JP2000206707A - レジスト除去方法およびレジスト除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性を高めると共に、コストを低減し、然
も、安全性や信頼性を高める。 【解決手段】 露光部３と現像部４とを設け、露光部３
において、エッチング処理後のウェハに残されている不
要となったフォトレジストに対して露光を行い、現像部
４において、露光部３において露光されたウェハに対し
て現像液をむらなく塗布する。そして、レジストを現像
液に溶解させてその溶解液を洗浄することで、従来の装
置において必要とされていた酸化処理を用いることな
く、また、ウェハにダメージを与えることなく、レジス
トの除去を行なうことで、生産性を高めると共に、コス
トを低減し、然も、安全性や信頼性をも高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、超ＬＳ
Ｉ等の半導体デバイスの製造に用いて好適なレジスト除
去方法およびレジスト除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造において微細加工を行う工程
としては、大別して半導体ウェハ上に設計パターンを転
写するリソグラフィ工程と、そのパターンの形状に加工
するエッチング工程との二つの工程に分けられる。

【０００３】リソグラフィ工程においては、先ず、前処
理として水分・異物の除去やフォトレジストの接着性を
向上させる処理等を行った後、フォトレジストの塗布が
なされる。フォトレジストの塗布においては、一般にス
ピンコートと称される方式が用いられ、液状のフォトレ
ジストを滴下し、ウェハを高速回転させて膜厚を均一に
する。そして、プレベークした後、マスクを介して紫外
線，電子線もしくはＸ線をウェハの所定範囲毎に照射し
て順次移動させながら露光を行う。この露光がなされた
ウェハに対してベーキングして現像液を滴下して現像
し、さらにホストベーキングすることでフォトレジスト
パターンを形成する。このように処理されたウェハが次
工程であるエッチング工程に投入される。なお、上述し
たリソグラフィ工程におけるフォトレジストの塗布と現
像に関しては、コータデベロッパが用いられ、露光に関
してはステッパが用いられる。

【０００４】エッチング工程においては、フォトレジス
トが形成されたウェハに対して例えば、放電プラズマ等
によりガスを励起して活性化させ、ウェハ上の物質と反
応させて排気することでエッチングを行う。そして、エ
ッチング処理が完了したウェハが再びリソグラフィ工程
に投入される。エッチングを行うことで微細パターンが
形成されたウェハには、不要となったフォトレジストが
残されているため、このレジスト部分の除去がなされ
る。フォトレジストの除去においては、一般にオゾンや
プラズマ雰囲気中でのアッシング処理や、薬剤により酸
化処理による除去方法が用いられ、レジスト除去後にお
いてさらに洗浄処理がなされる。このようにフォトレジ
ストが除去されることにより、一回の微細加工の工程が
完了する。上述した微細加工の処理と薄膜形成の処理と
を幾度となく繰替えし行うことで、超ＬＳＩ等の半導体
デバイスの製造がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフォトレジストの除去工程においては、以下の
(1) 〜(7) の問題点がある。

【０００６】(1) レジスト除去工程における酸化・洗浄
処理に１時間程度の時間が必要とされる。

【０００７】(2) １枚のウェハの処理も２５枚のウェハ
の処理も同じ時間が必要とされ、少数枚の処理が続くと
作業効率が低下する。

【０００８】(3) 酸化に使用する薬液としては、発煙硝
酸・濃硫酸・アンモニア等の危険薬物が使用される。

【０００９】(4) 酸化に使用した薬液を廃棄する場合に
は、莫大な処理費用が発生する。

【００１０】(5) 酸化に使用する薬液は、定期的に交換
しなければならないため、交換時には、レジスト除去作
業ができない。

【００１１】(6) 酸化処理では、ウェハを薬液中に浸し
てしまうため、ウェハの裏面のダストがウェハの表面に
付着する可能性がある。

【００１２】(7) クリーン度の低いウェハをクリーン度
の高いウェハに混ぜて処理すると、クリーン度の高いウ
ェハは、金属汚染されてしまう。

【００１３】このように従来のフォトレジストの除去工
程においては、各種問題が伴うため、これらの問題に対
処できるレジスト除去方法およびレジスト除去装置が要
望されている。

【００１４】従って、この発明の目的は、生産性を高め
ることができると共に、コストを低減することができ、
然も、安全性および信頼性の高いレジスト除去方法およ
びレジスト除去装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに請求項１の発明は、エッチング処理後のウェハに対
してレジストの除去を行うレジスト除去方法において、
レジスト成分に応じた感光光を照射してウェハ上のレジ
ストを露光するステップと、露光されたウェハに対して
現像液をむらなく塗布し、レジストを現像液に溶解させ
てその溶解液を洗い流すことでレジストを除去するステ
ップとからなることを特徴とするレジスト除去方法であ
る。

【００１６】また、請求項２の発明は、エッチング処理
後のウェハに対してレジストの除去を行うレジスト除去
装置において、レジスト成分に応じた感光光を照射して
ウェハ上のレジストを露光する露光手段と、露光手段か
らのウェハが供給され、ウェハに対して現像液をむらな
く塗布し、レジストを現像液に溶解させてその溶解液を
洗い流す現像手段とを備えことを特徴とするレジスト除
去装置である。

【００１７】この発明では、露光手段と現像手段とが設
けられ、露光手段において、エッチング処理後のウェハ
に残されている不要となったフォトレジストに対して露
光がなされ、現像手段において、露光手段を介されるこ
とで露光されたウェハに対して現像液がむらなく塗布さ
れる。そして、レジストを現像液に溶解させ、その溶解
液を洗浄することで、従来の装置において必要とされて
いた酸化処理を用いることなく、また、ウェハにダメー
ジを与えることなく、レジストの除去がなされる。この
ため、生産性を高めることができると共に、コストを低
減することができ、然も、安全性および信頼性を高める
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実
施形態の全体構成を示す。図１に示すようにレジスト除
去装置が制御部１、搬送部２、露光部３および現像部４
により構成されている。

【００１９】制御部１は、マイクロコンピュータ等を中
心に構成され、この制御部１と搬送部２、露光部３およ
び現像部４のそれぞれがバスにより接続され、双方向に
データの授受が可能とされている。制御部１は、処理対
象とされるウェハの種類や塗布されているフォトレジス
トの種類に応じて予め登録されている登録情報に基づい
て各部に制御情報を供給し、接続された各部を集中管理
する。つまり、制御部１は、装置全体としてそれぞれの
場合に応じて所定の順序および条件で各工程処理がなさ
れるように各部を制御する。

【００２０】搬送部２には、搬送アームが設けられてお
り、搬送部１２が前工程である例えばドライエッチング
装置と次工程の装置とを図示せずもインターフェース部
を介して連結するように配設され、この搬送部１２に近
接して露光部３および現像部４とが配設されている。こ
のように配置された搬送部１２が制御部１からの制御情
報に基づいて動作し、処理対象とされるウェハを搬送ア
−ムで所定の順序で移動させる。つまり、この発明のレ
ジスト除去装置においては、図１において矢印１１で示
されるようにドライエッチング装置においてエッチング
処理されたウェハが搬送部２に供給され、先ず、このウ
ェハが１枚ずつ搬送アームにより露光部３に投入され
る。そして、露光部３において露光処理がなされたウェ
ハは、１枚ずつ搬送アームにより取り出され、次に、現
像部４に投入される。そして、現像部４において現像処
理がなされたウェハは、搬送アームにより取り出され、
図１において矢印１２で示されるように次工程の装置に
供給される。

【００２１】露光部３は、パターンの転写を行うステッ
パとは別体に設けられたもので、エッチング処理後のウ
ェハに残されている不要となったフォトレジストに対し
て露光を行う。図２に露光部の構成の一例を示す。図２
に示すように露光部３は、遮光ケース３１、紫外線等の
光源３３、点灯装置３４およびステージ３２等により構
成されている。なお、図２において５で示されるのがウ
ェハであり、６で示されるのがウェハ上に形成された被
加工膜であり、７で示されるのが例えば、ポジ型のレジ
スト膜である。

【００２２】図２に示すように遮光ケース３１内の中央
には、ステージ３２が配設されている。このステージ３
２は、図示せずも回転機構と連結されており、ウェハ５
の露光時には、所定の回転速度で回転するように構成さ
れている。このステージ３２上にウェハ５が載置され、
光源３３を点灯させることにより感光光が照射され、ウ
ェハ５に対してむらなく均一に露光がなされる。なお、
光源３３としては、紫外線ランプの他に白熱ランプ、蛍
光ランプおよびエキシマレーザ管等が用いられ、レジス
トの種類に対応して設けられている。

【００２３】現像部４は、スピンデベロッパにより構成
されており、露光部３を介されることで露光されたウェ
ハ５に現像液を滴下し、ウェハを所定の回転数で回転さ
せることでむらなく塗布してレジストを現像液に溶解さ
せる。そして、純水にて洗浄することでレジストが溶解
した現像液を除去する。また、現像部３４には、超音波
発生装置が付加されており、必要に応じてウェハ５に対
して超音波が加えられ、レジストの溶解を促進させて処
理がなされる。なお、現像液の塗布に際しては、後述す
るようにパドル塗布およびスプレー塗布が可能とされ、
レジストの種類やウェハの種類に応じて所定の塗布方法
により現像液の塗布がなされる。

【００２４】上述したように構成される一実施形態の動
作についてさらに図３、図４および図５を用いて詳細に
説明する。図３、図４および図５は、この発明における
各処理過程を模式的に示す。なお、図３は、露光部３に
おける露光処理を示し、図４は、現像部４における現像
液の塗布工程を示し、図５は、現像部４における現像液
の洗浄工程を示す。

【００２５】先ず、レジスト除去の処理の一例について
説明する。先ず、エッチングの処理がなされるか、もし
くはエッチング前の段階でレジスト除去の必要が生じた
ウェハ５が図３Ａに示すように取りまとめられ所定の形
態で搬送部２に供給される。搬送アーム２１によりウェ
ハ５が１枚ずつ搬送され、露光部３のステージに載置さ
れる。そして、図３Ｂに示すように遮光された露光部３
内でウェハ全面に対して感光光が照射され、露光がなさ
れる。レジストに対して十分に露光がなされると、露光
処理後のウェハ５が搬送アームにより搬送され、現像部
４のスピンテーブル上に載置される。そして、図４Ａに
示すようにウェハ５に対して現像液がパドル塗布により
なされる。なお、パドル塗布は、ノズル４１から現像液
をそのまま滴下し、ウェハ５上に液溜まりを作る塗布方
法を指す。パドル塗布が完了すると、図４Ｃに示すよう
に一定時間放置されるか、もしくは、必要に応じてウェ
ハ５に対して超音波が加えられ、レジストの溶解が促進
される。レジストが十分に現像液に溶解したら、レジス
トが溶解した現像液を洗浄するため、図５Ａに示すよう
にノズル４３から純水を供給しながらウェハ５を回転さ
せる。このことにより図５Ｂに示すようにレジストが完
全に除去される。レジスト除去後のウェハ５は、搬送ア
ーム２１により搬送され、所定の形態に取りまとめられ
て次工程に投入される。

【００２６】次に、レジスト除去の処理の他の例につい
て説明する。先ず、エッチングの処理がなされるか、も
しくはエッチング前の段階でレジスト除去の必要が生じ
たウェハ５が図３Ａに示すように取りまとめられ所定の
形態で搬送部２に供給される。搬送アーム２１によりウ
ェハ５が１枚ずつ搬送され、露光部３のステージに載置
される。そして、図３Ｂに示すように遮光された露光部
３内でウェハ全面に対して感光光が照射され、露光がな
される。レジストに対して十分に露光がなされると、露
光処理後のウェハ５が搬送アームにより搬送され、現像
部４のスピンテーブル上に載置される。そして、図４Ｂ
に示すようにウェハ５に対して現像液がスプレー塗布に
よりなされる。なお、スプレー塗布は、ノズル４２から
現像液を霧吹き状に放出し、ウェハ５を現像液で湿らせ
る塗布方法を指す。スプレー塗布が完了すると、図４Ｃ
に示すように一定時間放置されるか、もしくは、必要に
応じてウェハ５に対して超音波が加えられ、レジストの
溶解が促進される。レジストが十分に現像液に溶解した
ら、レジストが溶解した現像液を洗浄するため、図５Ａ
に示すようにノズル４３から純水を供給しながらウェハ
５を回転させる。このことにより図５Ｂに示すようにレ
ジストが完全に除去される。レジスト除去後のウェハ５
は、搬送アーム２１により搬送され、所定の形態に取り
まとめられて次工程に投入される。

【００２７】

【発明の効果】従って、この発明に依れば、以下の(1)
〜(9) の効果が得られ、生産性を高めることができると
共に、コストを低減することができ、然も、安全性およ
び信頼性を高めることができる。

【００２８】(1) レジストを除去するための工程は、露
光と現像の２工程とされてるため、１枚当たりの処理時
間を１０分以内とすることができる。

【００２９】(2) レジストを除去するための工程は、常
温・常圧下の処理のため無駄なエネルギーを消費するこ
とがない。

【００３０】(3) 枚葉式でウェハ１枚ずつでの連続処理
のため、処理量が増えても作業効率が低下しない。

【００３１】(4) 酸化処理を行わないため、危険薬物を
使用しない安全な作業が可能となる。

【００３２】(5) 既存のリソグラフィ工程における廃液
と同じ物が発生するため、廃棄処理に必要とされる費用
を低減させることかできる。

【００３３】(6) 現像液は、レジストを除去するために
のみに使用できるため、使用量を抑えることができる。

【００３４】(7) 定期的な薬液交換が不要となり、作業
不可能な時間が発生しない。

【００３５】(8) 既存の現像処理と同様なため、ウェハ
裏面のダストが表面に付着することがない。

【００３６】(9) ウェハのクリーン度に関係なく同一の
装置で処理可能なため、設備等に係わるコストを抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の全体構成を示す概略図
である。

【図２】この発明の一実施形態における露光部の構成を
示す概略図である。

【図３】この発明の一実施形態の動作説明に用いる略線
図である。

【図４】この発明の一実施形態の動作説明に用いる略線
図である。

【図５】この発明の一実施形態の動作説明に用いる略線
図である。

【符号の説明】 １・・・制御部、２・・・搬送部、３・・・露光部、４
・・・現像部、５・・・ウェハ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチング処理後のウェハに対してレジ
   ストの除去を行うレジスト除去方法において、 レジスト成分に応じた感光光を照射して上記ウェハ上の
   レジストを露光するステップと、 露光されたウェハに対して現像液をむらなく塗布し、レ
   ジストを現像液に溶解させてその溶解液を洗い流すこと
   でレジストを除去するステップとからなることを特徴と
   するレジスト除去方法。
2. 【請求項２】 エッチング処理後のウェハに対してレジ
   ストの除去を行うレジスト除去装置において、 レジスト成分に応じた感光光を照射して上記ウェハ上の
   レジストを露光する露光手段と、 上記露光手段からの上記ウェハが供給され、上記ウェハ
   に対して現像液をむらなく塗布し、レジストを現像液に
   溶解させてその溶解液を洗い流す現像手段とを備えるこ
   とを特徴とするレジスト除去装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 上記露光手段の感光光として白色光を用いることを特徴
   とするレジスト除去装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、 上記露光手段の感光光として紫外線ｉ線光を用いること
   を特徴とするレジスト除去装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、 上記露光手段の感光光としてエキシマ光を用いることを
   特徴とするレジスト除去装置。
6. 【請求項６】 請求項２において、 上記現像手段の現像液の塗布に際してパドル塗布を行う
   ことを特徴とするレジスト除去装置。
7. 【請求項７】 請求項２において、 上記現像手段の現像液の塗布に際してスプレー塗布を行
   うことを特徴とするレジスト除去装置。
8. 【請求項８】 請求項２において、 上記現像手段の現像液の塗布後のウェハに対して超音波
   振動を加えることを特徴とするレジスト除去装置。
9. 【請求項９】 請求項２において、 上記現像手段の現像液の塗布に際して回転塗布を行うこ
   とを特徴とするレジスト除去装置。