超臨界二酸化炭素処理を用いて基板を処理するためのシステム及び方法
膜除去システム（２００、２０１）中の基板（１７８、２６５）を処理するための方法及びシステムである。本方法は、膜除去システム（２００、２０１）の基板チャンバ（２５０）内にミクロフィーチャ（１７０）の側壁（１８３）上の誘電体膜（１８２）及び誘電体膜（１８２）の一部を覆うフォトレジスト膜（１８４）を有するミクロフィーチャを有する基板（１７８、２６５）を提供する段階と、フォトレジスト膜（１８４）によって覆われていない誘電体膜（１８２）の部分（１８６）を除去するため超臨界ＣＯ２処理を用いた第一の膜除去プロセスを実施する段階と、を含む。第一の膜除去プロセスの後、フォトレジスト膜（１８４）を除去するため超臨界ＣＯ２処理を用いた第二の膜除去プロセスが実行されてよい。他の実施形態では、第一の膜除去プロセスまたは第二の膜除去プロセスの一つを実行するため湿式処理が用いられてよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造に関し、より詳細には、基板上のミクロフィーチャから膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を利用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、マイクロ電子デバイスの最小フィーチャのサイズは、より速く、より低動力のマイクロプロセッサ及びデジタル回路に対する要求を満たすためにディープサブミクロン領域に接近している。ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイスのトレンチキャパシタの製造において、深いトレンチ（ＤＴ）がシリコン基板内部に数ミクロン（μｍ）エッチングされる。深いトレンチキャパシタの製造の間、例えば、ドーピングされた二酸化シリコン膜（例えば、ひ素含有シリケートガラス（ＡＳＧ）ともよばれる、ひ素ドープ二酸化シリコン）等の誘電体膜が、キャパシタの一つのプレートを形成するため、ドープ誘電体膜からシリコントレンチ側壁内部へのドーパント（例えば、ひ素、Ａｓ）の外側拡散（ｏｕｔ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を提供するためにトレンチの側壁に堆積される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最新のトレンチキャパシタ技術において、トレンチの幅は約０．２ミクロン、またはそれ以下であってよく、直径に対するトレンチ深さのアスペクト比は約５０：１と同じぐらい大きいか、またはさらに大きくてもよい。これら先端のトレンチディメンションに起因して、トレンチ内に位置する膜を処理することは難しい場合がある。直線状の垂直側壁を有するトレンチを利用することに加えて、最新のトレンチキャパシタ技術においては、キャパシタの表面積を増やすために、トレンチ最上部よりも広くなるようにトレンチの底部がエッチングされる「ボトル型」トレンチが使われる可能性がある。トレンチ内に位置する膜を処理することに関して、これはさらなる困難をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［発明の要約］
基板上のミクロフィーチャから誘電体膜とフォトレジスト膜を除去することに対して、システムと方法が提供される。ミクロフィーチャの側壁上の誘電体膜及び誘電体膜の一部を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板を処理するための、及び、超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で第一の膜の除去処理を実施するための方法であって、フォトレジスト膜で覆われていない誘電体膜の一部分が除去される方法が提供される。
【０００５】
本発明の一つの実施形態では、前記方法は、フォトレジスト膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で行なわれ得る第二の膜除去プロセスをさらに含むものであって、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる。
【０００６】
もう一つの本発明の実施形態では、第二の膜除去プロセスはフォトレジスト膜を除去するために湿式処理を用いて基板上で行なわれ得るものであって、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる。
【０００７】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、ミクロフィーチャの側壁上に誘電体膜と、誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜とを含むミクロフィーチャを有する基板を処理し、湿式処理を用いて基板上で第一の膜除去プロセスを実行し、第一の膜除去プロセスではフォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜の一部分が除去され、フォトレジスト膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で第二の膜除去プロセスを実行し、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる、処理方法が提供される
【０００８】
膜除去システムは基板を処理するために提供され、前記システムは、基板を膜除去システム内部に移送するために構成される基板移送システム、誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板上で超臨界ＣＯ２膜除去プロセスを実行するため構成され、前記超臨界ＣＯ２膜除去プロセスはフォトレジスト膜によって覆われていない誘電体膜を除去するための少なくとも一つの第一膜除去プロセス及び第一膜除去プロセス後にフォトレジスト膜を除去するための第二膜除去プロセスを含む基板チャンバ、基板チャンバを超臨界ＣＯ２流体で加圧するために構成されたＣＯ２供給システム、基板チャンバへと溶媒を運ぶために構成された溶媒供給システム、及び、膜除去システムを制御するために構成されるコントローラを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［本発明のいくつかの実施形態の詳細な記述］
ミクロフィーチャという用語は、ここに使われるように、基板及び／または基板上に形成された一つ以上の層に形成されたフィーチャを参照し、マイクロメータースケールの次元、一般的にはサブミクロンスケール、すなわち１μｍ未満の次元を有する。図１Ａは、本発明の実施形態による、トレンチの側壁上の誘電体膜と、該誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜とを有するトレンチを含むミクロフィーチャの断面の概略的に示す。ミクロフィーチャ１７０は、硬いマスク膜１７２（例えば、ホウケイ酸ガラス、ＢＳＧ）、パッド窒化物膜１７４、パッド酸化物膜１７６及びシリコン基板１７８を含む。ミクロフィーチャ１７０は、膜１７２−１７６を通じたシリコン基板１７８内部へのエッチングによって形成されるトレンチ１８０をさらに含む。
【００１０】
トレンチ１８０はフォトリソグラフィックプロセス及びリソグラフィ及びプラズマエッチングの技術における当業者にはよく知られているドライエッチング技術を用いて形成されてよい。典型的なトレンチ１８０は約０．２ミクロンまたはそれ以下の幅を有してよく、トレンチアスペクト比は５０：１、またはさらに大きくてよい。図１Ａにおいて、シリコン基板１７８にエッチングされたトレンチ１８０の一部分は、側壁１８３上の誘電体膜１８２及び誘電体膜１８２の部分１８６以外の誘電体膜１８２を覆うフォトレジスト膜１８４を含む。誘電体膜１８２は、例えば、ひ素ドープ二酸化シリコン膜であってよい。
【００１１】
誘電体膜１８２及びフォトレジスト膜１８４を堆積するための方法は当業者によく知られている。例えば、フォトレジスト膜１８４は、トレンチ１８０の内部にフォトレジスト溶液をスピンコーティングし、その後フォトレジスト溶液を焼成することによって、形成されてよい。それから、酸素プラズマが、誘電体膜がトレンチ内で終わるべきであるレベルでフォトレジスト膜１８４を終わらせるために使われてよい。次に、誘電体膜１８２の部分１８６はトレンチ１８０から除去される。
【００１２】
露出した誘電体膜１８２をトレンチ１８０から除去した後に、フォトレジスト膜１８４はトレンチ１８０から除去される。フォトレジスト膜１８４の除去は、パッド酸化物１７６、パッド窒化物１７４、硬いマスク１７２、残りの誘電体膜１８２、及びトレンチ側壁１８３上のシリコンを含むミクロフィーチャ１７０内の他の材料に大きな影響を与えることなく行なわれなくてはならない。
【００１３】
本発明の実施形態では、超臨界二酸化炭素（ＣＯ２）処理を用いてミクロフィーチャから選択的に膜を除去するための方法を提供する。ＣＯ２液体は臨界温度Ｔｃである約３１℃以上、臨界圧力Ｐｃである１平方インチあたり約１、０７０ポンド（ｐｓｉｇ）以上であるとき、超臨界状態にある。超臨界ＣＯ２流体は事実上粘性または表面張力を持たず、その結果、深いトレンチまたは穴の底部までずっと浸透すること、及びトレンチまたは穴から膜を除去することに困難を有しない。さらに、超臨界ＣＯ２処理は、非常に高い温度で頻繁に使われる、危険且つ環境上有害なウェッティング化学薬品の使用を避けるか、または減らすことができる。
【００１４】
超臨界ＣＯ２処理のさらなる利益は、従来の湿式処理に関連する大量の水の排除、及び湿式処理の間の不適切な水洗の結果として起こり得る硫黄残留物の排除である。超臨界ＣＯ２処理のさらにもう一つの利益は、水または水に溶解された材料がトレンチから除去される必要がないので、トレンチ内における湿式処理にしばしば関連付けられるウォータマークが起こらないことである。さらに、ミクロフィーチャを処理するとき、超臨界ＣＯ２処理を用いて少なくとも一つの膜除去プロセスを行なうことで、従来の湿式処理と比較されるとき、全体的な処理時間を減らすことができる。
【００１５】
図１Ｂは、本発明の実施形態によりフォトレジスト膜１８４によって覆われなかった誘電体膜１８２の部分１８６が除去された後の図１Ａのミクロフィーチャ１７０の概略的な断面図を示す。発明の一つの実施形態によれば、誘電体膜１８２の部分１８６が、超臨界ＣＯ２流体及び超臨界ＣＯ２流体に溶解された第一の溶媒にミクロフィーチャ１７０をさらすことによって選択的にトレンチ１８０から除去されてよい。超臨界ＣＯ２流体に溶解された第一の溶媒は、フォトレジスト膜１８４及びミクロフィーチャ１７０内の他の物質に大きく影響を与えることなく、露出した誘電体膜１８２を分解／溶解することができる。第一の溶媒は、例えば、ＨＦ（ａｑ）またはＨＦ：ピリジンを含んでよい。ミクロフィーチャ１７０は、誘電体膜１８０の部分１８６が分解／溶解され、超臨界ＣＯ２流体とともにミクロフィーチャ１７０から除去されるまで、超臨界ＣＯ２及び第一の溶媒に接触するよう保持される。
【００１６】
図１Ｃは、本発明の実施形態によりフォトレジスト膜１８４を除去した後の、図１Ｂのミクロフィーチャの断面図を示す。本発明の一つの実施形態では、フォトレジスト膜１８４は、トレンチ１８０からフォトレジスト膜１８４を選択的に除去するために超臨界ＣＯ２流体及び超臨界ＣＯ２流体に溶解された第二の溶媒にさらされてよい。超臨界ＣＯ２に溶解された第二の溶媒は、ミクロフィーチャ１７０の他の材料に大きく影響を与えずにフォトレジスト膜１８４を分解／溶解することができる。第二の溶媒は、例えば、Ｎメチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含んでよい。
【００１７】
また、第二の溶媒は、例えば、さらに次の化学物質：メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、のうち一つを含んでよい。当業者は正当に評価するであろうが、トレンチ１８０からフォトレジスト膜１８４を除去することに対して、本発明はこれらの溶媒と化学物質に限定されておらず、本発明の実施形態を遂行するために多くの他の溶媒及び化学物質が使われてよい。フォトレジスト膜１８４が分解／溶解され超臨界ＣＯ２流体とともにミクロフィーチャ１７０から除去されるまで、ミクロフィーチャ１７０は超臨界ＣＯ２と第二の溶媒との混合物に接触して保持される。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、（ａ）誘電体膜１８２の部分１８６、及びその後（ｂ）フォトレジスト膜１８４は、超臨界ＣＯ２処理によってトレンチ１８０から取り除かれてよい。
【００１９】
もう一つの発明の実施形態によれば、誘電体膜１８２の部分１８６及びフォトレジスト膜１８４を除去するための湿式処理と連続して超臨界ＣＯ２処理が行なわれてよい。言い換えれば、誘電体膜１８２の部分１８６は超臨界ＣＯ２処理によって除去され、そしてフォトレジスト膜１８４は湿式処理により除去されてよく、または他の実施形態では、誘電体膜１８２の部分１８６は湿式処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は超臨界ＣＯ２処理によって除去されてよい。誘電体膜１８２の湿式処理は、例えば、フッ化水素酸水溶液（ＨＦ（ａｑ））、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆのような酸浴を利用してよい。フォトレジスト膜１８４の湿式処理は、例えば、約１２０℃またはそれ以上に加熱された硫酸と過酸化水素との混合物（ＳＰＭ）の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用してよい。
【００２０】
明らかに、他の形態、例えば穴または他の複雑な形態の幾何学的形状を有するミクロフィーチャが本発明の実施形態により処理され得るのだから、本発明の実施形態はトレンチを有するミクロフィーチャに制限されない。
【００２１】
図２Ａは本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。図２Ａにおける膜除去システム２００は、基板チャンバ２５０、基板チャンバ２５０に連結したチャンバヒーター２０４、ＣＯ２供給システム２０６、循環ループ２０８、循環ポンプ２１０、溶媒供給システム２１２、分離ベッセル２１４、液体／固体廃棄物収集ベッセル２１７及び液化／精製システム２１９を含む。基板２６５が（自動化された）基板移送システム２６９を用いて膜除去システム２００の内部に転送される。基板２６５はどのような大きさでもよく、例えば２００ｍｍの基板、３００ｍｍの基板、またはさらに大きい基板であってよい。
【００２２】
基板チャンバ２５０は、チャンバハウジング２７０、基板ホルダー２６０、及び基板２６５を処理するための処理ゾーン２６７を含む。処理ゾーン２６７の内部へ超臨界ＣＯ２流体を導入するために基板チャンバ２５０は注入ノズル２７５をさらに含む。超臨界ＣＯ２処理の間、基板２６５は処理ゾーン２６７内に存在し、処理ゾーン２６７では超臨界ＣＯ２流体が溶媒とともに基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去するために使われる。プロセスチャンバヒーター２０４は基板チャンバ２５０を加熱し、それはヒーティングブランケットであってよい。
【００２３】
ＣＯ２供給システム２０６は、ＣＯ２供給ベッセル２１６、粒子フィルター２２５、ＣＯ２ポンプ２１８及びＣＯ２ヒーター２２０を含む。溶媒供給システム２１２は、化学溶媒ベッセル２２２及び２２４、第一及び第二の高圧注入ポンプ２２６及び２２８を含む。
【００２４】
ＣＯ２供給ベッセル２１６は、ＣＯ２配管２３０を経由して循環ループ２０８に連結される。ＣＯ２配管２３０は、ＣＯ２ポンプ２１８と循環ループ２０８との間に配置されるヒーター２２０を含む。循環ポンプ２１０は循環ループ２０８上に配置され、循環ループ２０８は循環インレット２３２及び循環アウトレット２３４において基板チャンバ２５０に連結される。溶媒供給ベッセル２２２及び２２４が、各々溶媒供給ライン２３６及び２３８を経由して循環ループ２０８に連結される。
【００２５】
分離ベッセル２１４は、排出ガス配管２４０を経由してプロセスチャンバ２５０に連結される。液体／固体廃棄物収集ベッセル２１７は分離ベッセル２１４に連結される。分離ベッセル２１４も、循環ガス配管２４１を経由して液化／精製システム２１９に連結される。液化／精製システム２１９は、液体ＣＯ２配管２４３を経由してＣＯ２供給ベッセル２１６に連結される。他の実施形態では、オフサイトの位置に液化／精製システム２１９の場所が提供され、ガス収集ベッセル内に排出ガスを収容して、液体ＣＯ２ベッセル内に液体ＣＯ２を戻す。
【００２６】
第一及び第二のフィルター、２２１及び２２３、は循環ループ２０８に連結される。第一のフィルター２２１は、例えば、プロセスチャンバ２５０への循環インレット２３２に達するよりも前に、クリーニング流体から０．０５μｍ以上の粒子をフィルタリングするよう構成される微細フィルターであってよい。第二のフィルター２２３は、例えば、クリーニング流体が循環アウトレット２３４を経由してプロセスチャンバ２５０を離れた後に、クリーニング流体から２−３μｍ以上の粒子をフィルタリングするよう構成される粗いフィルターであってよい。第三のフィルター２２５は、ＣＯ２供給ベッセル２１６をＣＯ２ポンプ２１８に連結する。第三のフィルター２２５は、例えば、ＣＯ２液体が循環ループ２０８に到達するより前に、ＣＯ２液体から０．０５μｍ以上の粒子をフィルタリングするように構成されてよい。
【００２７】
コントローラー２９０は、基板チャンバ２５０、ＣＯ２供給システム２０６、溶媒供給システム２１２及び基板移送システム２６９を含む膜除去システム２００の複数の構成要素と連結され、情報を交換する。加えて、コントローラー２９０は、膜除去システム２００のバルブ、ポンプ、圧力計、ヒーター及び温度計と連結され、情報交換する。コントローラー２９０は、膜除去システム２００からの出力をモニターする一方で、膜除去システム２００のインプットを伝達及び制御するのに十分な制御信号を生成することができる。
【００２８】
膜除去システム２００が、バルブ、制御回路、及び超臨界流体処理システムにおいて一般的な実用的な接続をさらに含むことは、当業者には明白であるだろう。さらに、注入ノズル２７５がチャンバハウジング２７０の一部としてよりむしろ基板ホルダー２６０の一部として構成されてよいことは当業者には明白であるだろう。
【００２９】
図２Ａの膜除去システム２００は、膜除去システム２００内に配置される湿式処理システム２８０をさらに含む。湿式処理システム２８０は、コントローラー２９０及び基板移送システム２６９と連結され、情報交換する。本発明の実施形態によれば、超臨界ＣＯ２処理が基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去するための湿式処理と連続して行なわれてよい。例えば、図１Ａ−１Ｃに記述されるように、誘電体膜１８２の部分１８６が超臨界ＣＯ２処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は湿式処理によって除去されてよく、他の実施形態では、誘電体膜１８２の部分１８６は湿式処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は超臨界ＣＯ２処理によって除去されてよい。湿式処理システム２８０は、湿式処理の当業者によく知られている従来の湿式処理システムであってよい。
【００３０】
図２Ｂはもう一つの本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。図２Ｂにおいて、湿式処理システム２８１は独立しているが、操作上は超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１に連結されている。膜除去システム２０１は、図２Ａの膜除去システム２００の超臨界ＣＯ２部分と同じか、または類似していてよく、すなわち、それは湿式処理システム２８０を除く、図２Ａに示されるすべての構成要素を含んでよい。独立した湿式処理システム２８１は、それ自身のコントローラー（図示せず）で操作されてよい。
【００３１】
図２Ａ及び２Ｂで説明される膜除去システムの操作が今記述される。超臨界ＣＯ２流体を含むように構成された膜除去システム２００及び２０１の部分は、例えばヒーター２０４及び２２０によって、臨界温度である３１℃以上の温度に加熱される。本発明の一つの実施形態では、温度は約３１℃から約２００℃の間であってよい。他の実施形態では、温度は約４０℃から約１２０℃の間であってよい。さらに他の実施形態では、温度は約６０℃から約８０℃の間であってよい。
【００３２】
基板２６５は基板移送システム２６９を用いて基板チャンバ２５０内に提供される。超臨界ＣＯ２流体が、ＣＯ２供給ベッセル２１６及びＣＯ２ポンプ２１８を用いて循環ループに２０８内部に導入される。溶媒が、第一の注入ポンプ２２６または第二の注入ポンプ２２８を使用して、溶媒供給ライン２３６または２３８を経由して、溶媒供給ベッセル２２２または２２４から循環ループ２０８内部に導入される。超臨界ＣＯ２と溶媒の混合における溶媒の比率は、例えば、体積にして約０．１％から約３３％の間であってよい。次に、システムは操作圧力に加圧される。膜除去システム２００または２０１における超臨界ＣＯ２の圧力は、例えば、約１、０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間であってよい。本発明の一つの実施形態では、超臨界ＣＯ２の圧力は約２，０００ｐｓｉｇから約２，５００ｐｓｉｇの間であってよい。溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体は、ポンプ２１０によって所望の膜が基板２６５から除去されるまで処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８を通して循環される。
【００３３】
次に、循環ループ２０８への溶媒供給は中止され、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８は、臨界圧力以上に圧力を保持する一方で、ＣＯ２供給ベッセル２１６から処理ゾーン２６７を通して新鮮な超臨界ＣＯ２を流し、分離ベッセル２１４に流体を排出することによって所定の時間連続的に洗浄される。所定の時間とは、例えば、約１０秒から約１２００秒の間であってよく、他の実施形態では、約２０秒から約６００秒の間であってよく、さらに他の実施形態では、約３０秒から約１８０秒の間にあってよい。洗浄は、処理ゾーン２６７内及び循環ループ２０８内の圧力を臨界ＣＯ２圧力以上に保持する一方で、超臨界ＣＯ２流体で処理ゾーン２６７を連続的に加圧すること、及びその後分離ベッセル２１６へ超臨界ＣＯ２流体を排出することを含む、一連の所定の減圧段階をさらに含んでよい。
【００３４】
次に、処理ゾーン２６７は減圧され、基板２６５は基板移送システム２６９によって基板ホルダー２６０から取り除かれる。
【００３５】
基板２６５は、さらなる処理のために基板チャンバ２６５から湿式処理システム２８０または２８１まで移送されてよく、そして逆もまた同様である。基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去する湿式処理において、基板２６５は湿式処理システム２８０または２８１内でウェット液体にさらされる。誘電体膜に関しては、ウェット液体は誘電体膜を基板２６５から除去することができ、そして、例えば、ＨＦ（ａｑ）液体であってよい。フォトレジスト膜に関しては、ウェット液体はフォトレジスト膜を基板２６５から除去することができ、そして、例えば、硫酸と過酸化水素の混合物の水溶液であってよい。湿式処理が所望の時間誘電体膜またはフォトレジスト膜を除去するために実施されたとき、基板２６５は脱イオン水で洗浄されて、そして乾燥される。
【００３６】
例示的な実施形態では、湿式処理システム２８０または２８１は必要とされず、超臨界ＣＯ２処理が誘電体膜とフォトレジスト膜両方を除去するために使われる。この実施形態において、誘電体膜が例えば溶媒供給ベッセル２２２からの第一の溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体によって基板２６５から取り除かれた後、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８が、第一の溶媒がそれから取り除かれるまで、新しい超臨界ＣＯ２で上述のように洗浄される。その後、基板２６５を移送することなく、第二の溶媒が、例えば溶媒供給ベッセル２２４から、超臨界ＣＯ２液体と混合するため、循環ループ２０８に導入される。第二の溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体は、フォトレジスト膜が基板２６５から取り除かれるまで、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８を通して、ポンプ２１０によって循環される。第二の溶媒が処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８から洗浄されるまで、洗浄プロセスはその後繰り返される。
【００３７】
図３Ａは本発明の実施形態による誘電体膜除去プロセスの単純化された順序を示すフローチャートである。誘電体膜除去プロセス３００において、図２Ａにおける膜除去システム２００または超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１または図２Ｂの湿式処理システム２８１が、基板２６５上のミクロフィーチャから誘電体膜を除去するために使われてよい。３０２において、処理は開始される。３１２において、基板が基板チャンバに供給される。基板は、ミクロフィーチャの側壁上に誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する。３２０において、誘電体膜除去プロセスが、フォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜の部分を除去するために基板上で行なわれる。３３２で、処理は終わる。
【００３８】
図３Ｂは本発明のもう一つの実施形態によるフォトレジスト膜除去プロセスの単純化された順序を示すフローチャートである。膜除去プロセス３５０において、図２Ａの膜除去システム２００または超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１または図２Ｂの湿式処理システム２８１が、基板２６５上のミクロフィーチャからに誘電体膜を除去するために使われてよい。３５２において、処理は開始される。３６２において、基板が基板チャンバに供給される。基板は図３Ａの誘電体膜除去プロセス３００によって処理されたミクロフィーチャを含んでよい。３７２において、膜除去プロセスがフォトレジスト膜をミクロフィーチャから除去するために基板上で行なわれる。３８２において、プロセスは終わる。誘電体膜除去プロセス３００またはフォトレジスト膜除去プロセス３５０のうち少なくとも一つが超臨界ＣＯ２処理を用いて実施される。
【００３９】
本発明の一つの実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００及びフォトレジスト膜除去プロセス３５０の両方が超臨界ＣＯ２処理を用いて実施されてよい。もう一つの本発明の実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００は超臨界ＣＯ２処理を用いて行なわれてよく、フォトレジスト膜除去プロセス３５０は湿式処理を用いて行なわれてよい。本発明のさらにもう一つの実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００は湿式処理を用いて行なわれてよく、フォトレジスト膜除去プロセス３５０は超臨界ＣＯ２処理を用いて行なわれてよい。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態が実行されてよいコンピュータシステム１２０１を説明する。コンピュータシステム１２０１は、上述の機能のいずれかまたは全てを実行するために、それぞれ、図２Ａ及び図２Ｂのシステム２００及び２０１におけるコントローラー２９０として使用されてよい。コンピュータシステム１２０１は、同じく図２Ｂの湿式処理システム２８１のための（図示されない）コントローラーとして使用されてよい。コンピュータシステム１２０１は、情報を伝達するためのバス１２０２または他の伝達メカニズム、及び情報を処理するためにバス１２０２と連結されたプロセッサ１２０３を含む。コンピュータシステム１２０１は同じく、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または他のダイナミック記憶装置（例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）及び同期的なＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））等の、プロセッサ１２０３によって実行される情報及び指示を保存するためにバス１２０２に連結されたメインメモリ１２０４を含む。加えて、メインメモリ１２０４は、プロセッサ１２０３による指示の実行の間、一時的な変数または他の中間情報を保存しておくために使われてよい。コンピュータシステム１２０１は、リードオンリー・メモリ（ＲＯＭ）１２０５、または、プロセッサ１２０３に関するスタティックな情報及び指示を保存するため、バス１２０２に連結された他のスタティックな記憶装置（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）及び電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））をさらに含む。
【００４１】
コンピュータシステム１２０１は、同じく、情報及び指示を保存するために、例えば磁気ハードディスク１２０７等、一つ以上の記憶装置を制御するためにバス１２０２に連結されたディスク・コントローラ１２０６、、及びリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、リードオンリーコンパクトディスクドライブ、リード／ライトコンパクトディスクドライブ、テープドライブ及びリムーバブル磁気光学式ドライブ）も含む。記憶装置は、適切な装置インタフェース（例えば、小さなコンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレイテッド・デバイスエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張されたＩＤＥ（Ｅ‐ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、またはウルトラＤＭＡ）を用いて、コンピュータシステム１２０１に加えられてよい。
【００４２】
コンピュータシステム１２０１は、特別な目的の論理回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ））、または構成可能な論理回路（例えば、単純なプログラムマブル論理回路（ＳＰＬＤｓ）、複雑なプログラマブル論理回路（ＣＰＬＤｓ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）（図示されない）を同じく含んでよい。コンピュータシステムは、テキサス・インスツルメンツ社のＴＭＳ３２０シリーズチップ、モトローラ社のＤＳＰ５６０００、ＤＳＰ５６１００、ＤＳＰ５６３００、ＤＳＰ５６６００及びＤＳＰ９６０００シリーズのチップ、ルーセント・テクノロジー社のＤＳＰ１６００及びＤＳＰ３２００シリーズ、またはアナログ・デバイシズ社のＡＤＳＰ２１００及びＡＤＳＰ２１０００シリーズ等の、一つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示されない）を同じく含んでよい。特にデジタルドメインに変換されたアナログシグナルを処理するよう設計された他のプロセッサが同じく使われてよい。
【００４３】
コンピュータシステム１２０１は、コンピュータ・ユーザに対して情報を表示するためのディスプレイ１２１０を制御するためにバス１２０２に連結されたディスプレイコントローラー１２０９を同じく含んでよい。コンピュータシステムは、コンピュータ・ユーザと相互に対話してプロセッサ１２０３に情報を提供するためのキーボード１２１１及びポインティングデバイス１２１２のような、入力装置を含む。ポインティングデバイス１２１２は、プロセッサ１２０３に方向の情報とコマンド選択を伝達するための、及びディスプレイ１２１０上のカーソルの動きを制御するための、例えば、マウス、トラックボール、またはポインティングスティックであってよい。加えて、（図示されない）プリンターが、コンピュータシステム１２０１によって保存された及び／または生成されたデータの印刷されたリストを提供してよい。
【００４４】
コンピュータシステム１２０１は、メインメモリ１２０４等のメモリに含まれる一つ以上の指示の一つ以上の配列を実行するプロセッサ１２０３に応答して、本発明の処理ステップの一部分またはすべてを実行する。このような指示は、ハードディスク１２０７及びリムーバブルメディアドライブ１２０８のような、もう一つの、コンピュータにより読み取り可能な媒体からメインメモリ１２０４に読み込まれてよい。マルチプロセッシングアレンジメントの一つ以上のプロセッサが、メインメモリ１２０４に含まれる指示の配列を実行するために同じく使用されてよい。他の実施形態では、ソフトウェア指示の代わりにまたは共に固定配線（ｈａｒｄ−ｗｉｒｅｄ）電気回路が使われてよい。従って、実施形態はハードウェア電気回路及びソフトウェアのある特定の組み合わせに限定されていない。
【００４５】
上述のように、発明の教示に従ってプログラムされた指示を保持することに対して、及びデータ構造、テーブル、レコード、またはここに記述された他のデータを含むことに対して、コンピュータシステム１２０１は少なくとも一つのコンピュータに読み取り可能なメディアまたはメモリを含む。コンピュータによって読み取り可能なメディアの例として、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、磁気光学式ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、または他のいかなる磁気メディア、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、または他のいかなる光学式メディア、パンチカード、ペーパーテープ、または他の物理メディアであるホールのパターン、（以下に記述された）搬送波、またはそれからコンピュータが読み取り可能な他のいかなるメディアが挙げられる。
【００４６】
コンピュータによって読み取り可能なメディアまたはメディアを組み合わせたものに保存されて、本発明を実行するための装置を操作するために、及びコンピュータシステム１２０１が人間のユーザー（例えば、処理システム人員）と相互に対話することを可能にするために、本発明はコンピュータシステム１２０１を制御するためのソフトウェアを含む。このようなソフトウェアは、これらに制限されないが、デバイス・ドライバ、オペレーティング・システム、開発ツール及びアプリケーションソフトウェアを含んでよい。そのようなコンピュータが読み込み可能なメディアは、本発明の実行において実施される処理の（もしも処理が分散されるならば）一部分または全てを実施するための、本発明のコンピュータプログラム製品をさらに含む。
【００４７】
本発明のコンピュータ・コードデバイスは、スクリプト、インタープリタ可能なプログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス及び完全に実行可能なプログラムを含むがそれらに限定されず、インタープリタ可能な、または実行可能などのようなコードメカニズムであってもよい。さらに、本発明の処理の一部は、より良いパフォーマンス、信頼性、及び／またはコストのために分散されてよい。
【００４８】
ここに使われる「コンピュータによって読み取り可能な媒体」という用語は、プロセッサ１２０３に実行のための指示を提供することに使われるメディアを示す。コンピュータが読み取り可能なメディアは、非揮発性メディア、揮発性メディア、及び伝送メディアを含むがそれらに限定されず、多くの形態を有していてよい。非揮発性メディアは、例えば、光学、磁気ディスク、及び、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８等の磁気光学ディスクを含む。揮発性メディアは、メインメモリ１２０４のような、ダイナミックメモリを含む。伝送メディアは、バス１２０２を構成するワイヤーを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送メディアは、電波と赤外線とのデータコミュニケーションの間に生成されたときのように、音響か、または光の波の形式もとってよい。
【００４９】
コンピュータが読み取り可能なメディアの種々な形態は、実行のためにプロセッサ１２０３に一つ以上の指示の一つ以上の配列を実行することに関与してよい。例えば、指示は初めにリモートコンピュータの磁気ディスクに保持されてもよい。本発明のすべてまたは一部分を離れて実行するため、リモートコンピュータは指示をダイナミックメモリの内部へとロードして、そしてモデムを用いて電話線の上に指示を送ることができる。コンピュータシステム１２０１のローカルなモデムが、電話回線でデータを受け取ってよく、データを赤外線信号に変換するために赤外線送信機を使用してよい。バス１２０２に連結された赤外線検出器が、赤外線信号で運ばれたデータを受け取り、バス１２０２上にデータを配置することができる。バス１２０２は、プロセッサ１２０３がそこから指示を引き出し実行するメインメモリ１２０４にデータを運ぶ。メインメモリ１２０４によって受けられた指示は、任意に、プロセッサ１２０３による実行の前にまたは実行の後に、記憶装置１２０７または１２０８上に保存されてよい。
【００５０】
コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に連結された通信インタフェース１２１３も含む。通信インタフェース１２１３は、例えば、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１２１５に、またはインターネット等のもう一つのコミュニケーションネットワーク１２１６に接続されたネットワークリンク１２１４に連結された両方向のデータ伝達カップリングを提供する。例えば、通信インタフェース１２１３は、パケット交換のＬＡＮに取り付けられるネットワークインタフェースカードであってよい。もう一つの例として、通信インタフェース１２１３は、非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）カード、統合化されたサービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード、または対応するタイプの通信ラインにデータコミュニケーション接続を提供するモデムであってよい。ワイヤレス接続が同じく実行されてよい。そのような実行において、通信インタフェース１２１３は、種々のタイプの情報を表すデジタルデータの流れを運ぶ、電気的な、電磁気的な、または光学式の信号を送り、そして受け取る。
【００５１】
ネットワークリンク１２１４は、一つ以上のネットワークを通して、他のデータ装置にデータコミュニケーションを一般的に提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を通して、またはコミュニケーションネットワーク１２１６を通してコミュニケーションサービスを提供するサービスプロバイダによって操作された装置を通して、もう一つのコンピュータに接続を提供してよい。ローカルネットワーク１２１４及びコミュニケーションネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータの流れを運ぶ、電気的な、電磁気的な、または光学式の信号、及び関連する物理的な膜（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーなど）を使用する。コンピュータシステム１２０１に／からデジタルデータを運ぶ様々なネットワークを通じた信号及びネットワークリンク１２１４上の信号及び通信インタフェース１２１３を通じた信号は、ベースバンドシグナル、または搬送波ベースの信号で実行されてよい。ベースバンド信号は、デジタルデータビットの流れを記述する非変調電気パルスとしてデジタルデータを運び、「ビット」という用語は、概括的にそれぞれのシンボルが少なくとも１またはより多くの情報のビットを運ぶ信号を意味すると解釈されるはずである。デジタルデータは、振れ幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、フェーズ、及び／または、伝導性メディア上を伝播されるかまたは伝播メディアを通じて電磁波として伝達される周波数偏移変調信号等、搬送波を変調するためにも使われてよい。従って、デジタルデータは、「配線された」コミュニケーションチャンネルを通じて非変調ベースバンドデータとして送られてよく、及び／または、搬送波を変調することによって、ベースバンドとは異なる、所定の周波数帯で送られてよい。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５及び１２１６、ネットワークリンク１２１４及び通信インタフェース１２１３を通じて、プログラムコードを含むデータを送信し受け取ることができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、パーソナル・ディジタルアシスタント（ＰＤＡ）ラップトップコンピュータ、または携帯電話のようなモバイル機器１２１７にＬＡＮ１２１５を通して接続を提供してよい。
【００５２】
コンピュータシステム１２０１は、膜除去システム内の基板を処理するための本発明の方法を実行するよう設定されてよい。コンピュータシステム１２０１は、ミクロフィーチャから膜を除去するために、超臨界ＣＯ２システムを制御するように、さらに設定されてよい。コンピュータシステム１２０１は、同じく超臨界ＣＯ２膜除去システム内に配置された、または操作上連結された湿式処理システムを制御するように設定されてよい。
【００５３】
この発明のある特定の実施形態だけが上に詳細に記述されたけれども、当業者は多くの修正が本質的にこの発明の新規の教示と利点から逸脱することなく、例示的な実施形態で可能であることを容易に理解するであろう。従って、すべてのそのような修正がこの発明の範囲の中に含まれるように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を有するトレンチを含むミクロフィーチャの断面の概略図を示す。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による、フォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜部分の除去後の図１Ａのミクロフィーチャ断面図を概略的に示す。
【図１Ｃ】発明の実施形態による、フォトレジスト膜除去後の図１Ｂのミクロフィーチャ断面図を概略的に示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。
【図２Ｂ】もう一つの発明の実施形態による、膜除去システムを示す概略図である；
【図３Ａ】本発明の実施形態による、誘電体膜除去プロセスの簡単な手順を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】もう一つの発明の実施形態による、フォトレジスト膜除去プロセスの簡単な手順を示すフローチャートである。
【図４】発明の実施形態を実行するために使われてよい多目的コンピュータを示す。
【符号の説明】
【００５５】
１７０ ミクロフィーチャ
１７２ 硬いマスク
１７４ パッド窒化物
１７６ パッド酸化膜
１８０ トレンチ
１８２ 膜
１８３ トレンチ側壁
１８４ フォトレジスト膜
２００ 膜除去システム
２０１ 超臨界ＣＯ２膜除去システム
２０４ チャンバヒーター
２０６ ＣＯ２供給システム
２０８ 循環ループ
２１０ 循環ポンプ
２１２ 溶媒供給システム
２１４ 分離ベッセル
２１７ 液体／固体廃棄物収集ベッセル
２５０ 基板チャンバ
２６５ 基板
２８１ 湿式処理システム
２９０ コントローラー
３００ 誘電体膜除去プロセス
３５０ 膜除去プロセス
１２０１ コンピュータシステム
１２０２ バス
１２０３ プロセッサ
１２０４ メインメモリ
１２０５ リードオンリー・メモリ（ＲＯＭ）
１２０７ ハードディスク
１２０８ リムーバブルメディアドライブ
１２１３ 通信インタフェース
１２１４ ネットワークリンク
１２１５、１２１６ ネットワーク
１２１７ モバイル機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造に関し、より詳細には、基板上のミクロフィーチャから膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を利用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、マイクロ電子デバイスの最小フィーチャのサイズは、より速く、より低動力のマイクロプロセッサ及びデジタル回路に対する要求を満たすためにディープサブミクロン領域に接近している。ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）デバイスのトレンチキャパシタの製造において、深いトレンチ（ＤＴ）がシリコン基板内部に数ミクロン（μｍ）エッチングされる。深いトレンチキャパシタの製造の間、例えば、ドーピングされた二酸化シリコン膜（例えば、ひ素含有シリケートガラス（ＡＳＧ）ともよばれる、ひ素ドープ二酸化シリコン）等の誘電体膜が、キャパシタの一つのプレートを形成するため、ドープ誘電体膜からシリコントレンチ側壁内部へのドーパント（例えば、ひ素、Ａｓ）の外側拡散（ｏｕｔ−ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を提供するためにトレンチの側壁に堆積される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最新のトレンチキャパシタ技術において、トレンチの幅は約０．２ミクロン、またはそれ以下であってよく、直径に対するトレンチ深さのアスペクト比は約５０：１と同じぐらい大きいか、またはさらに大きくてもよい。これら先端のトレンチディメンションに起因して、トレンチ内に位置する膜を処理することは難しい場合がある。直線状の垂直側壁を有するトレンチを利用することに加えて、最新のトレンチキャパシタ技術においては、キャパシタの表面積を増やすために、トレンチ最上部よりも広くなるようにトレンチの底部がエッチングされる「ボトル型」トレンチが使われる可能性がある。トレンチ内に位置する膜を処理することに関して、これはさらなる困難をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［発明の要約］
基板上のミクロフィーチャから誘電体膜とフォトレジスト膜を除去することに対して、システムと方法が提供される。ミクロフィーチャの側壁上の誘電体膜及び誘電体膜の一部を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板を処理するための、及び、超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で第一の膜の除去処理を実施するための方法であって、フォトレジスト膜で覆われていない誘電体膜の一部分が除去される方法が提供される。
【０００５】
本発明の一つの実施形態では、前記方法は、フォトレジスト膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で行なわれ得る第二の膜除去プロセスをさらに含むものであって、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる。
【０００６】
もう一つの本発明の実施形態では、第二の膜除去プロセスはフォトレジスト膜を除去するために湿式処理を用いて基板上で行なわれ得るものであって、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる。
【０００７】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、ミクロフィーチャの側壁上に誘電体膜と、誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜とを含むミクロフィーチャを有する基板を処理し、湿式処理を用いて基板上で第一の膜除去プロセスを実行し、第一の膜除去プロセスではフォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜の一部分が除去され、フォトレジスト膜を除去するために超臨界ＣＯ２処理を用いて基板上で第二の膜除去プロセスを実行し、第二の膜除去プロセスは第一の膜除去プロセスの後に行なわれる、処理方法が提供される
【０００８】
膜除去システムは基板を処理するために提供され、前記システムは、基板を膜除去システム内部に移送するために構成される基板移送システム、誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板上で超臨界ＣＯ２膜除去プロセスを実行するため構成され、前記超臨界ＣＯ２膜除去プロセスはフォトレジスト膜によって覆われていない誘電体膜を除去するための少なくとも一つの第一膜除去プロセス及び第一膜除去プロセス後にフォトレジスト膜を除去するための第二膜除去プロセスを含む基板チャンバ、基板チャンバを超臨界ＣＯ２流体で加圧するために構成されたＣＯ２供給システム、基板チャンバへと溶媒を運ぶために構成された溶媒供給システム、及び、膜除去システムを制御するために構成されるコントローラを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［本発明のいくつかの実施形態の詳細な記述］
ミクロフィーチャという用語は、ここに使われるように、基板及び／または基板上に形成された一つ以上の層に形成されたフィーチャを参照し、マイクロメータースケールの次元、一般的にはサブミクロンスケール、すなわち１μｍ未満の次元を有する。図１Ａは、本発明の実施形態による、トレンチの側壁上の誘電体膜と、該誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜とを有するトレンチを含むミクロフィーチャの断面の概略的に示す。ミクロフィーチャ１７０は、硬いマスク膜１７２（例えば、ホウケイ酸ガラス、ＢＳＧ）、パッド窒化物膜１７４、パッド酸化物膜１７６及びシリコン基板１７８を含む。ミクロフィーチャ１７０は、膜１７２−１７６を通じたシリコン基板１７８内部へのエッチングによって形成されるトレンチ１８０をさらに含む。
【００１０】
トレンチ１８０はフォトリソグラフィックプロセス及びリソグラフィ及びプラズマエッチングの技術における当業者にはよく知られているドライエッチング技術を用いて形成されてよい。典型的なトレンチ１８０は約０．２ミクロンまたはそれ以下の幅を有してよく、トレンチアスペクト比は５０：１、またはさらに大きくてよい。図１Ａにおいて、シリコン基板１７８にエッチングされたトレンチ１８０の一部分は、側壁１８３上の誘電体膜１８２及び誘電体膜１８２の部分１８６以外の誘電体膜１８２を覆うフォトレジスト膜１８４を含む。誘電体膜１８２は、例えば、ひ素ドープ二酸化シリコン膜であってよい。
【００１１】
誘電体膜１８２及びフォトレジスト膜１８４を堆積するための方法は当業者によく知られている。例えば、フォトレジスト膜１８４は、トレンチ１８０の内部にフォトレジスト溶液をスピンコーティングし、その後フォトレジスト溶液を焼成することによって、形成されてよい。それから、酸素プラズマが、誘電体膜がトレンチ内で終わるべきであるレベルでフォトレジスト膜１８４を終わらせるために使われてよい。次に、誘電体膜１８２の部分１８６はトレンチ１８０から除去される。
【００１２】
露出した誘電体膜１８２をトレンチ１８０から除去した後に、フォトレジスト膜１８４はトレンチ１８０から除去される。フォトレジスト膜１８４の除去は、パッド酸化物１７６、パッド窒化物１７４、硬いマスク１７２、残りの誘電体膜１８２、及びトレンチ側壁１８３上のシリコンを含むミクロフィーチャ１７０内の他の材料に大きな影響を与えることなく行なわれなくてはならない。
【００１３】
本発明の実施形態では、超臨界二酸化炭素（ＣＯ２）処理を用いてミクロフィーチャから選択的に膜を除去するための方法を提供する。ＣＯ２液体は臨界温度Ｔｃである約３１℃以上、臨界圧力Ｐｃである１平方インチあたり約１、０７０ポンド（ｐｓｉｇ）以上であるとき、超臨界状態にある。超臨界ＣＯ２流体は事実上粘性または表面張力を持たず、その結果、深いトレンチまたは穴の底部までずっと浸透すること、及びトレンチまたは穴から膜を除去することに困難を有しない。さらに、超臨界ＣＯ２処理は、非常に高い温度で頻繁に使われる、危険且つ環境上有害なウェッティング化学薬品の使用を避けるか、または減らすことができる。
【００１４】
超臨界ＣＯ２処理のさらなる利益は、従来の湿式処理に関連する大量の水の排除、及び湿式処理の間の不適切な水洗の結果として起こり得る硫黄残留物の排除である。超臨界ＣＯ２処理のさらにもう一つの利益は、水または水に溶解された材料がトレンチから除去される必要がないので、トレンチ内における湿式処理にしばしば関連付けられるウォータマークが起こらないことである。さらに、ミクロフィーチャを処理するとき、超臨界ＣＯ２処理を用いて少なくとも一つの膜除去プロセスを行なうことで、従来の湿式処理と比較されるとき、全体的な処理時間を減らすことができる。
【００１５】
図１Ｂは、本発明の実施形態によりフォトレジスト膜１８４によって覆われなかった誘電体膜１８２の部分１８６が除去された後の図１Ａのミクロフィーチャ１７０の概略的な断面図を示す。発明の一つの実施形態によれば、誘電体膜１８２の部分１８６が、超臨界ＣＯ２流体及び超臨界ＣＯ２流体に溶解された第一の溶媒にミクロフィーチャ１７０をさらすことによって選択的にトレンチ１８０から除去されてよい。超臨界ＣＯ２流体に溶解された第一の溶媒は、フォトレジスト膜１８４及びミクロフィーチャ１７０内の他の物質に大きく影響を与えることなく、露出した誘電体膜１８２を分解／溶解することができる。第一の溶媒は、例えば、ＨＦ（ａｑ）またはＨＦ：ピリジンを含んでよい。ミクロフィーチャ１７０は、誘電体膜１８０の部分１８６が分解／溶解され、超臨界ＣＯ２流体とともにミクロフィーチャ１７０から除去されるまで、超臨界ＣＯ２及び第一の溶媒に接触するよう保持される。
【００１６】
図１Ｃは、本発明の実施形態によりフォトレジスト膜１８４を除去した後の、図１Ｂのミクロフィーチャの断面図を示す。本発明の一つの実施形態では、フォトレジスト膜１８４は、トレンチ１８０からフォトレジスト膜１８４を選択的に除去するために超臨界ＣＯ２流体及び超臨界ＣＯ２流体に溶解された第二の溶媒にさらされてよい。超臨界ＣＯ２に溶解された第二の溶媒は、ミクロフィーチャ１７０の他の材料に大きく影響を与えずにフォトレジスト膜１８４を分解／溶解することができる。第二の溶媒は、例えば、Ｎメチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含んでよい。
【００１７】
また、第二の溶媒は、例えば、さらに次の化学物質：メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、のうち一つを含んでよい。当業者は正当に評価するであろうが、トレンチ１８０からフォトレジスト膜１８４を除去することに対して、本発明はこれらの溶媒と化学物質に限定されておらず、本発明の実施形態を遂行するために多くの他の溶媒及び化学物質が使われてよい。フォトレジスト膜１８４が分解／溶解され超臨界ＣＯ２流体とともにミクロフィーチャ１７０から除去されるまで、ミクロフィーチャ１７０は超臨界ＣＯ２と第二の溶媒との混合物に接触して保持される。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、（ａ）誘電体膜１８２の部分１８６、及びその後（ｂ）フォトレジスト膜１８４は、超臨界ＣＯ２処理によってトレンチ１８０から取り除かれてよい。
【００１９】
もう一つの発明の実施形態によれば、誘電体膜１８２の部分１８６及びフォトレジスト膜１８４を除去するための湿式処理と連続して超臨界ＣＯ２処理が行なわれてよい。言い換えれば、誘電体膜１８２の部分１８６は超臨界ＣＯ２処理によって除去され、そしてフォトレジスト膜１８４は湿式処理により除去されてよく、または他の実施形態では、誘電体膜１８２の部分１８６は湿式処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は超臨界ＣＯ２処理によって除去されてよい。誘電体膜１８２の湿式処理は、例えば、フッ化水素酸水溶液（ＨＦ（ａｑ））、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆのような酸浴を利用してよい。フォトレジスト膜１８４の湿式処理は、例えば、約１２０℃またはそれ以上に加熱された硫酸と過酸化水素との混合物（ＳＰＭ）の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用してよい。
【００２０】
明らかに、他の形態、例えば穴または他の複雑な形態の幾何学的形状を有するミクロフィーチャが本発明の実施形態により処理され得るのだから、本発明の実施形態はトレンチを有するミクロフィーチャに制限されない。
【００２１】
図２Ａは本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。図２Ａにおける膜除去システム２００は、基板チャンバ２５０、基板チャンバ２５０に連結したチャンバヒーター２０４、ＣＯ２供給システム２０６、循環ループ２０８、循環ポンプ２１０、溶媒供給システム２１２、分離ベッセル２１４、液体／固体廃棄物収集ベッセル２１７及び液化／精製システム２１９を含む。基板２６５が（自動化された）基板移送システム２６９を用いて膜除去システム２００の内部に転送される。基板２６５はどのような大きさでもよく、例えば２００ｍｍの基板、３００ｍｍの基板、またはさらに大きい基板であってよい。
【００２２】
基板チャンバ２５０は、チャンバハウジング２７０、基板ホルダー２６０、及び基板２６５を処理するための処理ゾーン２６７を含む。処理ゾーン２６７の内部へ超臨界ＣＯ２流体を導入するために基板チャンバ２５０は注入ノズル２７５をさらに含む。超臨界ＣＯ２処理の間、基板２６５は処理ゾーン２６７内に存在し、処理ゾーン２６７では超臨界ＣＯ２流体が溶媒とともに基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去するために使われる。プロセスチャンバヒーター２０４は基板チャンバ２５０を加熱し、それはヒーティングブランケットであってよい。
【００２３】
ＣＯ２供給システム２０６は、ＣＯ２供給ベッセル２１６、粒子フィルター２２５、ＣＯ２ポンプ２１８及びＣＯ２ヒーター２２０を含む。溶媒供給システム２１２は、化学溶媒ベッセル２２２及び２２４、第一及び第二の高圧注入ポンプ２２６及び２２８を含む。
【００２４】
ＣＯ２供給ベッセル２１６は、ＣＯ２配管２３０を経由して循環ループ２０８に連結される。ＣＯ２配管２３０は、ＣＯ２ポンプ２１８と循環ループ２０８との間に配置されるヒーター２２０を含む。循環ポンプ２１０は循環ループ２０８上に配置され、循環ループ２０８は循環インレット２３２及び循環アウトレット２３４において基板チャンバ２５０に連結される。溶媒供給ベッセル２２２及び２２４が、各々溶媒供給ライン２３６及び２３８を経由して循環ループ２０８に連結される。
【００２５】
分離ベッセル２１４は、排出ガス配管２４０を経由してプロセスチャンバ２５０に連結される。液体／固体廃棄物収集ベッセル２１７は分離ベッセル２１４に連結される。分離ベッセル２１４も、循環ガス配管２４１を経由して液化／精製システム２１９に連結される。液化／精製システム２１９は、液体ＣＯ２配管２４３を経由してＣＯ２供給ベッセル２１６に連結される。他の実施形態では、オフサイトの位置に液化／精製システム２１９の場所が提供され、ガス収集ベッセル内に排出ガスを収容して、液体ＣＯ２ベッセル内に液体ＣＯ２を戻す。
【００２６】
第一及び第二のフィルター、２２１及び２２３、は循環ループ２０８に連結される。第一のフィルター２２１は、例えば、プロセスチャンバ２５０への循環インレット２３２に達するよりも前に、クリーニング流体から０．０５μｍ以上の粒子をフィルタリングするよう構成される微細フィルターであってよい。第二のフィルター２２３は、例えば、クリーニング流体が循環アウトレット２３４を経由してプロセスチャンバ２５０を離れた後に、クリーニング流体から２−３μｍ以上の粒子をフィルタリングするよう構成される粗いフィルターであってよい。第三のフィルター２２５は、ＣＯ２供給ベッセル２１６をＣＯ２ポンプ２１８に連結する。第三のフィルター２２５は、例えば、ＣＯ２液体が循環ループ２０８に到達するより前に、ＣＯ２液体から０．０５μｍ以上の粒子をフィルタリングするように構成されてよい。
【００２７】
コントローラー２９０は、基板チャンバ２５０、ＣＯ２供給システム２０６、溶媒供給システム２１２及び基板移送システム２６９を含む膜除去システム２００の複数の構成要素と連結され、情報を交換する。加えて、コントローラー２９０は、膜除去システム２００のバルブ、ポンプ、圧力計、ヒーター及び温度計と連結され、情報交換する。コントローラー２９０は、膜除去システム２００からの出力をモニターする一方で、膜除去システム２００のインプットを伝達及び制御するのに十分な制御信号を生成することができる。
【００２８】
膜除去システム２００が、バルブ、制御回路、及び超臨界流体処理システムにおいて一般的な実用的な接続をさらに含むことは、当業者には明白であるだろう。さらに、注入ノズル２７５がチャンバハウジング２７０の一部としてよりむしろ基板ホルダー２６０の一部として構成されてよいことは当業者には明白であるだろう。
【００２９】
図２Ａの膜除去システム２００は、膜除去システム２００内に配置される湿式処理システム２８０をさらに含む。湿式処理システム２８０は、コントローラー２９０及び基板移送システム２６９と連結され、情報交換する。本発明の実施形態によれば、超臨界ＣＯ２処理が基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去するための湿式処理と連続して行なわれてよい。例えば、図１Ａ−１Ｃに記述されるように、誘電体膜１８２の部分１８６が超臨界ＣＯ２処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は湿式処理によって除去されてよく、他の実施形態では、誘電体膜１８２の部分１８６は湿式処理によって除去され、フォトレジスト膜１８４は超臨界ＣＯ２処理によって除去されてよい。湿式処理システム２８０は、湿式処理の当業者によく知られている従来の湿式処理システムであってよい。
【００３０】
図２Ｂはもう一つの本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。図２Ｂにおいて、湿式処理システム２８１は独立しているが、操作上は超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１に連結されている。膜除去システム２０１は、図２Ａの膜除去システム２００の超臨界ＣＯ２部分と同じか、または類似していてよく、すなわち、それは湿式処理システム２８０を除く、図２Ａに示されるすべての構成要素を含んでよい。独立した湿式処理システム２８１は、それ自身のコントローラー（図示せず）で操作されてよい。
【００３１】
図２Ａ及び２Ｂで説明される膜除去システムの操作が今記述される。超臨界ＣＯ２流体を含むように構成された膜除去システム２００及び２０１の部分は、例えばヒーター２０４及び２２０によって、臨界温度である３１℃以上の温度に加熱される。本発明の一つの実施形態では、温度は約３１℃から約２００℃の間であってよい。他の実施形態では、温度は約４０℃から約１２０℃の間であってよい。さらに他の実施形態では、温度は約６０℃から約８０℃の間であってよい。
【００３２】
基板２６５は基板移送システム２６９を用いて基板チャンバ２５０内に提供される。超臨界ＣＯ２流体が、ＣＯ２供給ベッセル２１６及びＣＯ２ポンプ２１８を用いて循環ループに２０８内部に導入される。溶媒が、第一の注入ポンプ２２６または第二の注入ポンプ２２８を使用して、溶媒供給ライン２３６または２３８を経由して、溶媒供給ベッセル２２２または２２４から循環ループ２０８内部に導入される。超臨界ＣＯ２と溶媒の混合における溶媒の比率は、例えば、体積にして約０．１％から約３３％の間であってよい。次に、システムは操作圧力に加圧される。膜除去システム２００または２０１における超臨界ＣＯ２の圧力は、例えば、約１、０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間であってよい。本発明の一つの実施形態では、超臨界ＣＯ２の圧力は約２，０００ｐｓｉｇから約２，５００ｐｓｉｇの間であってよい。溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体は、ポンプ２１０によって所望の膜が基板２６５から除去されるまで処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８を通して循環される。
【００３３】
次に、循環ループ２０８への溶媒供給は中止され、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８は、臨界圧力以上に圧力を保持する一方で、ＣＯ２供給ベッセル２１６から処理ゾーン２６７を通して新鮮な超臨界ＣＯ２を流し、分離ベッセル２１４に流体を排出することによって所定の時間連続的に洗浄される。所定の時間とは、例えば、約１０秒から約１２００秒の間であってよく、他の実施形態では、約２０秒から約６００秒の間であってよく、さらに他の実施形態では、約３０秒から約１８０秒の間にあってよい。洗浄は、処理ゾーン２６７内及び循環ループ２０８内の圧力を臨界ＣＯ２圧力以上に保持する一方で、超臨界ＣＯ２流体で処理ゾーン２６７を連続的に加圧すること、及びその後分離ベッセル２１６へ超臨界ＣＯ２流体を排出することを含む、一連の所定の減圧段階をさらに含んでよい。
【００３４】
次に、処理ゾーン２６７は減圧され、基板２６５は基板移送システム２６９によって基板ホルダー２６０から取り除かれる。
【００３５】
基板２６５は、さらなる処理のために基板チャンバ２６５から湿式処理システム２８０または２８１まで移送されてよく、そして逆もまた同様である。基板２６５上のミクロフィーチャから膜を除去する湿式処理において、基板２６５は湿式処理システム２８０または２８１内でウェット液体にさらされる。誘電体膜に関しては、ウェット液体は誘電体膜を基板２６５から除去することができ、そして、例えば、ＨＦ（ａｑ）液体であってよい。フォトレジスト膜に関しては、ウェット液体はフォトレジスト膜を基板２６５から除去することができ、そして、例えば、硫酸と過酸化水素の混合物の水溶液であってよい。湿式処理が所望の時間誘電体膜またはフォトレジスト膜を除去するために実施されたとき、基板２６５は脱イオン水で洗浄されて、そして乾燥される。
【００３６】
例示的な実施形態では、湿式処理システム２８０または２８１は必要とされず、超臨界ＣＯ２処理が誘電体膜とフォトレジスト膜両方を除去するために使われる。この実施形態において、誘電体膜が例えば溶媒供給ベッセル２２２からの第一の溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体によって基板２６５から取り除かれた後、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８が、第一の溶媒がそれから取り除かれるまで、新しい超臨界ＣＯ２で上述のように洗浄される。その後、基板２６５を移送することなく、第二の溶媒が、例えば溶媒供給ベッセル２２４から、超臨界ＣＯ２液体と混合するため、循環ループ２０８に導入される。第二の溶媒を含む超臨界ＣＯ２流体は、フォトレジスト膜が基板２６５から取り除かれるまで、処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８を通して、ポンプ２１０によって循環される。第二の溶媒が処理ゾーン２６７及び循環ループ２０８から洗浄されるまで、洗浄プロセスはその後繰り返される。
【００３７】
図３Ａは本発明の実施形態による誘電体膜除去プロセスの単純化された順序を示すフローチャートである。誘電体膜除去プロセス３００において、図２Ａにおける膜除去システム２００または超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１または図２Ｂの湿式処理システム２８１が、基板２６５上のミクロフィーチャから誘電体膜を除去するために使われてよい。３０２において、処理は開始される。３１２において、基板が基板チャンバに供給される。基板は、ミクロフィーチャの側壁上に誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する。３２０において、誘電体膜除去プロセスが、フォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜の部分を除去するために基板上で行なわれる。３３２で、処理は終わる。
【００３８】
図３Ｂは本発明のもう一つの実施形態によるフォトレジスト膜除去プロセスの単純化された順序を示すフローチャートである。膜除去プロセス３５０において、図２Ａの膜除去システム２００または超臨界ＣＯ２膜除去システム２０１または図２Ｂの湿式処理システム２８１が、基板２６５上のミクロフィーチャからに誘電体膜を除去するために使われてよい。３５２において、処理は開始される。３６２において、基板が基板チャンバに供給される。基板は図３Ａの誘電体膜除去プロセス３００によって処理されたミクロフィーチャを含んでよい。３７２において、膜除去プロセスがフォトレジスト膜をミクロフィーチャから除去するために基板上で行なわれる。３８２において、プロセスは終わる。誘電体膜除去プロセス３００またはフォトレジスト膜除去プロセス３５０のうち少なくとも一つが超臨界ＣＯ２処理を用いて実施される。
【００３９】
本発明の一つの実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００及びフォトレジスト膜除去プロセス３５０の両方が超臨界ＣＯ２処理を用いて実施されてよい。もう一つの本発明の実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００は超臨界ＣＯ２処理を用いて行なわれてよく、フォトレジスト膜除去プロセス３５０は湿式処理を用いて行なわれてよい。本発明のさらにもう一つの実施形態では、誘電体膜除去プロセス３００は湿式処理を用いて行なわれてよく、フォトレジスト膜除去プロセス３５０は超臨界ＣＯ２処理を用いて行なわれてよい。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態が実行されてよいコンピュータシステム１２０１を説明する。コンピュータシステム１２０１は、上述の機能のいずれかまたは全てを実行するために、それぞれ、図２Ａ及び図２Ｂのシステム２００及び２０１におけるコントローラー２９０として使用されてよい。コンピュータシステム１２０１は、同じく図２Ｂの湿式処理システム２８１のための（図示されない）コントローラーとして使用されてよい。コンピュータシステム１２０１は、情報を伝達するためのバス１２０２または他の伝達メカニズム、及び情報を処理するためにバス１２０２と連結されたプロセッサ１２０３を含む。コンピュータシステム１２０１は同じく、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または他のダイナミック記憶装置（例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）及び同期的なＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））等の、プロセッサ１２０３によって実行される情報及び指示を保存するためにバス１２０２に連結されたメインメモリ１２０４を含む。加えて、メインメモリ１２０４は、プロセッサ１２０３による指示の実行の間、一時的な変数または他の中間情報を保存しておくために使われてよい。コンピュータシステム１２０１は、リードオンリー・メモリ（ＲＯＭ）１２０５、または、プロセッサ１２０３に関するスタティックな情報及び指示を保存するため、バス１２０２に連結された他のスタティックな記憶装置（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）及び電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））をさらに含む。
【００４１】
コンピュータシステム１２０１は、同じく、情報及び指示を保存するために、例えば磁気ハードディスク１２０７等、一つ以上の記憶装置を制御するためにバス１２０２に連結されたディスク・コントローラ１２０６、、及びリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、リードオンリーコンパクトディスクドライブ、リード／ライトコンパクトディスクドライブ、テープドライブ及びリムーバブル磁気光学式ドライブ）も含む。記憶装置は、適切な装置インタフェース（例えば、小さなコンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレイテッド・デバイスエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張されたＩＤＥ（Ｅ‐ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、またはウルトラＤＭＡ）を用いて、コンピュータシステム１２０１に加えられてよい。
【００４２】
コンピュータシステム１２０１は、特別な目的の論理回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ））、または構成可能な論理回路（例えば、単純なプログラムマブル論理回路（ＳＰＬＤｓ）、複雑なプログラマブル論理回路（ＣＰＬＤｓ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）（図示されない）を同じく含んでよい。コンピュータシステムは、テキサス・インスツルメンツ社のＴＭＳ３２０シリーズチップ、モトローラ社のＤＳＰ５６０００、ＤＳＰ５６１００、ＤＳＰ５６３００、ＤＳＰ５６６００及びＤＳＰ９６０００シリーズのチップ、ルーセント・テクノロジー社のＤＳＰ１６００及びＤＳＰ３２００シリーズ、またはアナログ・デバイシズ社のＡＤＳＰ２１００及びＡＤＳＰ２１０００シリーズ等の、一つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示されない）を同じく含んでよい。特にデジタルドメインに変換されたアナログシグナルを処理するよう設計された他のプロセッサが同じく使われてよい。
【００４３】
コンピュータシステム１２０１は、コンピュータ・ユーザに対して情報を表示するためのディスプレイ１２１０を制御するためにバス１２０２に連結されたディスプレイコントローラー１２０９を同じく含んでよい。コンピュータシステムは、コンピュータ・ユーザと相互に対話してプロセッサ１２０３に情報を提供するためのキーボード１２１１及びポインティングデバイス１２１２のような、入力装置を含む。ポインティングデバイス１２１２は、プロセッサ１２０３に方向の情報とコマンド選択を伝達するための、及びディスプレイ１２１０上のカーソルの動きを制御するための、例えば、マウス、トラックボール、またはポインティングスティックであってよい。加えて、（図示されない）プリンターが、コンピュータシステム１２０１によって保存された及び／または生成されたデータの印刷されたリストを提供してよい。
【００４４】
コンピュータシステム１２０１は、メインメモリ１２０４等のメモリに含まれる一つ以上の指示の一つ以上の配列を実行するプロセッサ１２０３に応答して、本発明の処理ステップの一部分またはすべてを実行する。このような指示は、ハードディスク１２０７及びリムーバブルメディアドライブ１２０８のような、もう一つの、コンピュータにより読み取り可能な媒体からメインメモリ１２０４に読み込まれてよい。マルチプロセッシングアレンジメントの一つ以上のプロセッサが、メインメモリ１２０４に含まれる指示の配列を実行するために同じく使用されてよい。他の実施形態では、ソフトウェア指示の代わりにまたは共に固定配線（ｈａｒｄ−ｗｉｒｅｄ）電気回路が使われてよい。従って、実施形態はハードウェア電気回路及びソフトウェアのある特定の組み合わせに限定されていない。
【００４５】
上述のように、発明の教示に従ってプログラムされた指示を保持することに対して、及びデータ構造、テーブル、レコード、またはここに記述された他のデータを含むことに対して、コンピュータシステム１２０１は少なくとも一つのコンピュータに読み取り可能なメディアまたはメモリを含む。コンピュータによって読み取り可能なメディアの例として、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、磁気光学式ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、または他のいかなる磁気メディア、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、または他のいかなる光学式メディア、パンチカード、ペーパーテープ、または他の物理メディアであるホールのパターン、（以下に記述された）搬送波、またはそれからコンピュータが読み取り可能な他のいかなるメディアが挙げられる。
【００４６】
コンピュータによって読み取り可能なメディアまたはメディアを組み合わせたものに保存されて、本発明を実行するための装置を操作するために、及びコンピュータシステム１２０１が人間のユーザー（例えば、処理システム人員）と相互に対話することを可能にするために、本発明はコンピュータシステム１２０１を制御するためのソフトウェアを含む。このようなソフトウェアは、これらに制限されないが、デバイス・ドライバ、オペレーティング・システム、開発ツール及びアプリケーションソフトウェアを含んでよい。そのようなコンピュータが読み込み可能なメディアは、本発明の実行において実施される処理の（もしも処理が分散されるならば）一部分または全てを実施するための、本発明のコンピュータプログラム製品をさらに含む。
【００４７】
本発明のコンピュータ・コードデバイスは、スクリプト、インタープリタ可能なプログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス及び完全に実行可能なプログラムを含むがそれらに限定されず、インタープリタ可能な、または実行可能などのようなコードメカニズムであってもよい。さらに、本発明の処理の一部は、より良いパフォーマンス、信頼性、及び／またはコストのために分散されてよい。
【００４８】
ここに使われる「コンピュータによって読み取り可能な媒体」という用語は、プロセッサ１２０３に実行のための指示を提供することに使われるメディアを示す。コンピュータが読み取り可能なメディアは、非揮発性メディア、揮発性メディア、及び伝送メディアを含むがそれらに限定されず、多くの形態を有していてよい。非揮発性メディアは、例えば、光学、磁気ディスク、及び、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８等の磁気光学ディスクを含む。揮発性メディアは、メインメモリ１２０４のような、ダイナミックメモリを含む。伝送メディアは、バス１２０２を構成するワイヤーを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送メディアは、電波と赤外線とのデータコミュニケーションの間に生成されたときのように、音響か、または光の波の形式もとってよい。
【００４９】
コンピュータが読み取り可能なメディアの種々な形態は、実行のためにプロセッサ１２０３に一つ以上の指示の一つ以上の配列を実行することに関与してよい。例えば、指示は初めにリモートコンピュータの磁気ディスクに保持されてもよい。本発明のすべてまたは一部分を離れて実行するため、リモートコンピュータは指示をダイナミックメモリの内部へとロードして、そしてモデムを用いて電話線の上に指示を送ることができる。コンピュータシステム１２０１のローカルなモデムが、電話回線でデータを受け取ってよく、データを赤外線信号に変換するために赤外線送信機を使用してよい。バス１２０２に連結された赤外線検出器が、赤外線信号で運ばれたデータを受け取り、バス１２０２上にデータを配置することができる。バス１２０２は、プロセッサ１２０３がそこから指示を引き出し実行するメインメモリ１２０４にデータを運ぶ。メインメモリ１２０４によって受けられた指示は、任意に、プロセッサ１２０３による実行の前にまたは実行の後に、記憶装置１２０７または１２０８上に保存されてよい。
【００５０】
コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に連結された通信インタフェース１２１３も含む。通信インタフェース１２１３は、例えば、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１２１５に、またはインターネット等のもう一つのコミュニケーションネットワーク１２１６に接続されたネットワークリンク１２１４に連結された両方向のデータ伝達カップリングを提供する。例えば、通信インタフェース１２１３は、パケット交換のＬＡＮに取り付けられるネットワークインタフェースカードであってよい。もう一つの例として、通信インタフェース１２１３は、非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）カード、統合化されたサービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード、または対応するタイプの通信ラインにデータコミュニケーション接続を提供するモデムであってよい。ワイヤレス接続が同じく実行されてよい。そのような実行において、通信インタフェース１２１３は、種々のタイプの情報を表すデジタルデータの流れを運ぶ、電気的な、電磁気的な、または光学式の信号を送り、そして受け取る。
【００５１】
ネットワークリンク１２１４は、一つ以上のネットワークを通して、他のデータ装置にデータコミュニケーションを一般的に提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を通して、またはコミュニケーションネットワーク１２１６を通してコミュニケーションサービスを提供するサービスプロバイダによって操作された装置を通して、もう一つのコンピュータに接続を提供してよい。ローカルネットワーク１２１４及びコミュニケーションネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータの流れを運ぶ、電気的な、電磁気的な、または光学式の信号、及び関連する物理的な膜（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーなど）を使用する。コンピュータシステム１２０１に／からデジタルデータを運ぶ様々なネットワークを通じた信号及びネットワークリンク１２１４上の信号及び通信インタフェース１２１３を通じた信号は、ベースバンドシグナル、または搬送波ベースの信号で実行されてよい。ベースバンド信号は、デジタルデータビットの流れを記述する非変調電気パルスとしてデジタルデータを運び、「ビット」という用語は、概括的にそれぞれのシンボルが少なくとも１またはより多くの情報のビットを運ぶ信号を意味すると解釈されるはずである。デジタルデータは、振れ幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、フェーズ、及び／または、伝導性メディア上を伝播されるかまたは伝播メディアを通じて電磁波として伝達される周波数偏移変調信号等、搬送波を変調するためにも使われてよい。従って、デジタルデータは、「配線された」コミュニケーションチャンネルを通じて非変調ベースバンドデータとして送られてよく、及び／または、搬送波を変調することによって、ベースバンドとは異なる、所定の周波数帯で送られてよい。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５及び１２１６、ネットワークリンク１２１４及び通信インタフェース１２１３を通じて、プログラムコードを含むデータを送信し受け取ることができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、パーソナル・ディジタルアシスタント（ＰＤＡ）ラップトップコンピュータ、または携帯電話のようなモバイル機器１２１７にＬＡＮ１２１５を通して接続を提供してよい。
【００５２】
コンピュータシステム１２０１は、膜除去システム内の基板を処理するための本発明の方法を実行するよう設定されてよい。コンピュータシステム１２０１は、ミクロフィーチャから膜を除去するために、超臨界ＣＯ２システムを制御するように、さらに設定されてよい。コンピュータシステム１２０１は、同じく超臨界ＣＯ２膜除去システム内に配置された、または操作上連結された湿式処理システムを制御するように設定されてよい。
【００５３】
この発明のある特定の実施形態だけが上に詳細に記述されたけれども、当業者は多くの修正が本質的にこの発明の新規の教示と利点から逸脱することなく、例示的な実施形態で可能であることを容易に理解するであろう。従って、すべてのそのような修正がこの発明の範囲の中に含まれるように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、誘電体膜及び誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を有するトレンチを含むミクロフィーチャの断面の概略図を示す。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による、フォトレジスト膜によって覆われない誘電体膜部分の除去後の図１Ａのミクロフィーチャ断面図を概略的に示す。
【図１Ｃ】発明の実施形態による、フォトレジスト膜除去後の図１Ｂのミクロフィーチャ断面図を概略的に示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態による膜除去システムを示す概略図である。
【図２Ｂ】もう一つの発明の実施形態による、膜除去システムを示す概略図である；
【図３Ａ】本発明の実施形態による、誘電体膜除去プロセスの簡単な手順を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】もう一つの発明の実施形態による、フォトレジスト膜除去プロセスの簡単な手順を示すフローチャートである。
【図４】発明の実施形態を実行するために使われてよい多目的コンピュータを示す。
【符号の説明】
【００５５】
１７０ ミクロフィーチャ
１７２ 硬いマスク
１７４ パッド窒化物
１７６ パッド酸化膜
１８０ トレンチ
１８２ 膜
１８３ トレンチ側壁
１８４ フォトレジスト膜
２００ 膜除去システム
２０１ 超臨界ＣＯ２膜除去システム
２０４ チャンバヒーター
２０６ ＣＯ２供給システム
２０８ 循環ループ
２１０ 循環ポンプ
２１２ 溶媒供給システム
２１４ 分離ベッセル
２１７ 液体／固体廃棄物収集ベッセル
２５０ 基板チャンバ
２６５ 基板
２８１ 湿式処理システム
２９０ コントローラー
３００ 誘電体膜除去プロセス
３５０ 膜除去プロセス
１２０１ コンピュータシステム
１２０２ バス
１２０３ プロセッサ
１２０４ メインメモリ
１２０５ リードオンリー・メモリ（ＲＯＭ）
１２０７ ハードディスク
１２０８ リムーバブルメディアドライブ
１２１３ 通信インタフェース
１２１４ ネットワークリンク
１２１５、１２１６ ネットワーク
１２１７ モバイル機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜除去システム内の基板を処理する方法であって、前記方法は、
前記膜除去システムの基板チャンバ内に前記基板を提供し、前記基板はミクロフィーチャ側壁上の誘電体膜及び前記誘電体膜の第一の部分を覆い且つ前記誘電体膜の第二の部分を覆わないフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有するところの段階と、
前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜の前記第二の部分を除去するために前記基板上における第一の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上における第二の膜除去プロセスを実行し、前記第二の膜除去プロセスは前記第一の膜除去プロセスの後に行なわれるところの段階とを含むものであって、
前記第一の膜除去プロセスの実行及び前記第二の膜除去プロセスの実行のうち少なくとも一つは、超臨界ＣＯ２処理の使用を含む方法。
【請求項２】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、超臨界ＣＯ２流体及び前記誘電体膜の除去を可能にする第一の溶媒にさらすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の溶媒は、ＨＦ水溶液またはＨＦ：ピリジンを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第一の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜の前記第二の部分が前記側壁から除去されるまで、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第一の溶媒の配合における前記第一の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜の除去を可能にする第二の溶媒にさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第二の溶媒が、Ｎ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第二の溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第二の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜の前記第一の部分から前記フォトレジスト膜が除去されるまで前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第二の溶媒の配合における前記第二の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ミクロフィーチャは約０．２ミクロン未満の直径を有するトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約１０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約５０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記誘電体膜が、ヒ素ドープ二酸化シリコン膜を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記第二の膜除去プロセスの実行が、前記フォトレジスト膜の除去のための湿式処理の使用を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項３２】
前記湿式処理が、硫酸及び過酸化水素の混合物の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜の除去を可能にする第二の溶媒にさらすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第二の溶媒が、Ｎ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第二の溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第二の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜から前記フォトレジスト膜が除去されるまで前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４２】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第二の溶媒の配合における前記第二の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項３３に記載の方法。
【請求項４３】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４５】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４６】
前記第一の膜除去プロセスの実行が、前記誘電体膜の前記第二の部分の除去のための湿式処理の使用を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４７】
前記湿式処理がＨＦ水溶液、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆを利用する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
膜除去システム内で基板を処理する方法であって、前記方法は、
前記膜除去システムの基板チャンバ内に前記基板を提供し、前記基板はミクロフィーチャ側壁上の誘電体膜と前記誘電体膜の第一の部分を覆い且つ前記誘電体膜の第二の部分を覆わないフォトレジスト膜とを含むミクロフィーチャを有するところの段階と、
超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜の第二の部分を除去可能な第一の溶媒に前記基板をさらすことによって、前記基板上で第一の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記第一の膜除去プロセスの後、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜を除去可能な第二の溶媒に前記基板をさらすことによって、前記基板上で第二の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記第一及び第二の膜除去プロセスの間、約３１℃から約２００℃の間の温度に、及び約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間の圧力に、前記超臨界ＣＯ２流体を保持する段階とを含む方法。
【請求項４９】
前記ミクロフィーチャは約０．２ミクロン未満の直径を有するトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約１０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約５０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
前記誘電体膜が、ヒ素ドープ二酸化シリコン膜を含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５３】
前記第一の溶媒がＨＦ水溶液またはＨＦ：ピリジンを含み、前記第二の溶媒がＮ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５４】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約４０℃から約１２０℃の間の温度で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５５】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約６０℃から約８０℃の間の温度で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５６】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間のＣＯ２圧力で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５７】
前記超臨界ＣＯ２流体と各々前記第一及び前記第二の溶媒との配合における前記第一及び前記第二の溶媒の各々の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５８】
プロセッサにおける実行のためのプログラム指示を含み、前記プロセッサによって実行されるとき、膜除去システムが請求項１に記載された方法における段階を実行することを可能にする、コンピュータが読み取り可能なメディア。
【請求項５９】
プロセッサにおける実行のためのプログラム指示を含み、前記プロセッサによって実行されるとき、膜除去システムが請求項４８に記載された方法における段階を実行することを可能にする、コンピュータが読み取り可能なメディア。
【請求項６０】
膜除去システム内部で基板を移送するために構成された基板移送システムと、
誘電体膜及び前記誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板上で超臨界ＣＯ２膜除去プロセスを実行するため構成された基板チャンバであって、前記超臨界ＣＯ２膜除去プロセスは、前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜を除去するための少なくとも一つの第一の膜除去プロセス、及び、前記第一の膜除去プロセスの後、前記フォトレジスト膜を除去するための第二の膜除去プロセスを含むところの前記基板チャンバと、
少なくとも温度が約３１℃及び少なくとも圧力が約１０７０ｐｓｉｇの超臨界ＣＯ２流体を前記基板チャンバへと移送するために構成されたＣＯ２供給システムと、
前記超臨界ＣＯ２流体とともに溶媒を前記基板チャンバへと移送するため構成された溶媒供給システムと、
前記膜除去システムを制御するため構成されたコントローラとを含む基板を処理するための膜除去システム。
【請求項６１】
前記溶媒供給システムは、前記超臨界ＣＯ２流体と前記溶媒との配合における前記溶媒の比率を体積にして約０．１％から約３３％の間で提供するよう構成された、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６２】
前記コントローラは、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記溶媒と前記基板との接触を維持するよう構成された、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６３】
前記膜除去システム内に配置された、または操作上連結された湿式処理システムであって、前記第一の膜除去プロセスまたは前記第二の膜除去プロセスを実行するため構成された前記湿式処理システムをさらに含む、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６４】
前記湿式処理システムは、ＨＦ水溶液、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆを用いて前記第一の膜除去プロセスを実行するため構成された、請求項６３に記載の膜除去システム。
【請求項６５】
前記湿式処理システムは、硫酸及び過酸化水素の混合物の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用する前記第二の膜除去プロセスを実行するため構成された、請求項６３に記載の膜除去システム。
【請求項１】
膜除去システム内の基板を処理する方法であって、前記方法は、
前記膜除去システムの基板チャンバ内に前記基板を提供し、前記基板はミクロフィーチャ側壁上の誘電体膜及び前記誘電体膜の第一の部分を覆い且つ前記誘電体膜の第二の部分を覆わないフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有するところの段階と、
前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜の前記第二の部分を除去するために前記基板上における第一の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記フォトレジスト膜を除去するために前記基板上における第二の膜除去プロセスを実行し、前記第二の膜除去プロセスは前記第一の膜除去プロセスの後に行なわれるところの段階とを含むものであって、
前記第一の膜除去プロセスの実行及び前記第二の膜除去プロセスの実行のうち少なくとも一つは、超臨界ＣＯ２処理の使用を含む方法。
【請求項２】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、超臨界ＣＯ２流体及び前記誘電体膜の除去を可能にする第一の溶媒にさらすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の溶媒は、ＨＦ水溶液またはＨＦ：ピリジンを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第一の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜の前記第二の部分が前記側壁から除去されるまで、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第一の溶媒の配合における前記第一の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第一の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜の除去を可能にする第二の溶媒にさらすことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第二の溶媒が、Ｎ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第二の溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第二の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜の前記第一の部分から前記フォトレジスト膜が除去されるまで前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第二の溶媒の配合における前記第二の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ミクロフィーチャは約０．２ミクロン未満の直径を有するトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約１０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約５０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記誘電体膜が、ヒ素ドープ二酸化シリコン膜を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記第二の膜除去プロセスの実行が、前記フォトレジスト膜の除去のための湿式処理の使用を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項３２】
前記湿式処理が、硫酸及び過酸化水素の混合物の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、前記基板を、超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜の除去を可能にする第二の溶媒にさらすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第二の溶媒が、Ｎ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第二の溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、乳酸エチル、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、酸素、オゾン、硝酸、酢酸、またはギ酸、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせ、をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、
前記基板チャンバを前記超臨界ＣＯ２流体で加圧する段階と、
前記超臨界ＣＯ２流体内の前記第二の溶媒を移送する段階と、
前記誘電体膜から前記フォトレジスト膜が除去されるまで前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらす段階と、
新しい超臨界ＣＯ２流体で前記基板チャンバを洗浄する段階とをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３１℃から約２００℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約４０℃から約１２０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約６０℃から約８０℃の間に前記超臨界ＣＯ２流体を加熱することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、ＣＯ２圧力を約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間にすることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４２】
前記超臨界ＣＯ２流体と前記第二の溶媒の配合における前記第二の溶媒の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項３３に記載の方法。
【請求項４３】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約２０秒から約６００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４５】
前記第二の膜除去プロセスの実行は、約３０秒から約１８０秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記第二の溶媒に前記基板をさらすことを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４６】
前記第一の膜除去プロセスの実行が、前記誘電体膜の前記第二の部分の除去のための湿式処理の使用を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４７】
前記湿式処理がＨＦ水溶液、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆを利用する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
膜除去システム内で基板を処理する方法であって、前記方法は、
前記膜除去システムの基板チャンバ内に前記基板を提供し、前記基板はミクロフィーチャ側壁上の誘電体膜と前記誘電体膜の第一の部分を覆い且つ前記誘電体膜の第二の部分を覆わないフォトレジスト膜とを含むミクロフィーチャを有するところの段階と、
超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜の第二の部分を除去可能な第一の溶媒に前記基板をさらすことによって、前記基板上で第一の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記第一の膜除去プロセスの後、前記超臨界ＣＯ２流体及び前記フォトレジスト膜を除去可能な第二の溶媒に前記基板をさらすことによって、前記基板上で第二の膜除去プロセスを実行する段階と、
前記第一及び第二の膜除去プロセスの間、約３１℃から約２００℃の間の温度に、及び約１，０７０ｐｓｉｇから約６，０００ｐｓｉｇの間の圧力に、前記超臨界ＣＯ２流体を保持する段階とを含む方法。
【請求項４９】
前記ミクロフィーチャは約０．２ミクロン未満の直径を有するトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約１０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
前記ミクロフィーチャは、直径に対する深さのアスペクト比が約５０：１よりも大きいトレンチを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
前記誘電体膜が、ヒ素ドープ二酸化シリコン膜を含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５３】
前記第一の溶媒がＨＦ水溶液またはＨＦ：ピリジンを含み、前記第二の溶媒がＮ−メチルピロリドン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、またはジグリコールアミン、またはそれらのうち二つ以上の組み合わせを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５４】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約４０℃から約１２０℃の間の温度で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５５】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約６０℃から約８０℃の間の温度で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５６】
前記超臨界ＣＯ２流体の保持は約２，０００ｐｓｉｇから約３，０００ｐｓｉｇの間のＣＯ２圧力で行なわれる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５７】
前記超臨界ＣＯ２流体と各々前記第一及び前記第二の溶媒との配合における前記第一及び前記第二の溶媒の各々の比率は、体積にして約０．１％から約３３％の間である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５８】
プロセッサにおける実行のためのプログラム指示を含み、前記プロセッサによって実行されるとき、膜除去システムが請求項１に記載された方法における段階を実行することを可能にする、コンピュータが読み取り可能なメディア。
【請求項５９】
プロセッサにおける実行のためのプログラム指示を含み、前記プロセッサによって実行されるとき、膜除去システムが請求項４８に記載された方法における段階を実行することを可能にする、コンピュータが読み取り可能なメディア。
【請求項６０】
膜除去システム内部で基板を移送するために構成された基板移送システムと、
誘電体膜及び前記誘電体膜の一部分を覆うフォトレジスト膜を含むミクロフィーチャを有する基板上で超臨界ＣＯ２膜除去プロセスを実行するため構成された基板チャンバであって、前記超臨界ＣＯ２膜除去プロセスは、前記フォトレジスト膜によって覆われない前記誘電体膜を除去するための少なくとも一つの第一の膜除去プロセス、及び、前記第一の膜除去プロセスの後、前記フォトレジスト膜を除去するための第二の膜除去プロセスを含むところの前記基板チャンバと、
少なくとも温度が約３１℃及び少なくとも圧力が約１０７０ｐｓｉｇの超臨界ＣＯ２流体を前記基板チャンバへと移送するために構成されたＣＯ２供給システムと、
前記超臨界ＣＯ２流体とともに溶媒を前記基板チャンバへと移送するため構成された溶媒供給システムと、
前記膜除去システムを制御するため構成されたコントローラとを含む基板を処理するための膜除去システム。
【請求項６１】
前記溶媒供給システムは、前記超臨界ＣＯ２流体と前記溶媒との配合における前記溶媒の比率を体積にして約０．１％から約３３％の間で提供するよう構成された、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６２】
前記コントローラは、約１０秒から約１２００秒の間の時間前記超臨界ＣＯ２流体及び前記溶媒と前記基板との接触を維持するよう構成された、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６３】
前記膜除去システム内に配置された、または操作上連結された湿式処理システムであって、前記第一の膜除去プロセスまたは前記第二の膜除去プロセスを実行するため構成された前記湿式処理システムをさらに含む、請求項６０に記載の膜除去システム。
【請求項６４】
前記湿式処理システムは、ＨＦ水溶液、ＨＦ：ピリジン、またはＨＦ／ＮＨ４Ｆを用いて前記第一の膜除去プロセスを実行するため構成された、請求項６３に記載の膜除去システム。
【請求項６５】
前記湿式処理システムは、硫酸及び過酸化水素の混合物の水溶液、ＨＦ／ＨＮＯ３、またはＨ２Ｏ／Ｏ３を使用する前記第二の膜除去プロセスを実行するため構成された、請求項６３に記載の膜除去システム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【公表番号】特表２００８−５０５４８４（Ｐ２００８−５０５４８４Ａ）
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１９１９８（Ｐ２００７−５１９１９８）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１３８８５
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００７００５
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０５３９０６８０）ト−キョ−・エレクトロン・アメリカ・インコーポレーテッド (64)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１３８８５
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００７００５
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０５３９０６８０）ト−キョ−・エレクトロン・アメリカ・インコーポレーテッド (64)
【Ｆターム（参考）】
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