JP5213741B2 - Substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体基板を製造する装置に関し、より詳細には、半導体基板を加工するための基板製造方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly to a substrate manufacturing method for processing a semiconductor substrate.
一般的に、プラズマは、イオンや電子、ラジカルなどからなるイオン化されるガス状態を言い、非常に高い温度や、強い電界あるいは高周波電磁界(RF Electromagnetic Fields)により、生成される。
特に、グロー放電によるプラズマは、直流や高周波電磁界によって励起される自由電子により生成され、励起される自由電子は、ガス分子と衝突し、イオン、ラジカル、電子などと同じ活性種(Active Species)を生成する。このような活性種は、物理的あるいは化学的に、物質の表面に作用し、表面の特性を変化させる。 このような活性種により、物質の表面を処理することをプラズマ処理という。
Generally, plasma refers to an ionized gas state composed of ions, electrons, radicals, and the like, and is generated by a very high temperature, a strong electric field, or a high frequency electromagnetic field (RF Electromagnetic Fields).
In particular, glow discharge plasma is generated by free electrons excited by a direct current or a high-frequency electromagnetic field. The excited free electrons collide with gas molecules and are the same active species as ions, radicals, electrons, and the like (Active Specials). Is generated. Such active species physically or chemically act on the surface of the substance to change the surface properties. Treating the surface of a substance with such active species is called plasma treatment.
このようなプラズマ処理は、半導体素子を製造する工程、例えば、薄膜蒸着、洗浄、アッシング またはエッチング工程に利用される。 Such plasma treatment is used in a process for manufacturing a semiconductor element, for example, a thin film deposition, cleaning, ashing or etching process.
一般的に、プラズマアッシング工程は、約200℃乃至300℃に加熱したチャックの上にウエハーを置いた状態で、プラズマをフォトレジストと反応させ、フォトレジストを除去する。 In general, in the plasma ashing process, plasma is reacted with a photoresist in a state where a wafer is placed on a chuck heated to about 200 ° C. to 300 ° C. to remove the photoresist.
このようなプラズマアッシング工程は、主に、酸素ガスを利用したプラズマ生成を通じて行なわれる。 しかし、フォトレジストをハイドーズインプラント(High Dose Implant)処理した後に除去する場合、ハイドーズインプラント処理過程で、フォトレジストの表面が硬化される。これに従い、ポッピングが誘発され、ポッピングより、残留物が残る。このような残留物は、化学処理をしても容易に除去出来ないので、ウエハーの不良を誘発する。 Such a plasma ashing process is mainly performed through plasma generation using oxygen gas. However, when the photoresist is removed after being subjected to a high dose implant process, the surface of the photoresist is hardened in the process of the high dose implant process. Accordingly, popping is induced, and the residue remains from the popping. Such a residue cannot be easily removed even by chemical treatment, and causes a wafer defect.
これを防止するため、プラズマアッシング工程時に、四フッ化炭素(CF4)ガスのようなフッ素を含むガスを添加し、ポッピングによって、形成される残留物を除去する。即ち、フォトレジストは、温度上昇により、物質が変化になり、フォトレジストを構成する非晶質炭素が増加する。これに従い、ポッピングによる残留物は炭素と炭素との間の結合基が増加し、硬化の程度が増加するので、これを除去する必要なエネルギーが増加する。このような残留物は、酸素ガスを利用し除去することが難しいので、プラズマアッシング工程時に、フッ素系ガスを添加する。フッ素系ガスは、残留物を構成する炭素と結合し、炭素と炭素との間の結合基を切ってしまうので、残留物を容易に除去することができる。しかし、このようなフッ素系ガスは、ウエハーに形成される酸化膜の損失を誘発する。 In order to prevent this, a gas containing fluorine such as carbon tetrafluoride (CF4) gas is added during the plasma ashing process, and the formed residue is removed by popping. That is, as the temperature of the photoresist increases, the material changes, and the amorphous carbon constituting the photoresist increases. Accordingly, the residue due to popping increases the bonding groups between carbon and carbon, and the degree of curing increases, so the energy required to remove it increases. Since such a residue is difficult to remove using oxygen gas, a fluorine-based gas is added during the plasma ashing process. Since the fluorine-based gas is bonded to carbon constituting the residue and cuts a bonding group between the carbons, the residue can be easily removed. However, such a fluorine-based gas induces a loss of an oxide film formed on the wafer.
尚、酸素ガスのみを利用するプラズマアッシング工程は、300℃以上の工程温度を要求するので、
上述したように、ポッピング及び残留物の残存を誘発し、高温によるウエハーの特性変化を誘発し、残留物除去のために別途の化学処理が隨伴される。
In addition, since the plasma ashing process using only oxygen gas requires a process temperature of 300 ° C. or higher,
As described above, popping and residue residue are induced, wafer property change due to high temperature is induced, and additional chemical treatment is involved for residue removal.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工程効率を向上させることができる基板製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a substrate manufacturing method capable of improving process efficiency.
上述した目的を達成すべく、本発明の目的を実現するための一つの特徴による基板製造方法は、次の通りである。 In order to achieve the above object, a substrate manufacturing method according to one feature for realizing the object of the present invention is as follows.
まず、フォトレジストが形成される基板を加熱する。続き、基板を1次プラズマアッシング処理し、基板の温度を大気圧状態で降下させる。再び、基板を2次プラズマアッシング処理する。 First, a substrate on which a photoresist is formed is heated. Subsequently, the substrate is subjected to primary plasma ashing, and the temperature of the substrate is lowered in an atmospheric pressure state. Again, the substrate is subjected to secondary plasma ashing.
ここで、1次プラズマアッシング処理及び2次プラズマアッシング処理は、真空圧状態で行なわれ、且つ、酸素ガスを利用して行なわれる。 Here, the primary plasma ashing process and the secondary plasma ashing process are performed in a vacuum state and using oxygen gas.
一方、2次プラズマアッシング処理後、化学処理無しの純水を利用し、基板を洗浄する。 On the other hand, after the secondary plasma ashing treatment, the substrate is cleaned using pure water without chemical treatment.
尚、上述した目的を達成すべく、本発明の目的を実現するための一つの特徴による基板製造方法は、次の通りである。まず、チャンバー内部に設置された支持部材に基板を安着させた状態で、基板を加熱する。チャンバー内部を第1圧力に維持させた状態で、基板を1次プラズマアッシング処理する。チャンバー内部を第2圧力に維持させた状態で、基板の温度を降下させる。チャンバー内部を第3圧力に維持させた状態で、基板を2次プラズマアッシング処理する。 In order to achieve the above object, a substrate manufacturing method according to one feature for realizing the object of the present invention is as follows. First, a substrate is heated in a state where the substrate is seated on a support member installed inside the chamber. A primary plasma ashing process is performed on the substrate while the chamber is maintained at the first pressure. The temperature of the substrate is lowered while the chamber is maintained at the second pressure. A secondary plasma ashing process is performed on the substrate while the chamber is maintained at the third pressure.
ここで、第2圧力は、第1及び第3圧力より高い。 Here, the second pressure is higher than the first and third pressures.
具体的に、第2圧力は、大気圧で、第1及び第3圧力は、真空圧である。 Specifically, the second pressure is atmospheric pressure, and the first and third pressures are vacuum pressures.
上述した本発明によると、プラズマアッシング処理時に、大気圧状態でしばらく基板の温度を降下させることにより、フォトレジストの化学結合変化を防止し、ポッピング及び残留物発生を減少させ、アッシングの効率及び、製品の収率を向上させることができる。 According to the present invention described above, during the plasma ashing process, the temperature of the substrate is lowered for a while in the atmospheric pressure state, thereby preventing the chemical bond change of the photoresist, reducing popping and residue generation, the efficiency of ashing, and Product yield can be improved.
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る基板製造装置を示す図面である。 FIG. 1 is a view showing a substrate manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本発明の基板製造装置400は、処理ユニット100、プラズマ生成ユニット200及び第1及び第2排気管310、320を含む。
Referring to FIG. 1, the
処理ユニット100は、ウエハーのアッシング工程が行なわれ、プラズマ生成ユニット200は、アッシング工程に必要なプラズマを生成し、処理ユニット100に提供する。第1及び第2排気管310、320は、処理ユニット100内部のガスと反応副産物を外部に排出し、処理ユニット100の内部圧力を調節する。
The
具体的に、処理ユニット100は、チャンバー110、チャック120、バッフル130及びカバー140を含む。
Specifically, the
チャンバー110は、基板の処理工程が行なわれる工程空間(PS)を提供し、底面111には、第1及び第2排気管310、320と各々連通される第1及び第2排気ホール111a、111bが形成される。基板の処理工程時に、チャンバー110は接地される。
The
チャック120は、工程空間(PS)に設置され、アッシング処理時に、ウエハーを支持する。具体的に、チャック120は、ウエハーが安着される支持プレート121及び支持プレート121の下部に結合される支持軸123を含む。
The
アッシング工程時に、支持プレート121は、上面に安着されるウエハーを既設定される温度で加熱し、支持軸123は、中心軸を基準に回転して支持プレート121を回転させる。
During the ashing process, the
チャック120の上部には、バッフル130及びカバー140が配置される。バッフル130は、チャンバー110の上段部に結合され、支持プレート121と向き合う。バッフル130は、接地され、プラズマ生成ユニット200から生成されるプラズマを濾過させ、主に、プラズマのラジカルを通過させ、工程空間(PS)に提供する。
A
カバー140は、チャンバー110及びバッフル130上部に配置され、チャンバー110と結合し、工程空間(PS)を密閉させる。尚、カバー140は、プラズマ生成ユニット200と結合し、プラズマ生成ユニット200からのプラズマが流入される流入口141が形成される。カバー140の内部には、プラズマ生成ユニット200からのプラズマが流入口141を通して流入される誘導空間(GS)が形成される。誘導空間(GS)内のプラズマは、バッフル130を経由して、工程空間(PS)に提供される。本発明の一例に、誘導空間(GS)は、逆円錐形状に形成される。
The
カバー140の上部には、プラズマ生成ユニット200が設置される。プラズマ生成ユニット200は、マグネトロン210、導波管220、第1及び第2ガス供給管231、233、プラズマソース部240及び流入管250を含む。
A
具体的に、マグネトロン210は、プラズマ生成のためのマイクロ波を発生させ、導波管220は、マグネトロン210で生成されるマイクロ波をプラズマソース部240に誘導する。第1ガス供給管231は、プラズマソース部240に連結され、プラズマアッシングのための処理ガスをプラズマソース部240に供給する。
Specifically, the
プラズマソース部240の中では、第1ガス供給管231からの処理ガスと及びマグネトロン210からのマイクロ波により、プラズマが生成される。
In the
プラズマソース部240は、流入管250の入力端に連結され、流入管250の出力端は、カバー140上面に結合され、流入口141と連通される。プラズマソース部240で生成されたプラズマは、流入管250を通して誘導空間(GS)に提供され、バッフル130を通して工程空間(PS)に提供される。
The
尚、流入管250は、第2ガス供給管233と連結される。第2ガス供給管233の出力端は、流入管250の側部に結合され、流入管250に調節ガスを提供し、プラズマソース部240で生成されるプラズマのラジカル生成速度を調節する。
The
プラズマ生成ユニット200は、チャンバー110内部を洗浄するための洗浄ガスを提供する第3ガス供給管235をさらに含むことができる。第3ガス供給管235は、プラズマソース部240に連結し、洗浄ガスは、基板の処理過程でチャンバー110の内壁とバッフル130に付着されたパーティクルを除去する。
The
一方、チャンバー110の下には、第1及び第2排気管310、320が設置される。第1及び第2排気管310、320は、チャンバー110底面111に結合され、チャンバー110の底面111に形成される第1及び第2排気ホール111a、
111bと各々連通され、工程空間(PS)に流入されるガス及び工程過程で発生される工程副産物を外部に排出させる。第1及び第2排気管310、320は、外部の圧力調節装置(図示せず)と連結され、第1及び第2排気管310、320を通し、工程空間の圧力が調節される。
On the other hand, first and
111b is communicated with each other, and gas flowing into the process space (PS) and process by-products generated in the process are discharged to the outside. The first and
この実施形態において、基板製造装置400は、二つの排気管310、320を配置されるが、排気管310、320の個数は、チャンバー110の大きさにより、増加または減少する。
In this embodiment, the
以下、図面を参照し、基板製造装置400を利用したプラズマアッシング工程に対して具体的に説明する。
Hereinafter, the plasma ashing process using the
図2は、図1に図示された基板製造装置を利用し、ウエハーを製造する方法を説明するための流れ図で、図3は、図1に図示された基板製造装置でプラズマアッシングが行なわれる工程を示す図面である。 2 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a wafer using the substrate manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a process in which plasma ashing is performed in the substrate manufacturing apparatus shown in FIG. It is drawing which shows.
図2及び図3を参照すると、まず、チャック120の支持プレート121を加熱させた後、フォトレジストが形成されるウエハー10を支持プレート121上に安着させる(段階S110)。この時、支持プレート121は、約200℃乃至300℃程度に加熱し、ウエハー10は、フォトレジストが形成された後にハイドーズインプラント(High Dose Implant:以下、HDI)またはプラズマを利用するインプラント工程後にチャンバー110に引入される。
Referring to FIGS. 2 and 3, first, the
加熱される支持プレート121により、ウエハー10が加熱される(段階S120)。
The
この時、ウエハー10の加熱時間は、約2乃至20秒程度である。
At this time, the heating time of the
ここで、ウエハー10を支持プレート121に安着させる段階(S110)及びウエハー10を加熱する段階(S120)は、チャンバー110内部圧力が大気圧に維持された状態で行なわれる。
Here, the step of placing the
続き、チャンバー110内部を真空状態にした後、酸素ガスを利用し、ウエハー10を1次プラズマアッシング処理する(段階S130)。
Subsequently, after the
具体的に、第1ガス供給管231から酸素ガスがプラズマソース部240に供給される。一方、マグネトロン210からマイクロ波が発生され、マイクロ波が導波管220を通し、プラズマソース部240に誘導される。これに従い、プラズマソース部240の中では、酸素を含むプラズマが生成され、生成されたプラズマは、流入管250及びバッフル130を経由し、ウエハー10に提供される。これで、ウエハー10の1次プラズマアッシング処理が行なわれる。
Specifically, oxygen gas is supplied from the first
1次プラズマアッシング処理時に、チャンバー110の内部圧力は、約0.1乃至約1トール(Torr)程度で、約1000乃至約3000ワット(W)の電力が消費され、供給される酸素ガスの流量は、約1000乃至約5000sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)程度であり、所要時間は約10乃至約30秒程度である。
During the primary plasma ashing process, the internal pressure of the
続き、チャンバー110内部圧力を大気圧状態にした後、ウエハー10を支持プレート121から分離させた状態で、ウエハー10を待機させ、ウエハー10の温度を降下させる(S140)。ここで、ウエハー10の待機時間は最短約30秒程度である。
Subsequently, after the internal pressure of the
支持プレート121からウエハー10分離時に、ウエハー10は、支持プレート121に設置されるリフトピン(図示せず)により、支持プレート121から約1cm以上離隔される。ここで、リフトピンは、ウエハー10を支持する状態で、昇降動作を通し、ウエハー10を支持プレート121から離隔させる。
When separating the
尚、ウエハー10をチャンバー110から引き出し、ウエハー10を支持プレート121から分離させることができる。このような場合、別途の冷却部材を利用し、ウエハー10を冷却させることができ、室温でウエハー10を待機させることができる。
The
上述したウエハー10の温度を降下させる方法は、大気圧状態で行なわれる。
The above-described method for lowering the temperature of the
続き、尚、ウエハー10を支持プレート121に安着させた後、酸素ガスを利用してウエハー10を2次プラズマアッシング処理する(段階S160)。この時、チャンバー110の内部圧力は約0.1乃至約1トールであり、消費電力は約1000乃至約3000ワット、酸素ガス流量は約1000乃至約5000sccm、所要時間は約10乃至約30秒程度である。
Subsequently, after the
続き、段階S160で、よりチャンバー110の圧力と消費電力を増加させ、ウエハー10を3次プラズマアッシング処理する(段階S170)。この時、チャンバー110の内部圧力は約0.5乃至約2.5トールであり、消費電力は約3000乃至約7000ワット、酸素ガス流量は約1000乃至約5000sccm程度である。
Subsequently, in step S160, the pressure and power consumption of the
本発明の一例では、1次プラズマアッシング処理及び第2プラズマアッシング処理は、ポッピング発生を考慮して3次プラズマアッシング処理より低い圧力と低い消費電力下で行なわれる。反面、3次プラズマアッシング処理は、アッシング率を向上させるために、1次プラズマアッシング処理及び2次プラズマアッシング処理より高い圧力と高い消費電力下で行なわれる。 In an example of the present invention, the primary plasma ashing process and the second plasma ashing process are performed under a lower pressure and lower power consumption than the tertiary plasma ashing process in consideration of the occurrence of popping. On the other hand, the tertiary plasma ashing process is performed under higher pressure and higher power consumption than the primary plasma ashing process and the secondary plasma ashing process in order to improve the ashing rate.
ウエハー10の3次プラズマアッシング処理を通し、フォトレジストの除去が完了すると、ウエハー10をチャンバー110から引き出し(S180)、ウエハー10を純水で洗浄後に乾燥する(段階S190)。
When the removal of the photoresist is completed through the third plasma ashing process of the
上述では、酸素ガスを利用し、プラズマアッシング処理が行なわれるが、本発明はこれに限定されない。 In the above, plasma ashing is performed using oxygen gas, but the present invention is not limited to this.
上述したように、本発明に従うプラズマアッシング工程は、大気圧でウエハー10を加熱して1次プラズマアッシング処理後、ウエハー10の温度を大気圧状態で降下させ、ウエハー10に形成されたフォトレジストの物質変化、すなわち、化学結合変化を防止する。
As described above, in the plasma ashing process according to the present invention, after the primary plasma ashing process is performed by heating the
具体的に、フォトレジストは、真空状態の高温で化学結合に変化が生じ、温度と圧力によるフォトレジストの化学結合変化は、下記の表1の通りである。 Specifically, in the photoresist, the chemical bond changes at a high temperature in a vacuum state, and the chemical bond change of the photoresist due to temperature and pressure is as shown in Table 1 below.
表1を参照すると、HDI処理前、フォトレジストの炭素-酸素結合は約26%、炭素-水素結合は約74%、非晶質炭素は約0%である。HDI処理後にフォトレジストの化学結合をみると、炭素-酸素結合は約14%でHDI処理前より減少し、炭素-水素結合は約 50%でHDI処理前より減少し、非晶質炭素は約36%でHDI処理前より増加する。 Referring to Table 1, before the HDI process, the photoresist has about 26% carbon-oxygen bonds, about 74% carbon-hydrogen bonds, and about 0% amorphous carbon. Looking at the chemical bonds of the photoresist after the HDI treatment, the carbon-oxygen bond is reduced by about 14% from before the HDI treatment, the carbon-hydrogen bond is reduced by about 50% from before the HDI treatment, and the amorphous carbon is about 36% increase from before HDI treatment.
HDI処理されたフォトレジストを真空状態で、約259℃で加熱すると、炭素-酸素結合は約0%で加熱前より減少し、炭素-水素結合は約13%で加熱前より減少し、非晶質炭素は約87%で加熱前より増加する。すなわち、HDI処理されるフォトレジストを真空状態で加熱すると、化学結合の変化が生じ、非晶質炭素が急激に増加される。 When an HDI-processed photoresist is heated in a vacuum state at about 259 ° C., carbon-oxygen bonds are reduced by about 0% from before heating, carbon-hydrogen bonds are reduced by about 13% from before heating, and amorphous. Carbonaceous carbon is about 87%, increasing from before heating. That is, when a photoresist subjected to HDI treatment is heated in a vacuum state, a chemical bond is changed and amorphous carbon is rapidly increased.
これに従い、フォトレジストは、炭素と炭素間の結合基が増加し、炭素と炭素間の二重結合及び三重結合が増加され、ポッピング増加される。一般的に、炭素-炭素結合を分解するのに約81Kcal/moleのエネルギーを必要とする反面、炭素=炭素の結合と炭素≡炭素の結合を分解するのに、各々約145Kcal/moleと約198Kcal/moleのエネルギーを必要とするので、ポッピングによる残留物の除去が難しくなる。 Accordingly, in the photoresist, the bonding group between carbon and carbon is increased, and double and triple bonds between carbon and carbon are increased and popping is increased. Generally, about 81 Kcal / mole of energy is required to decompose the carbon-carbon bond, while about 145 Kcal / mole and about 198 Kcal are required to decompose the carbon = carbon bond and carbon≡carbon bond, respectively. Since the energy of / mole is required, it becomes difficult to remove the residue by popping.
反面、HDI処理されるフォトレジストを大気圧状態で、約250℃に加熱すると、炭素-酸素結合は約16%、炭素-水素結合は約52%であり、非晶質炭素は約32%程度である。このように、HDI処理されたフォトレジストを大気圧で加熱する場合、化学結合が加熱前とほとんど変化がないので、非晶質炭素の増加を防止し、ポッピングを減少させ、
残留物とフォトレジストの除去が容易である。
On the other hand, when the photoresist treated with HDI is heated to about 250 ° C. at atmospheric pressure, the carbon-oxygen bond is about 16%, the carbon-hydrogen bond is about 52%, and the amorphous carbon is about 32%. It is. In this way, when the HDI-treated photoresist is heated at atmospheric pressure, the chemical bond is almost unchanged from that before heating, thus preventing an increase in amorphous carbon, reducing popping,
Residue and photoresist can be easily removed.
以下、図2と図3及び表1を参照し、段階S120乃至S150別に、ウエハー10に形成されるフォトレジストの化学結合変化をみると、次の通りである。
Hereinafter, with reference to FIGS. 2 and 3 and Table 1, the chemical bond change of the photoresist formed on the
まず、段階S120で、ウエハー10は、大気圧で加熱されるので、ウエハー10のフォトレジストは、化学結合の変化がほとんど生じない。すなわち、フォトレジストの化学結合は、加熱前、すなわちHDI処理後とほとんど類似に現れる。
First, in step S120, since the
段階S130で、ウエハー10は、高温の真空状態で、1次プラズマアッシング処理されるので、ウエハー10のフォトレジストは、化学結合の変化が生じる。すなわち、ウエハー10のフォトレジストは、非晶質炭素が急激に増加される。
In step S130, the
しかし、段階S140及びS150で、ウエハー10は、チャック120から分離され、大気圧の状態で温度降下がなされる。これに従い、フォトレジストの非晶質炭素が加熱前の状態に減少される。すなわち、フォトレジストの化学結合がもう一度HDI処理後状態に変化される。
However, in steps S140 and S150, the
このように、本発明に従うプラズマアッシング工程は、1次プラズマアッシング処理後、ウエハー10の温度を大気圧状態で降下させ、温度上昇によるフォトレジストの化学結合変化を減少させる。
As described above, the plasma ashing process according to the present invention lowers the temperature of the
これに従い、基板製造装置400は、ポッピングを防止し、残留物及びフォトレジストを容易に除去することができ、プラズマアッシング効率を向上させることができる。尚、基板製造装置400は、ポッピング防止及び残留物の除去のために、フッ素系ガスを利用する必要がないので、ウエハー10の酸化膜損失を防止し、製品の収率を向上させることができる。
Accordingly, the
尚、本発明に従うプラズマアッシング工程は、フォトレジストの化学結合変化を最小化させるので、プラズマアッシング工程後、ウエハー10の洗浄工程時に別途の化学処理無しの純水を利用し、ウエハー10を洗浄することができ、製造原価を節減させることができる。
The plasma ashing process according to the present invention minimizes the chemical bond change of the photoresist. Therefore, after the plasma ashing process, the
以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練された当業者は、上述の特許請求範囲に記載される本発明の思想及び領域から抜け出さない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更することができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can make various modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims. Can be modified and changed.
10 ウエハー
100 処理ユニット
110 チャンバー
111 底面
111a、111b 排気ホール
120 チャック
121 支持プレート
123 支持軸
130 バッフル
140 カバー
141 流入口
200 プラズマ生成ユニット
210 マグネトロン
220 導波管
231、233、235 ガス供給管
240 プラズマソース管
250 流入管
310、320 排気管
400 基板製造装置
10
Claims (18)
前記基板を、真空状態で1次プラズマアッシング処理する段階と、
前記基板の温度を大気圧状態で降下させる段階と、
前記基板を、真空状態で2次プラズマアッシング処理する段階と、を順次含み、
前記アッシング処理時のガスが酸素であること、
を特徴とする基板製造方法。 Heating a substrate on which a photoresist subjected to a hydose implant process is formed to 250 ° C. under atmospheric pressure;
Subjecting the substrate to a primary plasma ashing process in a vacuum state;
Lowering the temperature of the substrate at atmospheric pressure;
Sequentially performing a secondary plasma ashing process on the substrate in a vacuum state,
The gas during the ashing process is oxygen,
A substrate manufacturing method characterized by the above.
チャンバーの中に設置される支持部材を加熱する段階と、
前記チャンバーの内部圧力を大気圧で維持した状態で、前記支持部材に前記基板を安着させ、加熱する段階と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の基板製造方法。 Heating the substrate comprises:
Heating a support member installed in the chamber;
The substrate manufacturing method according to claim 1, further comprising: placing the substrate on the support member and heating the substrate while maintaining the internal pressure of the chamber at atmospheric pressure.
前記チャンバーの内部圧力を大気圧で維持した状態で、既設定される時間内に前記支持部材から前記基板を離隔させること、を特徴とする請求項2に記載の基板製造方法。 Lowering the temperature of the substrate comprises:
The substrate manufacturing method according to claim 2, wherein the substrate is separated from the support member within a preset time while the internal pressure of the chamber is maintained at atmospheric pressure.
前記チャンバー外部の温度は、前記チャンバーの内部温度より低いこと、を特徴とする請求項2に記載の基板製造方法。 The step of cooling the substrate is, after the substrate is pulled out from the chamber, placed outside the chamber within a preset time in an atmospheric pressure state,
The substrate manufacturing method according to claim 2, wherein the temperature outside the chamber is lower than the temperature inside the chamber.
前記1次プラズマアッシング処理時、前記チャンバーの内部圧力は0.1乃至1トール、消費電力は1000乃至3000ワット、前記1次プラズマアッシング処理に利用されるガス流量は1000乃至5000sccm、所要時間は10乃至30秒であって、
前記2次プラズマアッシング処理時に、前記チャンバーの内部圧力は0.1乃至1トール、消費電力は1000乃至3000ワット、2次プラズマアッシング処理に利用されるガス流量は1000乃至5000sccm、所要時間は10乃至30秒であること、を特徴とする請求項2に記載の基板製造方法。 The heating time of the substrate is 2 to 20 seconds,
During the primary plasma ashing process, the internal pressure of the chamber is 0.1 to 1 Torr, the power consumption is 1000 to 3000 watts, the gas flow rate used for the primary plasma ashing process is 1000 to 5000 sccm, and the required time is 10 Thirty seconds,
During the secondary plasma ashing process, the internal pressure of the chamber is 0.1 to 1 Torr, the power consumption is 1000 to 3000 watts, the gas flow rate used for the secondary plasma ashing process is 1000 to 5000 sccm, and the required time is 10 to 10 times. The substrate manufacturing method according to claim 2, wherein the time is 30 seconds.
前記基板を3次プラズマアッシング処理する段階をさらに含み、
前記3次プラズマアッシング処理は、前記チャンバーの内部圧力と消費電力が前記1次及び2次プラズマアッシング処理段階より高い工程条件で行なわれること、を特徴とする請求項10に記載の基板製造方法。 After the secondary plasma ashing process step,
Further comprising performing a third plasma ashing process on the substrate;
The method of claim 10, wherein the tertiary plasma ashing process is performed under process conditions in which the internal pressure and power consumption of the chamber are higher than those in the primary and secondary plasma ashing processes.
化学処理無しの純水を使用し、前記基板を洗浄する段階をさらに含むこと、を特徴とする請求項1に記載の基板製造方法。 After the secondary plasma treatment step,
The method for manufacturing a substrate according to claim 1, further comprising cleaning the substrate using pure water without chemical treatment.
前記チャンバー内部を第1圧力に維持させた状態で、前記基板を1次プラズマアッシング処理する段階と、
前記チャンバー内部を第2圧力に維持させた状態で、前記基板の温度を降下させる段階と、
前記チャンバー内部を第3圧力に維持させた状態で、前記基板を2次プラズマアッシング処理する段階と、を順次含み
前記第2圧力は、前記第1及び第3圧力より高く、
前記第2圧力は、大気圧と同じであることと、
前記アッシング処理時のガスが酸素であること、
とを特徴とする基板製造方法。 Heating the substrate to 250 ° C. at atmospheric pressure in a state where a substrate on which a photoresist on which a high-dose implant process is performed is seated on a support member installed inside the chamber;
Performing a primary plasma ashing process on the substrate in a state where the interior of the chamber is maintained at a first pressure;
Lowering the temperature of the substrate while maintaining the interior of the chamber at a second pressure;
Sequentially performing a secondary plasma ashing process on the substrate while maintaining the interior of the chamber at a third pressure. The second pressure is higher than the first and third pressures,
The second pressure is the same as the atmospheric pressure;
The gas during the ashing process is oxygen,
A substrate manufacturing method characterized by the above.
前記1次プラズマアッシング処理時に、前記チャンバーの内部圧力は0.1乃至1トール、消費電力は1000乃至3000ワット、前記1次プラズマアッシング処理に利用されるガス流量は1000乃至5000sccm、所要時間は10乃至30秒であって、
前記2次プラズマアッシング処理時に、前記チャンバーの内部圧力は0.1乃至1トール、消費電力は1000乃至3000ワット、2次プラズマアッシング処理に利用されるガス流量は1000乃至5000sccm、所要時間は10乃至30秒であること、を特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の基板製造方法。 The step of heating the substrate is performed for 2 to 20 seconds with the interior of the chamber maintained at atmospheric pressure.
During the primary plasma ashing process, the internal pressure of the chamber is 0.1 to 1 Torr, the power consumption is 1000 to 3000 watts, the gas flow rate used for the primary plasma ashing process is 1000 to 5000 sccm, and the required time is 10 Thirty seconds,
During the secondary plasma ashing process, the internal pressure of the chamber is 0.1 to 1 Torr, the power consumption is 1000 to 3000 watts, the gas flow rate used for the secondary plasma ashing process is 1000 to 5000 sccm, and the required time is 10 to 10 times. substrate manufacturing method according to any one of claims 14 to 16, wherein a is 30 seconds.
化学処理無しの純水を利用し、前記基板を洗浄する段階をさらに含むこと、を特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の基板製造方法。 After the secondary plasma ashing process,
Using pure water chemical treatment without, substrate manufacturing method according to any one of claims 14 to 16, wherein the, further comprising the step of cleaning the substrate.
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