CN101512725A - 基板处理装置及其板处理方法 - Google Patents

基板处理装置及其板处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101512725A
CN101512725A CNA2007800331657A CN200780033165A CN101512725A CN 101512725 A CN101512725 A CN 101512725A CN A2007800331657 A CNA2007800331657 A CN A2007800331657A CN 200780033165 A CN200780033165 A CN 200780033165A CN 101512725 A CN101512725 A CN 101512725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulfuric acid
acid
persulfuric acid
substrate
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800331657A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101512725B (zh
Inventor
永井达夫
森田博志
高桥弘明
内田博章
林豊秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Screen Holdings Co Ltd
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd, Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Publication of CN101512725A publication Critical patent/CN101512725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101512725B publication Critical patent/CN101512725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/422Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/422Stripping or agents therefor using liquids only
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够从基板很好地去除抗蚀剂,并且能够再利用在该抗蚀剂的去除中使用过的处理液的基板处理装置以及基板处理方法。基板处理装置具有:基板保持装置,其用于保持基板;过硫酸生成装置,其使用硫酸生成过硫酸;混合装置,其对通过所述过硫酸生成装置生成的过硫酸以及与由所述过硫酸生成装置使用的硫酸相比更高温并且更高浓度的硫酸加以混合;以及喷出装置,其将通过所述混合装置混合的过硫酸和硫酸的混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液,并向保持在所述基板保持装置的基板喷出。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明涉及为了从基板去除无用的抗蚀剂而使用的基板处理装置以及基板处理方法。成为处理对象的基板例如包括:半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板等。
背景技术
半导体装置的制造工序例如包括:在半导体晶片(下面简称为“晶片”)的表面上局部注入磷、砷、硼等不纯物(离子)的工序。在该工序中,为了防止对不希望的部分的离子注入,由感光树脂组成的抗蚀剂在晶片的表面形成图案,从而不希望注入离子的部分被抗蚀剂遮蔽。在晶片的表面上形成图案的抗蚀剂在注入离子后变得无用,因此在注入离子后进行用于去除该晶片表面上的无用的抗蚀剂的抗蚀剂去除处理。
作为该抗蚀剂去除处理的方式,有将多张基板一并进行处理的批量式和一张一张地处理基板的单张式。以往是以批量式为主流,但是由于批量式需要能够容纳多张基板的大型处理槽,且最近作为处理对象的基板也变得大型化,因此,不需要那种大型处理槽的单张式备受瞩目。
在单张式的抗蚀剂去除处理中,晶片以一定的旋转速度围绕与其中心垂直的旋转轴线进行旋转,同时从喷嘴向该晶片表面的中央部供给SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸/过氧化氢水溶液)。与喷嘴连接的管道途中安装有混合阀,对该混合阀供给硫酸和过氧化氢水溶液,通过将它们进行混合并加以反应,由此生成含有过氧一硫酸(卡罗酸)等具有氧化能力成分的SPM。从混合阀向喷嘴供给的SPM在管道流动的过程中因硫酸和过氧化氢水溶液的反应热而升温,向晶片W的表面供给该升温的SPM。供给至晶片表面上的SPM受晶片的旋转引起的离心力,在晶片的表面从中央部向周边流动,并迅速遍布在晶片表面的整个区域。通过SPM的氧化能力,在晶片表面上形成的抗蚀剂从该晶片表面剥离并被去除。
专利文献1:JP特开2005-109167公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在进行了离子注入(尤其是高剂量的离子注入)的晶片中,由于抗蚀剂的表面已变质(固化),因此即使供给SPM,有时也无法从晶片表面很好地去除抗蚀剂。
另外,由于SPM含有过氧化氢成分,因此不仅不能再利用于抗蚀剂去除处理,而且废液处理也困难。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够从基板很好地去除抗蚀剂、并且能够将该抗蚀剂去除中使用过的处理液进行再利用的基板处理装置以及基板处理方法。
解决课题的方法
作为本发明一方面的基板处理装置包括:用于保持基板的基板保持装置;使用硫酸生成过硫酸的过硫酸生成装置;将通过所述过硫酸生成装置生成的过硫酸与比所述过硫酸生成装置所用的硫酸更高温度且更高浓度的硫酸进行混合的混合装置;以及,将通过所述混合装置混合的过硫酸和硫酸的混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液,并向保持在所述基板保持装置的基板喷出的喷出装置。
过硫酸中含有的过氧二硫酸(S2O8 2-)在120℃以上的高温状态下,发挥可剥离表面具有固化层的抗蚀剂的强氧化能力。另一方面,过氧二硫酸在过硫酸中的浓度在80℃以下几乎不减少,但是在高于此温度的状态下,随着时间的经过而减少。例如,如果过硫酸的温度约为170℃,则过氧二硫酸的浓度仅在数秒钟内减少至一半。因此,将过硫酸的温度调节为120℃以上的高温,并将其贮存在贮存槽中,将贮存在该贮存槽中的过硫酸作为处理液向基板供给的结构中,无法向基板供给以高浓度含有过氧二硫酸的处理液。
根据上述结构,将过硫酸与比生成该过硫酸而使用的硫酸更高温度且更高浓度的硫酸进行混合,并将该混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液而向基板供给。当过硫酸和高温高浓度硫酸混合时,产生因高温高浓度硫酸被过硫酸稀释而引起的稀释热,通过该稀释热以及高温高浓度硫酸所具有的热,该过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液(处理液)的温度迅速升温至高温高浓度硫酸的液温以上的高温。因此,即使过硫酸的液温为80℃以下,如果高温高浓度硫酸的液温充分高,则在过硫酸和高温高浓度硫酸的混合时,能够将处理液的液温立即升温至120℃以上的高温。而且,所述升温至高温的处理液升温后立即被从喷出装置向基板喷出,由此可以向基板供给以高浓度含有过氧二硫酸的处理液。因此,即使抗蚀剂的表面因高剂量的离子注入而已变质,也可以通过过氧二硫酸的强氧化能力,从基板很好地剥离并去除所述抗蚀剂。
另外,作为过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液的处理液不含过氧化氢成分,仅由硫酸类成分组成,因此,在抗蚀剂去除处理中使用后通过实施适当的再利用处理,能够再利用于其后的抗蚀剂处理中,另外,当对在抗蚀剂去除处理中使用过的处理液进行废液处理时,其废液处理也简单。
所述过硫酸生成装置也可以具有对硫酸进行电解的电解槽。
根据该结构,通过在电解槽中对硫酸进行电解,可以容易地生成过硫酸。
另外,优选为了生成过硫酸而使用的硫酸为浓度2~11mol/L的低浓度硫酸。浓度为2~11mol/L的低浓度硫酸,由于其硫酸离子的存在量为0.5~20.mol/L,较高,因此通过将这种浓度的低浓度硫酸用于过硫酸的生成中,可以谋求过氧二硫酸的生成效率的提高。
优选所述电解槽具有由金刚石形成的电极。
另外,由金刚石形成的电极既可以仅由金刚石形成,也可以用金刚石覆盖导电性基板表面而形成。
根据该结构,电解槽所具有的电极是使用金刚石而形成。即,通过使用这样的电极,可以高效率地生成过硫酸。另外,可以抑制杂质从电极的溶出。
所述过硫酸生成装置也可以具有臭氧溶解装置,该臭氧溶解装置用于将臭氧溶解在硫酸中。
根据该结构,可以将臭氧溶解在硫酸中,并通过该臭氧的溶解能够生成过硫酸。
所述基板保持装置也可以是保持一张基板并使其旋转的基板保持装置。
作为本发明另一方面的基板处理方法,包括:过硫酸生成工序,其使用硫酸生成过硫酸;供给工序,其将所述过硫酸生成工序中生成的过硫酸与比所述过硫酸生成工序中使用的硫酸更高温度且更高浓度的硫酸进行混合,混合后立即将该混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液而向基板供给。
该方法可以在所述基板处理装置中实施,根据该方法的实施,可以从基板很好地剥离并去除抗蚀剂。
优选在所述过硫酸生成工序中使用的硫酸的浓度为2~11mol/L。如上所述,通过将浓度为2~11mol/L的低浓度硫酸用于过硫酸的生成,可以谋求过氧二硫酸的生成效率的提高。
另外,在所述供给工序中,优选所述混合液中过硫酸的浓度为10~150g/L。通过使过硫酸的浓度为10~150g/L,能够谋求过硫酸和抗蚀剂的反应性的提高,能够缩短抗蚀剂去除所需要的时间。
参照附图并通过以下叙述的实施方式的说明,使本发明的上述或者其他的目的、特征以及效果更加明确。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的基板处理装置的示意结构剖视图。
图2是图1所示的基板处理装置中抗蚀剂去除处理说明图。
图3(a)以及图3(b)是表示升温试验结果的图表。
图4是本发明其他实施方式的基板处理装置的示意结构剖视图。
其中,附图标记说明如下:
1  基板处理装置
2  旋转夹头
3  喷嘴
8  混合阀
12 过硫酸生成槽
17 阳极
18 阴极
31 起泡器(bubbler)
32 臭氧气体供给阀
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1是本发明一个实施方式的基板处理装置的示意结构剖视图。
该基板处理装置1是单张式装置,是在从作为基板之一例的晶片W表面去除无用的抗蚀剂的处理中使用的装置。基板处理装置1具有:用于大致水平地保持晶片W并使其旋转的旋转夹头2;用于向保持在旋转夹头2上的晶片W表面供给处理液的喷嘴3;以及包围旋转夹头2的周围并用于接收从晶片W流下或飞散的处理液的杯子4。
旋转夹头2具有夹持式的结构,通过用多个夹持部件5夹持晶片W,能够以大致水平的姿势保持晶片W,而且,在该状态下围绕大致垂直的轴线旋转,由此能够使所保持的晶片W在维持大致水平的姿势的同时进行旋转。
此外,作为旋转夹头2,也可以采用如下具有真空吸附式结构的旋转夹头(真空夹头):通过对晶片W的下面进行真空吸附,以大致水平的姿势保持晶片W,而且在该状态下围绕大致垂直的轴线旋转,由此能够使所保持的晶片W进行旋转。
喷嘴3安装于在旋转夹头2的上方设置的臂6的前端。臂6由支撑轴7支撑,并从该支撑轴7的上端部大致水平地延伸,其中,支撑轴7是在杯子4的侧方大致垂直地延伸的支撑轴。支撑轴7被设置成可围绕其中心轴线旋转,通过使支撑轴7旋转,能够将喷嘴3配置在旋转夹头2上保持的晶片W的上方,或者将喷嘴3配置在于杯子4的外侧设定的起始位置。
在喷嘴3上连接有从混合阀8延伸的处理液供给管道9的前端,如后面所述,从该处理液供给管道9将过硫酸和高温高浓度硫酸的混合液作为处理液而供给。
在混合阀8上连接有过硫酸供给管道10以及高温高浓度硫酸供给管道11。
过硫酸供给管道10是从用于生成过硫酸的过硫酸生成槽12延伸。在过硫酸供给管道10的途中部,从过硫酸生成槽12侧起依次安装有:用于从过硫酸生成槽12吸出过硫酸的泵13、用于开/关过硫酸供给管道10的过硫酸供给阀14。另外,在过硫酸供给管道10上,在泵13和过硫酸供给阀14之间分路连接有过硫酸返回管道15。在该过硫酸返回管道15的途中部安装有过硫酸循环阀16。过硫酸返回管道15的前端连接在过硫酸生成槽12。
在过硫酸生成槽12内设置有由金刚石电极组成的阳极17以及阴极18。最初,在过硫酸生成槽12内贮存有浓度为4mol/L的低浓度硫酸(H2SO4),阳极17以及阴极18浸渍在该低浓度硫酸中。并且,当在阳极17和阴极18之间施加直流电压时,产生包含在低浓度硫酸中的硫酸离子(SO4 2-)的氧化反应,从而生成含有过氧二硫酸(S2O8 2-)的过硫酸,该过氧二硫酸(S2O8 2-)具有比过氧一硫酸更强的氧化能力。
在装置的运行中,始终驱动泵13,同时在阳极17和阴极18之间始终施加直流电压。因此,在过硫酸供给阀14被关闭、过硫酸循环阀16被打开的期间,通过泵13的作用,从过硫酸生成槽12向过硫酸供给管道10吸出的过硫酸经过过硫酸返回管道15,回到过硫酸生成槽12。由此,过硫酸在由过硫酸生成槽12、过硫酸供给管道10以及过硫酸返回管道15组成的循环回路中进行循环。另一方面,当过硫酸供给阀14被打开、过硫酸循环阀16被关闭时,在过硫酸供给管道10中流动的过硫酸通过过硫酸供给阀14被供给到混合阀8。
高温高浓度硫酸供给管道11例如从高温高浓度硫酸槽19延伸,该高温高浓度硫酸槽19用于贮存温度为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸(H2SO4)。在高温高浓度硫酸供给管道11的途中部安装有:用于吸出贮存在高温高浓度硫酸槽19中的高温高浓度硫酸的泵20、用于对通过该泵20的作用在高温高浓度硫酸供给管道11中流动的高温高浓度硫酸进行加热的加热器21、以及用于开/关高温高浓度硫酸供给管道11的高温高浓度硫酸供给阀22。另外,在高温高浓度硫酸供给管道11上,在加热器21和高温高浓度硫酸供给阀22之间分路连接有高温高浓度硫酸返回管道23。在该高温高浓度硫酸返回管道23的途中部安装有高温高浓度硫酸循环阀24。高温高浓度硫酸返回管道23的前端连接在高温高浓度硫酸槽19。
在装置的运行中,始终驱动泵20以及加热器21。因此,在高温高浓度硫酸供给阀22被关闭、高温高浓度硫酸循环阀24被打开的期间,通过泵20的作用从高温高浓度硫酸槽19向高温高浓度硫酸供给管道11吸出的高温高浓度硫酸经过高温高浓度硫酸返回管道23,回到高温高浓度硫酸槽19。由此,高温高浓度硫酸在由高温高浓度硫酸槽19、高温高浓度硫酸供给管道11以及高温高浓度硫酸返回管道23组成的循环回路中进行循环。通过如此地事先使高温高浓度硫酸循环,能够将高温高浓度硫酸的温度调节为规定温度(在该实施方式中为120℃),并将该调节过温度的高温高浓度硫酸贮存在高温高浓度硫酸槽19中。另一方面,当高温高浓度硫酸供给阀22被打开、高温高浓度硫酸循环阀24被关闭时,在高温高浓度硫酸供给管道11中流动的高温高浓度硫酸通过高温高浓度硫酸供给阀22被供给到混合阀8。
来自过硫酸供给管道10的过硫酸和来自高温高浓度硫酸供给管道11的高温高浓度硫酸以2:1~1:4(过硫酸:高温高浓度硫酸)的体积比供入混合阀8内。当向混合阀8供给过硫酸以及高温高浓度硫酸时,它们被混合,其混合液从混合阀8向处理液供给管道9流出。此时,产生高温高浓度硫酸被过硫酸稀释而引起的稀释热,通过该稀释热以及高温高浓度硫酸所具有的热,过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液迅速升温至高温高浓度硫酸的液温以上的高温。
在处理液供给管道9的途中部安装有搅拌流通管25,该搅拌流通管25用于搅拌从混合阀8流出的过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液。
搅拌流通管25例如具有如下结构:在管部件内,将围绕沿着液体流通方向的管中心轴旋转的旋转角度相互错开90度而配置有多个搅拌叶片,所述多个搅拌叶片是分别以液体流通方向为轴大约扭转了180度的长方形板状体。作为具有这种结构的搅拌流通管25,例如可以使用advance电气工业株式会社制造的商品名“MX系列:管路搅拌器(in-line mixer)”。通过安装该搅拌流通管25,能够使向喷嘴3供给的混合液(处理液)中的过硫酸以及高温高浓度硫酸均匀地混合。
图2是基板处理装置1的抗蚀剂去除处理的说明图。
在进行抗蚀剂去除处理时,通过搬送机械手(未图示)将晶片W搬入基板处理装置1。该晶片W以其表面朝向上方的状态保持在旋转夹头2上。
在晶片W被保持在旋转夹头2之前,过硫酸供给阀14被关闭,过硫酸循环阀16被打开,过硫酸在由过硫酸生成槽12、过硫酸供给管道10以及过硫酸返回管道15组成的循环回路中循环。另外,高温高浓度硫酸供给阀22被关闭,高温高浓度硫酸循环阀24被打开,高温高浓度硫酸在由高温高浓度硫酸槽19、高温高浓度硫酸供给管道11以及高温高浓度硫酸返回管道23组成的循环回路中循环。而且,喷嘴3被配置在设定于杯子4的外侧的起始位置上,并与设置在该起始位置上的预配合罐(未图示)对置。
当晶片W被保持在旋转夹头2上后,过硫酸循环阀16被关闭,过硫酸供给阀14被打开(步骤S1)。而且,高温高浓度硫酸循环阀24被关闭,高温高浓度硫酸供给阀22被打开(步骤S2)。由此,向混合阀8供给过硫酸以及高温高浓度硫酸,它们的混合液作为处理液从混合阀8输送至喷嘴3,残留在处理液供给管道9中的冷处理液与该处理液一起从喷嘴3喷出。此时,由于喷嘴3仍旧配置在起始位置,因此从喷嘴3喷出的处理液是由预配合罐来接收。
另一方面,当晶片W被保持在旋转夹头2上后,通过旋转夹头2晶片W开始旋转,且晶片W以规定的旋转速度(例如,500~1000rpm)进行旋转。然后,晶片W被保持在旋转夹头2起经过一定时间(从喷嘴3全部喷出残留在处理液供给管道9中的处理液所需要的充分的时间)后,臂6进行旋转,喷嘴3从起始位置移动至晶片W的上方,从喷嘴3喷出的处理液开始被供给到晶片W的表面(步骤S3)。由此,能够防止残留在处理液供给管道9中的冷处理液被供给到晶片W表面上。
被供给到晶片W表面的处理液受晶片W的旋转引起的离心力,从而在晶片W的表面,从其供给位置向晶片W的周边一边扩散一边流动。由此,高温处理液均匀地遍布在晶片W表面的整个区域,形成在晶片W表面的抗蚀剂因高温处理液的强氧化能力而被剥离并去除。
此外,在向晶片W供给处理液的期间,喷嘴3既可以停止在晶片W的旋转中心上,也可以通过将臂6在规定的角度范围内反复摇动,从而使喷嘴3在晶片W的上方进行往返移动。当使臂6在规定的角度范围内反复摇动时,与其相伴,在晶片W的表面上,能够扫过(移动)来自喷嘴3的处理液的供给位置。因此,能够更均匀地向晶片W表面的整个区域供给处理液。
开始供给处理液起经过了规定时间(例如,30~120秒)时(步骤S4的YES),过硫酸供给阀14被关闭,过硫酸循环阀16被打开(步骤S5)。另外,高温高浓度硫酸供给阀22被关闭,高温高浓度硫酸循环阀24被打开(步骤S6)。由此,向混合阀8的过硫酸以及高温高浓度硫酸的供给被停止,从喷嘴3向晶片W表面的处理液的供给被停止。
之后,在喷嘴3退回到起始点后,从未图示的DIW(deionized water)喷嘴向正在旋转中的晶片W表面供给DIW,由此,附着在晶片W表面的处理液被冲洗。而且,当DIW的供给持续预定的时间后,DIW的供给被停止,然后,通过旋转夹头2,晶片W的旋转速度上升至规定的高旋转速度(例如,2500~5000rpm)。通过该晶片W的高速旋转,附着在晶片W上的DIW被甩开并被干燥。当该处理持续事先规定的时间后,通过旋转夹头2晶片W的旋转被停止,待晶片W静止后,通过搬送机械手(未图示)将该处理完的晶片W搬出。
如上所述,在该基板处理装置1中,对通过低浓度硫酸的电解而生成的过硫酸、与比该低浓度硫酸更高温度并且更高浓度的高温高浓度硫酸进行混合,并向晶片W表面供给该混合液。当过硫酸和高温高浓度硫酸混合时,产生高温高浓度硫酸被过硫酸稀释而引起的稀释热,通过该稀释热以及高温高浓度硫酸所具有的热,该过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液(处理液)立即上升至作为高温高浓度硫酸的液温的120℃以上的高温。而且,该高温处理液升温后立即从喷嘴3被喷出至晶片W的表面,由此能够向晶片W的表面供给以高浓度含有过氧二硫酸的处理液。因此,即使抗蚀剂的表面因高剂量的离子注入而已变质,也可以通过过氧二硫酸的强氧化力,从基板很好地剥离并去除该抗蚀剂。
此外,作为混合液的处理液中的过硫酸的浓度优选调整为10~150g/L。在以往使用的SPM(硫酸:过氧化氢=5:1)中,其浓度为2~5g/L左右,因此在这种情况下,与抗蚀剂的反应性更高,可以进一步缩短抗蚀剂去除处理所需要的时间。另外,当要求与晶片W上的抗蚀剂的更高反应性时,如进行了更高剂量的离子注入处理后的晶片W的清洗等中,更优选将过硫酸的浓度调整为30~150g/L。
另外,作为过硫酸以及高温高浓度硫酸的混合液的处理液不含过氧化氢成分,仅由硫酸类成分组成,因此在抗蚀剂去除处理中使用后,通过实施适当的再利用处理,能够再利用于其后的抗蚀剂处理中,另外,当对在抗蚀剂去除处理中使用过的处理液进行废液处理时,其废液处理也简单。
图3(a)以及图3(b)是表示升温试验结果的图表。
在以3.6:1的体积比混合DIW和浓度为96wt%的硫酸而得到的温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中,以2:1~1:4的体积比混合温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸,进行了观察各个混合液的液温(到达温度)的试验(升温试验)。
在温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以2:1的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约125℃。
在温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:1的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约140℃。
在温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:2的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约160℃。
在温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:3的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约160℃。
在温度为40℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:4的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约155℃。
在图3(a),用带网状线的柱形图显示这些结果。
另外,在以3.6:1的体积比混合DIW和浓度为96wt%的硫酸而得到的温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中,以2:1~1:4的体积比混合温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸,进行了观察各个混合液的液温(到达温度)的试验(升温试验)。
在温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以2:1的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约140℃。
在温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:1的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约160℃。
在温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:2的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约200℃。
在温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:3的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约200℃。
在温度为80℃、浓度为4mol/L的低浓度硫酸中以1:4的体积比混合了温度约为120℃、浓度为96wt%的高温高浓度硫酸时,其混合液的液温升温至约180℃。
在图3(b),用带网状线的柱形图显示这些结果。
根据以上结果,可知:如果高温高浓度硫酸的液温为120℃,则即使过硫酸(在该试验中,使用浓度为4mol/L的低浓度硫酸来代替过硫酸。)为40℃,过硫酸和高温高浓度硫酸的混合液也可以升温至120℃以上。另外,可以理解为过硫酸的温度越高,过硫酸和高温高浓度硫酸的混合液升温至更高的温度。
以上详细说明了本发明的实施方式,但是这些只是为了更明确本发明的技术内容而使用的具体例,本发明不应限定在这些具体例来解释,本发明的精神以及范围应由本发明的权利要求书来限定。
例如,在上述的实施方式中,通过对浓度为4mol/L的低浓度硫酸进行电解而生成过硫酸,但在生成过硫酸时使用的低浓度硫酸的浓度不限于4mol/L。只是,由于浓度为2~11mol/L的低浓度硫酸中硫酸离子的存在量为0.5~2.0mol/L,较高,因此通过将这种浓度的低浓度硫酸用于过硫酸的生成,能够谋求过氧二硫酸的生成效率的提高。另外,如果硫酸浓度为4~8mol/L,则硫酸离子的存在量为1.5~2.0mol/L,更高,因此可以进一步提高过氧二硫酸的生成效率。
另外,也可以采用通过混合阀对硫酸和DIW加以混合而制造低浓度硫酸,并向过硫酸生成槽12供给该低浓度硫酸的结构,从而能够改变该混合阀中的硫酸和DIW的混合比,由此能够改变用于过硫酸生成的低浓度硫酸的浓度。
进而,在上述实施方式中,在混合阀8中以1:1的体积比混合来自过硫酸供给管道10的过硫酸和来自高温高浓度硫酸供给管道11的高温高浓度硫酸,但是也可以做成:例如在过硫酸供给管道10以及高温高浓度硫酸供给管道11的途中部安装流量调整阀,从而能够改变混合阀8中的过硫酸和高温高浓度硫酸的混合比。
另外,列举了高温高浓度硫酸的液温为120℃的例子,但是也可以设置用于控制加热器21的发热量的控制器,由此能够改变高温高浓度硫酸的液温。另外,当为了从晶片W表面去除通过氧等离子抛光后的抗蚀剂而使用该基板处理装置1时,也可以将高温高浓度硫酸的液温设定为比120℃低的温度。
另外,也可以在混合阀8和过硫酸供给阀14之间安装加热器,通过该加热器,对向混合阀8供给的过硫酸进行辅助加热。通过对过硫酸进行加热,能够将作为过硫酸和高温高浓度硫酸的混合液的处理液液温调节为更高的高温。另外,作为处理液的液温,优选120~200℃,更优选120~180℃。这是因为当超过180℃时,大量产生水蒸气等气体,从而处理液和抗蚀剂的接触效率会下降。
进而,在上述实施方式中,采用了通过低浓度硫酸的电解而生成过硫酸的结构,而作为其他实施方式,也可以采用使臭氧气体在低浓度硫酸中起泡以使硫酸离子氧化,由此生成含有过氧二硫酸的过硫酸的结构。具体而言,也可以采用如下结构:代替图1所示的阳极17以及阴极18,如图4所示地在过硫酸生成槽12的底部配置作为臭氧溶解装置的起泡器31,使通过臭氧气体供给阀32向起泡器31供给的臭氧气体在贮存于过硫酸生成槽12中的低浓度硫酸中发泡,由此生成含有过氧二硫酸的过硫酸。
本申请对应于2006年9月6日向日本专利厅提出的专利申请2006-241798号,在此基础上,通过引用而形成本申请中公开的全部内容。

Claims (8)

1.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
用于保持基板的基板保持装置;
使用硫酸生成过硫酸的过硫酸生成装置;
将通过所述过硫酸生成装置生成的过硫酸与比所述过硫酸生成装置所用硫酸更高温度并且更高浓度的硫酸进行混合的混合装置;以及
将通过所述混合装置混合的过硫酸和硫酸的混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液,并向保持在所述基板保持装置的基板喷出的喷出装置。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,所述过硫酸生成装置具有对硫酸进行电解的电解槽。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,所述电解槽具有由金刚石形成的电极。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,所述过硫酸生成装置具有使臭氧溶解在硫酸中的臭氧溶解装置。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,所述基板保持装置是保持一张基板并使其旋转的装置。
6.一种基板处理方法,其特征在于,包含:
过硫酸生成工序,其使用硫酸生成过硫酸;以及
供给工序,其将所述过硫酸生成工序中生成的过硫酸与比所述过硫酸生成工序中所用的硫酸更高温度且更高浓度的硫酸进行混合,并在混合后立即将该混合液作为从基板去除抗蚀剂用的处理液向基板供给。
7.根据权利要求6所述的基板处理方法,其特征在于,在所述过硫酸生成工序中使用的硫酸的浓度为2~11mol/L。
8.根据权利要求6所述的基板处理方法,其特征在于,在所述供给工序中,所述混合液中的过硫酸浓度为10~150g/L。
CN2007800331657A 2006-09-06 2007-09-05 基板处理装置及基板处理方法 Active CN101512725B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006241798A JP4644170B2 (ja) 2006-09-06 2006-09-06 基板処理装置および基板処理方法
JP241798/2006 2006-09-06
PCT/JP2007/067315 WO2008029848A1 (fr) 2006-09-06 2007-09-05 Appareil et procédé de traitement de substrat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101512725A true CN101512725A (zh) 2009-08-19
CN101512725B CN101512725B (zh) 2012-09-05

Family

ID=39157274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800331657A Active CN101512725B (zh) 2006-09-06 2007-09-05 基板处理装置及基板处理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8038799B2 (zh)
JP (1) JP4644170B2 (zh)
KR (1) KR101046804B1 (zh)
CN (1) CN101512725B (zh)
TW (1) TWI348189B (zh)
WO (1) WO2008029848A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106919014A (zh) * 2015-09-24 2017-07-04 精工半导体有限公司 半导体基板处理装置、剥离方法和半导体装置的制造方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316769B1 (ko) 2005-04-01 2013-10-15 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 하나 이상의 처리 유체를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는데 이용되는 장치용 배리어 구조 및 노즐 장치
KR101191337B1 (ko) 2006-07-07 2012-10-16 에프에스아이 인터내쇼날 인크. 하나 이상의 처리 유체로 마이크로일렉트로닉 워크피스를 처리하는데 사용되는 장치용 배리어 구조물 및 노즐장치
JP5024521B2 (ja) * 2006-10-11 2012-09-12 栗田工業株式会社 高温高濃度過硫酸溶液の生成方法および生成装置
JP5096849B2 (ja) * 2007-09-13 2012-12-12 株式会社Sokudo 基板処理装置および基板処理方法
KR101690047B1 (ko) 2008-05-09 2016-12-27 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 개방 동작 모드와 폐쇄 동작 모드사이를 용이하게 변경하는 처리실 설계를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는 장치 및 방법
US8235068B2 (en) 2008-05-12 2012-08-07 Fsi International, Inc. Substrate processing systems and related methods
JP5358303B2 (ja) * 2008-06-30 2013-12-04 クロリンエンジニアズ株式会社 電解硫酸による洗浄方法及び半導体装置の製造方法
JP5352213B2 (ja) * 2008-12-09 2013-11-27 芝浦メカトロニクス株式会社 レジスト剥離装置及び剥離方法
JP2012146690A (ja) * 2009-03-31 2012-08-02 Kurita Water Ind Ltd 電子材料洗浄方法及び電子材料洗浄装置
JP5148576B2 (ja) * 2009-09-25 2013-02-20 株式会社東芝 洗浄方法
US20110130009A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Lam Research Ag Method and apparatus for surface treatment using a mixture of acid and oxidizing gas
JP5939373B2 (ja) * 2011-03-24 2016-06-22 栗田工業株式会社 電子材料洗浄方法および洗浄装置
JP5782317B2 (ja) * 2011-07-12 2015-09-24 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
US8940103B2 (en) * 2012-03-06 2015-01-27 Tokyo Electron Limited Sequential stage mixing for single substrate strip processing
JP6168271B2 (ja) 2012-08-08 2017-07-26 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6121349B2 (ja) * 2014-02-28 2017-04-26 東京エレクトロン株式会社 希釈薬液供給装置、基板液処理装置及び流量制御方法
JP2016167568A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US20170110345A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Tokyo Electron Limited Dispense nozzle with a shielding device
JP6698446B2 (ja) * 2016-07-05 2020-05-27 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置、基板液処理方法および記憶媒体
JP6942660B2 (ja) 2018-03-09 2021-09-29 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法
US11052432B2 (en) 2018-03-26 2021-07-06 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6843173B2 (ja) * 2019-03-29 2021-03-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および基板処理方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1059943A (en) * 1976-07-20 1979-08-07 Pierre L. Claessens Electrolytically forming peroxosulfuric acid to oxidize organic material in sulfuric acid
JPH05139707A (ja) 1991-11-19 1993-06-08 Chlorine Eng Corp Ltd 硫酸の回収方法
JP3383334B2 (ja) 1992-12-16 2003-03-04 クロリンエンジニアズ株式会社 硫酸の再生利用方法
JP2001192874A (ja) * 1999-12-28 2001-07-17 Permelec Electrode Ltd 過硫酸溶解水の製造方法
JP2004288858A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2005032819A (ja) 2003-07-08 2005-02-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd レジスト剥離装置およびレジスト剥離方法
JP2005093926A (ja) 2003-09-19 2005-04-07 Trecenti Technologies Inc 基板処理装置および基板処理方法
JP2005109167A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2005109166A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2005268308A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Sony Corp レジスト剥離方法およびレジスト剥離装置
JP4462146B2 (ja) * 2004-09-17 2010-05-12 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システムおよび硫酸リサイクル型過硫酸供給装置
JP4535822B2 (ja) * 2004-09-28 2010-09-01 ペルメレック電極株式会社 導電性ダイヤモンド電極及びその製造方法
JP4862981B2 (ja) 2004-10-18 2012-01-25 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システムおよびその運転方法
JP4407529B2 (ja) * 2005-02-16 2010-02-03 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システム
JP4672487B2 (ja) * 2005-08-26 2011-04-20 大日本スクリーン製造株式会社 レジスト除去方法およびレジスト除去装置
JP4728826B2 (ja) * 2006-02-07 2011-07-20 株式会社東芝 半導体装置の製造方法およびエッチング液

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106919014A (zh) * 2015-09-24 2017-07-04 精工半导体有限公司 半导体基板处理装置、剥离方法和半导体装置的制造方法
CN106919014B (zh) * 2015-09-24 2021-05-11 艾普凌科有限公司 半导体基板处理装置、剥离方法和半导体装置的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100175714A1 (en) 2010-07-15
KR101046804B1 (ko) 2011-07-06
WO2008029848A1 (fr) 2008-03-13
TW200823990A (en) 2008-06-01
CN101512725B (zh) 2012-09-05
US8038799B2 (en) 2011-10-18
JP2008066464A (ja) 2008-03-21
TWI348189B (en) 2011-09-01
JP4644170B2 (ja) 2011-03-02
KR20090048601A (ko) 2009-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101512725B (zh) 基板处理装置及基板处理方法
CN1920673B (zh) 抗蚀剂除去方法以及抗蚀剂除去装置
CN1949086B (zh) 基板处理方法以及基板处理装置
US6267125B1 (en) Apparatus and method for processing the surface of a workpiece with ozone
JP6168271B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN1975585B (zh) 基板处理方法以及基板处理装置
US7682463B2 (en) Resist stripping method and resist stripping apparatus
KR101988848B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US8709165B2 (en) Method and apparatus for surface treatment using inorganic acid and ozone
CN100587607C (zh) 基板处理方法以及基板处理装置
KR101384403B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
CN103077907A (zh) 基板处理装置以及基板处理方法
JP2009267167A (ja) 基板処理装置
JP4963994B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2006278509A (ja) レジスト除去装置およびレジスト除去方法
JP2005093926A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP4908879B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2007234812A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2004303967A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2024075338A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6268410B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2005123335A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: SCREEN HOLDINGS Co.,Ltd.

Patentee after: KURITA WATER INDUSTRIES Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: DAINIPPON SCREEN MFG Co.,Ltd.

Patentee before: KURITA WATER INDUSTRIES Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200609

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: SCREEN HOLDINGS Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: SCREEN HOLDINGS Co.,Ltd.

Patentee before: KURITA WATER INDUSTRIES Ltd.