JPS6321832A - プラズマアツシング装置 - Google Patents
プラズマアツシング装置Info
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- JPS6321832A JPS6321832A JP16713286A JP16713286A JPS6321832A JP S6321832 A JPS6321832 A JP S6321832A JP 16713286 A JP16713286 A JP 16713286A JP 16713286 A JP16713286 A JP 16713286A JP S6321832 A JPS6321832 A JP S6321832A
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- photoresist
- gas
- reaction
- reaction chamber
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
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〕
本発明は、半導体ウェハ製造工程においてウェハ上に塗
布硬化されたホトレジストをプラズマのエネルギーによ
って灰化するプラズマアッシング装置に関するものであ
る。
布硬化されたホトレジストをプラズマのエネルギーによ
って灰化するプラズマアッシング装置に関するものであ
る。
第２図は従来のプラズマアッシング装置を示す系統図で
ある。第２図において、１は石英ガラス製の反応チャン
バ、２は反応チャンバ１内にセントされた複数の半導体
ウェハ、３は排気管、４は反応ガス導入管、５は真空計
、６は反応チャンバ１を真空にするための真空ポンプ、
７は反応チャンバ１と真空ポンプ６との間を貫通あるい
はしゃ断する電磁バルブ、８は反応チャンバ１の外周に
配置された一対の電極、９は例えば１３．５６ＭＨ２の
高周波電源、１０はインピーダンス整合回路、１１は反
応ガス０□が充填されたボンベ、１２はパージ用のＮ２
ガスが充填されたボンベ、１３゜１４は電磁バルブ、１
５．１６は流量調節バルブ、１７は反応チャンバ１内の
光を受光し伝送する光ファイバ、１８は分光器、１９は
光電変換装置、２０は上記各構成を制御するシステムコ
ントローラである。
ある。第２図において、１は石英ガラス製の反応チャン
バ、２は反応チャンバ１内にセントされた複数の半導体
ウェハ、３は排気管、４は反応ガス導入管、５は真空計
、６は反応チャンバ１を真空にするための真空ポンプ、
７は反応チャンバ１と真空ポンプ６との間を貫通あるい
はしゃ断する電磁バルブ、８は反応チャンバ１の外周に
配置された一対の電極、９は例えば１３．５６ＭＨ２の
高周波電源、１０はインピーダンス整合回路、１１は反
応ガス０□が充填されたボンベ、１２はパージ用のＮ２
ガスが充填されたボンベ、１３゜１４は電磁バルブ、１
５．１６は流量調節バルブ、１７は反応チャンバ１内の
光を受光し伝送する光ファイバ、１８は分光器、１９は
光電変換装置、２０は上記各構成を制御するシステムコ
ントローラである。
次に、このように構成された装置の動作について説明す
る。真空ポンプ６により反応チャンバ１内の気体は排気
され、所定の真空度に達した時点で０□ガスボンベ１１
より０２ガスが反応チャンハ１内に供給される。真空計
５にて真空度がシステムコントローラ２０にフィードバ
ックされ、システムコントローラ２０は反応チャンバ１
内の真空度を中高真空（ｌ Ｔｏｒｒ前後）に維持する
ように流量調節バルブ１５を制御する。
る。真空ポンプ６により反応チャンバ１内の気体は排気
され、所定の真空度に達した時点で０□ガスボンベ１１
より０２ガスが反応チャンハ１内に供給される。真空計
５にて真空度がシステムコントローラ２０にフィードバ
ックされ、システムコントローラ２０は反応チャンバ１
内の真空度を中高真空（ｌ Ｔｏｒｒ前後）に維持する
ように流量調節バルブ１５を制御する。
その後、高周波電源９より高周波電力が一対の電極８に
印加され、反応チャンバ１内に高周波放電が発生し、０
２ガスがプラズマ化される。ウェハ２上に塗布硬化され
たホトレジストは一般にＣＸＨＹで表わされ、反応チャ
ンバ１内では酸素ラジカルＯ“により次の反応が生じる
。
印加され、反応チャンバ１内に高周波放電が発生し、０
２ガスがプラズマ化される。ウェハ２上に塗布硬化され
たホトレジストは一般にＣＸＨＹで表わされ、反応チャ
ンバ１内では酸素ラジカルＯ“により次の反応が生じる
。
ＣＸＨＹ＋Ｏ“→Ｃ○２＋ＨｚＯ
すなわち、固体のホトレジストが、酸素ラジカル○°に
よって、２酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去され
る。
よって、２酸化炭素と水蒸気の気体に変換され除去され
る。
次に、分光器１８は、上記反応の途中で発生するＯＨま
たはＣ○からの発光スペクトルを検知する。システムコ
ントローラ２０は、上記発光スペクトルがホトレジスト
灰化の終点において極減することや光度積分値が仄化量
にほぼ比例することを利用して灰化の終点を判・断し、
高周波電力の印加、Ｏｚガスの導入および真空引きを停
止する。
たはＣ○からの発光スペクトルを検知する。システムコ
ントローラ２０は、上記発光スペクトルがホトレジスト
灰化の終点において極減することや光度積分値が仄化量
にほぼ比例することを利用して灰化の終点を判・断し、
高周波電力の印加、Ｏｚガスの導入および真空引きを停
止する。
その後、Ｎ２ガスボンへ１２からＮ２ガスを反応チャン
バ１内に導入し、反応チャンバ１内を大気圧に戻した後
、ウェハ２はアンロードされる。
バ１内に導入し、反応チャンバ１内を大気圧に戻した後
、ウェハ２はアンロードされる。
従来のプラズマ７ツシング装置においては、上記のよう
に、ホトレジスト灰化の終点検出機構が光フアイバ１７
２分光器１８および光電変換装置１９より成る発光スペ
クトル分光法により構成されているため、装置が高価に
なるという欠点があった。
に、ホトレジスト灰化の終点検出機構が光フアイバ１７
２分光器１８および光電変換装置１９より成る発光スペ
クトル分光法により構成されているため、装置が高価に
なるという欠点があった。
これに対し、灰化の終点を単にタイマのみで設定する方
法がある。しかし、この場合、装置コストは低減できる
反面、灰化進捗度のバラツキを充分に抑制できないとい
う欠点があった。
法がある。しかし、この場合、装置コストは低減できる
反面、灰化進捗度のバラツキを充分に抑制できないとい
う欠点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、ホトレジスト灰化の終点を反応
チャンバ内のＣＯガス濃度の変化で検出する方法を採用
することにより、安価でしかも灰化進捗度のばらつきの
小さなプラズマアッシング装置を提供することにある。
の目的とするところは、ホトレジスト灰化の終点を反応
チャンバ内のＣＯガス濃度の変化で検出する方法を採用
することにより、安価でしかも灰化進捗度のばらつきの
小さなプラズマアッシング装置を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、中高真空雰
囲気中の高周波放電により酸素ラジカルを発生させ酸素
ラジカルとホトレジストとの化学反応を利用して半導体
ウェハ上に塗布硬化されたホトレジストを灰化するプラ
ズマアッシング装置において、ホトレジスト沃化の終点
を検出するために反応チャンバ内のＣＯガス濃度の変化
を検知する半導体ＣＯガスセンサを設けるようにしたも
のである。
囲気中の高周波放電により酸素ラジカルを発生させ酸素
ラジカルとホトレジストとの化学反応を利用して半導体
ウェハ上に塗布硬化されたホトレジストを灰化するプラ
ズマアッシング装置において、ホトレジスト沃化の終点
を検出するために反応チャンバ内のＣＯガス濃度の変化
を検知する半導体ＣＯガスセンサを設けるようにしたも
のである。
本発明においては、反応チャンバ内のＣＯガス濃度の変
化を半導体ＣＯガスセンサで検知する。
化を半導体ＣＯガスセンサで検知する。
〔実施例］
本発明に係わるプラズマアッシング装置の一実施例を第
１図に示す。第１図において、２０ａはシステムコント
ローラ、２１はＳｎ○２にＴｈｅ２を添加した厚膜形素
子として構成され反応チャンバ１内のＣＯガス濃度に応
じて電気抵抗値が変化する半導体ＣＯガスセンサ、２２
は半導体ＣＯガスセンサ２１の電気抵抗値の変化を電圧
の変化に変換するホイートストンブリッジである。
１図に示す。第１図において、２０ａはシステムコント
ローラ、２１はＳｎ○２にＴｈｅ２を添加した厚膜形素
子として構成され反応チャンバ１内のＣＯガス濃度に応
じて電気抵抗値が変化する半導体ＣＯガスセンサ、２２
は半導体ＣＯガスセンサ２１の電気抵抗値の変化を電圧
の変化に変換するホイートストンブリッジである。
前述したように、ウェハ２上に塗布硬化されたホトレジ
ストはＣｘ Ｈｖで表わされ、高周波放電によって励起
された酸素ラジカル０１により次の化学反応が反応チャ
ンバ１内で発生する。
ストはＣｘ Ｈｖで表わされ、高周波放電によって励起
された酸素ラジカル０１により次の化学反応が反応チャ
ンバ１内で発生する。
ｃｘＨ，＋Ｑ″→Ｃ○２＋Ｈ２０
すなわち、ホトレジストが２酸化炭素と水蒸気という気
体に変換されて除去される。また、この反応の途中でＣ
○およびＯＨも発生し、ホトレジスト灰化が完了すると
、ｃ ｏ ｚ 、 Ｈ２０、ＣＯ、およびＯＨの発生
がなくなる。従って、半導体ＣＯガスセンサ２１の電気
抵抗値は上記反応の途中と終点において大きく変化する
。この電気抵抗値の変化はホイートストンブリッジ２２
によって電圧の変化に変換される。システムコントロー
ラ２０ａは、その変化を判断し、高周波電力印加、０２
ガス導入および真空引きを停止する。なお、真空ボンプ
６は、反応チャンバ１内を中高真空に保つため、前述し
た酸素ラジカル０１による化学反応が生じている間、発
生した各種のガスを排気する。
体に変換されて除去される。また、この反応の途中でＣ
○およびＯＨも発生し、ホトレジスト灰化が完了すると
、ｃ ｏ ｚ 、 Ｈ２０、ＣＯ、およびＯＨの発生
がなくなる。従って、半導体ＣＯガスセンサ２１の電気
抵抗値は上記反応の途中と終点において大きく変化する
。この電気抵抗値の変化はホイートストンブリッジ２２
によって電圧の変化に変換される。システムコントロー
ラ２０ａは、その変化を判断し、高周波電力印加、０２
ガス導入および真空引きを停止する。なお、真空ボンプ
６は、反応チャンバ１内を中高真空に保つため、前述し
た酸素ラジカル０１による化学反応が生じている間、発
生した各種のガスを排気する。
上記実施例では、半導体ＣＯガスセンサ２１としてＳｎ
Ｏ□にＴｈＯ□を添加した厚膜形素子を採用したが、Ｃ
Ｏガス選択性に優れたものならば如何なる組成の半導体
であっても同様の効果が得られる。
Ｏ□にＴｈＯ□を添加した厚膜形素子を採用したが、Ｃ
Ｏガス選択性に優れたものならば如何なる組成の半導体
であっても同様の効果が得られる。
以上説明したように本発明は、ホトレジスト灰化の終点
検出を半導体ＣＯガスセンサにより行なうことにより、
従来使用していた光ファイバ、分光器、光電変換装置等
が不要となるので、装置を安価なものとすることができ
る効果がある。
検出を半導体ＣＯガスセンサにより行なうことにより、
従来使用していた光ファイバ、分光器、光電変換装置等
が不要となるので、装置を安価なものとすることができ
る効果がある。
第１図は本発明に係わるプラズマアッシング装置の一実
施例を示す系統図、第２図は従来のプラズマアッシング
装置を示す系統図である。 １・・・反応チャンバ、２・・・半導体ウェハ、３・・
・排気管、４・・・反応ガス導入管、５・・・真空計、
６・・・真空ポンプ、？、１３．１４・・・電磁バルブ
、８・・・電極、９・・・高周波電源、１０・・・イン
ピーダンス整合回路、１１．１２・・・ボンへ、１５．
１６・・・流量調節バルブ、２０ａ・・・システムコン
トローラ、２１・・・半導体ＣＯガスセンサ、２２・・
・ホイートストンブリッジ。
施例を示す系統図、第２図は従来のプラズマアッシング
装置を示す系統図である。 １・・・反応チャンバ、２・・・半導体ウェハ、３・・
・排気管、４・・・反応ガス導入管、５・・・真空計、
６・・・真空ポンプ、？、１３．１４・・・電磁バルブ
、８・・・電極、９・・・高周波電源、１０・・・イン
ピーダンス整合回路、１１．１２・・・ボンへ、１５．
１６・・・流量調節バルブ、２０ａ・・・システムコン
トローラ、２１・・・半導体ＣＯガスセンサ、２２・・
・ホイートストンブリッジ。
Claims (1)
- 中高真空雰囲気中の高周波放電により酸素ラジカルを発
生させ、前記酸素ラジカルとホトレジストとの化学反応
を利用して半導体ウェハ上に塗布硬化されたホトレジス
トを灰化するプラズマアッシング装置において、ホトレ
ジスト灰化の終点を検出するために反応チャンバ内のＣ
Ｏガス濃度の変化を検知する半導体ＣＯガスセンサを備
えたことを特徴とするプラズマアッシング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16713286A JPS6321832A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | プラズマアツシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16713286A JPS6321832A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | プラズマアツシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6321832A true JPS6321832A (ja) | 1988-01-29 |
Family
ID=15844023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16713286A Pending JPS6321832A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | プラズマアツシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6321832A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683512A2 (en) * | 1994-05-16 | 1995-11-22 | Texas Instruments Incorporated | Anisotropic plasma etching of semiconductor device |
| US6493086B1 (en) | 1995-10-10 | 2002-12-10 | American Air Liquide, Inc. | Chamber effluent monitoring system and semiconductor processing system comprising absorption spectroscopy measurement system, and methods of use |
| KR20040028388A (ko) * | 2002-09-30 | 2004-04-03 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 제조에서 애싱 방법 및 장치 |
| JP2008091356A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Japan Organo Co Ltd | 有機被膜の除去方法および基板 |
| JP2021517638A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-07-26 | エムケーエス インスツルメンツ, インコーポレイテッドMks Instruments, Inc. | ラジカルガス及び短寿命分子に対する複センサガスサンプリング検出システム及び使用方法 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16713286A patent/JPS6321832A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0683512A2 (en) * | 1994-05-16 | 1995-11-22 | Texas Instruments Incorporated | Anisotropic plasma etching of semiconductor device |
| EP0683512A3 (en) * | 1994-05-16 | 1997-11-19 | Texas Instruments Incorporated | Anisotropic plasma etching of semiconductor device |
| US6493086B1 (en) | 1995-10-10 | 2002-12-10 | American Air Liquide, Inc. | Chamber effluent monitoring system and semiconductor processing system comprising absorption spectroscopy measurement system, and methods of use |
| KR20040028388A (ko) * | 2002-09-30 | 2004-04-03 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 제조에서 애싱 방법 및 장치 |
| JP2008091356A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Japan Organo Co Ltd | 有機被膜の除去方法および基板 |
| JP2021517638A (ja) * | 2017-12-01 | 2021-07-26 | エムケーエス インスツルメンツ, インコーポレイテッドMks Instruments, Inc. | ラジカルガス及び短寿命分子に対する複センサガスサンプリング検出システム及び使用方法 |
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