基板处理方法及基板处理装置的制作方法

专利名称：基板处理方法及基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及处理基板的基板处理方法及基板处理装置。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 EmissionDisplay :场发射显示器)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：
在半导体装置及液晶显示装置的制造工序中，通过向半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等基板供给氢氟酸(氟化氢的水溶液)，来进行从基板上除去不需要的膜的蚀刻工序、从基板上除去颗粒的清洗工序。例如，在JP专利第4403202号公报中公开了通过向基板供给氢氟酸来从基板上除去不需要的膜的残渣的基板处理方法。向所述基板供给了氢氟酸之后，向所述基板供给作为冲洗液的纯水，由此冲洗掉所述氢氟酸。其后，通过从所述
基板上除去液体来干燥所述基板。在要从基板上除去液体来干燥所述基板时，存在导致形成在所述基板表面上的图案倒塌的情况。尤其高宽比(aspect ratio)大的图案容易发生倒塌。发生图案倒塌是由于，存在于图案之间的液体的表面张力产生使图案倾斜的力。因此，若利用蒸汽而非利用液体则能够抑制或防止图案的倒塌。然而，利用氢氟酸蒸汽处理了基板的情况下，如后述会产生新的残渣。因此，为了从所述基板上除去所述残渣，需要向所述基板供给纯水。但是，对供给了所述纯水的所述基板进行干燥时，存在所述纯水的表面张力使形成在基板表面上的图案倒塌的情况。

发明内容
本发明的一个实施方式提供一种能够抑制或防止图案倒塌及生成残渣的基板处理方法及基板处理装置。本发明的一个实施方式的基板处理方法，对多余物进行蚀刻来从基板上除去所述多余物，该基板处理方法包括除去工序，通过向基板供给含有氟化氢的HF (氟化氢)蒸汽和含有溶剂的溶剂蒸汽，来蚀刻除去所述多余物，其中，所述溶剂是水能够溶解并且沸点比水的沸点低的溶剂，蒸发工序，与所述除去工序并行，在所述蒸发工序中，使所述基板上的所述溶剂蒸发。所述HF蒸汽可以是氢氟酸蒸汽，也可以是含有氢氟酸蒸汽的气体。例如，所述HF蒸汽可以是含有氢氟酸蒸汽和运载气体的气体。同样地，所述溶剂蒸汽可以是溶剂蒸汽，也可以是含有溶剂蒸汽的气体。另外，所述除去工序可以是向基板分别独立地供给HF蒸汽和溶剂蒸汽，使所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽在所述基板上混合的工序，也可以是向基板供给混合状态的HF蒸汽和溶剂蒸汽的工序。另外，所述蒸发工序可以是对所述基板上的溶剂进行加热的加热工序，也可以是减小气压的减压工序，还可以是对所述基板上的溶剂进行加热并且减小气压的加热和减压工序。若向二氧化硅(SiO2)供给含有氟化氢(HF)的HF蒸汽，则发生“Si02 +HF — H2SiF6 + 2H20”的反应，由此生成氟硅酸(H2SiF6WPA(H2O)15根据本申请的发明人的研究了解到，若在供给了 HF蒸汽之后水残留在基板上，则形成“H2SiF6 · 8H20”这样的副产物，该副产物作为残渣残留在所述基板上。氟硅酸若没有水，则分解为SiF4和HF而会升华。由此，只要与对二氧化硅的蚀刻处理并行地除去水，就能够抑制或防止残渣的生成。若采用本发明的所述实施方式的基板处理方法，则HF蒸汽和溶剂蒸汽在基板上被液化，由此将氟化氢的微细液滴和溶剂的微细液滴供给至所述基板上。通过供给氟化氢，蚀刻并除去所述基板上的不需要的膜、颗粒等多余物。另外，水能够溶解在所述溶剂中，因而通过进行蚀刻而生成的水溶入该所述溶剂中。进而，由于所述溶剂的沸点比水的沸点更低，因而所述溶剂迅速蒸发而从所述基板上除去。从所述基板上与所述溶剂一同除去溶入所述溶剂中的水。由此，降低水的残留量。这样，在对多余物进行蚀刻期间，持续从所述基板上除去水，因而能够降低水的残留量。由此，能够抑制或防止残渣的生成。进而，由于使`用蒸汽来除去多余物，因而能够抑制或防止形成在所述基板表面上的图案的倒塌。所述溶剂可以含有水能够溶解并且沸点比水的沸点低的氟类溶剂以及水能够溶解且沸点比水的沸点低的醇类中的至少一种。优选地，本发明的所述实施方式的基板处理方法在进行了所述除去工序之后还进行溶剂蒸汽供给工序，在所述溶剂蒸汽供给工序中，在停止向基板供给所述HF蒸汽的状态下，向所述基板供给所述溶剂蒸汽。在所述溶剂蒸汽供给工序中供给至所述基板的所述溶剂蒸汽中所含有的溶剂和在所述除去工序中供给至所述基板的所述溶剂蒸汽中所含有的溶剂，可以是同种溶剂，也可以是不同溶剂。由于在HF蒸汽中含有氟化氢，因而在所述除去工序中将HF蒸汽供给至基板时，存在在所述基板上生成氟(还有氟离子)的情况。若采用该方法，则能够通过供给所述溶剂蒸汽来从所述基板上除去所述氟。由此，能够降低氟的残留量。由此，能够提高所述基板的洁净度。优选地，所述除去工序包括比率变更工序，在所述比率变更工序中，改变要向基板供给的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例。通过进行所述比率变更工序，能够根据多余物的除去量来增减所述溶剂蒸汽的比例。例如，若多余物的除去量增加，则通过进行蚀刻而生成的水的量会增加。由此，通过增加所述溶剂蒸汽的比例，能够可靠地从基板上除去因蚀刻而生成的水。由此，能够抑制或防止残渣的生成。优选地，本发明的所述实施方式的基板处理方法在进行了所述除去工序之后还进行蒸汽除去工序，在所述蒸汽除去工序中，从暴露于所述HF蒸汽和溶剂蒸汽中的基板除去所述HF蒸汽和溶剂蒸汽。通过进行该工序，除去在所述除去工序中向所述基板供给并处于所述基板的附近的HF蒸汽和溶剂蒸汽。由此，能够抑制或防止因所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽附着在所述基板上而在所述基板上生成微细液滴。进而，能够除去附着在所述基板上的微细液滴。这样，从所述除去工序经由所述蒸汽除去工序，所述基板维持干燥状态，即，维持在形成在基板上的图案之间不填充液体的状态。由此，能够抑制或防止因存在于所述图案之间的液体的表面张力而导致所述图案倒塌的情况。优选地，所述除去工序是，向基板供给具有与所述多余物的种类相对应的水分浓度的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽的工序。根据多余物的种类不同，有时在不存在水的环境下，蚀刻速率(单位时间内的除去量)低。由此，通过向含有这样的多余物的基板供给水分含浓度大的HF蒸汽，能够缩短处理时间。另一方面，根据多余物的种类不同，有时蚀刻速率高，在蚀刻时的单位时间内的水的生成量多。由此，通过向含有这样的多余物的基板供给水分浓度低的HF蒸汽，能够减少所述基板上的水分量，从而能够抑制或防止残渣的生成。本发明的一个实施方式的基板处理装置包括基板保持单元，其保持基板；蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给含有氟化氢的HF蒸汽和含有溶剂的溶剂蒸汽，其中，所述溶剂蒸是水能够溶解且沸点比水的沸点低的溶剂，蒸发单元，其使保持在所述基板保持单元上的基板上的所述溶剂蒸发，控制单元。所述控制单元控制所述蒸汽供给单元来执行除去工序，在所述除去工序中，向保持在所述基板保持单元上的基板`供给所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，由此对多余物进行蚀刻来从所述基板上除去所述多余物，该控制单元控制所述蒸发单元来与所述除去工序并行地执行蒸发工序，在所述蒸发工序中，使所述基板上的所述溶剂蒸发。根据该结构，能够起到与所述基板处理方法的效果同样的效果。所述蒸汽供给单元向保持在所述基板保持单元上的基板供给特定的所述溶剂蒸汽和所述氟化氢蒸汽，其中，特定的所述溶剂蒸汽含有水能够溶解且沸点比水的沸点低的氟类溶剂和水能够溶解且沸点比水的沸点低的醇类中的至少一种。优选地，本发明的所述实施方式的基板处理装置还包括溶剂蒸汽供给单元，该溶剂蒸汽供给单元向保持在所述基板保持单元上的基板供给所述溶剂蒸汽。所述控制单元控制所述蒸汽供给单元和溶剂蒸汽供给单元来在进行了所述除去工序之后还执行溶剂蒸汽供给工序，在所述溶剂蒸汽供给工序中，在停止了向基板供给所述HF蒸汽的状态下，向基板供给所述溶剂蒸汽。由所述溶剂蒸汽供给单元向基板供给的所述溶剂蒸汽中含有的溶剂和在所述除去工序中向所述基板供给的所述溶剂蒸汽中含有的溶剂，可以是同种溶剂，也可以是不同种溶剂。由于在HF蒸汽中不含有氟化氢，因而若在所述除去工序中向基板供给HF蒸汽，则有时在所述基板上生成氟(含有氟离子)。根据该装置，能够通过供给所述溶剂蒸汽来从所述基板上除去所述氟。由此，能够降低氟的残留量。由此，能够提高基板的洁净度。优选地，所述蒸汽供给单元包括比率变更单元，该比率变更单元改变要向基板供给的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例。此时，优选地，所述控制单元控制所述比率变更单元来执行比率变更工序，在该比率变更工序中，改变在所述除去工序中向基板供给的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例。由于包括所述比率变更单元，能够根据多余物的除去量来增减所述溶剂蒸汽的比例。例如，在多余物的除去量增加时，因蚀刻而生成的水的量会增力口。由此，能够通过增加所述溶剂蒸汽的比例，来可靠地从所述基板上除去因蚀刻而生成的水。由此，能够抑制或防止残渣的生成。优选地，本发明的所述实施方式的基板处理装置还包括用于除去蒸汽的蒸汽除去单元。优选地，所述控制单元控制所述蒸汽除去单元来在进行了所述除去工序之后还执行蒸汽除去工序，在所述蒸汽除去工序中，从暴露于所述HF蒸汽和溶剂蒸汽中的基板除去所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽。由于包括所述蒸汽除去单元，除去在所述除去工序中向基板供给并处于基板的附近的HF蒸汽和溶剂蒸汽。由此，能够抑制或防止所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽附着在基板上而在基板上生成微细液滴。进而，能够除去附着在所述基板上的微细液滴。优选地，所述蒸汽供给单元具有第一蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给第一 HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，其中，所述第一 HF蒸汽含有氟化氢，第二蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给第二 HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，其中，所述第二 HF蒸汽含有氟化氢和水并且水分浓度比所述第一 HF蒸汽的水分浓度高。所
述控制单元根据所述多余物的种类来对所述第一蒸汽供给单元和所述第二蒸汽供给单元进行控制，由此在所述除去工序中，向基板供给所述第一 HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，或者供给第二 HF蒸汽和所述溶剂蒸汽。根据多余物的种类不同，有时在不存在水的环境下，蚀刻速率(单位时间内的除去量)低。由此，通过向含有这样的多余物的基板供给水分浓度高的HF蒸汽，能够缩短处理时间。另一方面，根据多余物的种类不同，有时蚀刻速率高而在蚀刻时的单位时间内的水的生成量大。由此，通过向含有这样的多余物的基板供给水分浓度小的HF蒸汽，能够减少所述基板上的水分量，从而呢抑制或防止残渣的生成。通过参照附图在下面阐述的实施方式的说明，可明确本发明的上述目的、特征及效果或其他的目的、特征及效果。


图I是示出了本发明的一个实施方式的基板处理装置的布局的图解俯视图。图2是示出了蒸汽蚀刻单元的概略结构的图解纵剖视图。图3是用于说明利用基板处理装置对基板进行的处理例的流程图。图4是用于说明利用基板处理装置对基板进行的处理例的流程图。图5A用于说明比较例的处理中的基板的状态的示意图。图5B用于说明实施例的处理中的基板的状态的示意图。图6是用于说明处理中的基板的状态的示意图。图7是用于说明处理中的基板的状态的示意图。
具体实施例方式图I是示出了本发明的一个实施方式的基板处理装置I的布局的图解俯视图。基板处理装置I是利用药液、冲洗液等处理液来逐张地对半导体晶片等圆板状的基板W进行处理的单张式基板处理装置。所述基板处理装置I具有分度器模块2 ;处理模块3，其与所述分度器模块2相结合；控制装置4 (控制单元)，其对所述基板处理装置I所具备的装置的动作以及阀的开闭进行控制。所述分度器模块2具有搬运装置保持部5、分度机器手IR以及IR移动机构6。用于容纳基板W的多个搬运装置C在沿着水平的搬运装置排列方向U排列的状态下，保持在所述搬运装置保持部5上。所述IR移动机构6使所述分度机器手IR在搬运装置排列方向U上移动。所述分度机器手IR进行将基板W搬入至保持在所述搬运装置保持部5上的各个搬运装置C的搬入动作，并且进行从各个搬运装置C搬出所述基板W的搬出动作。由所述分度机器手IR搬运所述基板W。另一方面，所述处理模块3具有用于处理所述基板W的多个(例如，4个以上)处理单元7和中央机器手CR。俯视观察，所述多个处理单元7例如配置为包围所述中央机器手CR。所述中央机器手CR进行将所述基板W搬入所述处理单元7的搬入动作，并且进行从所述处理单元7搬出所述基板W的搬出动作。所述中央机器手CR还在所述多个处理单元7之间搬运所述基板W。所述中央机器手CR从所述分度机器手IR接受所述基板W，并且将所述基板W交付给所述分度机器手IR。由所述控制装置4对所述分度机器手IR和所述中央机器手CR进行控制。所述多个处理单元7包括湿蚀刻单元7a，其向所述基板W供给作为蚀刻剂的一例的蚀刻液来对所述基板W进行蚀刻；蒸汽蚀刻单元7b，其向基板W供给作为蚀刻剂的一例的蚀刻蒸汽来对基板W进行蚀刻。所述湿蚀刻单元7a包括旋转卡盘8，其将基板W保持为水平，并使所述基板W围绕穿过所述基板W的中心的铅垂轴线进行旋转；蚀刻喷嘴9，`其向保持在所述旋转卡盘8上的基板W供给蚀刻液；冲洗液喷嘴10，其向保持在所述旋转卡盘8上的所述基板W供给冲洗液。另外，所述蒸汽蚀刻单元7b包括无水式(anhydrous)的蒸汽蚀刻单元7bl (蒸汽供给单元、第一蒸汽供给单元)和有水式(hydrous)的蒸汽蚀刻单元7b2 (蒸汽供给单元、第二蒸汽供给单元)。无水式的所述蒸汽蚀刻单元7bl的结构和有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2的结构通用。下面，对所述蒸汽蚀刻单元7bl、7b2的结构进行说明。图2是示出了所述蒸汽蚀刻单元7bl、7b2的概略结构的图解纵剖视图。所述蒸汽蚀刻单元7bl、7b2具有HF (氟化氢)蒸汽发生容器11 (蒸汽供给单元)，其以密闭状态贮存氢氟酸；壳体12，其容纳HF蒸汽发生容器11。所述HF蒸汽发生容器11的下方设有冲压板13，该冲压板13上形成有向下方喷出气体的多个贯通孔。而且，在所述冲压板13的下方配置有加热板14 (基板保持单元、蒸发单元)，该加热板14以使所述基板W处于与所述冲压板13相向的状态，将所述基板W保持为水平。所述加热板14对保持在所述加热板14上的所述基板W进行加热。所述加热板14固定在旋转轴15的上端。在由包含马达等的旋转驱动机构16使所述旋转轴15进行旋转时，所述加热板14与所述旋转轴15一同围绕铅垂轴线进行旋转。由此，保持在所述加热板14上的所述基板W围绕穿过所述基板W的中心的铅垂轴线进行旋转。所述蒸汽蚀刻单元7b还具有筒状的波纹管17，该波纹管17设在所述加热板14的周围。所述加热板14配置在所述波纹管17的内侧。所述波纹管17能够相对于壳体12的底面12a在上下方向上收缩。未图示的驱动机构使所述波纹管17在密闭位置(实线所示的位置)和退避位置(虚线所示的位置)之间进行伸缩，其中，所述密闭位置是指，所述波纹管17的上端缘与所述冲压板13相抵接而使所述加热板14的周围空间密闭的位置，所述退避位置是指，所述波纹管17的上端缘退避至所述加热板14的上表面14a的下方的位置。通过排气装置19 (蒸汽除去单元)，经由与所述壳体12的所述底面12a相连接的排气配管18将所述波纹管17内的气体排出。另外，在所述壳体12的侧壁上形成有开口 20，该开口 20位于所述加热板14的侧方。所述开口 20通过遮挡板21进行开闭。在要向所述蒸汽蚀刻单元7b搬入所述基板W时，预先将所述波纹管17配置在退避位置(虚线所示的位置)，并且打开开口 20。然后，在该状态下，所述中央机器手CR将所述基板W载置在所述加热板14上。其后，由所述遮挡板21关闭所述开口 20。另一方面，在要从所述蒸汽蚀刻单元7b搬出所述基板W时，将所述波纹管17配置在退避位置，并且打开所述开口 20。然后，在该状态下，所述中央机器手CR搬出保持在所述加热板14上的所述基板W。其后，由所述遮挡板21关闭所述开口 20。所述HF蒸汽发生容器11具有蒸汽发生空间22，该蒸汽发生空间22形成在所述HF蒸汽发生容器11内。在无水式所述蒸汽蚀刻单元7bl中，在所述HF蒸汽发生容器11内贮存水分浓度比有水式所述蒸汽蚀刻单元7b2中的水分浓度低的氢氟酸。具体而言，在无水式所述蒸汽蚀刻单元7bl中，例如，在所述HF蒸汽发生容器11内贮存氟化氢的浓度在99. 9%以上的无水氢氟酸。另外，在有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2中，例如，在所述HF蒸
汽发生容器11内忙存调整为所谓模拟共沸组分(pseudo-azeotropic composition)的浓度(例如，在一个大气压、室温下，大约39. 6%)的氢氟酸。在无水式蒸汽蚀刻单元7bl中生成的HF蒸汽是含有氟化氢的第一 HF蒸汽，在有水式所述蒸汽蚀刻单元7b2中生成的HF蒸汽是水分浓度比第一 HF蒸汽高的含有氟化氢和水的第二 HF蒸汽。所述HF蒸汽发生容器11上连接有第一配管23，该第一配管23向蒸汽发生空间22供给作为运载气体的一例的氮气。将来自第一氮供给源24的氮气经由第一流量控制器
25(MFC、比率变更单元)、第一阀26及第一配管23供给至蒸汽发生空间22。另外，所述HF蒸汽发生容器11具有形成在所述HF蒸汽发生容器11上的流路27。所述蒸汽发生空间22经由连通阀28与所述流路27相连接。将来自第二氮供给源29 (蒸汽除去单元)的氮气经由第二流量控制器30、第二阀31及第二配管32供给至所述流路27内。在所述第一阀26及所述连通阀28打开的状态下，所述蒸汽发生空间22内的HF蒸汽顺着氮气的气流而经由所述连通阀28供给至所述流路27。由此，在所述第一阀26、所述第二阀31及所述连通阀28打开的状态下，通过从所述第二配管32供给至所述流路27的氮气的气流，供给至所述流路27的HF蒸汽引导至所述冲压板13。由此，HF蒸汽吹至保持于所述加热板14的所述基板W上。另外，所述HF蒸汽发生容器11上连接有第三配管33(蒸汽供给单元、溶剂蒸汽供给单元)，该第三配管33向所述流路27供给含有溶剂的溶剂蒸汽。所述第三配管33在所述第二阀31及第二流量控制器30的下游侧，与所述第二配管32相连接。因此，所述第三配管33经由所述第二配管32与所述流路27相连接。来自溶剂蒸汽供给源34的溶剂蒸汽经由第三流量控制器35 (比率变更单元)、第三阀36及所述第三配管33供给至所述第二配管32。然后，供给至所述第二配管32内的溶剂蒸汽从所述第二配管32流至所述流路27，而引导至所述冲压板13。由此，溶剂蒸汽吹至保持在所述加热板14上的所述基板W上。溶剂蒸汽中所含有的溶剂是水能够溶解并且沸点比水低的溶剂。优选溶剂蒸汽中所含有的溶剂具有不燃性。作为溶剂蒸汽中所含有的溶剂，例如可列举含有水能够溶解并且沸点比水低的氟类溶剂以及水能够溶解并且沸点比水低的醇类中的至少一种。氟类溶剂例如可以是HFE (Hydro Fluoro Ether :氢氟醚),醇类可以包括甲醇、乙醇及IPA (异丙醇)中的至少一种。作为溶剂蒸汽中所含有的溶剂的具体例，可例举HFE和IPA的混合物(HFE为 95%, IPA 为 5%)0图3及图4是用于说明由所述基板处理装置I对基板W进行的处理例的流程图。图5A、图5B、图6及图7用于说明处理中的基板W的状态的示意图。下面，说明通过将氟化氢供给至一直被加热板14加热的所述基板W来从基板W上除去牺牲膜(Sacrificial Film)及颗粒等含有SiO2的多余物的处理例。首先，对图3所示的第一处理例进行说明。下面参照图2及图3。[第一处理例]由中央机器手CR将基板W载置在加热板14上之后，将波纹管17内的环境气体置换为氮气(SI)。具体而言，控制装置4将所述波纹管17配置在密闭位置(实线所示的位置)，在排气装置19进行驱动的状态下，打开第二阀31。由此，从第二配管32向流路27供给氮气，并且该氮气从冲压板13处供给至所述波纹管17内。所述波纹管17内的环境气体，通过所述排气装置19的吸引力而被排出至排气配管18，并且被供给至所述波纹管17内的氮气挤出至所述排气配管18。由此，所述波纹管17内的环境气体被置换为氮气。在所述波纹管17内的环境气体置换为氮气之后，所述控制装置4关闭所述第二阀31。`接着，向所述基板W供给HF蒸汽和溶剂蒸汽(S2)。具体而言,在通过所述加热板14将所述基板W自身及所述基板W周围的温度维持为溶剂的沸点以上的温度(例如40 150°C范围内的恒定温度)的状态下，所述控制装置4通过旋转驱动机构16使保持在所述加热板14上的所述基板W进行旋转。其后，所述控制装置4打开第一阀26、第三阀36及连通阀28。由此，HF蒸汽和溶剂蒸汽供给至所述流路27。供给至所述流路27的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽在所述流路27中混合，并以混合的状态通过所述冲压板13的贯通孔。由此，将所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽吹至被所述加热板14保持为恒定温度并处于旋转状态的所述基板W上。吹至所述基板W上的所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽在所述基板W上液化。由此，氟化氢的微细液滴和溶剂的微细液滴供给至基板W。通过供给氟化氢，蚀刻并除去牺牲膜、颗粒等多余物。另外，水能够溶解在溶剂中，因而因蚀刻生成的水溶入该溶剂中。进而，并行地向所述基板W供给所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，所述加热板14对所述基板W及环境气体进行加热，因而沸点低于水的沸点的溶剂迅速蒸发，从而从所述基板W上除去该溶剂。溶入溶剂中的水与溶剂一起从所述基板W上除去。这样，在对所述基板W上的多余物进行蚀刻的期间，持续除去因蚀刻生成的水。由此，水的残留量降低。由此，抑制或防止残渣的生成。接着，向所述基板W供给溶剂蒸汽(S3)。具体而言，在所述第三阀36打开的状态下，所述控制装置4关闭所述第一阀26及所述连通阀28。由此，停止向所述流路27供给所述HF蒸汽。因此，仅向所述流路27供给所述溶剂蒸汽。由此，仅所述溶剂蒸汽经过所述冲压板13的所述贯通孔供给至保持于所述加热板14的所述基板W。由此，从所述基板W上除去因供给所述HF蒸汽而生成的氟(含有氟离子)。因此，所述基板W上的氟的残留量降低。在向所述基板W供给了规定时间的溶剂蒸汽之后，所述控制装置4关闭所述第三阀36。接着，再次将所述波纹管17内的环境气体置换为氮气(S4)。具体而言，所述控制装置4打开所述第二阀31。由此，将氮气供给至所述波纹管17内。所述波纹管17内的环境气体，即，所述波纹管17内的HF蒸汽和溶剂蒸汽、因蚀刻所述基板W而生成的气体，通过所述排气装置19的吸引力而被排出到所述排气配管18，并且被供给至所述波纹管17内的氮气挤出至所述排气配管18。由此，所述波纹管17内的环境气体被置换为氮气。由此，能够抑制或防止残留在所述波纹管17内的HF蒸汽和溶剂蒸汽附着在所述基板W上而在所述基板W上产生液滴的情况。进而，S卩使液滴附着在所述基板W上，也能够通过供给氮气来使液滴蒸发而从所述基板W上除去液滴。在所述波纹管17内的环境气体置换为氮气之后，所述控制装置4关闭所述第二阀31。其后，由所述中央机器手CR从所述加热板14搬出干燥状态的所述基板W。这样，将HF蒸汽供给至所述基板W，来从所述基板W上除去多余物。所述控制装置4可以使用无水式的蒸汽蚀刻单元7bl和有水式的蒸汽蚀刻单元7b2中的任一蒸汽蚀刻单元来进行前述的处理。例如，所述控制装置4根据牺牲膜的种类，区分使用无水式的所述蒸汽蚀刻单元7bl和有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2。即，也可以根据牺牲膜的种类，通过工艺(recipe)(对基板W的处理内容)设定使用无水式的所述蒸汽蚀刻单元7bl和有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2中的哪种来对所述基板W进行处理。此时，所述控制装置4可以基
于工艺，来区分使用无水式的所述蒸汽蚀刻单元7bl和有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2。在牺牲膜是氧化膜(由SiO2构成的膜)的情况下，即使将HF蒸汽供给至基板W上，在不存在水的环境下，蚀刻速率(单位时间内的除去量)也低。由此，此时所述控制装置4可以使用有水式的所述蒸汽蚀刻单元7b2来将水分浓度大的HF蒸汽供给至所述基板W。另一方面，对BSG膜(含有硼的SiO2膜)的蚀刻速率大于氧化膜的蚀刻速率。由此，在进行蚀刻时单位时间内水的产生量多。因此，存在会残留水的情况。因此，此时所述控制装置4可以使用无水式的所述蒸汽蚀刻单元7bl来将水分浓度低的HF蒸汽供给至所述基板W。由此，减少对所述基板W的水的供给量，因而能够减少所述基板W上的水分量来抑制或防止残渣的生成。另外，所述控制装置4可以通过控制第一流量控制器25和第三流量控制器35，根据牺牲膜的除去量，在供给HF蒸汽和溶剂蒸汽的工序(图3的S2)中，变更向基板W供给的HF蒸汽和溶剂蒸汽的比例。即，牺牲膜的除去量增加时，因蚀刻生成的水的量会增加。由此，所述控制装置4可以增加溶剂蒸汽的比例来可靠地从基板W上除去因蚀刻生成的水。这样，通过变更向基板W供给的HF蒸汽和溶剂蒸汽的比例，能够与牺牲膜的除去量无关地，抑制或防止残渣的生成。另外，所述控制装置4可以向所述基板W供给HF蒸汽，来清洗孔的内部。即，如图5A的比较例所示，若通过将氢氟酸供给至基板W上的湿蚀刻来清洗所述孔内，则由于氢氟酸不能充分地到达所述孔的底部，因而存在颗粒残留在所述孔的底部的情况。进而，由于所述孔的内周面的上部被蚀刻，存在导致所述孔的直径在上部和底部存在差异的情况。另一方面，如图5B的实施例所示，若使用HF蒸汽，则能够向所述孔均匀地供给HF蒸汽。由此，即使在所述孔深的情况下，也能够抑制或防止所述孔的直径产生偏差，并且能够可靠地除去所述孔内的颗粒。[第二处理例]接着，对图4所示的第二处理例进行说明。下面，参照图I及图4。在第二处理例中，控制装置4利用中央机器手CR将基板W搬入湿蚀刻单元7a中。其后，向基板W供给氢氟酸(S5)。具体而言，所述控制装置4从蚀刻喷嘴9向保持在旋转卡盘8上的基板W供给氢氟酸，由此对所述基板W进行蚀刻。接着，所述控制装置4从冲洗液喷嘴10向保持在所述旋转卡盘8上的所述基板W供给冲洗液，由此冲洗掉所述基板W上的氢氟酸(S6 )。然后，所述控制装置4通过所述旋转卡盘8使所述基板W进行高速旋转，来使所述基板W干燥(S7 )。在所述基板W干燥了之后，所述控制装置4通过所述中央机器手CR从所述湿蚀刻单元7a搬出所述基板W，并将该基板W搬入蒸汽蚀刻单元7b。接着，所述控制装置4使所述蒸汽蚀刻单元7b执行与第一处理例同样的动作。具体而言，通过所述中央机器手CR将基板W载置在加热板14上之后，与第一处理例同样地，将波纹管17内的环境气体置换为氮气(SI)。其后，与第一处理例同样地，向基板W供给HF蒸汽和溶剂蒸汽(S2)。由此，对所述基板W进行蚀刻。其后，与第一处理例同样地，向所述基板W供给溶剂蒸汽(S3)。接着，与第一处理例同样地，再次将所述波纹管17内的环境气体置换为氮气(S4)。然后，通过所述中央机器手CR从所述加热板14上搬出干燥状态的所述基板W。这样，依次向所述基板W供给至氢氟酸和HF蒸汽。即，依次进行使用所述氢氟酸的湿蚀刻和使用所述HF蒸汽的蒸汽蚀刻。例如，若仅通过湿蚀刻，从形成有高宽比高(例如，高宽比在10以上)的图案的所述基板W上除去所有的牺牲膜之后，使所述基板W干燥，则存`在图案倒塌的情况。另外，在仅通过蒸汽蚀刻来从这样的所述基板W上除去所有的牺牲膜的情况下，由于牺牲膜的除去量大，因而导致水的产生量大。由此，导致在所述基板W上残留水的情况。因此，存在因存在水而新产生的残渣残留在基板W上的情况。但是，在在所述基板W上形成有高宽比大的图案的情况下，在前述的第二处理例中，如图6所示，在除去了牺牲膜的一部分(上层部)之后，对所述基板W进行干燥(湿蚀刻 旋转脱水)。即，与在除去所有的牺牲膜的状态下对所述基板W进行干燥的情况相比，在图案中露出的部分的高度低的状态下，对基板W进行干燥。由此，能够抑制或防止图案的倒塌。然后，如图6所示，通过将HF蒸汽供给至所述基板W，来除去牺牲膜的剩余部分(下层部)(蒸汽蚀刻)。由此，能够抑制或防止图案的倒塌。进而，由于通过蒸汽蚀刻除去的牺牲膜的量减少，因而能够抑制或防止水的残留。由此，能够抑制或防止残渣的生成。如图7所示，在所述基板W上形成高宽比大的图案并且形成有不同种类的多个牺牲膜的情况。更加具体地，上侧的牺牲膜例如是氧化膜(由SiO2构成的膜)，下侧的牺牲膜例如是BSG膜。此时，若仅通过湿蚀刻来除去所有的牺牲膜，则可能使所述图案倒塌。另外，氧化膜通过蒸汽蚀刻的蚀刻速率，低于氧化膜通过湿蚀刻的蚀刻速率。因此，仅通过蒸汽蚀刻除去所有的牺牲膜，导致处理时间大幅增加。但是，在这里示出了第二处理例中，如图7所示，由于通过进行湿蚀刻来除去上侧的牺牲膜(氧化膜)，因而能够缩短除去氧化膜所需的时间。进而，在图案中露出的部分的高度低的状态下，对所述基板W进行干燥，因而能够抑制或防止所述图案倒塌。并且，如图7所示，通过向基板W供给HF蒸汽，来除去下侧的牺牲膜(BSG膜)，因而能够抑制或防止所述图案倒塌。由此，能够缩短处理时间，并且能够抑制或防止图案的倒塌和残渣的残留。如上所述，在本实施方式中，向所述基板W供给HF蒸汽和溶剂蒸汽，并且并行地供给所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽，使所述基板W上的溶剂蒸发，由此能够除去因蚀刻而生成的水。由此，能够抑制或防止残渣的生成。由此，能够一边抑制或防止图案的倒塌，一边抑制或防止残渣的生成。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于前述实施方式的内容，而能够在权利要求书的范围内进行各种变更。例如，在前述的第一处理例和第二处理例中，说明了同时向基板供给HF蒸汽和溶剂蒸汽的情况。但是，控制装置4可以在向基板供给HF蒸汽和溶剂蒸汽之前，仅将所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽中的一种蒸汽预先供给至基板。例如，可以预先将所述溶剂蒸汽供给至所述基板。另外，在前述的第一处理例和第二处理例中，说明了将HF蒸汽和溶剂蒸汽供给至基板上之后，将溶剂蒸汽供给至基板上的情况。但是，控制装置4可以在将所述HF蒸汽和所述溶剂蒸汽供给至所述基板上之后，不向所述基板供给所述溶剂蒸汽，而直接将所述基板的周围的环境气体置换为氮气。另外，在前述的第一处理例和第二处理例中，控制装置4可以利用加热板14来对基板的温度进行控制，由此调整在基板上液化的HF蒸汽和溶剂蒸汽的量。例如，在多余物的除去量多的情况下，可以通过使基板的温度降低来增加向基板供给的氟化氢的液滴的量。另外，在前述实施方式中，说明了基板处理装置I是对圆板状的基板进行处理的装置的情况，但所述基板处理装置I也可以是对液晶显示装置用基板等多边形的基板进行处理的装置。另外，所述基板处理装置I并不限定于单张式基板处理装置，也可以是对多张基板总括地进行处理的批量式基板处理装置。除此之外，在权利要求书所述的范围内能够进行各种设计变更。对本发明的实施方式进行了详细的说明，但这些实施方式只不过是为了明确本发明的技术方案的具体例，应当不限定于这些具体例来解释本发明，而本发明的范围仅由权利要求书限定。本申请对应于2011年7月13日向日本专利局提交的专利申请2011 — 154632号，本申请通过引用而加入了上述申请公开的全部内容。
权利要求
1.一种基板处理方法，对多余物进行蚀刻来从基板上除去所述多余物，其特征在于，包括除去工序，通过向基板供给含有氟化氢的氟化氢蒸汽和含有溶剂的溶剂蒸汽，来蚀刻除去所述多余物，其中，所述溶剂是水能够溶解且沸点比水的沸点低的溶剂，蒸发工序，与所述除去工序并行，在所述该蒸发工序中，使所述基板上的所述溶剂蒸发。
2.根据权利要求I所述的基板处理方法，其特征在于，所述溶剂含有水能够溶解且沸点比水的沸点低的氟类溶剂和水能够溶解且沸点比水的沸点低的醇类中的至少一种。
3.根据权利要求I所述的基板处理方法，其特征在于，在进行了所述除去工序之后还进行溶剂蒸汽供给工序，在所述溶剂蒸汽供给工序中，在停止向基板供给所述氟化氢蒸汽的状态下，向所述基板供给所述溶剂蒸汽。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，所述除去工序包括比率变更工序，在所述比率变更工序中，改变要向基板供给的所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例。
5.根据权利要求I所述的基板处理方法，其特征在于，在进行了所述除去工序之后还进 行蒸汽除去工序，在所述蒸汽除去工序中，从暴露于所述氟化氢蒸汽和溶剂蒸汽中的基板除去所述氟化氢蒸汽和溶剂蒸汽。
6.根据权利要求I所述的基板处理方法，其特征在于，所述除去工序是，向基板供给具有与所述多余物的种类相对应的水分浓度的所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽的工序。
7.一种基板处理装置，其特征在于，包括基板保持单元，其保持基板，蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给含有氟化氢的氟化氢蒸汽和含有溶剂的溶剂蒸汽，其中，所述溶剂是水能够溶解且沸点比水的沸点低的溶剂，蒸发单元，其使保持在所述基板保持单元上的基板上的所述溶剂蒸发，控制单元，其控制所述蒸汽供给单元来执行除去工序，在所述除去工序中，向保持在所述基板保持单元上的基板供给所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽，由此对多余物进行蚀刻来从所述基板上除去所述多余物，而且，该控制单元控制所述蒸发单元来与所述除去工序并行地执行蒸发工序，在所述蒸发工序中，使所述基板上的所述溶剂蒸发。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，所述蒸汽供给单元向保持在所述基板保持单元上的基板供给特定的所述溶剂蒸汽和所述氟化氢蒸汽，其中，特定的所述溶剂蒸汽含有水能够溶解且沸点比水的沸点低的氟类溶剂和水能够溶解且沸点比水的沸点低的醇类中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，还包括溶剂蒸汽供给单元，该溶剂蒸汽供给单元向保持在所述基板保持单元上的基板供给所述溶剂蒸汽，所述控制单元控制所述蒸汽供给单元和溶剂蒸汽供给单元来在进行了所述除去工序之后还执行溶剂蒸汽供给工序，在所述溶剂蒸汽供给工序中，在停止了向基板供给所述氟化氢蒸汽的状态下，向基板供给所述溶剂蒸汽。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，蒸汽供给单元包括比率变更单元，该比率变更单元改变要向基板供给的所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例，所述控制单元控制所述比率变更单元来执行比率变更工序，在该比率变更工序中，改变在所述除去工序中要向基板供给的所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽的比例。
11.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，还包括用于除去蒸汽的蒸汽除去单元，所述控制单元控制所述蒸汽除去单元来在进行了所述除去工序之后还执行蒸汽除去工序，在所述蒸汽除去工序中，从暴露于所述氟化氢蒸汽和溶剂蒸汽中的基板除去所述氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽。
12.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于， 所述蒸汽供给单元具有第一蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给所述溶剂蒸汽和含有氟化氢的第一氟化氢蒸汽，第二蒸汽供给单元，其向保持在所述基板保持单元上的基板供给第二氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽，其中，所述第二氟化氢蒸汽含有氟化氢和水且水分浓度比所述第一氟化氢蒸汽的水分浓度高；所述控制单元根据所述多余物的种类来控制所述第一蒸汽供给单元和所述第二蒸汽供给单元，由此在所述除去工序中，向基板供给所述第一氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽，或者供给所述第二氟化氢蒸汽和所述溶剂蒸汽。
全文摘要
基板处理方法包括从基板上除去多余物的除去工序和与除去工序并行地进行的蒸发工序。所述除去工序通过向基板供给含有氟化氢的HF蒸汽和含有水能够溶解并且沸点比水的沸点低的溶剂的溶剂蒸汽，来蚀刻并除去所述多余物。所述蒸发工序使所述基板上的所述溶剂蒸发。
文档编号H01L21/02GK102881617SQ201210243790
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者基村雅洋, 尾辻正幸 申请人:大日本网屏制造株式会社