JP2000100800A - 有機化合物膜の除去方法 - Google Patents
有機化合物膜の除去方法Info
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- JP2000100800A JP2000100800A JP27322599A JP27322599A JP2000100800A JP 2000100800 A JP2000100800 A JP 2000100800A JP 27322599 A JP27322599 A JP 27322599A JP 27322599 A JP27322599 A JP 27322599A JP 2000100800 A JP2000100800 A JP 2000100800A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォトレジストを残渣を生じることなくドライ
処理で除去すること。 【解決手段】予めフォトレジスト２４の表層又は表層に
付着した付着物をスパッタにより除去した後、フォトレ
ジスト２４をＯ* ＋Ｆ* を含むダウンフロ―型のドライ
灰化を行うことにより除去する。
処理で除去すること。 【解決手段】予めフォトレジスト２４の表層又は表層に
付着した付着物をスパッタにより除去した後、フォトレ
ジスト２４をＯ* ＋Ｆ* を含むダウンフロ―型のドライ
灰化を行うことにより除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造プ
ロセス、又はその他の分野の表面処理で用いられるフォ
トレジスト等の有機化合物膜の除去方法に関する。
ロセス、又はその他の分野の表面処理で用いられるフォ
トレジスト等の有機化合物膜の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等の製造プロセスにおける微
細加工技術、又はその他の分野の加工技術（例えば、プ
リント基板加工，コンパクトディスク，レ―ザディスク
の加工プロセス）等において、感光性フォトレジスト等
の有機化合物膜の有機レジストを用いたフォトエッチン
グプロセス（Photo Etching Process ;PEP) は、重要且
つ必須のプロセスである。有機レジストは、これをマス
クとして下地の処理（エッチング，イオン打ち込み等
々）が終った段階で取り除く必要がある。有機レジスト
の除去方法としては、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 の混合溶
液、或いはこれにＨ2Ｏを加えた溶液等に代表される溶
液中で除去する方法、又はこれらの溶液を用いずして、
酸素（Ｏ2 ）ガスの放電中でドライアッシングする方法
が、現在主に用いられている。
細加工技術、又はその他の分野の加工技術（例えば、プ
リント基板加工，コンパクトディスク，レ―ザディスク
の加工プロセス）等において、感光性フォトレジスト等
の有機化合物膜の有機レジストを用いたフォトエッチン
グプロセス（Photo Etching Process ;PEP) は、重要且
つ必須のプロセスである。有機レジストは、これをマス
クとして下地の処理（エッチング，イオン打ち込み等
々）が終った段階で取り除く必要がある。有機レジスト
の除去方法としては、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 の混合溶
液、或いはこれにＨ2Ｏを加えた溶液等に代表される溶
液中で除去する方法、又はこれらの溶液を用いずして、
酸素（Ｏ2 ）ガスの放電中でドライアッシングする方法
が、現在主に用いられている。
【０００３】ところで、前者の溶液を用いたプロセスで
は、溶液の管理，作業の安全性等の点が問題である。特
に、液体を用いたプロセスを嫌う半導体素子の製造プロ
セス等には不向きである。また、半導体素子製造プロセ
ス等で用いられる電極材料のアルミニウム（Ａｌ）金属
等のパタ―ニングに有機化合物膜のフォトレジストを用
いた場合、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 の混合溶液中では、金
属が腐蝕されるため、用途が限られてしまうという問題
がある。
は、溶液の管理，作業の安全性等の点が問題である。特
に、液体を用いたプロセスを嫌う半導体素子の製造プロ
セス等には不向きである。また、半導体素子製造プロセ
ス等で用いられる電極材料のアルミニウム（Ａｌ）金属
等のパタ―ニングに有機化合物膜のフォトレジストを用
いた場合、Ｈ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 の混合溶液中では、金
属が腐蝕されるため、用途が限られてしまうという問題
がある。
【０００４】一方、後者のＯ2 プラズマを用いたプロセ
スでは、バレル型又は平行平板型等の放電を発生せしめ
る反応容器中に有機レジストの形成された被処理基体を
配置し、Ｏ2 ガスを放電させてドライアッシング（灰
化）によりレジストを剥離する。この方法によれば、前
述の溶液を用いる方法に比べ、簡単で且つ下地材料が金
属等でもよく下地の材料を制限する必要がない。しかし
ながら、このドライアッシング方法においては、有機レ
ジストの除去後に残渣を生じるという問題がある。
スでは、バレル型又は平行平板型等の放電を発生せしめ
る反応容器中に有機レジストの形成された被処理基体を
配置し、Ｏ2 ガスを放電させてドライアッシング（灰
化）によりレジストを剥離する。この方法によれば、前
述の溶液を用いる方法に比べ、簡単で且つ下地材料が金
属等でもよく下地の材料を制限する必要がない。しかし
ながら、このドライアッシング方法においては、有機レ
ジストの除去後に残渣を生じるという問題がある。
【０００５】Ｏ2 プラズマによるフォトエッチングプロ
セスの具体的な例を、図４を参照して簡単に説明する。
この図は、例えばシリコン等の基板にＭＯＳ型デバイス
の配線電極を形成する工程を示した斜視図である。ま
ず、図４（ａ） に示すように、表面にゲ―ト酸化膜４
１の形成された半導体基板４０上に配線電極となるＡｌ
膜４２を形成した後、有機化合物膜であるレジスト膜４
３を全面に塗布する。その後、図４（ｂ） に示すよう
に、Ａｌ膜４２の所望の部分上にレジスト層４３ａが残
るようにパタ―ン露光を行い現像する。次いで、図４
（ｃ） に示すようにレジスト層４３ａをマスクとし
て、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等により配線
電極４２ａを残して、その他のＡｌ膜４２を除去する。
その後、前述したＯ2 プラズマを使用してレジスト層４
３ａを除去するが、この際に図４（ｄ）に示す如く、配
線電極４２ａの表面或いは酸化膜４１上に残渣４４が残
る。
セスの具体的な例を、図４を参照して簡単に説明する。
この図は、例えばシリコン等の基板にＭＯＳ型デバイス
の配線電極を形成する工程を示した斜視図である。ま
ず、図４（ａ） に示すように、表面にゲ―ト酸化膜４
１の形成された半導体基板４０上に配線電極となるＡｌ
膜４２を形成した後、有機化合物膜であるレジスト膜４
３を全面に塗布する。その後、図４（ｂ） に示すよう
に、Ａｌ膜４２の所望の部分上にレジスト層４３ａが残
るようにパタ―ン露光を行い現像する。次いで、図４
（ｃ） に示すようにレジスト層４３ａをマスクとし
て、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等により配線
電極４２ａを残して、その他のＡｌ膜４２を除去する。
その後、前述したＯ2 プラズマを使用してレジスト層４
３ａを除去するが、この際に図４（ｄ）に示す如く、配
線電極４２ａの表面或いは酸化膜４１上に残渣４４が残
る。
【０００６】このような工程を経てＭＯＳ型デバイスを
形成しても、その後のプロセスで残渣が悪影響を及ぼし
たり、半導体素子の特性への悪影響が生じるという問題
がある。試料表面への残渣の問題は、バレル型と平行平
板型いずれのアッシング装置を用いた場合にも起こる。
また、Ｏ2 プラズマドライアッシングによるフォトエッ
チングプロセスでは、図４の説明において述べたよう
に、試料を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法でエッ
チングする場合のように放電に晒された有機レジスト
か、イオン打ち込みのマスクとして用いイオン衝撃に晒
された有機レジストを除去する場合、これらのプロセス
工程を経ない場合に比較して、除去し難く残渣が残りや
すいという問題がある。
形成しても、その後のプロセスで残渣が悪影響を及ぼし
たり、半導体素子の特性への悪影響が生じるという問題
がある。試料表面への残渣の問題は、バレル型と平行平
板型いずれのアッシング装置を用いた場合にも起こる。
また、Ｏ2 プラズマドライアッシングによるフォトエッ
チングプロセスでは、図４の説明において述べたよう
に、試料を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法でエッ
チングする場合のように放電に晒された有機レジスト
か、イオン打ち込みのマスクとして用いイオン衝撃に晒
された有機レジストを除去する場合、これらのプロセス
工程を経ない場合に比較して、除去し難く残渣が残りや
すいという問題がある。
【０００７】反応性イオンエッチングを用いた微細加工
では、基板表面からスパッタされたエッチング生成物等
がパタ―ンやエッチングマスクであるレジストの側壁等
に付着して、薄膜を形成する。図５は、この様子を模式
的に示した図である。図５（ａ） では、シリコン基板
５０上に酸化シリコン膜５１が熱酸化により形成され、
その上にアルミニウム膜５２をスパッタリング法によっ
て堆積し、レジスト５３をマスクとしてエッチングして
いる途中を模式的に示している。イオン５４は、基板５
０に対して垂直に入射し、被エッチング面を衝撃する。
このとき、蒸気圧の低いエッチング生成物５５がイオン
によってスパッタリングされて飛んでいくが、そのうち
の一部は、側壁に再付着して側壁保護膜５６を形成す
る。また、このエッチング生成物は側壁のみならずレジ
スト上面にも付着して付着物５７を形成する。側壁保護
膜５６は、ラジカルの被エッチング薄膜へのアタックを
防止し、垂直なパタ―ンを形成する上では重要である。
しかし、エッチングが終了し、レジスト灰化後も容易に
除去されず、図５（ｂ） に示すようにあたかも耳のよ
うにパタ―ンの両側面上に残留したり、３８や３９で示
すような残渣となって灰化後にもパタ―ン上に残り、ゴ
ミの原因になる等の問題があった。
では、基板表面からスパッタされたエッチング生成物等
がパタ―ンやエッチングマスクであるレジストの側壁等
に付着して、薄膜を形成する。図５は、この様子を模式
的に示した図である。図５（ａ） では、シリコン基板
５０上に酸化シリコン膜５１が熱酸化により形成され、
その上にアルミニウム膜５２をスパッタリング法によっ
て堆積し、レジスト５３をマスクとしてエッチングして
いる途中を模式的に示している。イオン５４は、基板５
０に対して垂直に入射し、被エッチング面を衝撃する。
このとき、蒸気圧の低いエッチング生成物５５がイオン
によってスパッタリングされて飛んでいくが、そのうち
の一部は、側壁に再付着して側壁保護膜５６を形成す
る。また、このエッチング生成物は側壁のみならずレジ
スト上面にも付着して付着物５７を形成する。側壁保護
膜５６は、ラジカルの被エッチング薄膜へのアタックを
防止し、垂直なパタ―ンを形成する上では重要である。
しかし、エッチングが終了し、レジスト灰化後も容易に
除去されず、図５（ｂ） に示すようにあたかも耳のよ
うにパタ―ンの両側面上に残留したり、３８や３９で示
すような残渣となって灰化後にもパタ―ン上に残り、ゴ
ミの原因になる等の問題があった。
【０００８】このように有機レジストをマスクとして下
地材料をＲＩＥでエッチングした場合には、上述のよう
な無機物質の付着物（スパッタ物、エッチング生成物
等）がレジスト表層に形成され、一般に無機物質はＯ*
（ラジカル）等との反応性が低いために灰化後も残渣と
して残り易い。特に、Ｔｉ等の金属が表面にあり、Ｔｉ
がＲＩＥ中にレジスト表面に付着した場合、Ｔｉの酸化
物は極めて強固でありＯラジカルとＦラジカルを用いる
灰化方法を用いても除去できない場合がある。実際に
は、ＴｉはＡｌ配線の下のバリアメタルとして用いられ
ることがあり、Ａｌ又はＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ単層の場合に
比較し、下地にＴｉがある場合のほうが、残渣の発生が
多いことが知られている。
地材料をＲＩＥでエッチングした場合には、上述のよう
な無機物質の付着物（スパッタ物、エッチング生成物
等）がレジスト表層に形成され、一般に無機物質はＯ*
（ラジカル）等との反応性が低いために灰化後も残渣と
して残り易い。特に、Ｔｉ等の金属が表面にあり、Ｔｉ
がＲＩＥ中にレジスト表面に付着した場合、Ｔｉの酸化
物は極めて強固でありＯラジカルとＦラジカルを用いる
灰化方法を用いても除去できない場合がある。実際に
は、ＴｉはＡｌ配線の下のバリアメタルとして用いられ
ることがあり、Ａｌ又はＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ単層の場合に
比較し、下地にＴｉがある場合のほうが、残渣の発生が
多いことが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、有機
化合物膜の除去に溶液を用いる方法では、溶液管理が難
しく安全性の確保も困難であり、また下地の材料が限定
されるという欠点がある。また、Ｏ2 プラズマ等により
有機化合物膜を除去する方法では、有機化合物膜の表層
等に付着した付着物が除去されず、処理プロセス後にも
残渣が残るという問題があった。
化合物膜の除去に溶液を用いる方法では、溶液管理が難
しく安全性の確保も困難であり、また下地の材料が限定
されるという欠点がある。また、Ｏ2 プラズマ等により
有機化合物膜を除去する方法では、有機化合物膜の表層
等に付着した付着物が除去されず、処理プロセス後にも
残渣が残るという問題があった。
【００１０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、溶液を用いることなく
ドライ処理で有機化合物膜を除去することができ、且つ
残渣を生じることなく有機化合物膜を除去することので
きる有機化合物膜の除去方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、溶液を用いることなく
ドライ処理で有機化合物膜を除去することができ、且つ
残渣を生じることなく有機化合物膜を除去することので
きる有機化合物膜の除去方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】［構成］本発明の骨子
は、ＲＩＥ等の工程で有機化合物膜上に付着した半導体
又は金属やその酸化物、窒化物等を前処理により除去
し、その後ドライ除去方法により有機化合物膜を除去す
ることにある。
は、ＲＩＥ等の工程で有機化合物膜上に付着した半導体
又は金属やその酸化物、窒化物等を前処理により除去
し、その後ドライ除去方法により有機化合物膜を除去す
ることにある。
【００１２】すなわち、上記目的を達成するために、本
発明（請求項１）に係る半導体装置は、有機化合物膜が
表面に形成された被処理基体を反応容器内に収容し、少
なくとも酸素元素を含むガスを用いて、該有機化合物膜
を除去する有機化合物膜の除去方法において、予め前記
有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物をスパッ
タにより除去した後、前記有機化合物膜をフッ素ラジカ
ルと酸素ラジカルとを含むプラズマ中での処理或いはダ
ウンフロー型の処理により除去することを特徴とする。
発明（請求項１）に係る半導体装置は、有機化合物膜が
表面に形成された被処理基体を反応容器内に収容し、少
なくとも酸素元素を含むガスを用いて、該有機化合物膜
を除去する有機化合物膜の除去方法において、予め前記
有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物をスパッ
タにより除去した後、前記有機化合物膜をフッ素ラジカ
ルと酸素ラジカルとを含むプラズマ中での処理或いはダ
ウンフロー型の処理により除去することを特徴とする。
【００１３】また、本発明（請求項２）に係る半導体装
置は、有機化合物膜が表面に形成された被処理基体を反
応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガスを用
いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の除去方
法において、予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付
着した付着物をエッチングする溶液中に浸すことにより
除去した後、前記有機化合物膜をフッ素ラジカルと酸素
ラジカルとを含むプラズマ中での処理或いはダウンフロ
ー型の処理により除去することを特徴とする。
置は、有機化合物膜が表面に形成された被処理基体を反
応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガスを用
いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の除去方
法において、予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付
着した付着物をエッチングする溶液中に浸すことにより
除去した後、前記有機化合物膜をフッ素ラジカルと酸素
ラジカルとを含むプラズマ中での処理或いはダウンフロ
ー型の処理により除去することを特徴とする。
【００１４】これらの半導体装置の製造方法において、
酸素とＣＦ4 との反応により、酸素ラジカルとフッ素ラ
ジカルを生じさせることが好ましい。
酸素とＣＦ4 との反応により、酸素ラジカルとフッ素ラ
ジカルを生じさせることが好ましい。
【００１５】［作用］有機物化合物膜上に付着した金属
等の付着物の除去方法（前処理）としては、プラズマ中
での反応を用いる方法やスパッタによる方法、さらに
酸、アルカリ等の溶液中の反応を用いる方法等がある。
例えば、金属が表面に付着した場合について考えると、
Ａｒ＋ 等の不活性イオンビ―ムを照射するか不活性ガ
スプラズマ中に被処理基体を晒すことにより、表面に付
着した金属は、表面有機物とともにスパッタされて除去
される。また、不活性ガスの代りに反応性のガスを用い
ることにより、スパッタに合せて化学的反応により金属
を除去することもできる。例えば、ハロゲン等の反応種
を用いると金属のハロゲン化合物が形成されて除去され
ることになる。
等の付着物の除去方法（前処理）としては、プラズマ中
での反応を用いる方法やスパッタによる方法、さらに
酸、アルカリ等の溶液中の反応を用いる方法等がある。
例えば、金属が表面に付着した場合について考えると、
Ａｒ＋ 等の不活性イオンビ―ムを照射するか不活性ガ
スプラズマ中に被処理基体を晒すことにより、表面に付
着した金属は、表面有機物とともにスパッタされて除去
される。また、不活性ガスの代りに反応性のガスを用い
ることにより、スパッタに合せて化学的反応により金属
を除去することもできる。例えば、ハロゲン等の反応種
を用いると金属のハロゲン化合物が形成されて除去され
ることになる。
【００１６】しかし、金属のＦ化物、Ｃｌ化物等は蒸気
圧が低く除去できない場合もある。また、この方法で
は、有機化合物表面がＦ化又はＣｌ化等のハロゲン化さ
れてしまう。有機化合物の表面がＦ等のハロゲンで置換
された場合、次の処理でＯ* で有機物を除去しようとし
た時に、Ｏ* と有機物の反応を妨げ、除去できない場合
がある。
圧が低く除去できない場合もある。また、この方法で
は、有機化合物表面がＦ化又はＣｌ化等のハロゲン化さ
れてしまう。有機化合物の表面がＦ等のハロゲンで置換
された場合、次の処理でＯ* で有機物を除去しようとし
た時に、Ｏ* と有機物の反応を妨げ、除去できない場合
がある。
【００１７】この場合は反応性ガスとして、ハロゲンの
代わりに、ＨやＣＯ等を用いるとより有効である。Ｈや
ＣＯを用いた場合、金属と結合して、金属のＨ化物やカ
ルボニル化合物を生成し除去される。ＨやＣＯは有機化
合物と反応しても、後のドライエッチングで有機物除去
をさまたげる物質を形成しない。従って、前処理として
極めて有効である。以上のドライ処理の他に、酸やアル
カリ等の溶液中に被処理体を晒すことにより、表面の金
属を除去することもできる。
代わりに、ＨやＣＯ等を用いるとより有効である。Ｈや
ＣＯを用いた場合、金属と結合して、金属のＨ化物やカ
ルボニル化合物を生成し除去される。ＨやＣＯは有機化
合物と反応しても、後のドライエッチングで有機物除去
をさまたげる物質を形成しない。従って、前処理として
極めて有効である。以上のドライ処理の他に、酸やアル
カリ等の溶液中に被処理体を晒すことにより、表面の金
属を除去することもできる。
【００１８】このように本発明によれば、有機化合物膜
の表面の金属，半導体又は絶縁物等の付着物（一般には
無機物）を除去した後に、Ｏ* ＋Ｆ* を含むプラズマ中
での処理あるいはダウンフロー型の処理により有機化合
物膜を除去することにより、残渣なく有機化合物膜を除
去することが可能となる。
の表面の金属，半導体又は絶縁物等の付着物（一般には
無機物）を除去した後に、Ｏ* ＋Ｆ* を含むプラズマ中
での処理あるいはダウンフロー型の処理により有機化合
物膜を除去することにより、残渣なく有機化合物膜を除
去することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。
【００２０】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態方法に使用した平行平板型ドライエッチング装
置を示す概略構成図である。一対の平行平板電極１１，
１２が配置された反応容器１０には、ガス導入口１０ａ
から所定のガス（Ａｒ，Ｈ2 ）が導入され、また容器１
０内のガスをガス排気口１０ｂから排気される。上部電
極１１は接地され、また被処理基体１３が載置される下
部電極１２には高周波電源１４により高周波電圧が印加
されるものとなっている。
実施形態方法に使用した平行平板型ドライエッチング装
置を示す概略構成図である。一対の平行平板電極１１，
１２が配置された反応容器１０には、ガス導入口１０ａ
から所定のガス（Ａｒ，Ｈ2 ）が導入され、また容器１
０内のガスをガス排気口１０ｂから排気される。上部電
極１１は接地され、また被処理基体１３が載置される下
部電極１２には高周波電源１４により高周波電圧が印加
されるものとなっている。
【００２１】図２は上記装置を用いたレジスト除去方法
を示す工程断面図である。図２（ａ） に示す如く被処
理基体は、Ｓｉ基板２０上にＴｉ−Ｎ／Ｔｉ層２１，２
３及びＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２３を形成し、その上にフォ
トレジスト２４のパタ―ンを形成し、ＲＩＥによりレジ
スト２４をマスクとして下地のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ，Ｔｉ
−Ｎ／Ｔｉを方向性加工したものである。この被処理基
体のレジスト表面には、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ及びＴｉ−
Ｎ，Ｔｉ等をエッチングした場合のスパッタ物やエッチ
ング生成物が付着している。
を示す工程断面図である。図２（ａ） に示す如く被処
理基体は、Ｓｉ基板２０上にＴｉ−Ｎ／Ｔｉ層２１，２
３及びＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２３を形成し、その上にフォ
トレジスト２４のパタ―ンを形成し、ＲＩＥによりレジ
スト２４をマスクとして下地のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ，Ｔｉ
−Ｎ／Ｔｉを方向性加工したものである。この被処理基
体のレジスト表面には、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ及びＴｉ−
Ｎ，Ｔｉ等をエッチングした場合のスパッタ物やエッチ
ング生成物が付着している。
【００２２】上記の被処理基体に対し、通常のドライ灰
化技術（Ｏ2 アッシング等）によりレジスト２４の除去
を行った場合、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２３の表面に残渣が
残る。従って、ドライ灰化を行う前に、図１に示す如き
平行平板型ドライエッチング装置を用い、被処理基体を
Ａｒプラズマに晒す。この場合、被処理基体をカソ―ド
側（下部電極１２）に設置し、電極１１，１２間に13.5
6MHzの高周波電力(500W)を印加し、Ａｒの圧力を 0.05T
orr として放電させる。処理時間は、１分以上がよい。
このような処理を行った後に、Ｏ* ＋Ｆ* を含むダウン
フロ―型のドライ灰化を行うことにより、図２（ｂ）
に示す如く、フォトレジスト２４を残渣なく除去でき
る。
化技術（Ｏ2 アッシング等）によりレジスト２４の除去
を行った場合、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層２３の表面に残渣が
残る。従って、ドライ灰化を行う前に、図１に示す如き
平行平板型ドライエッチング装置を用い、被処理基体を
Ａｒプラズマに晒す。この場合、被処理基体をカソ―ド
側（下部電極１２）に設置し、電極１１，１２間に13.5
6MHzの高周波電力(500W)を印加し、Ａｒの圧力を 0.05T
orr として放電させる。処理時間は、１分以上がよい。
このような処理を行った後に、Ｏ* ＋Ｆ* を含むダウン
フロ―型のドライ灰化を行うことにより、図２（ｂ）
に示す如く、フォトレジスト２４を残渣なく除去でき
る。
【００２３】かくして本実施形態方法によれば、レジス
ト２４を除去するドライ灰化工程の前処理として、被処
理基体をＡｒガスのプラズマに晒すことにより、レジス
ト２４及び下地の各２１，２２，２３に付着した付着物
を容易に除去することができ、その後続く処理でレジス
ト２４を残渣なく除去することができる。このとき、Ａ
ｒガスのプラズマのみでレジスト２４を最後まで除去す
るのではダメージが問題となるが、上記付着物除去程度
の短い時間であればダメージは殆ど問題とならない。
ト２４を除去するドライ灰化工程の前処理として、被処
理基体をＡｒガスのプラズマに晒すことにより、レジス
ト２４及び下地の各２１，２２，２３に付着した付着物
を容易に除去することができ、その後続く処理でレジス
ト２４を残渣なく除去することができる。このとき、Ａ
ｒガスのプラズマのみでレジスト２４を最後まで除去す
るのではダメージが問題となるが、上記付着物除去程度
の短い時間であればダメージは殆ど問題とならない。
【００２４】なお、上記方法ではＡｒガスのプラズマを
用いて付着物を除去したが、容器１０中でプラズマを生
成することなく、Ａｒガスのスパッタで付着物を除去す
ることも可能である。また、フォトレジスト表面の付着
物を除去する方法として、Ａｒプラズマを用いる代り
に、Ｈ2 ガスプラズマを用いてもよい。この場合も、Ｈ
2 ガスプラズマのみでレジスト全体の除去を行うのでは
ダメージが問題となるが、付着物除去程度の短い時間で
あればダメージの問題は生じない。
用いて付着物を除去したが、容器１０中でプラズマを生
成することなく、Ａｒガスのスパッタで付着物を除去す
ることも可能である。また、フォトレジスト表面の付着
物を除去する方法として、Ａｒプラズマを用いる代り
に、Ｈ2 ガスプラズマを用いてもよい。この場合も、Ｈ
2 ガスプラズマのみでレジスト全体の除去を行うのでは
ダメージが問題となるが、付着物除去程度の短い時間で
あればダメージの問題は生じない。
【００２５】（第２の実施形態）図３は本発明の第２の
実施形態方法に使用したダウンフロー型のドライエッチ
ング装置を示す概略構成図である。反応容器３０内には
試料台３２が配置され、この試料台３２上に被処理基体
３３が載置される。反応容器３０には放電管３５が接続
されており、この放電管３５にはアプリケータ３６を介
して高周波電源３４から高周波電圧が印加される。そし
て、ガス導入管３７から放電管３５内に導入されたガス
は放電管３５内で励起され、この励起されたガスが容器
３０内に導入されるものとなっている。なお、図中３０
ａは容器３０のガス導入口、３０ｂはガスガス排気口を
示している。
実施形態方法に使用したダウンフロー型のドライエッチ
ング装置を示す概略構成図である。反応容器３０内には
試料台３２が配置され、この試料台３２上に被処理基体
３３が載置される。反応容器３０には放電管３５が接続
されており、この放電管３５にはアプリケータ３６を介
して高周波電源３４から高周波電圧が印加される。そし
て、ガス導入管３７から放電管３５内に導入されたガス
は放電管３５内で励起され、この励起されたガスが容器
３０内に導入されるものとなっている。なお、図中３０
ａは容器３０のガス導入口、３０ｂはガスガス排気口を
示している。
【００２６】本実施形態方法では、上記の装置を用い
て、Ｈ2 ガスを被処理基体３３が設置されている場所と
は別の領域で励起し、そこで生成されたＨ* を被処理基
体３３に供給して前処理を行う。この場合、Ｈ* と金属
との反応により、表面から金属等の付着物が除去され
る。またここで、引き続き酸素とＣＦ4 との混合ガス等
に切り替え、レジスト灰化を行うことができる。前記水
素ラジカルでのしょりは、Ｈ2 放電中で処理を行う方法
に比較し、ダメージ等の点でメリットがある。即ち、放
電中での処理でＨ＋ イオン等のエネルギーが大きい場
合にはレジスト以外の物質の表面までも変質させてしま
うことがあるが、本実施形態のように被処理基体とは別
の領域でＨ2 ガスを励起すれば、このような問題を未然
に防止することができる。
て、Ｈ2 ガスを被処理基体３３が設置されている場所と
は別の領域で励起し、そこで生成されたＨ* を被処理基
体３３に供給して前処理を行う。この場合、Ｈ* と金属
との反応により、表面から金属等の付着物が除去され
る。またここで、引き続き酸素とＣＦ4 との混合ガス等
に切り替え、レジスト灰化を行うことができる。前記水
素ラジカルでのしょりは、Ｈ2 放電中で処理を行う方法
に比較し、ダメージ等の点でメリットがある。即ち、放
電中での処理でＨ＋ イオン等のエネルギーが大きい場
合にはレジスト以外の物質の表面までも変質させてしま
うことがあるが、本実施形態のように被処理基体とは別
の領域でＨ2 ガスを励起すれば、このような問題を未然
に防止することができる。
【００２７】ここで、上記の前処理を行うことなく、Ｏ
2 ガスとＨ2 ガスとを混合した気体のプラズマによりレ
ジストと共に付着物を同時に除去する方法も考えられる
が、この場合Ｈ* とＯ* との反応等でＨ* が少なくな
り、付着物除去の効果が少なくなってしまい、さらにレ
ジスト除去速度も遅いものとなる。本実施形態では、レ
ジスト除去の前処理としてＨ* を作用させて付着物を確
実に除去した後に、Ｏ*を作用させてレジストを除去し
ているので、残渣を確実に除去することができ、且つレ
ジスト除去速度の高速化をはかり得るのである。
2 ガスとＨ2 ガスとを混合した気体のプラズマによりレ
ジストと共に付着物を同時に除去する方法も考えられる
が、この場合Ｈ* とＯ* との反応等でＨ* が少なくな
り、付着物除去の効果が少なくなってしまい、さらにレ
ジスト除去速度も遅いものとなる。本実施形態では、レ
ジスト除去の前処理としてＨ* を作用させて付着物を確
実に除去した後に、Ｏ*を作用させてレジストを除去し
ているので、残渣を確実に除去することができ、且つレ
ジスト除去速度の高速化をはかり得るのである。
【００２８】なお、上記の前処理の際に反応容器とは別
の領域で励起するガスは、Ｈ2 ガスに限るものではな
く、ＮＨ3 ，Ｈ2 Ｏ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ，アル
コール又はそれらの混合物を用いてもよい。さらに、こ
れらとＡｒ，Ｈｅ等の希ガスとの混合ガスを用いること
も可能である。
の領域で励起するガスは、Ｈ2 ガスに限るものではな
く、ＮＨ3 ，Ｈ2 Ｏ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ，アル
コール又はそれらの混合物を用いてもよい。さらに、こ
れらとＡｒ，Ｈｅ等の希ガスとの混合ガスを用いること
も可能である。
【００２９】（第３の実施形態）本実施形態では、フォ
トレジスト表面の付着物を除去する前処理工程として、
被処理基体をエッチング溶液に浸している。前述の被処
理基体において表面に付着している金属は、Ａｌ，Ｔｉ
であり、その除去のために、例えばＨＦ：ＣＨ3ＣＯＯ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ＝１：50：50の溶液に５〜30秒間浸すことに
より表面の付着金属は除去できる。この場合、下層のＡ
ｌ−Ｓｉ−ＣｕやＴｉ−Ｎ／Ｔｉも同時にエッチングさ
れるために短時間の処理を行わなければならない。
トレジスト表面の付着物を除去する前処理工程として、
被処理基体をエッチング溶液に浸している。前述の被処
理基体において表面に付着している金属は、Ａｌ，Ｔｉ
であり、その除去のために、例えばＨＦ：ＣＨ3ＣＯＯ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ＝１：50：50の溶液に５〜30秒間浸すことに
より表面の付着金属は除去できる。この場合、下層のＡ
ｌ−Ｓｉ−ＣｕやＴｉ−Ｎ／Ｔｉも同時にエッチングさ
れるために短時間の処理を行わなければならない。
【００３０】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。例えば、前記下地の金属はＴｉを
含む化合物に限るものではなく、Ａｌ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃ
ｕ，Ｔｉ及びそれらの化合物、さらにこれと他の物質と
の混合物であってもよい。また、有機化合物膜はフォト
レジストに限るものではなく、遠紫外線レジスト、Ｘ線
レジスト、電子線レジストであってもよい。さらに、有
機化合物膜を除去する工程には、Ｏ2 プラズマ若しくは
少なくともＯを含むガスを用いるプラズマ中での処理或
いはダウンフロ―型の処理、ＦとＨ2 Ｏ，Ｈ2 若しくは
アルコ―ルとの反応を用いるプラズマ中での処理或いは
ダウンフロ―型の処理、又はオゾンを用いる処理のいず
れかを用いればよい。その他本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
されるものではない。例えば、前記下地の金属はＴｉを
含む化合物に限るものではなく、Ａｌ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃ
ｕ，Ｔｉ及びそれらの化合物、さらにこれと他の物質と
の混合物であってもよい。また、有機化合物膜はフォト
レジストに限るものではなく、遠紫外線レジスト、Ｘ線
レジスト、電子線レジストであってもよい。さらに、有
機化合物膜を除去する工程には、Ｏ2 プラズマ若しくは
少なくともＯを含むガスを用いるプラズマ中での処理或
いはダウンフロ―型の処理、ＦとＨ2 Ｏ，Ｈ2 若しくは
アルコ―ルとの反応を用いるプラズマ中での処理或いは
ダウンフロ―型の処理、又はオゾンを用いる処理のいず
れかを用いればよい。その他本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｒ
ＩＥ等の工程で有機化合物膜上に付着した半導体又は金
属やその酸化物、窒化物等を前処理により除去し、その
後フッ素ラジカルと酸素ラジカルとを含むプラズマ中で
の処理或いはダウンフロー型の処理により有機化合物膜
を除去しているので、溶液を用いることなくドライ処理
で有機化合物膜を除去することができ、且つ残渣を生じ
ることなく有機化合物膜を速やかに除去することが可能
となる。
ＩＥ等の工程で有機化合物膜上に付着した半導体又は金
属やその酸化物、窒化物等を前処理により除去し、その
後フッ素ラジカルと酸素ラジカルとを含むプラズマ中で
の処理或いはダウンフロー型の処理により有機化合物膜
を除去しているので、溶液を用いることなくドライ処理
で有機化合物膜を除去することができ、且つ残渣を生じ
ることなく有機化合物膜を速やかに除去することが可能
となる。
【図１】本発明の第１の実施形態方法に使用した平行平
板型ドライエッチング装置を示す概略構成図
板型ドライエッチング装置を示す概略構成図
【図２】同実施形態方法に係わるレジスト除去工程を示
す断面図
す断面図
【図３】本発明の第２の実施形態方法に使用したダウン
フロー型ドライエッチング装置を示す概略構成図
フロー型ドライエッチング装置を示す概略構成図
【図４】従来の問題点を説明するためもの斜視図
【図５】従来の問題点を説明するためもの断面図
１０，２０…反応容器 １１，１２…平行平板電極 １３，３３…被処理基体 １４，３４…高周波電源 ３１…試料台 ３５…放電管 ３６…アプリケータ ３７…ガス導入管
Claims (3)
- 【請求項１】有機化合物膜が表面に形成された被処理基
体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガ
スを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の
除去方法において、 予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物
をスパッタにより除去した後、前記有機化合物膜をフッ
素ラジカルと酸素ラジカルとを含むプラズマ中での処理
或いはダウンフロー型の処理により除去することを特徴
とする有機化合物膜の除去方法。 - 【請求項２】有機化合物膜が表面に形成された被処理基
体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガ
スを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の
除去方法において、 予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物
をエッチングする溶液中に浸すことにより除去した後、
前記有機化合物膜をフッ素ラジカルと酸素ラジカルとを
含むプラズマ中での処理或いはダウンフロー型の処理に
より除去することを特徴とする有機化合物膜の除去方
法。 - 【請求項３】酸素とＣＦ4 との反応により、前記酸素ラ
ジカルと前記フッ素ラジカルを生じさせることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の有機化合物膜の除
去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27322599A JP2000100800A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 有機化合物膜の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27322599A JP2000100800A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 有機化合物膜の除去方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083585A Division JP3034259B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 有機化合物膜の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100800A true JP2000100800A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17524868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27322599A Pending JP2000100800A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 有機化合物膜の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000100800A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025728A2 (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Infineon Technologies North America Corp. | Dual thickness gate oxide fabrication method using plasma surface treatment |
| JP2006513376A (ja) * | 2003-01-09 | 2006-04-20 | ロース，ウルリヒ | 連続可変トランスミッション |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27322599A patent/JP2000100800A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025728A2 (en) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Infineon Technologies North America Corp. | Dual thickness gate oxide fabrication method using plasma surface treatment |
| WO2002025728A3 (en) * | 2000-09-21 | 2002-06-06 | Infineon Technologies Corp | Dual thickness gate oxide fabrication method using plasma surface treatment |
| JP2006513376A (ja) * | 2003-01-09 | 2006-04-20 | ロース，ウルリヒ | 連続可変トランスミッション |
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