(57)【要約】【課題】一旦形成したマスク積層体を除去する際に、被加工層の掘れを抑制することができるマスク積層体の除去方法、並びにマスク積層体の形成および除去方法を提供する。【解決手段】酸化シリコン等からなる被処理膜２とエッチング耐性が略等しい中間層４をエッチングマスクとして下層レジスト膜３に開口Ｃを形成し、中間層４と下層レジスト膜３とを有するマスク積層体を形成した後に、パターンが不良と判定されて被加工膜２を加工せずにマスク積層体を除去する際に、マスク積層体の開口Ｃに露出した被加工膜２を覆う保護レジスト膜６を形成した後、下層レジスト膜３上の中間層４を除去し、下層レジスト膜３および保護レジスト膜６を除去する。【選択図】図５
2004103901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工層上に第１のマスク層が形成され、前記第１のマスク層上に前記被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が形成され、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層に開口が形成されたマスク積層体の除去方法であって、
前記マスク積層体の前記開口に露出した前記被加工層を覆う保護層を形成する工程と、
前記第２のマスク層を除去する工程と、
前記第１のマスク層および前記保護層を除去する工程と
を有するマスク積層体の除去方法。
【請求項２】
前記保護層を形成する工程において、前記第１のマスク層とエッチング耐性が略等しい前記保護層を形成する
請求項１記載のマスク積層体の除去方法。
【請求項３】
前記保護層を形成する工程は、
前記開口内および前記第２のマスク層上に前記保護層を堆積させる工程と、
前記開口に露出した前記被加工層を覆う前記保護層を残して、前記第２のマスク層上に形成された前記保護層を除去する工程と
を有する請求項１記載のマスク積層体の除去方法。
【請求項４】
前記保護層を形成する工程において、加熱により前記第１のマスク層を流動させて、流動した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする
請求項１記載のマスク積層体の除去方法。
【請求項５】
前記保護層を形成する工程において、加圧により前記第１のマスク層を変形させて、変形した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする
請求項１記載のマスク積層体の除去方法。
【請求項６】
被加工層上に第１のマスク層が形成され、前記第１のマスク層上に前記被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が形成され、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層に開口が形成されたマスク積層体の除去方法であって、
前記第２のマスク層を研磨により選択的に除去する工程と、
前記第１のマスク層を除去する工程と
を有するマスク積層体の除去方法。
【請求項７】
被加工層上に第１のマスク層を形成する工程と、
前記第１のマスク層上に、前記被加工層とエッチング耐性が略等しく、開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、
前記第２のマスク層をエッチングマスクとして、前記第１のマスク層をエッチングして、前記第１のマスク層に開口を形成する工程と、
前記第１のマスク層および前記第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する工程とを有し、
前記マスク積層体を除去する工程は、
前記マスク積層体の前記開口に露出した前記被加工層を覆う保護層を形成する工程と、
前記第２のマスク層を除去する工程と、
前記第１のマスク層および前記保護層を除去する工程と
を有するマスク積層体の形成および除去方法。
【請求項８】
前記保護層を形成する工程において、前記第１のマスク層とエッチング耐性が略等しい前記保護層を形成する
請求項７記載のマスク積層体の形成および除去方法。
【請求項９】
前記保護層を形成する工程は、
前記開口内および前記第２のマスク層上に前記保護層を堆積させる工程と、
前記開口に露出した前記被加工層を覆う前記保護層を残して、前記第２のマスク層上に形成された前記保護層を除去する工程と
を有する請求項７記載のマスク積層体の形成および除去方法。
【請求項１０】
前記保護層を形成する工程において、加熱により前記第１のマスク層を流動させて、流動した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする
請求項７記載のマスク積層体の形成および除去方法。
【請求項１１】
前記保護層を形成する工程において、加圧により前記第１のマスク層を変形させて、変形した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする
請求項７記載のマスク積層体の形成および除去方法。
【請求項１２】
被加工層上に第１のマスク層を形成する工程と、
前記第１のマスク層上に、前記被加工層とエッチング耐性が略等しく、開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、
前記第２のマスク層をエッチングマスクとして、前記第１のマスク層をエッチングして、前記第１のマスク層に開口を形成する工程と、
前記第１のマスク層および前記第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する工程とを有し、
前記マスク積層体を除去する工程は、
前記第２のマスク層を研磨により選択的に除去する工程と、
前記第１のマスク層を除去する工程と
を有するマスク積層体の形成および除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスク積層体の除去方法、並びにマスク積層体の形成および除去方法に関し、特に、半導体装置の製造工程で用いられるマスク積層体の除去方法、並びにマスク積層体の形成および除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体集積回路の高集積化に伴い、ホールパターン、配線パターンの微細化が進んでいる。
微細化に対応した高い解像度を得るため、パターニングに用いるフォトレジストは薄膜化する傾向にある。しかし、薄膜フォトレジストでは、被エッチング膜をエッチングする途中でフォトレジストがなくなり、被エッチング膜の膜減りや加工形状のくずれ、開口部の広がりが生じてしまうという問題がある。そのため、多層レジストと称されるマスク積層体を用いることにより、上記薄膜フォトレジストの問題点を解決する手法が取られている。
【０００３】
多層レジスト法は、フォトレジストを利用したパターニングプロセスの一つであり、図１５〜図１８を参照して以下に説明する。
【０００４】
まず、図１５（ａ）に示すように、例えばシリコンウェーハからなる基板１１に、トランジスタ等の半導体素子を形成した後、層間絶縁膜となる酸化シリコン膜等の被加工膜１２を形成する。
【０００５】
次に、図１５（ｂ）に示すように、被加工膜１２の表面に下層レジスト膜１３を形成した後、図１６（ａ）に示すように、この下層レジスト膜１３上に酸化シリコン等の中間層１４を形成する。
【０００６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、中間層１４の表面に上層レジスト膜１５を形成し、所定のパターンが形成されたフォトマスクを位置合わせして、当該フォトマスクをマスクとして、上層レジスト膜１５の露光を行い、露光された上層レジスト膜１５を現像することにより、上層レジスト膜１５にパターン開口Ｃを形成する。
【０００７】
次に、図１７（ａ）に示すように、上層レジスト膜１５をエッチングマスクとして中間層１４をエッチング加工して、中間層１４にパターン開口Ｃを形成し、さらに、図１７（ｂ）に示すように、上層レジスト膜１５と中間層１４をエッチングマスクとして、下層レジスト膜１３をエッチング加工して下層レジスト膜１３にパターン開口Ｃを形成して、パターン開口Ｃが形成された中間層１４と下層レジスト膜１３からなるマスク積層体を形成する。なお、上層レジスト膜１５は、下層レジスト膜１３の膜厚に比して薄いことから、下層レジスト膜１３をエッチングした後には、上層レジスト膜１５は除去されている。
【０００８】
その後、マスク積層体のパターン線幅の規格外れがあるか否か、下地パターンとの位置ずれがあるか否か等を検査して、良好であると判定された場合に、マスク積層体をマスクとして、被加工膜１２をエッチングして加工するが、不良であると判定された場合には、被加工膜１２のエッチングを行わずに、マスク積層体を一旦除去し、再度、マスク積層体を形成する、いわゆる再生が行われる。
【０００９】
単層レジストの場合には、有機溶剤等による洗浄や、アッシング等の方法により除去されるが、中間層１４と下層レジスト膜１３の２種類の層から成るマスク積層体の場合には、通常は、中間層１４と、下層レジスト膜１３とを別々に除去することにより、マスク積層体を除去している。
【００１０】
すなわち、図１８（ａ）に示すように、酸化シリコン等の絶縁膜からなる中間層１４を、フッ酸等を用いた洗浄により除去し、図１８（ｂ）に示すように、下層レジスト膜１３を単層レジストと同様に、有機溶剤等を用いた洗浄や、アッシング等の方法により除去している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中間層１４は通常酸化シリコン膜により形成されることから、下地となる被加工膜１２が酸化シリコンの場合、図１８（ａ）に示すように、中間層１４を除去した際には、マスク積層体の開口Ｃ内に露出した被加工膜１２の表面も除去されてしまい、被加工膜１２の掘れによる窪み１２ａが生じてしまうという問題がある。
【００１２】
このような被加工膜１２の掘れによる窪み１２ａが形成されてしまうと、その窪み１２ａの深さによっては半導体装置の耐圧の低下や、再度形成する微細なマスク積層体の形成を困難にするという問題がある。
【００１３】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一旦形成したマスク積層体を除去する際に、被加工層の掘れを抑制することができるマスク積層体の除去方法、並びにマスク積層体の形成および除去方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のマスク積層体の除去方法は、被加工層上に第１のマスク層が形成され、前記第１のマスク層上に前記被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が形成され、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層に開口が形成されたマスク積層体の除去方法であって、前記マスク積層体の前記開口に露出した前記被加工層を覆う保護層を形成する工程と、前記第２のマスク層を除去する工程と、前記第１のマスク層および前記保護層を除去する工程とを有する。
【００１５】
前記保護層を形成する工程は、前記開口内および前記第２のマスク層上に前記保護層を堆積させる工程と、前記開口に露出した前記被加工層を覆う前記保護層を残して、前記第２のマスク層上に形成された前記保護層を除去する工程とを有する。
あるいは、前記保護層を形成する工程において、加熱により前記第１のマスク層を流動させて、流動した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする。
あるいは、前記保護層を形成する工程において、加圧により前記第１のマスク層を変形させて、変形した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする。
【００１６】
上記の本発明のマスク積層体の除去方法では、被加工層上に開口が形成された第１のマスク層および第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する際に、マスク積層体の開口に露出した被加工層を覆う保護層を形成した後に、第１のマスク層上の第２のマスク層を除去し、第１のマスク層および保護層を除去している。
従って、保護層によりマスク積層体の開口に露出した被加工層が被覆され、被加工層が露出しない状態において、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が除去される。
【００１７】
上記の目的を達成するため、本発明のマスク積層体の除去方法は、被加工層上に第１のマスク層が形成され、前記第１のマスク層上に前記被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が形成され、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層に開口が形成されたマスク積層体の除去方法であって、前記第２のマスク層を研磨により選択的に除去する工程と、前記第１のマスク層を除去する工程とを有する。
【００１８】
上記の本発明のマスク積層体の除去方法では、被加工層上に開口が形成された第１のマスク層および第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する際に、第２のマスク層を研磨により選択的に除去した後に、第１のマスク層を除去している。
研磨は上層側から膜を削りとっていくことから、第２のマスク層を研磨により除去する際には、第２のマスク層より下層の被加工層は研磨されることなく、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が除去される。
【００１９】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明のマスク積層体の形成および除去方法は、被加工層上に第１のマスク層を形成する工程と、前記第１のマスク層上に、前記被加工層とエッチング耐性が略等しく、開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、前記第２のマスク層をエッチングマスクとして、前記第１のマスク層をエッチングして、前記第１のマスク層に開口を形成する工程と、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する工程とを有し、前記マスク積層体を除去する工程は、前記マスク積層体の前記開口に露出した前記被加工層を覆う保護層を形成する工程と、前記第２のマスク層を除去する工程と、前記第１のマスク層および前記保護層を除去する工程とを有する。
【００２０】
前記保護層を形成する工程は、前記開口内および前記第２のマスク層上に前記保護層を堆積させる工程と、前記開口に露出した前記被加工層を覆う前記保護層を残して、前記第２のマスク層上に形成された前記保護層を除去する工程とを有する。
あるいは、前記保護層を形成する工程において、加熱により前記第１のマスク層を流動させて、流動した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする。
あるいは、前記保護層を形成する工程において、加圧により前記第１のマスク層を変形させて、変形した前記第１のマスク層により前記開口に露出した前記被加工層を被覆して、前記保護層とする。
【００２１】
上記の本発明のマスク積層体の形成および除去方法では、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層をエッチングマスクとして第１のマスク層に開口を形成し、第１のマスク層および第２のマスク層を有するマスク積層体を形成し、当該マスク積層体を用いて被加工層を加工せずにマスク積層体を除去する際に、マスク積層体の開口に露出した被加工層を覆う保護層を形成した後に、第１のマスク層上の第２のマスク層を除去し、第１のマスク層および保護層を除去している。
従って、保護層によりマスク積層体の開口に露出した被加工層が被覆され、被加工層が露出しない状態において、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が除去される。
【００２２】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明のマスク積層体の形成および除去方法は、被加工層上に第１のマスク層を形成する工程と、前記第１のマスク層上に、前記被加工層とエッチング耐性が略等しく、開口を有する第２のマスク層を形成する工程と、前記第２のマスク層をエッチングマスクとして、前記第１のマスク層をエッチングして、前記第１のマスク層に開口を形成する工程と、前記第１のマスク層および前記第２のマスク層を有するマスク積層体を除去する工程とを有し、前記マスク積層体を除去する工程は、前記第２のマスク層を研磨により選択的に除去する工程と、前記第１のマスク層を除去する工程とを有する。
【００２３】
上記の本発明のマスク積層体の形成および除去方法では、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層をエッチングマスクとして第１のマスク層に開口を形成し、第１のマスク層および第２のマスク層を有するマスク積層体を形成し、当該マスク積層体を用いて被加工層を加工せずにマスク積層体を除去する際に、第２のマスク層を研磨により選択的に除去した後に、第１のマスク層を除去している。
研磨は上層側から膜を削りとっていくことから、第２のマスク層を研磨により除去する際には、第２のマスク層より下層の被加工層は研磨されることなく、被加工層とエッチング耐性が略等しい第２のマスク層が除去される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のマスク積層体の除去方法、並びにマスク積層体の形成および除去方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
第１実施形態
本実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように、例えばシリコンウェーハからなる基板１に、トランジスタ等の半導体素子を形成した後、図１（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により層間絶縁膜となる酸化シリコン膜等の被加工膜２を形成する。図示はしないが、通常、被加工膜２の表面には段差が形成されている。被加工膜２の膜厚は、例えば、３００ｎｍ程度である。
【００２７】
次に、図２（ａ）に示すように、被加工膜２の表面にレジストを塗布し、塗布膜中の残留溶剤の蒸発と、塗布膜と被加工膜２の密着性強化のために例えば１１０℃でベーキングを行うことにより、被加工膜２の段差を吸収して平坦な表面をもつ下層レジスト膜（第１のマスク層）３を形成する。下層レジスト膜３は、例えば、膜厚４００ｎｍ程度で形成し、下層レジスト膜３を厚く形成することにより、ドライエッチング耐性も向上する。下層レジスト膜３は、例えば、ノボラック系樹脂により形成する。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように、下層レジスト膜３上に、例えば、プラズマＣＶＤ法により、酸化シリコンからなる中間層（第２のマスク層）４を形成する。中間層４は、下層レジスト膜３をパターニングする際の実質的なマスク層となるものであり、例えば膜厚が５０ｎｍ程度と薄く形成する。
【００２９】
次に、図３（ａ）に示すように、中間層４上にレジストを塗布し、塗布膜中の残留溶剤の蒸発と、塗布膜と中間層４の密着性強化のために例えば１１０℃でベーキングを行うことにより、中間層４をパターニングするための上層レジスト膜５を形成する。上層レジスト膜５は、高解像度を達成するために十分に薄く形成し、例えば、膜厚１００ｎｍ程度で形成する。上層レジスト膜５は、例えば、アクリル系樹脂や、ＣＯＭＡ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｏｌｅｆｉｎ−Ｍａｌｅｉｃ　Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ；　シクロ・オレフィン−無水マレイン酸の共重合体）により形成する。
続いて、所定のパターンが形成されたフォトマスクを位置合わせして、当該フォトマスクをマスクとして、上層レジスト膜５の露光を行い、露光された上層レジスト膜５を現像することにより、上層レジスト膜５にパターン開口Ｃを形成する。
その後、レジスト膜中又は表面に残留した現像液等を蒸発して除去し、レジストの硬化、中間層４との密着性強化を行うために例えば１１０℃でポストベークを行う。ポストベークの処理温度および時間は、上層レジスト膜５のパターン形状が軟化変形しない温度で行う。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、上層レジスト膜５をエッチングマスクとして、中間層４をエッチングすることにより、中間層４にパターン開口Ｃを形成する。中間層４のエッチングは、例えば、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングにより行う。
【００３１】
次に、図４（ａ）に示すように、上層レジスト膜５および中間層４をエッチングマスクとして、下層レジスト膜３をエッチングすることにより、下層レジスト膜３にパターン開口Ｃを形成する。下層レジスト膜３のエッチングは、例えば、酸素ガスを用いたプラズマエッチングにより行う。
なお、下層レジスト膜３のエッチング途中に上層レジスト膜５はエッチングされ、エッチング途中からは露出した中間層４がマスクとなってエッチングが進行する。
これにより、中間層４および下層レジスト膜３からなる多層レジスト（マスク積層体）が形成される。
【００３２】
その後、マスク積層体のパターン線幅の規格外れがあるか否か、下地パターンとの位置ずれがあるか否か等を検査して、良好であると判定された場合に、マスク積層体をマスクとして、被加工膜２をエッチングして加工するが、不良であると判定された場合には、被加工膜２のエッチングを行わずに、マスク積層体を一旦除去し、再度、マスク積層体を形成する、いわゆる再生が行われる。
以下に、マスク積層体を再生する場合において、一旦形成したマスク積層体を除去する工程について説明する。
【００３３】
図４（ｂ）に示すように、マスク積層体のパターン開口Ｃ内に露出した被加工膜２およびマスク積層体を被覆して全面に、レジストを塗布し、ベーキングを行うことにより、保護レジスト膜６を形成する。保護レジスト膜６は、マスク積層体による段差を被覆するため、例えば、１．０μｍ程度の膜厚で形成する。その結果、マスク積層体のパターン開口Ｃに保護レジスト膜６が埋め込まれることとなる。保護レジスト膜６は、例えば、ノボラック系樹脂により形成する。
【００３４】
次に、図５（ａ）に示すように、マスク積層体のパターン開口Ｃに保護レジスト膜６を残し、かつ、中間層４を露出させるように、保護レジスト膜６をエッチバックする。保護レジスト膜６のエッチング条件は、例えば、ガスとして酸素を５０ｓｃｃｍ、アルゴンを２０ｓｃｃｍの流量で流し、高周波（１３．５６ＭＨｚ）電力を２５０Ｗとし、圧力を２０Ｐａとし、温度を０℃とする。
【００３５】
次に、図５（ｂ）に示すように、露出した中間層４をフッ酸等を用いた洗浄により除去する。
【００３６】
最後に、下層レジスト膜３と、下層レジスト膜３のパターン開口Ｃに埋め込まれた保護レジスト膜６をアッシングにより除去することで、図６に示すように、酸化シリコン等からなる被加工膜２の膜掘れが起きることなく、マスク積層体は除去され、以降の工程としては、再度図２（ａ）〜図４（ａ）の工程を経ることにより、マスク積層体を形成することとなる。
【００３７】
上記の本実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法によれば、一度形成したマスク積層体を除去する際に、マスク積層体のパターン開口Ｃ内に保護レジスト膜６を埋め込み、パターン開口Ｃ内に露出した被加工膜２を保護した状態で中間層４を除去することから、中間層４と被加工膜２とのエッチング耐性が等しい場合であっても、中間層４の除去の際に、被加工膜２の表面が除去されてしまうことを防止することができる。
従って、被加工膜２の表面状態をマスク積層体を形成する前の状態と略同一にすることができることから、再度のマスク積層体の形成を実現することができる。
【００３８】
第２実施形態
本実施形態では、第１実施形態で説明した図１〜図４（ａ）の工程を経ることにより、図７（ａ）に示すように、被加工膜２上に、中間層４および下層レジスト膜３からなるマスク積層体を形成するまでは、第１実施形態と同様である。
その後、第１実施形態と同様に、マスク積層体の検査をして、不良と判定された場合に、以下に示すように、マスク積層体を除去する。
【００３９】
図７（ｂ）に示すように、マスク積層体が形成された基板１を図示しない抵抗加熱式のヒータ上に載置して、下層レジスト膜３が軟化して熱変形し得る温度で加熱する。温度は、例えば１８０℃程度である。
【００４０】
その結果、図８（ａ）に示すように、下層レジスト膜３は、パターン開口Ｃを塞ぐように流動して、最終的には図８（ｂ）に示すように、パターン開口Ｃが閉じた下層レジスト膜３となる。これにより、パターン開口Ｃに露出していた酸化シリコン等からなる被加工膜２は、下層レジスト膜３により覆われることとなる。
【００４１】
次に、図９（ａ）に示すように、中間層４をフッ酸等を用いた洗浄により除去する。
【００４２】
最後に、下層レジスト膜３をアッシングにより除去することで、図９（ｂ）に示すように、酸化シリコン等からなる被加工膜２の膜掘れが起きることなく、マスク積層体は除去され、以降の工程としては、再度、第１実施形態で説明した図２（ａ）〜図４（ａ）の工程を経ることにより、マスク積層体を形成することとなる。
【００４３】
上記の本実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法によれば、一度形成したマスク積層体を除去する際に、加熱により下層レジスト膜３を熱変形させ、パターン開口Ｃを閉じて被加工膜２が露出しない状態とした後に、中間層４を除去することから、中間層４と被加工膜２とのエッチング耐性が等しい場合であっても、中間層４の除去の際に、被加工膜２の表面が除去されてしまうことを防止することができる。
従って、被加工膜２の表面状態をマスク積層体を形成する前の状態と略同一にすることができることから、再度のマスク積層体の形成を実現することができる。
【００４４】
第３実施形態
本実施形態では、第１実施形態で説明した図１〜図４（ａ）の工程を経ることにより、図１０（ａ）に示すように、被加工膜２上に、中間層４および下層レジスト膜３からなるマスク積層体を形成するまでは、第１実施形態と同様である。その後、第１実施形態と同様に、マスク積層体の検査をして、不良と判定された場合に、以下に示すように、マスク積層体を除去する。
【００４５】
図１０（ｂ）に示すように、基板１のマスク積層体が形成された側から、高圧の気体を吹き付けることにより加圧を行う。例えば、圧力が１０ＭＰａ程度になるまで、アルゴンガスを吹き付ける。基板１上に形成されたマスク積層体のパターン開口Ｃの面積は全体に比して小さいことから、下層レジスト膜３は、主に中間層４側から押圧されることとなる。
【００４６】
その結果、図１１（ａ）に示すように、下層レジスト膜３は、パターン開口Ｃを塞ぐように塑性変形して、最終的には図１１（ｂ）に示すように、パターン開口Ｃが閉じた下層レジスト膜３となる。これにより、パターン開口Ｃに露出していた酸化シリコン等からなる被加工膜２は、下層レジスト膜３により覆われることとなる。
【００４７】
次に、図１２（ａ）に示すように、中間層４をフッ酸等を用いた洗浄により除去する。
【００４８】
最後に、下層レジスト膜３をアッシングにより除去することで、図１２（ｂ）に示すように、酸化シリコン等からなる被加工膜２の膜掘れが起きることなく、マスク積層体は除去され、以降の工程としては、再度、第１実施形態で説明した図２（ａ）〜図４（ａ）の工程を経ることにより、マスク積層体を形成することとなる。
【００４９】
上記の本実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法によれば、一度形成したマスク積層体を除去する際に、加圧により下層レジスト膜３を塑性変形させ、パターン開口Ｃを閉じて被加工膜２が露出しない状態とした後に、中間層４を除去することから、中間層４と被加工膜２とのエッチング耐性が等しい場合であっても、中間層４の除去の際に、被加工膜２の表面が除去されてしまうことを防止することができる。
従って、被加工膜２の表面状態をマスク積層体を形成する前の状態と略同一にすることができることから、再度のマスク積層体の形成を実現することができる。
【００５０】
第４実施形態
本実施形態では、第１実施形態で説明した図１〜図４（ａ）の工程を経ることにより、図１３（ａ）に示すように、被加工膜２上に、中間層４および下層レジスト膜３からなるマスク積層体を形成するまでは、第１実施形態と同様である。その後、第１実施形態と同様に、マスク積層体の検査をして、不良と判定された場合に、以下に示すように、マスク積層体を除去する。
【００５１】
図１３（ｂ）に示すように、基板１上の中間層４を選択的に研磨して、中間層４を除去する。このときの研磨は、例えば、シリカ系のスラリーを用い、研磨の定盤回転数を６０ｒｐｍ、研磨圧力を１０ｋＰａとする。
【００５２】
最後に、下層レジスト膜３をアッシングにより除去することで、図１４に示すように、酸化シリコン等からなる被加工膜２の膜掘れが起きることなく、マスク積層体は除去され、以降の工程としては、再度、第１実施形態で説明した図２（ａ）〜図４（ａ）の工程を経ることにより、マスク積層体を形成することとなる。
【００５３】
上記の本実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法では、一度形成したマスク積層体を除去する際に、研磨により中間層４を選択的に除去している。研磨は上層側から膜を削りとっていくことから、中間層４を研磨により除去する際には、中間層４より下層の被加工膜２は研磨されることはない。このため、中間層４と被加工膜２とのエッチング耐性が等しい場合であっても、中間層４の除去の際に、被加工膜２の表面が除去されてしまうことを防止することができる。
従って、被加工膜２の表面状態をマスク積層体を形成する前の状態と略同一にすることができることから、再度のマスク積層体の形成を実現することができる。
【００５４】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、下層レジスト膜や上層レジスト膜を構成する材料には特に限定はなく、また、さらに多層のレジスト膜を設けてもよい。
また、中間層としてプラズマＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する例について説明したが、例えば、ＳｉＯ２　の他にも、ＳｉＯＦや、ＳｉＯＮＦや、ＳｉＮ等を採用してもよく、成膜法もプラズマＣＶＤ以外に塗布ガラス法等を採用してもよい。
【００５５】
さらに、下地の被加工膜２として酸化シリコンを例に説明したが、その他にも、半導体装置の層間絶縁膜等に使用される膜であって、マスク積層体の中間層とのエッチング耐性が略等しくなる場合には、本発明を適用することができる。例えば、被加工膜２が窒化シリコンからなり、中間層として窒化シリコンを用いる場合等が挙げられる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００５６】
【発明の効果】
本発明のマスク積層体の除去方法によれば、マスク積層体を除去する際に、被加工層の掘れを抑制することができる。
また、本発明のマスク積層体の形成および除去方法によれば、一旦形成したマスク積層体を除去する際に、被加工層の掘れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るマスク積層体の形成および除去方法を説明するための工程断面図である。
【図２】図１に続く工程断面図である。
【図３】図２に続く工程断面図である。
【図４】図３に続く工程断面図である。
【図５】図４に続く工程断面図である。
【図６】図５に続く工程断面図である。
【図７】第２実施形成に係るマスク積層体の形成および除去方法を説明するための工程断面図である。
【図８】図７に続く工程断面図である。
【図９】図８に続く工程断面図である。
【図１０】第３実施形成に係るマスク積層体の形成および除去方法を説明するための工程断面図である。
【図１１】図１０に続く工程断面図である。
【図１２】図１１に続く工程断面図である。
【図１３】第４実施形成に係るマスク積層体の形成および除去方法を説明するための工程断面図である。
【図１４】図１３に続く工程断面図である。
【図１５】従来のマスク積層体の形成および除去方法を説明するための工程断面図である。
【図１６】図１５に続く工程断面図である。
【図１７】図１６に続く工程断面図である。
【図１８】図１７に続く工程断面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…被加工膜、３…下層レジスト膜、４…中間層、５…上層レジスト膜、６…保護レジスト膜、１１…基板、１２…被加工膜、１２ａ…窪み、１３…下層レジスト膜、１４…中間層、１５…上層レジスト膜、Ｃ…パターン開口。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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