JPS62165924A - アツシング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ウェハ等に彼Ｉｆされた膜を除去するアッ
シング方式（灰化方式）に関し、特に、オゾンを利用し
てウェハーにのフォトレジスト膜（以）　ｒｌ’ｊにレ
ジスト）を酸化することで除去する枚笑処理に適したア
ッシング方式に関する。

［従来の技術］ ゛１′、導体来積回路の微細パターンの形成は、−・股
に露光及び現像によって形成された打機高分子のレジス
ト膜をマスクとして用い、ウニ／１１°、に形成された
ド地膜をエンチングすることにより１１われる。

したかって、マスクとして用いられたレジスト股は、エ
ンチング過程を経た後にはウェハの表面から除去される
必“堤がある。このような場合のレジストを除去する処
理としてアッシング処理か行われる。

このアッング処理は、レジストリ、ピング。

シリコンウェハ、マスクの洗浄をはじめインクのリムー
ブ、溶剤残留物の除去等にも使用され、゛１′導体プロ
セスのドライクリーニング処理を行う場合に適するもの
である。

レジスト除去のアッシング処理としては、酸素プラズマ
によるものが−・般的である。

酸素プラズマによるレジストのアッシングは、レノスト
膜の付いたウェハを処理室に置き、処理室中に導入され
た酸素ガスを高周波の電場によりプラズマ化し、発生し
た酸素原ｒラジカルにより自機物であるレジストを酸化
して′酸化炭素、−酸化炭素及び水に分解せしめて気化
させるというゼ１用を利用したものである。

しかし、　＋ｌｉｊ記酸素プラズマによるアッシング処
理にあっては、プラズマ中にイｒ存する電場によって加
速されたイオンや電ｒがウェハを照射するため、゛１′
導体集積回路の電気的１５性に悪影響を１５．えるとい
う欠点がある。

このような欠点を回避するものとして、同様に紫外線（
ＵＶ）をｊ（（１射することにより酸素原ｒラジカル発
生させて、パッチ処理でアッシング処理をする装置があ
る。この種の装置にあっては、プラズマ処理に比べて電
界による素ｒへのダメージがほとんどないため、素ｒを
傷つけず、効率的なストリッピングとクリーニングがで
きる利点がある。

第１７図は、従来の紫外線照射によるアソンング装６７
を示す。

処理室１００には、多数のウェハｔｏｔ、ｉ。

１・Φ・が所定間隔をおいて垂直に配置され、処理室１
００の１一部に設置されている紫外線発光管１０３から
の紫外線を処理室１００の１・、而に設けられた石英等
の透明な窓１０２を通して１１（１射し、処理室１００
に充用された酸素を励起してオゾンを発生させる。そし
てこのオゾン雰囲気から生じる酸素原ｒラジカルをウェ
ハ１０１に作用させてアッシング処理をするというもの
である。

ところで、近年、ウェハは、人ｌ」１径化の傾向にあり
、これに伴い、ウェハを−・枚一枚処理する枚偵処理方
式が一般化しつつある。

［解決しようとする問題点］ 前記の紫外線照射によるアッシング処理にあっては、ウ
ェハへの損傷を１頭えるない利点はあるが、バンチ処理
である関係から時間がかかる欠点がある。しかも、中な
るオゾン°イゾ囲気での作用であるため、そのレジスト
アッシング法度は、５００人〜１５００人／ｍｉｎ程度
に過ぎない。

しかしながら、人［−１径に適するウェハの枚低処理に
あっては、その処理速度として通常１　ｕ〜２μｍ／ｍ
ｉｎ程度が必要とされ、紫外線を照射する従来の装置で
は、枚菫処理化に１・分に対応できない。

また、紫外線を用いる関係から装置か大型化せざるを１
′、Ｊず、しかも、−１１価なものとなるという欠点が
ある。

［発明の目的コ この発明は、このような従来技術の問題点等にかんがみ
てなされたものであって、このような従来技術の問題点
等を解決するとともに、アア／ング速度か人きく、シか
も紫外線等を用いないでも済むようなアッシング方式を
提供することを１１的とする。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するためのこの発明のアッシング
処理における手段は、ウェハに対して所定間隔離れて対
向配置されオゾンを含イ１゛するガスを流出するＳｌ／
板部を打する、流出部を備えていて、十板部には、ガス
をウェハ表面にほぼ均一・に流出するための開１］１が
設けられ、この間１１からカスを流出してウェハ表面に
破着されている膜を酸化して除去しようというものであ
る。

〔作用］ ウェハにλ・１して所定間隔をおいて対向した位置に・
ｒ板部をイ１するオゾン流：ｌ旨η９を１没けて、ウェ
ハとの間にウェハ而に宇行なオソン＋酸素のカス〆爪れ
空間を形成することにより、ウエノイ１１に新しいオゾ
ンを供給しつづける。このことにより、酸素原子ラジカ
ルとウェハに被着された膜との酸化化学反応を促進させ
るとともに、ラジカルでない酸素（０２）により反応後
に生じた二酸化炭素、−酸化炭素及び水等を気化状態の
ままウェハ表面から移動、υト出させることができる。

その結果、きわめて強い酸化作用を行う酸素原子ラジカ
ルに対してウェハ１−に被着された膜９例えば有機物の
膜に対してその反応面を酸素原子ラジカルに効率よく曝
すことができる。

したがって、高速なアッシング処理を行うことがｉ’ｉ
Ｊ能となり、枚葉処理に適するアッシング装置を実現で
きるものである。

［実施例コ 以ド、この発明の一実施例について図面を用いてＩｉＴ
細に説明する。

第１図は、この発明のアノンング方式を適用した−・実
施例のアッシング処理システムのブロック図、第２図は
、同様な他の実施例であって、ウェハの搬送機構を含む
全体的な構成を示す断面説明図、第３図（ａ）及び（ｂ
）は、そのウェハ搬送機構における静電チャックの具体
的な説明図であって、（ａ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ断面
図、（ｂ）はその・［を面図、第４図は、その反応部分
の拡大説明図、第５図（ａ）は、酸素原子ラジカルによ
る反応と移動との関係を説明する図、第５図（ｂ）及び
（Ｃ）は、それぞれ拡散量Ｌ１とウェハ而におけるアッ
シング状態との関係を説明する図、第６図は、オゾンの
分解半減期と拡散開口部の温度との関係を説明するグラ
フである。

また、第７図は、ウェハの表面温度３００℃におけると
ガス流１ｔに対するアッシング速度の関係を説明するグ
ラフ、第８図は、ウェハの表面温度３００℃における拡
散板とウェハ表面とのギャップに対するアッシング効果
の関係を説明するグラフ、第９図は、ガスの温度とレジ
スト除去率との関係を示す説明図、第１０図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ拡散板の開［。−１
の具体例の説明図、第１１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、それぞれ噴射部におけるガスの冷却構造の具
体例の説明図、第１２図（ａ）は、ガス噴射部を回転さ
せる方式の説明図、第１２図（ｂ）は、ウェハ側を回転
させる説明図、第１３図は、回転サセない場合のアッシ
ング効果の説明図、第１４図は、アッシング処理の終わ
りを判定するアッシング処理システムの実施例のブロッ
ク図、第１５図は、そのυＦ気気ガス中おける二酸化炭
素の濃度変化のグラフ、第１６図は、オゾン濃度に対す
るアッシング速度の関係を説明するグラフである。

第１図において、■は、アッシング処理システムであっ
て、アッシング装置２と、このアッシング装置２にオゾ
ンを含有する酸素ガスを供給するオゾン＋酸素ガス供給
装置３、アッシング装置２に接続された排気装置４、ア
ッング装置２内部に配置されたウェハ載置台２１を１−
上移動させるν１１降装置５、そしてウェハ載置台２１
に内設された加熱装置２１ａの発熱状態を調節してウエ
ノ＼の温度を制御するｔＩＪ度調節器６とを備えている
。

前記オゾン士酸素ガス供給装置３は、気体流１１を調節
器３ａと、オゾン発生器３ｂ、酸素供給源３Ｃとを備え
ていて、オゾン濃度、気体流ｊ１１、アッシング装置２
（処理室）内の気体圧力は、これら気体流Ｉ、（調節器
３　ａ　＋　オゾン発生器３ｂ、酸素供給源３Ｃと、υ
１・気装置４との関係で調整される。

特にアッシング装置２に供給されるオゾン濃度について
は、オゾン発生に４３ｂにより調整され、所定値に設定
される。

また、アッシング装置２の内部に配置されたウェハ載置
台２１は、ウェハ２８を吸着保持するものであって、保
持されたウェハ２８の温度は、温度調節器６により所定
値に維持される。

ウェハ２８の１一部には、その表面から０．５〜２０ｍ
ｍ程度の間隔を隔ててオゾン＋酸素ガスを噴射する円鉗
、状（コーン形）をした噴射部２２が設けられていて、
前記の間隔は、５−＋’降装置５によりウェハ載置台２
１がｌｉｔ’することにより所定の値に設定される。な
お、この場合噴射部２２側をシ１′降装置により−１−
、ド動させてもよい。

噴射ｆｆｌ＜　２２は、ＳＵＳ　（ステンレススチール
）又はＡＪ！等で構成されていて、そのウェハ２８対向
而に、ウェハ２８の表面と１１行となる円板状の拡散板
部２２ａを汀している。そしてウェハ２８の搬入及び搬
出の処理は、ウェハ載置台２１がケ）１降装置５により
降下されて、この拡散板部２２とウェハ２８との間の空
間が拡大し、その空間にウェハ搬送機構のアームが侵入
することで杼われる。

さて、アッシング処理としては、ウェハ載置台２１１ユ
のウェハ２８を１５０℃〜５００℃程度の範囲、特に、
２００℃〜３５０℃の特定値にウェハを加熱して行われ
、生成されるオゾンによるオゾンと酸素との混合比は、
オゾン発生Ｗ３ｃで、調整する。そして、このオゾンを
含有する酸素ガス。

例えば、３λ〜１５Ｊ／ｍｉｎ程度を処理室であるアッ
シング装置２の室内へと送込む。このときのアッシング
装置２内の気体圧力は、例えば７００〜２００　Ｔｏｒ
ｒ程度の範囲に設定しておく。

次に、アッシング装置２の処理室内へのウェハ２８の搬
入／搬出ハンドリング処理について第２図に見るアッシ
ング装置３０に基づき具体的に説明する。なお、このア
ッシング装置３０は、第１図に見るアッシング装置２と
異なり、ウェハ載置台を１・、上移動させる代わりに噴
射部を１−上移動する構成を採っている。

第２図において、アッシング装置３０は、処理室２０と
その両側に配置されたローダ／アンローダ部２３ａ、２
３ｂと、これらローダ／アンロー１部２３ａ、２３ｂ内
部にそれぞれ設置されたベルト搬送機＋ｌＩ２４ａ、２
４ｂとから構成されている。

ここでは、ローダ／アンローダ部２３ａ、ベルト搬送機
構２４ａ側がウェハを搬入する側となり、ローダ／アン
ローダ部２３ｂ、ベルＮｌｌ１ｌｌ＋４２４ｂがアッシ
ング処理済みウェハを搬出する側となるが、これは、ど
ちらを搬入側又は搬出側としてもよい。さらにローダ／
アンローダ部は、どちらか１つだけであってもよい。

なお、図示されていないが、ベルト搬送機構２４ａ、２
４ｂの反対側端部には、それぞれウェハを所定間隔隔て
て積層して収納するカートリ、ジが設置されていて、こ
のカートリッジがにド移動することにより、処理前のウ
ェハがカートリノジから順次ベルト搬送機構２４ａによ
りローダ／アンローダｉ＜２３ａへと送り込まれる。そ
してアッシング処理済みのウェハか、ローダ／アンロー
ダｆｆｉ＜２３ｂからベルト搬送機構２４ｂを経てカー
ト’Ｊ　ソジに順次積層されて収納されて行（。

さて、処理室２０は、例えばＳＵＳ、Ａλ或いはＴＩＮ
等によりコーテングされたＡ、Ｉｔのチャンバ２９を備
えていて、その内側中央には、ウェハ載置台２０５が設
置されている。そしてその−に部に所定間隔をおいてガ
ス噴射部２２ａが１−上移動１工能にチャンバ２９の天
井側で支承されている。

ここに、ガス噴射部２２ａは、円板状の拡散板２００と
その１−に接続されたコーン部２０３とからなる円錐形
状をしていて、コーン部２０３には、オゾン＋酸素ガス
の導入パイプ２０２がそのＩ一部において接続され、導
入パイプ２０２は、ＳＵＳ等で構成される金属蛇腹２０
１で１・、ド移動Ｉ−＋７能に密閉包囲されていて、こ
の導入パイプ２０２からアッシングのための反応に必要
なオゾン＋酸素カスが導入される。

２０４は、コーン部２０３の外側周囲を渦巻き形に覆う
オゾン＋酸素ガスに対する冷却器であって、コーン部２
０３に熱伝導性のセメント等により同定されている。そ
して冷却器２０４は、冷媒がコーン部２０３のド側から
導入されて、その珀点部分で排出され、外部に導かれる
構成である。

一方、拡散板２００は、第４図に見るように、ガスを１
欠く出すためのスリット（開口）３１を自していて、冷
却されたオゾン＋酸素ガスを均一−にウェハ２８の表面
へと吹出す。

拡散板２００は、その周辺部においてほぼ１２０°間隔
でポールスクリュウ−機構２３１，２３２．２３３によ
り３点て支持され、１・４ド移動する。

その駆動は、ポールスクリュウ−機構２３１，２３２．
２３３のボール部２３４，２３５，２３８（図では現れ
ていない）にそれぞれ形成されているギヤがモータ２３
０の回転軸２３６に刻まれたウオームギヤと１１合する
ことで＜１われる。

なお、噴射部２２ａのシ１１降機構は、このようなモー
タとボールスクリュー、ギヤとの組合せでなく、エアー
シリンダ簿を用いてＩＩ′１′接１−下に移動させる構
成を採ってもよい。

そして、図で示す位置では、噴射ｓ＜　２２１が−１−
桿状０（待機位置）にあって、ウェハ２８がウェハ載置
台２０５に搬入され、又はそこから搬出される関係にあ
る。一方、第４図に見るように、噴射ｉ１＜２２ａが降
下した場合には、拡散板２００の吹出し而が、ウェハ表
面から０．５〜数ｌｌ１ｍ、又は１０数ｍｍ程度の間隔
（反応位置）となり、ウェハ載置台２０５のｌ　Ｍ＜に
位置付けられ、ウェハ載置台２０５＋１のウェハ２８の
表面にガスを供給する状態となる。

なお、このウェハ載置台２０５の内部には、ウェハ載置
台２０５を加熱するために加熱装置２０６が設置されて
いる。また、この例では、チャンバ２９には、オソンを
含有するガスの他に、拡散板２００からのガスの流れに
対し、これに影響を？Ｊえず、これを覆うようにＮ２ガ
スが導入されている。

さて、２６ａは、移送アーム２５ａの先端側に支承され
た吸着チャック都であって、１０ａは、吸着チャック部
２８ａの本体に対して−１−下動する、吸７トチヤソク
部２８ａに支承された静電チャックである。図では、ウ
ェハ２８が静電チャックｌＯａに吸着されている状態を
示している。なお、この場合のウェハの吸着は、負圧に
よる吸７ｔでもよく、機械的な挟持乃至保持によっても
よい。

移送アーム２５ａは、ローダ／アンローダ部２３ａ内に
配置された支持具２７ａに他端が固定され、ローダ／ア
ンローダ部２３　ａと処理室２０のウェハ載置台２０５
との間を進退するフロッグレッグ搬送機構形のアームで
ある。なお、この移送アーム２５ａは、マグネティクシ
リンダ或いはエアシリンダ等で構成していてもよい。

ここで、フロッグレッグ搬送機構を用いているのは、搬
送機構部を小型化できるとともに、例えば、ローダ／ア
ンローダ部の両側にアッシング処理室を設けて、フロッ
グレッグ搬送機構の支持具２７　ａを回転Ｉｔ）能にす
れば、求めるチャンバ側にフロッグレッグ搬送機構を方
向付けられるので、両側のチャンバにウェハを選択的に
搬送又は搬出できる利点かある。

また、ベルト搬送機構とチャンバとの中間にローダ／ア
ンローダ部を直線状に設けて、その支持具２７ａを同転
「＋ｆ能にすれば、同様にベルト搬送機構側からウェハ
をピックアンプして、反転してチャンバ側に搬送するこ
とも可能であり、このような場合にあっても装置全体を
小型なものとして実現できる。

さて、ローダ／アンローダｆｆ１ｓ２３ｂにも、対称関
係で同様なフロッグレッグ搬送機構形の移送アーム２５
ｂ、吸着チャックＲ１＜２６ｂ、その静電チャック１０
ｂ、そして支持具２７ｂがそれぞれ設けられている。な
お、図では、静電チャック１０ｂには、処理済みのウェ
ハ２８が吸着されている。

そこで、ウェハ載置台２０５には、負圧吸着のための孔
２２０かＮｈ個設けられている。また、ウェハ載置台２
０５の周囲には、反応後のυ１気ガスをできるだけ均等
にυ１：出するために、環状に所定間隔で設けられた複
数のυト気開ｒ−１２１９．２１９・・・がリングプレ
ート２２２に設けられていて、このリングプレート２２
２は、ウェハ載置台２０５の１；而より少しド位置でウ
ェハ載置台２０５の外周側にはめ込まれている。

２２１．２２３は、それぞれチャンバ２９を排気する排
気管であって、ｔＪ＋：気装置４のポンプに接続されて
いる。これら排気管２２１，２２３は、均等に排気が行
われように２つ乃至は、複数個設けられているが、これ
は１つであってもよい。また、２２４，２２５は、それ
ぞれゲートバルブである。

また、２２８．２２７は、それぞれベルト搬送機構２４
ａ、２４ｂの搬送ベルトであり、２１７゜２１８は、ロ
ーダ／アンローダ部２３ａ、２３ｂのチャンバである。

ここでこのローダ／アンローダ部２３ａ、２３ｂのチャ
ンバ２１７，２１８も、チャンバ２９の内圧に合わせて
、真空ポンプにより１ノ１気するようにしてもよい。

次に、この装置の動作について説明すると、噴射部２２
ａが一１ニジ７状態に設定され、待機位置に保持されて
、ガス導入し１２０２のバルブが閉じられているとする
。

ゲートバルブ２２４，２２５が閉じられていると、チャ
ンバ２０１内は、常圧に近い減圧状態にある。

なお、第１図のウェハ設置台２１をシＣ１降するものに
あっては、’Ａ’降装置５を駆動してウェハ設置台２１
を降−ドさせて待機位置に設定することになる。しかし
、そのローダ／アンローダ部の関係は第２図に見る場合
と同様である。

さて、この状態でゲートバルブ２２４を開いて、ベルト
搬送機構２４ａからローダ／アンローダ部２３ａに搬入
されたウェハ２８を、その静電チャック１０ａを降ドさ
せ、これに電圧を印加して吸着チャック２８ａにより吸
着する。そしてこの静電チャック１０ａを１−昇させて
、ウェハ２８をピンクアンプする。次に搬送アーム２５
ａを伸張し、吸着したウェハ２８をローダ／アンローダ
部２３ａから処理室２０へと搬送してウェハ載置台２０
５１−に位置付けてその静電チャ、り１０ａを降−ドさ
せるとともに、印加電圧を低下又はゼロにしてウェハ２
８を自屯落ドさせる。そしてウェハ載置台２０５側に負
圧吸着させてウェハ載置台２０５１・、に設置する。

次に、静電チャックｌｏａを１−昇させた後、搬送アー
ム２５ａを縮小して吸着チャック２６ａをローダ／アン
ローダ部２３ａへと戻す。吸着チャック２６ａがローダ
／アンローダ部に移動した後、ゲートバルブ２２４を閉
めて、噴射部２２ａを反応位置まで降下させて、第４図
に見る反応位置に拡散板２００を設定する。

なお、第１図に見るアッシング装置２の場合には、ウェ
ハ載置台２１が１−昇装置５によりにＩｊ−１１，する
ことで反応位置にウェハ２８が設置されることになる。

ここで、ウェハ２８の温度を監視して、所定のアッシン
グ処理温度になったら、ただちにガス導入＋１２０２の
バルブを開け、ウェハ載置台２０５状に設置されたウェ
ハ２８の表面にオゾン＋酸素ガスを均等になるように吹
き付ける。

その結果、ウェハ２８のレジストが酸化され、この化学
反応により生成された、二酸化炭素、−酸化炭素及び水
等のガスは、反応後の酸素とともに、す１．気装置４に
より排気管２２１，２２３を経てυ１気される。

アッシング処理が完了した時点（例えばｌ　ｍｉｎ〜ｆ
ｉｍｉｎ）で、ガス導入Ｌ−１２０２のバルブを閉めて
、拡散板２００を待機位置まで１〕昇させる（第１図で
は、ウェハ載置第２０５を待機位置まで降ドさせる）と
ともに、ゲートバルブ２２５を開けて、ローダ／アンロ
ーダ部２３ｂから処理室２０へと搬送アーム２５ｂを伸
張し、吸着チャック２６ｂをウェハ載置台２０５１−に
移動して、その先端側の静電チャック１０ｂを降ドさせ
てこれに電月を印加する。そしてアッシング処理済みの
ウェハ２８をウェハ載置台２０５１−で吸７ｔシて静電
チャック１０ｂを上９／させてピックアップする。そし
て静電チャック１０ａをＬ　’ｙ＋’させた後、搬送ア
ーム２５ｂを縮小して処理済みのウェハ２８をローダ／
アンローダｆｆｌ＜２３ｂへと搬出する。

このようにしてローダ／アンローダｉ＜２３ｂへと搬出
されたウェハは、ローダ／アンローダ部２３ｂからベル
ト搬送機構２４ｂへと渡されてカートリッジに収納され
てアッシング処理済みのウェハが装置外に取り出される
。

ここで、静電チャックの電極部について説明する。なお
、第１図において静電チャックｌ　Ｏａ　＋１０ｂは、
同一の構成となるため、以下の説明においては、静電チ
ャンク１０を以て説明し、その電極部を静電チャック電
極部１７とする。

さて、第３図（ａ）、（ｂ）に見るように、ウェハ吸引
用静電チャック１０の電極部１７は、裏面内部に゛１１
円形の窪み部１１ａ、１２ａをそれぞれ設けた゛１′：
円板状の金属等の導体よりなる第１゜第２の電極１１．
１２により形成される。

ところで、ウェハを自動搬送する場合は、表面側からウ
ェハを吸い１−げて搬送することを“隅木される場合が
圧倒的に多い。そこで前記電極部１７は、静電吸？’ｔ
チャックとしてウェハ搬送装置に吊りドげられた状態で
、その吸７１而側が下になるように取り付けられる。

ここで、これら第１．第２の電極１１．１２は絶縁膜１
３，１４により薄く皮膜されていて、所定の間隔１〕の
間隙を隔てて配置されている。この間隙Ｉ〕は、空隙の
ままでもよいし、構造によっては絶縁物が挿入されてい
てもよい。その選択は静電チャック１０の全体の構造か
ら決定すればよい。

第１．第２の電極１１及び１２は、第３図（ａ）に見る
ように１へ径Ｒのほぼ゛１′円状の外周に幅Ｗの■（分
を残して、内部が凹状に窪み（深さｈ）、この幅Ｗの部
分が１へ導体ウェハの吸着ｉ＜＋５．ｔｅとなっている
。吸着ｆｆｌ＜１５．ＩＦ５のそれぞれその表面には、
１）；ｆ記絶縁膜１３．１４の一部として絶Ｍ膜１５ａ
、１６ａがコーテングされた層として設けられていて、
これら絶縁膜１５ａ、ｌｅａのｊｌり１′１ノは、ウェ
ハの吸引力等から決定されるものである。そしてこの部
分以外の絶縁膜１３．１４の厚さは、この電極部が、他
の金属部分等に触れた場合に１°分な耐圧を持つことを
考慮して決められる。

次に、第４図及び第５図（ａ　）　、第６図に従って、
アノンング反応について詳細に説明する。

第４図に見るように、アッシング処理においては、オゾ
ン＋酸素ガス供給装置３から供給されたオゾンは、噴射
ＲＢ２２ａ（又は噴射部２２以ト同じ）の内部では、次
のような熱・１イイ１状態となっている。

０３　：０２　＋　０ この場合のオゾンが分解して得られる酸素原ｒラジカル
０の寿命は、温度に依存し、第６図に見るように２５℃
付近では、非常に長くなっている。

しかし、温度が上！ｒ１１すると急激にその寿命が短く
なる。

一方、酸素原ｒ−ラジカルによるアンンング処理は、酸
化化学反応であり、それは、温度が高いほど速くなる。

しかも、酸素ｔｔ；ｔ　ｒラジカルがウェハ表面に信用
するためには、ある程度の時間も２反となる。そこでウ
ェハ２８の表面にいかに効率よく酸素１３；！ｒシラン
ルを供給しつづけるかか市′災な問題である。

この発明で提案するアンンング処理は、ウェハ２８の表
面に効率よく、酸素原ｒランカルを供給し、かつ反応１
１−酸物を速くウェハ表面からυＦ除するものであって
、このような生成物の排除と酸素原ｒランカルの供給と
の相乗効果の処理において、アッシング速度を枚葉処理
に適するような処理速度まで向１−させることができる
。

したがって、酸素原ｒラジカルを供給すると七もに、反
応生成物をυＩ除する逸切なガスの流れ空間を作ること
が改質である。

このガスの流れ空間は、この実施例では、第４図に見る
ように、ウェハ載置台２０５と噴射部２２ａの拡散板２
００との間において形成される。

このウェハ載置台２０５と拡散板２００との間隔は、比
較的狭いものあって、ウェハ２８の加熱ｌ！ｌｌ１度を
＋’、’：Ｊ＜採れば、ウエノ１表面に対して０．５〜
数ｍｍ程度になるようにすることか必ゾとなる。また、
噴射されるカスは、ウニ／１２８の外形より５ｍｎ以；
・、外側に吹出すように、その最外じ旧１位置（第４図
のスリット３１ａの位置）か決定されている。

このようにウェハ２８の外形より外側にガスを吹出すこ
とにより、ウェハ外周部外側にガス流による負圧領域を
形成して中心部側からの生成ガスをより速くウェハ外周
より外側に運搬し、排出するものである。

その結果、ウェハ表面へのオゾンの供給及び酸素原ｒラ
ジカルの接触を容易にし、酸化反応を促進できる効果か
ある。

さて、冷却器２０４により冷却されたオゾン＋酸素は、
例えば２５〜５０℃程度に冷却される。

そこで酸素ｊ皇子ラジカルが噴射部２２ａのコーン７？
Ｂ　２０３内１■に保持されているネ（が高くなる。

そして、オゾン（０３，０２＋０）と酸素０２が拡散板
２００の開１１都から噴射したとたんに、：１□７１、
Ｊ雰囲気に１−されることになるが、そのノＩ命が尽き
る１１；ｊに酸素とともにウェハ表面に至って、ウェハ
表面に被？７されている膜をアノンング（級化。

すなわち酸化してウェハ表面から除去）する。

第５図（ａ）に見るように、アッシングされて発生した
二酸化炭素、−酸化炭素及び気化状態の水は、同時にｌ
ｈｌして拡１攻板２００から噴き出す酸素（０２）やラ
ジカルでないオゾン（０３）の流れに乗って、その表面
から排除され、リングプレート２２２の排気Ｊ３旧１２
１９からυ１″気管２２１゜２２３へと運ばれ、＋Ｊ１
−気装置に４により順次排気される。

したがって、ウェハ２８の表面は、常に酸素原ｒラジカ
ルに曝されるような環境を作り出せる。

なお、第５図（ａ）において、２８ａは、ウェハ２８の
表面ｎく分であって、２８ｂは、ウェハ２８に被着され
たレンストの部分であり、矢印３２は、拡散板２００か
らのオゾン＋酸素ガスの流れを示している。

ここで、ウェハｌ！１１１度を３００℃に採り、ウェハ
載置台２０５の表面と拡散板２００（噴射１１側で）と
の間隔（ギャップ）をパラメータとして、拡散板２００
の開１−１部における標専′状、態（常温、常圧条件ド
）のガス’／ｌｆ、ｉ辻に対するアッシング速度を測定
してみると、第７図に見るように、６＃ウエハでは、２
ｓヌ前後から４０ｓλの範囲（ｓＪＩ：常７！１１１＋
常１１換算での流；１１）で、特に、Ｈ’：Ｉ速のアノ
７・ング処理がＩ’ｌＪ能であって、４０　ｓ　、ｌ’
　／ｍｉｎ稈度から徐々に飽和する方向となる。

このｉ’Ｔｆｔ：　１１ｔを一般のウェハ径に対応させ
るために、ウェハの＋１１−位面積当たりの流電に換算
すると、０゜０１〜０．２５ｓλ／ｍｌｎ＊ｃｎ？とな
る。

また、ウェハの表面温度３００℃において、拡散板とウ
ェハ表面とのギャップに対するアッシング速度の関係を
ガス流量をパラメータとして測定すると、第８図に見る
ようにその間隔が２０ｉｌＩ！以１−では、ガスの噴射
流Ｌｉｔに関係な（、一定値に向かって収束する方向の
特性を示す。

さらに、拡散板２００から噴出するガスの４度とレジス
ト除去°率との関係については、ウェハとのギャップ（
ウェハ載置台２０５に載置されたウェハ２８の表面から
拡散板２００の表面までの間隔）を２　＋＋ｕｎ、反応
時間を１　ａｋｉｎとした場合、ガス流ｉ、１′をパラ
メータとしてその特性を測定してみると、第９図に見る
ように、その７１．１度を２００℃程度に１−げろと、
除去し難いことが理解できる。

したかって、ウェハ側を２００℃以１―加熱して反応を
行う場合にあっては、噴射するガス（オゾン＋酸素）は
、冷却することが好ましい。そして特に好ましい範囲と
しては、その拡散板２００の流出ガス温度が１５〜５０
℃にあることである。

このことは、第６図で見てきた、オゾン分解゛Ｉ／。

誠期の特性とも　一致する。

また、第１６図に見るように、オラン濃度に対するアッ
シング速度の関係を調査して見ると、オラン濃度をＩｔ
　’ｊ＋’させるに従って、アッシング速度か１°Ｊ＋
ｌする関係にある。しかし１０’Ｔ＜ｉ＋１％程度以１
″、では飽和方向に移行する。なお、この特性は、６″
ウエハに対するもので、その温度が２５０℃であって、
ガス成品が５　ｓ　ｆｌ　／ｍｉｎ　、　　チャンバ内
ｊｉ力が７００　Ｔｏｒｒ程度として工、チング１．程
においてプラズマ１！（１射により嫂化したし７ストに
対してｔ固定したものである。

このように各特性グラフから理解できるように、ウェハ
１一部に流動ガス空間を形成して、オゾンを含イｒした
ガスをウェハに噴射させ又は流出させることにより、１
〜数μｍ／ｍｉｎのアッシング処理がＩＩ）能となる。

そしてこれは、枚葉処理に適し、かつ人１１径ウェハの
処理に適するアッシングを実現させる。

第１０図（ａ）〜（ｄ）は、ウェハの表面に均・にオゾ
ン＋酸素ガスを噴射する拡散板２００の具体例の説明図
である。

第１０図（ａ）は、４つの弧状のスリット３１１を円形
かつ同心固状に形成したものであって、この１１１／Ｊ
は、ウェハに対し；Ｒ直なものであってもよいが、外側
にガスの流れを形成するために外側に向かってガスか流
出するように斜め晶化にしている。

第１０図（ｌ〕）は、円形の中心部に孔３１２を設け、
これに対して放射状にスＩＪ　、、、　Ｉ−３１３を配
置したものである。第１Ｏ図（Ｃ）は、放射状に孔３１
４を設け、番孔３１４は、外側に向かって少し人きくな
っている。第１０図（ｄ）は、た“ｅＬ’ｉ合全２００
　ａを拡散板２００として用いたものであ１、て、板全
曲にｌ；Ｌっで多孔質な孔３１５を均一・に自″してい
る。

そして、第１０図（ｅ）では、噴射１１３１６が’ｔｌ
ｒ、’＋　）１き状に形成され、第１０図（ｆ）テＬ！
、？１１ニ、円形に小孔３１７を穿ったものである。

ここで、拡散板２００からガスを均一に流出する効果を
検討するために、第１Ｏ図（ｆ）のように孔をまばらに
開けた場合と、第１０図（ｄ）の焼ｖ１合金２００ａの
ように多孔質の孔が均一に分布している場合とを比較し
てみると、前者の場合には、第５図（ｂ）に見るように
、レジスト部分２８ｂは、ガスの流れ３２（矢印）に対
応して、アッシングされ、そのアッシングは緩やかに枝
打一つむらができる。一方、後者の焼結合金のように多
孔質の孔か均一に分布している場合には、第５図（Ｃ）
に見るように、均一なアッシングが行われる。

したがって、ガスがより均一になるようにガス噴射１１
を設けるとよく、このようにするこ吉にＬり完全アッシ
ングまでの処理時間を短縮できること、ウェハ表面にオ
ゾンをあててもウェハを傷め難いという利点がある。な
お、第５図（ｂ）、（Ｃ）中、点線で示す部分は、アノ
ン〉・グ前のレノストの表面位置（厚み）である。

さて、先の第６図等の４．’ｌｔ’ｌグラフに見るよう
に、ガス（オゾン＋酸素）は、できるだけ冷却した状態
で拡散板から噴射されたほうがよい。

ところで、ウェハ載置台２０５と拡散板２００との距離
は、比較的近い。一方、ウェハ載置台２０５及びウェハ
２８は、反応温度まで加熱装置２０６により加熱される
。したがって、拡散板２００は、ウェハ載置台２０５及
びウェハ２８側から放射される輻射熱等により加熱され
、拡散板２００の表面が２ｇ１度１−５？する傾向にあ
る。

その結果、噴射に１付近でガスのｒ’Ｌ１度かＬ　ｈ’
　Ｉ、てウェハ表面に供給される酸素原ｒラジカルの：
１１．が減少してしまう。特に、ギャップが大きいと熱
の影響は多少減少するが、酸素ＪＱ　ｆ’ラジカルの移
動時間が長くなるので、温度ｌ−，シ１１の影響も含め
てウェハ２８の表面に到達するまでに寿命が尽きてしま
う酸素１東ｒ−ラジカルも多くなる。また、ギヤ。

ブか小さすぎれば、ウニ／＼載置台２０５側の１１．！
度の影響を直接受け、拡散板２００の表面の温度ｌ−シ
！１は、より高くなる傾向にある。しかも拡散板２００
から吹出すガスの流ｉｉ１によりその温度−１，ｈ’値
も相違して来る。

このようなことから、アッシング処理においては、より
最適な条件がある。第４図に見る反応形「魚（こおいて
は、ウェハの７Ａλ度が２００℃〜３５０℃程度にある
場合、より最適なギヤツブは、１〜３ｍｍ程度であって
、ガスの流ＩＩＶは、常ｌ！：＋Ｌ　＋常月の条件ドで
６″ウエハでは、５．５〜１７　ｓ　Ｊｌ　／ｍｉ口程
度である。したがって、これをウエノ１の中位表面積当
たりのＩＡｊ　ｉ７）に換りすると、０．０３〜０゜Ｉ
Ｓλ／ｍｉｎ　　拳Ｃ♂となる。

マタ、酸素原ｒラジカルにより反応した゛、酸化炭素、
　酸化炭素、水′、ｒ；の反応１１成物か、Ｉ−に酸素
（０２）によりウニ／Ｘ表面から匣び出されるというこ
とを考えると、より効率（のよいオゾンと酸素とのＩＴ
ｔｉ１１％がある。

すなわち、オゾン（０３）が少ないとアッシングのレー
１−　（膜厚に対するｌｌｊ　（、γ１１．’１間の減
少率）か低（なり、均一性が落ちて効率がよくない。一
方、オゾン（０３）が多くて酸素（０２）が少ないとレ
ートは、：Ａくなるが、ウェハ表面１−で反応生成物の
よどみが発生して反応速度か落ちる。

このような点を考慮に入れると、最適なオゾンの市［、
（％とじては、３　、ｉＲｊｊｋ％から５重量％程度が
適する。

さて、このようなことも考慮して均一なガスの噴射とと
もとに、できるだけ１）１１１度の低いガスを噴射する
噴射部の冷却構造の具体例について次に説明する。

第１１図（ａ）に見る噴射部２２ｂは、拡散板２００の
内側面にも蛇管からなる冷却管２０４ａを配設し、これ
を冷却＆’ｒ　２０４と連通したものであって、これは
、ガス噴射のためのスリ／　ｔ・３１８を避ける状態で
これを蛇１１状に追わせたものである。

また、第１１図（１））に見る噴射部２２ｂは、拡散板
２００の外側面（ウェハ２８側）に蛇管からなる冷却管
２０４ｂを配設し、これを冷却器２０４と連通したもの
であって、同様にスリット３１８を避ける状態でこれを
蛇行して這わせたものである。なお、この場合、第１１
図（ａ）、（ｂ）においては、コーン部２０３の周囲に
配設した冷却器２０４を設けなくてもよい。

このようにすることにより、ウェハ載１６台２０５側か
らの熱輻射かあっても拡散板２００の表面を低い状態に
抑制することができ、噴射するガスのｉ”１度を抑えて
、より自１１１な条件ドで効率のよいア、ンング処理を
行うことが可能となる。

第１１図（ｃ）、（ｄ）に見る噴射ｆｆｌ＜２２ｃは、
円Ｘ（形状ではな（、円筒形状としたものであって、１
”１部にガス拡散のためのドーム２２ｄをイ＋’シてい
て、このトート部分であらかじめガスを拡散してからス
リットを介する拡散板３１１又は焼結合金２００ａの拡
散板へと送り込む。

特に、第１１図（ｃ）では円↑、１部の内部に蛇管状の
冷却器２０４ｃを内蔵していて、同図（ｄ）は、噴射を
均一化するために、比較的大きな径のボール２００　＋
）をその内部に充１ｒ！シている。なお、これらは外側
に冷却器を設けていないが、第１１図（ａ）、（ｂ）と
同様に、円筒部の外側に冷却管を扇わせでもよいことは
もちろんである。

次に、ウェハ表面に、より均一にガスを吹出し、さらに
、酸化反応を促進する目的てウニ／’ｓと拡散板とを相
対的に回転させる例について説明する。

第１２図（ａ）に見る噴射部３３は、拡散管３４とその
中央部で連通ずるガス導入管３５とからなっていて、ガ
ス導入管３６は、回転ｉＩ■能なようにチャンバ２９の
天井側で枢支されている。

ここで、拡散管３４は、その両端が閉塞されていて、そ
のウェハ２８の対向面側には、ガスを拡散して吹出す噴
射＋１３８．３８．　　・・・が所定間隔て複数配設さ
れている。さらに、その端部側面（ウェハ表面と東面と
なる側）の相ｌｌ゛に背を向けて反対側の位置に噴射１
１３７．３８説けられていて、ここからガスか噴射され
ることにより、拡散管３４は、その反作用で自刃で回転
する。しかも、両端から噴射されるガスは、ウェハ２８
の外周より外側にあって、アノ／フグ生成物を外側へと
運搬する役割も果たす。なお、噴射［１３６に代えて、
拡散管３４のド面に多孔質な物質を使用してもよい。

第１２図（１））に見る例では、ウェハ載置台２０５を
軸支持して、チャンバ２９の床面側でこの軸を枢支して
おき、モータによりウェハ載置台２０５を回転させる構
成を採る例である。なお、噴射部２２２１は、第１２図
（ａ）に示すような管状のもの又は棒状のものであって
もよい。

このような回転操作をした場合とそうでない場合の効果
について、比較してみると、回転方式を用いた場合に、
ウェハのレンストがｉｌｌ除される処）１１ｊ　１１１
１間か短くなる。すなわち回転力式と同・処理１１１間
で回転させない場合とこれとを比較してみると、第１３
図に見るように、回転させない場合には、ウェハ中央部
においては、レンストは１」１除されているか、その周
辺部では、レンスト残部４０が除去されずに線条模様と
して残る現象か見られる。なお、これは、６＃ウエハに
ついて行ったものである。

このようなことから回転処理は、アッ７ング処５＋１ｉ
時間の短縮においてイＪ′効であり、しかも、ウェハ中
央部を除いた周辺部のアンシング処理に効果を発揮する
ものといえる。特に、６＃〜ｌＯ″というような人Ｌ１
径ウェハに対してはイｆ効なものである。なお、第１２
図（ａ）の場合には、自動的にガス噴射部が回転するの
で、装置か９純となる利点があるが、ガスをそれだけ多
く噴射しなければならない。　・方、第１２図（１））
の場合には、ウェハ載置台２０５側を回転するので装置
は多少複雑となるが、ガスの噴射：１（が少なくて済む
利点かある。

次に、枚葉処理を（ｊ：う場合の金体的な制御に関係す
るア、／ング処理の終１′検出について説明する。

第１４図に見るように、アソンング処理の終ｒは、υ１
気装置４の前にガス分析計７を介装する。

そして、ガス分析１，１７からｊＪられる一酸化炭素（
ＣＯ２）　を農度にλ・ｌ応する検出イに弓を終点判定
／制御装置８に入力して、二酸化炭素の濃度をリコ、視
し、この濃度かセロ又は所定値以ドになったときにアソ
ノング処理が終ｒしたものと判定する。

ここで、終点゛ｒ１１定／制御装置８は、内部にコンパ
レータと、マイクロプロセッサで構成されるコントロー
ラとを有していて、ガス分析計７の出力を受けるコンパ
レータからアン７ング処理終点検出イ、；号を受けて、
アッシング装置２．ガス導入パイプ（第２図のガス導入
パイプ２０２参照）のガスバルブ及びシ１′降装置５（
第２図ではモータ２３０）を制御する。

すなわち、終点検出した時点で、ガス導入パイプのバル
ブを閉める信号を発生して、ガスの噴射を停止１する制
御をする。これと同１１、ｒに’ｙ’ｒ’降装置５にウ
ェハ載置台２１の降ド信シＪを送出して、これを制御し
て、拡散板とウェハ載置台との間のギャップを人き（し
て、ウェハ載置台（第２図の実施例では、噴射部）を待
機位置に移動させる。

ｈ’降装置５から待機イ☆置設定信弓を受けた時点で、
終点判定／制御装置８は、ウェハ搬出側のローダ／アン
ローダ部（第２図のローダ／アンロー７部２３ｂｔ照）
に連通ずるゲートバルブ（第２図のゲートバルブ２２５
）を解放する制御４；（’　”Ｊをアッシング装置２へ
と送出する。この信号を麦けたアッシング装置２は、そ
のゲートバルブを解放し、チャンバ（第２図のチャンバ
２９１！！（（）とウェハ搬出側のローダ／アンローダ
部とを連通させる。

次に、終点判定／制御装置８は、搬出側ウェハハンドリ
ング機構（第２図の移送アーム２５　ｂ　）を作動する
４３　”’Ｊをアッシング装置２へ送出する。

アッシング装置２は、この信−ノ°を受けて、ウェハ２
８の吸着保持を解除するとともに、ウェハハンドリング
機構を作動して、ウェハ載置台２１（第２図のウェハ載
置台２０５参！！（４）　ｌ−のウェハ２８をピックア
ップしてチャンバから搬出する。そしてウェハをベルト
搬送機構（第２図のベルト搬送機構２４ｂ参照）へと受
は渡す。

一方、搬出側ウェハハンドリング機構によるチャンバか
らのウェハの搬出が完了した時点で、アッシング装置２
は、終点判定／　：Ｉ＋＋Ｉ御装置８にその完ｒ　イ、
−ｒ号を送出する。そしてこの完ｒ信号を受けたＩｌ、
５点で、終点判定／制御装置８は、ウェハ搬出側のロー
ダ／アンローダ部に連通ずるゲートバルブ（ゲートバル
ブ２２５）を閉塞する制御信号をアッシング装置２へと
送出して、そのバルブを閉めてウェハ搬出側のローダ／
アンローダ部を切離す。次に、ウェハ搬入側のローダ／
アンローダ部（第２図のローダ／アンローダ都２３ａ参
！ｌ（１）に連通ずるバルブ（第２図のバルブ２２４）
を解放する制御（＋−’ｊ　”Ｊをアッシング装置２へ
と送出する。

アッシング装置２は、そのバルブを解放し、チャンバと
ローダ／アンローダ部とを連通させる。

次に、終点判定／制御装置８は、搬入側ウェハハンドリ
ング機構（第２図の移送アーｌ、２５ａ）を情動するイ
”：”Ｊをアソ／ング）装置２の送出する。

アッシング装置２は、搬入側ウェハハンドリング機構を
作動して、ウェハ２８をベルト搬送機構（第２図のベル
ト搬送機構２４ａ参照）からピックアップして、これを
チャンバへと搬入してウェハ載置台２１（ウェハ載置台
２０５）へと設置する。

そしてウェハ載置台２１かこれを吸着保持する。

搬入側のウェハハンドリング機構のウェハ搬入完了が完
ｒし、そのアーム等かローダ／アンローダに重力１）シ
た時点で、アッシング装置２は、終点判定／制御装置８
に搬入完ｒ信ジノ・を送出する。

終点判定／制御装置８は、この信壮を受けた時点でウェ
ハ搬入側のローダ／アンローダ部にｄ　、、Ｌｌｌする
バルブを閉塞する制御信号・をアッシング装置２へと送
出するとともにＮ　ｈ’降装置５にウェハ載置台２１の
ｌ・、　ｈ’信弓・（第２図では噴射部２２の降ド信−
じ・）を送出する。

バルブを閉゛ノ：証する制御！；’；　’Ｊを受けたア
ッシング装置２は、そのバルブを閉塞し、チャンバと搬
入側のローダ／アンローダ部とを切離す。　゛ツバウニ
／）載置台２１のｌＪ＋’イ＋（’：’Ｊを受けた！ｎ
’降装研装置５ウニ・＼載置台２１を制御して、拡散板
とウェハ載置台との間のギャップを反応に７冴なギヤ、
ブに設定（反応位置に設定）する。

シ１′降装置５から反応位置設定信弓°を受けた時点て
、終点判定／制御装置８は、ガス導入バイブのバルブを
開ける（＋７Ｓ；を発生して、ガスの噴射を開始する制
御をする。そし℃排気ガスをＩＫｃ視して終点判定処理
に入る。

第１５図は、この場合のそのＵ１気ガス中における一酸
化炭素の濃度変化を示したグラフである。

図に見るようにアソンング処理時間の経過に従って二酸
化炭素の濃度が徐々に増加して、−・定植となり、酸化
反応空間のギャップとウェハの温度、そしてガス流１ｉ
ｔが最適な範囲での条件では、６＃・ウェハにあっては
１分以内に、また、ギャップとウェハの温度、そしてガ
ス流；旧こ応じては、１〜政分てアッシング処理が完ｊ
′シ、その濃度は、この＋＋、′１点で急激にゼロに近
づいて行く。

そこで、アッンング処理の終点判定は、二酸化炭素の濃
度かゼロ又はゼロに近い一定値を基をとしてこれらをコ
ンパレータにより比較検出することで、検出できる。

ところで、最終判定の検出ガスは、二酸化炭素に限らず
、水、−酸化炭素もほぼ同様な特性となる。したがって
、こられについて、そのガスの（１１を１；１測してア
ソ／ング処理の終点を判定してもよい。

一方、このグラフに見るように、ガスの発生か・定値か
ら減少しはじめ、それがゼロになる傾斜傾向は、υ１・
気ガスにあっては、ぼぼ同様な特性となる。したがって
、この特性の変化点Ａ又は一定値以下に減少した点Ｂを
検出することで、その終ｒ時点をｒ測できる。

減少した点Ｂの検出は、前記コンパレータの基準値を変
更すればよく、予測終ｒ点は、この検出時点に対して一
定時間をプラスすることで決定することができる。

また、前記変化点Ａの検出は、微分回路とか、ピーク検
出回路とコンパレータとを組合せることにより部用に実
現できる。

ところで、排気ガスの量が所定値以ドであることを検出
する場合には、第１４図に見るガス分析、Ｎ−７と柊ｊ
′判定／制御装置８の判定部とは、ｌｊなる特定のガス
ｊＪをその特定値又は特定範囲で検出する検出器（ガス
センサ）（！：、その検出器ジノから終ｒ時点を判定す
る終点判定回路（コンパレータとか、論理回路、又はマ
イクロプロセンサによる判定処理）とで足りる。一方、
排気ガスの変化点を検出する場合には、特定のガスのｉ
ｉ）に対応する（、１吋を検出傾ちとして発生する計４
１１器とか、センサ、又は変化状態のみ検出するセンサ
が７姿である。

以１−説明してきたが、実施例にあっては、拡散板かウ
ェハの１一部に配置位されているが、これはウェハが１
−にあって、吊りさげられる形態として、拡散板側かド
から１−へとガスを吹１〕ぼる構成を採ってもよく、さ
らには、これらは、横方向に所定間隔のギヤ、プをおい
て配置されていてもよい。

°災するに、これらの配置関係は、Ｉｔトに限定される
ものではな（、一定の間隔を隔てて対向していればよい
。

また、ウェハのアンシング装置への搬入、搬出は、どの
ようなハンドリング機構を用いてもよく、実施例に限定
されないことはもちろんである。

実施例では、ウェハを搬入するためにウエノ狛岐置台叉
は拡散板のいずれか一方を相対的に移動してハンドリン
グアームの挿入空間を確保している。

しかしこれらは、同時に相方とも１１ド移動してもよい
。

さらに、ベルト移送機構と、ブツシャ等によりウェハ載
置台にウェハを送り出す構成をとれば、拡散板とウェハ
設置台との間隔は狭くても済み、）１；ｉ記ハンドリン
グアーム等が侵入する拡大空間は不必要となるので、ウ
ェハ、或置台叉は拡散板の１゜ド移動機構は必須なもの
ではない。

実施例では、ガスを噴射する場合を述べているが、これ
は、１ｌｊＪこ、反応空間にオゾン＋酸素のガスか流れ
出すたけでもよい。したかって、中に流出るたけのもの
で足りる。

また、実施例では、噴射部の構造は、田川形状のもの１
円筒形状のもの、そして管状のものを１ト１げているが
、例えば円板状のものとか、ノズルのようなものでオゾ
ン＋ガスを噴射し、又は流出するようにしてもよく、種
々の形状のものが適用できるものである。

したかって、この明細、ＩＦにおける・１ｉ、板部には
、棒状のものを回転することで、その軌跡が・ｌｔ板と
均′７なガスの流れを形成するものを含めるものである
。

冷却器は、反応条件に応じて採用すればよく、必ずしも
７殼ではない。また、その構造は、管に冷媒を流す場合
を挙げているが、これは、噴射部に直接冷媒が流れる二
重構造の空間を設けてもよく、水とか冷却空気をはじめ
各種の液体や気体、さらには、ペルチェ効果等を利用し
た冷却全屈等により冷却してもよい。

拡散板は、均一な多孔質の孔を有するものとして九″と
結合金を利用した例を挙げているが、多孔質な材料は、
金属に限定されるものではなく、セラミ’７クス）種々
の材料を使用できることはもちろんである。

さらに、アッング処理時における、ウェハの２晶度は、
それが高ければ酸化反応速度も速くなるが、これは、ウ
ェハの搬入／搬出の速度とも関係することであって、必
すしも高い値に設定しなくてもよい。さらに、その値は
、オゾンのノｒ命時間から見ても、常ｌ＆＾稈度又はそ
れ以ドで反応させることができる。また、オゾンの屯１
−．ｔ％を高い値に設定できれば、常温よりさらに低い
値でも可能である。しかし現在の装置では、オゾンの発
生子＋、１％は、１０〜１３％程度前後が限界ではない
かと考えられる。

実施例では、アッシング対象としてレジストを中心とし
て説明しているが、従来技術でも述べたように、このよ
うなアッシング処理は、インクの除去をはじめ溶剤の除
去等各種のものに適用でき、酸化して除去できるものな
らばどのようなものであってもよい。

また、オゾンを酸素ガスに含有する場合を挙げているが
、酸素に限らず、オゾンと反応しないようなガス、特に
、Ｎ２　！　Ａ　ｒ　＋　Ｎ　ｅ等のような不活性な各
種のガスにオゾンを含有させて使用することができる。

［発明の効果］ 以１・、の説明から理解できるように、この発明にあっ
ては、ウェハに対して所定間隔をおいて対向したｆｌ“
Ｉ置に串板部を有するオゾン流出８１りを設けてウェハ
との間にウェハ而にＸｌ／行なオゾン＋酸素のガス流れ
空間を形成するものであって、このことにより、ウェハ
而に新しいオゾンを供給しつづけ、酸素原ｒラジカルと
ウェハに被着された膜との酸化化学反応を促進させると
ともに、ラジカルでない酸素（０２）により反応後に生
じた二酸化炭素、・酸化炭素及び水等を気化状態のまま
ウェハ表面から移動、１ノ１出させることができる。

その結果、きわめて強い酸化作用を１１°う酸素Ｊｓｉ
ｊｒラジカルに対してウェハ１−１に被着された膜９例
えば４１機物の膜に対してその反応面を酸素原ｒラジカ
ルに効率よ＜ＩＩＭすことかできる。

したがって１．：Ｘ＋速なアッシング処理をｊＪうこと
がＩＩ■能２となり、枚葉、処理に適する了ノン／グ装
置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のアッ／ング方式を適用した　・実
施例のアッシング処理システムのプロＩり図、第２図は
、同様な他の実施例であって、ウェハの搬送機構を含む
全体的な構成を示す断面説明図、第３図（ａ）及び（ｂ
）は、そのウェハ搬送機構における静電チャックの具体
的な説明図であって、（ａ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ断面
図、（ｂ）はその・１ｉ、面図、第４図は、その反応部
分の拡大説明図、第５図（ａ）は、酸素原γラジカルに
よる反応と移動との関係を説明する図、第５図（１））
峻び（Ｃ）は、それぞれ拡散量１１とウェハ而における
アッシング状態との関係を説明する図、第６図は、オゾ
ンの分解゛ｌ′・へ期と拡散１ｊ旧−１部の２７１１１
度との関係を説明するグラフである。 また、第７図は、ウェハの表面ｉ’Ａ＋１度３００℃に
おけるとガスｉ’７ｆｊｉｌｔに対するアノ／フグ速度
の関係を説明するグラフ、第８図は、ウェハの表面温度
３００℃における拡散板とウェハ表面とのギ？７ブにχ
・ｔするアッシング速度の関係を説明するグラフ、第９
図は、ガスの温度とレノスト除去率乏の関係を示す説明
図、第１０図（ａ）、（ｂ）、（ｃＬ　　（ｄ）、（ｅ
）、（ｆ）は、それぞれ拡散板の（ｊ旧−１の具体例の
説明図、第１１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、
それぞれ噴射部におけるカスの冷却構造の具体例の説明
図、第１２図（ａ）は、ガス噴射部を回転させる方式の
説明図、第１２図（ｂ）は、ウェハ側を回転させる説明
図、第１３図は、回転させない場合のアッシング効果の
説明図、第１４図は、アッシング効果の終わりを判定す
るアッシング処理システムの実施例のブロック図、第１
５図は、そのυ［気ガス中における一酸化炭素の濃度変
化のグラフ、第１６図は、オソン濃度に対するアッシン
グ速度の関係を説明するグラフ、第１７図は、従来の紫
外線によるア・ソ／ング装置の説明図である。 ｌ・・・アッシングシステム、２．２０・・・アッシン
グ装置、３・・・酸素ガス供給装置、 ３ａ・・・気体流ｉ贅調節器、３ｂ・・・オゾン発生器
、３ｃ・・・酸素供給２ｉ；ｊ、　４・・・侵１気装置
、５・・・ｈ’降装置、６・・・温度、８１節器、７・
・・ガス分析計、８・・・終点判定／制御装置、１０ａ
、ｌＯｂ・・・静電チャック、 ２１・・・ウェハ載置台、 ２１ａ、２０６＝加熱装置、 ２２　、　２２　ａ　、　　２２　ｂ−ガス噴射部、２
３　ａ、　　２３１）−＋ローダ／アンローグ部、２４
ａ、２４ｂ・・・ベルト搬送機構部、２５ａ、２５ｂ・
・・移送アーム、 ２６ａ、２８ｂ・・・吸？？チャンク、２８・・・ウェ
ハ、３１・・・スリット。 特許出願人　東５江エレクトロン株式会社第３図 （Ｑ）　　　　　　二 １１ａ　　　　　１′２゜ 第４図 第　５　図 （ＣＩ） ２Ｂａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２８ａ第６２ 第７図 ウジ（支）Ｌ覚　亘℃　　　　ウェハ糧　６イー＋ガズ
凌量（５２７ｍｉｎ） 第８図 耳　９　図 ≠取板＝ロ、ユ、’ｔ　　（’Ｃ） 第１１シ？ （Ｃ） （ｄ） 第１２図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第１７図 第１２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハに対して所定間隔離れて対向配置されオゾ
   ンを含有するガスを流出する平板部を有する、流出部を
   備え、前記平板部には前記ガスを前記ウェハ表面にほぼ
   均一に流出するための開口が設けられ、この開口から前
   記ガスを流出して前記ウェハ表面に被着されている膜を
   酸化して除去することを特徴とするアッシング方式。
2. （２）平板部は、管状のものを水平に回転させて、その
   軌跡として形成されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のアッシング方式。
3. （３）ウェハは加熱されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のアッシング方式。
4. （４）対向配置は、流出部が上であり、ウェハの加熱温
   度は、１５０〜５００℃であることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載のアッシング方式。
5. （５）平板部は、多孔質の物質で構成されかつウェハの
   上部に配置されていて、開口が、前記多孔物質の多孔で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
   のうちのいずれか１項記載のアッシング方式。
6. （６）ウェハ又は流出部の少なくとも一方が上下移動す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のアッシ
   ング方式。