JP3293801B2 - 枚葉式プラズマアッシング装置 - Google Patents

枚葉式プラズマアッシング装置

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泰則 岡部
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一枚の半導体基板
の表面に形成されたパタ−ニングされたレジスト膜をプ
ラズマアッシングによって剥離する枚葉式プラズマアッ
シング装置に関し、特に、半導体基板を載置するステ−
ジに関する。
【0002】
【従来の技術】通常、半導体装置製造において、半導体
基板(以下ウェハと記す)に所望のパタ−ンを形成する
場合、ウェハの全面にレジストを塗布しレジスト膜を形
成し、このレジスト膜を選択的に除去して所望のパタ−
ンを形成し、この除去されたパタ−ン膜によって選択的
にイオン打ち込みを行いウェハに不純物を注入したり、
あるいは選択的にエッチングして配線や回路及び素子の
形成したしていた。
【0003】いずれの工程にしても、これら工程後に残
された不要のレジストは除去しなければならない。この
レジストを除去する方法として、現在最も使用されてい
るプラズマアッシングによる方法である。
【0004】この方法は、減圧下の容器の一方の電極で
あるステ−ジにウェハを載置し、導入された酸素ガスに
よってグロ−放電を起こさせプラズマを発生させる。そ
して、活性化さえれた酸素原子により炭化水素化合物を
主成分とするレジストを灰化し、ウェハから剥離した灰
化物を容器から排出する方法である。
【0005】また、このプラズマアッシング方法による
剥離レ−トは、ウェハの温度によって異なる。言い換え
れば、温度が高い程剥離レ−トが高くなり、温度が低け
れば剥離レ−トは低くなる。しかしながら、剥離レ−ト
を上げるために、例えば、ウェハの温度を200度以上
に上昇させると、イオンの打ち込みなどにより硬化され
たレジスト層の硬化外皮層が内層のレジストのガス発生
により起こるポッピング現象が生じ、硬化外皮層が内部
のガス爆発により破れ、その灰化物が飛散し半導体素子
形成面に付着し半導体装置の不良品を発生させることに
なる。
【0006】しかし、100度前後の低い温度に設定す
ると、剥離レ−トが低くなるものの、上述のポッピング
現象は起きない。しかし、剥離レ−トが低いとそれだけ
剥離に要する時間が長くなり、ト−タル的には生産性を
低下させることになる。かかる問題を解消するレジスト
の剥離方法およびその装置が、特開平10−32160
3号公報に開示されている。
【0007】このレジストの剥離方法およびその装置で
は、レジストの表面の硬化層のレジストの剥離の際は、
ウェハの中心部分あるいはウェハの外縁部と接触する補
助ステ−ジを設け、ヒ−タ内蔵のステ−ジから離間させ
た状態で、補助ステ−ジによりウェハを引き上げ、接触
面積が小さくしステ−ジからの伝熱を抑え、ウェハを低
温にすることによりポンピング現象の発生を抑えレジス
トの硬化層を遅い速度で剥離している。そして、硬化層
を剥離した後、補助ステ−ジを下降させ、ウェハの外周
面と接触していたステ−ジの載置面と補助ステ−ジのウ
ェハの載置面と一致させ、ウェハの裏面の全面と接触さ
せ、ヒ−タからの伝熱によりウェハを高温にし高い剥離
レ−トで剥離し、ト−タルの剥離時間を短縮し、生産性
の向上を図っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレジス
トの剥離方法およびその装置では、小さな接触面積をも
つ補助ステ−ジでウェハの中心部あるいは外縁部でウェ
ハを支えているものの、大型なウェハになればなる程、
補助ステ−ジとウェハと接触している部分と接触してい
ない部分との間で温度差が生じる。
【0009】さらに、ヒ−タ内蔵のステ−ジから離間さ
せ、補助ステ−ジにより突き上げられたウェハの温度
は、プラズマの輻射熱により依存される。不安定な輻射
熱に依存することは、ウェハの温度を一定に保つことは
難しく温度差が益々助長する結果となる。この部分的に
剥離レ−トの違いは、部分的にレジストが残り残す恐れ
があるし、かえって時間がかかる。こんことは、エッチ
ング終点検知機構を設けても、確実に外皮硬化層がいつ
除去できたか否かを判断することが困難である。
【0010】確かに低温と高温とに2段階に分けて剥離
すれば、処理速度は向上するものの、この切り換えが確
実に行えない限り、ポンピング現象を起こさずに完全に
レジスト残りがなく剥離できるか否かに疑問である。ま
た、剥離動作中に、昇降機構のロッドで補助ステ−ジを
突き上げてるので、剥離された灰化物がロッドに付着し
昇降機構の動作に支障をもたらすという懸念がある。
【0011】従って、本発明の目的は、低温で均一にウ
ェハの温度を保ちウェハ面のレジストを一様に剥離でき
るプラズマエッチング装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、減圧下
の状態の容器に酸素などのガスを導入しグロ−放電によ
り該ガスの原子を活性化し一枚の半導体基板に塗布され
たレジストを除去する枚葉式プラズマアッシング装置に
おいて、一枚の前記半導体基板の中心部を点接触で支え
る複数の突起部材と前記半導体基板の周縁部を線接触で
支える複数の円弧状突起部材とが表面に形成されたステ
−ジと、このステ−ジの温度を一定に維持するヒ−タ内
蔵のブロックと、前記ステ−ジの外周囲を囲むように配
置するとともに前記半導体基板の周縁部を支え保持する
リング状部材と、前記ステ−ジより上に前記リング状部
材とともに前記半導体基板を持ち上げたり前記突起部材
及び前記円弧状部材に前記半導体基板を載置したりする
昇降ロッドと、前記レジストの剥離中に前記昇降ロッド
を被せるスリ−ブとを備える枚葉式プラズマアッシング
装置である。
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0015】図1(a)及び(b)は本発明の関連技術
における枚葉式プラズマアッシング装置のステ−ジを示
す平面図及びAA断面矢視図である。このステ−ジは、
図1に示すように、ステ−ジ3の面から突出しウェハ1
0の中心部付近と点接触しウェハ10を支える突起部1
とウェハ10の周辺部と線接触しウェハ10を支える円
弧状突起部2を有している。
【0016】また、ウェハ10の中央部を点接触で支え
る突起部1は、正三角形の頂角の位置に配置し、ウェハ
10を3点支持することが望ましい。このように3点支
持にすれば、10インチという大きなウェハでも、3点
の突起部1がウェハ10と接触し安定して支えることが
できる。
【0017】一方、ウェハ10の周縁部と線接触する円
弧状突起部2は、突起部1と同じ高さでステ−ジ3から
突出している。そして、3つの突起部1に載置されたウ
ェハ10の周縁部と接触することになる。しかし、ウェ
ハ10は必ずしも平坦な基板ではなく、上に膨らむよう
に湾曲したり、逆に、下に膨らむように湾曲しているこ
とが多い。この湾曲の仕方は、前の工程により異なって
くが、同一のロットであれば、全てのウェハが同じよう
な傾向で湾曲しているので、円弧状突起部2の高さを突
起部1の高さと同じにする必要はなく、ウェハ10の湾
曲の状態に応じて、円弧状突起部2の高さを設定すれば
良い。
【0018】この円弧状突起部2の全域に対するウェハ
10の接触する領域は、ウェハの変形が悪くても50パ
−セントを越える必要がある。このため、円弧状突起部
2を予め突起部1より高めに製作しておき、ウェハと円
弧状突起部2と当たり面を調べ円弧状突起部2の高さを
削りなどし調整することである。
【0019】このように円弧状突起部2の線接触領域を
確保すれば、ウェハ10の中央部と点接触する突起部1
の接触面積に比べウェハ10の周縁部と接触する円弧状
突起部2の線接触面積が遙かに大きくなる。言い換えれ
ば、ウェハ10の中央部は熱抵抗の大きい突起部1で支
え、ウェハ10の周縁部を熱抵抗の小さい円弧状突起部
2で支えることになる。従って、熱容量の大きなブロッ
ク4からの熱は円弧状突起部2を介して熱容量の小さい
ウェハ10に円滑に伝えられ、短時間でブロック4と同
じ温度に到達させることができる。
【0020】このことを考えると、図1では3個の円弧
状突起部2であるが、円弧状突起部の円弧部の長さは短
くし個数をそれだけ増やせれば、ウェハ10の湾曲度が
大きくても、円弧状突起部2とウェハ10の総線接触面
積が確保できる。また、総線接触面積が増えると、飽和
温度に達する時間がそれだけ短くなる。
【0021】通常、ウェハの中央部から周縁部にかけて
微細なパタ−ンが形成されているのに対しウェハの周縁
部はパタ−ンが形成されない部分が多いい。従って、ウ
ェハに被覆されたレジストは、ウェハ10の中央部より
周辺部の方が広く施されている。このためにも、上述し
たようにウェハ10の周縁部から中央部に熱の伝達をお
こない温度勾配をもたせれば、ウェハの周縁部の温度を
ウェハ10の中央部の温度より稍高くすれば、周縁部の
剥離レ−トが中央部より高くなり、ウェハ10の全域の
レジストを一様に剥離できる。
【0022】例えば、ブロック4を摂氏120度に一定
に維持するようにヒ−タ5を制御すれば、ウェハ10の
周縁部は120度に加熱され、ウェハ10の大きさによ
って若干の差異があるが、周縁部の熱伝達によりウェハ
10の中央部は100度乃至110度に維持できる。こ
のようにウェハ10の周縁部と中央部に温度勾配をもた
せることは、ウェハ10の全面に残されたレジストを一
様に剥離できることを示唆している。
【0023】なお、ブロック4と同じアルミニウムで製
作されたステ−ジ3は、鍛造成形により突起部1および
円弧状突起部2は成形されているものの、ウェハ10の
表面に傷をつけないように突起部の硬度は、ウェハ10
の表面の硬度より低い。従って、ウェハ10の移載を何
回も繰り返して行う内に摩耗し、ウェハ10と突起部1
が接触しなくなりステ−ジ自体が寿命となる。
【0024】そこで、従来、ブロックと一体となってい
たステ−ジを切り離しができるようにし、さらに、ステ
−ジ3を容易に交換できるようにブロック4からステ−
ジ3を取り外しができるようにした。勿論、容易に取付
けできるようにインロ−構造にし、熱伝達度を確保する
ために、図示してないねじでブロック4にステ−ジ3を
固定するようにしている。
【0025】図2(a)および(b)は本発明の一実施
の形態における枚葉式プラズマアッシング装置のステ−
ジを示す部分平面図および断面図である。前述したよう
に、ウェハをステ−ジに繰り返して載置する毎にステ−
ジにある突起部が摩耗しステ−ジの寿命が短くなる。そ
こで、このステ−ジでは、ウェハを突起部に載せるとき
に、摩耗を促進させる水平方向の動き(すべり)を抑制
しウェハを突起部に対し垂直方向の動きによりウェハを
突起部に載置できる機構を設けたことである。
【0026】このウェハ載置機構は、図2に示すよう
に、ウェハ10の周縁部を載せる載置面を有するリング
6と、このリング6を定位置まで上昇させたりステ−ジ
3の面まで降ろしたりする昇降ロッド7と、レジスト剥
離中に昇降ロッド7に灰化物が付着しないように昇降ロ
ッド7を覆い被せるスリ−ブ8とを備えている。
【0027】次に、このステ−ジにおけるウェハの突起
部への搭載およびステ−ジからウェハの取り出し動作に
ついて説明する。まず、ステ−ジ3の突起部1にウェハ
を載せるときは、容器とゲ−トバルブを介して連結する
室に保管されたカセットからウェハをフォ−クに載せ、
フォ−クが移動し、何も載せていないステ−ジ3上にウ
ェハ10が位置決めさせる。
【0028】次に、昇降ロッド7が上昇し、フォ−ク9
にウェハ10はリング6に移載される。そして、ウェハ
10を移載したフォ−ク9は、紙面に垂直の方向に移動
しステ−ジ3から退避した位置で停止する。リング6に
移載されたウェハ10は、モ−タ駆動により静かに下降
する昇降ロッド7とともに下降しウェハ10は突起部1
に載せられウェハ10の周縁部は円弧状突起部2と接触
する。昇降ロッド7はスリ−ブ8の中に収納される。
【0029】ウェハ10のレジスト剥離中は、昇降ロッ
ド7はスリ−ブ8により被されているので、飛散するレ
ジスト灰化物は付着しない。レジスト剥離が終了する
と、昇降ロッド7が上昇し、突起部1に載置されたウェ
ハ10がリング6に移載される。そして、昇降ロッド7
の上昇によりウェハ10を載せたリング6が所定の高さ
に到達すると、フォ−ク9が退避位置から移動し、2本
の昇降ロッド7の間を通り所定の位置に停止する。この
状態は、図2(a)に示す。
【0030】次に、昇降ロッド7が下降すると、フォ−
ク9はウェハ10と接触する。そして、フォ−ク9の僅
かな上昇によりウェハ10はフォ−ク9に移載される。
ウェハ10を載せたフォ−ク9は退避し、昇降ロッド7
は下降しリング6はステ−ジ3の面まで降ろされる。
【0031】このように滑りなど起こさないように、ウ
ェハ10を静的に載せることにより従来のマニプレ−タ
などのウェハの搭載に比べ突起部1の摩耗が少なくな
り、ステ−ジ3の寿命を数倍伸ばすことができた。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウェハの
中央部と点接触する突起部と、ウェハの周縁部と線接触
する円弧状突起部とをステ−ジ上に設け、これら突起部
にウェハを載置し、ウェハより遙かに熱容量が大きく一
定の温度に維持された加熱ブロックをステ−ジに固定
し、円弧状突起部を介して加熱ブロックの熱をウェハに
伝達することによって、ウェハ面内は均一に加熱され所
望の温度に維持されウェハ面内のレジスト剥離レ−トは
一様になり、従来起きていた品質不良をもたらすレジス
ト残りを低減することができるという効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の関連技術における枚葉式プラズマアッ
シング装置のステ−ジを示す平面図及びAA断面矢視図
である。
【図2】本発明の一実施の形態における枚葉式プラズマ
アッシング装置のステ−ジを示す部分平面図および断面
図である。
【符号の説明】
1 突起部 2 円弧状突起部 3 ステ−ジ 4 ブロック 5 ヒ−タ 6 リング 7 昇降ロッド 8 スリ−ブ 9 フォ−ク 10 ウェハ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/68

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減圧下の状態の容器に酸素などのガスを
    導入しグロ−放電により該ガスの原子を活性化し一枚の
    半導体基板に塗布されたレジストを除去する枚葉式プラ
    ズマアッシング装置において、一枚の前記半導体基板の
    中心部を点接触で支える複数の突起部材と前記半導体基
    板の周縁部を線接触で支える複数の円弧状突起部材とが
    表面に形成されたステ−ジと、このステ−ジの温度を一
    定に維持するヒ−タ内蔵のブロックと、前記ステ−ジの
    外周囲を囲むように配置するとともに前記半導体基板の
    周縁部を支え保持するリング状部材と、前記ステ−ジよ
    り上に前記リング状部材とともに前記半導体基板を持ち
    上げたり前記突起部材及び前記円弧状部材に前記半導体
    基板を載置したりする昇降ロッドと、前記レジストの剥
    離中に前記昇降ロッドを被せるスリ−ブとを備えること
    を特徴とする枚葉式プラズマアッシング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080131622A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 White John M Plasma reactor substrate mounting surface texturing
US7964430B2 (en) 2007-05-23 2011-06-21 Applied Materials, Inc. Silicon layer on a laser transparent conductive oxide layer suitable for use in solar cell applications
KR101150268B1 (ko) * 2008-03-27 2012-06-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 열처리 장치 및 처리 시스템
JP2015076457A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 基板処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101474339B1 (ko) * 2011-04-01 2014-12-18 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부
US9748132B2 (en) 2011-04-01 2017-08-29 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, method for manufacturing semiconductor device, method for processing substrates

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