JPH01252503A - オゾン発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、オゾン発生方法に関する。

（従来の技術） 一般に半導体集積回路の微細パターンの形成は、露光及
び現像によって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、半導体ウェハ上に形成された下
地膜をエツチングすることにより行なわれる。従って、
マスクとして用いられたフォトレジスト膜はエツチング
過程を経た後には半導体ウェハの表面から除去される必
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とし
てアッシング処理が行なわれている。

このアッシング処理は、温調手段により温度制御自在な
載置台上の予め定められた位置に被処理基板例えば半導
体ウェハを載置し、このウェハ周囲を気密状態に設定す
る。この時、上記ウェハの対向位置に平板が設けられて
おり、この平板に形成された複数の開孔からアッシング
ガスを上記ウェハ表面に流出する。このアッシングガス
は、原料ガス供給源例えば酸素供給源を備えたオゾン発
生器により生成されたオゾンを使用し、このオゾンを、
上記温度制御自在な載置台により例えば３００℃程度に
加熱されたウェハ表面に上記平板に設けられた複数の開
孔から流出して上記ウェハ表面に被着された膜を除去す
るものである。この時、横軸をアッシングガス流量、縦
軸をアッシング速度とし、オゾンガス濃度をパラメータ
とした６インチ半導体ウェハのアッシング速度の変化特
性例を第３図に示す。この特性例からアッシングガス流
量が１０〜２０（１／ｒａｉｎの範囲でオゾンガス濃度
をできるだけ高くすることが、アッシング速度を高める
上で最も有効となっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の技術では、アッシング速度をよ
り速くするために高濃度のオゾンを必要とするが、高濃
度のオゾンを発生させるためにはオゾン発生器を大型化
しなければならず、装置をコンパクトに構成することが
できないという問題がある。

一般にアッシング装置はクリーンルーム内で使用されて
おり、このクリーンルーム内はコストのかかるクリーン
度に保つ構造となっている。

そのため、このクリーンルーム内においてはスペースを
有効に活用し、極力省スペースで使用されることが望ま
れているが、上記オゾン発生器を大型化すると上記クリ
ーンルーム内を有効に活用することができないという問
題があった。

本発明は上記点に対処してなされたもので、装置を大型
化せずに高濃度オゾンを得ることが可能なオゾン発生方
法を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、対向配置した電極間に酸素を含む原料ガスを
流し、この電極間の放電によりオゾンを発生する方法に
おいて、上記原料ガス中の酸素濃度を８５〜９５％に設
定することを特徴とするオゾン発生方法を得るものであ
る。

（作　　用） 対向配置した電極間に流入する酸素を含む原料ガスの酸
素濃度を８５〜９５％に設定することにより。

従来使用していたオゾン発生装置で、より高濃度のオゾ
ンを得ることが可能となる。そのため、上記オゾン発生
装置を大型化することを防止できる。

（実　施　例） 以下、本発明方法を半導体ウェハのアッシング工程に適
用した一実施例につき、図面を参照して説明する。

まず、アッシング装置の構成を説明する。

このアッシング装置は、アッシング処理が行なわれるア
ッシング処理系と、このアッシング処理系にアッシング
ガスを供給するアッシングガス供、給糸から構成されて
いる。

上記アッシング処理系には、内部を気密に保持可能であ
り更に図示しない開閉機構により開閉可能な処理室のが
設けられており、この処理室ω内には温度調節器■に接
続したヒーター■により温調可能な円板状載置台に）が
設けられている。この載置台０）の表面には、被処理基
板例えば半導体ウェハ■を保持し、温調可能となってい
る。この載置台（イ）の上方には、所定の間隔を開けて
平板０が対向配置している。この平板■には、上記ウェ
ハ０表面に供給するアッシングガスを流通可能な如く図
示しない複数の開孔が形成されている。この平板■の上
方には放射状の空間■が設けられており、この空間■内
に後に説明するアッシングガス供給系から供給されたア
ッシングガスを、上記複数の開孔から上記ウェハ０表面
に均一に流出する如く構成されている。また、上記処理
室０）は排気機構■と連設しており、上記処理室ω内の
雰囲気を排気可能としている。

また、上記アッシングガス供給系は、高濃度の酸化性ガ
スを含有するアッシングガスを生成し、上記アッシング
処理系の空間■へ供給する構造となっている。これは、
原料ガス中に含まれる酸素ガス（ａ度９９．５％以上）
を供給するための原料ガス供給源例えば酸素供給源（９
）が、流量調節器（１０）を介して混合器（１１）に連
通している。また、この混合器（１１）には、添加ガス
供給源（１２）が流量調節器（１３）を介して連通して
いる。この混合器（１１）に流量調節器（１０）を介し
た酸素供給源（９）、及び流量調節器（１３）を介した
添加ガス供給源（１２）が夫々連通していることにより
、上記酸素供給源（９）からの酸素ガスと上記添加ガス
供給源（１２）からのガス例えば窒素、ヘリウム、アル
ゴン等を所望する成分比に調整して混合可能となってい
る。このように−に記原料ガスに添加ガスを混合した時
の原料ガスの成分比を後に説明するオゾン発生装置で発
生するオゾンの発生ピーク値に対応する成分比に調整可
能な成分比調整手段が構成されている。この成分比Ｆｉ
ｌ整手段で調整された原料ガス即ち酸素ガスをオゾン発
生装置（１４）に供給可能となっている。このオゾン発
生装置（１４）は、夫々電源（図示せず）に接続し対向
配置した図示しない電極を備えており、この電極間に上
記酸素ガスを流入し、上記電源から両１！極間に電圧を
印加することによりオゾンの発生を可能とする構成とな
っており、このオゾン発生装置（１４）で生成したオゾ
ンガスをアッシングガスとして上記アッシング処理系の
空間■内へ供給可能としている。このようにしてアッシ
ング装置が構成されている。

次に、上述したアッシング装置の動作及びオゾン発生方
法を説明する。

まず、図示しない開閉機構により処理室（ト）を開け、
この処理室（ト）内に被処理基板例えば半導体ウェハ０
を搬送機構（図示せず）により搬送し、このウェハ■を
載置台（イ）上の予め定められた位置に設定し、保持す
る。この時、上記載置台（イ）は温度調節器■に接続し
たヒーター■により１５０〜５００℃程度例えば３５０
℃に予め加熱されており、この熱により上記ウェハ■は
載置台（イ）に載置された時点で間接的に加熱される。

そして、上記処理室■を閉じ、内部を気密に設定する。

そして、上記アッシングガス供給系では、アッシングガ
スが生成される。これは、酸素供給源（９）例えば酸素
ボンベからの酸素ガス（濃度９９．５％以上）を流量調
節器（ｌＯ）で所望流凰に設定して混合器（１１）へ供
給する。また、添加ガス供給源（１２）からガス例えば
窒素ガスを流量調節器（１３）で所望量に調整して上記
混合器（１１）へ供給する。この混合器（１１）で上記
酸素ガス及び窒素ガスを所望する成分比即ちオゾン発生
量ｆｉ　（１４）から発生するオゾンの濃度が最大とな
る成分比即ち酸素ガス濃度を８５〜９５％、添加ガス即
ち窒素ガス濃度を例えば５〜１５％程度に夫々調整して
混合する。この時、酸素ガス濃度を９０％、添加ガス濃
度を１０％に設定することが好ましい。この成分比は第
２図に示すように、縦軸をオゾン発生量、横軸を酸素ガ
ス濃度とした時の特性にはピークが存在し、上記酸素ガ
ス濃度が８５〜９５％付近で発生するオゾン量が最多と
なっていることが判かる。そのため、この酸素ガス濃度
を上記ピーク値である８５〜９５％程度になるように添
加ガス即ち窒素ガスを５〜１５％程度で混合することに
より設定する。そして、この所望濃度に設定して混合し
たガスをオゾン発生量［（１４）に供給し、このオゾン
発生装置（１４）内の電極（図示せず）間の放電により
高濃度のオゾンを含有するガス即ちアッシングガスを発
生させ、このアッシングガスを上記アッシング処理系の
空間■内へ流量するにの空間■内に流量されたアッシン
グガスを、平板０に設けられている複数の開孔を介して
処理室Ｏ）内のウェハ０表面に供給する。ここで、上記
ウェハ■の熱により上記アッシングガス中のオゾンが分
解されて酸素ラジカルの強い酸化力により上記ウェハ０
表面に被着している膜例えばフォトレジスト膜をアッシ
ング除去する。

このように、上記酸素ガス濃度を上記オゾン発生量［（
１４）が生成するオゾンの濃度が最多となる濃度即ち８
５〜９５％に設定して上記オゾン発生装置（１４）に供
給することで高濃度オゾンを発生可能とし、その結果、
上記ウェハ０に上記高濃度オゾンを供給でき、上記ウェ
ハ■のアッシング処理を高速化することができる。

上記実施例では被処理基板として半導体ウェハのアッシ
ング処理について説明したが、これに限定するものでは
なく１例えばＬＣＤ基板のアッシング処理でも同様な効
果を得ることができる。

また、上記実施例では、オゾン発生方法をアッシング処
理に適用した実施例について説明したが、これに限定す
るものではなく１例えば殺菌装置や脱臭装置等に適用し
ても同様な効果が得られる。

以上述べたようにこの実施例によれば、原料ガスの成分
比即ち酸素ガス及び添加ガスの成分比を、オゾン発生装
置で発生するオゾンの発生ピーク値に対応する成分比に
Ｆｉ１！即ち酸素ガス感度を８５〜９５％に設定するこ
とにより、上記発生するオゾンの感度が最大となるよう
に上記原料ガスの成分比を調整し、この調整した原料ガ
スをオゾン発生装置へ供給するため、従来使用していた
オゾン発生量にでオゾン発生効率がピークとなり、より
高濃度のオゾンを得ることが可能となる。そのため被処
理基板表面に被着された膜を高速でアッシング除去する
ことが可能となり、スループットを向上することができ
る。

また、高濃度のオゾンを発生することができるため、オ
ゾン発生装置を大型化することを防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、対向配置した電極
間に流入する酸素を含む原料ガスの酸素濃度を８５〜９
５％に設定することにより、従来使用していたオゾン発
生装置でより高濃度のオゾンを得ることが可能となる。

そのため、上記オゾン発生装置を大型化することを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのアッシ
ング装置の構成図、第２図は第１図の原料ガス成分比説
明図、第３図はオゾン濃度を変化させた時のアッシング
速度説明図である。 １・・・処理室　　　　　　５・・・ウェハ９・・・酸
素供給源　　　　１０．１３・・・流量調節器１１・・
・混合器　　　　　　１２・・・添加ガス供給源１４・
・・オゾン発生装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　対向配置した電極間に酸素を含む原料ガスを流し、こ
   の電極間の放電によりオゾンを発生する方法において、
   上記原料ガス中の酸素濃度を８５〜９５％に設定するこ
   とを特徴とするオゾン発生方法。