(57)【要約】【課題】薄膜除去加工の品質を向上することができ、製造歩留まりを向上することができる薄膜除去装置および薄膜除去方法を提供する。【解決手段】ウエハステージ１と、ウエハステージ１上に載置されたウエハＷの上面（表面）にレーザ光を照射するためのレーザ照射系２とが備えられている。レーザ照射系２には、レーザ光の光量を調整するための光量調整機構３０が介装されている。ウエハＷの表面の薄膜除去対象領域Ａをスリット形状のレーザ光でＸ軸方向に往復スキャンすることにより、その薄膜除去対象領域Ａからレジスト膜や反射防止膜などの薄膜が除去される。はじめに大光量のレーザ光でスキャンすることにより、レーザアブレーション現象による薄膜除去が行われ、その後、光量を下げてスキャンすることにより、レーザクリーニング現象による残渣除去が行われる。【選択図】        図１
2004200494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成されている薄膜を除去するための薄膜除去装置であって、
基板の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
このレーザ光照射手段から基板の表面に照射されるレーザ光のエネルギー密度を調整するエネルギー密度調整手段と、
上記レーザ光照射手段および上記エネルギー密度調整手段を制御することにより、上記基板の表面における薄膜除去対象領域に、異なるエネルギー密度で、少なくとも２回レーザ光を照射させるレーザ光照射制御手段とを含み、
上記レーザ光照射制御手段は、上記薄膜除去対象領域に少なくとも２回レーザ光を照射する際に、はじめの回のレーザ光照射のときよりも、後の回のレーザ光照射のときの方が、上記薄膜除去対象領域に照射されるレーザ光のエネルギー密度が低くなるように、上記エネルギー密度調整手段を制御するものであることを特徴とする薄膜除去装置。
【請求項２】
基板の表面に形成されている薄膜をレーザ光の照射によって除去する薄膜除去方法であって、
上記基板の表面における薄膜除去対象領域に、所定の第１エネルギー密度のレーザ光を照射する第１レーザ光照射工程と、
この第１レーザ光照射工程の後に、上記第１エネルギー密度よりも低い所定の第２エネルギー密度のレーザ光を上記薄膜除去対象領域に照射する第２レーザ光照射工程とを含むことを特徴とする薄膜除去方法。
【請求項３】
上記第１エネルギー密度は、上記基板の表面の薄膜除去対象領域の薄膜材料がレーザアブレーション現象によって除去されるしきい値以上の値であることを特徴とする請求項２記載の薄膜除去方法。
【請求項４】
上記第２エネルギー密度は、上記基板表面の薄膜上の残渣物がレーザクリーニング現象によって除去される値であることを特徴とする請求項２または３記載の薄膜除去方法。
【請求項５】
上記第２エネルギー密度は、上記薄膜の下地層に損傷を与えることのない値であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の薄膜除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板の表面にレーザ光を照射して、その基板の表面に形成されている薄膜を除去する薄膜除去装置および薄膜除去方法に関する。薄膜除去の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、多層構造の半導体装置の製造プロセスでは、フォトリソグラフィ工程が繰り返されて、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）上に、パターニングされた配線層や絶縁層が積層形成されていく。各層間における位置関係を適切にするためには、フォトリソグラフィ工程中の露光処理時におけるウエハのアライメント（位置決め）が重要になる。
【０００３】
ウエハのアライメントは、たとえば、ウエハ上に形成されているアライメントマークをＣＣＤカメラで検出し、その検出結果に基づいて、ウエハの位置を調整することにより達成される。ところが、ウエハの表面にレジスト膜や反射防止膜などの薄膜が形成されていると、ＣＣＤカメラによるアライメントマークの検出精度が低くなり、結果として、ウエハのアライメントの精度が低くなってしまう。したがって、ウエハのアライメントに際しては、アライメントマーク上の薄膜を局所的に除去する必要がある。
【０００４】
アライメントマーク上の薄膜を除去するための装置として、最近、レーザアブレーション現象を利用した薄膜除去装置が注目されている。この種の薄膜除去装置では、たとえば、アライメントマーク上の一定の領域にレーザ光が一括照射される。すると、そのレーザ光が照射された領域で薄膜が爆発的に気化するアブレーション現象が生じ、その結果、レーザ光が照射された領域の薄膜が除去される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１１３７７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レーザアブレーション現象により薄膜を除去する場合、そのレーザアブレーション現象が生じた領域（レーザ光が照射された領域）から薄膜の気化物が飛散し、これがパーティクルとなって、その領域の周囲やアライメントマーク上の薄膜除去対象領域内に付着する。
薄膜除去対象領域内に残渣を残さないために、この薄膜除去対象領域内に複数回に渡ってレーザ光を照射することが考えられるが、強いレーザ光を繰り返し照射することにより、薄膜を除去した後に現れる下地層（基板自身を含む）に損傷を与えるおそれがある。これにより、加工品質が悪くなり、製品の歩留まりが悪化するという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、薄膜除去加工の品質を向上することができ、製造歩留まりを向上することができる薄膜除去装置および薄膜除去方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の表面に形成されている薄膜を除去するための薄膜除去装置であって、基板の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射手段（２，２１〜２４）と、このレーザ光照射手段から基板の表面に照射されるレーザ光のエネルギー密度を調整するエネルギー密度調整手段（３０）と、上記レーザ光照射手段および上記エネルギー密度調整手段を制御することにより、上記基板の表面における薄膜除去対象領域（Ａ）に、異なるエネルギー密度で、少なくとも２回レーザ光を照射させるレーザ光照射制御手段（５）とを含み、上記レーザ光照射制御手段は、上記薄膜除去対象領域に少なくとも２回レーザ光を照射する際に、はじめの回のレーザ光照射のときよりも、後の回のレーザ光照射のときの方が、上記薄膜除去対象領域に照射されるレーザ光のエネルギー密度が低くなるように、上記エネルギー密度調整手段を制御するものであることを特徴とする薄膜除去装置である。
【０００９】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
上記の薄膜除去装置を用いることにより、請求項２記載の薄膜除去方法を実施することができる。すなわち、請求項２記載の薄膜除去方法は、基板（Ｗ）の表面に形成されている薄膜をレーザ光の照射によって除去する薄膜除去方法であって、上記基板の表面における薄膜除去対象領域（Ａ）に、所定の第１エネルギー密度のレーザ光を照射する第１レーザ光照射工程（Ｓ６）と、この第１レーザ光照射工程の後に、上記第１エネルギー密度よりも低い所定の第２エネルギー密度のレーザ光を上記薄膜除去対象領域に照射する第２レーザ光照射工程（Ｓ８）とを含む。
【００１０】
この発明によれば、大きなエネルギー密度のレーザ光の照射によって、たとえばレーザアブレーション現象を生じさせて薄膜を除去し、その後に、小さなエネルギー密度のレーザ光の照射によって、たとえばレーザクリーニング現象を生じさせて残渣を除去することができる。これにより、除去対象の薄膜の下地層に損傷を与えることなく、また、残渣の少ない状態で薄膜除去処理を行うことができる。その結果、薄膜除去加工の品質を向上でき、薄膜除去処理が適用される製品の製造歩留まりを向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載されているように、上記第１エネルギー密度は、上記基板の表面の薄膜除去対象領域の薄膜材料がレーザアブレーション現象によって除去されるしきい値以上の値であることが好ましい。
すなわち、上記薄膜除去装置に関して言えば、上記レーザ光照射制御手段は、上記少なくとも２回のレーザ光の照射のうちのはじめの回のレーザ光の照射時におけるレーザ光のエネルギー密度を、上記基板の表面の薄膜除去対象領域の薄膜材料がレーザアブレーション現象によって除去されるしきい値以上の値となるように上記エネルギー密度調整手段を制御するものであることが好ましい。
【００１２】
また、請求項４に記載されているように、上記第２エネルギー密度は、上記基板表面の薄膜上の残渣物がレーザクリーニング現象によって除去される値であることが好ましい。さらに、請求項５に記載されているように、上記第２エネルギー密度は、上記薄膜の下地層に損傷を与えることのない値であることが好ましい。
すなわち、薄膜除去装置に関して言えば、上記レーザ光照射制御手段は、上記後の回のレーザ光照射のときのレーザ光のエネルギー密度を、上記基板表面の薄膜上の残渣物がレーザクリーニング現象によって除去される値（さらに、上記薄膜の下地層に損傷を与えることのない値であることが好ましい。）となるように上記エネルギー密度調整手段を制御するものであることが好ましい。
【００１３】
上記レーザ照射手段は、薄膜除去対象領域に一括してレーザ光を照射するものであってもよいし、基板の表面に薄膜除去対象領域よりも小さなスリット形状のレーザ光を照射するものであってもよい。この場合、スリット形状のレーザ光とは、基板の表面にスリット形状（細長の帯状）のレーザ照射領域（光像）を形成するレーザ光をいう。
スリット形状のレーザ光が照射される場合には、レーザ光照射手段からのレーザ光と基板とを相対的に移動させるスキャン手段によって、上記レーザ光照射手段からのレーザ光を基板の表面でスキャンさせることにより、薄膜除去対象領域の全域にレーザ光を照射することができる。
【００１４】
たとえば、上記スキャン手段により、基板の表面の薄膜を除去すべき薄膜除去対象領域内で、大きなエネルギー密度のレーザ光を予め定める方向にスキャンさせた後、その方向とは反対方向に、小さなエネルギー密度のレーザ光をスキャンさせることにより、上記第１レーザ光照射工程および第２レーザ光照射工程を行うことができる。すなわち、薄膜除去対象領域を往復スキャンする際に、往路のスキャン時に薄膜材料のレーザアブレーション現象による薄膜除去を行い、復路のスキャン時にレーザクリーニング現象による残渣除去を行うことができる。むろん、薄膜除去および残渣除去の際のレーザ光によるスキャン方向が一致していてもよい。
【００１５】
レーザアブレーション現象による薄膜除去処理時に発生するパーティクルをすみやかに除去するとともに、基板の過熱を抑制するためには、処理対象領域の基板表面に液体の流れを形成するための流体供給手段（３）を設けておくことが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る薄膜除去装置の構成を概念的に示す図である。この薄膜除去装置は、たとえば、半導体製造工程中の露光処理に先立ち、基板の一例であるウエハＷの表面に形成されているレジスト膜や反射防止膜などの薄膜を局所的に除去して、その下層に設けられたアライメントマークを露出させるために用いられるものであり、ほぼ水平なウエハ載置面１１を有するウエハステージ１と、ウエハステージ１のウエハ載置面１１上に載置されたウエハＷの上面（表面）にレーザ光を照射するためのレーザ照射系２とを備えている。
【００１７】
ウエハステージ１には、このウエハステージ１を水平なＸ−Ｙ平面内で移動させるためのＸＹ駆動機構１２が結合されている。ウエハステージ１のウエハ載置面１１にウエハＷを載置した状態でＸＹ駆動機構１２を動作させることにより、ウエハ載置面１１上に載置されたウエハＷをウエハステージ１ごとＸ−Ｙ軸方向に移動させることができ、このウエハＷのＸ−Ｙ軸方向の移動によって、ウエハＷの上面に対するレーザ照射系２からのレーザ光の照射位置を変えることができる。
【００１８】
レーザ照射系２には、パルスレーザ光を発振するレーザ発振器２１と、レーザ光の光量（エネルギー密度）を調整するための光量調整機構３０と、光量調整後のレーザ光を拡大する拡大光学系２２と、拡大光学系２２で拡大されたレーザ光の断面形状をスリット形状（幅狭な長方形状）に整形するマスク２３と、このマスク２３で整形されたスリット形状のレーザ光を集光して、ウエハステージ１上のウエハＷの表面に導くための縮小光学系２４とが含まれている。
【００１９】
レーザ発振器２１は、波長が０．４μｍ以下のレーザ光（たとえば、エキシマレーザ光、ＹＡＧレーザ光など）をパルス発振する。レーザ発振器２１からのパルスレーザ光は、たとえば、ほぼ鉛直上方に向けて進み、光量調整機構３０によって光量が調整された後、反射ミラー２５で光路がほぼ水平方向に曲げられ、拡大光学系２２に入射し、この拡大光学系２２で予め定める拡大倍率で拡大される。拡大光学系２２で拡大されたレーザ光は、ほぼ水平方向に進み、反射ミラー２６で光路がほぼ鉛直下向きに曲げられて、ウエハステージ１上のウエハＷとほぼ平行に配置されたマスク２３の上面に照射される。
【００２０】
マスク２３には、レーザ光が照射される位置（レーザ光の光路上）にスリット２３１が形成されていて、上面に照射されたレーザ光の一部がスリット２３１を通過することにより、レーザ光は、その断面形状がスリット２３１に対応した形状（スリット形状）に整形される。マスク２３でスリット形状に整形されたレーザ光は、縮小光学系（結像光学系）２４により予め定める縮小倍率で集光され、ウエハステージ１上に載置されたウエハＷの上面に入射する。その結果、たとえば、ウエハＷの上面のＹ軸方向に長いスリット形状の領域（たとえば、３μｍ×８５μｍの領域）にレーザ光が照射される。言い換えれば、ウエハＷの上面に、Ｙ軸方向に長いスリット形状の光像（レーザ像）が形成される。
【００２１】
また、ウエハステージ１の上方には、ウエハＷの上面に水（純水）を供給するためのノズル３が配置されている。ノズル３からウエハＷの上面に供給される水は、たとえば、図１における右向きを水平なＸ−Ｙ平面におけるＸ軸の正方向とすると、ウエハＷ上をＸ軸の負方向に流れる水流を形成する。そして、ウエハ載置面１１から所定の間隔だけ上方に離れた位置には、たとえば、石英からなる透明板４がウエハ載置面１１とほぼ平行に配置されており、透明板４は、ウエハＷ上に形成される水流（水膜）に接触して、水流の高さをウエハ載置面１１と透明板４の下面との間隔（上記所定の間隔）に規制するようになっている。これにより、ウエハＷ上には、透明板４の下面に接触した一定の厚さの水流層が形成され、レーザ照射系２からのレーザ光は、透明板４および水流層を通して、ウエハＷの上面に照射されることになる。
【００２２】
この薄膜除去装置はさらに、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置５を備えている。制御装置５は、レーザ発振器２１を制御して、レーザ照射系２からのスリット形状のレーザ光をウエハＷの上面に照射させる一方で、ＸＹ駆動機構１２を制御して、ウエハＷをウエハステージ１ごとＸ軸方向に往復移動させる。これにより、ウエハＷの上面をスリット形状のレーザ光がＸ軸方向に往復移動（スキャン）し、この結果、ウエハＷの上面の矩形状の領域にレーザ光が複数回照射されて、そのレーザ光が照射された矩形状の領域からレジスト膜や反射防止膜などの薄膜が除去される。
【００２３】
また、制御装置５は、光量調整機構３０を制御し、ウエハＷに照射されるレーザ光の光量を少なくとも２段階に変化させる。
図２(a)(b)は、光量調整機構３０の構成例を示す図解図である。図２(a)に示す光量調整機構３０は、レーザ発振器２１側から順に、当該レーザ発振器２１からのレーザ光の光路上に介装された偏光状態制御手段としての電気光学素子ＥＯと、特定偏光通過フィルタ手段としての偏光ビームスプリッタＰＢＳとを含む。電気光学素子ＥＯは、制御装置５からの制御信号に応じた電界の印加によって、光路上の材料の複屈折率を制御できるものである。また、偏光ビームスプリッタＰＢＳは、特定の偏光を通過させ、他の偏光の進行方向を９０度変化させるものである。したがって、電気光学素子ＥＯの制御により、レーザ光の偏光状態を制御することにより、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して拡大光学系２２に到達する光量を調整できる。
【００２４】
図２(b)に示す光量調整機構３０は、レーザ発振器２１側から順に、当該レーザ発振器２１からのレーザ光の光路上に介装された偏光状態制御手段としての波長板（λ／２板、λ／４板など）３１と、特定偏光通過フィルタ手段としての偏光ビームスプリッタＰＢＳとを含む。波長板３１の方向が制御装置５によって制御されることにより、偏光板３１を通過したレーザ光の偏光状態が変化するので、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して拡大光学系２２に到達する光量を調整できる。
【００２５】
なお、図２(a)(b)のいずれの構成においても、偏光ビームスプリッタＰＢＳの代わりに、偏光フィルタを特定偏光通過フィルタ手段として用いてもよい。
図２(a)(b)の構成の他、レーザ発振器２１に組み込まれているアッテネータを光量調整機構として用い、このアッテネータを制御装置５によって制御する構成とすることもできる。
図３は、この薄膜除去装置の動作の一例を説明するための図であり、図４は薄膜除去処理の流れを説明するためのフローチャートである。この薄膜除去装置の動作を、たとえば、Ｘ軸方向の幅が１６０μｍでＹ軸方向の幅が８５μｍの長方形状の薄膜除去対象領域Ａから薄膜を除去する場合を例にとって説明する。
【００２６】
薄膜除去の対象となるウエハＷは、図示しないロボットアームによって搬入されてきて、その表面を上に向けて、ウエハステージ１のウエハ載置面１１上に載置される（ステップＳ１）。ウエハＷが載置されると、まず、制御装置５によってＸＹ駆動機構１２が制御されて、レーザ照射系２からのレーザ光が、ウエハＷ上のアライメントマーク（通常、複数個存在する。）上の領域である薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側の端部から所定距離Ｄ（たとえば、５〜２０μｍ）だけ離れた照射開始位置Ａ１に照射されるように、ウエハＷの位置が調整される（ステップＳ２）。
【００２７】
ウエハＷの位置調整後、ノズル３からウエハＷの表面への水の供給が開始されて、ウエハＷ上にＸ軸の負方向に流れる水流が形成される（ステップＳ３）。
つづいて、制御装置５によって、光量調整機構３０が制御されることにより、ウエハＷ上の薄膜に照射されるレーザ光の光量が所定の第１光量に設定される（ステップＳ４）。この第１光量は、ウエハＷの表面におけるレーザ光のエネルギー密度が、ウエハＷ上の除去対象の薄膜をレーザアブレーション現象により除去することができるしきい値エネルギー密度以上となるように定められる。たとえば、除去対象の薄膜が、フォトリソグラフィ工程において用いられる反射防止膜の場合には、上記のしきい値エネルギー密度は、０．４Ｊ／cm2程度である。
【００２８】
次に、制御装置５によってレーザ発振器２１が制御されて、レーザ照射系２からウエハＷの表面へのパルスレーザ光の照射が開始される（ステップＳ５）。パルスレーザ光は、レーザ発振器２１から一定の周波数ｆ（たとえば、５０Ｈｚ）で繰り返し発振される。これにより、薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側の端部から所定距離Ｄだけ離れた位置に、たとえば、３μｍ×８５μｍのスリット形状のパルスレーザ光が繰り返し照射される。パルスレーザ光が照射される領域Ａ１では、パルスレーザ光が照射される度にレーザアブレーション現象が生じ、このレーザアブレーション現象によって薄膜が除去されていく。
【００２９】
所定数（所定のパルス数）のパルスレーザ光がウエハＷの表面に照射されると、制御装置５によってＸＹ駆動機構１２が制御されて、ウエハＷの位置がスリット形状のパルスレーザ光のＸ軸方向の幅に等しい距離だけＸ軸の負方向に移動される。すなわち、レーザ照射系２からウエハＷの表面に３μｍ×８５μｍのスリット形状のパルスレーザ光が照射される場合、ウエハＷをＸ軸の負方向に３μｍだけ移動させる。その結果、ウエハＷの表面に対するパルスレーザ光の照射領域が、それまでのレーザ光照射領域のＸ軸正方向に隣接する領域に移動し、その新たなレーザ光照射領域の薄膜が除去されていく。以後、同様にして、所定数のパルスレーザ光がウエハＷの表面に照射される度に、パルスレーザ光の照射領域がＸ軸正方向に隣接する領域に移動されていく。
【００３０】
パルスレーザ光の照射領域が薄膜除去対象領域ＡのＸ軸正方向側の端部に達し、その領域に所定数のパルスレーザ光が照射されると、パルスレーザ光の照射領域の移動方向がそれまでとは逆方向に変えられる。すなわち、制御装置５によってＸＹ駆動機構１２が制御されて、ウエハＷの位置がスリット形状のパルスレーザ光のＸ軸方向の幅に等しい距離だけＸ軸の負方向に移動されることにより、ウエハＷの表面に対するパルスレーザ光の照射領域が、それまでのレーザ光照射領域のＸ軸負方向に隣接する領域に移動される。この後は、所定数のパルスレーザ光がウエハＷの表面に照射される度に、パルスレーザ光の照射領域がＸ軸負方向に隣接する領域に移動されていく。
【００３１】
そして、パルスレーザ光の照射領域が薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側の端部に達し、その領域に所定数のパルスレーザ光が照射されると、パルスレーザ光の照射領域の移動方向が再び反転される。すなわち、所定数のパルスレーザ光の照射の度にＸ軸正方向へとレーザ光照射領域が移動され、照射開始位置Ａ１まで移動される。こうして、レーザアブレーション現象によって薄膜除去対象領域Ａ内の薄膜を除去するための一回目のスキャンが行われる（ステップＳ６）。
【００３２】
この一回目のスキャンでは、薄膜除去対象領域Ａの各部は、上記所定数のパルスレーザ光の照射を２回ずつ受けることになる。そこで、上記所定数は、当該所定数のパルスレーザ光による２回の照射によって、下地層（別の薄膜層であってもよいし、ウエハＷ自身であってもよい。）に損傷を与えない程度のアブレーションが行われるように定められている。
次に、制御装置５は、光量制御機構３を制御し、レーザ光の光量を、上記第１光量よりも小さな第２光量に調整する（ステップＳ７）。この第２光量は、ウエハＷの表面に照射されるレーザ光のエネルギー密度が、除去対象の薄膜の下地層に損傷を与えるしきい値未満の値となるように定められる。具体的には、上記下地層がシリコンであれば、このシリコンに損傷を与えるエネルギー密度のしきい値は、０．４Ｊ／cm2程度である。また、上記下地層がＴｉＮ層であれば、このＴｉＮ層に損傷を与えるエネルギー密度のしきい値は、０．１Ｊ／cm2程度である。一般に、除去対象の薄膜の除去のために必要なエネルギー密度のしきい値が、下地層に損傷を与えるエネルギー密度のしきい値よりも高ければ、下地層に損傷を与えることなく、薄膜を良好に除去できる。
【００３３】
第２光量の設定後、一回目のスキャンの場合と同様にして、照射開始位置Ａ１から薄膜除去対象領域Ａを往復スキャンして、この薄膜除去対象領域Ａ内の各部に対して、所定数のパルスレーザ光の照射を２回ずつ行う。これにより、下地層に損傷を与えることなく薄膜除去対象領域Ａ１内の残渣を除去するレーザクリーニング処理が行われる（ステップＳ８）。
こうして二回目のスキャンが行われた後に、制御装置５は、レーザ発振器２１の発振を停止させる（ステップＳ９）。
【００３４】
このようにして、ウエハＷの表面の薄膜除去対象領域Ａから薄膜が除去され、残渣がクリーニングされた状態となる。その後、ノズル３からウエハＷへの水の供給が停止された後（ステップＳ１０）、当該ウエハＷ上にさらに別の薄膜除去対象領域があれば（ステップＳ１１のＮＯ）、当該別の薄膜除去対象領域に対して、ステップＳ２からの処理が繰り返される。
ウエハＷ上の全ての薄膜除去対象領域に対する処理が終了すると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、処理済みのウエハＷは、ロボットアームによってウエハステージ１上から搬出されていく（ステップＳ１２）。
【００３５】
このように、この実施形態によれば、薄膜除去対象領域Ａを２回に渡って往復スキャンし、１回目のスキャン時にレーザアブレーション現象による薄膜除去を行うとともに、２回目のスキャン時にはレーザクリーニング現象による残渣除去処理を行うようにしている。これにより、除去対象の下地層に損傷を与えることなく、薄膜を除去することができ、また、薄膜除去対象領域内の残渣を少なくすることができる。よって、薄膜除去加工の品質が向上され、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。
【００３６】
さらにまた、この実施形態では、レーザ光の照射開始位置Ａ１を薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側の端部から所定距離Ｄだけ離れた位置とし、レーザ光をＸ軸負方向にスキャンさせる際には、レーザ光が照射開始位置Ａ１をオーバランして薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側の端部まで移動される。これにより、照射開始位置Ａ１にレーザ光を照射した際に、その照射開始位置Ａ１のＸ軸負方向側でスロット形状のレーザ照射域の長手方向の中間部付近にパーティクルＰが集中して付着しても、そのパーティクルＰをレーザアブレーション現象またはレーザクリーニング現象によって除去することができる。
【００３７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、レーザアブレーション現象による薄膜除去のための一回目のスキャン、およびレーザクリーニング現象による残渣除去のための二回目のスキャンのいずれにおいても、薄膜除去対象領域Ａの往復スキャンをそれぞれ行い、薄膜除去対象領域Ａの各部が２回ずつパルスレーザ光の照射を受けるようにしている。しかし、たとえば、薄膜除去対象領域Ａに対して、パルスレーザ光で照射開始位置Ａ１からＸ軸正方向側端部または負方向側端部へと向かって照射していく往路のスキャン時において、レーザアブレーション現象を利用した薄膜除去処理（一回目のスキャン）を行い、パルスレーザ光でＸ軸正方向側端部または負方向側端部から照射開始位置Ａ１へと向かって照射していく復路のスキャン時において、レーザクリーニング現象を利用した残渣除去処理（二回目のスキャン）を行うようにしてもよい。むろん、照射開始位置は、Ｘ軸方向中間部の照射開始位置Ａ１とする代わりに、薄膜除去対象領域ＡのＸ軸負方向側端部または正方向側端部としてもよい。
【００３８】
また、パルスレーザ光が照射されるスリット状の領域において、１回または複数回のパルスレーザ光（第１光量）の照射によってレーザアブレーション現象による薄膜の除去を行った後、レーザ光の照射位置を変えずに光量を第２光量に減少させて、１回または複数回のパルスレーザ光を照射し、レーザクリーニング現象による残渣除去処理を引き続き行って、その後に、レーザ光の照射位置を変化させるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、光量は、三段階以上に変化させられてもよい。すなわち、たとえば、３回以上のパルスレーザ光を同一領域に照射する場合に、レーザアブレーション現象を生じさせることができる光量からレーザクリーニング現象を生じさせることができる光量へと、光量を徐々に減少させていくようにしてもよい。
また、マスク２３として、薄膜除去対象領域の対応した形状の開口を有するアパーチャを絞り部材として用い、薄膜除去対象領域のスキャンを行わず、一括ショットによって、レーザアブレーション現象による薄膜の除去およびレーザクリーニング現象による残渣の除去を行うようにしてもよい。
【００４０】
また、ウエハＷへのレーザ光照射時には、ウエハＷ上に水流が形成されることとしたが、ウエハＷの表面の薄膜に悪影響を与えなければ、たとえば、イオン水、オゾン水または炭酸水などの液体の流れをウエハＷ上に形成するようにしてもよいし、また、窒素ガス、アルゴンガス、またはヘリウムガスなどの不活性ガス等の気体の流れをウエハＷ上に形成するようにしてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る薄膜除去装置の構成を概念的に示す図である。
【図２】光量調整機構の構成例を示す図解図である。
【図３】この薄膜除去装置の動作の一例を説明するための図である。
【図４】上記薄膜除去装置による処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１      ウエハステージ
２      レーザ照射系
３      ノズル
５      制御装置
１２    ＸＹ駆動機構
２１    レーザ発振器
３０    光量調整機構
Ａ      薄膜除去対象領域
Ｗ      ウエハ
【図１】
2004200494.tif 000003
【図２】
2004200494.tif 000004
【図３】
2004200494.tif 000005
【図４】
2004200494.tif 000006