JP3027248B2 - アッシング方法及びその装置 - Google Patents
アッシング方法及びその装置Info
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- JP3027248B2 JP3027248B2 JP3254047A JP25404791A JP3027248B2 JP 3027248 B2 JP3027248 B2 JP 3027248B2 JP 3254047 A JP3254047 A JP 3254047A JP 25404791 A JP25404791 A JP 25404791A JP 3027248 B2 JP3027248 B2 JP 3027248B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハに施されたレジ
ストのアッシング、特にバッチ式アッシャにおけるアッ
シングの装置及びアッシング方法に関するものである。
ストのアッシング、特にバッチ式アッシャにおけるアッ
シングの装置及びアッシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて微細パター
ン形成を行うには、エッチング工程に引続き不要となっ
たエッチングマスクであるレジストの除去工程が必要で
ある。化学薬品を用いたウエット処理においては、
（１）これら薬品を常に清浄に保つことが困難なこと、
（２）作業が危険なこと、（３）廃液処理が困難なこ
と、および（４）工程が複雑で人手がかかるなどの問題
があった。これらの対策としてレジスト除去工程のドラ
イプロセス化が進められた。
ン形成を行うには、エッチング工程に引続き不要となっ
たエッチングマスクであるレジストの除去工程が必要で
ある。化学薬品を用いたウエット処理においては、
（１）これら薬品を常に清浄に保つことが困難なこと、
（２）作業が危険なこと、（３）廃液処理が困難なこ
と、および（４）工程が複雑で人手がかかるなどの問題
があった。これらの対策としてレジスト除去工程のドラ
イプロセス化が進められた。
【０００３】このドランプロセスによるアッシングは、
例えば、’９０最新半導体プロセス技術、月刊Ｓｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ 増刊号プレスジャー
ナル１９８９，ｐ２０８，２０９に以下のように示され
ている。酸素プラズマによるアッシングの反応機構は、
次のように考えられている。すなわち、酸素プラズマ中
に発生した酸素ラジカル（励起状態酸素原子）と有機物
との化学反応により、酸化分解がおこり最終的にはＣＯ
2 （二酸化炭素）とＨ2Ｏ（水）とになる。化学反応式
で表せば、 Ｃx Ｈy ＋（２ｘ＋ｙ／２）Ｏ＊→ｘＣＯ2 ↑＋ｙ／２Ｈ2 Ｏ↑ となる。すなわち、固体のレジストが酸素ラジカルＯ＊
によって二酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去され
る。
例えば、’９０最新半導体プロセス技術、月刊Ｓｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ 増刊号プレスジャー
ナル１９８９，ｐ２０８，２０９に以下のように示され
ている。酸素プラズマによるアッシングの反応機構は、
次のように考えられている。すなわち、酸素プラズマ中
に発生した酸素ラジカル（励起状態酸素原子）と有機物
との化学反応により、酸化分解がおこり最終的にはＣＯ
2 （二酸化炭素）とＨ2Ｏ（水）とになる。化学反応式
で表せば、 Ｃx Ｈy ＋（２ｘ＋ｙ／２）Ｏ＊→ｘＣＯ2 ↑＋ｙ／２Ｈ2 Ｏ↑ となる。すなわち、固体のレジストが酸素ラジカルＯ＊
によって二酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去され
る。
【０００４】したがって、アッシング性能（速度、均一
性等）は酸素ラジカルの発生方法、ウエハ上への供給方
法、ウエハ温度など上式の反応速度を左右するパラメー
タにより決定される。上式の反応は温度依存性が大き
く、バッチ式の装置の場合、ホットプレート、ランプな
どによりウエハを加熱して、アッシング速度の増大を図
っている。
性等）は酸素ラジカルの発生方法、ウエハ上への供給方
法、ウエハ温度など上式の反応速度を左右するパラメー
タにより決定される。上式の反応は温度依存性が大き
く、バッチ式の装置の場合、ホットプレート、ランプな
どによりウエハを加熱して、アッシング速度の増大を図
っている。
【０００５】従来この種の装置は図７に示すものがあ
り、複数枚のウエハ４２が重なる方向に並べられて石英
チャンバ４１内に置かれ、アッシングガスをガス導入口
５０から導入し、ガス排気口５２より排気する。これに
より、ウエハ上の成分をアッシングするものである。石
英チャンバ内周には、ＲＦを印加する電極４６が置か
れ、外周には系を一定の温度に保つ、または加熱するヒ
ータ４８がある。なお、４３はＲＦ電源、４４は石英ポ
ートである。
り、複数枚のウエハ４２が重なる方向に並べられて石英
チャンバ４１内に置かれ、アッシングガスをガス導入口
５０から導入し、ガス排気口５２より排気する。これに
より、ウエハ上の成分をアッシングするものである。石
英チャンバ内周には、ＲＦを印加する電極４６が置か
れ、外周には系を一定の温度に保つ、または加熱するヒ
ータ４８がある。なお、４３はＲＦ電源、４４は石英ポ
ートである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、ガス流量、チャンバ内圧力、温度を変え
ても、アッシングガスの反応種の分布が一様になり難い
ため、各ウエハ間のアッシングレート均一性が向上しな
いという問題点があった。本発明は以上述べたアッシン
グレートの均一性が向上しない問題点を除去するため、
アッシング時に各ウエハから発生するＣＯの発光をモニ
タする受光素子と、その発光量に応じて各部分の温度を
調整できる加熱装置とを設けることによって、アッシン
グレートの均一性を向上させる優れたアッシング方法及
びその装置を提供することを目的とする。
成の装置では、ガス流量、チャンバ内圧力、温度を変え
ても、アッシングガスの反応種の分布が一様になり難い
ため、各ウエハ間のアッシングレート均一性が向上しな
いという問題点があった。本発明は以上述べたアッシン
グレートの均一性が向上しない問題点を除去するため、
アッシング時に各ウエハから発生するＣＯの発光をモニ
タする受光素子と、その発光量に応じて各部分の温度を
調整できる加熱装置とを設けることによって、アッシン
グレートの均一性を向上させる優れたアッシング方法及
びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ウエハに施されたレジストをアッシング
ガスにより除去するアッシング装置において、複数枚の
ウエハを重なる方向に配置し、チャンバ内に保持する手
段と、前記ウエハの外周部に設置され、アッシング時に
発光する光の発光強度を測光する受光手段と、前記ウエ
ハの外周部に設置され、加熱箇所および加熱の程度が選
定可能な加熱手段と、前記受光手段の信号によりウエハ
のアッシングレートが均一となるように前記加熱手段の
加熱箇所および加熱の程度を制御する制御手段とを設け
るようにしたものである。
成するために、ウエハに施されたレジストをアッシング
ガスにより除去するアッシング装置において、複数枚の
ウエハを重なる方向に配置し、チャンバ内に保持する手
段と、前記ウエハの外周部に設置され、アッシング時に
発光する光の発光強度を測光する受光手段と、前記ウエ
ハの外周部に設置され、加熱箇所および加熱の程度が選
定可能な加熱手段と、前記受光手段の信号によりウエハ
のアッシングレートが均一となるように前記加熱手段の
加熱箇所および加熱の程度を制御する制御手段とを設け
るようにしたものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、上記のように、受光素子によ
りアッシング中にウエハに発生するＣＯの発光強度をモ
ニタし、ＣＯの発光強度の小さい部分を検出し、該部分
をアッシングレートの低い部分と判定して、該部分にそ
の発光量に応じた加熱を施し、温度を上昇させることに
より、アッシング速度を上昇させ、ウエハのアッシング
の均一化を図る。
りアッシング中にウエハに発生するＣＯの発光強度をモ
ニタし、ＣＯの発光強度の小さい部分を検出し、該部分
をアッシングレートの低い部分と判定して、該部分にそ
の発光量に応じた加熱を施し、温度を上昇させることに
より、アッシング速度を上昇させ、ウエハのアッシング
の均一化を図る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す装置
の断面図、図２はその平面図である。図に示すように、
アッシングするウエハ２は、石英ポート４によって重な
る方向に並べられ、石英チャンバ１内に配置される。ア
ッシングガスは一定量がガス導入口１０より導入され、
ガス排気口１２より排気され、圧力を一定に保てるよう
になっている。石英チャンバ１の内周にはＲＦを印加で
きる２枚の電極６があり、チャンバ外周囲には受光素子
アレイ５が配置される。受光素子アレイ５は、ウエハの
例えば上、中、下段で発生しているＣＯの発光をモニタ
し、該モニタ信号はＣＯの発光量に対応する信号を増幅
するフォトマルチプライヤ（光電子増信管）７を介し、
その電流量に応じて各部分の加熱をコントロールする制
御装置２０に入力される。制御装置２０は石英チャンバ
外周に設置された加熱装置８に接続され、ウエハ２の温
度制御を行う。
がら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す装置
の断面図、図２はその平面図である。図に示すように、
アッシングするウエハ２は、石英ポート４によって重な
る方向に並べられ、石英チャンバ１内に配置される。ア
ッシングガスは一定量がガス導入口１０より導入され、
ガス排気口１２より排気され、圧力を一定に保てるよう
になっている。石英チャンバ１の内周にはＲＦを印加で
きる２枚の電極６があり、チャンバ外周囲には受光素子
アレイ５が配置される。受光素子アレイ５は、ウエハの
例えば上、中、下段で発生しているＣＯの発光をモニタ
し、該モニタ信号はＣＯの発光量に対応する信号を増幅
するフォトマルチプライヤ（光電子増信管）７を介し、
その電流量に応じて各部分の加熱をコントロールする制
御装置２０に入力される。制御装置２０は石英チャンバ
外周に設置された加熱装置８に接続され、ウエハ２の温
度制御を行う。
【００１０】ウエハ２上に塗布硬化されたレジストの主
成分はＣx Ｈy で表され、高周波放電によって励起され
た酸素ラジカルＯ＊により次の化学反応がチャンバ内で
発生する。 Ｃx Ｈy ＋（２ｘ＋ｙ／２）Ｏ＊→ｘＣＯ2 ↑＋ｙ／２Ｈ2 Ｏ↑ すなわち、固体のレジストが酸素ラジカルＯ＊によっ
て、二酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去される。
酸素ラジカルによるアッシングは、酸化化学反応であ
り、温度が高いほど速くなる。また、この反応の途中で
ＣＯおよびＯＨも発生し、レジストのアッシングが完了
すると、ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＣＯおよびＯＨの発生がなく
なる。上記反応の途中では、ＣＯまたはＯＨから発光が
生じる。ＣＯによる発光は、λ＝４８３nmであり、ＯＨ
による発光は、λ＝３０６〜３１６nmである。なお、ア
ッシングガスとしてフレオンガスＣＦ4 を酸素に混合し
て用いた場合には、酸素ラジカルとともにふっ素ラジカ
ルによってアッシングされ、ふっ素ラジカルによる発光
λ＝７０４nmも観測される。
成分はＣx Ｈy で表され、高周波放電によって励起され
た酸素ラジカルＯ＊により次の化学反応がチャンバ内で
発生する。 Ｃx Ｈy ＋（２ｘ＋ｙ／２）Ｏ＊→ｘＣＯ2 ↑＋ｙ／２Ｈ2 Ｏ↑ すなわち、固体のレジストが酸素ラジカルＯ＊によっ
て、二酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去される。
酸素ラジカルによるアッシングは、酸化化学反応であ
り、温度が高いほど速くなる。また、この反応の途中で
ＣＯおよびＯＨも発生し、レジストのアッシングが完了
すると、ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＣＯおよびＯＨの発生がなく
なる。上記反応の途中では、ＣＯまたはＯＨから発光が
生じる。ＣＯによる発光は、λ＝４８３nmであり、ＯＨ
による発光は、λ＝３０６〜３１６nmである。なお、ア
ッシングガスとしてフレオンガスＣＦ4 を酸素に混合し
て用いた場合には、酸素ラジカルとともにふっ素ラジカ
ルによってアッシングされ、ふっ素ラジカルによる発光
λ＝７０４nmも観測される。
【００１１】以下、ＣＯによる発光の場合について説明
する。なお、ＣＯの以外のＯＨ，Ｆによる発光を測光す
ることも可能である。これら、複数個の種による発光が
同時に存在する場合には、測光対象とした発光の波長を
通す適当なフィルタを用いたり、適当な波長特性の受光
素子を用いることがてきる。アッシングすると、上記し
たように、反応生成物からＣＯの発光があるので、これ
を受光素子アレイ５でモニタする。発光量はＣＯの発生
量に比例し、さらにＣＯの発生量はアッシングレートに
比例するので、この受光素子アレイ５のモニタにより、
アッシングレートをモニタすることができる。
する。なお、ＣＯの以外のＯＨ，Ｆによる発光を測光す
ることも可能である。これら、複数個の種による発光が
同時に存在する場合には、測光対象とした発光の波長を
通す適当なフィルタを用いたり、適当な波長特性の受光
素子を用いることがてきる。アッシングすると、上記し
たように、反応生成物からＣＯの発光があるので、これ
を受光素子アレイ５でモニタする。発光量はＣＯの発生
量に比例し、さらにＣＯの発生量はアッシングレートに
比例するので、この受光素子アレイ５のモニタにより、
アッシングレートをモニタすることができる。
【００１２】各ウエハ間でアッシングレートに差があれ
ば、ＣＯの発光強度にも差が生じる。各受光素子で受光
した発光強度を、制御装置２０で解析し、強度の弱い部
分については加熱装置８の加熱コントローラに対応する
部分を加熱するということによってアッシングレートが
上昇し、均一性が良くなる。図２により、ウエハ２に対
する受光素子アレイ５、加熱装置８の位置関係を説明す
る。
ば、ＣＯの発光強度にも差が生じる。各受光素子で受光
した発光強度を、制御装置２０で解析し、強度の弱い部
分については加熱装置８の加熱コントローラに対応する
部分を加熱するということによってアッシングレートが
上昇し、均一性が良くなる。図２により、ウエハ２に対
する受光素子アレイ５、加熱装置８の位置関係を説明す
る。
【００１３】ウエハ２は石英ポート４により石英チャン
バ１の中央に配置され、ウエハ２の外周位置に同心円状
にＲＦ電極６が設置される。ＲＦ電極６の分割された隙
間の部分を通してウエハ２がら発せられる光が到達する
位置で、ウエハ２の中心から等しい距離の位置に複数の
受光素子が配列されてなる受光素子アレイ５が複数個設
置される。また、ウエハ２の中心から等しい距離の位置
に加熱装置８が複数個設置される。図２においては、受
光素子アレイ５と加熱装置８とを別個に両側に設置した
概略図が示されている。
バ１の中央に配置され、ウエハ２の外周位置に同心円状
にＲＦ電極６が設置される。ＲＦ電極６の分割された隙
間の部分を通してウエハ２がら発せられる光が到達する
位置で、ウエハ２の中心から等しい距離の位置に複数の
受光素子が配列されてなる受光素子アレイ５が複数個設
置される。また、ウエハ２の中心から等しい距離の位置
に加熱装置８が複数個設置される。図２においては、受
光素子アレイ５と加熱装置８とを別個に両側に設置した
概略図が示されている。
【００１４】受光素子アレイ５と加熱装置８とは、フォ
トマルチプライヤ７および制御装置２０を介して接続さ
れている。ウエハ２においてアッシングにより発せられ
た光は、受光素子アレイ５の受光素子により検出され、
フォトマルチプライヤ７で増幅された後、制御装置２０
において発光状態およびその位置が演算され、発光強度
の弱い部分については加熱装置８の加熱コントローラの
対応する部分を加熱する。この加熱によってウエハ２の
温度が上昇しアッシングレートが上昇してＣＯの発光量
が増加すると、前回発光強度の弱い部分の発光強度が上
昇して加熱装置８が制御され、加熱装置８の加熱が減少
あるいは停止する。これによって、ウエハ２のアッシン
グレートが均一化される。
トマルチプライヤ７および制御装置２０を介して接続さ
れている。ウエハ２においてアッシングにより発せられ
た光は、受光素子アレイ５の受光素子により検出され、
フォトマルチプライヤ７で増幅された後、制御装置２０
において発光状態およびその位置が演算され、発光強度
の弱い部分については加熱装置８の加熱コントローラの
対応する部分を加熱する。この加熱によってウエハ２の
温度が上昇しアッシングレートが上昇してＣＯの発光量
が増加すると、前回発光強度の弱い部分の発光強度が上
昇して加熱装置８が制御され、加熱装置８の加熱が減少
あるいは停止する。これによって、ウエハ２のアッシン
グレートが均一化される。
【００１５】図３に、図１，２に示す実施例の回路ブロ
ック図を示す。図３においては、チャンバ１、ウエハ
２、石英ポート４、ＲＦ電極６等は省略してある。受光
素子アレイ５と加熱装置８は、複数個用意される。受光
素子アレイ５は、受光素子アレイ５1 受光素子アレイ５
2 ，・・・受光素子アレイ５n からなり、図２と同様に
ウエハ２の中心から等しい距離の位置で等角度の位置に
設置される。これにより、ウエハ２の周方向のＣＯの発
光状態が観察可能となっているである。また、受光素子
アレイ５は、例えば、上段，中段，下段に分割され、上
方に積み重ねられたウエハ２の高さ方向のＣＯの発光状
態が観察可能となっている。図では、Ｈn ，Ｍn ，Ｌn
により表示されている。この受光素子アレイ５の配置の
方法は、上記の以外のものであってもよい。例えば、高
さ方向の分割の数や分割の仕方はＣＯの発光状態が観察
に応じて変更することができる。
ック図を示す。図３においては、チャンバ１、ウエハ
２、石英ポート４、ＲＦ電極６等は省略してある。受光
素子アレイ５と加熱装置８は、複数個用意される。受光
素子アレイ５は、受光素子アレイ５1 受光素子アレイ５
2 ，・・・受光素子アレイ５n からなり、図２と同様に
ウエハ２の中心から等しい距離の位置で等角度の位置に
設置される。これにより、ウエハ２の周方向のＣＯの発
光状態が観察可能となっているである。また、受光素子
アレイ５は、例えば、上段，中段，下段に分割され、上
方に積み重ねられたウエハ２の高さ方向のＣＯの発光状
態が観察可能となっている。図では、Ｈn ，Ｍn ，Ｌn
により表示されている。この受光素子アレイ５の配置の
方法は、上記の以外のものであってもよい。例えば、高
さ方向の分割の数や分割の仕方はＣＯの発光状態が観察
に応じて変更することができる。
【００１６】受光素子アレイ５1 ，５2 ，・・・５n か
らの光信号ｈ1 ，ｍ1 ，ｌ1 ，・・・ｈn ，ｍn ，ｌn
は、フォトマルチプライヤ７に入力され、制御装置２０
に入力される。制御装置２０は、加熱素子８の制御およ
びバルブ制御を行う。加熱素子８の制御は、制御装置２
０内の加熱駆動制御回路２８により行われる。
らの光信号ｈ1 ，ｍ1 ，ｌ1 ，・・・ｈn ，ｍn ，ｌn
は、フォトマルチプライヤ７に入力され、制御装置２０
に入力される。制御装置２０は、加熱素子８の制御およ
びバルブ制御を行う。加熱素子８の制御は、制御装置２
０内の加熱駆動制御回路２８により行われる。
【００１７】フォトマルチプライヤ７に入力された光信
号は電流増幅され、増幅器（ＡＭＰ）２２によって信号
増幅され、平均値回路２４および演算回路２６に入力さ
れる。平均値回路２４において、増幅器２２によって信
号増幅された検出信号の平均値が算出され、その時点の
ＣＯの全体の発光状態が計測される。平均値をとること
により、このＣＯの発光状態のバラツキを平滑化するこ
とができる。この平均値回路２４の出力を増幅器２２の
出力とともに演算回路２６に入力する。演算回路２６の
加熱駆動制御回路２８に入力される。
号は電流増幅され、増幅器（ＡＭＰ）２２によって信号
増幅され、平均値回路２４および演算回路２６に入力さ
れる。平均値回路２４において、増幅器２２によって信
号増幅された検出信号の平均値が算出され、その時点の
ＣＯの全体の発光状態が計測される。平均値をとること
により、このＣＯの発光状態のバラツキを平滑化するこ
とができる。この平均値回路２４の出力を増幅器２２の
出力とともに演算回路２６に入力する。演算回路２６の
加熱駆動制御回路２８に入力される。
【００１８】演算回路２６においては、一実施例におい
ては、増幅器２２の出力と平均値回路２４の出力との差
を演算するものであり、個々の場所のＣＯの発光状態の
ＣＯの全体の発光状態からの偏りを算出することができ
る。この差出力による加熱駆動制御回路２８の制御は、
平均値回路２４の出力よりも大のＣＯ発光量の部分の加
熱素子に対しては温度を下降させるよう行い、平均値回
路２４の出力よりも小のＣＯ発光量の部分の加熱素子に
対しては温度を上昇させるよう行う。
ては、増幅器２２の出力と平均値回路２４の出力との差
を演算するものであり、個々の場所のＣＯの発光状態の
ＣＯの全体の発光状態からの偏りを算出することができ
る。この差出力による加熱駆動制御回路２８の制御は、
平均値回路２４の出力よりも大のＣＯ発光量の部分の加
熱素子に対しては温度を下降させるよう行い、平均値回
路２４の出力よりも小のＣＯ発光量の部分の加熱素子に
対しては温度を上昇させるよう行う。
【００１９】あるいは、演算回路２６における第二の実
施例においては、増幅器２２の出力と平均値回路２４の
出力との比を演算するものであり、前記第一の実施例と
同様に、個々の場所のＣＯの発光状態のＣＯの全体の発
光状態からの偏りを算出することができる。この比出力
による加熱駆動制御回路２８の制御は、比が１よりも大
のＣＯ発光量の部分の加熱素子に対しては温度を下降さ
せるよう行い、比が１よりも小のＣＯ発光量の部分の加
熱素子に対しては温度を上昇させるよう行う。
施例においては、増幅器２２の出力と平均値回路２４の
出力との比を演算するものであり、前記第一の実施例と
同様に、個々の場所のＣＯの発光状態のＣＯの全体の発
光状態からの偏りを算出することができる。この比出力
による加熱駆動制御回路２８の制御は、比が１よりも大
のＣＯ発光量の部分の加熱素子に対しては温度を下降さ
せるよう行い、比が１よりも小のＣＯ発光量の部分の加
熱素子に対しては温度を上昇させるよう行う。
【００２０】また、演算回路２６における第三の実施例
においては、演算回路２６に平均値回路２４の出力を入
力せず、増幅器２２の出力の最大値を選択し、その最大
値が基準となるよう、その最大値と増幅器２２の出力を
算出しその差の分だけ加熱素子を加熱させる。さらに、
演算回路２６における第四の実施例においては、前記第
二実施例の増幅器２２の出力と平均値回路２４の出力と
の比のうち最大のものに合わせて、比の小さいＣＯ発光
量の部分の加熱素子に対して、その比に対応させて温度
を上昇させるよう行う。
においては、演算回路２６に平均値回路２４の出力を入
力せず、増幅器２２の出力の最大値を選択し、その最大
値が基準となるよう、その最大値と増幅器２２の出力を
算出しその差の分だけ加熱素子を加熱させる。さらに、
演算回路２６における第四の実施例においては、前記第
二実施例の増幅器２２の出力と平均値回路２４の出力と
の比のうち最大のものに合わせて、比の小さいＣＯ発光
量の部分の加熱素子に対して、その比に対応させて温度
を上昇させるよう行う。
【００２１】演算回路２６における第五の実施例におい
ては、前記の平均値に代えて、予め設定しておいた基準
となるパターンを用いてもよい。この基準となるパター
ンは、ＣＯ発光強度あるいは加熱素子の加熱の制御の時
間変化をメモリ等に記憶して記憶しておくものである。
加熱素子８は、例えば、加熱素子８1 ，加熱素子８2 ，
・・・加熱素子８n の複数個用意され、前記受光素子ア
レイ５1 受光素子アレイ５2 ，・・・受光素子アレイ５
n と対応するように配置される。加熱素子８と受光素子
アレイ５とは必ずしも１対１に対応する必要はない。加
熱素子８n は、例えば、ＨＨn ，ＨＭn，ＨＬn の上
段，中段，下段の高さ方向に分割され、また、円周方向
にも分割されてウエハ２の中心から等しい距離の位置で
等角度の位置に設置される。
ては、前記の平均値に代えて、予め設定しておいた基準
となるパターンを用いてもよい。この基準となるパター
ンは、ＣＯ発光強度あるいは加熱素子の加熱の制御の時
間変化をメモリ等に記憶して記憶しておくものである。
加熱素子８は、例えば、加熱素子８1 ，加熱素子８2 ，
・・・加熱素子８n の複数個用意され、前記受光素子ア
レイ５1 受光素子アレイ５2 ，・・・受光素子アレイ５
n と対応するように配置される。加熱素子８と受光素子
アレイ５とは必ずしも１対１に対応する必要はない。加
熱素子８n は、例えば、ＨＨn ，ＨＭn，ＨＬn の上
段，中段，下段の高さ方向に分割され、また、円周方向
にも分割されてウエハ２の中心から等しい距離の位置で
等角度の位置に設置される。
【００２２】これら加熱素子８1 ，加熱素子８2 ，・・
・加熱素子８n は、前記加熱駆動制御回路２８の信号に
より個々に駆動される。したがって、加熱駆動制御は、
どの加熱素子にどの程度の加熱を行うかの加熱の箇所と
程度の選定を行う。制御回路２０は、バルブ制御装置２
１を含んでいる。バルブ制御装置２１は、真空計３１、
電磁バルブ３２，３４，３６、流量調節バルブ３５，３
７と接続している。
・加熱素子８n は、前記加熱駆動制御回路２８の信号に
より個々に駆動される。したがって、加熱駆動制御は、
どの加熱素子にどの程度の加熱を行うかの加熱の箇所と
程度の選定を行う。制御回路２０は、バルブ制御装置２
１を含んでいる。バルブ制御装置２１は、真空計３１、
電磁バルブ３２，３４，３６、流量調節バルブ３５，３
７と接続している。
【００２３】チャンバ１は、図示されていない真空ポン
プにより排気され、所定の真空度に達したとき酸素ガス
がチャンバ内に供給される。真空計により真空度がバル
ブ制御装置２１にフィードバックされ、チャンバ内の圧
力が一定に維持されるように流量調節バルブ３５が制御
される。他の電磁バルブ３６、流量調節バルブ３７はパ
ージ用のガスのためのものである。
プにより排気され、所定の真空度に達したとき酸素ガス
がチャンバ内に供給される。真空計により真空度がバル
ブ制御装置２１にフィードバックされ、チャンバ内の圧
力が一定に維持されるように流量調節バルブ３５が制御
される。他の電磁バルブ３６、流量調節バルブ３７はパ
ージ用のガスのためのものである。
【００２４】アッシングの終了は、次のようにして行わ
れる。アッシングの終了の第一の実施例は、ＣＯの発光
がアッシングの終了において極限することを利用して行
われる。平均値回路２４の出力を切換回路２７を介して
バルブ制御装置２１に入力し、その値の変化をモニタす
ることによって行われる。モニタとして、平均値回路２
４の出力の微分を用いることもできる。また，平均値回
路２４の出力と設定値との比較によって行なってもよ
い。
れる。アッシングの終了の第一の実施例は、ＣＯの発光
がアッシングの終了において極限することを利用して行
われる。平均値回路２４の出力を切換回路２７を介して
バルブ制御装置２１に入力し、その値の変化をモニタす
ることによって行われる。モニタとして、平均値回路２
４の出力の微分を用いることもできる。また，平均値回
路２４の出力と設定値との比較によって行なってもよ
い。
【００２５】アッシングの終了の第二の実施例は、ＣＯ
の発光以外の例えばＯＨの発光を第一の実施例と同様に
して検出して行われる。アッシングの終了の第三の実施
例は、光度積分値がアッシングの量にほぼ比例すること
を利用して行われる。平均値回路２４の出力を積分回路
２５に入力して光度積分値を算出し、切換回路２７を介
してバルブ制御装置２１に入力し、その値の変化をモニ
タすることによって行われる。該モニタは、光度積分値
と設定値との比較により行われる。
の発光以外の例えばＯＨの発光を第一の実施例と同様に
して検出して行われる。アッシングの終了の第三の実施
例は、光度積分値がアッシングの量にほぼ比例すること
を利用して行われる。平均値回路２４の出力を積分回路
２５に入力して光度積分値を算出し、切換回路２７を介
してバルブ制御装置２１に入力し、その値の変化をモニ
タすることによって行われる。該モニタは、光度積分値
と設定値との比較により行われる。
【００２６】図４，５，６において、発熱素子８の実施
例を説明する。図４はウエハ２と発熱素子８とを交互に
積層状に重ねたものである。図４の（ａ）においては、
ウエハ２の間に発熱素子ＨＬ，発熱素子ＨＭ，発熱素子
ＨＨが順に層状に挿入されて構成されている。図４の
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に発熱素子の実施例を示してい
る。発熱素子は、ヒートパイプにより形成され、その形
状は（ｂ）においては螺旋状であり、（ｃ），（ｄ）に
おいては周方向に分割されている。（ｃ），（ｄ）のよ
うに分割することにより、より細かい加熱制御が可能で
ある。
例を説明する。図４はウエハ２と発熱素子８とを交互に
積層状に重ねたものである。図４の（ａ）においては、
ウエハ２の間に発熱素子ＨＬ，発熱素子ＨＭ，発熱素子
ＨＨが順に層状に挿入されて構成されている。図４の
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に発熱素子の実施例を示してい
る。発熱素子は、ヒートパイプにより形成され、その形
状は（ｂ）においては螺旋状であり、（ｃ），（ｄ）に
おいては周方向に分割されている。（ｃ），（ｄ）のよ
うに分割することにより、より細かい加熱制御が可能で
ある。
【００２７】図５の発熱素子８の実施例は、ウエハ２の
外周部に配置される例である。図５（ａ）に示すように
ウエハ２の外周の同心円状に受光素子アレイ５と発熱素
子８が配置される。（ｂ）において、発熱素子８として
ホットプレート８１を用いた例を示している。周方向に
弧状に分割されたホットプレートは、ＨＨ1 , ＨＨ2 ,
ＨＨ3 , ＨＨ4 、ＨＭ1 , ＨＭ2 , ＨＭ3 , ＨＭ4 、Ｈ
Ｌ1 , ＨＬ2 , ＨＬ3 , ＨＬ4 から構成される。周方向
および高さ方向の分割の個数は、変更することができ
る。（ｃ）において、発熱素子８としてランプ８２を用
いた例を示している。ランプ８２の配置は（ｂ）と同様
に行われる。また、（ｄ）において、発熱素子８として
電熱線８３を用いた例を示している。電熱線８３の配置
は（ｂ）と同様に行われる。
外周部に配置される例である。図５（ａ）に示すように
ウエハ２の外周の同心円状に受光素子アレイ５と発熱素
子８が配置される。（ｂ）において、発熱素子８として
ホットプレート８１を用いた例を示している。周方向に
弧状に分割されたホットプレートは、ＨＨ1 , ＨＨ2 ,
ＨＨ3 , ＨＨ4 、ＨＭ1 , ＨＭ2 , ＨＭ3 , ＨＭ4 、Ｈ
Ｌ1 , ＨＬ2 , ＨＬ3 , ＨＬ4 から構成される。周方向
および高さ方向の分割の個数は、変更することができ
る。（ｃ）において、発熱素子８としてランプ８２を用
いた例を示している。ランプ８２の配置は（ｂ）と同様
に行われる。また、（ｄ）において、発熱素子８として
電熱線８３を用いた例を示している。電熱線８３の配置
は（ｂ）と同様に行われる。
【００２８】図６の発熱素子８の実施例は、図５と同様
にウエハ２の外周部に配置される例である。図６の発熱
素子８は，受光素子１５と発熱素子とを組にした同じ形
状のものであり、これらを構成単位としてウエハを囲む
発熱体および受光素子が一体となったものを構成する。
（ａ）における発熱素子８は、ホットプレート８１に受
光素子１５を組み込んだ素子であり、この素子を略円筒
状に構成してウエハ２を囲むものである。（ｂ）におけ
る発熱素子８は、加熱素子ホルダ８５に電熱線８３と受
光素子１５とを組み込んだ素子であり、この素子を略円
筒状に構成してウエハ２を囲むものである。（ｃ）にお
ける発熱素子８は、加熱素子ホルダ８５にヒートパイプ
８４と受光素子１５とを組み込んだ素子であり、この素
子を略円筒状に構成してウエハ２を囲むものである。
にウエハ２の外周部に配置される例である。図６の発熱
素子８は，受光素子１５と発熱素子とを組にした同じ形
状のものであり、これらを構成単位としてウエハを囲む
発熱体および受光素子が一体となったものを構成する。
（ａ）における発熱素子８は、ホットプレート８１に受
光素子１５を組み込んだ素子であり、この素子を略円筒
状に構成してウエハ２を囲むものである。（ｂ）におけ
る発熱素子８は、加熱素子ホルダ８５に電熱線８３と受
光素子１５とを組み込んだ素子であり、この素子を略円
筒状に構成してウエハ２を囲むものである。（ｃ）にお
ける発熱素子８は、加熱素子ホルダ８５にヒートパイプ
８４と受光素子１５とを組み込んだ素子であり、この素
子を略円筒状に構成してウエハ２を囲むものである。
【００２９】（ｅ），（ｆ），（ｇ）は発熱素子８の構
成単位と受光素子１５の構成単位とを別個に用意するも
のである。（ｅ）はホットプレート８１と受光素子１５
を組み込んだ受光ホルダ１６とから構成される。ホット
プレート８１と受光ホルダ１６とほぼ同一の形状であ
る。（ｆ）は加熱素子ホルダ８５に電熱線８３を組み込
んだものと、受光素子１５を組み込んだ受光ホルダ１６
とから構成される。加熱素子ホルダと受光ホルダ１６と
ほぼ同一の形状である。（ｇ）は加熱素子ホルダ８５に
ヒートパイプ８４を組み込んだものと、受光素子１５を
組み込んだ受光ホルダ１６とから構成される。加熱素子
ホルダと受光ホルダ１６とほぼ同一の形状である。
成単位と受光素子１５の構成単位とを別個に用意するも
のである。（ｅ）はホットプレート８１と受光素子１５
を組み込んだ受光ホルダ１６とから構成される。ホット
プレート８１と受光ホルダ１６とほぼ同一の形状であ
る。（ｆ）は加熱素子ホルダ８５に電熱線８３を組み込
んだものと、受光素子１５を組み込んだ受光ホルダ１６
とから構成される。加熱素子ホルダと受光ホルダ１６と
ほぼ同一の形状である。（ｇ）は加熱素子ホルダ８５に
ヒートパイプ８４を組み込んだものと、受光素子１５を
組み込んだ受光ホルダ１６とから構成される。加熱素子
ホルダと受光ホルダ１６とほぼ同一の形状である。
【００３０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アッシング中のＣＯの発光強度の小さいところを受光素
子アレイで検知し、その部分を加熱してアッシングレー
トを上げるようにしたので、バッチ式アッシング装置に
おけるアッシングレート均一性向上の効果が期待でき
る。
アッシング中のＣＯの発光強度の小さいところを受光素
子アレイで検知し、その部分を加熱してアッシングレー
トを上げるようにしたので、バッチ式アッシング装置に
おけるアッシングレート均一性向上の効果が期待でき
る。
【図１】本発明の実施例を示す装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明の実施例を示す発熱素子の構成図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例を示す発熱素子の概要図であ
る。
る。
【図６】本発明の他の実施例を示す発熱素子の構成図で
ある。
ある。
【図７】従来の装置の断面図である。
１ 石英チャンバ ２ ウエハ ３ ＲＦ電源 ４ 石英ポート ５ 受光素子アレイ ６ ＲＦ電極 ７ フォトマルチプライヤ ８ 加熱装置 １０ ガス導入口 １２ ガス排気口 １５ 受光素子 １６ 受光ホルダ ２０ 制御装置 ２１ バルブ制御 ２２ 増幅器（ＡＭＰ） ２４ 平均値回路 ２５ 積分回路 ２６ 演算回路 ２７ 切換回路 ２８ 加熱駆動制御回路 ３１ 真空計 ３２，３４，３６ 電磁バルブ ３５，３７ 流量調整バルブ ８１ ホットプレート ８２ ランプ ８３ 電熱線 ８４ ヒートパイプ ８５ 加熱素子ホルダ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G02F 1/35 501 H01L 21/3065 H01L 21/66
Claims (10)
- 【請求項１】 ウエハに施されたレジストをアッシング
ガスにより除去するアッシング装置において、 （ａ）複数枚のウエハを重なる方向に配置し、チャンバ
内に保持する手段と、 （ｂ）前記ウエハの外周部に設置され、アッシング時に
発光する光の発光強度を測光する受光手段と、 （ｃ）前記ウエハの外周部に設置され、加熱箇所および
加熱の程度が選定可能な加熱手段と、 （ｄ）前記受光手段の信号によりウエハのアッシングレ
ートが均一となるように前記加熱手段の加熱箇所および
加熱の程度を制御する制御手段とを具備することを特徴
とするアッシング装置。 - 【請求項２】 前記受光手段は受光素子をアレイ状に配
列されてなり、そのアレイの長さ方向は前記複数枚のウ
エハの配置方向であり、前記ウエハの外周に同心円状に
設置されることを特徴とする請求項１記載のアッシング
装置。 - 【請求項３】 前記受光手段および前記加熱手段は前記
受光手段を構成する受光素子と前記加熱手段を構成する
加熱素子とを組み合わせてなる一つの構成要素を、前記
ウエハの外周に複数個配置してなることを特徴とする請
求項１記載のアッシング装置。 - 【請求項４】 前記加熱手段は隣接する前記ウエハの間
に間隔を開けて挿入し、前記加熱手段と前記ウエハとを
積層してなることを特徴とする請求項１記載のアッシン
グ装置。 - 【請求項５】 前記制御手段は前記受光手段の信号と基
準値との差あるいは比に基づいて前記加熱箇所および加
熱の程度を選定して前記加熱手段を駆動し、前記発光強
度を変化させてウエハのアッシングレートを均一とする
ことを特徴とする請求項１記載のアッシング装置。 - 【請求項６】 前記基準値は前記受光手段の信号の平均
値であることを特徴とする請求項５記載のアッシング装
置。 - 【請求項７】 前記基準値は前記受光手段の信号の最大
値であることを特徴とする請求項５記載のアッシング装
置。 - 【請求項８】 前記基準値は予め設定された値であるこ
とを特徴とする請求項５記載のアッシング装置。 - 【請求項９】 前記発光は一酸化炭素により発光するこ
とを特徴とする請求項１記載のアッシング装置。 - 【請求項１０】 ウエハに施されたレジストをアッシン
グガスにより除去するアッシング方法において、 （ａ）アッシング時の発光の発光強度を測光する工程
と、 （ｂ）前記発光強度からアッシングレートを検出する工
程と、 （ｃ）前記アッシングレートからアッシングレートの少
なくとも１枚のウエハにおける不均一の程度を演算する
工程と、 （ｄ）前記アッシングレートの少なくとも１枚のウエハ
における不均一の程度を小さくするようにウエハを部分
的に加熱する工程とからなるアッシング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3254047A JP3027248B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | アッシング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3254047A JP3027248B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | アッシング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251334A JPH05251334A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3027248B2 true JP3027248B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=17259498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3254047A Expired - Fee Related JP3027248B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | アッシング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027248B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096359A (en) | 1995-03-14 | 2000-08-01 | Indena S.P.A. | Polyphenol fractions of tea, the use thereof and formulations containing them |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3254047A patent/JP3027248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096359A (en) | 1995-03-14 | 2000-08-01 | Indena S.P.A. | Polyphenol fractions of tea, the use thereof and formulations containing them |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05251334A (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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