JPS61123143A - レジスト灰化方法 - 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〕 本発明は、例えば半導体装置製造のウェーハプロセスな
どにおいて、被処理体表面、のレジスト膜を灰化して除
去するレジスト灰化方法およびその装置に関す。

半導体装置製造におけるウェーハプロセスでイオン注入
やエツチングを行う際それがウェーハの局所的な部分に
限定される場合、ウェーハ上にレジストを塗布しパター
ニングして形成されたレジスト膜をマスクにして行うこ
とが多い。

この場合、イオン注入やエツチングの後、マスクにした
レジスト膜を除去する必要がある。

このレジスト膜の除去には、従来、液体化学薬品を使用
するウェットプロセスが通用されていたが、パターンの
微細化に伴い、ウェーハに対する汚染が少な（且つ工程
がウェア）プロセスより単純なドライプロセス、即ちレ
ジストを灰化（ガス化）して除去する方法が採用される
ようになってきた。

然し、現状のレジスト灰化方法では未だレジスト膜の充
分な除去が出来ない場合があるので、その方法の改良が
望まれる。

〔従来の技術〕

従来のレジスト灰化方法は、被処理体表面のレジスト膜
に酸素プラズマを作用させ、レジスト膜を灰化（ガス化
）するものである。即ち、高分子樹脂のレジストが酸素
プラズマ中に生じた原子状酸素と化学反応して低分子化
し、更に酸化によって炭酸ガスおよび水蒸気へ分解、ガ
ス化する作用を用いたものである。

この方法を実施するための装置の構成は、例えば側断面
図で示した第３図（ｂ）図示の如（である。

同図において、■は密閉構造になる処理室、２は処理室
１に酸素を導入するガス導入口、？は処理室１内のガス
を排出するガス排出口、４は処理室１内の酸素をプラズ
マ化する高周波コイルである。

ウェーハなど被処理体Ｓの表面にあるレジスト膜を灰化
して除去するのは、被処理体Ｓをボート５に載せて処理
室１内に入れ、処理室１内を酸素雰囲気（例えば約Ｉ　
Ｔｏｒｒ程度）にし、高周波コイル４の作動により該酸
素をプラズマ化して行う。

そして、酸素プラズマを作用させている間は、酸素の供
給とレジストが分解したガスを含むガスの排出とを継続
して行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し、灰化するレジスト膜は、マスクとして使用される
イオン注入の際に表層が変質するため、上記灰化方法で
は該表層部分が完全に分解しきれず、残渣や、分解途上
のものが別の場所で異物膜となる所謂デポ膜が灰化後の
表面に発生して、レジス）１）９１の除去が充分に行わ
れない場合がある。

このような場合には、通常、第３図（ａ）に示した工程
図の破線で示したようにウェットプロセスνによる処理
を追加することになって被処理体Ｓに対する汚染が増え
、ドライプロセスに切り替えた効果が充分に発揮出来な
くなり工程も複雑になる問題がある。

それでも、上記レジスト灰化方法の採用は、最初からウ
ェットプロセスで行うよりは液体化学薬品の汚れが少な
いので、被処理体Ｓに対する汚染の度合を少なくするこ
とが出来る利点がある。

また、レジスト膜をエツチングのマスクに使用する場合
、パターンの微細化のためエツチングがドライエツチン
グに移行してきており、゛やはリレシスト膜の表層が変
質する。この場合のレジスト膜の灰化では、通常上記の
ような残渣やデポ膜の発生は見らず、ドライプロセスで
レジスト膜の除去を完了するが、灰化に要する時間が長
くなって生産性を低下させる問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、酸素を有す゛る雰囲気に被処理体を置き
、該被処理体に短波長紫外線を照射しながら該紫外線に
よって発生するオゾンを作用させる工程と、酸素雰囲気
に該被処理体を置き、該酸素をプラズマ化して該プラズ
マを作用させる工程とを含んで、該被処理体表面のレジ
スト膜をガス化して除去する本発明のレジスト灰化方法
によって解決される。

またこの方法の実施に際しては、被処理体を収容し酸素
を導入する処理室と、該処理室内の被処理体に短波長紫
外線を照射する機構説、該処理室内の酸素をプラズマ化
する機構とを具えた本発明のレジスト灰化装置を使用す
るのが望ましい。

〔作用〕

酸素を有する雰囲気に置かれた有機物に短波長紫外線を
照射すると、該有機物は、該紫外線により発生するオゾ
ンに覆われ然も該紫外線のエネルギーで化学結合が切断
されるため、分解、ガス化することが知られてい４＜例
えば、文献、洗浄設計＋　１９８４　Ｓｕ＋ｇｎｅｒ＋
　Ｐ　−２１）　＊この作用は、有機物に対して選択的
に作用し、然も酸素プラズマの作用より強力で、従来の
レジスト灰化方法では完全に分解しきれなかった例えば
イオン注入によるレジスト膜の変質層や、先に述べた残
渣およびデポ膜を充分に分解しガス化するものである。

然し、レジスト膜の全てをガス化するのには長時間を要
する作用である。

そこで、上記変質層または残渣およびデポ膜のガス化（
灰化）を上記短波長紫外線の照射により、また、レジス
ト膜の大部分の灰化を酸素プリズマによる従来方法比よ
って行うことにより、灰化時間を大幅に延長することな
くレジスト膜の完全な除去が可能になる。

そして、か（することにより、従来のレジスト灰化方法
では残渣やデボ膜が発生する場合であっても、その後の
ウェットプロセスによる処理が不要になり、ドライプロ
セスに切り替えた効果を充分に発揮する、即ち、被処理
体に対する汚染を低減し且つ工程を単純化することが可
能になる。

このレジスト灰化方法を実施するには、短波長紫外線の
照射工程と酸素プラズマを作用させる工程とを別の装置
によって行ってもよいが、上記本発明の装置を使用する
ことにより、両工程を同一装置で処理出来るので、被処
理体の手作業による取扱い頻度が減少して、被処理体に
対する汚染を低減させる効果が一層増大する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図により説明する。全図を通じ同
一符号は同一対象物を示す。

第１図（ａ）は本発明のレジスト灰化方法の一実施例に
よるレジスト膜除去の工程図、第１図（ｂ）はその方法
に使用するレジスト灰化装置の一実施例の構成を示した
側断面図、第２図は同方法の他の実施例によるレジスト
膜除去の工程図である。

第１図（ａ）と（ｂｌは、それぞれ従来の工程と装置と
を示した第３図（ａｌと（ｂｌに対応した図である。

第１図（ａ）図示の工程は、全ての工程がドライプロセ
スであり、本発明のレジスト灰化方法に含まれるもので
ある。　　　　　　　　　　　　　、　、即ち、第一工
程は、酸素を有する雰囲気に碑処理体を置き、被処理体
に短波長紫外線を照慇しながら紫外線によって発生する
オゾンを作用させ、イオン注入やドライエツチングに使
用した被処理体表面のレジスト膜の変質層を灰化する工
程であり、第二工程は、従来のレジスト灰化方法により
該変質層が除去された後のレジスト膜を灰化する工程で
ある。

この方法によれば、各工程でレジス）ＩＪが確実にガス
化して、イオン注入のマスクに使用したレジスト膜にお
ける残渣やデボ膜の発生がなく、従ってその後のウェッ
トプロセスによる処理の必要がなくなる。

また、ドライエツチングのマスクに使用したレジスト膜
においては、灰化に要する時間が従来方法の場合の約１
／２に短縮する。

この方法を実施する装置は、さきに述べた理由により、
第一工程も第二工程も行うことが可能であるものが望ま
しく、第１図山）図示の装置がその一実施例である。

この装置は、基本的には、被処理体Ｓに短波長紫外線を
照射する紫外線発光管６を第３図（ｂ１図示の装置に付
加したものである。

発光管６は、処理室１の外側に、酸素をオゾン化する短
波長紫外線の発光に通した管状の発光管例えば低圧水銀
灯をコイル状に巻回したものである。また、処理室１は
この紫外線を透過させるため例えば石英ガラスで形成し
である。

この装置でウェーハなど被処理体Ｓの表面にあるレジス
ト膜を灰化する際、図示のように被処理、体Ｓをポート
５上に平行に立てて並べ処理室１内に入れることにより
、発光管６からの紫外線をレジスト膜の全面に照射する
ことが出来る。処理室１内の酸素圧力は、従来どおり例
えば約Ｉ　Ｔｏｒｒ程度でよい。そして、第一工程の際
には発光管６を点灯すればよく、第二工程の際には高周
波コイル４を作動させればよい。従って、この装置にお
いては第一、第二工程の間で被処理体Ｓに手を触れる必
要がない。

第２図図示の工程は、第１図（ａ）図示の工程と同様に
、全ての工程がドライプロセスであり、本発明のレジス
ト灰化方法に含まれるものである。

即ち、この工程は、第１図（ａ１図示の第一、第二工程
の順序を逆にしたもので、従来のレジスト灰化方法を行
った後に短波長紫外線の照射を行っている。この場合の
紫外線照射は、イオン注入のマスクに使用したレジスト
膜における残渣やデボ膜の除去のため行うもので、従来
のウェットプロセスによる処理に代わり残渣やデボ膜を
完全にガス化して該ウェットプロセスによる処理を不要
にする。

第１図（ｂ１図示の装置でこの方法を実施することが可
能であることは、説明を省略しても容易に理解出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の構成によれば、イオンエ
ツチングに使用したレジスト膜に対して完全にドライプ
ロセス化させ、またドライエツチングに使用したレジス
ト膜に対して灰化時間を短縮させるレジスト灰化方法と
、該方法を実施するのに通した装置とが提供出来て、例
えば半導体装１製造のウェーハプロセスにおけるレジス
ト膜除去の品質向上と生産性向上を可能にさせる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面において、 第１図（ａｌは本発明のレジスト灰化方法の一実施例に
よるレジスト膜除去の工程図、 第１図（ｂ）はその方法に使用するレジスト灰化装置の
一実施例の構成を示した側断面図、 第２図は同方法の他の実施例によるレジスト膜除去の工
程図、 第３図（ａｌは従来のレジスト灰化方法によるレジスト
膜除去の工程図、 第３図（ｂｌはその方法に使用するレジスト灰化装置例
の構成を示した側断面向である。 また、図中において、 １は処理室、　　　　　　２はガス導入口、３はガス排
出口、　　　　４は高周波コイル、５はボート、　　　
　　　６は紫外線発光管、Ｓは被処理体、 をそれぞれ示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸素を有する雰囲気に被処理体を置き、該被処理
   体に短波長紫外線を照射しながら該紫外線によって発生
   するオゾンを作用させる工程と、酸素雰囲気に該被処理
   体を置き、該酸素をプラズマ化して該プラズマを作用さ
   せる工程とを含んで、該被処理体表面のレジスト膜をガ
   ス化して除去することを特徴とするレジスト灰化方法。
2. （２）被処理体を収容し酸素を導入する処理室と、該処
   理室内の被処理体に短波長紫外線を照射する機構と、該
   処理室内の酸素をプラズマ化する機構とを具え、該被処
   理体表面のレジスト膜をガス化して除去するのに使用す
   ることを特徴とするレジスト灰化装置。