WO2015083435A1 - アッシング方法およびアッシング装置 - Google Patents

アッシング方法およびアッシング装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015083435A1
WO2015083435A1 PCT/JP2014/076881 JP2014076881W WO2015083435A1 WO 2015083435 A1 WO2015083435 A1 WO 2015083435A1 JP 2014076881 W JP2014076881 W JP 2014076881W WO 2015083435 A1 WO2015083435 A1 WO 2015083435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission window
light transmission
gap
ashing
processing gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/076881
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
廣瀬　賢一
大輝 堀部
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ウシオ電機株式会社 filed Critical ウシオ電機株式会社
Publication of WO2015083435A1 publication Critical patent/WO2015083435A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Definitions

  • the present invention relates to an ashing method and an ashing device using vacuum ultraviolet rays. More specifically, the present invention relates to a photo-ashing process for resist in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystals, etc., a process for removing resist adhering to the pattern surface of the template in the nanoimprint method, and a dry cleaning process for glass substrates and silicon wafers for liquid crystal
  • the present invention relates to an ashing method and an ashing apparatus that can be suitably applied to desmear processing in a printed circuit board manufacturing process.
  • a resist optical ashing process and a dry cleaning process for a glass substrate or a silicon wafer are performed in a manufacturing process of a semiconductor element, a liquid crystal panel, etc.
  • a resist optical ashing process and a dry cleaning process for a glass substrate or a silicon wafer are performed in a manufacturing process of a semiconductor element, a liquid crystal panel, etc.
  • the resist attached to the pattern surface of the template is removed.
  • desmearing and surface roughening of the insulating layer are performed on the wiring board material.
  • an ashing method using vacuum ultraviolet rays is known (see, for example, Patent Document 1).
  • an object to be processed is disposed so as to face a light transmission window that transmits vacuum ultraviolet rays through a gap. Then, while supplying a processing gas containing, for example, oxygen to the gap between the light transmission window and the object to be processed, vacuum ultraviolet rays are irradiated toward the object to be processed through the light transmission window. Thereby, oxygen and oxygen radicals are generated as a result of reaction of oxygen in the processing gas flowing through the gap between the light transmission window and the object to be processed. Then, when these ozone and oxygen radicals come into contact with the surface to be processed, ashing is performed on the surface to be processed.
  • the processing gas is supplied so as to circulate along the one direction in the gap between the light transmission window and the object to be processed.
  • oxygen radicals and the like generated by irradiation with vacuum ultraviolet rays and decomposition gas such as CO 2 generated by ashing the object to be processed also cause a gap between the light transmission window and the object to be processed. It circulates along that one direction.
  • the flow rate of the processing gas in the gap between the light transmission window and the object to be processed is large, the generated oxygen radicals immediately move downstream from the gap between the light transmission window and the object to be processed. For this reason, the concentration of oxygen radicals in the gap becomes low, and as a result, the required ashing process becomes difficult.
  • the decomposition gas of the object to be processed is immediately downstream from the gap between the light transmission window and the object to be processed by the ashing process. It does not move, thereby increasing the concentration of cracked gas in the gap. Therefore, the oxygen concentration in the gap is relatively low. Along with this, a sufficient amount of oxygen radicals and the like are not generated, and as a result, the required ashing process becomes difficult.
  • An object of the present invention is to provide an ashing method and an ashing apparatus capable of reliably performing a required ashing process on a workpiece.
  • the ashing method of the present invention is a processing gas containing an active species source in a gap between the light transmission window and the object to be processed, which is disposed so as to face a light transmission window that transmits vacuum ultraviolet rays. Irradiating vacuum ultraviolet rays through the light transmission window while supplying The gap between the light transmission window and the object to be processed is 1 mm or less, The flow rate of the processing gas flowing through the gap is controlled to 1 to 100 mm / sec.
  • the pressure of the processing gas in the gap is greater than 1 atmosphere and 2 atmospheres or less.
  • the processing gas preferably contains at least ozone as an active species source.
  • An ashing device is disposed between a mounting table on which an object to be processed is mounted, an ultraviolet emission lamp that emits vacuum ultraviolet rays to the object to be processed, and the object to be processed and the ultraviolet emission lamp.
  • an ashing device having a light transmission window that transmits vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet emission lamp The gap between the light transmission window and the object to be processed is 1 mm or less, Gas supply means for supplying a processing gas containing an active species source in the gap; Gas flow rate control means for controlling the flow rate of the processing gas flowing through the gap to 1 to 100 mm / sec is provided.
  • the gap between the light transmission window and the workpiece is separated from the workpiece.
  • An increase in the concentration of cracked gas such as CO 2 is suppressed. That is, since a decrease in the concentration of the active species source in the gap is suppressed, a sufficient amount of active species can be generated.
  • the flow velocity of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window and the object to be processed is 100 mm / sec or less, the generated active species immediately downstream in the gap between the light transmission window and the object to be processed. The movement to the side region is suppressed. As a result, the concentration of the active species is suppressed from decreasing. Therefore, a required ashing process can be reliably performed on the workpiece.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of an example of an ashing apparatus for carrying out the ashing method of the present invention.
  • a mounting table 10 on which a substantially flat workpiece W is mounted is provided.
  • This mounting table 10 has a flat rectangular workpiece mounting surface 11.
  • a rectangular frame-shaped spacer member 15 disposed along the peripheral edge of the workpiece mounting surface 11 and a seal disposed on the spacer member 15.
  • the light source unit 20 is disposed via the member 16.
  • the light source unit 20 includes a substantially rectangular parallelepiped box-shaped casing 21 having an opening on the lower surface.
  • a light transmission window 30 that transmits vacuum ultraviolet rays is airtightly provided at the opening of the casing 21.
  • a sealed lamp housing chamber S1 is formed inside the casing 21.
  • a processing chamber S ⁇ b> 2 in which the workpiece W is ashed is formed between the light transmission window 30 and the mounting table 10.
  • a plurality of rod-shaped ultraviolet emission lamps 25 are arranged in parallel to each other in the same horizontal plane.
  • a reflection mirror 26 is provided above the ultraviolet emitting lamp 25 in the lamp housing chamber S1.
  • the casing 21 is provided with a gas purge means (not shown) for purging the inside of the lamp housing chamber S1 with an inert gas such as nitrogen gas.
  • the ultraviolet emitting lamp 25 various known lamps can be used as long as they emit vacuum ultraviolet rays.
  • a low-pressure mercury lamp that emits vacuum ultraviolet rays of 185 nm, a xenon excimer lamp that emits vacuum ultraviolet rays having a center wavelength of 172 nm, or xenon gas is enclosed in an arc tube.
  • a fluorescent excimer lamp in which a phosphor emitting, for example, 190 nm of vacuum ultraviolet rays is applied to the inner surface of the arc tube can be exemplified. As shown in FIG.
  • any material may be used as long as it has transparency to vacuum ultraviolet rays emitted from the ultraviolet emission lamp 25 and has resistance to vacuum ultraviolet rays and generated active species.
  • synthetic quartz glass can be used as such a material.
  • the mounting table 10 is formed with a gas supply hole 12 and a gas discharge hole 13 that pass through the mounting table 10 in the thickness direction.
  • the opening shape in each of the gas supply hole 12 and the gas discharge hole 13 is a band shape extending along the lamp axial direction of the ultraviolet emission lamp 25.
  • the gas supply holes 12 and the gas discharge holes 13 are formed at positions separated from each other in the arrangement direction of the ultraviolet emission lamps 25.
  • the workpiece W is disposed on the workpiece mounting surface 11 of the mounting table 10 at a position between the gas supply holes 12 and the gas discharge holes 13 in the arrangement direction of the ultraviolet emission lamps 25. Is done.
  • the gas supply hole 12 is connected to a processing gas supply means 40 for supplying a processing gas to the processing chamber S2 through a gas pipe 41.
  • the gas pipe 41 is provided with a gas flow rate control means 45 for controlling the flow rate of the processing gas flowing on the processing surface Wa of the workpiece W.
  • the active species source contained in the processing gas may be any source that generates active species upon receiving vacuum ultraviolet rays.
  • Specific examples of such active species sources include those that generate oxygen radicals such as oxygen (O 2 ) and ozone (O 3 ), those that generate OH radicals such as water vapor, and those that generate halogen radicals (for example, Those that generate fluorine radicals such as carbon tetrafluoride (CF 4 ), those that generate chlorine radicals such as chlorine (Cl 2 ), and those that generate bromine radicals such as hydrogen bromide (HBr)).
  • oxygen radicals such as oxygen (O 2 ) and ozone (O 3 )
  • those that generate OH radicals such as water vapor
  • halogen radicals for example, Those that generate fluorine radicals such as carbon tetrafluoride (CF 4 ), those that generate chlorine radicals such as chlorine (Cl 2 ), and those that generate bromine radicals such as hydrogen bromide (HBr)
  • those that generate oxygen radicals
  • the concentration of the active species source in the processing gas is preferably 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more.
  • a sufficient amount of active species is generated when the processing gas receives vacuum ultraviolet rays, so that the intended ashing process can be performed reliably.
  • the concentration of ozone (O 3 ) in the processing gas is preferably 0.1 to 12% by volume. More preferably, it is 1 to 12% by volume.
  • the mounting table 10 is provided with heating means (not shown) for heating the workpiece W.
  • the action of the active species can be promoted as the temperature of the surface Wa of the workpiece W increases. Therefore, the ashing process for the workpiece W can be performed efficiently.
  • the heated processing gas can be supplied into the processing chamber S2. Therefore, the temperature of the processing surface Wa of the workpiece W can be raised also by the processing gas flowing along the processing surface Wa of the workpiece W, and as a result, the above effect can be further ensured. Can get to.
  • the heating condition by the heating means is preferably such that the temperature of the surface Wa of the workpiece W is, for example, 80 ° C. or higher and 340 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. It is a condition.
  • the ashing process of the workpiece W is performed using the above ashing apparatus as follows. First, in a state where the light source unit 20 is removed from the mounting table 10, the processing target is placed at a position between the gas supply hole 12 and the gas discharge hole 13 on the processing object mounting surface 11 of the mounting table 10. An object W is placed. Next, the light source unit 20 is disposed on the mounting table 10 via the spacer member 15 and the seal member 16. Thereby, the light transmission window 30 in the light source unit 20 is disposed so as to face the processing surface Wa of the processing object W via the gap. Moreover, the to-be-processed object W is heated via the mounting base 10 by a heating means as needed.
  • an inert gas is supplied to the lamp housing chamber S1 by the gas purge means. Thereby, the inside of the lamp housing chamber S1 is purged by the inert gas.
  • the processing gas is supplied to the processing chamber S2 through the gas supply hole 12 by the processing gas supply means.
  • the processing gas supplied into the processing chamber S2 is discharged from the processing chamber S2 through the gas discharge hole 13.
  • the processing gas from the gas supply hole 12 flows through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W toward the gas discharge hole 13.
  • the flow rate of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is controlled by the gas flow rate control means 45.
  • the ultraviolet emission lamp 25 in the light source unit 20 is turned on.
  • the vacuum ultraviolet rays from the ultraviolet emission lamp 25 are applied to the workpiece W through the light transmission window 30 and to the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W.
  • active species are generated by decomposing the active species source contained in the processing gas.
  • the ashing of the surface Wa of the workpiece W is performed by the vacuum ultraviolet rays reaching the surface Wa of the workpiece W and the active species generated by the vacuum ultraviolet rays.
  • the thickness h of the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is 1 mm or less, preferably 0.1 to 0.7 mm.
  • the gap thickness h exceeds 1 mm, most of the vacuum ultraviolet rays are absorbed by the processing gas before the vacuum ultraviolet rays reach the workpiece W from the light transmission window 30. For this reason, the amount of active species generated near the surface Wa of the workpiece W is small, and as a result, the concentration of the active species near the surface Wa of the workpiece W decreases.
  • rate of the organic substance which exists on the to-be-processed surface Wa of the to-be-processed object W by a vacuum ultraviolet ray falls, the ashing processing capability falls.
  • the flow velocity of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is 1 to 100 mm / sec, preferably 2 to 50 mm / sec.
  • the concentration of cracked gas such as CO 2 generated from the workpiece W in the gap increases.
  • the concentration of the active species source becomes low, it becomes difficult to generate a sufficient amount of active species.
  • the concentration of active species in the gap is low.
  • the thickness h of the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W and the height of the processing chamber S2 are different.
  • the flow velocity of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W can be obtained as follows.
  • the cross-sectional area C of the cross section perpendicular to the flow direction of the processing gas in the gas flow space of the processing chamber S2 is the flow space for the processing gas on the workpiece W (the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W).
  • V Q / C
  • V is the flow rate of the processing gas (unit: mm / sec)
  • Q is the flow rate of the processing gas supplied to the flow path of the processing gas (unit: mm 3 / sec)
  • C is the processing chamber. It is a cross-sectional area (unit: mm 2 ) of a cross section perpendicular to the flow direction of the processing gas in the gas flow space of S2.
  • the flow rate of the processing gas supplied to the flow path of the processing gas is the flow rate of the processing gas supplied to the processing chamber S2, and this value corresponds to Q in the above equation (1).
  • the flow path model of the processing gas is set based on the shape and arrangement of the mounting table 10, the workpiece W, the light transmission window 30, the seal member 16, and the like.
  • the mounting table 10 is provided with a recess for disposing an object to be processed that matches the shape of the object to be processed W, so that the thickness h of the gap between the light transmission window 30 and the object to be processed W, and the processing
  • the height of the chamber S2 is the same (see FIG. 3)
  • the flow rate of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is the ratio of the cross-sectional area C2 to the cross-sectional area C1. Regardless of the value, it can be obtained by the above equation (1).
  • the pressure of the processing gas in the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is preferably greater than 1 atmosphere and 2 atmospheres or less.
  • the pressure of the processing gas in the gap is 1 atm or less, the number of atoms of the active species source is insufficient, the concentration of active species is lowered, and the ashing ability is reduced.
  • the pressure of the processing gas in the gap exceeds 2 atm, the light transmission window 30 is damaged due to the pressure difference in the lamp housing chamber S1, and the gap between the processing surface Wa due to the deflection of the light transmission window 30 is increased. Many problems such as leakage of processing gas to the outer periphery of the apparatus occur. In addition, it is difficult to design the apparatus, which causes problems that the structure of the apparatus becomes complicated and the manufacturing cost of the apparatus increases.
  • the gap is generated from the workpiece W in the gap.
  • An increase in the concentration of cracked gas such as CO 2 is suppressed. That is, since the concentration of the active species source in the gap is suppressed to be relatively low, a sufficient amount of active species can be generated.
  • the flow velocity of the processing gas flowing through the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W is 100 mm / sec or less, the active species generated in the gap is suppressed from immediately moving to the downstream side. . Therefore, it is possible to suppress the concentration of active species in the gap from becoming low. Therefore, a required ashing process can be reliably performed on the workpiece W.
  • the ashing apparatus shown in FIG. 1 is of a so-called batch irradiation type, but may be of a scan type as shown in FIG.
  • the ashing apparatus shown in FIG. 2 is provided above the processing chamber forming member 35 and the processing chamber forming member 35 that forms the processing chamber S2 in which the ashing process of the workpiece W is performed.
  • the light source unit 20a and driving means (not shown) for moving one of the light source unit 20a and the processing chamber forming member 35 in the horizontal direction relative to the other are provided.
  • the processing chamber forming member 35 is moved in the horizontal direction with respect to the light source unit 20a by the driving means.
  • the moving direction of the processing chamber forming member 35 is indicated by a white arrow.
  • a light transmission window 30 that transmits vacuum ultraviolet rays is disposed above the mounting table 10 on which the workpiece W is mounted so as to face the mounting table 10.
  • the light transmission window 30 is held by a light transmission window holding frame 36 fixed to the peripheral side surface of the mounting table 10.
  • the processing chamber S2 is formed by being surrounded by the mounting table 10, the light transmission window 30, and the light transmission window holding frame 36.
  • the mounting table 10 and the light transmission window 30 have the same configuration as the ashing device shown in FIG.
  • the light source unit 20a is provided with a casing 21a that opens downward.
  • a rectangular flat box-shaped ultraviolet emitting lamp 25a is provided in the casing 21a.
  • the casing 21a is provided with a gas flow path pipe 22 for circulating an inert gas (for example, nitrogen gas) in the casing 21a.
  • a processing gas supply means 40 for supplying a processing gas to the processing chamber S ⁇ b> 2 is connected to the gas supply hole 12 in the mounting table 10 through a gas pipe 41.
  • the gas pipe 41 is provided with a gas flow rate control means 45 for controlling the flow rate of the processing gas flowing on the processing surface Wa of the workpiece W.
  • the scan type ashing apparatus may be configured to include a plurality of processing chamber forming members.
  • a plurality of processing chamber forming members When an ashing process is performed on an object to be processed placed on the mounting table 10 in one processing chamber forming member, the object to be processed in another processing chamber forming member in a separate process in advance. Preparation work for the ashing process can be performed. Therefore, continuous ultraviolet irradiation processing can be performed on a plurality of objects to be processed, and as a result, processing efficiency can be improved.
  • the ashing apparatus includes a processing chamber forming member 35 that forms a processing chamber S2 in which an ashing process of the workpiece W is performed, and a light source unit 20b provided above the processing chamber forming member 35.
  • the light transmission window 30 is disposed on the mounting table 10 on which the workpiece W is mounted via the rectangular frame spacer member 15 a so as to face the mounting table 10. ing.
  • the light transmission window 30 is held by a light transmission window holding frame 36a fixed to the peripheral side surface of the mounting table 10 via a seal member 16a.
  • the processing chamber S2 is formed by being surrounded by the mounting table 10, the light transmission window 30, and the light transmission window holding frame 36a.
  • the mounting table 10 is formed with a gas supply hole 12 and a gas discharge hole 13 that pass through the mounting table 10 in the thickness direction.
  • the opening shape in each of the gas supply hole 12 and the gas discharge hole 13 is a band extending along the longitudinal direction of the ultraviolet emission lamp 25b (the direction perpendicular to the paper surface in the drawing).
  • the gas supply hole 12 and the gas discharge hole 13 are formed at positions separated from each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ultraviolet emission lamp 25b (the left-right direction in the drawing).
  • a recess having a shape suitable for the workpiece W is formed on the upper surface of the mounting table 10 at a position between the gas supply hole 12 and the gas discharge hole 13.
  • a processing gas supply means (not shown) for supplying a processing gas to the processing chamber S2 is connected to the gas supply hole 12 in the mounting table 10 via a gas pipe (not shown).
  • the gas pipe is provided with gas flow rate control means (not shown) for controlling the flow rate of the processing gas in the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W.
  • the light source unit 20b is provided with a casing 21b that opens downward.
  • a rectangular flat box-shaped ultraviolet emitting lamp 25 b is provided in the vicinity of the light transmission window 30.
  • the casing 21b is provided with a gas flow channel pipe (not shown) for circulating nitrogen gas (inert gas) in the casing 21b.
  • the bottom of the via hole (copper foil) in the printed wiring board material was subjected to elemental analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and the C / Cu ratio was measured. The results are shown in FIG. The C / Cu ratio at the bottom of the via hole before ashing is 0.80.
  • Example 3 The printed circuit board material was ashed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the thickness of the gap between the light transmission window 30 and the workpiece W was 1.0 mm and the irradiation time of vacuum ultraviolet rays was changed to 5 minutes. After performing, the C / Cu ratio was measured for the bottom of the via hole. The results are shown in FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

　被処理物に対して所要のアッシング処理を確実に行うことができるアッシング方法およびアッシング装置を提供する。　本発明のアッシング方法は、真空紫外線を透過する光透過窓に対向するよう配置された被処理物に対して、前記光透過窓と前記被処理物との間隙に活性種源を含む処理用ガスを供給しながら、前記光透過窓を介して真空紫外線を照射する工程を有し、前記光透過窓と前記被処理物との間隙は１ｍｍ以下であり、前記間隙を流通する前記処理用ガスの流速が１～１００ｍｍ／ｓｅｃに制御されることを特徴とする。

Description

アッシング方法およびアッシング装置
　本発明は、真空紫外線を利用したアッシング方法およびアッシング装置に関する。更に詳しくは、本発明は、半導体や液晶等の製造工程におけるレジストの光アッシング処理、ナノインプリント法におけるテンプレートのパターン面に付着したレジストの除去処理、液晶用のガラス基板やシリコンウエハなどのドライ洗浄処理、プリント基板製造工程におけるデスミア処理に好適に適用することができるアッシング方法およびアッシング装置に関する。
　例えば半導体素子や液晶パネル等の製造工程においては、レジストの光アッシング処理や、ガラス基板またはシリコンウエハに対するドライ洗浄処理が行われる。また、ナノインプリント法においては、テンプレートのパターン面に付着したレジストの除去処理が行われる。更に、プリント基板製造工程においては、配線基板材料に対して、デスミア処理や絶縁層の表面の粗面化処理が行われる。そして、これらの処理を実行する方法としては、真空紫外線を利用するアッシング方法が知られている（例えば特許文献１参照。）。
　このアッシング方法においては、真空紫外線を透過する光透過窓に間隙を介して対向するよう被処理物を配置する。そして、光透過窓と被処理物との間隙に例えば酸素を含む処理用ガスを供給しながら、真空紫外線を当該光透過窓を介して当該被処理物に向かって照射する。これにより、光透過窓と被処理物との間隙を流通する処理用ガス中の酸素が反応する結果、オゾンや酸素ラジカルが生成される。そして、これらのオゾンや酸素ラジカルが被処理物の被処理面に接触することにより、当該被処理物の被処理面に対するアッシング処理が行われる。
特許第２７０５０２３号公報
　しかしながら、このようなアッシング方法においては、被処理物の被処理面に対して所要のアッシング処理を確実に行うことが困難であることが判明した。
　本発明者らは、上記の問題について鋭意研究を重ねた結果、光透過窓と被処理物との間隙における処理用ガスの流速によって、アッシング処理の効果に差があることを見いだした。具体的に説明すると、以下の通りである。
　処理用ガスは、光透過窓と被処理物との間隙に、その一方向に沿って流通するよう供給される。このとき、真空紫外線が照射されることによって生成した酸素ラジカル等や、被処理物がアッシング処理されることによって生成したＣＯ2 等の分解ガスなども、光透過窓と被処理物との間隙をその一方向に沿って流通する。
　そして、光透過窓と被処理物との間隙における処理用ガスの流速が大きい場合には、生成した酸素ラジカル等が、光透過窓と被処理物との間隙より下流側に直ちに移動する。そのため、当該間隙における酸素ラジカルの濃度が低くなり、その結果、所要のアッシング処理が困難となる。
　一方、光透過窓と被処理物との間隙における処理用ガスの流速が小さい場合には、アッシング処理によって被処理物の分解ガスが、光透過窓と被処理物との間隙より下流側に直ちに移動せず、これにより、当該間隙における分解ガスの濃度が高くなる。そのため、当該間隙における酸素の濃度が相対的に低くなる。これに伴い、十分な量の酸素ラジカル等が生成されず、その結果、所要のアッシング処理が困難となる。
　本発明の目的は、被処理物に対して所要のアッシング処理を確実に行うことができるアッシング方法およびアッシング装置を提供することにある。
　本発明のアッシング方法は、真空紫外線を透過する光透過窓に対向するよう配置された被処理物に対して、前記光透過窓と前記被処理物との間隙に活性種源を含む処理用ガスを供給しながら、前記光透過窓を介して真空紫外線を照射する工程を有し、
　前記光透過窓と前記被処理物との間隙は１ｍｍ以下であり、
　前記間隙を流通する前記処理用ガスの流速が１～１００ｍｍ／ｓｅｃに制御されることを特徴とする。
　本発明のアッシング方法においては、前記間隙における前記処理用ガスの圧力が、１気圧より大きくかつ２気圧以下であることが好ましい。
　また、前記処理用ガスは、活性種源として少なくともオゾンを含むことが好ましい。
　本発明のアッシング装置は、被処理物を載置する載置台と、前記被処理物に対して真空紫外線を出射する紫外線出射ランプと、前記被処理物と前記紫外線出射ランプとの間に配置された、当該紫外線出射ランプからの真空紫外線を透過する光透過窓とを有するアッシング装置において、
　前記光透過窓と前記被処理物との間隙は１ｍｍ以下とされ、　
　前記間隙に活性種源を含む処理用ガスを供給するガス供給手段と、
　前記間隙を流通する前記処理用ガスの流速を１～１００ｍｍ／ｓｅｃに制御するガス流速制御手段と
を備えてなることを特徴とする。
　本発明によれば、光透過窓と被処理物との間隙を流通する処理用ガスの流速が１ｍｍ／ｓｅｃ以上であることにより、光透過窓と被処理物との間隙において、被処理物から発生するＣＯ2 などの分解ガスの濃度が高くなることが抑制される。すなわち、当該間隙における活性種源の濃度が低くなることが抑制されるため、十分な量の活性種を生成することができる。
　また、光透過窓と被処理物との間隙を流通する処理用ガスの流速が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることにより、光透過窓と被処理物との間隙においては、生成した活性種が直ちに下流側の領域に移動することが抑制される。そのため、活性種の濃度が低くなることが抑制される。
　従って、被処理物に対して所要のアッシング処理を確実に行うことができる。
本発明のアッシング方法を実施するためのアッシング装置の一例における構成を示す説明用断面図である。 本発明のアッシング方法を実施するためのアッシング装置の他の例における構成を示す説明用断面図である。 実験例において作製したアッシング装置の構成を示す説明用断面図である。 処理用ガスの流速とアッシング処理後におけるビアホールの底部のＣ／Ｃｕとの関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明のアッシング方法を実施するためのアッシング装置の一例における構成を説明用断面図である。
　このアッシング装置においては、例えば略平板状の被処理物Ｗが載置される載置台１０が設けられている。この載置台１０は、平坦な矩形の被処理物載置面１１を有する。載置台１０の被処理物載置面１１上には、当該被処理物載置面１１の周縁部に沿って配置された矩形枠状のスペーサ部材１５およびこのスペーサ部材１５上に配置されたシール部材１６を介して、光源ユニット２０が配置されている。
　光源ユニット２０は、下面に開口部を有する略直方体の箱型形状のケーシング２１を備えている。このケーシング２１の開口部には、真空紫外線を透過する光透過窓３０が気密に設けられている。ケーシング２１の内部には、密閉されたランプ収容室Ｓ１が形成されている。また、光透過窓３０と載置台１０との間には、被処理物Ｗがアッシング処理される処理室Ｓ２が形成されている。
　ランプ収容室Ｓ１には、棒状の複数の紫外線出射ランプ２５が、同一水平面内において互いに平行に並ぶよう配置されている。また、ランプ収容室Ｓ１における紫外線出射ランプ２５の上方には、反射ミラー２６が設けられている。また、ケーシング２１には、例えば窒素ガスなどの不活性ガスによってランプ収容室Ｓ１内をパージするガスパージ手段（図示せず）が設けられている。
　紫外線出射ランプ２５としては、真空紫外線を放射するものであれば、公知の種々のランプを用いることができる。具体的には例えば、紫外線出射ランプ２５としては、１８５ｎｍの真空紫外線を放射する低圧水銀ランプ、中心波長が１７２ｎｍの真空紫外線を放射するキセノンエキシマランプ、あるいは、発光管内にキセノンガスが封入されると共に、発光管の内面に例えば１９０ｎｍの真空紫外線を出射する蛍光体が塗布されてなる蛍光エキシマランプなどを例示することができる。
　図１に示すように、例えば紫外線出射ランプ２５からの真空紫外線を被処理物Ｗに一括照射して処理を行うアッシング装置においては、被処理物Ｗの被処理面Ｗａにおける紫外線強度の均一性を得るために、紫外線出射ランプ２５としては、円筒型のものを用いることが好ましい。
　光透過窓３０を構成する材料としては、紫外線出射ランプ２５から放射される真空紫外線について透過性を有し、かつ、真空紫外線および生成される活性種に対する耐性を有するものであればよい。このような材料としては、例えば合成石英ガラスを用いることができる。
　載置台１０には、それぞれ載置台１０の厚み方向に貫通するガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３が形成されている。ガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３の各々における開口形状は、紫外線出射ランプ２５のランプ軸方向に沿って延びる帯状とされている。そして、ガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３は、紫外線出射ランプ２５の配列方向に互いに離間した位置に形成されている。ここに、被処理物Ｗは、載置台１０の被処理物載置面１１上において、紫外線出射ランプ２５の配列方向における、ガス供給用孔１２とガス排出用孔１３との間の位置に配置される。
　ガス供給用孔１２には、ガス管４１を介して、処理室Ｓ２に処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段４０が接続されている。ガス管４１には、被処理物Ｗの被処理面Ｗａ上を流通する処理用ガスの流速を制御するガス流速制御手段４５が設けられている。
　処理用ガス供給手段４０から供給される処理用ガスとしては、活性種源を含むものが用いられる。処理用ガス中に含まれる活性種源としては、真空紫外線を受けることによって活性種が生成されるものであればよい。このような活性種源の具体例としては、酸素（Ｏ2 ）、オゾン（Ｏ3 ）等の酸素ラジカルを発生させるもの、水蒸気等のＯＨラジカルを発生させるもの、ハロゲンラジカルを発生させるもの（例えば四フッ化炭素（ＣＦ4 ）等のフッ素ラジカルを発生させるもの。塩素（Ｃｌ2 ）等の塩素ラジカルを発生させるもの、臭化水素（ＨＢｒ）等の臭素ラジカルを発生させるもの）などが挙げられる。これらの中では、酸素ラジカルを発生させるものが好ましく、特に、少なくともオゾン（Ｏ3 ）を含むものを用いることが好ましい。
　処理用ガス中の活性種源の濃度は、５０体積％以上であることが好ましく、より好ましくは７０体積％以上である。このような処理用ガスを用いれば、当該処理用ガスが真空紫外線を受けることにより、十分な量の活性種が生成するため、所期のアッシング処理を確実に行うことができる。
　また、活性種源として少なくともオゾン（Ｏ3 ）を含む処理用ガスを用いる場合には、当該処理用ガス中のオゾン（Ｏ3 ）の濃度は、０．１～１２体積％であることが好ましく、より好ましくは１～１２体積％である。
　また、載置台１０には、被処理物Ｗを加熱する加熱手段（図示せず）が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度が上昇されることに伴って活性種による作用を促進させることができる。そのため、被処理物Ｗに対するアッシング処理を効率よく行うことができる。また、処理用ガスがガス供給用孔１２を流通することによって、処理室Ｓ２内に加熱された処理用ガスを供給することができる。そのため、処理用ガスが被処理物Ｗの被処理面Ｗａに沿って流通されることによっても被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度を上昇させることができ、その結果、上記効果を一層確実に得ることができる。
　加熱手段による加熱条件は、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度が、例えば８０℃以上、３４０℃以下となる条件であることが好ましく、より好ましくは、８０℃以上、２００℃以下となる条件である。
　本発明のアッシング方法においては、上記のアッシング装置を用い、以下のようにして被処理物Ｗのアッシング処理が実行される。
　先ず、載置台１０から光源ユニット２０が取り外された状態で、当該載置台１０の被処理物載置面１１上におけるガス供給用孔１２とガス排出用孔１３との間の位置に、被処理物Ｗが載置される。次いで、載置台１０上に、光源ユニット２０がスペーサ部材１５およびシール部材１６を介して配置される。これにより、光源ユニット２０における光透過窓３０は、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに間隙を介して対向するよう配置される。また、必要に応じて、加熱手段によって、載置台１０を介して被処理物Ｗが加熱される。
　そして、ガスパージ手段によって、ランプ収容室Ｓ１に不活性ガスが供給される。これにより、不活性ガスによってランプ収容室Ｓ１内がパージされる。また、処理用ガス供給手段によって、処理用ガスがガス供給用孔１２を介して処理室Ｓ２に供給される。処理室Ｓ２内に供給された処理用ガスは、ガス排出用孔１３を介して当該処理室Ｓ２から排出される。これにより、処理室Ｓ２内においては、ガス供給用孔１２からの処理用ガスが、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙をガス排出用孔１３に向かって流通する。このとき、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速が、ガス流速制御手段４５によって制御される。
　その後、光源ユニット２０における紫外線出射ランプ２５が点灯される。そして、紫外線出射ランプ２５からの真空紫外線は、光透過窓３０を介して、被処理物Ｗに照射されると共に、光透過窓３０と被処理物Ｗと間隙を流通する処理用ガスに照射される。これにより、処理用ガスに含まれる活性種源が分解されることにより、活性種が生成される。その結果、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに到達する真空紫外線、および、真空紫外線により生成される活性種によって、被処理物Ｗの被処理面Ｗａのアッシング処理が行われる。
　以上において、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙の厚みｈは１ｍｍ以下、好ましくは０．１～０．７ｍｍとされる。間隙の厚みｈが１ｍｍを超える場合には、真空紫外線が光透過窓３０から被処理物Ｗに到達する前に、当該真空紫外線の大部分が処理用ガスに吸収される。このため、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの近傍において生成する活性種の量が少なく、その結果、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの近傍の活性種の濃度が低下する。また、真空紫外線による被処理物Ｗの被処理面Ｗａ上に存在する有機物の分解速度が低下するため、アッシング処理能力が低下する。
　また、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速は、１～１００ｍｍ／ｓｅｃとされ、好ましくは２～５０ｍｍ／ｓｅｃとされる。処理用ガスの流速が１ｍｍ／ｓｅｃ未満である場合には、間隙における被処理物Ｗから発生するＣＯ2 などの分解ガスの濃度が高くなる。これに伴い、活性種源の濃度が低くなるため、十分な量の活性種を生成することが困難となる。一方、処理用ガスの流速が１００ｍｍ／ｓｅｃを超える場合には、間隙における活性種の濃度が低くなる。
　図１に示すアッシング装置のように、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙との厚みｈと、処理室Ｓ２の高さ（載置台１０と光透過窓３０との距離）とが異なる場合には、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速は、以下のようにして求めることができる。
　処理室Ｓ２のガス流通空間における処理用ガスの流通方向に垂直な断面の断面積Ｃは、被処理物Ｗ上の処理用ガスの流通空間（光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙）における処理用ガスの流通方向に垂直な断面の断面積Ｃ１と、被処理物Ｗの周囲の処理用ガスの流通空間における処理用ガスの流通方向に垂直な断面の断面積Ｃ２との和である（Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２）。
　そして、上記断面積Ｃ１に対する上記断面積Ｃ２の比率（Ｃ２／Ｃ１×１００）が２％以下である場合には、上記処理用ガスの流速を下記の式（１）によって算出することができる。
　式（１）：Ｖ＝Ｑ／Ｃ
　但し、Ｖは、処理用ガスの流速（単位：ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｑは、処理用ガスの流路に供給される処理用ガスの流量（単位：ｍｍ3 ／ｓｅｃ）、Ｃは、処理室Ｓ２のガス流通空間における処理用ガスの流通方向に垂直な断面の断面積（単位：ｍｍ2 ）である。ここで、処理用ガスの流路に供給される処理用ガスの流量は、処理室Ｓ２に供給される処理用ガスの流量であり、この値が上記式（１）のＱに相当する。
　また、上記断面積Ｃ１に対する上記断面積Ｃ２の比率（Ｃ２／Ｃ１×１００）が２％を超える場合には、例えば汎用熱流体解析ソフトウェア「ＡＮＳＹＳ　Ｆｌｕｅｎｔ」（ＡＮＳＹＳ社製) を用い、下記のような条件設定を行って処理室Ｓ２内における処理用ガスの挙動を解析することにより、上記処理用ガスの流速を算出することができる。
　流路モデル：載置台１０、被処理物Ｗ、光透過窓３０、シール部材１６等の形状や配置などから処理用ガスの流路モデルを設定する。
　処理用ガスの物性条件設定：処理用ガスの密度および粘性係数（例えば処理用ガスが酸素ガスであれば、密度が１．２９９９ｋｇ／ｍ3 、粘性係数が１．９２×１０-5Ｐａ・ｓ）を入力する。
　境界条件設定：処理用ガスの流入口（ガス供給用孔１２の開口）は（ｍ／ｓ）で設定される。処理用ガスの流出口（ガス排出用孔１３の開口）は大気圧面とされる。
　また、処理用ガスの流速の均一性を確認するために、定常計算で行われる。また、処理用ガスの流速は、被処理物Ｗの被処理面の上方空間の平均値として求められる。
　一方、載置台１０に、被処理物Ｗの形態に適合する被処理物配置用の凹所が形成されることによって、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙との厚みｈと、処理室Ｓ２の高さとが同一の場合（図３参照）には、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速は、上記断面積Ｃ１に対する上記断面積Ｃ２の比率の値に関わらず、上記の式（１）によって求めることができる。
　また、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙における処理用ガスの圧力は、１気圧より大きく、かつ、２気圧以下であることが好ましい。間隙における処理用ガスの圧力が１気圧以下である場合には、活性種源の原子数が不足し、活性種の濃度が低くなり、アッシング能力が低下する。一方、間隙における処理用ガスの圧力が２気圧を超える場合には、ランプ収納室Ｓ１の圧力差による光透過窓３０の破損、光透過窓３０の撓みによる被処理面Ｗａとの間隙のズレ、装置外周部への処理用ガスの漏れ等の問題が多数発生する。また、装置設計が難しく、装置の構造が複雑になったり、装置の製造コストが上昇したりする、という問題が発生する。
　本発明のアッシング方法によれば、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速が１ｍｍ／ｓｅｃ以上であることにより、当該間隙においては、被処理物Ｗから発生するＣＯ2 などの分解ガスの濃度が高くなることが抑制される。すなわち、当該間隙における活性種源の濃度が相対的に低くなることが抑制されるため、十分な量の活性種を生成することができる。
　また、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙を流通する処理用ガスの流速が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることにより、間隙において生成した活性種が直ちに下流側に移動することが抑制される。そのため、当該間隙における活性種の濃度が低くなることが抑制される。
　従って、被処理物Ｗに対して所要のアッシング処理を確実に行うことができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、図１に示すアッシング装置は、いわゆる一括照射タイプのものであるが、図２に示すように、スキャンタイプのものであってもよい。
　具体的に説明すると、図２に示すアッシング装置は、被処理物Ｗのアッシング処理が実行される処理室Ｓ２を形成する処理室形成部材３５と、この処理室形成部材３５の上方に設けられた光源ユニット２０ａと、光源ユニット２０ａおよび処理室形成部材３５の一方を他方に対して相対的に水平方向に移動させる駆動手段（図示せず）とを備えている。この例においては、処理室形成部材３５が駆動手段によって光源ユニット２０ａに対して水平方向に移動される構成とされている。図２においては、処理室形成部材３５の移動方向を白抜きの矢印で示してある。
　処理室形成部材３５においては、被処理物Ｗが載置される載置台１０の上方に、真空紫外線を透過する光透過窓３０が当該載置台１０に対向するよう配置されている。この光透過窓３０は、載置台１０の周側面に固定された光透過窓保持枠３６によって保持されている。そして、載置台１０、光透過窓３０および光透過窓保持枠３６に取り囲まれることによって、処理室Ｓ２が形成されている。載置台１０および光透過窓３０は、図１に示すアッシング装置と同様の構成ものである。
　光源ユニット２０ａにおいては、下方に開口するケーシング２１ａが設けられている。このケーシング２１ａ内には、矩形の扁平な箱状の紫外線出射ランプ２５ａが設けられている。また、ケーシング２１ａには、ケーシング２１ａ内に不活性ガス（例えば窒素ガス）を流通させるためのガス流路管２２が設けられている。
　また、載置台１０におけるガス供給用孔１２には、ガス管４１を介して、処理室Ｓ２に処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段４０が接続されている。ガス管４１には、被処理物Ｗの被処理面Ｗａ上を流通する処理用ガスの流速を制御するガス流速制御手段４５が設けられている。
　このアッシング装置においては、処理室形成部材３５の移動速度を調整することにより、真空紫外線の被処理物Ｗに対する照射露光量を適正化することができる。
　スキャンタイプのアッシング装置においては、複数の処理室形成部材を備えた構成とすることができる。このような構成においては、一の処理室形成部材における載置台１０上に載置された被処理物についてアッシング処理を行う際に、予め、別工程で、他の処理室形成部材において被処理物のアッシング処理の準備作業を行うことができる。従って、複数の被処理物について連続的な紫外線照射処理が可能になり、その結果、処理効率の向上を図ることができる。
＜実験例１＞
　以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
　図３に示す構成に従って、実験用のアッシング装置を作製した。このアッシング装置は、被処理物Ｗのアッシング処理が実行される処理室Ｓ２を形成する処理室形成部材３５と、この処理室形成部材３５の上方に設けられた光源ユニット２０ｂとを備えている。処理室形成部材３５においては、被処理物Ｗが載置される載置台１０上に、矩形の枠状のスペーサ部材１５ａを介して、光透過窓３０が当該載置台１０に対向するよう配置されている。この光透過窓３０は、シール部材１６ａを介して、載置台１０の周側面に固定された光透過窓保持枠３６ａによって保持されている。そして、載置台１０、光透過窓３０および光透過窓保持枠３６ａに取り囲まれることによって、処理室Ｓ２が形成されている。
　載置台１０には、それぞれ載置台１０の厚み方向に貫通するガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３が形成されている。ガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３の各々における開口形状は、紫外線出射ランプ２５ｂの長手方向（図において紙面に垂直な方向）に沿って延びる帯状とされている。これらのガス供給用孔１２およびガス排出用孔１３は、紫外線出射ランプ２５ｂの長手方向に垂直な方向（図において左右方向）に互いに離間した位置に形成されている。また、載置台１０の上面には、ガス供給用孔１２とガス排出用孔１３との間の位置に、被処理物Ｗに適合する形状の凹所が形成されている。
　載置台１０におけるガス供給用孔１２には、ガス管（図示省略）を介して、処理室Ｓ２に処理用ガスを供給する処理用ガス供給手段（図示省略）が接続されている。ガス管には、光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙における処理用ガスの流速を制御するガス流速制御手段（図示省略）が設けられている。
　光源ユニット２０ｂにおいては、下方に開口するケーシング２１ｂが設けられている。このケーシング２１ｂ内には、矩形の扁平な箱状の紫外線出射ランプ２５ｂが、光透過窓３０に近接して設けられている。また、ケーシング２１ｂには、ケーシング２１ｂ内に窒素ガス（不活性ガス）を流通させるためのガス流路管（図示省略）が設けられている。
　上記のアッシング装置の具体的な仕様は、下記の通りである。
［載置台１０］
　寸法：１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×２０ｍｍ
　材質：アルミニウム
　ガス供給用孔１２の開口寸法：３ｍｍ×１４０ｍｍ
　ガス排出用孔１３の開口寸法：１０ｍｍ×１４０ｍｍ
［紫外線出射ランプ２５ｂ］
　発光幅：７５ｍｍ
　発光長：３００ｍｍ
　高さ：１５ｍｍ
　入力電力：２００Ｗ
［光透過窓３０］
　寸法：１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍ
　材質：合成石英ガラス
［処理室Ｓ２］
　寸法：１３５ｍｍ×１３５ｍｍ×０．３ｍｍ
　被処理物Ｗとして下記のプリント配線基板材料を用い、下記の条件で被処理物のアッシング処理を行った。
［プリント配線基板材料］
　構成：銅箔上に絶縁層が積層されてなり、絶縁層にビアホールが形成されてなるもの。
　平面の寸法：５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍ
　銅箔の厚みが３５μｍ
　絶縁層の厚み：３０μｍ
　ビアホールの直径：５０μｍ
　光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙の厚み：０．３ｍｍ
［アッシング条件］
　処理用ガス：酸素濃度１００％
　処理室内の圧力：１気圧
　処理用ガスの流速：０～２００ｍｍ／ｓｅｃの範囲で選択
　真空紫外線の照射時間：１分間
　アッシング処理を行った後、プリント配線基板材料におけるビアホールの底部（銅箔）について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）によって元素分析を行い、Ｃ／Ｃｕ比を測定した。結果を図４に示す。尚、アッシング処理前におけるビアホールの底部のＣ／Ｃｕ比は０．８０である。
＜実験例２＞
　光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙の厚みを０．５ｍｍとしたこと以外は、実験例１と同様にしてプリント配線基板材料のアッシング処理を行った後、ビアホールの底部についてＣ／Ｃｕ比を測定した。結果を図４に示す。
＜実験例３＞
　光透過窓３０と被処理物Ｗとの間隙の厚みを１．０ｍｍとし、真空紫外線の照射時間を５分間に変更したこと以外は、実験例１と同様にしてプリント配線基板材料のアッシング処理を行った後、ビアホールの底部についてＣ／Ｃｕ比を測定した。結果を図４に示す。
　図４に示すように、処理用ガスの流速が１～１００ｍｍ／ｓｅｃであれば、アッシング処理後におけるビアホールの底部のＣ／Ｃｕ比が０．５以下となり、従って、所要のアッシング処理を確実に行うことができることが確認された。
　１０　載置台
　１１　被処理物載置面
　１２　ガス供給用孔
　１３　ガス排出用孔
　１５，１５ａ　スペーサ部材
　１６，１６ａ　シール部材
　２０，２０ａ，２０ｂ　光源ユニット
　２１，２１ａ，２１ｂ　ケーシング
　２２　ガス流路管
　２５，２５ａ，２５ｂ　紫外線出射ランプ
　２６　反射ミラー
　３０　光透過窓
　３５　処理室形成部材
　３６，３６ａ　光透過窓保持枠
　４０　処理用ガス供給手段
　４１　ガス管
　４５　ガス流速制御手段
　　Ｗ　被処理物
　Ｗａ　被処理面
　Ｓ１　ランプ収容室
　Ｓ２　処理室

Claims (4)

  1. 　真空紫外線を透過する光透過窓に対向するよう配置された被処理物に対して、前記光透過窓と前記被処理物との間隙に活性種源を含む処理用ガスを供給しながら、前記光透過窓を介して真空紫外線を照射する工程を有し、
    　前記光透過窓と前記被処理物との間隙は１ｍｍ以下であり、
    　前記間隙を流通する前記処理用ガスの流速が１～１００ｍｍ／ｓｅｃに制御されることを特徴とするアッシング方法。
  2. 　前記間隙における前記処理用ガスの圧力が、１気圧より大きくかつ２気圧以下であることを特徴とする請求項１に記載のアッシング方法。
  3. 　前記処理用ガスは、活性種源として少なくともオゾンを含むことを特徴とする請求項１に記載のアッシング方法。
  4. 　被処理物を載置する載置台と、前記被処理物に対して真空紫外線を出射する紫外線出射ランプと、前記被処理物と前記紫外線出射ランプとの間に配置された、当該紫外線出射ランプからの真空紫外線を透過する光透過窓とを有するアッシング装置において、
    　前記光透過窓と前記被処理物との間隙は１ｍｍ以下とされ、　
    　前記間隙に活性種源を含む処理用ガスを供給するガス供給手段と、
    　前記間隙を流通する前記処理用ガスの流速を１～１００ｍｍ／ｓｅｃに制御するガス流速制御手段と
    を備えてなることを特徴とするアッシング装置。
PCT/JP2014/076881 2013-12-06 2014-10-08 アッシング方法およびアッシング装置 WO2015083435A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-252844 2013-12-06
JP2013252844A JP5987815B2 (ja) 2013-12-06 2013-12-06 アッシング方法およびアッシング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015083435A1 true WO2015083435A1 (ja) 2015-06-11

Family

ID=53273212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/076881 WO2015083435A1 (ja) 2013-12-06 2014-10-08 アッシング方法およびアッシング装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5987815B2 (ja)
WO (1) WO2015083435A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6550964B2 (ja) * 2015-06-26 2019-07-31 ウシオ電機株式会社 光処理装置およびその製造方法
JP6763243B2 (ja) * 2016-09-07 2020-09-30 ウシオ電機株式会社 光照射器
JP6828493B2 (ja) * 2017-02-15 2021-02-10 ウシオ電機株式会社 光照射装置および光照射方法
JP6780531B2 (ja) * 2017-02-15 2020-11-04 ウシオ電機株式会社 光照射装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62290134A (ja) * 1985-07-19 1987-12-17 フュージョン・システムズ・コーポレーション フオトレジストの剥離装置
JP2000323455A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Hitachi Ltd アッシング装置
JP2007513496A (ja) * 2003-10-20 2007-05-24 ウェーハマスターズ・インコーポレイテッド 統合されたアッシング及びインプラントアニーリング方法
JP2011014696A (ja) * 2009-07-01 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 有機質物除去方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864542A (ja) * 1994-08-25 1996-03-08 Plasma Syst:Kk 半導体処理装置用真空チャンバーおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62290134A (ja) * 1985-07-19 1987-12-17 フュージョン・システムズ・コーポレーション フオトレジストの剥離装置
JP2000323455A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Hitachi Ltd アッシング装置
JP2007513496A (ja) * 2003-10-20 2007-05-24 ウェーハマスターズ・インコーポレイテッド 統合されたアッシング及びインプラントアニーリング方法
JP2011014696A (ja) * 2009-07-01 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 有機質物除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5987815B2 (ja) 2016-09-07
JP2015111611A (ja) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5861696B2 (ja) 光照射装置
JP5895929B2 (ja) 光照射装置
JP5765504B1 (ja) 光照射装置
JP5471514B2 (ja) 光処理装置
JP5987815B2 (ja) アッシング方法およびアッシング装置
KR102036236B1 (ko) 광처리 장치 및 광처리 방법
WO2015190263A1 (ja) デスミア処理装置およびデスミア処理方法
TWI595818B (zh) In addition to the slag treatment device
JP2015119015A (ja) アッシング装置およびアッシング方法
TWI588925B (zh) Light irradiation device
JP6102842B2 (ja) デスミア処理方法およびデスミア処理装置
JP2015103545A (ja) 光源装置およびデスミア処理装置
JP6123649B2 (ja) アッシング装置および被処理物保持構造体
JP2016189394A (ja) デスミア用エキシマ光照射装置およびデスミア処理方法
JP6459578B2 (ja) 光処理装置および光処理方法
JP6507701B2 (ja) 光処理装置および光処理方法
JP2016219656A (ja) 光処理装置および光処理方法
JP2017017070A (ja) 光処理装置および光処理方法
WO2016125433A1 (ja) 光処理装置および光処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14867030

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14867030

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1