(57)【要約】【課題】  オゾン水を用いたフォトレジスト膜の剥離を迅速かつ確実に行うことができるフォトレジスト膜除去装置および方法を提供する。【解決手段】  基板Ｓ上に形成されたフォトレジスト膜をオゾン水により剥離するフォトレジスト膜除去装置１であって、上面１０ａが平滑に形成され、基板Ｓが収容される第１の凹部１２を上面１０ａに有するテーブル１０と、テーブル上面１０ａとの対向面２０ａが平滑に形成され、対向面２０ａに第２の凹部２２を有しており、第２の凹部２２の周縁部がテーブル上面１０ａに当接して第２の凹部２２を密閉するように配置されたカバー部材２０と、第２の凹部２２と連通し、第１の凹部１２を挟んで両側にそれぞれ配置された供給部２４および排出部２６とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたフォトレジスト膜をオゾン水により剥離するフォトレジスト膜除去装置であって、
上面が平滑に形成され、基板が収容される第１の凹部を前記上面に有するテーブルと、
前記テーブル上面との対向面が平滑に形成され、該対向面に第２の凹部を有しており、前記第２の凹部の周縁部が前記テーブル上面に当接して前記第２の凹部を密閉するように配置されたカバー部材と、
前記第２の凹部と連通し、前記第１の凹部を挟んで両側にそれぞれ配置された供給部および排出部とを備えているフォトレジスト膜除去装置。
【請求項２】
前記第１の凹部の深さは、収容される基板の厚みと略同じである請求項１に記載のフォトレジスト膜除去装置。
【請求項３】
前記供給部及び排出部は、前記テーブル上面に対して略垂直方向に延びるように、いずれも前記カバー部材に形成されており、前記供給部および排出部の開口近傍は、いずれも前記第１の凹部に向けて断面円弧状に形成されている請求項１又は２に記載のフォトレジスト膜除去装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記テーブルに対して相対的に回転可能に取り付けられている請求項１から３のいずれかに記載のフォトレジスト膜除去装置。
【請求項５】
基板上に形成されたフォトレジスト膜をオゾン水により剥離するフォトレジスト膜除去方法であって、
テーブルの平滑な上面に形成された第１の凹部に基板を収容するステップと、
前記テーブル上面との対向面が平滑に形成され該対向面に第２の凹部を有するカバー部材を、前記第２の凹部の周縁部が前記テーブル上面に当接して前記第２の凹部を密閉するように配置するステップと、
前記第２の凹部と連通し、基板を挟んで両側にそれぞれ配置された供給部および排出部を介して、前記基板の表面と前記カバー部材の対向面との間にオゾン水を通過させるステップとを備え、
前記基板の表面中央を通過するオゾン水の流速を、０．１〜１．０ｍ／ｓに設定するフォトレジスト膜除去方法。
【請求項６】
前記基板の表面と前記カバー部材の対向面との間に通過させるオゾン水を予め加熱するステップを更に備える請求項５に記載のフォトレジスト膜除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、フラットパネルディスプレイなどの微細加工工程で基板上に塗布されるフォトレジスト膜をオゾン水により除去するためのフォトレジスト膜除去装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスなどで必要となるレジスト膜剥離には、ドライ方式とウェット方式が知られているが、ウェット方式は、生産性が高く、レジストに含まれる重金属も除去できるというメリットを有するため、従来からよく用いられている。最近では、環境に及ぼす影響を考慮して、オゾン水を用いたレジスト膜剥離が行われている。
【０００３】
オゾン水を用いる従来のフォトレジスト膜除去装置として、例えば特許文献１に開示された平面配置式の構成が知られている。このフォトレジスト膜除去装置５０は、図３に示すように、台板５１と、台板５１上に載置された基板６０を覆うように配置されるカバー５２とを備えており、台板５１とカバー５２との間には、基板６０上のフォトレジスト膜６０ａを剥離するためのオゾン水の流路となる内部空間５３が形成される。
【０００４】
カバー５２には、内部空間５３に収容された基板６０のほぼ中央部にオゾン水を供給する供給部５４が設けられており、台板５１における内部空間５３の周縁部に相当する位置に、オゾン水の排出部５５が設けられている。
【０００５】
このように構成されたフォトレジスト膜除去装置５０によれば、内部空間５３に収容された基板６０の中央部に供給部５４からオゾン水を供給し、フォトレジスト膜６０ａ上の狭い間隙にオゾン水を通過させた後、基板６０の外周部から排出部５５を経てオゾン水を排出することにより、フォトレジスト膜６０ａを剥離する。
【０００６】
また、特許文献２には、図４に示すように、フォトレジスト膜８０ａが塗布された基板８０を収容するトレー７１と、トレー７１を密閉する蓋体７２と、蓋体７２の両端部にそれぞれ設けられた供給部７３および排出部７４とを備えたフォトレジスト膜除去装置７０が開示されている。このフォトレジスト膜除去装置７０は、オゾン水生成装置７５で生成されたオゾン水を供給部７３からトレー７１内に供給し、フォトレジスト膜８０ａの表面近傍を通過させた後、排出部７４から排出することにより、フォトレジスト膜８０ａを剥離する。
【特許文献１】特開２００２−３３３００号公報
【特許文献２】特開２０００−３７６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
オゾン水を用いたレジスト剥離は、硫酸過水などを用いる場合に比べて剥離速度が遅いという問題がある。このため、上記特許文献１には、フォトレジスト膜６０ａ上に形成される間隙を小さくしてオゾン水の流速を増大させることにより、必要な剥離速度を得ることが記載されている。ところが、上記特許文献１に開示されたフォトレジスト膜除去装置５０は、供給部５４から基板６０の中央部にオゾン水を供給し、基板６０の周縁部に向けてオゾン水が両側に流れるように構成されているため、特に供給部５４の近傍におけるオゾン水の流れが不均一になるおそれがあり、レジスト剥離を確実にする点で更に改良の余地があった。
【０００８】
また、特許文献２には、トレー７１を蓋体７２で密閉することによりフォトレジスト膜８０ａの剥離速度を高めることが記載されているが、フォトレジスト膜８０ａの表面を通過するオゾン水の流速を増大することは考慮されていない。また、トレー７１の底面上に基板８０を載置するので、トレー７１の底面と基板８０の表面との間に段差が生じ、これによって、オゾン水の流れが均一になりにくく、剥離むらが生じるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、オゾン水を用いたフォトレジスト膜の剥離を迅速かつ確実に行うことができるフォトレジスト膜除去装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の前記目的は、基板上に形成されたフォトレジスト膜をオゾン水により剥離するフォトレジスト膜除去装置であって、上面が平滑に形成され、基板が収容される第１の凹部を前記上面に有するテーブルと、前記テーブル上面との対向面が平滑に形成され、該対向面に第２の凹部を有しており、前記第２の凹部の周縁部が前記テーブル上面に当接して前記第２の凹部を密閉するように配置されたカバー部材と、前記第２の凹部と連通し、前記第１の凹部を挟んで両側にそれぞれ配置された供給部および排出部とを備えているフォトレジスト膜除去装置により達成される。
【００１１】
このフォトレジスト膜除去装置において、前記第１の凹部の深さは、収容される基板の厚みと略同じであることが好ましい。
【００１２】
また、前記供給部及び排出部は、前記テーブル上面に対して略垂直方向に延びるように、いずれも前記カバー部材に形成されていることが好ましく、前記供給部および排出部の開口近傍は、いずれも前記第１の凹部に向けて断面円弧状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記カバー部材は、前記テーブルに対して相対的に回転可能に取り付けられていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の前記目的は、基板上に形成されたフォトレジスト膜をオゾン水により剥離するフォトレジスト膜除去方法であって、テーブルの平滑な上面に形成された第１の凹部に基板を収容するステップと、前記テーブル上面との対向面が平滑に形成され該対向面に第２の凹部を有するカバー部材を、前記第２の凹部の周縁部が前記テーブル上面に当接して前記第２の凹部を密閉するように配置するステップと、前記第２の凹部と連通し、基板を挟んで両側にそれぞれ配置された供給部および排出部を介して、前記基板の表面と前記カバー部材の対向面との間にオゾン水を通過させるステップとを備え、前記基板の表面中央を通過するオゾン水の流速を、０．１〜１．０ｍ／ｓに設定するフォトレジスト膜除去方法により達成される。
【００１５】
このフォトレジスト膜除去方法において、前記基板の表面と前記カバー部材の対向面との間に通過させるオゾン水を予め加熱するステップを更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フォトレジスト膜の剥離を迅速かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るフォトレジスト膜除去装置を示す平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図１及び図２に示すように、フォトレジスト膜除去装置１は、テーブル１０と、カバー部材２０とを備えている。テーブル１０およびカバー部材２０の材質は、高温高濃度のオゾン水に対して耐食性を有するものが好ましく、例えば、四フッ化エチレンや、表面が酸化処理されたステンレスを挙げることができる。
【００１８】
テーブル１０は、処理対象となる基板Ｓを収容する第１の凹部１２を上面１０ａに有しており、第１の凹部１２の底部中央には、テーブル１０の下方と連通する脱着孔１４が形成されている。上面１０ａは、平面精度が±２０ミクロン程度の平滑性を有している。
【００１９】
第１の凹部１２は、円形の基板Ｓの直径と略同じ一辺の長さを有する正方形状に形成されている。第１の凹部１２の形状は、本実施形態のものに限定されず、基板Ｓに応じて種々の選択が可能であるが、収容される基板Ｓを定位置に保持可能であることが好ましい。また、第１の凹部１２の深さは、基板Ｓの厚みと略同じであることが好ましい。
【００２０】
カバー部材２０は、テーブル１０を覆うように配置されており、テーブル１０の上面１０ａとの対向面２０ａに、第２の凹部２２が形成されている。対向面２０ａについても、テーブル１０の上面１０ａと同様、平面精度が±２０ミクロン程度の平滑性を有している。
【００２１】
第２の凹部２２は、矩形状に形成され、対向する第１の凹部１２全体をカバーする大きさとされており、第１の凹部１２と中心が略一致するように配置されている。第２の凹部２２の深さは、基板Ｓの表面におけるオゾン水の必要な流速を確保することができるように、０．３〜５ｍｍの範囲が好ましく、０．５〜３ｍｍの範囲がより好ましい。本実施形態においては０．５ｍｍ程度としている。第２の凹部２２の周縁部は、テーブル１０の上面１０ａに対してメタルタッチで当接することによりシールされており、これによって第２の凹部２２が密閉されている。
【００２２】
カバー部材２０は、テーブル１０の上面１０ａに対して略垂直に延びるように形成された供給部２４および排出部２６を備えている。供給部２４および排出部２６は、第１の凹部１２を挟んで両側にそれぞれ配置されており、いずれも第１の凹部１２の一辺に沿って等間隔に複数配置されている。カバー部材２０の対向面２０ａに対する供給部２４および排出部２６の開口近傍は、図２に示すように、いずれも第１の凹部１２に向けて断面円弧状に形成されていることが好ましく、これによって、供給部２４から第２の凹部２２、および、第２の凹部２２から排出部２６へのオゾン水の均一な流れを促すことができる。供給部２４および排出部２６の個数及び配置は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、スリット状に形成された単一の供給部２４および排出部２６を、第１の凹部１２を挟んで両側に対向配置してもよい。
【００２３】
このように構成されたフォトレジスト膜除去装置によれば、まず、脱着孔１４を介して真空引きを行い、テーブル１０における第１の凹部１２に基板Ｓを収容する。次に、テーブル１０をカバー部材２０で覆い第２の凹部２２を密閉した後、オゾン水生成装置（図示せず）で生成された高濃度のオゾン水を、供給部２４から第２の凹部２２に供給する。オゾン水は、フォトレジスト膜の除去効果を高めるために、供給部２４への供給前に加熱装置（図示せず）などにより加熱しておく（例えば、約５０℃）ことが好ましい。
【００２４】
第２の凹部２２に供給されたオゾン水は、基板Ｓの表面を通過することにより、基板Ｓ上のフォトレジスト膜を剥離する。本実施形態においては、基板Ｓを第１の凹部１２に収容するので、第１の凹部１２の深さを基板Ｓの厚みと略同じに設定することにより、基板Ｓの上面をテーブル１０の上面１０ａとほぼ面一にすることができる。このため、基板Ｓの上面にオゾン水をスムーズに供給することができ、基板Ｓの表面に塗布されたフォトレジスト膜の剥離むらを防止して、迅速且つ確実なレジスト剥離を行うことができる。
【００２５】
また、第２の凹部２２の深さを上述した所定の範囲に設定することにより、オゾン水の流量が少なくても高い流速が得られると共に、オゾン水に抵抗を与えて流れを均一にすることができるので、オゾン水の浪費を防ぎつつ、剥離効果を更に高めることができる。
【００２６】
基板Ｓの表面を通過するオゾン水の流速は、十分な剥離効果を得る観点から、基板Ｓの中央において、０．１ｍ／ｓ以上であることが好ましい。オゾン水の流速の上限は特にないが、流速が高すぎると、オゾン水の供給負荷が大きくなると共に、第１の凹部１２におけるシール性悪化などの問題を生じるおそれがあるため、例えば、１．０ｍ／ｓ以下であることが好ましい。オゾン水の流速をこのような好ましい範囲に設定するための条件の一例を挙げると、供給部２４及び排出部２６の開口面積が２３５．５ｍｍ2（直径１０ｍｍの開口が３カ所）であり、第２の凹部２２の深さが０．５ｍｍである場合に、供給部２４に供給するオゾン水の圧力を、０．０３〜０．０５ＭｐａＧとする。基板Ｓの表面中央におけるオゾン水の流速は、０．２〜０．４ｍ／ｓに設定することがより好ましい。
【００２７】
厚みが異なる種々の基板Ｓを使用する場合には、各基板Ｓの厚みに対応した厚みを有する厚み調整部材を使用することもできる。すなわち、基板Ｓと厚み調整部材との合計厚みが第１の凹部１２の深さに一致するような厚み調整部材を用意し、厚み調整部材および基板Ｓをこの順で第１の凹部１２に収容することにより、基板Ｓの厚みに拘わらず、基板Ｓの上面とテーブル１０の上面１０ａとをほぼ面一にすることができる。したがって、基板Ｓの表面を通過するオゾン水の流速が、基板Ｓの厚みにより変動するおそれがなく、安定した剥離効果を得ることができる。
【００２８】
第２の凹部２２を通過したオゾン水は、排出部２６から排出される。フォトレジスト膜が除去された基板Ｓは、脱着孔１４を介して空気または純水を供給することにより第１の凹部１２から離脱させることができ、新たな基板Ｓと交換して再び上記作業を行う。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様が上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、供給部２４および排出部２６がテーブル１０の表面１０ａに対して略垂直方向に延びるように形成されており、これによって、第２の凹部２２におけるオゾン水の均一な流れを促しているが、基板の一方側から他方側にオゾン水を通過させる構成であれば、その位置や方向は限定されない。また、供給部２４および排出部２６をカバー部材２０に設ける代わりに、テーブル１０に設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、本実施形態においては、テーブル１０に対してカバー部材２０を固定した構成にしているが、テーブル１０を円形にして、このテーブル１０に対してカバー部材２０を回転可能に取り付けても良い。このような構成において、カバー部材２０を回転駆動機構（図示せず）により所定の回転速度（例えば、１２ｒｐｍ／分）で回転させることで、フォトレジスト膜の剥離むらをより低減することができ、フォトレジスト膜の剥離をより迅速かつ確実に行うことができる。テーブル１０とカバー部材２０とは相対的に回転可能であればよく、カバー部材２０を固定してテーブル１０が回転するように構成してもよい。
【００３１】
図１及び図２に示す本発明の一実施形態に係るフォトレジスト膜除去装置を用いて、実際に基板のレジスト剥離を行った結果を以下に示す。
【００３２】
（実施例１）
オゾン水の流量を一定とし、第２の凹部２２の深さ変化させて、基板Ｓの表面中央を通過するオゾン水の流速と、フォトレジスト膜の剥離時間との関係を調べた。この結果を表１に示す。実験条件は、以下の通りである。
（１）オゾン水濃度        ７６ｐｐｍ
（２）オゾン水温度        ４８℃
（３）オゾン水流量        ２．３Ｌ／分
（４）第２の凹部の深さ    ０．５〜５ｍｍ
【００３３】
【表１】
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表１から明らかなように、基板表面を通過するオゾン水の流速を０．１ｍ／ｓ以上とすることにより、剥離速度が急激に増大しており、顕著な剥離効果が得られている。
【００３４】
（実施例２）
オゾン水を予め加熱することによるフォトレジスト膜の剥離効果を確認するため、オゾン水の温度とフォトレジスト膜の剥離時間との関係を調べた。この結果を表２に示す。実験条件は、以下の通りである。
（１）オゾン水濃度        ７６ｐｐｍ
（２）オゾン水流量        ２．３Ｌ／分
（３）第２の凹部の深さ    ０．５ｍｍ
【００３５】
【表２】
2005251807.tif 000004
表２から明らかなように、基板表面を通過するオゾン水を加熱することにより、剥離速度が増大しており、より良好な剥離効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るフォトレジスト膜除去装置の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来のフォトレジスト膜除去装置の断面図である。
【図４】従来の他のフォトレジスト膜除去装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  フォトレジスト膜除去装置
１０  テーブル
１０ａ  上面
１２  第１の凹部
２０  カバー部材
２０ａ  対向面
２２  第２の凹部
２４  供給部
２６  排出部
Ｓ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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