JP2009016434A

JP2009016434A - レジスト除去装置

Info

Publication number: JP2009016434A
Application number: JP2007174056A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Iwasaki; 龍一岩崎; Hiroshi Hayashi; 博史林; Kiyotaka Arai; 清孝新井
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】ドライエッチングによって水素が離脱して硬化（炭化）したレジストを除去可能とする。
【解決手段】プラズマ発生ノズル３１からプラズマ化したガスを照射することで、ガラス基板Ｗに残存したレジストを分解・燃焼させて除去するにあたって、ガス供給源８２からの酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどの励起ガスに、散気装置８５において、過酸化水素水、アンモニア水、水などの水素成分を有する液体８５１を気体（蒸気）にして混ぜ込んで各プラズマ発生ノズル３１へ供給する。これによって、水酸基ラジカルを効率良く発生させ、前記水酸基ラジカルによって、前記硬化（炭化）したレジスト表面に水素を供給して改質した上で、その表面を含めて総てのレジストを分解・燃焼させて除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハやガラス基板などの基板において、パターン形成などのために使用され、残存したレジストを除去するための装置に関する。

上記のような基板の加工工程において、パターン形成の型や保護膜などとして、レジストが多用されている。図７は、そのレジストを用いたパターン形成の典型的な一例を説明するための工程図である。基板１上にパターン形成すべき薄膜２が積層され、その薄膜２上にレジスト３が塗布される。続いて、そのレジストにパターンが露光され、現像することによって、感光部分４が除去される。その後、ドライエッチングされると、残存したレジスト３を型として前記薄膜２にパターンが形成され、アッシング工程によってレジスト３が除去されると、前記基板１上にパターン形成された薄膜２のみが残る。

そして、前記のレジストを除去する工程（アッシング工程）において、プラズマを利用した分解・燃焼が提案されている。その分解・燃焼では、通常の酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどのアッシングガスをプラズマ化して吹付けることによって除去するようになっている。しかしながら、ドライエッチングを経ると、多くのイオンがレジストの表層に叩き付けられ、図８において、参照符号３ａで示すように、該表層が脱水素化して硬化（炭化）する。そのようなレジスト硬化層３ａは、前記通常のアッシングガスによるプラズマでは除去できなくなる。

ところが、そのようなレジスト３の表面硬化層３ａは、強い酸化分解力を有する水酸基（ヒドロキシ（ＯＨ））ラジカルのプラズマを照射することで、離脱した水素を補い、前記通常のアッシングガスによるプラズマによって除去可能になる。勿論、その表面硬化層３ａを除去すると、硬化（炭化）していない内層は、前記通常のアッシングガスによるプラズマによって除去できる。

一方、水にプラズマ放電させている先行技術は、特許文献１に示されている。その先行技術は、水槽の上部に陽極を、底部に浸漬させた陰極を配置し、それらの間でプラズマ放電を行わせることで、オゾン濃度が高いプラズマ放電処理水を得るようにしたプラズマ放電処理水生成装置である。
特開２００６−２８９２３６号公報

上述の先行技術は、水槽の上部の陽極と底部に浸漬させた陰極との間で放電させてプラズマを発生させているので、オゾンの発生には効率が良いが、レジストの除去に適したガスをプラズマ化することはできず、また安定した放電を維持するのも困難である。

本発明の目的は、レジスト除去に好適な水酸基（ヒドロキシ（ＯＨ））ラジカルのプラズマを効率良く発生することができるレジスト除去装置を提供することである。

本発明のレジスト除去装置は、基板に残存したレジストにプラズマ発生ノズルからプラズマ化したガスを照射することで該レジストを除去するようにした装置であって、
前記プラズマ発生ノズルへ供給される励起ガスに水素成分を含有させる混合手段を備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、半導体ウエハやガラス基板などの基板において、パターン形成などのために使用され、残存したレジストを除去するために、プラズマ発生ノズルからプラズマ化したガスを照射することで該レジストを分解・燃焼させて除去するにあたって、混合手段を設け、その混合手段で前記プラズマ発生ノズルへ供給される酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどの励起ガスに、過酸化水素水、アンモニア水、水などの水素成分の気体（蒸気）を混ぜることで、水酸基ラジカルも効率良く発生させる。

したがって、レジストの除去に適したガスを安定してプラズマ化させつつ、ドライエッチングによって水素が離脱して硬化（炭化）したレジスト表面に前記水酸基ラジカルによって水素を供給することで、その表面を含めて総てのレジストを分解・燃焼させて除去することができる。

また、本発明のレジスト除去装置では、前記混合手段は、前記水素成分を有する液体中に前記励起ガスを送り込むことで含有させる散気装置であることを特徴とする。

上記の構成によれば、密閉容器に多孔管を備えて成る散気装置によって、前記水素成分を有する液体に前記励起ガスを曝すことで、簡単に励起ガスに水素成分を含有させることができる。

さらにまた、本発明のレジスト除去装置は、前記プラズマ発生ノズルに対して前記基板を移動させる搬送手段をさらに備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記半導体ウエハやガラス基板などの基板を搬送するローラやベルトなどの搬送手段をさらに設けることによって、前記基板を連続して処理することができる。

また、本発明のレジスト除去装置では、前記プラズマ発生ノズルは、同心状の内側導電体と外側導電体とを有し、両導電体間に高周波のパルス電界を印加することで、グロー放電を生じさせてプラズマを発生させ、それらの間にガス供給源からの励起ガスを供給することで、吹出し口から常圧下でプラズマ化したガスを前記基板に照射することを特徴とする。

上記の構成によれば、常温・常圧の雰囲気でプラズマを発生することができ、高温・真空の雰囲気で処理した場合に生じるような前記硬化（炭化）したレジストの破裂や基板の反りを防止することができる。

本発明のレジスト除去装置は、以上のように、基板に残存したレジストを除去するために、プラズマ発生ノズルからプラズマ化したガスを照射することで該レジストを分解・燃焼させて除去するにあたって、混合手段を設け、その混合手段で前記プラズマ発生ノズルへ供給される酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどの励起ガスに、過酸化水素水、アンモニア水、水などの水素成分の気体（蒸気）を混ぜることで、水酸基ラジカルも効率良く発生させる。

それゆえ、レジストの除去に適したガスを安定してプラズマ化させつつ、ドライエッチングによって水素が離脱して硬化（炭化）したレジスト表面に前記水酸基ラジカルによって水素を供給することで、その表面を含めて総てのレジストを分解・燃焼させて除去することができる。

図１は、本発明の実施の一形態に係るレジスト除去装置Ｓの全体構成を示す斜視図である。このレジスト除去装置Ｓは、プラズマを発生し、被処理物となるレジストが付着した液晶パネル用のガラス基板Ｗに前記プラズマを照射するプラズマ発生ユニットＰＵと、ガラス基板Ｗを前記プラズマの照射領域を経由する所定のルートで搬送する搬送手段Ｃとを備えて構成される。図２は、図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットＰＵの斜視図、図３は一部透視側面図である。なお、図１〜図３において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向というものとし、−Ｘ方向を前方向、＋Ｘ方向を後方向、−Ｙを左方向、＋Ｙ方向を右方向、−Ｚ方向を下方向、＋Ｚ方向を上方向として説明する。

プラズマ発生ユニットＰＵは、マイクロ波を利用し、常温・常圧でのプラズマ発生が可能なユニットであって、大略的に、マイクロ波を伝搬させる導波管１０、この導波管１０の一端側（左側）に配置され所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置２０、導波管１０に設けられたプラズマ発生部３０、導波管１０の他端側（右側）に配置されマイクロ波を反射させるスライディングショート４０、導波管１０に放出されたマイクロ波のうち反射マイクロ波がマイクロ波発生装置２０に戻らないよう分離するサーキュレータ５０、サーキュレータ５０で分離された反射マイクロ波を吸収するダミーロード６０、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るスタブチューナ７０および前記プラズマ発生ユニットＰＵに励起ガスを供給するガス供給装置８０を備えて構成されている。また搬送手段Ｃは、図略の駆動手段により回転駆動される搬送ローラＣ１を含んで構成されている。本実施形態では、平板状のワークＷが搬送手段Ｃにより搬送される例を示している。

導波管１０は、アルミニウム等の非磁性金属から成り、断面矩形の長尺管状を呈し、マイクロ波発生装置２０により発生されたマイクロ波をプラズマ発生部３０へ向けて、その長手方向に伝搬させるものである。導波管１０は、分割された複数の導波管ピースが互いのフランジ部同士で連結された連結体で構成されており、一端側から順に、マイクロ波発生装置２０が搭載される第１導波管ピース１１、スタブチューナ７０が組付けられる第２導波管ピース１２およびプラズマ発生部３０が設けられている第３導波管ピース１３が連結されて成る。なお、第１導波管ピース１１と第２導波管ピース１２との間にはサーキュレータ５０が介在され、第３導波管ピース１３の他端側にはスライディングショート４０が連結されている。

また、第１導波管ピース１１、第２導波管ピース１２および第３導波管ピース１３は、それぞれ金属平板からなる上面板、下面板および２枚の側面板を用いて角筒状に組立てられ、その両端にフランジ板が取付けられて構成されている。なお、このような平板の組み立てによらず、押出し成形や板状部材の折り曲げ加工等により形成された矩形導波管ピースもしくは非分割型の導波管を用いるようにしてもよい。また、断面矩形の導波管に限らず、たとえば断面楕円の導波管を用いることも可能である。さらに、非磁性金属に限らず、導波作用を有する各種の部材で導波管を構成することができる。

マイクロ波発生装置２０は、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロン等のマイクロ波発生源を具備する装置本体部２１と、装置本体部２１で発生されたマイクロ波を導波管１０の内部へ放出するマイクロ波送信アンテナ２２とを備えて構成されている。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、たとえば１Ｗ〜３ｋＷのマイクロ波エネルギーを出力できる連続可変型のマイクロ波発生装置２０が好適に用いられる。

図３に示すように、マイクロ波発生装置２０は、装置本体部２１からマイクロ波送信アンテナ２２が突設された形態のものであり、第１導波管ピース１１に載置される態様で固定されている。詳しくは、装置本体部２１が第１導波管ピース１１の上面板１１Ｕに載置され、マイクロ波送信アンテナ２２が上面板１１Ｕに穿設された貫通孔１１１を通して第１導波管ピース１１内部の導波空間１１０に突出する態様で固定されている。このように構成されることで、マイクロ波送信アンテナ２２から放出された、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波は、導波管１０により、その一端側（左側）から他端側（右側）に向けて伝搬される。

プラズマ発生部３０は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂ（処理対象ワークとの対向面）に、左右方向へ一列に整列して突設された８個のプラズマ発生ノズル３１を具備して構成されている。このプラズマ発生部３０の幅員、つまり８個のプラズマ発生ノズル３１の左右方向の配列幅は、ガラス基板Ｗの搬送方向Ｆと直交する幅方向のサイズと略合致する幅員とされている。これにより、ガラス基板Ｗを搬送手段Ｃで搬送しながら、該ガラス基板Ｗの全表面（下面板１３Ｂと対向する面）に対してプラズマ処理が行えるようになっている。なお、８個のプラズマ発生ノズル３１の配列間隔は、導波管１０内を伝搬させるマイクロ波の波長λ_Ｇに応じて定めることが望ましい。たとえば、波長λ_Ｇの１／２ピッチ、１／４ピッチでプラズマ発生ノズル３１を配列することが望ましく、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いる場合は、λ_Ｇ＝２３０ｍｍであるので、１１５ｍｍ（λ_Ｇ／２）ピッチ、或いは５７．５ｍｍ（λ_Ｇ／４）ピッチでプラズマ発生ノズル３１を配列すればよい。

図４は、２つのプラズマ発生ノズル３１を拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズル３１は分解図として描いている）、図５は、図４のＡ−Ａ線側断面図である。プラズマ発生ノズル３１は、中心導電体３２（内側導電体）、ノズル本体３３（外側導電体）、ノズルホルダ３４、シール部材３５および保護管３６を含んで構成されている。

中心導電体３２は、銅、アルミ、真鍮などの良導電性の金属から構成され、φ１〜５ｍｍ程度の棒状部材から成り、その上端部３２１の側が第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂを貫通して導波空間１３０に所定長さだけ突出（この突出部分を受信アンテナ部３２０という）する一方で、下端部３２２がノズル本体３３の下端縁３３１と略面一になるように、上下方向に配置されている。この中心導電体３２には、受信アンテナ部３２０が導波管１０内を伝搬するマイクロ波を受信することで、マイクロ波エネルギー（マイクロ波電力）が与えられるようになっている。当該中心導電体３２は、長さ方向略中間部において、シール部材３５により保持されている。

ノズル本体３３は、良導電性の金属から構成され、中心導電体３２を収納する筒状空間３３２を有する筒状体である。また、ノズルホルダ３４も良導電性の金属から構成され、ノズル本体３３を保持する比較的大径の下部保持空間３４１と、シール部材３５を保持する比較的小径の上部保持空間３４２とを有する筒状体である。一方、シール部材３５は、テフロン（登録商標）等の耐熱性樹脂材料やセラミック等の絶縁性部材から成り、前記中心導電体３２を固定的に保持する保持孔３５１をその中心軸上に備える筒状体から成る。

ノズル本体３３は、上方から順に、ノズルホルダ３４の下部保持空間３４１に嵌合される上側胴部３３Ｕと、後述するガスシールリング３７を保持するための環状凹部３３Ｓと、環状に突設されたフランジ部３３Ｆと、ノズルホルダ３４から突出する下側胴部３３Ｂとを具備している。また、上側胴部３３Ｕには、所定の励起ガスを前記筒状空間３３２へ供給させるための連通孔３３３が穿孔されている。

このノズル本体３３は、中心導電体３２の周囲に配置された外部導電体として機能するもので、中心導電体３２は所定の環状空間Ｈ（絶縁間隔）が周囲に確保された状態で筒状空間３３２の中心軸上に挿通されている。ノズル本体３３は、上側胴部３３Ｕの外周部がノズルホルダ３４の下部保持空間３４１の内周壁と接触し、またフランジ部３３Ｆの上端面がノズルホルダ３４の下端縁３４３と接触するようにノズルホルダ３４に嵌合されている。なお、ノズル本体３３は、たとえばプランジャやセットビス等を用いて、ノズルホルダ３４に対して着脱自在な固定構造で装着されることが望ましい。

ノズルホルダ３４は、第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂに穿孔された貫通孔１３１に密嵌合される上側胴部３４Ｕ（上部保持空間３４２の位置に略対応する）と、下面板１３Ｂから下方向に延出する下側胴部３４Ｂ（下部保持空間３４１の位置に略対応する）とを備えている。前記第３導波管ピース１３の下面板１３Ｂ上には、この下側胴部３４Ｂに接触して放熱を行う冷却配管３９が敷設されている。

また、前記下側胴部３４Ｂの外周には、励起ガスを前記環状空間Ｈに供給するためのガス供給孔３４４が穿孔されている。図示は省略しているが、このガス供給孔３４４には、所定の励起ガスを供給するガス供給管８１の終端部が接続するための管継手３４５が取り付けられる。かかるガス供給孔３４４と、ノズル本体３３の連通孔３３３とは、ノズル本体３３がノズルホルダ３４への定位置嵌合された場合に互いに連通状態となるように、各々位置設定されている。なお、ガス供給孔３４４と連通孔３３３との突き合わせ部からのガス漏洩を抑止するために、ノズル本体３３とノズルホルダ３４との間にはガスシールリング３７が介在されている。

これらガス供給孔３４４および連通孔３３３は、周方向に等間隔に複数穿孔されていてもよく、また中心へ向けて半径方向に穿孔されるのではなく、励起ガスを旋回させるように、前記筒状空間３３２の外周面の接線方向に穿孔されてもよい。また、ガス供給孔３４４および連通孔３３３は、中心導電体３２に対して垂直ではなく、励起ガスの流れを良くするために、上端部３２１側から下端部３２２側へ斜めに穿設されてもよい。

シール部材３５は、その下端縁３５２がノズル本体３３の上端縁３３４と当接し、その上端縁３５３がノズルホルダ３４の上端係止部３４５と当接する態様で、ノズルホルダ３４の上部保持空間３４２に保持されている。すなわち、上部保持空間３４２に中心導電体３２を支持した状態のシール部材３５が嵌合され、ノズル本体３３の上端縁３３４でその下端縁３５２が押圧されるようにして組付けられているものである。

保護管３６（図５では図示省略している）は、所定長さの石英ガラスパイプ等から成り、ノズル本体３３の筒状空間３３２の内径に略等しい外径を有する。この保護管３６は、ノズル本体３３の下端縁３３１での異常放電（アーキング）を防止して、後述するプルームＰを正常に放射させる機能を有しており、その一部がノズル本体３３の下端縁３３１から突出するように、前記筒状空間３３２に内挿されている。なお、保護管３６は、その先端部が下端縁３３１と一致するように、或いは下端縁３３１よりも内側へ入り込むように、その全体が筒状空間３３２に収納されていてもよい。

プラズマ発生ノズル３１は上記のように構成されている結果、ノズル本体３３、ノズルホルダ３４および第３導波管ピース１３（導波管１０）は導通状態（同電位）とされている一方で、中心導電体３２は絶縁性のシール部材３５で支持されていることから、これらの部材とは電気的に絶縁されている。したがって、図６に示すように、導波管１０がアース電位とされた状態で、中心導電体３２の受信アンテナ部３２０でマイクロ波が受信され中心導電体３２にマイクロ波電力が給電されると、その下端部３２２およびノズル本体３３の下端縁３３１の近傍に電界集中部が形成されるようになる。

かかる状態で、ガス供給孔３４４から、前記酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどのアッシングガス（励起ガス）が環状空間Ｈへ供給されると、前記マイクロ波電力により該アッシングガスが励起されて中心導電体３２の下端部３２２付近においてプラズマ（電離気体）が発生する。このプラズマは、電子温度が数万度であるものの、ガス温度は外界温度に近い反応性プラズマ（中性分子が示すガス温度に比較して、電子が示す電子温度が極めて高い状態のプラズマ）であって、常圧下で発生するプラズマである。

このようにしてプラズマ化された励起ガスは、ガス供給孔３４４から与えられるガス流によりプルームＰとしてノズル本体３３の下端縁３３１から放射される。このプルームＰには、前記酸素や窒素などの励起ガスのラジカルが含まれ、前記レジスト３を分解・燃焼させることができる。本実施形態に係るプラズマ発生ユニットＰＵでは、プラズマ発生ノズル３１が複数個配列されていることから、左右方向に延びるライン状のプルームＰを発生させることが可能となる。

スライディングショート４０は、各々のプラズマ発生ノズル３１に備えられている中心導電体３２と、導波管１０の内部を伝搬されるマイクロ波との結合状態を最適化するために備えられているもので、内部に収容される反射ブロックの位置を導波管１０の長手方向（左右方向）に変化させることで、マイクロ波の反射位置を変化させて定在波パターンを調整可能とするべく第３導波管ピース１３の右側端部に連結されている。したがって、定在波を利用しない場合は、当該スライディングショート４０に代えて、電波吸収作用を有するダミーロードが取付けられる。

サーキュレータ５０は、たとえばフェライト柱を内蔵する導波管型の３ポートサーキュレータからなり、一旦はプラズマ発生部３０へ向けて伝搬されたマイクロ波のうち、プラズマ発生部３０で電力消費されずに戻って来る反射マイクロ波を、マイクロ波発生装置２０に戻さずダミーロード６０へ向かわせるものである。このようなサーキュレータ５０を配置することで、マイクロ波発生装置２０が反射マイクロ波によって過熱状態となることが防止される。ダミーロード６０は、上述の反射マイクロ波を吸収して熱に変換する水冷型（空冷型でも良い）の電波吸収体である。

スタブチューナ７０は、導波管１０とプラズマ発生ノズル３１とのインピーダンス整合を図るためのもので、第２導波管ピース１２の上面板１２Ｕに所定間隔を置いて直列配置された３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃを備えている。３つのスタブチューナユニット７０Ａ〜７０Ｃは同一構造を備えており、第２導波管ピース１２の導波空間１２０に突出するスタブ７１の突出長を変化させることで、導波管１０内の前記定在波パターンを変化（インピーダンス整合）させ、プルームＰを点灯させる。

搬送手段Ｃは、所定の搬送路に沿って配置された複数の搬送ローラＣ１を備え、図略の駆動手段により搬送ローラＣ１が駆動されることで、処理対象となるガラス基板Ｗを、前記プラズマ発生部３０を経由して搬送させるものである。前記搬送ローラＣ１に代えて、ベルトコンベア等が用いられてもよい。

前記ガス供給装置８０は、ガスボンベなどのガス供給源８２と、調圧等を行う流量調整手段８３と、散気装置８５と、タンク８４と、前記ガス供給管８１とを備えて構成される。本実施の形態のプラズマ発生ユニットＰＵでは、導波管１０に複数のプラズマ発生ノズル３１が取付けられており、ガス供給源８２から各プラズマ発生ノズル３１へ順次分岐してゆく配管で励起ガスを供給するのではなく、前記プラズマ発生ノズル３１の近傍に設けたタンク８４に一旦貯留した後、このタンク８４と前記プラズマ発生ノズル３１とを直結して前記ガス供給管８１によってそれぞれ励起ガスを供給する。

前記タンク８４は、前記第３導波管ピース１３に密着して設けられており、該タンク８４内を通過する励起ガスで導波管１０を冷却することで、プラズマ発生ノズル３１で発生した熱が導波管１０に伝導しても高温になることを防止し、導波管１０内に設けられるプラズマパワーを測定するセンサ、プルーム点灯を検出するセンサ、或いは温度センサなどが、損傷したり測定精度が低下したりしてしまことを防止することができるとともに、前記冷却配管３９などの他の冷却機構の負担を軽減することができるようになっている。また、各プラズマ発生ノズル３１へ供給される励起ガスは、高温の方がプラズマ化させ易く、タンク８４を通過する際に導波管１０側から伝導した熱で励起ガスを予熱しておくことで、安定したプラズマ点灯を行わせることもできる。

上述のように構成されるガス供給装置８０において、注目すべきは、本実施の形態では、前記タンク８４と流量調整手段８３との間に、混合手段である散気装置８５が設けられることである。この散気装置８５は、一例として、図１で示すように、液体８５１を貯留する密閉容器８５２に、前記液体８５１内に浸漬される多孔管８５３を備えて構成され、前記多孔管８５３が前記流量調整手段８３からの管路８５４に接続され、密閉容器８５２の液体８５１の液面よりも上方に形成された排気口８５５に前記タンク８４からの管路８５６が接続される。

また、前記プラズマ発生ノズル３１として、図５で示すように、同心状の中心導電体３２（内側導電体）とノズル本体３３（外側導電体）とを有し、両導電体間に高周波のパルス電界を印加することで、グロー放電を生じさせてプラズマを発生させ、それらの間にガス供給源からの励起ガスを供給することで、吹出し口からガラス基板Ｗにプラズマ化したガスを照射する構成を用いることで、常温・常圧の雰囲気でプラズマを発生することができる。

このように構成することで、ガス供給源８２からの酸素、水素、窒素、アルゴン、フロンなどの励起ガスに、散気装置８５において、過酸化水素水、アンモニア水、水などの水素成分を有する液体８５１を気体（蒸気）にして混ぜ込んで各プラズマ発生ノズル３１へ供給することができる。これによって、前記水素成分の気体（蒸気）によって水酸基ラジカル（ＯＨ⁻）を効率良く発生させることができ、その水酸基ラジカルが、先ず、前記図８で示すようにドライエッチングによって水素が離脱して硬化（炭化）したレジスト３の表面層３ａを改質し、さらに前記水素成分の気体（蒸気）から生じた酸素ラジカル（Ｏ⁻）や励起ガスによるラジカルによって前記レジスト３を分解・燃焼させて完全に除去することが可能になる。

また、混合手段として、密閉容器８５２に多孔管８５３を備え、前記水素成分を有する液体８５１中に前記励起ガスを送り込むことで含有させる散気装置８５を用いることで、簡単に励起ガスに水素成分を含有させることができる。

さらにまた、前記プラズマ発生ノズル３１として、図５で示す常温・常圧の雰囲気でプラズマを発生することができる構成を用いることで、高温・真空の雰囲気で処理した場合には、図８において参照符号３ｂで示すように、レジスト３の内外の圧力差によって前記硬化層３ａの破裂（ホッピング）が生じる可能性があるのに対して、そのような不具合を防止することができる。一般に、このホッピングが生じる温度は８０℃以上とされ、ホッピングが生じると、飛び散ったレジスト３の飛沫があらゆる部分に付着してしまい、除去することは非常に困難になる。また、常温で処理できることで、ガラス基板Ｗの反りを防止することができる。前記ガラス基板Ｗの反りも８０℃以上で生じ易くなる。したがって、理想的には前記８０℃以下で処理することが望ましいが、２５０℃以下で、前記ホッピングや反りをかなりの割合で防止することができる。

以上、本発明の一実施形態に係るレジスト除去装置Ｓについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば下記の実施形態を取ることができる。
（１）上記実施形態では、複数のプラズマ発生ノズル３１を一列に整列配置した例を示したが、ノズル配列はワークＷの形状やマイクロ波電力のパワー等に応じて適宜決定すればよく、たとえばワークＷの搬送方向に複数列プラズマ発生ノズル３１をマトリクス整列したり、千鳥配列したりしてもよい。
（２）搬送手段としては、上下の搬送ローラ間に基板をニップさせて搬送させる形態、ロボットハンド等で基板を把持してプラズマ発生部３０へ搬送させる形態等、他の形態が用いられてもよい。或いは、搬送手段としては、プラズマ発生ノズル３１側を移動させる構成であってもよい。すなわち、ワークＷとプラズマ発生ノズル３１とは、プラズマ照射方向（Ｚ方向）とは交差する面（Ｘ，Ｙ面）上で相対的に移動すればよい。
（３）上記実施形態では、マイクロ波発生源として２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロンを例示したが、マグネトロン以外の各種高周波電源も使用可能であり、また２．４５ＧＨｚとは異なる波長のマイクロ波を用いるようにしてもよい。

本発明に係るレジスト除去装置Ｓは、半導体ウェハやガラス基板Ｗ等の基板に対するレジスト除去に好適に適用することができる。

本発明に係るレジスト除去装置の全体構成を示す斜視図である。図１とは視線方向を異ならせたプラズマ発生ユニットの斜視図である。レジスト除去装置の一部透視側面図である。２つのプラズマ発生ノズルを拡大して示す側面図（一方のプラズマ発生ノズルは分解図として描いている）である。図４のＡ−Ａ線側断面図である。プラズマ発生ノズルにおけるプラズマの発生状態を説明するための透視側面図である。ウエハへのレジストを用いたパターン形成の典型的な一例を説明するための工程図である。前記レジストのドライエッチングによる変質を説明するための断面図である。

符号の説明

１基板
２薄膜
３レジスト
３ａ硬化したレジストの表面層
１０導波管
２０マイクロ波発生装置
３０プラズマ発生部
３１プラズマ発生ノズル
３２中心導電体
３３ノズル本体
３４ノズルホルダ
４０スライディングショート
５０サーキュレータ
６０ダミーロード
７０スタブチューナ
８０ガス供給装置
８１ガス供給管
８２ガス供給源
８３流量調整手段
８４タンク
８５散気装置
８５１液体
８５２密閉容器
８５３多孔管
８５４，８５６管路
８５５排気口
Ｃ搬送手段
Ｃ１搬送ローラ
Ｗガラス基板

Claims

基板に残存したレジストにプラズマ発生ノズルからプラズマ化したガスを照射することで該レジストを除去するようにした装置であって、
前記プラズマ発生ノズルへ供給される励起ガスに水素成分を含有させる混合手段を備えることを特徴とするレジスト除去装置。
前記混合手段は、前記水素成分を有する液体中に前記励起ガスを送り込むことで含有させる散気装置であることを特徴とする請求項１記載のレジスト除去装置。
前記プラズマ発生ノズルに対して前記基板を移動させる搬送手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載のレジスト除去装置。
前記プラズマ発生ノズルは、同心状の内側導電体と外側導電体とを有し、両導電体間に高周波のパルス電界を印加することで、グロー放電を生じさせてプラズマを発生させ、それらの間にガス供給源からの励起ガスを供給することで、吹出し口から常圧下でプラズマ化したガスを前記基板に照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレジスト除去装置。