JPH10209132A - 有機物の除去方法 - Google Patents
有機物の除去方法Info
- Publication number
- JPH10209132A JPH10209132A JP1222697A JP1222697A JPH10209132A JP H10209132 A JPH10209132 A JP H10209132A JP 1222697 A JP1222697 A JP 1222697A JP 1222697 A JP1222697 A JP 1222697A JP H10209132 A JPH10209132 A JP H10209132A
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- JP
- Japan
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- stage
- ozone
- wafer
- fluorine
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェハ上のフッ素を含む有機物のオゾンを用い
たアッシングにおいて、残存フッ素量を低減し、被処理
ウェハ表面の濡れ性の劣化を防止する。 【解決手段】ウェハ表面上のポリマに対するオゾンを含
むアッシングガスによる処理と同時に、ウェハを少なく
ともポリマからフッ素を含むガスが離脱する温度に加熱
するかまたはポリマの結合エネルギ以上のフォトンエネ
ルギを含む紫外光を照射する。
たアッシングにおいて、残存フッ素量を低減し、被処理
ウェハ表面の濡れ性の劣化を防止する。 【解決手段】ウェハ表面上のポリマに対するオゾンを含
むアッシングガスによる処理と同時に、ウェハを少なく
ともポリマからフッ素を含むガスが離脱する温度に加熱
するかまたはポリマの結合エネルギ以上のフォトンエネ
ルギを含む紫外光を照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾンガスを用いた
有機物の除去方法に関する。
有機物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩ製造技術の微細パターンは、一
般に露光及び現像によって有機高分子のレジストマスク
を形成し、半導体ウェハ上の下地膜をエッチングするこ
とにより作製される。したがって、マスクとして用いら
れたレジストマスクは、エッチング工程を経た後除去さ
れる必要がある。
般に露光及び現像によって有機高分子のレジストマスク
を形成し、半導体ウェハ上の下地膜をエッチングするこ
とにより作製される。したがって、マスクとして用いら
れたレジストマスクは、エッチング工程を経た後除去さ
れる必要がある。
【０００３】この様なレジストマスクを除去する装置が
アッシング装置である。アッシング装置の内、オゾンア
ッシング装置は、オゾンを主成分とする原料ガスから熱
分解により酸素ラジカルを生成し、有機高分子を揮発除
去する。この方法は荷電粒子を用いないため、下地への
イオン衝撃等を生じることがなく、ダメージフリーにレ
ジストマスクを除去できる。
アッシング装置である。アッシング装置の内、オゾンア
ッシング装置は、オゾンを主成分とする原料ガスから熱
分解により酸素ラジカルを生成し、有機高分子を揮発除
去する。この方法は荷電粒子を用いないため、下地への
イオン衝撃等を生じることがなく、ダメージフリーにレ
ジストマスクを除去できる。
【０００４】しかし、下地膜のエッチングにフッ素を含
むエッチングガスを用いた時、レジストマスクの表面に
はフッ素を含むポリマが形成される。このポリマが形成
されたレジストマスクをオゾンアッシング装置で通常の
レジストマスクを除去する条件で処理すると、フッ素を
含むポリマが下地膜上に微量であるが残留してしまう。
むエッチングガスを用いた時、レジストマスクの表面に
はフッ素を含むポリマが形成される。このポリマが形成
されたレジストマスクをオゾンアッシング装置で通常の
レジストマスクを除去する条件で処理すると、フッ素を
含むポリマが下地膜上に微量であるが残留してしまう。
【０００５】フッ素を含むポリマは疎水性であるため、
フッ素を含む残存ポリマが下地膜表面に形成されること
により、下地膜表面の接触角が大きくなり、下地膜表面
の濡れ性が劣化してしまう。接触角は図２のようにウェ
ハ２０の表面に液滴２１を垂らした時、ウェハ２０の表
面と、上記表面と液滴２１が接する部分の液滴表面の接
線２２とのなす角度２３として示される。ポリマが残存
した下地膜表面は、ポリマが残存していない下地膜表面
と比較して接触角２３が大きくなる。
フッ素を含む残存ポリマが下地膜表面に形成されること
により、下地膜表面の接触角が大きくなり、下地膜表面
の濡れ性が劣化してしまう。接触角は図２のようにウェ
ハ２０の表面に液滴２１を垂らした時、ウェハ２０の表
面と、上記表面と液滴２１が接する部分の液滴表面の接
線２２とのなす角度２３として示される。ポリマが残存
した下地膜表面は、ポリマが残存していない下地膜表面
と比較して接触角２３が大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】被処理基板表面に残存
したフッ素量と接触角の間には、図３に示した関係があ
る。図３のＸ軸は窒化珪素上に残存したフッ素量をＸＰ
Ｓ（Ｘ−ray Spectroscopy）により見積った
ものであり、珪素に対する強度比として示してある。同
図より、残存フッ素量が大きいと接触角が大きくなる。
被処理基板表面の濡れ性の劣化を防ぐためには、下地膜
表面に残存するフッ素量の低減が必要となる。
したフッ素量と接触角の間には、図３に示した関係があ
る。図３のＸ軸は窒化珪素上に残存したフッ素量をＸＰ
Ｓ（Ｘ−ray Spectroscopy）により見積った
ものであり、珪素に対する強度比として示してある。同
図より、残存フッ素量が大きいと接触角が大きくなる。
被処理基板表面の濡れ性の劣化を防ぐためには、下地膜
表面に残存するフッ素量の低減が必要となる。
【０００７】本発明の目的は、フッ素を含むポリマが形
成された有機物の除去において、被処理基板表面に残存
するフッ素量を低減する除去方法を提供することにあ
る。
成された有機物の除去において、被処理基板表面に残存
するフッ素量を低減する除去方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】表面にフッ素と炭素，水
素などから形成されているポリマが形成された有機物を
除去後、下地表面の残留フッ素量を低減する処理を行う
には、以下の手段により達成できる。
素などから形成されているポリマが形成された有機物を
除去後、下地表面の残留フッ素量を低減する処理を行う
には、以下の手段により達成できる。
【０００９】第１の手段は、フッ素を含むガスとして脱
離する温度まで有機物の表面温度を上げて処理する。フ
ッ素を含むポリマが形成された有機物の表面温度がフッ
素を含む脱離ガスが発生する表面温度以上の時、表面温
度を上げる毎にフッ素を含む脱離ガスの脱離速度が速く
なる。つまり、脱離速度が速くなるにつれて処理時間を
短縮できる。例えば、大気圧下での窒素雰囲気におい
て、ＳｉＮ上のフッ素を含むポリマ残さからは、フッ素
を含む脱離ガスが２５０℃程度から発生する。
離する温度まで有機物の表面温度を上げて処理する。フ
ッ素を含むポリマが形成された有機物の表面温度がフッ
素を含む脱離ガスが発生する表面温度以上の時、表面温
度を上げる毎にフッ素を含む脱離ガスの脱離速度が速く
なる。つまり、脱離速度が速くなるにつれて処理時間を
短縮できる。例えば、大気圧下での窒素雰囲気におい
て、ＳｉＮ上のフッ素を含むポリマ残さからは、フッ素
を含む脱離ガスが２５０℃程度から発生する。
【００１０】第２の手段は、ポリマが形成された有機物
を除去するために、酸素ラジカルによって有機物成分を
揮発除去するほかに、フッ素と有機物との結合エネルギ
以上のエネルギを加えることにより結合を切断しながら
有機物を除去する。この結合を切断するエネルギ源とし
て紫外光照射によるフォトンエネルギが有効である。例
えば、フッ素と炭素の結合エネルギは、４.４ｅＶであ
る。少なくとも４.９eV（２５４ｎｍの波長）以上のフ
ォトンエネルギを有する紫外光を被処理基板表面に照射
することによりフッ素と炭素の結合を切断，除去するこ
とができる。
を除去するために、酸素ラジカルによって有機物成分を
揮発除去するほかに、フッ素と有機物との結合エネルギ
以上のエネルギを加えることにより結合を切断しながら
有機物を除去する。この結合を切断するエネルギ源とし
て紫外光照射によるフォトンエネルギが有効である。例
えば、フッ素と炭素の結合エネルギは、４.４ｅＶであ
る。少なくとも４.９eV（２５４ｎｍの波長）以上のフ
ォトンエネルギを有する紫外光を被処理基板表面に照射
することによりフッ素と炭素の結合を切断，除去するこ
とができる。
【００１１】第３の手段は、上記第１，第２の手段の組
み合わせによる。被処理基板表面を加熱し、被処理基板
表面にフッ素と有機物の結合エネルギ以上のフォトンエ
ネルギを加えることにより脱離したガスを排気除去す
る。この両者の組合せにより、脱離温度の低温化が達成
できる。
み合わせによる。被処理基板表面を加熱し、被処理基板
表面にフッ素と有機物の結合エネルギ以上のフォトンエ
ネルギを加えることにより脱離したガスを排気除去す
る。この両者の組合せにより、脱離温度の低温化が達成
できる。
【００１２】以上、フッ素を含むポリマが形成された有
機物の処理について述べたが、容易に考えられるよう
に、本発明はポリマ残さが生じて接触角が劣化した表面
の改質にも利用できる。
機物の処理について述べたが、容易に考えられるよう
に、本発明はポリマ残さが生じて接触角が劣化した表面
の改質にも利用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフッ素を含むポリ
マが形成された有機物の除去方法の実施例について説明
する。下記の実施例によりフッ素を含むポリマが形成さ
れた有機物を被処理基板表面の濡れ性の劣化なしに除去
することができる。
マが形成された有機物の除去方法の実施例について説明
する。下記の実施例によりフッ素を含むポリマが形成さ
れた有機物を被処理基板表面の濡れ性の劣化なしに除去
することができる。
【００１４】（実施例１）図１は、本発明のフッ素を含
むレジストの除去に関わるアッシング装置の構成の一例
である。
むレジストの除去に関わるアッシング装置の構成の一例
である。
【００１５】被処理物であるウェハ１表面にはフッ素を
含むポリマが形成されたレジスト（図示せず）がある。
このウェハ１を処理室２内のステージ３に搭載する。ス
テージ３内には加熱用ヒータ４が内蔵されており、ステ
ージ表面温度は熱電対５と温調器６により３３０℃にコ
ントロールされている。また、ステージ３にはウェハ１
を真空吸着する機構７があり、ウェハ１をステージ３に
真空吸着することによりウェハ１はステージ３の表面温
度と同温度に制御される。なお、ウェハ１を載せたステ
ージ３は、対向して設置された石英板８に向かって上昇
し、ウェハ１と石英板８のギャップを０.３mm に制御し
回転する。
含むポリマが形成されたレジスト（図示せず）がある。
このウェハ１を処理室２内のステージ３に搭載する。ス
テージ３内には加熱用ヒータ４が内蔵されており、ステ
ージ表面温度は熱電対５と温調器６により３３０℃にコ
ントロールされている。また、ステージ３にはウェハ１
を真空吸着する機構７があり、ウェハ１をステージ３に
真空吸着することによりウェハ１はステージ３の表面温
度と同温度に制御される。なお、ウェハ１を載せたステ
ージ３は、対向して設置された石英板８に向かって上昇
し、ウェハ１と石英板８のギャップを０.３mm に制御し
回転する。
【００１６】石英板８にはオゾン供給用ノズル９が取り
付けられている。オゾン供給用ノズル９は、オゾン発生
器１１，オゾン濃度計１２と接続されている。オゾンは
酸素ガスを主成分とした原料ガスからオゾン発生器１１
により生成，供給される。オゾン濃度はオゾン濃度計１
２により測定し、オゾン発生器１１にフィードバック，
制御することで１００ｇ／Ｎｍ3 を維持する。
付けられている。オゾン供給用ノズル９は、オゾン発生
器１１，オゾン濃度計１２と接続されている。オゾンは
酸素ガスを主成分とした原料ガスからオゾン発生器１１
により生成，供給される。オゾン濃度はオゾン濃度計１
２により測定し、オゾン発生器１１にフィードバック，
制御することで１００ｇ／Ｎｍ3 を維持する。
【００１７】処理室２内はダクト１３を通じて排気され
るため、残留オゾンや反応生成物は処理室２外に排気さ
れる。
るため、残留オゾンや反応生成物は処理室２外に排気さ
れる。
【００１８】（実施例２）図４は、本発明のフッ素を含
むレジストの除去に関わるアッシング装置の構成の一例
である。
むレジストの除去に関わるアッシング装置の構成の一例
である。
【００１９】石英板８の上に紫外線ランプ１０があり、
ウェハ１上に紫外線を照射できるようになっている。紫
外線ランプ１０は、１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長成分
を有するものとした。ステージ３内に内蔵された加熱用
ヒータ４は、ステージ表面温度が熱電対５と温調器６に
より３００℃になるようにコントロールされている。ま
た、オゾン発生器１１により生成されたオゾンを主成分
とするガスがオゾン供給用ノズル９から供給される。こ
こで、オゾン濃度は１００ｇ／Ｎｍ3 である。
ウェハ１上に紫外線を照射できるようになっている。紫
外線ランプ１０は、１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長成分
を有するものとした。ステージ３内に内蔵された加熱用
ヒータ４は、ステージ表面温度が熱電対５と温調器６に
より３００℃になるようにコントロールされている。ま
た、オゾン発生器１１により生成されたオゾンを主成分
とするガスがオゾン供給用ノズル９から供給される。こ
こで、オゾン濃度は１００ｇ／Ｎｍ3 である。
【００２０】
【発明の効果】本発明のアッシング方法により、被処理
基板表面での残留フッ素量を低減できた。
基板表面での残留フッ素量を低減できた。
【図１】本発明の方法を実施するためのアッシング装置
のブロック図。
のブロック図。
【図２】濡れ性の評価に利用される接触角を定義する説
明図。
明図。
【図３】ポリマ残さに含まれるフッ素量と接触角の関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図４】本発明の方法を実施するためのアッシング装置
のブロック図。
のブロック図。
１…ウェハ、２…処理室、３…ステージ、４…ヒータ、
５…熱電対、６…温調器、７…真空吸着機構、８…石英
板、９…オゾン供給ノズル、１１…オゾン発生機、１２
…オゾン濃度計、１３…ダクト、１４…オゾン配管。
５…熱電対、６…温調器、７…真空吸着機構、８…石英
板、９…オゾン供給ノズル、１１…オゾン発生機、１２
…オゾン濃度計、１３…ダクト、１４…オゾン配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恒川 助芳 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日立 製作所熱器ライティング事業部内 (72)発明者 野尻 一男 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 笹部 俊二 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】表面にポリマが形成された有機物のオゾン
ガスを用いた除去方法において、ポリマが被処理表面か
ら脱離する温度以上で処理することを特徴とする有機物
の除去方法。 - 【請求項２】表面にポリマが形成された有機物のオゾン
ガスを用いた除去方法において、少なくともポリマの結
合エネルギ以上のフォトンエネルギを含む紫外光を被処
理表面に照射することを特徴とする有機物の除去方法。 - 【請求項３】表面にポリマが形成された有機物のオゾン
ガスを用いた除去方法において、請求項１および２を組
合せた処理を行うことを特徴とする有機物の除去方法。 - 【請求項４】請求項１，２または３において、上記ポリ
マがＣ−Ｆ結合を有する有機物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222697A JPH10209132A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 有機物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222697A JPH10209132A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 有機物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209132A true JPH10209132A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11799471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222697A Pending JPH10209132A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 有機物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664184B2 (en) | 2001-06-18 | 2003-12-16 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device having an etching treatment |
| SG115381A1 (en) * | 2001-06-20 | 2005-10-28 | Univ Singapore | Removal of organic layers from organic electronic devices |
| WO2021052664A1 (de) * | 2019-09-16 | 2021-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum lokalen entfernen und/oder modifizieren eines polymermaterials auf einer oberfläche |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP1222697A patent/JPH10209132A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6664184B2 (en) | 2001-06-18 | 2003-12-16 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device having an etching treatment |
| SG115381A1 (en) * | 2001-06-20 | 2005-10-28 | Univ Singapore | Removal of organic layers from organic electronic devices |
| WO2021052664A1 (de) * | 2019-09-16 | 2021-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum lokalen entfernen und/oder modifizieren eines polymermaterials auf einer oberfläche |
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