用于利用暴露于UV-辐射的含水液体介质处理衬底的方法技术

描述了用于处理衬底的方法。方法包括如下步骤：使含水液体介质流动通过流动通道和至少一个出口狭缝到待处理的衬底上，以及至少在流动通道的紧邻至少一个出口狭缝的一部分中以及在所述含水液体介质已经朝着衬底流动通过出口开口之后且因此在将含水液体介质施加至待处理的衬底的表面之前和在将含水液体介质施加至待处理的衬底的表面的时候，使所述含水液体介质暴露于特定波长的UV‑辐射。在一个方法中，在将含水液体介质暴露于UV‑辐射的时候或之前，通过将添加剂添加至含水液体介质，将含水液体介质的电导率调整至在20至2000μS的范围中，含水液体介质在添加所述添加剂之前具有低于20μS的电导率。额外地，在将含水液体介质暴露于UV‑辐射的时候或者之前，含水液体介质的pH可以被调整到8至11或3至6的范围。调整可以导致通过UV‑辐射在含水液体介质中生成的反应物质的平衡朝优选的物质移动。

Method for processing substrates using aqueous liquid medium exposed to UV- radiation

A method for processing a substrate is described. The method includes the following steps: making the liquid medium flow through a flow channel and at least one outlet slit on a substrate to be treated, and at least a portion of at least one exit slit adjacent to the flow channel, and after the water containing liquid medium has been flowing through the outlet towards the substrate and therefore, The aqueous liquid medium is applied to the surface of the substrate to be treated and when the water containing liquid medium is applied to the surface of the substrate to be treated to the surface of the substrate to be treated, the aqueous medium is exposed to the UV radiation of a specific wavelength. In one method, when the aqueous medium is exposed to UV radiation or before or before, the conductivity of the aqueous liquid medium is adjusted to the range of 20 to 2000 S by adding the additive to the aqueous liquid medium, and the aqueous medium has a conductivity below 20 u S before adding the additive. In addition, the pH of the liquid medium can be adjusted to 8 to 11 or 3 to 6 before exposing the aqueous liquid medium to UV radiation. The adjustment can lead to the movement of preferred substances in the equilibrium of the reactants produced in the aqueous liquid medium by the radiation of UV.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于利用暴露于UV-辐射的含水液体介质处理衬底的方法
本专利技术涉及用于利用暴露于UV-辐射的含水液体介质处理衬底的方法。
技术介绍
在制造半导体的领域中，在通常称为晶片的半导体衬底上执行若干处理步骤。这些步骤中的一个包括光刻法，在其中，光掩模用于使晶片上的光致抗蚀剂暴露于强光模式。暴露于光导致化学改变，其根据模式允许通过专门的溶液来移除一些光致抗蚀剂。在制造半导体的领域中且尤其是在光刻法中，重要的是，所有部件（诸如例如晶片和光掩模）非常干净，且优选地在其上不具有外来颗粒。在其中表面准备和/或尤其是诸如抗蚀剂的有机污染物的污染物的移除是重要的其他技术中也存在此类要求，且因此，即使具体参考衬底诸如在光刻法中使用的光掩模，本专利技术也适用于其他衬底，诸如半导体衬底、晶片、压印模板、面板、尤其是平板衬底和多层陶瓷衬底。尽管本申请将主要集中于光掩模的处理（光掩模作为衬底以对其执行处理），本文中所述的原理也可转移至晶片本身或其他衬底，如上文中指出的。在过去，已经使用不同方法来从光掩模移除光致抗蚀剂。如在转让给本专利技术的受让人的DE102009058962A1中描述的一个此类方法使用含水介质，在马上将所述含水液体介质的膜施加至待处理的衬底的表面之前以及在将所述含水液体介质的膜施加至待处理的衬底的表面的时候，使所述含水介质暴露于UV-辐射。这种移除过程可以分成若干单独的步骤，诸如表面准备、去除和最终清洁。在表面准备中，可以调整表面能量，以例如实现亲水表面。在去除中，通过在含水液体介质中生成的自由基来移除光致抗蚀剂的主要部分。在最终清洁中，残余的抗蚀剂和其他颗粒被移除。在最终清洁中，必须小心谨慎以不改变诸如蚀刻衬底本身的表面，但是移除颗粒而不改变衬底的表面。应当注意，取决于处理的类型和例如初始表面状况，并非必须使用上述顺序的所有步骤。例如，表面准备不总是必需的，尤其如果当进入过程时表面是充分亲水的时。而且，在其上不具有抗蚀剂的新的掩模或者从存储空间出来的掩模（其之前已经被去除）将不需要去除，而是仅需要最终清洁（可选地之前有表面准备）。取决于应用，仅去除（可选地之前有表面准备）是必需的。在DE102009058962A1中的公开内容已经指示了这些步骤且描述了具有改变的介质和/或辐射的单个工具，其可用于所有步骤。然而，该公开未给出关于在单独的步骤中使用的含水液体介质的组成的具体细节。本专利技术的专利技术人现在已经发现，在具体步骤中使用的介质的特定参数可以有益于相应的过程。
技术实现思路
根据本专利技术，提供如在权利要求1或8中陈述的方法。进一步的实施例尤其在从属权利要求中公开。根据一个方面，一种用于处理衬底的方法包括：使含水液体介质流动通过流动通道和至少一个出口狭缝到待处理的衬底上，以及至少在流动通道的紧邻至少一个出口狭缝的一部分中并且在所述含水液体介质已经朝衬底流动通过出口开口之后且因此在将所述含水液体介质施加至待处理的衬底的表面之前和在将所述含水液体介质施加至待处理的衬底的表面的时候，使所述含水液体介质暴露于特定波长的UV-辐射。所述方法还包括如下步骤：在将含水液体介质暴露于UV-辐射的时候或之前，通过将添加剂添加至含水液体介质，将含水液体介质的电导率调整到在20至2000μS的范围中，其中，在添加添加剂之前，含水液体介质具有低于20μS的电导率。调整电导率影响通过UV-辐射在含水液体介质中生成的反应物质的平衡，且因此平衡可以朝优选的物质移动。尤其，平衡可以移动成使得在含水液体介质流动通过出口狭缝的时候，存在特定浓度/比率的反应物质。在一个应用中，添加剂是基本上不改变含水液体介质的pH的添加剂，其中，术语“基本上不”被认为是引起小于0.5的pH改变。可以使用的此类添加剂的非-限制示例是盐，诸如氯化钠或氯化钾。在其他应用中，方法还包括通过添加添加剂使含水液体介质的pH改变到8至11或3至6的范围，其中，在添加添加剂之前，含水液体介质具有在6至8的范围中的pH，以及其中，添加剂包括碱或酸。pH的改变也影响反应物质的平衡，且因此，可以实现通过UV-辐射在含水液体介质中生成的反应物质的平衡朝优选物质的移动。pH的这种改变可以加速或减慢在液体介质内通过UV-辐射引起的特定反应，且可以因此使含水液体介质中的反应物质的平衡移动。尤其，平衡可以移动成使得在含水液体介质流动通过出口狭缝的时候，存在特定浓度/比率的反应物质。作为示例，在臭氧水中首先产生羟基自由基且然后是带有更少的氧化强度和相同的有机物移除能力的另外的物质，诸如O-。碱性pH延长自由基在含水液体介质中的寿命，由此可以实现物质的平衡的移动/稳定。此外，碱性介质改变了金属表面的电势，其因此对氧化更不敏感。酸性介质例如减慢臭氧的分解，同时碱性介质加速臭氧的分解，且因此加速更多物质的生成。本专利技术因此能够通过改变液体介质的pH来实现对出口狭缝处的物质的浓度/比率的调整。可以因此针对具体应用和要求调整该过程。含水液体介质可以尤其被调整为具有在8至11的范围中的pH-值和在20至500μS的范围中的电导率，其中，添加剂包括碱。介质电导率指示碱的有利的低浓度。仅通过在将介质插入到流动通道中之前混合介质，此类低浓度可以被用于实现期望的效果。根据本专利技术的另一方面，含水液体介质被调整为具有在9.5至10.5的范围中的pH-值和在70至150μS的范围中的电导率。当使用碱来改变pH时，优选的材料是TMAH，其甚至以低浓度就可以实现所要求的改变，且此外是非配位复合物。碱优选地是非-配位复合物，其没有能够与衬底的表面上的金属建立直接结合的可用外部电子，诸如例如，四甲基氢氧化铵（TMAH）或氢氧化钾（KOH）。含水碱介质优选地包括DI-水。根据一个方面，含水液体介质是含水液体介质，其对于特定波长处的UV-辐射大体是非-吸收介质，和5至100ppm的在特定波长处的基本上吸收介质的混合物。因此整体介质中仅小量吸收在特定波长处的UV-辐射，由此实现反应物质的量的良好调整。基本上吸收介质可以是用于调整电导率的添加剂，但是同样可能的是，吸收介质是不同的介质。在一个应用中，方法涉及对具有暴露的金属层（诸如EUV掩模）的衬底的最终清洁。这种最终清洁可以例如在光致抗蚀剂去除之后执行。方法还可包括：调整所述液体介质在离开所述至少一个出口狭缝之前在所述流动通道中暴露于UV-辐射的时间的步骤，其可进一步使得物质的平衡能够移动。在该背景中，可以根据含水液体介质在离开至少一个出口狭缝之前在流动通道内暴露于UV-辐射的时间量来调整电导率和pH中的至少一个。上述方法还可包括如下步骤：使所述含水液体介质暴露于特定其他波长的UV-辐射，其与在所述步骤之前，在马上将所述含水液体介质的膜施加至待处理的所述衬底的表面之前和在将所述含水液体介质的膜施加至待处理的所述衬底的表面的时候使所述含水液体介质暴露于特定波长的UV-辐射的步骤中使用的波长不同。这可以实现针对特定自由基生成来准备含水液体，且还可允许在液体中分解不应当到达衬底的某些成分（诸如O3）。含水液体介质可以被调整为具有在70至150μS的范围中的电导率，且还可以被调整为具有在20至70℃范围中，尤其是在20至40℃范围中的温度。根据优选实施例，以25至340mW/cm2的强度利用UV-辐射照射含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理衬底的方法，其包括：使含水液体介质流动通过流动通道和至少一个出口狭缝到待处理的衬底上；至少在所述流动通道的紧邻所述至少一个出口狭缝的一部分中以及在所述含水液体介质已经朝着所述衬底流动通过所述出口开口之后且因此在将所述含水液体介质施加至待处理的所述衬底的表面之前和在将所述含水液体介质施加至待处理的所述衬底的表面的时候，使所述含水液体介质暴露于特定波长的UV‑辐射；以及在将所述含水液体介质暴露于所述UV‑辐射之前或在将所述含水液体介质暴露于所述UV‑辐射的时候，通过将添加剂添加至所述含水液体介质，将所述含水液体介质的电导率调整为在20至2000 μS的范围中，所述含水液体介质在添加所述添加剂之前具有低于20 μS的电导率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.24 US 14/8635231.一种用于处理衬底的方法，其包括：使含水液体介质流动通过流动通道和至少一个出口狭缝到待处理的衬底上；至少在所述流动通道的紧邻所述至少一个出口狭缝的一部分中以及在所述含水液体介质已经朝着所述衬底流动通过所述出口开口之后且因此在将所述含水液体介质施加至待处理的所述衬底的表面之前和在将所述含水液体介质施加至待处理的所述衬底的表面的时候，使所述含水液体介质暴露于特定波长的UV-辐射；以及在将所述含水液体介质暴露于所述UV-辐射之前或在将所述含水液体介质暴露于所述UV-辐射的时候，通过将添加剂添加至所述含水液体介质，将所述含水液体介质的电导率调整为在20至2000μS的范围中，所述含水液体介质在添加所述添加剂之前具有低于20μS的电导率。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述添加剂基本上不改变所述含水液体介质的pH。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在将所述含水液体介质暴露于所述UV-辐射之前或在将所述含水液体介质暴露于所述UV-辐射的时候，通过将所述添加剂添加至所述含水液体介质，将所述含水液体介质的pH改变至8至11或3至6的范围，所述含水液体介质在添加所述添加剂之前具有在6至8的范围中的pH，所述添加剂包括碱或酸。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述含水液体介质被调整为具有在8至11的范围中的pH-值和在20至500μS的范围中的电导率，其中，所述添加剂包括碱。5.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含水液体介质被调整为具有在9.5至10.5的范围中的pH-值和在70至150μS的范围中的电导率。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述碱是TMAH。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述碱是非-配位复合物，其没有能够与在所述衬底的所述表面上的金属建立直接结合的可用外部电子。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含水液体介质是含水液体介质，其对于在所述特定波长处的UV-辐射大体是非-吸收介质，和5至100ppm的在所述特定波长处的基本上吸收介质的混合物。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基本上吸收介质是用于调整所述电导率的添加剂。10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法涉及具有暴露的金属层的衬底的最终清洁。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述衬底是EUV掩模。12.根据权利要求1所述的方法，其包括调整所述液体介质在离开所述至少一个离开狭缝之前在所述流动通道中暴露于所述UV-辐射的时间的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：D达蒂洛，U迪茨，S辛格，
申请(专利权)人：聚斯微技术光掩模设备两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE