JP2008004877A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱処理部2には、ウエハWの裏面(レジストが形成されている表面と反対側の面)を吸着保持して、そのウエハWを加熱するためのプレート5と、プレート5に保持されたウエハWの表面付近の空間を包囲するための包囲部材6とが配置されている。プレート5にウエハWが保持されて、そのウエハWの表面に包囲部材6が近接して配置され、包囲部材6からウエハWの表面上の雰囲気が吸引されつつ、プレート5に内蔵されたヒータ11によってウエハWが加熱される。この加熱によって、ウエハWの表面温度が約300℃以上の高温に達して、ウエハWの表面上のレジストにポッピング現象が生じ、レジストの表面に硬化層が破壊される。
【選択図】図2
Description
そのため、最近では、レジストのアッシングを行わずに、ウエハの表面にSPMを供給して、このSPMに含まれるペルオキソ一硫酸(H2SO5)の強酸化力により、ウエハの表面からレジストを剥離して除去する手法が注目されつつある。
そこで、この発明の目的は、基板にダメージを与えることなく、その表面に硬化層を有するレジストであっても除去することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
この構成によれば、基板を加熱して、その基板の表面上のレジストにポッピング(突沸)現象を生じさせることができる。このポッピング現象が生じると、レジストの表面に硬化層が形成されていても、硬化層は、その下層のレジストのポッピングによる衝撃で破壊される。すなわち、基板をレジストのポッピング現象が生じる温度に加熱することにより、レジストの表面に形成されている硬化層を破壊することができる。そのため、この基板の加熱処理後の基板の表面にレジスト剥離液を供給すれば、レジスト剥離液が硬化層の破壊された部分からレジストの内部に浸透し、基板の表面からレジストを硬化層ごと剥離して除去することができる。しかも、アッシングが不要であるから、アッシングによるダメージの問題を回避することができる。
請求項2に記載の発明は、前記吸気手段は、前記基板保持手段に保持された基板の表面全域に対向可能な吸気口(14)を有し、この吸気口を当該基板の表面に近接させて、当該基板の表面上の空間を包囲するための包囲部材(6)と、前記包囲部材に包囲された空間内の雰囲気を吸引するための吸気路(18)とを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、吸気ヘッドを基板の表面と平行な方向に移動させつつ、吸気口から吸気を行うことにより、吸気ヘッドを小さなサイズに形成することができながら、レジストのポッピング現象時に生じる硬化層の破片を吸引することができる。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
この基板処理装置1は、基板の一例であるウエハW(図2参照)の表面に不純物を注入するイオン注入処理後に、そのウエハWの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。基板処理装置1は、ウエハWを加熱して、ウエハWの表面上のレジストにポッピング現象を生じさせるための加熱処理部2と、この加熱処理部2による処理後のウエハWの表面にSPMを供給して、ウエハWの表面からレジストを剥離して除去するためのSPM処理部3とを備えている。
加熱処理部2は、内部を密閉可能な処理チャンバ4を備えている。この処理チャンバ4内には、ウエハWの裏面(レジストが形成されている表面と反対側の面)を吸着保持して、そのウエハWを加熱するためのプレート5と、プレート5に保持されたウエハWの表面付近の空間を包囲するための包囲部材6とが配置されている。
包囲部材6は、ウエハWよりも少し大きな径を有する平面視円形状に形成され、その中心軸線をプレート5に保持されたウエハWの中心を通る鉛直軸線と一致させて、プレート5の下方に昇降可能に設けられている。この包囲部材6は、プレート5に保持されたウエハWの表面に対向配置される対向部12と、この対向部12の周縁から上方に向けて立ち上がる周面部13とを一体的に備えている。包囲部材6の上面は、開放されており、プレート5に保持されたウエハWの表面全域に対向可能な吸気口14をなしている。
また、支持軸16には、モータなどの駆動源(図示せず)を含む昇降駆動機構19が結合されている。この昇降駆動機構19により、支持軸16を上下動させることができ、包囲部材6をプレート5に近接する近接位置(図2に実線で示す位置)とプレート5の下方に退避する退避位置(図2に仮想線で示す位置)との間で昇降させることができる。
ウエハWがプレート5に保持されると、昇降駆動機構19が駆動されて、包囲部材6が退避位置から近接位置に移動される。包囲部材6が近接位置に配置された状態では、吸気口14とプレート5に保持されたウエハWの表面とが上下方向に所定間隔(たとえば、2〜5mm)を隔てて近接し、ウエハWの表面上の空間が包囲部材6により包囲される。また、ウエハWの周縁と包囲部材6の対向部12の上端縁との間に僅かな隙間が形成され、包囲部材6に包囲された空間(ウエハWの表面上の空間)は、その僅かな隙間を介して外部と連通する。
図3は、SPM処理部3の構成を図解的に示す断面図である。
SPM処理部3は、処理チャンバ20内に、ウエハWを水平な姿勢で保持して回転させるためのスピンチャック21と、スピンチャック21に保持されたウエハWの表面にレジスト剥離液としてのSPMを供給するためのSPMノズル22と、スピンチャック21に保持されたウエハWの表面にDIW(deionized water:脱イオン化された純水)を供給するためのDIWノズル23と、スピンチャック21の周囲を取り囲み、ウエハWから流下または飛散するSPMやDIWを受け取るためのカップ24とを備えている。
SPMノズル22は、スピンチャック21の上方で、吐出口をウエハWの回転中心付近に向けて配置されている。このSPMノズル22には、SPM供給管28が接続されており、このSPM供給管28からSPMが供給されるようになっている。SPM供給管28には、ウエハWの表面のレジストを良好に剥離可能な約80℃以上の高温に昇温されたSPMが供給されるようになっている。このような高温のSPMは、たとえば、SPM供給管28に接続されたミキシングバルブ(図示せず)に硫酸と過酸化水素水とを供給し、それらをミキシングバルブで混合させることにより作成されて、SPM供給管28に供給される。また、SPM供給管28の途中部には、SPMノズル22へのSPMの供給を制御するためのSPMバルブ29が介装されている。
ウエハWがスピンチャック21に保持されると、モータ25が駆動されて、ウエハWの回転が開始される。そして、SPMバルブ29が開かれて、SPMノズル22からウエハWの表面の回転中心付近にSPMが供給される。ウエハWの表面に供給されたSPMは、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハWの表面全域に拡がる。
図4は、加熱処理部2の他の構成を図解的に示す断面図である。この図4において、前述した各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この構成によっても、図2に示す加熱処理部2においてウエハWに対して行われる処理と同じ処理を達成することができ、前述した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
図5に示すプレート5は、図4に示す加熱処理部2に好適に用いることができるものであり、プレート5の上面に、複数の吸着孔7が形成されている。また、プレート5の上面には、複数の支持ピン51が配置されている。さらに、プレート5の上面の周縁部には、リング状のガイド52が配設されている。このガイド52のウエハWの裏面(下面)と接触する支持面53には、Oリングなどのシール部材54が設けられている。
図6に示す加熱処理部2は、図4に示す加熱処理部2の包囲部材6に代えて、プレート5に保持されたウエハWの表面と平行な方向(水平方向)に移動可能な吸気ヘッド61が設けられている。
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。
6 包囲部材
11 ヒータ
14 吸気口
17 減圧吸引機構
18 吸気管
61 吸気ヘッド
62 吸気口
W ウエハ
Claims (4)
- 基板の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理装置であって、
基板を保持する基板保持手段、前記基板保持手段に保持された基板をレジストのポッピング現象が生じる温度に加熱する基板加熱手段、および前記基板保持手段に保持された基板の表面上の雰囲気を吸引する吸気手段を備える加熱処理部と、
前記加熱処理部で加熱された基板にレジスト剥離液を供給して、基板の表面のレジストを除去するレジスト除去処理部と、を含むことを特徴とする、基板処理装置。 - 前記吸気手段は、
前記基板保持手段に保持された基板の表面全域に対向可能な吸気口を有し、この吸気口を当該基板の表面に近接させて、当該基板の表面上の空間を包囲するための包囲部材と、
前記包囲部材に包囲された空間内の雰囲気を吸引するための吸気路とを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記吸気手段は、
前記基板保持手段に保持された基板の表面と平行な方向に移動可能に設けられ、当該基板の表面に対向配置される吸気口を有する吸気ヘッドと、
前記吸気ヘッドに接続された吸気路とを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。 - 基板の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理方法であって、
基板をレジストのポッピング現象が生じる温度に加熱する基板加熱工程と、
この基板加熱工程と並行して、基板の表面上の雰囲気を吸引する吸気工程と、
前記基板加熱工程で加熱された基板にレジスト剥離液を供給して、基板の表面のレジストを除去するレジスト除去工程と、を含むことを特徴とする、基板処理方法。
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