基板处理方法及基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板处理方法和基板处理装置，所述基板处理方法是对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理。基板处理方法包括：处理对象层去除工序，通过向所述基板的表面供给蚀刻液而对所述处理对象层的至少一部分进行蚀刻并加以去除，所述蚀刻液的对以表面露出的方式形成于所述凹部内的处理对象层中的处理对象物质的晶粒的蚀刻速度与对所述处理对象层中的晶界的蚀刻速度相等。

Substrate treatment method and substrate treatment device

【技术实现步骤摘要】
基板处理方法及基板处理装置相关申请的交叉参考本申请主张基于在2018年11月26日提出的日本专利申请2018-220727号的优先权，这些申请的所有内容通过引用而并入至本申请中。
本专利技术涉及一种对基板进行处理的基板处理方法及基板处理装置。在作为处理对象的基板中，例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、有机电致发光(Electroluminescence，EL)显示装置等平板显示器(FlatPanelDisplay，FPD)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基板。
技术介绍
在半导体装置等的制造工序的前端工艺(前端线(FrontEndoftheLine，FEOL))中，在半导体晶片的表面形成多晶硅层。在继FEOL之后的后端工艺(后端线(BackEndoftheLine，BEOL))中，在半导体晶片的表面形成多层的金属层。多晶硅层或金属层可形成于存在于基板的表面的凹部内。已知：多晶硅层例如是通过如下方式而形成：通过化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition，CVD)而在凹部内使晶体生长(参照美国专利申请公开第2019/097041号说明书)。已知：金属层例如是通过如下方式而形成：通过溅射等方法而在凹部内形成种晶层，之后，通过电镀技术(electroplatingtechnique)等而使晶体生长(参照美国专利申请公开第2011/266676号说明书)。
技术实现思路
通过晶体生长而形成于凹部内的多晶硅层或金属层视需要被蚀刻而从凹部去除。关于金属层，在通过氧化流体等而变化成氧化金属层后，被蚀刻而从凹部去除。多晶硅层与氧化金属层(以下，有时称为“处理对象层”)优选为通过蚀刻而在基板的整个表面区域中均匀地去除，但在宽度相互不同的凹部存在于基板的表面的情况下，存在处理对象层的蚀刻速度根据凹部的宽度而不同。因此，存在如下情况：在基板的整个表面区域中，蚀刻速度无法变得均匀，而处理对象层的蚀刻量在基板的表面内产生偏差。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种可在基板的表面无不均地去除处理对象层的基板处理方法及基板处理装置。本专利技术的一实施方式提供一种基板处理方法，对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理，且所述基板处理方法包括：处理对象层去除工序，通过向所述基板的表面供给蚀刻液而对所述处理对象层的至少一部分进行蚀刻并加以去除，所述蚀刻液的对以表面露出的方式形成于所述凹部内的处理对象层中的处理对象物质的晶粒的蚀刻速度与对所述处理对象层中的晶界的蚀刻速度相等。根据所述方法，向基板的表面供给对晶粒的蚀刻速度与对晶界的蚀刻速度相等的蚀刻液。因此，即便在晶界密度高的部分与晶界密度低的部分存在于处理对象层的情况下，也可通过使用蚀刻液，不论晶界的疏密程度如何，都均匀地蚀刻处理对象层。因此，可在基板的表面无不均地去除处理对象层。作为在基板表面内晶界的疏密程度产生不均的例子，可列举在形成有宽度相互不同的凹部的基板表面使晶体生长的情况。关于晶粒，凹部的宽度越窄，越难以生长，凹部的宽度越宽广，越容易生长。因此，凹部的宽度越窄，越容易形成小的晶粒，凹部的宽度越宽广，越容易形成大的晶粒。即，凹部的宽度越窄，晶界密度越高，凹部的宽度越宽广，晶界密度越低。因此，在具有形成有宽度相互不同的多个凹部的表面的基板中，在通过晶体生长而形成处理对象层的情况下，或在使通过晶体生长而形成的其他层变质来形成处理对象层的情况下，有时在处理对象层中产生晶界的疏密。因此，若使用对晶粒的蚀刻速度与对晶界的蚀刻速度相等的蚀刻液，则即便在宽度相互不同的多个凹部存在于基板表面的情况下，也可从多个凹部均匀地去除处理对象层。在本专利技术的一实施方式中，所述蚀刻液主要包含具有大于存在于所述晶界的间隙的尺寸的化合物作为在蚀刻所述处理对象层时与所述处理对象物质反应的反应化合物。若在蚀刻处理对象层时与处理对象物质反应的反应化合物的尺寸为存在于晶界的间隙以下的大小，则反应化合物在晶界容易进入处理对象物质的原子之间。因此，在使用主要包含具有与存在于晶界的间隙相同或小于所述间隙的尺寸的化合物作为反应化合物的蚀刻液的情况下，处理对象层的晶界密度越高，蚀刻速度越上升。相反，若在蚀刻处理对象层时与处理对象物质反应的反应化合物的尺寸大于存在于晶界的间隙，则反应化合物难以进入存在于晶界的间隙。因此，在使用主要包含尺寸大于存在于晶界的间隙的化合物作为反应化合物的蚀刻液的情况下，即便在处理对象层的晶界密度高的情况下，也可抑制蚀刻速度的上升。由此，即便在宽度相互不同的多个凹部存在于基板表面的情况下，也可从凹部均匀地去除处理对象层。其结果，可在基板的表面无不均地去除处理对象层。在本专利技术的一实施方式中，所述基板处理方法还包括：处理对象层形成工序，通过向所述基板的表面供给变质流体而使以表面露出的方式形成于所述凹部内的被变质层的表层变质，从而形成所述处理对象层。根据所述方法，通过使被变质层的表层变质为处理对象层而形成的处理对象层由蚀刻液蚀刻。因此，即便在如通过使被变质层变质为处理对象层后再蚀刻处理对象层来提高蚀刻精度般的情况下，也可使用对晶粒的蚀刻速度与对晶界的蚀刻速度相等的蚀刻液。例如，在具有形成有宽度相互不同的多个凹部的表面的基板中，在使通过晶体生长而形成的被变质层变质来形成处理对象层的情况下，在被变质层中所产生的晶界的疏密也被转移至处理对象层。因此，若使用对晶粒的蚀刻速度与对晶界的蚀刻速度相等的蚀刻液，则即便在宽度相互不同的多个凹部存在于基板表面的情况下，也可从多个凹部均匀地去除处理对象层。在本专利技术的一实施方式中，在停止所述处理对象层形成工序中的变质流体朝所述基板的表面的供给后，开始所述处理对象层去除工序中的所述蚀刻液朝所述基板的表面的供给。根据所述方法，停止变质流体的供给后再开始蚀刻液的供给。因此，与并行地执行变质流体的供给和蚀刻液的供给的情况相比，容易控制处理对象层的蚀刻量。其结果，可精密地控制处理对象层的蚀刻量，同时在基板的表面无不均地去除处理对象层。在本专利技术的一实施方式中，所述处理对象层形成工序包括使所述被变质层的表层变质而形成包含一个原子层或多个原子层的所述处理对象层的工序。而且，所述处理对象层去除工序包括将所述处理对象层从所述基板的表面选择性地去除的工序。根据所述方法，在处理对象层形成工序中，形成包含一个原子层或多个原子层的处理对象层。通过在处理对象层去除工序中选择性地去除处理对象层，可以一个原子层单位或多个原子层单位控制处理对象层的蚀刻量。因此，即便在宽度相互不同的多个凹部存在于基板表面的情况下，也可从凹部以原子层单位均匀地去除处理对象层。其结果，可在基板的表面无不均地去除处理对象层。在本专利技术的一实施方式中，交替地执行多次所述处理对象层形成工序与所述处理对象层去除工序。当在处理对象层形成工序中形成包含一个原子层或多个原子层的处理对象层时，通过将处理对象层形成工序及处理对象层去除工序各执行一次而经蚀刻的处理对象层的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理方法，对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理，且所述基板处理方法包括：/n处理对象层去除工序，通过向所述基板的表面供给蚀刻液而对所述处理对象层的至少一部分进行蚀刻并加以去除，所述蚀刻液的对以表面露出的方式形成于所述凹部内的所述处理对象层中的处理对象物质的晶粒的蚀刻速度与对所述处理对象层中的晶界的蚀刻速度相等。/n

【技术特征摘要】
20181126 JP 2018-2207271.一种基板处理方法，对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理，且所述基板处理方法包括：
处理对象层去除工序，通过向所述基板的表面供给蚀刻液而对所述处理对象层的至少一部分进行蚀刻并加以去除，所述蚀刻液的对以表面露出的方式形成于所述凹部内的所述处理对象层中的处理对象物质的晶粒的蚀刻速度与对所述处理对象层中的晶界的蚀刻速度相等。


2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中所述蚀刻液主要包含具有大于存在于所述晶界的间隙的尺寸的化合物作为在蚀刻所述处理对象层时与所述处理对象物质反应的反应化合物。


3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其还包括：处理对象层形成工序，通过向所述基板的表面供给变质流体而使以表面露出的方式形成于所述凹部内的被变质层的表层变质来形成所述处理对象层。


4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其中在停止所述处理对象层形成工序中的变质流体朝所述基板的表面的供给后，开始所述处理对象层去除工序中的所述蚀刻液朝所述基板的表面的供给。


5.根据权利要求4所述的基板处理方法，其中所述处理对象层形成工序包括使所述被变质层的表层变质而形成包含一个原子层或多个原子层的所述处理对象层的工序，
所述处理对象层去除工序包括将所述处理对象层从所述基板的表面选择性地去除的工序。


6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其中交替地执行多次所述处理对象层形成工序与所述处理对象层去除工序。


7.根据权利要求3所述的基板处理方法，其中与所述处理对象层形成工序中的变质流体朝所述基板的表面的供给并行地执行所述处理对象层去除工序中的所述蚀刻液朝所述基板的表面的供给。


8.根据权利要求3所述的基板处理方法，其中所述处理对象层形成工序包括：氧化金属层形成工序，利用作为所述变质流体的氧化流体使作为所述被变质层的金属层的表层氧化，从而形成作为所述处理对象层的氧化金属层，
所述处理对象层去除工序包括：氧化金属层去除工序，利用作为所述蚀刻液的酸性药液将所述氧化金属层从所述基板的表面去除。


9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中所述酸性药液包含有机酸。


10.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中所述处理对象层去除工序包括：多晶硅层去除工序，通过供给作为所述蚀刻液的碱性药液而将作为所述处理对象层的多晶硅层的表层从所述基板的表面去除。


11.根据权利要求10所述的基板处理方法，其中所述碱性药液包含有机碱。


12.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其还包括：蚀刻液种类选择工序，根据多个所述凹部的宽度而从多种蚀刻液中选择在所述处理对象层去除工序中供给至所述基板的表面的所述蚀刻液的液体种类，以使对所述晶粒的蚀刻速度与对所述晶界的蚀刻速度相等。


13.一种基板处理方法，对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理，且所述基板处理方法包括：
处理对象层去除工序，通过向所述基板的表面供给蚀刻液而对所述处理对象层的至少一部分进行蚀刻并加以去除，所述蚀刻液不论以表面露出的方式形成于所述凹部内的所述处理对象层中的处理对象物质的晶界的密度如何，对所述处理对象层的蚀刻速度均一定。


14.一种基板处理装置，对具有形成有多个凹部的表面的基板进行处理，且所述基板处理装置包括：
蚀刻液供给单元，向所述基板的表面供给蚀刻液，所述蚀刻液的对以表面露出的方式形成于所述凹部内的处理对象层中的处理对象物质的晶粒的蚀刻速度与对所述处理对象层中的晶界的蚀刻速度相等；以及
控制器，执行处理对象层去除工序，所述处理对象层去除工序是通过从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口鲇美，赤西勇哉，
申请(专利权)人：株式会社斯库林集团，
类型：发明
国别省市：日本;JP