JP2005268307A - レジスト剥離方法およびレジスト剥離装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2000rpmで高速回転しているウエハWの表面周縁部に向けて、SPMノズル2からSPMが吐出される。その後、SPMノズル2が移動されて、ウエハWの表面におけるSPMの供給位置が周縁部から中央部へと移動される。SPMの供給位置がウエハWの表面中央部に移動されてから所定時間が経過すると、ウエハWの回転速度が10rpmまで減速される。ウエハWの表面中央部へのSPMの供給は、ウエハWの回転速度が減速されてから所定時間が経過するまで続けられる。これによって、ウエハWの表面上にSPMの液盛りによる液膜が形成される。
【選択図】 図1
Description
また、基板の表面中央部に供給された処理液は、基板の表面上をレジストと反応しつつ流れるので、基板の周縁部に到達するまでの間に処理能力が徐々に低下する。基板の表面周縁部のレジストは、パターニングされておらず、厚い膜の状態に形成されているので、処理能力の低下した処理液では、そのような基板周縁部のレジストをきれいに除去することができない。
また、この発明の他の目的は、基板の表面周縁部に厚い膜の状態で形成されているレジストもきれいに除去することができるレジスト剥離方法およびレジスト剥離装置を提供することである。
この発明によれば、基板が所定の高回転速度で回転されている状態で、その高速回転されている基板の表面にレジスト剥離液が供給された後、基板の表面へのレジスト剥離液の供給が続けられたまま、基板の回転速度が高回転速度から所定の低回転速度に減速される。
この発明によれば、基板の表面周縁部にレジスト剥離液が供給された後、レジスト剥離液の供給位置が移動されて、基板の表面中央部にレジスト剥離液が供給される。
なお、基板の表面中央部にレジスト剥離液を供給した後に、レジスト剥離液の供給位置を移動させて、基板の表面周縁部にレジスト剥離液を供給するようにしても、基板の表面周縁部に厚い膜の状態で形成されているレジストを良好に剥離することができる。ところが、その場合、ウエハWの表面周縁部にレジスト剥離液が供給されている間は、表面中央部にはレジスト剥離液が供給されないので、その間に表面中央部に付着しているレジスト剥離液が乾燥し、このレジスト剥離液の乾燥による基板汚染(レジスト剥離液の乾燥跡、レジスト剥離液の成分が析出することによるパーティクル発生など)を生じるおそれがある。これに対して、基板の表面中央部よりも先に表面周縁部にレジスト剥離液が供給される場合には、基板の表面でレジスト剥離液が乾燥することがなく、レジスト剥離液の乾燥による基板汚染を生じるおそれがない。
この発明のように、基板の高速回転中に、レジスト剥離液の供給位置が移動されて、基板の表面中央部にレジスト剥離液が供給されることにより、基板の表面全域にレジスト剥離液を速やかに行き渡らせることができる。
この発明のように、基板の回転速度が低回転速度に減速されてから所定時間が経過するまでレジスト剥離液が供給されることにより、基板の表面上の全域にレジスト剥離液の液膜を十分に厚く形成することができる。
また、上記低回転速度は、0rpm〜100rpmの速度範囲内で設定することができる。
請求項8記載の発明は、上記レジスト剥離液供給手段を移動させて、基板の表面上におけるレジスト剥離液の供給位置を移動させるための供給位置移動手段(33)と、上記レジスト剥離液供給手段によって基板の表面にレジスト剥離液が供給されている間に、上記供給位置移動手段を制御して、基板の表面上におけるレジスト剥離液の供給位置を周縁部から中央部へ移動させる供給位置制御手段(5)とをさらに含むことを特徴とする請求項7記載のレジスト剥離装置である。
図1は、この発明の一実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。このレジスト剥離装置は、基板の一例である半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)の表面(デバイス形成面)にレジスト剥離液を供給して、そのウエハWの表面から不要になったレジストを剥離して除去するための枚葉式の装置であり、ウエハWをほぼ水平に保持して回転させるスピンチャック1と、このスピンチャック1に保持されたウエハWの表面(上面)にレジスト剥離液としてのSPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過酸化水素水)を供給するためのSPMノズル2とを備えている。
複数個の挟持部材13は、ウエハWの外形に対応した円周上に互いに間隔を空けて配置されており、ウエハWの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することにより、そのウエハWをほぼ水平な姿勢で保持することができる。また、複数個の挟持部材13は、スピン軸11の中心軸線を中心とする円周上に配置されており、複数個の挟持部材13によってウエハWを保持したときに、ウエハWの中心がスピン軸11の中心軸線上に位置するようになっている。
SPMノズル2は、スピンチャック1の上方でほぼ水平に延びたアーム31の先端部に、吐出口を下方に向けて取り付けられている。アーム31は、スピンチャック1の側方でほぼ鉛直に延びた支持軸32に支持されている。支持軸32には、モータなどの駆動源を含むアーム駆動機構33が結合されていて、このアーム駆動機構33から支持軸32に駆動力を入力して、支持軸32を所定角度範囲内で往復回転させることにより、アーム31をほぼ水平な面内で揺動させることができる。そして、アーム31の揺動によって、SPMノズル2を、スピンチャック1に保持されたウエハWの周縁部の上方に配置したり、ウエハWの中央部の上方に配置したりすることができる。
また、SPM供給路41の途中部には、SPMノズル2へのSPMの供給/停止を切り換えるためのSPMバルブ42が介装されている。
図2は、このレジスト剥離装置における処理(レジスト剥離処理)について説明するためのタイムチャートである。処理対象のウエハWは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、デバイス形成面である表面を上方に向けた状態でスピンチャック1に保持される。
ウエハWの回転速度は、回転開始から約3秒間で、1000rpm以上、好ましくは1000〜3000rpmの範囲内で定められた高回転速度(たとえば、2000rpm)に達する。ウエハWの回転速度が高回転速度に達すると、SPMバルブ42が開かれて、その高速回転しているウエハWの表面周縁部に向けて、SPMノズル2からSPMが吐出される(エッジ吐出)。ウエハWの表面周縁部へのSPMの供給は、所定のエッジ吐出時間(たとえば、13秒間)にわたって行われる。すなわち、このエッジ吐出時間の期間中は、アーム駆動機構33が制御されてSPMノズル2の移動が停止され、ウエハWの表面周縁部(エッジ部)においてSPMの供給位置の移動が停止されている。これにより、ウエハWの表面周縁部にSPMが集中的に供給されて、その表面周縁部に形成されている厚膜状のレジストが、ウエハWから剥離されるか、または、ウエハWから剥離しやすい状態になる。
ウエハWの表面周縁部では、レジストがパターニングされずに厚い膜の状態のままで残っている。ウエハWの表面周縁部にSPMが集中的に供給されることにより、ウエハWの表面周縁部に形成されているレジストに対して、SPMによる処理(レジスト剥離)が集中的に行われる。また、ウエハWの表面中央部に供給されるレジスト剥離液は、ウエハWの表面上を供給位置から表面周縁部へと流れるから、このときにも、ウエハWの表面周縁部に対するSPMによる処理が行われることになる。これにより、ウエハWの表面周縁部に厚い膜の状態で形成されているレジストを良好に剥離することができ、その結果、ウエハWの表面全域からレジストをきれいに剥離することができる。
2 SPMノズル
5 制御部
14 回転駆動機構
33 アーム駆動機構
W 半導体ウエハ
Claims (8)
- 硫酸と過酸化水素水とを混合して生成されるレジスト剥離液を用いて、基板の表面に形成されているレジストを剥離するための方法であって、
基板保持手段によって処理対象の基板をその表面を上方に向けた姿勢で保持する基板保持工程と、
上記基板保持手段によって保持されている基板をその表面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
この基板回転工程中に、基板の表面にレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給工程と、
このレジスト剥離液供給工程中に、基板の回転速度を所定の高回転速度から所定の低回転速度に減速させる減速工程と、
この減速工程の後に、基板の表面上にレジスト剥離液の液盛りによる液膜が形成された状態を維持するパドル工程とを含むことを特徴とするレジスト剥離方法。 - 上記レジスト剥離液供給工程中に、基板の表面上におけるレジスト剥離液の供給位置を周縁部から中央部へと移動させる供給位置移動工程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のレジスト剥離方法。
- 上記供給位置移動工程は、基板表面の周縁部において所定時間だけ上記供給位置の移動を停止させた後に、上記供給位置を周縁部から中央部へと移動させることを特徴とする請求項2記載のレジスト剥離方法。
- 上記供給位置移動工程は、上記減速工程前において基板が上記高回転速度で回転している間に行われることを特徴とする請求項2または3記載のレジスト剥離方法。
- 上記レジスト剥離液供給工程は、上記減速工程後、基板の回転速度が上記低回転速度に減速されてから所定時間が経過するまで続けられることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のレジスト剥離方法。
- 上記高回転速度は、1000rpm以上の回転速度に設定されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のレジスト剥離方法。
- 硫酸と過酸化水素水とを混合して生成されるレジスト剥離液を用いて、基板の表面に形成されているレジストを剥離するためのレジスト剥離装置であって、
基板をその表面を上方に向けた姿勢で保持する基板保持手段と、
この基板保持手段によって保持されている基板をその表面に交差する軸線まわりに回転させる基板回転手段と、
この基板回転手段によって回転されている基板の表面にレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給手段と、
このレジスト剥離液供給手段によって基板の表面にレジスト剥離液が供給されている間に、上記基板回転手段を制御して、上記基板回転手段によって回転されている基板の回転速度を所定の高回転速度から所定の低回転速度に減速させる減速制御手段と、
この減速制御手段による制御の後に、上記レジスト剥離液供給手段を制御して、基板の表面上にレジスト剥離液の液盛りによる液膜が形成された状態を維持するパドル制御手段とを含むことを特徴とするレジスト剥離装置。 - 上記レジスト剥離液供給手段を移動させて、基板の表面上におけるレジスト剥離液の供給位置を移動させるための供給位置移動手段と、
上記レジスト剥離液供給手段によって基板の表面にレジスト剥離液が供給されている間に、上記供給位置移動手段を制御して、基板の表面上におけるレジスト剥離液の供給位置を周縁部から中央部へ移動させる供給位置制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項7記載のレジスト剥離装置。
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