WO2025150533A1 - ハードマスク除去方法及びハードマスク除去装置 - Google Patents

ハードマスク除去方法及びハードマスク除去装置

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尚樹 新藤
淳一郎 松永
愛美 福地
璃衣 ▲高▼橋
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
    • H10P50/242—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group IV materials

Definitions

  • tungsten a low-resistance material
  • a tungsten silicide (WSi) film may be used as a hard mask to form a pattern such as a trench by etching in an insulating layer formed on a wiring layer made of W in a substrate.
  • the WSi film is then removed by etching with plasma generated from chlorine (Cl 2 ) gas, oxygen (O 2 ) gas, or hydrogen bromide (HBr) gas (see, for example, Patent Document 1).
  • the technology disclosed herein prevents damage to the silicon carbonitride film when removing the hard mask.
  • the technology disclosed herein can prevent damage to the silicon carbonitride film when removing the hard mask.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a hard mask removal method according to an embodiment of the technology disclosed herein.
  • 2A to 2C are diagrams sequentially illustrating an example of steps of a method for removing the hard mask in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are diagrams sequentially illustrating an example of steps of a method for removing the hard mask in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are diagrams sequentially illustrating an example of steps of a method for removing the hard mask in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are diagrams sequentially illustrating an example of steps of a method for removing the hard mask in FIG. 1 .
  • FIG. 1 is a plan view illustrating an example of a configuration of a substrate processing apparatus used when performing a hard mask removal method according to an embodiment of the present invention.
  • W for wiring
  • it is considered to use not only WSi film but also tungsten silicide nitride (WSiN) film and mixed film of WSi and WSiN as a hard mask for forming a pattern on an insulating layer.
  • a chemical treatment using gas corresponds to a non-plasma etching treatment using a chlorine fluoride gas, for example, chlorine trifluoride (ClF 3 ) gas, and in this etching treatment, the WSi film or WSiN film is removed by reacting ClF 3 gas with WSi or WSiN and changing it into various gases.
  • a chlorine fluoride gas for example, chlorine trifluoride (ClF 3 ) gas
  • a silicon carbonitride (SiCN) film may be used as an insulating layer that is an underlying layer for a WSi film and a WSiN film.
  • SiCN silicon carbonitride
  • the CF-based deposits 17 are removed by reacting them with hydrogen plasma.
  • Hydrogen plasma contains many hydrogen ions, which are highly anisotropic and many of which are incident almost perpendicularly toward the wafer W, so the hydrogen ions actively come into contact with the CF-based deposits 17 covering the top surface of the hard mask 15. Therefore, in the hydrogen ashing process, the CF-based deposits 17 covering the top surface of the hard mask 15 are selectively removed.
  • the CF-based deposits 17 covering the surface of the insulating layer 14 on the side of the hard mask 15 and inside the pattern 16 are hardly removed because they are unlikely to come into contact with the hydrogen ions incident almost perpendicularly toward the wafer W.
  • the hydrogen ashing process is completed before the CF-based deposits 17 covering the upper surface of the hard mask 15 are completely removed.
  • the execution time of the hydrogen ashing process at this time is determined by confirming in advance, through experiments or the like, the processing time at which the CF-based deposits 17 covering the upper surface of the hard mask 15 are not completely removed by the hydrogen ashing process, and then by referring to this processing time.
  • uncut portions 17a of the CF-based deposits 17 remain on the upper surface of the hard mask 15 (FIG. 2B).
  • the wafer W is subjected to an etching process using ClF3 gas (second step) (step S12).
  • the ClF3 gas contacts the upper surface of the hard mask 15 and removes the hard mask 15.
  • the ClF3 gas reacts with WSi contained in the hard mask 15 as shown in the following formula (1), generating tungsten fluoride (VI) ( WF6 ) gas, silicon tetrafluoride ( SiF4 ) gas, chlorine gas, and chlorine fluoride (ClF) gas.
  • the ClF3 gas and the hard mask 15 are transformed into various gases to remove the hard mask 15.
  • the SiCN film 12c is exposed and reacts with the ClF3 gas, which may result in etching of the SiCN film 12c.

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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】ハードマスクを除去する際に炭窒化珪素膜がダメージを受けるのを抑制する。 【解決手段】パターンが形成された絶縁層のＳｉＣＮ膜の上面がハードマスクで覆われ、パターンの表面及びハードマスクの表面はＣＦ系のデポによって覆われ、ハードマスクがタングステンシリサイド（ＷＳｉ）及び窒化タングステンシリサイド（ＷＳｉＮ）の少なくとも１つによって形成されるウエハに対し、水素アッシング処理を施した後に、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理を施す。

Description

ハードマスク除去方法及びハードマスク除去装置
　本開示は、ハードマスク除去方法及びハードマスク除去装置に関する。
　近年、半導体デバイスにおいて、低抵抗材料であるタングステン（Ｗ）を配線に用いることが検討されている。配線材料としてＷを用いる場合、基板においてＷからなる配線層の上に形成される絶縁層にトレンチ等のパターンをエッチングにて形成するために、ハードマスクとしてタングステンシリサイド（ＷＳｉ）膜が用いられることがある。そして、ＷＳｉ膜は、塩素（Ｃｌ２）ガス、酸素（Ｏ２）ガスや臭化水素（ＨＢｒ）ガスから生じたプラズマによるエッチングによって除去される（例えば、特許文献１参照。）。
特許６５５７５８８号公報
　本開示に係る技術は、ハードマスクを除去する際に炭窒化珪素膜がダメージを受けるのを抑制する。
　本開示に係る技術の一態様は、基板においてパターンが形成された炭窒化珪素膜の上面を覆うハードマスクを除去するハードマスク除去方法であって、前記パターンの表面及び前記ハードマスクの表面は弗化炭素系の副生成物によって覆われ、前記ハードマスクは、タングステンシリサイド及び窒化タングステンシリサイドの少なくとも１つによって形成され、前記副生成物を水素プラズマと反応させて除去する第１のステップと、弗化塩素系のガスと前記ハードマスクを反応させて各種ガスに変質させることにより、前記ハードマスクを除去する第２のステップと、を有する。
　本開示に係る技術によれば、ハードマスクを除去する際に炭窒化珪素膜がダメージを受けるのを抑制することができる。
本開示に係る技術の一実施の形態に係るハードマスク除去方法の一例を示すフローチャートである。 図１のハードマスク除去方法の工程の一例を順に示す図である。 図１のハードマスク除去方法の工程の一例を順に示す図である。 図１のハードマスク除去方法の工程の一例を順に示す図である。 図１のハードマスク除去方法の工程の一例を順に示す図である。 本実施の形態に係るハードマスク除去方法を実行する際に用いられる基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。
　配線にＷを用いる場合の絶縁層へのパターンの形成のためのハードマスクとしてＷＳｉ膜だけでなく、窒化タングステンシリサイド（ＷＳｉＮ）膜や、ＷＳｉとＷＳｉＮの混合膜が用いられることも検討されている。そして、ＷＳｉ膜やＷＳｉＮ膜の除去を行うために、ガスを用いた化学的処理を基板に施すことが検討されている。このようなガスを用いた化学的処理は、弗化塩素系のガス、例えば、三弗化塩素（ＣｌＦ３）ガスによる非プラズマのエッチング処理が該当し、このエッチング処理では、ＣｌＦ３ガスとＷＳｉやＷＳｉＮを反応させて各種ガスへ変質させることによってＷＳｉ膜やＷＳｉＮ膜を除去する。
　ところで、ＷＳｉ膜とＷＳｉＮ膜の下地層である絶縁層として、炭窒化珪素（ＳｉＣＮ）膜が用いられることがある。そして、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理によってＷＳｉ膜やＷＳｉＮ膜が除去される際、露出したＳｉＣＮ膜がＣｌＦ３ガスと反応することがあり、結果として、ＳｉＣＮ膜がエッチングされてダメージを受けることがある。
　これに対して、本開示に係る技術は、ＷＳｉ膜やＷＳｉＮ膜をＣｌＦ３ガスによるエッチング処理で除去する際、ＳｉＣＮ膜を残渣で覆うことにより、ＳｉＣＮ膜がダメージを受けるのを抑制する。
　以下、図面を参照して本開示に係る技術の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係るハードマスク除去方法の一例を示すフローチャートであり、図２Ａ～図２Ｄは、図１のハードマスク除去方法の工程の一例を順に示す図である。図２Ａ～図２Ｄでは、ウエハＷの表面近傍の拡大部分断面が示される。
　本実施の形態に係るハードマスク除去方法では、まず、他の基板処理装置で予め絶縁層にトレンチやビアホール等のパターンが形成されたウエハＷ（基板）を受け取る。図２Ａに示すように、このウエハＷは、例えば、シリコン（Ｓｉ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）からなる基部１０を有し、基部１０の上には、例えば、Ｗからなる配線層１１が形成されている。
　配線層１１の上には、例えば、３層のＳｉＣＮ膜１２ａ～１２ｃ（炭窒化珪素膜）と２層の二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜１３ａ，１３ｂからなる絶縁層１４が形成されている。絶縁層１４では、例えば、ＳｉＣＮ膜１２ａ、ＳｉＯ２膜１３ａ、ＳｉＣＮ膜１２ｂ、ＳｉＯ２膜１３ｂ及びＳｉＣＮ膜１２ｃが下方からこの順で積層される。
　また、絶縁層１４の上には、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆うように、ＷＳｉとＷＳｉＮの混合膜からなるハードマスク１５が形成されている。なお、ハードマスク１５は、ＷＳｉのみ、若しくはＷＳｉＮのみから構成されてもよい。
　さらに、絶縁層１４やハードマスク１５には、底部に配線層１１を露出させるトレンチ等の複数のパターン１６が形成されている。これらのパターン１６は、他の基板処理装置において、弗化炭素（ＣＦ）系のガスを用いたエッチング処理をウエハＷに施すことによって形成される。そして、絶縁層１４がエッチングされる際に生じたＣＦ系の副生成物（デポ）１７が、ハードマスク１５の表面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆っている（図２Ａ）。
　ところで、ＣＦ系のデポ１７は、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理によって除去され難く、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理においてＣｌＦ３ガスがハードマスク１５と触れるのを阻止してハードマスク１５の除去を阻害するおそれがある。そこで、本実施の形態では、ハードマスク１５の除去に先立ってハードマスク１５の表面を覆うＣＦ系のデポ１７を除去する。具体的には、図１に示すように、ウエハＷに水素（Ｈ２）ガスから生じた水素プラズマを用いる水素アッシング処理を施す（第１のステップ）（ステップＳ１１）。
　水素アッシング処理では、ＣＦ系のデポ１７を水素プラズマと反応させて除去する。水素プラズマには水素イオンが多く含まれるが、水素イオンは異方性が強く、ウエハＷに向かってほぼ垂直に入射する成分が多いため、水素イオンはハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７と積極的に接触する。したがって、水素アッシング処理では、ハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７が選択的に除去される。一方、ハードマスク１５の側面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆うＣＦ系のデポ１７は、ウエハＷに向かってほぼ垂直に入射する水素イオンと接触しにくいため、殆ど除去されない。
　また、水素アッシング処理は、ハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７が完全に除去されない内に終了する。このときの水素アッシング処理の実行時間は、実験等により、水素アッシング処理によってハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７が完全に除去されない処理時間を予め確認した上で、当該処理時間を参考に決定される。水素アッシング処理の終了後には、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａがハードマスク１５の上面に残存する（図２Ｂ）。
　次いで、図１に示すように、ウエハＷにＣｌＦ３ガスによるエッチング処理を施す（第２のステップ）（ステップＳ１２）。このとき、ＣｌＦ３ガスはハードマスク１５の上面に接触し、当該ハードマスク１５を除去する。例えば、ＣｌＦ３ガスはハードマスク１５に含まれるＷＳｉと下記式（１）に示すように反応し、弗化タングステン（ＶＩ）（ＷＦ６）ガス、四弗化珪素（ＳｉＦ４）ガス、塩素ガス及び弗化塩素（ＣｌＦ）ガスを生じる。
　ＷＳｉ２＋５ＣｌＦ３　→　ＷＦ６＋２ＳｉＦ４＋２Ｃｌ２＋ＣｌＦ　…　（１）
　また、ＣｌＦ３ガスはハードマスク１５に含まれるＷＳｉＮと下記式（２）に示すように反応し、ＷＦ６ガス、ＳｉＦ４ガス、Ｃｌ２ガス、ＣｌＦガス及び窒素（Ｎ２）ガスを生じる。
　２ＷＳｉＮ＋１０ＣｌＦ３　→　２ＷＦ６＋４ＳｉＦ４＋４Ｃｌ２＋２ＣｌＦ＋Ｎ２　…　（２）
　このように、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理では、ＣｌＦ３ガスとハードマスク１５を各種ガスに変質させることによってハードマスク１５を除去する。ところで、ハードマスク１５が除去されると、ＳｉＣＮ膜１２ｃが露出してＣｌＦ３ガスと反応し、ＳｉＣＮ膜１２ｃがエッチングされるおそれがある。
　しかしながら、本実施の形態において、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理の実行中、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａ、並びに、ハードマスク１５の側面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆うＣＦ系のデポ１７は、ＣｌＦ３ガスと反応して残渣１８を生じる。この残渣１８は、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面へと回り込み、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆う（図２Ｃ）。特に、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａはハードマスク１５の上面に残存するため、当該削り残し１７ａから生じた残渣１８はハードマスク１５の上面に留まり易く、これにより、残渣１８によってＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を確実に覆うことができる。そして、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆う残渣１８は、ＣｌＦ３ガスがＳｉＣＮ膜１２ｃと接触するのを防止する。その結果、ＳｉＣＮ膜１２ｃがＣｌＦ３ガスによってエッチングされてダメージを受けるのを抑制することができる。
　次いで、図１に示すように、ウエハＷに対して、アッシング処理（第４のステップ）（ステップＳ１３）と、薬液を用いたウェットエッチング処理を施す（第３のステップ）（ステップＳ１４）。ステップＳ１３のアッシング処理は、例えば、水素アッシング処理であるが、酸素アッシング処理であってもよい。これらのアッシング処理やウェットエッチング処理によって残渣１８、ハードマスク１５の側面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆うＣＦ系のデポ１７が除去される（図２Ｄ）。その後、本方法を終了する。なお、残渣１８や残存するＣＦ系のデポ１７がウェットエッチング処理のみで除去可能な場合は、ステップＳ１３のアッシング処理はスキップされてもよい。
　図３は、本実施の形態に係るハードマスク除去方法を実行する際に用いられる基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。
　図３において、基板処理装置２１（ハードマスク除去装置）は、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理を実行する複数、例えば、３つのガスエッチングチャンバ２２（ガスエッチング処理部）と、水素アッシング処理を実行する複数、例えば、３つのアッシングチャンバ２３（アッシング処理部）とを有する。
　ガスエッチングチャンバ２２及びアッシングチャンバ２３はトランスファモジュール２４に接続される。トランスファモジュール２４はロードロックモジュール２５を介してローダーモジュール２６に接続される。ローダーモジュール２６には複数のロードポート２７が設けられ、各ロードポート２７には複数のウエハＷを収容する容器、例えば、ＦＯＵＰ（不図示）が取り付けられる。
　基板処理装置２１では、ローダーモジュール２６やトランスファモジュール２４がそれぞれ搬送ロボット（不図示）を内蔵する。各搬送ロボットは、ガスエッチングチャンバ２２、アッシングチャンバ２３及び各ロードポート２７の間でウエハＷを搬送する。
　ローダーモジュール２６は大気搬送系、若しくは窒素搬送系であり、内部が大気圧に維持される。トランスファモジュール２４は真空搬送系であり、内部がほぼ真空まで減圧される。ロードロックモジュール２５は内部を大気圧又はほぼ真空に切り替え可能に構成される。トランスファモジュール２４及びローダーモジュール２６の間でウエハＷが搬送される際、ロードロックモジュール２５は、内部の圧力を切り替える。これにより、トランスファモジュール２４やローダーモジュール２６の内部の圧力を変化させることなく、ウエハＷの搬送を実現させる。なお、ガスエッチングチャンバ２２やアッシングチャンバ２３はゲートバルブ２８を介してトランスファモジュール２４に接続される。
　本実施の形態に係るハードマスク除去方法を実行する際、基板処理装置２１では、ロードポート２７から搬送されるウエハＷが、まず、アッシングチャンバ２３へ搬入される。アッシングチャンバ２３では、水素アッシング処理によってハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７が選択的に除去される。
　このとき、アッシングチャンバ２３の内部の圧力は、例えば、１０ｍＴｏｒｒ～３０ｍＴｏｒｒに設定され、アッシングチャンバ２３の内部には、Ｈ２ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスが供給される。また、アッシングチャンバ２３の上部電極（不図示）には、プラズマ生成用の高周波電力が、例えば、２００Ｗ～４００Ｗで供給され、アッシングチャンバ２３の下部電極（不図示）には、バイアス用の高周波電力が、例えば、５０Ｗ～２００Ｗで供給される。アッシングチャンバ２３における水素アッシング処理の実行時間は、例えば、２０秒～４０秒に設定される。この水素アッシング処理の実行時間は、上述したように、ハードマスク１５の上面を覆うＣＦ系のデポ１７が完全に除去されない処理時間である。したがって、水素アッシング処理後にアッシングチャンバ２３から搬出されるウエハＷでは、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａがハードマスク１５の上面に残存する。
　次いで、ウエハＷがアッシングチャンバ２３からガスエッチングチャンバ２２へ搬入される。ガスエッチングチャンバ２２では、ＣｌＦ３ガスによるエッチング処理によってハードマスク１５が除去されるが、同時に、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａ、ハードマスク１５の側面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆うＣＦ系のデポ１７から残渣１８が生じる。この残渣１８は、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面へと回り込み、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆い、ＣｌＦ３ガスがＳｉＣＮ膜１２ｃと接触するのを防止する。
　このとき、ガスエッチングチャンバ２２の内部の圧力は、例えば、１００ｍＴｏｒｒ～３００ｍＴｏｒｒに設定され、ガスエッチングチャンバ２２の内部には、ＣｌＦ３ガスとＮ２ガスの混合ガスが供給される。ＣｌＦ３ガスの流量は、例えば、１０ｓｃｃｍ～３０ｓｃｃｍであり、Ｎ２ガスの流量は、例えば、３５０ｓｃｃｍ～４００ｓｃｃｍである。また、ウエハＷを載置する載置台（不図示）によってウエハＷが加熱されてウエハＷの温度が９０℃以上に設定される。ガスエッチングチャンバ２２におけるＣｌＦ３ガスによるエッチング処理の実行時間は、例えば、２００秒～２８０秒に設定される。
　ガスエッチングチャンバ２２では、ハードマスク１５が除去される一方、ＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆う残渣１８が、ＣｌＦ３ガスとＳｉＣＮ膜１２ｃの接触を防止し、ＳｉＣＮ膜１２ｃがＣｌＦ３ガスによってエッチングされてダメージを受けるのを抑制する。
　その後、ウエハＷは再度、アッシングチャンバ２３へ搬入されて水素アッシング処理が施される。そして、ウエハＷはロードポート２７へ搬送された後に基板処理装置２１から取り出され、さらに、別の基板処理装置へ搬送される。この別の基板処理装置では、ウエハＷにウェットエッチング処理が施される。
　本実施の形態によれば、ＣＦ系のデポ１７の削り残し１７ａがハードマスク１５の上面に残存し、且つハードマスク１５の側面やパターン１６の内部において絶縁層１４の表面を覆うＣＦ系のデポ１７が残存する状態で、ウエハＷにＣｌＦ３ガスによるエッチング処理が施される。このとき、削り残し１７ａやＣＦ系のデポ１７から生じる残渣１８が、ハードマスク１５が除去されて露出するＳｉＣＮ膜１２ｃの上面を覆う。残渣１８は、ＣｌＦ３ガスがＳｉＣＮ膜１２ｃと接触するのを防止する。すなわち、残渣１８は、ＳｉＣＮ膜１２ｃがＣｌＦ３ガスによってエッチングされてダメージを受けるのを抑制する。
　以上、本開示の好ましい実施の形態について説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
　例えば、基板処理装置２１では、水素アッシング処理とＣｌＦ３ガスによるエッチング処理をそれぞれ、アッシングチャンバ２３とガスエッチングチャンバ２２で実行した。しかしながら、アッシングチャンバ２３を、その内部へＣｌＦ３ガスを供給可能に構成してもよい。この場合、アッシングチャンバ２３において、水素アッシング処理とＣｌＦ３ガスによるエッチング処理の両方を実行することができ、スループットを向上させることができる。
　また、上述した実施の形態では、ＷＳｉとＷＳｉＮの混合膜からなるハードマスク１５を除去するために、弗化塩素系のガスとして、ＣｌＦ３ガスを用いたが、他の弗化塩素系のガスを用いてもよい。
　本願は、２０２４年１月１１日に出願された日本国特許出願特願２０２４－００２４９３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
Ｗ　ウエハ
１２ａ～１２ｃ　ＳｉＣＮ膜
１４　絶縁層
１５　ハードマスク
１６　パターン
１７　ＣＦ系のデポ
１８　残渣
２１　基板処理装置
２２　ガスエッチングチャンバ
２３　アッシングチャンバ

Claims (10)

  1. 　基板においてパターンが形成された炭窒化珪素膜の上面を覆うハードマスクを除去するハードマスク除去方法であって、
    　前記パターンの表面及び前記ハードマスクの表面は弗化炭素系の副生成物によって覆われ、
    　前記ハードマスクは、タングステンシリサイド及び窒化タングステンシリサイドの少なくとも１つによって形成され、
    　前記副生成物を水素プラズマと反応させて除去する第１のステップと、
    　弗化塩素系のガスと前記ハードマスクを反応させて各種ガスに変質させることにより、前記ハードマスクを除去する第２のステップと、を有する、ハードマスク除去方法。
  2. 　前記第１のステップでは、前記ハードマスクの上面を覆う前記副生成物が選択的に除去される、請求項１に記載のハードマスク除去方法。
  3. 　前記第１のステップでは、前記ハードマスクの上面を覆う前記副生成物を完全には除去しない、請求項２に記載のハードマスク除去方法。
  4. 　前記第２のステップでは、前記ハードマスクが除去されるととともに、前記水素プラズマとの反応によって除去しきれなかった前記副生成物と前記弗化塩素系のガスが反応して生じる残渣が前記炭窒化珪素膜を覆う、請求項１に記載のハードマスク除去方法。
  5. 　前記第２のステップの後に、前記基板にウェットエッチング処理を施す第３のステップをさらに有する、請求項１に記載のハードマスク除去方法。
  6. 　前記第２のステップと前記第３のステップの間に、前記基板へさらにアッシング処理を施す第４のステップを有する、請求項５に記載のハードマスク除去方法。
  7. 　基板においてパターンが形成された炭窒化珪素膜の上面を覆うハードマスクを除去するハードマスク除去装置であって、
    　前記パターンの表面及び前記ハードマスクの表面は弗化炭素系の副生成物によって覆われ、
    　前記ハードマスクは、タングステンシリサイド及び窒化タングステンシリサイドの少なくとも１つによって形成され、
    　前記副生成物を水素プラズマと反応させて除去するアッシング処理部と、
    　前記水素プラズマによる前記副生成物の除去後、弗化塩素系のガスと前記ハードマスクを反応させて各種ガスに変質させることにより、前記ハードマスクを除去するガスエッチング処理部と、を備える、ハードマスク除去装置。
  8. 　前記アッシング処理部では、前記ハードマスクの上面を覆う前記副生成物が選択的に除去される、請求項７に記載のハードマスク除去装置。
  9. 　前記アッシング処理部では、前記ハードマスクの上面を覆う前記副生成物を完全には除去しない、請求項８に記載のハードマスク除去装置。
  10. 　前記ガスエッチング処理部では、前記ハードマスクが除去されるととともに、前記水素プラズマとの反応によって除去しきれなかった前記副生成物と前記弗化塩素系のガスが反応して生じる残渣が前記炭窒化珪素膜を覆う、請求項７に記載のハードマスク除去装置。 
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08122798A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Toshiba Corp Ｉｔｏ被膜のエッチング方法
JP2020523785A (ja) * 2017-06-09 2020-08-06 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 半導体製造における金属ドープ炭素系ハードマスクの除去
WO2022019103A1 (ja) * 2020-07-20 2022-01-27 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法およびエッチング装置
US20230260801A1 (en) * 2022-02-15 2023-08-17 Tokyo Electron Limited Metal Hard Mask Integration
JP2023127349A (ja) * 2022-03-01 2023-09-13 東京エレクトロン株式会社 ハードマスク、基板処理方法、およびハードマスクの除去方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08122798A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Toshiba Corp Ｉｔｏ被膜のエッチング方法
JP2020523785A (ja) * 2017-06-09 2020-08-06 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 半導体製造における金属ドープ炭素系ハードマスクの除去
WO2022019103A1 (ja) * 2020-07-20 2022-01-27 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法およびエッチング装置
US20230260801A1 (en) * 2022-02-15 2023-08-17 Tokyo Electron Limited Metal Hard Mask Integration
JP2023127349A (ja) * 2022-03-01 2023-09-13 東京エレクトロン株式会社 ハードマスク、基板処理方法、およびハードマスクの除去方法

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