JPS62165925A - 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１−の利用分野］ この発明は、ウェハ等に彼ｎされた膜を除去するアッシ
ング方式（沃化方式）に関し、↑、鴇こ、オゾンを利用
してウエハ１−のフＡトレンスト膜（以ド？１棺こレジ
スト）を酸化することで除去する枚葉処理に適したアッ
シング方式に関する。

［従来の技術］ ゛１′導体集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イ１機高分ｒのレジス
ト膜をマスクとして用い、ウェハ１−に形成されたド地
膜をエノチノグすることにより？１われる。

したかって、マスクとして用いられたレジスト膜は、工
、チング過程を経た後にはウェハの表面から除去される
７殼がある。このような場合のし７ストを除去する処理
としてアッシング処理が行われる。

このアッシング処理は、レジストリッピング。

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、゛１４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。

レノスト除去のアッシング処理としては、酸素プラズマ
によるものが一般的である。

酸素プラズマによるレジストのアッシングは、レジスト
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ラジカルにより打機物であるレノストを酸
化して二酸化炭素、−・酸化炭素及び水に分解せしめて
気化させるという４′１用を利用したものである。

しかし、前記酸素プラズマによるアッシング処理にあっ
ては、プラズマ中に存在する電場によって加速されたイ
オンや電子がウェハを照射するため、゛ｌ′−導体集積
回路の電気的特性に悪影響を与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１！（１射することにより酸素原ｒラジカル発
生させて、バ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、素子を
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ッシング装置を
小す。

処理室１００には、多数のウェハｌｏ１．１０１・・・
が所定間隔をおいて屯直に配置され、処理室１００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−面に設けられた石莢雪の透明な窓
１０２を通して照射し、処理室１００に充填された酸素
を励起してオゾンを発生させる。そしてこのオゾン″イ
ゾ囲気から生じる酸素原ｒラノカルをウェハ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１１径化の傾向にあり、
これに伴い、ウェハを一枚一・枚処理する枚葉処理方式
が一般化しつつある。

［解決しようとする問題点コ 前記の紫外線！１（１射によるアッシング処理にあって
は、ウェハへの損傷を′ｊえるない利点はあるが、バッ
チ処理である関係から時間がかかるン点がある。しかも
、？１１なるオゾン雰囲気での作用であるため、そのレ
ジストアッシング速度は、５００人〜１５００人／ｍｉ
ｎ程度に過ぎない。

しかしなから、人１１径に適するウェハの枚葉処理にあ
っては、その処理速度として通常１　ｔｔ〜２／１ｍ／
ｍｉｎ程度か２冴とされ、紫外線を！！（１射する従来
の装置ては、枚葉処理化に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人ＩＦＩＩ化せざ
るを７すす、しかも高価なものとなるという欠点がある
。

［発明の目的］ 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、アッシング速度が大きく、しか
も紫外線等を用いないでも済むようなア・ノシング方式
を提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決するためのト段コ このような目的を達成するためのこの発明のア、ンング
カ式における丁・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・１
４板部を（＋’する、流出部を備えていて、平板部には
ガスを前記ウェハ表面にほぼ均・に流出するための開口
が設けられ、この間１１からガスをｌＡに出して前記ウ
ェハ表面に？ｊＲｔされている膜を酸化して除去するも
のであって、カスの’／Ａｉ　：Ｉｔが０゜０１〜０．
２５ｓＪ／ｍｉｎ　＠ｃｉの範囲で、かつウェハの表面
から・１２板部までのギヤ、プか０．５〜２０ｍｍの範
囲に設定するというものである。

［作用］ ウェハに対して所定間隔をおいて対向した位置に・１１
板部を有するオゾン流出部を、設けて、ウェハとの間に
ウェハ而に・１シ行なオゾン＋酸素のガス流れ空間を形
成し、このガスのｍ　ｉ＋１：が０．０１〜０゜２５ｓ
ｌ／ｍｌｎ”ｃｍ２の範囲で、かつウェハの表面から・
Ｖ板部までのギャップが０．５〜２０ｍｍの範囲に設定
することにより、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、　ｊＡ出
させることかできる。

その結果、きわめて強い酸化作用を行う酸素原ｒう／カ
ルに対してウェハー１．＝に被着された膜９例えば自機
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、高速なアノソング処理を行うことがＩＩＪ
能となり、枚更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 以下、この発明の一実施例について図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は、この発明のアンソング方式を適用した一実施
例のアノング処理／ステムのプロ、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）はその平面図、第４図は、その反応部分の拡大説
明図、第５図（ａ）は、酸素原ｒ・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Ｍｌ旧−１とウェハ而におけるア、／ン
グ状態との関係を説明する図、第６図は、オゾンの分解
半減期と拡散量１−ｊ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＋、＞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　’Ｃ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、それぞれ拡散板の間１
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、回転させない場合の
アン／フグ効果の説明図、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１４の実施例
のブロック図、第１５図は、そのり１気ガス中における
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、１は、アノ７ング処理／ステムであっ
て、アッシング装置ｉ”’ｉ’、　２と、このアッシン
グ装置２にオゾンを３何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
り１気装置４、アッシング装置２内部に配置されたウェ
ハ載置台２１をトド移動させるｈ’降装置５、そしてウ
ニ／）載置台２１に内設された加熱装置２１Ｈ１の発熱
状態を調節してウエノ）のｌ！ｌｌＩ度を制御する温度
調節器６とを備えている。

前記オゾン＋酸素ガス供給装置３は、気体随順調節器３
ａと、オゾン発生器３ｂ１酸素供給源３Ｃどを備えてい
て、オゾン濃度、気体流（１１、ア・。

ソング装置２（処理室）内の気体圧力は、これら気体流
：１１調節器３ａ、オゾン発生器３ｂ、酸素供給７１１
；Ｉ　３　ｃと、υ１゛気装置４との関係で調整される
。

特にア・ノ／ング装置２に供給されるオゾン濃度につい
ては、オゾン発生器３ｂ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ニ・・載
置台２１は、ウェハ２８を吸γ１保持するものてあって
、保持されたウェハ２８の温度は、温度調節器６により
所定４１１″」に紐（５′１される。

・ウェハ２８の１一部には、その人血から０．５〜２０
ｍｍ程度の間隔を隔ててずシン＋酸素ガスを噴射する円
誰状（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、！ｒＩ′降装置５によりウェハ載置台２
１が−１−ν１′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ｈ’降装置により１
−ド動させてもよい。

噴射部２２は、５ＵＳ（ステンレススチール）叉はＡλ
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］／行となる円板状の拡散板部２２　ａを
何している。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が昇降装置５により降ドされて、こ
の拡散板部２２とウェハ２８との間の空間か拡大し、そ
の空間にウェハ搬送機構のアームが侵入することで行わ
れる。

さて、アゾ／フグ処理としては、ウェハ載置台２１］−
のウェハ２８を１５０℃〜５００℃程度の範囲、↑、〜
に、２００℃〜３５０℃の特定値にウェハを加熱して４
−１われ、生成されるオゾンによるオゾンと酸素との４
シ合比は、オゾン発生’ｌｉ　３　Ｃで調整する。そし
て、このオゾンを３有する酸素ガス。

例えば、３λ〜１５λ／ｍｉｎ稈度を処理室である７ノ
／ング装置２の室内へと送込む。このときのアッング装
置２内の気体圧力は、例えば７００〜２００　Ｔｏｒｒ
稈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１↓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！−ド移動させる代わりに噴
射部を［・、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／アンローダ部２３ａ、２３ｂ内
部にそれぞれ設置されたベルト搬送機構２４ａ、２４ｂ
とから構成されている。

ここでは、ローダ／アンローダｆｆｌ＜２３ａ、ベルト
搬送機構２４ａ側かウェハを搬入する側となり、ローダ
／アンローダ部２３ｂ、ベルト搬送機構２７１１）かア
ッシング処理済みウェハを搬出する側となるが、これは
、と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、とちらか１つたけであってもよい
。

なお、図示されていないか、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ッジか設置されていて、こ
のカートリッジが」−上移動することにより、処理前の
ウェハがカートリッジから順次ベルト搬送機構２４ａに
よりローダ／アンローダｊη５２３ａへと送り込まれる
。そしてアノソング処理済みのウェハが、ローダ／アン
ローダ部２３１〕からベルト搬送機構２４ｂを経てカー
トす、ンに順次積層されて収納されて＜Ｉ（。

さて、処理室２０は、例えばＳＵＳ、Ａλ或いはＴｉＮ
″９によりコーテングされたＡλのチャンバ２９を備え
′Ｃいて、その内側中央には、ウェハ載置台２０５か設
置されている。そしてそのＩ一部に所定間隔をおいてガ
ス噴射部２２ａが（°、ド移動ロエ能にチャンバ２９の
大片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かそのｌ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２
０１で１°、ト移動ｉ＋Ｊ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２波
なオゾン士酸素ガスか導入される。

２０４は、コー７　Ｋｌ＜　２０３の外側周囲を渦へき
形に覆うオゾン＋酸素ガスに対する冷却器であっ′Ｃ、
コーン部２０３に熱伝導性のセメント等により固定され
ている。そして冷却器２０４は、冷媒かコーン部２０３
のド側から導入されて、その珀点部分てｔｅｌ出され、
外ｊ■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（ＩＩ　Ｉ　Ｉ　）　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点で支持され、１．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噛合するこ
とで行われる。

なお、噴射ｍ＜２２ａのＩｙ＋’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
アーシリンダ等を用いて直接１ユＦ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、噴射部２２ａが−１，１シ
Ｉ′状態（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。・方、第４図に見るように、噴射部２２ａか降ド
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ｍｍ、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１・０部に位置付
けられ、ウニ／’ｉ載置台２０５１１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、オゾンを
含有するガスの他に、拡散板２００からのガスの流れに
対し、これに影響をり、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７ｔ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−駆動する、吸着チャック部
２６ａに支承された静電チャックである。図では、ウェ
ハ２８が静電チャンク１０ａ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ＩＬに
よる吸着でもよく、機械的な挾持乃至保持によってもよ
い。

移送アーｌ、２５　ａ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２３ａと処理室２０のウェハ載置台２０
５との間を進退するフロ、ブレノブ搬送機構形のア−ｌ
、である。なお、この移送アーム２５ａは、マグネティ
ク７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、フロンブレツブ搬送機構を用いているのは、搬
送機構部を小！（°！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２７ａを回転ｉ’＋ｆ
能にすれば、求めるチャンバ側にフロンブレツブ搬送機
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てきる利点がある。

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２７　ａを回
転可能にすれば、同様にベルト搬送機構側からウェハを
ビノクア、プして、反転してチャンバ側に搬送すること
もＩＩＪ能であり、このような場合にあっても装置全体
を小１１＋Ｈなものとじて実現できる。

さて、ローダ／アンローダ部２３ｂ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２５ｂ、吸
着チャック部２６ｂ、その静電チャンク１０ｂ、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
７ｔ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が複数個設けられている。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
の排気量［１２１９，２１９・・争がリングプレート２
２２に設けられていて、このリングプレート２２２は、
ウニ／Ｘ１１ｄｉ置台２０５の１−而より少し上位置で
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１）］。

気する１ノ１気管であって、１ノ１気装置４のポンプに
接ｈ’ｔされている。これら１ノ１気管２２１，２２３
は、均清・に１ノ１気か行われように２つ乃１ミは、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ｍ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ｆｆｌ＜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、ｆ〔空ポンプにより１−ＩＩ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が上昇状態に設定され、待機位置に保持されて、ガス
導入ｎ　２０２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ｈ’降するものにあ
っては、Ｆｌ’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
７ｔする。そしてこの静電チャ・ンク１０ａを１−シ１
させて、ウェハ２８をピンクアップする。次に搬送アー
ム２５ａを伸張し、吸着したウェハ２８をローダ／アン
ローダｍ＜　２３ａから処理室２０へと搬送してウェハ
載置台２０５１−に位置付けてその静電チャック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２８を１ニレ刊落下させる。そしてウェハ載置
台２０５側にｆ’ｌ圧吸石させてウェハ載置台２０５１
−に設置する。

次に、静電チャック１０ａをＬ　！ｒｉ’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２２
４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、つＬ
　ハ＋Ｉｄｊ置台２１が１１１ｊ１１．装置５によりＩ
−！ｒ１’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［＋２０２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、υ１気装置４によ
り排気管２２１．２２３を経て１）１気される。

アンソング処理が完ｒした時点（例えばｌ　ｍｉｎ〜１
ｍ１ｎ）て、ガス導入＋１２０２のバルブを閉めて、拡
散板２００を待機位置まで１・’ｙ／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）さ
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、り２６ｂをウェハ載置台２０５１−に
移動して、その先’Ｉ’ｊａ側の静電チャックｆｏｂを
降ドさせてこれに電１ｔ・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
着して静電チャック１０ｂを１−５ｉ’させてピックア
ップする。そして静電チャック１０ａを１−昇させた後
、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ｍ＜２３ｂへと搬出する。

このようにしてローダ／アンローダ部２３１）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２４１）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、静電チャン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１０ａ。

１０ｂは、同・の構成となるため、以ドの説明において
は、静電チャック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゛Ｉ′
円形の窪み部１１ａ、１２ａをそれぞれ設けた゛１１円
板状の金属等の導体よりなる第１゜第２の電極１１．１
２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安水される場合が圧
倒的に多い。そこで前記電極部１７は、静電吸着チャッ
クとしてウェハ搬送装置に吊り一部げられた杖態で、そ
の吸着面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１）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゛Ｉ′、径Ｒのほぼ半円状の外周に幅Ｗの１■分
を残して、内部が凹状に窪み（深さｈ）、この幅Ｗの部
分が？ｌ’導体ウェハの吸着部１５．１６となっている
。吸着部１５．１８のそれぞれその表面には、前記絶縁
膜１３．１４の一部として絶縁膜１５ａ、ｌｅａ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１
５　ａｌ　　１６　ａの膜厚は、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１
３．１４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、アッ
シ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
部２２ａ（又は噴射部２２以下同じ）の内部では、次の
ような熱・［シ行状態となっている。

０３　：０２　＋　０ この場合のオゾンが分解して得られる酸素原子ラジカル
Ｏの）ｒ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、〆！Ｉ１１度がＬ−ｈ’すると急激にそのノｒ
命が短くなる。

一方、酸素原子ラジカルによるアッシング処理は、酸化
化学反応であり、それは、１１１！度が高いほど速くな
る。しかも、酸素原子ラジカルがウェハ表面に作用する
ためには、ある程度の時間も必要となる。そこでウェハ
２８の表面にいかに効率よ（酸素原子ラジカルを供給し
つづけるかが屯“災な問題である。

この発明で提案するアッシング処理は、ウエノ１２８の
表面に効率よ（、酸素原子ラジカルを供給し、かつ反応
生成物を速くウェハ表面から排除するものであって、こ
のような生成物のυｌ除と酸素原子ラジカルの供給との
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−させることかできる。

したがって、酸素原子ラジカルを供給するとともに、反
応生成物を排除する適切なガスの流れ空間を作ることが
ｉｎ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の加熱温度を高く採れ
ば、ウェハ表面に対して０．５〜数ｒａＩ１１程度にな
るようにすることが必要となる。また、噴射されるガス
は、ウェハ２８の外形より５ｍｍ以−に外側に吹出すよ
うに、その最外間「１位置（第４図のスリット３１ａの
位置）が決定されている。

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、０１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子ラ
ジカルの接触を容易にし、酸化反応を促進できる効果が
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。

そこで酸素原ｒラジカルが噴射部２２ａのコーン部２０
３内部に保持されている率か高くなる。

そして、オゾン（０３，０２＋０）と酸素ｏ２が拡散板
２００の開口部から噴射したとたんに高温雰囲気に曝さ
れることになるか、その寿命が尽きる前に酸素とともに
ウェハ表面に至って、ウェハ表面に被着されている膜を
アッシング（灰化。

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１
−’ｙ−／ルで拡散板２００がら噴き出す酸素（０２）
やラジカルでないオゾン（ｏ３）の流れに東って、その
表面からυ１除され、リングプレート２２２のυ１気開
口２１９がら排気管２２１゜２２３へと運ばれ、排気装
置に４により順次υト気される。

したがって、ウェハ２８の表面は、常に酸素原ｒ−ラジ
カルに１−されるような環境を作り出せる。

なお、第５図（ａ）において、２８　ａは、ウェハ２８
の表面部分であって、２８ｂは、ウェハ２８に被着され
たレジストの部分てあり、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。

ココテ、ウェハ温度を３００　’Ｃに採り、ウェハ載置
台２０５の表面と拡散板２０ｏ（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
口部における標準状態（常温、常圧条件下）のガス流量
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　Ｊ！　＋ｌｉｉ後
から４０ｓＪ！の範囲（Ｓλ：常温、常圧換算での流；
１１）で、特に高速のアッシング処理がＩＴＪ能であっ
て、４０ｓＪ／ｍｉｎ程度から徐々に飽和する方向とな
る。

この流（１１，を＝一般のウェハ径に対応させるために
、ウェハの？１１４位面積当たりの流：１１に換算する
と、０゜０１〜０．２５ｓ、１２／ｍｉｎ　＠ｃ＋／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：、１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２０ｍｍ以！−では、ガスの噴射
流（ｊｌに関係なり、−・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温度とレジス
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　ｍｎ＋、反応時間
を１ｍＩｎとした場合、ガス流’＋’１ｔ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
、その温度を２００℃程度に１−げろと、除去し難いこ
とが理解できる。

したがって、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ｌ！１１１度が１
５〜５０’Ｃ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゛１１減期
の特性とも−・致する。

また、第１６図に見るように、オゾン１５疫に対するア
ッシング速度の関係を調査して見ると、オゾン心変を１
−シ１′、させるに従って、アノ／フグ速度がＩ−’ｙ
／する関係にある。しかし１０Φ：　ｉｉ１％程度以１
ユ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、その一度が２５０　’Ｃであって
、ガスＭ７　ｊ−ｉｔが５Ｓｉ／ｍｉｎ、チャンバ内Ｉ
ｔＥ　力カ７００　Ｔｏｒｒ程度としてエツチング上程
においてプラズマ照射により梗化したレノストに対して
測定したものである。

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３打したガ
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［１径ウエハの処
理に適するアッシングを実現させる。

第１０図（ａ）〜（ｄ）は、ウェハの表面に均一にオゾ
ン＋酸素ガスを噴射する拡１攻板２００の具体例の、１
桑門図である。

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、この溝は、ウェ
ハに対し屯直なものであってもよいか、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
に斜め溝孔にしている。

第１０図（ｂ）は、円形の中心部に孔３１２を設け、こ
れに対して放射状にスリット３１３を配置したものであ
る。第１０図（Ｃ）は、放射状に孔３１４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１
０図（ｄ）は、焼結合金２００ａを拡散板２００として
用いたものであって、板全曲に拘：って多孔質な孔３１
５を均一・に自′している。

そして、第１０図（ｅ）では、噴射１’ｌ　３１６か渦
巻き状に形成され、第１０図（ｆ）では、ｒｌｊ４こ、
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・に流出する効果を
検討するために、第１０図（ｆ）のように孔を士ばらに
開けた場合と、第１０図（ｄ）の焼結合金２００ａのよ
うに多孔質の孔が均一にう）槓」シでいる場合とを比較
してみると、＋ｊ＋者の場合には、第５図（ｂ）に見る
ように、レジスト部分２８１）は、カスの流れ３２（入
団）に対応して、アッシングされ、そのアッシングは緩
やかに枝打つむらかできる。−・ツバ後背の焼結合金の
ように多孔質の孔が均一・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、７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口
を設けるとよく、このようにすることにより完全アッシ
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、アッ
７ング前のレジストの表面位置（厚み）である。

さて、先の第６図等のｆｌ性グラフに見るように、ガス
（オゾン＋酸素）は、できるたけ冷却した状態で拡散板
から噴射されたほうかよい。

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。　−ツバウェハ載置台２０５及びウェ
ハ２８は、反応ｉ’！＋ａ度まで加熱装置２０６により
加熱される。したかって、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゛３・
により加熱され、拡散板２００の表面が７ｉ＋！度トシ
Ｉｌ、する傾向にある。

その結果、噴射［−１付近でガスの温度がｌ　ｈ’　し
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、酸素原ｒ−ラジカルの移動＋＋、１
１間が長（なるので、温度Ｉ−＞＋２の影響もｒ号めて
ウェハ２８の表面に到達するまでに寿命が尽きてしまう
酸素原ｒラジカルも炙（なる。また、ギャップか小さす
ぎれば、ウェハ載置台２０５側の２７１１１度の影響を
直接受け、拡散板２００の表面の温度１・５１１は、よ
り高くなる傾向にある。しかも拡散板２００から吹出す
カスの流；、１によりそのｌ！ｕＬ度Ｌ　’ｙ＋’値も
相違して来る。

この、ようなことから、ア・・、／／グ処理においては
、より最適な条イ′１かある。第４図に見る反応形態に
おいては、ウェハの温度か２００℃〜３５０℃程度にあ
る場合、より最適なギャップは、１〜３ｍｍ程度であっ
て、ガスの流１．１は、常温、常圧の条ぞ１トて６″ウ
エハでは、５．５〜１７ｓｌ／ｍｉｎ程度である。した
かって、これをウェハの中位表面積当たりの流（，１，
に換算すると、０．０３〜０゜１ｓヌ／ｍｌｎ’ｃ＋／
となる。

また、酸素原ｒラジカルにより反応した一酸化炭素、−
・酸化炭素、水等の反応生成物か、１：、に酸素（０２
）によりウェハ表面から運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市ｉｉ）％があ
る。

すなわち、オゾン（０３）が少ないとアッシングのレー
ト（膜厚に対する中位１１．’１間の減少率）か低くな
り、均一性が落ちて効率がよくない。一方、オゾン（０
３）が多くて酸素（０２）が少ないとレートは高くなる
が、ウェハ表面１・、て反応生成物のよとみか発生して
反応速度か落ちる。

このような点を４慮に入れると、／哉適なオゾンの屯；
１１％としては、３Φ゛１１１％から５’Ｒｉ＋に％程
度か適する。

さて、このようなことも−１５慮して均一なガスの噴射
とともとに、できるだけ温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
を冷却器２０４と連通したものであって、これは、ガス
噴射のためのスリット３１８を避ける状態でこれを蛇行
状に這わせたものである。

また、第１１図（ｂ）に見る噴射部２２ｂは、拡散板２
００の外側面（ウェハ２８側）に蛇管からなる冷却管２
０４ｂ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、フーン都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、ウェハ載置台２０５側から
の熱輻射があっても拡散板２００のム面を低い状態に抑
制することかでき、噴射するガスのｌ温度を抑えて、よ
り自１１１な条件ドで効率のよいアノソング処理を行う
ことが目ｆ能となる。

第１１図（ｃ）、（ｄ）に見る噴射部２２ｃは、円Ｘ１
形状ではなく、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を自していて、このビ
ー１１部分であらかじめガスを拡散してからスリットを
有する拡散板３１１又は焼結合金２００ａの拡散板へと
送り込む。

特に、第１１図（Ｃ）では円筒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２００ｂをその
内部に充填している。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這わせて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ＩＩ的でウェハと拡散板とを相
対的に回転させる例について説明する。

第１２図（２Ｉ）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＋ｉＪ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１−１３８．３６．　　・・・が所定間隔で複数配設
されている。さらに、その端部側面（ウェハ表面と小銭
となる側）の相１１：に背を向けて反対側の位置に噴射
１１３７．３８設けられていて、ここからガスが噴射さ
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２
８の外周より外側にあって、アッシング生成物を外側へ
と運搬する役割も果たす。なお、噴射１．＋　３６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（ｌ〕）に見る例ては、ウエノ１載置台２０５
を軸支Ｌ’ｊ　して、チャンバ２９の床面側でこの軸を
枢支しておき、モータによりウエノ１載置台２０５を回
転させる構成を採る例である。なお、噴射部２２ａは、
第１２図（ａ）に４＜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、回転力式を用いた場合に、
ウェハのレノストが排除される処ｐＨ時間が短（なる。

すなわち回転方式と同一・処Ｅ１１１時間で回転させな
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、
レジストは排除されているが、その周辺部では、レノス
ト残部４０が除去されずに線条模様として残る現象が−
１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、アソ／ング処理時間の
短縮において有効であり、しかも、ウェハ中央部を除い
た周辺部のア、／ング処理に効果を発揮するものといえ
る。特に、６″〜１０″というような人ＩＩ径ウェハに
対してはイ１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か回転するので、装置
が９純となる利点があるが、ガスをそれたけ多く噴射し
なければならない。一方、第１２図（ｂ）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Ｘｌｌ
となるか、ガスの噴射ｉ＋１が少なくて済む利点かある
。

次に、枚葉処理を行う場合の全体的な制御に関係するア
ッシング処理の終了検出について説明する。

第１４図に見るように、アッシング処理の終ｒは、υ１
゛気装置４の１）；Ｉにガス分析計７を介装する。

そして、ガス分析１；１７から得られる二酸化炭素（Ｃ
Ｏ２）２Ｆ１度に対応する検出部ジノ・を終点判定／制
御装置８に人力して、二酸化炭素の濃度を監視し、この
濃度がゼロ叉は所定値以ドになったときにアッシング処
理が終了したものと判定する。

ここて、終点判定／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、ソング処理終点検出信弓を受けて、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２０
２参照）のガスバルブ及びｈ’　１４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＋ｌ・す
る制御をする。これと同時にｈ’降装置５にウェハ載置
台２１の降下信シシ゛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大きくして、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から待機位置設定信号を受けた時点で、終
点判定／制御装置８は、ウェハ搬出側のロータ／アンロ
ーダ部（第２図のローダ／アンローダ部２３ｂ’！−照
）に連通ずるゲートバルブ（第２図のゲートバルブ２２
５）を解放する制御信シーフをアッシング装置２へと送
出する。この信号を受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２９
参照）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２５ｂ）を作動する（＋
ｊ’＞Ｊ’をアッシング装置２へ送出する。

アッシング装置２は、この信号を・受けて、ウェハ２８
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！！（（）上のウェハ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ｒした時点で、ア、シング装置２
は、終点判定／制御装置８にその完ｒ信５ノを送出する
。そしてこの完ｒ信号を受けた時点で、終点判定／制御
装置８は、ウェハ搬出側のロータ／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−ノをアッシング装置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／アンローダ部２３ａ参照）に連通ずるバルブ
（第２図のバルブ２２４）を解放する制御信シシ・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図の移送アーム２５ａ）を作動するイ□
：号をアッシング装置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２４　＝ｓ参照）からピックアップして、こ
れをチャンバへ＆１１人してウェハ載置台２１（ウェハ
載置台２０５）へと設置する。

そしてウェハ載置台２１が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１′か
完ノ′シ、そのアーム等かローダ／アンローダに実力【
）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」’　ｆ、’ｉ弓を送出する。

終点判定／制御装置８は、この（１，弓を・受けた時点
てウェハ搬入側のローダ／アンローダ部に連通ずるバル
ブを閉塞する制御信−ノをアッシング装置２へと送出す
るとともに　ｙ、＋降装置５にウェハ載置台２１の１−
シ１°信シシ（第２図では噴射部２２の降ト（１１吋）
を送出する。

バルブを閉塞する制御４＋ｓ’ｒｊ・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。一方、ウェハ載置台
２１のｌ−５１”　４＋’ｊ　’−Ｊを受けたｈ’降装
置５は、ウェハ載置台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必認なギヤノブに設定
（反応位置に設定）する。

ｈ’降装置５から反応位置設定信ジノを受けた時点て、
終点判定／制御装置８は、ガス導入パイプのバルブを開
ける４；：”Ｊを発生して、ガスの噴射を開始する制御
をする。そしてυ１気ガスを監視して終点判定処ｐｌｊ
に入る。

第１５図は、この場合のそのυ１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。

図に見るようにアゾンング処理時間の経過に従って゛、
酸化炭素の濃度が徐々に増加して、一定値となり、酸化
反応空間のギヤ、プとウェハの温度、そしてガス流；１
１が最適な範囲での条件では、６″ウエハにあっては１
分以内に、また、キャップとウェハの温度、そしてガス
流１１１に応じては、１〜数分でアノソング処理か完ｒ
し、その濃度は、こノ時点で急激にゼロに近づいて行（
。

そこで、アッシング装置の終点判定は、二酸化炭素の濃
度がゼロ又はゼロに近い一定値を基準としてこれらをコ
ンパレータにより比較検出することで、検出できる。

どころで、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ｉｌｌを旧則してアッシ
ング装置の終点を判定してもよい。

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・定値以ドに減少した点Ｂを検
出することで、その終１′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イを値を
変更すればよく、子測終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かできる。

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而り櫓こ
実現できる。

ところで、１）１気ガスのＨｌが所定値以ドであること
を検出する場合には、第１４図に見るガス分析計７と終
で判定／制御装置８の判定部とは、？（１４なる特定の
ガス：ｌ（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）と、その検出４；（−Ｊ’から終ｊ′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ッサによる判定処理）とて足り
る。一方、υ１気ガスの変化点を検出する場合には、↑
、１１定のガスの１．ｌに対応する１＋ｊ−ｊを検出４
＋Ｉ−Ｊ’として発生する１１１測器とか、センサ、又
は変化状態のみ検出するセンサか必“畏である。

以１．説明してきたか、実施例にあっては、拡散板がウ
ェハの１一部に配置されているが、これはウェハか１−
にあって、吊りさげられる形態として、拡散板側がドか
ら１−へとガスを吹１−げろす１４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ャップをお
いて配置されていてもよい。

”冴するに、これらの配置関係は、１・、ドに限定され
るものではなく、＝一定の間隔を隔てて対向していれば
よい。

また、ウェハのアッ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ェハ載置台又は
拡散板のいずれか一力を相対的に移動してハンドリング
アートの挿入空間を確保している。

しかしこれらは、同Ｉ＋、！、に相力ともｌｌト移動し
てもよい。

さらに、ベルト移送機構と、ブノ／ヤ゛りによりウェハ
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、前記ハンドリングア
ーム′９が侵入する拡大空間は不必゛及となるので、ウ
ェハ載置台又は拡１牧板の１６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へているか、これ
は、弔に、反応空間にオゾン＋酸素のガスが流れ出すだ
けでもよい。したがって、甲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、ｒ’＋ｇｔ形状の
もの９円筒形状のもの、そして管状のものを掲げている
が、例えば円板状のものとか、ノズルのようなものでオ
ゾン流出部を噴射し、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。

したがって、この明細１１Ｆにおける・ｋ板部には、棒
状のものを回転することで、その軌跡が甲板と均等なガ
スの流れを形成するものを含めるものである。

冷却器は、反応条イノ１に応じて採用すればよく、必す
しも必“基ではない。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、ベルチェ効果等を
利用した冷却金属等により冷却してもよい。

拡散板は、均一な多孔質の孔を何するものとしてた“６
結合金を利用した例を挙げているか、多孔質な材料は、
金属に限定されるものではな（、セラミ、クス等種々の
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、ウェハの温度は、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、必ず
しも高い値に１没定しなくてもよい。さらに、その値は
、オゾンの、）、命時間から見ても、常温程度又はそれ
以ドで反応させるこ七かできる。また、オゾンのＩＴｔ
ｉ、１％を、“１．・１いイ１１″（に設定できれば、
常温よりさらに低い値でも１丁能である。しかし現在の
装置では、オゾンの光生弔１１１％は、１０〜１３％程
度前後か限界ではないがと考えられる。

実施例では、アノソング対象としてレノスＩ・を中心と
して説明しているか、従来技術でも述へたように、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
ならばとのようなものであってもよい。

また、オゾンを酸素ガスに３何する場合を挙げているが
、酸素に限らす、オゾンと反応しないようなガス、特に
、Ｎ２　＋　Ａ　ｒ　Ｔ　Ｎ　ｅ等のような不活性な各
種のガスにオゾンをＯ（＋″させて使用することかでき
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位置に＼
１ノ板板部ζを口するオゾン流出部を設けてウェハとの
間にウェハ而に゛）ノ行なオゾン＋酸素のガス流れ空間
を形成し、このガスの流１１１か０．０１〜０．２５ｓ
ｌ／ｍｉｎ　拳Ｃイの範囲て、かつウェハの表面から・
Ｉノ仮ｓ＋＜まてのキヤ、ブが０．５〜２０ｍｍの範囲
に設定するものであって、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ランカルとウェハに
被着された膜との酸化化学反応を促進させるとともに、
ランカルでない酸素（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、１Ｊ］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ｒラジカ
ルに対してウェハ１−に被着された膜１例えば（＋″機
物膜に対してその反応面を酸素原ｒラジカルに効ヰ（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１」うことかＩｌ
ｌ能となり、枚葉処理に適するア、ソング装置を実現で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のアノ／フグ方式を適用した　・実
施例のアッシング処理／ステムのプロ、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
全体的な構成を小ず断面説明図、第３図（ａ　）及び（
１））は、そのウェハ搬送機構における静電チャンクの
具体的な説明図であって、（ａ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ
断面図、（ｂ）はその甲・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ｒ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１−＋とウェハ而における
アン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゛１′−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ｌｕ度３００℃における
とガス流！４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
ノスト除去率との関係を示す説明図、第１０図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ
拡散板の間１１の具体例の説明図、第１１図（ａＬ　　
（＋））、（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（１）
）は、ウェハ側を回転させる説明図、第１３図は、同転
させない場合のアン／フグ効果の説明図、第１４図は、
アソ／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υ１気ガ
ス中における′、ＮＩ化炭素の濃度変化のグラフ、第１
６図は、オゾン濃度に対するアンシング速度の関係を説
明するグラフ、第１７図は、従来の紫外線にょるア。 シング装置の説明図である。 １・・・アッシングンステム、２．２０・・・アッシン
グ装置、３・・・酸素ガス供給装置、 ３ａ・・・気体流ら１調節器、３ｂ・・・オゾン発生器
、３ｃ・・・酸素供給源、４・・・（Ｊｌ気装置、５・
・・シ１１降装置、６・・・温度調節器、７・・・ガス
分析計、８・・・終点判定／制御装置、１０ａ、ｆｏｂ
・・・静電チャック、 ２１・・・ウェハ載置台、 ２１ａ、２０６・・・加熱装置、 ２２．２２ａ、２２ｂ−ガス噴射部、 ２３ａ、２３ｂ・・・ローダ／アンローダ部、２４ａ、
２４ｂ・・・ベルト搬送機構部、２５ａ、２５ｂ・・・
移送アーム、 ２８ａ、２６ｂ・・・吸着チャック、２８・・・ウェハ
、３１・・・スリ　ソ　ト。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第３図 （Ｇ）　　　　　　二 （ｂ） １１ａ　　　　　１２ａ 第４図 第５図 、　　　　　　　　　　　　ヰ２ ２８ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　晶。 第６（２１ 第７図 ウェハｔ、１３００’ｃ　　　　　　ウェハ径　６イノ
午刀ス人唖　（’５Ｑ／ｍ１ｎ） 第８図 第９　図 第１１図 （Ｃ） （ｄ） 第１２図 （Ｑ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第１７図 第１３図 二１５二 ノＦ　　　第１６図

Claims (5)

【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
   酸化して除去するものであって、前記ガスの流量が０．
   ０１〜０．２５ｓｌ／ｍｉｎ・ｃｍ＾２の範囲で、かつ
   前記ウェハの表面から前記平板部までのギャップが０．
   ５〜２０ｍｍの範囲にあることを特徴とするアッシング
   方式。
2. （２）ガスの流量が０．０３〜０．１ｓｌ／ｍｉｎ・ｃ
   ｍ＾２の範囲にあり、かつウェハの表面から前記平板部
   までのギャップが１〜３ｍｍの範囲にあって、前記ウェ
   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
   記載のアッシング方式。
3. （３）ウェハの加熱温度が１５０〜４００℃であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のアッシング方
   式。
4. （４）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項又は第３項
   のうちのいずれか１項記載のアッシング方式。
5. （５）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４項記載のアッシ
   ング方式。