(57)【要約】【課題】  レジストの残留を抑えたレジスト除去方法を提供する。【解決手段】  本発明は半導体ウェハ上のレジストを除去する。このレジストの表層部は、イオンに晒されたために剥離液に対する親和性が低下している。その表層部を酸素プラズマを用いて比較的短時間だけアッシングすると、剥離液に対する親和性が高まる。その後、レジストを剥離液に浸すと、レジストが効率良く溶解される。残ったレジストは、酸素プラズマを用いて比較的長時間にわたりアッシングされる。これによりレジストがほぼ完全に除去される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ上のレジストを除去する方法であって、
酸素プラズマを用いて前記レジストをアッシングする第１の工程と、
前記第１工程の後に残留した前記レジストを剥離液を用いて溶解する第２の工程と、
前記第２工程の後に残留した前記レジストを酸素プラズマを用いてアッシングする第３の工程と
を備えるレジスト除去方法。
【請求項２】
前記第１工程は、前記第３工程におけるアッシングよりも短い時間にわたって前記レジストをアッシングする、
請求項１に記載のレジスト除去方法。
【請求項３】
前記第１工程は、前記剥離液に対する親和性が低下した表層部を有する前記レジストをアッシングして、前記表層部の前記剥離液に対する親和性を高める、
請求項１または２に記載のレジスト除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウェハ上のレジストを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ上のレジストを除去する様々な方法が知られている。これらの方法では、剥離液を用いてレジストを溶解し、残留したレジストを酸素プラズマを用いてアッシングすることによりレジストが除去される（特許文献１〜５を参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３３４０５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８９１６号公報
【特許文献３】特開平９−２７４７３号公報
【特許文献４】特開平９−１６２７３号公報
【特許文献５】特開平１０−２５６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ウェハをイオンに晒す前工程（例えば、イオンミリング、イオン注入、反応性イオンエッチング）に続いて上記のレジスト除去方法を実施する場合、前工程においてレジストの表層部が変質し、剥離液との親和性が低下することがある。この結果、剥離液によるレジストの溶解が不十分となり、アッシング後にレジストが残留しやすくなる。
【０００４】
そこで、本発明は、レジストの残留を抑えたレジスト除去方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の方法は、半導体ウェハ上のレジストを除去する。この方法は、酸素プラズマを用いてレジストをアッシングする第１の工程と、第１工程においてアッシングされたレジストを剥離液を用いて溶解する第２の工程と、第２工程の後に残留したレジストを酸素プラズマを用いてアッシングする第３の工程とを備えている。
【０００６】
第１工程の前に実施される工程によってレジストの表層部の剥離液に対する親和性が低下しても、その表層部がアッシングされると剥離液に対する親和性が改善される。このため、剥離液によってレジストが十分に溶解され、レジストが効率良く除去される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法は、アッシングによりレジストの剥離液に対する親和性を改善してから剥離液を用いてレジストを溶解するので、レジストの残留を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
図１〜図８は、本実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。本実施形態では、半導体ウェハ１０上にメッキ配線２０（図８を参照のこと）を形成する。
【００１０】
まず、図１に示されるように、半導体ウェハ１０上に下層レジスト１２、メッキベース１４および上層レジスト１６が順次に形成される。下層レジスト１２の厚さは約１．３μｍである。下層レジスト１２は、１６０℃の温度下で３０分間ベークされる。メッキベース１４は下層レジスト１２を覆い、なおかつウェハ１０の上面の一部を覆うように設けられている。メッキベース１４はウェハ１０側から順次に積層されたＴｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層から構成されている。各層は蒸着またはスパッタリングにより形成される。Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の厚さは、それぞれ４００Å、１５０Åおよび２０００Åである。上層レジスト１６は、メッキベース１４を挟んで下層レジスト１２の上に設けられる。上層レジスト１６の厚さは３．０μｍである。
【００１１】
図２に示されるように、メッキベース１４の上面には、上層レジスト１６に隣接するように金属配線パターン１８が形成される。金属配線パターン１８は、Ａｕメッキで構成されている。この後、図３に示されるように、上層レジスト１６が除去される。
【００１２】
次に、図４に示されるように、メッキベース１４のうち金属配線パターン１８の側方で露出する部分がイオンミリングにより除去される。これにより、下層レジスト１２の上面が露出する。このイオンミリングはＡｒイオンビーム２２を用いて１１分間行われる。印加電圧は６００Ｖ、イオンガン電流は３００ｍＡ、Ａｒの流量は１３ｓｃｃｍ、ミリング角度は１６５°である。
【００１３】
図５に示されるように、イオンミリングは下層レジスト１２の表層部に変質層１３を形成する。下層レジスト１２は本来は親水性であるが、変質層１３は疎水性である。つまり、イオンミリングは下層レジスト１２の表層部を疎水性に改質してしまう。下層レジスト１２を溶解するための剥離液は親水性であるため、変質層１３は剥離液をはじいてしまう。このように剥離液に対する親和性が低下した変質層１３を残したまま下層レジスト１２を剥離液に浸すと、変質層１３が溶解されずに残留し、図９に示されるように金属配線パターン１８の表面に付着することがある。
【００１４】
そこで、本実施形態では、図６に示されるように、下層レジスト１２を剥離液に浸す前に、酸素プラズマ２４を用いて変質層１３をアッシングする。酸素プラズマ２４は、圧力１Ｔｏｒｒ、高周波電力４００Ｗ、温度６０〜１００℃の条件下で生成される。変質層１３は酸素プラズマ２４に５分間にわたって晒される。このアッシングにより、変質層１３が疎水性から親水性に変化し、剥離液に対する親和性が高まる。このアッシングは、後述する下層レジスト１２を除去するためのアッシングに比べて短時間である。したがって、変質層１３は、ここでのアッシングによっては除去されない。
【００１５】
次に、図７に示されるように、剥離液を用いて下層レジスト１２が溶解される。この剥離液の主成分はＮ−メチル−２−ピロリドンである。上記の短時間アッシングによって変質層１３が親水性に改質されているので、剥離液は下層レジスト１２の大部分を効率良く溶解して除去する。
【００１６】
下層レジスト１２の残留部分１２ａは、図８に示されるように、酸素プラズマ２６を用いてアッシングされ、除去される。酸素プラズマ２６は、圧力１Ｔｏｒｒ、高周波電力４００Ｗ、温度６０〜１００℃の条件下で生成される。下層レジスト１２は、酸素プラズマ２６に２５分間にわたって晒される。このように、下層レジスト１２を除去するためのアッシング処理時間は、上述した変質層１３の改質のためのアッシング処理時間よりも長い。このアッシングによって下層レジスト１２がほぼ完全に除去され、それによりメッキ配線２０が完成する。
【００１７】
このように、本実施形態では、除去すべき下層レジスト１２を剥離液に浸す前に下層レジスト１２をアッシングする。これにより、イオンミリングによって低下したレジスト表層部の剥離液に対する親和性が高まる。したがって、剥離液を用いて効率良く下層レジスト１２を除去することができ、それによりレジストの残留を抑えることができる。
【００１８】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００１９】
上記実施形態では、下層レジスト１２の表層部がイオンミリングによって変質する。しかし、レジストの表層部は、レジストをイオンに晒す他の処理、例えばイオン注入や反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）によっても変質しうる。アッシングは、任意のイオン曝露処理によって変質したレジストの表層部を改質することができる。したがって、上記実施形態の方法は、他のイオン曝露処理によって変質したレジストも効率良く除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図２】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図３】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図４】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図５】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図６】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図７】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図８】実施形態のレジスト除去方法を示す概略断面図である。
【図９】レジストの残留を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…半導体ウェハ、１２…下層レジスト、１３…変質層、１４…メッキベース、１６…上層レジスト、１８…金属層、２０…メッキ配線。
【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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