JP2554857B2

JP2554857B2 - アツシング装置

Info

Publication number: JP2554857B2
Application number: JP61007503A
Authority: JP
Inventors: 公治松村; 尊三佐藤; 恵介志柿; 宏之境
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPS62165935A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、ウエハ等に被着された膜を除去するアッ
シング装置に関し、特に、オゾンを利用してウエハ上の
フォトレジスト膜（以下単にレジスト）を酸化すること
で除去する枚葉処理に適したアッシング装置に関する。

［従来の技術］半導体集積回路の微細パターンの形成は、一般に露光
及び現像によって形成された有機高分子のレジスト膜を
マスクとして用い、ウエハ上に形成された下地膜をエッ
チングすることにより行われる。

したがって、マスクとして用いられたレジスト膜は、
エッチング過程を経た後にはウエハの表面から除去され
る必要がある。このような場合のレジストを除去する処
理としてアッシング処理が行われる。

このアッシング処理は、レジストリッピング，シリコ
ンウエハ，マスクの洗浄をはじめインクのリムーブ，溶
剤残留物の除去等にも使用され、半導体プロセスのドラ
イクリーニング処理を行う場合に適するものである。

レジスト除去のアッシング処理としては、酸素プラズ
マによるものが一般的である。

酸素プラズマによるレジストのアッシングは、レジス
ト膜の付いたウエハを処理室に置き、処理室中に導入さ
れた酸素ガスを高周波の電場によりプラズマ化し、発生
した酸素原子ラジカルにより有機物であるレジストを酸
化して二酸化炭素、一酸化炭素及び水に分解せしめて気
化させるという作用を利用したものである。

しかし、前記酸素プラズマによるアッシング処理にあ
っては、プラズマ中に存在する電場によって加速された
イオンや電子がウエハを照射するため、半導体集積回路
の電気的特性に悪影響を与えるという欠点がある。

このような欠点を回避するものとして、同様に紫外線
（UV）を照射することにより酸素原子ラジカル発生させ
て、バッチ処理でアッシング処理をする装置がある。こ
の種の装置にあっては、プラズマ処理に比べて電界によ
る素子へのダメージがほとんどないため、素子を傷つけ
ず、効率的なストリッピングとクリーニングができる利
点がある。

第17図は、従来の紫外線照射によるアッシング装置を
示す。

処理室100には、多数のウエハ101,101・・・が所定間
隔をおいて垂直に配置され、処理室100の上部に設置さ
れている紫外線発光管103からの紫外線を処理室100の上
面に設けられた石英等の透明な窓102を通して照射し、
処理室100に充填された酸素を励起してオゾンを発生さ
せる。そしてこのオゾン雰囲気から生じる酸素原子ラジ
カルをウエハ101に作用させてアッシング処理をすると
いうものである。

ところで、近年、ウエハは、大口径化の傾向にあり、
これに伴い、ウエハを一枚一枚処理する枚葉処理方式が
一般化しつつある。

［解決しようとする問題点］前記の紫外線照射によるアッシング処理にあっては、
ウエハへの損傷を与えるない利点はあるが、バッチ処理
である関係から時間がかかる欠点がある。しかも、単な
るオゾン雰囲気での作用であるため、そのレジストアッ
シング速度は、500Å〜1500Å/min程度に過ぎない。

一方、大口径に適するウエハの枚葉処理にあっては、
その処理速度として通常１μ〜２μm/min程度が必要と
され、紫外線を照射する従来の装置では、枚葉処理化に
十分に対応できない。

また、紫外線を用いる関係から装置が大型化せざるを
得ず、しかも高価なものとなるという欠点がある。

［発明の目的］そこで、このような従来技術の問題点等を除去するた
めに、この発明者等は、「オゾンを含有するガスが流れ
る流れ空間をウエハに接して設けて、ウエハ表面に被着
されている膜を酸化して除去する」という技術を提案し
ている。

ここで、アッシング処理が完全になされていることを
保証するためには、多少余裕を見た状態で余分にアッシ
ング処理時間を確保することが必要となる。これは処理
のオーバヘッドとともに、アッシング完了したウエハを
さらにアッシングする状態を招き、かえってウエハの損
傷の危険性を発生させることにもなり兼ねない。

このようなことから、より完全でより確実なアッシン
グ処理を行いかつ装置の稼働率を向上するために、アッ
シング処理の終了点を検出して、短時間に次のアッシン
グ処理に移る必要が生じ、これを解決するに至った。

しかして、この発明は、前記の従来技術の問題点等に
かんがみ、さらにこのような問題を解決するようなアッ
シング終点検出方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記目的達成のため、本発明によれば、オゾンを含有
するガスが流れる空間にウエハを接して設け、前記ウエ
ハ表面に付着されている膜を化学反応によって酸化して
除去するアッシング装置において、前記化学反応の結果
生成される排気ガス中の二酸化炭素の濃度を監視し、こ
の二酸化炭素の濃度が減少し始める変化点を検出する検
出装置と、前記二酸化炭素が一定値以下に減少した点を
検出する検出装置と、前記各検出装置からの信号に基づ
いてアッシング終点を判定する終点判定装置とを備えた
ことを特徴とする、アッシング装置が提供される。この
場合の終点判定装置の構成例としては、コンパレータに
微分回路やピーク検出回路を組み合わせたものがある。

［作用］例えばウエハに対して所定間隔をおいて対向した位置
にオゾン流出部を設けて、ウエハとの間にオゾン＋酸素
のガス流れ空間を形成し、ウエハ面に新しいオゾンを供
給しつづける。このことにより、酸素原子ラジカルとウ
エハに被着された膜との酸化化学反応を促進させるとと
もに、ラジカルでない酸素（O₂）により反応後に生じた
二酸化炭素、一酸化炭素及び水等を気化状態のままウエ
ハ表面から移動，排出させることができる。

その結果、きわめて強い酸化作用を行う酸素原子ラジ
カルに対してウエハ上に被着された膜，例えば有機物の
膜に対してその反応面を酸素原子ラジカルに効率よく曝
すことができる。

したがって、高速なアッシング処理を行うことが可能
となり、枚葉処理に適するアッシング装置を実現できる
ものである。

そしてアッシング処理が終了して次のアッシング処理
へと移行するに際して、前記のように処理による化学反
応の結果生成される排気ガス中の二酸化炭素の濃度が監
視され、前記二酸化炭素の濃度が減少し始める変化点や
一定値以下に減少した点に基づいて、終点判定装置によ
りアッシング終点が判定される。したがって、二酸化炭
素の濃度がゼロになるまで待つことはないので、次のア
ッシング処理への移行時間が短縮でき、スループットも
向上する。またウエハを痛める危険性が少ない。

［実施例］以下、この発明の一実施例について図面を用いて詳細
に説明する。

第１図は、この発明のアッシング装置の一例のブロッ
ク図、第２図は、同様な他の装置であって、ウエハの搬
送機構を含む全体的な構成を示す断面説明図、第３図
（ａ）及び（ｂ）は、そのウエハ搬送機構における静電
チャックの具体的な説明図であって、（ａ）は同図
（ｂ）のＩ−Ｉ断面図、（ｂ）はその平面図、第４図
は、その反応部分の拡大説明図、第５図（ａ）は、酸素
原子ラジカルによる反応と移動との関係を説明する図、
第５図（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ拡散開口とウエハ
面におけるアッシング状態との関係を説明する図、第６
図は、オゾンの分解半減期と拡散開口部の温度との関係
を説明するグラフである。

また、第７図は、ウエハの表面温度300℃におけると
ガス流量に対するアッシング速度の関係を説明するグラ
フ、第８図は、ウエハの表面温度300℃における拡散板
とウエハ表面とのギャップに対するアッシング速度の関
係を説明するグラフ、第９図は、ガスの温度とレジスト
除去率との関係を示す説明図、第10図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、それぞれ拡散板の
開口の具体例の説明図、第11図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は、それぞれ噴射部におけるガスの冷却
構造の具体例の説明図、第12図（ａ）は、ガス噴射部を
回転させる方式の説明図、第12図（ｂ）は、ウエハ側を
回転させる説明図、第13図は、回転させない場合のアッ
シング効果の説明図、第14図は、アッシング処理の終わ
りを判定するアッシング処理システムの実施例のブロッ
ク図、第15図は、その排気ガス中における二酸化炭素の
濃度変化のグラフ、第16図は、オゾン濃度に対するアッ
シング速度の関係を説明するグラフである。

第１図において、１は、アッシング処理システムであ
って、アッシング装置２と、このアッシング装置２にオ
ゾンを含有する酸素ガスを供給するオゾン＋酸素ガス供
給装置３、アッシング装置２に接続された排気装置４、
アッシング装置２内部に配置されたウエハ載置台21を上
下移動させる昇降装置５、そしてウエハ載置台21に内設
された加熱装置21aの発熱状態を調節してウエハの温度
を制御する温度調節器６とを備えている。

前記オゾン＋酸素ガス供給装置３は、気体流量調節器
3aと、オゾン発生器3b、酸素供給源3cとを備えていて、
オゾン濃度、気体流量、アッシング装置２（処理室）内
の気体圧力は、これら気体流量調節器3a,オゾン発生器3
b,酸素供給源3cと、排気装置４との関係で調整される。
特にアッシング装置２に供給されるオゾン濃度について
は、オゾン発生器3bにより調整され、所定値に設定され
る。

また、アッシング装置２の内部に配置されたウエハ載
置台21は、ウエハ28を吸着保持するものであって、保持
されたウエハ28の温度は、温度調節器６により所定値に
維持される。

ウエハ28の上部には、その表面から0.5〜20mm程度の
間隔を隔ててオゾン＋酸素ガスを噴射する円錐状（コー
ン形）をした噴射部22が設けられていて、前記の間隔
は、昇降装置５によりウエハ載置台21が上昇することに
より所定の値に設定される。なお、この場合噴射部22側
を昇降装置により上下動させてもよい。

噴射部22は、SUS（ステンレススチール）又はAl等で
構成されていて、そのウエハ28対向面に、ウエハ28の表
面と平行となる円板状の拡散板部22aを有している。そ
してウェハ28の搬入及び搬出の処理は、ウエハ載置台21
が昇降装置５により降下されて、この拡散板部22とウエ
ハ28との間の空間が拡大し、その空間にウエハ搬送機構
のアームが侵入することで行われる。

さて、アッシング処理としては、ウエハ載置台21上の
ウエハ28を150℃〜500℃程度の範囲，特に、200℃〜350
℃の特定値にウエハを加熱して行われ、生成されるオゾ
ンによるオゾンと酸素との混合比は、オゾン発生器3cで
調整する。そして、このオゾンを含有する酸素ガス，例
えば、３〜15/min程度を処理室であるアッシング装
置２の室内へと送込む。このときのアッシング装置２内
の気体圧力は、例えば700〜200Torr程度の範囲に設定し
ておく。

次に、アッシング装置２の処理室内へのウエハ28の搬
入／搬出ハンドリング処理について第２図に見るアッシ
ング装置30に基づき具体的に説明する。なお、このアッ
シング装置30は、第１図に見るアッシング装置２と異な
り、ウエハ載置台を上下移動させる代わりに噴射部を上
下移動する構成を採っている。

第２図において、アッシング装置30は、処理室20とそ
の両側に配置されたローダ／アンローダ部23a,23bと、
これらローダ／アンローダ部23a,23b内部にそれぞれ設
置されたベルト搬送機構24a,24bとから構成されてい
る。

ここでは、ローダ／アンローダ部23a,ベルト搬送機構
24a側がウエハを搬入する側となり、ローダ／アンロー
ダ部23b,ベルト搬送機構24bがアッシング処理済みウエ
ハを搬出する側となるが、これは、どちらを搬入側又は
搬出側としてもよい。さらにローダ／アンローダ部は、
どちらか１つだけであってもよい。

なお、図示されていないが、ベルト搬送機構24a,24b
の反対側端部には、それぞれウエハを所定間隔隔てて積
層して収納するカートリッジが設置されていて、このカ
ートリッジが上下移動することにより、処理前のウエハ
がカートリッジから順次ベルト搬送機構24aによりロー
ダ／アンローダ部23aへと送り込まれる。そしてアッシ
ング処理済みのウエハが、ローダ／アンローダ部23bか
らベルト搬送機構24bを経てカートリッジに順次積層さ
れて収納されて行く。

さて、処理室20は、例えばSUS,Al或いはTiN等により
コーテングされたAlのチャンバ29を備えていて、その内
側中央には、ウエハ載置台205が設置されている。そし
てその上部に所定間隔をおいてガス噴射部22aが上下移
動可能にチャンバ29の天井側で支承されている。

ここに、ガス噴射部22aは、円板状の拡散板200とその
上に接続されたコーン部203とからなる円錐形状をして
いて、コーン部203には、オゾン＋酸素ガスの導入パイ
プ202がその上部において接続され、導入パイプ202は、
SUS等で構成される金属蛇腹201で上下移動可能に密閉包
囲されていて、この導入パイプ202からアッシングのた
めの反応に必要なオゾン＋酸素ガスが導入される。

204は、コーン部203の外側周囲を渦巻き形に覆うオゾ
ン＋酸素ガスに対する冷却器であって、コーン部203に
熱伝導性のセメント等により固定されている。そして冷
却器204は、冷媒がコーン部203の下側から導入されて、
その頂点部分で排出され、外部に導かれる構成である。

一方、拡散板200は、第４図に見るように、ガスを吹
く出すためのスリット（開口）31を有していて、冷却さ
れたオゾン＋酸素ガスを均一にウエハ28の表面へと吹出
す。

拡散板200は、その周辺部においてほぼ120゜間隔でボ
ールスクリュウー機構231,232,233により３点で支持さ
れ、上下移動する。その駆動は、ボールスクリュウー機
構231,232,233のボール部234,235,236（図では現れてい
ない）にそれぞれ形成されているギヤがモータ230の回
転軸236に刻まれたウオームギアと噛合することで行わ
れる。

なお、噴射部22aの昇降機構は、このようなモータと
ボールスクリュー，ギヤとの組合せでなく、エアーシリ
ンダ等を用いて直接上下に移動させる構成を採ってもよ
い。

そして、図で示す位置では、噴射部22aが上昇状態
（待機位置）にあって、ウエハ28がウエハ載置台205に
搬入され、又はそこから搬出される関係にある。一方、
第４図に見るように、噴射部22aが降下した場合には、
拡散板200の吹出し面が、ウエハ表面から0.5〜数mm,又
は10数mm程度の間隔（反応位置）となり、ウエハ載置台
205の上部に位置付けられ、ウエハ載置台205上のウエハ
28の表面にガスを供給する状態となる。

なお、このウエハ載置台205の内部には、ウエハ載置
台205を加熱するために加熱装置206が設置されている。
また、この例では、チャンバ29には、オゾンを含有する
ガスの他に、拡散板200からのガスの流れに対し、これ
に影響を与えず、これを覆うようにN₂ガスが導入されて
いる。

さて、26aは、移送アーム25aの先端側に支承された吸
着チャック部であって、10aは、吸着チャック部26aの本
体に対して上下動する、吸着チャック部26aに支承され
た静電チャックである。図では、ウエハ28が静電チャッ
ク10aに吸着されている状態を示している。なお、この
場合のウエハの吸着は、負圧による吸着でもよく、機械
的な挟持乃至保持によってもよい。

移送アーム25aは、ローダ／アンローダ部23a内に配置
された支持具27aに他端が固定され、ローダ／アンロー
ダ部23aと処理室20のウエハ載置台205との間を進退する
フロッグレッグ搬送機構形のアームである。なお、この
移送アーム25aは、マグネティクシリンダ或いはエアシ
リンダ等で構成していてもよい。

ここで、フロッグレッグ搬送機構を用いているのは、
搬送機構部を小型化できるとともに、例えば、ローダ／
アンローダ部の両側にアッシング処理室を設けて、フロ
ッグレッグ搬送機構の支持具27aを回転可能にすれば、
求めるチャンバ側にフロッグレッグ搬送機構を方向付け
られるので、両側のチャンバにウエハを選択的に搬送又
は搬出できる利点がある。

また、ベルト搬送機構とチャンバとの中間にローダ／
アンローダ部を直線状に設けて、その支持具27aを回転
可能にすれば、同様にベルト搬送機構側からウエハをピ
ックアップして、反転してチャンバ側に搬送することも
可能であり、このような場合にあっても装置全体を小型
なものとして実現できる。

さて、ローダ／アンローダ型23bにも、対称関係で同
様なフロッグレッグ搬送機構形の移送アーム25b,吸着チ
ャック部26b,その静電チャック10b,そして支持具27bが
それぞれ設けられている。なお、図では、静電チャック
10bには、処理済みのウエハ28が吸着されている。

そこで、ウエハ載置台205には、負圧吸着のための孔2
20が複数個設けられている。また、ウエハ載置台205の
周囲には、反応後の排気ガスをできるだけ均等に排出す
るために、環状に所定間隔で設けられた複数の排気開口
219,219・・・がリングプレート222に設けられていて、
このリングプレート222は、ウエハ載置台205の上面より
少し下位置でウエハ載置台205の外周側にはめ込まれて
いる。

221,223は、それぞれチャンバ29を排気する排気管で
あって、排気装置４のポンプに接続されている。これら
排気管221,223は、均等に排気が行われように２つ乃至
は、複数個設けられているが、これは１つであってもよ
い。また、224,225は、それぞれゲートバルブである。

また、226,227は、それぞれベルト搬送機構24a,24bの
搬送ベルトであり、217,218は、ローダ／アンローダ部2
3a,23bのチャンバである。ここでこのローダ／アンロー
ダ部23a,23bのチャンバ217,218も、チャンバ29の内圧に
合わせて、真空ポンプにより排気するようにしてもよ
い。

次に、この装置の動作について説明すると、噴射部22
aが上昇状態に設定され、待機位置に保持されて、ガス
導入口202のバルブが閉じられているとする。

ゲートバルブ224,225が閉じられていると、チャンバ2
01内は、常圧に近い減圧状態にある。

なお、第１図のウエハ載置台21を昇降するものにあっ
ては、昇降装置５を駆動してウエハ設置台21を降下させ
て待機位置に設定することになる。しかし、そのローダ
／アンローダ部の関係は第２図に見る場合と同様であ
る。

さて、この状態でゲートバルブ224を開いて、ベルト
搬送機構24aからローダ／アンローダ部23aに搬入された
ウエハ28を、その静電チャック10aを降下させ、これに
電圧を印加して吸着チャック26aにより吸着する。そし
てこの静電チャック10aを上昇させて、ウエハ28をピッ
クアップする。次に搬送アーム25aを伸張し、吸着した
ウエハ28をローダ／アンローダ部23aから処理室20へと
搬送してウエハ載置台205上に位置付けてその静電チャ
ック10aを降下させるとともに、印加電圧を低下又はゼ
ロにしてウエハ28を自重落下させる。そしてウエハ載置
台205側に負圧吸着させてウエハ載置台205上に設置す
る。

次に、静電チャック10aを上昇させた後、搬送アーム2
5aを縮小して吸着チャック26aをローダ／アンローダ部2
3aへと戻す。吸着チャック26aがローダ／アンローダ部
に移動した後、ゲートバルブ224を閉めて、噴射部22aを
反応位置まで降下させて、第４図に見る反応位置に拡散
板200を設定する。

なお、第１図に見るアッシング装置２の場合には、ウ
エハ載置台21が上昇装置５により上昇することで反応位
置にウエハ28が設置されることになる。

ここで、ウエハ28の温度を監視して、所定のアッシン
グ処理温度になったら、ただちにガス導入口202のバル
ブを開け、ウエハ載置台205状に設置されたウエハ28の
表面にオゾン＋酸素ガスを均等になるように吹き付け
る。

その結果、ウエハ28のレジストが酸化され、この化学
反応により生成された、二酸化炭素、一酸化炭素及び水
等のガスは、反応後の酸素とともに、排気装置４により
排気管221,223を経て排気される。

アッシング処理が完了した時点（例えば1min〜数mi
n）で、ガス導入口202のバルブを閉めて、拡散板200を
待機位置まで上昇させる（第１図では、ウエハ載置台20
5を待機位置まで降下させる）とともに、ゲートバルブ2
25を開けて、ローダ／アンローダ部23bから処理室20へ
と搬送アーム25bを伸張し、吸着チャック26bをウエハ載
置台205上に移動して、その先端側の静電チャック10bを
降下させてこれに電圧を印加する。そしてアッシング処
理済みのウエハ28をウエハ載置台205上で吸着して静電
チャック10bを上昇させてピックアップする。そして静
電チャック10aを上昇させた後、搬送アーム25bを縮小し
て処理済みのウエハ28をローダ／アンローダ部23bへと
搬出する。

このようにしてローダ／アンローダ部23bへと搬出さ
れたウエハは、ローダ／アンローダ部23bからベルト搬
送機構24bへと渡されてカートリッジに収納されてアッ
シング処理済みのウエハが装置外に取り出される。

ここで、静電チャックの電極部について説明する。な
お、第１図において静電チャック10a,10bは、同一の構
成となるため、以下の説明においては、静電チャック10
を以て説明し、その電極部を静電チャック電極部17とす
る。

さて、第３図（ａ），（ｂ）に見るように、ウエハ吸
引用静電チャック10の電極部17は、裏面内部に半円形の
窪み部11a,12aをそれぞれ設けた半円板状の金属等の導
体よりなる第1,第２の電極11,12により形成される。

ところで、ウエハを自動搬送する場合は、表面側から
ウエハを吸い上げて搬送することを要求される場合が圧
倒的に多い。そこで前記電極部17は、静電吸着チャック
としてウエハ搬送装置に吊り下げられた状態で、その吸
着面側が下になるように取り付けられる。

ここで、これら第1,第２の電極11,12は絶縁膜13,14に
より薄く皮膜されていて、所定の間隔Ｄの間隙を隔てて
配置されている。この間隙Ｄは、空隙のままでもよい
し、構造によっては絶縁物が挿入されていてもよい。そ
の選択は静電チャック10の全体の構造から決定すればよ
い。

第1,第２の電極11及び12は、第３図（ａ）に見るよう
に半径Ｒのほぼ半円状の外周に幅Ｗの部分を残して、内
部が凹状に窪み（深さｈ）、この幅Ｗの部分が半導体ウ
エハの吸着部15,16となっている。吸着部15,16のそれぞ
れその表面には、前記絶縁膜13,14の一部として絶縁膜1
5a,16aがコーテングされた層として設けられていて、こ
れら絶縁膜15a,16aの膜厚は、ウエハの吸引力等から決
定されるものである。そしてこの部分以外の絶縁膜13,1
4の厚さは、この電極部が、他の金属部分等に触れた場
合に十分な耐圧を持つことを考慮して決められる。

次に、第４図及び第５図（ａ），第６図に従って、ア
ッシング反応について詳細に説明する。

第４図に見るように、アッシング処理においては、オ
ゾン＋酸素ガス供給装置３から供給されたオゾンは、噴
射部22a（又は噴射部22以下同じ）の内部では、次のよ
うな熱平行状態となっている。

O₃O₂＋Ｏこの場合のオゾンが分解して得られる酸素原子ラジカ
ルＯの寿命は、温度に依存し、第６図に見るように25℃
付近では、非常に長くなっている。しかし、温度が上昇
すると急激にその寿命が短くなる。

一方、酸素原子ラジカルによるアッシング処理は、酸
化化学反応であり、それは、温度が高いほど速くなる。
しかも、酸素原子ラジカルがウエハ表面に作用するため
には、ある程度の時間も必要となる。そこでウエハ28の
表面にいかに効率よく酸素原子ラジカルを供給しつづけ
るかが重要な問題である。

この発明で提案するアッシング処理は、ウエハ28の表
面に効率よく、酸素原子ラジカルを供給し、かつ反応生
成物を速くウエハ表面から排除するものであって、この
ような生成物の排除と酸素原子ラジカルの供給との相乗
効果の処理において、アッシング速度を枚葉処理に適す
るような処理速度まで向上させることができる。

したがって、酸素原子ラジカルを供給するとともに、
反応生成物を排除する適切なガスの流れ空間を作ること
が重要である。

このガスの流れ空間は、この実施例では、第４図に見
るように、ウエハ載置台205と噴射部22aの拡散板200と
の間において形成される。

このウエハ載置台205と拡散板200との間隔は、比較的
狭いものあって、ウエハ28の加熱温度を高く採れば、ウ
エハ表面に対して0.5〜数mm程度になるようにすること
が必要となる。また、噴射されるガスは、ウエハ28の外
形より5mm以上外側に吹出すように、その最外開口位置
（第４図のスリット31aの位置）が決定されている。

このようにウエハ28の外形より外側にガスを吹出すこ
とにより、ウエハ外周部外側にガス流による負圧領域を
形成して中心部側からの生成ガスをより速くウエハ外周
より外側に運搬し、排出するものである。

その結果、ウエハ表面へのオゾンの供給及び酸素原子
ラジカルの接触を容易にし、酸化反応を促進できる効果
がある。

さて、冷却器204により冷却されたオゾン＋酸素は、
例えば25〜50℃程度に冷却される。そこで酸素原子ラジ
カルが噴射部22aのコーン部203内部に保持されている率
が高くなる。

そして、オゾン（O₃,O₂＋Ｏ）と酸素O₂が拡散板200の
開口部から噴射したとたんに高温雰囲気に曝されること
になるが、その寿命が尽きる前に酸素とともにウエハ表
面に至って、ウエハ表面に被着されている膜をアッシン
グ（灰化，すなわち酸化してウエハ表面から除去）す
る。

第５図（ａ）に見るように、アッシングされて発生し
た二酸化炭素、一酸化炭素及び気化状態の水は、同時に
上昇して拡散板200から噴き出す酸素（O₂）やラジカル
でないオゾン（O₃）の流れに乗って、その表面から排除
され、リングプレート222の排気開口219から排気管221,
223へと運ばれ、排気装置に４により順次排気される。

したがって、ウエハ28の表面は、常に酸素原子ラジカ
ルに曝されるような環境を作り出せる。なお、第５図
（ａ）において、28aは、ウエハ28の表面部分であっ
て、28bは、ウエハ28に被着されたレジストの部分であ
り、矢印32は、拡散板200からのオゾン＋酸素ガスの流
れを示している。

ここで、ウエハ温度を300℃に採り、ウエハ載置台205
の表面と拡散板200（噴射口側で）との間隔（ギャッ
プ）をパラメータとして、拡散板200の開口部における
標準状態（常温，常圧条件下）のガス流量に対するアッ
シング速度を測定してみると、第７図に見るように、
６″ウエハでは、2sl前後から40slの範囲（sl:常温，常
圧換算での流量）で、特に高速のアッシング処理が可能
であって、40sl/min程度から徐々に飽和する方向とな
る。

この流量を一般のウエハ径に対応させるために、ウエ
ハの単位面積当たりの流量に換算すると、0.01〜0.25sl
/min・cm²となる。

また、ウエハの表面温度300℃において、拡散板とウ
エハ表面とのギャップに対するアッシング速度の関係を
ガス流量をパラメータとして測定すると、第８図に見る
ようにその間隔が20mm以上では、ガスの噴射流量に関係
なく、一定値に向かって収束する方向の特性を示す。

さらに、拡散板200から噴出するガスの温度とレジス
ト除去率との関係については、ウエハとのギャップ（ウ
エハ載置台205に載置されたウエハ28の表面から拡散板2
00の表面までの間隔）を2mm,反応時間を1minとした場
合、ガス流量をパラメータとしてその特性を測定してみ
ると、第９図に見るように、その温度を200℃程度に上
げると、除去し難いことが理解できる。

したがって、ウエハ側を200℃以上加熱して反応を行
う場合にあっては、噴射するガス（オゾン＋酸素）は、
冷却することが好ましい。そして特に好ましい範囲とし
ては、その拡散板200の流出ガス温度が15〜50℃にある
ことである。

このことは、第６図で見てきた、オゾン分解半減期の
特性とも一致する。

また、第16図に見るように、オゾン濃度に対するアッ
シング速度の関係を調査して見ると、オゾン濃度を上昇
させるに従って、アッシング速度が上昇する関係にあ
る。しかし10重量％程度以上では飽和方向に移行する。
なお、この特性は、６″ウエハに対するもので、その温
度が250℃であって、ガス流量が5sl/min,チャンバ内圧
力が700Torr程度としてエッチング工程においてプラズ
マ照射により硬化したレジストに対して測定したもので
ある。

このように各特性グラフから理解できるように、ウエ
ハ上部に流動ガス空間を形成して、オゾンを含有したガ
スをウエハに噴射させ又は流出させることにより、１〜
数μm/minのアッシング処理が可能となる。そしてこれ
は、枚葉処理に適し、かつ大口径ウエハの処理に適する
アッシングを実現させる。

第10図（ａ）〜（ｄ）は、ウエハの表面に均一にオゾ
ン＋酸素ガスを噴射する拡散板200の具体例の説明図で
ある。

第10図（ａ）は、４つの弧状のスリット311を円形か
つ同心円状に形成したものであって、この溝は、ウエハ
に対し垂直なものであってもよいが、外側にガスの流れ
を形成するために外側に向かってガスが流出するように
斜め溝孔にしている。

第10図（ｂ）は、円形の中心部に孔312を設け、これ
に対して放射状にスリット313を配置したものである。
第10図（ｃ）は、放射状に孔314を設け、各孔314は、外
側に向かって少し大きくなっている。第10図（ｄ）は、
焼結合金200aを拡散板200として用いたものであって、
板全面に亙って多孔質な孔315を均一に有している。

そして、第10図（ｅ）では、噴射口316が渦巻き状に
形成され、第10図（ｆ）では、単に、円形に小孔317を
穿ったものである。

ここで、拡散板200からガスを均一に流出する効果を
検討するために、第10図（ｆ）のように孔をまばらに開
けた場合と、第10図（ｄ）の焼結合金200aのように多孔
質の孔が均一に分布している場合とを比較してみると、
前者の場合には、第５図（ｂ）に見るように、レジスト
部分28bは、ガスの流れ32（矢印）に対応して、アッシ
ングされ、そのアッシングは緩やかに波打つむらができ
る。一方、後者の焼結合金のように多孔質の孔が均一に
分布している場合には、第５図（ｃ）に見るように、均
一なアッシングが行われる。

したがって、ガスがより均一になるようにガス噴射口
を設けるとよく、このようにすることにより完全アッシ
ングまでの処理時間を短縮できること、ウエハ表面にオ
ゾンをあててもウエハを傷め難いという利点がある。な
お、第５図（ｂ），（ｃ）中、点線で示す部分は、アッ
シング前のレジストの表面位置（厚み）である。

さて、先の第６図等の特性グラフに見るように、ガス
（オゾン＋酸素）は、できるだけ冷却した状態で拡散板
から噴射されたほうがよい。

ところで、ウエハ載置台205と拡散板200との距離は、
比較的近い。一方、ウエハ載置台205及びウエハ28は、
反応温度まで加熱装置206により加熱される。したがっ
て、拡散板200は、ウエハ載置台205及びウエハ28側から
放射される輻射熱等により加熱され、拡散板200の表面
が温度上昇する傾向にある。

その結果、噴射口付近でガスの温度が上昇してウエハ
表面に供給される酸素原子ラジカルの量が減少してしま
う。特に、ギャップが大きいと熱の影響は多少減少する
が、酸素原子ラジカルの移動時間が長くなるので、温度
上昇の影響も含めてウエハ28の表面に到達するまでに寿
命が尽きてしまう酸素原子ラジカルも多くなる。また、
ギャップが小さすぎれば、ウエハ載置台205側の温度の
影響を直接受け、拡散板200の表面の温度上昇は、より
高くなる傾向にある。しかも拡散板200から吹出すガス
の流量によりその温度上昇値も相違して来る。

このようなことから、アッシング処理においては、よ
り最適な条件がある。第４図に見る反応形態において
は、ウエハの温度が200℃〜350℃程度にある場合、より
最適なギャップは、１〜3mm程度であって、ガスの流量
は、常温，常圧の条件下で６″ウエハでは、5.5〜17sl/
min程度である。したがって、これをウエハの単位表面
積当たりの流量に換算すると、0.03〜0.1sl/min・cm²と
なる。

また、酸素原子ラジカルにより反応した二酸化炭素，
一酸化炭素，水等の反応生成物が、主に酸素（O₂）によ
りウエハ表面から運び出されるということを考えると、
より効率のよいオゾンと酸素との重量％がある。

すなわち、オゾン（O₃）が少ないとアッシングのレー
ト（膜厚に対する単位時間の減少率）が低くなり、均一
性が落ちて効率がよくない。一方、オゾン（O₃）が多く
て酸素（O₂）が少ないとレートは高くなるが、ウエハ表
面上で反応生成物のよどみが発生して反応速度が落ち
る。

このような点を考慮に入れると、最適なオゾンの重量
％としては、３重量％から５重量％程度が適する。

さて、このようなことも考慮して均一なガスの噴射と
ともとに、できるだけ温度の低いガスを噴射する噴射部
の冷却構造の具体例について次に説明する。

第11図（ａ）に見る噴射部22bは、拡散板200の内側面
にも蛇管からなる冷却管207aを配設し、これを冷却器20
4と連通したものであって、これは、ガス噴射のための
スリット318を避ける状態でこれを蛇行状に這わせたも
のである。

また、第11図（ｂ）に見る噴射部22bは、拡散板200の
外側面（ウエハ28側）に蛇管からなる冷却管204bを配設
し、これを冷却器204と連通したものであって、同様に
スリット318を避ける状態でこれを蛇行して這わせたも
のである。なお、この場合、第11図（ａ），（ｂ）にお
いては、コーン部203の周囲に配設した冷却器204を設け
なくてもよい。

このようにすることにより、ウエハ載置台205側から
の熱輻射があっても拡散板200の表面を低い状態に抑制
することができ、噴射するガスの温度を抑えて、より自
由な条件下で効率のよいアッシング処理を行うことが可
能となる。

第11図（ｃ），（ｄ）に見る噴射部22cは、円錐形状
ではなく、円筒形状としたものであって、上部にガス拡
散のためのドーム22dを有していて、このドーム部分で
あらかじめガスを拡散してからスリットを有する拡散板
311又は焼結合金200aの拡散板へと送り込む。

特に、第11図（ｃ）では円筒部の内部に蛇管状の冷却
器204cを内蔵していて、同図（ｄ）は、噴射を均一化す
るために、比較的大きな径のボール200bをその内部に充
填している。なお、これらは外側に冷却器を設けていな
いが、第11図（ａ），（ｂ）と同様に、円筒部の外側に
冷却管を這わせてもよいことはもちろんである。

次に、ウエハ表面に、より均一にガスを吹出し、さら
に、酸化反応を促進する目的でウエハと拡散板とを相対
的に回転させる例について説明する。

第12図（ａ）に見る噴射部33は、拡散管34とその中央
部で連通するガス導入管35とからなっていて、ガス導入
管36は、回転可能なようにチャンバ29の天井側で枢支さ
れている。

ここで、拡散管34は、その両端が閉塞されていて、そ
のウエハ28の対抗面側には、ガスを拡散して吹出す噴射
口36,36,・・・が所定間隔で複数配設されている。さら
に、その端部側面（ウエハ表面と垂直となる側）の相互
に背を向けて反対側の位置に噴射口37,38設けられてい
て、ここからガスが噴射されることにより、拡散管34
は、その反作用で自力で回転する。しかも、両端から噴
射されるガスは、ウエハ28の外周より外側にあって、ア
ッシング生成物を外側へと運搬する役割も果たす。な
お、噴射口36に代えて、拡散管34の下面に多孔質な物質
を使用してもよい。

第12図（ｂ）に見る例では、ウエハ載置台205を軸支
持して、チャンバ29の床面側でこの軸を枢支しておき、
モータによりウエハ載置台205を回転させる構成を採る
例である。なお、噴射部22aは、第12図（ａ）に示すよ
うな管状のもの又は棒状のものであってもよい。

このような回転操作をした場合とそうでない場合の効
果について、比較してみると、回転方式を用いた場合
に、ウエハのレジストが排除される処理時間が短くな
る。すなわち回転方式と同一処理時間で回転させない場
合とこれとを比較してみると、第13図に見るように、回
転させない場合には、ウエハ中央部においては、レジス
トは排除されているが、その周辺部では、レジスト残部
40が除去されずに線条模様として残る現象が見られる。
なお、これは、６″ウエハについて行ったものである。

このようなことから回転処理は、アッシング処理時間
の短縮において有効であり、しかも、ウエハ中央部を除
いた周辺部のアッシング処理に効果を発揮するものとい
える。特に、６″〜10″というような大口径ウエハに対
しては有効なものである。なお、第12図（ａ）の場合に
は、自動的にガス噴射部が回転するので、装置が単純と
なる利点があるが、ガスをそれだけ多く噴射しなければ
ならない。一方、第12図（ｂ）の場合には、ウエハ載置
台205側を回転するので装置は多少複雑となるが、ガス
の噴射量が少なくて済む利点がある。

次に、枚葉処理を行う場合の全体的な制御に関係する
アッシング処理の終了検出について説明する。

第14図に見るように、アッシング処理の終了は、排気
装置４の前にガス分析計７を介装する。そして、ガス分
析計７から得られる二酸化炭素（CO₂）濃度に対応する
検出信号を終点判定／制御装置８に入力して、二酸化炭
素の濃度を監視し、この濃度が下がり始めて、基準値以
下になった時点に、一定時間を加えた時点をアッシング
処理が終了したものと判定する。

ここで、終点判定／制御装置８は、内部にコンパレー
タと、マイクロプロセッサで構成されるコントローラと
を有していて、ガス分析計７の出力を受けるコンパレー
タからアッシング処理終点検出信号を受けて、アッシン
グ装置2,ガス導入パイプ（第２図のガス導入パイプ202
参照）のガスバルブ及び昇降装置５（第２図ではモータ
230）を制御する。

すなわち、終点検出した時点で、ガス導入パイプのバ
ルブを閉める信号を発生して、ガスの噴射を停止する制
御をする。これと同時に昇降装置５にウエハ載置台21の
降下信号を送出して、これを制御して、拡散板とウエハ
載置台との間のギャップを大きくして、ウエハ載置台
（第２図の実施例では、噴射部）を待機位置に移動させ
る。

昇降装置５から待機位置設定信号を受けた時点で、終
点判定／制御装置８は、ウエハ搬出側のローダ／アンロ
ーダ部（第２図のローダ／アンローダ部23b参照）に連
通するゲートバルブ（第２図のゲートバルブ225）を解
放する制御信号をアッシング装置２へと送出する。この
信号を受けたアッシング装置２は、そのゲートバルブを
解放し、チャンバ（第２図のチャンバ29参照）とウエハ
搬出側のローダ／アンローダ部とを連通させる。

次に、終点判定／制御装置８は、搬出側ウエハハンド
リング機構（第２図の移送アーム25b）を作動する信号
をアッシング装置２へ送出する。アッシング装置２は、
この信号を受けて、ウエハ28の吸着保持を解除するとと
もに、ウエハハンドリング機構を作動して、ウエハ載置
台21（第２図のウエハ載置台205参照）上のウエハ28を
ピックアップしてチャンバから搬出する。そしてウエハ
をベルト搬送機構（第２図のベルト搬送機構24b参照）
へと受け渡す。

一方、搬出側ウエハハンドリング機構によるチャンバ
からのウエハの搬出が完了した時点で、アッシング装置
２は、終点判定／制御装置８にその完了信号を送出す
る。そしてこの完了信号を受けた時点で、終点判定／制
御装置８は、ウエハ搬出側のローダ／アンローダ部に連
通するゲートバルブ（ゲートバルブ225）を閉塞する制
御信号をアッシング装置２へと送出して、そのバルブを
閉めてウエハ搬出側のローダ／アンローダ部を切離す。
次に、ウエハ搬入側のローダ／アンローダ部（第２図の
ローダ／アンローダ部23a参照）に連通するバルブ（第
２図のバルブ224）を解放する制御信号をアッシング装
置２へと送出する。アッシング装置２は、そのバルブを
解放し、チャンバとローダ／アンローダ部とを連通させ
る。

次に、終点判定／制御装置８は、搬入側ウエハハンド
リング機構（第２図の移送アーム25a）を作動する信号
をアッシング装置２の送出する。アッシング装置２は、
搬入側ウエハハンドリング機構を作動して、ウエハ28を
ベルト搬送機構（第２図のベルト搬送機構24a参照）か
らピックアップして、これをチャンバへと搬入してウエ
ハ載置台21（ウエハ載置台205）へと設置する。そして
ウエハ載置台21がこれを吸着保持する。搬入側のウエハ
ハンドリング機構のウエハ搬入完了が完了し、そのアー
ム等がローダ／アンローダに復帰した時点で、アッシン
グ装置２は、終点判定／制御装置８に搬入完了信号を送
出する。

終点判定／制御装置８は、この信号を受けた時点でウ
エハ搬入側のローダ／アンローダ部に連通するバルブを
閉塞する制御信号をアッシング装置２へと送出するとと
もに、昇降装置５にウエハ載置台21の上昇信号（第２図
では噴射部22の降下信号）を送出する。

バルブを閉塞する制御信号を受けたアッシング装置２
は、そのバルブを閉塞し、チャンバと搬入側のローダ／
アンローダ部とを切離す。一方、ウエハ載置台21の上昇
信号を受けた昇降装置５は、ウエハ載置台21を制御し
て、拡散板とウエハ載置台との間のギャップを反応に必
要なギャップに設定（反応位置に設定）する。

昇降装置５から反応位置設定信号を受けた時点で、終
点判定／制御装置８は、ガス導入パイプのバルブを開け
る信号を発生して、ガスの噴射を開始する制御をする。
そして排気ガスを監視して終点判定処理に入る。

第15図は、この場合のその排気ガス中における二酸化
炭素の濃度変化を示したグラフである。

図に見るようにアッシング処理時間の経過に従って二
酸化炭素の濃度が徐々に増加して、一定値となり、酸化
反応空間のギャップとウエハの温度、そしてガス流量が
最適な範囲での条件では、６″ウエハにあっては１分以
内に、また、ギャップとウエハの温度、そしてガス流量
に応じては、１〜数分でアッシング処理が完了する。

そこでアッシング処理の終点判定は、二酸化炭素の濃
度が減少し始める変化点や、ゼロに近い一定値まで減少
した点を基準として予測できる。

一方、このグラフに見るように、ガスの発生が一定値
から減少しはじめ、それがゼロになる傾斜傾向は、排気
ガスにあっては、ほぼ同様な特性となる。したがって、
この特性の変化点Ａ又は一定値以下に減少した点Ｂを検
出することで、その終了時点を予測できる。

減少した点Ｂの検出は、前記コンパレータの基準値を
変更すればよく、予測終了点は、この検出時点に対して
一定時間をプラスすることで決定することができる。

また、前記変化点Ａの検出は、微分回路とか、ピーク
検出回路とコンパレータとを組合せることにより簡単に
実現できる。

ところで、排気ガスの量が所定値以下であることを検
出する場合には、第14図に見るガス分析計７と終了判定
／制御装置８の判定部とは、単なる特定のガス量をその
特定値又は特定範囲で検出する検出器（ガスセンサ）
と、その検出信号から終了時点を判定する終点判定回路
（コンパレータとか、論理回路，又はマイクロプロセッ
サによる判定処理）とで足りる。一方、排気ガスの変化
点を検出する場合には、特定のガスの量に対応する信号
を検出信号として発生する計測器とか、センサ、又は変
化状態のみ検出するセンサが必要である。

以上説明してきたが、実施例にあっては、拡散板がウ
エハの上部に配置されているが、これはウエハが上にあ
って、吊りさげられる形態として、拡散板側が下から上
へとガスを吹上げる構成を採ってもよく、さらには、こ
れらは、横方向に所定間隔のギャップをおいて配置され
ていてもよい。要するに、これらの配置関係は、上下に
限定されるものではなく、一定の間隔を隔てて対向して
いればよい。

また、ウエハのアッシング装置への搬入，搬出は、ど
のようなハンドリング機構を用いてもよく、実施例に限
定されないことはもちろんである。

実施例では、ウエハを搬入するためにウエハ載置台又
は拡散板のいずれか一方を相対的に移動してハンドリン
グアームの挿入空間を確保している。しかしこれらは、
同時に相方とも上下移動してもよい。

さらに、ベルト移送機構と、プッシャ等によりウエハ
載置台にウエハを送り出す構成をとれば、拡散板とウエ
ハ載置台との間隔は狭くても済み、前記ハンドリングア
ーム等が侵入する拡大空間は不必要となるので、ウエハ
載置台又は拡散板の上下移動機構は必須なものではな
い。

実施例では、ガスを噴射する場合を述べているが、こ
れは、単に、反応空間にオゾン＋酸素のガスが流れ出す
だけでもよい。したがって、単に流出るだけのもので足
りる。

また、実施例では、噴射部の構造は、円錐形状のも
の，円筒形状のもの、そして管状のものを掲げている
が、例えば円板状のものとか、ノズルのようなものでオ
ゾン＋ガスを噴射し、又は流出するようにしてもよく、
種々の形状のものが適用できるものである。

したがって、この明細書における平板部には、棒状の
ものを回転することで、その軌跡が平板と均等なガスの
流れを形成するものを含めるものである。

冷却器は、反応条件に応じて採用すればよく、必ずし
も必要ではない。また、その構造は、管に冷媒を流す場
合を挙げているが、これは、噴射部に直接冷媒が流れる
二重構造の空間を設けてもよく、水とか冷却空気をはじ
め各種の液体や気体、さらには、ペルチェ効果等を利用
した冷却金属等により冷却してもよい。

拡散板は、均一な多孔質の孔を有するものとして焼結
合金を利用した例を挙げているが、多孔質な材料は、金
属に限定されるものではなく、セラミックス等種々の材
料を使用できることはもちろんである。

さらに、アッシング処理時における、ウエハの温度
は、それが高ければ酸化反応速度も速くなるが、これ
は、ウエハの搬入／搬出の速度とも関係することであっ
て、必ずしも高い値に設定しなくてもよい。さらに、そ
の値は、オゾンの寿命時間から見ても、常温程度又はそ
れ以下で反応させることができる。また、オゾンの重量
％を高い値に設定できれば、常温よりさらに低い値でも
可能である。しかし現在の装置では、オゾンの発生重量
％は、10〜13％程度前後が限界ではないかと考えられ
る。

実施例では、アッシング対象としてレジストを中心と
して説明しているが、従来技術でも述べたように、この
ようなアッシング処理は、インクの除去をはじめ溶剤の
除去等各種のものに適用でき、酸化して除去できるもの
ならばどのようなものであってもよい。

また、オゾンを酸素ガスに含有する場合を挙げている
が、酸素に限らず、オゾンと反応しないようなガス，特
に、N₂,Ar,Ne等のような不活性な各種のガスにオゾンを
含有させて使用することができる。

［発明の効果］本発明によれば、アッシング処理の際に生成される排
気ガスの中の二酸化炭素の濃度を監視して、この二酸化
炭素の濃度が減少し始める変化点や一定値以下に減少し
た点を検出する検出装置と、この検出装置からの信号に
基づいてアッシング終点を判定する終点判定装置とを備
えているので、アッシング終了点を事前にかつ正確に予
測することができる。従って、次のウエハのアッシング
処理への移行時間が短縮でき、枚葉処理における高速な
アッシング処理が可能である。またウエハを痛める危険
性が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例にかかるアッシング装置の
ブロック図、第２図は、同様な他の実施例であって、ウ
エハの搬送機構を含む全体的な構成を示す断面説明図、
第３図（ａ）及び（ｂ）は、そのウエハ搬送機構におけ
る静電チャックの具体的な説明図であって、（ａ）は同
図（ｂ）のＩ−Ｉ断面図、（ｂ）はその平面図、第４図
は、その反応部分の拡大説明図、第５図（ａ）は、酸素
原子ラジカルによる反応と移動との関係を説明する図、
第５図（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ拡散開口とウエハ
面におけるアッシング状態との関係を説明する図、第６
図は、オゾンの分解半減期と拡散開口部の温度との関係
を説明するグラフである。また、第７図は、ウエハの表面温度300℃におけるとガ
ス流量に対するアッシング速度の関係を説明するグラ
フ、第８図は、ウエハの表面温度300℃における拡散板
とウエハ表面とのギャップに対するアッシング速度の関
係を説明するグラフ、第９図は、ガスの温度とレジスト
除去率との関係を示す説明図、第10図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、それぞれ拡散板の
開口の具体例の説明図、第11図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は、それぞれ噴射部におけるガスの冷却
構造の具体例の説明図、第12図（ａ）は、ガス噴射部を
回転させる方式の説明図、第12図（ｂ）は、ウエハ側を
回転させる説明図、第13図は、回転させない場合のアッ
シング効果の説明図、第14図は、アッシング処理の終わ
りを判定するアッシング処理システムの実施例のブロッ
ク図、第15図は、その排気ガス中における二酸化炭素の
濃度変化のグラフ、第16図は、オゾン濃度に対するアッ
シング速度の関係を説明するグラフ、第17図は、従来の
紫外線によるアッシング装置の説明図である。１……アッシングシステム、2,20……アッシング装置、
３……酸素ガス供給装置、 3a……気体流量調節器、3b……オゾン発生器、 3c……酸素供給源、４……排気装置、５……昇降装置、６……温度調節器、７……ガス分析計、８……終点判定／制御装置、 10a,10b……静電チャック、 21……ウエハ載置台、 21a,206……加熱装置、 22,22a,22b……ガス噴射部、 23a,23b……ローダ／アンローダ部、 24a,24b……ベルト搬送機構部、 25a,25b……移送アーム、 26a,26b……吸着チャック、28……ウエハ、 31……スリット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者志柿恵介東京都新宿区西新宿１丁目26番２号東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者境宏之東京都新宿区西新宿１丁目26番２号東京エレクトロン株式会社内 (56)参考文献特開昭52−20766（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−32069（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−35639（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−125841（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オゾンを含有するガスが流れる空間にウエ
ハを接して設け、前記ウエハ表面に付着されている膜を
化学反応によって酸化して除去するアッシング装置にお
いて、前記化学反応の結果生成される排気ガス中の二酸化炭素
の濃度を監視し、この二酸化炭素の濃度が減少し始める
変化点を検出する検出装置と、前記二酸化炭素が一定値以下に減少した点を検出する検
出装置と、前記各検出装置からの信号に基づいてアッシング終点を
判定する終点判定装置とを備えたことを特徴とする、ア
ッシング装置。
【請求項２】前記終点判定装置は、コンパレータと微分
回路を有することを特徴とする、特許請求の範囲第
（１）項に記載のアッシング装置。
【請求項３】前記終点判定装置は、コンパレータとピー
ク検出回路を有することを特徴とする、特許請求の範囲
第（１）項に記載のアッシング装置。