JP2009277901A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板上に形成されたパターンを破壊することなく、短時間でレジストを剥離することのできる、基板処理方法及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】イオン注入処理時のマスクとして基板上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジストに、流体を供給する工程と、前記流体を供給する工程の後に、前記レジストに、前記レジストを剥離する剥離液を供給する工程とを具備し、前記流体を供給する工程は、前記流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体を供給する工程を含んでいる。
【選択図】図２
【解決手段】イオン注入処理時のマスクとして基板上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジストに、流体を供給する工程と、前記流体を供給する工程の後に、前記レジストに、前記レジストを剥離する剥離液を供給する工程とを具備し、前記流体を供給する工程は、前記流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体を供給する工程を含んでいる。
【選択図】図２
Description
本発明は、基板処理方法及び基板処理装置に関し、特に、イオン注入処理のマスクとして用いられたレジストを基板から剥離させる基板処理方法及び基板処理装置に関する。
半導体装置などの製造工程では、基板（例えば、半導体ウエハ）の表面の局所的な位置に、不純物（イオン）が注入されることがある。そのイオンとしては、例えば、リン、砒素、及び硼素などが挙げられる。基板上の所望する領域にのみイオンを注入するため、基板上にレジストが設けられる。そのレジストは、例えば、感光性樹脂により、形成される。イオン注入の行われない領域は、レジストにより保護される。イオン注入処理の後、そのレジストは、不要になる。従って、レジストはイオン注入後に基板上から除去される。
基板からレジストを除去する方法として、例えば、アッシング（灰化）による方法が知られている。この方法を用いる場合、アッシング装置により、基板上のレジストがアッシングされる。その後、基板が洗浄装置に搬入され、基板表面からアッシング後のレジスト残渣（ポリマ）が除去される。アッシングは、プラズマにより行われる。アッシング時のプラズマにより、基板表面でレジストが設けられていない領域が、ダメージを受けてしまうことがある。
基板のダメージを防止する為、プラズマを用いたアッシングの条件を出来るだけ弱くし、アッシング後に剥離液によってレジストを洗浄し、除去することが考えられる。その剥離液としては、例えば、硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ（ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ／ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｍｉｘｔｕｒｅ：硫酸過酸化水素水）が挙げられる。
関連して、特許文献１（特開２００１−１５６０４９号公報）及び特許文献２（特開２００２−１１０６０５号公報）には、オゾン水を用いて基板を洗浄することが記載されている。
アッシング条件を弱めた場合、洗浄時における処理時間が大幅に長くなってしまう。そのため、洗浄時間を短縮することのできる技術が望まれる。
関連して、特許文献３（特開２００４−９６０５５号公報）には、基板表面から有機物を除去する前に、基板の表面に温水を供給することが記載されている。
ところで、イオン注入処理のマスクとして用いられたレジストでは、その表面がイオン注入処理により硬化し、硬化層が形成される。この硬化層は剥離されにくく、剥離液による剥離時間を増大させる。
特許文献４（特開２００４−３２７５３７号公報）、及び特許文献５（特開２００７−１３４６８９号公報）には、その硬化層を破壊することにより、レジストを剥離し易くすることが記載されている。
しかしながら、特許文献４及び特許文献５に記載されるように、レジストの硬化層を物理的に破壊すると、レジストに保護された基板表面まで破壊されてしまうことがある。例えば、図１に示されるように、半導体ウエハを基板として用いた場合、基板上にはアスペクト比が高いゲート電極などが形成されていることがある。アスペクト比が高い構造物が形成されている場合、レジストを破壊させるような衝撃を加えたときに、レジストに覆われていない領域に設けられた構造物が破壊されてしまうという問題点があった。
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。但し、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明に係る基板処理方法は、イオン注入処理時のマスクとして基板上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジスト（５）に、流体を供給する工程と、その流体を供給する工程の後に、レジスト（５）に、レジスト（５）を剥離する剥離液を供給する工程とを具備する。その流体を供給する工程は、その流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体を供給する工程を含んでいる。ここで、その流量比は、液体（純水）の供給量と気体の供給量との比である。
この発明によれば、レジスト（５）に純水を含む流体を供給することにより、硬化層が膨潤する。流体として、純水を流量比で１／４００以上含むような流体を用いることにより、基板上に形成されたパターンが破壊されることなく、硬化層を膨潤させることができる。硬化層が膨潤することにより、剥離液を供給する工程において、剥離液が硬化層を介してレジスト（５）内部に浸透しやすくなる。その結果、短時間でレジスト（５）を剥離させることができる。
本発明に係る基板処理装置は、イオン注入処理時のマスクとして基板（６）上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジスト（５）に、流体を供給する、流体供給機構（３）と、レジスト（５）を剥離する剥離液を供給する剥離液供給機構（４）と、制御機構（１）とを具備する。制御機構（１）は、その流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体が供給されるように流体供給機構（３）を制御する。制御機構（１）は、その流体が供給された後に、その剥離液がレジスト（５）に供給されるように、剥離液供給機構（４）を制御する。
本発明によれば、基板上に形成されたパターンを破壊することなく、短時間でレジストを剥離することのできる、基板処理方法及び基板処理装置が提供される。
（第１の実施形態）
図面を参照しつつ、本発明の第１の実施形態について説明する。図２は、本実施形態に関わる基板処理装置を概略的に示す構成図である。
図面を参照しつつ、本発明の第１の実施形態について説明する。図２は、本実施形態に関わる基板処理装置を概略的に示す構成図である。
基板処理装置は、制御機構１と、基板回転機構２と、流体供給機構３と、剥離液供給機構４とを備えている。制御機構１は、基板回転機構２、流体供給機構３、及び剥離液供給機構４の動作を制御する。制御機構１は、例えばコンピュータにより例示され、予めインストールされたコンピュータプログラムにより、その機能を実現する。
基板回転機構２は、処理対象となる基板６（本実施形態では半導体ウエハであるものとする）を保持し、回転させる。基板回転機構２は、スピンチャック１１と、チャック回転駆動機構２７とを備えている。スピンチャック１１は基板６を保持する。チャック回転機構２７は、スピンチャック１１を回転させる。チャック回転駆動機構２７は、例えば、モータなどにより構成される。スピンチャック１１が回転すると、スピンチャック１１に支持された基板６も回転する。
流体供給機構３は、純水を含む流体を、基板６に供給する機構である。流体供給機構３は、流体供給ノズル７と、流体ノズル駆動機構１８と、純水ボンベ１１と、ヒータ９とを備えている。
流体供給ノズル７は、流体を基板６に向けて吹き付けるノズルである。流体供給ノズル７は、アーム１６を介して軸部材１７に連結されている。ノズル駆動機構１８は、軸部材１７を回転させるように構成されている。軸部材１７が回転すると、流体供給ノズル７が軸部材１７を軸に回動する。これにより、基板６上で流体が吹き付けられる位置が、変化する。
流体供給ノズル７は、配管ライン８を介して、純水ボンベ１１に接続されている。流体供給ノズル７と純水ボンベ１１との間には、エアーオペレートバルブ１０及びヒータ９が介装されている。エアーオペレートバルブ１０が開かれると、純水ボンベ１１から純水が流体供給ノズル７へ送られる。純水は、流体供給ノズル７から基板６へ噴射される。その純水は、ヒータ９により、所望の温度にされて、流体供給ノズル７から噴射される。
剥離液供給機構４は、剥離液供給ノズル１９と、ノズル駆動機構２５と、剥離液ボンベ２２とを備えている。剥離液供給ノズル１９は、剥離液を、基板６に向けて噴射する。剥離液供給ノズル１９は、アーム２３を介して軸部材２４に連結されている。軸部材２４は、ノズル駆動機構２５により回転される。軸部材２４が回転することにより、剥離液供給ノズル１９が軸部材２４を軸として回動する。これにより、基板６上において剥離液が吹き付けられる位置が変化する。
剥離液供給ノズル１９は、配管ライン２０を介して、剥離液ボンベ２２に接続されている。剥離液供給ノズル１９と剥離液ボンベ２２との間には、エアーオペレートバルブ２１が介装されている。剥離液ボンベ２２には、剥離液として、ＳＰＭが溜められている。エアーオペレートバルブ２１が開かれると、剥離液ボンベ２２からＳＰＭが剥離液供給ノズル１９に送られる。ＳＰＭは、剥離液供給ノズル１９から基板６に噴射される。エアーオペレートバルブ２１の開度を調整することにより、剥離液の吐出量や吐出タイミングが制御される。
尚、本実施形態では、流体供給機構３において、流体供給ノズル７から純水のみが供給される場合について説明する。但し、流体供給ノズル７から、純水に加えて、純水以外の流体が供給されてもよい。例えば、純水に加え、不活性ガス（窒素、Ａｒなど）が流体供給ノズル７から噴射されてもよい。この場合、流体供給ノズル７には、図示しない不活性ガス供給用の配管から、不活性ガスが送られる。
続いて、本実施形態における基板処理方法について説明する。図３は、その基板処理方法を示すフローチャートである。以下の動作は、制御機構１による指示により、実現される。
ステップＳ１；ウェハの搬入
まず、基板として、表面にレジスト５が形成された半導体ウエハＷが、基板処理装置に搬入される。半導体ウエハＷは、図示しない搬送ロボットにより搬入される。半導体ウエハＷは、レジスト５が形成されている表面を上方に向けて、スピンチャック１１に保持される。
まず、基板として、表面にレジスト５が形成された半導体ウエハＷが、基板処理装置に搬入される。半導体ウエハＷは、図示しない搬送ロボットにより搬入される。半導体ウエハＷは、レジスト５が形成されている表面を上方に向けて、スピンチャック１１に保持される。
その半導体ウエハＷは、表面にレジスト５が形成されている。その半導体ウエハＷは、イオン注入処理の施された後の半導体ウエハＷである。イオン注入処理により、レジスト５の表層部には、硬化層が形成されている。イオン注入処理時に、高ドーズのイオンが注入された場合には、その半導体ウエハに対して、短時間のアッシング処理が施されていてもよい。その短時間のアッシング処理とは、例えば、ＵＶ照度が１０ｍｗ／ｃｍ２であり、処理温度が２５℃であるときに、１５秒の条件で処理した場合を指し、レジストが若干残っているような処理を指す。イオン注入処理時に、低ドーズのイオンが注入された場合には、アッシング処理は施されていないことが好ましい。
ステップＳ２；温純水供給
次に、チャック回転駆動機構２７がスピンチャック１１を回転させる。スピンチャック１１は、例えば、１００ｒｐｍで回転する。これにより、ウエハＷも回転する。ウエハＷが回転しているときに、バルブ１０が開かれる。純水ボンベ１１から、純水が流体供給ノズル７へ送られる。このとき、純水は、ヒータ９により暖められて、流体供給ノズル７へ送られる。流体供給ノズル７から、純水が、連続流の状態で、ウエハＷの表面に供給される。
次に、チャック回転駆動機構２７がスピンチャック１１を回転させる。スピンチャック１１は、例えば、１００ｒｐｍで回転する。これにより、ウエハＷも回転する。ウエハＷが回転しているときに、バルブ１０が開かれる。純水ボンベ１１から、純水が流体供給ノズル７へ送られる。このとき、純水は、ヒータ９により暖められて、流体供給ノズル７へ送られる。流体供給ノズル７から、純水が、連続流の状態で、ウエハＷの表面に供給される。
ここで、流体供給ノズル７から純水以外の流体が供給される場合には、流体全体に対して純水が占める割合が、流量比で１／４００以上である必要がある。例えば、純水に加えて、４００Ｌ／ｍｉｎの流量で不活性ガスを供給する場合、純水は、１Ｌ／ｍｉｎ以上で供給される必要がある。
純水を流量比で１／４００以上含む流体をウエハＷに供給することにより、レジスト５の硬化層が膨潤する。流体における純水の占める割合が、１／４００より少ないと、純水以外の成分の勢いが強くなりすぎ、ウエハＷ上に形成されたパターンが倒れてしまうことがある。
図４は、流体として、純水に加えて不活性ガスを用いた場合における、パターン倒れ率との相関関係を示すグラフである。図４中、横軸は、流量比（不活性ガスの流量／純水の流量）を示している。縦軸は、ウエハＷ上に形成されたパターンが倒れた確率（パターン倒れ率）を示している。図４に示されるように、流量比が４００以上である場合、ウエハＷに形成されたパターンが倒れることがある。
純水の流量は、０．２Ｌ／ｍｉｎ以上、５０Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。純水の流量が０．２Ｌ／ｍｉｎより少ない場合、純水がレジストの硬化層を膨潤させる時間が長くなってしまう。一方、純水を５０Ｌ／ｍｉｎ以上で供給した場合には、ウエハＷに形成されたパターンが種類によっては倒れることがある。流体中に不活性ガスが加えられる場合には、純水の含有量の制約から、不活性ガスの流量は、０以上２００００Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
純水の供給温度は、５０℃以上、１００℃以下であることが好ましく、さらに剥離性を向上させるためには７０℃であることが好ましい。流体供給ノズルに、不活性ガスなどの純水以外の流体が送られる場合には、気化熱により、噴射直後に流体の温度が大幅に下がってしまうことがある。その結果、レジスト５の硬化層が膨潤にくくなる。これに対して、上述のような温度範囲で純水が供給されると、レジスト５に比較的高い温度で混合流体が吹き付けられ、レジスト５が膨潤し易くなる。また、混合流体における純水の含有量が、流量比（不活性ガスの流量／純水の流量）にして、１／４００以上であることにより、純水と他の成分とを混合しても、混合流体において温度が低下しにくくなる。
ウエハＷ上に混合流体が供給されているとき、流体ノズル駆動機構１８により、軸部材１７が回転される。軸部材１７は、流体供給ノズル７が軸部材１７周りの所定の角度範囲内で揺動するように、回転する。これによって、ウエハＷ上で混合流体が吹き付けられる位置が移動し、ウエハＷの表面の全域に混合流体がむらなく供給される。
以上説明したように、本ステップにおいて、温純水がウエハＷのレジストに供給されることにより、レジストの硬化層が膨潤する。硬化層は、膨潤することにより、軟化する。
混合流体の吹き付け位置が流体ノズル駆動機構１８により所定回数スキャンされると、純水用のバルブ１０及び不活性ガス用のバルブ１４が閉じられる。これにより、混合流体の供給が停止される。流体供給用ノズル７は、スピンチャック１１の側方の待機位置に移される。
ステップＳ３；ＳＰＭ供給
次に、剥離液として、ＳＰＭが供給される。ＳＰＭ供給用のノズル１９が、ノズル駆動機構２５により、スピンチャック１１の側方の待機位置からウエハＷの上方に移される。そして、バルブ１９が開かれ、ＳＰＭボンベ２２からＳＰＭがノズル１９へ送られる。ノズル１９からは、回転中のウエハＷの表面に、高温のＳＰＭが供給される。このとき、ノズル駆動機構２５により、軸部材２４が回転される。これにより、ノズル１９は、軸部材２４周りに所定の角度範囲内で揺動する。ウエハＷ上でＳＰＭが吹き付けられる位置は、ノズル１９の揺動により、移動する。これによって、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭがむらなく供給される。
次に、剥離液として、ＳＰＭが供給される。ＳＰＭ供給用のノズル１９が、ノズル駆動機構２５により、スピンチャック１１の側方の待機位置からウエハＷの上方に移される。そして、バルブ１９が開かれ、ＳＰＭボンベ２２からＳＰＭがノズル１９へ送られる。ノズル１９からは、回転中のウエハＷの表面に、高温のＳＰＭが供給される。このとき、ノズル駆動機構２５により、軸部材２４が回転される。これにより、ノズル１９は、軸部材２４周りに所定の角度範囲内で揺動する。ウエハＷ上でＳＰＭが吹き付けられる位置は、ノズル１９の揺動により、移動する。これによって、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭがむらなく供給される。
ウエハＷに形成されたレジスト５では、表層部の硬化層が、ステップＳ２の処理により膨潤し、軟化している。本ステップで供給された高温のＳＰＭは、軟化した硬化層を介して、レジストの内部に浸透する。従って、短時間で、ＳＰＭにより、レジスト６を基板５から剥離することができる。
ノズル駆動機構２５により、ＳＰＭの供給位置が所定回数スキャンされると、ウエハＷへのＳＰＭの供給が停止される。その後、ＳＰＭ供給ノズル１９が、スピンチャック１１の側方の退避位置に戻される。
ステップＳ４；リンス処理
続いて、リンス処理が行われる。具体的には、純水バルブ１１から流体供給用ノズル７を介して、温純水がウエハＷの表面に供給される。これにより、ウエハＷの表面に付着したＳＰＭが洗い流される。
続いて、リンス処理が行われる。具体的には、純水バルブ１１から流体供給用ノズル７を介して、温純水がウエハＷの表面に供給される。これにより、ウエハＷの表面に付着したＳＰＭが洗い流される。
ステップＳ５；スピンドライ処理
リンス処理が所定時間行われた後、温純水の供給が停止され、スピンドライ処理が行われる。具体的には、チャック回転駆動機構２７が、ウエハＷを高回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転させる。これにより、ウエハＷに付着した温純水が遠心力により振り切られ、ウエハＷが乾燥する。スピンドライ処理が終了すると、チャック回転駆動機構２７により、ウエハＷの回転が止められる。
リンス処理が所定時間行われた後、温純水の供給が停止され、スピンドライ処理が行われる。具体的には、チャック回転駆動機構２７が、ウエハＷを高回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転させる。これにより、ウエハＷに付着した温純水が遠心力により振り切られ、ウエハＷが乾燥する。スピンドライ処理が終了すると、チャック回転駆動機構２７により、ウエハＷの回転が止められる。
ステップＳ６；ウエハ搬出
その後、図示しない搬送ロボットにより、処理済みのウエハＷが基板処理装置から搬出され、一連の基板処理が終了する。
その後、図示しない搬送ロボットにより、処理済みのウエハＷが基板処理装置から搬出され、一連の基板処理が終了する。
以上説明したように、本実施形態によれば、温純水を含む混合流体が、レジストに供給される。温純水は、レジストの硬化層を軟化させる作用を有する。これにより、剥離液（ＳＰＭ）をレジストに供給したときに、剥離液が軟化した硬化層を介してレジストに簡単に浸透する。その結果、イオン注入処理により硬化層が形成されたレジストを、短時間で基板から剥離することができる。その結果、装置の能力向上、薬液の使用量を大幅に削減できる。
また、本実施形態では、ウエハＷの表面に混合流体の連続流が供給されることにより、ウエハＷの表面は混合流体で覆われる。混合流体の噴流がウエハＷの表面に供給されている間、ウエハＷは回転している。そのため、混合流体は、遠心力を受けて、ウエハＷの表面を外側に向かって流れる。混合流体の噴流によりレジストの一部が剥がれたとしても、剥がれた部分は遠心力により除去され、ウエハＷの表面に再付着することはない。
尚、本実施形態では、基板として半導体ウェハを用いた場合について説明した。但し、本発明において、基板は半導体ウエハに限られるものではない。例えば、液晶表示装置用のガラス基板、プラズマディプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などに代表される各種基板に対しても、本実施形態と同様に本発明を適用することができる。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態における基板処理装置を示す概略構成図である。第１の実施形態では、基板が一枚づつ処理される枚葉式の基板処理装置について説明した。これに対して、本実施形態に係る基板処理装置は、複数の基板が一度に処理されるバッチ式の基板処理装置である。また、第１の実施系形態と同様である点については、説明が省略される。
図５は、本発明の第２の実施形態における基板処理装置を示す概略構成図である。第１の実施形態では、基板が一枚づつ処理される枚葉式の基板処理装置について説明した。これに対して、本実施形態に係る基板処理装置は、複数の基板が一度に処理されるバッチ式の基板処理装置である。また、第１の実施系形態と同様である点については、説明が省略される。
図５に示されるように、本実施形態に係る基板処理装置は、容器２９と、流体供給用ノズル９と、レジストを剥離する剥離液供給ノズル７と、処理時に複数枚のウエハＷを収納する基板収納容器２８と、複数のウエハＷを回転させる回転駆動機構１４とを備えている。また、図示していないが、制御機構１により、この基板処理装置の動作が制御される。
流体供給用ノズル９及び剥離液供給ノズル７は、容器２９内の中央部に配置されている。回転駆動機構１４は、容器２９の中央部分を軸として回転する。これにより、複数のウエハＷも、中央部分を軸として回転する。図示していないが、第１の実施形態と同様に、流体供給用ノズル９には純水ボンベが接続されており、剥離液供給ノズル７には剥離液ボンベが接続されている。流体供給ノズル９からは、純水が噴射され、剥離液供給ノズル７からは、ＳＰＭが噴射される。純水及び剥離液は、図中、供給液流れで示される方向に、噴射される。
本実施形態の動作について説明する。
まず、回転駆動機構１４により、複数ノウエハＷを収納した基板収納容器２８が、所定の回転速度（たとえば、１００ｒｐｍ）で回転する。そして、流体供給ノズル９から、回転している複数のウエハＷの表面に、純水（流体）が、連続流の状態で供給される。純水により、複数のウエハＷの表面が覆われる。これにより、レジストの表面に形成されている硬化層が軟化する。純水の供給が所定時間行われると、温純水の供給が停止される。
次に、剥離液供給ノズル９から、回転中の複数のウエハＷの表面に、高温のＳＰＭが供給される。レジストの表面の硬化層が純水によって軟化されているので、ＳＰＭは、その硬化層の軟化された部分からレジストの内部に簡単に浸透する。その結果、短時間で、レジストを基板から剥離することができる。ＳＰＭの供給が所定時間行われると、ウエハＷへのＳＰＭの供給が停止される。
その後、複数のウエハＷの表面に、流体供給ノズル９から温純水が供給され、リンス処理が行われる。これにより、各ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが、洗い流される。リンス処理が所定時間に行われた後、温純水の供給が停止される。
続いて、回転駆動機構１４により、ウエハＷが高回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転され、スピンドライ処理が行われる。スピンドライ処理により、ウエハＷに付着した純水が、遠心力により振り切られる。スピンドライ処理が完了すると、回転駆動機構１４は、回転を止める。
その後、図示しない搬送ロボットによって、複数のウエハＷが基板処理装置から搬出される。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。更には、複数の基板（ウエハＷ）を一括して処理することができるので、生産性を大幅に向上させることができる。
以下に、本発明のより具体的な例を説明するため、実験例について説明する。
（実験例１）
ウエハＷを用意し、その表面にＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキシマレーザ用レジストを形成し、レジストをパターニングした。そのレジストをマスクとして、ウエハＷの表面に、Ａｓ（ヒ素）をドーズ量８Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２でイオン注入した。イオン注入後のウエハＷを試料とし、この試料からレジストを剥離（除去）する試験を行った。尚、剥離液として、温度８０℃の硫酸（濃度９６ｗｔ％）と温度２５℃の過水とを体積比２：１で混合して得られる液を用いた。
ウエハＷを用意し、その表面にＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキシマレーザ用レジストを形成し、レジストをパターニングした。そのレジストをマスクとして、ウエハＷの表面に、Ａｓ（ヒ素）をドーズ量８Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２でイオン注入した。イオン注入後のウエハＷを試料とし、この試料からレジストを剥離（除去）する試験を行った。尚、剥離液として、温度８０℃の硫酸（濃度９６ｗｔ％）と温度２５℃の過水とを体積比２：１で混合して得られる液を用いた。
ウエハＷ（試料）の表面に対して、流体供給ノズル７から約５０℃以上に加熱された純水（温純水）を２Ｌ／ｍｉｎで供給した。その後、剥離液供給ノズル１９から、剥離液を流量が２Ｌ／ｍｉｎで供給した。その後、ウエハＷ上のレジストが剥離されたか否かを確認した。純水の供給時間及び剥離液の供給時間のそれぞれを変更し、純水の供給時間及び剥離液の供給時間とレジスト剥離の有無の対応関係を観察した。
実験例１の試験結果が、図６に示される。図６において、○は、レジストが剥離されたことを示しており、×はレジストが剥離されなかったことを示している。図６に示されるように、純水を供給しなかった場合（純水供給時間が０ｓｅｃの場合）、剥離液の供給時間によらず、レジストは剥離されなかった。一方、純水を供給した場合には、剥離液を１６８ｓｅｃ以上供給すれば、レジストが剥離された。この結果から、純水を供給することにより、レジストの剥離性が大幅に向上することがわかった。
（実験例２）
ウエハＷの表面にＩ線用レジストのパターンを形成し、これをマスクとして、ウエハＷの表面にＡｓをドーズ量２．５Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２でイオン注入した。イオン注入後のウエハＷを試料として用い、この試料からレジストを剥離（除去）する試験を行った。尚、剥離液として、温度８０℃の硫酸（濃度９６ｗｔ％）と温度２５℃の過水とを体積比２：１で混合して得られる液を用いた。
ウエハＷの表面にＩ線用レジストのパターンを形成し、これをマスクとして、ウエハＷの表面にＡｓをドーズ量２．５Ｅ１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２でイオン注入した。イオン注入後のウエハＷを試料として用い、この試料からレジストを剥離（除去）する試験を行った。尚、剥離液として、温度８０℃の硫酸（濃度９６ｗｔ％）と温度２５℃の過水とを体積比２：１で混合して得られる液を用いた。
ウエハＷ（試料）の表面に対して、流体供給ノズル７から約５０℃以上に加熱した純水（温純水）を２Ｌ／ｍｉｎで供給した。その後、剥離液供給ノズル１９から、剥離液を、流量２Ｌ／ｍｉｎで供給した。その後、ウエハＷ上のレジストが剥離されたか否かを確認した。純水の供給時間及び剥離液の供給時間のそれぞれを変更し、純水の供給時間及び剥離液の供給時間とレジスト剥離の有無の対応関係を観察した。
実験例の結果が図７に示される。図７に示されるように、純水を供給しなかった場合（純水供給時間が０ｓｅｃの場合）、剥離液の供給時間によらず、レジストは剥離されなかった。一方、純水を供給した場合には、剥離液の供給時間が長いほど、レジストが剥離し易いことが分かった。また、純水の供給時間が長いほど、レジストが剥離され易いことが分かった。これらの結果から、純水を供給することにより、レジストの剥離性が大幅に向上することが確認された。
１ 制御機構
２ 基板回転機構
３ 流体供給機構
４ 剥離液供給機構
５ レジスト
６ 基板
７ ノズル
８ ライン
９ ヒータ
１０ バルブ
１１ ボンベ
１２ ライン
１３ ヒータ
１４ バルブ
１５ ボンベ
１６ アーム
１７ 軸部材
１８ ノズル駆動機構
１９ ノズル
２０ ライン
２１ バルブ
２２ ボンベ
２３ アーム
２４ 軸部材
２５ ノズル駆動機構
２６ スピンチャック
２７ チャック回転駆動機構
２８ 基板収納容器
２９ 容器
Ｗ ウエハ
２ 基板回転機構
３ 流体供給機構
４ 剥離液供給機構
５ レジスト
６ 基板
７ ノズル
８ ライン
９ ヒータ
１０ バルブ
１１ ボンベ
１２ ライン
１３ ヒータ
１４ バルブ
１５ ボンベ
１６ アーム
１７ 軸部材
１８ ノズル駆動機構
１９ ノズル
２０ ライン
２１ バルブ
２２ ボンベ
２３ アーム
２４ 軸部材
２５ ノズル駆動機構
２６ スピンチャック
２７ チャック回転駆動機構
２８ 基板収納容器
２９ 容器
Ｗ ウエハ
Claims (14)
- イオン注入処理時のマスクとして基板上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジストに、流体を供給する工程と、
前記流体を供給する工程の後に、前記レジストに、前記レジストを剥離する剥離液を供給する工程と、
を具備し、
前記流体を供給する工程は、前記流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体を供給する工程を含んでいる
基板処理方法。 - 請求項１に記載された基板処理方法であって、
前記レジストに前記流体を供給する工程は、前記純水を、５０℃以上の温度で供給する工程を含んでいる
基板処理方法。 - 請求項１又は２に記載された基板処理方法であって、
前記剥離液を供給する工程は、前記剥離液として、ＳＰＭ（ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ／ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｍｉｘｔｕｒｅ：硫酸過酸化水素水）を含む液を供給する工程を含んでいる
基板処理方法。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載された基板処理方法であって、
前記流体は、前記純水のみからなる
基板処理方法。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載された基板処理方法であって、
前記レジストに流体を供給する工程は、前記流体として、前記純水と不活性ガスとの混合流体を供給する工程を含んでいる
基板処理方法。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載された基板処理方法であって、
前記レジストに前記流体を供給する工程は、前記純水を、１〜５０Ｌ／ｍｉｎの流量で供給する工程を含んでいる
基板処理方法。 - 請求項１乃至６のいずれかに記載された基板処理方法であって、
更に、
前記レジストが形成された基板を回転させる工程
を具備し、
前記流体を供給する工程は、前記基板を回転させる工程と平行して行われる
基板処理方法。 - イオン注入処理時のマスクとして基板上に形成され、イオン注入処理により表層部に硬化層が形成されたレジストに、流体を供給する、流体供給機構と、
前記レジストを剥離する剥離液を供給する剥離液供給機構と、
制御機構と、
を具備し、
前記制御機構は、前記流体として、純水を流量比で１／４００以上含む流体が供給されるように前記流体供給機構を制御し、前記流体が供給された後に、前記剥離液が前記レジストに供給されるように、前記剥離液供給機構を制御する
基板処理装置。 - 請求項８に記載された基板処理装置であって、
前記剥離液供給機構は、前記剥離液として、ＳＰＭ（ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ／ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｍｉｘｔｕｒｅ：硫酸過酸化水素水）を含む液を供給するように構成されている
基板処理装置。 - 請求項８又は９に記載された基板処理装置であって、
前記流体は、前記純水のみからなる
基板処理装置。 - 請求項８又は９に記載された基板処理装置であって、
前記流体供給機構は、前記流体として、前記純水と不活性ガスとの混合流体を供給する基板処理装置。 - 請求項８乃至１１のいずれかに記載された基板処理装置であって、
前記制御機構は、前記純水が５０℃以上の温度で供給されるように、前記流体供給機構を制御する
基板処理装置。 - 請求項８乃至１２のいずれかに記載された基板処理装置であって、
前記制御機構は、前記純水が１〜５０Ｌ／ｍｉｎの流量で供給されるように、前記流体供給機構を制御する
基板処理装置。 - 請求項８乃至１３のいずれかに記載された基板処理装置であって、
更に、
前記レジストが形成された基板を回転させる基板回転機構
を具備し、
前記制御機構は、前記基板回転機構により前記基板を回転させた状態で、前記流体供給機構により前記流体を前記レジストに供給させる
基板処理装置。
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