JPH06177088A - アッシング方法及びアッシング装置 - Google Patents
アッシング方法及びアッシング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容易かつ生産性良好に、イオン注入後のレジ
スト等従来除去し難かったレジストの除去剥離をも容易
に行うことができるアッシング方法、及びこれに用いる
アッシング装置を提供する。 【構成】 温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下
の温度に被処理体を冷却Ｉして該被処理体上のレジスト
をアッシングするＩＩアッシング方法及び装置。被処
理体を冷却した後、通常の温度で、又は該被処理体を加
熱（急熱）ＩＩＩし、該被処理体上のレジストをアッシ
ングするアッシング方法及び装置。冷却アッシング室
及び加熱アッシング室を有するアッシング装置。該
の加熱・冷却室を交換して交互にアッシングする方法。
極低温で超音波を印加してアッシングを行う方法及び
装置。
スト等従来除去し難かったレジストの除去剥離をも容易
に行うことができるアッシング方法、及びこれに用いる
アッシング装置を提供する。 【構成】 温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下
の温度に被処理体を冷却Ｉして該被処理体上のレジスト
をアッシングするＩＩアッシング方法及び装置。被処
理体を冷却した後、通常の温度で、又は該被処理体を加
熱（急熱）ＩＩＩし、該被処理体上のレジストをアッシ
ングするアッシング方法及び装置。冷却アッシング室
及び加熱アッシング室を有するアッシング装置。該
の加熱・冷却室を交換して交互にアッシングする方法。
極低温で超音波を印加してアッシングを行う方法及び
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被処理体上のレジスト
をアッシング除去するアッシング方法及びアッシング装
置に関する。本発明は、例えば、半導体集積回路製造プ
ロセスのフォトレジスト剥離に利用することができ、特
に、高ドーズ量のイオン注入後のフォトレジストを、残
渣等を生ずることなく良好に剥離するために好適に用い
ることができる。
をアッシング除去するアッシング方法及びアッシング装
置に関する。本発明は、例えば、半導体集積回路製造プ
ロセスのフォトレジスト剥離に利用することができ、特
に、高ドーズ量のイオン注入後のフォトレジストを、残
渣等を生ずることなく良好に剥離するために好適に用い
ることができる。
【０００２】
【従来技術とその問題点】半導体プロセスにおけるレジ
スト剥離工程としては、発煙硝酸や硫酸過水（硝酸と過
酸化水素水との混液）を用いたウエットプロセスに代わ
って、Ｏ2 プラズマを利用するいわゆるドライアッシン
グ法が、広く量産現場でも採用されるに至っている。
スト剥離工程としては、発煙硝酸や硫酸過水（硝酸と過
酸化水素水との混液）を用いたウエットプロセスに代わ
って、Ｏ2 プラズマを利用するいわゆるドライアッシン
グ法が、広く量産現場でも採用されるに至っている。
【０００３】このドライアッシングプロセスでは、有機
高分子よりなるフォトレジストをプラズマ中で発生する
Ｏラジカル，Ｏ2 ラジカル等の寄与で、ＣＯ，ＣＯ2 と
する燃焼反応で除去してゆくのが基本的なメカニズム
で、通常のフォトレジスト材料そのものの剥離は比較的
容易である。
高分子よりなるフォトレジストをプラズマ中で発生する
Ｏラジカル，Ｏ2 ラジカル等の寄与で、ＣＯ，ＣＯ2 と
する燃焼反応で除去してゆくのが基本的なメカニズム
で、通常のフォトレジスト材料そのものの剥離は比較的
容易である。
【０００４】しかし、フォトレジスト材料の剥離が困難
である場合がある。例えば、イオン注入後のレジスト剥
離は、必ずしも容易ではない。とりわけ、超ＬＳＩ製造
のためのソース／ドレイン領域形成などのように、高ド
ーズ量のイオン注入工程が必要になる場合、問題が大き
い。
である場合がある。例えば、イオン注入後のレジスト剥
離は、必ずしも容易ではない。とりわけ、超ＬＳＩ製造
のためのソース／ドレイン領域形成などのように、高ド
ーズ量のイオン注入工程が必要になる場合、問題が大き
い。
【０００５】イオン注入のマスクとしてフォトレジスト
を用いた場合には、当然このレジストの中にも、高ドー
ズ量、高エネルギーでのイオン注入が行われる。この
時、イオン衝撃に伴う熱が主な原因と考えられるが、レ
ジストの表面が硬化してしまい、例えば通常のＯ2 プラ
ズマのみでは、この硬化層の除去が容易ではなく、レジ
ストの剥離性を著しく劣化させてしまうのである。
を用いた場合には、当然このレジストの中にも、高ドー
ズ量、高エネルギーでのイオン注入が行われる。この
時、イオン衝撃に伴う熱が主な原因と考えられるが、レ
ジストの表面が硬化してしまい、例えば通常のＯ2 プラ
ズマのみでは、この硬化層の除去が容易ではなく、レジ
ストの剥離性を著しく劣化させてしまうのである。
【０００６】この表面の硬化層は、熱によって形成され
るのみならず、イオン注入されたドーパントが、レジス
ト材料の分子構造の中で置換して架橋反応を起こし、こ
の部分がＯ2 プラズマによって酸化されるため、そのま
ま難エッチング層として残渣となる場合もあると考えら
れる。特に後者は、残存するとパーティクルによる汚染
源となり、超ＬＳＩ等の製品の歩留まりを著しく低下さ
せるおそれがある。
るのみならず、イオン注入されたドーパントが、レジス
ト材料の分子構造の中で置換して架橋反応を起こし、こ
の部分がＯ2 プラズマによって酸化されるため、そのま
ま難エッチング層として残渣となる場合もあると考えら
れる。特に後者は、残存するとパーティクルによる汚染
源となり、超ＬＳＩ等の製品の歩留まりを著しく低下さ
せるおそれがある。
【０００７】この対策として、上述のような硬化層を、
Ｈ2 系ガスを添加したＲＩＥプロセスで、イオン衝撃を
加味することで除去し、しかる後通常のアッシングを行
うといういわゆる２ステップアッシング法が提案されて
いる（１９８９年春季応物１Ｐ−１３ 藤村他，Ｐ．５
７４）。しかし、この方法では工程が増え、また装置が
大掛かりになる。更にはＨ2 ＲＩＥの処理時間に長時間
を要し、スループットが低下する等の問題点がある。よ
って、更なる改善プロセスが切望されている。
Ｈ2 系ガスを添加したＲＩＥプロセスで、イオン衝撃を
加味することで除去し、しかる後通常のアッシングを行
うといういわゆる２ステップアッシング法が提案されて
いる（１９８９年春季応物１Ｐ−１３ 藤村他，Ｐ．５
７４）。しかし、この方法では工程が増え、また装置が
大掛かりになる。更にはＨ2 ＲＩＥの処理時間に長時間
を要し、スループットが低下する等の問題点がある。よ
って、更なる改善プロセスが切望されている。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
して、容易かつ生産性良好に、従来除去し難かったレジ
ストの除去剥離をも容易に行うことができるアッシング
方法、及びこれに用いるアッシング装置を提供しようと
するものである。
して、容易かつ生産性良好に、従来除去し難かったレジ
ストの除去剥離をも容易に行うことができるアッシング
方法、及びこれに用いるアッシング装置を提供しようと
するものである。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本出願の請求項１の発
明は、温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下の温度
に被処理体を冷却して該被処理体上のレジストをアッシ
ングすることを特徴とするアッシング方法であり、これ
により上記目的を達成するものである。
明は、温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下の温度
に被処理体を冷却して該被処理体上のレジストをアッシ
ングすることを特徴とするアッシング方法であり、これ
により上記目的を達成するものである。
【００１０】本出願の請求項２の発明は、被処理体上の
レジストを除去するアッシング工程において、該被処理
体の温度を０℃またはその近傍あるいはそれ以下に冷却
する工程を少なくとも含むアッシング方法であり、これ
により上記目的を達成するものである。
レジストを除去するアッシング工程において、該被処理
体の温度を０℃またはその近傍あるいはそれ以下に冷却
する工程を少なくとも含むアッシング方法であり、これ
により上記目的を達成するものである。
【００１１】本出願の請求項３の発明は、被処理体上の
レジストを除去するアッシング工程において、該被処理
体を温度を０℃またはその近傍あるいはそれ以下に冷却
しながら該被処理体をアッシングした後、通常のアッシ
ング温度で該被処理体上のレジストをアッシングするこ
とを特徴とするアッシング方法であり、これにより上記
目的を達成するものである。
レジストを除去するアッシング工程において、該被処理
体を温度を０℃またはその近傍あるいはそれ以下に冷却
しながら該被処理体をアッシングした後、通常のアッシ
ング温度で該被処理体上のレジストをアッシングするこ
とを特徴とするアッシング方法であり、これにより上記
目的を達成するものである。
【００１２】本出願の請求項４の発明は、温度を０℃ま
たはその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却
した後、該被処理体を加熱し、該被処理体上のレジスト
をアッシングすることを特徴とするアッシング方法であ
り、これにより上記目的を達成するものである。
たはその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却
した後、該被処理体を加熱し、該被処理体上のレジスト
をアッシングすることを特徴とするアッシング方法であ
り、これにより上記目的を達成するものである。
【００１３】本出願の請求項５の発明は、前記被処理体
の冷却後の加熱が、急熱であることを特徴とする請求項
４に記載のアッシング方法であり、これにより上記目的
を達成するものである。
の冷却後の加熱が、急熱であることを特徴とする請求項
４に記載のアッシング方法であり、これにより上記目的
を達成するものである。
【００１４】本出願の請求項６の発明は、冷却アッシン
グ室及び加熱アッシング室を有し、該両アッシング室が
ゲートバルブを介して設けられることを特徴とするアッ
シング装置であり、これにより上記目的を達成するもの
である。
グ室及び加熱アッシング室を有し、該両アッシング室が
ゲートバルブを介して設けられることを特徴とするアッ
シング装置であり、これにより上記目的を達成するもの
である。
【００１５】本出願の請求項７の発明は、温度０℃また
はその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却す
る第１のアッシング処理室と、被処理体を加熱する第２
のアッシング処理室とをゲートバルブを介して有するア
ッシング装置を用い、被処理体を該ゲートバルブを介し
各処理室に移動し、少なくとも１回以上交互にアッシン
グすることを特徴とするアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
はその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却す
る第１のアッシング処理室と、被処理体を加熱する第２
のアッシング処理室とをゲートバルブを介して有するア
ッシング装置を用い、被処理体を該ゲートバルブを介し
各処理室に移動し、少なくとも１回以上交互にアッシン
グすることを特徴とするアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
【００１６】本出願の請求項８の発明は、温度０℃また
はその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却す
る第１のアッシング処理室と、被処理体を加熱する第２
のアッシング処理室とをゲートバルブを介して有するア
ッシング装置を用いるとともに、冷却アッシング室とし
て用いたアッシング処理室を加熱アッシング室として用
い、加熱アッシング室として用いたアッシング処理室を
冷却アッシング室として用いることにより、冷却アッシ
ング室として用いたアッシング処理室に発生した副生成
物を除去する構成としたアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
はその近傍あるいはそれ以下の温度に被処理体を冷却す
る第１のアッシング処理室と、被処理体を加熱する第２
のアッシング処理室とをゲートバルブを介して有するア
ッシング装置を用いるとともに、冷却アッシング室とし
て用いたアッシング処理室を加熱アッシング室として用
い、加熱アッシング室として用いたアッシング処理室を
冷却アッシング室として用いることにより、冷却アッシ
ング室として用いたアッシング処理室に発生した副生成
物を除去する構成としたアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
【００１７】本出願の請求項９の発明は、アッシング工
程前に被処理体を冷却しておく機構と、アッシング時に
アッシング室内に超音波を印加する機構を具備してなる
アッシング装置であり、これにより上記目的を達成する
ものである。
程前に被処理体を冷却しておく機構と、アッシング時に
アッシング室内に超音波を印加する機構を具備してなる
アッシング装置であり、これにより上記目的を達成する
ものである。
【００１８】本出願の請求項10の発明は、アッシング工
程前に被処理体を冷却しておく機構と、アッシング時に
アッシング室内に超音波を印加する機構を具備してなる
アッシング装置を用いて、被処理体上のレジストの除去
を行うことを特徴とするアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
程前に被処理体を冷却しておく機構と、アッシング時に
アッシング室内に超音波を印加する機構を具備してなる
アッシング装置を用いて、被処理体上のレジストの除去
を行うことを特徴とするアッシング方法であり、これに
より上記目的を達成するものである。
【００１９】本発明において、低温プロセスの具体的手
法は、低温エッチングにおいて知られている方法を使用
することができる。
法は、低温エッチングにおいて知られている方法を使用
することができる。
【００２０】
【作用】本発明によれば、図１に示すように、まず被処
理体の冷却Ｉを行う。よって、ここで一旦、被処理体を
冷却するので、前記したレジストの硬化膜も冷却され
る。この冷却工程により、前記硬化膜にストレスがかか
る。これにより該硬化膜にクラックを生じさせる（図２
（ｂ）に示すレジストの硬化膜２ａに生じたクラック２
ｃ参照）。図１のＩＩＩで示すように、加熱工程（好ま
しくは急熱工程）を併用すると、更にクラックは生じ易
くなる。次いで、アッシング工程ＩＩにおいて、このク
ラックから例えばＯラジカルが入ってアッシングが進
む。これにより、残渣の無い良好なレジストアッシング
プロセスを実現できる。残った硬化膜は、スピンプロセ
ッサー等で除去することができる。
理体の冷却Ｉを行う。よって、ここで一旦、被処理体を
冷却するので、前記したレジストの硬化膜も冷却され
る。この冷却工程により、前記硬化膜にストレスがかか
る。これにより該硬化膜にクラックを生じさせる（図２
（ｂ）に示すレジストの硬化膜２ａに生じたクラック２
ｃ参照）。図１のＩＩＩで示すように、加熱工程（好ま
しくは急熱工程）を併用すると、更にクラックは生じ易
くなる。次いで、アッシング工程ＩＩにおいて、このク
ラックから例えばＯラジカルが入ってアッシングが進
む。これにより、残渣の無い良好なレジストアッシング
プロセスを実現できる。残った硬化膜は、スピンプロセ
ッサー等で除去することができる。
【００２１】本発明の実施に際しては、低温エッチング
装置と同じようなシステムを用いて、その中でプロセス
を完結できるため、プロセスが複雑になることはない。
装置と同じようなシステムを用いて、その中でプロセス
を完結できるため、プロセスが複雑になることはない。
【００２２】更に、ゲートバルブを介して連結されたチ
ェンバーを有する装置でアッシングを行うことにより、
スループットの向上を達成できる。
ェンバーを有する装置でアッシングを行うことにより、
スループットの向上を達成できる。
【００２３】更には、冷却チェンバーには反応副生成物
が堆積し易いため、アッシング安定性が低下する。そこ
で、例えばある程度処理回数が進んだら、今まで冷却チ
ェンバーに使っていたチェンバーを今度は加熱チェンバ
ーに使うことで、堆積物が昇華するものをとばすことが
でき、このようにすることによって安定なプロセスを行
うことができる。これにより、メンテナンスサイクルを
減らすことができるので生産性が向上する。
が堆積し易いため、アッシング安定性が低下する。そこ
で、例えばある程度処理回数が進んだら、今まで冷却チ
ェンバーに使っていたチェンバーを今度は加熱チェンバ
ーに使うことで、堆積物が昇華するものをとばすことが
でき、このようにすることによって安定なプロセスを行
うことができる。これにより、メンテナンスサイクルを
減らすことができるので生産性が向上する。
【００２４】更に、超音波印加機構を付加すると、クラ
ックの生じた被処理体のレジストを、超音波振動を付加
しながらアッシング処理して、クラックを振動によって
広げることができ、これにより一層効果的なレジスト除
去が達成できる。
ックの生じた被処理体のレジストを、超音波振動を付加
しながらアッシング処理して、クラックを振動によって
広げることができ、これにより一層効果的なレジスト除
去が達成できる。
【００２５】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
つつ具体的に説明する。但し当然のことではあるが、本
発明は以下の実施例により限定をされるものではない。
つつ具体的に説明する。但し当然のことではあるが、本
発明は以下の実施例により限定をされるものではない。
【００２６】実施例１ この実施例は、本発明を、高度に微細化・集積化した半
導体装置の製造における、高ドーズ量イオン注入後のレ
ジスト除去に、適用したものである。
導体装置の製造における、高ドーズ量イオン注入後のレ
ジスト除去に、適用したものである。
【００２７】図３は、この実施例に用いた有磁場μ波プ
ラズマアッシング装置である。この装置について略述す
ると、マグネトロン１Ａで発生させたμ波１Ｂを、導波
管３を通して、石英ベルジャー４にて囲まれた反応室５
に移送し、この反応室５を囲む形で設置されているソレ
ノイドコイル６にて、μ波（周波数２．４５ＧＨｚ）
と、いわゆるＥＣＲ放電を起こす８．７５×１０-2Ｔ
（テスラ）の磁場を発生させ、ガスプラズマ７を生じせ
しめる。被処理体であるウェハー８は、サセプター９上
に載置され、図示しないチラーにより、冷却管10を通し
て、冷却されるようになっている。ガスは、ガス導入管
11を通して導入され、図示せざる排気管より排気され
る。また、サセプター９中には、加熱手段としてヒータ
ー12も埋設されていて、ウェハー８を急熱できるように
なっている。勿論、ＩＲランプなどを用いて加熱しても
よい。
ラズマアッシング装置である。この装置について略述す
ると、マグネトロン１Ａで発生させたμ波１Ｂを、導波
管３を通して、石英ベルジャー４にて囲まれた反応室５
に移送し、この反応室５を囲む形で設置されているソレ
ノイドコイル６にて、μ波（周波数２．４５ＧＨｚ）
と、いわゆるＥＣＲ放電を起こす８．７５×１０-2Ｔ
（テスラ）の磁場を発生させ、ガスプラズマ７を生じせ
しめる。被処理体であるウェハー８は、サセプター９上
に載置され、図示しないチラーにより、冷却管10を通し
て、冷却されるようになっている。ガスは、ガス導入管
11を通して導入され、図示せざる排気管より排気され
る。また、サセプター９中には、加熱手段としてヒータ
ー12も埋設されていて、ウェハー８を急熱できるように
なっている。勿論、ＩＲランプなどを用いて加熱しても
よい。
【００２８】本実施例では、図２（ａ）に示すような、
Ａｓ+ を１Ｅ１６、６０ｋｅＶでイオン注入した後のフ
ォトレジストを有する被処理体（ウェハー基板１）につ
いて（フォトレジストはＴＳＭＲ−Ｖ３）、そのイオン
注入後のレジスト剥離工程に本発明を適用した。基板１
上のレジスト膜２ｂの外面は、変質して硬化膜２ａにな
っている。図３に示すμ波放電利用のプラズマアッシャ
ーに、該サンプルをセットし、以下のような条件でアッ
シングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
Ａｓ+ を１Ｅ１６、６０ｋｅＶでイオン注入した後のフ
ォトレジストを有する被処理体（ウェハー基板１）につ
いて（フォトレジストはＴＳＭＲ−Ｖ３）、そのイオン
注入後のレジスト剥離工程に本発明を適用した。基板１
上のレジスト膜２ｂの外面は、変質して硬化膜２ａにな
っている。図３に示すμ波放電利用のプラズマアッシャ
ーに、該サンプルをセットし、以下のような条件でアッ
シングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
【００２９】これにより、図２（ｂ）のように硬化膜２
ａにクラック２ｃが入り、ここからアッシングが進行し
て（ラジカルが中に入って）、内部のレジストが除去さ
れた（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロ
セッサーにより除去し図２（ｄ）のようにきれいな表面
を得た。
ａにクラック２ｃが入り、ここからアッシングが進行し
て（ラジカルが中に入って）、内部のレジストが除去さ
れた（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロ
セッサーにより除去し図２（ｄ）のようにきれいな表面
を得た。
【００３０】実施例２ 実施例１同様の被処理体サンプル（図２（ａ））を、実
施例１同様のアッシャー（図３）を用いて、以下のよう
な２ステップアッシングで処理した。 ステップＩ ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
施例１同様のアッシャー（図３）を用いて、以下のよう
な２ステップアッシングで処理した。 ステップＩ ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
【００３１】次に以下の条件に切り替えてアッシングし
た。 ステップＩＩ ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
た。 ステップＩＩ ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
【００３２】これにより、冷却にひきつづく加熱工程
（急熱工程）により、図２（ｂ）のように硬化膜２ａに
充分クラックが入り、ここからのアッシングの進行によ
り内部のレジストが除去された（図２（ｃ））。その
後、この硬化膜をスピンプロセッサーにより除去したと
ころ、図２（ｄ）のようにきれいな表面が得られた。
（急熱工程）により、図２（ｂ）のように硬化膜２ａに
充分クラックが入り、ここからのアッシングの進行によ
り内部のレジストが除去された（図２（ｃ））。その
後、この硬化膜をスピンプロセッサーにより除去したと
ころ、図２（ｄ）のようにきれいな表面が得られた。
【００３３】実施例３ 本実施例では、アッシング装置として図４に示すμ波プ
ラズマ連続アッシャーを用いた。第１のチェンバー10Ａ
は、マグネトロン１Ａで発生させたμ波１Ｂを、導波管
３を通して、石英ベルジャー４にて囲まれた反応室（前
処理室）５に移送し、この反応室５を囲む形で設置され
ているソレノイドコイル６にて、μ波（周波数２．４５
ＧＨｚ）と、いわゆるＥＣＲ放電を起こす８．７５×１
０-2Ｔ（テスラ）の磁場を発生させ、ガスプラズマ７を
生じせしめる。被処理であるウェハー８は、サセプター
９上に載置され、チラー（図示せず）より、冷却管10を
通して、冷却されるようになっている。ガスは、ガス導
入管11を通して導入され、図示せざる排気管より排気さ
れる。また、サセプター９中には、加熱手段としてヒー
ター12も埋設されていて、ウェハーを急熱できるように
なっている。勿論、ＩＲランプなどを用いて加熱しても
よい。このような第１のチェンバー10Ａと、同様な第２
のチェンバー10Ｂとが、ゲートバルブ13を介して接続さ
れている。第２のチェンバー10Ｂの構成部分には、第１
のチェンバー10Ａについて記した符号にダッシュを付し
て、対応する構成を示した。
ラズマ連続アッシャーを用いた。第１のチェンバー10Ａ
は、マグネトロン１Ａで発生させたμ波１Ｂを、導波管
３を通して、石英ベルジャー４にて囲まれた反応室（前
処理室）５に移送し、この反応室５を囲む形で設置され
ているソレノイドコイル６にて、μ波（周波数２．４５
ＧＨｚ）と、いわゆるＥＣＲ放電を起こす８．７５×１
０-2Ｔ（テスラ）の磁場を発生させ、ガスプラズマ７を
生じせしめる。被処理であるウェハー８は、サセプター
９上に載置され、チラー（図示せず）より、冷却管10を
通して、冷却されるようになっている。ガスは、ガス導
入管11を通して導入され、図示せざる排気管より排気さ
れる。また、サセプター９中には、加熱手段としてヒー
ター12も埋設されていて、ウェハーを急熱できるように
なっている。勿論、ＩＲランプなどを用いて加熱しても
よい。このような第１のチェンバー10Ａと、同様な第２
のチェンバー10Ｂとが、ゲートバルブ13を介して接続さ
れている。第２のチェンバー10Ｂの構成部分には、第１
のチェンバー10Ａについて記した符号にダッシュを付し
て、対応する構成を示した。
【００３４】本実施例においても、被処理体としては図
２（ａ）に示した如きサンプルを用いた。即ち、Ａｓ+
を１Ｅ１６、６０ｋｅＶでイオン注入した後のフォトレ
ジストを有する被処理体（ウェハー基板１）について
（フォトレジストはＴＳＭＲ−Ｖ３）、そのイオン注入
後のレジスト剥離工程に本発明を適用した。図４に示す
μ波放電利用のプラズマアッシャーの第１のチェンバー
10Ａを冷却アッシング室として用いるようにして、ここ
に、該サンプルをセットし、以下のような条件でまず、
低温アッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
２（ａ）に示した如きサンプルを用いた。即ち、Ａｓ+
を１Ｅ１６、６０ｋｅＶでイオン注入した後のフォトレ
ジストを有する被処理体（ウェハー基板１）について
（フォトレジストはＴＳＭＲ−Ｖ３）、そのイオン注入
後のレジスト剥離工程に本発明を適用した。図４に示す
μ波放電利用のプラズマアッシャーの第１のチェンバー
10Ａを冷却アッシング室として用いるようにして、ここ
に、該サンプルをセットし、以下のような条件でまず、
低温アッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
【００３５】次に、ゲートバルブ13を介して被処理体で
あるウェハー基板８を第２のチェンバー10Ｂに移送し、
このチェンバー10Ｂを加熱アッシング室として用いるよ
うにした。即ちこのチェンバー10Ｂにて、以下の条件に
切り替えて、アッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
あるウェハー基板８を第２のチェンバー10Ｂに移送し、
このチェンバー10Ｂを加熱アッシング室として用いるよ
うにした。即ちこのチェンバー10Ｂにて、以下の条件に
切り替えて、アッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
【００３６】これにより、図２（ｂ）のように硬化膜２
ａにクラック２ｃが入り、内部のレジストが除去された
（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロセッ
サーにより除去し、図２（ｄ）のようにきれいな表面を
得た。
ａにクラック２ｃが入り、内部のレジストが除去された
（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロセッ
サーにより除去し、図２（ｄ）のようにきれいな表面を
得た。
【００３７】実施例４ 上記各例と同様のサンプル（図２（ａ））を、実施例３
同様のアッシャー（図４）を用いて、実施例３同様にア
ッシングで処理した。まず、第１のチェンバー10Ａを冷
却アッシング室として、ここで次の条件でアッシングし
た。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
同様のアッシャー（図４）を用いて、実施例３同様にア
ッシングで処理した。まず、第１のチェンバー10Ａを冷
却アッシング室として、ここで次の条件でアッシングし
た。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： ２６６Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： −１０℃
【００３８】次に、ゲートバルブ13を介して被処理体で
あるウェハー基板８を第２のチェンバー10Ｂに移送し、
ここを加熱アッシング室として、次条件に切り替えてア
ッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
あるウェハー基板８を第２のチェンバー10Ｂに移送し、
ここを加熱アッシング室として、次条件に切り替えてア
ッシングした。 ガス ： Ｏ2 ＝８００ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波電力 ： １ｋＷ サセプター温度 ： ２５０℃
【００３９】これにより、図２（ｂ）のように硬化膜２
ａにクラック２ｃが入り、内部のレジストが除去された
（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロセッ
サーにより除去し、図２（ｄ）のようにきれいな表面を
得た。
ａにクラック２ｃが入り、内部のレジストが除去された
（図２（ｃ））。その後、この硬化膜をスピンプロセッ
サーにより除去し、図２（ｄ）のようにきれいな表面を
得た。
【００４０】これで１００秒処理した後、次に第１のチ
ェンバー10Ａを加熱アッシング室に切り換え、第２のチ
ェンバー10Ｂを低温アッシング室に切り換え、同じよう
に１００秒処理する。これを繰り返して行うことによ
り、メンテナンス時間が従来の場合に比べ半減でき、生
産性が向上した。
ェンバー10Ａを加熱アッシング室に切り換え、第２のチ
ェンバー10Ｂを低温アッシング室に切り換え、同じよう
に１００秒処理する。これを繰り返して行うことによ
り、メンテナンス時間が従来の場合に比べ半減でき、生
産性が向上した。
【００４１】実施例５ 本実施例では、図６に示すアッシング装置を用いた。こ
の装置は、ロードロック室31、バッファ室32を介して、
メインチェンバーであるアッシング室53が接続された構
成となっている。各室間にはゲートバルブ60ａ，60ｂが
設けられている。このバッファ室32のウェハーステージ
34には、液体窒素が循環されており、被処理体であるウ
ェハーを液体窒素温度に冷却できる。即ち、バッファ室
ウェハーステージ34は、低温の冷却ステージ59を構成し
得るようになっている。また、メインチェンバー（アッ
シング室）53は、μ波ダウンストリーム型のアッシング
装置で、そのウェハーステージ55は、加熱手段としてヒ
ーター58を有し、これによる３００℃までのヒーター加
熱と、内蔵した水晶超音波振動子56へのＤＣ電力印加に
よって、超音波振動を付加できる構造となっている。
の装置は、ロードロック室31、バッファ室32を介して、
メインチェンバーであるアッシング室53が接続された構
成となっている。各室間にはゲートバルブ60ａ，60ｂが
設けられている。このバッファ室32のウェハーステージ
34には、液体窒素が循環されており、被処理体であるウ
ェハーを液体窒素温度に冷却できる。即ち、バッファ室
ウェハーステージ34は、低温の冷却ステージ59を構成し
得るようになっている。また、メインチェンバー（アッ
シング室）53は、μ波ダウンストリーム型のアッシング
装置で、そのウェハーステージ55は、加熱手段としてヒ
ーター58を有し、これによる３００℃までのヒーター加
熱と、内蔵した水晶超音波振動子56へのＤＣ電力印加に
よって、超音波振動を付加できる構造となっている。
【００４２】本実施例では、図５（ａ）に示すような、
Ａｓ+ を１Ｅ１６，６０ｋｅＶでイオン注入した後のフ
ォトレジスト２ｂを有するウェハー基板１をサンプルと
して、そのレジスト２ｂの剥離工程に、本発明を適用し
た。レジスト２ｂの外面は変質硬化膜２ａとなってい
る。
Ａｓ+ を１Ｅ１６，６０ｋｅＶでイオン注入した後のフ
ォトレジスト２ｂを有するウェハー基板１をサンプルと
して、そのレジスト２ｂの剥離工程に、本発明を適用し
た。レジスト２ｂの外面は変質硬化膜２ａとなってい
る。
【００４３】該サンプルを図６の装置のバッファ室32の
ウェハーステージ34に設置すると、図５（ｂ）のよう
に、極低温冷却の効果で、レジストにクラック２ｃを生
ずる。
ウェハーステージ34に設置すると、図５（ｂ）のよう
に、極低温冷却の効果で、レジストにクラック２ｃを生
ずる。
【００４４】この状態で該サンプルを図６の装置のメイ
ンチェンバーであるアッシング室53に写し、ウェハース
テージ55に設置して、アッシング処理を行った。その時
の条件は、次を採用した。 ガス ： Ｏ2 ／Ｎ2 ＝９５０／５０ｓｃｃ
ｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波パワー ： １ｋＷａｔｔ ステージ温度 ： ２５０℃ 超音波用ＤＣ電力： １００Ｗ
ンチェンバーであるアッシング室53に写し、ウェハース
テージ55に設置して、アッシング処理を行った。その時
の条件は、次を採用した。 ガス ： Ｏ2 ／Ｎ2 ＝９５０／５０ｓｃｃ
ｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波パワー ： １ｋＷａｔｔ ステージ温度 ： ２５０℃ 超音波用ＤＣ電力： １００Ｗ
【００４５】超音波振動によって、図５（ｃ）のように
クラック２ｃは拡がるので、ステージ温度を上げてもレ
ジスト内の溶剤は充分気化排出でき、汚染源となるいわ
ゆるポッピングは全く生じなかった（図５（ｄ））。
クラック２ｃは拡がるので、ステージ温度を上げてもレ
ジスト内の溶剤は充分気化排出でき、汚染源となるいわ
ゆるポッピングは全く生じなかった（図５（ｄ））。
【００４６】次に、残った硬化膜は、スピンプロセッサ
ーによる洗浄工程で取り除き、図５（ｅ）に示すように
残渣の無い、良好なアッシングを実現できた。
ーによる洗浄工程で取り除き、図５（ｅ）に示すように
残渣の無い、良好なアッシングを実現できた。
【００４７】実施例６ 本実施例では、残った硬化層の除去もアッシャー内で行
った。実施例５同様のサンプル（図５（ａ））を、実施
例５同様のアッシャー（図６）を用いて処理した。アッ
シングは２ステップで行い、そのステップＩまでは、実
施例５と同様に行い、クラックを超音波で拡げる効果
で、図５（ｄ）のように硬化膜２ａのみが残るようにし
た。該サンプルを、以下の条件で処理した。 ステップＩＩ ガス ： Ｏ2 ／Ｓ2 Ｆ2 ＝９５０／５０
ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波パワー ： １ｋＷａｔｔ ＤＣ電力 ： １００Ｗ ステージ温度 ：２５０℃
った。実施例５同様のサンプル（図５（ａ））を、実施
例５同様のアッシャー（図６）を用いて処理した。アッ
シングは２ステップで行い、そのステップＩまでは、実
施例５と同様に行い、クラックを超音波で拡げる効果
で、図５（ｄ）のように硬化膜２ａのみが残るようにし
た。該サンプルを、以下の条件で処理した。 ステップＩＩ ガス ： Ｏ2 ／Ｓ2 Ｆ2 ＝９５０／５０
ｓｃｃｍ 圧力 ： １３３Ｐａ μ波パワー ： １ｋＷａｔｔ ＤＣ電力 ： １００Ｗ ステージ温度 ：２５０℃
【００４８】ドーパントの酸化物を含む硬化膜２ａを、
添加したＳ2 Ｆ2 から解離したＦの効果でＡｓＦX とい
う形でエッチング除去し（この時、印加した超音波の効
果で、この反応も促進される）、硬化膜２ａをアッシン
グできた。これにより図５（ｅ）のようにクリーンなウ
ェハー表面が得られた。
添加したＳ2 Ｆ2 から解離したＦの効果でＡｓＦX とい
う形でエッチング除去し（この時、印加した超音波の効
果で、この反応も促進される）、硬化膜２ａをアッシン
グできた。これにより図５（ｅ）のようにクリーンなウ
ェハー表面が得られた。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、容易かつ生産性良好
に、従来除去し難かったレジストの除去剥離をも容易に
行うことができ、例えば、高ドーズ量イオン注入後のレ
ジストも残渣なしで除去でき、よって超ＬＳＩ等を安定
なプロセスで高歩留まりで生産性良く作ることができ
る。
に、従来除去し難かったレジストの除去剥離をも容易に
行うことができ、例えば、高ドーズ量イオン注入後のレ
ジストも残渣なしで除去でき、よって超ＬＳＩ等を安定
なプロセスで高歩留まりで生産性良く作ることができ
る。
【図１】本発明の構成を示すフロー図である。
【図２】実施例１の工程を、被処理体の断面で順に示す
ものである。
ものである。
【図３】実施例１で使用の装置を示す構成図である。
【図４】実施例３で使用の装置を示す構成図である。
【図５】実施例５の工程を、被処理体の断面で順に示す
ものである。
ものである。
【図６】実施例５で使用の装置を示す構成図である。
１ 被処理体（基板） ２ａ 変質硬化膜 ２ｂ レジスト膜 １Ａ，１Ａ′ マグネトロン １Ｂ，１Ｂ′ μ波 ３，３′ 導波管 ４，４′ 石英ベルジャー ５，５′ 反応室 ６，６′ ソレノイドコイル ７，７′ ガスプラズマ ８，８′ ウェハー（被処理体） ９，９′ サセプター 10，10′ 冷却管 11，11′ ガス導入管 12，12′ ヒーター 13 ゲートバルブ 31 ロードロック室 32 バッファ室 53 アッシング室（メインチェンバー） 34 バッファ室低温ウェハーステージ 55 アッシング室ウェハーステージ 56 超音波低振動子（水晶振動子）
Claims (10)
- 【請求項１】温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下
の温度に被処理体を冷却して該被処理体上のレジストを
アッシングすることを特徴とするアッシング方法。 - 【請求項２】被処理体上のレジストを除去するアッシン
グ工程において、該被処理体の温度を０℃またはその近
傍あるいはそれ以下に冷却する工程を少なくとも含むア
ッシング方法。 - 【請求項３】被処理体上のレジストを除去するアッシン
グ工程において、該被処理体の温度を０℃またはその近
傍あるいはそれ以下に冷却しながら該被処理体をアッシ
ングした後、通常のアッシング温度で該被処理体上のレ
ジストをアッシングすることを特徴とするアッシング方
法。 - 【請求項４】温度を０℃またはその近傍あるいはそれ以
下の温度に被処理体を冷却した後、該被処理体を加熱
し、該被処理体上のレジストをアッシングすることを特
徴とするアッシング方法。 - 【請求項５】前記被処理体の冷却後の加熱が、急熱であ
ることを特徴とする請求項４に記載のアッシング方法。 - 【請求項６】冷却アッシング室及び加熱アッシング室を
有し、該両アッシング室がゲートバルブを介して設けら
れることを特徴とするアッシング装置。 - 【請求項７】温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下
の温度に被処理体を冷却する第１のアッシング処理室
と、被処理体を加熱する第２のアッシング処理室とをゲ
ートバルブを介して有するアッシング装置を用い、被処
理体を該ゲートバルブを介し各処理室に移動し、少なく
とも１回以上交互にアッシングすることを特徴とするア
ッシング方法。 - 【請求項８】温度０℃またはその近傍あるいはそれ以下
の温度に被処理体を冷却する第１のアッシング処理室
と、被処理体を加熱する第２のアッシング処理室とをゲ
ートバルブを介して有するアッシング装置を用いるとと
もに、冷却アッシング室として用いたアッシング処理室
を加熱アッシング室として用い、加熱アッシング室とし
て用いたアッシング処理室を冷却アッシングとして用い
ることにより、冷却アッシング室として用いたアッシン
グ処理室に発生した副生成物を除去する構成としたアッ
シング方法。 - 【請求項９】アッシング工程前に被処理体を冷却してお
く機構と、アッシング時にアッシング室内に超音波を印
加する機構を具備してなるアッシング装置。 - 【請求項10】アッシング工程前に被処理体を冷却してお
く機構と、アッシング時にアッシング室内に超音波を印
加する機構を具備してなるアッシング装置を用いて、被
処理体上のレジストの除去を行うことを特徴とするアッ
シング方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255790A JPH06177088A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アッシング方法及びアッシング装置 |
| KR1019930015552A KR940004720A (ko) | 1992-08-31 | 1993-08-11 | 에싱방법 및 에싱장치 |
| US08/111,919 US5393374A (en) | 1992-08-31 | 1993-08-26 | Method of ashing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255790A JPH06177088A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アッシング方法及びアッシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177088A true JPH06177088A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=17283672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255790A Pending JPH06177088A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | アッシング方法及びアッシング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5393374A (ja) |
| JP (1) | JPH06177088A (ja) |
| KR (1) | KR940004720A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100567626B1 (ko) * | 1999-11-15 | 2006-04-04 | 삼성전자주식회사 | 포토레지스트의 제거방법 |
| JP2009164365A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| TWI400583B (zh) * | 2008-02-15 | 2013-07-01 | Psk Inc | Substrate manufacturing method |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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