JPH04307734A - アッシング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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。

【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。

【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。

【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す
る等の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。これは処理室にはレジス
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方式である。

【０００６】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。更に、
ステージにレジストを塗布したウエハを置く場合、直置
きにするとウエハ裏面が汚染されやすく、またウエハの
側面や裏面では光とオゾンガスの廻り込みが充分でない
ためにスピンコータで塗布する時に付着したウエハの側
面や裏面のレジストのアッシング困難で除去できない等
の欠点があった。

【０００７】

【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あり、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
、特にウエハの側面や裏面に付着したレジストも除去で
きるアッシング装置を提供することにある。

【０００８】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基板上の高分子膜をア
ッシングする装置において、基板温度を上げるための加
熱手段を備えたステージが設置され、ステージには基板
を裏面照射するための反射板と、基板表面と反射板表面
との間に一定間隔を形成するためのスペーサを設けたこ
とを特徴とするアッシング装置を提供するものである。

【０００９】

【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。

【００１０】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。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　２５４ｎｍ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。

【００１１】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。

【００１２】本発明は、ウエハ加熱のとき、ウエハ側面
や裏面に付着したレジスト除去を効率良くするために紫
外線の照射方法を工夫したものである。内蔵したヒータ
で加熱されたステージは、ウエハ側面や裏面を照射する
ために反射板を設け、ウエハとの間隔を作るためにスペ
ーサを設ける。

【００１３】これによって、ウエハ裏面の接触面が小さ
くなりウエハ裏面の汚染が少なくなると共に、ウエハと
反射板を有するステージに間隔を設けることでウエハ裏
面への照射と励起酸素原子Ｏ＊　のウエハ裏面への廻り
込みが良くなり、側面や裏面に付着したレジストの除去
効率を高め、アッシング時間を短くすることができた。

【００１４】

【実施例】図１，図２に本発明の実施例の構成図を示す
。

【００１５】装置は合成石英ガラス板３で上下にランプ
室と処理室とに区分され、ランプ室には主に１８５ｎｍ
　と２５４ｎｍ　波長の紫外線を放射する合成石英製の
低圧水銀ランプ１が配置され、窓材の合成石英ガラスを
通してウエハ４に照射される。また、ランプ室には一方
をオゾン発生器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２が配置され、開口部からオ
ゾン含有酸素ガスがウエハ４に吹きつけられる。

【００１６】処理室には、温度制御装置によって制御さ
れたヒータが内蔵されたステージ７が設置されている。 ステージ７には反射板５とスペーサ６が設けられている
。

【００１７】図１はウエハ４を受取ったときの状態を示
し、図２はステージ７が上昇し、スペーサ６がウエハ４
を支持している状態である。ガスは排気管８より排気さ
れる。

【００１８】本発明によるアッシング装置を使用して、
ウエハ温度及びアッシングの調査をした結果を示す。

【００１９】 レジスト　　　　ポジ型フォトレジスト　　　　１．０
　μＮＰＲΛ１８ＳＨＩ 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　２４５ｎ
ｍの紫外線を放射する低圧水銀ランプ オゾンガス流量　　　　１０リットル／分ステージのス
ペーサを　０から　４ｍｍまで可変照射時間　　　　　
　　　　　　　　１分間一定ステージの加熱温度（温調
指示値）とウエハ上表面温度（中心位置）との温度の関
係を図３に示す。この温度差は間隔に応じて段々と大き
くなる。間隔が１．０ｍｍ　で約１２℃と小さいが、間
隔が２．０ｍｍ　で約２５℃と段々大きくなり加熱効率
が悪くなる。レジストアッシングの結果はウエハ温度２
３０　℃のとき、１　分間照射でウエハ表面は完全に１
．０　μのレジストが除去できた。ウエハ側面及び裏面
に廻り込んだレジストについては、スペーサ　１ｍｍの
とき約１．５　分で除去されるがスペーサなしのときは
　２．０分でも若干残った。したがって、本実施例にお
いてはウエハ裏面と反射板表面の間隔は０．１　〜１．
０　ｍｍ程度が好ましい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によって、紫外線と
オゾンガスを使用したドライアッシング装置において加
熱手段を備えたステージに反射板とスペーサを設けるこ
とで、ウエハ裏面の汚染を少なくし、ウエハ裏面のレジ
ストを効率よく短時間に除去することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を説明するための構成図
であってステージが下降のときの状態を示した図。

【図２】図１に示す装置において、ステージが上昇のと
きの状態を示した図。

【図３】本発明装置によるウエハ表面とステージとの温
度差を示した図。

【符号の説明】

１　　ランプ ２　　ガス供給管 ３　　光透過性板 ４　　ウエハ ５　　反射板 ６　　スペーサ ７　　ステージ 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、処理基板温度を上げる
   ための加熱手段を備えたステージが設置されステージに
   は基板を裏面に照射するための反射板と基板裏面と反射
   板表面とに一定間隔を形成するスペーサをも設けたこと
   を特徴とするアッシング装置。