JPH02220437A - アッシング装置 - 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〕 本発明はアッシング装置、特にダウンフローアッシング
装置に用いられる０リングの腐食を防止する構成とした
改良に関する。

３、発明の詳細な説明 〔概要〕 アッシング族！、特にダウンフローアッシング装置に用
いられるＯリングの腐食を防止する構成とした改良に関
し、 マイクロ波プラズマを利用するダウンフローアッシング
に用いる装置において、ラジカルによるＯリングの腐食
が防止される構成のダウンフロー（従来の技術） 近年、ダウンフローアッシングがダメージのないアッシ
ング装置として広く使用されるようになった。本発明実
施例の図である第１図を参照すると、２２はマイクロ波
発振器、２３は導波管、２４は石英板、１３はアッシン
グガス導入口、１５はプラズマ発生室、１６はパンチン
グボード、１１はウェハ、１２はステージであり、この
装置でマイクロ波発振器２２で発生されるマイクロ波を
利用してプラズマ発生室１５内にプラズマを発生させ、
アッシングガス導入口１３から導入されるＮＦ、ガスを
活性化し、それにＨ２０ガスを添加してウェハ１１上に
塗布されたレジストをアッシング（灰化）する。図示の
装置ではパンチングボード１６を設けてプラズマ発生室
で発生するプラズマの内でラジカルのみがこれを通り抜
けてレジストと反応してアッシングがなされる構成とな
っていて、ウェハにダメージを与えることがないアッシ
ング装置として使用されるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した構成によって得られるラジカルの内でレジスト
と反応しなかったラジカルは、排気される過程において
、気密用に使用される合成ゴムでできたＯリング１７の
ゴムを腐食し、そうなると人体に危険な排気ガスが漏れ
るおそれがあるので定期的にＯリングを点検して腐食し
たＯリングを交換することが行なわれる。そのような点
検、交換の作業に加えて、腐食されたＯリングのゴムか
ら発生するゴミがウェハ上に付着する問題があり、最近
のＬＳＩの製造においてはゴミの発生が製品の高集積化
、信頼性に悪影響を及ぼすので、か＼るゴミの発生は最
小限に抑えることが要請される。

そこで本発明は、マイクロ波プラズマを利用するダウン
フローアッシングに用いる装置において、ラジカルによ
るＯリングの腐食が防止される構成のダウンフローアッ
シング装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記課題は、水蒸気を混合したアッシングガスを用いる
アッシングの装置において、０リングを、冷媒循環器に
より循環される冷媒により一４０℃〜６０℃の範囲の温
度に冷却する構成としたことを特徴とするアッシング装
置によって解決される。

〔作用〕

従来のダウンフローアッシング装置は、ダウンフロー中
のＯリングを腐食から守る対策を施してなく、レジスト
と反応しなかったラジカルがダウンフロー中の０リング
のゴムと反応をおこして０リングが腐食したのであるが
、本発明においては、０リングの温度を一５０℃前後に
冷却し、それによってラジカルと０リングのゴムとの反
応を抑制し、Ｏリングの腐食を防止するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明実施例（実施例１）の構成図で、図中、
１１はウェハ、１２はステージ、１３はアッシングガス
導入口、１４はＨ！０ガス導入口、１５はプラズマ発生
室、１６はパンチングボード、１７はＯリング、１８は
Ｏリング冷却器、１９は冷媒循環器、２０は排気管、２
１は真空ポンプ、２２はマイクロ波発振器、２３は導波
管、２４は石英板で、プラズマ発生室１５で発生するプ
ラズマの内ラジカルのみがパンチングボード１６を通り
ぬけてウェハ上のレジストと反応し、アッシングが行な
われる０本発明では０リング１７を冷却することによっ
てそれを腐食から守るものであり、冷媒はＯリング冷却
器１８中を循環して０リングを冷却するもので、そのた
めにこの冷媒を０リング冷却器１８を経由して循環させ
る。

本発明においてＯリングを冷却する理由は次の原理に基
づく９本発明者の実験の結果は第２図に示され、この図
は、ＮＦ、にＨ！０を添加してレジストをアッシングし
たときのレジストエツチングレートとウェハの温度の関
係を示すもので、横軸にウェハ温度（”Ｃ）を、縦軸に
エツチングレート（μＩｌ／５ｉｎ）をとる。

実験では、レジストは一５０℃程度に冷却するとアッシ
ングされないことが判明した。このことから、０リング
はそれを一５０℃程度に冷却すれば、アッシングされな
い、すなわち腐食されないことが確かめられた。その理
由は、アッシングとは、有機化合物を酸化して取除くこ
とであり、レジストも０リングのゴムも有機化合物だか
らである。

第１図の冷媒循環器１９の詳細は第３図に示される。０
リング１７は金属板リング１７ａにゴム１７ｂがはめ込
まれた構造のもので、ゴムの材質は一８０℃まで使用可
能なりロロシリコンゴムを用いた。２５は冷媒循環管で
、それはＯリング１７の金属板リング１７ａに密着させ
、断熱材２６には発泡性スチロール系のものを使用した
。２７はジヨイントで冷媒循環管２５と冷媒循環器１９
とを連結し、接合器２８は排気管２０と装置の排気口２
９とを、接合ねじ３０と接合ねし受け３１を用いて接合
し、ジゴイント受け３２はジヨイント２７を受ける。

冷媒循環器１９には、伯東■が代理店として販売してい
る「ポリコールドチラーＰ−２０Ｊを使用した。この装
置で得られる温度は一４０℃〜−６０℃で、冷却は不燃
性の冷媒を循環させる方法を用いた。

なお前記したポリコールドチラーＰ−２０は、真空装置
のオイルバック防止用のバッフルやフォーライントラツ
ブ用の冷却装置としても用いられているものである。

本発明の実施例２は第４図に示され、図中、４１はウェ
ハ、４２はステージ、４３はアッシングガス導入口、４
４はＨ２０ガス導入口、４５はプラズマ発生室、４７は
Ｏリング、４８はＯリング冷却器、４９は冷媒循環器、
５０は排気管、５１は真空ポンプ、５２はマイクロ波発
振器、５３は導波管、５４は導波管終端で、この装置は
プラズマ発生室の構造が第１図の例と異なり、パンチン
グボードを用いないものである。

上記した装置を用いてウェハ１００枚を連続してアッシ
ングを行い、９０枚目から１００枚目までのウェハ上の
ゴミの数を比較した結果は下記の表１に示される。なお
、従来のアッシング装置としては、第１図の実施例のア
ッシング装置からＯリング冷却器１８、冷媒循環器１９
を取り外した装置を使用した。

実施例１　　　１７個　　　　　　　３０個実施例２　
　　２０個　　　　　　　４０個従来例　　９８個　　
　　１５０個 〔平均値は９０枚目から１００枚目までのウェハの値を
平均して求めた。］ 〔ゴミは粒径０．３μ請以上のものを数えた。〕比較の
結果、実施例１と実施例２のアッシング装置は従来例に
比べ、ゴミの数が少ないことが確かめられたが、このこ
とは、実施例１と２のアッシング装置はＯリングを冷却
することにより、従来のアッシング装置に比べ、０リン
グ腐食が原因の発塵を抑えることができたことを示すも
のである。

以上の例はダウンフローアッシング装置について説明し
たが、本発明はその他のアッシング装置にも適用され、
また、０リング１７．４７は排気口のみならず第１図と
第４図に破線で示すようにその他の気密のためのＯリン
グなどにも及ぶものであり、その場合には、冷媒循環器
１９．４９は第１図と第４図に破線で示すように追加的
に連結することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ダウンフロー中のＯリン
グを腐食させることなくダウンフローアッシングを行う
ことができ、ダウンフローアッシング装置の性能向上に
有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例１の構成図、 第２図は本発明の原理説明図、 第３図は冷媒循環器の構造を示す図、 第４図は本発明実施例２の構成図である。 図中、 １１はウェハ、 １２はステージ、 １３はアッシングガス導入口、 １４はＵＺＯガス導入口、 １５はプラズマ発生室、 １６はパンチングボード、 １７は０リング、 １８はＯリング冷却器、 １９は冷媒循環器、 ２０は排気管、 ２１は真空ポンプ、 ２２はマイクロ波発振器、 ２３は導波管、 ２４は石英板、 ２５は冷媒循環管、 ２６は断熱材、 ２７はジヨイント、 ２８は接合器、 ２９は排気口、 ３０は接合ねじ、 ３１は接合ねし受け、 ３２はジヨイント受け を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水蒸気を混合したアッシングガスを用いるアッシングの
   装置において、 Ｏリング（１７）を、冷媒循環器（９）により循環され
   る冷媒により−４０℃〜−６０℃の範囲の温度に冷却す
   る構成としたことを特徴とするアッシング装置。