JPH04307726A - アッシング装置 - Google Patents
アッシング装置Info
- Publication number
- JPH04307726A JPH04307726A JP3100504A JP10050491A JPH04307726A JP H04307726 A JPH04307726 A JP H04307726A JP 3100504 A JP3100504 A JP 3100504A JP 10050491 A JP10050491 A JP 10050491A JP H04307726 A JPH04307726 A JP H04307726A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- ashing
- wafer
- light
- low
- 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半導体ウエハの表面か
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半導体ウエハの表面か
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。この方法
は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。従来使用されてい
る紫外線ランプはアーク長あたりのランプ電力が１ｗ／
ｃｍ 以下と低出力の直管またはＵ字管形状のランプで
あり、紫外線強度が低いのがアッシング速度が遅い原因
であった。また、一定面積を均一に照射するには複数の
ランプを並べる必要があり、経済的にも不利であった。
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。この方法
は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。従来使用されてい
る紫外線ランプはアーク長あたりのランプ電力が１ｗ／
ｃｍ 以下と低出力の直管またはＵ字管形状のランプで
あり、紫外線強度が低いのがアッシング速度が遅い原因
であった。また、一定面積を均一に照射するには複数の
ランプを並べる必要があり、経済的にも不利であった。
【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
ッシングレートの早い高出力の紫外線ランプを用いたア
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
ッシングレートの早い高出力の紫外線ランプを用いたア
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、ウエハ上の高分子膜
をアッシングする装置において、ランプ室とウエハ処理
室とを光透過性平板で区分し、ランプ室には直管を折り
曲げた面光源状で、かつ水冷方式で高出力化した低圧水
銀ランプと平板に設けたガス流出口に接続されたガス供
給管とを配置し、処理室にはウエハを加熱する加熱手段
を備えたステ−ジを配置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。 尚、ここで
高出力型ランプとはアーク長あたりのランプ電力が ２
ｗ／ｃｍ以上のものを示し、１ｗ／ｃｍ以下を低出力型
ランプと称することにする。
ゾンを含有したガス供給とにより、ウエハ上の高分子膜
をアッシングする装置において、ランプ室とウエハ処理
室とを光透過性平板で区分し、ランプ室には直管を折り
曲げた面光源状で、かつ水冷方式で高出力化した低圧水
銀ランプと平板に設けたガス流出口に接続されたガス供
給管とを配置し、処理室にはウエハを加熱する加熱手段
を備えたステ−ジを配置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。 尚、ここで
高出力型ランプとはアーク長あたりのランプ電力が ２
ｗ／ｃｍ以上のものを示し、１ｗ／ｃｍ以下を低出力型
ランプと称することにする。
【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高分子膜をアッシングする
。
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高分子膜をアッシングする
。
【０００９】ランプとしてはアーク長あたりのランプ出
力が２ｗ／ｃｍ 以上の合成石英製の低圧水銀ランプ等
が好適である。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。
力が２ｗ／ｃｍ 以上の合成石英製の低圧水銀ランプ等
が好適である。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。アッシングの速度を早くするには、オゾン濃
度と処理基板温度を高めるとともに、紫外線強度を高め
ることが重要である。
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。アッシングの速度を早くするには、オゾン濃
度と処理基板温度を高めるとともに、紫外線強度を高め
ることが重要である。
【００１１】従来、低圧水銀ランプはアーク長あたりの
出力が １ｗ／ｃｍ以下の比較的低出力であった。一般
に低圧水銀ランプの高出力化を図ろうとしてランプ電力
を増大すると、ランプ最冷点の上昇を招き、アッシング
に必要な １８５ｎｍ、２５４ｎｍ の放射効率が低下
する問題がある。放射効率を高レベルに維持するために
は最冷点は４０〜６０℃の範囲にコントロールする必要
がある。本発明では、ランプ電極付近の放電管壁にアル
ミ製のブロックを取りつけ、このブロックを水冷ボード
の放熱器に接触させる方式で、高出力化を実現できた。
出力が １ｗ／ｃｍ以下の比較的低出力であった。一般
に低圧水銀ランプの高出力化を図ろうとしてランプ電力
を増大すると、ランプ最冷点の上昇を招き、アッシング
に必要な １８５ｎｍ、２５４ｎｍ の放射効率が低下
する問題がある。放射効率を高レベルに維持するために
は最冷点は４０〜６０℃の範囲にコントロールする必要
がある。本発明では、ランプ電極付近の放電管壁にアル
ミ製のブロックを取りつけ、このブロックを水冷ボード
の放熱器に接触させる方式で、高出力化を実現できた。
【００１２】放電部は処理基板の大きさに応じて、表面
が均等な照射条件になるように管を折り曲げて面光源に
近似させた形状、方式とした。これにより、アッシング
の処理速度を高め、均一に処理することができ、しかも
ランプ１灯とすることで経済的にも有利となる。また、
設定温度に調節したステージでウエハを加熱し、オゾン
ガスを吹きつけることでアッシングレートを更に高める
ことができる。
が均等な照射条件になるように管を折り曲げて面光源に
近似させた形状、方式とした。これにより、アッシング
の処理速度を高め、均一に処理することができ、しかも
ランプ１灯とすることで経済的にも有利となる。また、
設定温度に調節したステージでウエハを加熱し、オゾン
ガスを吹きつけることでアッシングレートを更に高める
ことができる。
【００１３】
【実施例】図１に本発明の実施例の構成図を示す。処理
室は一部に開口部の穴を設けた合成石英ガラス板で上下
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−タが内蔵され、所定の速度で回転できる機構を備え
たステージ６が配置され、ステージ６の上には表面にレ
ジストを塗布したウエハ５が置かれ、ステージ６のヒー
タにより加熱される。
室は一部に開口部の穴を設けた合成石英ガラス板で上下
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−タが内蔵され、所定の速度で回転できる機構を備え
たステージ６が配置され、ステージ６の上には表面にレ
ジストを塗布したウエハ５が置かれ、ステージ６のヒー
タにより加熱される。
【００１４】上方のランプ室には、アーク長あたりの電
力が ４ｗ／ｃｍの直管を折り曲げて１６５× １６５
ｍｍ２ の発光面積としたランプ電力 ４００Ｗの合成
石英製高出力型低圧水銀ランプ１が １灯配置され、窓
材の合成石英ガラス板４を介してウエハ５に照射される
。ランプ１は電極付近にアルミ製ブロックを取付け、こ
のブロックは水冷ボード２に接触させて、アーク長あた
りのランプ電力 ４ｗ／ｃｍの高出力型を実現した。
力が ４ｗ／ｃｍの直管を折り曲げて１６５× １６５
ｍｍ２ の発光面積としたランプ電力 ４００Ｗの合成
石英製高出力型低圧水銀ランプ１が １灯配置され、窓
材の合成石英ガラス板４を介してウエハ５に照射される
。ランプ１は電極付近にアルミ製ブロックを取付け、こ
のブロックは水冷ボード２に接触させて、アーク長あた
りのランプ電力 ４ｗ／ｃｍの高出力型を実現した。
【００１５】また、ランプ室には一方をオゾン発生器８
に接続し、他方を窓材のガラス板に設けた開口部に接続
したガス供給管３がある。これによりオゾンガスをウエ
ハに吹きつける構造である。
に接続し、他方を窓材のガラス板に設けた開口部に接続
したガス供給管３がある。これによりオゾンガスをウエ
ハに吹きつける構造である。
【００１６】図１に示すアッシング装置の動作説明をす
ると、まずステージ６に内蔵されたヒータを温度制御装
置によって制御し、ウエハ５を例えば １００〜３００
℃の範囲に加熱し４００ Ｗの高出力、面形状の低圧
水銀ランプ １灯によって波長２５４ｎｍ と１８５ｎ
ｍ の紫外線を高強度でウエハ表面に照射する。
ると、まずステージ６に内蔵されたヒータを温度制御装
置によって制御し、ウエハ５を例えば １００〜３００
℃の範囲に加熱し４００ Ｗの高出力、面形状の低圧
水銀ランプ １灯によって波長２５４ｎｍ と１８５ｎ
ｍ の紫外線を高強度でウエハ表面に照射する。
【００１７】オゾン発生器８から供給されるオゾンを含
有する酸素ガスは流量調整し、開口からウエハ表面に吹
きつけ、排気装置によってガス排気管７を介して排気す
る。
有する酸素ガスは流量調整し、開口からウエハ表面に吹
きつけ、排気装置によってガス排気管７を介して排気す
る。
【００１８】本発明のアッシング装置を用い、次の条件
でアッシングレートを調査した。 ［Ａ条件］ レジスト ポジ型フォトレジスト １．５
μＮＰＲΛ１８ＳＨＩ ウエハ温度
２５０℃オゾン流量 １０リットル／ 分ラン
プ １６５ ×１６５ ｍｍ２ の面形
状４００ Ｗのランプ電力アーク長あたりのランプ電力
４ｗ／ｃｍの高出力型 合成石英製低圧水銀ランプ灯数１灯 照射時間 １分間 比較のために低出力型低圧水銀ランプを用いて同様にア
ッシングレートを調べた。 ［Ｂ条件］ ランプ Ｕ管形状の １１０Ｗランプ電力アーク
長あたりのランプ電力１ｗ／ｃｍの低出力型合成石英製
低圧水銀ランプ灯数 ４灯その他はＡ条
件と同様。
でアッシングレートを調査した。 ［Ａ条件］ レジスト ポジ型フォトレジスト １．５
μＮＰＲΛ１８ＳＨＩ ウエハ温度
２５０℃オゾン流量 １０リットル／ 分ラン
プ １６５ ×１６５ ｍｍ２ の面形
状４００ Ｗのランプ電力アーク長あたりのランプ電力
４ｗ／ｃｍの高出力型 合成石英製低圧水銀ランプ灯数１灯 照射時間 １分間 比較のために低出力型低圧水銀ランプを用いて同様にア
ッシングレートを調べた。 ［Ｂ条件］ ランプ Ｕ管形状の １１０Ｗランプ電力アーク
長あたりのランプ電力１ｗ／ｃｍの低出力型合成石英製
低圧水銀ランプ灯数 ４灯その他はＡ条
件と同様。
【００１９】レジストアッシングレートを比較すると本
発明によるＡ条件でのアッシングレートは低出力型ラン
プを使用したＢ条件の約２倍であった。
発明によるＡ条件でのアッシングレートは低出力型ラン
プを使用したＢ条件の約２倍であった。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高出力型
の低圧水銀ランプを使用することでアッシング装置によ
るアッシングレートを大幅に高めることができ、しかも
面状発光する低圧水銀ランプを１灯使用することで、ラ
ンプの維持費を大幅に少なくすることができた。
の低圧水銀ランプを使用することでアッシング装置によ
るアッシングレートを大幅に高めることができ、しかも
面状発光する低圧水銀ランプを１灯使用することで、ラ
ンプの維持費を大幅に少なくすることができた。
【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 水冷ボード
３ ガス供給管
４ 光透過性平板
５ ウエハ
６ ステージ
７ ガス排気管
８ オゾン発生器
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
によりウエハまたはガラス基板上の高分子膜をアッシン
グするアッシング装置において、ランプ室と基板処理室
とを光透過性平板で区分し、ランプ室には、直管を折り
曲げた面光源状であって、かつ水冷方式で高出力化した
低圧水銀ランプ １灯と光透過性平板に設けたガス流出
口に接続されたガス供給管とを配置し、処理室には基板
温度を上げるための加熱手段を備えたステージを配置し
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 |
|---|---|---|---|
| JP3100504A JPH04307726A (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 |
|---|---|---|---|
| JP3100504A JPH04307726A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アッシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307726A true JPH04307726A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=14275775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100504A Pending JPH04307726A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アッシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04307726A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63190340A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-08-05 | Hitachi Ltd | 光処理装置 |
| JPS63197339A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Hitachi Ltd | ウエ−ハ処理装置 |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3100504A patent/JPH04307726A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63190340A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-08-05 | Hitachi Ltd | 光処理装置 |
| JPS63197339A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Hitachi Ltd | ウエ−ハ処理装置 |
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