JPH02266521A - 有機物除去方法及び装置 - 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） 本発明は半導体製造過程や液晶デイスプレィ製造過程に
おいてウェハーや液晶ガラス等に被着された有機膜を除
去する有機物除去方法及び装置に関するものである。

（従来の技術） 半導体製造過程や液晶デイスプレィ製造過程では、ウェ
ハーに微細パターンを形成するために有機膜をマスクと
してエツチングによりウェハー上に微細パターンが作ら
れている。この有機膜は製造工程が終了後除去すること
が必要とされている。この有機膜除去方法には下記のよ
うな方法がある。

（１）加熱した濃硫酸等の薬液を使用する。

（２）酸素プラズマによる。

（３）オゾンを使用する。

これらの方法のうち薬液を使用する方法は廃液処理の問
題や作業の安全性、薬液中興物等の問題で、簡単なパタ
ーンのみに限り使用されている。

酸素プラズマによる方法は、現在はとんどの過程で使用
されているが、プラズマダメージによりデイバイス損傷
か問題となり、オゾンを使用する方法が注目されはじめ
ている。

オゾンを利用する方法は、オゾンを解離して原子状酸素
をどのようにして得るかによって２種類に分類される。

■紫外線分解法 ０、＋ｈν→０□十〇（’Ｄ）　０．＋　ｈν→０□＋
ｏ（’ｐ）この方法は、エネルギーレベルの高い酸素原
子を作る方法ではあるが、オゾンの吸収係数が大きく原
子状酸素が光を導入する窓部に集中的に発生し、被洗浄
物周辺の濃度が上昇しにくく、下記の加熱分解法と併用
しているのが現状である。

■熱分解法 この方法は、温度を上げることにより原子状酸素を作る
方法である。

０３＋熟２００〜５００℃→０．＋　ｏ　（’ｐ）エネ
ルギーレベル的には、紫外線分解法に比較し、低いもの
であるが、被洗浄物を加熱することにより、被洗浄物の
周辺で高濃度の酸素原子な作り出すことが可能となった
。

（発明が解決しようとする課題） しかし、基本的に被洗浄物とオゾンとの熱交換によりオ
ゾンは熱エネルギーを受ける為、オゾンを２００〜２５
０℃にするためには、被洗浄物を３００〜３５０℃まで
上昇させなければ、希望の洗浄速度を得ることができな
かった。

３００〜３５０℃に加熱された被洗浄物は、酸化膜表面
等に存在した金属汚染物質を耐化膜内部に拡散させてし
まいデイバイス不良等の原因となってしまっている。

そこで、本発明においては原子状酸素発生部を別個に設
けて被洗浄物の温度を低下させ、被洗浄物のデイバイス
不良発生を少なくすることができる有機物除去方法及び
装置を提供するのが目的である。

（課題を解決するための手段） 本発明方法は前記目的を達成するために、オゾンを含有
するガスを被洗浄物の直前で、分解して原子状酸素を生
成させ、この原子状酸素を被洗浄物に当接して有機物を
酸化除去する有機物除去方法を構成したものである。

又、本発明装置は前記目的を達成するために。

原子状酸素発生部を多数の透孔を有する加熱される熱交
換器で形成し、この熱交換器をオゾンを供給するオゾン
室の上部で保持し、熱交換器の上方に被洗浄物を被洗浄
物保持台で保持した有機物除去装置を構成したものであ
る。

又ＩＮｌ交換器を高周波誘導加熱若しくは高周波誘電加
熱で加熱するようにすればよい。

又、オゾン室を回転させるようにするとよい。

（作　用） 本発明方法においては、オゾンを分解させて生成させた
原子状酸素を直ちに被洗浄物の表面に当接させて、有機
物を酸化させ除去する。

又１本発明装置にあっては加熱された熱交換器の透孔に
オゾンを通過させることによりオゾンを熱分解させて原
子状酸素を発生させ、熱交換器の上方に位置せしめた被
洗浄物の表面に原子状酸素を当接して有機物を酸化除去
する。

又、熱交換器を保持するオゾン室を回転させて原子状酸
素を、被洗浄物に均一な状態で当接させる。

又、熱交換器の加熱は高周波誘導加熱或いは、高周波誘
電加熱により確実に加熱される。

（実施例） 本発明方法を第１図に示す装置の実施例に基づき具体的
に説明する。

原子状酸素発生部を多数の透孔１を有する導電性のある
物質でコーティングされた熱交換器２で形成する。この
熱交換器２は原子状酸素のライフタイムから計算された
薄いもので１通常１〜５■の厚さを有するものを用い４
石英で形成したオゾン室３内に保持されている。

前記オゾン室３にはオゾン導入管４．４を設けてオゾン
を導入するようになっている。このオゾン室３はマイク
ロ波チャンバー５内に位置し、マイクロ波によるｔａｎ
δにより熱交換器２が高周波誘電加熱により３００℃〜
３５０　”Ｃに加熱される。この加熱された熱交換器２
の透孔１をオゾンが通過する際に、熱交換により加熱さ
れ、原子状酸素が発生する。この原子状酸素を熱交換器
２の上方に位置した被洗浄物６の表面に当接させ、被洗
浄物６表面の有機物を反応させて酸化し、Ｈ，Ｏ、ＣＯ
２の状態にして気化させ、マイクロ波チャンバー５外へ
排出する。

尚、第１図中７は被洗浄物保持台で、中央部に設けた真
空用穴８及び通路９にて吸着して被洗浄Ｓ６を保持する
ようになっている。

次に、装置の実施例を第２図に基づいて詳細に説明する
と、マイクロ波チャンバー５の一端に導波管１０を介し
てマイクロ波発振器１１を接続して、マイクロ波をマイ
クロ波チャンバー５内に導入するようになっている。１
２は導波管１０の端部に設けた石英て形成したシール板
でオゾンの排出を阻止するようになっている。

又、熱交換器２を保持するオゾン室３は第１図と同様に
石英で形成し、その下面にオゾン導入管４を取付ける。

このオゾン導入管４は石英のパイプで形成して下端をマ
イクロ波チャンバー５より突出させ、オゾン貯蔵槽１３
に回動自在に取付けられている。

第２図中１４はモータて、歯車１５を介してオゾン導入
管４に固定した歯車１６を駆動してオゾン室３を回動で
きるようになっている。１７はオゾン貯蔵槽１３にオゾ
ンを導入するオゾン管、１８はマイクロ波チャンバー５
に設けた排気バイブである。

本実施例は前記のように構成したもので、マイクロ波発
振器１１で発生させたマイクロ波を導波管１０を介して
マイクロ波チャンバー５に送り、熱交換器２を高周波誘
導加熱により加熱する。

一方、オゾン導入管４から導入されたオゾンは、熱交換
器２の透孔ｌを通過する際に加熱により分解し、原子状
酸素が発生され、この原子状酸素が被洗浄物６の表面に
当接し、表面の有機物を反応させ、ＣＯ□及びＨ２ｏの
状態にして気化させ排気バイブ１８から排出する。

尚、オゾン室３はモータ１４の駆動でゆっくりと回動し
、熱交換器２を回動させて被洗浄物６に原子状酸素を均
一に当接させる。

他は第１図と同様なので同一符号を付し説明を省略する
。

尚、前記各実施例においては高周波誘導加熱により熱交
換器を加熱するように説明したが高周波誘導加熱で加熱
してもよいものである。

（発明の効果） 本発明方法においては被洗浄物の直前でオゾンを分解し
原子状酸素を発生させ、この原子状酸素で被洗浄物表面
の有機物を酸化させて分解除去するので、被洗浄物を従
来に比し低温となり、デイバイス損傷が発生する虞れが
ないので、従来不可能であった液晶ガラスの洗浄等が可
能となった。

そして、完壁に有機物を除去することができる。

又、本発明装置にあっては・、オゾンを原子状酸素に分
解させる熱交換器と被洗浄物との間隔を所望の位置に保
持することができ、確実に有機物の除去を行うことがで
きる。

又、熱交換器を保持するオゾン室を回転させるようにし
ているので、被洗浄物に原子状酸素を均一に当接するこ
とができ、完壁に有機物の除去を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る有機物除去方法及び装置の一実施
例の断面図、第２図は他の実施例の断面図である。 １・・・透孔、２・・・熱交換器、３・・・オゾン室、
４・・・オゾン導入管、５・・・マイクロ波チャンバー
、６・・・被洗浄物、７・・・被洗浄物保持台、８・・
・真空用穴、９・・・通路、１０・・・導波管、１１・
・・マイクロ波発振器、１２・・・シール板、１３・・
・オゾン貯蔵槽、１４・・・モータ、１５．１６・・・
歯車、１７・・・オゾン管、１８・・・排気バイブ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）オゾンを含有するガスを被洗浄物の直前で、分解
   して原子状酸素を生成させ、この原子状酸素を被洗浄物
   に当接して有機物を酸化除去することを特徴とする有機
   物除去方法。
2. （２）原子状酸素発生部を多数の透孔を有する加熱され
   る熱交換器で形成し、この熱交換器をオゾンを供給する
   オゾン室の上部で保持し、熱交換器の上方に被洗浄物を
   被洗浄物保持台で保持したことを特徴とする有機物除去
   装置。
3. （３）熱交換器を高周波誘導加熱若しくは高周波誘電加
   熱で加熱することを特徴とする請求項２記載の有機物除
   去装置。
4. （４）オゾン室を回転させることを特徴とする請求項２
   記載の有機物除去装置。