JP2756502B2 - アッシング処理装置および方法 - Google Patents
アッシング処理装置および方法Info
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- JP2756502B2 JP2756502B2 JP1154118A JP15411889A JP2756502B2 JP 2756502 B2 JP2756502 B2 JP 2756502B2 JP 1154118 A JP1154118 A JP 1154118A JP 15411889 A JP15411889 A JP 15411889A JP 2756502 B2 JP2756502 B2 JP 2756502B2
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- processing chamber
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
この発明は、アッシング処理装置および方法に関す
る。
る。
半導体製造工程において、フォトレジスト膜を介して
下地のエッチングが行われて微細加工の終了した半導体
ウェーハやLCD基板等の被処理基板については、マスク
に用いた上記レジスト膜を、この基板表面から除去する
必要がある。このために、従来から、アッシング処理が
行われている。 従来、このアッシング処理は、例えば半導体ウェーハ
やLCD基板等の被処理基板をチャンバー内に収容し、例
えば抵抗加熱ヒータによって加熱するとともに、このチ
ャンバー内を所定の処理ガス例えばオゾンを含むガスの
常圧雰囲気あるいは減圧雰囲気として、上記処理ガスを
例えば被処理基板上に被着された有機高分子のフォトレ
ジストに作用させ、灰化して除去する等の方法によって
行われている。
下地のエッチングが行われて微細加工の終了した半導体
ウェーハやLCD基板等の被処理基板については、マスク
に用いた上記レジスト膜を、この基板表面から除去する
必要がある。このために、従来から、アッシング処理が
行われている。 従来、このアッシング処理は、例えば半導体ウェーハ
やLCD基板等の被処理基板をチャンバー内に収容し、例
えば抵抗加熱ヒータによって加熱するとともに、このチ
ャンバー内を所定の処理ガス例えばオゾンを含むガスの
常圧雰囲気あるいは減圧雰囲気として、上記処理ガスを
例えば被処理基板上に被着された有機高分子のフォトレ
ジストに作用させ、灰化して除去する等の方法によって
行われている。
ところが、常圧雰囲気あるいは減圧雰囲気中で半導体
ウェーハ等の被処理基板にオゾン等の所定の処理ガスを
作用させる従来のアッシング処理の場合、処理速度が比
較的遅い欠点があった。 そこで、本出願人は、先に特願昭63−284638号（昭和
63年11月10日付出願）として、オゾン等の処理ガスを高
圧雰囲気下で被処理基板に作用させてアッシング処理室
を行ない、高密度の処理ガス雰囲気により処理速度の高
速化を図ったアッシング処理方法を提案した。 ところで、アッシング処理は、反応ガスを被処理基板
を加熱した状態で作用させて行なうが、その前処理とし
て、フォトレジスト中の溶剤等を除去するとともに、予
め被処理基板を予備加熱するプリヒート処理を施す。こ
のプリヒート処理によりアッシング処理のスループット
を向上させることができるものである。 また、アッシング処理の後処理として、加熱された被
処理基板を冷却させるクーリングが行われる。 このため、アッシング処理のためのアッシング用チャ
ンバーの前には、プリヒート用チャンバーが設けられる
とともにアッシング用チャンバーの後には、冷却用のク
ーリングユニットが設けられる。 ところが、これらアッシング用チャンバー、プリヒー
ト用チャンバー、クーリングユニットが独立している場
合、アッシング用チャンバーでは、枚葉式の場合には、
被処理基板を、この反応チャンバー内に搬入する毎に、
昇圧、降圧の作業を行なわなければならず、スループッ
トが悪化するという問題がある。 この発明は、以上の欠点に鑑み、高圧雰囲気下で処理
ガスを反応させてアッシング処理を行なう装置におい
て、よりスループットの向上を図ったアッシング処理装
置および方法を提供しようとするものである。
ウェーハ等の被処理基板にオゾン等の所定の処理ガスを
作用させる従来のアッシング処理の場合、処理速度が比
較的遅い欠点があった。 そこで、本出願人は、先に特願昭63−284638号（昭和
63年11月10日付出願）として、オゾン等の処理ガスを高
圧雰囲気下で被処理基板に作用させてアッシング処理室
を行ない、高密度の処理ガス雰囲気により処理速度の高
速化を図ったアッシング処理方法を提案した。 ところで、アッシング処理は、反応ガスを被処理基板
を加熱した状態で作用させて行なうが、その前処理とし
て、フォトレジスト中の溶剤等を除去するとともに、予
め被処理基板を予備加熱するプリヒート処理を施す。こ
のプリヒート処理によりアッシング処理のスループット
を向上させることができるものである。 また、アッシング処理の後処理として、加熱された被
処理基板を冷却させるクーリングが行われる。 このため、アッシング処理のためのアッシング用チャ
ンバーの前には、プリヒート用チャンバーが設けられる
とともにアッシング用チャンバーの後には、冷却用のク
ーリングユニットが設けられる。 ところが、これらアッシング用チャンバー、プリヒー
ト用チャンバー、クーリングユニットが独立している場
合、アッシング用チャンバーでは、枚葉式の場合には、
被処理基板を、この反応チャンバー内に搬入する毎に、
昇圧、降圧の作業を行なわなければならず、スループッ
トが悪化するという問題がある。 この発明は、以上の欠点に鑑み、高圧雰囲気下で処理
ガスを反応させてアッシング処理を行なう装置におい
て、よりスループットの向上を図ったアッシング処理装
置および方法を提供しようとするものである。
この発明によるアッシング処理装置は、 被処理体の搬入側に第１の開閉機構を備えるととも
に、前記被処理体の搬出側に第２の開閉機構を備え、搬
入された前記被処理体を高圧雰囲気下で処理するアッシ
ング処理室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬入側に、前
記第１の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結
して設けられ、第３の開閉機構を通じて搬入される前記
被処理体を予備加熱するための第１の予備室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬出側に、前
記第２の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結
して設けられ、前記被処理体を冷却し、冷却した前記被
処理体を第４の開閉機構を通じて搬出する第２の予備室
と、 を具備し、 前記アッシング処理室でのアッシング処理と、前記第
１の予備室での予備加熱処理と、前記第２の予備室での
冷却処理は、それぞれ搬入側および搬出側の開閉機構を
閉じて各処理室を気密にした状態で行い、 前記第１の予備室で予備加熱処理した前記被処理体の
前記アッシング処理室への移送は、前記第１の予備室内
と前記アッシング処理室内の圧力を同じにした後に、前
記第１の開閉機構を開けて行い、 前記アッシング処理室でアッシング処理した前記被処
理体の前記第２の予備室への移送は、前記アッシング処
理室内と前記第２の予備室内の圧力を同じにした後に、
前記第２の開閉機構を開けて行うようにすることを特徴
とする。 また、この発明によるアッシング処理方法は、 アッシング処理室の被処理体の搬入側に、前記被処理
体を予備加熱する第１の予備室をロードロック室として
設けるとともに、前記アッシング処理室の前記被処理体
の搬出側に、後処理としての冷却を行なう第２の予備室
をロードロック室として設け、前記アッシング処理室に
おいて前記被処理体を加熱するとともに、高圧雰囲気下
で処理ガスを作用させてアッシング処理を行なうアッシ
ング方法であって、 前記第１の予備室に被処理体を搬入した後、前記第１
の予備室を気密状態にして、前記被処理体を予備加熱す
る第１の工程と、 前記第１の工程の後、前記アッシング処理室の受入れ
準備完了を待って、前記第１の予備室内の圧力と、前記
アッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前記
第１の予備室と前記アッシング処理室との間のゲートを
開け、予備加熱した前記被処理体を前記第１の予備室か
ら前記アッシング処理室に搬入する第２の工程と、 前記第２の工程の後、前記第１の予備室と前記アッシ
ング処理室との間のゲートを閉じ、前記アッシング処理
室において、前記被処理体をアッシング処理する第３の
工程と、 前記第３の工程の後、前記第２の予備室内の圧力と前
記アッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前
記アッシング処理室と前記第１の予備室との間のゲート
を開け、アッシング処理した前記被処理体を前記アッシ
ング処理室から前記第２の予備室に搬出し、前記アッシ
ング処理室を前記受入れ準備完了の状態にする第４の工
程と、 前記第４の工程の後、前記アッシング処理室と前記第
２の予備室との間のゲートを閉じ、前記第２の予備室で
前記アッシング処理された被処理体を冷却処理し、その
後、前記第２の予備室外に搬出し、この第２の予備室を
前記受入れ準備完了の状態にする第５の工程と、 を備え、前記第１〜第５の工程を繰り返すとともに、
前記第１の工程と前記第３の工程と前記第５の工程は、
時間的に重なる時間において行なうこと を特徴とする。
に、前記被処理体の搬出側に第２の開閉機構を備え、搬
入された前記被処理体を高圧雰囲気下で処理するアッシ
ング処理室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬入側に、前
記第１の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結
して設けられ、第３の開閉機構を通じて搬入される前記
被処理体を予備加熱するための第１の予備室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬出側に、前
記第２の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結
して設けられ、前記被処理体を冷却し、冷却した前記被
処理体を第４の開閉機構を通じて搬出する第２の予備室
と、 を具備し、 前記アッシング処理室でのアッシング処理と、前記第
１の予備室での予備加熱処理と、前記第２の予備室での
冷却処理は、それぞれ搬入側および搬出側の開閉機構を
閉じて各処理室を気密にした状態で行い、 前記第１の予備室で予備加熱処理した前記被処理体の
前記アッシング処理室への移送は、前記第１の予備室内
と前記アッシング処理室内の圧力を同じにした後に、前
記第１の開閉機構を開けて行い、 前記アッシング処理室でアッシング処理した前記被処
理体の前記第２の予備室への移送は、前記アッシング処
理室内と前記第２の予備室内の圧力を同じにした後に、
前記第２の開閉機構を開けて行うようにすることを特徴
とする。 また、この発明によるアッシング処理方法は、 アッシング処理室の被処理体の搬入側に、前記被処理
体を予備加熱する第１の予備室をロードロック室として
設けるとともに、前記アッシング処理室の前記被処理体
の搬出側に、後処理としての冷却を行なう第２の予備室
をロードロック室として設け、前記アッシング処理室に
おいて前記被処理体を加熱するとともに、高圧雰囲気下
で処理ガスを作用させてアッシング処理を行なうアッシ
ング方法であって、 前記第１の予備室に被処理体を搬入した後、前記第１
の予備室を気密状態にして、前記被処理体を予備加熱す
る第１の工程と、 前記第１の工程の後、前記アッシング処理室の受入れ
準備完了を待って、前記第１の予備室内の圧力と、前記
アッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前記
第１の予備室と前記アッシング処理室との間のゲートを
開け、予備加熱した前記被処理体を前記第１の予備室か
ら前記アッシング処理室に搬入する第２の工程と、 前記第２の工程の後、前記第１の予備室と前記アッシ
ング処理室との間のゲートを閉じ、前記アッシング処理
室において、前記被処理体をアッシング処理する第３の
工程と、 前記第３の工程の後、前記第２の予備室内の圧力と前
記アッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前
記アッシング処理室と前記第１の予備室との間のゲート
を開け、アッシング処理した前記被処理体を前記アッシ
ング処理室から前記第２の予備室に搬出し、前記アッシ
ング処理室を前記受入れ準備完了の状態にする第４の工
程と、 前記第４の工程の後、前記アッシング処理室と前記第
２の予備室との間のゲートを閉じ、前記第２の予備室で
前記アッシング処理された被処理体を冷却処理し、その
後、前記第２の予備室外に搬出し、この第２の予備室を
前記受入れ準備完了の状態にする第５の工程と、 を備え、前記第１〜第５の工程を繰り返すとともに、
前記第１の工程と前記第３の工程と前記第５の工程は、
時間的に重なる時間において行なうこと を特徴とする。
アッシング処理室の前後に、前処理としての予備加熱
用の第１の予備室と、後処理としての冷却用の第２の予
備室とが、ロードロック室構成に連結して設けられてい
るから、第１の予備室内を高圧状態にしてアッシング処
理室内に被処理体を搬送し、また、アッシング処理室か
ら第２の予備室内に被処理体を搬送する場合にも第２の
予備室内を高圧雰囲気にして行なうことにより、アッシ
ング処理室内の圧力を等しくした状態で、被処理体を処
理することができる。したがって、アッシング処理室内
の圧力について、被処理体毎に、昇圧、降圧作業を行な
う必要はなく、スループットの向上を図ることができ
る。
用の第１の予備室と、後処理としての冷却用の第２の予
備室とが、ロードロック室構成に連結して設けられてい
るから、第１の予備室内を高圧状態にしてアッシング処
理室内に被処理体を搬送し、また、アッシング処理室か
ら第２の予備室内に被処理体を搬送する場合にも第２の
予備室内を高圧雰囲気にして行なうことにより、アッシ
ング処理室内の圧力を等しくした状態で、被処理体を処
理することができる。したがって、アッシング処理室内
の圧力について、被処理体毎に、昇圧、降圧作業を行な
う必要はなく、スループットの向上を図ることができ
る。
以下、この発明のアッシング処理装置の一実施例を、
第１図及び動作説明のための第２図を参照しながら説明
する。 アッシング用メインチャンバー１内には、被処理体と
して例えば半導体ウェーハ２などの基板が載置される加
熱板３と、この加熱板３に対向するようにガス拡散板４
が設けられている。 加熱板３は、例えばSUSやアルミニウムからなる金属
板からなり、加熱手段として例えば図示しない抵抗発熱
ヒータが内蔵されており、その上面に載置された半導体
ウェーハ２等の基板を加熱可能に構成されている。そし
て、この加熱板３には、基板昇降装置14に接続された複
数本例えば３本のピン15が加熱板３を貫通する如く設け
られており、半導体ウェーハ２等の基板のロード・アン
ロード時には、これらのピン15上に半導体ウェーハ２等
の基板を保持するように構成されている。 また、ガス拡散板４には、半導体ウェーハ２等の被処
理基板との間隔を所望の距離に設定可能とするように拡
散板昇降装置５が接続されている。また、このガス拡散
板４には、図示しないが処理ガス（オゾンを含むガス）
を噴出させるための開口の例としての図示しない噴出用
スリットと、排気ガスを排出させるための開口の例とし
て、図示しない排気用スリットとが交互に多数設けられ
ている。 そして、その噴出用スリットには、流量調節装置６を
介して、昇圧装置７が接続されている。この昇圧装置７
としては、例えばプランジャー・ポンプ、べローズポン
プ、ダイヤフラムポンプ等の昇圧ポンプが処理できる。
そして、この昇圧装置７には、酸素供給装置８から供給
される酸素からオゾンを発生させるオゾン発生装置９
と、２次ガス供給装置10から供給される２次ガスを励起
する２次ガス励起装置11が接続されている。 オゾン発生装置９としては、例えば無声放電、コロナ
放電、グロー放電等によってオゾンを発生させる装置等
を用いることができる。 一方、ガス拡散板４の排気用スリットは、圧力調節装
置12及び排ガス除害装置13を介して例えば工場排気系等
に接続されている。 そして、アッシング用メインチャンバー１の両側に
は、プリヒート用チャンバー30と、クーリングユニット
40とが、ロードロック室として構成されている。 プリヒート用チャンバー30は、矢印で示す半導体ウェ
ーハ２等の基板の搬送方向からみると、アッシング用メ
インチャンバー１の前に設けられ、クーリングユニット
40はアッシング用メインチャンバー１の後に設けられて
いることになる。 そして、アッシング用メインチャンバー１とプリヒー
ト用チャンバー30との間及びアッシング用メインチャン
バー１とクーリングユニット40との間には、ロード・ア
ンロード用開閉機構16及び17が設けられている。 また、プリヒート用チャンバー30の側部には、ロード
用開閉機構31が設けられ、さらに、クーリングユニット
40の側部には、アンロード用開閉機構41が設けられる。 さらに、プリヒート用チャンバー30及びクーリングユ
ニット40のそれぞれに対しては、昇圧装置32及び42が接
続され、それぞれプリヒート用チャンバー30内及びクー
リングユニット40内の圧力が高圧に調整可能とされてい
る。 また、プリヒート用チャンバー30内には、前述の加熱
板３と同様に構成された加熱板33が設けられる。そし
て、アッシング用メインチャンバー１内と同様に、基板
昇降装置34に接続された複数本、例えば３本のピン35
が、この加熱板33を貫通するように設けられ、半導体ウ
ェーハ２等の基板のロード・アンロード時には、これら
のピン35上に半導体ウェーハを保持するよう構成されて
いる。 クーリングユニット40内には、クーリングプレート43
が設けられ、基板昇降装置44に接続された複数本、例え
ば３本のピン45が、このクーリングプレートを貫通する
ように設けられ、半導体ウェーハ２等の基板のロード・
アンロード時には、これらピン45上に半導体ウェーハを
保持するように構成されている。 なお、プリヒート用チャンバー30の側部のロード用開
閉機構31の側方には図示しない基板搬送装置及びセンダ
ーなどが設けられている。 以上のような構成の装置において、この実施例では次
のようにして半導体ウェーハ２などの基板のアッシング
処理が行われる。 すなわち、先ず、図示しないセンダーから図示しない
搬送装置により半導体ウェーハ２などの基板をプリヒー
ト用チャンバー30のロード用開閉機構31の側方へ搬送す
る（第２図のステップ101）。 そして、予め、プリヒート用チャンバー30内の加熱板
33を所定温度例えば50〜150℃に加熱し、プリヒート条
件を整えておき（同、102）、プリヒート条件が整う
と、ロード用開閉機構31を開として、プリヒート用チャ
ンバー30内へ半導体ウェーハ２などの基板を搬入し、加
熱板33上に載置する（同、103）。このとき、基板昇降
装置34により、予めピン35を加熱板33上に突出させてお
く。そして、搬送装置の搬送アームを挿入して半導体ウ
ェーハ２などの基板をこのピン35上に載置し、搬送アー
ムを後退させた後、ピン35を下降させて加熱板33上に半
導体ウェーハ２などの基板を載置する。 そして、例えば約10Torr程度の減圧下で、半導体ウェ
ーハ２などの基板に対し、前述したようなプリヒート処
理を行なう（同、104）。このプリヒート処理により、
例えば半導体ウェーハ２などの基板表面に被着されたフ
ォトレジスト中の溶剤を効率良く短時間で除去すること
ができるとともに、基板を予め加熱しておくことで、後
述するアッシング処理における基板加熱時間を短縮する
ことができる。このプリヒート処理は、例えば数分間行
う。 しかる後、昇圧装置32によりプリヒート用チャンバー
30内をアッシング処理中のアッシング用メインチャンバ
ー１内と同じ圧力、例えば２〜20ata程度にしておく。 プリヒート処理が完了し（同、105）、アッシング用
メインチャンバー１で次のウェーハ２等の基板の受入準
備が完了している場合には、すなわち１枚前の半導体ウ
ェーハ２等の基板のアッシング処理が完了して、その処
理済みの基板がクーリングユニット40に搬出されて、ア
ッシング用メインチャンバー１が待機状態（その内部圧
力はプリヒート用チャンバー30内と同じ２〜20ataなっ
ている）になっている場合には（同、106）、ロード・
アンロード用開閉機構16を開として、プリヒート処理を
終了した半導体ウェーハ２等の基板をこのアッシング用
メインチャンバー１内に搬入する（同、107）。 この搬入時、アッシング用メインチャンバー１では、
予め拡散板昇降装置５によりガス拡散板４を上昇させて
おき、加熱板３とガス拡散板４との間に十分な間隙を設
けておく。そして、基板昇降装置14によりピン15を加熱
板３上に突出させておき、図示しない基板搬送装置から
ピン15上に半導体ウェーハ２等の基板を受け渡す。この
後、前記基板搬送装置の搬送アームを後退させ、基板昇
降装置14によりピン15を下降させて加熱板３上に半導体
ウェーハ２等の基板を載置し、拡散板昇降装置５により
ガス拡散板４と半導体ウェーハ２等の基板との間隔を所
定間隔に設定する。 また、このとき、メインチャンバー１内の圧力は、前
記のように、アッシング処理時と同じとなっており、ま
た、加熱板３は所定温度例えば150〜250℃に加熱されて
いる。したがって、プリヒート用チャンバー30内の圧力
とアッシング用メインチャンバー１内の圧力が等しく、
メインチャンバー１内の圧力に変動はないので、即座に
アッシング処理に移ることができる状態になっている。 こうして、半導体ウェーハ２等の基板をアッシング用
メインチャンバー１内に搬入したらロード・アンロード
用開閉機構16を閉じる。 そして、プリヒート用チャンバー30では、加圧下のガ
スをチャンバー外部へ排気して、圧力を常圧まで減圧し
た後、ロード用開閉機構31が開けられて、次の半導体ウ
ェーハ２等の基板が搬入され、前述したプリヒート処理
が行われる。 一方、アッシング用メインチャンバー１では、格熱板
３により半導体ウェーハ２等の基板を加熱するととも
に、オゾン発生装置９から供給されるオゾンを含むガス
と、２次ガス励起装置11から供給される励起された２次
ガスとを、昇圧装置７によって例えば２〜20ata程度に
昇圧し、流量調節装置６により例えば３〜30/minの流
量に調節しながらガス拡散板４の噴出用スリットから半
導体ウェーハ２等の基板に向けて噴出させるとともに、
排気用スリットから排気し、高圧アッシング処理を行な
う（同、108）。 なお、排ガス内に残存するオゾンは、排ガス除害装置
13によって分解された後、工場排気系等に送られる。ま
た、排気は、圧力調節装置12によってアッシング用メイ
ンチャンバー１内の圧力を上記所定圧力（例えば２〜20
ata）に保持するように制御しながら行なう。 そして、例えば所定時間の処理あるいは排出ガス中の
成分を検出することにより、処理終了を検出する等して
高圧アッシング処理の終了を検知すると（同、109）、
高圧アッシング終了処理を行なう（同、110）。 そして、クーリングチャンバー40が、次の半導体ウェ
ーハ２等の基板の受入準備が完了している状態の場合、
つまり、前の半導体ウェーハ２等の基板が、クーリング
処理が完了してアンロード用開閉機構41を介して外部に
搬出されているとともに、チャンバー40内の圧力が圧力
調整装置42により、アッシング用メインチャンバー１内
と同じにされている状態となっている場合には（同、11
1）、ロード・アンロード用開閉機構17が開とされて、
アッシング処理が完了した半導体ウェーハ２等の基板が
クーリングチャンバー40内に搬入される（同、112）。
この場合においても、昇降装置44により、ピン45が突出
されていて、その上に搬入された基板が載置され、しか
る後、昇降装置44によってピン45が下降して、クーリン
グプレート43上に基板が載置される。その後、ロード・
アンロード用開閉機構17は閉じ、アッシング用メインチ
ャンバー１は、プリヒート用チャンバー30から次の半導
体ウェーハ２等の基板の搬入の受入準備状態とされる。 一方、クーリングユニット40では、その高圧状態で半
導体ウェーハ２等の基板がクーリング処理され、冷却さ
れる（同、113）。 そして、クーリング処理が終了すると（同、114）、
図示しない搬送装置により半導体ウェーハ２等の基板を
図示しないレシーバへ搬送し（同、115）、１枚の半導
体ウェーハ２等の基板についての処理を終了する。 なお、アッシング用メインチャンバー１内の汚染を防
止するために、このアッシング用メインチャンバー１内
の圧力は、プリヒート用チャンバー30及びクーリングユ
ニット40の処理室内の圧力よりも、高めに設定しておく
方が好ましい。 なお、実施例では、アッシング対象としてフォトレジ
スト膜の場合について説明したが、インクの除去を始
め、溶剤の除去等、酸化して除去できるものであれば各
種のものに適用することができる。また、アッシング処
理用ガスとしてのオゾンを含むガスは酸素に限らず、オ
ゾンと反応しないガス、特にN2,Ar,Neなどのような不活
性ガスにオゾンを含有させて使用することができる。 また、被処理体は半導体ウェーハに限らず、LCD基板
のほか、ガラス基板上に設けるフォトマスク、プリント
基板等種々適用可能であることはいうまでもない。
第１図及び動作説明のための第２図を参照しながら説明
する。 アッシング用メインチャンバー１内には、被処理体と
して例えば半導体ウェーハ２などの基板が載置される加
熱板３と、この加熱板３に対向するようにガス拡散板４
が設けられている。 加熱板３は、例えばSUSやアルミニウムからなる金属
板からなり、加熱手段として例えば図示しない抵抗発熱
ヒータが内蔵されており、その上面に載置された半導体
ウェーハ２等の基板を加熱可能に構成されている。そし
て、この加熱板３には、基板昇降装置14に接続された複
数本例えば３本のピン15が加熱板３を貫通する如く設け
られており、半導体ウェーハ２等の基板のロード・アン
ロード時には、これらのピン15上に半導体ウェーハ２等
の基板を保持するように構成されている。 また、ガス拡散板４には、半導体ウェーハ２等の被処
理基板との間隔を所望の距離に設定可能とするように拡
散板昇降装置５が接続されている。また、このガス拡散
板４には、図示しないが処理ガス（オゾンを含むガス）
を噴出させるための開口の例としての図示しない噴出用
スリットと、排気ガスを排出させるための開口の例とし
て、図示しない排気用スリットとが交互に多数設けられ
ている。 そして、その噴出用スリットには、流量調節装置６を
介して、昇圧装置７が接続されている。この昇圧装置７
としては、例えばプランジャー・ポンプ、べローズポン
プ、ダイヤフラムポンプ等の昇圧ポンプが処理できる。
そして、この昇圧装置７には、酸素供給装置８から供給
される酸素からオゾンを発生させるオゾン発生装置９
と、２次ガス供給装置10から供給される２次ガスを励起
する２次ガス励起装置11が接続されている。 オゾン発生装置９としては、例えば無声放電、コロナ
放電、グロー放電等によってオゾンを発生させる装置等
を用いることができる。 一方、ガス拡散板４の排気用スリットは、圧力調節装
置12及び排ガス除害装置13を介して例えば工場排気系等
に接続されている。 そして、アッシング用メインチャンバー１の両側に
は、プリヒート用チャンバー30と、クーリングユニット
40とが、ロードロック室として構成されている。 プリヒート用チャンバー30は、矢印で示す半導体ウェ
ーハ２等の基板の搬送方向からみると、アッシング用メ
インチャンバー１の前に設けられ、クーリングユニット
40はアッシング用メインチャンバー１の後に設けられて
いることになる。 そして、アッシング用メインチャンバー１とプリヒー
ト用チャンバー30との間及びアッシング用メインチャン
バー１とクーリングユニット40との間には、ロード・ア
ンロード用開閉機構16及び17が設けられている。 また、プリヒート用チャンバー30の側部には、ロード
用開閉機構31が設けられ、さらに、クーリングユニット
40の側部には、アンロード用開閉機構41が設けられる。 さらに、プリヒート用チャンバー30及びクーリングユ
ニット40のそれぞれに対しては、昇圧装置32及び42が接
続され、それぞれプリヒート用チャンバー30内及びクー
リングユニット40内の圧力が高圧に調整可能とされてい
る。 また、プリヒート用チャンバー30内には、前述の加熱
板３と同様に構成された加熱板33が設けられる。そし
て、アッシング用メインチャンバー１内と同様に、基板
昇降装置34に接続された複数本、例えば３本のピン35
が、この加熱板33を貫通するように設けられ、半導体ウ
ェーハ２等の基板のロード・アンロード時には、これら
のピン35上に半導体ウェーハを保持するよう構成されて
いる。 クーリングユニット40内には、クーリングプレート43
が設けられ、基板昇降装置44に接続された複数本、例え
ば３本のピン45が、このクーリングプレートを貫通する
ように設けられ、半導体ウェーハ２等の基板のロード・
アンロード時には、これらピン45上に半導体ウェーハを
保持するように構成されている。 なお、プリヒート用チャンバー30の側部のロード用開
閉機構31の側方には図示しない基板搬送装置及びセンダ
ーなどが設けられている。 以上のような構成の装置において、この実施例では次
のようにして半導体ウェーハ２などの基板のアッシング
処理が行われる。 すなわち、先ず、図示しないセンダーから図示しない
搬送装置により半導体ウェーハ２などの基板をプリヒー
ト用チャンバー30のロード用開閉機構31の側方へ搬送す
る（第２図のステップ101）。 そして、予め、プリヒート用チャンバー30内の加熱板
33を所定温度例えば50〜150℃に加熱し、プリヒート条
件を整えておき（同、102）、プリヒート条件が整う
と、ロード用開閉機構31を開として、プリヒート用チャ
ンバー30内へ半導体ウェーハ２などの基板を搬入し、加
熱板33上に載置する（同、103）。このとき、基板昇降
装置34により、予めピン35を加熱板33上に突出させてお
く。そして、搬送装置の搬送アームを挿入して半導体ウ
ェーハ２などの基板をこのピン35上に載置し、搬送アー
ムを後退させた後、ピン35を下降させて加熱板33上に半
導体ウェーハ２などの基板を載置する。 そして、例えば約10Torr程度の減圧下で、半導体ウェ
ーハ２などの基板に対し、前述したようなプリヒート処
理を行なう（同、104）。このプリヒート処理により、
例えば半導体ウェーハ２などの基板表面に被着されたフ
ォトレジスト中の溶剤を効率良く短時間で除去すること
ができるとともに、基板を予め加熱しておくことで、後
述するアッシング処理における基板加熱時間を短縮する
ことができる。このプリヒート処理は、例えば数分間行
う。 しかる後、昇圧装置32によりプリヒート用チャンバー
30内をアッシング処理中のアッシング用メインチャンバ
ー１内と同じ圧力、例えば２〜20ata程度にしておく。 プリヒート処理が完了し（同、105）、アッシング用
メインチャンバー１で次のウェーハ２等の基板の受入準
備が完了している場合には、すなわち１枚前の半導体ウ
ェーハ２等の基板のアッシング処理が完了して、その処
理済みの基板がクーリングユニット40に搬出されて、ア
ッシング用メインチャンバー１が待機状態（その内部圧
力はプリヒート用チャンバー30内と同じ２〜20ataなっ
ている）になっている場合には（同、106）、ロード・
アンロード用開閉機構16を開として、プリヒート処理を
終了した半導体ウェーハ２等の基板をこのアッシング用
メインチャンバー１内に搬入する（同、107）。 この搬入時、アッシング用メインチャンバー１では、
予め拡散板昇降装置５によりガス拡散板４を上昇させて
おき、加熱板３とガス拡散板４との間に十分な間隙を設
けておく。そして、基板昇降装置14によりピン15を加熱
板３上に突出させておき、図示しない基板搬送装置から
ピン15上に半導体ウェーハ２等の基板を受け渡す。この
後、前記基板搬送装置の搬送アームを後退させ、基板昇
降装置14によりピン15を下降させて加熱板３上に半導体
ウェーハ２等の基板を載置し、拡散板昇降装置５により
ガス拡散板４と半導体ウェーハ２等の基板との間隔を所
定間隔に設定する。 また、このとき、メインチャンバー１内の圧力は、前
記のように、アッシング処理時と同じとなっており、ま
た、加熱板３は所定温度例えば150〜250℃に加熱されて
いる。したがって、プリヒート用チャンバー30内の圧力
とアッシング用メインチャンバー１内の圧力が等しく、
メインチャンバー１内の圧力に変動はないので、即座に
アッシング処理に移ることができる状態になっている。 こうして、半導体ウェーハ２等の基板をアッシング用
メインチャンバー１内に搬入したらロード・アンロード
用開閉機構16を閉じる。 そして、プリヒート用チャンバー30では、加圧下のガ
スをチャンバー外部へ排気して、圧力を常圧まで減圧し
た後、ロード用開閉機構31が開けられて、次の半導体ウ
ェーハ２等の基板が搬入され、前述したプリヒート処理
が行われる。 一方、アッシング用メインチャンバー１では、格熱板
３により半導体ウェーハ２等の基板を加熱するととも
に、オゾン発生装置９から供給されるオゾンを含むガス
と、２次ガス励起装置11から供給される励起された２次
ガスとを、昇圧装置７によって例えば２〜20ata程度に
昇圧し、流量調節装置６により例えば３〜30/minの流
量に調節しながらガス拡散板４の噴出用スリットから半
導体ウェーハ２等の基板に向けて噴出させるとともに、
排気用スリットから排気し、高圧アッシング処理を行な
う（同、108）。 なお、排ガス内に残存するオゾンは、排ガス除害装置
13によって分解された後、工場排気系等に送られる。ま
た、排気は、圧力調節装置12によってアッシング用メイ
ンチャンバー１内の圧力を上記所定圧力（例えば２〜20
ata）に保持するように制御しながら行なう。 そして、例えば所定時間の処理あるいは排出ガス中の
成分を検出することにより、処理終了を検出する等して
高圧アッシング処理の終了を検知すると（同、109）、
高圧アッシング終了処理を行なう（同、110）。 そして、クーリングチャンバー40が、次の半導体ウェ
ーハ２等の基板の受入準備が完了している状態の場合、
つまり、前の半導体ウェーハ２等の基板が、クーリング
処理が完了してアンロード用開閉機構41を介して外部に
搬出されているとともに、チャンバー40内の圧力が圧力
調整装置42により、アッシング用メインチャンバー１内
と同じにされている状態となっている場合には（同、11
1）、ロード・アンロード用開閉機構17が開とされて、
アッシング処理が完了した半導体ウェーハ２等の基板が
クーリングチャンバー40内に搬入される（同、112）。
この場合においても、昇降装置44により、ピン45が突出
されていて、その上に搬入された基板が載置され、しか
る後、昇降装置44によってピン45が下降して、クーリン
グプレート43上に基板が載置される。その後、ロード・
アンロード用開閉機構17は閉じ、アッシング用メインチ
ャンバー１は、プリヒート用チャンバー30から次の半導
体ウェーハ２等の基板の搬入の受入準備状態とされる。 一方、クーリングユニット40では、その高圧状態で半
導体ウェーハ２等の基板がクーリング処理され、冷却さ
れる（同、113）。 そして、クーリング処理が終了すると（同、114）、
図示しない搬送装置により半導体ウェーハ２等の基板を
図示しないレシーバへ搬送し（同、115）、１枚の半導
体ウェーハ２等の基板についての処理を終了する。 なお、アッシング用メインチャンバー１内の汚染を防
止するために、このアッシング用メインチャンバー１内
の圧力は、プリヒート用チャンバー30及びクーリングユ
ニット40の処理室内の圧力よりも、高めに設定しておく
方が好ましい。 なお、実施例では、アッシング対象としてフォトレジ
スト膜の場合について説明したが、インクの除去を始
め、溶剤の除去等、酸化して除去できるものであれば各
種のものに適用することができる。また、アッシング処
理用ガスとしてのオゾンを含むガスは酸素に限らず、オ
ゾンと反応しないガス、特にN2,Ar,Neなどのような不活
性ガスにオゾンを含有させて使用することができる。 また、被処理体は半導体ウェーハに限らず、LCD基板
のほか、ガラス基板上に設けるフォトマスク、プリント
基板等種々適用可能であることはいうまでもない。
以上説明したように、この発明によるアッシング処理
装置では、処理用メインチャンバーにおいて高圧処理ガ
ス雰囲気下で、処理を行なうから、高密度の処理ガス雰
囲気により短時間で処理を行なうことができるととも
に、処理用メインチャンバー、例えばアッシング用メイ
ンチャンバーの前後に、前処理用チャンバーとしてのプ
リヒート用チャンバー及び後処理用チャンバーとしての
冷却用クーリングユニットをロードロックとして構成し
て連結したので、最少限度の基板搬送時間でアッシング
処理をすることができ、スループットを向上させること
ができる。
装置では、処理用メインチャンバーにおいて高圧処理ガ
ス雰囲気下で、処理を行なうから、高密度の処理ガス雰
囲気により短時間で処理を行なうことができるととも
に、処理用メインチャンバー、例えばアッシング用メイ
ンチャンバーの前後に、前処理用チャンバーとしてのプ
リヒート用チャンバー及び後処理用チャンバーとしての
冷却用クーリングユニットをロードロックとして構成し
て連結したので、最少限度の基板搬送時間でアッシング
処理をすることができ、スループットを向上させること
ができる。
第１図はこの発明によるアッシング処理装置の一実施例
の構成を示す図、第２図はその処理手順を説明するため
の図である。 1;アッシング用メインチャンバー 2;半導体ウェーハ 3,33;加熱板 4;ガス拡散板 7,32,42;昇圧装置 15,35,45;ピン 16,17;ロード・アンロード用開閉機構 30;プリヒート用チャンバー 31;ロード用開閉機構 40;クーリングユニット 41;アンロード用開閉機構 43;クーリングプレート
の構成を示す図、第２図はその処理手順を説明するため
の図である。 1;アッシング用メインチャンバー 2;半導体ウェーハ 3,33;加熱板 4;ガス拡散板 7,32,42;昇圧装置 15,35,45;ピン 16,17;ロード・アンロード用開閉機構 30;プリヒート用チャンバー 31;ロード用開閉機構 40;クーリングユニット 41;アンロード用開閉機構 43;クーリングプレート
Claims (2)
- 【請求項１】被処理体の搬入側に第１の開閉機構を備え
るとともに、前記被処理体の搬出側に第２の開閉機構を
備え、搬入された前記被処理体を高圧雰囲気下で処理す
るアッシング処理室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬入側に、前記
第１の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結し
て設けられ、第３の開閉機構を通じて搬入される前記被
処理体を予備加熱するための第１の予備室と、 前記アッシング処理室の前記被処理体の搬出側に、前記
第２の開閉機構を通じて前記アッシング処理室と連結し
て設けられ、前記被処理体を冷却し、冷却した前記被処
理体を第４の開閉機構を通じて搬出する第２の予備室
と、 を具備し、 前記アッシング処理室でのアッシング処理と、前記第１
の予備室での予備加熱処理と、前記第２の予備室での冷
却処理は、それぞれ搬入側および搬出側の開閉機構を閉
じて各処理室を気密にした状態で行い、 前記第１の予備室で予備加熱処理した前記被処理体の前
記アッシング処理室への移送は、前記第１の予備室内と
前記アッシング処理室内の圧力を同じにした後に、前記
第１の開閉機構を開けて行い、 前記アッシング処理室でアッシング処理した前記被処理
体の前記第２の予備室への移送は、前記アッシング処理
室内と前記第２の予備室内の圧力を同じにした後に、前
記第２の開閉機構を開けて行うようにすることを特徴と
するアッシング処理装置。 - 【請求項２】アッシング処理室の被処理体の搬入側に、
前記被処理体を予備加熱する第１の予備室をロードロッ
ク室として設けるとともに、前記アッシング処理室の前
記被処理体の搬出側に、後処理としての冷却を行なう第
２の予備室をロードロック室として設け、前記被処理体
を加熱するとともに、高圧雰囲気下で処理ガスを作用さ
せてアッシング処理を行なうアッシング方法であって、 前記第１の予備室に被処理体を搬入した後、前記第１の
予備室を気密状態にして、前記被処理体を予備加熱する
第１の工程と、 前記第１の工程の後、前記アッシング処理室の受入れ準
備完了を待って、前記第１の予備室内の圧力と、前記ア
ッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前記第
１の予備室と前記アッシング処理室との間のゲートを開
け、予備加熱した前記被処理体を前記第１の予備室から
前記アッシング処理室に搬入する第２の工程と、 前記第２の工程の後、前記第１の予備室と前記アッシン
グ処理室との間のゲートを閉じ、前記アッシング処理室
において、前記被処理体をアッシング処理室する第３の
工程と、 前記第３の工程の後、前記第２の予備室内の圧力と前記
アッシング処理室内の圧力とを同じにした状態で、前記
アッシング処理室と前記第１の予備室との間のゲートを
開け、アッシング処理した前記被処理体を前記アッシン
グ処理室から前記第２の予備室に搬出し、前記アッシン
グ処理室を前記受入れ準備完了の状態にする第４の工程
と、 前記第４の工程の後、前記アッシング処理室と前記第２
の予備室との間のゲートを閉じ、前記第２の予備室で前
記アッシング処理された被処理体を冷却処理し、その
後、前記第２の予備室外に搬出し、この第２の予備室を
前記受入れ準備完了の状態にする第５の工程と、 を備え、前記第１〜第５の工程を繰り返すとともに、前
記第１の工程と前記第３の工程と前記第５の工程は、時
間的に重なる時間において行なうことを特徴とするアッ
シング処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154118A JP2756502B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アッシング処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154118A JP2756502B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アッシング処理装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319319A JPH0319319A (ja) | 1991-01-28 |
| JP2756502B2 true JP2756502B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=15577318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154118A Expired - Fee Related JP2756502B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アッシング処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756502B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361515A (en) * | 1991-05-08 | 1994-11-08 | Nauchno-Prorvodstvennaya Firma Aktsionernoe Obschestov Zaknytogo Tika Teknologia Obarudovanie Materialy (Ao "Tom") | Method of drying a protective polymer coating applied onto a surface of an article from a solution, and device for effecting thereof |
| JP3537269B2 (ja) * | 1996-05-21 | 2004-06-14 | アネルバ株式会社 | マルチチャンバースパッタリング装置 |
| US5939241A (en) * | 1997-10-17 | 1999-08-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of preventing photoresist residue on metal lines |
| US20030029833A1 (en) * | 2000-03-20 | 2003-02-13 | Johnson Wayne L | High speed photoresist stripping chamber |
| JP2002343708A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Corp | 基板処理装置および熱処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037871B2 (ja) * | 1980-04-25 | 1985-08-28 | 日本真空技術株式会社 | スパッタリング装置の作動方法 |
| JPS61223839A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Fujitsu Ltd | レジスト除去方法 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1154118A patent/JP2756502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319319A (ja) | 1991-01-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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