JPH1079374A - レジスト層の除去方法およびその装置 - Google Patents
レジスト層の除去方法およびその装置Info
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- JPH1079374A JPH1079374A JP23505696A JP23505696A JPH1079374A JP H1079374 A JPH1079374 A JP H1079374A JP 23505696 A JP23505696 A JP 23505696A JP 23505696 A JP23505696 A JP 23505696A JP H1079374 A JPH1079374 A JP H1079374A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】短時間でレジスト層を灰化して除去することが
できるレジスト層の除去方法およびその装置を提供す
る。 【解決手段】高分子材料からなるレジスト層をエッチン
グマスクとして基板をエッチングする工程と、このエッ
チング工程の後に、レジスト層を除去する工程を少なく
とも含む半導体素子の製造方法において、上記レジスト
層の除去工程は、基板を誘導結合型のプラズマ〔片側を
接地したアンテナと、アンテナの接地側とは反対の端か
ら高周波電源よりインピーダンス整合器を介して高周波
電力を投入して誘導結合型のプラズマを発生させる手段
を有し、酸素雰囲気を活性化する時の圧力は１０ないし
３００ミリトル(ｍTorr)の範囲とする〕により活性化さ
れた酸素雰囲気中に曝してレジスト層を灰化し気体状態
にして除去する方法およびその装置とする。
できるレジスト層の除去方法およびその装置を提供す
る。 【解決手段】高分子材料からなるレジスト層をエッチン
グマスクとして基板をエッチングする工程と、このエッ
チング工程の後に、レジスト層を除去する工程を少なく
とも含む半導体素子の製造方法において、上記レジスト
層の除去工程は、基板を誘導結合型のプラズマ〔片側を
接地したアンテナと、アンテナの接地側とは反対の端か
ら高周波電源よりインピーダンス整合器を介して高周波
電力を投入して誘導結合型のプラズマを発生させる手段
を有し、酸素雰囲気を活性化する時の圧力は１０ないし
３００ミリトル(ｍTorr)の範囲とする〕により活性化さ
れた酸素雰囲気中に曝してレジスト層を灰化し気体状態
にして除去する方法およびその装置とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコン集積回路や
シリコン薄膜トランジスタ回路などの半導体素子の製造
方法において、繰り返されるエッチング工程でエッチン
グマスクとして用いられるレジスト層を効率良く除去す
ることが可能なレジスト層の除去方法およびそれを実施
する装置に関する。
シリコン薄膜トランジスタ回路などの半導体素子の製造
方法において、繰り返されるエッチング工程でエッチン
グマスクとして用いられるレジスト層を効率良く除去す
ることが可能なレジスト層の除去方法およびそれを実施
する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、単結晶Ｓｉ基板を使うシ
リコン集積回路はメモリ素子やロジック素子として用い
られている。一方、多結晶状あるいはアモルファス状の
Ｓｉを用いるシリコンの薄膜トランジスタは、アクティ
ブマトリクス形液晶ディスプレイのスイッチング素子あ
るいはドライバ回路素子として利用され、近年、これら
が研究段階から実用化段階へと進んでいる。ところで、
これらのシリコン集積回路やシリコン薄膜トランジスタ
は、基板表面に各種の薄膜を堆積し、これらの薄膜を微
細なパタンに加工する工程や、基板表面の所定の場所
に、リンやボロン等の不純物を高エネルギーに加速して
注入し、注入領域を他の領域とは異なった電気的性質と
する工程を経て作製される。これらの作製工程では、高
分子材からなるレジスト層を所望の大きさや形状に成形
しておき、このレジスト層がエッチングマスクやイオン
注入のマスクとして広く用いられている。しかし、これ
らのレジスト層は微細加工やイオン注入が終われば基板
表面から取り除かれる。このレジスト層の除去方法とし
ては、レジスト層を溶かす溶媒に浸す方法と、酸素ガス
を含むガスのプラズマを発生させ、レジスト層を灰化し
て気体に変えて除去する方法などがあるが、現在では後
者の灰化方法が広く用いられている。以下に、従来のプ
ラズマによるレジスト除去方法について説明する。図５
は、従来のレジスト除去装置の構造の一例を示す模式図
である。図において、501は酸素を含んだガス、502はガ
ス流量調整器、503は真空容器（処理槽）、504は高周波
電源、505はインピーダンス整合器、506は上部電極、50
7は接地した下部電極、508はヒーター、509は処理基
板、510はプラズマ、511は圧力調整機構と真空ポンプで
ある。この装置において、まず、圧力調整機構と真空ポ
ンプ511により真空容器503内を所定の圧力となるまで真
空排気した後、真空容器503内に酸素を含んだガス501を
ガス流量調整器502を通して導入する。真空容器503内の
圧力が、酸素を含んだガス501が導入され所定の値、例
えば、１Torr（ミリメートル水銀柱：１３３Ｐａ）に安
定したら、上部電極506に高周波電源504よりインピーダ
ンス整合器505を介して高周波電力を投入し、上部電極5
06と接地した下部電極507との間で、プラズマ510を発生
させる。このような電極配置で発生させるプラズマは、
電極上の電荷が作る静電場を介して発生するもので、一
般に容量結合型プラズマと呼ばれている。このプラズマ
を用いて酸素分子を活性化して酸素原子を発生させる。
この際、ヒーター508により処理基板509を所定の温度に
高めておくことが広く行われている。このプラズマ510
にレジスト層を有する処理基板509を曝すことにより、
プラズマによって発生した非常に活性な酸素原子が処理
基板509上のレジスト層と反応し、気体状態となって除
去される。
リコン集積回路はメモリ素子やロジック素子として用い
られている。一方、多結晶状あるいはアモルファス状の
Ｓｉを用いるシリコンの薄膜トランジスタは、アクティ
ブマトリクス形液晶ディスプレイのスイッチング素子あ
るいはドライバ回路素子として利用され、近年、これら
が研究段階から実用化段階へと進んでいる。ところで、
これらのシリコン集積回路やシリコン薄膜トランジスタ
は、基板表面に各種の薄膜を堆積し、これらの薄膜を微
細なパタンに加工する工程や、基板表面の所定の場所
に、リンやボロン等の不純物を高エネルギーに加速して
注入し、注入領域を他の領域とは異なった電気的性質と
する工程を経て作製される。これらの作製工程では、高
分子材からなるレジスト層を所望の大きさや形状に成形
しておき、このレジスト層がエッチングマスクやイオン
注入のマスクとして広く用いられている。しかし、これ
らのレジスト層は微細加工やイオン注入が終われば基板
表面から取り除かれる。このレジスト層の除去方法とし
ては、レジスト層を溶かす溶媒に浸す方法と、酸素ガス
を含むガスのプラズマを発生させ、レジスト層を灰化し
て気体に変えて除去する方法などがあるが、現在では後
者の灰化方法が広く用いられている。以下に、従来のプ
ラズマによるレジスト除去方法について説明する。図５
は、従来のレジスト除去装置の構造の一例を示す模式図
である。図において、501は酸素を含んだガス、502はガ
ス流量調整器、503は真空容器（処理槽）、504は高周波
電源、505はインピーダンス整合器、506は上部電極、50
7は接地した下部電極、508はヒーター、509は処理基
板、510はプラズマ、511は圧力調整機構と真空ポンプで
ある。この装置において、まず、圧力調整機構と真空ポ
ンプ511により真空容器503内を所定の圧力となるまで真
空排気した後、真空容器503内に酸素を含んだガス501を
ガス流量調整器502を通して導入する。真空容器503内の
圧力が、酸素を含んだガス501が導入され所定の値、例
えば、１Torr（ミリメートル水銀柱：１３３Ｐａ）に安
定したら、上部電極506に高周波電源504よりインピーダ
ンス整合器505を介して高周波電力を投入し、上部電極5
06と接地した下部電極507との間で、プラズマ510を発生
させる。このような電極配置で発生させるプラズマは、
電極上の電荷が作る静電場を介して発生するもので、一
般に容量結合型プラズマと呼ばれている。このプラズマ
を用いて酸素分子を活性化して酸素原子を発生させる。
この際、ヒーター508により処理基板509を所定の温度に
高めておくことが広く行われている。このプラズマ510
にレジスト層を有する処理基板509を曝すことにより、
プラズマによって発生した非常に活性な酸素原子が処理
基板509上のレジスト層と反応し、気体状態となって除
去される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
容量結合型のプラズマを用いたレジスト除去方法では、
例えば、図４に灰化速度（ｎｍ／ｍｉｎ）と酸素ガス圧
力（ｍTorr）との関係に示すように、レジスト灰化速度
が小さく、灰化処理にはかなり長時間を必要とする問題
がある。このレジスト除去の工程は、半導体素子の完成
までには複数回繰り返され、この工程が半導体素子の生
産性向上を妨げる要因の一つとなっている。レジスト灰
化速度を大きくする一つの方法としては、基板の温度を
高めることが挙げられる。しかし、この基板の温度を上
げる方法では、基板の上昇に時間がかかることや、Ｓｉ
（シリコン）薄膜トランジスタ回路では、基板の耐熱特
性から所定の温度以下に保つ必要があるなどの問題が生
じる。
容量結合型のプラズマを用いたレジスト除去方法では、
例えば、図４に灰化速度（ｎｍ／ｍｉｎ）と酸素ガス圧
力（ｍTorr）との関係に示すように、レジスト灰化速度
が小さく、灰化処理にはかなり長時間を必要とする問題
がある。このレジスト除去の工程は、半導体素子の完成
までには複数回繰り返され、この工程が半導体素子の生
産性向上を妨げる要因の一つとなっている。レジスト灰
化速度を大きくする一つの方法としては、基板の温度を
高めることが挙げられる。しかし、この基板の温度を上
げる方法では、基板の上昇に時間がかかることや、Ｓｉ
（シリコン）薄膜トランジスタ回路では、基板の耐熱特
性から所定の温度以下に保つ必要があるなどの問題が生
じる。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消し、短時間でレジスト層を灰化して除去する
ことができるレジスト層の除去方法およびその装置を提
供することにある。
題点を解消し、短時間でレジスト層を灰化して除去する
ことができるレジスト層の除去方法およびその装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、高分子材料からなるレジスト層をエッチン
グマスクとして基板をエッチングする工程と、該エッチ
ング工程の後に、上記レジスト層を除去する工程を少な
くとも含む半導体素子の製造方法であって、上記レジス
ト層の除去工程は、上記基板を誘導結合型のプラズマに
より活性化された酸素雰囲気中に曝して、上記レジスト
層を灰化して除去する方法とするものである。また、本
発明は請求項２に記載のように、請求項１において、誘
導結合型のプラズマにより酸素雰囲気を活性化する時の
圧力は１０ないし３００ミリトル(ｍTorr：０.１３３Ｐ
ａ)の範囲で行うレジスト層の除去方法とするものであ
る。また、本発明は請求項３に記載のように、請求項１
または請求項２に記載のレジスト層の除去方法を実施す
る装置であって、被処理基板を載置する真空容器と、該
真空容器に酸素ガスを所定量供給するガス供給手段と、
片側を接地したアンテナと、該アンテナの接地側とは反
対の端から高周波電源よりインピーダンス整合器を介し
て高周波電力を投入して、上記真空容器の内部に誘導結
合型のプラズマを発生させる手段と、該誘導結合型のプ
ラズマにより真空容器内に導入された上記酸素ガスを活
性化する手段と、上記真空容器の内部の圧力を１０ない
し３００ミリトル（ｍTorr）の範囲に調整する真空排気
および圧力制御手段を少なくとも備えたレジスト層の除
去装置とするものである。また、本発明は請求項４に記
載のように、請求項３において、片側を接地したアンテ
ナは、平面型のスパイラルアンテナ、円筒型のヘリカル
アンテナ、プラズマ内部に挿入型のアンテナのうちから
選ばれる少なくとも１種類以上よりなるアンテナを用い
たレジスト層の除去装置とするものである。
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、高分子材料からなるレジスト層をエッチン
グマスクとして基板をエッチングする工程と、該エッチ
ング工程の後に、上記レジスト層を除去する工程を少な
くとも含む半導体素子の製造方法であって、上記レジス
ト層の除去工程は、上記基板を誘導結合型のプラズマに
より活性化された酸素雰囲気中に曝して、上記レジスト
層を灰化して除去する方法とするものである。また、本
発明は請求項２に記載のように、請求項１において、誘
導結合型のプラズマにより酸素雰囲気を活性化する時の
圧力は１０ないし３００ミリトル(ｍTorr：０.１３３Ｐ
ａ)の範囲で行うレジスト層の除去方法とするものであ
る。また、本発明は請求項３に記載のように、請求項１
または請求項２に記載のレジスト層の除去方法を実施す
る装置であって、被処理基板を載置する真空容器と、該
真空容器に酸素ガスを所定量供給するガス供給手段と、
片側を接地したアンテナと、該アンテナの接地側とは反
対の端から高周波電源よりインピーダンス整合器を介し
て高周波電力を投入して、上記真空容器の内部に誘導結
合型のプラズマを発生させる手段と、該誘導結合型のプ
ラズマにより真空容器内に導入された上記酸素ガスを活
性化する手段と、上記真空容器の内部の圧力を１０ない
し３００ミリトル（ｍTorr）の範囲に調整する真空排気
および圧力制御手段を少なくとも備えたレジスト層の除
去装置とするものである。また、本発明は請求項４に記
載のように、請求項３において、片側を接地したアンテ
ナは、平面型のスパイラルアンテナ、円筒型のヘリカル
アンテナ、プラズマ内部に挿入型のアンテナのうちから
選ばれる少なくとも１種類以上よりなるアンテナを用い
たレジスト層の除去装置とするものである。
【０００６】本発明のレジスト層の除去方法は、請求項
１に記載のように、酸素を活性化させる手段として誘導
結合型のプラズマを用いるものであり、請求項２に記載
のように、酸素雰囲気の圧力を１０ｍTorrから３００ｍ
Torrに調整し、誘導結合型のプラズマを発生するもので
ある。本発明者らの知見によると、酸素雰囲気の圧力を
１０ｍTorrから３００ｍTorrに調整して、誘導結合型の
プラズマにより酸素ガスを活性化させた場合に、酸素雰
囲気中に存在する酸素原子あるいは酸素分子のラジカル
の量が、従来の容量結合型のプラズマに比べて、数倍か
ら一桁多くなることを見出した（図２参照）。このた
め、本発明のレジスト層の除去方法によると、レジスト
層と反応して、これを灰化できる活性な酸素原子の量
が、従来の容量結合型のプラズマの場合に比べ、数倍か
ら一桁増えるため、低い基板温度で、しかも短時間にレ
ジスト層の灰化を行える効果がある。また、本発明のレ
ジスト層の除去装置は、請求項３に記載のように、片端
を接地した、例えば平面型のスパイラルアンテナに、接
地側とは反対の端から高周波電源よりインピーダンス整
合器を介して高周波電力を投入し、アンテナに高周波電
流を流す。このアンテナを流れる電流により生ずるイン
ダクティブな近接場によって誘電体である石英ガラスの
平板を通して誘導結合型の酸素プラズマを容易に発生さ
せることができる。これにより、処理基板のレジスト層
は多量の活性な酸素原子と反応し、灰化されて気体状態
となり、低温で、しかも短時間にレジスト層を除去する
ことができるので、信頼性の高い半導体素子を量産でき
る効果がある。また、請求項４に記載のように、請求項
３において、片側を接地したアンテナは、平面型のスパ
イラルアンテナ、円筒型のヘリカルアンテナ、プラズマ
内部に挿入型のアンテナのうちの１種類以上を選択使用
することができ、高機能のレジスト層の除去装置を実現
できる効果がある。
１に記載のように、酸素を活性化させる手段として誘導
結合型のプラズマを用いるものであり、請求項２に記載
のように、酸素雰囲気の圧力を１０ｍTorrから３００ｍ
Torrに調整し、誘導結合型のプラズマを発生するもので
ある。本発明者らの知見によると、酸素雰囲気の圧力を
１０ｍTorrから３００ｍTorrに調整して、誘導結合型の
プラズマにより酸素ガスを活性化させた場合に、酸素雰
囲気中に存在する酸素原子あるいは酸素分子のラジカル
の量が、従来の容量結合型のプラズマに比べて、数倍か
ら一桁多くなることを見出した（図２参照）。このた
め、本発明のレジスト層の除去方法によると、レジスト
層と反応して、これを灰化できる活性な酸素原子の量
が、従来の容量結合型のプラズマの場合に比べ、数倍か
ら一桁増えるため、低い基板温度で、しかも短時間にレ
ジスト層の灰化を行える効果がある。また、本発明のレ
ジスト層の除去装置は、請求項３に記載のように、片端
を接地した、例えば平面型のスパイラルアンテナに、接
地側とは反対の端から高周波電源よりインピーダンス整
合器を介して高周波電力を投入し、アンテナに高周波電
流を流す。このアンテナを流れる電流により生ずるイン
ダクティブな近接場によって誘電体である石英ガラスの
平板を通して誘導結合型の酸素プラズマを容易に発生さ
せることができる。これにより、処理基板のレジスト層
は多量の活性な酸素原子と反応し、灰化されて気体状態
となり、低温で、しかも短時間にレジスト層を除去する
ことができるので、信頼性の高い半導体素子を量産でき
る効果がある。また、請求項４に記載のように、請求項
３において、片側を接地したアンテナは、平面型のスパ
イラルアンテナ、円筒型のヘリカルアンテナ、プラズマ
内部に挿入型のアンテナのうちの１種類以上を選択使用
することができ、高機能のレジスト層の除去装置を実現
できる効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例を挙げ、さらに詳細に説明する。図６（ａ）〜（ｃ）
は、誘導結合型のプラズマを発生させるためのアンテナ
（電極）の構造を示す模式図である（菅井秀朗：応用物
理、Vol.63,No.6,（1994年）,pp.559-567）。図６
（ａ）において、613は円筒型のヘリカルアンテナ、図
６（ｂ）の614は平面型のスパイラルアンテナ、図６
（ｃ）の615はプラズマ内部に挿入される形のアンテナ
であり、604は高周波電源、610はプラズマであり、ま
た、616は誘電体のチューブ、617は誘電体の平板、618
は絶縁体の被覆を示す。誘電体としては、石英ガラスを
用いることが多い。図６（ａ）〜（ｃ）に示すような誘
導結合型のプラズマは、アンテナを流れる電流により生
ずるインダクティブな近接場によって発生する。本実施
の形態におけるレジスト層の除去には、図６（ｂ）に示
す構造のアンテナを用いた。図１は、本実施の形態にお
けるレジスト層の除去装置の構造の一例を示す模式図で
ある。図において、101は酸素を含んだガス、102はガス
流量調整器、103は処理槽（真空容器）、104は高周波電
源、105はインピーダンス整合器、106は片端を接地した
平面型のスパイラルアンテナ（図６（ｂ）の614に示す
形状のもの）、107は接地した下部電極、109は処理基
板、110はプラズマ、111は圧力調整機構と真空ポンプ、
112は石英ガラスの平板である。このレジスト層の除去
装置において、まず、圧力調整機構と真空ポンプ111に
より処理槽103内が所定の圧力となるまで真空排気した
後、処理槽103内に酸素を含んだガス101をガス流量調整
器102を通して導入する。真空容器103内の圧力が、酸素
を含んだガス101が導入され所定の値、すなわち１０ｍT
orrから３００ｍTorrの間のいずれかの圧力に安定した
ら、片端を接地した平面型のスパイラルアンテナ106
に、接地側とは反対の端から高周波電源104よりインピ
ーダンス整合器105を介して高周波電力を投入し、アン
テナに高周波電流を流す。アンテナを流れる電流により
生ずるインダクティブな近接場によって、誘電体である
石英ガラスの平板112を通して、プラズマ110を発生させ
る。そして、処理基板109を、上記プラズマ110に曝すこ
とにより、プラズマによって発生した活性な酸素原子が
レジスト層と反応し、灰化して気体状態となり除去され
る。図２は、図１に示した本発明のレジスト層の除去装
置を用いて得られる誘導結合型の酸素プラズマと、図５
に示した従来のレジスト層の除去装置で得られる容量結
合型の酸素プラズマについて、発光分光分析により得ら
れる波長７７７.１ｎｍでの発光強度を比較して示した
図である。投入した高周波電力は５００Ｗである。図２
より明らかなように、容量結合型の酸素プラズマに比
べ、誘導結合型の酸素プラズマの方が酸素原子ラジカル
の発光強度が高い。しかも、誘導結合型の酸素プラズマ
において、圧力が１０ｍTorrから３００ｍTorrの範囲で
酸素原子ラジカルの発光強度が著しく大きくなり、容量
結合型の酸素プラズマの数倍にも達する。発光強度は、
酸素プラズマ中の酸素原子ラジカルの量に比例するの
で、圧力が１０ｍTorrから３００ｍTorrの範囲、特に４
００ｍTorrの付近では、誘導結合型の酸素プラズマ中の
酸素原子ラジカルの量が、容量結合型の酸素プラズマ中
よりも５〜６倍多い。さらに、誘導結合型の酸素プラズ
マの発光強度は、投入する高周波電力の増加につれて指
数関数的に増大するのに対し、容量結合型の酸素プラズ
マの発光強度は比例的に増大するため、投入する高周波
電力が大きいほど発光強度の差は大きくなる。例えば、
圧力が４０ｍTorr付近では高周波電力が８００Ｗを越え
ると、発光強度の差は一桁以上となる。図３は、本発明
のレジスト層の除去方法によるレジスト層の灰化速度の
ガス圧依存性を示す。高周波電力は５００Ｗ、基板温度
は室温とした。従来の容量結合型のプラズマによる場合
（図４参照）に比べて、どのガス圧力領域においても大
きな灰化速度が得られた。このように、本発明のレジス
ト層の除去方法によれば低温で、かつ短時間にレジスト
層の除去を行えることが分かる。また、本実施の形態で
は、図６（ｂ）に示した平面型のスパイラルアンテナの
構成で誘導結合型のプラズマを発生させて活性化を行う
方法を説明したが、図６（ａ）または図６（ｃ）に示す
アンテナの構成で誘導結合型のプラズマを発生させて活
性化を行う場合も、上記と同様の効果が得られることを
確認している。
例を挙げ、さらに詳細に説明する。図６（ａ）〜（ｃ）
は、誘導結合型のプラズマを発生させるためのアンテナ
（電極）の構造を示す模式図である（菅井秀朗：応用物
理、Vol.63,No.6,（1994年）,pp.559-567）。図６
（ａ）において、613は円筒型のヘリカルアンテナ、図
６（ｂ）の614は平面型のスパイラルアンテナ、図６
（ｃ）の615はプラズマ内部に挿入される形のアンテナ
であり、604は高周波電源、610はプラズマであり、ま
た、616は誘電体のチューブ、617は誘電体の平板、618
は絶縁体の被覆を示す。誘電体としては、石英ガラスを
用いることが多い。図６（ａ）〜（ｃ）に示すような誘
導結合型のプラズマは、アンテナを流れる電流により生
ずるインダクティブな近接場によって発生する。本実施
の形態におけるレジスト層の除去には、図６（ｂ）に示
す構造のアンテナを用いた。図１は、本実施の形態にお
けるレジスト層の除去装置の構造の一例を示す模式図で
ある。図において、101は酸素を含んだガス、102はガス
流量調整器、103は処理槽（真空容器）、104は高周波電
源、105はインピーダンス整合器、106は片端を接地した
平面型のスパイラルアンテナ（図６（ｂ）の614に示す
形状のもの）、107は接地した下部電極、109は処理基
板、110はプラズマ、111は圧力調整機構と真空ポンプ、
112は石英ガラスの平板である。このレジスト層の除去
装置において、まず、圧力調整機構と真空ポンプ111に
より処理槽103内が所定の圧力となるまで真空排気した
後、処理槽103内に酸素を含んだガス101をガス流量調整
器102を通して導入する。真空容器103内の圧力が、酸素
を含んだガス101が導入され所定の値、すなわち１０ｍT
orrから３００ｍTorrの間のいずれかの圧力に安定した
ら、片端を接地した平面型のスパイラルアンテナ106
に、接地側とは反対の端から高周波電源104よりインピ
ーダンス整合器105を介して高周波電力を投入し、アン
テナに高周波電流を流す。アンテナを流れる電流により
生ずるインダクティブな近接場によって、誘電体である
石英ガラスの平板112を通して、プラズマ110を発生させ
る。そして、処理基板109を、上記プラズマ110に曝すこ
とにより、プラズマによって発生した活性な酸素原子が
レジスト層と反応し、灰化して気体状態となり除去され
る。図２は、図１に示した本発明のレジスト層の除去装
置を用いて得られる誘導結合型の酸素プラズマと、図５
に示した従来のレジスト層の除去装置で得られる容量結
合型の酸素プラズマについて、発光分光分析により得ら
れる波長７７７.１ｎｍでの発光強度を比較して示した
図である。投入した高周波電力は５００Ｗである。図２
より明らかなように、容量結合型の酸素プラズマに比
べ、誘導結合型の酸素プラズマの方が酸素原子ラジカル
の発光強度が高い。しかも、誘導結合型の酸素プラズマ
において、圧力が１０ｍTorrから３００ｍTorrの範囲で
酸素原子ラジカルの発光強度が著しく大きくなり、容量
結合型の酸素プラズマの数倍にも達する。発光強度は、
酸素プラズマ中の酸素原子ラジカルの量に比例するの
で、圧力が１０ｍTorrから３００ｍTorrの範囲、特に４
００ｍTorrの付近では、誘導結合型の酸素プラズマ中の
酸素原子ラジカルの量が、容量結合型の酸素プラズマ中
よりも５〜６倍多い。さらに、誘導結合型の酸素プラズ
マの発光強度は、投入する高周波電力の増加につれて指
数関数的に増大するのに対し、容量結合型の酸素プラズ
マの発光強度は比例的に増大するため、投入する高周波
電力が大きいほど発光強度の差は大きくなる。例えば、
圧力が４０ｍTorr付近では高周波電力が８００Ｗを越え
ると、発光強度の差は一桁以上となる。図３は、本発明
のレジスト層の除去方法によるレジスト層の灰化速度の
ガス圧依存性を示す。高周波電力は５００Ｗ、基板温度
は室温とした。従来の容量結合型のプラズマによる場合
（図４参照）に比べて、どのガス圧力領域においても大
きな灰化速度が得られた。このように、本発明のレジス
ト層の除去方法によれば低温で、かつ短時間にレジスト
層の除去を行えることが分かる。また、本実施の形態で
は、図６（ｂ）に示した平面型のスパイラルアンテナの
構成で誘導結合型のプラズマを発生させて活性化を行う
方法を説明したが、図６（ａ）または図６（ｃ）に示す
アンテナの構成で誘導結合型のプラズマを発生させて活
性化を行う場合も、上記と同様の効果が得られることを
確認している。
【０００８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のレ
ジスト層の除去方法によれば、低温で、しかも短時間に
レジスト層の除去を行えるので、半導体素子の生産性の
向上をはかることができると共に、信頼性の高い半導体
素子を実現できる効果がある。
ジスト層の除去方法によれば、低温で、しかも短時間に
レジスト層の除去を行えるので、半導体素子の生産性の
向上をはかることができると共に、信頼性の高い半導体
素子を実現できる効果がある。
【図１】本発明の実施の形態で例示したレジスト除去装
置の構造を示す模式図。
置の構造を示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態で例示した本発明の誘導結
合型の酸素プラズマと従来の容量結合型の酸素プラズマ
について発光分光分析による波長７７７.１ｎｍの光の
発光強度を比較して示した図。
合型の酸素プラズマと従来の容量結合型の酸素プラズマ
について発光分光分析による波長７７７.１ｎｍの光の
発光強度を比較して示した図。
【図３】本発明の実施の形態で例示したレジスト層の灰
化速度の圧力依存性を示す図。
化速度の圧力依存性を示す図。
【図４】従来のレジスト層の灰化速度の圧力依存性を示
す図。
す図。
【図５】従来のレジスト除去装置の構造を示す模式図。
【図６】本発明の実施の形態で例示した誘導結合型の酸
素プラズマを発生させるためのアンテナの構造を示す模
式図。
素プラズマを発生させるためのアンテナの構造を示す模
式図。
101…酸素を含んだガス 102…ガス流量調整器 103…処理槽（真空容器） 104…高周波電源 105…インピーダンス整合器 106…片端を接地した平面型のスパイラルアンテナ 107…接地した下部電極 108…ヒーター 109…処理基板 110…プラズマ 111…圧力調整機構と真空ポンプ 112…石英ガラスの平板 501…酸素を含んだガス 502…ガス流量調整器 503…処理槽（真空容器） 504…高周波電源 505…インピーダンス整合器 506…上部電極 507…接地した下部電極 508…ヒーター 509…処理基板 510…プラズマ 511…圧力調整機構と真空ポンプ 604…高周波電源 610…プラズマ 613…円筒型のヘリカルアンテナ 614…平面型のスパイラルアンテナ 615…プラズマ内部に挿入されるアンテナ 616…誘電体のチューブ 617…誘電体の平板 618…絶縁体の被覆
Claims (4)
- 【請求項１】高分子材料からなるレジスト層をエッチン
グマスクとして基板をエッチングする工程と、該エッチ
ング工程の後に、上記レジスト層を除去する工程を少な
くとも含む半導体素子の製造方法であって、 上記レジスト層の除去工程は、上記基板を誘導結合型の
プラズマにより活性化された酸素雰囲気中に曝して、上
記レジスト層を灰化し除去する方法によることを特徴と
するレジスト層の除去方法。 - 【請求項２】請求項１において、誘導結合型のプラズマ
により酸素雰囲気を活性化する時の圧力は１０ないし３
００ミリトル(ｍTorr)の範囲であることを特徴とするレ
ジスト層の除去方法。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のレジスト
層の除去方法を実施する装置であって、被処理基板を載
置する真空容器と、該真空容器に酸素ガスを所定量供給
するガス供給手段と、片側を接地したアンテナと、該ア
ンテナの接地側とは反対の端から高周波電源よりインピ
ーダンス整合器を介して高周波電力を投入して、上記真
空容器の内部に誘導結合型のプラズマを発生させる手段
と、該誘導結合型のプラズマにより真空容器内に導入さ
れた上記酸素ガスを活性化する手段と、上記真空容器の
内部の圧力を１０ないし３００ミリトル（ｍTorr）の範
囲に調整する真空排気および圧力制御手段を少なくとも
備えたことを特徴とするレジスト層の除去装置。 - 【請求項４】請求項３において、片側を接地したアンテ
ナは、平面型のスパイラルアンテナ、円筒型のヘリカル
アンテナ、プラズマ内部に挿入型のアンテナのうちから
選ばれる少なくとも１種類以上よりなることを特徴とす
るレジスト層の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23505696A JPH1079374A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | レジスト層の除去方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23505696A JPH1079374A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | レジスト層の除去方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079374A true JPH1079374A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16980437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23505696A Pending JPH1079374A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | レジスト層の除去方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079374A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012059843A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光デバイスの製造方法 |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP23505696A patent/JPH1079374A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012059843A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光デバイスの製造方法 |
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