JPS6251225A - 光化学反応方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光化学反応方法に係シ、特に基板上に存在する
有機物層を迅速に気化１分解させ、これを除去する方法
に関する。

〔発明の背景〕

ウェハ上に存在する感光性樹脂を除去する方法として種
々の方法が実施されているが、自動化が容易、メンテナ
ンスが簡単、ウニノ飄の損傷が少いといった有利点から
、ＵＶオゾン法が注目されている。以下第３図を用いて
ＵＶオゾン法の１例を示す。チャンバ１内にはウェハ３
を置くためのサセプタ２．サセプタ２を介してウニノ・
３を加熱するための抵抗式ヒータ７があり、チャンバ１
内にガス供給ノズル４から酸素ガスを供給した状態で。

ウェハ３上に低圧水銀灯５によシ紫外光（ＵＶ）を照射
できるようになっている。低圧水銀灯５は波長１８５ｎ
ｍ及び２５４ｎｍの強度の強いものを用いる。この装置
でサセプタ２上に感光性樹脂を塗布したウェハ３を置き
、紫外線を照射すると。

所定晴間経過後にはウニノ１３上の感光性樹脂層が気化
２分解して除去される。この原理は感光性樹脂層中の分
子結合（例えばＣ−Ｃ，Ｃ−Ｈ結合）が紫外線のエネル
ギにより分解する反応と、酸素に紫外線を照射すること
によシ生成したオゾンや酸素ラジカルが、これら結合を
解かれた炭素原子や水素原子等と反応し、二酸化炭素や
水等を生じる気化反応とによって生じると考えられてい
る。

第４図は感光性樹脂の気化分解速度Ｒに及ぼすウェハ温
度Ｔｗの影響を実験により求めたものである。ＦｌはＴ
ｗにより強く影響を受け、Ｔｗを高くすればＲは飛躍的
に大きくなる。しかしＴｗを３００Ｃとしだ時は、ウェ
ハ上の感光性樹脂の大部分は第４図に示すような高速で
気化分解しだが。

局部的に非常に分解し難い成分が残り、この成分を全て
分解しようとすればＴｗが１５０Ｃのときよシも却って
長時間を要することが判った。

第５図はこのようにして厚さ１μｍの感光性樹脂層の残
膜厚さの最大値ｔが、紫外光の照射時間Ｔに伴って減少
する経過を、ウェハ温度Ｔｗが１５０と３０００との時
で比較したものである。

Ｔｗが３０００のときは、当初は高い気化分解速度のた
め膜厚さｔは急速に減少するが、難分解性成分の気化分
解に多くの時間がかかり、結局Ｔｗが１５０Ｃのときよ
りも長時間を要することがわかる。

ウェハ温度Ｔｗを３００ＣＫした時に難分解性成分が生
じた理由は明らかではないが、ウェハ上の局所的な温度
分布によって感光性樹脂の熱膨張量に差が生じ、感光性
樹脂のたい積現象が生じるためではないかと考えられる
。なお難分解性成分が生じる温度は、感光性樹脂の種類
により異なる。

このように従来技術では、ウェハ温度が高い時に感光性
樹脂の気化分解速度が大きいという効果を活用しきれず
、これよりも低い温度で長時間を要する運用をせざるを
得なかった。

なお、関連する技術としてけ６ ＵＶ　Ｒｅ５ｉｓｔ　−Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ　ｆｏｒ　
Ｈｉｇｈ−８ｐｅｅｄａｎｄ　］）ａｍａｇｅ　−ｐｒ
ｅｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ／Ｅｘｔｅｎ　ａｎｄＡｂｓｔｒ
ａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１５　ｔｈ　Ｃｏｎｔ、　ｏ
ｎ　５ｏｌｉｄＳｔａｔｅ　Ｉ）ｅｖｉｃｅｓ　ａｎｄ
　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｔｏｋｙｏ　１９３３゜［ｆｙ
ｏｓｈｉ　Ｏｚａｗａ　ｅｔａｌ　、　／Ｆｕｊｉｔｓ
ｕ　Ｉ、ａｂ、　Ｌｔｄ。

に記載がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来技術の欠点をなりシ、
高速で有機物層を気化分解できる方法を提供するにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、基板上への光の照射に伴って基板の温度を上
昇させることによシ、基板上に存在する有機物層の気化
分解反応を進行させ、該有機物層の除去に要する時間を
短縮するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明になる方法を実施するのに好適な、感光
性樹脂除去装置の１例を示す。チャシバ１１にはウェハ
１３を設置するためのサセプタ１２があり、チャンバ１
１内にガス供給ノズル１４からＯｆガスを供給した状態
で、ウェハ１３上に光源１５より光を照射する。光源１
５には低圧水銀灯を用いるが、紫外域の波長の光を放射
す゛る他の光源を用いてもよい。ウェハは抵抗式ヒータ
１７によって加熱する。抵抗式ヒータ１７の出力は、ウ
ェハ温度調節装置１９によって調節される。このような
装置で予め抵抗式ヒータ１７によｊ）１５０ＣＫ加熱さ
れたサセプタ１２上にウェハ１３を置き、酸素雰囲気中
で紫外線を照射する。

ウェハ１３が紫外線の照射を受は始めたことを示す信号
は１図示されない発信器によりウェハ温度調節装置１９
に入力され、序め組込まれたシーケンスに基づいて抵抗
式ヒータ１７の出力が徐々に増加する。シーケンスには
、これに先立って行われた実験にもとづいで、感光性樹
脂層の厚さが２００ｎｍ程度になる頃に、ウニノ為温度
Ｔｗが３００Ｃとなるように設定しておく。

第２図はこのようにして実験しだ結果の１例であり、抵
抗式ヒータ出力の増加パターン、ウェハ温度Ｔｗ及びウ
ェハ上の感光性樹脂層厚さｔの移シ変わシを、ウェハ面
への紫外線照射時間に対して示す。図中には比較のため
ＴＶを１５０．及び３００ｔｌｌ’に一定に保ったとき
のデータも示した。

第２図から明らかなように、感光性樹脂層の除去に要す
る時間は従来法（Ｔｗ＝１５０ｔｌｌ”）のときの約１
／３に短縮することができ１本法による効果を確認した
。

第６図は本発明の応用例で、有機物からなる保護膜（ワ
ックス等）の基体からの除去に用いた例であろうチャン
バ２１には保護膜の付着した基体２３゛があり、ガス供
給ノズル２４から酸素を供給した状態で、基体２３に紫
外線を照射することができる。基体２３の加熱には複数
個のランプ式ヒ−夕２７を用いておシ、ラレプ式ヒータ
の点滅は。

基体温度調節装置２９に予め組込まれであるシーケンス
に従って調節される。

第７図はこのようにして保護膜を気化分解し。

基体からの除去に用いたシーケンスの例であり。

保護膜の残膜厚さｔ、基体の表面温度ＴＩＩｍ及びラン
プ式ヒータの点灯数の移り変わりと、基体面への紫外線
照射時間に対して示している。基体がチャンバ２１内に
入った当初全ランプ式ヒーター２７が点灯して急速に基
体表面を加熱する。表面が一定の温度に達したらランプ
式ヒータ２７の一部を一旦消灯し、この後保護膜厚さｔ
の減少に伴ってランプ式ヒータの点灯数を逐次増加する
。このシーケンスにより基体２３の表面温度はステップ
状に変化するが１本発明による効果は同様に発揮される
。第７図中には基体温度を一定とした場合の処理例を示
したが、これに対して本実施例の処理時間は約１／４で
あった。本実施例の特有の効果としては、基体が平板で
ない形状のものにも適用できること、基体表面温度をラ
ンプ式ヒータの点滅によシ調節したことにより温度調節
のシーケンスが簡略化できること、及び有機物性保護膜
の気化分解にも適用できることである。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより、有機物層の除去に要する
時間を、従来法の１／３〜１／４に短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は置を示す
断面図、第４図は感光性樹脂の気化分解速度とウェハ温
度の関係線図、第５図はウェハ温度が異なる場合の感光
性樹脂層厚さの経時変化の違いを示す線図、第６図は本
発明の応用例の装置の断面図、第７図は第６図に示す装
置を用いて行った実験結果を示す線図である。 １・・・チャンバ、２・・・サセプタ、３・・・ウェハ
、４・・・ガス供給ノズル、５・・・低圧水銀灯、６・
・・ガス排出ノズル、１１・・・チャンバ、１２・・・
サセプタ、１３・・・ウェハ、１４・・・ガス供給ノズ
ル、１５・・・光源。 １６・・・ガス排出ノズル、１７・・・抵抗式ヒータ。 ２１・・・チャンバ、２３・・・基体、２４・・・ガス
供給ノズル、２５・・・低圧水銀灯、２６・・・ガス排
出ノズル、２９・・・基体温度調節装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、有機物層の存在する基板を酸素を含む気体中に置き
   、紫外光を照射して該有機物層を酸化、分解させる光化
   学反応方法において、該基板が該光源からの光照射を受
   けた時間に対応して、該基板の温度を上昇せしめること
   を特徴とした光化学反応方法。