JPH01958A - 光処理装置 - 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、所定の波長の光によって被処理物の処理を行
うランプ処理装置に適用して特に有効な技術に関するも
ので、たとえば低圧水銀ランプ等の紫外線照射によって
半導体ウェハ上の７オトレジスト材を除去するレジスト
除去装置に適用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体ウェハ上に被着されたレジスト材の除去技術につ
いては、たとえば本出願人による特願昭６１−１１７３
８９号の明細書に記載されている。

本発明者は、前記のようなレジスト除去技術について検
討した。以下は、公知とされた技術ではないが、本発明
者によって検討された技術であり、その概要は次の通り
である。

すなわち、半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」という
。）上の所定の回路パターンを形成した後に、不要なレ
ジスト材をウェハ表面から除去するために、レジスト除
去工程が必要となっている。

このようなレジスト除去の手段としては、レジスト材の
被着されかつ所定の加熱状態となっているウェハの表面
に対して、低圧水銀ランプ等によって紫外線を照射する
とともに、ウェハの表面にオゾンと酸素ガスとの混合気
体を供給する技術が知られている。すなわち、紫外線で
励起される酸素及びオゾンが解離することによって発生
される化学的に活性酸素ラジカル等により、有機物等か
らなるレジスト材を酸化させて、炭酸ガスや水蒸気に変
化させてウェハの表面から除去するものである。

前記のようなレジスト除去装置としては、加熱状態のス
テージ上に載置されたウェハの表面に対してノズルが垂
設開口されており、このノズルの先端開口部より前記混
合気体がウェハの表面を流通する構造のものが知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、前記構造のレジスト除去装置では、ウェハの
表面に対して単一の定位置より混合気体が供給されるた
め、ウェハの表面内でのレジスト材の除去速度にばらつ
きがあり、レジスト材の除去効率が悪いことが本発明者
によって明らかにされた。

本発明は、前記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は紫外線等の光照射による処理技術において、
処理効率を向上させることのできる技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、所定光の発光源の位置されるランプ室と、前
記被処理物の位置される処理室と、前記処理室内の被処
理物に対してシャワー状に処理流体を供給する複数の供
給口の開設された流体供給部とを有する光処理装置構造
とするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、複数の供給口を経て処理流体が
シャワー状となって被処理物の表面に供給されるため、
被処理物の表面全体にふいて処理の均一化を図ることが
でき、光処理における処理効率を向上させることができ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるレジスト除去装置にお
ける処理機構の断面構造を示す説明図、第２図はこのレ
ジスト除去装置の外観斜視図、第３図は各機構の配置状
態を示す説明図である。

本実施例のレジスト除去装置は、たとえば半導体装置の
製造に用いられるウェハの表面に塗布されたレジスト材
を除去するためのものである。

このレジスト除去装置１は、第２図に示すように２つの
処理機構２および３°とローダ４とアンローダ５とを有
しており、装置本体６の上面にはローダ４およびアンロ
ーダ５に装着されたカートリッジ７右よび８が露出され
た状態となっている。

ここで、装置本体６の内部に右いては、ローダ４、アン
ローダ５、処理機構２右よび処理機構３が第３図に示さ
れるように、それぞれＸ字状端部に配設されており、こ
れらの各機構間の平面中央位置には各機構間のウェハ１
０の搬送を行う搬送ユニット９が設けられている。当該
搬送ユニット９は真空吸着手段等によりウェハ１０を保
持するアーム１１を有しており、当該アーム１１の回動
により保持されたウェハ１０が、ローダ４、処理機構２
または３、アンローダ５の各機構間を搬送される構造と
なっている。

装置本体６の前面には各種スイッチおよび表示部の配設
された操作パネル１２を有しており、作動開始等の制御
が可能となっている。

なお、装置本体６の背面側には前記処理機構２および３
に処理流体１３の一成分であるオゾンの供給を行うオゾ
ン発生器１４が配設されている。

ここで、前記処理機構２の断面構造をさらに詳しく説明
すると以下の通りである。

すなわち、処理機構２は第１図に示されるように、筐体
構造の処理機構本体１５を有しており、当該処理機構本
体１５は、その内部が透明の合成石英板１６によって、
光源室１７と処理室１８とに仕切られた構造となってい
る。

前記光源室１７には紫外線の照射を行う低圧水銀ランプ
２０が配置されており、当該低圧水銀ランプ２０は、所
要のたとえばＷ字形状の屈曲された管体２１と電極部２
２とからなり、当該電極部２２は前記光源室１７の一側
壁に固定されており、その管体２１が光源室１７の内部
において光源室１７の水平方向と平行に延設された構造
となっている。

光源室１７には第１図においてその上面方向より照度モ
ニタ２３が配設されており、前記低圧水銀ランプ２０に
よる照光状態を監視可能とされている。また、前記処理
機構本体１５の上面および下面の壁部には冷却水流通路
２４が内通されており、外部への熱放出を吸収する構造
となっている。

前記光源室１７には、その中央部分を垂直方向、すなわ
ち光源室１７の上方から処理室１８の方向に流体供給管
２５が垂設されており、この流体供給管２５の下端には
流体供給部としてのシャワーブロック２６が連結されて
いる。当該シャワーブロック２６は、たとえば第１図に
示されるように、内部に流通路の形成された偏平筐体構
造を有しており、その下面側には平面マトリクス状に配
設された多数の供給口２７が下方の処理室１８内に向か
って開口されている。したがって、流体供給管２５゛に
供給された処理流体１３は、シャワーブロック２６内の
流通路を経て各供給口２７より処理室１８内にシャワー
状に供給される。なお、前記に説明した流体供給管２５
およびシャワーブロック２６等はいずれも透明の合成石
英部材で構成されており、低圧水銀ランプ２０による照
射紫外線を遮断しない構造となっている。

処理室１８内には、直流サーボモータ２８によって回転
可能とされた処理ステージ３０が設けられており、当該
処理ステージ３０の内部にはブロック状のヒータ３１が
内設されて前記処理ステージ３０の表面が所要の加熱条
件となるように制御されている。なお、前記処理ステー
ジ３００表面には、薄板状の石英板３２を介して被処理
物としてのウェハ１０が載置されている。このウェハｌ
Ｏは、処理室１８の側壁の一部に設けられた開閉可能な
シャッタ３３を通じて処理室１８内から出し入れされる
ようになっている。

また、前記処理室１８の他側壁には排気口３４が開設さ
れており、処理室１８内の排気が可能な構造とされてい
る。

な右、以上の説明では処理機構２を例に説明したが、処
理機構３においてもその構造は全く同様である。

次に、本実施例の作用について説明する。

エツチング処理が完了し、その表面にレジスト材が残着
された状態のウェハ１０がカートリッジ７に収容されて
ローダ４上に位置されると、搬送ユニット９が作動を開
始してそのアーム１１の真空吸着作用により、当該カー
トリッジ７内より１枚ずつウェハｌＯが取り出される。

次に、搬送ユニット９のアーム１１が所定量だけ回動し
て処理機構２のシャッタ３３が開かれ、処理ステージ３
０上の石英板３２上にウェハ１０が位置されると、シャ
ッタ３３が閉じられて直流サーボモータ２８により当該
処理ステージ３０が回転を開始される。このとき、処理
ステージ３０の内部に設けられたヒータ３１も作動を開
始されて処理ステージ３０が加熱される。

次に、光源室１７の低圧水銀ランプ２０が点灯されて処
理室１８内のウェハ１０の表面に紫外線の照射が開始さ
れる。これと並行して、オゾン発生器１４からのオゾン
が酸素と混合されて混合気体となり処理流体１３が形成
され、この処理流体１３が流体供給管２５内に供給され
る。

前記のようにして流体供給管２５を経た処理流体１３は
、シャワーブロック２６内の流通路を経てさらにシャワ
ーブロック２６の下面に設けられた複数の供給口よりシ
ャワー状に処理室１８内、すなわちウェハ１００表面に
供給される。

このようにして処理室１８内に供給された処理流体１３
は前記低圧水銀ランプ２０からの紫外線の照射によって
励起され、化学的に活性な酸素ラジカル０°が形成され
る。この酸素ラジカル０゜の作用によって、ウェハ１０
０表面のレジスト材が酸化されて、炭酸ガスあるいは水
蒸気等に気化される。この反応の概略は次式で示される
。

Ｃｎ　Ｈｍ　＋　（２＋１　＋　％ｍ）　Ｏ°→ｎ　Ｃ
Ｏｚ　＋　’４ｍ　Ｈ２０上式は、レジスト材の構造が
主としてメチルスチレン単位で構成されている場合の反
応式である。

このようにして、レジスト材は炭酸ガスと水蒸気に気化
してウェハ１０の表面から除去された後、処理室１８の
排気口３４を経て外部に排出される。

前記のような処理流体１３の供給において、本実施例に
よれば、酸素およびオゾン等の混合気体からなる処理流
体１３は、シャワーブロック２６の多数の供給口２７を
経てウェハ１０の表面のほぼ全域にわたって均等に供給
され、このため、紫外線の照射による酸素ラジカル０°
の供給もウェハｌＯの表面全域に対して均一化される。

したがって、ウェハ１０の表面におけるレジスト材の残
着状態にばらつきを生じることなく、効率的なレジスト
材除去が可能となる。

このようにして、レジスト材の除去が完了したウェハ１
０は、シャッタ３３を経てウェハ搬送ユニット９のアー
ム１１に吸着されて処理機構２外に取り出された後、再
度所定量回動されてアンローダ５側のカートリッジ８に
収容される。

なお、前記では処理機構２を用いたレジスト材除去作業
について説明したが、このような処理作業の間に他方の
処理機構３においても同様の処理が行われており、いず
れの処理機構２および３においてレジスト材除去処理の
完了したウェハも、順次ウェハ搬送ユニット９によって
アンローダ５側のカートリッジ８に収容される。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、流体供給管２５の先端にシャワーブロック２６
を設け、当該シャワーブロック２６の下面において、ウ
ェハ１０の表面に対して処理流体１３を供給する多数の
供給口２７を開設することによって、ウェハ１０への酸
素ラジカルの供給を均一化でき、ウェハ１０上でのレジ
スト材の除去効率を向上させることができる。

（２）、前記（１）により、ウェハ１０上でのレジスト
材の残着を防止でき、信頼性の高いレジスト材除去処理
を実現することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、シャワーブロ
ック２６に開設された供給口２７については、スリット
状の開口形状を有するものであってもよい。また本実施
例のレジスト除去袋Ｗ１では２つの処理機構２および３
を備えたものについて説明したが、単一の処理機　４構
もしくは３以上の処理機構を備えたものであってもよい
。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆるレジスト除去装置に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、他の光励起による流体処理技術にも適用でき
る。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、処理室内の被処理物に対して処理流体を供給
する複数の供給口の開設された流体供給部を有する光処
理装置構造とすることによって、複数の供給口を経て処
理流体がシャワー状となって被処理物の表面に供給され
るため、被処理物の表面全体において処理の均一化を図
ることができ、光処理における処理効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるレジスト除去装置にお
ける処理室の断面構造を示す説明図、第２図は実施例の
レジスト除去装置の外観斜視図、 第３図は実施例における処理系の配置状態を示す説明図
である。 １・・・レジスト除去装置ｉＦ、２．３・・・処理機構
、４・・・ローダ、５・・・アンローダ、６・・・装置
本体、７．８・・・カートリッジ、９・・・搬送ユニッ
ト、１０・・・ウェハ、１１・・・アーム、１２・・・
操作パネル、１３・・・処理流体、１４・・・オゾン発
生器、１５・・・処理機構本体、１６・・・合成石英板
、１７・・・光源室、１８・・・処理室、２０・・・低
圧水銀ランプ、２１・・・管体、２２・・・電極部、２
３・・・照度モニタ、２４・・・冷却水流通路、２５・
・・流体供給管、２６・・・シャワーブロック、２７・
・・供給口、２８・・・直流サーボモータ、３０・・・
処理ステージ、３１・・・ヒータ、３２・・・石英板、
３３・・・シャッタ、３４・・・排気口。 第１図 第２ｒＩ！Ｊ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理室内に位置される被処理物に対して所定光を照
   射するとともに、この所定光によって励起される処理流
   体を供給することによって処理を行う光処理装置であっ
   て、前記所定光の発光源の位置されるランプ室と、前記
   被処理物の位置される処理室と、前記処理室内の被処理
   物に対してシャワー状に処理流体を供給する複数の供給
   口の開設された流体供給部とを有する光処理装置。 ２、前記流体供給部が、多数の流体供給孔を開設した偏
   平筐体形のシャワブロックよりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光処理装置。 ３、前記流体供給部が透明材料よりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光処理装置。 ４、前記処理流体が酸素とオゾンとからなる混合気体で
   あり、被処理物が半導体ウェハであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光処理装置。