JPH06333814A - アッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】紫外線照射とオゾンを含有したガス供給とによ
りウエハやガラス基板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、アッシング速度を速く
すること。 【構成】、ウエハやガラス基板の温度を上げるための加
熱手段を有する。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と窒素などの紫外線吸
収の少ないガスをウエハ、ガラス基板表面に供給するた
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る。紫外線で照射されている部分に
オゾン含有ガスと窒素などの紫外線吸収の少ないガスを
交互に吹き付けアッシング処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハまたはガラス基
板上に形成された有機化合物のレジストを紫外線とオゾ
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】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ＥＢレジストや
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やガラス基
板の表面から除去する必要がある。このＥＢレジストや
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
がおこなわれる。

【０００３】従来のアッシング装置は、たとえばウエハ
の処理においては処理室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、プラズマ放電を起こさ
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。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
歩留の低下をおこすという問題がある。

【０００４】これに対し、紫外線を用いたアッシング方
式も知られている。これは、処理室にレジスト層を有す
るウエハを配置し、処理室上部の紫外線ランプから窓を
通して紫外線を照射し、処理室にアッシングガスを導入
してレジストに作用させてアッシング処理を行うもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記紫外線を
用いたアッシング方式はプラズマアッシング方式と異な
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。本発明の目的は、前記問題点を解決しダメージが
少なく、アッシング速度の速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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアッシング装置
は、紫外線照射とオゾンを含有したガス供給とによりウ
エハやガラス基板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、ウエハやガラス基板の温度
を上げるための加熱手段を有し、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と窒素
などの紫外線吸収の少ないガスをウエハ、ガラス基板表
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、紫外線で照射され
ている部分にオゾン含有ガスと窒素などの紫外線吸収の
少ないガスを交互に吹き付けアッシング処理を行うこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】紫外線を用いたアッシング装置では、まず処理
室に１枚のウエハもしくはガラス基板が搬入されて、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
理室内にはウエハもしくはガラス基板表面に対向したガ
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。紫外線ランプからの紫外線がウエハもし
くはガラス基板上のレジストに照射されると次のような
原理でレジストをアッシングする。

【０００８】紫外線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１
８５ｎｍおよび２５４ｎｍ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、有機化合物
のフリーラジカルや励起状態の分子を生成する。

【０００９】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を発生する。これとオゾン発
生器によるオゾンに波長２５４ｎｍの紫外線が吸収され
ると、励起酸素原子が生成する。

【００１０】この強力な酸化力をもつ励起酸素原子が、
紫外線照射によって生成した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、有化合物を分解・除去
するアッシングの原理である。

【００１１】ここで、アッシングの速度を速くするに
は、基板温度とオゾン濃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。ところが、前述したように
オゾンや酸素は波長１８５ｎｍおよび２５４ｎｍの紫外
線を吸収するため常時オゾンを含有したガスがレジスト
に吹き付けられているとレジストに到達する紫外線強度
は低下し有機化合物の結合切断作用が低下するとともに
アッシング速度が遅くなる。

【００１２】本発明はアッシング処理中に紫外線による
有機化合物の結合切断作用を促進すべくガス供給方法に
工夫をし、照射室内で紫外線により照射される部分のガ
ス供給は、オゾンを含有したガスと窒素などの紫外線吸
収の少ないガスを交互に吹き付けることにより強度の高
い紫外線による有機化合物の結合切断作用とオゾンによ
る酸化反応を促進することによりアッシング速度を大幅
にアップさせることができる。

【００１３】

【実施例】本発明になる実施例の構成図を図１に示す。
処理室は上方に主に波長１８５ｎｍおよび２５４ｎｍの
紫外線を放射する低圧水銀ランプ１が配置される。低圧
水銀ランプ１の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
２が配置される。ステージ２の上には表面にレジストを
塗布したウエハもしくはガラス基板３が置かれステージ
２のヒータにより加熱される。

【００１４】ウエハもしくはガラス基板３の上には一方
をオゾン発生器４と紫外線吸収の少ないガス、たとえば
窒素の発生源５に接続されたガス供給管６がある。これ
により、オゾンを含有したガスと窒素がバルブ７によっ
て交互に切り替えられながらウエハもしくはガラス基板
３に吹き付けられる。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。

【００１５】上記構成のアッシング装置を使用して、ガ
ス供給方法の違いによるウエハ上に塗布されたレジスト
のアッシングレートを調査した。この時の、処理条件を
表１に示す。

【００１６】テストの結果、オゾンを常時フローしたＡ
条件が０．２５μｍ／分であったのに対し、オゾンと窒
素３０秒毎に切り替えたＢ条件では、０．３４μｍ／分
とアッシングレートが約１．４倍になることがわかっ
た。

【００１７】また、ガラス基板上のレジストについても
表２に示す条件でアッシングレートを調査した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】 テストの結果、オゾンを常時フローしたＣ条件が０．０
６μｍ／分であったのに対し、オゾンと窒素３０秒毎に
切り替えたＤ条件では、０．１０μｍ／分とアッシング
レートが約１．７倍になることがわかった。また、窒素
に対してオゾンの作用時間を延ばしたＥ条件では０．１
３μｍ／分とさらに大きいアッシングレートが得られ
た。なお、時間やガス条件は必ずしも固定せず、レジス
トの種類に応じて種々の組み合わせが可能であるととも
に、被処理物としては磁気ヘッド等の電子部品にも応用
できる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によりオゾンに
よる紫外線吸収を低減することにより強度の高い紫外線
による有機化合物の結合切断とオゾンによる酸化揮発を
主目的としたプロセスを交互に組み合わせて紫外線とオ
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 紫外線ランプ ２ ステージ ３ ウエハもしくはガラス基板 ４ オゾン発生器 ５ 窒素発生源 ６ ガス供給管 ７ バルブ ８ ガス排気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線照射とオゾンを含有したガス供給と
   によりウエハやガラス基板等の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、 ウエハやガラス基板の温度を上げるための加熱手段を有
   し、 紫外線を放射するランプと、オゾン発生器から発生する
   オゾン含有ガスと窒素などの紫外線吸収の少ないガスを
   ウエハやガラス基板等の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、 紫外線で照射されている部分にオゾン含有ガスと窒素な
   どの紫外線吸収の少ないガスを交互に吹き付けるガス供
   給手段を有することを特徴とするアッシング装置。