JPH11204491A - Removing method for dry etching residues - Google Patents
Removing method for dry etching residuesInfo
- Publication number
- JPH11204491A JPH11204491A JP41198A JP41198A JPH11204491A JP H11204491 A JPH11204491 A JP H11204491A JP 41198 A JP41198 A JP 41198A JP 41198 A JP41198 A JP 41198A JP H11204491 A JPH11204491 A JP H11204491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dry etching
- film
- photoresist
- etching
- isopropyl alcohol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造過程に
おいて、シリコンウェハー上に設けられた酸化膜等の皮
膜をドライエッチングする際に生成される残留物の除去
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing a residue generated when a film such as an oxide film provided on a silicon wafer is dry-etched in a semiconductor manufacturing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の半導体製造工程を図１乃至図４に
示す。2. Description of the Related Art A conventional semiconductor manufacturing process is shown in FIGS.
【０００３】図１（ａ）〜（ｄ）は、シリコン基板上に
所定形状のプラズマ酸化膜を形成する工程を示すもので
あり、まず、（ａ）で示したように、シリコンウェハー
２上にＴＥＯＳ，ＳｉＨ4等を用いてプラズマ酸化膜４
を全面に被覆した後、フォトレジスト６を塗布し、さら
にフォトマスク、露光装置等を用いてフォトレジストを
所定の形状にパターン化する。FIGS. 1A to 1D show a process of forming a plasma oxide film having a predetermined shape on a silicon substrate. First, as shown in FIG. Plasma oxide film 4 using TEOS, SiH 4 or the like
, The photoresist 6 is applied, and the photoresist is patterned into a predetermined shape using a photomask, an exposure device, or the like.
【０００４】次いで、（ｂ）に示すように、この状態で
ドライエッチング装置により異方性エッチング処理を行
い、プラズマ酸化膜４をフォトレジスト６のパターンに
合わせてエッチングする。この際、プラズマ酸化膜４と
フォトレジスト６のパターン側壁には、フォトレジスト
及びエッチングガス等を主成分とする、即ち、主として
ポリマー系有機物質及び無機物質からなる、エッチング
ポリマー８が形成されるが、このエッチングポリマー８
を積極的に生成することによって、プラズマ酸化膜４の
側壁のエッチング進行を保護できる。[0004] Next, as shown in FIG. 1 B, anisotropic etching is performed by a dry etching apparatus in this state, and the plasma oxide film 4 is etched in accordance with the pattern of the photoresist 6. At this time, on the pattern side walls of the plasma oxide film 4 and the photoresist 6, an etching polymer 8 mainly composed of a photoresist and an etching gas, that is, mainly composed of a polymer organic substance and an inorganic substance is formed. , This etching polymer 8
Is positively generated, the etching progress of the side wall of the plasma oxide film 4 can be protected.
【０００５】エッチング処理終了後に不要となったレジ
ストをＯ2，Ｏ3，Ｈ2Ｏガスを使ったドライアッシング
処理又は硫酸過水（Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ2＝１０：１（１２
０℃））洗浄処理によって剥離する。しかし、この処理
だけではフォトレジスト６のみが除去され、エッチング
ポリマ８ーはプラズマ酸化膜４の側壁及び上面に残存す
る（（ｃ）参照）。[0005] After the etching process is completed, the unnecessary resist is subjected to dry ashing using O 2 , O 3 , and H 2 O gas or sulfuric acid and hydrogen peroxide (H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 10: 1 (12
0 ° C.)) Peeled off by washing treatment. However, only this process removes only the photoresist 6, and the etching polymer 8 remains on the side walls and the upper surface of the plasma oxide film 4 (see (c)).
【０００６】ここで、従来の技術では、以下の２種類の
ウェット洗浄処理方法により（ｄ）で示すようにプラズ
マ酸化膜４に付着したエッチングポリマー８を除去して
いた。Here, in the prior art, the etching polymer 8 attached to the plasma oxide film 4 is removed by the following two types of wet cleaning methods as shown in FIG.
【０００７】フッ酸又はＡＰＭ（ＮＨ4ＯＨ：Ｈ
2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝１：１：６の混合液（５０〜８０℃））
処理によりエッチングポリマーを除去して超純水による
リンス後、スピンドライ又はイソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）による蒸気乾燥を行う方法。Hydrofluoric acid or APM (NH 4 OH: H
A mixture of 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 6 (50-80 ° C.)
A method in which the etching polymer is removed by treatment, rinsed with ultrapure water, and then spin-dried or steam-dried with isopropyl alcohol (IPA).
【０００８】有機系の剥離剤処理によりエッチングポ
リマーを除去して、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）又はＩＰＡによるリンス後、超純水によるリンスを
行い、スピンドライヤー又はＩＰＡによる蒸気乾燥を行
う方法。The etching polymer is removed by an organic release agent treatment, and N-methyl-2-pyrrolidone (NM
P) or a method of performing rinsing with ultrapure water after rinsing with IPA and performing steam drying with a spin dryer or IPA.
【０００９】また、図１には示されていないが、シリコ
ンウェハー上に窒化チタン（ＴｉＮ）膜、Ａｌ−Ｃｕの
電極膜、窒化チタン膜の順で膜が形成された配線形成ウ
ェハー、又はこの構造でシリコンウェハー直上にチタン
（Ｔｉ）膜を有する配線形成ウェハー上に、プラズマ酸
化膜を形成する場合もある。この場合は、前記のレジス
ト除去は電極溶解防止のため硫酸過水は使用せず、アッ
シングのみで行われる。Although not shown in FIG. 1, a wiring forming wafer in which a titanium nitride (TiN) film, an Al—Cu electrode film, and a titanium nitride film are formed in this order on a silicon wafer, In some cases, a plasma oxide film is formed on a wiring forming wafer having a titanium (Ti) film immediately above a silicon wafer in a structure. In this case, the resist removal is performed only by ashing without using sulfuric acid and hydrogen peroxide to prevent electrode dissolution.
【００１０】図２、図３は、図１と同様の工程で、シリ
コンウェハー２上に形成された熱酸化膜３上に、それぞ
れ、所定パターンのポリシリコン膜１０、シリコンナイ
トライド（Ｓｉ3Ｎ4）膜１２を形成したものである。FIGS. 2 and 3 show a process similar to that of FIG. 1, and a polysilicon film 10 of a predetermined pattern and a silicon nitride (Si 3 N) are formed on a thermal oxide film 3 formed on a silicon wafer 2 respectively. 4 ) The film 12 is formed.
【００１１】図４（ａ）〜（ｄ）は、シリコンウェハー
上に電極膜を形成する工程を示すものである。まず、
（ａ）に示すように、シリコンウェハー２上に形成され
たプラズマ酸化膜４上の全面に、窒化チタン（ＴｉＮ）
膜１４、Ａｌ−Ｃｕの電極膜１６、窒化チタン膜１４の
順でそれぞれ膜を形成した後、所定の位置にフォトレジ
スト６を形成する。また、図４（ａ）には示されていな
いが、プラズマ酸化膜４と窒化チタン膜１４との間にチ
タン膜を形成する場合もある。FIGS. 4A to 4D show steps of forming an electrode film on a silicon wafer. First,
As shown in FIG. 1A, titanium nitride (TiN) is formed on the entire surface of the plasma oxide film 4 formed on the silicon wafer 2.
After a film 14, an Al-Cu electrode film 16, and a titanium nitride film 14 are formed in this order, a photoresist 6 is formed at a predetermined position. Although not shown in FIG. 4A, a titanium film may be formed between the plasma oxide film 4 and the titanium nitride film 14 in some cases.
【００１２】次いで、（ｂ）に示すように、この状態で
ドライエッチング装置により異方性エッチング処理を行
い、窒化チタン膜１４で挟まれた電極膜１６をエッチン
グする。この際、電極膜１６、窒化チタン膜１４及びフ
ォトレジスト６のパターン側壁には、図１と同様にエッ
チングポリマー８が形成される。Next, as shown in FIG. 1B, an anisotropic etching process is performed by a dry etching apparatus in this state to etch the electrode film 16 sandwiched between the titanium nitride films 14. At this time, the etching polymer 8 is formed on the pattern side walls of the electrode film 16, the titanium nitride film 14, and the photoresist 6, as in FIG.
【００１３】さらに、エッチング処理終了後に不要とな
ったレジストを前述したアッシングで剥離するが、フォ
トレジスト６のみが除去され、エッチングポリマ８ー
が、窒化チタン１４で挟まれた電極膜１６を覆うように
残存する（（ｃ）参照）。この場合も、前記のウェット
洗浄処理により、エッチングポリマー８を除去してい
た（（ｄ）参照）。Further, after the etching process, the unnecessary resist is removed by the ashing described above, but only the photoresist 6 is removed so that the etching polymer 8-covers the electrode film 16 sandwiched by the titanium nitride 14. (See (c)). Also in this case, the etching polymer 8 was removed by the above-mentioned wet cleaning treatment (see (d)).
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エッチ
ングポリマーの除去を上述のフッ酸、ＡＰＭ、剥離剤を
用いて処理した場合には、シリコンウェハーに作成され
ている酸化膜、ポリシリコン、シリコンナイトライド、
シリサイド及び電極膜まで腐食又はエッチングしてしま
い、時にこのことが半導体素子に悪影響を及ぼすことが
あった。However, when the etching polymer is removed using the above-mentioned hydrofluoric acid, APM, and release agent, the oxide film, polysilicon, and silicon nitride formed on the silicon wafer are removed. ,
Corrosion or etching has occurred up to the silicide and the electrode film, which sometimes adversely affected the semiconductor device.
【００１５】また、図４の電極膜の形成において、プラ
ズマ酸化膜４と窒化チタン膜１４との間にチタン膜を有
する構造では、エッチングポリマーの除去に有機剥離剤
を用いた場合、チタン膜が有機剥離剤に溶解してしまう
ことがあった。このため、ウェット洗浄処理ではこれら
の膜厚に応じて腐食又はエッチングされても問題ない程
度の短い処理時間で洗浄するか、または悪影響を及ぼさ
ない時間で除去可能な強固でないポリマーになるように
フォトレジスト及びエッチング条件を選択する必要があ
った。In the formation of the electrode film shown in FIG. 4, in a structure having a titanium film between the plasma oxide film 4 and the titanium nitride film 14, when an organic release agent is used for removing the etching polymer, the titanium film becomes It was sometimes dissolved in an organic release agent. For this reason, in the wet cleaning process, the cleaning is performed in a short processing time that does not cause any problem even if the film is corroded or etched according to the film thickness, or the photo cleaning is performed so as to form a non-rigid polymer that can be removed in a time that does not adversely affect the film. It was necessary to select a resist and etching conditions.
【００１６】即ち、シリコンウェハー上に形成される皮
膜の種類及び厚さによって、ウェット洗浄条件やフォト
レジスト及びエッチング条件を適宜選択しなければなら
ない不都合が有った。That is, there is an inconvenience that wet cleaning conditions, photoresist and etching conditions must be appropriately selected depending on the type and thickness of a film formed on a silicon wafer.
【００１７】また、ウェット洗浄処理において、装置の
トラブル等で長時間薬液処理された場合には、前記膜の
過度の腐食又はエッチングにより、得られる半導体素子
は不良品の確率が高くなるという問題点が有った。Further, in the case of performing a chemical treatment for a long time due to a trouble of the apparatus or the like in a wet cleaning process, the obtained semiconductor element has a high probability of defective products due to excessive corrosion or etching of the film. There was.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、従来超純水の乾
燥用として、又部品に付着した油脂又は半田のフラック
ス除去用として使われてきたイソプロピルアルコールが
エッチングポリマー除去に効果的に使用できることを見
出し、本発明に想到したものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have conventionally been used for drying ultrapure water and for removing flux of oils and fats or solder adhering to parts. The present inventors have found that isopropyl alcohol, which has been used as a solvent, can be effectively used for removing an etching polymer, and arrived at the present invention.
【００１９】すなわち、本発明のドライエッチング残留
物除去方法は、シリコンウェハー上に形成された皮膜を
所定形状にパターン化されたフォトレジストを用いてド
ライエッチングした後、イソプロピルアルコールを含有
する蒸気を用いてドライエッチング残留物を除去するこ
とを特徴とする。That is, in the dry etching residue removing method of the present invention, after a film formed on a silicon wafer is dry-etched using a photoresist patterned into a predetermined shape, a vapor containing isopropyl alcohol is used. To remove dry etching residues.
【００２０】また、本発明では、シリコンウェハー上に
形成された皮膜を所定形状にパターン化されたフォトレ
ジストを用いてドライエッチングし、不要になったフォ
トレジストを剥離した後、イソプロピルアルコールを含
有する蒸気を用いてドライエッチング残留物を除去する
ことを特徴とする。In the present invention, the film formed on the silicon wafer is dry-etched using a photoresist patterned into a predetermined shape, and the unnecessary photoresist is peeled off. It is characterized in that dry etching residues are removed using steam.
【００２１】前記のイソプロピルアルコールを含有する
蒸気は、重量比で１００ｐｐｍ以上、５％以下の界面活
性剤成分を含むことができる。The vapor containing isopropyl alcohol can contain a surfactant component in a weight ratio of 100 ppm or more and 5% or less.
【００２２】また、前記のイソプロピルアルコールを含
有する蒸気は、重量比で１％以上、３０％以下のアミン
系有機溶剤成分を含むこともできる。The vapor containing isopropyl alcohol may contain an amine organic solvent component in a weight ratio of 1% or more and 30% or less.
【００２３】また、前記のイソプロピルアルコールを含
有する蒸気は、重量比で１００ｐｐｍ以上、５％以下の
キレート剤成分を含むこともできる。The isopropyl alcohol-containing vapor may contain a chelating agent component in a weight ratio of 100 ppm or more and 5% or less.
【００２４】さらに、前記皮膜は、酸化物、窒化物、ポ
リシリコン、シリサイド、金属膜及び合金膜からなる群
から選ぶことができる。Further, the film can be selected from the group consisting of oxide, nitride, polysilicon, silicide, metal film and alloy film.
【００２５】また、前記フォトレジストは、環化ポリイ
ソプレン、ノボラック樹脂及びスチレンからなる群から
選ぶことができる。The photoresist can be selected from the group consisting of cyclized polyisoprene, novolak resin and styrene.
【００２６】また、前記ドライエッチングは、ＨＢｒ，
Ｃ2Ｆ6，Ｃｌ2，ＳＦ6，ＣＦ4及びＣＨＦ3からなる群か
ら選ばれるドライエッチングガスによって行うことがで
きる。In the dry etching, HBr,
It can be performed by a dry etching gas selected from the group consisting of C 2 F 6 , Cl 2 , SF 6 , CF 4 and CHF 3 .
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】本発明のドライエッチング残留物
除去方法に使用するシリコンウェハーとしては、一般的
には、（１，０，０）又は（１，１，１）の結晶面方位
を有する３〜１２インチのＰ又はＮ基板で２５０〜８０
０μｍの厚さのものを用いることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A silicon wafer used in the dry etching residue removal method of the present invention generally has a (1,0,0) or (1,1,1) crystal plane orientation. 250-80 on 3-12 inch P or N substrate
One having a thickness of 0 μm can be used.
【００２８】このシリコンウェハー上には、熱酸化、Ｃ
ＶＤ法、蒸着法、スパッタリング、スピンコート、電解
メッキ等の通常使用される方法で、二酸化ケイ素等の酸
化物膜、シリコンナイトライド（Ｓｉ3Ｎ4）等の窒化物
膜、ポリシリコン膜、シリサイド膜、Ａｇ，Ｐｄ，Ｃ
ｕ，Ａｌ等の金属膜、及びその合金膜等が形成される
が、これらの皮膜の膜厚は本発明では特に問わないが、
使用目的に応じて所定の膜厚とすることができる。On this silicon wafer, thermal oxidation, C
An oxide film such as silicon dioxide, a nitride film such as silicon nitride (Si 3 N 4 ), a polysilicon film, a silicide by a commonly used method such as VD method, vapor deposition method, sputtering, spin coating, electrolytic plating and the like. Film, Ag, Pd, C
Metal films such as u and Al, and alloy films thereof are formed. The thickness of these films is not particularly limited in the present invention.
The thickness can be set to a predetermined value according to the purpose of use.
【００２９】この皮膜上にはフォトレジストが形成され
るが、本発明で使用するフォトレジストとしては、通常
使用されているネガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレ
ジストを使用することができるが、ネガ型としては環化
ポリイソプレン、スチレン等が、ポジ型としてはノボラ
ック樹脂、スチレン等が好ましい。A photoresist is formed on this film. As the photoresist used in the present invention, a commonly used negative photoresist and positive photoresist can be used. Preferred are cyclized polyisoprene, styrene and the like, and positive types are novolak resins, styrene and the like.
【００３０】フォトレジストをフォトマスク、露光装置
等を用いて所定パターンに形成後、このパターンに合わ
せて皮膜がドライエッチングされるが、このドライエッ
チングは、ドライエッチングガスとして通常使用されて
いるＨＢｒ，Ｃ2Ｆ6，Ｃｌ2，ＳＦ6，ＣＦ4又はＣＨＦ3
等を用いて異方性エッチングすることにより行うことが
できる。After a photoresist is formed into a predetermined pattern using a photomask, an exposure device, or the like, the film is dry-etched in accordance with the pattern. The dry etching is performed using HBr, which is generally used as a dry etching gas. C 2 F 6 , Cl 2 , SF 6 , CF 4 or CHF 3
It can be performed by performing anisotropic etching using the method described above.
【００３１】本発明において、当該ドライエッチングに
より形成されるドライエッチング残留物としてのエッチ
ングポリマーはイソプロピルアルコールを含有する蒸気
を用いて除去されるが、除去する時点は、ドライエッチ
ング直後であっても、又ドライエッチング後、硫酸過水
処理、硫酸硝酸処理（Ｈ2ＳＯ4：ＨＮＯ3＝１０：１
（１２０℃））、硫酸オゾン（Ｏ3）バブリングを代表
とするウェットレジスト剥離処理、又はＯ3，Ｏ2，Ｈ2
Ｏガスを使ったドライアッシング処理により不要となっ
たフォトレジストを剥離した後であっても、どちらでも
良い。In the present invention, an etching polymer as a dry etching residue formed by the dry etching is removed by using a vapor containing isopropyl alcohol. After dry etching, sulfuric acid / hydrogen peroxide treatment and sulfuric acid / nitric acid treatment (H 2 SO 4 : HNO 3 = 10: 1)
(120 ° C.)), wet resist stripping treatment typified by sulfuric acid ozone (O 3 ) bubbling, or O 3 , O 2 , H 2
Either may be performed after the photoresist that has become unnecessary by dry ashing using O gas is removed.
【００３２】前記イソプロピルアルコールを含有する蒸
気において、イソプロピルアルコールの含有量は重量比
で６０〜１００％が好ましく、８０〜９５％がより好ま
しく、８９〜９２が最も好ましい。イソプロピルアルコ
ールの含有量が重量比で６０％以上としたのは、これ未
満では、エッチングポリマーの除去効果が乏しくなるた
めである。In the vapor containing isopropyl alcohol, the content of isopropyl alcohol is preferably 60 to 100% by weight, more preferably 80 to 95%, and most preferably 89 to 92 by weight. The reason why the content of isopropyl alcohol is set to 60% or more by weight is that if the content is less than 60%, the effect of removing the etching polymer becomes poor.
【００３３】このイソプロピルアルコールを含有する蒸
気は、濡れ性向上のため、界面活性剤成分を含むことが
できる。界面活性剤としては、陰イオン活性剤として、
高級脂肪酸アルカリ塩、アルキル硫酸塩、アルキルスル
ホンサン塩、アルキルアリールスルホン酸塩、スルホコ
ハク酸エステル塩等を、陽イオン活性剤として、高級ア
ミンハロゲン酸塩、ハロゲン化アルキルピリジニウム、
第四アンモニウム塩等を、非イオン活性剤として、ポリ
エチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレング
リコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等を、
両性表面活性剤として、アミノ酸等を用いることができ
る。The vapor containing isopropyl alcohol can contain a surfactant component for improving wettability. As a surfactant, as an anionic surfactant,
Higher fatty acid alkali salts, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, alkyl aryl sulfonates, sulfosuccinates, and the like, as cation activators, higher amine halogenates, alkylpyridinium halides,
Quaternary ammonium salts and the like, as a nonionic activator, polyethylene glycol alkyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride and the like,
Amino acids and the like can be used as the amphoteric surfactant.
【００３４】界面活性剤成分の含有量は、重量比で１０
０ｐｐｍ以上、５％以下が好ましく、１５０ｐｐｍ以
上、０．１％以下がより好ましく、２００ｐｐｍ以上、
５００ｐｐｍ％以下が最も好ましい。重量比で１００ｐ
ｐｍ以上としたのは、それ未満では、表面活性剤の添加
効果がほとんど認められないためであり、５％以下とし
たのは、それを超えても添加効果がほとんど向上しない
ためである。The content of the surfactant component is 10% by weight.
0 ppm or more and 5% or less are preferable, 150 ppm or more and 0.1% or less are more preferable, and 200 ppm or more,
Most preferred is 500 ppm% or less. 100p by weight
The reason why it is set to pm or more is that if it is less than pm, the effect of adding the surfactant is scarcely recognized, and if it is less than 5%, the effect of addition is hardly improved even if it exceeds it.
【００３５】また、このイソプロピルアルコールを含有
する蒸気は、剥離性向上のため、アミン系有機溶剤成分
を含むことができる。アミン系有機溶剤としては、ピリ
ジン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、エチル
アミン、メチルアミン、ヒドロキシアミン、モノエタノ
ールアミン、イソプロパノールアミン等を用いることが
できる。The isopropyl alcohol-containing vapor may contain an amine organic solvent component for improving the releasability. As the amine-based organic solvent, pyridine, triethylamine, isopropylamine, ethylamine, methylamine, hydroxyamine, monoethanolamine, isopropanolamine and the like can be used.
【００３６】アミン系有機溶剤成分の含有量は、重量比
で１％以上、３０％以下が好ましく、５％以上、１５％
以下がより好ましく、７％以上、１０％以下が最も好ま
しい。重量比で１％以上としたのは、それ未満では、剥
離性向上効果がほとんど認められないためであり、３０
％以下としたのは、それを超えても添加効果がほとんど
向上しないためである。The content of the amine organic solvent component is preferably 1% or more and 30% or less by weight, and more preferably 5% or more and 15% or less.
The following is more preferable, and 7% or more and 10% or less are most preferable. The reason for setting the weight ratio to 1% or more is that if it is less than that, the effect of improving the releasability is hardly recognized.
% Is because even if it exceeds that, the effect of addition hardly improves.
【００３７】また、このイソプロピルアルコールを含有
する蒸気は、金属物の再付着防止のため、キレート剤成
分を含むことができる。キレート剤としては、ジメチル
グリオキシム、ジチゾン、オキシン、アセチルアセト
ン、グリシン、エチレンジアミン、カテコール等を用い
ることができる。Further, the vapor containing isopropyl alcohol may contain a chelating agent component to prevent reattachment of metal objects. As a chelating agent, dimethylglyoxime, dithizone, oxine, acetylacetone, glycine, ethylenediamine, catechol and the like can be used.
【００３８】キレート剤成分の含有量は、重量比で１０
０ｐｐｍ以上、５％以下が好ましく、１５０ｐｐｍ以
上、０．１％以下がより好ましく、２００ｐｐｍ以上、
５００ｐｐｍ％以下が最も好ましい。重量比で１００ｐ
ｐｍ以上としたのは、それ未満では、金属物の再付着効
果がほとんど認められないためであり、５％以下とした
のは、それを超えても添加効果がほとんど向上しないた
めである。The content of the chelating agent component is 10% by weight.
0 ppm or more and 5% or less are preferable, 150 ppm or more and 0.1% or less are more preferable, and 200 ppm or more,
Most preferred is 500 ppm% or less. 100p by weight
The reason why it is set to pm or more is that if it is less than this, the effect of reattaching the metal substance is hardly recognized, and if it is less than 5%, the addition effect is hardly improved even if it exceeds that.
【００３９】イソプロピルアルコールを含有する蒸気の
温度は、イソプロピルアルコールの含有量に依存する
が、約８０〜８３℃に維持されることが好ましい。The temperature of the vapor containing isopropyl alcohol depends on the content of isopropyl alcohol, but is preferably maintained at about 80-83 ° C.
【００４０】シリコンウェハー上に形成された皮膜を、
約１０分以上前述したイソプロピルアルコールを含有す
る蒸気中で処理することによって、好適にエッチングポ
リマーを除去することができる。The film formed on the silicon wafer is
By performing the treatment in the above-mentioned vapor containing isopropyl alcohol for about 10 minutes or more, the etching polymer can be suitably removed.
【００４１】処理時間が特に長くても皮膜を腐食又はエ
ッチングすることは無いため、装置のトラブルで長時間
蒸気処理されても半導体素子に悪影響を及ぼす事はない
が、処理時間は、通常、１０〜３０分程度とすることが
できる。Even if the treatment time is particularly long, the film is not corroded or etched, so that even if the vapor treatment is performed for a long time due to a trouble in the apparatus, the semiconductor element is not adversely affected. It can be about 30 minutes.
【００４２】[0042]
【実施例】図５に、本発明のドライエッチング残留物除
去方法で、エッチングポリマーの除去に使用される蒸気
処理装置の概略図を示す。FIG. 5 is a schematic view of a steam processing apparatus used for removing an etching polymer in the dry etching residue removing method of the present invention.
【００４３】この装置では、石英製の処理槽２２中で、
シリコンウェハー３０…が載置されたカセット３２がエ
レベータ３４により上下に移動できるように設けられて
いる。In this apparatus, in a processing tank 22 made of quartz,
The cassette 32 on which the silicon wafers 30 are placed can be moved up and down by an elevator 34.
【００４４】イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の溶液
２４を入れる処理槽２２の底部には溶液２４を加熱する
ためのヒーター２６が設けられている。ヒーター２６の
温度は１００℃〜３００℃に設定され、これにより熱せ
られるＩＰＡ蒸気の温度はおよそその沸点である８３℃
に保持されるようになっている。A heater 26 for heating the isopropyl alcohol (IPA) solution 24 is provided at the bottom of the processing tank 22 for storing the solution 24. The temperature of the heater 26 is set at 100 ° C. to 300 ° C., and the temperature of the IPA vapor heated by the heating is approximately 83 ° C., which is the boiling point.
Is to be held.
【００４５】また、処理槽２２の側面には、ＩＰＡ蒸気
を本処理槽２２中に留める目的で冷却管２８が設けられ
ている。この冷却管２８に流される冷却水の温度は好ま
しくは１０℃〜２０℃に維持され、これによりこの冷却
管２８付近の中間待機位置の雰囲気温度は２０〜５０℃
程度に保持されるようになっている。従ってＩＰＡ蒸気
は抑えられ、この位置で待機したシリコンウェハー３０
…にはＩＰＡ蒸気は触れないようになっている。A cooling pipe 28 is provided on a side surface of the processing tank 22 for the purpose of retaining IPA vapor in the processing tank 22. The temperature of the cooling water flowing through the cooling pipe 28 is preferably maintained at 10 ° C. to 20 ° C., so that the ambient temperature at the intermediate standby position near the cooling pipe 28 is 20 ° C. to 50 ° C.
It is to be kept to the extent. Therefore, the IPA vapor is suppressed, and the silicon wafer 30 waiting at this position
... is not exposed to IPA vapor.
【００４６】この装置を用いてＩＰＡ蒸気処理を行う場
合には、まず、上待機位置で、上下エレベータ３４にシ
リコンウェハー３０…の入ったカセット３２がローディ
ングされる。次に下待機位置までエレベータ３４が下降
し、この位置で１０分間待機する。このステップで加熱
されたＩＰＡ蒸気はカセット３２を包み込み、シリコン
ウェハー３０をＩＰＡで十分濡らし、ウェハー３０中の
ポリマーをＩＰＡで溶解する。その後エレベータ３４は
中間待機位置まで上昇し、この位置で１０分間待機す
る。このステップでシリコンウェハー３０上のポリマー
を溶存したＩＰＡが蒸発しポリマーを除去すると同時に
シリコンウェハー３０上からＩＰＡ自身も除去される。
最後に上待機位置に戻り、カセット３２からウェハー３
０がアンローディングされる。When performing IPA vapor processing using this apparatus, first, the cassette 32 containing the silicon wafers 30 is loaded into the upper and lower elevators 34 at the upper standby position. Next, the elevator 34 descends to the lower standby position, and waits for 10 minutes at this position. The IPA vapor heated in this step envelops the cassette 32, wets the silicon wafer 30 sufficiently with IPA, and dissolves the polymer in the wafer 30 with IPA. Thereafter, the elevator 34 rises to the intermediate standby position, and waits for 10 minutes at this position. In this step, the IPA with the polymer dissolved on the silicon wafer 30 evaporates to remove the polymer, and at the same time, the IPA itself is also removed from the silicon wafer 30.
Finally, returning to the upper standby position, the wafer 3
0 is unloaded.
【００４７】ここではＩＰＡのみの蒸気を用いて蒸気処
理を行う例を示したが、ＩＰＡの他に、所定量の界面活
性剤、アミン系有機溶剤及びキレート剤を含む蒸気を用
いてもこの装置で同様に処理することができる。Here, an example in which the steam treatment is performed using only the vapor of IPA has been described. However, in addition to the IPA, a vapor containing a predetermined amount of a surfactant, an amine organic solvent and a chelating agent may be used. Can be similarly processed.
【００４８】次に、本発明のドライエッチング残留物除
去方法の一実施例による工程を図６（ａ）〜（ｅ）に示
す。Next, steps according to an embodiment of the dry etching residue removing method of the present invention are shown in FIGS.
【００４９】まず、（ａ）に示すように、熱酸化膜３が
形成されたシリコンウェハー２にポリシリコン１０を形
成し、さらにウェハー２にフォトレジスト６を塗布し
た。次いで、フォトレジスト６をパターンした後
（（ｂ）参照）、ＩＣＰ型のドライエッチング装置を用
いてポリシリコン１０のドライエッチング処理を行った
（（ｃ）参照）。使用したエッチングガスはＨＢｒであ
る。その後に硫酸過水洗浄を行い（（ｄ）参照）、不要
になったフォトレジスト６を除去したシリコンウェハー
２をサンプルとして、図５に示す蒸気処理装置によるＩ
ＰＡ蒸気処理を１０分行ってエッチングポリマー８を除
去した（（ｅ）参照）。その後、電子顕微鏡（ＳＥＭ）
を用いてエッチングポリマー８の除去状態を観察した。First, as shown in (a), a polysilicon 10 was formed on a silicon wafer 2 on which a thermal oxide film 3 was formed, and a photoresist 6 was applied to the wafer 2. Next, after patterning the photoresist 6 (see (b)), the polysilicon 10 was dry-etched using an ICP-type dry etching apparatus (see (c)). The etching gas used was HBr. Thereafter, the substrate is washed with sulfuric acid and hydrogen peroxide (see (d)), and the silicon wafer 2 from which the unnecessary photoresist 6 has been removed is used as a sample to obtain a sample I by the steam processing apparatus shown in FIG.
PA etching was performed for 10 minutes to remove the etching polymer 8 (see (e)). Then, electron microscope (SEM)
Was used to observe the removal state of the etching polymer 8.
【００５０】また、比較例として、エッチングポリマー
８の除去を以下の条件で行った以外は、実施例と同様に
して、実験を行った。As a comparative example, an experiment was performed in the same manner as in the example except that the etching polymer 8 was removed under the following conditions.
【００５１】比較例１ フッ酸処理（１５秒処理）
後、超純水でリンスしてスピンドライヤーで乾燥 比較例２ ＡＰＭ処理（１分処理）後、超純水リン
スしてスピンドライヤーで乾燥Comparative Example 1 Hydrofluoric acid treatment (15 second treatment)
Then, rinse with ultrapure water and dry with a spin drier. Comparative Example 2 After APM treatment (1 minute treatment), rinse with ultrapure water and dry with a spin drier
【００５２】なお、上記フッ酸は、ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１：
１００（２４℃）とし、ＡＰＭ処理に用いた溶液はＮＨ
4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ2＝１：１：６（６５℃）であ
る。The above-mentioned hydrofluoric acid is obtained by using HF: H 2 O = 1:
100 (24 ° C.), and the solution used for the APM treatment was NH 3
4 OH: H 2 O 2 : H 2 O 2 = 1: 1: 6 (65 ° C.).
【００５３】結果を図７に示す。（ａ）は、エッチング
ポリマーを除去処理する前の状態を示すＳＥＭ写真であ
り、（ｂ）は比較例１の条件でポリマー除去処理を行っ
た後の状態を示すＳＥＭ写真、（ｃ）は、実施例の条件
でポリマー除去処理を行った後の状態を示すＳＥＭ写真
である。FIG. 7 shows the results. (A) is an SEM photograph showing a state before removing the etching polymer, (b) is an SEM photograph showing a state after performing the polymer removal treatment under the conditions of Comparative Example 1, and (c) is a SEM photograph. 5 is an SEM photograph showing a state after performing a polymer removal treatment under the conditions of the example.
【００５４】これより、（ａ）においてポリシリコン１
０の側面に形成されているエッチングポリマー８が、実
施例のものでは完全に除去されていることが分かった。As a result, in FIG.
It was found that the etching polymer 8 formed on the side surface of No. 0 was completely removed in the example.
【００５５】一方、比較例１のものでは、エッチングポ
リマー８が多少残存しているのが観察された。又、図７
には示していないが、比較例２のものも比較例１と同様
に、エッチングポリマーの残存が確認された。On the other hand, in the case of Comparative Example 1, it was observed that some etching polymer 8 remained. FIG.
However, as in Comparative Example 1, it was confirmed that the etching polymer remained in Comparative Example 2 as well.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明の方法によれば、ドライエッチン
グ残留物（エッチングポリマー）の除去をＩＰＡを含有
する蒸気処理により行ったので、酸化膜、ポリシリコ
ン、シリコンナイトライド、シリサイド及び電極膜等を
腐食、エッチングすることなく、ドライエッチング残留
物のみを好適に除去することができる。この結果、ドラ
イエッチング残留物の除去に際し、フォトレジストの選
択及びエッチング条件の選択を考慮する必要がなくな
り、酸化膜、ポリシリコン等の多様な皮膜について同一
条件で処理が可能となる。According to the method of the present invention, since the dry etching residue (etching polymer) is removed by the vapor treatment containing IPA, the oxide film, polysilicon, silicon nitride, silicide, electrode film and the like are removed. It is possible to suitably remove only the dry etching residue without corroding or etching the surface. As a result, when removing the dry etching residue, it is not necessary to consider the selection of the photoresist and the selection of the etching conditions, and various films such as an oxide film and polysilicon can be processed under the same conditions.
【００５７】また、装置のトラブル等により、長時間蒸
気処理されても、皮膜を腐食又はエッチングすることは
ないため、半導体素子に悪影響を及ぼすことなく、不良
品の発生を防ぐことができる。Further, even if steam treatment is performed for a long time due to a trouble of the apparatus, the film is not corroded or etched, so that a defective product can be prevented without adversely affecting the semiconductor element.
【００５８】さらに、従来のウェット洗浄処理工程に必
須だった、超純水によるリンス工程や乾燥工程が不要と
なり、工程の簡略化を図ることができる。Further, a rinsing step with ultrapure water and a drying step, which are indispensable for the conventional wet cleaning step, become unnecessary, and the steps can be simplified.
【００５９】また、蒸気成分にＩＰＡの他に、界面活性
剤、アミン系有機溶剤、キレート剤成分を含めることに
より、蒸気処理特性を改善することが可能となる。Further, by including a surfactant, an amine-based organic solvent, and a chelating agent component in addition to IPA in the vapor component, it becomes possible to improve the vapor treatment characteristics.
【図１】シリコン基板上にプラズマ酸化膜を形成する工
程を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a step of forming a plasma oxide film on a silicon substrate.
【図２】シリコン基板上に形成された熱酸化膜上に、ポ
リシリコン膜を形成する工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step of forming a polysilicon film on a thermal oxide film formed on a silicon substrate.
【図３】シリコン基板上に形成された熱酸化膜上に、シ
リコンナイトライド膜を形成する工程を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a step of forming a silicon nitride film on a thermal oxide film formed on a silicon substrate.
【図４】シリコン基板上に形成されたプラズマ酸化膜上
に、電極膜を形成する工程を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming an electrode film on a plasma oxide film formed on a silicon substrate.
【図５】本発明のドライエッチング残留物除去方法で使
用する蒸気処理装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a steam processing apparatus used in the dry etching residue removing method of the present invention.
【図６】本発明のドライエッチング残留物除去方法の一
実施例の工程を示す断面図であるFIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of one embodiment of the dry etching residue removing method of the present invention.
【図７】ポリマー処理前、及び実施例、比較例によるポ
リマー除去処理後の状態を示すＳＥＭ写真である。FIG. 7 is an SEM photograph showing a state before a polymer treatment and after a polymer removal treatment according to Examples and Comparative Examples.
２ シリコンウェハー ３ 熱酸化膜 ４ プラズマ酸化膜 ６ フォトレジスト ８ エッチングポリマー（ドライエッチング残留物） １０ ポリシリコン １２ シリコンナイトライド １６ 電極膜 Reference Signs List 2 silicon wafer 3 thermal oxide film 4 plasma oxide film 6 photoresist 8 etching polymer (dry etching residue) 10 polysilicon 12 silicon nitride 16 electrode film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 伸良 茨城県つくば市天久保２−24−２ (72)発明者 斎藤 恭子 茨城県つくば市松代２−23−４−207 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuyoshi Sato 2-24-2 Akubo, Tsukuba, Ibaraki Prefecture (72) Kyoko Saito 2-23-4-207, Matsushiro, Tsukuba, Ibaraki Prefecture
Claims (8)
所定形状にパターン化されたフォトレジストを用いてド
ライエッチングした後、イソプロピルアルコールを含有
する蒸気を用いてドライエッチング残留物を除去するこ
とを特徴とするドライエッチング残留物除去方法。1. A method according to claim 1, wherein the film formed on the silicon wafer is dry-etched using a photoresist patterned in a predetermined shape, and then dry etching residues are removed using a vapor containing isopropyl alcohol. Dry etching residue removal method.
所定形状にパターン化されたフォトレジストを用いてド
ライエッチングし、不要になったフォトレジストを剥離
した後、イソプロピルアルコールを含有する蒸気を用い
てドライエッチング残留物を除去することを特徴とする
ドライエッチング残留物除去方法。2. A film formed on a silicon wafer is dry-etched using a photoresist patterned into a predetermined shape, and unnecessary photoresist is removed. A method for removing dry etching residues, comprising removing dry etching residues.
る蒸気が、重量比で１００ｐｐｍ以上、５％以下の界面
活性剤成分を含むことを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載のドライエッチング残留物除去方法。3. The dry etching residue according to claim 1, wherein the isopropyl alcohol-containing vapor contains a surfactant component in a weight ratio of 100 ppm or more and 5% or less. Removal method.
る蒸気が、重量比で１％以上、３０％以下のアミン系有
機溶剤成分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれか１項に記載のドライエッチング残留物除去
方法。4. The method according to claim 1, wherein the isopropyl alcohol-containing vapor contains an amine-based organic solvent component in a weight ratio of 1% or more and 30% or less. 3. The method for removing dry etching residue according to item 1.
る蒸気が、重量比で１００ｐｐｍ以上、５％以下のキレ
ート剤成分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいずれか１項に記載のドライエッチング残留物除去
方法。5. The method according to claim 1, wherein the isopropyl alcohol-containing vapor contains a chelating agent component in a weight ratio of 100 ppm or more and 5% or less. Dry etching residue removal method.
コン、シリサイド、金属膜及び合金膜からなる群から選
ばれることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
か１項に記載のドライエッチング残留物除去方法。6. The film according to claim 1, wherein the film is selected from the group consisting of an oxide, a nitride, polysilicon, silicide, a metal film, and an alloy film. Dry etching residue removal method.
レン、ノボラック樹脂及びスチレンからなる群から選ば
れることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか
１項に記載のドライエッチング残留物除去方法。7. The dry etching residue removal according to claim 1, wherein the photoresist is selected from the group consisting of a cyclized polyisoprene, a novolak resin, and styrene. Method.
Ｆ6，Ｃｌ2，ＳＦ6，ＣＦ4及びＣＨＦ3からなる群から
選ばれるドライエッチングガスによって行われることを
特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載
のドライエッチング残留物除去方法。8. The method according to claim 1, wherein the dry etching is performed using HBr, C 2
F 6, Cl 2, SF 6 , CF 4 and dry etching residues according to any one of claims 1 to 7, characterized in that is carried out by dry etching gas selected from the group consisting of CHF 3 Removal method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41198A JPH11204491A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Removing method for dry etching residues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41198A JPH11204491A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Removing method for dry etching residues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204491A true JPH11204491A (en) | 1999-07-30 |
Family
ID=11473067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41198A Pending JPH11204491A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Removing method for dry etching residues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204491A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890391B2 (en) | 2002-10-17 | 2005-05-10 | Nec Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and apparatus for cleaning substrate |
| KR100664403B1 (en) | 2005-01-31 | 2007-01-03 | 테크노세미켐 주식회사 | Composition for Cleaning Etch Residue and Cleaning Method of using the same |
| US7220714B2 (en) | 2002-05-23 | 2007-05-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and composition for removing residues from the microstructure of an object |
| JP2009111409A (en) * | 2008-12-25 | 2009-05-21 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Cleaning liquid and cleaning method using the same |
| JP2012129496A (en) * | 2010-11-22 | 2012-07-05 | Tokyo Electron Ltd | Liquid processing method, recording medium recording program for executing the liquid processing method, and liquid processing apparatus |
-
1998
- 1998-01-05 JP JP41198A patent/JPH11204491A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220714B2 (en) | 2002-05-23 | 2007-05-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and composition for removing residues from the microstructure of an object |
| US6890391B2 (en) | 2002-10-17 | 2005-05-10 | Nec Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and apparatus for cleaning substrate |
| KR100664403B1 (en) | 2005-01-31 | 2007-01-03 | 테크노세미켐 주식회사 | Composition for Cleaning Etch Residue and Cleaning Method of using the same |
| JP2009111409A (en) * | 2008-12-25 | 2009-05-21 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Cleaning liquid and cleaning method using the same |
| JP2012129496A (en) * | 2010-11-22 | 2012-07-05 | Tokyo Electron Ltd | Liquid processing method, recording medium recording program for executing the liquid processing method, and liquid processing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3074634B2 (en) | Stripping solution for photoresist and method for forming wiring pattern | |
| KR100399160B1 (en) | Process for removing residues from a semiconductor substrate | |
| KR100368193B1 (en) | Aqueous rinsing composition | |
| KR100561178B1 (en) | Compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductor devices | |
| KR100732256B1 (en) | A method for processing a semiconductor substrate and a conditioning solution to be used thereto | |
| JP4224652B2 (en) | Resist stripping solution and resist stripping method using the same | |
| WO2000030162A1 (en) | Novel detergent and cleaning method using it | |
| JPH06295898A (en) | Selective removal of organometallic compound, residue of organosilicic compound and damaged/oxide | |
| JP2002113431A (en) | Cleaning method | |
| US20070269990A1 (en) | Method of removing ion implanted photoresist | |
| JPH09319098A (en) | Peeling liquid for resist film | |
| WO2019019533A1 (en) | Cleaning agent and preparation method and use thereof | |
| US8741066B2 (en) | Method for cleaning substrates utilizing surface passivation and/or oxide layer growth to protect from pitting | |
| KR20000070378A (en) | Method for passivation of a metallization layer | |
| JPH1116882A (en) | Photoresist peeling composition | |
| JP3968535B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JPH11204491A (en) | Removing method for dry etching residues | |
| WO1997002958A1 (en) | Organic amine/hydrogen fluoride etchant composition and method | |
| US20090250431A1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP3757045B2 (en) | Side wall remover | |
| JP4120714B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| WO1999019447A1 (en) | Ammonium borate containing compositions for stripping residues from semiconductor substrates | |
| US6423646B1 (en) | Method for removing etch-induced polymer film and damaged silicon layer from a silicon surface | |
| TWI304439B (en) | Solution for removal residue of post dry etch | |
| JPH10199847A (en) | Method of cleaning wafer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070820 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080131 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |