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JP2001144006A - Method for removing resist - Google Patents

Method for removing resist

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JP2001144006A
JP2001144006A JP32662799A JP32662799A JP2001144006A JP 2001144006 A JP2001144006 A JP 2001144006A JP 32662799 A JP32662799 A JP 32662799A JP 32662799 A JP32662799 A JP 32662799A JP 2001144006 A JP2001144006 A JP 2001144006A
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Japan
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ozone
resist
resist film
decomposition catalyst
dissolved water
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JP32662799A
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Yuji Shimizu
裕司 清水
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NEC Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve etching rate and shorten a treatment time in a method for removing a resist film which used ozone dissolving water. SOLUTION: Chemical liquid capable of turning to ozonolysis catalyst such as aqueous ammonia and hydrogen peroxide water is added together with ozone dissolving water on a wafer wherein a resist film is formed on the upper surface. As a result, etching rate can be improved without increasing temperature of the ozone dissolving water.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレジストの除去方法
に関し、特に半導体基板上に成膜されたレジスト膜(有
機膜)をオゾン溶解水を用いて除去する方法に関するも
のである。
The present invention relates to a method for removing a resist, and more particularly to a method for removing a resist film (organic film) formed on a semiconductor substrate using ozone-dissolved water.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置製造プロセスの一つであるリ
ソグラフィープロセスではパターニングマスクとしてレ
ジストが一般的に使用されている。このレジスト膜は半
導体装置のパターニングが終了した時点で除去する必要
がある。レジスト膜の除去処理には通常100℃以上に昇
温したSPM(Sulfuric-acid Hydrogen-Peroxide Mixture
:硫酸-過酸化水素水混合液、以下SPMと記す)にて処理
するか、有機溶剤により処理する方法が適用されてい
る。SPMによるレジスト除去の場合には100℃以上の高温
で行うため、通常石英製の槽にてSPMを昇温して使用す
るのが一般的である。この為薬品の使用量は非常に多く
なり、使用後の処理液の廃液量も多大なものとなる。ま
た、処理槽にてSPMを高温に維持する為、処理装置に対
する負担も大きく、装置メンテナンスの頻度も高くせざ
るを得ないという欠点を持つ。有機溶剤についても同様
の問題点が有り、特に有機溶剤の場合には揮発しやすく
装置周りへの有機物質の漏洩・拡散を防ぐ為に処理装置
の密閉度を高くする必要が有り、また使用後の廃液につ
いても処理方法に厳重な管理が必要となる。
2. Description of the Related Art In a lithography process which is one of semiconductor device manufacturing processes, a resist is generally used as a patterning mask. This resist film needs to be removed when the patterning of the semiconductor device is completed. To remove the resist film, the SPM (Sulfuric-acid Hydrogen-Peroxide Mixture) usually heated to 100 ° C or higher
: A mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide (hereinafter referred to as SPM) or an organic solvent. Since the resist removal by SPM is performed at a high temperature of 100 ° C. or higher, it is general to use the SPM by raising the temperature in a quartz tank. For this reason, the amount of use of chemicals is extremely large, and the amount of waste liquid of the processing solution after use is also large. In addition, since the SPM is maintained at a high temperature in the processing tank, there is a disadvantage that the burden on the processing apparatus is large and the frequency of maintenance of the apparatus must be increased. Organic solvents have the same problem.Especially in the case of organic solvents, it is easy to volatilize, and it is necessary to increase the degree of sealing of the processing equipment to prevent leakage and diffusion of organic substances around the equipment. Strict management is required for the treatment method for the waste liquid.

【0003】これら装置、廃液処理に負担がかかる処理
液に代わり、レジストを除去する処理液としてオゾン溶
解水が上げられる。オゾンは酸化力が非常に高く、また
廃液についても自然分解時間が早く、特別な廃液処理を
行う必要が無い為、半導体製造ラインにて使用が容易な
処理液である。図4に、オゾン溶解水を用いた従来のレ
ジスト除去方法を行なうための装置として、ウェーハを
1枚づつ処理する方式、いわゆる枚様式のウェット処理
装置を示す。ウェーハステージ2上に、表面にフォトレ
ジストが成膜されたウェーハ1を真空吸着させ、ウェー
ハ1を回転させながら、処理液吐出ノズル3からオゾン
水製造装置4にて生成されたオゾン溶解水を吐出し、ウ
ェーハ1上に供給することにより、ウェーハ表面上のフ
ォトレジストを除去している。尚、オゾン溶解水製造装
置4は市販されているものを適用すれば良く、詳細につ
いてはここでは割愛する。
[0003] Instead of a processing liquid that burdens these apparatuses and waste liquid processing, ozone-dissolved water is used as a processing liquid for removing the resist. Ozone has a very high oxidizing power, and has a short natural decomposition time for waste liquid, and does not require special waste liquid treatment. Therefore, ozone is a treatment liquid that can be easily used in semiconductor production lines. FIG. 4 shows a so-called single-wafer type wet processing apparatus as an apparatus for performing a conventional resist removal method using ozone-dissolved water. Ozone-dissolved water generated by the ozone water production device 4 is discharged from the processing liquid discharge nozzle 3 while the wafer 1 having a photoresist film formed thereon is vacuum-sucked on the wafer stage 2 and the wafer 1 is rotated. Then, the photoresist on the wafer surface is removed by supplying it onto the wafer 1. The ozone-dissolved water producing apparatus 4 may be a commercially available apparatus, and details thereof are omitted here.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオゾン溶解水にてレジストの除去を行う方法には以
下のような問題がある。オゾン溶解水はDIW(De-Ionized
Water、以下DIWと記す)中に溶解モジュールによりオゾ
ンガスを溶解させて生成される。図5に、DIW温度とオ
ゾン溶解濃度の関係をする。DIW液温が5℃の時には150p
pm程度のオゾンが溶解しているのに対し、25℃ではオゾ
ン溶解濃度は100ppmとなっており、温度が高くなるに従
いオゾン溶解濃度はさらに低くなっていくことがわか
る。このように、DIW中へのオゾンの溶解濃度はDIW温度
と反比例の関係があり、DIW温度が高くなるに従いDIW中
へ溶解可能なオゾン濃度は低くなる。オゾン溶解水によ
るレジストのエッチングレートは、このオゾン溶解濃度
に比例する。また、オゾン溶解水によるレジストのエッ
チングレートは、同時にオゾン溶解水の液温にも比例す
る。したがって、理想的には、オゾン溶解水中のオゾン
濃度が高く且つオゾン溶解水の液温が高いことが望まし
い。しかしながら、先に述べた様に、オゾンの液温とオ
ゾン溶解濃度は反比例の関係にあるため、低い液温にて
高濃度のオゾン溶解水を製造しても、その後に液温を昇
温した時点でオゾン溶解水中のオゾンは分解し、レジス
ト上へ供給される際には低濃度のオゾン溶解水となって
しまう。
However, the above-described conventional method of removing the resist using ozone-dissolved water has the following problems. Ozone dissolved water is DIW (De-Ionized)
Water (hereinafter referred to as DIW) is produced by dissolving ozone gas in a dissolving module. FIG. 5 shows the relationship between the DIW temperature and the concentration of dissolved ozone. 150p when DIW liquid temperature is 5 ℃
While ozone of about pm is dissolved, the ozone dissolved concentration at 25 ° C. is 100 ppm, and it can be seen that the ozone dissolved concentration further decreases as the temperature increases. As described above, the concentration of dissolved ozone in DIW is inversely proportional to the DIW temperature, and the concentration of ozone that can be dissolved in DIW decreases as the DIW temperature increases. The etching rate of the resist by the ozone-dissolved water is proportional to the ozone-dissolved concentration. The etching rate of the resist by the ozone-dissolved water is also proportional to the liquid temperature of the ozone-dissolved water. Therefore, ideally, it is desirable that the ozone concentration in the ozone-dissolved water be high and the liquid temperature of the ozone-dissolved water be high. However, as described above, since the liquid temperature of ozone and the concentration of dissolved ozone are in an inverse relationship, even if high-concentration ozone-dissolved water is produced at a low liquid temperature, the liquid temperature is raised thereafter. At this point, the ozone in the ozone-dissolved water is decomposed and becomes low-concentration ozone-dissolved water when supplied onto the resist.

【0005】以上のように、従来の方法では、高濃度か
つ高液温のオゾン溶解水にてレジストの除去を行なうこ
とはできず、あまりエッチングレートをあげることはで
きないため、処理にかかる時間を短縮することができな
かった。
[0005] As described above, in the conventional method, the resist cannot be removed with ozone-dissolved water having a high concentration and a high liquid temperature, and the etching rate cannot be increased so much. Could not shorten.

【0006】従って、本発明の目的は、上記の従来技術
の問題点を解決し、オゾン溶解水によるレジストの除去
を短時間で行う方法を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method for removing a resist with ozone-dissolved water in a short time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のレジスト除去方
法は、半導体ウェーハ上に形成されたレジスト膜上に、
オゾン溶解水およびオゾン分解触媒液を供給することに
よりレジスト膜を除去することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a method for removing a resist, comprising: forming a resist on a resist film formed on a semiconductor wafer;
The resist film is removed by supplying ozone-dissolved water and an ozone decomposition catalyst solution.

【0008】このように、レジスト膜上にオゾン溶解水
に加え、オゾン分解触媒液を供給することにより、オゾ
ン溶解水が低温(例えば常温)である場合でもエッチン
グレートを高く(従来技術の2倍以上)することが可能
となった。
As described above, by supplying the ozone decomposition catalyst solution to the resist film in addition to the ozone dissolved water, even when the ozone dissolved water is at a low temperature (for example, normal temperature), the etching rate is increased (twice the conventional technology). Above).

【0009】これは、従来のオゾン溶解水のみによるレ
ジストの除去、すなわち、レジスト(有機物)を酸化す
ることによるレジスト除去に加え、アンモニア水や過酸
化水素水等のオゾン分解触媒液をオゾン溶解水に添加す
ると、オゾンが分解されてOHラジカルが生成され、こ
のOHラジカルを反応開始剤とするラジカル連鎖反応に
より、レジスト膜(有機膜)が何段階かの分解反応を経
て炭酸ガスと水とに分解されることによるレジスト除去
が加わるためと考えられる。
[0009] In addition to the conventional removal of resist using only ozone-dissolved water, that is, the removal of resist by oxidizing the resist (organic substance), an ozone-decomposing catalyst such as aqueous ammonia or hydrogen peroxide is added to ozone-dissolved water. Ozone is decomposed to generate OH radicals, and the resist film (organic film) undergoes several stages of decomposition reaction to form carbon dioxide gas and water by a radical chain reaction using the OH radicals as a reaction initiator. It is considered that resist removal due to decomposition is added.

【0010】本発明では、オゾン溶解水とオゾン分解触
媒液は、レジスト膜上へ別々に供給され、レジスト膜上
にて混合されるのが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the ozone-dissolved water and the ozone decomposition catalyst liquid are separately supplied onto the resist film and mixed on the resist film.

【0011】また、オゾン分解触媒液を予めレジスト膜
上へ供給し、続いてオゾン溶解水をレジスト膜上へ供給
するのが好ましい。
It is preferable to supply the ozone decomposition catalyst liquid onto the resist film in advance, and then supply ozone-dissolved water onto the resist film.

【0012】オゾン溶解水をレジスト膜上へ供給してい
る間、オゾン分解触媒液もレジスト膜上へ供給し続ける
とよい。
While supplying the ozone-dissolved water onto the resist film, it is preferable that the ozone decomposition catalyst liquid is also continuously supplied onto the resist film.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1に、本発明の実施の形態によるレジス
ト除去装置の概略図を示す。本実施の形態のレジスト除
去装置は、ウェーハを1枚づつ処理する、いわゆる枚様
式のウェット処理装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a resist removing apparatus according to an embodiment of the present invention. The resist removal apparatus of the present embodiment is a so-called single-wafer processing apparatus that processes wafers one by one.

【0015】本レジスト除去装置は、カップ5内に回転
可能なウェーハステージ2を備え、ステージ2にはウェ
ーハ1を真空吸着する機能が具備されている。また、先
端がウェーハステージ2の上部に位置する2つの処理液
吐出ノズル3および4を備えており、オゾン溶解水製造
装置6で生成されたオゾン溶解水が処理液吐出ノズル3
から、タンク7に充填されたオゾン分解触媒液が処理液
吐出ノズル4から、ウェーハ上に吐出できるよう構成さ
れている。
The resist removing apparatus includes a rotatable wafer stage 2 in a cup 5, and the stage 2 has a function of vacuum-sucking the wafer 1. The apparatus further includes two processing liquid discharge nozzles 3 and 4 whose tips are located above the wafer stage 2, and the ozone-dissolved water generated by the ozone-dissolved water producing device 6 is used for the processing liquid discharge nozzle 3.
Thus, the ozone decomposition catalyst liquid filled in the tank 7 can be discharged from the processing liquid discharge nozzle 4 onto the wafer.

【0016】以下、図1に示すレジスト除去装置を用い
た本発明の第1の実施例による半導体ウェーハ上のフォ
トレジスト除去方法につき説明する。
Hereinafter, a method of removing a photoresist on a semiconductor wafer according to a first embodiment of the present invention using the resist removing apparatus shown in FIG. 1 will be described.

【0017】第1の実施例は、オゾン分解触媒液として
アンモニア水を用いた例であり、図1のタンク7には、
アンモニア水が充填されている。
The first embodiment is an example in which ammonia water is used as the ozone decomposition catalyst liquid. The tank 7 shown in FIG.
Ammonia water is filled.

【0018】まず、ウェーハステージ2上に、上面にレ
ジストが成膜されたウェーハ1を真空吸着させ、ウェー
ハステージ2を回転させる。この状態で、バルブ10お
よび12を開き、ポンプ18を作動させることにより、
処理液吐出ノズル4から希釈アンモニア水を吐出し、表
面にレジスト膜が形成されたウェーハ1上に供給する。
希釈アンモニア水中のアンモニア濃度は1000ppm以下で
良い。ここで、希釈アンモニア水中のアンモニア濃度の
調整は、流量コントローラー8にて、アンモニア水供給
管9及びDIW供給配管11にそれぞれ取り付けられたバ
ルブ10および12を調整することにより行う。
First, a wafer 1 having a resist film formed on the upper surface thereof is vacuum-adsorbed on the wafer stage 2, and the wafer stage 2 is rotated. In this state, by opening the valves 10 and 12 and operating the pump 18,
The diluted ammonia water is discharged from the processing liquid discharge nozzle 4 and supplied onto the wafer 1 having a resist film formed on the surface.
The ammonia concentration in the diluted ammonia water may be 1000 ppm or less. Here, the adjustment of the ammonia concentration in the diluted ammonia water is performed by adjusting the valves 10 and 12 attached to the ammonia water supply pipe 9 and the DIW supply pipe 11 by the flow rate controller 8.

【0019】ウェーハ1上への希釈アンモニア水の吐出
を流量1L/min.にて1sec.以上行った後、オゾン溶解
水供給管16に設けられたバルブ17を開くことによ
り、オゾン溶解水製造装置6にて生成されたオゾン溶解
水を、処理液吐出ノズル3からウェーハ1上へ吐出す
る。この際のオゾン溶解水の吐出流量も1 L/min.程度
で良い。尚、オゾン溶解液吐出中も希釈アンモニア水の
吐出は継続している。
After the diluted ammonia water is discharged onto the wafer 1 at a flow rate of 1 L / min for 1 second or more, the valve 17 provided in the ozone-dissolved water supply pipe 16 is opened to open the ozone-dissolved water producing apparatus. The ozone-dissolved water generated in 6 is discharged onto the wafer 1 from the processing liquid discharge nozzle 3. At this time, the discharge flow rate of the ozone dissolved water may be about 1 L / min. The discharge of the diluted ammonia water is continued even during the discharge of the ozone solution.

【0020】ここで、オゾン分解触媒液とオゾン溶解水
とを同時にウェーハ1上に供給するようにすることも可
能であるが、上記のようにオゾン分解触媒液を予めウェ
ーハ1上に吐出し、ウェーハ1表面全体をオゾン分解触
媒液で覆った状態にて、オゾン溶解水をウェーハ表面上
に吐出することにより、オゾンをウェーハ表面上にて瞬
時に分解させることができるため、一層エッチング時間
を短縮することが可能となる。
Here, it is possible to simultaneously supply the ozone decomposition catalyst solution and the ozone-dissolved water onto the wafer 1, but the ozone decomposition catalyst solution is discharged onto the wafer 1 in advance as described above, By discharging ozone-dissolved water onto the wafer surface while the entire surface of the wafer 1 is covered with the ozone decomposition catalyst solution, ozone can be instantaneously decomposed on the wafer surface, further shortening the etching time. It is possible to do.

【0021】処理時間は、膜厚1μmのレジストをウェー
ハ1上に成膜している場合、希釈アンモニア水共存下で
のオゾン溶解水のオゾン濃度が100ppmのときのレジスト
のエッチングレートは6000Å/min.であるので、オーバ
ーエッチング時間を考慮して、2min.30sec.となる。
The processing time is as follows. When a resist having a film thickness of 1 μm is formed on the wafer 1, the etching rate of the resist when the ozone concentration of the ozone-dissolved water is 100 ppm in the presence of diluted ammonia water is 6000 Å / min. Therefore, the length is 2 min. 30 sec. In consideration of the over-etching time.

【0022】レジストのエッチング処理が終了した時点
で、バルブ10,12および17を閉じ、オゾン溶解水
及び希釈アンモニア水の吐出を停止する。続いて、DIW
供給管14に取りつけられたバルブ15を開き、処理液
吐出ノズル3からDIWをウェーハ1上に吐出し、ウェー
ハ1のリンス処理を行う。DIWによるリンス時間は2min.
程度で良い。
When the etching of the resist is completed, the valves 10, 12, and 17 are closed to stop the discharge of the ozone-dissolved water and the diluted ammonia water. Then, DIW
The valve 15 attached to the supply pipe 14 is opened, DIW is discharged from the processing liquid discharge nozzle 3 onto the wafer 1, and the wafer 1 is rinsed. Rinse time by DIW is 2min.
The degree is good.

【0023】ウェーハ1のリンス処理終了後、ステージ
2を1000rpmにて回転させる事によりウェーハ1の乾燥
処理を行う。ウェーハ1の乾燥処理が終了した時点で、
一連のレジスト除去作業が終了となる。
After the rinsing process of the wafer 1, the drying process of the wafer 1 is performed by rotating the stage 2 at 1000 rpm. When the drying of the wafer 1 is completed,
A series of resist removing operations is completed.

【0024】上記第1の実施例によれば、ウェーハ表面
上に成膜されたレジストをオゾン溶解水により除去する
際に、オゾン溶解触媒と成るアンモニア水を予めウェー
ハ表面上に供給し、ウェーハ表面上に希釈アンモニア水
の液膜を形成した後にオゾン溶解触媒を供給するため、
オゾン溶解水中のオゾン濃度をウェーハ上に吐出する寸
前迄100ppm程度の高濃度に維持する事ができ、オゾン溶
解水がウェーハ上に吐出された際、瞬時にアンモニア水
と反応・分解する事により、レジストとの化学反応が促
進され、レジスト膜のエッチング速度が速くなり、レジ
スト膜除去処理時間を短縮させることが可能となる。
According to the first embodiment, when the resist formed on the wafer surface is removed with ozone-dissolved water, ammonia water serving as an ozone-dissolving catalyst is supplied to the wafer surface in advance. In order to supply the ozone dissolving catalyst after forming a liquid film of diluted ammonia water on it,
The ozone concentration in the ozone-dissolved water can be maintained at a high level of about 100 ppm just before it is discharged onto the wafer. The chemical reaction with the resist is promoted, the etching rate of the resist film is increased, and the time for removing the resist film can be shortened.

【0025】図2は、従来の方法(オゾン溶解水のみを
用いた方法)と本発明の第1の実施例のレジスト除去方
法によるレジストのエッチングレートを示したグラフで
あり、どちらもオゾン溶解水を常温でレジスト膜上へ供
給した場合を示している。オゾン溶解水中のオゾン濃度
が100ppmの時のエッチレートで比較すると、従来の方法
ではレジスト膜のエッチングレートが約3000Å/min.で
あるのに対し、オゾン溶解水と共に希釈アンモニア水を
吐出した本発明の第1の実施例の場合では、約6000Å/m
in.と従来の2倍のエッチングレートが得られている。
すなわち、本発明の第1の実施例によるレジスト膜除去
方法によれば、従来の1/2の時間で処理を終了すること
ができる。
FIG. 2 is a graph showing the etching rate of the resist by the conventional method (a method using only ozone-dissolved water) and the resist removal method of the first embodiment of the present invention. Is supplied on the resist film at room temperature. Compared with the etching rate when the ozone concentration in the ozone-dissolved water is 100 ppm, the etching rate of the resist film in the conventional method is about 3000 Å / min. In the case of the first embodiment, about 6000 mm / m
In. and an etching rate twice as high as the conventional one are obtained.
That is, according to the method for removing a resist film according to the first embodiment of the present invention, the processing can be completed in half the time of the related art.

【0026】次に、本発明の第2の実施例による半導体
ウェーハ上のフォトレジスト除去方法につき説明する。
Next, a method of removing a photoresist from a semiconductor wafer according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0027】第2の実施例では、オゾン分解触媒液とし
て過酸化水素水を用いた例を示す。レジスト除去装置
は、第1の実施例と同様、図1に示すものを用いる。
In the second embodiment, an example is shown in which aqueous hydrogen peroxide is used as the ozone decomposition catalyst liquid. As the resist removing apparatus, the apparatus shown in FIG. 1 is used as in the first embodiment.

【0028】図1のタンク7にオゾン分解触媒液として
過酸化水素水を充填し、ウェーハステージ2を回転させ
た状態で、処理液吐出ノズル4より希釈過酸化水素水を
ウェーハ上に吐出する。希釈過酸化水素水中の過酸化水
素水濃度は1%以下で良い。希釈過酸化水素水中の過酸化
水素水濃度の調整は、流量コントローラー8にて、過酸
化水素水供給管9に取りつけられたバルブ10及びDIW
供給配管に取り付けられたバルブ12を調整することに
より行う。
The tank 7 in FIG. 1 is filled with a hydrogen peroxide solution as an ozone decomposition catalyst solution, and while the wafer stage 2 is rotated, the diluted hydrogen peroxide solution is discharged onto the wafer from the processing solution discharge nozzle 4. The concentration of the hydrogen peroxide solution in the diluted hydrogen peroxide solution may be 1% or less. The concentration of the hydrogen peroxide solution in the diluted hydrogen peroxide solution is adjusted by the flow controller 8 using the valve 10 attached to the hydrogen peroxide solution supply pipe 9 and the DIW.
This is performed by adjusting the valve 12 attached to the supply pipe.

【0029】ウェーハ表面上への希釈過酸化水素水の吐
出を1L/min.にて1sec.以上行った後に、オゾン溶解水
のウェーハ表面上への吐出を開始する。この際のオゾン
溶解水の吐出流量も1L/min.程度で良い。尚、オゾン溶
解水吐出中も希釈過酸化水素水の吐出は継続している。
オゾン溶解水のオゾン濃度を100ppmとした場合、レジス
トのエッチングレートは9000Å/min.であるので、膜厚1
μmのレジストをウェーハ1上に成膜している場合、オ
ーバーエッチング量を考慮して、1min.30sec.の処理時
間となる。
After the diluted hydrogen peroxide solution is discharged onto the wafer surface at 1 L / min for 1 second or more, the discharge of ozone-dissolved water onto the wafer surface is started. The discharge flow rate of the ozone dissolved water at this time may be about 1 L / min. The discharge of the diluted hydrogen peroxide solution is continued even during the discharge of the ozone-dissolved water.
When the ozone concentration of the ozone-dissolved water is 100 ppm, the etching rate of the resist is 9000Å / min.
When a μm resist is formed on the wafer 1, the processing time is 1 min. 30 sec. in consideration of the amount of over-etching.

【0030】レジストのエッチング処理が終了した時点
で、オゾン溶解水及び希釈過酸化水素水の吐出を停止
し、処理液吐出ノズル3からDIWをウェーハ1上に吐出
し、ウェーハ1のリンス処理を行う。DIWによるリンス
時間は2min.程度で良い。ウェーハ1のリンス処理が終
了した後に、ステージ2を1000rpmにて回転させる事に
よりウェーハ1の乾燥処理を行う。ウェーハ1の乾燥処
理が終了した時点で、一連のレジスト除去作業が終了と
なる。
When the resist etching process is completed, the discharge of ozone-dissolved water and the diluted hydrogen peroxide solution is stopped, DIW is discharged from the processing liquid discharge nozzle 3 onto the wafer 1, and the wafer 1 is rinsed. . Rinse time by DIW should be about 2min. After the rinsing process of the wafer 1 is completed, the drying process of the wafer 1 is performed by rotating the stage 2 at 1000 rpm. When the drying of the wafer 1 is completed, a series of resist removing operations is completed.

【0031】本発明の第2の実施例では、それ自身でレ
ジスト(有機物)エッチング作用を持つ過酸化水素水をオ
ゾン分解触媒として使用しているため、オゾンおよびオ
ゾンとオゾン分解触媒である過酸化水素水との反応によ
るエッチング作用に、過酸化水素水そのものによるレジ
ストエッチング作用が加わり、処理全体のレジストエッ
チングレートが速くなるため、結果としてレジスト剥離
処理時間が第1の実施例よりも更に短くすることが可能
となる。
In the second embodiment of the present invention, since hydrogen peroxide water having a resist (organic substance) etching action by itself is used as the ozone decomposition catalyst, ozone and ozone and the peroxide which is an ozone decomposition catalyst are used. Since the resist etching action of the hydrogen peroxide solution itself is added to the etching action by the reaction with the hydrogen water, the resist etching rate of the entire process is increased, and as a result, the resist stripping processing time is further shortened as compared with the first embodiment. It becomes possible.

【0032】図3は従来例、本発明の第1の実施例及び
本発明の第2の実施例によるレジストのエッチングレー
トを表したグラフである。図2と同様、いずれも常温の
オゾン溶解水を用いた場合を示している。オゾン溶解水
中オゾン濃度が100ppm時で比較すると、従来の実施例で
は3000Å/min.、本発明の第1の実施例では6000Å/min.
であるのに対し、本発明の第2の実施例では約9000Å/m
in.のエッチングレートとなっている。このように、第
2の実施例によれば、レジスト除去の処理時間を第1の
実施例の2/3、すなわち従来技術の1/3に短縮することが
可能となる。
FIG. 3 is a graph showing the etching rates of the resist according to the conventional example, the first embodiment of the present invention, and the second embodiment of the present invention. As in FIG. 2, each shows a case where ozone-dissolved water at room temperature is used. When comparing the ozone concentration in the ozone-dissolved water at 100 ppm, the conventional example is 3000 で は / min., And the first embodiment of the present invention is 6000Å / min.
In contrast, in the second embodiment of the present invention, about 9000Å / m
in. etching rate. As described above, according to the second embodiment, the processing time for removing the resist can be reduced to two thirds of the first embodiment, that is, one third of the conventional technique.

【0033】また、レジストの下に半導体デバイスにお
いて主に配線として用いられるAlを主成分とする膜や
Ti、Cu等を主成分とする膜等、アンモニア水による
耐エッチング性が低い膜が形成されたウェーハのレジス
トを除去する場合、オゾン分解触媒液として希釈アンモ
ニア水の使用が困難となる。これに対し、本発明の第2
の実施例では、従来用いられていた硫酸-過酸化水素水
混合液中に含まれる薬品である、過酸化水素水をオゾン
分解触媒液として使用する為、上記のようなアンモニア
水による耐エッチング性が低い膜が形成されたウェーハ
でも問題なく処理できる。
Under the resist, a film having low resistance to etching by ammonia water, such as a film mainly containing Al and a film mainly containing Ti, Cu, etc., mainly used as wiring in a semiconductor device, is formed. When removing the resist from a damaged wafer, it becomes difficult to use diluted ammonia water as the ozone decomposition catalyst solution. In contrast, the second embodiment of the present invention
In the embodiment of the present invention, since the hydrogen peroxide solution, which is a chemical contained in the conventionally used sulfuric acid-hydrogen peroxide solution mixture, is used as the ozone decomposition catalyst solution, the etching resistance with ammonia water as described above is used. Can be processed without any problem even on a wafer on which a film having a low level is formed.

【0034】以上、本発明の実施例につき説明したが、
本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の技術思想
の範囲内で適宜変更が可能であることは明らかである。
The embodiments of the present invention have been described above.
It is apparent that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified within the technical idea of the present invention.

【0035】例えば、オゾン溶解水中オゾン濃度、オゾ
ン溶解水温度、オゾン溶解水流量、オゾン分解触媒液
(アンモニア水、過酸化水素水)の濃度、流量および処
理時間は、上記実施例に限定されるものではなく、本発
明の処理方法を適用する半導体装置製造ラインの半導体
装置製造能力に合わせて適宜変更可能である。
For example, the ozone concentration in ozone-dissolved water, the temperature of ozone-dissolved water, the flow rate of ozone-dissolved water, the concentration, flow rate, and treatment time of the ozone decomposition catalyst solution (aqueous ammonia and hydrogen peroxide) are limited to those in the above embodiment. Instead, it can be appropriately changed according to the semiconductor device manufacturing capacity of the semiconductor device manufacturing line to which the processing method of the present invention is applied.

【0036】オゾン分解触媒液としては、アンモニア
水、過酸化水素水だけでなく、半導体製造プロセスにお
いてそれ自体が汚染源となりうるものでなければ、アル
カリ系の薬液を用いることも可能である。
As the ozone decomposition catalyst solution, not only ammonia water and hydrogen peroxide solution, but also an alkaline chemical solution can be used as long as it does not itself become a pollution source in the semiconductor manufacturing process.

【0037】また、上記第1及び第2の実施例では、オ
ゾン溶解水とオゾン分解触媒液とをウェーハ1上で混合
させているが、この方法に変えて、ウェーハ上に吐出す
る前に、予めオゾン溶解水とオゾン分解触媒液とを混合
しておいてもよい。しかしながら、吐出以前に両液を混
合しておいた場合、オゾン溶解水とオゾン分触媒液によ
り発生するラジカルは一般的に寿命が非常に短いため、
レジストに吐出した際には、反応生成物であるラジカル
の多くが消滅しているために、レジストのエッチングレ
ート向上させる効果は少ない。したがって、上記実施例
のように、ウェーハ上で混合するのが最も好ましい。
In the first and second embodiments, the ozone-dissolved water and the ozone decomposition catalyst solution are mixed on the wafer 1. However, instead of this method, before discharging onto the wafer, The ozone-dissolved water and the ozone decomposition catalyst solution may be mixed in advance. However, if both liquids are mixed before ejection, the radicals generated by the ozone-dissolved water and the ozone component catalyst liquid generally have a very short life,
When discharged to the resist, the effect of improving the etching rate of the resist is small because most of the radicals as reaction products have disappeared. Therefore, it is most preferable to mix on the wafer as in the above embodiment.

【0038】上記実施例では、オゾン分解触媒液の吐出
をオゾン溶解水の吐出開始後も継続し、両液の吐出の停
止を同時に行っているが、除去対象のレジスト膜の膜厚
等に応じて、オゾン溶解水を吐出し始めた時点、あるい
は吐出開始後しばらく継続した後オゾン溶解水の吐出停
止よりも前にオゾン分解触媒液の吐出を停止してもよ
い。この場合にも、上記実施例よりも効果は劣るが、従
来技術よりもエッチング時間を短縮することが可能であ
る。
In the above embodiment, the discharge of the ozone decomposition catalyst liquid is continued even after the start of the discharge of the ozone-dissolved water, and the discharge of both liquids is stopped simultaneously. However, the discharge depends on the thickness of the resist film to be removed. Then, the discharge of the ozone decomposition catalyst liquid may be stopped at the time when the discharge of the ozone-dissolved water is started, or after the discharge is started for a while and before the discharge of the ozone-dissolved water is stopped. In this case as well, although the effect is inferior to that of the above embodiment, it is possible to shorten the etching time as compared with the prior art.

【0039】以上のように、本発明によれば、オゾン溶
解水を用いたレジスト除去方法において、オゾン分解触
媒液を添加することで、オゾンが分解されて生成される
OHラジカルによる作用と考えられるレジストの分解反
応により、オゾン溶解水の温度を高温にせずに、エッチ
ングレートを高くすることが可能となるという効果が得
られる。
As described above, according to the present invention, in the method of removing resist using ozone-dissolved water, it is considered that the action of OH radicals generated by the decomposition of ozone by adding an ozone decomposition catalyst solution. By the decomposition reaction of the resist, an effect is obtained that the etching rate can be increased without increasing the temperature of the ozone-dissolved water.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態によるレジスト除去装置
の概略図
FIG. 1 is a schematic diagram of a resist removing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による処理と従来の方法
による処理のエッチングレートを示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing the etching rates of the processing according to the first embodiment of the present invention and the processing according to the conventional method.

【図3】本発明の第1の実施例による処理、第2の実施
例による処理および従来の方法による処理のエッチング
レートを示すグラフ
FIG. 3 is a graph showing the etching rates of the processing according to the first embodiment, the processing according to the second embodiment, and the processing according to the conventional method of the present invention.

【図4】従来のレジスト除去装置の概略図FIG. 4 is a schematic view of a conventional resist removing apparatus.

【図5】DIW濃度とオゾン溶解濃度の関係Fig. 5 Relationship between DIW concentration and ozone dissolved concentration

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェーハ 2 ウェーハステージ 3,4 処理液吐出ノズル 5 カップ 6 オゾン溶解水製造装置 7 タンク 8 流量コントローラー 9 オゾン分解触媒液供給管 10,12,15,17 バルブ 11,14 DIW供給管 18 ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Wafer stage 3, 4 Processing liquid discharge nozzle 5 Cup 6 Ozone dissolved water production apparatus 7 Tank 8 Flow controller 9 Ozone decomposition catalyst liquid supply pipe 10, 12, 15, 17 Valve 11, 14 DIW supply pipe 18 Pump

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウェーハ上に形成されたレジスト
膜上に、オゾン溶解水およびオゾン分解触媒液を供給す
ることにより前記レジスト膜を除去するレジスト除去方
法。
1. A method for removing a resist film by supplying ozone-dissolved water and an ozone decomposition catalyst solution onto a resist film formed on a semiconductor wafer.
【請求項2】 前記オゾン分解触媒液は、アンモニア水
であることを特徴とする請求項1記載のレジスト除去方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the ozone decomposition catalyst liquid is ammonia water.
【請求項3】 前記オゾン分解触媒液は、過酸化水素水
であることを特徴とする請求項1記載のレジスト除去方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the ozone decomposition catalyst liquid is a hydrogen peroxide solution.
【請求項4】 前記オゾン分解触媒液は、アルカリ系溶
液であることを特徴とする請求項1記載のレジスト除去
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the ozone decomposition catalyst liquid is an alkaline solution.
【請求項5】 前記オゾン分解触媒液は、前記オゾン溶
解水中のオゾンを分解させOHラジカルを生成させる薬
液であることを特徴とする請求項1記載のレジスト除去
方法。
5. The method according to claim 1, wherein the ozone decomposition catalyst liquid is a chemical liquid that decomposes ozone in the ozone-dissolved water to generate OH radicals.
【請求項6】 前記オゾン溶解水と前記オゾン分解触媒
液は、前記レジスト膜上へ別々に供給され、前記レジス
ト膜上で混合されることを特徴とする請求項1記載のレ
ジスト除去方法。
6. The method according to claim 1, wherein the ozone-dissolved water and the ozone decomposition catalyst solution are separately supplied onto the resist film and mixed on the resist film.
【請求項7】 前記オゾン溶解水および前記オゾン分解
触媒液の前記レジスト膜上への供給は、前記オゾン分解
触媒液を予め前記レジスト膜上へ供給し、続いて前記オ
ゾン分解触媒液を前記レジスト膜上へ供給することを特
徴とする請求項1記載のレジスト除去方法。
7. The supply of the ozone-dissolved water and the ozone-decomposition catalyst liquid onto the resist film includes supplying the ozone-decomposition catalyst liquid onto the resist film in advance, and then applying the ozone-decomposition catalyst liquid to the resist film. 2. The method according to claim 1, wherein the resist is supplied onto the film.
【請求項8】 前記オゾン分解触媒液の前記レジスト膜
上への供給は、前記オゾン分解触媒液の前記レジスト膜
上への供給時も継続していることを特徴とする請求項6
記載のレジスト除去方法。
8. The method according to claim 6, wherein the supply of the ozone decomposition catalyst liquid onto the resist film is continued even when the ozone decomposition catalyst liquid is supplied onto the resist film.
The resist removal method described in the above.
【請求項9】 前記オゾン溶解水は、常温で前記レジス
ト膜上へ供給されることを特徴とする請求項1記載のレ
ジスト除去方法。
9. The method according to claim 1, wherein the ozone-dissolved water is supplied onto the resist film at a normal temperature.
【請求項10】 前記レジスト膜の下に、アルカリ系溶
液に対する耐エッチング性が低い膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項3記載のレジスト除去方法。
10. The method according to claim 3, wherein a film having low etching resistance to an alkaline solution is formed under the resist film.
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