JPH08186099A - レジストのアッシング方法 - Google Patents
レジストのアッシング方法Info
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
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- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31127—Etching organic layers
- H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
- H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジストのアッシング速度を向上させる。
【構成】 平行平板電極式のプラズマエッチング装置
を、ＳＦ6ガスの濃度を５〜１５容量％としたＳＦ6ガス
とＯ2ガスとの混合ガス雰囲気内で用いる。炭化水素ポ
リマー系のレジストが塗布された被処理基板８が下部電
極３上に設置される。互いに平行に設置された上部電極
２と下部電極３とに高周波電力を印加し、反応容器１内
で混合ガスのプラズマを発生させる。レジストとプラズ
マの活性イオンとに化学反応を生じさせる。これによっ
てレジストを気化させ除去する。
を、ＳＦ6ガスの濃度を５〜１５容量％としたＳＦ6ガス
とＯ2ガスとの混合ガス雰囲気内で用いる。炭化水素ポ
リマー系のレジストが塗布された被処理基板８が下部電
極３上に設置される。互いに平行に設置された上部電極
２と下部電極３とに高周波電力を印加し、反応容器１内
で混合ガスのプラズマを発生させる。レジストとプラズ
マの活性イオンとに化学反応を生じさせる。これによっ
てレジストを気化させ除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスや電子
デバイスなどの製造に用いられるレジストのアッシング
方法に関する。
デバイスなどの製造に用いられるレジストのアッシング
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子製造工程においては、膜の形
成および加工が複数回繰返される。まず、基板上にスパ
ッタリング法、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition）法などを用いて絶縁体膜、半導体膜、導電体膜
などが成膜される。これらの膜にフォトレジストを塗布
し、配線パターンなどを写したマスクを重ねて露光す
る。次いでフォトレジストを現像して、エッチングマス
クを形成する。次いでエッチングマスクで覆われていな
い部分をドライエッチング法などで除去し、配線パター
ンを形成する。最後にフォトレジストを除去して膜の加
工が完成する。このような、膜の形成および加工を数回
繰返して、半導体素子が形成される。
成および加工が複数回繰返される。まず、基板上にスパ
ッタリング法、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition）法などを用いて絶縁体膜、半導体膜、導電体膜
などが成膜される。これらの膜にフォトレジストを塗布
し、配線パターンなどを写したマスクを重ねて露光す
る。次いでフォトレジストを現像して、エッチングマス
クを形成する。次いでエッチングマスクで覆われていな
い部分をドライエッチング法などで除去し、配線パター
ンを形成する。最後にフォトレジストを除去して膜の加
工が完成する。このような、膜の形成および加工を数回
繰返して、半導体素子が形成される。
【０００３】従来、フォトレジストの除去には、湿式方
法が用いられている。湿式方法は、フォトレジストを剥
離させるための剥離液にフォトレジストによるエッチン
グマスクが形成された被処理基板を浸漬させ、この被処
理基板に振動を与えるなどしてフォトレジストを剥離さ
せ除去する方法である。複数の剥離液槽を通過した基板
は、リンス槽、純水洗槽、イソプロピルアルコール蒸気
乾燥槽などを通過して洗浄される。また洗浄度を上げる
ために剥離液槽、リンス槽、純水洗槽などの各槽は、そ
れぞれたとえば２〜３槽の複数槽になっている。また、
槽によっては基板を揺動させたり超音波を印加するなど
の処理が行われる。このように湿式方法では、剥離工程
の他に長い洗浄工程を必要とするという問題がある。
法が用いられている。湿式方法は、フォトレジストを剥
離させるための剥離液にフォトレジストによるエッチン
グマスクが形成された被処理基板を浸漬させ、この被処
理基板に振動を与えるなどしてフォトレジストを剥離さ
せ除去する方法である。複数の剥離液槽を通過した基板
は、リンス槽、純水洗槽、イソプロピルアルコール蒸気
乾燥槽などを通過して洗浄される。また洗浄度を上げる
ために剥離液槽、リンス槽、純水洗槽などの各槽は、そ
れぞれたとえば２〜３槽の複数槽になっている。また、
槽によっては基板を揺動させたり超音波を印加するなど
の処理が行われる。このように湿式方法では、剥離工程
の他に長い洗浄工程を必要とするという問題がある。
【０００４】多くの基板を処理した前記溶液中には、剥
離したフォトレジストなどの不溶物が蓄積されている。
また基板などに付着していた不純物によって、前記溶液
が汚染されることがある。このため、一定枚数たとえば
数百枚の被処理基板の処理が終了するたびに、前記槽内
の溶液を交換する必要がある。剥離液槽、リンス槽など
の溶液には、主成分としてジメチルスルフォキシド、ジ
メチルフォルムアミド、イソプロピルアミンなどの有害
物質が含まれる。このため、これらの溶液を廃棄する場
合には、無害化するための化学的処理を必要とする。こ
のように、湿式方法には溶液の廃棄に手間がかかる上
に、処理すべき溶液の量も多いという問題がある。また
装置の設置面積も広く必要とする。
離したフォトレジストなどの不溶物が蓄積されている。
また基板などに付着していた不純物によって、前記溶液
が汚染されることがある。このため、一定枚数たとえば
数百枚の被処理基板の処理が終了するたびに、前記槽内
の溶液を交換する必要がある。剥離液槽、リンス槽など
の溶液には、主成分としてジメチルスルフォキシド、ジ
メチルフォルムアミド、イソプロピルアミンなどの有害
物質が含まれる。このため、これらの溶液を廃棄する場
合には、無害化するための化学的処理を必要とする。こ
のように、湿式方法には溶液の廃棄に手間がかかる上
に、処理すべき溶液の量も多いという問題がある。また
装置の設置面積も広く必要とする。
【０００５】溶液を用いないフォトレジストの除去方法
である乾式方法には、たとえばアッシング法がある。ア
ッシング法は、エッチング工程で用いられるプラズマエ
ッチング法を酸素雰囲気内で用い、酸素プラズマによっ
てフォトレジストをアッシングして除去する方法であ
る。プラズマエッチング法では、一対の電極間に介在さ
れる容器内に、被処理基板やエッチングガスを封入す
る。前記電極に高周波電力を印加して、前記容器内にエ
ッチングガスのプラズマを発生させる。このプラズマ中
の活性イオンなどと基板表面の物質とを反応させて、フ
ォトレジストを気化させることによって、フォトレジス
トを除去する。酸素プラズマを用いる本方法は、S.M.Ir
vingによって開発され、「Solid State Technology vo
l.14,(June,1971)47」で発表されている。
である乾式方法には、たとえばアッシング法がある。ア
ッシング法は、エッチング工程で用いられるプラズマエ
ッチング法を酸素雰囲気内で用い、酸素プラズマによっ
てフォトレジストをアッシングして除去する方法であ
る。プラズマエッチング法では、一対の電極間に介在さ
れる容器内に、被処理基板やエッチングガスを封入す
る。前記電極に高周波電力を印加して、前記容器内にエ
ッチングガスのプラズマを発生させる。このプラズマ中
の活性イオンなどと基板表面の物質とを反応させて、フ
ォトレジストを気化させることによって、フォトレジス
トを除去する。酸素プラズマを用いる本方法は、S.M.Ir
vingによって開発され、「Solid State Technology vo
l.14,(June,1971)47」で発表されている。
【０００６】このような乾式方法では、洗浄工程を必要
としない。またアッシングされたフォトレジストは気化
しているので、容器内のガスを排気する排気管などに設
けられる簡単な除害装置で、気化したフォトレジストな
ど反応生成物を取除くだけでよい。これら反応生成物
は、除害装置に設けられた容器内に貯留される。
としない。またアッシングされたフォトレジストは気化
しているので、容器内のガスを排気する排気管などに設
けられる簡単な除害装置で、気化したフォトレジストな
ど反応生成物を取除くだけでよい。これら反応生成物
は、除害装置に設けられた容器内に貯留される。
【０００７】除去した反応生成物を廃棄する際には、無
害化するための化学的処理を必要とするけれども、溶液
を含めて処理する必要のある湿式方法と比較して、処理
すべき物質は少ない。また生成物の廃棄を行う際には、
湿式方法では、複数ある前記各槽の溶液を除去し、新し
い溶液を槽内に注入する必要があったけれども、乾式方
法では、除害装置に設けられた反応生成物貯留用の容器
を交換すれば良い。このように乾式方法では、反応生成
物の廃棄を簡単に行うことができる。
害化するための化学的処理を必要とするけれども、溶液
を含めて処理する必要のある湿式方法と比較して、処理
すべき物質は少ない。また生成物の廃棄を行う際には、
湿式方法では、複数ある前記各槽の溶液を除去し、新し
い溶液を槽内に注入する必要があったけれども、乾式方
法では、除害装置に設けられた反応生成物貯留用の容器
を交換すれば良い。このように乾式方法では、反応生成
物の廃棄を簡単に行うことができる。
【０００８】フォトレジストのアッシング方法の他の従
来技術として、特開平１−１１２７３３が挙げられる。
本技術では、ダウンフロー方式のプラズマエッチング装
置を、酸素、窒素およびＣＦ4の混合ガス雰囲気中で用
いている。これによって、基板を加熱する必要がなく、
酸素に窒素またはＣＦ4を単独で添加したガスを用いた
場合よりも、アッシングに要する時間を短くすることが
できる。
来技術として、特開平１−１１２７３３が挙げられる。
本技術では、ダウンフロー方式のプラズマエッチング装
置を、酸素、窒素およびＣＦ4の混合ガス雰囲気中で用
いている。これによって、基板を加熱する必要がなく、
酸素に窒素またはＣＦ4を単独で添加したガスを用いた
場合よりも、アッシングに要する時間を短くすることが
できる。
【０００９】さらに他の従来技術として、特開平２−１
０２５２８が挙げられる。本技術では、平行平板電極方
式のプラズマエッチング装置を、酸素、オゾン、および
フッ化炭素の混合ガス雰囲気中で用いている。これによ
って、半導体素子製造工程において、イオン注入処理を
行ったために変質したフォトレジストを、低出力の高周
波電力でかつ速いアッシング速度で除去することができ
る。
０２５２８が挙げられる。本技術では、平行平板電極方
式のプラズマエッチング装置を、酸素、オゾン、および
フッ化炭素の混合ガス雰囲気中で用いている。これによ
って、半導体素子製造工程において、イオン注入処理を
行ったために変質したフォトレジストを、低出力の高周
波電力でかつ速いアッシング速度で除去することができ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】半導体製造工程におい
ては、前述したように、膜の形成および加工を複数回繰
返す。したがって、フォトレジストの除去工程も複数回
行われることになる。半導体製造工程を迅速に進めるた
めにも、アッシング工程に要する時間を短縮する必要が
ある。
ては、前述したように、膜の形成および加工を複数回繰
返す。したがって、フォトレジストの除去工程も複数回
行われることになる。半導体製造工程を迅速に進めるた
めにも、アッシング工程に要する時間を短縮する必要が
ある。
【００１１】現行の技術において主流となっている、酸
素ガス雰囲気中で行われるアッシング法では、アッシン
グ速度、すなわちフォトレジストを除去する速度が遅
い。したがってアッシング時間が長くなるため、製造ス
ループットが低い。このため製造工程においては、短時
間で多くの基板を処理するために、多くのアッシング装
置を必要とする。
素ガス雰囲気中で行われるアッシング法では、アッシン
グ速度、すなわちフォトレジストを除去する速度が遅
い。したがってアッシング時間が長くなるため、製造ス
ループットが低い。このため製造工程においては、短時
間で多くの基板を処理するために、多くのアッシング装
置を必要とする。
【００１２】アッシング速度を上げる方法としては、電
極に印加する高周波電力を大きくする方法があるけれど
も、電力増加に伴って、反応容器中のプラズマ内に高エ
ネルギーの荷電粒子が増加する。この荷電粒子によっ
て、フォトレジスト以外の部分がエッチングされるなど
して、被処理基板表面層が損傷することがある。またア
ッシング速度を上げる他の方法として、被処理基板の温
度を高くする方法があるけれども、酸素雰囲気中で基板
温度を高くすれば、被処理基板表面が酸化されやすい状
態になる。これによって、被処理基板表面層が酸化さ
れ、半導体の電気特性が変化してしまうなどの問題があ
る。
極に印加する高周波電力を大きくする方法があるけれど
も、電力増加に伴って、反応容器中のプラズマ内に高エ
ネルギーの荷電粒子が増加する。この荷電粒子によっ
て、フォトレジスト以外の部分がエッチングされるなど
して、被処理基板表面層が損傷することがある。またア
ッシング速度を上げる他の方法として、被処理基板の温
度を高くする方法があるけれども、酸素雰囲気中で基板
温度を高くすれば、被処理基板表面が酸化されやすい状
態になる。これによって、被処理基板表面層が酸化さ
れ、半導体の電気特性が変化してしまうなどの問題があ
る。
【００１３】本発明の目的は、アッシング速度を速くす
ることができるレジストのアッシング方法を提供するこ
とである。
ることができるレジストのアッシング方法を提供するこ
とである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、レジストが塗
布された被処理基板を、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとを含み、
ＳＦ6ガスの濃度が５〜１５容量％に選ばれた混合ガス
雰囲気中に設置し、前記混合ガスのプラズマを発生させ
てレジストをアッシングすることを特徴とするレジスト
のアッシング方法である。 また本発明の前記レジストは、炭化水素のポリマー系材
料に選ばれることを特徴とする。
布された被処理基板を、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとを含み、
ＳＦ6ガスの濃度が５〜１５容量％に選ばれた混合ガス
雰囲気中に設置し、前記混合ガスのプラズマを発生させ
てレジストをアッシングすることを特徴とするレジスト
のアッシング方法である。 また本発明の前記レジストは、炭化水素のポリマー系材
料に選ばれることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明に従えば、レジストが塗布された被処理
基板は、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気中内に
設置される。前記混合ガスに高周波電界をかけて発生さ
せた混合ガスのプラズマ中の活性成分と、レジストとが
化学反応を起こすことによって、レジストがアッシング
される。前記混合ガスは、ＳＦ6ガス濃度が５〜１５容
量％となるように調整される。
基板は、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気中内に
設置される。前記混合ガスに高周波電界をかけて発生さ
せた混合ガスのプラズマ中の活性成分と、レジストとが
化学反応を起こすことによって、レジストがアッシング
される。前記混合ガスは、ＳＦ6ガス濃度が５〜１５容
量％となるように調整される。
【００１６】また本発明に従えば、本方法でアッシング
されるレジストの材料は、炭化水素のポリマー系である
ことが好ましい。
されるレジストの材料は、炭化水素のポリマー系である
ことが好ましい。
【００１７】以上のような方法によって、酸素ガス単独
のプラズマを用いてレジストをアッシングする場合より
も、アッシング速度を速くすることができる。
のプラズマを用いてレジストをアッシングする場合より
も、アッシング速度を速くすることができる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明が適用される平行平板電極方
式のプラズマエッチング装置の断面模式図である。反応
容器１内部には、一対の平板電極である上部電極２およ
び下部電極３が互いに平行に設置されている。反応容器
１および電極２，３は絶縁されている。上部電極２には
高周波電源４が接続され、下部電極３は接地されてい
る。
式のプラズマエッチング装置の断面模式図である。反応
容器１内部には、一対の平板電極である上部電極２およ
び下部電極３が互いに平行に設置されている。反応容器
１および電極２，３は絶縁されている。上部電極２には
高周波電源４が接続され、下部電極３は接地されてい
る。
【００１９】プラズマとなる混合ガスは、ガス導入管５
を介し、上部電極２に設けられたガス導入孔６を通って
反応容器１内に導入される。反応容器１内で発生した排
気ガスは、ガス排気管７から反応容器１外へ排出され
る。またガス排気管７には図示しない排気弁や真空ポン
プが設けられ、反応容器１内の圧力を一定に保つ。
を介し、上部電極２に設けられたガス導入孔６を通って
反応容器１内に導入される。反応容器１内で発生した排
気ガスは、ガス排気管７から反応容器１外へ排出され
る。またガス排気管７には図示しない排気弁や真空ポン
プが設けられ、反応容器１内の圧力を一定に保つ。
【００２０】レジストが塗布された被処理基板８は、下
部電極３上に設置される。下部電極３内には、たとえば
エチレングリコールやシリコーンオイルなどの熱媒体が
循環されており、温度制御手段によって熱媒体の温度が
制御されている。これによって下部電極３の温度が一定
に保たれる。また、下部電極３上に設置される被処理基
板８の温度を、当該基板８上に成膜されたレジスト以外
の膜材料に対して酸化および熱的ダメージを与えない範
囲の温度、たとえば４０〜１２０℃に保つことができ
る。
部電極３上に設置される。下部電極３内には、たとえば
エチレングリコールやシリコーンオイルなどの熱媒体が
循環されており、温度制御手段によって熱媒体の温度が
制御されている。これによって下部電極３の温度が一定
に保たれる。また、下部電極３上に設置される被処理基
板８の温度を、当該基板８上に成膜されたレジスト以外
の膜材料に対して酸化および熱的ダメージを与えない範
囲の温度、たとえば４０〜１２０℃に保つことができ
る。
【００２１】アッシング処理工程は、被処理基板８を設
置して、反応容器１内を所定の真空度にした後、ガス導
入管５およびガス導入孔６を介し、所定の流量でＳＦ6
ガスとＯ2ガスとを反応容器１内に導入する。次いで反
応容器１内を予め定める圧力に保ち、上部電極２に予め
定める高周波電力を印加する。これによって、減圧され
ている混合ガスに高周波電界をかけて放電を起こし、混
合ガスのプラズマを発生させる。前記プラズマに含まれ
る活性イオンなどと処理基板８上に塗布されているレジ
ストとが化学反応を起こす。これによって、レジストは
たとえばＨ2Ｏ，ＣＯ2，ＣＯなどの揮発性物質となっ
て、ガス排気管７から反応容器１外へ排出される。
置して、反応容器１内を所定の真空度にした後、ガス導
入管５およびガス導入孔６を介し、所定の流量でＳＦ6
ガスとＯ2ガスとを反応容器１内に導入する。次いで反
応容器１内を予め定める圧力に保ち、上部電極２に予め
定める高周波電力を印加する。これによって、減圧され
ている混合ガスに高周波電界をかけて放電を起こし、混
合ガスのプラズマを発生させる。前記プラズマに含まれ
る活性イオンなどと処理基板８上に塗布されているレジ
ストとが化学反応を起こす。これによって、レジストは
たとえばＨ2Ｏ，ＣＯ2，ＣＯなどの揮発性物質となっ
て、ガス排気管７から反応容器１外へ排出される。
【００２２】図２は、図１のプラズマエッチング装置に
おいて、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとの混合ガスを用いてレジ
ストをアッシングしたときの、混合ガス全量に対するＳ
Ｆ6ガスの添加比率とアッシング速度との関係を示すグ
ラフである。このとき、反応容器１内の圧力は５００ｍ
Ｔｏｒｒ、高周波電源の周波数は１３．５６ＭＨｚ、高
周波電源の電力は上部電極２の単位面積に対して０．１
０Ｗ／ｃｍ2、下部電極３の温度は６０℃とする。
おいて、ＳＦ6ガスとＯ2ガスとの混合ガスを用いてレジ
ストをアッシングしたときの、混合ガス全量に対するＳ
Ｆ6ガスの添加比率とアッシング速度との関係を示すグ
ラフである。このとき、反応容器１内の圧力は５００ｍ
Ｔｏｒｒ、高周波電源の周波数は１３．５６ＭＨｚ、高
周波電源の電力は上部電極２の単位面積に対して０．１
０Ｗ／ｃｍ2、下部電極３の温度は６０℃とする。
【００２３】実線１１に示すように、アッシング速度は
ＳＦ6ガス添加比率が０容量％から５容量％まで増すと
急激に上昇し、ＳＦ6ガス添加比率が７．０容量％近傍
で最大値を取る。ＳＦ6ガスを７．０容量％以上に添加
すると、アッシング速度は徐々に低下し、ＳＦ6ガス添
加比率が１５容量％以上になると、アッシング速度は急
激に低下する。
ＳＦ6ガス添加比率が０容量％から５容量％まで増すと
急激に上昇し、ＳＦ6ガス添加比率が７．０容量％近傍
で最大値を取る。ＳＦ6ガスを７．０容量％以上に添加
すると、アッシング速度は徐々に低下し、ＳＦ6ガス添
加比率が１５容量％以上になると、アッシング速度は急
激に低下する。
【００２４】参照符１３で示すＳＦ6ガスの添加比率が
７．０容量％であるときのアッシング速度は、５２００
Å／ｍｉｎである。参照符１２で示すＳＦ6ガス添加比
率が０容量％であるときのアッシング速度は、４００Å
／ｍｉｎである。したがって、ＳＦ6ガスの添加比率が
７．０容量％のときは、Ｏ2ガスを単独で用いた場合よ
りもアッシング速度が約１２倍になり、最良の条件であ
ることが分かる。ＳＦ6添加比率が７．０容量％のとき
のＳＦ6ガス流量は３０ｓｃｃｍであり、Ｏ2ガス流量は
４００ｓｃｃｍである。
７．０容量％であるときのアッシング速度は、５２００
Å／ｍｉｎである。参照符１２で示すＳＦ6ガス添加比
率が０容量％であるときのアッシング速度は、４００Å
／ｍｉｎである。したがって、ＳＦ6ガスの添加比率が
７．０容量％のときは、Ｏ2ガスを単独で用いた場合よ
りもアッシング速度が約１２倍になり、最良の条件であ
ることが分かる。ＳＦ6添加比率が７．０容量％のとき
のＳＦ6ガス流量は３０ｓｃｃｍであり、Ｏ2ガス流量は
４００ｓｃｃｍである。
【００２５】ＳＦ6の添加比率が７．０容量％である、
Ｏ2ガスとＳＦ6ガスとの混合ガス雰囲気内で、図１の装
置を用い、被処理基板８のアッシングを行った。図３
は、被処理基板８の簡略化した断面図である。処理を行
った被処理基板８は、絶縁性基板１６上に膜厚２０００
ÅのＳｉＯ2膜１７を有し、その上にエッチングされた
膜厚１０００ÅのＳｉ膜１８、および膜厚７０００Åの
レジスト膜１９が存在する構造を有する。Ｓｉ膜１８の
エッチングは、ＣＦ4，ＣＨＦ3などのフッ化炭素ガス、
またはＳＦ6とＯ2との混合ガスを用いたドライエッチン
グ法で行われている。
Ｏ2ガスとＳＦ6ガスとの混合ガス雰囲気内で、図１の装
置を用い、被処理基板８のアッシングを行った。図３
は、被処理基板８の簡略化した断面図である。処理を行
った被処理基板８は、絶縁性基板１６上に膜厚２０００
ÅのＳｉＯ2膜１７を有し、その上にエッチングされた
膜厚１０００ÅのＳｉ膜１８、および膜厚７０００Åの
レジスト膜１９が存在する構造を有する。Ｓｉ膜１８の
エッチングは、ＣＦ4，ＣＨＦ3などのフッ化炭素ガス、
またはＳＦ6とＯ2との混合ガスを用いたドライエッチン
グ法で行われている。
【００２６】ＳＦ6とＯ2との混合ガスを用いたドライエ
ッチング法によって、Ｓｉ膜１８をエッチングする場
合、ＳＦ6ガス流量は２００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量は５
０ｓｃｃｍであった。また、高周波電源の電力は１．０
Ｗ／ｃｍ2、反応容器１内の圧力は２５０ｍＴｏｒｒで
あった。
ッチング法によって、Ｓｉ膜１８をエッチングする場
合、ＳＦ6ガス流量は２００ｓｃｃｍ、Ｏ2ガス流量は５
０ｓｃｃｍであった。また、高周波電源の電力は１．０
Ｗ／ｃｍ2、反応容器１内の圧力は２５０ｍＴｏｒｒで
あった。
【００２７】前述した被処理基板８のレジスト１９を、
ＳＦ6の添加比率が７．０容量％の混合ガス雰囲気内
で、反応容器１内の圧力や周波数などのアッシング条件
を、図２の測定と同じアッシング条件としてアッシング
処理を行った。この結果、１００秒後に完全にレジスト
膜１９を除去することができた。また、同様の構成の被
処理基板をＯ2ガス単独でアッシング処理を行ったとこ
ろ、１３００秒後にレジストを完全に除去することがで
きた。したがって、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合
ガスを用いてアッシング処理を行うと、Ｏ2ガス単独で
アッシング処理を行うよりも充分短いアッシング時間で
アッシングを行うことができる。
ＳＦ6の添加比率が７．０容量％の混合ガス雰囲気内
で、反応容器１内の圧力や周波数などのアッシング条件
を、図２の測定と同じアッシング条件としてアッシング
処理を行った。この結果、１００秒後に完全にレジスト
膜１９を除去することができた。また、同様の構成の被
処理基板をＯ2ガス単独でアッシング処理を行ったとこ
ろ、１３００秒後にレジストを完全に除去することがで
きた。したがって、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合
ガスを用いてアッシング処理を行うと、Ｏ2ガス単独で
アッシング処理を行うよりも充分短いアッシング時間で
アッシングを行うことができる。
【００２８】またレジストを除去するアッシングと、Ｓ
ｉＯ2膜１７およびＳｉ膜１８を加工するエッチングと
は、同様の装置や混合ガスを用いて行われる。このた
め、アッシング処理中に、ＳｉＯ2膜１７などがエッチ
ングされてしまうことが考えられる。このために、同一
の混合ガスおよび同一の条件において、レジストがアッ
シングされるアッシング速度が、ＳｉＯ2膜などがエッ
チングされるエッチング速度よりも充分に大きいことが
必要である。
ｉＯ2膜１７およびＳｉ膜１８を加工するエッチングと
は、同様の装置や混合ガスを用いて行われる。このた
め、アッシング処理中に、ＳｉＯ2膜１７などがエッチ
ングされてしまうことが考えられる。このために、同一
の混合ガスおよび同一の条件において、レジストがアッ
シングされるアッシング速度が、ＳｉＯ2膜などがエッ
チングされるエッチング速度よりも充分に大きいことが
必要である。
【００２９】ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合ガスに
よる、レジストの単位時間あたりのアッシング量とＳｉ
Ｏ2膜またはＳｉ膜の単位時間あたりのエッチング量と
の比は、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜のいずれも１／５００
以下である。ゆえに、レジストが完全にアッシングされ
る間に、レジストが塗布されていない領域のＳｉＯ2膜
やＳｉ膜がエッチングされることはほとんどない。した
がって、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合ガスを用い
たアッシング処理中に、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜が大き
くエッチングされて損傷することはない。したがって、
製造される半導体素子に影響を及ぼすことはない。
よる、レジストの単位時間あたりのアッシング量とＳｉ
Ｏ2膜またはＳｉ膜の単位時間あたりのエッチング量と
の比は、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜のいずれも１／５００
以下である。ゆえに、レジストが完全にアッシングされ
る間に、レジストが塗布されていない領域のＳｉＯ2膜
やＳｉ膜がエッチングされることはほとんどない。した
がって、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合ガスを用い
たアッシング処理中に、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜が大き
くエッチングされて損傷することはない。したがって、
製造される半導体素子に影響を及ぼすことはない。
【００３０】またＳＦ6添加比率７．０容量％の混合ガ
スが、アルミニウム、チタン、クロム、タンタル、Ｓｉ
3Ｎ4、Ｔａ2Ｏ5の各膜をそれぞれエッチングするエッチ
ング速度に対して、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合
ガスがレジストをアッシングするアッシング速度は８０
倍以上ある。したがって、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜と同
様にアッシング処理中に各膜が損傷されることはない。
スが、アルミニウム、チタン、クロム、タンタル、Ｓｉ
3Ｎ4、Ｔａ2Ｏ5の各膜をそれぞれエッチングするエッチ
ング速度に対して、ＳＦ6添加比率７．０容量％の混合
ガスがレジストをアッシングするアッシング速度は８０
倍以上ある。したがって、ＳｉＯ2膜およびＳｉ膜と同
様にアッシング処理中に各膜が損傷されることはない。
【００３１】さらにまた、本実施例では高周波電源の電
力は０．１０Ｗ／ｃｍ2に選ばれる。Ｏ2ガス単独のプラ
ズマによってアッシング処理を行う場合、本実施例と同
程度のアッシング速度を得るには、高周波電源の電力を
２．０Ｗ／ｃｍ2以上に選ぶ必要がある。したがって、
本実施例ではＯ2ガス単独のプラズマによって同程度の
アッシング速度でアッシング処理を行う場合と比較し
て、高周波電源の電力が低出力であることがわかる。
力は０．１０Ｗ／ｃｍ2に選ばれる。Ｏ2ガス単独のプラ
ズマによってアッシング処理を行う場合、本実施例と同
程度のアッシング速度を得るには、高周波電源の電力を
２．０Ｗ／ｃｍ2以上に選ぶ必要がある。したがって、
本実施例ではＯ2ガス単独のプラズマによって同程度の
アッシング速度でアッシング処理を行う場合と比較し
て、高周波電源の電力が低出力であることがわかる。
【００３２】本実施例で用いられたレジスト材料は、ノ
ボラック樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリケイ皮
酸ビニルなどである。また、レジスト材料が、酸素プラ
ズマと反応してＣＯ2，ＣＯ，Ｈ2Ｏなどの揮発性物質と
なる、炭化水素のポリマー系であれば、同様の効果が得
られる。
ボラック樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリケイ皮
酸ビニルなどである。また、レジスト材料が、酸素プラ
ズマと反応してＣＯ2，ＣＯ，Ｈ2Ｏなどの揮発性物質と
なる、炭化水素のポリマー系であれば、同様の効果が得
られる。
【００３３】本実施例では、平行平板電極式プラズマエ
ッチング装置を用いたけれども、ＲＩＥ（Reactive Ion
Etching）方式およびバレル式のプラズマエッチング装
置などを用いてもよい。
ッチング装置を用いたけれども、ＲＩＥ（Reactive Ion
Etching）方式およびバレル式のプラズマエッチング装
置などを用いてもよい。
【００３４】図４（１）にＲＩＥ方式のプラズマエッチ
ング装置の断面模式図を示す。反応容器２１内に設けら
れ、高周波電源２４と接続された平行電極２２上に、レ
ジストが塗布された被処理基板２８が設置される。混合
ガスは、ガス導入管２５から反応容器２１内に導入され
る。また、排気管２７に介在される図示しない排気弁な
どによって、反応容器２１内の圧力が一定に保たれてい
る。平行電極２２に高周波電力が印加され、平行電極２
２とこれに対向する対向電極２３との間に存在する混合
ガスに放電を発生させる。
ング装置の断面模式図を示す。反応容器２１内に設けら
れ、高周波電源２４と接続された平行電極２２上に、レ
ジストが塗布された被処理基板２８が設置される。混合
ガスは、ガス導入管２５から反応容器２１内に導入され
る。また、排気管２７に介在される図示しない排気弁な
どによって、反応容器２１内の圧力が一定に保たれてい
る。平行電極２２に高周波電力が印加され、平行電極２
２とこれに対向する対向電極２３との間に存在する混合
ガスに放電を発生させる。
【００３５】このとき電子とイオンの易動度の大きな違
いによって、平行電極２２表面に陰極降下領域３２が発
生する。陰極降下領域３２内で、活性イオン３３は、平
行電極２２および被処理基板２８表面上の垂直な電界に
沿って入射し、被処理基板２８表面のレジストと反応す
る。反応生成物３４は、気体として蒸発し、リアクティ
ブなアッシングが進行する。図４（２）は被処理基板２
８表面上の現象を説明するための模式図であり、参照符
３１は平行電極２２と対向電極２３との間のプラズマ発
生領域を示し、参照符３５は中性ガス分子を示してい
る。
いによって、平行電極２２表面に陰極降下領域３２が発
生する。陰極降下領域３２内で、活性イオン３３は、平
行電極２２および被処理基板２８表面上の垂直な電界に
沿って入射し、被処理基板２８表面のレジストと反応す
る。反応生成物３４は、気体として蒸発し、リアクティ
ブなアッシングが進行する。図４（２）は被処理基板２
８表面上の現象を説明するための模式図であり、参照符
３１は平行電極２２と対向電極２３との間のプラズマ発
生領域を示し、参照符３５は中性ガス分子を示してい
る。
【００３６】図５（１）にバレル方式のプラズマエッチ
ング装置の断面模式図を示す。図５（２）は、図５
（１）のエッチング装置のＡ−Ａ断面図である。円筒形
の反応容器４１内に、予め所定の温度に加熱した基板４
２をホルダ４３に載せて挿入する。その後、排気管４４
を介して反応容器４１と接続される真空ポンプ４５で、
反応容器４１内の排気を行う。所望の真空度になると、
ガス導入手段４６を介して混合ガスを反応容器４１内に
導入する。真空度が一定になったところで、円弧状の電
極４７に、たとえば１３．５６ＭＨｚの高周波を印加し
て、反応容器４１内にプラズマを発生させる。活性化し
たガスは被処理基板４２のレジストと反応し、揮発性物
質の反応生成物を生成する。反応生成物は排気ガスとし
て排気される。アッシング処理が終了すると、放電を停
止させて残っているガスを除去し、窒素ガスなどを導入
して反応容器４１内の圧力を大気圧に戻してから基板４
２を取出す。
ング装置の断面模式図を示す。図５（２）は、図５
（１）のエッチング装置のＡ−Ａ断面図である。円筒形
の反応容器４１内に、予め所定の温度に加熱した基板４
２をホルダ４３に載せて挿入する。その後、排気管４４
を介して反応容器４１と接続される真空ポンプ４５で、
反応容器４１内の排気を行う。所望の真空度になると、
ガス導入手段４６を介して混合ガスを反応容器４１内に
導入する。真空度が一定になったところで、円弧状の電
極４７に、たとえば１３．５６ＭＨｚの高周波を印加し
て、反応容器４１内にプラズマを発生させる。活性化し
たガスは被処理基板４２のレジストと反応し、揮発性物
質の反応生成物を生成する。反応生成物は排気ガスとし
て排気される。アッシング処理が終了すると、放電を停
止させて残っているガスを除去し、窒素ガスなどを導入
して反応容器４１内の圧力を大気圧に戻してから基板４
２を取出す。
【００３７】以上のような方式のプラズマエッチング装
置を用い、図１の平行平板電極式のプラスマエッチング
装置を用いてアッシングを行った場合と同様に、ＳＦ6
ガスとＯ2ガスの混合ガスを用いて、アッシング処理を
行った場合でも、図１のプラズマエッチング装置を用い
た場合と同様の効果が得られた。このときＳＦ6の添加
比率、反応容器内圧力、高周波電源の電力は、図１の平
行平板電極式のプラズマエッチング装置を用いた場合と
同じ条件とする。また被処理基板の温度は４０〜１２０
℃に保つ。バレル式のプラズマエッチング装置では、装
置内で基板を加熱することができないので、予め基板を
所定の温度に加熱してから挿入する。
置を用い、図１の平行平板電極式のプラスマエッチング
装置を用いてアッシングを行った場合と同様に、ＳＦ6
ガスとＯ2ガスの混合ガスを用いて、アッシング処理を
行った場合でも、図１のプラズマエッチング装置を用い
た場合と同様の効果が得られた。このときＳＦ6の添加
比率、反応容器内圧力、高周波電源の電力は、図１の平
行平板電極式のプラズマエッチング装置を用いた場合と
同じ条件とする。また被処理基板の温度は４０〜１２０
℃に保つ。バレル式のプラズマエッチング装置では、装
置内で基板を加熱することができないので、予め基板を
所定の温度に加熱してから挿入する。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、たとえば
炭化水素のポリマー系で実現されるレジストを、ＳＦ6
ガス濃度が５〜１５容量％の混合ガスのプラズマによっ
てアッシングする。これによって、Ｏ2単独のプラズマ
を用いた場合よりもアッシング速度が大きくなるので、
アッシング工程に要する時間を短縮することができる。
したがって、装置のスループットが大幅に向上する。ま
た、製造コストを減少することができる。
炭化水素のポリマー系で実現されるレジストを、ＳＦ6
ガス濃度が５〜１５容量％の混合ガスのプラズマによっ
てアッシングする。これによって、Ｏ2単独のプラズマ
を用いた場合よりもアッシング速度が大きくなるので、
アッシング工程に要する時間を短縮することができる。
したがって、装置のスループットが大幅に向上する。ま
た、製造コストを減少することができる。
【００３９】またアッシング速度を向上させるために、
電極に印加する高周波電力を高くする必要はない。また
高周波電力を、Ｏ2ガス単独のプラズマを用いてアッシ
ングを行う場合と比較して低出力に抑えることができる
ので、高エネルギー粒子による被処理基板表面の損傷を
防ぐことができる。さらにまた、被処理基板の温度をア
ッシング速度を向上させるために高くする必要がないの
で、基板温度を低く保つことができる。これによって、
被処理基板表面の酸化および熱ダメージを減少させるこ
とができる。したがって被処理基板の損傷を防止するこ
とができる。
電極に印加する高周波電力を高くする必要はない。また
高周波電力を、Ｏ2ガス単独のプラズマを用いてアッシ
ングを行う場合と比較して低出力に抑えることができる
ので、高エネルギー粒子による被処理基板表面の損傷を
防ぐことができる。さらにまた、被処理基板の温度をア
ッシング速度を向上させるために高くする必要がないの
で、基板温度を低く保つことができる。これによって、
被処理基板表面の酸化および熱ダメージを減少させるこ
とができる。したがって被処理基板の損傷を防止するこ
とができる。
【図１】本発明が適用される平行平板電極式プラズマエ
ッチング装置の断面模式図である。
ッチング装置の断面模式図である。
【図２】図１のプラズマエッチング装置内をＯ2ガスと
ＳＦ6ガスの混合ガス雰囲気としてレジストをアッシン
グしたときの、ＳＦ6ガスの添加比率に対するアッシン
グ速度の変化を表すグラフである。
ＳＦ6ガスの混合ガス雰囲気としてレジストをアッシン
グしたときの、ＳＦ6ガスの添加比率に対するアッシン
グ速度の変化を表すグラフである。
【図３】被処理基板８の構造を示す簡略化した断面図で
ある。
ある。
【図４】ＲＩＥ方式プラズマエッチング装置の断面模式
図である。
図である。
【図５】バレル方式プラズマエッチング装置の断面模式
図である。
図である。
１，２１，４１ 反応容器 ２ 上部電極 ３ 下部電極 ４，２４ 高周波電源 ５，２５ ガス導入管 ６ ガス導入孔 ７，２７，４４ ガス排気管 ８，２８，４２ 被処理基板 ２２ 平行電極 ２３ 対向電極 ４６ ガス導入手段 ４７ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 昌也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 レジストが塗布された被処理基板を、Ｓ
Ｆ6ガスとＯ2ガスとを含み、ＳＦ6ガスの濃度が５〜１
５容量％に選ばれた混合ガス雰囲気中に設置し、前記混
合ガスのプラズマを発生させてレジストをアッシングす
ることを特徴とするレジストのアッシング方法。 - 【請求項２】 前記レジストは、炭化水素のポリマー系
材料に選ばれることを特徴とする請求項１記載のレジス
トのアッシング方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340093A JPH08186099A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | レジストのアッシング方法 |
| US08/581,197 US5688410A (en) | 1994-12-29 | 1995-12-29 | Method of ashing resist and apparatus therefor |
| KR1019950072308A KR100199036B1 (ko) | 1994-12-29 | 1995-12-29 | 레지스트의 애싱방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340093A JPH08186099A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | レジストのアッシング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186099A true JPH08186099A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18333653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6340093A Pending JPH08186099A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | レジストのアッシング方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5688410A (ja) |
| JP (1) | JPH08186099A (ja) |
| KR (1) | KR100199036B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308129B1 (ko) * | 1999-09-27 | 2001-11-02 | 김영환 | 무선주파수용 매칭 장치 |
| JP2003133290A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Seiko Epson Corp | レジスト剥離装置、レジスト剥離方法、半導体装置の製造方法 |
| US7244625B2 (en) | 2004-02-20 | 2007-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma processing method and plasma processing device |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970011972A (ko) | 1995-08-11 | 1997-03-29 | 쯔지 하루오 | 투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| TW384508B (en) * | 1998-06-09 | 2000-03-11 | Winbond Electronics Corp | Cleaning method for polymers |
| US20010027023A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-10-04 | Shigenori Ishihara | Organic substance removing methods, methods of producing semiconductor device, and organic substance removing apparatuses |
| US20040149219A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-08-05 | Tomohiro Okumura | Plasma doping method and plasma doping apparatus |
| US7138180B2 (en) * | 2003-10-16 | 2006-11-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Hard carbon films formed from plasma treated polymer surfaces |
| US20060264054A1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-11-23 | Gutsche Martin U | Method for etching a trench in a semiconductor substrate |
| US8470189B2 (en) * | 2008-06-03 | 2013-06-25 | Tdk Corporation | Method of forming mask pattern, method of forming thin film pattern and method of forming magnetoresistive element |
| KR101931337B1 (ko) * | 2011-12-12 | 2019-03-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 삼중 금속층 게이트 요소를 갖는 박막 트랜지스터 기판 제조 방법 |
| KR20230001163A (ko) | 2021-06-28 | 2023-01-04 | 노바센(주) | 능동형 자기댐퍼를 내장한 직선형구동기를 갖는 자기평형방식 로드셀 모듈 및 그 제어방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2616030A1 (fr) * | 1987-06-01 | 1988-12-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de gravure ou de depot par plasma et dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
| US5298112A (en) * | 1987-08-28 | 1994-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for removing composite attached to material by dry etching |
| JPH01112733A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-01 | Fujitsu Ltd | レジストのアッシング方法 |
| US4961820A (en) * | 1988-06-09 | 1990-10-09 | Fujitsu Limited | Ashing method for removing an organic film on a substance of a semiconductor device under fabrication |
| JPH02102528A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-16 | Chlorine Eng Corp Ltd | アッシング方法 |
| US5536364A (en) * | 1993-06-04 | 1996-07-16 | Nippon Soken, Inc. | Process of plasma etching silicon |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP6340093A patent/JPH08186099A/ja active Pending
-
1995
- 1995-12-29 KR KR1019950072308A patent/KR100199036B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-12-29 US US08/581,197 patent/US5688410A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308129B1 (ko) * | 1999-09-27 | 2001-11-02 | 김영환 | 무선주파수용 매칭 장치 |
| JP2003133290A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Seiko Epson Corp | レジスト剥離装置、レジスト剥離方法、半導体装置の製造方法 |
| US7244625B2 (en) | 2004-02-20 | 2007-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma processing method and plasma processing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5688410A (en) | 1997-11-18 |
| KR100199036B1 (ko) | 1999-06-15 |
| KR960026338A (ko) | 1996-07-22 |
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