JPH02201916A - 基板のレジスト除去洗浄方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体ウェハ、ガラス基板、セラミックス基
板等（本明細書ではこれらを総称して「基板」と表現す
る）の表面に付着しているレジスト膜を分解除去し、か
つレジスト膜に付着および混入している無機物をも除去
する基板のレジスト除去洗浄方法に係り、特に基板を回
転させながら洗浄する方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、例えば、特開昭６１−２２４３２０号公報に記載
されているように、基板を回転するとともに上下方向に
揺動させ（必要に応じて基板を加熱し）ながら、基板表
面に紫外線を照射することにより、基板表面に付着して
いる有８１質汚染物質（以下、単に有機物ともいう）を
除去する乾式の洗浄方法が知られている。

この乾式の洗浄方法においては、照射した紫外線によっ
て付着有機物の分子結合を解離するとともに、照射経路
中の酸素を紫外線により２次的にオゾンに変換し、前記
の解離した分子をオゾンによって酸化しＣｏ、、Ｈ，Ｏ
等に変化させて基板から分離する。

また、特開昭６１−６７９２１号公報に記載されている
ように、基板を超音波洗浄槽に浸漬し、次に基板を回転
させながらブラシスクラビングして基板表面に付着して
いる無機質汚染物質（以下、単に無機物ともいう）を除
去する湿式洗浄方法を実行した後、基板を回転させなが
ら紫外線を照射することにより有機物を除去する乾式洗
浄方法を実行するという方法が知られている。

この場合、無機物の背後に隠れている有機物の塵埃を除
去するために、まず、湿式洗浄方法により無機物を除去
することにより無機物の背後の有機物を露出させ、その
後、乾式洗浄方法により前記の露出した有機物をも除去
するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記いずれの従来例の場合も、有機物の
塵埃と、その有機物表面に付着した浮遊粉塵等の無機物
の塵埃の除去には有効ではあっても、レジスト除去洗浄
に適用すると、レジスト膜内にめり込んでいた無機物や
、もともとレジスト中に分散混入していてレジスト膜内
に広く分散した状態で含まれている金属粒子、金属イオ
ン等の無機物を充分に除去することができず、洗浄完了
後において、基板表面に金属粒子等の無機物が残留した
り、あるいは表面内部に拡散したりし、基板の品質が低
下するという問題があった。

すなわち、第１１図に示すように、基板への表面に塗布
されたレジスト膜Ｂの表面に付着している金属粒子Ｃ１
を除去することはできるが、レジスト膜Ｂ内にめり込ん
だ金属粒子Ｃ２やレジスト膜Ｂ内に広く分散混入してい
る微細な金属粒子Ｃ８等の無機物を基板表面より完全に
除去することがきわめて困難である。

それは、乾式洗浄の過程において、レジスト膜内に分散
混入していた金属粒子等の無機物がレジスト中に濃縮さ
れて基板表面の酸化膜中へ拡散し、酸化膜内に残留する
ためである。

本発明の目的は、レジスト膜やレジスト膜に付着した無
機物の除去はもとより、レジスト膜内にめり込んだり、
レジスト材にもともと分散混入していてレジスト膜内に
分散している金属粒子等の無機物をも基板表面より除去
できるようにすることにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

すなわち、本発明の基板のレジスト除去洗浄方法は、 基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面に対し
オゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくと
もいずれか一つを行うことにより基板表面のレジスト膜
を分解除去する第１過程と、第１過程の後に、基板を回
転させながらフッ化水素を含有する表面処理液、または
その蒸気を基板表面に供給し基板表面の酸化膜をエツチ
ングする第２過程と、 第２過程の後に、基板を回転させながら基板表面に洗浄
液を供給することにより基板表面を洗浄する第３過程と
、 基板の高速回転により基板上の洗浄液を液切り乾燥する
第４過程 とを含むことを特徴とするものである。

〈作用〉 本発明の構成による作用は、次のとおりである。

第１過程において、基板表面に対してオゾン供給、紫外
線照射またはプラズマ照射を行うに当たり、基板を加熱
するから基板表面のレジスト膜の分解除去が促進される
。また、基板を回転させながらオゾン供給、紫外線照射
またはプラズマ照射を行うので、レジスト膜の分解除去
が、基板表面の全面にわたって均一に、しがもレジスト
膜に無機物が付着していたとしてもきわめて効果的に行
われる。

この第１過程の終了前においては、基板表面に、それま
でレジスト膜の表面に付着していたりその膜内にめり込
んでいた無ｍ物、およびレジスト膜内に分散混入してい
た金属粒子等の無機物がレジスト中に濃縮され、第１過
程終了時において、基板表面の自然酸化膜中へ金属粒子
等の無機物が拡散し、自然酸化膜内に残留する。

次の第２過程において、金属粒子等の無機物がその内部
に拡散し残留した自然酸化膜をフッ化水素を含む表面処
理液、またはその蒸気でエツチングして除去してしまい
、次に、第３過程において、基板を回転させながら基板
表面に洗浄液を供給するため、前記の拡散し残留してい
た無機物も確実に洗浄除去されることとなる。

そして、第４過程において、基板を高速回転させ遠心力
によって基板上の洗浄液を吹き飛ばすので基板が速やか
に乾燥される（液切り乾燥）。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は基板のレジスト除去洗浄方法のプロセスを示す
フローチャートである。

半導体やガラスやセラミックスの基板Ａの表面に、酸化
膜りを介してレジスト膜Ｂが形成され、レジスト膜Ｂ内
に金属粒子Ｃが分散混入している基板（第２図（１）参
照）を、ステップｓ１で乾式洗浄装置に搬入し、洗浄処
理を開始する。

ステップＳ２で基板に対する加熱を開始しく約２５０℃
）、ステップｓ３で基板を回転させながら基板表面にオ
ゾンＯ１を供給する。ステップｓ４でオゾン供給を継続
するとともに紫外線（ＵＶ：ＩＪＩｔｒａ−Ｖｉｏｌｅ
ｔ　Ｒａｙｓ）を基板表面に照射する（第２図（ＩＩ）
参照）。

ステップＳ５でオゾンの供給を停止するが、紫外線照射
は必要に応じて継続する。所定時間の経過後、ステップ
Ｓ６で紫外線照射を停止する。

以上のステップ８１〜ｓ６が発明の構成にいう第１過程
（乾式洗浄過程）である。この実施例では、第１過程が
、基板表面にオゾンを供給する過程と、その次に基板表
面にオゾンを供給しながら紫外線を照射する過程とを含
んでいる。

以上により、基板表面のレジスト膜Ｂの大部分が分解除
去される。ただし、この第１過程において、金属粒子Ｃ
等の無機物がレジスト脱Ｂ中に濃縮され、酸化膜り中へ
拡散し残留している（第２図（ＩＩＩ）参照）。

レジスト膜Ｂの分解除去によってＣｏ２．Ｈ。

０等のガスが発生するが、ステップｓ７で不活性ガスを
導入することにより、不活性ガスとともにそれらのガス
を排出除去する。

ステップＳ８で基板の回転を停止し、ステップＳ９で乾
式洗浄装置から基板を搬出する。続いてステップＳ２１
で基板を第１’ｆＡ式洗浄装置に搬入する。

そして、ステップＳ２２で基板を回転させながら基板表
面に硫酸（Ｈ，Ｓｏ、）と過酸化水素（Ｈ。

０２）との混合液を供給し、基板表面の有機物等や基板
表面の不要な粒子等を溶解し除去する。これが湿式有機
物除去処理である。

次に、ステップ３２３で基板表面に純水を供給し、ステ
ップＳ２２での処理液を除去し、次にステップＳ２４で
基板表面にフッ化水素を含んだ表面処理液（！：　して
ｉフッ酸（ＨＦ）を供給することにより、金属粒子Ｃ等
の無機物が内部に拡散し残留している酸化ＨＤ＜第２図
（１）参照）をエツチングして溶解除去する。

なお、ステップ２４における希フッ酸（ＨＦ）の供給に
代え、フッ酸の蒸気を基板表面に供給してもよい。

これにより、シリコン基板の場合、裸の基＋ＪｉＡが露
出する（第２図（ＩＶ）参照）、ただし、金属粒子Ｃ等
の無機物の一部が基板Ａの表面に残留付着している。

次いで、ステップＳ２５で基板Ａを高速回転させ、基板
Ａの表面の希フッ酸（Ｈ’Ｆ）を吹き飛ばし、次に、ス
テップＳ２６で基板Ａを第２湿式洗浄装置へ搬入する。

以上のステップＳ２１〜Ｓ２６が発明の構成にいう第２
過程（酸化膜エツチング）である。

次に、ステップＳ３１で基板Ａを回転させながら、その
表面に洗浄液を供給する。洗浄液として、例えばコリン
（ＣＨ３ＣＨ３−ＣＨ３Ｎ　　ＣｔＨ，ＯＨ）”　ＯＨ
−またはその誘導体を含む純水を用い、基板Ａの表面を
親水基で覆う。

次に、ステップＳ３２で洗浄液の供給を停止した後、ス
テップ３３３において、純水を基板への表面に噴射供給
し、基板Ａの表面を洗浄する。この場合、必要により超
音波を付加することができる。

以上のステップ３３１〜Ｓ３３が発明の構成にいう第３
過程（湿式洗浄過程）である。

以上により、基板への表面に残留付着している金属粒子
Ｃ等の無機物が洗浄除去される。ただし、基板Ａの表面
には洗浄液、純水が付着している。

次いで、ステップＳ４１で基板Ａを高速回転させ遠心力
により基板Ａの表面に付着している洗浄液。

純水を吹き飛ばして基板Ａを乾燥させる（スピンドライ
）。このステップＳ４１では、赤外線を照射することに
より乾燥速度を速めることもできる。

また、減圧によって水分の蒸発を促進するのもよい。

このステップＳ４１が発明の構成にいう第４過程（回転
乾燥過程）であり、無機質汚染物質はもとよりレジスト
膜Ｂ内に広く分散混入していた金属粒子Ｃ等の無Ｊａ物
をも完全に洗浄除去した後、液切り乾燥することができ
る。

なお、この実施例では、第２過程を一第１湿式洗浄装置
で、第３過程を第２湿式洗浄装置で行ったが、第２過程
と第３過程とを同一処理室内にて処理してもよいことは
言うまでもない。この場合は、ステップＳ２６を省略す
ることができる。ただし、フッ化水素を含む処理液を使
用する第２過程と洗浄処理の第３過程とは、それぞれ別
の処理室で行う方が洗浄度を向上する上で好ましい。

第１過程の乾式洗浄は、オゾンまたは紫外線照射の代わ
りにプラズマの照射によって行・うこともできる（ステ
ップ５１０）。すなわち、酸素（Ｏ７）およびフッ化炭
素（ＣＦ、）をプラズマ化し、活性化した酸素原子等で
基板表面のレジスト膜Ｂを分解除去してもよい。

また、第２過程における基板表面の酸化膜除去には、希
フン酸に代えて硝酸とフッ酸の混合液を用いることもで
きる。

次に、この実施例の方法を実施する洗浄装置について説
明する。

第３図は、基板の乾式洗浄装置Ｘおよび第１の湿式洗浄
装置Ｙの概略構成図である。

まず、第１過程を実行する乾式洗浄袋ｆｉＸの構造につ
いて説明する。

第１処理室１の内部に、半導体ウェハＷを加熱するヒー
タ２と、ウェハＷを昇降する複数本のりフターロンド（
図示せず）とを内蔵したスピンチャンク３、および、紫
外線ランプ４を内蔵した石英製のオゾンノズル５が内装
されている。

スピンチャック３はモータＭ１によって水平回転される
ように構成されている。オゾンノズル５の底板には多数
のオゾン拡散孔５ａが均一分布の状態で形成されている
。

レジスト膜の分解除去効率を上げるためには、スピンチ
ャック３上のウェハＷと紫外線ランプ４との距離をでき
るだけ短くするのがよい。

第１処理室１の周壁部に直径方向で対向する状態でウェ
ハＷの搬入口１ａと搬出口１ｂとが形成され、図示しな
い駆動機構によって上下にスライドされ搬入口１ａ、搬
出口１ｂを開閉するシャッタ６ａ、６ｂが設けられてい
る。

第１処理室１の外側において、搬入口１ａを通してウェ
ハＷを第１処理゛室１内に搬入するウニ／”１搬送機構
７ａと、搬出口１ｂを通して第１処理室１から外部にウ
ェハＷを搬出し、かつ第１の湿式洗浄装置Ｙにおける第
２処理室２１へ搬入するウェハ搬送機構７ｂおよび第２
処理室２１から搬出するウェハ搬送機構７０とが設けら
れている。

これらウェハ搬送機構７ａ、７ｂおよび７Ｃは同じ構造
をもつもので、例えば、実開昭６０−１７６５４８号公
報に開示され、また、第４図にも示すように、モータ８
と、モータ８の回転軸に取り付けられた第１アーム９と
、第１アーム９の遊端部に回転自在に取り付けられた第
２アーム１０と、第１アーム９の回転運動を伝達して第
２アーム１０を回転させる伝動機構１１と、第２アーム
１０の遊端部に形成され、載置したウェハＷを吸着保持
する真空チャンクロ１２等から構成されている。

酸素ボンベ１３に接続されたオゾン発生器１４の供給管
１５と、パージ用不活性ガス（Ｎ２）の供給管１６とが
、それぞれバルブ１７．１８を介してオゾンノズル５の
導入管５ａに接続されている。

第１処理室ｌの底板にオゾンやレジスト膜の分解除去の
際に発生したＣｏ、、ｔｔ＊　Ｏ等のガスの排気チャン
バ１９が形成され、それに連通ずる排気管２０が図示し
ないブロワに接続されている。

次に、第２過程を実行する第１の湿式洗浄装置Ｙの構造
について説明する。なお、第３過程を実行する第２の湿
式洗浄装置も同様の構造を有している。このため、第２
の湿式洗浄装置の図示を省略している。

第２処理室２１に昇降自在に内装されたウェハ載置テー
ブル２２がモータＭ、によって水平回転されるように構
成されている。ウェハ載置テーブル２２には直径方向に
対向した位置にピン２２ａが立設され、それらの内側に
ウェハ保持用の突起２２ｂが取り付けられている。

第２処理室２１の周壁部に直径方向で対向する状態でウ
ェハＷの搬入口２１ａと搬出口２１ｂとが形成され、図
示しない駆動機構によって上下にスライドされ搬入口２
１ａ、搬出口２１ｂを開閉するシャッタ２３ａ、２３ｂ
が設けられている。

前記のウェハ搬送機構７ｂは搬入口２１ａを通してウェ
ハＷを第２処理室２１内に搬入する機能を兼用し、また
、搬出口２１ｂを通して第２処理室２１から外部にウェ
ハＷを搬出するウェハ搬送機構７０が設けられている。

第２処理室２１の天板部には、Ｈｚ　ＳＯａ　、Ｈｚｏ
ｌや酸化膜エツチング用の希フン酸（ＨＦ）を噴射する
ノズル２４が設けられている。なお、第２の湿式洗浄装
置では、ノズル２４からは、洗浄液を噴射する。

第２処理室２１の底板にはドレンと排気のためのパイプ
２５が接続されている。

次に、乾式洗浄装置Ｘの動作を説明する。

予め、スピンチャック３内のヒータに通電してスピンチ
ャック３を加熱しておく。加熱温度は通常２００℃以上
、３００　’Ｃ以下である。

シャッタ６ａを下降させ搬入口１ａを開く、他方の搬出
口１ｂはシャッタ６ｂによって閉塞されている。

ウェハ搬送機構７８における第２アーム１０にウェハＷ
を載置し真空チャック口１２からの真空吸引によってウ
ェハＷを保持させる。モータ８を駆動することにより、
第１アーム９．第２アーム１０を変位させて第２アーム
ｌＯ上のウェハＷを搬入口１ａから第１処理室１内に搬
入し、スピンチャック３上に載置した後、モータ８を逆
方向に駆動して第２アーム１０を搬入口１ａから退出さ
せ、次いで、シャッタ６ａを上昇させて搬入口１ａを閉
塞する（以上、ステップＳ１に相当）。

スピンチャック３は既にヒータによって所定温度に加熱
されているため、ウェハＷはスピンチャック３への移載
直後から加熱され始める。これによって、ウェハＷの表
面のレジスト膜が熱分解し始める。このレジスト膜の熱
分解は、次工程でのレジスト膜の分解除去を促進する（
以上、ステップＳ２に相当）。

次いで、真空吸引によりウェハＷをスピンチャック３に
吸着保持した後、モータＭ、を駆動することにより、ス
ピンチャック３とともにウェハＷを回転する。

また、パルプ１７を開き、酸素ボンベ１３からオゾン発
生器１４に酸素を供給するとともに、オゾン発生器１４
の電源を投入して供給されてきた酸素をオゾンに変換し
、導入管５ａおよびオゾンノズル５のオゾン拡散孔５ａ
を介して第１処理室ｌ内のウェハＷの表面に所要流量の
オゾンを供給する。

このオゾン供給と同時に図外のプロワを駆動し排気管２
０を介して排気チャンバ１９を負圧にし、第１処理室１
内から不測にオゾンが室内に漏れ出すのを防止する（以
上、ステップＳ３に相当）。

次に、紫外線ランプ４を点灯して回転中のウェハＷの表
面に対して前記のオゾン供給とともに紫外線の照射を行
う。

照射した紫外線によってオゾンＯ１は活性化された酸素
原子Ｏに分解され、この酸素原子０によりウェハＷの表
面のレジスト膜を形成している有機物を酸化し、Ｃｏ、
、Ｈ，Ｏ等に変化させてウェハＷから分離除去する。生
成したＣＯｚ　、ＨｚＯ等のガスは排気管２０を介して
室外に排出される。

なお、前記酸化反応において、紫外線および熱は有機物
の分解および有機物と活性化された酸素原子０との結合
を促進する作用がある。

ウェハＷを回転しながら紫外線を照射するので、レジス
ト膜全面に対する均一な照射が可能である（以上、ステ
ップＳ４に相当）。

また、従来例のように紫外線によって空気中の酸素から
オゾンを発生させるのではなく、最初からオゾンのかた
ちでレジスト膜に対して直接的に供給するから、供給オ
ゾン量が充分でレジスト膜とオゾンとの接触頻度が高く
、レジスト膜の分解除去速度が速くなる。

回転するウェハＷに対してオゾン供給と紫外線照射とを
同時的に行う過程（ステップＳ４）で前述のようにレジ
スト膜が次第に分解除去されていく。分解除去が完了し
たとき、オゾンの供給を停止する。すなわち、オゾン発
生器１４の電源をオフするとともにバルブ１７を閉止す
る。

オゾン供給停止の後も紫外線の照射を所要時間にわたっ
て継続することにより、ウェハＷの表面の界面に残留し
ているレジスト膜を引き続き分解除去する（ステップＳ
５に相当）。

前記所要時間の経過後、紫外線ランプ４を消灯する。た
だし、ヒータに対する通電は継続しておく（以上、ステ
ップＳ６に相当）。

次いで、パルプ１８を開けて供給管１６．導入管５ａを
介して所要流量の不活性ガスをオン′：／ノズル５に供
給する。

この不活性ガスは、オゾン拡散孔５ａを介して第１処理
室１内に流入し、第１処理室１内に残留しているオゾン
や第１処理室１内で生成されたＣＯｔ　、Ｈｚ　Ｏ等の
ガスを排気管２０を介して室外にパージする（以上、ス
テップＳ７に相当）。

次に、モータＭ１を停止してウェハＷの回転を停止する
（ステップＳ８に相当）。

次いで、スピンチャック３にかけていた負圧を解除し、
ウェハＷに対する吸着保持を解除する。

そして、リフターロッドを上昇させてその先端でウェハ
Ｗを受は取り、シャッタ６ｂを下降させ搬出口１ｂを開
き、ウェハ搬送機構７ｂによって第■処理室ｌからウェ
ハＷを取り出し、これを第１湿式洗浄装置Ｙの第２処理
室２１に挿入する。

その後、シャッタ６ｂを上昇して搬出口１ｂを閉塞する
（以上、ステップＳ９に相当）。

以上の乾式洗浄装置Ｘにおける乾式洗浄過程に引き続い
て、第１の湿式洗浄装置Ｙにおける酸化膜エツチングの
過程に移行する。

すなわち、シャッタ２３ａを下降させ搬入口２１ａを開
く。他方の搬出口２１ｂはシャッタ２３ｂによって閉塞
されている。

乾式洗浄装置Ｘから搬出されウェハ搬送機構７ｂの第２
アーム１０に吸着保持されたウェハＷを搬入口２１ａか
ら第２処理室２１内に搬入し、ウェハ載置テーブル２２
の真上にウェハＷがきたタイミングでモータ８を停止す
る。

ウェハ載置テーブル２２を上昇させてビン２２ａの内側
にウェハＷが位置する状態とする。そして、真空チャッ
ク口１２からの真空吸引を解除し、ウェハＷを突起２２
ｂで受は取る。

第２アーム１０を搬入口２１ａから退出させた後、シャ
ッタ２３ａを上昇して搬入口２１ａを閉塞する（以上、
ステップＳ２１に相当）。

ウェハ載置テーブル２２の回転によってウェハＷを回転
させながらノズル２４からウェハＷの表面に向けてＨｇ
ＳＯ４とＨ２Ｏ，との混合液を噴射供給することにより
、基板表面の有機物や基板表面の不要な粒子等を溶解し
除去する。所要時間が経過すると噴射を停止する（以上
、ステップＳ２２に相当）。

ウェハＷの回転を継続したままで、ノズル２４から純水
をウェハＷの表面に向けて噴射供給することにより、ウ
ェハＷの表面に残留している前記の混合液や不要物を洗
浄除去する（ステップＳ２３に相当）。

さらに、ノズル２４から希フッ酸（ＨＦ）の溶液をウェ
ハＷの表面に向けて噴射供給する。これにより、金属粒
子等の無機物が内部に拡散残留している酸化膜をエツチ
ングして溶解除去する（ステップＳ２４に相当）。

そして、モータＭ２の高速回転によってウエハＷの表面
に付着している希フン酸（ＨＦ）を吹き飛ばす（ステッ
プＳ２５に相当）。

以上の第１の湿式洗浄装置Ｙにおける酸化膜エツチング
過程に引き続いて、図示しない第２の湿式洗浄装置にお
ける湿式洗浄過程に移行する。

ウェハ搬送機構７Ｃの第２アームｌＯに吸着保持された
ウェハＷを第２の湿式洗浄装置の処理室である第３処理
室のウェハｉ３！ｉテーブル上に移載する。

ウェハ搬送機構７０を退出させた後、シャッタにて搬入
口を閉じ、次いで、ウェハ載置テーブルを回転させなが
ら、ノズルからコリン等の洗浄液をウェハＷの表面に向
けて噴射供給する（以上、ステップＳ２６．　Ｓ３１に
相当）。

洗浄液の供給を停止した後、ノズルから純水を噴射供給
してウェハＷの基板表面に残留付着している金属粒子等
の無機物を洗浄除去する（以上、ステップＳ３２．　Ｓ
３３に相当）。

なお、この洗浄過程において、必要に応じてノズルに超
音波振動子を付設しておき、８００　ｋ　Ｈｚ以上の周
波数の超音波を純水に付加して洗浄効率を高めるように
してもよい。

次に、ウェハ載置テーブルを高速回転させることにより
ウェハＷに大きな遠心力を働かせ、ウェハＷの表面に付
着している洗浄液、純水を吹き飛ばしてウェハＷを乾燥
させる（スピンドライ）。

このスピンドライの過程では、乾燥用赤外線ランプ、特
にシリコンウェハが吸収しゃすい１２００　ｎｍの波長
域の赤外線を照射したり、第３処理室を減圧したりする
ことにより乾燥速度を速めることが好ましい。回転乾燥
過程によって、レジスト膜内にめり込んでいた無機物は
もとよりレジスト膜内に広く分散混入していた金属粒子
等の無機物をも洗浄除去することができる（以上、ステ
ップＳ４１に相当）。

なお、第１図のフローチャートにおいて、ステップＳ４
とステップＳ５のいずれか一方を省略して実施する場合
も本発明に含まれる。

なお、第１．第２の湿式洗浄装置におけるウェハ載置テ
ーブルに対するウェハＷの保持は、ピン２２ａと突起２
２ｂによる他、真空吸着としてもよい。

また、第１の湿式洗浄装置Ｙと第２の湿式洗浄装置とに
分けるのではなく、酸化膜エツチング処理と湿式洗浄と
を１つの処理室で行うように構成してもよい。

主入上址来 第５図ないし第１０図は、ステップ３２２〜Ｓ２４にお
いて、種々の洗浄液により洗浄した場合の基板表面のナ
トリウムイオン濃度をＳ　Ｉ　Ｍ　Ｓ　（Ｓｅｃｏｎｄ
ａｒｙ　ｆａｎ　Ｍａｓｓ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
　　：二次イオン質量分析）法により分析した結果を示
す。第５図〜第１０図にて、横軸は基板表面からの深さ
〔人〕を示し、縦軸はナトリウムイオンＮａ”の濃度を
示している。

第５図は、第１過程のステップＳ３．Ｓ４でＯ１／ＵＶ
処理（オゾン供給および紫外線照射）し、第２過程を省
略し、第３過程のステップＳ３３の純水洗浄のみおよび
第４過程のスピンドライをした後の基板表面のナトリウ
ムイオンＮａ″濃度を示す。レジスト膜Ｂに含有されて
いたＮａ”が深さ約１００人まで拡散されたことが判る
（第２図（Ｉ［［）参照）。

第６図は、第１図の第２過程のうちステップＳ２４の希
フッ酸ＨＦによる処理を省略し、第４過程のステップＳ
４１にてスピンドライした場合の基板表面のナトリウム
イオンＮａ’ｆｉ度を示す。深さ約５０人までＮａ”が
拡散されたことが判る。

なお、第６図の場合、第５図の場合の２倍の時間をかけ
て（ｈ／υＶ処理している。

第７図は、第６図のテストのＨ＊ＳＯａ／ＨｚＯ□　（
ステップ５２２）の代わりに、硝酸（ＨＮ０１６０％を
使用した場合を示す、この場合、基板表面ではＮａ”は
除去されているが、深さ１００人までＮａ＋が拡散して
いることが判る。

第８図は、ステップＳ２４において希フッ酸（ＨＦ）で
処理し、次にステップＳ３３で純水洗浄し、ステップＳ
４１でスピンドライ処理した場合を示す。

Ｎａ”が完全に除去されていることが判る。これは、希
フッ酸（ＨＦ）による酸化膜のエツチング処理によって
、第２図（Ｉ［［）の状態から第２図（ＩＶ）の状態に
変化したためである。

第９図は、第１過程でステップＳＩＯのマイクロ波酸素
ガスプラズマによって活性化された酸素原子を照射し、
ステップＳ２２のＨｚ　ＳＯ４／Ｈ２０ｘ処理およびス
テップＳ２３の純水洗浄の後、ステップＳ２４の希フン
酸（ＨＦ）処理を省略して、ステップＳ４１のスピンド
ライを行った場合を示す。すなわち、酸素（０□）およ
びフッ化炭素（ＣＦ、）をプラズマで活性化させて、基
板に照射した場合である。０．／ＵＶ処理（ステップＳ
３．Ｓ４）に比べてＮａ”の拡散濃度が高く、かつ、深
く拡散している。

第１０図は、ステップＳ１０のプラズマアッシングの後
、ステップＳ２４の希フン酸（ＨＦ）処理を行い、ステ
ップＳ４１のスピンドライを行った場合を示す。Ｎａ”
が完全に除去されていることが判る。

なお、Ｎａ”は不要な重金属の一部であり、他の金属に
ついても同様に本発明の方法で除去することができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の（イ）〜（ニ）の効果が発揮され
る。

（イ）基板の表面に対しオゾン供給、紫外線照射または
プラズマ照射の少なくともいずれか一つを行うことによ
り基板表面のレジスト膜を分解除去する第１過程の後に
、金属粒子等の無機物が拡散または付着した基板表面の
酸化膜を、フッ化水素を含有する表面処理液、またはそ
の蒸気によってエツチングし除去する第２過程を行うた
め、レジストそのものに含有されていた金属粒子等の無
機物を基板表面から完全に除去することができる。

すなわち、レジスト膜自体およびレジスト膜に付着して
いた無機物の他に、レジスト膜内にめり込んでいた無機
物や、もともとレジスト中に分散混入していた金属粒子
等の無機物まで、きわめて効果的に除去できる。

（ロ）第１過程では基板を加熱するとともに基板を回転
させるから、レジスト膜の分解除去を短時間、かつ、基
板表面の全面にわたって均一に行うことができる。

（ハ）第３過程では基板を高速回転させ遠心力によって
基板上の洗浄液を吹き飛ばすので基板の乾燥を高速度に
行える。

（ニ）レジストからの重金属汚染という問題が解決され
るため、半導体ウェハ、ガラス基板、セラミックス基板
等の品質が大幅に向上する。

特に、オゾン供給および紫外線照射によるレジスト除去
の場合に自然酸化膜に濃縮される重金属を除去できるた
め、本発明の効果は大きい。

なお、プラズマによるレジスト除去においては、基板に
直接プラズマを照射すると、金属イオンが深く拡散され
るが、基板温度を３００″Ｃ以下程度に低くするととも
に、プラズマ発生部内に基板を置かずに、プラズマによ
り活性化された原子のみを基板に供給した場合に特に著
しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の実施例に係り、第１図
は基板のレジスト除去洗浄方法のプロセスの一例を示す
フローチャート、第２図は基板表面の断面概要図、第３
図は本発明を実施する乾式洗浄装置および乾式洗浄装置
の概略構成図、第４図はウェハ搬送装置の概略構成図、
第５図ないし７第１０図は基板表面のＮａ’の濃度分析
結果を示す図である。 第１１図は従来例について問題点を指摘するために示し
た基板の断面概要図である。 Ａ・・・基板　　　　　　Ｂ・・・レジスト膜Ｃ・・・
金属粒子　　　　Ｄ・・・酸化膜Ｗ・・・ウェハ　　　
　　１・・・第１処理室２・・・ヒータ　　　　　　４
・・・紫外線ランプ５・・・オゾンノズル　　１４・・
・オゾン発生器２１・・・第２処理室　　　２２・・・
ウェハ載置テーブル２４・・・ノズル 出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁理士
　　　杉　谷　　　勉 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面
   に対しオゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少
   なくともいずれか一つを行うことにより基板表面のレジ
   スト膜を分解除去する第１過程と、 第１過程の後に、基板を回転させながらフッ化水素を含
   有する表面処理液、またはその蒸気を基板表面に供給し
   基板表面の酸化膜をエッチングする第２過程と、 第２過程の後に、基板を回転させながら基板表面に洗浄
   液を供給することにより基板表面を洗浄する第３過程と
   、 基板の高速回転により基板上の洗浄液を液切り乾燥する
   第４過程 とを含むことを特徴とする基板のレジスト除去洗浄方法
   。