JPH11288922A - Ashing device - Google Patents

Ashing device

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Publication number
JPH11288922A
JPH11288922A JP8912698A JP8912698A JPH11288922A JP H11288922 A JPH11288922 A JP H11288922A JP 8912698 A JP8912698 A JP 8912698A JP 8912698 A JP8912698 A JP 8912698A JP H11288922 A JPH11288922 A JP H11288922A
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JP
Japan
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plasma generation
wafer
ashing
generation chamber
chamber
Prior art date
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Application number
JP8912698A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kawashima
将人 河島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely remove resist by ashing the resist at a high ashing rate and to prevent ions from being made incident on a processed wafer at plasma firing. SOLUTION: This ashing device equipped with a cylindrical plasma generation chamber 3 which has a ceiling part 3a and a process chamber 4 connected to the lower side of the plasma generation chamber 3 and communicates with the plasma generation chamber 3 through a nearly circular irradiation hole (opening) 4 provided at the lower end of the plasma generation chamber 3 and ashes the processed wafer 30 held in the process chamber 4 through irradiation with plasma generated in the plasma generation part 4 from the irradiation hole 3b is characterized in that the irradiation hole 3b is formed to nearly the same diameter as with the processed wafer 20. Furthermore, the side above the irradiation port 3b of the plasma generation chamber 3 is formed which has an area for its planar section larger than the area of the irradiation hole 3b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造の
フォトリソグラフィ工程において被処理ウエハ上に形成
されたレジストの除去に用いるアッシング装置に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ashing apparatus used for removing a resist formed on a wafer to be processed in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアッシング装置としては、例えば
図5に示すようなダウンフロー型のものが知られてい
る。すなわち、このアッシング装置51はICP(Indu
ctivelyCoupled Plasma) 方式のもので、被処理ウエハ
20をプラズマ30中の反応種(ラジカル)を用いてア
ッシング処理するチャンバ52と、このチャンバ52に
接続された搬送室53とから構成されている。
2. Description of the Related Art As a conventional ashing device, for example, a down-flow type as shown in FIG. 5 is known. That is, this ashing device 51 is an ICP (Indu
It is of a ctively-coupled plasma type, and includes a chamber 52 for ashing the wafer 20 to be processed using reactive species (radicals) in the plasma 30 and a transfer chamber 53 connected to the chamber 52.

【0003】チャンバ52は、プラズマ源であるプラズ
マ生成室54と、プラズマ生成室54の下部にこのプラ
ズマ生成室54と連通する状態で形成されて被処理ウエ
ハ20をアッシング処理する処理室55とを備えてい
る。プラズマ生成室54は例えば天井部54aを有した
円筒状のもので、下端の開口54bが処理室55に向け
てプラズマ30中のラジカルを照射する照射口となって
いる(以下、開口54bを照射口54bと記す)。ここ
で、ラジカルの照射口54bはプラズマ生成室54と同
じ径に形成されており、したがって照射口54bの面積
とプラズマ生成室54の平断面の面積とがほぼ等しいも
のとなっている。また照射口54bは、被処理ウエハ2
0の径とほぼ等しい径、つまり、照射口54bの面積と
被処理ウエハ20の被処理面である上面の面積とがほぼ
等しくなっている。
The chamber 52 includes a plasma generation chamber 54 as a plasma source, and a processing chamber 55 formed below the plasma generation chamber 54 so as to communicate with the plasma generation chamber 54 and ashing the wafer 20 to be processed. Have. The plasma generation chamber 54 is, for example, a cylindrical one having a ceiling portion 54a, and an opening 54b at the lower end is an irradiation port for irradiating radicals in the plasma 30 toward the processing chamber 55 (hereinafter, the irradiation of the opening 54b is performed). Mouth 54b). Here, the radical irradiation port 54b is formed to have the same diameter as the plasma generation chamber 54, and therefore, the area of the irradiation port 54b is substantially equal to the area of the plane cross section of the plasma generation chamber 54. The irradiation port 54b is connected to the wafer 2 to be processed.
A diameter substantially equal to the diameter of 0, that is, the area of the irradiation port 54b is substantially equal to the area of the upper surface which is the processing surface of the processing target wafer 20.

【0004】プラズマ生成室54の天井部54aには、
アッシング処理に用いる処理ガスの導入管56が接続さ
れている。またプラズマ生成室54の側壁の周囲には、
電界供給源であるコイル57が側壁を巻くように設けら
れている。
A ceiling 54a of the plasma generation chamber 54 has
A processing gas introduction pipe 56 used for the ashing process is connected. Further, around the side wall of the plasma generation chamber 54,
A coil 57 as an electric field supply source is provided so as to wind around the side wall.

【0005】処理室55内には、プラズマ生成室54の
照射口54bのほぼ直下位置に、被処理ウエハ20を保
持するステージを兼ねたヒータ58が設けられている。
このヒータ58は、プラズマ30中のラジカルと被処理
ウエハ20上のレジストとの反応を高めるべく被処理ウ
エハ20を加熱するためのものものである。また処理室
55には、チャンバ52内全体を所定の真空状態に保持
するための真空ポンプ59が接続されている。
[0005] In the processing chamber 55, a heater 58, which also serves as a stage for holding the wafer 20 to be processed, is provided almost immediately below the irradiation port 54 b of the plasma generation chamber 54.
The heater 58 is for heating the processing target wafer 20 in order to enhance the reaction between radicals in the plasma 30 and the resist on the processing target wafer 20. Further, a vacuum pump 59 for maintaining the entire inside of the chamber 52 at a predetermined vacuum state is connected to the processing chamber 55.

【0006】一方、搬送室53は、チャンバ52の処理
室55にゲートバルブ60を介して接続され、ゲートバ
ルブ60を開にした状態でチャンバ52と連通するよう
になっている。搬送室53の内部には、被処理ウエハ2
0を収納するためのキャリア61と、被処理ウエハ20
を搬送する搬送アーム62とが設けられており、この搬
送アーム62によって被処理ウエハ20がキャリア61
から処理室55内のヒータ58上へと搬入され、またヒ
ータ58上からキャリア61へと搬出されるようになっ
ている。
On the other hand, the transfer chamber 53 is connected to the processing chamber 55 of the chamber 52 via a gate valve 60, and communicates with the chamber 52 with the gate valve 60 opened. The inside of the transfer chamber 53 contains the wafer 2 to be processed.
0 and a wafer 61 to be processed.
And a transfer arm 62 for transferring the wafer to be processed 20 by the transfer arm 62.
From the heater 58 into the processing chamber 55 and from the heater 58 to the carrier 61.

【0007】このようなアッシング装置51では、アッ
シング処理を行うにあたり、まずゲートバルブ60を開
き、キャリア61内に収納されている被処理ウエハ20
を搬送アーム62によって処理室55のヒータ58上に
配置して保持させる。ヒータ58は予め加熱されてお
り、ヒータ58によって被処理ウエハ20が所定の温度
に加熱される。次いで、ゲートバルブ60を閉じ、チャ
ンバ52内を所定の真空状態にする。そしてこの真空状
態を保持しつつプラズマ生成室54内に処理ガスを導入
し、続いてコイル57に高周波(RF)電流を通流させ
てプラズマ生成室54内にプラズマ30を生成(着火)
させ、プラズマ30中のラジカルを処理室55へとダウ
ンフローさせて被処理ウエハ20上のレジストをアッシ
ングする。
In such an ashing apparatus 51, when performing the ashing process, first, the gate valve 60 is opened, and the wafer 20 to be processed stored in the carrier 61 is opened.
Is disposed on the heater 58 of the processing chamber 55 by the transfer arm 62 and is held. The heater 58 is heated in advance, and the wafer to be processed 20 is heated to a predetermined temperature by the heater 58. Next, the gate valve 60 is closed, and the inside of the chamber 52 is brought into a predetermined vacuum state. Then, a processing gas is introduced into the plasma generation chamber 54 while maintaining this vacuum state, and then a high frequency (RF) current is passed through the coil 57 to generate the plasma 30 in the plasma generation chamber 54 (ignition).
Then, the radicals in the plasma 30 are caused to flow down to the processing chamber 55 to ashing the resist on the processing target wafer 20.

【0008】ところで、上記したアッシング装置51を
用いたアッシング処理では、図6(a)に示すように、
上面にレジスト21が形成された被処理ウエハ20をヒ
ータ58にて例えば250℃程度の温度で加熱すると、
図6(b)に示すようにレジスト21から蒸気が発生
し、蒸気爆発してレジスト21が剥がれる、ポッピング
と呼ばれる現象が発生する。図6(b)中、21aは蒸
気爆発によって飛んでいくレジストを示しており、21
bは蒸気爆発によって山のように盛り上がっていくレジ
ストを示している。
In the ashing process using the ashing device 51 described above, as shown in FIG.
When the processed wafer 20 having the resist 21 formed on the upper surface is heated by the heater 58 at a temperature of, for example, about 250 ° C.,
As shown in FIG. 6B, a phenomenon called popping occurs, in which vapor is generated from the resist 21 and exploded by vapor to peel off the resist 21. In FIG. 6B, reference numeral 21a denotes a resist flying by a steam explosion.
b denotes a resist that rises like a mountain due to a steam explosion.

【0009】ポッピングにより蒸気爆発した後の被処理
ウエハ20を観察すると、数μmから数mm程度の半径
の月のクレータ状のものが確認される。またレジスト2
1において山のように盛り上がった部分(ポッピングし
た部分)21bは、爆発した部分間のレジスト21が寄
せ集まって形成されるため、図7(a)に示すように、
レジスト21の初期膜厚tが1μm程度であっても、数
μmから数十μm程度の厚みTになる。通常は、このよ
うにポッピングした状態の被処理ウエハ20に対してア
ッシング処理を行っている。
When observing the wafer 20 after the vapor explosion due to the popping, a moon crater having a radius of about several μm to several mm is confirmed. Also resist 2
In FIG. 1, a portion 21b that is raised like a mountain (popped portion) 21b is formed by gathering the resists 21 between the exploded portions, as shown in FIG.
Even if the initial thickness t of the resist 21 is about 1 μm, the thickness T is about several μm to several tens μm. Normally, the ashing process is performed on the wafer 20 to be processed in the popped state.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した従来のアッシング装置51はアッシングレートが
低いため、上記したようにポッピングした部分とポッピ
ングしなかった部分との厚みの差が大きいレジストを、
ポッピングしなかった部分を基準にしてアッシング処理
すると、図7(b)に示すごとくポッピングした部分2
1bが十分にアッシングされずに柱状の残渣となって残
る。またこの残渣を生じさせないようにアッシング処理
を行おうとすると、アッシング処理に長時間を要してし
まい、スループットを低下させてしまうという不具合が
生じる。
However, since the conventional ashing apparatus 51 shown in FIG. 5 has a low ashing rate, a resist having a large difference in thickness between the popped portion and the non-popped portion as described above is used. ,
When the ashing process is performed based on the non-popped portion, the popped portion 2 as shown in FIG.
1b is not sufficiently ashed and remains as a columnar residue. If an ashing process is performed so as not to generate the residue, a long time is required for the ashing process, which causes a problem that the throughput is reduced.

【0011】しかも、柱状の残渣は長時間のアッシング
処理で必ず除去できるものでなく、アッシング時に非常
に剥離性が悪い硬化層に変化して除去が困難になるとい
った問題も生じている。これは、プラズマ中のラジカル
を被処理ウエハに向けて照射する際、ラジカル中にイオ
ンが含まれていることが原因であり、プラズマ中のイオ
ンと、山のように盛り上がったレジストとが反応してア
ッシングされ難い物質に変化してしまうことによる。
Moreover, the columnar residue cannot be necessarily removed by the ashing process for a long time, and there is also a problem that the hardened layer having a very poor releasability at the time of ashing becomes difficult to remove. This is due to the fact that when the radicals in the plasma are irradiated toward the wafer to be processed, the radicals contain ions, and the ions in the plasma react with the resist that rises like a mountain. It changes to a substance that is difficult to be ashed.

【0012】前述したように従来のアッシング装置で
は、ラジカルの照射口のほぼ直下位置にヒータが設けら
れており、プラズマの発生(着火)がヒータ上に配置さ
れた被処理ウエハの上方でなされるようになっている。
よって、プラズマの着火時における被処理ウエハへのイ
オンの照射が避けられない状態となっている。また、プ
ラズマ生成室をイオン生成の少ないプラズマ源として
も、プラズマの着火時における被処理ウエハへのイオン
の照射は避けられない問題である。
As described above, in the conventional ashing apparatus, the heater is provided almost immediately below the radical irradiation port, and plasma is generated (ignited) above the wafer to be processed disposed on the heater. It has become.
Therefore, irradiation of ions to the wafer to be processed at the time of plasma ignition is inevitable. Further, even if the plasma generation chamber is a plasma source that generates a small amount of ions, irradiation of ions to the wafer to be processed during plasma ignition is an unavoidable problem.

【0013】なお、この問題の解決策として、プラズマ
生成室とウエハ反応室との間にシャッター機構を設ける
ことが考えられる。ところが、シャッターを設けること
によって、シャッターの開閉によるウエハ面内における
アッシング処理の均一性の悪化や、シャッターそのもの
が存在することによるパーティクルの発生の問題が生じ
てしまうため、実用化されていないのが現状となってい
る。
As a solution to this problem, it is conceivable to provide a shutter mechanism between the plasma generation chamber and the wafer reaction chamber. However, the provision of the shutter causes deterioration of ashing process uniformity in the wafer surface due to opening and closing of the shutter and a problem of generation of particles due to the existence of the shutter itself. It is the current situation.

【0014】さらに、レジストのポッピングした部分の
上部側がアッシングされ難い部分となっている状態でア
ッシングを進めると、図8(a)〜(e)に示すように
反応し易い部分、つまりポッピングした部分21bの下
部側をえぐるようにアッシング処理が進む。その結果、
ポッピングした部分21bのアッシングされ難い上部側
が粉末状に分離される場合があるが、アッシング装置の
アッシングレートが低いために、アッシングされずに被
処理ウエハ20上にパーティクル22として再付着する
という不都合が生じる。
Further, when ashing is performed in a state where the upper side of the popped portion of the resist is hardly ashed, as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (e), the portion which reacts easily, that is, the popped portion The ashing process proceeds so as to go under the lower side of 21b. as a result,
In some cases, the upper side of the popped portion 21b, which is difficult to be ashed, is separated into a powder form. Occurs.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために請求項1の発明に係るアッシング装置は、天井
部を有する筒状のプラズマ生成室と、プラズマ生成室の
下部側に接続されるとともにこのプラズマ生成室の下端
に設けられた略円形の開口を介してプラズマ生成室に連
通する処理室とを備え、プラズマ生成室内にて生成した
プラズマの開口からの照射によって、処理室内に保持さ
れる被処理ウエハをアッシングするアッシング装置にお
いて、上記開口は、処理室内に保持される被処理ウエハ
の径とほぼ等しい径に形成され、プラズマ生成室の開口
より上部側は、その平断面の面積が開口の面積よりも大
きくなるように形成されている構成となっている。
In order to solve the above problems, an ashing apparatus according to the present invention is connected to a cylindrical plasma generation chamber having a ceiling and a lower side of the plasma generation chamber. And a processing chamber that communicates with the plasma generation chamber through a substantially circular opening provided at a lower end of the plasma generation chamber, and is held in the processing chamber by irradiation of the plasma generated in the plasma generation chamber from the opening. In the ashing apparatus for ashing a wafer to be processed, the opening is formed to have a diameter substantially equal to the diameter of the wafer to be processed held in the processing chamber, and the area above the opening of the plasma generation chamber has a plane cross-sectional area. The configuration is such that it is formed to be larger than the area of the opening.

【0016】上記の発明では、筒状をなすプラズマ生成
室の下端の開口が処理室内に保持される被処理ウエハの
径とほぼ等しい径に形成されており、従来と同じ大きさ
となっている。しかも、プラズマ生成室の開口より上部
側は、その平断面の面積が開口の面積よりも大きくなる
ように形成されている。このため、プラズマ生成室の高
さを従来のプラズマ生成室とほぼ等しい高さとすれば、
プラズマ生成室の容積が従来のプラズマ生成室よりも大
きいものとなる。よって、従来に比較してプラズマ生成
室内にて大量のプラズマが生成するため、プラズマ生成
室の開口から大量のプラズマ(ラジカル)が処理室内に
照射されて、処理室内に保持される被処理ウエハを非常
に高いアッシングレートでアッシングすることが可能に
なる。
In the above-mentioned invention, the opening at the lower end of the cylindrical plasma generation chamber is formed to have a diameter substantially equal to the diameter of the wafer to be processed held in the processing chamber, and has the same size as the conventional one. Moreover, the upper side of the opening of the plasma generation chamber is formed such that the area of the plane cross section is larger than the area of the opening. For this reason, if the height of the plasma generation chamber is made almost equal to the height of the conventional plasma generation chamber,
The volume of the plasma generation chamber is larger than that of the conventional plasma generation chamber. Therefore, a large amount of plasma is generated in the plasma generation chamber as compared with the related art, so that a large amount of plasma (radical) is irradiated into the processing chamber from the opening of the plasma generation chamber, and the processing target wafer held in the processing chamber is removed. Ashing can be performed at a very high ashing rate.

【0017】また上記課題を解決するための請求項2の
発明に係るアッシング装置は、プラズマ生成室と、プラ
ズマ生成室の下部側に接続されるとともにこのプラズマ
生成室の下端の開口を介してプラズマ生成室に連通する
処理室とを備え、プラズマ生成室内に生成されたプラズ
マの開口からの照射よって、処理室内に保持される被処
理ウエハをアッシングするアッシング装置において、プ
ラズマ生成室の開口は、その面積が処理室内に保持され
る被処理ウエハの上面よりも小さくなるように形成され
てなり、上記開口からのプラズマが処理室内に保持され
る被処理ウエハ上を走査するように開口に対して被処理
ウエハを相対的に移動させる移動手段を備えた構成とな
っている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ashing apparatus, comprising: a plasma generation chamber connected to a lower side of the plasma generation chamber; A processing chamber communicating with the generation chamber, wherein the irradiation of the plasma generated in the plasma generation chamber from the opening, the ashing apparatus for ashing a wafer to be processed held in the processing chamber, the opening of the plasma generation chamber, The area is formed so as to be smaller than the upper surface of the wafer to be processed held in the processing chamber, and the plasma from the opening is applied to the opening so as to scan over the wafer to be processed held in the processing chamber. The apparatus has a moving means for relatively moving the processing wafer.

【0018】この発明では、プラズマ生成室の開口の面
積が処理室内に保持される被処理ウエハの上面よりも小
さくなるように開口が形成されているため、プラズマ生
成室の容積を従来と同じとすると、開口の面積が被処理
ウエハの上面とほぼ等しい従来と比較して、開口から高
密度のプラズマが処理室内に照射されることになる。よ
って、処理室内に保持される被処理ウエハを非常に高い
アッシングレートでアッシングすることが可能になる。
また、開口から照射されるラジカルの密度が従来より若
干高いものでよければ、残りのラジカル密度の増加分だ
けプラズマの生成量を削減することが可能になるため、
プラズマ生成室の小型化が図れる。また開口からのプラ
ズマ(ラジカル)が処理室内に保持される被処理ウエハ
上を走査するように、開口に対して被処理ウエハを相対
的に移動させる移動手段を備えているため、プラズマ生
成室内におけるプラズマの着火後、プラズマポテンシャ
ルが安定して開口からラジカルのみが照射されるように
なった時点で被処理ウエハを開口の直下に位置させて
も、被処理ウエハの全面を面内均一性良くアッシングす
ることが可能になる。したがって、そのようにしてアッ
シングを開始することによって、プラズマ着火時におけ
る被処理ウエハへのイオンの照射が防止されることにな
る。
In the present invention, since the opening of the plasma generation chamber is formed so that the area of the opening is smaller than the upper surface of the wafer to be processed held in the processing chamber, the volume of the plasma generation chamber is the same as the conventional one. Then, compared with the related art in which the area of the opening is substantially equal to the upper surface of the wafer to be processed, the processing chamber is irradiated with the plasma at a higher density from the opening. Therefore, it becomes possible to ashing the wafer to be processed held in the processing chamber at a very high ashing rate.
In addition, if the density of radicals irradiated from the opening is slightly higher than before, it is possible to reduce the amount of plasma generated by an increase in the remaining radical density,
The size of the plasma generation chamber can be reduced. Further, since the moving means for moving the processing target wafer relative to the opening is provided so that the plasma (radical) from the opening scans over the processing target wafer held in the processing chamber, After the plasma is ignited, the entire surface of the wafer to be processed is ashed with good in-plane uniformity even when the wafer to be processed is positioned immediately below the opening when the plasma potential stabilizes and only radicals are irradiated from the opening. It becomes possible to do. Therefore, by starting ashing in this manner, irradiation of ions to the wafer to be processed during plasma ignition is prevented.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアッシング装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は第1実
施形態のアッシング装置を示す要部断面図であり、プラ
ズマ中のラジカルを用いてアッシング処理するチャンバ
部分を示した図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an ashing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an ashing apparatus according to the first embodiment, and is a diagram showing a chamber portion for performing an ashing process using radicals in plasma.

【0020】このアッシング装置1はダウンフロー型の
もので、図5に示した従来のダウンフロー型のアッシン
グ装置51と相異するところは、プラズマ生成室の形状
にある。すなわち、アッシング装置1は従来と同様に、
チャンバ2とこのチャンバ2に接続された搬送室(図示
略)とから構成されており、チャンバ2が、プラズマ源
であるプラズマ生成室3と、プラズマ生成室3の下部に
このプラズマ生成室3と連通する状態で接続されて被処
理ウエハ20をアッシング処理する処理室4とを備えた
ものとなっている。
The ashing device 1 is of a downflow type, and the difference from the conventional downflow type ashing device 51 shown in FIG. 5 lies in the shape of the plasma generation chamber. That is, the ashing device 1 is, as in the prior art,
The chamber 2 includes a chamber 2 and a transfer chamber (not shown) connected to the chamber 2. The chamber 2 includes a plasma generation chamber 3 as a plasma source, and a plasma generation chamber 3 below the plasma generation chamber 3. The processing chamber 4 is connected in a communicating state and performs an ashing process on the wafer 20 to be processed.

【0021】プラズマ生成室3は、天井部3aを有した
例えば略円筒状のもので、下端に設けられた開口3b
が、処理室22に向けてプラズマ30中のラジカルを照
射する照射口(以下、開口3bを照射口3bと記す)と
なっている。そして、照射口3bを介してプラズマ生成
室3と処理室4とが連通した状態になっている。なお、
図1の矢印Aは、プラズマ30から照射口3bに向けて
ダウンフローしているラジカルの流れを示している。
The plasma generation chamber 3 is, for example, a substantially cylindrical one having a ceiling 3a, and an opening 3b provided at the lower end.
Are irradiation ports for irradiating the processing chamber 22 with radicals in the plasma 30 (hereinafter, the opening 3b is referred to as the irradiation port 3b). Then, the plasma generation chamber 3 and the processing chamber 4 are in communication with each other via the irradiation port 3b. In addition,
The arrow A in FIG. 1 indicates the flow of radicals flowing down from the plasma 30 toward the irradiation port 3b.

【0022】この照射口3bは、例えば略円形をなし、
処理室4内に保持される被処理ウエハ20の径とほぼ等
しい径、すなわち被処理ウエハ20の被処理面である上
面の面積とほぼ等しい面積に形成されている。また、プ
ラズマ生成室3の照射口3bより上部側は、その平断面
の面積が照射口3bの面積よりも大きくなるように形成
されている。つまり、プラズマ生成室3は、上部側が照
射口3bの径よりも大きい径の円筒に形成され、下部側
が照射口3bに向けて径が縮小されて絞られた形のもの
となっている。
The irradiation port 3b has a substantially circular shape, for example.
The diameter of the processing target wafer 20 held in the processing chamber 4 is substantially equal to the diameter of the processing target wafer 20, that is, the area of the processing target wafer 20 is substantially equal to the area of the upper surface of the processing target wafer 20. Further, the upper side of the irradiation port 3b of the plasma generation chamber 3 is formed such that the area of its plane cross section is larger than the area of the irradiation port 3b. That is, the plasma generation chamber 3 has a shape in which the upper side is formed as a cylinder having a diameter larger than the diameter of the irradiation port 3b, and the lower side is reduced in diameter toward the irradiation port 3b.

【0023】このような形状をなすプラズマ生成室3の
天井部3bには、アッシング処理に用いる処理ガスの導
入管5が接続されており、またプラズマ生成室3の側壁
上部の周囲には、電界供給源であるコイル6が側壁を巻
くように設けられている。コイル6には、RF電流を供
給するRF電源(図示略)が接続されている。
An inlet pipe 5 for a processing gas used for ashing is connected to the ceiling 3b of the plasma generation chamber 3 having such a shape. A coil 6 as a supply source is provided so as to wind around the side wall. An RF power supply (not shown) for supplying an RF current is connected to the coil 6.

【0024】一方、処理室4および搬送室は、図5に示
した従来のアッシング装置51と同様に構成されてい
る。例えば処理室4では、処理室4内の照射口3bのほ
ぼ直下位置に、被処理ウエハを保持するステージを兼ね
たヒータ7が設けられているとともに、処理室4の底部
に、チャンバ2内全体を所定の真空状態に保持するため
の真空ポンプ8が接続されている。また搬送室は、ゲー
トバルブを介して処理室4と連通する状態で処理室4に
接続されており、内部に被処理ウエハ20を収納するキ
ャリアや被処理ウエハ20を処理室4内へと搬入、また
処理室4から被処理ウエハ20を搬出するための搬送ア
ームを備えたものとなっている。
On the other hand, the processing chamber 4 and the transfer chamber have the same configuration as the conventional ashing device 51 shown in FIG. For example, in the processing chamber 4, a heater 7 serving also as a stage for holding a wafer to be processed is provided almost immediately below the irradiation port 3 b in the processing chamber 4. Is connected to a vacuum pump 8 for maintaining a predetermined vacuum state. Further, the transfer chamber is connected to the processing chamber 4 in a state where the transfer chamber communicates with the processing chamber 4 via a gate valve, and the carrier for storing the processing target wafer 20 therein and the processing target wafer 20 are loaded into the processing chamber 4. Further, a transfer arm for unloading the processing target wafer 20 from the processing chamber 4 is provided.

【0025】上記のアッシング装置1では、被処理ウエ
ハ20上に形成されたレジストのアッシング処理にあた
って、まずゲートバルブが開かれ、キャリア内に収納さ
れている被処理ウエハが搬送アームによって処理室4の
ヒータ7上に配置されて保持される。ヒータ7は予め加
熱されており、ヒータ7によって被処理ウエハ20が所
定の温度に加熱される。次いでゲートバルブが閉じら
れ、チャンバ2内が所定の真空状態にされた後、プラズ
マ生成室3内に処理ガスが導入される。そしてコイル6
にRF電流が通流されると、プラズマ生成室3内にてプ
ラズマ30が生成(着火)し、矢印Aに示すごとくプラ
ズマ30中のラジカルが処理室4へとダウンフローして
被処理ウエハ20上のレジストをアッシングする。
In the ashing apparatus 1 described above, when ashing the resist formed on the wafer 20 to be processed, the gate valve is first opened, and the wafer to be processed stored in the carrier is moved by the transfer arm into the processing chamber 4. It is arranged and held on the heater 7. The heater 7 is heated in advance, and the wafer 7 to be processed is heated to a predetermined temperature by the heater 7. Next, the gate valve is closed, and the inside of the chamber 2 is brought into a predetermined vacuum state, and then the processing gas is introduced into the plasma generation chamber 3. And coil 6
When an RF current is passed through the plasma generation chamber 3, plasma 30 is generated (ignited) in the plasma generation chamber 3, and radicals in the plasma 30 flow down to the processing chamber 4 as shown by an arrow A to Ash the resist.

【0026】第1実施形態のアッシング装置1では、従
来と同様に、プラズマ生成室3の照射口3bが処理室4
内に保持される被処理ウエハ20の径とほぼ等しい径に
形成され、プラズマ生成室3の照射口3bより上部側
が、照射口3bよりも大きい径に形成されている。この
ため、プラズマ生成室3の高さが従来のプラズマ生成室
とほぼ等しい高さであれば、プラズマ生成室3の容積が
従来のプラズマ生成室よりも大きいものとなる。結果と
して、従来に比較してプラズマ生成室3内にて大量のプ
ラズマ30を生成させることができるため、照射口3b
から大量のラジカルを高密度に処理室4へと照射するこ
とができる。
In the ashing apparatus 1 of the first embodiment, the irradiation port 3b of the plasma generation chamber 3 is
The plasma generation chamber 3 is formed to have a diameter substantially equal to the diameter of the processing target wafer 20 held therein, and the upper side of the irradiation port 3b of the plasma generation chamber 3 is formed to have a diameter larger than the irradiation port 3b. Therefore, if the height of the plasma generation chamber 3 is substantially equal to the height of the conventional plasma generation chamber, the volume of the plasma generation chamber 3 is larger than that of the conventional plasma generation chamber. As a result, a large amount of plasma 30 can be generated in the plasma generation chamber 3 as compared with the related art, so that the irradiation port 3 b
And a large amount of radicals can be irradiated to the processing chamber 4 at high density.

【0027】よって、処理室4内に保持される被処理ウ
エハ20を非常に高いアッシングレートでアッシングす
ることができることができるため、被処理ウエハ20上
のレジストにおいてヒータ7にてポッピングした部分が
厚く形成されても、このポッピングした部分を残渣とし
て残すことなくレジストを確実に剥離することができ
る。また、長時間を要することなくレジストを確実に剥
離できるため、スループットの低下を抑えることができ
る。
Therefore, the processing target wafer 20 held in the processing chamber 4 can be ashed at a very high ashing rate, so that the portion of the resist on the processing target wafer 20 that is popped by the heater 7 is thick. Even if formed, the resist can be reliably removed without leaving the popped portion as a residue. Further, since the resist can be reliably removed without requiring a long time, a decrease in throughput can be suppressed.

【0028】さらに非常に高いアッシングレートでアッ
シング処理を行えるので、たとえプラズマ30の着火時
におけるプラズマ30中のイオンの照射によってアッシ
ングされ難い部分が生じ、これがアッシング処理の過程
で粉末状になっても、被処理ウエハ20上にパーティク
ルとして再付着させることなく除去することができる。
したがって、この実施形態のアッシング装置1は、アッ
シング処理後の被処理ウエハ20の処理面を常に清浄な
状態に保持できるものとなるため、半導体装置の製造歩
留りおよび電気的信頼性の向上を図るうえで非常に有効
なものとなる。
Further, since the ashing process can be performed at a very high ashing rate, even when the plasma 30 is ignited, a portion which is difficult to be ashed due to the irradiation of the ions in the plasma 30 occurs. It can be removed without re-adhering as particles on the wafer 20 to be processed.
Therefore, the ashing apparatus 1 of this embodiment can always keep the processing surface of the wafer 20 to be processed after the ashing process in a clean state, thereby improving the manufacturing yield and the electrical reliability of the semiconductor device. It is very effective.

【0029】なお、上記実施形態では、プラズマ生成室
を例えば円筒状としたが、天井面を有する筒状であり、
かつプラズマ生成室が、その上部側の平断面の面積が照
射口の面積よりも大きくなるように形成されれば、例え
ば平断面が略矩形状、多角形状であってもよい。
In the above embodiment, the plasma generation chamber has a cylindrical shape, for example, but has a cylindrical shape with a ceiling surface.
In addition, if the plasma generation chamber is formed such that the area of the plane section on the upper side thereof is larger than the area of the irradiation port, the plane section may be, for example, substantially rectangular or polygonal.

【0030】次に、本発明に係るアッシング装置の第2
実施形態を図2〜図4に基づいて説明する。なお、図2
は第2実施形態のアッシング装置を示す概略構成図であ
り、図3は第2実施形態のアッシング装置の要部断面図
である。また、図4は第2実施形態のアッシング装置の
斜視図である。また、図2〜図4において第1実施形態
と同一の構成要素には同一の符号を付してこの実施形態
での説明を省略する。
Next, the second embodiment of the ashing apparatus according to the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIGS. Note that FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an ashing device according to a second embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the ashing device according to the second embodiment. FIG. 4 is a perspective view of the ashing device according to the second embodiment. 2 to 4, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description in this embodiment is omitted.

【0031】図2に示すように第2実施形態のアッシン
グ装置10もダウンフロー型のチャンバ11を備えて構
成されている。チャンバ11は、プラズマ源であるプラ
ズマ生成室12と、プラズマ生成室12の下部にこのプ
ラズマ生成室12と連通する状態で接続されて被処理ウ
エハ20をアッシング処理する処理室13とからなる。
プラズマ生成室12は、例えば第1実施形態と同様の形
状をなしているものの、その下端に設けられたラジカル
の照射口12bの面積が第1実施形態のものより小さく
形成されたものとなっている。
As shown in FIG. 2, the ashing apparatus 10 of the second embodiment is also provided with a downflow type chamber 11. The chamber 11 includes a plasma generation chamber 12 that is a plasma source, and a processing chamber 13 that is connected to a lower part of the plasma generation chamber 12 so as to communicate with the plasma generation chamber 12 and performs an ashing process on the wafer 20 to be processed.
Although the plasma generation chamber 12 has, for example, the same shape as that of the first embodiment, the area of the radical irradiation port 12b provided at the lower end thereof is smaller than that of the first embodiment. I have.

【0032】すなわち、プラズマ生成室12は第1実施
形態と同様に、天井部12aを有した例えば略円筒状を
なし、下端にラジカルの照射口12bが形成されて照射
口12bを介して処理室13と連通した状態になってい
る。この照射口12bは、例えば略円形をなし、処理室
13内に保持される被処理ウエハ20の上面の面積より
も小さい面積となるように形成されている。そして、プ
ラズマ生成室12の照射口12bより上部側は、その平
断面の面積が照射口12bの面積よりも大きくなるよう
に形成されている。つまり、プラズマ生成室12は、上
部側が照射口12bの径よりも大きい径の円筒に形成さ
れ、下部側が照射口12bに向けて径が縮小されて絞ら
れた形のものとなっている。
That is, similarly to the first embodiment, the plasma generation chamber 12 has, for example, a substantially cylindrical shape having a ceiling portion 12a, and a radical irradiation port 12b is formed at the lower end. 13 is in communication. The irradiation port 12b has, for example, a substantially circular shape and is formed to have an area smaller than the area of the upper surface of the processing target wafer 20 held in the processing chamber 13. The upper side of the irradiation port 12b of the plasma generation chamber 12 is formed such that the area of its plane cross section is larger than the area of the irradiation port 12b. That is, the plasma generation chamber 12 has a shape in which the upper side is formed as a cylinder having a diameter larger than the diameter of the irradiation port 12b, and the lower side is reduced in diameter toward the irradiation port 12b and narrowed.

【0033】またプラズマ生成室12内には、ここで生
成するプラズマ30の持つ電位(プラズマポテンシャ
ル)を計測できる計測手段(図示略)が設けられてい
る。またこの計測手段は、後述する制御手段に接続さ
れ、計測結果が制御手段に出力されるようになってい
る。
The plasma generation chamber 12 is provided with a measuring means (not shown) for measuring the potential (plasma potential) of the plasma 30 generated here. The measuring means is connected to a control means to be described later, and a measurement result is outputted to the control means.

【0034】一方、第2実施形態のアッシング装置10
における処理室13は、従来のアッシング装置における
搬送室を兼ねたもので、内部に、被処理ウエハ20を収
納するためのキャリア14と、照射口12bに対して被
処理ウエハ20を相対的に移動させる移動手段である搬
送アーム15と、被処理ウエハ20のアッシング量を検
出するセンサ16とが設けられている。そして、処理室
13内を所定の真空状態に保持する真空ポンプ8が接続
されている。
On the other hand, the ashing device 10 of the second embodiment
The processing chamber 13 is also used as a transfer chamber in a conventional ashing apparatus, and has a carrier 14 for accommodating the processing target wafer 20 therein, and relatively moves the processing target wafer 20 with respect to the irradiation port 12b. A transfer arm 15 is provided as a moving means for performing the movement, and a sensor 16 for detecting an ashing amount of the wafer 20 to be processed is provided. Further, a vacuum pump 8 for maintaining the inside of the processing chamber 13 at a predetermined vacuum state is connected.

【0035】この第2実施形態において処理室13は、
図2および図4に示すように例えば平面視略長方形状を
なし、長さ方向の一端側にキャリア14が配置されてい
る。また長さ方向の他端側の上方にプラズマ生成室12
が設けられている。また、処理室13のキャリア15近
傍の側面には、キャリア搬出用の扉13aが開閉自在に
設けられており、キャリア15を処理室13内に搬送
し、また処理室13から外部へ搬送できるようになって
いる。
In the second embodiment, the processing chamber 13
As shown in FIGS. 2 and 4, the carrier 14 has, for example, a substantially rectangular shape in plan view, and the carrier 14 is disposed at one end in the length direction. The plasma generation chamber 12 is located above the other end in the length direction.
Is provided. A door 13a for carrying out the carrier is provided on the side surface of the processing chamber 13 near the carrier 15 so as to be openable and closable so that the carrier 15 can be transported into the processing chamber 13 and transported from the processing chamber 13 to the outside. It has become.

【0036】搬送アーム15は、処理室13内に被処理
ウエハ20を保持するものであるとともに、保持した被
処理ウエハ20を照射口12bに対して移動させるもの
である。例えばキャリア14から被処理ウエハ20を照
射口12bの略直下に搬入して位置させる搬入用アーム
15aと、照射口12bの略直下からキャリア14へと
被処理ウエハ20を搬出する搬出用アーム15bとから
なり、キャリア14と照射口12bの略直下との間を移
動可能に設けられている。
The transfer arm 15 holds the processing target wafer 20 in the processing chamber 13 and moves the held processing target wafer 20 to the irradiation port 12b. For example, a loading arm 15a for loading the wafer 20 to be processed from the carrier 14 substantially below the irradiation port 12b and positioning it, and an unloading arm 15b for unloading the processing wafer 20 to the carrier 14 from almost directly below the irradiation port 12b. And is provided so as to be movable between the carrier 14 and substantially immediately below the irradiation port 12b.

【0037】さらに、搬送アーム15のうち搬入用アー
ム15aは、照射口12bからのプラズマ(ラジカル)
が被処理ウエハ20上を走査するように照射口12bに
対して被処理ウエハ20を移動させる機能も備えたもの
となっている。なお、上記のように搬入用アーム15a
と搬出用アーム15bとから搬送アーム15が構成され
ていれば、処理後の被処理ウエハ20を搬出用アーム1
5bで移動させている間に次処理の被処理ウエハ20を
搬出用アーム15aにて照射口12bへと配置すること
ができるため、効率良くアッシング処理を進めるうえで
非常に有効である。
Further, the transfer arm 15a of the transfer arm 15 receives the plasma (radical) from the irradiation port 12b.
Has a function of moving the processing target wafer 20 with respect to the irradiation port 12b so as to scan over the processing target wafer 20. Note that, as described above, the loading arm 15a
If the transfer arm 15 is composed of the transfer arm 15 b and the transfer arm 15 b, the processing target wafer 20 is transferred to the transfer arm 1.
Since the wafer 20 to be processed next can be arranged in the irradiation port 12b by the unloading arm 15a while the wafer is moved at 5b, it is very effective in efficiently performing the ashing process.

【0038】センサ16は、レジストをアッシング処理
する過程で生成される生成物、例えば一酸化炭素(C
O)の量を検出することでアッシング量を検出するもの
からなり、例えばプラズマ生成室12の照射口12bの
下方でかつ被処理ウエハ20が保持される付近に設置さ
れている。
The sensor 16 is provided with a product such as carbon monoxide (C) generated in the process of ashing the resist.
O) is detected to detect the amount of ashing, and is installed, for example, below the irradiation port 12b of the plasma generation chamber 12 and in the vicinity where the wafer 20 to be processed is held.

【0039】このようにキャリア14、搬送アーム15
およびセンサ16が設けられた処理室13の外部には、
制御手段17が設置されている。制御手段17は、セン
サ16と搬送アーム15とに接続され、センサ16から
の検出結果に基づいて被処理ウエハ20のアッシング時
における搬入用アーム15aの移動速度を制御する機能
を有したものである。例えば制御手段17は、センサ1
6からCOが検出されなくなった時点をレジストが完全
に剥離された時点と判断し、次の箇所をアッシングする
ように搬入用アーム15aを移動させるようになってい
る。
As described above, the carrier 14, the transfer arm 15
And outside the processing chamber 13 in which the sensor 16 is provided,
Control means 17 is provided. The control means 17 is connected to the sensor 16 and the transfer arm 15 and has a function of controlling the moving speed of the loading arm 15a during the ashing of the processing target wafer 20 based on the detection result from the sensor 16. . For example, the control unit 17 controls the sensor 1
It is determined that the point in time when CO is no longer detected from 6 is the point in time when the resist is completely removed, and the carry-in arm 15a is moved so as to ashing the next part.

【0040】また制御手段17は、前述の計測手段に接
続されており、計測手段からの計測結果に基づいて搬入
用アーム15aを所定の位置に待機させ、またアッシン
グ処理を開始するように搬入用アーム15aに移動開始
の信号を出力するものとなっている。さらに、搬入用ア
ーム15aが被処理ウエハ20を照射口12bに対して
移動させる際に、搬出用アーム15bが照射口12bか
ら被処理ウエハ20をキャリア14へと搬出するように
搬出用アーム15bの移動を制御するものとなってい
る。
The control means 17 is connected to the above-mentioned measuring means, and based on the measurement result from the measuring means, causes the carrying arm 15a to wait at a predetermined position, and carries the carrying arm 15a so as to start the ashing process. The movement start signal is output to the arm 15a. Further, when the loading arm 15a moves the wafer to be processed 20 with respect to the irradiation port 12b, the unloading arm 15b moves the unloading arm 15b so that the unloading arm 15b unloads the processing wafer 20 from the irradiation port 12b to the carrier 14. It controls movement.

【0041】このように構成されたアッシング装置10
では、被処理ウエハ20上に形成されたレジストのアッ
シング処理に先立ち、まず被処理ウエハ20が収納され
たキャリア14が外部からキャリア搬出用の扉13aを
介して処理室13内に搬送される。そしてまず、搬入用
アーム15aによって、キャリア14内に収納されてい
る被処理ウエハ20が取り出される。この際、制御手段
17から搬入用アーム15aに待機信号が出力されてい
ると、搬入用アーム15aは被処理ウエハ20を保持し
たまま搬入用アーム15aを照射口12bから外れた位
置に待機する。そして、第1実施形態と同様にしてプラ
ズマ生成室12内でのプラズマ30の着火を行う。
The ashing apparatus 10 configured as described above
First, prior to the ashing process of the resist formed on the wafer 20 to be processed, first, the carrier 14 in which the wafer 20 to be processed is stored is transferred into the processing chamber 13 from the outside via the carrier unloading door 13a. Then, first, the processing target wafer 20 stored in the carrier 14 is taken out by the loading arm 15a. At this time, if a standby signal is output from the control means 17 to the loading arm 15a, the loading arm 15a waits at a position where the loading arm 15a is separated from the irradiation port 12b while holding the wafer 20 to be processed. Then, the plasma 30 is ignited in the plasma generation chamber 12 in the same manner as in the first embodiment.

【0042】プラズマ30の着火後、プラズマ30が安
定してプラズマポテンシャルがほぼ0Vとなったことが
計測手段によって計測されると、すなわち、プラズマ3
0中のイオンが相殺されてプラズマ30中にほぼラジカ
ルのみが存在している状態になると、制御手段17から
搬入用アーム15aに移動開始の信号が出力され、搬入
用アーム15aは、被処理ウエハ20が照射口12bの
ほぼ直下に位置するように移動する。さらに搬入用アー
ム15aは、矢印Aに示すごとくプラズマ生成室12か
ら処理室13へダウンフローして照射口12bから出射
するラジカルが被処理ウエハ20上を走査するように移
動する。この結果、被処理ウエハ20の全面に亘って、
被処理ウエハ20上のレジストがアッシングされる。
After the ignition of the plasma 30, it is measured by the measuring means that the plasma 30 has stabilized and the plasma potential has become almost 0 V.
When the ions in 0 are cancelled and almost only radicals are present in the plasma 30, a signal to start movement is output from the control means 17 to the loading arm 15a, and the loading arm 15a 20 is moved so as to be located immediately below the irradiation port 12b. Further, as shown by arrow A, the loading arm 15a moves down from the plasma generation chamber 12 to the processing chamber 13 and moves so that radicals emitted from the irradiation port 12b scan over the wafer 20 to be processed. As a result, over the entire surface of the wafer 20 to be processed,
The resist on the processing target wafer 20 is ashed.

【0043】この実施形態においては、ラジカルが被処
理ウエハ20上を走査するように搬入用アーム15aが
移動する際、制御手段17が、センサ16で検出された
アッシング量に基づいて移動速度を演算し、得られた移
動速度となるように搬入用アーム15aの移動速度を制
御する。被処理ウエハ20の全面に亘ってアッシングが
施されると、被処理ウエハ20は搬出用アーム15bに
移し返され、キャリア14に収納される。一方、搬入用
アーム15aは次処理の被処理ウエハ20の搬送を開始
する。
In this embodiment, when the carry-in arm 15a moves so that the radical scans the wafer 20 to be processed, the control means 17 calculates the moving speed based on the ashing amount detected by the sensor 16. Then, the moving speed of the loading arm 15a is controlled so that the obtained moving speed is obtained. When the ashing is performed on the entire surface of the processing target wafer 20, the processing target wafer 20 is transferred back to the unloading arm 15 b and stored in the carrier 14. On the other hand, the loading arm 15a starts transporting the wafer 20 to be processed in the next process.

【0044】以上のように第2実施形態のアッシング装
置10では、プラズマ生成室12の照射口12bが、そ
の面積が処理室13内に保持される被処理ウエハ20の
上面よりも小さくなるように下部側が絞られた形状に形
成されているため、プラズマ生成室12の容積を従来の
ものと同じとすると、照射口の面積が被処理ウエハ51
の上面とほぼ等しい従来と比較して、照射口12bから
高密度のラジカルを処理室13内に照射することができ
る。
As described above, in the ashing apparatus 10 of the second embodiment, the irradiation port 12 b of the plasma generation chamber 12 is set so that its area is smaller than the upper surface of the processing target wafer 20 held in the processing chamber 13. Since the lower side is formed in a narrowed shape, if the volume of the plasma generation chamber 12 is the same as that of the conventional one, the area of the irradiation port is reduced.
In comparison with the related art, the irradiation port 12b can irradiate the processing chamber 13 with high-density radicals as compared with the related art.

【0045】この結果、処理室13内の被処理ウエハ2
0を非常に高いアッシングレートでアッシングすること
ができる。例えば照射口12bの面積が従来の半分の面
積に縮小されていれば、処理室13へ照射されるラジカ
ル密度を2倍にすることができ、ほぼ2倍のアッシング
レートでアッシングすることができる。また従来のアッ
シング装置の平均的なアッシングレートである3〜7μ
m/分程度に対して、数十μm/分〜数百μm/分程度
の非常に高いアッシングレートも実現可能となる。よっ
て、被処理ウエハ20を加熱しなくてもレジストとラジ
カルとの反応を反応性良く進行させることができるた
め、残渣を生じさせることなくレジストを確実に剥離す
ることができるとともに、高スループットで処理するこ
とが可能になる。
As a result, the wafer 2 to be processed in the processing chamber 13
0 can be ashed at a very high ashing rate. For example, if the area of the irradiation port 12b is reduced to half the area of the conventional one, the density of the radical irradiated to the processing chamber 13 can be doubled, and the ashing can be performed at almost twice the ashing rate. Also, the average ashing rate of the conventional ashing apparatus is 3 to 7 μm.
A very high ashing rate of about several tens μm / min to several hundred μm / min can be realized with respect to about m / min. Therefore, the reaction between the resist and the radicals can proceed with good reactivity without heating the wafer 20 to be processed, so that the resist can be surely peeled off without generating a residue, and the processing can be performed at high throughput. It becomes possible to do.

【0046】さらに非常に高いアッシングレートでアッ
シング処理を行えるので、アッシング処理の過程でレジ
ストが粉末状になっても、被処理ウエハ20上にパーテ
ィクルとして再付着させることなく除去することができ
る。
Further, since the ashing process can be performed at a very high ashing rate, even if the resist becomes powdery during the ashing process, it can be removed without re-adhering as particles on the wafer 20 to be processed.

【0047】また処理室13内に、照射口12bに対し
て被処理ウエハ20を移動させる搬送アーム15によっ
て、照射口12bからのラジカルが被処理ウエハ20上
を走査するように、照射口12bに対して被処理ウエハ
20を移動させることができるので、被処理ウエハ20
を面内均一性良くアッシングすることができる。しかも
このように走査式を採用しているため、被処理ウエハ2
0の全面に一斉にラジカルを照射する必要がない。した
がって、従来のアッシング装置に比較して処理ガスの使
用量を削減でき、かつコイル6に供給するRF電流を小
さいものとすることができる。さらに、従来よりも高ア
ッシングレートを保持しつつプラズマ生成室の小型化を
図ることも可能になる。
In the processing chamber 13, the transfer arm 15 for moving the processing target wafer 20 with respect to the irradiation port 12 b causes the transfer port 15 to move the processing target wafer 20 to the irradiation port 12 b so that the radicals from the irradiation port 12 b scan over the processing target wafer 20. The target wafer 20 can be moved with respect to the target wafer 20.
Can be ashed with good in-plane uniformity. Moreover, since the scanning method is employed, the wafer 2 to be processed
It is not necessary to simultaneously irradiate the entire surface of 0 with radicals. Therefore, the amount of processing gas used can be reduced and the RF current supplied to the coil 6 can be reduced as compared with the conventional ashing device. Further, it is possible to reduce the size of the plasma generation chamber while maintaining a higher ashing rate than before.

【0048】またアッシング装置10では走査式を採用
しているため、前述したように、プラズマ30の着火
後、プラズマポテンシャルが安定して照射口12bから
ラジカルのみが照射されるようになった時点で搬送アー
ム15により被処理ウエハ20を照射口12bの直下に
位置させることができる。その結果、プラズマ30の着
火時における被処理ウエハ20へのイオンの照射を防止
できるので、レジストがイオン照射されることによりア
ッシングされ難い物質に変化してしまうのを防ぐことが
できる。
Since the ashing device 10 employs a scanning system, as described above, after the plasma 30 is ignited, when the plasma potential stabilizes and only radicals are irradiated from the irradiation port 12b. The wafer 20 to be processed can be positioned directly below the irradiation port 12b by the transfer arm 15. As a result, irradiation of ions to the processing target wafer 20 when the plasma 30 is ignited can be prevented, so that the resist can be prevented from being changed to a substance which is hardly ashed due to ion irradiation.

【0049】したがってこのことによっても、レジスト
を確実に剥離することができ、かつ高スループットで処
理することができるとともに、アッシングされ難い物質
に変化したレジストの被処理ウエハ20への再付着防止
といった効果が得られるため、第2実施形態のアッシン
グ装置10によれば、半導体装置の製造歩留りおよび電
気的信頼性をさらに向上させることができる。
Therefore, also by this, the resist can be surely peeled off, the processing can be performed at a high throughput, and the effect of preventing the resist changed into a substance which is hardly ashed from being re-adhered to the processing target wafer 20 can be obtained. According to the ashing apparatus 10 of the second embodiment, the manufacturing yield and the electrical reliability of the semiconductor device can be further improved.

【0050】なお、上記の第2実施形態では、被処理ウ
エハの加熱手段を備えておらず、被処理ウエハを加熱せ
ずにアッシング処理する例を述べたが、アッシングに先
立ち、被処理ウエハを加熱する手段を備えたものとする
こともできる。例えば、第2実施形態のアッシング装置
10において搬入用アーム15aを、これが保持する被
処理ウエハ20を加熱する手段を備えたものとして構成
することにより、被処理ウエハ20の加熱を実施するこ
とができる。またこのときの被処理ウエハ20の加熱に
よって、被処理ウエハ20上のレジストにおいて厚くポ
ッピングした部分が形成されても、高アッシングレート
でアッシングできるため、ポッピングした部分を残渣と
して残すことなくレジストを確実に剥離することができ
るのは言うまでもない。
In the second embodiment, an example has been described in which the ashing process is performed without heating the wafer to be processed without heating the wafer to be processed, but the wafer to be processed is heated before the ashing. A means for heating may be provided. For example, in the ashing apparatus 10 of the second embodiment, the loading arm 15a is configured to include a unit for heating the processing target wafer 20 held by the loading arm 15a, so that the processing target wafer 20 can be heated. . Further, even if a thickly popped portion is formed in the resist on the processing target wafer 20 by the heating of the processing target wafer 20 at this time, ashing can be performed at a high ashing rate. Needless to say, it can be peeled off.

【0051】また第2実施形態では、制御手段によっ
て、搬入用アームの照射口への移動開始やアッシング時
における搬入用アームの移動速度の制御等が自動的に行
われる例を述べたが、計測手段からのプラズマポテンシ
ャルの計測結果をモニタすることにより、オペレータに
よって搬入用アームの照射口への移動を開始させてもよ
い。また処理室内にアッシング量を検出するセンサを備
えず、アッシング時における搬入用アームの移動速度を
一定としてアッシングを行うことも可能である。
In the second embodiment, an example has been described in which the control means automatically starts the movement of the carry-in arm to the irradiation port and controls the moving speed of the carry-in arm at the time of ashing. The movement of the loading arm to the irradiation port may be started by the operator by monitoring the measurement result of the plasma potential from the means. In addition, it is possible to perform the ashing while keeping the moving speed of the loading arm constant during the ashing without providing a sensor for detecting the ashing amount in the processing chamber.

【0052】さらに第2実施形態では、本発明における
移動手段が搬送アームからなる例を説明したが、照射口
に対して被処理ウエハを相対的に移動させるものであれ
ばよく、例えば、プラズマ生成室を処理室内の所定の位
置に保持された被処理ウエハに対して移動させるものと
することもできる。あるいは、プラズマ生成室および被
処理ウエハを保持する例えばステージ等の保持部の位置
を固定とし、プラズマ生成室の照射口の向きを自在に変
化させられるようにプラズマ生成室の下端部を構成し、
照射口が被処理ウエハ上を走査するように照射口の向き
を変化させる移動手段としてもよい。
Further, in the second embodiment, an example has been described in which the moving means in the present invention comprises a transfer arm. However, any means may be used as long as it moves the wafer to be processed relative to the irradiation port. The chamber may be moved with respect to the wafer to be processed held at a predetermined position in the processing chamber. Alternatively, the position of a holding unit such as a stage for holding the plasma generation chamber and the wafer to be processed is fixed, and the lower end of the plasma generation chamber is configured so that the direction of the irradiation port of the plasma generation chamber can be freely changed.
The moving means may change the direction of the irradiation port so that the irradiation port scans on the wafer to be processed.

【0053】照射口の向きを自在に変化させられるよう
にプラズマ生成室の下端部を構成する場合には、例え
ば、プラズマ生成室の下端部をノズル状に形成し、この
ノズルの下端を照射口とする。また、ノズルの上端とノ
ズルより上部側のプラズマ生成室との接続部分におい
て、ノズルの上端を半球状に形成するとともにプラズマ
生成室側を、ノズルの上端を受けて摺動可能に支持する
ように形成する。そして、ノズルより上部側のプラズマ
生成室に対するノズルの角度を変化させることにより照
射口の向きを変化させる移動手段を設けてアッシング装
置を構成する。このように構成すれば、照射口の向きを
変化させるのみで済むため、装置の小型化に非常に有効
となる。
When the lower end of the plasma generation chamber is formed so that the direction of the irradiation port can be freely changed, for example, the lower end of the plasma generation chamber is formed in a nozzle shape, and the lower end of the nozzle is connected to the irradiation port. And Also, at the connection between the upper end of the nozzle and the plasma generation chamber above the nozzle, the upper end of the nozzle is formed in a hemispherical shape, and the plasma generation chamber side is slidably supported by receiving the upper end of the nozzle. Form. An ashing apparatus is provided by providing a moving unit that changes the direction of the irradiation port by changing the angle of the nozzle with respect to the plasma generation chamber above the nozzle. With this configuration, it is only necessary to change the direction of the irradiation port, which is very effective for miniaturization of the apparatus.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明に係
るアッシング装置によれば、プラズマ生成室の開口より
上部側を、平断面の面積が開口の面積よりも大きくなる
ように形成して、プラズマ生成室にて大量のプラズマを
生成できるように構成したので、処理室内に保持される
被処理ウエハを非常に高いアッシングレートでアッシン
グすることができる。よって、被処理ウエハ上のレジス
トの加熱によって厚くポッピングした部分が形成されて
も、このポッピングした部分を残渣として残すことなく
レジストを確実に剥離することができるとともに、アッ
シング処理の過程で粉末状になったレジストも確実に除
去できる。また、長時間を要することなくレジストを確
実に剥離できるため、スループットの低下を抑えること
ができる。
As described above, according to the ashing apparatus of the first aspect, the upper side of the opening of the plasma generation chamber is formed so that the area of the plane cross section is larger than the area of the opening. Since a large amount of plasma can be generated in the plasma generation chamber, the target wafer held in the processing chamber can be ashed at a very high ashing rate. Therefore, even if a thickly popped portion is formed by heating the resist on the wafer to be processed, the resist can be reliably peeled off without leaving the popped portion as a residue, and it becomes powdery during the ashing process. The lost resist can be removed without fail. Further, since the resist can be reliably removed without requiring a long time, a decrease in throughput can be suppressed.

【0055】また請求項2の発明に係るアッシング装置
によれば、プラズマ生成室の開口の面積が処理室内に保
持される被処理ウエハの上面よりも小さくなるように開
口を形成して、開口から高密度のプラズマ(ラジカル)
が処理室内に照射される構成としたので、処理室内に保
持される被処理ウエハを非常に高いアッシングレートで
アッシングすることができる。よって、請求項1の発明
と同様の効果を得ることができる。また移動手段によ
り、開口からのプラズマ(ラジカル)が被処理ウエハ上
を走査するようにして、被処理ウエハの全面を面内均一
性良くアッシングできる構成としたので、プラズマの着
火後、ラジカルのみが照射されるようになった時点で被
処理ウエハを開口の直下に位置させることができる。し
たがって、プラズマ着火時における被処理ウエハへのイ
オンの照射を防止できるため、レジストがイオン照射さ
れることによりアッシングされ難い物質に変化するのを
防ぐことができ、レジストを確実に剥離できる。
According to the ashing apparatus of the second aspect of the present invention, the opening is formed so that the area of the opening of the plasma generation chamber is smaller than the upper surface of the wafer to be processed held in the processing chamber. High density plasma (radical)
Is irradiated into the processing chamber, the wafer to be processed held in the processing chamber can be ashed at a very high ashing rate. Therefore, the same effect as the first aspect can be obtained. The moving means scans the wafer to be processed by the plasma (radicals) from the opening, so that the entire surface of the wafer to be processed can be ashed with good in-plane uniformity. The wafer to be processed can be positioned immediately below the opening at the time when the irradiation is started. Therefore, irradiation of ions to the wafer to be processed at the time of plasma ignition can be prevented, so that the resist can be prevented from being changed to a substance which is hardly ashed by ion irradiation, and the resist can be surely peeled off.

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

【図1】本発明に係るアッシング装置の第1実施形態を
示す要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a first embodiment of an ashing device according to the present invention.

【図2】本発明に係るアッシング装置の第2実施形態を
示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the ashing device according to the present invention.

【図3】本発明に係るアッシング装置の第2実施形態を
示す要部断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of an ashing device according to the present invention.

【図4】本発明に係るアッシング装置の第2実施形態を
示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the ashing device according to the present invention.

【図5】従来のアッシング装置の一例を示す概略構成図
である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional ashing device.

【図6】(a)、(b)は、加熱によってレジストがポ
ッピングする様子を説明するための図である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining how the resist is popped by heating.

【図7】本発明の課題を説明するための図(その1)で
あり、(a)はアッシング前の被処理ウエハ、(b)は
アッシング後の被処理ウエハを示した図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the problem of the present invention (part 1), wherein FIG. 7A is a diagram showing a wafer to be processed before ashing, and FIG. 7B is a diagram showing a wafer to be processed after ashing.

【図8】(a)〜(e)は、本発明の課題を説明するた
めの図(その2)であり、ポッピングした被処理ウエハ
をアッシングする際の様子を順に示した図である。
FIGS. 8A to 8E are diagrams (part 2) for describing the problem of the present invention, and are diagrams sequentially illustrating states when ashing is performed on a popped wafer to be processed;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10…アッシング装置、3,12…プラズマ生成
室、3a,12a…天井部、3b,12b…照射口、
4,13…処理室、15…搬送アーム、16…センサ、
17…制御手段、20…被処理ウエハ、30…プラズマ
1,10 ashing device, 3,12 plasma generation chamber, 3a, 12a ceiling, 3b, 12b irradiation port,
4, 13 processing chamber, 15 transfer arm, 16 sensor
17: control means, 20: wafer to be processed, 30: plasma

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 天井部を有する筒状のプラズマ生成室
と、該プラズマ生成室の下部側に接続されるとともにこ
のプラズマ生成室の下端に設けられた略円形の開口を介
して該プラズマ生成室に連通する処理室とを備え、前記
プラズマ生成室内にて生成したプラズマの前記開口から
の照射によって、前記処理室内に保持される被処理ウエ
ハをアッシングするアッシング装置において、 前記開口は、前記処理室内に保持される被処理ウエハの
径とほぼ等しい径に形成され、 前記プラズマ生成室の前記開口より上部側は、その平断
面の面積が該開口の面積よりも大きくなるように形成さ
れてなることを特徴とするアッシング装置。
The plasma generation chamber has a cylindrical plasma generation chamber having a ceiling and a substantially circular opening connected to a lower side of the plasma generation chamber and provided at a lower end of the plasma generation chamber. A processing chamber communicating with the plasma generation chamber, and irradiating plasma generated in the plasma generation chamber from the opening to ashing a wafer to be processed held in the processing chamber, wherein the opening is formed in the processing chamber. The plasma generation chamber is formed so as to have a diameter substantially equal to the diameter of the wafer to be processed, and the upper side of the opening of the plasma generation chamber is formed so that the area of its plane cross section is larger than the area of the opening. An ashing device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 プラズマ生成室と、該プラズマ生成室の
下部側に接続されるとともにこのプラズマ生成室の下端
の開口を介して該プラズマ生成室に連通する処理室とを
備え、前記プラズマ生成室内に生成されたプラズマの前
記開口からの照射によって、前記処理室内に保持される
被処理ウエハをアッシングするアッシング装置におい
て、 前記プラズマ生成室の開口は、その面積が前記処理室内
に保持される被処理ウエハの上面よりも小さくなるよう
に形成されてなり、 前記開口からのプラズマが前記処理室内に保持される被
処理ウエハ上を走査するように前記開口に対してを被処
理ウエハを相対的に移動させる移動手段を備えているこ
とを特徴とするアッシング装置。
2. A plasma generation chamber, comprising: a plasma generation chamber; and a processing chamber connected to a lower side of the plasma generation chamber and communicating with the plasma generation chamber through an opening at a lower end of the plasma generation chamber. An ashing apparatus for ashing a wafer to be processed held in the processing chamber by irradiating the plasma generated at the opening from the opening, wherein the opening of the plasma generation chamber has an area held in the processing chamber. The processing wafer is formed to be smaller than the upper surface of the wafer, and the processing wafer is relatively moved with respect to the opening so that the plasma from the opening scans over the processing wafer held in the processing chamber. An ashing device comprising a moving means for causing the ashing.
【請求項3】 前記プラズマ生成室は天井部を有した筒
状のものからなり、前記プラズマ生成室の前記開口より
上部側は、その平断面の面積が前記開口の面積よりも大
きくなるように形成されてなることを特徴とする請求項
2記載のアッシング装置。
3. The plasma generation chamber is formed in a cylindrical shape having a ceiling so that the area of a plane cross section of the plasma generation chamber above the opening is larger than the area of the opening. The ashing device according to claim 2, wherein the ashing device is formed.
【請求項4】 前記処理室内に設けられて前記被処理ウ
エハのアッシング量を検出するセンサと、 前記センサからの検出結果に基づいて、前記被処理ウエ
ハのアッシング時における移動手段の移動速度を制御す
る制御手段とを備えていることを特徴とする請求項2記
載のアッシング装置。
4. A sensor provided in the processing chamber for detecting an ashing amount of the wafer to be processed, and a moving speed of a moving unit at the time of ashing of the wafer to be processed is controlled based on a detection result from the sensor. 3. The ashing apparatus according to claim 2, further comprising control means for performing the operation.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624582B2 (en) 2000-03-16 2003-09-23 Nec Electronics Corporation Method of an apparatus for performing circuit-processing, method of and apparatus for controlling the motion of the circuit-processing performance apparatus, and information storage medium
JP2010538488A (en) * 2007-09-04 2010-12-09 ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド Substrate processing equipment
JP2010538489A (en) * 2007-09-04 2010-12-09 ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド Exhaust unit, exhaust method using the same, and substrate processing apparatus including the exhaust unit
JP2023504153A (en) * 2019-12-02 2023-02-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Apparatus and techniques for substrate processing using independent ion and radical sources

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624582B2 (en) 2000-03-16 2003-09-23 Nec Electronics Corporation Method of an apparatus for performing circuit-processing, method of and apparatus for controlling the motion of the circuit-processing performance apparatus, and information storage medium
JP2010538488A (en) * 2007-09-04 2010-12-09 ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド Substrate processing equipment
JP2010538489A (en) * 2007-09-04 2010-12-09 ユージン テクノロジー カンパニー リミテッド Exhaust unit, exhaust method using the same, and substrate processing apparatus including the exhaust unit
JP2023504153A (en) * 2019-12-02 2023-02-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Apparatus and techniques for substrate processing using independent ion and radical sources
US11996266B2 (en) 2019-12-02 2024-05-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and techniques for substrate processing using independent ion source and radical source

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