膜の除去方法及び膜除去用装置
【課題】半導体基板等の部材に付着したＳｉ及びＣを含む膜を容易に除去でき、且つ部材にダメージを与えるおそれが少ない膜の除去方法、及びその除去方法において使用する膜除去用装置を提供する。
【解決手段】Ｓｉ及びＣを含む膜が形成された半導体基板２０をチャンバ１１内に配置する。また、チャンバ１１内に酸素ガスを導入するとともに、真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内の圧力を例えば１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）に維持する。そして、真空紫外光ランプ１３により発生した真空紫外光を半導体基板２０に照射する。これにより、ＳｉとＣとの結合が切断され、Ｓｉと酸素とが結合して、Ｓｉ及びＣを含む膜がＳｉＯ膜に変質する。その後、フッ酸等によりＳｉＯ膜を除去する。
【解決手段】Ｓｉ及びＣを含む膜が形成された半導体基板２０をチャンバ１１内に配置する。また、チャンバ１１内に酸素ガスを導入するとともに、真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内の圧力を例えば１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）に維持する。そして、真空紫外光ランプ１３により発生した真空紫外光を半導体基板２０に照射する。これにより、ＳｉとＣとの結合が切断され、Ｓｉと酸素とが結合して、Ｓｉ及びＣを含む膜がＳｉＯ膜に変質する。その後、フッ酸等によりＳｉＯ膜を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板等の部材に付着したＳｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜の除去方法、及びその除去方法において使用する膜除去用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造には、プロセス条件の調整や確認のために、半導体装置（ＬＳＩ）の製造に使用される半導体基板（シリコンウエハ）と同サイズのテスト用半導体基板（以下、「テスト基板」ともいう）が多数使用されている。
【０００３】
近年、半導体装置の製造に使用される半導体基板のサイズが大型化しており、それにともなってテスト基板のコストが上昇している。そのため、テスト基板の使用量の削減が要求されている。テスト基板の多くは、付着した膜を薬液等により除去して再生された後、再利用される。
【０００４】
ところで、近年の半導体装置では、電流効率の向上を図るために、配線材料として抵抗率が低い銅を使用し、絶縁膜材料として低誘電率材料が使用されるようになった。低誘電率材料としては、例えばＳｉＣ（炭化シリコン）、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ（酸化シリコン）を含むＳＯＤ（Spin on Dielectrics）、及び有機樹脂を含むＳＯＤ等が用いられている。従って、テスト基板にも、これらの低誘電率材料からなる膜が付着する。
【０００５】
上述した低誘電率材料の中で、ＳｉＣはＳｉとＣとの結合が強い結晶構造を有し、酸やアルカリに対して極めて高い耐性を示す。このため、通常の薬液処理では、ＳｉＣ膜を半導体基板から取り除くことができない。
【０００６】
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）により半導体基板上のＳｉＣ膜を除去することは可能であるが、基板端面に付着したＳｉＣ膜を完全に除去することは困難である。また、繰り返しＣＭＰを行うと、基板が損傷したり、基板が薄くなるなどの問題が生じる。このため、ＳｉＣ膜が付着した半導体基板の再生は困難であるとされており、再使用されずに廃棄されることが多い。
【０００７】
ＳｉＣ膜が付着した半導体基板の再生方法として、ドライエッチングによりＳｉＣ膜を除去する方法が提案されている。また、半導体基板を１０００℃以上の高温で長時間（例えば１．５時間）加熱したり、Ｏ2プラズマを照射したりすることにより、ＳｉＣをＳｉＯに変質させた後、フッ酸等の酸でＳｉＯを除去する方法も提案されている。
【０００８】
なお、従来、化合物半導体基板（ＳｉＣ基板）の表面の炭化不純物を除去する方法として、波長が２００ｎｍ〜３００ｎｍの紫外光を照射しつつオゾン暴露を行うことが提案されている。しかし、この方法は、シリコン半導体基板に付着したＳｉＣ膜を除去するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ０１／０９７２６９号公報
【特許文献２】特開２００７−４９１４５号公報
【特許文献３】特開２００１−２４４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ドライエッチングやプラズマ照射によりＳｉＣ膜を除去しようとすると、粒子の衝突により半導体基板にダメージを与えてしまう。また、半導体基板を１０００℃以上の高温で加熱すると、基板に熱によるダメージを与えてしまう。
【００１１】
以上から、半導体基板等の部材に付着したＳｉ及びＣを含む膜を容易に除去でき、且つ部材にダメージを与えるおそれが少ない膜の除去方法、及びその除去方法において使用する膜除去用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一観点によれば、Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程とを有する膜の除去方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記一観点によれば、Ｓｉ及びＣを含む膜に真空紫外線を照射してＳｉとＣとの結合を切断する。ＳｉＣ膜中でＣはＨと結合しており、Ｓｉから分離されたＣはメチル基又はメチレン基の状態で部材から離脱する。一方、Ｃから分離されたＳｉは、雰囲気中の酸素や窒素と結合してＳｉＯ又はＳｉＮとなる。このように、真空紫外線の照射によりＳｉとＣとの結合を切断することにより、薬液により除去することが難しい膜を薬液により容易に除去できる膜に変化させることができる。これにより、部材にダメージを与えることなく膜を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、紫外光の波長とＣＨ3の検出強度（電流値）との関係を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る膜の除去方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る膜の除去方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１６】
本願発明者らは、シリコン半導体基板に付着したＳｉＣ膜を基板にダメージを与えることなく除去する方法を開発すべく、種々実験・研究を行った。その結果、ＳｉＣ膜が付着したシリコン半導体基板に所定の条件で真空紫外光を照射すると、基板にダメージを与えることなくＳｉとＣとを容易に分離できることが判明した。
【００１７】
Ｓｉから分離されたＣは、気体となって半導体基板から離脱する。この場合、ＳｉＣ膜中でＣはＨと結合しており、Ｓｉから分離されるとＣはメチル基又はメチレン基の状態で気体となると考えられる。一方、Ｃと分離されたＳｉは、雰囲気中の酸素又は窒素と結合してＳｉＯ（一酸化シリコン又は二酸化シリコン）又はＳｉＮとなり、半導体基板上に残る。すなわち、ＳｉＣ膜が付着したシリコン半導体基板に所定の条件で紫外光を照射すると、ＳｉＣ膜がＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜に変質する。ＳｉＯ膜は、フッ酸等の酸性液により容易に且つ半導体基板に殆どダメージを与えることなく除去することができる。また、ＳｉＮ膜も、フッ酸又はリン酸により容易に且つ半導体基板に殆どダメージを与えることなく除去することができる。なお、本願において、ＳｉＯ膜と記載した場合は、ＳｉＯ（一酸化シリコン）及びＳｉＯ2（二酸化シリコン）のいずれか一方又は両方を主成分とする膜をいう。また、ＳｉＮ膜と記載した場合は、ＳｉＮを主成分とする膜をいう。
【００１８】
図１は、横軸に試料に照射する紫外光の波長をとり、縦軸にＣＨ3の検出強度（電流値）をとって、両者の関係を示す図である。ここでは、実験の都合上、試料として表面上にＳｉＯＣ膜が１００ｎｍの厚さに形成されたシリコン半導体基板を使用している。ＣはＳｉＯＣ膜内でＳｉＣ膜内と同様の結合（メチル基）を含むので、紫外光の波長とＣの解離量との関係はＳｉＯＣとＳｉＣとで同じになると考えられる。
【００１９】
また、ここでは光源として高圧水銀ランプを使用し、照射強度が３５０ｍＷ/ｃｍ2の条件で波長を変化させて、チャンバ内に配置された試料に紫外光を照射している。チャンバ内にはＨｅ（ヘリウム）ガスを導入し、チャンバ内の圧力は１０Torr（１．３３×１０3Ｐａ）に制御している。
【００２０】
ＳｉＯＣからＣが分離されると、Ｃは分子量が１５のＣＨ3として検出される。図１では、四重極形質量分析計（Ｑ−ｍａｓｓ）を用いてＣＨ3を検出したときの電流値を検出強度として示している。
【００２１】
この図１からわかるように、紫外光の波長が１００ｎｍ〜１７０ｎｍのときにＣＨ3の検出強度が高くなっている。これは、この波長帯の紫外光の照射によりＳｉとＣとの結合が切断されることを意味している。この波長帯の紫外光は大気中の酸素又は窒素等により吸収されてしまうため、真空中でなければ伝播することができない。このため、この波長帯の紫外光は、真空紫外光（Vacuum Ultra Violet）と呼ばれている。
【００２２】
図１から、紫外光の波長が約１５０ｎｍのときに検出強度は最大値を示し、検出強度が最大値の１／２以上となる紫外光の波長はおおよそ１３０ｎｍ〜１６０ｎｍであることがわかる。従って、ＳｉＯＣ膜又はＳｉＣ膜を効率的にＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜に変質させるためには、光源として波長が１３０ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲の紫外光を多く放出する紫外光ランプを使用することが好ましい。
【００２３】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【００２５】
この図２に示すように、本実施形態に係る膜除去用装置は、仕切り板１２により上下２つの部屋（ランプ室１１ａ及び光照射室１１ｂ）に仕切られたチャンバ１１を有している。上側のランプ室１１ａには真空紫外光を発生する真空紫外光ランプ１３が配置され、下側の光照射室１１ｂには処理対象の半導体基板２０が載置される基板ステージ１４が配置されている。基板ステージ１４には、半導体基板２０を所定温度に加熱するヒータ１４ａが設けられている。
【００２６】
仕切り板１２には石英窓１２ａが設けられており、ランプ１３から放出された真空紫外光は、石英窓１２ａを介して光照射室１１ｂに配置された半導体基板２０に照射される。光照射室１１ｂ内にはガス供給管１５を介して酸素（Ｏ2）ガスが供給されるようになっている。また、光照射室１１ｂは圧力調整バルブ１６を介して真空排気ポンプ１７に接続されており、この真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内を所定の圧力に維持できるようになっている。
【００２７】
以下、上述の膜除去用装置を使用した膜の除去方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ１１において、チャンバ１１内の基板ステージ１４上に、処理対象の半導体基板２０を載置する。ここでは、半導体基板２０の表面にはＳｉＣ膜が付着しているものとする。
【００２９】
次に、ステップＳ１２に移行し、ガス供給管１５を介して光照射室１１ｂ内に酸素ガスを例えば１００sccmの流量で導入する。また、真空排気ポンプ１７を稼働して、チャンバ１１内の圧力を例えば１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）に維持する。その後、ステップＳ１３に移行し、基板ステージ１４に設けられたヒータ１４ａにより半導体基板２０を加熱し、基板温度を例えば４００℃にする。
【００３０】
チャンバ１１内の圧力が高すぎると、真空紫外光がチャンバ１１内のガスにより吸収されて半導体基板２０に照射される真空紫外光の量が少なくなる。一方、チャンバ１１内の圧力が低すぎると、酸素が不足してＳｉＯ膜の形成が阻害される。これらのことを考慮すると、チャンバ１１内の圧力は、５Torr（約０．６７×１０3Ｐａ）〜１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）の範囲内とすることが好ましい。
【００３１】
また、半導体基板２０は必ずしも加熱する必要はないが、１００℃以上の温度に加熱することにより、ＳｉＣ膜からのＣの解離を促進することができる。但し、半導体基板を５００℃より高い温度に加熱してもＳｉＣからのＣの解離を促進する効果は殆ど変わらないだけでなく、高温により半導体基板２０にダメージを与えるおそれがある。このため、半導体基板２０を加熱するときの温度は、１００℃〜５００℃の範囲内とすることが好ましい。
【００３２】
次に、ステップＳ１４に移行し、ランプ１３を稼働させて、半導体基板２０に真空紫外光を照射する。真空紫外光の好ましい照射強度は、ＳｉＣ膜の厚さ等にもよるが、１０ｍＷ/ｃｍ2以上、例えば１００ｍＷ/ｃｍ2〜５００ｍＷ/ｃｍ2の範囲内とする。また、真空紫外光の照射時間は、例えば１０分間程度とする。
【００３３】
このように半導体基板２０に真空紫外光を照射することにより、ＳｉＣ膜中のＳｉとＣとの結合が切断される。そして、Ｃはメチル基又はメチレン基の状態で気体となり、真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内から排出される。また、Ｓｉは雰囲気中の酸素と結合してＳｉＯとなり、半導体基板２０上に残る。すなわち、真空紫外線の照射により、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜がＳｉＯ膜に変質する。
【００３４】
次いで、ステップＳ１５に移行し、半導体基板２０をチャンバ１１から取り出し、濃度が１０ｗｔ％のフッ酸に約５分間浸漬して、ＳｉＯ膜を除去する。なお、このとき半導体基板２０を直接フッ酸に浸漬するのではなく、純水が入った槽に半導体基板２０を入れ、その後純水をフッ酸に置換し、ＳｉＯ膜が除去された後にフッ酸を純水に置換することが好ましい。これにより、半導体基板２０の表面がオーバーエッチングされることを防止できるとともに、フッ酸が付着した半導体基板２０により他の装置が汚染されることを防止できる。
【００３５】
上述の工程でフッ酸によりＳｉＯ膜を除去した後、ステップＳ１６に移行して、半導体基板２０を減圧乾燥炉に入れてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）減圧乾燥を行う。その後、必要に応じて、更に半導体基板２０をスピン型水洗スクラバーにより洗浄処理し、半導体基板２０の表面に付着した塵埃等を除去する。このようにして、半導体基板２０の再生が完了する。
【００３６】
本実施形態においては、減圧下で真空紫外光を照射するだけでＳｉＣ膜をＳｉＯ膜に変質させることができ、半導体基板２０にダメージを与えるおそれが少ない。また、半導体基板２０の再生にともなう厚さの減少も無視できる。従って、半導体基板２０を繰り返し再利用することができ、半導体装置製造にともなうコストを削減することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では光照射室１１ｂ内に酸素を導入しながら半導体基板２０に真空紫外光を照射している。しかし、減圧下で半導体基板２０に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と、半導体基板２０に酸素（Ｏ）を暴露してＳｉとＯとを結合させる工程とを個別に実施してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態ではチャンバ１１内に酸素ガスを導入してＳｉＣ膜をＳｉＯ膜に変質させているが、チャンバ１１内に窒素ガス（Ｎ2）を導入してＳｉＣ膜をＳｉＮ膜に変質させてもよい。シリコン半導体基板に付着したＳｉＮ膜は、濃度が５０ｗｔ％以上フッ酸、又は濃度が５０ｗｔ％以上で温度が１５０℃程度のリン酸に浸漬することにより、容易に除去することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【００４０】
本実施形態の膜除去用装置は、処理対象の半導体基板２０に真空紫外光を照射する真空紫外光照射チャンバ３０と、真空紫外光が照射された半導体基板２０に酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバ４０とを有している。これらの真空紫外光照射チャンバ３０及び酸素プラズマ照射チャンバ４０はスリットバルブ５１を介して接続されており、真空紫外光照射チャンバ３０と酸素プラズマ照射チャンバ４０との間は図示しない搬送装置により半導体基板２０を搬送するようになっている。
【００４１】
真空紫外光照射チャンバ３０は、仕切り板３２により上下２つの部屋（ランプ室３１ａ及び光照射室３１ｂ）に仕切られている。上側のランプ室３１ａには真空紫外光を発生する真空紫外光ランプ３３が配置されており、下側の光照射室３１ｂには処理対象の半導体基板２０が載置される基板ステージ３４が配置されている。基板ステージ３４には、半導体基板２０を所定温度に加熱するヒータ３４ａが設けられている。
【００４２】
仕切り板３２には石英窓３２ａが設けられており、ランプ３３から放出された真空紫外光は、石英窓３２ａを介して光照射室３１ｂに配置された半導体基板２０に照射される。光照射室３１ｂは圧力調整バルブ３６を介して真空排気ポンプ３７に接続されており、この真空排気ポンプ３７により真空紫外光照射チャンバ３０内を所定の圧力に維持できるようになっている。
【００４３】
一方、酸素プラズマ照射チャンバ４０は、半導体基板２０が載置される基板ステージ４１と、チャンバ４０内に酸素ガスを供給するガス供給管４２と、チャンバ４０内に酸素プラズマを発生するマイクロ波発信器４３とを有している。基板ステージ４１には、基板ステージ４１上に載置された半導体基板２０を加熱するヒータ４１ａが設けられている。また、酸素プラズマ照射チャンバ４０は、圧力調整バルブ４４を介して真空排気ポンプ４５に接続されている。
【００４４】
以下、上述の膜除去用装置を使用した膜の除去方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ２１において、真空紫外光照射チャンバ３０内の基板ステージ３４上に処理対象の半導体基板２０を載置する。ここでは、半導体基板２０の表面にはＳｉＣ膜が付着しているものとする。
【００４６】
その後、ステップＳ２２に移行し、チャンバ３０内の圧力を１０Torr（１．３３×１０3Ｐａ）又はそれ以下にする。また、ヒータ３４ａにより、半導体基板２０を１００℃〜５００℃の温度に加熱する。そして、ステップＳ２３に移行し、ランプ３３を稼働させて半導体基板２０に真空紫外光を照射し、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜のＳｉとＣとの結合を切断する。
【００４７】
なお、ヒータ３４ａによる半導体基板２０の加熱は必須ではないが、ＳｉとＣとの結合を効率的に切断するために、半導体基板２０を加熱することが好ましい。また、本実施形態では、後述するように酸素プラズマ照射チャンバ４０においてＳｉとＯとを結合させてＳｉＯ膜を形成するため、光照射室３１ｂ内に酸素ガスを導入していない。しかし、第１の実施形態と同様に光照射室３１内に酸素ガスを導入し、光照射室３１内である程度ＳｉとＯとを結合させてもよい。
【００４８】
次に、ステップＳ２４に移行し、搬送装置により真空紫外光照射チャンバ３０から酸素プラズマ照射チャンバ４０に半導体基板２０を搬送し、ステージ４１上に半導体基板２０を載置する。
【００４９】
次に、ステップＳ２５に移行し、チャンバ４０内に酸素を供給するとともに、真空排気ポンプ４５を稼働してチャンバ４０内の圧力を例えば１Torr（約０．１３×１０3Ｐａ）〜１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）にする。本実施形態では、チャンバ４０内の圧力を５Torr（０．６７×１０3Ｐａ）に維持するものとする。また、ヒータ４１ａにより、半導体基板２０を１００℃〜３００℃の温度に加熱する。
【００５０】
次に、ステップＳ２６に移行し、マイクロ波発振器４１を稼働させてチャンバ４０内に酸素プラズマを発生させ、半導体基板２０に酸素プラズマを約１分間照射する。マイクロ波のパワーは、例えば５００Ｗ〜１０００Ｗとする。これにより、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜からＣが離脱し、残ったＳｉが雰囲気中の酸素（Ｏ）と結合してＳｉＯが形成される。すなわち、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜がＳｉＯ膜に変質する。
【００５１】
次に、ステップＳ２７に移行し、半導体基板２０を酸素プラズマ照射チャンバ４０から取り出し、第１の実施形態と同様に濃度が１０ｗｔ％のフッ酸に浸漬して、ＳｉＯ膜を除去する。次いで、ステップＳ２８に移行し、半導体基板２０を減圧乾燥炉に入れて、ＩＰＡ減圧乾燥を行う、その後、必要に応じて、半導体基板２０をスピン型水洗スクラバーにより洗浄処理する。これにより、半導体基板２０の再生が完了する。
【００５２】
本実施形態では、真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断した後、酸素プラズマ照射によりＳｉと酸素とを結合させる。これにより、第１の実施形態に比べてＳｉＣ膜をＳｉＯ膜により確実に変質させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では半導体基板２０に酸素プラズマを照射しており、半導体基板２０にダメージを与えることが考えられる。しかし、本実施形態では、真空紫外光照射チャンバ３０において半導体基板２０に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を殆ど切断しているので、酸素プラズマ照射のみでＳｉＣをＳｉＯに変質させる従来方法に比べてプラズマ照射条件を緩和できる。これにより、半導体基板２０のダメージが少なくてすむ。
【００５４】
また、上述の実施形態では半導体基板２０に酸素プラズマを照射した後に半導体基板２０をフッ酸に浸漬してＳｉＯ膜を除去しているが、真空紫外光の照射と酸素プラズマの照射とを複数回繰り返してもよい。これにより、ＳｉＣ膜をＳｉＯ膜により一層確実に変質させることができる。
【００５５】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５６】
（付記１）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、
減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と
を有することを特徴とする膜の除去方法。
【００５７】
（付記２）前記真空紫外光を照射後の前記膜を酸素及び窒素の少なくとも一方を含むガスと接触させて前記Ｓｉと酸素又は窒素とを結合させ、シリコン化合物膜を形成する工程と、
薬液により前記シリコン化合物膜を溶解して除去する工程と
を有することを特徴とする付記１に記載の膜の除去方法。
【００５８】
（付記３）前記真空紫外光の波長が１００ｎｍ乃至１７０ｎｍであることを特徴とする付記１又は２に記載の膜の除去方法。
【００５９】
（付記４）前記真空紫外光の照射量が１００ｍＷ／ｃｍ2乃至５００ｍＷ／ｃｍ2であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の膜の除去方法。
【００６０】
（付記５）前記ＳｉとＣとの結合を切断する工程では、前記部材を１００℃乃至５００℃の温度に加熱することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の膜の除去方法。
【００６１】
（付記６）前記ＳｉとＣとの結合を切断する工程と前記シリコン化合物膜を形成する工程とを同一のチャンバ内で行うことを特徴とする付記２に記載の膜の除去方法。
【００６２】
（付記７）前記シリコン化合物膜を形成する工程では、前記膜に酸素プラズマを照射することを特徴とする付記２に記載の膜の除去方法。
【００６３】
（付記８）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材が配置されるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されて真空紫外光を発生する光源と、
前記チャンバ内に酸素又は窒素を含むガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバ内を減圧する真空減圧装置と
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【００６４】
（付記９）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材に対し減圧下で真空紫外線を照射する真空紫外光照射チャンバと、
前記真空紫外線を照射した後の前記部材に対し酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバと
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【符号の説明】
【００６５】
１１…チャンバ、１１ａ…ランプ室、１１ｂ…光照射室、１２…仕切り板、１２ａ…石英窓、１３…真空紫外光ランプ、１４…基板ステージ、１４ａ…ヒータ、１５…ガス供給管、１６…圧力調整バルブ、１７…真空排気ポンプ、２０…半導体基板（処理対象）、３０…真空紫外光照射チャンバ、３１ａ…ランプ室、３１ｂ…光照射室、３２…仕切り板、３２ａ…石英窓、３３…真空紫外光ランプ、３４…基板ステージ、３４ａ…ヒータ、３６…圧力調整バルブ、３７…真空排気ポンプ、４０…酸素プラズマ照射チャンバ、４１…基板ステージ、４１ａ…ヒータ、４２…ガス供給管、４３…マイクロ波発信器、４４…圧力調整バルブ、４５…真空排気ポンプ、５１…スリットバルブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板等の部材に付着したＳｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜の除去方法、及びその除去方法において使用する膜除去用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造には、プロセス条件の調整や確認のために、半導体装置（ＬＳＩ）の製造に使用される半導体基板（シリコンウエハ）と同サイズのテスト用半導体基板（以下、「テスト基板」ともいう）が多数使用されている。
【０００３】
近年、半導体装置の製造に使用される半導体基板のサイズが大型化しており、それにともなってテスト基板のコストが上昇している。そのため、テスト基板の使用量の削減が要求されている。テスト基板の多くは、付着した膜を薬液等により除去して再生された後、再利用される。
【０００４】
ところで、近年の半導体装置では、電流効率の向上を図るために、配線材料として抵抗率が低い銅を使用し、絶縁膜材料として低誘電率材料が使用されるようになった。低誘電率材料としては、例えばＳｉＣ（炭化シリコン）、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ（酸化シリコン）を含むＳＯＤ（Spin on Dielectrics）、及び有機樹脂を含むＳＯＤ等が用いられている。従って、テスト基板にも、これらの低誘電率材料からなる膜が付着する。
【０００５】
上述した低誘電率材料の中で、ＳｉＣはＳｉとＣとの結合が強い結晶構造を有し、酸やアルカリに対して極めて高い耐性を示す。このため、通常の薬液処理では、ＳｉＣ膜を半導体基板から取り除くことができない。
【０００６】
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）により半導体基板上のＳｉＣ膜を除去することは可能であるが、基板端面に付着したＳｉＣ膜を完全に除去することは困難である。また、繰り返しＣＭＰを行うと、基板が損傷したり、基板が薄くなるなどの問題が生じる。このため、ＳｉＣ膜が付着した半導体基板の再生は困難であるとされており、再使用されずに廃棄されることが多い。
【０００７】
ＳｉＣ膜が付着した半導体基板の再生方法として、ドライエッチングによりＳｉＣ膜を除去する方法が提案されている。また、半導体基板を１０００℃以上の高温で長時間（例えば１．５時間）加熱したり、Ｏ2プラズマを照射したりすることにより、ＳｉＣをＳｉＯに変質させた後、フッ酸等の酸でＳｉＯを除去する方法も提案されている。
【０００８】
なお、従来、化合物半導体基板（ＳｉＣ基板）の表面の炭化不純物を除去する方法として、波長が２００ｎｍ〜３００ｎｍの紫外光を照射しつつオゾン暴露を行うことが提案されている。しかし、この方法は、シリコン半導体基板に付着したＳｉＣ膜を除去するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ０１／０９７２６９号公報
【特許文献２】特開２００７−４９１４５号公報
【特許文献３】特開２００１−２４４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ドライエッチングやプラズマ照射によりＳｉＣ膜を除去しようとすると、粒子の衝突により半導体基板にダメージを与えてしまう。また、半導体基板を１０００℃以上の高温で加熱すると、基板に熱によるダメージを与えてしまう。
【００１１】
以上から、半導体基板等の部材に付着したＳｉ及びＣを含む膜を容易に除去でき、且つ部材にダメージを与えるおそれが少ない膜の除去方法、及びその除去方法において使用する膜除去用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一観点によれば、Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程とを有する膜の除去方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記一観点によれば、Ｓｉ及びＣを含む膜に真空紫外線を照射してＳｉとＣとの結合を切断する。ＳｉＣ膜中でＣはＨと結合しており、Ｓｉから分離されたＣはメチル基又はメチレン基の状態で部材から離脱する。一方、Ｃから分離されたＳｉは、雰囲気中の酸素や窒素と結合してＳｉＯ又はＳｉＮとなる。このように、真空紫外線の照射によりＳｉとＣとの結合を切断することにより、薬液により除去することが難しい膜を薬液により容易に除去できる膜に変化させることができる。これにより、部材にダメージを与えることなく膜を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、紫外光の波長とＣＨ3の検出強度（電流値）との関係を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る膜の除去方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る膜の除去方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１６】
本願発明者らは、シリコン半導体基板に付着したＳｉＣ膜を基板にダメージを与えることなく除去する方法を開発すべく、種々実験・研究を行った。その結果、ＳｉＣ膜が付着したシリコン半導体基板に所定の条件で真空紫外光を照射すると、基板にダメージを与えることなくＳｉとＣとを容易に分離できることが判明した。
【００１７】
Ｓｉから分離されたＣは、気体となって半導体基板から離脱する。この場合、ＳｉＣ膜中でＣはＨと結合しており、Ｓｉから分離されるとＣはメチル基又はメチレン基の状態で気体となると考えられる。一方、Ｃと分離されたＳｉは、雰囲気中の酸素又は窒素と結合してＳｉＯ（一酸化シリコン又は二酸化シリコン）又はＳｉＮとなり、半導体基板上に残る。すなわち、ＳｉＣ膜が付着したシリコン半導体基板に所定の条件で紫外光を照射すると、ＳｉＣ膜がＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜に変質する。ＳｉＯ膜は、フッ酸等の酸性液により容易に且つ半導体基板に殆どダメージを与えることなく除去することができる。また、ＳｉＮ膜も、フッ酸又はリン酸により容易に且つ半導体基板に殆どダメージを与えることなく除去することができる。なお、本願において、ＳｉＯ膜と記載した場合は、ＳｉＯ（一酸化シリコン）及びＳｉＯ2（二酸化シリコン）のいずれか一方又は両方を主成分とする膜をいう。また、ＳｉＮ膜と記載した場合は、ＳｉＮを主成分とする膜をいう。
【００１８】
図１は、横軸に試料に照射する紫外光の波長をとり、縦軸にＣＨ3の検出強度（電流値）をとって、両者の関係を示す図である。ここでは、実験の都合上、試料として表面上にＳｉＯＣ膜が１００ｎｍの厚さに形成されたシリコン半導体基板を使用している。ＣはＳｉＯＣ膜内でＳｉＣ膜内と同様の結合（メチル基）を含むので、紫外光の波長とＣの解離量との関係はＳｉＯＣとＳｉＣとで同じになると考えられる。
【００１９】
また、ここでは光源として高圧水銀ランプを使用し、照射強度が３５０ｍＷ/ｃｍ2の条件で波長を変化させて、チャンバ内に配置された試料に紫外光を照射している。チャンバ内にはＨｅ（ヘリウム）ガスを導入し、チャンバ内の圧力は１０Torr（１．３３×１０3Ｐａ）に制御している。
【００２０】
ＳｉＯＣからＣが分離されると、Ｃは分子量が１５のＣＨ3として検出される。図１では、四重極形質量分析計（Ｑ−ｍａｓｓ）を用いてＣＨ3を検出したときの電流値を検出強度として示している。
【００２１】
この図１からわかるように、紫外光の波長が１００ｎｍ〜１７０ｎｍのときにＣＨ3の検出強度が高くなっている。これは、この波長帯の紫外光の照射によりＳｉとＣとの結合が切断されることを意味している。この波長帯の紫外光は大気中の酸素又は窒素等により吸収されてしまうため、真空中でなければ伝播することができない。このため、この波長帯の紫外光は、真空紫外光（Vacuum Ultra Violet）と呼ばれている。
【００２２】
図１から、紫外光の波長が約１５０ｎｍのときに検出強度は最大値を示し、検出強度が最大値の１／２以上となる紫外光の波長はおおよそ１３０ｎｍ〜１６０ｎｍであることがわかる。従って、ＳｉＯＣ膜又はＳｉＣ膜を効率的にＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜に変質させるためには、光源として波長が１３０ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲の紫外光を多く放出する紫外光ランプを使用することが好ましい。
【００２３】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【００２５】
この図２に示すように、本実施形態に係る膜除去用装置は、仕切り板１２により上下２つの部屋（ランプ室１１ａ及び光照射室１１ｂ）に仕切られたチャンバ１１を有している。上側のランプ室１１ａには真空紫外光を発生する真空紫外光ランプ１３が配置され、下側の光照射室１１ｂには処理対象の半導体基板２０が載置される基板ステージ１４が配置されている。基板ステージ１４には、半導体基板２０を所定温度に加熱するヒータ１４ａが設けられている。
【００２６】
仕切り板１２には石英窓１２ａが設けられており、ランプ１３から放出された真空紫外光は、石英窓１２ａを介して光照射室１１ｂに配置された半導体基板２０に照射される。光照射室１１ｂ内にはガス供給管１５を介して酸素（Ｏ2）ガスが供給されるようになっている。また、光照射室１１ｂは圧力調整バルブ１６を介して真空排気ポンプ１７に接続されており、この真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内を所定の圧力に維持できるようになっている。
【００２７】
以下、上述の膜除去用装置を使用した膜の除去方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ１１において、チャンバ１１内の基板ステージ１４上に、処理対象の半導体基板２０を載置する。ここでは、半導体基板２０の表面にはＳｉＣ膜が付着しているものとする。
【００２９】
次に、ステップＳ１２に移行し、ガス供給管１５を介して光照射室１１ｂ内に酸素ガスを例えば１００sccmの流量で導入する。また、真空排気ポンプ１７を稼働して、チャンバ１１内の圧力を例えば１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）に維持する。その後、ステップＳ１３に移行し、基板ステージ１４に設けられたヒータ１４ａにより半導体基板２０を加熱し、基板温度を例えば４００℃にする。
【００３０】
チャンバ１１内の圧力が高すぎると、真空紫外光がチャンバ１１内のガスにより吸収されて半導体基板２０に照射される真空紫外光の量が少なくなる。一方、チャンバ１１内の圧力が低すぎると、酸素が不足してＳｉＯ膜の形成が阻害される。これらのことを考慮すると、チャンバ１１内の圧力は、５Torr（約０．６７×１０3Ｐａ）〜１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）の範囲内とすることが好ましい。
【００３１】
また、半導体基板２０は必ずしも加熱する必要はないが、１００℃以上の温度に加熱することにより、ＳｉＣ膜からのＣの解離を促進することができる。但し、半導体基板を５００℃より高い温度に加熱してもＳｉＣからのＣの解離を促進する効果は殆ど変わらないだけでなく、高温により半導体基板２０にダメージを与えるおそれがある。このため、半導体基板２０を加熱するときの温度は、１００℃〜５００℃の範囲内とすることが好ましい。
【００３２】
次に、ステップＳ１４に移行し、ランプ１３を稼働させて、半導体基板２０に真空紫外光を照射する。真空紫外光の好ましい照射強度は、ＳｉＣ膜の厚さ等にもよるが、１０ｍＷ/ｃｍ2以上、例えば１００ｍＷ/ｃｍ2〜５００ｍＷ/ｃｍ2の範囲内とする。また、真空紫外光の照射時間は、例えば１０分間程度とする。
【００３３】
このように半導体基板２０に真空紫外光を照射することにより、ＳｉＣ膜中のＳｉとＣとの結合が切断される。そして、Ｃはメチル基又はメチレン基の状態で気体となり、真空排気ポンプ１７によりチャンバ１１内から排出される。また、Ｓｉは雰囲気中の酸素と結合してＳｉＯとなり、半導体基板２０上に残る。すなわち、真空紫外線の照射により、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜がＳｉＯ膜に変質する。
【００３４】
次いで、ステップＳ１５に移行し、半導体基板２０をチャンバ１１から取り出し、濃度が１０ｗｔ％のフッ酸に約５分間浸漬して、ＳｉＯ膜を除去する。なお、このとき半導体基板２０を直接フッ酸に浸漬するのではなく、純水が入った槽に半導体基板２０を入れ、その後純水をフッ酸に置換し、ＳｉＯ膜が除去された後にフッ酸を純水に置換することが好ましい。これにより、半導体基板２０の表面がオーバーエッチングされることを防止できるとともに、フッ酸が付着した半導体基板２０により他の装置が汚染されることを防止できる。
【００３５】
上述の工程でフッ酸によりＳｉＯ膜を除去した後、ステップＳ１６に移行して、半導体基板２０を減圧乾燥炉に入れてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）減圧乾燥を行う。その後、必要に応じて、更に半導体基板２０をスピン型水洗スクラバーにより洗浄処理し、半導体基板２０の表面に付着した塵埃等を除去する。このようにして、半導体基板２０の再生が完了する。
【００３６】
本実施形態においては、減圧下で真空紫外光を照射するだけでＳｉＣ膜をＳｉＯ膜に変質させることができ、半導体基板２０にダメージを与えるおそれが少ない。また、半導体基板２０の再生にともなう厚さの減少も無視できる。従って、半導体基板２０を繰り返し再利用することができ、半導体装置製造にともなうコストを削減することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では光照射室１１ｂ内に酸素を導入しながら半導体基板２０に真空紫外光を照射している。しかし、減圧下で半導体基板２０に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と、半導体基板２０に酸素（Ｏ）を暴露してＳｉとＯとを結合させる工程とを個別に実施してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態ではチャンバ１１内に酸素ガスを導入してＳｉＣ膜をＳｉＯ膜に変質させているが、チャンバ１１内に窒素ガス（Ｎ2）を導入してＳｉＣ膜をＳｉＮ膜に変質させてもよい。シリコン半導体基板に付着したＳｉＮ膜は、濃度が５０ｗｔ％以上フッ酸、又は濃度が５０ｗｔ％以上で温度が１５０℃程度のリン酸に浸漬することにより、容易に除去することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る膜除去用装置の構成を示す模式図である。
【００４０】
本実施形態の膜除去用装置は、処理対象の半導体基板２０に真空紫外光を照射する真空紫外光照射チャンバ３０と、真空紫外光が照射された半導体基板２０に酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバ４０とを有している。これらの真空紫外光照射チャンバ３０及び酸素プラズマ照射チャンバ４０はスリットバルブ５１を介して接続されており、真空紫外光照射チャンバ３０と酸素プラズマ照射チャンバ４０との間は図示しない搬送装置により半導体基板２０を搬送するようになっている。
【００４１】
真空紫外光照射チャンバ３０は、仕切り板３２により上下２つの部屋（ランプ室３１ａ及び光照射室３１ｂ）に仕切られている。上側のランプ室３１ａには真空紫外光を発生する真空紫外光ランプ３３が配置されており、下側の光照射室３１ｂには処理対象の半導体基板２０が載置される基板ステージ３４が配置されている。基板ステージ３４には、半導体基板２０を所定温度に加熱するヒータ３４ａが設けられている。
【００４２】
仕切り板３２には石英窓３２ａが設けられており、ランプ３３から放出された真空紫外光は、石英窓３２ａを介して光照射室３１ｂに配置された半導体基板２０に照射される。光照射室３１ｂは圧力調整バルブ３６を介して真空排気ポンプ３７に接続されており、この真空排気ポンプ３７により真空紫外光照射チャンバ３０内を所定の圧力に維持できるようになっている。
【００４３】
一方、酸素プラズマ照射チャンバ４０は、半導体基板２０が載置される基板ステージ４１と、チャンバ４０内に酸素ガスを供給するガス供給管４２と、チャンバ４０内に酸素プラズマを発生するマイクロ波発信器４３とを有している。基板ステージ４１には、基板ステージ４１上に載置された半導体基板２０を加熱するヒータ４１ａが設けられている。また、酸素プラズマ照射チャンバ４０は、圧力調整バルブ４４を介して真空排気ポンプ４５に接続されている。
【００４４】
以下、上述の膜除去用装置を使用した膜の除去方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ２１において、真空紫外光照射チャンバ３０内の基板ステージ３４上に処理対象の半導体基板２０を載置する。ここでは、半導体基板２０の表面にはＳｉＣ膜が付着しているものとする。
【００４６】
その後、ステップＳ２２に移行し、チャンバ３０内の圧力を１０Torr（１．３３×１０3Ｐａ）又はそれ以下にする。また、ヒータ３４ａにより、半導体基板２０を１００℃〜５００℃の温度に加熱する。そして、ステップＳ２３に移行し、ランプ３３を稼働させて半導体基板２０に真空紫外光を照射し、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜のＳｉとＣとの結合を切断する。
【００４７】
なお、ヒータ３４ａによる半導体基板２０の加熱は必須ではないが、ＳｉとＣとの結合を効率的に切断するために、半導体基板２０を加熱することが好ましい。また、本実施形態では、後述するように酸素プラズマ照射チャンバ４０においてＳｉとＯとを結合させてＳｉＯ膜を形成するため、光照射室３１ｂ内に酸素ガスを導入していない。しかし、第１の実施形態と同様に光照射室３１内に酸素ガスを導入し、光照射室３１内である程度ＳｉとＯとを結合させてもよい。
【００４８】
次に、ステップＳ２４に移行し、搬送装置により真空紫外光照射チャンバ３０から酸素プラズマ照射チャンバ４０に半導体基板２０を搬送し、ステージ４１上に半導体基板２０を載置する。
【００４９】
次に、ステップＳ２５に移行し、チャンバ４０内に酸素を供給するとともに、真空排気ポンプ４５を稼働してチャンバ４０内の圧力を例えば１Torr（約０．１３×１０3Ｐａ）〜１０Torr（約１．３３×１０3Ｐａ）にする。本実施形態では、チャンバ４０内の圧力を５Torr（０．６７×１０3Ｐａ）に維持するものとする。また、ヒータ４１ａにより、半導体基板２０を１００℃〜３００℃の温度に加熱する。
【００５０】
次に、ステップＳ２６に移行し、マイクロ波発振器４１を稼働させてチャンバ４０内に酸素プラズマを発生させ、半導体基板２０に酸素プラズマを約１分間照射する。マイクロ波のパワーは、例えば５００Ｗ〜１０００Ｗとする。これにより、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜からＣが離脱し、残ったＳｉが雰囲気中の酸素（Ｏ）と結合してＳｉＯが形成される。すなわち、半導体基板２０の表面のＳｉＣ膜がＳｉＯ膜に変質する。
【００５１】
次に、ステップＳ２７に移行し、半導体基板２０を酸素プラズマ照射チャンバ４０から取り出し、第１の実施形態と同様に濃度が１０ｗｔ％のフッ酸に浸漬して、ＳｉＯ膜を除去する。次いで、ステップＳ２８に移行し、半導体基板２０を減圧乾燥炉に入れて、ＩＰＡ減圧乾燥を行う、その後、必要に応じて、半導体基板２０をスピン型水洗スクラバーにより洗浄処理する。これにより、半導体基板２０の再生が完了する。
【００５２】
本実施形態では、真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断した後、酸素プラズマ照射によりＳｉと酸素とを結合させる。これにより、第１の実施形態に比べてＳｉＣ膜をＳｉＯ膜により確実に変質させることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では半導体基板２０に酸素プラズマを照射しており、半導体基板２０にダメージを与えることが考えられる。しかし、本実施形態では、真空紫外光照射チャンバ３０において半導体基板２０に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を殆ど切断しているので、酸素プラズマ照射のみでＳｉＣをＳｉＯに変質させる従来方法に比べてプラズマ照射条件を緩和できる。これにより、半導体基板２０のダメージが少なくてすむ。
【００５４】
また、上述の実施形態では半導体基板２０に酸素プラズマを照射した後に半導体基板２０をフッ酸に浸漬してＳｉＯ膜を除去しているが、真空紫外光の照射と酸素プラズマの照射とを複数回繰り返してもよい。これにより、ＳｉＣ膜をＳｉＯ膜により一層確実に変質させることができる。
【００５５】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５６】
（付記１）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、
減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と
を有することを特徴とする膜の除去方法。
【００５７】
（付記２）前記真空紫外光を照射後の前記膜を酸素及び窒素の少なくとも一方を含むガスと接触させて前記Ｓｉと酸素又は窒素とを結合させ、シリコン化合物膜を形成する工程と、
薬液により前記シリコン化合物膜を溶解して除去する工程と
を有することを特徴とする付記１に記載の膜の除去方法。
【００５８】
（付記３）前記真空紫外光の波長が１００ｎｍ乃至１７０ｎｍであることを特徴とする付記１又は２に記載の膜の除去方法。
【００５９】
（付記４）前記真空紫外光の照射量が１００ｍＷ／ｃｍ2乃至５００ｍＷ／ｃｍ2であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の膜の除去方法。
【００６０】
（付記５）前記ＳｉとＣとの結合を切断する工程では、前記部材を１００℃乃至５００℃の温度に加熱することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の膜の除去方法。
【００６１】
（付記６）前記ＳｉとＣとの結合を切断する工程と前記シリコン化合物膜を形成する工程とを同一のチャンバ内で行うことを特徴とする付記２に記載の膜の除去方法。
【００６２】
（付記７）前記シリコン化合物膜を形成する工程では、前記膜に酸素プラズマを照射することを特徴とする付記２に記載の膜の除去方法。
【００６３】
（付記８）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材が配置されるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されて真空紫外光を発生する光源と、
前記チャンバ内に酸素又は窒素を含むガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバ内を減圧する真空減圧装置と
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【００６４】
（付記９）Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材に対し減圧下で真空紫外線を照射する真空紫外光照射チャンバと、
前記真空紫外線を照射した後の前記部材に対し酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバと
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【符号の説明】
【００６５】
１１…チャンバ、１１ａ…ランプ室、１１ｂ…光照射室、１２…仕切り板、１２ａ…石英窓、１３…真空紫外光ランプ、１４…基板ステージ、１４ａ…ヒータ、１５…ガス供給管、１６…圧力調整バルブ、１７…真空排気ポンプ、２０…半導体基板（処理対象）、３０…真空紫外光照射チャンバ、３１ａ…ランプ室、３１ｂ…光照射室、３２…仕切り板、３２ａ…石英窓、３３…真空紫外光ランプ、３４…基板ステージ、３４ａ…ヒータ、３６…圧力調整バルブ、３７…真空排気ポンプ、４０…酸素プラズマ照射チャンバ、４１…基板ステージ、４１ａ…ヒータ、４２…ガス供給管、４３…マイクロ波発信器、４４…圧力調整バルブ、４５…真空排気ポンプ、５１…スリットバルブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、
減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と
を有することを特徴とする膜の除去方法。
【請求項２】
前記真空紫外光を照射後の前記膜を酸素及び窒素の少なくとも一方を含むガスと接触させて前記Ｓｉと酸素又は窒素とを結合させ、シリコン化合物膜を形成する工程と、
薬液により前記シリコン化合物膜を溶解して除去する工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載の膜の除去方法。
【請求項３】
前記真空紫外光の波長が１００ｎｍ乃至１７０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜の除去方法。
【請求項４】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材が配置されるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されて真空紫外光を発生する光源と、
前記チャンバ内に酸素又は窒素を含むガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバ内を減圧する真空減圧装置と
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【請求項５】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材に対し減圧下で真空紫外線を照射する真空紫外光照射チャンバと、
前記真空紫外線を照射した後の前記部材に対し酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバと
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【請求項１】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材をチャンバ内に配置する工程と、
減圧下で前記膜に真空紫外光を照射してＳｉとＣとの結合を切断する工程と
を有することを特徴とする膜の除去方法。
【請求項２】
前記真空紫外光を照射後の前記膜を酸素及び窒素の少なくとも一方を含むガスと接触させて前記Ｓｉと酸素又は窒素とを結合させ、シリコン化合物膜を形成する工程と、
薬液により前記シリコン化合物膜を溶解して除去する工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載の膜の除去方法。
【請求項３】
前記真空紫外光の波長が１００ｎｍ乃至１７０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜の除去方法。
【請求項４】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材が配置されるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されて真空紫外光を発生する光源と、
前記チャンバ内に酸素又は窒素を含むガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバ内を減圧する真空減圧装置と
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【請求項５】
Ｓｉ（シリコン）及びＣ（カーボン）を含む膜が形成された部材に対し減圧下で真空紫外線を照射する真空紫外光照射チャンバと、
前記真空紫外線を照射した後の前記部材に対し酸素プラズマを照射する酸素プラズマ照射チャンバと
を有することを特徴とする膜除去用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１９２７６４（Ｐ２０１１−１９２７６４Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６８９４（Ｐ２０１０−５６８９４）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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