JP2001308070A - Dry etching apparatus and method of treating semiconductor substrate using the same - Google Patents

Dry etching apparatus and method of treating semiconductor substrate using the same

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JP2001308070A
JP2001308070A JP2000122691A JP2000122691A JP2001308070A JP 2001308070 A JP2001308070 A JP 2001308070A JP 2000122691 A JP2000122691 A JP 2000122691A JP 2000122691 A JP2000122691 A JP 2000122691A JP 2001308070 A JP2001308070 A JP 2001308070A
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substrate
chamber
electrode
ashing
etching
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Yoshiko Mino
美子 美濃
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems of stability of reliability in wiring-forming process and in resist-stripping process where a metal-wiring layer is corroded by residual chlorine before treating with a chemical liquid or wherein reaction products formed by the reaction between etching gas and a substance to be etched or remaining of a photoresist film cannot be removed, even by chemical-liquid cleaning in the subsequent process. SOLUTION: The photoresist film on a substrate surface is removed to clean the surface by keeping reduced pressure in an etching apparatus, and continuing to the etching treatment, performing ozone-water ashing or deionized-water ashing. The means is to spray heated and vaporized functional water, which is ozone water obtained by forcing ozone gas be contained in deionized water, or which is ozone water obtained by electrolyzing deionized water onto the substrate after the dry etching, and to execute plasma processing to remove the photoresist film on the substrate surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置や液晶表
示装置などの製造方法における金属配線の処理、特にア
ルミニウムや銅を主成分とする金属配線をドライエッチ
ングした後の基板の処理にかかる。すなわち、フォトレ
ジストの除去に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to processing of metal wiring in a method of manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device, and more particularly to processing of a substrate after dry etching of a metal wiring containing aluminum or copper as a main component. That is, it relates to the removal of the photoresist.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示装置などのフラットパネ
ルを含む半導体装置において、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金(以下AlまたはAl合金と記す)を用い
た金属配線層の形成方法は、具体的には以下のように行
われる。
2. Description of the Related Art In a conventional semiconductor device including a flat panel such as a liquid crystal display device, a method of forming a metal wiring layer using aluminum or an aluminum alloy (hereinafter referred to as Al or Al alloy) is specifically described as follows. Is done as follows.

【0003】まず、所定の拡散層もしくは絶縁膜等が形
成された半導体基板上に対して、スパッタ法やCVD法等
により第1の薄いチタン膜(以下Tiと記す)とAlも
しくはAl合金でなる電極の2層積層構造からなる金属
配線層を形成するか、または第1の薄いTi膜とAlも
しくはAl合金膜と第2の薄いTi膜による3層積層構
造からなる金属配線層を形成する。そして、その上面に
所定形状のフォトレジスト膜をパターン形成し、それを
マスクにしてエッチング処理を行う。近年AlやTiの
電極材はドライエッチングで行われている。このドライ
エッチングには反応性イオンエッチング(RIE)法や
ICP法等が用いられる。ドライエッチング時の雰囲気
は一般に減圧下で三塩化ホウ素(BCl3)と塩素(C
2)の混合ガス、もしくはその混合ガスに微量のフロ
ン系ガス(例えばSF6やCHF3など)を添加したガス
を用いる。
[0003] First, a first thin titanium film (hereinafter referred to as Ti) and an Al or Al alloy are formed on a semiconductor substrate on which a predetermined diffusion layer or an insulating film is formed by sputtering or CVD. A metal wiring layer having a two-layer structure of electrodes is formed, or a metal wiring layer having a three-layer structure of a first thin Ti film, an Al or Al alloy film, and a second thin Ti film is formed. Then, a photoresist film having a predetermined shape is patterned on the upper surface, and etching is performed using the photoresist film as a mask. In recent years, electrode materials such as Al and Ti have been dry-etched. For this dry etching, a reactive ion etching (RIE) method, an ICP method, or the like is used. The atmosphere at the time of dry etching is generally boron trichloride (BCl 3 ) and chlorine (C
l 2 ), or a gas obtained by adding a small amount of chlorofluorocarbon-based gas (for example, SF 6 or CHF 3 ) to the mixed gas.

【0004】ドライエッチングを施した半導体基板は所
定の処理を施して前記フォトレジスト膜の除去を行う。
ドライエッチング後のこれら処理を以下に示す。
The semiconductor film subjected to the dry etching is subjected to a predetermined process to remove the photoresist film.
These processes after dry etching are shown below.

【0005】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、酸素プラズマのアッシングによりフォト
レジスト膜を除去する。そして純水リンスののち基板乾
燥を施して装置より搬出する。取り出した基板はSPM
洗浄(H2SO4/H22,H 2SO4/O3/H2O)を施
して清浄化をはかる。
While maintaining the reduced pressure, the etching process
Photo by oxygen plasma ashing
The resist film is removed. After rinsing with pure water, dry the substrate
Dry and carry out from the device. The removed substrate is SPM
Cleaning (HTwoSOFour/ HTwoOTwo, H TwoSOFour/ OThree/ HTwoO)
And clean it.

【0006】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、酸素プラズマのアッシングによりフォト
レジスト膜を除去したのち、ホットプレート等により2
00〜300℃に加熱しながら紫外線を照射して清浄化
をはかる。
After the photoresist film is removed by oxygen plasma ashing while maintaining the reduced pressure state and continuing from the etching process, the photoresist film is removed by a hot plate or the like.
Irradiation with ultraviolet rays is performed while heating to 00 to 300 ° C. for cleaning.

【0007】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、酸素ガスとフッ素系ガスの混合ガスプラ
ズマを用い、フォトレジスト膜のアッシング除去を行い
つつ残留塩素をフッ素へと置換する。
While maintaining the reduced pressure state, the residual chlorine is replaced with fluorine while performing ashing removal of the photoresist film by using a mixed gas plasma of an oxygen gas and a fluorine-based gas continuously with the etching process.

【0008】 前記の処理後水蒸気雰囲気で加熱す
る。
After the above-mentioned treatment, heating is performed in a steam atmosphere.

【0009】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、アルコールなどのH原子を含むガスをプ
ラズマ化させてフォトレジスト膜を除去する。
While maintaining the reduced pressure state, a gas containing H atoms such as alcohol is turned into plasma and the photoresist film is removed continuously with the etching process.

【0010】 減圧状態を維持し、前記エッチング時
にN2雰囲気において加熱処理を施してフォトレジスト
膜に吸着したClを飛ばす。エッチング装置より取り出
した後フォトレジスト剥離用の化学薬液を用いて、フォ
トレジスト膜の除去を行い超純水で洗浄処理を行う。
While maintaining the reduced pressure, a heat treatment is performed in an N 2 atmosphere during the etching to remove Cl adsorbed on the photoresist film. After being taken out of the etching apparatus, the photoresist film is removed using a chemical solution for removing the photoresist, and a cleaning process is performed with ultrapure water.

【0011】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、加熱純水を水蒸気化させたアッシングに
よりフォトレジスト膜を除去する。そして純水リンスの
のち基板乾燥を施して装置より搬出する。取り出した基
板はレジスト剥離用の化学薬液を用いて、フォトレジス
ト膜の除去を行い超純水で洗浄処理を行う。
While maintaining the reduced pressure state, the photoresist film is removed by ashing in which heated pure water is turned into steam, following the etching process. After rinsing with pure water, the substrate is dried and carried out of the apparatus. The taken-out substrate is subjected to removal of the photoresist film using a chemical solution for removing the resist, and cleaning treatment with ultrapure water.

【0012】 減圧状態を維持し、前記エッチング処
理と連続して、酸素プラズマのアッシングによりフォト
レジスト膜を除去し、エッチング装置より取り出したた
のち、オゾンアッシング処理にて清浄化をはかる。
While maintaining the reduced pressure state, the photoresist film is removed by ashing with oxygen plasma, taken out of the etching apparatus, and cleaned by an ozone ashing process, following the etching process.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では残留塩
素を完全に除去することが難しく、このため残留塩素に
よって薬液処理前に金属配線層が腐食したり、エッチン
グガスとエッチング対象物との反応生成物やフォトレジ
スト膜の残さが後工程の薬液洗浄処理でも除去できなか
ったりして、配線化工性の安定性・信頼性に問題があっ
た。
It is difficult to completely remove the residual chlorine by the conventional method, so that the residual chlorine may corrode the metal wiring layer before the chemical treatment or may cause a reaction between the etching gas and the etching target. There was a problem in the stability and reliability of the wiring processability, because the product and the residue of the photoresist film could not be removed even in the subsequent chemical cleaning treatment.

【0014】そして、ドライエッチング装置とオゾンア
ッシング装置や薬液洗浄装置が必要であるなど、工程に
関る設備費と運用経費がかかった。
[0014] In addition, equipment costs and operation costs related to the process were required, such as the necessity of a dry etching apparatus, an ozone ashing apparatus, and a chemical cleaning apparatus.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、エッチング装
置の減圧状態を維持し、エッチング処理と連続してオゾ
ン水アッシングや超純水アッシングを施すことで、基板
表面のフォトレジスト膜を除去して清浄化するものであ
る。その手段は機能水としてオゾンガスを超純水に含有
させて成るオゾン水や超純水を電気分解して得たオゾン
水を用い、加熱・水蒸気化したものを前記ドライエッチ
ング後の基板に噴霧、プラズマ処理することで、基板表
面のフォトレジスト膜を除去するものや、オゾンガスを
付加した環境下において純水水蒸気を前記ドライエッチ
ング後の基板に噴霧、プラズマ処理することで、基板表
面のフォトレジスト膜を除去するものである。これまで
の多種多様な処理による清浄化方法にかわり、単独装置
(エッチング装置)内でエッチングとレジスト膜除去と
基板洗浄効果を得るものである。
According to the present invention, a photoresist film on a substrate surface is removed by performing ozone water ashing or ultrapure water ashing continuously with an etching process while maintaining a reduced pressure state of an etching apparatus. To clean. The means uses ozone water or ozone water obtained by electrolyzing ultrapure water containing ozone gas in ultrapure water as functional water, and sprays the heated and steamed substrate onto the substrate after the dry etching, One that removes the photoresist film on the substrate surface by plasma treatment, and that in which the pure water vapor is sprayed onto the substrate after the dry etching in an environment to which ozone gas is added, and the plasma treatment is performed, the photoresist film on the substrate surface is removed. Is to be removed. Instead of the cleaning method using a variety of treatments, etching, removal of a resist film, and substrate cleaning effects are obtained in a single apparatus (etching apparatus).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、フォトレジスト除去のための処理環境として超純水
や機能水がセントラル供給のようにドライエッチング装
置の外部より供給される場合のドライエッチング装置で
なることに特徴を有しており、請求項2に記載の発明
は、超純水がセントラル供給され、機能水を製造する部
分がドライエッチング装置に付帯することに特徴を有
し、請求項3に記載の発明は、オゾンガス雰囲気中で超
純水蒸気を噴霧する装置環境に特徴を有し、請求項4に
記載の発明は、エッチングとアッシングとを同一チャン
バーで構成し、請求項5および6および7記載の発明
は、チャンバー内に供給される機能水がオゾン水である
ことに特徴を有し、請求項8および9および10に記載
の発明は、上記レジストアッシング除去機能を有するド
ライエッチング装置を用いた半導体基板の処理方法に関
るものであり、請求項11は前記半導体基板の種類に関
るものである。そして、以下のような作用を有する。す
なわち、 (第1の実施の形態)本実施の形態に関し、図1に示
し、以下に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention relates to a case where ultrapure water or functional water is supplied from outside a dry etching apparatus such as a central supply as a processing environment for removing a photoresist. The invention according to claim 2 is characterized in that ultrapure water is supplied centrally and a part for producing functional water is attached to the dry etching apparatus. The invention according to claim 3 has a feature in an apparatus environment for spraying ultrapure steam in an ozone gas atmosphere, and the invention according to claim 4 comprises etching and ashing in the same chamber. The inventions described in the fifth, sixth and seventh aspects are characterized in that the functional water supplied into the chamber is ozone water. Is intended Sekiru the method of treating a semiconductor substrate using a dry etching apparatus having a single removal function, according to claim 11 is intended Sekiru the type of the semiconductor substrate. And it has the following effects. That is, (First Embodiment) This embodiment is shown in FIG. 1 and described below.

【0017】アッシングチャンバー1が、少なくとも超
純水2や機能水3を供給する系統と、これら水の流量制
御部4と加熱部5とからなるするドライエッチング装置
6を用い、エッチングチャンバ7において第1の電極上
に被エッチング材が形成された基板を載置し、前記チャ
ンバ内に所定のフッ素系もしくは塩素系のエッチングガ
スを供給しつつ所定圧力に調整し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させて被エッ
チング材をドライエッチングしたのち、前記エッチング
チャンバ内のフッ素系もしくは塩素系のエッチングガス
を排出して窒素置換し、エッチングチャンバ7からアッ
シングチャンバ1に基板を移送したのち、基板表面に機
能水蒸気をさらしつつ、前記電極間にプラズマを施して
フォトレジスト膜をアッシング除去し、さらに純水水蒸
気で基板清浄化を施したのち、基板を乾燥するさせて半
導体基板上の清浄化をはかる。これによって、イオンド
ーピングやドライエッチングによって変質したフォトレ
ジストやドライエッチング時のガスとエッチング対象物
との反応生成物やフォトレジスト膜の残さを完全除去す
るという作用を有する。
The ashing chamber 1 uses a system for supplying at least ultrapure water 2 and functional water 3 and a dry etching apparatus 6 comprising a flow control unit 4 and a heating unit 5 for these waters. The substrate on which the material to be etched is formed is placed on one electrode, and the pressure is adjusted to a predetermined pressure while supplying a predetermined fluorine-based or chlorine-based etching gas into the chamber. After the material to be etched is dry-etched by generating plasma with high-frequency power between the electrodes, a fluorine-based or chlorine-based etching gas in the etching chamber is exhausted and replaced with nitrogen, and the substrate is transferred from the etching chamber 7 to the ashing chamber 1. Is transferred to the substrate surface and exposed to functional water vapor, and a plasma is applied between the electrodes to form a photoresist film. Removed by ashing, further after subjected to substrate cleaning by pure water vapor, measuring the cleaning of the semiconductor substrate by drying the substrate. This has the effect of completely removing the photoresist that has been altered by ion doping or dry etching, the reaction product between the gas during dry etching and the etching target, and the photoresist film residue.

【0018】(第2の実施の形態)本実施の形態に関
し、図2に示し、以下に説明する。
(Second Embodiment) This embodiment is shown in FIG. 2 and will be described below.

【0019】アッシングチャンバー1が、少なくとも超
純水2を供給する系統と、機能水3供給のための製造部
3bとこれら水の流量制御部4と加熱部5と前記からな
るドライエッチング装置6を用い、前記第1の実施の形
態同様第1・第2の電極間に被エッチング材が形成され
た基板を配し、前記チャンバ内に所定のフッ素系もしく
は塩素系のエッチングガスを供給しつつ所定圧力に調整
し、第1の電極と第2の電極間に高周波電力によりプラ
ズマを発生させて被エッチング材をドライエッチングし
たのち、前記エッチングチャンバ内のフッ素系もしくは
塩素系のエッチングガスを排出して窒素置換し、エッチ
ングチャンバ7からアッシングチャンバ1に基板を移送
したのち、基板表面に機能水蒸気をさらしつつ、前記電
極間にプラズマを施してフォトレジスト膜をアッシング
除去し、さらに純水水蒸気で基板清浄化を施したのち、
基板を乾燥するさせて半導体基板上の清浄化をはかる。
これによって、前記第1の実施の形態同様イオンドーピ
ングやドライエッチングによって変質したフォトレジス
トやドライエッチング時のガスとエッチング対象物との
反応生成物やフォトレジスト膜の残さを完全除去すると
いう作用を有する。
The ashing chamber 1 is provided with a system for supplying at least ultrapure water 2, a production section 3b for supplying functional water 3, a flow rate control section 4 for the water, a heating section 5 and a dry etching apparatus 6 comprising the above. As in the first embodiment, a substrate on which an etching target material is formed is disposed between the first and second electrodes, and a predetermined fluorine-based or chlorine-based etching gas is supplied into the chamber. The pressure is adjusted, plasma is generated between the first electrode and the second electrode by high frequency power to dry-etch the material to be etched, and then the fluorine-based or chlorine-based etching gas in the etching chamber is discharged. After purging with nitrogen and transferring the substrate from the etching chamber 7 to the ashing chamber 1, plasma is applied between the electrodes while exposing functional water vapor to the substrate surface. After removing the photoresist film by ashing, and further cleaning the substrate with pure water vapor,
The substrate is dried to clean the semiconductor substrate.
As a result, as in the first embodiment, the photoresist has a function of completely removing the photoresist that has been altered by ion doping or dry etching, the reaction product between the gas during dry etching and the etching target, and the photoresist film residue. .

【0020】(第3の実施の形態)本実施の形態に関
し、図3に示し、以下に説明する。
(Third Embodiment) This embodiment is shown in FIG. 3 and will be described below.

【0021】アッシングチャンバー1が、少なくとも超
純水2やオゾンガス8を供給する系統と、純水やオゾン
ガスの流量制御部4と純水の加熱部5とからなるドライ
エッチング装置を用い、前記第1の実施の形態同様第1
・第2の電極間に被エッチング材が形成された基板を配
し、前記チャンバ内に所定のフッ素系もしくは塩素系の
エッチングガスを供給しつつ所定圧力に調整し、第1の
電極と第2の電極間に高周波電力によりプラズマを発生
させて被エッチング材をドライエッチングしたのち、前
記エッチングチャンバ内のフッ素系もしくは塩素系のエ
ッチングガスを排出して窒素置換し、エッチングチャン
バ7からアッシングチャンバ1に基板を移送したのち、
アッシングチャンバ内をオゾンガス雰囲気とし、基板表
面に超純水水蒸気をさらしつつ、前記電極間にプラズマ
を施してフォトレジスト膜をアッシング除去する。そし
て、さらに純水水蒸気で基板清浄化を施したのち、基板
を乾燥するさせて半導体基板上の清浄化をはかる。これ
によって、前記第1や第2の実施の形態同様イオンドー
ピングやドライエッチングによって変質したフォトレジ
ストやドライエッチング時のガスとエッチング対象物と
の反応生成物やフォトレジスト膜の残さを完全除去する
という作用を有する。
The ashing chamber 1 uses a dry etching apparatus comprising at least a system for supplying ultrapure water 2 and ozone gas 8 and a flow control unit 4 for pure water and ozone gas and a heating unit 5 for pure water. As in the first embodiment.
Disposing a substrate on which an etching target material is formed between the second electrodes, adjusting the pressure to a predetermined pressure while supplying a predetermined fluorine-based or chlorine-based etching gas into the chamber, and adjusting the first electrode and the second electrode; After the material to be etched is dry-etched by generating plasma with high-frequency power between the electrodes, a fluorine-based or chlorine-based etching gas in the etching chamber is exhausted and replaced with nitrogen. After transferring the substrate,
The photoresist film is ashed by applying plasma between the electrodes while exposing the substrate surface to ultrapure water vapor with an ozone gas atmosphere in the ashing chamber. After the substrate is further cleaned with pure water vapor, the substrate is dried to clean the semiconductor substrate. As a result, as in the first and second embodiments, it is possible to completely remove the photoresist that has been altered by ion doping or dry etching, the reaction product between the gas during dry etching and the etching target, and the photoresist film residue. Has an action.

【0022】(第4の実施の形態)本実施の形態に関
し、図4に示し、以下に説明する。
(Fourth Embodiment) This embodiment is shown in FIG. 4 and will be described below.

【0023】ドライエッチング装置を構成するチャンバ
ーが、エッチングとアッシングを同室チャンバーでな
り、レジスト除去用として、少なくとも超純水2を供給
する系統と、機能水3供給のための製造部3bとこれら
水の流量制御部4と加熱部5とを有し、前記第1の実施
の形態同様第1・第2の電極間に被エッチング材が形成
された基板を配し、前記チャンバ内に所定のフッ素系も
しくは塩素系のエッチングガスを供給しつつ所定圧力に
調整し、第1の電極と第2の電極間に高周波電力により
プラズマを発生させて被エッチング材をドライエッチン
グしたのち、前記エッチング処理後のフッ素系もしくは
塩素系のエッチングガスを排出して窒素置換し、基板表
面に機能水蒸気をさらしつつ、前記電極間にプラズマを
施してフォトレジスト膜をアッシング除去し、さらに純
水水蒸気で基板清浄化を施したのち、基板を乾燥するさ
せて半導体基板上の清浄化をはかる。これによって、前
記第1の実施の形態同様イオンドーピングやドライエッ
チングによって変質したフォトレジストやドライエッチ
ング時のガスとエッチング対象物との反応生成物やフォ
トレジスト膜の残さを完全除去するという作用を有す
る。
The chamber constituting the dry etching apparatus has the same chamber for etching and ashing, and a system for supplying at least ultrapure water 2 for removing the resist, a production section 3b for supplying functional water 3, and these waters. A substrate on which an etching target material is formed is disposed between first and second electrodes as in the first embodiment, and a predetermined fluorine is provided in the chamber. After adjusting the pressure to a predetermined value while supplying a system-based or chlorine-based etching gas, generating plasma by high-frequency power between the first electrode and the second electrode to dry-etch the material to be etched, and then performing the etching process. Exhaust a fluorine-based or chlorine-based etching gas and replace with nitrogen, exposing functional water vapor to the substrate surface, and applying plasma between the electrodes to form a photoresist. After the film is removed by ashing and the substrate is further cleaned with pure water vapor, the substrate is dried to clean the semiconductor substrate. As a result, as in the first embodiment, the photoresist has a function of completely removing the photoresist that has been altered by ion doping or dry etching, the reaction product between the gas during dry etching and the etching target, and the photoresist film residue. .

【0024】なお、本発明はレジスト除去に関る構成が
第2の実施の形態を用いているが、ドライエッチング装
置を構成するチャンバーが、エッチングとアッシングを
同室チャンバーでなるもので、レジスト除去に関る構成
が第1や第3の実施の形態でもよい。
In the present invention, the structure relating to the resist removal uses the second embodiment. However, the chamber constituting the dry etching apparatus has the same chamber for etching and ashing. The related configuration may be the first or third embodiment.

【0025】[0025]

【発明の効果】エッチング装置の減圧状態を維持し、エ
ッチング処理と連続してオゾン水アッシングや超純水ア
ッシングを施すことで、これまでドライエッチング装置
内では完全に除去しきれなかった基板表面の残る反応生
成物やフォトレジスト膜を除去して清浄化するものであ
る。これまでの多種多様な処理による清浄化方法にかわ
り、単独装置(エッチング装置)内でエッチングとレジ
スト膜除去と基板洗浄効果を得ることから、配線化工程
の安定性・信頼性に優れ、そして、ドライエッチング装
置以外にオゾンアッシング装置や薬液洗浄装置の必要性
なくなるなど、工程に関る設備費と運用経費の削減を図
った。
By maintaining the reduced pressure state of the etching apparatus and performing ozone water ashing or ultrapure water ashing continuously with the etching process, the surface of the substrate which could not be completely removed in the dry etching apparatus until now is obtained. The remaining reaction products and the photoresist film are removed for cleaning. Instead of the conventional cleaning method using various treatments, the etching, resist film removal and substrate cleaning effects are obtained in a single device (etching device), so that the wiring process is excellent in stability and reliability, and In addition to eliminating the need for ozone ashing equipment and chemical cleaning equipment in addition to the dry etching equipment, we have reduced equipment costs and operating costs related to the process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1のドライエッチング装置構成と基
板処理フロー図
FIG. 1 is a first dry etching apparatus configuration and a substrate processing flow chart of the present invention.

【図2】本発明の第2のドライエッチング装置構成と基
板処理フロー図
FIG. 2 is a second dry etching apparatus configuration and substrate processing flow chart of the present invention.

【図3】本発明の第3のドライエッチング装置構成と基
板処理フロー図
FIG. 3 is a diagram of a third dry etching apparatus configuration and a substrate processing flow of the present invention.

【図4】本発明の第4のドライエッチング装置構成と基
板処理フロー図
FIG. 4 is a fourth dry etching apparatus configuration and substrate processing flow chart of the present invention.

【図5】従来のドライエッチング装置や付帯設備と基板
処理フロー図
FIG. 5 is a flow chart of a conventional dry etching apparatus and ancillary equipment and substrate processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アッシングチャンバ 2 純水 3 機能水 3a 機能水製造部 4 流量計 5 加熱部 6 ドライエッチング装置 7 エッチングチャンバ 8 オゾンガス 9 付帯設備 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ashing chamber 2 Pure water 3 Functional water 3a Functional water production part 4 Flow meter 5 Heating part 6 Dry etching device 7 Etching chamber 8 Ozone gas 9 Ancillary facilities

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも反応室内に第1の電極とそれに
対向する第2の電極を有し、前記1の電極上に被エッチ
ング材が形成された基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするエッチングチャンバー
と、酸素プラズマや水蒸気プラズマを基板にさらさせて
アッシングを行うアッシングチャンバーを有するドライ
エッチング装置において、 前記アッシングチャンバーが、少なくとも超純水や機能
水を供給する系統と、これら水の流量制御部と加熱部と
からなることを特徴とするドライエッチング装置。
A first electrode having at least a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, and a substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode; A dry etching apparatus comprising: an etching chamber for generating plasma by high frequency power between two electrodes to dry-etch a material to be etched; and an ashing chamber for performing ashing by exposing oxygen plasma or water vapor plasma to a substrate; Comprises a system for supplying at least ultrapure water or functional water, a flow control unit for the water, and a heating unit.
【請求項2】少なくとも反応室内に第1の電極とそれに
対向する第2の電極を有し、前記1の電極上に被エッチ
ング材が形成された基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするエッチングチャンバー
と、酸素プラズマや水蒸気プラズマを基板にさらさせて
アッシングを行うアッシングチャンバーを有するドライ
エッチング装置において、 前記アッシングチャンバーが、少なくとも超純水や機能
水を供給する系統と、これら水の流量制御部と加熱部と
前記機能水の製造部からなることを特徴とするドライエ
ッチング装置。
2. A substrate having at least a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, and a substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode. A dry etching apparatus comprising: an etching chamber for generating plasma by high frequency power between two electrodes to dry-etch a material to be etched; and an ashing chamber for performing ashing by exposing oxygen plasma or water vapor plasma to a substrate; Is a system for supplying at least ultrapure water or functional water, a flow control unit for these waters, a heating unit, and a functional water producing unit.
【請求項3】少なくとも反応室内に第1の電極とそれに
対向する第2の電極を有し、前記1の電極上に被エッチ
ング材が形成された基板を載置し、第1の電極と第2の
電極間に高周波電力によりプラズマを発生させ、被エッ
チング材をドライエッチングするエッチングチャンバー
と、酸素プラズマや水蒸気プラズマを基板にさらさせて
アッシングを行うアッシングチャンバーを有するドライ
エッチング装置において、 前記アッシングチャンバーが、少なくとも超純水やオゾ
ンガスを供給する系統と、純水の流量制御部と加熱部と
からなることを特徴とするドライエッチング装置。
3. A substrate having at least a first electrode and a second electrode facing the first electrode in a reaction chamber, and a substrate on which a material to be etched is formed is placed on the first electrode. A dry etching apparatus comprising: an etching chamber for generating plasma by high frequency power between two electrodes to dry-etch a material to be etched; and an ashing chamber for performing ashing by exposing oxygen plasma or water vapor plasma to a substrate; Is a system for supplying at least ultrapure water or ozone gas, a flow controller for pure water, and a heating unit.
【請求項4】前記チャンバーがエッチングとアッシング
を同室チャンバーでなることを特徴とする請求項1、
2、3のいずれかに記載のドライエッチング装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said chamber is used for etching and ashing in the same chamber.
The dry etching apparatus according to any one of claims 2 and 3.
【請求項5】前記機能水が超純水の電気分解法や超純水
にガスを溶解してなるオゾン水であることを特徴とする
請求項1または4に記載のドライエッチング装置。
5. The dry etching apparatus according to claim 1, wherein the functional water is an electrolysis method of ultrapure water or ozone water obtained by dissolving a gas in ultrapure water.
【請求項6】前記機能水製造部が超純水を電気分解する
方法でオゾン水を製造することを特徴とする請求項2ま
たは4記載のドライエッチング装置。
6. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein the functional water producing section produces the ozone water by a method of electrolyzing ultrapure water.
【請求項7】前記機能水製造部が超純水とオゾンガスと
を超音波やメガソニック付加により混合させ、溶解して
オゾン水を製造することを特徴とする請求項2または4
記載のドライエッチング装置。
7. The functional water producing unit according to claim 2, wherein the ultrapure water and ozone gas are mixed by ultrasonic waves or megasonic addition and dissolved to produce ozone water.
The dry etching apparatus as described.
【請求項8】前記エッチングチャンバにおいて第1の電
極上に被エッチング材が形成された基板を載置し、前記
チャンバ内に所定のフッ素系エッチングガスを供給しつ
つ所定圧力に調整し、第1の電極と第2の電極間に高周
波電力によりプラズマを発生させて被エッチング材をド
ライエッチングする工程と、前記エッチングチャンバ内
のフッ素系エッチングガスを排出して窒素置換した後、
基板表面に機能水蒸気をさらしつつ、前記電極間にプラ
ズマを施してフォトレジスト膜をアッシング除去する工
程と、純水水蒸気で基板清浄化を施す工程と、基板を乾
燥する工程とからなる半導体基板の処理方法。
8. A substrate on which a material to be etched is formed is placed on a first electrode in the etching chamber, and a predetermined pressure is adjusted while supplying a predetermined fluorine-based etching gas into the chamber. Generating plasma by high-frequency power between the first electrode and the second electrode to dry-etch the material to be etched, and after exhausting a fluorine-based etching gas in the etching chamber and replacing it with nitrogen,
A step of applying a plasma between the electrodes to ashing the photoresist film while exposing functional water vapor to the substrate surface, a step of cleaning the substrate with pure water vapor, and a step of drying the substrate Processing method.
【請求項9】前記エッチングチャンバにおいて第1の電
極上に被エッチング材が形成された基板を載置し、前記
チャンバ内に所定の塩素系エッチングガスを供給しつつ
所定圧力に調整し、第1の電極と第2の電極間に高周波
電力によりプラズマを発生させて被エッチング材をドラ
イエッチングする工程と、前記エッチングチャンバ内の
塩素系エッチングガスを排出して窒素置換した後、アッ
シングチャンバに移載し、所定圧力に調整する工程と、
基板表面に純水水蒸気をさらしてアッシングチャンバの
第1・第2の電極間にプラズマを施してフォトレジスト
膜をアッシング除去する工程と、機能水水蒸気をさらし
てアッシングチャンバの第1・第2の電極間にプラズマ
を施してフォトレジスト膜をアッシング除去する工程
と、純水水蒸気プラズマで基板清浄化を施す工程と、基
板を乾燥する工程とからなる半導体基板の処理方法。
9. A substrate on which a material to be etched is formed is placed on a first electrode in the etching chamber and adjusted to a predetermined pressure while supplying a predetermined chlorine-based etching gas into the chamber. Generating plasma by high frequency power between the first electrode and the second electrode to dry-etch the material to be etched, and discharging the chlorine-based etching gas in the etching chamber to replace it with nitrogen, and then transferring the gas to the ashing chamber And adjusting to a predetermined pressure;
A process of exposing the substrate surface to pure water vapor to apply plasma between the first and second electrodes of the ashing chamber to ashing and removing the photoresist film; and exposing a functional water vapor to the first and second ashing chambers. A method for treating a semiconductor substrate, comprising: a step of applying a plasma between electrodes to remove ashing of a photoresist film; a step of cleaning the substrate with pure water vapor plasma; and a step of drying the substrate.
【請求項10】前記エッチングチャンバにおいて第1の
電極上に被エッチング材が形成された基板を載置し、前
記チャンバ内に所定の塩素系エッチングガスを供給しつ
つ所定圧力に調整し、第1の電極と第2の電極間に高周
波電力によりプラズマを発生させて被エッチング材をド
ライエッチングする工程と、前記エッチングチャンバ内
の塩素系エッチングガスを排出して窒素置換した後、ア
ッシングチャンバに移載し、所定圧力に調整する工程
と、基板表面に純水水蒸気をさらしてアッシングチャン
バの第1・第2の電極間にプラズマを施してフォトレジ
スト膜をアッシング除去する工程と、純水水蒸気にオゾ
ンガスを付加してアッシングチャンバの第1・第2の電
極間にプラズマを施してフォトレジスト膜をアッシング
除去する工程と、純水水蒸気プラズマで基板清浄化を施
す工程と、基板を乾燥する工程とからなる半導体基板の
処理方法。
10. A substrate on which a material to be etched is formed is placed on a first electrode in the etching chamber, and a predetermined pressure is adjusted while supplying a predetermined chlorine-based etching gas into the chamber. Generating plasma by high frequency power between the first electrode and the second electrode to dry-etch the material to be etched, and discharging the chlorine-based etching gas in the etching chamber to replace it with nitrogen, and then transferring the gas to the ashing chamber Adjusting the pressure to a predetermined pressure; exposing the substrate surface to pure water vapor to apply plasma between the first and second electrodes of the ashing chamber to remove the photoresist film by ashing; Applying a plasma between the first and second electrodes of the ashing chamber to remove the photoresist film by ashing; Process and method of processing a semiconductor substrate comprising the step of drying the substrate subjected to substrate cleaning by water vapor plasma.
【請求項11】前記半導体基板がシリコン半導体や液晶
表示装置などFPD用基板であることを特徴とする請求
項8、9、10のいずれかに記載の半導体基板の処理方
法。
11. The method according to claim 8, wherein the semiconductor substrate is an FPD substrate such as a silicon semiconductor or a liquid crystal display device.
【請求項12】前記基板の清浄化処理を施した半導体基
板を用いたことを特徴とする液晶表示装置などのフラッ
トパネルディスプレイ。
12. A flat panel display such as a liquid crystal display device using a semiconductor substrate which has been subjected to a cleaning treatment of the substrate.
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