JPH0779100B2 - アッシング方法 - Google Patents
アッシング方法Info
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- JPH0779100B2 JPH0779100B2 JP63067779A JP6777988A JPH0779100B2 JP H0779100 B2 JPH0779100 B2 JP H0779100B2 JP 63067779 A JP63067779 A JP 63067779A JP 6777988 A JP6777988 A JP 6777988A JP H0779100 B2 JPH0779100 B2 JP H0779100B2
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- Japan
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- ashing
- ozone
- gas
- water vapor
- mixed
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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、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の微細パターンの形成は、露光及
び現像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、半導体ウエハ上に形成された下
地膜をエッチングすることにより行なわれる。従って、
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される必
要がある。このような場合のフォトレジスト膜を除去す
る処理としてアッシング処理が行なわれている。
び現像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、半導体ウエハ上に形成された下
地膜をエッチングすることにより行なわれる。従って、
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される必
要がある。このような場合のフォトレジスト膜を除去す
る処理としてアッシング処理が行なわれている。
このアッシング処理は、温調手段により温度制御自在な
載置台上の予め定められた位置に被処理基板例えば半導
体ウエハを載置し、このウエハ周囲を気密状態に設定す
る。この時、このウエハ対向位置に開口を有する平板が
配置されており、この平板の上記開口から加熱された上
記ウエハ表面にアッシングガスを供給する。このアッシ
ングガスは、酸素供給源を備えたオゾン発生器により生
成されたオゾンを使用し、このオゾンが上記ウエハの熱
により分解されて発生する酸素ラジカルの強い酸化力に
より、上記ウエハ表面に被着した膜例えばフォトレジス
ト膜をアッシング除去する。そして、このアッシング後
の排ガス中に残存するオゾンが分解された後、この排ガ
スを排気するものである。
載置台上の予め定められた位置に被処理基板例えば半導
体ウエハを載置し、このウエハ周囲を気密状態に設定す
る。この時、このウエハ対向位置に開口を有する平板が
配置されており、この平板の上記開口から加熱された上
記ウエハ表面にアッシングガスを供給する。このアッシ
ングガスは、酸素供給源を備えたオゾン発生器により生
成されたオゾンを使用し、このオゾンが上記ウエハの熱
により分解されて発生する酸素ラジカルの強い酸化力に
より、上記ウエハ表面に被着した膜例えばフォトレジス
ト膜をアッシング除去する。そして、このアッシング後
の排ガス中に残存するオゾンが分解された後、この排ガ
スを排気するものである。
このようなアッシング処理技術は、例えば特開昭52−20
766号公報等に開示されている。
766号公報等に開示されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の技術では、ウエハを加熱してオ
ゾンをこの熱により分解し、強い酸化力を有する酸素ラ
ジカルを発生させることによりアッシング処理を行なう
が、上記オゾンの分子は他の分子や気密容器の壁等と衝
突してゆるやかに分解するため、上記アッシング処理に
必要な酸素ラジカルの発生が遅く、そのため上記ウエハ
のアッシング速度が遅くなるという問題があった。
ゾンをこの熱により分解し、強い酸化力を有する酸素ラ
ジカルを発生させることによりアッシング処理を行なう
が、上記オゾンの分子は他の分子や気密容器の壁等と衝
突してゆるやかに分解するため、上記アッシング処理に
必要な酸素ラジカルの発生が遅く、そのため上記ウエハ
のアッシング速度が遅くなるという問題があった。
本発明は上記点に対処してなされたもので、オゾンの分
解を速めることによりアッシングの高速化を可能とする
アッシング方法を提供しようとするものである。
解を速めることによりアッシングの高速化を可能とする
アッシング方法を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、請求項１は、水を所望の温度に加熱して水蒸
気を発生させ、アッシングガスと混合して混合ガスを得
る第１の工程と、前記混合ガスを処理室内に導入し、こ
の処理室内に設けられた被処理基板の表面に被着した膜
をアッシングする第２の工程とを具備したことを特徴と
するアッシング方法にある。
気を発生させ、アッシングガスと混合して混合ガスを得
る第１の工程と、前記混合ガスを処理室内に導入し、こ
の処理室内に設けられた被処理基板の表面に被着した膜
をアッシングする第２の工程とを具備したことを特徴と
するアッシング方法にある。
前記第１の工程において、被処理基板は、好ましくは、
150℃〜500℃に加熱されることを特徴とする。さらに好
ましくは、前記アッシングガスは、オゾンを含有するア
ッシングガスであり、前記第１の工程において、前記ア
ッシングガスと前記水蒸気とを混合容器内で混合した
後、この混合容器から前記処理室内へ接続されているア
ッシングガス供給管を介して前記アッシングガスを供給
することを特徴とする。また、前記第１の工程における
水は、70℃に加熱されることを特徴とする。
150℃〜500℃に加熱されることを特徴とする。さらに好
ましくは、前記アッシングガスは、オゾンを含有するア
ッシングガスであり、前記第１の工程において、前記ア
ッシングガスと前記水蒸気とを混合容器内で混合した
後、この混合容器から前記処理室内へ接続されているア
ッシングガス供給管を介して前記アッシングガスを供給
することを特徴とする。また、前記第１の工程における
水は、70℃に加熱されることを特徴とする。
（作用） 本発明は、オゾンを含有するアッシングガスと水蒸気の
混合ガスによりアッシング処理することにより、上記水
蒸気の存在により上記オゾン分子の分解を連鎖的に発生
させ、オゾンのみの分解より分解速度を速めてアッシン
グ処理に必要な酸素ラジカルを短時間で多量に発生させ
るため、高速アッシング処理を可能とする。
混合ガスによりアッシング処理することにより、上記水
蒸気の存在により上記オゾン分子の分解を連鎖的に発生
させ、オゾンのみの分解より分解速度を速めてアッシン
グ処理に必要な酸素ラジカルを短時間で多量に発生させ
るため、高速アッシング処理を可能とする。
（実施例） 以下、本発明方法を半導体ウエハのアッシング処理に適
用した一実施例につき、図面を参照して説明する。
用した一実施例につき、図面を参照して説明する。
まず、アッシング装置の構成を説明する。
アッシング処理が行なわれる処理室は、有底円筒形の容
器（１）と蓋体（２）との係合により形成される。この
容器（１）内部には、例えば真空吸着機構（図示せず）
で被処理基板例えば半導体ウエハ（３）を保持可能な如
く載置台（４）が設けられている。この載置台（４）に
は図示しない加熱手段が内設しており、この載置台
（４）を介して保持したウエハ（３）を間接的に加熱可
能としている。また、上記容器（１）の底部には排気機
構（５）が設けられており、この排気機構（５）により
上記処理室内の排気を可能としている。このような載置
台（４）上方の対向位置には、この載置台（４）表面と
平行状態に所定の間隔を開けて中心部に開孔（６）を有
する円形状平板（７）が設けられている。この平板
（７）の下面周縁部の複数箇所例えば３箇所に、所望す
る厚さに形成されたスペーサ（８）が設けられ、このス
ペーサ（８）と上記載置台（４）上面の周縁部と当接す
ることにより、この載置台（４）上面と上記平板（７）
の下面との間隔を上記スペーサ（８）の厚さに設定可能
としている。このような平板（７）は上記蓋体（２）と
平行状態で支持されており、この平板（７）の中心部の
開孔（６）には、アッシングガス供給管（9a）が接続し
ている。このアッシングガス供給管（9a）は、上記処理
室内の気密を保持する如くシールされた状態で上記蓋体
（２）を貫通し、後に説明する気液混合手段（10）に連
設している。また、上記蓋体（２）の下面周縁部には、
シール部材（11）が設けられており、上記容器（１）及
び蓋体（２）の相対的昇降で、このシール部材（11）の
下端部と上記容器（１）の側壁上面と当接することによ
り、上記処理室内を気密可能としている。また、上記気
液混合手段（10）には、上部に上記アッシングガス供給
管（9a）及びアッシングガス供給管（9b）が接続した気
液混合容器（12）が設けられ、この気液混合容器（12）
内に液量制御された状態で注入可能とされた水（13）を
加熱する如く加熱機構（14）が設けられている。このよ
うな気液混合手段（10）の上方に接続している上記アッ
シングガス供給管（9b）を介してオゾン発生器（15）が
接続している。このようにしてアッシング装置が構成さ
れている。
器（１）と蓋体（２）との係合により形成される。この
容器（１）内部には、例えば真空吸着機構（図示せず）
で被処理基板例えば半導体ウエハ（３）を保持可能な如
く載置台（４）が設けられている。この載置台（４）に
は図示しない加熱手段が内設しており、この載置台
（４）を介して保持したウエハ（３）を間接的に加熱可
能としている。また、上記容器（１）の底部には排気機
構（５）が設けられており、この排気機構（５）により
上記処理室内の排気を可能としている。このような載置
台（４）上方の対向位置には、この載置台（４）表面と
平行状態に所定の間隔を開けて中心部に開孔（６）を有
する円形状平板（７）が設けられている。この平板
（７）の下面周縁部の複数箇所例えば３箇所に、所望す
る厚さに形成されたスペーサ（８）が設けられ、このス
ペーサ（８）と上記載置台（４）上面の周縁部と当接す
ることにより、この載置台（４）上面と上記平板（７）
の下面との間隔を上記スペーサ（８）の厚さに設定可能
としている。このような平板（７）は上記蓋体（２）と
平行状態で支持されており、この平板（７）の中心部の
開孔（６）には、アッシングガス供給管（9a）が接続し
ている。このアッシングガス供給管（9a）は、上記処理
室内の気密を保持する如くシールされた状態で上記蓋体
（２）を貫通し、後に説明する気液混合手段（10）に連
設している。また、上記蓋体（２）の下面周縁部には、
シール部材（11）が設けられており、上記容器（１）及
び蓋体（２）の相対的昇降で、このシール部材（11）の
下端部と上記容器（１）の側壁上面と当接することによ
り、上記処理室内を気密可能としている。また、上記気
液混合手段（10）には、上部に上記アッシングガス供給
管（9a）及びアッシングガス供給管（9b）が接続した気
液混合容器（12）が設けられ、この気液混合容器（12）
内に液量制御された状態で注入可能とされた水（13）を
加熱する如く加熱機構（14）が設けられている。このよ
うな気液混合手段（10）の上方に接続している上記アッ
シングガス供給管（9b）を介してオゾン発生器（15）が
接続している。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。
ッシング方法を説明する。
まず、容器（１）及び蓋体（２）の相対的な昇降により
処理室内の気密を解除し、この処理室内に被処理基板例
えば半導体ウエハ（３）を搬送し、このウエハ（３）を
載置台（４）表面の予め定められた位置に設定し、吸着
保持する。そして、上記容器（１）及び蓋体（２）の相
対的昇降により上記容器（１）の側壁上面と上記蓋体
（２）下面周縁部のシール部材（11）との当接により、
上記処理室内を気密に設定する。この気密と同時に、上
記載置台（４）と平板（７）下面周縁部に設けられたス
ペーサ（８）の当接により、この平板（７）と載置台
（４）に載置したウエハ（３）との間隔を所望値に設定
する。この時、ウエハ（３）は載置台（４）に内設して
いる加熱手段（図示せず）により例えば150〜500℃程度
に加熱される。
処理室内の気密を解除し、この処理室内に被処理基板例
えば半導体ウエハ（３）を搬送し、このウエハ（３）を
載置台（４）表面の予め定められた位置に設定し、吸着
保持する。そして、上記容器（１）及び蓋体（２）の相
対的昇降により上記容器（１）の側壁上面と上記蓋体
（２）下面周縁部のシール部材（11）との当接により、
上記処理室内を気密に設定する。この気密と同時に、上
記載置台（４）と平板（７）下面周縁部に設けられたス
ペーサ（８）の当接により、この平板（７）と載置台
（４）に載置したウエハ（３）との間隔を所望値に設定
する。この時、ウエハ（３）は載置台（４）に内設して
いる加熱手段（図示せず）により例えば150〜500℃程度
に加熱される。
一方、上記ウエハ（３）をアッシング処理するためのア
ッシングガスは、例えばオゾン発生器（15）で酸素ガス
を原料として生成したオゾンを含有するアッシングガス
を、アッシングガス供給管（9b）を介して気液混合手段
（10）の気液混合容器（12）内を介してアッシングガス
供給管（9b）へ流通させる。このアッシングガスが気液
混合容器（12）内に流通する際、この気液混合容器（1
2）内に注入されている水（13）による水蒸気雰囲気内
を流通するため、上記アッシングガスに水蒸気が混合さ
れる。この時、上記水（13）から多量の水蒸気を発生せ
るために加熱機構（14）により上記水（13）を所望する
温度に加熱してもよい。また、この水蒸気の混合量は、
90％以上の飽和水蒸気量とすることが好ましく、より効
果がある。そして、上記水蒸気を混合したアッシングガ
スを上記アッシングガス供給管（9a）を介して平板
（７）の中心部に設けられた開孔（６）から上記加熱状
態のウエハ（３）表面に供給する。ここで、上記ウエハ
（３）の熱によりオゾンが分解されて酸素ラジカルが発
生し、この酸素ラジカルの強い酸化力により上記ウエハ
（３）表面に被着している膜例えばフォトレジスト膜を
除去する。この時、上記アッシングガス中のオゾンはゆ
るやかに分解するため、上記混合している水蒸気が増感
剤として作用し、オゾンの分解を加速する。このため、
分解しないまま排気されてしまうオゾン量を減少させて
より多くの酸素ラジカルを発生させることにより、高速
なアッシング処理を可能とする。このアッシング処理後
の排ガスは、排気機構（５）により適宜排気される。
ッシングガスは、例えばオゾン発生器（15）で酸素ガス
を原料として生成したオゾンを含有するアッシングガス
を、アッシングガス供給管（9b）を介して気液混合手段
（10）の気液混合容器（12）内を介してアッシングガス
供給管（9b）へ流通させる。このアッシングガスが気液
混合容器（12）内に流通する際、この気液混合容器（1
2）内に注入されている水（13）による水蒸気雰囲気内
を流通するため、上記アッシングガスに水蒸気が混合さ
れる。この時、上記水（13）から多量の水蒸気を発生せ
るために加熱機構（14）により上記水（13）を所望する
温度に加熱してもよい。また、この水蒸気の混合量は、
90％以上の飽和水蒸気量とすることが好ましく、より効
果がある。そして、上記水蒸気を混合したアッシングガ
スを上記アッシングガス供給管（9a）を介して平板
（７）の中心部に設けられた開孔（６）から上記加熱状
態のウエハ（３）表面に供給する。ここで、上記ウエハ
（３）の熱によりオゾンが分解されて酸素ラジカルが発
生し、この酸素ラジカルの強い酸化力により上記ウエハ
（３）表面に被着している膜例えばフォトレジスト膜を
除去する。この時、上記アッシングガス中のオゾンはゆ
るやかに分解するため、上記混合している水蒸気が増感
剤として作用し、オゾンの分解を加速する。このため、
分解しないまま排気されてしまうオゾン量を減少させて
より多くの酸素ラジカルを発生させることにより、高速
なアッシング処理を可能とする。このアッシング処理後
の排ガスは、排気機構（５）により適宜排気される。
このアッシング工程の特性例を以下説明する。
アッシングガスに混合する水蒸気の混合量を変化させる
ために上記気液混合容器（12）内の水（13）を加熱機構
（14）により加熱した場合のウエハ（３）アッシング速
度の影響を第２図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g/m3，上記載置台（４）
温度を300℃とし、水蒸気を混合しないオゾンのみでア
ッシングした場合，上記水（13）を20℃に設定した場
合，上記水（13）を50℃に設定した場合，上記水（13）
を70℃に設定した場合を夫々比較した特性例であり、こ
の特性例からアッシングガスに水蒸気を混合すると全体
的にアッシング速度が向上し、上記水（13）の温度が50
℃程度がよりアッシング速度が高く、これはオゾンのみ
のアッシング速度より約20％向上していることが判る。
また、第２図のものと同条件で、オゾン原料となる酸素
流量を10.0l/m,オゾン濃度を65g/m3と変更した場合を夫
々比較した特性例を第３図に示しこれも上記第２図の特
性例と同様な効果となっていることが判る。
ために上記気液混合容器（12）内の水（13）を加熱機構
（14）により加熱した場合のウエハ（３）アッシング速
度の影響を第２図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g/m3，上記載置台（４）
温度を300℃とし、水蒸気を混合しないオゾンのみでア
ッシングした場合，上記水（13）を20℃に設定した場
合，上記水（13）を50℃に設定した場合，上記水（13）
を70℃に設定した場合を夫々比較した特性例であり、こ
の特性例からアッシングガスに水蒸気を混合すると全体
的にアッシング速度が向上し、上記水（13）の温度が50
℃程度がよりアッシング速度が高く、これはオゾンのみ
のアッシング速度より約20％向上していることが判る。
また、第２図のものと同条件で、オゾン原料となる酸素
流量を10.0l/m,オゾン濃度を65g/m3と変更した場合を夫
々比較した特性例を第３図に示しこれも上記第２図の特
性例と同様な効果となっていることが判る。
次に、上記載置台（４）の温度変化によるオゾンのみの
アッシング速度，オゾンと窒素酸化物ガスを混合した時
のアッシング速度，オゾンと水（13）を混合した時のア
ッシング速度の比較を第４図に示す。これは、縦軸をア
ッシング速度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料
となる酸素流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g/m3，窒素酸
化物ガス例えばNOx流量を150ml/mとし、載置台（４）温
度が250℃でオゾンのみによりアッシング処理した場
合、載置台（４）温度が250℃でオゾンとNOxを混合して
アッシング処理した場合，載置台（４）温度が250℃で
オゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）を混合し
てアッシング処理した場合，載置台（４）温度が300℃
でオゾンのみによりアッシング処理した場合，載置台
（４）温度が300℃でオゾンとNOxを混合してアッシング
処理した場合，載置台（４）温度が300℃でオゾンと水
蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）を混合してアッシン
グ処理した場合を夫々比較した特性例であり、この特性
例から載置台（４）温度が250℃の時は上記オゾンとNOx
を混合してアッシング処理した場合、また、載置台
（４）温度が300℃の時は上記オゾンと水蒸気を混合し
てアッシング処理した場合が夫々アッシング速度が優れ
ていることが判かる。また、第４図のものと同条件でオ
ゾンの原料となる酸素流量を10.0l/m,オゾン濃度を65g/
m3，NOx流量を300ml/mと変更した場合を夫々比較した特
性例を第５図に示し、これも上記第４図の特性例と同様
な効果となっていることが判かる。
アッシング速度，オゾンと窒素酸化物ガスを混合した時
のアッシング速度，オゾンと水（13）を混合した時のア
ッシング速度の比較を第４図に示す。これは、縦軸をア
ッシング速度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料
となる酸素流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g/m3，窒素酸
化物ガス例えばNOx流量を150ml/mとし、載置台（４）温
度が250℃でオゾンのみによりアッシング処理した場
合、載置台（４）温度が250℃でオゾンとNOxを混合して
アッシング処理した場合，載置台（４）温度が250℃で
オゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）を混合し
てアッシング処理した場合，載置台（４）温度が300℃
でオゾンのみによりアッシング処理した場合，載置台
（４）温度が300℃でオゾンとNOxを混合してアッシング
処理した場合，載置台（４）温度が300℃でオゾンと水
蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）を混合してアッシン
グ処理した場合を夫々比較した特性例であり、この特性
例から載置台（４）温度が250℃の時は上記オゾンとNOx
を混合してアッシング処理した場合、また、載置台
（４）温度が300℃の時は上記オゾンと水蒸気を混合し
てアッシング処理した場合が夫々アッシング速度が優れ
ていることが判かる。また、第４図のものと同条件でオ
ゾンの原料となる酸素流量を10.0l/m,オゾン濃度を65g/
m3，NOx流量を300ml/mと変更した場合を夫々比較した特
性例を第５図に示し、これも上記第４図の特性例と同様
な効果となっていることが判かる。
次に、オゾンとNOxと水蒸気を混合したアッシングガス
を使用してアッシング処理した場合のアッシング速度へ
の影響を第６図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を10.0l/m,NOx流量を300ml/m,載置台（４）温度を3
00℃とし、オゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸
気）を混合してアッシング処理した場合，オゾンと水蒸
気（水を70℃で加熱した水蒸気）とNOxを混合してアッ
シング処理した場合を比較した特性例であり、この特性
例から水蒸気とNOxが同時に存在した場合、NOxの効果は
全くなくなり水蒸気の効果のみが存在することが判か
る。また、第６図のものと同条件でオゾンの原料となる
酸素流量を5.0l/m,NOx流量を150ml/mと変更した場合を
比較した特性例を第７図に示し、これも上記第６図の特
性例とほぼ同様な効果となっていることが判かる。
を使用してアッシング処理した場合のアッシング速度へ
の影響を第６図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を10.0l/m,NOx流量を300ml/m,載置台（４）温度を3
00℃とし、オゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸
気）を混合してアッシング処理した場合，オゾンと水蒸
気（水を70℃で加熱した水蒸気）とNOxを混合してアッ
シング処理した場合を比較した特性例であり、この特性
例から水蒸気とNOxが同時に存在した場合、NOxの効果は
全くなくなり水蒸気の効果のみが存在することが判か
る。また、第６図のものと同条件でオゾンの原料となる
酸素流量を5.0l/m,NOx流量を150ml/mと変更した場合を
比較した特性例を第７図に示し、これも上記第６図の特
性例とほぼ同様な効果となっていることが判かる。
次に、高濃度オゾンと水蒸気を混合したアッシングガス
を使用してアッシング処理した場合のアッシング速度へ
の影響を第８図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を5.0l/m,オゾン濃度を160g/m3，NOx流量を150ml/m
とし、載置台（４）温度が250℃でオゾンのみによりア
ッシング処理した場合，載置台（４）温度が250℃でオ
ゾンとNOxを混合してアッシング処理した場合，載置台
（４）温度が250℃でオゾンと水蒸気（水を70℃で加熱
した水蒸気）を混合してアッシング処理した場合，載置
台（４）温度が300℃でオゾンのみによりアッシング処
理した場合，載置台（４）温度が300℃でオゾンとNOxを
混合してアッシング処理した場合，載置台（４）温度が
300℃でオゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）
を混合してアッシング処理した場合を夫々比較した特性
例であり、この特性例から載置台（４）温度が250℃の
時は上記オゾンとNOxを混合してアッシング処理した場
合、また、載置台（４）温度が300℃の時は上記オゾン
と水蒸気を混合してアッシング処理した場合が夫々アッ
シング速度が優れていることが判かる。また、第８図の
ものと同条件でオゾンの原料となる酸素流量を10.0l/m,
オゾン濃度を150g/m3，NOx流量300ml/mと変更した場合
を夫々比較した特性例を第９図に示し、これも上記第８
図の特性例と同様な効果となっていることが判かる。
を使用してアッシング処理した場合のアッシング速度へ
の影響を第８図に示す。これは、縦軸をアッシング速
度，横軸をウエハ（３）直径，オゾンの原料となる酸素
流量を5.0l/m,オゾン濃度を160g/m3，NOx流量を150ml/m
とし、載置台（４）温度が250℃でオゾンのみによりア
ッシング処理した場合，載置台（４）温度が250℃でオ
ゾンとNOxを混合してアッシング処理した場合，載置台
（４）温度が250℃でオゾンと水蒸気（水を70℃で加熱
した水蒸気）を混合してアッシング処理した場合，載置
台（４）温度が300℃でオゾンのみによりアッシング処
理した場合，載置台（４）温度が300℃でオゾンとNOxを
混合してアッシング処理した場合，載置台（４）温度が
300℃でオゾンと水蒸気（水を70℃で加熱した水蒸気）
を混合してアッシング処理した場合を夫々比較した特性
例であり、この特性例から載置台（４）温度が250℃の
時は上記オゾンとNOxを混合してアッシング処理した場
合、また、載置台（４）温度が300℃の時は上記オゾン
と水蒸気を混合してアッシング処理した場合が夫々アッ
シング速度が優れていることが判かる。また、第８図の
ものと同条件でオゾンの原料となる酸素流量を10.0l/m,
オゾン濃度を150g/m3，NOx流量300ml/mと変更した場合
を夫々比較した特性例を第９図に示し、これも上記第８
図の特性例と同様な効果となっていることが判かる。
次に、オゾンを上記気液混合容器（12）に注入されてい
る水（13）中でバブリングしてオゾンと水蒸気を混合し
た場合のアッシング速度の比較を第10図に示す。これ
は、縦軸をアッシング速度，横軸をウエハ（３）直径，
オゾンの原料となる酸素流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g
/m3，載置台（４）温度を300℃とし、オゾンのみにより
アッシング処理した場合，水（13）を20℃に加熱してこ
の水（13）中でオゾンをバブリングすることによりオゾ
ンと水蒸気を混合してアッシング処理した場合，水（1
3）を40℃に加熱してこの水（13）中でオゾンをバブリ
ングすることによりオゾンと水蒸気を混合してアッシン
グ処理した場合，水（13）を60℃に加熱してこの水（1
3）中でオゾンをバブリングすることによりオゾンと水
蒸気を混合してアッシング処理した場合を夫々比較した
特性例であり、この特性例から第２図に示す特性例とほ
ぼ同様な結果となっており、上記水（13）中でオゾンを
バブリングすることによりオゾンと水蒸気を混合して
も、上記水（13）面上をオゾンを通過させてオゾンと水
蒸気を混合しても同じであり、特にバブリングをする必
要がないことが判る。
る水（13）中でバブリングしてオゾンと水蒸気を混合し
た場合のアッシング速度の比較を第10図に示す。これ
は、縦軸をアッシング速度，横軸をウエハ（３）直径，
オゾンの原料となる酸素流量を5.0l/m,オゾン濃度を88g
/m3，載置台（４）温度を300℃とし、オゾンのみにより
アッシング処理した場合，水（13）を20℃に加熱してこ
の水（13）中でオゾンをバブリングすることによりオゾ
ンと水蒸気を混合してアッシング処理した場合，水（1
3）を40℃に加熱してこの水（13）中でオゾンをバブリ
ングすることによりオゾンと水蒸気を混合してアッシン
グ処理した場合，水（13）を60℃に加熱してこの水（1
3）中でオゾンをバブリングすることによりオゾンと水
蒸気を混合してアッシング処理した場合を夫々比較した
特性例であり、この特性例から第２図に示す特性例とほ
ぼ同様な結果となっており、上記水（13）中でオゾンを
バブリングすることによりオゾンと水蒸気を混合して
も、上記水（13）面上をオゾンを通過させてオゾンと水
蒸気を混合しても同じであり、特にバブリングをする必
要がないことが判る。
上記した特性例から、オゾンを含むアッシングガス中に
水蒸気を混合し、この混合ガスでウエハ（３）のアッシ
ング処理を行なうと、上記ウエハ（３）表面各点におい
て全体的にアッシング速度が向上する。これは、水蒸気
にオゾンの分解を加速する作用があるため、この水蒸気
が触媒的に働き、上記ウエハ（３）表面に被着されてい
る膜との反応を促進していると考えられる。この水蒸気
の存在により上記オゾンの分解を促進し、このオゾンを
分解することにより発生する強い酸化力を有する酸素ラ
ジカルを多量に生成することとなり、その結果アッシン
グ速度が速くなる。また、上記オゾンに窒素酸化物ガス
即ちNOxを混合してアッシング処理することにより、ア
ッシング速度を速めるということが行なわれており、こ
れはオゾンとNOxの反応により生成した五酸化二窒素を
熱分解して生成する酸素ラジカルO(1D）が、オゾンのみ
の熱分解で生成する酸素ラジカルO(3P）より強い酸化力
を有するためアッシング速度を速めているものである
が、このオゾンとNOxが混合したアッシングガスに更に
水蒸気を混合すると、上記五酸化二窒素が水蒸気により
酸化され、その結果上記ウエハ（３）表面に被着してい
る膜例えばフォトレジスト膜との反応が起こらなくな
る。そのため、上記NOxの効果はなくなり水蒸気の効果
のみになると考えられる。このようにオゾンとNOxと水
蒸気を同時に存在させると水蒸気のみの効果となってし
まうため、オゾンとNOxの混合ガス及びオゾンと水蒸気
の混合ガスとを必要に応じて切換え流出させてアッシン
グ処理してもよい。
水蒸気を混合し、この混合ガスでウエハ（３）のアッシ
ング処理を行なうと、上記ウエハ（３）表面各点におい
て全体的にアッシング速度が向上する。これは、水蒸気
にオゾンの分解を加速する作用があるため、この水蒸気
が触媒的に働き、上記ウエハ（３）表面に被着されてい
る膜との反応を促進していると考えられる。この水蒸気
の存在により上記オゾンの分解を促進し、このオゾンを
分解することにより発生する強い酸化力を有する酸素ラ
ジカルを多量に生成することとなり、その結果アッシン
グ速度が速くなる。また、上記オゾンに窒素酸化物ガス
即ちNOxを混合してアッシング処理することにより、ア
ッシング速度を速めるということが行なわれており、こ
れはオゾンとNOxの反応により生成した五酸化二窒素を
熱分解して生成する酸素ラジカルO(1D）が、オゾンのみ
の熱分解で生成する酸素ラジカルO(3P）より強い酸化力
を有するためアッシング速度を速めているものである
が、このオゾンとNOxが混合したアッシングガスに更に
水蒸気を混合すると、上記五酸化二窒素が水蒸気により
酸化され、その結果上記ウエハ（３）表面に被着してい
る膜例えばフォトレジスト膜との反応が起こらなくな
る。そのため、上記NOxの効果はなくなり水蒸気の効果
のみになると考えられる。このようにオゾンとNOxと水
蒸気を同時に存在させると水蒸気のみの効果となってし
まうため、オゾンとNOxの混合ガス及びオゾンと水蒸気
の混合ガスとを必要に応じて切換え流出させてアッシン
グ処理してもよい。
また、オゾンを水蒸気雰囲気中に流通させてオゾンと水
蒸気を混合させても、オゾンを水（13）中でバブリング
してオゾンと水蒸気を混合させてもほぼ同様なアッシン
グ速度となるため、特にバブリングさせる構造とする必
要はないが、アッシングガス中に含まれる不純物の除去
を行なう場合はバブリングさせて除去することが可能と
なる。
蒸気を混合させても、オゾンを水（13）中でバブリング
してオゾンと水蒸気を混合させてもほぼ同様なアッシン
グ速度となるため、特にバブリングさせる構造とする必
要はないが、アッシングガス中に含まれる不純物の除去
を行なう場合はバブリングさせて除去することが可能と
なる。
また、上記水蒸気をオゾンに混合してアッシング処理す
る場合、オゾンのみよりも腐食性が強くなるため、部品
等を酸化に対して強い材質を選択することが望ましい。
る場合、オゾンのみよりも腐食性が強くなるため、部品
等を酸化に対して強い材質を選択することが望ましい。
上記実施例ではオゾンと水蒸気の混合を水蒸気雰囲気中
にオゾンを流通させる方式、或いは水中にオゾンをバブ
リングさせる方式を例に上げて説明したが、これに限定
するものではなく、例えば超音波加湿器等の原理で水蒸
気を発生させてこれとオゾンを混合しても同様な効果を
得ることができる。
にオゾンを流通させる方式、或いは水中にオゾンをバブ
リングさせる方式を例に上げて説明したが、これに限定
するものではなく、例えば超音波加湿器等の原理で水蒸
気を発生させてこれとオゾンを混合しても同様な効果を
得ることができる。
また、上記実施例では水蒸気とオゾンを予め混合した混
合ガスを処理室内に供給する例について説明したが、こ
れに限定するものではなく、例えば上記処理室内の一部
に水を貯蔵し、この水により処理室内に水蒸気雰囲気を
常時充満させた状態でこの処理室内にオゾンを供給する
構成としても同様な効果が得られる。
合ガスを処理室内に供給する例について説明したが、こ
れに限定するものではなく、例えば上記処理室内の一部
に水を貯蔵し、この水により処理室内に水蒸気雰囲気を
常時充満させた状態でこの処理室内にオゾンを供給する
構成としても同様な効果が得られる。
また、上記実施例では被処理基板として半導体ウエハを
例に上げて説明したが、これに限定するものではなく、
例えばLCD基板のアッシングでも同様な効果を得ること
ができる。
例に上げて説明したが、これに限定するものではなく、
例えばLCD基板のアッシングでも同様な効果を得ること
ができる。
以上述べたようにこの実施例によれば、オゾンを含有す
るアッシングガスと水蒸気の混合ガスによりアッシング
処理することにより、上記水蒸気の存在により上記オゾ
ン分子の分解を連鎖的に発生させ、オゾンのみの分解よ
り分解速度を速めてアッシング処理に必要な酸素ラジカ
ルを短時間で多量に発生させるため、高速アッシング処
理を可能とする。また、ウエハ１枚に対して高速アッシ
ング処理を可能とするため、スループットを向上するこ
とができる。
るアッシングガスと水蒸気の混合ガスによりアッシング
処理することにより、上記水蒸気の存在により上記オゾ
ン分子の分解を連鎖的に発生させ、オゾンのみの分解よ
り分解速度を速めてアッシング処理に必要な酸素ラジカ
ルを短時間で多量に発生させるため、高速アッシング処
理を可能とする。また、ウエハ１枚に対して高速アッシ
ング処理を可能とするため、スループットを向上するこ
とができる。
また、上記オゾンに水蒸気を混合し、この混合ガスでア
ッシング処理するため、分解しないまま排気されてしま
うオゾン量を減少させて、逆に多くの酸素ラジカルを発
生させることができるため、アッシングガスを効率良く
使用することができる。
ッシング処理するため、分解しないまま排気されてしま
うオゾン量を減少させて、逆に多くの酸素ラジカルを発
生させることができるため、アッシングガスを効率良く
使用することができる。
以上説明したように本発明によれば、予め水を所望の温
度に加熱して水蒸気を作り、その中にアッシングガスを
導入して混合するので、得られる混合ガスが前記温度に
おいて活性化され、均一度の高い混合ガスを得ることが
でき、混合ガスによりアッシング処理される被処理基板
の処理をより高速化することができ、スループットを向
上させることができるという効果がある。
度に加熱して水蒸気を作り、その中にアッシングガスを
導入して混合するので、得られる混合ガスが前記温度に
おいて活性化され、均一度の高い混合ガスを得ることが
でき、混合ガスによりアッシング処理される被処理基板
の処理をより高速化することができ、スループットを向
上させることができるという効果がある。
第１図は本発明方法の一実施例を説明すめためのアッシ
ング装置の構成図、第２図，第３図は第１図の混合する
水蒸気量説明図、第４図，第５図は第１図の被処理基板
載置台の温度変化に対する水蒸気の影響説明図、第６
図，第７図はオゾンとNOxと水蒸気を混合してアッシン
グ処理した時の影響説明図、第８図，第９図は第１図の
オゾンを高濃度として水蒸気と混合してアッシング処理
した時の影響説明図、第10図はオゾンを水中にバブリン
グして水蒸気と混合したアッシングガスによるアッシン
グ速度の比較説明図である。 10…気液混合手段、12…気液混合容器 13…水、14…加熱機構
ング装置の構成図、第２図，第３図は第１図の混合する
水蒸気量説明図、第４図，第５図は第１図の被処理基板
載置台の温度変化に対する水蒸気の影響説明図、第６
図，第７図はオゾンとNOxと水蒸気を混合してアッシン
グ処理した時の影響説明図、第８図，第９図は第１図の
オゾンを高濃度として水蒸気と混合してアッシング処理
した時の影響説明図、第10図はオゾンを水中にバブリン
グして水蒸気と混合したアッシングガスによるアッシン
グ速度の比較説明図である。 10…気液混合手段、12…気液混合容器 13…水、14…加熱機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７２ Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】水を所望の温度に加熱して水蒸気を発生さ
せ、アッシングガスと混合して混合ガスを得る第１の工
程と、前記混合ガスを処理室内に導入し、この処理室内
に設けられた被処理基板の表面に被着した膜をアッシン
グする第２の工程とを具備したことを特徴とするアッシ
ング方法。 - 【請求項２】前記第１の工程において、被処理基板は15
0℃〜500℃に加熱されることを特徴とする請求項１記載
のアッシング方法。 - 【請求項３】前記アッシングガスは、オゾンを含有する
アッシングガスであり、前記第１の工程において、前記
アッシングガスと前記水蒸気とを混合容器内で混合した
後、この混合容器から前記処理室内へ接続されているア
ッシングガス供給管を介して前記アッシングガスを供給
することを特徴とする請求項１記載のアッシング方法。 - 【請求項４】前記第１の工程における水は、70℃に加熱
されることを特徴とする請求項３記載のアッシング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067779A JPH0779100B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | アッシング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067779A JPH0779100B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | アッシング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239933A JPH01239933A (ja) | 1989-09-25 |
| JPH0779100B2 true JPH0779100B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=13354782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067779A Expired - Lifetime JPH0779100B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | アッシング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779100B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992000601A1 (en) * | 1990-06-27 | 1992-01-09 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor integrated circuit and equipment for the manufacture |
| JP3671389B2 (ja) | 1999-12-03 | 2005-07-13 | 三菱電機株式会社 | 基板処理方法および装置 |
| US6790783B1 (en) * | 1999-05-27 | 2004-09-14 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor fabrication apparatus |
| WO2001037329A1 (en) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Lucent Technologies, Inc. | System and method for removal of material |
| US20060240677A1 (en) * | 2002-09-20 | 2006-10-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc., | Method for manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
| JP2006093473A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | M Fsi Kk | 基板の洗浄方法及び基板の洗浄装置 |
| US7755064B2 (en) * | 2007-03-07 | 2010-07-13 | Tdk Corporation | Resist pattern processing equipment and resist pattern processing method |
| CN111554566A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-18 | 四川广瑞半导体有限公司 | 一种外延硅片的预处理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572568B2 (ja) * | 1986-01-17 | 1997-01-16 | 東京エレクトロン 株式会社 | アッシング方法 |
| JPH01179327A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-17 | Hitachi Ltd | 灰化方法 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067779A patent/JPH0779100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01239933A (ja) | 1989-09-25 |
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Legal Events
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| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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