JPH0845833A - アッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アッシング速度が大きくレジスト剥離の均斉度
の高いアッシング装置を提供する。 【構成】搬送部と加熱機構を有し、紫外線とオゾンの作
用によりレジスト等の有機化合物被膜を分解、除去する
アッシング装置。搬送面と紫外線ランプの間に紫外線透
過物が設置される。紫外線ランプと、スリット状の開口
部を有するオゾン散布ノズルとが交互に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウエハあるいはガラス基
板上に塗布されたレジスト等の有機化合物被膜を紫外線
とオゾンにより分解，除去を行うアッシング装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に半導体集積回路や液晶駆動回路の
製造において露光及び現像後のレジストはマスクとして
用いたエッチング工程の後、除去する方法が行われてい
る。このレジストを除去する方法としてアッシング処理
が行われる。

【０００３】従来のアッシング装置は、処理室内を真空
に排気した後、反応ガスを導入し高周波電力を印加して
プラズマ放電を起こさせ励起された反応ガスによってア
ッシング処理を行うプラズマアッシング方式が一般的で
ある。

【０００４】このプラズマアッシング方式は活性なラジ
カルやイオンにより反応が促進され高速処理が可能であ
るがイオンが基板に衝撃を与えたり電荷量が増加したり
していわゆるプラズマダメージがあり、回路パターンの
微細化が進行するとこれが問題になってくる。

【０００５】これに対し、紫外線とオゾンを用いたアッ
シング方式も知られている。紫外線とオゾンの作用によ
りレジスト等の有機化合物は次の原理で分解、除去され
る。

【０００６】紫外線ランプとしては波長１８５nm、２５
４nmの紫外線を放射する合成石英製の低圧水銀ランプを
使用する。紫外線ランプから放射される波長１８５nmお
よび２５４nmの光エネルギーは、ほとんどの有機化合物
の結合を切断することができ、有機化合物のフリーラジ
カルや励起状態の分子を生成する。

【０００７】一方、波長１８５nmの紫外線は大気中の酸
素に吸収されるとオゾンを発生する。これとオゾン発生
器によって発生したオゾンに波長２５４nmの紫外線が吸
収されると励起酸素原子が生成する。

【０００８】この強力な酸化力を持つ励起酸素原子やオ
ゾンの熱分解によって発生した基底状態の酸素原子が紫
外線照射によって生成した有機化合物のフリーラジカル
や励起状態の分子と反応してＣＯ₂ 、やＨ₂ Ｏのような
揮発性物質を生成する。これが有機化合物分解、除去す
るアッシングの原理である。

【０００９】大型基板の処理を目的とするアッシング装
置としては特開平３−４６２２５号や特開平３−１６５
０２８号に開示がある。これらは、ベルト搬送機構によ
り基板の搬送を行い、ホットプレートやハロゲンランプ
によって基板を加熱するとともに、多数の吹き出し孔を
通してオゾンを散布する散布機構と低圧水銀灯を一定周
期で配列し、オゾンと紫外線によってレジストを分解、
除去する装置である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記紫外線と
オゾンを用いたアッシング方式は一般的にアッシング速
度が低いという問題点があった。また、上記の特開平３
−４６２２５号や特開平３−１６５０２８号に記載され
ているように多数の吹き出し孔を持つオゾン散布機構に
おいてはオゾン散布機構の長手方向でオゾンを均一に流
出させることが困難であることや、オゾン流速が孔の中
央部で最大となるためオゾン濃度分布が不均一となり均
一なレジスト剥離が難しい。

【００１１】さらに、紫外線ランプ近傍に侵入した高濃
度オゾンに紫外線が吸収されるため基板表面に到達する
紫外線量が低下し、レジストの分子間結合を切断する作
用やオゾンの光分解によって発生する励起酸素原子量が
低下しアッシング速度が低下するという問題がある。本
発明の目的は、このような問題を解決しアッシング速度
が大きくレジスト剥離の均斉度の高いアッシング装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のアッシング装置
は、搬送部と加熱機構を有し、紫外線とオゾンの作用に
よりレジスト等の有機化合物被膜を分解、除去するアッ
シング装置であって、搬送面と紫外線ランプの間に合成
石英ガラス等の紫外線透過物が設置され、１個以上の紫
外線ランプと、スリット状の開口部を有する１個以上の
オゾン散布ノズルが交互に配置されていることを特徴と
する。

【００１３】

【作用】紫外線とオゾンを用いたアッシング方式におい
ては、オゾンの熱分解および光分解で発生する酸素原子
による酸化が有機化合物の分解、除去に大きく寄与する
ため、除去すべき有機化合物が高濃度オゾンにさらされ
る時間を長くすることがアシング速度を高めるのに有効
であるとともに有機化合物近傍に到達する紫外線量を増
やすことが重要になる。また、オゾン濃度分布を均一に
することが、有機化合物の分解、除去の均斉度を高める
のに有効である。

【００１４】本発明のアッシング装置は、水平方向に搬
送しながら加熱し紫外線照射とオゾン供給によりウエハ
やガラス基板に塗布されたレジストをアッシングする装
置において、１個以上の紫外線ランプとスリット状の開
口部を有する１個以上のオゾン散布ノズルを配置し、オ
ゾン散布ノズルよりカーテン状の速度分布の均一なオゾ
ン流を形成することによりレジスト剥離の均斉度を高め
る。

【００１５】また、搬送面と紫外線ランプの間に合成石
英ガラス等の紫外線透過物を設置しオゾンがランプ近傍
に侵入するのを防止することにより処理面に到達する紫
外線量を増加させる。

【００１６】更に、被処理物がオゾン散布ノズルの開口
部直下の高濃度オゾン領域を通過する時間を０．１秒以
上とすることによりアッシング速度を高めることがで
き、また、オゾン散布ノズル開口部を紫外線ランプ直下
の紫外線強度の高い領域に向けてオゾンを吹き付けた
り、オゾン散布ノズル開口部直下の高濃度オゾン領域に
補助反射板を用いて紫外線を照射することによりオゾン
の光分解によって生成する励起酸素原子の生成を促進し
てアッシング速度を高めることもできる。

【００１７】

【実施例】

［実施例１］本発明のアッシング装置を実施例に基づい
て説明する。実施例の構成の模式図を図１に示す。装置
は搬送部２、加熱部４、ランプハウス６から構成され、
加熱部４には、ヒータ５が設置される。

【００１８】ランプハウス６には波長１８５nmと２５４
nmの紫外線を主として放射する紫外線ランプ７、反射板
８、オゾン散布ノズル９、合成石英ガラス等の紫外線透
過物１０が設置される。ランプハウス６と搬送面はオゾ
ン散布ノズル９、合成石英ガラス等の紫外線透過物１０
によって区分されランプハウス６内に高濃度オゾンが侵
入するのを防止する。このため紫外線ランプ７近傍のオ
ゾンの紫外線吸収により紫外線光量が低下することが防
げるとともにオゾンが拡散して被処理物１の表面におい
てオゾン濃度が低下することが防げる。

【００１９】オゾン散布ノズル９は図２に示すようにス
リット状の開口部を持ち、所定の搬送速度に応じて被処
理物１がオゾン散布ノズル９の開口部直下を通過する時
間が０．１秒以上になるよう紫外線ランプ７間に配置さ
れる。このオゾン散布ノズル９には装置外部に設置され
たオゾン発生器１２が接続されオゾン供給管１１により
オゾンが供給される。

【００２０】レジストが塗布された被処理物１はベル
ト、ローラ等の搬送機構３によって順次搬送されまず加
熱部４において所定の温度に加熱され、次にランプハウ
ス６の下において紫外線とオゾンの作用によってレジス
トが分解、除去される。

【００２１】上記、構成のアッシング装置を用いてガラ
ス基板に塗布されたレジストのアッシングを行った。処
理条件は以下のとおりである。

【００２２】 基板サイズ ：３２０mm×４００mm レジスト ：ノボラック系ポジレジスト レジスト膜厚 ：１．５μｍ 処理温度 ：１５０℃ オゾン濃度 ：１％ オゾン散布ノズルからの風速が同じになるようオゾン流
量を調整し、被処理物がオゾン散布ノズルの開口部直下
を通過する時間が０．１秒にした条件Ａと０．０５秒に
した条件Ｂの比較ではレジスト剥離の均斉度はともに±
５％であったがレジスト剥離量は条件Ｂは条件Ａの４５
％であった。

【００２３】比較のために、オゾン散布ノズルを図３に
示す吹出し孔１４を設けたものにし、他は条件Ａとおな
じ条件で処理を行った条件Ｃでは均斉度は±１５％でレ
ジスト剥離量は条件Ａの７０％であった。 ［実施例２］基本構造は実施例１と同様であるが、オゾ
ン散布ノズルの開口方向を変えた実施例である。

【００２４】ランプハウス６の詳細を図４に示す。オゾ
ン散布ノズル９はスリット状の開口部を紫外線ランプ７
の直下に向けて設けている。オゾン散布ノズル９から吹
き出すオゾンは２１で示される経路を経て紫外線ランプ
７直下の搬送面上のレジストが塗布された被処理物１に
吹き付けられる。

【００２５】レジストが塗布された被処理物１は実施例
１同様、ベルト，ローラ等の搬送機構３によって順次搬
送されまず加熱部４において所定の温度に加熱され、次
にランプハウス６の下において紫外線とオゾンの作用に
よってレジストが分解、除去されるが、高濃度オゾンと
強度の強い紫外線の作用により酸化力の大きい励起酸素
原子の生成が促進されレジストの酸化が進みアッシング
速度の増加が可能になる。 ［実施例３］図５は、実施例２に対してランプハウス内
の構成を変えた実施例のアッシング装置のランプハウス
近傍の模式図である。

【００２６】オゾン散布ノズル９はスリット状の開口部
を直下に向けて設けており吹きだしたオゾンは２２の経
路で被処理物１に到達する。紫外線ランプ７から放射さ
れた紫外線の一部は補助反射板２３によって反射され光
路２４をたどってオゾン散布ノズル９直下の高濃度オゾ
ン領域に照射される。このため、高濃度オゾンに吸収さ
れる紫外線量が大きくなり、オゾンの光分解による励起
酸素原子の生成およびレジストの酸化が促進されアッシ
ング速度の増加が可能になる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたようにスリット状の開口部を
有するオゾン散布ノズルよりオゾンを噴出させ紫外線と
ともにレジスト等の有機化合物に作用させることにより
アッシングの均斉度を高めることができる。また、オゾ
ン散布ノズルの開口部直下を通過する時間を０．１秒以
上として高濃度オゾンの作用時間を長くしたり、オゾン
散布ノズルの開口部からのオゾン流を制御して強度の高
い紫外線と高濃度オゾンを作用させることによりアッシ
ング速度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す構成図。

【図２】スリット状の開口部を有するオゾン散布ノズル
の一例を示した図。

【図３】吹出し孔を多数有するオゾン散布ノズルの一例
を示した図。

【図４】実施例２のランプハウス近傍の模式図。

【図５】実施例３のランプハウス近傍の模式図。

【符号の説明】

１ レジストが塗布された被処理物 ２ 搬送部 ３ ベルト、ローラ等の搬送機構 ４ 加熱部 ５ ヒータ ６ ランプハウス ７ 紫外線ランプ ８ 反射板 ９ オゾン散布ノズル １０ 合成石英ガラス等の紫外線透過物 １１ オゾン供給管 １２ オゾン発生器 １３ 開口部 １４ 吹出し孔 ２１ オゾンの経路 ２２ オゾンの経路 ２３ 補助反射板 ２４ 紫外線の光路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送部と加熱機構を有し、紫外線とオゾン
   の作用によりレジスト等の有機化合物被膜を分解、除去
   するアッシング装置において、 搬送面と紫外線ランプの間に紫外線透過物が設置され、 １個以上の紫外線ランプと、スリット状の開口部を有す
   る１個以上のオゾン散布ノズルとが交互に配置されてい
   ることを特徴とするアッシング装置。
2. 【請求項２】被処理物がオゾン散布ノズルの開口部直下
   を通過する時間が０．１秒以上となるように設定されて
   いることを特徴とする請求項１記載のアッシング装置。
3. 【請求項３】搬送部と加熱機構を有し、紫外線とオゾン
   の作用によりレジスト等の有機化合物被膜を分解、除去
   するアッシング装置において、 搬送面と紫外線ランプの間に紫外線透過物を設置され、 １個以上の紫外線ランプと、スリット状の開口部を有す
   る１個以上のオゾン散布ノズルが配置され、 オゾン散布ノズルの開口部は紫外線ランプ直下に向けて
   設置されていることを特徴とするアッシング装置。
4. 【請求項４】紫外線ランプ周辺に補助反射板が設置され
   ており、 ノズル開口部直下に紫外線を照射することを特徴とする
   請求項３記載のアッシング装置。