JP2702699B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、処理技術、特に、
半導体ウエハに付着したフォトレジストを除去する技術
に適用して有効な技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】半導体ウエハに付着したフォトレジスト
を除去する技術については、株式会社工業調査会、昭和
５６年１１月１０日発行「電子材料」１９８１年別冊、
Ｐ１３７〜Ｐ１４８、に記載されている。 【０００３】ところで、半導体装置の製造においては、
半導体ウエハのエッチング処理後、半導体ウエハを所定
のパターンにマスクしていたフォトレジストを除去する
場合、半導体ウエハに対する損傷が懸念される酸素プラ
ズマ法の代わりに、次のような構造のフォトレジスト除
去装置を使用することが考えられる。 【０００４】すなわち、処理室内に設けられた載置台上
に半導体ウエハを位置させ、載置台に設けられたヒータ
によって比較的低い温度に加熱するとともに、処理室内
に酸素とオゾンとの混合気体を流通させ、さらに紫外線
などを半導体ウエハ表面に照射することによって、酸素
やオゾンを励起させ、オゾンが解離される際に発生され
る発生期の酸素などにより、有機物などからなるフォト
レジストを酸化し、ガス化させて除去するものである。 【０００５】なお、特開昭６０−７９３６号公報には反
応気体に光源が直接接触することを防止するために処理
容器を光学窓で区切るようにした処理装置が開示されて
いるが、この処理装置では光源が処理容器の上壁に設け
られている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造のフォトレジスト除去装置では、一般に半導
体ウエハに付着したフォトレジストの除去速度が小さ
く、処理に比較的長時間を要するという欠点があり、さ
らに、酸素とオゾンとの混合気体を比較的多量に要する
という問題があり、半導体ウエハに付着したフォトレジ
ストの除去作業における生産性が低いという欠点がある
ことを本発明者は見いだした。 【０００７】本発明の目的は、生産性を向上させること
が可能な処理技術を提供することにある。 【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。 【００１０】すなわち、本発明の処理装置は、処理容器
と、前記処理容器内に設けられ、被処理物を支持する台
と、前記被処理物の表面との間に所定の隙間の流路を構
成する案内板と、オゾン発生源と、前記オゾン発生源か
ら発生したオゾンを含む処理流体を前記流路に供給する
ノズルと、前記案内板の表面近傍に前記案内板の表面に
沿って配設され、前記処理流体を励起させる光を前記案
内板を介して前記被処理物の表面に照射する光源とを有
し、前記光源が前記案内板により区画形成された光源室
の下部に設けられ、前記ノズルが前記被処理物の周辺部
の側方から前記被処理物と前記案内板との間に開口して
いることを特徴とする。 【００１１】本発明にあっては、処理流体が被処理物に
対して効率良く供給され、処理流体による被処理物に対
する処理の速度が向上されるとともに、処理流体の使用
量を低減することが可能となり、処理の生産性を向上さ
せることができる。また、光源が案内板の表面近傍にこ
れに沿って配設されているので、オゾンを含む処理流体
を効率良く励起させることができる。さらに、被処理物
の周辺部の一方から他方に向けて処理流体が案内される
ので、処理流体は被処理物の表面に効率良く供給され
る。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態である処理
装置を説明する前に、その参考例について図１を参照し
て説明する。図１はその処理装置の要部を示す説明図で
あり、この場合には、処理装置がフォトレジスト除去装
置として構成されている。 【００１３】処理容器つまり本体１の底部には、載置台
２がほぼ水平に設けられ、この載置台２の上には、たと
えば表面にフォトレジストなどが被着された半導体ウエ
ハなどの被処理物３が着脱自在に位置されている。 【００１４】この載置台２は、水平面内において回転自
在にされており、載置される被処理物３が所定の速度で
回転されるように構成されている。 【００１５】また、載置台２の内部には図示しないヒー
タが設けられ、被処理物３が所定の温度に加熱される構
造とされている。 【００１６】この場合、載置台２の上方近傍には、たと
えば、合成石英ガラスなどからなる透明な案内板４が、
被処理物３を介して載置台２に対向して配設され、載置
台２の上に位置される被処理物３との間に、比較的小さ
な間隙の流路５が形成される構造とされている。この案
内板４によって処理容器である本体１内には、図示する
ように、光源室としての空間Ａと、載置台２が設けられ
た処理室としての空間Ｂとに区分されている。 【００１７】載置台２は図示しない変位機構により、前
記案内板４に対して相対的に変位自在に構成されてお
り、前記流路５の間隙が所望の値に調整可能にされてい
る。 【００１８】案内板４において、被処理物３の回転中心
から偏心した位置には、ノズル６が貫通して開口されて
おり、たとえば、酸素とオゾンとの混合気体などからな
る処理流体７が流路５に層流をなして供給されるように
構成されている。 【００１９】案内板４の上面近傍には、たとえば、案内
板４の表面に沿って屈曲して配設される低圧水銀ランプ
などからなる複数の光源８が設けられており、処理流体
７を構成する酸素およびオゾンなどを励起させる所定の
波長域の紫外線などが、案内板４を透過して被処理物３
の表面に照射される構造とされている。 【００２０】本体１の底部側面には、複数の排気口９が
設けられ、本体１の内部において、案内板４と本体１の
底面との間の空間が排気されるように構成されている。 【００２１】また、光源８が位置される案内板４の上部
の空間Ａには、たとえば窒素ガス雰囲気つまり酸素を含
まない雰囲気にされており、光源８から放射され、案内
板４を透過して被処理物３の表面に照射される所定の波
長域の紫外線などが光源８と案内板４との間に存在する
大気を透過する間に、大気中の酸素に吸収されて減衰す
ることが防止されている。 【００２２】以下、この処理装置の作用について説明す
る。 【００２３】始めに、載置台２は上方の案内板４との間
隙が比較的大きくなるように降下され、本体１の図示し
ない出入口を通じて、半導体ウエハなどの被処理物３が
載置された後に上昇され、載置台２の上に位置される被
処理物３と案内板４との間には、被処理物３の全面にわ
たって比較的幅の狭い流路５が構成される。 【００２４】その後、載置台２の上に位置された被処理
物３は、該載置台２に設けられた図示しないヒータによ
って所定の温度に加熱されるとともに、被処理物３は載
置台２とともに回転される。 【００２５】さらに、被処理物３と案内板４とで構成さ
れる流路５には、ノズル６を通じて、酸素とオゾンとの
混合気体などからなる処理流体７が供給され、流路５に
は、被処理物３の全面にわたって処理流体７が層流をな
して流通されるとともに、光源８からは所定の波長域の
紫外線が案内板４を透過して被処理物３の表面に照射さ
れる。 【００２６】そして、半導体ウエハなどの被処理物３の
表面に被着されている有機物などからなるフォトレジス
トなどが、紫外線によって励起される処理流体７を構成
する酸素やオゾンの解離によって生成される発生期の酸
素などによって酸化され、炭酸ガスや水蒸気などとなっ
て気化されて除去され、排気口９から外部に排除され
る。 【００２７】ここで、上記のフォトレジストの酸化除去
処理では、処理流体７を構成する酸素やオゾンが解離し
て生成される比較的寿命の短い発生期の酸素が被処理物
３の表面近傍に効率良く供給されることがフォトレジス
トなどの除去速度などを向上させる観点から重要となる
が、この場合においては、案内板４によって被処理物３
と該案内板４との間に、処理流体７が流通される比較的
狭い流路５が構成されているため、流路５を流通される
酸素やオゾンなどからなる処理流体７や、光源８からの
紫外線によって励起されて生成される発生期の酸素など
が、被処理物３の表面に効率良く供給され、半導体ウエ
ハなどの被処理物３の表面に付着したフォトレジストな
どが比較的短時間の内に酸化除去される。 【００２８】また、案内板４が設けられていることによ
り、処理流体７が、目的の被処理物３の表面近傍に集中
的に供給され、外部に散逸することがなく、処理流体７
の使用量を低減することができる。 【００２９】このような装置にあっては、以下の効果を
得ることができる。 【００３０】(1).半導体ウエハなどの被処理物３が位置
される載置台２の近傍に、該被処理物３の表面に沿って
透明な案内板４が配設され、被処理物３の表面と案内板
４との間に処理流体７が層流をなして流通される比較的
狭い流路５が構成されるとともに、処理流体７を供給す
るノズル６が、被処理物３の回転中心から偏心した位置
において案内板４を貫通して開口される構造であるた
め、処理流体７を構成する酸素やオゾンなどが、透明な
案内板４を透過して照射される所定の波長域の紫外線な
どによって解離されて生成される発生期の酸素が、半導
体ウエハなどの被処理物３の表面に効率良く供給され、
被処理物３の表面に付着したフォトレジストの酸化除去
が迅速に行われるとともに、処理流体７が被処理物３の
表面に集中的に供給され、外部に散逸することがなく、
処理流体７の使用量が低減される結果、半導体ウエハな
どの被処理物３の表面に付着したフォトレジストなどの
除去作業における生産性が向上される。 【００３１】(2).前記(1) の結果、単位時間当たりに処
理される半導体ウエハなどの被処理物３の数量を増加さ
せることが可能となり、実際の半導体装置の製造ライン
に組み込むことができる。 【００３２】(3).前記(1) の結果、必要以上に大きなオ
ゾン製造設備を設ける必要がなく、装置の低価格化およ
び小形化が可能となる。 【００３３】(4).前記(1) の結果、ノズル６が被処理物
３の回転中心から偏心した位置に開口されていることに
より、たとえば、ノズル６の開口部の中心部に対応する
被処理物３の表面に処理流体７の乱流などが形成される
ことに起因して、被処理物３の表面に付着したフォトレ
ジストの除去むらが生じることが回避され、被処理物３
の表面におけるフォトレジストは除去処理を均一に行う
ことができる。 【００３４】(5).本体１の内部において光源８が位置さ
れる空間Ａが窒素ガス雰囲気にされていることにより、
たとえば空間Ａが通常の大気である場合に比較して、低
圧水銀ランプなどの光源８から放射される所定の波長域
の紫外線が案内板４に到達する間に大気中の酸素に吸収
されて減衰することが回避され、被処理物３の表面によ
り大きな照度の所定の波長域の紫外線を照射することが
可能となる。 【００３５】(6).載置台２を案内板４に対して相対的に
変位させることにより、案内板４と被処理物３との間隙
を変化させることができ、被処理物３に付着されたフォ
トレジストの種類や処理流体７の組成などに応じて最適
な幅の流路５を構成することができるとともに、載置台
２に対する被処理物３の着脱作業を容易に行うことがで
きる。 【００３６】図２は本発明の一実施の形態である処理装
置の要部を示す説明図である。この実施の形態において
は、案内板４と被処理物３との間の流路５に処理流体７
を供給するノズル６ａが被処理物３の周辺部に側方から
開口されていることが、図１に示される処理装置と異な
るものであり、他は同様である。 【００３７】この実施の形態においては、以下の効果を
得ることができる。 【００３８】(1).半導体ウエハなどの被処理物３が位置
される載置台２の近傍に、該被処理物３の表面に沿って
透明な案内板４が配設され、被処理物３の表面と案内板
４との間に処理流体７が層流をなして流通される比較的
狭い流路５が構成されるとともに、処理流体７を供給す
るノズル６ａが、被処理物３の周辺部の側方に開口され
る構造であるため、処理流体７を構成する酸素やオゾン
などが、透明な案内板４を透過して照射される所定の波
長域の紫外線などによって解離されて生成される発生期
の酸素が、半導体ウエハなどの被処理物３の表面に効率
良く供給され、被処理物３の表面に付着したフォトレジ
ストの酸素除去が迅速に行われるとともに、処理流体７
が被処理物３の表面に集中的に供給され、外部に散逸す
ることがなく、処理流体７の使用量が低減される結果、
半導体ウエハなどの被処理物３の表面に付着したフォト
レジストなどの除去作業における生産性が向上される。 【００３９】(2).前記(1) の結果、単位時間当たりに処
理される半導体ウエハなどの被処理物３の数量を増加さ
せることが可能となり、実際の半導体装置の製造ライン
に組み込むことができる。 【００４０】(3).前記(1) の結果、必要以上に大きなオ
ゾン製造設備を設ける必要がなく、装置の低価格化およ
び小形化が可能となる。 【００４１】(4).前記(1) の結果、ノズル６ａが被処理
物３の周辺部の側方に開口されていることにより、たと
えば、ノズル６ａを被処理物３の表面に交差する方向に
開口させる場合などにおいて、開口部の中心部に対応す
る被処理物３の表面に処理流体７の乱流などが形成され
ることに起因して、被処理物３の表面に付着したフォト
レジストの除去むらが生じることが回避され、被処理物
３の表面におけるフォトレジスト除去処理を均一に行う
ことができる。 【００４２】(5).本体１の内部において光源８が位置さ
れる空間Ａが窒素ガス雰囲気にされていることにより、
たとえば空間Ａが通常の大気である場合に比較して、低
圧水銀ランプなどの光源８から放射される所定の波長域
の紫外線が案内板４に到達する間に大気中の酸素に吸収
されて減衰することが回避され、被処理物３の表面によ
り大きな照度の所定の波長域の紫外線を照射することが
可能となる。 【００４３】(6).載置台２を案内板４に対して相対的に
変位させることにより、案内板４と被処理物３との隙間
を変化させることができ、被処理物３に付着されたフォ
トレジストの種類や処理流体７の組成などに応じて最適
な幅の流路５を構成することができるとともに、載置台
２に対する被処理物３の着脱作業を容易に行うことがで
きる。 【００４４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
たとえば、ノズルを被処理物の表面に対して傾斜させて
もよく、さらに、案内板の内部に光源が埋設される構造
であってもよい。 【００４５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
ウエハのフォトレジスト除去処理に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、被処理
物に対して処理流体を効率良く供給することが必要とさ
れる技術などに広く適用できる。 【００４６】 【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。 【００４７】すなわち、光源は案内板の表面近傍に案内
板の表面に沿って配設されているので、オゾンを含む処
理流体を効率良く励起させることができる。また、ノズ
ルを光源を貫通して設け被処理物の表面に向けて開口さ
せると、処理流体を確実に隙間の中に供給することがで
き、この場合に排気口をノズルの開口部の側方に設ける
と、処理流体を被処理物の表面に均一に案内することが
できる。さらに、ノズルを被処理物の周辺部の一方から
他方に向けて処理流体を案内することにより、処理流体
を被処理物の表面に効率良く供給することができる。こ
のようにして、処理流体が被処理物に対して効率良く供
給され、処理流体による被処理物に対する処理の速度が
向上されるとともに、処理流体の使用量を低減すること
が可能となり、処理の生産性を向上させることができ
る。 【００４８】また、光源室を窒素ガス雰囲気のように酸
素を含まない雰囲気とすることにより、光源からの光は
酸素に吸収されることに起因する減衰を起こすことな
く、高品質の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】参考例としての処理装置の要部を示す説明図で
ある。 【図２】本発明の一実施の形態である処理装置の要部を
示す説明図である。 【符号の説明】 １ 本体 ２ 載置台 ３ 被処理物 ４ 案内板 ５ 流路 ６，６ａ ノズル ７ 処理流体 ８ 光源 ９ 排気口

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．処理容器と、 前記処理容器内に設けられ、被処理物を支持する台と、 前記被処理物の表面との間に所定の隙間の流路を構成す
   る案内板と、 オゾン発生源と、 前記オゾン発生源から発生したオゾンを含む処理流体を
   前記流路に供給するノズルと、 前記案内板の表面近傍に前記案内板の表面に沿って配設
   され、前記処理流体を励起させる光を前記案内板を介し
   て前記被処理物の表面に照射する光源とを有し、前記光源が前記案内板により区画形成された光源室の下
   部に設けられ、 前記ノズルが前記被処理物の周辺部の側方から前記被処
   理物と前記案内板との間に開口していることを特徴とす
   る処理装置。 ２．請求項１記載の処理装置であって、前記光源室が酸
   素を含まない雰囲気であることを特徴とする処理装置。 ３．請求項１記載の処理装置であって、前記光源は複数
   個設けられていることを特徴とする処理装置。 ４．請求項１記載の処理装置であって、前記流路に供給
   された処理流体を排気する排気口を前記ノズルの開口部
   の両側方に設けたことを特徴とする処理装置。