基板處理裝置及基板處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及基板處理裝置及基板處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體或液晶面板等的制造工序中，使用對(duì)晶片或液晶基板等基板的處理對(duì)象面供給處理液、對(duì)處理對(duì)象面進(jìn)行處理的基板處理裝置。在該基板處理裝置中，開發(fā)了以水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)基板、向處理對(duì)象面的大致中央處供給處理液、利用離心力將該處理液擴(kuò)展在處理對(duì)象面上的旋轉(zhuǎn)處理裝置。進(jìn)而，還開發(fā)了回收曾經(jīng)用過的處理液進(jìn)行再利用的旋轉(zhuǎn)處理裝置。
[0003]利用這種基板處理裝置，例如在除去基板的處理對(duì)象面上的抗蝕劑時(shí)，利用作為處理液使用SPM(硫酸溶液及雙氧水的混合液)的SPM處理。利用該SPM處理的基板的單片式處理有將硫酸溶液及雙氧水混合之后供給至基板上的方法或者在基板上混合硫酸溶液及雙氧水的方法等。另外，對(duì)抗蝕劑除去后的基板進(jìn)行水洗及干燥或者在該水洗之后利用其它處理液進(jìn)行處理、再次進(jìn)行水洗及干燥之后，運(yùn)送至下一個(gè)工序。
[0004]所述僅使用SPM的SPM處理中，有時(shí)處理變得不充分。例如，當(dāng)向基板的處理對(duì)象面進(jìn)行離子注入時(shí)，該離子注入后由于抗蝕劑膜的表面發(fā)生固化(變質(zhì))，因此難以通過SPM處理將該已經(jīng)固化的抗蝕劑除去、在基板上產(chǎn)生抗蝕劑的殘?jiān)?。因此，為了提高處理性能，有時(shí)使用高溫(例如160°C等)的SPM對(duì)基板進(jìn)行處理。
[0005]但是，由于雙氧水越是高溫、則壽命變得越短，因此當(dāng)混合在硫酸溶液中變成高溫時(shí)，在到達(dá)基板之前進(jìn)行分解、處理性能的提高變得不充分。因此，當(dāng)按照雙氧水殘存的方式將大量的雙氧水混合在硫酸溶液中時(shí)，硫酸溶液變稀，因此難以對(duì)處理液進(jìn)行再利用、總的處理液使用量增加。另外，當(dāng)對(duì)高溫的硫酸溶液和雙氧水進(jìn)行混合時(shí)，它們不會(huì)充分地混合、而是發(fā)生雙氧水的暴沸、即&02的!120的暴沸(激烈的沸騰)、雙氧水會(huì)消失。詳細(xì)地說，由于高溫的硫酸溶液(160°C )與雙氧水接觸，雙氧水成分的&0在硫酸溶液的溫度下急劇地沸騰。通過該現(xiàn)象，在與硫酸溶液進(jìn)行混合之前、雙氧水消失，因此不會(huì)生成過一硫酸及過二硫酸、即有助于抗蝕劑剝離的氧化性物質(zhì)，因而有時(shí)處理性能的提高變得不充分。由此出發(fā)，期待處理性能的提高及處理液使用量的減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供可以實(shí)現(xiàn)處理性能的提高及處理液使用量的減少的基板處理裝置及基板處理方法。
[0007]實(shí)施方式的基板處理裝置具備:將雙氧水的沸點(diǎn)以上的第1溫度的硫酸溶液供給至基板的第1溶液供給部；將作為硫酸溶液及雙氧水的混合液且比第1溫度低的第2溫度的混合液供給至基板的處理對(duì)象面的第2溶液供給部；以及控制部，上述控制部按照使基板的溫度達(dá)到雙氧水的沸點(diǎn)以上的方式將第1溫度的硫酸溶液供給至第1溶液供給部，在基板的溫度達(dá)到第2溫度以上時(shí)，停止第1溫度的硫酸溶液向第1溶液供給部的供給、將第2溫度的混合液供給至第2溶液供給部。
[0008]實(shí)施方式的基板處理方法具有以下工序:將雙氧水的沸點(diǎn)以上的第1溫度的硫酸溶液供給至基板、使基板的溫度達(dá)到雙氧水的沸點(diǎn)以上的工序；和當(dāng)基板的溫度成為雙氧水的沸點(diǎn)以上時(shí)、停止第1溫度的硫酸溶液的供給、將作為硫酸溶液及雙氧水的混合液且比第1溫度低的第2溫度的混合液供給至基板的處理對(duì)象面的工序。
[0009]根據(jù)上述實(shí)施方式的基板板處理裝置或基板處理方法，可以實(shí)現(xiàn)處理性能的提高及處理液使用量的減少。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式的基板處理裝置的概略構(gòu)成的圖。
[0011]圖2是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的硫酸溶液的硫酸濃度及沸點(diǎn)的關(guān)系的說明圖。
[0012]圖3是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的抗蝕劑剝離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。
[0013]圖4是用于說明一個(gè)實(shí)施方式的基板處理裝置的溶液噴吐時(shí)機(jī)的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照附圖來說明一個(gè)實(shí)施方式。
[0015]如圖1所示，實(shí)施方式的基板處理裝置1具備:利用處理液處理基板W的基板處理槽2，向該基板處理槽2供給處理液的溶液供給裝置3，將從基板處理槽2排出的處理液返回至溶液供給裝置3的溶液返回部4，以及控制各部2、3及4的控制部5。另外，本實(shí)施方式中作為處理液使用硫酸溶液及雙氧水的混合液(以下僅稱作SPM)。
[0016]基板處理槽2具備:設(shè)置在槽內(nèi)部的筒頭2a，在該筒頭2a內(nèi)以水平狀態(tài)支撐基板W的工作臺(tái)2b，以及在水平面內(nèi)使該工作臺(tái)2b旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2c。
[0017]筒頭2a形成為圓筒形狀，從周圍將工作臺(tái)2b包圍并將其收納在內(nèi)部。筒頭2a的周壁上部朝向直徑方向的內(nèi)側(cè)傾斜，按照工作臺(tái)2b上的基板W的處理對(duì)象面Wa露出的方式進(jìn)行開口。該筒頭2a接收從旋轉(zhuǎn)的基板W的處理對(duì)象面Wa流過落下的處理液、進(jìn)而從基板W的處理對(duì)象面Wa或其相反面Wb飛濺的處理液等。
[0018]工作臺(tái)2b被定位于筒頭2a內(nèi)的中央附近，按照能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行設(shè)置。該工作臺(tái)2b具有多個(gè)支桿等支撐構(gòu)件2bl，按照利用這些支撐構(gòu)件2bl夾持晶片或液晶基板等基板W的方式進(jìn)行支撐。該基板W在處理對(duì)象面Wa上具有掩模用等的抗蝕劑膜(抗蝕劑層)。
[0019]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2c以工作臺(tái)2b的中央為旋轉(zhuǎn)中心使工作臺(tái)2b旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2c具備連接于工作臺(tái)2b的中央的旋轉(zhuǎn)軸和使該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)(均未圖示)等。該發(fā)動(dòng)機(jī)電連接于控制部5，其驅(qū)動(dòng)通過控制部5來控制。
[0020]溶液供給裝置3具備:向基板W的處理對(duì)象面Wa供給第1溫度的硫酸溶液的第1溶液供給部3a，向基板W的處理對(duì)象面Wa供給第2溫度的SPM的第2溶液供給部3b，向基板W的處理對(duì)象面Wa的相反面Wb供給第3溫度的硫酸溶液的第3溶液供給部3c，以及使供給至各部3a、3b及3c的硫酸溶液循環(huán)的溶液循環(huán)部3d。
[0021]在此，第1溫度是雙氧水的沸點(diǎn)以上的規(guī)定的基板處理溫度、第2溫度是比第1溫度低的溫度。另外，第3溫度是第1溫度以上的溫度。規(guī)定的基板處理溫度范圍是利用SPM對(duì)基板W進(jìn)行處理時(shí)的溫度范圍，例如設(shè)定在150°C以上且308°C以下的范圍內(nèi)(詳細(xì)在后敘述)。作為一個(gè)例子，當(dāng)將規(guī)定的基板處理溫度決定為150°C時(shí)，第1溫度為150°C、第2溫度小于150°C、第3溫度為150°C以上。另外，例如當(dāng)規(guī)定的基板處理溫度決定為200°C時(shí)，第1溫度為200°C及第3溫度為200°C以上，但第2溫度仍然是小于150°C。
[0022]第1溶液供給部3a具有:向工作臺(tái)2b上的基板W處理對(duì)象面Wa供給第1溫度的硫酸溶液的第1噴嘴11，連接該第1噴嘴11和溶液循環(huán)部3d的供給管12，對(duì)流過該供給管12的硫酸溶液進(jìn)行加熱的加熱部13，對(duì)供給管12進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)閥14，以及將硫酸溶液的流動(dòng)方向限定為從溶液循環(huán)部3d至第1噴嘴11的一個(gè)方向的止回閥15。
[0023]第1噴嘴11朝向工作臺(tái)2b上的基板W的處理對(duì)象面Wa噴吐第1溫度的硫酸溶液。該第1噴嘴11按照能夠沿著工作臺(tái)2b上的基板W的處理對(duì)象面Wa移動(dòng)的方式進(jìn)行設(shè)置，一邊沿著該工作臺(tái)2b上的基板W的處理對(duì)象面Wa移動(dòng)一邊噴吐硫酸溶液或者從相向于處理對(duì)象面Wa的大致中央的規(guī)定位置朝向處理對(duì)象面Wa噴吐硫酸溶液。
[0024]供給管12是連接第1噴嘴11和溶液循環(huán)部3d的配管，在該供給管12上設(shè)有開關(guān)閥14及止回閥15。作為開關(guān)閥14，例如可以使用電磁閥等。該開關(guān)閥14電連接于控制部5，根據(jù)利用該控制部5實(shí)施的控制對(duì)供給管12的流路進(jìn)行開關(guān)。
[0025]加熱部13設(shè)置在供給管12的途中，使得能夠?qū)α鬟^該供給管12的硫酸溶液進(jìn)行加熱。該加熱部13電連接于控制部5，根據(jù)利用該控制部5實(shí)施的控制對(duì)流過供給管12的硫酸溶液進(jìn)行加熱。作為該加熱部13，例如可以使用加熱器。加熱溫度按照流過供給管12的硫酸溶液的溫度達(dá)到第1溫度的方式進(jìn)行設(shè)定。
[0026]第2溶液供給部3b具有:對(duì)工作臺(tái)2b上的基板W的處理對(duì)象面Wa供給第2溫度的SPM的第2噴嘴21，連接該第2噴嘴21與溶液循環(huán)部3d的供給管22，儲(chǔ)存雙氧水的儲(chǔ)存部23，連接該儲(chǔ)存部23和供給管22的混合管24，對(duì)供給管22進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)閥25，對(duì)混合管24進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)閥26，將硫酸溶液的流動(dòng)方向限定為從溶液循環(huán)部3d向第2噴嘴21的一個(gè)方向的止回閥27，將雙氧水的流動(dòng)方向限定為從儲(chǔ)存部23向供給管22的一個(gè)方向的止回閥28，以及產(chǎn)生送液力的栗29。另外，第2溶液供給部3b作為將硫