[發明專利]去除抗蝕劑的方法和裝置

有效

• 申請號: 200880017047.1
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101715601A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 三浦敏德
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/3065
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

技術領域

本發明涉及一種去除半導體器件生產過程中形成于基板表面上的抗蝕 劑、特別是高劑量離子注入的抗蝕劑的技術。

背景技術

作為去除在基板上形成的高劑量離子注入的抗蝕劑的技術，已在下面 的專利文件中公開了提出的各種技術。

專利文件1公開了一種等離子體處理方法和實際應用該方法的裝置， 其中使用螺旋波等離子體處理并輔助以基板偏壓感應裝置和基板加熱裝置 將等離子體處理施加于基板上。具體地說，通過同時利用采用螺旋波等離 子體的高離子電流的離子模式重等離子體處理和采用非共振電感耦合等離 子體的激進模式的重等離子體處理，去除了形成在基板上的抗蝕劑掩模。

專利文件2公開了另一種等離子體處理方法和實際應用該方法的裝置， 其中將灰化處理施加到基板上的抗蝕劑掩模的硬化變質層上，這是使用帶 有由對紫外線透明的電介質材料制成的透明鐘罩的螺旋等離子體發生器的 等離子體處理設備進行的。在隨后的步驟中，基板上的抗蝕劑掩模的非變 質層在臭氧氣體中受到紫外線輻射而灰化。

專利文件3公開了一種去除抗蝕劑的方法和實際應用該方法的裝置， 其中基板被加熱以造成基板表面上的抗蝕劑出現爆裂現象。基板冷卻后， 抗蝕劑用膠帶剝離然后通過氧等離子體和臭氧氣體的組合或紫外線與臭氧 氣體的組合繼續進行灰化。

對于高劑量離子注入的抗蝕劑，硬化層像薄膜一樣形成于基板表面上。 由于該抗蝕劑下方有軟抗蝕劑(非變質層)，在高溫下加熱基板，例如在 400℃以上，引起因非變質下層的排氣和熱膨脹差異而導致基板表面開裂并 被吹掉的所謂爆裂現象。基板表面吹掉的硬化層不僅污染基板而且污染放 置基板的腔體內部。因此，在專利文件3中描述的去除抗蝕劑的方法(其 中作為例子使用加熱過程)未能得到滿意的器件生產產率。此外，由于需 要縮短生產設備的維修周期，基板的生產量受到影響。

雖然在專利文件1和2中公開的處理方法可以抑制爆裂現象，然而， 這些方法中需要提供一個等離子體發生器。等離子體發生器價格昂貴，并 且如果提供這種等離子體發生器，去除抗蝕劑的設備將增大尺寸。此外， 這會導致抗蝕劑去除所需的能源成本的增加。

專利文件1：日本特許公開平8-69896號公報。

專利文件2：日本特許公開平8-139004號公報。

專利文件3：日本特許公開平9-27473號公報。

發明內容

為了解決上述問題，這里提供一種去除抗蝕劑的方法，其中為了去除 基板上的抗蝕劑，將臭氧氣體、不飽和烴氣體和水蒸汽以低于大氣壓的壓 力供給基板。

此外，一種為了解決上述問題的抗蝕劑去除裝置配備有容納基板的腔 體，并將臭氧氣體、不飽和烴氣體和水蒸汽以低于大氣壓的壓力供給該腔 體。

依據上述抗蝕劑去除方法和抗蝕劑去除裝置，抗蝕劑的去除能在100℃ 或以下的溫度下進行，因此，即使在對高劑量離子注入的抗蝕劑的處理中， 將不希望的爆裂現象抑制。此外，由于從基板上去除抗蝕劑是在低于大氣 壓的減壓情況下進行的，即使使用有爆炸危險的高濃度臭氧氣體，安全也 有保障。上述不飽和烴氣體的實例為具有碳碳雙鍵的烴類(烯屬烴)如乙 烯氣體，具有碳碳三鍵的烴類(炔屬烴)如乙炔和低分子量的烴類如丁烯 等。

在上述的抗蝕劑去除裝置中，臭氧氣體的供應可以通過產生超高濃度 臭氧氣體的臭氧氣體發生器實現，該發生器使含有臭氧的氣體借助蒸汽壓 力差發生液化分離然后蒸發液化的臭氧。抗蝕劑能通過使用超高濃度臭氧 氣體而有效地去除。應當注意的是，臭氧氣體不限于上述超高濃度臭氧氣 體。

在去除離子注入的抗蝕劑的情況下，可以優選將超純水供給已經被臭 氧氣體、不飽和烴氣體和水蒸汽處理過的基板。這是因為在半導體生產過 程中注入離子的情況下，多數情況下離子在低蒸汽壓下通過氧化反應生成 化合物。因此，即使在抗蝕劑被完全去除之后，這樣產生的化合物留在基 板表面上形成了殘留物。但是，這種殘留物形成水溶性化合物，因此該殘 留物通過超純水很容易除掉。