基板处理装置及基板处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术是改善使用CARE法的基板处理装置。一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而研磨基板的被处理区域，具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动。催化剂比基板小。

【技术实现步骤摘要】
基板处理装置及基板处理系统本申请是下述专利申请的分案申请：申请号：201580020452.9申请日：2015年4月17日专利技术名称：基板处理装置、基板处理系统
本专利技术涉及一种基板研磨技术。
技术介绍
在半导体装置的制造中，已知有研磨基板表面的化学机械研磨(CMP，ChemicalMechanicalPolishing)装置。CMP装置在研磨台上面贴附研磨垫，形成研磨面。该CMP装置中，将被顶环所保持的基板的被研磨面按压于研磨面，供给作为研磨液的浆料至研磨面，使研磨台与顶环旋转。由此，研磨面与被研磨面滑动地相对移动，研磨被研磨面。在此，关于包含CMP的平坦化技术，近年被研磨材料多样化，且对于研磨性能(例如平坦性或研磨损伤、还有生产率)要求也变得严格。在此背景中，提出了一种新的平坦化方法，其中之一是催化剂基准蚀刻(catalystreferredetching，以下称CARE)法。CARE法在处理液的存在下，只在催化剂材料附近，从处理液中产生与被研磨面的反应性物种(reactivespecies)，通过使催化剂材料与被研磨面接近到接触，在与催化剂材料的接近至接触面，可选择性地使被研磨面的蚀刻反应产生。例如，在具有凹凸的被研磨面，通过使凸部与催化剂材料接近到接触，能够进行凸部的选择性蚀刻，因此，能够实现被研磨面的平坦化。虽然本CARE方法当初是例如SiC或GaN，因为化学稳定，以CMP不易达成高效率平坦化的次世代基板材料的平坦化的情况下被提出(例如下述专利文件1～4)，但是近年来确认了即使是氧化硅膜等也可以处理，对目前的硅基板材料也有适用的可能性(例如下述专利文献5)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-121099号公报专利文献2：日本特开2008-136983号公报专利文献3：日本特开2008-166709号公报专利文献4：日本特开2009-117782号公报专利文献5：WO/2013/084934
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，当将本CARE法适用于硅基板上的半导体材料平坦化时，目前为止要求与原本工序的代表方法CMP(化学机械研磨)同等的处理性能。特别是关于蚀刻速度及蚀刻量，要求在晶片等级及芯片等级有均一性。另外，既使关于平坦化性能也相等，这些要求随着制程世代的推进而更严格。另外，在通常硅基板上的半导体材料的平坦化工序，同时除去多个材料而平坦化的情况很多，在使用CARE法的基板处理装置，也需要同样的处理。用于解决问题的手段本专利技术是为了解决上述问题的至少一部分而可作为以下形态来实现。根据本专利技术的第1形态，提供一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理基板的被处理区域(半导体材料)。此基板处理装置，具备：基板保持部，被构成为保持基板；催化剂保持部，被构成为保持催化剂；以及驱动部，被构成为在基板上的被处理区域与催化剂接触的状态下，使基板保持部与催化剂保持部相对移动，催化剂保持部具备用于保持催化剂的弹性部件。根据上述形态，在使基板上的被处理区域与催化剂接触时，弹性部件会变形，所以通过催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，变成可均匀接触，因此，变成可均匀化在接触部的蚀刻速度的面内分布。根据本专利技术的第2形态，在第1形态中，弹性部件具备具有压力室的结构，该压力室由弹性膜形成。在弹性膜的外表面形成有催化剂的层。压力室被构成为通过控制被供给至该压力室的流体压力，来控制基板的被处理区域与催化剂的接触压力。根据上述形态，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。根据本专利技术的第3形态，在第1形态中，弹性部件具备：球状体，在基板保持部与催化剂保持部相对移动时，被保持成能够随着相对移动旋转。在球状体的外表面，形成有催化剂的层。根据上述形态，在使基板上的被处理区域与催化剂接触时，通过弹性部件的变形，催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，变成能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。根据本专利技术的第4形态，在第3形态中，基板处理装置具备：压力调节部，被构成为通过调节将球状体按压至基板侧的力，来调节基板上的被处理区域与催化剂的接触压力。根据上述形态，通过调节基板上的被处理区域与催化剂的接触压力，催化剂追随基板形状(基板弯曲等)，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。根据本专利技术的第5形态，在第1形态中，弹性部件具备：海绵，具有气孔。根据上述形态，由于弹性部件会变形，所以催化剂会追随基板形状(基板弯曲等)，能够均匀接触，因此，能够使接触部的蚀刻速度的面内分布均匀化。而且，由于海绵是柔软的，所以可抑制被处理面的半导体材料由摩擦所导致的损伤。根据本专利技术的第6形态，在第5形态中，基板处理装置具备：处理液供给部，被构成为供给处理液至海绵的内部。在海绵的外表面形成有具有孔部的层，即该具有孔部的层为催化剂的层。根据上述形态，从处理液容易流通的海绵内，可将处理液供给至基板的被研磨面与催化剂的接触部分。也就是说，由于可以直接将仅必要程度的处理液供给至接触部分，所以可削减处理液的使用量。根据本专利技术的第7形态，在第1～6的任一形态中，在弹性部件形成有多个沟。在多个沟内，分别埋入催化剂。根据上述形态，在弹性部件与基板上的被处理区域的接触面，变得可在催化剂配置具有规定分布，因此，变得可调整在催化剂的接触部的蚀刻量的面内分布。根据本专利技术的第8形态，在第1～7的任一形态中，在弹性部件形成有供处理液通过的多个沟。根据上述形态，通过促进处理液绕进及置换于催化剂与基板上的被处理区域的接触部，变成可增加蚀刻速度及提升稳定性。根据本专利技术的第9形态，在第1～8的任一形态中，弹性部件为多个，且分别保持催化剂。根据上述形态，催化剂变得更容易追随基板形状。另外，在与第二形态组合的情况下，由于可以控制各区域的蚀刻状态，所以可使催化剂的接触部的蚀刻速度的面内分布更加均匀化。根据本专利技术的第10形态，在第1～9的任一形态中，催化剂具备两种以上的各催化剂，或包含两种催化剂的混合物或化合物。根据上述形态，即使是对于多个材料所构成的被处理面，通过以分别以各混合物或化合物的形态配置最适合的催化剂，变成可由各催化剂的效果同时进行蚀刻。根据本专利技术的第11形态，在第1～10的任一形态中，催化剂保持部为多个，且多个催化剂保持部中的各催化剂保持部上分别保持各催化剂。根据上述形态，通过同时使用多个催化剂保持部，可以提升每单位时间的处理能力。根据本专利技术的第12形态，在第11形态中，多个催化剂保持部中的至少两个催化剂保持部保持彼此不同种类的催化剂。根据上述形态，即使对于由多个材料构成的被处理面，也变成可同时进行蚀刻，且通过同时使用多个保持部，可以提升每单位时间的处理能力。根据本专利技术的第13形态，在第1～12的任一形态中，基板处理装置具备：基板温度控制部，被构成为控制基板的温度。根据上述形态，可对应温度使蚀刻温度而变化，因此，变成可调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理所述基板的被处理区域，所述基板处理装置的特征在于，具备：/n基板保持部，具有基板保持面，该基板保持面将所述基板保持成所述基板的所述被处理区域朝向上方；/n催化剂保持部，保持所述催化剂，并能够配置在与所述基板保持面相对的位置；/n驱动部，被构成为在所述基板的所述被处理区域与所述催化剂接触的状态下，使所述基板保持部与所述催化剂保持部相对移动；以及/n处理液供给部，具有供给口，该供给口用于使所述处理液通过所述催化剂保持部内而从所述催化剂的表面供给至所述基板的所述被处理区域上，/n所述基板保持部的所述基板保持面的面积大于保持于所述催化剂保持部的催化剂的表面的面积，/n所述催化剂保持部具备用于保持所述催化剂的弹性部件，/n所述弹性部件具备具有压力室的结构，该压力室由弹性膜形成；/n在所述弹性膜的外表面贴附有所述催化剂；/n所述压力室被构成为，通过控制被供给至该压力室的流体来控制所述基板的所述被处理区域与所述催化剂的接触压力。/n

【技术特征摘要】
20140418 JP 2014-0868691.一种基板处理装置，用于在处理液的存在下使基板与催化剂接触而处理所述基板的被处理区域，所述基板处理装置的特征在于，具备：
基板保持部，具有基板保持面，该基板保持面将所述基板保持成所述基板的所述被处理区域朝向上方；
催化剂保持部，保持所述催化剂，并能够配置在与所述基板保持面相对的位置；
驱动部，被构成为在所述基板的所述被处理区域与所述催化剂接触的状态下，使所述基板保持部与所述催化剂保持部相对移动；以及
处理液供给部，具有供给口，该供给口用于使所述处理液通过所述催化剂保持部内而从所述催化剂的表面供给至所述基板的所述被处理区域上，
所述基板保持部的所述基板保持面的面积大于保持于所述催化剂保持部的催化剂的表面的面积，
所述催化剂保持部具备用于保持所述催化剂的弹性部件，
所述弹性部件具备具有压力室的结构，该压力室由弹性膜形成；
在所述弹性膜的外表面贴附有所述催化剂；
所述压力室被构成为，通过控制被供给至该压力室的流体来控制所述基板的所述被处理区域与所述催化剂的接触压力。


2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述弹性部件形成有多个沟，在所述多个沟内分别埋入有所述催化剂。


3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述弹性部件形成有供所述处理液通过的多个沟。


4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述弹性部件为多个；
多个所述弹性部件各自单独保持所述催化剂。


5.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述催化剂保持部具有薄膜，该薄膜由树脂形成且被贴附于所述弹性部件而保持所述催化剂。


6.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述催化剂保持部具有配置在所述弹性部件与所述催化剂之间的比所述弹性部件硬质的材料层。


7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述催化剂具备两种以上的催化剂，或者所述催化剂是包含两种催化剂的混合物或化合物。


8.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述催化剂保持部为多个；
在多个所述催化剂保持部中的各催化剂保持部上分别保持所述催化剂。


9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
多个所述催化剂保持部中的至少两个催化剂保持部保持彼此不同种类的所述催化剂。


10.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理液供给部被构成为所述供给口与所述催化剂保持部一起移动。


11.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板保持部具备壁部，该壁部在用于保持所述基板的区域的外侧，遍及整个周向地朝向铅直方向上方延伸。


12.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具备处理液保持部，该处理液保持部在所述催化剂保持部的周围包围所述催化剂保持部，并在所述基板侧开口，且该处理液保持部被构成为将所述处理液保持在该处理液保持部的内部，
所述处理液被供给至所述处理液保持部的内部。


13.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
具备处理液吸引部，该处理液吸引部被构成为连通于所述处理液保持部的内部，对保持于该内部的所述处理液进行吸引。


14.一种基板处理系统，其特征在于，具备：
如权利要求1所述的基板处理装置；
基板清洗部，被构成为清洗所述基板；以及
基板搬送部，搬送所述基板。


15.如权利要求14所述的基板处理系统，其特征在于，
具备化学机械研磨装置，该化学机械研磨装置研磨由所述基板处理装置进行处理前或处理后的所述基板。


16.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具备控制部，该控制部被构成为进行所述基板处理装置的动作的控制，
所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：小畠严贵，八木圭太，渡边和英，盐川阳一，丸山彻，高桥信行，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP