JPH01175231A - Ashing - Google Patents

Ashing

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JPH01175231A
JPH01175231A JP33224287A JP33224287A JPH01175231A JP H01175231 A JPH01175231 A JP H01175231A JP 33224287 A JP33224287 A JP 33224287A JP 33224287 A JP33224287 A JP 33224287A JP H01175231 A JPH01175231 A JP H01175231A
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JP
Japan
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ashing
semiconductor wafer
plasma
groups
medium gas
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Application number
JP33224287A
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Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Shinagawa
啓介 品川
Shuzo Fujimura
藤村 修三
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent contamination by a heavy metal due to an ashing operation of a resist while a heating temperature is lowered and to increase an ashing speed in a low-temperature region by a method wherein a heated object to be treated is treated by using an ashing medium gas containing an OH group to be generated by transforming, e.g., water or O2+H2O2 into a plasma. CONSTITUTION:A semiconductor water 11 is heated via a heating stage 20; a substance 21 containing an OH group is transformed directly into a plasma by microwave 23; a resist film and the like are ashed by using an ashing medium gas 12 containing the OH group. When water is used as the substance 21 and the microwave output is set at 1.5kW, an ashing speed is about 3100 [Angstrom /min] when a heating temperature of the semiconductor wafer 11 is 160 deg.C; this value is about 1.4 times as compared with about 2200 [Angstrom /min] for O2.

Description

【発明の詳細な説明】 (4I!要〕 本発明はアッシング方法、特に半導体ウェハ等の被加工
物を加熱して、レジスト膜等の灰化をする処理方法に関
し、 該被加工物の加熱温度を下げて、レジスト膜等の灰化に
よる重金属汚染を防止し、かつ低温域でのアッシング速
度を早め ことを目的とし、被加工物を加熱しながら、
OH基を含む灰化媒体ガスにより被加工物の灰化処理を
することを含み構成する。
[Detailed Description of the Invention] (4I! Essential) The present invention relates to an ashing method, particularly a processing method for heating a workpiece such as a semiconductor wafer to ash a resist film, etc. The heating temperature of the workpiece The purpose of this is to lower the ashing rate of the resist film, prevent heavy metal contamination due to ashing of the resist film, etc., and speed up the ashing speed at low temperatures.
The method includes ashing the workpiece using an ashing medium gas containing OH groups.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、アッシング方法に関するものであり、更に詳
しく言えば半導体ウェハ等の被加工物を加熱して、レジ
スト膜等の灰化加工をする処理方法に関するものである
The present invention relates to an ashing method, and more specifically to a processing method for heating a workpiece such as a semiconductor wafer to ash a resist film or the like.

〔従来の技術] 第8.9図は従来例に係る説明図である。[Conventional technology] FIG. 8.9 is an explanatory diagram of a conventional example.

第8図は従来例のアッシング方法に係る加工装置の構成
図であり、酸素ダウンフローアッシング装置を示してい
る。図において、lは被加工物の半導体ウェハであり、
例えば半導体デバイスの形成工程における半導体素子上
にバターニングされ、不要となったレジスト膜等である
。2は加工処理をする容器、2aはシャワー板、3はμ
波13を導く導波管、4は酸素9を導入するガス導入口
、5は灰化された排気ガス10を排気する排気口、6は
μ波13の交番電場を透過する石英窓、7は酸素9をプ
ラズマ化するプラズマ発生部、8は半導体ウェハ1を支
持して、加熱する加熱ステージ、9は灰化媒体ガスとな
る酸素、lOは灰化された排気ガス、13はプラズマの
エネルギーとなるμ波(周波数2.45±0.1GHz
)である。
FIG. 8 is a block diagram of a processing device according to a conventional ashing method, and shows an oxygen downflow ashing device. In the figure, l is a semiconductor wafer to be processed,
For example, it is a resist film that is no longer needed after being patterned on a semiconductor element in the process of forming a semiconductor device. 2 is a container for processing, 2a is a shower plate, 3 is μ
A waveguide that guides the wave 13, 4 a gas inlet for introducing oxygen 9, 5 an exhaust port for exhausting the ashed exhaust gas 10, 6 a quartz window that transmits the alternating electric field of the μ-wave 13, and 7 a 8 is a heating stage that supports and heats the semiconductor wafer 1; 9 is oxygen serving as the ashing medium gas; IO is the ashing exhaust gas; 13 is the energy of the plasma. μ wave (frequency 2.45±0.1GHz
).

これ等により酸素ダウンフローアッシング装置を構成す
る。
These constitute an oxygen downflow ashing device.

第9図は従来例のアッシング方法に係るエツチング特性
図であり、アレニウスプロットした酸素ダウンフローア
ッシングのエツチング特性を示している。
FIG. 9 is an etching characteristic diagram related to a conventional ashing method, showing the etching characteristics of oxygen downflow ashing plotted on an Arrhenius plot.

図において、横軸は半導体ウェハ1の加熱温度θ〔°C
]に絶対温度273Kを加えた温度Tの逆数、(1/T
)x10ゴ(K−’)であり、縦軸はアッシング速度V
〔入/min )を対数表示している。
In the figure, the horizontal axis is the heating temperature θ [°C] of the semiconductor wafer 1.
] plus the absolute temperature 273K, the reciprocal of temperature T, (1/T
) x 10 go (K-'), and the vertical axis is the ashing speed V
[Input/min] is expressed logarithmically.

また、酸素ダウンフローアッシング条件として、μ波1
3の出力を1.5 (KW)、容器2内の圧力を0.8
 (Torr) 、酸素9の流量をl (SLM)とし
、半導体ウェハ1上のレジスト膜を0FPR−800(
東京応化製品)としている、なお、この場合の酸素ダウ
ンフローアッシングのエツチング特性は、半導体ウェハ
lの加熱温度θを220°C〜140″Cまで20°C
毎に下降する(1/T)xlQ2(K−1)と、半導体
ウェハ1上のレジスト膜を酸素ダウンフローアッシング
して得られるアッシング速度V〔入/+in )との関
係から右下りの直線となる。
In addition, as the oxygen downflow ashing condition, μ wave 1
The output of 3 is 1.5 (KW), and the pressure inside container 2 is 0.8.
(Torr), the flow rate of oxygen 9 is l (SLM), and the resist film on the semiconductor wafer 1 is 0FPR-800 (
In addition, the etching characteristics of oxygen downflow ashing in this case are as follows: The heating temperature θ of the semiconductor wafer l is 20°C from 220°C to 140″C.
From the relationship between (1/T) Become.

従って、アッシング速度V〔入/l1in〕を早くする
ためには半導体ウェハlの加熱速度θ(”C)を高める
必要がある。例えば、同図の加熱温度220“Cにおい
て、アッシング速度Vは約15000〔入/+min 
)であり、同様に加熱温度180°Cにおいて、アッシ
ング速度Vは約4500 C人/−in )である。
Therefore, in order to increase the ashing rate V [in/l1in], it is necessary to increase the heating rate θ ("C) of the semiconductor wafer l. For example, at a heating temperature of 220"C in the figure, the ashing rate V is approximately 15000 [in/+min
), and similarly, at a heating temperature of 180°C, the ashing rate V is approximately 4500 C person/-in).

このようにして、アッシング速度Vが、半導体ウェハ1
の加熱温度に大きく依存していることが明確である。
In this way, the ashing speed V can be adjusted to
It is clear that the heating temperature greatly depends on the heating temperature.

なお、酸素ダウンフローアッシングの他に加熱温度範囲
250°Cから300℃のオゾンアッシングもあるが、
加熱温度180°C以下では酸素ダウンフローアッシン
グと同様にアッシング速度が低下する。
In addition to oxygen downflow ashing, there is also ozone ashing with a heating temperature range of 250°C to 300°C.
At a heating temperature of 180° C. or lower, the ashing rate decreases as in oxygen downflow ashing.

また、酸素+少量のハロゲンガス等の混合ガスを用いた
ダウンフローアッシングでは低温度において有効である
が、半導体基板をオーバーエツチングすることからLS
I等の超微細加工に適していない。
In addition, downflow ashing using a mixed gas such as oxygen and a small amount of halogen gas is effective at low temperatures, but it overetches the semiconductor substrate, resulting in LS
Not suitable for ultra-fine processing such as I.

〔発明が解決しようとする問題点] ところで従来例の酸素ダウンフローアッシングによれば
、第9図に示すアッシング速度Vが最も早くなる半導体
ウェハlの加熱温度を約200°Cから250℃附近に
保ちながら該半導体ウェハ1上のレジスト膜等のアッシ
ング処理をしている。
[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional oxygen downflow ashing, the heating temperature of the semiconductor wafer l at which the ashing speed V shown in FIG. Ashing processing of the resist film etc. on the semiconductor wafer 1 is performed while maintaining the temperature.

しかし、次のような問題点がある。However, there are the following problems.

■半導体ウェハ1の加熱温度θを200°C以上にする
と、アッシング処理されたレジスト膜内部からの重金属
、例えば鉄、ニッケルアルミ、w4等による半導体デバ
イスへの汚染を生する。
(2) If the heating temperature θ of the semiconductor wafer 1 is set to 200° C. or more, the semiconductor device will be contaminated by heavy metals such as iron, nickel aluminum, W4, etc. from inside the ashed resist film.

■また、LSI等の微細加工化に伴い、重金属汚染によ
り半導体素子のリーク電流や結晶欠陥等を誘発し、生産
歩留りが低下する。
(2) Furthermore, as LSIs become more microfabricated, heavy metal contamination induces leakage currents and crystal defects in semiconductor devices, reducing production yields.

■半導体ウェハlの加熱温度を220℃から180℃下
げるとアッシング速度は15000〔人/−1n)から
4500 C人/in)と約1/3に低下し、生産性が
悪くなる。
(2) When the heating temperature of the semiconductor wafer l is lowered from 220 DEG C. to 180 DEG C., the ashing rate decreases by about 1/3 from 15,000 people/in to 4,500 people/in, resulting in poor productivity.

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、被加工物の加熱温度を下げて、レジスト膜等の
灰化による重金属汚染を防止し、かつ低温域でアッシン
グ速度を早めることを可能とするアッシング方法の提供
を目的とする。
The present invention was created in view of the problems of the conventional method, and it lowers the heating temperature of the workpiece, prevents heavy metal contamination due to ashing of the resist film, etc., and speeds up the ashing speed in the low temperature range. The purpose of this invention is to provide an ashing method that enables this.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のアッシング方法は、その原理図を第1図に、そ
の一実施例を第2〜7図に示すように、被加工物11を
加熱しながら、OH基を含む灰化媒体ガス12により被
加工物11の灰化処理をすることを特徴とし、上記目的
を達成する。
In the ashing method of the present invention, as shown in FIG. 1 for its principle and as shown in FIGS. The present invention is characterized in that the workpiece 11 is incinerated, thereby achieving the above object.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、加熱された被加工物にOH基を含む灰
化媒体ガスを充てている。
According to the present invention, the heated workpiece is filled with an ashing medium gas containing OH groups.

このため、被加工物の構造物質とOH基を含む灰化媒体
ガスのOH基とが還元反応をすることにより、従来に比
べて低温域でのアッシング速度を早めることが可能とな
る。
Therefore, the structural material of the workpiece and the OH groups of the ashing medium gas containing OH groups undergo a reduction reaction, thereby making it possible to increase the ashing rate in a low temperature range compared to the conventional method.

〔実施例〕〔Example〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2〜7図は本発明の実施例に係るアッシング方法の説
明図であり、第2図は本発明の第1の実施例のアッシン
グ方法に係る加工装置の構成図を示している。
2 to 7 are explanatory diagrams of an ashing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration diagram of a processing apparatus according to the ashing method of the first embodiment of the present invention.

図において、11は被加工物の半導体ウェハであり、例
えば半導体デバイスの形成工程における半導体素子上に
パターニングされ、不要となったレジスト膜等である。
In the figure, reference numeral 11 indicates a semiconductor wafer as a workpiece, such as a resist film that is no longer needed after being patterned on a semiconductor element in the process of forming a semiconductor device.

12はOH基を含む灰化媒体ガスであり、OH基を含む
物質21をプラズマ化して、電子e−やイオン成分を除
いたガス成分である。なお、OH基(ヒドロキシル基)
を含む物質21は、水(HtO)、過酸化水素(Hzo
z) 、水酸化アンモニウム(NT(,0T()及びア
ルコール類(R−OF()等であり、本発明の実施例に
係る実験例ではH,OとH2O,とを用いている。
Reference numeral 12 denotes an ashing medium gas containing OH groups, which is a gas component obtained by converting the substance 21 containing OH groups into plasma and removing electrons e- and ionic components. In addition, OH group (hydroxyl group)
The substance 21 containing water (HtO), hydrogen peroxide (Hzo
z), ammonium hydroxide (NT(, 0T()), and alcohols (R-OF()), and in the experimental examples related to the embodiments of the present invention, H, O and H2O are used.

14は被加工物11をアッシング処理する容器、15は
μ波23をプラズマ発生部19に導く導波管、16はプ
ラズマ発生部19にOH基を含む物質21を導入するガ
ス導入口、17は容器14を真空引きしたり、レジスト
膜等を灰化処理した排気ガス22等を排気する排気口で
ある。
14 is a container for ashing the workpiece 11; 15 is a waveguide that guides the μ-wave 23 to the plasma generation section 19; 16 is a gas introduction port for introducing the substance 21 containing an OH group into the plasma generation section 19; This is an exhaust port for evacuating the container 14 and exhausting the exhaust gas 22 after ashing the resist film and the like.

18はμ波23の交番電場をi3遇する石英窓、19は
、OH基を含む物質21、例えばH2O等をμ波のエネ
ルギーによりプラズマ化するプラズマ発生部、20は半
導体ウェハ11を支持して加熱する加熱温度ステージで
ある。なお、加熱ステージ20は、不図示の加熱ヒータ
ー等を温度制御手段により制御可能である。
18 is a quartz window that receives the alternating electric field of the μ-waves 23; 19 is a plasma generating unit that converts a substance 21 containing an OH group, such as H2O, into plasma using the μ-wave energy; and 20 is a plasma generator that supports the semiconductor wafer 11; This is a heating temperature stage for heating. Note that the heating stage 20 can control a heater (not shown) or the like by a temperature control means.

ナオ、14aは、格子形状をしたシャワー板であり、O
H基を含む物質21をプラズマ化した場合に生成される
電子e−やイオンを容器14を介して接地されている。
Nao, 14a is a grid-shaped shower plate;
Electrons e- and ions generated when a substance 21 containing H groups is turned into plasma are grounded through a container 14.

また、22は排気ガスであり、排気口17に接続された
不図示のロータリーポンプ等により真空引きされる。例
えばロータリーポンプ等は容器14内を0.8 (To
rr〕等に一定に保っている。
Further, 22 is an exhaust gas, which is evacuated by a rotary pump (not shown) or the like connected to the exhaust port 17. For example, a rotary pump etc. has a pressure of 0.8 (To
rr] etc.

また、23は○■1基を含む物質21をプラズマ化して
OH基を含む灰化媒体ガスを生成するエネルギー源とし
てのμ波であり、例えば、周波数2.45±0.1GH
z、出力1.5 (KW)である。
Further, 23 is a μ wave as an energy source for converting the substance 21 containing one ○■ group into plasma to generate an ashing medium gas containing OH groups, and for example, the frequency is 2.45±0.1 GH.
z, output 1.5 (KW).

これ等によりダウンフローアンシング装置を構成する。These constitute a downflow ansing device.

なお、第1の実施例に係るアッシング方法は、半導体ウ
ェハ11に、加熱ステージ20を介して、その加熱温度
を制御しながら熱を加え、OH基を含む物質21をμ波
23を介して直接プラズマ化し、OH,lを含む灰化媒
体ガス12により半導体ウェハ11のレジスト膜等の灰
化処理をする。
Note that in the ashing method according to the first embodiment, heat is applied to the semiconductor wafer 11 via a heating stage 20 while controlling the heating temperature, and the substance 21 containing an OH group is directly irradiated via the μ-wave 23. The resist film and the like on the semiconductor wafer 11 are ashed by the ashing medium gas 12 which is turned into plasma and contains OH and l.

第3図は本発明者らの実験データに基づく、本発明の第
1の実施例に係るアッシング方法と従来例との比較説明
図であり、アレニウスプロットした酸素対水のダウンフ
ローアッシングのエツチング特性を示している。
FIG. 3 is a comparative illustration of the ashing method according to the first embodiment of the present invention and the conventional method based on the experimental data of the present inventors, and shows the etching characteristics of downflow ashing of oxygen versus water plotted by Arrhenius plot. It shows.

図において、横軸は半導体ウェハ11の加熱温度θ〔°
C〕に絶対温度273Kを加えた温度Tの逆数、(1/
T)X 10” (K−1)であり、縦軸はアッシング
速度V〔入/ff1in)を対数表示している。
In the figure, the horizontal axis is the heating temperature θ [°
C] plus the absolute temperature 273K, the reciprocal of the temperature T, (1/
T)X 10'' (K-1), and the vertical axis represents the ashing speed V [in/ff1in] in logarithm.

また、本発明の第1の実施例に係るOH基を含む物質2
1に水を用いて、0H7jiを含む灰化媒体ガス12を
生成し、半導体ウェハ11を灰化処理するエツチング特
性をΔの点を接続した直線に示している。なお、○の点
を接続した直線は従来例に係る酸素ダウンフローアッシ
ングのエツチング特性である。
Moreover, the substance 2 containing an OH group according to the first embodiment of the present invention
The etching characteristics of ashing the semiconductor wafer 11 by using water as the ashing medium gas 12 containing 0H7ji and ashing the semiconductor wafer 11 are shown by a straight line connecting points Δ. Note that the straight line connecting the ○ points is the etching characteristic of the conventional oxygen downflow ashing.

なお、本発明の第1の実施例のダウンフローアッシング
条件としては従来例と同様に、μ波23の出力を1.5
 (KW) 、容器14内の圧力を0 、8 (Tor
r) 、水21の流量を1 (SLM)とし、半導体ウ
ェハ11上のレジスト膜を0FPR−800(東京応化
製品)としている。
Note that the downflow ashing conditions for the first embodiment of the present invention are similar to the conventional example, such that the output of the μ wave 23 is 1.5
(KW), the pressure inside the container 14 is 0,8 (Tor
r) The flow rate of the water 21 was set to 1 (SLM), and the resist film on the semiconductor wafer 11 was set to 0FPR-800 (manufactured by Tokyo Ohka Products).

また、そのエツチング特性は、半導体うエバ11の加熱
温度θ〔°C〕を加熱ステージ20を介して、220℃
〜140″Cまで20°C毎に加工させ、これに対する
半導体ウェハ11のレジスト膜等のアッシング速度■〔
人/、in)の関係を示している。
Further, its etching characteristics are such that the heating temperature θ [°C] of the semiconductor evaporator 11 is changed to 220°C via the heating stage 20.
The ashing rate of the resist film, etc. of the semiconductor wafer 11 is
It shows the relationship between person/, in).

ここで、本発明の第1の実施例のOH基を含む灰化媒体
ガスのダウンフローアッシングと、従来例に係る酸素ダ
ウンフローアッシングとを比較する。
Here, the downflow ashing of the ashing medium gas containing OH groups according to the first embodiment of the present invention will be compared with the oxygen downflow ashing according to the conventional example.

例えば、半導体ウェハ11の加熱速度θが180°C以
上の高温域、すなわち半導体ウェハ11の加熱温度θ=
 200 ’Cのときの本発明の第1の実施例のアッシ
ング速度Vは、約6500 C入/11in )であり
、従来例の約9000 C人/−1n)に劣っている。
For example, the heating rate θ of the semiconductor wafer 11 is in a high temperature range of 180° C. or higher, that is, the heating temperature θ of the semiconductor wafer 11 is
The ashing speed V of the first embodiment of the present invention at 200'C is about 6500C/11in), which is inferior to the conventional example of about 9000C/-1n).

しかし、半導体ウェハ11の加熱温度θが180′C以
下の低温域、すなわち、半導体ウェハ11の加熱温度θ
=160°Cのときの本発明の第1の実施例のアッシン
グ速度Vは約3100(人/1lin )であり、従来
例の約2200 C人/1lin〕に比べて約1.4倍
の値になる。
However, the heating temperature θ of the semiconductor wafer 11 is in a low temperature range of 180'C or less, that is, the heating temperature θ of the semiconductor wafer 11 is
The ashing speed V of the first embodiment of the present invention when = 160°C is approximately 3100 (man/1 lin), which is approximately 1.4 times the value of the conventional example (approximately 2200 C man/1 lin). become.

従って、本発明の第1の実施例では重金属汚染の比較的
少ない低温域での同一条件下のアッシング速度を従来例
に比べて1.4倍に向上させることが可能となる。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, it is possible to improve the ashing rate by 1.4 times compared to the conventional example under the same conditions in a low temperature range where heavy metal contamination is relatively low.

第4図は本発明の第2の実施例のアッシング方法に係る
加工装置の構成図を示している。
FIG. 4 shows a configuration diagram of a processing device related to the ashing method according to the second embodiment of the present invention.

なお、第1の実施例と異なるのは、OH基を含む灰化媒
体ガス12を酸素ガスプラズマ31aとOH基を含む物
質34、例えば過酸化水素とを半導体ウェハ11の上方
で化学反応させて生成している点である。
The difference from the first embodiment is that the ashing medium gas 12 containing OH groups is chemically reacted with oxygen gas plasma 31a and a substance 34 containing OH groups, such as hydrogen peroxide, above the semiconductor wafer 11. This is the point where it is being generated.

図において、第1の実施例と同じ名称のものは同じ機能
を有しているので、説明を省略する。
In the figure, components with the same names as those in the first embodiment have the same functions, so the explanation will be omitted.

24は容器、25は導波管、26aは酸素31をプラズ
マ発生部29に導入するガス導入口、26bは過酸化水
素等34を容器24に導入するガス導入口、27は排気
口、28は石英窓、29は酸素31をμ波33のエネル
ギーを介して酸素ガスプラズマ化するプラズマ発生部、
30は加熱ステージ、31aは酸素ガスプラズマ、32
は排気ガス、33はμ波、34はOH基を含む物質であ
り、例えば過酸化水素である。24aはシャワー板であ
り、これ等によりダウンフローアッシング製造を構成す
る。
24 is a container, 25 is a waveguide, 26a is a gas inlet for introducing oxygen 31 into the plasma generating section 29, 26b is a gas inlet for introducing hydrogen peroxide, etc. 34 into the container 24, 27 is an exhaust port, and 28 is an exhaust port. a quartz window; 29 a plasma generation unit that converts oxygen 31 into oxygen gas plasma through the energy of the μ-wave 33;
30 is a heating stage, 31a is an oxygen gas plasma, 32
is an exhaust gas, 33 is a μ wave, and 34 is a substance containing an OH group, such as hydrogen peroxide. 24a is a shower plate, which constitutes down flow ashing manufacturing.

なお、第2の実施例に係るアッシング方法は、半導体ウ
ェハ11に、加熱ステージ30を介してその加熱温度を
制御しながら熱を加え、酸素ガスプラズマ31aと、過
酸化水素34とを半導体ウェハ11の上方で化学反応さ
せ、OH基を含む灰化媒体ガス12により、半導体ウェ
ハ11のレジスト膜等の灰化処理をする。
In the ashing method according to the second embodiment, heat is applied to the semiconductor wafer 11 via a heating stage 30 while controlling the heating temperature, and oxygen gas plasma 31a and hydrogen peroxide 34 are applied to the semiconductor wafer 11. A chemical reaction is caused above the semiconductor wafer 11, and the resist film and the like on the semiconductor wafer 11 are ashed using the ashing medium gas 12 containing OH groups.

第5図は、本発明者らの実験データに基づく本発明の第
2の実施例に係るア:・シング方法と従来例との比較説
明図であり、アレニウスプロットした酸素対酸素+過酸
化水素のダウンフローアッシングのエツチング特性を示
している。
FIG. 5 is a comparative explanatory diagram of the A:-sing method according to the second embodiment of the present invention based on the experimental data of the present inventors and the conventional example, and shows an Arrhenius plot of oxygen vs. oxygen + hydrogen peroxide. This shows the etching characteristics of downflow ashing.

図において、第1の実施例と同様に横軸は温度の逆数(
1/T) x 10’ (K−’) 、縦軸はアッシン
グ速度Vを示している。
In the figure, the horizontal axis is the reciprocal of temperature (
1/T) x 10'(K-'), and the vertical axis indicates the ashing speed V.

また、本発明の第2の実施例に係るOH基を含む物質3
4に過酸化水素を用いて、酸素ガスプラズマ31aによ
りOHgを含む灰化媒体12を生成し、半導体ウェハ1
1を灰化処理するエツチング特性をへの点を接続した直
線に示している。
Moreover, the substance 3 containing OH group according to the second embodiment of the present invention
4, hydrogen peroxide is used to generate an ashing medium 12 containing OHg by oxygen gas plasma 31a, and the semiconductor wafer 1 is
The etching characteristics of ashing process 1 are shown by the straight line connecting the points to .

なお、本発明の第2の実施例のダウンフローアッシング
条件は第1の実施例と同様であり、そのエツチング特性
も、半導体ウェハ11の加熱温度θ(”C)、220’
C〜140°Cの範囲に対するアッシング速度V〔入/
m1n)を示している。
Note that the downflow ashing conditions of the second embodiment of the present invention are the same as those of the first embodiment, and its etching characteristics also vary depending on the heating temperature θ ("C) of the semiconductor wafer 11, 220'
Ashing speed V [in /
m1n) is shown.

ここで、本発明の第2の実施例のOH基を含む灰化媒体
ガスのダウンフローアッシングと従来例に係る酸素ダウ
ンフローアッシングとを比較する。
Here, the downflow ashing of the ashing medium gas containing OH groups according to the second embodiment of the present invention will be compared with the oxygen downflow ashing according to the conventional example.

例えば第1の実施例と同様に高温域(θ≧180’C)
、すなわち半導体ウェハ11の加熱温度θ=200°C
のときの本発明の第2の実施例のアッシング速度Vは、
約−7000C人/−1n)であり、従来例の約900
0 C人/−1n)に劣っている。
For example, as in the first embodiment, high temperature range (θ≧180'C)
, that is, the heating temperature θ of the semiconductor wafer 11 is 200°C.
The ashing speed V of the second embodiment of the present invention when
approximately -7000C person/-1n), compared to approximately 900C of the conventional example.
0 C person/-1n).

しかし、低温域(θく180°C)、すなわち半導体ウ
ェハ11の加熱温度θ= 160 ”Cのときの本発明
の第2の実施例のアッシング速度Vは、約3500 (
入/min )であり、従来例の約2200[入/mi
n ]に比べて約1.7倍の値になる。
However, the ashing rate V of the second embodiment of the present invention in the low temperature range (θ = 180°C), that is, when the heating temperature of the semiconductor wafer 11 is θ = 160''C, is about 3500 (
(input/min), which is about 2200 [input/min] in the conventional example.
The value is about 1.7 times that of n ].

従って、第1の実施例の場合と同様に本発明の第2の実
施例では、重金属汚染の比較的少ない低温域での同一条
件下のアッシング速度を従来例に比べて1.7倍に向上
させることが可能となる。
Therefore, as in the case of the first embodiment, in the second embodiment of the present invention, the ashing speed under the same conditions in a low temperature range with relatively little heavy metal contamination is improved by 1.7 times compared to the conventional example. It becomes possible to do so.

第6図は本発明の第3の実施例のアッシング方法に係る
加工装置の構成図を示している。
FIG. 6 shows a configuration diagram of a processing device related to an ashing method according to a third embodiment of the present invention.

なお、第1.2の実施例のアッシング方法に係る加工装
置と異なるのは、OH基を含む灰化媒体ガス12を生成
する方法である。
Note that the difference from the processing apparatus according to the ashing method of Example 1.2 is the method of generating the ashing medium gas 12 containing OH groups.

図において、第1の実施例と同じ符号、名称のものは同
じ機能を有しているので説明を省略する。
In the figure, the same reference numerals and names as in the first embodiment have the same functions, so their explanation will be omitted.

61はOH基を含む灰化媒体ガス12の生成に必要な、
酸素31やOH基を含む物質21、不活性ガス44等を
個別にバルブ16a〜16cを介してプラズマ発生部1
9に導入するガス導入管である。なお、16aは不活性
ガス44の注入を制御するバルブ、16bは酸素31の
注入を制御するバルブ、16cはOH基を含む物質の注
入を制御するバルブである。また不活性ガス44はOH
基を含む灰化媒体ガス12のキャリアとなって半導体ウ
ェハ11のレジスト膜等の灰化処理に助長する作用があ
る。
61 is necessary for generating the ashing medium gas 12 containing OH groups,
Oxygen 31, a substance 21 containing an OH group, an inert gas 44, etc. are individually supplied to the plasma generating section 1 through valves 16a to 16c.
This is a gas introduction pipe to be introduced into 9. Note that 16a is a valve that controls injection of the inert gas 44, 16b is a valve that controls injection of oxygen 31, and 16c is a valve that controls injection of a substance containing an OH group. In addition, the inert gas 44 is OH
It serves as a carrier for the ashing medium gas 12 containing groups and has the effect of promoting the ashing process of the resist film and the like on the semiconductor wafer 11.

これ等により第3の実施例のアッシング方法に係るダウ
ンフローアッシング装置を構成する。
These components constitute a downflow ashing device according to the ashing method of the third embodiment.

なお、第3の実施例に係るアッシング方法は、半導体ウ
ェハ11に、加熱ステージ20を介して、その加熱温度
を制御しながら熱を加え、少量の不活性ガス44や酸素
31、OH基を含む物質21、例えば水酸化アンモニウ
ム等をバルブ16a〜16cを介して、プラズマ発生部
19に導入し、μ波23を介して直接これ等をプラズマ
化し、OH5を含む灰化媒体ガス12により半導体ウェ
ハ11のレジスト膜等の灰化処理をする。
Note that the ashing method according to the third embodiment applies heat to the semiconductor wafer 11 via the heating stage 20 while controlling the heating temperature, and heats the semiconductor wafer 11 using a heating stage 20 that contains a small amount of inert gas 44, oxygen 31, and OH groups. Substances 21, such as ammonium hydroxide, are introduced into the plasma generating section 19 through valves 16a to 16c, and are directly turned into plasma via the μ-waves 23. ashing the resist film, etc.

第7図は各実施例のアッシング方法に係る他の加工装置
の構成図を示している。
FIG. 7 shows a configuration diagram of another processing device related to the ashing method of each embodiment.

なお、第1〜第3の実施例のアッシング方法に係る加工
装置と異なるのは、OH基を含む灰化媒体ガス12を生
成するプラズマエネルギー源がμ波23や33から高周
波電源已に変わっている点である。
Note that the difference from the processing apparatus related to the ashing method of the first to third embodiments is that the plasma energy source for generating the ashing medium gas 12 containing OH groups is changed from the μ waves 23 and 33 to a high frequency power source. The point is that there is.

図において35はプラズマを発生したり、半導体ウェハ
11を加工処理する容器である。
In the figure, numeral 35 is a container for generating plasma and processing the semiconductor wafer 11.

また36はプラズマを発生する対向電極、37は半導体
ウェハ11等の被加工物を支持する支持台、38はOH
基を含む物質、例えば水等を導入するガス導入口、39
は高周波エネルギーを受けてOH基を含む物質41をO
H基を含む灰化媒体ガス12にするプラズマ発生部であ
る。
Further, 36 is a counter electrode that generates plasma, 37 is a support stand that supports a workpiece such as the semiconductor wafer 11, and 38 is an OH
a gas inlet for introducing a substance containing a group, such as water, 39
receives high frequency energy and converts the substance 41 containing OH groups into O
This is a plasma generation unit that generates an ashing medium gas 12 containing H groups.

なお、40は半導体ウェハ11を加熱する熱源、41は
水、過酸化水素、水酸化アンモニウム等のOH基を含む
物質である。また、Eは、OH基を含む物質41をプラ
ズマ化して、OH基を含む灰化媒体ガス12を生成るた
めの高周波電源である。
Note that 40 is a heat source that heats the semiconductor wafer 11, and 41 is a substance containing an OH group such as water, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, or the like. Moreover, E is a high frequency power source for converting the substance 41 containing OH groups into plasma to generate the ashing medium gas 12 containing OH groups.

なお、高周波電源Eの周波数は13.56±IM Hz
である。また、42は排気ガス、43は排気口であり、
これ等により他の加工装置を構成する。
In addition, the frequency of high frequency power supply E is 13.56±IM Hz
It is. Further, 42 is an exhaust gas, 43 is an exhaust port,
These components constitute other processing equipment.

このようにして、加熱された半導体ウェハ11にOH基
を含む灰化媒体ガス12を充てている。
In this way, the heated semiconductor wafer 11 is filled with the ashing medium gas 12 containing OH groups.

このため半導体ウェハ11のレジスト膜等の構成物質と
OH基を含む灰化媒体ガスのOHIとが還元反応をする
ことにより、従来例に比べて重金属汚染の比較的少ない
低温域(θ<180’C)でのアッシング速度V〔入/
−11)を1.4〜1.7倍に早めることが可能となる
For this reason, the constituent materials such as the resist film of the semiconductor wafer 11 and the OHI of the ashing medium gas containing OH groups undergo a reduction reaction, so that heavy metal contamination is relatively less in the low temperature range (θ <180') compared to the conventional example. Ashing speed V [on/
-11) can be accelerated by 1.4 to 1.7 times.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、OH基を含む灰化
媒体ガスを用いて、被加工物を灰化処理することにより
、重金属汚染の少ない低温域における半導体デバイスの
生産性の向上と、その生産歩留りを向上させることが可
能となる。
As explained above, according to the present invention, by incinerating a workpiece using an ashing medium gas containing OH groups, it is possible to improve the productivity of semiconductor devices in a low temperature range with little heavy metal contamination. It becomes possible to improve the production yield.

このため、超微細、高集積、高性能の半導体装置を型苗
することが可能となる。
Therefore, it becomes possible to mold ultra-fine, highly integrated, and high-performance semiconductor devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のアッシング方法に係る原理図、第2図
は本発明の第1の実施例のアッシング方法に係る加工装
置の構成図、 第3図は本発明の第1の実施例に係るアッシング方法と
従来例との比較説明図、 第4図は本発明の第2の実施例のアッシング方法に係る
加工装置の構成図、 第5図は本発明の第2の実施例に係るアッシング方法と
従来例との比較説明図、 第6図は本発明の第3の実施例のアッシング方法に係る
加工装置の構成図、 第7図は本発明の各実施例のアッシング方法に係る他の
加工装置の構成図、 第8図は従来例のアッシング方法に係る加工装置の構成
図、 第9図は従来例のアッシング方法に係るエツチング特性
図である。 (符号の説明) l、11・・・半導体ウェハ(被加工物)、2.14,
24.35・・・容器、 ’la、14a・・・シャワー板、 3.15.25・・・導波管、 4.16.26a、26b、3El=ガス導入口、5.
17,27.43・・・排気口、 6.18.28・・・石英窓、 7.19,29.39・・・プラズマ発生部、8.20
.30・・・加熱ステージ、 9.31・・・酸素、 10.22.32.42・・・排気ガス、12・・・O
H基を含む灰化媒体ガス、13.33・・・μ波、 21・・・水(OH基を含む物質)、 34・・・過酸化水素(OH基を含む物質)、36・・
・対向電極、 37・・・支持台、 40・・・熱源、 41・・・OH基を含む物質、 44・・・不活性ガス、 E・・・高周波電源。 120H基を含む灰化媒体ガス 本発明のアソ7ング方法に係る原理図 第1@ 本発明の第1の実施例に係るアノ/フグ方法と従来例と
の比較説明図第3図 本発明の第2の実施例に係るアノノング方法と従来例と
の比較祝明図第5図 本発明の第3の実施例のアノ/フグ方法((係る茄工装
置の傳成図第6図 従来例のアノ/フグ方法に係る加工装置の講成図第8図
 ゛ 従来例のアノ/フグ方法に係るエッチ/グ待憔図第9図
Fig. 1 is a principle diagram of the ashing method of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a processing device related to the ashing method of the first embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram of the processing device according to the first embodiment of the present invention. A comparative explanatory diagram of the ashing method and a conventional example, FIG. 4 is a configuration diagram of a processing device according to the ashing method of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram of the ashing method according to the second embodiment of the present invention. A comparative explanatory diagram of the method and a conventional example. FIG. 6 is a configuration diagram of a processing device related to the ashing method of the third embodiment of the present invention. FIG. FIG. 8 is a block diagram of a processing device according to a conventional ashing method, and FIG. 9 is an etching characteristic diagram according to a conventional ashing method. (Explanation of symbols) l, 11... Semiconductor wafer (workpiece), 2.14,
24.35... Container, 'la, 14a... Shower plate, 3.15.25... Waveguide, 4.16.26a, 26b, 3El=Gas inlet, 5.
17,27.43...Exhaust port, 6.18.28...Quartz window, 7.19,29.39...Plasma generation part, 8.20
.. 30... Heating stage, 9.31... Oxygen, 10.22.32.42... Exhaust gas, 12... O
Ashing medium gas containing H group, 13.33...μ wave, 21... Water (substance containing OH group), 34... Hydrogen peroxide (substance containing OH group), 36...
- Counter electrode, 37... Support stand, 40... Heat source, 41... Substance containing OH group, 44... Inert gas, E... High frequency power source. Ashing medium gas containing 120H group Figure 1: Principle diagram of the assoring method of the present invention @ Comparative explanatory diagram of the Ano/Fugu method according to the first embodiment of the present invention and the conventional example Figure 3: The method of the present invention Comparative diagram of the Anonong method according to the second embodiment and the conventional example. Fig. 8 Schematic diagram of processing equipment related to the Ano/Fugu method Fig. 9 Diagram of etching/gating process related to the conventional Ano/Fugu method

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被加工物(11)を加熱しながら、OH基を含む
灰化媒体ガス(12)により被加工物(11)の灰化処
理をすることを特徴とするアッシング方法。
(1) An ashing method characterized by ashing the workpiece (11) with an ashing medium gas (12) containing OH groups while heating the workpiece (11).
(2)前記OH基を含む灰化媒体ガス(12)が、OH
基を含む物質(21)を直接プラズマ化して生成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載するアッ
シング方法。
(2) The ashing medium gas (12) containing OH groups is
The ashing method according to claim 1, wherein the ashing method is generated by directly converting a substance (21) containing a group into plasma.
(3)前記OH基を含む灰化媒体ガス(12)が、過酸
化水素(34)と、酸素ガスプラズマ(31a)とによ
り生成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載するアッシング方法。
(3) The ashing medium gas (12) containing OH groups is generated by hydrogen peroxide (34) and oxygen gas plasma (31a). ashing method.
(4)前記OH基を含む灰化媒体ガス(12)が、OH
基を含む物質(21)と、酸素(31)とを混合してプ
ラズマ化して、生成されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載するアッシング方法。
(4) The ashing medium gas (12) containing OH groups is
The ashing method according to claim 1, characterized in that the ashing method is produced by mixing a substance (21) containing a group with oxygen (31) and turning the mixture into plasma.
(5)前記OH基を含む灰化媒体ガス(12)を生成す
るエネルギー源が2.45±0.1GHzのμ波(23
.33)、又は13.56±1MHzの高周波電源(E
)であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
するアッシング方法。
(5) The energy source for generating the OH group-containing ashing medium gas (12) is a 2.45±0.1 GHz μ wave (23
.. 33) or 13.56±1MHz high frequency power supply (E
) The ashing method according to claim 1.
(6)前記OH基を含む灰化媒体ガス(12)が不活性
ガス(44)を含んでいることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載するアッシング方法。
(6) The ashing method according to claim 1, wherein the ashing medium gas (12) containing OH groups contains an inert gas (44).
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545289A (en) * 1994-02-03 1996-08-13 Applied Materials, Inc. Passivating, stripping and corrosion inhibition of semiconductor substrates
US6440864B1 (en) 2000-06-30 2002-08-27 Applied Materials Inc. Substrate cleaning process
US6692903B2 (en) 2000-12-13 2004-02-17 Applied Materials, Inc Substrate cleaning apparatus and method
JP2009016433A (en) * 2007-07-02 2009-01-22 Noritsu Koki Co Ltd Resist removing device
JP2009016434A (en) * 2007-07-02 2009-01-22 Noritsu Koki Co Ltd Resist removing device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472681A (en) * 1977-11-22 1979-06-11 Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Method of forming pattern
JPS6243132A (en) * 1985-08-20 1987-02-25 Sharp Corp Plasma treatment method
JPS62290134A (en) * 1985-07-19 1987-12-17 フュージョン・システムズ・コーポレーション Apparatus for removing photoresist

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472681A (en) * 1977-11-22 1979-06-11 Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Method of forming pattern
JPS62290134A (en) * 1985-07-19 1987-12-17 フュージョン・システムズ・コーポレーション Apparatus for removing photoresist
JPS6243132A (en) * 1985-08-20 1987-02-25 Sharp Corp Plasma treatment method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545289A (en) * 1994-02-03 1996-08-13 Applied Materials, Inc. Passivating, stripping and corrosion inhibition of semiconductor substrates
US6440864B1 (en) 2000-06-30 2002-08-27 Applied Materials Inc. Substrate cleaning process
US6692903B2 (en) 2000-12-13 2004-02-17 Applied Materials, Inc Substrate cleaning apparatus and method
JP2009016433A (en) * 2007-07-02 2009-01-22 Noritsu Koki Co Ltd Resist removing device
JP2009016434A (en) * 2007-07-02 2009-01-22 Noritsu Koki Co Ltd Resist removing device

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