JPH0547730A - 有機物の除去方法 - Google Patents
有機物の除去方法Info
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- JPH0547730A JPH0547730A JP20791891A JP20791891A JPH0547730A JP H0547730 A JPH0547730 A JP H0547730A JP 20791891 A JP20791891 A JP 20791891A JP 20791891 A JP20791891 A JP 20791891A JP H0547730 A JPH0547730 A JP H0547730A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾンによるウエハなどの有機物を除去する
速度を高める。 【構成】 有機物を除去する基板を液中に浸漬、あるい
は表面を水で被覆した状態でオゾン含有気体を供給する
とともに、紫外線を照射することによりヒドロキシルラ
ジカルの生成を高めて有機物の酸化分解速度を高める。
速度を高める。 【構成】 有機物を除去する基板を液中に浸漬、あるい
は表面を水で被覆した状態でオゾン含有気体を供給する
とともに、紫外線を照射することによりヒドロキシルラ
ジカルの生成を高めて有機物の酸化分解速度を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハ、ガラス基
板、セラミック基板等の基板上の有機物の除去方法に関
し、とくに基板上の有機物を酸化分解して除去する有機
物の除去方法に関する。
板、セラミック基板等の基板上の有機物の除去方法に関
し、とくに基板上の有機物を酸化分解して除去する有機
物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置等の製造工程において、基板
上に有機物が付着していると形成される装置に欠陥が生
じるので、基板面に付着した有機物は酸化力の大きな硫
酸、オゾン等によって除去することが行われている。ま
た基板上に、微細な電気的な素子や回路を形成するため
には、感光性の有機高分子化合物であるフォトレジスト
を塗布し、所定の回路等のパターンを形成したフォトマ
スクを介して紫外線等で露光した後にフォトレジストを
現像して、基板上にフォトレジストの回路パターンを形
成し、基板に対してエッチング等の処理を行った後に基
板上のフォトレジスト膜を除去することが行われてい
る。
上に有機物が付着していると形成される装置に欠陥が生
じるので、基板面に付着した有機物は酸化力の大きな硫
酸、オゾン等によって除去することが行われている。ま
た基板上に、微細な電気的な素子や回路を形成するため
には、感光性の有機高分子化合物であるフォトレジスト
を塗布し、所定の回路等のパターンを形成したフォトマ
スクを介して紫外線等で露光した後にフォトレジストを
現像して、基板上にフォトレジストの回路パターンを形
成し、基板に対してエッチング等の処理を行った後に基
板上のフォトレジスト膜を除去することが行われてい
る。
【０００３】基板上に付着した有機物の除去あるいはフ
ォトレジストの除去が不完全であるとその後の工程に悪
影響を与えるためにフォトレジストを完全に除去するこ
とが必要である。とくに半導体装置の集積度が高まり、
形成される半導体装置の回路の線幅が細くなると、フォ
トレジストの残渣の影響は集積度の低い場合に比べて大
きな問題となるので完全に除去することが求められてい
る。
ォトレジストの除去が不完全であるとその後の工程に悪
影響を与えるためにフォトレジストを完全に除去するこ
とが必要である。とくに半導体装置の集積度が高まり、
形成される半導体装置の回路の線幅が細くなると、フォ
トレジストの残渣の影響は集積度の低い場合に比べて大
きな問題となるので完全に除去することが求められてい
る。
【０００４】有機物を除去する方法には、各種の方法が
採用されているが、大きな酸化力を有するとともに、半
導体装置に悪影響を及ぼすことがないオゾンを使用する
方法が用いられるようになっている。
採用されているが、大きな酸化力を有するとともに、半
導体装置に悪影響を及ぼすことがないオゾンを使用する
方法が用いられるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】オゾンを使用した有機
物の除去方法においてはオゾン含有気体を吹き込んだ水
中に基板を浸漬する方法、オゾンと水蒸気との混合気体
を基板面に散布する方法などが行われているが、これら
の方法では、オゾンの水への溶解度が小さく、オゾンの
酸化力も充分には発揮されないので、有機物の除去速度
が遅く処理には長時間を有するという問題点を有してい
た。
物の除去方法においてはオゾン含有気体を吹き込んだ水
中に基板を浸漬する方法、オゾンと水蒸気との混合気体
を基板面に散布する方法などが行われているが、これら
の方法では、オゾンの水への溶解度が小さく、オゾンの
酸化力も充分には発揮されないので、有機物の除去速度
が遅く処理には長時間を有するという問題点を有してい
た。
【０００６】オゾンの酸化力を高めるために基板を浸漬
する液体の温度を高めてオゾンを注入することにより処
理を促進することが考えられるが、除去反応に寄与する
１重項励起酸素原子生成のためにはオゾンの分解温度を
高く、例えば１５０℃以上にしなければならず実用的で
はない。
する液体の温度を高めてオゾンを注入することにより処
理を促進することが考えられるが、除去反応に寄与する
１重項励起酸素原子生成のためにはオゾンの分解温度を
高く、例えば１５０℃以上にしなければならず実用的で
はない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は有機物の酸化分
解を、オゾンに紫外線照射することによって生成した１
重項励起酸素原子と水との反応で生成するヒドロキシル
ラジカルにより行うことにより、酸化分解の速度を大き
くするものである。
解を、オゾンに紫外線照射することによって生成した１
重項励起酸素原子と水との反応で生成するヒドロキシル
ラジカルにより行うことにより、酸化分解の速度を大き
くするものである。
【０００８】すなわち本発明の方法は、液中に浸漬もし
くは液体を付着した被処理基板をオゾンによって処理す
る際に、紫外線を照射しオゾンの分解によって生成した
１重項励起酸素原子と水との反応で生成するヒドロキシ
ルラジカルを生成させるものである。オゾンは以下のよ
うな反応によりヒドロキシルラジカルを生成するものと
考えられる。
くは液体を付着した被処理基板をオゾンによって処理す
る際に、紫外線を照射しオゾンの分解によって生成した
１重項励起酸素原子と水との反応で生成するヒドロキシ
ルラジカルを生成させるものである。オゾンは以下のよ
うな反応によりヒドロキシルラジカルを生成するものと
考えられる。
【０００９】
【化１】
【００１０】液中に浸漬して処理をする場合には、超純
水中にオゾンを導入してオゾンが溶解あるいは気泡状態
で存在する液（以下オゾンが共存する液と称す）を使用
することが好ましい。
水中にオゾンを導入してオゾンが溶解あるいは気泡状態
で存在する液（以下オゾンが共存する液と称す）を使用
することが好ましい。
【００１１】オゾンを共存した処理液は、超純水中へオ
ゾンを供給することによって得ているが、オゾンの供給
は、沿面放電式などの無声放電を利用した発生装置から
得られる気体のオゾンに限らず、気体のオゾンをあらか
じめ超純水中に溶解させた高濃度のオゾン水や二酸化鉛
電極を陽極とし、フッ素樹脂系の陽イオン交換膜を固体
高分子電解質として使用した水の電気分解装置から得ら
れる高濃度のオゾン水を使用しても良い。
ゾンを供給することによって得ているが、オゾンの供給
は、沿面放電式などの無声放電を利用した発生装置から
得られる気体のオゾンに限らず、気体のオゾンをあらか
じめ超純水中に溶解させた高濃度のオゾン水や二酸化鉛
電極を陽極とし、フッ素樹脂系の陽イオン交換膜を固体
高分子電解質として使用した水の電気分解装置から得ら
れる高濃度のオゾン水を使用しても良い。
【００１２】また、沿面放電式などの無声放電を利用し
たオゾン発生装置において高濃度のオゾンを得るために
は、オゾン発生装置に純酸素等の酸素濃度の高い気体を
供給することが好ましい。
たオゾン発生装置において高濃度のオゾンを得るために
は、オゾン発生装置に純酸素等の酸素濃度の高い気体を
供給することが好ましい。
【００１３】オゾン処理槽中に供給するオゾン含有気体
の濃度は、高濃度になるほど効果が大きいので、５０，
０００〜１００，０００ｐｐｍのオゾンを供給すること
が好ましい。オゾンの超純水中への導入部には、微細な
穴を多数有するセラミックスフィルターあるいはガラス
フィルター等から噴出させて、微細な気泡を形成して超
純水との接触を高めることによって、超純水中へのガス
ホールドアップを増大させ、オゾンの溶解を促進するこ
とにより、処理を促進することができる。
の濃度は、高濃度になるほど効果が大きいので、５０，
０００〜１００，０００ｐｐｍのオゾンを供給すること
が好ましい。オゾンの超純水中への導入部には、微細な
穴を多数有するセラミックスフィルターあるいはガラス
フィルター等から噴出させて、微細な気泡を形成して超
純水との接触を高めることによって、超純水中へのガス
ホールドアップを増大させ、オゾンの溶解を促進するこ
とにより、処理を促進することができる。
【００１４】また、照射する紫外線はオゾンを分解する
波長である２５３．７ｎｍの波長を多く含んだ紫外線が
好ましく、このような紫外線は低圧水銀灯等によって得
ることができる。
波長である２５３．７ｎｍの波長を多く含んだ紫外線が
好ましく、このような紫外線は低圧水銀灯等によって得
ることができる。
【００１５】本発明の方法で除去することができるフォ
トレジスト膜はポジ型、ネガ型のいずれのフォトレジス
ト膜も可能である。
トレジスト膜はポジ型、ネガ型のいずれのフォトレジス
ト膜も可能である。
【００１６】また、基板を液中に浸漬しないで、基板を
処理装置上に載置して被処理面を超純水で湿潤状態とし
た後に、基板面に高濃度のオゾンを噴射しながら基板面
を紫外線で照射して有機物を除去する場合には、５０，
０００〜１００，０００ｐｐｍのオゾンを供給すること
が好ましい。そして、均一な処理が行われるように被処
理基板を回転することが好ましいが、回転数が大きいと
基板表面を湿潤状態に保持する水が周囲に飛ばされてし
まうので、回転数は２０ｒｐｍ程度が適当である。
処理装置上に載置して被処理面を超純水で湿潤状態とし
た後に、基板面に高濃度のオゾンを噴射しながら基板面
を紫外線で照射して有機物を除去する場合には、５０，
０００〜１００，０００ｐｐｍのオゾンを供給すること
が好ましい。そして、均一な処理が行われるように被処
理基板を回転することが好ましいが、回転数が大きいと
基板表面を湿潤状態に保持する水が周囲に飛ばされてし
まうので、回転数は２０ｒｐｍ程度が適当である。
【００１７】オゾンはきわめて大きな酸化力を有し、人
体等にも悪影響を及ぼすので、オゾンによる排出される
未分解のオゾンをオゾン分解装置を設けてオゾンを酸素
に分解する必要がある。
体等にも悪影響を及ぼすので、オゾンによる排出される
未分解のオゾンをオゾン分解装置を設けてオゾンを酸素
に分解する必要がある。
【００１８】
【作用】本発明は、半導体装置の製造用のウエハ等の基
板上の有機物を除去する方法において、基板を水中もし
くは湿潤状態に保持してオゾンを供給しながら紫外線を
照射するものであり、紫外線の照射によって生成したヒ
ドロキシルラジカルの作用により急速な有機物の除去が
できる。
板上の有機物を除去する方法において、基板を水中もし
くは湿潤状態に保持してオゾンを供給しながら紫外線を
照射するものであり、紫外線の照射によって生成したヒ
ドロキシルラジカルの作用により急速な有機物の除去が
できる。
【００１９】
【実施例】以下に図面を参照して本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【００２０】図１は、処理槽中に浸漬した基板の有機物
を除去する方法を示したものであるが、処理槽１内には
超純水からなる処理液２が満たされており、有機物を表
面に有する基板３は基板保持具４に保持して処理液中に
浸漬される。基板の下部にはセラミックスフィルターあ
るいはガラスフィルターなどからなるオゾン供給装置５
が設けられており、オゾン発生装置６から高濃度のオゾ
ン含有気体が処理液中に微細な気泡７となって噴出す
る。液中には紫外線の照射用の水銀灯８が設けられてお
り、紫外線はオゾンを分解し、水と反応しヒドロキシル
ラジカルを発生させる。処理槽から排出される気体に
は、オゾンが含まれているので、オゾン処理装置によっ
て分解して排出する。また、処理の終了した基板は被処
理液から取り出した後に、超純水によってリンスして乾
燥をする。
を除去する方法を示したものであるが、処理槽１内には
超純水からなる処理液２が満たされており、有機物を表
面に有する基板３は基板保持具４に保持して処理液中に
浸漬される。基板の下部にはセラミックスフィルターあ
るいはガラスフィルターなどからなるオゾン供給装置５
が設けられており、オゾン発生装置６から高濃度のオゾ
ン含有気体が処理液中に微細な気泡７となって噴出す
る。液中には紫外線の照射用の水銀灯８が設けられてお
り、紫外線はオゾンを分解し、水と反応しヒドロキシル
ラジカルを発生させる。処理槽から排出される気体に
は、オゾンが含まれているので、オゾン処理装置によっ
て分解して排出する。また、処理の終了した基板は被処
理液から取り出した後に、超純水によってリンスして乾
燥をする。
【００２１】図２は、処理液中に浸漬せずに基板を処理
する方法を示したものであるが、処理装置２１内には、
基板２２の載置台２３が設けられており、載置台は被処
理基板は回転軸２４によって回転可能に設けられてい
る。回転軸は基板面の水を除去する場合には高速の回転
を行う必要があるので、回転数の制御装置が結合されて
いる。処理装置の上部にはオゾン発生装置２５からオゾ
ン含有気体を供給する供給管２６が取り付けられてお
り、処理装置の内部には紫外線照射用の水銀灯２７が設
けられている。また、オゾン含有気体が基板面に均一に
供給されるように被処理基板の上部には石英等からなる
多孔板２８が設けられており、多孔板の孔を通じてオゾ
ン含有気体が供給される。さらに、基板の上部には表面
に超純水を供給するための超純水供給用ノズル２９が設
けられており、基板面の有機物の処理の際に基板面を水
で被覆する。処理が終了した基板には超純水を供給しな
がら基板を回転し表面の残渣を除去し、さらに高速に回
転して水分を除去する。
する方法を示したものであるが、処理装置２１内には、
基板２２の載置台２３が設けられており、載置台は被処
理基板は回転軸２４によって回転可能に設けられてい
る。回転軸は基板面の水を除去する場合には高速の回転
を行う必要があるので、回転数の制御装置が結合されて
いる。処理装置の上部にはオゾン発生装置２５からオゾ
ン含有気体を供給する供給管２６が取り付けられてお
り、処理装置の内部には紫外線照射用の水銀灯２７が設
けられている。また、オゾン含有気体が基板面に均一に
供給されるように被処理基板の上部には石英等からなる
多孔板２８が設けられており、多孔板の孔を通じてオゾ
ン含有気体が供給される。さらに、基板の上部には表面
に超純水を供給するための超純水供給用ノズル２９が設
けられており、基板面の有機物の処理の際に基板面を水
で被覆する。処理が終了した基板には超純水を供給しな
がら基板を回転し表面の残渣を除去し、さらに高速に回
転して水分を除去する。
【００２２】実施例１ 脱脂・乾燥処理により表面を清浄化した６インチウエハ
をスピンコータに載置して、ウエハ上にポジ型レジスト
（東京応化工業（株）製 ＯＦＰＲ−８００）をメスピ
ペットにより滴下した後、３５００ｒｐｍで回転させ、
レジストを均一に塗布した。８５℃で２０分間加熱乾燥
を行い被処理基板とし、被処理基板上のポジ型レジスト
の膜厚を正確に測定した。
をスピンコータに載置して、ウエハ上にポジ型レジスト
（東京応化工業（株）製 ＯＦＰＲ−８００）をメスピ
ペットにより滴下した後、３５００ｒｐｍで回転させ、
レジストを均一に塗布した。８５℃で２０分間加熱乾燥
を行い被処理基板とし、被処理基板上のポジ型レジスト
の膜厚を正確に測定した。
【００２３】被処理基板を図１で示す温度２５℃の超純
水を満たした処理槽の基板保持具に固定した後、オゾン
含有気体供給装置を通じオゾン濃度８０，０００ｐｐｍ
のオゾン含有酸素を４リットル／分の供給量で被処理基
板の被処理面に供給すると同時に基板面から５０ｍｍの
距離に設置した紫外線ランプにより波長２５３．７ｎｍ
の紫外線を被処理基板の被処理面に照射した。１分間の
処理の後、超純水によるすすぎ及び乾燥を行い、その後
膜厚計（ナノメトリックス社製ナノスペック２１０によ
り残留レジスト膜厚を測定した。処理前後の膜厚を表１
に示す。
水を満たした処理槽の基板保持具に固定した後、オゾン
含有気体供給装置を通じオゾン濃度８０，０００ｐｐｍ
のオゾン含有酸素を４リットル／分の供給量で被処理基
板の被処理面に供給すると同時に基板面から５０ｍｍの
距離に設置した紫外線ランプにより波長２５３．７ｎｍ
の紫外線を被処理基板の被処理面に照射した。１分間の
処理の後、超純水によるすすぎ及び乾燥を行い、その後
膜厚計（ナノメトリックス社製ナノスペック２１０によ
り残留レジスト膜厚を測定した。処理前後の膜厚を表１
に示す。
【００２４】比較例１ 紫外線を照射しなかった点を除いて実施例１と同様の方
法でポジ型レジストを塗布した基板を処理し、処理の前
後におけるポジ型レジストの膜厚を測定し、その結果を
表１に示す。
法でポジ型レジストを塗布した基板を処理し、処理の前
後におけるポジ型レジストの膜厚を測定し、その結果を
表１に示す。
【００２５】実施例２ 実施例１と同様にしてポジ型レジストを基板面に塗布し
た基板を図２で示す基板載置台に吸引固定し、載置台を
１５ｒｐｍで回転させながら超純水供給ノズルから超純
水を散布し、被処理基板の表面を超純水で覆った。その
後、被処理面に対向する位置に設けられた開口平板の開
口部よりオゾン濃度８０，０００ｐｐｍのオゾン含有酸
素をの被処理面に供給すると同時に紫外線ランプによ
り、波長２５３．７ｎｍの紫外線を被処理面に照射し
た。１分間の処理の後に超純水供給ノズルから超純水を
供給しながら載置台１５０ｒｐｍで回転させ被処理面を
洗浄し、更に載置台の回転数を２０００ｒｐｍとして水
切りを行った。
た基板を図２で示す基板載置台に吸引固定し、載置台を
１５ｒｐｍで回転させながら超純水供給ノズルから超純
水を散布し、被処理基板の表面を超純水で覆った。その
後、被処理面に対向する位置に設けられた開口平板の開
口部よりオゾン濃度８０，０００ｐｐｍのオゾン含有酸
素をの被処理面に供給すると同時に紫外線ランプによ
り、波長２５３．７ｎｍの紫外線を被処理面に照射し
た。１分間の処理の後に超純水供給ノズルから超純水を
供給しながら載置台１５０ｒｐｍで回転させ被処理面を
洗浄し、更に載置台の回転数を２０００ｒｐｍとして水
切りを行った。
【００２６】処理の前後における膜厚の変化を表１に示
す。
す。
【００２７】比較例２ 紫外線を照射しなかった点を除いて実施例２と同様の方
法でポジ型レジストを塗布した基板を処理し、処理の前
後におけるポジ型レジストの膜厚を測定し、その結果を
表１に示す。
法でポジ型レジストを塗布した基板を処理し、処理の前
後におけるポジ型レジストの膜厚を測定し、その結果を
表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】本発明は、半導体の製造用のウエハ等の
基板上の有機物、レジストをオゾンによって除去する際
に、基板を水中に浸漬あるいは被処理面を水で被覆した
状態でオゾン含有気体を供給するとともに紫外線を照射
したので、オゾンのみの場合に比べて、有機物の除去速
度を大きくすることができる。
基板上の有機物、レジストをオゾンによって除去する際
に、基板を水中に浸漬あるいは被処理面を水で被覆した
状態でオゾン含有気体を供給するとともに紫外線を照射
したので、オゾンのみの場合に比べて、有機物の除去速
度を大きくすることができる。
【図１】本発明の１実施例を説明する図である。
【図２】本発明の他の実施例を説明する図である。
１…処理槽、２…処理液、３…基板、４…基板保持具、
５…オゾン供給装置、６…オゾン発生装置、７…気泡、
８…水銀灯、２１…処理装置、２２…基板、２３…載置
台、２４…回転軸、２５…オゾン発生装置、２６…供給
管、２７…水銀灯、２８…多孔板、２９…超純水供給用
ノズル
５…オゾン供給装置、６…オゾン発生装置、７…気泡、
８…水銀灯、２１…処理装置、２２…基板、２３…載置
台、２４…回転軸、２５…オゾン発生装置、２６…供給
管、２７…水銀灯、２８…多孔板、２９…超純水供給用
ノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 有機物をオゾンを利用して有機物を除去
する方法において、水の存在下においてオゾン含有気体
へ紫外線の照射をおこない、ヒドロキシルラジカルが生
成した水によって酸化分解することを特徴とする有機物
の除去方法。 - 【請求項２】 除去すべき有機物を浸漬した水中に、紫
外線照射下にオゾン含有気体を供給することを特徴とす
る請求項１記載の有機物の除去方法。 - 【請求項３】 除去すべき有機物の表面を水で被覆し、
ついで紫外線照射下でオゾン含有気体を供給することを
特徴とする請求項１記載の有機物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20791891A JP3196963B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 有機物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20791891A JP3196963B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 有機物の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547730A true JPH0547730A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3196963B2 JP3196963B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=16547719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20791891A Expired - Fee Related JP3196963B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 有機物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196963B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000058496A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体ウエハのオゾン水洗浄システム |
| JP2001267281A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体洗浄処理方法、半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003045842A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Pyuarekkusu:Kk | 表面付着異質物質の除去方法及び除去装置 |
| JP2004031972A (ja) * | 2003-07-08 | 2004-01-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体ウエハのオゾン水洗浄方法 |
| US7921859B2 (en) * | 2004-12-16 | 2011-04-12 | Sematech, Inc. | Method and apparatus for an in-situ ultraviolet cleaning tool |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20791891A patent/JP3196963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003045842A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Pyuarekkusu:Kk | 表面付着異質物質の除去方法及び除去装置 |
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| US7921859B2 (en) * | 2004-12-16 | 2011-04-12 | Sematech, Inc. | Method and apparatus for an in-situ ultraviolet cleaning tool |
| US8206510B2 (en) | 2004-12-16 | 2012-06-26 | Sematech, Inc. | Method and apparatus for an in-situ ultraviolet cleaning tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3196963B2 (ja) | 2001-08-06 |
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