JP2003035962A - 基板処理方法およびそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属層の酸化を防止することができ、かつ、
処理工程が簡易な基板処理方法およびそのシステムを提
供する。 【解決手段】 ウエハに形成したＣｕ配線層の上にＳｉ
Ｎｘ層、ＳｉＯ_２層を順次形成し、レジスト層をマスク
としてＳｉＯ_２層およびＳｉＮｘ層をドライエッチング
する。このとき、ＳｉＯ_２層およびＳｉＮｘ層をドライ
エッチングにより一度にエッチングし（エッチング工程
Ｓ１０６）、ついで、残存するレジスト層の表面に発
生したレジスト硬化層をＯ_２プラズマにより除去し（部
分アッシング工程 Ｓ１０８）、最後に、レジスト硬化
層を除去した後のレジスト層およびエッチング箇所の側
壁に生成した残滓を薬液を用いたウエット洗浄により除
去する（洗浄工程 Ｓ１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上面に金属層が形
成され、さらに金属層上にレジスト層が形成され、金属
層の少なくとも一部が露出した基板のレジスト層の表面
に生成したレジスト硬化層を除去する基板処理方法およ
びそのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路等を形成するに
は、半導体ウエハに対して成膜、酸化・拡散、エッチン
グ等の各種処理が繰り返し施される。

【０００３】この場合、最近の半導体装置の超高集積化
に伴い、半導体ウエハ上に形成される金属配線について
は、超微細化が求められている。このため、エッチング
方法としてドライエッチング方法が主に用いられる。

【０００４】しかしながら、配線材料として従来のＡｌ
やＡｌ合金のようなＡｌ系の金属を用いた場合、配線の
微細化に伴って、電気抵抗値の増加を来し、半導体装置
の動作速度を低下させる配線遅延が生じ易くなる。

【０００５】このため、配線材料として、Ａｌよりも電
気抵抗が小さいＣｕを採用した技術が提案されている。

【０００６】上記したＣｕを配線材料として用いる場
合、ＣｕがＡｌよりも酸化し易い性質を有し、酸化した
Ｃｕは配線層は電気抵抗値が増加するため、Ｃｕ配線層
を、例えば、ＳｉＮｘ層等のＯ_２を含まない材料層で覆
い、Ｃｕ配線層の酸化を防止することが検討されてい
る。

【０００７】具体的には、ウエハ等の基板１に形成され
たＣｕ配線層２の上にＳｉＮｘ層３を形成し、さらに、
ＳｉＮｘ層３の上にＳｉＯ_２層４を形成した後、レジス
ト層５でマスクする（図６（ａ）参照）。ついで、レジ
スト層５を選択的に露光および現像してレジストパター
ンを形成する（図６（ｂ）参照）。そして、後述する適
宜の方法によりドライエッチング処理が行われる。

【０００８】ところで、ドライエッチング処理を行う
と、形成されたレジストパターンのレジスト表面に、例
えばプラズマエッチングしたときのプラズマの熱、イオ
ン衝撃エネルギあるいは打ち込まれたイオンにより変質
し、硬化したレジスト硬化層５ａが発生することが知ら
れている（図６（ｃ）参照）。なお、このようなレジス
ト硬化層５ａは、エッチングプロセスのみでなくイオン
インプラントプロセスにおけるイオン衝撃等によっても
発生する。ウエット洗浄処理の際にレジスト硬化層５ａ
が蓋になって十分な洗浄を行うことができず、あるいは
剥離したレジスト硬化層５ａが薬液中に浮遊して基板の
汚染の原因となる不具合もある。また、エッチング箇所
の側壁には、ドライエッチング処理ガス、レジストおよ
び被加工膜、あるいはエッチング装置の部材等に起因し
て硬化した残滓５ｂが発生することも知られている（図
６（ｃ）参照）。残滓５ｂは、例えば、ビアホール内部
やビアホールの周辺部にそのまま残存すると、半導体装
置の高抵抗化を招いたり、電気的に短絡する原因とな
る。したがって、基板処理に際しては、残滓５ｂを確実
に除去することにも留意する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の成膜条件下にお
けるエッチング方法として、従来、つぎの２つの方法が
検討されている。

【００１０】例えば、図６および図７に示す第１のエッ
チング処理方法では、レジストパターンを形成した基板
１をエッチング装置に搬入して（図７中Ｓ１）、エッチ
ング方法として、例えば、Ｃ_４Ｆ_８およびＡｒの混合ガ
スを処理ガスとして用いて、プラズマ処理することが行
われている。ＳｉＯ_２層４がエッチングされた後、引き
続きＳｉＮｘ層３がエッチングされる（図６（ｃ）、図
７中Ｓ２）。

【００１１】プラズマ処理後は、引き続き、エッチング
装置内において、例えば、Ｏ_２を処理ガスとするプラズ
マ処理によりアッシングを行い、レジスト硬化層５ａを
含めレジスト層５を除去する（図7中Ｓ３）。その後、
基板１をエッチング装置から搬出して、洗浄装置に搬入
し（図７中Ｓ４）、洗浄処理を行い、残滓５ｂが除去さ
れる（図６（ｄ）、図７中Ｓ５）。

【００１２】上記第１のエッチング処理方法は、エッチ
ング装置と洗浄装置との間の移送を１回行えば済み、基
板処理方法が比較的簡易であるという利点がある。一
方、その反面、ＳｉＮｘ層３の下のＣｕ配線層２が露出
した状態でさらにプラズマアッシング処理が行われる
と、Ｃｕ配線層２が酸化する不具合を生じる（図６
（ｄ）中Ａ部）。なお、このような金属層の酸化は、例
えば図１０に示すようにメタルゲート形成の際にＷ７ｃ
等の金属層の側壁が露出した場合にも起こり得る。ここ
で、図１０中参照符号６はＳｉＯ_２層を、参照符号７ａ
はポリサイドを、参照符号７ｂはＴｉＮを、参照符号７
ｄはＳｉＮを、参照符号８はレジスト層をそれぞれ示
す。

【００１３】上記第１のエッチング処理方法の不具合を
解消するために、図８、図９に示す第２のエッチング処
理方法では、レジストパターンを形成した基板１をエッ
チング装置に搬入して（図８（ａ）、図９中Ｓ１０）、
上記第１のエッチング処理方法と同様の条件によりドラ
イエッチングを行うが、このとき、ＳｉＮｘ層３に比べ
てエッチング速度がはるかに大きいＳｉＯ_２層４のエッ
チングが完了した段階で、エッチングを終了する（図８
（ｂ）〜（ｃ）、図９中Ｓ１２）。そして、エッチング
装置内で、引き続き、Ｏ_２を処理ガスとするプラズマ処
理によりアッシングを行い、レジスト硬化層５ａに覆わ
れたレジスト層５を除去する（図８（ｄ）、図９中Ｓ１
３）。

【００１４】ついで、基板１をエッチング装置から洗浄
装置に移し（図９中Ｓ１４）、洗浄処理により、残滓５
ｂを除去する（図８（ｅ）、図９中Ｓ１５）。さらに、
基板１をエッチング装置に再度搬入し（図９中Ｓ１
６）、例えば、ＣＦ_４を処理ガスとするプラズマ処理に
よりＳｉＮｘ層３をエッチングする（図８（ｆ）、図９
中Ｓ１７）。その後、基板１を洗浄装置に再度搬入し
（図９中Ｓ１８）、洗浄処理によりエッチング残滓を除
去する（図９中Ｓ１９）。

【００１５】上記第２のエッチング処理方法は、ＳｉＯ
_２層４のエッチングが完了した段階で一旦エッチングを
止めて、アッシングおよび洗浄処理によりレジスト層５
ならびにレジスト硬化層５ａおよび残滓５ｂを除去する
ため、この段階ではＣｕ配線層２がＳｉＮｘ層３で被覆
されたままの状態にあって酸化を受けることがなないと
いう利点がある。その反面、エッチング処理と洗浄処理
をいずれも２回行う必要があり、その都度エッチング装
置と洗浄装置との間で基板を移送するため、エッチング
処理作業が煩雑となる不具合がある。

【００１６】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、配線層である金属層の酸化を防止することが
でき、かつ、処理工程が簡易な基板処理方法および基板
処理システムを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理方
法は、上面に金属層が形成され、さらに該金属層上にレ
ジスト層が形成され、該金属層の少なくとも一部が露出
した基板の該レジスト層の表面に生成したレジスト硬化
層をプラズマを用いて除去する部分アッシング工程と、
該レジスト硬化層を除去した後の該レジスト層を薬液を
用いて除去する洗浄工程とを有することを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る基板処理方法は、上面
に金属層が形成され、さらに該金属層上に介在層が形成
された基板に対してレジスト層をマスクとしてエッチン
グを行い該介在層を除去して該金属層の少なくとも一部
を露出させるエッチング工程と、該レジスト層の表面に
生成したレジスト硬化層をプラズマを用いて除去する部
分アッシング工程と、該レジスト硬化層を除去した後の
該レジスト層を薬液を用いて除去する洗浄工程とを有す
ることを特徴とする。

【００１９】また、上記の基板処理方法を実現するため
に、本発明に係る基板処理システムは、上面に金属層が
形成され、さらに該金属層上にレジスト層が形成され、
該金属層の少なくとも一部が露出した基板の該レジスト
層の表面に生成したレジスト硬化層をプラズマを用いて
除去する部分アッシング処理装置と、該レジスト硬化層
を除去した後の該レジスト層を薬液を用いて除去する洗
浄処理装置とを有することを特徴とし、また、上面に金
属層が形成され、さらに該金属層上に介在層が形成され
た基板に対してレジスト層をマスクとしてエッチングを
行い該介在層を除去して該金属層の少なくとも一部を露
出させるエッチング処理装置と、該レジスト層の表面に
生成したレジスト硬化層をプラズマを用いて除去する部
分アッシング処理装置と、該レジスト硬化層を除去した
後の該レジスト層を薬液を用いて除去する洗浄処理装置
とを有することを特徴とする。

【００２０】本発明の上記の構成により、基板処理方法
が簡易であるとともに、部分アッシング工程においては
短時間の処理でレジスト硬化層のみを除去し、残存レジ
スト層は薬液を用いたウエット洗浄により除去するた
め、露出した金属層は酸化することがない。

【００２１】この場合、前記部分アッシング工程におい
て、前記プラズマとして、酸素原子、水素原子または窒
素原子のいずれかを含むプラズマを用いると、好適であ
る。

【００２２】また、この場合、前記洗浄工程において、
前記薬液として有機溶剤を用いると好適である。

【００２３】また、この場合、前記部分アッシング工程
および前記洗浄工程の各工程において、前記基板を大気
に曝すことなく処理すると、従来の処理方法で必要であ
った金属層表面の自然酸化膜や基板上の汚染物を除去す
る工程が不要となり、より生産性を向上することができ
て好適である。

【００２４】また、この場合、前記エッチング工程にお
いて、前記介在層が誘電体層であると好適である。

【００２５】また、この場合、前記エッチング工程にお
いて、前記誘電体層とともに前記金属層をエッチングす
ると、好適である。

【００２６】また、この場合、前記エッチング工程およ
び前記部分アッシング工程を同一装置内で行ってもよ
く、あるいは、異なる装置内で行ってもよい。前者の場
合、両工程間の搬送が不要となり処理時間の短縮が図ら
れ、また、装置数の減少による装置コストの低減等の効
果が得られる。一方、後者の場合、エッチング工程およ
び部分アッシング工程で異なる種類のガスを用いたとき
の処理の安定性、汚染低減という点で好ましい。

【００２７】また、この場合、前記洗浄工程の前または
後に、エッチング部位の側壁に生成した残滓を薬液を用
いて除去する残滓除去工程をさらに有すると好適であ
る。

【００２８】また、本発明に係る基板処理システムにお
いて、前記部分アッシング処理装置および前記洗浄処理
装置間を大気に曝すことなく基板を搬送する搬送室を備
え、また、前記エッチング処理装置は前記部分アッシン
グ処理装置を兼ねると、好適である。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明に係る基板処理方法および
基板処理システムの好適な実施の形態（以下、本実施の
形態例という。）について、図を参照して、以下に説明
する。

【００３０】本実施の形態例に係る基板処理方法につい
て、図１および図２を参照して説明する。図１は、被処
理体（基板）としてのウエハ上に形成した各層の変化を
示す図であり、図２は、工程図である。 （成膜工程およびレジストパターン形成工程）ドライエ
ッチング処理を行うに先立ち、ウエハ１０上に形成され
たＣｕ配線層（金属層）１２の上にＳｉＮｘ層（ストッ
パ層）１４を形成し、さらに、ＳｉＮｘ層１４の上にＳ
ｉＯ_２層（誘電膜）１６を形成した後、レジスト層１８
でマスクする（図１（ａ）、図２中Ｓ１００）。つい
で、レジスト層１８を選択的に露光および現像してレジ
ストパターンを形成する（図１（ｂ）、図２中Ｓ１０
２）。 （エッチング工程）つぎに、レジストパターンを形成し
たウエハ１０をエッチング装置（エッチング処理装置）
に搬入する（図２中Ｓ１０４）。

【００３１】ここで、エッチング装置は、例えば、図３
に示す構成のものを用いる。

【００３２】図３のエッチング装置１００は、プラズマ
エッチング装置であり、気密な処理容器１０２と、処理
容器１０２の周囲に配設された磁石１０４と、高周波電
源装置１０６とで略構成される。

【００３３】処理容器１０２の内部に処理室１０８が設
けられている。処理室１０８にウエハ１０を載置可能な
下部電極１１０が配置されている。また、下部電極１１
０のウエハ１０を載置する面と対向して上部電極１１２
が配置されている。

【００３４】上部電極１１２には、多数のガス吐出孔１
１２ａが形成されている。ガス吐出孔１１２ａには、Ｃ
_４Ｆ_８、Ｏ_２、およびＡｒの各処理ガスをそれぞれ所定
量導入可能なように各供給ラインが開閉バルブおよび流
量調整バルブを介して接続されている。

【００３５】高周波電源装置１０６は、高周波電源１０
６ａと整合器１０６ｂを備え、高周波電力を下部電極１
１０に印加するように構成されている。

【００３６】処理室１０８内にウエハ１０を搬入した
後、各処理ガスを処理室１０８内に導入し、高周波電力
を下部電極１１０に印加すると、処理ガスがプラズマ化
され、エッチング処理を行うことができる。

【００３７】レジストパターンを形成したウエハ１０を
上記エッチング装置１００の下部電極１１０に載置した
後、ドライエッチング方法として、プラズマエッチング
処理を行う（エッチング工程 図１（ｃ）、図２中Ｓ１
０６）。

【００３８】このときのエッチング条件は、処理室１０
８の圧力を例えば５Ｐａに調整した状態で、処理ガスと
して、Ｃ_４Ｆ_８を例えば２０ｓｃｃｍおよびＡｒを１０
０ｓｃｃｍ流通させる。そして、例えば１３．５６ＭＨ
ｚで２０００Ｗの高周波電力を印加する。処理時間は、
例えば、２ｍｉｎとする。

【００３９】これにより、ＳｉＮｘ層１４およびＳｉＯ
_２層１６が一度にエッチングされる。

【００４０】このとき、レジスト層１８の表面には、プ
ラズマエッチングしたときのプラズマの熱やイオンの打
ち込みにより変質し、硬化した層（以下、レジスト硬化
層という。）１８ａが生成する。また、エッチング箇所
の側壁には、ドライエッチング処理ガス、レジストおよ
び被加工膜、あるいはエッチング装置の部材等に起因し
て残滓１８ｂが生成する。 （部分アッシング工程）つぎに、処理室１０８の残存ガ
スを排出した後、引き続きエッチング装置１００におい
て、処理ガスとしてＯ_２を処理室１０８内に導入してプ
ラズマアッシングを行う（部分アッシング工程 部分ア
ッシング処理装置 図１（ｄ）、図２中Ｓ１０８）。

【００４１】このときの、アッシング条件は、処理室１
０８内を、例えば１０Ｐａの圧力に調整した状態で、プ
ラズマガスとしてＯ_２を例えば２００ｓｃｃｍ流通さ
せ、例えば１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの高周波電力を
印加する。処理時間は、例えば、２ｍｉｎとする。

【００４２】これにより、レジスト硬化層１８ａが除去
される。

【００４３】このとき、アッシング条件は、前記した従
来の第１のアッシング条件に比べて、処理時間が１／１
０と短い時間で済み、したがって、酸化条件がマイルド
である。このため、エッチングにより露出したＣｕ配線
層１２の部分は酸化することがない。

【００４４】なお、プラズマガスとして、Ｏ_２に代え
て、Ｎ_２とＨ_２の混合ガスを用い、このとき、Ｎ_２とＨ
_２の流量比（Ｎ_２／Ｈ_２）を５０／３５０〜３５０／５
０程度の範囲内とし、３００〜１０００Ｗの高周波電力
を印加してもよい。なお、プラズマガスとして、Ｎ_２を
用いてもよい。 （洗浄工程）つぎに、ウエハをエッチング装置１００か
ら搬出し、ウエット洗浄装置（洗浄処理装置）に搬入し
(図２中Ｓ１１０)、ウエット洗浄を行う（洗浄工程 図
１（ｅ）、図２中Ｓ１１２）。ここで、ウエット洗浄装
置は、ディップ方式やスピン方式等の従来の装置等から
適宜選択して用いることができる。

【００４５】このときのウエット洗浄条件は、有機アミ
ン系の剥離液等を用いる通常のウエット洗浄条件でよ
い。例えば、３０質量％のモノエタノールアミンおよび
７０質量％のジメチルスルフォキシドの混合溶剤を用
い、７０℃で１０ｍｉｎ程度処理する。

【００４６】このとき、例えば、図４に示す洗浄装置１
１４を用いて洗浄すると、より好ましい。

【００４７】洗浄装置１１４は、ウエハ１０を１枚洗浄
容器１２２内に縦置きして流速の大きな上昇流によって
洗浄する浸漬枚葉型洗浄装置である。洗浄剤容器１１６
中の洗浄剤１１８がポンプ１２０によって洗浄容器１２
２に下側より流入し、ウエハ１０の表裏面の狭い隙間を
通過しして溢流して再度洗浄剤容器１１６に流入し、循
環使用される。なお、参照符号１２４は循環する洗浄剤
１１８中に取り込まれる異物を除去するフィルタを示
す。

【００４８】洗浄により、レジスト層１８が除去され
る。このとき、残滓１８ｂも除去される。

【００４９】この場合、前者の有機アミン水溶液による
ウエット洗浄によりレジスト層を除去し、ついで、例え
ば、ＥＬＭＣ３０（三菱ガス化学社製）を洗浄剤として
用いてウエット洗浄により残滓１８ｂを除去する二段階
洗浄を行うと好ましい。

【００５０】以上説明した各工程における処理により、
本実施の形態例に係る基板処理方法による処理が終了す
る。

【００５１】本実施の形態例に係る基板処理方法および
基板処理システムによれば、エッチング工程および部分
アッシング工程をエッチング装置内で引き続いて行った
後、洗浄装置にウエハを移送して洗浄処理を行うため、
エッチング処理方法が簡易であるとともに、部分アッシ
ング工程においては５〜１０s程度の短時間の処理でレ
ジスト硬化層のみを除去し、残存レジスト層は薬液を用
いたウエット洗浄により除去するため、ＳｉＮｘ層がエ
ッチング除去されて露出したＣｕ配線層は酸化すること
がない。

【００５２】なお、以上説明した成膜工程およびレジス
トパターン形成工程、ならびに、エッチング工程、部分
アッシング工程および洗浄工程を、図５に示すクラスタ
装置１２６を用いて行うと、好適である。

【００５３】クラスタ装置１２６は、カセット室１２８
ａ、１２８ｂと、搬送室１３０と、３つの真空処理室１
３１、１３２、１３６と、上記洗浄装置１１４とを備え
る。

【００５４】カセット室１２８ａ、１２８ｂは、搬送室
１３０に気密に接続され、図示しない開閉扉を介してウ
エハ１０を外部から搬入し、また、搬出するためのロー
ドロック室として機能するものであり、複数枚のウエハ
１０を収容するウエハカッセット１３８を取り入れ、ま
た、取り出しできるように構成されている。

【００５５】搬送室１３０には、ウエハ１０を搬送する
搬送手段１４０が設けられている。搬送手段１４０は、
各々独立して水平方向に回動される３本の搬送アームを
備えた多関節アームよりなる。なお、参照符号１４２
は、搬送室１３０と各カセット室１２８ａ、１２８ｂ、
各真空処理室１３１、１３２、１３６および洗浄装置１
１４との間の側壁に設けられた搬出入口を示す。

【００５６】搬送室１３０には、メカニカルブースター
ポンプ等の排気機構と窒素ガス等の不活性ガス供給機構
（いずれも図示せず。）が備わっている。これにより、
カセット室１２８ａ、１２８ｂ、洗浄装置１１４、真空
処理室１３１、１３２、１３６との間で搬送を行う際
に、搬送室１３０内の圧力をそれぞれの室内と同等の圧
力とすることができる。

【００５７】搬送室１３０に気密に接続されている真空
処理室１３１、１３２、１３６は、それぞれ例えばエッ
チング装置、アッシング装置および成膜装置である。

【００５８】まず、大気状態の搬送室１３０の圧力をカ
セット室１２８ａまたは１２８ｂと同等の真空または大
気圧とし、ウエハカセット１３８からウエハ１０を取り
出す。大気圧で搬送を行う場合は、開閉扉に密閉型のカ
セットを直接取り付ける等によって、カセット室１２８
ａまたは１２８ｂやロードロック室を省くこともでき
る。大気圧で搬送を行った場合は、搬送室１３０を減圧
し、真空処理室１３１と同等の圧力であることを確認し
た後、真空処理室１３１へウエハ１０を搬入する。

【００５９】真空処理室１３１でエッチング処理された
ウエハ１０は、排気機構によって真空状態にされた搬送
室１３０を通して真空処理室１３２へ運ばれ、真空処理
室１３２で部分アッシング処理を施される。または、真
空処理室１３１、１３２それぞれにおいて、エッチング
処理と部分アッシング処理を連続して行うこともでき
る。この場合、真空処理室１３１、１３２はともにエッ
チング装置となる。

【００６０】エッチング処理と部分アッシング処理では
使用するガスが異なるため、別処理で行ったほうが処理
の安定性、汚染低減という点で好ましい。一方、同一処
理室でエッチング処理と部分アッシング処理を行うこと
により、処理室間の搬送が不要となり処理時間の短縮が
図られ、また、処理室数の減少による装置コストの低減
等の効果が得られる。両者のうちどちらの構成とするか
は、実際の処理内容等によって選択される。

【００６１】部分アッシング処理後、ウエハ１０は真空
状態にされた搬送室１３０に送られる。不活性ガスによ
って搬送室３０内の圧力を上げ、大気圧状態となったこ
とを確認後、洗浄装置１１４へウエハ１０を搬送する。
洗浄装置１１４でウエハ１０は洗浄処理を施される。

【００６２】洗浄処理後、ウエハ１０は大気圧状態とさ
れた搬送室１３０に送られる。搬送室１３０を排気機構
によって真空状態にし、真空処理室１３６と同等の圧力
になたことを確認後、ウエハ１０は真空処理室１３６へ
搬送される。真空処理室１３６において、ＣＶＤ処理若
しくはＰＶＤ処理によってウエハ１０表面に新しい膜が
形成される。

【００６３】成膜後のウエハ１０は、搬送室１３０を通
してウエハカッセット１３８へと戻される。

【００６４】上記実施例では、搬送室の圧力を変えるこ
とによって各処理室との搬送を行ったが、これに代え
て、搬送室は常に大気圧ガス不活性ガス雰囲気にしてお
き、真空処理室と搬送室の間にロードロックを設けて搬
送を行ってもよい。

【００６５】上記実施例では、洗浄処理後大気に曝すこ
となく成膜処理を行うことによって、従来の処理方法お
よび処理システムで必要であった金属層表面の自然酸化
膜や基板上の汚染物を除去する工程及びそのための装置
が不要となり、より生産性を向上することができる。

【００６６】

【発明の効果】本発明に係る基板処理方法およびそのシ
ステムによれば、上面に金属層が形成され、さらに該金
属層上にレジスト層が形成され、該金属層の少なくとも
一部が露出した基板のレジスト層の表面に生成したレジ
スト硬化層をプラズマを用いて除去し、レジスト硬化層
を除去した後のレジスト層を薬液を用いて除去するた
め、基板処理方法が簡易であるとともに、露出した金属
層は酸化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態例に係る基板処理方法およびその
システムを説明するためのものであり、ウエハ上に形成
した各層の変化を示す図である。

【図２】本実施の形態例に係る基板処理方法を説明する
ための工程図である。

【図３】本実施の形態例に係る基板処理方法およびその
システムにおいて用いるエッチング装置の概略断面図で
ある。

【図４】本実施の形態例に係る基板処理方法およびその
システムにおいて用いる洗浄装置の概略図である。

【図５】本実施の形態例に係る基板処理方法およびその
システムにおいて用いるクラスタ装置の概略配置図であ
る。

【図６】従来の第１のエッチング処理方法を説明するた
めのものであり、ウエハ上に形成した各層の変化を示す
図である。

【図７】従来の第１のエッチング処理方法を説明するた
めの工程図である。

【図８】従来の第２のエッチング処理方法を説明するた
めのものであり、ウエハ上に形成した各層の変化を示す
図である。

【図９】従来の第２のエッチング処理方法を説明するた
めの工程図である。

【図１０】メタルゲート形成の際の金属層の側壁の酸化
について説明するための図である。

【符号の説明】

１０ ウエハ １２ Ｃｕ配線層 １４ ＳｉＮｘ層 １６ ＳｉＯ_２層 １８ レジスト層 １８ａ 硬化残滓 １００ エッチング装置 １０２ 処理容器 １０４ 磁石 １０６ 高周波略電源装置 １０８ 処理室 １１０ 下部電極 １１２ 上部電極 １１４ 洗浄装置 １１６ 洗浄剤容器 １２２ 洗浄容器 １２６ クラスタ装置 １２８ａ、１２８ｂ カセット室 １３０ 搬送室 １３１、１３２、１３６ 真空処理室 １３８ ウエハカッセット １４０搬送手段

フロントページの続き (72)発明者 稲沢 剛一郎 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社 (72)発明者 森 宏幸 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社 (72)発明者 丹生谷 貴行 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 CA05 GA37 JA04 LA07 LA08 LA09 5F004 AA09 BA04 BB07 BB18 BD01 DA00 DA23 DA24 DA25 DA26 DB03 DB07 DB08 DB26 EA40 FA08 5F046 MA12 MA17

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に金属層が形成され、さらに該金属
   層上にレジスト層が形成され、該金属層の少なくとも一
   部が露出した基板の該レジスト層の表面に生成したレジ
   スト硬化層をプラズマを用いて除去する部分アッシング
   工程と、 該レジスト硬化層を除去した後の該レジスト層を薬液を
   用いて除去する洗浄工程とを有することを特徴とする基
   板処理方法。
2. 【請求項２】 上面に金属層が形成され、さらに該金属
   層上に介在層が形成された基板に対してレジスト層をマ
   スクとしてエッチングを行い該介在層を除去して該金属
   層の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、 該レジスト層の表面に生成したレジスト硬化層をプラズ
   マを用いて除去する部分アッシング工程と、 該レジスト硬化層を除去した後の該レジスト層を薬液を
   用いて除去する洗浄工程とを有することを特徴とする基
   板処理方法。
3. 【請求項３】 前記部分アッシング工程において、前記
   プラズマとして、酸素原子、水素原子または窒素原子の
   いずれかを含むプラズマを用いることを特徴とする請求
   項１または２に記載の基板処理方法。
4. 【請求項４】 前記洗浄工程において、前記薬液として
   有機溶剤を用いることを特徴とする請求項１または２に
   記載の基板処理方法。
5. 【請求項５】 前記部分アッシング工程および前記洗浄
   工程の各工程において、前記基板を大気に曝すことなく
   処理することを特徴とする請求項１または２に記載の基
   板処理方法。
6. 【請求項６】 前記エッチング工程において、前記介在
   層が誘電体層であることを特徴とする請求項２記載の基
   板処理方法。
7. 【請求項７】 前記エッチング工程において、前記誘電
   体層とともに前記金属層をエッチングすることを特徴と
   する請求項２記載の基板処理方法。
8. 【請求項８】 前記エッチング工程および前記部分アッ
   シング工程を同一装置内で行うことを特徴とする請求項
   ２、６または７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
9. 【請求項９】 前記エッチング工程および前記部分アッ
   シング工程を異なる装置内で行うことを特徴とする請求
   項２、５または６のいずれか１項に記載の基板処理方
   法。
10. 【請求項１０】 前記洗浄工程の前または後に、エッチ
    ング部位の側壁に生成した残滓を薬液を用いて除去する
    残滓除去工程をさらに有することを特徴とする請求項２
    記載の基板処理方法。
11. 【請求項１１】 上面に金属層が形成され、さらに該金
    属層上にレジスト層が形成され、該金属層の少なくとも
    一部が露出した基板の該レジスト層の表面に生成したレ
    ジスト硬化層をプラズマを用いて除去する部分アッシン
    グ処理装置と、 該レジスト硬化層を除去した後の該レジスト層を薬液を
    用いて除去する洗浄処理装置とを有することを特徴とす
    る基板処理システム。
12. 【請求項１２】 上面に金属層が形成され、さらに該金
    属層上に介在層が形成された基板に対してレジスト層を
    マスクとしてエッチングを行い該介在層を除去して該金
    属層の少なくとも一部を露出させるエッチング処理装置
    と、 該レジスト層の表面に生成したレジスト硬化層をプラズ
    マを用いて除去する部分アッシング処理装置と、 該レジスト硬化層を除去した後の該レジスト層を薬液を
    用いて除去する洗浄処理装置とを有することを特徴とす
    る基板処理システム。
13. 【請求項１３】 前記部分アッシング処理装置および前
    記洗浄処理装置間を大気に曝すことなく基板を搬送する
    搬送室を備えたことを特徴とする請求項１１または１２
    に記載の基板処理システム。
14. 【請求項１４】 前記エッチング処理装置は前記部分ア
    ッシング処理装置を兼ねることを特徴とする請求項１２
    記載の基板処理システム。