JPH06101426B2 - Ashing device - Google Patents
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- JPH06101426B2 JPH06101426B2 JP61175147A JP17514786A JPH06101426B2 JP H06101426 B2 JPH06101426 B2 JP H06101426B2 JP 61175147 A JP61175147 A JP 61175147A JP 17514786 A JP17514786 A JP 17514786A JP H06101426 B2 JPH06101426 B2 JP H06101426B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体ウエハに被着されたフォトレジスト膜
等をオゾンを利用して酸化して除去するアッシング装置
に関する。Description: [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an ashing device for oxidizing and removing a photoresist film or the like deposited on a semiconductor wafer using ozone.
(従来の技術) 半導体集積回路の微細パターンの形成は、一般に露光お
よび現像によって形成された有機高分子のフォトレジス
ト膜をマスクとして用い、半導体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なわれる。(Prior Art) Generally, a fine pattern of a semiconductor integrated circuit is formed by etching a base film formed on a semiconductor wafer using a photoresist film of an organic polymer formed by exposure and development as a mask. Be done.
したがって、マスクとして用いられたフォトレジスト膜
は、エッチング過程を経た後には、半導体ウエハの表面
から除去される必要がある。Therefore, the photoresist film used as the mask needs to be removed from the surface of the semiconductor wafer after the etching process.
このような場合のフォトレジスト膜を除去する処理とし
てアッシング処理が行なわれる。An ashing process is performed as a process for removing the photoresist film in such a case.
このアッシング処理はレジストの除去、シリコンウエ
ハ、マスクの洗浄を始めインクの除去、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
グ処理を行なう場合に適するものである。This ashing process is also used for removing resist, cleaning silicon wafers and masks, removing ink, removing solvent residues, etc., and is suitable when performing dry cleaning process in a semiconductor process.
フォトレジスト膜除去を行なうアッシング装置として
は、酸素プラズマを用いたものが一般的である。As an ashing device for removing the photoresist film, a device using oxygen plasma is generally used.
酸素プラズマによるフォトレジスト膜のアッシング装置
は、フォトレジスト膜の付いた半導体ウエハを処理室に
置き、処理室内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
機物であるフォトレジスト膜を酸化して二酸化炭素、一
酸化炭素および水に分解して除去する。An ashing device for a photoresist film using oxygen plasma places a semiconductor wafer with a photoresist film in a processing chamber, converts the oxygen gas introduced into the processing chamber into a plasma by a high-frequency electric field, and is an organic substance due to generated oxygen atom radicals. The photoresist film is oxidized and decomposed into carbon dioxide, carbon monoxide, and water to be removed.
また、紫外線を照射することにより酸素原子ラジカルを
発生させて、バッチ処理でアッシング処理を行なうアッ
シング装置がある。Further, there is an ashing device that generates an oxygen atom radical by irradiating with ultraviolet rays and performs the ashing process in a batch process.
第13図はこのような紫外線照射により酸素原子ラジカル
を発生させるアッシング装置を示すもので、処理室1に
は、多数の半導体ウエハ2が所定間隔をおいて垂直に配
置され、処理室1の上部に設置されている紫外線発光管
3からの紫外線を処理室1の上面に設けられた石英等の
透明な窓4を通して照射し、処理室1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半導体ウエハ2に作用
させてアッシング処理を行なう。FIG. 13 shows an ashing device for generating oxygen atom radicals by irradiating such an ultraviolet ray. In the processing chamber 1, a large number of semiconductor wafers 2 are vertically arranged at a predetermined interval, and the upper part of the processing chamber 1 is arranged. Ultraviolet rays from the ultraviolet arc tube 3 installed in the processing chamber 1 are irradiated through a transparent window 4 such as quartz provided on the upper surface of the processing chamber 1 to excite the oxygen filled in the processing chamber 1 to generate ozone. Then, oxygen atom radicals generated from this ozone atmosphere are caused to act on the semiconductor wafer 2 to perform an ashing process.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記説明の従来のアッシング装置のうち、
酸素プラズマを用いたアッシング装置では、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を半導
体ウエハに照射するため、半導体ウエハに損傷を与える
という問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, among the conventional ashing devices described above,
The ashing apparatus using oxygen plasma has a problem of damaging the semiconductor wafer because the semiconductor wafer is irradiated with ions and electrons accelerated by an electric field existing in the plasma.
また、紫外線を用いたアッシング装置では、前記プラズ
マによる損傷を半導体ウエハに与えることはないが、ア
ッシング速度が50〜150nm/minと遅く処理に時間がかか
るため、例えば大口径の半導体ウエハの処理に適した、
半導体ウエハを1枚1枚処理する枚葉処理が行えないと
いう問題がある。Further, in the ashing device using ultraviolet rays, damage to the semiconductor wafer is not given to the semiconductor wafer, but since the ashing speed is slow at 50 to 150 nm / min and it takes a long time to process, for example, in processing a large-diameter semiconductor wafer. Appropriate,
There is a problem that the single wafer processing for processing the semiconductor wafers one by one cannot be performed.
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
半導体ウエハに損傷を与えることなく、かつフォトレジ
スト膜のアッシング速度が速く、大口径半導体ウエハの
枚葉処理等ににおいても、短時間でアッシング処理を行
うことのできるアッシング装置を提供しようとするもの
である。The present invention has been made in response to such conventional circumstances,
An object of the present invention is to provide an ashing device which does not damage a semiconductor wafer, has a high ashing speed of a photoresist film, and can perform an ashing process in a short time even in single-wafer processing of large-diameter semiconductor wafers. Is.
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、気密な処理室内に載置され、フォト
レジスト膜の形成された半導体ウエハを処理ガスを前記
処理室内に導入して、前記フォトレジスト膜の除去を行
なう枚葉式のアッシング装置において、載置台を所定の
温度に加熱する手段と、前記半導体ウエハを前記載置台
に載置する手段と、該手段の載置が終了した後に前記載
置台とガス流出部の間隔を所定の間隔に近接対向させて
反応空間を設定する手段と、該手段の設定が終了した後
に前記ガス流出部から前記ガスを流出させる手段と、前
記膜の除去が終了した終点を判定する手段と、該手段の
終点判定結果に応じて前記ガス流出部から流出させるガ
スをパージガスに切り替える手段と、該手段によるパー
ジガスの切り替えが終了した後に前記半導体ウエハを前
記載置台上から搬出する手段とを備えたことを特徴とす
る。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, according to the present invention, a semiconductor wafer having a photoresist film formed thereon is placed in an airtight processing chamber, and a processing gas is introduced into the processing chamber. In a single-wafer ashing device for removing the photoresist film, means for heating the mounting table to a predetermined temperature, means for mounting the semiconductor wafer on the mounting table, and mounting of the means are completed. The means for setting the reaction space by making the space between the mounting table and the gas outflow portion closely face each other at a predetermined distance later, means for outflowing the gas from the gas outflow portion after the setting of the means is finished, and the membrane Means for determining the end point after completion of removal of the gas, means for switching the gas flowing out from the gas outflow portion to the purge gas in accordance with the end point determination result of the means, and completion of switching of the purge gas by the means. Characterized by comprising a means for unloading the semiconductor wafer after from the mounting table.
(作 用) 本発明のアッシング装置では、処理室内の半導体ウエハ
に近接対向してこの半導体ウエハへ向けてオゾンを含有
するガスを流出させるガス流出部が設けられている。こ
のガス流出部から例えばオゾンを含む酸素ガス等を流出
させることにより、半導体ウエハ面に新しいオゾンを供
給することができ、酸素原子ラジカルと半導体ウエハに
被着された膜との酸化化学反応を促進させることがで
き、高速で均一なアッシング速度を得ることができる。(Operation) The ashing apparatus of the present invention is provided with a gas outflow portion that closely faces the semiconductor wafer in the processing chamber and causes the gas containing ozone to flow out toward the semiconductor wafer. By flowing out oxygen gas containing ozone, for example, from this gas outflow part, new ozone can be supplied to the surface of the semiconductor wafer, and the oxidation chemical reaction between the oxygen atom radicals and the film deposited on the semiconductor wafer is promoted. It is possible to obtain a high and uniform ashing speed.
また、載置台を所定の温度に加熱し、この後半導体ウエ
ハを載置台に載置し、載置台とガス流出部の間隔を所定
の間隔に近接対向させた後、ガス流出部からオゾンを含
有するガス流出させ、処理が終了するとガス流出部から
流出させるガスをパージガスに切り替え、この切り替え
が終了すると半導体ウエハを載置台上から搬出する一連
の動作を自動的に行う手段を備えており、短時間でアッ
シング処理を行うことができる。Further, after heating the mounting table to a predetermined temperature, the semiconductor wafer is then mounted on the mounting table, and the mounting table and the gas outflow portion are closely opposed to each other at a predetermined distance. When the process is completed, the gas that flows out from the gas outflow section is switched to the purge gas, and when this switching is completed, a means for automatically carrying out a series of operations for unloading the semiconductor wafer from the mounting table is provided. The ashing process can be performed in time.
(実施例) 以下、本発明のアッシング装置を図面を参照して実施例
について説明する。(Embodiment) An embodiment of the ashing device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例のアッシング装置を示すもの
で、この実施例のアッシング装置では、処理室11内に
は、半導体ウエハ12を吸着保持する例えば真空チャック
13a等を備えた載置台13が配置されており、この載置台1
3は、温度制御装置14によって制御されるヒータ14aを内
蔵し、昇降装置15によって上下に移動可能に構成されて
いる。FIG. 1 shows an ashing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the ashing apparatus of this embodiment, a semiconductor wafer 12 is sucked and held in a processing chamber 11, for example, a vacuum chuck.
A mounting table 13 including 13a and the like is arranged.
3 has a heater 14a which is controlled by a temperature control device 14, and is configured to be vertically movable by an elevating device 15.
載置台13上方には、円錐形状のコーン部16aと、このコ
ーン部16aの開口部に配置され、第2図にも示すように
多数の小孔16bを備えた拡散板16cとから構成されるガス
流出部16が配置されており、ガス流出部16は、冷却装置
17aと、コーン部16aの外側に配置され、冷却水等を循環
される配管17bとからなる反応ガス温度制御装置17によ
り冷却される。Above the mounting table 13, a cone-shaped cone portion 16a and a diffusion plate 16c arranged in the opening portion of the cone portion 16a and having a large number of small holes 16b as shown in FIG. The gas outflow part 16 is arranged, and the gas outflow part 16 is a cooling device.
It is cooled by a reaction gas temperature control device 17 including a pipe 17b arranged outside the cone portion 16a and circulating cooling water or the like.
そしてガス流出部16は、ガス流路切り替え弁18を介し
て、ガス流量調節器19a、オゾン発生器19b、酸素供給源
19cからなる反応ガス供給装置19と、ガス流量調節器20
a、パージガス供給源20bからなるパージガス供給装置20
とに接続されている。なお処理室11の下部には、排気口
21が設けられており、この排気口21は、例えば排ガス中
の二酸化炭素の濃度を監視し、この濃度がゼロまたは所
定の値以下になったときにアッシング処理が終了したも
のと判定する終点判定装置22と、排気装置23に接続され
ている。Then, the gas outflow unit 16 is provided with a gas flow rate switching valve 18, a gas flow rate controller 19a, an ozone generator 19b, and an oxygen supply source.
A reaction gas supply device 19 composed of 19c and a gas flow rate controller 20
a, a purge gas supply device 20 including a purge gas supply source 20b
Connected to. An exhaust port is provided at the bottom of the processing chamber 11.
21 is provided, the exhaust port 21 monitors the concentration of, for example, carbon dioxide in the exhaust gas, and when this concentration becomes zero or less than a predetermined value, it is determined that the ashing process has ended It is connected to the device 22 and the exhaust device 23.
また、処理室11の両側には、処理室ドア24a、24bを介し
て、例えば搬送用アーム25a、25b等により半導体ウエハ
12を搬送する搬送装置26a、26bが接続されている。In addition, on both sides of the processing chamber 11, semiconductor wafers are provided via the processing chamber doors 24a and 24b by, for example, transfer arms 25a and 25b.
Transport devices 26a and 26b for transporting 12 are connected.
さらに、この実施例のアッシング装置には、例えばマイ
クロコンピュータ等からなる制御装置27が配置されてお
り、この制御装置には、真空チャック13a、温度制御装
置14、昇降装置15、反応ガス温度制御装置17、ガス流路
切り替え弁18、反応ガス供給装置19、パージガス供給装
置20、終点判定装置22、排気装置23、処理室ドア24a、2
4b、搬送装置26a、26bに接続されており、これらの機器
を、例えば次のように制御してアッシングを行なう。Further, the ashing device of this embodiment is provided with a control device 27 including, for example, a microcomputer, and the control device includes a vacuum chuck 13a, a temperature control device 14, an elevating device 15, and a reaction gas temperature control device. 17, gas flow path switching valve 18, reaction gas supply device 19, purge gas supply device 20, end point determination device 22, exhaust device 23, processing chamber doors 24a, 2
4b, which is connected to the transport devices 26a and 26b, controls these devices, for example, as follows to perform ashing.
すなわち、第3図のフローチャートにも示すように、ま
ず温度制御装置14の設定温度を例えば150℃〜500℃程度
の所定の値に設定し(a)、載置台13の昇温を開始する
(b)。That is, as also shown in the flowchart of FIG. 3, first, the set temperature of the temperature control device 14 is set to a predetermined value of, for example, about 150 ° C. to 500 ° C. (a), and the temperature rise of the mounting table 13 is started ( b).
そして載置台13の温度が設定温度となると(c)、処理
室ドア24a、24bのうち搬入側となるどちらか一方を開と
し、搬送装置26a、26bのうち搬入側となるどちらか一方
を作動させ、搬送用アーム25a、25bにより半導体ウエハ
12を載置台13上に載置して、真空チャック13aにより吸
着保持させる(d)。When the temperature of the mounting table 13 reaches the set temperature (c), one of the processing chamber doors 24a and 24b, which is the loading side, is opened, and one of the transportation devices 26a and 26b, which is the loading side, is activated. Then, the semiconductor wafer is transferred by the transfer arms 25a and 25b.
12 is mounted on the mounting table 13 and suction-held by the vacuum chuck 13a (d).
この搬送系としては、ステップモータ等を動力源とし、
ベルトをステップモータからウエハを保持するために搬
送路上に設置された搬送用アームまでの動力伝達手段と
する搬送装置を好都合に利用することができる。すなわ
ち、搬送用アーム上に置かれたウエハの処理室方向への
移動を、押しボタン等からステップモータへの信号入力
によって開始させ、搬送路の側方に取り付けられた位置
検出用のフォトカプラ等のセンサによって停止位置を検
出し前記ウエハを載置台上の所定の位置に載置すること
ができる。この後、搬送用アームは、ただちに処理室よ
り外方向へ移動開始し、搬送路の側方の前記フォトカプ
ラとは異なる位置に取り付けられたフォトカプラ等によ
って初期位置を検出して、停止すると同時に処理室ドア
をエアシリンダー等によって閉じることができる。As the transport system, a step motor or the like is used as a power source,
It is possible to conveniently use a transfer device in which the belt serves as a power transmission unit from the step motor to the transfer arm installed on the transfer path for holding the wafer. That is, the movement of the wafer placed on the transfer arm toward the processing chamber is started by a signal input to the step motor from a push button or the like, and a photocoupler or the like mounted on the side of the transfer path for position detection is started. It is possible to detect the stop position by the sensor and mount the wafer at a predetermined position on the mounting table. After that, the transfer arm immediately starts moving outward from the processing chamber, detects the initial position by a photocoupler or the like attached to a position different from the photocoupler on the side of the transfer path, and stops at the same time. The processing chamber door can be closed by an air cylinder or the like.
次に、昇降装置15によって載置台13を上昇させ、ガス流
出部16と半導体ウエハ12表面との間隔を例えば0.5〜20m
m程度の所定の間隔にして反応空間を設定する(e)。Next, the mounting table 13 is raised by the elevating device 15, and the gap between the gas outflow portion 16 and the surface of the semiconductor wafer 12 is, for example, 0.5 to 20 m.
The reaction space is set at a predetermined interval of about m (e).
この昇降機構としては、エアシリンダ等を動力源とし、
リニアベアリング等によってガイドされた載置台−エア
シリンダ連結棒をエアシリンダからウエハ載置台までの
動力伝達手段とする昇降装置を好都合に利用できる。す
なわち、処理室ドアが閉じると、前記ドア開閉用エアシ
リンダからの信号によってウエハ載置台の上昇を開始さ
せ。ウエハとガス拡散板との所定間隔を得るためにあら
かじ定めたウエハ載置台昇降用エアシリンダのストロー
ク長だけウエハ載置台を上昇させたのち停止させること
ができる。This lifting mechanism uses an air cylinder as a power source,
It is possible to conveniently use a lifting device that uses a mounting table-air cylinder connecting rod guided by a linear bearing or the like as a power transmission means from the air cylinder to the wafer mounting table. That is, when the processing chamber door is closed, a signal from the door opening / closing air cylinder causes the wafer mounting table to start to rise. In order to obtain a predetermined distance between the wafer and the gas diffusion plate, it is possible to raise the wafer mounting table by the stroke length of the air cylinder for raising and lowering the wafer mounting table predetermined and then stop it.
この後、ガス流路切り替え弁18、反応ガス供給装置19、
排気装置23を作動させ、ガス流出部16から半導体ウエハ
12へ向けて、オゾンを含有する酸素ガス等の反応ガスを
例えば3〜15/min程度の所定の流量で流出させ、排気
装置23により例えば処理室11内の気体圧力が700〜200To
rr程度の範囲になるよう排気する(f)。After this, the gas flow path switching valve 18, the reaction gas supply device 19,
Operate the exhaust device 23 to remove the semiconductor wafer from the gas outlet 16.
A reaction gas such as oxygen gas containing ozone is caused to flow toward 12 at a predetermined flow rate of, for example, about 3 to 15 / min, and the gas pressure in the processing chamber 11 is set to 700 to 200To by the exhaust device 23, for example.
Evacuate to within the range of rr (f).
そして、アッシング処理が行われ、終点判定装置22で測
定される排ガスの成分により、アッシング処理が終了し
たか否かを判定する(g)。Then, the ashing process is performed, and it is determined whether or not the ashing process is completed based on the components of the exhaust gas measured by the end point determination device 22 (g).
例えば、このアッシングの終点判定には、排ガス中の二
酸化炭素等の特定成分の濃度を赤外線吸光分析等により
検出する方法を利用することができる。すなわち、アッ
シングの終点判定は、二酸化炭素の濃度がゼロまたはゼ
ロに近い一定値を基準として、これらをコンパレータに
より比較することによって可能となる。For example, a method of detecting the concentration of a specific component such as carbon dioxide in the exhaust gas by infrared absorption analysis or the like can be used for determining the end point of this ashing. In other words, the ashing end point determination can be performed by comparing the carbon dioxide concentration with zero or a constant value close to zero with a comparator.
アッシング処理が終了したと判定されると、ガス流路切
り替え弁18を切り替え、パージガス供給装置20を作動さ
せて、ガス流出部16から半導体ウエハ12へ向けて、例え
ば窒素ガス等のパージガスを流出させる(h)。When it is determined that the ashing process is completed, the gas flow path switching valve 18 is switched, the purge gas supply device 20 is operated, and the purge gas such as nitrogen gas is caused to flow from the gas outlet 16 toward the semiconductor wafer 12. (H).
次に、あらかじめ設定された設定時間等により、パージ
が完了すると(i)、前記の載置台上昇時と同様の制御
方式に従って昇降装置15により載置台13を下降させ、真
空チャック13aを切り、処理室ドア24a、24b、搬送装置2
6a、26bのうち搬出側を作動させて、半導体ウエハ12を
載置台13上から処理室11外へ搬出する(j)。Next, when the purging is completed by a preset time or the like (i), the mounting table 13 is lowered by the elevating device 15 according to the same control method as when the mounting table is raised, the vacuum chuck 13a is cut off, and the processing is performed. Room doors 24a, 24b, transfer device 2
The unloading side of 6a and 26b is operated to unload the semiconductor wafer 12 from the mounting table 13 to the outside of the processing chamber 11 (j).
そして、連続して次の半導体ウエハの処理を行う場合
は、半導体ウエハの載置以下の上述の操作を繰り返し、
全ての処理が終了した場合は(k)、動作を終了する
(l)。Then, when continuously processing the next semiconductor wafer, the above-described operations below the placement of the semiconductor wafer are repeated,
When all the processing is completed (k), the operation is completed (l).
上記処理工程において、ガス流出部16の多数の小孔16b
から流出したガスは、第4図に矢印で示すように拡散板
16cと半導体ウエハ12との間で、半導体ウエハ12の中央
部から周辺部へ向かうガスの流れを形成する。In the processing step described above, a large number of small holes 16b in the gas outlet 16 are provided.
The gas flowing out from the diffuser plate is shown by the arrow in Fig. 4.
A gas flow from the central portion of the semiconductor wafer 12 to the peripheral portion is formed between the semiconductor wafer 12 and 16c.
ここでオゾンは、加熱された半導体ウエハ12およびその
周囲の雰囲気により加熱され、分解されて、酸素原子ラ
ジカルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジカ
ルが半導体ウエハ12の表面に被着されたフォトレジスト
膜と反応し、アッシングが行われ、フォトレジスト膜が
除去される。Here, ozone is heated and decomposed by the heated semiconductor wafer 12 and the atmosphere around it, and a large amount of oxygen atom radicals are generated. Then, the oxygen atom radicals react with the photoresist film deposited on the surface of the semiconductor wafer 12, ashing is performed, and the photoresist film is removed.
なお、オゾン発生器19bで生成されたオゾンの寿命は、
温度に依存し、縦軸をオゾン分解半減期、横軸をオゾン
を含有するガスの温度とした第5図のグラフに示すよう
に、温度が高くなるとオゾンの寿命は急激に短くなる。
このためガス流出部16の温度は25℃程度以下とすること
が好ましく、一方、半導体ウエハ12の温度は150℃程度
以上に加熱することが好ましい。そこでこの実施例で
は、制御装置27から反応ガス温度制御装置17が制御され
ガス流出部16の温度は25℃程度以下に保たれている。The life of ozone generated by the ozone generator 19b is
As shown in the graph of FIG. 5 in which the vertical axis is the ozone decomposition half-life and the horizontal axis is the temperature of the gas containing ozone, the life of ozone decreases rapidly as the temperature increases.
Therefore, it is preferable that the temperature of the gas outlet 16 is about 25 ° C. or lower, while the temperature of the semiconductor wafer 12 is heated to about 150 ° C. or higher. Therefore, in this embodiment, the control device 27 controls the reaction gas temperature control device 17 so that the temperature of the gas outflow portion 16 is maintained at about 25 ° C. or lower.
第6図のグラフは、縦軸をアッシング速度、横軸をオゾ
ンを含有するガスの流量とし、ガス流出部17と半導体ウ
エハ12間の距離をパラメータとして6インチの半導体ウ
エハ12を300℃に加熱した場合のこの実施例のアッシン
グ装置のアッシング速度の変化を示している。なおオゾ
ン濃度は、3〜10重量%程度となるよう調節されてい
る。このグラフからわかるようにこの実施例のアッシン
グ装置では、半導体ウエハ12とガス流出部16との間を数
mmとし、オゾンを含有するガス流量を2〜40Sl(Slは常
温常圧換算での流量)程度の範囲とすることによりアッ
シング速度が1〜数μm/minの高速なアッシング処理を
行なうことができる。In the graph of FIG. 6, the vertical axis is the ashing speed, the horizontal axis is the flow rate of the gas containing ozone, and the 6-inch semiconductor wafer 12 is heated to 300 ° C. with the distance between the gas outlet 17 and the semiconductor wafer 12 as a parameter. 4 shows changes in the ashing speed of the ashing device of this embodiment in the case of performing. The ozone concentration is adjusted to about 3 to 10% by weight. As can be seen from this graph, in the ashing apparatus of this embodiment, the distance between the semiconductor wafer 12 and the gas outflow portion 16 is several.
mm, and by setting the flow rate of the gas containing ozone within the range of about 2 to 40 Sl (Sl is the flow rate at room temperature and atmospheric pressure), it is possible to perform high-speed ashing with an ashing speed of 1 to several μm / min. .
また、載置台13を所定の温度に加熱し、この後半導体ウ
エハ12を載置台13に載置し、載置台13とガス流出部16の
間隔を所定の間隔に近接対向させた後、ガス流出部16か
らオゾンを含有するガスを流出させ、処理が終了すると
ガス流出部16から流出させるガスをパージガスに切り替
え、この切り替えが終了すると半導体ウエハ12を載置台
13上から搬出する一連の動作を自動的に行うので、1枚
の半導体ウエハ12の処理時間を約60秒程度とすることが
でき、大口径半導体ウエハ等でも枚葉処理により短時間
で確実にアッシングを行なうことができる。Further, the mounting table 13 is heated to a predetermined temperature, then the semiconductor wafer 12 is mounted on the mounting table 13, and the mounting table 13 and the gas outflow portion 16 are closely opposed to each other at a predetermined interval, and then the gas outflows. A gas containing ozone is caused to flow out from the section 16, and when the processing is completed, the gas to be flowed out from the gas outflow section 16 is switched to a purge gas, and when this switching is completed, the semiconductor wafer 12 is placed on the mounting table.
Since a series of operations to be carried out from the top 13 is automatically performed, the processing time for one semiconductor wafer 12 can be set to about 60 seconds, and even a large-diameter semiconductor wafer can be reliably processed in a short time by single-wafer processing. You can ash.
なお、この実施例ではガス流出部16を、円錐形状のコー
ン部16aの開口部に多数の小孔16bを備えた拡散板16cを
配置して構成したが、本発明は係る実施例に限定される
ものではなく、例えば拡散板16cは、第7図に示すよう
に複数の同心円状のスリット30bを備えた拡散板30cとし
てもよく、第8図に示すように金属あるいはセラミック
等の焼結体からなる拡散板31c、第9図に示すように直
線状のスリット32bを備えた拡散板32c、第10図に示すよ
うに大きさの異なる小孔33bを配置された拡散板33c、第
11図に示すように渦巻状のスリット34bを備えた拡散板3
4c等としてもよい。また、円錐形状のコーン部16aは、
第12図に示すように円柱形状部35a等としても、どのよ
うな形状としてもよいことは、勿論である。In this embodiment, the gas outflow portion 16 is configured by arranging the diffusion plate 16c having a large number of small holes 16b in the opening of the cone-shaped cone portion 16a, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the diffuser plate 16c may be a diffuser plate 30c having a plurality of concentric circular slits 30b as shown in FIG. 7, and a sintered body such as metal or ceramic as shown in FIG. A diffuser plate 31c, a diffuser plate 32c having a linear slit 32b as shown in FIG. 9, a diffuser plate 33c having small holes 33b of different sizes as shown in FIG.
As shown in Fig. 11, the diffusing plate 3 provided with spiral slits 34b
4c etc. may be used. In addition, the cone-shaped cone portion 16a,
It goes without saying that the columnar portion 35a and the like as shown in FIG. 12 may have any shape.
さらに、この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、インクの除去を初
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、アッシング対象はどのようなものでも
よく、オゾンを含有するガスは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
なガスにオゾンを含有させて使用することができる。Furthermore, in this embodiment, the case of using a photoresist film as the ashing target has been described, but what kind of ashing target is applicable as long as it can be applied to various things such as ink removal and solvent removal and can be removed by oxidation. The ozone-containing gas is not limited to oxygen, and a gas that does not react with ozone, particularly an inert gas such as N 2 , Ar, or Ne, can be used by incorporating ozone.
[発明の効果] 上述のように本発明のアッシング装置では、半導体ウエ
ハに損傷を与えることなく、かつアッシング速度が均一
で高速であり、半導体ウエハを載置台に載置してから搬
出するまでの一連の動作を自動的に行なうので、大口径
半導体ウエハ等でも枚葉処理により短時間で確実にアッ
シングを行なうことができる。[Advantages of the Invention] As described above, in the ashing apparatus of the present invention, the semiconductor wafer is not damaged, and the ashing speed is uniform and high, so that the semiconductor wafer can be loaded from the mounting table to being unloaded. Since a series of operations is automatically performed, even a large-diameter semiconductor wafer or the like can be reliably ashed in a short time by single-wafer processing.
第1図は本発明の一実施例のアッシング装置を示す構成
図、第2図は第1図の要部を示す下面図、第3図は第1
図に示すアッシング装置の動作を示すフローチャート、
第4図はオゾンを含有するガスの流れを示す説明図、第
5図はオゾンの半減期と温度の関係を示すグラフ、第6
図はアッシング速度とオゾンを含有するガス流量および
ガス流出部と半導体ウエハとの距離の関係を示すグラ
フ、第7図〜第11図は第2図に示すガス流出部の変形例
を示す下面図、第12図はガス流出部の変形例を示す縦断
面図、第13図は従来のアッシング装置を示す構成図であ
る。 11……処理室、12……半導体ウエハ、13……載置台、14
……温度制御装置、15……昇降装置、16……ガス流出
部、18……ガス流路切り替え弁、19……反応ガス供給装
置、20……パージガス供給装置、22……終点判定装置、
23……排気装置、24a、24b……処理室ドア、26a、26b…
…搬送装置、27……制御装置。FIG. 1 is a block diagram showing an ashing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view showing an essential part of FIG. 1, and FIG.
A flowchart showing the operation of the ashing device shown in the figure,
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flow of a gas containing ozone, FIG. 5 is a graph showing the relationship between ozone half-life and temperature, and FIG.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the ashing rate, the flow rate of gas containing ozone, and the distance between the gas outflow portion and the semiconductor wafer. FIGS. 7 to 11 are bottom views showing modifications of the gas outflow portion shown in FIG. FIG. 12 is a vertical sectional view showing a modified example of the gas outflow portion, and FIG. 13 is a configuration diagram showing a conventional ashing device. 11 ... Processing chamber, 12 ... Semiconductor wafer, 13 ... Mounting table, 14
...... Temperature control device, 15 …… Elevating device, 16 …… Gas outflow part, 18 …… Gas flow path switching valve, 19 …… Reaction gas supply device, 20 …… Purge gas supply device, 22 …… End point determination device,
23 ... Exhaust device, 24a, 24b ... Processing chamber door, 26a, 26b ...
… Conveyor, 27 …… Control device.
Claims (2)
ト膜の形成された半導体ウエハを処理ガスを前記処理室
内に導入して、前記フォトレジスト膜の除去を行なう枚
葉式のアッシング装置において、 載置台を所定の温度に加熱する手段と、前記半導体ウエ
ハを前記載置台に載置する手段と、該手段の載置が終了
した後に前記載置台とガス流出部の間隔を所定の間隔に
近接対向させて反応空間を設定する手段と、該手段の設
定が終了した後に前記ガス流出部から前記ガスを流出さ
せる手段と、前記膜の除去が終了した終点を判定する手
段と、該手段の終点判定結果に応じて前記ガス流出部か
ら流出させるガスをパージガスに切り替える手段と、該
手段によるパージガスの切り替えが終了した後に前記半
導体ウエハを前記載置台上から搬出する手段とを備えた
ことを特徴とするアッシング装置。1. A single-wafer ashing apparatus which is placed in an airtight processing chamber and introduces a processing gas into a semiconductor wafer having a photoresist film formed thereon to remove the photoresist film. A means for heating the mounting table to a predetermined temperature, a means for mounting the semiconductor wafer on the mounting table, and a predetermined interval between the mounting table and the gas outflow portion after the mounting of the means is completed. A means for setting a reaction space in close proximity to each other, a means for causing the gas to flow out from the gas outlet after the setting of the means is completed, a means for determining an end point at which the removal of the film is completed, A means for switching the gas flowing out from the gas outflow portion to a purge gas in accordance with the end point determination result, and carrying out the semiconductor wafer from the mounting table after the switching of the purge gas by the means is completed. And an ashing device.
徴とする特許請求の範囲第1項記載のアッシング装置。2. The ashing device according to claim 1, wherein the purge gas is nitrogen gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175147A JPH06101426B2 (en) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | Ashing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175147A JPH06101426B2 (en) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | Ashing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332928A JPS6332928A (en) | 1988-02-12 |
| JPH06101426B2 true JPH06101426B2 (en) | 1994-12-12 |
Family
ID=15991097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175147A Expired - Fee Related JPH06101426B2 (en) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | Ashing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101426B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7236583B2 (en) * | 2017-09-15 | 2023-03-09 | 株式会社Screenホールディングス | Resist removing method and resist removing apparatus |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61175147A patent/JPH06101426B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332928A (en) | 1988-02-12 |
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