JP4043154B2

JP4043154B2 - レジスト除去方法および装置

Info

Publication number: JP4043154B2
Application number: JP25899899A
Authority: JP
Inventors: 雅之山本; 亮並河
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2019-09-13
Also published as: JP2001085312A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体基板、各種プリント基板、各種マスク、リードフレームなどの各種微細加工物品の製造時において、不要となったレジストからなる画像（物品上に残った不要レジストパターン）を剥離除去するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体のデバイス製造において、シリコンウエハなどの半導体基板上にレジスト材を塗布し、通常のフォトプロセスにより、所定の画像（レジストパターン）が形成される。これをマスクとして、例えばイオン注入、エッチング、ドーピングなどの各種の処理がなされる。その後不要になった画像が除去され、所定の回路が形成される。次いで、次の回路を形成するため、再度レジスト材を塗布するというサイクルが繰り返し行われる。また、各種基板に回路を形成する場合も、画像形成後、不要になった画像が除去される。この際、不要になったレジスト材からなる画像の除去には、アッシング（灰化）や、溶剤（剥離液）、薬品などによって行われるのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、画像の除去にアッシングを用いると、その作業に多くの時間を要したり、レジスト中の不純物イオンがウエハに注入されるおそれがあった。また、溶剤や薬品を用いると、作業環境を害するという問題を生じていた。
【０００４】
そこで、最近では、上記のような不具合なく不要となったレジスト画像の除去する手段として、例えば特開平８−８８２０８号公報に開示されているように、粘着テープ類をレジスト膜画像の上面に貼付け、この粘着テープ類とレジストを一体に剥離して、レジスト膜画像を除去する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
粘着テープを用いてウエハ表面の不要物を接着して剥離除去する上記手段は、従来のアッシング技術のように不純物によるウエハの汚染をもたらすことなく不要レジストの除去を行うことができる利点を有しているのであるが、次のような問題点があった。
すなわち、レジストパターンは微細な凹凸を有しているので、粘着テープとレジストパターンとの間に空気が残留しやすくなる。その結果、粘着テープの粘着剤とレジストパターンとが接触しない部分が発生して、この部分のレジストパターンが粘着テープに接着されて剥離除去されることなく残留することになってしまう。
【０００６】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、粘着テープを用いてレジスト除去を行う方法および装置において、粘着テープとレジストパターンとの間に介在する空気の影響を回避して、レジスト残留が発生しないようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。すなわち、請求項１に記載の発明は、レジストパターンが形成された物品上に粘着テープを貼付ける工程と、前記粘着テープと物品の間に残留している空気泡を粘着剤中に拡散吸収させるよう粘着テープが貼付けられた物品を大気圧以上に加圧する工程と、貼付けられた粘着テープを物品から剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明によるレジスト除去装置は、レジストパターンが形成された物品上に粘着テープを貼付けるテープ貼付け手段と、粘着テープが貼付けられた物品を収容するチャンバーと、前記粘着テープと物品の間に残留している空気泡を粘着剤中に拡散吸収させるようチャンバー内を大気圧以上に加圧する加圧手段と、貼付けられた粘着テープを物品から剥離するテープ剥離手段と、を備えてあることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記テープ貼付け手段を前記チャンバーに内装してある。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記チャンバー内において前記物品を載置保持する貼付けテーブルに加熱手段を備えてある。
【００１１】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
請求項１に記載のレジスト除去方法によれば、先ず、レジストパターンが形成された物品上に粘着テープが貼付けられ、次いで、粘着テープが貼付けられた物品を加圧雰囲気中に置くことで、粘着テープの粘着剤が次第にレジストパターンの凹部にもゆきわたるとともに、粘着テープと物品との間に空気泡が残留していても、加圧工程の間に、空気泡は粘着剤中に拡散吸収されてしまう。その後、粘着テープが物品上から剥離されることで、物品上の不要レジストが粘着テープと一体に剥離除去される。
【００１２】
また、請求項２に記載のレジスト除去装置によれば、レジストパターンが形成された物品上に粘着テープが貼付けられ、次いで、粘着テープが貼付けられた物品は、加圧手段によって適度に加圧されたチャンバー内に所定時間置かれる。
上記したように、粘着テープが貼付けられた物品を加圧雰囲気中に置くことで、粘着テープの粘着剤が次第にレジストパターンの凹部にもゆきわたるとともに、粘着テープと物品との間に空気泡が残留していても、加圧工程の間に、空気泡は粘着剤中に拡散吸収されてしまう。
【００１３】
請求項３に記載のレジスト除去装置によれば、粘着テープの物品への貼付けと、その後の加圧工程が加圧雰囲気を形成するためのチャンバー内で行われる。
【００１４】
請求項４に記載のレジスト除去装置によれば、貼付けテーブルに保持された物品が加温されることで、粘着テープの粘着剤も加熱軟化されてレジストパターンの凹凸にまで十分にゆきわたり、加圧雰囲気中に置かれていることと相まって、粘着剤が不要レジストに確実に密着する。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明を半導体基板に適用した場合のレジスト除去装置の実施形態の一例を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るレジスト除去装置の全体平面図、図２はその正面図、図３は要部の縦断正面図である。図１，図２、および図３に示すように、本実施形態のレジスト除去装置は、基本的に、表面にレジストパターンが被着した半導体基板（物品）Ｗを積層収納しているカセットＣ1 が装填される基板供給部１、屈伸回動するロボットアーム２が装備された搬送機構３、基板Ｗを位置合わせするアライメントステージ４、粘着テープＴをテープ貼付け／剥離部位へ供給するテープ供給部５、基板Ｗの表面に粘着テープＴを貼付ける際に基板Ｗを保持する分割チャンバー６付きの貼付けテーブル７、基板Ｗの表面から粘着テープＴを剥離する際に基板Ｗを保持する剥離テーブル８、分割チャンバー９を備えたテープ貼付け装置１０、紫外線照射装置１１、剥離テーブル８上の基板Ｗから粘着テープＴを剥離する剥離ユニット１２、基板Ｗの表面から剥離された粘着テープＴを巻き取り回収するテープ回収部１３、処理済みの基板Ｗを積層収納するためのカセットＣ2 が装填される基板回収部１４、貼付けテーブル７と剥離テーブル８を一体に左右に往復移動させるテーブル移動機構１５、剥離ユニット１２を左右に往復移動させる剥離ユニット移動機構１６、等が基台１７の上部に配備され、基台１７の手前からカセットの搬入搬出を行うよう構成されている。
【００１７】
ここで、基台１７上の前後中央部位には基壁１８が立設され、基板供給部１、搬送機構３、アライメントステージ４、基板回収部１４は、基壁１８の手前側に配備されるとともに、貼付けテーブル７、剥離テーブル８、テーブル移動機構１５、テープ供給部５、テープ貼付け装置１０、紫外線照射装置１１、剥離ユニット１２、剥離ユニット移動機構１６、等は基壁１８の奥側に配備されており、基壁１８に形成された左右に長い開口１８ａを通して基板Ｗが基壁１８を通って前後に搬送されるようになっている。なお、図２において、図解し易くするために、基壁１８は透かして表示されている。
【００１８】
前記基板供給部１は、基板Ｗをレジストパターンが存在する表面を上向きにした水平姿勢でカセットＣ1 に積層収納するようになっており、また、基板回収部２は、レジスト除去処理が済んだ基板Ｗを同様に水平姿勢でカセットＣ2 に積層収納するようになっている。
【００１９】
前記搬送機構３のロボットアーム２は屈伸および旋回可能に構成されており、基板供給部１からの基板Ｗの取り出し、アライメントステージ４への基板Ｗの搬送、アライメントステージ４から貼付けテーブル７への基板Ｗの搬送、剥離テーブル８から処理済み基板Ｗの搬出、および、処理済み基板Ｗの基板回収部１４への搬入、等を行う。
【００２０】
前記貼付けテーブル７と剥離テーブル８は左右に並列して装備されるとともに、共通のテーブル移動機構１５によって一体に一定ストロークで左右移動可能に支持されている。テーブル移動機構１５は、案内レール２１に沿って左右移動可能な左右一組の可動台２２，２３と、この可動台２２，２３を一定ストロークで往復ネジ送りする送りネジ２４、および、これを正逆駆動するモータ２５によって構成されており、各可動台２２，２３に貼付けテーブル７および剥離テーブル８が夫々シリンダ２６，２７によって独立して昇降可能に支持されている。
【００２１】
前記テープ供給部５は、原反ロールＲから導出したセパレータ付きテープからセパレータｓを剥離して巻き取り回収するとともに、下面に粘着面を露出した粘着テープＴを貼付けテーブル７と剥離テーブル８の上方を通って剥離ユニット１２にまで導くよう構成されている。
【００２２】
図３に示すように、貼付けテーブル７は、上方に開放された半割り状の分割チャンバー６の内部に装備されており、その中央部位にはシリンダ３１によって出退昇降する真空吸着パッド３２が備えられるとともに、テーブル７内にはヒータ３３が装備されている。また、分割チャンバー６には、圧縮空気を供給する加圧ポンプ３４が制御弁３５を介して連通接続されされている。また、剥離テーブル８の中央部位にも図示しないシリンダで出退昇降する真空吸着パッド３６（図１３参照）が備えられている。
【００２３】
図３に示すように、テープ貼付け装置１０は、分割チャンバー９の内部に装備した貼付けパッド３７をシリンダ３８によって昇降するよう構成されており、パッド内にはヒータ３９が装備されている。
【００２４】
紫外線照射装置１１には、遮蔽用フード４１、紫外線ランプ４２、スライドシャッター４３、等が装備されている。
【００２５】
テープ剥離ユニット１２は、剥離ローラ５１を装備した可動台５２を、モータ５３によって正逆駆動される送りネジ５４によって左右水平に一定ストロークで往復移動するよう構成されている。
【００２６】
本発明に係るレジスト除去装置の各部は以上のように構成されており、以下に、基板Ｗ上の不要レジストの除去処理行程を、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００２７】
（１）先ず、ロボットアーム２が基板供給部１のカセットＣ1 から基板Ｗを１枚吸着保持して取り出してアライメントステージ４上に移載し、ここで基板Ｗのオリエンテーションフラットおよび／またはノッチ等の検出に基づいて、基板Ｗの位置合わせが行われる。
【００２８】
（２）位置合わせが行われた基板Ｗは再びロボットアーム２に支持されて、下降待機位置にある貼付けテーブル７上に供給される。図４に示すように、貼付けテーブル７の中心には真空吸着パッド３２が突出待機しており、この真空吸着パッド３２上にロボットアーム２から基板Ｗが受け渡された後、真空吸着パッド３２が下降退入して基板Ｗは貼付けテーブル５上に一定姿勢で保持される。
【００２９】
（３）次に、図５に示すように、基板Ｗを吸着保持した貼付けテーブル７が分割チャンバー６と共に上昇するとともに、テープ貼付け装置１０が分割チャンバー９と共に下降し、上下の両分割チャンバー６，９が密着されて外部から隔絶されたチャンバー６０が形成される。なお、上側の分割チャンバー９の開口縁にはパッキン材９ａ（図３参照）が備えられており、接合部位での気密が図られる。
【００３０】
（４）次に、図６に示すように、テープ貼付け装置１０のシリンダ３８が進出作動して、貼付けパッド３７が粘着テープＴを基板Ｗの上面に押圧して貼付ける。この際、貼付けテーブル７に内蔵したヒータ３３によって基板Ｗを加温するとともに、貼付けパッド３７に内蔵したヒータ３９によって粘着テープＴを加温することで、粘着テープＴの粘着剤が軟化して基板表面のレジストパターンの凹凸内部に流れ込み、粘着剤とレジストパターンの接触面積が増加する。
【００３１】
（５）以上のような粘着テープＴの貼付けが完了すると、加圧ポンプ３４から圧縮空気をチャンバー６０に供給して、チャンバー内を２〜３ｋｇ／ｃｍ²の加圧雰囲気で１５〜２０分程度維持する。
【００３２】
（６）所定時間の加圧処理が完了すると、図７に示すように、テープ貼付け装置１０が上昇退避するとともに、基板Ｗを保持した貼付けテーブル７、および剥離テーブル８が一体に左方に移動することにより、貼付けテーブル７が紫外線照射装置１１の直下に位置する。
【００３３】
（７）次に、図８に示すように、紫外線照射装置１１が下降して、遮蔽用フード４１が貼付けテーブル７の上にセットされて、紫外線照射が行われる。この紫外線照射によって粘着テープＴの粘着剤が硬化し、基板Ｗ上の不要レジストと粘着剤との粘着力強化が図られる。
【００３４】
（８）紫外線照射行程が終了すると、図９に示すように、紫外線照射装置１０が上昇退避するとともに、粘着テープＴの下面に基板Ｗを貼付け保持させた状態で、貼付けテーブル７が下降する。この際、水平揺動される保持アーム６１が基板Ｗの下方に挿入されて、粘着テープＴの下面に貼付け保持された基板Ｗを受け止め支持する。
【００３５】
（９）次に、図１０に示すように、貼付けテーブル７と剥離テーブル８が一体に右方に移動することにより、粘着テープＴに貼付け保持された基板Ｗの下方に剥離テーブル８が位置する。
【００３６】
（１０）その後、図１１に示すように、剥離テーブル８が上昇して、その上面に基板Ｗが吸着保持されるとともに、保持アーム６１は待機位置に復帰する。
【００３７】
（１２）次に、図１２に示すように、剥離テーブル８上に基板Ｗを吸着保持した状態でテープ剥離ユニット１２が前進移動し、剥離ローラ５１が粘着テープＴを基板Ｗから剥離しながら転動移動してゆく。
【００３８】
（１３）基板Ｗからの粘着テープＴの剥離が終了すると、図１３に示すように、基板Ｗを吸着保持した剥離テーブル８が下降した後、レジスト除去処理の済んだ基板Ｗは真空吸着パッド３６の上昇によって剥離テーブル８上に浮上され、搬送機構３のロボットアーム２によって搬出されて、基板回収部１４のカセットＣ2 に収容される。
【００３９】
以上で１回のレジスト除去処理が終了し、貼付けテーブル７、剥離テーブル８、およびテープ剥離ユニット１２が元の位置に後退復帰移動して、次の基板搬入に備えることになる。
【００４０】
因みに、貼付けパッド３７を１００ｋｇ／ｃｍ²で押圧して粘着テープＴを基板Ｗに貼付けた後、チャンバー６０内を３ｋｇ／ｃｍ²の加圧雰囲気に維持して２０分間加圧し、その後、紫外線照射、およびテープ剥離処理を行った結果、基板Ｗの表面および周縁部の不要レジストを完全に除去できることが確認できた。
【００４１】
なお、本発明は、以下のような形態で実施することも可能である。
▲１▼ テープ貼付け手段としては、上記のように、チャンバー６０内で貼付けパッド３７を昇降させる構造の他に、チャンバー６０内に配備した貼付けローラを基板表面に沿って転動走行させて、粘着テープＴを基板Ｗに貼付けるよう構成することも可能である。
【００４２】
▲２▼ 上記実施形態では、チャンバー６０内でテープ貼付けを行うようにしたが、チャンバー６０外に配備したテープ貼付けユニットを用いて粘着テープＴの貼付け処理を行った後、基板Ｗをチャンバー６０内に収容して加圧処理を行うことも可能である。
【００４３】
▲３▼ 剥離テーブル８に冷却機構を内蔵して、基板Ｗおよび粘着テープＴを冷却するように構成しておくと、粘着テープＴの粘着剤の硬化が一層促進されて、レジスト剥離が容易となる。
【００４４】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によると次のような効果を期待することができる。
【００４５】
請求項１に係る発明のレジスト除去方法によると、粘着テープと物品との間に空気泡が残って不要レジストと粘着剤との密着が損なわれることが回避でき、不要レジストの剥離除去が確実に行うことができるようになった。
【００４６】
請求項２に係る発明のレジスト除去装置によると、加圧手段を備えたチャンバーによって簡単に加圧雰囲気を形成して、粘着テープを貼付けた物品を加圧処理することができ、請求項１に係る発明のレジスト除去方法を効果的に実施することができる。
【００４７】
請求項３に係る発明のレジスト除去装置によると、チャンバー内にテープ貼付け手段を装備しているので、チャンバー内で粘着テープ貼付け処理と加圧処理を一連に行うことができ、チャンバー外で粘着テープ貼付け処理を行った後、物品をチャンバー内に移して加圧処理を行う場合に比較して、装置全体が小型化できるとともに、物品の移動時間を節減して、処理能率を高めることもできる。
【００４８】
請求項４に係る発明のレジスト除去装置によると、加熱によって軟化した粘着材をレジストパターンの凹凸に十分ゆきわたらせて不要レジストに密着させることができ、不要レジストの除去を一層確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレジスト除去装置の一実施例の全体平面図である。
【図２】レジスト除去装置の全体正面図である。
【図３】要部の縦断正面図である。
【図４】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図５】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図６】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図７】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図８】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図９】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図１０】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図１１】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図１２】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【図１３】不要レジストを剥離除去するための工程図である。
【符号の説明】
７貼付けテーブル
６０チャンバー
Ｔ粘着テープ
Ｗ基板

Claims

レジストパターンが形成された物品上に粘着テープを貼付ける工程と、
前記粘着テープと物品の間に残留している空気泡を粘着剤中に拡散吸収させるよう粘着テープが貼付けられた物品を大気圧以上に加圧する工程と、
貼付けられた粘着テープを物品から剥離する工程と、
を含むことを特徴とするレジスト除去方法。
レジストパターンが形成された物品上に粘着テープを貼付けるテープ貼付け手段と、
粘着テープが貼付けられた物品を収容するチャンバーと、
前記粘着テープと物品の間に残留している空気泡を粘着剤中に拡散吸収させるようチャンバー内を大気圧以上に加圧する加圧手段と、
貼付けられた粘着テープを物品から剥離するテープ剥離手段と、
を備えてあることを特徴とするレジスト除去装置。
請求項２記載のレジスト除去装置において、前記テープ貼付け手段を前記チャンバーに内装してあるレジスト除去装置。
請求項３記載のレジスト除去装置において、前記チャンバー内において前記物品を載置保持する貼付けテーブルに加熱手段を備えてあるレジスト除去装置。