JPH0658901B2 - アツシング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、被処理基板に被着された膜を除去するアッシ
ング方法に関する。

（従来の技術） 一般に半導体集積回路を形成する微細パターンの形成は
例えば露光および現象によって形成された有機高分子の
フォトレジスト膜をマスクとして用い、このマスクの下
地膜をエッチングすることにより行なわれる。したがっ
て、マスクとして用いられたフォトレジスト膜はエッチ
ング過程を経た後には半導体ウエハの表面から除去する
必要がある。

このような場合のフォトレジスト膜を除去する処理とし
てエッチング液によるエッチングやドライエッチングな
どが行なわれている。しかし集積度が高くなるとレジス
トの残渣や半導体ウエハ表面へのダエージの問題があ
る。このため、アッシング処理が行なわれている。この
処理を行なう装置の例としてオゾンを含むアッシングガ
スを利用する方法が検討されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者はこのようなアッシング装置を研究開発した結
果アッシングガスの流量や流速、ガス濃度、ガス温度な
どがアッシング特性に顕著に影響することが判った。上
記要素の一つが予め定めた範囲からはずれても所望する
アッシングを実行できないという問題点があった。

本発明は、上述の点に対処してなされたもので、装置の
動作異常を速やかにオペレーターへ報告することにより
歩留まりの向上を計ったアッシング方法を提供するもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） チャンバ内にて被処理基板を加熱すると共に、酸素供給
源から供給される酸素をオゾン発生機構によりオゾン化
し、このオゾンを含むアッシングガスをチャンバ内に供
給して、被処理基板に被着された膜と反応させてアッシ
ングを行い、チャンバ内から排気されたアッシングガス
をオゾン分解器により分解して排出し、アッシング終了
後にガスパージ機構から不活性ガスをチャンバ内に供給
しながらチャンバ内を排気するアッシング方法におい
て、 以下のａ〜ｆの場合に操作パネルに夫々の異常を表示す
ることを特徴とするアッシング方法。

ａ．前記酸素供給源から前記オゾン発生機構に供給され
る酸素の流量をモニタし、その流量が設定値よりも低く
なったとき ｂ．前記オゾン発生機構の電源の電圧及び電流をモニタ
し、その値が異常になったとき ｃ．前記被処理基板の加熱部の温度をモニタし、その温
度が設定範囲から外れているとき ｄ．前記チャンバ内の圧力をモニタし、その圧力が設定
値よりも高くなったとき ｅ．前記オゾン分解器の温度をモニタし、その温度が異
常値になったとき ｆ．前記ガスパージ機構よりの不活性ガスの流量をモニ
タし、その流量が設定値よりも低くなったとき （作 用） 本発明のアッシング方法では、アッシング装置の動作異
常を操作パネルに表示するため、速やかにオペレーター
に装置異常が報告され、不良の半導体ウエハの製造や装
置の破損等を大量に出すことなく事前に防ぐことが可能
となる。

（実施例） 以下、本発明方法をオゾンを含むガスをアッシングガス
としたアッシング方法を適用した実施例につき図面を参
照して説明する。

被処理基板例えば半導体ウエハを１枚１枚処理する枚葉
処理を行なうことが可能なアッシング方法におけるアッ
シング装置への実施例である。

図示しない昇降機構により上下動自在に構成され、アッ
シングガスを下チャンバー２内へ流出するための円板３
が設けられている。この円板３の中心に上記ガスを流出
する直径例えば２０ｍｍの流出孔１５が設けられた円錐
形状の上チャンバー１が設けられている。この上チャン
バー１の頂部には例えばテフロン製ガス流導管４が接続
されている。このガス流導管４は分岐して一方はオゾン
発生機構６を介して酸素供給源５に接続され、他方はエ
アー・パージ機構７にそれぞれ連接されている。

下チャンバー２内中央部には被処理基板例えば半導体ウ
エハ８を載置するための載置台９が設けられている。こ
の載置台９には載置した半導体ウエハ８を加熱するため
のヒーター１０が内蔵されている。このヒーター１０は
温度制御機構１１により予め定められた温度例３００℃
に温度制御自在に設けられている。

そして、下チャンバー２の底面には排気管１２を介して
排気機構１３とオゾン分解器１４に連接している。この
排気系は上記底面に載置台９の外周を囲繞する如く環状
に形成するとウエハ８面に対し均一なガス流出路を形成
できる。このようにしてアッシング装置が構成されてい
る。

次に上述したアッシング装置による半導体ウエハのアッ
シング方法を説明する。

図示しない昇降機構により上チャンバー１を上昇させ、
搬送機構例えばハンドアーム（図示せず）により半導体
ウエハ８を吸着して下チャンバー２に設けられた載置台
９上の予め定められた位置に載置する。この上チャンバ
ー１を昇降機構により下降させ、下チャンバー２と気密
連結する。次に酸素供給源５から酸素を供給し、この酸
素をオゾン発生機構６でオゾンを発生し、上チャンバー
１方向に搬送する。即ちガス流導管４を介して上チャン
バー１内へ流出する。この時酸素供給源５の酸素が不足
するとチャンバー内へのオゾンの流量が低下するため、
酸素供給源５とオゾン発生機構６との間に例えば流量計
を設け、この流量が予め定められた流量より低くなった
場合にアッシング装置の操作パネルに設けた表示窓にオ
ゾンの減少又は停止したことを表示し、オペレーターへ
報告する。またオゾン発生機構６の電源が不良であると
オゾン発生機構６が正常動作不可能になるため内部に電
流計・電圧計を設け、電源の電圧及び電流を検出してそ
の検出値が正常でなければオゾン発生機構電源異常を上
記操作パネルに設けた表示窓に表示する。

さらに、上記アッシングガスは、ガスを流出するための
円板３の流出孔１５から所定距離例えば０．５ｍｍのギ
ャップに設けられた半導体ウエハ８面に流出する。ま
た、この半導体ウエハ８の少なくとも表面はアッシング
ガスとの酸化作用を促進する如く載置台９に内設してい
るヒーター１０を温度制御機構１１により制御して温度
１５０〜５００℃程度例えば３００℃に加熱する。この
時温度制御機構１１が正常な動作が行なわれないと載置
台９に内設してヒーター１０の制御が不可能なため、上
記ヒーター部に温度センサー例えばサーミスタ（図示せ
ず）により温度を常にモニターし、予め定めた設定温度
範囲外になった場合温度制御異常を上記操作パネルに設
けた表示窓に表示する。このほかアッシングレートはオ
ゾンの濃度、流量、流速、ガス温度などを設定温度に制
御する。このように制御されたアッシングガスにより半
導体ウエハ８表面の不要物例えばレジストを酸化して排
出する。即ち排気機構１３により排気する。しかしこの
時、排気機構１３が正常動作をせず排気が行なわれなか
った場合、オゾンが流出する圧力により他の部分からア
ッシングガスがリークする恐れがあるため、チャンバー
内に圧力センサーを設け、この圧力センサーにより圧力
を常にモニターし、圧力異常を検出した場合、上記操作
パネルに設けた表示窓に表示する。

そして、排気機構１３により排気したアッシングは、オ
ゾン分解器１４の正常動作が行なわれないと、有害であ
るオゾンがそのまま排気されてしまうため、オゾン分解
器１４内に例えば温度センサー（図示せず）を設け、オ
ゾン分解器１４の温度を常にモニターし、温度異常を検
出した場合に上記操作パネルに設けた表示窓に表示す
る。

以上の説明で半導体ウエハ８のアッシング処理は終了で
あるが、チャンバー内にはまだアッシングガスが充満し
ているため、エアー・パージ機構７から不活性気体例え
ば窒素をチャンバー内に流出し、充満しているアッシン
グガスを排気機構１３により排気してしまう。この時、
エアー・パージ機構７が正常動作せず窒素がチャンバー
内に流出されないと、次工程へ半導体ウエハ８を搬送す
る際にアッシングガスが外部に流出してしまうため、エ
アー・パージ機構７と上チャンバー１との間に例えば流
量計を設け、流量が設定値よりも低くなった場合に、上
記操作パネルに設けた表示窓にエアー・パージ機構７が
異常であることを表示する。

この後、載置台９上の半導体ウエハ８を搬送機構例えば
ハンドアームで次工程へ搬送する。

以上説明したように、アッシング処理装置を常にモニタ
ーし、異常が発生した場合には操作パネルに設けた表示
窓に異常を表示し、速やかにオペレーターへ報告する。
表示例は表示窓に異常個所を表示したり、文字により異
常状確や対応の要領やチェック内容を表示する。

上記実施例では、流量計、電流計、電圧計、圧力センサ
ー等を使用して説明したが、動作異常をモニターできる
ものであれば上述したものに限定するものではない。ま
た、上記実施例では、流量、温度、電流、電圧、圧力の
動作異常を説明したが、上述した異常に限らず被処理基
板のアッシングに悪影響を与えるものであれば、上述し
たもの以外についても動作以上を知らせることが好まし
い。

以上述べたようにこの実施例によれば、アッシング装置
の動作異常が操作パネルに設けた表示窓に表示されるた
め、装置の動作異常が速やかにオペレーターへ報告さ
れ、オペレーターが装置の状態を常時把握することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、オゾン発生機構に
酸素を供給して得られたオゾンを用いてアッシングを行
うにあたって、安定した処理ができるための要素と安全
な運転ができるための要素とをモニタし、操作パネルに
設けた表示窓に動作異常を表示することにより、速やか
にオペレーターへ報告されるため不良の被処理基板の製
造や装置の破損、人体への危害を事前に防ぐことが可能
となり、ひいては製品の歩留まりを向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明アッシング方法の実施例を説明するための
アッシング装置の構成図である。 １……上チャンバー、２……下チャンバー ３……円板、５……酸素供給源 ６……オゾン発生器、７……エアー・パージ機構 ８……半導体ウエハ、９……載置台 １０……ヒーター、１１……温度制御機構 １３……排気機構、１４……オゾン分解器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンバ内にて被処理基板を加熱すると共
   に、酸素供給源から供給される酸素をオゾン発生機構に
   よりオゾン化し、このオゾンを含むアッシングガスをチ
   ャンバ内に供給して、被処理基板に被着された膜と反応
   させてアッシングを行い、チャンバ内から排気されたア
   ッシングガスをオゾン分解器により分解して排出し、ア
   ッシング終了後にガスパージ機構から不活性ガスをチャ
   ンバ内に供給しながらチャンバ内を排気するアッシング
   方法において、 以下のａ〜ｆの場合に操作パネルに夫々の異常を表示す
   ることを特徴とするアッシング方法。 ａ．前記酸素供給源から前記オゾン発生機構に供給され
   る酸素の流量をモニタし、その流量が設定値よりも低く
   なったとき ｂ．前記オゾン発生機構の電源の電圧及び電流をモニタ
   し、その値が異常になったとき ｃ．前記被処理基板の加熱部の温度をモニタし、その温
   度が設定範囲から外れているとき ｄ．前記チャンバ内の圧力をモニタし、その圧力が設定
   値よりも高くなったとき ｅ．前記オゾン分解器の温度をモニタし、その温度が異
   常値になったとき ｆ．前記ガスパージ機構よりの不活性ガスの流量をモニ
   タし、その流量が設定値よりも低くなったとき