(57)【要約】【課題】触媒を利用してレジスト剥離する技術において高精度で確実に終点を検出すること。【解決手段】水素含有ガスを高温の触媒に接触させた際の接触分解反応で水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する際に、触媒の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離の終点を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガスを高温の触媒に接触させた際の接触分解反応で水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する際におけるレジスト剥離の終点検出方法であって、
前記触媒の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離の終点を検出することを特徴とするレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項２】
前記水素含有ガスはＨ２ガスであることを特徴とする請求項１に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項３】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に通電した際の電気的パラメータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項４】
前記電気的パラメータは、電圧、電流、電力のうち１または２以上であることを特徴とする請求項３に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項５】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に一定電圧を印加した際の通電電流であることを特徴とする請求項３に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項６】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に一定電流を印加した際の触媒の電圧であることを特徴とする請求項３に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項７】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒の温度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項８】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒の位置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項９】
前記触媒は、高融点金属のフィラメントであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のレジスト剥離の終点検出方法。
【請求項１０】
水素含有ガスを高温の触媒に接触させ、その際の接触分解反応で水素ラジカルを生成する工程と、
生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する工程と、
前記触媒の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離の終点を検出する工程とを有することを特徴とするレジスト剥離方法。
【請求項１１】
前記水素含有ガスはＨ２ガスであることを特徴とする請求項１０に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１２】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に通電した際の電気的パラメータであることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１３】
前記電気的パラメータは、電圧、電流、電力のうち１または２以上であることを特徴とする請求項１２に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１４】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に一定電圧を印加した際の通電電流であることを特徴とする請求項１２に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１５】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に一定電流を印加した際の触媒の電圧変化であることを特徴とする請求項１２に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１６】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒の温度であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１７】
前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒の位置であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１８】
前記触媒は、高融点金属のフィラメントであることを特徴とする請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載のレジスト剥離方法。
【請求項１９】
レジストを有する基板を収容する処理容器と、
処理容器内に設けられた触媒と、
触媒を加熱する加熱手段と、
前記処理容器内に水素含有ガスを供給するガス供給機構と、
前記加熱手段により高温に加熱された前記触媒の状態に関するパラメータをモニタするモニタ手段と
を具備するレジスト剥離装置であって、
前記処理容器内で、前記水素含有ガスを高温の前記触媒に接触させて接触分解反応により水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離し、
前記モニタ手段によりモニタされる前記触媒の状態に関するパラメータからレジスト剥離の終点を検出することを特徴とするレジスト剥離装置。
【請求項２０】
前記水素含有ガスはＨ２ガスであることを特徴とする請求項１９に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２１】
前記モニタ手段は、前記触媒の状態に関するパラメータとして、前記触媒に通電した際の電気的パラメータをモニタすることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２２】
前記電気的パラメータは、電圧、電流、電力のうち１または２以上であることを特徴とする請求項２１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２３】
前記モニタ手段は、前記触媒の状態に関するパラメータとして、前記触媒に一定電圧を印加した際の通電電流をモニタすることを特徴とする請求項２１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２４】
前記モニタ手段は、前記触媒の状態に関するパラメータとして、前記触媒に一定電流を印加した際の触媒の電圧をモニタすることを特徴とする請求項２１に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２５】
前記モニタ手段は、前記触媒の状態に関するパラメータとして、前記触媒の温度をモニタすることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２６】
前記モニタ手段は、前記触媒の状態に関するパラメータとして、前記触媒の位置をモニタすることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２７】
前記触媒は、高融点金属のフィラメントであることを特徴とする請求項１９から請求項２６のいずれか１項に記載のレジスト剥離装置。
【請求項２８】
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項１０から請求項１８のいずれか１項に記載のレジスト剥離方法が行われるように、コンピュータにレジスト剥離装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板上に形成された所定の膜をエッチングした際に残存したレジストを剥離する際の終点検出方法、それを含むレジスト剥離方法、レジスト剥離装置、およびコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハに対し、フォトリソグラフィー工程によりフォトレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングを行っている。そして、エッチング後、フォトレジストを剥離している。
【０００３】
フォトレジストの剥離工程においては、プラズマを利用したドライアッシング技術やウェットアッシング技術が主流であり、特にイオン注入後の変質したレジストを剥離する際にはドライアッシング技術とウェットアッシング技術とを併用することが行われている。しかしながら、このようにドライアッシング技術とウェットアッシング技術とを併用すると工程も複雑になるとともに、処理にも時間がかかる。また、このような変質したレジストを剥離する場合には、レジストの下地層上に残渣が残り、これを清浄化するためにさらに工程が増加してしまう。
【０００４】
このような問題を解決することができる技術として、特許文献１には、水素原子を有する分子を含む剥離ガスと、加熱した高融点触媒体とを接触させる接触分解反応で原子状水素を生成し、生成した原子状水素（水素ラジカル）とレジストとの接触によりレジストをガス化して剥離する技術が開示されている。これにより簡易な工程でレジストを剥離することができ、しかもレジスト剥離後に下地膜の表面を清浄化することができる。
【特許文献１】特開２００２−２８９５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レジスト剥離の際には、下地にダメージを与えないように、終点検出が重要であり、プラズマを利用したドライアッシングでは、プラズマの状態を把握して終点を検出する等の終点検出技術が確立されているが、上記特許文献１に開示されたような触媒を利用して生成した原子状水素によりレジストを剥離する技術では、終点検出技術が確立されていないのが現状である。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、触媒を利用してレジスト剥離する技術において高精度で確実に終点を検出することができる終点検出方法、そのような終点検出を含むレジスト剥離方法およびレジスト剥離装置を提供することを目的とする。また、上記レジスト剥離方法を実行させるプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、水素含有ガスを高温の触媒に接触させた際の接触分解反応で水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する際におけるレジスト剥離の終点検出方法であって、前記触媒の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離の終点を検出することを特徴とするレジスト剥離の終点検出方法を提供する。
【０００８】
本発明の第２の観点では、水素含有ガスを高温の触媒に接触させ、その際の接触分解反応で水素ラジカルを生成する工程と、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する工程と、前記触媒の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離の終点を検出する工程とを有することを特徴とするレジスト剥離方法を提供する。
【０００９】
本発明の第３の観点では、レジストを有する基板を収容する処理容器と、処理容器内に設けられた触媒と、触媒を加熱する加熱手段と、前記処理容器内に水素含有ガスを供給するガス供給機構と、前記加熱手段により高温に加熱された前記触媒の状態に関するパラメータをモニタするモニタ手段とを具備するレジスト剥離装置であって、前記処理容器内で、前記水素含有ガスを高温の前記触媒に接触させて接触分解反応により水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離し、前記モニタ手段によりモニタされる前記触媒の状態に関するパラメータの変化からレジスト剥離の終点を検出することを特徴とするレジスト剥離装置を提供する。
【００１０】
上記第１〜第３の観点において、前記水素含有ガスとしてはＨ２ガスを好適に用いることができる。前記触媒の状態に関するパラメータとしては、前記触媒に通電した際の電気的パラメータを挙げることができ、前記電気的パラメータとしては、電圧、電流、電力のうち１または２以上を採用することができる。また、前記触媒の状態に関するパラメータは、前記触媒に一定電圧を印加した際の通電電流であってもよいし、前記触媒に一定電流を印加した際の触媒の電圧であってもよい。さらに、前記触媒の状態に関するパラメータとして、他に前記触媒の温度を挙げることができ、また、前記触媒の位置を挙げることもできる。さらにまた、前記触媒として、高融点金属のフィラメントを用いることができる。
【００１１】
本発明の第４の観点では、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記レジスト剥離方法が行われるように、コンピュータにレジスト剥離装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水素含有ガスを高温の触媒に接触させた際の接触分解反応で水素ラジカルを生成し、生成した水素ラジカルを基板上のレジストに接触させることによりレジストをガス化して剥離する際に、前記触媒の状態に関するパラメータをモニタすることでその変化からレジスト剥離の終点を検出するので、高精度で確実な終点検出を実現することができる。すなわち、レジスト剥離が終了するとレジストから反応生成物が生じなくなるので、それにともなって触媒周囲の気体の状態が変化し、結果的に、触媒の温度や通電したときの電気的パラメータ等の状態が変化する。したがって、その際の触媒の状態に関するパラメータをモニタしてその変化を把握することにより、高精度で確実にレジスト剥離の終点を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の実施に用いられるレジスト剥離装置の一例を示す断面図である。
【００１４】
このレジスト剥離装置１は、真空に保持可能な円筒状のチャンバ２を有しており、チャンバ２の底部には、剥離すべきレジスト膜を有する被処理基板としての半導体ウエハＷを載置するサセプタ３が設けられている。また、サセプタ３内には、その上の半導体ウエハＷを加熱するヒータ４が埋設されている。ヒータ４はヒータ電源５から給電されるようになっている。
【００１５】
チャンバ２の上部には、サセプタ３に対向するように剥離ガスであるＨ２ガスをチャンバ２内に導入するための中空円盤状のシャワーヘッド６が設けられている。シャワーヘッド６は、上面中央にガス導入口７を有し、下面に多数のガス吐出孔８を有している。
【００１６】
上記ガス導入口７にはガス供給配管９が接続されており、ガス供給配管９の他端には剥離ガスであるＨ２ガスを供給するためのＨ２ガス供給源１０が設けられている。またガス供給配管９には開閉バルブ１１と流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１２が設けられている。剥離ガスとしては、水素を含有し、後述する高温の触媒ワイヤ２０に接触した際に水素ラジカル（原子状水素）を生成可能なものであればＨ２ガスに限らず、例えばＳｉＨ４、ＣＨ４、ＮＨ３等を用いることもできる。
【００１７】
チャンバ２の側壁には、半導体ウエハＷの搬入出を行う搬入出口１３が設けられており、この搬入出口１３はゲートバルブ１４により開閉可能となっている。また、チャンバ２の底部には排気口１５が設けられ、この排気口１５に排気管１６が接続されている。排気管１６には、自動圧力制御器（ＡＰＣ）１７とターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有する排気装置１８が接続されている。自動圧力制御器（ＡＰＣ）１７の開度はＡＰＣ開度モニタ１９によりモニタすることが可能となっている。チャンバ２内の圧力は圧力計２７で検出可能となっており、この値に基づいてＡＰＣ１７の開度が制御される。
【００１８】
チャンバ２内のサセプタ３とシャワーヘッド６との間には、導電性の高融点材料例えばタングステンからなる触媒ワイヤ２０が設けられている。この触媒ワイヤ２０の一端には給電線２１が接続されており、この給電線２１には可変直流電源２２が設けられている。一方、触媒ワイヤ２０の他端は接地されている。給電線２１には通電した際の電圧、電流、電力等の電気的パラメータをモニタする電気的パラメータモニタ２３が設けられている。また、可変直流電源２２は電源コントローラ２４により制御されるようになっている。なお、触媒ワイヤ２０の材料はタングステンに限らず、高温に加熱可能な他の金属触媒、例えば、Ｐｔ、Ｔａ、Ｍｏ等を用いることができる。
【００１９】
チャンバ２の側壁の搬入出口１３と反対側にはチャンバ内を透視可能な窓部２５が設けられており、窓部２５の外側には、触媒ワイヤ２０の温度を計測するための放射温度計２６が設けられている。
【００２０】
レジスト剥離装置１の各構成部、例えば、剥離ガスであるＨ２ガスの供給部（バルブ１１、マスフローコントローラ１２等）、ヒータ電源５、電源コントローラ２４、自動圧力制御器（ＡＰＣ）１７等は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなる制御部（全体制御装置）３０に接続されて制御される構成となっている。また、制御部３０には、電気的パラメータモニタ２３からのモニタ信号、放射温度計２６からの温度信号等の情報が入力されるようになっている。制御部３０には、工程管理者がレジスト剥離装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース３１が接続されている。
【００２１】
また、制御部３０には、レジスト剥離装置１で実行される各種処理を制御部３０の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてレジスト剥離装置１の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部３２が接続されている。レシピは記憶部３２の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００２２】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース３１からの指示等にて任意のレシピを記憶部３２から呼び出して制御部３０に実行させることで、制御部３０の制御下で、レジスト剥離装置１での所望の処理が行われる。
【００２３】
次に、このように構成されるレジスト剥離装置により実施される、レジスト剥離動作について説明する。
ここでは、被処理体である半導体ウエハＷとして、図２に示すように、被エッチング膜としての例えばＳｉＣＯ系の低誘電膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）１０１の上にキャップ膜（ＳｉＯ２）１０２を介して反射防止膜（ＢＡＲＣ）１０３を形成し、その上にレジスト膜１０４を形成した後、レジスト膜１０４をマスクとしてＬｏｗ−ｋ膜１０１を所定パターンにエッチングしたものを用い、レジスト膜１０４およびＢＡＲＣ１０３を剥離する例を示す。
【００２４】
まず、ゲートバルブ１４を開いて搬入出口１３から上記のようなエッチング後の半導体ウエハＷをチャンバ２内に搬入し、サセプタ３上に載置する。この状態で排気装置１８を作動させ、圧力計２７の値に基づいて自動圧力制御器（ＡＰＣ）１７によりチャンバ２内を所定の圧力（真空度）に制御しつつ、ヒータ電源５によりヒータ４を発熱させてサセプタ３上の半導体ウエハＷを所定の温度に加熱する。
【００２５】
一方、触媒ワイヤ２０には可変直流電源２２から給電されて所定の高温、好ましくは、１４００〜２０００℃に加熱制御される。この際の触媒ワイヤ２０の温度は、放射温度計２６によって測定される。
【００２６】
このように触媒ワイヤ２０を高温に加熱した状態で、Ｈ２ガス供給源１０からガス供給配管９およびシャワーヘッド６を介してＨ２ガスをチャンバ２内に導入する。このときのＨ２ガスの流量は、剥離するレジストの種類や量等に応じて適宜設定される。このときのＨ２ガスの流量としては、２００〜１０００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）程度が例示される。
【００２７】
このようにして１４００℃以上の高温に加熱された触媒ワイヤ２０にＨ２ガスが接触すると、チャンバ２内を模式的に示す図３のように、接触分解反応により励起されて水素ラジカル（原子状水素）Ｈ＊が生成され、生成した水素ラジカルを半導体ウエハＷのレジスト膜１０４に接触させることによりレジスト膜１０４をガス化して剥離する。このとき、レジスト膜１０４が分解してレジストの組成に依存した成分（図３ではＣｘＨｙ−Ｈと略記）がチャンバ２内に存在することとなる。そして、半導体ウエハＷを２５０〜３００℃に設定しておくことにより、レジスト剥離反応等が速やかに進行する。このとき半導体ウエハＷはヒータ４により加熱されるとともに触媒ワイヤ２０からの輻射熱によっても加熱されるから、ヒータ４によってサセプタ３を１７５〜２８０℃程度に加熱することにより上記温度範囲にすることができる。
【００２８】
このように剥離処理を進行させて、レジスト膜１０４およびレジストと類似の成分を有するＢＡＲＣ１０３の分解除去を進行させ、レジスト膜１０４とＢＡＲＣ１０３が除去された時点で剥離プロセスが終了することとなるが、従来はこの際の終点検出手法が確立されていなかった。すなわち、従来から多用されてきたプラズマアッシングによりレジスト剥離を行う際には、プラズマの発光状態をモニタし、レジスト膜が剥離された際の発光状態の変化を検出することにより容易に終点検出を行うことができたが、本発明が対象とする触媒を用いたレジスト剥離技術の場合には、プラズマを生成しないのでこのような手法を採用することはできず、正確にレジスト剥離の終点を把握することが困難であった。
【００２９】
これに対し、本実施形態においては、レジスト膜１０４とＢＡＲＣ１０３の剥離の際における触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータをモニタし、その変化からレジスト剥離処理の終点を検出する。すなわち、上述したように、レジスト剥離反応が生じている場合にはチャンバ２内にはレジストの組成に依存した成分が存在するが、レジスト剥離（本実施形態の場合にはレジスト膜１０４とＢＡＲＣ１０３の剥離）が終了すると、これらのガスが発生しなくなるため、図４に示すようにチャンバ２内が主にＨ２ガスおよび水素ラジカル（Ｈ＊）となる。このようなチャンバ２内の気体の状態変化にともなって、触媒ワイヤ２０の状態も変化するのである。具体的には、Ｈ２ガスの熱伝導はレジストの組成に依存した成分よりも高いことが知られており、上述のようにチャンバ２内が主にＨ２ガスおよび水素ラジカル（Ｈ＊）となる結果、チャンバ２内の気体の熱伝導度が上昇し、結果として触媒ワイヤ２０の温度が変化し、それにともなって触媒ワイヤ２０に通電した際の電気的パラメータが変化するのである。また、チャンバ２内のガスの状態が変化することによって触媒ワイヤ２０の位置も変化する。
【００３０】
したがって、これらの触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータをモニタすることにより、剥離処理の終点を検出することができる。具体的には、チャンバ２内の気体の熱伝導度が上昇することにより、触媒ワイヤ２０の温度が低下し、それにともなって給電ワイヤ２０の電気抵抗値が低下するから、給電線２１に設けられた電気的パラメータモニタ２３により、通電した際の電気的パラメータ、例えば電流、電圧、または電力をモニタして、これらパラメータの変化を把握することにより剥離処理の終点を検出する。
【００３１】
例えば、触媒ワイヤ２０に一定の電圧を印加する場合には、チャンバ２内の気体の熱伝導度が上昇し、それによる触媒ワイヤ２０の電気抵抗値の低下にともなって、触媒ワイヤ２０に流れる電流が増加する。このため、その電流値をモニタして、電流値が所定量増加した際にレジスト剥離の終点と判断することができる。電力値をモニタしても同様である。また、触媒ワイヤ２０に流れる電流を一定とする場合には、触媒ワイヤ２０の電気抵抗値の低下にともなって、電圧が低下する。このため、その電圧値をモニタして、電圧値が所定量低下した際にレジスト剥離の終点と判断することができる。触媒ワイヤ２０の電圧が変化するから電圧値または電力値をモニタして、そのパラメータが所定量変化した際にレジスト剥離の終点と判断することもできる。
【００３２】
触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータとして温度を用いる場合には、放射温度計２６により触媒ワイヤ２０の温度をモニタし、その温度が所定量低下した際にレジスト剥離の終点と判断することができる。
【００３３】
また、チャンバ２内のガスの状態が変化した際には、触媒ワイヤ２０の位置も変化するから、カメラのような光学機器等を用いて触媒ワイヤ２０の位置をモニタすることにより、その変化からレジスト剥離の終点を検出することもできる。
【００３４】
なお、放射温度計は赤外線を放射して対象物の温度を測定する関係上、触媒ワイヤ２０の位置が変化するとその測定位置が変化することとなり、チャンバ２内のガスの状態が変化した場合における温度測定値は、触媒ワイヤ２０の温度変化と位置変化の両方を反映したものとなり、その分大きな変化が現れることとなる。
【００３５】
このように、触媒ワイヤ２０を利用してレジスト剥離する際に、触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータをモニタするので、レジスト剥離が終了した時点でのチャンバ２内のガスの状態変化にともなう触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータの変化からレジスト剥離の終点を高精度で確実に検出することができる。
【００３６】
なお、剥離処理が終了したことにともなうチャンバ２内の気体の状態変化を直接検出することによっても剥離処理の終点を検出することができる。例えば、剥離処理が終了してレジストの組成に依存した成分が生成されなくなると、チャンバ２内の圧力が変化するから、ＡＰＣ開度モニタ１９のモニタ値や圧力計２７のモニタ値が変化し、それを検出することにより剥離処理の終点を検出することができる。
【００３７】
また、剥離処理が開始される際にもチャンバ２内の気体の状態が変化するから、上記触媒の状態に関するパラメータをモニタすることにより剥離処理の開始時期を検出することもできる。
【００３８】
次に、実際に本発明の方法における効果を確認した実験結果について説明する。
ここでは、図５に示すように、Ｓｉ基板２０１の上に、ＳｉＯ２膜２０２、エッチングストップ膜としてのＳｉＣ膜２０３、Ｌｏｗ−ｋ膜であるポーラスＭＳＱ（methyl-hydrogen-SilsesQuioxane）膜２０４、ＳｉＯ２キャップ膜２０５、有機系のＢＡＲＣ２０６、ＡｒＦレジスト膜２０７を順次形成し、フォトリソグラフィによりＡｒＦレジスト膜２０７に所定のパターンを形成した後、ＡｒＦレジスト膜２０７をマスクとしてポーラスＭＳＱ膜２０４をエッチングしたサンプルを準備し、このサンプルを図１のレジスト剥離装置でＡｒＦレジスト膜２０７および有機系のＢＡＲＣ２０６の剥離処理を行った。ポーラスＭＳＱ膜２０４、ＳｉＯ２キャップ膜２０５、有機系のＢＡＲＣ２０６、ＡｒＦレジスト膜２０７の厚さは、それぞれ１００ｎｍ、６０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍであった。
【００３９】
この剥離処理の際、チャンバ２内の圧力を６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）とし、Ｈ２ガスを６００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）の流量で供給しながら、タングステンからなる触媒ワイヤ２０へ印加電圧を４８．３Ｖとほぼ一定として通電し、剥離処理の際の触媒ワイヤ２０の温度が１４５０℃となるように設定した。また、ヒータ４によりサセプタ３の温度を２５０℃に設定し、サンプルの温度を３００℃に設定した。
【００４０】
この剥離処理の際の電流値および放射温度計２６により計測される触媒ワイヤ２０の温度をモニタした。その結果を図６に示す。図６に示されるように、剥離処理が開始されてすぐに、触媒ワイヤの温度および電流値は一定になるが、剥離処理開始から６０ｓｅｃ後に温度が低下し始め、電流値が上昇し始めることが確認された。このような温度および電流値モニタを９７ｓｅｃ続けたが、電流値は上昇し続け、温度は７０ｓｅｃ付近まで急激に低下し、その後はほとんど変化しない状態となった。
【００４１】
次に、各時間に対応する半導体ウエハのサンプルについて断面を観察した。その結果を図７に示す。図７の（ａ）はレジスト剥離前の状態であり、有機系のＢＡＲＣ２０６およびＡｒＦレジスト膜２０７が残存している。図７の（ｂ）は上述した触媒ワイヤ２０の温度が低下および電流値の上昇が始まった剥離処理開始から６０ｓｅｃ経過後の状態であり、ウエハのエッジ部においてＳｉＯ２キャップ膜２０５の上にわずかに剥離残渣２０８が存在していた。図７の（ｃ）は剥離処理開始から６８ｓｅｃ経過後の状態であり、残渣が存在せず剥離処理が完全に終了していることが確認された。図７の（ｄ）は剥離処理開始から９７ｓｅｃ経過後の状態であり、（ｃ）の状態とほぼ同じであることが確認された。
【００４２】
このことから、触媒ワイヤ２０の状態に関するパラメータである温度、電流値をモニタし、その変化から剥離処理の終点を把握することが可能であることが確認された。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、被エッチング層としてＬｏｗ−ｋ膜を用いた例を示したが、これに限るものではない。また、上記実施形態では、反射防止膜（ＢＡＲＣ）を用い、剥離処理の際にレジスト膜と反射防止膜とを剥離する場合を例にとって説明したが、反射防止膜は必須ではない。また、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について説明したが、これに限らず他の基板を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施に用いられるレジスト剥離装置の一例を示す概略断面図。
【図２】本発明の方法の実施に用いられる半導体ウエハＷの構造を示す断面図。
【図３】図１の装置により剥離処理を行っている際のチャンバ内のガスの状態を示す模式図。
【図４】図１の装置における剥離処理が終了した際のチャンバ内のガスの状態を示す模式図。
【図５】剥離処理の実験に用いたサンプルの構造を示す断面図。
【図６】剥離処理の実験を行った際の触媒ワイヤの温度と電流のモニタ結果を示す図。
【図７】剥離処理の実験を行った際の経過時間ごとのサンプルの状態を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１；レジスト剥離装置
２；チャンバ（処理容器）
３；サセプタ
６；シャワーヘッド
１０；Ｈ２ガス供給源
１５；排気口
１７；自動圧力制御器
１８；排気装置
２０；触媒ワイヤ
２２；可変直流電源
２３；電気的パラメータモニタ
２６；放射温度計
２７；圧力計
３０；制御部
３１；ユーザーインターフェース
３２；記憶部
１０１；低誘電膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）
１０３；反射防止膜（ＢＡＲＣ）
１０４；レジスト膜
Ｗ…半導体ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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