JP4917651B2 - Resist film removing apparatus and resist film removing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路等の微細構造形成のためのリソグラフィー工程において不可欠であるレジスト除去装置及びレジスト除去方法に関する。 The present invention relates to a resist removing apparatus and a resist removing method that are indispensable in a lithography process for forming a fine structure such as a semiconductor integrated circuit.
現在、レジスト膜を除去する手法としては、酸素プラズマによりレジスト膜を灰化除去する方法と、有機溶媒(フェノール系・ハロゲン系など有機溶媒、90℃〜130℃)を用いてレジスト膜を加熱溶解させる方法、または濃硫酸・過酸化水素を用いる加熱溶解法がある。これら何れの手法も、レジスト膜を分解し溶解するための時間、エネルギー及び化学材料が必要であり、リソグラフィー工程の負担となっている。このような灰化や溶解による除去に替わる新しいレジスト除去技術への要求は大きいが、剥離技術の開発は未だ数少ない。その代表例は、剥離液を開発し高周波超音波の剥離作用を用いる新技術である。剥離液として例えば「IPA−H2O2成分系+フッ化物などの塩類」の剥離効果が認められている。 Currently, the resist film is removed by ashing and removing the resist film with oxygen plasma, and the resist film is heated and dissolved using an organic solvent (an organic solvent such as a phenol or halogen type, 90 ° C. to 130 ° C.). Or a heating dissolution method using concentrated sulfuric acid / hydrogen peroxide. Each of these methods requires time, energy, and chemical materials for decomposing and dissolving the resist film, and is a burden on the lithography process. Although there is a great demand for a new resist removal technique that can replace such removal by ashing or dissolution, the development of a stripping technique is still few. A typical example is a new technology that uses a high-frequency ultrasonic peeling action by developing a peeling liquid. For example, the peeling effect of “IPA-H 2 O 2 component system + salts such as fluoride” is recognized as the peeling solution.
本発明の目的は、レジストの水蒸気及び紫外線による物性変化と構造変化を利用して、レジスト膜を剥離することにあり、資源・エネルギー多消費型技術からの脱却、即ちレジストの除去にエネルギーや化学溶剤に依存しない環境共生型技術を実現させるレジスト膜除去装置及びレジスト膜除去方法を提供することである。 An object of the present invention is to peel off a resist film by utilizing physical property changes and structural changes of resist due to water vapor and ultraviolet rays. A resist film removing apparatus and a resist film removing method that realize an environmentally symbiotic technology that does not depend on a solvent.
具体的には、レジスト膜の水蒸気及び紫外線による軟化、膨張、水和、膨潤、凝固などの物性変化及び架橋・酸化・分解などの構造変化による変質を利用し、また変質を促進する添加成分を選択して作用せしめ、レジスト膜を除去することである。 Specifically, the resist film is made of softening, expansion, hydration, swelling, solidification, and other physical properties such as water vapor and ultraviolet rays, and alteration due to structural changes such as cross-linking, oxidation, and decomposition. Select and act to remove the resist film.
換言すれば、レジスト膜に水蒸気・加圧水・加圧炭酸ガスを噴射する手段(処理)、前記水蒸気・加圧水に化学成分を付加する手段(処理)、基板を加熱・冷却する手段(処理)、紫外線を照射する手段(処理)等の適用を時間/空間的・温度的及び化学的に交絡する効果により、レジスト膜を除去することである。 In other words, means for spraying water vapor, pressurized water and pressurized carbon dioxide gas onto the resist film (processing), means for adding chemical components to the water vapor and pressurized water (processing), means for heating and cooling the substrate (processing), ultraviolet light The resist film is removed by the effect of entanglement of means (treatment) or the like in terms of time / space, temperature and chemical.
本発明者らは、下記の各要素技術を課題として取り上げ研究開発を行った。
レジスト膜の水蒸気による変質
レジスト膜の化学的変質促進
レジスト膜の紫外線照射による変質促進
The present inventors conducted research and development by taking up the following elemental technologies as problems.
Acceleration of chemical alteration of resist film caused by water vapor in resist film Promotion of alteration of resist film by UV irradiation
本発明のレジスト膜除去装置は、半導体装置又は液晶表示装置のリソグラフィー工程において用いられる装置であって、水蒸気をレジスト膜に接触せしめる手段と、水蒸気をレジスト膜に噴射する手段とを備え、前記水蒸気の作用により当該レジスト膜を剥離する。 The resist film removing apparatus of the present invention is an apparatus used in a lithography process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, and includes: means for bringing water vapor into contact with the resist film; and means for spraying water vapor onto the resist film. The resist film is peeled off by the action.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、温度が70℃〜200℃である飽和水蒸気または過熱水蒸気によりレジスト膜を剥離する。 In one embodiment of the resist film removing apparatus of the present invention, the resist film is peeled off by saturated steam or superheated steam having a temperature of 70 ° C. to 200 ° C.
本発明のレジスト膜除去装置は、リソグラフィー工程において用いられる装置であって、飽和水蒸気をレジスト膜に噴射する手段を備え、前記飽和水蒸気の作用によりレジスト膜を剥離する。 The resist film removing apparatus of the present invention is an apparatus used in a lithography process, and includes means for injecting saturated water vapor onto the resist film, and the resist film is peeled off by the action of the saturated water vapor.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様では、前記飽和水蒸気の到達部位における温度が70℃〜100℃である。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the temperature at the saturated water vapor arrival site is 70 ° C to 100 ° C.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、レジスト変質促進成分を含む水蒸気を前記レジスト膜の表面に接触及び/又は噴射し、剥離する。 In one embodiment of the resist film removing apparatus of the present invention, water vapor containing a resist alteration accelerating component is brought into contact with and / or sprayed onto the surface of the resist film to be peeled off.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、水蒸気発生機構と、水蒸気加熱機構と、供給水量及び加熱熱量の制御機構と、水蒸気圧力制御機構とを有し、超純水供給ラインに接続して70℃〜200℃の飽和水蒸気または過熱水蒸気を切り替え供給する水蒸気供給装置を備える。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention includes a steam generation mechanism, a steam heating mechanism, a supply water amount and heating heat amount control mechanism, and a steam pressure control mechanism, and is connected to an ultrapure water supply line. A water vapor supply device that switches and supplies saturated water vapor or superheated water vapor at 70 ° C. to 200 ° C. is provided.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気供給装置は、前記超純水供給ラインとレジスト変質促進成分を含有する溶液の供給ラインとの切り替え機構及び注入ポンプを更に有し、前記レジスト変質促進成分を含有する水蒸気と含有しない水蒸気を切り替える水蒸気供給装置を備える。 In one aspect of the resist film removal apparatus of the present invention, the water vapor supply device further includes a switching mechanism and an injection pump between the ultrapure water supply line and a solution supply line containing a resist alteration promoting component, and the resist A water vapor supply device is provided for switching between water vapor containing the alteration promoting component and water vapor not containing it.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、水蒸気に対する透過距離が10mm以上となる波長の紫外線ランプを備える紫外線反応装置を付帯しており、前記紫外線ランプを前記表面に平行して設置し、前記レジスト膜の水蒸気処理中の基板表面を照射すること及びレジスト膜除去後の基板表面を照射する。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention is provided with an ultraviolet reaction apparatus including an ultraviolet lamp having a wavelength at which a transmission distance with respect to water vapor is 10 mm or more, and the ultraviolet lamp is installed in parallel to the surface, Irradiating the substrate surface during the water vapor treatment of the resist film and irradiating the substrate surface after removing the resist film.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、基板搬出入機構、雰囲気パージ機構及び排出機構を有するチャンバー内に、水蒸気を導入する機構と、基板表面に対して水蒸気噴射ノズルが相対的に移動することにより噴射面が掃引される駆動機構が設けられており、前記水蒸気噴射ノズルは、前記基板表面に水蒸気を噴射し、当該レジスト膜を剥離する。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, a mechanism for introducing water vapor into a chamber having a substrate carry-in / out mechanism, an atmosphere purge mechanism, and a discharge mechanism, and the water vapor spray nozzle move relative to the substrate surface. Thus, a drive mechanism for sweeping the spray surface is provided, and the steam spray nozzle sprays steam onto the substrate surface and peels off the resist film.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、前記チャンバー内に、炭酸ガスボンベからのガス供給機構を更に有し、ガス噴射ノズルから前記基板表面に炭酸ガスを噴射してレジスト膜を急冷し、当該レジスト膜を剥離する。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the chamber further includes a gas supply mechanism from a carbon dioxide gas cylinder, the carbon dioxide gas is sprayed from the gas spray nozzle onto the substrate surface, and the resist film is rapidly cooled. Strip the resist film.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、前記水蒸気供給装置に付帯する基板洗浄用薬液の供給ラインを更に有し、レジスト膜除去に引き続いて紫外線照射と水蒸気噴射による洗浄を行う装置であり、引き続いて過熱水蒸気噴射による乾燥を行う装置である。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention is an apparatus that further has a substrate cleaning chemical solution supply line attached to the water vapor supply apparatus, and performs cleaning by ultraviolet irradiation and water vapor jet subsequent to the resist film removal, This is an apparatus for performing subsequent drying by superheated steam injection.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、排出液中に存する剥離された前記レジスト膜を濾過する濾過装置又は遠心分離装置を備え、剥離された前記レジスト膜を分離した膜剥液を再使用する。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention includes a filtration device or a centrifugal separator that filters the peeled resist film present in the discharged liquid, and reuses the film stripping solution that separated the peeled resist film To do.
本発明のレジスト膜除去方法は、半導体装置又は液晶表示装置のリソグラフィー工程において実行される方法であって、飽和水蒸気または過熱水蒸気をレジスト膜に接触せしめる処理と、飽和水蒸気または過熱水蒸気をレジスト膜に噴射する処理とを行い、前記水蒸気の作用により当該レジスト膜を剥離する。 The resist film removal method of the present invention is a method executed in a lithography process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, and includes a treatment of bringing saturated water vapor or superheated water vapor into contact with the resist film, and saturated water vapor or superheated water vapor to the resist film. The resist film is peeled off by the action of the water vapor.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記レジスト変質促進成分を含む水蒸気を前記レジスト膜の表面に接触せしめ、剥離する。 In one embodiment of the method for removing a resist film of the present invention, water vapor containing the resist alteration promoting component is brought into contact with the surface of the resist film to be peeled off.
本発明のレジスト膜除去方法は、リソグラフィー工程において実行される方法であって、飽和水蒸気をレジスト膜に噴射する処理とを行い、前記飽和水蒸気の作用により当該レジスト膜を剥離する。 The resist film removing method of the present invention is a method that is performed in a lithography process, and performs a process of spraying saturated water vapor onto the resist film, and peels off the resist film by the action of the saturated water vapor.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様において、前記飽和水蒸気の到達部位における温度が70℃〜100℃である。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, the temperature at the saturated water vapor arrival site is 70 ° C to 100 ° C.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様において、水蒸気に対する透過距離が10mm以上である波長のエキシマ紫外線を、前記レジスト膜の水蒸気処理中の基板表面を照射し、レジスト膜除去後の基板表面を照射する。 In one embodiment of the resist film removing method of the present invention, excimer ultraviolet light having a wavelength of a transmission distance of 10 mm or more with respect to water vapor is irradiated to the substrate surface during the water vapor treatment of the resist film, and the substrate surface after resist film removal is irradiated. To do.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、レジスト膜除去後の基板表面に、引き続いて紫外線照射を行いながら水蒸気の噴射による有機物汚染、金属汚染及び粒子汚染の除去を行い、引き続いて水蒸気の噴射による洗浄及び乾燥を行う。 One aspect of the resist film removal method of the present invention is to remove organic contamination, metal contamination, and particle contamination by spraying water vapor while continuously irradiating ultraviolet rays onto the substrate surface after removing the resist film, and then spraying water vapor. Wash and dry with
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、レジスト変質促進成分を含む水蒸気を前記レジスト膜の表面に接触及び/又は噴射し、剥離する。 In one embodiment of the resist film removing method of the present invention, water vapor containing a resist alteration promoting component is brought into contact with and / or sprayed onto the surface of the resist film to be peeled off.
本発明のレジスト膜除去装置は、リソグラフィー工程において用いられるものであって、水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段を備え、当該水蒸気作用により前記レジスト膜を剥離する。 The resist film removing apparatus of the present invention is used in a lithography process and includes means for causing water vapor to act on the resist film, and the resist film is peeled off by the water vapor action.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様では、前記水蒸気が飽和水蒸気であり、当該飽和水蒸気の到達部位における温度が70℃〜100℃である。 In one mode of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor is saturated water vapor, and the temperature at the saturated water vapor arrival site is 70 ° C to 100 ° C.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様では、レジスト変質促進成分を含む水蒸気を前記レジスト膜の表面に作用せしめ、剥離する。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, water vapor containing a resist alteration promoting component is allowed to act on the surface of the resist film to be peeled off.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、前記レジスト膜に水を作用せしめる手段と、前記レジスト膜にイソプロピルアルコール蒸気を作用せしめる手段と、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる手段と、前記水蒸気及び/又は前記水に化学成分を付加する手段と、前記レジスト膜に紫外線を照射する手段と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する手段と、前記レジスト膜が形成されてなる基板を冷却する手段とのうち、少なくとも1つの前記手段を備え、前記各手段を作動させる時間/空間的条件、温度的条件、及び物理/化学的条件のうち、少なくとも1つの前記条件の交絡により、前記レジスト膜を剥離する。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention is a means for causing water to act on the resist film, a means for causing isopropyl alcohol vapor to act on the resist film, a means for causing pressurized carbon dioxide gas to act on the resist film, Means for adding a chemical component to the water vapor and / or the water; means for irradiating the resist film with ultraviolet light; means for irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves; and a substrate on which the resist film is formed. And at least one of the means for cooling, and by confounding at least one of the conditions among time / space conditions, temperature conditions, and physical / chemical conditions for operating each means, Strip the resist film.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様は、前記基板毎に前記チャンバー内に設置される枚葉式のチャンバーを備え、前記前記チャンバーは、前記各手段が配されるとともに、前記レジスト膜が形成された基板の搬出入機構と、雰囲気パージ・排出機構と、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段と、前記レジスト膜に水を作用せしめる手段、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる手段のうちの少なくとも1つの前記手段とを、前記基板の表裏面に対して相対的に移動せしめる駆動機構とを有する。 One aspect of the resist film removing apparatus of the present invention is provided with a single-wafer type chamber installed in the chamber for each substrate, and the chamber is provided with each means and the resist film is formed. A substrate loading / unloading mechanism, an atmosphere purge / discharge mechanism, a means for causing the water vapor to act on the resist film, a means for causing water to act on the resist film, and a means for causing pressurized carbon dioxide to act on the resist film And a drive mechanism for moving at least one of the means relative to the front and back surfaces of the substrate.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記各手段及び/又は前記各機構を作動させる前記時間/空間的条件として、前記レジスト膜の表面、及び前記基板の表裏面の全面、片面、局所部位の各作動部位について、作動順序及び作動間隔を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the time / spatial conditions for operating each of the means and / or the mechanisms are the surface of the resist film, the entire front and back surfaces of the substrate, one side, For each operating part of the part, the operating sequence and the operating interval are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記各手段及び/又は前記各機構を作動させる前記温度的条件として、前記レジスト膜の表面、及び前記基板の表裏面の全面、片面、局所部位の各作動部位について、処理温度及びその昇降速度を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, as the temperature condition for operating each means and / or each mechanism, the surface of the resist film and the entire surface, one side, and local part of the front and back surfaces of the substrate For each operating site, the process temperature and its elevation rate are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気及び/又は前記水に化学成分を付加する手段と、前記レジスト膜に紫外線を照射する手段と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する手段のうち少なくとも1つを作動させる前記物理/化学的条件として、前記水蒸気及び/又は前記水への化学成分の配合、前記超音波の周波数、前記紫外線の波長を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, means for adding a chemical component to the water vapor and / or the water, means for irradiating the resist film with ultraviolet light, and means for irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves As the physical / chemical conditions for operating at least one of the above, the chemical composition of the water vapor and / or the water, the frequency of the ultrasonic wave, and the wavelength of the ultraviolet light are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記時間/空間的条件、前記温度的条件、及び前記物理/化学的条件を相互に交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the temporal / spatial condition, the thermal condition, and the physical / chemical condition are entangled with each other.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段は、前記水蒸気を前記レジスト膜に接触させる機能と、前記水蒸気を前記レジスト膜に噴射する機能とを有しており、前記接触処理と前記噴射処理を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the means for causing the water vapor to act on the resist film has a function of bringing the water vapor into contact with the resist film and a function of spraying the water vapor onto the resist film. The contact process and the injection process are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段は、飽和水蒸気を作用せしめる機能と、過熱水蒸気を作用せしめる機能とを有しており、前記飽和水蒸気処理と前記過熱水蒸気処理を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the means for causing the water vapor to act on the resist film has a function of causing the saturated water vapor to act and a function of causing the superheated steam to act. Entanglement superheated steam treatment.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記水蒸気に化学成分を付加する手段による化学成分配合処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the steam treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the chemical component blending treatment by means for adding a chemical component to the water vapor are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記レジスト膜に水を作用せしめる手段による水噴射処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the water jet treatment by means for causing water to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記レジスト膜に紫外線を照射する手段による紫外線照射処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the ultraviolet irradiation treatment by means for irradiating the resist film with ultraviolet rays are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する手段による高周波超音波重畳水照射処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the high frequency ultrasonic water irradiation treatment by means for irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる手段による加圧炭酸ガス噴射処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by the means for causing the water vapor to act on the resist film and the pressurized carbon dioxide injection process by the means for causing the pressurized carbon dioxide gas to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記レジスト膜が形成されてなる基板を冷却する手段による冷却処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the cooling treatment by means for cooling the substrate on which the resist film is formed are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理と、前記イソプロピルアルコール蒸気をレジスト膜に作用せしめる手段による水蒸気処理とを交絡させる。 In one embodiment of the resist film removing apparatus of the present invention, the water vapor treatment by means for causing the water vapor to act on the resist film and the water vapor treatment by means for causing the isopropyl alcohol vapor to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる手段による加圧炭酸ガス噴射処理と、前記レジスト膜に紫外線を照射する手段による紫外線照射処理とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, a pressurized carbon dioxide jetting process by means for applying pressurized carbon dioxide gas to the resist film and an ultraviolet irradiation process by means for irradiating the resist film with ultraviolet rays are entangled. .
本発明のレジスト膜除去装置の一態様において、前記各手段及び/又は前記各機構を作動させる前記時間/空間的条件、前記温度的条件、及び前記物理/化学的条件を交絡させることにより、前記レジスト膜除去後の前記基板表面を処理して前記レジスト膜の残さ・異物を除去し、当該表面を浄化する。 In one aspect of the resist film removing apparatus of the present invention, by confounding the time / spatial condition, the temperature condition, and the physical / chemical condition for operating each means and / or each mechanism, The substrate surface after removal of the resist film is treated to remove the residue and foreign matter of the resist film and to purify the surface.
本発明のレジスト膜除去方法は、リソグラフィー工程において実行する手法であって、水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理を行い、当該水蒸気作用により前記レジスト膜を剥離する。 The resist film removal method of the present invention is a technique executed in the lithography process, and performs a process of causing water vapor to act on the resist film, and peels off the resist film by the water vapor action.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記レジスト膜に水を作用せしめる処理と、前記レジスト膜にイソプロピルアルコール蒸気を作用せしめる処理と、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる処理と、前記水蒸気及び/又は前記水に化学成分を付加する処理と、前記レジスト膜に紫外線を照射する処理と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する処理と、前記レジスト膜が形成されてなる基板を冷却する処理とのうち、少なくとも1つの前記処理を備え、前記各処理を作動させる時間/空間的条件、温度的条件、及び物理/化学的条件のうち、少なくとも1つの前記条件の交絡により、前記レジスト膜を剥離する。 One aspect of the resist film removal method of the present invention is a process of causing water to act on the resist film, a process of causing isopropyl alcohol vapor to act on the resist film, and a process of causing pressurized carbon dioxide gas to act on the resist film, A process of adding a chemical component to the water vapor and / or the water, a process of irradiating the resist film with ultraviolet light, a process of irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves, and a substrate on which the resist film is formed. Among at least one of the processes to be cooled, and by confounding at least one of the conditions among time / space conditions, temperature conditions, and physical / chemical conditions for operating each process, Strip the resist film.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記各処理を作動させる前記時間/空間的条件として、前記レジスト膜の表面、及び前記基板の表裏面の全面、片面、局所部位の各作動部位について、作動順序及び作動間隔を交絡させる。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, as the time / space conditions for operating each of the processes, the surface of the resist film, and the entire surface of the front and back surfaces of the substrate, one surface, and each operation site of a local site Entangle the operating sequence and interval.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記各処理を作動させる前記温度的条件として、前記レジスト膜の表面、及び前記基板の表裏面の全面、片面、局所部位の各作動部位について、処理温度及びその昇降速度を交絡させる。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, as the temperature condition for operating each of the processes, the surface of the resist film, and the entire surface of the front and back surfaces of the substrate, one surface, and each operation site of a local site are processed. The temperature and its elevation speed are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気及び/又は前記水に化学成分を付加する処理と、前記レジスト膜に紫外線を照射する処理と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する処理のうち少なくとも1つを作動させる前記物理/化学的条件として、前記水蒸気及び/又は前記水への化学成分の配合、前記超音波の周波数、前記紫外線の波長を交絡させる。 One aspect of the resist film removal method of the present invention is a process of adding a chemical component to the water vapor and / or the water, a process of irradiating the resist film with ultraviolet light, and a process of irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves. As the physical / chemical conditions for operating at least one of the above, the chemical composition of the water vapor and / or the water, the frequency of the ultrasonic wave, and the wavelength of the ultraviolet light are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記時間/空間的条件、前記温度的条件、及び前記物理/化学的条件を相互に交絡させる。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, the temporal / spatial condition, the thermal condition, and the physical / chemical condition are entangled with each other.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理は、前記水蒸気を前記レジスト膜に接触させる工程と、前記水蒸気を前記レジスト膜に噴射する工程とを有しており、前記接触工程と前記噴射工程を交絡させる。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, the treatment of causing the water vapor to act on the resist film includes a step of bringing the water vapor into contact with the resist film and a step of spraying the water vapor onto the resist film. The contact process and the injection process are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理は、飽和水蒸気を作用せしめる工程と、過熱水蒸気を作用せしめる工程とを有しており、前記飽和水蒸気工程と前記過熱水蒸気工程を交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, the treatment of causing the water vapor to act on the resist film includes a step of causing saturated water vapor to act and a step of causing superheated steam to act. Entanglement the superheated steam process.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記水蒸気に化学成分を付加する処理による化学成分配合工程とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, the water vapor process by the process of allowing the water vapor to act on the resist film and the chemical component blending process by the process of adding a chemical component to the water vapor are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記レジスト膜に水を作用せしめる処理による水噴射工程とを交絡させる。 In one embodiment of the resist film removing method of the present invention, a water vapor process by a process of causing the water vapor to act on the resist film and a water jet process by a process of causing the water to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記レジスト膜に紫外線を照射する処理による紫外線照射工程とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, a water vapor process by a process of causing the water vapor to act on the resist film and an ultraviolet irradiation process by a process of irradiating the resist film with ultraviolet light are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記レジスト膜に高周波超音波を照射する処理による高周波超音波重畳水照射工程とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, the water vapor process by the process of causing the water vapor to act on the resist film and the high frequency ultrasonic wave superposed water irradiation process by the process of irradiating the resist film with high frequency ultrasonic waves are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる処理による加圧炭酸ガス噴射工程とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, the water vapor process by the process of causing the water vapor to act on the resist film and the pressurized carbon dioxide injection process by the process of causing the carbon dioxide gas to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記レジスト膜が形成されてなる基板を冷却する処理による冷却工程とを交絡させる。 In one embodiment of the resist film removing method of the present invention, a water vapor process by a process of allowing the water vapor to act on the resist film and a cooling process by a process of cooling the substrate on which the resist film is formed are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記水蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と、前記イソプルピルアルコール蒸気をレジスト膜に作用せしめる処理による水蒸気工程と交絡させる。 In one embodiment of the resist film removing method of the present invention, the water vapor process by the process of causing the water vapor to act on the resist film and the water vapor process by the process of causing the isopropyl alcohol vapor to act on the resist film are entangled.
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記レジスト膜に加圧炭酸ガスを作用せしめる処理による加圧炭酸ガス噴射工程と、前記レジスト膜に紫外線を照射する処理による紫外線照射工程とを交絡させる。 In one aspect of the resist film removing method of the present invention, a pressurized carbon dioxide spraying process by a process of applying a pressurized carbon dioxide gas to the resist film and an ultraviolet irradiation process by a process of irradiating the resist film with ultraviolet rays are entangled. .
本発明のレジスト膜除去方法の一態様は、前記各処理を作動させる前記時間/空間的条件、前記温度的条件、及び前記物理/化学的条件を交絡させることにより、前記レジスト膜除去後の前記基板表面を処理して前記レジスト膜の残さ・異物を除去し、当該表面を浄化する。 In one aspect of the resist film removal method of the present invention, the temporal / spatial conditions for operating each of the processes, the thermal conditions, and the physical / chemical conditions are entangled so that the resist film is removed after the resist film is removed. The substrate surface is treated to remove the residue and foreign matter of the resist film, and clean the surface.
本発明によれば、レジストの水蒸気による物性変化(膨潤性等)と紫外線による光分解効果を利用して、容易且つ確実にレジスト膜を剥離することが可能となり、資源・エネルギー多消費型技術からの脱却、即ちレジストの除去にエネルギーや化学溶剤に依存しない環境共生型技術を実現することができる。 According to the present invention, the resist film can be easily and reliably peeled off by utilizing the physical property change (swellability, etc.) of the resist due to water vapor and the photodecomposition effect by ultraviolet rays. It is possible to realize an environmentally symbiotic technology that does not depend on energy or a chemical solvent for removing the resist, that is, removing the resist.
以下、本発明を適用した好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments to which the present invention is applied will be described.
1.水蒸気によるレジスト剥離
レジスト化学構造の空孔性と水素結合性:
リソグラフィー工程とは、半導体集積回路の微細構造を形成するために、加工表面にレジスト膜を接着させ、マスクに形成される微細構造パターン間隙を通して電磁波エネルギーを照射し、照射部位と非照射部位とのレジスト溶解性の差異を利用してパターンを現像し、パターンエッチングを行なう工程である。
1. Resist stripping with water vapor Porosity and hydrogen bonding of resist chemical structure:
In the lithography process, in order to form a fine structure of a semiconductor integrated circuit, a resist film is adhered to a processing surface, and electromagnetic wave energy is irradiated through a fine structure pattern gap formed on a mask, so that an irradiation portion and a non-irradiation portion are This is a process of developing a pattern by utilizing the difference in resist solubility and performing pattern etching.
フォトリソグラフィーでは集積度の世代の進展とともに、g線、i線、ArF〜F2エキシマレーザーと次第に短波長の紫外線が用いられる。当然のこととして、レジストの化学構造は短波長化とともに改革され、将来のX線及び電子線リソグラフィー時代に向けて今後ともさらに改革されてゆく。重要なことは、レジストの化学構造が改革されてゆくなかに、基本的に変わらない基幹構造の物性を見極めることである。 In photolithography, with the progress of the generation of integration, g-line, i-line, ArF to F2 excimer laser and gradually shorter wavelength ultraviolet rays are used. Naturally, the chemical structure of the resist will be reformed with shorter wavelengths and will be further reformed for the future X-ray and electron beam lithography era. The important thing is to determine the physical properties of the fundamental structure that is basically unchanged as the chemical structure of the resist is reformed.
本発明者らは、レジストのべースポリマー基幹構造の空孔性と水素結合性に着目する。
表1に、初期のレジストKPRから現在主流のレジスト、更にARFエキシマ用レジストなど各種フォトレジストのべースポリマー基幹構造を示している。主鎖・側鎖の化学構造は各種各様に全く異なる。しかしこの各様の基幹構造の間に、基本的共通点が存在する。
The inventors pay attention to the porosity and hydrogen bonding property of the base polymer backbone structure of the resist.
Table 1 shows base polymer basic structures of various photoresists such as the initial resist KPR, the current mainstream resist, and the ARF excimer resist. The chemical structures of the main and side chains are completely different. However, there is a basic commonality between these various basic structures.
それは、基幹構造の空孔性と構成基の水素結合性である。環状構造であったり脂環基・フェノール基などの側鎖を持つ構造のために、ポリマー基幹構造は大きい間隙を持っている。 It is the porosity of the backbone structure and the hydrogen bonding properties of the constituent groups. The polymer backbone structure has a large gap due to the structure having a cyclic structure and side chains such as alicyclic groups and phenol groups.
また、水素結合性の強い構成基、例えばフェノール基、カルボニール基、エステル基などが導入されている。これらの基の導入は、レジストが光エネルギーに敏感に感応するために必要である。また、レジストは現像液に溶解性を持たねばならないので、空孔性と水素結合性は溶解に必要な物性である。 In addition, constituent groups having strong hydrogen bonding properties, such as phenol groups, carbonyl groups, ester groups, and the like, have been introduced. The introduction of these groups is necessary for the resist to be sensitive to light energy. In addition, since the resist must have solubility in the developer, the porosity and hydrogen bonding properties are physical properties necessary for dissolution.
また、レジストの水透過率は他の有機ポリマーより大きい。例えば、テフロン(登録商標)、ポリエチレンの水透過率(Pa・cm2・s−1・m−2)は約3×10−11であるが、レジストのベースポリマー基幹構造(表1参照)から考えて、レジストの水の透過率は、より大きいと考えられる。
この理由は、構造規則性の有機ポリマーの緻密性に対して、レジストのポリマー構造が空孔性であり、さらに水素結合性を持っためである。
Further, the water permeability of the resist is larger than that of other organic polymers. For example, Teflon (registered trademark) and polyethylene have a water permeability (Pa · cm 2 · s −1 · m −2 ) of about 3 × 10 −11 , but from the base polymer backbone structure of the resist (see Table 1). In view of this, the water permeability of the resist is considered to be greater.
This is because the polymer structure of the resist is vacant and has hydrogen bonding properties, compared to the denseness of the structurally ordered organic polymer.
レジストは今後、化学増幅型であることが要求され、化学増幅成分の添加がおこなわれる。
しかし、「レジスト剥離」を支配するのはベースポリマー基幹構造である。本発明の特徴は、レジストの基本的物性である空孔性と水素結合性を利用することにある。
In the future, resists will be required to be chemically amplified, and chemical amplification components will be added.
However, it is the base polymer backbone structure that dominates “resist stripping”. The feature of the present invention resides in the use of the vacancy and hydrogen bonding, which are the basic physical properties of the resist.
水蒸気によるレジスト膜の変質:
本発明者らは、水蒸気によってレジスト膜の状態が急速かつ顕著に変化する事実に着目する。高温水蒸気による軟化・膨張などの物理的変化は当然のこととして、膨潤・分離・凝固などの物性的変化が生じ、レジストの種類と水蒸気条件によってその様相はさまざまであるが、レジスト膜の化学構造的変質が発生していることが認められる。この変質の内容は下記のように推測される。
Alteration of resist film by water vapor:
The inventors pay attention to the fact that the state of the resist film is rapidly and significantly changed by water vapor. Physical changes such as softening / expansion due to high-temperature steam naturally occur, and physical properties such as swelling / separation / solidification occur, and the appearance varies depending on the type of resist and water vapor conditions. It can be seen that the mechanical alteration has occurred. The contents of this alteration are estimated as follows.
前述したように、レジストベースポリマーの基幹構造は空孔性を持つために、水蒸気のレジスト透過性は極めて大きい。水蒸気に接触したレジスト膜は瞬間的に高温化学反応系に投入されることになる。高温の水の化学作用は強力であることはよく知られ、高温水による有機化合物の加水分解例も数多い。レジスト化学構造中には水素結合性の大きい側鎖や光感応基が存在する。これらの基の加水分解・酸化に留まらず、レジスト基幹構造の架橋が進行する。 As described above, since the basic structure of the resist base polymer has porosity, the resist permeability of water vapor is extremely large. The resist film in contact with the water vapor is instantaneously charged into the high temperature chemical reaction system. It is well known that the chemical action of hot water is strong, and there are many examples of hydrolysis of organic compounds by hot water. In the resist chemical structure, there are side chains and photosensitive groups with high hydrogen bonding properties. In addition to hydrolysis and oxidation of these groups, the crosslinking of the resist backbone structure proceeds.
飽和水蒸気または過熱水蒸気の作用:
レジスト膜の処理に必要な水蒸気温度は、レジストの種類及びレジスト工程条件によって異なる。水蒸気温度は、70℃〜200℃の適性値に選択される。基板の事情が許せば200℃以上であってもよい。過熱水蒸気は紫外線照射において、ミストによる紫外線吸収と散乱がなく、紫外線透過効率が高い。また、過熱水蒸気はレジスト膜剥離表面の乾燥においてミストの影響を受けない。
Action of saturated or superheated steam:
The water vapor temperature required for processing the resist film varies depending on the type of resist and the resist process conditions. The water vapor temperature is selected to be a suitable value between 70 ° C and 200 ° C. It may be 200 ° C. or higher if the conditions of the substrate allow. Superheated steam does not absorb or scatter ultraviolet rays due to mist, and has high ultraviolet transmission efficiency. Further, the superheated steam is not affected by mist in drying the resist film peeling surface.
水蒸気噴射による膨潤レジスト膜と基板の剥離:
水蒸気の噴射力は、膨潤レジスト膜と基板の剥離に有効に作用する。高温水蒸気及びミスト、更には膨潤促進成分により水和・膨潤し柔軟化しているレジスト膜は、水蒸気噴射の線速度が数m/秒〜数10m/秒で基板表面から容易に剥離する。剥離速度は、レジストの種類に依存するが、特にイオン注入されたレジストは剥離し難い傾向がある。パターン形状も関係し、特にアスペクト比が大きいとき剥離し難い傾向がある。このようなレジスト物性・基板構造を勘案し、噴射の線速度と噴射時間を制御する。レジスト剥離にともなって、露出面の微細構造にダメージを与えないために噴射線速度を抑制することが重要である。
Peeling of swollen resist film and substrate by water vapor jet:
The spray force of water vapor effectively acts on the peeling of the swelling resist film and the substrate. Resist films that are hydrated, swollen, and softened by high-temperature water vapor and mist, as well as swelling-promoting components, are easily peeled off from the substrate surface at a linear velocity of water vapor jet of several meters / second to several tens of meters / second. The stripping speed depends on the type of resist, but in particular, a resist implanted with ions tends to be difficult to strip. The pattern shape is also related, and when the aspect ratio is large, it tends to be difficult to peel off. In consideration of such resist physical properties and substrate structure, the linear velocity and time of jetting are controlled. As the resist is peeled off, it is important to suppress the jet linear velocity so as not to damage the fine structure of the exposed surface.
水蒸気の接触と噴射:
レジスト膜に水蒸気を接触せしめ変質させるステップと、変質したレジスト膜に水蒸気を噴射し剥離するステップを組み合わせることのできる装置が必要である。
Steam contact and spray:
There is a need for an apparatus that can combine the step of bringing a resist film into contact with water vapor and altering it, and the step of spraying and peeling off the water vapor on the altered resist film.
レジスト剥離によって露出する表面構造は、いささかのダメージもなく保護されねばならない。線速度数、1m/秒〜数10m/秒の水蒸気の噴射力は強力であって、レジスト剥離に有効である一方、デバイス表面にダメージを与えるおそれがある。接触ステップにおいてレジスト膜変質を進行させた後、短時間の噴射ステップで剥離するという、2ステップ処理が有効である。特に、変質速度の遅いイオン打ち込みレジスト膜の除去や、構造アスペクト比が大きい表面でのレジスト膜除去に適する。 The surface structure exposed by resist stripping must be protected without any damage. The spraying force of water vapor with a linear velocity of 1 m / second to several tens of m / second is strong and effective for resist stripping, but may damage the device surface. A two-step process is effective, in which the resist film is advanced in the contact step and then peeled off in a short injection step. In particular, it is suitable for removing an ion-implanted resist film having a slow alteration rate and removing a resist film on a surface having a large structure aspect ratio.
飽和水蒸気の噴射のみによるレジスト剥離:
本発明者らは、前述のように水蒸気の接触と噴射の2段階を経ることなく、液滴を含有する水蒸気、即ち飽和水蒸気の噴射のみによりレジスト膜を剥離することに想到した。
Resist stripping only by spraying saturated water vapor:
The inventors of the present invention have conceived that the resist film is peeled off only by spraying water vapor containing droplets, that is, saturated water vapor, without passing through the two stages of contact and spray of water vapor as described above.
具体的には、図1に示すように、例えば基板42上でSiO2膜43をパターニングした後にレジスト膜44を除去するに際して、水蒸気の噴射ノズル41をレジスト膜44に対向させ、水蒸気を噴射して、レジスト膜44を剥離する。このとき、噴射条件としては水蒸気の到達部位、即ちレジスト膜44の表面部位における飽和水蒸気の温度を70℃〜100℃、好ましくは75℃〜85℃となるようにする。これは、当該温度範囲に調節すれば、噴射された水蒸気はレジスト膜44の表面部位でレジスト剥離に好適な液滴含有の飽和水蒸気となるからである。そして図示の例では、当該温度範囲内となる一例として、噴射ノズル41からレジスト膜44の表面での距離を10mmとした。また、噴射ノズル41の先端部位における水蒸気噴射圧力は10kg/cm2未満、好ましくは1〜2kg/cm2となるようにする。これは、当該圧力が10kg/cm2を超えると、噴射ノズル41や基板42上に形成されたデバイス部材に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。
Specifically, as shown in FIG. 1, for example, when the resist film 44 is removed after patterning the SiO 2 film 43 on the
次節に述べるレジスト変質促進成分含有水蒸気は接触ステップに用い、噴射ステップには純水水蒸気を用いる処理は、金属配線表面のダメージの防止に有効である。 The treatment using the resist alteration promoting component-containing water vapor described in the next section for the contact step and pure water vapor for the spraying step is effective for preventing damage to the surface of the metal wiring.
レジスト変質促進成分:
高温水蒸気による物性的・構造的変質は、水蒸気中に変質を促進する成分を含有させて加速することができることを認めた。特に、イオン注入処理プロセスにより硬化したレジスト膜は剥離が極めて困難であるが、水蒸気に促進成分が含有されると迅速な剥離が可能となる。促進成分の内容は、レジストの種類によって異なるので個々に選択する必要がある。また、レジスト剥離後の構造基板の保護、例えばメタル配線基板のメタル表面への化学作用を配慮する必要がある。
Resist alteration promoting component:
It was recognized that the physical and structural alteration due to high-temperature steam can be accelerated by containing a component that promotes alteration in the steam. In particular, a resist film cured by an ion implantation treatment process is extremely difficult to peel off, but if an accelerating component is contained in the water vapor, rapid peeling is possible. The content of the accelerating component varies depending on the type of resist and must be selected individually. Further, it is necessary to consider the protection of the structure substrate after the resist is peeled off, for example, the chemical action on the metal surface of the metal wiring substrate.
酸化性物質は、架橋または酸化の促進成分として有効である。例えば、過酸化水素はイオン注入処理レジスト膜も短時間に変質・剥離させる。強力なラジカル反応によるレジストの化学結合の酸化作用によると思われる。オゾン水も酸化の促進成分として有効である。 The oxidizing substance is effective as a component for promoting crosslinking or oxidation. For example, hydrogen peroxide alters and removes an ion-implanted resist film in a short time. This is thought to be due to the oxidation of the chemical bond of the resist by a strong radical reaction. Ozone water is also effective as an oxidation promoting component.
その他の酸化性物質として、Cl2−H2O,Br2−H2O,I2−KI,NaClO,NaClO4,KMnO4,K2CrO7,Ce(SO4)2などが選択される。 As other oxidizing substances, Cl 2 —H 2 O, Br 2 —H 2 O, I 2 —KI, NaClO, NaClO 4 , KMnO 4 , K 2 CrO 7 , Ce (SO 4 ) 2 and the like are selected. .
アルカリは、強力な促進成分である。例えばpH値で8〜14程度、好ましくは10〜12の苛性アルカリ水溶液が用いられる。レジスト表面に濡れ性・浸透性を持ち、除去作用が迅速となる。アルカリとして、KOH,NaOH,NaCO3,Ca(OH)2,Ba(OH)2,NH4OH,TMAHなどが用い得る。 Alkali is a powerful accelerating component. For example, a caustic aqueous solution having a pH value of about 8 to 14, preferably 10 to 12, is used. The resist surface has wettability and permeability, and the removal action is quick. As the alkali, KOH, NaOH, NaCO 3 , Ca (OH) 2 , Ba (OH) 2 , NH 4 OH, TMAH, or the like can be used.
具体的に、レジスト変質促進成分としてアルカリのKOHを用い、図1に示した手法で、不純物(As)をイオン注入する際にマスクとして用いたレジスト膜を除去する際の除去速度を調べた。測定結果を図2に示す。ここで、横軸がKOHの濃度(重量%)、縦軸が除去速度(秒)である。このように、KOH濃度が高いほど除去速度が速く、効率的なレジスト除去が実現することがわかる。但し、KOH濃度がある程度の値を超えると、デバイス材料に対する悪影響が懸念されるため、0.1(重量%)程度以下が妥当であると思われる。 Specifically, the removal rate when removing the resist film used as a mask when ion implantation of impurities (As) was performed by the method shown in FIG. 1 using alkali KOH as a resist alteration promoting component. The measurement results are shown in FIG. Here, the horizontal axis represents the concentration (% by weight) of KOH, and the vertical axis represents the removal rate (seconds). Thus, it can be seen that the higher the KOH concentration, the faster the removal speed and the more efficient resist removal is realized. However, if the KOH concentration exceeds a certain value, there is a concern about an adverse effect on the device material. Therefore, it is considered that about 0.1 (% by weight) or less is appropriate.
酸及び酸化性酸類も変質の促進成分である。例えば、H2SO4はレジストを強く架橋させる。H2SO4,HNO3,HClO,HClO4,HCl,HFなどが用い得る。 Acids and oxidizing acids are also components that promote alteration. For example, H 2 SO 4 strongly crosslinks the resist. H 2 SO 4 , HNO 3 , HClO, HClO 4 , HCl, HF and the like can be used.
界面活性剤は界面浸透作用を持つと同時に、除去されたレジスト薄片が表面に再付着することを防止する表面作用がある。界面活性剤として、レジスト表面に対する接触角が30度以下好ましくは20度以下であるようなアニオン、カチオン、ノニオン性界面活性剤が選択される。 The surfactant has an interfacial penetrating action and at the same time has a surface action that prevents the removed resist flakes from reattaching to the surface. As the surfactant, an anion, cation, or nonionic surfactant having a contact angle with respect to the resist surface of 30 degrees or less, preferably 20 degrees or less is selected.
2.紫外線によるレジスト剥離
(1)紫外線によるレジストの分解
表2に、フォトレジストの紫外線による分解試験データを示す。紫外線ランプとしてXeエキシマランプ(波長172nm)を用い、フォトレジスト光分解できる。しかし、レジストを除去するプロセスに適用するには、分解速度は小さい。オゾンを高濃度に存在させて、加速する試みがあるが、実用には困難が多い。
2. Removal of resist by ultraviolet rays (1) Decomposition of resist by ultraviolet rays Table 2 shows the decomposition test data of photoresists by ultraviolet rays. Photoresist photolysis can be performed using a Xe excimer lamp (wavelength 172 nm) as an ultraviolet lamp. However, the decomposition rate is low when applied to the process of removing the resist. Although there is an attempt to accelerate by making ozone present at a high concentration, there are many difficulties in practical use.
本発明者らは、紫外線によるレジストの変質に着目する。レジスト分解ではなく、レジスト剥離を意図する。紫外線フォトンは強力な架橋または酸化の促進作用を持つので、レジストの変質作用は強力である。水蒸気の変質作用との重畳効果を利用する。また、紫外線はレジスト透過性が大きいので、レジスト/基板の境界層に充分到達する。強力な浸透作用である。境界層の変質は、直接的に剥離効果につながる。 The inventors pay attention to the alteration of resist due to ultraviolet rays. Intended to remove resist, not resist decomposition. Since ultraviolet photons have a strong crosslinking or oxidation promoting action, the resist altering action is strong. The superimposing effect with the alteration action of water vapor is used. Further, since ultraviolet rays have high resist permeability, they reach the resist / substrate boundary layer sufficiently. It is a powerful osmotic action. The alteration of the boundary layer directly leads to a peeling effect.
3.水蒸気供給装置
図3に、水蒸気供給装置の原理図を例示する。飽和水蒸気発生のための蒸発器1及び蒸発用加熱ブロック2、過熱水蒸気発生のための過熱器3及び過熱用加熱ブロック4が、定流量ポンプ5と圧力制御ニードルバルブ6の間に配置される。この水蒸気発生システムの内圧は圧力計7により測定される。飽和水蒸気温度及び過熱水蒸気温度は、温度計8及び9により測定される。蒸発器1の伝熱面積は、沸騰特性曲線のバーンアウトポイント条件を満足するように設計する。
3. Steam Supply Device FIG. 3 illustrates a principle diagram of the steam supply device. An
純水水蒸気と促進成分含有水蒸気の切り替え:
超純水の水蒸気発生時には超純水ライン用バルブ10を開き、促進成分を含有する水蒸気発生時には水溶液ライン用バルブ11を開く。
Switching between pure water vapor and water vapor containing promoting components:
When the vapor of ultrapure water is generated, the
飽和水蒸気と過熱水蒸気の切り替え:
飽和水蒸気供給時は、過熱用加熱ブロック4には熱量を供給せず、このとき過熱器3は単に水蒸気通路となる。過熱水蒸気供給時は、過熱用加熱ブロック4に熱量を供給し、過熱器3により過熱する。
Switching between saturated and superheated steam:
At the time of supplying saturated steam, heat is not supplied to the heating block 4 for superheating, and at this time, the superheater 3 simply serves as a steam passage. At the time of superheated steam supply, the amount of heat is supplied to the superheater heating block 4 and is heated by the superheater 3.
水蒸気接触と水蒸気噴射の切り替え:
処理チャンバー15に水蒸気を導入する場合はを導入バルブ12を開く。水蒸気を処理表面に噴射する場合は、水蒸気噴射バルブ13を開き水蒸気噴射ノズル14から処理表面16に水蒸気を噴射する。
Switching between water vapor contact and water vapor injection:
When water vapor is introduced into the
表3に水蒸気供給の制御条件を例示する。表4に水蒸気噴射ノズルの条件を例示する。ノズル形状・水蒸気量・噴射速度は、目的に適合するよう任意に設計される。 Table 3 exemplifies the control conditions for water vapor supply. Table 4 exemplifies the conditions of the water vapor injection nozzle. The nozzle shape, water vapor amount, and jetting speed are arbitrarily designed to suit the purpose.
4.紫外線反応装置
紫外線反応装置に用いるランプの紫外線波長と時間特性の選定は重要な技術要素である。
4). Ultraviolet reactor The selection of the ultraviolet wavelength and time characteristics of a lamp used in an ultraviolet reactor is an important technical element.
紫外線波長の選定:
紫外線は短波長となるほどエネルギーは大に、照射雰囲気の透過率は小になる。紫外線波長は、透過率を満足するように選定せねばならない。
Selection of UV wavelength:
The shorter the wavelength of ultraviolet rays, the larger the energy and the lower the transmittance of the irradiation atmosphere. The ultraviolet wavelength must be selected to satisfy the transmittance.
雰囲気に存在する分子の光吸収断面積と光透過率の関係は(1)式で与えられる。透過率の対数と距離が比例関係となる。発明者らは、50%透過距離を指標とする。この50%透過距離は(2)式で与えられる。表5に紫外線波長と、(2)式あるいは実測により得られた空気、水、水蒸気の50%透過距離の関係を示す。例えば、波長172nmの紫外線の空気の50%透過距離は、酸素の光吸収断面積(0.259×10‐19分子数/cm2)から3.1mmと得られ、一方実測値は2.2mmと得られほぼ一致する。 The relationship between the light absorption cross section of the molecules present in the atmosphere and the light transmittance is given by equation (1). The logarithm of the transmittance and the distance are in a proportional relationship. The inventors use 50% transmission distance as an index. This 50% transmission distance is given by equation (2). Table 5 shows the relationship between the ultraviolet wavelength and the 50% transmission distance of air, water, and water vapor obtained by equation (2) or by actual measurement. For example, the 50% transmission distance of ultraviolet light with a wavelength of 172 nm is obtained as 3.1 mm from the light absorption cross section of oxygen (0.259 × 10 −19 molecules / cm 2 ), while the measured value is 2.2 mm. And almost match.
δCL=ln(I0/I) ・・・(1)
δ:光吸収断面積(分子数/cm2),O2…0.259×10‐19
C:分子濃度(分子分圧)
L:透過距離(cm)
I0/I:光透過率=入射光強度/透過光強度 ・・・(2)
δCL50=ln(100/50)
L50:50%透過距離
δCL = ln (I 0 / I) (1)
δ: light absorption cross section (number of molecules / cm 2 ), O 2 ... 0.259 × 10 −19
C: Molecular concentration (molecular partial pressure)
L: Transmission distance (cm)
I 0 / I: Light transmittance = incident light intensity / transmitted light intensity (2)
δCL 50 = ln (100/50)
L 50 : 50% transmission distance
時間応答性の選定:
紫外線処理を、瞬間型と定常型のいずれで行なうかによって紫外線ランプを選定する。
紫外線エキシマランプは、瞬間型処理に用い得る。点灯して数秒で定常状態に達する。
枚葉型紫外線処理における秒単位時間のシーケンシャルプロセスに適する。低圧水銀ランプ、i線ランプなどは定常型処理に用い得る。点灯して定常状態に達するのに数10分を要するが、以後安定である。
Selection of time response:
The ultraviolet lamp is selected depending on whether the ultraviolet treatment is performed in an instantaneous type or a stationary type.
Ultraviolet excimer lamps can be used for instantaneous processing. Lights up and reaches steady state in a few seconds.
Suitable for sequential process of unit time per second in single wafer type UV treatment. Low-pressure mercury lamps, i-line lamps, etc. can be used for stationary processing. It takes several tens of minutes to turn on and reach a steady state, but it is stable thereafter.
5.枚葉式レジスト剥離装置
(1)装置構成
枚葉式レジスト剥離装置は、水蒸気処理チャンバーと紫外線ランプチャンバーから構成される。
基板搬出入機構・雰囲気パージ機構・排液機構を有するチャンバー内に、基板表面と水蒸気噴射ノズルが相対的に移動することにより噴射面が掃引される駆動機構を持ち、ポイントノズルまたはラインスリットノズルを配置して構成される。
5. Single-wafer resist stripping apparatus (1) Device configuration The single-wafer resist stripping apparatus includes a steam treatment chamber and an ultraviolet lamp chamber.
A chamber with a substrate carry-in / out mechanism, atmospheric purge mechanism, and drainage mechanism has a drive mechanism that sweeps the ejection surface by moving the substrate surface and water vapor ejection nozzle relative to each other. Arranged and configured.
図4に、スピン回転機構を持つ枚葉式レジスト剥離装置を例示する。この装置は、基板21を回転させるスピン回転機構22を備える水蒸気処理チャンバー23と、紫外線ランプ24を収納し石英窓板25を有するランプチャンバー26から構成される。チャンバーへのガス導入口27と排出ダクト28が付帯される。
FIG. 4 illustrates a single wafer resist stripping apparatus having a spin rotation mechanism. This apparatus includes a
水蒸気供給装置31(図3に示した装置)から処理チャンバーに水蒸気を導入する場合は、水蒸気導入バルブ12を開く。処理表面に水蒸気を噴射する場合は、水蒸気噴射バルブ13を開き水蒸気噴射ノズル14から基盤21の処理表面に水蒸気を噴射する。
When water vapor is introduced into the processing chamber from the water vapor supply device 31 (the device shown in FIG. 3), the water
水蒸気噴射ノズル14は、ラインスリットノズルを直径方向に配置した場合を示した。
スポットノズルを半径方向に駆動し、あるいは数個のノズルを適当な距離で移動または固定する方式でもよい。ノズルの噴射角度と噴射距離及び水蒸気噴射線遠度は、処理目的・基板の表面構造・ダメージ保護など種々の面から最適化する。
The
The spot nozzle may be driven in the radial direction, or several nozzles may be moved or fixed at an appropriate distance. The spray angle and spray distance of the nozzle and the water vapor spray line distance are optimized from various aspects such as processing purpose, substrate surface structure, and damage protection.
水蒸気処理チャンバー23は保温される。水蒸気はチャンバー内壁で僅かずつ凝縮し、内壁の洗浄に役立つ。このようにして、チャンバー内は常時清浄に維持される。
The
チャンバーへのガス導入口27は、基板搬出入時のチャンバー雰囲気置換に用いる。また、処理に有効な成分を雰囲気に添加する目的にも用いる。排出ダクト28は冷却する構造を持つのがよい。
The
(2)物理的剥離促進
レジスト膜のクエンチング(急冷):
図4には省略されているが、炭酸ガス噴射ノズルを基板表面に配置し、炭酸ガスを噴出してドライアイス粒を基板表面に噴射し、レジスト膜をクエンチング(急冷)することができる。加熱され膨潤したレジスト膜は収縮・固化し基板から剥離する。レジストの種類により、このようなクエンチングが剥離を促進することが認められる。
(2) Physical peeling acceleration Resist film quenching (rapid cooling):
Although omitted in FIG. 4, a carbon dioxide gas injection nozzle is disposed on the substrate surface, carbon dioxide gas is injected, dry ice particles are injected onto the substrate surface, and the resist film can be quenched (rapidly cooled). The heated and swollen resist film shrinks and solidifies and peels from the substrate. Depending on the type of resist, it is recognized that such quenching promotes stripping.
高速スピン回転:
スピン回転機構を利用し回転数を2000rpm以上とするとき、剥離が促進される。特に、水蒸気噴射効果が周辺部で弱い場合に剥離を促進する。
High speed spin rotation:
Peeling is promoted when the rotation speed is set to 2000 rpm or more using a spin rotation mechanism. In particular, peeling is promoted when the water vapor injection effect is weak at the periphery.
6.レジスト剥離プロセスと剥離後表面浄化プロセスの連続化
レジスト剥離プロセスとレジスト剥離後表面浄化プロセスを連続プロセスとすることができる。
レジスト膜剥離装置から、レジスト膜剥離後に表面浄化装置への切り替えは簡単である。
6). Continuation of resist stripping process and post-stripping surface cleaning process The resist stripping process and post-resist stripping surface cleaning process can be made continuous.
Switching from the resist film peeling apparatus to the surface purification apparatus after the resist film peeling is simple.
図3の水蒸気供給装置の水溶液ライン11を、更に剥離促進溶液ライン11Aと表面浄化溶液ライン11Bの切り替えシステムとすることにより、レジスト剥離装置とレジスト剥離後表面浄化装置は任意に切り替えられる。
水蒸気・紫外線重畳処理は、剥離時間・浄化時間の双方を効果的に短縮するので、スループットを低下することなく一体化が実現できる。
By further using the
Since the water vapor / ultraviolet ray superimposing process effectively shortens both the peeling time and the purification time, integration can be realized without reducing the throughput.
以下、諸実施例により、発明実施の具体的形態を述べる。各実施例には記載を省略しているが、レジスト剥離状態は各噴射時間毎の剥離面の光学顕微鏡観察による。 Hereinafter, specific embodiments of the invention will be described with reference to various examples. Although the description is omitted in each example, the resist peeling state is based on observation of the peeling surface for each spraying time with an optical microscope.
(実施例1)
純水水蒸気によるレジスト膜剥離の実施例を示す。
試料:図5(a)ドライエッチング熱酸化膜上に形成されたレジスト膜
図5(b)ドライエッチングゲート電極(ポリシリコン膜)上に形成されたレジスト膜水蒸気:純水水蒸気
剥離結果:
表6、噴射30秒〜1分で剥離できた。
Example 1
An example of resist film peeling with pure water vapor will be shown.
Sample: FIG. 5A: Resist film formed on dry etching thermal oxide film FIG. 5B: Resist film formed on dry etching gate electrode (polysilicon film) Water vapor: Pure water vapor Stripping results:
Table 6, peeling was possible in 30 seconds to 1 minute.
(実施例2)
促進成分含有水蒸気によるレジスト膜剥離の実施例を示す。
レジスト膜はイオン注入処理されており、極めて剥離が困難であることが知られている。
(Example 2)
An example of resist film peeling with water vapor containing an accelerating component is shown.
It is known that the resist film has been ion-implanted and is extremely difficult to remove.
試料:図5(c)シリコン熱酸化膜エッチング、下層シリコン基板ヘイオン注入
イオン注入条件:加速エネルギー80KeV、リンのドーズ量6×1015/ccm2
促進成分含有水蒸気:促進成分、アルカリ(KOH)及び界面活性剤
剥離結果:
表7に示すように、水蒸気噴射2分で剥離できた。変質促進成分がアルカリの場合は、剥離後の表面に剥離断片の付着が僅かにあったが、アルカリ+界面活性剤の場合は剥離断片は全く認められない。
Sample: FIG. 5 (c) Silicon thermal oxide film etching, ion implantation into lower layer silicon substrate Ion implantation conditions: acceleration energy 80 KeV, phosphorus dose 6 × 10 15 / ccm 2
Accelerating component-containing water vapor: Accelerating component, alkali (KOH) and surfactant
As shown in Table 7, it was able to be peeled off in 2 minutes by steam injection. In the case where the alteration promoting component is an alkali, there was a slight amount of peeled fragments adhering to the surface after peeling, but in the case of alkali + surfactant, no peeled fragments were observed.
(実施例3)
促進成分含有水蒸気によるレジスト膜剥離の実施例を更に示す。
(Example 3)
An example of resist film peeling with water vapor containing an accelerating component is further shown.
試料:図5(d)シリコン熱酸化膜ウエットエッチング、ネガ型レジスト膜
図5(e)金属配線エッチング後、ポジ型レジスト膜
促進成分含有水蒸気:促進成分、過酸化水素及び界面活性剤
剥離結果:
変質促進成分含有の水蒸気噴射で熱酸化膜の表面からは1分で完全剥離し、剥離性に劣る金属配線エチングーイオン注入表面でも2分で完全剥離した。
Sample: FIG. 5 (d) Silicon thermal oxide film wet etching, negative resist film FIG. 5 (e) Positive resist film after metal wiring etching Promoting component-containing water vapor: Promoting component, hydrogen peroxide and surfactant Peeling results:
The water vapor jet containing the alteration promoting component completely peeled off from the surface of the thermal oxide film in 1 minute, and the metal wiring etching-ion implantation surface inferior in peelability peeled off completely in 2 minutes.
(実施例4)
金属配線表面の2ステップ水蒸気処理の実施例を示す。
2ステップ処理の目的:金属配線の化学的ダメージを回避する目的である。レジストが金属配線表面をカバーしているときには促進成分を用い、レジストが剥離され金属配線表面が露出するときは、促進成分を用いない。
Example 4
An example of a two-step water vapor treatment on the surface of a metal wiring is shown.
The purpose of the two-step process is to avoid chemical damage to the metal wiring. When the resist covers the metal wiring surface, the accelerating component is used. When the resist is peeled and the metal wiring surface is exposed, the accelerating component is not used.
2ステップ処理の内容:
第1ステップ(水蒸気接触処理)アルカリ含有水蒸気使用
第2ステップ(水蒸気噴射処理)純水水蒸気使用
剥離結果:
表9に示す。第2ステップ30秒の水蒸気処理でレジストは除去され、金属配線ダメージはなかった。
比較として、アルカリ含有水蒸気処理のみの場合を示す、この場合は、噴射時間2分を必要とし、レジスト除去後の表面の金属配線にダメージが見られた。
Details of the two-step process:
First step (steam contact treatment) using alkali-containing water vapor Second step (steam injection treatment) using pure water steam Peeling results:
Table 9 shows. In the second step, the resist was removed by the water vapor treatment for 30 seconds, and there was no metal wiring damage.
As a comparison, the case of only alkali-containing steam treatment is shown. In this case, a spraying time of 2 minutes is required, and damage was observed on the metal wiring on the surface after resist removal.
(実施例5)
剥離困難なイオン注入レジスト膜について、高温水蒸気処理の実施例を示す。
試料:図5(c)シリコン熱酸化膜エッチング、下層シリコン基板ヘイオン注入
イオン注入条件:加速エネルギー80KeV、リンのドーズ量6×1013/cm2
剥離結果を表10に示す。
条件1の100℃飽和水蒸気処理では、噴射10分でも除去できない。
条件2の120℃飽和水蒸気処理では、接触処理2分、噴射処理1分で除去できた。
条件3の130℃飽和水蒸気処理30秒の後、140℃過熱水蒸気処理では噴射処理30秒で除去できた。
高温飽和水蒸気による変質効果と、高温過熱水蒸気による剥離効果が認められる。
(Example 5)
An example of high-temperature steam treatment is shown for an ion-implanted resist film that is difficult to peel off.
Sample: FIG. 5 (c) Silicon thermal oxide film etching, ion implantation into lower layer silicon substrate Ion implantation conditions: acceleration energy 80 KeV, phosphorus dose 6 × 10 13 / cm 2
Table 10 shows the peeling results.
The
In the condition 2 of 120 ° C. saturated water vapor treatment, the contact treatment was performed for 2 minutes and the injection treatment was performed for 1 minute.
After 30 seconds of 130 ° C. saturated steam treatment of condition 3, 140 ° C. superheated steam treatment was able to be removed in 30 seconds of jetting treatment.
An alteration effect due to high-temperature saturated steam and a peeling effect due to high-temperature superheated steam are recognized.
(実施例6)
剥離困難なイオン注入レジスト膜について、水蒸気・紫外線重畳処理の実施例を示す。
紫外線ランプ:KrIエキシマランプ 波長191nm
紫外線照射量:10mW/cm2(処理表面)
剥離結果を表11に示す。条件1の100℃飽和水蒸気処理と紫外線照射処理2分の後、噴射処理1分で除去できた。
条件2の120℃飽和水蒸気処理と紫外線照射処理30秒の後、噴射処理30秒で除去できた。
(Example 6)
An example of water vapor / ultraviolet ray superimposition treatment is shown for an ion-implanted resist film that is difficult to peel off.
UV lamp: KrI excimer lamp, wavelength 191nm
UV irradiation amount: 10 mW / cm 2 (treated surface)
The peel results are shown in Table 11. After 2 minutes of 100 ° C. saturated steam treatment and ultraviolet irradiation treatment of
After the condition 2 of 120 ° C. saturated steam treatment and ultraviolet irradiation treatment for 30 seconds, the jetting treatment was completed in 30 seconds.
(実施例7)
レジスト剥離プロセスと剥離後表面浄化プロセスの連続化の実施例を示す。
紫外線ランプ:KrIエキシマランプ 波長191nm
紫外線照射量:10mW/cm2(処理表面)
(Example 7)
An example of continuation of the resist stripping process and the post-stripping surface cleaning process will be described.
UV lamp: KrI excimer lamp, wavelength 191nm
UV irradiation amount: 10 mW / cm 2 (treated surface)
レジスト剥離ステップ:
各種レジスト処理に適応する温度の飽和水蒸気を用い、紫外線照射を重畳しながら第1ステップ水蒸気接触と第2ステップ水蒸気噴射によりレジスト剥離を行う。
Resist stripping step:
Using saturated water vapor at a temperature suitable for various resist processes, resist peeling is performed by first step water vapor contact and second step water vapor jet while superimposing ultraviolet irradiation.
洗浄ステップ:
洗浄液供給ラインから各薬液を逐次供給して薬液含有水蒸気を発生させる。まず、フッ酸・過酸化水素含有飽和水蒸気を基板表面に噴射し、金属・有機物を除去する。この時、水蒸気ミストの噴射力により粒子が除去される。次いで、希フッ酸含有飽和水蒸気を基板表面に噴射する。例えば、基板表面コンタクトホールのシリコン表面はベヤーシリコンとなる。最後に、純水の水蒸気を噴射し洗浄する。この薬液処方は処理目的に応じて任意に選択される。
Cleaning step:
Each chemical solution is sequentially supplied from the cleaning solution supply line to generate chemical solution-containing water vapor. First, saturated water vapor containing hydrofluoric acid and hydrogen peroxide is sprayed onto the substrate surface to remove metals and organic substances. At this time, particles are removed by the spraying force of the water vapor mist. Next, dilute hydrofluoric acid-containing saturated water vapor is sprayed onto the substrate surface. For example, the silicon surface of the substrate surface contact hole is a barrier silicon. Finally, pure water vapor is jetted and washed. This chemical prescription is arbitrarily selected according to the purpose of processing.
乾燥ステップ:
過熱水蒸気はミストを含有しないので、迅速な乾燥ができる。紫外線照射の重畳は、乾燥の促進と共に、表面浄化の仕上げが達成される。
Drying step:
Since superheated steam does not contain mist, it can be quickly dried. Superimposition of UV irradiation achieves a surface cleansing finish with accelerated drying.
剥離結果:
レジスト除去と表面浄化はともに完全に達成された。
Peeling result:
Both resist removal and surface cleaning were completely achieved.
−本発明を他の観点から捉えた諸実施例−
本発明者らは、上記のように、水蒸気を用いてレジスト膜を剥離する技術を実現し、これに化学成分の促進効果及び紫外線照射効果を重畳する技術を確立した。
-Examples in which the present invention is viewed from other viewpoints-
As described above, the present inventors have realized a technique for stripping a resist film using water vapor, and established a technique for superimposing a chemical component promoting effect and an ultraviolet irradiation effect on this.
これと並行して、本発明者らは、剥離作用の適用、具体的には剥離機構の作動を、時間/空間的条件・温度的条件及び物理化学的条件に関して緻密に交絡することにより、更に剥離を確実かつ迅速ならしめる技術を提示する。即ち、前記各交絡態様を考慮するという新たな観点からレジスト膜の剥離技術を捉え、当該技術をより具体化して現実的に把握することを可能とする。 In parallel with this, the present inventors have further entangled the application of the peeling action, specifically the operation of the peeling mechanism, with respect to time / space conditions, temperature conditions and physicochemical conditions. Presenting technology to ensure reliable and rapid peeling. That is, it is possible to grasp the resist film peeling technique from a new viewpoint of considering each of the entanglement modes, and to make the technique more concrete and realistic.
1.処理条件の交絡
一般に処理条件は定常的に設定される場合が多い。しかしながら、膜の剥離現象とは接着という定常状態の破綻の現象である。従って剥離とは、本質的に非定常的現象である。例えば、水蒸気の作用によりレジスト膜は膨潤・水和するが、その物理化学作用の持続では剥離現象に到達しない。噴射という物理作用が変じわらなければならない。このように、剥離処理には非定常的に種々の条件が交錯する必要がある。
1. Confounding of processing conditions In general, processing conditions are often set constantly. However, the film peeling phenomenon is a steady state failure phenomenon called adhesion. Thus, exfoliation is essentially an unsteady phenomenon. For example, the resist film swells and hydrates due to the action of water vapor, but does not reach the peeling phenomenon if the physicochemical action continues. The physical action of injection must change. As described above, various conditions need to be mixed in a non-stationary manner in the peeling process.
交絡とは、異なる条件の単なる交わりではない。交絡とは、手段と結果の予測と把握を前提とする条件配置のことをいう。その内容は、割り込み条件設計、逆転条件設計、変動条件設計などである。このような処理条件の交絡によって、効果を生み出す手法である。 Confounding is not just an intersection of different conditions. Confounding refers to conditional arrangement that presupposes the prediction and grasping of means and results. The contents include interrupt condition design, reverse condition design, and variable condition design. This is a technique for producing an effect by confounding such processing conditions.
特に、レジスト膜剥離技術に処理条件の交絡が必要である最大の理由は、剥離露出表面の微細構造組織の保護が確保されねばならないという聖域が存在するからである。剥離過程では、レジスト膜面と微細構造面が一時的に共存する。剥離に有効な条件が、一方では微細構造面の損傷条件となる。剥離と微細構造面保護を両立させるには、処理条件の交絡が必要である。 In particular, the greatest reason why the processing conditions need to be entangled in the resist film stripping technique is that there is a sanctuary that the protection of the microstructure on the stripped exposed surface must be ensured. In the peeling process, the resist film surface and the fine structure surface coexist temporarily. On the one hand, the conditions effective for peeling are the damage conditions for the microstructured surface. In order to achieve both peeling and microstructural surface protection, entanglement of processing conditions is necessary.
2.処理条件の交絡の具体的態様
(1)時間/空間的な交絡の態様
時間的に交絡する態様は、例えばA・Bの二つの条件や機構を作動せしめる順序を、例えばA→B順序あるいはA←B順序あるいはAB同時とし、作動時間をA・Bそれぞれに設定する。
空間的に交絡する態様は、例えば処理表面が全面の場合・片面の場合・部分的表面の場合とする。
2. Specific Aspects of Entangling Process Conditions (1) Aspects of Temporal / Spatial Entanglement Aspects of entanglement in time are, for example, the order in which the two conditions A and B are activated, such as the order of A → B or A ← B order or AB at the same time, set the operation time to A and B respectively.
The spatially entangled aspect is, for example, a case where the processing surface is the entire surface, a single surface, or a partial surface.
(2)温度的な交絡の態様
加熱/冷却機構を作動せしめる部位を、処理表面の全面・片面・部分的表面とする。例えば片面加熱一片面冷却というように組み合わせる。予熱か急熱か、予冷か急冷かを設定する。即ち、温度の適用を時間/空間的に交絡する態様もある。
(2) Aspects of thermal entanglement The part that operates the heating / cooling mechanism is the entire surface, one surface, or partial surface of the treated surface. For example, they are combined such as single-sided heating and single-sided cooling. Set preheating or rapid heating, precooling or rapid cooling. That is, there is also an aspect in which the application of temperature is entangled in time / space.
(3)物理化学的な交絡の態様
化学成分の組成組み合わせ・濃度組み合わせ、化学成分適用の時間/空間的な交絡という態様である。高周波超音波・紫外線の照射を組み合わせる態様である。
以上のように、上記(1),(2),(3)もそれぞれ交絡できる態様である。
(3) Aspects of physicochemical confounding This is an aspect of composition / concentration combination of chemical components and temporal / spatial confounding of chemical component application. This is a mode in which high-frequency ultrasonic / ultraviolet irradiation is combined.
As described above, the above (1), (2), and (3) can also be entangled.
3.処理条件の交絡の具体的内容
以下、交絡の具体的内容を例示する、条件交絡はこの例示に限定されるものではない。
3. Specific contents of confounding of processing conditions Hereinafter, the specific contents of confounding are exemplified. Conditional confounding is not limited to this example.
(1)水蒸気接触と水蒸気噴射の交絡(時間的条件交絡)
レジスト膜が水蒸気の化学作用により膨潤・水和するには時間が必要である。この過程は水蒸気の静的接触処理がよい。レジスト膜が水蒸気で変質した時点では、水蒸気の噴射力が必要である。即ち、水蒸気接触過程と水蒸気噴射過程を時間間隔をおいて組み合わせる必要がある。
この具体例が、上記した実施例4であり、水蒸気接触、噴射とアルカリの交絡として捉えられる。
(1) Entanglement of steam contact and steam injection (temporal confounding)
It takes time for the resist film to swell and hydrate due to the chemical action of water vapor. This process is preferably a static contact treatment with water vapor. At the time when the resist film is altered by water vapor, a water vapor injection force is required. That is, it is necessary to combine the water vapor contact process and the water vapor injection process with a time interval.
This specific example is Example 4 described above, and can be regarded as a confounding of water vapor contact, injection, and alkali.
(2)飽和水蒸気処理と過熱水蒸気処理の交絡(時間的・温度的・物理化学的条件交絡)
飽和水蒸気は湿潤条件を与え、過熱水蒸気は高温乾燥条件を与える。例えば、100℃飽和水蒸気処理過程と100℃飽和〜150℃過熱水蒸気処理過程を交絡する。100℃飽和水蒸気処理過程では、レジスト膜の膨潤・水和が進行する。100℃飽和〜150℃過熱水蒸気処理過程ではレジスト膜の接着境界が乾燥され、これが境界剥離力として作用する。従って、100℃飽和水蒸気処理過程と100℃飽和〜150℃過熱水蒸気処理過程を、適切な時間間隔で組み合わせるのが有効である。
また、過熱水蒸気処理過程は、剥離〜洗浄過程終了後の乾燥過程に用い有効である。
この具体例が、上記した実施例5であり、飽和水蒸気と過熱水蒸気との交絡として捉えられる。
(2) Entanglement of saturated steam treatment and superheated steam treatment (temporal, temperature, physicochemical confounding)
Saturated steam provides wet conditions and superheated steam provides high temperature drying conditions. For example, a 100 ° C. saturated steam treatment process and a 100 ° C. saturation to 150 ° C. superheated steam treatment process are entangled. In the 100 ° C. saturated steam treatment process, the swelling and hydration of the resist film proceeds. In the process of 100 ° C. saturation to 150 ° C. superheated steam treatment, the adhesion boundary of the resist film is dried, and this acts as boundary peeling force. Therefore, it is effective to combine the 100 ° C. saturated steam treatment process and the 100 ° C. saturation to 150 ° C. superheated steam treatment process at appropriate time intervals.
Further, the superheated steam treatment process is effective for use in the drying process after the peeling-cleaning process is completed.
This specific example is Example 5 described above, and can be regarded as a confounding of saturated steam and superheated steam.
(3)水蒸気処理と化学成分含有水蒸気処理の交絡(物理化学的及び時間的条件交絡)
レジスト膜の変質が化学成分含有水蒸気で促進される事実は既に明らかにされている。例えば、アルカリ成分を添加した水蒸気は、迅速にレジスト膜を剥離する。しかし、微細構造が例えばメタル配線表面であるとき、アルミニウム・銅など(特にアルミニウム)の配線材料はアルカリにエッチングされ損傷を受ける。この場合は、ある種の界面活性剤を含んだ水蒸気を用いることによって、アルミニウムの化学的損傷を日常的に問題とならない程度に減少させることができる。この具体例が、上記した実施例2,3であり、アルカリ・過酸化水素の交絡として捉えられる。
(3) Entanglement of steam treatment and chemical component-containing steam treatment (physicochemical and temporal condition confounding)
The fact that the alteration of the resist film is promoted by the chemical component-containing water vapor has already been clarified. For example, water vapor added with an alkali component quickly peels off the resist film. However, when the fine structure is, for example, a metal wiring surface, wiring materials such as aluminum and copper (particularly aluminum) are etched and damaged by alkali. In this case, the chemical damage of aluminum can be reduced to an extent that does not become a daily problem by using water vapor containing a certain type of surfactant. Specific examples of this are the above-described Examples 2 and 3, which can be regarded as an entanglement of alkali and hydrogen peroxide.
(4)水蒸気処理とイソプロピルアルコール(IPA)蒸気処理の交絡
IPA−水−塩類系の剥離液のレジスト剥離効果が知られている。IPAの気液界面作用はマランゴーニ効果として有名である。発明者らは、水蒸気雰囲中においてIPA蒸気がレジスト剥離促進効果を持つことを見出した。IPAは、表面材料に全く作用しない有機化学成分であるため、メタル配線表面の損傷なく用いることができる。
交絡態様の1:(時間的・物理化学的条件交絡)
水蒸気処理とIPA蒸気処理を時間的に交絡する。
交絡態様の2:(物理化学的条件交絡)
IPA蒸気処理、即ち、化学成分の組成を交絡する。
(4) Entanglement of steam treatment and isopropyl alcohol (IPA) steam treatment The resist stripping effect of an IPA-water-salt stripping solution is known. The gas-liquid interface action of IPA is famous as the Marangoni effect. The inventors have found that IPA vapor has a resist peeling accelerating effect in a water vapor atmosphere. Since IPA is an organic chemical component that does not act on the surface material at all, it can be used without damaging the surface of the metal wiring.
Confounding mode 1: (temporal / physicochemical condition confounding)
The steam treatment and the IPA steam treatment are entangled in time.
Confounding mode 2: (physicochemical condition confounding)
IPA steam treatment, that is, entangle the composition of chemical components.
(実施例8)
各種類のレジスト膜について、水蒸気処理におけるIPA蒸気処理の交絡効果を調査した。
以下の表13に示す交絡処理条件により、1分〜2分でレジスト膜剥離が達成できた。
(Example 8)
For each type of resist film, the confounding effect of the IPA vapor treatment in the water vapor treatment was investigated.
Resist film peeling was achieved in 1 to 2 minutes under the entanglement treatment conditions shown in Table 13 below.
(5)水蒸気処理と水噴射処理及び高周波超音波重畳の交絡
水蒸気処理の後に水蒸気の噴射力で充分に剥離できるレジスト膜と、水蒸気の噴射力では剥離に時間を必要とするレジスト膜がある。後者の場合、水噴射処理の交絡が有効である。同じ噴射量では、水の衝突力は約3桁の質量差に比例して水蒸気より大きい。また、水蒸気温度で軟化しているレジストが、水噴射で冷却硬化することによる剥離作用が働く。
(5) Entanglement of water vapor treatment, water jet treatment, and superposition of high-frequency ultrasonic waves There are a resist film that can be sufficiently peeled off by a water vapor jet force after the water vapor treatment, and a resist film that requires time for peeling with the water vapor jet force. In the latter case, confounding of the water injection process is effective. At the same injection amount, the impact force of water is greater than water vapor in proportion to the mass difference of about three orders of magnitude. In addition, the resist softened at the water vapor temperature works to be peeled off by cooling and hardening with water jet.
高圧加圧水、即ちジェット水流は、シリコンウエハを切断する用途や外科手術のメスの用途に用いられている。加圧水噴射は、いかなる強固な膜も剥離可能である一方、微細加工表面の損傷保護条件が充分保持されねばならない。従って、圧力・噴射量条件の緩和、即ち微細構造保護のために、水噴射の線速度設計が重要である。 High pressure pressurized water, ie jet water flow, is used for cutting silicon wafers and surgical scalpels. Pressurized water jets can peel any strong film, while maintaining sufficient damage protection conditions on the micromachined surface. Therefore, the linear velocity design of the water injection is important for relaxing the pressure / injection amount condition, that is, for protecting the fine structure.
交絡態様の1:(温度的・物理化学的条件交絡)
水蒸気接触処理の後に緩和された圧力で水噴射処理を行う。水蒸気の高温化学作用と加圧水の冷却作用の交絡効果が得られる。
Confounding mode 1: (temperature / physicochemical condition confounding)
After the steam contact treatment, the water injection treatment is performed at a relaxed pressure. The confounding effect of the high temperature chemical action of water vapor and the cooling action of pressurized water is obtained.
交絡態様の2:(温度的・空間的条件交絡)
スピン回転表面の片側で水蒸気噴射処理、他の片側で水噴射処理を行う。表面には回転数のサイクルで加熱・冷却の温度振幅が与えられる。この交絡態様でも、上記と同様の剥離作用が働く。
Confounding mode 2: (Temperature and spatial condition confounding)
Water vapor jet processing is performed on one side of the spin rotation surface, and water jet processing is performed on the other side. The surface is given a temperature amplitude of heating and cooling in a cycle of the number of rotations. Even in this entanglement mode, the peeling action similar to the above works.
交絡態様の3:(物理化学的条件交絡)
交絡態様の1,2のいずれかにおいて、高周波超音波ノズルを用いて水噴射処理を行う。噴射力と超音波力が重畳され剥離力は大きいので、微細回路構造保全のためにそれぞれの強度を緩和する条件で実施する。
Entanglement mode 3: (physicochemical condition entanglement)
In either of the
(実施例9)
各種類のレジスト膜について、水蒸気処理に水噴射処理及び高周波超音波重畳の交絡効果を調査した。以下の表14に示す交絡処理条件により、1分〜2分でレジスト膜剥離が達成できた。
Example 9
For each type of resist film, the confounding effect of water jet treatment and high-frequency ultrasonic superposition was investigated. Resist film peeling was achieved in 1 to 2 minutes under the confounding treatment conditions shown in Table 14 below.
(6)水蒸気処理と加圧炭酸ガス噴射処理の交絡
この交絡効果は、水噴射処理の交絡と同様の冷却硬化効果の他に、特殊な効果がある。
加圧炭酸ガス噴射により生成するドライアイス微粒子の温度はマイナス55℃である。水蒸気処理によりレジスト膜の接着境界に浸透している水分は、炭酸ガス噴射で瞬間に結晶化し膨張する。即ち水分の氷結による霜柱効果が発生し、強力な剥離力として働く。
(6) Entanglement of steam treatment and pressurized carbon dioxide injection process This entanglement effect has a special effect in addition to the cooling hardening effect similar to the entanglement of water injection process.
The temperature of the dry ice fine particles generated by the pressurized carbon dioxide gas injection is minus 55 ° C. Moisture permeating the adhesion boundary of the resist film by the water vapor treatment is instantly crystallized and expanded by carbon dioxide gas injection. That is, a frost column effect is generated by freezing of moisture, and it works as a strong peeling force.
交絡態様の1:(温度的・時間的・物理化学的条件交絡)
水蒸気処理と加圧炭酸ガス噴射処理を時聞的交互に反復するとき、加熱・冷却の温度振幅による剥離作用が働く。物質により膨張係数が異なるからである。例えば線膨張係数は、シリコンは0.076×10‐4/kであり、おおくの有機物質では2.2〜5.0×10‐4/kであり約1〜2桁の差がある。シリコン基板とレジスト膜の線膨張係数の差は、約150℃の温度振幅によって境界層剥離力となる。
Entanglement mode 1: (Temperature, time, physicochemical conditions)
When the steam treatment and the pressurized carbon dioxide injection treatment are repeated alternately and occasionally, the peeling action due to the temperature amplitude of heating and cooling works. This is because the expansion coefficient differs depending on the substance. For example, the linear expansion coefficient is 0.076 × 10 −4 / k for silicon, and 2.2 to 5.0 × 10 −4 / k for most organic materials, which is about 1 to 2 orders of magnitude different. The difference in linear expansion coefficient between the silicon substrate and the resist film becomes the boundary layer peeling force with a temperature amplitude of about 150 ° C.
交絡態様の2:(温度的・空間的・物理化学的条件交絡)
スピン回転表面の片側で水蒸気噴射処理、他の片側で加圧炭酸ガス噴射処理を行うとき、表面には回転数のサイクルで加熱・冷却の温度振幅が与えられる。この交絡態様でも、上記と同様の剥離作用が働く。
Confounding mode 2: (Temperature, spatial, physicochemical condition confounding)
When performing the water vapor injection process on one side of the spin rotation surface and the pressurized carbon dioxide injection process on the other side, the surface is given a temperature amplitude of heating / cooling in a cycle of the number of rotations. Even in this entanglement mode, the peeling action similar to the above works.
交絡態様の3:(温度的・空間的・物理化学的条件交絡)
スピン回転するレジスト面の側で水蒸気噴射処理、裏面側で加圧炭酸ガス噴射処理を行うとき、レジスト面と基板の境界面に温度差が与えられる。この交絡態様でも、上記と同様の剥離作用が働く。
Confounding mode 3: (Temperature, spatial, physicochemical condition confounding)
When performing the water vapor jet process on the spin-rotating resist surface side and the pressurized carbon dioxide gas jet process on the back surface side, a temperature difference is given to the boundary surface between the resist surface and the substrate. Even in this entanglement mode, the peeling action similar to the above works.
(実施例10)
各種類のレジスト膜について、水蒸気処理に加圧炭酸ガス噴射処理の交絡効果を調査した。以下の表15に示す交絡処理条件により、1分〜2分でレジスト除去が達成できた。
(Example 10)
For each type of resist film, the confounding effect of the pressurized carbon dioxide jet treatment on the steam treatment was investigated. Resist removal could be achieved in 1 to 2 minutes under the confounding treatment conditions shown in Table 15 below.
(7)水蒸気処理と基板冷却処理の交絡(温度的条件交絡)
処理基板を冷却プレートで支持しながら、レジスト表面を水蒸気処理する。冷却プレートは、ペルチエ素子による電子冷却方式・フッ素オイル冷媒循環冷却方式・加圧炭酸ガス噴出通気冷却方式などのいずれの方式で冷却してもよい。
水噴射・高圧炭酸ガス噴射の冷却作用と同様の交絡効果と剥離作用が働く。
(7) Entanglement of steam treatment and substrate cooling treatment (temperature condition entanglement)
The resist surface is subjected to water vapor treatment while supporting the treatment substrate with a cooling plate. The cooling plate may be cooled by any method such as an electronic cooling method using a Peltier element, a fluorine oil refrigerant circulation cooling method, and a pressurized carbon dioxide jet ventilation cooling method.
The confounding effect and peeling action are the same as the cooling action of water injection and high pressure carbon dioxide injection.
(実施例11)
各種類のレジスト膜について、水蒸気処理における基板冷却効果を調査した。水蒸気噴射ステップと基板冷却ステップの交絡順序及び交絡時間はレジストの種類により異なるので、効果の大きい条件を選択する。以下の表16に示す交絡処理条件はその一例であり、1分〜2分でレジスト除去が達成できた。
(Example 11)
For each type of resist film, the substrate cooling effect in the water vapor treatment was investigated. Since the entanglement order and the entanglement time of the water vapor spraying step and the substrate cooling step differ depending on the type of resist, a condition having a large effect is selected. The confounding treatment conditions shown in Table 16 below are an example, and the resist removal could be achieved in 1 minute to 2 minutes.
(8)水蒸気処理と紫外線照射処理の交絡(物理化学的条件交絡)
水蒸気処理に重畳する場合は、水蒸気50%透過距離が2mm以上の紫外線を用いる。過熱水蒸気処理に重畳するのが効率的である。過熱水蒸気はミストを含有しないため、紫外線の散乱損失がない。紫外線光量及び照射時間は、レジスト接着面に光化学作用による変質を与える程度で充分である。
この具体例が、上記した実施例6であり、水蒸気と紫外線との交絡として捉えられる。
(8) Confounding of steam treatment and ultraviolet irradiation treatment (physicochemical confounding)
In the case of superimposing on the water vapor treatment, ultraviolet rays having a water vapor 50% transmission distance of 2 mm or more are used. It is efficient to superimpose on the superheated steam treatment. Since superheated steam does not contain mist, there is no ultraviolet light scattering loss. It is sufficient that the amount of ultraviolet light and the irradiation time are sufficient to cause alteration by photochemical action on the resist adhesion surface.
A specific example of this is Example 6 described above, which can be regarded as a confounding of water vapor and ultraviolet rays.
(9)高圧炭酸ガス処理と紫外線照射処理の交絡(物理化学的条件交絡)
炭酸ガス雰囲気では、水蒸気50%透過距離が2mm以下の短波長の紫外線も高い透過率で用いることができる。波長172mmの紫外線の炭酸ガス50%透過距離は約30cmである。キセノンエキシマランプ(172mm)が適用できる。レジスト膜剥離後に微細構造間隙において取り切れていないレジスト微細断片を分解除去するに有効である。
(9) Entanglement of high-pressure carbon dioxide treatment and UV irradiation treatment (physicochemical confounding)
In a carbon dioxide atmosphere, ultraviolet rays having a short wavelength with a 50% water vapor transmission distance of 2 mm or less can be used with a high transmittance. The transmission distance of 50% carbon dioxide gas for ultraviolet rays having a wavelength of 172 mm is about 30 cm. A xenon excimer lamp (172 mm) can be applied. This is effective for decomposing and removing fine resist fragments that are not removed in the fine structure gap after the resist film is peeled off.
(実施例12)
微細構造パターンを持つデバイス表面のレジスト剥離処理後のパターンのコーナーや配線の間隙部に微細なレジスト膜片の残留する場合について、紫外線照射処理による残留膜片分解除去を行った。
炭酸ガスを表面に噴射しながらキセノンエキシマランプを照射した。以下の表17に結果を示す。
(Example 12)
In the case where fine resist film pieces remain at the corners of the pattern after the resist peeling process on the surface of the device having the fine structure pattern or the gap between the wirings, the residual film pieces were decomposed and removed by the ultraviolet irradiation process.
A xenon excimer lamp was irradiated while injecting carbon dioxide onto the surface. The results are shown in Table 17 below.
(10)洗浄処理との交絡
レジスト剥離後の表面の清浄レベル及び次工程が要求する表面の清浄レベルは、プロセス毎にさまざまである。従って、レジスト剥離後の洗浄処理に用いる水蒸気条件の交絡、紫外線の交絡が可能かつ容易な機構が必要である。
この具体例が、上記した実施例6であり、洗浄処理との交絡として捉えられる。
(10) Entanglement with cleaning treatment The surface clean level after resist stripping and the surface clean level required in the next step vary from process to process. Therefore, there is a need for an easy mechanism that can entangle the water vapor conditions and ultraviolet entanglement used in the cleaning process after resist stripping.
This specific example is Example 6 described above, and can be understood as a confounding with the cleaning process.
3.レジスト除去装置
ここで、各種処理(手段)の交絡態様を考慮したレジスト除去装置の具体例について説明する。
図6は、スピン回転機構を持つ枚葉式レジスト除去装置を示す概略断面図である。
3. Here, a specific example of the resist removing apparatus in consideration of the entanglement mode of various processes (means) will be described.
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a single wafer resist removing apparatus having a spin rotation mechanism.
このレジスト膜除去装置は、基板搬出入機構、雰囲気パージ機構及び排出機構を有するチャンバー内に、水蒸気を導入する機構に加えてIPA蒸気・水・加圧炭酸ガスをそれぞれ導入する機構、前記水蒸気・水に化学成分を添加する機構、紫外線・高周波超音波をそれぞれ照射する機構、基板を加熱・冷却する機構のいずれか1以上の機構を備え、基板表裏面に対して噴射ノズルが相対的に移動することにより噴射面が掃引される駆動機構が設けられる。 This resist film removing apparatus includes a mechanism that introduces IPA vapor, water, and pressurized carbon dioxide gas into a chamber having a substrate carry-in / out mechanism, an atmosphere purge mechanism, and a discharge mechanism, in addition to a mechanism that introduces water vapor, Equipped with at least one of a mechanism for adding chemical components to water, a mechanism for irradiating ultraviolet and high-frequency ultrasonic waves, and a mechanism for heating and cooling the substrate. Thus, a drive mechanism for sweeping the ejection surface is provided.
水蒸気処理チャンバー101の内部に、スピン回転機構が設けられる。スピン回転機構は、基板102を固定する支持ピン103を有する回転体104と中空回転モータ105から構成される。
A spin rotation mechanism is provided inside the
基板冷却機構として、冷却プレート106が中空回転モータ内に固定される支持機構107によって支持される。
紫外線照射機構として、水蒸気処理チャンバー101の上部に、紫外線ランプ108を収納し石英窓板109を有するランプチャンバー110が配接される。図6には紫外線ランプの断面方向が示されている。
As a substrate cooling mechanism, the cooling plate 106 is supported by a
As an ultraviolet irradiation mechanism, a
水蒸気処理チャンバー101は、水蒸気・IPA蒸気・水・加圧炭酸ガスをそれぞれ導入する機構として、水蒸気導入口111及び水蒸気噴射ノズル112、水噴射ノズル113,IPA蒸気噴射ノズル114、加圧炭酸ガス噴射ノズル115を有する。加圧炭酸ガス裏面噴射ノズル116は、冷却フレート106に換えて基板を冷却する機構である。
The water
高周波超音波照射機構として、水噴射ノズル113には高周波超音波発振子117が設置される。それぞれの噴射ノズルの形状は、図6には省略している。また、水蒸気処理チャンバー101は、雰囲気パージガス導入口118及び排出機構119を備えている。
As a high-frequency ultrasonic irradiation mechanism, a high-frequency ultrasonic oscillator 117 is installed in the water jet nozzle 113. The shape of each injection nozzle is omitted in FIG. Further, the water
水蒸気・水に化学成分を添加する機構として、水蒸気発生装置120及び水噴射ノズルヘの超純水供給ライン121に、定量ポンプから構成される薬液注入装置122が設置される。
As a mechanism for adding chemical components to water vapor / water, a chemical
1 蒸発器
2 蒸発用加熱ブロック
3 過熱器
4 過熱用加熱ブロック
5 定流量ポンプ
6 圧力制御ニードルバルブ
7 圧力計
8 温度計
9 温度計
10 超純水ライン用バルブ
11 水溶液ライン用バルブ
12 水蒸気導入バルブ
13 水蒸気噴射バルブ
14,112 水蒸気噴射ノズル
15,101 処理チャンバー
16 処理表面
21,102 基板
22 スピン回転機構
23 水蒸気処理チャンバー
24,108 紫外線ランプ
25,109 石英窓板
26,110 ランプチャンバー
27 ガス導入口
28 排出ダクト
31 水蒸気供給装置
41 噴射ノズル
103 支持ピン
104 回転体
105 中空モータ
106 冷却プレート
107 支持機構
111 水蒸気導入口
113 水噴射ノズル
114 IPA蒸気噴射ノズル
115,116 加圧炭酸ガス噴射ノズル
117 高周波超音波発振子
118 パージガス導入口
119 排出機構
120 水蒸気発生装置
121 超純水供給ライン
122 薬液注入装置
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