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JP2006128148A - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus Download PDF

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JP2006128148A
JP2006128148A JP2004310265A JP2004310265A JP2006128148A JP 2006128148 A JP2006128148 A JP 2006128148A JP 2004310265 A JP2004310265 A JP 2004310265A JP 2004310265 A JP2004310265 A JP 2004310265A JP 2006128148 A JP2006128148 A JP 2006128148A
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JP
Japan
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gas
forming
film
resist film
volume ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004310265A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Saito
剛彦 齊藤
Naoto Aida
尚登 会田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
Priority to JP2004310265A priority Critical patent/JP2006128148A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for suppressing generation of abnormal products in a process for removing a resist film into which n-type impurities are introduced. <P>SOLUTION: A resist film 16 is formed on a polysilicon film 15 and subjected to exposure/development thus patterning the resist film 16. Patterning is performed such that an opening 17 is formed in the gate electrode forming region of the polysilicon film 15. Subsequently, phosphor is injected into the polysilicon film 15 exposed from the opening 17. Phosphor is also injected into the resist film 16 and a cured layer 16a is formed. Thereafter, the cured layer 16a and the resist film 16 are removed by introducing oxygen gas and forming gas. Volume ratio of forming gas to the mixture gas of oxygen gas and forming gas is set in the range of 5-30%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体ウェハ(以下、単にウェハという)上に形成されたレジスト膜を除去する工程に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique effective when applied to a step of removing a resist film formed on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer).

日本特開平10−098026号公報(特許文献1)には、イオン注入処理後におけるレジスト膜のアッシングレートを向上させるとともに、下地の酸化シリコン膜のエッチングを抑制する技術が記載されている。具体的には、処理容器内に配置されたウェハをハロゲンランプで加熱しつつアッシングする際、水素ガス(H)、窒素ガス(N)、酸素ガス(O)およびフッ化炭素ガス(CF)よりなる混合ガスを供給する。すなわち、水素ガス(H)、窒素ガス(N)、酸素ガス(O)およびフッ化炭素ガス(CF)よりなる混合ガスを使用して、ウェハに形成されたレジスト膜をアッシングする技術が開示されている。
特開平10−098026号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-098026 (Patent Document 1) describes a technique for improving the ashing rate of a resist film after ion implantation and suppressing the etching of the underlying silicon oxide film. Specifically, when ashing while heating a wafer placed in a processing vessel with a halogen lamp, hydrogen gas (H 2 ), nitrogen gas (N 2 ), oxygen gas (O 2 ), and fluorocarbon gas ( A mixed gas composed of CF 4 ) is supplied. That is, the resist film formed on the wafer is ashed using a mixed gas composed of hydrogen gas (H 2 ), nitrogen gas (N 2 ), oxygen gas (O 2 ), and fluorocarbon gas (CF 4 ). Technology is disclosed.
JP-A-10-098026

MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)には、導電型不純物を導入したポリシリコン膜をゲート電極とするものがある。このようなゲート電極は、例えば以下のようにして形成される。   Some MISFETs (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistors) use a polysilicon film doped with conductive impurities as a gate electrode. Such a gate electrode is formed as follows, for example.

半導体基板上にゲート絶縁膜を形成した後、このゲート絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する。続いて、このポリシリコン膜上にレジスト膜を形成した後、露光・現像処理を行うことによりレジスト膜をパターニングする。パターニングは、ゲート電極を形成する領域を開口するように行われる。続いて、イオン注入法を使用することにより、開口部から露出したポリシリコン膜内にリンなどのn型不純物を導入する。このとき、主に、開口部から露出したポリシリコン膜内にリンが導入されるが、パターニングしたレジスト膜内にもリンが導入される。レジスト膜内にリンが導入されるとレジスト膜が変質し、レジスト膜の表面に剥離性の悪い硬化層が形成される。   After forming a gate insulating film on the semiconductor substrate, a polysilicon film is formed on the gate insulating film. Subsequently, after forming a resist film on the polysilicon film, the resist film is patterned by performing exposure and development processing. The patterning is performed so as to open a region for forming the gate electrode. Subsequently, an n-type impurity such as phosphorus is introduced into the polysilicon film exposed from the opening by using an ion implantation method. At this time, phosphorus is mainly introduced into the polysilicon film exposed from the opening, but phosphorus is also introduced into the patterned resist film. When phosphorus is introduced into the resist film, the resist film is altered, and a hardened layer with poor peelability is formed on the surface of the resist film.

次に、パターニングしたレジスト膜をアッシング処理によって除去した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、ポリシリコン膜を加工する。これによりリンを導入したポリシリコン膜よりなるゲート電極を形成することができる。   Next, after removing the patterned resist film by an ashing process, the polysilicon film is processed using a photolithography technique and an etching technique. As a result, a gate electrode made of a polysilicon film into which phosphorus is introduced can be formed.

リンを導入するときにマスクとして使用されたレジスト膜は、上記したようにアッシング処理で除去されるが、このアッシング処理では酸素ガスが使用される。すなわち、酸素ガスとレジスト膜の化学反応を利用して、レジスト膜を除去している。しかし、酸素ガスだけを使用したアッシング処理では、レジスト膜に形成された硬化層を除去することができない。このため、アッシング処理における加熱により、硬化層の下部にあるレジスト膜が膨張し、硬化層を突き破ってレジスト膜が破裂することが生じる。この破裂により生じるレジスト残渣が除去されず、異物としてウェハ上に残ってしまう。   The resist film used as a mask when introducing phosphorus is removed by ashing as described above, and oxygen gas is used in this ashing. That is, the resist film is removed using a chemical reaction between oxygen gas and the resist film. However, the ashing process using only oxygen gas cannot remove the hardened layer formed on the resist film. For this reason, the resist film under the hardened layer expands due to the heating in the ashing process, and the resist film breaks through the hardened layer. Resist residues resulting from this rupture are not removed and remain on the wafer as foreign matter.

そこで、リンが注入されて硬化層が形成されたレジスト膜のアッシング処理では、酸素ガスだけでなくフォーミングガスも導入されている。フォーミングガスとは、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスであり、このフォーミングガスを導入することにより、レジスト膜に形成された硬化層を除去することができる。   Therefore, not only oxygen gas but also forming gas is introduced in the ashing process of the resist film in which phosphorus is implanted to form a hardened layer. The forming gas is a mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas. By introducing the forming gas, the cured layer formed on the resist film can be removed.

しかし、フォーミングガスの割合が高くなると、ポリシリコン膜上に酸化シリコンよりなる異常生成物が発生してしまうという問題点がある。つまり、レジスト膜を除去する際、レジスト膜に含まれるリンとフォーミングガスと酸素ガスが反応してリン酸が生成される。また、レジスト膜を除去することにより露出したポリシリコン膜は、窒素ガスと反応して窒化シリコン膜が形成される。そして、リン酸と窒化シリコン膜が化学反応することにより、酸化シリコン膜が生成される。このようにして、レジスト膜を除去することにより露出したポリシリコン膜上に異常生成物である酸化シリコンが形成される。   However, when the ratio of the forming gas is increased, there is a problem that an abnormal product made of silicon oxide is generated on the polysilicon film. That is, when removing the resist film, phosphorus, forming gas, and oxygen gas contained in the resist film react to generate phosphoric acid. In addition, the polysilicon film exposed by removing the resist film reacts with nitrogen gas to form a silicon nitride film. Then, the phosphoric acid and the silicon nitride film chemically react to generate a silicon oxide film. In this way, silicon oxide, which is an abnormal product, is formed on the polysilicon film exposed by removing the resist film.

レジスト膜の除去が終了すると、次に、ポリシリコン膜を加工してゲート電極を形成する。ゲート電極の形成は、まず、ポリシリコン膜上にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜をパターニングすることにより、ゲート電極形成領域上にだけレジスト膜が残るようにする。続いて、パターニングしたレジスト膜をマスクにしてポリシリコン膜をエッチングすることにより、ゲート電極を形成する。   When the removal of the resist film is completed, the polysilicon film is then processed to form a gate electrode. The gate electrode is formed by first forming a resist film on the polysilicon film and then patterning the resist film so that the resist film remains only on the gate electrode formation region. Subsequently, the polysilicon film is etched using the patterned resist film as a mask to form a gate electrode.

このときのエッチングは、ポリシリコン膜とゲート絶縁膜(酸化シリコン膜)とのエッチング選択比が高い状態で行われる。ここで、上記したように、ポリシリコン膜上には、異常生成物である酸化シリコンが形成されている領域がある。この領域は、エッチングの際、異常生成物である酸化シリコンがマスクとなってしまい、エッチングが充分に行なわれないという問題点が発生する。すなわち、ゲート電極形成領域以外の領域に、異常生成物である酸化シリコンが存在すると、本来エッチングされるべきポリシリコン膜が充分にエッチングされずに残ることになる。すると、正常なMISFETが形成されない。   Etching at this time is performed with a high etching selectivity between the polysilicon film and the gate insulating film (silicon oxide film). Here, as described above, on the polysilicon film, there is a region where silicon oxide which is an abnormal product is formed. In this region, a problem arises that etching is not sufficiently performed because silicon oxide, which is an abnormal product, becomes a mask during etching. That is, if silicon oxide, which is an abnormal product, is present in a region other than the gate electrode formation region, the polysilicon film that should be etched remains without being sufficiently etched. Then, a normal MISFET is not formed.

本発明の目的は、n型不純物が導入されたレジスト膜を除去する工程において、異常生成物の発生を抑制することができる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing the generation of abnormal products in the step of removing a resist film introduced with n-type impurities.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本願で開示される一つの発明は、(a)半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、(b)前記ゲート絶縁膜上にシリコン膜を形成する工程と、(c)前記シリコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、(d)前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、(e)前記開口部から露出する前記シリコン膜にn型不純物を導入する工程と、(f)フッ素を含まない混合ガスを使用して前記レジスト膜を除去する工程と、(g)前記シリコン膜を加工してゲート電極を形成する工程とを備え、前記(f)工程において、前記混合ガス中に含まれるフォーミングガスの前記混合ガス全体に占める体積比率は5%以上30%以下であるものである。   One invention disclosed in the present application includes (a) a step of forming a gate insulating film on a semiconductor substrate, (b) a step of forming a silicon film on the gate insulating film, and (c) on the silicon film. Forming a resist film on the substrate, (d) forming an opening in the resist film, (e) introducing an n-type impurity into the silicon film exposed from the opening, and (f) fluorine. A step of removing the resist film using a mixed gas containing no hydrogen, and (g) a step of processing the silicon film to form a gate electrode, wherein in the step (f) The volume ratio of the forming gas contained in the mixed gas is 5% or more and 30% or less.

また、本願で開示される一つの発明は、ウェハ上に形成されたレジスト膜を酸素ガスおよびフォーミングガスを使用して除去する半導体製造装置であって、(a)前記ウェハ上に形成された前記レジスト膜を除去するためのチャンバと、(b)前記チャンバ内に導入する前記酸素ガスの流量を調整する第1マスフローコントローラと、(c)前記チャンバ内に導入する前記フォーミングガスの流量を調整する第2マスフローコントローラと、(d)前記第1マスフローコントローラから前記酸素ガスの流量値を入力し、前記第2マスフローコントローラから前記フォーミングガスの流量値を入力する制御部とを備え、前記制御部は、前記酸素ガスの流量値および前記フォーミングガスの流量値に基づいて、前記酸素ガスと前記フォーミングガスを含む混合ガス全体に対する前記フォーミングガスの体積比率を算出し、算出した前記体積比率が5%以上30%以下の範囲内にあるとき前記ウェハの処理を行う一方、算出した前記体積比率が5%以上30%以下の範囲外にあるとき前記ウェハの処理を停止するものである。   One invention disclosed in the present application is a semiconductor manufacturing apparatus that removes a resist film formed on a wafer by using an oxygen gas and a forming gas, and (a) the semiconductor film is formed on the wafer. A chamber for removing the resist film; (b) a first mass flow controller for adjusting the flow rate of the oxygen gas introduced into the chamber; and (c) a flow rate of the forming gas introduced into the chamber. A second mass flow controller; and (d) a control unit that inputs the flow rate value of the oxygen gas from the first mass flow controller and inputs the flow rate value of the forming gas from the second mass flow controller. The oxygen gas and the forming gas based on the flow rate value of the oxygen gas and the flow rate value of the forming gas. The volume ratio of the forming gas with respect to the entire mixed gas containing the liquid is calculated, and the wafer is processed when the calculated volume ratio is in the range of 5% to 30%, while the calculated volume ratio is 5%. When it is out of the range of 30% or less, the processing of the wafer is stopped.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

フォーミングガスの混合ガス全体に占める体積比率を5%以上30%以下にした状態で、n型不純物を導入したレジスト膜の除去を行っているので、異常生成物の発生を抑制することができる。   Since the resist film into which the n-type impurity is introduced is removed in a state where the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas is 5% or more and 30% or less, generation of abnormal products can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置(半導体製造装置)の概略構成を示した模式図である。図1において、本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置1は、チャンバ2、マスフローコントローラ(第1マスフローコントローラ)3、マスフローコントローラ(第2マスフローコントローラ)4および制御部5を有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a resist film removing apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) in the first embodiment. In FIG. 1, a resist film removing apparatus 1 according to the first embodiment includes a chamber 2, a mass flow controller (first mass flow controller) 3, a mass flow controller (second mass flow controller) 4, and a control unit 5.

チャンバ2は、その中で物理的あるいは化学的反応を起させるための密閉した容器である。本実施の形態1では、このチャンバ2内でウェハ上に形成されたイオン注入用レジスト膜の除去が行われる。   The chamber 2 is a sealed container for causing a physical or chemical reaction therein. In the first embodiment, the resist film for ion implantation formed on the wafer is removed in the chamber 2.

マスフローコントローラ3は、チャンバ2内に導入される酸素ガス(Oガス)の流量を調整できるようになっている。同様に、マスフローコントローラ4は、チャンバ2内に導入されるフォーミングガス(HガスとNガスの混合ガス)の流量を調整できるように構成されている。このように、チャンバ2内には、マスフローコントローラ3、4で流量が調整された酸素ガスおよびフォーミングガスが導入される。そして、導入した酸素ガスおよびフォーミングガスを使用して、イオン注入用レジスト膜の除去が行われる。 The mass flow controller 3 can adjust the flow rate of oxygen gas (O 2 gas) introduced into the chamber 2. Similarly, the mass flow controller 4 is configured to adjust the flow rate of the forming gas (mixed gas of H 2 gas and N 2 gas) introduced into the chamber 2. Thus, oxygen gas and forming gas whose flow rates are adjusted by the mass flow controllers 3 and 4 are introduced into the chamber 2. Then, using the introduced oxygen gas and forming gas, the resist film for ion implantation is removed.

制御部5は、チャンバ2内に導入される酸素ガスとフォーミングガスとのガス比を制御できるように構成されている。具体的に、制御部5は、マスフローコントローラ3およびマスフローコントローラ4に接続されており、マスフローコントローラ3から酸素ガスの流量値を入力し、マスフローコントローラ4からフォーミングガスの流量値を入力することができるようになっている。そして、制御部5は、入力した流量値から、酸素ガスとフォーミングガスを合わせた混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率を算出するようになっている。また、制御部5は、ホストコンピュータ6と接続されており、このホストコンピュータ6から工程情報を入力できるように構成されている。工程情報とは、どの工程が実施されるかなどを示す情報をいう。   The control unit 5 is configured to control the gas ratio between the oxygen gas and the forming gas introduced into the chamber 2. Specifically, the control unit 5 is connected to the mass flow controller 3 and the mass flow controller 4, and can input the flow rate value of oxygen gas from the mass flow controller 3 and can input the flow rate value of forming gas from the mass flow controller 4. It is like that. And the control part 5 calculates the volume ratio of the forming gas with respect to the whole mixed gas which combined oxygen gas and forming gas from the input flow rate value. The control unit 5 is connected to a host computer 6 and is configured so that process information can be input from the host computer 6. The process information refers to information indicating which process is performed.

レジスト膜除去装置1では、ウェハロット7からウェハが取り出され、取り出されたウェハがチャンバ2内に搬送されるようになっている。   In the resist film removing apparatus 1, a wafer is taken out from the wafer lot 7 and the taken out wafer is transferred into the chamber 2.

本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置1では、シリコン膜上に形成されたイオン注入用レジスト膜を除去することを目的としている。このため、本実施の形態1のレジスト膜除去装置1が使用される工程は、例えば、ポリシリコン膜のゲート電極形成領域にリンを導入した後、ポリシリコン膜上に形成されているマスク用のレジスト膜を除去する工程である。   The resist film removing apparatus 1 according to the first embodiment aims to remove the ion implantation resist film formed on the silicon film. For this reason, the process in which the resist film removing apparatus 1 according to the first embodiment is used is, for example, for a mask formed on a polysilicon film after introducing phosphorus into the gate electrode formation region of the polysilicon film. This is a step of removing the resist film.

図2は、nチャネル型MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)の製造工程の一部を記載したフローチャートである。図2に示すように、ゲート絶縁膜を形成した後(S11)、このゲート絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する(S12)。そして、ポリシリコン膜上にイオン注入用レジスト膜を形成し(S13)、その後、このイオン注入用レジスト膜をパターニングする(S14)。次に、パターニングしたイオン注入用レジスト膜をマスクにしてポリシリコン膜のゲート電極形成領域にリンを注入する(S15)。そして、マスクとして使用したイオン注入用レジスト膜を除去する(S16)。続いて、洗浄(S17)およびアニール(S18)を施した後、ポリシリコン膜をエッチングして、ゲート電極を形成する(S19)。このようにして、nチャネル型MISFETのゲート電極が形成される。この図2で示した工程のうち、レジスト膜除去装置1が使用される工程は、マスクとして使用したイオン注入用レジスト膜を除去するS16である。   FIG. 2 is a flowchart showing a part of a manufacturing process of an n-channel type MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor). As shown in FIG. 2, after forming a gate insulating film (S11), a polysilicon film is formed on the gate insulating film (S12). Then, an ion implantation resist film is formed on the polysilicon film (S13), and then the ion implantation resist film is patterned (S14). Next, phosphorus is implanted into the gate electrode formation region of the polysilicon film using the patterned ion implantation resist film as a mask (S15). Then, the ion implantation resist film used as a mask is removed (S16). Subsequently, after washing (S17) and annealing (S18), the polysilicon film is etched to form a gate electrode (S19). In this way, the gate electrode of the n-channel type MISFET is formed. Of the steps shown in FIG. 2, the step in which the resist film removing apparatus 1 is used is S16 for removing the ion implantation resist film used as a mask.

上記した工程で使用されるイオン注入用レジスト膜には、リンのイオン注入により、レジスト膜の表面に硬化層が形成されている。   In the resist film for ion implantation used in the above process, a hardened layer is formed on the surface of the resist film by ion implantation of phosphorus.

通常レジスト膜の除去には、酸素ガスが使用される。しかし、上記したようにイオン注入用レジスト膜の表面には、レジスト膜が変質した硬化層が形成されている。この硬化層は、酸素ガスによるアッシングでは充分に除去できない。このため、チャンバ2内には、水素ガスと窒素ガスの混合ガスよりなるフォーミングガスが導入されている。フォーミングガスを導入することにより、レジスト膜の表面に形成された硬化層が除去され、レジスト残渣を低減することができる。   Usually, oxygen gas is used to remove the resist film. However, as described above, a cured layer in which the resist film is altered is formed on the surface of the resist film for ion implantation. This hardened layer cannot be sufficiently removed by ashing with oxygen gas. Therefore, a forming gas made of a mixed gas of hydrogen gas and nitrogen gas is introduced into the chamber 2. By introducing the forming gas, the hardened layer formed on the surface of the resist film is removed, and the resist residue can be reduced.

ところが、フォーミングガスの割合を高くすると、リンが導入されたレジスト膜において、硬化層を効果的に除去することができる一方、酸化シリコンよりなる異常生成物が形成される。この異常生成物は次のような過程で形成されると考えられている。まず、ポリシリコン膜上に形成されたイオン注入用のレジスト膜を酸素ガスおよびフォーミングガスでアッシングにより除去する。このとき、レジスト膜に導入されたリンと酸素ガスと水素ガスの反応によりリン酸が形成される。一方、ポリシリコン膜の表面には窒素ガスとの反応により窒化シリコン膜が形成される。そして、リン酸と窒化シリコン膜が反応することにより、酸化シリコンよりなる異常生成物が形成される。このようにリンが導入されたレジスト膜を除去する工程で、酸化シリコンよりなる異常生成物が形成される。   However, when the ratio of the forming gas is increased, the hardened layer can be effectively removed in the resist film introduced with phosphorus, while an abnormal product made of silicon oxide is formed. This abnormal product is considered to be formed in the following process. First, the resist film for ion implantation formed on the polysilicon film is removed by ashing with oxygen gas and forming gas. At this time, phosphoric acid is formed by the reaction of phosphorus, oxygen gas, and hydrogen gas introduced into the resist film. On the other hand, a silicon nitride film is formed on the surface of the polysilicon film by reaction with nitrogen gas. Then, the phosphoric acid and the silicon nitride film react to form an abnormal product made of silicon oxide. In this process of removing the resist film introduced with phosphorus, an abnormal product made of silicon oxide is formed.

この後、ポリシリコン膜を加工してゲート電極が形成される。このゲート電極の形成工程では、酸化シリコン膜と高選択比を取った状態でポリシリコン膜のエッチングが行われる。したがって、ポリシリコン膜上に酸化シリコンよりなる異常生成物が存在すると、この異常生成物がマスクとなって、本来エッチングされるべき領域にあるポリシリコン膜が充分にエッチングされないことになり、ゲート電極が正常に形成されない。   Thereafter, the polysilicon film is processed to form a gate electrode. In the step of forming the gate electrode, the polysilicon film is etched in a state with a high selectivity with respect to the silicon oxide film. Therefore, if there is an abnormal product made of silicon oxide on the polysilicon film, the abnormal product serves as a mask, and the polysilicon film in the region to be originally etched is not sufficiently etched. Does not form normally.

そこで、本実施の形態1では、酸素ガスとフォーミングガスの混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にすることにより、レジスト残渣を取り除くとともに、酸化シリコンよりなる異常生成物の発生を抑制している。   Therefore, in the first embodiment, by forming the volume ratio of the forming gas with respect to the entire mixed gas of oxygen gas and forming gas to 5% or more and 30% or less, the resist residue is removed and abnormal products made of silicon oxide are removed. Occurrence is suppressed.

図3は、酸素ガスとフォーミングガスの混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率と、レジスト残渣比および異常生成物比との関係を示したグラフである。すなわち、イオン注入用レジスト膜のアッシングの際に添加するフォーミングガスの量とレジスト残渣比および異常生成物比との関係を示したグラフである。図3において、横軸は、フォーミングガスの体積比率を示したものであり、縦軸は、レジスト残渣比および異常生成物比を示したものである。また、グラフ中の正方形をしたプロットは、レジスト残渣比を示したものであり、菱形をしたプロットは、異常生成物比を示している。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas of oxygen gas and forming gas, and the resist residue ratio and abnormal product ratio. That is, the graph shows the relationship between the amount of forming gas added during ashing of the resist film for ion implantation, the resist residue ratio, and the abnormal product ratio. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the volume ratio of the forming gas, and the vertical axis indicates the resist residue ratio and the abnormal product ratio. Moreover, the square plot in the graph shows the resist residue ratio, and the diamond plot shows the abnormal product ratio.

レジスト残渣比は、フォーミングガスを加えないとき(フォーミングガスの体積比率が0%のとき)のレジスト残渣を1とした場合の数値を示している。また、異常生成物比は、フォーミングガスの体積比率が50%のときの異常生成物数を1とした場合の数値を示している。   The resist residue ratio is a numerical value when the resist residue is 1 when no forming gas is added (when the volume ratio of the forming gas is 0%). The abnormal product ratio is a numerical value when the number of abnormal products is 1 when the volume ratio of the forming gas is 50%.

図3に示すように、フォーミングガスの体積比率を増加させるとレジスト残渣比が低下していることがわかる。例えば、フォーミングガスの体積比率が0%の場合、レジスト残渣比は1であるが、フォーミングガスの体積比率が5%の場合、レジスト残渣比は約0.15に減少していることがわかる。さらに、フォーミングガスの体積比率が10%の場合、レジスト残渣比は約0.05であり、フォーミングガスの体積比率が20%の場合、レジスト残渣比は極めて小さくなっていることがわかる。このことから、酸素ガスに添加するフォーミングガスの量を増加させることによって、レジスト残渣を充分に除去することができることがわかる。   As shown in FIG. 3, it can be seen that the resist residue ratio decreases when the volume ratio of the forming gas is increased. For example, it can be seen that when the volume ratio of the forming gas is 0%, the resist residue ratio is 1, but when the volume ratio of the forming gas is 5%, the resist residue ratio is reduced to about 0.15. Further, it can be seen that when the volume ratio of the forming gas is 10%, the resist residue ratio is about 0.05, and when the volume ratio of the forming gas is 20%, the resist residue ratio is extremely small. This shows that the resist residue can be sufficiently removed by increasing the amount of forming gas added to the oxygen gas.

一方、フォーミングガスを導入することにより生成される異常生成物比は、フォーミングガスの体積比率が増加するにつれて、増加していることがわかる。例えば、フォーミングガスの体積比率が10%以下の場合、異常生成物比はほぼ0であり、フォーミングガスの体積比率が30%の場合、異常生成物比は約0.15となっている。さらに、フォーミングガスの体積比が40%の場合、異常生成物比は約0.5となり、フォーミングガスの体積比が50%の場合、異常生成物比は1となっている。このことから、酸素ガスに添加するフォーミングガスの量を減少させるほど、異常生成物の発生を抑制することができることがわかる。   On the other hand, it can be seen that the ratio of abnormal products generated by introducing the forming gas increases as the volume ratio of the forming gas increases. For example, when the volume ratio of the forming gas is 10% or less, the abnormal product ratio is almost 0, and when the volume ratio of the forming gas is 30%, the abnormal product ratio is about 0.15. Further, when the volume ratio of the forming gas is 40%, the abnormal product ratio is about 0.5, and when the volume ratio of the forming gas is 50%, the abnormal product ratio is 1. This shows that the generation of abnormal products can be suppressed as the amount of forming gas added to oxygen gas is decreased.

このように、レジスト残渣を取り除く観点からは、フォーミングガスの体積比率を増加させることが望ましい。一方、異常生成物の発生を抑制する観点からは、フォーミングガスの体積比率を減少させることが望ましい。したがって、フォーミングガスの体積比率を極端に増加や減少させることは両方の観点を考慮すると好ましくない。両方の観点を考慮すると、フォーミングガスの体積比率をある特定の範囲に限定する必要がある。図3に示すように、フォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にすることにより、有効にレジスト残渣を取り除くことができるとともに、異常生成物の発生を抑制することができる。具体的には、フォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にすることにより、レジスト残渣比および異常生成物比を0.2以下にすることができる。さらに望ましくは、フォーミングガスの体積比率を10%以上20%以下にすることにより、レジスト残渣比および異常生成物比を0.1以下にすることができる。   Thus, from the viewpoint of removing resist residues, it is desirable to increase the volume ratio of the forming gas. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the occurrence of abnormal products, it is desirable to reduce the volume ratio of the forming gas. Therefore, extremely increasing or decreasing the volume ratio of the forming gas is not preferable in consideration of both viewpoints. Considering both aspects, it is necessary to limit the volume ratio of the forming gas to a specific range. As shown in FIG. 3, when the volume ratio of the forming gas is 5% or more and 30% or less, the resist residue can be effectively removed and the generation of abnormal products can be suppressed. Specifically, the resist residue ratio and the abnormal product ratio can be reduced to 0.2 or less by setting the volume ratio of the forming gas to 5% or more and 30% or less. More desirably, the resist residue ratio and the abnormal product ratio can be made 0.1 or less by setting the volume ratio of the forming gas to 10% or more and 20% or less.

次に、本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置1の第1動作例について図1および図4を参照しながら説明する。まず、図1に示す制御部5は、ホストコンピュータ6から工程情報を入力する(S101)。工程情報に基づいて、実施する工程がリンイオン注入用レジスト膜の除去工程であるかを判断する(S102)。実施する工程がリンイオン注入用レジスト膜の除去工程でない場合、制御部5は、フォーミングガスの体積比率を監視しない(S103)。一方、実施する工程がリンイオン注入用レジスト膜の除去工程である場合、制御部5は、マスフローコントローラ3から送られてくる酸素ガスの流量値とマスフローコントローラ4から送られてくるフォーミングガスの流量値を入力する。そして、入力した流量値に基づいて、フォーミングガスの体積比率を算出する(S104)。   Next, a first operation example of the resist film removal apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the control unit 5 shown in FIG. 1 inputs process information from the host computer 6 (S101). Based on the process information, it is determined whether the process to be performed is a phosphorus ion implantation resist film removal process (S102). When the step to be performed is not the step of removing the resist film for phosphorus ion implantation, the control unit 5 does not monitor the volume ratio of the forming gas (S103). On the other hand, when the step to be performed is a step of removing the resist film for phosphorus ion implantation, the control unit 5 uses the flow rate value of the oxygen gas sent from the mass flow controller 3 and the flow rate value of the forming gas sent from the mass flow controller 4. Enter. Then, the volume ratio of the forming gas is calculated based on the input flow rate value (S104).

続いて、制御部5は、算出したフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下であるかを判断する(S105)。算出したフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲外である場合、装置を停止する(S106)。これにより、レジスト残渣あるいは異常生成物が生成される状態でのウェハの処理が抑制される。したがって、不良のウェハを作り込むことを防止でき、歩留まり向上および製品の信頼性向上を図ることができる。   Subsequently, the control unit 5 determines whether the calculated volume ratio of the forming gas is 5% or more and 30% or less (S105). If the calculated volume ratio of the forming gas is outside the range of 5% to 30%, the apparatus is stopped (S106). Thereby, processing of the wafer in a state where a resist residue or an abnormal product is generated is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the formation of a defective wafer, and it is possible to improve yield and product reliability.

一方、算出したフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲にある場合、ウェハの処理を行う。すなわち、ウェハ上に形成されたリンイオン注入用レジスト膜の除去を行う。このとき、フォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下であるため、レジスト残渣および異常生成物の発生を抑制することができる。したがって、歩留まり向上および製品の信頼性向上を図ることができる。   On the other hand, if the calculated volume ratio of the forming gas is in the range of 5% to 30%, the wafer is processed. That is, the phosphorus ion implantation resist film formed on the wafer is removed. At this time, since the volume ratio of the forming gas is 5% or more and 30% or less, the generation of resist residues and abnormal products can be suppressed. Therefore, it is possible to improve yield and product reliability.

次に、本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置1の第2動作例について、図1および図5を参照しながら説明する。第2動作例は、ほぼ第1動作例と同じであるため、異なる部分だけ説明する。第2動作例のうち、第1動作例と異なる点は、フォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲外にあるときの処理である。この場合、第1動作例では、レジスト膜除去装置1を停止させていた。これに対し、第2動作例では、レジスト膜除去装置1を停止させない。つまり、フォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲外にあるとき、制御部5は、マスフローコントローラ3、4を調整して、チャンバ2内に導入されるフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲内に入るようにする。これにより、レジスト膜除去装置1を停止させずに、常にフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下の範囲内でウェハの処理を行うことができる。第2動作例によれば、第1動作例と同様の効果が得られる上、レジスト膜除去装置1を停止させることがない。このため、スループット向上を図ることができ、TAT(Turn Around Time)の短縮を図ることができる。   Next, a second operation example of the resist film removing apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Since the second operation example is almost the same as the first operation example, only different parts will be described. In the second operation example, the difference from the first operation example is processing when the volume ratio of the forming gas is outside the range of 5% to 30%. In this case, in the first operation example, the resist film removing apparatus 1 is stopped. On the other hand, in the second operation example, the resist film removing apparatus 1 is not stopped. That is, when the volume ratio of the forming gas is outside the range of 5% to 30%, the control unit 5 adjusts the mass flow controllers 3 and 4 so that the volume ratio of the forming gas introduced into the chamber 2 is 5 It should be within the range of 30% to 30%. Accordingly, the wafer can be processed within a range where the volume ratio of the forming gas is always 5% or more and 30% or less without stopping the resist film removing apparatus 1. According to the second operation example, the same effect as in the first operation example can be obtained, and the resist film removing apparatus 1 is not stopped. Therefore, throughput can be improved and TAT (Turn Around Time) can be shortened.

次に、本実施の形態1における半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態1では、例えばCMISFET(Complementary Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)の製造工程について説明する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, for example, a manufacturing process of a CMISFET (Complementary Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) will be described.

図6に示すように、半導体基板(ウェハ)10を用意する。この半導体基板10は、p型の単結晶シリコンよりなり、その主面には、素子分離領域11が形成されている。素子分離領域11は、酸化シリコンよりなり、例えばSTI(Shallow Trench Isolation)法やLOCOS(Local Oxidization Of Silicon)などによって形成される。図6では、STI法で形成した素子分離領域11を示している。すなわち、半導体基板10に溝を形成した後、この溝に酸化シリコン膜を埋め込むことにより形成された素子分離領域11が図6に示されている。   As shown in FIG. 6, a semiconductor substrate (wafer) 10 is prepared. The semiconductor substrate 10 is made of p-type single crystal silicon, and an element isolation region 11 is formed on the main surface thereof. The element isolation region 11 is made of silicon oxide and is formed by, for example, an STI (Shallow Trench Isolation) method or a LOCOS (Local Oxidization Of Silicon). FIG. 6 shows the element isolation region 11 formed by the STI method. That is, FIG. 6 shows an element isolation region 11 formed by forming a groove in the semiconductor substrate 10 and then embedding a silicon oxide film in the groove.

次に、半導体基板10に形成された素子分離領域11によって分けられた活性領域、すなわちnチャネル型MISFETQを形成する領域にp型ウェル12を形成する。p型ウェル12は、例えばイオン注入法により、ボロン(B)やフッ化ボロン(BF)を導入することによって形成される。同様に、pチャネル型MISFETQを形成する領域にn型ウェル13を形成する。n型ウェル13は、例えばイオン注入法により、リン(P)や砒素(As)を導入することによって形成される。 Next, the active regions separated by isolation regions 11 formed on the semiconductor substrate 10, i.e., to form a p-type well 12 in the region for forming the n-channel type MISFET Q 1. The p-type well 12 is formed by introducing boron (B) or boron fluoride (BF 2 ), for example, by ion implantation. Similarly, to form the n-type well 13 in the region for forming the p-channel type MISFET Q 2. The n-type well 13 is formed by introducing phosphorus (P) or arsenic (As) by, for example, ion implantation.

続いて、図7に示すように、半導体基板10上に、ゲート絶縁膜14を形成する。ゲート絶縁膜14は、例えば薄い酸化シリコン膜からなり、例えば熱酸化法を使用して形成することができる。   Subsequently, as shown in FIG. 7, a gate insulating film 14 is formed on the semiconductor substrate 10. The gate insulating film 14 is made of, for example, a thin silicon oxide film, and can be formed using, for example, a thermal oxidation method.

次に、図8に示すように、ゲート絶縁膜14上にポリシリコン膜15を形成する。このポリシリコン膜15は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成することができる。その後、ポリシリコン膜15上にレジスト膜16を塗布する。そして、レジスト膜16に対して露光・現像することにより、レジスト膜16をパターニングする。パターニングは、図9に示すように、nチャネル型MISFETQのゲート電極形成領域に開口部17を形成するように行う。 Next, as shown in FIG. 8, a polysilicon film 15 is formed on the gate insulating film 14. The polysilicon film 15 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Thereafter, a resist film 16 is applied on the polysilicon film 15. Then, the resist film 16 is patterned by exposing and developing the resist film 16. Patterning, as shown in FIG. 9, performed to form an opening 17 in the gate electrode formation region of the n-channel type MISFET Q 1.

続いて、図10に示すように、パターニングしたレジスト膜16をマスクにしてリンをイオン注入する。これにより、開口部17から露出したポリシリコン膜15内にリンが注入されるとともに、レジスト膜16の表面にもリンが注入される。リンをイオン注入する工程は、ポリシリコン膜15よりなるゲート電極形成領域にリンを導入するものであるが、マスクに使用しているレジスト膜16にもリンが注入される。このとき、レジスト膜16の表面はリンをイオン注入することにより変質し、硬化層16aが形成される。なお、リンは5×1014/cm以上の量が導入される。 Subsequently, as shown in FIG. 10, phosphorus is ion-implanted using the patterned resist film 16 as a mask. As a result, phosphorus is injected into the polysilicon film 15 exposed from the opening 17 and phosphorus is also injected into the surface of the resist film 16. In the step of implanting phosphorus ions, phosphorus is introduced into the gate electrode formation region made of the polysilicon film 15, but phosphorus is also implanted into the resist film 16 used as a mask. At this time, the surface of the resist film 16 is altered by ion implantation of phosphorus, and a hardened layer 16a is formed. Note that phosphorus is introduced in an amount of 5 × 10 14 / cm 2 or more.

次に、マスクとして使用した硬化層16aを含むレジスト膜16を除去するため、本実施の形態1におけるレジスト膜除去装置1に半導体基板10が搬入される。そして、図11に示すように、半導体基板10を加熱した後、酸素ガスとフォーミングガス(例えば水素ガス3%と窒素ガス97%の混合ガス)との混合ガス18をプラズマ化してレジスト膜16上に導入する。すると、硬化層16aを含むレジスト膜16が除去される。ここで、酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガス18全体に対するフォーミングガスの体積比率が5%以上30%以下になっている。また、フォーミングガスの流量は、例えば100sccm〜10000sccmの範囲である。具体的に、例えば酸素ガスとフォーミングガスとのトータルの流量が4000sccmのとき、フォーミングガスの流量を400sccmとすることができる。このときのフォーミングガスの体積比率は10%となる。このため、リンを含む硬化層16aおよびレジスト膜16を除去する際、レジスト残渣を充分に除去することができるとともに、リンに起因した酸化シリコン系の異常生成物の発生も抑制される。   Next, in order to remove the resist film 16 including the hardened layer 16a used as a mask, the semiconductor substrate 10 is carried into the resist film removing apparatus 1 according to the first embodiment. Then, as shown in FIG. 11, after heating the semiconductor substrate 10, the mixed gas 18 of oxygen gas and forming gas (for example, a mixed gas of 3% hydrogen gas and 97% nitrogen gas) is converted into plasma to form on the resist film 16 To introduce. Then, the resist film 16 including the hardened layer 16a is removed. Here, the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas 18 of oxygen gas and forming gas is 5% or more and 30% or less. Further, the flow rate of the forming gas is, for example, in the range of 100 sccm to 10,000 sccm. Specifically, for example, when the total flow rate of oxygen gas and forming gas is 4000 sccm, the flow rate of forming gas can be 400 sccm. At this time, the volume ratio of the forming gas is 10%. For this reason, when removing the hardened layer 16a and the resist film 16 containing phosphorus, the resist residue can be sufficiently removed, and generation of abnormal silicon oxide-based products due to phosphorus is also suppressed.

ここで、従来、硬化層16aを含むレジスト膜16の除去に、酸素ガスとフォーミングガス以外にフッ素系ガスが導入されることがある。しかし、フッ素系ガスは、下地であるポリシリコン膜をエッチングする問題点がある。したがって、フッ素系ガスを使用してレジスト膜16を除去する際、開口部17から露出するポリシリコン膜15がフッ素系ガスによってエッチングされる。一方、レジスト膜16で覆われているポリシリコン膜15は、エッチングされない。このため、レジスト膜16を除去した後、ポリシリコン膜15に段差が生じてしまう。しかし、本実施の形態1では、フッ素系ガスを使用しないため、ポリシリコン膜15に段差が生じない利点がある。   Here, conventionally, in order to remove the resist film 16 including the hardened layer 16a, a fluorine-based gas may be introduced in addition to the oxygen gas and the forming gas. However, the fluorine-based gas has a problem of etching the underlying polysilicon film. Therefore, when the resist film 16 is removed using a fluorine-based gas, the polysilicon film 15 exposed from the opening 17 is etched by the fluorine-based gas. On the other hand, the polysilicon film 15 covered with the resist film 16 is not etched. For this reason, a level difference occurs in the polysilicon film 15 after the resist film 16 is removed. However, the first embodiment has an advantage that no step is generated in the polysilicon film 15 because no fluorine-based gas is used.

硬化層16aを含むレジスト膜16を除去した後、洗浄およびアニール処理を行うことにより、図12に示すように、ポリシリコン膜15が露出した状態となる。ここで、図12には図示していないが、ポリシリコン膜15のうちnチャネル型MISFETQのゲート電極形成領域には、リンが注入されている。 After removing the resist film 16 including the hardened layer 16a, cleaning and annealing are performed, so that the polysilicon film 15 is exposed as shown in FIG. Here, although not shown in FIG. 12, phosphorus is implanted into the gate electrode formation region of the n-channel MISFET Q 1 in the polysilicon film 15.

続いて、図13に示すように、ポリシリコン膜15上にレジスト膜19を形成した後、このレジスト膜19に対して露光・現像することにより、パターニングする。パターニングは、pチャネル型MISFETQのゲート電極形成領域上に開口部20を形成するように行う。その後、パターニングしたレジスト膜19をマスクにしたイオン注入により、開口部20から露出したポリシリコン膜15にボロン(B)を注入する。このとき、マスクとして機能するレジスト膜19の表面にもボロンが注入され、レジスト膜19の表面に硬化層19aが形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 13, after a resist film 19 is formed on the polysilicon film 15, the resist film 19 is exposed and developed to be patterned. Patterning is performed to form an opening 20 in the p-channel type MISFET Q 2 of the gate electrode forming region. Thereafter, boron (B) is implanted into the polysilicon film 15 exposed from the opening 20 by ion implantation using the patterned resist film 19 as a mask. At this time, boron is also implanted into the surface of the resist film 19 functioning as a mask, and a hardened layer 19 a is formed on the surface of the resist film 19.

次に、図14に示すように、酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガスをレジスト膜19上に導入する。すると、硬化層19aを含むレジスト膜19が除去される。ここで、レジスト膜19には、リンではなくボロンが注入されている。酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガス21でボロンが注入されているレジスト膜19を除去する際、異常生成物は発生しない。したがって、フォーミングガスの体積比率は5%以上30%以下の範囲内にある必要はない。すなわち、ボロンが注入されたレジスト膜19の除去の際には、異常生成物の発生を考慮する必要はなく、レジスト残渣が充分に取り除くことができる観点からフォーミングガスの体積比率を決定すればよい。つまり、異常生成物は、リンを注入したレジスト膜16を除去する際に生じるものであり、ボロンを注入したレジスト膜19を除去する際には発生しない。   Next, as shown in FIG. 14, a mixed gas of oxygen gas and forming gas is introduced onto the resist film 19. Then, the resist film 19 including the hardened layer 19a is removed. Here, boron, not phosphorus, is implanted into the resist film 19. When removing the resist film 19 into which boron is implanted with the mixed gas 21 of oxygen gas and forming gas, no abnormal product is generated. Therefore, the volume ratio of the forming gas need not be in the range of 5% to 30%. That is, when removing the resist film 19 implanted with boron, it is not necessary to consider the generation of abnormal products, and the volume ratio of the forming gas may be determined from the viewpoint that the resist residue can be sufficiently removed. . That is, the abnormal product is generated when the resist film 16 implanted with phosphorus is removed, and is not generated when the resist film 19 implanted with boron is removed.

レジスト膜19を除去した後、洗浄およびアニール処理を行うことにより、図15に示すように、ポリシリコン膜15が露出した状態となる。ここで、図15には図示していないが、ポリシリコン膜15のうちnチャネル型MISFETQのゲート電極形成領域には、リンが注入されている。同様に、ポリシリコン膜15のうちpチャネル型MISFETQのゲート電極形成領域には、ボロンが注入されている。 By removing the resist film 19 and then performing cleaning and annealing, the polysilicon film 15 is exposed as shown in FIG. Here, although not shown in FIG. 15, phosphorus is implanted into the gate electrode formation region of the n-channel type MISFET Q 1 in the polysilicon film 15. Similarly, boron is implanted into the gate electrode formation region of the p-channel type MISFET Q 2 in the polysilicon film 15.

次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、ポリシリコン膜15を加工することにより、図16に示すようなゲート電極22a、22bを形成する。ここで、本実施の形態1では、ポリシリコン膜15上に酸化シリコン系の異常生成物が発生しにくくなっていることから、ゲート電極22a、22bを正常に形成することができる。すなわち、異常生成物がマスクとなってポリシリコン膜15のエッチングが充分に行われなくなることを防止することができる。   Next, the polysilicon film 15 is processed using a photolithography technique and an etching technique to form gate electrodes 22a and 22b as shown in FIG. Here, in the first embodiment, since the silicon oxide-based abnormal product is hardly generated on the polysilicon film 15, the gate electrodes 22a and 22b can be formed normally. That is, it is possible to prevent the abnormal product from being sufficiently etched by using the abnormal product as a mask.

ゲート電極22aは、nチャネル型MISFETQのゲート電極となり、ゲート電極22bはpチャネル型MISFETQのゲート電極となる。 The gate electrode 22a becomes a gate electrode of the n-channel type MISFET Q 1, the gate electrode 22b becomes a gate electrode of the p-channel type MISFET Q 2.

続いて、図17に示すように、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用してゲート電極22aの両側にリンや砒素などのn型不純物を導入することにより、低濃度n型不純物拡散領域23、24を形成する。同様に、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用してゲート電極22bの両側にボロンなどのp型不純物を導入することにより、低濃度p型不純物拡散領域25、26を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 17, by introducing n-type impurities such as phosphorus and arsenic on both sides of the gate electrode 22a using a photolithography technique and an ion implantation method, a low-concentration n-type impurity diffusion region 23, 24 is formed. Similarly, low-concentration p-type impurity diffusion regions 25 and 26 are formed by introducing p-type impurities such as boron on both sides of the gate electrode 22b using a photolithography technique and an ion implantation method.

次に、半導体基板10上に酸化シリコン膜を形成した後、異方性エッチングを行うことにより、ゲート電極22a、22bの側壁にサイドウォール27を形成する。そして、図18に示すように、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用してリンや砒素などのn型不純物を導入することにより、高濃度n型不純物拡散領域28、29を形成する。同様に、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用してボロンなどのp型不純物を導入することにより、高濃度p型不純物拡散領域30、31を形成する。   Next, after forming a silicon oxide film on the semiconductor substrate 10, side walls 27 are formed on the side walls of the gate electrodes 22 a and 22 b by performing anisotropic etching. Then, as shown in FIG. 18, high-concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29 are formed by introducing n-type impurities such as phosphorus and arsenic using a photolithography technique and an ion implantation method. Similarly, high-concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 are formed by introducing p-type impurities such as boron by using a photolithography technique and an ion implantation method.

次に、高濃度n型不純物拡散領域28、29および高濃度p型不純物拡散領域30、31の表面を露出させた後、半導体基板10上に例えばCVD法を使用してコバルト(Co)膜を堆積させる。そして、熱処理を施すことによって、コバルトシリサイド膜32を形成する。これにより、ポリシリコン膜15とコバルトシリサイド膜32よりなるゲート電極22a、22bを形成することができる。また、高濃度n型不純物拡散領域28、29および高濃度p型不純物拡散領域30、31にコバルトシリサイド膜32を形成することができる。   Next, after exposing the surfaces of the high-concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29 and the high-concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31, a cobalt (Co) film is formed on the semiconductor substrate 10 by using, for example, a CVD method. Deposit. Then, a cobalt silicide film 32 is formed by performing heat treatment. Thereby, the gate electrodes 22a and 22b made of the polysilicon film 15 and the cobalt silicide film 32 can be formed. Further, a cobalt silicide film 32 can be formed in the high concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29 and the high concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31.

このようにして、低濃度n型不純物拡散領域23、高濃度n型不純物拡散領域28およびコバルトシリサイド膜32によりnチャネル型MISFETQのソース領域が形成され、低濃度n型不純物拡散領域24、高濃度n型不純物拡散領域29およびコバルトシリサイド膜32によりnチャネル型MISFETQのドレイン領域が形成される。同様に、低濃度p型不純物拡散領域25、高濃度p型不純物拡散領域30およびコバルトシリサイド膜32によりpチャネル型MISFETQのソース領域が形成され、低濃度p型不純物拡散領域26、高濃度p型不純物拡散領域31およびコバルトシリサイド膜32によりpチャネル型MISFETQのドレイン領域が形成される。 In this way, the low concentration n-type impurity diffusion region 23, the source region of the n-channel type MISFET Q 1 is formed by high concentration n-type impurity diffusion regions 28 and cobalt silicide film 32, the low-concentration n-type impurity diffusion regions 24, high a drain region of the n-channel type MISFET Q 1 is formed by the concentration n-type impurity diffusion regions 29 and cobalt silicide film 32. Similarly, the source region of the p-channel MISFET Q 2 is formed by the low-concentration p-type impurity diffusion region 25, the high-concentration p-type impurity diffusion region 30, and the cobalt silicide film 32, and the low-concentration p-type impurity diffusion region 26, high-concentration p The drain region of the p-channel type MISFET Q 2 is formed by the type impurity diffusion region 31 and the cobalt silicide film 32.

ここで、例えば高濃度n型不純物拡散領域28、29を形成する際、レジスト膜をマスクにしてリンのイオン注入が行われる。このとき、マスクとして使用されるレジスト膜にもリンが注入される。そして、高濃度n型不純物拡散領域28、29を形成した後、マスクとして使用したレジスト膜は除去される。レジスト膜の除去には、酸素ガスとフォーミングガスが使用されるが、フォーミングガスの体積比率によっては、上述したように酸化シリコン系の異常生成物が形成される。この異常生成物が、例えばレジスト膜で覆われていた高濃度p型不純物拡散領域30、31上に形成されていると、高濃度p型不純物拡散領域30、31上に形成されている酸化シリコン膜の膜厚が他の領域に比べて厚くなる。すると、高濃度p型不純物拡散領域30、31の表面を露出して、コバルトシリサイド膜32を形成する際、高濃度p型不純物拡散領域30、31の表面が露出されず、コバルトシリサイド膜32が形成されないおそれが生じる。したがって、リンが注入されたレジスト膜の除去をする際、酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にすることが望ましい。   Here, for example, when forming the high-concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29, phosphorus ions are implanted using the resist film as a mask. At this time, phosphorus is also implanted into the resist film used as a mask. Then, after the high-concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29 are formed, the resist film used as a mask is removed. For removing the resist film, oxygen gas and forming gas are used. Depending on the volume ratio of the forming gas, abnormal silicon oxide-based products are formed as described above. If this abnormal product is formed on the high-concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 covered with, for example, a resist film, the silicon oxide formed on the high-concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 The film thickness is thicker than other areas. Then, when the surfaces of the high concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 are exposed to form the cobalt silicide film 32, the surfaces of the high concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 are not exposed, and the cobalt silicide film 32 is formed. There is a risk that it will not be formed. Therefore, when removing the resist film into which phosphorus has been implanted, it is desirable that the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas of oxygen gas and forming gas is 5% or more and 30% or less.

このようにして、nチャネル型MISFETQおよびpチャネル型MISFETQを形成することができる。 In this way, I am possible to form the n-channel type MISFET Q 1 and p-channel type MISFET Q 2.

続いて、図19を参照しながら配線工程について説明する。半導体基板10上に、例えばCVD法を使用して層間絶縁膜となる絶縁膜40を堆積する。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、絶縁膜40を貫通するコンタクトホール41を形成する。コンタクトホール41の底部では、高濃度n型不純物拡散領域28、29および高濃度p型不純物拡散領域30、31に形成されたコバルトシリサイド膜32が露出される。   Next, the wiring process will be described with reference to FIG. On the semiconductor substrate 10, an insulating film 40 to be an interlayer insulating film is deposited using, for example, a CVD method. Thereafter, a contact hole 41 penetrating the insulating film 40 is formed by using a photolithography technique and an etching technique. At the bottom of contact hole 41, cobalt silicide film 32 formed in high concentration n-type impurity diffusion regions 28 and 29 and high concentration p-type impurity diffusion regions 30 and 31 is exposed.

次に、コンタクトホール41内にチタン/窒化チタン膜42aおよびタングステン膜42bを埋め込んだプラグ43を形成する。プラグ43は、例えば以下のようにして形成することができる。まず、コンタクトホール41内を含む絶縁膜40上に、例えばスパッタリング法を使用して、チタン/窒化チタン膜42aを形成した後、例えばCVD法を使用してタングステン膜42bをコンタクトホール41内に埋め込むように形成する。そして、絶縁膜40上に形成された不要なチタン/窒化チタン膜42aおよびタングステン膜42bをCMP法やエッチバック法を使用して除去することにより、プラグ43を形成する。   Next, a plug 43 in which a titanium / titanium nitride film 42a and a tungsten film 42b are embedded in the contact hole 41 is formed. The plug 43 can be formed as follows, for example. First, a titanium / titanium nitride film 42a is formed on the insulating film 40 including the inside of the contact hole 41 by using, for example, a sputtering method, and then a tungsten film 42b is embedded in the contact hole 41 by using, for example, a CVD method. To form. Then, the unnecessary titanium / titanium nitride film 42a and the tungsten film 42b formed on the insulating film 40 are removed by using a CMP method or an etch back method, thereby forming the plug 43.

続いて、プラグ43を形成した絶縁膜40上にチタン/窒化チタン膜44a、アルミニウム膜44b、チタン/窒化チタン膜44cを順次形成する。これらの膜は、例えばスパッタリング法を使用して形成することができる。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、チタン/窒化チタン膜44a、アルミニウム膜44bおよびチタン/窒化チタン膜44cをパターニングすることにより、配線45を形成する。   Subsequently, a titanium / titanium nitride film 44a, an aluminum film 44b, and a titanium / titanium nitride film 44c are sequentially formed on the insulating film 40 on which the plug 43 is formed. These films can be formed using, for example, a sputtering method. Then, using the photolithography technique and the etching technique, the titanium / titanium nitride film 44a, the aluminum film 44b, and the titanium / titanium nitride film 44c are patterned to form the wiring 45.

本実施の形態1によれば、リンが注入されたレジスト膜を除去する際、酸素ガスとフォーミングガスの混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にしたので、レジスト残渣を充分に取り除くことができるとともに、異常生成物の発生を抑制することができる。したがって、製品の歩留まり向上および信頼性向上を図ることができる。   According to the first embodiment, when removing the resist film implanted with phosphorus, the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas of oxygen gas and forming gas is set to 5% or more and 30% or less. While being able to remove enough, generation | occurrence | production of an abnormal product can be suppressed. Therefore, it is possible to improve product yield and reliability.

本実施の形態1では、リンが注入されたレジスト膜の下地にポリシリコン膜が形成されている例について説明したが、これに限らず、例えば下地が、単結晶シリコン膜やアモルファスシリコン膜より形成されている場合にも適用することができる。   In the first embodiment, the example in which the polysilicon film is formed on the base of the resist film into which phosphorus is implanted has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the base is formed of a single crystal silicon film or an amorphous silicon film. It can be applied even if it is.

(実施の形態2)
前記実施の形態1では、リンが注入されたレジスト膜を除去する際に、酸素ガスとフォーミングガスを使用する例について説明した。本実施の形態2では、リンが注入されたレジスト膜を除去する工程が2段階になっている例について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the example in which oxygen gas and forming gas are used when removing the resist film implanted with phosphorus has been described. In the second embodiment, an example in which the process of removing the resist film implanted with phosphorus is in two stages will be described.

本実施の形態2におけるCMISFETの製造方法は、前記実施の形態1とほぼ同様であるため、異なる部分だけ説明する。図6から図11までは前記実施の形態1と同様である。   Since the CMISFET manufacturing method according to the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, only different parts will be described. 6 to 11 are the same as those in the first embodiment.

図11に示すように、リンが注入された硬化層16aおよびレジスト膜16を酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガス18を導入することによって除去する(第1段階)。このとき、混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率は5%以上30%以下である。続いて、レジスト膜16が除去されて下地であるポリシリコン膜が露出し始めると、図20に示すように、酸素ガスとフォーミングガスとフッ素系ガスの混合ガス47を導入して、硬化層16aよりなるレジスト残渣46の除去を行う(第2段階)。このように、本実施の形態2では、硬化層16aおよびレジスト膜16の除去に使用するガスは、基本的には酸素ガスとフォーミングガスであるが、硬化層16aのレジスト残渣46の除去を加速させるため、フッ素系ガスを使用している。これにより、硬化層16aおよびレジスト膜16を速やかに除去することができる。   As shown in FIG. 11, the hardened layer 16a and the resist film 16 into which phosphorus has been implanted are removed by introducing a mixed gas 18 of oxygen gas and forming gas (first stage). At this time, the volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas is 5% or more and 30% or less. Subsequently, when the resist film 16 is removed and the underlying polysilicon film begins to be exposed, a mixed gas 47 of oxygen gas, forming gas, and fluorine-based gas is introduced as shown in FIG. The resist residue 46 is removed (second stage). As described above, in the second embodiment, the gas used for removing the hardened layer 16a and the resist film 16 is basically oxygen gas and forming gas, but the removal of the resist residue 46 from the hardened layer 16a is accelerated. In order to achieve this, fluorine-based gas is used. Thereby, the hardened layer 16a and the resist film 16 can be quickly removed.

フッ素系ガスを使用すると下地であるポリシリコン膜15が削られてしまうが、この削れ量を抑制するため、例えばフッ素系ガスとしてSFガスを使用する。ここで、レジスト膜16を除去する最初の段階(図14に示す段階)からSFガスを使用すると、レジスト膜16の除去が進行するとともに、レジスト膜16の開口部17から露出するポリシリコン膜15も削ってしまう。このため、レジスト膜16で覆われているポリシリコン膜15と開口部17から露出しているポリシリコン膜15の間に段差ができてしまう。 When the fluorine-based gas is used, the underlying polysilicon film 15 is scraped. In order to suppress the amount of scraping, for example, SF 6 gas is used as the fluorine-based gas. Here, when SF 6 gas is used from the first stage of removing the resist film 16 (the stage shown in FIG. 14), the removal of the resist film 16 proceeds and the polysilicon film exposed from the opening 17 of the resist film 16 15 will be cut off. For this reason, a step is formed between the polysilicon film 15 covered with the resist film 16 and the polysilicon film 15 exposed from the opening 17.

そこで、本実施の形態2では、レジスト膜16を除去する第1段階では酸素ガスとフォーミングガスとの混合ガス18を使用する。そして、レジスト膜16が除去されて下地であるポリシリコン膜が露出し始めた段階でSFガスを使用する。この場合、ポリシリコン膜15はある程度削られるが、ポリシリコン膜15全体に対して同程度の削れが発生するため、開口部17から露出していたポリシリコン膜15とレジスト膜16で覆われていたポリシリコン膜15との間に段差は生じない。すなわち、SFガスは、マスクとなるレジスト膜16がなくなった後、硬化層16aよりなるレジスト残渣46の除去を加速するために添加されるので、上述した問題は生じない。 Therefore, in the second embodiment, a mixed gas 18 of oxygen gas and forming gas is used in the first stage of removing the resist film 16. Then, SF 6 gas is used when the resist film 16 is removed and the underlying polysilicon film begins to be exposed. In this case, the polysilicon film 15 is shaved to some extent, but the same degree of shaving occurs on the entire polysilicon film 15, so that it is covered with the polysilicon film 15 exposed from the opening 17 and the resist film 16. There is no step between the polysilicon film 15. That is, the SF 6 gas is added to accelerate the removal of the resist residue 46 made of the hardened layer 16a after the resist film 16 serving as a mask disappears, so that the above-described problem does not occur.

図21は、ポリシリコン膜の削れ量(nm)とSFガスの添加量(%)と関係を示したグラフである。ここで、SFガスの添加量は、フォーミングガスとSFガスとの総量に対するSFガスの流量比を示している。図21に示すように、SFガスの添加量が、1%から2%に増加すると、ポリシリコン膜の削れ量も1nmから5nmに増加する。すなわち、SFガスの添加量が増加すると、ポリシリコン膜の削れ量も増加することがわかる。したがって、下地であるポリシリコン膜の削れを抑えるため、フォーミングガスとSFガスの総流量に対するSFガスの割合を極力少なくする必要があり、例えば2%以下にすることが望ましい。 FIG. 21 is a graph showing the relationship between the amount of removal of the polysilicon film (nm) and the amount of SF 6 gas added (%). Here, the amount of SF 6 gas shows a flow ratio of SF 6 gas to the total amount of the forming gas and SF 6 gas. As shown in FIG. 21, when the amount of SF 6 gas added is increased from 1% to 2%, the amount of the polysilicon film is also increased from 1 nm to 5 nm. That is, it can be seen that the amount of shaving of the polysilicon film increases as the amount of SF 6 gas added increases. Therefore, in order to suppress the abrasion of the polysilicon film serving as an underlying, it is necessary to minimize the proportion of SF 6 gas to the total flow rate of the forming gas and SF 6 gas, for example, it is desirable to below 2%.

本実施の形態2によれば、レジスト膜16を除去する第1段階で、酸素ガスとフォーミングガスだけを使用し、フォーミングガスの体積比率を5%以上30%以下にしているので、レジスト残渣を充分に除去することができるとともに、リンに起因する異常生成物の発生を抑制することができる。また、硬化層16aよりなるレジスト残渣を除去する第2段階で、SFガスを添加しているので、レジスト残渣の除去を速やかに行うことができる。 According to the second embodiment, in the first stage of removing the resist film 16, only the oxygen gas and the forming gas are used, and the volume ratio of the forming gas is set to 5% or more and 30% or less. While being able to remove enough, generation | occurrence | production of the abnormal product resulting from phosphorus can be suppressed. Further, since SF 6 gas is added in the second stage of removing the resist residue made of the hardened layer 16a, the resist residue can be removed quickly.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明の半導体装置の製造方法および半導体製造装置は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。   The semiconductor device manufacturing method and the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention can be widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.

本発明のレジスト膜除去装置の概略構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed schematic structure of the resist film removal apparatus of this invention. nチャネル型MISFETの製造工程の一部を記載したフローチャートである。6 is a flowchart showing a part of a manufacturing process of an n-channel type MISFET. 酸素ガスとフォーミングガスの混合ガス全体に対するフォーミングガスの体積比率と、レジスト残渣比および異常生成物比との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the volume ratio of the forming gas with respect to the whole mixed gas of oxygen gas and forming gas, and a resist residue ratio and an abnormal product ratio. レジスト膜除去装置の第1動作例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the 1st operation example of the resist film removal apparatus. レジスト膜除去装置の第2動作例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the 2nd operation example of the resist film removal apparatus. 実施の形態1における半導体装置の製造工程を示した断面図である。7 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device in the first embodiment. FIG. 図6に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 6; 図7に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 7; 図8に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device, following FIG. 8; 図9に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 9; 図10に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 10; 図11に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 11; 図12に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 12; 図13に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 13; 図14に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 14; 図15に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 15; 図16に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 16; 図17に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 17; 図18に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device following that of FIG. 18; 実施の形態2における半導体装置の製造工程を示した断面図である。11 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device in the second embodiment. FIG. ポリシリコン膜の削れ量とSFガスの流量比との関係を示したグラフである。Is a graph showing the relationship between the flow rate ratio of the wear amount and SF 6 gas of the polysilicon film.

符号の説明Explanation of symbols

1 レジスト膜除去装置
2 チャンバ
3 マスフローコントローラ
4 マスフローコントローラ
5 制御部
6 ホストコンピュータ
7 ウェハロット
10 半導体基板
11 素子分離領域
12 p型ウェル
13 n型ウェル
14 ゲート絶縁膜
15 ポリシリコン膜
16 レジスト膜
16a 硬化層
17 開口部
18 混合ガス
19 レジスト膜
19a 硬化層
20 開口部
21 混合ガス
22a ゲート電極
22b ゲート電極
23 低濃度n型不純物拡散領域
24 低濃度n型不純物拡散領域
25 低濃度p型不純物拡散領域
26 低濃度p型不純物拡散領域
27 サイドウォール
28 高濃度n型不純物拡散領域
29 高濃度n型不純物拡散領域
30 高濃度p型不純物拡散領域
31 高濃度p型不純物拡散領域
32 コバルトシリサイド膜
40 絶縁膜
41 コンタクトホール
42a チタン/窒化チタン膜
42b タングステン膜
43 プラグ
44a チタン/窒化チタン膜
44b アルミニウム膜
44c チタン/窒化チタン膜
45 配線
46 レジスト残渣
47 混合ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resist film removal apparatus 2 Chamber 3 Mass flow controller 4 Mass flow controller 5 Control part 6 Host computer 7 Wafer lot 10 Semiconductor substrate 11 Element isolation region 12 P-type well 13 N-type well 14 Gate insulating film 15 Polysilicon film 16 Resist film 16a Hardened layer Reference Signs List 17 opening 18 mixed gas 19 resist film 19a hardened layer 20 opening 21 mixed gas 22a gate electrode 22b gate electrode 23 low concentration n-type impurity diffusion region 24 low concentration n-type impurity diffusion region 25 low concentration p-type impurity diffusion region 26 low Concentration p type impurity diffusion region 27 Side wall 28 High concentration n type impurity diffusion region 29 High concentration n type impurity diffusion region 30 High concentration p type impurity diffusion region 31 High concentration p type impurity diffusion region 32 Cobalt silicide film 40 Insulating film 41 Contact hole 42a titanium / titanium nitride film 42b tungsten film 43 plugs 44a titanium / titanium nitride film 44b an aluminum film 44c titanium / titanium nitride film 45 wirings 46 resist residues 47 mixed gas

Claims (6)

(a)半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)前記ゲート絶縁膜上にシリコン膜を形成する工程と、
(c)前記シリコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、
(d)前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、
(e)前記開口部から露出する前記シリコン膜にリンを導入する工程と、
(f)少なくとも酸素ガスとフォーミングガスからなりフッ素を含まない混合ガスを使用して前記レジスト膜を除去する工程と、
(g)前記シリコン膜を加工してゲート電極を形成する工程とを備え、
前記(f)工程において、前記混合ガス中に含まれる前記フォーミングガスの前記混合ガス全体に占める体積比率は5%以上30%以下である半導体装置の製造方法。
(A) forming a gate insulating film on the semiconductor substrate;
(B) forming a silicon film on the gate insulating film;
(C) forming a resist film on the silicon film;
(D) forming an opening in the resist film;
(E) introducing phosphorus into the silicon film exposed from the opening;
(F) removing the resist film using a mixed gas containing at least oxygen gas and forming gas and not containing fluorine;
(G) processing the silicon film to form a gate electrode,
In the step (f), the volume ratio of the forming gas contained in the mixed gas to the entire mixed gas is 5% or more and 30% or less.
(a)半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)前記ゲート絶縁膜上にシリコン膜を形成する工程と、
(c)前記シリコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、
(d)前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、
(e)前記開口部から露出する前記シリコン膜にリンを導入する工程と、
(f)少なくとも酸素ガスとフォーミングガスからなりフッ素を含まない混合ガスを使用して前記レジスト膜を除去する工程と、
(g)前記シリコン膜を加工してゲート電極を形成する工程とを備え、
前記(f)工程において、前記混合ガス中に含まれる前記フォーミングガスの前記混合ガス全体に占める体積比率は10%以上20%以下である半導体装置の製造方法。
(A) forming a gate insulating film on the semiconductor substrate;
(B) forming a silicon film on the gate insulating film;
(C) forming a resist film on the silicon film;
(D) forming an opening in the resist film;
(E) introducing phosphorus into the silicon film exposed from the opening;
(F) removing the resist film using a mixed gas containing at least oxygen gas and forming gas and not containing fluorine;
(G) processing the silicon film to form a gate electrode,
In the step (f), the volume ratio of the forming gas contained in the mixed gas to the entire mixed gas is 10% or more and 20% or less.
(a)半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)前記ゲート絶縁膜上にシリコン膜を形成する工程と、
(c)前記シリコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、
(d)前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、
(e)前記開口部から露出する前記シリコン膜にリンを導入する工程と、
(f)前記レジスト膜を除去する工程と、
(g)前記シリコン膜を加工してゲート電極を形成する工程とを備え、
前記(f)工程は、少なくとも酸素ガスとフォーミングガスからなりフッ素を含まない第1混合ガスを使用した後、フッ素を含む第2混合ガスを使用して前記レジスト膜を除去し、前記第1混合ガス中に含まれる前記フォーミングガスの前記第1混合ガス全体に占める体積比率は5%以上30%以下である半導体装置の製造方法。
(A) forming a gate insulating film on the semiconductor substrate;
(B) forming a silicon film on the gate insulating film;
(C) forming a resist film on the silicon film;
(D) forming an opening in the resist film;
(E) introducing phosphorus into the silicon film exposed from the opening;
(F) removing the resist film;
(G) processing the silicon film to form a gate electrode,
In the step (f), after using a first mixed gas composed of at least oxygen gas and forming gas and not containing fluorine, the resist film is removed using a second mixed gas containing fluorine, and the first mixed gas is removed. The method for manufacturing a semiconductor device, wherein a volume ratio of the forming gas contained in the gas to the entire first mixed gas is 5% or more and 30% or less.
(a)半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
(b)前記ゲート絶縁膜上にシリコン膜を形成する工程と、
(c)前記シリコン膜上にレジスト膜を形成する工程と、
(d)前記レジスト膜に開口部を形成する工程と、
(e)前記開口部から露出する前記シリコン膜にリンを導入する工程と、
(f)前記レジスト膜を除去する工程と、
(g)前記シリコン膜を加工してゲート電極を形成する工程とを備え、
前記(f)工程は、少なくとも酸素ガスとフォーミングガスからなりフッ素を含まない第1混合ガスを使用した後、フッ素を含む第2混合ガスを使用して前記レジスト膜を除去し、前記第1混合ガス中に含まれる前記フォーミングガスの前記第1混合ガス全体に占める体積比率は10%以上20%以下である半導体装置の製造方法。
(A) forming a gate insulating film on the semiconductor substrate;
(B) forming a silicon film on the gate insulating film;
(C) forming a resist film on the silicon film;
(D) forming an opening in the resist film;
(E) introducing phosphorus into the silicon film exposed from the opening;
(F) removing the resist film;
(G) processing the silicon film to form a gate electrode,
In the step (f), after using a first mixed gas composed of at least oxygen gas and forming gas and not containing fluorine, the resist film is removed using a second mixed gas containing fluorine, and the first mixed gas is removed. The method for manufacturing a semiconductor device, wherein a volume ratio of the forming gas contained in the gas to the entire first mixed gas is 10% or more and 20% or less.
ウェハ上に形成されたレジスト膜を酸素ガスおよびフォーミングガスを使用して除去する半導体製造装置であって、
(a)前記ウェハ上に形成された前記レジスト膜を除去するためのチャンバと、
(b)前記チャンバ内に導入する前記酸素ガスの流量を調整する第1マスフローコントローラと、
(c)前記チャンバ内に導入する前記フォーミングガスの流量を調整する第2マスフローコントローラと、
(d)前記第1マスフローコントローラから前記酸素ガスの流量値を入力し、前記第2マスフローコントローラから前記フォーミングガスの流量値を入力する制御部とを備え、
前記制御部は、前記酸素ガスの流量値および前記フォーミングガスの流量値に基づいて、前記酸素ガスと前記フォーミングガスを含む混合ガス全体に対する前記フォーミングガスの体積比率を算出し、算出した前記体積比率が5%以上30%以下の範囲内にあるとき前記ウェハの処理を行う一方、算出した前記体積比率が5%以上30%以下の範囲外にあるとき前記ウェハの処理を停止する半導体製造装置。
A semiconductor manufacturing apparatus for removing a resist film formed on a wafer by using an oxygen gas and a forming gas,
(A) a chamber for removing the resist film formed on the wafer;
(B) a first mass flow controller that adjusts the flow rate of the oxygen gas introduced into the chamber;
(C) a second mass flow controller that adjusts the flow rate of the forming gas introduced into the chamber;
(D) a control unit that inputs a flow value of the oxygen gas from the first mass flow controller and inputs a flow value of the forming gas from the second mass flow controller;
The control unit calculates a volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas including the oxygen gas and the forming gas based on the flow rate value of the oxygen gas and the flow rate value of the forming gas, and the calculated volume ratio A semiconductor manufacturing apparatus that performs processing of the wafer when the value is within a range of 5% to 30%, and stops processing the wafer when the calculated volume ratio is outside the range of 5% to 30%.
ウェハ上に形成されたレジスト膜を酸素ガスおよびフォーミングガスを使用して除去する半導体製造装置であって、
(a)前記ウェハ上に形成された前記レジスト膜を除去するためのチャンバと、
(b)前記チャンバ内に導入する前記酸素ガスの流量を調整する第1マスフローコントローラと、
(c)前記チャンバ内に導入する前記フォーミングガスに流量を調整する第2マスフローコントローラと、
(d)前記第1マスフローコントローラから前記酸素ガスの流量値を入力し、前記第2マスフローコントローラから前記フォーミングガスの流量値を入力する制御部とを備え、
前記制御部は、前記酸素ガスの流量値および前記フォーミングガスの流量値に基づいて、前記酸素ガスと前記フォーミングガスを含む混合ガス全体に対する前記フォーミングガスの体積比率を算出し、算出した前記体積比率が5%以上30%以下の範囲外にあるとき、前記第1マスフローコントローラおよび前記第2マスフローコントローラを制御して、前記体積比率を5%以上30%以下にする半導体製造装置。
A semiconductor manufacturing apparatus for removing a resist film formed on a wafer by using an oxygen gas and a forming gas,
(A) a chamber for removing the resist film formed on the wafer;
(B) a first mass flow controller that adjusts the flow rate of the oxygen gas introduced into the chamber;
(C) a second mass flow controller for adjusting the flow rate of the forming gas introduced into the chamber;
(D) a control unit that inputs a flow value of the oxygen gas from the first mass flow controller and inputs a flow value of the forming gas from the second mass flow controller;
The control unit calculates a volume ratio of the forming gas to the entire mixed gas including the oxygen gas and the forming gas based on the flow rate value of the oxygen gas and the flow rate value of the forming gas, and the calculated volume ratio Is outside the range of 5% or more and 30% or less, a semiconductor manufacturing apparatus that controls the first mass flow controller and the second mass flow controller to set the volume ratio to 5% or more and 30% or less.
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