JPH0738384B2 - プラズマアツシング装置 - Google Patents
プラズマアツシング装置Info
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- JPH0738384B2 JPH0738384B2 JP5805186A JP5805186A JPH0738384B2 JP H0738384 B2 JPH0738384 B2 JP H0738384B2 JP 5805186 A JP5805186 A JP 5805186A JP 5805186 A JP5805186 A JP 5805186A JP H0738384 B2 JPH0738384 B2 JP H0738384B2
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- Japan
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- plasma
- ashing
- resist
- wafer
- microwave
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プラズマアッシング装置において、マイクロ波透過窓と
ウエハとの間に板を設け、これを駆動することによっ
て、バレル型あるいはダウン・フロー（Down−Flow）型
のアッシング装置に可変できるものである。
ウエハとの間に板を設け、これを駆動することによっ
て、バレル型あるいはダウン・フロー（Down−Flow）型
のアッシング装置に可変できるものである。
本発明は、プラズマアッシング装置に関するもので、さ
らに詳しく言えば、種類の異なる２つのアッシング手段
を１台で兼用することのできるアッシング装置に関す
る。
らに詳しく言えば、種類の異なる２つのアッシング手段
を１台で兼用することのできるアッシング装置に関す
る。
半導体集積回路などにおける微細加工は、露光現象によ
りパターンの形成されたレジスト膜を介して、下地の絶
縁膜・半導体膜・金属膜をエッチングすることにより行
われる。微細加工、すなわちエッチングが完了した後に
は、マスクに用いたレジスト膜はウエハ表面から除去す
る必要がある。液体化学薬品を用いる従来からの湿式処
理では、熱濃硫酸、過酸化水素、有機溶剤、熱有機酸な
どが下地材料に応じて適宜選択して用いられてきた。し
かし、湿式のレジスト除去工程で用いられるこれら液体
化学薬品は決して清浄とは言えずいろいろの不純物を含
み、パターン欠損の原因および汚染源となり得る。これ
は微細加工のレベルアップを計る上で大きな障害とな
る。また、使用薬品の量も多く、作業もまったくの手作
業で非能率的であり、経済的な方法ではない。さらに、
この工程で使われる薬品は人体に有害なものが多く、作
業の安全性、廃液処理に対する公害防止の点からも問題
があり、液体化学薬品による処理法は改める必要があっ
た。
りパターンの形成されたレジスト膜を介して、下地の絶
縁膜・半導体膜・金属膜をエッチングすることにより行
われる。微細加工、すなわちエッチングが完了した後に
は、マスクに用いたレジスト膜はウエハ表面から除去す
る必要がある。液体化学薬品を用いる従来からの湿式処
理では、熱濃硫酸、過酸化水素、有機溶剤、熱有機酸な
どが下地材料に応じて適宜選択して用いられてきた。し
かし、湿式のレジスト除去工程で用いられるこれら液体
化学薬品は決して清浄とは言えずいろいろの不純物を含
み、パターン欠損の原因および汚染源となり得る。これ
は微細加工のレベルアップを計る上で大きな障害とな
る。また、使用薬品の量も多く、作業もまったくの手作
業で非能率的であり、経済的な方法ではない。さらに、
この工程で使われる薬品は人体に有害なものが多く、作
業の安全性、廃液処理に対する公害防止の点からも問題
があり、液体化学薬品による処理法は改める必要があっ
た。
そこで最近のO2プラズマを用いてレジストをアッシング
（灰化）するレジスト除去法は、ガスプラズマを用いた
ウエハ処理技術の先鞭をつけたもので、このO2のプラズ
マアッシングは上記湿式処理の弊害および固定の技術的
問題をなくし、プロセスの簡略化・清浄化、安定化が得
られると同時に自動化も容易になる。
（灰化）するレジスト除去法は、ガスプラズマを用いた
ウエハ処理技術の先鞭をつけたもので、このO2のプラズ
マアッシングは上記湿式処理の弊害および固定の技術的
問題をなくし、プロセスの簡略化・清浄化、安定化が得
られると同時に自動化も容易になる。
例えばO2プラズマによるレジスト膜のアッシングの原理
は、O2プラズマ中に生じた原子状酸素Ｏと高分子樹脂と
の化学反応による高分子樹脂の低分子化、および低分子
樹脂の酸化によるCO2およびH2Oへの分解・気化作用を用
いたものであり、単純には、レジスト膜をCxHyと記すと CxHy＋Ｏ → CO2＋H2O なる反応に基づくものであると考えられている。一般に
は、このようなレジスト除去をアッシング（灰化）と称
するが、実際にはレジストを気化させるに等しいもので
ある。
は、O2プラズマ中に生じた原子状酸素Ｏと高分子樹脂と
の化学反応による高分子樹脂の低分子化、および低分子
樹脂の酸化によるCO2およびH2Oへの分解・気化作用を用
いたものであり、単純には、レジスト膜をCxHyと記すと CxHy＋Ｏ → CO2＋H2O なる反応に基づくものであると考えられている。一般に
は、このようなレジスト除去をアッシング（灰化）と称
するが、実際にはレジストを気化させるに等しいもので
ある。
このようにプラズマプロセスが湿式処理に比べて清浄で
あるため、微細加工パターンを有する集積回路の歩留り
や信頼性の向上に寄与している。
あるため、微細加工パターンを有する集積回路の歩留り
や信頼性の向上に寄与している。
また一方で微細化の進展に伴い、レジスト除去だけでは
なくエッチングのドライプロセス化も必要となり、その
結果、レジスト膜はエッチングのマスクとして用いられ
る際にエッチングガスのプラズマ照射、あるいはエッチ
ング用イオンビームの照射を受ける。さらにレジスト膜
をマスクにしてウエハ表面への局所的な不純物導入をイ
オン打ち込みで行うことが頻繁になりつつあり、この時
もマスクとして用いられるレジスト膜はイオンビームに
さらされる。このような照射を受けたレジスト膜は、従
来の液体化学薬品では充分に除去できない状態に変質す
ることがしばしば経験されている。このような観点から
もガスプラズマによるレジスト膜のアッシング手段は微
細化プロセスにおける不可欠の製造技術となってきた。
なくエッチングのドライプロセス化も必要となり、その
結果、レジスト膜はエッチングのマスクとして用いられ
る際にエッチングガスのプラズマ照射、あるいはエッチ
ング用イオンビームの照射を受ける。さらにレジスト膜
をマスクにしてウエハ表面への局所的な不純物導入をイ
オン打ち込みで行うことが頻繁になりつつあり、この時
もマスクとして用いられるレジスト膜はイオンビームに
さらされる。このような照射を受けたレジスト膜は、従
来の液体化学薬品では充分に除去できない状態に変質す
ることがしばしば経験されている。このような観点から
もガスプラズマによるレジスト膜のアッシング手段は微
細化プロセスにおける不可欠の製造技術となってきた。
そこで従来のプラズマアッシング装置には、ダウン・フ
ロー型アッシング装置やバレル型アッシング装置などが
ある。
ロー型アッシング装置やバレル型アッシング装置などが
ある。
バレル型アッシング装置は、その一例として第３図に示
すように、チャンバ33内のプラズマ発光室40とアッシン
グ室43を一緒にして、ウエハ37をプラズマ39中にさらし
てアッシングする。この装置は、上記したレジスト36表
面にできる変質層42（第６図参照）を除去できるが、プ
ラズマ39中にウエハ37をさらすためダメージが大きくデ
バイスの特性劣化を招くという問題がある。
すように、チャンバ33内のプラズマ発光室40とアッシン
グ室43を一緒にして、ウエハ37をプラズマ39中にさらし
てアッシングする。この装置は、上記したレジスト36表
面にできる変質層42（第６図参照）を除去できるが、プ
ラズマ39中にウエハ37をさらすためダメージが大きくデ
バイスの特性劣化を招くという問題がある。
またダウン・フロー型アッシング装置は、その一例とし
て第４図に示すように、チャンバ33内をプラズマ発光室
40とアッシング室43とに分け、プラズマ発光室40からの
活性粒子41をアッシング室43に引き込んでウエハ37のレ
ジスト36を除去する。この装置によるアッシングは、プ
ラズマ中にウエハをさらさないためウエハのダメージは
少ないが、高濃度の不純物のイオン打ち込みなどにより
レジスト表面にできる変質層は除去できないという問題
がある。
て第４図に示すように、チャンバ33内をプラズマ発光室
40とアッシング室43とに分け、プラズマ発光室40からの
活性粒子41をアッシング室43に引き込んでウエハ37のレ
ジスト36を除去する。この装置によるアッシングは、プ
ラズマ中にウエハをさらさないためウエハのダメージは
少ないが、高濃度の不純物のイオン打ち込みなどにより
レジスト表面にできる変質層は除去できないという問題
がある。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、ダウ
ン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシング装置
の両方の長所を１つの装置で兼ね備えたアッシング装置
を提供することを目的とする。
ン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシング装置
の両方の長所を１つの装置で兼ね備えたアッシング装置
を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のプラズマアッシング
装置は、第１図に示すように、マイクロ波発生装置11、
アッシング用のガス12を導入するチャンバー13、該チャ
ンバー内へマイクロ波14を導入するマイクロ波透過窓15
からなるプラズマ発生手段を備え、上記マイクロ波透過
窓15とレジスト16が塗布されたウエハ17の間に複数の穴
20をあけた複数の板18を設け、これらの板18をそれぞれ
駆動させることにより、マイクロ波透過窓15からウエハ
17上に届くプラズマ19の流れを制御する構成とする。
装置は、第１図に示すように、マイクロ波発生装置11、
アッシング用のガス12を導入するチャンバー13、該チャ
ンバー内へマイクロ波14を導入するマイクロ波透過窓15
からなるプラズマ発生手段を備え、上記マイクロ波透過
窓15とレジスト16が塗布されたウエハ17の間に複数の穴
20をあけた複数の板18を設け、これらの板18をそれぞれ
駆動させることにより、マイクロ波透過窓15からウエハ
17上に届くプラズマ19の流れを制御する構成とする。
このように本発明のアッシング装置は、マイクロ波透過
窓15とレジスト16が塗布されたウエハ17の間に穴20をあ
けた板18を設け、これらの板18を駆動させることによっ
て、複数の穴20の配置状態を変更させ、それによってプ
ラズマの流れを遮蔽または通過させることにより、ダウ
ン・フロー型アッシング装置あるいはバレル型アッシン
グ装置に容易に変換することができる。
窓15とレジスト16が塗布されたウエハ17の間に穴20をあ
けた板18を設け、これらの板18を駆動させることによっ
て、複数の穴20の配置状態を変更させ、それによってプ
ラズマの流れを遮蔽または通過させることにより、ダウ
ン・フロー型アッシング装置あるいはバレル型アッシン
グ装置に容易に変換することができる。
以下、本発明実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の実施例説明図であり、第
２図（ａ）（ｂ）は本発明実施例の動作説明図である。
２図（ａ）（ｂ）は本発明実施例の動作説明図である。
本実施例のプラズマアッシング装置は、第１図に示すよ
うに、マイクロ波発生装置11、アッシング用のガス12を
導入するチャンバー13、該チャンバー内へマイクロ波14
を導入するマイクロ波透過窓15からなるプラズマ発生手
段を備え、上記マイクロ波透過窓15とレジスト16が塗布
されたウエハ17の間に複数の穴20をあけた複数の板18を
設け、これらの板18をそれぞれ駆動させることにより、
マイクロ波透過窓15からウエハ17上に届くプラズマ19の
流れを制御する構成をとる。
うに、マイクロ波発生装置11、アッシング用のガス12を
導入するチャンバー13、該チャンバー内へマイクロ波14
を導入するマイクロ波透過窓15からなるプラズマ発生手
段を備え、上記マイクロ波透過窓15とレジスト16が塗布
されたウエハ17の間に複数の穴20をあけた複数の板18を
設け、これらの板18をそれぞれ駆動させることにより、
マイクロ波透過窓15からウエハ17上に届くプラズマ19の
流れを制御する構成をとる。
上記のプラズマアッシング装置は、種々の装置が考えら
れるが、本実施例ではO2プラズマを発生させる装置とし
た。ガス12をチャンバ13内に引き入れ、マイクロ波透過
窓15を通して、マイクロ波14をガス12へ照射することに
よりO2プラズマ19が発生する。
れるが、本実施例ではO2プラズマを発生させる装置とし
た。ガス12をチャンバ13内に引き入れ、マイクロ波透過
窓15を通して、マイクロ波14をガス12へ照射することに
よりO2プラズマ19が発生する。
上記のレジスト16が塗布されたウエハ17とは、例えば半
導体などの製造工程中、ウエハ上にレジストを形成し
て、エッチングや不純物のイオン打ち込みなどを行った
後の不要なレジストを除去する必要のあるウエハなどを
言う。
導体などの製造工程中、ウエハ上にレジストを形成し
て、エッチングや不純物のイオン打ち込みなどを行った
後の不要なレジストを除去する必要のあるウエハなどを
言う。
上記板18とは、プラズマの流れを遮蔽することができる
もので、材質は特に限定されないがアルミなどを好まし
く用いることができる。本実施例では、第１図（ｂ）に
示すように穴20の開いた板18を２枚以上用いて、それぞ
れの板18の穴20の位置をそろえることによりプラズマの
流れを通過させ、板18を動かして穴20の位置をずらすこ
とによりプラズマ19の流れを遮蔽する構造とした。もち
ろん上記以外の板を用いてプラズマの流れをコントロー
ルできるさまざまな構造を採用することもできる。
もので、材質は特に限定されないがアルミなどを好まし
く用いることができる。本実施例では、第１図（ｂ）に
示すように穴20の開いた板18を２枚以上用いて、それぞ
れの板18の穴20の位置をそろえることによりプラズマの
流れを通過させ、板18を動かして穴20の位置をずらすこ
とによりプラズマ19の流れを遮蔽する構造とした。もち
ろん上記以外の板を用いてプラズマの流れをコントロー
ルできるさまざまな構造を採用することもできる。
そこで本実施例のプラズマアッシング装置を用いて、ウ
エハ上のレジストをアッシングする場合の一例を説明す
る。
エハ上のレジストをアッシングする場合の一例を説明す
る。
O2ガス12をアッシング装置内に引き入れて、マイクロ波
14をマイクロ波透過窓15を通してガス12に照射すると、
O2プラズマ19が発生する。第２図（ａ）に示すように穴
20の開いた複数の板18（本明細書ではパンチングボード
とも言う。）の穴の位置を揃えることによりO2プラズマ
19が穴20を通過してウエハ17上に届き、レジスト16をア
ッシングする。これはバレル型プラズマアッシング装置
と同じである。このアッシング力は強く、イオンの打ち
込み後にレジストにでき易い変質層42をも除去すること
ができる。
14をマイクロ波透過窓15を通してガス12に照射すると、
O2プラズマ19が発生する。第２図（ａ）に示すように穴
20の開いた複数の板18（本明細書ではパンチングボード
とも言う。）の穴の位置を揃えることによりO2プラズマ
19が穴20を通過してウエハ17上に届き、レジスト16をア
ッシングする。これはバレル型プラズマアッシング装置
と同じである。このアッシング力は強く、イオンの打ち
込み後にレジストにでき易い変質層42をも除去すること
ができる。
上記変質層がアッシング除去され、正常なレジストだけ
になると、板18を動かして穴20の位置をずらし、同図
（ｂ）のようにする。こうすると、O2プラズマ19は通過
できなくなり、活性粒子21だけがウエハ17上に到達して
レジスト16をアッシングする。これはダウン・フロー型
アッシング装置と同じである。この活性粒子によるアッ
シングは、O2プラズマに比べてウエハに与えるダメージ
が少ないため、特性劣下を最小限にできる。
になると、板18を動かして穴20の位置をずらし、同図
（ｂ）のようにする。こうすると、O2プラズマ19は通過
できなくなり、活性粒子21だけがウエハ17上に到達して
レジスト16をアッシングする。これはダウン・フロー型
アッシング装置と同じである。この活性粒子によるアッ
シングは、O2プラズマに比べてウエハに与えるダメージ
が少ないため、特性劣下を最小限にできる。
このように本発明のアッシング装置は、１つの装置でダ
ウン・フロー型とバレル型の２段のアッシングができ
る。これにより、先ずバレル型アッシング装置で変質層
を除去し、ウエハにダメージを与える前にダウン・フロ
ー型に切り換えてレジストをアッシングするため１台の
装置で確実なアッシングが容易にできるようになった。
ウン・フロー型とバレル型の２段のアッシングができ
る。これにより、先ずバレル型アッシング装置で変質層
を除去し、ウエハにダメージを与える前にダウン・フロ
ー型に切り換えてレジストをアッシングするため１台の
装置で確実なアッシングが容易にできるようになった。
上記したように、本発明のアッシング装置は、１つの装
置でダウン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシ
ング装置とが容易に切り換えられるので、両方の装置の
長所を兼ね備えた確実なレジストのアッシングが可能に
なった。
置でダウン・フロー型アッシング装置とバレル型アッシ
ング装置とが容易に切り換えられるので、両方の装置の
長所を兼ね備えた確実なレジストのアッシングが可能に
なった。
第１図は本発明の実施例説明図、 同図（ａ）は断面図、 同図（ｂ）は同図（ａ）の板部分の拡大斜視図、 第２図は本発明実施例の動作説明図、 同図（ａ）は板の穴を揃えた状態、 同図（ｂ）は板の穴をずらした状態、 第３図は従来のバレル型プラズマアッシング装置、 第４図は従来のダウン・フロー型プラズマアッシング装
置、 第５図はウエットハクリ装置の断面図、 第６図はレジストの変質層説明図である。 第１図および第２図において、11はマイクロ波発生装
置、12はアッシング用ガス、13はチャンバー、14はマイ
クロ波、15はマイクロ波透過窓、16はレジスト、17はウ
エハ、18は板（パンチングボード）、19はプラズマ、20
は穴、21は活性粒子である。
置、 第５図はウエットハクリ装置の断面図、 第６図はレジストの変質層説明図である。 第１図および第２図において、11はマイクロ波発生装
置、12はアッシング用ガス、13はチャンバー、14はマイ
クロ波、15はマイクロ波透過窓、16はレジスト、17はウ
エハ、18は板（パンチングボード）、19はプラズマ、20
は穴、21は活性粒子である。
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロ波発生装置（11）、アッシング用
のガス（12）を導入するチャンバー（13）、該チャンバ
ー内へマイクロ波（14）を導入するマイクロ波透過窓
（15）からなるプラズマ発生手段を備え、 上記マイクロ波透過窓（15）とレジスト（16）が塗布さ
れたウエハ（17）の間に複数の穴（20）をあけた複数の
板（18）を設け、 該板（18）をそれぞれ駆動させることにより、マイクロ
波透過窓（15）からウエハ（17）上に届くプラズマ（1
9）の流れを制御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 |
|---|---|---|---|
| JP5805186A JPH0738384B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5805186A JPH0738384B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216329A JPS62216329A (ja) | 1987-09-22 |
| JPH0738384B2 true JPH0738384B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=13073119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5805186A Expired - Lifetime JPH0738384B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | プラズマアツシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738384B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9090409B2 (en) | 2011-03-23 | 2015-07-28 | Hirata Corporation | Stopping apparatus and stop-canceling method |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3081003B2 (ja) * | 1991-01-22 | 2000-08-28 | アネルバ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US7013834B2 (en) | 2002-04-19 | 2006-03-21 | Nordson Corporation | Plasma treatment system |
| JP5150461B2 (ja) * | 2008-11-14 | 2013-02-20 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US9793126B2 (en) * | 2010-08-04 | 2017-10-17 | Lam Research Corporation | Ion to neutral control for wafer processing with dual plasma source reactor |
| US9245761B2 (en) | 2013-04-05 | 2016-01-26 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP5805186A patent/JPH0738384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9090409B2 (en) | 2011-03-23 | 2015-07-28 | Hirata Corporation | Stopping apparatus and stop-canceling method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62216329A (ja) | 1987-09-22 |
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