半導体処理装置及び処理方法
【課題】いかなる濃度イオン注入がなされているレジストであってもアッシングできるようにする。
【解決手段】チャンバー7によって、レジストが塗布されているウェハに紫外光を照射する。チャンバー5によって、ウェハをオゾンガスに接触させてアッシングする。チャンバー6によって、レジストの成分に対応する半導体ガスを接触させる。チャンバー7によって、紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させる。
【解決手段】チャンバー7によって、レジストが塗布されているウェハに紫外光を照射する。チャンバー5によって、ウェハをオゾンガスに接触させてアッシングする。チャンバー6によって、レジストの成分に対応する半導体ガスを接触させる。チャンバー7によって、紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体処理装置及び処理方法に関し、特に、中濃度以下のイオン注入レジスト及び高濃度イオン注入レジストのアッシング、さらには、アッシング後のウェハのクリーニング又はダメージ回復に係る半導体処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、基板の表面に塗布したレジスト膜をアッシングするために、処理室内に設置した基板支持ステージを80℃以下に加熱することにより、処理室内を80℃以下の温度雰囲気に維持し、加熱した基板支持ステージに支持されているレジスト膜付き基板に対して相変化を伴うことなく濃縮したオゾンガスを作用させることを特徴とするオゾンガスを使用するレジスト除去方法がある(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】特許第3243552号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の技術は、以下の点で、改良の余地がある。すなわち、第1に、アッシング対象のレジストに対して高濃度イオン注入がなされている場合には、オゾンガスのみを用いても、所望のアッシングができない。したがって、いかなる濃度イオン注入がなされているレジストであってもアッシングできるようにするといった改良の余地がある。
【0005】
第2に、処理室内の温度条件とアッシングガスの濃度との組み合わせを工夫することによって、アッシングの速度に改善があることがわかった。このため、温度条件等の適正化を図れば、スループットが向上するといった改良の余地もある。
【0006】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて、所望のアッシングが行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の半導体処理装置及び方法は、
第一に、レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させる。第二に、オゾンガスを接触させたウェハに対して、レジストの成分に対応する半導体ガス(たとえば、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素、フッ化炭素系ガス)を、紫外光の照射又はプラズマの印加等によって励起させた状態で接触させる。
【0008】
本発明によれば、ウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させることによってレジストをアッシングし、かつ、アッシングによりウェハに付着したレジストの成分を半導体ガスに活性化させた状態で接触させることによってウェハから除去することが可能となる。
【0009】
なお、半導体ガスによっては、ウェハにパッシベーション層が形成されるので、前記紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させるとよい。このパッシベーション層は、半導体デバイスの表面および側面を覆っている。したがって、拡散層と配線層との良好な電気的なコンタクトを得るためには、このパッシベーション層を除去する必要がある。しかし、パッシベーション層は、その後のオゾン酸化等による過剰な酸化を防ぐことができるため必要である。このパッシベーション層を除去する際、オゾンガスは濃度100%としてもよいし、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、炭化水素ガス、不活性ガス、酸素ガス、水蒸気又は窒素ガスと混合させることによって希釈したものとしてもよい。
【0010】
また、高濃度イオン注入がなされたウェハに対しては、前記ウェハにオゾンガスを接触させるのに先立って、前記ウェハに紫外光を照射するとよい。これは、高濃度イオン注入によって、レジスト表面がアッシングしにくい状態に変質していた場合に好適である。
【0011】
さらに、高濃度イオン注入がなされたウェハに対しては、前記第1接触手段は、レジストの表面下の部分が破裂する温度以上に加熱するとよい。この温度は、たとえば、400℃以上である。
【0012】
なお、一度に複数のウェハを処理できるように、炉を用いた処理を行うことも一法である。
【発明の実施の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同様の部分には、同一の符号を付している。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の半導体処理装置の模式的な構成図である。図1には、ウェハが収容されるカセット1と、カセット1から取り出されたウェハの位置決めを行うウェハアライメント2と、ロードロック機構を有するロードロックチャンバー3と、ウェハに塗布されたレジストに対してオゾン(O3)ガスなどを用いてアッシング処理を施す第一チャンバー5と、第一チャンバー5においてアッシング処理が施されたウェハに対してドライクリーニング処理を施す第二チャンバー6と、第一チャンバー5におけるアッシング処理に先立ってウェハに対して選択的に紫外光アニール処理を施す第三チャンバー7と、ロードロックチャンバー3及び第一〜第三チャンバー5〜7相互間でウェハを搬送するロボットアームを有するトランスファーチャンバー4とを示している。
【0014】
図2は、図1に示す第一チャンバー5の模式的な構成図である。図2には、ウェハ51に形成されたレジストのアッシング用及び当該アッシングの後処理用のオゾンガスのガス供給管11と、上記後処理用の窒素(N2)ガスのガス供給管12と、各ガス供給管11,12に接続されているバルブ21及びマスフローコントローラー22と、バルブ21及びマスフローコントローラー22を通過した各ガスが導入されるアルミニウムチャンバー30とを示している。
【0015】
また、図2には、アルミニウムチャンバー30に導入されたガスを整流するガス整流石英板31と、ガス整流石英板31の下側に位置する絶縁物(AlN)から成るヒーター52と、ヒーター52上に載置されているウェハ51と、ウェハ51をヒーター52上に載置するのに先立ってトランスファーチャンバー4によって搬送されてきたウェハ51を受ける昇降ピン53と、第一チャンバー5内の圧力を計測する圧力計61と、圧力計61の計測結果に応じて第一チャンバー5内の圧力を調整する圧力調整用バルブ62と、第一チャンバー5内のガスを排気する排気バルブ63と、排気バルブ63に接続されている排気ポンプ64とを示している。
【0016】
図3は、図1に示す第二チャンバー6及び第三チャンバー7の模式的な構成図である。図3には、ウェハ51表面のパッシベーション膜除去用のオゾンガスのガス供給管11と、窒素ガスのガス供給管12と、水素(H2)ガス又は窒素ガスのガス供給管13と、三フッ化窒素(NF3)ガス又は四フッ化炭素(CF4)ガスなどのフッ化炭素系のガス供給管14と、各ガス供給管11〜14に接続されているバルブ21及びマスフローコントローラー22と、バルブ21及びマスフローコントローラー22を通過した各ガスが導入されるアルミニウムチャンバー30とを示している。
【0017】
また、図3には、アルミニウムチャンバー30に導入されたガスを整流するガス整流石英板31と、ガス整流石英板31の上側に位置する紫外光を照射する低圧水銀ランプ・Xeエキシマランプ及びメタルハライドランプなどの複数(例えば4つ)のランプ33と、ランプ33からの照射光の照度を測定する受光センサー34と、減圧時にかかる応力から各ランプ33を保護するとともに各ランプ33への酸素の接触を防止するために窒素ガスなどが注入されている石英パイプ32と、各ランプ33から照射される紫外光35とを示している。
【0018】
さらに、図3には、ガス整流石英板31の下側に位置する絶縁物(AlN)から成るヒーター52と、ヒーター52上に載置されているウェハ51と、ウェハ51をヒーター52上に載置するのに先立ってトランスファーチャンバー4によって搬送されてきたウェハ51を受ける昇降ピン53と、第一チャンバー5内の圧力を計測する圧力計61と、圧力計61の計測結果に応じて第一チャンバー5内の圧力を調整する圧力調整用バルブ62と、第一チャンバー5内のガスを排気する排気バルブ63と、排気バルブ63に接続されている排気ポンプ64とを示している。
【0019】
図4は、紫外波長と化学結合エネルギーとの関係を示すグラフである。図4の横軸には波長[nm]を示し、縦軸には化学結合エネルギー[eV]を示している。ここで注目すべきは、三フッ化窒素又は四フッ化炭素の化学結合(「F−CF3」又は「F−NF2」)を、Xeエキシマランプ(波長172nm)又は低圧Hgランプ(波長185+254nm)から紫外光を照射することによって、切断可能であるという点である。
【0020】
また、図4には、ウェハ51のレジストに対するイオン注入対象であるヒ素等と他の物質との化学結合(「As−O」、「B−C」、「P−C」等)についても、Xeエキシマランプ(波長172nm)又は低圧Hgランプ(波長185+254nm)から紫外光を照射することによって、切断可能であるという点については、注目すべきである。
【0021】
図5は、図2に示すウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。このウェハ51は、第一チャンバー5によるアッシング処理前のものである。
【0022】
図5には、シャロートレンチアイソレーション法(shallow trench isolation:STI)に係るトレンチ301と、トレンチ301を介して形成されたN−チャネルトランジスター領域302及びP−チャネルトランジスター領域303と、N−チャネルトランジスター領域302に形成されたソース領域304及びドレイン領域305と、N−チャネルトランジスター領域302及びP−チャネルトランジスター領域303上に設けられたHigh−kゲート酸化膜又はSiONゲート膜310と、その上に形成されたポリシリコンゲート電極又はメタルゲート311と、その上に形成された酸化膜312と、P−チャネルトランジスター領域303側に形成されたレジスト400と、ソース領域304及びドレイン領域305を形成するために図示しないイオン注入装置又はプラズマドーピング装置によって注入されるヒ素イオン500とを示している。
【0023】
図6は、図5に示すウェハ51のアッシング処理後の対応図である。図6には、ヒ素イオン500を注入することによってレジスト400がアッシングされたものの、レジスト400の素材である炭素が主体の汚染層或いは酸化膜層401がウェハ51の表面に付着した状態を示している。
【0024】
図7は、図6に示すウェハ51のドライクリーニング処理後の一部の模式的な断面図である。図7には、ドライクリーニング処理によって汚染層或いは酸化膜層401が除去され、かつ、フッ素等によってウェハ51の表面が被覆されることによって形成されたパッシベーション層またはダメージ層402を示している。
【0025】
図8は、図7に示すウェハ51のオゾンガス等による回復処理後の一部の模式的な断面図である。図8には、ドライクリーニング処理によって炭素が主体の汚染層が除去され、またパッシベーション層または物理的にダメージを受けたウェハ51の表面が回復された回復層403を示している。
【0026】
つぎに、本実施形態の半導体処理方法について説明する。本実施形態では、第三チャンバー7を用いずに、レジスト400に対して中濃度以下のイオン注入がなされたウェハ51の処理方法について説明する。
【0027】
ここで、「中濃度」とは、ソース領域304およびドレイン領域305をイオン注入によって作成する場合の当該濃度をいい、具体的には、1013〜1015程度のドーズ量の範囲に収まるものをいう。また、後述する「高濃度」とは、ソース領域304およびドレイン領域305に更に高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307をイオン注入によって作成する場合の当該濃度をいい、具体的には、1015〜1016程度のドーズ量の範囲に収まるものをいう。なお、本明細書では、「高濃度」のなかには、不純物をプラズマドーピングしたことも含むものとする。
【0028】
まず、図示しないイオン注入装置において、ソース領域304およびドレイン領域305を作成するために、図5に示すように、ヒ素イオン500が中濃度で注入される。なお、ヒ素イオン500は一例であって、ボロンイオン、リンイオンなどの他の不純物イオンを注入してもよい。その後、ヒ素イオン500が注入されたウェハ51が、カセット1に収容された状態で、図1に示す半導体処理装置に搬送されてくる。
【0029】
半導体処理装置では、ウェハ51は、カセット1から取り出され、ウェハアライメント2側へ搬送される。ウェハアライメント2では、ウェハ51の位置決めが行われる。その後、ウェハ51は、ロードロックチャンバー3に搬送される。つぎに、ロードロックチャンバー3内が減圧される。そして、ロードロックチャンバー3内が所望の圧力になると、ロードロックチャンバー3とトランスファーチャンバー4との間を仕切っているゲートバルブが開かれる。
【0030】
その後、ウェハ51は、トランスファーチャンバー4内に搬送される。つづいて、トランスファーチャンバー4内のロボットアームによって、ロードロックチャンバー3内から第一チャンバー5内へ、ウェハ51が搬送されていく。
【0031】
第一チャンバー5では、ウェハ51を加熱するために、ヒーター52が100℃〜400℃の範囲(例えば、200℃)に加熱される。つぎに、固定式のヒーター52に対して予め上方に位置する昇降ピン53の上にウェハ51を載置させてから、昇降ピン53を下降させて、ウェハ51をヒーター52上に載置させる。
【0032】
或いは、可動式のヒーター52を予め下降させておき、昇降ピン53の上にウェハ51を載置させてから、ヒーター52を上昇させて、ウェハ51をヒーター52上に載置させてもよい。
【0033】
第一チャンバー5は、すでに、排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、アルミニウムチャンバー30内が排気されている。また、圧力計61によってアルミニウムチャンバー30内の圧力が計測され、圧力計61の計測結果に応じて圧力調整用バルブ62の開閉を制御して、1Torr〜100Torrの条件(たとえば2Torr)とされる。
【0034】
この状態で、オゾンガスのガス供給管11に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、オゾンガス供給管11を通じて、アルミニウムチャンバー30に向けてオゾンガスを例えば200cc/minの流量で1分間導入する。オゾンガスは、ガス整流石英板31によって整流されてから、ウェハ51に到達する。なお、ここでは、窒素(N2)ガスのガス供給管12を通じて窒素ガスをアルミニウムチャンバー30に向けて導入しないが、水蒸気などのように水素成分を含むガスを導入して、炭素成分をアッシングしやすくしてもよい。
【0035】
この結果、ヒ素イオン500が注入されたレジスト400が、ウェハ51からアッシングされる。ただし、レジスト400をアッシングすると、ウェハ51の表面には、レジスト400の素材である炭素を含む有機物層等401が付着することになる。
【0036】
そこで、この有機物層等401を除去するための処理を第二チャンバー6で行う。このため、ウェハ51は、トランスファーチャンバー4内のロボットアームによって、第一チャンバー5から第二チャンバー6に搬送される。
【0037】
第二チャンバー6では、ヒーター52が100℃〜300℃の範囲(例えば、200℃)に加熱されている。つぎに、ヒーター52の上に、ウェハ51が載置される。第二チャンバー6は、すでに排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、アルミニウムチャンバー30内が排気されている。また、圧力計61によってアルミニウムチャンバー30内の圧力が計測され、圧力計61の計測結果に応じて圧力調整用バルブ62の開閉を制御して、0.5Torr〜1.8Torr(例えば、0.7Torr)とされる。
【0038】
そして、ガス供給管12に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、ガス供給管12を通じて窒素ガスを100cc/min〜400cc/min(例えば、300cc/min)を流し、又は、ガス供給管14を通じて四フッ化炭素ガスを30cc/min〜100cc/min(例えば、50cc/min)を流し、ランプ33から、例えば、波長185+254nm、パワー3mW/cm2〜10mW/cm2(たとえば5mW/cm2)の紫外光35を、スループットが低下しない範囲で、数十秒から数分程度(例えば1分)照射する。
【0039】
もっとも、アルミニウムチャンバー30への導入ガスは、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、フッ化炭素ガス又は不活性ガス等とすることもできる。
【0040】
これによって、ウェハ51の表面に付着していた炭素主体の汚染層又は酸化膜層401が除去され、それと同時に、ウェハ51の表面には、フッ素ガス等に起因するパッシベーション層402が形成される。
【0041】
なお、本実施形態では、レジスト400の主成分が炭素であることに着目したことから四フッ化炭素ガスを導入対象として例示したが、レジスト400の成分に対応する半導体ガスであれば、どのようなガスを導入対象としてもよい。
【0042】
ここで、紫外光35の照射により、四フッ化炭素ガスに含まれているフッ素などが、活性化してウェハ51の表面で反応する。この結果、ウェハ51の表面はパッシベーション層が形成される。また同時に物理的にダメージを受けることがある。パッシベーション層402が必要以上に形成されると、コンタクト時に悪影響を及ぼす可能性があるので、パッシベーション層402の処理が必要となる。
【0043】
そこで、パッシベーション層402を除去すべく、ウェハ51に対して、第二チャンバー6内で、或いは、第一チャンバー5に搬送後に、アルミニウムチャンバー30に向けて、オゾンガス供給管11を通じて、たとえば濃度が90%のオゾンガスを30cc/min〜150cc/min(例えば50cc/min)の流量で1分間、連続的又はパルス的に導入し、さらに、選択的に、窒素ガス供給管12を通じて窒素ガスを例えば400cc/min〜1000cc/min(たとえば450cc/min)の流量で1分間、連続的又はパルス的に導入する。
【0044】
オゾンガスの濃度は、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、六フッ化硫黄ガスなどのフロン系ガス、四フッ化炭素ガス、六フッ化エタンなどのPFC(perfluoro-compound)ガス、さらに酸素ガス、或いは、可燃性ガスと混合等することによって調整すればよいし、また、窒素ガスに代えて他の不活性ガスを用いてもよいし、100%の濃度のオゾンガスとしてもよい。
【0045】
こうして、上記パッシベーション層またはダメージを酸化により回復することによって、回復層403を得る。もっとも、水素ガス、アンモニアガスなどのように、パッシベーション層402が形成されにくいガスを用いて、上記回復処理を割愛することも可能である。
【0046】
なお、パッシベーション層またはダメージの回復処理は、第三チャンバー7などの他のチャンバー(図示せず)において行ってもよい。その後、既知のように、ウェハ51に対して、硫酸、SC1溶液(アンモニア・過酸化水素水溶液)、希フッ酸、SC2溶液(塩酸・過酸化水素水溶液)などを用いて、ウェット処理などを施すとよい。
【0047】
(実施形態2)
本発明の実施形態2では、レジスト400に対して高濃度イオン注入がなされたウェハ51の処理方法について説明する。高濃度イオン注入は、ゲート周りのいわゆるフロントエンドプロセスにおいて使用されることがある。
【0048】
図9〜図13は、本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。図9〜図13には、ゲート領域310〜312に対してサイドウォール層313が形成されているウェハ51を示している。また、図10〜図13には、高濃度イオン注入によって、ソース領域304内及びドレイン領域305内に形成された高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307を示している。
【0049】
つぎに、本実施形態の半導体処理方法について説明する。まず、図示しないイオン注入装置において、図9に示すように、レジスト400が形成されているウェハ51に対して、ヒ素イオン500が高濃度で注入される。引き続き、イオン注入を行うことによって、図10に示すように、高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307が形成される。この際、レジスト400の表面は、難アッシング性変質層404となる。
【0050】
係る場合には、単にオゾンガスを用いたアッシング処理を行っても、難アッシング性変質層404が形成されているため、レジスト400をアッシングすることができない。そこで、半導体処理装置におけるアッシング処理に先立って、図9に示すウェハ51を、図3に示す第三チャンバー7に搬入して、以下説明する前処理を施す。
【0051】
すなわち、まず、ヒ素イオン500が高濃度で注入されたレジスト400が形成されているウェハ51を、第三チャンバー7へ搬入する。第三チャンバー7のヒーター52は、ウェハ51を加熱するために、100℃〜450℃の範囲(例えば、300℃)に加熱される。また、第三チャンバー7は、すでに排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、0.5Torr〜2Torrの条件(たとえば1Torr)で、排気されている。
【0052】
この状態で、水素ガス或いは窒素ガスのガス供給管13、又は、三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスのガス供給管14に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、水素ガス或いは窒素ガスのガス供給管13又は三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスのガス供給管14を通じて、アルミニウムチャンバー30に向けて水素ガス及び/又は窒素ガス、又は、三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガス、又は、NH3ガスを、例えば200cc/minの流量で、1分間導入する。もっとも、第三チャンバー7に対する導入対象のガスは、上記のものに限定されず、HF、F2等であってもよい。
【0053】
この間、ランプ33から、例えば、波長172nm、パワー3mW/cm2〜15mW/cm2(たとえば10mW/cm2)の紫外光を、スループットが低下しない範囲で、数十秒から数分程度(例えば1分)照射する。この結果、図4に示すグラフから明らかなように、紫外光の到達を条件として、レジスト400内のヒ素等と炭素等との結合が切断される。このため、難アッシング性変質層404がなくなり、オゾンガスを用いたレジスト400のアッシングが可能となる。また、ウェハ51に炭素等が付着していても、紫外光によって結合が切断され、当該炭素等がウェハ51から除去される。
【0054】
その後、ガス供給管13,14を通じて、水素ガス及び窒素ガス、三フッ化窒素ガス、或いは、四フッ化炭素ガス、フッ化水素ガス又はフッ素ガスを例えば50cc/minの流量で、1分間導入しながら、イオン注入材料である不純物に対して水素又はフッ素結合を行う。これにより、ゲート断面の表面にフッ素等を意図的に結合させて、後工程のオゾンガスを用いたアッシング時に、ゲート領域11〜13が過剰に酸化されることを防止する。
【0055】
つぎに、ウェハ51を、第一チャンバー5に搬入する。この際、第一チャンバー5のヒーター52は、高濃度イオン注入に対処するために、実施形態1に示した範囲より、高い温度、具体的には、250℃〜500℃の範囲(例えば、400℃以上)に加熱しておく。これにより、レジスト400の破裂を促し、相対的にアッシングされ易いレジスト400の表面下部分に、効果的にオゾンガスを接触させられるようにしている。
【0056】
もっとも、レジスト400を破裂させる際には、レジスト400に対して不活性である窒素系ガス或いは水素系ガスを第一チャンバー5に供給する、又は、第一チャンバー5内を高真空状態にするとよい。さもないと、難アッシング性変質層404に係るヒ素等が過剰に酸化して、再度、難アッシング性変質層404が形成されてしまうからである。なお、その他のアッシング条件は、実施形態1の場合と同一でよい。
【0057】
それから、ウェハ51を第二チャンバー6に搬入して、実施形態1の場合と同じ条件で、ウェハ51の表面に付着した汚染層又は酸化膜層401を除去し、パッシベーション層402を形成し、次いで、ウェハ51を第三チャンバー7に搬入して、パッシベーション層またはダメージ層を除去し、パッシベーション層またはダメージの回復処理を行い、回復層403を得る。
【0058】
(実施形態3)
図14は、図2に示す第一チャンバー5の変形例であるバッチ式レジストアッシング炉を示す図である。図14には、窒素ガスのガス供給管101と、オゾンガスのガス供給管102と、水蒸気(H2O)又は酸素(O2)ガスのガス供給管103と、各ガス供給管101〜103に接続されているバルブ111及びマスフローコントローラー112とを示している。
【0059】
また、図14には、上部に開口部が形成されている内部石英管203と、内部石英管203を覆う外部石英管202と、外部石英管202を覆うヒーター201と、内部石英管203内に収容されるウェハホルダー204にウェハ51を搬送するロボットアーム151と、ウェハホルダー204の載置台161と、載置台161を昇降させる昇降手段163と、載置台161と昇降手段163との間に位置される各ガス供給管101〜103に連結されたマニホールド162と、昇降手段163の下方に位置される窒素ボックス206とを示している。
【0060】
さらに、図14には、処理室を排気する排気ポンプ174と、排気ポンプ174と処理室とを結ぶ排気管173と、排気管173に接続される圧力計171と、排気管173に設けられているバルブ172とを示している。
【0061】
図15は、図3に示す第二チャンバー6の変形例であるバッチ式ドライクリーニング炉を示す図である。図15には、図14に示した部分の他に、アンモニア(NH3)ガスのガス供給管104と、四フッ化炭素ガス又は三フッ化窒素ガスのガス供給管105と、各ガス供給管101〜105を通るガスをプラズマ化するリモートプラズマ113とを示している。
【0062】
つぎに、図14,図15に示す各装置を含む半導体処理装置による半導体処理方法について説明する。まず、ウェハ51を、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉に搬入する。この際、バッチ式レジストアッシング炉のヒーター201は、例えば、100℃〜500℃の範囲に加熱しておく。具体的には、ウェハ51に対して中濃度イオン注入がなされている場合には、例えば、200℃とし、高濃度イオン注入がなされている場合には、例えば、400℃とする。
【0063】
また、バッチ式レジストアッシング炉は、すでに排気ポンプ174がオンされ、かつ、排気バルブ172が開かれ、1Torr〜100Torrの条件(たとえば2Torr)で、排気されている。
【0064】
この状態で、オゾンガスのガス供給管102に係る各マスフローコントローラー112の制御によって各バルブ111を開き、オゾンガス供給管102を通じて、内部石英管203内に向けて、たとえば濃度が90%のオゾンガスを500cc/min程度の流量で10分間導入する。この際、選択的に、ガス供給管103を通じて、内部石英管203内に向けて、水蒸気を300cc/min程度の流量で導入してもよい。
【0065】
もっとも、オゾンガス等は、図示しないノズルなどを用いて、内部石英管203内に均一に散布してもよい。この際、内部石英管203からのオゾンガス等の排気にはノズルを用いてもよい。この結果、ヒ素イオン500が注入されたレジスト400が、ウェハ51からアッシングされる。
【0066】
なお、内部石英管203の上部には、開口部が形成されていることから、内部石英管203内に導入されたガスは、内部石英管203から開口部を通じて、外部石英管202に向かうことになる。そして、内部石英管203と外部石英管202との間を通じて、排気ポンプ174によって外部に排気される。
【0067】
つぎに、ウェハ51を、図15に示すバッチ式ドライクリーニング炉に搬入する。この際、バッチ式ドライクリーニング炉のヒーター201は、例えば、50℃〜300℃の範囲(例えば、200℃)に加熱しておく。
【0068】
また、バッチ式ドライクリーニング炉は、すでに排気ポンプ174がオンされ、かつ、排気バルブ172が開かれ、0.5Torr〜2.0Torr(例えば、0.7Torr)で、排気されている。
【0069】
この状態で、窒素ガスのガス供給管101を通じて窒素ガスを例えば800cc/min〜1200cc/min程度の流量で、かつ、四フッ化炭素ガスのガス供給管105を通じて四フッ化炭素ガスを例えば50cc/min〜150cc/min程度の流量で内部石英管203内に導入される条件で、各バルブ111が開かれる。
【0070】
この際、リモートプラズマ113をオンして、窒素ガス及び四フッ化炭素ガスをプラズマ化してから、内部石英管203内に導入させる。ガスの導入時間は、2分間程度とすればよい。この結果、ウェハ51の表面に付着した汚染層又は酸化膜層401が除去される。
【0071】
なお、窒素ガス及び四フッ化炭素ガスのプラズマ化を促進するために、アルゴンガスなどのプラズマ励起用ガスを用意して、リモートプラズマ113をオンしている間、内部石英管203内に導入させてもよい。もっとも、バッチ式ドライクリーニング炉内に電極を設けるなどして、通常のプラズマ処理を行ってもよい。
【0072】
つぎに、たとえば実施形態1と同一条件で、パッシベーション層402を形成し、次いで、パッシベーション層の除去またはダメージ層の回復処理を行い、回復層403を得る。
【0073】
(実施形態4)
本実施形態では、まずは、実施形態2の場合と同様に、アッシング処理に先立って、第三チャンバー67を用いて、レジスト400内のヒ素等と炭素等との結合を切断し、ゲート断面の表面にフッ素等を意図的に結合させるといった処理を施す。
【0074】
それから、実施形態3で説明した場合と同様に、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉を用いて、高濃度イオン注入がなされたレジストのアッシング処理を行う。アッシングの際の条件は、たとえば、ヒーター401の温度を300℃〜450℃程度とし、バッチ式レジストアッシング炉の内部石英管203内の圧力を1.0Torr〜100Torr(2Torr)とし、内部石英管203に対して90%の濃度のオゾンガスを400cc/min〜600cc/min程度の流量で、10分間導入するといった条件とすることができる。この際、併せて、水蒸気を70cc/min〜150cc/minの流量で導入してもよい。
【0075】
その後、図15に示すバッチ式ドライクリーニング炉を用いて、ドライクリーニング処理を行う。ドライクリーニングの際の条件は、たとえば、ヒーター401の温度を200℃〜300℃とし、バッチ式ドライクリーニング炉の内部石英管203内の圧力を0.7Torrとし、内部石英管203への三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスを200cc/minの流量で1分間導入するといった条件でのリモートプラズマ処理を含むプラズマ処理とすることができる。あるいは、ドライクリーニングの際の条件は、実施形態3の場合と同一条件とすることもできる。
【0076】
つぎに、たとえば実施形態1と同一条件で、パッシベーション層402を形成し、次いで、ダメージ層の回復処理を行い、回復層403を得る。具体的には、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉で、オゾンガスは、50cc/min〜150cc/minの流量で、かつ、窒素ガスを800cc/min〜1200cc/minの流量で、10分間ほど導入するとよい。
【0077】
図16は、レジストの下地となるSiO2層の陽電子消滅法(PALS)による空孔径とその空孔数の相対的な数の観測結果を示すグラフである。ここでは、観測対象のSiO2層は、厚さを約30nmとし、観測位置は、表面から約6nmの位置とした。図16の縦軸には、空孔径数(a.u.:任意単位)を示している。図16の上横軸には、空孔径(nm)を示している。図16の下横軸には、陽電子の寿命(ns)を示している。なお、図16には、比較のため、O2プラズマアッシングを行った場合のものも示している。
【0078】
図16に示すように、O3アッシングを行った場合とO2プラズマアッシングを行った場合とを比較すると、O3アッシングを行った場合には、空孔径が相対的に小さいことが分かる。そして、O3アッシングを行った場合には、空孔径数も相対的に少ないことがわかる。
【0079】
この相違は、O2プラズマアッシングを行うと、高エネルギーの酸素粒子がSiO2層に衝突した際に、SiO2層に対してダメージを与えやすいことに起因して生じる。したがって、各実施形態で説明したように、O2プラズマアッシングを行うよりもO3アッシングを行う方がSiO2層にダメージが生じにくくなる。
【0080】
ここで、各実施形態で説明した各種ガス及びその代替ガスについてまとめておく。もっとも、既述のガスも下記表1〜表4に示すガスも、例示であり、これらに限定されるものではない点に留意されたい。
【0081】
なお、表1にはクラスタタイプの半導体処理装置において中濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表2にはクラスタタイプの半導体処理装置において高濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表3にはバッチタイプの半導体処理装置において中濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表4にはバッチタイプの半導体処理装置において高濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示している。また、本発明についていえば、各表の枠内の上位に示す(丸数字の小さい)ガスほど、好適に使用することができる。
【0082】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【0083】
なお、各実施形態では、いわゆるゲートファーストプロセス(ゲートを先に作り、ソースドレイン領域を後で形成する方式)での適用例で説明したが、ゲートラストプロセス(ゲートをソースドレイン領域の形成後に作る方式)であっても、本発明を適用することができる。
【0084】
本発明の各実施形態で説明した半導体処理装置を用いて処理したウェハを用いて製造された半導体デバイスは、様々な電子機器に用いることができる。たとえば、電子機器の一例として、液晶・プラズマ・EL(electroluminescence)などの表示装置、ディジタルカメラ・ディジタルスチルカメラなどの撮像装置、ファクシミリ、プリンタ、スキャナなどの画像形成装置、CLC素子、発光型レーザ装置等の光学装置、携帯電話機などの通信装置、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置に内蔵されている或いは着脱可能なメモリにも、好適に用いることができる。
【0085】
たとえばメモリについて詳述すると、半導体デバイスのオン/オフ特性が向上できるので、浅い接合を有するDRAM、及びフラッシュメモリ等の配線ルールが90nm以下の半導体デバイスに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の実施形態1の半導体デバイスの製造システムの模式的な構成図である。
【図2】図1に示す第一チャンバー5の模式的な構成図である。
【図3】図1に示す第二チャンバー6及び第三チャンバー7の模式的な構成図である。
【図4】紫外波長と化学結合エネルギーとの関係を示すグラフである。
【図5】図2に示すウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図6】図5に示すウェハ51のアッシング処理後の対応図である。
【図7】図6に示すウェハ51のドライクリーニング処理後の一部の模式的な断面図である。
【図8】図7に示すウェハ51のオゾンガス等による回復処理後の一部の模式的な断面図である。
【図9】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図10】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図11】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図12】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図13】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図14】図2に示す第一チャンバー5の変形例であるバッチ式レジストアッシング炉を示す図である。
【図15】図3に示す第二チャンバー6の変形例であるバッチ式ドライクリーニング炉を示す図である。
【図16】レジストの下地となるSiO2層の陽電子消滅法(PALS)による空孔径とその空孔数の相対的な数の観測結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【0087】
1 カセット
2 ウェハアライメント
3 ロードロックチャンバー
4 トランスファーチャンバー
5 第一チャンバー
6 第二チャンバー
7 第三チャンバー
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体処理装置及び処理方法に関し、特に、中濃度以下のイオン注入レジスト及び高濃度イオン注入レジストのアッシング、さらには、アッシング後のウェハのクリーニング又はダメージ回復に係る半導体処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、基板の表面に塗布したレジスト膜をアッシングするために、処理室内に設置した基板支持ステージを80℃以下に加熱することにより、処理室内を80℃以下の温度雰囲気に維持し、加熱した基板支持ステージに支持されているレジスト膜付き基板に対して相変化を伴うことなく濃縮したオゾンガスを作用させることを特徴とするオゾンガスを使用するレジスト除去方法がある(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】特許第3243552号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の技術は、以下の点で、改良の余地がある。すなわち、第1に、アッシング対象のレジストに対して高濃度イオン注入がなされている場合には、オゾンガスのみを用いても、所望のアッシングができない。したがって、いかなる濃度イオン注入がなされているレジストであってもアッシングできるようにするといった改良の余地がある。
【0005】
第2に、処理室内の温度条件とアッシングガスの濃度との組み合わせを工夫することによって、アッシングの速度に改善があることがわかった。このため、温度条件等の適正化を図れば、スループットが向上するといった改良の余地もある。
【0006】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて、所望のアッシングが行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の半導体処理装置及び方法は、
第一に、レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させる。第二に、オゾンガスを接触させたウェハに対して、レジストの成分に対応する半導体ガス(たとえば、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素、フッ化炭素系ガス)を、紫外光の照射又はプラズマの印加等によって励起させた状態で接触させる。
【0008】
本発明によれば、ウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させることによってレジストをアッシングし、かつ、アッシングによりウェハに付着したレジストの成分を半導体ガスに活性化させた状態で接触させることによってウェハから除去することが可能となる。
【0009】
なお、半導体ガスによっては、ウェハにパッシベーション層が形成されるので、前記紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させるとよい。このパッシベーション層は、半導体デバイスの表面および側面を覆っている。したがって、拡散層と配線層との良好な電気的なコンタクトを得るためには、このパッシベーション層を除去する必要がある。しかし、パッシベーション層は、その後のオゾン酸化等による過剰な酸化を防ぐことができるため必要である。このパッシベーション層を除去する際、オゾンガスは濃度100%としてもよいし、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、炭化水素ガス、不活性ガス、酸素ガス、水蒸気又は窒素ガスと混合させることによって希釈したものとしてもよい。
【0010】
また、高濃度イオン注入がなされたウェハに対しては、前記ウェハにオゾンガスを接触させるのに先立って、前記ウェハに紫外光を照射するとよい。これは、高濃度イオン注入によって、レジスト表面がアッシングしにくい状態に変質していた場合に好適である。
【0011】
さらに、高濃度イオン注入がなされたウェハに対しては、前記第1接触手段は、レジストの表面下の部分が破裂する温度以上に加熱するとよい。この温度は、たとえば、400℃以上である。
【0012】
なお、一度に複数のウェハを処理できるように、炉を用いた処理を行うことも一法である。
【発明の実施の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同様の部分には、同一の符号を付している。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の半導体処理装置の模式的な構成図である。図1には、ウェハが収容されるカセット1と、カセット1から取り出されたウェハの位置決めを行うウェハアライメント2と、ロードロック機構を有するロードロックチャンバー3と、ウェハに塗布されたレジストに対してオゾン(O3)ガスなどを用いてアッシング処理を施す第一チャンバー5と、第一チャンバー5においてアッシング処理が施されたウェハに対してドライクリーニング処理を施す第二チャンバー6と、第一チャンバー5におけるアッシング処理に先立ってウェハに対して選択的に紫外光アニール処理を施す第三チャンバー7と、ロードロックチャンバー3及び第一〜第三チャンバー5〜7相互間でウェハを搬送するロボットアームを有するトランスファーチャンバー4とを示している。
【0014】
図2は、図1に示す第一チャンバー5の模式的な構成図である。図2には、ウェハ51に形成されたレジストのアッシング用及び当該アッシングの後処理用のオゾンガスのガス供給管11と、上記後処理用の窒素(N2)ガスのガス供給管12と、各ガス供給管11,12に接続されているバルブ21及びマスフローコントローラー22と、バルブ21及びマスフローコントローラー22を通過した各ガスが導入されるアルミニウムチャンバー30とを示している。
【0015】
また、図2には、アルミニウムチャンバー30に導入されたガスを整流するガス整流石英板31と、ガス整流石英板31の下側に位置する絶縁物(AlN)から成るヒーター52と、ヒーター52上に載置されているウェハ51と、ウェハ51をヒーター52上に載置するのに先立ってトランスファーチャンバー4によって搬送されてきたウェハ51を受ける昇降ピン53と、第一チャンバー5内の圧力を計測する圧力計61と、圧力計61の計測結果に応じて第一チャンバー5内の圧力を調整する圧力調整用バルブ62と、第一チャンバー5内のガスを排気する排気バルブ63と、排気バルブ63に接続されている排気ポンプ64とを示している。
【0016】
図3は、図1に示す第二チャンバー6及び第三チャンバー7の模式的な構成図である。図3には、ウェハ51表面のパッシベーション膜除去用のオゾンガスのガス供給管11と、窒素ガスのガス供給管12と、水素(H2)ガス又は窒素ガスのガス供給管13と、三フッ化窒素(NF3)ガス又は四フッ化炭素(CF4)ガスなどのフッ化炭素系のガス供給管14と、各ガス供給管11〜14に接続されているバルブ21及びマスフローコントローラー22と、バルブ21及びマスフローコントローラー22を通過した各ガスが導入されるアルミニウムチャンバー30とを示している。
【0017】
また、図3には、アルミニウムチャンバー30に導入されたガスを整流するガス整流石英板31と、ガス整流石英板31の上側に位置する紫外光を照射する低圧水銀ランプ・Xeエキシマランプ及びメタルハライドランプなどの複数(例えば4つ)のランプ33と、ランプ33からの照射光の照度を測定する受光センサー34と、減圧時にかかる応力から各ランプ33を保護するとともに各ランプ33への酸素の接触を防止するために窒素ガスなどが注入されている石英パイプ32と、各ランプ33から照射される紫外光35とを示している。
【0018】
さらに、図3には、ガス整流石英板31の下側に位置する絶縁物(AlN)から成るヒーター52と、ヒーター52上に載置されているウェハ51と、ウェハ51をヒーター52上に載置するのに先立ってトランスファーチャンバー4によって搬送されてきたウェハ51を受ける昇降ピン53と、第一チャンバー5内の圧力を計測する圧力計61と、圧力計61の計測結果に応じて第一チャンバー5内の圧力を調整する圧力調整用バルブ62と、第一チャンバー5内のガスを排気する排気バルブ63と、排気バルブ63に接続されている排気ポンプ64とを示している。
【0019】
図4は、紫外波長と化学結合エネルギーとの関係を示すグラフである。図4の横軸には波長[nm]を示し、縦軸には化学結合エネルギー[eV]を示している。ここで注目すべきは、三フッ化窒素又は四フッ化炭素の化学結合(「F−CF3」又は「F−NF2」)を、Xeエキシマランプ(波長172nm)又は低圧Hgランプ(波長185+254nm)から紫外光を照射することによって、切断可能であるという点である。
【0020】
また、図4には、ウェハ51のレジストに対するイオン注入対象であるヒ素等と他の物質との化学結合(「As−O」、「B−C」、「P−C」等)についても、Xeエキシマランプ(波長172nm)又は低圧Hgランプ(波長185+254nm)から紫外光を照射することによって、切断可能であるという点については、注目すべきである。
【0021】
図5は、図2に示すウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。このウェハ51は、第一チャンバー5によるアッシング処理前のものである。
【0022】
図5には、シャロートレンチアイソレーション法(shallow trench isolation:STI)に係るトレンチ301と、トレンチ301を介して形成されたN−チャネルトランジスター領域302及びP−チャネルトランジスター領域303と、N−チャネルトランジスター領域302に形成されたソース領域304及びドレイン領域305と、N−チャネルトランジスター領域302及びP−チャネルトランジスター領域303上に設けられたHigh−kゲート酸化膜又はSiONゲート膜310と、その上に形成されたポリシリコンゲート電極又はメタルゲート311と、その上に形成された酸化膜312と、P−チャネルトランジスター領域303側に形成されたレジスト400と、ソース領域304及びドレイン領域305を形成するために図示しないイオン注入装置又はプラズマドーピング装置によって注入されるヒ素イオン500とを示している。
【0023】
図6は、図5に示すウェハ51のアッシング処理後の対応図である。図6には、ヒ素イオン500を注入することによってレジスト400がアッシングされたものの、レジスト400の素材である炭素が主体の汚染層或いは酸化膜層401がウェハ51の表面に付着した状態を示している。
【0024】
図7は、図6に示すウェハ51のドライクリーニング処理後の一部の模式的な断面図である。図7には、ドライクリーニング処理によって汚染層或いは酸化膜層401が除去され、かつ、フッ素等によってウェハ51の表面が被覆されることによって形成されたパッシベーション層またはダメージ層402を示している。
【0025】
図8は、図7に示すウェハ51のオゾンガス等による回復処理後の一部の模式的な断面図である。図8には、ドライクリーニング処理によって炭素が主体の汚染層が除去され、またパッシベーション層または物理的にダメージを受けたウェハ51の表面が回復された回復層403を示している。
【0026】
つぎに、本実施形態の半導体処理方法について説明する。本実施形態では、第三チャンバー7を用いずに、レジスト400に対して中濃度以下のイオン注入がなされたウェハ51の処理方法について説明する。
【0027】
ここで、「中濃度」とは、ソース領域304およびドレイン領域305をイオン注入によって作成する場合の当該濃度をいい、具体的には、1013〜1015程度のドーズ量の範囲に収まるものをいう。また、後述する「高濃度」とは、ソース領域304およびドレイン領域305に更に高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307をイオン注入によって作成する場合の当該濃度をいい、具体的には、1015〜1016程度のドーズ量の範囲に収まるものをいう。なお、本明細書では、「高濃度」のなかには、不純物をプラズマドーピングしたことも含むものとする。
【0028】
まず、図示しないイオン注入装置において、ソース領域304およびドレイン領域305を作成するために、図5に示すように、ヒ素イオン500が中濃度で注入される。なお、ヒ素イオン500は一例であって、ボロンイオン、リンイオンなどの他の不純物イオンを注入してもよい。その後、ヒ素イオン500が注入されたウェハ51が、カセット1に収容された状態で、図1に示す半導体処理装置に搬送されてくる。
【0029】
半導体処理装置では、ウェハ51は、カセット1から取り出され、ウェハアライメント2側へ搬送される。ウェハアライメント2では、ウェハ51の位置決めが行われる。その後、ウェハ51は、ロードロックチャンバー3に搬送される。つぎに、ロードロックチャンバー3内が減圧される。そして、ロードロックチャンバー3内が所望の圧力になると、ロードロックチャンバー3とトランスファーチャンバー4との間を仕切っているゲートバルブが開かれる。
【0030】
その後、ウェハ51は、トランスファーチャンバー4内に搬送される。つづいて、トランスファーチャンバー4内のロボットアームによって、ロードロックチャンバー3内から第一チャンバー5内へ、ウェハ51が搬送されていく。
【0031】
第一チャンバー5では、ウェハ51を加熱するために、ヒーター52が100℃〜400℃の範囲(例えば、200℃)に加熱される。つぎに、固定式のヒーター52に対して予め上方に位置する昇降ピン53の上にウェハ51を載置させてから、昇降ピン53を下降させて、ウェハ51をヒーター52上に載置させる。
【0032】
或いは、可動式のヒーター52を予め下降させておき、昇降ピン53の上にウェハ51を載置させてから、ヒーター52を上昇させて、ウェハ51をヒーター52上に載置させてもよい。
【0033】
第一チャンバー5は、すでに、排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、アルミニウムチャンバー30内が排気されている。また、圧力計61によってアルミニウムチャンバー30内の圧力が計測され、圧力計61の計測結果に応じて圧力調整用バルブ62の開閉を制御して、1Torr〜100Torrの条件(たとえば2Torr)とされる。
【0034】
この状態で、オゾンガスのガス供給管11に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、オゾンガス供給管11を通じて、アルミニウムチャンバー30に向けてオゾンガスを例えば200cc/minの流量で1分間導入する。オゾンガスは、ガス整流石英板31によって整流されてから、ウェハ51に到達する。なお、ここでは、窒素(N2)ガスのガス供給管12を通じて窒素ガスをアルミニウムチャンバー30に向けて導入しないが、水蒸気などのように水素成分を含むガスを導入して、炭素成分をアッシングしやすくしてもよい。
【0035】
この結果、ヒ素イオン500が注入されたレジスト400が、ウェハ51からアッシングされる。ただし、レジスト400をアッシングすると、ウェハ51の表面には、レジスト400の素材である炭素を含む有機物層等401が付着することになる。
【0036】
そこで、この有機物層等401を除去するための処理を第二チャンバー6で行う。このため、ウェハ51は、トランスファーチャンバー4内のロボットアームによって、第一チャンバー5から第二チャンバー6に搬送される。
【0037】
第二チャンバー6では、ヒーター52が100℃〜300℃の範囲(例えば、200℃)に加熱されている。つぎに、ヒーター52の上に、ウェハ51が載置される。第二チャンバー6は、すでに排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、アルミニウムチャンバー30内が排気されている。また、圧力計61によってアルミニウムチャンバー30内の圧力が計測され、圧力計61の計測結果に応じて圧力調整用バルブ62の開閉を制御して、0.5Torr〜1.8Torr(例えば、0.7Torr)とされる。
【0038】
そして、ガス供給管12に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、ガス供給管12を通じて窒素ガスを100cc/min〜400cc/min(例えば、300cc/min)を流し、又は、ガス供給管14を通じて四フッ化炭素ガスを30cc/min〜100cc/min(例えば、50cc/min)を流し、ランプ33から、例えば、波長185+254nm、パワー3mW/cm2〜10mW/cm2(たとえば5mW/cm2)の紫外光35を、スループットが低下しない範囲で、数十秒から数分程度(例えば1分)照射する。
【0039】
もっとも、アルミニウムチャンバー30への導入ガスは、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、フッ化炭素ガス又は不活性ガス等とすることもできる。
【0040】
これによって、ウェハ51の表面に付着していた炭素主体の汚染層又は酸化膜層401が除去され、それと同時に、ウェハ51の表面には、フッ素ガス等に起因するパッシベーション層402が形成される。
【0041】
なお、本実施形態では、レジスト400の主成分が炭素であることに着目したことから四フッ化炭素ガスを導入対象として例示したが、レジスト400の成分に対応する半導体ガスであれば、どのようなガスを導入対象としてもよい。
【0042】
ここで、紫外光35の照射により、四フッ化炭素ガスに含まれているフッ素などが、活性化してウェハ51の表面で反応する。この結果、ウェハ51の表面はパッシベーション層が形成される。また同時に物理的にダメージを受けることがある。パッシベーション層402が必要以上に形成されると、コンタクト時に悪影響を及ぼす可能性があるので、パッシベーション層402の処理が必要となる。
【0043】
そこで、パッシベーション層402を除去すべく、ウェハ51に対して、第二チャンバー6内で、或いは、第一チャンバー5に搬送後に、アルミニウムチャンバー30に向けて、オゾンガス供給管11を通じて、たとえば濃度が90%のオゾンガスを30cc/min〜150cc/min(例えば50cc/min)の流量で1分間、連続的又はパルス的に導入し、さらに、選択的に、窒素ガス供給管12を通じて窒素ガスを例えば400cc/min〜1000cc/min(たとえば450cc/min)の流量で1分間、連続的又はパルス的に導入する。
【0044】
オゾンガスの濃度は、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、六フッ化硫黄ガスなどのフロン系ガス、四フッ化炭素ガス、六フッ化エタンなどのPFC(perfluoro-compound)ガス、さらに酸素ガス、或いは、可燃性ガスと混合等することによって調整すればよいし、また、窒素ガスに代えて他の不活性ガスを用いてもよいし、100%の濃度のオゾンガスとしてもよい。
【0045】
こうして、上記パッシベーション層またはダメージを酸化により回復することによって、回復層403を得る。もっとも、水素ガス、アンモニアガスなどのように、パッシベーション層402が形成されにくいガスを用いて、上記回復処理を割愛することも可能である。
【0046】
なお、パッシベーション層またはダメージの回復処理は、第三チャンバー7などの他のチャンバー(図示せず)において行ってもよい。その後、既知のように、ウェハ51に対して、硫酸、SC1溶液(アンモニア・過酸化水素水溶液)、希フッ酸、SC2溶液(塩酸・過酸化水素水溶液)などを用いて、ウェット処理などを施すとよい。
【0047】
(実施形態2)
本発明の実施形態2では、レジスト400に対して高濃度イオン注入がなされたウェハ51の処理方法について説明する。高濃度イオン注入は、ゲート周りのいわゆるフロントエンドプロセスにおいて使用されることがある。
【0048】
図9〜図13は、本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。図9〜図13には、ゲート領域310〜312に対してサイドウォール層313が形成されているウェハ51を示している。また、図10〜図13には、高濃度イオン注入によって、ソース領域304内及びドレイン領域305内に形成された高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307を示している。
【0049】
つぎに、本実施形態の半導体処理方法について説明する。まず、図示しないイオン注入装置において、図9に示すように、レジスト400が形成されているウェハ51に対して、ヒ素イオン500が高濃度で注入される。引き続き、イオン注入を行うことによって、図10に示すように、高濃度不純物ソース領域306及び高濃度不純物ドレイン領域307が形成される。この際、レジスト400の表面は、難アッシング性変質層404となる。
【0050】
係る場合には、単にオゾンガスを用いたアッシング処理を行っても、難アッシング性変質層404が形成されているため、レジスト400をアッシングすることができない。そこで、半導体処理装置におけるアッシング処理に先立って、図9に示すウェハ51を、図3に示す第三チャンバー7に搬入して、以下説明する前処理を施す。
【0051】
すなわち、まず、ヒ素イオン500が高濃度で注入されたレジスト400が形成されているウェハ51を、第三チャンバー7へ搬入する。第三チャンバー7のヒーター52は、ウェハ51を加熱するために、100℃〜450℃の範囲(例えば、300℃)に加熱される。また、第三チャンバー7は、すでに排気ポンプ64がオンされ、かつ、排気バルブ63が開かれ、0.5Torr〜2Torrの条件(たとえば1Torr)で、排気されている。
【0052】
この状態で、水素ガス或いは窒素ガスのガス供給管13、又は、三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスのガス供給管14に係る各マスフローコントローラー22の制御によって各バルブ21を開き、水素ガス或いは窒素ガスのガス供給管13又は三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスのガス供給管14を通じて、アルミニウムチャンバー30に向けて水素ガス及び/又は窒素ガス、又は、三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガス、又は、NH3ガスを、例えば200cc/minの流量で、1分間導入する。もっとも、第三チャンバー7に対する導入対象のガスは、上記のものに限定されず、HF、F2等であってもよい。
【0053】
この間、ランプ33から、例えば、波長172nm、パワー3mW/cm2〜15mW/cm2(たとえば10mW/cm2)の紫外光を、スループットが低下しない範囲で、数十秒から数分程度(例えば1分)照射する。この結果、図4に示すグラフから明らかなように、紫外光の到達を条件として、レジスト400内のヒ素等と炭素等との結合が切断される。このため、難アッシング性変質層404がなくなり、オゾンガスを用いたレジスト400のアッシングが可能となる。また、ウェハ51に炭素等が付着していても、紫外光によって結合が切断され、当該炭素等がウェハ51から除去される。
【0054】
その後、ガス供給管13,14を通じて、水素ガス及び窒素ガス、三フッ化窒素ガス、或いは、四フッ化炭素ガス、フッ化水素ガス又はフッ素ガスを例えば50cc/minの流量で、1分間導入しながら、イオン注入材料である不純物に対して水素又はフッ素結合を行う。これにより、ゲート断面の表面にフッ素等を意図的に結合させて、後工程のオゾンガスを用いたアッシング時に、ゲート領域11〜13が過剰に酸化されることを防止する。
【0055】
つぎに、ウェハ51を、第一チャンバー5に搬入する。この際、第一チャンバー5のヒーター52は、高濃度イオン注入に対処するために、実施形態1に示した範囲より、高い温度、具体的には、250℃〜500℃の範囲(例えば、400℃以上)に加熱しておく。これにより、レジスト400の破裂を促し、相対的にアッシングされ易いレジスト400の表面下部分に、効果的にオゾンガスを接触させられるようにしている。
【0056】
もっとも、レジスト400を破裂させる際には、レジスト400に対して不活性である窒素系ガス或いは水素系ガスを第一チャンバー5に供給する、又は、第一チャンバー5内を高真空状態にするとよい。さもないと、難アッシング性変質層404に係るヒ素等が過剰に酸化して、再度、難アッシング性変質層404が形成されてしまうからである。なお、その他のアッシング条件は、実施形態1の場合と同一でよい。
【0057】
それから、ウェハ51を第二チャンバー6に搬入して、実施形態1の場合と同じ条件で、ウェハ51の表面に付着した汚染層又は酸化膜層401を除去し、パッシベーション層402を形成し、次いで、ウェハ51を第三チャンバー7に搬入して、パッシベーション層またはダメージ層を除去し、パッシベーション層またはダメージの回復処理を行い、回復層403を得る。
【0058】
(実施形態3)
図14は、図2に示す第一チャンバー5の変形例であるバッチ式レジストアッシング炉を示す図である。図14には、窒素ガスのガス供給管101と、オゾンガスのガス供給管102と、水蒸気(H2O)又は酸素(O2)ガスのガス供給管103と、各ガス供給管101〜103に接続されているバルブ111及びマスフローコントローラー112とを示している。
【0059】
また、図14には、上部に開口部が形成されている内部石英管203と、内部石英管203を覆う外部石英管202と、外部石英管202を覆うヒーター201と、内部石英管203内に収容されるウェハホルダー204にウェハ51を搬送するロボットアーム151と、ウェハホルダー204の載置台161と、載置台161を昇降させる昇降手段163と、載置台161と昇降手段163との間に位置される各ガス供給管101〜103に連結されたマニホールド162と、昇降手段163の下方に位置される窒素ボックス206とを示している。
【0060】
さらに、図14には、処理室を排気する排気ポンプ174と、排気ポンプ174と処理室とを結ぶ排気管173と、排気管173に接続される圧力計171と、排気管173に設けられているバルブ172とを示している。
【0061】
図15は、図3に示す第二チャンバー6の変形例であるバッチ式ドライクリーニング炉を示す図である。図15には、図14に示した部分の他に、アンモニア(NH3)ガスのガス供給管104と、四フッ化炭素ガス又は三フッ化窒素ガスのガス供給管105と、各ガス供給管101〜105を通るガスをプラズマ化するリモートプラズマ113とを示している。
【0062】
つぎに、図14,図15に示す各装置を含む半導体処理装置による半導体処理方法について説明する。まず、ウェハ51を、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉に搬入する。この際、バッチ式レジストアッシング炉のヒーター201は、例えば、100℃〜500℃の範囲に加熱しておく。具体的には、ウェハ51に対して中濃度イオン注入がなされている場合には、例えば、200℃とし、高濃度イオン注入がなされている場合には、例えば、400℃とする。
【0063】
また、バッチ式レジストアッシング炉は、すでに排気ポンプ174がオンされ、かつ、排気バルブ172が開かれ、1Torr〜100Torrの条件(たとえば2Torr)で、排気されている。
【0064】
この状態で、オゾンガスのガス供給管102に係る各マスフローコントローラー112の制御によって各バルブ111を開き、オゾンガス供給管102を通じて、内部石英管203内に向けて、たとえば濃度が90%のオゾンガスを500cc/min程度の流量で10分間導入する。この際、選択的に、ガス供給管103を通じて、内部石英管203内に向けて、水蒸気を300cc/min程度の流量で導入してもよい。
【0065】
もっとも、オゾンガス等は、図示しないノズルなどを用いて、内部石英管203内に均一に散布してもよい。この際、内部石英管203からのオゾンガス等の排気にはノズルを用いてもよい。この結果、ヒ素イオン500が注入されたレジスト400が、ウェハ51からアッシングされる。
【0066】
なお、内部石英管203の上部には、開口部が形成されていることから、内部石英管203内に導入されたガスは、内部石英管203から開口部を通じて、外部石英管202に向かうことになる。そして、内部石英管203と外部石英管202との間を通じて、排気ポンプ174によって外部に排気される。
【0067】
つぎに、ウェハ51を、図15に示すバッチ式ドライクリーニング炉に搬入する。この際、バッチ式ドライクリーニング炉のヒーター201は、例えば、50℃〜300℃の範囲(例えば、200℃)に加熱しておく。
【0068】
また、バッチ式ドライクリーニング炉は、すでに排気ポンプ174がオンされ、かつ、排気バルブ172が開かれ、0.5Torr〜2.0Torr(例えば、0.7Torr)で、排気されている。
【0069】
この状態で、窒素ガスのガス供給管101を通じて窒素ガスを例えば800cc/min〜1200cc/min程度の流量で、かつ、四フッ化炭素ガスのガス供給管105を通じて四フッ化炭素ガスを例えば50cc/min〜150cc/min程度の流量で内部石英管203内に導入される条件で、各バルブ111が開かれる。
【0070】
この際、リモートプラズマ113をオンして、窒素ガス及び四フッ化炭素ガスをプラズマ化してから、内部石英管203内に導入させる。ガスの導入時間は、2分間程度とすればよい。この結果、ウェハ51の表面に付着した汚染層又は酸化膜層401が除去される。
【0071】
なお、窒素ガス及び四フッ化炭素ガスのプラズマ化を促進するために、アルゴンガスなどのプラズマ励起用ガスを用意して、リモートプラズマ113をオンしている間、内部石英管203内に導入させてもよい。もっとも、バッチ式ドライクリーニング炉内に電極を設けるなどして、通常のプラズマ処理を行ってもよい。
【0072】
つぎに、たとえば実施形態1と同一条件で、パッシベーション層402を形成し、次いで、パッシベーション層の除去またはダメージ層の回復処理を行い、回復層403を得る。
【0073】
(実施形態4)
本実施形態では、まずは、実施形態2の場合と同様に、アッシング処理に先立って、第三チャンバー67を用いて、レジスト400内のヒ素等と炭素等との結合を切断し、ゲート断面の表面にフッ素等を意図的に結合させるといった処理を施す。
【0074】
それから、実施形態3で説明した場合と同様に、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉を用いて、高濃度イオン注入がなされたレジストのアッシング処理を行う。アッシングの際の条件は、たとえば、ヒーター401の温度を300℃〜450℃程度とし、バッチ式レジストアッシング炉の内部石英管203内の圧力を1.0Torr〜100Torr(2Torr)とし、内部石英管203に対して90%の濃度のオゾンガスを400cc/min〜600cc/min程度の流量で、10分間導入するといった条件とすることができる。この際、併せて、水蒸気を70cc/min〜150cc/minの流量で導入してもよい。
【0075】
その後、図15に示すバッチ式ドライクリーニング炉を用いて、ドライクリーニング処理を行う。ドライクリーニングの際の条件は、たとえば、ヒーター401の温度を200℃〜300℃とし、バッチ式ドライクリーニング炉の内部石英管203内の圧力を0.7Torrとし、内部石英管203への三フッ化窒素ガス或いは四フッ化炭素ガスを200cc/minの流量で1分間導入するといった条件でのリモートプラズマ処理を含むプラズマ処理とすることができる。あるいは、ドライクリーニングの際の条件は、実施形態3の場合と同一条件とすることもできる。
【0076】
つぎに、たとえば実施形態1と同一条件で、パッシベーション層402を形成し、次いで、ダメージ層の回復処理を行い、回復層403を得る。具体的には、図14に示すバッチ式レジストアッシング炉で、オゾンガスは、50cc/min〜150cc/minの流量で、かつ、窒素ガスを800cc/min〜1200cc/minの流量で、10分間ほど導入するとよい。
【0077】
図16は、レジストの下地となるSiO2層の陽電子消滅法(PALS)による空孔径とその空孔数の相対的な数の観測結果を示すグラフである。ここでは、観測対象のSiO2層は、厚さを約30nmとし、観測位置は、表面から約6nmの位置とした。図16の縦軸には、空孔径数(a.u.:任意単位)を示している。図16の上横軸には、空孔径(nm)を示している。図16の下横軸には、陽電子の寿命(ns)を示している。なお、図16には、比較のため、O2プラズマアッシングを行った場合のものも示している。
【0078】
図16に示すように、O3アッシングを行った場合とO2プラズマアッシングを行った場合とを比較すると、O3アッシングを行った場合には、空孔径が相対的に小さいことが分かる。そして、O3アッシングを行った場合には、空孔径数も相対的に少ないことがわかる。
【0079】
この相違は、O2プラズマアッシングを行うと、高エネルギーの酸素粒子がSiO2層に衝突した際に、SiO2層に対してダメージを与えやすいことに起因して生じる。したがって、各実施形態で説明したように、O2プラズマアッシングを行うよりもO3アッシングを行う方がSiO2層にダメージが生じにくくなる。
【0080】
ここで、各実施形態で説明した各種ガス及びその代替ガスについてまとめておく。もっとも、既述のガスも下記表1〜表4に示すガスも、例示であり、これらに限定されるものではない点に留意されたい。
【0081】
なお、表1にはクラスタタイプの半導体処理装置において中濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表2にはクラスタタイプの半導体処理装置において高濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表3にはバッチタイプの半導体処理装置において中濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示し、表4にはバッチタイプの半導体処理装置において高濃度イオン注入レジストを除去する際の使用ガス例を示している。また、本発明についていえば、各表の枠内の上位に示す(丸数字の小さい)ガスほど、好適に使用することができる。
【0082】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【0083】
なお、各実施形態では、いわゆるゲートファーストプロセス(ゲートを先に作り、ソースドレイン領域を後で形成する方式)での適用例で説明したが、ゲートラストプロセス(ゲートをソースドレイン領域の形成後に作る方式)であっても、本発明を適用することができる。
【0084】
本発明の各実施形態で説明した半導体処理装置を用いて処理したウェハを用いて製造された半導体デバイスは、様々な電子機器に用いることができる。たとえば、電子機器の一例として、液晶・プラズマ・EL(electroluminescence)などの表示装置、ディジタルカメラ・ディジタルスチルカメラなどの撮像装置、ファクシミリ、プリンタ、スキャナなどの画像形成装置、CLC素子、発光型レーザ装置等の光学装置、携帯電話機などの通信装置、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置に内蔵されている或いは着脱可能なメモリにも、好適に用いることができる。
【0085】
たとえばメモリについて詳述すると、半導体デバイスのオン/オフ特性が向上できるので、浅い接合を有するDRAM、及びフラッシュメモリ等の配線ルールが90nm以下の半導体デバイスに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の実施形態1の半導体デバイスの製造システムの模式的な構成図である。
【図2】図1に示す第一チャンバー5の模式的な構成図である。
【図3】図1に示す第二チャンバー6及び第三チャンバー7の模式的な構成図である。
【図4】紫外波長と化学結合エネルギーとの関係を示すグラフである。
【図5】図2に示すウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図6】図5に示すウェハ51のアッシング処理後の対応図である。
【図7】図6に示すウェハ51のドライクリーニング処理後の一部の模式的な断面図である。
【図8】図7に示すウェハ51のオゾンガス等による回復処理後の一部の模式的な断面図である。
【図9】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図10】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図11】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図12】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図13】本発明の実施形態2に係るウェハ51であるところのHigh−kゲートCMOSデバイスの一部の模式的な断面図である。
【図14】図2に示す第一チャンバー5の変形例であるバッチ式レジストアッシング炉を示す図である。
【図15】図3に示す第二チャンバー6の変形例であるバッチ式ドライクリーニング炉を示す図である。
【図16】レジストの下地となるSiO2層の陽電子消滅法(PALS)による空孔径とその空孔数の相対的な数の観測結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【0087】
1 カセット
2 ウェハアライメント
3 ロードロックチャンバー
4 トランスファーチャンバー
5 第一チャンバー
6 第二チャンバー
7 第三チャンバー
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させる第1接触手段と、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを励起させた状態で接触させる第2接触手段と、
を備える、半導体処理装置。
【請求項2】
紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させる第3接触手段を備える、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項3】
前記第1接触手段によって前記ウェハにオゾンガスを接触させるのに先立って、前記ウェハに紫外光を照射する手段を備える、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項4】
前記第1接触手段は、レジストの表面下の部分が破裂する温度以上に加熱する手段を有する、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項5】
前記半導体ガスは、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素、フッ化炭素系ガスを含む、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項6】
前記第1接触手段は、一度に複数のウェハに対してオゾンガスを接触させる、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項7】
前記第2接触手段は、紫外光の照射手段又はプラズマの印加手段を含む、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項8】
前記第3接触手段は、前記オゾンガスを、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、炭化水素ガス、不活性ガス、酸素ガス、水蒸気又は窒素ガスと混合させてから、前記紫外光を照射したウェハに対して接触させる、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項9】
前記第1接触手段によるウェハとオゾンガスとの接触と、前記第2又は第3接触手段によるウェハと半導体ガス又はオゾンガスとの接触とを、異なるチャンバーで行う、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項10】
レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させ、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを活性化させた状態で接触させる、
半導体処理方法。
【請求項11】
レジストが塗布されているウェハをオゾンガスに接触させ、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを接触させることによって処理されたウェハを備える、半導体デバイス。
【請求項12】
請求項11記載の半導体デバイスを備える、電子機器。
【請求項1】
レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させる第1接触手段と、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを励起させた状態で接触させる第2接触手段と、
を備える、半導体処理装置。
【請求項2】
紫外光を照射したウェハに対してオゾンガスを接触させる第3接触手段を備える、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項3】
前記第1接触手段によって前記ウェハにオゾンガスを接触させるのに先立って、前記ウェハに紫外光を照射する手段を備える、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項4】
前記第1接触手段は、レジストの表面下の部分が破裂する温度以上に加熱する手段を有する、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項5】
前記半導体ガスは、水素ガス、アンモニアガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素、フッ化炭素系ガスを含む、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項6】
前記第1接触手段は、一度に複数のウェハに対してオゾンガスを接触させる、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項7】
前記第2接触手段は、紫外光の照射手段又はプラズマの印加手段を含む、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項8】
前記第3接触手段は、前記オゾンガスを、フッ素ガス、フッ化水素ガス、三フッ化窒素ガス、炭化水素ガス、不活性ガス、酸素ガス、水蒸気又は窒素ガスと混合させてから、前記紫外光を照射したウェハに対して接触させる、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項9】
前記第1接触手段によるウェハとオゾンガスとの接触と、前記第2又は第3接触手段によるウェハと半導体ガス又はオゾンガスとの接触とを、異なるチャンバーで行う、請求項1記載の半導体処理装置。
【請求項10】
レジストが塗布されているウェハを100℃以上に加熱した状態でオゾンガスに接触させ、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを活性化させた状態で接触させる、
半導体処理方法。
【請求項11】
レジストが塗布されているウェハをオゾンガスに接触させ、
前記オゾンガスを接触させたウェハに対して前記レジストの成分に対応する半導体ガスを接触させることによって処理されたウェハを備える、半導体デバイス。
【請求項12】
請求項11記載の半導体デバイスを備える、電子機器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2010−56332(P2010−56332A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−220294(P2008−220294)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000158312)岩谷産業株式会社 (137)
【出願人】(508081064)株式会社ナノマテリアル研究所 (6)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000158312)岩谷産業株式会社 (137)
【出願人】(508081064)株式会社ナノマテリアル研究所 (6)
【Fターム(参考)】
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