JPH0272622A - Ｌｃｄ基板のガス処理装置 - 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装置に関する。

（従来の技術） 半導体集積回路の微細なパターンの形成は、般に露光お
よび現像によってパターニング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、被処理体例えば
半導体基板上に形成された下地膜をエツチング、拡散、
不純物注入などすることにより行われる。

したがって、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、半導体基板の表面か
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例としてアッシング処理が行なわれ
る。この処理は露出される下地膜を傷めることなく不要
なレジスト膜を選択的に除去できる点で実用される。ま
た、このアッシング処理はレジストの除去、シリコンウ
ェハ、マスクの洗浄を始めインクの除去、溶剤残留物の
除去等にも使用され、半導体プロセスのドライクリーニ
ング処理を行なう場合に適するものである。

フォトレジスト膜の除去を行なうアッシング装置のうち
、オゾンを含有するガスを用いたものとして、例えば特
開昭５２−２０７６６号公報で開示された装置がある。

これは、上方に複数のアッシングガス流出孔を備え、そ
の下方に半導体基板を加熱台上に配置し、上記アッシン
グガス流出孔から上記半導体基板表面に向けてアッシン
グガスを供給して均一アッシングを行うものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来装置では、加熱台に半導体基板
を叙せ自重により加熱台と半導体基板裏面と密着させる
構成であるため、半導体基板の変形等により密着が不完
全になりやすい。このため、半導体基板の温度分布は不
均一となり、アッシングも不均一になりやすい。

上記点を考慮して、例えば、Ｆ記加熱台に真空吸着口を
設けて半導体基板を吸着し、密着性を向上させた装置が
実用されている。そして、これは一般に特定の半導体基
板を対象とした装置である。

しかしながら、近年、半導体基板は大型化多様化の傾向
にあり、これに対応可能で、半導体基板の均一加熱性に
も優れたアッシング装置の出現が望まれていた。

本発明は、上記従来事情に対処してなされたもので、被
処理体の寸法の多様化に対応してアッシングが可能なア
ッシング装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、複数の吸着部を備えた加熱体に被処
理体を吸着させ、この被処理体に向けてアッシングガス
を流出させて上記被処理体の表面に被着された膜をアッ
シングして除去する装置において、−上記各吸着部に吸
着検出手段を設け、この検出結果に基づいて上記吸着部
を選択して動作させる制御手段を具備してなることを特
徴とする。

（作　用） 本発明アッシング装置では、複数の吸着部を加熱体に備
え、この各吸着部に吸着検出手段を設けて、この検出結
果に基づいて一上記吸着部を選択して動作させる制御手
段を具備しているので、被処理体の形状に対応して必要
な吸着部のみを動作するように制御できる。

（実施例） 以下、本発明アッシング装置を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。

処理室ω内には、被処理体例えば方形状に形成されたＬ
　ＣＤ　（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌ
ａｙ）基板■を保持し加熱する加熱体例えば板状に形成
された加熱板（３）が配置されている。この加熱板■は
、温度制御装置（イ）によって制御されるヒーター（ハ
）を内蔵し、上記ＬＣＤ基板■を所定の温度に加熱可能
で、昇降装置０によって−ｈ下に移動可能に構成されて
いる。

また、上記加熱板（３）は例えば方形状に形成され上面
部に、ＬＣＤ基板■を吸着保持する吸着部例えば複数の
吸着溝■が設けられており、この吸着溝■を選択して独
立動作させる制御手段である吸着制御装置（へ）を介し
て真空装置（９）に配管接続されている。

詳しくは、第２図、第３図に示すように、加熱板■の上
面部に例えば断面が幅１．０＋ｎｍ深さ０．５ｍｍ程度
で一辺が５０＋ｎｍの正方形状に形成された吸着溝■が
、縦５列、横５列合計２５個設けられている。

この各吸着溝■には、加熱板（３）を貫通して吸引孔（
ｌりが神竹例えば１個連通して設けられている。

また、吸着制御装置（８）は例えばバルブ（１１）と吸
着検出手段をなす圧力スイッチ（１２）とを配管接続し
て構成されており、−Ｈ記吸着溝■の数すなわち２５個
備えられている。そして、上記各吸着制御装置（８）は
各吸着溝■の吸引孔（１０）に独立して配管接続されて
おり、例えば圧力スイッチ（１２）に加わる圧力が設定
圧力値より亮い場合に吸着なしと検出してバルブ（１１
）を閉じて吸着動作を中止する如く構成されている。

次に、加熱板（３）の上方には、例えば円錐形上のコー
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（１４）を備えたガス拡散板（１５）
とから構成されるガス流出部（１６）が配置されいる。

そして、このガス流出部（１６）のコーン部（１３）の
外側周囲には、配管（１７）が巻設されており、温度調
節装置（１８）により−上記配管（１７）内を循環する
冷却水等により、上記ガス流出部（１６）を冷却可能に
構成されている。

また、上記ガス流出部（１６）は、例えばコーン部（１
３）の頂上付近にて、バルブ（１９）を介してガス流量
調節器（２０）、オゾン発生器（２１）、酸素供給源（
２２）に順に配管接続されている。

一方、加熱板■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（２３）が上記加熱板（３
）の周囲を取囲むように設けられており、この排気口（
２３）は排気流路（２４）を介して排気装置（２５）に
配管接続されている。

次に、動作を説明する。

先ず、昇降装置■によって加熱板（３）を下降させ、ガ
ス流出部（１６）との間に基板搬送装置（図示せず）の
搬送アーム等が導入される間隔を設け、ＬＣＤＣＤ基板
味の基板搬送装置（図示せず）により加熱板（３）に載
置する。例えば、第２図に２点鎖線で示すようにＬＣＤ
ＣＤ基板具置する。そして、各吸着制御装置（８）のバ
ルブ（１１）を全て開けて各吸着溝■を吸着動作状態に
設定する。

この時、加熱板■の各吸着溝■は、ＬＣＤＣＤ基板具面
に位置してＬＣＤＣＤ基板味着するものと、ＬＣＤＣＤ
基板具側に位置してＬＣＤ基板（２）を吸着しないもの
とに分かれる。

したがって、吸着状態の吸着溝■に接続された吸着制御
装置（８）の圧力スイッチ（１２）における圧力は低く
、一方、吸着していない状態の吸着溝■に接続された吸
着制御装置（８）の圧力スイッチ（１２）における圧力
は空気の流入があるために高い。そこで、上記各圧力ス
イッチ（１２）の動作圧力を所定の圧力値に設定し、例
えば設定値より高い圧力の場合に上記圧力スイッチ（１
２）が動作して吸着なしを検出し、この結果によりバル
ブ（１１）を閉じるように構成しておくことにより、吸
着していない吸着溝■の吸着動作を中止し、一方、ＬＣ
ＤＣＤ基板具着している吸着溝■を選択してそのまま吸
着動作させる。

上記のようにしてＬＣＤＣＤ基板具熱板（３）に吸着保
持した後、昇降装置（Ｏによって加熱板（３）を上昇さ
せ、ガス流出部（１６）とＬＣＤ基板０表面との間隔を
０．５〜２０ｍｎ程度の所定の間隔例えば２側に設定す
る。なお、この場合、ガス流出部（１６）を昇降装置に
よって上下動させ間隔調整してもよい。

次に、加熱板■に内蔵されているヒータ■を温度制御装
置（イ）によって温度制御し、ＬＣＤＣＤ基板面表面温
１５０〜３００℃程度の範囲の例えば２００℃になるよ
うに加熱する。そして、バルブ（１９）を開いて酸素供
給源（２２）およびオゾン発生器（２１）から供給され
るアッシングガスである、オゾン（０１）を含有する酸
素ガスをガス流量調節器（２０）で流量調整し、流量が
例えば３〜３０ｓＱ／ｍｉｎ　Ｃ８Ｑは常温常圧換算で
の流量）程度となるように設定し、ガス流出部（１６）
のガス拡散板（１５）の小孔（１４）からＬＣＤＣＤ基
板具けて流出させ、また排気装置（２５）により処理室
ω内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（１６）とＬＣＤ基板０表面との間
には、第１図に矢印で示すようにガス流出部（１６）か
らＬＣＤＣＤ基板味央部から周辺部へ向かい、加熱板■
の周囲に設けられた複数の排気口（２３）から排気され
るようなガスの流れが形成される。

ここでオゾンは、加熱されたＬＣＤＣＤ基板味びその周
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基板味面に被着されたフォトレジスト膜と反
応しアッシングが行われ、フォトレジスト膜が除去され
る。

上記加熱、アッシングの際、加熱板（３）の吸着溝■の
うち、ＬＣＤ基板（２）の裏面に位置するものはＬＣＤ
ＣＤ基板味熱板（３）に吸着し、ＬＣＤＣＤ基板具側に
位置する吸着溝■は吸着動作をしていない。したがって
、ＬＣＤ基板（２）に反り等の変形は発生せず上記加熱
板（３）に密着し、またＬＣＤＣＤ基板具側に位置する
吸着溝ωがらの熱およびアッシングガスの外部への流失
がないので、この各流出が原因となって発生するＬＣＤ
ＣＤ基板具度低下、加熱温度の不均一、およびアッシン
グ速度の低下を防止できる。

なお、オゾン発生器（２１）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（１６）を温度調節装置（１８）に
より冷却し、ガス流出部（１６）のガス拡散板（１５）
から流出するアッシングガスの温度を例えば２５℃以下
に冷却する。

なお、上記実施例では、ＬＣＤＣＤ基板筒きさとして、
このＬＣＤＣＤ基板筒面が吸着溝■を完全に覆うか全く
覆わない大きさのものについて説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、例えば−上記吸着
溝■を部分的に覆う大きさの場合には圧力スイッチ（１
２）の動作圧力を適正に設定し、例えば吸着溝■を半分
以上覆った時に吸着動作をするように制御してもよい。

しかし、この場合、吸着溝■のＬＣＤＣＤ基板形われて
いない部分からの吸込みにより熱、アッシングガスの流
失があるので、出来る限り上記実施例のように構成する
のが好ましい。

また、上記実施例では吸着制御装置（へ）を加熱板■の
吸着溝■毎に設は溝数だけ備えたものについて説明した
が、ＬＣＤＣＤ基板形状に対応して変更が可能であり、
例えばＬＣＤＣＤ基板筒２図において縦方向には吸着溝
■を５個覆い横方向には吸着溝ωを３個覆う程度の大き
さの時には吸着溝■の縦の並びのものを同一の吸着制御
装置（８）にまとめて配管接続し、吸着制御装置（８）
の数を減して構成することもできる。

また、Ｆ記実施例では、加熱板（３）に設ける吸着溝■
の数として２５個設けたものについて説明したが、この
数に限定されるものではない。しかし、吸着溝ω数が少
いと吸着制御装置（８）数が少くて済むがＬＣＤ基板（
２）の大きさの変更に対する対応が低下し、一方吸着溝
■数が多いとＬＣＤＣＤ基板筒きさの変更に対する対応
は良くなるが吸着制御装置（８）数が多く必要となる。

さらに、加熱板（３）に配置した吸着溝■の形状および
配置数等は、種々変更が可能であり、例えば第４図（ａ
）に示すように相似した正方形の溝（２６）のもの、第
４図（ｂ）に示すように吸着小孔（２７）を複数個規則
的に配置したもの、第４図（ｃ）に示すように細長いス
リット状の吸着溝（２８）を複数本並列配置して構成し
ても上記同様の効果を得ることＵ ができる。

また、この実施例ではアッシング対象としてフ片トレジ
スト膜の場合について説明したが、インクの除去を始め
溶剤の除去等各種のものに適用でき、酸化して除去でき
るものならば、アッシング対象はどのようなものでもよ
く、オゾンを含有するガスは酸素に限らずオゾンと反応
しないようなガス、特にＮ２．　Ａｒ、　Ｎｅ等のよう
な不活性なガスにオゾンを含有させて使用することがで
きる。

さらに、上記実施例では、ＬＣＤ基板の処理に適用した
実施例について説明したが、アッシング工程であれば半
導体ウェハの他ガラス基板上に設けるフォトマスク、プ
リント基板、大型デイスプレィパネル、被着されるアモ
ルファスシリコン膜など何れにも適用できることは説明
するまでもないことである。

特に、上記説明のＬＣＤ基板や、マスク用基板などのよ
うに、下地膜としてＩＴＯ膜、アモルファスシリコン（
αＳｉ）　、タンタル（Ｔａ）やクロム（Ｃｒ）の如き
非常に酸化されやすいデリケートな材料が使用されてい
るもののアッシングに際しては、上記下地膜に損傷を与
えないような処理が必要とされている。

例えば、上記アッシングを、一定の残膜厚さで中止して
、その後はウェット処理に切換える方式が必要とされて
おり、このためには精密なアッシングのコントロールが
不可欠であり、本発明装置を適用して非常に有効である
。

また、アッシングガスとしてオゾンを含む酸素ガスの他
に、必要に応じて第２ガスとして例えばＮ２０．　ＮＯ
，ＮＯ２，Ｃ２Ｆ、、、　ＣＣＲ４，ＣＦ４などをガス
流量調節器（２５）により流量調整して上記酸素ガスと
混合してアッシングするようにすれば、アッシング適用
範囲を広げ汎用性のあるアッシングが可能となる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明アッシング装置によれば、被処理体
の大小にかかわりなく均一高速なアッシングが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明アッシング装置の一実施例を示す構成図
、第２図は第１図の主要部構成図、第３図は第１図の主
要部動作説明図、第４図（ａ）、（ｂ）。 （ｃ）は第２図の変形例を示す図である。 ３・・加熱板　　　　　　７・・・吸着溝８・・・吸着
制御装置　　　９・・・真空装置１１・・・バルブ　　
　　　　１２・・・圧力スイッチ１６・・・ガス流出部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の吸着部を備えた加熱体に被処理体を吸着させ、こ
   の被処理体に向けてアッシングガスを流出させて上記被
   処理体の表面に被着された膜をアッシングして除去する
   装置において、 上記各吸着部に吸着検出手段を設け、この検出結果に基
   づいて上記吸着部を選択して動作させる制御手段を具備
   してなることを特徴とするアッシング装置。