(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気発生室内で水を加熱して水蒸気を発生させ、この水蒸気を管路を介して洗浄室に導き、この水蒸気を被洗浄物の表面が水の沸点以上の温度に加熱された状態の被洗浄物に接触させることによって被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うレジスト除去洗浄方法であって、
前記洗浄室に導入された、前記水蒸気が前記被洗浄物に達するまでの経路に、水滴防止板を設け、前記水蒸気の凝結防止を図り、被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とするレジスト除去洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないような条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とするレジスト除去洗浄方法。
【請求項３】
請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室内が加圧された条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とするレジスト除去洗浄方法。
【請求項４】
請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結せずかつ前記洗浄室内が加圧された条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とするレジスト除去洗浄方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のレジスト除去洗浄方法において、水蒸気にオゾンガスを混合して被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とするレジスト除去洗浄方法。
【請求項６】
水を加熱して水蒸気を発生させるための水蒸気発生室、被洗浄物を水蒸気に曝露させて被洗浄物の表面処理を行うための洗浄室、前記水蒸気発生室で発生した水蒸気を前記洗浄室に導くための管路、及び被洗浄物の表面を水の沸点以上の温度に加熱するための被洗浄物加熱手段を備えたレジスト除去洗浄装置であって、
前記洗浄室に導入された、前記水蒸気が前記被洗浄物に達するまでの経路に、水滴防止板を設けたことを特徴とするレジスト除去洗浄装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないように前記洗浄室及び前記管路を加熱するための管路等加熱手段をさらに備えていることを特徴とするレジスト除去洗浄装置。
【請求項８】
請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室内の圧力を調整するための圧力調整手段をさらに備えていることを特徴とするレジスト除去洗浄装置。
【請求項９】
請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないように前記洗浄室及び前記管路を加熱するための管路等加熱手段、並びに前記洗浄室内の圧力を調整するための圧力調整手段をさらに備えていることを特徴とするレジスト除去洗浄装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室にオゾンガスを供給するためのガス供給装置をさらに備えていることを特徴とするレジスト除去洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被洗浄物の表面のレジスト除去洗浄方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体、実装基板などに配線を形成するフォトリソグラフィ工程において、フォトレジストや電子線レジスト等の各種レジストが用いられている。しかし、フォトリソグラフィ工程終了段階では、不要になった処理後のレジストをそれらの基材から除去洗浄することが必要となる。そのレジストを除去洗浄するための方法としては、薬液洗浄法、プラズマ洗浄法などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、薬液を用いた洗浄方法の場合には、処理液として人体・環境に問題のある有機溶剤を用いて溶解しなければならないことやその処理を施す工程に加えて処理液を除去するリンス工程が必要となるなどの問題がある。
【０００４】
また、プラズマ洗浄方法の場合には、安定したプラズマを発生させる放電の制御や電極装置などの特別な装置が必要であり、設備全体が複雑化して高価なためにコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、人体・環境に問題のある薬液洗浄法及び高コストのプラズマ洗浄法を代替して、人体・環境に与える影響が少なく低コストで被洗浄物表面からレジストを除去する洗浄方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のレジスト除去洗浄方法は、水蒸気発生室内で水を加熱して水蒸気を発生させ、この水蒸気を管路を介して洗浄室に導き、この水蒸気を被洗浄物の表面が水の沸点以上の温度に加熱された状態の被洗浄物に接触させることによって被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とする。このため、人体・環境に問題のある薬液洗浄法及び高コストのプラズマ洗浄法とは異なり、人体・環境にあまり影響を与えずに低コストで被洗浄物表面からレジストを除去することができる。このレジスト除去洗浄をより効果的に行うためには、被洗浄物の表面の温度を水の沸点より１０度以上（より好ましくは２０度以上）高くすることが好ましい。これにより、被洗浄物の表面で水蒸気が凝結することがなくなるので、レジスト除去洗浄を均一に行うことができ、またドライな雰囲気でかつ高温雰囲気での洗浄となるので、より効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。水蒸気発生方法としては、純水を水の沸点以上の温度に加熱して水蒸気を発生させる方法が好ましい。この方法の他に、純水に超音波を印加して水蒸気を発生させる超音波法や、系を減圧して水蒸気を発生させる減圧法が考えられるが、超音波法や減圧法は水蒸気に含ませられる水分子の量が少なく洗浄の効果が低いうえ、系内で水滴が発生しやすく均一な洗浄を行いにくいため好ましくない。
また、洗浄室に導入した水蒸気の凝結を防止するため、水蒸気の導入口付近に水滴防止板を設けると、レジスト除去洗浄をより効率的に行うことが出来る。
【０００７】
請求項２のレジスト除去洗浄方法は、請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないような条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とする。このため、この方法によれば、水蒸気発生室で発生した水蒸気を収率よく被洗浄物表面に導くことができ、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。また、水滴の発生を防止することができるので、完全にドライな状態で被洗浄物の処理を行うことができ、被洗浄物をより均一にレジスト除去洗浄することができる。そのうえ、被洗浄物の表面を汚染することもなくなる。この観点からいえば、水の沸点より１０度以上（より好ましくは２０度以上）高くすることが好ましい。但し、水の沸点よりあまり高くすると装置の構成が複雑になるので、マージンを考慮しても水の沸点より８０度高くすれば通常十分である。
【０００８】
請求項３のレジスト除去洗浄方法は、請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室内が加圧された条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とする。このため、この方法によれば、洗浄室内における水分子のガス密度を高くすることができ、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。この観点からいえば、洗浄内を１．０気圧より高くすればそれなりの効果が得られるが、１．２気圧以上（より好ましくは１．４気圧）に加圧すれば効果が顕著になる。但し、加圧しすぎると装置の構成が複雑になったり、水の沸点が高くなって水蒸気を発生するのが容易でなくなるので、３気圧以下（より好ましくは２気圧以下）の圧力に加圧することが好ましい。
【０００９】
請求項４のレジスト除去洗浄方法は、請求項１に記載のレジスト除去洗浄方法において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結せずかつ前記洗浄室内が加圧された条件下で被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とする。このため、この方法によれば、水蒸気発生室で発生した水蒸気を収率よく被洗浄物表面に導くことができ、かつ、洗浄室内における水分子のガス密度を高くすることができるので、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。また、水滴の発生を防止することができるので、完全にドライな状態で被洗浄物の処理を行うことができ、被洗浄物をより均一にレジスト除去洗浄することができる。そのうえ、被洗浄物の表面を汚染することもなくなる。
【００１０】
請求項５のレジスト除去洗浄方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載のレジスト除去洗浄方法において、水蒸気にオゾンガスを混合して被洗浄物表面のレジスト除去洗浄を行うことを特徴とする。このため、このレジスト除去洗浄方法は、酸化能力の高い処理が可能となるので、効果的にレジスト除去洗浄を行うことができる。
【００１１】
請求項６のレジスト除去洗浄装置は、水を加熱して水蒸気を発生させるための水蒸気発生室、被洗浄物を水蒸気に曝露させて被洗浄物の表面処理を行うための洗浄室、前記水蒸気発生室で発生した水蒸気を前記洗浄室に導くための管路、及び被洗浄物の表面を水の沸点以上の温度に加熱するための被洗浄物加熱手段を備えたことを特徴とする。このため、人体・環境に問題のある薬液洗浄法及び高コストのプラズマ洗浄法とは異なり、人体・環境にあまり影響を与えずに低コストで被洗浄物表面からレジストを除去することができる。被洗浄物加熱手段としては、抵抗加熱又は電磁加熱による加熱プレートが好ましい。この加熱プレート上に被洗浄物又は被洗浄物を収納した治具を配置することによって簡単に被洗浄物の表面を水の沸点以上に加熱することができる。被洗浄物加熱手段としては、赤外線や可視光によるランプ加熱装置（例えばハロゲンヒータ）や温風送風機を用いることもできる。この場合、加熱制御が容易である。
また、洗浄室に導入した水蒸気の凝結を防止するため、水蒸気の導入口付近に水滴防止板を設けることが好ましい。
【００１２】
請求項７のレジスト除去洗浄装置は、請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないように前記洗浄室及び前記管路を加熱するための管路等加熱手段をさらに備えていることを特徴とする。このため、この装置によれば、水蒸気発生室で発生した水蒸気を収率よく被洗浄物表面に導くことができ、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。また、水滴の発生を防止することができるので、完全にドライな状態で被洗浄物の処理を行うことができ、被洗浄物をより均一にレジスト除去洗浄することができる。そのうえ、被洗浄物の表面を汚染することもなくなる。管路等加熱手段としては、抵抗加熱又は電磁加熱によるのが好ましい。
【００１３】
請求項８のレジスト除去洗浄装置は、請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室内の圧力を調整するための圧力調整手段をさらに備えていることを特徴とする。このため、この装置によれば、洗浄室内における水分子のガス密度を高くすることができ、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。洗浄室の圧力は、水蒸気発生手段の加熱出力、水蒸気処理室から洗浄室に導入される水蒸気の量を制御するための導入バルブの開閉量、洗浄装置の水蒸気等を逃がすためのリークバルブの開閉量、系全体の温度等を制御することによって調整することができる。従って、ここでいう圧力調整手段とは、これら及びこれらの制御を行う制御装置全体をいう。
【００１４】
請求項９のレジスト除去洗浄装置は、請求項６に記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室及び前記管路の内面で水蒸気が凝結しないように前記洗浄室及び前記管路を加熱するための管路等加熱手段、並びに前記洗浄室内の圧力を調整するための圧力調整手段をさらに備えていることを特徴とする。このため、この装置によれば、水蒸気発生室で発生した水蒸気を収率よく被洗浄物表面に導くことができ、かつ、洗浄室内における水分子のガス密度を高くすることができるので、さらに効率よくレジスト除去洗浄を行うことができる。また、水滴の発生を防止することができるので、完全にドライな状態で被洗浄物の処理を行うことができ、被洗浄物をより均一にレジスト除去洗浄することができる。そのうえ、被洗浄物の表面を汚染することもなくなる。
【００１５】
請求項１０のレジスト除去洗浄装置は、請求項６乃至９のいずれかに記載のレジスト除去洗浄装置において、前記洗浄室にオゾンガスを供給するためのガス供給装置をさらに備えていることを特徴とする。このため、この装置によれば、酸化能力の高い処理が可能となるので、効果的にレジスト除去洗浄を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のレジスト除去洗浄装置の好適な実施形態を示す図である。このレジスト除去洗浄装置１は、水６を加熱して水蒸気を発生させるための水蒸気発生室７、被洗浄物５を水蒸気に曝露させて被洗浄物５のレジスト除去洗浄を行うための洗浄室２、前記水蒸気発生室７で発生した水蒸気を前記洗浄室５に導くための管路１０、及び被洗浄物５の表面を水の沸点以上の温度に加熱するための被洗浄物加熱手段４（加熱プレート）を備えている。この水蒸気発生室７、洗浄室２及び管路１０は石英ガラス製である。洗浄室２及び管路１０はステンレス製のものも好適に使用できる。洗浄室２の圧力は、加熱ヒータ８の加熱出力、水蒸気処理室から洗浄室に導入される水蒸気の量を制御するための導入バルブ９の開閉量、洗浄室の水蒸気等を逃がすためのリークバルブ１１の開閉量、系全体の温度等を制御することによって調整される。
【００１７】
このレジスト除去洗浄装置においては、水蒸気発生室に純水を入れ、それを加熱ヒータ８によって加熱し、水蒸気を発生させる。この水蒸気を管路１０を介して洗浄室２に導き、所望のレジスト除去洗浄を行う。このとき、加熱プレート４の温度は、被洗浄物５の表面で水蒸気が液化しないように水の沸点以上に調整される。また、良好なレジスト除去洗浄を行うためには、洗浄室２内の水蒸気が蒸気相を維持し、また洗浄室２内面又は管路１０内面で冷却されて液化しないようにすることが好ましい。そのため、別個の管路等加熱手段１８を設けて洗浄室２及び管路１０を加熱するように構成する。本実施形態では、この管路等加熱手段１８として、抵抗加熱可能な線状ヒータを内包するパイプを管路１０や洗浄室２の外壁に配置したものを用いた。本実施形態では、洗浄室２に導入された水蒸気が被洗浄物に達するまでの経路に水滴防止板１９をさらに設けている。管路等加熱手段を補完して水蒸気凝結防止を完全にするためである。
【００１８】
（実施例１）
この実施例では、水として純水（５ｋΩ以上）を用いて水蒸気を発生させた。フォトリソグラフィ工程を経て表面にフォトレジストが付着しているＳｉ基板を被洗浄物５として洗浄室２にセットした。Ｓｉ基板の温度は１５０℃であり、洗浄室の圧力を１．２気圧とした。処理時間は６０分間である。
【００１９】
処理後、Ｓｉ基板の表面にはフォトレジストは付着しておらず良好にレジスト除去洗浄が行われたことが確認された。
【００２０】
（実施例２）
図２は実施例２のレジスト除去洗浄装置２１を示す図である。このレジスト除去洗浄装置２１は図１のレジスト除去洗浄装置１の管路１０部分に、洗浄室にオゾンガスを供給するためのガス供給装置（図示せず）を設けたものである。実施例2では、実施例１の水蒸気に代えて実施例１の水蒸気にオゾンを混合したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、Ｓｉ基板表面のレジスト除去洗浄を行った。その結果、実施例１と同等以上のレジスト除去洗浄効果を有することがわかった。
【００２１】
本実施形態では、フォトレジストが付着しているＳｉ基板のレジスト除去洗浄について説明したが、Ｓｉ基板に限らず、他の半導体基板、ガラス基板、セラミック基板などでも同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジスト除去洗浄装置の好適な実施形態を示す概略断面図である（実施例１に対応）。
【図２】本発明のレジスト除去洗浄装置の好適な実施形態を示す概略断面図である（実施例２に対応）。
【符号の説明】
１  レジスト除去洗浄装置
２  洗浄室
４  被洗浄物加熱手段（加熱プレート）
５  被洗浄物
６  純水
７  水蒸気発生室
８  加熱ヒーター
９  導入バルブ
１０ 管路
１１  リークバルブ
１６  ガス導入口
１７  オゾンガス混合バルブ
１８  管路等加熱手段
１９  水滴防止板
２１  レジスト除去洗浄装置
【図１】
0003680577.tif 000002
【図２】
0003680577.tif 000003