JP3034259B2 - Organic compound film removal method - Google Patents
Organic compound film removal methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体素子製造プロセス、又はその他の分
野の表面処理で用いられるフォトレジスト等の有機化合
物膜の除去方法に関する。The present invention relates to a method for removing an organic compound film such as a photoresist used in a semiconductor device manufacturing process or a surface treatment in other fields.
(従来の技術) 半導体素子等の製造プロセスにおける微細加工技術、
又はその他の分野の加工技術(例えば、プリント基板加
工,コンパクトディスク,レ−ザディスクの加工プロセ
ス)等において、感光性フォトレジスト等の有機化合物
膜の有機レジストを用いたフォトエッチングプロセス
(Photo Etching Process;PEP)は、重要且つ必須のプ
ロセスである。有機レジストは、これをマスクとして下
地の処理(エッチング,イオン打ち込み等々)が終った
段階で取り除く必要がある。有機レジストの除去方法と
しては、H2SO4とH2O2の混合溶液、或いはこれにH2Oを加
えた溶液等に代表される溶液中で除去する方法、又はこ
れらの溶液を用いずして、酸素(O2)ガスの放電中でド
ライアッシングする方法が、現在主に用いられている。(Prior art) Fine processing technology in the manufacturing process of semiconductor devices,
Or, in a processing technique in another field (for example, processing of a printed circuit board, processing of a compact disk or a laser disk) or the like, a photo etching process (Photo Etching Process) using an organic resist of an organic compound film such as a photosensitive photoresist. ; PEP) is an important and essential process. It is necessary to remove the organic resist at the stage where the processing of the base (etching, ion implantation, etc.) is completed using this as a mask. As a method for removing the organic resist, a method of removing in a solution represented by a mixed solution of H 2 SO 4 and H 2 O 2 or a solution obtained by adding H 2 O thereto, or without using these solutions The method of dry ashing in the discharge of oxygen (O 2 ) gas is mainly used at present.
ところで、前者の溶液を用いたプロセスでは、溶液の
管理,作業の安全性等の点が問題である。特に、液体を
用いたプロセスを嫌う半導体素子の製造プロセス等には
不向きである。また、半導体素子製造プロセス等で用い
られる電極材料のアルミニウム(Al)金属等のパタ−ニ
ングに有機化合物膜のフォトレジストを用いた場合、H2
SO4とH2O2の混合溶液中では、金属が腐蝕されるため、
用途が限られてしまうという問題がある。By the way, in the former process using a solution, there are problems in solution management, work safety and the like. In particular, it is not suitable for a semiconductor device manufacturing process or the like that rejects a process using a liquid. When a photoresist of an organic compound film is used for patterning an aluminum (Al) metal as an electrode material used in a semiconductor device manufacturing process or the like, H 2
In a mixed solution of SO 4 and H 2 O 2 , the metal is corroded,
There is a problem that applications are limited.
一方、後者のO2プラズマを用いたプロセスでは、バレ
ル型又は平行平板型等の放電を発生せしめる反応容器中
に有機レジストの形成された被処理基体を配置し、O2ガ
スを放電させてドライアッシング(灰化)によりレジス
トを剥離する。この方法によれば、前述の溶液を用いる
方法に比べ、簡単で且つ下地材料が金属等でもよく下地
の材料を制限する必要がない。しかしながら、このドラ
イアッシング方法においては、有機レジストの除去後に
残渣を生じるという問題がある。On the other hand, in the latter process using O 2 plasma, a substrate to be processed on which an organic resist is formed is placed in a reaction vessel that generates a discharge of a barrel type or a parallel plate type or the like, and the O 2 gas is discharged to dry the substrate. The resist is removed by ashing (ashing). According to this method, compared to the above-described method using a solution, the base material may be metal or the like, and there is no need to limit the material of the base. However, in this dry ashing method, there is a problem that a residue is generated after removing the organic resist.
O2プラズマによるフォトエッチングプロセスの具体的
な例を、第4図を参照して簡単に説明する。この図は、
例えばシリコン等の基板にMOS型デバイスの配線電極を
形成する工程を示した斜視図である。まず、第4図
(a)に示すように、表面にゲ−ト酸化膜41の形成され
た半導体基板40上に配線電極となるAl膜42を形成した
後、有機化合物膜であるレジスト膜43を全面に塗布す
る。その後、第4図(b)に示すように、Al膜42の所望
の部分上にレジスト層43aが残るようにパタ−ン露光を
行い現像する。次いで、第4図(c)に示すようにレジ
スト層43aをマスクとして、反応性イオンエッチング(R
IE)法等により配線電極42aを残して、その他のAl膜42
を除去する。その後、前述したO2プラズマを使用してレ
ジスト層43aを除去するが、この際に第4図(d)に示
す如く、配線電極42aの表面或いは酸化膜41上に残渣44
が残る。A specific example of a photoetching process using O 2 plasma will be briefly described with reference to FIG. This figure is
FIG. 3 is a perspective view showing a step of forming a wiring electrode of a MOS device on a substrate such as silicon. First, as shown in FIG. 4A, an Al film 42 serving as a wiring electrode is formed on a semiconductor substrate 40 having a gate oxide film 41 formed on a surface thereof, and then a resist film 43 serving as an organic compound film is formed. Is applied over the entire surface. Thereafter, as shown in FIG. 4B, pattern exposure is performed so that the resist layer 43a remains on a desired portion of the Al film 42, and development is performed. Next, as shown in FIG. 4C, reactive ion etching (R) is performed using the resist layer 43a as a mask.
IE) method, leaving the wiring electrode 42a and the other Al film 42
Is removed. Thereafter, the resist layer 43a is removed by using the above-described O 2 plasma. At this time, as shown in FIG. 4D, a residue 44 is formed on the surface of the wiring electrode 42a or on the oxide film 41.
Remains.
このような工程を経てMOS型デバイスを形成しても、
その後のプロセスで残渣が悪影響を及ぼしたり、半導体
素子の特性への悪影響が生じるという問題がある。試料
表面への残渣の問題は、バレル型と平行平板型いずれの
アッシング装置を用いた場合にも起こる。また、O2プラ
ズマドライアッシングによるフォトエッチングプロセス
では、第4図の説明において述べたように、試料を反応
性イオンエッチング(RIE)法でエッチングする場合の
ように放電に晒された有機レジストか、イオン打ち込み
のマスクとして用いイオン衝撃に晒された有機レジスト
を除去する場合、これらのプロセス工程を経ない場合に
比較して、除去し難く残渣が残りやすいという問題があ
る。Even if a MOS device is formed through such a process,
There is a problem in that the residue has a bad influence on the subsequent process or a bad influence on the characteristics of the semiconductor element. The problem of residue on the sample surface occurs when using either a barrel type or a parallel plate type ashing device. In addition, in the photo etching process by O 2 plasma dry ashing, as described in the description of FIG. 4, an organic resist exposed to discharge as in the case of etching a sample by a reactive ion etching (RIE) method, When removing the organic resist exposed to ion bombardment by using it as a mask for ion implantation, there is a problem that it is difficult to remove and a residue tends to remain as compared with a case where these process steps are not performed.
反応性イオンエッチングを用いた微細加工では、基板
表面からスパッタされたエッチング生成物等がパタ−ン
やエッチングマスクであるレジストの側壁等に付着し
て、薄膜を形成する。第5図は、この様子を模式的に示
した図である。第5図(a)では、シリコン基板50上に
酸化シリコン膜51が熱酸化により形成され、その上にア
ルミニウム膜52をスパッタリング法によって堆積し、レ
ジスト53をマスクとしてエッチングしている途中を模式
的に示している。イオン54は、基板50に対して垂直に入
射し、被エッチング面を衝撃する。このとき、蒸気圧の
低いエッチング生成物55がイオンによってスパッタリン
グされて飛んでいくが、そのうちの一部は、側壁に再付
着して側壁保護膜56を形成する。また、このエッチング
生成物は側壁のみならずレジスト上面にも付着して付着
物57を形成する。側壁保護膜56は、ラジカルの被エッチ
ング薄膜へのアタックを防止し、垂直なパタ−ンを形成
する上では重要である。しかし、エッチングが終了し、
レジスト灰化後も容易に除去されず、第5図(b)に示
すようにあたかも耳のようにパタ−ンの両側面上に残留
したり、38や39で示すような残渣となって灰化後にもパ
タ−ン上に残り、ゴミの原因になる等の問題があった。In microfabrication using reactive ion etching, an etching product or the like sputtered from the substrate surface adheres to a pattern or a side wall of a resist serving as an etching mask to form a thin film. FIG. 5 is a diagram schematically showing this state. In FIG. 5 (a), a silicon oxide film 51 is formed on a silicon substrate 50 by thermal oxidation, and an aluminum film 52 is deposited thereon by a sputtering method, and etching is performed using a resist 53 as a mask. Is shown in The ions 54 are perpendicularly incident on the substrate 50 and impact the surface to be etched. At this time, the etching product 55 having a low vapor pressure is sputtered by the ions and flies, and a part thereof is reattached to the side wall to form the side wall protective film 56. Further, the etching product adheres not only to the side walls but also to the upper surface of the resist to form the deposit 57. The sidewall protective film 56 is important for preventing radicals from attacking the thin film to be etched and for forming a vertical pattern. However, the etching is over,
The resist is not easily removed even after the incineration of the resist, and remains on both sides of the pattern like ears as shown in FIG. There is a problem that it remains on the pattern even after the chemical conversion and causes garbage.
このように有機レジストをマスクとして下地材料をRI
Eでエッチングした場合には、上述のような無機物質の
付着物(スパッタ物、エッチング生成物等)がレジスト
表層に形成され、一般に無機物質はO*(ラジカル)等
との反応性が低いために灰化後も残渣として残り易い。
特に、Ti等の金属が表面にあり、TiがRIE中にレジスト
表面に付着した場合、Tiの酸化物は極めて強固でありO
ラジカルとFラジカルを用いる灰化方法を用いても除去
できない場合がある。実際には、TiはAl配線の下のバリ
アメタルとして用いられることがあり、Al又はAl−Si−
Cuの単層の場合に比較し、下地にTiがある場合のほう
が、残渣の発生が多いことが知られている。In this way, using the organic resist as a mask,
In the case of etching with E, the above-mentioned deposits (sputters, etching products, etc.) of the inorganic substance are formed on the resist surface layer, and the inorganic substance generally has low reactivity with O * (radical) and the like. Easily remains as a residue after incineration.
In particular, when a metal such as Ti is on the surface and Ti adheres to the resist surface during RIE, the oxide of Ti is extremely strong and O
In some cases, it cannot be removed even by using an incineration method using radicals and F radicals. In practice, Ti is sometimes used as a barrier metal under Al wiring, and Al or Al-Si-
It is known that more residue is generated when there is Ti as a base than when a single layer of Cu is used.
(発明が解決しようとする課題) このように従来、有機化合物膜の除去に溶液を用いる
方法では、溶液管理が難しく安全性の確保も困難であ
り、また下地の材料が限定されるという欠点がある。ま
た、O2プラズマ等により有機化合物膜を除去する方法で
は、有機化合物膜の表層等に付着した付着物が除去され
ず、処理プロセス後にも残渣が残るという問題があっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional method using a solution for removing the organic compound film, it is difficult to manage the solution, it is difficult to ensure the safety, and there is a disadvantage that the material of the base is limited. is there. Further, in the method of removing the organic compound film using O 2 plasma or the like, there is a problem that the deposits attached to the surface layer of the organic compound film or the like are not removed and a residue remains after the treatment process.
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、溶液を用いることなくドライ処理
で有機化合物膜を除去することができ、且つ残渣を生じ
ることなく有機化合物膜を除去することのできる有機化
合物膜の除去方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to remove an organic compound film by a dry treatment without using a solution and to form an organic compound film without generating a residue. An object of the present invention is to provide a method for removing an organic compound film that can be removed.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、RIE等の工程で有機化合物膜上に付
着した半導体又は金属やその酸化物、窒化物等を前処理
により除去し、その後通常のドライ除去方法により有機
化合物膜を除去することにある。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to remove a semiconductor or a metal, an oxide, a nitride thereof, and the like attached to an organic compound film in a step such as RIE by a pretreatment, Then, the organic compound film is removed by a usual dry removal method.
即ち本発明は、有機化合物膜が表面に形成された被処
理基体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含
むガスを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物
膜の除去方法において、有機化合物膜の表層又は表層に
付着した付着物を、有機化合物膜の除去工程の前に、ス
パッタ,Hを含むラジカル或いは溶液等を用いてえ予め除
去し、その後にFとH2Oとの反応を用いるプラズマ等を
用いたドライアッシング法により有機化合物膜を除去す
るようにした方法である。That is, the present invention provides a method for removing an organic compound film, which comprises holding a substrate to be treated having an organic compound film formed on a surface thereof in a reaction vessel, and using a gas containing at least oxygen element to remove the organic compound film. the deposits adhered to the surface or surface layer of the organic compound film, before the step of removing the organic compound film, sputtering, using a radical or a solution or the like containing H e was previously removed, then the F and H 2 O This is a method in which an organic compound film is removed by a dry ashing method using plasma or the like using a reaction.
(作用) 有機物化合物膜上に付着した金属等の付着物の除去方
法(前処理)としては、プラズマ中での反応を用いる方
法やスパッタによる方法、さらに酸、アルカリ等の溶液
中の反応を用いる方法等がある。例えば、金属が表面に
付着した場合について考えると、Ar+等の不活性イオン
ビ−ムを照射するか不活性ガスプラズマ中に被処理基体
を晒すことにより、表面に付着した金属は、表面有機物
とともにスパッタされて除去される。また、不活性ガス
の代りに反応性のガスを用いることにより、スパッタに
合せて化学的反応により金属を除去することもできる。
例えば、ハロゲン等の反応種を用いると金属のハロゲン
化合物が形成されて除去されることになる。(Effect) As a method (pretreatment) of removing deposits such as metal from the organic compound film, a method using a reaction in plasma, a method by sputtering, and a reaction in a solution such as an acid or an alkali are used. There are methods. For example, considering the case where metal adheres to the surface, by irradiating an inert ion beam such as Ar + or exposing the substrate to be treated in an inert gas plasma, the metal adhered to the surface is removed together with the surface organic matter. It is removed by sputtering. Further, by using a reactive gas instead of the inert gas, the metal can be removed by a chemical reaction in accordance with the sputtering.
For example, when a reactive species such as halogen is used, a metal halide is formed and removed.
しかし、金属のF化物、Cl化物等は蒸気圧が低く除去
できない場合もある。また、この方法では、有機化合物
表面がF化又はCl化等のハロゲン化されてしまう。有機
化合物の表面がF等のハロゲンで置換された場合、次の
処理でO*で有機物を除去しようとした時に、O*と有
機物の反応を妨げ、除去できない場合がある。However, in some cases, metal fluorides and chlorides cannot be removed because of their low vapor pressure. Further, in this method, the surface of the organic compound is halogenated such as F or Cl. When the surface of the organic compound is replaced with a halogen such as F, the reaction between O * and the organic substance may be hindered when the organic substance is removed by O * in the next treatment, and the organic compound may not be removed.
この場合は反応性ガスとして、ハロゲンの代わりに、
HやCO等を用いるとより有効である。HやCOを用いた場
合、金属と結合して、金属のH化物やカルボニル化合物
を生成し除去される。HやCOは有機化合物と反応して
も、後のドライエッチングで有機物除去をさまたげる物
質を形成しない。従って、前処理として極めて有効であ
る。以上のドライ処理の他に、酸やアルカリ等の溶液中
に被処理体を晒すことにより、表面の金属を除去するこ
ともできる。In this case, as a reactive gas, instead of halogen,
It is more effective to use H or CO. When H or CO is used, it combines with a metal to form and remove a metal hydride or carbonyl compound. Even if H or CO reacts with an organic compound, it does not form a substance that hinders the removal of organic substances in a later dry etching. Therefore, it is extremely effective as preprocessing. In addition to the above dry treatment, the metal on the surface can be removed by exposing the object to be treated in a solution such as an acid or an alkali.
このように本発明によれば、有機化合物膜の表面の金
属,半導体又は絶縁物等の付着物(一般には無機物)を
除去した後に、O*やO*+F*等の反応種を用いて有
機化合物膜を除去することにより、残渣なく有機化合物
を除去することが可能となる。As described above, according to the present invention, after removing adhering substances (generally, inorganic substances) such as metals, semiconductors, and insulators on the surface of the organic compound film, the organic compound film is formed using a reactive species such as O * or O * + F *. By removing the compound film, the organic compound can be removed without a residue.
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。(Examples) Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the illustrated examples.
第1の実施例 第1図は本発明の第1の実施例方法に使用した平行平
板型ドライエッチング装置を示す概略構成図である。一
対の平行平板電極11,12が配置された反応容器10には、
ガス導入口10aから所定のガス(Ar,H2)が導入され、ま
た容器10内のガスをガス排気口10bから排気される。上
部電極11は接地され、また被処理基体13が載置される下
部電極12には高周波電源14により高周波電圧が印加され
るものとなっている。First Embodiment FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a parallel plate type dry etching apparatus used in the method of the first embodiment of the present invention. The reaction vessel 10 in which the pair of parallel plate electrodes 11, 12 is arranged,
A predetermined gas (Ar, H 2 ) is introduced from the gas inlet 10a, and the gas in the container 10 is exhausted from the gas outlet 10b. The upper electrode 11 is grounded, and a high-frequency power source 14 applies a high-frequency voltage to the lower electrode 12 on which the substrate 13 is placed.
第2図は上記装置を用いたレジスト除去方法を示す工
程断面図である。第2図(a)に示す如く被処理基体
は、Si基板20上にTi−N/Ti層21,23及びAl−Si−Cu層23
を形成し、その上にフォトレジスト24のパターンを形成
し、RIEによりレジスト24をマスクとして下地のAl−Si
−Cu,Ti−N/Tiを方向性加工したものである。この被処
理基体のレジスト表面には、Al−Si−Cu及びTi−N,Ti等
をエッチングした場合のスパッタ物やエッチング生成物
が付着している。FIG. 2 is a process sectional view showing a resist removing method using the above apparatus. As shown in FIG. 2 (a), a substrate to be processed is composed of Ti—N / Ti layers 21 and 23 and an Al—Si—Cu layer 23 on a Si substrate 20.
Is formed thereon, a pattern of a photoresist 24 is formed thereon, and the underlying Al-Si is formed by RIE using the resist 24 as a mask.
-Cu, Ti-N / Ti processed directionally. On the resist surface of the substrate to be processed, sputtered products and etching products obtained by etching Al-Si-Cu, Ti-N, Ti, and the like adhere.
上記の被処理基体に対し、通常のドライ灰化技術(O2
アッシング等)によりレジスト24の除去を行った場合、
Al−Si−Cu層23の表面に残渣が残る。従って、ドライ灰
化を行う前に、第1図に示す如き平行平板型ドライエッ
チング装置を用い、被処理基体をArプラズマに晒す。こ
の場合、被処理基体をカソ−ド側(下部電極12)に設置
し、電極11,12間に13.56MHzの高周波電力(500W)を印
加し、Arの圧力を0.05Torrとして放電させる。処理時間
は、1分以上がよい。このような処理を行った後に、O
*+F*を含むダウンフロ−型のドライ灰化を行うこと
により、第2図(b)に示す如く、フォトレジスト24を
残渣なく除去できる。For the above-mentioned substrate to be treated, a usual dry incineration technique (O 2
Ashing, etc.) to remove the resist 24,
Residues remain on the surface of the Al-Si-Cu layer 23. Therefore, before performing dry ashing, the substrate to be processed is exposed to Ar plasma using a parallel plate type dry etching apparatus as shown in FIG. In this case, the substrate to be processed is placed on the cathode side (lower electrode 12), a 13.56 MHz high frequency power (500 W) is applied between the electrodes 11 and 12, and the discharge is performed at an Ar pressure of 0.05 Torr. The processing time is preferably 1 minute or more. After performing such processing, O
By performing a down-flow type dry incineration containing * + F * , the photoresist 24 can be removed without residues as shown in FIG. 2 (b).
かくして本実施例方法によれば、レジスト24を除去す
るドライ灰化工程の前処理として、被処理基体をArガス
のプラズマに晒すことにより、レジスト24及び下地の各
21,22,23に付着した付着物を容易に除去することがで
き、その後続く処理でレジスト24を残渣なく除去するこ
とができる。このとき、Arガスのプラズマのみでレジス
ト24を最後まで除去するのではダメージが問題となる
が、上記付着物除去程度の短い時間であればダメージは
殆ど問題とならない。Thus, according to the method of the present embodiment, as a pretreatment of the dry ashing step for removing the resist 24, the substrate to be processed is exposed to plasma of Ar gas, whereby each of the resist 24 and the underlayer is exposed.
The deposits attached to 21, 22, and 23 can be easily removed, and the resist 24 can be removed without any residue by the subsequent processing. At this time, if the resist 24 is completely removed by only the plasma of the Ar gas, the damage is a problem, but the damage is hardly a problem if the time is as short as the removal of the attached matter.
なお、上記方法ではArガスのプラズマを用いて付着物
を除去したが、容器10中でプラズマを生成することな
く、Arガスのスパッタで付着物を除去することも可能で
ある。また、フォトレジスト表面の付着物を除去する方
法として、Arプラズマを用いる代りに、H2ガスプラズマ
を用いてもよい。この場合も、H2ガスプラズマのみでレ
ジスト全体の除去を行うのではダメージが問題となる
が、付着物除去程度の短い時間であればダメージの問題
は生じない。In the above method, the deposits are removed by using Ar gas plasma. However, the deposits can be removed by Ar gas sputtering without generating plasma in the container 10. Further, as a method of removing deposits of photoresist surface, instead of using the Ar plasma may be used H 2 gas plasma. Also in this case, if the entire resist is removed only by the H 2 gas plasma, the problem of damage will be a problem. However, the problem of damage does not occur if the time is short enough to remove the deposit.
第2の実施例 第3図は本発明の第2の実施例方法に使用したダウン
フロー型のドライエッチング装置を示す概略構成図であ
る。反応容器30内には試料台31が配置され、この試料台
31上に被処理基体33が載置される。この反応容器30には
放電管35が接続されており、この放電管35にはアプリケ
ータ36を介して高周波電源34から高周波電圧が印加され
る。そして、ガス導入管37から放電管35内に導入された
ガスは放電管35内で励起され、この励起されたガスが容
器30内に導入されるものとなっている。なお、図中30a
は容器30のガス導入口、30bはガスガス排気口を示して
いる。Second Embodiment FIG. 3 is a schematic diagram showing a downflow type dry etching apparatus used in the method of the second embodiment of the present invention. A sample stage 31 is arranged in the reaction vessel 30, and this sample stage is
The substrate 33 to be processed is placed on the substrate 31. A discharge tube 35 is connected to the reaction vessel 30, and a high-frequency voltage is applied to the discharge tube 35 from a high-frequency power supply 34 via an applicator 36. The gas introduced into the discharge tube 35 from the gas introduction tube 37 is excited in the discharge tube 35, and the excited gas is introduced into the container 30. In the figure, 30a
Denotes a gas inlet of the container 30, and 30b denotes a gas gas outlet.
本実施例方法では、上記の装置を用いて、H2ガスを被
処理基体33が設置されている場所とは別の領域で励起
し、そこで生成されたH*を被処理基体33に供給して前
処理を行う。この場合、H*と金属との反応により、表
面から金属等の付着物が除去される。またここで、引き
続き酸素とCF4との混合ガス等に切り替え、レジスト灰
化を行うことができる。前記水素ラジカルでのしょり
は、H2放電中で処理を行う方法に比較し、ダメージ等の
点でメリットがある。即ち、放電中での処理でH+イオン
等のエネルギーが大きい場合にはレジスト以外の物質の
表面までも変質させてしまうことがあるが、本実施例の
ように被処理基体とは別の領域でH2ガスを励起すれば、
このような問題を未然に防止することができる。In the method of the present embodiment, the above apparatus is used to excite H 2 gas in a region different from the place where the substrate 33 is placed, and to supply H * generated there to the substrate 33. To perform pre-processing. In this case, due to the reaction between H * and the metal, deposits such as metal are removed from the surface. At this time, the resist can be ashed by switching to a mixed gas of oxygen and CF 4 or the like. Treatment with the hydrogen radicals, compared to the method of performing processing in in H 2 discharge, there is a merit in terms of damage or the like. That is, if the energy of H + ions or the like is large in the treatment during the discharge, the surface of a substance other than the resist may be deteriorated, but as in the present embodiment, a different region from the substrate to be treated is used. If H 2 gas is excited by
Such a problem can be prevented beforehand.
ここで、上記の前処理を行うことなく、O2ガスとH2ガ
スとを混合した気体のプラズマによりレジストと共に付
着物を同時に除去する方法も考えられるが、この場合H
*とO*との反応等でH*が少なくなり、付着物除去の
効果が少なくなってしまい、さらにレジスト除去速度も
遅いものとなる。本実施例では、レジスト除去の前処理
としてH*を作用させて付着物を確実に除去した後に、
O*を作用させてレジストを除去しているので、残渣を
確実に除去することができ、且つレジスト除去速度の高
速化をはかり得るのである。Here, a method of simultaneously removing the deposits together with the resist by plasma of a gas obtained by mixing O 2 gas and H 2 gas without performing the above pretreatment may be considered.
H * decreases due to the reaction between * and O *, and the effect of removing adhering substances decreases, and the resist removal rate also decreases. In the present embodiment, H * acts as a pretreatment for resist removal to reliably remove attached matter.
Since O * acts to remove the resist, the residue can be reliably removed, and the resist removal rate can be increased.
なお、上記の前処理の際に反応容器とは別の領域で励
起するガスは、H2ガスに限るものではなく、NH3,CH3OH,
C2H5OH,H2O,アルコール又はそれらの混合物を用いても
よい。さらに、これらとAr,He等の希ガスとの混合ガス
を用いることも可能である。The gas to be excited in a different region from the reaction vessel during the pre-treatment is not limited to H 2 gas, NH 3, CH 3 OH,
C 2 H 5 OH, H 2 O, alcohol or a mixture thereof may be used. Furthermore, it is also possible to use a mixed gas of these and a rare gas such as Ar and He.
第3の実施例 本実施例では、フォトレジスト表面の付着物を除去す
る前処理工程として、被処理基体をエッチング溶液に浸
している。前述の被処理基体において、表面に付着して
いる金属は、Al,Tiであり、その除去のために、例えばH
F:CH3COOH:H2O=1:50:50の溶液に5〜30秒間浸すことに
より表面の付着金属は除去できる。この場合、下層のAl
−Si−CuやTi−N/Tiも同時にエッチングされるために短
時間の処理を行わなければならない。Third Embodiment In the present embodiment, as a pretreatment step for removing the deposits on the photoresist surface, the substrate to be processed is immersed in an etching solution. In the above-mentioned substrate to be processed, the metal adhering to the surface is Al or Ti.
By immersing in a solution of F: CH 3 COOH: H 2 O = 1: 50: 50 for 5 to 30 seconds, the adhered metal on the surface can be removed. In this case, the underlying Al
-Si-Cu and Ti-N / Ti are also etched at the same time, so a short processing time must be performed.
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるもので
はない。例えば、前記下地の金属はTiを含む化合物に限
るものではなく、Al,W,Mo,Cu,Ti及びそれらの化合物、
さらにこれと他の物質との混合物であってもよい。ま
た、有機化合物膜はフォトレジストに限るものではな
く、遠紫外線レジスト、X線レジスト、電子線レジスト
であってもよい。さらに、有機化合物膜を除去する工程
には、O2プラズマ若しくは少なくともOを含むガスを用
いるプラズマ中での処理或いはダウンフロ−型の処理、
FとH2O,H2若しくはアルコ−ルとの反応を用いるプラズ
マ中での処理或いはダウンフロ−型の処理、又はオゾン
を用いる処理のいずれかを用いればよい。その他本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the metal of the base is not limited to a compound containing Ti, but Al, W, Mo, Cu, Ti and a compound thereof,
Further, it may be a mixture of this and another substance. Further, the organic compound film is not limited to a photoresist, but may be a deep ultraviolet resist, an X-ray resist, or an electron beam resist. Further, in the step of removing the organic compound film, a process in O 2 plasma or a plasma using a gas containing at least O or a down-flow type process,
Any of a treatment in plasma using a reaction of F with H 2 O, H 2, or alcohol, a downflow treatment, or a treatment using ozone may be used. In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、RIE等の工程で
有機化合物膜上に付着した半導体又は金属やその酸化
物、窒化物等を前処理により除去し、その後通常のドラ
イ除去方法により有機化合物膜を除去しているので、溶
液を用いることなくドライ処理で有機化合物膜を除去す
ることができ、且つ残渣を生じることなく有機化合物膜
を速やかに除去することが可能となる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, a semiconductor or a metal, an oxide, a nitride thereof, and the like attached to an organic compound film in a step such as RIE are removed by a pretreatment, and thereafter, a normal process is performed. Since the organic compound film is removed by the dry removal method, the organic compound film can be removed by dry treatment without using a solution, and the organic compound film can be quickly removed without generating a residue. Become.
第1図は本発明の第1の実施例方法に使用した平行平板
型ドライエッチング装置を示す概略構成図、第2図は同
実施例方法に係わるレジスト除去工程を示す断面図、第
3図は本発明の第2の実施例方法に使用したダウンフロ
ー型ドライエッチング装置を示す概略構成図、第4図及
び第5図はそれぞれ従来の問題点を説明するためもので
第4図は斜視図、第5図は断面図である。 10,20……反応容器、 11,12……平行平板電極、 13,33……被処理基体、 14,34……高周波電源、 31……試料台、 35……放電管、 36……アプリケータ、 37……ガス導入管。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a parallel plate type dry etching apparatus used in the method of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a resist removing step according to the method of the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a downflow type dry etching apparatus used in the method of the second embodiment of the present invention, FIGS. 4 and 5 are each for explaining a conventional problem, and FIG. FIG. 5 is a sectional view. 10,20 ... reaction vessel, 11,12 ... parallel plate electrode, 13,33 ... substrate to be treated, 14,34 ... high frequency power supply, 31 ... sample stand, 35 ... discharge tube, 36 ... application 37, gas introduction pipe.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−4930(JP,A) 特開 昭64−48418(JP,A) 特開 昭57−210632(JP,A) 特開 平2−237118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/304 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-4930 (JP, A) JP-A-64-48418 (JP, A) JP-A-57-210632 (JP, A) JP-A-2- 237118 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 H01L 21/304
Claims (3)
体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガ
スを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の
除去方法において、 予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物
をスパッタにより除去した後、前記有機化合物膜をFと
H2O、若しくはアルコールとの反応を用いるプラズマ中
での処理或いはダウンフロー型の処理により除去するこ
とを特徴とする有機化合物膜の除去方法。1. A method for removing an organic compound film, comprising: placing a substrate to be treated having an organic compound film formed on a surface thereof in a reaction vessel, and removing the organic compound film using a gas containing at least oxygen element. After removing the surface layer of the organic compound film or the deposits attached to the surface layer by sputtering in advance, the organic compound film is referred to as F
A method for removing an organic compound film, wherein the removal is performed by a treatment in a plasma using a reaction with H 2 O or an alcohol or a down-flow treatment.
体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガ
スを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の
除去方法において、 予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付着した付着物
をエッチングする溶液中に浸すことにより除去した後、
前記有機化合物膜をFとH2O、若しくはアルコールとの
反応を用いるプラズマ中での処理或いはダウンフロー型
の処理により除去することを特徴とする有機化合物膜の
除去方法。2. A method for removing an organic compound film, wherein the substrate to be treated having an organic compound film formed on its surface is accommodated in a reaction vessel and the organic compound film is removed using a gas containing at least an oxygen element. After removal by immersing in advance a surface layer of the organic compound film or a substance attached to the surface layer in a solution for etching,
A method for removing an organic compound film, wherein the organic compound film is removed by a treatment in a plasma using a reaction of F with H 2 O or an alcohol or a down-flow treatment.
体を反応容器内に収容し、少なくとも酸素元素を含むガ
スを用いて、該有機化合物膜を除去する有機化合物膜の
除去方法において、 少なくともHを含むガスを前記反応容器とは別の領域で
放電,荷電粒子ビーム,光又は熱のいずれかで励起し、
前記領域で生成された還元性ラジカルを前記反応容器に
供給して、予め前記有機化合物膜の表層又は表層に付着
した付着物を還元性ラジカルに晒すことにより除去する
前工程を行うことを特徴とする有機化合物膜の除去方
法。3. A method for removing an organic compound film in which a substrate to be treated having an organic compound film formed on its surface is accommodated in a reaction vessel and the organic compound film is removed using a gas containing at least an oxygen element. A gas containing at least H is excited by discharge, a charged particle beam, light or heat in a region different from the reaction vessel;
Supplying a reducing radical generated in the region to the reaction vessel, and performing a pre-process of removing a surface layer of the organic compound film or deposits attached to the surface layer by exposing to the reducing radical in advance. Of removing organic compound film.
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