JPH0428219A - 有機膜の剥離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 有機膜の剥離方法、特に半導体装置の製造工程における
レジスト膜剥離の方法に関し、変質硬化層を有する使用
済のレジスト膜を基板から迅速且つ完全に除去する方法
を提供することを目的とし、 有機膜２が被着された基板１に低温の液体中で超音波を
照射して該有機膜２に亀裂を発生させ、その後アッシン
グを行って該基板Ｉから該有機膜２を除去するように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、有機膜の剥離方法、特に半導体装置の製造工
程におけるレジスト膜剥離の方法に関する。

半導体装置の製造工程では、露光・現像により得たレジ
ストパターンをマスクとして、基板（ウェーハ）に選択
的に不純物を導入したり基板の金属・絶縁膜・半導体膜
等をエツチングする処理が繰り返される。このレジスト
膜はマスクとして使用した後、基板表面から除去しなけ
ればならない。

除去が不完全であると異物付着となって歩留り低下を来
すことになる。レジスト膜は用途によっては除去しにく
い変質硬化層を生ずることがあるが、その場合であって
も除去は特に長時間かけることなく完全になされること
が望まれている。

〔従来の技術〕

不要となったレジスト膜を除去する方法としては、液体
化学薬品を用いる湿式処理と酸素プラズマによりアッシ
ング（灰化）するドライ処理とがあるが、現在ではプロ
セスの簡略化・清浄化・安定化が得られると共に自動化
が容易などの理由で殆ど後者に移行しており、特に基板
にプラスマを直接曝さないダウンフローアッシングが主
流となっている。

アッシング法によれば本来は基板」二のレジストは完全
に気化するために、後処理は必要がない。

しかし剥離しようとするレジスト膜が、イオン打ち込み
或いは反応性イオンエツチング（ＲＩ　Ｅ）のマスクと
して使用したものであると、レジスト膜表層が変質硬化
して容易に気化しない性質となる場合が多く、その場合
には処理に長時間を要すると共に基板上に残滓が残る。

そのため、このような場合には、従来はアッシング後に
化学薬品を用いた洗浄の工程を追加して、この残滓を除
去していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

」二連のように変質硬化層を生したレジスト膜は従来の
方法ではアッシング処理に長時間を要すると共に、作業
性や安全性、清浄性等に問題の多い化学薬品を用いた洗
浄の工程を追加しなければならないという問題があった
。本発明は、このような問題を解決して、変質硬化層を
生じた使用済のレジスト膜を基板から迅速且つ完全に除
去する方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、有機膜２が被着された基
板１に低温の液体中で超音波を照射して該有機膜２に亀
裂を発生させ、その後アッシングを行って該基板１から
該有機膜２を除去することを特徴とする有機膜の剥離方
法とすることで、達成される。

〔作用〕

酸素プラスマによるレジスト膜のアッシング作用は、酸
素プラズマ中に生じた原子状酸素とレジストとの化学反
応により高分子樹脂が低分子化し、さらにそれが酸化し
てＣＯ７とＨ２Ｏに分解・気化するものである。

もしレジスト膜表層が変質硬化して容易に気化しない性
質となっていると、変質硬化層の僅かな隙間から入り込
んだ原子状酸素が変質していない部分に反応してこれを
気化させることになる。従って気化に長時間を要すると
共に、残った変質硬化層は基板に強固に付着したままと
なる。これに対して予め超低温に曝すことにより、変質
硬化層には縦横に多数の亀裂を生じ、更に超音波を照射
することによりその亀裂が進行するため、原子状酸素の
侵入が容易になると共に変質硬化層と基板の接着力が低
下し、アッシング処理時間が短縮されると共に僅かに残
る変質硬化層も容易に除去出来るようになる。

〔実施例〕

本発明に基づ（レジスト膜除去の実施例を第１図乃至第
３図により説明する。第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
実施例の工程を示す模式断面図である。

同図中、１は基板（ウェーハ）、２はレジスト膜（有機
膜）、２ａはレジスト２の表層がイオン打ち込み等によ
り変質硬化した変質硬化層である。同図（ａ、）はイオ
ン打ち込み直後の状態であり、基板１」二のレジスト膜
２の表層は変質硬化層となっている。これを低温超音波
装置（第２図により後述する）の液体窒素中に浸漬して
急冷し、更に超音波を照射すると、変質硬化層２ａを含
むレジスト膜２には縦横に亀裂を生ずる。この状態を同
図（ｂ）に示す。その後ダウンフローアッシング装置（
第３図により後述する）で通常のアッシングを行うと、
レジスト膜２は変質硬化層２ａを残して内部は速やかに
気化すると共に、変質硬化層２ａも大部分は脱落する。

この状態を同図（Ｃ）に示す。その後基板１表面を無塵
化した空気又は窒素の圧気をエアカン等で吹きつけると
、同図（ｄ）のように残った変質硬化層２ａも除去され
る。尚、変質硬化層２ａの除去方法として発明者は、圧
気の他に、ブラシスクラブ、及び水洗についても試みた
。その結果、上記のいずれの方法を採った場合でも変質
硬化層２ａの残滓が暗視野顕微鏡で認められなかった。

第２図は」二連の実施例で使用した低温超音波処理装置
の模式断面図である。図中、２１は槽であり、その底に
超音波発生装置２２が取り付けられている。

この槽２１に液体窒素２０を満たし、これに超音波振動
を伝えて使用する。

第３図は」二連の実施例で使用したダウンフローアッシ
ング装置の模式断面図である。３１は容器てあり、その
上部はバンチングボート３２で仕切られてプラズマ室Ｐ
を形成している。その」三方には導波管３４が接続され
ており、石英窓３３を介してマイクロ波（２，４５ＧＨ
ｚ）をプラズマ室Ｐに導く。容器３１はカス供給口３５
（プラズマ室Ｐに連通ずる）と真空排気１」３６とを備
えている。３７は処理する基板１を載置するステージで
あり、ヒータが内蔵されている。加熱したステージ３７
」二に基板１を載置し、容器３１内を真空排気した後プ
ラスマ室Ｐ内に０２カスを導入すると、マイクロ波によ
りプラズマ室Ｐ内にはプラズマを生ずる。ここで発生し
た原子状の酸素Ｏがバンチンクポ−１・３２の孔から降
下して、基板ｌ」二のレジスト膜をアッシングする。

−１−述の実施例における処理条件は、ステージ３７の
温度が１８０°Ｃ１容器３１内の圧力が０．８Ｔｏｒｒ
、カス流量カ月ＬＳＭ、マイクロ波出力が１．．５ＫＷ
であっブこ。

本発明は以」−の実施例に限定されることなく、更に種
々変形して実施出来る。例えば低温液体として液体酸素
や液体ヘリウムを使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、変質硬化層を有
する使用済のレジスト膜を基板から迅速且つ完全に除去
する方法を提供することが出来、半導体装置等製造工程
の簡略化と歩留り向」二に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の工程を示す模式断面図、 第２図は低温超音波処理装置の模式断面図、第３図はダ
ウンフローアッシング装置の模式断面図、である。 図中、１は基板、 ２、はレジスト膜（有機膜）、 ２ａは変質硬化層、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　有機膜（２）が被着された基板（１）に低温の液体中
   で超音波を照射して該有機膜（２）に亀裂を発生せしめ
   、 その後アッシングを行って該基板（１）から該有機膜（
   ２）を除去することを特徴とする有機膜の剥離方法。