JPH0770524B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0770524B2 JPH0770524B2 JP62203986A JP20398687A JPH0770524B2 JP H0770524 B2 JPH0770524 B2 JP H0770524B2 JP 62203986 A JP62203986 A JP 62203986A JP 20398687 A JP20398687 A JP 20398687A JP H0770524 B2 JPH0770524 B2 JP H0770524B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜を除
去する方法の改良に関し、 高ドーズ量をもってなされるイオン注入用のマスクが、
高ドーズ量をもってなされるイオン注入の結果変質硬化
したレジスト膜を除去する工程を提供することを目的と
し、 レジスト膜よりなるイオン注入用マスクを使用してイオ
ン注入を実行した後、はじめに、少なくとも水素を含み
酸素を含まないガスを反応性ガスとするプラズマエッチ
ング法を使用して、前記イオン注入用マスクの上層（前
記イオン注入によって硬化した領域）を除去し、つぎ
に、ダウンストリームアッシング法またはウェット剥離
法を使用して、前記イオン注入用マスクの下層（前記イ
オン注入によって硬化しない領域）を除去するように構
成される。
去する方法の改良に関し、 高ドーズ量をもってなされるイオン注入用のマスクが、
高ドーズ量をもってなされるイオン注入の結果変質硬化
したレジスト膜を除去する工程を提供することを目的と
し、 レジスト膜よりなるイオン注入用マスクを使用してイオ
ン注入を実行した後、はじめに、少なくとも水素を含み
酸素を含まないガスを反応性ガスとするプラズマエッチ
ング法を使用して、前記イオン注入用マスクの上層（前
記イオン注入によって硬化した領域）を除去し、つぎ
に、ダウンストリームアッシング法またはウェット剥離
法を使用して、前記イオン注入用マスクの下層（前記イ
オン注入によって硬化しない領域）を除去するように構
成される。
本発明は、半導体装置の製造方法の改良に関する。特
に、高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜
を除去する方法の改良に関する。
に、高ドーズ量をもってイオン注入がされたレジスト膜
を除去する方法の改良に関する。
イオン注入をするにあたっては、一般に、レジスト膜等
よりなるイオン注入用マスクを使用するが、このイオン
注入用マスクは、イオン注入工程の完了後に除去されね
ばならない。この使用済みのイオン注入用マスクを除去
する工程には、従来、スパッタ性のない酸素プラズマエ
ッチング法または水素を反応ガスとするダウンストリー
ムアッシング法、ウェット剥離法等が使用されている。
よりなるイオン注入用マスクを使用するが、このイオン
注入用マスクは、イオン注入工程の完了後に除去されね
ばならない。この使用済みのイオン注入用マスクを除去
する工程には、従来、スパッタ性のない酸素プラズマエ
ッチング法または水素を反応ガスとするダウンストリー
ムアッシング法、ウェット剥離法等が使用されている。
レジスト膜は、これにイオン注入がされると、変質硬化
するが、特に、１×1014個cm-2以上の高ドーズ量をもっ
てイオン注入がされると、使用済みのイオン注入用マス
クが、上記したような通常の除去方法（スパッタ性のな
い酸素プラズマエッチング法または水素を反応ガスとす
るダウンストリームアッシング法、ウェット剥離法等）
をもっては除去できなくなる。スパッタ性の強い反応性
エッチング法（平行平板型プラズマエッチング装置を使
用する酸素プラズマエッチング法）を使用すれば、上記
のイオン注入用マスクを除去することはできるが、レジ
スト膜によってカバーされていない領域にダメージが発
生するという欠点をともなうので、実用に耐えない。
するが、特に、１×1014個cm-2以上の高ドーズ量をもっ
てイオン注入がされると、使用済みのイオン注入用マス
クが、上記したような通常の除去方法（スパッタ性のな
い酸素プラズマエッチング法または水素を反応ガスとす
るダウンストリームアッシング法、ウェット剥離法等）
をもっては除去できなくなる。スパッタ性の強い反応性
エッチング法（平行平板型プラズマエッチング装置を使
用する酸素プラズマエッチング法）を使用すれば、上記
のイオン注入用マスクを除去することはできるが、レジ
スト膜によってカバーされていない領域にダメージが発
生するという欠点をともなうので、実用に耐えない。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、高ド
ーズ量をもってなされるイオン注入用のマスクが、高ド
ーズ量をもってなされるイオン注入の結果変質硬化した
レジスト膜を除去する工程を提供することにある。
ーズ量をもってなされるイオン注入用のマスクが、高ド
ーズ量をもってなされるイオン注入の結果変質硬化した
レジスト膜を除去する工程を提供することにある。
上記の目的は、レジスト膜よりなるイオン注入用マスク
（２）を使用してイオン注入を実行した後、はじめに、
少なくとも水素を含み酸素を含まないガスを反応性ガス
とするプラズマエッチング法を使用して、前記イオン注
入用マスク（２）の上層（前記イオン注入によって硬化
した領域）（22）を除去し、つぎに、ダウンストリーム
アッシング法またはウェット剥離法を使用して、前記イ
オン注入用マスク（２）の下層（前記イオン注入によっ
て硬化しない領域）（21）を除去することによって達成
される。
（２）を使用してイオン注入を実行した後、はじめに、
少なくとも水素を含み酸素を含まないガスを反応性ガス
とするプラズマエッチング法を使用して、前記イオン注
入用マスク（２）の上層（前記イオン注入によって硬化
した領域）（22）を除去し、つぎに、ダウンストリーム
アッシング法またはウェット剥離法を使用して、前記イ
オン注入用マスク（２）の下層（前記イオン注入によっ
て硬化しない領域）（21）を除去することによって達成
される。
前記のプラズマエッチング法は、前記のレジスト膜の軟
化温度より低い温度においてなすことが望ましい。
化温度より低い温度においてなすことが望ましい。
前記のプラズマエッチング法の反応性ガスには、水素に
加えて、窒素または不活性ガスが添加されていることが
望ましい。
加えて、窒素または不活性ガスが添加されていることが
望ましい。
イオン注入用マスク（２）を除去した後、400℃以上の
熱処理を実行することが望ましい。
熱処理を実行することが望ましい。
前記のプラズマエッチング法は、平行平板型プラズマエ
ッチング装置を使用してなすと好適である。
ッチング装置を使用してなすと好適である。
イオン注入用マスクとして使用され、高ドーズ量をもっ
てなされるイオン注入の結果変質硬化したレジスト膜が
除去されるためには、イオン注入された物質例えばリン
とレジストを構成する原子例えば炭素・酸素等との結合
例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切断し、イオン注入さ
れた物質例えばリンを揮撥性物質に転換すればよい。
てなされるイオン注入の結果変質硬化したレジスト膜が
除去されるためには、イオン注入された物質例えばリン
とレジストを構成する原子例えば炭素・酸素等との結合
例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切断し、イオン注入さ
れた物質例えばリンを揮撥性物質に転換すればよい。
本発明は、イオン注入用マスクがイオン注入に使用され
ると、注入イオンが到達する領域（注入イオンの到達可
能深さRpより浅い上層の領域）のみは変質硬化するが、
下層は変質硬化しないという性質にもとづき、まず、上
層のみを上記のエッチング法（イオン注入された物質例
えばリンとレジストを構成する原子例えば炭素・酸素等
との結合例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切断し、しか
も、イオン注入された物質例えばリンを揮撥性物質に転
換しうるエッチング法）を使用して除去し、ダメージの
発生を避けるために、下層は、ダメージの発生をともな
はないダウンストリームアッシング法またはウェット剥
離法を使用すればよいとの着想を具体化して完成したも
のである。
ると、注入イオンが到達する領域（注入イオンの到達可
能深さRpより浅い上層の領域）のみは変質硬化するが、
下層は変質硬化しないという性質にもとづき、まず、上
層のみを上記のエッチング法（イオン注入された物質例
えばリンとレジストを構成する原子例えば炭素・酸素等
との結合例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切断し、しか
も、イオン注入された物質例えばリンを揮撥性物質に転
換しうるエッチング法）を使用して除去し、ダメージの
発生を避けるために、下層は、ダメージの発生をともな
はないダウンストリームアッシング法またはウェット剥
離法を使用すればよいとの着想を具体化して完成したも
のである。
本発明の上層レジスト（イオン注入によって変質硬化し
た領域）を除去するエッチング法においては、水素、窒
素、アルゴン等の混合ガスを反応性ガスとするプラズマ
エッチング法を使用して除去することゝされているが、
この反応性ガスは、上記の結合を切り離すことができ、
しかも、酸素が存在しないので、酸化反応は発生する筈
がなく、さらに、水素の存在は、終局的には、変質硬化
したレジスト膜の水素化反応を誘発して、変質硬化した
レジスト膜を揮撥性の水素化物に転換するので、変質硬
化したレジスト膜の上層は確実に除去され、しかも、注
入イオンが到達しない下層領域（注入イオンの到達可能
深さRpより深い下層の領域）を除去するには、ダメージ
の発生をともなはないダウンストリームアッシング法ま
たはウェット剥離法が使用されているので、レジストに
カバーされていない領域にダメージが発生することはな
い。
た領域）を除去するエッチング法においては、水素、窒
素、アルゴン等の混合ガスを反応性ガスとするプラズマ
エッチング法を使用して除去することゝされているが、
この反応性ガスは、上記の結合を切り離すことができ、
しかも、酸素が存在しないので、酸化反応は発生する筈
がなく、さらに、水素の存在は、終局的には、変質硬化
したレジスト膜の水素化反応を誘発して、変質硬化した
レジスト膜を揮撥性の水素化物に転換するので、変質硬
化したレジスト膜の上層は確実に除去され、しかも、注
入イオンが到達しない下層領域（注入イオンの到達可能
深さRpより深い下層の領域）を除去するには、ダメージ
の発生をともなはないダウンストリームアッシング法ま
たはウェット剥離法が使用されているので、レジストに
カバーされていない領域にダメージが発生することはな
い。
〔実施例〕 以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る半導
体装置の製造方法について、さらに説明する。
体装置の製造方法について、さらに説明する。
第２図参照 シリコン基板１上に、フォトレジスト（フジ・ハント社
製HPR204）を厚さ約２μｍにスピンコートしてフォトレ
ジスト膜２を形成する。
製HPR204）を厚さ約２μｍにスピンコートしてフォトレ
ジスト膜２を形成する。
リンを70KeVで１×1016cm-2のドーズ量をもってイオン
注入する。このイオン注入によっては、深さ0.2〜0.3μ
ｍまではイオンが注入されて、フォトレジスト膜２の上
層22が変質硬化する。
注入する。このイオン注入によっては、深さ0.2〜0.3μ
ｍまではイオンが注入されて、フォトレジスト膜２の上
層22が変質硬化する。
第1a図参照 カソードカップル型平行平板プラズマエッチング装置を
使用し、３％水素を含む窒素ガスを0.5Torrになるよう
に供給してフォトレジスト膜２の厚さが１μｍに減少す
るまで、プラズマエッチングをなして、フォトレジスト
膜２の上層22を除去する。
使用し、３％水素を含む窒素ガスを0.5Torrになるよう
に供給してフォトレジスト膜２の厚さが１μｍに減少す
るまで、プラズマエッチングをなして、フォトレジスト
膜２の上層22を除去する。
第1b図参照 その後、上記プラズマエッチング装置の真空を破ること
なく、ガスを、３％四フッ化炭素含む酸素に切り替えて
ダウンストリームアッシングまたはウェット剥離法を実
行して、フォトレジスト膜２の下層21を除去する。
なく、ガスを、３％四フッ化炭素含む酸素に切り替えて
ダウンストリームアッシングまたはウェット剥離法を実
行して、フォトレジスト膜２の下層21を除去する。
このようなエッチングを実行して、フォトレジスト膜２
を除去したシリコン基板１上の直径100μｍの領域に存
在する異物の数を測定したところ、300個以下であっ
た。なお、上記以外は同一の条件において、従来技術に
係る酸素プラズマエッチング法を使用した場合は、同一
の条件において、異物残留は700〜1,000個であるから、
その効果は顕著である。
を除去したシリコン基板１上の直径100μｍの領域に存
在する異物の数を測定したところ、300個以下であっ
た。なお、上記以外は同一の条件において、従来技術に
係る酸素プラズマエッチング法を使用した場合は、同一
の条件において、異物残留は700〜1,000個であるから、
その効果は顕著である。
以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置の製造方
法においては、レジスト膜よりなるイオン注入用マスク
を使用してイオン注入を実行した後、はじめに、少なく
とも水素を含み酸素を含まないガスを反応性ガスとする
プラズマエッチング法を使用して、前記イオン注入用マ
スクの上層（前記イオン注入によって硬化した領域）を
除去し、つぎに、ダウンストリームアッシング法を使用
して、前記イオン注入用マスクの下層（前記イオン注入
によって硬化しない領域）を除去することとされてお
り、上層レジスト（イオン注入によって変質硬化した領
域）を除去するエッチング法は、イオン注入された物質
例えばリンとレジストを構成する原子例えば炭素・酸素
等との結合例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切り離すこ
とができ、しかも、酸素が存在しないので、さらに、水
素の存在は、終局的には、変質硬化したレジスト膜の水
素化反応を誘発して、変質硬化したレジスト膜を揮撥性
の水素化物に転換するので、変質硬化したレジスト膜の
上層は確実に除去され、しかも、注入イオンが到達しな
い下層領域（注入イオンの到達可能深さRpより深い下層
の領域）を除去するには、ダメージの発生をともなはな
いダウンストリームアッシング法またはウェット剥離法
が使用されているので、レジストにカバーされていない
領域にダメージが発生することはない。
法においては、レジスト膜よりなるイオン注入用マスク
を使用してイオン注入を実行した後、はじめに、少なく
とも水素を含み酸素を含まないガスを反応性ガスとする
プラズマエッチング法を使用して、前記イオン注入用マ
スクの上層（前記イオン注入によって硬化した領域）を
除去し、つぎに、ダウンストリームアッシング法を使用
して、前記イオン注入用マスクの下層（前記イオン注入
によって硬化しない領域）を除去することとされてお
り、上層レジスト（イオン注入によって変質硬化した領
域）を除去するエッチング法は、イオン注入された物質
例えばリンとレジストを構成する原子例えば炭素・酸素
等との結合例えばＰ−Ｃ、Ｐ−Ｏ等の結合を切り離すこ
とができ、しかも、酸素が存在しないので、さらに、水
素の存在は、終局的には、変質硬化したレジスト膜の水
素化反応を誘発して、変質硬化したレジスト膜を揮撥性
の水素化物に転換するので、変質硬化したレジスト膜の
上層は確実に除去され、しかも、注入イオンが到達しな
い下層領域（注入イオンの到達可能深さRpより深い下層
の領域）を除去するには、ダメージの発生をともなはな
いダウンストリームアッシング法またはウェット剥離法
が使用されているので、レジストにカバーされていない
領域にダメージが発生することはない。
第1a図は、本発明の実施例に係るレジスト膜除去方法を
説明する図である。 第1b図は、本発明の実施例に係るレジスト膜除去方法を
説明する図である。 第２図は、本発明の実施例に係るレジスト膜除去方法の
工程図である。 １……シリコン基板、２……フォトレジスト膜、21……
フォトレジスト膜２の下層、22……フォトレジスト膜２
の下層。
説明する図である。 第1b図は、本発明の実施例に係るレジスト膜除去方法を
説明する図である。 第２図は、本発明の実施例に係るレジスト膜除去方法の
工程図である。 １……シリコン基板、２……フォトレジスト膜、21……
フォトレジスト膜２の下層、22……フォトレジスト膜２
の下層。
Claims (5)
- 【請求項１】レジスト膜よりなるイオン注入用マスク
（２）を使用してイオン注入を実行した後、 はじめに、少なくとも水素を含み酸素を含まないガスを
反応性ガスとするプラズマエッチング法を使用して、前
記イオン注入用マスク（２）の前記イオン注入によって
硬化した上層（22）を除去し、 つぎに、ダウンストリームアッシング法またはウェット
剥離法を使用して、前記イオン注入用マスク（２）の前
記イオン注入によって硬化しない下層（22）を除去する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記プラズマエッチング法は、前記レジス
ト膜の軟化温度より低い温度においてなすことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項３】前記プラズマエッチング法の反応性ガス
は、前記水素に加えて、窒素または不活性ガスを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】前記イオン注入用マスク（２）を除去した
後、400℃以上の熱処理を実行することを特徴とする特
許請求の範囲第１項、第２項、または、第３項記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項５】前記プラズマエッチング法は、平行平板型
プラズマエッチング装置を使用してなすことを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、または、
第４項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62203986A JPH0770524B2 (ja) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | 半導体装置の製造方法 |
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