JPS63108722A - 基板表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「本発明の利用分野」 本発明は、半導体集積回路の製造プロセスに主として用
いられるもので、基板の処理表面を光化学反応を用いて
クリーニングを行う光クリーニング（基板表面に照射さ
れた紫外光を用いるため直接ｔｌＶＵＶクリーニングは
直接クリーニングという）を行うとともに、同一装置を
用いてフォトレジスト等を光アッシング（紫外光により
反応性気体を励起し、この励起された気体により光アッ
シングを行うため間接ＵＶクリーニングという）を行う
ための基板表面処理装置に関する。

「従来技術」 従来、ＵＶクリーニングは半導体表面に対し紫外光を照
射するとともに、反応性気体を供給しその光励起された
気体により表面の有機物の除去を行うＵＶクリーニング
手段が知られている。特にこのＩＪｖクリーニングは大
気を用い、−ａには酸素（Ｏｚ）を紫外光によりオゾン
（０３）化し、これにより生じた酸素ラジカルにより半
導体表面の汚物を除去せんとするものであった。

「発明が解決したいとする問題点」 しかしかかる紫外光を直接基板表面に照射する直接クリ
ーニング方法のみでは基板表面にフォトレジスト特に紫
外光により硬化する特性を持つフォトレジストに対して
は逆にこの有機物を除去するのではなく逆に硬化させ、
かつ強く基板表面に密着させてしまい、逆効果となって
しまった。

「問題を解決すべき手段」 本発明は基板の表面を処理するに際し、紫外光を直接表
面に照射して処理を行う手段と、紫外光を間接的（反応
性気体のみ照射し、基板表面には照射しない）に照射し
て処理を行う手段とを同一装置にて有せしめるものであ
る。

このため、処理面を有する基板に対抗して紫外光源を配
列し、またこの間にこの紫外光源を直接照射する手段と
、反応性気体のみを照射し基板表面には照射を行わない
間接的な照射手段とをシャッタを開閉することにより成
就せしめたものである。

そして直接ＵＶクリーニングを行う場合、反応性気体で
ある酸素、アンモニア等は導入口側より紫外光により励
起、分解または反応させつつ、この活性状態の気体が基
板の処理表面を同時になめるように紫外光が基板表面を
照射しつつ流す。

他方、間接クリーニングにあっては導入口側より導入さ
れた反応性気体はシャッタのため紫外光源の周辺のみを
通りここで活性状態の気体に完成する。この後シャッタ
の外側をまわり込み、紫外光がシャッタにより遮蔽され
照射されていない基板表面を活性気体が触れるようにし
て流れ、処理表面を処理し排気口に至るようにした。

この時、前者の直接クリーニングにあっては、基板と紫
外光源との距離が１０〜３ＩＷＩ１１、代表的には５１
１１ｆｆｉと近接する。

他方、間接クリーニングにあっては、基板の位置を紫外
光源より離し、その間にロールより延在した可曲性シャ
ッタ一般にはステンレスまたはニッケル薄膜（１０〜１
００μ）を用い遮光する。

このシャッタは直接クリーニングを行う時は一方の側の
ロールが巻き取り、装置全体のスペース効率を向上させ
た。

「作用」 かかる手段により、これまで２台のＵｖクリーニング装
置を必要としていた半導体装置、特にＶＬＳ　Ｉ（超Ｌ
ＳＩ）製造プロセスにおいて、１台で済ませることが可
能となった。

加えてフォトレジストの除去に際し、最初間接クリーニ
ングを行い、いわゆる光アッシングを実施し、紫外光に
より硬化するレジストの剥離を行う。その後直接クリー
ニングを行い剥離後の半導体表面をＵＶクリーニングを
行うことにより、紫外光により軟化、分解する有機物、
汚物の分解除去を行うことが連続的に実施可能となった
。

このためシリコン半導体プロセスのみならず、ＧａＡｓ
等の■−■化合物表面のレジストエ１１離とその後の半
導体表面の清浄化を行うことが可能となった。

以下に実施例を図面に従って示す。

「実施例１」 第１図は本発明のＵｖクリーニング装置の概要で示す。

図面において（＾）は間接ＵＶクリーニング、（Ｂ）は
直接ＵＶクリーニングを行う構成を示す。第１図（Ａ）
において、ステンレス容器（２０）は１（（１Ｂ）を具
備する。この蓋は紫外光源（５）が連結しており、開と
するとともにシャッタをロールに巻き取っておき、上側
より基板（１）を基板ホルダ上に配設させ得る手段を有
する。この装置は基板（１）、上下機構を有する基板ホ
ルダ（２）、紫外光源（ここでは低圧水銀灯を用いた）
（５）、ロール（４）より延びたシャッタ（５）、第１
の排気口（６）、バルブ（７）および第２の排気口（６
゛）、バルブ（７゛）を有する。

基板を下側よりハロゲンランプまたはシースヒータ（８
）により加熱手段を有する。また基板（１）および基板
ホルダ（２）は、前後左右（９）に移動し得る。これは
活性の反応性気体が均一に基板（１）の処理表面に触れ
させるためである。

間接クリーニングを行う場合、反射性気体の導入口（１
１）より酸素または大気を導入する。するとこの気体は
、ロール（４）よりシャッタ（３）が展開（延在）して
いるため、紫外光は基板表面を直接照射することがない
。そして反応性気体は光源室（１２）にて活性気体、例
えばオゾンに変成させる。

その後矢印（１０）に従い、シャッタの外側をまわって
基板表面を嘗めるようにして第１の排気口（６）より外
部に放出させる。この活性気体が基板の処理表面と反応
し、光アッシングを行う。このとき排気系ではバルブ（
７）は開、バルブ（７°）は閉となっている。

かかる装置において、フォトレジストが選択的に残有す
る基板の処理表面に対し、このレジストを１００人／分
の速さで除去することが可能であった。

「実施例２」 この実施例は直接ＵＶクリーニングを行う例であり、第
１図（Ｂ）にその概要を示す。この時シャッタ（３）は
ロール（４）内に巻き取られている。また紫外光源（５
）と基板の処理層とを近接させ、強い紫外光を照射させ
るように、基板は矢印（１９）に沿って上方に移動させ
る。またこの基板表面に紫外光が均一に照射されるべく
前後左右（９）に移動させる。

反応性気体（１０°）は導入口（１１）より第２の排気
口（６′）より外部に放出させた。このとき、バルブ（
７）は閉、バルブ（７′）を開として実施した。

これは実施例１の工程を完了した後の半導体表面に対し
て行うことも、またフォトレジストが何ら存在しない半
導体表面のＵＶクリーニングに対しても実施させること
ができる。

この処理の後、この基板はこの上方に設けられたＩＩ　
（１８）を開として取り出した。そして新たな基板を挿
入し、次の直接１１Ｖクリーニングを行った。

「実施例３」 第１図において、基板は図面において図面前方より、図
面後方にコンベア式に連続移動させた。

すると時間あたりの処理枚数を大きく増すことが可能と
なった。

この連続処理は実施例１および実施例２のいずれに対し
て行うこともできる。

「効果」 本発明は以上の説明より明らかな如く、基板の処理表面
に対し紫外光の照射により硬化分解するを機樹脂の除去
も行うことができる。

そしてその双方を連続的に行うことにより、紫外光の照
射により硬化する有機樹脂はオゾン、活性水素、活性ア
ンモニアにより軟化または分解させし低分子化し、その
後紫外光照射を行いつつ酸化して炭酸ガスとして気化し
除去させることが可能となった。

本発明において、可動式シャッタは紫外光が直接基板上
に照射される手段であれば実施例に示したロール式のみ
ならず他の手段であってもよい。

また第１図においては、直接ＵＶクリーニングに関して
は基板を紫外光源に近接させた。しかし紫外光源を制御
し基板に近接させても、また双方を行ってもよい。加え
て紫外光の強度が十分であるならば、この可動方式を除
（ことができることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板表面処理装置の概要を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理表面を有する基板と、該処理表面に対抗して配
   設された紫外光源と、前記基板と紫外光源との間に可動
   式シャッタとを有することを特徴とする基板表面処理装
   置。 ２、特許請求の範囲第１項において、可動式シャッタは
   可曲性の薄膜を設け、紫外光源を直接基板の処理表面に
   露呈させるため、前記可曲性薄膜を一方にロール巻きし
   て除去して、導入された反応性気体を紫外光源により励
   起、分解または反応せしめ、前記処理表面に露呈せしめ
   るとともに、前記紫外光を前記処理表面に照射せしめる
   手段を具備することを特徴とする基板表面処理装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、可曲性の薄膜をロ
   ールより延在させ紫外光が直接処理表面に照射できない
   ようにして設け、導入された反応性気体を予め紫外光源
   により励起、分解または反応せしめて該気体を基板の処
   理表面に露呈させる手段を具備することを特徴とする基
   板表面処理装置。