JPH0766159A - 表面処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】オゾン発生器に電源を投入した直後に生成する
一定量のオゾンを棄却した後、生成する高純度のオゾン
を用いて半導体装置の表面を処理する。 【効果】オゾン発生器で窒素酸化物が生成されてもウェ
ハがＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等の重金属で汚染されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオゾン、或いはオゾン及
び紫外光によってレジストを除去する方法及びその装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】レジストは半導体装置の製造に於いてイ
オン打ち込みのマスク，種々の膜の加工，パターンニン
グ等に用いられる。そして不要になったレジストは除去
される。レジスト除去方法として図２に示すような装置
を用いたオゾン、或いはオゾン雰囲気中で紫外線を照射
するアッシング方法が知られている。

【０００３】ところが、このオゾンを用いるレジスト除
去方法において、オゾン発生器１の原料ガス（酸素，窒
素等）中の水分濃度や、発生したオゾンガスを導く配管
２等に対してはこれまで金属汚染等の観点からの注意が
余り払われていなかった。その理由としては、アッシン
グ工程ではイオン打ち込み、或いは様々なガスによるド
ライエッチング等半導体製造工程ではどちらかというと
汚染の多い工程を経てきたレジストの除去を対象として
いた、また、レジストのアッシング後は金属汚染除去の
ため通常湿式の洗浄を行っていたことなどが考えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】オゾン発生器に水分の
多い酸素，窒素等の原料ガスを用いてオゾンを発生させ
ると高レベルの金属汚染が発生するが、原料ガス中の水
分濃度を０.５ppm（露点−８０℃）以下とすることによ
り、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等の金属汚染を1×１０¹¹atoms／
cm²以下とすることができる(特願平4−312506号明細
書）。しかし、これらの汚染は半導体装置の微細化，高
性能化に伴ってさらに低減しなければならないと言われ
ている。そこで、汚染原因をさらに詳細に検討した結
果、汚染はオゾン発生器に電源を投入した直後に生成す
るオゾンを用いた場合に特に発生し易いことが明らかと
なった。

【０００５】本発明の目的は高レベルの金属汚染の発生
を防止したレジスト除去方法及びその装置を提供するこ
とにある。

【０００６】本発明の他の目的は、レジスト除去に留ま
らず、ドライ洗浄などのオゾンを用いたクリーンな半導
体装置の表面処理方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の表面処理方法で
は、上記目的を達成するために、オゾン発生器に電源を
投入した直後に生成する一定量のオゾンを棄却した後に
生成するオゾンを用いて半導体装置の表面を処理する。

【０００８】また本発明の表面処理装置では、上記目的
を達成するために、オゾン発生器に電源を投入した直後
に生成する一定量のオゾンを棄却する分岐配管を備えて
いる。

【０００９】

【作用】オゾン発生器に電源を投入した直後に生成する
オゾンを用いてアッシングした場合のウェハの金属汚染
は次のようにして起こると考えられる。オゾン発生器で
発生したオゾンはステンレス配管を通ってアッシング処
理室に導かれる。オゾン発生器に供給する酸素，窒素等
原料ガス中の水分濃度が十分管理されていて、水分濃度
が０.５ppm（露点−８０℃）以下と小さい場合にも、ス
テンレス配管表面に付着している水分とオゾン発生器で
作られた窒素酸化物とが反応して硝酸が生成される。こ
の硝酸がステンレス配管を腐食させ、腐食した金属がオ
ゾンと共にアッシング処理室まで運ばれ、ウェハが汚染
される。

【００１０】このため本発明による半導体装置の表面処
理方法及びその装置では、原料ガスの水分濃度（露点）
が一定値以下になったことを確認した後、オゾン発生器
の電源を投入し、且つ電源投入初期に生成される汚染さ
れた一定量のオゾンは棄却した後、オゾン発生器で生成
されるオゾンを用いる。

【００１１】

【実施例】本発明の断面模式図を図１に示す。本発明の
表面処理装置に於いては、酸素，窒素ガス中の水分濃度
を測定するための分岐管４ａおよび水分計、及びオゾン
発生器１に電源を投入した直後に生成する一定量のオゾ
ンを棄却するための分岐配管４を備えている。なお、高
純度酸素ガスを用いてオゾンを発生させる場合、窒素ガ
スはオゾンの発生効率を向上させるために酸素ガスの１
〜１０％供給する。本装置において、オゾンの供給は次
の様にして行う。先ず、原料ガスの水分濃度が０.５ppm
（露点−８０℃）以下になったことを確認し、オゾン発
生器１に電源を投入する（石英放電管の表面に設けた電
極に高周波電圧を印加し、オゾンを発生させる。）。こ
の時生成されるオゾンは、処理室５に導かず、分岐配管
４を通って棄却する。棄却するオゾンの量はオゾン発生
器１から装置本体３までのステンレス配管２の種類と長
さによって異なる。原料ガスの露点：−８０℃，長さ２
ｍの電解研磨ステンレス配管を用いて、酸素ガス：１０
リットル／分，窒素ガス：０.１ リットル／分，オゾン
濃度：５体積％の条件でオゾンを分岐配管を通して約２
時間棄却した。

【００１２】本装置において、レジストのアッシングは
次の様にして行う。すなわち、加熱ステージ上にウェハ
を設置し、１００〜３００℃に加熱する。次に、オゾン
をウェハ上に導くと共にＵＶランプから石英窓を通して
紫外線を照射する。紫外線によってオゾンを分解し、発
生した酸素ラジカルによってレジストを二酸化炭素と水
に変えて除去する。基板温度：２５０℃，紫外線強度：
１００ｍＷ／cm²（254ｎｍ光），オゾン濃度：５体積％
の条件でシリコンウェハを処理し、ウェハ表面のＦｅ，
Ｃｒ，Ｎｉ等の重金属汚染を１×１０¹¹atoms／cm²以下
とすることが出来た。

【００１３】なお、レジスト除去速度を向上させるため
にはガス添加器を用いることも出来る。

【００１４】

【発明の効果】オゾン発生器に電源を投入した直後に生
成する一定量のオゾンを棄却した後、生成する高純度の
オゾンを用いて半導体装置の表面を処理することによ
り、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等の重金属汚染を1×１０¹¹atoｍ
s／cm²以下とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示すブロック図。

【図２】従来装置を示すためのブロック図。

【符号の説明】

１…オゾン発生器、２…ステンレス配管、３…表面処理
装置本体、４…分岐配管、５…処理室。

フロントページの続き (72)発明者 稲田 暁勇 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日立 製作所リビング機器事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オゾン発生器で生成したオゾンを用いて半
   導体装置の表面を処理する方法に於いて、前記オゾン発
   生器に電源を投入した直後に生成する一定量のオゾンを
   棄却した後、生成するオゾンを用いて半導体装置の表面
   を処理することを特徴とする半導体装置の表面処理方
   法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記オゾン発生器の原
   料ガスとして少なくとも酸素と窒素を用いる表面処理方
   法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記オゾン発生器に加
   える原料ガス中の水分濃度を０.５ppm(露点−８０℃）
   以下とする表面処理方法。
4. 【請求項４】オゾン発生器で生成したオゾンを用いて半
   導体装置の表面を処理する装置に於いて、オゾン発生器
   に電源を投入した直後に生成する一定量のオゾンを棄却
   するための分岐配管を備えたことを特徴とする半導体装
   置の表面処理装置。