(57)【要約】【課題】  簡便であり、且つ確実にレジスト膜を除去することができるレジスト膜の除去方法を提供する。【解決手段】  インプランテーションを施すことによって表面が変質して硬化した硬化層１２と、該硬化層１２下にあって硬化していないレジスト層１３とを有したレジスト膜１１において、先ず、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）によって、レジスト膜１１の上面部に形成された厚い硬化層１２Ａを除去した。そして、硬化層１２Ａが除去された後に、その硬化層１２Ａが除去されたレジスト膜１１を硫酸Ｒに浸してレジスト層１３を溶解し、レジスト膜１１の周側部に形成された薄い硬化層１２Ｂを取り除くようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が硬化した硬化層を備えたレジストを除去するレジスト膜の除去方法において、
前記硬化層を機械加工によって除去することを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレジスト膜の除去方法において、
前記硬化層下にある前記レジストを剥離または溶解させることによって除去するようにしたことを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載したレジスト膜の除去方法において、
前記機械加工は、化学的機械的研磨法、研削、研磨、ショットブラスト、ラビング、スクラブ、粘着剥離除去及び洗浄のうち少なくとも何れか一つであることを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【請求項４】
請求項３に記載したレジスト膜の除去方法において、
前記化学的機械的研磨法は、スラリーを供給しながら研磨パッドを前記硬化層に擦らせることで行われ、
前記スラリーは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化セリウム、酸化マンガンのうち少なくとも何れか一つであることを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【請求項５】
請求項２に記載したレジスト膜の除去方法において、
前記硬化層下にある前記レジストは、硫酸洗浄、硫酸過水洗浄、有機溶剤洗浄、オゾン洗浄、オゾンスチーム洗浄、スチーム洗浄、紫外線照射洗浄のうち少なくとも何れか一によって剥離または溶解させることを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【請求項６】
請求項３に記載のレジスト膜の除去方法において、
前記洗浄は、スクラブ洗浄、メガソニック洗浄、超音波洗浄、２流体洗浄、スチーム洗浄、超臨界洗浄のうち少なくとも何れか一つを含むことを特徴とするレジスト膜の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト膜の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造においては、シリコンウエハなどの半導体基板にパターンを転写する一般的な方法としてフォトリソグラフィー法がある。そして、フォトリソグラフィー法によりパターンを転写してレジスト膜を形成した後は、たとえば、インプランテーションを施すことで所定の位置にソース領域やドレイン領域等を形成し、その後、ドライエッチング等により前記レジスト膜を選択除去することで、所定の半導体素子を製造するようにしている。
【０００３】
さて、前記レジスト膜は、インプランテーションや加熱等によって、その表面が変質して硬化してしまう性質がある。例えば、インプランテーションが施されたレジスト膜は、その表面が硬化したレジスト硬化層と、内部の変質していない比較的軟らかいレジスト層とから成る２重構造を成すことになる。一般に、レジスト膜は有機溶剤で簡単に除去できるが、インプランテーションを施したレジスト膜は、その表面が硬化しているため、容易に取り除くことができない。従って、この場合、アッシングを行うことで、レジスト膜を取り除くようにしている。しかし、アッシングを行うと、半導体基板にアッシングによるダメージを与えてしまう。
【０００４】
そこで、こうした表面が硬化したレジスト膜を除去する方法として、レジスト膜を含む半導体基板上全体にさらにレジストを塗布して平坦化させた後、第１段階のアッシングを行うことで、塗布した前記レジスト及びレジスト硬化層を取り除き、その後、さらに第２段階のアッシングを行うことで、残りの塗布した前記レジスト及びレジスト層を取り除く方法が提案されている（例えば、特許文献1）。このようにすることで、半導体基板にア
ッシングによるダメージを与えないようしてレジスト膜を除去することができる。
【特許文献１】特開平６−１２０１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されるレジスト膜の除去方法においても、アッシングによってレジストを除去するので、それに適用した装置（アッシング装置）が必要である。アッシング装置は、チャンバを備えており、そのチャンバ内に除去すべきレジストを備えた半導体基板を投入し、チャンバ内を真空処理した後にアッシング処理を行う。また、アッシングは、半導体基板１枚ずつ処理される。従って、大量のアッシングを行うためには、複数のアッシング装置を用意する必要があるため、装置を備えるスペースが必要となるとともに、アッシングを行う毎にチャンバ内を真空処理する必要があるので、時間を要し、煩わしい。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便であり、且つ確実にレジスト膜を除去することができるレジスト膜の除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレジスト膜の除去方法は、表面が硬化した硬化層を備えたレジストを除去するレジスト膜の除去方法において、前記硬化層を機械加工によって除去するようにした。
これによれば、硬化層は、機械加工によって除去される。従って、従来のように、アッシングを行う必要なくレジストが除去される。このようにすることで、硬化層を簡便且つ
確実に除去することができる。ここで、機械加工としては、例えば、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）、研削、研磨、ショット、ラビング、スクラブ、粘着剥離除去等が挙げられる。
【０００８】
このレジスト膜の除去方法は、前記硬化層下にある前記レジストを剥離または溶解させることによって除去するようにしてもよい。
これによれば、硬化層を機械加工によって除去した後に、該硬化層下にあるレジストは剥離または溶解させて除去される。従って、従来のように、アッシングを行う必要なくレジストが除去される。このようにすることで、レジストを簡便且つ確実に除去することができる。
【０００９】
また、アッシング装置を用いる必要もないので、装置を置くスペースも必要としない。一般に、アッシング装置は大きなチャンバを有しているので、装置全体が大型化になるが、例えば、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）では、そのような大きなチャンバがないので、アッシングを行う場合に比べて、装置全体を省スペース化することができる。また、真空にする必要もないので、チャンバを真空処理する必要がない。このため、短時間にレジストを除去することができる。
【００１０】
このレジスト膜の除去方法において、前記機械加工は、化学的機械的研磨法、研削、研磨、ショットブラスト、ラビング、スクラブ、粘着剥離除去及び洗浄のうち少なくとも何れか一つを含んでいてもよい。
【００１１】
これによれば、前記機械加工は、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）、研削、研磨、ショットブラスト、ラビング、スクラブ、粘着剥離除去である。従って、硬化層は、化学的機械的研磨法、研削、研磨、ショット、ラビング、スクラブ及び粘着剥離除去といった公知の方法を用いることによって確実に除去することができる。
【００１２】
このレジスト膜の除去方法において、前記化学的機械的研磨法は、スラリーを供給しながら研磨パッドを前記硬化層に擦らせることで行われ、前記スラリーは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化セリウム、酸化マンガンのうち少なくとも何れか一つであってもよい。
【００１３】
これによれば、スラリーとして、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化セリウム、酸化マンガンの何れかを使用するようにしたので、硬化層は短時間で確実に除去される。
このレジスト膜の除去方法において、前記硬化層下にある前記レジストは、硫酸洗浄、硫酸過水洗浄、有機溶剤洗浄、オゾン洗浄、オゾンスチーム洗浄、スチーム洗浄、紫外線照射洗浄のうち少なくとも何れか一によって剥離または溶解させるようにしてもよい。
【００１４】
これによれば、硬化層下にあるレジストが確実に除去される。従って、たとえば、前記機械加工によっては除去されなかった前記硬化層下にあるレジストに付着された前記硬化層をも確実に除去することができる。
【００１５】
このレジスト膜の除去方法において、前記洗浄は、スクラブ洗浄、メガソニック洗浄、超音波洗浄、２流体洗浄、スチーム洗浄、超臨界洗浄のうち少なくとも何れか一つを含んでいてもよい。
【００１６】
これによれば、化学的機械的研磨法を使用して硬化層を除去する場合では、スラリーを供給する必要があるが、上記のように、スクラブ洗浄、メガソニック洗浄、超音波洗浄、２流体洗浄、スチーム洗浄、超臨界洗浄を使用することでスラリーを必要とすること無く硬化層を除去することができる。この結果、スラリーを供給させる煩わしさを解消するこ
とができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るレジスト膜の除去方法の一実施形態について図１を参照して説明する。
図１（ａ）は、基板１０上にレジスト膜１１を形成した場合の図である。基板１０は、例えば本実施形態では、シリコン（Ｓｉ）で構成された半導体基板である。
【００１８】
一方、レジスト膜１１は、公知の感光性有機材料で構成されたものであって、例えば、フォトリソグラフィー法を用いて形成されたレジスト膜である。また、レジスト膜１１は、例えば、インプランテーションを施す際のマスクとして機能させるものであって、図１（ａ）に示すレジスト膜１１は、インプランテーションを施した後の状態のものである。従って、レジスト膜１１は、図１（ａ）に示すように、その表面が変質して硬化した硬化層１２と、該硬化層１２下にある硬化していないレジスト層１３とからなる二層構造を成す。そして、一般的に、硬化層１２は、レジスト層１３との結合力が弱い。
【００１９】
また、前記インプランテーションでは、図示しないイオンを図１中Ｙ方向に沿って照射したものである。このため、硬化層１２は、図１に示すように、レジスト膜１１の上面部に形成される厚膜の硬化層１２Ａと、該硬化層１２Ａの膜厚に比べて薄い周側部に形成される硬化層１２Ｂとから成る。
【００２０】
次に、前記のような構成を成したレジスト膜１１の除去方法について以下に述べる。
先ず、図１（ａ）に示した前記硬化層１２ＡをＣＭＰ（機械的化学的研磨）法によって除去する。これは、公知のＣＭＰ装置を用いて行なわれる。詳しくは、図１（ｂ）に示すように、スラリーＳを供給しながら、ＣＭＰパッド１５を硬化層１２に対して所定方向に回転・移動させることで上面部の硬化層１２Ａ全体を研磨する。このとき、前記したように、硬化層１２とレジスト層１３との結合力は弱いので、短時間の研磨処理で容易に上面部の硬化層１２Ａが除去される。ここで、本実施形態では、スラリーＳを構成する研磨剤Ｋとして酸化アルミニウムを使用している。
【００２１】
この結果、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜１１において、上面部の硬化層１２Ａが除去され、該硬化層１２Ａ下にあるレジスト層１３が外部に露出される。このとき、レジスト層１３の周側部の硬化層１２Ｂは、レジスト層１３及び基板１０に付着している。
【００２２】
次に、前記したレジスト層１３が外部に露出された状態のレジストを硫酸Ｒに浸す。レジスト層１３を構成するレジスト材は、前記したように、公知の感光性有機材料であって、硫酸Ｒと反応し分解される。従って、レジストを硫酸Ｒに浸すことで、図１（ｄ）に示すように、レジスト層１３が硫酸Ｒによって溶解される。すると、周側部の硬化層１２Ｂが基板１０に支持されなくなり、基板１０から離脱する。この結果、図１（ｅ）に示すように、レジスト膜１１が基板１０から除去される。
【００２３】
次に、上記実施形態の効果を記載する。
（１）本実施形態によれば、インプランテーションを施すことによって表面が変質して硬化した硬化層１２と、該硬化層１２下にあって硬化していないレジスト層１３とを有したレジスト膜１１において、先ず、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）によって、レジスト膜１１の上面部に形成された厚い硬化層１２Ａを除去した。そして、硬化層１２Ａが除去された後に、その硬化層１２Ａが除去されたレジスト膜１１を硫酸Ｒに浸してレジスト層１３を溶解し、レジスト膜１１の周側部に形成された薄い硬化層１２Ｂを取り除くようにした。
【００２４】
従って、従来のように、アッシングを行う必要なくレジストを簡便且つ確実に除去することができる。また、アッシング装置を用いる必要もないので、アッシング装置を置くスペースも必要としない。一般に、アッシング装置は大きなチャンバを有しているので、装置全体が大型化になるが、本実施形態のように化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いることで、そのような大きなチャンバを必要としないので、アッシングを行う場合に比べて、装置全体を省スペース化することができる。また、真空にする必要もないので、チャンバを真空処理する必要がない。このため、短時間にレジストを除去することができる。
【００２５】
（２）本実施形態では、従来からある化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いてレジスト膜１１の上面部に形成された硬化層１２Ａを除去するようにした。従って、確実に上面部の硬化層１２Ａを除去することができる。また、硬化層１２は、レジスト層１３との結合力が比較的弱いので、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いることによって上面部の硬化層１２Ａのみを短時間の研磨処理によって容易に除去することができる。この結果、スラリーＳの量が少なくとも十分に硬化層１２Ａを除去することができる。
【００２６】
（３）本実施形態では、硫酸Ｒを用いることで、硬化層１２Ａの下にあるレジスト層１３を溶解させた。従って、レジスト層１３を確実に除去させることができる。また、レジスト層１３を確実に除去させることができるので、周側部の硬化層１２Ｂを基板１０から離脱させることができる。
【００２７】
（４）本実施形態では、スラリーＳの研磨剤Ｋとして酸化アルミニウムを使用した。従って、硬化層１２Ａを短時間で確実に除去することができる。
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
【００２８】
・上記実施形態では、機械加工として、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いてレジスト膜１１の上面部に形成された硬化層１２Ａを除去するようにした。これを、化学的機械的研磨法以外に、例えば、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）以外の研磨や、研削、ショットブラスト、ラビング、スクラブ及び粘着剥離除去によって硬化層１２Ａを除去するようにしてもよい。ここで、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）以外の研磨とは、例えば、研磨剤として溶融アルミナ、炭化珪素、ダイヤモンドペーストを供給しながら、パッドを回転・移動させることによって前記研磨剤を硬化層１２Ａに擦り合わせて機械的研磨作用によって硬化層１２Ａを除去することをいう。また、ショットブラストによる硬化層１２Ａの除去とは、所定の微小なショットを硬化層１２Ａに対して、圧縮空気等によって吹き付けることで硬化層１２Ａの一部または全部を除去することである。
【００２９】
また、ラビングによる硬化層１２Ａの除去とは、刷毛、例えば所定のロールを回転させて該ロールの表面に取り付けられた刷毛を硬化層１２Ａの表面に擦らせる。このようにして、硬化層１２Ａの一部または全部を機械的に除去することである。さらに、スクラブによる硬化層１２Ａの除去とは、硬化層１２Ａをスポンジブラシで擦ることによって硬化層１２Ａを除去することである。さらにまた、粘着剥離除去による硬化層１２Ａの除去とは、硬化層１２Ａに対して粘着性のあるフィルムを貼り付け、その後、フィルムを剥がすことで、硬化層１２Ａを除去することである。これら上記各方法によって硬化層１２Ａを除去することでも硬化層１２Ａを確実に除去することができる。
【００３０】
・上記実施形態では、機械加工として、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いてレジスト膜１１の上面に形成された硬化層１２Ａを除去するようにしたが、化学的機械的研磨法以外に、例えば、洗浄によって硬化層１２Ａを除去するようにしてもよい。ここで、洗浄による硬化層１２Ａの除去とは、スクラブ洗浄、メガソニック洗浄、超音波洗浄、２流体洗浄、スチーム洗浄、超臨界洗浄が挙げられる。このようにすることで、上記実施形態のようにスラリーＳを必要とすることなく硬化層１２Ａを除去することができる。従って、
硬化層１２Ａの除去する際のスラリーＳを供給する煩わしさを解消することができる。
【００３１】
・上記実施形態では、硫酸Ｒを用いることで、硬化層１２Ａの下にあるレジスト層１３を溶解させたが、硫酸Ｒ以外に、硫酸過水、有機溶剤、オゾン、オゾンスチーム、スチーム、紫外線照射を用いてレジスト層１３を剥離または溶解させるようにしてもよい。ここで、オゾンスチームとは、オゾンガスとスチームとを混合して生成されたスチームである。これら上記各硫酸過水、有機溶剤、オゾン、オゾンスチーム、スチーム、紫外線照射を用いることでも上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３２】
・上記実施形態においては、研磨剤Ｋとして酸化アルミニウムを使用したが、これに限定されるものではなく、酸化珪素、酸化セリウム、酸化マンガンのうち少なくとも何れか一つであってもよい。このようにすることで、上記と同様に、硬化層１２Ａを短時間で確実に除去することができる。
【００３３】
・上記実施形態においては、レジスト膜１１は、シリコン（Ｓｉ）といった半導体で構成された基板１０に形成されたものであるが、特にこれに限定されたものではなく、例えば、レジスト膜１１が金属基板の上に形成された場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るレジスト膜の除去方法の説明図。
【符号の説明】
【００３５】
Ｋ…研磨剤、１１…レジスト膜、１２…硬化層。
【図１】
2006186100.tif 000003