JPH02201924A

JPH02201924A - 基板のレジスト除去洗浄方法

Info

Publication number: JPH02201924A
Application number: JP1022143A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Funayoshi; 船吉　俊充
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1990-08-10
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH0777212B2

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、セラミックス基
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を分解除去する基
板のレジスト除去洗浄方法に関する。

〈従来の技術〉従来、例えば、実開昭６２−９２６４１号公報に記載さ
れているように、乾式の灰化室（アンシング処理室）と
湿式洗浄処理室とを管状通路によって連結し、この管状
通路に被処理基板の搬送系を設け、基板を灰化室内に収
納して酸素プラズマにより基板表面のレジスト膜のアッ
シングを行った後、そのアンシング済みの基板を外気に
触れさせることなく管状通路を通して搬送系により湿式
洗浄処理室まで搬送し、この湿式洗浄処理室内で、前記
アッシングによってもレジスト膜中に残留している金属
粒子等の無機物を洗浄液で洗浄除去し、また、同様に残
留している亜砒酸等の有害物質を除害液で洗浄除去し、
さらに水洗した後、熱風乾燥して基板を外部へ取り出す
乾式−湿式の洗浄方法が知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉上記の従来例の場合、灰化室における乾式アッシング過
程の終点の検出については、なんら開示されていない。

乾式アッシング終点の検出が早過ぎるとアッシング不足
を招き、逆に遅過ぎるとアッシング過剰を招く。

また、上記従来例では、有機物を完全に除去することは
むずかしく、微細な有機物パーティクルが多数残留する
可能性が高い。

乾式アッシング終点の検出方法として、従来から、例え
ば、 ■　基板に光を照射し、レジスト膜表面からの反射光と
基板表面からの反射光との干渉波形の変化を検出し、そ
の干渉によって発生する振動数の高い波形の２次導関数
および３次導関数を演算によって求め、それら２次導関
数および３次導関数が同時にゼロとなることをもって乾
式アッシング終点とする方法（特表昭５９−５００８９
２号公報）、■　プラズマアッシングにおいて、プラズ
マ中のＯＨ（水酸基分子）からの波長３０６〜３１６ｎ
ｍの範囲にある２Σ・−２π遷移光のうちの２以上のス
ペクトル線の光強度を検出し、それら両光強度の比から
対数変換等の処理を経てプラズマの回転温度を算出し、
その回転温度の変化に基づいて乾式アッシング過剰を検
出する方法（特開昭６２−２５０６４４号公報）、 ■　アッシング処理室内のＣＯガス濃度変化に応じて電
気抵抗値が変化する半導体ＣＯガスセンザと、その電気
抵抗値の変化を電圧の変化に変換するホイートストンブ
リッジとを用い、電圧変換がゼロとなることをもって乾
式アッシング終点とする方法（特開昭６３−２１８３２
号公報）、等が知られている。

しかしながら、これらはいずれも、微細な有機物パーテ
ィクルを正確に検出することができず、その上、乾式ア
ッシング終点の検出方式が複雑で、ハード面、ソフト面
で高価につくばかりでなく、処理に比較的長い時間を要
する効率の悪い検出方式であった。

本発明の目的は、有機物パーティクルを含めて有機物の
除去を実質的に完全に行えるようにするとともに、有機
物除去の完了時点の指標となる乾式アッシング終点の検
出方式が簡易なものですむようにすることにある。

く課題を解決するための手段〉本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

すなわち、本発明の第１の基板のレジスト除去洗浄方法
は、基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面に対し
オゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくと
もいずれか一つを行うことにより基板表面のレジスト膜
を分解除去する乾式アッシング過程において、基板表面
に光を照射し、基板表面からの反射光とレジスト膜表面
からの反射光との干渉波形の変化を検出し、その干渉波
形の変化がなくなった時点を乾式アッシング終点とし、
乾式アッシング開始から乾式アッシング終点までに要し
た時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続き乾式
のオーバーアッシングを行うことを特徴とするものであ
る。

また、本発明の第２の基板のレジスト除去洗浄方法は、基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面に対し
オゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくと
もいずれか一つを乾式アッシング終点の検出まで行うこ
とにより基板表面のレジスト膜を分解除去する第１過程
と、乾式アッシング終点の検出時点より、前記第１過程に要
した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続きオ
ゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくとも
一つを継続して乾式のオーバーアッシングを行う第２過
程と、第２過程の後に、基板を回転させながら基板表面に酸化
性洗浄液を供給することにより基板表面の残留有機物を
洗浄する第３過程と、第３過程の後に、基板を回転させながら基板表面に洗浄
液を供給することにより基板表面を洗浄する第４過程と
、基板の高速回転により基板上の洗浄液を液切り乾燥する
第５過程とを含むことを特徴とするものである。

〈作用〉本発明の第１の基板のレジスト除去洗浄方法による作用
は、次のとおりである。

両反射光の干渉波形の変化がなくなったことによる乾式
アッシング終点の検出までにはを機物の大部分の除去が
終わっているが、干渉波形の変化によっては検出できな
い微細な有機物パーティクルは基板表面に残留している
。

したがって、乾式アッシング終点から引き続いて乾式ア
ッシングを継続する必要があるが、どの程度の時間にわ
たって継続するのかが問題となる。

本発明者の実験によれば、乾式アッシング終点において
残留していた有機物パーティクルが引き続く乾式のオー
バーアッシングによって減少する様子は、乾式アッシン
グ終点までに要した時間をＴ１とすると、乾式アッシン
グ終点からＴ、／２までの期間では有機物パーティクル
が大幅に減少し、Ｔ１／２を超えてＴ、までの期間では
減少率が小さく、Ｔ、を超えるとほとんど減少せず安定
するということが判明した。

換言すれば、残留していた有機物パーティクルは、乾式
アッシング終点より、Ｔ、／２〜Ｔ１の時間が経過する
までの期間内に、はぼ完全に除去されるということであ
る。

そこで、本発明は、乾式アッシング開始から乾式アンシ
ング終点までに要した時間Ｔ、の少なくとも半分の時間
にわたって引き続きオーバーアッシングを行うことによ
り、残留した有機物パーティクルを含めた有機物を実質
的に完全に除去可能としたのである。

また、両反射光の干渉波形の変化に基づいて乾式アッシ
ング終点を検出し、かつ、この乾式アッシングに要した
時間の少なくとも半分の時間のオーバーアッシングを行
う方式は、前述の■の振動数の高い波形の２次導関数お
よび３次導関数に基づいた検出方式や、■の２Σ・−２
π遷移光のスペクトル線の光強度比から対数変換を経て
求めたプラズマ回転温度に基づいた検出方式や、■の半
導体ＣＯガスセンサ、ホイートストンブリッジによる検
出方式に比べて、より簡易な方式である。

また、本発明の第２の基板のレジスト除去洗浄方法によ
る作用は、次のとおりである。

第１過程において、基板表面に対してオゾン供給、紫外
線照射またはプラズマ照射を行うに当たり、基板を加熱
するから基板表面のレジスト膜の分解除去が促進される
。また、基板を回転させながらオゾン供給、紫外線照射
またはプラズマ照射を行うので、レジスト膜の分解除去
が、基板表面の全面にわたって均一に行われる。

この第１過程は、乾式アッシング終点の検出まで行われ
る。第１過程の終了時点では、大部分の有機物が除去さ
れているが、微細な有機物パーティクルは残留している
。そこで、前述と同様の理由により、乾式アッシング終
点の検出時点より、第１過程に要した時間Ｔ、の少なく
とも半分の時間にわたって第１過程と同様の処理を継続
することにより（乾式のオーバーアッシング）、有機物
パーティクルを実質的に完全に除去する。

次の第３過程において、基板を回転させながら基板表面
に供給した酸化性洗浄液により基板表面に付着している
有機物パーティクルを含む有機物を洗浄し、次に、第４
過程において、基板を回転させながら基板表面に洗浄液
を供給して酸化性洗浄液を洗い流し、第５過程において
、基板を高速回転させ遠心力によって基板上の洗浄液を
吹き飛ばすので基板が速やかに乾燥される。

〈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
。

第１図は基板のレジスト除去洗浄方法のプロセスを示す
フローチャートである。

ステップＳ１で半導体やガラスやセラミックス等の基板
を乾式洗浄装置に搬入し、レジスト膜の除去処理を開始
する。

ステップＳ２で基板に対する加熱を開始するとともに、
基板を回転させる。ステップｓ３で第１のタイマをＯＮ
Ｌ、、ステップＳ４で基板表面の有機物の分解除去のた
めの乾式アッシングを行う。

この乾式アッシングは、ステップ５４−１のように紫外
線を基板表面に照射するのでもよいし、ステップ５４−
２のようにオゾン０３を基板表面に供給するのでもよい
し、ステップ５４−３のように酸素（０２）およびフッ
化炭素（ＣＦ、）をプラズマ化し、活性化した酸素原子
等を基板表面に供給するのでもよい。

ステップ５４−１の場合、紫外線の波長は１８０〜３５
０ｎｍ、基板加熱温度は約２５０°Ｃ１基板回転速度は
５００ｒｐｍ以上とする。ステップ５４−２の場合、オ
ゾン供給量は約１ＯＮｆ／分（Ｎは１気圧下を表す）、
基板加熱温度は約２５０°Ｃ１基板回転速度は５０Ｑｒ
ｐｍ以上とする。また、ステップ５４−３の場合、処理
室を減圧して０．５Ｔｏｒｒ以下とし、励起酸素原子の
供給量を１Ｎｌ１分、基板加熱温度を約１００°Ｃ１基
板回転速度は５００ｒｐｍ以上とするやステップＳ５で乾式アッシング終点を検出したか否かを
判断し、未だ検出しないときはステップＳ４に戻って乾
式アッシングを継続する。

乾式アンシング終点の検出方法としては４１次の■、＠
、Ｏのいずれかを使用する。

■　干渉波形方式基板表面に基板を透過しない波長（５６５ｎｍ）の光を
照射し、レジスト膜表面からの反射光と基板表面からの
反射光との干渉波形の変化を検出する。レジスト膜の分
解進行によって膜厚が減少するのに従って、干渉波形が
変化する。膜厚が実質的にゼロとなると干渉波形の変化
がなくなるので、その変化がなくなった時を乾式アッシ
ング終点とする（第２図参照）。

＠　スペクトル方式プラズマアッシングにおいて１、プラズマ反応による発
光スペクトルの中の特定の波長の光強度の変化を検出し
、その変化がなくなった時を乾式アッシング終点とする
。

Ｏ半導体ＣＯガスセンサ方式乾式アッシング処理室内のＣＯガスの濃度変化を検出し
、その変化がなくなった時を乾式アンシング終点とする
。

以上のステップ８１〜Ｓ５が発明の構成にいう第１過程
（乾式アンシング過程）である。以上により、基板表面
のレジスト膜の大部分が分解除去される。ただし、この
第１過程の終了時点では、ステップＳ５の乾式アッシン
グ終点の検出によっても検出されなかった多数の微細な
有機物パーティクルが基板表面に残留している。

乾式アッシング終点を検出したときは、ステップＳ６に
進んで、ステップＳ３の第１のタイマのＯＮから乾式ア
ッシング終点検出までに要した時間Ｔ１を求める。そし
て、ステップｓ７で、予め限時時間Ｔ２がＴ２　＝Ｔ＋
　／２に設定されている第２のタイマをＯＮＬ、ステッ
プｓ８で第２のタイマが限時時間Ｔｚ　　（＝Ｔ、／２
）を計数したが否かを判断する。未だ計数完了していな
いときはステップＳ４に戻って引き続き乾式のオーバー
アッシングを行う。

計数完了したときには、ステップｓ９に進んで、オーバ
ーアッシングを完了する。

この完了に当たっては、紫外線照射の停止、オシン供給
の停止またはプラズマ照射の停止はもちろん、基板回転
の停止も行う。

以上のステップ３６〜Ｓ９が発明の構成にいう第２過程
（乾式のオーバーアッシング過程）である。この第２過
程によって、微細な有機物パーティクルを実質的にほぼ
完全に分解除去することができる。

ステップＳ４からステップＳ９までの期間における干渉
波形の一例を第２図（Ａ）に示す（Ｔ２−Ｔ、／２の場
合）、なお、第２図（Ｂ）は、第２のタイマの限時時間
Ｔ２をＴ、−Ｔ、に設定した場合を示す、ＥＰは乾式ア
ッシング終点を示す。

後者の方が有機物パーティクルの除去をより完全に行う
ことができるが、時間がよりかかるので、限時時間Ｔ２
をどのように設定するかは、その都度の条件によって定
めるものとする。ただし、Ｔ。

／２〜Ｔ１の時間の範囲内とする。

次いで、ステップＳＩＯで基板を乾式洗浄装置から湿式
洗浄装置に移す。ステップ３１１で基板を回転させなが
ら基板表面に酸化性洗浄液を噴射供給することにより、
基板表面に残留付着している微細な有機物パーティクル
を含む有機物を洗浄する。

このステップＳｌｌが発明の構成にいう第３過程（湿式
有機物洗浄過程）に相当する。

なお、酸化性洗浄液としては、例えば、硫酸（Ｈｚ　Ｓ
ｏｐ　　；９６％−ｔ、８０℃）と過酸化水素（ＨｔＯ
ｌ）との１＝１の割合の混合液や、水酸化アンモニウム
（ＮＨ，○Ｈ；２８％賀ｔ、８０℃）と過酸化水素（Ｈ
，ｏｘ　　；３０％ｗｔ）と水（Ｈ！　Ｏ）とのｏ、ｓ
：ｔニアの割合の混合液等を挙げることができる。基板
は５００ｒｐｍで回転し、１２０秒間にわたって処理す
る。

次に、ステップＳＬ２で基板を回転させながら（１００
０ｒｐｍ　）、１２０秒間にわたって基板表面に純水を
噴射供給することにより、酸化性洗浄液を洗い流す。こ
れが発明の構成にいう第４過程に相当する。この場合、
必要により超音波を付加することができる。

次に、ステップＳ１３で基板を３０秒間にわたって高速
回転させ（３０００ｒｐｍ　）　、遠心力により基板上
の純水および洗浄液を吹き飛ばす、これが発明の構成に
いう第５過程（液切り乾燥；スピンドライ）に相当する
。この場合、必要により、赤外線を照射することにより
乾燥速度を速めることもできる。

また、減圧によって水分の蒸発を促進するのもよい。

次に、この実施例の方法を実施する洗浄装置について説
明する。

第３図は、基板の乾式洗浄袋Ｗｘおよび湿式洗浄装置Ｙ
の概略構成図である。

まず、第１過程および第２過程を実行する乾式洗浄装置
Ｘの構造について説明する。

第１処理室１の内部に、半導体ウェハＷを加熱するヒー
タ２と、ウェハＷを昇降する複数本のりフタ−ロッド（
図示せず）とを内蔵したスピンチャック３、および、紫
外線ランプ４を内蔵した石英製のオゾンノズル５が内装
されている。

スピンチャック３はモータＭ１によって水平回転される
ように構成されている。オゾンノズル５の底板には多数
のオゾン拡散孔５ａが均一分布の状態で形成されている
。

レジスト膜の分解除去効率を上げるためには、スピンチ
ャック３上のウェハＷと紫外線ランプ４との距離をでき
るだけ短くするのがよい。

第１処理室１の周壁部に直径方向で対向する状態でウェ
ハＷの搬入口１ａと搬出口１ｂとが形成され、図示しな
い駆動機構によって上下にスライドされ搬入口１ａ、搬
出口１ｂを開閉するシャッタ６ａ、６ｂが設けられてい
る。

第１処理室ｌの外側において、搬入口１ａを通してウェ
ハＷを第１処理室１内に搬入するウェハ搬送機構７ａと
、搬出口１ｂを通して第１処理室１から外部にウェハＷ
を搬出し、かつ湿式洗浄装置Ｙにおける第２処理室４１
へ搬入するウェハ搬送機構７ｂおよび第２処理室４１か
ら搬出するウェハ搬送機構７０とが設けられている。

これらウェハ搬送機構７ａ、７ｂおよび７ｃは同じ構造
をもつもので、例えば、実開昭６０−１７６５４８号公
報に開示され、また、第４図にも示すように、モータ８
と、モータ８の回転軸に取り付けられた第１アーム９と
、第１アーム９の遊端部に回転自在に取り付けられた第
２アーム１０と、第１アーム９の回転運動を伝達して第
２アーム１０を回転させる伝動機構１１と、第２アーム
１０の遊端部に形成され、ａＸしたウェハＷを吸着保持
する真空チャンクロ１２等から構成されている。

酸素ボンベ１３に接続されたオゾン発生器１４の供給管
１５と、パージ用不活性ガス（Ｎ２）の供給管１６とが
、それぞれバルブ１７．１８を介してオゾンノズル５の
導入管５ａに接続されている。

第１処理室】の底板にオゾンやレジスト膜の分解除去の
際に発生したＣＯ，、Ｎ２０等のガスの排気チャンバ１
９が形成され、それに連通ずる排気管２０が図示しない
ブロワに接続されている。

乾式洗浄装置Ｘには、第５図に示すような乾式アッシン
グ終点検出装置２１が設けられ一ζいる。

この乾式アッシング終点検出装置２１は、発光素子２２
、発光素子２２の光をウェハＷの表面に導く光ファイバ
２３、ウェハＷの基板本体の表面からの反射光とレジス
ト膜表面からの反射光との干渉光を導＜光ファイバ２４
、光ファイバ２４からの干渉光を入射してその干渉波形
を電圧波形に変換する受光素子２５、受光素子２５の出
力を増幅する増幅器２６、高周波除去フィルタ２７、Ａ
／Ｄ変換器２８およびマイクロコンピュータ２９から構
成され、マイクロコンビエータ２９は、ＣＰ　Ｕ３０．
、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２で構成され、乾式アッシング
終点の判断、時間Ｔ、、Ｔ、のカウント、モータＭ１．
ヒータ２紫外線ランプ４．シャッタ６ａ、６ｂ、ウェハ
搬送機構７ａ、７ｂ、７ｃ、パルプ１７．１８等の制御
を司る。

次に、第３過程〜第５過程を実行する湿式洗浄装置Ｙの
構造について説明する。

第２処理室４１に昇降自在に内装されたウェハ載置テー
ブル４２がモータＭ２によって水平回転されるように構
成されている。ウェハ載置テーブル４２には直径方向に
対向した位置にビン４２ａが立設され、それらの内側に
ウェハ保持用の突起４２ｂが取り付けられている。

第２処理室４１の周壁部に直径方向で対向する状態でウ
ェハＷの搬入０４１ａと搬出口４１ｂとが形成され、図
示しない駆動機構によって上下にスライドされ搬入口４
１ａ、搬出口４１ｂを開閉するシャンク４３ａ、４３ｂ
が設りられている。

前記のウェハ搬送機構７ｂは搬入口４１ａを通してウェ
ハＷを第２処理室４１内に搬入する機能を兼用し、また
、搬出口４１ｂを通して第２処理室４１から外部にウェ
ハＷを搬出するウェハ搬送機構７０が設けられている。

第２処理室４１の天板部には、Ｈ，Ｓｏ、とＮ２０、と
の混合液等の酸化性洗浄液や純水を噴射するノズル４４
が設けられている。

第２処理室４１の底板にはドレンと排気のためのパイプ
４５が接続されている。

次に、乾式洗浄装置Ｘの動作を説明する。

予め、スピンチャック３内のヒータに通電してスピンチ
ャンク３を゛加熱しておく。加熱温度は通常２００°Ｃ
以上、３００°Ｃ以下である。

シャンク６ａを下降させ搬入口１ａを開く。他方の搬出
口１ｂはシャッタ６ｂによって閉塞されている。

ウェハ搬送機構７ａにおける第２アーム１０にウェハＷ
をＲ置し真空チャック口１２からの真空吸引によってウ
ェハＷを保持させる。モータ８を駆動することにより、
第１アーム９．第２アーム１０を変位させて第２アーム
１０上のウェハＷを搬入口１ａから第１処理室１内に搬
入し、スピンチャック３内に載置した後、モータ８を逆
方向に駆動して第２アーム１０を搬入口１ａから退出さ
せ、次いで、シャッタ６ａを上昇させて搬入口］ａを閉
塞する（以上、ステップＳ１に相当）。

スピンチャック３は既にヒータ２によって所定温度に加
熱されているため、ウェハＷはスピンチャンク３への移
載直後から加熱され始める。これによって、ウェハ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、次工程でのレジスト膜の分解除去を促進する
。

次いで、真空吸引によりウェハＷをスピンチャック３に
吸着保持した後、モータＭ１を駆動することにより、ス
ピンチャック３とともにウェハＷを回転する（以上、ス
テップＳ２に相当）。

そして、パルプを開き、酸素ボンベ１３からオゾン発生
器１４に酸素を供給するとともに、オゾン発生器１４の
電源を投入して供給されてきた酸素をオゾンに変換し、
導入管５ａおよびオゾンノズル５のオゾン拡散孔５ａを
介して第１処理室１内のウェハＷの表面に所要流量のオ
ゾンを供給する。

このオゾン供給と同時に図外のブロワを駆動し排気管２
０を介して排気チャンバ１９を負圧にし、第１処理室１
内から不測にオゾンが室内に漏れ出すのを防止する（以
上、ステップ５４−２に相当）。

なお、オゾン供給と並行して、紫外線ランプ４を点灯し
て回転中のウェハＷの表面に対して紫外線の照射を行っ
てもよい（ステップＳ４−１）。

オゾンＯ８によってウェハＷの表面のレジスト膜を形成
している有機物を分解し、Ｃｏｔ　、ＨｚＯ等に変化さ
せてウェハＷから分離除去する。生成したＣＯ□、Ｈ，
Ｏ等のガスは排気管２０を介して室外に排出される。ヒ
ータ２によるウェハＷの加熱は、有機物の分解を促進す
る。なお、紫外線照射（ステップＳ４−１）を併用する
ときは、紫外線によってオゾン０３を活性化した酸素原
子０に分解し、酸素原子０により有機物を酸化するので
、有機物の分解をさらに促進する。

ウェハＷを回転しながらオゾン供給あるいはオゾン供給
とともに紫外線照射を行うので、ウェハＷの全面にわた
る均一な有機物除去が可能である。

以上のようにしてレジスト膜が次第に分解除去されてい
き、ウェハＷの表面の大部分の有機物が分解除去される
が、多数の微細な有機物パーティクルがウェハＷの表面
に残留することになる。

この間、乾式アッシング終点検出装置２１によって、例
えば干渉波形の変化を検出し、その変化がなくなったか
否かをＣＰＵ３０で判断しており、変化がなくなった時
点を乾式アッシング終点として、乾式アッシング開始か
ら乾式アッシング終点までに要した時間Ｔ、をＲＡＭ３
２にストアし、ＣＰＵ３０によって乾式のオーバーアッ
シング時間Ｔ、＝Ｔ１／２を算出し、それもＲＡＭ３２
にストアする（以上、ステップＳ５．Ｓ６に相当）。

そして、オーバーアッシング時間Ｔ２が経過するまで、
前述と同様の乾式アッシング（オーバーアッシング）を
引き続き実行する。そして、オーバーアッシング時間Ｔ
、が経過すると、ＣＰＵ３０は、オーバーアッシングを
停止する。すなわち、オゾン発生器１４の電源をオフす
るとともにパルプ１７を閉止する。紫外線照射を併用し
ていた場合には、紫久線ランプ４の電源をオフする。こ
れによって、微細な有機物パーティクルを含めて有機物
を実質的にほぼ完全に分解除去することとなる。

なお、ヒータ２に対する通電は継続しておく。

次いで、パルプ１８を開けて供給管１６．導入管５ａを
介して所要流量の不活性ガスをオゾンノズル５に供給す
る。

この不活性ガスは、オゾン拡散孔５ａを介して第１処理
室１内に流入し、第１処理室１内に残留しているオゾン
や第１処理室１内で生成されたＣＯＲ、Ｈ，Ｏ等のガス
を排気管２０を介して室外にパージする。次に、モータ
Ｍ、を停止してウェハＷの回転を停止する（以上、ステ
ップ３７〜Ｓ９に相当）。

次いで、スピンチャック３にかけていた負圧を解除し、
ウェハＷに対する吸着保持を解除する。

そして、リフターロッドを上昇させてその先端でウェハ
Ｗを受は取り、シャッタ６ｂを下降させ搬出口１ｂを開
き、ウェハ搬送機構７ｂによって第１処理室１からウェ
ハＷを取り出し、これを湿式洗浄装置Ｙの第２処理室４
１に挿入する。その後、シャッタ６ｂを上昇して搬出口
１ｂを閉塞する。

以上の乾式洗浄装置Ｘにおける乾式洗浄過程に引き続い
て、湿式洗浄装置Ｙにおける湿式洗浄過程に移行する。

すなわち、シャッタ４３ａを下降させ搬入口４１ａを開
く。他方の搬出口４１ｂはシャッタ４３ｂによって閉塞
されている。

乾式洗浄装置Ｘから搬出されウェハ搬送機構７ｂの第２
アーム１０に吸着保持されたウェハＷを搬入口４１ａか
ら第２処理室４１内に搬入し、ウェハ載置テーブル４２
の真上にウェハＷがきたタイミングでモータ８を停止す
る。

ウェハ載置テーブル４２を上昇させてビン４２ａの内側
にウェハＷが位置する状態とする。そして、真空チャッ
ク口１２からの真空吸引を解除し、ウェハＷを突起４２
ｂで受は取る。

第２アーム１０を搬入口４１ａから退出させた後、シャ
ッタ４３ａを上昇して搬入口４１ａを閉塞する（以上、
ステップＳＩＯに相当）。

ウェハ載置テーブル４２の回転によってウェハＷを回転
させながらノズル４４からウェハＷの表面に向けて、酸
化性洗浄液としてのＨ，Ｓ０４とＨ２０□との混合液を
噴射供給することにより、ウェハＷの表面に残留付着し
ている有機物パーティクルを含む有機物を除去する（以
上、ステップＳｌｌに相当）。

ウェハＷの回転を継続したままで、ノズル４４から純水
をウェハＷの表面に向けて噴射供給することにより、ウ
ェハＷの表面に残留している前記の混合液や不要物を洗
浄除去する（ステップＳ１２に相当）。

なお、この洗浄過程において、必要に応じてノズルに超
音波振動子を付設しておき、８００　ｋ　ｌ（Ｚ以上の
周波数の超音波を純水に付加して洗浄効率を高めるよう
にしてもよい。

そして、モータＭ２の高速回転によってウェハ載置テー
ブル４２上のウェハＷに大きな遠心力を働かせ、ウェハ
Ｗの表面に付着している酸化性洗浄液、純水を吹き飛ば
す（ステップＳ１３に相当）。

このスピンドライの過程では、乾燥用赤外線ランプ、特
にシリコンウェハが吸収しゃすい１２００　ｎｍの波長
域の赤外線を照射したり、第２処理室４１を減圧したり
することにより乾燥速度を速めることが好ましい。

なお、湿式洗浄装置Ｙにおいてウェハ載置テーブル４２
に対するウェハＷの保持は、ピン４２ａと突起４２ｂに
よる他、真空吸着としてもよい。

±久上拮且 ■　１．５μｍの膜厚のレジスト膜を有する６インチサ
イズのウェハについて、その初期状態（アッシング処理
前）での微細な有機物パーティクル（０，２８μｍ以上
のもの。以下同じ）の数を調べたところ、７個であった
。

ウェハ加熱温度２５０°Ｃ１オゾン供給量１ＯＮｆｆｉ
／分の条件でオゾンアッシングを行い、波長５６５ｎｍ
の光による干渉波形方式で乾式アッシング終点を検出し
たところ、検出までにＴ、　＝　１０８秒を要した。こ
のときの有機物パーティクルの数は２３０個であり、初
期状態から２２３個増加していた。

次いで、本発明の骨子であるオーバーアッシングを行う
ことなく、ＮＨ，ＯＨとＨ，Ｏ□との混合液を酸化性洗
浄液として噴射供給して湿式洗浄し、純水で洗浄し、ス
ピンドライした結果、有機物パーティクルの数は１８１
個となり、乾式アッシング終点から４９個減少していた
。

ここで重要なポイントは、酸化性洗浄液による湿式洗浄
の開始からスピンドライまでの間に減少した有機物パー
ティクルの個数であり、これをＰで表すと、この場合は
、Ｐ＝４９である。オーバーアッシングを行っていない
ため、減少個数は少ないといえる。

■　サイズ、膜厚が上記と同じで、初期状態の有機物パ
ーティクルの数が９個のウェハに対して上記と同一条件
でオゾンアッシングを行ったところ、乾式アッシング終
点までにＴ＋　＝１０８秒を要し、さらにオーバーアッ
シングをＴ、＝Ｔ、／２＝５４秒にわたって継続したと
ころ、有機物パーティクルの数は１５０個であった。

次いで、上記と同一条件で湿式洗浄→純水洗浄→スピン
ドライを行った結果、有機物パーティクルの数は５０個
となり、湿式洗浄による減少個数は、Ｐｍ２Ｏ３であっ
た。

■　サイズ、膜厚が上記と同じで、初期状態の有機物パ
ーティクルの数が１０個のウェハに対して上記と同一条
件でオゾンアッシングを行ったところ、乾式アッシング
終点までにＴ、　＝　１０７秒を要し、さらにオーバー
アッシングをＴ、＝Ｔ、＝１０７秒にわたって継続した
ところ、有機物パーティクルの数は１２０個であった。

次いで、上記と同一条件で湿式洗浄→純水洗浄→スピン
ドライを行った結果、有機物パーティクルの数は４０個
となり、湿式洗浄による減少個数は、Ｐ＝８０であった
。

オーバーアッシングを行った■、■の場合と、オーバー
アッシングを行わなかった■の場合とを比較すると、オ
ーバーアッシングによる有機物パーティクルの減少効果
が大きいことが判る。

■において乾式アッシング終点での有機物パーティクル
数は２３０個、■において５０％のオーバーアッシング
後の有機物パーティクル数は１５０個、■において１０
０％のオーバーアッシング後の有機物パーティクル数は
１２０個である。この結果を第６図に示す。

オーバーアッシングにより有機物パーティクルが減少す
ることは明らかであるが、オーバーアッシングが５０％
未満であると、その減少効果は充分ではなく、５０％〜
１００％であると減少効果が大きい。

なお、ウェハ、レジスト膜の初期条件や処理枚数等によ
って有機物パーティクル数は変化するが、第６図に示さ
れた傾向はほぼ同じである。

〈発明の効果〉本発明の第１の基板のレジスト除去洗浄方法によれば、
乾式アッシング終点の検出を、従来例の■の振動数の高
い波形の２次導関数および３次導関数に基づいた検出方
式や、■の２Σ・−２π遷移光のスペクトル線の光強度
比から対数変換を経て求めたプラズマ回転温度に基づい
た検出方式や、■の半導体ＣＯガスセンサ、ホイートス
トンブリッジによる検出方式に比べて、より簡易な単な
る干渉波形の変化に基づいて行うことができ、しかも、
乾式アッシング開始から乾式アッシング終点までに要し
た時間の少なくとも半分の時間にわたるオーバーアッシ
ングによって、前記の干渉波形方式では検出できない微
細な有機物パーティクルをほぼ完全に除去することがで
きる。

また、本発明の第２の基板のレジスト除去洗浄方法によ
れば、第１過程で基板表面にオゾン供給。

紫外線照射またはプラズマ照射を行うに当たり、基板加
熱によって有機物の分解を促進でき、かつ、基板過程に
よって分解を均一化することができる。

第２過程でのオーバーアッシングによる効果は前述のと
おりである。第３過程の酸化性洗浄液による有機物パー
ティクルを含む有機物の洗浄、第４過程の洗浄液による
酸化性洗浄液の洗浄、および、第５過程のスピンドライ
によって、有機物パーティクルを含む有機物の除去を実
質的に完全に、しかも効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の実施例に係り、第１図は
基板のレジスト除去洗浄方法のプロセスの一例を示すフ
ローチャート、第２図は干渉波形の変化の様子を示すグ
ラフ、第３図は本発明を実施する乾式洗浄装置および乾
式洗浄装置の概略構成図、第４図はウェハ搬送装置の概
略構成図、第５図は乾式アッシング終点検出装置の構成
図、第６図はオーバーアッシングによる有機物パーティ
クルの減少の様子を示すグラフである。Ｗ・・・ウェハ（基板）Ｘ・・・乾式洗浄装置Ｙ・・・湿式洗浄装置１・・・第１処理室２・・・ヒータ４・・・紫外線ランプ５・・・オゾンノズル１４・・・オゾン発生器２１・・・乾式アッシング終点検出装置２２・・・発光
素子２５・・・受光素子４１・・・第２処理室４２・・・ウェハ載置テーブル４４・・・ノズル出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁理士
　　　杉　谷　　　勉第図第図７ａ（７ｂ、７ｃ）第図第図一一一豐λ−バ′−アッシン７゛Ｃ０１，）□晴間（分
）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面
に対しオゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少
なくともいずれか一つを行うことにより基板表面のレジ
スト膜を分解除去する乾式アッシング過程において、基
板表面に光を照射し、基板表面からの反射光とレジスト
膜表面からの反射光との干渉波形の変化を検出し、その
干渉波形の変化がなくなった時点を乾式アッシング終点
とし、乾式アッシング開始から乾式アッシング終点まで
に要した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続
き乾式のオーバーアッシングを行うことを特徴とする基
板のレジスト除去洗浄方法。
（２）基板を回転させながら加熱した状態で基板の表面
に対しオゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少
なくともいずれか一つを乾式アッシング終点の検出まで
行うことにより基板表面のレジスト膜を分解除去する第
１過程と、乾式アッシング終点の検出時点より、前記第１過程に要
した時間の少なくとも半分の時間にわたって引き続きオ
ゾン供給、紫外線照射またはプラズマ照射の少なくとも
一つを継続して乾式のオーバーアッシングを行う第２過
程と、第２過程の後に、基板を回転させながら基板表面に酸化
性洗浄液を供給することにより基板表面の残留有機物を
洗浄する第３過程と、第３過程の後に、基板を回転させながら基板表面に洗浄
液を供給することにより基板表面を洗浄する第４過程と
、基板の高速回転により基板上の洗浄液を液切り乾燥する
第５過程とを含むことを特徴とする基板のレジスト除去洗浄方法
。