处理基片的方法和装置制造方法及图纸

本申请描述用于处理基片的至少部分区域的数种方法和装置。在所述方法中，将至少一种液体施加到基片至少一个部分区域，并向此液体引入电磁辐射，以根据各方法达到所需效果。在一种方法中，在施加液体前通过UV辐射在液体中产生自由基，其中在产生自由基之后立即将液体施加到基片。在一种方法中，将电磁辐射引入所述液体，使得至少一部分辐射到达基片表面。在另一种方法中，将预定范围波长的UV辐射引导通过所述液体，到所述基片表面的至少该部分区域上。方法可在共同装置中以任何所需次序连续和/或并行进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理基片的方法和装置本专利技术涉及处理基片的方法和装置，其中将液体供给到至少部分基片区域，并向液体中弓I入福射。在半导体领域，已知在制造期间和用于该领域期间，必须使例如光掩模暴露于不同的处理步骤，特别是清洗步骤。特别已知使掩模暴露于湿清洗过程。对于此类湿清洗过程，为了能够更好地由施加的工艺介质润湿待清洗表面，待清洗表面具有亲水表面性质是有利的。然而，由于不同现象，光掩模的表面在清洗前经常为疏水性，这一方面是由吸收的水分子的取向导致，另一方面由薄有机层导致。因此，在本领域已知在湿清洗前用UV辐射照射掩模，同时使掩模处于气体气氛，如氮或氧气氛。在此过程中，通常使用具有约172nm波长的UV辐射。气体气氛中的此类UV辐射可引发数种不同过程，如在表面的烃由原子氧氧化、在基片表面的金属由原子氧氧化、由光子去除亲水分子湿层和由UV能量活化吸附的离子。具 体地讲，可使疏水表面区域变成亲水表面区域。然而，UV辐射的光子通常以高能量不受阻碍地碰撞在基片的表面上。这可在基片中产生应力和/或弛豫过程，特别是在基片上的精细结构中。因此，这可导致结构位移，这可负面影响基片的适用性。另外，已知在此类表面制备后提供湿处理，其中液体膜至少在基片上局部形成，并且将UV辐射引入液体膜中。在此过程中，液体和UV辐射匹配，使得为了在其中产生自由基，在液体膜中吸收大部分UV辐射。具体地讲，已知在例如稀释的过氧化氢水或臭氧水O3-H2O中产生羟自由基。这类羟自由基导致从基片表面选择性溶解有机物质，而不伤害基片表面上的金属材料，如果它们存在。这种方法例如公开于US 2006/0207629 Al。特别地讲，施加由例如臭氧水、过氧化氢水、氨水、过氧化氢溶液、硫酸、有机酸及其混合物制成的液体膜。然后，为了产生自由基，通过窗将UV辐射引入液体膜，窗对UV辐射透明，并与液体膜接触。再次使UV辐射源和液体膜匹配，使得在液体膜中产生UV辐射的高吸收率，如果可能，完全吸收。在上述去除污染物特别是有机污染物后，还从基片表面去除残余离子可能是有用的。用于此目的的已知方法通常使用加热的液体，特别是去离子水(DI水)，以冲洗表面。在此，可能出现这样的问题为了完全去除残余离子，需要较长的液体施加时间或高温液体。高温可能是个问题，因为对液体的加热过程可能在其中导致污染物。在温度升高接近相应液体的沸点时，特别如此。在处理温度敏感基片或基片层中，还可能离子的溶解度低于所需值。考虑到效率因素，为补偿温度降低而延长施加时间不合乎需要。从已知处理方法出发，本专利技术的目的是提供处理基片的改进装置和改进方法。根据本专利技术的一个方面，应改善亲水基片表面的产生。根据另一方面，应改善基片表面的清洗。根据本专利技术的再一个方面，应改善从基片表面去除离子。根据本专利技术，通过权利要求I的方法、权利要求14的方法、权利要求27的方法、权利要求32的方法、权利要求37的方法或权利要求42的装置，可解决一个或多个这些方面。本专利技术的其它实施方案在各自的从属权利要求中要求保护。特别地讲，本专利技术提供一种清洗基片的方法，其中将液体施加到所述基片的至少部分区域，其中在液体施加到基片之前，通过UV辐射产生自由基，和其中产生所述自由基之后立即将液体施加到基片，使得至少部分自由基到达基片。同时，通过在液体施加到基片前预处理液体，可保证在液体到达基片表面之前破坏或实质上减少不需要的反应性组分，如臭氧。通过在产生自由基之后立即将液体施加到基片，这可由其中具有活化自由基的介质的靶向方向流动保证，这些自由基中的至少部分到达基片，因此可实现基片表面的改进清洗。为了保持自由基活化和/或产生进一步的自由基，也可优选将UV辐射引入到由活化液体在基片上形成的液体膜，所述活化液体施加到基片，并且含有自由基或自由基的前体。这样做时，可延长自由基在液体中的有效持续时间，导致基片表面的改进清洗。在液体施加到基片前引入液体中和引入所述基片上的液体膜中的UV辐射可至少部分由相同辐射源发射，由此使方法简化。为了局部清洗基片的表面区域，可使含有自由基的液体限制于待清洗基片的经选择表面区域。为了产生自由基，可使用具有例如140nm至280nm波长的UV辐射，取决于液体而在140nm至200nm范围内，这样的UV辐射在大多数液体中具有高吸收率。在所述波长范围的UV辐射应优选匹配液体，使得在液体中吸收此UV辐射的至少50%，特别为80%。在一个实施方案中，在液体施加到基片前将UV辐射引入液体，同时使液体沿着UV辐射源流动，其中一方面，选择UV辐射，使其引起液体分子结构的破坏，以促进随后立即产生由UV辐射可能的自由基。因此,为了有效产生自由基而制备液体,并在施加液体前减少或破坏液体中不需要的反应性组分。因此，这些组分不接触基片表面，或者只以较弱形式接触基片表面。例如，通过在液体运动的同时产生适合的前体和中间产物来进行，因为此动力学促进和均化相应的破坏或分解。选择液体的流动方向，使得液体朝向基片流动，并使得在产生自由基之后立即将液体施加到基片。通过选择适合的UV辐射，可一方面完成液体预处理，另一方面完成自由基产生。可用至少一种下列物质作为液体臭氧水、氢水、DI水、H202、C02-H20、其中具有溶解O2气的DI水、NH4OH,乙酸、柠檬酸、TMAH、HNO3> HC1、H3PO4或其混合物。另外，在本领域已知可使用过氧化氢溶液、硫酸或其它有机酸，其中在介质分解之后立即产生自由基可使化学品的使用过剩，这些化学品需要特殊处理。基片可以为例如下列之一用于制造半导体的光掩模；半导体，特别是Si-晶片、Ge-晶片、GaAs-晶片或InP-晶片；平板基片；和多层陶瓷基片，或要清洗的可例如用于制造半导体的任何其它基片。这类基片可具有不同形状和大小。在清洗期间，通过自由基帮助从基片至少部分去除至少一种以下物质 碳;烃；有机污染物；和有机官能层，如正性抗蚀剂、负性抗蚀剂和离子植入抗蚀剂；压花和压印物质；应力缓冲剂和底层填料；漆；染料；生物材料；和细菌。根据本专利技术的其它方面，提供从基片表面和所述基片的近表面层去除离子的方法，其中为了在所述基片至少部分区域上形成液体膜，将加热高于环境温度的液体施加到所述基片上，其中将电磁辐射引入所述液体膜，使得至少一部分所述辐射到达所述基片的表面。因此，在撞击基片表面上的残余离子时，电磁辐射导致离子迁移率增加。另外，在被吸收时，电磁辐射可增加液体的温度和/或可在其中产生自由基，两者均可促进去除离子。在一个实施方案中，刚好在液体施加到基片上之前和/或期间，通过电磁辐射至少部分加热液体，从而在如此加热的液体到达基片之前几乎不发生能量损失。或者或另外，在施加电磁辐射之前，可将液体预热地递送到使用点。可例如将液体加热到环境温度和液体沸点之间的温度。也可在增压下进行此方法，并因此在达到沸点之前将液体加热到较高温度。可例如用下列之一作为液体臭氧水、氢水、DI水、H202、C02-H20、其中具有溶解O2气的DI水或其混合物。在一个实施方案中，向液体引入UV辐射，特别是具有高于190nm波长的UV辐射，其至少50% (特别其至少80%)到达基片表面和液体膜之间的界面。或者或另外，可向液体膜引入IR辐射，IR辐射可例如用于液体膜的原位加热。在此情况下，至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·迪策，P·德雷斯，S·辛格，
申请(专利权)人：哈马技术APE两合公司，
类型：发明
国别省市：