JP5475302B2

JP5475302B2 - レジスト剥離装置およびレジスト剥離方法

Info

Publication number: JP5475302B2
Application number: JP2009060240A
Authority: JP
Inventors: 茂渡辺
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP2010212639A

Description

本発明は、レジスト剥離装置およびレジスト剥離方法に関する。

半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの製造においては、パターン形成に用いられたレジストマスクをウェット剥離法やドライアッシング法（ドライ剥離法）を用いて剥離するようにしている。
ウェット剥離法においては、アセトンやエタノールなどの有機溶剤、硫酸と過酸化水素水との混合液（硫酸過水）などからなる剥離液を用いてレジストマスクを溶解、剥離するようにしている。

ここで、剥離液をレジストに効果的に浸透させることができれば、剥離時間の短縮や残渣の抑制を図ることができる。しかしながら、レジストの性質などによっては剥離液の浸透が図れない場合がある。例えば、イオン注入（ion implantation）時のマスクとしてレジストを用いた場合、レジスト表面にもイオンが注入されるため変質層（硬化層）が形成される。このような変質層（硬化層）は化学的に安定しているため剥離液による溶解が困難であり、また、剥離液の浸透も図れない。

また、ドライアッシング法（ドライ剥離法）においては、プラズマ生成物を生成してレジストを除去するプラズマアッシング処理が行われている。
このプラズマアッシング処理においても、中性活性種（ラジカル）、イオンなどのプラズマ生成物をレジストに効果的に浸透させることができれば、剥離時間の短縮や残渣の抑制を図ることができる。この場合、特に、下地に与える影響の少ない中性活性種（ラジカル）をレジストに効果的に浸透させることが好ましい。

しかしながら、レジストの性質などによっては中性活性種（ラジカル）の浸透が図れない場合がある。特に、変質層（硬化層）は、通常のアッシング処理で用いられる酸素プラズマによる酸素ラジカルでは分解除去が難しい。また、アッシングレートを向上させるために高温で処理すると「ポッピング」と呼ばれる爆発を起こすおそれもある。

そのため、温度差を与えることで下地とレジストとの界面に亀裂を生じさせ剥離液の浸透を図る技術（特許文献１を参照）や、衝撃波を用いて変質層（硬化層）に亀裂を生じさせ剥離液の浸透を図る技術（特許文献２を参照）が提案されている。
しかしながら、特許文献１、２に開示がされた技術によれば、下地（例えば、ウェーハやガラス基板など）に熱応力や衝撃力が加わるおそれがある。また、装置の大型化や工程の複雑化などを招くおそれもある。

特開２００３−２７０８０３号公報特開２００４−１５７４２４号公報

本発明は、下地に与える影響を抑制することができるとともにレジストの剥離性を向上させることができるレジスト剥離装置およびレジスト剥離方法を提供する。

本発明の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する剥離液供給手段と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、前記処理容器内を減圧する排気手段と、プラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラズマに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する工程と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する工程と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する工程と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマを発生させ、前記プラズマに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、前記プラズマ生成物を前記亀裂が発生したレジストに供給する工程と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法が提供される。

本発明によれば、下地に与える影響を抑制することができるとともにレジストの剥離性を向上させることができるレジスト剥離装置およびレジスト剥離方法が提供される。

第１の実施形態に係るレジスト剥離装置を例示するための模式断面図である。亀裂の発生と剥離液の浸透について例示をするための模式図である。第２の実施形態に係るレジスト剥離装置を例示するための模式断面図である。他の実施形態に係る亀裂液供給手段を例示するための模式図である。複数の処理容器を備えたレジスト剥離装置を例示するための模式平面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、第１の実施形態に係るレジスト剥離装置１を例示するための模式断面図である。
図１に示すように、レジスト剥離装置１には、処理容器１１が設けられている。
そして、処理容器１１の天井には開孔１１ｅ、１１ｆが設けられ、開孔１１ｅには後述するノズル１３ｅが挿通するようにして設けられている。また、開孔１１ｆには後述するノズル２３ｅが挿通するようにして設けられている。

処理容器１１の側壁の上部には、被処理物Ｗの搬入搬出を行うための開孔１１ｂが設けられ、開孔１１ｂを気密に開閉可能な開閉扉１４が設けられている。また、側壁の下部には、処理容器１１内の排気をするための開孔１１ｃが設けられ、開孔１１ｃを気密に開閉可能な開閉手段１５が設けられている。また、開孔１１ｃは、図示しない真空ポンプなどの排気手段と接続され、処理容器１１内を所望の圧力に減圧可能となっている。

処理容器１１の底面には、処理後の廃液（例えば、残余の亀裂液１００や剥離液１０１など）を排出するための開孔１１ｄが設けられ、開孔１１ｄを気密に開閉可能な開閉手段１６が設けられている。また、開孔１１ｄは、図示しない廃液タンクなどの廃棄手段と接続され、処理容器１１内の廃液が廃棄可能となっている。

処理容器１１内には、開孔１１ｅ、１１ｆに対向するように、被処理物Ｗを載置するための載置台１７が設けられている。載置台１７の載置面（被処理物Ｗが載置される面）と対向する側の面には、回転軸１７ａの一端が接続され、回転軸１７ａの他端は処理容器１１の底面を貫通するようにして処理容器１１の外部に延出するようになっている。そして、回転軸１７ａの他端には、モータなどの回転手段１７ｂが接続され、回転軸１７ａを介して載置台１７が回転可能となっている。なお、載置台１７には、被処理物Ｗを保持するための図示しない保持手段（例えば、静電チャックなど）、被処理物Ｗを加熱するための図示しない加熱手段（例えば、ヒータなど）などを設けるようにすることができる。

載置台１７の周囲を覆うように、残余の亀裂液１００や剥離液１０１を受け止めるカップ１８が設けられている。カップ１８の底面の中央部分には開孔１８ａが設けられ、回転軸１７ａを挿通させるとともに処理後の廃液を処理容器１１の底面に向けて排出できるようになっている。なお、カップ１８の底面は開孔１８ａに向けて下り勾配を有しており、廃液の排出が容易となるようになっている。また、カップ１８の側壁の上部には中心方向に向けて屈曲する屈曲部１８ｂが設けられ、上方に飛び散る亀裂液１００や剥離液１０１の捕捉が容易となるようになっている。また、カップ１８の底面には、昇降軸１８ｃの一端が接続され、昇降軸１８ｃの他端は処理容器１１の底面を貫通するようにして処理容器１１の外部に延出するようになっている。そして、昇降軸１８ｃの他端には、エアシリンダなどの昇降手段１８ｄが接続され、昇降軸１８ｃを介してカップ１８が昇降可能となっている。そのため、被処理物Ｗの搬入搬出時にはカップ１８を下降させることができ、載置台１７への被処理物Ｗの受け渡しが容易となるようになっている。

処理容器１１の天井にはレジストＲに亀裂液１００を供給する亀裂液供給手段１３が設けられている。亀裂液供給手段１３には、亀裂液１００を収納するタンク１３ａが設けられている。タンク１３ａの天井部分には、窒素ガスなどのような不活性ガスを導入するための導入管１３ｂが連通するように接続されている。導入管１３ｂの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどの加圧手段と接続されている。

また、タンク１３ａ内に収納された亀裂液１００中に一端を浸すようにして送液管１３ｃが設けられている。そして、送液管１３ｃの他端は、処理容器１１の天井に設けられた供給部１３ｄと接続されている。供給部１３ｄには内部に空間が設けられ、この空間と処理容器１１の天井に設けられたノズル１３ｅとが連通するようになっている。また、ノズル１３ｅの一端を開閉するための開閉手段１３ｆが設けられている。また、ノズル１３ｅは、載置台１７に載置された被処理物Ｗの表面の回転中心に向けて亀裂液１００が供給可能となるような向きに傾斜して設けられている。

そのため、窒素ガスなどのような不活性ガスでタンク１３ａの内部を加圧することで、供給部１３ｄを介して、亀裂液１００をノズル１３ｅから被処理物Ｗの表面に向けて供給することができる。なお、亀裂液１００の供給開始と停止は開閉手段１３ｆにより行うことができ、供給量は導入管１３ｂに設けられた流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段により行うことができる。

亀裂液１００としては、酸を含む溶液を例示することができる。酸としては、有機酸や無機酸などを例示することができる。この場合、本発明者の得た知見によれば、亀裂液１００としてフッ化水素酸（Hydrofluoric acid）を含む溶液を用いるものとすれば、レジストＲに効果的に亀裂を発生させることができる。
また、レジストＲの表面に形成される変質層（硬化層）は化学的に安定しているため、変質層（硬化層）が形成されたレジストＲに対しては反応性の高い酸を用いることが好ましい。この様な場合にも亀裂液１００としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストＲに効果的に亀裂を発生させることができる。

また、後述するように、被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に供給された亀裂液１００を乾燥させることでレジストＲに亀裂が発生する。そのため、乾燥過程において亀裂液１００に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液１００（タンク１３ａに収納される亀裂液１００）の酸の濃度には特に限定がない。

ただし、作業の安全性や下地（被処理物Ｗ）に与える影響を考慮すると、酸の濃度は低い方が好ましい。この場合、酸の種類などにより酸の濃度を適宜変更することができる。例えば、酸がフッ化水素酸の場合には５重量％以下、好ましくは０．１重量％以下とすることができる。

また、処理容器１１の天井には亀裂が発生したレジストＲに剥離液１０１を供給する剥離液供給手段２３が設けられている。剥離液供給手段２３には剥離液１０１を収納するタンク２３ａが設けられ、タンク２３ａの天井部分には不活性ガスを導入するための導入管２３ｂが連通するように接続されている。また、導入管２３ｂの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどの加圧手段と接続されている。

また、タンク２３ａ内に収納された剥離液１０１中に一端を浸すようにして送液管２３ｃが設けられている。そして、送液管２３ｃの他端は、処理容器１１の天井に設けられた供給部２３ｄと接続されている。供給部２３ｄには内部に空間が設けられ、この空間と処理容器１１の天井に設けられたノズル２３ｅとが連通するようになっている。また、ノズル２３ｅの一端を開閉するための開閉手段２３ｆが設けられている。また、ノズル２３ｅは、載置台１７に載置された被処理物Ｗの表面の回転中心に向けて剥離液１０１が供給可能となるような向きに傾斜して設けられている。

そのため、窒素ガスなどのような不活性ガスでタンク２３ａの内部を加圧することで、供給部２３ｄを介して、剥離液１０１をノズル２３ｅから被処理物Ｗの表面に向けて供給することができる。なお、剥離液１０１の供給開始と停止は開閉手段２３ｆにより行うことができ、供給量は導入管２３ｂに設けられた流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段により行うことができる。

剥離液１０１としては、例えば、有機溶剤とすることができる。この場合、例えば、アセトン、エチルアルコール、第３ブチルアルコール、フェノール・ハロゲン系有機溶剤などとすることができる。また、硫酸と過酸化水素水との混合液などとすることもできる。また、酸性剥離液（例えば、アルキルベンゼンスルホン酸に、フェノール化合物、塩素系溶剤、芳香族炭化水素などを配合したもの）やアルカリ性剥離液（例えば、水溶性有機アミンとジメチルスルホキシドのような有機溶剤とからなるもの）とすることもできる。ただし、剥離液１０１はこれらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、被処理物Ｗに向けて純水などのリンス液を供給する図示しない洗浄手段を設けるようにすることもできる。

次に、レジスト剥離装置１の作用について例示をするとともに、本実施の形態に係るレジスト剥離方法について例示をする。
図示しない搬送装置により、表面にレジストＲ（レジストマスク）が形成された被処理物Ｗが、開孔１１ｂから処理容器１１の内部に搬入され、載置台１７に載置、保持される。そして、図示しない搬送装置が処理容器１１の外に退避した後、開閉扉１４が閉じられ処理容器１１が密閉される。

次に、カップ１８を上昇させて載置台１７の周囲を覆うようにする。そして、載置台１７を回転させるとともに、タンク１３ａ内に収納されている亀裂液１００を被処理物Ｗの表面のレジストＲに向けて供給する。被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に供給された亀裂液１００は、遠心力で膜状となる。この際、残余の亀裂液１００は、遠心力により被処理物Ｗの外周からカップ１８の内面に向けてとばされ、開孔１８ａから処理容器１１の底面に向けて排出される。その後、残余の亀裂液１００は開孔１１ｄを介して図示しない廃液タンクなどの廃棄手段に送られる。

次に、被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に供給された亀裂液１００を乾燥させる。
乾燥は、例えば、処理容器１１内を減圧することで行うことができる。また、載置台１７に設けられたヒータなどにより被処理物Ｗを加熱して乾燥させることもできる。また、載置台１７を低速回転させるなどして常温下で乾燥させることもできる。また、これらの乾燥法を組み合わせて乾燥させることもできる。なお、ヒータなどによる加熱乾燥や載置台１７を回転させて行う乾燥は大気圧下で行うこともできる。そのため、減圧下で乾燥を行わない場合には、前述した真空ポンプなどの図示しない排気手段を設ける必要はない。

本実施の形態においては、処理容器１１内を減圧する図示しない排気手段、載置台１７に設けられた図示しない加熱手段、載置台１７を回転させる回転手段１７ｂなどが、レジストＲに供給された亀裂液１００を乾燥させてレジストＲに亀裂を発生させる乾燥手段となる。

乾燥を行うことで膜状の亀裂液１００が液滴状に散在するようになる。また、亀裂液１００の濃度が高くなることになる。そのため、被処理物Ｗの表面のレジストＲ全域において亀裂１０２（図２を参照）が発生することになる。

次に、載置台１７を回転させるとともに、タンク２３ａ内に収納されている剥離液１０１を被処理物Ｗの表面のレジストＲに向けて供給する。被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に供給された剥離液１０１は、遠心力で膜状となる。そして、レジストＲ上に供給された剥離液１０１は亀裂１０２を介してレジストＲ内に浸透し、レジストＲの剥離が行われる。なお、残余の剥離液１０１は、遠心力により被処理物Ｗの外周からカップ１８の内面に向けてとばされ、開孔１８ａから処理容器１１の底面に向けて排出される。その後、残余の剥離液１０１は開孔１１ｄを介して図示しない廃液タンクなどの廃棄手段に送られる。
この後、純水などのリンス液を図示しないノズルなどからレジストＲ上に供給することもできる。そのようにすれば、剥離時間の短縮化を図ることができるとともに、被処理物Ｗ表面の清浄化を図ることができる。

レジストＲの剥離の終了後においては、必要に応じて処理容器１１内の圧力が大気圧に戻され、カップ１８が下降し、図示しない搬送装置により被処理物Ｗが処理容器１１外に搬出される。そして、必要に応じて未剥離の被処理物Ｗを搬入し、前述した手順によりレジストＲの剥離を行うことができる。

すなわち、本実施の形態に係るレジスト剥離方法は、被処理物Ｗの表面のレジストＲに亀裂液１００を供給する工程と、レジストＲに供給された亀裂液１００を乾燥させてレジストＲに亀裂を発生させる工程と、亀裂が発生したレジストＲに剥離液１０１を供給する工程と、を備えている。
この場合、亀裂液１００を供給する工程において、レジストＲに液滴状の亀裂液１００を供給するようにすることもできる。

ここで、亀裂の発生と剥離液の浸透についてさらに例示をする。
図２は、亀裂の発生と剥離液の浸透について例示をするための模式図である。
図２（ａ）に示すように被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に亀裂液１００を供給し乾燥を行うと、膜状の亀裂液１００は図２（ｂ）に示すように液滴状に散在するようになる。

そして、さらに乾燥を続けると亀裂液１００の濃度がさらに高まり、図２（ｃ）に示すように液滴状に散在した亀裂液１００の近傍において亀裂１０２が発生する。すなわち、被処理物Ｗの表面のレジストＲ全域において亀裂１０２が発生することになる。
その後、図２（ｄ）に示すように剥離液１０１を被処理物Ｗの表面のレジストＲに向けて供給すると、供給された剥離液１０１は亀裂１０２を介してレジストＲ内に浸透し、レジストＲの剥離が行われる。

本実施の形態によれば、亀裂液１００を散在させ、レジストＲ上において濃度を高めつつ亀裂１０２を発生させることができる。そのため、レジストＲ全域において効果的に亀裂１０２を発生させることができる。
その結果、剥離液１０１を亀裂１０２を介してレジストＲ内に効果的に浸透させることができるので、剥離性を大幅に向上させることができる。また、残渣の発生も大幅に抑制することができる。また、剥離性を向上させることができるので使用する剥離液１０１の量を大幅に削減することができる。

また、亀裂液１００としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストＲに効果的に亀裂を発生させることができる。この場合、表面に変質層（硬化層）が形成されたレジストＲであっても効果的に亀裂を発生させることができる。
また、乾燥過程において亀裂液１００に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液１００の酸の濃度を低くすることができる。そのため、下地（被処理物Ｗ）に与える影響を抑制することができ、作業の安全性をも向上させることができる。

図３は、第２の実施形態に係るレジスト剥離装置１０を例示するための模式断面図である。
図１において例示をしたレジスト剥離装置１は、ウェット剥離法によりレジストＲを剥離するものであるが、本実施の形態に係るレジスト剥離装置１０は、ドライアッシング法（ドライ剥離法）によりレジストＲを剥離するものである。
そのため、図３に示すように、レジスト剥離装置１０には前述した剥離液供給手段２３に代えてプラズマＰを発生させるプラズマ発生手段１２が設けられている。また、処理容器１１は大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能とされている。また、処理容器１１の天井には開孔１１ｆに代えて開孔１１ａが設けられている。なお、開孔１１ａは、処理容器１１の天井の中央部付近に載置台１７の載置面と対向させるようにして設けられている。

プラズマ発生手段１２には、誘電体からなる円筒状のプラズマ発生室１２ａが設けられており、プラズマ発生室１２ａの一端は、開孔１１ａを覆うようにして処理容器１１の天井に気密に接続されている。プラズマ発生室１２ａの他端には、反応性ガスを導入するための開孔が設けられたノズルプレート１２ｂが気密に設けられている。そして、ノズルプレート１２ｂの開孔には、流路の開閉、反応性ガスの圧力や流量の制御などを行うための制御手段１２ｃ（例えば、電磁弁のような開閉弁、減圧弁、マスフローコントローラのような流量制御弁など）を介して高圧ボンベなどの反応性ガス導入手段１２ｄが接続されている。すなわち、プラズマＰに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段１２ｄが接続されている。

反応性ガスとしては、例えば、酸素ガスや水素原子を含んだガス（例えば、水素ガスやアンモニア（ＮＨ_３）ガス、水素ガスと不活性ガスなどとの混合ガスなど）などを例示することができる。また、プラズマ発生室１２ａの周囲には、コイル１２ｅが設けられ、コイル１２ｅには高周波電源１２ｆが接続されている。

なお、プラズマの発生方法として高周波を用いるものを例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、マイクロ波などを用いてプラズマを発生させるようなものであってもよい。
また、イオンと中性活性種（ラジカル）を用いて剥離（アッシング）を行うものに限定されるわけではなく、イオンと中性活性種（ラジカル）のいずれかを用いるものであってもよい。ただし、下地（被処理物Ｗ）に与える影響の少ない中性活性種（ラジカル）を用いるようにすることがより好ましい。この場合、例えば、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）のようなプラズマ分離型としたり、いわゆるダウンフロー方式としたりすることで中性活性種（ラジカル）を主体とした剥離（アッシング）を行わせることができる。

次に、レジスト剥離装置１０の作用について例示をする。
レジスト剥離装置１０においても、処理容器１１内に搬入され載置台１７に載置、保持された被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に亀裂液１００が供給される。そして、レジストＲ上の亀裂液１００を乾燥させ、レジストＲに亀裂を発生させる。

次に、処理容器１１内、プラズマ発生室１２ａ内が所定の圧力まで減圧される。そして、反応性ガス導入手段１２ｄから所定量の反応性ガスがプラズマ発生室１２ａ内に導入される。また、コイル１２ｅには高周波電源１２ｆから電力が供給される。そのため、プラズマ発生室１２ａ内にプラズマＰが発生し、プラズマ発生室１２内に導入された反応性ガスが励起、活性化されて中性活性種（ラジカル）、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。そして、生成されたプラズマ生成物が下降するようにして被処理物Ｗの表面のレジストＲに到達してレジストＲの剥離（アッシング）が行われる。
この際、イオンにより物理的な剥離（アッシング）が行われるとともに、中性活性種（ラジカル）により化学的な剥離（アッシング）が行われる。また、亀裂１０２を介してレジストＲ内に中性活性種（ラジカル）が導入される。

レジストＲの剥離の終了後においては、処理容器１１内の圧力が大気圧に戻され、カップ１８が下降し、図示しない搬送装置により被処理物Ｗが処理容器１１外に搬出される。そして、必要に応じて未剥離の被処理物Ｗを搬入し、前述した手順によりレジストＲの剥離を行うことができる。

すなわち、本実施の形態に係るレジスト剥離方法は、被処理物Ｗの表面のレジストＲに亀裂液１００を供給する工程と、レジストＲに供給された亀裂液１００を乾燥させてレジストＲに亀裂を発生させる工程と、大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマＰを発生させ、プラズマＰに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、プラズマ生成物を亀裂が発生したレジストＲに供給する工程と、を備えている。

本実施の形態によれば、亀裂液１００を散在させ、レジストＲ上において濃度を高めつつ亀裂１０２を発生させることができる。そのため、レジストＲ全域において効果的に亀裂１０２を発生させることができる。
その結果、中性活性種（ラジカル）を亀裂１０２を介してレジストＲ内に効果的に浸透させることができるので、剥離性を大幅に向上させることができる。また、残渣の発生も大幅に抑制することができる。この場合、下地（被処理物Ｗ）に与える影響の少ない中性活性種（ラジカル）をレジストに効果的に浸透させることができるので、剥離（アッシング）にともなうダメージの発生を抑制することができる。また、剥離性を向上させることができるので使用する反応性ガスの量を大幅に削減することができる。

また、レジストＲ全域において亀裂を発生させることができるので、表面に変質層（硬化層）が形成されたレジストＲを高温で剥離（アッシング）してもポッピングが発生することを抑制することができる。すなわち、レジストＲを高温で剥離（アッシング）する際に、変質層（硬化層）の下の未変質層において発生したガスを亀裂を介して放出させることができるので、圧力上昇を抑え爆発（ポッピング）を抑制することができる。

また、亀裂液１００としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストＲに効果的に亀裂を発生させることができる。この場合、表面に変質層（硬化層）が形成されたレジストＲであっても効果的に亀裂を発生させることができる。
また、乾燥過程において亀裂液１００に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液１００の酸の濃度を低くすることができる。そのため、被処理物Ｗに与える影響を抑制することができ、作業の安全性をも向上させることができる。

図４は、他の実施形態に係る亀裂液供給手段３３を例示するための模式図である。
前述した亀裂液供給手段１３は被処理物Ｗの表面のレジストＲに向けて亀裂液１００を吐出するようにしているが、本実施の形態に係る亀裂液供給手段３３は被処理物Ｗの表面のレジストＲに向けて液滴状の亀裂液１００を供給するようにしている。
図４に示すように、亀裂液供給手段３３には、亀裂液１００を収納するタンク３３ａ、亀裂液１００を霧化する霧化部３３ｃ、霧化された亀裂液１００を噴霧するノズル３３ｄが設けられている。

ノズル３３ｄは、処理容器１１の天井に設けられた開孔を挿通するようにして設けられている。また、処理容器１１内に突出した端部には霧化された亀裂液１００を噴霧するための開口部３３ｅが設けられている。また、ノズル３３ｄは、載置台１７に載置された被処理物Ｗに向けて霧化された亀裂液１００を噴霧することができる位置に設けられている。

また、処理容器１１の天井には、霧化部３３ｃが気密となるようにして設けられている。そして、ノズル３３ｄの端部が霧化部３３ｃと連通するように接続されている。また、霧化部３３ｃには窒素ガスなどのような不活性ガスを供給するための供給管３３ｂが連通するように接続されている。供給管３３ｂの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどのガス供給手段と接続されている。

また、霧化部３３ｃにはタンク３３ａが連通するように接続され、亀裂液１００を霧化部３３ｃに供給することができるようになっている。なお、亀裂液１００の供給は重力を利用して供給するようにしてもよいし、図示しない加圧手段やポンプなどを用いて供給するようにしてもよい。

そして、霧化部３３ｃにおいて、供給管３３ｂから供給された不活性ガスとタンク３３ａから供給された亀裂液１００とにより液滴状の亀裂液１００が生成されるようになっている。すなわち、亀裂液１００が霧化されるようになっている。液滴状の亀裂液１００（霧化された亀裂液１００）は不活性ガスとともにノズル３３ｄの開口部３３ｅから吐出（噴霧）され、被処理物Ｗの表面のレジストＲ上に到達する。レジストＲ上に到達した亀裂液１００は、レジストＲ上に液滴状に付着する。

なお、亀裂液１００を液滴化する方法は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、超音波などの加振手段を用いて液滴化するようにしてもよいし、加熱蒸気を冷却することで液滴化するようにしてもよい。
また、液滴状の亀裂液１００が吐出可能であればよく、例えば、インクジェット法を用いたものなどとすることもできる。

本実施の形態によれば、亀裂液１００を液滴状に付着させることができるので、レジストＲ全域にさらに均一に亀裂を発生させることができる。また、無駄になる亀裂液１００を抑制することができるので亀裂液１００の使用量の抑制を図ることができる。

以上は、１つの処理容器１１内において亀裂の発生とレジストＲの剥離とを行うレジスト剥離装置の場合であるが、これに限定されるわけではない。例えば、複数の処理容器を備え、別個の処理容器内において亀裂の発生とレジストＲの剥離とを行うようにしてもよい。

図５は、複数の処理容器を備えたレジスト剥離装置を例示するための模式平面図である。
図５に示すように、レジスト剥離装置４０には、被処理物Ｗの表面のレジストＲに亀裂液１００を供給し、これを乾燥させることで亀裂を発生させる亀裂発生部４０ａと、亀裂が発生したレジストＲに剥離液１０１を供給して剥離を行う剥離部４０ｂと、被処理物Ｗを収納し、また、亀裂発生部４０ａと剥離部４０ｂに被処理物Ｗを搬送、供給する搬送供給部４０ｃとが備えられている。

なお、亀裂発生部４０ａは、剥離液供給手段２３が設けられていない点を除けば、図１において例示をしたレジスト剥離装置１と同様のためその説明は省略する。また、剥離部４０ｂは、亀裂液供給手段１３が設けられていない点を除けば、図１において例示をしたレジスト剥離装置１と同様のためその説明は省略する。

搬送供給部４０ｃには、被処理物Ｗの搬送、受け渡しを行うための搬送装置４１、被処理物Ｗを収納するための収納装置４２などが設けられている。搬送装置４１には、関節を有するアーム４１ａが設けられ、アーム４１ａの先端には、被処理物Ｗを載置、保持可能な図示しない保持手段が設けられている。また、アーム４１ａが備えられる基台は図示しない移動装置と接続されている。そのため、アーム４１ａを屈曲させるようにして伸縮させ、被処理物Ｗをアーム４１ａの先端に載置、保持し、その状態のまま図中の矢印Ａの方向に移動することができるようになっている。

収納装置４２は、剥離前、剥離済みの被処理物Ｗを収納するためのものであり、例えば、被処理物Ｗを積層状（多段状）に収納可能なキャリアなどを例示することができる。具体的には、ミニエンバイロメント方式の半導体工場で使われる被処理物Ｗ（ウェーハ）の搬送、保管を目的とした正面開口式キャリアであるＦＯＵＰ(Front-Opening Unified Pod)などを挙げることができる。

次に、レジスト剥離装置４０の作用について例示をする。
まず、搬送装置４１のアーム４１ａを所定の収納装置４２の正面まで移動させる。なお、収納装置４２の扉は図示しない開閉装置により開かれている。次に、アーム４１ａを屈曲させるようにして収納装置４２の方向に伸ばし、剥離前の被処理物Ｗを受け取る。そして、アーム４１ａを屈曲させるようにして縮め収納装置４２から被処理物Ｗを取り出す。
次に、アーム４１ａを１８０°回転させ、その向きを亀裂発生部４０ａの方向に向ける。なお、その際、亀裂発生部４０ａの開閉扉１４と対向する位置にアーム４１ａの位置が適宜調整される。

次に、アーム４１ａを屈曲させるようにして亀裂発生部４０ａの方向に伸ばし、被処理物Ｗを開孔１１ｂから処理容器１１の内部に搬入し、載置台１７に載置する。亀裂発生部４０ａにおいては、被処理物Ｗの表面のレジストＲに亀裂液１００を供給し、これを乾燥させることで亀裂を発生させる。
次に、アーム４１ａを屈曲させるようにして、レジストＲに亀裂を発生させた被処理物Ｗを亀裂発生部４０ａから搬出し、同様にして剥離部４０ｂに搬入、載置する。剥離部４０ｂにおいては、亀裂が発生したレジストＲに剥離液１０１を供給して剥離を行う。

剥離済みの被処理物Ｗを収納装置４２に収納する場合には、前述と逆の手順により剥離済みの被処理物Ｗを剥離部４０ｂから収納装置４２に搬送、収納する。この際、剥離前の被処理物Ｗが収納されていた場所に、剥離済みの同じ被処理物Ｗが収納されるようになっている。
本実施の形態によれば、亀裂の発生と剥離とを並行して行うことができるので生産性を向上させることができる。

また、亀裂発生部４０ａの外部に図示しない乾燥部を設けるようにすることもできる。例えば、亀裂発生部４０ａと剥離部４０ｂとの間にバッファ装置（例えば、多段のウェーハキャリアなど）などを設けてこれを乾燥部とすることもできる。そのようにすれば、亀裂発生部４０ａ、剥離部４０ｂの停止時間（待機時間）を減少させることができるので、生産効率をさらに向上させることができる。

なお、亀裂発生部４０ａに亀裂液供給手段１３を設けたものを例示したが、亀裂液供給手段３３を設けるようにしてもよい。また、剥離部４０ｂに剥離液供給手段２３を設けたものを例示したが、プラズマ発生手段１２を設けるようにしてもよい。

以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、レジスト剥離装置１、レジスト剥離装置１０、レジスト剥離装置４０が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１レジスト剥離装置、１０レジスト剥離装置、１１処理容器、１２プラズマ発生手段、１３亀裂液供給手段、２３剥離液供給手段、４０レジスト剥離装置、４０ａ亀裂発生部、４０ｂ剥離部、４０ｃ搬送供給部、１００亀裂液、１０１剥離液、１０２亀裂、Ｒレジスト、Ｗ被処理物

Claims

被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、
前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、
前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する剥離液供給手段と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置。
前記亀裂液供給手段は、前記レジストに液滴状の亀裂液を供給することを特徴とする請求項１記載のレジスト剥離装置。
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、
前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器内を減圧する排気手段と、
プラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
前記プラズマに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置。
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、
前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する工程と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、
前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する工程と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法。
前記亀裂液を供給する工程において、前記レジストに液滴状の亀裂液を供給することを特徴とする請求項４記載のレジスト剥離方法。
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、
前記レジストにフッ化水素酸を含む溶液である亀裂液を供給する工程と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、
大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマを発生させ、前記プラズマに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、前記プラズマ生成物を前記亀裂が発生したレジストに供給する工程と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法。