基板处理装置及其板处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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 (sulfiiric 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
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，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，本专利技术的目的在于，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专利技术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(S2082—)在120。C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。C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°C，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。C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4过硫酸稀释而弓I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8(TC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12(TC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 llmol/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。 一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。 作为本专利技术另一方面的基板处理方法，包括过硫酸生成工序，其使用5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 llmol/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，能够縮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，使本专利技术的上述或者其他 的目的、特征以及效果更加明确。附图说明图1是本专利技术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是本专利技术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例方本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.6 JP 241798/20061. 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...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井达夫，森田博志，高桥弘明，内田博章，林豊秀，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，大日本网屏制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP