JPH03219620A - プラズマアッシング装置 - Google Patents
プラズマアッシング装置Info
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- JPH03219620A JPH03219620A JP1525690A JP1525690A JPH03219620A JP H03219620 A JPH03219620 A JP H03219620A JP 1525690 A JP1525690 A JP 1525690A JP 1525690 A JP1525690 A JP 1525690A JP H03219620 A JPH03219620 A JP H03219620A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、プラズマアッシング装置に関し、更に詳し
くは、超ＬＳＩ製造プロセスにおける微細加工技術、な
かでし有機レジストを剥離する際にアッシングｒｉｍを
軽減できるプラズマアッシング装置に関するものである
。
くは、超ＬＳＩ製造プロセスにおける微細加工技術、な
かでし有機レジストを剥離する際にアッシングｒｉｍを
軽減できるプラズマアッシング装置に関するものである
。
（ロ）従来の技術及び発明が解決しようとする課題
一般に、超ＬＳＩの集積度の向上にしたがって、ドライ
エツチングやイオン注入技術等が盛んに用いられろよう
になっｌ二。これらの処理は、シリコン基板に刻む回路
に相当する特定領域に選択的にほどこす必要があるため
、通常有機レジストをマスク材料として行われろ。とこ
ろが、これらの処理工程はイオンの基板への照射を伴う
ため、工程中の有機レジストの変質が問題となる。
エツチングやイオン注入技術等が盛んに用いられろよう
になっｌ二。これらの処理は、シリコン基板に刻む回路
に相当する特定領域に選択的にほどこす必要があるため
、通常有機レジストをマスク材料として行われろ。とこ
ろが、これらの処理工程はイオンの基板への照射を伴う
ため、工程中の有機レジストの変質が問題となる。
イオンにさらされたレジストは、架橋反応を起こし変質
する。マスク材としての役目を終えた有機レジストは、
次工程で有機溶剤や酸化性の薬品（硫酸と過酸化水素水
の混合液等）で剥離されるが、レジストが架橋反応を起
こし重合・変質している場合は、このような方法での剥
離が極めて困難になる。この変質したレジストの剥離に
は、より酸化性の強いプラズマアッシング法が用いられ
る。
する。マスク材としての役目を終えた有機レジストは、
次工程で有機溶剤や酸化性の薬品（硫酸と過酸化水素水
の混合液等）で剥離されるが、レジストが架橋反応を起
こし重合・変質している場合は、このような方法での剥
離が極めて困難になる。この変質したレジストの剥離に
は、より酸化性の強いプラズマアッシング法が用いられ
る。
プラズマアッシングとは、低圧の酸素ガスにマイクロ波
やＲＦ領領域高周波を印加して形成した酸素の低圧グロ
ー放電中に基板を挿入し、発生した酸素ラジカルやイオ
ンを用いて変質したレジストを酸化し除去する方法をい
う。このプラズマアッシングは、レジストの剥離に有効
な手段を提供する技術であるが、その副作用として、プ
ラズマ中の荷電粒子によるチャージアップや、真空紫外
線照射によるシリコン結晶や酸化膜界面への欠陥の導入
による素子への悪影響（以降アッシング損傷と言う）が
発生するという問題がある。
やＲＦ領領域高周波を印加して形成した酸素の低圧グロ
ー放電中に基板を挿入し、発生した酸素ラジカルやイオ
ンを用いて変質したレジストを酸化し除去する方法をい
う。このプラズマアッシングは、レジストの剥離に有効
な手段を提供する技術であるが、その副作用として、プ
ラズマ中の荷電粒子によるチャージアップや、真空紫外
線照射によるシリコン結晶や酸化膜界面への欠陥の導入
による素子への悪影響（以降アッシング損傷と言う）が
発生するという問題がある。
アッシング損傷を防止するために、従来のプラズマアッ
シング装置では、 （１）プラズマ発生領域と基板をメツシュのついたシー
ルド板で遮蔽したり、 （２）プラズマ発生領域と基板の距離を離したりする 等の構成のものが提供され、それによって荷電粒子や真
空紫外線の基板への照射の低減が図られてきた。
シング装置では、 （１）プラズマ発生領域と基板をメツシュのついたシー
ルド板で遮蔽したり、 （２）プラズマ発生領域と基板の距離を離したりする 等の構成のものが提供され、それによって荷電粒子や真
空紫外線の基板への照射の低減が図られてきた。
しかし、これらの装置では、イオン衝撃によるエツチン
グ効果がなくなるため、レジストの剥離性能も同時に損
なわれるという問題があった。
グ効果がなくなるため、レジストの剥離性能も同時に損
なわれるという問題があった。
本発明は、レジストの剥離性能を損なうことなく低損傷
のアッシングをおこなうことのできるプラズマアッシン
グ装置を提供することを目的とするものである。
のアッシングをおこなうことのできるプラズマアッシン
グ装置を提供することを目的とするものである。
（ハ）課題を解決するための手段および作用ドライエツ
チングやイオン注入で変質した有機レジスト日よ、第３
図のように表層の変質層１ａと内部の未変質層１ｂとの
２層構造に代表されるような構造を持っていることが多
い。変質層１ａの剥離は、酸素ラジカルのみでは不可能
であり、酸素イオン等の運動エネルギーを持った粒子に
よるイオンアシスト反応が必須である。しかし、このイ
オンの効果を高めることは、荷電粒子による損傷を生む
。これを防止するためには、アッシング処理のなかで変
質層１ａの除去に必要最小限の時間、イオンを制御性良
く照射するのがよい。これを実現するために、本発明者
は鋭意研究の結果、本発明に到達した。
チングやイオン注入で変質した有機レジスト日よ、第３
図のように表層の変質層１ａと内部の未変質層１ｂとの
２層構造に代表されるような構造を持っていることが多
い。変質層１ａの剥離は、酸素ラジカルのみでは不可能
であり、酸素イオン等の運動エネルギーを持った粒子に
よるイオンアシスト反応が必須である。しかし、このイ
オンの効果を高めることは、荷電粒子による損傷を生む
。これを防止するためには、アッシング処理のなかで変
質層１ａの除去に必要最小限の時間、イオンを制御性良
く照射するのがよい。これを実現するために、本発明者
は鋭意研究の結果、本発明に到達した。
なお、第３図において、（２）は処理基板であるシリコ
ン基板３上に形成されたイオン注入層である。
ン基板３上に形成されたイオン注入層である。
この発明：よ、低圧グロー放電を用いて基吸上の有機レ
ジスト膜をアッシングするプラズマアッシング装置にお
いて、グロー放電部とアッシング処理される基板との距
離を可変できる可変機構と前記距離を制御する手段とを
有することを特徴とするプラズマアッシング装置である
。
ジスト膜をアッシングするプラズマアッシング装置にお
いて、グロー放電部とアッシング処理される基板との距
離を可変できる可変機構と前記距離を制御する手段とを
有することを特徴とするプラズマアッシング装置である
。
す・なわち、この発明は、低圧グロー放電（プラズマ）
を用いて有機レジストをアッシング処理するプラズマア
ッシング装置において、プラズマ発生部と処理基板が載
置された反応部との距離を可変とする可変機構と、前記
距離を制御する手段とを有し、それによってアッシング
処理中にプラズマ発生部を処理基板に近づけたり、処理
基板から離れる方向に移動できるようにし、アッシング
処理中に変質した有機レジスト層を必要最小限の時間で
除去できるとともに、プラズマ照射の制御性を向上した
ものである。
を用いて有機レジストをアッシング処理するプラズマア
ッシング装置において、プラズマ発生部と処理基板が載
置された反応部との距離を可変とする可変機構と、前記
距離を制御する手段とを有し、それによってアッシング
処理中にプラズマ発生部を処理基板に近づけたり、処理
基板から離れる方向に移動できるようにし、アッシング
処理中に変質した有機レジスト層を必要最小限の時間で
除去できるとともに、プラズマ照射の制御性を向上した
ものである。
具体的には、プラズマアッシング装置として、第１．２
図に示すものが挙げられる。
図に示すものが挙げられる。
すなわち、グロー放電部と処理基板との距離を可変でき
る機構としては、まず、第【図に示しｒ二装置では、プ
ラズマを発生させるための誘導コイル４が円筒型の胴壁
面に沿って図示Ａで示す矢印方向に上下移動する構成の
ものが挙げられる。これにより高周波グローを発生する
プラズマ発生部５を処理基板３に近づけたり、遠ざけた
りでき、変質した有機レジスト層１ａ（第３図参照）を
除去するためのイオン性の強いアッシングが必要な場合
は、誘導コイル４を下方に移動させ、第１図に二点鎖線
で示す位置にプラズマ発生部５を位置させて処理基［３
に近づけ、その池の場合は、誘導コイル４を処理基板３
から上方に移動させ、第１図に実線で示す位置にプラズ
マ発生部５を位置さけて処理基ｆｃ３から遠ざける。
る機構としては、まず、第【図に示しｒ二装置では、プ
ラズマを発生させるための誘導コイル４が円筒型の胴壁
面に沿って図示Ａで示す矢印方向に上下移動する構成の
ものが挙げられる。これにより高周波グローを発生する
プラズマ発生部５を処理基板３に近づけたり、遠ざけた
りでき、変質した有機レジスト層１ａ（第３図参照）を
除去するためのイオン性の強いアッシングが必要な場合
は、誘導コイル４を下方に移動させ、第１図に二点鎖線
で示す位置にプラズマ発生部５を位置させて処理基［３
に近づけ、その池の場合は、誘導コイル４を処理基板３
から上方に移動させ、第１図に実線で示す位置にプラズ
マ発生部５を位置さけて処理基ｆｃ３から遠ざける。
この際、距離を制御する手段として、誘導コイル４の移
動は、その位置が予め設定されたプログラムに従ってマ
イクロコンピュータの指令によりなされるものである。
動は、その位置が予め設定されたプログラムに従ってマ
イクロコンピュータの指令によりなされるものである。
次に、第２図に示した装置では、プラズマ発生部１５と
処理基板３を設置する容器６がベローズ７によって結合
された機構のものが挙げられろ。
処理基板３を設置する容器６がベローズ７によって結合
された機構のものが挙げられろ。
このベローズ７は、いわゆる蛇腹形状の伸縮機構をなし
、このＩＩＩ縮は、アッシング処理中に上記第１図で用
いたのと同様のプログラムに従ってマイクロコンピュー
タの指令によりなされる乙のである。
、このＩＩＩ縮は、アッシング処理中に上記第１図で用
いたのと同様のプログラムに従ってマイクロコンピュー
タの指令によりなされる乙のである。
（ニ）実施例
実施例１
第１図において、プラズマアッシング装置は、基板ホル
ダー８上に載置された処理基板３を設置するドーム状の
容器９と、その容器から上方に突設された円筒状のプラ
ズマ発生用部分ｌＯと、この部分の胴壁面に沿って入方
向に上下移動する誘導コイル４と、この誘導コイルに電
力を供給するための高周波電力供給源１１と、プラズマ
発生用部分ＩＯに接続された反応ガス供給源１２と、容
器９に連通された真空排気機構１３とから主としてなる
。
ダー８上に載置された処理基板３を設置するドーム状の
容器９と、その容器から上方に突設された円筒状のプラ
ズマ発生用部分ｌＯと、この部分の胴壁面に沿って入方
向に上下移動する誘導コイル４と、この誘導コイルに電
力を供給するための高周波電力供給源１１と、プラズマ
発生用部分ＩＯに接続された反応ガス供給源１２と、容
器９に連通された真空排気機構１３とから主としてなる
。
この実施例のものは上記構成を何するから、酸素プラズ
マは、ＲＦ領領域高周波により形成され、誘導コイル４
の位置が予め設定されたプログラムに従ってマイクロコ
ンピュータの指令により、変質層１ａを除去するための
イオン性の強いアッシングが必要な場合は、入方向に沿
って処理基［３に近づき、その池の場合は処理基板３か
ら離れる方向に移動する。
マは、ＲＦ領領域高周波により形成され、誘導コイル４
の位置が予め設定されたプログラムに従ってマイクロコ
ンピュータの指令により、変質層１ａを除去するための
イオン性の強いアッシングが必要な場合は、入方向に沿
って処理基［３に近づき、その池の場合は処理基板３か
ら離れる方向に移動する。
実施例２
第２図において、プラズマアッシング装置は、基板ホル
ダー８上に載置された処理基［３を設置するドーム状の
容器６と、その容器のマイクロ波導入口６λの上方に配
設され、共振器１４と結合された円筒状のプラズマ発生
用部分１７と、この部分と容器６とを導入口６λを介し
てＢ方向に伸縮可能に接続し、それによって共振器１４
をＢ方向に移動させうろベローズ７と、共振器１４にμ
波電力を供給するためのμ波電力供給源１６と、プラズ
マ発生用部分１７に接続された反応ガス供給源１８と、
容器６に連通された真空排気機構１３とから主としてな
る。
ダー８上に載置された処理基［３を設置するドーム状の
容器６と、その容器のマイクロ波導入口６λの上方に配
設され、共振器１４と結合された円筒状のプラズマ発生
用部分１７と、この部分と容器６とを導入口６λを介し
てＢ方向に伸縮可能に接続し、それによって共振器１４
をＢ方向に移動させうろベローズ７と、共振器１４にμ
波電力を供給するためのμ波電力供給源１６と、プラズ
マ発生用部分１７に接続された反応ガス供給源１８と、
容器６に連通された真空排気機構１３とから主としてな
る。
このものでは、マイクロ波の導入領域６ａと処理基板３
を設置する容器６がベローズ７によって結合され、プロ
セス中に伸縮する。
を設置する容器６がベローズ７によって結合され、プロ
セス中に伸縮する。
このように上記２つの実施例ではプラズマ発生部５．１
５と処理基板３との距離をアッシングプロセス中に可変
できる構成にしたので、アッシングプロセス途中にイオ
ンの照射量を無段階でコントロールでき、それぞれの工
陛のレジストに応じた最適なアラソング条件が実現でき
る。また、必要以上のイオン照射を避けることにより、
損傷のないアッシングが実現できる。
５と処理基板３との距離をアッシングプロセス中に可変
できる構成にしたので、アッシングプロセス途中にイオ
ンの照射量を無段階でコントロールでき、それぞれの工
陛のレジストに応じた最適なアラソング条件が実現でき
る。また、必要以上のイオン照射を避けることにより、
損傷のないアッシングが実現できる。
（ホ）発明の効巣
以上のようにこの発明によれば、低圧グロー放１！（プ
ラズマ）を用いて有機レジストをアッシング処理するプ
ラズマアッシング装置において、プラズマ発生部と処理
基板が載置された反応部との距離を可変とする機構と前
記距離を制御する手段とを有し、それによってアッシン
グ処理中にプラズマ発生部を処理基板に近づけたり、処
理基板から離れる方向に移動できるようにし、アッシン
グ処理中に変質した有機レジスト層を必要最小限の時間
で除去できるとともに、プラズマ照射の制御性を向上で
き、その結果、それぞれの工程のレジストに応じた最適
なアッシング条件が実現できて、レジストのハクリ性を
向上できる。また、必要以上のイオン照射を避けること
により、損傷のないアッシングが実現できる。
ラズマ）を用いて有機レジストをアッシング処理するプ
ラズマアッシング装置において、プラズマ発生部と処理
基板が載置された反応部との距離を可変とする機構と前
記距離を制御する手段とを有し、それによってアッシン
グ処理中にプラズマ発生部を処理基板に近づけたり、処
理基板から離れる方向に移動できるようにし、アッシン
グ処理中に変質した有機レジスト層を必要最小限の時間
で除去できるとともに、プラズマ照射の制御性を向上で
き、その結果、それぞれの工程のレジストに応じた最適
なアッシング条件が実現できて、レジストのハクリ性を
向上できる。また、必要以上のイオン照射を避けること
により、損傷のないアッシングが実現できる。
第！、２図はそれぞれこの発明の第１１第２の実施例を
示す構成説明図、第３図はイオン注入工程後の変質レジ
ストの状態を示す構成説明図である。 ３・・・・・・シリコン基板、４・・・・・・誘導コイ
ル、５・・・・・・高周波グロー、６．９・・・・・・
容器、７・・・・・・ベローズ、 １０．１７・・・・・・円筒状のプラズマ発生部分、１
１・・・・・・高周波電力供給源、 １２．１８・・・・・・反応ガス供給源、１３・・・・
・・真空排気機構、１４・・・・・・共振器、１５・・
・・・・グロー放電、 １６・・・・・・μ波電力供給源。 第１図
示す構成説明図、第３図はイオン注入工程後の変質レジ
ストの状態を示す構成説明図である。 ３・・・・・・シリコン基板、４・・・・・・誘導コイ
ル、５・・・・・・高周波グロー、６．９・・・・・・
容器、７・・・・・・ベローズ、 １０．１７・・・・・・円筒状のプラズマ発生部分、１
１・・・・・・高周波電力供給源、 １２．１８・・・・・・反応ガス供給源、１３・・・・
・・真空排気機構、１４・・・・・・共振器、１５・・
・・・・グロー放電、 １６・・・・・・μ波電力供給源。 第１図
Claims (1)
- １、低圧グロー放電を用いて基板上の有機レジスト膜を
アッシングするプラズマアッシング装置において、グロ
ー放電部とアッシング処理される基板との距離を可変で
きる可変機構と前記距離を制御する手段とを有すること
を特徴とするプラズマアッシング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1525690A JPH03219620A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマアッシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1525690A JPH03219620A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマアッシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219620A true JPH03219620A (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=11883777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1525690A Pending JPH03219620A (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | プラズマアッシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03219620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690781A (en) * | 1994-09-16 | 1997-11-25 | Nec Corporation | Plasma processing apparatus for manufacture of semiconductor devices |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1525690A patent/JPH03219620A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690781A (en) * | 1994-09-16 | 1997-11-25 | Nec Corporation | Plasma processing apparatus for manufacture of semiconductor devices |
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