JPS62216332A - プラズマアツシング装置 - Google Patents
プラズマアツシング装置Info
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- JPS62216332A JPS62216332A JP61058054A JP5805486A JPS62216332A JP S62216332 A JPS62216332 A JP S62216332A JP 61058054 A JP61058054 A JP 61058054A JP 5805486 A JP5805486 A JP 5805486A JP S62216332 A JPS62216332 A JP S62216332A
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- Japan
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- ashing
- plasma
- resist
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明はプラズマの密度を電磁石を用いて制御すること
によって、アッシング中にウェハが受けるダメージを低
減する装置である。
によって、アッシング中にウェハが受けるダメージを低
減する装置である。
本発明は、プラズマアッシング装置に関するもので、さ
らに詳しく言えば、種類の異なる２つのアッシング手段
を１台で兼用することのできるアッシング装置に関する
。
らに詳しく言えば、種類の異なる２つのアッシング手段
を１台で兼用することのできるアッシング装置に関する
。
（従来の技術〕
半導体集積回路などにおける微細加工は、露光・現象に
よりパターンの形成されたレジスト膜を介して、下地の
絶縁膜・半導体膜・金属膜をエツチングすることにより
行われる。微細加工、すなわちエツチングが完了した後
には、マスクに用いたレジスト膜はウェハ表面から除去
する必要がある。
よりパターンの形成されたレジスト膜を介して、下地の
絶縁膜・半導体膜・金属膜をエツチングすることにより
行われる。微細加工、すなわちエツチングが完了した後
には、マスクに用いたレジスト膜はウェハ表面から除去
する必要がある。
液体化学薬品を用いる従来からの湿式処理（第４図参照
）では、熱濃硫酸、過酸化水素、有機溶剤、熱有機酸な
どが下地材料に応じて適宜選択して用いられてきた。し
かし、湿式のレジスト除去工程で用いられるこれら液体
化学薬品は決して清浄とはいえずいろいろの不純物を含
み、パターン欠損の原因および汚染源となり得る。これ
は微細加工のレベルアップを計る上で大きな障害となる
。また、使用薬品の量も多く、作業もまったくの手作業
で非能率的であり、経済的な方法ではない。さらに、こ
の工程で使われる薬品は人体に有害なものが多く、作業
の安全性、廃液処理に対する公害防止の点からも問題が
あり、液体化学薬品による処理法は改める必要があった
。
）では、熱濃硫酸、過酸化水素、有機溶剤、熱有機酸な
どが下地材料に応じて適宜選択して用いられてきた。し
かし、湿式のレジスト除去工程で用いられるこれら液体
化学薬品は決して清浄とはいえずいろいろの不純物を含
み、パターン欠損の原因および汚染源となり得る。これ
は微細加工のレベルアップを計る上で大きな障害となる
。また、使用薬品の量も多く、作業もまったくの手作業
で非能率的であり、経済的な方法ではない。さらに、こ
の工程で使われる薬品は人体に有害なものが多く、作業
の安全性、廃液処理に対する公害防止の点からも問題が
あり、液体化学薬品による処理法は改める必要があった
。
そこで近年における０２プラズマを用いてレジストをア
ッシング（灰化）するレジスト除去法はガスプラズマを
用いたウェハ処理技術の先鞭をつけたもので、この０□
プラズマアツシングは上記湿式処理の弊害および固定の
技術的問題をなくし、プロセスの簡略化・清浄化・安定
化が得られると同時に自動化も容易になる。
ッシング（灰化）するレジスト除去法はガスプラズマを
用いたウェハ処理技術の先鞭をつけたもので、この０□
プラズマアツシングは上記湿式処理の弊害および固定の
技術的問題をなくし、プロセスの簡略化・清浄化・安定
化が得られると同時に自動化も容易になる。
例えば０２プラズマによるレジスト膜のアッシングの原
理は、０２プラズマ中に生じた原子状酸素Ｏと高分子樹
脂との化学反応による高分子樹脂の低分子化、および低
分子樹脂の酸化によるＣＯ。
理は、０２プラズマ中に生じた原子状酸素Ｏと高分子樹
脂との化学反応による高分子樹脂の低分子化、および低
分子樹脂の酸化によるＣＯ。
およびＨＺ Ｏへの分解・気化作用を用いたものであり
、単純には、レジスト膜をＣＸＨｙと記すとＣ，Ｈ，＋
Ｏ−４Ｃｏｔ ＋ Ｈ２Ｏなる反応に基づくものであ
ると考えられている。
、単純には、レジスト膜をＣＸＨｙと記すとＣ，Ｈ，＋
Ｏ−４Ｃｏｔ ＋ Ｈ２Ｏなる反応に基づくものであ
ると考えられている。
一般には、このようなレジスト除去をアッシング（灰化
）と称するが、実際にはレジストを気化させるに等しい
ものである。
）と称するが、実際にはレジストを気化させるに等しい
ものである。
このようにプラズマプロセスが湿式処理に比べて清浄で
あるため、微細加エバターンを有する集積回路の歩留ま
りや信頼性の向上に寄与している。
あるため、微細加エバターンを有する集積回路の歩留ま
りや信頼性の向上に寄与している。
また一方で微細化の進展に伴い、レジスト除去だけでは
なくエツチングのドライプロセス化も必要となり、その
結果、レジスト膜はエツチングのマスクとして用いられ
る際にエツチングガスのプラズマ照射、あるいはエツチ
ング用イオンビームの照射を受ける。さらに、レジスト
膜をマスクにしてウェハ表面への局所的な不純物導入を
イオン打ち込みで行うことが頻繁になりつつあり、この
時もマスクとして用いられるレジスト膜はイオンビーム
にさらされる。このような照射を受けたレジスト膜は、
従来の液体化学薬品では充分に除去できない変質層に変
化することがしばしば経験されている（第５図参照）。
なくエツチングのドライプロセス化も必要となり、その
結果、レジスト膜はエツチングのマスクとして用いられ
る際にエツチングガスのプラズマ照射、あるいはエツチ
ング用イオンビームの照射を受ける。さらに、レジスト
膜をマスクにしてウェハ表面への局所的な不純物導入を
イオン打ち込みで行うことが頻繁になりつつあり、この
時もマスクとして用いられるレジスト膜はイオンビーム
にさらされる。このような照射を受けたレジスト膜は、
従来の液体化学薬品では充分に除去できない変質層に変
化することがしばしば経験されている（第５図参照）。
このような観点からもガスプラズマによるレジスト膜の
アッシング室段は微細化プロセスにおける不可欠の製造
技術となってきた。
アッシング室段は微細化プロセスにおける不可欠の製造
技術となってきた。
そこで第２図乃至第３図に示すように、従来のプラズマ
アッシング装置には、ダウン・フロー型アッシング装置
やバレル型アッシング装置などがある。
アッシング装置には、ダウン・フロー型アッシング装置
やバレル型アッシング装置などがある。
バレル型アッシング装置は、その−例として第２図に示
すように、チャンバ３３内のプラズマ発光室４０とアッ
シング室４３が同じであり、ウェハ３８をプラズマ３９
中にさらしてアッシングする。この装置は、上記したレ
ジスト３６表面にできる変質層４２（第５図参照）を除
去できるが、プラズマ３９中にウェハ３８をさらすため
ダメージが大きく集積回路などの特性劣化を招くという
問題がある。
すように、チャンバ３３内のプラズマ発光室４０とアッ
シング室４３が同じであり、ウェハ３８をプラズマ３９
中にさらしてアッシングする。この装置は、上記したレ
ジスト３６表面にできる変質層４２（第５図参照）を除
去できるが、プラズマ３９中にウェハ３８をさらすため
ダメージが大きく集積回路などの特性劣化を招くという
問題がある。
また、ダウン・フロー型アッシング装置は、その−例と
して第３図に示すように、チャンバ３３内をプラズマ発
光室４０とアッシング室４３とに分け、プラズマ発光室
４０から活性粒子４１をアッシング室４３に引き込んで
ウェハ３８のレジストなどを除去する。この装置による
アッシングは、プラズマ中にウェハをさらさないためウ
ェハのダメージは少ないが、高濃度の不純物のイオン打
ち込みなどによりレジスト表面にできる変質１ｉ４２は
除去できないという問題がある。
して第３図に示すように、チャンバ３３内をプラズマ発
光室４０とアッシング室４３とに分け、プラズマ発光室
４０から活性粒子４１をアッシング室４３に引き込んで
ウェハ３８のレジストなどを除去する。この装置による
アッシングは、プラズマ中にウェハをさらさないためウ
ェハのダメージは少ないが、高濃度の不純物のイオン打
ち込みなどによりレジスト表面にできる変質１ｉ４２は
除去できないという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、ダウ
ン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシング装置
の両方の長所を１つの装置で兼ね備えたアッシング装置
を提供することを目的とする。
ン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシング装置
の両方の長所を１つの装置で兼ね備えたアッシング装置
を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のプラズマアッシング
装置は、第１図に示すように、マイクロ波発生装置１１
、アッシング用のガス１２、該ガスを入れるチャンバー
１３、該チャンバー内へマイクロ波１４を導入するマイ
クロ波透過窓１５からなるプラズマ１９の発生装置、お
よび上記マイクロ波透過窓１５と除去すべきレジスト１
６を有するウェハ１７との間のチャンバー１３の周囲に
電磁石１８を備える構成とする。
装置は、第１図に示すように、マイクロ波発生装置１１
、アッシング用のガス１２、該ガスを入れるチャンバー
１３、該チャンバー内へマイクロ波１４を導入するマイ
クロ波透過窓１５からなるプラズマ１９の発生装置、お
よび上記マイクロ波透過窓１５と除去すべきレジスト１
６を有するウェハ１７との間のチャンバー１３の周囲に
電磁石１８を備える構成とする。
このように本発明のアッシング装置は、マイクロ波透過
窓１５と除去すべきレジス目６を有するウェハ１７との
間のチャンバー１３の周囲に電磁石１日を備えるため、
磁石の強弱を調節するだけで容易にプラズマ密度を制御
して、ダウン・フロー型アッシング装置あるいはバレル
型アッシング装置と同じ働きを１台の装置で兼用するこ
とができる。
窓１５と除去すべきレジス目６を有するウェハ１７との
間のチャンバー１３の周囲に電磁石１日を備えるため、
磁石の強弱を調節するだけで容易にプラズマ密度を制御
して、ダウン・フロー型アッシング装置あるいはバレル
型アッシング装置と同じ働きを１台の装置で兼用するこ
とができる。
本発明を以下図面を参照して詳細に説明する。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明実施例の断面図を示すもの
で、同図（ａ）は電磁石を切った状態であり、同図（ｂ
）は電磁石を入れた状態である。
で、同図（ａ）は電磁石を切った状態であり、同図（ｂ
）は電磁石を入れた状態である。
本実施例のプラズマアッシング装置は、第１図に示すよ
うに、マイクロ波発生装置１１、アッシング用のガス１
２、該ガスを入れるチャンバー１３、該チャンバー内へ
マイクロ波１４を導入するマイクロ波透過窓１５からな
るプラズマ１９の発生装置、および上記マイクロ波透過
窓１５と除去すべきレジスト１６を有するウェハ１７と
の間のチャンバー１３の周囲に電磁石１８を備える構成
をとる。
うに、マイクロ波発生装置１１、アッシング用のガス１
２、該ガスを入れるチャンバー１３、該チャンバー内へ
マイクロ波１４を導入するマイクロ波透過窓１５からな
るプラズマ１９の発生装置、および上記マイクロ波透過
窓１５と除去すべきレジスト１６を有するウェハ１７と
の間のチャンバー１３の周囲に電磁石１８を備える構成
をとる。
上記のプラズマアッシング装置は、種々の装置が考えら
れるが、本実施例では０２プラズマを発生させる装置と
した。ガス１２をチャンバ１３内に引き入れ、マイクロ
波透過窓１５を通して、マイクロ波１５をガス１２へ照
射することにより０□プラズマ１９が発生する。
れるが、本実施例では０２プラズマを発生させる装置と
した。ガス１２をチャンバ１３内に引き入れ、マイクロ
波透過窓１５を通して、マイクロ波１５をガス１２へ照
射することにより０□プラズマ１９が発生する。
上記の除去すべきレジスト１６を有するウェハ１７とは
、例えば半導体などの製造工程中、ウェハ上にレジスト
を形成して、エツチングや不純物のイオン打ち込みなど
を行った後に、不要なレジストを除去する必要のあるウ
ェハを言う。
、例えば半導体などの製造工程中、ウェハ上にレジスト
を形成して、エツチングや不純物のイオン打ち込みなど
を行った後に、不要なレジストを除去する必要のあるウ
ェハを言う。
上記電磁石１８は、その磁力によってプラズマの流れを
制御することができるものである。本実施例では、第１
図に示すように、マイクロ波透過窓１５と除去すべきレ
ジスト１６を有するウェハ１７とのほぼ中間に位置する
チャンバー１３の周囲に電磁石１８を設けた。
制御することができるものである。本実施例では、第１
図に示すように、マイクロ波透過窓１５と除去すべきレ
ジスト１６を有するウェハ１７とのほぼ中間に位置する
チャンバー１３の周囲に電磁石１８を設けた。
電磁石１８の電気を切ることにより、電磁石は磁力を失
いプラズマ１９の流れを通過させ、電磁石１８の電気を
入れることにより、その磁力でプラズマ１９を電磁石１
８周辺に集め、プラズマ１９の流れを遮蔽する構造とし
た。このようにしてプラズマの流れを容易にコントロー
ルすることができる。
いプラズマ１９の流れを通過させ、電磁石１８の電気を
入れることにより、その磁力でプラズマ１９を電磁石１
８周辺に集め、プラズマ１９の流れを遮蔽する構造とし
た。このようにしてプラズマの流れを容易にコントロー
ルすることができる。
そこで本実施例のプラズマアッシング装置を用いて、ウ
ェハ上のレジストをアッシングする場合の一例を説明す
る。
ェハ上のレジストをアッシングする場合の一例を説明す
る。
Ｏｚガスをアッシング装置内に引き入れて、マイクロ波
ヲマイクロ波透過窓を通してガスに照射すると、ｏ２プ
ラズマが発生する。第１図（ａ）に示すように、電磁石
１８の電気を切ることにより、ｏ２プラズマ１９が通過
してウェハ上に届き、レジスト１６をアッシングする。
ヲマイクロ波透過窓を通してガスに照射すると、ｏ２プ
ラズマが発生する。第１図（ａ）に示すように、電磁石
１８の電気を切ることにより、ｏ２プラズマ１９が通過
してウェハ上に届き、レジスト１６をアッシングする。
これはバレル型プラズマアッシング装置と同じである。
このアッシング用は強く、イオンの打ち込み後にレジス
トにでき易い変質層をも除去することができる。
トにでき易い変質層をも除去することができる。
上記変質層がアッシング除去され、正常なレジストだけ
になると、電磁石１８の電気を入れると同図（ｂ）の様
になる。この場合、０□プラズマは磁力によって通過で
きなくなり、活性粒子だけがウェハ１７上に到達してレ
ジスト１６をアッシングする。
になると、電磁石１８の電気を入れると同図（ｂ）の様
になる。この場合、０□プラズマは磁力によって通過で
きなくなり、活性粒子だけがウェハ１７上に到達してレ
ジスト１６をアッシングする。
これはダウン・フロー型アッシング装置と同じである。
この活性粒子によるアッシングは、ｏ２プラズマに比べ
てウェハに与えるダメージが少ないため、特性劣下を最
小限にできる。
てウェハに与えるダメージが少ないため、特性劣下を最
小限にできる。
このように本発明のアッシング装置は、１つのＷｌでダ
ウン・フロー型とバレル型の２段のアッシングができる
。これにより、先ずバレル型アッシング装置で変質層を
除去し、ウェハにダメージを与える前にダウン・フロー
型に切り換えてレジストをアッシングするため１台の装
置で確実なアッシングが容易にできるようになった。
ウン・フロー型とバレル型の２段のアッシングができる
。これにより、先ずバレル型アッシング装置で変質層を
除去し、ウェハにダメージを与える前にダウン・フロー
型に切り換えてレジストをアッシングするため１台の装
置で確実なアッシングが容易にできるようになった。
上記したように、本発明のアッシング装置は、１つの装
置でダウン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシ
ング装置とが容易に切り換えられるので、両方の装置の
長所を兼ね備えた確実なレジストのアッシングが可能に
なった。
置でダウン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシ
ング装置とが容易に切り換えられるので、両方の装置の
長所を兼ね備えた確実なレジストのアッシングが可能に
なった。
第１図は本発明の実施例断面図、
同図（ａ）は電磁石の電気を切った状態、同図（ｂ）は
電磁石の電気を入れた状態、第２図は従来のバレル型プ
ラズマアッシング装置、 第３図は従来のダウン・フロー型プラズマアッシング装
置、 第４図はウエットハクリ装置の断面図、第５図はレジス
トの変質層説明図である。 第１図において、 １１はマイクロ波発生装置、 １２はアッシング用ガス（ガス）、 １３はチャンバー、 １４はマイクロ波、 １５はマイクロ波透過窓、 １６はレジスト、 １７はウェハ、 １８は電磁石、 １９はプラズマである。
電磁石の電気を入れた状態、第２図は従来のバレル型プ
ラズマアッシング装置、 第３図は従来のダウン・フロー型プラズマアッシング装
置、 第４図はウエットハクリ装置の断面図、第５図はレジス
トの変質層説明図である。 第１図において、 １１はマイクロ波発生装置、 １２はアッシング用ガス（ガス）、 １３はチャンバー、 １４はマイクロ波、 １５はマイクロ波透過窓、 １６はレジスト、 １７はウェハ、 １８は電磁石、 １９はプラズマである。
Claims (1)
- マイクロ波発生装置（１１）、アッシング用のガス（１
２）を導入するチャンバー（１３）、該チャンバー内へ
マイクロ波（１４）を導入するマイクロ波透過窓（１５
）からなるプラズマ（１９）の発生装置において、上記
マイクロ波透過窓（１５）とレジスト（１６）を塗布し
たウェハ（１７）との間のチャンバー（１３）の周囲に
電磁石（１８）を備えてなることを特徴とするプラズマ
アッシング装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058054A JPS62216332A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058054A JPS62216332A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216332A true JPS62216332A (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=13073199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61058054A Pending JPS62216332A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62216332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291936A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Fujitsu Ltd | 灰化方法 |
| JPH04237123A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-25 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62210621A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法および装置 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP61058054A patent/JPS62216332A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62210621A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法および装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291936A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Fujitsu Ltd | 灰化方法 |
| JPH04237123A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-25 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
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