JPH021121A - 基板の有機物除去方法と有機物除去装置および有機物除去用オゾン噴出ノズル - 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やスカム（浮きかす
）等の有機物を、オゾンの解離によって活性化された酸
素原子（ラジカル０）により分解除去する有機物除去方
法と、有機物除去装置（アッシャ−またはディスカマ−
）と、これらに用いるオゾン噴出ノズルに関する。

〈従来の技術〉 この有機物除去方法としては、オゾンを基板表面に供給
しながら紫外線を照射し、オゾンから解離したラジカル
Ｏによってレジスト膜等の有機物を酸化し、Ｃｏｔ　、
Ｈｚ　Ｏ等に変化させて基板表面から分解除去する方法
が知られている。この方法においては、基板全面のレジ
スト膜分解除去の処理に要する時間が装置の稼働率に大
きく影響するため、基板全面にわたっていかに均一なア
ッシングを行うかが重要となってくる。

このような観点から、従来、次のような手段を用いたア
ッシング方法が利用されている。一つは、（ａ）　　外
気と遮断可能なチャンバ内の上部にパンチングプレート
で仕切られたオゾン供給室を形成し、ここにオゾンを適
当圧力で導入するとともに、オゾン供給室内に設けた紫
外線照射ランプからの紫外線によってオゾンからラジカ
ル０を解離し、そのラジカル０を含んだオゾンをパンチ
ングプレートの小孔からチャンバ内の下部に噴出し、チ
ャンバ内の下部に設置したホットプレート上の基板にオ
ゾンを供給する方法、 であり、他の一つは、 ■）チャンバ内にオゾン供給パイプを蛇行状に配置し、
このパイプにその長手方向に沿って隔設した小孔からオ
ゾンを噴出させてホットプレート上の基板に供給しなが
ら紫外線を照射する方法、である。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の各従来手段は、点在する小孔からオゾンが１次元
噴流（線状噴流）として噴出されるため、基板全面にわ
たって均一にオゾン流が供給されにくく、基板全面にわ
たる均一なレジスト膜の分解除去を行うことが困難であ
った。その結果、基板全面を所定量アッシングするため
に長時間を要しており、改善が望まれている。

このことは、基板表面に付着しているスカムを除去する
ディスカマ−においても当てはまる。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであ
って、基板全面にわたる均一なオゾン流の供給を可能に
して有機物の均一な除去を可能にし、その処理時間を短
縮できる基板の有機物除去方法と、有機物除去装置、お
よびそれらに有効に利用することができるオゾン噴出ノ
ズルを従供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明の基板の有機物除去
方法は、基板の径方向に沿って連続したスリットを有す
るノズルを用いて、基板とノズルとを相対的に回転させ
ながら、前記ノズルのスリットから基板径方向で連続し
たオゾン流を２次元噴流（膜状噴流）として基板表面に
供給することにより基板上の有機物を分解除去すること
を特徴とする。

また、本発明の基板の有機物除去装置は、基板保持用の
テーブルと、このテーブルに対向して設けられ基板径方
向に沿う噴出用スリットを有しそのスリット開口方向が
基板表面と対向するように設定された少なくとも１個の
オゾン噴出ノズルと、このオゾン噴出ノズルから噴出さ
れた２次元噴流のオゾンに紫外線を照射する紫外線照射
ランプと、前記テーブルと前記オゾン噴出ノズルとを一
定軸心まわりで相対的に回転させる手段とを備えたこと
を特徴とする。

さらに、本発明の基板の有機物除去用オゾン噴出ノズル
は、オゾンを導入する基部パイプと、この基部パイプに
その長手方向に沿って形成された導入用スリットと、こ
の導入用スリットに連通ずる状態で前記基部パイプにそ
の長手方向に対して直角に取り付けられ、前記導入用ス
リットから導入されるオゾンを流路に沿って流動させる
ノズル本体と、このノズル本体の先端部に形成されてオ
ゾン流を２次元噴流として噴出する噴出用スリットと、
前記ノズル本体の内部に設けられ、その内部流路を前記
導入用スリットから前記噴出用スリットに向かう方向に
沿って屈曲させる複数のバッファ仮とを備えたことを特
徴とする。

そして、本発明の基板の有機物除去装置あるいは基板の
有機物除去用オゾン噴出ノズルとしては、ノズル本体の
先端部に、基板の全面を覆うオゾン拡散防止用覆い仮を
取り付けるのが好ましい。また、オゾン拡散防止用覆い
板と基板保持用のテーブルとの間隔を中心から周辺部に
いたるにつれて次第に狭くするように構成すること（換
言すれば、オゾン拡散防止用覆い板の形状を中心から周
辺部にいたるにつれて次第に基板側に近づく形状に構成
しておくこと）が好ましい。

〈作用〉 本発明の基板の有機物除去方法あるいは有機物除去装置
によれば、ノズルのスリットから２次元噴流として噴出
されたオゾン流が基板表面に対し線状に吹き付けられ、
この状態でノズルと基板とが相対回転するから、基板表
面の全面にわたってほぼ均一にオゾン流が供給される。

また、この際に、本発明のオゾン噴出ノズルを用いると
、オゾンはノズル本体内の屈曲流路を流動する間に流路
の全幅にわたって拡散されるから、先端の噴出用スリッ
トから均一に噴出されるオゾンの２次元噴流の範囲が噴
出用スリットの全長範囲に及ぶことになる。

また、ノズル本体の先端部に、基板の全面を覆うオゾン
拡散防止用覆い板を取り付けてあると、噴出用スリット
から供給されたオゾンの無駄な拡散がなくなり、その大
部分が基板表面に供給されることになる。さらに、オゾ
ン拡散防止用覆い板の形状を中心から周辺部にいたるに
つれて次第に基板に近づく形状に構成しておくと、基板
表面に沿って流れるオゾンの流速が周辺部に近づくほど
速くなるので、半径方向単位長さ当たりの基板面積が周
辺部に近づくほど広くなるにもかかわらず、有機物の均
一な除去が可能となる。

〈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
０本発明は、アッシャ−にもディスカマ−にも適用でき
るが、以下ではアッシャ−（アッシング族Ｗｉ）につい
て説明する。

１１１隻± まず、基板のアッシング族■の全体的な構造を第１図に
基づいて説明する。第１図はアッシング装置を示す縦断
正面図である。

周壁部１ａと底板部１ｂとからなる処理室１の内部に、
内蔵ヒータおよび真空チャ７りを備えた回転式のテーブ
ル２（以下、スピンチャック２と記載する）とりフタ−
３とが設けられている。スピンチャック２の回転軸４は
、鉛直方向に延び、処理室ｌの底板部１ｂに固定された
軸受部５に回転のみ自在に支持されている。回転軸４に
固定されたブーツ−６とモータ７の出力軸に固定された
プーリー８との間に伝動ベルト９が掛張されており、モ
ータ７の駆動によってスピンチャック２が水平回転する
ように構成されている。

軸受部５に上下動自在に外嵌された昇降プレートＩＯに
周方向等配の状態で立設された複数本のりフタ−ロッド
３ａが半導体ウェハ等の基板Ｗのリフター３を構成して
いる。処理室１を構成する周壁部１ａの上端外周にバッ
キング１１のホルダー１２が固着されている。スピンチ
ャック２の上方には、上下動自在で下降によってバッキ
ング１１に圧接することにより処理室１の上方開口部を
閉じる蓋体１３が配置されている。

処理室Ｉ、蓋体１３および蓋体１３の上方空間が、周壁
部１４ａ、底板部１４ｂおよび円錐状の天板部１４Ｃか
らなるハウジング１４によって覆われている。

天板部１４ｃには透明材料製の窓１４ｄが取り付けられ
、外部からハウジング１４の内部を観察できるようにし
ている。処理室１の底板部１ｂは、ハウジング１４の底
板部１４ｂに嵌入し、かつ、気密的に連結されている。

ハウジング１４の底板部１４ｂの下面に取り付けられた
複数の蓋体昇降用エアシリンダ１５のピストンロッド１
５ａの上端が蓋体１３に連結されており、エアシリンダ
１５の伸縮によって蓋体１３が上下動するように構成さ
れている。第１図では、蓋体１３が上昇し処理室１の上
方開口部が開放された状態を示している。

蓋体１３は、天Ｆｉ１３ａと、透明板１３ｂと、石英製
の薄板１３ｃから構成され、薄板１３ｃに形成した半径
方向の開口部１３ｃ、から後述するオゾン噴出ノズル１
６＋が下向きに突出して配置されているとともに、透明
板１３ｂと薄板１３ｃとの間の空間には紫外線照射ラン
プ１７が配置されている。また、蓋体１３の下面には、
蓋体１３が下降したときに処理室１を密封するためにバ
ッキング１１に圧接する閉止用筒体１３ｄが取り付けら
れている。

蓋体１３の天板１３ａには、基板Ｗからのレジスト膜の
分解除去の完了を検出するための表面処理終点検出手段
１Ｂが取り付けられている。この表面処理終点検出手段
１Ｂは、例えば基板Ｗに光を照射し、レジスト膜表面か
らの反射光と基板Ｗ表面からの反射光との干渉（位相の
ずれ）をもってレジスト膜の分解除去の状態を検知し、
干渉がなくなったときに分解除去完了を検出するもので
ある。

スピンチャック２の高さ位置に相当する箇所において、
基板搬入口１９ａと、基板搬出口１９ｂとがハウジング
１４の周壁部１４ａに形成され、上下スライドにより搬
入口１９ａ、［出口１９ｂを開閉するラック付きのシャ
ッタ２０ａ、２０ｂと、各シャッタ２０ａ、２０ｂのラ
ックに噛合するピニオンギヤ２１ａ２１ｂと、各ピニオ
ンギヤ２１ａ、２１ｂを駆動するモータ（図示せず）と
が設けられている。なお、シャッタ２０ａ、２０ｂのラ
ックもピニオンギヤ２１ａ。

２１ｂの歯部も図示を省略しである。

ハウジング１４の周壁部１４ａの外側において、基板搬
入口１９ａを通して基板Ｗを吸着保持してハウジング１
４内に搬入する屈伸アーム式の基板搬入機ｔＲ２２ａと
、基板搬出口１９ｂを通してハウジング１４から外部に
基板Ｗを搬出する同様な構造の基板搬出機構２２ｂとが
設けられている。これらの基板搬入機構２２ａと基板搬
出機構２２ｂの構造については、例えば、実開昭６０−
１７６５４８号公報に開示されている。

２３は図示しないオゾン供給装置からオゾン噴出ノズル
１６．にオゾンを供給するオゾン導入管、２４はレジス
ト膜の分解除去の際に発生したＣＯ□。

Ｈ２Ｏ等のガスを処理室１から排出する排気ダクトであ
って図示しないブロワに接続されている。

ハウジング１４は、複数本の支柱２５を介してベース２
６に支持され、このベース２６にスピンチャック２を回
転する前述のモータ７が取り付けられている。ベース２
６に立設されたリフター昇降用エアシリンダ２７のピス
トンロンド２７ａは、処理室１の底板部１ｂに貫通固定
されたガイド筒２８を貫通し、その上端が前述の昇降プ
レートｌＯに固定されている。リフター３を構成する複
数のりフタ−ロッド３ａは、スピンチャック２に形成さ
れた貫通孔２ａを通して上下動し、上昇によりスピンチ
ャック２の上面よりも上方に突出する一方、下降により
スピンチャック２の下面よりも下方に退出するように構
成されている。

リフターロッド３ａとスピンチャック２の貫通孔２ａと
の位置合わせをするために次のような機構が設けられて
いる。すなわち、スピンチャック２の回転軸４の下端に
円板２９が固着され、この円板２９の周縁の１箇所に凹
部２９ａが形成され、この凹部２９ａに係合するロック
ピン３０をピストンロンド３１ａの先端に設けた位置決
め用エアシリンダ３１がベース２６に取り付けられてい
る。そして、凹部２９ａがロックピン３０に丁度対向す
る位置にきたときにモータ７を停止するための光学式の
回転角センサ（図示せず）が設けられている。

オゾン噴出ノズル１６．の具体的構造を説明する前に、
基板のアッシング装置の動作を順を追って説明する。

初期状態において、既に、位置決め用エアシリンダ３１
が伸長してロックピン３０が円板２９の凹部２９ａに係
合され、回転軸４．スピンチャック２の回転が規制され
ている。この状態では、各リフターロッド３ａが、スピ
ンチャック２の各貫通孔２ａと位置合わせされている。

また、スピンチャック２は内蔵ヒータで加熱された状態
にあり、加熱温度は通常２００″Ｃ以上、３００”Ｃ以
下である。

ピニオンギヤ２１ａを駆動してシャッタ２０ａを下降さ
せ基板搬入口１９ａを開く。他方の基Ｆｉ、搬出口１９
ｂはシャッタ２０ｂによって閉塞されている。次に、蓋
体昇降用エアシリンダ１５を伸長させて蓋体工３を上昇
させ、蓋体Ｉ３の下面とスピンチャック２の上面との間
に基板搬入機構２２ａが進入し得る空間を確保する。そ
して、基板搬入機構２２ａに基板Ｗを載置し真空吸引に
よって基板Ｗを保持させる。

基板搬入機構２２ａを伸長駆動することにより、基板Ｗ
を基板搬入口１９ａからハウジング１４内に搬入し、ス
ピンチャック２の真上に基板Ｗがきたタイミングで搬入
動作を停止する。

リフター昇降用エアシリンダ２７を伸長させると、リフ
ター３を構成する複数本のりフタ−ロッド３ａがスピン
チャック２の貫通孔２ａを通り、その上端部がスピンチ
ャック２の上面よりも上方に突出して基板搬入機構２２
ａの高さ位置に達する。このタイミングで基板搬入機構
２２ａの真空吸引を解除する。リフターロッド３ａは引
き続き上昇し、基板搬入機構２２ａ上の基板Ｗを複数本
のりフタ−ロッド３ａの上端で受は取る。次いで、基板
搬入機構２２ａを屈折動作させて基板搬入口１９ａから
退避させ、次いで、ピニオンギヤ２１ａを逆転駆動して
シャッタ２０ａを上昇させ基板搬入口１９ａを閉塞する
。

リフター昇降用エアシリンダ２７を収縮してリフター３
のりフタ−ロッド３ａをその上端部がスピンチャック２
の下面よりも下方にくるまで退出させる。これは、後工
程でのスピンチャック２の回転の妨げにならないように
するためである。リフターロッド３ａの上端部がスピン
チャック２の上面位置を通過したときにリフターロッド
３ａ上の基板Ｗがスピンチャック２の上面に移載される
。

スピンチャック２は既に所定温度に加熱されているため
、基板Ｗはスピンチャック２の上面への移載直後から加
熱され始める。これによって、基板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
程でのラジカル０によるレジスト膜の分解除去を促進す
る。

蓋体昇降用エアシリンダ１５を収縮させて蓋体１３を下
降させ、蓋体１３の閉止用筒体１３ｄの下面を処理室ｌ
の上端のバッキング１１に圧接して処理室１を密閉する
０次に、スピンチャック２に備えた真空チャックを作動
させて基板Ｗをスピンチャック２上に吸着保持する。こ
のとき、オゾン噴出ノズル１６．の下端と基板Ｗとの間
隔が数ｍｍとなるように設計されている。

さらに、位置決め用エアシリンダ３１を収縮してロック
ピン３０を円板２９の凹部２９ａから離脱し回転軸４を
フリーの状態にする。次いで、モータ７を回転すること
により、プーリー８．伝動ベルト９゜プーリー６を介し
て回転軸４．スピンチャック２を回転し、スピンチャッ
ク２に吸着保持されている基板Ｗを、例えば１１００ｒ
ｐ程度で低速回転する。

また、オゾン導入管２３を介してオゾン噴出ノズル１６
１に所要流量のオゾンを導入する。

オゾン噴出ノズル１６．の下端には、後述するように基
板Ｗの径方向に沿って基板Ｗの中心Ｏから外周端まで連
続した噴出用スリット３８（第２図。

第３図参照）が開口されていて、このスリット３８から
基板Ｗの径方向に連続したオゾン流が２次元噴流として
噴出され、スピンチャック２に吸着保持され回転してい
る基板Ｗの表面に対してほぼ直角に供給される。

次に、紫外線照射ランプ１７を点灯して回転中の基板Ｗ
の表面に対して前記のオゾン流の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は解離
され、活性化されたラジカルＯを生成する。このラジカ
ル０により基板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等に変化させて基板Ｗか
ら分解除去する。生成したＣＯ□、ＨオＯ等のガスは排
気ダクト２４を介して室外に排出される。

次に、蓋体昇降用エアシリンダ１５を伸長させて蓋体１
３を上昇させ、処理室１を開放する。そして、モータ７
の回転をさらに低速に切り換える。図示しない光学式の
回転角センサが回転軸４の下端の円板２９の所定回転位
相を検出したときにモータ７が停止される。これによっ
て、円板２９の凹部２９ａがロックピン３０に丁度対向
する位置で停止する。

次いで、スピンチャック２において基板Ｗの吸着保持を
解除する。

そして、位置決め用エアシリンダ３１を伸長してロック
ピン３０を円板２９の凹部２９ａに係合して回転軸４．
スピンチャック２の回転を規制する。これによって、リ
フター３を構成する各リフターロッド３ａが、スピンチ
ャック２の各貫通孔２ａと位置合わせされる。次いで、
リフター昇降用エアシリンダ２７を伸長させてリフター
３の複数本のりフタ−ロッド３ａをスピンチャック２の
貫通孔２ａを通してその上端部をスピンチャック２の上
面よりも上方に突出させる。すると、スピンチャック２
上の基板Ｗが複数本のりフタ−ロッド３ａに移載される
。リフターロッド３ａはさらに上昇し、所定の位置で停
止する。

ピニオンギヤ２１ｂを駆動してシャッタ２０ｂを下降さ
せ基板搬出口１９ｂを開く。基板搬出機構２２ｂを伸長
動作させて基板Ｗを受は止める。リフター昇降用エアシ
リンダ２７を収縮してリフターロッド３ａをその上端部
がスピンチャック２の下面よりも下方にくるまで退出さ
せる。そして、基板搬出機構２２ｂを屈折動作させて基
板Ｗを基板搬出口１９ｂを通してハウジング１４の外部
に搬出する。次いで、ピニオンギヤ２１ｂを逆転駆動し
てシャッタ２０ｂを上昇させ基板搬出口１９ｂを閉塞す
る。

次に、上記のように構成され動作するアッシング装置に
用いるオゾン噴出ノズルＩＬについて、第２図から第４
図に基づいて説明する。第２図は一部破断の斜視図、第
３図は縦断側面図、第４図は縦断正面図である。

このオゾン噴出ノズル１６．は、オゾン導入管２３に接
続されるオゾン導入口３２を一端に有し他端が閉塞され
た水平姿勢の基部パイプ３３と、この基部パイプ３３の
下面に、その長手方向に対して直角に突出する状態で取
り付けられたノズル本体３４とからなる。

基部パイプ３３の下面には、基板Ｗの半径にほぼ等しい
長さの導入用スリット３５が基部パイプ３３の長手方向
に沿って形成されているとともに、ノズル本体３４の内
部には、この導入用スリット３５に連通ずる導入用スリ
ット３５と同一長さのオゾン流路３６が形成されている
。さらに、ノズル本体３４の対向する内壁面から、上下
適当間隔おきに交互に複数枚（実施例では３枚）のバッ
ファ板３７　ａ　　３７　ｂ　。

３７ｃが片持ち状に突設され、これによって、オゾン流
路３６が導入用スリット３５から噴出用スリット３８に
向かう方向に沿ってジグザグ状に屈曲された流路となっ
ている。噴出用スリット３８は、ノズル本体３４の対向
する内壁面の上端部断面を、例えばテーパー状に形成し
、漸次流路が狭くなるようにして所定の吐出流速が得ら
れるようにオゾン流路３６に連通して形成されている。

以上のように形成されたオゾン噴出ノズル１６＋におい
ては、第４図に示すように、オゾン導入口３２から導入
されたオゾンが導入用スリット３５からオゾン流路３６
に流入するが、その流入の直後（第１バツフア板３７ａ
の直近）では、オゾン導入口３２の上流側に比べて下流
側の方が静圧が高くなるために、下流側に集中した状態
でノズル本体３４内に流入することになる。しかし、複
数のバッファ板３７ａ、３７ｂ、３７ｃによってジグザ
グ状に屈曲されたオゾン流路３６を流下する間に、バッ
ファ板３７ａ。

３７ｂ、３７ｃの長手方向に徐々に拡散され、最終的に
下端の噴出用スリット３８からは実質的に均一な分布で
連続したオゾン流が２次元噴流（膜状噴流）として噴出
されることになる。

そして、オゾン噴出ノズル１６＋から噴出されたオゾン
流は、その下方に位置する基板Ｗの中心Ｏから外周端に
わたって連続した線状に吹き付けられるので、基板Ｗの
回転によって基板Ｗの表面全面に均一にオゾン流が供給
されることになる。なお、噴出用スリット３８からの噴
出オゾン流は基板Ｗの面方向で多少拡散するので、噴出
用スリット３日の端部と基板Ｗの回転中心０との芯ずれ
が多少生じても基板Ｗにおいてオゾン流が触れない部分
は生じない。

ＭＬ工施皿 第２実施例は、オゾン噴出ノズルの構造についての別実
施例であり、第５図および第６図に示した構造となって
いる。

このオゾン噴出ノズルｔ６ｔの基本的構造は第１実施例
と同じであり、バッファ板３７ａ、　３７ｂ、　３７Ｃ
によってジグザグに屈曲されたオゾン流路３６の終端近
くに整流格子３９を付加している点に特徴がある。

この整流格子３９の付加によって、噴出用スリット３８
から噴出されるオゾン流をその噴出直前に整流するため
、すべての流束を互いに平行でかつ噴出用スリット３８
に対して直角にすることができる。

里主夫施炭 第７図にアッシング装置の別の実施例を示す縦断面が、
第８図から第１Ｏ図にこの実施例に用いるオゾン噴出ノ
ズルの構造がそれぞれ示されている。

なお、第１０図の（ａ）は第９図におけるａ−ａ線矢視
の断面図、第１０図の（ｂ）は第９図におけるｂ−ｂ線
矢視の断面図である。

これらの図において、第１実施例に係る第１図から第４
図に示した符号と同一の符号は、本実施例においても、
その符号が示す部品９部分等と同様のものを指す。

本実施例においては、オゾン噴出ノズル１６３のスリッ
ト３８が、少なくとも基板Ｗの直径全長に相当する長い
ものに構成されている点に特徴があり、装置全体につい
ての他の構成は第１実施例と同様であるので全体構成の
説明は省略する。

本実施例に用いるオゾン噴出ノ、ズル１６．の基本的構
造は第１実施例のものと同じである。ただし、第１実施
例においては、第４図に示したように、基部パイプ３３
の一端のオゾン導入口３２からのオゾンの導入の影響で
噴出用スリット３８から噴出するオゾン流の流量分布に
多少偏りがある（オゾン導入口３２から遠い側の流量が
多くなる）のを、次のような手段で解決している。

すなわち、第１０図に示すように、ノズル本体３４内に
設けるバッファ板３？ａ、３７ｂ、３７ｃの遊端辺とノ
ズル本体３４の内壁面との間隔が、基部パイプ３３での
オゾン流動方向の上流側から下流側に向かうにつれて次
第に減少するように、換言すれば、バッファ板３７ａ、
３７ｂ、３７ｃの突出量がオゾン導入口３２から遠ざか
るほど大きくなるように、バッファ板３７ａ、３７ｂ、
３７ｃの遊端辺を傾斜させてある。これによって、オゾ
ン流路３６内における流動抵抗をオゾン導入口３２から
遠ざかるほど大きくして、噴出用スリット３８の全長に
わたる噴出流量の均一化を図っている。

加えて、基板Ｗの全面にわたる均一なレジスト膜の分解
除去を効率良く行うために、第８図に示すように噴出用
スリット３８の開口形状を工夫しである。

すなわち、基板Ｗの中心０に対応する噴出用スリット３
８の中央部における開口幅を最小にして外側はど開口幅
を拡げた形状としている。つまり、基板Ｗ上での中心角
を一定として半径方向での単位長さ当たりの面積は外周
側に向かうほど大きくなるので、周方向だけでなく半径
方向においても高精度に均一なレジスト膜の分解除去を
行うためには、外周側はどオゾンの噴出量を多く必要と
し、前記のように噴出用スリット３８の開口形状を外波
がりにすることが望ましい。

次に、この噴出用スリット３８の開口形状を具体的にど
のように決定すればよいかについて、第１１図に基づい
て説明する。

図において、半径ｒ、の基板Ｗの中心０から任意の半径
ｒの位置における単位ラジアン当たり、微小長さΔｒ当
たりの微小面積をΔＡ、その円弧長さをｌとすると、 ΔＡ！！・Δｒ＃ｒ−１・Δｒ！ｒＩΔｒ１１１■とな
り、基板Ｗの外半径ｒ０における微小面積ΔＡ０と、半
径ｒにおける微小面積ΔＡとは次の関係にある。

ΔＡ　　　　　　ｒ　０Δｒ　　　　　ｒ今、基板Ｗの
中心Ｏからオゾン噴出ノズル１６゜の噴出用スリット３
８の開口端までの長さをＸｏ（ただし、ｒ０≦ｘ０≦１
．５ｒｏ）、スリット３８の開口端での開口幅の１／２
をｈａ、基板Ｗの中心０から任意の半径ｒに対応した位
置Ｘにおけるスリット開口幅の１／２をｈとすれば、上
式の関係から、 ΔＡ　　　　　　ｈ　・Δｘ　　　　　　ｘ　・ΔＸｅ 、’、　　　ｈ−□・　Ｘ　　　　　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・■ａ ここで、ｈを次のように決定する。つまり、スリット開
口部の噴出流速がすべての箇所において一定のＶ、であ
るとし、また、供給ガス量をＱｔとすると、 ｖ０＝　　　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・■ｘ０　・　２ｈａ ゆえに、 ９丁 り、＝　　　　　　　　　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・■２ｖｏ−ｘ。

０式を０式に代入すると、 ９丁 ｈ＝　　　　　　　　　　・Ｘ　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・■２Ｖｏ　　°Ｘ。

ここで、ｋを定数として、 ９丁 に＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・■２Ｖｏ　　°
　Ｘ。

とおくと、０式は、 ｈ＝ｋ　−ｘ　　　　　　　　　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・■となり、ｈはＸに正比例す
る。以上のことから、噴出用スリット３８の開口幅は、
基板中心Ｏから外方に向かって直線状に拡がる。

第１２図の実線Ａは、上記のように面積比を基にして理
論的に割り出したスリット３８の開口形状である。ただ
し、基板中心０に対応するスリット中心部の開口幅は理
論上はゼロになるが、実際には中央部での小範囲にわた
って微小な開口幅に修正している。

ちなみに、第１２図の破線Ｂは、スリット開口幅を全長
にわたって一定にして実際にレジスト膜を分解除去し、
レジストの除去量の径方向分布を実測した結果に基づい
て、半径方向でのオゾン分布が均一となるように割り出
した開口形状である。

また、第１２図の一点鎖線Ｃは、開口形状Ｂを割り出す
基になったレジスト除去量の実測値を基板中心Ｏからの
半径に応じて比例配分して、半径方向でのオゾン分布が
均一となるように割り出したもので、第１２図の実線Ａ
と同様、本来直線状となるものであるが、現実にはスリ
ット３８から噴き出したオゾン流の拡散（拡がり）があ
るため、かかる曲線状をなす開口形状となっている。

半径方向においても高精度に均一なレジスト膜の分解除
去を行うための噴出用スリット３８の開口形状は、Ｂま
たはＣが望ましいが、加工面からはＡが有利である。

星土１隻■ 第１３図および第１４図に、第３実施例の機能を第１実
施例で示した半径噴出型式のオゾン噴出ノズル１６＋　
に適用した実施例が示されている。

つまり、このオゾン噴出ノズル１６４は、バッファ板３
７ａ、３７ｂ、３７ｃを傾斜させてオゾン流路３６での
均一拡散流動機能と、噴出用スリット３８のテーパー開
口形状による半径方向での均一なレジスト膜除去機能と
を有している。

工ｉ実隻± 第１５図は、オゾン噴出ノズルの変形例を示しており、
この場合、オゾン噴出ノズル１６ｓは、一端にオゾン導
入口３２を有しかつ周方向一箇所にスリット３９を開口
した中心パイプ４０に対して、互いに開口位相が１８０
’ずつ異なるスリット４１．４２をそれぞれ有する中バ
イブ４３および外パイプ４４を同心状に外挿して構成さ
れたものであり、中心パイプ４０に供給されたオゾンが
各スリット３９．４１を介して流動する間に軸心方向に
均一に拡散されて外パイプ４４のスリット４２から均一
な連続したオゾン流を２次元噴流として噴出するように
なっている。

星ｌ実星炎 上述した各実施例においては、蓋体１３の閉止用筒体１
３ｄを処理室ｌの上端のバッキング１１に圧接した状態
で、オゾン噴出ノズル１６におけるノズル本体３４の下
端と基板Ｗとが数ｍｍまで充分に接近するが（第１図お
よび第７図の二点鎖線を参照）、第１６図に示すように
、オゾン噴出ノズル１６は、側面視において基板Ｗに比
べて幅の狭いものである。

閉止用筒体１３ｄの内部空間は蓋体１３における石英製
の薄板１３ｃによって覆われているものの、その内部空
間には、オゾン噴出ノズル１６の噴出用スリット３８よ
りも上部において、スリット３８から噴出されたオゾン
Ｃが拡散によって逃げる比較的大きなスペースが存在し
ている。上方に拡散したオゾンＧは基板Ｗの表面に接触
せず、有機物を除去する上で無駄になり、処理効率の低
下につながる。

そこで、第１７図、第１８図に示すように、オゾン噴出
ノズル１６におけるノズル本体３４の下端部に、スピン
チャック２（基板Ｗ）の上方全面を覆う石英製のオゾン
拡散防止用覆い板４５を、スピンチャック２上の基板Ｗ
と平行な姿勢で取り付けてある。

このオゾン拡散防止用覆い板４５の径Ｄ２は、少な（と
も基板Ｗの径Ｄ１よりも大きく、好ましくは蓋体１３の
内径と等しくし、上下の空間を分離する方がよい。オゾ
ン拡散防止用覆い板４５の大きさは、オゾン噴出ノズル
１６が半径噴出型式（第１図参照）であっても、直径噴
出型式（第７図参照）であっても、スピンチャック２の
上方全面を覆う大きさとする。

このオゾン拡散防止用覆い板４５によって、第１８図に
示すように、オゾン噴出ノズル１６から噴出されたオゾ
ンＧが閉止用筒体１３ｄの上部スペースに拡散すること
を防止し、そのオゾンＧをオゾン拡散防止用覆い板４５
と基板Ｗとの間に封じ込めて流動させることができる。

その結果、噴出されたオゾンＧのすべてを基板Ｗの表面
に作用させて有機物除去に有効に活用することができ、
処理効率をアップできる。

ｕｌｌ この実施例は、第６実施例をさらに発展させたものであ
る。第６実施例においては、そのオゾン拡散防止用覆い
仮４５が平板状で基板Ｗとの間隔がいずれの点において
も一定である。一方、半径方向単位長さ当たりの基板面
積は、中心側はど小さく周辺部に近づくほど大きくなり
、前記単位長さ当たりの面積部分に対する単位時間当た
りのオゾン供給量は周辺部はど少なくなる。その結果と
して、基板Ｗの中心部で有機物の分解除去が完了した時
点で、周辺部には一部の有機物が残存してしまい、基板
Ｗの全面にわたる均一な有機物除去が期待できない。そ
の残膜の量は、周辺部に近いほど厚くなる。

そこで、第１９図に示すように、スピンチャック２の上
方全面を覆う状態でオゾン噴出ノズル１６におけるノズ
ル本体３４の下端部に取り付けたオゾン拡散防止用覆い
板４５の下面の形状を、スピンチャック２の中心から周
辺部にいたるにつれて次第に基板Ｗに近づく形状としで
ある。すなわち、オゾン拡散防止用覆い板４５と基板Ｗ
との間隔が、中心部から周辺部にかけて漸次的に減少す
るように構成しである。このようなオゾン拡散防止用覆
い板４５の形状としては、図示のような凹曲面状であっ
てもよいし、円錐状であってもよい。

このように構成すると、基板Ｗの表面に沿って流れるオ
ゾンの流速が周辺部に近づくほど速くなるので、半径方
向単位長さ当たりの基板面積が周辺部に近づくほど大き
くなるにもかかわらず、単位時間当たりのオゾン供給量
を基板Ｗのすべての点においてほぼ一定とすることが可
能となり、有機物の残膜を生じさせることなく、全面に
わたって有機物を均一に分解除去することができる。

なお、この実施例の場合、第８図や第１３図に示したよ
うな噴出用スリット３８の開口幅の調整はしなくてもよ
い。ただし、上記のようなオゾン拡散防止用覆い板４５
の形状の調整と噴出用スリット３８の開口幅の調整とを
併用することも考えられる。

土■血皇変形■ ■　上記各実施例ではすべて基板Ｗを回転させ、オゾン
噴出ノズル１６＋　””’１６ｓ　、　１６を固定させ
た場合を示しているが、逆に、基板Ｗを保持するテーブ
ル２を固定し、オゾン噴出ノズルを基板中心Ｏまわりに
水平回転させる形態で実施することも可能である。

■　また、第５実施例以外のオゾン噴出ノズルを構成す
るのに、基部パイプ３３とノズル本体３４とは必ずしも
別部材である必要はなく、基部パイプ３３とノズル本体
３４との全体を縦割りにした２部品を成形し、それらを
左右から接合する形態で実施することもできる。

■　また、上記各実施例のオゾン噴出ノズルでは、オゾ
ン導入口３２を基部パイプ３３．中心パイプ４０の一端
部に設けであるが、このオゾン導入口３２の設置箇所は
基部パイプ端部に限定されるものでなく、例えば基部パ
イプ３３．中心パイプ４０のほぼ中央に配設しても良い
。この場合、基部パイプ３３゜中心パイプの長さ方向に
おける静圧分布は一定となるので、バッファ板３７ａ、
３７ｂ、３７ｃとしては、それらの遊端辺と対何するノ
ズル本体の流路内壁面との間隔が一定なものを用いる。

■　上記各実施例は、アッシング装置について記述した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、基板Ｗの
表面に付着しているスカムを分解除去するディスカマ−
装置に通用することもできる。

なお、いずれの実施例においても当てはまることである
が、有機物の膜厚の大小に応じて、オゾン供給量を自動
的に調整するように構成すれば、有機物の分解除去時間
を膜厚変化にかかわらず、常にほぼ一定にすることがで
きる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の基板の有機物除去方法あ
るいは有機物除去装置によれば、基板とノズルとを相対
的に回転させながら、ノズルから２次元噴流として噴出
するオゾン流を基板表面に対して径方向で連続した線状
のオゾン流として供給するから、基板表面の全面にわた
って均一にオゾン流を供給することができ、分散された
小孔から１次元噴流としてオゾンを噴出させていた従来
例に比べて短時間でむらなく有機物の分解除去を行うこ
とができる。

また、本発明の基板の有機物除去用オゾン噴出ノズルに
よれば、オゾンは、複数のバッファ板によってノズル本
体内に形成された屈曲流路を流動する間にバッファ板の
長手方向全長にわたって拡散されることとなり、噴出用
スリットから２次元噴流として均一に噴出されるオゾン
流の範囲をその噴出用スリットの全長範囲に及ばせて、
むらのない有機物の分解除去を非常に効率良く行うこと
ができる。

さらに、ノズル本体の先端部に基板の全面を覆うオゾン
拡散防止用覆い板を取り付けると、噴出用スリットから
供給されたオゾンの拡散を防止してその大部分を基板表
面に供給し、有機物除去に有効に活用できる。また、オ
ゾン拡散防止用覆い板の形状を中心から周辺部にいたる
につれて次第に基板に近づく形状に構成しておくと、基
板表面に沿って流れるオゾンの流速が周辺部に近づくほ
ど速くなるので、半径方向単位長さ当たりの基板面積が
周辺部に近づくはど広くなるにもかかわらず、有機物の
より一層の均一な除去が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は有機物除去装置の１つの例としてのアッシング装置
の全体構成を示す縦断正面図、第２図はこれに用いるオ
ゾン噴出ノズルの一部破断の斜視図、第３図はノズルの
縦断側面図、第４図はノズル内のオゾン流動分布を示す
縦断正面図である。第５図および第６図は第２実施例に
係り、第５図はオゾン噴出ノズルの一部破断の斜視図、
第６図はその縦断正面図である。第７図ないし第１２図
は第３実施例に係り、第７図はアッシング装置の全体構
成を示す縦断正面図、第８図はこれに用いるオゾン噴出
ノズルの斜視図、第９図はその縦断側面図、第１０図の
（ａ）、　　（ｂ）は第９図におけるａ−ａ線およびｂ
−ｂ線矢視の断面図、第１１図はオゾン噴出ノズルのス
リット開口形状を割り出すに際しての考察用の説明図、
第１２図は各種方式で割り出されたスリット開口形状を
示す説明図である。第１３図および第１４図の（ａ）、
（ｂ）は第４実施例に係り、第１３図はオゾン噴出ノズ
ルの斜視図、第１４図（ａ）、（ｂ）は各バッファ板部
分での横断平面図である。第１５図は第５実施例に係る
オゾン噴出ノズルの一部破断の斜視図である。第１６図
は第６実施例が解決しようとする問題点を示す説明図、
第１７図は第６実施例の要部の概略斜視図、第１８図は
その縦断側面図である。第１９図は第７実施例の概略構
成図である。 Ｗ・・・基板 ２・・・スピンチャック（テーブル） ４・・・回転軸 ７・・・モータ １６、１６ｔ−ｔ６ｓ・・・オゾン噴出ノズル１７・・
・紫外線照射ランプ ２２ａ・・・基板搬入機構 ２２ｂ・・・基板搬出機構 ３２・・・オゾン導入口 ３３・・・基部パイプ ３４・・・ノズル本体 ３５・・・導入用スリット ３６・・・オゾン流路 ３７ａ、３７ｂ、３１ｃ・・・バッファ板３８・・・噴
出用スリット ３９・・・整流格子 ４５・・・オゾン拡散防止用覆い板 第１図 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 籟 図 囚 第 図 第 図 図 ■ 第１２ 図 、／Ｆ） ｆ゛ ［°゛］ ／Ｆ）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の径方向に沿って連続したスリットを有する
   ノズルを用いて、基板とノズルとを相対的に回転させな
   がら、前記ノズルのスリットから基板径方向で連続した
   オゾン流を２次元噴流として基板表面に供給することに
   より基板上の有機物を分解除去することを特徴とする基
   板の有機物除去方法。
2. （２）基板保持用のテーブルと、 このテーブルに対向して設けられ、基板径方向に沿う噴
   出用スリットを有し、そのスリット開口方向が基板表面
   と対向するように設定された少なくとも１個のオゾン噴
   出ノズルと、 このオゾン噴出ノズルから噴出された２次元噴流のオゾ
   ンに紫外線を照射する紫外線照射ランプと、 前記テーブルと前記オゾン噴出ノズルとを一定軸心まわ
   りで相対的に回転させる手段 とを備えた基板の有機物除去装置。
3. （３）請求項（２）において、オゾン噴出ノズルの先端
   部に、基板保持用のテーブルのほぼ全面を覆うオゾン拡
   散防止用覆い板を取り付けてある基板の有機物除去装置
   。
4. （４）請求項（３）において、オゾン拡散防止用覆い板
   と基板保持用のテーブルとの間隔が相対回転中心から周
   辺部にいたるにつれて次第に狭くなっている基板の有機
   物除去装置。
5. （５）オゾンを導入する基部パイプと、 この基部パイプにその長手方向に沿って形成された導入
   用スリットと、 この導入用スリットに連通する状態で前記基部パイプに
   その長手方向に対して直角に取り付けられ、前記導入用
   スリットから導入されるオゾンを流路に沿って流動させ
   るノズル本体と、 このノズル本体の先端部に形成されてオゾン流を２次元
   噴流として噴出する噴出用スリットと、前記ノズル本体
   の内部に設けられ、その内部流路を前記導入用スリット
   から前記噴出用スリットに向かう方向において屈曲させ
   る複数のバッファ板 とを備えた基板の有機物除去用オゾン噴出ノズル。
6. （６）請求項（５）において、ノズル本体の内部で噴出
   用スリットの近傍に整流格子が設けられている基板の有
   機物除去用オゾン噴出ノズル。
7. （７）請求項（５）または請求項（６）において、各バ
   ッファ板の遊端辺とこれに対向するノズル本体の流路内
   壁面との間隔が基部パイプでのオゾン流動方向の上流側
   から下流側に向かうにつれて次第に減少するように、前
   記バッファ板の遊端辺を傾斜させてある基板の有機物除
   去用オゾン噴出ノズル。
8. （８）請求項（５）または請求項（６）において、基部
   パイプのオゾン導入口が基部パイプのほぼ中央に設けら
   れ、各バッファ板の遊端辺とこれに対向するノズル本体
   の流路内壁面との間隔が一定になっている基板の有機物
   除去用オゾン噴出ノズル。
9. （９）請求項（５）ないし請求項（８）のいずれか１項
   において、ノズル本体の先端の噴出用スリットの開口幅
   が、その噴出用スリットの長手方向に沿って基板との相
   対回転中心から遠ざかるほど広くなっている基板の有機
   物除去用オゾン噴出ノズル。
10. （１０）請求項（５）ないし請求項（９）のいずれか１
    項において、ノズル本体の先端部に、基板の全面を覆う
    オゾン拡散防止用覆い板を取り付けてある基板の有機物
    除去用オゾン噴出ノズル。
11. （１１）請求項（１０）において、オゾン拡散防止用覆
    い板の形状が、基板との相対回転中心から周辺部にいた
    るにつれて次第に基板側に近づく形状となっている基板
    の有機物除去用オゾン噴出ノズル。