JPH06132259A - Method for removing resist - Google Patents
Method for removing resistInfo
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- JPH06132259A JPH06132259A JP4284091A JP28409192A JPH06132259A JP H06132259 A JPH06132259 A JP H06132259A JP 4284091 A JP4284091 A JP 4284091A JP 28409192 A JP28409192 A JP 28409192A JP H06132259 A JPH06132259 A JP H06132259A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造プロセス
で用いられるレジストの除去方法に関し、更に詳しく
は、高ドーズ量のイオン注入後のフォトレジストを残渣
等を生じることなく剥離する方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of removing a resist used in a semiconductor manufacturing process, and more particularly to a method of removing a photoresist after ion implantation with a high dose amount without producing a residue or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
プロセスにおける、レジスト除去（剥離）工程は、発煙
硝酸や硫酸過水を用いたウェットプロセスに代わって、
Ｏ2プラズマを利用する、所謂ドライアッシング法が広
く量産現場でも採用されている。このドライアッシング
プロセスでは、有機高分子よりなるフォトレジストをプ
ラズマ中で発生するＯ＊，Ｏ2＊等の寄与で、ＣＯ，Ｃ
Ｏ2とする燃焼反応で除去してゆくのが基本的なメカニ
ズムであり、通常のフォトレジスト材料そのものの剥離
は比較的容易であり、何ら問題は無い。2. Description of the Related Art In a semiconductor process, a resist removing (peeling) step is replaced with a wet process using fuming nitric acid or sulfuric acid / hydrogen peroxide.
The so-called dry ashing method using O 2 plasma is widely used in mass production sites. In this dry ashing process, CO, C is generated by the contribution of O *, O 2 *, etc. generated in the photoresist of the organic polymer in the plasma.
The basic mechanism is to remove it by a combustion reaction of O 2 , and the usual photoresist material itself is relatively easy to peel off, and there is no problem.
【０００３】しかし、イオン注入工程のマスクとしてフ
ォトレジストを用いた場合に、当然このレジストの中に
も、高ドーズ量、高エネルギーでのイオン注入が行われ
る。この時のイオン衝撃に伴う熱が主な原因で、図１
（Ａ）に示すように、基板１上のレジスト２の表面が硬
化してしまい、通常のＯ2プラズマのみでは、この硬化
層２ａの除去が容易ではなく、レジストの剥離を著しく
劣化させてしまう問題がある。However, when a photoresist is used as a mask in the ion implantation process, ion implantation is naturally performed in this resist with a high dose amount and high energy. The main cause is the heat associated with the ion bombardment at this time.
As shown in (A), the surface of the resist 2 on the substrate 1 is hardened, and it is not easy to remove the hardened layer 2a only with ordinary O 2 plasma, and the peeling of the resist is significantly deteriorated. There's a problem.
【０００４】この表面の硬化層２ａは、熱によって形成
されるもののみでなく、イオン注入されたドーパント
が、レジスト材料の分子構造の中で置換して架橋反応を
おこし、この部分がＯ2プラズマによって酸化されるた
め、そのまま難エッチ層として図１（Ｂ）に示すよう
に、残渣２ｂとなるものもある。特に後者は、残存する
とパーティクルとしてＬＳＩの歩留まりを著しく低下さ
せることになりかねない。The hardened layer 2a on the surface is not only formed by heat, but the ion-implanted dopant substitutes in the molecular structure of the resist material to cause a crosslinking reaction, and this portion is O 2 plasma. As shown in FIG. 1 (B), there is a residue 2b that remains as a difficult-to-etch layer. In particular, the latter, when remaining, may significantly reduce the yield of LSI as particles.
【０００５】この対策としては、こういった硬化層をＨ
2系ガスを添加したＲＩＥプロセスで、イオン衝撃を加
えることで除去し、しかる後、通常のアッシングを行う
という、所謂２ステップアッシング法が提案されている
（１９８９年春季応物ＩＰ−Ｌ−１３藤村他、Ｐ．５７
４）。As a countermeasure against this, such a hardened layer is replaced with H
A so-called two-step ashing method has been proposed in which a RIE process with addition of a 2 system gas removes by ion bombardment, and then a normal ashing is performed (1989 Spring Compound IP-L-13 Fujimura). Other, P.57
4).
【０００６】しかし、こういった方法では工程が増えた
り、装置が大掛かりになる問題がある。更には、Ｈ2Ｒ
ＩＥの処理時間に長時間を要し、スループットが低下す
る等の問題点があり、更なる改善プロセスが切望されて
いる。However, such a method has a problem that the number of steps is increased and the apparatus becomes large in size. Furthermore, H 2 R
There is a problem that the processing time of the IE requires a long time and the throughput is lowered, and a further improvement process is desired.
【０００７】本発明は、このような問題点に着目して創
案されたものであって、残渣等の生じない低パーティク
ルなレジスト除去方法を得んとするものである。The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to obtain a low-particle resist removing method that does not cause residues and the like.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レジストのプラズマアッシングの際に、アッシングガス
に還元性のガスを添加することを、解決手段としてい
る。請求項２記載の発明は、その還元性ガスがＣＯまた
はＳＯ2またはＮＯ2であることを特徴としている。ま
た、請求項３記載の発明は、上記還元性のガスがＣＯＦ
またはＳＯＦ2またはＮＯＦであることを特徴としてい
る。The invention according to claim 1 is
The solution is to add a reducing gas to the ashing gas during the plasma ashing of the resist. The invention according to claim 2 is characterized in that the reducing gas is CO, SO 2 or NO 2 . In the invention according to claim 3, the reducing gas is COF.
Alternatively, it is characterized by being SOF 2 or NOF.
【０００９】請求項４記載の発明は、ＣＯまたはＳＯ2
またはＮＯ2の還元性のガスに、水素原子を含有するガ
スを添加することを特徴とし、また、ＣＯＦまたはＳＯ
Ｆ2またはＮＯＦの還元性のガスに、水素原子を含有す
るガスを添加することを特徴としている。The invention according to claim 4 is CO or SO 2
Alternatively, a gas containing hydrogen atoms is added to the reducing gas of NO 2 , and COF or SO
It is characterized in that a gas containing hydrogen atoms is added to a reducing gas of F 2 or NOF.
【００１０】請求項５記載の発明は、ＣＯ又はＳＯ2ま
たはＮＯ2の還元性のガスに、Ｈ2ガスまたはＨ2Ｏガス
またはＮＨ3ガスを添加することを特徴とし、また、Ｃ
ＯＦまたはＳＯＦ2またはＮＯＦの還元性のガスに、Ｈ2
ガスまたはＨ2ＯガスまたはＮＨ3ガを添加することを特
徴としている。The invention according to claim 5 is characterized in that H 2 gas, H 2 O gas or NH 3 gas is added to a reducing gas of CO, SO 2 or NO 2.
H 2 is added to the reducing gas of OF, SOF 2 or NOF.
The gas or H 2 O gas or NH 3 gas is added.
【００１１】請求項６記載の発明は、ＣＯまたはＳＯ2
またはＮＯ2の還元性のガスに、フッ素原子を含有する
ガスを添加することを特徴としている。The invention according to claim 6 is CO or SO 2
Alternatively, it is characterized in that a gas containing a fluorine atom is added to a reducing gas of NO 2 .
【００１２】請求項７記載の発明は、ＣＯまたはＳＯ2
またはＮＯ2の還元性のガスに、水素原子を含有するガ
ス及びフッ素原子を含有するガスを添加することを特徴
とし、また、ＣＯＦまたはＳＯＦ2またはＮＯＦの還元
性のガスに、水素原子を含有するガス及びフッ素原子を
含有するガスを添加することを特徴とする。The invention according to claim 7 is CO or SO 2
Alternatively, a gas containing a hydrogen atom and a gas containing a fluorine atom are added to the reducing gas of NO 2, and the reducing gas of COF, SOF 2 or NOF contains a hydrogen atom. And a gas containing a fluorine atom are added.
【００１３】請求項８記載の発明は、ＣＯまたはＳＯ2
またはＮＯ2の還元性のガスに、Ｈ2またはＨ2Ｏまたは
ＮＨ3のガス、及びフッ素原子を含有するガスを添加し
たことを特徴とし、また、ＣＯＦまたはＳＯＦ2または
ＮＯＦの還元性のガスに、Ｈ2またはＨ2ＯまたはＮＨ3
のガス、及びフッ素原子を含有するガスを添加したこと
を特徴とする。The invention according to claim 8 is CO or SO 2
Alternatively, it is characterized in that a gas of H 2 or H 2 O or NH 3 and a gas containing a fluorine atom are added to the reducing gas of NO 2, and a reducing gas of COF, SOF 2 or NOF is added. To H 2 or H 2 O or NH 3
And a gas containing a fluorine atom are added.
【００１４】請求項９記載の発明は、レジストのプラズ
マアッシングにおいて、酸素プラズマアッシング後に、
還元性のガス中でプラズマを照射することを特徴として
いる。According to a ninth aspect of the present invention, in plasma ashing of a resist, after oxygen plasma ashing,
It is characterized by irradiating plasma in a reducing gas.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１記載の発明は、プラズマアッシングガ
スに還元性を有するガスを添加することにより、イオン
注入済みのレジストのＯ2プラズマ処理によって形成さ
れたドーパントの酸化物を容易に還元できるため、残渣
発生を抑制する作用を有する。例えば、アッシング後の
残渣発生の主因となるドーパントの酸化物は、その結合
エネルギーがＢ−Ｏ１７３Ｋｃａｌ／ｍｏｌ，Ｐ−Ｏ１
４４Ｋｃａｌ／ｍｏｌ，Ａｓ−Ｏ１１４Ｋｃａｌ／ｍｏ
ｌであるが、還元性のガスによって酸化物は容易に還元
除去できる。このため、還元性のガスをプラズマアッシ
ングガスに添加することにより、残渣の無い良好なレジ
ストアッシングを可能にする。According to the first aspect of the present invention, by adding a reducing gas to the plasma ashing gas, the oxide of the dopant formed by the O 2 plasma treatment of the ion-implanted resist can be easily reduced. Has the effect of suppressing the generation of residues. For example, the oxide of the dopant, which is the main cause of residue generation after ashing, has a binding energy of B-O173 Kcal / mol, P-O1.
44 Kcal / mol, As-O114 Kcal / mo
However, the oxide can be easily reduced and removed by the reducing gas. Therefore, by adding a reducing gas to the plasma ashing gas, good resist ashing without residues can be achieved.
【００１６】請求項２記載の発明においては、夫々Ｃ−
Ｏで２５６．７Ｋｃａｌ／ｍｏｌ，Ｓ−Ｏで１２４．４
Ｋｃａｌ／ｍｏｌ，Ｎ−Ｏで１４９．７Ｋｃａｌ／ｍｏ
ｌである。このため、ＣＯは、Ｂ−Ｏ（１７３Ｋｃａｌ
／ｍｏｌ），Ｐ−Ｏ（１４４Ｋｃａｌ／ｍｏｌ），Ａｓ
−Ｏ（１１４Ｋｃａｌ／ｍｏｌ）を容易に還元する作用
を有する。また、ＳＯ2は、Ａｓ−Ｏを還元し、ヒ素
（Ａｓ）をイオン注入したレジストの残渣を抑制するこ
とができる。ＮＯ2は、上記結合エネルギーより、Ａｓ
−Ｏ及びＰ−Ｏを還元し、ヒ素及びリン（Ｐ）をイオン
注入した場合の酸化物残渣を抑制する作用がある。According to the second aspect of the invention, each of C-
256.7 Kcal / mol for O, 124.4 for S-O
Kcal / mol, 149.7 Kcal / mo with NO
It is l. Therefore, CO is B-O (173 Kcal
/ Mol), P-O (144 Kcal / mol), As
It has an action of easily reducing -O (114 Kcal / mol). Further, SO 2 can reduce As—O and suppress the residue of the resist ion-implanted with arsenic (As). NO 2 is As
It has the effect of reducing —O and P—O and suppressing the oxide residue when arsenic and phosphorus (P) are ion-implanted.
【００１７】請求項３記載の発明においては、ＣＯＦま
たはＳＯＦ2またはＮＯＦの還元性ガスが、請求項２の
発明と同様に夫々Ｃ−Ｏ，Ｓ−Ｏ，Ｎ−Ｏの結合を有す
ると共に、フッ素原子（Ｆ）を含有するため、プラズマ
中でのＯ＊の活性化率向上や、ドーパントをＰＦｘ，Ａ
ｓＦｘ，ＢＦｘ等という形で除去する作用を有する。In a third aspect of the invention, the reducing gas of COF, SOF 2 or NOF has the same C--O, S--O, N--O bond as in the second aspect of the invention, and Since it contains a fluorine atom (F), the activation rate of O * in the plasma is improved and the dopant is PFx, A.
It has a function of removing in the form of sFx, BFx, etc.
【００１８】請求項４記載の発明は、請求項２又は請求
項３記載の発明で奏される作用に加えて、水素原子を含
有するガスが、イオン注入によって形成されたレジスト
表面の炭化層を除去する作用を有する。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect exerted by the second or third aspect of the present invention, a gas containing hydrogen atoms forms a carbonized layer on the resist surface formed by ion implantation. Has the action of removing.
【００１９】請求項５記載の発明は、Ｈ2のまたはＨ2Ｏ
またはＮＨ3を還元性のガスに添加することにより請求
項２又は請求項３記載の発明の作用に加えて、イオン注
入によって形成されたレジスト表面の炭化層を除去する
作用を有する。The invention according to claim 5 is H 2 or H 2 O.
Alternatively, by adding NH 3 to the reducing gas, in addition to the effect of the invention described in claim 2 or 3, it has the effect of removing the carbonized layer on the resist surface formed by ion implantation.
【００２０】請求項６記載の発明は、請求項２記載の発
明の作用に加えて、フッ素原子を含有するガスにより下
地材料をエッチングしながらアッシングを行う作用を有
する。このため、レジストの除去を残渣なしで確実に行
うことが可能となる。In addition to the effect of the invention of claim 2, the invention of claim 6 has the effect of performing ashing while etching the base material with a gas containing fluorine atoms. Therefore, it is possible to surely remove the resist without residue.
【００２１】請求項７及び請求項８記載の発明は、還元
性のガス及び水素原子を含有するガスに、フッ素原子を
含有するガスを添加するため、レジスト中のドーパント
の酸化物及びレジスト表面の炭化層を除去する作用に加
えて、下地材料をエッチングしながらアッシングする作
用を有する。According to the seventh and eighth aspects of the invention, since the gas containing fluorine atoms is added to the reducing gas and the gas containing hydrogen atoms, the dopant oxide in the resist and the resist surface In addition to the function of removing the carbonized layer, it has the function of ashing the underlying material while etching.
【００２２】請求項９記載の発明においては、酸素プラ
ズマアッシングによりレジストが除去され、ドーパント
の酸化物等が半導体基板上に残渣として残留する。かゝ
る残渣は、還元性のガス中でプラズマを照射することに
より、還元除去される。このため、基板上に残渣の生じ
ないレジストの除去が可能となる。In the ninth aspect of the present invention, the resist is removed by oxygen plasma ashing, and the oxide of the dopant or the like remains as a residue on the semiconductor substrate. Such a residue is reduced and removed by irradiating plasma in a reducing gas. Therefore, it is possible to remove the resist that does not cause a residue on the substrate.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明に係るレジストの除去方法の詳
細を実施例に基づいて説明する。EXAMPLES The details of the resist removing method according to the present invention will be described below with reference to examples.
【００２４】（実施例１）本実施例は、先ず、シリコン
基板上に図１（Ａ）に示したと同様に、レジストパター
ンを形成した後、ヒ素イオン（Ａｓ+）を１Ｅ１６，６
０ＫｅＶの条件でイオン注入した試料（シリコン基板）
を準備する。Example 1 In this example, first, a resist pattern was formed on a silicon substrate in the same manner as shown in FIG. 1A, and then arsenic ions (As + ) were added to 1E16,6.
Ion-implanted sample (silicon substrate) at 0 KeV
To prepare.
【００２５】なお、本実施例は、レジストとしてＴＳＭ
Ｒ−Ｖ３を用いた。In this embodiment, TSM is used as a resist.
R-V3 was used.
【００２６】次に、μ波放電を利用するプラズマアッシ
ャーに、上記試料をセットし、以下に示すような条件で
アッシングする。Next, the above-mentioned sample is set in a plasma asher using a microwave discharge, and ashing is performed under the following conditions.
【００２７】 ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2） ……８００SCCM 一酸化炭素（ＣＯ） ……２００SCCM ・圧力 ……２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ｋｗ ・サセプタ温度………２５０℃ 本実施例では、ドーパントであるＡｓの酸化物のＡｓ−
Ｏの結合エネルギーが１１４Ｋｃａｌ／ｍｏｌに対して
Ｃ−Ｏは２５６．７Ｋｃａｌ／ｍｏｌとより安定である
ため、ＣＯ添加によって、これらの酸化物は容易に還
元、除去される。このため、アッシング後にシリコン基
板上に残渣が生じることがなく、良好なレジスト除去が
達成できる。・ Gas and its flow rate Oxygen (O 2 ) ...... 800 SCCM Carbon monoxide (CO) ・ ・ ・ 200 SCCM・ Pressure ・ ・ ・ 266 Pa ・ μ-wave power ・ ・ ・ 1 kw ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ° C In the example, As- of the oxide of As, which is a dopant,
Since CO is more stable at 256.7 Kcal / mol with respect to the binding energy of O at 114 Kcal / mol, these oxides are easily reduced and removed by the addition of CO. Therefore, no residue is generated on the silicon substrate after ashing, and good resist removal can be achieved.
【００２８】（実施例２）本実施例は、上記実施例１と
同様の試料及びプラズマアッシャーを用いて、以下に示
すような２段階のアッシングを行う。(Embodiment 2) In this embodiment, the same two steps of ashing as described below are carried out by using the same sample and plasma asher as in the above-mentioned Embodiment 1.
【００２９】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2） ……２０００SOOM 窒素（Ｎ2） ……２００SOOM ・圧力 ……２６６Ｐａ ・μ波電力 ……１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 次に、このような第１段階のアッシングによって基板上
に残ったドーパント（Ａｓ）の酸化物系残渣を除去すべ
く、以下の条件に切り替えてアッシングを行う。(First stage ashing condition) Gas and its flow rate Oxygen (O 2 ) ・ ・ ・ 2000 SOOM Nitrogen (N 2 ) ・ ・ ・ 200 SOOM・ Pressure ・ ・ ・ 266 Pa ・ μW power ・ ・ ・ 1 KW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・250 ° C. Next, in order to remove the oxide residue of the dopant (As) left on the substrate by such first-stage ashing, ashing is performed under the following conditions.
【００３０】（第２段階のアッシング） ・ガス及びその流量 一酸化炭素（ＣＯ）……５００SOOM ・圧力 ……１３３Ｐａ ・μ波電力 ……１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 斯かる第２段階のアッシングを行うことにより、上記実
施例１と同様に、ＣＯの作用によって酸化物系残渣が除
去され、良好なアッシングが行える。本実施例において
は、上記実施例１のように、予めＣＯを添加していない
分、第１段階のアッシングレートが向上する（１μｍ／
分→２μｍ／分）ため、高スループットが実現できる。(Second stage ashing) -Gas and its flow rate Carbon monoxide (CO) ... 500 SOOM -Pressure ... 133 Pa- .mu. -wave power ... 1 KW- Susceptor temperature ... 250.degree. C. By performing the ashing, as in the case of the above-described first embodiment, the oxide residue is removed by the action of CO, and good ashing can be performed. In this example, as in Example 1 above, CO was not added in advance, so the ashing rate in the first stage was improved (1 μm /
Min → 2 μm / min), so high throughput can be realized.
【００３１】（実施例３）本実施例は、上記実施例１と
同様に、基板上にレジストパターンを形成した後、リン
イオン（Ｐ+）を同条件でイオン注入した試料を用い
た。そして、実施例１と同様の装置を用いて、以下に示
すような２段階のアッシングを行う。(Embodiment 3) In this embodiment, as in the case of Embodiment 1, a sample was used in which a resist pattern was formed on a substrate and phosphorus ions (P + ) were ion-implanted under the same conditions. Then, using the same apparatus as in Example 1, two-stage ashing as described below is performed.
【００３２】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2）………２００sccM 窒素（Ｎ2）………２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度……２５０℃ 次に、基板上に残った残渣を除去すべく、第２のアッシ
ングを以下の条件で行う。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate Oxygen (O 2 ) ... 200scc M Nitrogen (N 2 ) ... 200scc M -Pressure ... 266Pa-μ wave power ... 1KW -Susceptor temperature ... 250 ° C. Next, in order to remove the residue left on the substrate, second ashing is performed under the following conditions.
【００３３】（第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2）………７５０sccM 水（Ｈ2Ｏ）……… ５０sccM 一酸素炭素(ＣＯ)…２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度……２５０℃ 上記第２段階のアッシングにおいては、ＣＯ添加でＰＯ
ｘを除去し、さらには、Ｈ2０からＨの寄与で、イオン
注入による表面の炭化層も除去できるため、残渣の全く
無い良好なアッシングが実現できる。なお、上記ガス系
にフッ素原子を含有するガスを添加すれば、下地材料を
エッチングしながらアッシングを行うことも可能とな
る。[0033] (second stage of ashing conditions) Gas and its flow rate of oxygen (O 2) ......... 750scc M water (H 2 O) ......... 50scc M one oxygen atoms (CO) ... 200scc M · Pressure ...... … 266 Pa ・ μ-wave power ……… 1 kW ・ susceptor temperature… 250 ° C In the above-mentioned second step of ashing, CO was added to PO.
Since x can be removed and the carbonized layer on the surface due to ion implantation can also be removed by the contribution of H 2 O to H, good ashing without any residue can be realized. If a gas containing a fluorine atom is added to the above gas system, it is possible to perform ashing while etching the base material.
【００３４】（実施例４）本実施例は、上記実施例１と
同様に、基板上にレジストパターンを形成した後、ヒ素
イオン（Ａｓ+）を１Ｅ１６，６０ｋｅＶの条件でイオ
ン注入した後、μ波放電を利用したプラズマアッシャー
で以下に示す条件でアッシングを行う。(Embodiment 4) In this embodiment, similarly to Embodiment 1, after forming a resist pattern on a substrate, arsenic ions (As + ) are ion-implanted under the conditions of 1E16, 60 keV, and then μ Ashing is performed under the following conditions with a plasma asher using a wave discharge.
【００３５】 ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2）………８００sccM 二酸化イオウ（ＳＯ2）……… ２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１０００Ｗ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 本実施例では、アッシングガスに、ＳＯ2を添加したこ
とにより、還元が進み、Ａｓの酸化物等の残渣が基板上
に残るのを防止できる。なお、ＮＯ2を同様の条件で添
加した場合にも、還元作用が得られ、同様の効果を奏し
た。-Gas and its flow rate Oxygen (O 2 ) ... 800scc M Sulfur dioxide (SO 2 ) ... 200scc M -Pressure 266Pa-μ wave power-1000W-Susceptor temperature-250 ° C In this example, by adding SO 2 to the ashing gas, reduction can be prevented and residues of oxides such as As can be prevented from remaining on the substrate. Even when NO 2 was added under the same conditions, the reducing effect was obtained and the same effect was obtained.
【００３６】（実施例５）本実施例は、上記実施例１と
同様の試料を作成し、同様のアッシャーで以下に示すよ
うな２段階のアッシングを行う。(Embodiment 5) In this embodiment, a sample similar to that of the above-mentioned Embodiment 1 is prepared, and two steps of ashing as described below are carried out with the same asher.
【００３７】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2）………２０００SccM 窒素（Ｎ2）……… ２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ このッシング処理によって、基板上に残ったドーパント
（Ａｓ）の酸化物系残渣を除去すべく第２段階のアッシ
ングを行う。[0037] (first stage of the ashing conditions) Gas and its flow rate of oxygen (O 2) ......... 2000 S cc M nitrogen (N 2) ......... 200scc M · Pressure ......... 266 Pa · mu wave power ......・ ・ ・ 1 kW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ° C. By this ashing treatment, the second stage ashing is performed to remove the oxide residue of the dopant (As) left on the substrate.
【００３８】（第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 ＮＯ2 ………５００sccM ・圧力 ………１３３Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ この第２段階のアッシングにおいては、ＮＯ2がドーパ
ントの酸化物系残渣を還元、除去するため、良好なレジ
スト除去が達成できた。なお、本実施例では、第１段階
のアッシングでＮＯ2を添加しないため、アッシングレ
ートが向上し（１μｍ１分→２μｍ１分）高スループッ
トで実現できた。なお、オーバーアッシングに、アッシ
ングガスにＳＯ2を添加したものを用いても、本実施例
と同様の効果が得られた。(Second-stage ashing condition) Gas and its flow rate NO 2 ... 500scc M -Pressure ... 133Pa-μ-wave power ... 1KW-Susceptor temperature-250 ° C This second-stage ashing In No. 2 , since NO 2 reduces and removes the oxide residue of the dopant, good resist removal can be achieved. In this example, since NO 2 was not added in the ashing in the first stage, the ashing rate was improved (1 μm1 min → 2 μm1 min) and high throughput could be realized. Even when the ashing gas added with SO 2 was used for the overashing, the same effect as that of the present example was obtained.
【００３９】（実施例６）本実施例は、レジストパター
ンを形成した基板に、ドーパントとしてリン，イオン
（Ｐ+）をイオン注入して成る試料を、μ波放電を利用
するプラズマアッシャーを用いて以下に示すような２段
階のアッシングを行う。(Embodiment 6) In this embodiment, a sample obtained by ion-implanting phosphorus and ions (P + ) as a dopant into a substrate on which a resist pattern has been formed is subjected to a plasma asher using a microwave discharge. The following two-stage ashing is performed.
【００４０】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 酸素（Ｏ2）………２０００sccM 窒素（Ｎ2）……… ２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ （第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………７５０sccM Ｈ2Ｏ ……… ５０sccM ＮＯ2 ………２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 上記第１段階のアッシングにより、基板上に残ったリン
の酸化物（ＰＯｘ）は、第２段階のアッシングでＮＯ2
に還元されて除去される。また、第２段階のアッシング
においては、アッシングガスにＨ2Ｏが添加されている
ため、レジスト表面でイオン注入の影響で形成された炭
化層をＨの寄与により除去することもできる。本実施例
においても、残渣の全く残らない良好なアッシングが行
えた。なお、本実施例では、炭化層を除するため、Ｈ2
Ｏを添加したが、Ｈ2，ＮＨ2等の水素原子を含有するガ
スを添加してもよい。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate Oxygen (O 2 ) ... 2000scc M Nitrogen (N 2 ) 200 scc M Pressure 266 Pa μW power 1 KW・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ° C (second ashing condition) ・ Gas and its flow rate O 2 ………… 750scc M H 2 O ……… 50scc M NO 2 ……… 200scc M・ Pressure ……… 266Pa ・ μ Wave power: 1 kW, susceptor temperature: 250 ° C. Oxide of phosphorus (POx) remaining on the substrate due to the ashing in the first step is NO 2 in the ashing in the second step.
Is reduced to and removed. Further, in the ashing of the second stage, since H 2 O is added to the ashing gas, the carbonized layer formed on the resist surface under the influence of ion implantation can be removed by the contribution of H. Also in this example, good ashing was performed without leaving any residue. In this example, since the carbonized layer was removed, H 2
Although O is added, a gas containing a hydrogen atom such as H 2 or NH 2 may be added.
【００４１】（実施例７）本実施例は、上記実施例１と
同様に、Ａｓ+を１Ｅ１６，６０ｋｅＶの条件でイオン
注入したレジストパターンをμ波放電を利用したプラズ
マアッシャーでアッシングした。(Embodiment 7) In this embodiment, as in the case of Embodiment 1, the resist pattern in which As + is ion-implanted under the condition of 1E16, 60 keV is ashed by the plasma asher utilizing the microwave discharge.
【００４２】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………８００sccM ＣＯＦ2 ……… ５０sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 本実施例では、ＣＯＦ2の添加により、Ａｓの酸化物の
還元による除去、及びＡｓＦｘという形での除去が進む
ため、残渣の無い良好なアッシングが実現できた。な
お、本実施例では、ＣＯＦ2を添加したが、ＣＯＦを添
加しても同様の作用・効果を得ることが可能である。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate O 2 ............ 800scc M COF 2 ...... 50scc M・ Pressure 266Pa ・ μ-wave power ・ ・ ・ 1KW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 C. In this example, addition of COF 2 promoted removal of As oxide by reduction and removal in the form of AsFx, so that good ashing without residue could be realized. Although COF 2 was added in the present embodiment, the same action and effect can be obtained by adding COF.
【００４３】（実施例８）本実施例も上記実施例１と同
様の試料を用いて、以下に示す２段階の条件でレジスト
のアッシングを行った。(Embodiment 8) In this embodiment as well, the same sample as in the above-mentioned Embodiment 1 was used to perform resist ashing under the following two-stage conditions.
【００４４】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………２０００sccM Ｎ2 ……… ２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ （第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………８００sccM ＣＯＦ2 ………２００sccM ・圧力 ………１３３Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 上記第１段階のアッシングにより、基板上にドーパント
（Ａｓ）の酸化物系残渣が残る。そして、第２段階のア
ッシングにおいては、ＣＯＦ2が添加されているため、
Ａｓの酸化物は還元されて基板上から除かれる。本実施
例においても、大部分のレジストを除く第１段階のアッ
シングと、ドーパントの酸化物を除くための第２段階の
アッシングとに分けたことにより、全体的なアッシング
レートが向上するため、高スループットでレジスト除去
が実現できた。(First stage ashing condition) Gas and its flow rate O 2・ ・ ・ 2000scc M N 2・ ・ ・ 200scc M・ Pressure 266Pa ・ μ wave power ・ ・ ・ 1KW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ℃ (Second stage ashing conditions) ・ Gas and its flow rate O 2 ……… 800scc M COF 2 ……… 200scc M・ Pressure ……… 133Pa ・ μ wave power ……… 1KW ・ susceptor temperature… 250 ℃ above The first-stage ashing leaves an oxide residue of the dopant (As) on the substrate. Since COF 2 is added in the second stage ashing,
The oxide of As is reduced and removed from the substrate. Also in this embodiment, since the ashing in the first stage for removing most of the resist and the ashing in the second stage for removing the oxide of the dopant are separated, the overall ashing rate is improved, so Resist removal was achieved with throughput.
【００４５】なお、本実施例では、ＣＯＦ2を第２段階
のアッシングの際に、添加したがＣＯＦを添加してもよ
い。Although COF 2 was added in the second step of ashing in this embodiment, COF may be added.
【００４６】（実施例９）本実施例では、リンをイオン
注入した試料を用意し、μ波放電を利用したプラズマア
ッシャーを用いて、以下に示す２段階のアッシングを行
った。Example 9 In this example, a sample in which phosphorus was ion-implanted was prepared, and the following two-stage ashing was carried out using a plasma asher utilizing a microwave discharge.
【００４７】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………２０００sccM Ｎ2 ……… ２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ （第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………７５０sccM Ｈ2Ｏ ……… ５０sccM ＣＯＦ2 ………２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 本実施例においては、第１段階のアッシング後に、基板
上に残った残渣（リン酸化物，炭化層）を第２段階残っ
たアッシングで除去した。第２段階のアッシングガスに
添加したＣＯＦ2は、リン酸化物（ＰＯｘ）を還元して
基板上から除去する作用を有する。また、Ｈ2Ｏは、イ
オン注入によってレジスト表面に形成された炭化層を、
Ｈの寄与により除去する作用を有する。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate O 2・ ・ ・ 2000scc M N 2・ ・ ・ 200scc M・ Pressure 266Pa ・ μ wave power ・ ・ ・ 1KW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ° C (second ashing conditions) ・ Gas and its flow rate O 2 ………… 750scc M H 2 O ……… 50scc M COF 2 ……… 200scc M・ Pressure ……… 266Pa ・ μ wave power ……… 1KW Susceptor temperature: 250 ° C. In this example, the residue (phosphorus oxide, carbonized layer) remaining on the substrate after the first stage ashing was removed by the second stage ashing. COF 2 added to the ashing gas in the second stage has a function of reducing phosphorus oxide (POx) and removing it from the substrate. Further, H 2 O is a carbonized layer formed on the resist surface by ion implantation,
It has the action of removing it by the contribution of H.
【００４８】本実施例においても、基板上に残渣が全く
生じないアッシングが達成できた。なお、水素原子を含
有するガスとフッ素原子を含有するガスとの組合せは、
本実施例のＨ2ＯとＣＯＦ2に限定されるものではない。Also in this example, ashing was achieved in which no residue was generated on the substrate. The combination of a gas containing a hydrogen atom and a gas containing a fluorine atom is
The present invention is not limited to H 2 O and COF 2 in this embodiment.
【００４９】（実施例１０）本実施例は、上記実施例１
と同様にＡｓ+をイオン注入したレジストパターンを以
下の条件でアッシングした。(Embodiment 10) This embodiment is the same as the above Embodiment 1.
The As + ion-implanted resist pattern was ashed under the following conditions in the same manner as in.
【００５０】 ・ガス及びその流量 Ｏ2 ……１０００SCCM ＳＯＦ2 ……５０SCCM ・圧力 ……２６６Ｐａ ・μ波電力 ……１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 本実施例においては、ＳＯＦ2をアッシングガスに添加
したことにより、レジスト中のＡｓの酸化物が還元され
るため、残渣の無い良好なアッシングが実現できる効果
がある。なお、ＳＯＦ2に代えてＮＯＦ，ＮＯＦ2等をア
ッシングガスに添加した場合も、同様の効果が得られ
る。・ Gas and its flow rate O 2・ ・ ・ 1000 SCCM SOF 2・ ・ ・ 50 SCCM・ Pressure ・ ・ ・ 266 Pa ・ μ-wave power ・ ・ ・ 1 kW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ° C In the present embodiment, SOF 2 is used as ashing gas Since the oxide of As in the resist is reduced by the addition to Al, there is an effect that good ashing without a residue can be realized. The same effect can be obtained when NOF, NOF 2 or the like is added to the ashing gas instead of SOF 2 .
【００５１】（実施例１１）本実施例は、上記実施例１
と同様の試料を、以下に示す条件で２段階のアッシング
を行った。(Embodiment 11) This embodiment is the same as the above Embodiment 1.
The same sample was subjected to two-stage ashing under the following conditions.
【００５２】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ……２０００SCCM Ｎ2 ……２００SCCM ・圧力 ……２６６Ｐａ ・μ波電力 ……１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ （第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ……４５０SCCM ＮＯＦ2 ……５０SCCM ・圧力 ……１３３Ｐａ ・μ波電力 ……１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 本実施例においては、ＮＯＦ2の還元作用でＡｓの酸化
物系残渣が除去できた。特に、ＮＯＦ2を第２段階のア
ッシングのみに添加したことにより、全体的にアッシン
グレートが向上し（１μｍ／分→２μｍ／分）、高スル
ープットでアッシングが実現できた。なお、ＮＯＦ2に
代えてＳＯＦ2を添加してアッシングを行っても、同様
の効果が得られる。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate O 2 ...... 2000 SCCM N 2 ...... 200 SCCM・ Pressure ・ ・ ・ 266 Pa ・ μ wave power ・ ・ ・ 1 kW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ℃ Ashing conditions in stages) ・ Gas and its flow rate O 2 ...... 450 SCCM NOF 2 ...... 50 SCCM・ Pressure …… 133 Pa ・ μ wave power ・ ・ ・ 1 kW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ℃ In this embodiment, NOF 2 As a result, the oxide residue of As could be removed. In particular, by adding NOF 2 only to the second-stage ashing, the ashing rate was improved as a whole (1 μm / min → 2 μm / min), and ashing could be realized with high throughput. The same effect can be obtained by adding SOF 2 instead of NOF 2 and performing ashing.
【００５３】（実施例１２）本実施例は、レジストパタ
ーンにリン，イオン（Ｐ+）をイオン注入した試料を、
以下に示す２段階の条件でアッシングした。(Embodiment 12) In this embodiment, a sample in which phosphorus and ions (P + ) are ion-implanted into a resist pattern is used.
Ashing was performed under the following two-stage conditions.
【００５４】（第１段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………２０００sccM Ｎ2 ………２００sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ （第２段階のアッシング条件） ・ガス及びその流量 Ｏ2 ………９５０sccM Ｈ2Ｏ ………５０sccM ＮＯＦ2 ………５０sccM ・圧力 ………２６６Ｐａ ・μ波電力 ………１ＫＷ ・サセプタ温度 ……２５０℃ 上記第１段階のアッシングで基板上にＰの酸化物（ＰＯ
ｘ）が残るが、第２段階のアッシングにおいてＮＯＦ2
で還元されて除去される。また、レジスト表面の炭化層
は、添加されたＨ2ＯのＨの寄与により除去される。(First stage ashing conditions) Gas and its flow rate O 2・ ・ ・ 2000scc M N 2・ ・ ・ 200scc M・ Pressure 266Pa ・ μ wave power ・ ・ ・ 1KW ・ Susceptor temperature ・ ・ ・ 250 ℃ (Second stage ashing conditions) ・ Gas and its flow rate O 2 ………… 950scc M H 2 O ……… 50scc M NOF 2 ……… 50scc M · Pressure ……… 266Pa ・ μ wave power ……… 1KW -Susceptor temperature: 250 ° C P oxide (PO
x) remains, but NOF 2 in the second ashing
Is reduced and removed. Further, the carbonized layer on the resist surface is removed by the contribution of H of the added H 2 O.
【００５５】以上、各実施例について説明したが、本発
明は、これらに限定されるものではなく、各種の変更が
可能である。Although the respective embodiments have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made.
【００５６】例えば、上記実施例においては、還元性の
ガスとしてＣＯ，ＳＯ2，ＮＯ2，ＣＯＦ2，ＳＯＦ，Ｎ
ＯＦ2等を用いたがこれに限定されるものではない。For example, in the above embodiment, CO, SO 2 , NO 2 , COF 2 , SOF, N are used as the reducing gas.
Although OF 2 and the like are used, the present invention is not limited to this.
【００５７】また、上記実施例においては、Ｈ2，Ｈ
2Ｏ，ＮＨ3等の水素原子を含有するガスを用いたが、他
のガスを選択することも可能である。In the above embodiment, H 2 , H
Although a gas containing hydrogen atoms such as 2 O and NH 3 was used, other gases can be selected.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るレジストの除去方法にあっては以下に説明する効
果を奏する。As is apparent from the above description, the method of removing a resist according to the present invention has the following effects.
【００５９】請求項１及び請求項２記載の発明は、還元
性ガスが、レジスト中のドーパントとの酸化物等を還
元、除去するため、残渣の発生がなく、しかも高スルー
プットのレジスト除去を可能にする効果がある。According to the first and second aspects of the present invention, the reducing gas reduces and removes oxides with the dopant in the resist, so that no residue is generated and high-throughput resist removal is possible. Has the effect of
【００６０】請求項３及び請求項６及び請求項７記載の
発明は、上記した効果に加えて、下地材料をエッチング
しながらアッシングすることが可能となるため、確実に
レジストを除去する効果がある。In addition to the effects described above, the inventions of claims 3, 6 and 7 have the effect of surely removing the resist because it is possible to ash while etching the underlying material. .
【００６１】請求項４〜請求項８記載の発明は、アッシ
ングガスに水素原子を含有させたため、Ｈの寄与によ
り、レジスト表面の炭化層を除去できる効果が有る。Since the ashing gas contains hydrogen atoms, the invention according to claims 4 to 8 has an effect that the carbonized layer on the resist surface can be removed by the contribution of H.
【００６２】請求項９記載の発明は、アッシングレート
を向上するため、高スループットなレジスト除去を達成
する効果がある。The invention according to claim 9 has an effect of achieving high-throughput resist removal because the ashing rate is improved.
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は従来例のレジスト除去工程
を示す説明図。1A and 1B are explanatory views showing a resist removing process of a conventional example.
１…基板 ２…レジスト ２ａ…硬化層 ２ｂ…残渣 1 ... Substrate 2 ... Resist 2a ... Hardened layer 2b ... Residue
Claims (9)
し、該レジストパターンをマスクとしてイオン注入を行
い、その後レジストのプラズマアッシングを行うレジス
トの除去方法において、 前記プラズマアッシングに用いるアッシングガスに還元
性のガスを添加することを特徴とするレジストの除去方
法。1. A method for removing a resist in which a resist pattern is formed on a semiconductor substrate, ions are implanted using the resist pattern as a mask, and then plasma ashing of the resist is performed, wherein an ashing gas used for the plasma ashing has a reducing property. A method for removing a resist, which comprises adding a gas.
またはＮＯ2である請求項１記載のレジストの除去方
法。2. The reducing gas is CO or SO 2
Alternatively, the resist removing method according to claim 1, which is NO 2 .
Ｆ2またはＮＯＦである請求項１記載のレジストの除去
方法。3. The reducing gas is COF or SO.
The method for removing a resist according to claim 1, which is F 2 or NOF.
ガスを添加した請求項２または請求項３記載のレジスト
の除去方法。4. The method of removing a resist according to claim 2, wherein a gas containing hydrogen atoms is added to the reducing gas.
たはＨ2ＯまたはＮＨ3である請求項４記載のレジストの
除去方法。5. The method of removing a resist according to claim 4, wherein the gas containing hydrogen atoms is H 2, H 2 O, or NH 3 .
するガスを添加した請求項２記載のレジストの除去方
法。6. The method of removing a resist according to claim 2, wherein a gas containing a fluorine atom is added as the reducing gas.
子を含有するガスを添加した請求項４記載のレジストの
除去方法。7. The method of removing a resist according to claim 4, wherein a gas containing a fluorine atom is added to the gas containing a hydrogen atom.
子を含有するガスを添加した請求項５記載のレジストの
除去方法。8. The method for removing a resist according to claim 5, wherein a gas containing a fluorine atom is added to the gas containing a hydrogen atom.
し、該レジストパターンをマスクとしてイオン注入を行
い、その後レジストのプラズマアッシングを行うレジス
トの除去方法において、 酸素プラズマアッシング後に、還元性のガス中でプラズ
マを照射することを特徴とするレジストの除去方法。9. A method of removing a resist in which a resist pattern is formed on a semiconductor substrate, ions are implanted using the resist pattern as a mask, and then plasma ashing of the resist is performed, the method being performed in a reducing gas after oxygen plasma ashing. A method of removing a resist, which comprises irradiating plasma.
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