(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ウエハーが適宜加熱された後、時間の遅延なしでウエハーの上面に加えて、ウエハーの側面及びウエハーの底面の残存フォトレジストを効率よくアッシングにより除去できるフォトレジスト除去方法を提供する。【解決手段】プロセスチャンバー１５０の中にウエハー８０を移送する段階；前記プロセスチャンバー内部のウエハーステージ１５６の上面に前記ウエハーを安着させる段階；前記ウエハーステージに内設されたヒーター１５７を用いて前記ウエハーステージの上面に安着された前記ウエハーを２１０℃〜２３０℃に加熱する段階；前記ウエハーの底面が露出されるように前記加熱されたウエハーを前記ウエハーステージの上面より上に上昇させる段階；前記ウエハーステージの上面より上に前記加熱されたウエハーを上昇したら、前記プロセスチャンバーの中にプラズマを発生させ、前記ウエハーの上面、側面及び底面からフォトレジストを同時に除去する段階を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　プロセスチャンバーの中にウエハーを移送する段階；
　前記プロセスチャンバー内部のウエハーステージの上面に前記ウエハーを安着させる段階；
　前記ウエハーステージに内設されたヒーターを用いて前記ウエハーステージの上面に安着された前記ウエハーを２１０℃〜２３０℃に加熱する段階；
　前記ウエハーの底面が露出されるように前記加熱されたウエハーを前記ウエハーステージの上面より上に上昇させる段階；及び
　前記プロセスチャンバーの中に前記ウエハーを移送した後、前記ウエハーステージの上面より上に前記加熱されたウエハーを上昇したら、前記プロセスチャンバーの中にプラズマを発生させ、前記ウエハーの上面、側面及び底面からフォトレジストを同時に除去する段階を含むことを特徴とする、上面、側面及び底面を有するウエハーからのフォトレジストの除去方法。
【請求項２】
　前記加熱されたウエハーの上昇は、前記ウエハーを前記ウエハーステージの上面より上に９ｍｍ〜１１ｍｍの距離ほど上昇させることを含み、前記プラズマは、前記ウエハーが前記ウエハーステージの上面より上に前記距離ほど上昇したときに、発生させることを特徴とする請求項１に記載されたフォトレジストの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、フォトレジストの除去方法に関するものであり、更に詳しくはウエハーからフォトレジストを除去するアッシング工程に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　一般的に、半導体チップは、純粋なシリコンウエハーから、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程、アッシング工程、イオン拡散工程及び薄膜蒸着工程などの、工程をウエハー上で繰り返し行なうことによって製造される。
【０００３】
　ここで、フォトリソグラフィーは、光化学的反応を促進できる物質であるフォトレジストをウエハーにスピンコートするフォトレジスト塗布段階と、作製しようとする回路パターンが刻まれたレチクルを、塗布されたフォトレジストの上側に位置させた後、紫外線等の所定波長を持つ光をウエハーに照射してレチクルに刻まれた回路パターンをウエハーのフォトレジストに伝写する露光段階、及び露光されたウエハーのフォトレジストを現像してフォトレジスト上に回路パターンを形成する現像段階を含んで構成される。
【０００４】
　そして、フォトリソグラフィー工程後は、ウエハーに形成されたフォトレジストパターンをマスクとして使用してフォトレジストパターンがある部分を除いた残りの部分をすべてエッチングするエッチング工程が遂行され、エッチング工程後はウエハーに残っているフォトレジストをアッシング工程によって除去する。
【０００５】
　このようなアッシング工程を遂行する伝統的なアッシング装置としては、化学物質を使用してフォトレジストを除去する湿式アッシング装置と、プラズマやオゾンのような反応性ガスを使用してフォトレジストを除去する乾式アッシング装置があるが、最近はプラズマを利用してフォトレジストを除去する乾式アッシング装置が産業に主に使用されている。このような乾式アッシング装置の一例としては、特許文献１及び２に開示されている。
【０００６】
　上記特許文献１及び２に開示される乾式アッシング装置は、アッシング工程が遂行されるプロセスチャンバー（Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｈａｍｂｅｒ）と、アッシングされるウエハーを支持するウエハーステージ（Ｗａｆｅｒ　ｓｔａｇｅ）と、ウエハーステージに対してウエハーを所定位置に載置するためにウエハーステージに設置されたウエハー安着ピン（Ｐｉｎ）と、ウエハーステージの内部に内設され、ウエハー安着ピンにより安着されたウエハーをアッシングに所望の温度に加熱するヒーター（Ｈｅａｔｅｒ）を有する。
【０００７】
　上記公報によると、ウエハーがロボットアーム（Ｒｏｂｏｔ　ａｒｍ）などによりアッシング装置のプロセスチャンバー内部に移送されると、乾式アッシング装置のウエハー安着ピンはウエハーステージより所定の高さにまで上昇されて、ウエハーをローディングした後、下降して、ローディングされたウエハーをウエハーステージの上面に正確に安着させる。
【０００８】
　ウエハーがウエハーステージの上面に正確に安着されると、ヒーターによりウエハーはアッシングに必要な所定温度にまで加熱され、反応性ガスなどがプロセスチャンバー内部に供給されて、ガスが供給電力によって励起されて、プロセスチャンバー内部にプラズマが形成される。このように形成されたプラズマはウエハーステージに安着されたウエハーの上面と反応して、ウエハー上面に形成されたフォトレジスト回路パターンは、除去される、すなわち、灰化される。
【０００９】
　しかしながら、上記プラズマアッシング装置は、ウエハーがウエハーステージに安着された状態でアッシング工程を進行するために、フォトリソグラフィー工程中ウエハー上面に形成されたフォトレジスト回路パターンだけがプラズマにより除去される。よって、このようなアッシング工程前に遂行されるフォトリソグラフィー工程でウエハーに塗布されるフォトレジストがウエハーの上面だけでなくウエハーの側面とウエハーの底面にまで塗布された場合、このようなウエハーの側面とウエハーの底面に塗布されたフォトレジストは良好に除去されない。
【００１０】
　従って、従来では、このようなウエハー側面とウエハー底面に塗布されたフォトレジストを除去するために、ウエハー上面に塗布されたフォトレジストをアッシングによって除去した後、別途、ウエハーをウエハーステージから所定距離上昇させてアッシングを進行する、ピンアップ（Ｐｉｎ−ｕｐ）アッシングが知られている。
【００１１】
　しかしながら、このような従来のピンアップアッシング工程では、ウエハーの側面や底面に残存するフォトレジストはすべて除去することはできるが、このような方法では、ウエハーの上面に塗布されたフォトレジストを除去するのと側面及び底面のフォトレジストを除去するのを別に行なうため、フォトレジストをすべて除去するのにかかる時間が長時間必要とされるために、生産性が悪いという問題点が発生する。
【００１２】
　また、このような時間所要を短縮するためにピンアップアッシング工程を省略する場合には、ウエハーの側面や底面に残存するフォトレジストは、約８００℃以上の高温で工程が進行される拡散（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）工程などの後工程で酸化されて、得られる半導体にデフェクト（Ｄｅｆｅｃｔ）を誘発する。
【特許文献１】米国特許第５，２２６，０５６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２２８，０５２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
　従って、本発明は、このような問題点を勘案してなされたものであり、本発明の目的は、ウエハーのすべての面（上面、側面及び底面）からフォトレジストを同時に効率よく除去できる方法を提供することにある。
【００１４】
　本発明の他の目的は、ウエハーがある程度加熱された後、すぐにピンアップアッシング工程を遂行することにより、時間の遅延なしでウエハーの上面に加えて側面及び底面に残存するフォトレジストを効率よくアッシングにより除去するフォトレジスト除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
　本発明のフォトレジスト除去方法は、プロセスチャンバーの中にウエハーを移送する段階と、プロセスチャンバー内部のウエハーステージの上面にウエハーを安着させる段階と、ウエハーステージに内設されたヒーターを用いてウエハーステージの上面に安着されたウエハーを２１０℃〜２３０℃に加熱する段階と、ウエハーの底面が露出するように加熱されたウエハーをウエハーステージの上面より上に上昇させる段階、及びプロセスチャンバーの中にウエハーを移送した後、ウエハーステージより上面の上に加熱されたウエハーを上昇したら、プロセスチャンバーの中にプラズマを発生させ、ウエハーの上面、側面及び底面からフォトレジストを同時に除去する段階を含む。
【００１６】
　本発明の方法において、前記加熱されたウエハーの上昇は、ウエハーをウエハーステージの上面より上に９ｍｍ〜１１ｍｍの距離ほど上昇させることが望ましい。
【００１７】
　また、本発明の方法において、前記プラズマは、ウエハーがウエハーステージの上面より上に前記距離ほど上昇したときに、発生させることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
　本発明のフォトレジスト除去方法によると、ウエハーの上面ならびに側面及び底面のアッシングを別工程で遂行する必要がないので、ウエハーの上面の残存フォトレジストの除去と同時にウエハーの側面と底面の残存フォトレジストを除去することができ、これにより後続工程で発生するデフェクト問題などを解決することができる。
【００１９】
　また、ウエハーがウエハーステージにローディングされた後、約２１０℃〜２３０℃程度の一定温度にまで加熱したウエハーをウエハー安着ピンを利用してウエハーステージから約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度に離隔させた後、アッシング工程を行なうことによって、アッシング工程時のウエハーと反応性ガスとの間隔を短かくすることができるため、フォトレジストを除去するプラズマがウエハーの上面と側面だけでなくウエハーの底面にまでもすばやく進入するようになり、これによりウエハーの上面のみならず、側面及び底面に残ったフォトレジストを時間の遅延なしで同時に除去できる。
【００２０】
　上記利点に加えて、本発明のフォトレジスト除去方法において、ウエハーがウエハーステージから約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度に離隔された状態でプラズマアッシングを行なうことによって、ウエハーと反応性ガス（プラズマ源）との間隔が短くなるため、ウエハー上のフォトレジストと反応する反応性ガスの量を従来に比べて多くすることができ、これにより反応性ガスによるウエハー上のアッシング率を従来に比べて有意に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
　本発明は、（１）プロセスチャンバーの中にウエハーを移送する段階；（２）前記プロセスチャンバー内部のウエハーステージの上面に前記ウエハーを安着させる段階；（３）前記ウエハーステージに内設されたヒーターを用いて、前記（２）の段階のウエハーを２１０℃〜２３０℃に加熱する段階；（４）前記ウエハーの底面が露出されるように、前記（３）の段階のウエハーを前記ウエハーステージの上面より上に上昇させる段階；及び（４）前記段階（３）が終了した後、前記プロセスチャンバーの中にプラズマを発生させ、前記ウエハーの上面、側面及び底面からフォトレジストを同時に除去する段階を含むことを特徴とする、上面、側面及び底面を有するウエハーからのフォトレジストの除去方法に関するものである。なお、本発明においては、上記構成を必須要件とするものであり、それ以外の具体的な構成要件（例えば、ウエハーや反応性ガスの種類、プロセスチャンバー、ヒーター、ウエハーステージ、安着ピン、ガス分配プレート等の種類、材質、大きさや形状、プラズマの発生条件、反応性ガスとウエハーとの反応条件など）は、特に制限されるものではなく、公知と同様の要件が使用できる。
【００２２】
　以下、図を参照しながら、本発明のフォトレジスト除去方法に使用されるアッシング装置及びこれを利用したフォトレジスト除去方法を具体的に説明する。
【００２３】
　まず、図１は、本発明によるフォトレジストを除去する装置の一実施態様を示す概略図である。図１において、本発明においてフォトレジストを除去するのに使用されるアッシング装置は、予め処理されたウエハー（８０）が待機するウエハー待機チャンバー（図示せず）と、このようなウエハー待機チャンバーのウエハー（８０）が移送され、ウエハー（８０）の各面に形成されたフォトレジストを除去するプロセスチャンバー（１５０）と、ウエハー待機チャンバーとプロセスチャンバー（１５０）間に位置するロードロックチャンバー（ｌｏａｄｌｏｃｋ　ｃｈａｍｂｅｒ）（図示せず）と、ウエハー（８０）をロードロックチャンバーからプロセスチャンバー（１５０）に移送するためのロボットアーム（図示せず）及び、アッシング装置を制御するための中央制御装置（図示せず）を有する。
【００２４】
　プロセスチャンバー（１５０）内では、ウエハー（８０）の各面に形成されたフォトレジストを除去するアッシングが行われるので、本発明によるアッシング設備のプロセスチャンバー（１５０）をより具体的に説明すると次のようになる。
【００２５】
　図1に示されるように、本発明によるプロセスチャンバー（１５０）には、ウエハーステージ（１５６）が、ロボットアームによりプロセスチャンバー（１５０）に移送されるウエハー（８０）を支持するために、プロセスチャンバー（１５０）内に設置される。このウエハーステージ（１５６）には、一本以上のウエハー安着ピン（１５８）が伸長しており、ウエハー安着ピン（１５８）が上下に移動できるように、ウエハーステージ（１５６）が下側でウエハー安着ピン（１５８）を支持している。ウエハー待機チャンバーのウエハー（８０）がロボットアームにより移送される場合、ウエハー安着ピン（１５８）が上昇して、ロボットアームからウエハー（８０）を受け取る。また、ヒーター（１５７）が、ウエハー（８０）を加熱するために、ウエハーステージ（１５６）の上側に内設されている。また、本発明によるアッシング装置には、プロセスチャンバー（１５０）内にわたって反応性ガスを均一に分配するためのガス分配プレート（１５３）が具備される。
【００２６】
　そして、このようなプロセスチャンバー（１５０）には、円滑なアッシング工程が所望の圧力で進行できるように、プロセスチャンバー（１５０）の内部圧力を適当な圧力（適正な真空状態）に調節（維持及び変更）するための真空排気モジュール（１５１）、ガス分配プレート（１５３）に反応性ガスを供給するためのガス供給モジュール（１５２）、及び反応性ガスをプラズマ（９０）に変換できるように適正な周波数を有する電力を供給する磁気電源モジュール（１５４）などが設けられている。
【００２７】
　以下、以上のように構成された本発明によるアッシング装置を用いたフォトレジスト除去方法を、図１と図２を参照しながら具体的に説明する。
【００２８】
　まず、予め加工されたウエハー（８０）を、ウエハー移送装置（図示せず）によって、ウエハー待機チャンバー（図示せず）に移送する。この際、ウエハーの加工方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法と同様に加工される。次に、ロードロックチャンバーに設置されたロボットアームを用いて、ウエハー（８０）をロードロックチャンバーを介してウエハー待機チャンバーからプロセスチャンバー（１５０）に移送する。この時、ロボットアームがウエハー待機チャンバーのウエハー（８０）をプロセスチャンバー（１５０）に移送すると、プロセスチャンバー（１５０）内のウエハーステージ（１５６）に設置された一本以上のウエハー安着ピン（１５８）が、ウエハーステージ（１５６）の上側に所定距離ほど上昇して、ロボットアームがこのウエハー安着ピン（１５８）上にウエハー（８０）を載置（ローディング）する（図２におけるＳ１０）。
【００２９】
　ウエハー（８０）のローディングが完了すると、ウエハー安着ピン（１５８）を、ウエハー（８０）がウエハーステージ（１５６）の上面に安着される（位置する）まで下降させる。この下降と同時に、真空排気モジュール（１５１）により、プロセスチャンバー（１５０）内部を排気して、プロセスチャンバー（１５０）内部の圧力をアッシングに必要な適正圧力に変更及び維持する（図２におけるＳ２０）。この時、ウエハー安着ピン（１５８）は、ウエハー（８０）がウエハーステージ（１５６）の上面に円滑に安着できるようにその初期位置（ウエハーステージ（１５６）の上面上）までウエハーを下降させる、すなわち、ウエハー安着ピン（１５８）がウエハーステージ（１５６）の内部にすべて挿入される時まで下降させることが好ましい。
【００３０】
　続いて、ウエハー（８０）がウエハーステージ（１５６）の上面に安着される（位置する）と、ウエハーステージ（１５６）の上側に内設されたヒーター（１５７）を用いて、ウエハー（８０）をアッシングに最も適合な温度である約２１０℃〜２３０℃の温度に加熱する（図２におけるＳ３０）。
【００３１】
　さらに、ウエハーステージ（１５６）の上面に安着されたウエハー（８０）が約２１０℃〜２３０℃に加熱されたら、ウエハー安着ピン（１５８）を、ウエハーステージ（１５６）上側方向に上昇させて、ウエハー（８０）を上昇させる（図２におけるＳ４０）。この際、ウエハー（８０）は、装置のコントローラーによりウエハーステージ（１５６）の上面から上側方向に約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度（図１におけるＡ）に離隔されることが特に好ましい。このような距離とすることにより、アッシング工程時のウエハーと反応性ガスとの間隔を短かくすることができ、フォトレジストを除去するプラズマがウエハーの上面と側面だけでなくウエハーの底面にまでもすばやく進入させることができ、また、ウエハー上のフォトレジストと反応する反応性ガスの量を多くすることができるため、ウエハーの上面のみならず、側面及び底面に残ったフォトレジストを時間の遅延なしで同時に除去できる。この時、プロセスチャンバー（１５０）の内部圧力は、真空状態に維持され、ウエハーステージ（１５６）に内設されたヒーター（１５７）はウエハーステージ（１５６）を加熱し続けているので、ウエハーステージ（１５６）からウエハーが約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度（図１のＡ）離隔されてもウエハー（８０）の温度は下がらず、アッシングに最も適合な温度である約２１０℃〜２３０℃程度の温度が維持される。
【００３２】
　さらに、ウエハー（８０）の上昇が完了されて、ウエハー（８０）とウエハーステージ（１５６）の上面間が適宜、好ましくは約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度離隔されたら、ガス供給モジュール（１５２）により、ガス分配プレート（１５３）を通じてプロセスチャンバー（１５０）の内部に反応性ガスを供給する。また、磁気電源モジュール（１５４）により、プロセスチャンバー（１５０）内部に所定周波数の電力を供給する。これにより、プロセスチャンバー（１５０）の内部にはプラズマ（９０）が形成し、プラズマ（９０）はウエハー安着ピン（１５８）の上に位置したウエハー（８０）と反応して（アッシング工程）、ウエハー（８０）の上面に残っているフォトレジストに加えて、側面及び底面に残っているフォトレジストをも完全に除去することができる（図２におけるＳ５０）。
【００３３】
　以上のように、本発明によるフォトレジスト除去方法によると、ウエハー（８０）の上面と側面及び底面のアッシングを別途に遂行することなく、ウエハー（８０）がウエハーステージ（１５６）にローディングされた後、アッシングに適切な温度である約２１０゜Ｃ〜２３０゜Ｃ程度の一定温度に到達すれば、このウエハー（８０）をウエハー安着ピン（１５８）を利用してウエハーステージ（１５６）から所定の距離、好ましくは約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度（Ａ）に離隔させた後、プラズマアッシング工程を行う。これにより、フォトレジストを除去するプラズマ（９０）がウエハー（８０）の上面以外にも、ウエハー（８０）の側面及び底面にまでも進入でき、ウエハー（８０）の上面と側面及び底面に位置したフォトレジストは、別途の時間遅延なしで全て除去される。
【００３４】
　また、本発明によるフォトレジストの除去方法によって、従来のように別途のピンアップアッシング工程を必要としないので、ウエハーの上面の残存フォトレジストの除去と同時にウエハーの側面と底面の残存フォトレジストを除去することができ、これにより後続工程で発生するデフェクト問題などを解決することができる。
【００３５】
　また、本発明によるフォトレジスト除去方法において、ウエハー（８０）をウエハーステージ（１５６）から約９ｍｍ〜１１ｍｍ程度（Ａ）に離隔した状態でプラズマアッシングを進行することによって、ウエハー（８０）とプラズマ源（９０）との間隔を短かくすることができ、ウエハー（８０）上のフォトレジストと反応する反応性ガスの量が従来に比べて多くすることができ、これにより反応性ガスによるウエハー上のアッシング率が従来に比べて有意に向上することができる。
【００３６】
　本発明は、図示された実施態様を参考として説明してきたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を持つものであれば、上記実施態様の多様な修飾が可能であることを理解するであろう。従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲とそれと均等なものによって定められなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるフォトレジストを除去する装置の一実施態様を示す概略図である。
【図２】本発明によるフォトレジスト除去方法の一実施態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
　　８０：ウエハー、
　　１５０：プロセスチャンバー、
　　１５１：真空排気モジュール、
　　１５２：ガス供給モジュール
　　１５３：ガス分配プレート、
　　１５４：磁気電源モジュール、
　　１５６：ウエハーステージ、
　　１５７：ヒーター、
　　１５８：ウエハー安着ピン。
【図１】
2004134769.tif 000003
【図２】
2004134769.tif 000004