JPS62165930A

JPS62165930A - アツシング装置

Info

Publication number: JPS62165930A
Application number: JP749886A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Matsumura; 松村　公治; Takazo Sato; 尊三佐藤; Keisuke Shigaki; 志柿　恵介; Hiroyuki Sakai; 宏之境
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1987-07-22
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2572568B2

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ｌ−の利用分野］この発明は、ウェハ等に被ｉｔされた膜を除去するアッ
シング装置（灰化装置）に関し、１、１に、オゾンを利
用してウェハ１−のフＡ１・レンスト膜（以ド？１１に
レジスト）を酸化することで除去する枚用処理に適した
アッシング装置に関する。

［従来の技術コ゛１′導体集積回路の微細パターンの形成は、−・般に
露光及び現像によって形成された自機品分ｒ−のレジス
ト膜をマスクとして用い、ウエノ＼［−に形成されたド
地膜をエツチングすることにより’４ｒわれる。

したがって、マスクとして用いられたレジスト膜は、エ
ツチング過程を経た後にはウエノ１の表面から除去され
る２安がある。このような場合のし／ストを除去する処
理としてアンソング処理が行われる。

このアンソング処理は、レジストリッピング。

／リコンウエハ、マスクの／ｉ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を導体プ
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。

レジスト除去のアンソング処理としては、酸素プラズマ
によるものか−・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、し／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
た酸素原子ランカルにより何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
化させるという作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ンソング処理にあっ
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、゛１１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かある。

このような欠点を回避するものとして、同様に紫外線（
ＵＶ）を照射することにより酸素ＪＳ；を子ラジカル発
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かで
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
示す。

処理室１００には、多数のウェハｉｏｉ、ｉ。

１・・・が所定間隔をおいてモ直に配置され、処理室１
００の−１一部に１役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・１面に設けられた石
英等の透明な窓１０２を妊して照射し、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
このオゾン雰囲気から生じる酸素原子ラジカルをウェハ
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、近イ１′、ウェハは、人１−１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用処理
力式か一般化しつつある。

［解決しようとする問題点］前記の紫外線照射によるアンソング処理にあっては、ウ
ェハへの損傷を与えるない利点はあるが、ハ・ｌ子処理
である関係から時間かかかる欠点がある。しかも、ｆｉ
ｔ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／ｍｉｎ程度
に過ぎない。

しかしなから、人！−１径に適するウェハの枚用処理に
あっては、その処理速度として通常１μ〜２７１ｍ／ｍ
ｉｎ稈度か７四とされ、紫外線を１１（（射する従来の
装置では、枚葉処理化に１・分に対応てきない。

また、紫外線を用いる関係から装置か大〕ζ゛ｊ、化せ
ざるを得す、しかも高価なものとなるという欠点がある
。

［発明のト１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、アンソング処理が人きく、シか
も紫外線等を用いないでも済むようなアッシング装置を
提供することを１−１的とする。

［問題点を解決するための手段］このような［１的を達成するためのこの発明のアッング
装置における手段は、ウェハ載置台と、このウェハ載置
台に置かれたウェハに対して所定間隔離れて対向配置さ
れオゾンをＮ　（Ｆするガスを流出する、流出部とを備
えていて、流出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か１．焚けられ、ウェハ載置台か
回転ｉ’ｉＪ能に枢支されていて、このウェハ載置台が
回転して、開］１からガスを流出し、ｌ）’ｊ記ウェハ
表面に被着されている膜を酸化して除去するようにした
ものである。

［作月ｊコウェハに対して所定間隔をおいて対向した位置に、オゾ
ン流出部を説けてウェハとの間にオゾン＋酸素のガス流
れ空間を形成する。そしてウェハを回転することにより
ウェハ而に平行でかつ均一・的な雰囲気を形成してウェ
ハ而に新しいオゾンを供給しつづけ、酸素原子ラジカル
乏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（ｏ２）により反応後に
生じたニ、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７１された膜１例えば何機物
の膜に対してその反応面を酸素原子ラジカルに効ヰ（よ
（曝すことができる。

したかって、高速なアッシング処理を什うことか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詳細に
説明する。

第１図は、この発明のアッシング装置を適用した・実施
例のアッシング処理システムのブに７７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・、りの具
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５Ｆ、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（ｔ））
及び（Ｃ）は、それぞれ拡散開口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量１七■のｌ！ｕＬ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ｌ晶度３００℃における
とガス流量に対するアノ／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　’Ｃにおけ
る拡散板とウェハ表面とのギヤノブ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
レジスト除去率との関係を示す説明図、第１０図（ａ）
、　　（１））、　　（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ拡散
板の開］二１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（２１）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、アノ／
フグ処理の終わりを判定するアッシング処理システ１１
の実施例のブロック図、第１５図は、その排気ガス中に
おける７、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ノ／フ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、アッシング処理／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を一１
二下移動させるｈ’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ェ
ハのｌ！ｕ１度を制御する１ｋｌＩ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、気体流：ｌ）調節
ＺＮ　３　ａと、オゾン発生器３ｂ、酸素供給源３Ｃと
を備えていて、オゾンｌ農度、気体流量、アッシング装
置２（処理室）内の気体圧力は、これら気体流量調節Ｚ
’＋３ａ、オソン発生器３ｂ、酸素供給υ；（３ｃと、
υ１気装置４との関係で調整される。

牛、５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、オゾン発生器３　ｂ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）■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Ｉｔ　ｉｔｓには、その表面から０．５〜
２０ｍｍ程度の間隔を隔ててオゾン＋酸素ガスを噴射す
る円貨り状（コーン形）をした噴射部２２が設けられて
いて、ｌｌ’ｌ記の間隔は、ｙｉ＋降装置５によりウェ
ハ載置台２１がヒシＩ′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ｙ１１降装置に
より１−１下動させてもよい。

噴射ｆｆｌ＜２２ハ、ＳＵＳ　（ステンレススチール）
又はへλ等で構成されていて、そのウエノ）２８対向而
に、ウェハ２８の表面と下行となる円板状の拡散板部２
２ａを何している。そしてウエノＸ２８の搬入及び搬出
の処理は、ウエノ１載置台２１がガ１降装置５により降
ドされて、この拡散板部２２．、！：ウエハ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
侵入することで行われる。

さて、アッシング処理としては、ウェハ載置台２１．１
−、のウェハ２８を１５０℃〜５００℃程度の範囲、特
に、２００℃〜３５０　’Ｃ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、オゾン発生器３Ｃ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、３１〜１５λ／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７００〜２　Ｑ　Ｑ　Ｔ
ｏｒｒ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にノ、（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、ウエノ１載置台を［、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、ベルト搬送機構２４ｂ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、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、どちらか１つたけであってもよい。

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）　ＩＪッジが設置されていて
、このカートリッツが１−上移動することにより、処理
前のウェハがカートリッツから順次ベルト搬送機構２４
ａによりローダ／アンローダ部２３ａへと送り込まれる
。そしてアン／フグ処理済みのウェハが、ローダ／アン
ローダｒｍ＜２３　ｂからベルト搬送機構２４１）を経
てカー１−リ、′）に順次積層されて収納されて行く。

さて、処理室２０は、例えばＳＵＳ、、１Ｍ或いはＴｉ
Ｎ等によりコーテングされたＡＪ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。そしてそのト１■に所定間隔をおいてガス
噴射部２２　＝＞か１・、上移動ＩＩＩ能にチャンバ２
９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１妾続されたコーン田＜　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がその士８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２０１で１・６ド移動ｉｉｆ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
に必安なオゾン士酸素ガスが導入される。

２０４は、コーン部２０３の外側周囲を渦為き形に覆う
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″′Ｔ；：により固定されて
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Ｄ′１点ｊＭ−分て排出され
、外部に導かれるＦＭ成である。

・方、拡１牧板２００は、第４図に見るように、ガスを
吹く出す°ためのスリット（１）旧１）３１をイｌして
いて、冷却されたオゾン＋酸素カスを均一にウェハ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部間隔
でポールスクリュウ−機構２３１，２３２，２３３によ
り３点で支持され、ト、ト移動する１、その駆動は、ポ
ールスクリュウ−機構２３１，２３２．２３３のボール
部２３４，２３５．２３ｔ３（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２３０の回転軸２
３６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、噴射部２２ａの昇降機構は、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、エアーンリ
ンダ等を用いて直接上ド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−！ｒ
１１状態（待機位置）にあって、ウェハ２８がウェハ１
戒置台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ｆｆｉ＜２２
ａが降下した場合には、拡散板２００の吹出し而か、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・１部
に位置付けられ、ウェハ載置台２０５１−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ＩＪ、えす、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
た吸着チャック部であって、１０ａは、吸着チャックｍ
＜２６ａの本体に対して−１−駆動する、吸着チャック
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、り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、負圧に
よる吸着でもよく、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／アンロータ部２３ａ内に
配置された支持具２７ａに他端が固定さね、ローダ／ア
ンローダ部２３ａと処理室２０のウェハ載置台２０５と
の間を進退するフロ・・Ｉブレフグ搬送機構形のアーｌ
、である。なお、この移送アーム２５２Ｉ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４゛；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ｒ、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２７２１を回転１−ＩＪ
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（、〜Ｉ、Ａ２７
　ａを回転ｊ’＋ｆ能にすれば、同様にベル１−１４送
機構側からウェハをピックア、ブして、反転してチャン
バ側に搬送することも１畜ｆ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／アンローダ部２３ｂにも、灼称関係で同
様なフロ、ブレツブ搬送機構形の移送アーム２５ｂ、１
段（″ｔチャックｉ？Ｂ２６ｂ、　　その静電チャック
ｌ　０１）　ｌ　そして支持具２７ｂかそれぞれ設けら
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、負月、吸ｉｆのため
の孔２２０か複数個設けられている。また、ウェハ載置
台２０５の周囲には、反応後のｔＪｔ−（′ｆｊスをで
きるたけ均等に１ジ１出するために、環状に所定間隔で
設けられたＮＶｌの排気ＩＪ旧−１２１９，２１９Ｉ・
―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２２２は、ウェハ載置台２０５の＋８面より
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１４１気す
る１）１気管であって、ＩＪ１気装置４のポンプに接続
されている。これらυｌ気管２２１．２２３は、均゛９
にわ１気か行われように２−）乃至は、Ｎ数個説けられ
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、２２６，２２７は、それぞれベルトｌｌ送機構２
４ａ、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、１°〔空ポンプによりｆＪｌ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がト９ｔ１状態に設定され、待機位置に保１．５され
て、ガス導入ｒ、、＋　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をシ＋１．降するもの
にあっては、！ｎ’降装置５を駆動してウェハ設置台２
１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１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、これに電丹を印加して吸？１チャック２６ａにより
吸着する。そしてこの静電チャ、ツク１０ａをｆ　！ｒ
＋’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ｊ”ｆ　Ｌ／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、印加電圧を低ド又は
ゼロにしてウェハ２８を自重落ドさせる。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１０ａをｌ−’ｉ＋’−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２８ａ
がローダ／アンローダ部に移動した後、ゲートバルブ２
２４を閉めて、噴Ｑ松１＜２２ａを反応位置まで降ドさ
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図に見るアンンング装置２の場合には、ウェ
ハ載置台２１かｌ二！ｒｌＩ装置５により１−ν１１す
ることて反応位置にウェハ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ｌム１度になったら、ただちにガス導入＋１２０
２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＋酸素カスを均゛９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、−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＋Ｊ＋気管２２１，２２３を鋒で（非気される。

アノ／フグ処理が完ｒした時点（例えば１　ｍｉｎ〜ｆ
ｉｍｉｎ）て、ガス９人１１２０２のバルブを閉めて、
拡散板２００を待機イ１“Ｉ置までｌ！ｎ’させる（第
１図では、ウェハ載置第２０５を待機位置まで降１・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１ηこ２３１）から処１１１１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を降下させてこれに電圧を印加する。そし
てアッシング処理済みのウェハ２８をウェハ載置台２０
５１−で吸着して静電チャ・ツク１０ｂを］−昇させて
ビンクアノフ゛する。そして静電チャック１０２１を１
ニジ゛、ｌさせた後、搬送アーム２５１）を縮小して処
理済みのウェハ２８をローダ／アンローダ部２３ｂへと
搬出する。

このようにしてローダ／アンローダ部２３　ｂ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１０ａ。

１０１）は、同一の構成となるため、以ドの説明におい
ては、静’ｌｔｆ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１１く１７とする。

さて、第３図（ａ）、（ｂ）に見るように、つエバ吸引
用静電チャック１０の電極部１７は、裏面内部に゛１′
１円形の窪みｍ＜ｌｌａ、１２ａをそれぞれ設けた゛口
１１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ユげて搬送することを殻求される場合が圧
倒的に多い。そこで前記電極部１７は、静電吸着チャン
クとしてウェハ搬送装置に吊りドげられた状態で、その
吸着面側か一ド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Ｙ）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゛ｌ″−径Ｒのほぼ半円状の外周に幅Ｗの部分を
残して、内部が凹状に窪み（深さｈ）、この幅Ｗの部分
が゛１′導体ウェハの吸着部１５．１６古なっている。

吸着部１５．１６のそれぞれその表面には、前記絶縁膜
１３．１４の−・部として絶縁膜１５　ａ、　　１８　
ａがコーテングされた層として１没けられていて、これ
ら絶縁膜１５ａ、ｌｅａ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
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４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
ＲＢ２２ａ（又は噴射部２２以ド同じ）の内部では、次
のような熱平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＋３；Ｌｒラ
ジカルＯ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［−昇すると急激にその寿命が短くなる
。

−・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、温度が高いぼと速くなる。

しかも、酸素原子ラジカルがウエノ＼表面に作用するた
めには、ある程度の時間も必′畏となる。そこでウェハ
２８の表面にいかに効率よ（酸素原ｒラジカルを供給し
つづけるかがａ　Ｂな問題である。

この発明で提案するアン７ング処理は、ウェハ２８の表
面に効率よく、酸素原ｒ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υＩ：除するものであって、
このような生成物の排除と酸素ｊ皇子ランカルの供給と
の相乗効果の処理において、アッシング処理を枚葉処理
に適するような処理速度まで向［ユさせることかできる
。

したがって、酸素原子ランカルを供給するとともに、反
応生成物をυＩ除する適切なガスの流れ空間を作ること
が・ｆ′災である。

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ｍｍ程度になるよう
にすることが必妥となる。また、噴射されるガスは、ウ
ェハ２８の外形より５ｍｍ以上外側に吹出すように、そ
の最外間［二１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（ウェハ外周
より外側に連撮し、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ノ＋酸素は、
例えば２５〜５０″Ｃ稈度に冷却される。

そこで酸素原子ラジカルが噴射部２２ａのコーン部２０
３内部に保ｔ、＋ｉされている率が、＞：Ｈｉ　くなる
。

そして、オゾンＣＯ３，０２＋Ｏ）と酸素０２か拡散板
２００の（ｊ旧−１部から噴射したとたんに高ｌ！ｒＡ
雰囲気に曝されることになるが、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
一酸化炭素、−酸化炭素及び気化状態の水は、同＋１．
’ｌにＬ　ｈ’　して拡散板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υト除され、リングプレート２２２の排
気開口２１９から排気管２２１゜２２３へと迂ばれ、排
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
レジストの部分であり、矢印３２は、拡散板２００から
のオゾン士酸素ガスの流れを示している。

ここで、ウェハｌ！ｌλ度を３００℃に採り、ウェハ載
置台２０５の表面と拡散板２００　（噴射に１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部における標を状態（常温、常圧条件ド）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、２ｓ、１２前後か
ら４０ｓλの範囲（Ｓヌ：常温、常圧換算での流量）で
、特に高速のアッ７ング処理が可能であって、４０ｓλ
／ｍｉｎ程度から徐々に飽和する方向となる。

この流量を一般のウェハ径に対応させるために、ウェハ
の栄位面積当たりの流量に換算すると、０゜０１〜０．
２５ｓλ／ｍｉｎ　＠ｃ　Ｊとなる。

また、ウェハの表面温度３００℃において、拡散板とウ
ェハ表面とのギヤツブ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２０１以１、では、ガスの噴射流用に
関係なく、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温度とレジス
ト除去ヰ（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　ｍｍ、反応時間
をｌ　ｍｉｎとした場合、ガス流（，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１ｆｕ１度を２００℃稈度にｌげると、除去し・錐
いことが理解できる。

したがって、ウェハ側を２００℃以［−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ｔ！ｕ１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゛１′滅朋
の特性とも一＝・致する。

また、第１６図に見るように、オゾンｌ農度に対するア
ッシング速度の関係を調査して見ると、オゾン１５度を
１・、シＩ′させるに１尾って、アッシング速度がｌ−
５＋’する関係にある。しかし１０　’Ｔｊ　晴％稈度
以１・、ては飽和ノ」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、ガス流ｊ；）が５Ｓλ／ｍｉｎ、チャンバ内月・
力が７００　Ｔｏｒｒ４’＋１ｌＪｌ’としてエンチン
グ土ユ私旨こおいてプラズマｊ１（１射により硬化した
レジストに対してｄ用定したものである。

このように各特性グラフから理解できるように、ウエハ
ヒ部に流動ガス空間を形成して、オゾンを含有したガス
をウェハに噴射させ又は流出させることにより、１部数
μｍ／ｍｉｎのアッンング９１￥理力（ｉｉｆ能となる
。そしてこれは、枚用処理に適し、かつ人１−１径ウェ
ハの処理に適するアノンングを実現させる。

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ｕ体制の説明図
である。

第１Ｏ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
ハに対し東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が流出するよう
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・、ｌ−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、
名札３１４は、外側に向かって少し人き（なっている。

第１０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、板全面に亙って多孔質な孔３
１５を均一に自゛している。

そして、第１０図（ｅ）では、噴射口３１Ｅ３が渦在き
状に形成され、第１０図（ｆ）では、弔に、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１０図（ｆ）のように孔をまばらに
開けた場合と、第１０図（ｄ）のた゛６結合金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、レノスト部分２８ｂは、ガスの流れ３２（矢印）に
対応して、ア、ノングされ、そのアッシングは緩やかに
波打つむらができる。−・方、後者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Ｉ
ＩＩを設けるとよ（、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、
アンシング前のレジストの表面位置（厚み）である。

さて、先の第６図等の特性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１±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２４１度まで加熱装置２０６により加熱さ
れる。したがって、拡散板２０Ｏは、ウェハ載置台２０
５及びウェハ２８側からｈ（射される輻射熱等により加
熱され、拡散板２００の表面が温度上昇する傾向にある
。

その結果、噴射口付近でガスの温度が１−昇してウェハ
表面に供給される酸素原子ラジカルの量が減少してしま
う。特に、ギャップが大きいと熱の影響は多少減少する
が、酸素原子ラジカルの移動時間が長くなるので、１１
！度−Ｌ　Ｙ＋’−の影響も含めてつ１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子ラジカルも
多くなる。また、ギャップが小さすぎれば、ウェハ載置
台２０５側の温度の影響を直接受け、拡散板２００の表
面の１ＩＩ１１度上ｈ＋は、より高くなる傾向にある。

しかも拡散に２００から吹出すガスのＭε；１１により
その１．、Ａ度１ユｙ１冒直も相違して来る。

このようなことから、ア、ンング処理においては、より
最適な条ぞＩがある。第４図に見る反応形ｊ恵ニオイテ
ハ、ウェハ０１１１１１度が２００℃〜３５０℃稈度に
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ｆｉｔは、常ｌ！ｕｌ　＋常ｊ１−の条
件下で６＃ウエハでは、５．５〜Ｌ　７　ｓ　ｉ　／ｍ
ｉｎ稈度である。したがって、これをウニ／Ｓのり１１
位表面積当たりの流量に換算すると、０．０３〜０゜１
ｓＪｉ／ｍ１ｎｅｃｎ？となる。

また、酸素原子ラジカルにより反応した二酸化炭素、−
酸化炭素、水等の反応生成物が、ｌ：、に酸素（０２）
によりウェハ表面から運び１１されるきいうことを考え
ると、より効率のよいオゾンと酸素との重ｈ１％がある
。

すなわち、オゾン（０３）が少ないとア・ンシングのレ
ート（膜厚に対する９１位時間の減少率）が低くなり、
均一性が落ちて効率がよくない。−・方、オゾン（０３
）が多くて酸素（０２）が少ないとレートは高くなるが
、ウエノへ表面七で反応生成物のよどみが発生して反応
速度が落ちる。

このような点を考慮に入れると、最適なオゾンの市１＋
ｔ％としては、３市ｉｊ１％から５ｅ毛Ｍ％程度か適す
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、できるたけメ１，１１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ｆｆｉ＜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（ａＬ　　（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、ウェハ載置台２０５側から
の熱輻射があっても拡散板２００の表面を低い状態に抑
制することができ、噴射するガスの温度を抑えて、より
自由な条件ドで効率のよいアッシング処理を行うことが
可能となる。

第１１図（ｃ）、（ｄ）に見る噴射部２２ｃは、＋１Ｌ
ＸＩ形状ではな（、円筒形状としたものであうＣ１１一
部にガス拡散のためのドーム２２ｄをイ１゛シていて、
このドーム部分であらかじめガスを拡散し−Ｃ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目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（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、回転可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
射口３６．３６．−・・が所定間隔て複数配設されてい
る。さらに、その端部側面（ウェハ表面と重置となる側
）の相−０二に背を向けてＪλ対側の位置に噴射１−．
１３７．３８Ｗ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２８
の外周より外側にあって、アッシング生成物を外側へと
運搬する役割も宋たす。なお、噴射１１３６に代えて、
拡１救管３４の一ド面に多孔質な物質を使用してもよい
。

第１２図（ｂ）に見る例では、ウェハ載置台２０５を軸
支ｊ、’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）η＜２２ａは、
第１２図（ａ）に、」＜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、
ウェハのレジストかり１″除される処理時間が短くなる
。すなわち回転方式と同一処理時間で同転させない場合
とこれとを比較しでみると、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
トは抽゛除されているが、その周辺部では、し７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″ウニ／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、アッング処理時間の短
縮において（＋’効であり、しかも、ウェハ中央部を除
いた周辺部のアッシ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［１径ウエハ
に対しては有効なものである。なお、第１２図（２１）
の場合には、自動的にガス噴射部が回転するので、装置
が単純となる利点かあるか、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複雑と
なるが、ガスの噴射１１１が少なくて済む利点がある。

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γ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了は、排気
装置４の前にガス分析計７を介装する。

そして、ガス分析計７から得られる二酸化炭素（ＣＯ２
）２０度に対応する検出信号を終点判定／制御装置８に
入力して、二酸化炭素の濃度を監視し、この濃度がゼロ
又は所定値以下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。

ここで、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
イｒしていて、ガス分析計７の出力を受けるコンパレー
タからアッシ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
２０２参！！６）のガスバルブ及び昇降装置５（第２図
ではモータ２３Ｏ）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＋１する制
御をする。これと同時に昇降装置５にウェハ載置台２１
の降下信号を送出して、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。

昇降装置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参照）に連
通ずるゲートバルブ（第２図のゲートバルブ２２５）を
解放する制御信号をアッシング装置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）とつ
ｘ　ハｍ　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）を作動する信号
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
２０５参照）１−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。

−・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、アッシング装置
２は、終点判定／制御装置８にその完Ｊ′信号を送出す
る。そしてこの完了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
制御信けをアッシング装置２へと送出して、そのバルブ
を閉めてウェハ搬出側１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タ／アンローダ部（第２
図のローダ／アンローダｆｆｌ＜２３ａ参照）に連通ず
るバルブ（第２図のバルブ２２４）を解放する制御信号
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）を作動する信号
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−ｒが
完了し、そのアーム等がローダ／アンローダに視力１１
シた時点で、アッシング装置２は、終点判定／制御装置
８に搬入完了信５シを送出する。

終点判定／制御装置８は、この仏けを受けた時点でウェ
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−シーをアッシング装置２へと送出すると
ともに、η１４降装置５にウェハ載置台２１の−［−昇
信号（第２図では噴射部２２の降ド信号）を送出する。

バルブを閉塞する制御信号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
昇（Ｊｉ号を受けた昇降装置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
応に必要なギヤングに設定（反応位置に設定）する。

斧降装置５から反応位置段定信号を受けた時点で、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
信号を発生して、ガスの噴射を開始する制御をする。そ
してｔＪｒ気ガスを監視して終点判定処理に入る。

第１５図は、この場合のその排気ガス中における二酸化
炭素の濃度変化を示したグラフである。

図に見るようにアッシ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、一定値となり、酸化反
応空間のギャップとウェハのｔＡｉ１度、そしてガス流
１Ａ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、ギヤ、ツブとウェハの温度、そして
ガス流量に応じては、１〜数分でアッシング処理が完了
し、その濃度は、この時点で急激にゼロに近づいて行く
。

そこで、アッシング処理の終点判定は、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。

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ｔ４を計測してアッシン
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、ガスの発生が・定値か
ら減少しはじめ、それがゼロになる傾斜傾向は、排気ガ
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−・定値以下に減少した点Ｂを検
出することで、その終ｒ時点を予測できる。

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、ｒ測終了点は、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簡単に実
現できる。

ところで、排気ガスの］鋒が所定値以下であることを検
出する場合には、第１４図に見るガス分析１１１７と終
了判定／制御装置８の判定都とは、！１１なる特定のガ
ス；バ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４３号から終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、牛、′Ｉ定のガス
のｉｉ（に対応する信号・を検出器−）・として発生す
る計測器とか、センサ、又は変化状態のみ検出するセン
サが２四である。

以１・説明してきたが、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か、これはウェハが１ユ
にあって、吊りさげられる形態として、拡散板側がドか
ら上へとガスを吹−Ｉ−げ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ングをおいて
配置されていてもよい。

ｄするに、これらの配置関係は、Ｊ−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１・、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
置台にウエノ１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、１１’ｌ　記”ンド
リングアーム等が侵入する拡大空間は不必妥となるので
、ウニ／狛成置台叉は拡散板の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、！１ｔ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、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、円錐形状のもの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（、種々の
形状のものが適用できるものである。

したがって、この明細書における平板部には、棒状のも
のを回転することで、その軌跡が平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、反応条件に応じて採用すればよく、必ずしも
必ヅではない。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有するものとして焼結合
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、セラミックス等種々の材料
を使用できることはもちろんである。

さらに、アッシ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
ずしも高い値に設定しなくてもよい。さらに、その値は
、オゾンの寿命時間から見ても、常温程度又はそれ以下
で反応させることができる。また、オゾンの重量％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、オゾンの発生市川％は、
１０〜１３％程度前後が限界ではないがと考えられる。

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．Ａｒｔ　Ｎｅ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。

［発明の効果コ以り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、オ
ゾン流出部を設けてウェハとの間にオゾン＋酸素のガス
流れ空間を形成する。そしてウェハを回転することによ
りウェハ而に車行でかつ均一・的な雰囲気を形成してウ
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６ともに、ラジカルでない酸素（ｏ２）によす反応後
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、排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ー１−に被着された膜１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
（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力（ｉｉ
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のアッシング装置を適用したー・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）はその甲面図、第４図は、その反応部分の拡
大説明図、第５図（ン１）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［二１とウェハ而におけるアラ
ソ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」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ｉ’Ａ１度３００℃にお
けるとガス流１ｊｌ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
の温度とレジスト除去率との関係を示す説明図、第１０
図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ｔ　　（ｄＬ　　（ｅ）、（
ｆ）は、それぞれ拡散板の間［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υ［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、第１７図は、従来の紫外線による
アッシング装置の説明図である。１・・・アッシングシステム、２．２０・・・アッシン
グ効果、３・・・酸素ガス供給装置、３ａ・・・気体流量調節器、３ｂ・・・オゾン発生器、
３ｃ・・・酸素供給源、４・・・υＦ気装置、５・・・
ｈ１降装置、６・・・温度調節器、７・・・ガス分析３
１．８・・・終点判定／制御装置、１０　ａ、　　ｌ　
Ｏｂ・・・静電チャック、２１・・・ウェハ載置台、２１ａ、２０Ｂ・・・加熱装置、２２．２２ａ、２２ｂ−ガス１直射部、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・・・ＴＪＪＵｎチャック、２８・・・
ウェハ、３１・・・スリット。第３図（Ｇ）　　　　　　二１１ａ　　　　　１′２゜第４図第５図（Ｃ１’）　　　　、、。箱　　　　　　　　　　　　　　　　２８ａ第６図第７図＃’ｌ’ｌ’ｌ　（Ｓｉ！／ｍ＋ｎ）第８図７．９図二姐板七ロ庄凌（０Ｃ）第１１じ、）に）（ｄ）蔦１２図（Ｑ）　　　　　　　　　　　（ｂ）第１７区第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハ載置台と、このウェハ載置台に置かれたウ
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、流出部とを備え、前記流出部には
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、前記ウェハ載置台が回転可能に枢支さ
れていて、このウェハ載置台が回転して、前記開口から
前記ガスを流出し、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装置。
（２）流出部は、管状部材で構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のアッシング装置。
（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装置。
（４）対向配置は、流出部が上であり、冷却されるガス
の温度が１５〜５０℃の範囲にあって、ウェハの加熱温
度が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装置。
（５）管状部材のウェハに対向する面には、多孔質の物
質で構成された部分が設けられ、開口が前記多孔質物質
の多孔であることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃
至第４項のうちのいずれか１項記載のアッシング装置。
（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２項又は第５項記
載のアッシング装置。