JPH03165518A - Ashing device for photoresist - Google Patents
Ashing device for photoresistInfo
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Abstract
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、酸素を含有す
るガスをプラズマ状態にしてフォトレジストをアッシン
グ（灰化）するフォトレジスト用アッシング装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a photoresist ashing device for ashing (ashing) a photoresist by turning oxygen-containing gas into a plasma state in a semiconductor device manufacturing process.
［従来の技術］
フォトレジストは半導体装置の製造において、種々の膜
をパターニングするためのフォトリングラフィ工程で使
用されている。そして、このフォトレジストを除去する
場合は、強い酸化力を有する酸若しくは酸と酸化剤との
混合液を使用する酸系の除去液による除去方法、有機溶
剤若しくは何機酸を使用する有機系の除去液による除去
方法、又は酸素を含有するガスをプラズマ状態にしてア
ッシングを行うプラズマアッシング法等が使用されてい
る。[Prior Art] Photoresists are used in photolithography processes for patterning various films in the manufacture of semiconductor devices. When removing this photoresist, an acid-based removal solution that uses an acid with strong oxidizing power or a mixture of an acid and an oxidizing agent, an organic solvent or an organic acid that uses an organic acid, etc. A removal method using a removal liquid, a plasma ashing method in which ashing is performed using oxygen-containing gas in a plasma state, and the like are used.
ところで、ウェハプロセス工程において、プラズマによ
るドライエツチング又はイオン注入等の工程の後は、フ
ォトレジストの表面はプラズマ又はイオンによって変質
して硬化している。このようにして硬化したフォトレジ
ストは、有機系の除去液では除去することができない。By the way, in a wafer process step, after a step such as dry etching using plasma or ion implantation, the surface of the photoresist is altered and hardened by the plasma or ions. The photoresist cured in this way cannot be removed with an organic removal solution.
また、高ドーズ量でイオン注入されたフォトレジストは
、有機系の除去液は勿論のこと、酸系の除去液でも除去
することができない。Furthermore, photoresist ion-implanted at a high dose cannot be removed not only by organic removal solutions but also by acid removal solutions.
従って、従来、プラズマエツチング又はイオン注入によ
り表面が変質硬化したフォトレジストを除去するために
は、プラズマアッシング法が使用されている。このプラ
ズマアッシング法を使用する場合は、フォトレジストを
プラズマアッシングにより全て除去するときと、プラズ
マアッシング法によりフォトレジストの表面層のみを除
去して変質硬化していない下層部のフォトレジストを露
出すせ、この下層部のフォトレジストを有機系又は酸系
の除去方法で除去するときとがある。Therefore, plasma ashing has conventionally been used to remove photoresist whose surface has been altered and hardened by plasma etching or ion implantation. When using this plasma ashing method, there are two methods: removing all of the photoresist by plasma ashing, and removing only the surface layer of the photoresist using plasma ashing to expose the underlying photoresist that has not deteriorated and hardened. In some cases, this lower layer of photoresist is removed using an organic or acid-based removal method.
従来のレジスト用アッシング装置は、フォトレジストが
被着された半導体基板をその内部に載置するアッシング
チャンバを有しており、このチャンバ内に酸素を含有す
るガスが供給され、このガスをプラズマ状態にしてフォ
トレジストのアッシングを行うようになっている。なお
、従来のレジスト用アッシング装置は、硬化したフォト
レジストが除去されたか否かをアッシング中に検出する
手段を有していない。Conventional resist ashing equipment has an ashing chamber in which a semiconductor substrate coated with photoresist is placed, and an oxygen-containing gas is supplied into this chamber, and the gas is turned into a plasma state. The photoresist is then ashed. Note that the conventional resist ashing apparatus does not have a means for detecting whether or not the hardened photoresist has been removed during ashing.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のフォトレジスト用アッシング装置
には以下に説明する欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional ashing apparatus for photoresist has the following drawbacks.
即ち、アッシングの際に酸素を含有するガスをプラズマ
状態にして使用しているため、半導体基板はこのプラズ
マに長時開−されるとダメージを受け、この基板から形
成された半導体装置の特性が劣化する。従って、プラズ
マアッシングは可及的に短時間で行う必要がある。しか
し、硬化したフォトレジスト表面層の状態はウェハ毎に
、又は製品のバッチ毎に異なっている。そして、従来の
フォトレジスト用アッシング装置では、変質硬化したフ
ォトレジストが除去されたか否かをアッシング中に知る
ことができないため、硬化したフォトレジストが残存す
ることを回避するためには、必然的にオーバーアッシン
グの時間を長くする必要がある。このため、半導体基板
がダメージを受けて、半導体装置の製造歩留りが低下す
る。That is, since a gas containing oxygen is used in a plasma state during ashing, semiconductor substrates will be damaged if exposed to this plasma for a long time, and the characteristics of semiconductor devices formed from this substrate will be affected. to degrade. Therefore, plasma ashing needs to be performed in as short a time as possible. However, the condition of the hardened photoresist surface layer varies from wafer to wafer or batch to batch of product. In addition, with conventional photoresist ashing equipment, it is impossible to know during ashing whether or not the deteriorated and hardened photoresist has been removed. It is necessary to lengthen the overashing time. As a result, the semiconductor substrate is damaged and the manufacturing yield of semiconductor devices is reduced.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
最適な状態でプラズマアッシングを終了することができ
て、半導体基板にダメージを与えることを回避できるフ
ォトレジスト用アッシング装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of such problems, and includes:
It is an object of the present invention to provide a photoresist ashing device that can finish plasma ashing in an optimal state and avoid damaging a semiconductor substrate.
［課題を解決するための手段］
本発明に係るフォトレジスト用アッシング装置は、フォ
トレジストが被着された半導体基板が装入されるアッシ
ングチャンバと、前記フォトレジストに紫外線を照射す
る紫外線照射手段と、前記フォトレジストから放出され
た特定波長の螢光を検出する螢光検出手段とを有するこ
とを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A photoresist ashing apparatus according to the present invention includes an ashing chamber into which a semiconductor substrate coated with a photoresist is loaded, and an ultraviolet irradiation means for irradiating the photoresist with ultraviolet rays. , and a fluorescence detection means for detecting fluorescence of a specific wavelength emitted from the photoresist.
［作用コ
フォトレジストに紫外線を照射すると、フォトレジスト
は特定の波長の螢光を発生する。第５図は、横軸に波長
をとり、縦軸に相対強度をとって、イオン注入前及びイ
オン注入後のフォトレジストから放出される螢光の分光
特性の１例を示すグラフ図である。イオン注入前のフォ
トレジストから放出された螢光は、図中実線で示すよう
にピーク波長ａを有する分光特性を示す。また、イオン
注入により硬化したフォトレジストから放出された螢光
は、図中破線で示すように、イオン注入前とは異なるピ
ーク波長すを有する分光特性を示す。[Working When a co-photoresist is irradiated with ultraviolet light, the photoresist emits fluorescence at a specific wavelength. FIG. 5 is a graph showing an example of the spectral characteristics of fluorescent light emitted from a photoresist before and after ion implantation, with the horizontal axis representing wavelength and the vertical axis representing relative intensity. Fluorescent light emitted from the photoresist before ion implantation exhibits spectral characteristics having a peak wavelength a, as shown by the solid line in the figure. Further, the fluorescent light emitted from the photoresist hardened by ion implantation exhibits spectral characteristics having a peak wavelength different from that before ion implantation, as shown by the broken line in the figure.
イオン注入前後で分光特性が異なるのは、イオン注入に
よりフォトレジストの分子の結合状態が変化するためで
ある。The reason why the spectral characteristics differ before and after ion implantation is that the bonding state of photoresist molecules changes due to ion implantation.
このように、硬化したフォトレジストから放出される螢
光は、硬化していないフォトレジストから放出される螢
光とは異なる分光特性を示す。従って、硬化前及び硬化
後の７オトレジストから放出される蛍光の分光特性の差
を利用して、フォトレジスト表面の硬化層がアッシング
除去されたか否かを知ることができる。Thus, the fluorescence emitted from a cured photoresist exhibits different spectral characteristics than the fluorescence emitted from an uncured photoresist. Therefore, by using the difference in the spectral characteristics of fluorescence emitted from the 7 photoresist before and after curing, it can be determined whether the cured layer on the photoresist surface has been removed by ashing.
そこで、本発明においては、アッシングチャンバ内に載
置される半導体基板に被着されているフォトレジストに
紫外線照射手段により紫外線を照射し、フォトレジスト
から放出された特定の波長の螢光を螢光検出手段により
検出して、この螢光の強度をモニターする。そうすると
、フォトレジストから放出された特定波長の螢光の強度
の変化により、硬化したフォトレジストが除去されたか
否かを、アッシングを行いながら知ることができる。従
って、オーバーアッシング時間を必要最小限にすること
ができる。これにより、過剰にプラズマアッシングを行
って半導体基板にダメージを与えることを回避すること
ができる。Therefore, in the present invention, the photoresist coated on the semiconductor substrate placed in the ashing chamber is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation means, and the fluorescent light of a specific wavelength emitted from the photoresist is irradiated. The intensity of this fluorescent light is monitored by detection by a detection means. Then, it is possible to know whether or not the hardened photoresist has been removed while performing ashing, based on a change in the intensity of fluorescent light of a specific wavelength emitted from the photoresist. Therefore, the overashing time can be minimized. This makes it possible to avoid damaging the semiconductor substrate due to excessive plasma ashing.
［実施例コ
次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。[Embodiments] Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明の第１の実施例に係るフォトレジスト用
アッシング装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a photoresist ashing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
製造途中の半導体装置１は、アッシングチャンバ３内に
載置される。この半導体装置１には、前工程のイオン注
入工程で硬化したフォトレジストが被着されている。The semiconductor device 1 that is currently being manufactured is placed in the ashing chamber 3 . This semiconductor device 1 is coated with a photoresist that has been hardened in the previous ion implantation process.
アッシングチャンバ３には石英窓２が設けられている。The ashing chamber 3 is provided with a quartz window 2.
そして、石英窓２の上方には水銀ランプ４がその光軸を
鉛直下方に向けて配置されており、この水銀ランプ４の
光軸上には励起フィルタ５及びダイクロイック・ミラー
６が配設されている。A mercury lamp 4 is placed above the quartz window 2 with its optical axis pointing vertically downward, and an excitation filter 5 and a dichroic mirror 6 are placed on the optical axis of the mercury lamp 4. There is.
このダイクロイック会ミラー６は水銀ランプ４の光軸に
対して４５°の角度で傾斜している。このダイクロイッ
ク・ミラー６の側方の反射光軸上には検出フィルタ７及
び光電子増倍管８が配置されている。This dichroic mirror 6 is inclined at an angle of 45° with respect to the optical axis of the mercury lamp 4. A detection filter 7 and a photomultiplier tube 8 are arranged on the reflection optical axis on the side of this dichroic mirror 6.
励起フィルタ５はフォトレジストの種類により最適なも
のを選択する。例えば、ポジティブ型のフォトレジスト
の場合は、５３０乃至５Ｂｏｎ園の波長の螢光を選択的
に透過するバンドパスフィルタを使用することが好まし
い。また、イオン注入工程によりその表面層が硬化した
フォトレジストは、螢光スペクトルが第５図中に破線で
示す分光特性の螢光を表面層から放出する。従って、検
出フィルタフにはピーク波長すの螢光を選択的に透過す
るバンドパスフィルタを使用する。The optimum excitation filter 5 is selected depending on the type of photoresist. For example, in the case of a positive type photoresist, it is preferable to use a bandpass filter that selectively transmits fluorescent light with wavelengths in the 530 to 5 Bon range. Further, the photoresist whose surface layer has been hardened by the ion implantation process emits fluorescence from the surface layer whose fluorescence spectrum has the spectral characteristics shown by the broken line in FIG. Therefore, a bandpass filter that selectively transmits the fluorescent light at the peak wavelength is used as the detection filter.
次に、このように構成された本実施例に係るアッシング
装置の動作について説明する。Next, the operation of the ashing device according to this embodiment configured as described above will be explained.
水銀ランプ４から出射された光は励起フィルタ５により
波長選択され、所定の波長の紫外線がダイクロイック・
ミラー６及び石英窓２を透過して半導体装置１に到達す
る。この紫外線により、半導体装置１に被着されたフォ
トレジストを構成する分子は励起され、特定の波長の螢
光を放出する。The wavelength of the light emitted from the mercury lamp 4 is selected by the excitation filter 5, and ultraviolet rays of a predetermined wavelength are
The light passes through the mirror 6 and the quartz window 2 and reaches the semiconductor device 1 . The molecules constituting the photoresist coated on the semiconductor device 1 are excited by the ultraviolet rays and emit fluorescent light of a specific wavelength.
この螢光は石英窓２を通過してアッシングチャンバ３外
に出た後、ダイクロイック・ミラーθにより、水平方向
に反射される。そして、検出フィルタ７により波長選択
されて光電子増倍管８に到達する。この光電子増倍管８
はこの螢光を電気信号に変換し、この電気信号をモニタ
ー装置（図示せず）に出力する。After this fluorescent light passes through the quartz window 2 and exits the ashing chamber 3, it is reflected in the horizontal direction by the dichroic mirror θ. Then, the wavelength of the light is selected by the detection filter 7 and reaches the photomultiplier tube 8 . This photomultiplier tube 8
converts this fluorescence into an electrical signal and outputs this electrical signal to a monitoring device (not shown).
アッシングチャンバ３内に半導体装置１を載置した後、
チャンバ３内に酸素を含有したガスを充填し、高周波電
圧を印加すると、前記ガスがプラズマ吠態になってフォ
トレジストのアッシングが開始される。そして、アッシ
ングが進行するに伴ってフォトレジストの表面層が除去
され、下層の硬化していないフォトレジスト層が露出す
る。After placing the semiconductor device 1 in the ashing chamber 3,
When the chamber 3 is filled with a gas containing oxygen and a high frequency voltage is applied, the gas becomes a plasma state and ashing of the photoresist is started. Then, as ashing progresses, the surface layer of the photoresist is removed, and the underlying unhardened photoresist layer is exposed.
第２図は、横軸にアッシング時間をとり、縦軸に相対強
度をとって、アッシング時における光電子増倍管８の出
力の時間特性を示すグラフ図である。アッシングが進行
して、硬化したフォトレジスト表面層が除去された時点
Ｔ１に、光電子増倍管８の出力が減少する。この光電子
増倍管８の出力が減少した時点から、所定のオーバーア
ッシング時間継続してアッシングを行った後、アッシン
グを終了する。その後、従来と同様に、有機系又は酸系
の除去方法により、下層の硬化していないフォトレジス
トを除去する。FIG. 2 is a graph showing the time characteristics of the output of the photomultiplier tube 8 during ashing, with the ashing time plotted on the horizontal axis and the relative intensity plotted on the vertical axis. As ashing progresses, the output of the photomultiplier tube 8 decreases at time T1 when the hardened photoresist surface layer is removed. Ashing is continued for a predetermined overashing time from the time when the output of the photomultiplier tube 8 decreases, and then the ashing is ended. Thereafter, the uncured underlying photoresist is removed using an organic or acid removal method, as in the prior art.
本実施例においては、上述の如く、光電子増倍管８の出
力により硬化したフォトレジストの除去が完了した時点
を特定することができるため、半導体装置１を必要以上
にプラズマに曝すことを回避できる。そして、残存した
硬化していないフォトレジストは、有機系又は酸系の除
去液により除去する。これにより、半導体装置１にダメ
ージを与えることを防止しつつ、フォトレジストを除去
することができる。In this embodiment, as described above, it is possible to specify the point in time when the removal of the hardened photoresist is completed based on the output of the photomultiplier tube 8, so it is possible to avoid exposing the semiconductor device 1 to plasma more than necessary. . Then, the remaining uncured photoresist is removed using an organic or acidic removal solution. Thereby, the photoresist can be removed while preventing damage to the semiconductor device 1.
次に、本実施例に係るプラズマアッシング装置によりア
ッシングを施したシリコン基板のダメージについて調べ
た結果を、従来のプラズマアッシング装置によりアッシ
ングした場合と比較して説明する。Next, the results of investigating damage to a silicon substrate subjected to ashing using the plasma ashing apparatus according to this embodiment will be explained in comparison with cases where ashing was performed using a conventional plasma ashing apparatus.
従来のプラズマアッシング装置によす、シリコン基板に
被着されたフォトレジストを全て除去した。そして、こ
のシリコン基板からＭＯＳグイオ−ドを形成し、このＭ
ＯＳダイオードの少数キャリアの発生ライフタイムをｃ
−を測定の結果から求めた。なお、ｃ−を測定とは、Ｍ
ＯＳダイオードに所定の電圧を印加して空乏層を形成し
、この空乏層による容量が一定値に落ち着くまでの時間
を測定するものである。また、プラズマアッシングを行
わない未処理基板からＭＯＳダイオードを形成し、同様
の方法により、このＭＯＳダイオードの少数キャリアの
発生ライフタイムを求めた。All of the photoresist deposited on the silicon substrate was removed using a conventional plasma ashing device. Then, a MOS guide is formed from this silicon substrate, and this M
The generation lifetime of minority carriers in the OS diode is c
− was determined from the measurement results. Note that measuring c- means M
A depletion layer is formed by applying a predetermined voltage to an OS diode, and the time required for the capacitance of this depletion layer to settle to a constant value is measured. Furthermore, a MOS diode was formed from an untreated substrate that was not subjected to plasma ashing, and the generation lifetime of minority carriers in this MOS diode was determined using the same method.
その結果、プラズマアッシングを行ったＭＯＳダイオー
ドの少数キャリアの発生ライフタイムは、未処理のもの
に比して約１７５と短く、プラズマアッシングによりシ
リコン基板がダメージを受けていることは明らかであっ
た。一方、本実施例装置によりシリコン基板のフォトレ
ジストを除去し、このシリコン基板からＭＯＳダイオー
ドを形成した結果、ＭＯＳダイオードの少数キャリアの
発生ライフタイムは未処理のものと路間−であり、基板
がダメージを受けていないことが確認された。As a result, the generation lifetime of minority carriers in MOS diodes subjected to plasma ashing was about 175 times shorter than that in untreated MOS diodes, and it was clear that the silicon substrate was damaged by plasma ashing. On the other hand, as a result of removing the photoresist on the silicon substrate and forming a MOS diode from this silicon substrate using the device of this embodiment, the generation lifetime of minority carriers in the MOS diode is between that of the untreated one and the substrate is It was confirmed that there was no damage.
また、従来のプラズマアッシング装置により、硬化した
フォトレジストの表面層を除去し、続いて、酸系又は有
機系の除去液によりフォトレジストを除去した。その結
果、６インチのウェハにおいて、フォトレジストのアッ
シング残りに起因する５００個以上のパーティクルが突
発的に発生した。Further, the surface layer of the hardened photoresist was removed using a conventional plasma ashing device, and then the photoresist was removed using an acid-based or organic-based removal solution. As a result, more than 500 particles caused by photoresist ashing residue suddenly appeared on a 6-inch wafer.
これは、硬化したフォトレジストの表面層が完全に除去
されないまま、酸系又は有機系の除去液によりフォトレ
ジストの除去を行ったためである。This is because the photoresist was removed using an acid-based or organic-based removal solution while the surface layer of the hardened photoresist was not completely removed.
一方、本実施例装置により、プラズマアッシングの終了
点を検出してアッシングを行ったところ、パーティクル
は常に１０個以下であり、従来に比して著しく抑制する
ことができた。On the other hand, when the device of this embodiment detected the end point of plasma ashing and performed ashing, the number of particles was always 10 or less, which was significantly suppressed compared to the conventional method.
第３図は本発明の第２の実施例に係るフォトレジスト用
アッシング装置を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a photoresist ashing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
本実施例が第１の実施例と異なる点はフォトレジストか
ら放出された螢光を２個の光電子増倍管で検出すること
にあり、その他の構造は基本的には第１の実施例と同様
であるので、第３図において第１図と同一物には同一符
号を付してその詳しい説明は省略する。This embodiment differs from the first embodiment in that the fluorescence emitted from the photoresist is detected by two photomultiplier tubes, and the other structure is basically the same as the first embodiment. Since they are the same, in FIG. 3, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
本実施例においては、フォトレジストから放出された螢
光は、透過光と反射光との比率が１対１のビーム・スプ
リッタ１０により、２つのビームに分割される。第１の
ビームは、第１の実施例と同様に、第１の検出フィルタ
７を介して第１の光電子増倍管８に入射する。第２のビ
ームは、ビーム・スプリッタ１０の下方に配置されたミ
ラー１１により反射され、第２の検出フィルタ１２を介
して第２の光電子増倍管１３に入射する。この第１及び
第２の光電子増倍管８，１３の出力はモニター装置（図
示せず）に入力される。In this embodiment, the fluorescent light emitted from the photoresist is split into two beams by a beam splitter 10 with a 1:1 ratio of transmitted light to reflected light. The first beam enters the first photomultiplier tube 8 via the first detection filter 7, as in the first embodiment. The second beam is reflected by a mirror 11 placed below the beam splitter 10 and enters a second photomultiplier tube 13 via a second detection filter 12 . The outputs of the first and second photomultiplier tubes 8 and 13 are input to a monitor device (not shown).
本実施例においては、第１の検出フィルタ７として、第
５図に破線で示した分光特性の螢光のピーク波長すの螢
光を選択的に透過するバンドパスフィルタを使用する。In this embodiment, a bandpass filter is used as the first detection filter 7, which selectively transmits the fluorescent light having the peak wavelength of the fluorescent light having the spectral characteristics shown by the broken line in FIG.
そして、第２の検出フィルタ１２として、第５図に実線
で示した分光特性の螢光のピーク波長ａの螢光を選択的
に透過するノ（ンドパスフィルタを使用する。As the second detection filter 12, a non-pass filter is used which selectively transmits the fluorescent light having the peak wavelength a of the fluorescent light having the spectral characteristics shown by the solid line in FIG.
第４図は縦軸にアッシング時間をとり、横軸に相対強度
をとって、アッシング時における第１の光電子増倍管８
の出力Ｂ及び第２の光電子増倍管１３の出力Ａを示すグ
ラフ図である。この第４図から明らかなように、アッシ
ングを開始してから硬化したフォトレジストの除去が完
了した時点Ｔ１において、第１の光電子増倍管８の出力
Ｂは減少し、第２の光電子増倍管１３の出力Ａは増大す
る。従って、この２個の光電子増倍管８，１３の出力Ｂ
とＡとの差出力（Ｂ−Ａ）をとると、硬化したフォトレ
ジストが除去された時点Ｔ、で大きく変化する。この差
出力（Ｂ−Ａ）が太き（変化した後、所定のオーバーア
ッシングを行うことにより、半導体基板のダメージを回
避しつつ、硬化したフォトレジストを除去することがで
きる。Fig. 4 shows the ashing time on the vertical axis and the relative intensity on the horizontal axis, and shows how the first photomultiplier tube 8 during ashing.
3 is a graph diagram showing the output B of the second photomultiplier tube 13 and the output A of the second photomultiplier tube 13. FIG. As is clear from FIG. 4, at time T1 from the start of ashing to the completion of removal of the hardened photoresist, the output B of the first photomultiplier tube 8 decreases, and the output B of the second photomultiplier tube 8 decreases. The output A of tube 13 increases. Therefore, the output B of these two photomultiplier tubes 8 and 13
The difference output (B-A) between and A changes greatly at the time T when the hardened photoresist is removed. By performing a predetermined overashing after this differential output (B-A) increases (changes), it is possible to remove the hardened photoresist while avoiding damage to the semiconductor substrate.
本実施例装置に詔いても、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。また、本実施例においては、モニタ
ー出力として夫々異なる波長の螢光を検出する２個の光
電子増倍管８，１３の差出力を使用しているため、Ｓ／
Ｎ比を大きくすることができ、硬化したフォトレジスト
表面層のアッシング終了点をより一層正確に判断するこ
とができる。Even if the device of this embodiment is used, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, since the difference output of the two photomultiplier tubes 8 and 13, which detect fluorescent light of different wavelengths, is used as the monitor output, the S/
The N ratio can be increased, and the ashing end point of the hardened photoresist surface layer can be determined more accurately.
なお、上述した第１及び第２の実施例においては、イオ
ン注入後のフォトレジストの場合について説明したが、
この他にドライエツチングによりその表面が硬化したフ
ォトレジストをアッシングする場合も、検出フィルタの
選択波長を変えることにより、同様の効果を得ることが
できる。In addition, in the first and second embodiments described above, the case of photoresist after ion implantation was explained, but
In addition, when ashing a photoresist whose surface has been hardened by dry etching, the same effect can be obtained by changing the selected wavelength of the detection filter.
また、第１及び第２の実施例においては、螢光の波長選
択用検出フィルタとしてバンドパスフィルタを使用した
が、このバンドパスフィルタの代わりにモノクロメータ
を使用してもよい。Further, in the first and second embodiments, a bandpass filter was used as a detection filter for selecting the fluorescence wavelength, but a monochromator may be used instead of this bandpass filter.
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、アッシングチャン
バ内に配置された半導体基板に被着されているフォトレ
ジストに紫外線照射手段により紫外線を照射し、螢光検
出手段によりフォトレジストから放出された特定波長の
螢光を検出するから、この蛍光の強度を基に変質硬化し
たフォトレジストが除去されたか否かを７ツシング中に
知ることができる。従って、オーバーアッシング時間を
必要最小限に抑制することが可能であり、半導体基板が
プラズマに曝されている時間を必要最小限にすることが
できる。これにより、半導体基板にダメージが導入され
ることが回避され、半導体装置の信頼性が向上すると共
に、半導体装置の製造歩留りが向上するという効果を奏
する。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the ultraviolet irradiation means irradiates ultraviolet rays onto the photoresist coated on the semiconductor substrate disposed in the ashing chamber, and the fluorescence detection means irradiates the photoresist with ultraviolet rays. Since fluorescent light of a specific wavelength emitted from the photoresist is detected, it is possible to know whether or not the altered and hardened photoresist has been removed during the 7-thrushing process based on the intensity of this fluorescent light. Therefore, it is possible to suppress the overashing time to the necessary minimum, and the time during which the semiconductor substrate is exposed to plasma can be reduced to the necessary minimum. This avoids damage to the semiconductor substrate, improves the reliability of the semiconductor device, and improves the manufacturing yield of the semiconductor device.
第１図は本発明の第１の実施例に係るフォトレジスト用
アッシング装置を示す模式図、第２図は同じくそのアッ
シング時における光電子増倍管の出力の時間特性を示す
グラフ図、第３図は本発明の第２の実施例に係るフォト
レジスト用アッシング装置を示す模式図、第４図は同じ
くそのアッシング時における光電子増倍管の出力の時間
特性を示すグラフ図、第５図はイオン注入前及びイオン
注入後のフォトレジストから放出される螢光の分光特性
を示すグラフ図である。
１；半導体装置、２；石英管、３；アッシングチャンバ
、４；水銀ランプ、５；励起フィルタ、８；ダイクロイ
ック・ミラー、７．１２；検出フィルタ、８．１３；光
電子増倍管、１０；ビーム・スプリッタ、１１；ミラーFIG. 1 is a schematic diagram showing a photoresist ashing apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph diagram showing the time characteristics of the output of a photomultiplier tube during ashing, and FIG. is a schematic diagram showing a photoresist ashing device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a graph diagram showing the time characteristics of the output of a photomultiplier tube during ashing, and FIG. FIG. 3 is a graph showing the spectral characteristics of fluorescence emitted from the photoresist before and after ion implantation. 1; semiconductor device, 2; quartz tube, 3; ashing chamber, 4; mercury lamp, 5; excitation filter, 8; dichroic mirror, 7.12; detection filter, 8.13; photomultiplier tube, 10; beam・Splitter, 11; Mirror
Claims (1)
れるアッシングチャンバと、前記フォトレジストに紫外
線を照射する紫外線照射手段と、前記フォトレジストか
ら放出された特定波長の螢光を検出する螢光検出手段と
を有することを特徴とするフォトレジスト用アッシング
装置。(1) An ashing chamber into which a semiconductor substrate coated with a photoresist is loaded, an ultraviolet irradiation means for irradiating the photoresist with ultraviolet rays, and a fluorescence for detecting fluorescence of a specific wavelength emitted from the photoresist. 1. A photoresist ashing device, comprising a photodetector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30609589A JPH03165518A (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Ashing device for photoresist |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30609589A JPH03165518A (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Ashing device for photoresist |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165518A true JPH03165518A (en) | 1991-07-17 |
Family
ID=17952974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30609589A Pending JPH03165518A (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Ashing device for photoresist |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165518A (en) |
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