JPH024269A - ホトレジストの除去方法 - Google Patents
ホトレジストの除去方法Info
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- JPH024269A JPH024269A JP15229188A JP15229188A JPH024269A JP H024269 A JPH024269 A JP H024269A JP 15229188 A JP15229188 A JP 15229188A JP 15229188 A JP15229188 A JP 15229188A JP H024269 A JPH024269 A JP H024269A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子の製造工程の一つであるホトリソグ
ラフィにおいて使用されるホトレジストの除去方法に関
するものである。
ラフィにおいて使用されるホトレジストの除去方法に関
するものである。
従来、残存するホトレジストの除去方法としては、特公
昭５３−３５４３６号公報に記載のように加熱した濃硫
酸中に酸化剤の過酸化水素を添力ａした溶液中にＳｉウ
ェハを浸漬させて行なっていた。この従来の除去方法で
は、濃硫酸中に過酸化水素を添加しなからＳｉウェハに
残存するホトレジストを除去するために濃硫酸は確実に
低下する。
昭５３−３５４３６号公報に記載のように加熱した濃硫
酸中に酸化剤の過酸化水素を添力ａした溶液中にＳｉウ
ェハを浸漬させて行なっていた。この従来の除去方法で
は、濃硫酸中に過酸化水素を添加しなからＳｉウェハに
残存するホトレジストを除去するために濃硫酸は確実に
低下する。
また、濃硫酸は吸湿性が強力であるために加熱しながら
放置しておくだけでも水和物（Ｈ２Ｓｏ４ｎＨ２０）を
形成するために硫酸濃度が低下する。
放置しておくだけでも水和物（Ｈ２Ｓｏ４ｎＨ２０）を
形成するために硫酸濃度が低下する。
このような硫酸濃度の低下に伴ない、Ｓｉウェハ上に残
存するホトレジストの除去能力が急速に劣化する。図２
に硫酸濃度とポジタイプホトレジストの分解時間および
硫酸中の異物数の変化を示す。
存するホトレジストの除去能力が急速に劣化する。図２
に硫酸濃度とポジタイプホトレジストの分解時間および
硫酸中の異物数の変化を示す。
硫酸の濃度が低下するにつれ、Ｓｉウェハ上に残存する
ホトレジストを分解除去するのに長時***するようにな
ったり、分解が不充分となるために硫酸中に炭素残留物
が急激に増加するようになる。
ホトレジストを分解除去するのに長時***するようにな
ったり、分解が不充分となるために硫酸中に炭素残留物
が急激に増加するようになる。
つまり、硫酸が吸湿してＨ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏの水和物を
完全に形成する硫酸濃度８４．５ｗｔ％以上の濃度のと
きにホトレジスト中に含まれる感光剤やベースポリマー
を脱水分解することができ、硫酸濃度が８４．５ｗｔ％
以下になると脱水分解しにくくなることを表わしている
。このように、従来の除去方法では、硫酸濃度が低下す
ることによるホトレジストの除去能力の劣化については
考慮されていなかった。
完全に形成する硫酸濃度８４．５ｗｔ％以上の濃度のと
きにホトレジスト中に含まれる感光剤やベースポリマー
を脱水分解することができ、硫酸濃度が８４．５ｗｔ％
以下になると脱水分解しにくくなることを表わしている
。このように、従来の除去方法では、硫酸濃度が低下す
ることによるホトレジストの除去能力の劣化については
考慮されていなかった。
上記従来技術は、濃硫酸の脱水分解反応と酸化剤である
過酸化水素の酸化分解反応により、Ｓｉウェハ上に残存
するホトレジストを分解除去する方法であるが、濃硫酸
中に過酸化水素を添加しなければならないために硫酸が
低下して脱水分解反応が急激に遅くなることに考慮され
ておらず、高清浄なレジスト除去が困難となるという問
題があった・ 本発明の目的は、濃硫酸によるホトレジストの脱水分解
反応を効率良く行ない、Ａｓなどのイオン打ち込みされ
て変質したホトレジストも高清浄に除去することになる
。
過酸化水素の酸化分解反応により、Ｓｉウェハ上に残存
するホトレジストを分解除去する方法であるが、濃硫酸
中に過酸化水素を添加しなければならないために硫酸が
低下して脱水分解反応が急激に遅くなることに考慮され
ておらず、高清浄なレジスト除去が困難となるという問
題があった・ 本発明の目的は、濃硫酸によるホトレジストの脱水分解
反応を効率良く行ない、Ａｓなどのイオン打ち込みされ
て変質したホトレジストも高清浄に除去することになる
。
［ｉ１題を解決するための手段］
上記目的は、大気中の水分を吸湿しないように密閉した
容器に加熱した濃硫酸を入れ、必要量だけを回軸させた
Ｓｉウェハ上に塗布して赤外線ランプやヒータなどで加
熱した状態で残存するホトレジストを脱水分解させた後
、分解したホトレジストを含む硫酸を純水でＳｉウェハ
上から洗い流すことにより達成される。
容器に加熱した濃硫酸を入れ、必要量だけを回軸させた
Ｓｉウェハ上に塗布して赤外線ランプやヒータなどで加
熱した状態で残存するホトレジストを脱水分解させた後
、分解したホトレジストを含む硫酸を純水でＳｉウェハ
上から洗い流すことにより達成される。
Ｓｉウェハに残存するポジタイプのホトレジストに熱濃
硫酸を作用させると、感光剤を酸化することによってカ
ルボン酸が生成し、このカルボン酸がベースポリマーを
溶解しやすくすることを利用してホトレジストを分解除
去する。発明者等は。
硫酸を作用させると、感光剤を酸化することによってカ
ルボン酸が生成し、このカルボン酸がベースポリマーを
溶解しやすくすることを利用してホトレジストを分解除
去する。発明者等は。
図２に示したように熱硫酸の濃度の低下に伴なったホト
レジストの分解速度が遅くなることを明らかにした。ま
た、熱濃硫酸を放置していると大気中の水分を吸湿して
硫酸濃度が低下する。この熱硫酸の吸湿割合は、硫酸が
大気と接する面積（容器の開口部面積）比例して増加す
る。このため、容器に満たした熱濃硫酸中にＳｉウェハ
を浸漬させる方法では、硫酸の濃度低下を防ぐことが困
難である。
レジストの分解速度が遅くなることを明らかにした。ま
た、熱濃硫酸を放置していると大気中の水分を吸湿して
硫酸濃度が低下する。この熱硫酸の吸湿割合は、硫酸が
大気と接する面積（容器の開口部面積）比例して増加す
る。このため、容器に満たした熱濃硫酸中にＳｉウェハ
を浸漬させる方法では、硫酸の濃度低下を防ぐことが困
難である。
本発明は、熱濃硫酸を密閉容器に保管することによって
硫酸を常に高濃度に保てることから、熱濃硫酸でホトレ
ジストを脱水分解する直前に回転するＳｉウェハ上に一
定量塗布し、赤外線ランプやヒータなどで加熱して濃硫
酸濃度を上昇させてホトレジストの脱水分解反応を促進
させてＳｉウェハ上のホトレジストを完全に分解させる
０分解後、Ｓｉウェハを回転しながら純水をＳｉウェハ
全面にスプレーして分解したホトレジストを含む熱濃硫
酸と共に洗い流す。なお、Ｓｉウェハ上に残った純水は
、Ｓｉウェハを高速に回転させることによりＳｉウェハ
上から取り除くことができ・る。
硫酸を常に高濃度に保てることから、熱濃硫酸でホトレ
ジストを脱水分解する直前に回転するＳｉウェハ上に一
定量塗布し、赤外線ランプやヒータなどで加熱して濃硫
酸濃度を上昇させてホトレジストの脱水分解反応を促進
させてＳｉウェハ上のホトレジストを完全に分解させる
０分解後、Ｓｉウェハを回転しながら純水をＳｉウェハ
全面にスプレーして分解したホトレジストを含む熱濃硫
酸と共に洗い流す。なお、Ｓｉウェハ上に残った純水は
、Ｓｉウェハを高速に回転させることによりＳｉウェハ
上から取り除くことができ・る。
以上の操作によりＳｉウェハ上の残存ホトレジストを高
清浄に除去することができる。
清浄に除去することができる。
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
第１図は１本発明の方法を適用した実施例であるホトレ
ジスト除去装置の断面を示す説明図である。
ジスト除去装置の断面を示す説明図である。
支持台４の内部に設けられた真空吸引管５によっ、。・
、′ （Ｓｉウェハ１を水平に保持し、支持台４の上部に設け
られたヒータ６でＳｉウェハ１を１１０℃まで加熱した
状態で支持台４を回転する。同時に密閉されたタンク８
の中に貯蔵された濃硫酸９をタンク８の下部に設けられ
たヒータ１０で５０℃程度に加熱した状態でバルブ１１
を開き、ヒータ１２で５０℃に加熱されたノズル１３を
通してＳｉウェハ１に濃硫酸９を数ｍＱ程度塗布した後
。
、′ （Ｓｉウェハ１を水平に保持し、支持台４の上部に設け
られたヒータ６でＳｉウェハ１を１１０℃まで加熱した
状態で支持台４を回転する。同時に密閉されたタンク８
の中に貯蔵された濃硫酸９をタンク８の下部に設けられ
たヒータ１０で５０℃程度に加熱した状態でバルブ１１
を開き、ヒータ１２で５０℃に加熱されたノズル１３を
通してＳｉウェハ１に濃硫酸９を数ｍＱ程度塗布した後
。
バルブ１１を閉じる。塗布後、赤外線ランプ７を点燈さ
せてＳｉウェハ１の表面温度を１５０℃に保ちながらＳ
ｉウェハ１上のホトレジスト３を１硫酸９で脱水分解処
理させる。処理後、タンク１４の下部に設けられたヒー
タ１６で加熱された純水１５をバルブ１７を開くことに
よってＳｉウェハ１上の脱水分解したレジストを含む濃
硫酸９を洗い流した後、支持台を高速に回転することで
純水洗浄後水切り乾燥を行なう。Ｓｉウェハ１上のホト
レジスト３の膜厚やホトレジストの状態（イオン打ち込
みによる変質など）によっては。
せてＳｉウェハ１の表面温度を１５０℃に保ちながらＳ
ｉウェハ１上のホトレジスト３を１硫酸９で脱水分解処
理させる。処理後、タンク１４の下部に設けられたヒー
タ１６で加熱された純水１５をバルブ１７を開くことに
よってＳｉウェハ１上の脱水分解したレジストを含む濃
硫酸９を洗い流した後、支持台を高速に回転することで
純水洗浄後水切り乾燥を行なう。Ｓｉウェハ１上のホト
レジスト３の膜厚やホトレジストの状態（イオン打ち込
みによる変質など）によっては。
再びＳｉウェハ１表面に濃硫酸を塗布、純水洗浄。
水切り乾燥の操作をくり返えす。
なお、実施例で適用したヒータ温度の設定は、ホトレジ
スト３の膜厚などの違いによって最適な温度を用いる。
スト３の膜厚などの違いによって最適な温度を用いる。
Ｓｉウェハ１上の濃硫酸９を洗い流すための純水１５は
、温水を用いなくてもよく、純水に超音波エネルギーや
高圧力を加えて洗浄効率を向上させる手段を付加させて
もよい。
、温水を用いなくてもよく、純水に超音波エネルギーや
高圧力を加えて洗浄効率を向上させる手段を付加させて
もよい。
また、Ｓｉウェハ１の表面濃度を高温に保つため赤外線
ランプ７以外の高周波を用いてもよい。
ランプ７以外の高周波を用いてもよい。
本発明の方法を適用したホトレジスト除去装置を用いて
、次のような硫酸−過酸化水素混合溶液中に浸漬する方
法との比較評価を行なった。
、次のような硫酸−過酸化水素混合溶液中に浸漬する方
法との比較評価を行なった。
硫酸−過酸化水素混合溶液にＳｉウェハを浸漬させてホ
トレジストを除去する従来の方法（Ａ法）として、硫酸
１（ｌに過酸化水素水１００ｗＱ加えて１２０℃に加熱
された混合液中にＳｉウェハを浸漬させて洗浄した。な
お、同一混合液でＳｉウェハを１０ツト（１０ツトは６
インチウェハが５０数）洗浄するたびに過酸化水素水を
１０ｍＱずつ加えてから洗浄した。図３は、ポジタイプ
のホトレジストを１〜２μｍＳｉウェハに塗布、ベーク
した後、ホトレジストを除去したときのＳｉウェハ上に
再付着する異物数を測定した結果である。
トレジストを除去する従来の方法（Ａ法）として、硫酸
１（ｌに過酸化水素水１００ｗＱ加えて１２０℃に加熱
された混合液中にＳｉウェハを浸漬させて洗浄した。な
お、同一混合液でＳｉウェハを１０ツト（１０ツトは６
インチウェハが５０数）洗浄するたびに過酸化水素水を
１０ｍＱずつ加えてから洗浄した。図３は、ポジタイプ
のホトレジストを１〜２μｍＳｉウェハに塗布、ベーク
した後、ホトレジストを除去したときのＳｉウェハ上に
再付着する異物数を測定した結果である。
Ａ法（曲線ａ）においては、Ｓｉウェハの着工ロット数
が増すにつれてＳｉウェハへ再付着する異物数も増加す
る。これは、ホトレジストの分解が完全でない疎水性の
異物がＳｉウェハに付着しやすいことから起こるもので
ある。Ｓｉウェハ表面を親水性にすることにより異物の
再付着を低減することができるが、大巾な効果は期待で
きない。
が増すにつれてＳｉウェハへ再付着する異物数も増加す
る。これは、ホトレジストの分解が完全でない疎水性の
異物がＳｉウェハに付着しやすいことから起こるもので
ある。Ｓｉウェハ表面を親水性にすることにより異物の
再付着を低減することができるが、大巾な効果は期待で
きない。
それに対し、本発明（曲線ｂ）ではＳｉウェハの表面状
態や着工ロット数に関係されることなくＳｉウェハ表面
に付着する異物数を低減させることができる。上記のデ
ータは、この発明の方法がＳｉウェハ表面に異物数を低
減させるために効果があることを示している。
態や着工ロット数に関係されることなくＳｉウェハ表面
に付着する異物数を低減させることができる。上記のデ
ータは、この発明の方法がＳｉウェハ表面に異物数を低
減させるために効果があることを示している。
Ｓｉウェハに２μｍ塗布、プリベーク（９０℃）したホ
トレジストをＡ法と本発明の方法で連続的にホトレジス
ト除去したときのＳｉウェハ表面に残存（または吸着）
している炭素をオージェ電子分析装置を用いて評価した
。評価結果は、第４図の通りである。Ａ法で洗浄した場
合には、３０ロツト以降に着工したＳｉウェハからは炭
素が顕著に検出されるようになる。これは、硫酸濃度が
着工ロット数の増加に比例して低下することによる分解
能力の経時劣化よるものと考えられる。一方、本発明に
よる方法は、Ｓｉウェハを１００ロット着工してもＳｉ
ウェハからは炭素が検出されなかった。上記のデータは
、この発明の方法がＳｉウェハ表面を高洗浄に洗浄でき
るのに有効であることを示している。
トレジストをＡ法と本発明の方法で連続的にホトレジス
ト除去したときのＳｉウェハ表面に残存（または吸着）
している炭素をオージェ電子分析装置を用いて評価した
。評価結果は、第４図の通りである。Ａ法で洗浄した場
合には、３０ロツト以降に着工したＳｉウェハからは炭
素が顕著に検出されるようになる。これは、硫酸濃度が
着工ロット数の増加に比例して低下することによる分解
能力の経時劣化よるものと考えられる。一方、本発明に
よる方法は、Ｓｉウェハを１００ロット着工してもＳｉ
ウェハからは炭素が検出されなかった。上記のデータは
、この発明の方法がＳｉウェハ表面を高洗浄に洗浄でき
るのに有効であることを示している。
Ａ法では除去が不充分であったＡｓイオンが打ち込まれ
たホトレジストの除去に本発明の方法を適用した一実施
例について述べる。Ｓｉウェハ上にポジタイプのホトレ
ジストを２μｍ塗布、プリベーク処理（９０℃）した後
、Ａｓイオンを注入（注入エネルギー８０ＫｅＶ、注入
量１０”、／ａ＃） してから、本発明の方法で赤外線
ランプの光量を調整してＳｉウェハ加熱温度を変えたと
きのホトレジストの分解速度（ｋ）を求めた。測定結果
は、第５図の通りである。Ｓｉウェハの加熱温度を上昇
させると分解速度を速くすることができ、Ｓｉウェハ加
熱温度１６７℃の条件下では、２分間で２μｍのホトレ
ジストを分解することが可能である。
たホトレジストの除去に本発明の方法を適用した一実施
例について述べる。Ｓｉウェハ上にポジタイプのホトレ
ジストを２μｍ塗布、プリベーク処理（９０℃）した後
、Ａｓイオンを注入（注入エネルギー８０ＫｅＶ、注入
量１０”、／ａ＃） してから、本発明の方法で赤外線
ランプの光量を調整してＳｉウェハ加熱温度を変えたと
きのホトレジストの分解速度（ｋ）を求めた。測定結果
は、第５図の通りである。Ｓｉウェハの加熱温度を上昇
させると分解速度を速くすることができ、Ｓｉウェハ加
熱温度１６７℃の条件下では、２分間で２μｍのホトレ
ジストを分解することが可能である。
第１図は本発明の方法の一実施例によるホトレジスト除
去装置の断面を示す説明図、第２図は硫酸濃度とポジタ
イプホトレジストの分解時間および硫酸中の異物数の変
化を示す線図、第３図はＳｉウェハ上のポジタイプレジ
ストを除去後にＳｉウェハ上へ再付着する異物数の測定
結果を示す線図、第４図は、Ｓ１ウエハ上のポジタイプ
ホトレジストを除去後のＳｉウェハ表面をオージェ電子
分析装置で分析した結果を示す線図、第５図は本発明の
方法でＳｉウェハ加熱温度を変えたときのポジタイプレ
トレジトの分解速度の結果を示す線図である。 １・・・Ｓｉウェハ、２・・・酸化膜、３・・・ホトレ
ジスト、４・・・支持台、５・・・真空吸引管、６，１
０゜１２．１６・・・ヒータ、７・・・赤外線ランプ、
８゜１４・・・タンク。 ９・・・濃硫酸。 １１゜ １７・・・バルブ。 １３゜ １８・・・ノズル、 １５・・・純水。 躬 固 筋 固 ５εウニ八にローＩ）数 （口・・７ト） 躬 圀 石た弧濃崖 （鑓給） イ （ＸＩＯ３に−１）
去装置の断面を示す説明図、第２図は硫酸濃度とポジタ
イプホトレジストの分解時間および硫酸中の異物数の変
化を示す線図、第３図はＳｉウェハ上のポジタイプレジ
ストを除去後にＳｉウェハ上へ再付着する異物数の測定
結果を示す線図、第４図は、Ｓ１ウエハ上のポジタイプ
ホトレジストを除去後のＳｉウェハ表面をオージェ電子
分析装置で分析した結果を示す線図、第５図は本発明の
方法でＳｉウェハ加熱温度を変えたときのポジタイプレ
トレジトの分解速度の結果を示す線図である。 １・・・Ｓｉウェハ、２・・・酸化膜、３・・・ホトレ
ジスト、４・・・支持台、５・・・真空吸引管、６，１
０゜１２．１６・・・ヒータ、７・・・赤外線ランプ、
８゜１４・・・タンク。 ９・・・濃硫酸。 １１゜ １７・・・バルブ。 １３゜ １８・・・ノズル、 １５・・・純水。 躬 固 筋 固 ５εウニ八にローＩ）数 （口・・７ト） 躬 圀 石た弧濃崖 （鑓給） イ （ＸＩＯ３に−１）
Claims (1)
- １、半導体基板上に塗布したホトレジスト膜を露光、現
像して形成されたホトレジストパターン上に濃硫酸を塗
布し、半導体基板をヒータで設定温度に加熱してホトレ
ジストの分解を促進させることにより、半導体基板上の
ホトレジスト膜を完全に分解除去することを特徴とする
ホトレジストの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15229188A JPH024269A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ホトレジストの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15229188A JPH024269A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ホトレジストの除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024269A true JPH024269A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15537318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15229188A Pending JPH024269A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | ホトレジストの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH024269A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183937A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法およびレジスト除去用洗浄装置 |
| JP2005236083A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| WO2011074521A1 (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | 株式会社ジェイ・イー・ティ | 基板処理装置 |
| JP2013197115A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
| US10032654B2 (en) | 2012-02-29 | 2018-07-24 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treatment apparatus |
| CN111880385A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-03 | 泉芯集成电路制造(济南)有限公司 | 一种光刻胶去除装置 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP15229188A patent/JPH024269A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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