本發明涉及基板加工方法、制造方法和基板加工裝置,并且更具體地,涉及用于制造半導體設備的基板加工方法、基板加工裝置和半導體設備的制造方法。
背景技術:
1、為了制造半導體設備,在晶圓上執行諸如攝影術、沉積、灰化、蝕刻和離子注入的各種工藝。在這些工藝之前和之后,執行清潔工藝以清潔殘留在晶圓上的顆粒。清潔工藝通過將清潔溶液供應到支承在旋轉頭部上的基板來完成。
2、近年來,隨著對附著到晶圓的顆粒的清潔要求的提高,人們考慮了各種方法來進一步提高附著到晶圓的顆粒的去除效率。隨著形成在晶圓上的圖案的線寬逐漸變小,通過簡單地將清潔溶液供應到晶圓可能難以從晶圓去除存在于圖案之間的顆粒。另外,根據顆粒的不同,該顆粒可能會強力地附著到晶圓并且難以從晶圓移除。
3、最近,為了解決上述問題,已經考慮了通過將含聚合物的涂覆液體供應到晶圓上、固化或凝固涂覆液體以形成清潔膜(cleaning?film)并且去除形成的清潔膜來清潔晶圓的方法。
4、在通過形成清潔膜來去除顆粒的情況下,固化或凝固涂覆液體的過程使處理溶液相變成具有捕獲顆粒的清潔膜。然后,為了使形成的清潔膜從晶圓分層,將諸如去離子水的分層液體(delamination?liquid)供應到旋轉的晶圓。該分層液體使清潔膜分裂(splits)以形成膜裂片(film?flake),滲透到形成的膜裂片之間,并且使膜裂片從晶圓分層。然后,為了沖洗晶圓,將諸如ipa的沖洗液體供應到旋轉的晶圓。然后根據需要將晶圓干燥。
5、最重要的操作是通過供應去離子水使清潔膜從晶圓分層。然而,將去離子水供應到旋轉的晶圓來使清潔膜分層是耗時的。
6、當清潔膜是易溶于去離子水的成分時,去離子水溶解清潔膜而不形成膜裂片,因此清潔膜設置為具有可溶于去離子水但不會被去離子水太快溶解的成分。因此,去離子水可能需要很長時間才能形成膜裂片。
7、此外,晶圓的表面可以根據需要是疏水的或親水的。在疏水的晶圓的情況下,即使當供應去離子水時可以從清潔膜形成膜裂片,去離子水也可能難以在膜裂片與基板的頂表面之間滲透,從而難以使薄膜適當地分層。
8、通過圖1中的實驗數據說明了這些問題。在圖1中,1和2在x軸上表示實驗輪次并且pre表示顆粒去除效率(particle?removal?efficiency)。當如上所述通過使用清潔膜清潔晶圓時,可以看出,針對疏水的晶圓的顆粒去除效率顯著低于親水的晶圓或未經處理的晶圓。
技術實現思路
1、本發明致力于提供一種能夠有效地清潔基板的基板加工方法、制造方法和基板加工裝置。
2、本發明還致力于提供一種能夠由形成在基板上的清潔膜來形成膜裂片并且將該膜裂片從基板的頂表面有效地分層的基板加工方法、制造方法和基板加工裝置。
3、本發明還致力于提供一種能夠通過使用氣相流體而不是液相流體來加工形成在基板上的清潔膜的基板加工方法、制造方法和基板加工裝置。
4、本發明還致力于提供一種能夠有效地縮短加工清潔膜所需時間的基板加工方法、制造方法和基板加工裝置。
5、本發明的目的不限于此,并且本領域普通技術人員將從以下描述中清楚地理解未提及的其他目的。
6、本發明的示例性實施方案提供了一種加工基板的方法,該方法包括:涂覆操作,該涂覆操作將包含揮發性成分的涂覆液體供應到基板的頂表面以形成清潔膜;以及清潔膜加工操作,該清潔膜加工操作加工清潔膜,其中,清潔膜加工操作包括:裂紋形成操作,該裂紋形成操作在基板上形成的清潔膜中產生裂紋以形成膜裂片;以及分層操作,該分層操作通過揮發膜裂片中包含的揮發性成分來使膜裂片從基板的頂表面分層。
7、根據示例性實施方案,該裂紋形成操作可以包括噴灑加濕空氣、以增加基板上方的空間的濕度。
8、根據示例性實施方案,在涂覆操作和裂紋形成操作中,基板上方的空間的濕度可以保持相同,涂覆操作可以包括旋轉基板,并且裂紋形成操作可以包括停止基板的旋轉。
9、根據示例性實施方案,該分層操作可以包括加熱基板、以揮發膜裂片中包含的揮發性成分。
10、根據示例性實施方案,該基板的加熱可以由設置在支承基板的卡盤中的加熱器來完成。
11、根據示例性實施方案,該基板的加熱可以通過將經加熱的純水供應到基板的底表面來完成。
12、根據示例性實施方案,該分層操作可以包括噴灑干燥空氣來降低在基板上方的空間中的濕度、以揮發膜裂片中包含的揮發性成分。
13、根據示例性實施方案,該干燥空氣的噴灑可以通過由干燥噴嘴從基板的上側供應干燥氣體來完成。
14、根據示例性實施方案,該干燥氣體的噴灑可以通過由下流式流物單元在內部空間中形成干燥的下流式流物來完成,該下流式流物單元耦接到提供在其中加工基板的內部空間的殼體。
15、根據示例性實施方案,在涂覆操作中,基板可以處于旋轉基板的旋轉狀態,并且在清潔膜加工操作中,基板可以處于不旋轉基板的非旋轉狀態。
16、根據示例性實施方案,該方法可以進一步包括沖洗操作,該沖洗操作在清潔膜加工操作之后、在溶解膜裂片的情況下將沖洗液體供應到旋轉的基板。
17、根據示例性實施方案,在沖洗操作中,基板可以以500至1000rpm的速度旋轉。
18、根據示例性實施方案,該沖洗液體可以是異丙醇。
19、根據示例性實施方案,在該基板上方的空間可以被設置在基板上側的蓋狀件(cover)覆蓋的狀態下執行清潔膜加工操作。
20、本發明的另一示例性實施方案提供了一種制造方法,該制造方法包括:涂覆操作,該涂覆操作將包含揮發性成分、第一成分和第二成分的涂覆液體供應到旋轉的基板的頂表面、以形成清潔膜;以裂紋形成操作,該裂紋形成操作調節非旋轉的基板的周圍的濕度、以在清潔膜中產生裂紋并形成膜裂片。
21、根據示例性實施方案,該裂紋形成操作可以包括將基板上方的空間中的濕度調節為大于涂覆操作中的濕度。
22、根據示例性實施方案,該第一成分可以是比該第二成分更易溶于基板的周圍的濕氣中的成分。
23、根據示例性實施方案,該第一成分是可以有機酸并且該第二成分可以是聚合物。
24、根據示例性實施方案,該制造方法可以進一步包括分層操作,該分層操作通過揮發膜裂片中包含的揮發性成分來使膜裂片從基板的頂表面分層。
25、本發明的又一示例性實施方案提供了一種用于加工基板的裝置,該裝置包括:殼體,該殼體提供內部空間;基板支承單元,該基板支承單元用于在內部空間中支承并旋轉基板;供應單元,該供應單元用于供應流體,該流體加工由基板支承單元支承的基板;濕度調節單元,該濕度調節單元單元用于調節內部空間中的濕度;以及控制器,其中,該供應單元包括:第一噴嘴,該第一噴嘴用于將包含揮發性成分的涂覆液體供應到支承在基板支承單元上的基板;第二噴嘴,該第二噴嘴用于將沖洗液體供應到支承在基板支承單元上的基板;以及干燥噴嘴,該干燥噴嘴用于將干燥氣體噴灑到放置在基板支承單元上的基板,并且該控制器配置為控制基板支承單元和供應單元,使得基板支承單元旋轉基板,并且第一噴嘴將涂覆液體供應到旋轉的基板以形成清潔膜;該控制器配置為控制濕度調節單元和基板支承單元,使得基板支承單元在基板支承單元停止旋轉所支承的基板并且將加濕空氣噴灑到內部空間中以在清潔膜中產生裂紋的情況下、通過在清潔膜中產生裂紋來形成膜裂片;以及該控制器配置為控制供應單元來噴灑干燥氣體以揮發膜裂片中包含的揮發性成分,使得膜裂片從基板分層。
26、根據本發明的一示例性實施方案,可以有效地清潔基板。
27、進一步地,根據本發明的一示例性實施方案,可以由形成在基板上的清潔膜來形成膜裂片,并且可以有效地將膜裂片從基板的頂表面分層。
28、此外,根據本發明的一示例性實施方案,可以通過使用氣相流體而不是液相流體來處理形成在基板上的清潔膜。
29、此外,根據本發明的一示例性實施方案,可以有效地減少加工清潔膜所需的時間。
30、本發明的效果不限于上述效果,并且本領域技術人員將從說明書和附圖中清楚地理解未提及的效果。