JPH02201924A - Removal and cleaning of resist for substrate - Google Patents

Removal and cleaning of resist for substrate

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JPH02201924A
JPH02201924A JP2214389A JP2214389A JPH02201924A JP H02201924 A JPH02201924 A JP H02201924A JP 2214389 A JP2214389 A JP 2214389A JP 2214389 A JP2214389 A JP 2214389A JP H02201924 A JPH02201924 A JP H02201924A
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dry
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wafer
ashing
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Toshimitsu Funayoshi
船吉 俊充
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To completely remove organic material by detecting the dry ashing end point through light irradiation on substrate surface and continuously carrying out dry over-ashing for at least half of the time required for the dry ashing for proceeding from the start to the end point. CONSTITUTION:The substrate surface W is irradiated with light 23, and the change of the interference waveform, between the reflected light 24 from the substrate surface and the reflected light 24 from a resist film surface, is detected, and the time, when the change of the interference waveform vanishes, is defined to be the dry ashing end point. Then, dry over-ashing is continuously carried out for at least half of the time required for the dry ashing for proceeding from the start to the end point. Thus, organic substance including residual organic material particles can be removed substantially completely.

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する基
板のレジスト除去洗浄方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is directed to a semiconductor wafer, a glass substrate, a ceramic substrate, etc. (in this specification, these are collectively referred to as "substrates"). The present invention relates to a resist removal cleaning method for a substrate, which decomposes and removes a resist film that is present on a substrate.

〈従来の技術〉 従来、例えば、実開昭62−92641号公報に記載さ
れているように、乾式の灰化室(アンシング処理室)と
湿式洗浄処理室とを管状通路によって連結し、この管状
通路に被処理基板の搬送系を設け、基板を灰化室内に収
納して酸素プラズマにより基板表面のレジスト膜のアッ
シングを行った後、そのアンシング済みの基板を外気に
触れさせることなく管状通路を通して搬送系により湿式
洗浄処理室まで搬送し、この湿式洗浄処理室内で、前記
アッシングによってもレジスト膜中に残留している金属
粒子等の無機物を洗浄液で洗浄除去し、また、同様に残
留している亜砒酸等の有害物質を除害液で洗浄除去し、
さらに水洗した後、熱風乾燥して基板を外部へ取り出す
乾式−湿式の洗浄方法が知られている。
<Prior Art> Conventionally, for example, as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 62-92641, a dry ashing chamber (anshing chamber) and a wet cleaning chamber are connected by a tubular passage, and this tubular A transport system for the substrate to be processed is installed in the passage, and the substrate is stored in an ashing chamber and the resist film on the substrate surface is ashed using oxygen plasma.Then, the unsealed substrate is passed through the tubular passage without being exposed to the outside air. The resist film is transported to a wet cleaning processing chamber by a transport system, and in this wet cleaning processing chamber, inorganic substances such as metal particles remaining in the resist film due to the ashing are washed away with a cleaning solution, and the remaining inorganic substances are also removed in the same manner. Clean and remove harmful substances such as arsenous acid with a detoxifying solution.
A dry-wet cleaning method is known in which the substrate is further washed with water and then dried with hot air and taken out to the outside.

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の従来例の場合、灰化室における乾式アッシング過
程の終点の検出については、なんら開示されていない。
<Problems to be Solved by the Invention> In the case of the above-mentioned conventional example, nothing is disclosed about detecting the end point of the dry ashing process in the ashing chamber.

乾式アッシング終点の検出が早過ぎるとアッシング不足
を招き、逆に遅過ぎるとアッシング過剰を招く。
If the dry ashing end point is detected too early, it will lead to insufficient ashing, and if it is detected too late, it will lead to excessive ashing.

また、上記従来例では、有機物を完全に除去することは
むずかしく、微細な有機物パーティクルが多数残留する
可能性が高い。
Furthermore, in the conventional example described above, it is difficult to completely remove organic matter, and there is a high possibility that many fine organic matter particles remain.

乾式アッシング終点の検出方法として、従来から、例え
ば、 ■ 基板に光を照射し、レジスト膜表面からの反射光と
基板表面からの反射光との干渉波形の変化を検出し、そ
の干渉によって発生する振動数の高い波形の2次導関数
および3次導関数を演算によって求め、それら2次導関
数および3次導関数が同時にゼロとなることをもって乾
式アッシング終点とする方法(特表昭59−50089
2号公報)、■ プラズマアッシングにおいて、プラズ
マ中のOH(水酸基分子)からの波長306〜316n
mの範囲にある2Σ・−2π遷移光のうちの2以上のス
ペクトル線の光強度を検出し、それら両光強度の比から
対数変換等の処理を経てプラズマの回転温度を算出し、
その回転温度の変化に基づいて乾式アッシング過剰を検
出する方法(特開昭62−250644号公報)、 ■ アッシング処理室内のCOガス濃度変化に応じて電
気抵抗値が変化する半導体COガスセンザと、その電気
抵抗値の変化を電圧の変化に変換するホイートストンブ
リッジとを用い、電圧変換がゼロとなることをもって乾
式アッシング終点とする方法(特開昭63−21832
号公報)、等が知られている。
Conventional methods for detecting the end point of dry ashing include: ■ Irradiating light onto the substrate, detecting changes in the interference waveform between the light reflected from the resist film surface and the light reflected from the substrate surface, and detecting the change in the interference waveform caused by the interference. A method of calculating the second and third derivatives of a waveform with a high frequency and determining the end point of dry ashing when the second and third derivatives become zero at the same time.
2), ■ In plasma ashing, the wavelength of 306 to 316 nm from OH (hydroxyl group molecules) in plasma
The light intensity of two or more spectral lines of the 2Σ/-2π transition light in the range of m is detected, and the rotational temperature of the plasma is calculated from the ratio of the two light intensities through processing such as logarithmic conversion.
A method for detecting excessive dry ashing based on changes in the rotational temperature (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250644); A method using a Wheatstone bridge that converts a change in electrical resistance value into a change in voltage, and determining the end point of dry ashing when the voltage conversion becomes zero (Japanese Patent Laid-Open No. 63-21832
Publication No.), etc. are known.

しかしながら、これらはいずれも、微細な有機物パーテ
ィクルを正確に検出することができず、その上、乾式ア
ッシング終点の検出方式が複雑で、ハード面、ソフト面
で高価につくばかりでなく、処理に比較的長い時間を要
する効率の悪い検出方式であった。
However, none of these methods can accurately detect fine organic particles, and in addition, the method for detecting the end point of dry ashing is complicated, and not only are they expensive in terms of hardware and software, but they are also expensive compared to processing. This was a time-consuming and inefficient detection method.

本発明の目的は、有機物パーティクルを含めて有機物の
除去を実質的に完全に行えるようにするとともに、有機
物除去の完了時点の指標となる乾式アッシング終点の検
出方式が簡易なものですむようにすることにある。
An object of the present invention is to enable substantially complete removal of organic substances including organic particles, and to enable a simple method for detecting the end point of dry ashing, which is an indicator of the completion of organic substance removal. be.

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。
Means for Solving the Problems> In order to achieve the above objects, the present invention has the following configuration.

すなわち、本発明の第1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
を分解除去する乾式アッシング過程において、基板表面
に光を照射し、基板表面からの反射光とレジスト膜表面
からの反射光との干渉波形の変化を検出し、その干渉波
形の変化がなくなった時点を乾式アッシング終点とし、
乾式アッシング開始から乾式アッシング終点までに要し
た時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続き乾式
のオーバーアッシングを行うことを特徴とするものであ
る。
That is, the first resist removal and cleaning method for a substrate of the present invention is to remove at least one of ozone supply, ultraviolet ray irradiation, or plasma irradiation to the surface of the substrate while rotating and heating the substrate. In the dry ashing process that decomposes and removes the resist film, the substrate surface is irradiated with light, and changes in the interference waveform between the light reflected from the substrate surface and the light reflected from the resist film surface are detected. The point at which it disappears is the end point of dry ashing.
The method is characterized in that dry overashing is continuously performed for at least half of the time required from the start of dry ashing to the end point of dry ashing.

また、本発明の第2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
もいずれか一つを乾式アッシング終点の検出まで行うこ
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、 乾式アッシング終点の検出時点より、前記第1過程に要
した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続きオ
ゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくとも
一つを継続して乾式のオーバーアッシングを行う第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酸化
性洗浄液を供給することにより基板表面の残留有機物を
洗浄する第3過程と、 第3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4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5過程 とを含むことを特徴とするものである。
Further, the second resist removal cleaning method for a substrate of the present invention includes detecting the end point of dry ashing by applying at least one of ozone supply, ultraviolet ray irradiation, or plasma irradiation to the surface of the substrate while rotating and heating the substrate. The first step is to decompose and remove the resist film on the substrate surface by performing the dry ashing process until the end of the dry ashing. a second step in which dry overashing is performed by continuing at least one step; and a third step in which residual organic matter on the substrate surface is cleaned by supplying an oxidizing cleaning liquid to the substrate surface while rotating the substrate after the second step; After the third step, a fourth step of cleaning the substrate surface by supplying a cleaning liquid to the substrate surface while rotating the substrate, and a fifth step of draining and drying the cleaning liquid on the substrate by rotating the substrate at high speed. It is characterized by including.

〈作用〉 本発明の第1の基板のレジスト除去洗浄方法による作用
は、次のとおりである。
<Function> The function of the first substrate resist removal and cleaning method of the present invention is as follows.

両反射光の干渉波形の変化がなくなったことによる乾式
アッシング終点の検出までにはを機物の大部分の除去が
終わっているが、干渉波形の変化によっては検出できな
い微細な有機物パーティクルは基板表面に残留している
By the time the end point of dry ashing is detected due to no change in the interference waveform of both reflected lights, most of the particles have been removed, but fine organic particles that cannot be detected due to changes in the interference waveform may be removed from the substrate surface. remains.

したがって、乾式アッシング終点から引き続いて乾式ア
ッシングを継続する必要があるが、どの程度の時間にわ
たって継続するのかが問題となる。
Therefore, it is necessary to continue dry ashing from the end point of dry ashing, but the question is how long it should continue.

本発明者の実験によれば、乾式アッシング終点において
残留していた有機物パーティクルが引き続く乾式のオー
バーアッシングによって減少する様子は、乾式アッシン
グ終点までに要した時間をT1とすると、乾式アッシン
グ終点からT、/2までの期間では有機物パーティクル
が大幅に減少し、T1/2を超えてT、までの期間では
減少率が小さく、T、を超えるとほとんど減少せず安定
するということが判明した。
According to the inventor's experiments, the organic particles remaining at the end point of dry ashing are reduced by the subsequent dry overashing. It was found that organic particles significantly decreased in the period up to /2, the reduction rate was small in the period exceeding T1/2 and up to T, and became stable with almost no decrease after T.

換言すれば、残留していた有機物パーティクルは、乾式
アッシング終点より、T、/2〜T1の時間が経過する
までの期間内に、はぼ完全に除去されるということであ
る。
In other words, the remaining organic particles are almost completely removed within a period of time from T,/2 to T1 from the end point of dry ashing.

そこで、本発明は、乾式アッシング開始から乾式アンシ
ング終点までに要した時間T、の少なくとも半分の時間
にわたって引き続きオーバーアッシングを行うことによ
り、残留した有機物パーティクルを含めた有機物を実質
的に完全に除去可能としたのである。
Therefore, the present invention makes it possible to substantially completely remove organic substances including residual organic particles by continuously performing overashing for at least half of the time T required from the start of dry ashing to the end point of dry ansing. That's what I did.

また、両反射光の干渉波形の変化に基づいて乾式アッシ
ング終点を検出し、かつ、この乾式アッシングに要した
時間の少なくとも半分の時間のオーバーアッシングを行
う方式は、前述の■の振動数の高い波形の2次導関数お
よび3次導関数に基づいた検出方式や、■の2Σ・−2
π遷移光のスペクトル線の光強度比から対数変換を経て
求めたプラズマ回転温度に基づいた検出方式や、■の半
導体COガスセンサ、ホイートストンブリッジによる検
出方式に比べて、より簡易な方式である。
In addition, the method of detecting the end point of dry ashing based on the change in the interference waveform of both reflected lights and performing overashing for at least half the time required for this dry ashing is Detection methods based on the second and third derivatives of waveforms, 2Σ・-2
This is a simpler method than the detection method based on the plasma rotation temperature obtained through logarithmic conversion from the light intensity ratio of the spectral lines of the π-transition light, or the detection method using a semiconductor CO gas sensor or Wheatstone bridge (2).

また、本発明の第2の基板のレジスト除去洗浄方法によ
る作用は、次のとおりである。
Further, the effects of the second substrate resist removal and cleaning method of the present invention are as follows.

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行われる。
In the first step, when supplying ozone, irradiating ultraviolet rays, or irradiating plasma to the substrate surface, the substrate is heated, so that decomposition and removal of the resist film on the substrate surface is promoted. Further, since ozone supply, ultraviolet ray irradiation, or plasma irradiation is performed while rotating the substrate, the resist film is decomposed and removed uniformly over the entire surface of the substrate.

この第1過程は、乾式アッシング終点の検出まで行われ
る。第1過程の終了時点では、大部分の有機物が除去さ
れているが、微細な有機物パーティクルは残留している
。そこで、前述と同様の理由により、乾式アッシング終
点の検出時点より、第1過程に要した時間T、の少なく
とも半分の時間にわたって第1過程と同様の処理を継続
することにより(乾式のオーバーアッシング)、有機物
パーティクルを実質的に完全に除去する。
This first process is carried out until the end point of dry ashing is detected. At the end of the first process, most of the organic matter has been removed, but fine organic matter particles remain. Therefore, for the same reason as mentioned above, by continuing the same process as the first process for at least half of the time T required for the first process from the time when the end point of dry ashing is detected (dry overashing). , virtually completely removing organic particles.

次の第3過程において、基板を回転させながら基板表面
に供給した酸化性洗浄液により基板表面に付着している
有機物パーティクルを含む有機物を洗浄し、次に、第4
過程において、基板を回転させながら基板表面に洗浄液
を供給して酸化性洗浄液を洗い流し、第5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。
In the next third step, organic matter including organic particles adhering to the substrate surface is cleaned with an oxidizing cleaning liquid supplied to the substrate surface while rotating the substrate, and then in the fourth step.
In the process, cleaning liquid is supplied to the substrate surface while rotating the substrate to wash away the oxidizing cleaning liquid, and in the fifth process, the substrate is rotated at high speed and the cleaning liquid on the substrate is blown off by centrifugal force, so that the substrate is quickly dried.

〈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
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

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。
FIG. 1 is a flowchart showing the process of a resist removal and cleaning method for a substrate.

ステップS1で半導体やガラスやセラミックス等の基板
を乾式洗浄装置に搬入し、レジスト膜の除去処理を開始
する。
In step S1, a substrate made of semiconductor, glass, ceramic, or the like is carried into a dry cleaning device, and a resist film removal process is started.

ステップS2で基板に対する加熱を開始するとともに、
基板を回転させる。ステップs3で第1のタイマをON
L、、ステップS4で基板表面の有機物の分解除去のた
めの乾式アッシングを行う。
In step S2, heating the substrate is started, and
Rotate the board. Turn on the first timer in step s3
L. In step S4, dry ashing is performed to decompose and remove organic matter on the surface of the substrate.

この乾式アッシングは、ステップ54−1のように紫外
線を基板表面に照射するのでもよいし、ステップ54−
2のようにオゾン03を基板表面に供給するのでもよい
し、ステップ54−3のように酸素(02)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
等を基板表面に供給するのでもよい。
This dry ashing may be performed by irradiating the substrate surface with ultraviolet rays as in step 54-1, or by irradiating the substrate surface with ultraviolet rays as in step 54-1.
Ozone 03 may be supplied to the substrate surface as in step 54-3, or oxygen (02) and fluorocarbon (CF) may be turned into plasma and activated oxygen atoms etc. may be supplied to the substrate surface as in step 54-3. You can also supply it.

ステップ54−1の場合、紫外線の波長は180〜35
0nm、基板加熱温度は約250°C1基板回転速度は
500rpm以上とする。ステップ54−2の場合、オ
ゾン供給量は約1ONf/分(Nは1気圧下を表す)、
基板加熱温度は約250°C1基板回転速度は50Qr
pm以上とする。また、ステップ54−3の場合、処理
室を減圧して0.5Torr以下とし、励起酸素原子の
供給量を1Nl1分、基板加熱温度を約100°C1基
板回転速度は500rpm以上とするや ステップS5で乾式アッシング終点を検出したか否かを
判断し、未だ検出しないときはステップS4に戻って乾
式アッシングを継続する。
In the case of step 54-1, the wavelength of the ultraviolet rays is 180 to 35
0 nm, the substrate heating temperature is approximately 250° C., and the substrate rotation speed is 500 rpm or more. In the case of step 54-2, the ozone supply amount is approximately 1 ONf/min (N represents 1 atmosphere pressure),
Substrate heating temperature is approximately 250°C 1 substrate rotation speed is 50Qr
pm or more. In addition, in the case of step 54-3, the pressure in the processing chamber is reduced to 0.5 Torr or less, the supply amount of excited oxygen atoms is 1 Nl 1 minute, the substrate heating temperature is approximately 100° C., and the substrate rotation speed is 500 rpm or more. It is determined whether or not the end point of dry ashing has been detected, and if it has not been detected yet, the process returns to step S4 to continue dry ashing.

乾式アンシング終点の検出方法としては41次の■、@
、Oのいずれかを使用する。
The method of detecting the end point of dry unsing is the 41st order ■, @
, O.

■ 干渉波形方式 基板表面に基板を透過しない波長(565nm)の光を
照射し、レジスト膜表面からの反射光と基板表面からの
反射光との干渉波形の変化を検出する。レジスト膜の分
解進行によって膜厚が減少するのに従って、干渉波形が
変化する。膜厚が実質的にゼロとなると干渉波形の変化
がなくなるので、その変化がなくなった時を乾式アッシ
ング終点とする(第2図参照)。
(2) Interference waveform method The substrate surface is irradiated with light of a wavelength (565 nm) that does not pass through the substrate, and changes in the interference waveform between the light reflected from the resist film surface and the light reflected from the substrate surface are detected. As the thickness of the resist film decreases as the resist film decomposes, the interference waveform changes. When the film thickness becomes substantially zero, there is no change in the interference waveform, so the time when the change disappears is the end point of dry ashing (see Figure 2).

@ スペクトル方式 プラズマアッシングにおいて1、プラズマ反応による発
光スペクトルの中の特定の波長の光強度の変化を検出し
、その変化がなくなった時を乾式アッシング終点とする
@ In spectral plasma ashing, 1. Changes in the light intensity of specific wavelengths in the emission spectrum due to plasma reactions are detected, and the end point of dry ashing is when the changes disappear.

O半導体COガスセンサ方式 乾式アッシング処理室内のCOガスの濃度変化を検出し
、その変化がなくなった時を乾式アンシング終点とする
O-semiconductor CO gas sensor method detects the change in the concentration of CO gas in the dry ashing processing chamber, and the end point of dry ashing is when the change disappears.

以上のステップ81〜S5が発明の構成にいう第1過程
(乾式アンシング過程)である。以上により、基板表面
のレジスト膜の大部分が分解除去される。ただし、この
第1過程の終了時点では、ステップS5の乾式アッシン
グ終点の検出によっても検出されなかった多数の微細な
有機物パーティクルが基板表面に残留している。
The above steps 81 to S5 are the first process (dry unsing process) in the constitution of the invention. As a result of the above, most of the resist film on the surface of the substrate is decomposed and removed. However, at the end of this first process, a large number of fine organic particles remain on the substrate surface, which were not detected even by the detection of the end point of dry ashing in step S5.

乾式アッシング終点を検出したときは、ステップS6に
進んで、ステップS3の第1のタイマのONから乾式ア
ッシング終点検出までに要した時間T1を求める。そし
て、ステップs7で、予め限時時間T2がT2 =T+
 /2に設定されている第2のタイマをONL、ステッ
プs8で第2のタイマが限時時間Tz  (=T、/2
)を計数したが否かを判断する。未だ計数完了していな
いときはステップS4に戻って引き続き乾式のオーバー
アッシングを行う。
When the end point of dry ashing is detected, the process proceeds to step S6, and the time T1 required from turning on the first timer in step S3 to detecting the end point of dry ashing is determined. Then, in step s7, the time limit T2 is set in advance as T2 =T+
The second timer set to /2 is ONL, and in step s8 the second timer is set to the time limit Tz (=T, /2
) is counted or not. If the counting is not completed yet, the process returns to step S4 and dry overashing is continued.

計数完了したときには、ステップs9に進んで、オーバ
ーアッシングを完了する。
When the counting is completed, the process advances to step s9 to complete overashing.

この完了に当たっては、紫外線照射の停止、オシン供給
の停止またはプラズマ照射の停止はもちろん、基板回転
の停止も行う。
To complete this process, not only the ultraviolet irradiation, the supply of oxygen, or the plasma irradiation is stopped, but also the rotation of the substrate is stopped.

以上のステップ36〜S9が発明の構成にいう第2過程
(乾式のオーバーアッシング過程)である。この第2過
程によって、微細な有機物パーティクルを実質的にほぼ
完全に分解除去することができる。
The above steps 36 to S9 are the second process (dry overashing process) according to the structure of the invention. Through this second step, fine organic particles can be substantially completely decomposed and removed.

ステップS4からステップS9までの期間における干渉
波形の一例を第2図(A)に示す(T2−T、/2の場
合)、なお、第2図(B)は、第2のタイマの限時時間
T2をT、−T、に設定した場合を示す、EPは乾式ア
ッシング終点を示す。
An example of the interference waveform in the period from step S4 to step S9 is shown in FIG. 2 (A) (in the case of T2-T, /2), and FIG. This shows the case where T2 is set to T, -T, and EP shows the end point of dry ashing.

後者の方が有機物パーティクルの除去をより完全に行う
ことができるが、時間がよりかかるので、限時時間T2
をどのように設定するかは、その都度の条件によって定
めるものとする。ただし、T。
The latter method can remove organic particles more completely, but it takes more time, so the time limit T2
How to set it shall be determined depending on the conditions in each case. However, T.

/2〜T1の時間の範囲内とする。/2 to T1.

次いで、ステップSIOで基板を乾式洗浄装置から湿式
洗浄装置に移す。ステップ311で基板を回転させなが
ら基板表面に酸化性洗浄液を噴射供給することにより、
基板表面に残留付着している微細な有機物パーティクル
を含む有機物を洗浄する。
Next, in step SIO, the substrate is transferred from the dry cleaning device to the wet cleaning device. By spraying and supplying the oxidizing cleaning liquid to the substrate surface while rotating the substrate in step 311,
Cleans organic substances including fine organic particles remaining on the substrate surface.

このステップSllが発明の構成にいう第3過程(湿式
有機物洗浄過程)に相当する。
This step Sll corresponds to the third process (wet organic substance cleaning process) in the constitution of the invention.

なお、酸化性洗浄液としては、例えば、硫酸(Hz S
op  ;96%−t、80℃)と過酸化水素(HtO
l)との1=1の割合の混合液や、水酸化アンモニウム
(NH,○H;28%賀t、80℃)と過酸化水素(H
,ox  ;30%wt)と水(H! O)とのo、s
:tニアの割合の混合液等を挙げることができる。基板
は500rpmで回転し、120秒間にわたって処理す
る。
In addition, as the oxidizing cleaning liquid, for example, sulfuric acid (Hz S
op; 96%-t, 80°C) and hydrogen peroxide (HtO
A mixture of ammonium hydroxide (NH, ○H; 28% temperature, 80°C) and hydrogen peroxide (H
, ox ; 30%wt) and water (H! O), s
:tnia ratio, etc. can be mentioned. The substrate is rotated at 500 rpm and processed for 120 seconds.

次に、ステップSL2で基板を回転させながら(100
0rpm )、120秒間にわたって基板表面に純水を
噴射供給することにより、酸化性洗浄液を洗い流す。こ
れが発明の構成にいう第4過程に相当する。この場合、
必要により超音波を付加することができる。
Next, in step SL2, while rotating the substrate (100
The oxidizing cleaning solution is washed away by spraying and supplying pure water onto the substrate surface at a speed of 0 rpm) for 120 seconds. This corresponds to the fourth step in the structure of the invention. in this case,
Ultrasonic waves can be added if necessary.

次に、ステップS13で基板を30秒間にわたって高速
回転させ(3000rpm ) 、遠心力により基板上
の純水および洗浄液を吹き飛ばす、これが発明の構成に
いう第5過程(液切り乾燥;スピンドライ)に相当する
。この場合、必要により、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。
Next, in step S13, the substrate is rotated at high speed (3000 rpm) for 30 seconds, and the pure water and cleaning solution on the substrate are blown off by centrifugal force. This corresponds to the fifth step (liquid draining drying; spin drying) in the structure of the invention. do. In this case, if necessary, the drying speed can be increased by irradiating with infrared rays.

また、減圧によって水分の蒸発を促進するのもよい。It is also good to promote the evaporation of water by reducing the pressure.

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。
Next, a cleaning apparatus for carrying out the method of this embodiment will be explained.

第3図は、基板の乾式洗浄袋Wxおよび湿式洗浄装置Y
の概略構成図である。
Figure 3 shows the board dry cleaning bag Wx and the wet cleaning device Y.
FIG.

まず、第1過程および第2過程を実行する乾式洗浄装置
Xの構造について説明する。
First, the structure of the dry cleaning apparatus X that executes the first process and the second process will be described.

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−ロッド(
図示せず)とを内蔵したスピンチャック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。
Inside the first processing chamber 1, there are a heater 2 that heats the semiconductor wafer W, and a plurality of lift rods (
A spin chuck 3 with a built-in (not shown) and a quartz ozone nozzle 5 with a built-in ultraviolet lamp 4 are installed inside.

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
The spin chuck 3 is configured to be horizontally rotated by a motor M1. A large number of ozone diffusion holes 5a are formed in the bottom plate of the ozone nozzle 5 in a uniform distribution state.

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。
In order to increase the decomposition and removal efficiency of the resist film, it is preferable to make the distance between the wafer W on the spin chuck 3 and the ultraviolet lamp 4 as short as possible.

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。
An inlet 1a and an outlet 1b for the wafer W are formed to face the peripheral wall of the first processing chamber 1 in the diametrical direction, and are slid up and down by a drive mechanism (not shown) to open and close the inlet 1a and the outlet 1b. Shutters 6a and 6b are provided.

第1処理室l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内に搬入するウェハ搬送機構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、かつ湿式洗浄装置Yにおける第2処理室41
へ搬入するウェハ搬送機構7bおよび第2処理室41か
ら搬出するウェハ搬送機構70とが設けられている。
On the outside of the first processing chamber l, there is a wafer transport mechanism 7a that carries the wafer W into the first processing chamber 1 through the loading port 1a, and a wafer transport mechanism 7a that carries the wafer W into the first processing chamber 1 through the loading port 1b.
and the second processing chamber 41 in the wet cleaning device Y.
A wafer transport mechanism 7b for transporting the wafer into the second processing chamber 41 and a wafer transport mechanism 70 for transporting the wafer from the second processing chamber 41 are provided.

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、aX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。
These wafer transport mechanisms 7a, 7b, and 7c have the same structure, and are disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 60-176548, and as shown in FIG.
The first arm 9 is attached to the rotating shaft of the motor 8, and the second arm 10 is rotatably attached to the free end of the first arm 9. It is composed of a transmission mechanism 11 that rotates the second arm 10, a vacuum chuck 12 formed at the free end of the second arm 10, and that sucks and holds the wafer W subjected to aX.

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。
A supply pipe 15 of the ozone generator 14 connected to the oxygen cylinder 13 and a supply pipe 16 of the purging inert gas (N2) are each connected to the introduction pipe 5a of the ozone nozzle 5 via valves 17.18. ing.

第1処理室】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,、N20等のガスの排気チャンバ1
9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。
Exhaust chamber 1 for gases such as ozone and CO, N20, etc. generated during decomposition and removal of resist film on the bottom plate of [1st processing chamber]
9 is formed, and an exhaust pipe 20 communicating therewith is connected to a blower (not shown).

乾式洗浄装置Xには、第5図に示すような乾式アッシン
グ終点検出装置21が設けられ一ζいる。
The dry cleaning device X is provided with a dry ashing end point detection device 21 as shown in FIG.

この乾式アッシング終点検出装置21は、発光素子22
、発光素子22の光をウェハWの表面に導く光ファイバ
23、ウェハWの基板本体の表面からの反射光とレジス
ト膜表面からの反射光との干渉光を導<光ファイバ24
、光ファイバ24からの干渉光を入射してその干渉波形
を電圧波形に変換する受光素子25、受光素子25の出
力を増幅する増幅器26、高周波除去フィルタ27、A
/D変換器28およびマイクロコンピュータ29から構
成され、マイクロコンビエータ29は、CP U30.
、ROM31、RAM32で構成され、乾式アッシング
終点の判断、時間T、、T、のカウント、モータM1.
ヒータ2紫外線ランプ4.シャッタ6a、6b、ウェハ
搬送機構7a、7b、7c、パルプ17.18等の制御
を司る。
This dry ashing end point detection device 21 includes a light emitting element 22
, an optical fiber 23 that guides the light from the light emitting element 22 to the surface of the wafer W, and an optical fiber 24 that guides the interference light between the reflected light from the surface of the substrate body of the wafer W and the reflected light from the resist film surface.
, a light receiving element 25 that inputs interference light from the optical fiber 24 and converts the interference waveform into a voltage waveform, an amplifier 26 that amplifies the output of the light receiving element 25, a high frequency removal filter 27, A.
/D converter 28 and a microcomputer 29, and the micro combinator 29 is composed of a CPU 30.
, ROM 31, and RAM 32, and is configured to determine the end point of dry ashing, count time T, , T, and motor M1.
Heater 2 UV lamp 4. Controls the shutters 6a, 6b, wafer transport mechanisms 7a, 7b, 7c, pulp 17, 18, etc.

次に、第3過程〜第5過程を実行する湿式洗浄装置Yの
構造について説明する。
Next, the structure of the wet cleaning device Y that executes the third to fifth steps will be described.

第2処理室41に昇降自在に内装されたウェハ載置テー
ブル42がモータM2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42には直径方向に
対向した位置にビン42aが立設され、それらの内側に
ウェハ保持用の突起42bが取り付けられている。
A wafer mounting table 42 installed in the second processing chamber 41 so as to be movable up and down is horizontally rotated by a motor M2. Bins 42a are provided upright on the wafer mounting table 42 at positions facing each other in the diametrical direction, and protrusions 42b for holding wafers are attached to the insides of the bins 42a.

第2処理室41の周壁部に直径方向で対向する状態でウ
ェハWの搬入041aと搬出口41b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4
1a、搬出口41bを開閉するシャンク43a、43b
が設りられている。
A loading port 041a and a loading port 41b for the wafer W are formed to face the peripheral wall portion of the second processing chamber 41 in the diametrical direction, and are slid up and down by a drive mechanism (not shown).
1a, shanks 43a and 43b that open and close the outlet 41b
is set up.

前記のウェハ搬送機構7bは搬入口41aを通してウェ
ハWを第2処理室41内に搬入する機能を兼用し、また
、搬出口41bを通して第2処理室41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。
The wafer transport mechanism 7b has the function of transporting the wafer W into the second processing chamber 41 through the transport port 41a, and also transports the wafer W from the second processing chamber 41 to the outside through the transport port 41b. 70 are provided.

第2処理室41の天板部には、H,So、とN20、と
の混合液等の酸化性洗浄液や純水を噴射するノズル44
が設けられている。
The top plate of the second processing chamber 41 has a nozzle 44 that sprays an oxidizing cleaning liquid such as a mixture of H, So, and N20, or pure water.
is provided.

第2処理室41の底板にはドレンと排気のためのパイプ
45が接続されている。
A drain and exhaust pipe 45 is connected to the bottom plate of the second processing chamber 41 .

次に、乾式洗浄装置Xの動作を説明する。Next, the operation of the dry cleaning device X will be explained.

予め、スピンチャック3内のヒータに通電してスピンチ
ャンク3を゛加熱しておく。加熱温度は通常200°C
以上、300°C以下である。
In advance, the heater in the spin chuck 3 is energized to heat the spin chunk 3. Heating temperature is usually 200°C
The temperature is above 300°C.

シャンク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。
The shank 6a is lowered to open the loading port 1a. The other outlet 1b is closed by a shutter 6b.

ウェハ搬送機構7aにおける第2アーム10にウェハW
をR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
10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内に載置した後、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]aを閉
塞する(以上、ステップS1に相当)。
The wafer W is placed on the second arm 10 of the wafer transport mechanism 7a.
The wafer W is placed on R and held by vacuum suction from the vacuum chuck port 12. By driving the motor 8,
1st arm9. After displacing the second arm 10 and carrying the wafer W on the second arm 10 into the first processing chamber 1 through the loading port 1a and placing it in the spin chuck 3, the motor 8 is driven in the opposite direction. The second arm 10 is moved out of the loading port 1a, and then the shutter 6a is raised to close the loading port]a (the above corresponds to step S1).

スピンチャック3は既にヒータ2によって所定温度に加
熱されているため、ウェハWはスピンチャンク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
Since the spin chuck 3 has already been heated to a predetermined temperature by the heater 2, the wafer W starts to be heated immediately after being transferred to the spin chunk 3. As a result, the resist film on the surface of the wafer W begins to thermally decompose. This thermal decomposition of the resist film promotes decomposition and removal of the resist film in the next step.

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M1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(以上、ス
テップS2に相当)。
Next, after the wafer W is attracted and held on the spin chuck 3 by vacuum suction, the wafer W is rotated together with the spin chuck 3 by driving the motor M1 (the above corresponds to step S2).

そして、パルプを開き、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1内のウェハWの表面に所要流量のオ
ゾンを供給する。
Then, the pulp is opened, oxygen is supplied from the oxygen cylinder 13 to the ozone generator 14, and the ozone generator 14 is turned on to convert the supplied oxygen into ozone.
A required flow rate of ozone is supplied to the surface of the wafer W in the first processing chamber 1 via the introduction pipe 5a and the ozone diffusion hole 5a of the ozone nozzle 5.

このオゾン供給と同時に図外のブ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54−2に相当)。
At the same time as this ozone supply, a blower (not shown) is driven to exhaust the exhaust pipe 2.
0, the exhaust chamber 19 is brought to negative pressure via the first processing chamber 1.
This prevents ozone from accidentally leaking into the room from inside (the above corresponds to step 54-2).

なお、オゾン供給と並行して、紫外線ランプ4を点灯し
て回転中のウェハWの表面に対して紫外線の照射を行っ
てもよい(ステップS4−1)。
In addition, in parallel with ozone supply, the ultraviolet lamp 4 may be turned on to irradiate the surface of the rotating wafer W with ultraviolet rays (step S4-1).

オゾンO8によってウェハWの表面のレジスト膜を形成
している有機物を分解し、Cot 、HzO等に変化さ
せてウェハWから分離除去する。生成したCO□、H,
O等のガスは排気管20を介して室外に排出される。ヒ
ータ2によるウェハWの加熱は、有機物の分解を促進す
る。なお、紫外線照射(ステップS4−1)を併用する
ときは、紫外線によってオゾン03を活性化した酸素原
子0に分解し、酸素原子0により有機物を酸化するので
、有機物の分解をさらに促進する。
Ozone O8 decomposes the organic matter forming the resist film on the surface of the wafer W, converts it into Cot, HzO, etc., and separates and removes it from the wafer W. The generated CO□, H,
Gases such as O are exhausted to the outside through the exhaust pipe 20. Heating the wafer W by the heater 2 promotes decomposition of organic matter. Note that when ultraviolet irradiation (step S4-1) is used in combination, the ozone 03 is decomposed by the ultraviolet rays into activated oxygen atoms, and the organic substances are oxidized by the oxygen atoms, so that the decomposition of the organic substances is further promoted.

ウェハWを回転しながらオゾン供給あるいはオゾン供給
とともに紫外線照射を行うので、ウェハWの全面にわた
る均一な有機物除去が可能である。
Since ozone is supplied while rotating the wafer W, or ultraviolet rays are irradiated along with the ozone supply, it is possible to uniformly remove organic substances over the entire surface of the wafer W.

以上のようにしてレジスト膜が次第に分解除去されてい
き、ウェハWの表面の大部分の有機物が分解除去される
が、多数の微細な有機物パーティクルがウェハWの表面
に残留することになる。
As described above, the resist film is gradually decomposed and removed, and most of the organic matter on the surface of the wafer W is decomposed and removed, but many fine organic matter particles remain on the surface of the wafer W.

この間、乾式アッシング終点検出装置21によって、例
えば干渉波形の変化を検出し、その変化がなくなったか
否かをCPU30で判断しており、変化がなくなった時
点を乾式アッシング終点として、乾式アッシング開始か
ら乾式アッシング終点までに要した時間T、をRAM3
2にストアし、CPU30によって乾式のオーバーアッ
シング時間T、=T1/2を算出し、それもRAM32
にストアする(以上、ステップS5.S6に相当)。
During this time, the dry ashing end point detection device 21 detects, for example, a change in the interference waveform, and the CPU 30 determines whether or not the change has disappeared. The time T required to reach the ashing end point is stored in RAM3.
2, and the CPU 30 calculates the dry overashing time T, = T1/2, which is also stored in the RAM 32.
(The above corresponds to steps S5 and S6).

そして、オーバーアッシング時間T2が経過するまで、
前述と同様の乾式アッシング(オーバーアッシング)を
引き続き実行する。そして、オーバーアッシング時間T
、が経過すると、CPU30は、オーバーアッシングを
停止する。すなわち、オゾン発生器14の電源をオフす
るとともにパルプ17を閉止する。紫外線照射を併用し
ていた場合には、紫久線ランプ4の電源をオフする。こ
れによって、微細な有機物パーティクルを含めて有機物
を実質的にほぼ完全に分解除去することとなる。
Then, until the overashing time T2 elapses,
Continue to perform dry ashing (overashing) as described above. And overashing time T
, the CPU 30 stops overashing. That is, the ozone generator 14 is turned off and the pulp 17 is closed. If ultraviolet irradiation is also being used, the power to the Shikusen lamp 4 is turned off. This results in substantially complete decomposition and removal of organic matter including fine organic matter particles.

なお、ヒータ2に対する通電は継続しておく。Note that the heater 2 continues to be energized.

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ゾンノズル5に供給す
る。
The pulp 18 is then opened and the supply tube 16. A required flow rate of inert gas is supplied to the ozone nozzle 5 via the introduction pipe 5a.

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COR、H,O等のガス
を排気管20を介して室外にパージする。次に、モータ
M、を停止してウェハWの回転を停止する(以上、ステ
ップ37〜S9に相当)。
This inert gas flows into the first processing chamber 1 through the ozone diffusion hole 5a, and the ozone remaining in the first processing chamber 1, the COR, H, Gas such as O is purged outside the room through the exhaust pipe 20. Next, the motor M is stopped to stop the rotation of the wafer W (the above corresponds to steps 37 to S9).

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。
Next, the negative pressure applied to the spin chuck 3 is released,
The suction hold on the wafer W is released.

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1処理室1からウェ
ハWを取り出し、これを湿式洗浄装置Yの第2処理室4
1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。
Then, the lifter rod is raised to receive and pick up the wafer W at its tip, the shutter 6b is lowered to open the carry-out port 1b, the wafer W is taken out from the first processing chamber 1 by the wafer transport mechanism 7b, and the wafer W is transferred to the wet cleaning device. Y's second processing chamber 4
Insert into 1. Thereafter, the shutter 6b is raised to close the outlet 1b.

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、湿式洗浄装置Yにおける湿式洗浄過程に移行する。
Following the dry cleaning process in the dry cleaning device X described above, the wet cleaning process in the wet cleaning device Y begins.

すなわち、シャッタ43aを下降させ搬入口41aを開
く。他方の搬出口41bはシャッタ43bによって閉塞
されている。
That is, the shutter 43a is lowered to open the entrance 41a. The other outlet 41b is closed by a shutter 43b.

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41aか
ら第2処理室41内に搬入し、ウェハ載置テーブル42
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。
The second wafer transferred from the dry cleaning device
The wafer W held by the arm 10 is carried into the second processing chamber 41 through the carry-in port 41a, and then placed on the wafer mounting table 42.
The motor 8 is stopped at the timing when the wafer W is directly above the wafer W.

ウェハ載置テーブル42を上昇させてビン42a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42
bで受は取る。
The wafer mounting table 42 is raised to position the wafer W inside the bin 42a. Then, the vacuum suction from the vacuum chuck port 12 is released, and the wafer W is removed from the protrusion 42.
Uke is taken with b.

第2アーム10を搬入口41aから退出させた後、シャ
ッタ43aを上昇して搬入口41aを閉塞する(以上、
ステップSIOに相当)。
After the second arm 10 is exited from the loading port 41a, the shutter 43a is raised to close the loading port 41a (as described above,
(equivalent to step SIO).

ウェハ載置テーブル42の回転によってウェハWを回転
させながらノズル44からウェハWの表面に向けて、酸
化性洗浄液としてのH,S04とH20□との混合液を
噴射供給することにより、ウェハWの表面に残留付着し
ている有機物パーティクルを含む有機物を除去する(以
上、ステップSllに相当)。
While rotating the wafer W by rotating the wafer mounting table 42, a mixed solution of H, S04 and H20□ as an oxidizing cleaning solution is sprayed and supplied from the nozzle 44 toward the surface of the wafer W, thereby cleaning the wafer W. Organic matter including organic matter particles remaining on the surface is removed (the above corresponds to step Sll).

ウェハWの回転を継続したままで、ノズル44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S12に相当)。
By spraying and supplying pure water from the nozzle 44 toward the surface of the wafer W while the rotation of the wafer W continues, the mixed liquid and unnecessary substances remaining on the surface of the wafer W are cleaned and removed ( (equivalent to step S12).

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 l(Z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。
In addition, in this cleaning process, if necessary, an ultrasonic vibrator may be attached to the nozzle, and ultrasonic waves with a frequency of 800 kl (Z or higher) may be added to the pure water to increase the cleaning efficiency. .

そして、モータM2の高速回転によってウェハ載置テー
ブル42上のウェハ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酸化性洗浄液、純水を吹き飛ば
す(ステップS13に相当)。
Then, a large centrifugal force is exerted on the wafer W on the wafer mounting table 42 by high-speed rotation of the motor M2, and the oxidizing cleaning liquid and pure water adhering to the surface of the wafer W are blown off (corresponding to step S13).

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2処理室41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。
In this spin drying process, it is preferable to accelerate the drying speed by emitting infrared rays from a drying infrared lamp, especially in the 1200 nm wavelength range that is easily absorbed by silicon wafers, or by reducing the pressure in the second processing chamber 41. .

なお、湿式洗浄装置Yにおいてウェハ載置テーブル42
に対するウェハWの保持は、ピン42aと突起42bに
よる他、真空吸着としてもよい。
In addition, in the wet cleaning apparatus Y, the wafer mounting table 42
The wafer W may be held by the pins 42a and the protrusions 42b, or by vacuum suction.

±久上拮且 ■ 1.5μmの膜厚のレジスト膜を有する6インチサ
イズのウェハについて、その初期状態(アッシング処理
前)での微細な有機物パーティクル(0,28μm以上
のもの。以下同じ)の数を調べたところ、7個であった
±Kugami 拮且■ Regarding a 6-inch wafer having a resist film with a thickness of 1.5 μm, fine organic particles (thickness of 0.28 μm or more; the same applies hereinafter) in its initial state (before ashing treatment). When I checked the number, there were 7.

ウェハ加熱温度250°C1オゾン供給量1ONffi
/分の条件でオゾンアッシングを行い、波長565nm
の光による干渉波形方式で乾式アッシング終点を検出し
たところ、検出までにT、 = 108秒を要した。こ
のときの有機物パーティクルの数は230個であり、初
期状態から223個増加していた。
Wafer heating temperature 250°C1 Ozone supply amount 1ONffi
Ozone ashing was performed under the conditions of /min, and the wavelength was 565 nm.
When the dry ashing end point was detected using an interference waveform method using light, it took T, = 108 seconds to detect it. The number of organic particles at this time was 230, an increase of 223 from the initial state.

次いで、本発明の骨子であるオーバーアッシングを行う
ことなく、NH,OHとH,O□との混合液を酸化性洗
浄液として噴射供給して湿式洗浄し、純水で洗浄し、ス
ピンドライした結果、有機物パーティクルの数は181
個となり、乾式アッシング終点から49個減少していた
Next, without performing overashing, which is the gist of the present invention, wet cleaning was performed by spraying a mixed solution of NH, OH and H, O□ as an oxidizing cleaning solution, cleaning with pure water, and spin drying. , the number of organic particles is 181
This was a decrease of 49 pieces from the end point of dry ashing.

ここで重要なポイントは、酸化性洗浄液による湿式洗浄
の開始からスピンドライまでの間に減少した有機物パー
ティクルの個数であり、これをPで表すと、この場合は
、P=49である。オーバーアッシングを行っていない
ため、減少個数は少ないといえる。
The important point here is the number of organic particles that decreased between the start of wet cleaning with the oxidizing cleaning solution and the spin drying, and this is expressed as P, which in this case is P=49. Since overashing is not performed, it can be said that the decrease in the number of pieces is small.

■ サイズ、膜厚が上記と同じで、初期状態の有機物パ
ーティクルの数が9個のウェハに対して上記と同一条件
でオゾンアッシングを行ったところ、乾式アッシング終
点までにT+ =108秒を要し、さらにオーバーアッ
シングをT、=T、/2=54秒にわたって継続したと
ころ、有機物パーティクルの数は150個であった。
■ When ozone ashing was performed under the same conditions as above on a wafer with the same size and film thickness as above and 9 organic particles in the initial state, it took T+ = 108 seconds to reach the end point of dry ashing. When overashing was further continued for T,=T,/2=54 seconds, the number of organic particles was 150.

次いで、上記と同一条件で湿式洗浄→純水洗浄→スピン
ドライを行った結果、有機物パーティクルの数は50個
となり、湿式洗浄による減少個数は、Pm2O3であっ
た。
Next, wet cleaning → pure water cleaning → spin drying was performed under the same conditions as above, and as a result, the number of organic particles was 50, and the number decreased by wet cleaning was Pm2O3.

■ サイズ、膜厚が上記と同じで、初期状態の有機物パ
ーティクルの数が10個のウェハに対して上記と同一条
件でオゾンアッシングを行ったところ、乾式アッシング
終点までにT、 = 107秒を要し、さらにオーバー
アッシングをT、=T、=107秒にわたって継続した
ところ、有機物パーティクルの数は120個であった。
■ When ozone ashing was performed under the same conditions as above on a wafer with the same size and film thickness as above and 10 organic particles in the initial state, it took T, = 107 seconds to reach the end point of dry ashing. However, when overashing was further continued for T,=T,=107 seconds, the number of organic particles was 120.

次いで、上記と同一条件で湿式洗浄→純水洗浄→スピン
ドライを行った結果、有機物パーティクルの数は40個
となり、湿式洗浄による減少個数は、P=80であった
Next, wet cleaning → pure water cleaning → spin drying was performed under the same conditions as above, and as a result, the number of organic particles was 40, and the number decreased by wet cleaning was P=80.

オーバーアッシングを行った■、■の場合と、オーバー
アッシングを行わなかった■の場合とを比較すると、オ
ーバーアッシングによる有機物パーティクルの減少効果
が大きいことが判る。
Comparing the cases (1) and (2) in which overashing was performed and the case (2) in which overashing was not performed, it can be seen that the effect of reducing organic particles by overashing is large.

■において乾式アッシング終点での有機物パーティクル
数は230個、■において50%のオーバーアッシング
後の有機物パーティクル数は150個、■において10
0%のオーバーアッシング後の有機物パーティクル数は
120個である。この結果を第6図に示す。
In ■, the number of organic particles at the end of dry ashing is 230, in ■, the number of organic particles after 50% overashing is 150, and in ■, 10
The number of organic particles after 0% overashing is 120. The results are shown in FIG.

オーバーアッシングにより有機物パーティクルが減少す
ることは明らかであるが、オーバーアッシングが50%
未満であると、その減少効果は充分ではなく、50%〜
100%であると減少効果が大きい。
It is clear that overashing reduces organic particles, but overashing is 50%
If it is less than 50%, the reduction effect is not sufficient.
When it is 100%, the reduction effect is large.

なお、ウェハ、レジスト膜の初期条件や処理枚数等によ
って有機物パーティクル数は変化するが、第6図に示さ
れた傾向はほぼ同じである。
Although the number of organic particles changes depending on the initial conditions of the wafer and resist film, the number of processed wafers, etc., the tendency shown in FIG. 6 is almost the same.

〈発明の効果〉 本発明の第1の基板のレジスト除去洗浄方法によれば、
乾式アッシング終点の検出を、従来例の■の振動数の高
い波形の2次導関数および3次導関数に基づいた検出方
式や、■の2Σ・−2π遷移光のスペクトル線の光強度
比から対数変換を経て求めたプラズマ回転温度に基づい
た検出方式や、■の半導体COガスセンサ、ホイートス
トンブリッジによる検出方式に比べて、より簡易な単な
る干渉波形の変化に基づいて行うことができ、しかも、
乾式アッシング開始から乾式アッシング終点までに要し
た時間の少なくとも半分の時間にわたるオーバーアッシ
ングによって、前記の干渉波形方式では検出できない微
細な有機物パーティクルをほぼ完全に除去することがで
きる。
<Effects of the Invention> According to the first substrate resist removal and cleaning method of the present invention,
The end point of dry ashing can be detected using the conventional detection method (■) based on the second and third derivatives of the high-frequency waveform, or from the light intensity ratio of the spectral lines of the 2Σ/-2π transition light (■). Compared to the detection method based on the plasma rotation temperature determined through logarithmic conversion or the detection method using a semiconductor CO gas sensor or Wheatstone bridge described in (2), it can be performed based on a simple change in the interference waveform, and moreover,
By performing overashing for at least half the time required from the start of dry ashing to the end point of dry ashing, fine organic particles that cannot be detected by the interference waveform method described above can be almost completely removed.

また、本発明の第2の基板のレジスト除去洗浄方法によ
れば、第1過程で基板表面にオゾン供給。
Further, according to the second substrate resist removal and cleaning method of the present invention, ozone is supplied to the substrate surface in the first step.

紫外線照射またはプラズマ照射を行うに当たり、基板加
熱によって有機物の分解を促進でき、かつ、基板過程に
よって分解を均一化することができる。
When performing ultraviolet irradiation or plasma irradiation, the decomposition of organic matter can be promoted by heating the substrate, and the decomposition can be made uniform by the substrate process.

第2過程でのオーバーアッシングによる効果は前述のと
おりである。第3過程の酸化性洗浄液による有機物パー
ティクルを含む有機物の洗浄、第4過程の洗浄液による
酸化性洗浄液の洗浄、および、第5過程のスピンドライ
によって、有機物パーティクルを含む有機物の除去を実
質的に完全に、しかも効率良く行うことができる。
The effect of overashing in the second process is as described above. The cleaning of organic matter including organic particles with the oxidizing cleaning solution in the third step, the cleaning of the oxidizing cleaning solution with the cleaning solution in the fourth step, and the spin drying in the fifth step substantially completely removes the organic matter including organic particles. Moreover, it can be done efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第6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図は干渉波形の変化の様子を示すグ
ラフ、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図は乾式アッシング終点検出装置の構成
図、第6図はオーバーアッシングによる有機物パーティ
クルの減少の様子を示すグラフである。 W・・・ウェハ(基板) X・・・乾式洗浄装置 Y・・・湿式洗浄装置 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・・・乾式アッシング終点検出装置22・・・発光
素子 25・・・受光素子 41・・・第2処理室 42・・・ウェハ載置テーブル 44・・・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 7a(7b、7c) 第 図 第 図 一一一豐λ−バ′−アッシン7゛C01,)□晴間(分
1 to 6 relate to embodiments of the present invention, in which FIG. 1 is a flowchart showing an example of the process of a resist removal cleaning method for a substrate, FIG. 2 is a graph showing how the interference waveform changes, and FIG. The figure is a schematic block diagram of a dry cleaning device and dry cleaning device that implements the present invention, FIG. 4 is a schematic block diagram of a wafer transfer device, FIG. 5 is a block diagram of a dry ashing end point detection device, and FIG. 6 is a block diagram of an overashing device. 12 is a graph showing how organic particles are reduced by. W... Wafer (substrate) X... Dry cleaning device Y... Wet cleaning device 1... First processing chamber 2... Heater 4... Ultraviolet lamp 5... Ozone nozzle 14...・Ozone generator 21...Dry ashing end point detection device 22...Light emitting element 25...Light receiving element 41...Second processing chamber 42...Wafer mounting table 44...Nozzle applicant Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent Attorney Tsutomu Sugitani Figure 7a (7b, 7c) Figure 111 豐λ-BA'-ASSIN 7゛C01,) □Haruma (minute)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (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乾式アッシング過程において、基
板表面に光を照射し、基板表面からの反射光とレジスト
膜表面からの反射光との干渉波形の変化を検出し、その
干渉波形の変化がなくなった時点を乾式アッシング終点
とし、乾式アッシング開始から乾式アッシング終点まで
に要した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続
き乾式のオーバーアッシングを行うことを特徴とする基
板のレジスト除去洗浄方法。
(1) In the dry ashing process, the resist film on the substrate surface is decomposed and removed by supplying ozone, ultraviolet rays, or plasma irradiation to the surface of the substrate while rotating and heating the substrate. Light is irradiated onto the surface, and changes in the interference waveform between the light reflected from the substrate surface and the light reflected from the resist film surface are detected.The point at which the interference waveform no longer changes is defined as the end point of dry ashing, and the process starts from the start of dry ashing. A resist removal cleaning method for a substrate, characterized in that dry overashing is continuously performed for at least half the time required to reach the end point of dry ashing.
(2)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乾式アッシング終点の検出まで
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、 乾式アッシング終点の検出時点より、前記第1過程に要
した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続きオ
ゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくとも
一つを継続して乾式のオーバーアッシングを行う第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酸化
性洗浄液を供給することにより基板表面の残留有機物を
洗浄する第3過程と、 第3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4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5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
(2) Decompose and remove the resist film on the substrate surface by supplying ozone, UV irradiation, or plasma irradiation to the surface of the substrate while rotating and heating it until the end point of dry ashing is detected. In the first step, from the time when the end point of dry ashing is detected, dry overashing is performed by continuing at least one of ozone supply, ultraviolet irradiation, or plasma irradiation for at least half the time required for the first step. a second step; a third step of cleaning residual organic matter on the substrate surface by supplying an oxidizing cleaning liquid to the substrate surface while rotating the substrate after the second step; a fourth step of cleaning the substrate surface by supplying a cleaning liquid to the substrate surface, and a fifth step of draining and drying the cleaning liquid on the substrate by rotating the substrate at high speed. Method.
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