JP2002100606A - 基板処理装置および方法 - Google Patents
基板処理装置および方法Info
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- JP2002100606A JP2002100606A JP2000286237A JP2000286237A JP2002100606A JP 2002100606 A JP2002100606 A JP 2002100606A JP 2000286237 A JP2000286237 A JP 2000286237A JP 2000286237 A JP2000286237 A JP 2000286237A JP 2002100606 A JP2002100606 A JP 2002100606A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板などを紫外光処理する際に生成す
る炭素系物質の処理室内部での固着を低減し、長期にわ
たって安定した処理特性と良好な製品歩留りを実現でき
るようにする。 【解決手段】 基板処理装置を構成するに際し、紫外線
照射ランプ５を処理室４から区分する石英ガラス板２の
表面に、紫外光照射処理に伴ってレジストパターン１１
から発生した炭素系物質の光分解を触媒する紫外光透過
性の光触媒層１６を形成する。
る炭素系物質の処理室内部での固着を低減し、長期にわ
たって安定した処理特性と良好な製品歩留りを実現でき
るようにする。 【解決手段】 基板処理装置を構成するに際し、紫外線
照射ランプ５を処理室４から区分する石英ガラス板２の
表面に、紫外光照射処理に伴ってレジストパターン１１
から発生した炭素系物質の光分解を触媒する紫外光透過
性の光触媒層１６を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板などの
基板を紫外光照射処理する基板処理装置および方法に関
するものである。
基板を紫外光照射処理する基板処理装置および方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、種々の材料あるいは表面処理に紫
外光が多用されるようになってきている。特に半導体集
積回路装置の製造工程においては、基板上のフォトレジ
ストに対する塗布後のベーク処理、パターン露光後でか
つ現像前のベーク処理、パターン現像後のポストベーク
処理、アッシング等に不可欠の処理となっている。
外光が多用されるようになってきている。特に半導体集
積回路装置の製造工程においては、基板上のフォトレジ
ストに対する塗布後のベーク処理、パターン露光後でか
つ現像前のベーク処理、パターン現像後のポストベーク
処理、アッシング等に不可欠の処理となっている。
【０００３】こうした工程を行う処理装置として一般に
用いられているレジスト硬化装置について、図４を用い
て説明する。この装置では、処理室ガス導入口２１を通
じて窒素ガスを導入しつつ処理室ガス排気口２２から排
気することにより、処理室２３内に窒素ガスを流通させ
ている。そしてこの窒素雰囲気下に、レジストパターン
２４が形成された半導体基板２５をステージ２６上に載
置し、ステージ２６に内蔵されたヒーター２７によって
加熱している。次いで、ランプ室２８内の紫外線照射ラ
ンプ２９を点灯させ、処理室２３との仕切りをなす石英
ガラス板３０を介して半導体基板２５に紫外光を照射す
ることにより、加熱されたレジストパターン２４中の残
留溶媒や、レジストポリマー、感光剤等からの低分子量
成分を気化させ、レジストパターン２４を硬化させてい
る。３１，３２は紫外線照射ランプ２９冷却用の窒素ガ
スを流通させるためのランプ室ガス導入口，ランプ室ガ
ス排気口であり、３３はランプ室２８の内壁を冷却する
ための冷却水通路である。
用いられているレジスト硬化装置について、図４を用い
て説明する。この装置では、処理室ガス導入口２１を通
じて窒素ガスを導入しつつ処理室ガス排気口２２から排
気することにより、処理室２３内に窒素ガスを流通させ
ている。そしてこの窒素雰囲気下に、レジストパターン
２４が形成された半導体基板２５をステージ２６上に載
置し、ステージ２６に内蔵されたヒーター２７によって
加熱している。次いで、ランプ室２８内の紫外線照射ラ
ンプ２９を点灯させ、処理室２３との仕切りをなす石英
ガラス板３０を介して半導体基板２５に紫外光を照射す
ることにより、加熱されたレジストパターン２４中の残
留溶媒や、レジストポリマー、感光剤等からの低分子量
成分を気化させ、レジストパターン２４を硬化させてい
る。３１，３２は紫外線照射ランプ２９冷却用の窒素ガ
スを流通させるためのランプ室ガス導入口，ランプ室ガ
ス排気口であり、３３はランプ室２８の内壁を冷却する
ための冷却水通路である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の基板
処理装置では、レジストパターン２４からの気化成分、
それから生成する炭素系物質を窒素ガス流により処理室
２３外へ排出する一方で、一部の炭素系物質が紫外線照
射ランプ２９に固着するのを阻止する役目を石英ガラス
板３０に担わせている。
処理装置では、レジストパターン２４からの気化成分、
それから生成する炭素系物質を窒素ガス流により処理室
２３外へ排出する一方で、一部の炭素系物質が紫外線照
射ランプ２９に固着するのを阻止する役目を石英ガラス
板３０に担わせている。
【０００５】しかしながら、炭素系物質は石英ガラス板
３０のみならず処理室２３の内壁に固着し、窒素ガス流
により剥離、落下し、半導体基板２５の上面に付着して
しまい、最終製品の歩留まりを低下させる要因となって
いた。
３０のみならず処理室２３の内壁に固着し、窒素ガス流
により剥離、落下し、半導体基板２５の上面に付着して
しまい、最終製品の歩留まりを低下させる要因となって
いた。
【０００６】また、石英ガラス板３０に固着した炭素系
物質が紫外光の透過率低下、半導体基板２５への紫外光
照射量の低下を招き、つまりは紫外光処理を行う毎に石
英ガラス板３０の紫外光透過率が低下してしまい、充分
な硬化処理ができなくなる、という問題点を有してい
た。
物質が紫外光の透過率低下、半導体基板２５への紫外光
照射量の低下を招き、つまりは紫外光処理を行う毎に石
英ガラス板３０の紫外光透過率が低下してしまい、充分
な硬化処理ができなくなる、という問題点を有してい
た。
【０００７】本発明は上記問題点を解決するもので、紫
外光処理によって生成する炭素系物質の処理室内部での
固着を低減することができ、長期にわたって安定した処
理特性と良好な製品歩留りを実現できる基板処理装置お
よび方法を提供することを目的とする。
外光処理によって生成する炭素系物質の処理室内部での
固着を低減することができ、長期にわたって安定した処
理特性と良好な製品歩留りを実現できる基板処理装置お
よび方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、紫外光処理で生成する炭素系物質が固着し
やすい紫外光光源や処理室内壁に光触媒を配置すること
により、生成した炭素系物質を紫外光自体を利用して光
触媒の作用で光分解し、固着を防止するようにしたもの
である。
に本発明は、紫外光処理で生成する炭素系物質が固着し
やすい紫外光光源や処理室内壁に光触媒を配置すること
により、生成した炭素系物質を紫外光自体を利用して光
触媒の作用で光分解し、固着を防止するようにしたもの
である。
【０００９】すなわち請求項１記載の本発明は、処理容
器内のステージに設置された基板を不活性ガスあるいは
反応性ガスの流通下、同一処理容器内の紫外光光源によ
り紫外光照射処理する基板処理装置において、前記紫外
光光源をステージ設置領域から区分する紫外光透過性の
仕切部材が配置され、前記仕切部材の少なくともステー
ジ対向面に、紫外光照射処理に伴って発生する炭素系物
質の光分解を触媒する紫外光透過性の光触媒層が形成さ
れたことを特徴とする。
器内のステージに設置された基板を不活性ガスあるいは
反応性ガスの流通下、同一処理容器内の紫外光光源によ
り紫外光照射処理する基板処理装置において、前記紫外
光光源をステージ設置領域から区分する紫外光透過性の
仕切部材が配置され、前記仕切部材の少なくともステー
ジ対向面に、紫外光照射処理に伴って発生する炭素系物
質の光分解を触媒する紫外光透過性の光触媒層が形成さ
れたことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の本発明は、処理容器内のス
テージに設置された基板を不活性ガスあるいは反応性ガ
スの流通下、同一処理容器内の紫外光光源により紫外光
照射処理する基板処理装置において、前記紫外光光源の
表面に、紫外光照射処理に伴って発生する炭素系物質の
光分解を触媒する紫外光透過性の光触媒層が形成された
ことを特徴とする。
テージに設置された基板を不活性ガスあるいは反応性ガ
スの流通下、同一処理容器内の紫外光光源により紫外光
照射処理する基板処理装置において、前記紫外光光源の
表面に、紫外光照射処理に伴って発生する炭素系物質の
光分解を触媒する紫外光透過性の光触媒層が形成された
ことを特徴とする。
【００１１】上記各構成によれば、紫外光を用いたベー
キング処理（硬化を含む）、ドライエッチング処理、ア
ッシング処理などの際に、基板表面に形成された膜や反
応性ガスから発生し紫外光光源あるいは仕切部材の表面
の光触媒層に付着する炭素系物質を光分解して固着を抑
止することができ、前記紫外光光源や仕切部材の紫外光
透過率低下や、炭素系物質の剥離、落下による基板の汚
れを防止できる。このような装置構成を適用できる例と
しては、レジスト硬化装置、シリコン酸化膜を全面エッ
チバックするドライエッチ装置（カーボン系ガスを用い
る）、ＭＯ−ＣＶＤ（Metal Organic-Chemical Vapor D
eposition）装置が挙げられる。反応性ガスはたとえば
酸素ラジカル含有ガスとすることができる。
キング処理（硬化を含む）、ドライエッチング処理、ア
ッシング処理などの際に、基板表面に形成された膜や反
応性ガスから発生し紫外光光源あるいは仕切部材の表面
の光触媒層に付着する炭素系物質を光分解して固着を抑
止することができ、前記紫外光光源や仕切部材の紫外光
透過率低下や、炭素系物質の剥離、落下による基板の汚
れを防止できる。このような装置構成を適用できる例と
しては、レジスト硬化装置、シリコン酸化膜を全面エッ
チバックするドライエッチ装置（カーボン系ガスを用い
る）、ＭＯ−ＣＶＤ（Metal Organic-Chemical Vapor D
eposition）装置が挙げられる。反応性ガスはたとえば
酸素ラジカル含有ガスとすることができる。
【００１２】請求項３記載の本発明は、請求項１または
請求項２のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記処理容器の内面に前記光触媒層が形成されたことを特
徴とする。
請求項２のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記処理容器の内面に前記光触媒層が形成されたことを特
徴とする。
【００１３】この構成によれば、処理容器の内面への炭
素系物質の固着をも防止することができ、炭素系物質の
剥離、落下による基板の汚れを防止できる。請求項４記
載の本発明は、請求項１または請求項３のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記仕切部材に形成された
光触媒層が酸化チタンからなり、０．２μｍから１０μ
ｍの膜厚であることを特徴とする。
素系物質の固着をも防止することができ、炭素系物質の
剥離、落下による基板の汚れを防止できる。請求項４記
載の本発明は、請求項１または請求項３のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記仕切部材に形成された
光触媒層が酸化チタンからなり、０．２μｍから１０μ
ｍの膜厚であることを特徴とする。
【００１４】膜厚が０．２μｍ未満の場合は触媒作用が
十分に得られず炭素系物質の固着を防止できず、１０μ
ｍを超えた場合は紫外光が十分に透過できない。請求項
５記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記ステージが前記基板の
温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とす
る。
十分に得られず炭素系物質の固着を防止できず、１０μ
ｍを超えた場合は紫外光が十分に透過できない。請求項
５記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記ステージが前記基板の
温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とす
る。
【００１５】この構成によれば、レジストのベーキン
グ、アッシングなどの紫外光処理に適切な基板温度に制
御できる。請求項６記載の本発明は、基板を紫外光照射
処理する基板処理方法であって、前記基板を処理容器内
のステージに設置する工程と、前記処理容器内に不活性
ガスあるいは反応性ガスを通気させる工程と、前記ガス
が流通する状態において、前記ステージ上の基板に同一
処理容器内の紫外光光源より紫外光照射するとともに、
紫外光照射に伴って発生する炭素系物質を前記紫外光光
源の表面、あるいは前記紫外光光源をステージ設置領域
から区分する紫外光透過性の仕切部材のステージ対向面
に形成された光触媒層にて光分解する工程とを含むこと
を特徴とする。
グ、アッシングなどの紫外光処理に適切な基板温度に制
御できる。請求項６記載の本発明は、基板を紫外光照射
処理する基板処理方法であって、前記基板を処理容器内
のステージに設置する工程と、前記処理容器内に不活性
ガスあるいは反応性ガスを通気させる工程と、前記ガス
が流通する状態において、前記ステージ上の基板に同一
処理容器内の紫外光光源より紫外光照射するとともに、
紫外光照射に伴って発生する炭素系物質を前記紫外光光
源の表面、あるいは前記紫外光光源をステージ設置領域
から区分する紫外光透過性の仕切部材のステージ対向面
に形成された光触媒層にて光分解する工程とを含むこと
を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明
の第１の実施の形態における基板処理装置の概略全体構
成を示す。この基板処理装置はレジスト硬化を行うもの
であり、先に図４を用いて説明した従来のレジスト硬化
装置とほぼ同様の構成を有していて、処理容器１は、石
英ガラス板２を仕切りとして、ステージ３を内部に備え
た処理室４と、紫外線照射ランプ５を内部に備えたラン
プ室６とに分割形成されている。
て図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明
の第１の実施の形態における基板処理装置の概略全体構
成を示す。この基板処理装置はレジスト硬化を行うもの
であり、先に図４を用いて説明した従来のレジスト硬化
装置とほぼ同様の構成を有していて、処理容器１は、石
英ガラス板２を仕切りとして、ステージ３を内部に備え
た処理室４と、紫外線照射ランプ５を内部に備えたラン
プ室６とに分割形成されている。
【００１７】処理室４を構成する壁部４ａには、ガス供
給手段（図示せず）に連通する処理室ガス導入口７と、
排気手段（図示せず）に連通する処理室ガス排気口８と
が側部に形成されている。ステージ３は上面に半導体基
板９を固定可能に構成されており、ヒーター１０を内蔵
している。図示した半導体基板９はパターン露光・現像
によって形成されたレジストパターン１１を上面に有し
ている。
給手段（図示せず）に連通する処理室ガス導入口７と、
排気手段（図示せず）に連通する処理室ガス排気口８と
が側部に形成されている。ステージ３は上面に半導体基
板９を固定可能に構成されており、ヒーター１０を内蔵
している。図示した半導体基板９はパターン露光・現像
によって形成されたレジストパターン１１を上面に有し
ている。
【００１８】ランプ室６を構成する壁部６ａには、ガス
供給手段（図示せず）に連通するランプ室ガス導入口１
２と、排気手段（図示せず）に連通するランプ室ガス排
気口１３とが側部に形成され、また冷却水通路１４がほ
ぼ全体にわたって配置されている。紫外線照射ランプ５
は３８０ｎｍの単色光を発するものであり、ここでは筒
状のものが石英ガラス板２に沿う方向に配置されてい
る。なお、ランプ室６を構成する壁部６ａの天部は紫外
線照射ランプ５の周方向に沿って湾曲している。
供給手段（図示せず）に連通するランプ室ガス導入口１
２と、排気手段（図示せず）に連通するランプ室ガス排
気口１３とが側部に形成され、また冷却水通路１４がほ
ぼ全体にわたって配置されている。紫外線照射ランプ５
は３８０ｎｍの単色光を発するものであり、ここでは筒
状のものが石英ガラス板２に沿う方向に配置されてい
る。なお、ランプ室６を構成する壁部６ａの天部は紫外
線照射ランプ５の周方向に沿って湾曲している。
【００１９】石英ガラス板２は、上記したように処理室
４とランプ室６とを仕切るのみならず、ランプ室６、特
に紫外線照射ランプ５の表面に対して、紫外光照射の際
に蒸発した物質や異物が付着するのを防止する役目を担
うものである。
４とランプ室６とを仕切るのみならず、ランプ室６、特
に紫外線照射ランプ５の表面に対して、紫外光照射の際
に蒸発した物質や異物が付着するのを防止する役目を担
うものである。
【００２０】ここで、この基板処理装置が上述したレジ
スト硬化装置と異なるのは、処理室４のほぼ全面に、す
なわち処理室４を構成する壁部４ａの側部内面と石英ガ
ラス板２のステージ対向面とにそれぞれ、酸化性の処理
室光触媒層１５、石英ガラス板光触媒層１６が形成され
ている点である。これらの光触媒層１５，１６は酸化チ
タン膜から成り、厚さ０．２μｍ〜１０μｍである。酸
化チタン膜は透明であり、例えば金属アルコキシドの一
つであるチタニウムテトライソポロポキシドを用いたゾ
ル・ゲル法によって形成される。
スト硬化装置と異なるのは、処理室４のほぼ全面に、す
なわち処理室４を構成する壁部４ａの側部内面と石英ガ
ラス板２のステージ対向面とにそれぞれ、酸化性の処理
室光触媒層１５、石英ガラス板光触媒層１６が形成され
ている点である。これらの光触媒層１５，１６は酸化チ
タン膜から成り、厚さ０．２μｍ〜１０μｍである。酸
化チタン膜は透明であり、例えば金属アルコキシドの一
つであるチタニウムテトライソポロポキシドを用いたゾ
ル・ゲル法によって形成される。
【００２１】上記構成における作用を説明する。処理室
ガス導入口７を通じて窒素ガスを導入しながら処理室ガ
ス排気口８から排気することにより処理室４の内部に常
に新しい窒素ガスを流通させ、処理室４内を定常的な窒
素雰囲気とする。
ガス導入口７を通じて窒素ガスを導入しながら処理室ガ
ス排気口８から排気することにより処理室４の内部に常
に新しい窒素ガスを流通させ、処理室４内を定常的な窒
素雰囲気とする。
【００２２】この窒素雰囲気下で、現像直後のレジスト
パターン１１を有した半導体基板９を、ヒーター１０に
て８０℃〜２００℃程度に加熱されたステージ３上に載
置し、半導体基板９を介してレジストパターン１１を加
熱する。
パターン１１を有した半導体基板９を、ヒーター１０に
て８０℃〜２００℃程度に加熱されたステージ３上に載
置し、半導体基板９を介してレジストパターン１１を加
熱する。
【００２３】その後に、ランプ室６内の紫外線照射ラン
プ５を点灯させて波長３８０ｎｍの紫外光を石英ガラス
板２を介してレジストパターン１１に照射し、レジスト
パターン１１中の残留溶媒や、レジストポリマー、感光
剤等に含まれる低分子量成分を気化させることにより、
レジストパターン１１を硬化させる。
プ５を点灯させて波長３８０ｎｍの紫外光を石英ガラス
板２を介してレジストパターン１１に照射し、レジスト
パターン１１中の残留溶媒や、レジストポリマー、感光
剤等に含まれる低分子量成分を気化させることにより、
レジストパターン１１を硬化させる。
【００２４】このとき、紫外線照射ランプ５の温度上昇
は、ランプ室６の内部にランプ室ガス導入口１２からラ
ンプ室ガス排気口１３に向けて窒素ガスを通気すること
により抑制し、紫外光照射によるランプ室６の壁部６ａ
の温度上昇は冷却水通路１４に冷却水を循環させること
により抑制する。
は、ランプ室６の内部にランプ室ガス導入口１２からラ
ンプ室ガス排気口１３に向けて窒素ガスを通気すること
により抑制し、紫外光照射によるランプ室６の壁部６ａ
の温度上昇は冷却水通路１４に冷却水を循環させること
により抑制する。
【００２５】なおこのとき、レジストパターン１１から
気化した残留溶媒や低分子量成分、並びにこれらからの
生成物である炭素系物質が処理室４の内面、すなわち処
理室光触媒層１５及び石英ガラス板光触媒層１６の表面
に付着するが、紫外光照射下に発揮される光触媒の強酸
化作用により酸化分解され気化し、処理室４の内部を常
時流れている窒素ガスに伴われて排出される。したがっ
て、処理室４の内面への炭素系物質の固着は抑止され
る。
気化した残留溶媒や低分子量成分、並びにこれらからの
生成物である炭素系物質が処理室４の内面、すなわち処
理室光触媒層１５及び石英ガラス板光触媒層１６の表面
に付着するが、紫外光照射下に発揮される光触媒の強酸
化作用により酸化分解され気化し、処理室４の内部を常
時流れている窒素ガスに伴われて排出される。したがっ
て、処理室４の内面への炭素系物質の固着は抑止され
る。
【００２６】このようにして炭素系物質の固着が抑止さ
れるため、順次に半導体基板９を設置して硬化処理を重
ねても石英ガラス板２の紫外光透過率はほとんど低下せ
ず、時間的に安定した硬化処理が可能となる。
れるため、順次に半導体基板９を設置して硬化処理を重
ねても石英ガラス板２の紫外光透過率はほとんど低下せ
ず、時間的に安定した硬化処理が可能となる。
【００２７】なお、光触媒物質は、光によって励起状態
になりエネルギーを他に与え、その結果として強酸化作
用が得られるものであれば特に限定されるものではない
が、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）等が望ましく用いられる。
酸化チタンの酸化分解機構を考察するに、酸化チタンは
バンドギャップが３．０ｅＶであって、３８０ｎｍの紫
外光を一部吸収して電子が励起され、この励起電子がカ
ーボン系生成物を酸化分解するものと考えられる。
になりエネルギーを他に与え、その結果として強酸化作
用が得られるものであれば特に限定されるものではない
が、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）等が望ましく用いられる。
酸化チタンの酸化分解機構を考察するに、酸化チタンは
バンドギャップが３．０ｅＶであって、３８０ｎｍの紫
外光を一部吸収して電子が励起され、この励起電子がカ
ーボン系生成物を酸化分解するものと考えられる。
【００２８】石英ガラス板光触媒層１６の膜厚は、レジ
スト硬化特性に影響するほど紫外光を吸収するのでなけ
れば特に限定されるものではないが、０．２〜１０μｍ
程度であることが望ましい。処理室光触媒層１５の膜厚
は特に限定されるものではなく、より厚い方が強酸化作
用が向上するため望ましい。
スト硬化特性に影響するほど紫外光を吸収するのでなけ
れば特に限定されるものではないが、０．２〜１０μｍ
程度であることが望ましい。処理室光触媒層１５の膜厚
は特に限定されるものではなく、より厚い方が強酸化作
用が向上するため望ましい。
【００２９】図２は本発明の第２の実施の形態における
基板処理装置の概略全体構成を示す。この基板処理装置
はレジストアッシングを行うものであるが、上述した第
１の実施の形態における基板処理装置とほぼ同様の構成
を有しているので、同様の作用を有する部材に図１と同
じ符号を付して説明を省略する。
基板処理装置の概略全体構成を示す。この基板処理装置
はレジストアッシングを行うものであるが、上述した第
１の実施の形態における基板処理装置とほぼ同様の構成
を有しているので、同様の作用を有する部材に図１と同
じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】この基板処理装置が第１の実施の形態にお
ける基板処理装置と異なるのは、ランプ室が設けられる
ことなく、処理室４の内部に紫外線照射ランプ５が設け
られている点、紫外線照射ランプ５の表面にランプ光触
媒層１７が形成されている点である。
ける基板処理装置と異なるのは、ランプ室が設けられる
ことなく、処理室４の内部に紫外線照射ランプ５が設け
られている点、紫外線照射ランプ５の表面にランプ光触
媒層１７が形成されている点である。
【００３１】この構成によれば、レジストパターン１１
に由来する炭素系物質はランプ光触媒層１７にて第１の
実施の形態と同様に酸化分解され気化し、処理室４の外
部に排出される。
に由来する炭素系物質はランプ光触媒層１７にて第１の
実施の形態と同様に酸化分解され気化し、処理室４の外
部に排出される。
【００３２】図３は本発明の第３の実施の形態における
基板処理装置の概略全体構成を示す。この基板処理装置
はレジストアッシングを行うものであるが、上述した第
１の実施の形態における基板処理装置とほぼ同様の構成
を有しているので、同様の作用を有する部材に図１と同
じ符号を付して説明を省略する。
基板処理装置の概略全体構成を示す。この基板処理装置
はレジストアッシングを行うものであるが、上述した第
１の実施の形態における基板処理装置とほぼ同様の構成
を有しているので、同様の作用を有する部材に図１と同
じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】この基板処理装置が第１の実施の形態にお
ける基板処理装置と異なるのは、処理室ガス導入口７
に、酸素ラジカル発生装置１８が接続している点であ
る。この酸素ラジカル発生装置１８はマイクロ波を用い
てプラズマを生成するプラズマ生成手段を内部に有して
いて、オゾンガス供給手段（図示せず）より供給される
オゾンにプラズマを作用させ、酸素ラジカルを生成する
ように構成されている。
ける基板処理装置と異なるのは、処理室ガス導入口７
に、酸素ラジカル発生装置１８が接続している点であ
る。この酸素ラジカル発生装置１８はマイクロ波を用い
てプラズマを生成するプラズマ生成手段を内部に有して
いて、オゾンガス供給手段（図示せず）より供給される
オゾンにプラズマを作用させ、酸素ラジカルを生成する
ように構成されている。
【００３４】ランプ室６の内部には複数の筒状紫外線照
射ランプ５が石英ガラス板２に沿う方向に、かつ並列に
配置され、ランプ室６を構成する壁部６ａは石英ガラス
板２に平行に構成されている。
射ランプ５が石英ガラス板２に沿う方向に、かつ並列に
配置され、ランプ室６を構成する壁部６ａは石英ガラス
板２に平行に構成されている。
【００３５】上記構成における作用を説明する。レジス
トパターン１１が形成された半導体基板９を、ヒーター
１０にて２００℃〜３００℃程度に加熱されたステージ
３上に載置し、半導体基板５を介してレジストパターン
１１を加熱する。
トパターン１１が形成された半導体基板９を、ヒーター
１０にて２００℃〜３００℃程度に加熱されたステージ
３上に載置し、半導体基板５を介してレジストパターン
１１を加熱する。
【００３６】その後に、オゾンガス供給手段よりオゾン
を供給して酸素ラジカル発生装置１８で酸素ラジカルを
発生させ、処理室ガス導入口７を通じて処理室４内に導
入し、一方で処理室ガス排気口８から排気することによ
り、処理室４の内部を定常的に酸素ラジカル雰囲気とす
る。この酸素ラジカル雰囲気中には通常、酸素ラジカル
と共にオゾン、酸素が含まれている。酸素ラジカル雰囲
気とする間は、ランプ室６内の紫外線照射ランプ５を点
灯させ、石英ガラス板２を介してレジストパターン１１
に紫外光照射する。
を供給して酸素ラジカル発生装置１８で酸素ラジカルを
発生させ、処理室ガス導入口７を通じて処理室４内に導
入し、一方で処理室ガス排気口８から排気することによ
り、処理室４の内部を定常的に酸素ラジカル雰囲気とす
る。この酸素ラジカル雰囲気中には通常、酸素ラジカル
と共にオゾン、酸素が含まれている。酸素ラジカル雰囲
気とする間は、ランプ室６内の紫外線照射ランプ５を点
灯させ、石英ガラス板２を介してレジストパターン１１
に紫外光照射する。
【００３７】このことにより、レジストパターン１１の
表面でレジスト材料と酸素ラジカルとが反応し、レジス
ト材料が主にＣＯ2 やＨ2 Ｏに分解される。このレジス
ト材料と酸素ラジカルとの反応は紫外光によって促進さ
れる。
表面でレジスト材料と酸素ラジカルとが反応し、レジス
ト材料が主にＣＯ2 やＨ2 Ｏに分解される。このレジス
ト材料と酸素ラジカルとの反応は紫外光によって促進さ
れる。
【００３８】レジストパターン１１より発生したＣＯ2
やＨ2 Ｏは処理室ガス排気口８から排気されるが、一部
のＣ、ＯまたはＨは再結合し、処理室光触媒層１５およ
び石英ガラス板光触媒層１６の表面に炭素系物質として
付着する。しかし付着した炭素系物質は、実施の形態１
で説明したのと同様の機構により光触媒の強酸化作用に
よって酸化分解され気化し、処理室４の外部へ排出され
る。
やＨ2 Ｏは処理室ガス排気口８から排気されるが、一部
のＣ、ＯまたはＨは再結合し、処理室光触媒層１５およ
び石英ガラス板光触媒層１６の表面に炭素系物質として
付着する。しかし付着した炭素系物質は、実施の形態１
で説明したのと同様の機構により光触媒の強酸化作用に
よって酸化分解され気化し、処理室４の外部へ排出され
る。
【００３９】このようにして、レジストアッシング工程
でも、処理室４の内部での炭素系物質の固着は抑止され
る。したがって、順次に半導体基板９を設置して処理を
重ねても、石英ガラス板２の紫外光透過率が経年的に低
下することはなく、時間的に安定したアッシング処理が
可能となる。紫外光の波長や、光触媒物質の種類／膜厚
は、第１の実施の形態で示したのと同様にすることがで
きる。
でも、処理室４の内部での炭素系物質の固着は抑止され
る。したがって、順次に半導体基板９を設置して処理を
重ねても、石英ガラス板２の紫外光透過率が経年的に低
下することはなく、時間的に安定したアッシング処理が
可能となる。紫外光の波長や、光触媒物質の種類／膜厚
は、第１の実施の形態で示したのと同様にすることがで
きる。
【００４０】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、酸化により気化する物質が処理室
内に再固着するような処理過程がある他の処理装置にお
いても、紫外光照射手段とその紫外光にて照射される処
理室内面に光触媒層を設けることで同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。
されるものではなく、酸化により気化する物質が処理室
内に再固着するような処理過程がある他の処理装置にお
いても、紫外光照射手段とその紫外光にて照射される処
理室内面に光触媒層を設けることで同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、処理容器
内で基板に紫外光照射する紫外光光源の表面に、あるい
は紫外光光源を基板設置領域から区分するように設けた
石英ガラス板などの仕切部材の表面に、さらには処理容
器の内面に、光触媒層を設けるようにしたことにより、
紫外光照射に伴って発生する炭素系物質の処理容器内へ
の固着を抑制できる。その結果、炭素系物質に起因する
半導体基板表面の汚れを抑制し、最終製品の歩留まり低
下を防止できるとともに、基板設置位置での紫外光照射
量の経年的低下を防止することができ、装置性能を安定
して長期間維持できる。
内で基板に紫外光照射する紫外光光源の表面に、あるい
は紫外光光源を基板設置領域から区分するように設けた
石英ガラス板などの仕切部材の表面に、さらには処理容
器の内面に、光触媒層を設けるようにしたことにより、
紫外光照射に伴って発生する炭素系物質の処理容器内へ
の固着を抑制できる。その結果、炭素系物質に起因する
半導体基板表面の汚れを抑制し、最終製品の歩留まり低
下を防止できるとともに、基板設置位置での紫外光照射
量の経年的低下を防止することができ、装置性能を安定
して長期間維持できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における基板処理装
置であって、レジスト硬化を行う基板処理装置の概略構
成を示す断面図
置であって、レジスト硬化を行う基板処理装置の概略構
成を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における基板処理装
置であって、レジスト硬化を行う他の基板処理装置の概
略構成を示す断面図
置であって、レジスト硬化を行う他の基板処理装置の概
略構成を示す断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態における基板処理装
置であって、レジストアッシングを行う基板処理装置の
概略構成を示す断面図
置であって、レジストアッシングを行う基板処理装置の
概略構成を示す断面図
【図４】従来のレジスト硬化装置の概略構成を示す断面
図
図
１ 処理容器 ２ 石英ガラス板 ３ ステージ ４ 処理室 ５ 紫外線照射ランプ ６ ランプ室 ７ 処理室ガス導入口 ８ 処理室ガス排気口 ９ 半導体基板 10 ヒーター 11 レジストパターン 15 処理室光触媒層 16 石英ガラス板光触媒層 17 ランプ光触媒層 18 酸素ラジカル発生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA15 BB05 BB14 BB26 BB29 BC07 BD01 CA04 DA25 DA26 DB03 DB26 EA27 5F046 AA28
Claims (6)
- 【請求項１】 処理容器内のステージに設置された基板
を不活性ガスあるいは反応性ガスの流通下、同一処理容
器内の紫外光光源により紫外光照射処理する基板処理装
置において、 前記紫外光光源をステージ設置領域から区分する紫外光
透過性の仕切部材が配置され、前記仕切部材の少なくと
もステージ対向面に、紫外光照射処理に伴って発生する
炭素系物質の光分解を触媒する紫外光透過性の光触媒層
が形成されたことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項２】 処理容器内のステージに設置された基板
を不活性ガスあるいは反応性ガスの流通下、同一処理容
器内の紫外光光源により紫外光照射処理する基板処理装
置において、 前記紫外光光源の表面に、紫外光照射処理に伴って発生
する炭素系物質の光分解を触媒する紫外光透過性の光触
媒層が形成されたことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項３】 前記処理容器の内面に前記光触媒層が形
成されたことを特徴とする請求項１または請求項２のい
ずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項４】 前記仕切部材に形成された光触媒層が酸
化チタンからなり、０．２μｍから１０μｍの膜厚であ
ることを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載
の基板処理装置。 - 【請求項５】 前記ステージが前記基板の温度を制御す
る温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請
求項４のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項６】 基板を紫外光照射処理する基板処理方法
であって、 前記基板を処理容器内のステージに設置する工程と、 前記処理容器内に不活性ガスあるいは反応性ガスを通気
させる工程と、 前記ガスが流通する状態において、前記ステージ上の基
板に同一処理容器内の紫外光光源より紫外光照射すると
ともに、紫外光照射に伴って発生する炭素系物質を前記
紫外光光源の表面、あるいは前記紫外光光源をステージ
設置領域から区分する紫外光透過性の仕切部材のステー
ジ対向面に形成された光触媒層にて光分解する工程とを
含むことを特徴とする基板処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286237A JP2002100606A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 基板処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286237A JP2002100606A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 基板処理装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100606A true JP2002100606A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18770184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000286237A Pending JP2002100606A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 基板処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002175975A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置の汚れを除去する方法及び処理装置 |
| JP2016181641A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置 |
| JP2020202374A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | セメス カンパニー，リミテッド | 基板処理装置 |
-
2000
- 2000-09-21 JP JP2000286237A patent/JP2002100606A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002175975A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置の汚れを除去する方法及び処理装置 |
| JP2016181641A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置 |
| JP2020202374A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | セメス カンパニー，リミテッド | 基板処理装置 |
| US11557477B2 (en) | 2019-06-10 | 2023-01-17 | Semes Co., Ltd. | Apparatus for treating substrate |
| JP7222950B2 (ja) | 2019-06-10 | 2023-02-15 | セメス カンパニー，リミテッド | 基板処理装置 |
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