JPH0246725A - アッシング装置及びアッシング方法 - 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、アッシング方法に関する。

（従来の技術） 半導体集積回路の微細パターンの形成は、一般に露光お
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、半導体基板上に形成された下
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基板の表面から除去す
る必要がある。

上記フォトレジスト膜を除去する処理例としてアッシン
グ処理がある。このアッシング処理の従来技術として、
例えば特開昭５２−２０７６６号公報に開示されたもの
がある。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、半導体基板の表面にフォトレジスト膜を形成す
る方法として、半導体基板にフォトレジスト液を滴下し
て回転しながら塗布するスピナー法が行われている。こ
のスピナー法による塗布において、上記半導体基板の裏
面周縁部分にフォトレジスト液が回り込んで付着するの
は避は難い。

この裏面に付着したフォトレジストが残存していると、
例えば搬送中に機械的に破壊されたりしてゴミとして飛
散する可能性がある他、露光工程において焦点位置合せ
不良が発生する可能性があるので、出来る限り早期に除
去しておくのが好ましい。

上記特開昭５２−２０７６６号公報にて開示されたもの
は、半導体基板の両面にアッシングガスを流出させる構
成であり、裏面に付着残存するフォトレジストをアッシ
ングして除去可能であるが、裏面全体に亘すアッシング
ガスを流出させるものであるために、上記フォトレジス
トの付着していない中央部分への無駄なアッシングガス
の流出がありアッシングガスの利用効率がよくない。

本発明は上記従来事情に対処してなされたもので、予め
定めた部分にのみアッシングガスを流出させることによ
り効率良くアッシング可能なアッシング方法を提供しよ
うとするものである。

〔発明の構成〕

（課屈を解決するための手段） すなわち本発明は、被処理基板にアッシングガスを流出
させてアッシングする方法において、上記被処理基板の
アッシングする部分にアッシングガスを流出する手段を
具備してなることを特徴とする。

（作　用） 本発明アッシング方法では、被処理基板のアッシングす
る部分にアッシングガスを流出する手段を具備している
ので、アッシングガスをアッシングする部分に向けて集
中して流出することができ。

アッシングガスを有効利用できる。

（実施例） 以下１本発明アッシング方法をＬＣＤ基板のアッシング
に適用した一実施例を図面を参照して説明する。

本体中の処理室■内には、真空チャック等により被処理
基板例えば方形板状のＬ　ＣＤ　（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙ
ｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）基板■を吸着保持し且つこ
のＬＣＤＣＤ基板上熱する加熱板に）が配置されている
。

この加熱板に）は温度制御機構０によって制御されるヒ
ータ０を内蔵し、昇降機構■によって本体■に対して上
下に昇降可能で、且つ回転角度がパルス制御可能なステ
ッピングモータを使用した回転機構（ハ）により平面内
で回転可能に構成されている。

また、上記加熱板に）には、例えば３本のピン０が貫通
して設けられており、この加熱板に）が下降時にはピン
０の先端部分が上記加熱板に）の上面よす上方にあり、
加熱板に）が最上昇時にはピン０の先端部分が上記加熱
板に）の内部に位置するように設けられている。

次に、加熱板（へ）の周囲には、例えばスリット状ある
いは複数の開口等からなる排気口（１０）が、上記加熱
板（イ）の周囲を囲むように設けられており、この排気
口（１０）は排気流路（１１）を介して排気機構（１２
）に配管接続されている。

一方、加熱板に）の上方には、例えば円錐形状のコーン
部（１３）と、このコーン部（１３）の開口部に配置さ
れ、多数の小孔を備えたガス拡散板（１４）とから構成
されるガス流出部（且）が配置されている。

このガス流出部（１５）は、冷却機構（１６）により配
管（１７）を流れる冷却水等により所定の温度に冷却さ
れるように設けられている。

さらに、上記ガス流出部（１５）は、バルブ（１８）を
介してガス流量調節器（１９）、オゾン発生器（２０）
、酸素供給源（２１）に接続されており、ガス拡散板（
１４）を介して処理室■内に向けてオゾン（０３）を含
むアッシングガスを流出可能に構成されている。

また、処理室■内には、ＬＣＤＣＤ基板上縁部を検知す
る検知手段例えば−次元的に並んだＬＥＤからなるセン
サ光源（２２）と、このセンサ光源（２２）からの光を
受光する一次元センサ例えばラインセンサ（２３）が所
定の間隔を保って配置されている。そして、上記センサ
光源（２２）とラインセンサ（２３）との中間にＬＣＤ
基板基板外縁部を配することにより、予め定めた部分す
なわちＬＣＤＣＤ基板上記外縁部の位置を検知可能に設
けられている。

なお、上記センサ光源（２２）とラインセンサ（２３）
は。

上記検知時以外はＬＣＤＣＤ基板上当接することのない
ように移動機構（図示せず）により処理室■内部に後退
待機される。上記の如く基板位置検知機構（２４）が設
けられている。

また、制御部（２５）が設けられており、この制御部（
２５）において、上記ＬＣＤ基板■の回転角度と上記基
板位置検知機構（２４）で検知されたＬＣＤＣＤ基板上
縁部の情報から、アッシングする部分すなわち基準位置
からの回転角度と回転中心から上記外縁部までの距離を
算出する手段が設けられている。

さらに、処理室■内にはピン■で支持された状態のＬＣ
ＤＣＤ基板下面すなわち裏面に向けてアッシングガスを
例えば上向きに流出させるノズル（２６）を備えたノズ
ル駆動機構（２７）が設けられており、オゾン発生器（
２０）から供給されるオゾンを含むアッシングガスをガ
ス流量調節器（２８）、バルブ（２９）を介して流出可
能に構成されている。なお、上記ノズル（２６）は、ア
ッシングガス流出時にはピン■で支持された状態のＬＣ
ＤＣＤ基板下面側に進入し、流出時以外はＬＣＤＣＤ基
板下当接しないように処理室■内で後退待機される。上
記の如くアッシングガスの流出手段が設けられている。

そして、上記制御部（２５）により、回転機構■で回転
されたＬＣＤＣＤ基板下転角度と、各角度におけるＬＣ
ＤＣＤ基板口転中心から外縁部までの距離を検知算出し
、ノズル（２６）からＬＣＤ基板（３）の裏面に向けて
アッシングガスを流出可能に設けられている。

次に、アッシング方法について説明する。

先ず、昇降機構■によって加熱板（へ）を下降させ、ガ
ス流出部（１５）との間にアーム等を使用した基板搬送
機構（図示せず）が導入される間隔を設け、ＬＣＤＣＤ
基板下記基板搬送機構（図示せず）により処理室■内に
搬入し、加熱板に）より突出しているピン０の先端部に
自動的に、概ね上記ＬＣＤ基板■の中心と回転機構０の
回転中心とが一致するように載置する。

そして、基板位置検知機構（２４）のセンサ光源（２２
）とラインセンサ（２３）をＬＣＤＣＤ基板下って移動
させ、このＬＣＤＣＤ基板口縁部分を検知可能な状態に
設ける。次に、制御部（２５）により上記基板位置検知
機構（２４）および回転機Ｗ■を制御し、第３図に示す
ように回転機構（ハ）の各回転角度θ（３０）における
回転中心（３１）からＬＣＤＣＤ基板下縁部分までの距
＠　Ｌ　（３２）を検知して記憶する。

例えば、回転前を基準として、１回転つまり回転角度３
°毎における上記距離Ｌ　（３２）　、すなわち、回転
角度θ（３０）＝Ｏ’、３’、６’　　−、３５４’　
、３５７’における距離Ｌ（３２）＝Ｌ、、　Ｌ、、−
’−，Ｌ３ｇ、。

Ｌ３，７を検知して記憶する。

この後、上記センサ光源（２２）とラインセンサ（２３
）を後退させ、昇降機構■によって加熱板（イ）を上昇
させてピン■に支持されているＬＣＤＣＤ基板例熱板に
）に載置して持ち上げる。そして、ＬＣＤＣＤ基板例ォ
トレジスト膜がパターン形成されている表面つまり上面
とガス流出部（且）のガス拡散板（１４）面との間隔が
例えば１．０〜２０ｍｍ程度の所定の間隔になるように
設定する。また、加熱板（ハ）に内蔵されたヒーター０
を温度制御機構０により制御し、ＬＣＤＣＤ基板例えば
１５０〜３００℃程度の範囲の所定温度に加熱する０次
に、バルブ（１８）を開き、オゾン発生器（２０）から
供給されるアッシングガス、すなわちオゾンを含有する
酸素ガスをガス流量調節器（１９）によって流量が例え
ば３〜３０ｄｌ（Ｓρは常温常圧換算での流量）程度と
なるように調節し、上記アッシングガスをＬＣＤＣＤ基
板下面に向けて流出させる。

また、排気機構（１２）の排気量を調節し処理室■内の
上記ＬＣＤ基板０のアッシング面近傍の気体圧力が例え
ば７００〜２００Ｔｏｒｒ程度の範囲になるように排気
する。この時、ガス流出部（長−）とＬＣＤＣＤ基板下
び加熱板に）との間には、ガス流出部（眼）から流出し
てＬＣＤ基板（３）の中央部から周辺部へ向かい、加熱
板（へ）の周囲に設けられた排気口（１０）から排気さ
れるようなガスの流れ（図示せず）が形成される。上記
アッシングのオゾンは、加熱されたＬＣＤＣＤ基板下び
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ＬＣＤＣＤ基板下面に被着しているフォトレジス
ト膜と化学反応しアッシングが行われ、フォトレジスト
膜を除去する。

なお、オゾン発生器（２０）で生成されたオゾンの寿命
は温度に依存し、温度が高くなるとオゾンの分解は促進
され、その寿命は急激に短くなる。そこで、ガス流出部
（１５）の開口部分の温度は例えば２５°程度以下とす
るのが好ましく、冷却機構（１６）および配管（１７）
により２５℃以下に冷却する。

一方、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なうアッシング処理においては
、ガスの温度は、１５０〜３００℃程度に加熱すること
が好ましい。

上記アッシングが終了すると、ガス流出部（１５）から
のアッシングガスの流出を止め、加熱板（至）を下降さ
せてＬＣＤＣＤ基板外ン■に乗せる。そして、ＬＣＤＣ
Ｄ基板面裏面熱板に）との中間に、ノズル駆動機構（２
７）によりノズル（２６）を進入させ、先に検知し記憶
した加熱板（イ）の回転角度とＬＣＤＣＤ基板外縁部の
位置情報からアッシングする部分を算出し、バルブ（２
９）を開きガス流量調節器（２８）でガス流量を調節し
て上記ノズル（２６）から上記ＬＣＤ基板■の裏面に向
けて、アッシングガスを流出させる。

なお、第３図に示すように、ＬＣＤＣＤ基板外面に回り
込んで付着したフォトレジストは、主として、ＬＣＤＣ
Ｄ基板外縁部付近の斜線で示す付着領域（３３）部分に
付着していることがａｍされている。したがって、上記
ノズル（２６）のガス流出口（３４）の大きさは、上記
付着領域（３３）部分の最も幅広い部分例えばＬＣＤＣ
Ｄ基板外の部分の幅に′相応する流出幅に設ける。そし
て、上記ノズル（２６）のＬＣＤＣＤ基板外する位置は
、例えば、回転角度θ（３０）に対する距離Ｌ　（３２
）は既知であるので、ノズル（２６）のガス流出口（３
４）の外側端部をＬＣＤＣＤ基板外縁部付近に位置する
如く制御部（２５）によりノズル駆動機構（２７）を制
御する。そして、回転機構■により加熱板に）すなわち
ＬＣＤＣＤ基板外転し、回転角度３°毎に上記ノズル（
２６）を位置決めしつつ、ＬＣＤＣＤ基板外面外縁部分
に付着したフォトレジストをアッシングして除去する。

この場合１回転方向は左右回転の何れでもよい。

なお、上記裏面アッシングの場合、ＬＣＤＣＤ基板外ン
０により加熱板に）より離間されているので、ＬＣＤＣ
Ｄ基板外熱温度の点から、ノズル（２６）の形状等を考
慮し可能な限り狭く構成するのが好ましい。上記裏面ア
ッシングが終了するとノズル（２６）からのガス流出を
止め、このノズル（２６）を後退させた後、基板搬送機
構（図示せず）によりアッシングを終了したＬＣＤＣＤ
基板外理室■から搬出し、次に処理すべきＬＣＤＣＤ基
板条入してセットする。以後、上記アッシングをくり返
す。

上記のように、ＬＣＤＣＤ基板外面のアッシングは、ノ
ズル（２６）を移動して、アッシングすべき部分に集中
してアッシングガスを流出するので、アッシングガスの
利用効率が良く、また従来方法と同じガス流出量であれ
ばアッシング速度を速くすることができる。

なお、上記実施例ではＬＣＤＣＤ基板条縁部を検知する
手段としてセンサ光源（２２）とラインセンサ（２３）
を透過型センサとして使用して検知する例について述べ
たが、上記外縁部の位置を検知できればよいのであるか
ら１反射型センサとして使用してもよい。

また、上記外縁部のセンサの位置とノズル（２６）の位
置とは任意に配置することが可能であり、ＬＣＤＣＤ基
板外縁部と距離Ｌ　（３２）と回転角度θ（３０）との
対応が決定されておれば差支えない。

さらに上記実施例では、ＬＣＤＣＤ基板外面をアッシン
グ処理した後で、裏面をアッシングする方法について説
明したが、上記ＬＣＤ基板■をピン０で支持し加熱板に
）から離間した状態で表面のアッシングが可能な処理プ
ロセスであれば１表面、裏面を同時にアッシングするこ
とも可能である。

また、上記実施例では、ＬＣＤＣＤ基板製側転する方法
について説明したが、このＬＣＤＣＤ基板外基板位置検
知機構（２４）およびノズル駆動機構（２７）とを相対
的に回転移動できれば良いのであり、例えば上記ＬＣＤ
基板■を固定にして、上記各機構を回転移動するように
構成してもよい。また、両者を回転移動するように構成
してもよい。

〔発明の効果〕

上述のように本発明方法によれば、被処理基板の外縁部
分を効率よくアッシング処理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明アッシング方法の一実施例を説明するた
めの構成図、第２図および第３図は、第１図の主要部の
説明図である。 ３・・・ＬＣＤ基板、　　　４・・・加熱板、７・・・
昇降機構、 ９・・・ピン。 ２３・・・ラインセンサ、 ２５・・・制御部、 ２７・・・ノズル駆動機構。 ８・・・回転機構、 ２２・・・センサ光源、 ２４・・・基板検知機構。 ２６・・・ノズル、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被処理基板にアッシングガスを流出させてアッシングす
   る方法において、 上記被処理基板のアッシングする部分にアッシングガス
   を流出する手段を具備してなることを特徴とするアッシ
   ング方法。