè)方的待機(jī)位置移動到被保持在旋轉(zhuǎn)卡盤11上的晶片W上方。然后，打開SPM閥19，從SPM噴嘴12向旋轉(zhuǎn)中的晶片W表面噴出高溫的SPM。另一方面，通過對SPM噴嘴驅(qū)動機(jī)構(gòu)22進(jìn)行控制，使第一臂部21在規(guī)定的角度范圍內(nèi)搖動。由此，從SPM噴嘴12導(dǎo)入SPM的晶片W表面上的供給位置在從晶片W的旋轉(zhuǎn)中心到晶片W的周緣部的范圍內(nèi)描繪圓弧狀的軌跡來移動。其結(jié)果，能夠?qū)琖表面的全部區(qū)域均勻的供給SPM(步驟S3)。
由于抗蝕膜的表面上的固化層因液滴的噴流而被破壞，所以供給到晶片W表面的高溫的SPM能夠從該固化層被破壞的部分浸透到抗蝕膜的內(nèi)部。因此，處理對象的晶片W即使不受到用于使含有固化層的抗蝕膜灰化而進(jìn)行清除的灰化處理，也能夠通過SPM的氧化力將在該晶片W表面上形成的不需要的抗蝕膜很好的除去。
當(dāng)SPM供給位置的往復(fù)掃描進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)時，停止向晶片W供給SPM。然后，SPM噴嘴12返回到旋轉(zhuǎn)卡盤11側(cè)方的退避位置。
之后，從純水噴嘴46向晶片W的表面供給純水。附著在晶片W表面上的SPM被純水沖洗掉(步驟S4)。當(dāng)純水的供給持續(xù)一段時間時，停止供給純水。接著，進(jìn)行利用以高旋轉(zhuǎn)速度(例如，3000rpm)旋轉(zhuǎn)晶片W而產(chǎn)生的離心力來甩脫附著在晶片W上的純水并進(jìn)行干燥的處理(旋轉(zhuǎn)干燥處理)(步驟S5)。當(dāng)該處理結(jié)束時，通過對卡盤旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)14進(jìn)行控制，從而停止旋轉(zhuǎn)卡盤11帶來的晶片W的旋轉(zhuǎn)。晶片W停止旋轉(zhuǎn)后，由未圖示的搬送機(jī)械手將處理完的晶片W搬出(步驟S6)。
由加熱過的氮氣與加熱過的純水混合而生成的液滴的噴流具有很大的能量。因此，通過對晶片W的表面供給液滴的噴流，就能夠破壞在晶片W表面上的抗蝕膜的表面所形成的固化層。并且，該固化層被破壞后，通過向晶片W的表面供給SPM，能夠使SPM從該固化層被破壞的部分浸透到抗蝕膜的內(nèi)部。從而，即使晶片W沒有受到用于除去固化層的灰化處理，也能夠通過SPM而很好的除去在該晶片W表面形成的具有固化層的抗蝕膜。另外，因為不需要灰化，所以能夠避免灰化引起的損傷的問題。
另外，在對晶片W表面供給液滴的噴流的期間，通過對該旋轉(zhuǎn)著的晶片W表面供給純水的連續(xù)流，從而以純水覆蓋晶片W表面，由晶片W旋轉(zhuǎn)帶來的離心力，使純水在晶片W表面上流向晶片W的外側(cè)。因此，由液滴的噴流所破壞的固化層的碎片隨著在晶片W表面流向外側(cè)的純水而被從晶片W表面除去。從而，能夠防止被破壞的固化層的碎片再附著在晶片W的表面上。
此外，在本實施方式中，雖然以向二流體噴嘴13供給加熱過的氮氣的情況為例子，但供給到二流體噴嘴13的氮氣也可以不加熱。在供給到二流體噴嘴13的氮氣被加熱了的情況下，與氮氣不被加熱的情況相比，能進(jìn)一步增大液滴的噴流所具有的能量，從而能更好的破壞抗蝕膜表面的固化層。
另外，對二流體噴嘴13不僅可以供給氮氣，也可以供給氦、氬、氮氣與氫氣的混合氣、二氧化碳?xì)怏w等。
另外，對二流體噴嘴13不僅可以供給加熱過的純水，也可以供給加熱過的SPM或硫酸等的藥液。
圖5是表示抗蝕膜剝離試驗(其一)的結(jié)果的圖。
在晶片W的表面形成KrF(氟化氪)激元激光用抗蝕膜的圖案，將其作為掩模，把在晶片W的表面將As(砷)以劑量1E13atoms/cm2進(jìn)行離子注入的結(jié)構(gòu)作為試料來利用，進(jìn)行從該試料剝離(除去)抗蝕膜的試驗A1～E1。
另外，在試驗A1～E1中，使用了將溫度80℃的硫酸(濃度96wt％)和溫度25℃的純水以體積比2∶1混合得到的SPM。
<試驗A1>
對晶片W(試料)的表面，從SPM噴嘴12以流量0.91/min來供給SPM，計測從開始供給SPM到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。時間為150秒鐘。
<試驗B1>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min來供給溫度40℃的純水的同時，以流量80l/min來供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為146秒鐘，比在試驗A1計測的時間縮短4秒鐘。
<試驗C1>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min來供給溫度60℃的純水的同時，以流量80l/min來供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為144秒鐘，比在試驗A1計測的時間縮短6秒鐘。
<試驗D1>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min來供給溫度80℃的純水的同時，以流量80l/min來供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為135秒鐘，比在試驗A1計測的時間縮短15秒鐘。
<試驗E1>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min來供給溫度95℃的純水的同時，以流量80l/min來供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為124秒鐘，比在試驗A1計測的時間縮短26秒鐘。
在圖5由各試驗A1～E1計測的時間以折線圖表示。另外，在各試驗B1～E1計測的時間和在試驗A1計測的時間之差(縮短時間)由棒狀圖表示。
圖6是表示抗蝕膜剝離試驗(其二)的結(jié)果的圖。
在晶片W的表面形成I線用抗蝕膜的圖案，將其作為掩模，把在晶片W的表面將As以劑量1E14atoms/cm2進(jìn)行離子注入的結(jié)構(gòu)作為試料來利用，進(jìn)行從該試料剝離(除去)抗蝕膜的試驗A2～E2。
另外，在試驗A2～E2中，使用了將溫度80℃的硫酸(濃度96wt％)和溫度25℃的純水以體積比2∶1混合而得到的SPM。
<試驗A2>
對晶片W(試料)的表面，從SPM噴嘴12以流量0.9l/min來供給SPM，計測從開始供給SPM到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。時間為180秒鐘。
<試驗B2>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，而計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min來供給溫度40℃的純水的同時，以流量80l/min來供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為175秒鐘，比在試驗A2計測的時間縮短5秒鐘。
<試驗C2>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度60℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為172秒鐘，比在試驗A2計測的時間縮短8秒鐘。
<試驗D2>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度80℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為166秒鐘，比在試驗A2計測的時間縮短14秒鐘。
<試驗E2>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度95℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為155秒鐘，比在試驗A2計測的時間縮短25秒鐘。
在圖6將在各試驗A2～E2計測的時間以折線圖表示。另外，在各試驗B2～E2計測的時間和在試驗A2計測的時間之差(縮短時間)由棒狀圖表示。
圖7是表示抗蝕膜剝離試驗(其三)的結(jié)果的圖。
在晶片W的表面形成I線用抗蝕膜的圖案，將其作為掩模，把在晶片W的表面將As以劑量1E15atoms/cm2進(jìn)行離子注入的結(jié)構(gòu)作為試料來利用，進(jìn)行從該試料剝離(除去)抗蝕膜的試驗A3～E3。
另外，在試驗A3～E3中，使用了將溫度80℃的硫酸(濃度96wt％)和溫度25℃的純水以體積比2∶1的方式混合得到的SPM。
<試驗A3>
對晶片W(試料)的表面，從SPM噴嘴12以流量0.9l/min的方式供給SPM，計測從開始供給SPM到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。其時間為300秒鐘。
<試驗B3>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，而計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度40℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為290秒鐘，比在試驗A3計測的時間縮短10秒鐘。
<試驗C3>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度60℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為285秒鐘，比在試驗A3計測的時間縮短15秒鐘。
<試驗D3>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度80℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為274秒鐘，比由試驗A3計測的時間縮短26秒鐘。
<試驗E3>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度95℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為265秒鐘，比由試驗A3計測的時間縮短35秒鐘。
在圖7將在各試驗A3～E3計測的時間以折線圖表示。另外，在各試驗B3～E3計測的時間和在試驗A3計測的時間之差(縮短時間)由棒狀圖表示。
圖8是表示抗蝕膜剝離試驗(其四)的結(jié)果的圖。
在晶片W的表面形成KrF激元激光用抗蝕膜的圖案，將其作為掩模，把在晶片W的表面將As以劑量1E16atoms/cm2進(jìn)行離子注入的結(jié)構(gòu)作為試料來利用，進(jìn)行從該試料剝離(除去)抗蝕膜的試驗A4～E4。
另外，在試驗A4～E4中，使用了將溫度80℃的硫酸(濃度96wt％)和溫度25℃的純水以體積比2∶1的方式混合得到的SPM。
<試驗A4>
對晶片W(試料)的表面，從SPM噴嘴12以流量0.9l/min的方式供給SPM，計測從開始供給SPM到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。其時間為330秒鐘。
<試驗B4>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，而計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度40℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為320秒鐘，比在試驗A4計測的時間縮短10秒鐘。
<試驗C4>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度60℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為315秒鐘，比在試驗A4計測的時間縮短15秒鐘。
<試驗D4>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度80℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為302秒鐘，比在試驗A4計測的時間縮短28秒鐘。
<試驗E4>
對晶片W(試料)的表面，從二流體噴嘴13供給純水的液滴的噴流經(jīng)過40秒鐘之后，從SPM噴嘴12供給SPM，計測從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間(剝離抗蝕膜時間)。此外，對二流體噴嘴13，以流量100ml/min的方式供給溫度95℃的純水的同時，以流量80l/min的方式供給溫度25℃的氮氣。從開始供給液滴的噴流到剝離抗蝕膜的時間為290秒鐘，比在試驗A4計測的時間縮短40秒鐘。
在圖8將在各試驗A4～E4計測的時間以折線圖表示。另外，在各試驗B4～E4計測的時間和在試驗A4計測的時間之差(縮短時間)由棒狀圖表示。
從圖5～圖8所示的結(jié)果可知，As的劑量越多，剝離抗蝕膜所需要的時間花費越長。另外，通過在供給SPM前向晶片W的表面供給純水的液滴的噴流，從而與僅將SPM持續(xù)供給到晶片W表面的情況(只有SPM)進(jìn)行比較，能夠知道剝離抗蝕膜所需要的時間被縮短。進(jìn)而能夠知道在向晶片W的表面供給純水的液滴的噴流時，純水的溫度越高越能在短時間剝離抗蝕膜。
以上，雖然對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也能夠以上述方式以外的方式實施。例如，在上述的實施方式中，在從二流體噴嘴13對晶片W的表面供給液滴的噴流的期間，雖然從純水噴嘴46向該晶片W的表面供給純水，但也可以從開始從二流體噴嘴13供給液滴的噴流之前就進(jìn)行來自純水噴嘴46的純水的供給。另外，在從二流體噴嘴13供給液滴的噴流的期間向晶片W的表面供給的液體并不僅限于純水，也可以是SPM、硫酸等的藥液，但優(yōu)選與用于生成液滴的噴流的液體同種的液體。
另外，雖然提出晶片W作為基板的一個例子，但成為處理對象的基板并不僅限于晶片W，也可以是液晶顯示裝置用玻璃基板、等離子顯示器用玻璃基板、FED用玻璃基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板或光掩模用基板等。
雖然針對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)進(jìn)行了說明，但這只不過是為了明確本發(fā)明的技術(shù)性內(nèi)容而利用的具體例子，本發(fā)明應(yīng)該并不限于這些具體例來解釋，本發(fā)明的精神以及范圍只是被所附的權(quán)利要求來限定。
本申請對應(yīng)于2005年10月14日向日本專利局提出的特愿2005-299865號以及2006年10月6日向日本專利局提出的特愿2006-275098號，這些申請的全部公開已經(jīng)在此引用組入。
權(quán)利要求
1.一種基板處理方法，其特征在于，包括液滴噴流供給工序，對基板的表面供給由氣體和加熱過的處理液生成的液滴的噴流；抗蝕膜剝離液供給工序，在該液滴噴流供給工序后，對基板的表面供給用于將抗蝕膜從該基板的表面剝離的抗蝕膜剝離液。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于，上述抗蝕膜剝離液包含硫酸和雙氧水的混合液。
3.如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于，上述液滴噴流供給工序是供給由加熱過的氣體和加熱過的處理液生成的液滴的噴流的工序。
4.如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于，還包括使基板旋轉(zhuǎn)的基板旋轉(zhuǎn)工序；液體供給工序，與上述基板旋轉(zhuǎn)工序同時進(jìn)行而對基板的表面供給液體，上述液體供給工序與上述液滴噴流供給工序同時進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求4所述的基板處理方法，其特征在于，上述抗蝕膜剝離液包含硫酸和雙氧水的混合液。
6.如權(quán)利要求4所述的基板處理方法，其特征在于，上述液滴噴流供給工序是供給由加熱過的氣體和加熱過的處理液生成的液滴的噴流的工序。
7.一種基板處理裝置，其特征在于，包括保持基板的基板保持機(jī)構(gòu)；用于加熱處理液的處理液加熱機(jī)構(gòu)；液滴噴流供給機(jī)構(gòu)，其由氣體和被上述處理液加熱機(jī)構(gòu)加熱了的處理液生成液滴的噴流，并將該液滴的噴流供給到由上述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的表面；抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)，其對由上述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的表面，供給用于將抗蝕膜從該基板的表面剝離的抗蝕膜剝離液；控制單元，其對上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)以及上述抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，在由上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)供給了液滴的噴流之后，使上述抗蝕膜剝離液供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗蝕膜剝離液的供給。
8.如權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其特征在于，還包括基板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使由上述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；液體供給機(jī)構(gòu)，其對由上述基板保持機(jī)構(gòu)所保持的基板的表面供給液體，上述控制單元對上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)、上述基板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及上述液體供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，與上述液滴噴流供給機(jī)構(gòu)供給液滴的噴流同時進(jìn)行而使基板旋轉(zhuǎn)，并且使上述液體供給機(jī)構(gòu)向該基板的表面進(jìn)行液體的供給。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基板處理方法以及基板處理裝置，在本發(fā)明的基板處理方法中，對基板的表面供給由氣體和加熱過的處理液生成的液滴的噴流。然后，對基板的表面供給用于將抗蝕膜從該基板的表面剝離的抗蝕膜剝離液。
文檔編號H01L21/027GK1949086SQ20061014236
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者橋詰彰夫 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社