JP2803335B2 - レジストのアッシング方法及びその装置 - Google Patents
レジストのアッシング方法及びその装置Info
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- JP2803335B2 JP2803335B2 JP17347990A JP17347990A JP2803335B2 JP 2803335 B2 JP2803335 B2 JP 2803335B2 JP 17347990 A JP17347990 A JP 17347990A JP 17347990 A JP17347990 A JP 17347990A JP 2803335 B2 JP2803335 B2 JP 2803335B2
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- ashing
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- vacuum ultraviolet
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体装置の製造工程において用いられる
レジスト塗布層のアッシング方法及びその装置に係わ
り、特に真空紫外光励起によるアッシング方法及びその
装置に関するものである。
レジスト塗布層のアッシング方法及びその装置に係わ
り、特に真空紫外光励起によるアッシング方法及びその
装置に関するものである。
従来の技術 半導体装置の微細化に伴って製造工程の乾式化が進め
られている。リングラフィー工程において、マスクとし
て用いられたレジスト層を固相・気相反応で除去するア
ッシングと呼ばれる乾式方式が用いられている。この方
法においては、酸素ガス等のプラズマを発生させ、この
プラズマ中に含まれる原子状の酸素とレジスト層との反
応を利用する。このアッシング方法では、荷電粒子によ
る基板への損傷が最大の問題である。
られている。リングラフィー工程において、マスクとし
て用いられたレジスト層を固相・気相反応で除去するア
ッシングと呼ばれる乾式方式が用いられている。この方
法においては、酸素ガス等のプラズマを発生させ、この
プラズマ中に含まれる原子状の酸素とレジスト層との反
応を利用する。このアッシング方法では、荷電粒子によ
る基板への損傷が最大の問題である。
そこで、従来の光励起プロセスによるアッシングとし
て、例えば特開昭62−160727号公報に示されている。第
５図は、この従来の光励起プロセスによるアッシングを
実現する装置図を示すものであり、１は反応ガスボンベ
（酸素）、２は反応ガスボンベ（笑気ガス）、3,4は流
量制御器、５はオゾナイザ、６は真空紫外光源、７は反
応室、８は照射窓、10は基板ステージ９に載置された基
板である。以上のように構成された従来の光励起プロセ
スによるアッシング方法及び装置においては、基板10近
傍の上方空間に水平照射したり、ミラーを用いて真空紫
外光を基板に対して垂直に照射したりして、通常のベー
クレジストを除去している。
て、例えば特開昭62−160727号公報に示されている。第
５図は、この従来の光励起プロセスによるアッシングを
実現する装置図を示すものであり、１は反応ガスボンベ
（酸素）、２は反応ガスボンベ（笑気ガス）、3,4は流
量制御器、５はオゾナイザ、６は真空紫外光源、７は反
応室、８は照射窓、10は基板ステージ９に載置された基
板である。以上のように構成された従来の光励起プロセ
スによるアッシング方法及び装置においては、基板10近
傍の上方空間に水平照射したり、ミラーを用いて真空紫
外光を基板に対して垂直に照射したりして、通常のベー
クレジストを除去している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記のような構成では、真空紫外光を
基板に直接照射する場合に照射時間の経過とともに、有
機物の架橋反応が進みそれに伴いアッシングレートが低
下する。また直接照射にミラーを用いているので真空紫
外光のパワー密度を制御することが出来ないので、時間
の経過と共にアッシングレートの低下を防ぐことが出来
ず、且つMOSトランジスタ等のゲート酸化膜へダメージ
を与える、という問題点を有していた。
基板に直接照射する場合に照射時間の経過とともに、有
機物の架橋反応が進みそれに伴いアッシングレートが低
下する。また直接照射にミラーを用いているので真空紫
外光のパワー密度を制御することが出来ないので、時間
の経過と共にアッシングレートの低下を防ぐことが出来
ず、且つMOSトランジスタ等のゲート酸化膜へダメージ
を与える、という問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、直接照射と平行照射を併用
することにより、アッシングレートを低下させずに、且
つMOSトランジスタ等のゲート酸化膜にダメージを与え
ることなく通常ベークレジスト及び高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去するアッシング方
法及びその装置を提供することを目的とする。
することにより、アッシングレートを低下させずに、且
つMOSトランジスタ等のゲート酸化膜にダメージを与え
ることなく通常ベークレジスト及び高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去するアッシング方
法及びその装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、基板に対して直接真空紫外光を照射し、気
相反応と表面反応の両方を促進させながらアッシングす
る方法と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し、気
相反応のみでアッシングする方法とを切り替えて２ステ
ップ方式でアッシングするものである。
相反応と表面反応の両方を促進させながらアッシングす
る方法と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し、気
相反応のみでアッシングする方法とを切り替えて２ステ
ップ方式でアッシングするものである。
作用 本発明は、前記した構成により、真空紫外光を基板に
直接照射する場合に、真空紫外光のパワー密度を制御し
ながら照射することにより光分解と熱反応を促進し初期
のアッシングレートを高める。しかし、真空紫外光の照
射時間の経過とともに有機物の架橋反応が進みアッシン
グレートが低下するので、その時点で平行照射に切り替
えてアッシングレートを維持し、半導体素子へのダメー
ジを与えずに、気相反応のみでアッシングを行なうもの
である。よって２ステップ方式によりスループットを高
め、且つ低ダメージで通常ベークレジストはもちろんの
こと高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜
を除去することが可能となる。
直接照射する場合に、真空紫外光のパワー密度を制御し
ながら照射することにより光分解と熱反応を促進し初期
のアッシングレートを高める。しかし、真空紫外光の照
射時間の経過とともに有機物の架橋反応が進みアッシン
グレートが低下するので、その時点で平行照射に切り替
えてアッシングレートを維持し、半導体素子へのダメー
ジを与えずに、気相反応のみでアッシングを行なうもの
である。よって２ステップ方式によりスループットを高
め、且つ低ダメージで通常ベークレジストはもちろんの
こと高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜
を除去することが可能となる。
実施例 第１図は本発明の一実施例におけるアッシング装置の
構成図である。第２図は真空紫外光を基板に対して直接
照射した場合と平行照射した場合の断面図である。第３
図はアッシング方法の全体フロー図である。第４図は、
リンを80KeVで１×1016cm-2のドーズ量をもってイオン
注入された約1.5μｍの厚さのレジストを本方法で除去
する場合のCOの発光強度の処理時間依存性を示す図であ
る。
構成図である。第２図は真空紫外光を基板に対して直接
照射した場合と平行照射した場合の断面図である。第３
図はアッシング方法の全体フロー図である。第４図は、
リンを80KeVで１×1016cm-2のドーズ量をもってイオン
注入された約1.5μｍの厚さのレジストを本方法で除去
する場合のCOの発光強度の処理時間依存性を示す図であ
る。
第１図において11は通常ベークレジスト層11b,硬化変
質レジスト層11a（最上層）の２層のレジスト層が形成
されたシリコン基板、12は真空紫外光、13は光透過窓、
14は反応室、15はガス導入口、16は排気口、17は回転機
構を持つサセプター、18は発光分析装置、19はサセプタ
ー17を回転させるモーター回転制御器である。
質レジスト層11a（最上層）の２層のレジスト層が形成
されたシリコン基板、12は真空紫外光、13は光透過窓、
14は反応室、15はガス導入口、16は排気口、17は回転機
構を持つサセプター、18は発光分析装置、19はサセプタ
ー17を回転させるモーター回転制御器である。
以下第１図，第２図，第３図，第４図を用いて本発明
におけるレジストのアッシング方法を説明する。
におけるレジストのアッシング方法を説明する。
工程100では、シリコン基板11上に約1.5μｍの厚さの
レジストを形成し、リンを80KeVで１×1016cm-2のドー
ズ量をもってイオン注入する。するとシリコン基板11上
層部の0.4〜0.5μｍまでは硬化変質レジスト層11aとな
り、その下部は通常ベークレジスト層11bとなる。
レジストを形成し、リンを80KeVで１×1016cm-2のドー
ズ量をもってイオン注入する。するとシリコン基板11上
層部の0.4〜0.5μｍまでは硬化変質レジスト層11aとな
り、その下部は通常ベークレジスト層11bとなる。
工程110では高ドーズ量をもってイオン注入がされた
レジスト膜を除去する場合、第１ステップとして硬化変
質レジスト層11aを除去するため真空紫外光を直接照射
する。例えばエキシマレーザ等の真空紫外光12を光透過
窓（石英等）13を通して、第２図（ａ）に示すようにモ
ーター回転制御器19を用いて角度αに傾けられたサセプ
ター17に載置されたシリコン基板11に対して直接照射
し、反応ガス導入口15より導入されたオゾンを分解しラ
ジカル酸素を生成し気相反応と表面反応の両方の効果で
もって、レジスト膜が約１μｍの厚さに減少するまで、
アッシングをして硬化変質レジスト層11aのみを除去す
る。この場合、基板11上に形成された、例えばMOSトラ
ンジスタのゲート絶縁膜へのダメージを考慮してサセプ
ター17の傾き角αを最適にする事により、真空紫外光12
のパワー密度を制御しながらアッシングすることが望ま
しい。
レジスト膜を除去する場合、第１ステップとして硬化変
質レジスト層11aを除去するため真空紫外光を直接照射
する。例えばエキシマレーザ等の真空紫外光12を光透過
窓（石英等）13を通して、第２図（ａ）に示すようにモ
ーター回転制御器19を用いて角度αに傾けられたサセプ
ター17に載置されたシリコン基板11に対して直接照射
し、反応ガス導入口15より導入されたオゾンを分解しラ
ジカル酸素を生成し気相反応と表面反応の両方の効果で
もって、レジスト膜が約１μｍの厚さに減少するまで、
アッシングをして硬化変質レジスト層11aのみを除去す
る。この場合、基板11上に形成された、例えばMOSトラ
ンジスタのゲート絶縁膜へのダメージを考慮してサセプ
ター17の傾き角αを最適にする事により、真空紫外光12
のパワー密度を制御しながらアッシングすることが望ま
しい。
工程120ではその際、発光分析装置18によりCOラジカ
ル（波長453nm）の発光強度を観測する。硬化変質レジ
スト層11aのアッシングレートは通常ベークレジスト層1
1bのそれと比べて1/2から1/3であるので、硬化変質レジ
スト層11aのアッシングが完了し通常ベークレジスト層1
1bのアッシングを開始すると、第４図に示すようにCO
（波長453nm）の発光強度が増加する（立ち上がる）。
ル（波長453nm）の発光強度を観測する。硬化変質レジ
スト層11aのアッシングレートは通常ベークレジスト層1
1bのそれと比べて1/2から1/3であるので、硬化変質レジ
スト層11aのアッシングが完了し通常ベークレジスト層1
1bのアッシングを開始すると、第４図に示すようにCO
（波長453nm）の発光強度が増加する（立ち上がる）。
工程130では、この時点でサセプターの系を真空紫外
光直接照射の系から、第２ステップとなる真空紫外光平
行照射の系に切り替える。そして、第２ステップとして
装置系の真空を破ることなく（排気口16）、真空紫外光
が基板に対して平行に照射されるように、サセプター17
をモーター制御で回転させる。そして反応ガス系を切り
替えることなく、通常ベークレジスト層11bを除去する
ことにより、低ダメージで気層反応のみでアッシングレ
ートの低下を招くことなく高ドーズ量をもってイオン注
入がされたレジスト膜を除去することが可能である。
光直接照射の系から、第２ステップとなる真空紫外光平
行照射の系に切り替える。そして、第２ステップとして
装置系の真空を破ることなく（排気口16）、真空紫外光
が基板に対して平行に照射されるように、サセプター17
をモーター制御で回転させる。そして反応ガス系を切り
替えることなく、通常ベークレジスト層11bを除去する
ことにより、低ダメージで気層反応のみでアッシングレ
ートの低下を招くことなく高ドーズ量をもってイオン注
入がされたレジスト膜を除去することが可能である。
なお、真空紫外光を基板に対して平行に照射する工
程、直接照射する工程をそれぞれ単独行なった場合に
も、上記に示したそれぞれの効果を有することは言うま
でもない。
程、直接照射する工程をそれぞれ単独行なった場合に
も、上記に示したそれぞれの効果を有することは言うま
でもない。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、真空紫外光を
光源とする光励起方式によるアッシングでも、高ドーズ
量をもってイオン注入がされたレジスト膜を除去する際
に、真空紫外光の平行照射と、直接照射が切り替え可能
な装置においては、反応ガス系を切り替えることなく、
レジストの硬化変質層と通常のベーク層とを効率よく除
去することが可能であり、その実用的効果は大きい。
光源とする光励起方式によるアッシングでも、高ドーズ
量をもってイオン注入がされたレジスト膜を除去する際
に、真空紫外光の平行照射と、直接照射が切り替え可能
な装置においては、反応ガス系を切り替えることなく、
レジストの硬化変質層と通常のベーク層とを効率よく除
去することが可能であり、その実用的効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例におけるアッシング装置の構
成図、第２図（ａ）は真空紫外光を基板に対して直接照
射した模式図、第２図（ｂ）は真空紫外光を基板に対し
て平行に照射した模式図、第３図はアッシング方法の全
体フロー図、第４図はリンを80KeVで１×1016cm-2のド
ーズ量をもってイオン注入された約1.5μｍ厚さのレジ
ストを除去した時のCOの発光強度の処理時間依存性を示
す図、第５図は従来例の装置系を示す構成図である。 11……基板、11a……硬化変質レジスト層、11b……通常
ベークレジスト層、12……真空紫外光、13……光透過窓
（石英等）、14……反応室、15……ガス導入口、16……
排気口、17……回転機構を有するサセプター。
成図、第２図（ａ）は真空紫外光を基板に対して直接照
射した模式図、第２図（ｂ）は真空紫外光を基板に対し
て平行に照射した模式図、第３図はアッシング方法の全
体フロー図、第４図はリンを80KeVで１×1016cm-2のド
ーズ量をもってイオン注入された約1.5μｍ厚さのレジ
ストを除去した時のCOの発光強度の処理時間依存性を示
す図、第５図は従来例の装置系を示す構成図である。 11……基板、11a……硬化変質レジスト層、11b……通常
ベークレジスト層、12……真空紫外光、13……光透過窓
（石英等）、14……反応室、15……ガス導入口、16……
排気口、17……回転機構を有するサセプター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−160727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−272732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/027
Claims (2)
- 【請求項１】基板に対して直接真空紫外光を照射し、気
相反応と表面反応の両方を促進させながらアッシングす
る工程と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し、気
相反応のみでアッシングする工程とを切り替えて２ステ
ップ方式でアッシングすることを特徴とするアッシング
方法。 - 【請求項２】基板を乗せるサセプターを回転させること
によって、基板に対して直接真空紫外光を照射する工程
と基板に対して平行に真空紫外光を照射する工程の両者
の切り替え手段を備えている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 |
|---|---|---|---|
| JP17347990A JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17347990A JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461317A JPH0461317A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2803335B2 true JP2803335B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15961259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17347990A Expired - Lifetime JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803335B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3494126B2 (ja) | 2000-05-26 | 2004-02-03 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理回路および画像データ処理方法、電気光学装置、ならびに電子機器 |
| US6551947B1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-04-22 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of forming a high quality gate oxide at low temperatures |
| JP5257480B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2013-08-07 | ウシオ電機株式会社 | 光処理装置 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17347990A patent/JP2803335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0461317A (ja) | 1992-02-27 |
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