JPH0342825A

JPH0342825A - アッシング方法

Info

Publication number: JPH0342825A
Application number: JP17843689A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hongo; 俊明本郷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2717855B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、アッシング方法に関する。

（従来の技術）一般に、半導体集積回路の微細パターンの形成は、露光
及び現像によって形成された有機高分子のフォトレジス
ト膜をマスクとして用い、半導体ウェハ上に形成された
下地膜をエツチングすることにより行なわれる。従って
、マスクとして用いられたフォトレジスト膜はエツチン
グ過程を経た後にはウェハ表面から除去する必要がある
。このような場合のフォトレジスト膜を除去する処理と
してアッシング処理が行われている。

このアッシング処理としては、例えば特開昭６０−２３
９０２７号公報等に開示された酸素プラズマを用いてア
ッシング処理するものや、実開昭６２−１７１２３号、
実開昭６２−７３５４１号、特開昭６１−２９０７２４
号、特開昭６２−９８７２９号公報等に開示された紫外
線ランプ照射十オゾン供給＋ウェハ加熱によりアッシン
グ処理するものがある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記酸素プラズマを用いてアッシング処
理する技術では、プラズマ発生時に生じるイオンが半導
体ウェハに入射することにより、半導体ウェハがダメー
ジを受ける欠点がある。また、上記紫外線ランプ照射十
オゾン供給＋ウェハ加熱によりアッシング処理する技術
では、オゾンを生成するために大量の酸素を必要とする
こと、及びウェハを高温例えば３００　’Ｃ程度に加熱
する必要があることから、不要な不純物がウェハ中に混
入して欠陥を生じる恐れがあるという問題があった。

本発明は、上記点に対処してなされたもので、被処理体
に被着されている膜を低温でアッシングでき、且つ、被
処理体にダメージを与えることのないアッシング方法を
提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、被処理体に被着された膜に紫外線レーザ光を
照射し、且つこの照射点に酸化系ガスを供給して上記膜
をアッシング除去することを特徴とするアッシング方法
を得るものである。

（作用効果）即ち、本発明は、被処理体に被着された膜に紫外線レー
ザ光を照射し、且つこの照射点に酸化系ガスを供給して
上記膜をアッシング除去することにより、上記被処理体
を高温に加熱することなくアッシング処理でき、被処理
体に加熱による異物の混入を防止することができる。更
に、アッシングガスの供給は、紫外線レーザ光の照射点
のみでよいため、アッシングガスの消費量を低減するこ
とができる。

また、プラズマを使用しないため、被処理体へダメージ
を与えることはない。

（実施例）以下、本発明方法を、半導体ウェハのアッシング処理に
適用した一実施例につき、図面を参照して説明する。

まず、アッシング装置の構成を説明する。

処理室（１）は、例えばアルミニウム製で表面がアルマ
イト処理されて耐アツシングガス特性を有し、上記処理
室（１）内を気密可能な筒状構造となっている。この処
理室（１）には図示しない開閉口が設けられており、こ
の開閉口から上記処理室（１）内に被処理体例えば半導
体ウェハ（２）の搬入出を可能としている。このウェハ
（２）は、処理室（１）内に設けられている載置台（３
）の上面の予め定められた位置に載置可能とされている
。この載置台（３）は、耐アツシング特性を有する材質
例えば表面がアルマイト処理されたアルミニウムからな
り、この上面に上記ウェハ（２）を載置し保持するため
の保持機構例えば真空吸着機構（図示せず）が設けられ
ている。このようにウェハ（２）を載置する載置台（３
）は、ウェハ（２）を載置した状態でＸ−Ｙ方向に移動
するＸ軸駆動機構（４）及びＹ軸駆動機構（５〉が設け
られている。このＸ軸駆動機構（４）及びＹ軸駆動機構
（５）は、−軸駆動機構であるボールスクリュー及びこ
れを駆動するモータからなり、水平を保った状態でＸ−
Ｙ移動を可能として・いる。ここで、Ｘ軸駆動機構（４
）及びＹ軸駆動機構（５）のモータは、上記処理室（１
〉の内部に設けてもよいが、耐久性及び発塵性の面から
上記処理室（１）外部に設けることが好ましい。また、
上記処理室（１）の土壁（１ａ）は透明な材質例えば石
英ガラスにより構成されており、この上壁（１ａ）を介
して上記ウェハ（２）表面に紫外線レーザ光を照射可能
な構造となっている。この紫外線レーザ光は、上記処理
室（１）の外部に設けられた紫外線レーザ例えばＡｒＦ
エキシマレーザｉ１１！（６）から射出され、反射鏡（
７）を介してレンズ（８）例えばシリンドリカルレンズ
により例えば１．５　ｍｍＸ１５０１ｌｌｎ程度の帯状
に集光された後に上記ウェハ（２）表面に照射する如く
構成されている。このような光学系は処理室（１）内に
配置してもよいが、処理室（１）を小型化できることか
ら処理室〈１）外に配置することが好ましい。このよう
な光学系により上記ウェハ（２）表面に紫外線レーザ光
を照射する照射点に処理ガスを供給させる如く、ノズル
（９）が設けられている。このノズル（９）は、固定状
態で上記処理室（１）の例えば側壁を貫通し、処理室（
１）外部に設けられた処理ガス供給Ｒ（１０）に接続し
ている。そして、このノズル（９〉のガス噴出部（９ａ
）は第２図及び第３図Ａ、Ｂに示すように、上記ウェハ
（２）のレーザ光照射点に対応するように、即ちレーザ
スポット形状と対応するように横長に形成され、複数の
孔を有している。このガス噴出部（９ａ）は第３図Ａに
示すように複数の孔により構成しても良いし、第３図Ｂ
に示すようなメツシュ状のもので構成しても良い、また
、上記処理室（１）の底部には排気管（１１）が設けら
れ、処理室（１）内で使用された廃ガスを排気可能な如
く設けられている。また、上記処理室（１）内には図示
しないガスパージ機構が設けられており、処理室（１）
内の雰囲気をエアー或いは不活性ガスに置換可能な構造
となっている。

このようにしてアッシング装置が構成されている。

次に、上述したアッシング装置の動作作用及び半導体ウ
ェハのアッシング方法を説明する。

処理室（１）の開閉口（図示せず）を開き、被処理体例
えば半導体ウェハ（２〉を搬送機構例えばハンドアーム
（図示せず）により上記処理室（１）内に搬送し、この
処理室（１）に設けられている載置台（３）の上面の予
め定められた位置に載置する。

この時、上記載置台（３）に設けられている真空吸着機
構により上記ウェハ（２）を吸着保持する。そして、上
記処理室（１）の開閉口を閉じ、処理室（１）内部を気
密に設定する。

次に、上記ウェハ（２）表面のアッシング開始点に紫外
線レーザ光の照射点が位置するように、上記載置台（３
）をＸ−Ｙ方向に移動させる。そして、ＡｒＦエキシマ
レーザ源（６〉から波長例えば１９３ｎｍ程度の紫外線
レーザ光を照射し、反射鏡（７）及びレンズ（８）によ
り例えば１．５　ｍＸ１５０ｍｍ程度の帯状に集光して
、上記ウェハ（２）表面に照射する。これと同時に、ウ
ェハ（２）表面の上記紫外線レーザ光照射点に酸素ガス
を供給する。これは、処理ガス供給源（１０）から送ら
れた酸素ガスをノズル（９）先端のガス噴出部（９ａ）
から上記照射点に供給する。すると、上記照射点におい
て酸素ガスが紫外線レーザ光により直接分解されて酸素
ラジカルが生成される。この酸素ラジカルが上記ウェハ
（２）表面に塗布されているレジスト中の成分であるＣ
、　　Ｈと反応し、ＣＯ！及びＨ，Ｏとなることにより
上記レジストを除去することができる。この酸素ラジカ
ルによるレジストの分解作用によりレジストは気体とな
ってウェハ（２）表面から除去される。

このようなレジスト除去処理即ちアッシング処理を連続
的或いは所望箇所のみ選択的に実行させるように、上記
ウェハ（２）を載置している載置台（３）をＸ軸駆動機
構（４）及びＹ軸駆動機構（５）により夫々Ｘ−Ｙ方向
に駆動して、上記照射点を相対的に移動させる。この載
置台（３）は、上記１．５ａｍＸ１５０＋＋ｎの帯状レ
ーザ光でウェハ（２）を全面アッシングする場合、例え
ばＸ軸を１５ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動させてアッシン
グ処理を実行する。これにより、従来６インチウェハの
アッシング処理が６０秒以上であったものが、この実施
例によると１０秒程度でアッシング処理することができ
た。上記アッシング処理中及び処理後には、排気管（１
１）を介して処理室（１）内の雰囲気を適宜排気する。

上記実施例では、紫外線レーザ光の光軸を固定としウェ
ハを載置した載置台を移動させることにより紫外線レー
ザ光とウェハの相対的な移動を行ったが、これに限定す
るものではなく、例えば紫外線レーザ光をスキャンニン
グする構成としても同様な効果が得られる。

また、上記実施例では、１．５　ａｉｍＸ１５０　ｔｅ
ｎの帯状レーザ光をＹ軸移動させてウェハの全面アッシ
ングを行なったが、これに限定するものではなく、レー
ザ光の形状をウェハより小さくしてＸ−Ｙ方向に走査す
るようにしても同様な効果が得られる。

この場合の走査方法は、Ｘ軸を一定速度でＹ軸をステッ
プ送り、ｘ＠ｂｙ軸共に一定速度等何れでも同様な効果
が得られる。

また、上記実施例では、ウェハ表面に供給する処理ガス
として酸素を用いて説明したが、これに限定するもので
はなく、例えばアッシングガスであるＯｌやＮｏえ等を
使用しても同様な効果が得られる。更に、低温例えば１
００　’Ｃ程度のウェハ加熱を併用してアッシング処理
してもアッシング速度を向上させることができる。

また更に、上記実施例では、被処理体として半導体ウェ
ハを例に挙げて説明したが、これに限定するものではな
く、例えば液晶ＴＶなどの画面表示装置等に使用される
ＬＣＤ基板でも同様な効果が得られる。

以上説明したようにこの実施例によれば、被処理体に被
着された膜に紫外線レーザ光を照射し、且つこの照射点
に酸化系ガスを供給して上記膜をアッシング除去するこ
とにより、上記被処理体を加熱せずにアッシング処理す
ることができ、被処理体に加熱による異物の混入を防止
することができる。更にアッシングガスの供給は、紫外
線レーザ光の照射点のみでよいため、アッシングガスの
消費量を低減することができる。

更に、プラズマを使用しないため被処理体へダメージを
与えることはない。

また、被処理体表面の所望する部分を選択的にアッシン
グ除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのアッシ
ング装置の構成図、第２図及び第３図は第１図アッシン
グ装置のノズル説明図である。ｌ・・・処理室　　　２・・・ウェハ３・・・載置台　　　６・・・レーザ源９・・・ノズル
　　９ａ・・・ガス噴出部１０・・・処理ガス供給源

Claims

【特許請求の範囲】

被処理体に被着された膜に紫外線レーザ光を照射し、且
つこの照射点に酸化系ガスを供給して上記膜をアッシン
グ除去することを特徴とするアッシング方法。