オゾン水によるフォトレジスト剥離｜予備試験の結果と導入時のポイント

はじめに

オゾン水の導入・装置選定を検討している方に向けて、エコデザインで行ったフォトレジスト剥離の予備試験を紹介します。この記事では、実際にどのようなサンプルを処理し、どのような結果が得られたのかを中心に、オゾン水を使うメリットと注意点までシンプルに整理します。

今回の予備試験で何を確かめたのか

今回の予備試験の目的は、ガラス基板上に成膜したフォトレジスト膜を、オゾン水で除去できるかを確認することです。処理速度や最適条件を決めるための試験ではなく、まずはオゾン水によるフォトレジスト剥離の適用可能性を確認するために行いました。

試験の目的	オゾン水でフォトレジストを除去できるかの確認
サンプル	ガラス基板上に成膜したフォトレジスト膜
剥離処理	オゾン水を使用
処理後	リンス用の水で洗浄
評価	処理前後のサンプルを比較し、レジスト除去の可否を確認

予備試験の結果：オゾン水処理後にレジスト膜を除去

処理前のサンプルでは、ガラス基板の表面に着色したフォトレジスト膜が確認できます。これをオゾン水で処理したところ、処理後はレジスト膜が除去され、透明なガラス基板が確認できました。今回の予備試験では、「このサンプルでは、オゾン水によってフォトレジストを除去できる」ことを目視で確認できた結果となります。

一方で、この結果はあくまで除去可否を確認するための予備試験です。処理時間や溶存オゾン濃度、温度、レジストの種類・膜厚などを変化させて性能を比較したものではありません。そのため、今回の結果だけから除去速度や量産時の処理時間まで判断することはできません。

どのような試験系で処理したのか

今回使用した試験系は、酸素からオゾンガスを発生させ、そのオゾンを水に溶かして処理部へ供給する構成です。流れを簡単にすると、次のようになります。

1. 酸素ボンベから酸素をオゾンガス発生器へ供給する
2. 発生させたオゾンガスをオゾン水生成部で原料水に溶解する
3. 生成したオゾン水を処理部へ送り、フォトレジスト膜を処理する
4. 処理後はリンス用の水で洗い流す

フォトレジストは有機材料で構成されており、オゾン水の強い酸化力によって分解・除去が進みます。今回の試験では、剥離工程に薬液を使わず、オゾン水とリンス用の水のみを使用しました。

今回の予備試験から分かること・まだ分からないこと

今回確認できたのは、ガラス基板上のフォトレジストに対して、オゾン水による除去が可能だったという点です。薬液を使わずに剥離できる可能性を、実際のサンプルで確認できたことが今回の予備試験のポイントです。

ただし、実際の製造工程へ適用するには追加評価が必要です。フォトレジストは種類や膜厚、ベークなどの処理履歴によって状態が異なるため、同じ条件ですべてのレジストを除去できるとは限りません。また、必要なオゾン水濃度や処理時間、処理後の残渣、基板への影響なども、対象となる実サンプルで確認する必要があります。

フォトレジスト剥離にオゾン水を使うメリット・デメリット

今回の予備試験のように、オゾン水でフォトレジストを除去できれば、剥離薬液を減らせる可能性があります。一方で、オゾン水ならではの扱いにくさもあるため、メリットと注意点をセットで考えることが重要です。

実際の導入では、実サンプルで条件を確認する

今回の予備試験は「オゾン水でフォトレジストを除去できるか」を確認する第一段階でした。実際に導入を検討する場合は、使用している基板とフォトレジストを使い、除去状態、処理時間、残渣、基板への影響、必要なオゾン水濃度・流量などを確認していきます。

エコデザインでは、お客様のサンプルを用いた適用評価・デモ試験にも対応しています。今回の予備試験と同じく、まずは小さなサンプルで除去可否を確認し、その結果をもとに必要な装置仕様や処理方法を検討することができます。

よくあるご質問

まとめ

今回の予備試験では、ガラス基板上に成膜したフォトレジスト膜をオゾン水で処理し、レジストを除去できることを目視で確認しました。剥離に使用したのはオゾン水とリンス用の水のみで、薬液使用量や廃液処理負荷を減らせる可能性があります。一方、実際の工程へ適用するには、レジストの種類や膜状態、必要な処理時間、基板への影響などを実サンプルで確認することが重要です。

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