JP2764690B2

JP2764690B2 - アッシング方法及びアッシング装置

Info

Publication number: JP2764690B2
Application number: JP6131376A
Authority: JP
Inventors: 裕二上川; 和敏吉岡; 公治松村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JPH07245262A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アッシング方法、及び
アッシング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の微細なパターンの形成
は、一般に露光および現象によってパターニング形成さ
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、
拡散、不純物注入などすることにより行なわれる。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
除去する必要がある。このような場合のフォトレジスト
膜を除去する処理例としてアッシング処理が行なわれ
る。この処理は露出される下地膜を傷めることなく不要
なレジスト膜を選択的に除去できる点で実用される。ま
た、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。

【０００３】フォトレジスト膜の除去を行なうアッシン
グ装置のうち、オゾンを含有するガスを用いたものとし
て、例えば特開昭５２−２０７６６号公報で開示された
装置がある。これは、上方に複数のアッシングガス流入
孔を備え、その下方にはベルト搬送により順次搬送可能
とされた半導体ウエハを設定し、上記アッシングガス流
入孔から上記順次搬送される半導体ウエハ表面にアッシ
ングガスを供給してアッシング処理することにより、均
一なアッシングを行なうものである。

【０００４】また、よりアッシング速度を高めるため
に、予め加熱したアッシングガスを処理室内に供給し、
この処理室内に設定した半導体ウエハ表面に上記アッシ
ングガスを流入してアッシング処理する技術も使用され
ている。さらにまた、半導体ウエハ表面に供給するアッ
シングガスの乱流を抑止するために、上記半導体ウエハ
の対向位置に複数のアッシングガス流入孔及び搬出孔を
規則的に形成した対向板を使用し、上記アッシングガス
を整流して上記半導体ウエハのアッシング均一性を向上
する技術も使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特開
昭５２−２０７６６号公報に開示された技術では、半導
体ウエハを順次搬送した状態で、この半導体ウエハ表面
にアッシングガスを流入することにより均一なアッシン
グ処理を行なおうとするものであるが、これは、所望す
るアッシングの均一性及びアッシング速度を得るために
上記半導体ウエハを下面から所定温度に加熱することの
みであるため、上記アッシングガスが半導体ウエハ表面
に供給される際に、上記アッシングガスとの接触及び流
通により半導体ウエハが冷却されてしまい、上記所望す
るアッシングの均一性及びアッシング速度が得られない
という問題があった。このような半導体ウエハの下面か
らのみの加熱では、上記所望する温度に半導体ウエハを
精密に温度設定することは極めて困難となっている。

【０００６】また、上記予め加熱したアッシングガスを
処理室内に供給し、この処理室内に設定した半導体ウエ
ハ表面に上記アッシングガスを流入する技術では、上記
アッシングガス例えばオゾンガスを加熱して活性化し、
この活性化したオゾンガスが上記半導体ウエハ表面に到
達するまでの時間及び距離が長く、そのため、この活性
化したオゾンガスが不活性化即ち他の分子との結合によ
り酸素分子等となり、上記アッシング処理が困難となっ
ていた。即ち、上記オゾンガスを加熱することにより発
生する酸素原子ラジカルの寿命が非常に短かいことか
ら、上記アッシングガスを加熱してから半導体ウエハ表
面に到達するまでの時間及び距離が影響していた。その
ため、上記半導体ウエハのアッシング処理に寄与するオ
ゾンが少なくなり、結果的にアッシング速度が低下して
しまう問題点があった。

【０００７】また、上記半導体ウエハの対向位置に複数
のアッシング流入孔及び排出孔を規則的に形成した対向
板を使用し、上記アッシングガスを整流して上記半導体
ウエハのアッシング均一性を向上する技術では、アッシ
ング均一性は向上するが、アッシング廃ガスを上記対向
板から排気する際、この対向板にミストが付着し、この
ミストが上記半導体ウエハ表面に飛散してこの半導体ウ
エハを汚染してしまうという問題点があった。

【０００８】本発明は叙上の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、被処理基板の温度
をはじめとして、さらにはアッシングガスの温度、被処
理基板に対してアッシングガスを流入させる場合の流入
部と排出部との位置関係、当該流入部の温度、当該流入
部と被処理基板とのギャップ長を適切に設定し、被処理
基板を均一で高速にアッシングしたり、また被処理基板
の汚染をも抑制できるアッシング方法、並びにアッシン
グ装置を提供することにある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１によれば、処理室内にアッシングガスを導
入し、処理室内の被処理基板に対してアッシング処理を
施す方法において、前記アッシングガスは被処理基板と
対向する位置にある流入部から被処理基板に向けて流入
させるようにし、被処理基板の温度を１５０°Ｃ以上
（より好ましくは２５０°Ｃ前後）に加熱すると共に、
アッシングガスの温度も５０°Ｃ以下、好ましくは２５
゜Ｃ以下に設定して前記流入部から流入させて、アッシ
ング処理を行うことを特徴とする、アッシング方法が提
供される。この場合、前記流入部の温度を２０°Ｃ〜３
００°Ｃに加熱した状態でアッシングガスを流入させて
もよい。

【００１２】アッシングガスの流入部と被処理基板との
間のギャップについても留意し、被処理基板と対向する
位置にある流入部から被処理基板に向けてアッシングガ
スを流入させるようにし、前記流入部の端面と被処理基
板との間の距離は１ｍｍ〜２．５ｍｍとし、被処理基板
の温度を１５０°Ｃ以上（より好ましくは２５０°Ｃ前
後）に加熱すると共に、前記アッシングガスの温度を５
０°Ｃ以下に設定して前記流入部から流入させるように
してもよい。

【００１３】請求項２においては、アッシングガスの排
出に工夫し、被処理基板と対向する面に位置する流入部
からアッシングガスを被処理基板に対して流入させると
共に、当該対向する面における前記流入部以外の位置か
らアッシングガスを排出させることを特徴とする。この
場合、さらに請求項３に記載したように、被処理基板の
温度を１５０°Ｃ以上に加熱した状態でアッシングガス
を被処理基板に対して流入させたり、さらに請求項１０
に記載したように、アッシングガスの温度を５０゜Ｃ以
下に設定した状態でアッシングガスを流入させてもよ
い。

【００１４】さらに以上のように構成される各アッシン
グ方法において、請求項５に記載したように、被処理基
板を、アッシングガスの流入部に対して移動させつつア
ッシング処理を行うようにしたり、請求項６に記載した
ように、処理室内の気体圧力を２００Ｔｏｒｒ〜７００
Ｔｏｒｒに設定して、アッシング処理を施したりしても
よい。

【００１５】またアッシングガスそのものについても、
請求項７に記載したように、オゾンを含有するガスを使
用したり、請求項８に記載したように、アッシングガス
に、Ｎ_２、Ａｒ、Ｎｅから選択されるガスを混合した
り、さらには請求項９に記載したように、さらにＮ
_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＣｌ_４、ＣＦ_４から
選択されるガスを混合してもよい。

【００１６】一方アッシングガスの流量に関しては、請
求項１０に記載したように、被処理基板１枚あたり、
７．５ｓｌ／ｍｉｎ〜２０ｓｌ／ｍｉｎ）とりわけ１０
ｓｌ／ｍｉｎ以上にして被処理基板に対して流入させる
ことか好ましい。なおここで用いた「ｓｌ」は、常温常
圧換算での流量「ｌ」を意味する。

【００１７】そしてアッシング処理後の廃ガスの排気に
関しても、請求項１１に記載したように、加熱して排気
するとよい。

【００１８】アッシング装置としては、請求項１２に記
載した、被処理基板を下面側から加熱するための第１の
加熱装置を前記載置台に設けると共に、被処理基板を上
面側から加熱するための第２の加熱装置を前記流入部近
傍にも設け、さらに前記アッシングガスの流入部に至る
までの流入経路に、このアッシングガスを冷却するため
の冷却機構を設けたことを特徴とする、アッシング装置
が提供される。

【００１９】

【作用】後述の実施例で示されるように、被処理基板の
温度を１００゜Ｃ〜３５０゜Ｃ、とりわけ２５０゜Ｃ前
後にまで加熱することにより、高速なアッシング処理が
行え、またアッシングガスの温度についても、１０゜Ｃ
〜５０゜Ｃ、好ましくは２５゜Ｃ以下に設定することに
より、例えばオゾンの分解半減期を長くした状態でアッ
シングできるので、高速なアッシング処理が実施でき
る。

【００２０】そして請求項１の発明のように、アッシン
グガスは被処理基板と対向する位置にある流入部から被
処理基板に向けて流入させるようにすれば、アッシング
処理の均一化に寄与し、その場合も、被処理基板の温度
を１５０°Ｃ以上（より好ましくは２５０°Ｃ前後）に
加熱したり、アッシングガスの温度も５０°Ｃ以下、好
ましくは２５゜Ｃ以下に設定して前記流入部から流入さ
せることにより、高速のアッシング処理を行うことが可
能になる。この場合、前記流入部の温度を２０゜Ｃ〜３
００°Ｃに加熱した状態でアッシングガスを流入させれ
ば、アッシングガスの温度の調整と共に被処理基板も同
時に加熱させることが可能になる。

【００２１】そして前記流入部の流入端面と被処理基板
との間の距離を１ｍｍ〜２．５ｍｍとした場合には、後
述の実施例で示されるように、最もアッシング速度を高
くした設定ができる。

【００２２】請求項２、３、４のように、被処理基板と
対向する面に位置する流入部からアッシングガスを被処
理基板に対して流入させると共に、当該対向する面にお
ける前記流入部以外の位置からアッシングガスを排出さ
せるようにした場合には、ガスの流れを整然とさせて処
理を均一化させることが可能になる。また特に請求項５
に記載したように、被処理基板を、アッシングガスの流
入部に対して移動させつつアッシング処理を行うように
すれば、さらに処理が偏らず均一なアッシング処理を行
うことが可能になる。

【００２３】なお請求項６に記載したように、処理室内
の気体圧力を２００Ｔｏｒｒ〜７００Ｔｏｒｒに設定し
て、アッシング処理をすれば、適切な減圧雰囲気の下で
良好なアッシング処理を行うことができる。

【００２４】また以上のようなアッシング方法において
使用するアッシングガスとして、請求項７に記載したよ
うな、オゾンを含有するガスを使用すれば、酸素原子ラ
ジカルによってアッシングを行うことができ、この場
合、請求項８のように、Ｎ_２、Ａｒ、Ｎｅから選択され
るガスを混合すれば、これらの各ガスは不活性であり、
オゾンと反応せず、安定しているため、扱いやすいアッ
シングガスとなる。また請求項９に記載したように、さ
らにＮ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＣｌ_４、ＣＦ
_４から選択されるガスを混合すれば、アッシング適用範
囲が広がり、汎用性のあるアッシング処理が可能であ
る。

【００２５】請求項１０に記載したように、アッシング
ガスの流量を調節すれば、後述の実施例で示すように、
必要最小限の量で高速なアッシング処理を実施すること
が可能である。

【００２６】そして請求項１１に記載したように、加熱
して排気するようにすれば、廃ガス中に残存するオゾン
を分解させることができ、廃棄にあたっての汚染も防止
することができる。

【００２７】請求項１２に記載したアッシング装置によ
れば、第１、第２の加熱装置によって、被処理基板を両
面側から加熱させることができ、同時に流入部をも加熱
することができる。またさらに、アッシングガスの流入
部に至るまでの流入経路にこのアッシングガスを冷却す
るための冷却機構を設けたので、前記第２の加熱装置と
相俟って、アッシングガスの温度を制御することが可能
となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明装置を半導体ウエハのアッシン
グ処理に適用した一実施例につき図面を参照して説明す
る。なお、被処理基板とガス流入排出部との相対的移動
は、この実施例では被処理基板を移動させる実施例につ
いて説明する。処理室１１内には、例えば金属線等の搬
送ベルト１３ａで構成され、被処理基板例えば半導体ウ
エハ１２を載せて搬送するベルトコンベアーからなる搬
送部１３が配置されている。また、半導体ウエハ１２の
下方には半導体ウエハ１２を加熱する加熱部１５が配置
されており、この加熱部１５は温度制御装置１４によっ
て制御されるヒーター１５ａを内蔵している。

【００２９】搬送部１３の上方には、図２および図３に
示すように例えば０．１〜５ｍｍ程度の幅を有し、平行
する複数の細長いスリット状の溝からなるアッシングガ
スの流入孔、排出孔である開口１７ａ〜１７ｊで構成さ
れるガス流入排出部１７例えばガラス板が近接対向して
配置されており、このガス流入排出部１７は冷却装置１
６から循環される冷却水等により冷却されている。ま
た、ガス流入排出部１７のアッシングガスの流入孔であ
る開口１７ａ〜１７ｅはガス流量調節器１８に接続され
ており、このガス流量調節器１８は酸素供給源１９に接
続されたオゾン発生器２０に接続されている。

【００３０】一方ガス流入排出部１７のアッシングガス
の排出孔である開口１７ｆ〜１７ｊは、排気装置２１に
接続されている。さらに、上記ガス流入排出部１７に
は、開口１７ａ〜１７ｊの周囲を取り囲むように埋め込
まれた加熱手段例えばヒーター２２が内蔵されている。
このヒーター２２は温度制御装置２３により温度制御さ
れ、上記ガス流入排出部１７を加熱することにより、開
口１７ａ〜１７ｊを通過するアッシングガスを加熱する
と共に、半導体ウエハ１２表面を加熱する如く構成され
ている。また、ガス流入排出部１７の開口１７ａ〜１７
ｅは、上記ガス流量調節器１８の他に、他の第２ガス供
給源２４に接続されたガス流量調節器２５にも接続され
ており、必要に応じて流入可能に構成されている。

【００３１】処理室１１外に右方には、処理前の半導体
ウエハ１２を収納する投入室２６が設けられ、処理室１
１外の左方には処理後の半導体ウエハ１２を収納する取
出室２７が設けられている。なお、上記半導体ウエハ１
２は、例えば上記ガス流入排出部１７の開口１７ａ〜１
７ｊの溝と直角方向に搬送される。そして上記構成のア
ッシング装置によれば、次のようにしてアッシング処理
を行なう。

【００３２】まず、投入室２６に収納されている半導体
ウエハ１２を図示しない投入装置により処理室１１内に
順次搬入し、次に搬送部１３の搬送ベルト１３ａ上に複
数枚、順次載置し、図示しない駆動装置により移動する
搬送ベルト１３ａと同一速度例えば１〜５０ｍｍ／ｓｅ
ｃ程度の速度で左方向に移送する。

【００３３】そして、ヒーター１５ａを温度制御装置１
４により制御し半導体ウエハ１２を例えば１００〜３５
０℃程度の範囲に加熱し、酸素供給源１９およびオゾン
発生器２０から供給されるオゾンを含有する酸素ガスを
ガス流量調節器１８によって、半導体ウエハ１枚あたり
の流量が例えば７．５〜２０ｓｌ／ｍｉｎ（ｓｌは常温
常圧換算での流量）程度となるよう調節し、ガス流入排
出部１７から半導体ウエハ１２に向けて流入させ、排気
装置２１により例えば処理室１１内の気体圧力が２００
〜７００Ｔｏｒｒ程度の範囲になるよう排気する。同時
に、温度制御装置２３によりガス流入排出部１７に内蔵
されているヒーター２２を温度制御して、上記ガス流入
排出部１７を例えば２０〜３００℃程度の範囲に加熱す
る。

【００３４】この時、図３における矢印で示すようにガ
ス流入排出部１７と半導体ウエハ１２との間にガスの流
入排出の流れが形成される。そして、この流れは、マク
ロ的に見た場合、開口１７ａ〜１７ｅから出て開口１７
ｆ〜１７ｊに排出される全体的な流れ、即ちバルク流動
的な流れを形成し、この流れは半導体ウエハ１２の搬送
方向と平行状態になる。

【００３５】ここで、上記ガスに含まれているオゾンＯ
₃は、上記ガス流入排出部１７により流入直前に分解さ
れない程度の温度に加熱されて半導体ウエハ１２に向
い、そして半導体ウエハ１２の表面に接触してさらに加
熱されることにより分解し、酸素原子ラジカルが多量に
発生する。

【００３６】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、アッシングが行なわれフォトレジスト膜を除去す
る。アッシングによって生成した廃ガスは、直ちにガス
流入排出部１７によって処理室１１外に排気される。こ
の時、上記ガス流入排出部１７のアッシングガス排出孔
である開口１７ｆ〜１７ｊも同時に加熱されているた
め、ミストが付着することはなく、このミストの影響に
よる上記半導体ウエハ１２の汚染を防止することができ
る。このようなミストは、主に低温部に付着する特性が
あるため、上記ガス流入排出部１７に付着することはな
い。また、上記ガス流入排出部１７を加熱するため、上
記アッシングガスの廃ガスを排気する際、この廃ガス中
に残存するオゾンも同時に分解することができる。次い
で、搬送ベルト１３ａにより処理室１１の左側に移送さ
れ処理を終えた半導体ウエハ１２を、図示しない取出装
置により取出室２７に収納する。

【００３７】なお、オゾン発生器２０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図４のグラフの
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、上記ガスの温度は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く、またガス
流入排出部１７は５０℃以上に加熱するのが好ましい。

【００３８】図５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、上記説明のこ
の実施例のアッシング装置におけるガス流入排出部１７
と半導体ウエハ１２間の距離ギャップを１．５ｍｍとし
て６インチの半導体ウエハ１２を２５０℃にガス流入排
出部１７を２００℃に加熱し、移動速度を１０ｍｍ／ｓ
ｅｃとした場合の半導体ウエハ１２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。

【００３９】図６のグラフは、ガス流入排出部１７と半
導体ウエハ１２とのギャップ（間隔）を変化させた場合
の各々のアッシング速度の変化を表わす特性例図であ
り、ギャップが約１．５ｍｍ程度の時にアッシング速度
が最高になることを示している。そして図７のグラフ
は、ガス流入排出部１７の加熱温度を変化させた場合の
アッシング速度の変化を表わす特性例図であり、ガス流
入排出部１７の温度が約２００℃程度の時、アッシング
速度が最高になることを示している。

【００４０】このようにガス流入排出部１７の加熱手段
を備えているので、上記ガス流入排出部１７の温度を可
変でき、しかも半導体ウエハ１２の加熱温度とは別々に
単独に可変できるので、アッシングガスを最良の処理温
度条件に容易に設定して、半導体ウエハ１２表面に流入
できる。

【００４１】また、上記ガス流入排出部１７の温度を変
化させることにより、アッシング速度を可変できるの
で、アッシング処理末期に一定の残膜厚さで上記アッシ
ングを中止するなどのコントロールも可能となる。

【００４２】前記半導体ウエハ１２を移動する際、その
移動方向はガス流入排出部１７から流入排出される全体
的なガスの流れ、すなわちバルク流動的な流れと平行状
態に設定されているので、アッシングガスは半導体ウエ
ハ１２表面の全域に均等に流入した後上方から排気され
る。したがって、アッシングの均一度は、例えば図８に
示すように極めて良好である。

【００４３】なお、上記実施例では、半導体ウエハ１２
の移動は、複数枚の半導体ウエハ１２を搬送部１３に順
次載置してガス流入排出部１７下の反応空間をワンスル
ーで一過的に所定の処理時間で通過させることについて
説明したが、他の移動例えば、上記ガス流入排出部１７
下の反応空間を、所定速度で必要とするアッシング時
間、一定のストローク例えば開口１７ａから１個隣りの
開口１７ｂまでの距離を１ストロークとしてスキャン方
式で往復運動をさせるように構成しても、上記同様の作
用効果が得られる。また、搬送ベルトに半導体ウエハを
載置して移動する代りに、載置台を設け、この載置台を
例えばエアシリンダーや、バルスモータ、サーボモー
タ、ステッピングモータ等を使用した回転式直進機構を
使用して、往復運動させるように構成してもよい。

【００４４】さらに上記実施例では半導体ウエハのみ移
動した例について説明したが、ガス流入排出部との相対
的移動であればよく、ガス流入排出部のみ移動させても
よいし、両者を移動させてもよい。

【００４５】また、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
の除去を始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Ｎ₃、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。

【００４６】さらに上記実施例では、半導体ウエハの処
理に適用した実施例について説明したが、アッシング工
程であればガラス基板上に設けるフォトマスク、プリン
ト基板、大型ディスプレイパネル、、被着されるアモル
ファスシリコン膜など何れにも適用できることは説明す
るまでもないことである。特に、ＬＣＤ基板やマスク用
基板などのように、下地膜としてＩＴＯ膜、アモルファ
スシリコン（αＳｉ）、タンタル（Ｔａ）やクロム（Ｃ
ｒ）の如き非常に酸化されやすいデリケートな材料が使
用されているもののアッシングに際しては、上記下地膜
に損傷を与えないような処理が必要とされている。

【００４７】例えば、上記アッシングを、一定の残膜厚
さで中止して、その後はウェット処理に切換える方式が
必要とされており、このためには精密なアッシングのコ
ントロールが不可欠であり、本発明を適用すれば非常に
有効である。

【００４８】さらに、大型の被処理基板をアッシング処
理する場合にはガス流入排出部の形状を大型化即ち、ア
ッシングガスの流入孔排出孔である開口の長さと個数を
調整することで対応できるので、装置のスケールアップ
が容易に可能となる。

【００４９】また、アッシングガスとしてオゾンを含む
酸素ガスの他に、必要に応じて第２ガスとして例えばＮ
₂Ｏ、ＮＯ、ＮＯ₂、Ｃ₂Ｆ₅、ＣＣｌ₄、ＣＦ₄などをガス
流量調節器２５により流量調整して上記酸素ガスと混合
してアッシングするようにすれば、アッシング適用範囲
を広げ汎用性のあるアッシングが可能となる。

【００５０】さらに、各半導体ウエハのレジスト量また
はレジスト面積が異なってもアッシングレートは一定で
あり、且つアッシング反応空間内にある半導体ウエハの
枚数の如何にかかわらず各半導体ウエハのアッシングレ
ートは同一不変である。すなわちローディング効果がな
いため、オペレーションは容易である。

【００５１】以上述べたようにこの実施例によれば、被
処理基板に対向して設けられたアッシングガス流入孔及
び排出孔を有するガス流入排出部に加熱手段を設けたこ
とにより、上記アッシングガス温度を所望するアッシン
グ速度を得る温度に容易に設定でき、更に、上記アッシ
ングガスを被処理基板直前で加熱することができるた
め、上記アッシングガスを有効に使用でき、上記被処理
基板のスループットを向上することが可能となる。

【００５２】また、上記ガス流入排出部を加熱するた
め、上記アッシングガスの廃ガスをこのガス流入排出部
から排気する際に、このガス流入排出部にミストが付着
することはなく、このミストの影響による上記被処理基
板の汚染を抑止することが可能となる。

【００５３】そして上記被処理基板を下方からの加熱の
みならず、上方に配置された上記ガス流入排出部の輻射
熱も伝達されるため、一定で信頼性が高く所望する温度
帯で制御をすることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した実施例でもわかるように、
被処理基板の温度やアッシングガスの温度を適切に設定
していることにより、オゾンの分解半減期を長くした状
態でアッシングするなどして、高速なアッシング処理が
行える。したがって請求項１の発明によれば、アッシン
グ処理の均一化を図ると共に、高速なアッシング処理が
可能となっている。

【００５５】もちろん流入部の温度を２０°Ｃ〜３００
°Ｃに加熱した状態でアッシングガスを流入させれば、
アッシングガスの温度の調整と共に被処理基板も同時に
加熱させることが可能になり、アッシング速度の向上が
図れ、流入部の端面と被処理基板との間の距離を設定す
ることにより、さらに高速なアッシング処理を実現する
ことができる。

【００５６】請求項２、３、４によれば、ガスの流れを
整然とさせて処理を均一化させることができ、特に請求
項３、４の場合には、処理を均一化させることも可能で
ある。

【００５７】請求項５によれば、さらに処理が偏らず、
より均一なアッシング処理を行うことが可能である。

【００５８】請求項６によれば、適切な減圧雰囲気の下
で良好なアッシング処理を行うことができる。

【００５９】請求項７によれば、酸素原子ラジカルによ
ってアッシングを行うことができるので、フォトレジス
ト膜のアッシングに適し、この場合請求項８のように、
Ｎ_２、Ａｒ、Ｎｅから選択されるガスを混合すれば、扱
いやすいアッシングガスとなる。また請求項９に記載し
たように、さらにＮ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ
Ｃｌ_４、ＣＦ_４から選択されるガスを混合すれば、アッ
シング適用範囲が広がり、汎用性のあるアッシング処理
が可能である。

【００６０】請求項１０によれば、必要最小限のガス量
で、高速なアッシング処理を実施することが可能であ
る。また請求項１１によれば、廃棄にあたっての汚染を
防止することができる。

【００６１】そして請求項１２に記載したアッシング装
置によれば、被処理基板を両面側から加熱させることが
できるので、所定の温度にまで速く加熱させることがで
き、スループットが向上する。また安定した温度維持が
可能であるので、安定したアッシング処理を実現でき、
大型の被処理基板にも対応することができる。さらには
アッシングガスの流入部も同時に加熱することができる
から、ガスの温度制御も可能である。そしてアッシング
ガスの温度に関し、さらに広範な範囲に渡ってこれを制
御することが可能であり、アッシング処理速度のコント
ロールを容易にできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるアッシング装置の構成
を模式的に示した説明図である。

【図２】図１のアッシング装置におけるガス流入排出部
の要部底面図である。

【図３】図１のアッシング装置におけるガス流入排出部
のガスの流れを示す説明図である。

【図４】図１のアッシング装置におけるオゾンの分解半
減期と温度の関係を示すグラフである。

【図５】図１のアッシング装置におけるアッシング速度
とオゾンを含有するガス流量との関係を示すグラフであ
る。

【図６】図１のアッシング装置におけるアッシング速度
と反応空間のギャップとの関係を示すグラフである。

【図７】図１のアッシング装置におけるアッシング速度
とガス流入排出部温度との関係を示すグラフである。

【図８】図１のアッシング装置における残存レジスト膜
厚さと半導体ウエハ中心からの距離の関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１１処理室１２半導体ウエハ１３搬送部１４温度制御装置１５ａヒーター１６冷却装置１７ガス流入排出部１７ａ〜１７ｊ開口２２ヒーター２３温度制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−43322（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−290134（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−70429（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−84029（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−73241（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/302

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内にアッシングガスを導入し、処
理室内の被処理基板に対してアッシング処理を施す方法
において、前記アッシングガスは被処理基板と対向する
位置にある流入部から被処理基板に向けて流入させるよ
うにし、被処理基板の温度を１５０°Ｃ以上に加熱する
と共に、前記アッシングガスの温度を５０°Ｃ以下に設
定して前記流入部から流入させることを特徴とする、ア
ッシング方法。
【請求項２】処理室内にアッシングガスを導入し、処
理室内の被処理基板に対してアッシング処理を施す方法
において、被処理基板と対向する面に位置する流入部か
らアッシングガスを被処理基板に対して流入させると共
に、当該対向する面における前記流入部以外の位置から
アッシングガスを排出させることを特徴とする、アッシ
ング方法。
【請求項３】処理室内にアッシングガスを導入し、処
理室内の被処理基板に対してアッシング処理を施す方法
において、被処理基板の温度を１５０°Ｃ以上に加熱し
た状態で被処理基板と対向する面に位置する流入部から
アッシングガスを被処理基板に対して流入させると共
に、当該対向する面における前記流入部以外の位置から
アッシングガスを排出させることを特徴とする、アッシ
ング方法。
【請求項４】処理室内にアッシングガスを導入し、処
理室内の被処理基板に対してアッシング処理を施す方法
において、被処理基板の温度を１５０°Ｃ以上に加熱し
た状態で、５０°Ｃ以下に設定したアッシングガスを被
処理基板と対向する面に位置する流入部から被処理基板
に対して流入させると共に、当該対向する面における前
記流入部以外の位置からアッシングガスを排出させるこ
とを特徴とする、アッシング方法。
【請求項５】被処理基板を、アッシングガスの流入部
に対して移動させつつアッシング処理を行うことを特徴
とする、請求項１、２、３又は４に記載のアッシング方
法。
【請求項６】処理室内の気体圧力を２００Ｔｏｒｒ〜
７００Ｔｏｒｒに設定して、アッシング処理を施すこと
を特徴とする、請求項１、２、３、４又は５に記載のア
ッシング方法。
【請求項７】アッシングガスは、オゾンを含有するガ
スであることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５
又は６に記載のアッシング方法。
【請求項８】アッシングガスに、Ｎ_２、Ａｒ、Ｎｅか
ら選択されるガスを混合したことを特徴とする、請求項
１、２、３、４、５、６又は７に記載のアッシング方
法。
【請求項９】アッシングガスに、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ
_２、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＣｌ_４、ＣＦ_４から選択されるガスを
混合したことを特徴とする、請求項１、２、３、４、
５、６、７又は８に記載のアッシング方法。
【請求項１０】アッシングガスの流量は、被処理基板
１枚あたり、７．５ｓｌ／ｍｉｎ〜２０ｓｌ／ｍｉｎと
したことを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、
６、７、８又は９に記載のアッシング方法。
【請求項１１】アッシング処理後の廃ガスは、加熱し
て排気することを特徴とする、請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９又は１０に記載のアッシング方法。
【請求項１２】被処理基板を載置する載置台を処理室
内に有し、前記載置台に対向して設けられた流入部か
ら、アッシングガスを前記被処理基板に流入させて前記
被処理基板に対してアッシング処理を施す如く構成され
たアッシング装置において、被処理基板を下面側から加
熱するための第１の加熱装置を前記載置台に設けると共
に、被処理基板を上面側から加熱するための第２の加熱
装置を前記流入部近傍にも設け、さらに前記アッシング
ガスの流入部に至るまでの流入経路に、このアッシング
ガスを冷却するための冷却機構を設けたことを特徴とす
る、アッシング装置。