JPS63178528A - 灰化方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 ＬＳＩなどの半導体デバイスの生産方法において、リゾ
グラフィを利用する場合、レジス）　ＩＩＡの形成や除
去の必要がともなう。本発明は、特に、ウェハー上に残
された不要レジスト膜を、灰化によって除去する方法に
関する。

〔発明の背景〕

現在の生産プロセスにおいて、レジスト膜の灰化方法は
、大体において酸素プラズマシステムが実用化されてい
る。長所としては、処理速度が大きいという特徴を具え
ているが、デバイスに対する荷電粒子による損傷が欠点
とされている。

デバイスの高集積化が急速に進むなかで、デバイスの電
気特性に与える影習が少な（ないことからこのウェハー
に対する損傷の問題が無視し得なくなり、最近では、損
傷の少ない紫外線による灰化方法が提案され研究されて
いるが、処理速度と汚染の問題があり実用化するには、
尚、改８／改良が要求されている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記背景に鑑み、なされたものであって、そ
の目的とするところは、酸素プラズマシステムにおける
ようなウェハーへのｂｌ　（Ｈはなく、しかし、紫外線
による処理よりも処理速度の大きい、改善／改良された
新規な灰化方法を提供することにある。

〔目的を達成するための方法とその作用〕上記目的を達
成するため、本発明においては、放電によって活性化酸
素を生成するガスの流れの上流側に放電による電気エネ
ルギーのガス流へのエネルギー供給部を設け、下流側に
紫外線放射光源と該光源に対向してレジスト膜を有する
ウェハーをウェハーホルダーのうえに配置し、放電によ
って生成した活性化酸素が下流側へ移動しな際、該活性
化酸素と前記光源から放射される紫外線との協働によっ
て前記レジスト膜を灰化する方法を採用し、更に、より
損傷を確実に阻止するために、 エネルギー供給部の配置された上流側とウェハーの配置
された下流側との間に、荷電粒子除去手段を設けて、下
流側へ荷電粒子が移動するのを阻止しながらレジスト膜
の灰化をする方法を採用する。

上記方法を採用すれば、ウェハー上のレジスト膜は、活
性化された酸素にさらされながら、紫外線の照射を受け
ることになり、この酸素と紫外線との協働によるもので
あるから、処理速度が大きく、しかし、ウェハーへの損
傷がない。また紫外線照射によるクリーン効果も大であ
る。

ウェハーへの損傷は、主にプラズマ中の荷電粒子による
ものであるから、この荷電粒子の平均自由工程以上に、
ウェハーとプラズマ空間との距離を長くすれば良いが、
装置の小形化等に関連して、前記距離を小さくしたい場
合は、荷電粒子除去手段を設けておけば、安全確実であ
る。

［実施例〕 第一図は、本発明を実行するための灰化装置の要部の概
略説明図である。１は装置の外壁で、１ａｓ１ｂ、１ｃ
に示す如く、３分割され、ボルトナツト等の固定手段２
で連結される。３は、ロングアーク型の高圧水銀灯であ
って、平面状に、平行に２〜４本配置し、ランプホルダ
ー４で保持する。上記の如く外壁を分割形式にしである
ので、外壁の一部１ａをはずすと、高圧水銀灯の交換、
保守等は便利である。５はウェハー６の保持台であって
、必要に応じて、温度制御手段例えばヒーター１ｏや水
冷パイプなどが埋設される。尚、ウェハー６上のレジス
ト膜は図示から省略しである。ここにおいても、外壁の
一部１ａと１ｂとを一緒にしてはずすと、保持台５の保
守等は便利である。７ａと７ｂは、高周波電源１１から
電気エネルギーが供給される一対の放電用電極であり、
これらの間隙８に向けて、ガスを供給する。９は、適度
な電圧を引加して、プラズマ中の荷電粒子が、ウェハー
６の方へ接近するのを阻止するネット状の荷電粒子除去
用トラップ電極であって、偏平なドーナッツ状をしてい
る。

このトラップ電極の電位はアース電位で良い。

第一図においては、高圧水銀灯３等、のための電源系と
その制御系及びウェハー搬送システムは省略しであるが
、これら個々の電源回路、制御回路等は、従来の技術、
多数の文献に開示されている技術等が利用できる。例え
ば、図示はしていないが、ウェハーの搬送をカセット・
ツウ・カセ・７トにする場合、ウェハー保持台より少し
高い位置に対応した装置の外壁にゲートバルブを設け、
アームによる自動搬送によるウェハーの脱着機構を設け
ることで容易に実現できる。

ところで放電灯によって活性化酸素を生成させる条件の
一例を示すと、 ガス　　　　０□　　　１トール 放電電力　　３００　　　ワット 周波数　　　１００キロヘルツ である。ウェハー６に塗布されたレジストは１．５μｍ
の厚さのＴ　Ｓ　Ｍ　Ｒ８８００であって、高圧水銀灯
から放射される波長２００ｎｍ乃至５００ｎｍの光を６
００ｍＷ／ｃシの強度で受ける。

上記条件で、レジスト膜の除去速度は大体５０ｎｍ／分
程度で、酸素プラズマシステムに比べると、処理速度は
遅いが、紫外線処理よりかは早いし、残渣のないクリー
ンな表面が得られる特徴がある。

そして、前記の通り、ウェハーに対する荷電粒子による
損傷は全くない。

活性化酸素を生成するガスとしては、前記実施例の他に
キャリアーガスとしてＮｅｏ　、ＮＯｚ　、ＣＯｚを用
い、Ｎ２、Ｈｅ等のガスを混入したものでも良い。

第二図は、他の実施例の説明図であって、石英ガラス製
の円筒状の容器１２の内に、偏平なドーナソツ状のトラ
ップ電極９とその中央にウェハー保持台５を配置し、一
対の放電灯用電極７ａ、７ｂは、前記容器１２の外側に
配置しである。紫外線放射光源１３は球状をしていて、
マイクロウェーブで励起される無電極放電型であって、
ミラー１４に取り囲まれ、光源１３の直射光とミラー１
４からの反射光との両者がウェハー６を照射する。尚、
図示はしていないが、同一の思想でプラズマの発生源が
２．４５Ｇｌ＋□のマイクロ波放電のタイプのものでも
使用することが可能である。

〔発明の効果〕

上記実施例からも理解されるように、本発明は、酸素プ
ラズマシステムの長所と、ダメージのない紫外線照射方
法とを組み合わせることによって、半導体装置の生産工
程におけるレジスト膜の灰化を効率良く実行し、しかも
最近の高集積化に対応して生じているウェハーダメージ
の問題を解決することができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第一図と第二図は本発明を実行するための灰化装置の要
部の概略説明図である。 図において、３は高圧水銀灯、４はランプホルダー、５
は保持台、６はウェハー、７ａと７ｂは一対の電極をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）放電によって活性化酸素を生成するガスの流れの
   上流側に放電による電気エネルギーのガス流へのエネル
   ギー供給部を設け、下流側に紫外線放射光源と該光源に
   対向してレジスト膜を有するウェハーをウェハーホルダ
   ーのうえに配置し、 放電によって生成した活性化酸素が下流側へ移動した際
   、該活性化酸素と前記光源から放射される紫外線との協
   働によって前記レジスト膜を灰化することを特徴とする
   灰化方法。（２）エネルギー供給部が、一対の放電用電
   極よりなることを特徴とする第１項記載の灰化方法。 （３）エネルギー供給部が設けられた上流側とウェハー
   の配置された下流側との間に、荷電粒子除去手段を設け
   て、下流側へ荷電粒子が移動するのを阻止しながらレジ
   スト膜の灰化をする第１項記載の灰化方法。 （４）ウェハーホルダに加熱手段を内蔵させウェハーを
   所定の温度に制御し、加熱させながらレジスト膜の灰化
   をする第１項記載の灰化方法。