JPH0845914A - 基板を有する半導体ウェーハからレジストを除去する方法及びレジスト除去装置 - Google Patents
基板を有する半導体ウェーハからレジストを除去する方法及びレジスト除去装置Info
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- JPH0845914A JPH0845914A JP7115905A JP11590595A JPH0845914A JP H0845914 A JPH0845914 A JP H0845914A JP 7115905 A JP7115905 A JP 7115905A JP 11590595 A JP11590595 A JP 11590595A JP H0845914 A JPH0845914 A JP H0845914A
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- 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
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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- H01L21/3105—After-treatment
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- H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
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- 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
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- G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板を有する半導体ウェーハから低温で異方
性プラズマを用いてレジストを除去するレジスト除去方
法及び装置を提供する。 【構成】 酸素プラズマ発生器(28)を含む反応器
(26)内に半導体ウェーハ(10)を配置する。酸素
プラズマ発生器(28)から異方性酸素プラズマ(3
2)を放出させ、バイアスされ、フォトレジスト層(2
2)を露出させている半導体ウェーハ(10)に引き付
ける。センサ(30)がレジストのアッシングが完了し
た時を検出し、次に酸素プラズマ発生器(28)を遮断
する。
性プラズマを用いてレジストを除去するレジスト除去方
法及び装置を提供する。 【構成】 酸素プラズマ発生器(28)を含む反応器
(26)内に半導体ウェーハ(10)を配置する。酸素
プラズマ発生器(28)から異方性酸素プラズマ(3
2)を放出させ、バイアスされ、フォトレジスト層(2
2)を露出させている半導体ウェーハ(10)に引き付
ける。センサ(30)がレジストのアッシングが完了し
た時を検出し、次に酸素プラズマ発生器(28)を遮断
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
方法に関し、特にレジスト剥離プロセス方法及び装置に
関する。
方法に関し、特にレジスト剥離プロセス方法及び装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体は、ラジオ及びテレビジョンを含
む電子応用の集積回路に広く用いられている。このよう
な集積回路は、典型的には、単結晶シリコンに製作され
た多数のトランジスタを使用する。現在、多くの集積回
路には相互接続のために多くのレベルのメタライゼーシ
ョンが含まれている。幾何学的な収縮及び機能的な密度
が増加するに従って、多重レベルのメタライゼーション
・システム内のRC時定数を減少させることは、避ける
ことができないものとなった。
む電子応用の集積回路に広く用いられている。このよう
な集積回路は、典型的には、単結晶シリコンに製作され
た多数のトランジスタを使用する。現在、多くの集積回
路には相互接続のために多くのレベルのメタライゼーシ
ョンが含まれている。幾何学的な収縮及び機能的な密度
が増加するに従って、多重レベルのメタライゼーション
・システム内のRC時定数を減少させることは、避ける
ことができないものとなった。
【0003】従来、金属線を互いに絶縁するために典型
的に用いられた誘電体は、酸化ケイ素であったが、RC
時定数を低下させるために低誘電率を有する材料を用い
ることが最近の傾向となった。低誘電率を有する多くの
絶縁体は、純粋なポリマ(例えば、パイレン、BCB、
テフロン、ポリイミド)か、又は有機スピン・オン・ガ
ラス(OSOG、例えばシルセキオクサン(silse
quioxane)及びシロクサン(siloxan
e)ガラス)である。これら低誘電率材料の耐酸化性
は、全般的に2酸化シリコンの耐酸化性より劣ってい
る。
的に用いられた誘電体は、酸化ケイ素であったが、RC
時定数を低下させるために低誘電率を有する材料を用い
ることが最近の傾向となった。低誘電率を有する多くの
絶縁体は、純粋なポリマ(例えば、パイレン、BCB、
テフロン、ポリイミド)か、又は有機スピン・オン・ガ
ラス(OSOG、例えばシルセキオクサン(silse
quioxane)及びシロクサン(siloxan
e)ガラス)である。これら低誘電率材料の耐酸化性
は、全般的に2酸化シリコンの耐酸化性より劣ってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】通常のアッシング・プ
ロセスは、高いアスペクト比の接点及びバイア(vi
a)には利用可能である。しかし、このようなアッシン
グ・プロセスは誘電体材料、特に低誘電率材料を損傷す
るものである。酸素プラズマ(ash)は、通常、フォ
トレジストをウェーハ表面から除去するときに用いられ
る。通常のアッシング・プロセスはバレル反応器及びダ
ウン・ストリーム反応器内で行われ、かつ全てのフォト
レジストを完全に除去するのを確実にするために長時
間、高温(約250℃)で行われる。残念ながら、高温
のアッシング・プロセスは、ウェーハの表面からフォト
レジストを除去するばかりでなく、低誘電率材料からポ
リマ部分も除去してしまい、収縮する、割れる、湿気を
吸収する、バイアを害する、アンダーカットする、及び
低誘電率の材料の誘電体特性を総体的に劣化させるよう
な問題に至る。バイアの集成は、低誘電率材料の使用に
問題を発生させるものであった。
ロセスは、高いアスペクト比の接点及びバイア(vi
a)には利用可能である。しかし、このようなアッシン
グ・プロセスは誘電体材料、特に低誘電率材料を損傷す
るものである。酸素プラズマ(ash)は、通常、フォ
トレジストをウェーハ表面から除去するときに用いられ
る。通常のアッシング・プロセスはバレル反応器及びダ
ウン・ストリーム反応器内で行われ、かつ全てのフォト
レジストを完全に除去するのを確実にするために長時
間、高温(約250℃)で行われる。残念ながら、高温
のアッシング・プロセスは、ウェーハの表面からフォト
レジストを除去するばかりでなく、低誘電率材料からポ
リマ部分も除去してしまい、収縮する、割れる、湿気を
吸収する、バイアを害する、アンダーカットする、及び
低誘電率の材料の誘電体特性を総体的に劣化させるよう
な問題に至る。バイアの集成は、低誘電率材料の使用に
問題を発生させるものであった。
【0005】従って、半導体産業において低誘電率材料
を使用する結果、フォトレジストを除去する間に、ポリ
マの誘電体材料を損傷しないアッシング・プロセスを必
要とすることになった。
を使用する結果、フォトレジストを除去する間に、ポリ
マの誘電体材料を損傷しないアッシング・プロセスを必
要とすることになった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、低温で異方性
プラズマを用いて半導体ウェーハからレジストを剥離さ
せることを含む。半導体ウェーハは酸素プラズマ源(o
xgen plasmsource)及び任意選択的な
センサを備えた反応器内に配置される。酸素プラズマ源
は酸素プラズマを放出し、この酸素プラズマが電場によ
りウェーハに向かって吸引され、このウェーハの表面が
異方性酸素プラズマに対して露出される。センサがウェ
ーハのフォトレジストのアッシングが完了した時を検出
し、酸素プラズマ源をオフにさせる。
プラズマを用いて半導体ウェーハからレジストを剥離さ
せることを含む。半導体ウェーハは酸素プラズマ源(o
xgen plasmsource)及び任意選択的な
センサを備えた反応器内に配置される。酸素プラズマ源
は酸素プラズマを放出し、この酸素プラズマが電場によ
りウェーハに向かって吸引され、このウェーハの表面が
異方性酸素プラズマに対して露出される。センサがウェ
ーハのフォトレジストのアッシングが完了した時を検出
し、酸素プラズマ源をオフにさせる。
【0007】第1の実施例は、半導体ウェーハからレジ
ストを除去する方法であって、基板をポリマ誘電体層に
より被覆する工程と、ポリマ誘電体層上に無機層を形成
する工程と、前記無機層上にレジスト層を形成する工程
と、前記レジスト層をパターニングする工程と、前記無
機層をエッチングする工程と、異方性酸素プラズマによ
り前記レジストをアッシングする工程とを含むものであ
る。
ストを除去する方法であって、基板をポリマ誘電体層に
より被覆する工程と、ポリマ誘電体層上に無機層を形成
する工程と、前記無機層上にレジスト層を形成する工程
と、前記レジスト層をパターニングする工程と、前記無
機層をエッチングする工程と、異方性酸素プラズマによ
り前記レジストをアッシングする工程とを含むものであ
る。
【0008】他の実施例は、半導体ウェーハからレジス
トを除去する装置であって、反応器と、前記反応器内に
配置されたポリマ誘電体層を有するウェーハと、前記反
応器内に位置する酸素プラズマ発生器とを備えているも
のである。
トを除去する装置であって、反応器と、前記反応器内に
配置されたポリマ誘電体層を有するウェーハと、前記反
応器内に位置する酸素プラズマ発生器とを備えているも
のである。
【0009】本発明の利点は、従来のレジスト除去方法
の苛酷な作用に対し敏感な、低誘電率材料を有するウェ
ーハからレジストを除去する能力があることである。低
誘電率材料の分解は、酸化反応を活性化する可能性があ
るが、ウェーハ(基板)温度を低下させることにより最
小化される。本発明により、バイアの側壁の材料にごく
僅かな損傷が発生させるだけである。
の苛酷な作用に対し敏感な、低誘電率材料を有するウェ
ーハからレジストを除去する能力があることである。低
誘電率材料の分解は、酸化反応を活性化する可能性があ
るが、ウェーハ(基板)温度を低下させることにより最
小化される。本発明により、バイアの側壁の材料にごく
僅かな損傷が発生させるだけである。
【0010】明細書の統合部分を形成し、かつ関連して
読むべき図面において、指摘しない限り、種々の観点か
ら同一番号及びシンボルを用いて同一の構成要素を表
す。
読むべき図面において、指摘しない限り、種々の観点か
ら同一番号及びシンボルを用いて同一の構成要素を表
す。
【0011】
【実施例】以下、好ましい実施例の実施及び使用を詳細
に説明する。しかし、本発明は、多様な特定的な関係に
より実施可能とされる、適用可能な多くの発明概念を提
供することを理解すべきである。説明した特定の実施例
は、本発明を実施するため及び使用するための特定の方
法の単なる説明であって、本発明の範囲を限定するもの
ではない。
に説明する。しかし、本発明は、多様な特定的な関係に
より実施可能とされる、適用可能な多くの発明概念を提
供することを理解すべきである。説明した特定の実施例
は、本発明を実施するため及び使用するための特定の方
法の単なる説明であって、本発明の範囲を限定するもの
ではない。
【0012】下記は、製造方法を含む、好ましいいくつ
かの実施例及び他の実施例の説明である。異なる図にお
いて対応している番号及びシンボルは、特に指摘しない
限り、対応する部分を指す。表1は実施例及び図面にお
ける各要素の概要である。
かの実施例及び他の実施例の説明である。異なる図にお
いて対応している番号及びシンボルは、特に指摘しない
限り、対応する部分を指す。表1は実施例及び図面にお
ける各要素の概要である。
【0013】
【表1】
【0014】図1は、過去において、典型的には約25
0℃で実行された通常のアッシング・プロセスの従来技
術の図である。図1aは通常のアッシング・プロセス前
における半導体ウェーハ10のバイア24の断面図を示
す。半導体ウェーハ10は、例えばトランジスタ、ダイ
オード、及び当該技術分野において周知である他の半導
体要素(図示なし)を備えることが可能な基板12を有
する。基板12は更に他の金属相互接続層を備えてもよ
い。金属相互接続層14は基板12上に堆積されたもの
である。金属相互接続層14は、例えばアルミニウム又
はチタン・タングステン/アルミニウム2重層を備えて
もよい。酸化層16は金属相互接続層14上に堆積さ
れ、PETEOS(プラズマ・エンハンスド・テトラエ
トキシレン)から製作されてもよい。ポリマ誘電体層1
8は酸化層16上の堆積され、例えば有機ポリマ又は有
機スピン・オン・ガラス(OSOG)を備えてもよい。
有機スピン・オン・ガラスは有機ケイ化物及び酸素・ケ
イ化物結合(oxgen−silicon bondi
ngs)の混合物を含む。無機層20はポリマ誘電体層
18上に堆積された。無機層20は酸化物、好ましくは
SiO2 、 及びこの実施例ではPETEOSである。フ
ォトレジスト層22は、無機層20上に堆積され、感光
性ポリマから製作されてもよい。次のプロセス工程を実
行して、半導体ウェーハ10にバイア24を残す。バイ
ア24は、典型的には、フォトレジスト層22、無機層
20、ポリマ誘電体層18、及び酸化層16を通って形
成される。金属相互接続層14の上面は、通常、バイア
24の底を形成する。
0℃で実行された通常のアッシング・プロセスの従来技
術の図である。図1aは通常のアッシング・プロセス前
における半導体ウェーハ10のバイア24の断面図を示
す。半導体ウェーハ10は、例えばトランジスタ、ダイ
オード、及び当該技術分野において周知である他の半導
体要素(図示なし)を備えることが可能な基板12を有
する。基板12は更に他の金属相互接続層を備えてもよ
い。金属相互接続層14は基板12上に堆積されたもの
である。金属相互接続層14は、例えばアルミニウム又
はチタン・タングステン/アルミニウム2重層を備えて
もよい。酸化層16は金属相互接続層14上に堆積さ
れ、PETEOS(プラズマ・エンハンスド・テトラエ
トキシレン)から製作されてもよい。ポリマ誘電体層1
8は酸化層16上の堆積され、例えば有機ポリマ又は有
機スピン・オン・ガラス(OSOG)を備えてもよい。
有機スピン・オン・ガラスは有機ケイ化物及び酸素・ケ
イ化物結合(oxgen−silicon bondi
ngs)の混合物を含む。無機層20はポリマ誘電体層
18上に堆積された。無機層20は酸化物、好ましくは
SiO2 、 及びこの実施例ではPETEOSである。フ
ォトレジスト層22は、無機層20上に堆積され、感光
性ポリマから製作されてもよい。次のプロセス工程を実
行して、半導体ウェーハ10にバイア24を残す。バイ
ア24は、典型的には、フォトレジスト層22、無機層
20、ポリマ誘電体層18、及び酸化層16を通って形
成される。金属相互接続層14の上面は、通常、バイア
24の底を形成する。
【0015】半導体ウェーハ10にアッシング・プロセ
スを実行してフォトレジスト層22を除去する。図1b
は通常のアッシング・プロセス後のバイアの輪郭を示す
ものであって、バイア24の壁に沿うポリマ誘電体層1
8に対して損傷を与えている。
スを実行してフォトレジスト層22を除去する。図1b
は通常のアッシング・プロセス後のバイアの輪郭を示す
ものであって、バイア24の壁に沿うポリマ誘電体層1
8に対して損傷を与えている。
【0016】本発明を実施することができる典型的な環
境を図2に示す。ポリマ誘電体層を含む半導体ウェーハ
10は、酸素プラズマ発生器(酸素プラズマ源)28及
びセンサ30を含む反応器26に配置される。ポリマ誘
電体層はSiO2 の誘電率を改善するために重量で十分
なポリマの百分率を含む。ポリマ誘電体層は、通常、重
量で少なくとも5%(かつ好ましくは10%と50%と
の間)の有機ポリマを含む。半導体ウェーハ10は、例
えばウェーハを接地接続することにより、酸素プラズマ
発生器28に対して負にバイアスし、陽イオンをウェー
ハに導く。本発明のアッシング・プロセスは、通常、例
えば液体窒素を使用して得られる約−40℃と20℃と
の間の低い温度で実施される。正に荷電された酸素プラ
ズマ発生器28は、酸素プラズマを放出し、これが電場
により半導体ウェーハ10に向かって引き付けられ、半
導体ウェーハ10の表面を異方性酸素プラズマ32に対
して露出する。センサ30は、半導体ウェーハ10のフ
ォトレジストのアッシングが完了した時を検出し、次い
で酸素プラズマ発生器28をオフにする。センサ30は
CO又はCO2 検出器であってもよく、CO又はCO2
の放出強度が低下したときは、遮断するように装置に信
号を出す。センサ30は、半導体ウェーハ10を過度に
アッシングさせないように、アッシング装置に対する終
点機能となる。
境を図2に示す。ポリマ誘電体層を含む半導体ウェーハ
10は、酸素プラズマ発生器(酸素プラズマ源)28及
びセンサ30を含む反応器26に配置される。ポリマ誘
電体層はSiO2 の誘電率を改善するために重量で十分
なポリマの百分率を含む。ポリマ誘電体層は、通常、重
量で少なくとも5%(かつ好ましくは10%と50%と
の間)の有機ポリマを含む。半導体ウェーハ10は、例
えばウェーハを接地接続することにより、酸素プラズマ
発生器28に対して負にバイアスし、陽イオンをウェー
ハに導く。本発明のアッシング・プロセスは、通常、例
えば液体窒素を使用して得られる約−40℃と20℃と
の間の低い温度で実施される。正に荷電された酸素プラ
ズマ発生器28は、酸素プラズマを放出し、これが電場
により半導体ウェーハ10に向かって引き付けられ、半
導体ウェーハ10の表面を異方性酸素プラズマ32に対
して露出する。センサ30は、半導体ウェーハ10のフ
ォトレジストのアッシングが完了した時を検出し、次い
で酸素プラズマ発生器28をオフにする。センサ30は
CO又はCO2 検出器であってもよく、CO又はCO2
の放出強度が低下したときは、遮断するように装置に信
号を出す。センサ30は、半導体ウェーハ10を過度に
アッシングさせないように、アッシング装置に対する終
点機能となる。
【0017】プロセスのフローチャートを図3に示す。
半導体ウェーハ10をバイアスしてプラズマの方向を確
立させ、次いで低温異方性プラズマ・アッシングを行
う。終点を検出すると(例えば、フォトレジストのアッ
シングが完了したとき)、このアッシングを停止する。
半導体ウェーハ10をバイアスしてプラズマの方向を確
立させ、次いで低温異方性プラズマ・アッシングを行
う。終点を検出すると(例えば、フォトレジストのアッ
シングが完了したとき)、このアッシングを停止する。
【0018】典型的な半導体ウェーハ10上に新しいア
ッシング・プロセスの結果を図4に示す。図4aは図1
aに対して説明したものと同様の、新しいアッシング・
プロセスの前の半導体のバイア・プロファイルを示す。
図4bは、本発明のアッシング方法を実行した後のバイ
ア24を示し、ポリマ誘電体層18には損傷がない。
ッシング・プロセスの結果を図4に示す。図4aは図1
aに対して説明したものと同様の、新しいアッシング・
プロセスの前の半導体のバイア・プロファイルを示す。
図4bは、本発明のアッシング方法を実行した後のバイ
ア24を示し、ポリマ誘電体層18には損傷がない。
【0019】図1及び図4に示す構造は変更されてもよ
い。図5は本発明によりアッシングすることができる他
の半導体ウェーハ10の例を示す。他の半導体構造も低
温レジスト剥離プロセスによる効果がある。
い。図5は本発明によりアッシングすることができる他
の半導体ウェーハ10の例を示す。他の半導体構造も低
温レジスト剥離プロセスによる効果がある。
【0020】フォトレジストのアッシングを完了した
後、必要に応じて、更なるプロセス工程を実行する。例
えば、バイアを典型的には金属により充填して層間の相
互接続を形成する。
後、必要に応じて、更なるプロセス工程を実行する。例
えば、バイアを典型的には金属により充填して層間の相
互接続を形成する。
【0021】本発明が必要とする低温(−20℃〜20
℃)においてアッシングを行うと、通常のアッシング技
術に比較して、アッシングを行うために必要とする時間
を増加させてしまう恐れがある。この増加を避けるため
に必要ならば、フラックス(flux)即ちイオン流を
変更してもよい。例えば、フラックスを増加させれば、
アッシング・プロセスの実行に必要な時間は短くなる。
℃)においてアッシングを行うと、通常のアッシング技
術に比較して、アッシングを行うために必要とする時間
を増加させてしまう恐れがある。この増加を避けるため
に必要ならば、フラックス(flux)即ちイオン流を
変更してもよい。例えば、フラックスを増加させれば、
アッシング・プロセスの実行に必要な時間は短くなる。
【0022】従来のプロセスに対し、終点を有する低温
異方性プラズマ・アッシングを用いてレジストを剥離さ
せる本発明の新規な方法は、明確な利点が得られる。第
1に、異方性イオンがアッシングされるべきレジストを
含む平坦面に異方性イオンを衝突させ、同時に金属の表
面から残渣を清掃することができる。このアッシングは
異方性のものなので、側壁のポリマ誘電体材料に発生す
る損傷はごく僅かなものとなる。酸素の種(0+ )が移
動する方向性により、側壁と酸素との反応が制限され
る。
異方性プラズマ・アッシングを用いてレジストを剥離さ
せる本発明の新規な方法は、明確な利点が得られる。第
1に、異方性イオンがアッシングされるべきレジストを
含む平坦面に異方性イオンを衝突させ、同時に金属の表
面から残渣を清掃することができる。このアッシングは
異方性のものなので、側壁のポリマ誘電体材料に発生す
る損傷はごく僅かなものとなる。酸素の種(0+ )が移
動する方向性により、側壁と酸素との反応が制限され
る。
【0023】第2に、終点機能は、好ましくない位置
に、この場合はバイアのポリマ誘電体層側壁に損傷が発
生する前に、アッシング・プロセスを停止させることを
可能にさせることである。この終点機能を獲得するため
にセンサを使用することは、任意選択的なものである
が、アッシング・プロセスに制御性を増加させる効果が
ある。
に、この場合はバイアのポリマ誘電体層側壁に損傷が発
生する前に、アッシング・プロセスを停止させることを
可能にさせることである。この終点機能を獲得するため
にセンサを使用することは、任意選択的なものである
が、アッシング・プロセスに制御性を増加させる効果が
ある。
【0024】第3に、低温により、酸素プラズマにより
ポリマと誘電体層との間の反応を低減させることができ
る。この低温は分子の活動を緩慢にするので、より制御
性のあるアッシング・プロセスを可能にする。
ポリマと誘電体層との間の反応を低減させることができ
る。この低温は分子の活動を緩慢にするので、より制御
性のあるアッシング・プロセスを可能にする。
【0025】本発明は他の材料、特に通常のアッシング
・プロセスに感応性のある材料にも効果がある。従来方
法により、レジストを除去する際にポリマ誘電体材料に
損傷を発生させることは望ましいことではなく、半導体
製造において多くの問題を発生させ、影響が大きいの
で、本発明は、特に、ポリマ誘電体材料を用いる半導体
ウェーハのアッシングに有用である。本発明の低温レジ
スト剥離プロセスは、ポリマ誘電体材料に対する損傷を
除去又は最小化させるものである。これに加え、本発明
のアッシング・プロセスは金属層上の自然発生の酸化物
を除去することもできる。
・プロセスに感応性のある材料にも効果がある。従来方
法により、レジストを除去する際にポリマ誘電体材料に
損傷を発生させることは望ましいことではなく、半導体
製造において多くの問題を発生させ、影響が大きいの
で、本発明は、特に、ポリマ誘電体材料を用いる半導体
ウェーハのアッシングに有用である。本発明の低温レジ
スト剥離プロセスは、ポリマ誘電体材料に対する損傷を
除去又は最小化させるものである。これに加え、本発明
のアッシング・プロセスは金属層上の自然発生の酸化物
を除去することもできる。
【0026】本発明を複数の実施例を参照して説明した
が、この説明は限定的な意味で解釈されるべきではな
い。本発明の他の実施例と共に、種々の変形及び説明し
た実施例の組合わせは、説明を参照することにより当該
技術分野に習熟する者には明らかとなる。従って、請求
の範囲はこのような変形及び実施例を包含することを意
図するものである。
が、この説明は限定的な意味で解釈されるべきではな
い。本発明の他の実施例と共に、種々の変形及び説明し
た実施例の組合わせは、説明を参照することにより当該
技術分野に習熟する者には明らかとなる。従って、請求
の範囲はこのような変形及び実施例を包含することを意
図するものである。
【0027】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
る。
【0028】(1)基板を有する半導体ウェーハからレ
ジストを除去するレジスト除去方法において、前記基板
をポリマ誘電体層で被覆する工程と、前記ポリマ誘電体
層上に無機層を塗布する工程と、前記無機層上にレジス
ト層を塗布する工程と、前記レジスト層をパターニング
する工程と、前記無機層をエッチングする工程と、前記
レジストを異方性酸素プラズマによりアッシングする工
程とを含むレジスト除去方法。
ジストを除去するレジスト除去方法において、前記基板
をポリマ誘電体層で被覆する工程と、前記ポリマ誘電体
層上に無機層を塗布する工程と、前記無機層上にレジス
ト層を塗布する工程と、前記レジスト層をパターニング
する工程と、前記無機層をエッチングする工程と、前記
レジストを異方性酸素プラズマによりアッシングする工
程とを含むレジスト除去方法。
【0029】(2)前記アッシング工程は−40℃〜2
0℃の温度範囲で実行されることを特徴とする第1項記
載のレジスト除去方法。
0℃の温度範囲で実行されることを特徴とする第1項記
載のレジスト除去方法。
【0030】(3)更に、前記アッシング工程を完了す
る時を検知する工程と、前記アッシング工程を停止させ
る工程とを含むことを特徴とする第1項記載のレジスト
除去方法。
る時を検知する工程と、前記アッシング工程を停止させ
る工程とを含むことを特徴とする第1項記載のレジスト
除去方法。
【0031】(4)前記ポリマ誘電体層は、前記無機層
をエッチングした後であって、かつ前記レジストをエッ
チングする前に、エッチングされることを特徴とする第
1項記載のレジスト除去方法。
をエッチングした後であって、かつ前記レジストをエッ
チングする前に、エッチングされることを特徴とする第
1項記載のレジスト除去方法。
【0032】(5)前記ポリマ誘電体層は重量で少なく
とも10%のポリマを含むことを特徴とする第1項記載
のレジスト除去方法。
とも10%のポリマを含むことを特徴とする第1項記載
のレジスト除去方法。
【0033】(6)更に、基板をポリマ誘電体層により
被覆する工程の前に、前記基板上に金属層を堆積させる
工程を含むことを特徴とする第1項記載のレジスト除去
方法。
被覆する工程の前に、前記基板上に金属層を堆積させる
工程を含むことを特徴とする第1項記載のレジスト除去
方法。
【0034】(7)半導体ウェーハからレジストを除去
するレジスト除去装置において、反応器と、前記反応器
内に配置したポリマ誘電体層を有するウェーハと、前記
反応器内に配置した酸素プラズマ発生器と、プラズマか
ら前記ウェーハに向かってイオンを異方性的に導くウェ
ーハ・バイアス装置とを含むレジスト除去装置。
するレジスト除去装置において、反応器と、前記反応器
内に配置したポリマ誘電体層を有するウェーハと、前記
反応器内に配置した酸素プラズマ発生器と、プラズマか
ら前記ウェーハに向かってイオンを異方性的に導くウェ
ーハ・バイアス装置とを含むレジスト除去装置。
【0035】(8)更に、レジストが除去された時を検
出するために前記反応器内に配置されたセンサを有する
ことを特徴とする第7項記載のレジスト除去装置。
出するために前記反応器内に配置されたセンサを有する
ことを特徴とする第7項記載のレジスト除去装置。
【0036】(9)前記レジスト除去装置は、前記セン
サがレジストの除去を完了したことを検出した時に遮断
されることを特徴とする第8項記載のレジスト除去装
置。
サがレジストの除去を完了したことを検出した時に遮断
されることを特徴とする第8項記載のレジスト除去装
置。
【0037】(10)前記酸素プラズマ発生器は前記反
応器の近傍に配置されていることを特徴とする第7項記
載のレジスト除去装置。
応器の近傍に配置されていることを特徴とする第7項記
載のレジスト除去装置。
【0038】(11)前記ウェーハは接地にバイアスさ
れていることを特徴とする第7項記載のレジスト除去装
置。
れていることを特徴とする第7項記載のレジスト除去装
置。
【0039】(12)更に、温度コントローラを有する
ことを特徴とする第7項記載のレジスト除去装置。
ことを特徴とする第7項記載のレジスト除去装置。
【0040】(13)前記温度コントローラは、前記レ
ジスト除去装置の動作温度を−40℃と20℃との間に
保持することを特徴とする第12項記載のレジスト除去
装置。
ジスト除去装置の動作温度を−40℃と20℃との間に
保持することを特徴とする第12項記載のレジスト除去
装置。
【0041】(14)半導体ウェーハからレジストを除
去するレジスト除去方法において、前記ウェーハをバイ
アスする工程と、前記レジストを異方性酸素プラズマに
よりアッシングする工程とを含むことを特徴とするレジ
スト除去方法。
去するレジスト除去方法において、前記ウェーハをバイ
アスする工程と、前記レジストを異方性酸素プラズマに
よりアッシングする工程とを含むことを特徴とするレジ
スト除去方法。
【0042】(15)前記アッシング工程は−40℃か
ら20℃までの範囲の温度で実施されることを特徴とす
る第14項記載のレジスト除去方法。
ら20℃までの範囲の温度で実施されることを特徴とす
る第14項記載のレジスト除去方法。
【0043】(16)更に、前記アッシング工程を完了
する時を検知する工程と、前記アッシング工程を停止さ
せる工程とを含むことを特徴とする第14項記載のレジ
スト除去方法。
する時を検知する工程と、前記アッシング工程を停止さ
せる工程とを含むことを特徴とする第14項記載のレジ
スト除去方法。
【0044】(17)前記半導体ウェーハはポリマ誘電
体層を含むことを特徴とする第14項記載のレジスト除
去方法。
体層を含むことを特徴とする第14項記載のレジスト除
去方法。
【0045】(18)前記ポリマ誘電体層は重量で少な
くとも10%のポリマを含むことを特徴とする第17項
記載のレジスト除去方法。
くとも10%のポリマを含むことを特徴とする第17項
記載のレジスト除去方法。
【0046】(19)本発明は、低温で異方性プラズマ
を用いて半導体ウェーハからレジストを剥離する工程を
含む。酸素プラズマ発生器28を含む反応器26内に半
導体ウェーハ10を配置する。酸素プラズマ発生器28
は異方性酸素プラズマ32を放出し、これをバイアスさ
れた半導体ウェーハ10に向かって引き付け、この半導
体ウェーハ10のフォトレジスト層22は異方性酸素プ
ラズマ32に対して露出した状態にある。センサ30は
レジストのアッシングが完了した時を検出し、次いで酸
素プラズマ発生器28を遮断する。
を用いて半導体ウェーハからレジストを剥離する工程を
含む。酸素プラズマ発生器28を含む反応器26内に半
導体ウェーハ10を配置する。酸素プラズマ発生器28
は異方性酸素プラズマ32を放出し、これをバイアスさ
れた半導体ウェーハ10に向かって引き付け、この半導
体ウェーハ10のフォトレジスト層22は異方性酸素プ
ラズマ32に対して露出した状態にある。センサ30は
レジストのアッシングが完了した時を検出し、次いで酸
素プラズマ発生器28を遮断する。
【0047】
【発明の効果】本発明の効果には、ポリマ誘電体層を損
傷させることなく、従来のレジスト除去方法の粗い効果
よりも感度の高い、ウェーハからレジストを除去する能
力が含まれる。本発明により、バイアの側壁の材料に発
生する損傷はごく僅かである。
傷させることなく、従来のレジスト除去方法の粗い効果
よりも感度の高い、ウェーハからレジストを除去する能
力が含まれる。本発明により、バイアの側壁の材料に発
生する損傷はごく僅かである。
【図1】半導体バイアの断面図上で通常のアッシング・
プロセスの効果を示す従来技術の図。
プロセスの効果を示す従来技術の図。
【図2】本発明を実施することが可能な典型的な環境を
示す図。
示す図。
【図3】本発明のプロセス工程のフローチャート。
【図4】半導体バイア上に本発明の効果を示す断面図。
【図5】他の半導体回路例の断面図。
【符号の説明】 10 半導体ウェーハ 22 フォトレジスト層 24 バイア 26 反応器 28 酸素プラズマ発生器 30 センサ
Claims (2)
- 【請求項1】 基板を有する半導体ウェーハからレジス
トを除去するレジスト除去方法において、 前記基板をポリマ誘電体層で被覆する工程と、 前記ポリマ誘電体層上に無機層を塗布する工程と、 前記無機層上にレジスト層を塗布する工程と、 前記レジスト層をパターニングする工程と、 前記無機層をエッチングする工程と、 前記レジストを異方性酸素プラズマによりアッシングす
る工程とを含むレジスト除去方法。 - 【請求項2】 半導体ウェーハからレジストを除去する
レジスト除去装置において、 反応器と、 前記反応器内に配置したポリマ誘電体層を有するウェー
ハと、 前記反応器内に配置した酸素プラズマ発生器と、 プラズマから前記ウェーハに向かってイオンを異方性的
に導くウェーハ・バイアス装置とを含むレジスト除去装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US242922 | 1994-05-16 | ||
US08/242,922 US5453157A (en) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | Low temperature anisotropic ashing of resist for semiconductor fabrication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845914A true JPH0845914A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=22916655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7115905A Pending JPH0845914A (ja) | 1994-05-16 | 1995-05-15 | 基板を有する半導体ウェーハからレジストを除去する方法及びレジスト除去装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5453157A (ja) |
EP (1) | EP0683512A3 (ja) |
JP (1) | JPH0845914A (ja) |
KR (1) | KR950034478A (ja) |
TW (1) | TW294834B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003092287A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Nec Corp | アッシング方法 |
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