JPH0637009A - Ashing apparatus - Google Patents

Ashing apparatus

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Publication number
JPH0637009A
JPH0637009A JP18696592A JP18696592A JPH0637009A JP H0637009 A JPH0637009 A JP H0637009A JP 18696592 A JP18696592 A JP 18696592A JP 18696592 A JP18696592 A JP 18696592A JP H0637009 A JPH0637009 A JP H0637009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ashing
wafer
substrate
temperature
plasma
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18696592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Shinagawa
啓介 品川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0637009A publication Critical patent/JPH0637009A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to control through precisely calculating an ashing rate, more particularly, concerning an ashing apparatus used in a manufacture of a semiconductor device. CONSTITUTION:An ashing apparatus comprises a reaction chamber 10 for ashing a resist formed on a substrate 16 using a plasma, a plasma generating chamber 12 for forming a reaction gas in the plasma and generating the plasma, an adjusting valve 15A for adjusting an introduction state of the reaction gas to the plasma generating chamber 12 and starting a gas introduction to the plasma generating chamber 12 according to a driving control signal SS, a substrate placing table 17 for placing the substrate 16 and heating the substrate 16, temperature detecting means 19 for detecting a temperature of the substrate 16, and control means 20 for outputting the driving control signal SS to the adjusting valve 15A at the time when a measuring temperature of the temperature detecting means 19 reaches a constant temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアッシング装置、すなわ
ち、半導体装置の製造に用いられるレジスト膜を灰化し
て除去する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ashing device, that is, a device for ashing and removing a resist film used for manufacturing a semiconductor device.

【0002】近年、半導体装置の製造に必要である、レ
ジスト膜を剥離する工程の一種であるアッシングの時間
短縮が図られている。しかし、今までは、経験などによ
り、アッシングが十分に終了したと思われるところでア
ッシングを終了させていたので、実際に必要な時間より
も長い時間をとることが多く、時間が無駄になりやすか
った。
In recent years, it has been attempted to reduce the time required for ashing, which is one of the steps of peeling a resist film, which is necessary for manufacturing a semiconductor device. However, until now, due to experience, etc., ashing was ended at a place where it seemed that ashing had ended sufficiently, so it often took longer than the time actually required, and it was easy to waste time. .

【0003】そこで、アッシングの時間短縮のため、単
位時間あたりのアッシング量を示すアッシングレートを
高精度に求めて、アッシングに必要な時間を正確に知ろ
うとする試みがなされている。
Therefore, in order to shorten the ashing time, an attempt has been made to obtain the ashing rate, which indicates the amount of ashing per unit time, with high accuracy and to accurately know the time required for ashing.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来例に係るダウンフローアッシャー
は、一般に図5に示すように、石英窓1、プラズマ発生
室2、マイクロ波導波管3、シャワーヘッド4、ガスボ
ンベ5、調整弁5A、ウエハ載置台7及びマイクロ波発
生装置8からなり、ウエハ6の上面に形成されたレジス
ト膜をアッシングするものである。
2. Description of the Related Art Generally, a downflow asher according to a conventional example, as shown in FIG. 5, has a quartz window 1, a plasma generating chamber 2, a microwave waveguide 3, a shower head 4, a gas cylinder 5, an adjusting valve 5A, and a wafer mounting device. The pedestal 7 and the microwave generator 8 are provided to ash the resist film formed on the upper surface of the wafer 6.

【0005】当該装置を用いてウエハ6の上面のレジス
ト膜をアッシングするとき、まず、ウエハ載置台7にウ
エハ6が載置され、レジストのアッシング条件の温度
(以下設定温度という)までウエハ6の温度を上げるた
めに、該ウエハ載置台7によってウエハ6が加熱され
る。
When the resist film on the upper surface of the wafer 6 is ashed using the apparatus, first, the wafer 6 is placed on the wafer mounting table 7, and the wafer 6 is kept at a temperature of the resist ashing condition (hereinafter referred to as a set temperature). The wafer 6 is heated by the wafer mounting table 7 in order to raise the temperature.

【0006】ウエハ6の加熱開始とほぼ同時に、マイク
ロ波発生装置8によってマイクロ波が発生される。該マ
イクロ波は、マイクロ波導波管3を通り、石英窓1を介
してプラズマ発生室2へと導入される。さらに、調整弁
5Aが開いて、ガスボンベ5から酸素ガスなどの反応ガ
スがプラズマ発生室2へ導入され、マイクロ波によって
該反応ガスがプラズマ化される。
Microwaves are generated by the microwave generator 8 almost at the same time as the heating of the wafer 6 is started. The microwave passes through the microwave waveguide 3 and is introduced into the plasma generation chamber 2 through the quartz window 1. Further, the regulating valve 5A is opened, and the reaction gas such as oxygen gas is introduced from the gas cylinder 5 into the plasma generation chamber 2, and the reaction gas is turned into plasma by the microwave.

【0007】こうして発生した反応ガスのプラズマがウ
エハ6の上面のレジスト膜に落下、到達して該レジスト
膜がアッシングされる。さらに、排気口9から随時不要
なガスが排気される。
The plasma of the reaction gas thus generated drops and reaches the resist film on the upper surface of the wafer 6, and the resist film is ashed. Further, unnecessary gas is exhausted from the exhaust port 9 at any time.

【0008】以上のようにして、ウエハ6の上面レジス
ト膜がアッシングされるが、アッシングに要する時間を
求めるため、前もってサンプルのウエハをアッシングし
て、そのアッシングレートを求めておく必要がある。
As described above, the resist film on the upper surface of the wafer 6 is ashed. In order to find the time required for ashing, it is necessary to ash the sample wafer in advance and find the ashing rate.

【0009】この際に、アッシングの条件が同じでも、
ウエハに塗布してあるレジストの状態によってもそのア
ッシング量やアッシングレートは異なる。例えば、図7
のグラフに示すように、同一のアッシング条件、すなわ
ち装置内圧力1.0Torr、マイクロ波出力1.5kw,
2 ガスの流量1350SCCM,N2 の流量150SCCM、
ステージ温度200℃のアッシング条件で、レジストを
塗布しただけのもの、レジストを塗布したのちにUVキ
ュアしたもの、レジストを塗布したのちに200℃でベ
ークしたものをそれぞれアッシングする場合を考える。
At this time, even if the ashing conditions are the same,
The ashing amount and ashing rate also differ depending on the state of the resist applied to the wafer. For example, in FIG.
As shown in the graph of, the same ashing condition, that is, the apparatus pressure of 1.0 Torr, the microwave output of 1.5 kw,
O 2 gas flow rate 1350 SCCM, N 2 flow rate 150 SCCM,
Consider a case in which ashing is performed only for resist coating, UV curing after resist coating, and resist coating followed by baking at 200 ° C. under ashing conditions of a stage temperature of 200 ° C.

【0010】このとき、それぞれ時間ごとのアッシング
量が異なり、アッシングレートも順に 15552Å/min, 1
4358Å/min, 14385Å/min というように異なる。よっ
て、アッシングする際には、例えば反応室内の圧力や、
反応ガスの流量などのアッシング条件が同じであって
も、レジスト膜の状態が変わるごとに、そのアッシング
レートを逐次求めておく必要がある。
At this time, the ashing amount is different for each time, and the ashing rate is 15552Å / min, 1 in order.
The difference is 4358Å / min and 14385Å / min. Therefore, when ashing, for example, the pressure in the reaction chamber,
Even if the ashing conditions such as the flow rate of the reaction gas are the same, it is necessary to successively obtain the ashing rate each time the state of the resist film changes.

【0011】従来、アッシングレートを求める際には、
サンプルのウエハを所定のアッシング条件のもとでアッ
シングし、一定の時間ごとに何度もサンプルのウエハを
アッシャーから取り出して、レジストの膜厚をそのつど
測定してそのアッシング量を求め、アッシング量の時間
変化が一定になった部分に基づいて、最小自乗法などに
よりそのアッシングレートを算出していた。
Conventionally, when obtaining the ashing rate,
The sample wafer is ashed under predetermined ashing conditions, the sample wafer is taken out from the asher many times at regular intervals, the resist film thickness is measured each time, and the ashing amount is calculated. The ashing rate was calculated by the method of least squares or the like based on the part where the time change of was constant.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、アッシング
の際には、ウエハ6をウエハ載置台7に載置し、加熱を
はじめてまもなく酸素ガスやマイクロ波をプラズマ発生
室に導入して、アッシングを開始していた。
By the way, at the time of ashing, the wafer 6 is mounted on the wafer mounting table 7 and oxygen gas or microwaves is introduced into the plasma generating chamber shortly after the heating is started to start the ashing. Was.

【0013】すると、図6に示すように、アッシング開
始から約20秒を過ぎた後は、アッシング時間とアッシ
ング量との関係を示すグラフの形状が直線になってい
る。すなわち、時間に対するアッシング量の変化率を示
すアッシングレートは一定値であり、この直線の傾きと
なる。
Then, as shown in FIG. 6, after about 20 seconds have passed from the start of ashing, the shape of the graph showing the relationship between the ashing time and the ashing amount is a straight line. That is, the ashing rate, which indicates the rate of change of the ashing amount with respect to time, is a constant value and has the slope of this straight line.

【0014】しかし、アッシング開始から約20秒まで
の間は、グラフの形状が直線ではなく、曲線である。こ
れは、アッシング開始から約20秒までの間は、ウエハ
の温度がまだ設定温度に達していないので、その間のア
ッシングに係る化学反応が安定せず、そのアッシング量
が不安定になっているためであると思われる。
However, from about 20 seconds after the start of ashing, the shape of the graph is not a straight line but a curved line. This is because the wafer temperature has not reached the set temperature for about 20 seconds from the start of ashing, so the chemical reaction related to ashing during that time is not stable and the ashing amount is unstable. Seems to be.

【0015】よって、上記装置を用いてサンプルのウエ
ハをアッシングして、正確にアッシングレートを求めよ
うとしても、時間によってそのアッシングレートが異な
るので、何度もサンプルのウエハ6をアッシャーから取
り出して時間ごとのアッシング量を小刻みに測定して、
アッシング量と時間との関係を精密に求めて、時間とア
ッシング量との関係を示すグラフをつくり、該グラフの
直線部分に基づいてアッシングレートを算出する必要が
ある。なお、図6に示すような従来例では60秒間に1
1回もアッシング量を測定している。
Therefore, even if the sample wafer is ashed by using the above-mentioned apparatus to accurately obtain the ashing rate, the ashing rate varies depending on time, so that the sample wafer 6 is repeatedly taken out of the asher and the time is taken. Measure the ashing amount for each
It is necessary to precisely obtain the relationship between the ashing amount and the time, create a graph showing the relationship between the time and the ashing amount, and calculate the ashing rate based on the straight line portion of the graph. In addition, in the conventional example as shown in FIG.
The ashing amount is measured even once.

【0016】このため、アッシング量を何回も測定する
ために、何度もサンプルのウエハをアッシャーから出し
入れしなければならず、これにより測定に係る作業が煩
雑になり、それに要する時間も長くかかるといった問題
が生じる。
Therefore, in order to measure the ashing amount many times, the sample wafer has to be taken in and out from the asher many times, which complicates the measurement work and takes a long time. Such a problem occurs.

【0017】本発明はかかる従来例の問題点に鑑み創作
されたものであり、アッシングレートの算出の際に必要
な、アッシング量の測定作業の省力化や、それに要する
時間の短縮が実現出来るようなアッシング装置の提供を
目的とする。
The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and it is possible to realize a labor saving of the ashing amount measurement work required for calculating the ashing rate and a reduction of the time required therefor. The purpose is to provide a simple ashing device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアッシング
装置は、図1に示すように、基板16の上に形成される
レジストをプラズマを用いてアッシングする反応室10
と、反応ガスをプラズマ化して、前記プラズマを発生す
るプラズマ発生室12と、前記プラズマ発生室12への
前記反応ガスの導入状態を調整し、かつ駆動制御信号S
Sに基づいて前記プラズマ発生室12へのガス導入を開
始する調整弁15Aと、前記基板16を載置し、かつ前
記基板16を加熱する基板載置台17と、前記基板16
の温度を検出する温度検出手段19と、前記温度検出手
段19の測定温度がある一定温度に達した時点で前記調
整弁15Aに前記駆動制御信号SSを出力する制御手段
20とを有することを特徴とし、上記目的を達成する。
As shown in FIG. 1, an ashing apparatus according to the present invention comprises a reaction chamber 10 for ashing a resist formed on a substrate 16 using plasma.
A plasma generation chamber 12 for generating the plasma by converting the reaction gas into a plasma, and adjusting the introduction state of the reaction gas into the plasma generation chamber 12, and controlling the drive control signal S.
A regulating valve 15A for starting gas introduction into the plasma generation chamber 12 based on S, a substrate mounting table 17 for mounting the substrate 16 and heating the substrate 16, and the substrate 16
And a control means 20 for outputting the drive control signal SS to the adjusting valve 15A when the temperature measured by the temperature detecting means 19 reaches a certain temperature. And achieve the above objective.

【0019】[0019]

【作 用】本発明に係るアッシング装置によれば、図1
に示すように、温度検出手段19と制御手段20とを有
している。
[Operation] According to the ashing device of the present invention, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, it has a temperature detecting means 19 and a control means 20.

【0020】例えば、温度検出手段19によって基板1
6の温度が検出され、該基板16の温度がある一定の温
度に達すると、制御手段20によって調整弁15Aに駆
動制御信号SSが出力され、調整弁15Aによってプラ
ズマ発生室12への反応ガスの導入が開始される。
For example, the substrate 1 by the temperature detecting means 19
When the temperature of the substrate 16 is detected and the temperature of the substrate 16 reaches a certain temperature, the control means 20 outputs the drive control signal SS to the adjusting valve 15A, and the adjusting valve 15A outputs the reaction gas to the plasma generation chamber 12. Introduction is started.

【0021】このため、基板16が設定温度に達しては
じめて反応ガスが装置内に導入され、レジスト膜のアッ
シングが開始される。よって、アッシング開始のときか
ら、基板16の温度は設定温度で安定であるので、アッ
シング時間とアッシング量との関係は常に比例関係にな
る。従って、任意の2つの時点におけるアッシング量を
求めることで、簡単にアッシングレートが求められる。
Therefore, only when the substrate 16 reaches the set temperature, the reaction gas is introduced into the apparatus and the ashing of the resist film is started. Therefore, since the temperature of the substrate 16 is stable at the set temperature from the start of ashing, the relationship between the ashing time and the ashing amount is always proportional. Therefore, the ashing rate can be easily obtained by obtaining the ashing amount at any two arbitrary time points.

【0022】すなわち、アッシングレートを求めたいと
きには、任意の2つの時点におけるアッシング量を測定
し、アッシング時間とアッシング量とを軸に持つ平面に
その2点をプロットし、その2点を通る直線を引き、そ
の直線の傾きを求めることで簡単にアッシングレートを
求めることができる。
That is, to obtain the ashing rate, the ashing amount at any two arbitrary times is measured, the two points are plotted on a plane having the ashing time and the ashing amount as axes, and a straight line passing through the two points is drawn. The ashing rate can be easily obtained by subtracting the slope of the straight line.

【0023】これにより、アッシングレートの算出の際
に必要な、アッシング量の測定回数も、わずか2回で済
み、従来例のように何度もウエハをアッシャーから取り
出して測定する必要がないので、該測定作業の省力化
や、それに要する時間の短縮化が可能になる。
As a result, the number of times the ashing amount needs to be measured at the time of calculating the ashing rate is only twice, and there is no need to take the wafer out of the asher many times and measure it as in the conventional example. It becomes possible to save the labor of the measurement work and to shorten the time required for it.

【0024】[0024]

【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の実施例に係るダウンフ
ローアッシャーの構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a downflow asher according to an embodiment of the present invention.

【0025】本発明の実施例に係るダウンフローアッシ
ャーは、反応室10、石英窓11、プラズマ発生室1
2、マイクロ波導波管13、シャワーヘッド14、ガス
ボンベ15、ウエハ載置台17、マイクロ波発生装置1
8、センサ19、ガス導入制御回路20、排気口21か
ら成るものである。
The downflow asher according to the embodiment of the present invention comprises a reaction chamber 10, a quartz window 11 and a plasma generation chamber 1.
2, microwave waveguide 13, shower head 14, gas cylinder 15, wafer mounting table 17, microwave generator 1
8, a sensor 19, a gas introduction control circuit 20, and an exhaust port 21.

【0026】反応室10は、その内部でウエハ16上の
フォトレジスト膜をアッシングさせるものであり、石英
窓11は、プラズマ発生室12に面して設けられた石英
から成る板で、マイクロ波をプラズマ発生室12内に透
過させるものである。
The reaction chamber 10 is for ashing the photoresist film on the wafer 16 inside thereof, and the quartz window 11 is a plate made of quartz provided facing the plasma generation chamber 12 and is provided with microwaves. It is permeated into the plasma generation chamber 12.

【0027】プラズマ発生室12は、その内部に酸素な
どの反応ガスとマイクロ波とを導入して、該反応ガスを
マイクロ波によってプラズマ化させるものであり、マイ
クロ波導波管13は、マイクロ波発生装置18から発生
されたマイクロ波をプラズマ発生室12に導入するもの
である。
The plasma generating chamber 12 is for introducing a reaction gas such as oxygen and a microwave into the inside thereof to turn the reaction gas into a plasma by the microwave, and the microwave waveguide 13 generates a microwave. The microwave generated from the device 18 is introduced into the plasma generation chamber 12.

【0028】シャワーヘッド14は、導電性物質からな
り、反応ガスをプラズマ化する際に同時に発生するイオ
ンなどの荷電粒子を吸着するものであり、ガスボンベ1
5は、酸素などの反応ガスをその中に入れておき、プラ
ズマ発生室12に導入するものである。
The shower head 14 is made of a conductive material and adsorbs charged particles such as ions generated at the same time when the reaction gas is turned into plasma.
Reference numeral 5 is for introducing a reaction gas such as oxygen into the plasma generation chamber 12 in advance.

【0029】調整弁15Aは、ガスボンベ15からの反
応ガスのプラズマ発生室12への導入を調整する弁であ
って、これが開くことによってガスボンベ15から反応
ガスがプラズマ発生室12へと導入される。また、該調
整弁15Aは、比較回路20Bからのガス導入開始信号
SSに基づいて開き、反応ガスのプラズマ発生室12へ
の導入を開始する。
The adjustment valve 15A is a valve for adjusting the introduction of the reaction gas from the gas cylinder 15 into the plasma generation chamber 12, and when it is opened, the reaction gas is introduced into the plasma generation chamber 12 from the gas cylinder 15. Further, the adjusting valve 15A is opened based on the gas introduction start signal SS from the comparison circuit 20B to start introducing the reaction gas into the plasma generation chamber 12.

【0030】ウエハ載置台17は、ウエハ16をその上
に載置し、設定温度になるまで加熱するものであり、マ
イクロ波発生装置18は、マイクロ波を発生させるもの
である。
The wafer mounting table 17 mounts the wafer 16 thereon and heats it up to a set temperature, and the microwave generator 18 generates microwaves.

【0031】センサ19は、ウエハの温度を検出してガ
ス導入制御回路20に出力する熱電対である。ガス導入
制御回路20は、記憶回路20Aと比較回路20Bとか
らなり、ウエハの温度に基づいて、ガスボンベ15内の
反応ガスを導入するものである。
The sensor 19 is a thermocouple that detects the temperature of the wafer and outputs it to the gas introduction control circuit 20. The gas introduction control circuit 20 is composed of a memory circuit 20A and a comparison circuit 20B, and introduces the reaction gas in the gas cylinder 15 based on the temperature of the wafer.

【0032】このうち、記憶回路20Aは予め設定され
ている設定温度を記憶しておくものであって、比較回路
20Bは設定温度とウエハの温度とを比較し、両者が等
しくなると調整弁15Aにガス導入開始信号SSを出力
するものである。また、排気口21は、不要のガスを反
応室10の外へ排気するものである。
Of these, the memory circuit 20A stores the preset temperature, and the comparison circuit 20B compares the preset temperature with the wafer temperature. The gas introduction start signal SS is output. Further, the exhaust port 21 exhausts unnecessary gas to the outside of the reaction chamber 10.

【0033】上記装置を用いてウエハがアッシングされ
る。すなわち、まずウエハ載置台17にウエハ16が載
置され、該ウエハ載置台17によってウエハ16が設定
温度まで加熱される。同時に、センサ19によってウエ
ハ16の温度が検出され、その検出信号が比較回路20
Bに出力される。
The wafer is ashed using the above apparatus. That is, first, the wafer 16 is mounted on the wafer mounting table 17, and the wafer 16 is heated to the set temperature by the wafer mounting table 17. At the same time, the temperature of the wafer 16 is detected by the sensor 19, and the detection signal is detected by the comparison circuit 20.
Output to B.

【0034】比較回路20Bによって、記憶回路20A
に記憶されている設定温度と、センサ19から出力され
るウエハ16の温度とが比較され、両者が等しくなる
と、比較回路20Bから調整弁15Aにガス導入開始信
号SSが出力される。そして、該ガス導入開始信号SS
に基づいて、調整弁15Aが開き、酸素ガス等の反応ガ
スがプラズマ発生室12へと導入される。すなわち、従
来と異なり、ウエハの温度が設定温度に達したのちに、
はじめて反応ガスがプラズマ発生室12へと導入され
る。
The comparison circuit 20B enables the storage circuit 20A.
When the set temperature stored in the temperature sensor is compared with the temperature of the wafer 16 output from the sensor 19, and the two are equal, the comparison circuit 20B outputs the gas introduction start signal SS to the adjusting valve 15A. Then, the gas introduction start signal SS
Based on the above, the regulating valve 15A is opened, and the reaction gas such as oxygen gas is introduced into the plasma generation chamber 12. That is, unlike the conventional method, after the wafer temperature reaches the set temperature,
For the first time, the reaction gas is introduced into the plasma generation chamber 12.

【0035】これとほぼ同時に、マイクロ波発生装置1
8によってマイクロ波が発生され、マイクロ波導波管1
3を通り、石英窓11を介してプラズマ発生室12へと
導入される。このマイクロ波によって導入された酸素ガ
ス等の反応ガスがプラズマ化され、このプラズマによっ
てアッシングが開始される。
Almost at the same time, the microwave generator 1
The microwave is generated by 8 and the microwave waveguide 1
3 and is introduced into the plasma generation chamber 12 through the quartz window 11. The reactive gas such as oxygen gas introduced by the microwave is turned into plasma, and the ashing is started by this plasma.

【0036】このプラズマ発生の際にイオンなどの荷電
粒子も発生するが、ウエハ16とプラズマ発生室12と
は離れており、かつ導電性のシャワーヘッド14によっ
て荷電粒子が吸着されるため、電気的に中性なプラズマ
のみがウエハ16上面のレジストに落下、到達してレジ
スト膜と反応し、これをアッシングする。さらに、排気
口21から不要なガスが排気される。
Although charged particles such as ions are also generated during the plasma generation, the wafer 16 and the plasma generation chamber 12 are separated from each other, and the charged particles are adsorbed by the conductive shower head 14. Only neutral plasma drops and reaches the resist on the upper surface of the wafer 16 and reacts with the resist film to ash it. Further, unnecessary gas is exhausted from the exhaust port 21.

【0037】上記のようにして、ウエハ16上のフォト
レジスト膜がアッシングされる。しかし、アッシングに
要する時間を求めるため、前もってサンプルのウエハを
アッシングすることで、そのアッシングレートを求める
必要がある。以下で、そのアッシングレートの求め方に
ついて述べる。
The photoresist film on the wafer 16 is ashed as described above. However, in order to obtain the time required for ashing, it is necessary to obtain the ashing rate by ashing the sample wafer in advance. The method of obtaining the ashing rate will be described below.

【0038】図2は、本発明の実施例に係るダウンフロ
ーアッシャーを用いて、アッシングレートを求めるため
に、ある時間のアッシング量を測定して求めた、アッシ
ング時間とアッシング量との関係を示すグラフである。
FIG. 2 shows the relationship between the ashing time and the ashing amount obtained by measuring the ashing amount at a certain time in order to obtain the ashing rate using the downflow asher according to the embodiment of the present invention. It is a graph.

【0039】また、図4は、ウエハを200℃でベーク
したときに、熱によって揮発することによって生じるレ
ジストの膜減りとベーク時間との関係を示すグラフであ
る。このグラフに示すように、200℃のベークによっ
て生じる膜減りは、時間によるその変化は微量であり、
また、そのグラフの形状は直線になっている。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the baking time and the resist film loss caused by the volatilization by heat when the wafer is baked at 200 ° C. As shown in this graph, the film loss caused by baking at 200 ° C. has a slight change with time,
The shape of the graph is a straight line.

【0040】なお、図2のアッシング量とアッシング時
間との関係を示すグラフは、図4に示すような200℃
のベークによって生じる膜減りの分も含んでいる。図2
のグラフによると、装置内圧力1.0Torr、マイクロ波
出力1.5kw,O2 ガスの流量1350SCCM,N2
流量150SCCM、ステージ温度200℃のアッシング条
件で、レジストを塗布後200℃ベークしたサンプルウ
エハを本実施例に係るダウンフローアッシャーでアッシ
ングし、5秒ごとにアッシング量を50秒間に10回測
定することで、アッシング時間とアッシング量との関係
を示すグラフを精密に求めている。
The graph showing the relationship between the ashing amount and the ashing time in FIG. 2 is 200 ° C. as shown in FIG.
It also includes the amount of film loss caused by baking. Figure 2
According to the graph, the sample was baked at 200 ° C. after the resist was applied under the ashing conditions of the apparatus pressure of 1.0 Torr, microwave output of 1.5 kw, O 2 gas flow rate of 1350 SCCM, N 2 flow rate of 150 SCCM and stage temperature of 200 ° C. The graph showing the relationship between the ashing time and the ashing amount is precisely obtained by ashing the wafer with the downflow asher according to the present embodiment and measuring the ashing amount 10 times for 50 seconds every 5 seconds.

【0041】このとき、グラフは原点を通る直線になっ
ている。すなわち、本実施例に係るダウンフローアッシ
ャーを用いてアッシングしているので、アッシング開始
の時点ではウエハ16の温度が設定温度に達して、平衡
状態になっている。よって、アッシング時間とアッシン
グ量との関係を示すグラフの形状は終始直線であって、
従来例のように、グラフに、アッシング開始直後の曲線
状の部分が現れない。
At this time, the graph is a straight line passing through the origin. That is, since the downflow asher according to the present embodiment is used for ashing, the temperature of the wafer 16 reaches the set temperature at the start of ashing, and the wafer 16 is in an equilibrium state. Therefore, the shape of the graph showing the relationship between the ashing time and the ashing amount is a straight line from beginning to end,
Unlike the conventional example, the curved portion immediately after the start of ashing does not appear in the graph.

【0042】こうして5秒ごとに求めたアッシング量の
データを用いて、最小自乗法などによって、このグラフ
の傾きを求めると、約1.42(μm/min )になる。
これが精密に求めたアッシングレートである。
Using the data of the ashing amount obtained every 5 seconds in this way, the slope of this graph is obtained by the method of least squares or the like, which is about 1.42 (μm / min).
This is the precisely determined ashing rate.

【0043】本実施例に係るダウンフローアッシャーを
用いれば、上記のアッシング時間とアッシング量との関
係を示すグラフが原点を通る直線になるので、上記のよ
うに何回も測定して求めたアッシング量を用いて、最小
自乗法などの複雑な方法を用いることでアッシングレー
トを求めなくとも、任意の異なる2つの時刻におけるア
ッシング量を測定するだけで、ほぼ正確なアッシングレ
ートを簡単に求めることができる。以下でその方法につ
いて図3を参照しながら説明する。
When the downflow asher according to the present embodiment is used, the graph showing the relationship between the ashing time and the ashing amount becomes a straight line passing through the origin, and thus the ashing obtained by measuring many times as described above. Even if the ashing rate is not obtained by using a complex method such as the least squares method by using the amount, an almost accurate ashing rate can be easily obtained only by measuring the ashing amount at any two different times. it can. The method will be described below with reference to FIG.

【0044】ここでは上記の、5秒ごとにアッシング量
を測定したときと同一のアッシング条件で、レジストを
塗布後200℃ベークしたサンプルウエハを本実施例に
係るダウンフローアッシャーでアッシングした場合を考
える。
Here, a case is considered in which a sample wafer baked at 200 ° C. after coating a resist is ashed by the downflow asher according to the present embodiment under the same ashing conditions as when the ashing amount is measured every 5 seconds. .

【0045】このとき、5秒ごとに10回アッシング量
を測定した場合と異なり、アッシング量は2回だけ測定
する。ここでは、アッシング開始から20秒後と40秒
後の2回だけアッシング量を測定する。
At this time, unlike the case where the ashing amount is measured 10 times every 5 seconds, the ashing amount is measured only twice. Here, the ashing amount is measured only twice, 20 seconds and 40 seconds after the start of ashing.

【0046】このとき、アッシング開始後20秒のアッ
シング量は4635Å、40秒のアッシング量は940
2Åであった。よって、時間(sec )を横軸に、アッシ
ング量(Å)を縦軸にとった平面上で、この2つのデー
タは、図3に示すように、A(20,4635),B
(40,9402)なる2点で示される。
At this time, the ashing amount of 20 seconds after the start of ashing is 4635Å, and the ashing amount of 40 seconds is 940.
It was 2Å. Therefore, on a plane in which the horizontal axis represents time (sec) and the vertical axis represents ashing amount (Å), these two data are A (20,4635), B as shown in FIG.
It is indicated by two points (40,9402).

【0047】この2点を通る直線の傾きすなわちアッシ
ングレートを求めると、 (アッシングレート)=(アッシング量の変化量)/
(時間の変化量) であるので、各々にA点,B点の数値を代入すると、 (9402−4635)/(40−20)=238.35(Å/sec ) =14301(Å/min ) ≒1.43(μm/min ) となり、上記した精密に求めた値である1.42(μm
/min )とほぼ一致し、わずか2つの測定データのみ
で、精密に求めたものとほぼ同一の値のアッシングレー
トを求めることができる。
When the slope of a straight line passing through these two points, that is, the ashing rate is calculated, (ashing rate) = (change amount of ashing amount) /
(Amount of change in time), so by substituting the numerical values of points A and B for each, (9402-4635) / (40-20) = 238.35 (Å / sec) = 14301 (Å / min) ≈1.43 (μm / min), which is 1.42 (μm
/ Min) and the ashing rate of almost the same value as the one accurately obtained can be obtained with only two measurement data.

【0048】このため、アッシング量測定のためにウエ
ハ16をアッシャーから取り出す回数は2回で済み、従
来例や、本実施例で精密にアッシングレートを求めた場
合のように、何度も出し入れする必要がない。
Therefore, the wafer 16 is taken out from the asher 2 times for measuring the amount of ashing, and the wafer 16 is put in and taken out many times as in the conventional example and the case where the ashing rate is precisely obtained in this embodiment. No need.

【0049】よって、アッシング量測定の際に、何度も
アッシャーからウエハ16を取り出してアッシング量を
測定しなくてもよいので、該測定作業の省力化や、測定
作業に要する時間の短縮化が実現出来る。
Therefore, when measuring the ashing amount, it is not necessary to take out the wafer 16 from the asher many times to measure the ashing amount, which saves labor for the measurement work and shortens the time required for the measurement work. Can be realized.

【0050】また、アッシングレートの算出の際にも、
何回も測定することで求めた多数のデータを用いて最小
自乗法などの複雑な方法によってアッシングレートを求
める必要がなく、ただ単に2点を通る直線の傾きを求め
ればよいので、アッシングレートの算出自体も簡単にな
る。
Also, when calculating the ashing rate,
Since it is not necessary to obtain the ashing rate by a complicated method such as the least square method using a large number of data obtained by measuring many times, it is only necessary to obtain the slope of a straight line passing through two points. The calculation itself becomes simple.

【0051】以上のように、本発明の実施例に係るダウ
ンフローアッシャーによれば、図1に示すように、セン
サ19とガス導入制御回路20とを有している。このた
め、ウエハ16が設定温度に達してはじめて反応ガスが
導入され、アッシングがなされる。よって、アッシング
開始のときから、ウエハ16の温度は安定であるので、
アッシング時間とアッシング量との関係は完全に比例関
係になっており、そのグラフは直線になっている。従っ
て、任意の2つの時刻におけるアッシング量を求めるこ
とで、簡単にアッシングレートを求めることが可能にな
る。
As described above, the downflow asher according to the embodiment of the present invention has the sensor 19 and the gas introduction control circuit 20 as shown in FIG. Therefore, the reaction gas is introduced and ashing is performed only when the wafer 16 reaches the set temperature. Therefore, since the temperature of the wafer 16 is stable from the start of ashing,
The relationship between the ashing time and the ashing amount is completely proportional, and the graph is a straight line. Therefore, by obtaining the ashing amount at any two times, the ashing rate can be easily obtained.

【0052】これにより、従来のように、アッシングレ
ートの算出の際に、何度もアッシャーからウエハ16を
取り出してアッシング量を測定しなくてもよいので、該
測定作業の省力化や、それに要する時間の短縮化が実現
出来る。
Thus, unlike the conventional case, it is not necessary to take out the wafer 16 from the asher many times to measure the ashing amount when calculating the ashing rate, which saves labor for the measurement work and requires it. The time can be shortened.

【0053】なお、ウエハ16は基板の一例であり、ウ
エハ載置台17は基板載置台の一例である。また、セン
サ19は温度検出手段の一例であり、ガス導入制御回路
20は制御手段の一例である。更に、ガス導入開始信号
SSは駆動制御信号の一例である。
The wafer 16 is an example of the substrate, and the wafer mounting table 17 is an example of the substrate mounting table. Further, the sensor 19 is an example of temperature detecting means, and the gas introduction control circuit 20 is an example of controlling means. Furthermore, the gas introduction start signal SS is an example of a drive control signal.

【0054】また、本実施例ではレジスト膜としてフォ
トレジストを用いているが、EBレジストなどでも同様
の効果を奏する。
Although a photoresist is used as the resist film in this embodiment, an EB resist or the like also has the same effect.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアッ
シング装置によれば、温度検出手段と制御手段とを有し
ている。
As described above, the ashing device according to the present invention has the temperature detecting means and the control means.

【0056】このため、基板が設定温度に達するまでは
反応ガスが装置内に導入されないので、レジスト膜はア
ッシングされない。これにより、アッシング開始のとき
から、基板の温度は設定温度で安定であるので、アッシ
ング時間とアッシング量との関係は常に比例関係になっ
ている。よって、任意の2つの時点におけるアッシング
量の差を求めることで、簡単にアッシングレートを求め
ることができる。
Therefore, the reaction gas is not introduced into the apparatus until the substrate reaches the set temperature, so that the resist film is not ashed. As a result, since the temperature of the substrate is stable at the set temperature from the start of ashing, the relationship between the ashing time and the ashing amount is always proportional. Therefore, the ashing rate can be easily obtained by obtaining the difference between the ashing amounts at any two points in time.

【0057】これにより、アッシングレートの算出の際
に必要な、アッシング量の測定作業の省力化や、それに
要する時間の短縮化が実現出来る。
As a result, it is possible to save the labor of measuring the ashing amount and reduce the time required for the calculation of the ashing rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係るダウンフローアッシャー
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a downflow asher according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るダウンフローアッシャー
によるアッシング量とアッシング時間との相関関係を示
すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a correlation between an ashing amount and an ashing time by a downflow asher according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係るダウンフローアッシャー
を用いたアッシングレート測定方法を説明するグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph illustrating an ashing rate measurement method using a downflow asher according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係る200℃ベークの際に生
じるレジスト膜の膜減りとベーク時間との相関関係を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the correlation between the decrease in the resist film thickness and the baking time that occur during baking at 200 ° C. according to the example of the present invention.

【図5】従来例に係るダウンフローアッシャーの構成図
である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a downflow asher according to a conventional example.

【図6】従来例に係るダウンフローアッシャーによるア
ッシング量とアッシング時間との相関関係を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing a correlation between an ashing amount and an ashing time by a downflow asher according to a conventional example.

【図7】アッシング時間とアッシング量との相関関係
の、レジストの塗布状態による差異を示すグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing the difference between the ashing time and the ashing amount depending on the resist coating state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 反応室、 11 石英窓、 12 プラズマ発生室、 13 マイクロ波導波管、 14 シャワーヘッド、 15 ガスボンベ、 15A 調整弁、 16 ウエハ(基板)、 17 ウエハ載置台(基板載置台)、 18 マイクロ波発生装置、 19 センサ(温度検出手段)、 20 ガス導入制御回路(制御手段)、 20A 記憶回路、 20B 比較回路、 21 排気口、 SS ガス導入開始信号(駆動制御信号)。 10 reaction chamber, 11 quartz window, 12 plasma generation chamber, 13 microwave waveguide, 14 shower head, 15 gas cylinder, 15A adjusting valve, 16 wafer (substrate), 17 wafer mounting table (substrate mounting table), 18 microwave generation Device, 19 sensor (temperature detection means), 20 gas introduction control circuit (control means), 20A storage circuit, 20B comparison circuit, 21 exhaust port, SS gas introduction start signal (drive control signal).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板(16)の上に形成されるレジスト
をプラズマを用いてアッシングする反応室(10)と、 反応ガスをプラズマ化して、前記プラズマを発生するプ
ラズマ発生室(12)と、 前記プラズマ発生室(12)への前記反応ガスの導入状
態を調整し、かつ駆動制御信号(SS)に基づいて前記
プラズマ発生室(12)へのガス導入を開始する調整弁
(15A)と、 前記基板(16)を載置し、かつ前記基板(16)を加
熱する基板載置台(17)と、 前記基板(16)の温度を検出する温度検出手段(1
9)と、 前記温度検出手段(19)の測定温度がある一定温度に
達した時点で前記調整弁(15A)に前記駆動制御信号
(SS)を出力する制御手段(20)とを有することを
特徴とするアッシング装置。
1. A reaction chamber (10) for ashing a resist formed on a substrate (16) using plasma, and a plasma generation chamber (12) for converting the reaction gas into plasma to generate the plasma. An adjusting valve (15A) for adjusting the introduction state of the reaction gas into the plasma generation chamber (12) and for starting the introduction of gas into the plasma generation chamber (12) based on a drive control signal (SS); A substrate platform (17) on which the substrate (16) is placed and which heats the substrate (16), and a temperature detecting means (1) for detecting the temperature of the substrate (16).
9) and a control means (20) for outputting the drive control signal (SS) to the regulating valve (15A) when the temperature measured by the temperature detecting means (19) reaches a certain temperature. Characteristic ashing device.
JP18696592A 1992-07-14 1992-07-14 Ashing apparatus Withdrawn JPH0637009A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674764B1 (en) * 1999-11-09 2007-01-25 액셀리스 테크놀로지스, 인크. Zone controlled radiant heating system utilizing focused reflector
KR100685732B1 (en) * 2001-06-05 2007-02-23 삼성전자주식회사 Apparatus for removing a photoresist residue

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