JP3076270B2 - レジスト膜の除去方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
レジスト膜の除去方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JP3076270B2 JP3076270B2 JP09167038A JP16703897A JP3076270B2 JP 3076270 B2 JP3076270 B2 JP 3076270B2 JP 09167038 A JP09167038 A JP 09167038A JP 16703897 A JP16703897 A JP 16703897A JP 3076270 B2 JP3076270 B2 JP 3076270B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
- G03F7/426—Stripping or agents therefor using liquids only containing organic halogen compounds; containing organic sulfonic acids or salts thereof; containing sulfoxides
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Weting (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト膜の除去
方法に関し、より詳しくは、砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）
又はボロン（Ｂ）その他の無機元素を含むレジスト膜を
除去する方法に関する。
方法に関し、より詳しくは、砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）
又はボロン（Ｂ）その他の無機元素を含むレジスト膜を
除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造方法では、
イオン注入のマスクとして、或いは、ドライエッチング
のマスクとしてフォトレジスト膜（以下、単にレジスト
膜と称する。）が広く用いられている。このような工程
を経たレジスト膜にはイオン注入元素である砒素（Ａ
ｓ）、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）や、パターニングしよ
うとする電極材料であるアルミニウム（Ａｌ）又はチタ
ン（Ｔｉ）等の無機元素が混入し、レジスト膜の材料と
複雑な化合物を形成して固化する。このようなレジスト
膜は、良く知られている酸素プラズマやオゾンなどを用
いたレジスト膜の除去方法では、容易に除去できず、複
雑な処理を必要としている。
イオン注入のマスクとして、或いは、ドライエッチング
のマスクとしてフォトレジスト膜（以下、単にレジスト
膜と称する。）が広く用いられている。このような工程
を経たレジスト膜にはイオン注入元素である砒素（Ａ
ｓ）、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）や、パターニングしよ
うとする電極材料であるアルミニウム（Ａｌ）又はチタ
ン（Ｔｉ）等の無機元素が混入し、レジスト膜の材料と
複雑な化合物を形成して固化する。このようなレジスト
膜は、良く知られている酸素プラズマやオゾンなどを用
いたレジスト膜の除去方法では、容易に除去できず、複
雑な処理を必要としている。
【０００３】また、最近、無水硫酸（ＳＯ3 ）を用いた
レジスト膜の除去方法が提案され、注目されている。図
６は、無水硫酸（ＳＯ3 ）を用いたレジスト膜の除去に
用いることが可能な簡便な装置の構成を示す図である。
図６に示すように、ＳＯ3 液の供給具２からフラスコ１
にＳＯ3 液を少量ずつ滴下し、加熱して気化させる。生
成したＳＯ3 ガスを別の容器７に導いて、ヒータ１１に
より加熱された或いは室温に保持された被処理基板１２
上のレジスト膜と反応させる。容器７内で使用済のＳＯ
3 ガスを別の容器１４に導き、硫酸１７に溶かす。
レジスト膜の除去方法が提案され、注目されている。図
６は、無水硫酸（ＳＯ3 ）を用いたレジスト膜の除去に
用いることが可能な簡便な装置の構成を示す図である。
図６に示すように、ＳＯ3 液の供給具２からフラスコ１
にＳＯ3 液を少量ずつ滴下し、加熱して気化させる。生
成したＳＯ3 ガスを別の容器７に導いて、ヒータ１１に
より加熱された或いは室温に保持された被処理基板１２
上のレジスト膜と反応させる。容器７内で使用済のＳＯ
3 ガスを別の容器１４に導き、硫酸１７に溶かす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、被処理基板
１２上にレジスト膜が形成された試料であって、レジス
ト膜中に無機元素を含むものと含まないものとを用い
て、上記方法を試したところ、無機元素を含まないレジ
スト膜の場合には簡単に除去できるが、無機元素を含む
レジスト膜の場合には容易に除去できないことが多かっ
た。
１２上にレジスト膜が形成された試料であって、レジス
ト膜中に無機元素を含むものと含まないものとを用い
て、上記方法を試したところ、無機元素を含まないレジ
スト膜の場合には簡単に除去できるが、無機元素を含む
レジスト膜の場合には容易に除去できないことが多かっ
た。
【０００５】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
創作されたものであり、砒素（Ａｓ）等無機元素が混入
したレジスト膜を簡単に除去することができるレジスト
膜の除去方法を提供するものである。
創作されたものであり、砒素（Ａｓ）等無機元素が混入
したレジスト膜を簡単に除去することができるレジスト
膜の除去方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、レジスト膜の除去方法に係
り、基板上に形成されたレジスト膜をクロロスルホン酸
（SO2Cl(OH))の液体又は気体に曝して反応させ、前記レ
ジスト膜を前記基板から除去させることを特徴とし、請
求項２記載の発明は、請求項１に記載のレジスト膜の除
去方法に係り、前記クロロスルホン酸の気体と前記レジ
スト膜との反応を６０℃以下の温度下で行うことを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項１に記載のレジス
ト膜の除去方法に係り、前記クロロスルホン酸の液体と
前記レジスト膜との反応を７０℃以上の温度下で行うこ
とを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載のレジスト膜の除去方法に係
り、前記レジスト膜中に無機元素を含むことを特徴と
し、請求項５記載の発明は、請求項４に記載のレジスト
膜の除去方法に係り、前記無機元素は、砒素、リン、ボ
ロン、アルミニウム又はチタンであることを特徴とし、
請求項６記載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレジスト膜の
除去方法を用いたことを特徴としている。
め、請求項１記載の発明は、レジスト膜の除去方法に係
り、基板上に形成されたレジスト膜をクロロスルホン酸
（SO2Cl(OH))の液体又は気体に曝して反応させ、前記レ
ジスト膜を前記基板から除去させることを特徴とし、請
求項２記載の発明は、請求項１に記載のレジスト膜の除
去方法に係り、前記クロロスルホン酸の気体と前記レジ
スト膜との反応を６０℃以下の温度下で行うことを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項１に記載のレジス
ト膜の除去方法に係り、前記クロロスルホン酸の液体と
前記レジスト膜との反応を７０℃以上の温度下で行うこ
とを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載のレジスト膜の除去方法に係
り、前記レジスト膜中に無機元素を含むことを特徴と
し、請求項５記載の発明は、請求項４に記載のレジスト
膜の除去方法に係り、前記無機元素は、砒素、リン、ボ
ロン、アルミニウム又はチタンであることを特徴とし、
請求項６記載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレジスト膜の
除去方法を用いたことを特徴としている。
【０００７】本発明においては、レジスト膜をクロロス
ルホン酸（SO2Cl(OH))の液体又は気体に曝している。実
験によれば、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の液体を用
いた場合、表１に示すように、液温が７０℃以上で、レ
ジスト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していて
も、レジスト膜を基板から容易に除去させることができ
た。
ルホン酸（SO2Cl(OH))の液体又は気体に曝している。実
験によれば、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の液体を用
いた場合、表１に示すように、液温が７０℃以上で、レ
ジスト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していて
も、レジスト膜を基板から容易に除去させることができ
た。
【０００８】また、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の気
体の場合、表２に示すように、基板温度が６０℃以下
で、レジスト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入して
いても、レジスト膜を基板から容易に除去させることが
できた。なお、表１及び表２において、△印は全ウエハ
面積に対してレジストが１〜数％剥離されずに残ってい
る状態を示す。
体の場合、表２に示すように、基板温度が６０℃以下
で、レジスト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入して
いても、レジスト膜を基板から容易に除去させることが
できた。なお、表１及び表２において、△印は全ウエハ
面積に対してレジストが１〜数％剥離されずに残ってい
る状態を示す。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 （１）第１乃至第４の実施の形態 図１は、本発明の実施の形態に係るレジスト膜の除去方
法に用いられる装置の構成について示す断面図である。
いて図面を参照しながら説明する。 （１）第１乃至第４の実施の形態 図１は、本発明の実施の形態に係るレジスト膜の除去方
法に用いられる装置の構成について示す断面図である。
【００１０】図１に示すように、ビーカ２１中にクロロ
スルホン酸（SO2Cl(OH) ）の液体を入れ、ヒータ２３に
より所定の温度に加熱する。試料１０１は所定の温度に
保持されたクロロスルホン酸中に浸漬する。次に、図１
の装置を用いて、種々の作成条件で作成したレジスト膜
を、種々の処理条件で除去する実験を行った。その実験
結果について説明する。
スルホン酸（SO2Cl(OH) ）の液体を入れ、ヒータ２３に
より所定の温度に加熱する。試料１０１は所定の温度に
保持されたクロロスルホン酸中に浸漬する。次に、図１
の装置を用いて、種々の作成条件で作成したレジスト膜
を、種々の処理条件で除去する実験を行った。その実験
結果について説明する。
【００１１】試料１０１として、図３（ａ）に示すよう
に、シリコン基板（被処理基板）４１上にレジスト膜４
２が形成されたものを用いる。レジスト膜４２の材料と
してポジ型ｉ線用フォトレジストを用いた。 （レジスト膜の作成）シリコン基板４１上に形成したレ
ジスト膜４２として、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入した
レジスト膜と、これらの無機元素をイオン注入しないレ
ジスト膜の４種類を用いた。
に、シリコン基板（被処理基板）４１上にレジスト膜４
２が形成されたものを用いる。レジスト膜４２の材料と
してポジ型ｉ線用フォトレジストを用いた。 （レジスト膜の作成）シリコン基板４１上に形成したレ
ジスト膜４２として、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入した
レジスト膜と、これらの無機元素をイオン注入しないレ
ジスト膜の４種類を用いた。
【００１２】ＡｓのドーパントとしてＡｓＩ2 を用い、
ドーズ量２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件
でイオン注入した。Ｐは、ドーズ量２×１０15ｃｍ-2、
加速電圧５０ｋｅＶの条件でイオン注入した。Ｂは、ド
ーズ量２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件で
イオン注入した。
ドーズ量２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件
でイオン注入した。Ｐは、ドーズ量２×１０15ｃｍ-2、
加速電圧５０ｋｅＶの条件でイオン注入した。Ｂは、ド
ーズ量２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件で
イオン注入した。
【００１３】（第１の実施の形態）凡そ１００ｃｃのク
ロロスルホン酸の液体をビーカ２１に入れ、液温を室温
（２３℃）に保持した状態でレジスト膜の形成された半
導体基板１０１をクロロスルホン酸の液体中に５分間浸
漬し、引き続き、引き上げて水洗いし、乾燥させた。
ロロスルホン酸の液体をビーカ２１に入れ、液温を室温
（２３℃）に保持した状態でレジスト膜の形成された半
導体基板１０１をクロロスルホン酸の液体中に５分間浸
漬し、引き続き、引き上げて水洗いし、乾燥させた。
【００１４】結果によれば、無機元素を含まないレジス
ト膜の場合、クロロスルホン酸に浸漬後すぐに溶けだ
し、液が薄く茶色になった。水洗・乾燥後、目視する
と、レジスト膜は完全に除去されていた。なお、レジス
ト膜はクロロスルホン酸に完全に溶解して除去されるの
ではなくて、一部溶解し、溶解せずに残ったレジスト膜
がシリコン基板４１から剥離して除去されるものである
ことがわかった。
ト膜の場合、クロロスルホン酸に浸漬後すぐに溶けだ
し、液が薄く茶色になった。水洗・乾燥後、目視する
と、レジスト膜は完全に除去されていた。なお、レジス
ト膜はクロロスルホン酸に完全に溶解して除去されるの
ではなくて、一部溶解し、溶解せずに残ったレジスト膜
がシリコン基板４１から剥離して除去されるものである
ことがわかった。
【００１５】Ａｓ及びＢをイオン注入したレジスト膜
は、不完全ではあるが、除去された。一方、Ｐをイオン
注入したレジスト膜は少し剥離した部分もあるが、大部
分は反応せずに残っていた。 （第２の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を４０〜４５℃としたこと
である。
は、不完全ではあるが、除去された。一方、Ｐをイオン
注入したレジスト膜は少し剥離した部分もあるが、大部
分は反応せずに残っていた。 （第２の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を４０〜４５℃としたこと
である。
【００１６】結果によれば、４種類の試料についてそれ
ぞれ第１の実施の形態とほぼ同じ結果となった。 （第３の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を７０℃としたことであ
る。
ぞれ第１の実施の形態とほぼ同じ結果となった。 （第３の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を７０℃としたことであ
る。
【００１７】結果によれば、Ａｓ及びＢをイオン注入し
たレジスト膜はともに第１及び第２の実施の形態と比べ
て一層完全に除去された。また、第１及び第２の実施の
形態と異なり、Ｐをイオン注入したレジスト膜も、不完
全ではあるが、除去された。 （第４の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を１００℃としたことであ
る。
たレジスト膜はともに第１及び第２の実施の形態と比べ
て一層完全に除去された。また、第１及び第２の実施の
形態と異なり、Ｐをイオン注入したレジスト膜も、不完
全ではあるが、除去された。 （第４の実施の形態）第１の実施の形態と異なるところ
は、クロロスルホン酸の液温を１００℃としたことであ
る。
【００１８】結果によれば、無機元素を含まないレジス
ト膜、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入したレジスト膜はす
べて完全に除去された。但し、シリコン基板４１の表面
の光沢はレジスト膜の形成前と比べて多少のくもりが観
察された。以上、第１乃至第４の実施の形態についての
実験結果を表１にまとめた。
ト膜、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入したレジスト膜はす
べて完全に除去された。但し、シリコン基板４１の表面
の光沢はレジスト膜の形成前と比べて多少のくもりが観
察された。以上、第１乃至第４の実施の形態についての
実験結果を表１にまとめた。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１に示すように、上記第１乃至第４の実
施の形態によれば、クロロスルホン酸の液体を用いた場
合、クロロスルホン酸の液温が室温でも、Ｐをイオン注
入したレジスト膜を除き、イオン注入しないレジスト
膜、Ａｓ及びＢをイオン注入したレジスト膜はすべて完
全に除去された。更に、液温を７０℃以上とすれば、Ｐ
をイオン注入したレジスト膜も完全に除去されるように
なった。
施の形態によれば、クロロスルホン酸の液体を用いた場
合、クロロスルホン酸の液温が室温でも、Ｐをイオン注
入したレジスト膜を除き、イオン注入しないレジスト
膜、Ａｓ及びＢをイオン注入したレジスト膜はすべて完
全に除去された。更に、液温を７０℃以上とすれば、Ｐ
をイオン注入したレジスト膜も完全に除去されるように
なった。
【００２１】（２）第５乃至第７の実施の形態 図２は、本発明の実施の形態に係るレジスト膜の除去方
法に用いられる装置の構成について示す断面図である。
図２に示すように、ヒータ３４が内蔵された載置台３５
に試料１０１を載せる。試料１０１の温度はヒータ３４
により調整される。室温の場合は加熱を行わない。クロ
ロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体は窒素ガスをキャリ
アガスとしてガス導入口３２からチャンバ３１内に入れ
る。使用済みのクロロスルホン酸は排気口３３によりチ
ャンバ３１内から排出する。
法に用いられる装置の構成について示す断面図である。
図２に示すように、ヒータ３４が内蔵された載置台３５
に試料１０１を載せる。試料１０１の温度はヒータ３４
により調整される。室温の場合は加熱を行わない。クロ
ロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体は窒素ガスをキャリ
アガスとしてガス導入口３２からチャンバ３１内に入れ
る。使用済みのクロロスルホン酸は排気口３３によりチ
ャンバ３１内から排出する。
【００２２】次に、図２の装置を用い、種々の作成条件
で作成されたレジスト膜を種々の除去条件で除去した結
果について、第５乃至第７の実施の形態により説明す
る。試料１０１として、図３（ａ）に示すように、シリ
コン基板４１上にレジスト膜４２が形成されたものを用
いた。レジスト膜としてＡｓ、Ｐ及びＢをイオン注入し
たレジスト膜と、無機元素を含まないレジスト膜の４種
類を用い、レジスト膜の作成条件は第１の実施の形態と
同じとした。
で作成されたレジスト膜を種々の除去条件で除去した結
果について、第５乃至第７の実施の形態により説明す
る。試料１０１として、図３（ａ）に示すように、シリ
コン基板４１上にレジスト膜４２が形成されたものを用
いた。レジスト膜としてＡｓ、Ｐ及びＢをイオン注入し
たレジスト膜と、無機元素を含まないレジスト膜の４種
類を用い、レジスト膜の作成条件は第１の実施の形態と
同じとした。
【００２３】（第５の実施の形態）チャンバ３１内にレ
ジスト膜の形成された試料１０１を入れて、基板温度を
室温（２３℃）に保持した状態でチャンバ３１内にクロ
ロスルホン酸の気体を導入し、３０分間その状態を保持
した。結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜を
はじめとして、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入したレジス
ト膜はすべて完全に除去された。シリコン基板４１の表
面の光沢は完全な鏡面で、走査型電子顕微鏡で観察した
結果、表面には全くレジストが残っていなかった。
ジスト膜の形成された試料１０１を入れて、基板温度を
室温（２３℃）に保持した状態でチャンバ３１内にクロ
ロスルホン酸の気体を導入し、３０分間その状態を保持
した。結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜を
はじめとして、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン注入したレジス
ト膜はすべて完全に除去された。シリコン基板４１の表
面の光沢は完全な鏡面で、走査型電子顕微鏡で観察した
結果、表面には全くレジストが残っていなかった。
【００２４】なお、無機元素をイオン注入したレジスト
膜において、クロロスルホン酸の液体に浸漬した場合と
同様に、レジスト膜はクロロスルホン酸に完全に溶解し
て除去されるのではなくて、無機元素を含まないレジス
ト膜の下部の方が溶解し、溶解せずに残ったレジスト膜
がシリコン基板４１から剥離して除去されるものである
ことがわかった。
膜において、クロロスルホン酸の液体に浸漬した場合と
同様に、レジスト膜はクロロスルホン酸に完全に溶解し
て除去されるのではなくて、無機元素を含まないレジス
ト膜の下部の方が溶解し、溶解せずに残ったレジスト膜
がシリコン基板４１から剥離して除去されるものである
ことがわかった。
【００２５】（第６の実施の形態）第５の実施の形態と
異なるところは、基板温度を６０℃としたことである。
結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜の場合、
ガスによる処理後に水洗・乾燥し、目視すると、レジス
ト膜は完全に除去されていた。Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン
注入したレジスト膜は、不完全ではあるが、除去されて
いた。
異なるところは、基板温度を６０℃としたことである。
結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜の場合、
ガスによる処理後に水洗・乾燥し、目視すると、レジス
ト膜は完全に除去されていた。Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン
注入したレジスト膜は、不完全ではあるが、除去されて
いた。
【００２６】（第７の実施の形態）第５の実施の形態と
異なるところは、基板温度を１６０℃としたことであ
る。結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜の場
合、レジスト膜は完全に除去されていた。一方、Ａｓ、
Ｐ及びＢをイオン注入したレジスト膜はともに全く除去
されなかった。
異なるところは、基板温度を１６０℃としたことであ
る。結果によれば、無機元素を含まないレジスト膜の場
合、レジスト膜は完全に除去されていた。一方、Ａｓ、
Ｐ及びＢをイオン注入したレジスト膜はともに全く除去
されなかった。
【００２７】以上、第５乃至第７の実施の形態の実験結
果を表２にまとめた。
果を表２にまとめた。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２に示す結果によれば、クロロスルホン
酸の気体を用いた場合、ウエハ温度が低いほどレジスト
膜は除去されやすくなり、ウエハ温度が６０℃以下で、
イオン注入しないレジスト膜、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン
注入したレジスト膜はすべて完全に除去された。また、
クロロスルホン酸の気体を用いることができるので、取
り扱いが簡単で、流量調整などによりレジスト膜の除去
のためのエッチャントの制御がし易くなる。しかも、多
数の被処理体を一度に処理することが可能となり、半導
体装置の製造の量産性を向上させることができる。
酸の気体を用いた場合、ウエハ温度が低いほどレジスト
膜は除去されやすくなり、ウエハ温度が６０℃以下で、
イオン注入しないレジスト膜、Ａｓ、Ｐ及びＢをイオン
注入したレジスト膜はすべて完全に除去された。また、
クロロスルホン酸の気体を用いることができるので、取
り扱いが簡単で、流量調整などによりレジスト膜の除去
のためのエッチャントの制御がし易くなる。しかも、多
数の被処理体を一度に処理することが可能となり、半導
体装置の製造の量産性を向上させることができる。
【００３０】なお、上記では、クロロスルホン酸の気体
を用いているが、無水硫酸のガスと塩酸のガスを適当な
割合でともに供給するようにしてもよい。この場合も、
クロロスルホン酸の気体を用いた場合と同様な効果が得
られた。塩酸のガスは市販のボンベに詰められたものを
用いてもよいし、他の方法で生成されたものを用いるこ
ともできる。
を用いているが、無水硫酸のガスと塩酸のガスを適当な
割合でともに供給するようにしてもよい。この場合も、
クロロスルホン酸の気体を用いた場合と同様な効果が得
られた。塩酸のガスは市販のボンベに詰められたものを
用いてもよいし、他の方法で生成されたものを用いるこ
ともできる。
【００３１】さらに、塩酸のガス単独でも、無機元素を
含まないレジスト膜をはじめ、無機元素を含むレジスト
膜の除去効果があることを見いだした。また、場合によ
り、クロロスルホン酸の気体に塩酸のガスを混入させて
もよい。 （３）第１〜第４の比較例 図６は、無水硫酸（スルホン酸，ＳＯ3 ）を用いたレジ
スト膜の除去に用いることが可能な簡便な装置の構成を
示す図である。
含まないレジスト膜をはじめ、無機元素を含むレジスト
膜の除去効果があることを見いだした。また、場合によ
り、クロロスルホン酸の気体に塩酸のガスを混入させて
もよい。 （３）第１〜第４の比較例 図６は、無水硫酸（スルホン酸，ＳＯ3 ）を用いたレジ
スト膜の除去に用いることが可能な簡便な装置の構成を
示す図である。
【００３２】図６に示すように、ＳＯ3 液３の供給具２
からフラスコ１内にＳＯ3 液３を少量ずつ滴下し、ヒー
タ５により加熱して気化させる。生成したＳＯ3 ガスは
ガスの出口４から配管６を通して別の容器７のガスの入
口８に導かれ、別の容器７に導入される。別の容器７内
にはヒータ１１により加熱された、或いは加熱せずに室
温に保持された試料１２が置かれており、導入されたＳ
Ｏ3 ガスは試料１２のレジスト膜と反応する。さらに容
器７内で使用したＳＯ3 ガスは、パージガスの導入口１
０を通して導入されたパージガスによりガスの出口９か
ら配管１３を通して別の容器１４のガスの入口１５に導
かれ、別の容器１４内に入れられた硫酸１７に溶解させ
られる。
からフラスコ１内にＳＯ3 液３を少量ずつ滴下し、ヒー
タ５により加熱して気化させる。生成したＳＯ3 ガスは
ガスの出口４から配管６を通して別の容器７のガスの入
口８に導かれ、別の容器７に導入される。別の容器７内
にはヒータ１１により加熱された、或いは加熱せずに室
温に保持された試料１２が置かれており、導入されたＳ
Ｏ3 ガスは試料１２のレジスト膜と反応する。さらに容
器７内で使用したＳＯ3 ガスは、パージガスの導入口１
０を通して導入されたパージガスによりガスの出口９か
ら配管１３を通して別の容器１４のガスの入口１５に導
かれ、別の容器１４内に入れられた硫酸１７に溶解させ
られる。
【００３３】試料１２のレジスト膜としてＡｓをイオン
注入したレジスト膜と、無機元素を含まないレジスト膜
の２種類を用いた。 （第１の比較例）容器７内の試料１２の温度を室温に保
持してスルホン酸の気体に２分間曝した。
注入したレジスト膜と、無機元素を含まないレジスト膜
の２種類を用いた。 （第１の比較例）容器７内の試料１２の温度を室温に保
持してスルホン酸の気体に２分間曝した。
【００３４】結果によれば、無機元素を含まないレジス
ト膜の場合、完全に除去されていた。一方、Ａｓをイオ
ン注入したレジスト膜の場合、スルホン酸のガスに曝し
て約２０秒後レジスト膜の変色が見られた。スルホン酸
のガスを容器７内から十分にパージして試料を取り出し
た後、水洗を行い、目視した。レジスト膜は全く除去さ
れなかった。
ト膜の場合、完全に除去されていた。一方、Ａｓをイオ
ン注入したレジスト膜の場合、スルホン酸のガスに曝し
て約２０秒後レジスト膜の変色が見られた。スルホン酸
のガスを容器７内から十分にパージして試料を取り出し
た後、水洗を行い、目視した。レジスト膜は全く除去さ
れなかった。
【００３５】（第２の比較例）第１の比較例と異なると
ころは、試料１２の温度を数十℃とし、１５分間曝した
ことである。結果によれば、無機元素を含まないレジス
ト膜も、Ａｓをイオン注入したレジスト膜も、それぞれ
第１の比較例とほぼ同じ結果となった。
ころは、試料１２の温度を数十℃とし、１５分間曝した
ことである。結果によれば、無機元素を含まないレジス
ト膜も、Ａｓをイオン注入したレジスト膜も、それぞれ
第１の比較例とほぼ同じ結果となった。
【００３６】（第３の比較例）第１の比較例と異なると
ころは、図２の装置を用い、試料１２の温度を１４０〜
１７１℃とし、７分間曝したことである。なお、この場
合、レジスト膜としてＡｓをイオン注入したレジスト膜
のみを用いた。結果によれば、レジスト膜は全く除去さ
れなかった。
ころは、図２の装置を用い、試料１２の温度を１４０〜
１７１℃とし、７分間曝したことである。なお、この場
合、レジスト膜としてＡｓをイオン注入したレジスト膜
のみを用いた。結果によれば、レジスト膜は全く除去さ
れなかった。
【００３７】（第４の比較例）第１の比較例と異なると
ころは、図２の装置を用い、試料１０１の温度を２２３
〜２４１℃とし、１２分間曝したことである。なお、こ
の場合も、レジスト膜としてＡｓをイオン注入したレジ
スト膜のみを用いた。結果によれば、第３の比較例と同
じようにレジスト膜は全く除去されなかった。
ころは、図２の装置を用い、試料１０１の温度を２２３
〜２４１℃とし、１２分間曝したことである。なお、こ
の場合も、レジスト膜としてＡｓをイオン注入したレジ
スト膜のみを用いた。結果によれば、第３の比較例と同
じようにレジスト膜は全く除去されなかった。
【００３８】
【表３】
【００３９】以上、第１乃至第７の実施の形態、及び第
１乃至第４の比較例により説明したように、スルホン酸
（ＳＯ3 ）によって除去されなかった無機元素を含むレ
ジスト膜は、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の液体又
は気体により、完全に除去された。特に、クロロスルホ
ン酸（SO2Cl(OH) ）の液体の場合、７０℃以上が好適で
あり、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体の場合、
６０℃以下が好適であった。
１乃至第４の比較例により説明したように、スルホン酸
（ＳＯ3 ）によって除去されなかった無機元素を含むレ
ジスト膜は、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の液体又
は気体により、完全に除去された。特に、クロロスルホ
ン酸（SO2Cl(OH) ）の液体の場合、７０℃以上が好適で
あり、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体の場合、
６０℃以下が好適であった。
【００４０】（第８の実施の形態）次に、図５（ａ）〜
（ｄ）を参照しながら、上記レジスト膜の除去方法を用
いた半導体装置の製造方法について簡単に説明する。こ
の場合、図２の装置を用い、図４に示す石英からなる基
板保持具６１を用いる。基板保持具６１に多数のウエハ
を載置することができるため、多数枚のウエハの処理が
可能となる。
（ｄ）を参照しながら、上記レジスト膜の除去方法を用
いた半導体装置の製造方法について簡単に説明する。こ
の場合、図２の装置を用い、図４に示す石英からなる基
板保持具６１を用いる。基板保持具６１に多数のウエハ
を載置することができるため、多数枚のウエハの処理が
可能となる。
【００４１】まず、シリコン基板５１上に回転塗布法に
よりレジストを塗布した後、加熱し、硬化させてレジス
ト膜５２を形成する。続いて、シリコン基板５１にイオ
ン注入すべき領域にレジスト膜５２の開口部５３を形成
する。この状態を図５（ａ）に示す。次に、図５（ｂ）
に示すように、レジスト膜５２をマスクとしてＡｓをイ
オン注入し、イオン注入層５５を形成する。イオン注入
において、ドーパントとしてＡｓＩ2 を用い、ドーズ量
２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件とする。
よりレジストを塗布した後、加熱し、硬化させてレジス
ト膜５２を形成する。続いて、シリコン基板５１にイオ
ン注入すべき領域にレジスト膜５２の開口部５３を形成
する。この状態を図５（ａ）に示す。次に、図５（ｂ）
に示すように、レジスト膜５２をマスクとしてＡｓをイ
オン注入し、イオン注入層５５を形成する。イオン注入
において、ドーパントとしてＡｓＩ2 を用い、ドーズ量
２×１０15ｃｍ-2、加速電圧５０ｋｅＶの条件とする。
【００４２】次いで、図４のウエハ保持具６１に多数の
ウエハ１０１ａ〜１０１ｎを載置してチャンバ３１内に
入れ、ヒータ３４が内蔵された載置台３５に載せる。い
まの場合、ヒータ３４により加熱せずに、ウエハ１０１
ａ〜１０１ｎの温度を室温に保持する。続いて、チャン
バ３１内にクロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体を導
入する。凡そ３０分間保持した後、クロロスルホン酸
（SO2Cl(OH) ）の気体を導入するのを止めて、チャンバ
３１内から基板保持具６１を引き出す。
ウエハ１０１ａ〜１０１ｎを載置してチャンバ３１内に
入れ、ヒータ３４が内蔵された載置台３５に載せる。い
まの場合、ヒータ３４により加熱せずに、ウエハ１０１
ａ〜１０１ｎの温度を室温に保持する。続いて、チャン
バ３１内にクロロスルホン酸（SO2Cl(OH) ）の気体を導
入する。凡そ３０分間保持した後、クロロスルホン酸
（SO2Cl(OH) ）の気体を導入するのを止めて、チャンバ
３１内から基板保持具６１を引き出す。
【００４３】次いで、水洗し、乾燥する。水洗中に、図
５（ｃ）に示すように、溶解せずに残っているレジスト
膜５２ａはシリコン基板５１から剥離し、除去される。
次に、シリコン基板５１を加熱処理炉に入れてアニール
し、イオン注入層５５中のＡｓを活性化してｎ型拡散層
５５ａを形成する。その後、必要な工程を経てＬＳＩ等
の半導体集積回路装置が作成される。
５（ｃ）に示すように、溶解せずに残っているレジスト
膜５２ａはシリコン基板５１から剥離し、除去される。
次に、シリコン基板５１を加熱処理炉に入れてアニール
し、イオン注入層５５中のＡｓを活性化してｎ型拡散層
５５ａを形成する。その後、必要な工程を経てＬＳＩ等
の半導体集積回路装置が作成される。
【００４４】以上のように、本発明の第８の実施の形態
によれば、レジスト膜５２中にＡｓを含んでいても、ク
ロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の気体によりレジスト膜５
２をシリコン基板５１から容易に除去させることができ
る。また、クロロスルホン酸の気体を用いているので、
取り扱いが簡単で、流量調整などによりレジスト膜の除
去のためのエッチャントの制御がし易い。しかも、多数
の被処理体を一度に処理することが可能となり、半導体
装置の製造の量産性を向上させることができる。
によれば、レジスト膜５２中にＡｓを含んでいても、ク
ロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の気体によりレジスト膜５
２をシリコン基板５１から容易に除去させることができ
る。また、クロロスルホン酸の気体を用いているので、
取り扱いが簡単で、流量調整などによりレジスト膜の除
去のためのエッチャントの制御がし易い。しかも、多数
の被処理体を一度に処理することが可能となり、半導体
装置の製造の量産性を向上させることができる。
【００４５】なお、上記では、イオン注入のマスクとし
て用いる場合に適用しているが、他の用途、例えばドラ
イエッチングのマスクとして用いる場合にも適用するこ
とができる。この場合、配線等の材料の金属（ＡｌやＴ
ｉ等）がレジスト膜に混入する。
て用いる場合に適用しているが、他の用途、例えばドラ
イエッチングのマスクとして用いる場合にも適用するこ
とができる。この場合、配線等の材料の金属（ＡｌやＴ
ｉ等）がレジスト膜に混入する。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、レジ
スト膜をクロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の液体又は気体
に曝している。従って、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))
の液体を用いた場合、特に液温が７０℃以上で、レジス
ト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していても、レ
ジスト膜を基板から容易に除去させることができる。
スト膜をクロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の液体又は気体
に曝している。従って、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))
の液体を用いた場合、特に液温が７０℃以上で、レジス
ト膜中にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していても、レ
ジスト膜を基板から容易に除去させることができる。
【００４７】また、クロロスルホン酸（SO2Cl(OH))の気
体の場合、特に基板温度が６０℃以下で、レジスト膜中
にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していても、レジスト
膜を基板から容易に除去させることができる。
体の場合、特に基板温度が６０℃以下で、レジスト膜中
にＡｓ、Ｐ及びＢのいずれが混入していても、レジスト
膜を基板から容易に除去させることができる。
【図１】図１は、本発明の第１〜第４の実施の形態に係
るレジスト膜の除去方法に用いる装置について示す側面
図である。
るレジスト膜の除去方法に用いる装置について示す側面
図である。
【図２】図２は、本発明の第５〜第７の実施の形態に係
るレジスト膜の除去方法に用いる装置について示す側面
図である。
るレジスト膜の除去方法に用いる装置について示す側面
図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１〜第７の
実施の形態に係るレジスト膜の除去方法について示す断
面図である。
実施の形態に係るレジスト膜の除去方法について示す断
面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法に用いる基板保持具について示す断面図であ
る。
の製造方法に用いる基板保持具について示す断面図であ
る。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第８の実施の
形態に係る半導体装置の製造方法について示す断面図で
ある。
形態に係る半導体装置の製造方法について示す断面図で
ある。
【図６】図６は、比較例に係るレジスト膜の除去方法に
用いる装置について示す側面図である。
用いる装置について示す側面図である。
２１ ビーカ、 ２２ クロロスルホン酸の液体、 ２３，３４ ヒータ、 ３１ チャンバ、 ３２ ガス導入口、 ３３ 排気口、 ３５ 載置台、 ４１，５１ シリコン基板（基板）、 ４２，４２ａ，５２ レジスト膜、 ４３，５４ イオン注入層（無機元素含有層）、 ５３ 開口部、 ５５ イオン注入層、 ５５ａ ｎ型拡散層、 １０１，１０１ａ〜１０１ｎ 試料（ウエハ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−75323（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−304089（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162403（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027,21/306,21/308 G03F 7/42
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に形成されたレジスト膜をクロロ
スルホン酸（SO2Cl(OH)) の液体又は気体に曝して反応
させ、前記レジスト膜を前記基板から除去させることを
特徴とするレジスト膜の除去方法。 - 【請求項２】 前記クロロスルホン酸の気体と前記レジ
スト膜との反応を６０℃以下の温度下で行うことを特徴
とする請求項１に記載のレジスト膜の除去方法。 - 【請求項３】 前記クロロスルホン酸の液体と前記レジ
スト膜との反応を７０℃以上の温度下で行うことを特徴
とする請求項１に記載のレジスト膜の除去方法。 - 【請求項４】 前記レジスト膜中に無機元素を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
レジスト膜の除去方法。 - 【請求項５】 前記無機元素は、砒素、リン、ボロン、
アルミニウム又はチタンであることを特徴とする請求項
４に記載のレジスト膜の除去方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
のレジスト膜の除去方法を用いたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09167038A JP3076270B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | レジスト膜の除去方法及び半導体装置の製造方法 |
| US08/928,491 US5952157A (en) | 1997-06-24 | 1997-09-12 | Method for removal of resist film and method for production of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09167038A JP3076270B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | レジスト膜の除去方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116879A JPH1116879A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3076270B2 true JP3076270B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=15842243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09167038A Expired - Lifetime JP3076270B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | レジスト膜の除去方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5952157A (ja) |
| JP (1) | JP3076270B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8066819B2 (en) * | 1996-12-19 | 2011-11-29 | Best Label Co., Inc. | Method of removing organic materials from substrates |
| JP3037915B2 (ja) * | 1997-09-09 | 2000-05-08 | キヤノン販売株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6573855B1 (en) | 1998-08-31 | 2003-06-03 | Osaka Gas Co., Ltd. | Three-dimensional questing method, three-dimensional voxel data displaying method, and device therefor |
| US6184134B1 (en) * | 2000-02-18 | 2001-02-06 | Infineon Technologies North America Corp. | Dry process for cleaning residues/polymers after metal etch |
| FR2880471B1 (fr) * | 2004-12-31 | 2007-03-09 | Altis Semiconductor Snc | Procede de nettoyage d'un semiconducteur |
| JP6776125B2 (ja) | 2013-12-20 | 2020-10-28 | インテグリス・インコーポレーテッド | イオン注入レジストの除去のための非酸化性の強酸の使用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5788485A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-02 | Sharp Kk | Manufacture of electrode for electrochromic display |
| US4544416A (en) * | 1983-08-26 | 1985-10-01 | Texas Instruments Incorporated | Passivation of silicon oxide during photoresist burnoff |
| EP0367074A3 (en) * | 1988-10-31 | 1991-06-12 | LeaRonal, Inc. | Preparing printed circuit boards for electroplating |
-
1997
- 1997-06-24 JP JP09167038A patent/JP3076270B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-12 US US08/928,491 patent/US5952157A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5952157A (en) | 1999-09-14 |
| JPH1116879A (ja) | 1999-01-22 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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