JPH02130553A

JPH02130553A - フォトレジストの除去方法および装置

Info

Publication number: JPH02130553A
Application number: JP63283574A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yoshimoto; 吉本　光雄; Jun Tanaka; 順田中; Akira Murata; 旻村田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-18
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2690975B2

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、多層配線基板等の製造工程におけるフォトレ
ジストの除去方法と装置に関するものである。

〔従来の技術〕

特開昭６２−２４５５５１号公報には、回転可能なチャ
ック上に基板を保持して、剥離剤を滴下した後、基板を
回転して溶解したレジストと剥離剤を振り切る技術が開
示されている。しかし、この方法は少量生産には適して
いるものの、大量生産するには、極めて大きな装置が必
要とな１ハ製造単価も高くなる。

一万、大量生産（＝適している、従来知られているフォ
トレジストの除去方法を、第４図（＝示す。

剥離槽１０１はレジストを溶解する剥離液１０２で満た
されている。基板１０３を剥離液１０２に耐腐食性のあ
るキャリヤ１０４（＝収納して、剥離槽１０１に浸漬す
る。その後、溶解したレジストおよび剥離液を除去する
ために、洗浄液１０５で満たされた洗浄槽１０６に、基
板１０３を収納したキャリヤ１０４ごと移し、洗浄を行
う。十分に洗浄が終了したら、基板を取り出し、乾燥工
程にて乾燥する。

この剥離液に基板を浸漬する方法は、浸漬するのみであ
るから、キャリヤの場所によっては、レジスト残渣が生
じやすい。残渣を完全（ユ除去するためには、長時間に
わたり、剥離液に浸漬すればよいが、製造工程の負荷が
増すため、改良が望まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため剥離液に基板を浸漬する方法において、剥離液
槽に超音波振動板と反射板を装填して、超音波（＝よる
レジストの除去を促進することが考えられる。

けれども、基板に、剥離液に溶解しないレジストの変質
漢が形成されてしまうと、キャリヤに収納されている複
数の基板の中には、相変わらず、レジスト残渣の発生が
みられた。

そこで、本発明の目的は、レジスト残渣の発生が無く、
大量生産に適した、レジストの除去方法および装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、剥離液に超音波を印加することにより
、基板上に残存しているフォトレジストを除去する方法
において、基板に対して、超音波の位相の変化を引き起こすこと、
によって達成される。

超音波の位相の変化を引き起こす方法としては、機械的
な手段による方法と、超音波の波長を変える方法がある
。

前者は、キャリヤ、または、超音波振動板および反射板
を、機械的方法で超音波の進行方向と平行方向に揺動す
る方法とがある。この時、発賑される超音波の波長は一
定である。

後者は、超音波の波長を変えるために、超音波の周波数
を周期的に変化する。

また、本発明の目的を達成する装置は、レジスト剥離液
を入れる剥離槽、レジストの残存した基板を入れるキャ
リヤ、超音波を印加する超音波振動板、および、反射板
よりなるレジスト除去装置において、基板に対して、超音波の位相の変化を引き起こす手段を
有する。

前記手段は、キャリヤを超音波の進行方向に平行に移動
できる手段、超音波振動板と反射板を超音波の進行方向
に平行に移動できる手段、または、超音波周波数を周期
的に変化できる手段のうち少なくとも一つの手段を有す
ることが好ましい。

さらに、温度センサー、加熱冷却機構、音響センサーを
具備し、これらと超音波の位相の変化を引き起こす手段
を制御する制御機能を有するレジスト除去装置であるこ
とが好ましい。

また、本発明の目的を達成する製造方法は、基板を超音
波を印加した剥離液に浸漬し、かつ、基板に対して、超
音波の位相を変化させることを特徴とする。

基板によっては、超音波を吸収または反射して、遮断し
てしまい、複数の基板にたいして均一に超音波を引加す
ることができない場合がある。この時には、基板を超音
波の進行方向に対して平行方向にして、わずかに斜めに
して、レジストが残存した面に超音波が印加するように
浸漬することにより、複数の基板にたいして、均一に超
音波を印か口するよう（二する。

本発明の目的を達成する装置は、基板に対して、超音波
の位相を変化させる手段のうち、少なくとも一つの手段
を有していればよいが、複数有しているでもよい。

この場合、二つ以上の手段を異なるタイミングで作動さ
せると、定在波を得る操作が容易となり、好ましい。特
に、基板上に、剥離液（＝溶解しない数種類のレジスト
の変質膜が形成されている場合、変質膜の溶解メカニズ
ムに合わせた定在波を、逐次、得ることができるために
、効率良くレジストを除去することができる。

なお、本発明によれば、多層配線基板、半導体等の新た
な製造方法が提供される。すなわち、この製造方法は、
基板を超音波を印加した剥離液に浸漬し、かつ、基板（
二対して、超音波の位相を変化させることを特徴とする
。

〔作用〕

本発明の超音波は定在波を作る。定在波の腹の位置は超
音波エネルギが強く、節の位置は弱い。

そこで、基板あるいは超音波の腹と節が動かないと、キ
ャリヤに保持された基板は、その保持位置によって、受
けるエネルギが異なる。

このため、印加されるエネルギが小さい、超音波の節に
当たる基板に、剥離液に溶解しないレジストの変質膜が
形成されていると、剥離が十分に進まなく、レジスト残
渣が基板に残ってしまう。

本発明においては、機械的な手段によって、基板を保持
するキャリヤを超音波の進行方向に対して平行方向に揺
動することにより、または、超音波振動板と反射板の両
方が同時に、超音波の進行方向と平行方向に揺動するこ
とにより、キャリヤ中に保持されている基板が、あると
きは腹、あるときは節に当たる。

さら：：、超音波の周波数を周期的に変化させると、あ
るときは腹、あるときは節に当たるようになる。

そこで、印加されるエネルギが小さい超音波の節だけに
当たる基板が無くなり、キャリヤ中に保持されている基
板の受ける超音波のエネルギを均一の強さとする。

これにより、剥離液に溶解しないレジストの変質膜が形
成されていても、剥離が十分に進み、レジスト残渣が基
板（二残ることが無い。

本発明の装置において、キャリヤ、および、超音波振動
板と反射板の揺動は往復滑動装置によって行われる。揺
動の幅は、超音波の腹と節に当たるように、印加される
超音波の波長の少なくとも１／４以上となる。

超音波を印加するに従い、剥離槽の液温か上昇し、波長
が変動するので、剥離槽の液温を一定にすることが好ま
しい。このため、温度センサー剥離液の循環装置、およ
び、加熱冷却装置を具備するとよい。

さら（＝、本発明の装置は、剥離槽中を動く超音波が定
在波をなしているか、否かを、検知する音響センサーを
具備することが好ましい。

制御装置は、往復滑動装置、循環装置、加熱冷却装置、
温度センサー、および、音響センサーと連結され、超音
波が定在波を形成していない場合には、制御装置が働き
、超音波振動板と反射板の距離、あるいは、剥離槽の液
温か変化する。こうして、印加される超音波が、剥離槽
で定在波を形成するように調整される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を述べるが、本発明はこれに限定
されるものではない。

以下のフォトレジスト除去方法の各実施例に用いること
ができる本発明のフォトレジスト除去装置の一例につい
て、第１図を用いて説明する。

剥離槽１には、フォトレジストを溶解するレジスト剥離
液２が満たされ、剥離槽１に、基板５を保持する、耐腐
食性のあるキャリヤ６が設置される。さら（−１剥離槽
に：は、キャリヤ６を挾むよう（＝超音波振動板３と反
射板４とが、互いに平行に設けられている。

キャリヤ６は超音波の進行方向に平行方向に揺動できる
ように、往復滑動装置ｔ９に連結している。

また、超音波振動板３と反射板４も超音波の進行方向に
平行方向（二揺動できるように、各々往復滑動装置７と
８１＝連結している。

レジスト剥離液２の温度を一定にするために、剥離槽１
にはフィルタ付きの循環装置１２、加熱冷却装置１０、
および、温度センサー１１が設置されている。液温の変
化を温度センサー１１が検知することによ１バ温度セン
サー１１に接続している制御装置１４が、加熱冷却装（
ｉｌｉｌｏを作動さ七て液温を一定にする。

さらに、剥離槽１中を動く超音波より発生する振動を検
知する音響センサー１５が設置されている。振動が定在
波をなしていない場合には、音響センサー１３に接続し
ている制御装（ｔ１４が、往復滑動装［７、８、加熱冷
却装置ｉ１０を作動させ、定在波を作る。

また、制御装置１４は、往復滑動装置９によりキャリヤ
６に収納されている基板５が定在波の腹と節を行き来す
るように、調整する。

このよう（ニして、本発明の装置は、各基板（＝均一に
超音波を印加することができる。

次：ユ、本発明のフォトレジスト除去方法の第１実施例
について第１図を用いて説明する。

本実施例は、往復滑動装置９によりキャリヤ６が超音波
振動板３と反射板４の間を、超音波振動板３から発振さ
れた超音波の進行方向と平行方向に揺動する手段を用い
る。

剥離槽１は剥離液で満たされ、基板５はキャリ音波は、
キャリヤ６を挾むように、平行に設けられている反射板
４に反射され、定在波を形成する。

キャリヤ６は往復滑動装置９により揺動する。揺動の幅
は、キャリヤ乙に保持されている基板５が、定在波の腹
と節を行き来するよう：二、制御装置１４により調整さ
れる。

第２図（ａ）は超音波の波形を示す概念図である。

超音波振動板３から発振された超音波は反射板４によっ
て反射され、共鳴し定在波を作る。この波の腹の位置は
超音波エネルギが強く、節の位置は弱い。

このため、基板５はキャリヤ６が固定されていると、キ
ャリヤのどの位置に保持されるかによって、印加される
エネルギが異なる。しかし、往復滑動装置９により、キ
ャリヤ６は、基板５が定在波の腹と節を行き来するよう
ζ；、超音波振動板５と反射板４の間を靜か（：揺動す
る往復運動する。

このため、各基板（二均−に超音波を印加することがで
き、剥離が十分（二進み、レジスト残渣が基板に残るこ
とが無い。

本実施例では、剥離液に溶解しない変質膜が基板上（ユ
生じていても、複数の基板を同時に残渣なしく＝レジス
トを除去できる。さらに、キャリヤを揺動させるため（
：、基板付近の剥離液が循環されやすい特徴があるので
、これに適合したレジスト溶解メカニズムを有するフォ
トレジストの剥離に、特に、有効である。

本発明のフォトレジスト除去方法の第２実施例について
第１図を用いて説明する。

本実施例では、第１図において、キャリヤ６を挾むよう
（二設けられた超音波振動板３と反射板４が、超音波振
動板３から発掘された超音波の進行方向と平行方向に揺
動する手段を用いる。

剥離槽１は剥離液で満たされ、基板５はキャリヤ６（二
保持される。超音波振動板３が発振する超音波は、キャ
リヤ６を挾むように、平行に設けられている反射板４（
二反射され、定在波を形成する。

超音波振動板３と反射板４は各々往復滑動装置７と８；
二連結している。往復滑動装置７と８の揺動する喝は、
キャリヤ６（＝保持されている基板５が、定在波の腹と
節を行き来するように、制＠装置ｉ１４により調整され
る。

第２図（ｂ）は超音波の波形を示す概念図である。

このため、基板５はキャリヤ６が固定されていると、キ
ャリヤのどの位置に保持されるかによって、印加される
エネルギが異なる。しかし、往復滑動装置７と８（二よ
り、キャリヤ６を挾むようにして超音波振動板３と反射
板４が揺動するので、キャリヤ６に保持されている基板
５は、定在波の腹と節を行き来するようになる。このた
め、各基板に均一に超音波を印加することができ、剥離
が十分に進み、レジスト残渣が基板に残ることが無い。

本実施例では、剥離液に溶解しない変質膜が基板上に生
じていても、複数の基板を同時に残渣なしにレジストを
除去できる。さらに、キャリヤを静止させているので、
超音波振動板３と反射板４を静かに移動させても、基板
付近の剥離液は循環されにくい特徴があるので、これ（
＝適合したレジスト溶解メカニズムを有するフォトレジ
ストの剥離に、特に、有効である。

次に、本発明のフォトレジスト除去方法の第３実施例（
二ついて第１図を用いて説明する。

本実施例は、第１図において、超音波振動板３から発振
される超音波の周波数を周期的に変化させる場合につい
て説明する。

剥離槽１は剥離液で満たされ、基板５はキャリヤ６に保
持される。超音波振動板３が発振する超音波は、キャリ
ヤ６を挾むように、平行（＝設けられている反射板４に
反射され、定在波を形成する。

超音波振動板３は発振する超音波の振動数を変化するこ
とができる。

第２図（ｃ）は超音波の波形を示す概念図である。

超音波振動板３から発振される超音波の周波数を、定在
波１５と定在波１６の間で周期的に変化させる。これに
より、定在波の腹と節の位置が周期的に変化して、キャ
リヤ６に保持した基板５に印加する超音波のエネルギの
強さを均一化できる。

このため、剥離液（＝溶解しない変質膜が基板上に生じ
ていても、複数の基板を同時に残渣なしくニレジストを
除去できる。さらに、キャリヤ６、超音波振動板３およ
び反射板４を静止させているので、基板付近の剥離液は
循環されにくい特徴がある。そこで、これに適合したレ
ジスト溶解メカニズムを有するフォトレジストの剥離に
、特に、有効である。

なお、本実施例においては、発振される超音波の周波数
は、連続的に変化しても、非連続的に変化しても構わな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明によれば、基板上に剥離液に
溶解しないレジストの変質膜が形成されていても、レジ
スト残渣の発生が無いため（：、大量生産に適した。レ
ジストの除去方法および装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる装置の縦断面図であり、第
２図（ａ）、第２図（ｂ）および第２図（ｃ）は、超音
波の波形を示す概念図である。第３図は従来用いられている装置の縦断面図。１・・・剥離層２・・・レジスト剥離液３・・・超音波振動板４・・・反射板５・・・基板６・・・キャリヤ７．８．９・・・往復滑動装置１０・・・加熱冷却装置１１・・・温度センサー１２・・・循環装置１５・・・音響センサー１４・・・制御装置１５．１６・・・定在波。＃４’ｌｌ　Ａ　　４ｔＱＩＪ−爪＋ｌｌ１ｍ１ｋ田第第？口（Ｑ）（Ｃ）第図１０１　＋１組橿

Claims

【特許請求の範囲】１、剥離液に超音波を印加することにより、基板上のフ
ォトレジストを除去する方法において、前記基板に対し
て、前記超音波の位相を変化させることを特徴とするフ
ォトレジストの除去方法。２、機械的な手段によって前記基板、または、超音波振
動板と反射板を揺動することにより、前記基板に対して
、前記超音波の位相の変化を引き起こすことを特徴とす
る請求項１記載のフォトレジストの除去方法。３、前記基板、または、前記超音波振動板と前記反射板
を、前記超音波の進行方向と平行方向に揺動させること
を特徴とする請求項１または２記載のフォトレジストの
除去方法。４　前記超音波振動板と前記反射板が同じ方向に、揺動
することを特徴とする請求項１、２または３記載のフォ
トレジストの除去方法。５、前記超音波の波長を変化させることにより、前記基
板に対して、前記超音波の位相の変化を引き起こすこと
を特徴とする請求項１記載のフォトレジストの除去方法
。６、前記超音波の周波数を周期的に変化することにより
、前記超音波の波長を変化させることを特徴とする請求
項１または５記載のフォトレジストの除去方法。７、レジスト剥離液を入れる剥離槽、基板を保持するキ
ャリヤ、超音波を印加する超音波振動板、および、反射
板よりなるレジスト除去装置において、前記基板に対して、前記超音波の位相を変化させる手段
を有することを特徴とするフォトレジストの除去装置。８、前記基板に対して、前記超音波の位相を変化させる
手段が、キャリヤを超音波の進行方向に平行に移動でき
る手段、超音波振動板と反射板を超音波の進行方向に平
行に移動できる手段、または、超音波周波数を周期的に
変化できる手段のうち少なくとも一つの手段であること
を特徴とする請求項７記載のフォトレジストの除去装置
。９、前記フォトレジストの除去装置が、温度センサー、
加熱冷却機構、音響センサーを具備し、これらと、基板
に対して超音波の位相を変化させる前記手段とを、制御
する制御装置を有することを特徴とする請求項７または
８記載のフォトレジストの除去装置。