基板処理方法及び装置
【課題】 基板処理方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 基板処理方法は、フォトレジスト膜が形成された基板を設け、フォトレジスト膜を除去するために処理液を基板上に提供し、処理液と接触するようにミストを基板上に提供する。ミストは、処理液と反応して水酸化ラジカルを追加的に形成し、ミストと処理液が発熱反応するため、フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【解決手段】 基板処理方法は、フォトレジスト膜が形成された基板を設け、フォトレジスト膜を除去するために処理液を基板上に提供し、処理液と接触するようにミストを基板上に提供する。ミストは、処理液と反応して水酸化ラジカルを追加的に形成し、ミストと処理液が発熱反応するため、フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法及び装置に関し、より詳しくは、半導体素子を製造するための基板処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体のリソグラフィ工程で基板は、フォトレジストコーティング、露光、現象、エッチング、及びフォトレジスト除去のような工程を順次に踏むことになる。前記フォトレジストをマスクにして露光、現象、及びエッチングを遂行し、その後、前記フォトレジストを除去する。
【０００３】
従来の技術によると、前記フォトレジストは、硫酸と過酸化水素を混合した溶液を利用して除去する。しかし、前記硫酸と過酸化水素が反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）のような中間生成物と水を生成するため、前記溶液の濃度が低くなる。従って、前記溶液によって前記フォトレジストが完全に除去されないことができる。従って、前記フォトレジストを完全に除去するための技術が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基板上のフォトレジストを除去するための基板処理方法を提供する。
【０００５】
本発明は、前記基板処理方法を遂行するための基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による基板処理方法は、上面にフォトレジスト膜が形成された基板を設ける段階、前記フォトレジスト膜を除去するための処理液を前記基板上に提供する段階、及び前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように脱イオン水ミストまたは過酸化水素を含むミストを前記基板上に提供する段階を含む。
【０００７】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、超音波によって形成されることができる。
【０００８】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、約１０℃〜約９９．９℃の温度で提供されることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさで提供されることができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、キャリアガスによって前記基板上に提供されることができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、同時に噴射されることができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、前記基板上に提供される前に互いに接触することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、前記基板上で互いに接触す
ることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、前記基板は回転し、前記基板の回転方向によって前記ミストは前記処理液が提供される前記基板の位置の前に提供されることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、前記処理液の例としては、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）などを挙げることができる。
【００１６】
本発明による基板処理装置は、フォトレジスト膜が形成された基板を固定して回転させる回転チャック、前記回転チャックの上方に配置され、前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上に処理液を提供する第１ノズル、及び前記回転チャックの上方に配置され、前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように前記基板上に脱イオン水ミストまたは過酸化水素を含むミストを提供する第２ノズルを含むことができる。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、前記第２ノズルは複数個が、前記第１ノズルの周りに沿って位置することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、前記第２ノズルは、前記第１ノズルの一側に位置することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態によると、前記基板処理装置は、前記第２ノズルと接続し、超音波発振を通じて前記ミストを生成して前記第２ノズルに提供するミスト発生部をさらに含むことができる。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、前記基板処理装置は、前記ミスト発生部と接続し、前記ミストを前記第２ノズルに移動させるためのキャリアガス供給部をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、前記ミストの温度は、約１０℃〜９９．９℃であることができる。
【００２２】
本発明の一実施形態によると、前記ミストの粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によると、前記処理液の例としては、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥなどを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の基板処理方法及び装置によると、基板にフォトレジスト膜を除去するための処理液と、脱イオン水または過酸化水素を含むミストとを提供する。前記ミストは、前記処理液と反応して水酸化ラジカルを追加的に形成する。また、前記ミストと前記処理液が発熱反応するため、前記処理液の温度を上昇させることができる。従って、前記フォトレジストの除去効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による基板処理装置を説明するための概略図である。
【図２】図１に示す第１ノズル及び第２のノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図３】図１に示す第１ノズル及び第２のノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図４】図１に示す第２ノズルの他の例を説明するための概略図である。
【図５】図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図６】図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図７】本発明の一実施形態による基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態をより詳しく説明する。本発明には多様な変更を加えてもよく、様々な形態を有してもよいため、特定の実施形態を図面に例示し、本明細書において詳しく説明する。しかし、これは本発明を特定の開示された実施形態に限定するものではなく、本発明の趣旨及び技術範囲に含まれる全ての変更物、均等物、ないしは代替物を含むものと理解されるべきである。各図面の説明において類似する構成要素に対して類似する参照符号を使用した。添付の図面において、本発明の明確性を確保するために構造物のサイズを実際より拡大して示した。
【００２７】
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために使用されてもよいが、各構成要素は使用される用語によって限定されるものではない。各用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用されるものであって、例えば、明細書中において、第１構成要素を第２構成要素に書き換えてもよく、同様に第２構成要素を第１構成要素に書き換えてもよい。単数表現は、文脈上明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。
【００２８】
本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを規定するものであって、１つまたはそれ以上の別の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
【００２９】
特に定義しない限り、技術的または科学的用語を含んで、ここで使われているすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一意味を有している。 一般的に使われている辞典に定義されている用語は関連技術の
文脈上に有する意味と一致する意味を有していると解釈されるべきであり、本明細書で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈しない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態による基板処理装置１００を説明するための概略図である。
【００３１】
図１を参照すると、前記基板処理装置１００は、基板Ｓ上のフォトレジスト膜（図示せず）を除去するためのものであり、回転チャック１１０、第１ノズル１２０、第２ノズル１３０、ミスト発生部１４０、及びキャリアガス供給部１５０を含む。
【００３２】
前記回転チャック１１０は、前記基板Ｓを固定し、前記基板Ｓを回転させる。例えば、前記回転チャック１１０としては、機械力で基板Ｓを固定する機械チャック、静電気力で前記基板Ｓを固定する静電チャック、真空力で前記基板Ｓを固定する真空チャックなどを挙げることができる。
【００３３】
前記第１ノズル１２０は、前記回転チャック１１０の上方に配置し、前記基板Ｓに処理液１２２を提供する。前記処理液１２２の例としては、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ Ｍｉｘｔｕｒｅ：Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｏｚｏｎｅ Ｍｉｘｕｒｅ：Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ−１：ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ−２：ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）などを挙げることができる。
【００３４】
前記処理液１２２は、水酸化ラジカルを形成し、前記水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜と反応することによって、前記フォトレジスト膜が除去される。前記フォトレジスト膜の反応性を向上させるために前記処理液１２２は、高温で提供されることができる。例えば、前記処理液１２２は、約１５０℃〜約２４０℃の温度を有することができる。
【００３５】
一例として、前記処理液１２２を構成する各溶液は、既に混合された後、前記基板Ｓ上に提供することができる。前記処理液１２２が前記基板Ｓ上に提供される前に前記処理液１２２を構成する各溶液が互いに混合されるとき、前記処理液１２２は、前記基板Ｓに供給される直前まで持続的に過熱されて前記約１５０℃〜約２４０℃の温度を維持する。
【００３６】
他の例として、前記処理液１２２を構成する各溶液は、互いに異なるラインを通じて供給され、前記処理液１２２が基板Ｓ上に供給される直前に混合されることができる。前記処理液１２２が基板Ｓ上に供給される直前に前記処理液１２２を構成する各溶液が混合されるとき、前記処理液１２２は、前記混合反応によって前記約１５０℃〜約２４０℃の温度に上昇することができる。
【００３７】
前記第２ノズル１３０は前記回転チャック１１０の上方に前記第１ノズル１２０の周りに沿って配置される。前記第２ノズル１３０は前記基板Ｓにミスト１３２を提供する。前記ミストは、脱イオン水または過酸化水素を含む。
【００３８】
前記第１ノズル１２０と前記第２ノズル１３０は、前記処理液１２２と前記ミスト１３２を順次に提供するか、または、同時に提供することができる。
【００３９】
図２及び図３は、図１に示す第１ノズル１２０及び第２ノズル１３０の噴射を説明するための平面図である。
【００４０】
図２を参照すると、前記第１ノズル１２０から提供された前記処理液１２２と前記第２ノズル１３０から提供された前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。
【００４１】
図３を参照すると、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。前記処理液１２２と前記ミスト１３２が前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されるとき、前記第２ノズル１３０が前記第１ノズル１２０の周りに沿って配置されるため、前記基板Ｓ上で前記ミスト１３２は、前記処理液１２２を囲むことができる。
【００４２】
図４は、図１に示す第２ノズルの他の例を説明するための概略図である。
【００４３】
図４を参照すると、前記第２ノズル１３０ａは、前記回転チャック１１０の上方に前記第１ノズル１２０の一側に配置される。前記第２ノズル１３０ａは、前記基板Ｓにミスト１３２を提供する。
【００４４】
図５及び図６は、図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【００４５】
図５を参照すると、前記第１ノズル１２０から提供された前記処理液１２２と前記第２ノズル１３０ａから提供された前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。
【００４６】
図６を参照すると、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。一例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記ミスト１３２は前記処理液１２２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。他の例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記処理液１２２は前記ミスト１３２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。従って、前記基板Ｓの回転によって前記基板Ｓ上で前記ミスト１３２と前記処理液１２２が広がって、かつ互いに接触して混合されることができる。
【００４７】
前記処理液１２２がＳＰＭである場合、前記ＳＰＭの硫酸と過酸化水素は、正反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）と水を生成する。前記ＳＰＭが水を蒸発させるのに充分な高温であるため、前記水は容易に蒸発する。このとき、前記ＳＰＭに提供される脱イオン水または過酸化水素ミストが前記ペルオキソ硫酸と反応して前記水酸化ラジカルが追加的に生成されるため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応が発熱反応であるため、前記ＳＰＭの温度を高めることができる。従って、前記ＳＰＭと前記フォトレジスト膜の反応性を向上させることができる。そのため、前記ＳＰＭのフォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００４８】
前記ミスト１３２を、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つと接触する場合にも前記ミスト１３２を前記ＳＰＭに接触する場合に発生する反応と類似な反応が発生し、これによって、前記フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００４９】
再び、図１を参照すると、前記ミスト発生部１４０は、前記ミスト１３２を生成する。一例として、前記ミスト発生部１４０は、超音波振動器を含むことができる。前記超音波振動器の超音波は、約数ＫＨｚ〜数十ＭＨｚを有することができる。
【００５０】
粒子の大きさは、約１ｎｍ未満であるミスト１３２は存在しがたい。前記ミスト１３２の粒子の大きさが約１００，０００ｎｍを超過する場合、前記ミスト１３２が前記処理液１２２の熱を吸収するため、前記フォトレジスト膜の除去効率が低下されることができる。前記ミスト１３２は、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有することができる。
【００５１】
前記数十ＭＨｚの周波数の超音波を発生する超音波振動器においては約１ｎｍの粒子の大きさを有するミスト１３２が形成されることができる。前記数ＫＨｚの周波数の超音波を発生する超音波振動器においては約１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有するミスト１３２が形成されることができる。
【００５２】
前記ミスト１３２は、超音波振動によって形成されるため、約１００℃未満の温度を有することができる。前記ミスト１３２の温度が約１０℃未満である場合、前記ミスト１３２状態を維持することは容易ではない。前記ミスト１３２の温度が約９９．９℃を超過する場合、前記ミスト１３２は蒸発されることができる。従って、前記ミスト１３２の温度
は、約１０℃〜約９９．９℃であることができる。
【００５３】
蒸気またはスチームが加熱によって形成されるのに反して、前記ミスト１３２は超音波振動によって形成される。従って、前記ミスト１３２は前記蒸気またはスチームより容易に形成されることができる。また、前記ミスト１３２の粒子の大きさが前記蒸気またはスチームの粒子の大きさより大きいため、前記ミスト１３２の量の調節が前記蒸気またはスチームの量の調節に比べて容易であり、前記ミストを前記基板Ｓに充分に提供することができる。
【００５４】
第１供給ライン１４２は、前記ミスト発生部１４０と前記第２ノズル１３０を接続する。前記ミスト１３２は、前記第１供給ライン１４２を通じて前記第２ノズル１３０に供給される。
【００５５】
前記キャリアガス供給部１５０は、キャリアガスを前記ミスト１３２に提供して前記ミスト発生部１４０で形成されたミスト１３２を前記第２ノズル１３０に移動させるためのものであって、タンク１５１、第２供給ライン１５２、バルブ１５３、流量調節器１５４、及びヒッタ１５５を含む。
【００５６】
前記タンク１５１は、キャリアガスを保存する。前記キャリアガスは前記ミスト１３２を前記第２ノズル１３０に容易に移送することができる。前記キャリアガスの例としては窒素ガスを挙げることができる。
【００５７】
第２供給ライン１５２は、前記タンク１５１と前記第１供給ライン１４２を接続する。前記キャリアガスは前記第２供給ライン１５２を通じて前記第１供給ライン１４２に供給される。
【００５８】
バルブ１５３は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を開閉する。
【００５９】
流量調節器１５４は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を通じて供給される前記キャリアガスの流量を調節する。前記流量調節器１５４が前記キャリアガスの量を調節することによって、前記第２ノズル１３０に提供されるミスト１３２の量を調節することができる。
【００６０】
ヒッタ１５５は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を通じて供給される前記キャリアガスの温度を調節する。前記キャリアガスが約１００℃以上である場合、前記キャリアガスによって前記ミスト１３２が蒸気化されることができる。従って、前記キャリアガスは前記ヒッタ１５５によって約２０℃〜９９．９℃の温度で加熱されることができる。
【００６１】
前記基板処理装置１００は、前記ミスト１３２を前記処理液１２２に持続的に供給する。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応によって前記水酸化ラジカルが追加的に生成される。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応は、発熱反応であるため、前記処理液１２２の温度が上昇する。従って、前記処理液１２２と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。従って、前記基板処理装置１００は、フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００６２】
図７は、本発明の一実施形態による基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【００６３】
図１及び図７を参照すると、半導体素子を製造するための基板Ｓを設けるステップＳ１００。
【００６４】
前記基板Ｓは、上面にフォトレジスト膜を有する。前記基板Ｓは、支持部材によって支持されて回転されることができる。前記支持部材の例としては、回転チャックを挙げることができる。前記回転チャックは、機械力、静電気力、及び真空力のうちのいずれか一つで前記基板Ｓを固定することができる。
【００６５】
次に、処理液１２２を前記フォトレジスト膜が形成された基板Ｓ上に提供する（ステップＳ２００）。
【００６６】
前記処理液１２２の例としては、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、ＢＯＥなどを挙げることができる。前記処理液１２２は、約１５０℃〜約２４０℃の温度で提供される。一例として、前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が既に混合された後、前記処理液１２２が前記基板Ｓ上に提供されることができる。前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が既に混合された後、前記基板Ｓ上に提供されるとき、前記処理液１２２は持続的に加熱されて前記約１５０℃〜約２４０℃の温度を維持する。他の例として、前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が前記基板Ｓ上に供給される直前に混合されることができる。前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が前記基板Ｓ上に供給される直前に混合されるとき、前記処理液１２２は、前記混合反応によって前記約１５０℃〜約２４０℃の温度で上昇することができる。
【００６７】
前記処理液１２２は、化学反応を通じて前記フォトレジスト膜を除去する。例えば、前記処理液１２２は、水酸化ラジカルを形成し、前記水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜と反応することによって前記フォトレジスト膜が除去される。
【００６８】
ミスト１３２を前記基板上に提供する（ステップＳ３００）。
【００６９】
前記ミスト１３２は、脱イオン水または過酸化水素を含む。前記ミスト１３２は超音波によって形成されることができる。このとき、前記超音波振動は、約数ＫＭｚ〜数十ＭＨｚの周波数を有することができる。
【００７０】
粒子の大きさが、約１ｎｍ未満であるミスト１３２は存在し難い。前記ミスト１３２の粒子の大きさが約１００，０００ｎｍを超過する場合、前記ミスト１３２が前記処理液１２２の熱を吸収する。それで、前記処理液１２２の温度が低くなって前記フォトレジストの除去効率が低下されることができる。従って、前記ミスト１３２は、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有することができる。
【００７１】
前記ミスト１３２は前記超音波の振動によって形成されるため、約１００℃未満の温度を有することができる。前記ミスト１３２の温度が約１０℃未満である場合、低い温度によって前記ミスト１３２状態を維持することは容易でない。前記ミスト１３２の温度が約９９．９℃を超過する場合、前記ミスト１３２は、熱によって蒸気になる。従って、前記ミスト１３２は、約１０℃〜約９９．９℃の温度で提供されることができる。
【００７２】
蒸気またはスチームによって形成されるのに反して、前記ミストは超音波振動によって形成される。従って、前記ミストは、前記蒸気またはスチームより容易に形成されることができる。また、前記ミストの粒子の大きさが前記蒸気またはスチームの粒子の大きさより大きいため、前記ミストの量の調節が前記蒸気またはスチーム量の調節に比べて容易であり、前記ミストを前記基板に充分に提供することができる。
【００７３】
前記ミスト１３２は、キャリアガスによって前記基板Ｓ上に提供されることができる。前記キャリアガスの例としては窒素ガスを挙げることができる。前記キャリアガスの量を調節することによって前記基板Ｓ上に提供されるミスト１３２の量を調節することができる。前記キャリアガスは、一定の温度で加熱されて提供されることができる。このとき、前記キャリアガスが約１００℃以上である場合、前記キャリアガスによって前記ミスト１３２が蒸気化されることができる。従って、前記キャリアガスは、約２０℃〜９９．９℃の温度で維持されることができる。
【００７４】
一例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓ上に順次的に提供されることができる。他の例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に同時に提供されることができる。
【００７５】
一例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。他の例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。このとき、前記ミスト１３２は前記処理液１２２を囲むように提供することができる。
【００７６】
一例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記ミスト１３２は前記処理液１２２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。他の例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記処理液１２２は、前記ミスト１３２が提供される前記基板Ｓ位置の前に位置する地点に提供されることができる。
【００７７】
従って、前記ミスト１３２は、前記処理液１２２と持続的に接触することができる。
【００７８】
前記処理液１２２がＳＰＭである場合、前記ＳＰＭの硫酸と過酸化水素は正反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）と水を生成する。前記ＳＰＭが水を蒸発させるのに充分な高温であるため、前記水は容易に蒸発する。このとき、前記ＳＰＭに提供される脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応によって前記水酸化ラジカルが追加的に生成されるため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応が発熱反応であるため、前記ＳＰＭの温度を高めることができる。従って、前記ＳＰＭと前記フォトレジスト膜の反応性を向上させることができる。従って、前記ＳＰＭのフォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００７９】
前記ミストが、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つと接触する場合にも前記ミスト１３２を前記ＳＰＭに接触する場合に発生する反応と類似する反応が発生し、これによって、前記フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００８０】
上述のように混合された前記ミスト１３２と前記処理液１２２は、化学反応を通じて水酸化ラジカルを追加的に生成する。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応は発熱反応であるため、前記処理液１２２の温度が上昇する。従って、前記処理液１２２と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。
【００８１】
本発明の基板処理方法及び装置によると、基板にフォトレジスト膜を除去するための処理液と脱イオン水または過酸化水素を含むミストを提供する。前記ミストと前記処理液が反応して水酸化ラジカルを追加的に形成する。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが
前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記ミストと前記処理液の発熱反応するため、前記処理液の温度を上昇させることができる。従って、前記処理液と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。それによって、前記フォトレジストの除去効率を向上させることができる。
【００８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【符号の説明】
【００８３】
１００ 基板処理装置
１１０ 回転チャック
１２０ 第１ノズル
１２２ 処理液
１３０、１３０ａ 第２ノズル
１３２ ミスト
１４０ ミスト発生部
１５０ キャリアガス供給部
Ｓ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法及び装置に関し、より詳しくは、半導体素子を製造するための基板処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体のリソグラフィ工程で基板は、フォトレジストコーティング、露光、現象、エッチング、及びフォトレジスト除去のような工程を順次に踏むことになる。前記フォトレジストをマスクにして露光、現象、及びエッチングを遂行し、その後、前記フォトレジストを除去する。
【０００３】
従来の技術によると、前記フォトレジストは、硫酸と過酸化水素を混合した溶液を利用して除去する。しかし、前記硫酸と過酸化水素が反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）のような中間生成物と水を生成するため、前記溶液の濃度が低くなる。従って、前記溶液によって前記フォトレジストが完全に除去されないことができる。従って、前記フォトレジストを完全に除去するための技術が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基板上のフォトレジストを除去するための基板処理方法を提供する。
【０００５】
本発明は、前記基板処理方法を遂行するための基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による基板処理方法は、上面にフォトレジスト膜が形成された基板を設ける段階、前記フォトレジスト膜を除去するための処理液を前記基板上に提供する段階、及び前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように脱イオン水ミストまたは過酸化水素を含むミストを前記基板上に提供する段階を含む。
【０００７】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、超音波によって形成されることができる。
【０００８】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、約１０℃〜約９９．９℃の温度で提供されることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさで提供されることができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、前記ミストは、キャリアガスによって前記基板上に提供されることができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、同時に噴射されることができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、前記基板上に提供される前に互いに接触することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、前記処理液と前記ミストは、前記基板上で互いに接触す
ることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、前記基板は回転し、前記基板の回転方向によって前記ミストは前記処理液が提供される前記基板の位置の前に提供されることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、前記処理液の例としては、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）などを挙げることができる。
【００１６】
本発明による基板処理装置は、フォトレジスト膜が形成された基板を固定して回転させる回転チャック、前記回転チャックの上方に配置され、前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上に処理液を提供する第１ノズル、及び前記回転チャックの上方に配置され、前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように前記基板上に脱イオン水ミストまたは過酸化水素を含むミストを提供する第２ノズルを含むことができる。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、前記第２ノズルは複数個が、前記第１ノズルの周りに沿って位置することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、前記第２ノズルは、前記第１ノズルの一側に位置することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態によると、前記基板処理装置は、前記第２ノズルと接続し、超音波発振を通じて前記ミストを生成して前記第２ノズルに提供するミスト発生部をさらに含むことができる。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、前記基板処理装置は、前記ミスト発生部と接続し、前記ミストを前記第２ノズルに移動させるためのキャリアガス供給部をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、前記ミストの温度は、約１０℃〜９９．９℃であることができる。
【００２２】
本発明の一実施形態によると、前記ミストの粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によると、前記処理液の例としては、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥなどを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の基板処理方法及び装置によると、基板にフォトレジスト膜を除去するための処理液と、脱イオン水または過酸化水素を含むミストとを提供する。前記ミストは、前記処理液と反応して水酸化ラジカルを追加的に形成する。また、前記ミストと前記処理液が発熱反応するため、前記処理液の温度を上昇させることができる。従って、前記フォトレジストの除去効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による基板処理装置を説明するための概略図である。
【図２】図１に示す第１ノズル及び第２のノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図３】図１に示す第１ノズル及び第２のノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図４】図１に示す第２ノズルの他の例を説明するための概略図である。
【図５】図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図６】図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【図７】本発明の一実施形態による基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態をより詳しく説明する。本発明には多様な変更を加えてもよく、様々な形態を有してもよいため、特定の実施形態を図面に例示し、本明細書において詳しく説明する。しかし、これは本発明を特定の開示された実施形態に限定するものではなく、本発明の趣旨及び技術範囲に含まれる全ての変更物、均等物、ないしは代替物を含むものと理解されるべきである。各図面の説明において類似する構成要素に対して類似する参照符号を使用した。添付の図面において、本発明の明確性を確保するために構造物のサイズを実際より拡大して示した。
【００２７】
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために使用されてもよいが、各構成要素は使用される用語によって限定されるものではない。各用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用されるものであって、例えば、明細書中において、第１構成要素を第２構成要素に書き換えてもよく、同様に第２構成要素を第１構成要素に書き換えてもよい。単数表現は、文脈上明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。
【００２８】
本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを規定するものであって、１つまたはそれ以上の別の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
【００２９】
特に定義しない限り、技術的または科学的用語を含んで、ここで使われているすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一意味を有している。 一般的に使われている辞典に定義されている用語は関連技術の
文脈上に有する意味と一致する意味を有していると解釈されるべきであり、本明細書で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈しない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態による基板処理装置１００を説明するための概略図である。
【００３１】
図１を参照すると、前記基板処理装置１００は、基板Ｓ上のフォトレジスト膜（図示せず）を除去するためのものであり、回転チャック１１０、第１ノズル１２０、第２ノズル１３０、ミスト発生部１４０、及びキャリアガス供給部１５０を含む。
【００３２】
前記回転チャック１１０は、前記基板Ｓを固定し、前記基板Ｓを回転させる。例えば、前記回転チャック１１０としては、機械力で基板Ｓを固定する機械チャック、静電気力で前記基板Ｓを固定する静電チャック、真空力で前記基板Ｓを固定する真空チャックなどを挙げることができる。
【００３３】
前記第１ノズル１２０は、前記回転チャック１１０の上方に配置し、前記基板Ｓに処理液１２２を提供する。前記処理液１２２の例としては、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ Ｍｉｘｔｕｒｅ：Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｏｚｏｎｅ Ｍｉｘｕｒｅ：Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ−１：ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ−２：ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）などを挙げることができる。
【００３４】
前記処理液１２２は、水酸化ラジカルを形成し、前記水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜と反応することによって、前記フォトレジスト膜が除去される。前記フォトレジスト膜の反応性を向上させるために前記処理液１２２は、高温で提供されることができる。例えば、前記処理液１２２は、約１５０℃〜約２４０℃の温度を有することができる。
【００３５】
一例として、前記処理液１２２を構成する各溶液は、既に混合された後、前記基板Ｓ上に提供することができる。前記処理液１２２が前記基板Ｓ上に提供される前に前記処理液１２２を構成する各溶液が互いに混合されるとき、前記処理液１２２は、前記基板Ｓに供給される直前まで持続的に過熱されて前記約１５０℃〜約２４０℃の温度を維持する。
【００３６】
他の例として、前記処理液１２２を構成する各溶液は、互いに異なるラインを通じて供給され、前記処理液１２２が基板Ｓ上に供給される直前に混合されることができる。前記処理液１２２が基板Ｓ上に供給される直前に前記処理液１２２を構成する各溶液が混合されるとき、前記処理液１２２は、前記混合反応によって前記約１５０℃〜約２４０℃の温度に上昇することができる。
【００３７】
前記第２ノズル１３０は前記回転チャック１１０の上方に前記第１ノズル１２０の周りに沿って配置される。前記第２ノズル１３０は前記基板Ｓにミスト１３２を提供する。前記ミストは、脱イオン水または過酸化水素を含む。
【００３８】
前記第１ノズル１２０と前記第２ノズル１３０は、前記処理液１２２と前記ミスト１３２を順次に提供するか、または、同時に提供することができる。
【００３９】
図２及び図３は、図１に示す第１ノズル１２０及び第２ノズル１３０の噴射を説明するための平面図である。
【００４０】
図２を参照すると、前記第１ノズル１２０から提供された前記処理液１２２と前記第２ノズル１３０から提供された前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。
【００４１】
図３を参照すると、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。前記処理液１２２と前記ミスト１３２が前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されるとき、前記第２ノズル１３０が前記第１ノズル１２０の周りに沿って配置されるため、前記基板Ｓ上で前記ミスト１３２は、前記処理液１２２を囲むことができる。
【００４２】
図４は、図１に示す第２ノズルの他の例を説明するための概略図である。
【００４３】
図４を参照すると、前記第２ノズル１３０ａは、前記回転チャック１１０の上方に前記第１ノズル１２０の一側に配置される。前記第２ノズル１３０ａは、前記基板Ｓにミスト１３２を提供する。
【００４４】
図５及び図６は、図４に示す第１ノズル及び第２ノズルの噴射を説明するための平面図である。
【００４５】
図５を参照すると、前記第１ノズル１２０から提供された前記処理液１２２と前記第２ノズル１３０ａから提供された前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。
【００４６】
図６を参照すると、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。一例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記ミスト１３２は前記処理液１２２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。他の例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記処理液１２２は前記ミスト１３２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。従って、前記基板Ｓの回転によって前記基板Ｓ上で前記ミスト１３２と前記処理液１２２が広がって、かつ互いに接触して混合されることができる。
【００４７】
前記処理液１２２がＳＰＭである場合、前記ＳＰＭの硫酸と過酸化水素は、正反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）と水を生成する。前記ＳＰＭが水を蒸発させるのに充分な高温であるため、前記水は容易に蒸発する。このとき、前記ＳＰＭに提供される脱イオン水または過酸化水素ミストが前記ペルオキソ硫酸と反応して前記水酸化ラジカルが追加的に生成されるため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応が発熱反応であるため、前記ＳＰＭの温度を高めることができる。従って、前記ＳＰＭと前記フォトレジスト膜の反応性を向上させることができる。そのため、前記ＳＰＭのフォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００４８】
前記ミスト１３２を、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つと接触する場合にも前記ミスト１３２を前記ＳＰＭに接触する場合に発生する反応と類似な反応が発生し、これによって、前記フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００４９】
再び、図１を参照すると、前記ミスト発生部１４０は、前記ミスト１３２を生成する。一例として、前記ミスト発生部１４０は、超音波振動器を含むことができる。前記超音波振動器の超音波は、約数ＫＨｚ〜数十ＭＨｚを有することができる。
【００５０】
粒子の大きさは、約１ｎｍ未満であるミスト１３２は存在しがたい。前記ミスト１３２の粒子の大きさが約１００，０００ｎｍを超過する場合、前記ミスト１３２が前記処理液１２２の熱を吸収するため、前記フォトレジスト膜の除去効率が低下されることができる。前記ミスト１３２は、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有することができる。
【００５１】
前記数十ＭＨｚの周波数の超音波を発生する超音波振動器においては約１ｎｍの粒子の大きさを有するミスト１３２が形成されることができる。前記数ＫＨｚの周波数の超音波を発生する超音波振動器においては約１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有するミスト１３２が形成されることができる。
【００５２】
前記ミスト１３２は、超音波振動によって形成されるため、約１００℃未満の温度を有することができる。前記ミスト１３２の温度が約１０℃未満である場合、前記ミスト１３２状態を維持することは容易ではない。前記ミスト１３２の温度が約９９．９℃を超過する場合、前記ミスト１３２は蒸発されることができる。従って、前記ミスト１３２の温度
は、約１０℃〜約９９．９℃であることができる。
【００５３】
蒸気またはスチームが加熱によって形成されるのに反して、前記ミスト１３２は超音波振動によって形成される。従って、前記ミスト１３２は前記蒸気またはスチームより容易に形成されることができる。また、前記ミスト１３２の粒子の大きさが前記蒸気またはスチームの粒子の大きさより大きいため、前記ミスト１３２の量の調節が前記蒸気またはスチームの量の調節に比べて容易であり、前記ミストを前記基板Ｓに充分に提供することができる。
【００５４】
第１供給ライン１４２は、前記ミスト発生部１４０と前記第２ノズル１３０を接続する。前記ミスト１３２は、前記第１供給ライン１４２を通じて前記第２ノズル１３０に供給される。
【００５５】
前記キャリアガス供給部１５０は、キャリアガスを前記ミスト１３２に提供して前記ミスト発生部１４０で形成されたミスト１３２を前記第２ノズル１３０に移動させるためのものであって、タンク１５１、第２供給ライン１５２、バルブ１５３、流量調節器１５４、及びヒッタ１５５を含む。
【００５６】
前記タンク１５１は、キャリアガスを保存する。前記キャリアガスは前記ミスト１３２を前記第２ノズル１３０に容易に移送することができる。前記キャリアガスの例としては窒素ガスを挙げることができる。
【００５７】
第２供給ライン１５２は、前記タンク１５１と前記第１供給ライン１４２を接続する。前記キャリアガスは前記第２供給ライン１５２を通じて前記第１供給ライン１４２に供給される。
【００５８】
バルブ１５３は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を開閉する。
【００５９】
流量調節器１５４は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を通じて供給される前記キャリアガスの流量を調節する。前記流量調節器１５４が前記キャリアガスの量を調節することによって、前記第２ノズル１３０に提供されるミスト１３２の量を調節することができる。
【００６０】
ヒッタ１５５は、前記第２供給ライン１５２上に具備され、前記第２供給ライン１５２を通じて供給される前記キャリアガスの温度を調節する。前記キャリアガスが約１００℃以上である場合、前記キャリアガスによって前記ミスト１３２が蒸気化されることができる。従って、前記キャリアガスは前記ヒッタ１５５によって約２０℃〜９９．９℃の温度で加熱されることができる。
【００６１】
前記基板処理装置１００は、前記ミスト１３２を前記処理液１２２に持続的に供給する。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応によって前記水酸化ラジカルが追加的に生成される。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応は、発熱反応であるため、前記処理液１２２の温度が上昇する。従って、前記処理液１２２と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。従って、前記基板処理装置１００は、フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００６２】
図７は、本発明の一実施形態による基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【００６３】
図１及び図７を参照すると、半導体素子を製造するための基板Ｓを設けるステップＳ１００。
【００６４】
前記基板Ｓは、上面にフォトレジスト膜を有する。前記基板Ｓは、支持部材によって支持されて回転されることができる。前記支持部材の例としては、回転チャックを挙げることができる。前記回転チャックは、機械力、静電気力、及び真空力のうちのいずれか一つで前記基板Ｓを固定することができる。
【００６５】
次に、処理液１２２を前記フォトレジスト膜が形成された基板Ｓ上に提供する（ステップＳ２００）。
【００６６】
前記処理液１２２の例としては、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、ＢＯＥなどを挙げることができる。前記処理液１２２は、約１５０℃〜約２４０℃の温度で提供される。一例として、前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が既に混合された後、前記処理液１２２が前記基板Ｓ上に提供されることができる。前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が既に混合された後、前記基板Ｓ上に提供されるとき、前記処理液１２２は持続的に加熱されて前記約１５０℃〜約２４０℃の温度を維持する。他の例として、前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が前記基板Ｓ上に供給される直前に混合されることができる。前記処理液１２２を構成するそれぞれの溶液が前記基板Ｓ上に供給される直前に混合されるとき、前記処理液１２２は、前記混合反応によって前記約１５０℃〜約２４０℃の温度で上昇することができる。
【００６７】
前記処理液１２２は、化学反応を通じて前記フォトレジスト膜を除去する。例えば、前記処理液１２２は、水酸化ラジカルを形成し、前記水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜と反応することによって前記フォトレジスト膜が除去される。
【００６８】
ミスト１３２を前記基板上に提供する（ステップＳ３００）。
【００６９】
前記ミスト１３２は、脱イオン水または過酸化水素を含む。前記ミスト１３２は超音波によって形成されることができる。このとき、前記超音波振動は、約数ＫＭｚ〜数十ＭＨｚの周波数を有することができる。
【００７０】
粒子の大きさが、約１ｎｍ未満であるミスト１３２は存在し難い。前記ミスト１３２の粒子の大きさが約１００，０００ｎｍを超過する場合、前記ミスト１３２が前記処理液１２２の熱を吸収する。それで、前記処理液１２２の温度が低くなって前記フォトレジストの除去効率が低下されることができる。従って、前記ミスト１３２は、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍの粒子の大きさを有することができる。
【００７１】
前記ミスト１３２は前記超音波の振動によって形成されるため、約１００℃未満の温度を有することができる。前記ミスト１３２の温度が約１０℃未満である場合、低い温度によって前記ミスト１３２状態を維持することは容易でない。前記ミスト１３２の温度が約９９．９℃を超過する場合、前記ミスト１３２は、熱によって蒸気になる。従って、前記ミスト１３２は、約１０℃〜約９９．９℃の温度で提供されることができる。
【００７２】
蒸気またはスチームによって形成されるのに反して、前記ミストは超音波振動によって形成される。従って、前記ミストは、前記蒸気またはスチームより容易に形成されることができる。また、前記ミストの粒子の大きさが前記蒸気またはスチームの粒子の大きさより大きいため、前記ミストの量の調節が前記蒸気またはスチーム量の調節に比べて容易であり、前記ミストを前記基板に充分に提供することができる。
【００７３】
前記ミスト１３２は、キャリアガスによって前記基板Ｓ上に提供されることができる。前記キャリアガスの例としては窒素ガスを挙げることができる。前記キャリアガスの量を調節することによって前記基板Ｓ上に提供されるミスト１３２の量を調節することができる。前記キャリアガスは、一定の温度で加熱されて提供されることができる。このとき、前記キャリアガスが約１００℃以上である場合、前記キャリアガスによって前記ミスト１３２が蒸気化されることができる。従って、前記キャリアガスは、約２０℃〜９９．９℃の温度で維持されることができる。
【００７４】
一例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓ上に順次的に提供されることができる。他の例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は前記基板Ｓ上に同時に提供されることができる。
【００７５】
一例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓ上に提供される前に互いに接触して混合されることができる。他の例として、前記処理液１２２と前記ミスト１３２は、前記基板Ｓに提供された後、互いに接触して混合されることができる。このとき、前記ミスト１３２は前記処理液１２２を囲むように提供することができる。
【００７６】
一例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記ミスト１３２は前記処理液１２２が提供される前記基板Ｓ位置の前に提供されることができる。他の例として、前記基板Ｓの回転方向に従って前記処理液１２２は、前記ミスト１３２が提供される前記基板Ｓ位置の前に位置する地点に提供されることができる。
【００７７】
従って、前記ミスト１３２は、前記処理液１２２と持続的に接触することができる。
【００７８】
前記処理液１２２がＳＰＭである場合、前記ＳＰＭの硫酸と過酸化水素は正反応してペルオキソ硫酸（Ｈ２ＳＯ５）と水を生成する。前記ＳＰＭが水を蒸発させるのに充分な高温であるため、前記水は容易に蒸発する。このとき、前記ＳＰＭに提供される脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応によって前記水酸化ラジカルが追加的に生成されるため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記脱イオン水ミストまたは過酸化水素ミストと前記ペルオキソ硫酸との反応が発熱反応であるため、前記ＳＰＭの温度を高めることができる。従って、前記ＳＰＭと前記フォトレジスト膜の反応性を向上させることができる。従って、前記ＳＰＭのフォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００７９】
前記ミストが、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つと接触する場合にも前記ミスト１３２を前記ＳＰＭに接触する場合に発生する反応と類似する反応が発生し、これによって、前記フォトレジスト膜の除去効率を向上させることができる。
【００８０】
上述のように混合された前記ミスト１３２と前記処理液１２２は、化学反応を通じて水酸化ラジカルを追加的に生成する。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。前記ミスト１３２と前記処理液１２２の反応は発熱反応であるため、前記処理液１２２の温度が上昇する。従って、前記処理液１２２と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。
【００８１】
本発明の基板処理方法及び装置によると、基板にフォトレジスト膜を除去するための処理液と脱イオン水または過酸化水素を含むミストを提供する。前記ミストと前記処理液が反応して水酸化ラジカルを追加的に形成する。前記追加的に生成された水酸化ラジカルが
前記フォトレジスト膜を除去するため、前記フォトレジスト膜がより効果的に除去されることができる。また、前記ミストと前記処理液の発熱反応するため、前記処理液の温度を上昇させることができる。従って、前記処理液と前記フォトレジスト膜の反応性が向上される。それによって、前記フォトレジストの除去効率を向上させることができる。
【００８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【符号の説明】
【００８３】
１００ 基板処理装置
１１０ 回転チャック
１２０ 第１ノズル
１２２ 処理液
１３０、１３０ａ 第２ノズル
１３２ ミスト
１４０ ミスト発生部
１５０ キャリアガス供給部
Ｓ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にフォトレジスト膜が形成された基板を設ける段階と、
前記フォトレジスト膜を除去するための処理液を前記基板上に提供する段階と、
前記処理液の温度を増加させるための前記処理液と接触するように脱イオン水または過酸化水素を含むミストを前記基板上に提供する段階と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記ミストは、超音波によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記ミストの温度は、約１０℃〜約９９．９℃であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ミスト粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記ミストは、キャリアガスによって前記基板上に提供されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記処理液と前記ミストは同時に噴射されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記処理液と前記ミストは、前記基板上に提供される前に互いに接触することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記処理液と前記ミストは、前記基板上で互いに接触することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板は回転し、前記基板の回転方向に従って前記ミストは前記処理液が提供される前記基板位置の前に提供されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記処理液は、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
フォトレジスト膜が形成された基板を固定して回転させる回転チャックと、
前記回転チャックの上方に配置され、前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上に処理液を提供する第１ノズルと、
前記回転チャックの上方に配置され、前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように前記基板上に脱イオン水または過酸化水素を含むミストを提供する第２ノズルと、を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
前記第２ノズルの個数は複数であり、前記第２ノズルは、前記第１ノズルの周りに沿って位置することを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記第２ノズルは、前記第１ノズルの一側に位置することを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第２ノズルと接続し、超音波発振を通じて前記ミストを生成して前記第２ノズルに提供するミスト発生部をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記ミスト発生部と接続し、前記ミストを前記第２ノズルに移動させるためのキャリアガスを提供するキャリアガス供給部をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記ミストの温度は、約１０℃〜９９．９℃であることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記ミストの粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記処理液は、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１】
上面にフォトレジスト膜が形成された基板を設ける段階と、
前記フォトレジスト膜を除去するための処理液を前記基板上に提供する段階と、
前記処理液の温度を増加させるための前記処理液と接触するように脱イオン水または過酸化水素を含むミストを前記基板上に提供する段階と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記ミストは、超音波によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記ミストの温度は、約１０℃〜約９９．９℃であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ミスト粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記ミストは、キャリアガスによって前記基板上に提供されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記処理液と前記ミストは同時に噴射されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記処理液と前記ミストは、前記基板上に提供される前に互いに接触することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記処理液と前記ミストは、前記基板上で互いに接触することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板は回転し、前記基板の回転方向に従って前記ミストは前記処理液が提供される前記基板位置の前に提供されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記処理液は、ＳＰＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ＳＯＭ（Ｓｕｌｆｕｒｉｃ Ａｃｉｄ／Ｏｚｏｎｅ）、ＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、ＳＣ−２（ＨＣＩ／Ｐｅｒｏｘｉｄｅ／Ｗａｔｅｒ）、及びＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｏｘｉｄｅ Ｅｔｃｈ：ＨＦ／ＮＨ４Ｆ）のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
フォトレジスト膜が形成された基板を固定して回転させる回転チャックと、
前記回転チャックの上方に配置され、前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上に処理液を提供する第１ノズルと、
前記回転チャックの上方に配置され、前記処理液の温度を増加させるために前記処理液と接触するように前記基板上に脱イオン水または過酸化水素を含むミストを提供する第２ノズルと、を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
前記第２ノズルの個数は複数であり、前記第２ノズルは、前記第１ノズルの周りに沿って位置することを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記第２ノズルは、前記第１ノズルの一側に位置することを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第２ノズルと接続し、超音波発振を通じて前記ミストを生成して前記第２ノズルに提供するミスト発生部をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記ミスト発生部と接続し、前記ミストを前記第２ノズルに移動させるためのキャリアガスを提供するキャリアガス供給部をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記ミストの温度は、約１０℃〜９９．９℃であることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記ミストの粒子の大きさは、約１ｎｍ〜１００，０００ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記処理液は、ＳＰＭ、ＳＯＭ、ＳＣ−１、ＳＣ−２、及びＢＯＥのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４９０６（Ｐ２０１１−１４９０６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３５２１（Ｐ２０１０−１４３５２１）
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９８１２３１５０）セメス株式会社 (76)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】＃２７８，Ｍｏｓｉ−ｒｉ，Ｊｉｋｓａｎ−ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ−ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ−ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９８１２３１５０）セメス株式会社 (76)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】＃２７８，Ｍｏｓｉ−ｒｉ，Ｊｉｋｓａｎ−ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ−ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ−ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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