The Japan Society of Mechanical Engineers NII-Electronic Library Service The Japan Sooiety of Meohanioal Engineers 1121 No ． ll − 36 凵木機 械 学 会熱 丁 学 コ ン フ ァ レ ン ス 2011 講演論文集 〔 2011 ． IO． 29 − 30 ， 浜松｝ Copyright ◎ 2011 社団法人 日 本 機 械 学 会 水蒸気 と 水 の 混合噴流 を用 い た ウ ェ ハ 表面 レ ジ ス ト除去 Resist Removal from a Wafer Surface by Steam − Water Mixed Spray ○益 子 岳史 （ 静岡 大） 正 真 田 俊之 （静岡 大 ） 堀  英 夫 （ 金 沢 工 大 ） 西山  雄 （ダイ プ ラ ・ ウ ィ ン テ ス ） 橋 本 健太 （静岡 大 ） TakashiMashiko ， ToshiyukiSanada ， and KentaroHashimoto ShizuokaUniversity ， 3 − 5 − lJohoku ， Naka − ku ， Hamamatsu ， Shizuoka432 − 8561 HideoHoribe Kanazawa lnstitute of Technology ， 3 − l Yatsukaho ， Hakusan ， lshikawa924 − 0838 1tsuoNishiyama DaiplaWintesCo ． ， Ltd ． ， 1 − 3 − 26 Nagasunishidori ， Amagasaki ， Hyogo 660 − 0807 As part ofthe effort to elucidate the potentia ］of steam − water mixed spray ， a high − speed mu ］ ti − phase thermal fluid ， we conducted a series of experiments with resist − coated silicon wafers as the target of the spray ． We measured the amount of the resist removed by the spray ， and fbund that itdepends on severa ］ parameters such as thethickness and mechanical strength of the resist ， Tho results suggest that the resist removal by the spray is essentially a physicalprocess ， and the lmpact ofthe spray can be controlled ， implying the application potentiality ofthe spray ． Key Mords ：Two − Fluid Spray ， Steam ， Resist Removal ， SurfaceCleaning 1 ．は じ め に 環境問題 に対す る意識 の 高 まり や回路 パ タ ー ン の 微細化 に 伴 い ， 半導体 の 洗浄手法に近年 大 きな変 化 が生 じて い る ． 従来 は バ ソ チ式 多槽浸漬 洗 浄 法な ど ， 洗浄剤を用 い た化学 洗浄法 が 主 流 であ っ た が ，洗浄斉 1 」を大量 に 利用す る ， 原理 的に洗浄効 率 が低 い ，ク ロ ス コ ン タミネ ー シ ョ ン へ の 対応 が 難 しい ，微 細構内 の 洗浄が難し い など の 問題がある ． そ こで こ れ らに 代 わ る 物 理 洗浄法 の 開発が重要な課題 とな り ， ジ ェ ッ ト ス プ レ ー 洗浄法やメガ ソ ニ ソ ク 洗浄法 な どが 開発 さ れ て き た ． 一 方 で ， 洗 浄 に 伴 う半導体本体 の ダ メ ー ジ が問題にな っ てお り，不要 物 の 除 去 に必 要なカ と の バ ラ ン ス を考 慮 し ， 洗浄力を制 御す る必 要 性 が 高 ま っ て いる ， 我 々 は ， 水 蒸気 と水 の 混 合噴流 によ っ て 洗浄す る物 理 的 手 法 を 提案 して きた （ ］ − 5 ） ． こ れは洗浄剤が不要な低環 境負荷 の 洗浄法 であり，ま た 混合す る 水 の 量 に よ っ て 噴流 の 物 理 的作用を制御 し 得る可能性 が 示 され る 〔 3 ｝ な ど ，有 望な手 法 で あ る ．しか し ， 噴流が洗浄面に与える物理 的作用 に ど の よ うな 因子 がどの よ う に 影響 を 及 ぼ す の か ， どの よ うな メ カ ニ ズ ム に よ り洗 浄 が  む のか な ど ， 未解明 な 分 も 多 い ． ここで は ， 洗浄対象物として 表面に フ ォ ト レ ジ ス トを 塗布 した ウ ェ ハ を び ， こ れ に 噴流 を 噴 射 した 際 に 除 去 され る レ ジ ス ト の 量を測定 し ，各種 パ ラ メ ー タ ー の レ ジ ス ト 除 去 に 対す る 影響 を評価 した 結果を報 告す る （ 6 ） ． を調整する こ とに よ り レ ジ ス ト膜 の 厚さ h を変 化 さ せ ，ま た Tb 、 k 。 を 調 整 す る こ とにより レ ジ ス ト膜 の 機械的強度を 変化 さ せ る ． さら に ，イ オ ン 注入 に より レ ジ ス ト 表面 を 硬 化さ せ た サ ン ブ ル に つ い て も試験 し ，表面硬 度 の 影響 が レ ジ ス ト除 去 に及 ぼす影響 を調 べ る ． また ， レ ジ ス トとウ ェ ハ 間 に 接着増強剤 HMDS 層 の あるも の とな い も の を用 意 する ． SAICAS 法 〔η に よ り実際 に レ ジ ス ト ・ ウ ェハ 問 の 接 着強度 F を測 定 し， 接着強度が レ ジ ス ト除 去 に 及 ぼ す影響 を確認 す る ． 本実 験 の パ ラメ ー タ ー を表 1 に ま とめ る ． φ 嗣 蒸気 Fig． lSchematie of experimental apparatus ． 2 ． 実験 木研究で用 い る 実験装 置 の 概略を図 1 に 示 す ． 水 の 電気 加熱 に より水蒸気を発生さ せ ，ノ ズ ル 内 で 常 温 の 水 を 混 合 し ， この 混合噴流 を ノ ズ ル の ド方 101nm に置 い たサ ン プ ル に 吹 き付 ける と い う簡 単 な 構成 の も ので ある ． 本実験 で は ， ノ ズ ル を水平 方 向 に 速度 り で 移動 させ ながら 噴 流を噴射す る ．速 度 v の 変 化 に よ りサ ン プ ル が噴射される時間を変 化 さ せ ，噴射時間 が レ ジ ス ト 除 去に 及 ぼす 影響 を確認する ． サ ン プ ル は ，以 卜 ． の よ うに作製す る ．ま ず直径 3 イ ン チ の シ リ コ ン ウ ェ ハ に ， ス ピ ン コ ー テ ィ ン グによ り ノ ボ ラ ッ ク 系 i 線 ポジ型 レ ジ ス トを 表 面 に 塗布 し ， そ の 後温 度 Tb 。 k。 で プ リ ベ ー クす る ．こ こ で ， ス ピ ン コ ー テ ィ ン グ の 回転 数 Table l Experimental parameters パ ラメ ー タ ー 変化範囲 レ ジ ス ト 膜厚 乃 1． O − 15 μ m ベ ー ク 温 度 τ b蜘 100 − 200 ° C イ オ ン 注入量 1D0 − 1 × 10 atoms ！ cm レ ジ ス ト 接着 強 度 F 0 ． 2 − 8 mN 噴流移動速度 V 0 − 40 m ！ s 3 ． 結果 と 考察 ノ ズル を移動 し な が らサ ン プル に水 蒸 気 ・ 水 の 混合 噴 流 を 噴射す ると ，ノ ズ ル の 経路 に沿 っ た 帯状 の 領域 の レ ジ ス 一 213 一 N 工工 一 Eleotronio Library