JPH0616891Y2

JPH0616891Y2 - オゾン反応処理装置

Info

Publication number: JPH0616891Y2
Application number: JP1987091369U
Authority: JP
Inventors: 健一西尾
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2002-06-16
Also published as: JPS642035U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、半導体ウェハーなどの固体の表面をオゾン含
有ガスと反応させて、アッシングプロセス、あるいは被
膜の形成を行うのに用いるためのオゾン処理装置に関す
る。

（従来の技術及びその問題点）集積回路の製造において、半導体ウェハーからフォトレ
ジストを除くのに、従来はウェットプロセスが一般的に
用いられてきた。

ウェットプロセスは、半導体ウェハーを苛性アルカリや
有機溶媒などの洗浄液で洗ってフォトレジストを除く方
法である。

しかし、この方法では、フォトレジストが完全に除けな
い上、洗浄液によるウェハーの汚染も無視できない問題
である。

殊に、近年半導体ウェハーのパターンが微細化するに伴
い、これらの問題点がクローズアップされるようになっ
てきた。

そこで、フォトレジストを除くのに洗浄液を用いないで
酸素プラズマやオゾン含有ガスを用いるアッシングプロ
セスが、注目されている。

しかし、プラズマを用いるプロセスでは、プラズマに含
まれるイオンからの電荷により、半導体ウェハーに形成
された集積回路が劣化するという問題がある。

オゾン含有ガスを用いるプロセスでは、半導体ウェハー
に形成された集積回路が、プラズマからの電荷により劣
化するという問題点はない。

しかし、このオゾンアッシングプロセスに用いられてい
る装置は、以下のような問題点を有している。

オゾン発生器として金属製オゾナイザーが一般に用いら
れているため、オゾン発生器内側の金属がオゾンにより
損耗して反応器に同伴され、反応器の中の半導体ウェハ
ーを汚染する問題があった。

また、従来のオゾン反応処理装置では、通常オゾン発生
器１を１台だけ使用し、オゾン発生装置の高圧電源の電
圧、及び／又は酸素を含有する混合ガスの流入量を変化
させることによって、オゾンの発生量及びオゾン濃度を
変化させていた。

しかし、高圧電源の電圧を変化させる方法ではオゾン濃
度を広い範囲で変化させることはできなかった。また、
混合ガスの流入量を変化させる方法では、オゾン濃度の
高いオゾン含有ガスを造る時は、混合ガスの流量を下げ
なければならない。

また、オゾンは活性が高いため、半導体ウェハーなどの
表面と接触した瞬間に、半導体ウェハーなどと反応して
消費される。したがって、従来の多数の穴が同心円状に
開いている吹き出し口を持つオゾン含有ガス分散器を用
いた場合、半導体ウェハーなどの開口部の直下の部分が
急速にオゾンと反応し非開口部の下の部分は未反応のま
ま残され、固体表面の状態が不均一になるという問題点
があった。

（問題解決のための技術的手段）本考案は、上記の欠点のないオゾン反応処理装置を、提
供する。即ち、固体表面をオゾンを含有するガスと接触
させて反応処理を行うオゾン反応処理装置であって、 (a)オゾン発生器が、少なくとも内部がセラミックスで
構成されている複数のオゾン発生器からなり、 (b)これらのオゾン発生器は直列及び／又は並列に接続
されてあり、 (c)少なくとも１個のオゾン発生器の高圧電源回路が独
立して開閉可能に設けられており、且つ、 (d)オゾン含有ガスの吹き出し口がランダムに開いてい
る、という構成を有するものに関する。

本考案を図に示した実施例に基づいて説明する。

第１図は、本考案のオゾン反応処理装置の１実施例であ
る。

ボンベ１には、酸素または酸素を含有する混合ガス（以
下両者を総称して含酸素ガスという。）が入っている。

ボンベ１の含酸素ガスは、マスフロー弁２を通って、少
なくとも内部がセラミックスで構成されているオゾン発
生器（以下セラミックスオゾナイザーという。）３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄに導かれる。

セラミックスオゾナイザーは全体がセラミックスで作ら
れていてもよく、内面のみにセラミックスの被覆層が設
けられていてもよい。又、セラミックスには各種の酸化
物、窒化物、又は炭化物などが使用可能である。これら
の中で特に酸化物が特に好ましい。

セラミックスオゾナイザー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄで、
ボンベ１からの含酸素ガスはその一部がオゾン化され
る。

セラミックスオゾナイザー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは各
々高圧電源４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを持っている。各高
圧電源は独立に開閉出来るようになっている。セラミッ
クスオゾナイザー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと高圧電源４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとの間の点線は電気的な接続を示
す。

セラミックスオゾナイザー３は、耐酸化性に優れている
ため、オゾン含有ガスに含まれるオゾンによって損耗す
ることが殆どなくなる。

また、セラミックスオゾナイザー３は、複数接続されて
いるので、どのセラミックスオゾナイザー３の高圧電源
回路を閉にして電源電圧をかけるかによって、オゾン含
有ガスのオゾン濃度を調節することができる。

例えば、セラミックスオゾナイザー３を直列に接続し、
各高圧電源回路を閉にすることにより、オゾン含有ガス
の流量を減らさずにオゾン濃度を高くすることができ
る。

一方セラミックスオゾナイザー３を並列に接続して各高
圧電源回路を閉にすることにより、オゾン含有ガスのオ
ゾン濃度を低下させずに、流量を増加させることができ
る。

第１図に示した例では、４台のセラミックスオゾナイザ
ー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを２台ずつ直列につなげ、そ
れを並列に接続している。しかし、複数のセラミックス
オゾナイザーの接続方法は、第１図の例に限定されな
い。

オゾナイザー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを出たオゾン含有
ガスは、フィルター４を通って反応器６に導かれる。

フィルター４は、配管内部からのダストが反応器６に入
らないようにするためのものなので、この位置に取りつ
けられていることが望ましい。フィルターの材質はテフ
ロンやセラミックスなど耐酸化製の材質で作られている
ことが望ましい。

半導体ウェハーなどの処理されるべき固体は、反応器６
の内部で、オゾン含有ガスと接触し、アッシングなどの
表面処理を受ける。

反応器６をでたオゾン含有ガスは、オゾン分解器８を通
って排出される。

反応器６の縦断面図を第３図に示す。図中１２はオゾン
含有ガス分散器であり、吹き出し口１０が開けられてい
る。

半導体ウェハーなどの処理すべき固体１１は、吹き出し
口１０と向かいあっている。処理すべき固体１１は、支
持台１５に載っている。通常は支持台１５にとりつけた
回転軸１３を図示しないモーターで回転させて、固体１
１を回転させる。しかし、固体１１が大き過ぎて回転さ
せるのに適当でないときは、吹き出し口１０を回転させ
てもよい。

吹き出し口１０は、第２図に示すように、ランダムに開
いている。もし第３図に示すような同心円状など、規則
的な形に並んで吹き出し口１０が開いていると、固体１
１の表面にオゾン含有ガスの当たらない部分が残る。

また、吹き出し口１０は、図示しない加熱手段に寄って
加熱できるようになっていることが好ましい。このよう
な手段としては、吹き出し口１０の回りに埋め込んだヒ
ーターなどがある。フォトレジストがコートされた半導
体ウェハーをアッシングして吹き出し口１０がフォトレ
ジストで汚れた場合には、周りに埋め込んだヒーターな
どで吹き出し口１０を加熱しながら、オゾン含有ガスを
吹き出す。この方法によって、吹き出し口１０に付着し
たフォトレジストはアッシングされ除去される。

１４は固体１１を加熱するための手段であり、ヒーター
マイクロ波加熱、ホットプレート、ランプ加熱などを用
いることができる。

反応器６と並行にバイパスライン７が入っている。バイ
パスライン７は切り換えヴァルブ９ａ、９ｂによって反
応器６と切り換えられるようになっていることが望まし
い。

（本考案の効果）本考案の装置では、オゾン含有ガスのオゾン濃度の調節
範囲が、大きく広がる。また、オゾン濃度の高いオゾン
含有ガスを発生させる場合でも、原料の混合ガスの流量
を絞る必要が無くなる。

また、オゾン発生器にセラミックスオゾナイザーを用い
たことにより、オゾン発生器の内面がオゾンにより損耗
することが殆ど無くなり、半導体などが汚染されること
も無くなった。

また、オゾン含有ガス吹き出し口の穴をランダムに配置
した場合には、処理すべき固体の表面の処理むらを無く
することができる。

さらに、バイパスラインを設けた場合には、半導体ウェ
ハーなどをオゾン反応処理した後、反応器の外に取り出
すときに、オゾン含有ガスを止めなくてもよいので、オ
ゾン反応処理装置の安全性が高まる。

（使用例）以下に使用例を示す。

使用例１第１図に示したオゾン反応処理装置において、酸素を１
０／分の流量でセラミックスオゾナイザー３に供給し
た。このとき４台のセラミックスオゾナイザー３全ての
高圧電源回路を閉にした。このときに反応器６に供給さ
れるオゾン濃度は５００００ppmであった。

次に、酸素の流量は変えずに、４台のオゾナイザーのう
ち３ａ、３ｃの２台の高圧電源回路だけを閉にした。こ
のとき、オゾン濃度は、２７０００ppmであった。

さらに、４台のオゾナイザーの内３ａの高圧電源回路だ
けを閉にしたときは、オゾン濃度は１３０００ppmにな
った。

使用例２第１図のオゾン反応処理装置を用いて、一辺が３０cmの
硝子板１１に塗布されたフォトレジストをアッシングし
て除去することを試みた。オゾン分配器には１０／分
の流量で、オゾンを５００００ppm含む酸素ガスを供給
した。オゾン含有ガス分散器１２は、直径４３cmであ
り、０．５mm径の吹き出し口が４００個ランダムに開い
ているものを用いた。分散器１２は硝子板１１と対向し
ており、オゾン反応処理中は６rpmで回転するようにし
た。

２５０℃、６０秒のアッシングにより、硝子板の上のフ
ォトレジストは完全に除去され、硝子板の表面が均一に
なることが分かった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のオゾン反応処理装置の一実施例の概
略図である。第２図は、本考案のオゾン反応処理装置の、オゾン混合
ガスの吹き出し口の配置の一例を示す概略図である。第３図は、反応器６の縦断面図である。１：酸素または酸素を含む混合ガスのボンベ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：セラミックスオゾナイザー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ：高圧電源５：フィルター６：反応器７：バイパスライン９ａ，９ｂ：切り換えヴァルブ１０：吹き出し口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｄ 8831−4Ｍ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固体表面を、オゾンを含有するガスと接触
させて反応処理を行うオゾン反応処理装置において (a)オゾン発生器３ａ、３ｂ、３ｃ・・・は、少なくと
も内側がセラミックスで構成されている複数のオゾン発
生器からなり、 (b)これらのオゾン発生器３ａ、３ｂ、３ｃ・・・は直
列及び／又は並列に接続されてあり、 (c)オゾン発生器３ａ、３ｂ、３ｃ・・・の高圧電源回
路４ａ、４ｂ、４ｃ・・・の内、少なくとも１つが独立
して開閉可能に設けられており、且つ、 (d)支持台１５、或いはオゾン吹き出し口１０の少なく
とも一方が回転し、 (e)且つ、当該オゾン吹き出し口１０がランダムに設け
られている、オゾン反応処理装置。
【請求項２】オゾン発生器３ａ、３ｂ、３ｃ・・・と反
応器６の間にフィルター５を設けた、請求項第１項に記
載のオゾン反応処理装置。
【請求項３】反応器６と並列にバイパスライン及び切替
えバルブを設置してなる、請求項第２項に記載のオゾン
反応処理装置。