JPH0461317A - レジストのアッシング方法及びその装置 - Google Patents
レジストのアッシング方法及びその装置Info
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- JPH0461317A JPH0461317A JP17347990A JP17347990A JPH0461317A JP H0461317 A JPH0461317 A JP H0461317A JP 17347990 A JP17347990 A JP 17347990A JP 17347990 A JP17347990 A JP 17347990A JP H0461317 A JPH0461317 A JP H0461317A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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】
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用いられるレ
ジスト塗布層のアッシング方法及びその装置に係わり、
特に真空紫外光励起によるアッシング方法及びその装置
に関するものであム従来の技術 半導体装置の微細化に伴って製造工程の乾式化が進めら
れている。リソグラフィー工程において、マスクとして
用いられたレジスト層を固相・気相反応で除去するアッ
シングと呼ばれる乾式方法が用いられている。この方法
において（よ 酸素ガス等のプラズマを発生させ、この
プラズマ中に含まれる原子状の酸素とレジスト層との反
応を利用する。このアッシング方法で（よ 荷電粒子に
よる基板への損傷が最大の問題である。
ジスト塗布層のアッシング方法及びその装置に係わり、
特に真空紫外光励起によるアッシング方法及びその装置
に関するものであム従来の技術 半導体装置の微細化に伴って製造工程の乾式化が進めら
れている。リソグラフィー工程において、マスクとして
用いられたレジスト層を固相・気相反応で除去するアッ
シングと呼ばれる乾式方法が用いられている。この方法
において（よ 酸素ガス等のプラズマを発生させ、この
プラズマ中に含まれる原子状の酸素とレジスト層との反
応を利用する。このアッシング方法で（よ 荷電粒子に
よる基板への損傷が最大の問題である。
そこで、従来の光励起プロセスによるアッシングとして
、例えば特開昭６２−１６０７２７号公報に示されてい
る。第５図（よ この従来の光励起プロセスによるアッ
シングを実現する装置図を示すものであり、 １は反応
ガスボンベ（酸素）、 ２は反応ガスボンベ（笑気ガス
）、 ３．４は流量制御器 ５はオゾナイザ、 ６は真
空紫外光＃ ７は反応室 ８は照射式 １０は基板ステ
ージ９に載置された基板であ４ 以上のように構成され
た従来の光励起プロセスによるアッシング方法及び装置
において１表 基板１０近傍の上方空間に水平照射した
り、ミラーを用いて真空紫外光を基板に対して垂直に照
射したりして、通常のベークレジストを除去していも 発明が解決しようとする課題 しかしなが叡 前記のような構成でζよ 真空紫外光を
基板に直接照射する場合に照射時間の経過とともに 有
機物の架橋反応が進みそれに伴いアッシングレートが低
下する。また直接照射にミラーを用いているので真空紫
外光のパワー密度を制御することが出来ないので、時間
の経過と共にアッシングレートの低下を防ぐことが出来
ず、且つＭＯＳ）ランジスタ等のゲート酸化膜へダメー
ジを与え泡 という問題点を有してい九 本発明はかかる点に鑑べ 直接照射と平行照射を併用す
ることにより、アッシングレートを低下させずに 且つ
ＭＯＳトランジスタ等のゲート酸化膜にダメージを与え
ることなく通常ベークレジスト及び高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去するアッシング方
法及びその装置を提供することを目的とす４ 課題を解決するための手段 本発明（よ 基板に対して直接真空紫外光を照射し 気
相反応と表面反応の両方を促進させながらアッシングす
る方法と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し 気
相反応のみでアッシングする方法とを切り替えて２ステ
ップ方式でアッシングするものであも 作用 本発明は 前記した構成により、真空紫外光を基板に直
接照射する場合に 真空紫外光のパワー密度を制御しな
がら照射することにより光分解と熱反応を促進し初期の
アッシングレートを高めもしかし 真空紫外光の照射時
間の経過とともに有機物の架橋反応が進みアッシングレ
ートが低下するので、その時点で平行照射に切り替えて
アッシングレートを維持し 半導体素子へのダメージを
与えず！、−気相反応のみでアッシングを行なうもので
あａ よって２ステップ方式によりスルーブツトを高ム
且つ低ダメージで通常ベークレジストはもちろんのこ
と高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜を
除去することが可能となも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるアッシング装置の構
成図であも 第２図は真空紫外光を基板に対して直接照
射した場合と平行照射した場合の断面図であム 第３図
はアッシング方法の全体フロー図であム 第４図１よ
リンを８０ＫｅＶで１ＸＩＯ”ｃｍ−’のドーズ量をも
ってイオン注入された約１．５μｍの厚さのレジストを
本方法で除去する場合のＣＯの発光強度の処理時間依存
性を示す図であム 第１図において１１は通常ベークレジスト層１１ｂ、硬
化変質レジスト層１１ａ（最上層）の２層のレジスト層
が形成されたシリコン基板 １２は真空紫外光 １３は
光透過ス １４は反応基 １５はガス導入［１１６は排
気μ １７は回転機構を持つサセプター １８は発光分
析装置 １９はサセプター１７を回転させるモーター回
転制御器であも 以下第１図、第２図、第３図、第４図を用いて本発明に
おけるレジストのアッシング方法を説明すも工程１００
では、シリコン基板１１上に約１，５μｍの厚さのレジ
ストを形成し リンを８０ＫｅＶで１ｘｌＯ”ｃｍ−２
のドーズ量をもってイオン注入すも するとシリコン基
板１１上層部の０．４〜０．５μｍまでは硬化変質レジ
スト層１１ａとなり、その下部は通常ベークレジスト層
１１ｂとなも 工程１１０では高ドーズ量をもってイオン注入がされた
レジスト膜を除去する場合、第１ステツプとして硬化変
質レジスト層１１ａを除去するため真空紫外光を直接照
射すも 例えばエキシマレーザ等の真空紫外光１２を光
透過窓（石英等）１３を通して、第２図（ａ）に示すよ
うにモーター回転制御器１９を用いて角度αに傾けられ
たサセプター１７に載置されたシリコン基板１１に対し
て直接照射し 反応ガス導入口１５より導入されたオシ
ンを分解しラジカル酸素を生成し気相反応と表面反応の
両方の効果でもって、 レジスト膜が約１μｍの厚さに
減少するまで、アッシングをして硬化変質レジスト層１
１ａのみを除去すム この場合、基板１１上に形成され
た 例えばＭＯ３ｈランジスタのゲート絶縁膜へのダメ
ージを考虜してサセプター１７の傾き角αを最適にする
事により、真空紫外光１２のパワー密度を制御しながら
アッシングすることが望ましく〜 工程１２０ではその際 発光分析装置１８によりＣＯラ
ジカル（波長４５３ ｎｍ）の発光強度を観測すム 硬
化変質レジスト層１１ａのアッシングレートは通常ベー
クレジスト層１１ｂのそれと比べて１／２から１／３で
あるので、硬化変質レジスト層１１ａのアッシングが完
了し通常ベークレジスト層１１ｂのアッシングを開始す
ると、第４図に示すようにＣＯ（波長４５３ ｎｍ）の
発光強度が増加する（立ち上がる）。
、例えば特開昭６２−１６０７２７号公報に示されてい
る。第５図（よ この従来の光励起プロセスによるアッ
シングを実現する装置図を示すものであり、 １は反応
ガスボンベ（酸素）、 ２は反応ガスボンベ（笑気ガス
）、 ３．４は流量制御器 ５はオゾナイザ、 ６は真
空紫外光＃ ７は反応室 ８は照射式 １０は基板ステ
ージ９に載置された基板であ４ 以上のように構成され
た従来の光励起プロセスによるアッシング方法及び装置
において１表 基板１０近傍の上方空間に水平照射した
り、ミラーを用いて真空紫外光を基板に対して垂直に照
射したりして、通常のベークレジストを除去していも 発明が解決しようとする課題 しかしなが叡 前記のような構成でζよ 真空紫外光を
基板に直接照射する場合に照射時間の経過とともに 有
機物の架橋反応が進みそれに伴いアッシングレートが低
下する。また直接照射にミラーを用いているので真空紫
外光のパワー密度を制御することが出来ないので、時間
の経過と共にアッシングレートの低下を防ぐことが出来
ず、且つＭＯＳ）ランジスタ等のゲート酸化膜へダメー
ジを与え泡 という問題点を有してい九 本発明はかかる点に鑑べ 直接照射と平行照射を併用す
ることにより、アッシングレートを低下させずに 且つ
ＭＯＳトランジスタ等のゲート酸化膜にダメージを与え
ることなく通常ベークレジスト及び高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去するアッシング方
法及びその装置を提供することを目的とす４ 課題を解決するための手段 本発明（よ 基板に対して直接真空紫外光を照射し 気
相反応と表面反応の両方を促進させながらアッシングす
る方法と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し 気
相反応のみでアッシングする方法とを切り替えて２ステ
ップ方式でアッシングするものであも 作用 本発明は 前記した構成により、真空紫外光を基板に直
接照射する場合に 真空紫外光のパワー密度を制御しな
がら照射することにより光分解と熱反応を促進し初期の
アッシングレートを高めもしかし 真空紫外光の照射時
間の経過とともに有機物の架橋反応が進みアッシングレ
ートが低下するので、その時点で平行照射に切り替えて
アッシングレートを維持し 半導体素子へのダメージを
与えず！、−気相反応のみでアッシングを行なうもので
あａ よって２ステップ方式によりスルーブツトを高ム
且つ低ダメージで通常ベークレジストはもちろんのこ
と高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜を
除去することが可能となも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるアッシング装置の構
成図であも 第２図は真空紫外光を基板に対して直接照
射した場合と平行照射した場合の断面図であム 第３図
はアッシング方法の全体フロー図であム 第４図１よ
リンを８０ＫｅＶで１ＸＩＯ”ｃｍ−’のドーズ量をも
ってイオン注入された約１．５μｍの厚さのレジストを
本方法で除去する場合のＣＯの発光強度の処理時間依存
性を示す図であム 第１図において１１は通常ベークレジスト層１１ｂ、硬
化変質レジスト層１１ａ（最上層）の２層のレジスト層
が形成されたシリコン基板 １２は真空紫外光 １３は
光透過ス １４は反応基 １５はガス導入［１１６は排
気μ １７は回転機構を持つサセプター １８は発光分
析装置 １９はサセプター１７を回転させるモーター回
転制御器であも 以下第１図、第２図、第３図、第４図を用いて本発明に
おけるレジストのアッシング方法を説明すも工程１００
では、シリコン基板１１上に約１，５μｍの厚さのレジ
ストを形成し リンを８０ＫｅＶで１ｘｌＯ”ｃｍ−２
のドーズ量をもってイオン注入すも するとシリコン基
板１１上層部の０．４〜０．５μｍまでは硬化変質レジ
スト層１１ａとなり、その下部は通常ベークレジスト層
１１ｂとなも 工程１１０では高ドーズ量をもってイオン注入がされた
レジスト膜を除去する場合、第１ステツプとして硬化変
質レジスト層１１ａを除去するため真空紫外光を直接照
射すも 例えばエキシマレーザ等の真空紫外光１２を光
透過窓（石英等）１３を通して、第２図（ａ）に示すよ
うにモーター回転制御器１９を用いて角度αに傾けられ
たサセプター１７に載置されたシリコン基板１１に対し
て直接照射し 反応ガス導入口１５より導入されたオシ
ンを分解しラジカル酸素を生成し気相反応と表面反応の
両方の効果でもって、 レジスト膜が約１μｍの厚さに
減少するまで、アッシングをして硬化変質レジスト層１
１ａのみを除去すム この場合、基板１１上に形成され
た 例えばＭＯ３ｈランジスタのゲート絶縁膜へのダメ
ージを考虜してサセプター１７の傾き角αを最適にする
事により、真空紫外光１２のパワー密度を制御しながら
アッシングすることが望ましく〜 工程１２０ではその際 発光分析装置１８によりＣＯラ
ジカル（波長４５３ ｎｍ）の発光強度を観測すム 硬
化変質レジスト層１１ａのアッシングレートは通常ベー
クレジスト層１１ｂのそれと比べて１／２から１／３で
あるので、硬化変質レジスト層１１ａのアッシングが完
了し通常ベークレジスト層１１ｂのアッシングを開始す
ると、第４図に示すようにＣＯ（波長４５３ ｎｍ）の
発光強度が増加する（立ち上がる）。
工程１３０でζ戴 この時点でサセプターの系を真空紫
外光直接照射の系か収 第２ステツプとなる真空紫外光
平行照射の系に切り替えも そして、第２ステツプとし
て装置系の真空を破ることなく（排気口１６）、真空紫
外光が基板に対して平行に照射されるように サセプタ
ー１７をモーター制御で回転させる。そして反応ガス系
を切り替えることなく、通常ベークレジスト層１１ｂを
除去することにより、低ダメージで気層反応のみでアッ
シングレートの低下を招くことなく高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去することが可能で
ある。
外光直接照射の系か収 第２ステツプとなる真空紫外光
平行照射の系に切り替えも そして、第２ステツプとし
て装置系の真空を破ることなく（排気口１６）、真空紫
外光が基板に対して平行に照射されるように サセプタ
ー１７をモーター制御で回転させる。そして反応ガス系
を切り替えることなく、通常ベークレジスト層１１ｂを
除去することにより、低ダメージで気層反応のみでアッ
シングレートの低下を招くことなく高ドーズ量をもって
イオン注入がされたレジスト膜を除去することが可能で
ある。
な抵 真空紫外光を基板に対して平行に照射する工毘
直接照射する工程をそれぞれ単独性なった場合にＬ 上
記に示したそれぞれの効果を有することは言うまでもな
（℃ 発明の詳細 な説明したように 本発明によれば 真空紫外光を光源
とする光励起方式によるアッシングでＬ 高ドーズ量を
もってイオン注入がされたレジスト膜を除去する際に
真空紫外光の平行照射と、直接照射が切り替え可能な装
置においては 反応ガス系を切り替えることなく、 レ
ジストの硬化変質層と通常のベーク層とを効率よく除去
することが可能であり、その実用的効果は太き（も
直接照射する工程をそれぞれ単独性なった場合にＬ 上
記に示したそれぞれの効果を有することは言うまでもな
（℃ 発明の詳細 な説明したように 本発明によれば 真空紫外光を光源
とする光励起方式によるアッシングでＬ 高ドーズ量を
もってイオン注入がされたレジスト膜を除去する際に
真空紫外光の平行照射と、直接照射が切り替え可能な装
置においては 反応ガス系を切り替えることなく、 レ
ジストの硬化変質層と通常のベーク層とを効率よく除去
することが可能であり、その実用的効果は太き（も
第１図は本発明の一実施例におけるアッシング装置の構
成医 第２図（ａ）は真空紫外光を基板に対して直接照
射した模式医 第２図（ｂ）は真空紫外光を基板に対し
て平行に照射した模式は第３図はアッシング方法の全体
フロー医 第４図はリンを８０ＫｅＶでＩ Ｘ １０”
ｃｍ−”のドーズ量をもってイオン注入された約１．５
μｍの厚さのレジストを除去した時のＣＯの発光強度の
処理時間依存性を示すは 第５図は従来例の装置系を示
す構成図であム １１・・・基板、 ｌｌａ・・・硬化変質レジスト恩１
１ｂ・・・通常ベークレジスト胤 １２・・・真空紫外
光１３・・・光透過窓（石英等）、 １４・・・反応基
１５・・・ガス導入ｎ １６・・・排気り、 １７
・・・回転機構を有するサセプター。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名蔓 恨 騨１し者１しシスト層 通常ベークしシスト壜 真９ 覧外記 石英室 反応室 ガス鴎スロ 俳電口 口転艶１ｆＫを有するＶ亡ブタ− 贅１１１．分ｉ＃Ｔ装覆 モータ−０転割却す 第１図 基 恒 研Ｒａｔ潰しシスト増 通常ベークしシスト稚 真空間９）光 口転慣慣七有するサセプター 直覆り、ＩＦｉ （ｂ３平行！！ｌ！１射 鍔 閣 （衿） 第 図 反ｅ７５スボンベ（＃喋） ＆に乃スポンへ（￥訳乃ス） オソナイザ 蓄１〕 反Ｒ容己
成医 第２図（ａ）は真空紫外光を基板に対して直接照
射した模式医 第２図（ｂ）は真空紫外光を基板に対し
て平行に照射した模式は第３図はアッシング方法の全体
フロー医 第４図はリンを８０ＫｅＶでＩ Ｘ １０”
ｃｍ−”のドーズ量をもってイオン注入された約１．５
μｍの厚さのレジストを除去した時のＣＯの発光強度の
処理時間依存性を示すは 第５図は従来例の装置系を示
す構成図であム １１・・・基板、 ｌｌａ・・・硬化変質レジスト恩１
１ｂ・・・通常ベークレジスト胤 １２・・・真空紫外
光１３・・・光透過窓（石英等）、 １４・・・反応基
１５・・・ガス導入ｎ １６・・・排気り、 １７
・・・回転機構を有するサセプター。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名蔓 恨 騨１し者１しシスト層 通常ベークしシスト壜 真９ 覧外記 石英室 反応室 ガス鴎スロ 俳電口 口転艶１ｆＫを有するＶ亡ブタ− 贅１１１．分ｉ＃Ｔ装覆 モータ−０転割却す 第１図 基 恒 研Ｒａｔ潰しシスト増 通常ベークしシスト稚 真空間９）光 口転慣慣七有するサセプター 直覆り、ＩＦｉ （ｂ３平行！！ｌ！１射 鍔 閣 （衿） 第 図 反ｅ７５スボンベ（＃喋） ＆に乃スポンへ（￥訳乃ス） オソナイザ 蓄１〕 反Ｒ容己
Claims (2)
- （１）基板に対して直接真空紫外光を照射し、気相反応
と表面反応の両方を促進させながらアッシングする工程
と、基板に対して平行に真空紫外光を照射し、気相反応
のみでアッシングする工程とを切り替えて２ステップ方
式でアッシングすることを特徴とするアッシング方法 - （２）基板を乗せるサセプターを回転させることによっ
て、基板に対して直接真空紫外光を照射する工程と基板
に対して平行に真空紫外光を照射する工程の両者の切り
替え手段を備えていることを特徴とするアッシング装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17347990A JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17347990A JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461317A true JPH0461317A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2803335B2 JP2803335B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15961259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17347990A Expired - Lifetime JP2803335B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストのアッシング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803335B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6753840B2 (en) | 2000-05-26 | 2004-06-22 | Seiko Epson Corporation | Image processing system and method of processing image data to increase image quality |
| CN1306570C (zh) * | 2002-06-04 | 2007-03-21 | 夏普株式会社 | 在低温下氧化硅片的方法和用于该方法的装置 |
| JP2012204736A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ushio Inc | 光処理装置 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17347990A patent/JP2803335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6753840B2 (en) | 2000-05-26 | 2004-06-22 | Seiko Epson Corporation | Image processing system and method of processing image data to increase image quality |
| CN1306570C (zh) * | 2002-06-04 | 2007-03-21 | 夏普株式会社 | 在低温下氧化硅片的方法和用于该方法的装置 |
| JP2012204736A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ushio Inc | 光処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803335B2 (ja) | 1998-09-24 |
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