基板处理方法以及基板处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及基板处理方法以及基板处理装置。作为处理对象的基板，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 Emiss1n Display,场致发射显示器)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、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。
【背景技术】
[0002]在半导体装置的制造工序中，例如包括向半导体基板(下面，仅称为“晶片”)的局部表面注入磷、砷、硼等杂质(离子)的工序。在该工序中，为了防止对不需要的部分注入离子，通过感光树脂形成的抗蚀剂在晶片的表面形成图案，通过抗蚀剂掩盖不需要注入离子的部分。在晶片表面上形成为图案的抗蚀剂在注入离子后不再需要，因此，在注入离子后进行除去该不需要的抗蚀剂的抗蚀剂除去处理。
[0003]在具有代表性的抗蚀剂除去处理中，向晶片的表面照射氧等离子，使晶片的表面上的抗蚀剂灰化(ashing)。然后，向晶片的表面供给硫酸和过氧化氢的混合液即硫酸过氧化氢混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM液)等药液，除去被灰化的抗蚀剂，由此从晶片的表面除去抗蚀剂。
[0004]但是，在照射氧等离子使抗蚀剂灰化的过程中，对晶片的表面的没有被抗蚀剂覆盖的部分(例如，从抗蚀剂露出的氧化膜)造成损伤。
[0005]因此，最近，不断关注不进行抗蚀剂的灰化，而向晶片的表面供给SPM液，通过该SPM液所包含的过氧硫酸(H2SO5)的强氧化能力，从晶片的表面剥离并除去抗蚀剂的方法(例如，参照日本特开2005-32819号公报)。
[0006]但是，在注入高剂量的离子后的晶片中，抗蚀剂有时发生变质(固化)。
[0007]作为使SPM液发挥高的抗蚀剂剥离能力的一个方法，使晶片的表面上的SPM液，尤其是与晶片的表面之间的边界附近的SPM液升高为高温(例如200°C以上)。通过这样的方法，即使是表面具有固化层的抗蚀剂，也能够在不需要进行灰化的情况下，从晶片的表面除去抗蚀剂。为使与晶片的表面之间的边界附近的SPM液保持为高温，考虑持续向晶片供给高温的SPM液，但是，在这样的方案中，SPM液的使用量可能增加。
[0008]本申请发明人研究了如下情况，S卩，一边用处理液的液膜覆盖晶片表面的整个区域，一边使加热器与晶片的表面相向配置，通过该加热器加热处理液的液膜。更具体地说，采用比晶片的表面的直径小的加热器，且在加热过程中使加热器例如以恒定速度沿着晶片的表面移动。另外，在加热过程中来自加热器的热量是恒定的。通过采用这样的方案，能够一边减少处理液的消耗量，一边从晶片除去固化的抗蚀剂，而且，能够显著地提高抗蚀剂的剥离效率，结果，还能够缩短抗蚀剂除去处理的处理时间。
[0009]但是，在通过加热器加热基板(晶片)的主面(表面)上液膜的情况下，若液膜的厚度薄，则可能对基板的主面带来损伤。另一方面，若液膜的厚度厚，则该液膜吸收来自加热器的热，热无法到达与基板的主面之间的边界附近的处理液，结果无法使与基板的主面之间的边界附近的处理液的温度充分地上升。即，寻找不对基板的主面带来损伤且利用加热器对该主面进行良好的处理的方法。
【发明内容】
[0010]因此，本发明的目的在于提供如下基板处理方法以及基板处理装置，S卩，不对基板的主面带来损伤，且能够利用加热器对该主面进行良好的处理。
[0011]本发明提供如下基板处理方法，包括:处理液供给工序，向基板的主面供给处理液；基板旋转工序，一边在所述基板的主面上保持所述处理液的液膜，一边使所述基板旋转；加热器加热工序，与所述基板旋转工序并行地进行，通过与所述基板的主面相向配置的加热器，对所述处理液的所述液膜进行加热；热量调整工序，与所述加热器加热工序并行地进行，根据所述基板的转速，来调整在单位时间内从所述加热器供给至所述液膜的规定部分的热量。
[0012]根据该方法，向保持在基板的主面上的液膜的规定部分供给来自加热器的热量，根据基板的转速，调整单位时间内的热量。基板的主面上的液膜的厚度根据基板的转速来发生变化。因此，能够使在单位时间内从加热器供给至液膜的规定部分的的热量为，与该液膜的厚度对应的热量。由此，即使随着基板的转速变化而使基板的主面上的液膜的厚度发生变化，也不会过度地对基板的主面进行加热，或者相反地，不会不使处理液的温度充分地上升。结果，能够不对基板的主面带来损伤，且能够利用加热器对基板的主面进行良好的处理。
[0013]在本发明的一个实施方式中，所述热量调整工序包括加热器功率调整工序，在该加热器功率调整工序中，根据所述基板的转速调整所述加热器的功率。
[0014]根据该方法，根据基板的转速来调整加热器的功率。因此，能够使加热器的功率为与基板的主面上的液膜的厚度对应的功率。由此，即使随着基板的转速变化而使处理液的液膜的厚度发生变化，也不会过度地对基板的主面进行加热，或者相反地，不会不使处理液的温度充分地上升。结果，能够不对基板的主面带来损伤，且能够利用加热器对基板的主面进行良好的处理。
[0015]所述基板处理方法，还可以包括加热器移动工序，在该加热器移动工序中，使所述加热器沿着所述基板的主面移动；所述热量调整工序还可以包括加热器移动速度调整工序，在该加热器移动速度调整工序中，根据所述基板的转速来调整所述加热器的移动速度。
[0016]根据该方法，通过加热器移动工序，使加热器沿着基板的主面移动。并且,根据基板的转速来调整加热器的移动速度。因此，能够够使加热器的移动速度为与基板的主面上的液膜的厚度对应的移动速度。通过使加热器的移动速度变大，能够使供给至液膜的规定部分的热量变得比较小，另一方面，通过使加热器的移动速度变小，能够使供给至该部分的热量变得比较大。因此，即使在因基板的转速变化而使处理液的液膜的厚度发生变化的情况下，也不会过度地对基板的主面的某一部分进行加热，或者相反地，不会不使处理液的温度充分地上升。结果，能够不对基板的主面带来损伤，且能够利用加热器对基板的主面进行良好的处理。
[0017]所述热量调整工序还可以包括:基于用于表示所述基板的转速和在所述单位时间内所述加热器所供给的热量之间的对应关系的对应表，决定所述单位时间内的热量的工序。
[0018]根据该方法，根据用于表示基板的转速和在单位时间内加热器所供给的热量之间的对应关系的对应表，决定单位时间内的热量。预先在对应表中规定有基板的转速和单位时间内的热量之间的对应关系，因此能够向基板的主面上的液膜供给与基板的转速对应的恰当的热量。
[0019]所述热量调整工序还可以包括:参照存储在工艺条件存储单元中的工艺条件，基于该工艺条件所设定的所述基板旋转工序的所述基板的转速，决定所述单位时间内的热量的工序。
[0020]根据该方法，在热量调整工序中，基于用于执行基板处理工序的工艺条件所包括的基板的转速信息，决定单位时间内的热量。因此能够向基板的主面上的液膜供给与基板的转速对应的恰当的热量。
[0021]所述处理液也可以包括含有硫酸的抗蚀剂剥离液。
[0022]根据该方法，在基板的主面上形成抗蚀剂的情况下，使用包括含有硫酸的抗蚀剂剥离液的液体作为处理液。此时，能够通过加热器，使基板的主面上的含有硫酸的抗蚀剂剥离液的温度上升至高温，由此，即使是在表面上具有固化层的抗蚀剂，也能够不进行灰化来从基板的主面除去。
[0023]能够使在单位时间内供给至抗蚀剂剥离液的液膜的规定部分的热量为，与该液膜的厚度对应的热量，因此即使因基板的转速变化而使抗蚀剂剥离液的液膜的厚度发生变化，也不会过度地对基板的主面进行加热，或者相反地，不会不使处理液的温度充分地上升。结果，能够不对基板的主面带来损伤，能够从基板的主面高效地剥离抗蚀剂。
[0024]所述处理液也可以包括含有氨水的药液。
[0025]也可以在所述加热器功率调整工序中，随着所述基板的转速的上升，使所述加热器的功率下降。
[0026]也可以在所述加热器移动速度调整工序中，随着所述基板的转速的上升，使所述加热器的移动速度变大。
[0027]本发明提供如下基板处理装置，S卩，包括:基板保持单元，用于保持基板；基板旋转单元，用于使被所述基板保持单元保持的所述基板旋转；处理液供给单元，向被所述基板保持单元保持的所述基板的主面供给处理液；加热器，与所述基板的主面相向配置；控制单元，控制所述所述基板旋转单元、所述加热器，来执行基板旋转工序、加热器加热工序以及热量调整工序，其中，在所述基板旋转工序中，一边在所述基板的主面上保持所述处理液的液膜，一边使所述基板旋转；在所述加热器加热工序中，与所述基板旋转工序并行地，通过所述加热器对所述处理液的所述液膜进行加热；在所述热量调整工序中，与所述加热器加热工序并行地，根据所述基板的转速，来调整在单位时间内所述加热器供给至所述液膜的规定部分的热量。
[0028]根据该结构，向保持在基板的主面上的液膜的规定部分供给来自加热器的热量。根据基板的转速来调整单位时间内的热量。基板的主面上的液膜的厚度随着基板的转速来发生变化。因此，能够使供给至液膜的规定部分的单位时间内的热量为，与该液膜的厚度对应的热量。由此，即使因基板的转速变化而使基板的主面上的液膜的厚度发生变化，也不会过度地对基板的主面进行加热，或者相反地，不会不使处理液的温度充分地上升。结果，能够不对基板的主面带来损伤，且能够利用加热器对基板的主面进行良好的处理。
[0029]本发明的上述的或其他的目的、特征以及效果，通过参照【附图说明】如下的实施方式而更明确。
【附图说明】
[0030]图1A是示出本发明的第一实施方式的基板处理装置I的概略结构的示意性的俯视图。
[0031]图1B是示意性地示出所述基板处理装置的处理单元的结构的图。
[0032]图2是图1B所示的加热器的图解剖视图。
[0033]图3是图2所示的红外线灯的立体图。
[0034]图4是图1B所示的加热器臂以及加热器的立体图。
[0035]图5是示出加热器的配置位置的俯视图。
[0036]图6是示出所述基板处理装置的电气结构的框图。
[0037]图7是示出本发明的第一实施方式的抗蚀剂除去处理的第一处理例的流程图。
[0038]图8是用于说明图7所示的处理例的主要工序的时序图。
[0039]图9A至9C是用于说明第一处理例的一工序的图解性的图。
[0040]图10是示出向加热器供电的控制的流程图。
[0041]图11是用于说明所述第一处理例包括的SCl供给和加热器加热工序的时序图。
[0042]图12是示出本发明的第一实施方式的抗蚀剂除去处理的第二处理例的时序图。
[0043]图13是示出本发明的第二实施方式的基板处理装置的电气结构的框图。
[0044]图14是示出本发明的第二实施方式的抗蚀剂除去处理的第三处理例的流程图。
[0045]图15是用于说明所述第三处理例所包括的SPM液膜形成工序以及SPM液膜加热工序的时序图。
[0046]图16是示出加热器的移动速度的控制的流程图。
[0047]图17是用于说明所述第三处理例所包括的SCl供给和加热器加热工序的时序图。
[0048]图18是示出本发明的第二实施方式的抗蚀剂除去处理的第四处理例的时序图。
【具体实施方式】
[0049]图1A是示出本发明的第一实施方式的基板处理装置I的概略结构的示意性的俯视图。如图1A所示，基板处理装置I是用于如下处理的单张式的装置，即，例如对作为基板的一例的晶片W的表面(主面)进行用于注入杂质的注入离子处理或干式蚀刻处理之后，从该晶片W的表面除去不再需要的抗蚀剂。
[0050]基板处理装置I包括:作为容器保持单元的加载端口 LP，保持作为容器的多个搬运器C ;多个(在本实施方式中为12台)的处理单元100，用处理液对晶片W进行处理。处理单元100以沿着上下方向层叠的方式配置。
[0051]基板处理装置I还包括:作为搬运机械手的分度器机械手IR，在加载端口 LP和中央机械手CR之间搬运晶片W ;作为搬运机械手的中央机械手CR，在分度器机械手IR和各处理单元100之间搬运晶片W ;计算机55 (控制