JPH0244722A - アッシング方法 - 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、アッシング処理に関する。

（従来の技術） 半導体集積回路の微細パターンの形成は、−般に露光お
よ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われる。

したがって、上記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
面から除去する必要がある。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、特に近年の高密度化素
子に対してはアッシング処理が用いられる傾向にある。

このアッシング処理は、レジストの除去、シ１ルコンウ
エノ犯マスクの洗浄の他、インクの除去。

溶剤残留物の除去などにも使用され、半導体プロセスの
ドライクリーニング処理を行う場合に適している。

この種のアッシング処理の工程について説明すると、下
記の通りである。

（１）被処理基板を搬送アームなどの基板搬送装置によ
って、アッシング処理を行うためのアッシング処理室内
に搬送する。

（２）搬送された基板を、上記アッシング処理室内で所
定温度例えば２５０°Ｃに昇温する。

（３）昇温を終了した後に、オゾンを含むガスを導入し
てアッシング処理を行う。

（４）アッシングを終了した基板は、基板搬送装置によ
ってアッシング処理室外に搬出され、基板カセットに収
容される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した第２工程での基板の昇温プロセスを実行するた
めには、アッシング処理室外で室温状態であった基板を
例えば２５０°Ｃ程度の高温まで昇温させる必要があり
、アッシング処理室内でのアッシング処理を行うために
は、このアッシング処理室内で基板が上記所定の温度に
昇温するまで待機する必要があった。

特に、被処理基板としてＬＣＤ　（液晶デイスプレー）
基板が用いられる場合には、近年このようなＬＣＤ基板
の大型化の傾向にあるなめ、このように大型基板の場合
に特に上記昇温プロセスに費やされる時間が多く、した
がってアッシング処理室内でアッシング処理を実行する
前の待機時間が増大するため、スループットが悪化する
という問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題を解決し、アッシング処理室内での処理時間を短縮
してスループットを向上することができるアッシング方
法を提供することにある。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明は、被処理基板をアッシング処理室内に搬入し、
オゾンを含むガスによりアッシングするにあたり、 アッシング処理室内に被処理基板を搬入する前に、上記
被処理基板を予め所定温度に昇温する工程を含むことで
、アッシング方法を構成している。

（作用） アッシングを実行するためのアッシング処理室内に被処
理基板を搬入する前に、この被処理基板を所定温度好ま
しくはアッシング処理温度付近まで昇温しでおき、この
後に被処理基板をアッシング処理室に搬入することで、
アッシング処理室内で被処理基板を加熱するための待機
時間がなくなるか、あるいは従来よりもこの待機時間を
短くすることができる。

したがって、アッシング処理室内で被処理基板のアッシ
ング処理を実行している間に、次の被処理基板を予備加
熱するようにすれば、次々に搬送される各被処理基板に
対するアッシング処理室内での処理時間が短縮化される
ので、スループットの向上を図ることができる。

また、上記予備加熱を実行する処理室を排気するように
構成しておけば、予備加熱によって被処理基板から蒸発
成分が生じた場合には、これを排気することかでき、ア
ッシング処理室外で脱ガスを実行できるという利点もあ
る。

（実施例） 以下、本発明方法をＬＣＤ基板のアッシングに適用した
一実施例について、図面を参照して具体的に説明する。

まず、アラシンク装置について第１図を参照して説明す
る。

処理室１１は、右側のアッシング処理室１１ａと左側の
予備加熱室１１ｂとに、シャッター２６によって仕切ら
れており、右側のアッシング処理室１１．　ａ内には、
例えば真空チャック等によりＬＣＤ基板１２を吸着保持
する載置台１３が配置されている。この載置台１３は、
温度調整器１４によって制御されるヒータ１５を内蔵し
、昇降装置１６によって上下に移動可能となっている６
上記８１台１３の上方には、円錐形状のコーン部１７ａ
と、このコーン部Ｌ７ａの開口部に配置され、第２図に
示すように多数の小孔１．７　ｃを備えることでガスの
均一な流出を確保するための拡散板１７ｂとからなるガ
ス流出部１７が配置されている。そして、このガス流出
部１７は、冷却装置１８からコーン部１７ａの外側に配
置された冷却用配管１８ａ内を循環される冷却水などに
よって冷却されている。

また、上記ガス流出部１７は、バルブ２２を介してガス
流量調整器２３．オゾン発生器２４．酸素供給源２５に
接続されている。

一方、前記載置台１３の周囲には、例えばスリッＩ−状
あるいは複数の開口等からなる排気口２１が載置台１３
の周囲を囲むように設けられており、この排気口２１は
、排気経路２０を介して排気装置１つに接続されている
。

次に、本実施例装置の特徴的構成である前記予備加熱室
１１ｂについて説明すると、この予備加熱室１１ａ内に
も上記アッシング処理室１１ａ内と同様に、例えば真空
チャック等によりＬＣＤ基板１２を吸着保持する載置台
１が配置されている。

この載置台１は、温度調整器２によって制御されるヒー
タ３を内蔵し、昇降装置４によって−Ｅ下に移動可能と
なっている。

上記！ｌＩ！置台１の上方には、円錐形状の排気流出部
５か設けられ、この排気流出部５は排気室６に接続され
ている。

次に、上記実施例装置を使用した本発明の一実施例方法
であるアッシング方法について説明する。

まず、ｉ置台１を下降させた状態として、ＬＣＤ基板１
２を図示しない基板搬送装置によって予備加熱室ｔｔｂ
に搬入し、載置台１上に真空吸着して保持した後に昇降
装置４によって載置台１を元の位置に設定する。

次に、温度調整器２によってヒータ３を駆動制御し、載
置台１上のＬＣＤ基板１２を例えば１５０°Ｃ〜３００
°Ｃ程度の温度まで昇温させる予備加熱を実行する。

ここで、上記ＬＣＤ基板１２として１５０ｍｍ角Ｘ１．
ｌｎｍ厚のＬＣＤ基板を用い、当初気温２８°Ｃの室温
状態下あったＬＣＤ基板を２５０°Ｃまで昇温する実験
を行ったところ、第３図に示すようなデータを得た。

第３図によれば、上記ＬＣＤ基板１２を２５０°Ｃまで
昇温するのに要する時間は、４０〜５０秒程度であった
。なお、このような昇温時間は、被処理基板の材質にも
よるが、その体積が大きくなるほど長時間となり、今後
大型化するＬＣＤ基板の場合にはより長い加熱時間を要
することになる。

したがって、上記予備加熱室１１ｂ内での予備加熱時間
も上記と同等の時間を要することになる。

なお、このような予備加熱時間は、後述するア・ノシン
グ処理時間（数分〜士数分）に比べれば雉い時間であり
、アッシング処理中に十分終了可能な時間となっている
。

さらに、本実施例では、上記予備加熱中にあっては、排
気装置６の駆動により、予備加熱室１１ｂ内は排気流出
部１５を介して常時排気されている。

ここで、上記予備加熱によってＬＣＤ基板１２の表面の
レジストより蒸発成分が発生するので、このような蒸発
成分を排気することができ、予備加熱と共に脱カスを併
せてアッシング処理室１１ａ外で実行することができる
。

次に、上記予備加熱室１１ｂ内で予備加熱されたＬＣＤ
基板１２は、シャッター２１の開放により右側のアッシ
ング処理室１１ａに搬入され、その後にシャッター２６
は閉鎖され。そして、本実施例の場合には、予め加熱さ
れているＬＣＤ基板１２をアッシング処理室１１ａに搬
入するようになっているので、その搬入後ただちにア・
ソシング処理が実行されることになる。

このアッシング処理の一例について説明すると、まず、
昇降装置１６によって載置台１３を下降させ、ガス流出
部１７との間に搬送アーム等が導入される間隔が設けら
れ、ＬＣＤ基板１２が自動的に載置台１３−Ｌに載置さ
れ、吸着保持される。

この後、昇降装置１６によって載置台１３を上昇させ、
ガス流出部】４７の拡散板１７ｂとＬＣＤ基板１２の表
面との間の間隔が例えば１．５〜２゜０叩程度間隔に設
定される。なお、この場合、拡散板１７ｂを移動するも
のであっても良い。

そして、載置台１３に内蔵されたヒータ１５を温度調整
器１４によって制御し、上記予備加熱室１１ｂで予め加
熱されているＬＣＤ基板１．２の温度を維持できるよう
に加熱する。ずなわち、本実施例の場合にはこのアッシ
ング処理室１１ａ内で、室温状態のＬＣＤ基板１２を例
えば２５０°Ｃ程度の高温まで加熱するような待機時間
を要することがない。

次に、バルブ２２を開放し、酸素供給源２５゜オゾン発
生器２４から供給されるオゾンを含有する酸素ガスをガ
ス流量調整器２３によって流量調整し、載置台１３上の
ＬＣＤ基板１２に対して拡散板１７ｂを介して均一化さ
れたガスを流出させる。

また、排気装置１９の排気量を調整し、アッシング処理
室１１ａ内のＬＣＤ基板１２のアッシング面近傍の気体
圧力が所定値となるように排気する。

この時、ガス流出部１７とＬＣＤ基板１２との間では、
ガス流出部１７よりＬＣＤ基板１２へ向けて流れ、ＬＣ
Ｄ基板１２の中央より周辺部に向かい、ＬＣＤ基板１２
の周囲に設けられた複数の排気口２１から排気されるよ
うなガスの流れか形成される。

ここで、オゾンは加熱されたＬＣＤ基板１２およびその
周囲の雰囲気により加熱され、分解されて酸素原子ラジ
カルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジカル
がＬＣＤ基板１２の表面に被着されたフォトレジスト層
と反応しくレジスト層のＣ成分と反応することでＣＯ２
を生成する）、アッシングが行われ、フォトレジスト膜
か除去されることになる。

なお、オゾン発生器２４で発生したオゾンの寿命は温度
に依存し、縦軸にオゾン分解半減期、横軸をオゾンを含
有するガスの温度とした第４図の特性図に示すように、
温度が高くなるとオゾンの分解が促進され、その寿命は
急激に短くなる。

そこで、オゾンが分解して発生する酸素原子ラジカルに
よる酸化反応を利用して行うアッシング処理においては
、ガスの温度は１５０〜５００゜Ｃ程度に加熱すること
が好ましい。

一方、ガス流出部１７の開口付近の温度は２５°Ｃ以下
にすることが望ましいので、ガス流出部１７は冷却用配
’）Ｆ　１８　ａにより２５°Ｃ以下に冷却している。

そして、上記のアッシングに際しては、アッシング処理
室１１ａに導入されたＬＣＤ基板１２は、予め予備加熱
室１１ｂにて加熱されているので、アッシング処理室１
１ａ内ではこのような予備加熱されたＬＣＤ基板１２を
室温状態から昇温するような加熱を要せず、ただちにア
ッシング処理できるか、あるいは比較的短い時間の加熱
時間でアッシング処理に移行することができるので、加
熱に要する待機時間が大幅に短縮され、アッシング処理
室１１ａをＬＣＤ基板１２が占有する時間が従来よりも
減少するので（すなわち、待機時間がなく純粋なアッシ
ング時間となるので）、スループットの向上を図ること
ができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明は、アッシング処理室内での加熱時間を短縮する
ために、予めアッシング処理室外で予備加熱して、アッ
シング処理室内での加熱のための待機時間を短縮するこ
とでスルーブツトの向上を図るものであり、その予備加
熱手段としては上記実施例のヒータ加熱の他、種々の加
熱手段を採用することができる。

また、被処理基板を予備加熱する温度としても、好まし
くはアッシング処理室内での処理温度とほぼ同一の温度
まで昇温するものが好ましいが、これに限定されるもの
ではない。

また、本発明は特に加熱時間を多大に要する大型基板を
アッシングする場合に大きな効果を奏することかできる
が、被処理基板としてはＬＣＤ基板に限らず半導体ウェ
ハ等信の種々の被アッシング基板であっても良く、また
アッシング対象としても、レジスト膜の他に、酸化によ
り除去可能な種々のものを対象とすることができる。

また、アッシング処理についても、上記実施例は一例に
過ぎず、例えば本出願人が先に提案したように、被処理
基板に損傷を与えることなくアッシング時間を短縮する
観点から２種のカスを使用するものく特願昭６２−３１
０４６　）、あるいは反応を促進するのに有効なＮ２０
５ガスを添加するものなどであっても良い。

［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処理室
に被処理基板を搬入する前に、被処理体を予備加熱して
おくことで、アッシング処理室内での処理時間が短縮さ
れるので、スループットを向上することができ、さらに
、予備加熱時に排気することで脱ガスをも併せて実行す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するためのアッシング装置
の一実施例を説明するための概略説明図、第２図は、第
１図中の拡散板の平面図、第３図は、ＬＣＤ基板の加熱
に要する時間を説明するための特性図、 第４図は、オゾンの半減期と温度との関係を示す特性図
である。 １７・・・ガス流出部、 ２１・・・拡散板、 ２６・・・シャッター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理基板をアッシング処理室内に搬入し、オゾンを含
   むガスによりアッシングするにあたり、アッシング処理
   室内に被処理基板を搬入する前に、上記被処理基板を予
   め所定温度に昇温する工程を含むことを特徴とするアッ
   シング方法。