JPS61194830A - 基板の有機物除去装置 - Google Patents

基板の有機物除去装置

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JPS61194830A
JPS61194830A JP3450585A JP3450585A JPS61194830A JP S61194830 A JPS61194830 A JP S61194830A JP 3450585 A JP3450585 A JP 3450585A JP 3450585 A JP3450585 A JP 3450585A JP S61194830 A JPS61194830 A JP S61194830A
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tube
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徳幸 林
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勝 北川
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

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、オゾンおよび紫外線の照射により、たとえば
半導体基板やフォトマスク用基板あるいは液晶表示装置
用基板(以下これらのものを単に基板という、)をフォ
トエツチングするためにフォトレジストをコーティング
する際、基板の裏面に付着している有機性汚染物を洗浄
(以下、rコーティング前洗浄」という)したり、また
、現像後レジストパターン開口部に薄く残存するレジス
トをエツチング前に除去(以下、「地肌出しのレジスト
除去」という)したり、あるいはエツチング後、基板の
表面に残存するフォトレジスト′を除去(以下、「全面
レジスト除去」という)する等の装置に関するものであ
る。
(従来の技W) 基板のコーティング前洗浄には、化学薬品と純水で処理
する湿式法が、またエツチング後の全面′ レジスト除
去には、熱演硫酸や過酸化水素水あるいは有機溶剤等に
浸漬する湿式法が、それぞれ従来より行なわれている。
また、オゾンが分解する際に発生する発生期の状態の活
性酸素の酸化作用により、汚染物やレジストを、CO□
やH,O等に酸化分解して除去する乾式法も5次記する
ように、各種提案されている。
特公昭58−15939号公報には、所定温度の基板に
対し、所定濃度のオゾン雰囲気中で、所定波長かつ所定
強度の紫外線を照射することにより、基板の全面レジス
ト除去をする方法が記載されている。
特開昭59−25223号公報には、常圧において、空
気あるいは酸素雰囲気中で、所定波長の紫外線を基板に
照射するか、あるいは、減圧下において。
酸素雰囲気に高周波電力を印加し1発生させた酸素プラ
ズマ中の活性酸素に基板をさらすことにより、コーティ
ング前洗浄する方法と装置が記載されている。
特開昭59−53842号公報には、常圧にて、オゾン
により、地肌出しのレジスト除去をする方法が記載され
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記した従来の湿式法は、いずれも、処理結果の均一性
や信頼性、あるいは作業の管理等に問題があった。
特公昭58−15939号公報に記載の方法は、基板の
コーティング前洗浄や全面レジスト除去には適用しうる
が、汚染物やレジスト等の有機物を分解除去する作用が
均一でなく、場所によってむらがあるため、分解除去作
用に有効に消費されるオゾンや紫外線の効率に問題があ
る。また、地肌出しのレジスト除去に適用すると、分解
除去作用の強弱むらがあるため、弱いところがレジスト
パターン開口部に位置すると、十分に残存レジストが除
去できなくてエツチングに支障をきたし、弱いところが
レジストパターン部に位置すると、耐エツチング性に支
障をきたすほど膜厚を低下するという問題があり、不向
きである。
特開昭59−25223号公報に記載の方法のうち、所
定波長の紫外線を照射する方法は、紫外線によって生成
されるオゾンの量が少ないため、基板に付着する有機性
汚染物を分解除去する速度が低く、また、高周波電力を
印加する方法には、基板が電子放射による破壊を起こす
おそれがある。
特開昭59−53842号公報に記載の方法は、オゾン
のみによって、レジストを分解させるため、レジストを
分解する活性酸素の生成量が少なく、レジストの除去速
度が低く、全面レジスト除去には不向きである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、水平の熱板に吸着して加熱した基板の直上に
、例えば、直管上の紫外線ランプとオゾン吹出管を、交
互に互いに平行をなすように設け、オゾン吹出し用スリ
ット状の開口が、直下方に対して、所定角度両側方を向
くように、オゾン吹出管を往復回動させることにより、
オゾンを放射状に吹出させるかオゾンに吹出管と紫外線
ランプとを、熱板と、相対的に水平往復移動させるよう
にすることにより、上述の問題点の解決を図ったもので
ある。
(作   用) 本発明の装置は、紫外線ランプより放射される    
゛紫外線と、オゾン吹出管より吹き出されるオゾンが協
働して、基板の有機物やレジストを、迅速に分解除去し
うる。
しかも、オゾンの吹出し方向や、紫外線ランプとオゾン
吹出管の位置が、絶えず、変化するので、基板の表面の
有機物は、平均に分解除去される。
(実 施 例) 第1図乃至第3図は、本発明の第1実施例を示すもので
、基台(1)上に載置した熱板(2)内には、例えば1
40”C以下の設定温度に加熱しうる水平の温加熱装置
(3)が設けられ、かつ要所には、多数の上下方向の吸
着孔(4)が穿設されるとともに、上面には、図におい
て左右方向(基板搬送方向に平行な方向)を向いて互い
に平行をなす、前後1対の凹溝(5)(5)が切設され
ている。
基板(1)の左右両側方に立設された、1対の上向エア
ーシリンダ(6)のピストンロッド(6a)の上端には
、プーリ台(7)が固着され、各プーリ台(7)の上下
部に枢設した2組のプーリ(8)には、図において前後
(基板搬送方向と直角な方向)1対の無端の金属性の搬
送ベルト(9)が掛は回され、その上辺は、熱板(2)
における凹溝(5)を通過している。
両搬送ベルト(9)は、一つのプーリ軸(8a)と同軸
をなす駆動プーリ(10)と駆動ベルト(11)を介し
て、モータ(12)に軸着のプーリ(10’ )により
回送させられ、かつピストンロッド(6a)の伸縮によ
り。
プーリ台(7)とともに昇降して、凹溝(5)より出没
する。
(13)は、熱板(2)の直上において下面開口する2
重構造の処理箱で、その上部と前後両側部には、互いに
連通ずる冷却室(14)が、また左右両側部には、それ
ぞれ独立する排気室(15) (15)が形成されてい
る。冷却室(14)と排気室(15)には、それぞれ排
気装置(図示省略)に接続された通気口(16)と排気
口(17)が設けられ、かつ排気室(15)の下面には
、吸気孔(18)が穿設されている。
処理箱(13)の下面前後両辺(基板搬送方向における
両辺)は、シール部材(19)を介して、熱板(2)に
固着されている。排気室(15)の下面左右両辺と熱板
(2)との間には、処理する基板(20)出入口(21
)が形成されている。
第1図〜第3図は、基板(20)が、上昇させた搬送ベ
ルト(9)に乗って、熱板(2)の中央まで搬送された
後、搬送ベルト(9)を下降させることにより、熱板(
2)上に載置され、吸着孔(4)により吸着されている
状態を示すものである。
処理箱(13)内には、互いに平行をなし、交互に併置
された複数の吹出管(22)と、波長254nn+の紫
外線ランプ(23)が、設けられている。
吹出管(22)の一端は、冷却室(14)内に位置し、
かつ他端は、冷却室(14)を貫通して、処理箱(13
)の側方へ突出している。紫外線ランプ(23)の両端
は、冷却室(14)内に位置している。
処理1(13)内において、各吹出管(22)の管壁下
部には、スリット(24)が切設され、同じく各紫外線
ランプ(23)の上方には、紫外線を均一に照射するよ
う、下向きの反射笠(25)が設けられている。
各吹出管(22)の一端は、オゾン供給管(26)に連
通して、無声放電式オゾナイザ(27)に接続され、オ
ゾナイザ(27)は、酸素供給管(28)にて、酸素ボ
ンベ(29)に接続されている。
また、各吹出管(22)の一端には、それぞれ同憧数の
ギヤ(30)が嵌着され、各ギヤ(30)は、それらの
中間に位置するアイドルギヤ(31)をもって連係され
ている。
紙面左端の吹出管(22)には、リンク(32)が固着
され、その先端における長孔(図には表われていない。
)内には、モータ(34)の軸に固着したクランク片(
33)の先端のピン(33a)が遊嵌されている。
なお、リンク(32)とクランク片(33)等からなる
吹出管(22)を回動するための駆動力伝達機構は、吹
出管(22)の開口が直下方を向いたときに回動速度が
速く、両側を向いたときにはゆっくり回動するように構
成することが望しい。
モータ(34)を回転させると、各吹出管(22)は、
第1図に矢印で示すように、スリット(24)が直下方
に対して所定角度左右方向に往復回動させられる。
上述の装置においては、基板(20)を、熱板(2)を
もって所定温度に平均に加熱しながら、紫外線ランプ(
23)により、波長254n■の紫外線を、基板(20
)の表面のレジスト(図示省略)に照射し、かつ噴気管
(22)を左右に往復回動させながら、スリット(24
)より、オゾナイザ(27)により生成されたオゾンを
、基板(20)の表面に、平均に吹き付ける。
すると、紫外線やオゾンが分解されて生成した活性酸素
により、基板(20)のレジストは表面より次第に分解
されるとともに、レジストの分解生成物は、酸化されて
除去される。
この時発生する炭酸ガスや水蒸気等の生成物、およびオ
ゾンの含有量の減少した酸素は、吸気孔(18)より排
気室(15)に吸い込まれて、排気口(17)より排出
される。
処理箱(13)内は、冷気が通過する冷却室(14)に
より冷却されるので、その温度が過度に上昇することは
なく、また紫外線ランプ(23)は、その端部が冷却室
(14)内にあるので、フィラメントの温度上昇がおさ
えられ、寿命が長い。
処理の終った基板(20)は、搬送ベルト(9)を上昇
させて、搬出することができる。
第4図は1本発明の第2実施例を示すもので、前実施例
と同一部材には、同一符号を付して、説明を省略する。
上記(13)に相当する処理箱(51)は、下面開口す
る3重底の箱体で、上段の室はオゾン室(52) 、中
段の室は、上記(14)に相当する冷却室(53)とな
っている。
オゾン室(52)の下面には、下方を向いて冷却室(5
3)を貫通する横長偏平関口形状の多数の吹出筒(54
)が垂設され、各吹出筒(54)の型に設けたスリット
(55)は、隣接する紫外線ランプ(23)の中間に位
置している。
上記(15)に相当する排気室(56)は、熱板(2)
の左右両側部に設けられ、その上面には、吸気孔(57
)が穿設されている。
また1本実施例においては、処理箱(51)は、その側
方に設けたエアーシリンダ(58)により、吹出筒(5
4)および紫外線ランプ(23)とともに、左右方向に
往復運動しうる。
本装置も、熱板(2)上で加熱した基板(20)に、処
理箱(51)を、往復運動させつつ、紫外線ランプ(2
3)より紫外線を照射するとともに、吹出筒(54)の
スリット(55)よりオゾンを吹き付けることにより、
前実施例と同様に、基板(20)のレジストを分解除去
することができる。
第5図は1本発明の第3実施例を示すもので、第1実施
例と同一部材には、同一符号を付して、説明を省略する
熱板(2)と、その左右両側面に設けた、上記(56)
と同様の排気室(71)の上面には、それと周縁を同じ
くシ、かつ下面開口する外箱(72)が取付けられ、外
箱(72)の左右両側板(72a) (72a)の下端
には、上記(21)と同様の出入口(73)が切設され
ている。
外箱(72)内には、上記(51)に相当する処理箱(
74)が、外箱(72)の左右両側板(72a) (7
2a)に、左右移動自在に係止され、処理箱(74)内
には、図示を省略したが、オゾン吹出筒と紫外線ランプ
が組み込まれている。
処理箱(74)は、外箱(72)の側板(72a)の外
面に装着したエアーシリンダ(75)により、左右に往
復運動させられる。
本装置も、熱板(2)上で加熱した基板(20)に、処
理箱(74)を往復運動させつつ、処理箱(74)内の
紫外線ランプより、紫外線を照射するとともに、吹出筒
よりオゾンを吹き付けることにより、前実施例と同様に
、基板(20)のレジストを除去することができる。
紫外線ランプ(28)は、直管タイプのものを複数個平
行に設置したが、その主要部が平行に隣り合うように、
蛇行状に折り曲げた形状のものを使用してもよい。
オゾン吹き出し管の開口は、上記各実施例では、いずれ
もスリット状としたが、管の軸心方向に互いに近接して
隣りあう多数の小孔を穿設したのでもよい。
上述の実施例においては、本発明の装置を全面レジスト
除去に使用した場合について記載したが、コーティング
前洗浄や、地肌出しのレジスト除去に使用しても、甚だ
効果がある。
また、第2および第3の各実施例では、熱板を固定して
、紫外線ランプとオゾン吹出管とを、水平に往復移動し
たが、紫外線ランプとオゾン吹出管とを固定し、熱板が
往復移動するようにしてもよい。
第6図乃至第9図は1本発明の詳細な説明するべく、基
板表面のレジストが、紫外線とオゾンにより除去される
状況を、本発明以外の装置によるものとの対比して、略
示するもので、ずちゆうの(101)はレジスト(10
2)は紫外線ランプ、(103)はオゾン吹出管、(H
)は、除去処理前のレジスト(101)と処理具(10
2) (103)の間隔である。
第6図は、レジスト(101)が静止する紫外線ランプ
(102)により除去される状況を示すもので、その際
の条件は、レジスト(101)の温度が140℃紫外線
ランプ(102)が110W、(H)が10mm、処理
時間が1分間(以下の第7.8,9.図にても同じく1
分間)である。
その結果は、紫外線ランプ(102)の直下のレジスト
(101)が除去され、凹溝(104)が生じて、レジ
スト(101)の表面が波形となり、その深さは最大3
0人であった。
第7図は、レジスト(101)が、静止するオゾン吹出
管(103)により除去される状況を示すもので、条件
は、レジスト(101)の温度が140℃オゾン濃度が
67gem、(H)が3mmである。
その結果は、吹出管(103)の直下が溝状に除去され
、凹溝(104)が生じて、レジスト(101)の表面
が波形となり、その深さは最大40人であった。
第6図及び第7図では、レジスト分解除去の効率が低く
、しかもむらがあるため、レジスト全面除去にはかなり
の時間を要する。
第8図は、レジスト(101)が静止する紫外線ランプ
(102)とオゾン吹出管(103)により除去される
状況を示すもので、条件は、上述と同様(ただし、Hは
5am)である。
その結果は、分解除去作用のむらが大きくて、紫外線ラ
ンプ(102)とオゾン吹出管(103)の直下のレジ
スト(lot)が除去され、凹溝(105)が生じて、
レジスト(101)の表面が山と谷の波形となり、その
深さは最大160人で、紫外線ランプ(102)または
吹出管(103)を単独に使用した場合の4倍以上であ
った。
したがって、コーティング前洗浄や全面レジスト除去の
処理をすると、レジスト(tol)の表面波形のうち、
谷(分解除去作用が強い)のところの有機物やレジスト
が分解除去された後、山(分解除去作用が弱い)のとこ
ろに残ったものを分解除去するまで、オゾンや紫外線を
供給しなければならず、効率的でない。
また、地肌出しのレジスト除去の処理では、山(分解除
去作用が弱い)のところがレジストパターンの開口部に
位置すると、十分にレジストを分解除去できなくて、エ
ツチングに支障をきたし、谷(分解除去作用が強い)の
ところがレジストパターン部に位置すると、耐エツチン
グ性に支障をきたすほど、膜厚が低下するという問題が
ある。
第9図は1本発明に係る装置において、レジスト(10
1)の上方に、上述と同様に、紫外線ランプ(102)
とオゾン吹出管(103)を併設して、オゾン吹出管(
103)を、第1実施例と同様に所定角度面方向に回動
させた時、レジスト(101)が除去される状況を示す
もので、その他の条件は、上述と同様(ただし、Hは5
mm)である。
その結果は、除去されたレジスト(101)の量に、第
8図に示す場合と同様であるが、第8図に示すのと異な
り各部平均的に除去され、レジスト(101)の表面が
平坦となった。
したがって、コーティング前洗浄やレジスト全面除去処
理では、供給したオゾンや紫外線が、分解除去作用にす
べて有効に消費され、効率的であり、局所的な分解除去
のやり残しもない。しかも。
地肌出しのレジスト除去処理では、各部平均的に除去さ
れるため1部分的に強く除去されたり、あまり除去され
ない等のことがないから、レジストのパターン開口部の
レジストは確実に除去できるとともに、レジストのパタ
ーン部の膜厚が、耐エツチング性に支障をきたすほどに
まで薄くなることがなく、きわめて良好な結果が期待で
きる。
図示を省略したが、レジスト(101)の上方に、第8
図に示すように、紫外線ランプ(102)とオゾン吹出
管(103)を併設して1両者を、第2実施例と同様に
往復運動させながら、レジスト除去処理を行なったとこ
ろ、第9図に示す場合と同様の結果が得られた。
(本発明の効果) 本発明の装置によれば、基板上のレジスト等の有機物を
、迅速、かつ各部平均的に分解除去が進行しろるので、
コーティング前洗浄や全面レジスト除去の処理において
は、一部にだけ汚染物やレジスト等の有機物が残って、
この部分を分解除去するために処理を続行するといった
むだがなく、分解除去に有効に作用するオゾンや紫外線
の効率がよい。
また、地肌出しのレジスト除去の処理においては、各部
平均的に分解除去するから、レジストのパターン開口部
のレジストを確実に分解除去できるとともに、パターン
部の膜厚を耐エツチング性に支障をきたすまでに薄くす
ることがなく、処理の品質が安定しており、かつどれく
らいの膜厚をもって、レジストを分解除去するのかの許
容範囲が広いから、制御も用意である。
このように、本発明に係る装置は、コーティング前洗浄
や全面レジスト除去は勿論のこと地肌出しのレジスト除
去にも使用でき、汎用性が広い。
さらに1本発明の装置は、オゾンの生成に、無声放電式
オゾナイザ−を使用しているので、オゾンの生成量が著
しく多く、その結果、レジスト等の除去が著しく迅速で
ある。
なお、上述の実施例においては、本発明の装置をエツチ
ング後の基板のレジストの除去に使用した場合について
記載したが、各種基板の表面に付着する有機性汚染物の
洗浄に使用しても、甚だ効果がある。
また本発明の装置には、冷却室が設けであるので、オゾ
ンが熱分解することがなく、効率よくレジスト等を除去
することができ、紫外線ランプは、その端部が冷却され
るので、寿命が長い。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明装置の第1実施例の中央縦断正面図、 第2図は、同じく一部切欠平面図、 第3図は、第2図のA−A線における縦断側面図、 第4図は、本発明装置の第2実施例の中央縦断正面図、 第5図は、本発明装置の第3実施例の中央縦断正面図。 第6図は、レジストが不同の紫外線ランプにより除去さ
れる状況を示す拡大縦断正面図。 第7図は、レジストが不動のオゾン吹出管により除去さ
れる状況を示す拡大縦断正面図、第8図は、レジストが
不動の紫外線ランプと不動のオゾン吹出管により除去さ
れる状況を示す拡大縦断正面図、 第9図は、レジストが不動の紫外線ランプと軸線まわり
に所定角度往復回動するオゾン吹出管により除去される
状況を示す拡大縦断正面図である。 (1)基台      (2)熱板 (3)定温加熱装置  (4)吸着孔 (5)凹溝      (6)エアーシリンダ(6a)
ピストンロンド (7)プーリ台(8)プーリ    
 (8a)プーリ軸(9)搬送ベルト   (10)駆
動プーリ(11)駆動ベルト   (12)モータ(1
3)処理箱     (14)冷却室(15)排気室 
    (16)通気口(17)排気口     (1
8)吸気孔(19)シール部材   (20)基板(2
1)出入口     (22)吹出管(23)紫外線ラ
ンプ  (24)スリット(25)反射笠     (
26)オゾン管(27)オゾナイザ   (28)酸素
管(29)酸素ボンベ   (30)ギヤ(31)アイ
ドルギヤ  (32)リンク(33)クランク片   
(33a)ピン(34)モータ     (51)処理
箱(52)オゾン室    (53)冷却室(54)吹
呂筒     (55)スリット(56)排気室   
  (57)吸気孔(58)エアーシリンダ (71)
排気室(72)外箱      (72a)側板(73
)出入口     (74)処理箱(75)エアーシリ
ンダ (101)レジスト(102)紫外線ランプ (
103)吹出管(104) (105)凹溝 第1図 第2図 第9図

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)上面に基板を載置して、所定温度に加熱しうる熱
    板と、熱板の上方において、紫外線ランプと、紫外線ラ
    ンプと平行をなすオゾン吹出管からなり、かつオゾン吹
    出管の管壁の下面に切設した開口が、直下方に対して所
    定角度両側方を向くように、オゾン吹出管を往復回動さ
    せるようにしたことを特徴とする基板の有機物除去装置
  2. (2)下面開口する箱状をなし、内部に、紫外線ランプ
    とオゾン吹出管を設けるとともに、下端に基板の出入口
    を設け、かつ、冷却媒体が通過して、箱体内部と紫外線
    ランプの端部を冷却しうる冷却室を設けた処理箱を、熱
    板の上面に載設してなる特許請求の範囲第(1)項に記
    載の基板の有機物除去装置。
  3. (3)熱板周辺部の、少なくとも基板出入端部に排気用
    の吸気口を設けてなる特許請求の範囲第(1)項又は第
    (2)項に記載の基板の有機物除去装置。
  4. (4)紫外線ランプを、波長254nmの紫外線を放射
    するものとしてなる特許請求の範囲第(1)項乃至第(
    3)項のいずれかに記載の基板の有機物除去装置。
  5. (5)オゾン供給源を、無声放電式オゾナイザとしてな
    る特許請求の範囲第(1)項乃至第(4)項のいずれか
    に記載の基板の有機物除去装置。
  6. (6)オゾン吹出管を、その管壁の下面に切設した開口
    の向きが、直下方では両側方付近よりも速くなるように
    して回動させるようにした特許請求の範囲第(1)項乃
    至第(5)項のいずれかに記載の基板の有機物除去装置
  7. (7)オゾン吹出管の管壁下面に切設した開口が、オゾ
    ン吹出管の軸線方向に長いスリット状である特許請求の
    範囲第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の基板
    の有機物除去装置。
  8. (8)オゾン吹出管の管壁下面に切設した開口が、オゾ
    ン吹出管の軸線方向に互いに近接して、相並ぶ多数の小
    孔である特許請求の範囲第(1)項乃至第(6)項のい
    ずれかに記載の基板の有機物除去装置。
  9. (9)上面に基板を載置して、所定温度に加熱しうる熱
    板と、熱板の上方に位置する紫外線ランプと、該紫外線
    ランプと平行をなし、かつ下面に開口を切設したオゾン
    吹出管とを備え、熱板に対して紫外線ランプおよびオゾ
    ン吹出管を、相対的に平行往復運動させるようにしたこ
    とを特徴とする基板の有機物除去装置。
  10. (10)下面開口する箱状をなし、内部に、紫外線ラン
    プとオゾン吹出管を設けるとともに、下端に基板の出入
    口を設け、かつ、冷却媒体が通過して、箱体内部と紫外
    線ランプの端部を冷却しうる冷却室を設けた処理箱を、
    熱板の上面に切設してなる特許請求の範囲第(9)項に
    記載の基板の有機物除去装置。
  11. (11)熱板周辺部の、少なくとも基板出入端部に、排
    気用の吸気口を設けてなる特許請求の範囲第(9)項又
    は第(10)項に記載の基板の有機物除去装置。
  12. (12)紫外線ランプを、波長254nmの紫外線を放
    射するものとしてなる特許請求の範囲第(9)項乃至第
    (11)項のいずれかに記載の基板の有機物除去装置。
  13. (13)オゾン供給源を、無声放電式オゾナイザとして
    なる特許請求の範囲第(9)項乃至第(12)項のいず
    れかに記載の基板の有機物除去装置。
  14. (14)オゾン吹出管の管壁下面に切設した開口が、オ
    ゾン吹出管の軸線方向に長いスリット状である特許請求
    の範囲第(9)項乃至第(13)項のいずれかに記載の
    基板の有機物除去装置。
  15. (15)オゾン吹出管の管壁下面に切設した開口が、オ
    ゾン吹出管の軸線方向に互いに近接して相並ぶ多数の小
    孔である特許請求の範囲第(9)項乃至第(13)項の
    いずれかに記載の基板の有機物除去装置。
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