JPH04307725A - アッシング装置 - Google Patents
アッシング装置Info
- Publication number
- JPH04307725A JPH04307725A JP3100502A JP10050291A JPH04307725A JP H04307725 A JPH04307725 A JP H04307725A JP 3100502 A JP3100502 A JP 3100502A JP 10050291 A JP10050291 A JP 10050291A JP H04307725 A JPH04307725 A JP H04307725A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- ozone
- ashing
- gas supply
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハまたはガラス基
板上に形成されたレジストのような高分子膜パターンを
紫外線とオゾンガスで処理することにより分解して除去
するアッシング装置に関するものである。
板上に形成されたレジストのような高分子膜パターンを
紫外線とオゾンガスで処理することにより分解して除去
するアッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】一般に半導体集積回路の製造
工程において、露光および現像によって形成されたフォ
トレジスト膜のパターンをエッチングの際のマスクとし
て用い、エッチング工程の後にはウエハの表面から除去
する必要がある。このフォトレジスト膜を除去する方法
としてアッシング処理が行われる。
工程において、露光および現像によって形成されたフォ
トレジスト膜のパターンをエッチングの際のマスクとし
て用い、エッチング工程の後にはウエハの表面から除去
する必要がある。このフォトレジスト膜を除去する方法
としてアッシング処理が行われる。
【０００３】従来のアッシング装置は、処理室内を真空
に排気した後、反応ガスを導入し、高周波電力を印加し
、プラズマ放電を起させ、励起された反応ガスによって
アッシング処理を行うプラズマアッシング方式が一般的
である。
に排気した後、反応ガスを導入し、高周波電力を印加し
、プラズマ放電を起させ、励起された反応ガスによって
アッシング処理を行うプラズマアッシング方式が一般的
である。
【０００４】このプラズマアッシング方式では、活性な
ラジカルやイオンにより反応が促進され高速処理が可能
になるが、他方においてウエハがプラズマにさらされる
ため、イオンがウエハに衝撃を与えたり、電荷量が増加
したりしていわゆるプラズマダメージがあり、回路パタ
ーンの微細化が進行すると、これが問題になってくる。
ラジカルやイオンにより反応が促進され高速処理が可能
になるが、他方においてウエハがプラズマにさらされる
ため、イオンがウエハに衝撃を与えたり、電荷量が増加
したりしていわゆるプラズマダメージがあり、回路パタ
ーンの微細化が進行すると、これが問題になってくる。
【０００５】これに対して、従来から紫外線を用いたア
ッシング方式も知られている。処理室にはレジスト層を
有するウエハを配置し、処理室上部の紫外線ランプから
窓を通して照射し、処理室にアッシングガスを導入して
作用させてアッシング処理を行う構造である。プラズマ
アッシングと異なり、ウエハへのダメージは少ないが、
アッシング速度が遅くて処理に時間がかかり、処理効率
が低いという問題があった。
ッシング方式も知られている。処理室にはレジスト層を
有するウエハを配置し、処理室上部の紫外線ランプから
窓を通して照射し、処理室にアッシングガスを導入して
作用させてアッシング処理を行う構造である。プラズマ
アッシングと異なり、ウエハへのダメージは少ないが、
アッシング速度が遅くて処理に時間がかかり、処理効率
が低いという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来技術の問題点に対処するためなされたもので、その目
的とするところはウエハに対してダメージが少なく、ア
ッシング速度の早い紫外線を用いたアッシング装置を提
供することにある。
来技術の問題点に対処するためなされたもので、その目
的とするところはウエハに対してダメージが少なく、ア
ッシング速度の早い紫外線を用いたアッシング装置を提
供することにある。
【０００７】この目的のため、本発明は紫外線照射とオ
ゾンを含有したガス供給とによりウエハ上に塗布された
レジストをアッシングする装置において、処理室にウエ
ハ温度を上げるための加熱手段を有するステージと、紫
外線を放射するランプと、オゾン発生器から発生するオ
ゾン含有ガスをウエハ表面に供給するためのガス供給管
と、処理後の廃ガスを処理室から排出するガス排気管と
を備え、ランプはウエハに対向して配置され、またガス
供給管の開口部はウエハ表面に近接して配置されるとと
もに紫外線で照射されている部分のガス供給管は紫外線
で管内部のオゾンが分解されない材質または構造にした
ことを特徴とするアッシング装置を提供しようとするも
のである。
ゾンを含有したガス供給とによりウエハ上に塗布された
レジストをアッシングする装置において、処理室にウエ
ハ温度を上げるための加熱手段を有するステージと、紫
外線を放射するランプと、オゾン発生器から発生するオ
ゾン含有ガスをウエハ表面に供給するためのガス供給管
と、処理後の廃ガスを処理室から排出するガス排気管と
を備え、ランプはウエハに対向して配置され、またガス
供給管の開口部はウエハ表面に近接して配置されるとと
もに紫外線で照射されている部分のガス供給管は紫外線
で管内部のオゾンが分解されない材質または構造にした
ことを特徴とするアッシング装置を提供しようとするも
のである。
【０００８】
【作用】本発明のアッシング装置では、まず処理室に
１枚のウエハが搬入されて、予め設定温度に加熱されて
いたステージに配置される。処理室内にはウエハ表面に
近接したガス供給管の開口部から所定量のオゾン含有ガ
スが供給され、処理された廃ガスは排気口から排気され
てガスフロー状態となる。ランプからの紫外線が合成石
英ガラスの光透過窓部を通してウエハに照射されると次
のような原理でウエハ表面のレジストをアッシングする
。
１枚のウエハが搬入されて、予め設定温度に加熱されて
いたステージに配置される。処理室内にはウエハ表面に
近接したガス供給管の開口部から所定量のオゾン含有ガ
スが供給され、処理された廃ガスは排気口から排気され
てガスフロー状態となる。ランプからの紫外線が合成石
英ガラスの光透過窓部を通してウエハに照射されると次
のような原理でウエハ表面のレジストをアッシングする
。
【０００９】ランプとしては合成石英製の低圧水銀ラン
プを使用する。紫外線ランプから放射する波長 ２５４
ｎｍおよび １８５ｎｍの光エネルギーは、ほとんどの
有機化合物の結合を切断することができる。
プを使用する。紫外線ランプから放射する波長 ２５４
ｎｍおよび １８５ｎｍの光エネルギーは、ほとんどの
有機化合物の結合を切断することができる。
【００１０】一方、波長 １８５ｎｍの紫外線は、大気
中の酸素に吸収されるとオゾンＯ３ を発生する。この
オゾンＯ３ に波長 ２５４ｎｍの紫外線が吸収される
と、励起酸素原子Ｏ＊ が生成する。この強力な酸化力
をもつ励起酸素原子Ｏ＊ が、光照射によって生成され
る有機化合物のフリーラジカルや励起状態の分子と反応
してＣＯ２ やＨ２ Ｏのような揮発性物質を生成する
。これが、有機化合物を分解・除去するアッシングの原
理である。
中の酸素に吸収されるとオゾンＯ３ を発生する。この
オゾンＯ３ に波長 ２５４ｎｍの紫外線が吸収される
と、励起酸素原子Ｏ＊ が生成する。この強力な酸化力
をもつ励起酸素原子Ｏ＊ が、光照射によって生成され
る有機化合物のフリーラジカルや励起状態の分子と反応
してＣＯ２ やＨ２ Ｏのような揮発性物質を生成する
。これが、有機化合物を分解・除去するアッシングの原
理である。
【００１１】アッシングの速度を早くするには、紫外線
速度と基板温度を高めるとともに、オゾン濃度を高める
ことが重要である。厳密に言えば、オゾン濃度でなく、
オゾンから生成される励起酸素原子Ｏ＊ の濃度を高め
ることである。しかも、アッシングするレジスト付近で
高濃度にしなければ効果がない。
速度と基板温度を高めるとともに、オゾン濃度を高める
ことが重要である。厳密に言えば、オゾン濃度でなく、
オゾンから生成される励起酸素原子Ｏ＊ の濃度を高め
ることである。しかも、アッシングするレジスト付近で
高濃度にしなければ効果がない。
【００１２】ところが、励起酸素原子Ｏ＊ は約 １×
１０−１０ 秒と短寿命である。ランプ室内のオゾンガ
スの供給管が光透過性の場合は、供給途中で紫外線照射
によりオゾンの光分解が生じて、レジスト付近ではオゾ
ン濃度も励起酸素原子Ｏ＊ の濃度も相対的に低くなっ
てアッシング速度が低くなる。
１０−１０ 秒と短寿命である。ランプ室内のオゾンガ
スの供給管が光透過性の場合は、供給途中で紫外線照射
によりオゾンの光分解が生じて、レジスト付近ではオゾ
ン濃度も励起酸素原子Ｏ＊ の濃度も相対的に低くなっ
てアッシング速度が低くなる。
【００１３】本発明は、アッシングに必要な励起酸素原
子Ｏ＊ の濃度をレジスト膜面で高めるようにするため
ガス供給方法に工夫をし、オゾンガス供給管の開口部を
ウエハ表面に近接して配置するとともに、ランプ室内で
紫外線により照射される部分のガス供給管は、紫外線で
管内部のオゾンが分解されない材質または構造にしてい
る。これによってオゾン発生器等から供給されるオゾン
がガス供給管の途中で紫外線によって分解されることな
く、ガス供給管の開口部まで高濃度で供給される。ウエ
ハ表面に吹きつけられたオゾンは紫外線照射により分解
して励起酸原子Ｏ＊ を生成し、励起酸素原子＊ はウ
エハ表面で高濃度に分布できてレジスト膜との化学反応
が効率よく行われるためアッシング速度を大幅にアップ
させることができる。
子Ｏ＊ の濃度をレジスト膜面で高めるようにするため
ガス供給方法に工夫をし、オゾンガス供給管の開口部を
ウエハ表面に近接して配置するとともに、ランプ室内で
紫外線により照射される部分のガス供給管は、紫外線で
管内部のオゾンが分解されない材質または構造にしてい
る。これによってオゾン発生器等から供給されるオゾン
がガス供給管の途中で紫外線によって分解されることな
く、ガス供給管の開口部まで高濃度で供給される。ウエ
ハ表面に吹きつけられたオゾンは紫外線照射により分解
して励起酸原子Ｏ＊ を生成し、励起酸素原子＊ はウ
エハ表面で高濃度に分布できてレジスト膜との化学反応
が効率よく行われるためアッシング速度を大幅にアップ
させることができる。
【００１４】
【実施例】図１に本発明の実施例の構成図を示す。処理
室は合成石英ガラス４で上下に区分され下方には温度制
御装置によって制御されるヒータが内蔵され、所定の温
度に加熱されたステージ３が配置される。ステージ上に
は表面にレジストを塗布したウエハ２が置かれ、ステー
ジ３のヒータにより加熱される。
室は合成石英ガラス４で上下に区分され下方には温度制
御装置によって制御されるヒータが内蔵され、所定の温
度に加熱されたステージ３が配置される。ステージ上に
は表面にレジストを塗布したウエハ２が置かれ、ステー
ジ３のヒータにより加熱される。
【００１５】上方のランプ室には、主に １８５ｎｍと
２５４ｎｍの波長の紫外線を放射する低圧水銀ランプ
１が配置され、窓材の合成石英ガラスを介してウエハ２
に照射される。また、ランプ室には一方をオゾン発生器
７に接続し、他方を窓材のガラスに設けた開口部に接続
したガス供給管５がある。これにより、オゾンガスがウ
エハ表面に吹きつけられる。
２５４ｎｍの波長の紫外線を放射する低圧水銀ランプ
１が配置され、窓材の合成石英ガラスを介してウエハ２
に照射される。また、ランプ室には一方をオゾン発生器
７に接続し、他方を窓材のガラスに設けた開口部に接続
したガス供給管５がある。これにより、オゾンガスがウ
エハ表面に吹きつけられる。
【００１６】処理室内のガス供給管５には外周を金属管
６で覆った石英ガラス管を使用し、窓材の合成石英ガラ
ス板に設けた開口部に接続している。その開口部はウエ
ハ表面との間隔を約１ｍｍと近接させている。
６で覆った石英ガラス管を使用し、窓材の合成石英ガラ
ス板に設けた開口部に接続している。その開口部はウエ
ハ表面との間隔を約１ｍｍと近接させている。
【００１７】上記構成のアッシング装置を使用して、ガ
ス供給管の材質の違いによるアッシングレートを調査し
た。動作処理条件は次に示す通りとした。
ス供給管の材質の違いによるアッシングレートを調査し
た。動作処理条件は次に示す通りとした。
【００１８】
レジスト ポジ型フォトレジスト １．５
μｍＮＰＲΛ１８ＳＨＩ ウエハ温度 ２３０℃ウエハ
６インチ シリコンウエハラン
プ 主に １８５ｎｍと ２４５ｎｍの紫外線を
放射する低圧水銀ランプ ガス供給管材質 Ａ条件 石英ガラス管Ｂ条件
ステンレス管で外周を覆った石英ガラス管オゾンガス流
量 １０リットル／分照射時間
１分間一定装置の動作を説明すると、まずステー
ジ３に内蔵されたヒータを温度制御装置によってウエハ
温度を ２３０℃になるように制御し、低圧水銀ランプ
１によって波長 ２５４ｎｍと １８５ｎｍの紫外線を
ウエハ表面に照射し、オゾン発生器７から供給されるオ
ゾンを含有する酸素ガスを１０リットル／分に調整し、
ガス供給管５の開口部からウエハ２表面に吹きつけ、処
理後の廃ガスは排気装置によってガス排気管８より排気
される。
μｍＮＰＲΛ１８ＳＨＩ ウエハ温度 ２３０℃ウエハ
６インチ シリコンウエハラン
プ 主に １８５ｎｍと ２４５ｎｍの紫外線を
放射する低圧水銀ランプ ガス供給管材質 Ａ条件 石英ガラス管Ｂ条件
ステンレス管で外周を覆った石英ガラス管オゾンガス流
量 １０リットル／分照射時間
１分間一定装置の動作を説明すると、まずステー
ジ３に内蔵されたヒータを温度制御装置によってウエハ
温度を ２３０℃になるように制御し、低圧水銀ランプ
１によって波長 ２５４ｎｍと １８５ｎｍの紫外線を
ウエハ表面に照射し、オゾン発生器７から供給されるオ
ゾンを含有する酸素ガスを１０リットル／分に調整し、
ガス供給管５の開口部からウエハ２表面に吹きつけ、処
理後の廃ガスは排気装置によってガス排気管８より排気
される。
【００１９】上記条件でのテスト結果、レジストのアッ
シングレートはステンレス管で紫外線を遮断したＢ条件
では １．０μｍ／分となり石英ガラス管だけのＡ条件
では ０．６μ／分であり、Ｂ条件の方が約 １．７倍
早くなることがわかった。
シングレートはステンレス管で紫外線を遮断したＢ条件
では １．０μｍ／分となり石英ガラス管だけのＡ条件
では ０．６μ／分であり、Ｂ条件の方が約 １．７倍
早くなることがわかった。
【００２０】なお、上記実施例においてはガス供給管５
としてガラス管等に紫外線を透過しない材料で被覆した
構造としたものについて述べたが、ガス供給管は管内部
のオゾンが分解しないものであれば該実施例以外の他の
構造，材質であっても良い。例えば、紫外線を透過しな
い金属や樹脂等の材質で構成したガス供給管（ステンレ
スのような耐オゾン性の高い金属管等）を使用した場合
も同様の効果が得られる。
としてガラス管等に紫外線を透過しない材料で被覆した
構造としたものについて述べたが、ガス供給管は管内部
のオゾンが分解しないものであれば該実施例以外の他の
構造，材質であっても良い。例えば、紫外線を透過しな
い金属や樹脂等の材質で構成したガス供給管（ステンレ
スのような耐オゾン性の高い金属管等）を使用した場合
も同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によって紫外線
による供給管でのオゾンの光分解を防止することができ
、紫外線とオゾンを使用したアッシング装置のアッシン
グレートを飛躍的に高めることができる。
による供給管でのオゾンの光分解を防止することができ
、紫外線とオゾンを使用したアッシング装置のアッシン
グレートを飛躍的に高めることができる。
【図１】本発明装置の一実施例を示す構成図である。
１ ランプ
２ ウエハ
３ ステージ
４ 光透過性板
５ ガス供給管
６ 遮へい管
７ オゾン発生器
８ ガス排気管
Claims (1)
- 【請求項１】紫外線照射とオゾンを含有したガス供給と
によりウエハ上に塗布されたレジストをアッシングする
アッシング装置において、処理室にウエハ温度を上げる
ための加熱手段を有するステージと、紫外線を放射する
ランプと、オゾン発生器から発生するオゾン含有ガスを
ウエハ表面に供給するためのガス供給管と、処理後の廃
ガスを処理室から排出するガス排気管とを備え、ランプ
はウエハに対向して配置され、ガス供給管の開口部はウ
エハ表面に近接して配置されるとともに紫外線で照射さ
れている部分のガス供給管は紫外線で管内部のオゾンが
分解されない材質または構造にしたことを特徴とするア
ッシング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100502A JPH04307725A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アッシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100502A JPH04307725A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アッシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307725A true JPH04307725A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=14275716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100502A Pending JPH04307725A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アッシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04307725A (ja) |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3100502A patent/JPH04307725A/ja active Pending
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