(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機系低誘電体膜とその上層として形成されたレジスト膜とを有する被処理基板に対してアッシング処理を施すためのアッシング方法であって、前記アッシング処理が施される前記被処理基板には事前にエッチング処理が施され、前記有機系低誘電体膜の表面の一部が露出している、アッシング方法において、
高周波電源を有するバイアス装置によってプロセスガスに高周波電界を印加してイオンを生成し、前記被処理基板に向けて加速された前記イオンによって、（ａ）前記レジスト膜に対して異方性プラズマイオンアッシングを施し且つ（ｂ）前記有機系低誘電体膜の露出した表面に改質層を形成する、第１工程と、
前記第１工程の後、マイクロ波電源を有するプラズマ発生装置によってプロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを生成し、このプラズマによって前記レジスト膜に対してアッシングを施す第２工程と、を備え、
前記プロセスガスは、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、ＮＨ３のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とするアッシング方法。
【請求項２】
前記第１工程において作動させた前記バイアス装置を前記第２工程においても継続して作動させておくことを特徴とする請求項１記載のアッシング方法。
【請求項３】
前記第２工程においては前記バイアス装置を停止させておくことを特徴とする請求項１記載のアッシング方法。
【請求項４】
第１処理室において前記第１工程を実施した後、前記第１処理室とは別室の第２処理室に前記被処理基板を搬送して前記第２処理室において前記第２工程を実施することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機系低誘電体膜とその上層として形成されたレジスト膜と有する被処理基板に対してアッシング処理を施すための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスは微細化により高集積化、高性能化が進められているが、デザインルール１８０ｎｍ以下では配線抵抗、配線間容量の増加が顕著になり、これまでのＡｌ配線、ＳｉＯ２層間絶縁膜ではデバイスをこれ以上高性能化することが困難である。そこで、配線材料に電気抵抗の低いＣｕを、層間絶縁膜に低誘電体材料（Ｌｏｗ−ｋ）を採用することが不可欠となっている。
【０００３】
また、従来は、被処理基板の表面に形成されたレジスト膜を除去するために、高密度プラズマ源により発生させたラジカルを使用して、高温・高圧力の下でアッシングを行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、有機系低誘電体膜がレジスト膜の下層として存在する場合、ラジカルを使用してレジスト膜をアッシングすると、ラジカルによって有機系低誘電体膜が変質して誘電率が悪化してしまうという問題がある。
【０００５】
このような有機系低誘電体膜の劣化を防止するためには、イオンを用いた低圧イオンアッシングが有効であるが、このイオンアッシングではアッシング速度が低く、処理能力が低いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、有機系低誘電体膜がレジスト膜の下層として存在する場合でも、有機系低誘電体膜の劣化を招くことなく、しかも処理速度を低下させずにレジスト膜をアッシングすることができるアッシング方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、有機系低誘電体膜とその上層として形成されたレジスト膜とを有する被処理基板に対してアッシング処理を施すためのアッシング方法であって、前記アッシング処理が施される前記被処理基板には事前にエッチング処理が施され、前記有機系低誘電体膜の表面の一部が露出している、アッシング方法において、高周波電源を有するバイアス装置によってプロセスガスに高周波電界を印加してイオンを生成し、前記被処理基板に向けて加速された前記イオンによって、（ａ）前記レジスト膜に対して異方性プラズマイオンアッシングを施し且つ（ｂ）前記有機系低誘電体膜の露出した表面に改質層を形成する、第１工程と、前記第１工程の後、マイクロ波電源を有するプラズマ発生装置によってプロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを生成し、このプラズマによって前記レジスト膜に対してアッシングを施す第２工程と、を備え、前記プロセスガスは、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、ＮＨ３のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記第１工程において作動させた前記バイアス装置を前記第２工程においても継続して作動させておくことができる。
【０００９】
また、前記第２工程においては前記バイアス装置を停止させておくこともできる。
【００１０】
また、好ましくは、第１処理室において前記第１工程を実施した後、前記第１処理室とは別室の第２処理室に前記被処理基板を搬送して前記第２処理室において前記第２工程を実施する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるアッシング方法について説明する。
【００１３】
図１は本実施形態によるアッシング方法を実施するためのアッシング装置の概略構成を示しており、このアッシング装置は、処理室１を内部に形成した真空容器２を備えている。処理室１内には被処理基板Ｗを載置するための処理台３が設けられ、この処理台３には、高周波電源４を有するバイアス装置５が接続されている。
【００１４】
真空容器２の上面開口はマイクロ波透過窓部材６で封止されており、このマイクロ波透過窓部材６にはプラズマ発生装置７のマイクロ波導波管１２が添設されている。プラズマ発生装置７はマイクロ波電源１３を備えており、このマイクロ波電源１３からのマイクロ波はマイクロ波導波管１２により導かれ、マイクロ波透過窓部材６を介して処理室１内に導入される。
【００１５】
図２は、本実施形態によるアッシング方法によって処理される被処理基板Ｗの表面に積層された各種の膜を示しており、この被処理基板Ｗには、有機系低誘電体膜８と、その上層として形成されたレジスト膜９と、レジスト膜９と有機系低誘電体膜８との間に形成された絶縁膜１０とが形成されている。有機系低誘電体膜８は有機ＳＯＤ（Spin On Dielectric：塗布誘電体）である。
【００１６】
そして、本実施形態によるアッシング方法では、まず初めに第１工程において、高周波電源４を有するバイアス装置５によって処理室１内のプロセスガスに高周波電界を印加してイオンを生成し、被処理基板Ｗに向けて加速されたイオンによってレジスト膜９に対して異方性プラズマイオンアッシングを施す。
【００１７】
この第１工程によって、図３（ａ）に示したように有機系低誘電体膜８の表面に改質層１１が形成される。この改質層１１はラジカルにさらされても変質を進行させないという特徴がある。
【００１８】
第１工程が終了した後、第２工程において、マイクロ波電源を有するプラズマ発生装置７によってプロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを生成し、このプラズマによってレジスト膜９に対して高速にてマイクロ波プラズマアッシングを施し、図３（ｂ）に示したようにレジスト膜９を除去する。
【００１９】
このとき、有機系低誘電体膜８の表面には改質層１１が形成されているので、有機系低誘電体膜８の周囲にラジカルが存在しても、有機系低誘電体膜８の変質が進行して誘電率が悪化するということはない。
【００２０】
第１工程及び第２工程におけるプロセスガスとしては、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、ＮＨ３のうちの少なくとも１つを含むガスを使用することができる。
【００２１】
また、第１工程終了後、第２工程においてもバイアス装置５を引き続いて作動させておくこともできるし、或いはまた、第２工程においてはバイアス装置５を停止させておくこともできる。
【００２２】
また、本実施形態においては第１工程と第２工程とを共通の処理室１において実施しているが、変形例としては、第１工程を第１処理室において実施した後、この第１処理室とは別室の第２処理室に被処理基板Ｗを搬送してこの第２処理室において第２工程を実施することもできる。
【００２３】
以上述べたように本実施形態によるアッシング方法によれば、第１工程においてレジスト膜に対して異方性プラズマイオンアッシング処理を施した後、第２工程においてマイクロ波プラズマアッシングを施すようにしたので、有機系低誘電体膜８がレジスト膜９の下層として存在する場合でも、有機系低誘電体膜８の劣化を招くことなく、しかも処理速度を低下させずにレジスト膜９を高速にてアッシングすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるアッシング方法によれば、第１工程においてレジスト膜に対して異方性プラズマイオンアッシング処理を施した後、第２工程においてマイクロ波プラズマアッシングを施すようにしたので、有機系低誘電体膜がレジスト膜の下層として存在する場合でも、有機系低誘電体膜の劣化を招くことなく、しかも処理速度を低下させずにレジスト膜を高速にてアッシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるアッシング方法を実施するためのアッシング装置の概略構成を示した図。
【図２】本発明の一実施形態によるアッシング方法によって処理される被処理基板の表面に積層された各種の膜を示した図。
【図３】本発明の一実施形態によるアッシング方法によって被処理基板が処理される様子を示した図であり、（ａ）は第１工程終了後の状態を示し、（ｂ）は第２工程終了後の状態を示す。
【符号の説明】
１  処理室
２  真空容器
３  処理台
４  高周波電源
５  バイアス装置
６  マイクロ波透過窓部材
７  プラズマ発生装置
８  有機系低誘電体膜
９  レジスト膜
１０  絶縁膜
１１  改質層
１２  マイクロ波導波管
１３  マイクロ波電源
Ｗ  被処理基板
【図１】
0004018323.tif 000002
【図２】
0004018323.tif 000003
【図３】
0004018323.tif 000004