抗蚀剂剥离装置的制作方法

文档序号:6938151阅读:211来源:国知局
专利名称:抗蚀剂剥离装置的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体制造过程等中为剥离基板上的抗蚀剂使用的抗蚀剂剥离装置。
背景技术
半导体装置的制造过程、平板显示器(FPD)基板的制造过程等中的光刻工序使用的抗蚀剂材料,有通过曝光进行可溶化的正型、和通过曝光进行不溶化的负型,大多数主要使用正型。作为正型抗蚀剂的代表例,可列举双叠氮萘醌类感光剂和碱可溶性树脂(线型酚醛树脂)为主成分的抗蚀剂。
在这种光刻工序的最后阶段必须从基板上完全剥离掉抗蚀剂,例如,并用使用氧等离子体的干磨工序和使用抗蚀剂剥离液的湿式剥离工序。在经氧等离子体干磨工序的基板上生成硅氧化物或铝氧化物。所以接着实施的湿式剥离工序不仅要剥离抗蚀剂还必须完全除去金属氧化物。
一般,在半导体装置或FPD基板制造中的抗蚀剂剥离工序,大多数使用有机碱或有机溶剂组合的溶液(非水系抗蚀剂剥离液)作为抗蚀剂剥离液,另外,也使用在这样的溶液中添适量水的溶液(水系抗蚀剂剥离液)。
具体地,作为抗蚀剂剥离液使用的有机成分可列举以下的例子说明。即,作为有机碱,可列举烷醇胺类、二乙二醇胺(ジグリコ一ルァミン)类等;作为有机溶剂可列举二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二乙二醇醚(グラィコ一ルェ一テル)类,根据需要可添加各种添加剂使用。
另外,水系抗蚀剂剥离液,除这些之外,是含纯水为主成分的剥离液。另外,非水系抗蚀剂剥离液通常在70~90℃使用。而水系抗蚀剂剥离液通常在30~65℃使用。
图3是表示使用这种抗蚀剂剥离液的过去的抗蚀剂剥离装置的一个例子的构成图。该装置70备有多段设置的多个抗蚀剂剥离室71及与其相邻的冲洗室72。各抗蚀剂剥离室71内,设置与贮存抗蚀剂剥离液RO的各剥离液槽73相连的喷射器91。抗蚀剂剥离液RO从抗蚀剂剥离液供给系统81供给剥离液槽73。
另外,冲洗室72中设置与纯水槽75相连的喷射器95。纯水槽75从纯水供给系统82向冲洗室72供给纯水。此外,各抗蚀剂剥离室71有与干空气供给系统83相连的气刀,同时与排气系统84相连。
用这样的抗蚀剂剥离装置70,半导体基板等的基板W在由辊式输送机沿图示箭头Y表示的方向移送通过各抗蚀剂剥离室71内部,抗蚀剂剥离液RO从喷射器91喷到基板表面上,剥离除去基板W上的抗蚀剂。含溶解抗蚀剂的抗蚀剂剥离液RO回收到剥离液槽73中,循环使用后,根据需要向排放系统85排出。
另外,基板W上从气刀(气体是空气时,一般称“空气刀”)喷射干空气,液切粘附的抗蚀剂剥离液RO后,送往后段的抗蚀剂剥离室71,最后在冲洗室72内进行水洗。此时,含抗蚀剂剥离液RO气雾的空气(混合气)从各室71、72内通过排气系统84大量地进行排气。随之,从最前段的抗蚀剂剥离室71及冲洗室72的外部吸入空气A。
伴随这些蒸发成分及喷雾的混合气,由于通过排气系统84排往装置系统外,所以抗蚀剂剥离液RO中的这些低沸点成分的浓度降低,其浓度发生变化。
因此,出现抗蚀剂剥离性能逐渐降低的倾向,为防止这种倾向必须积极地补充抗蚀剂剥离液RO的有效成分,或以一定的频率进行交换抗蚀剂剥离液RO的操作。
其结果,抗蚀剂剥离液RO的使用量增大,同时为了控制其浓度等要进行繁杂的操作作业。此外,还需要有处理大量排气的混合气体中有机成分用的排气处理设备。
因此,本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的是提供可防止抗蚀剂剥离液中所含有效成分的浓度变化、且可减少抗蚀剂剥离液的使用量、同时可降低排气处理量的抗蚀剂剥离装置。
为解决上述课题,本发明的抗蚀剂剥离装置的特征是具有(1)收容粘附抗蚀剂的基板,向该基板上供给抗蚀剂剥离液的抗蚀剂剥离室、(2)与抗蚀剂剥离室相连、导入含该抗蚀剂剥离室内的抗蚀剂剥离液成分的混合气、分离该混合气中抗蚀剂剥离液成分的气液分离部分、及(3)与气液分离部分相连、将分离的抗蚀剂剥离液成分供给抗蚀剂剥离室内的回收抗蚀剂剥离液供给部分。
这样构成的抗蚀剂剥离装置,向抗蚀剂剥离室中容纳的基板上供给抗蚀剂剥离液,剥离并除去基板上粘附的抗蚀剂。此时,在抗蚀剂剥离室的内部产生喷射气雾和抗蚀剂剥离液的气雾成分蒸发的低沸点成分(抗蚀剂剥离液成分)与空气(大气)等的混合气。
该混合气,例如通过与抗蚀剂剥离室相连的排气系统被导入气液分离部分,分离成气体和抗蚀剂剥离液成分。这样分离回收的抗蚀剂剥离液由回收抗蚀剂剥离液供给部分再供给抗蚀剂剥离室内。
具体地,例如,可列举在抗蚀剂剥离室内设置与抗蚀剂剥离液的供给液槽相连的喷射器(装置)、在该供给液槽与气液分离部分之间设回收抗蚀剂剥离液成分的回收部分的构成。
另外,抗蚀剂剥离室有气体喷出部分,优选还具有(4)导入在气液分离部分与抗蚀剂剥离液成分分离的气体且把该气体供给气体喷出部分的分离气体供给部分。
于是,随着从气体喷出部分喷到系统内的空气(大气)在系统内循环,被回收分离的气体中的氮气等的残余气体相对于氧气的比例逐渐升高。其结果,系统内的气体被惰性化(钝化),降低抗蚀剂剥离液的劣化。另外,由于气体中的湿气成分增大,故可抑制基板的干燥。
此外,更优选气体喷出部分朝向基板而设置。这样气体喷出部分可以作为进行液体切削基板上所粘附抗蚀剂剥离液用的气刀发挥作用。过去,如上述,作为气刀用的气体采用由外部供给干空气的方法,而本发明可以将来自从抗蚀剂剥离室内回收的混合气体的分离气体作为气刀用的气源。
另外,根据本发明者们的见识,若象过去一样干空气吹到基板表面上,断定存在基板上粘附的抗蚀剂剥离液进行过分干燥的倾向。
例如,基板若成为大致完全干的状态,抗蚀剂剥离液中溶解的抗蚀剂有可能析出。因此,有时基板上产生抗蚀剂的薄膜残留物,基板的后处理上有可能产生问题。
而,本发明由于将可含湿气的分离气体供给基板表面,可防止过分的干燥,消除这种过去的不良现象。另外,可大幅度地降低抗蚀剂剥离液的低沸点成分的蒸发量,可减少抗蚀剂剥离液的浓度变化。
此外,更优选还具有(5)与抗蚀剂剥离室相连、向抗蚀剂剥离室内供给惰性气体的惰性气体供给部分。
这里,作为惰性气体没有特殊限制,可列举氮气(N2)、稀有气体等,但从工业上利用性及成本的观点考虑,使用氮气。
本发明者们除了降低上述的抗蚀剂剥离液的消耗量以外,又从其他观点考虑对过去的抗蚀剂剥离装置进行了各种的研究,结果又获得以下的见识。
即,若作为抗蚀剂剥离液主成分的有机溶剂使用二乙二醇丁醚(butyl diglycol,BDG)、作为碱使用一乙醇胺(以下称“MEA”)等的胺类,则BDG被空气中的氧(O2)气氧化后与MEA反应生成草酰胺。
草酰胺本身对抗蚀剂没有剥离活性。另外,草酰胺的浓度太高时,由于其结晶析出,存在活性胺类的浓度降低的倾向。此外,析出的结晶成为粒状或堵塞管路的原因、或成为浓度测定体系的不稳定因素。
或者,MEA等的胺类与空气中的二氧化碳气(CO2)反应生成氨基甲酸。由此也降低活性胺类的浓度。此外,氨基甲酸本身对抗蚀剂没有剥离活性。
此外,氨基甲酸对水系抗蚀剂剥离液的溶解度小,存在比重及粘度也不同的倾向,所以抗蚀剂剥离液可产生二相分离。这样,有可能产生基板上的抗蚀剂剥离不匀等。
另外,抗蚀剂剥离液由于随着处理溶入抗蚀剂而着色,故存在吸光度变化的倾向,可利用这种现象实施溶解抗蚀剂浓度的测定及浓度控制。
但,在抗蚀剂剥离液中抗蚀剂不溶解的状态下,抗蚀剂剥离液与空气接触后,确认随时间的经过产生着色。这估计是因自然氧化着色,因此对采用吸光度测定的溶解抗蚀剂浓度的测定产生不良影响,有可能因测定误差降低控制精确度。
因此,从惰性气体供给部分向抗蚀剂剥离室内供给氮气等的惰性气体时,用该惰性气体吹扫抗蚀剂剥离室内的空气,隔断抗蚀剂剥离液与空气的接触。
另外,从外部完全密封住抗蚀剂剥离室内虽然是理想的方法,但目前还有困难。即使是这种情况,若向室内供给氮气等的惰性气体进行主动的气体置换,也可降低氧气及二氧化碳气在抗蚀剂剥离液中的吸收量,达到基本上不成为问题的水平。
更具体地,抗蚀剂剥离液是水系抗蚀剂剥离液,使用具有互相连通多段设置的多个抗蚀剂剥离室、与多个抗蚀剂剥离室之中最后段的抗蚀剂剥离室连通设置且供给水的冲洗室、与多个抗蚀剂剥离室之中最前段的抗蚀剂剥离室相连的气液分离部分、及与冲洗室相连的惰性气体供给部分的抗蚀剂剥离装置。
这样构成的抗蚀剂剥离装置,在多段连设的抗蚀剂剥离室的后段又连接冲洗室,基板顺序穿过这些室之间,抗蚀剂被水系抗蚀剂剥离液进行剥离除去,最后进行水洗。另外,各室连通,从连接气液分离部分的最前段的室进行排气,从位于连接惰性气体供给部分的最后段的冲洗室进行吸气。
因而,氮气等与基板的移动方向相反地流动,用氮气等吹扫全部室内。另外,由于氮气等经过冲洗室,含水分的湿氮气在系统内进行循环。
所以,可大幅度降低水系抗蚀剂剥离液的水分蒸发量,可抑制水分浓度的降低。此外,可对从混合气中回收的分离气体赋予适度的湿气,该湿气从气体喷出部分吹到基板上。
这种情况下,最好具有最前段的抗蚀剂剥离室与气液分离部分通过带有气流调节阀或流量调节阀等的管路连接、并根据有惰性气体供给的冲洗室内的压力值调节气流调节阀或流量调节阀等开度的压力开关等。
或者,抗蚀剂剥离液是非水系抗蚀剂剥离液,使用具有互相连通多段设置的多个抗蚀剂剥离室、与多个抗蚀剂剥离室之中最后段的抗蚀剂剥离室连通设置且供给水的冲洗室、与多个抗蚀剂剥离室之中最前段的抗蚀剂剥离室相连的气液分离部分、及与最后段的抗蚀剂剥离室相连的惰性气体供给部分的抗蚀剂剥离装置。
这样构成的抗蚀剂剥离装置,在多段连设的抗蚀剂剥离室的后段还连接冲洗室,在基板顺序通过这些之间时,抗蚀剂被非水系抗蚀剂剥离液剥离除去,最后进行水洗。
另外,各室连通,从连接气液分离部分的最前段的室进行排气,从位于连接惰性气体供给部分的最后段的抗蚀剂剥离室进行吸气。因而氮气等的惰性气体与基板的移动方向相反地流动,用氮气等吹扫全部抗蚀剂剥离室内。另外,由于氮气等不经过冲洗室,可防止水分混入非水系抗蚀剂剥离液进行循环的系统内,抑制非水系抗蚀剂剥离液进行吸湿。
这种情况下,最好具有最前段的抗蚀剂剥离室与气液分离部分通过带有气流调节阀或流量调节阀等的管路连接、并根据有惰性气体供给的最后段的抗蚀剂剥离室内的压力值调节气流调节阀或流量调节阀等开度的压力开关等。另外,冲洗室最好连接单独的排气系统。
图2是表示本发明的抗蚀剂剥离装置第2实施方案的构成图。
图3是表示过去的抗蚀剂剥离装置一个例子的构成图。


图1中的抗蚀剂剥离装置100是使用水系抗蚀剂剥离液R1剥离液晶显示器所代表的FPD等的基板W上粘附的抗蚀剂的装置系统,是具有抗蚀剂剥离系统1、冲洗系统2、剥离液回收供给系统3、气体回收供给系统4、排气系统5、排放系统6及氮气供给系统7的装置。
抗蚀剂剥离系统1具有连设的多个抗蚀剂剥离室11,与抗蚀剂剥离液供给系统34相连的剥离液槽13通过管路K1分别与各抗蚀剂剥离室11的底部相连。各抗蚀剂剥离室11有基板W的搬入口11a。
另外,各抗蚀剂剥离室11内设置载置基板W且可转动的辊式输送机R,在这些输送机的上方,设置朝向基板W配置的有多个喷嘴14a的喷射器14。各喷射器14通过带有流量调节阀C1、过滤器F及泵P1的管路K2与各剥离液槽13相连。
此外,在比各抗蚀剂剥离室11内的喷射器14靠后的段上配置带有朝向基板W的两面设置的气体喷嘴12a、12a的气刀12(气体喷出部分)。
另外,在该管路K2上的流量调节阀C1与过滤器F之间,连接带有流量调节阀C2并插进剥离液槽13内的循环搅拌及循环过滤用的支管K3。此外,各剥离液槽13用带有泵P2的管路K4连接,与最后段的抗蚀剂剥离室11相连的剥离液槽13通过设有流量调节阀C3的管路K5与上述的抗蚀剂剥离液供给系统34相连接。
而,冲洗系统2具有与最后段的抗蚀剂剥离室11连设的冲洗室21。冲洗室21有基板W的搬入口21a和搬出口21b。另外,在冲洗室21内也设辊式输送机R,在这些的上方设置朝向基板W配置的有多个喷嘴24a的喷射器24。
该喷射器24通过带有流量调节阀C4、过滤器F及泵P3的管路K6与纯水槽23相连。另外,在管路K6上的流量调节阀C4与过滤器F之间,连接带有流量调节阀C5并插进纯水槽23内的循环搅拌及循环过滤用的支管路K71。
此外,纯水槽23利用设有流量调节阀C6的管路K7与纯水供给系统22相连。另外,冲洗室21还通过带有流量调节阀C9的管路K77连接氮气供给系统7。
另外,剥离液回收供给系统3具有利用设有气流调节阀D1的管路K8与最前段的抗蚀剂剥离室11相连的旋风分离器31、利用管路K9与旋风分离器31相连的冷凝器32及利用管路K10与旋风分离器31相连的剥离液回收槽33(回收部分)。
该气流调节阀D1与设在冲洗室21上的压力开关PS相连接。管路K10与连接冷凝器32的管路K11相连。此外,冷凝器32通过带有排气鼓风机51的管路K51与排气系统5相连。由此,各抗蚀剂剥离室11及冲洗室21内的气体向剥离液回收供给系统3导入。
另外,剥离液回收槽33通过带有流量调节阀C7、过滤器F及泵P4的管路K12,与连接最后段的剥离液槽13和抗蚀剂剥离液供给系统34的管路K5相连。这样,由旋风分离器31与冷凝器32构成气液分离部分。另外,由剥离液回收槽33及各剥离液槽13构成回收抗蚀剂剥离液供给部分。
此外,气体回收供给系统4,具有与带有分别与各抗蚀剂剥离室11相连且设有流量调节阀C8的支管K13的管路K14相连接的气体贮罐41。支管路K13与抗蚀剂剥离室11内的气刀12相连接。
另外,该气体贮罐41连接带有过滤器F及压缩机P5的管路K15。该管路K15与从冷凝器32通往排气系统5连接的管路K51相连接。
此外,排放系统6具有剥离液回收部分61及纯水回收部分62。剥离液回收部分61通过连接分别带有开关阀V的支管路K61的管路K62连接剥离液槽13。
再者,最前段的剥离液槽13连接与管路K62相连的溢流用管路K63。此外,管路K62利用带有开关阀V的支管路K64连接剥离液回收槽33。
另外,纯水回收部分62连接与冲洗室21底部相连的管路K65,该管路K65通过带有开关阀V的支管路K66连接纯水槽23。
以下,对基板使用这种构成的抗蚀剂剥离装置100的抗蚀剂处理的一个实例进行说明。
首先,在基板W的抗蚀剂剥离处理前,通过管路K5由抗蚀剂剥离供给系统34向最后段的剥离液槽13供给水系抗蚀剂剥离液R1。水系抗蚀剂剥离液R1利用泵P2的运转,通过管路K4依次向前段的剥离液槽13输送。另外,纯水M通过管路K7由纯水供给系统22向纯水槽23供给。
这里,作为水系抗蚀剂剥离液R1没有特殊限制,可用一般使用的剥离液,例如,可列举烷醇胺类与二甲亚砜和纯水的混合溶液、烷醇胺类和N-甲基吡咯烷酮与纯水的混合溶液、烷醇胺类和二乙二醇醚类与纯水的混合溶液等,或在这些中添加各种添加剂的溶液。
另外,作为水系抗蚀剂剥离液R1使用的原液,在上述的例子中,可以使用二甲亚砜类原液、N-甲基吡咯烷酮类原液、二乙二醇醚类原液、烷醇胺类原液、烷醇胺与二乙二醇醚类溶剂的混合原液、或在这些中添加纯水或各种添加剂的原液等。
作为烷醇胺类,可列举一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、氨基乙基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、3-氨基-1-丙醇等。
另外,作为二乙二醇醚类,可列举二乙二醇丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚等。此外,作为各种添加剂,可列举邻苯二酚、还原剂、金属防蚀剂、螯合剂等。
另外,通过管路K77从氮气供给系统7向冲洗室21内供给氮气。此时,适当调节流量调节阀C9的阀开度成为设定的流量。与此同时,运转排气鼓风机51,进行最前段的抗蚀剂剥离室11内的排气。通过这些的操作,用氮气吹扫通过搬入口11a、21a互相连通的各抗蚀剂剥离室11及冲洗室21内。
再者,可从最前段的抗蚀剂剥离室11的搬入口11a及冲洗室21的搬出口21b吸入系统外部的空气。通入冲洗室21的氮气供给量优选调整到这样的空气吸入量没有增大到不妥的程度。
另外,从抗蚀剂剥离室11排出的排气量,利用设在冲洗室21上的压力开关PS发出的控制信号通过调节管路K8的气流调节阀D1的开度进行调整。压力开关PS是监控冲洗室21的内压,例如将与预设定压力的差分相对应的阀开度信号送往气流调节阀D1的器件。
而且,基板W按一定间隔从最前段的抗蚀剂剥离室11的搬入口11a依次导入抗蚀剂剥离系统1,在辊式输送机R上朝后段(向图示箭头Y的方向)进行移动。这时,运转与各剥离液槽13相连的泵P1,通过使流量调节阀C1为设定的开度,使利用过滤器F滤过的水系抗蚀剂剥离液R1从喷射器14喷到基板W上。此时,根据需要适当调节流量调节阀C2的开度,调整流向喷射器14的剥离液供给量。
伴随该喷射产生水系抗蚀剂剥离液R1的雾气。另外,水系抗蚀剂剥离液R1,由于通常在30~65℃的温度使用,故可在对基板W的热影响小的低温下进行抗蚀剂剥离处理,但作为主成分且是低沸点成分水的一部分进行蒸发。
这样,在各抗蚀剂剥离室11内产生氮气中含有水系抗蚀剂剥离液R1成分的混合气。另外,如后述,由于冲洗室21中产生水雾气及水蒸汽,故这些也含在该混合气中。
这时,不断地进行送往冲洗室21的氮气供给及抗蚀剂剥离室11内的排气,沿图示箭头X的方向产生气流。因此,混合气通过管路K8从最前段的抗蚀剂剥离室11连续地排出,导入剥离液回收供给系统3的旋风分离器31中。
作为旋风分离器31,例如,可以使用气液分离用旋风分离器,从导入的混合气中作为液体成分的水系抗蚀剂剥离液R1的大部分与气体成分得到分离。分离出的回收抗蚀剂剥离液R2,通过管路K10送往剥离液回收槽33。而含若干水系抗蚀剂剥离液R1成分的气体,通过管路K9导入冷凝器32。
用冷凝器32再进行气液分离,使被分离的气体的湿度(湿分)不降得太低,且不能太高,即被分离的气体G(分离气体G)成为含适度湿气的湿气体。例如,采用分离气体G的相对湿度为60~90%的条件。
冷凝器32中冷凝回收的回收抗蚀剂剥离液R2,通过管路K11、K10送往剥离液回收槽33。该回收抗蚀剂剥离液R2利用泵P4的运转、边通过管路K12边经过滤器F过滤后的抗蚀剂剥离液,流入管路K5、依次供给各剥离液槽13。
另外,通过运转压缩机P5,冷凝器32气液分离的至少一部分气体(分离气G),从管路K51通过管路K15过滤后导入气体贮罐41,适当贮存。该分离气G送往管路K14,通过流量调节阀C8以一定的流量通过各支管路K13供给各气刀12。
因此,基板W在辊式输送机R上移动之间,从喷射器14中喷出水系抗蚀剂剥离液R1,由此溶解除去基板W上的大部分抗蚀剂。含溶解抗蚀剂的水系抗蚀剂剥离液R1通过管路K1从抗蚀剂剥离室11的底部返回剥离液槽13,循环使用。另外,随着剥离液槽13内液量的降低,从抗蚀剂剥离液供给系统34向剥离液槽13补给水系抗蚀剂剥离液R1。
再者,补给时也可以供给新液、原液、纯水、添加剂等各种构成成分之中的至少任一种。另外,水系抗蚀剂剥离液R1万一供给过量时,根据需要,从最前段的剥离液槽13通过管路K63溢流的部分被送往排放系统6,此外需要交换水系抗蚀剂剥离液R1的液体时,通过适宜的管路K61、K62向排放系统6排出。
这样分离气G从气刀12喷到从喷雾器14下方通过的基板W的表面上,进行基板W上所粘附的水系抗蚀剂剥离液R1的液体切削。这里,如上所述,分离气G是含适度湿分的湿氮气,基板W上粘附的水系抗蚀剂剥离液R1在表面不完全干燥也不结露的状态下,向下段的抗蚀剂剥离室11移送。
然后,基板W在后段的多个抗蚀剂剥离室11内与上述的方法同样地进行抗蚀剂的溶解除去后,通过搬入口21a被导入冲洗室21内。在冲洗室21内,从纯水槽23通过管路K6供给的纯水M,从喷射器24向基板W上喷出,进行基板W上残存的水系抗蚀剂剥离液R1的洗涤。然后,基板W从搬出口21b向外部搬出。洗过的水系抗蚀剂剥离液R1与纯水M一起通过管路K65向排放系统6送出。
采用这样的抗蚀剂剥离装置100,在抗蚀剂剥离室11内进入混合气的水系抗蚀剂剥离液R1成分利用具有旋风分离器31及冷凝器32的剥离液回收供给系统3,从混合气中分离回收,作为回收抗蚀剂剥离液R2,通过剥离液回收槽33及剥离液槽13再在基板W上的抗蚀剂剥离处理中使用。
因此,可防止因混合气的排气而导致水系抗蚀剂剥离液R1的消耗,即随着处理可防止水系抗蚀剂剥离液R1向系统外排出。其结果,可抑制供给基板W上的水系抗蚀剂剥离液R1中的水分浓度等降低所引起的抗蚀剂剥离性能的劣化。
另外,由于从系统外部混入少量的空气中的O2气及CO2气被水系抗蚀剂剥离液R1吸收,被回收的分离气体G成为O2气及CO2气残存量减少的接近惰性气体的状态,可抑制抗蚀剂剥离性能的劣化。换言之,可长期地维持抗蚀剂剥离性能。
另外,由此可大幅度地减少向剥离液槽13补充新液、纯水、原液等的次数,因此具有可简化繁杂的操作作业的优点。此外,可大幅度降低水系抗蚀剂剥离液R1的使用量。
另外,还从混合气中回收分离气G并将其再用于气刀12,所以不仅不需要干空气,而且与过去直接将混合气排出的做法相比,可大幅度地削减排气处理量,实现气体处理设备的小规模化及简略化。而且可进一步提高成为非防爆型装置的安全性。
此外,由于还用氮气吹扫多段设置的抗蚀剂剥离室11及与其连通的冲洗室21内,故可充分隔断水系抗蚀剂剥离液R1与空气的接触。
因此,水系抗蚀剂剥离液R1含BDG等的二乙二醇醚类和MEA等的胺类时,可抑制该二乙二醇醚类与空气中的氧气反应生成草酰胺(例如含BDG与MEA时生成的N,N-二(2-羟基乙基)草酰胺等)。因此,可防止因草酰胺的结晶析出产生粒状物、堵塞管路及浓度测定体系的不稳定化。
另外,可防止MEA与空气中的二氧化碳气反应生成氨基甲酸(例如,2-羟基乙基氨基甲酸等)。因此,可防止水系抗蚀剂剥离液R1产生二相分离而引起的基板W上的抗蚀剂剥离不均匀,进而可防止产生抗蚀剂的薄膜残留物。
此外,由于这样可抑制草酰胺或氨基甲酸的生成,因此可抑制作为水系抗蚀剂剥离液R1中有效成分的MEA、BDG等的消耗。故又可防止抗蚀剂剥离性能的降低及劣化。另外,由于还可降低水系抗蚀剂剥离液R1中的溶存氧浓度,所以当基板W设基底金属层时可防止金属腐蚀。
除此之外,在采用吸光度测定法测定水系抗蚀剂剥离液R1中的溶解抗蚀剂浓度进行液性控制时,由于与空气的接触被充分隔断,可防止水系抗蚀剂剥离液R1氧化而引起的着色的发生,所以可防止降低吸光度测定的精确度。故可对受溶解抗蚀剂浓度影响的液体高水平地维持控制精确度。
另外,由于将含适度湿分的分离气G供给气刀12,进行基板W上所粘附的水系抗蚀剂剥离液R1的液体切削,所以基板W没有完全干燥而穿过抗蚀剂剥离室11及冲洗室21。
因此,在抗蚀剂剥离处理及冲洗处理的过程中,可防止溶解抗蚀剂在基板W上析出。其结果,可抑制对基板W后处理的不良影响。此外,液体切削时不仅防止基板W干燥,而且也防止因分离气G中的液体成分(水分)结露等而粘附在基板W上。故可充分进行液体切削。
除此之外,由于向冲洗室21供给氮气,容易向抗蚀剂剥离系统1内供给湿氮气,其结果可防止水系抗蚀剂剥离液R1的水分蒸发及分离气G中的湿分的不足。
图2中的抗蚀剂剥离装置200,是除了使用非水系抗蚀剂剥离液R3代替水系抗蚀剂剥离液R1、获得非水系的回收抗蚀剂剥离液R4代替水系的回收抗蚀剂剥离液R2、用与气流调节阀D1相连的压力开关PS及氮气供给系统7与最后段的抗蚀剂剥离室11相连接来代替与冲洗室21相连接、及排气系统5通过气流调节阀D2与冲洗室21相连接以外,其他与图1表示的抗蚀剂剥离装置100同样地构成的装置。
该抗蚀剂剥离装置200,通常向基板W上供给保持在70~90℃的一定温度的非水系抗蚀剂剥离液R3。作为非水系抗蚀剂剥离液R3,一般,除纯水外可以使用与上述的水系抗蚀剂剥离液R1的构成成分相同的成分。
另外,向最后段的抗蚀剂剥离室11供给氮气,从最前段的抗蚀剂剥离室11排气,且通过将冲洗室21内个别单独地进行排气,抗蚀剂剥离系统1与冲洗系统2隔断气体的流通,两者的气相被隔开。
因此,从抗蚀剂剥离室11中排出、向旋风分离器31导入的混合气体中不含水分,主要含从非水系抗蚀剂剥离液R3中优先蒸发的低沸点成分(例如MEA等的胺类等)、或非水系抗蚀剂剥离液R3的喷雾。其结果,不含水分且适度含作为湿分的非水系抗蚀剂剥离液R3成分的分离气G,从混合气中分离回收后供给气刀12。
采用该抗蚀剂剥离装置200,进入混合气的非水系抗蚀剂剥离液R3,在剥离液回收供给系统3回收后,作为回收抗蚀剂剥离液R4再使用,同时从混合气中分离回收的分离气G重新使用。因此,可实现剥离液消耗量及使用量的降低、防止向系统外排出、防止低沸点成分的蒸发、防止抗蚀剂剥离性能的劣化、减轻剥离液补充次数及作业、不使用干燥空气、以及排气处理量的削减。
另外,由于全部抗蚀剂剥离室11内被氮气吹扫,故可防止非水系抗蚀剂剥离液R3与空气的接触,可抑制劣化成分的发生及剥离液的着色。此外,被回收的分离气G因有非水系抗蚀剂剥离液R3成分(有机成分)成为适度的湿气后,使用气刀12进行基板W的液体切削时,可防止其干燥及结露。再者,有关产生这些效果的作用机理的详细情况,因为与抗蚀剂剥离装置100相同,故省略这里的说明。
除此以外,氮气供给系统7与最后段的抗蚀剂剥离室11相连,冲洗室21内的气体不流入,所以防止水分混入非水系抗蚀剂剥离液R3。因此,可抑制非水系抗蚀剂剥离液R3的性能发生变化。
再者,本发明不限于上述的实施方案,可以是在不脱离其要旨的范围内的各种的不同方案。例如,抗蚀剂剥离室11可以只是一个。另外,可只采用气体质量平衡的流量控制代替采用压力开关PS和气流调节阀D1的排气量控制。另外,气刀12可以不使用分离气G,使其向抗蚀剂剥离室11内喷出。这种情况也可以省去气体贮罐41。
此外,也可以通过吸附或吸收等使固体或液体载附或保持分离气G来代替将其回收在气体贮罐41中。另外,还可以不使用剥离液回收槽33,直接将回收抗蚀剂剥离液R2、R4向剥离液槽13送出。
如以上所说明,根据本发明的抗蚀剂剥离装置,可防止抗蚀剂剥离液的有效成分浓度的变化,可减少抗蚀剂剥离液的使用量,同时可降低排气处理量。另外,若具备惰性气体供给部分,可实现防止抗蚀剂剥离液的劣化。
权利要求
1.抗蚀剂剥离装置,其特征在于,具有收容粘附抗蚀剂的基板、向该基板上供给抗蚀剂剥离液的抗蚀剂剥离室,与前述抗蚀剂剥离室相连接、导入含该抗蚀剂剥离室内的抗蚀剂剥离液成分的混合气、分离该混合气中的该抗蚀剂剥离液成分的气液分离部分,与前述气液分离部分相连接、把分离的前述抗蚀剂剥离液成分供给前述抗蚀剂剥离室内的回收抗蚀剂剥离液供给部分。
2.权利要求1所述的抗蚀剂剥离装置,其特征在于,前述抗蚀剂剥离室具有气体喷出部分,还具有导入在前述气液分离部分与前述抗蚀剂剥离液成分分离的气体、且将该气体供给前述气体喷出部分的分离气体供给部分。
3.权利要求2所述的抗蚀剂剥离装置,其特征在于,前述气体喷出部分朝向前述基板设置。
4.权利要求1所述的抗蚀剂剥离装置,其特征在于,还具有与前述抗蚀剂剥离室相连接、向该抗蚀剂剥离室内供给惰性气体的惰性气体供给部分。
5.权利要求4所述的抗蚀剂剥离装置,其特征在于,前述抗蚀剂剥离液是水系抗蚀剂剥离液,具有互相连通多段设置的多个的前述抗蚀剂剥离室,与前述多个的抗蚀剂剥离室之中最后段的抗蚀剂剥离室连通设置、供给水的冲洗室、与前述多个的抗蚀剂剥离室之中最前段的抗蚀剂剥离室相连接的前述气液分离部分,及与前述冲洗室连接的前述惰性气体供给部分。
6.权利要求4所述的抗蚀剂剥离装置,其特征在于,前述抗蚀剂剥离液是非水系抗蚀剂剥离液,具有互相连通多段设置的多个的前述抗蚀剂剥离室,与前述多个的抗蚀剂剥离室之中最后段的抗蚀剂剥离室连通设置、供给水的冲洗室,与前述多个的抗蚀剂剥离室之中最前段的抗蚀剂剥离室相连接的前述气液分离部分,及与前述最后段的抗蚀剂剥离室连接的前述惰性气体供给部分。
全文摘要
本发明公开了一种抗蚀剂剥离装置,具有收容粘附抗蚀剂的基板、向该基板上供给抗蚀剂剥离液的抗蚀剂剥离室,与前述抗蚀剂剥离室相连接、导入含该抗蚀剂剥离室内的抗蚀剂剥离液成分的混合气、分离该混合气中的该抗蚀剂剥离液成分的气液分离部分,与前述气液分离部分相连接、把分离的前述抗蚀剂剥离液成分供给前述抗蚀剂剥离室内的回收抗蚀剂剥离液供给部分。
文档编号H01L21/00GK1477451SQ03178649
公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年7月19日
发明者中川俊元, 小川修, 森田悟, 小早川泰之, 菊川诚, 泰之 申请人:长濑产业株式会社, 株式会社平间理化研究所, 长濑Cms科学技术株式会社
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