JP3248320B2 - レジスト除去方法及びレジスト除去装置 - Google Patents
レジスト除去方法及びレジスト除去装置Info
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Description
レジスト除去装置に係り、特に、オゾンアッシングを行
なう際に、レジストを効果的に加熱して基坂への熱影響
を軽減するものである。
つ非常に精確な技術が要求されるが、ウエハプロセス、
中でもリソグラフィー技術は、製品の性能、歩留りや品
質等を決定する重要なファクターとなっている。リソグ
ラフィー技術は、レジスト塗布、マスキング、露光、現
像、エッチング、レジスト除去等の各工程から構成され
る。このうち、レジスト除去には、レジストを除去する
酸化剤や剥離液を用いて処理する方法があるが、酸素ガ
スプラズマによるアッシング方法(灰化処理)は、処理
速度を速くすることができるために、現在の主流を占め
ている。
プラズマによる灰化処理は、高速処理を可能とする長所
を有するものであるが、荷電粒子による素子へのダメー
ジが大きく、集積回路等の高集積化、微細化傾向にとも
なって、素子に致命的な損傷を与える場合がある。そこ
で、素子へのダメージが少ないレジスト除去方法、特に
オゾンと紫外線とを利用するオゾンアッシング法が研究
されている。このオゾンアッシング法は、除去するレジ
ストの形成されている基坂を容器内部で加熱するととも
に、オゾンガスを注入して基坂と平行に流動させ、オゾ
ンガスに紫外線を照射するものである。オゾンに紫外線
を照射すると、下記式のように、ラジカル酸素
(O* )が発生する。 O3 →O* +O2 …… そして、通常、レジスト材料は各種の炭化水素類で構成
されているので、ラジカル酸素と炭化水素との反応によ
り、下記式に示す分解反応(灰化反応)が起こり、レ
ジストが除去される。 CnHm +(2n+m/2)O3→nCO2 + m/2H2O +(2n+m/2)O2……
る灰化反応は、ラジカル酸素量を多くするとともに、レ
ジストの温度を例えば200〜250℃以上の高温状態
とすることが必要になる。レジスト及び基坂の温度を上
げる方法としては、例えば電気ヒーターに基坂を乗せて
加熱する技術の応用が考えられるものの、この場合に
は、電気ヒーターの温度が最も高く、基坂、レジストの
順に低くなっていくので、レジストを所望の温度まで上
昇させようとすれば、これよりも高い温度が基坂に付加
され、半導体からなる基坂の種類によっては熱破壊状態
に至るおそれがある。
であり、オゾンアッシングを行なう際に、レジスト部分
を効果的に加熱するとともに、レジストよりも基坂の温
度が低くなるようにして熱影響を軽減するものである。
去方法は、基坂上のレジストにオゾンを接触させること
によってアッシングを行なう場合に、オゾンガスに対し
て不活性な不活性ガスをレジストの表面に供給し、レジ
ストの表面近傍に存在する酸素ガス濃度を低下させると
ともに、オゾンガスをレジストの表面に吹き付け、赤外
線照射により主としてレジストを加熱してレジストをア
ッシングするようにしている。本発明に係るレジスト除
去装置は、基坂上のレジストにオゾンを接触させること
によってアッシングを行なう装置において、レジストの
形成された基板を収容する容器と、該容器の内部に接続
状態に配されオゾンガスを基板上のレジスト表面に供給
するオゾン供給手段と、容器の上部近傍に配され赤外線
照射によって基板上のレジスト表面を加熱する赤外線照
射手段と、レジストの表面近傍に存在する酸素ガス濃度
を低下させるように、オゾンガスに対して不活性な不活
性ガスをレジストの表面に供給する不活性ガス供給手段
とを具備する構成を採用している。
照射すると、吸熱によってレジスト部分が高温となる
が、この際に基坂に対してはレジストを介して熱伝達が
なされるので、基坂の部分はレジストよりも低い温度に
保持される。高温状態のレジストにオゾンが吹き付けら
れることにより、レジストの灰化処理が行なわれる。レ
ジストの除去によって基坂の表面が露出すると、赤外線
の直射を受けることになるが、この場合にあっては、基
坂が鏡面仕上げされていることに基づいて、赤外線の大
部分を反射して直接の加熱による温度上昇が抑制され
る。
の装置の実施例について、図1を参照して説明する。図
1にあって、符号1は容器、2は基坂支持手段、3はオ
ゾン供給手段、4は赤外線照射手段、5は真空引き手
段、6は紫外線照射手段、Xはレジスト膜(レジス
ト)、Yは基坂である。
と、前記容器1には、基坂支持手段2、オゾン供給手段
3、真空引き手段5及び掃気管11等が内外を気密に貫
通した状態に配され、上蓋12が石英の透明板によって
形成される(または透明窓の部分を有する)。そして、
掃気管11は、その内方開口が収容された基坂Yの表
面、レジスト膜Xの表面の近傍位置となるように設定さ
れ、外方から窒素ガスを送り込んで酸素ガスと置換する
際に使用される。
転駆動源21と、該回転駆動源21に接続され容器1の
底部を気密状態で回転可能に貫通させられる回転軸22
と、該回転軸22に取り付けられ容器1の内部で回転さ
せられかつ電気ヒータを内蔵状態のホットプレート23
と、該ホットプレート23に一体に配され基坂Yが搭載
される基坂ホルダ24と、該基坂ホルダ24の温度を検
出するための熱電対等の温度センサ25とを有してい
る。
外方に配されて酸素からオゾンを生成するオゾン発生器
31と、該オゾン発生器31に対して容器1の側壁を貫
通した状態に接続されオゾンガスを必要に応じてキャリ
アガスとともに移送する供給配管32と、該供給配管3
2の先端に基坂ホルダ24の上の基坂Y(レジスト膜
X)に近傍状態に配されるオゾン噴出ノズル33とを有
している。これら供給配管32及びオゾン噴出ノズル3
3には、例えば多重管構造として冷媒を挿通させて冷却
を行なう等の冷却手段が講じられている。
上方位置に配される赤外線ランプ等によって構成され、
赤外線を基坂ホルダ24の上のレジスト膜Xに照射し
て、吸熱を生じさせることにより加熱を行なうものであ
る。
される真空ポンプ51と、該真空ポンプ51に接続され
容器1を貫通してその内部開口52aが容器1の内部に
臨まされて容器1の内部ガスを吸引する排気管52とを
有している。
置または容器1の内部に配され、例えば紫外線ランプ等
によって構成されるとともに、前述したように、オゾン
に紫外線を照射することによってラジカル酸素を発生さ
せるものが適用される。
置によるレジスト除去方法について以下説明する。
の内部の基坂ホルダ24に搭載して、ホットプレート2
3の作動により基坂Yを熱破壊温度よりも低い温度(例
えば150℃)まで補助的に加熱しておくととともに、
赤外線照射手段4を作動させて、レジスト膜Xに赤外線
を照射して所望温度(例えば200℃前後)の雰囲気と
する。これらの加熱の際に、着色が施された状態のレジ
スト膜Xは、吸熱によって高温状態となり易いが、レジ
スト膜Xを経由して基坂Yの部分に熱伝達がなされるの
で、基坂Yの部分は、温度破壊が生じない程度に維持さ
れる。
もに、オゾン供給手段3の作動によりオゾンガスを供給
配管32を経由してオゾン噴出ノズル33に供給し、レ
ジスト膜Xに吹き付ける。この際に窒素ガスをキャリア
ガスとして使用して、流速を高めた状態でオゾンガスを
吹き付けるとよく、そして、オゾンガスと窒素ガスとの
混合ガス中に、酸素が含まれないように脱酸素処理して
おくことが望ましい。
照射手段6の作動により紫外線をオゾンに照射すると、
レジスト膜Xの近傍でラジカル酸素が生成されて、ラジ
カル酸素との接触によりレジスト膜Xが灰化処理され
る。このような灰化処理時にあっては、前述した式に
示す分解反応(灰化反応)に基づいて二酸化炭素、水蒸
気、酸素が発生するが、これらの気体は真空引き手段5
における真空ポンプ51の作動により内部開口52aか
ら吸引されて、排気管52を経由して容器1の外まで排
出される。
段2における回転駆動源21の作動により、回転軸22
を経由してホットプレート23及び基坂ホルダ24が回
転させられ、これによりオゾンガスを均一にレジスト膜
Xに吹き付けて、灰化反応によるレジスト膜Xの除去を
満遍なくかつ均等に実施することができる。
ガスを供給して、レジスト膜Xの近傍に存在する酸素ガ
スと置換して、分解反応(灰化反応)を起こす部分の酸
素ガス濃度を低下させることが行なわれる。つまり、前
述した式から明らかなように、酸素ガス濃度を小さく
することにより、灰化効率が高まり処理速度が向上す
る。
って、基坂Yの表面が露出する現象が生じ、この露出面
に赤外線が照射されることになるが、しかし、基坂Yは
本来鏡面仕上げされているために、赤外線の大部分を反
射して吸収されることが少なく、赤外線による温度上昇
が抑制され、レジスト膜Xよりも温度が低くなる状態が
維持される。
応は、紫外線の照射に加えて、加熱によっても起きてし
まうが、レジスト膜Xの部分が最も温度が高く、かつこ
の近傍にオゾンが供給されるので、赤外線により加熱さ
れたレジスト膜Xがラジカル酸素に晒されることにな
り、これにより灰化処理速度を高めることができる。
装置によれば、以下のような効果を奏する。 (1) オゾンアッシングを行なう際に、赤外線照射に
よりレジストを表面から加熱し、オゾンガスをレジスト
の表面に吹き付けるものであるから、レジストの表面部
分が最も温度が高くなり、レジストの加熱により灰化反
応を生じさせてレジストを効果的に除去することができ
る。 (2) レジストを所望の温度まで上昇させる場合に、
これよりも基坂の温度が低く抑えられるため、基坂の熱
破壊を防止するとともに、基坂への熱影響を従来技術と
比較して軽減することができる。 (3) 最も温度の高いレジスト表面でラジカル酸素が
生成されるため、ラジカル酸素の損失が少なく、オゾン
アッシングを高速で実施することができる。
実施例を示す一部をブロック図とした正断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板上のレジストにオゾンを接触させる
ことによってアッシングを行なう方法であって、オゾン
ガスに対して不活性な不活性ガスをレジストの表面に供
給し、レジストの表面近傍に存在する酸素ガス濃度を低
下させるとともに、オゾンガスをレジストの表面に吹き
付け、赤外線照射により主としてレジストを加熱してレ
ジストをアッシングすることを特徴とするレジスト除去
方法。 - 【請求項2】 前記不活性ガスは、窒素ガスであること
を特徴とする請求項1に記載のレジスト除去方法。 - 【請求項3】 基板上のレジストにオゾンを接触させる
ことによってアッシングを行なう装置であって、レジス
トの形成された基板を収容する容器と、該容器の内部に
接続状態に配されオゾンガスを基板上のレジスト表面に
供給するオゾン供給手段と、容器の上部近傍に配され赤
外線照射によって基板上のレジスト表面を加熱する赤外
線照射手段と、レジストの表面近傍に存在する酸素ガス
濃度を低下させるように、オゾンガスに対して不活性な
不活性ガスをレジストの表面に供給する不活性ガス供給
手段とを具備することを特徴とするレジスト除去装置。 - 【請求項4】 前記不活性ガスは、窒素ガスであること
を特徴とする請求項3に記載のレジスト除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30206993A JP3248320B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | レジスト除去方法及びレジスト除去装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07160007A JPH07160007A (ja) | 1995-06-23 |
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ID=17904546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30206993A Expired - Fee Related JP3248320B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | レジスト除去方法及びレジスト除去装置 |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3348695B2 (ja) | 1999-06-04 | 2002-11-20 | 日本電気株式会社 | 半導体ウェーハ上のフォトレジスト除去方法及び除去装置 |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP30206993A patent/JP3248320B2/ja not_active Expired - Fee Related
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