JPH04211114A - フォトレジスト除去装置 - Google Patents

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】 ［０００１１

【産業上の利用分野］本発明はフォトレジスト除去装置
および除去方法に関し、特に乾式のフォトレジスト除去
装置および除去方法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】よく知られているように、集積回路をは
じめとする半導体デバイスは、回路設計、パターン設計
、ウェハ処理、組み立て、特性試験などの各段階を経て
製造される。このうちのウェハ処理においては、ウェハ
は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜のような絶縁膜を
形成する工程、アルミニウムを代表とする高導電性金属
膜および多結晶シリコンなどの高融点金属膜を形成する
工程、フォトレジスト工程、不純物拡散工程などの工程
を何回か繰り返して処理される。 ［０００３］フオトレジスト工程では、上述の絶縁膜や
金属膜などを選択的にエツチングするためのマスクを形
成する。マスクとしてはフォトレジストが用いられ、マ
スクパターンの形成は、光露光技術や電子ビーム露光技
術によって行なわれる。フォトレジストは、絶縁膜や金
属膜を選択的にエツチングするためのマスクとしてよく
用いられるが、拡散工程で不純物の導入にイオン注入法
が適用されるような時にもマスクとして用いられること
がある。 ［０００４］上述したフォトレジストは、エツチングや
イオン注入が終了した後に完全に除去されなくてはなら
ない。半導体デバイスの製造工程では、フォトレジスト
を除去した後の工程で、不純物を拡散するために８００
℃から１０００℃程度の熱をウェハに加えたり、金属膜
をアニールするために４００℃から５００℃程度の熱を
加えることがある。フォトレジストが完全に除去されず
少しでも残留していると、フォトレジストの成分中の炭
素や或いはフォトレジスト中に不純物として混入してい
る重金属やナトリウムなどがウェハ中に熱拡散入りこみ
、トランジスタの接合リークを増加させたり、しきい値
電圧を不安定にさせたりする。長期間のうちには半導体
デバイスの電気特性を変化させてしまう。 ［０００５］フオトレジストの除去装置には、湿式と乾
式とがある。湿式除去は、化学薬品の水溶液を用いてフ
ォトレジストをウェハ表面から除去する方法である。こ
の方法では、化学薬品の水溶液を用いることに起因する
欠点がある。強酸や塩素系有機薬品には不純物が混入し
ており、この不純物が、フォトレジスト除去工程でウェ
ハを汚染する。また、強酸や塩素系有機薬品を用いるの
で、作業上の安全性を確保したり、環境汚染を起さない
ように十分な廃液処理を行なうのに多大な投資をしなけ
ればならない。 ［０００６］乾式の除去方法においては、ウェハが酸素
を主成分とするガス雰囲気中に曝され、エッチャントと
して、酸素ガス中に含まれる酸素ラジカルが用いるられ
る。 ［０００７］原理的には、フォトレジストの成分である
不揮発性高分子有機化合物が、酸素ラジカルと反応して
、揮発性の低分子有機化合物の形で気相に放出され、こ
の低分子有機化合物が更に酸化されて炭酸ガスと水に分
れるというプロセスを経てフォトレジストが除去される
ものと考えらでいる。 ［０００８］従来、乾式のフォトレジスト除去装置とし
ては、酸素ラジカルの発生のさせ方およびウェハと酸素
ラジカルとの接触のさせ方などによって、幾つかの型の
除去装置が実用化されている。 ［０００９］その一つは、ソリッド・ステート・テクノ
ロジー（Ｓｏｌ　ｉｄ　　ＳｔａｔｅＴｅｃｈｎｏｌｇ
、）、第１９巻、１９７７年、第５号、第３１から第３
６頁に記載されているような、円筒型プラズマ除去装置
である。この除去装置は、真空チャンバの中で酸素ガス
を放電させて弱電離酸素プラズマを発生させ、この弱電
離酸素プラズマ中にウェハを置いて、このプラズマ中に
含まれる酸素ラジカルでフォトレジストを灰化するもの
である。 （００１０１つぎに、上述の円筒型プラズマ除去装置の
欠点を改良した装置が、ヤスヒロ・ホリイケ（Ｙ　ａ　
ｓ　ｕｈｉｒｏ　　Ｈｏｒｉｉｋｅ）らが、ジャパン・
ジャーナル・オン・アプライド・フィツクス（Ｊｐｎ、
　　Ｊ、　Ａｐｐｉ、Ｐｈｙｓ、５ｕｐｐ−１，）、第
１３巻、１９７３年、第４５頁やエッチ・アール・ホフ
（Ｈ，Ｒ，Ｈ。 ｆｆ）及びイー・ジルトル（Ｅ、５ｉｒｔｌｅ）監修。 電子協会・ソフト−バウンド・シンポジウム・シリーズ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　　Ｓｏｃ、Ｓｏｆｔ−ｂｏｕｎｄ
Ｓｙｍｐｏ、　Ｓｅ　ｒ　ｉ　ｅ　ｓ）　、半導体シリ
コン（Ｓｅｍｉｃｏｎ−ｄｕｃｔｏｒ　　５ｉｌｉｃｏ
ｎ）、第１０７１頁、１９７６年に記載しているような
放電室分離型プラズマ除去装置である。この除去装置に
おいては、酸素の弱電離プラズマを、真空チャンバとは
別に設けられた放電室の内部で発生させ、この弱電離酸
素プラズマをウェハの位置にまで輸送してウェハと接触
させている。 ［００１１］乾式によるフォトレジスト除去装置の第３
のものは、ケー・オザワ（Ｋ、　Ｏ−ｚ　ａｗａ）らが
、エクステンデッド・アブストラクト・オン・ザ・コン
ファレンス・オン・ソリッド・ステート・デバイス・ア
ンド・マテリアルズ・トーキヨー（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　
　Ａｂｓｔｒｕｃｔｓ　　ｏｆ　　ｔｈｅ　　Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎ−ｃｅ　　ｏｎ　　５ｏｌｉｄ　　５ｔａｔｅ
　　Ｄｅｖｉｃｅ　　ａｎｄ　　Ｍａｔｅｒｉ−ａｌｓ
、Ｔｏｋｙｏ）、１９８３年、第１２５から第１２８頁
にニーブイ・レジストストリッピング・フォー・ハイス
ピード・アンド・ダメージフリー・プロセス（ＵＶ　　
Ｒｅｓｉｓｔ−８ｔｒｉｐｐｉｎｇ　　ｆｏｒ　　Ｈｉ
ｇｈ−３ｐｅｅｄａｎｄ　　Ｄａｍａｇｅ−Ｆｒｅｅ　
　Ｐｒｏｃｅｓｓ）の題名で発表した論文に記載されて
いる紫外線−オゾン・フォトレジスト除去装置である。 この除去装置は上に述べた２つの除去装置とは、酸素ラ
ジカルの発生方法が異なっている。この除去装置の特徴
は、オゾンに対して紫外線を照射して酸素ラジカルを発
生させる点にある。この除去装置では、オゾン発生器に
より発生させたオゾンを酸素ガスとの混合ガスとしてチ
ャンバに導入する。チャンバは、オゾンを閉じ込め、こ
こで酸素ラジカルを発生させ、ウェハと接触させ、フォ
トレジストの除去を行なうための容器であり、真空を保
持するためのものではない。チャンバの内部は、真空で
はなく常圧である。チャンバの上部には、紫外線光源ラ
ンプが設置されており、ウェハはこの紫外線光源ランプ
に照射されるように配置される。この除去装置で用いる
紫外線としては、波長が３００ｎｍ以下の紫外線を用い
ると、酸素ラジカルの発生効率が高い。 ［００１２］

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の乾式の
フォトレジスト除去装置においては、以下に述べるよう
な理由により、フォトレジスト除去中にウェハが帯電し
たりフォトレジスト中の不純物によってウェハが汚染さ
れたりして、半導体デバイスの電気的特性が劣化してし
まうという問題が生ずることがある。以下にその説明を
行なう。 ［００１３］先ず、円筒型プラズマ除去装置の場合、フ
ォトレジスト除去装置の構造が、基本的にウェハが弱電
離酸素プラズマの中に置かれる構造であるため、次のよ
うな不都合なことが起る。 ［００１４］第１に、弱電離酸素プラズマ中に存在する
酸素イオンによってウェハが帯電する。この結果、ＭＯ
８電界効果型トランジスタのゲート酸化膜の耐圧が劣化
しゲートショートが発生したり、接合リーク電流が増大
したり、トランジスタのしきい値電圧が変動したりする
。 ［００１５］第２に、フォトレジスト除去中にウェハの
温度が２００℃から２５０℃程度にまで上昇する。この
ため、フォトレジスト中に含まれる鉄、クロム、亜鉛な
どの重金属やナトリウムのような汚染不純物がウェハ中
に熱拡散により侵入して上に述べたような半導体デバイ
スの電気特性の劣化を引き起す。 ［００１６］上記の静電破壊という問題点を改良したの
が放電室分離型プラズマ除去装置である。この除去装置
では、ウェハと放電室とが分離されているので、酸素イ
オンによるウェハの帯電という現象は確かに減る。 ［００１７］Ｌかし、この除去装置では、弱電離酸素プ
ラズマをウェハの位置まで輸送しなけらばならないこと
から、次のような別の問題が起る。すなわち、酸素ラジ
カルは寿命が短いので、輸送中に減衰してしまい、ウェ
ハ近傍での酸素ラジカルの濃度が低下し、このままでは
フォトレジスト除去の速度が低下してしまう。フォトレ
ジスト除去工程では、経済的な実用除去速度としては、
枚葉式では２００ｎｍ／分以上、バッチ式では５０ｎｍ
７分以上であることが望ましいが、上記の状態ではこの
除去速度を達成することができない。そこで、この放電
室分離型プラズマ除去装置では、実用的な除去速度を得
るために、ウェハの温度を上げるということが行なわれ
る。これは、フォトレジストの除去速度が、ウェハ温度
に対して指数関数的に増大することを利用したものであ
る。ウェハ温度としては２００℃から３００℃に加熱す
る必要がある。ところが、この温度範囲は、先に述べた
円筒型プラズマ除去装置におけるウェハの温度範囲と同
等であり、円筒型プラズマ除去装置の場合と同様に、や
はりフォトレジストからの重金属汚染の問題は避けられ
ない。 ［００１８］次に紫外線−オゾン・フォトレジスト除去
装置の場合、ウェハ近傍でオゾンに紫外線を照射するこ
とにより、オゾンを酸素ラジカルに変換し、この酸素ラ
ジカルで、有機物であるフォトレジストを酸化・分解し
て除去することを原理としている。従って、この除去装
置においては、原理的に酸素イオンが存在せず、ウェハ
の帯電現象に基づく問題は本質的に解決される。 ［００１９］Ｌかるに、この装置は、常圧化でオゾンに
紫外線を照射するという方法で酸素ラジカルを発生させ
ていることから、以下のような問題を抱えている。 ［００２０１第１に、紫外線による常圧化での酸素ラジ
カルの発生では、酸素ラジカルの濃度が高くならず、フ
ォトレジストを除去する速度が遅い。このため、この装
置でも、実用的な除去速度を得るためには、やはりウェ
ハを３００℃程度まで上昇させる必要がある。この結果
、フォトレジスト中の重金属の熱拡散によるウェハの不
純物汚染の問題は未解決のまま残る。 ［００２１１第２に、大気中で、しかもウェハ温度を上
げてフォトレジスト除去処理を行なうため、大気中の水
分によってウェハ表面が酸化される。従って、この除去
装置を、例えば、コンタクト孔をエツチングした後のフ
ォトレジストを除去するのに用いると、配線金属と半導
体の高濃度領域の表面との間のコンタクト抵抗が増加し
たり、安定したコンタクトが取れなくなるというような
問題が起る。 ［００２２］

【課題を解決するための手段】本発明のフォトレジスト
除去装置は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内に半
導体ウェハを設置する手段と、前記真空チャンバ内に設
置され前記半導体ウェハ表面に紫外線を照射する紫外線
光源ランプと、前記真空チャンバの外部に設けられ高周
波放電により弱電離酸素プラズマを発生させる手段と、
前記弱電離散素プラズマを前記真空チャンバ内へ輸送す
る手段とを有する。 ［００２３］

【作用】本発明のフォトレジスト除去装置では、真空チ
ャンバとは別に設けた放電室の中で酸素ガスを高周波放
電させて弱電離プラズマを発生させる。そして、この弱
電離酸素プラズマをプラズマ輸送管で真空チャンバに輸
送する。この時、弱電離酸素プラズマ中の酸素ラジカル
や酸素分子などの中性粒子だけが輸送される。真空チャ
ンバ内にはフォトレジストのついたウェハを配置し、こ
のウェハを紫外線光源ランプで照射する。 ［００２４］真空チヤンバに輸送された弱電離酸素プラ
ズマ内の酸素ラジカルは、紫外線によってエネルギーを
与えられ、寿命が長くなり密度が濃くなる。この酸素ラ
ジカルの長寿命化、高密度化はウェハの近傍で起るので
、ウェハ温度を従来の乾式フォトレジスト除去装置はど
には上げなくても、実用的なフォトレジスト除去速度を
得ることができる。しかも荷電粒子によるウェハの帯電
もない。従って、本発明によるフォトレジスト除去装置
を用いれば、半導体デバイスの電気特性に悪影響を与え
ることなくフォトレジストを除去することができる。 ［００２５］高周波放電、真空チャンバ内の圧力、紫外
線の波長などの条件は、従来の乾式除去装置とほぼ同等
の条件でよい。フォトレジトの除去速度として、ポジ型
フォトレジストおよびネガ型フォトレジストの場合とも
、少なくとも１１００ｎ／分以上の除去速度が得られる
。 ［００２６］

【実施例】次に、本発明の最適な実施例について、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施例の
フォトレジスト除去装置の構成を示す概略図である。 ［００２７１図１を参照すると、本発明の第１の実施例
によるフォトレジスト除去装置はペルジャー形の真空チ
ャンバ１１と円筒形の放電室１２とを有し、両者は非導
電性の円筒形のプラズマ輸送管１３でつながれている。 真空チャンバ１１は石英で作られており、直径２００ｍ
ｍ、高さ１００ｍｍである。この真空チャンバ１１の内
部には、ウェハホルダ１４とウェハの上部から紫外線を
照射するための紫外線光源ランプ１５とが設けられてい
る。紫外線の波長は２６０ｎｍである。ウェハホルダ１
４はウェハ１６を水平に保持するものであって、内部に
ヒータ（図示せず）を備えている。このヒータは真空チ
ャンバ１１の外部に設けられた温度コントローラ１７に
よって制御され、ウェハホルダ１４上のウェハ１６の温
度をフォトレジスト除去時に４０℃から１５０℃の範囲
に保持する。 ［００２８］放電室１２は石英で作られており、直径が
２００　ｍｍ、長さが１００ｍｍである。この放電室１
２の外部には、放電室１２を挟んで対向するように高周
波（以下ＲＦという）放電用電極１８が設けられている
。 そして、この一対のＲＦ放電用電極１８にＲＦ発振器１
９から、周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波帯の電力
が供給される。 ［００２９］プラズマ輸送管１３は石英製であり、直径
５０ｍｍ、長さ７０ｍｍである。 ［００３０１真空チヤンバ１１には排気システム２１が
接続されており、放電室１２には酸素ガスを供給するガ
ス供給システム２０が接続されている。フォトレジスト
を除去するときは、排気システム２１のメインバルブ２
９を開けて、ガス供給システム２０のガス配管、ガス導
入管２７、放電室１２、プラズマ輸送管１３および真空
チャンバ１１をロータリーポンプ２４で予めベース圧力
まで排気してから、ガス供給システム２０の圧力調整器
２２によって一定圧力に制御されたガスボンベ２３内の
酸素ガスを流量計２５を経て放電室１２のガス導入管２
７に供給して真空チャンバ１１内の真空度を調整する。 排気システム２１には、圧力計２６が備えられていて、
系内の真空度を監視・制御している。 ［００３１］尚、この実施例の除去装置では、酸素ガス
をガスボンベ２３から供給しているが、酸素ガスとして
は、勿論工場内で一括して集中管理され、配管で供給さ
れている酸素ガスを用いることもできる。また排気シス
テム２１の真空ポンプとしては、ロータリーポンプを用
いているが、これは他の型の真空ポンプ、例えばメカニ
カルブースターポンプとロータリーポンプとの組み合わ
せ、或いは拡散ポンプとロータリーポンプの組み合わせ
でもよい。またクライオポンプなどのオイルフリーの真
空ポンプを用いることもできる。 ［００３２］上述のような構成の除去装置においては、
ガス導入管２７から放電室１２に導入された酸素ガスは
、放電室１２において高周波放電によって弱電離酸素プ
ラズマとなる。この弱電離酸素プラズマ中には、酸素ラ
ジカルと酸素イオンとが含まれている。そして、この酸
素ラジカルと酸素イオンとを含む弱電離プラズマが、プ
ラズマ輸送管１３を通して真空チャンバ１１に導かれる
。真空チャンバ１１に導入された弱電離酸素プラズマに
おいては、酸素イオンなどのように電荷を有するものは
非常にわずかである。これは、このような荷電粒子のほ
とんどが、電場が形成されている放電室１２内に残され
るためである。真空チャンバ１１内に流入した電荷をも
たない酸素ラジカルおよび酸素分子などは、真空チャン
バ１１内で紫外線光源ランプ１５から紫外線を照射され
、エネルギーを与えられる。そしてこの結果、酸素ラジ
カルの寿命が長くなり密度も高くなる。しかも、上記の
ような酸素ラジカルの長寿化や高密度化は、ウェハ１６
のすぐ近くで起るので、ウェハの温度が４０℃から１５
０℃程度という比較的低い温度でも、実用的なフォトレ
ジストの除去速度を得ることができる。 ［００３３］次に、本発明の第２の実施例について述べ
る。図２は、本発明の第２の実施例のフォトレジスト除
去装置の構成を示す概略図である。 ［００３４］図２を参照すると、本発明の第２の実施例
のフォトレジスト除去装置は、図１に示した第１の実施
例の除去装置に追加して、プラズマ輸送管１３の中に浮
遊電極２８を備えている。この浮遊電極２８は、円板状
の金属板に直径３ｍｍの小さな穴を間隔５ｍｍで多数あ
けた構造のもので、接地電位を与えられている。このよ
うな浮遊電極２８は、弱電離酸素プラズマ中に存在する
酸素イオンや電子などの荷電粒子をトラップしてしまう
。このことから、この実施例の除去装置によれば、ウェ
ハ１６での帯電現象をほぼ完全になくすることができる
。尚、この除去装置では浮遊電極は１つだけ設けたが、
これを多段にし、更にその電位を変えられるようにして
もよい。第２の実施例のその他の構成は第１の実施例と
全く同じなので説明を省略する。 ［００３５］　ここで、上述の第２の実施例の除去装置
を用いてフォトレジストを除去した場合に、この除去装
置が半導体デバイスに与える影響、特に重金属汚染によ
る電気的特性の変動とウェハ温度との関係について実験
した結果を説明する。実験は、図３に示すＭＯＳダイオ
ードを試料として行なった。このＭＯＳダイオードは以
下のようにして作成した。 ［００３６］先ず、面方位（１００）、比抵抗１０Ω・
ｃｍから１５Ω・ｃｍのＰ型シリコン基板３０上に、パ
イロジェニック熱酸化法により９５０℃で１１００ｎの
ゲート酸化膜３１を形成した。次に、フォトレジスト（
図示せず）を塗布し、プリベークおよびポストベークを
施した後、第２の実施例のフォトレジスト除去装置を用
いてこのフォトレジストを全部除去した。フォトレジス
トには、厚さ１゜３μｍのポジ型フォトレジストまたは
厚さ１．５μｍのネガ型フォトレジストを用いた。ポス
トベークはＮ２ガス中で行ない、ポジ型フォトレジスト
は温度１２０℃で３０分間ベークした。またネガ型フォ
トレジストの場合は温度１３０℃で３０分間ベークした
。フォトレジストの除去条件は下記の通りである。 （１）高周波放電条件；周波数２．４５ＧＨｚ、電力１
００Ｗ （２）真空チャンバ内真空度；１．０ｔｏｒｒ（３）ガ
ス条件；酸素ガス濃度１００％、流量５００３ＣＭ （４）紫外線照射条件；波長２６０ｎｍ（５）ウェハ温
度；４０℃、１５０℃および２００℃（６）ウェハ・紫
外線光源ランプ間距離；１５ｍｍこのプロセスでフォト
レジストの除去に要した時間は、ウェハ温度が４０℃の
ときは４０秒／１ウェハであった。ウェハ温度が１５０
℃および２００℃の場合には、それぞれ、２０秒／１ウ
ェハおよび１５秒／１ウェハであった。このフォトレジ
スト除去の後、露出したゲート酸化膜３１上にＮ型のド
ープトポリシリコンのゲート電極３２を形成した。 ［００３７］上記のようなプロセスをへたウェハに、プ
ラス及びマイナスのＢＴ　（ＢｉａｓＴｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ）処理を施した。プラスのＢＴ処理は、電界強度
子３ＭＶ／ｃｍの電界を温度２５０℃で１０分間印加す
ることで行ない、マイナスのＢＴ処理は、−３ＭＶ／ｃ
ｍの電界を２５０℃で１０分間印加して行なった。 ［００３８］その結果のＭＯＳダイオードの容量−特性
を、図４　（ａ）　、　４　（ｂ）および４（ｃ）に示
す。 ［００３９］図４（ａ）は、フォトレジスト除去の時の
ウェハ温度を４０℃に設定した場合の測定結果である。 図４（ｂ）は１５０℃のときの特性を示し、図４（ｃ）
は２００℃のときの特性を示す。図において、破線はＢ
Ｔ処理前の初期状態の特性を表し、実線はプラスＢＴ処
理後の特性を表し、−点鎖線はマイナスＢＴ処理後の特
性を表している。縦軸のＣはシリコン基板３０とゲート
電極３２との間の容量を示し、Ｃはゲート酸化膜３１の
容量を示す。横軸は電圧を示す。 ［００４０１図４（ａ）および４（ｂ）から明らかなよ
うに、フォトレジスト除去中の温度を４０℃および１５
０℃にそれぞれ設定した場合には、ＢＴ処理による容量
−電圧特性の変動はほとんど起らない。ところが、図４
（Ｃ）に示すように、ウェハ温度を２００℃に設定した
場合には特性が変動しており、特に、プラスＢＴ処理に
よる特性の変動が大きい。これは、フォトレジスト除去
中に、重金属イオンがゲート酸化膜３１中に侵入し、こ
の重金属イオンがプラスＢＴ処理によってゲート酸化膜
３１とシリコン基板３０との界面に移動したことを示し
ている。 ［００４１１ゲート酸化膜３１上にフォトレジストを塗
布せずにフォトレジスト除去装置にウェハを設置し、ウ
ェハ温度を２００℃に設定して上記の（１）から（４）
および（６）と同一の条件で１５秒間処理した後ゲート
電極３２を形成したＭＯＳダイオードの容量−電圧特性
測定したところ、図５のグラフが得られた。この図から
明らかなように、この実施例の除去装置では、フォトレ
ジストが無いならば、ウェハを温度２００℃に上げて弱
電離酸素プラズマに曝しても何ら問題がないと言える。 すなわち、図４（ｃ）に示す容量−電圧特性の変動は、
フォトレジスト中の重金属によるものであり、そのウェ
ハ中への熱拡散は約２００℃以上の温度で起ると見られ
る。従って、フォトレジスト除去中のウェハ温度を１５
０℃以下に抑えれば、汚染不純物の影響を受けることが
少ないと考えることができる。この場合、ウェハ温度が
１５０℃以下でも、２００ｎｍ／分以上のフォトレジス
ト除去速度が確保されているので、本実施例の除去装置
は十分実用に供されつる。 ［００４２］

【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施例に
よるフォレジスト除去装置は、ＲＦ放電により弱電離酸
素プラズマを別室で発生させ、酸素イオン等の荷電粒子
を別室の中にトラップした状態で、プラズマ輸送管を通
して弱電離酸素プラズマを真空チャンバ内に送りこみ、
真空チャンバ内の紫外線光源ランプによりウェハ近傍の
酸素ラジカルを長寿命化・高密度化して４０℃から１５
０℃の温度範囲でフォトレジストの除去を行なうことに
より、ウェハの帯電現象を苦慮せずに、大気中の水分に
よる酸化が起ることなく、重金属の熱拡散が起る温度よ
り低温で、実用的な処理速度でフォトレジストの除去を
行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のフォトレジスト除去装
置の構成を示す概略図である。

【図２】本発明の第２の実施例のフォトレジスト除去装
置の構成を示す概略図である。

【図３】フォトレジスト除去工程が半導体デバイスの電
気的特性に及ぼす影響を調査するためのＭＯＳダイオー
ドの構造を示す概略断面図である。

【図４】図３に示すＭＯＳダイオードを図２のフォトレ
ジスト除去装置を用いて処理した場合の、ＭＯＳダイオ
ードの容量−電圧特性を示す図である。

【図５】図３に示すＭＯＳダイオードを図２のフォトレ
ジスト除去装置を用いて処理した場合の、ＭＯＳダイオ
ードの容量−電圧特性を示す図である。

【符号の説明】

１１　　真空チャンバ １２　　放電室 １３　　プラズマ輸送管 １４　　ウェハホルダ １５　　紫外線光源ランプ １６　　ウェハ １７　　温度コントローラ １８　　　ＲＦ放電用電極 １９　　　ＲＦ発振器 ２０　　ガス供給システム ２１　　排気システム ２２　　圧力調整器 ２３　　酸素ガスボンベ ２４　　ロータリーポンプ ２５　　流量計 ２６　　圧力計 ２７　　ガス導入管 ２８　　浮遊電極 ２９　　メインバルブ ３０　　シリコン基板 ３１　　ゲート酸化膜 ３２　　ゲート電極

【図１】

【図２】

【図３】

【図５】

【図４】

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　真空チャンバと、前記真空チャンバ内に
   半導体ウェハを設置する手段と、前記真空チャンバ内に
   設置され前記半導体ウェハ表面に紫外線を照射する紫外
   線光源ランプと、前記真空チャンバの外部に設けられ高
   周波放電により弱電離酸素プラズマを発生させる手段と
   、前記弱電離散素プラズマを前記真空チャンバ内へ輸送
   する手段とを有するフォトレジスト除去装置。
2. 【請求項２】　前記半導体ウェハ設置手段に結合し前記
   半導体ウェハの温度を制御する手段を特徴とする請求項
   １記載のフォトレジスト除去装置。
3. 【請求項３】　前記紫外線光源ランプの照射する紫外線
   の波長が２００ｎｍから３００ｎｍである請求項１記載
   のフォトレジスト除去装置。
4. 【請求項４】　前記温度制御手段は前記半導体ウェハの
   温度を４０℃から１５０℃の範囲内に保つ請求項２記載
   のフォトレジスト除去装置。
5. 【請求項５】　前記プラズマ発生手段に結合し前記プラ
   ズマ発生手段に酸素ガスを供給するガス供給システムと
   、前記真空チャンバに結合し前記真空チャンバ内を低圧
   に保つ排気システムとを特徴とする請求項２記載のフォ
   トレジスト除去装置。
6. 【請求項６】　前記プラズマ発生手段が、放電室と、前
   記放電室に取り付けられた一対の放電用電極と、前記放
   電用電極に接続された高周波発振器とを有する請求項１
   記載のフォトレジスト除去装置。
7. 【請求項７】　前記弱電離酸素プラズマを前記真空チャ
   ンバ内に輸送する手段が、前記プラズマ発生手段と前記
   真空チャンバとを結ぶ非導電性の管と、前記管内に設け
   られた浮遊電極とを有する請求項１記載のフォトレジス
   ト除去装置。
8. 【請求項８】　前記浮遊電極が接地されている請求項７
   記載のフォトレジスト除去装置。
9. 【請求項９】　前記浮遊電極の電位が可変である請求項
   ７記載のフォトレジスト除去装置。
10. 【請求項１０】　　前記弱電離酸素プラズマを前記真空
    チャンバ内に輸送する手段が、その内部に多段の浮遊電
    極を有し各々の浮遊電極の電位を独立に可変する手段を
    備えた請求項１記載のフォトレジスト除去装置。
11. 【請求項１１】　　表面にフォトレジスト膜が設けられ
    た半導体ウェハを真空チャンバ内に設置する工程と、放
    電室に酸素ガスを導入し外部から高周波電力を入力して
    放電させ弱電離酸素プラズマを発生させる工程と、前記
    弱電離酸素プラズマを前記真空チャンバ内に輸送して前
    記真空チャンバ内に設置された前記半導体ウェハに接触
    させる工程と、前記弱電離酸素プラズマに接触している
    前記半導体ウェハに紫外線を照射して前記半導体表面の
    フォトレジスト膜を除去する工程とを含むフォトレジス
    ト除去方法。