説明

レジスト剥離装置およびレジスト剥離方法

【課題】本発明は、下地に与える影響を抑制することができるとともにレジストの剥離性を向上させることができるレジスト剥離装置およびレジスト剥離方法を提供する。
【解決手段】被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、前記レジストに亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する剥離液供給手段と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レジスト剥離装置およびレジスト剥離方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの製造においては、パターン形成に用いられたレジストマスクをウェット剥離法やドライアッシング法(ドライ剥離法)を用いて剥離するようにしている。
ウェット剥離法においては、アセトンやエタノールなどの有機溶剤、硫酸と過酸化水素水との混合液(硫酸過水)などからなる剥離液を用いてレジストマスクを溶解、剥離するようにしている。
【0003】
ここで、剥離液をレジストに効果的に浸透させることができれば、剥離時間の短縮や残渣の抑制を図ることができる。しかしながら、レジストの性質などによっては剥離液の浸透が図れない場合がある。例えば、イオン注入(ion implantation)時のマスクとしてレジストを用いた場合、レジスト表面にもイオンが注入されるため変質層(硬化層)が形成される。このような変質層(硬化層)は化学的に安定しているため剥離液による溶解が困難であり、また、剥離液の浸透も図れない。
【0004】
また、ドライアッシング法(ドライ剥離法)においては、プラズマ生成物を生成してレジストを除去するプラズマアッシング処理が行われている。
このプラズマアッシング処理においても、中性活性種(ラジカル)、イオンなどのプラズマ生成物をレジストに効果的に浸透させることができれば、剥離時間の短縮や残渣の抑制を図ることができる。この場合、特に、下地に与える影響の少ない中性活性種(ラジカル)をレジストに効果的に浸透させることが好ましい。
【0005】
しかしながら、レジストの性質などによっては中性活性種(ラジカル)の浸透が図れない場合がある。特に、変質層(硬化層)は、通常のアッシング処理で用いられる酸素プラズマによる酸素ラジカルでは分解除去が難しい。また、アッシングレートを向上させるために高温で処理すると「ポッピング」と呼ばれる爆発を起こすおそれもある。
【0006】
そのため、温度差を与えることで下地とレジストとの界面に亀裂を生じさせ剥離液の浸透を図る技術(特許文献1を参照)や、衝撃波を用いて変質層(硬化層)に亀裂を生じさせ剥離液の浸透を図る技術(特許文献2を参照)が提案されている。
しかしながら、特許文献1、2に開示がされた技術によれば、下地(例えば、ウェーハやガラス基板など)に熱応力や衝撃力が加わるおそれがある。また、装置の大型化や工程の複雑化などを招くおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003−270803号公報
【特許文献2】特開2004−157424号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、下地に与える影響を抑制することができるとともにレジストの剥離性を向上させることができるレジスト剥離装置およびレジスト剥離方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、前記レジストに亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する剥離液供給手段と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置が提供される。
【0010】
また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、前記レジストに亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、前記処理容器内を減圧する排気手段と、プラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラズマに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置が提供される。
【0011】
また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、前記レジストに亀裂液を供給する工程と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する工程と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法が提供される。
【0012】
また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、前記レジストに亀裂液を供給する工程と、前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマを発生させ、前記プラズマに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、前記プラズマ生成物を前記亀裂が発生したレジストに供給する工程と、を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法が提供される。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、下地に与える影響を抑制することができるとともにレジストの剥離性を向上させることができるレジスト剥離装置およびレジスト剥離方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第1の実施形態に係るレジスト剥離装置を例示するための模式断面図である。
【図2】亀裂の発生と剥離液の浸透について例示をするための模式図である。
【図3】第2の実施形態に係るレジスト剥離装置を例示するための模式断面図である。
【図4】他の実施形態に係る亀裂液供給手段を例示するための模式図である。
【図5】複数の処理容器を備えたレジスト剥離装置を例示するための模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1の実施形態に係るレジスト剥離装置1を例示するための模式断面図である。
図1に示すように、レジスト剥離装置1には、処理容器11が設けられている。
そして、処理容器11の天井には開孔11e、11fが設けられ、開孔11eには後述するノズル13eが挿通するようにして設けられている。また、開孔11fには後述するノズル23eが挿通するようにして設けられている。
【0016】
処理容器11の側壁の上部には、被処理物Wの搬入搬出を行うための開孔11bが設けられ、開孔11bを気密に開閉可能な開閉扉14が設けられている。また、側壁の下部には、処理容器11内の排気をするための開孔11cが設けられ、開孔11cを気密に開閉可能な開閉手段15が設けられている。また、開孔11cは、図示しない真空ポンプなどの排気手段と接続され、処理容器11内を所望の圧力に減圧可能となっている。
【0017】
処理容器11の底面には、処理後の廃液(例えば、残余の亀裂液100や剥離液101など)を排出するための開孔11dが設けられ、開孔11dを気密に開閉可能な開閉手段16が設けられている。また、開孔11dは、図示しない廃液タンクなどの廃棄手段と接続され、処理容器11内の廃液が廃棄可能となっている。
【0018】
処理容器11内には、開孔11e、11fに対向するように、被処理物Wを載置するための載置台17が設けられている。載置台17の載置面(被処理物Wが載置される面)と対向する側の面には、回転軸17aの一端が接続され、回転軸17aの他端は処理容器11の底面を貫通するようにして処理容器11の外部に延出するようになっている。そして、回転軸17aの他端には、モータなどの回転手段17bが接続され、回転軸17aを介して載置台17が回転可能となっている。なお、載置台17には、被処理物Wを保持するための図示しない保持手段(例えば、静電チャックなど)、被処理物Wを加熱するための図示しない加熱手段(例えば、ヒータなど)などを設けるようにすることができる。
【0019】
載置台17の周囲を覆うように、残余の亀裂液100や剥離液101を受け止めるカップ18が設けられている。カップ18の底面の中央部分には開孔18aが設けられ、回転軸17aを挿通させるとともに処理後の廃液を処理容器11の底面に向けて排出できるようになっている。なお、カップ18の底面は開孔18aに向けて下り勾配を有しており、廃液の排出が容易となるようになっている。また、カップ18の側壁の上部には中心方向に向けて屈曲する屈曲部18bが設けられ、上方に飛び散る亀裂液100や剥離液101の捕捉が容易となるようになっている。また、カップ18の底面には、昇降軸18cの一端が接続され、昇降軸18cの他端は処理容器11の底面を貫通するようにして処理容器11の外部に延出するようになっている。そして、昇降軸18cの他端には、エアシリンダなどの昇降手段18dが接続され、昇降軸18cを介してカップ18が昇降可能となっている。そのため、被処理物Wの搬入搬出時にはカップ18を下降させることができ、載置台17への被処理物Wの受け渡しが容易となるようになっている。
【0020】
処理容器11の天井にはレジストRに亀裂液100を供給する亀裂液供給手段13が設けられている。亀裂液供給手段13には、亀裂液100を収納するタンク13aが設けられている。タンク13aの天井部分には、窒素ガスなどのような不活性ガスを導入するための導入管13bが連通するように接続されている。導入管13bの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどの加圧手段と接続されている。
【0021】
また、タンク13a内に収納された亀裂液100中に一端を浸すようにして送液管13cが設けられている。そして、送液管13cの他端は、処理容器11の天井に設けられた供給部13dと接続されている。供給部13dには内部に空間が設けられ、この空間と処理容器11の天井に設けられたノズル13eとが連通するようになっている。また、ノズル13eの一端を開閉するための開閉手段13fが設けられている。また、ノズル13eは、載置台17に載置された被処理物Wの表面の回転中心に向けて亀裂液100が供給可能となるような向きに傾斜して設けられている。
【0022】
そのため、窒素ガスなどのような不活性ガスでタンク13aの内部を加圧することで、供給部13dを介して、亀裂液100をノズル13eから被処理物Wの表面に向けて供給することができる。なお、亀裂液100の供給開始と停止は開閉手段13fにより行うことができ、供給量は導入管13bに設けられた流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段により行うことができる。
【0023】
亀裂液100としては、酸を含む溶液を例示することができる。酸としては、有機酸や無機酸などを例示することができる。この場合、本発明者の得た知見によれば、亀裂液100としてフッ化水素酸(Hydrofluoric acid)を含む溶液を用いるものとすれば、レジストRに効果的に亀裂を発生させることができる。
また、レジストRの表面に形成される変質層(硬化層)は化学的に安定しているため、変質層(硬化層)が形成されたレジストRに対しては反応性の高い酸を用いることが好ましい。この様な場合にも亀裂液100としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストRに効果的に亀裂を発生させることができる。
【0024】
また、後述するように、被処理物Wの表面のレジストR上に供給された亀裂液100を乾燥させることでレジストRに亀裂が発生する。そのため、乾燥過程において亀裂液100に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液100(タンク13aに収納される亀裂液100)の酸の濃度には特に限定がない。
【0025】
ただし、作業の安全性や下地(被処理物W)に与える影響を考慮すると、酸の濃度は低い方が好ましい。この場合、酸の種類などにより酸の濃度を適宜変更することができる。例えば、酸がフッ化水素酸の場合には5重量%以下、好ましくは0.1重量%以下とすることができる。
【0026】
また、処理容器11の天井には亀裂が発生したレジストRに剥離液101を供給する剥離液供給手段23が設けられている。剥離液供給手段23には剥離液101を収納するタンク23aが設けられ、タンク23aの天井部分には不活性ガスを導入するための導入管23bが連通するように接続されている。また、導入管23bの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどの加圧手段と接続されている。
【0027】
また、タンク23a内に収納された剥離液101中に一端を浸すようにして送液管23cが設けられている。そして、送液管23cの他端は、処理容器11の天井に設けられた供給部23dと接続されている。供給部23dには内部に空間が設けられ、この空間と処理容器11の天井に設けられたノズル23eとが連通するようになっている。また、ノズル23eの一端を開閉するための開閉手段23fが設けられている。また、ノズル23eは、載置台17に載置された被処理物Wの表面の回転中心に向けて剥離液101が供給可能となるような向きに傾斜して設けられている。
【0028】
そのため、窒素ガスなどのような不活性ガスでタンク23aの内部を加圧することで、供給部23dを介して、剥離液101をノズル23eから被処理物Wの表面に向けて供給することができる。なお、剥離液101の供給開始と停止は開閉手段23fにより行うことができ、供給量は導入管23bに設けられた流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段により行うことができる。
【0029】
剥離液101としては、例えば、有機溶剤とすることができる。この場合、例えば、アセトン、エチルアルコール、第3ブチルアルコール、フェノール・ハロゲン系有機溶剤などとすることができる。また、硫酸と過酸化水素水との混合液などとすることもできる。また、酸性剥離液(例えば、アルキルベンゼンスルホン酸に、フェノール化合物、塩素系溶剤、芳香族炭化水素などを配合したもの)やアルカリ性剥離液(例えば、水溶性有機アミンとジメチルスルホキシドのような有機溶剤とからなるもの)とすることもできる。ただし、剥離液101はこれらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、被処理物Wに向けて純水などのリンス液を供給する図示しない洗浄手段を設けるようにすることもできる。
【0030】
次に、レジスト剥離装置1の作用について例示をするとともに、本実施の形態に係るレジスト剥離方法について例示をする。
図示しない搬送装置により、表面にレジストR(レジストマスク)が形成された被処理物Wが、開孔11bから処理容器11の内部に搬入され、載置台17に載置、保持される。そして、図示しない搬送装置が処理容器11の外に退避した後、開閉扉14が閉じられ処理容器11が密閉される。
【0031】
次に、カップ18を上昇させて載置台17の周囲を覆うようにする。そして、載置台17を回転させるとともに、タンク13a内に収納されている亀裂液100を被処理物Wの表面のレジストRに向けて供給する。被処理物Wの表面のレジストR上に供給された亀裂液100は、遠心力で膜状となる。この際、残余の亀裂液100は、遠心力により被処理物Wの外周からカップ18の内面に向けてとばされ、開孔18aから処理容器11の底面に向けて排出される。その後、残余の亀裂液100は開孔11dを介して図示しない廃液タンクなどの廃棄手段に送られる。
【0032】
次に、被処理物Wの表面のレジストR上に供給された亀裂液100を乾燥させる。
乾燥は、例えば、処理容器11内を減圧することで行うことができる。また、載置台17に設けられたヒータなどにより被処理物Wを加熱して乾燥させることもできる。また、載置台17を低速回転させるなどして常温下で乾燥させることもできる。また、これらの乾燥法を組み合わせて乾燥させることもできる。なお、ヒータなどによる加熱乾燥や載置台17を回転させて行う乾燥は大気圧下で行うこともできる。そのため、減圧下で乾燥を行わない場合には、前述した真空ポンプなどの図示しない排気手段を設ける必要はない。
【0033】
本実施の形態においては、処理容器11内を減圧する図示しない排気手段、載置台17に設けられた図示しない加熱手段、載置台17を回転させる回転手段17bなどが、レジストRに供給された亀裂液100を乾燥させてレジストRに亀裂を発生させる乾燥手段となる。
【0034】
乾燥を行うことで膜状の亀裂液100が液滴状に散在するようになる。また、亀裂液100の濃度が高くなることになる。そのため、被処理物Wの表面のレジストR全域において亀裂102(図2を参照)が発生することになる。
【0035】
次に、載置台17を回転させるとともに、タンク23a内に収納されている剥離液101を被処理物Wの表面のレジストRに向けて供給する。被処理物Wの表面のレジストR上に供給された剥離液101は、遠心力で膜状となる。そして、レジストR上に供給された剥離液101は亀裂102を介してレジストR内に浸透し、レジストRの剥離が行われる。なお、残余の剥離液101は、遠心力により被処理物Wの外周からカップ18の内面に向けてとばされ、開孔18aから処理容器11の底面に向けて排出される。その後、残余の剥離液101は開孔11dを介して図示しない廃液タンクなどの廃棄手段に送られる。
この後、純水などのリンス液を図示しないノズルなどからレジストR上に供給することもできる。そのようにすれば、剥離時間の短縮化を図ることができるとともに、被処理物W表面の清浄化を図ることができる。
【0036】
レジストRの剥離の終了後においては、必要に応じて処理容器11内の圧力が大気圧に戻され、カップ18が下降し、図示しない搬送装置により被処理物Wが処理容器11外に搬出される。そして、必要に応じて未剥離の被処理物Wを搬入し、前述した手順によりレジストRの剥離を行うことができる。
【0037】
すなわち、本実施の形態に係るレジスト剥離方法は、被処理物Wの表面のレジストRに亀裂液100を供給する工程と、レジストRに供給された亀裂液100を乾燥させてレジストRに亀裂を発生させる工程と、亀裂が発生したレジストRに剥離液101を供給する工程と、を備えている。
この場合、亀裂液100を供給する工程において、レジストRに液滴状の亀裂液100を供給するようにすることもできる。
【0038】
ここで、亀裂の発生と剥離液の浸透についてさらに例示をする。
図2は、亀裂の発生と剥離液の浸透について例示をするための模式図である。
図2(a)に示すように被処理物Wの表面のレジストR上に亀裂液100を供給し乾燥を行うと、膜状の亀裂液100は図2(b)に示すように液滴状に散在するようになる。
【0039】
そして、さらに乾燥を続けると亀裂液100の濃度がさらに高まり、図2(c)に示すように液滴状に散在した亀裂液100の近傍において亀裂102が発生する。すなわち、被処理物Wの表面のレジストR全域において亀裂102が発生することになる。
その後、図2(d)に示すように剥離液101を被処理物Wの表面のレジストRに向けて供給すると、供給された剥離液101は亀裂102を介してレジストR内に浸透し、レジストRの剥離が行われる。
【0040】
本実施の形態によれば、亀裂液100を散在させ、レジストR上において濃度を高めつつ亀裂102を発生させることができる。そのため、レジストR全域において効果的に亀裂102を発生させることができる。
その結果、剥離液101を亀裂102を介してレジストR内に効果的に浸透させることができるので、剥離性を大幅に向上させることができる。また、残渣の発生も大幅に抑制することができる。また、剥離性を向上させることができるので使用する剥離液101の量を大幅に削減することができる。
【0041】
また、亀裂液100としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストRに効果的に亀裂を発生させることができる。この場合、表面に変質層(硬化層)が形成されたレジストRであっても効果的に亀裂を発生させることができる。
また、乾燥過程において亀裂液100に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液100の酸の濃度を低くすることができる。そのため、下地(被処理物W)に与える影響を抑制することができ、作業の安全性をも向上させることができる。
【0042】
図3は、第2の実施形態に係るレジスト剥離装置10を例示するための模式断面図である。
図1において例示をしたレジスト剥離装置1は、ウェット剥離法によりレジストRを剥離するものであるが、本実施の形態に係るレジスト剥離装置10は、ドライアッシング法(ドライ剥離法)によりレジストRを剥離するものである。
そのため、図3に示すように、レジスト剥離装置10には前述した剥離液供給手段23に代えてプラズマPを発生させるプラズマ発生手段12が設けられている。また、処理容器11は大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能とされている。また、処理容器11の天井には開孔11fに代えて開孔11aが設けられている。なお、開孔11aは、処理容器11の天井の中央部付近に載置台17の載置面と対向させるようにして設けられている。
【0043】
プラズマ発生手段12には、誘電体からなる円筒状のプラズマ発生室12aが設けられており、プラズマ発生室12aの一端は、開孔11aを覆うようにして処理容器11の天井に気密に接続されている。プラズマ発生室12aの他端には、反応性ガスを導入するための開孔が設けられたノズルプレート12bが気密に設けられている。そして、ノズルプレート12bの開孔には、流路の開閉、反応性ガスの圧力や流量の制御などを行うための制御手段12c(例えば、電磁弁のような開閉弁、減圧弁、マスフローコントローラのような流量制御弁など)を介して高圧ボンベなどの反応性ガス導入手段12dが接続されている。すなわち、プラズマPに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段12dが接続されている。
【0044】
反応性ガスとしては、例えば、酸素ガスや水素原子を含んだガス(例えば、水素ガスやアンモニア(NH)ガス、水素ガスと不活性ガスなどとの混合ガスなど)などを例示することができる。また、プラズマ発生室12aの周囲には、コイル12eが設けられ、コイル12eには高周波電源12fが接続されている。
【0045】
なお、プラズマの発生方法として高周波を用いるものを例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、マイクロ波などを用いてプラズマを発生させるようなものであってもよい。
また、イオンと中性活性種(ラジカル)を用いて剥離(アッシング)を行うものに限定されるわけではなく、イオンと中性活性種(ラジカル)のいずれかを用いるものであってもよい。ただし、下地(被処理物W)に与える影響の少ない中性活性種(ラジカル)を用いるようにすることがより好ましい。この場合、例えば、CDE(Chemical Dry Etching)のようなプラズマ分離型としたり、いわゆるダウンフロー方式としたりすることで中性活性種(ラジカル)を主体とした剥離(アッシング)を行わせることができる。
【0046】
次に、レジスト剥離装置10の作用について例示をする。
レジスト剥離装置10においても、処理容器11内に搬入され載置台17に載置、保持された被処理物Wの表面のレジストR上に亀裂液100が供給される。そして、レジストR上の亀裂液100を乾燥させ、レジストRに亀裂を発生させる。
【0047】
次に、処理容器11内、プラズマ発生室12a内が所定の圧力まで減圧される。そして、反応性ガス導入手段12dから所定量の反応性ガスがプラズマ発生室12a内に導入される。また、コイル12eには高周波電源12fから電力が供給される。そのため、プラズマ発生室12a内にプラズマPが発生し、プラズマ発生室12内に導入された反応性ガスが励起、活性化されて中性活性種(ラジカル)、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。そして、生成されたプラズマ生成物が下降するようにして被処理物Wの表面のレジストRに到達してレジストRの剥離(アッシング)が行われる。
この際、イオンにより物理的な剥離(アッシング)が行われるとともに、中性活性種(ラジカル)により化学的な剥離(アッシング)が行われる。また、亀裂102を介してレジストR内に中性活性種(ラジカル)が導入される。
【0048】
レジストRの剥離の終了後においては、処理容器11内の圧力が大気圧に戻され、カップ18が下降し、図示しない搬送装置により被処理物Wが処理容器11外に搬出される。そして、必要に応じて未剥離の被処理物Wを搬入し、前述した手順によりレジストRの剥離を行うことができる。
【0049】
すなわち、本実施の形態に係るレジスト剥離方法は、被処理物Wの表面のレジストRに亀裂液100を供給する工程と、レジストRに供給された亀裂液100を乾燥させてレジストRに亀裂を発生させる工程と、大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマPを発生させ、プラズマPに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、プラズマ生成物を亀裂が発生したレジストRに供給する工程と、を備えている。
【0050】
本実施の形態によれば、亀裂液100を散在させ、レジストR上において濃度を高めつつ亀裂102を発生させることができる。そのため、レジストR全域において効果的に亀裂102を発生させることができる。
その結果、中性活性種(ラジカル)を亀裂102を介してレジストR内に効果的に浸透させることができるので、剥離性を大幅に向上させることができる。また、残渣の発生も大幅に抑制することができる。この場合、下地(被処理物W)に与える影響の少ない中性活性種(ラジカル)をレジストに効果的に浸透させることができるので、剥離(アッシング)にともなうダメージの発生を抑制することができる。また、剥離性を向上させることができるので使用する反応性ガスの量を大幅に削減することができる。
【0051】
また、レジストR全域において亀裂を発生させることができるので、表面に変質層(硬化層)が形成されたレジストRを高温で剥離(アッシング)してもポッピングが発生することを抑制することができる。すなわち、レジストRを高温で剥離(アッシング)する際に、変質層(硬化層)の下の未変質層において発生したガスを亀裂を介して放出させることができるので、圧力上昇を抑え爆発(ポッピング)を抑制することができる。
【0052】
また、亀裂液100としてフッ化水素酸を含む溶液を用いるものとすれば、レジストRに効果的に亀裂を発生させることができる。この場合、表面に変質層(硬化層)が形成されたレジストRであっても効果的に亀裂を発生させることができる。
また、乾燥過程において亀裂液100に含まれる酸の濃度が高められることになるので、供給される亀裂液100の酸の濃度を低くすることができる。そのため、被処理物Wに与える影響を抑制することができ、作業の安全性をも向上させることができる。
【0053】
図4は、他の実施形態に係る亀裂液供給手段33を例示するための模式図である。
前述した亀裂液供給手段13は被処理物Wの表面のレジストRに向けて亀裂液100を吐出するようにしているが、本実施の形態に係る亀裂液供給手段33は被処理物Wの表面のレジストRに向けて液滴状の亀裂液100を供給するようにしている。
図4に示すように、亀裂液供給手段33には、亀裂液100を収納するタンク33a、亀裂液100を霧化する霧化部33c、霧化された亀裂液100を噴霧するノズル33dが設けられている。
【0054】
ノズル33dは、処理容器11の天井に設けられた開孔を挿通するようにして設けられている。また、処理容器11内に突出した端部には霧化された亀裂液100を噴霧するための開口部33eが設けられている。また、ノズル33dは、載置台17に載置された被処理物Wに向けて霧化された亀裂液100を噴霧することができる位置に設けられている。
【0055】
また、処理容器11の天井には、霧化部33cが気密となるようにして設けられている。そして、ノズル33dの端部が霧化部33cと連通するように接続されている。また、霧化部33cには窒素ガスなどのような不活性ガスを供給するための供給管33bが連通するように接続されている。供給管33bの他端は、流量や圧力の制御を行う図示しない制御手段を介して、これも図示しない窒素ガスボンベなどのガス供給手段と接続されている。
【0056】
また、霧化部33cにはタンク33aが連通するように接続され、亀裂液100を霧化部33cに供給することができるようになっている。なお、亀裂液100の供給は重力を利用して供給するようにしてもよいし、図示しない加圧手段やポンプなどを用いて供給するようにしてもよい。
【0057】
そして、霧化部33cにおいて、供給管33bから供給された不活性ガスとタンク33aから供給された亀裂液100とにより液滴状の亀裂液100が生成されるようになっている。すなわち、亀裂液100が霧化されるようになっている。液滴状の亀裂液100(霧化された亀裂液100)は不活性ガスとともにノズル33dの開口部33eから吐出(噴霧)され、被処理物Wの表面のレジストR上に到達する。レジストR上に到達した亀裂液100は、レジストR上に液滴状に付着する。
【0058】
なお、亀裂液100を液滴化する方法は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、超音波などの加振手段を用いて液滴化するようにしてもよいし、加熱蒸気を冷却することで液滴化するようにしてもよい。
また、液滴状の亀裂液100が吐出可能であればよく、例えば、インクジェット法を用いたものなどとすることもできる。
【0059】
本実施の形態によれば、亀裂液100を液滴状に付着させることができるので、レジストR全域にさらに均一に亀裂を発生させることができる。また、無駄になる亀裂液100を抑制することができるので亀裂液100の使用量の抑制を図ることができる。
【0060】
以上は、1つの処理容器11内において亀裂の発生とレジストRの剥離とを行うレジスト剥離装置の場合であるが、これに限定されるわけではない。例えば、複数の処理容器を備え、別個の処理容器内において亀裂の発生とレジストRの剥離とを行うようにしてもよい。
【0061】
図5は、複数の処理容器を備えたレジスト剥離装置を例示するための模式平面図である。
図5に示すように、レジスト剥離装置40には、被処理物Wの表面のレジストRに亀裂液100を供給し、これを乾燥させることで亀裂を発生させる亀裂発生部40aと、亀裂が発生したレジストRに剥離液101を供給して剥離を行う剥離部40bと、被処理物Wを収納し、また、亀裂発生部40aと剥離部40bに被処理物Wを搬送、供給する搬送供給部40cとが備えられている。
【0062】
なお、亀裂発生部40aは、剥離液供給手段23が設けられていない点を除けば、図1において例示をしたレジスト剥離装置1と同様のためその説明は省略する。また、剥離部40bは、亀裂液供給手段13が設けられていない点を除けば、図1において例示をしたレジスト剥離装置1と同様のためその説明は省略する。
【0063】
搬送供給部40cには、被処理物Wの搬送、受け渡しを行うための搬送装置41、被処理物Wを収納するための収納装置42などが設けられている。搬送装置41には、関節を有するアーム41aが設けられ、アーム41aの先端には、被処理物Wを載置、保持可能な図示しない保持手段が設けられている。また、アーム41aが備えられる基台は図示しない移動装置と接続されている。そのため、アーム41aを屈曲させるようにして伸縮させ、被処理物Wをアーム41aの先端に載置、保持し、その状態のまま図中の矢印Aの方向に移動することができるようになっている。
【0064】
収納装置42は、剥離前、剥離済みの被処理物Wを収納するためのものであり、例えば、被処理物Wを積層状(多段状)に収納可能なキャリアなどを例示することができる。具体的には、ミニエンバイロメント方式の半導体工場で使われる被処理物W(ウェーハ)の搬送、保管を目的とした正面開口式キャリアであるFOUP(Front-Opening Unified Pod)などを挙げることができる。
【0065】
次に、レジスト剥離装置40の作用について例示をする。
まず、搬送装置41のアーム41aを所定の収納装置42の正面まで移動させる。なお、収納装置42の扉は図示しない開閉装置により開かれている。次に、アーム41aを屈曲させるようにして収納装置42の方向に伸ばし、剥離前の被処理物Wを受け取る。そして、アーム41aを屈曲させるようにして縮め収納装置42から被処理物Wを取り出す。
次に、アーム41aを180°回転させ、その向きを亀裂発生部40aの方向に向ける。なお、その際、亀裂発生部40aの開閉扉14と対向する位置にアーム41aの位置が適宜調整される。
【0066】
次に、アーム41aを屈曲させるようにして亀裂発生部40aの方向に伸ばし、被処理物Wを開孔11bから処理容器11の内部に搬入し、載置台17に載置する。亀裂発生部40aにおいては、被処理物Wの表面のレジストRに亀裂液100を供給し、これを乾燥させることで亀裂を発生させる。
次に、アーム41aを屈曲させるようにして、レジストRに亀裂を発生させた被処理物Wを亀裂発生部40aから搬出し、同様にして剥離部40bに搬入、載置する。剥離部40bにおいては、亀裂が発生したレジストRに剥離液101を供給して剥離を行う。
【0067】
剥離済みの被処理物Wを収納装置42に収納する場合には、前述と逆の手順により剥離済みの被処理物Wを剥離部40bから収納装置42に搬送、収納する。この際、剥離前の被処理物Wが収納されていた場所に、剥離済みの同じ被処理物Wが収納されるようになっている。
本実施の形態によれば、亀裂の発生と剥離とを並行して行うことができるので生産性を向上させることができる。
【0068】
また、亀裂発生部40aの外部に図示しない乾燥部を設けるようにすることもできる。例えば、亀裂発生部40aと剥離部40bとの間にバッファ装置(例えば、多段のウェーハキャリアなど)などを設けてこれを乾燥部とすることもできる。そのようにすれば、亀裂発生部40a、剥離部40bの停止時間(待機時間)を減少させることができるので、生産効率をさらに向上させることができる。
【0069】
なお、亀裂発生部40aに亀裂液供給手段13を設けたものを例示したが、亀裂液供給手段33を設けるようにしてもよい。また、剥離部40bに剥離液供給手段23を設けたものを例示したが、プラズマ発生手段12を設けるようにしてもよい。
【0070】
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、レジスト剥離装置1、レジスト剥離装置10、レジスト剥離装置40が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【0071】
1 レジスト剥離装置、10 レジスト剥離装置、11 処理容器、12 プラズマ発生手段、13 亀裂液供給手段、23 剥離液供給手段、40 レジスト剥離装置、40a 亀裂発生部、40b 剥離部、40c 搬送供給部、100 亀裂液、101 剥離液、102 亀裂、R レジスト、W 被処理物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、
前記レジストに亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、
前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する剥離液供給手段と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項2】
前記亀裂液供給手段は、前記レジストに液滴状の亀裂液を供給することを特徴とする請求項1記載のレジスト剥離装置。
【請求項3】
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離装置であって、
前記レジストに亀裂液を供給する亀裂液供給手段と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる乾燥手段と、
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器内を減圧する排気手段と、
プラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
前記プラズマに向けて反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項4】
前記亀裂液は、酸を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のレジスト剥離装置。
【請求項5】
前記亀裂液は、フッ化水素酸を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のレジスト剥離装置。
【請求項6】
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、
前記レジストに亀裂液を供給する工程と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、
前記亀裂が発生したレジストに剥離液を供給する工程と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法。
【請求項7】
前記亀裂液を供給する工程において、前記レジストに液滴状の亀裂液を供給することを特徴とする請求項6記載のレジスト剥離方法。
【請求項8】
被処理物に形成されたレジストを剥離するレジスト剥離方法であって、
前記レジストに亀裂液を供給する工程と、
前記レジストに供給された亀裂液を乾燥させて前記レジストに亀裂を発生させる工程と、
大気圧よりも減圧された雰囲気においてプラズマを発生させ、前記プラズマに向けて導入した反応性ガスを励起させてプラズマ生成物を生成し、前記プラズマ生成物を前記亀裂が発生したレジストに供給する工程と、
を備えたことを特徴とするレジスト剥離方法。
【請求項9】
前記亀裂液は、酸を含むことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載のレジスト剥離方法。
【請求項10】
前記亀裂液は、フッ化水素酸を含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1つに記載のレジスト剥離方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−212639(P2010−212639A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−60240(P2009−60240)
【出願日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【出願人】(000002428)芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Fターム(参考)】