JPH0888216A - Ashing method - Google Patents
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- JPH0888216A JPH0888216A JP22469594A JP22469594A JPH0888216A JP H0888216 A JPH0888216 A JP H0888216A JP 22469594 A JP22469594 A JP 22469594A JP 22469594 A JP22469594 A JP 22469594A JP H0888216 A JPH0888216 A JP H0888216A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上の有機物、特にドーピング等により表
面が硬化したレジスト膜を除去するアッシング方法を提
供する。
【構成】 イオンシャワードーピングによりホウ素を打
ち込まれ、表面層13が硬化したレジスト膜12を有す
る被アッシング物8に対し、酸素ガスと窒素ガスの混合
ガス雰囲気中で反応性イオンエッチングを施して硬化し
た表面層13を除去した後、酸素ガス雰囲気中で高圧力
条件の反応性イオンエッチングにより残りのレジスト膜
を除去する。
(57) [Summary] [Object] To provide an ashing method for removing an organic substance on a substrate, particularly a resist film whose surface is hardened by doping or the like. [Structure] Boron is implanted by ion shower doping, and the ashing object 8 having a resist film 12 whose surface layer 13 is hardened is subjected to reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas to be hardened. After removing the surface layer 13, the remaining resist film is removed by reactive ion etching under a high pressure condition in an oxygen gas atmosphere.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、基板上の有機材からな
るマスク、特にドーピング等により硬化したレジスト膜
を除去するアッシング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ashing method for removing a mask made of an organic material on a substrate, particularly a resist film hardened by doping or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置あるいは液晶ディスプレイ等
のデバイス製造工程において、フォトリソグラフィー技
術によりパターニングされたレジスト膜は、エッチング
工程のマスク、あるいは不純物注入工程等のマスクとし
て用いられる。2. Description of the Related Art In a device manufacturing process such as a semiconductor device or a liquid crystal display, a resist film patterned by a photolithography technique is used as a mask for an etching process or a mask for an impurity implantation process.
【0003】レジスト膜を除去する方法はアッシング方
法と呼ばれ、従来は酸素ガスのプラズマ雰囲気中でダウ
ンローエッチングによるアッシングを行ってきた。A method of removing the resist film is called an ashing method, and conventionally, ashing by down-etching has been performed in a plasma atmosphere of oxygen gas.
【0004】以下、従来のアッシング方法について図面
を参照しながら説明する。図4はダウンローエッチング
装置を示したものである。15はガス供給口であり、ア
ッシングを行う反応室14中に反応ガスを入気する。1
6はガス排気口であり、入気を行いながら反応室14中
の圧力を適切な値に制御する排気系(図示せず)につな
がっている。A conventional ashing method will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows a download etching apparatus. Reference numeral 15 is a gas supply port for introducing the reaction gas into the reaction chamber 14 for performing ashing. 1
Reference numeral 6 denotes a gas exhaust port, which is connected to an exhaust system (not shown) that controls the pressure in the reaction chamber 14 to an appropriate value while introducing air.
【0005】反応室14中には、ガス供給口15から入
気した反応ガスを高周波電源19から供給される高周波
電力によりプラズマにする放電領域17と、プラズマを
構成する荷電粒子や励起粒子を失活させ、ラジカルのみ
を反応室14に導入する輸送管18が、ガス供給口15
からガスの流れに沿って順に設けられている。また、反
応室14中の試料台21上には被アッシング物20が配
置してある。In the reaction chamber 14, a discharge region 17 for converting the reaction gas introduced from the gas supply port 15 into plasma by the high frequency power supplied from the high frequency power source 19 and the charged particles and excited particles forming the plasma are lost. The transport pipe 18 that activates and introduces only radicals into the reaction chamber 14 is
Are provided in sequence along with the flow of gas. An object to be ashed 20 is placed on the sample table 21 in the reaction chamber 14.
【0006】アッシングの際には、排気口16を有する
排気系により反応室14中を真空状態にした後、反応室
14にガス供給口15を通して反応ガスを入気しなが
ら、反応室14内の圧力を適切な圧力に制御する。この
状態で高周波電力を高周波電源19から供給して、放電
領域17で前記反応ガスをプラズマにし、このプラズマ
により被アッシング物20のレジスト膜をアッシングす
る。At the time of ashing, after the reaction chamber 14 is evacuated by the exhaust system having the exhaust port 16, the reaction gas is introduced into the reaction chamber 14 through the gas supply port 15 while the inside of the reaction chamber 14 is being evacuated. Control pressure to proper pressure. In this state, high-frequency power is supplied from the high-frequency power source 19 to turn the reaction gas into plasma in the discharge region 17, and this plasma ashes the resist film of the object 20 to be ashed.
【0007】上記装置を用いた酸素プラズマによるアッ
シングでは、酸素プラズマが輸送管18を通り反応室1
4へ導かれる際に、電子、イオンなどの荷電粒子や短寿
命の励起粒子が輸送の過程で失活して、中性で長寿命の
酸素ラジカルだけが被アッシング物20と反応してレジ
スト膜をアッシングする。しかも、上記反応はラジカル
による化学反応であり、低ダメージのエッチングが可能
となる。In ashing with oxygen plasma using the above apparatus, oxygen plasma passes through the transport pipe 18 and the reaction chamber 1
4, the charged particles such as electrons and ions and the short-lived excited particles are deactivated in the process of transportation, and only neutral and long-lived oxygen radicals react with the ashed object 20 to form a resist film. To ash. In addition, the above reaction is a chemical reaction due to radicals, which enables etching with low damage.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、イオンビー
ムエッチングやイオンシャワードーピング等の技術の導
入に伴い、エッチング工程や不純物注入工程等で基板上
のレジスト膜の温度が上昇し、レジスト膜の表面層が変
質する事態が生じてきた。例えば、レジスト膜がパター
ニングされた硝子基板にイオンを打ち込み注入すると、
その衝撃によりレジスト膜の温度は上昇する。さらに硝
子は熱伝導度が小さいので十分に冷却せず、レジスト膜
の表面層から水素原子や酸素原子が出ていき、レジスト
膜の表面層は炭化し硬化する。However, with the introduction of techniques such as ion beam etching and ion shower doping, the temperature of the resist film on the substrate rises in the etching process, the impurity implantation process, etc., and the surface layer of the resist film is formed. The situation has begun to change. For example, when implanting ions into a glass substrate with a patterned resist film,
The impact raises the temperature of the resist film. Furthermore, since glass has a low thermal conductivity, it does not cool sufficiently, and hydrogen atoms and oxygen atoms come out from the surface layer of the resist film, and the surface layer of the resist film is carbonized and hardened.
【0009】従来の酸素ラジカルによるアッシングによ
り前記硬化した表面層を含むレジスト膜を除去する場
合、この除去過程は化学的エッチングであるためレジス
ト膜の表面硬化層で反応が進まず、前記レジスト膜を除
去することはできないという問題点が生じた。When the resist film containing the hardened surface layer is removed by conventional ashing with oxygen radicals, the removal process is chemical etching, so that the reaction does not proceed in the hardened surface layer of the resist film and the resist film is removed. There was a problem that it could not be removed.
【0010】上記問題に対して、イオン中心のエッチン
グにより硬化層の除去が可能であることがわかったが、
この除去方法がイオンによる物理的反応であるため、イ
オンの種類によりレジスト膜下の下地膜に影響を与える
ことも判明した。この影響をなくすためには硬化層除去
に用いる反応ガスの検討、ならびに下地膜の状態に応じ
た硬化層除去後の残留したレジスト膜の除去方法につい
ても検討する必要があった。In order to solve the above problem, it was found that the hardened layer can be removed by ion-centered etching.
Since this removal method is a physical reaction by ions, it was also found that the type of ions affects the underlying film below the resist film. In order to eliminate this effect, it was necessary to study the reaction gas used for removing the hardened layer and the method for removing the residual resist film after the hardened layer was removed depending on the state of the underlying film.
【0011】本発明は上記課題を解決するもので、硬化
層を含むレジスト膜を除去でき、しかもデバイスに与え
る影響が少ない低ダメージのエッチングを行うアッシン
グ方法を提供するものである。The present invention solves the above problems and provides an ashing method capable of removing a resist film including a hardened layer and performing low-damage etching with less influence on a device.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は有機材からなるレジスト膜の硬化層を酸素
ガスと窒素ガスの混合雰囲気中で反応性イオンエッチン
グにより除去する第一の工程と、前記第一の工程で残っ
たレジスト膜を酸素ガスあるいは、酸素ガスを主体とす
る窒素ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性イオンエッチ
ングにより除去する第二の工程からなる。In order to achieve the above object, the present invention provides a first method of removing a hardened layer of a resist film made of an organic material by reactive ion etching in a mixed atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas. And a second step of removing the resist film remaining in the first step by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas or nitrogen gas mainly containing oxygen gas.
【0013】また、下地膜が薄膜の場合には上記第一の
工程後、酸素ガスあるいは、酸素ガスを主体とする窒素
ガスとの混合ガス雰囲気中でプラズマエッチング、ある
いは有機溶剤により残ったレジスト膜を除去する第二の
工程からなる。When the base film is a thin film, after the first step, the resist film left by the plasma etching in the mixed gas atmosphere of oxygen gas or nitrogen gas mainly containing oxygen gas, or the organic solvent. A second step of removing
【0014】[0014]
【作用】上記第一の工程において、酸素と窒素のプラズ
マ雰囲気中に酸素ラジカル以外に酸素と窒素のイオンが
発生し、これらが反応に関与する。In the first step, oxygen and nitrogen ions are generated in the plasma atmosphere of oxygen and nitrogen in addition to oxygen radicals, and these ions participate in the reaction.
【0015】具体的には、まず窒素イオンが電界で加速
され、有機材からなるレジスト膜の硬化層に衝突する。
このときスパッタ性効果により前記硬化層表面部の原子
を弾き飛ばし、表面部を化学的に活性化する。この状態
で運動エネルギーを持った酸素イオンおよび酸素ラジカ
ルが前記硬化層表面部にぶつかり、アッシングが進行し
て硬化層を除去する。Specifically, first, nitrogen ions are accelerated by an electric field and collide with a hardened layer of a resist film made of an organic material.
At this time, atoms on the surface portion of the hardened layer are repelled by the effect of spattering, and the surface portion is chemically activated. In this state, oxygen ions and oxygen radicals having kinetic energy hit the surface portion of the hardened layer and ashing proceeds to remove the hardened layer.
【0016】次に、第二の工程において酸素ラジカル中
心、あるいは有機溶剤による化学的エッチングにより残
りのレジスト膜をアッシングする。Then, in the second step, the remaining resist film is ashed by chemical etching using oxygen radical centers or an organic solvent.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】(実施例1)図1は反応性イオンエッチン
グ装置の全体構成を示している。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the overall structure of a reactive ion etching apparatus.
【0019】図において5はガスコントローラであり、
アッシングが行われる反応室1中にアッシングに関与す
る反応ガスを所定の混合比に流量制御しながら入気す
る。2は排気系であり、入気を行いながら反応室1中の
圧力を所定の圧力に制御する。In the figure, 5 is a gas controller,
The reaction gas involved in the ashing is introduced into the reaction chamber 1 in which the ashing is performed while controlling the flow rate to a predetermined mixing ratio. An exhaust system 2 controls the pressure in the reaction chamber 1 to a predetermined pressure while introducing air.
【0020】反応室1の上部にはアノード(陽極)3
が、また下部にはカソード(陰極)4が設けてあり、カ
ソード4上には被アッシング物8が配置してある。カソ
ード4にはインピーダンス整合回路6を介して高周波電
源7が接続されており、アノード3とカソード4との間
で高周波放電を起こしプラズマを発生させる。なお、カ
ソード4の素材はアルミニウムであり、表面はアルマイ
ト処理が施されている。また、9は突き上げ機構であ
り、被アッシング物8の運搬の際に被アッシング物8を
持ち上げる。また、図示していないがカソード4を冷却
水により冷却することに被アッシング物8を冷却してあ
る。An anode 3 is provided above the reaction chamber 1.
However, a cathode (cathode) 4 is provided in the lower part, and an object 8 to be ashed is arranged on the cathode 4. A high frequency power supply 7 is connected to the cathode 4 via an impedance matching circuit 6, and a high frequency discharge is generated between the anode 3 and the cathode 4 to generate plasma. The material of the cathode 4 is aluminum, and the surface thereof is anodized. A push-up mechanism 9 lifts the ashing target 8 when the ashing target 8 is transported. Although not shown, the object to be ashed 8 is cooled by cooling the cathode 4 with cooling water.
【0021】排気系2により反応室1中を真空状態にし
た後、反応室1中にガスコントローラ5を通して反応ガ
スを入気し、排気系2によって所定の圧力に制御する。After the reaction chamber 1 is evacuated by the exhaust system 2, the reaction gas is introduced into the reaction chamber 1 through the gas controller 5, and the exhaust system 2 controls the pressure to a predetermined pressure.
【0022】次に、高周波電源7からインピーダンス整
合回路6を介して高周波電力がアノード3とカソード4
との間に印加され反応ガスのプラズマが発生し、このプ
ラズマにより被アッシング物をアッシングする。Next, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 7 through the impedance matching circuit 6 to the anode 3 and the cathode 4.
And a plasma of a reaction gas is generated between them and the object to be ashed by the plasma.
【0023】次に、上記装置を用いた本実施例における
アッシング方法について説明する。図2(a)は本実施
例で用いた被アッシング物の断面図を示している。本実
施例では、厚さ1mmの硝子基板10上に厚さ100n
mの多結晶シリコン膜11を形成し、フォトリソグラフ
ィーにより厚さ1.7μmのレジスト膜12をパターニ
ングした後、イオンシャワードーピングにより、ほう素
を打ち込みレジスト膜の表面に硬化層13を形成した被
アッシング物8を用いた。Next, the ashing method in this embodiment using the above apparatus will be described. FIG. 2A shows a sectional view of the object to be ashed used in this example. In this embodiment, a glass substrate 10 having a thickness of 1 mm has a thickness of 100 n.
m polycrystal silicon film 11 is formed, a 1.7 μm thick resist film 12 is patterned by photolithography, and then boron is implanted by ion shower doping to form a hardened layer 13 on the surface of the resist film. Item 8 was used.
【0024】なお、多結晶シリコン膜の形成には、プラ
ズマCVD方法でアモルファスシリコンを形成した後、
レーザで溶かして再結晶する方法を用いた。また、イオ
ンシャワードーピングの加速電圧は0〜150kvの間
で変化させた。In order to form the polycrystalline silicon film, after forming amorphous silicon by the plasma CVD method,
A method of melting and recrystallizing with a laser was used. The acceleration voltage for ion shower doping was changed between 0 and 150 kv.
【0025】アッシングに際しては、まず、被アッシン
グ物8を図1に示す反応室1中のカソード4上に配置す
る。In ashing, first, the object 8 to be ashed is placed on the cathode 4 in the reaction chamber 1 shown in FIG.
【0026】次に、反応室1中の圧力を排気系2により
0.7mTorr程度の真空状態にした後、反応室1中
にガスコントローラ5を通して1分間当たりの入気量が
60ccの酸素ガスと30ccの窒素ガスを混合したガ
スを入気しながら排気系2により反応室1中の圧力を3
00mTorrに制御した。Next, after the pressure in the reaction chamber 1 is set to a vacuum state of about 0.7 mTorr by the exhaust system 2, the gas controller 5 is introduced into the reaction chamber 1 and oxygen gas having an inflow rate of 60 cc per minute is added. While the gas mixed with 30 cc of nitrogen gas is introduced, the pressure in the reaction chamber 1 is set to 3 by the exhaust system 2.
It was controlled to 00 mTorr.
【0027】次に、高周波電源7からインピーダンス整
合回路6を介して300Wの高周波電力を印加して反応
ガスのプラズマを発生し、被アッシング物8の硬化層1
3及びレジスト膜12を酸素と窒素のイオンによる反応
性イオンエッチングにより3分間アッシングした。ま
た、冷却水により被アッシング物8は20℃に保たれて
いる。Next, 300 W of high frequency power is applied from the high frequency power supply 7 through the impedance matching circuit 6 to generate plasma of the reaction gas, and the hardened layer 1 of the object 8 to be ashed.
3 and the resist film 12 were ashed for 3 minutes by reactive ion etching using oxygen and nitrogen ions. Further, the object 8 to be ashed is kept at 20 ° C. by the cooling water.
【0028】上記エッチングは酸素と窒素のイオンによ
るイオン中心のエッチングであるため、硬化層を除去し
た後もエッチングを続けると多結晶シリコン膜11まで
エッチングしてしまい、デバイスに悪影響を与える可能
性がある。Since the above etching is ion-centered etching by oxygen and nitrogen ions, if the etching is continued even after the hardened layer is removed, the polycrystalline silicon film 11 is also etched, which may adversely affect the device. is there.
【0029】そこで上記第一の工程の後、酸素ガス雰囲
気中で高圧条件の反応性イオンエッチングを行い、残り
のレジスト膜を酸素ラジカル中心のエッチングで除去し
た。Therefore, after the first step, reactive ion etching under a high pressure condition was performed in an oxygen gas atmosphere, and the remaining resist film was removed by oxygen radical center etching.
【0030】本実施例では上記装置を用いて、1分間当
たりの入気量が90ccの酸素ガスで、反応室1の圧力
を600mTorrにし、150Wの高周波電力を印加
して酸素ガスの反応性イオンエッチングにより5分間ア
ッシングした。ここで、冷却水により被アッシング物8
は20℃に保たれていた。In this embodiment, using the above-mentioned apparatus, the reaction chamber 1 pressure was set to 600 mTorr with oxygen gas having an inflow rate of 90 cc per minute, and high-frequency power of 150 W was applied to the reactive ion of oxygen gas. Ashing was performed for 5 minutes by etching. Here, the object to be ashed 8 is cooled by the cooling water.
Was kept at 20 ° C.
【0031】結果として、図2(b)に示すように多結
晶シリコン膜11に与える影響が少ない低ダメージのエ
ッチングが行えた。As a result, as shown in FIG. 2 (b), low damage etching with little influence on the polycrystalline silicon film 11 was performed.
【0032】比較例として、第一の工程の反応ガスに1
分間の入気流量が90ccの酸素ガス、60ccの酸素
ガスと300ccのCF4ガスの混合ガスを用いて上述
一連のアッシングを行った。As a comparative example, 1 was used as the reaction gas in the first step.
The above-described series of ashing was performed using a mixed gas of oxygen gas having an inlet air flow rate of 90 cc, oxygen gas of 60 cc, and CF 4 gas of 300 cc.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】(表1)は、前記アッシングにおけるレジ
スト膜の除去状態を、前述の酸素ガスと窒素ガスの混合
ガスを用いた本発明のアッシングによる除去状態ととも
に、イオンシャワードーピングの加速電圧が0〜150
kvの範囲で記載したものである。表においては、アッ
シング後の多結晶シリコン膜11を電子顕微鏡により3
万倍に拡大して観察した結果、完全にレジスト膜12が
除去できており、しかも多結晶シリコン膜11がほとん
どエッチングされていない場合を○、レジスト膜12は
完全に除去できているが多結晶シリコン膜までエッチン
グされている場合を△、硬化層13を含むレジスト膜1
2が除去できていない場合を×として表した。Table 1 shows the removal state of the resist film in the ashing, the removal state by the ashing of the present invention using the mixed gas of oxygen gas and nitrogen gas, and the acceleration voltage of the ion shower doping of 0 to 0. 150
It is described in the range of kv. In the table, the polycrystalline silicon film 11 after ashing is shown in 3 by an electron microscope.
As a result of observing at a magnification of 10,000 times, as a result, the resist film 12 can be completely removed, and the polycrystalline silicon film 11 is hardly etched. The case where the silicon film is etched is Δ, and the resist film 1 including the hardened layer 13
The case where 2 was not removed was represented as x.
【0035】その結果、酸素ガスの反応性イオンエッチ
ングでは、イオンシャワードーピングの加速電圧が20
kv未満で生じた硬化層を含むレジスト膜しか除去でき
ないことがわかった。As a result, in the reactive ion etching of oxygen gas, the acceleration voltage of the ion shower doping is 20.
It was found that only the resist film including the hardened layer generated at less than kv can be removed.
【0036】また、酸素ガスとCF4ガスの混合ガスで
は、イオンシャワードーピングの加速電圧が120kv
以下の範囲で硬化したレジスト膜を完全に除去できる
が、その際、多結晶シリコン膜までエッチングしてしま
いデバイスに悪影響を与える恐れがあった。With a mixed gas of oxygen gas and CF 4 gas, the acceleration voltage for ion shower doping is 120 kv.
The cured resist film can be completely removed within the following range, but at that time, the polycrystalline silicon film may be etched, which may adversely affect the device.
【0037】これに対して、酸素ガスと窒素ガスの混合
雰囲気中での反応性イオンエッチングでは、イオンシャ
ワードーピングの加速電圧が120kv以下の範囲で硬
化したレジスト膜を完全に除去できる上、多結晶シリコ
ン膜もほとんどエッチングすることのない低ダメージの
エッチングを行えた。On the other hand, in the reactive ion etching in the mixed atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas, the resist film hardened in the range where the acceleration voltage of the ion shower doping is 120 kv or less can be completely removed, and the polycrystalline film can be removed. It was possible to perform low-damage etching with almost no etching of the silicon film.
【0038】次に、イオンシャワードーピングの加速電
圧が60kvでドーピングを施した被アッシング物につ
いて、前述第一の工程における酸素ガスと窒素ガスの混
合比を変化させ、表面硬化層除去の状態を調べた。(表
2)にその結果を示す。Next, with respect to the object to be ashed doped with the acceleration voltage of the ion shower doping of 60 kv, the mixing ratio of the oxygen gas and the nitrogen gas in the above-mentioned first step was changed to examine the state of removal of the surface hardened layer. It was The results are shown in (Table 2).
【0039】[0039]
【表2】 [Table 2]
【0040】表では、アッシング後の多結晶シリコン膜
11を電子顕微鏡により3万倍に拡大して観察した結
果、完全にレジスト膜12が除去できており、しかも多
結晶シリコン膜11がほとんどエッチングされていない
場合を○、硬化層13を含むレジスト膜12が除去でき
ていない場合を×として表した。In the table, as a result of observing the polycrystalline silicon film 11 after ashing at a magnification of 30,000 with an electron microscope, the resist film 12 can be completely removed, and the polycrystalline silicon film 11 is almost etched. The case where the resist film 12 including the hardened layer 13 was not removed was represented by ◯, and the case where the resist film 12 including the cured layer 13 was not removed was represented by x.
【0041】表よりアッシングに用いる窒素流量は酸素
ガスと窒素ガスの流量和に対し15〜85%で硬化層除
去の効果があることがわかった。なお、この範囲はイオ
ンシャワードーピングの加速電圧が変化してもほとんど
影響がなかった。From the table, it was found that the flow rate of nitrogen used for ashing was 15 to 85% of the total flow rate of oxygen gas and nitrogen gas, and the effect of removing the hardened layer was obtained. It should be noted that this range had almost no effect even if the acceleration voltage of the ion shower doping was changed.
【0042】(実施例2)実施例1では、第二工程でも
少量のイオンがエッチングに関与しているので、シリコ
ン膜等の下地膜を多少エッチングしてしまう可能性があ
るため、下地膜が薄膜の場合にはデバイスに影響を与え
るおそれがある。この課題に対して本実施例では、第二
の工程で酸素ガス雰囲気中でプラズマエッチングを行っ
た。このエッチングでは、図3に示すプラズマエッチン
グ装置が別に必要になるが、ラジカルによる化学的エッ
チングを施せることにより下地膜をエッチングせずに実
施例1に比べて、より低いダメージのエッチングを行う
ことができた。(Embodiment 2) In Embodiment 1, since a small amount of ions are involved in etching even in the second step, there is a possibility that the base film such as a silicon film may be etched to some extent. In the case of a thin film, it may affect the device. To solve this problem, in this example, plasma etching was performed in an oxygen gas atmosphere in the second step. In this etching, the plasma etching apparatus shown in FIG. 3 is additionally required, but by performing chemical etching by radicals, it is possible to perform etching with lower damage than that in the first embodiment without etching the base film. did it.
【0043】図において22は流量計、23はバルブで
あり、アッシングが行われる反応室34中にアッシング
に関与する反応ガスを所定の混合比に流量制御しながら
入気する。26は真空ポンプであり、入気を行いながら
反応室34中の圧力を所定の圧力に制御する。ここで、
導入管24は反応ガスの入気の通路、排気管25は反応
ガスの排気の通路である。In the figure, reference numeral 22 is a flow meter, and 23 is a valve, and the reaction gas involved in the ashing is introduced into the reaction chamber 34 in which the ashing is performed while controlling the flow rate to a predetermined mixing ratio. A vacuum pump 26 controls the pressure in the reaction chamber 34 to a predetermined pressure while introducing air. here,
The introduction pipe 24 is a passage for introducing the reaction gas, and the exhaust pipe 25 is a passage for exhausting the reaction gas.
【0044】反応室34の周囲には2対の電極29が設
けてあり、電極29にはインピーダンス整合回路28を
介して高周波電源27が接続されており、2対の電極2
9との間で高周波放電を起こしプラズマを発生させる。
また、反応室34の外周には反応室の温度を調節するヒ
ーター(図示せず)が備えてある。なお、33はエッチ
ングを行うエッチトンネルである。Two pairs of electrodes 29 are provided around the reaction chamber 34, and a high frequency power source 27 is connected to the electrodes 29 via an impedance matching circuit 28.
A high frequency discharge is generated between 9 and 9 to generate plasma.
Further, a heater (not shown) for adjusting the temperature of the reaction chamber is provided on the outer periphery of the reaction chamber 34. Reference numeral 33 is an etch tunnel for performing etching.
【0045】次に、図の装置を用いたプラズマエッチン
グ方法について説明する。反応ガスを流量計22とバル
ブ23により流量調節しながら反応室34中に導入管2
4を通じて流入し、真空ポンプ26により排気管25を
通して反応室34の圧力を一定に保つ。次に高周波電源
27からインピーダンス整合回路28を介して高周波電
力を電極29に印加し、ボード31上の試料32をエッ
チングする。ここで、反応室34はヒーターにより一定
の温度に保たれている。Next, a plasma etching method using the apparatus shown in the figure will be described. The introduction pipe 2 is introduced into the reaction chamber 34 while controlling the flow rate of the reaction gas by the flow meter 22 and the valve 23.
4, and the pressure in the reaction chamber 34 is kept constant through the exhaust pipe 25 by the vacuum pump 26. Next, high frequency power is applied to the electrode 29 from the high frequency power supply 27 through the impedance matching circuit 28 to etch the sample 32 on the board 31. Here, the reaction chamber 34 is kept at a constant temperature by a heater.
【0046】具体的には図3に示す装置を用いて反応室
内の温度を100℃に保ち、1分間当たりの入気量が5
0ccの酸素ガスで、反応室1の圧力を600mTor
rにし、400Wの高周波電力を印加して酸素ガスのプ
ラズマエッチングにより20分間アッシングした。Specifically, the temperature inside the reaction chamber was kept at 100 ° C. by using the apparatus shown in FIG.
The pressure of the reaction chamber 1 is 600 mTorr with 0 cc of oxygen gas.
Then, high frequency power of 400 W was applied, and ashing was performed for 20 minutes by plasma etching of oxygen gas.
【0047】また、上記第二の工程において、有機溶剤
による化学反応により残りのレジスト膜を除去すること
も可能である。硬化層除去の工程の後、化学反応による
レジスト膜の除去を施した場合、下地膜に与える影響が
小さいため、下地膜が薄膜などの場合に効果的である。In the second step, the remaining resist film can be removed by a chemical reaction with an organic solvent. When the resist film is removed by a chemical reaction after the step of removing the hardened layer, the effect on the base film is small, so that it is effective when the base film is a thin film or the like.
【0048】なお、上記各実施例では硬化したレジスト
膜がレジスト膜の表面層にある被アッシング物を対象と
したが、レジスト膜の表面層以外に硬化層がある被アッ
シング物に対しても同様の効果が得られることは言うま
でもない。In each of the above embodiments, the object to be ashed is the cured resist film on the surface layer of the resist film, but the same applies to the object to be ashed having a hardened layer other than the surface layer of the resist film. It goes without saying that the effect of can be obtained.
【0049】また、本実施例はレジスト膜の硬化変質範
囲が大きい場合でもレジスト膜を完全に除去することが
できる。Further, in the present embodiment, the resist film can be completely removed even when the range of hardening and alteration of the resist film is large.
【0050】また、上記各実施例では第二の工程で酸素
ガスを用いたが、酸素ガスを主体とする窒素ガスとの混
合ガスを用いても、低ダメージのエッチングを行えるこ
とは言うまでもない。Although oxygen gas was used in the second step in each of the above-mentioned embodiments, it goes without saying that low-damage etching can be performed by using a mixed gas of oxygen gas and nitrogen gas.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上のように本発明は、基板上の有機膜
層の一部が硬化したレジスト膜を除去するアッシング方
法において、酸素ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気中で
反応性イオンエッチングにより硬化層を除去し、しかも
残ったレジスト膜を酸素ガスまたは酸素ガスを主体とし
た窒素ガスとの混合ガス雰囲気中での反応性イオンエッ
チングにより除去するものであり、下地基板に対して低
ダメージのエッチングを行える。As described above, the present invention provides an ashing method for removing a resist film in which a part of an organic film layer on a substrate is hardened by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas. The hardened layer is removed, and the remaining resist film is removed by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere with oxygen gas or nitrogen gas containing oxygen gas as a main component. Can be etched.
【0052】また、下地膜が薄膜の場合には硬化層を除
去した後、酸素ガスを主体とした窒素ガスとの混合ガス
雰囲気中でのプラズマエッチング、あるいは有機溶剤に
より残りのレジスト膜を除去することにより、より低ダ
メージでエッチングが行える。When the underlying film is a thin film, after removing the hardened layer, the remaining resist film is removed by plasma etching in a mixed gas atmosphere containing oxygen gas as a main component and nitrogen gas, or by an organic solvent. As a result, etching can be performed with lower damage.
【図1】反応性イオンエッチング装置の全体構成図1] Overall configuration diagram of a reactive ion etching apparatus
【図2】(a)表面部が硬化したレジスト膜を有する被
アッシング物の拡大断面図 (b)本発明の実施例1において酸素ガスと窒素ガスの
混合ガス雰囲気中で反応性イオンエッチングを施した場
合の被アッシング物の拡大断面図FIG. 2 (a) is an enlarged cross-sectional view of an object to be ashed having a resist film whose surface portion is hardened. (B) Reactive ion etching is performed in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas in Example 1 of the present invention. Sectional view of the ashed object
【図3】プラズマエッチング装置の全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram of a plasma etching apparatus
【図4】ダウンフローエッチング装置の全体構成図FIG. 4 is an overall configuration diagram of a downflow etching apparatus.
1 反応室 2 排気系 3 アノード(陽極) 4 カソード(陰極) 5 ガスコントローラ 6 インピーダンス整合回路 7 高周波電源 8 被アッシング物 10 基板 11 Sio2膜 12 レジスト膜 13 硬化したレジスト膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 2 Exhaust system 3 Anode (anode) 4 Cathode (cathode) 5 Gas controller 6 Impedance matching circuit 7 High frequency power supply 8 Object to be ashed 10 Substrate 11 Sio 2 film 12 Resist film 13 Hardened resist film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 丹野 益男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mamoru Furuta 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (6)
れ、かつドーピング、エッチングまたは加熱により一部
が硬化した有機材からなるレジスト膜を除去するアッシ
ング方法であって、前記レジスト膜の硬化した部分を酸
素ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気中で反応性イオンエ
ッチングにより除去する第一の工程と、酸素ガスあるい
は、酸素ガスを主体とする窒素ガス雰囲気中での反応性
イオンエッチングにより残りのレジスト膜を除去する第
二の工程からなるアッシング方法。1. An ashing method for removing a resist film made of an organic material, which is formed on a semiconductor substrate or a glass substrate and partially hardened by doping, etching or heating, wherein the hardened portion of the resist film is removed. The first step of removing by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas, and the remaining resist film by reactive ion etching in a nitrogen gas atmosphere mainly containing oxygen gas or oxygen gas An ashing method comprising a second step of removing.
れ、かつドーピング、エッチングまたは加熱により一部
が硬化した有機材からなるレジスト膜を除去するアッシ
ング方法であって、前記レジスト膜の硬化した部分を酸
素ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気中で反応性イオンエ
ッチングにより除去する第一の工程と、酸素ガスあるい
は、酸素ガスを主体とする窒素ガス雰囲気中でのプラズ
マエッチングにより残りのレジスト膜を除去する第二の
工程からなるアッシング方法。2. An ashing method for removing a resist film formed on a semiconductor substrate or a glass substrate and made of an organic material partially cured by doping, etching or heating, wherein the cured portion of the resist film is removed. First step of removing by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas, and the remaining resist film is removed by plasma etching in oxygen gas or a nitrogen gas atmosphere mainly containing oxygen gas An ashing method including the second step.
れ、かつドーピング、エッチングまたは加熱により一部
が硬化した有機材からなるレジスト膜を除去するアッシ
ング方法であって、前記レジスト膜の硬化した部分を酸
素ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気中で反応性イオンエ
ッチングにより除去する第一の工程と、有機溶剤により
残りのレジスト膜を除去する第二の工程からなるアッシ
ング方法。3. An ashing method for removing a resist film made of an organic material, which is formed on a semiconductor substrate or a glass substrate and is partially hardened by doping, etching or heating, wherein the hardened portion of the resist film is removed. An ashing method comprising a first step of removing by reactive ion etching in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and nitrogen gas, and a second step of removing the remaining resist film with an organic solvent.
リコンまたはシリコン化合物が含まれる請求項1、2ま
たは3記載のアッシング方法。4. The ashing method according to claim 1, wherein silicon or a silicon compound is contained between the glass substrate and the organic substance on the substrate.
により硬化したレジスト膜部分を除去する請求項1、
2、3または4記載のアッシング方法。5. The resist film portion cured by doping with an acceleration voltage of 120 kv or less is removed.
The ashing method described in 2, 3, or 4.
が、酸素と窒素の流量和に対し15〜85%である請求
項1、2、3、4または5記載のアッシング方法。6. The ashing method according to claim 1, wherein the nitrogen flow rate of the mixed gas in the first step is 15 to 85% of the total flow rate of oxygen and nitrogen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22469594A JPH0888216A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Ashing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22469594A JPH0888216A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Ashing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0888216A true JPH0888216A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=16817797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22469594A Pending JPH0888216A (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Ashing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0888216A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021152585A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP22469594A patent/JPH0888216A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021152585A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
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