JP2932275B2 - 有機物除去装置 - Google Patents
有機物除去装置Info
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- JP2932275B2 JP2932275B2 JP63221854A JP22185488A JP2932275B2 JP 2932275 B2 JP2932275 B2 JP 2932275B2 JP 63221854 A JP63221854 A JP 63221854A JP 22185488 A JP22185488 A JP 22185488A JP 2932275 B2 JP2932275 B2 JP 2932275B2
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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
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウエハに付着したフォトレジストを
除去する有機物除去装置に係り、特にウエハ面上での除
去速度の均一化に配慮した有機物除去装置に関する。
除去する有機物除去装置に係り、特にウエハ面上での除
去速度の均一化に配慮した有機物除去装置に関する。
半導体装置の製造においては、半導体ウエハのエッチ
ング処理後、半導体ウエハを所定のパターンにマスクし
ていたフォトレジストを除去する工程がある。この場
合、最近では、半導体ウエハに対する損傷が懸念される
酸素プラズマ法の代わりに、特開昭62−274727号公報、
特開昭61−194830号公報に示されるようなフォトレジス
ト除去装置を使用することが考えられている。
ング処理後、半導体ウエハを所定のパターンにマスクし
ていたフォトレジストを除去する工程がある。この場
合、最近では、半導体ウエハに対する損傷が懸念される
酸素プラズマ法の代わりに、特開昭62−274727号公報、
特開昭61−194830号公報に示されるようなフォトレジス
ト除去装置を使用することが考えられている。
すなわち、処理室内に設けられた試料台に半導体ウエ
ハを載せ、処理室内に酸素とオゾンとの混合気体を供給
し、試料台に設けられたヒータによって比較的低い温度
にウエハを加熱するとともに、紫外線などの光を半導体
ウエハ表面に照射することによって、酸素やオゾンを励
起させ、オゾンが解離してできる酸素原子ラジカルによ
り、有機物などからなるフォトレジストを酸化し、ガス
代させて除去するものである。このような装置では、ウ
エハ面に平行な、オゾン+酸素のガス流れ空間を形成す
ることにより、ウエハ面に新しいオゾンを供給しつづけ
ると共に、ラジカルでない酸素により、反応のあとに生
じた二酸化炭素,一酸化炭素及び水などを気化状態のま
まウエハ素面から移動,排出させることができ、その結
果、ウエハ上のレジスト膜の反応面を酸素原子ラジカル
に対して効率良くさらすことができる。
ハを載せ、処理室内に酸素とオゾンとの混合気体を供給
し、試料台に設けられたヒータによって比較的低い温度
にウエハを加熱するとともに、紫外線などの光を半導体
ウエハ表面に照射することによって、酸素やオゾンを励
起させ、オゾンが解離してできる酸素原子ラジカルによ
り、有機物などからなるフォトレジストを酸化し、ガス
代させて除去するものである。このような装置では、ウ
エハ面に平行な、オゾン+酸素のガス流れ空間を形成す
ることにより、ウエハ面に新しいオゾンを供給しつづけ
ると共に、ラジカルでない酸素により、反応のあとに生
じた二酸化炭素,一酸化炭素及び水などを気化状態のま
まウエハ素面から移動,排出させることができ、その結
果、ウエハ上のレジスト膜の反応面を酸素原子ラジカル
に対して効率良くさらすことができる。
しかしながら、上記のような構造のフォトレジスト除
去装置では、ウエハに対する処理ガスの流れ分布が除去
速度分布に大きく影響し、ノズル位置,ガス流動分布が
最適化されていないため、ウエハ上でレジスト除去速度
が不均一であり、最も除去速度が小さいところで処理時
間に決まるため、処理に比較的長時間を要するという欠
点があった。
去装置では、ウエハに対する処理ガスの流れ分布が除去
速度分布に大きく影響し、ノズル位置,ガス流動分布が
最適化されていないため、ウエハ上でレジスト除去速度
が不均一であり、最も除去速度が小さいところで処理時
間に決まるため、処理に比較的長時間を要するという欠
点があった。
本発明の目的は、有機物であるレジストの除去をウエ
ハ上で均一な速度で行うにある。
ハ上で均一な速度で行うにある。
上記の課題を達成する第1の手段は、被処理材を載置
して回転する試料台と、該試料台に対向して配置された
案内板と、該案内板と前記試料台の間に形成された流路
と、該流路に気体を供給する導入管と、気体を排出する
排気口と、を備え、被処理材表面の有機物に酸化性の気
体を接触させて該有機物を酸化除去する有機物除去装置
において、前記排気口が前記試料台の側面に対向して、
試料台の被処理材載置面の延長線上の位置に設けられて
いることと、前記案内板に、前記試料台の回転中心に対
して前記排気口の方向を0度方向としたとき、前記試料
台の回転中心に対してほぼ180度の方向で、かつ試料台
の回転中心から被処理材の半径の少なくとも2/3離れた
位置の被処理材の上面に対向する位置に、前記流路に向
かって開口するノズルが配置されていることと、該ノズ
ルに前記導入管が接続されていることと、を特徴とす
る。
して回転する試料台と、該試料台に対向して配置された
案内板と、該案内板と前記試料台の間に形成された流路
と、該流路に気体を供給する導入管と、気体を排出する
排気口と、を備え、被処理材表面の有機物に酸化性の気
体を接触させて該有機物を酸化除去する有機物除去装置
において、前記排気口が前記試料台の側面に対向して、
試料台の被処理材載置面の延長線上の位置に設けられて
いることと、前記案内板に、前記試料台の回転中心に対
して前記排気口の方向を0度方向としたとき、前記試料
台の回転中心に対してほぼ180度の方向で、かつ試料台
の回転中心から被処理材の半径の少なくとも2/3離れた
位置の被処理材の上面に対向する位置に、前記流路に向
かって開口するノズルが配置されていることと、該ノズ
ルに前記導入管が接続されていることと、を特徴とす
る。
上記の課題を達成する第2の手段は、被処理材を載置
して回転する試料台と、該試料台に対向して配置された
案内板と、該案内板と前記試料台の間に形成された流路
と、該流路に気体を供給する導入管と、気体を排出する
排気口と、を備え、被処理材表面の有機物に酸化性の気
体を接触させて該有機物を酸化除去する有機物除去装置
において、前記排気口が前記試料台の側面に対向して、
試料台の被処理材載置面の延長線上の位置に設けられて
いることと、前記案内板に、前記試料台の回転中心に対
して前記排気口の方向を0度方向としたとき、前記試料
台の回転中心に対してほぼ180度の方向及びこのほぼ180
度の方向から試料台の回転方向におよそ90度離れた方向
で、かつ試料台の回転中心から被処理材の半径の少なく
とも2/3離れた位置の被処理材の上面に対向する位置
に、前記流路に向かって開口するノズルが配置されてい
ることと、該ノズルに前記導入管が接続されていること
と、を特徴とする。
して回転する試料台と、該試料台に対向して配置された
案内板と、該案内板と前記試料台の間に形成された流路
と、該流路に気体を供給する導入管と、気体を排出する
排気口と、を備え、被処理材表面の有機物に酸化性の気
体を接触させて該有機物を酸化除去する有機物除去装置
において、前記排気口が前記試料台の側面に対向して、
試料台の被処理材載置面の延長線上の位置に設けられて
いることと、前記案内板に、前記試料台の回転中心に対
して前記排気口の方向を0度方向としたとき、前記試料
台の回転中心に対してほぼ180度の方向及びこのほぼ180
度の方向から試料台の回転方向におよそ90度離れた方向
で、かつ試料台の回転中心から被処理材の半径の少なく
とも2/3離れた位置の被処理材の上面に対向する位置
に、前記流路に向かって開口するノズルが配置されてい
ることと、該ノズルに前記導入管が接続されていること
と、を特徴とする。
上記の課題を達成す第3の手段は、前記第2の手段に
おいて、前記試料台の回転中心に対してほぼ180度の方
向に設けられたノズルをその軸線が試料台の回転中心に
向かうように傾斜させ、前記試料台の回転中心に対して
ほぼ180度の方向から試料台の回転方向におよそ90度離
れた方向に設けられるたノズルをその軸線が試料台回転
方向に向かうように傾斜させたことを特徴とする。
おいて、前記試料台の回転中心に対してほぼ180度の方
向に設けられたノズルをその軸線が試料台の回転中心に
向かうように傾斜させ、前記試料台の回転中心に対して
ほぼ180度の方向から試料台の回転方向におよそ90度離
れた方向に設けられるたノズルをその軸線が試料台回転
方向に向かうように傾斜させたことを特徴とする。
上記の課題を達成する第4の手段は、前記第1の手段
において、前記案内板の前記導入管に接続されたノズル
の近傍に、同じく前記流路側に開口し排出管に接続され
て流路中の気体を吸引する吸引ノズルとを備えているこ
とを特徴とする。
において、前記案内板の前記導入管に接続されたノズル
の近傍に、同じく前記流路側に開口し排出管に接続され
て流路中の気体を吸引する吸引ノズルとを備えているこ
とを特徴とする。
ウエハ近傍に設置されたノズルより、オゾン+酸素の
ガスをウエハに噴出させると、ウエハ表面近傍では、熱
および紫外光によりオゾンが励起され、酸素原子ラジカ
ルが発生する。この酸素原子ラジカルは、ウエハに被着
されたフォトレジスト膜を酸化して除去する。しかし酸
素原子ラジカルは、量が少なくかつ不安定であり、濃度
の高い領域は、ノズル出口近傍に限られる。従ってフォ
トレジスト除去速度は、ノズル出口近傍のウエハ表面が
高く、そこから遠ざかる従って小さくなり、ウエハで全
体では、除去速度が大変不均一となる。
ガスをウエハに噴出させると、ウエハ表面近傍では、熱
および紫外光によりオゾンが励起され、酸素原子ラジカ
ルが発生する。この酸素原子ラジカルは、ウエハに被着
されたフォトレジスト膜を酸化して除去する。しかし酸
素原子ラジカルは、量が少なくかつ不安定であり、濃度
の高い領域は、ノズル出口近傍に限られる。従ってフォ
トレジスト除去速度は、ノズル出口近傍のウエハ表面が
高く、そこから遠ざかる従って小さくなり、ウエハで全
体では、除去速度が大変不均一となる。
そこでウエハ全体でのフォトレジスト除去速度を均一
するためには、一本ノズルでは難しく、多数本ノズル方
式が考えられる。
するためには、一本ノズルでは難しく、多数本ノズル方
式が考えられる。
本発明では、回転している試料台の側面に対向する壁
面の任意の周方向位置に、排気口を設け、さらには複数
のノズルをその排気口とは周方向に反対側の、ウエハ外
周部と対向する位置の案内板に設けたので、ノズルから
回転する資料台の中心を経て排気口へ向う酸素原子ラジ
カルを含む気体の流れと、ノズルから資料台の回転の周
方向に沿う同様気体の流れが形成され、回転する試料台
の被処理材載置面上の被処理材に接触する酸素原子ラジ
カルを含む気体の量が、被処理材表面の外周部と中央部
で均一化されて、有機物の酸化除去速度が均一化され
る。
面の任意の周方向位置に、排気口を設け、さらには複数
のノズルをその排気口とは周方向に反対側の、ウエハ外
周部と対向する位置の案内板に設けたので、ノズルから
回転する資料台の中心を経て排気口へ向う酸素原子ラジ
カルを含む気体の流れと、ノズルから資料台の回転の周
方向に沿う同様気体の流れが形成され、回転する試料台
の被処理材載置面上の被処理材に接触する酸素原子ラジ
カルを含む気体の量が、被処理材表面の外周部と中央部
で均一化されて、有機物の酸化除去速度が均一化され
る。
また、案内板に、気体を流路に供給するノズルと併せ
て、流路中の気体を吸引するノズルを設けると、両ノズ
ルの配置,大きさを調整すれば、流路中の気体の流れ方
向が制御され、所望の流れ形状を形成することができ、
回転する被処理材に接触する酸素原子ラジカルを含む気
体の量が均一化される。
て、流路中の気体を吸引するノズルを設けると、両ノズ
ルの配置,大きさを調整すれば、流路中の気体の流れ方
向が制御され、所望の流れ形状を形成することができ、
回転する被処理材に接触する酸素原子ラジカルを含む気
体の量が均一化される。
さらに、試料台の被処理材載置面に対向して設ける案
内板を、前記載置面に対して傾斜させて設置すると、試
料台の回転に伴って、被処理材載置面と案内板の間に、
動圧軸受の原理により静圧の高い部分と低い部分が生じ
る。この静圧の高い部分に、気体供給ノズルを設けて気
体を供給すると、該気体が前記静圧差により、被処理材
載置面に均一に供給される。
内板を、前記載置面に対して傾斜させて設置すると、試
料台の回転に伴って、被処理材載置面と案内板の間に、
動圧軸受の原理により静圧の高い部分と低い部分が生じ
る。この静圧の高い部分に、気体供給ノズルを設けて気
体を供給すると、該気体が前記静圧差により、被処理材
載置面に均一に供給される。
以下、本発明の第1の実施例を第1図,第2図により
説明する。
説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例である有機物除去装
置の要部を示す断面図である。
置の要部を示す断面図である。
本体1の底部には、試料台2がほぼ水平に設けられて
おり、この試料台2の上には、表面にフォトレジストな
どが被着された半導体ウエハ3が着脱自在に載置されて
いる。また試料台2は、水平面内において回転自在にさ
れており、載置されるウエハ3が所定の速度で回転され
るように構成されている。
おり、この試料台2の上には、表面にフォトレジストな
どが被着された半導体ウエハ3が着脱自在に載置されて
いる。また試料台2は、水平面内において回転自在にさ
れており、載置されるウエハ3が所定の速度で回転され
るように構成されている。
また試料台2の下部にはヒータ12が設けられ、ウエハ
3が所定の温度に加熱されるようになっている。
3が所定の温度に加熱されるようになっている。
一方、試料台2の上方近傍には、たとえば石英ガラス
などからなる透明な案内板4が、試料台2に対向して配
置され、試料台2の上に位置されるウエハ3との間に、
比較的小さな間隙の流路9が形成されている。
などからなる透明な案内板4が、試料台2に対向して配
置され、試料台2の上に位置されるウエハ3との間に、
比較的小さな間隙の流路9が形成されている。
試料台2は、図には示してないが、前記案内板4に対
して相対的に変位自在に構成されており、前記流路9の
間隙が所望の値に調整可能にされている。
して相対的に変位自在に構成されており、前記流路9の
間隙が所望の値に調整可能にされている。
試料台2の側面に対向した壁面の任意の周方向位置
に、排気流路10に接続された排気口8が設けられてい
る。
に、排気流路10に接続された排気口8が設けられてい
る。
案内板4において、ウエハ3の外周部に対向しかつ排
気口とは周方向に反対の位置に導入管13に接続したノズ
ル5、同じく外周部に対向し、該ノズル5と試料台の回
転方向に約90゜はなれた位置に導入管14に接続されたノ
ズル6が貫通して開口されており、たとえば、酸素とオ
ゾンとの混合気体などからなる処理流体11がウエハ面上
に供給され、排気口8に向って図の左から右へ流路9を
流れる。第2図は、第1図のII−II断面を矢視方向に見
たものを示す。
気口とは周方向に反対の位置に導入管13に接続したノズ
ル5、同じく外周部に対向し、該ノズル5と試料台の回
転方向に約90゜はなれた位置に導入管14に接続されたノ
ズル6が貫通して開口されており、たとえば、酸素とオ
ゾンとの混合気体などからなる処理流体11がウエハ面上
に供給され、排気口8に向って図の左から右へ流路9を
流れる。第2図は、第1図のII−II断面を矢視方向に見
たものを示す。
案内板4の上面近傍には、たとえば案内板4の表面に
沿って屈曲して配置される低圧水銀ランプなどからなる
複数の光源7が設けられており、処理流体11を構成する
酸素およびオゾンなどを励起させる所定の波長域の紫外
線などが、案内板4を透過してウエハ3の表面に照射さ
れる構造とされている。
沿って屈曲して配置される低圧水銀ランプなどからなる
複数の光源7が設けられており、処理流体11を構成する
酸素およびオゾンなどを励起させる所定の波長域の紫外
線などが、案内板4を透過してウエハ3の表面に照射さ
れる構造とされている。
また、光源7が位置される案内板4の上部の空間は、
光源7からの紫外線がそこで減衰するのを防止するため
に、たとえば窒素ガス雰囲気にされている。
光源7からの紫外線がそこで減衰するのを防止するため
に、たとえば窒素ガス雰囲気にされている。
このように構成された本実施例では、ウエハ3と案内
板4とで構成される流路9に、ノズル5,6を通じて酸素
とオゾンとの混合気体などからなる処理流体が供給さ
れ、主にノズル5は排気口8に向いつつウエハの外周部
からウエハ中心に向う流れを作り、またノズル6は、試
料台の回転方向と同じ方向に、ウエハ3の外周部に沿う
流れを作る。第2図には、処理流体の流れ方向を矢印で
示してある。この結果、半導体ウエハ3の表面に被着さ
れている有機物などからなるフォトレジストなどが、紫
外線および熱によって励起された処理流体中の酸素原子
ラジカルなどによって酸化され、炭酸ガスや水蒸気など
となって気化,除去され、排気口8から外部に排除され
る。
板4とで構成される流路9に、ノズル5,6を通じて酸素
とオゾンとの混合気体などからなる処理流体が供給さ
れ、主にノズル5は排気口8に向いつつウエハの外周部
からウエハ中心に向う流れを作り、またノズル6は、試
料台の回転方向と同じ方向に、ウエハ3の外周部に沿う
流れを作る。第2図には、処理流体の流れ方向を矢印で
示してある。この結果、半導体ウエハ3の表面に被着さ
れている有機物などからなるフォトレジストなどが、紫
外線および熱によって励起された処理流体中の酸素原子
ラジカルなどによって酸化され、炭酸ガスや水蒸気など
となって気化,除去され、排気口8から外部に排除され
る。
この場合、処理流体11を構成する酸素やオゾンが解離
して生成される酸素原子ラジカルは、寿命が比較的短い
ため、酸素原子ラジカルが多数存在するノズル出口近傍
だけがレジストの除去速度が速く、そこから遠ざかるに
従って酸素原子ラジカルが減少するため、急激に除去速
度が小さくなる。第3図には、試料台の回転を止め、ノ
ズル5だけから処理流体11を流した時の除去速度分布を
示す。υは除去速度,χはノズル5から排気口8を向い
た方向で、ノズル出口から遠ざかるにつれて除去速度が
減衰していく様子がわかる。従って、資料台が回転して
も一本のノズルだけでは、ウエハ全体の均一な除去速度
を得るのは難しい。本実施例では、2本ノズル方式を採
用した。すなわち、試料台を回転させ、ノズル5から処
理流体を出すと、該流体は排気口8に向う方向で、ウエ
ハ3の外周部からウエハ中心に向って流れ、第4図の曲
線20に示すようにウエハの中心の除去速度を速くさせる
ことができ、またノズル6は、処理流体がウエハ3の外
周部を試料台2の回転方向に流れるため、ウエハ外周部
の除去速度を速くすることができ、第4図の曲線21に示
すように、2つのノズルを合わせることにより、ウエハ
全体で均一な除去速度を得ることができる。
して生成される酸素原子ラジカルは、寿命が比較的短い
ため、酸素原子ラジカルが多数存在するノズル出口近傍
だけがレジストの除去速度が速く、そこから遠ざかるに
従って酸素原子ラジカルが減少するため、急激に除去速
度が小さくなる。第3図には、試料台の回転を止め、ノ
ズル5だけから処理流体11を流した時の除去速度分布を
示す。υは除去速度,χはノズル5から排気口8を向い
た方向で、ノズル出口から遠ざかるにつれて除去速度が
減衰していく様子がわかる。従って、資料台が回転して
も一本のノズルだけでは、ウエハ全体の均一な除去速度
を得るのは難しい。本実施例では、2本ノズル方式を採
用した。すなわち、試料台を回転させ、ノズル5から処
理流体を出すと、該流体は排気口8に向う方向で、ウエ
ハ3の外周部からウエハ中心に向って流れ、第4図の曲
線20に示すようにウエハの中心の除去速度を速くさせる
ことができ、またノズル6は、処理流体がウエハ3の外
周部を試料台2の回転方向に流れるため、ウエハ外周部
の除去速度を速くすることができ、第4図の曲線21に示
すように、2つのノズルを合わせることにより、ウエハ
全体で均一な除去速度を得ることができる。
第5図に示す第2の実施例は、ノズルの向きをウエハ
表面に対して傾斜させかつ排気口8向きとした傾斜ノズ
ル25,26の場合であり、処理流体の消費効率をより高め
た場合である。
表面に対して傾斜させかつ排気口8向きとした傾斜ノズ
ル25,26の場合であり、処理流体の消費効率をより高め
た場合である。
本実施例によれば、ウエハに被着されている有機物か
らなるフォトレジストなどが、ウエハ全体にわたって均
一に除去され、局所的にレジスト除去速度の遅い部分を
なくすことができ、その結果、単位時間当りのウエハ処
理枚数の向上をはかることができる。
らなるフォトレジストなどが、ウエハ全体にわたって均
一に除去され、局所的にレジスト除去速度の遅い部分を
なくすことができ、その結果、単位時間当りのウエハ処
理枚数の向上をはかることができる。
また本実施例によれば、処理流体を効率良く消費する
ことができ、処理流体の消費を少なくし、経済的であ
る。
ことができ、処理流体の消費を少なくし、経済的であ
る。
本発明による第3の実施例を、第6図〜第8図を参照
して説明する。本実施例の装置においては、レジストを
除去すべきウエハ3は、ケーシング1内の試料台2の上
におかれ、試料台2は中心軸20のまわりに回転する。ま
た、石英ガラスで作られた透明な案内板が4、ウエハ3
に対面して設置され、該案内板4の上方に、紫外線を発
する光源7が設けられている。案内板4には導入管13と
連通するノズル6が設けられ、さらに、排出管15と連通
する吸引ノズル16が設けられている。第7A図は案内板4
を光源7側からみた平面図で、ノズル6と吸引ノズル16
の配置例を示している。さらに試料台2のウエハ載置面
の下方のケーシング1の壁面に沿って、排気口8が設け
られている。この装置において、酸素とオゾンの混合ガ
スが導入管13を経て、ノズル6からウエハ3と案内板4
の間に形成されている流路9へ供給される。供給された
前記混合ガスは、前記流路9を通って、排気口8より装
置外へ排出されると共に、その一部は案内板4に設けら
れた吸引ノズル16を経て、排出管15から吸引排出され
る。流路9を流れる前記混合ガスは、光源7から発せら
れる紫外線を受けて励起され、酸素原子ラジカルを発生
する。
して説明する。本実施例の装置においては、レジストを
除去すべきウエハ3は、ケーシング1内の試料台2の上
におかれ、試料台2は中心軸20のまわりに回転する。ま
た、石英ガラスで作られた透明な案内板が4、ウエハ3
に対面して設置され、該案内板4の上方に、紫外線を発
する光源7が設けられている。案内板4には導入管13と
連通するノズル6が設けられ、さらに、排出管15と連通
する吸引ノズル16が設けられている。第7A図は案内板4
を光源7側からみた平面図で、ノズル6と吸引ノズル16
の配置例を示している。さらに試料台2のウエハ載置面
の下方のケーシング1の壁面に沿って、排気口8が設け
られている。この装置において、酸素とオゾンの混合ガ
スが導入管13を経て、ノズル6からウエハ3と案内板4
の間に形成されている流路9へ供給される。供給された
前記混合ガスは、前記流路9を通って、排気口8より装
置外へ排出されると共に、その一部は案内板4に設けら
れた吸引ノズル16を経て、排出管15から吸引排出され
る。流路9を流れる前記混合ガスは、光源7から発せら
れる紫外線を受けて励起され、酸素原子ラジカルを発生
する。
第7A図の破線で囲まれた領域は、ウエハ3上で、レジ
ストと酸素原子ラジカルの反応速度がほぼ同一,すなわ
ちアッシング速度(レジストの除去速度)が一定を範囲
である。このような範囲でアッシング速度が一定である
ので、試料台2が回転すると、ウエハ3面内でほぼ同一
のアッシング速度が得られる。第7B図は本実施例におけ
る、試料台2を回転しない場合の回転中心からの距離と
アッシング速度の関係を示し、前述のように、回転中心
からウエハ外周まで、ほぼ同一のアッシング速度が得ら
れることを示している。第8図は、本実施例における吸
引ノズル16とノズル6の配置を示し、6インチウエハに
対するものである。
ストと酸素原子ラジカルの反応速度がほぼ同一,すなわ
ちアッシング速度(レジストの除去速度)が一定を範囲
である。このような範囲でアッシング速度が一定である
ので、試料台2が回転すると、ウエハ3面内でほぼ同一
のアッシング速度が得られる。第7B図は本実施例におけ
る、試料台2を回転しない場合の回転中心からの距離と
アッシング速度の関係を示し、前述のように、回転中心
からウエハ外周まで、ほぼ同一のアッシング速度が得ら
れることを示している。第8図は、本実施例における吸
引ノズル16とノズル6の配置を示し、6インチウエハに
対するものである。
一方、吸引ノズルのない従来の場合、試料台2を回転
しない状態でアッシング速度がほぼ同一である範囲は、
第9A図に破線で示す範囲であり、第9B図に示すようにア
ッシング速度が半径方向の位置により変化する。
しない状態でアッシング速度がほぼ同一である範囲は、
第9A図に破線で示す範囲であり、第9B図に示すようにア
ッシング速度が半径方向の位置により変化する。
本実施例によれば、混合ガス吸引ノズルを設けたこと
により、第7A図に示すような範囲でアッシング速度を一
様化できるため、ウエハを回転させることによって、ウ
エハ面内でのアッシング速度をほぼ均一にすることがで
きた。これにより、反応のムラがなく、無駄に酸素原子
ラジカルを消費することもないので、アッシング速度が
全体的に高まるという効果も得られた。
により、第7A図に示すような範囲でアッシング速度を一
様化できるため、ウエハを回転させることによって、ウ
エハ面内でのアッシング速度をほぼ均一にすることがで
きた。これにより、反応のムラがなく、無駄に酸素原子
ラジカルを消費することもないので、アッシング速度が
全体的に高まるという効果も得られた。
本発明の第4の実施例を第10図〜第16図を参照して説
明する。
明する。
第10図は本実施例の有機物除去装置の構成を示したも
のである。試料台2とガラス板である案内板4が非平行
に配置されている。また、試料台2と案内板4との間隙
は、オゾンガス供給用の導入管13からのオゾンガスが、
試料台上のウエハ3の表面に短時間で到達できるよう
に、可能な限り狭くする。
のである。試料台2とガラス板である案内板4が非平行
に配置されている。また、試料台2と案内板4との間隙
は、オゾンガス供給用の導入管13からのオゾンガスが、
試料台上のウエハ3の表面に短時間で到達できるよう
に、可能な限り狭くする。
オゾン発生器より発生したオゾンガスは、導入管13に
より、試料台2上のウエハ3の表面上に供給される。こ
のオゾンガスに紫外線ランプである光源7より発せられ
た紫外線が案内板4を介して照射される。この時ウエハ
3は、試料台2内に設けられたヒータにより150〜300℃
に加熱されると共に、試料台2の回転により20rpmで回
転している。オゾンガスに紫外線が照射されることによ
り、オゾンガスが分解して酸素原子ラジカルが発生し、
この酸素原子ラジカルがウエハ面上にレジスト膜と熱酸
化反応することにより発生する一酸化炭素,二酸化炭素
あるいは水等を気化状態のままウエハ表面から移動させ
て排出口8より排出することにより、ウエハ3表面上の
レジスト膜を除去する。
より、試料台2上のウエハ3の表面上に供給される。こ
のオゾンガスに紫外線ランプである光源7より発せられ
た紫外線が案内板4を介して照射される。この時ウエハ
3は、試料台2内に設けられたヒータにより150〜300℃
に加熱されると共に、試料台2の回転により20rpmで回
転している。オゾンガスに紫外線が照射されることによ
り、オゾンガスが分解して酸素原子ラジカルが発生し、
この酸素原子ラジカルがウエハ面上にレジスト膜と熱酸
化反応することにより発生する一酸化炭素,二酸化炭素
あるいは水等を気化状態のままウエハ表面から移動させ
て排出口8より排出することにより、ウエハ3表面上の
レジスト膜を除去する。
前述のように、本実施例では、試料台2と案内板4と
が非平行に設置されているため、案内板4と試料台2に
載置されたウエハにより形成される流路内に、試料台2
が回転することにより静圧分布が発生する。この静圧分
布を利用することにより、オゾンガスをウエハ3面上に
均一に効率良く供給する。
が非平行に設置されているため、案内板4と試料台2に
載置されたウエハにより形成される流路内に、試料台2
が回転することにより静圧分布が発生する。この静圧分
布を利用することにより、オゾンガスをウエハ3面上に
均一に効率良く供給する。
静圧分布が発生する理由を説明する。第14図に示すよ
うに、非平行に配置した2枚の板30及び31の内の板31を
速度Uで移動させると、第15図に示すように、板30と31
の最大すき間h1と最小すき間h2の比h1/h2に対応して、
両板間に静圧分布が発生する。第15図において、横軸に
最大すき間h2から最小すき間h1に至る距離Xの全幅Bに
対する比X/Bが、縦軸に、大気圧からの が表わされている。Paは大気圧,Pは両板間のある位置に
おける圧力,μは両板間の流体の粘度である。第15図か
ら分かるように、h1/h2がおよそ2の時に、X/B=0.7の
位置に最大圧力が発生する。これらのことは動圧軸受の
原理として知られている。
うに、非平行に配置した2枚の板30及び31の内の板31を
速度Uで移動させると、第15図に示すように、板30と31
の最大すき間h1と最小すき間h2の比h1/h2に対応して、
両板間に静圧分布が発生する。第15図において、横軸に
最大すき間h2から最小すき間h1に至る距離Xの全幅Bに
対する比X/Bが、縦軸に、大気圧からの が表わされている。Paは大気圧,Pは両板間のある位置に
おける圧力,μは両板間の流体の粘度である。第15図か
ら分かるように、h1/h2がおよそ2の時に、X/B=0.7の
位置に最大圧力が発生する。これらのことは動圧軸受の
原理として知られている。
本実施例では、上で述べた動圧軸受の原理による静圧
分布が得られるように、試料台2と案内板4を非平行に
した。このようにすることにより、たとえば第13図に示
す、破線Aに沿う流路を考えると、試料台2が回転する
ことにより、あたかも、第14図に示すような構造と同じ
くなっていることが分る。
分布が得られるように、試料台2と案内板4を非平行に
した。このようにすることにより、たとえば第13図に示
す、破線Aに沿う流路を考えると、試料台2が回転する
ことにより、あたかも、第14図に示すような構造と同じ
くなっていることが分る。
ここで、本実施例の構成において、どれ位の静圧分布
が発生するか試算してみる。第12図に示すように、h1=
0.5mm,h2=0.25mm,h1/h2=2,ウエハ直径125mm,試料台2
の回転数20rpmとする。第15図から、 の最大値は0.041となり、X/Bがほぼ0.7の位置に生ずる
ことが分る。従って、 となる。この式に、h2=0.25〔mm〕,オゾンの粘度μ=
1.858×10-12〔kg f・s/mm2〕,U〔mm/s〕及びB〔mm〕
を代入する。ここでUおよびBは、第13図から、 従って、 となる。これは、第13図のB点に最大圧力が生ずること
を示している。従って、このB点近傍よりオゾンガスを
オゾンガス供給用の導入管13を用いて、ウエハ3面上に
案内板4を介して供給すると、第16図に示す矢印のよう
にオゾンガスが流れる。つまり圧力の高い領域から低い
領域へと流れる(矢印イロハ)、しかし、最小すき間位
置方向に向う流れは、流路面積が狭くなるために流路抵
抗が大きくなるので、ほとんど発生しない。また、最小
すき間のうら側(第16図の斜線部)部分では負圧になる
ので、その部分にオゾンガスが流入する(矢印ニホ)、
その他の部分では、、粘性によりウエハ3の回転方向と
同じ方向に流れる(矢印ヘトチ)。
が発生するか試算してみる。第12図に示すように、h1=
0.5mm,h2=0.25mm,h1/h2=2,ウエハ直径125mm,試料台2
の回転数20rpmとする。第15図から、 の最大値は0.041となり、X/Bがほぼ0.7の位置に生ずる
ことが分る。従って、 となる。この式に、h2=0.25〔mm〕,オゾンの粘度μ=
1.858×10-12〔kg f・s/mm2〕,U〔mm/s〕及びB〔mm〕
を代入する。ここでUおよびBは、第13図から、 従って、 となる。これは、第13図のB点に最大圧力が生ずること
を示している。従って、このB点近傍よりオゾンガスを
オゾンガス供給用の導入管13を用いて、ウエハ3面上に
案内板4を介して供給すると、第16図に示す矢印のよう
にオゾンガスが流れる。つまり圧力の高い領域から低い
領域へと流れる(矢印イロハ)、しかし、最小すき間位
置方向に向う流れは、流路面積が狭くなるために流路抵
抗が大きくなるので、ほとんど発生しない。また、最小
すき間のうら側(第16図の斜線部)部分では負圧になる
ので、その部分にオゾンガスが流入する(矢印ニホ)、
その他の部分では、、粘性によりウエハ3の回転方向と
同じ方向に流れる(矢印ヘトチ)。
オゾンガスの供給量は、およそ5/minとした。この
流量が案内板4とウエハ3により、形成される流路内を
流れるときの動圧力は、およそ0.1〔mmAq〕であり、前
記の試料台2の回転による圧力上昇の最大値9.2×10-2
〔mmAq〕とほとんど同じである。これは、試料台2の回
転による流路内の圧力上昇により、オゾンガスの流れを
上述したような流れに制御できることを示している。も
し圧力上昇が不足であれば、試料台2の回転数を大きく
するか、最小すき間h2を小さくすれば良い。
流量が案内板4とウエハ3により、形成される流路内を
流れるときの動圧力は、およそ0.1〔mmAq〕であり、前
記の試料台2の回転による圧力上昇の最大値9.2×10-2
〔mmAq〕とほとんど同じである。これは、試料台2の回
転による流路内の圧力上昇により、オゾンガスの流れを
上述したような流れに制御できることを示している。も
し圧力上昇が不足であれば、試料台2の回転数を大きく
するか、最小すき間h2を小さくすれば良い。
また、第17図は第5の実施例を示したものであり、オ
ゾンガス供給用の導入管13を3本用いている。この内の
1本は、第4の実施例と同じ位置に他の2本について
は、特に位置を限定するものではない。また、その数に
ついても限定するものではない。
ゾンガス供給用の導入管13を3本用いている。この内の
1本は、第4の実施例と同じ位置に他の2本について
は、特に位置を限定するものではない。また、その数に
ついても限定するものではない。
以上述べたように、本実施例によれば、オゾンガス流
路内に発生する圧力分布を利用して、オゾンガスが均一
にしかも有効に供給され、アッシング速度及びその均一
性が向上するという効果が得られ、処理性能の高い有機
物除去装置を実現できた。
路内に発生する圧力分布を利用して、オゾンガスが均一
にしかも有効に供給され、アッシング速度及びその均一
性が向上するという効果が得られ、処理性能の高い有機
物除去装置を実現できた。
本発明によれば、被処理材表面に酸素原子ラジカルを
含む気体を均一に接触させるので、被処理材表面の有機
物を、該表面全域に亙って均一な速度で酸化させること
が可能となり、その結果、酸素原子ラジカルが無駄に消
費される量が減少して、被処理材あたりの有機物除去に
要する時間が短縮される効果がある。
含む気体を均一に接触させるので、被処理材表面の有機
物を、該表面全域に亙って均一な速度で酸化させること
が可能となり、その結果、酸素原子ラジカルが無駄に消
費される量が減少して、被処理材あたりの有機物除去に
要する時間が短縮される効果がある。
第1図は本発明の第1の実施例を示す断面図、第2図は
第1図のII−II線に沿う平面図、第3図は静止した試料
台上に処理流体が1本のノズルで供給される場合の有機
物除去処理の分布を示す斜視図、第4図は第1の実施例
におけるレジスト除去速度分布を示す概念図、第5図は
本発明の第2の実施例を示す断面図、第6図は本発明の
第3の実施例を示す断面図、第7A図は第6図のVII−VII
線に沿う平面図、第7B図は第3の実施例におけるレジス
ト除去速度分布を示す概念図、第8図は第3の実施例に
おけるノズルおよび吸引ノズルの配置の詳細を示す平面
図、第9A図は従来技術におけるレジスト除去速度の均一
な範囲を示す平面図、第9B図は従来技術におけるレジス
ト除去速度の分布を示す図、第10図は第4の実施例を示
す断面図、第11図は第10図のXI−XI線に沿う平面図、第
12図は第10図の部分拡大断面図、第13図は第12図のXIII
−XIII線に沿う平面図、第14図は動圧軸受のモデル図、
第15図は第14図のモデルによる圧力分布を示すグラフ、
第16図は第4の実施例における被処理材表面上の流れの
方向を示す平面図、第17図は第5の実施例を示す断面図
であり、第18図は第17図のXVIII−XVIII線に沿う平面図
である。 2……試料台、3……被処理材(ウエハ)、4……案内
板、5,6……ノズル、8……排気口、9……流路、13,14
……導入管、15……排出管、16……吸引ノズル。
第1図のII−II線に沿う平面図、第3図は静止した試料
台上に処理流体が1本のノズルで供給される場合の有機
物除去処理の分布を示す斜視図、第4図は第1の実施例
におけるレジスト除去速度分布を示す概念図、第5図は
本発明の第2の実施例を示す断面図、第6図は本発明の
第3の実施例を示す断面図、第7A図は第6図のVII−VII
線に沿う平面図、第7B図は第3の実施例におけるレジス
ト除去速度分布を示す概念図、第8図は第3の実施例に
おけるノズルおよび吸引ノズルの配置の詳細を示す平面
図、第9A図は従来技術におけるレジスト除去速度の均一
な範囲を示す平面図、第9B図は従来技術におけるレジス
ト除去速度の分布を示す図、第10図は第4の実施例を示
す断面図、第11図は第10図のXI−XI線に沿う平面図、第
12図は第10図の部分拡大断面図、第13図は第12図のXIII
−XIII線に沿う平面図、第14図は動圧軸受のモデル図、
第15図は第14図のモデルによる圧力分布を示すグラフ、
第16図は第4の実施例における被処理材表面上の流れの
方向を示す平面図、第17図は第5の実施例を示す断面図
であり、第18図は第17図のXVIII−XVIII線に沿う平面図
である。 2……試料台、3……被処理材(ウエハ)、4……案内
板、5,6……ノズル、8……排気口、9……流路、13,14
……導入管、15……排出管、16……吸引ノズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 利喜 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 川澄 建一 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日 立製作所青梅工場内 (72)発明者 都築 浩一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 加藤 千幸 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 水守 隆司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−274727(JP,A) 特開 昭59−74629(JP,A) 特開 昭63−133529(JP,A) 特開 昭62−290134(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/027
Claims (4)
- 【請求項1】被処理材を載置して回転する試料台と、該
試料台に対向して配置された案内板と、該案内板と前記
試料台の間に形成された流路と、該流路に気体を供給す
る導入管と、気体を排出する排気口と、を備え、被処理
材表面の有機物に酸化性の気体を接触させて該有機物を
酸化除去する有機物除去装置において、前記排気口が前
記試料台の側面に対向して、試料台の被処理材載置面の
延長線上の位置に設けられていることと、前記案内板
に、前記試料台の回転中心に対して前記排気口の方向を
0度方向としたとき、前記試料台の回転中心に対してほ
ぼ180度の方向で、かつ試料台の回転中心から被処理材
の半径の少なくとも2/3離れた位置の被処理材の上面に
対向する位置に、前記流路に向かって開口するノズルが
配置されていることと、該ノズルに前記導入管が接続さ
れていることと、を特徴とする有機物除去装置。 - 【請求項2】被処理材を載置して回転する試料台と、該
試料台に対向して配置された案内板と、該案内板と前記
試料台の間に形成された流路と、該流路に気体を供給す
る導入管と、気体を排出する排気口と、を備え、被処理
材表面の有機物に酸化性の気体を接触させて該有機物を
酸化除去する有機物除去装置において、前記排気口が前
記試料台の側面に対向して、試料台の被処理材載置面の
延長線上の位置に設けられていることと、前記案内板
に、前記試料台の回転中心に対して前記排気口の方向を
0度方向としたとき、前記試料台の回転中心に対してほ
ぼ180度の方向及びこのほぼ180度の方向から試料台の回
転方向におよそ90度離れた方向で、かつ試料台の回転中
心から被処理材の半径の少なくとも2/3離れた位置の被
処理材の上面に対向する位置に、前記流路に向かって開
口するノズルが配置されていることと、該ノズルに前記
導入管が接続されていることと、を特徴とする有機物除
去装置。 - 【請求項3】前記試料台の回転中心に対してほぼ180度
の方向に設けられたノズルをその軸線が試料台の回転中
心に向かうように傾斜させ、前記試料台の回転中心に対
してほぼ180度の方向から試料台の回転方向におよそ90
度離れた方向に設けられるたノズルをその軸線が試料台
回転方向に向かうように傾斜させたことを特徴とする請
求項2に記載の有機物除去装置。 - 【請求項4】前記案内板の前記導入管に接続されたノズ
ルの近傍に、同じく前記流路側に開口し排出管に接続さ
れて流路中の気体を吸引する吸引ノズルを備えているこ
とを特徴とする請求項1に記載の有機物除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221854A JP2932275B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 有機物除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221854A JP2932275B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 有機物除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269930A JPH0269930A (ja) | 1990-03-08 |
| JP2932275B2 true JP2932275B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16773231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63221854A Expired - Lifetime JP2932275B2 (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 有機物除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932275B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7011947B2 (ja) * | 2018-01-29 | 2022-02-10 | 東京エレクトロン株式会社 | アッシング装置、アッシング方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974629A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | ドライエツチング装置 |
| DE3624384A1 (de) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Fusion Systems Corp | Vorrichtung zum entfernen einer photoresistschicht von einem substrat |
| JP2588508B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1997-03-05 | 日立東京エレクトロニクス株式会社 | 処理装置 |
| JPS63133529A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | Tokyo Electron Ltd | アツシング方法 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP63221854A patent/JP2932275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0269930A (ja) | 1990-03-08 |
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