JPH10189541A - 減圧処理方法 - Google Patents

減圧処理方法

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JPH10189541A
JPH10189541A JP34473896A JP34473896A JPH10189541A JP H10189541 A JPH10189541 A JP H10189541A JP 34473896 A JP34473896 A JP 34473896A JP 34473896 A JP34473896 A JP 34473896A JP H10189541 A JPH10189541 A JP H10189541A
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JP
Japan
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substrate
pressure
chamber
plasma
ashing
Prior art date
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Pending
Application number
JP34473896A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Hori
尚志 堀
Tetsushi Oya
哲史 大箭
Atsushi Matsushita
淳 松下
Kazuto Obuchi
一人 大淵
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.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマアッシング処理する基板の温度を短
時間のうちに処理開始温度まで昇温せしめる。 【解決手段】 シャッタ8を開けて未処理の基板Wを予
備処理室2のサブテーブル20上に受け渡し、この後シ
ャッタ8を閉じ、予備処理室2内の圧力をプラズマアッ
シングする際の圧力よりも若干高くし、この状態でテー
ブル18に基板Wの下面を接触せしめ、ヒータ17によ
り基板Wをアッシング開始温度まで昇温させる。この
後、予備処理室2内をプラズマアッシング処理圧力まで
減圧せしめ、この状態で載置ユニット15を上昇し、チ
ャンバー4内のプラズマ処理室6に基板Wを臨ませ、チ
ャンバー4内に導入した酸素ガス等によって基板表面に
残っているレジスト膜を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハの基
板に減圧下で処理を行う減圧処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】基板を減圧下で処理する装置としてアッ
シング、エッチング、CVD等が従来から知られてい
る。例えば、基板表面に形成されたレジスト膜を除去す
る手段として、従来からプラズマを利用したアッシング
が行われている。斯かるアッシングを行うには処理室内
を高真空にしてプラズマを発生せしめる必要があるが、
基板を処理室内に搬入した後に処理室内を数Torrまで減
圧するには時間がかかる。そこで、従来から処理室にロ
ードロック室を付設したプラズマ処理装置が用いられて
いる。
【0003】上記のプラズマ処理装置にあっては、処理
室で基板に処理を施している間に、次に処理する基板を
ロードロック室に入れ、ロードロック室を処理室と同圧
まで減圧して待機し、処理室での処理が終了したら、処
理室内の基板を取り出すとともにロードロック室で待機
していた未処理の基板を処理室内に搬入し、処理室とロ
ードロック室間をシャッターで遮断し、この後、ロード
ロック室と外部とを遮断しているシャッターを開けてロ
ードロック室内にある既処理の基板を外部に搬出すると
ともに新たな基板をロードロック室内に取り入れるよう
にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマア
ッシング処理を行う場合には、基板を所定温度まで高め
なければならない。しかしながら、処理室内はプラズマ
を発生すべく減圧状態にある。減圧下ではヒータからの
伝熱速度が遅く所定温度まで昇温するのに時間がかかっ
てしまう。
【0005】一方、プラズマアッシング処理が終了した
基板は高温状態にある。この高温状態にある基板をその
ままカセットに戻すと、カセットはポリプロピレン等の
樹脂からできているので、カセットが熱で損傷してしま
う。そこで、所定温度まで降温せしめた後にロードロッ
ク室から搬出する必要があるが、前記同様減圧下では熱
伝導が悪いため、冷却に時間がかかってしまう。斯かる
問題は減圧下で処理を行うエッチング、CVDにおいて
も同様である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る減圧処理方法は、基板を減圧下で処理する圧
力よりも高くかつ大気圧よりも低い圧力下で基板を加熱
したのち減圧処理するようにした。また基板を減圧処理
したのち、減圧下で処理する圧力よりも高くかつ大気圧
よりも低い圧力下で冷却するようにした。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係る
プラズマ処理装置の予備加熱を行っている状態を示す
図、または予備冷却を行っている図、図2は同プラズマ
処理装置のプラズマアッシング処理を行っている状態を
示す図である。
【0008】プラズマ処理装置はロードロック室1に隣
接して予備処理室2を設け、この予備処理室2の天井部
に形成した開口3を覆うようにチャンバー4を設け、こ
のチャンバー4の小径の上半部内をプラズマ発生領域5
とし、大径の下半部をプラズマ処理室6としている。こ
こで、ロードロック室1と予備処理室2とは独立して減
圧装置につながっている。
【0009】前記ロードロック室1と予備処理室2との
間にはシャッタ8が設けられ、ロードロック室1と外部
との間にはシャッタ9が設けられ、外部には基板Wを収
納する図示しないカセットが配置されている。
【0010】また、ロードロック室1内にはハンドラー
ユニット10を配置している。このハンドラーユニット
10はレール11,11間に柱12,12(図面では1
本しか示していないが2本が重なっている)を左右方向
に移動可能に取り付け、先端部にハンド部13を備えた
2本のアーム14,14をそれぞれ前記柱12,12に
上下動可能に係合している。したがって、ハンド部13
を備えた2本のアーム14,14は別々に昇降動及び左
右動を行う。尚、ハンドラーユニット10の構造として
は、レールに沿ってアームを直線動せしめるものの他
に、アームを回転させる構造のものでもよい。
【0011】また、予備処理室2内には載置ユニット1
5を設けている。載置ユニット15は予備処理室2の底
面をシールを介して貫通し且つ昇降動する軸16の上端
部にヒータ17を設け、このヒータ17の上面にテーブ
ル18を配置し、更にテーブル18の中央部に凹部19
を形成し、この凹部19に基板Wを支持するサブテーブ
ル20が嵌り込むようにしている。
【0012】サブテーブル20はシリンダユニットによ
ってテーブル18とは独立して昇降動可能とされ、凹部
19に嵌り込んだ状態でテーブル18とサブテーブル2
0の上面が面一となるようにしている。
【0013】また、サブテーブル20の代りに、3本以
上のピンで基板Wの下面を支持するようにしてもよい。
このような構成とすることで、熱容量の大きなサブテー
ブルが基板の下面に接触しなくなり、また直接接触する
部材の接触面積が小さくなるので、基板Wの温度分布を
均一にすることができる。
【0014】以上において、基板W表面に形成したレジ
スト膜をアッシングにて除去する方法を以下に説明す
る。尚、説明はシャッタ8,9は閉じられ、ロードロッ
ク室1内の2つのハンド部13のうち一方に未処理の基
板が載置され、他方のハンド部13は空の状態を出発点
として説明する。
【0015】先ず、上記の状態からシャッタ8を開け、
一方のハンド部13を予備処理室2に移動し、未処理の
基板Wを予備処理室2のサブテーブル20上に受け渡
し、この後シャッタ8を閉じる。この状態を図1で示し
ている。またこの時、予備処理室2内の圧力はプラズマ
アッシングする際の圧力よりも高くしている。具体的に
は10Torr〜100Torrとする。
【0016】そして、テーブル18に基板Wの下面を接
触せしめた状態で、ヒータ17により基板Wをアッシン
グ開始温度まで昇温せしめ、この後、予備処理室2内を
プラズマアッシング処理圧力まで減圧せしめ、この状態
で載置ユニット15を上昇し、図2に示すようにチャン
バー4内のプラズマ処理室6に基板Wを臨ませ、チャン
バー4内に導入した酸素ガス等によって基板表面に残っ
ているレジスト膜を除去する。この時のアッシング開始
温度は40〜250℃とする。
【0017】プラズマアッシング処理が終了したなら
ば、図1に示すように載置ユニット15を下降し、予備
処理室2内に基板Wを戻し、基板Wを冷却する。冷却の
際には、予備処理室2内の圧力をアッシング時の圧力よ
りも高くし、サブテーブル20をテーブル18から上昇
させて基板Wの下面をテーブル18から浮かせた状態で
行う。尚、テーブル18にヘリウムガス等の冷却ガス噴
出孔を設け、テーブルと基板の熱伝達を促進する、すな
わち強制冷却するようにしてもよい。
【0018】そして、基板Wの温度が所定値まで下がっ
たならば、シャッタ8を開け、ハンドラーユニット10
にて予備処理室2内の基板Wをロードロック室1に取り
出し、更にこのロードロック室1に取り出した基板を図
示しないロボットにてカセットに収納する。また、ロー
ドロック室1を使用せずに基板Wを直接予備処理室2内
に搬入して処理を行ってもよい。さらに載置ユニットを
昇降動させず、予備処理室2をプラズマ発生空間として
処理を行ってもよい。
【0019】ところで、予備処理室での圧力を高くする
と基板温度に拘らずその後の処理室でのアッシングレー
トが高くなることが分っている。しかしながらアッシン
グレートを高くするため、あまり予備処理室の雰囲気圧
力を高くすると処理室でプラズマを発生させるために行
う真空引きに時間と動力が不当にかかってしまう。具体
的には760Torrの場合20〜30秒、100Torrの場
合4〜5秒、10Torrの場合2〜3秒であった。したが
って、好ましい予備処理室の圧力としては、10Torr〜
100Torrが適当である。
【0020】また図3は0.5Torr、160℃でプラズ
マ処理した基板を予備処理室で冷却したときの冷却時間
と基板温度との関係を冷却方法毎に示したグラフであ
り、このグラフから雰囲気圧力を高めることで、冷却時
間が大幅に短縮できることが分る。さらに図4は基板を
予備処理室で加熱したときの加熱時間と基板温度との関
係を加熱時の圧力毎に示したグラフであり、このグラフ
から雰囲気圧力を高めることで、加熱時間が大幅に短縮
できることが分る。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
例えば、プラズマアッシング処理を行う圧力よりも高く
かつ大気圧よりも低い圧力下で基板を加熱したのちプラ
ズマ処理、すなわち減圧処理をするようにしたので、短
時間で基板を減圧処理温度まで昇温せしめることができ
る。
【0022】また、冷却時も同様にすれば所定温度まで
の冷却時間を短縮することができ、カセットに対する悪
影響もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ処理装置の予備加熱また
は予備冷却を行っている状態を示す図
【図2】同プラズマ処理装置のプラズマアッシング処理
を行っている状態を示す図
【図3】基板の冷却時間と基板温度の関係を冷却方法毎
に示したグラフ
【図4】基板の加熱時間と基板温度との関係を処理室内
の圧力毎に示したグラフ
【符号の説明】
1…ロードロック室、2…予備処理室、4…チャンバ
ー、5…プラズマ発生領域、6…プラズマ処理室、8,
9…シャッタ、10…ハンドラーユニット、15…載置
ユニット、17…ヒータ、18…テーブル、20…サブ
テーブル、W…基板。
フロントページの続き (72)発明者 大淵 一人 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を減圧下で処理する圧力よりも高く
    かつ大気圧よりも低い圧力下で基板を加熱したのち減圧
    処理する減圧処理方法。
  2. 【請求項2】 基板を減圧処理したのち、減圧下で処理
    する圧力よりも高くかつ大気圧よりも低い圧力下で冷却
    する減圧処理方法。
  3. 【請求項3】 基板を処理する圧力よりも高くかつ大気
    圧よりも低い圧力が10Torr〜100Torrであることを
    特徴とする請求項1又は2記載の減圧処理方法。
  4. 【請求項4】 減圧処理がプラズマアッシングであるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の減圧処理方法。
  5. 【請求項5】 減圧処理時の温度が40〜250℃であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の減圧処理方
    法。
JP34473896A 1996-12-25 1996-12-25 減圧処理方法 Pending JPH10189541A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480468B1 (ko) * 2002-06-29 2005-04-06 동부아남반도체 주식회사 반도체 제조용 포토레지스트 제거 방법
KR100759363B1 (ko) * 2001-02-09 2007-09-19 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 기판의 처리방법
JP2014511575A (ja) * 2011-03-01 2014-05-15 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド デュアルロードロック構成内の除害及びストリップ処理チャンバ
US11171008B2 (en) 2011-03-01 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Abatement and strip process chamber in a dual load lock configuration

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US11171008B2 (en) 2011-03-01 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Abatement and strip process chamber in a dual load lock configuration
US11177136B2 (en) 2011-03-01 2021-11-16 Applied Materials, Inc. Abatement and strip process chamber in a dual loadlock configuration

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Effective date: 20050419

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