JPS6243132A - プラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はプラズマ処理方法に関し、特には超ＬＳＩの
製造プロセスにおいて使用されるプラズマ処理技術によ
る有機レジスト被膜の除去に適用される。

〈従来の技術〉 超ＬＳＩ’！ｒ製造するプロセスにおいて、酸素プラズ
マ処理による有機物の除去工程が広く用いられている。

このドライ処理方法は、従来の薬液を用いるウェット方
法に比べて、有機物の除去効果が高い、またドライ処理
である几め廃液処理が不要になる等の長所がある。しか
し反面除去処理後の基板表面に損傷が残るという欠点が
あった。

上記のような欠点ケ補うために、有機被膜の除去全途中
で中断し、残りは薬液で除去して基板がプラズマに直接
晒されるの全防ぐ、或いは除去工程の後工程の中で除去
処理に伴って生じた損傷がアニールア゛ウドされるよう
な工程を付加する等の方法が採られている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記前者のように後半工程を薬液によって調整する方法
は、ドライ処理の長所上半減させることになり、ま之後
者のように損傷金アニールによって減少させる方法は、
その適用範囲が限定されるという欠点があって、プラズ
マ処理による有機物除去工程には根本的な改良が望まれ
ていｔ。

〈問題点ケ解決するための手段〉 この発明は上記従来のプラズマ処理方法の問題点に鑑み
てなされたものである。

有機膜が被着され九基板に酸素プラズマの雰囲気に晒し
て有機膜を除去する場合、エツチング工程の途中で有機
膜が完全に除去されることなく一部に残留した基板を雰
囲気から取り出してその表面？観察すると、露出され九
基板表面が必ずしも損傷？受けているとは限らない状態
が観察される。

即ち発明者が詳細に観察し九処によれば、有機膜が依然
として反応しているプラズマ中ではたとえ基板が露出し
てもほとんど損傷は発生しない。

この現象に対応して、分光学的手段による確認では、例
えば有機膜除去中は有機膜の反応生成物であるＣＯの発
光増大がみられ、他方有機膜が完全に除去されて反応生
成物ＣＯが著しく減少した場合（Ｃはその発光もほとん
、ｊｏみら′ｒＬなぐなＺ、。、二つときしては基板が
受ける挫傷ニー；著：ｊ５りなる。

即ち酸素プラズマによ、て有機膜〒除去する際、プラズ
マ雰囲気のガスとして酸素ガスのみの場合と、酸素ガス
に有機膜反応生成物が添加されている場合とで）１性質
が異なり有機膜の反応生成物が混在する雰囲気でプラズ
マ処理て〔実施すれば、処理工程中に生じる基板の損傷
ケ防ぐことができ、’；）　、Ｊ従って、この発明はカ
機膜の酸素プラズマ除去として反応容器内に供給する雰
囲気ガス：″ｉ酸素だけではなく、更に少なくとも炭素
又は水素？含む化合物ｒ添加したガスヶ使用するプラズ
マ処理方法である。

〈実施例〉 レジスト等の有機膜が被着さ九た半導体基板（てついて
、有機膜を除去するために、酸素ガスに更に有機膜除去
時に発生する反応生成物に近い組成のガスケ添加してプ
ラズマ？形成する。

上記添加物としては炭素又は水素？含む化合物が適当で
、ＣＯ２，ＣＨ３０Ｈｒ夫々添加した場合ケ以下に説明
する。

基板はシリコン基板上に１０００λの５ｌｏ２膜が形成
されている。シリコン基板上の５１０３Ｍは、半導体製
造工程の必要性に応じてレジストが塗布され各種の処理
が実行される。処理後のレジストは後述する酸素プラズ
マエツチングによって除去され、除去され之ＳｉＯ３膜
上に例えばポリシリコンがＣＶＤによって作製される。

従って損傷の評価は、酸素プラズマに晒さｔ”Ｌ　ｆｔ
　Ｓ　ｉｏ　２膜上に作製したポリシリコンに現われる
表面の荒れの程度によって行なう。なぜならば、下地と
なるＳ　１０２膜に損傷や汚染がある場合には、その上
にＣＶＤで形成されるポリシリコンもその影響を受けて
表面にも荒れが発生するため、ポリシリコン表面を観察
して評価する。

プラズマ処理条件とレジスト除去量及び損傷の有無ケ次
表に示す。

ただし、サンプルＮｏｌは比較のために従来方法の如く
酸素ガスのみでプラズマ処理した場合を示すＯ ここで損傷“有”はポリシリコンの結晶粒が異常成長し
、鏡面が得られずに雲９ガラス状に観察されたことを示
す。

′またサンプルＮｏ５のＣＨ３０Ｈの添加は、２５℃に
保持されたＣＨ３０Ｈ液中にバブリングさせ九ＣＨ３０
Ｈ飽和酸素ガス？プラズマ反応容器内に供給して処理し
た結果ケ示す。

上記実験結果からＣｏ２に添加する場合には添加量５０
％以上で損傷防止の効果が顕著になる。

ＣＯ２１ＯＯ％の雰囲気でも損傷防止の点では効果があ
るが、レジストの除去速度が低下すると点で問題がある
。

ま７’ｊＣＨ３０Ｈ添加の場合においても損傷を防止す
ることができる。この場合、レジスト除去速度は、酸素
ガス１００Ｘ１７）プラズマに比べて３０％増加するの
で処理速度の向上と損傷防止の効果が得られる。

上記実施例はいずれもガス状で炭素又は水素ヶ含む化合
物を添加し、プラズマ処理中の基板損傷を防止する場合
？挙げ九が、酸素ガス中への化合物の添加としては、ガ
ス状での供給だけに限らず、反応容器内に設置し九少な
くとも炭素と水素を含む有機物重合体、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、四７ツ化エチレン等を反応容器
内に挿入するか、或いはこれらの有機物重合体で基板上
支持するキャリプを作製して、このキャリー１７基板、
と共に反応容器内に入れて実施することもできる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、有機膜のプラズマ除去処珈におい
て、簡単な構成２付加することによって、製造工程の管
理全容易にすると共にプラズマ処理時の損傷全低減し、
半導体装置の歩留り向上を図ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上の有機膜を酸素プラズマ中で除去するプラズ
   マ処理方法において、 少なくとも炭素又は酸素を含む化合物を添加した酸素ガ
   ス中でプラズマエッチングすることを特徴とするプラズ
   マ処理方法。 ２）前記化合物は、ＣＯ＿２又はＣＨ＿３ＯＨを含んで
   なることを特徴とする請求の範囲第１項記載のプラズマ
   処理方法。 ３）前記化合物は、エッチング雰囲気中に設置された少
   なくとも炭素と水素を含む有機物重合体から生成して酸
   素ガス中に添加されることを特徴とする請求の範囲第１
   項記載のプラズマ処理方法。