[發明專利]基板處理方法以及基板處理裝置

有效

• 申請號: 201210360017.9
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN103367111A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 太田喬;赤西勇哉;橋詰彰夫
• 申請（專利權）人: 大日本網屏制造株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶寧樂;向勇

技術領域

本發明涉及用于處理基板的基板處理方法以及基板處理裝置。在作為處理對象的基板中，例如，包括：半導體晶片、液晶顯示裝置用基板、等離子顯示器用基板、FED（Field?Emission?Display：場發射顯示器）用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等。

背景技術

在半導體裝置、液晶顯示裝置等的制造工序中，對形成了氮化硅膜（SiN膜）與氧化硅膜（SiO₂膜）的基板的表面，供給作為蝕刻液的高溫（例如，120℃～160℃）的磷酸水溶液，根據需要來進行用于選擇性除去氮化硅膜的選擇蝕刻（例如，參照JP特開2007－258405號公報）。

發明內容

優選選擇蝕刻的選擇比（氮化膜的除去量/氧化膜的除去量）高。

因此，本發明提供一種能夠提高選擇蝕刻的選擇比的基板處理方法以及基板處理裝置。

本發明的基板處理方法，包括：水分除去工序，從基板上除去水分；硅烷化工序，在所述水分除去工序之后，對基板供給硅烷化試劑；蝕刻工序，在所述硅烷化工序之后，對所述基板供給蝕刻劑。

通過該方法，在對基板供給蝕刻劑之前，對基板供給硅烷化試劑而使基板硅烷化。因此，對硅烷化后的基板進行蝕刻。如后述，對形成有氧化膜與氮化膜的基板進行硅烷化，從而能夠抑制氧化膜被蝕刻。因此，通過對硅烷化后的基板進行蝕刻，能夠提高選擇比（氮化膜的除去量/氧化膜的除去量）。

進一步，在該方法中，在硅烷化工序之前，執行從基板上除去水分的水分除去工序。通過該水分除去工序，能夠在硅烷化工序中容易形成用于保護氧化膜的保護膜。硅烷化試劑所具有的烷基與羥基（OH基）之間的反應性高，因此，在硅烷化工序中，如果在基板上存在水分，會優先進行硅烷化試劑與水分中的OH基的反應，有可能妨礙形成用覆蓋基板表面的氧化膜的保護膜。因此，在本發明中，在硅烷化工序之前，進行水分除去工序。由此，硅烷化試劑的烷基與在基板上露出的氧化膜反應，形成覆蓋氧化膜的保護膜。由此，然后只要進行蝕刻工序，就能夠以高選擇比來蝕刻氮化膜。

本發明的一實施方式中，在所述基板的表面上，露出氮化膜以及氧化膜；所述蝕刻工序，是用于通過所述蝕刻劑對所述氮化膜進行選擇性蝕刻的選擇蝕刻工序。

在該方法中，在水分除去工序之后進行硅烷化工序，因此，能夠抑制硅烷化試劑與基板表面所吸附的水分發生反應，其結果，能夠高效地使基板表面的氧化膜與硅烷化試劑發生反應，從而形成覆蓋氧化膜的保護膜。該狀態下進行蝕刻，則能夠對基板上的氮化膜實現高選擇性的選擇蝕刻。

特別地，在所述氧化膜是多孔質氧化硅（Porous-SiO₂）、低溫形成氧化膜（LTO：low?temperature?oxide：低溫氧化物）這樣的吸濕性的氧化膜的情況下，通過預先進行水分除去工序，能夠避免因吸附水分導致的妨礙形成保護膜的問題，能夠形成良好的保護膜。

在本發明的一實施方式中，所述蝕刻劑是具有蝕刻成分的蒸汽。蝕刻成分可以是氫氟酸（HF：氟化氫）。

利用將氫氟酸作為蝕刻成分的蒸汽（氫氟酸蒸汽）的氣相蝕刻，會受到被處理基板中的吸附水分的很大影響。即，被處理基板中的水分使氫氟酸容易凝聚，導致過度蝕刻，使得蝕刻選擇性低下。特別是，如果在基板表面上形成前述的吸濕性的氧化膜，則在氧化膜的吸附水分中容易凝聚氫氟酸，導致氧化膜被蝕刻，使得氮化膜蝕刻的選擇比低。在本發明中，通過進行水分除去工序，在排除了被處理基板中的吸附水分的基礎上，通過之后的硅烷化處理來形成覆蓋氧化膜的保護膜，因此能夠顯著提高氮化膜蝕刻的選擇比。

所述水分除去工序，包括對基板進行加熱的加熱工序、使基板周邊的氣壓下降的減壓工序以及對基板照射光的照射工序中的至少一個工序。即，可以單獨進行加熱工序、減壓工序以及照射工序中的任意一個工序，也可以組合兩個以上的上述工序來除去基板的水分。

所述基板處理方法還可以包括：在進行了所述蝕刻工序之后，對所述基板供給沖洗液的沖洗工序；干燥工序，在進行了所述沖洗工序之后，使所述基板干燥。