DE112008000047T5 - Veraschungsvorrichtung - Google Patents

Veraschungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112008000047T5
DE112008000047T5 DE112008000047T DE112008000047T DE112008000047T5 DE 112008000047 T5 DE112008000047 T5 DE 112008000047T5 DE 112008000047 T DE112008000047 T DE 112008000047T DE 112008000047 T DE112008000047 T DE 112008000047T DE 112008000047 T5 DE112008000047 T5 DE 112008000047T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
metal
ashing
chamber
exposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE112008000047T
Other languages
English (en)
Inventor
Masahisa Susono-shi Ueda
Takashi Susono-shi Kurimoto
Kyuzo Chigasaki-shi Nakamura
Koukou Susono-shi Suu
Toshiya Kasugai-shi Yogo
Kazushige Kasugai-shi Komatsu
Nobusuke Kasugai-shi Tachibana
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.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Publication of DE112008000047T5 publication Critical patent/DE112008000047T5/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/427Stripping or agents therefor using plasma means only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32467Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127Etching organic layers
    • H01L21/31133Etching organic layers by chemical means
    • H01L21/31138Etching organic layers by chemical means by dry-etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

Veraschungsvorrichtung zum Veraschen organischen Materials auf einem Substrat, welches freigelegtes Metall in einer Behandlungskammer umfasst, wobei die Veraschungsvorrichtung umfasst:
einen Pfad, welchen aktive Molekülsorten, die der Bearbeitungskammer zugeführt werden, durchlaufen;
wobei der Pfad durch eine Oberfläche festgelegt ist, auf welcher sich das vom Substrat durch die aktiven Molekülsorten gestreute Metall ansammeln kann, wobei die Oberfläche so ausgebildet ist, dass sie dieselbe Art von Metall freilegt, wie das vom Substrat freigelegte Metall.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Veraschungsvorrichtung zum Durchführen einer Veraschung (Verbrennung), um organische Materialien von einem Substrat zu entfernen.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik wird, um eine integrierte Schaltung auf einem Halbleitersubstrat auszubilden, ein Resistfilm, auf welchem ein Schaltungsmuster angeordnet ist, auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet. Dann werden Schichten unter dem Resistfilm, wie z. B. ein Isolationsfilm, ein Halbleiterfilm, oder ein Metallfilm durch den Resistfilm hindurchgeätzt. Der Resistfilm wird nach Beendigung des Ätzverfahrens von der Substratoberfläche entfernt. Ein Beispiel eines Verfahrens zum Entfernen des Resistfilms ist ein Trockenbearbeitungsverfahren zum Veraschen (Verbrennen) des Resistfilms unter Verwendung des Plasmas eines reaktiven Gases, hauptsächlich Sauerstoffplasma.
  • Das Trockenbearbeitungsverfahren verursacht in dem Resistfilm, der auf dem Substrat angebracht ist, eine Reaktion aktiver Molekülsorten (Radikale), hauptsächlich Sauerstoffradikale, die im Plasma des Reaktionsgases erzeugt werden, um den Resistfilm in CO2 und H2O zu zersetzen und zu verdampfen, damit er entfernt werden kann. Die Patentschrift 1 offenbart ein Beispiel für eine Plasmaveraschungsvorrichtung zum Entfernen eines Resistfilms durch ein Trockenbehandlungsverfahren. Diese Veraschungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Wie in 9 gezeigt, umfasst eine Veraschungsvorrichtung eine Kammer (Behandlungskammer 1), deren oberer Teil an ein Zuführrohr 2 gekoppelt ist. Das Zuführrohr 2 ist mit einer Plasmakammer (nicht gezeigt) verbunden, welche Plasma mittels Mikrowellen und Reaktionsgasen (z. B. Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstofftetrafluorid) erzeugt. Eine Zerstäuberplatte 3, die eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen umfasst, ist am unteren Ende des Zuführrohrs 2 einem Substratgestell 4 gegenüberliegend angebracht. Eine zylindrische Diffusionsverhinderungswand 5 ist an einer oberen inneren Oberfläche der Bearbeitungskammer 1 befestigt, um sich um die Zerstäuberplatte 3 herum zu erstrecken. Eine Hochfrequenzspannungsversorgung 6 ist mit dem Substratgestell 4 verbunden. Eine Belüftungsöffnung 7 ist an der Unterseite der Kammer 1 ausgebildet.
  • Im Folgenden wird nun das durch eine solche Veraschungsvorrichtung durchgeführte Veraschungsverfahren beschrieben. Zunächst wird ein Substrat (Wafer) W, des in Kammer 1 eingebracht ist, an einer oberen Oberfläche des Substratgestells 4 angeordnet. Das Innere der Kammer 1 wird evakuiert und eine Hochfrequenzspannung (HF-Vorspannung) wird auf das Substratgestell 4 gegeben. Dann wird Gas, welches Sauerstoffradikale enthält, der Kammer 1 durch das Zuführrohr 2 aus der Plasmakammer (nicht gezeigt) zugeführt. Das Gas, welches Sauerstoffradikale enthält, strömt durch die Durchgangsbohrungen der Zerstäuberplatte 3 und erreicht das Substrat W. Das von der Zerstäuberplatte 3 nach außen strömende Gas wird durch die Diffusionsverhinderungswand 5 zum Substrat W hingeführt. Ein Resistfilm (nicht gezeigt), der auf der oberen Oberfläche des Substrats W ausgebildet ist, wird zersetzt und durch die im Gas enthaltenen Sauerstoffradikale verdampft und dann aus der Auslassöffnung 7 abgelassen.
  • In dem integrierten Schaltkreis auf dem Halbleitersubstrat sind Schaltelemente wie z. B. Transistoren durch eine Metallverdrahtung aus Aluminium (Al), Kupfer (Cu) oder Ähnlichem verbunden. Einige integrierte Schaltkreise haben Verbindungskontaktstellen, deren Oberflächen mit Gold (Au) oder Ähnlichem bedeckt sind, oder Verbindungsanschlüsse, die aus Lötmittel gebildet sind. Somit kann beim Herstellen des Halbleitersubstrats während der Veraschung des Resistfilms die Metallverdrahtung freigelegt werden und Gold oder Lötmittel können an der Oberfläche auftreten. In solch einem Fall wird das freigelegte Metallmaterial aufgrund chemischer Reaktionen oder physikalischer Reaktionen gesputtert. Dies verstreut Metallatome und die Metallatome sammeln sich an den hinteren Wänden der Kammer 1, d. h. an der unteren Oberfläche der Zerstäuberplatte 3 und der inneren Umfangsoberfläche der Diffusionsverhinderungswand 5. Wird das Veraschungsverfahren in solch einem Zustand fortgesetzt, so verbinden sich die an den Innenwänden der Kammer 1 gesammelten Metalle mit den Sauerstoffradikalen, welche dem Substrat W zugeführt werden sollten. Dies führt zu einer Oxidation der Metalloberfläche und vergrößert die Menge an deaktivierten Sauerstoffradikalen. Folglich verringert sich die Menge an Sauerstoffradikalen, welche das Substrat W erreichen und die Tiefe (Veraschungsrate) des Resistfilms, die während einer bestimmten Zeitspanne bearbeitet werden kann, verringert sich. Solch eine Veränderung in der Veraschungsrate über die Zeit führt zu einem Problem, insofern als die Veraschungsrate instabil wird.
  • Eine tatsächliche Bearbeitung wurde kontinuierlich durchgeführt an einer großen Anzahl von Substraten W auf welchen Metall (hier Kupfer) durch Verwendung einer einzelnen Veraschungsvorrichtung unter den selben Bedingungen (Zustand B) freigelegt wurde und die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, dass die Veraschungsrate drastisch sinkt, während die Anzahl der bearbeiteten Substrate W ansteigt, wie in 10 gezeigt. Insbesondere betrug die Veraschungsrate des Substrats W, welches nach einem Auswaschen der Veraschungsvorrichtung zuerst behandelt wurde, 2100,5 [Å/60 sec], wohingegen die Veraschungsrate des zwanzigsten Substrats W sich auf 1523,7 [Å/60 sec] verringerte. Mit anderen Worten bedeutete das, dass beim Veraschungsverfahren, welches auf das zwanzigste Substrat angewendet wurde, die Veraschungsrate um ungefähr 30% abgesenkt war im Vergleich zur Bearbeitung des ersten Substrats W.
    • Patent-Dokument 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 9-45495
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Veraschungsvorrichtung bereit, welche verhindert, dass der Wirkungsgrad bei der Bearbeitung sich im Laufe der Zeit verringert.
  • Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Veraschungsvorrichtung. Die Veraschungsvorrichtung verascht organisches Material auf einem Substrat inklusive einem freigelegtem Metall in einer Bearbeitungskammer. Die Veraschungsvorrichtung umfasst einen Pfad, auf welchem aktive Molekülsorten, die der Bearbeitungskammer zugeführt werden, hindurch treten. Der Pfad ist definiert durch eine Oberfläche, auf welchem das auf dem Substrat durch aktive Molekülsorten gestreute Metall angesammelt werden kann, wobei die Oberfläche so ausgebildet ist, dass sie dieselbe Art von Metall freilegt, wie das auf dem Substrat freigelegte Metall.
  • Kurze Figurenbeschreibung
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform einer Veraschungsvorrichtung;
  • 2 ist ein schematischer Querschnitt einer Kammer, die in der in 1 gezeigten Veraschungsvorrichtung angeordnet ist;
  • 3(a) ist eine Querschnittsansicht einer Zerstäuberplatte, und 3(b) ist ein Querschnitt einer Zerstäuberplatte, in einer abgewandelten Form;
  • 4 ist ein Querschnitt der Zerstäuberplatte der abgewandelten Form;
  • 5 ist ein Diagramm, welches Veränderungen in der Verarbeitungsrate im Laufe der Zeit bei der in 1 gezeigten Veraschungsvorrichtung zeigt.
  • 6 ist eine Draufsicht, die Messpunkte zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, welches die Messergebnisse der Veraschungstiefe bei einem jeden Messpunkt zeigt, wenn eine Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik verwendet wird;
  • 8 ist ein Diagramm, welches die Messergebnisse der Veraschungstiefe bei einem jeden Messpunkt zeigt, wenn die Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird;
  • 9 ist ein schematisches Diagramm einer Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik;
  • 10 ist ein Diagramm, welches Veränderungen in der Veraschungsrate im Laufe der Zeit zeigt, wenn eine Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik verwendet wird.
  • Bevorzugte Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung
  • Eine Veraschungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Veraschungsvorrichtung eine Kammer (Verarbeitungskammer) 11, deren oberer Teil mit einer Plasmakammer 13 mittels eines Zuführrohrs 12 verbunden ist. Die Plasmakammer 13 ist mit einem Magnetron 15 mittels eines Mikrowellen-Wellenleiters 14 verbunden. Ein Mikrowellen-Transmissionsfenster 13a, welches aus Kieselerde oder Ähnlichem besteht, unterteilt die Plasmakammer 13 und den Mikrowellen-Wellenleiter 14. Eine Mikrowellenenergieversorgung 16 ist mit dem Magnetron 15 verbunden. Mikrowellen (μ-Wellen), die im Magnetron 15 erzeugt werden, werden über den Mikrowellen-Wellenleiter 14 der Plasmakammer 13 zugeführt.
  • Die Plasmakammer 13 ist mit einer Vielzahl (drei in der Zeichnung) von Massenstromreglern 18a bis 18c durch ein Gaseinlassrohr 17 verbunden. Die Massenflussregler 18a bis 18c sind jeweils verbunden mit den Gaszuführquellen 19a bis 19c. Bei der vorliegenden Ausführungsform speichert die Gaszuführquelle 19a Sauerstoff (O2), die Gaszuführquelle 19b speichert Stickstoff (N2) und die Gaszuführquelle 19c speichert Kohlenstofftetrafluorid (CF4). Die Massenflussregler 18a bis 18c regeln die Strömungsrate des in den jeweiligen Gaszuführquellen 19a bis 19c gespeicherten Gases. Es werden Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstofftetrafluorid mit dem jeweiligen vorbestimmten Strömungsraten gemischt, um ein reaktives Gas zu bilden, welches durch das Gaseinlassrohr 17 zur Plasmakammer 13 geschickt wird.
  • Die Mikrowellen und das reaktive Gas erzeugen ein Plasma in der Plasmakammer 13, welches Sauerstoff enthält, und Sauerstoffradikale, welche als aktive Molekülsorten im Plasma dienen, werden durch das Zuführrohr 12 in die Kammer 11 geschickt. Ein Substratgestell 20 zum Halten eines Substrats W ist in der Kammer 11 angeordnet. Eine Vakuumhilfskammer 22 ist über den Anschluss 21 mit der Kammer 11 verbunden. Die Vakuumhilfskammer 22 wird verwendet, um das Substrat ohne Öffnen der Kammer 11 gegenüber der Umgebungsluft zu beladen und zu entladen.
  • Eine Belüftungsöffnung 23 ist an der Unterseite der Kammer 11 ausgebildet. Die Belüftungsöffnung 23 ist mit einer Belüftungspumpe (nicht gezeigt) über ein Belüftungsrohr 24 verbunden. Die Belüftungspumpe reduziert den Druck in der Kammer 11. Ein Druckregler 25 ist in dem Belüftungsrohr 24 angebracht, um den Druck in der Kammer 11 mittels der Belüftungspumpe zu regeln.
  • Die Mikrowellenenergieversorgung 16, die Massenstromregler 18a bis 18c und der Druckregler 25 sind mit einer Steuereinheit 26 verbunden. Die Steuereinheit 26 umfasst einen Speicher (nicht gezeigt). Der Speicher speichert Informationen (Rezepturen) hinsichtlich der Bedingungen zum Bearbeiten verschiedener Arten von Substraten. Wird eine Rezeptur, welche mit den in der Kammer 11 geladenen Substrat W übereinstimmt, ausgewählt, so steuert die Steuereinheit 26 die Mikrowellenenergieversorgung 16, die Massenstromregler 18a bis 18c und den Druckluftregler 25 basierend auf den Werten der ausgesuchten Rezeptur.
  • Der Aufbau der Kammer 11 wird nun im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
  • Die Kammer 11 besteht aus derselben Art von Metall wie das Metall, welches hauptsächlich auf dem Substrat W freigelegt wird, welches in der Kammer 11 bearbeitet wird. Weiterhin wird dieses Metall von der inneren Oberfläche der Kammer 11 freigelegt. Zum Beispiel gilt, dass, falls die Veraschungsvorrichtung das Veraschungsverfahren auf dem Substrat W durchführt, auf welchem Kupfer freigelegt wird, dass die Kammer 11 aus Kupfer gebildet ist. Dementsprechend kann zusätzlich zu Kupfer (Cu) die Kammer 11 in Übereinstimmung mit dem Metall, welches von dem Substrat W freigelegt wird, auch aus Gold (Au), Lötmittel, Platin (Pt) und Iridium (Ir), ausgebildet sein.
  • Wie in 2 gezeigt, hat das Zuführrohr 12 ein unteres Ende, welches mit dem oberen Teil der Kammer 11 gekoppelt ist. Eine Zerstäuberplatte (Diffusionsplatte) 31 ist an dem unteren Ende des Zuführrohrs 12 angebracht. Die Zerstäuberplatte 31, welche scheibenförmig ausgebildet ist und eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen (nicht gezeigt) aufweist, liegt dem Substratgestell 20 gegenüber. Die Zerstäuberplatte 31 ist an dem oberen Teil der Kammer 11 mittels Befestigungselementen 32 befestigt. Die Befestigungselemente 32 halten die Zerstäuberplatte 31 von einer oberen inneren Oberfläche 11a um einen vorbestimmten Abstand beabstandet. Der Abstand zwischen der oberen Oberfläche 11a, der Kammer 11 und der Zerstäuberplatte 31 ist so eingestellt, dass Sauerstoffradikale, die in die Kammer 11 von der Zuführleitung 12 geschickt werden, durch die Durchgangsbohrungen, die in der Zerstäuberplatte 31 ausgebildet sind, hindurch treten und durch die Lücke hindurch treten, die zwischen der Zerstäuberplatte 31 und dem oberen Teil der Kammer 11 ausgebildet ist, um nach außen geführt zu werden.
  • Wie in 3(a) gezeigt, umfasst die Zerstäuberplatte 31 eine Vielzahl von (wie in 3(a) gezeigt, drei) Schichten 31a, 31b und 31c. Auf dieselbe Weise wie die Kammer 11 ist auch die erste Schicht 31a, die an der dem Substrat W (untere Seite in 2 und 3) gegenüberliegenden Seite angebracht ist, aus derselben Art von Metall gebildet wie das Metall (z. B. Kupfer), welches vom Substrat W freigelegt wird, und dieses Metall ist von der Oberfläche (untere Oberfläche) der ersten Schicht 31a freigelegt. Die zweite Schicht 31b, welche eine obere Schicht der ersten Schicht 31a ist, ist eine Metalloxidschicht, die z. B. aus einem Aluminiumoxyd und Yttriumoxid (Y2O3) ausgebildet ist. Die dritte Schicht 31c, welche die obere Schicht der zweiten Schicht 31b ist und an der Seite, an der die Sauerstoffradikale eintreten (obere Seite in 2 und 3), angebracht ist, wird aus einer Fluoridschicht (Fluoridfilm) ausgebildet.
  • Die Zerstäuberplatte 31 wird z. B. ausgebildet durch Aufbringen einer Metalloxidschicht, welche die zweite Schicht 31b wird, auf einer Metallplatte (erste Schicht 31a), welche aus dem Metall gebildet wird, welches aus dem Substrat W freigelegt wird. Dann wird eine Fluorierungsbehandlung an der unteren Oberfläche der zweiten Schicht 31b durchgeführt, um die dritte Schicht 31c auszubilden. Die Fluorierungsbehandlung kann z. B. durch Anheben der Temperatur des jeweiligen Elements (erste Schicht 31a und zweite Schicht 31b) und Zuführen von Gas, welches Fluoratome enthält, durchgeführt werden. Als anderes Beispiel kann ein Fluorplasma unter Verwendung von Gas, welches Fluoratome enthält, hergestellt werden, und das jeweilige Element kann in einer solchen Plasmaatmosphäre angeordnet sein. Das Gas, welches verwendet wird, kann zumindest eines aus der Gruppe von CF4, C2F6, C3F8, NF3 und SF6 enthalten.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist zu sehen, dass eine zylindrische Diffusionsverhinderungswand 33 ein oberes Ende aufweist, welches an der oberen Innenoberfläche 11a der Kammer 11 befestigt ist. Die Diffusionsverhinderungswand 33 erstreckt sich um die Zerstäuberplatte 31. Die Diffusionsverhinderungswand 33 hat einen inneren Durchmesser, der so eingestellt ist, dass er geringfügig größer ist als der äußere Durchmesser des Substrats W, welches auf dem Substratgestell 20 gehalten wird. Auf dieselbe Weise wie die Kammer 11 und die Spritzkammer 31 ist auch die Diffusionsverhinderungswand 33 aus derselben Art von Metall ausgebildet wie das Metall (z. B. Kupfer), welches an dem Substrat W freigelegt ist und dieses Metall ist auch von der Oberfläche der Diffusionsverhinderungswand 33 freigelegt.
  • Eine Substratführung 36 bedeckt den oberen Randbereich des Substratgestells 20. Ein Hubbolzen 37 hat ein distales Ende, welches im Substratgestell 20 angebracht ist und gestützt ist, um nach oben und unten beweglich zu sein. Eine nach oben oder unten gerichtete Bewegung des Hubbolzens 37 bewegt das Substrat W zwischen dem Hubbolzen 37 und einer Transportvorrichtung (nicht gezeigt) und befördert das Substrat W auf das Substratgestell 20.
  • Eine Isolationsplatte 38 ist zwischen dem Substratgestell 20 und dem unteren Teil der Kammer 11 angeordnet. Ein Rohr 39 ist mit dem Substratgestell 20 verbunden. Das Rohr 39 transportiert Kühlmittel zu einem Kühlmitteldurchlass (nicht gezeigt), der in dem Substratgestell 20 ausgebildet ist. Dies passt die Temperatur des Substratgestells 20 an. Weiterhin ist eine Hochfrequenz-Energieversorgung 40 mit dem Substratgestell 20 über einen Kondensator C verbunden.
  • Die Hochfrequenz-Energieversorgung 40 stellt eine Hochfrequenz-Vorspannung (HF-Vorspannung) an dem Substratgestell 20 bereit.
  • Die Kammer 11 ist mit Erde verbunden. Deshalb wirkt die Kammer 11 (insbesondere ihre innere Oberfläche) als eine zum Substratgestell 20 elektrische entgegengesetzt geladene Elektrode, auf welche die Hochfrequenz-Vorspannung von der Hochfrequenz-Energieversorgung 40 gegeben wird. Weiterhin ist die Kammer elektrisch mit der ersten Schicht 31a (Metallplatte) der Zerstäuberplatte 31 über die Befestigungselement 32 verbunden. Die Kammer 11 ist auch elektrisch mit der Diffusionsverhinderungswand 33 verbunden. Dementsprechend dienen die Kammer 11, die Zerstäuberplatte 31 und die Diffusionsverhinderungswand 33, welche aus derselben Art von Metall ausgebildet sind und auf welche die Hochfrequenz-Spannung angelegt wird, als elektrisch entgegengesetzte Elektroden zum Substratgestell 20.
  • Ein Veraschungsverfahren, welches mit einer Veraschungsvorrichtung durchgeführt wird, die den oben erläuterten Aufbau aufweist, wird nun erläutert.
  • Zunächst wird das Substrat W auf dem Substratgestell 20 in der Kammer 11 in einem Zustand, bei dem die Oberfläche (Bearbeitungsoberfläche), welche den Resistfilm (organisches Material)
    umfasst, welcher zu entfernen ist, so angeordnet, dass er nach oben ausgerichtet ist. Dann wird der Druck in der Kammer 11 reduziert und eine Hochfrequenz-Vorspannung (HF-Vorspannung) wird an das Substratgestell gelegt. Dann werden Sauerstoffradikale, die im Plasma enthalten sind und in der Plasmakammer 13 erzeugt worden sind, in die Kammer 11 geführt. Die Sauerstoffradikale durchlaufen die Durchgangsbohrungen der Zerstäuberplatte 31 und erreichen das Substrat. Sauerstoffradikale durchlaufen auch die Lücke zwischen der Zerstäuberplatte 31 und der oberen Innenoberfläche 11a der Kammer 11 und bewegen sich in radialer Richtung. In diesem Zustand wird eine Fluoridschicht (dritte Schicht 31c), welche als Passivierungsfilm dient, auf der Seite der Zerstäuberplatte 31 ausgebildet, der Sauerstoffradikale (obere Oberfläche, wie in 2 zu sehen) zugeführt werden. Somit leistet die obere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31 Widerstand gegenüber einer Oxidation und auch gegenüber einer Verbindung mit den Sauerstoffradikalen. Dies reduziert die Menge an Sauerstoffradikalen, die durch die Zerstäuberplatte 31 deaktiviert werden.
  • Die sich in radialer Richtung bewegenden Sauerstoffradikale werden durch die Diffusionsverhinderungswand 33 zum Substrat W geführt. D. h., dass die Diffusionsverhinderungswand 33 die Bewegung der Sauerstoffradikale in radialer Richtung einschränkt und eine unnötige Diffusion der Sauerstoffradikale verhindert. Wenn die Sauerstoffradikale das Substrat W erreichen, so reagieren die Sauerstoffradikale mit dem Resistfilm auf dem Substrat. Diese entfernt den Resistfilm.
  • Wie oben beschrieben gilt beim Durchführen eines Veraschungsprozesses auf dem Substrat W, von welchem ein Metallmaterial freigelegt worden ist, dass Metallatome vom Substrat W verstreut werden, wenn chemische oder physikalische Reaktionen auf der Substratoberfläche stattfinden. Als Ergebnis dessen werden Metallatome, die vom Substrat W verstreut werden, aufgesammelt und im Pfad der Metallatome abgeschieden, welcher die obere innere Oberfläche 11a der Kammer 11 umfasst, die dem Substrat W gegenüber liegt sowie eine untere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31, und eine innere Umfangsoberfläche 33a und untere Oberfläche 33b der Diffusionsverhinderungswand 33. In solch einem Zustand werden bei einer Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik die Metallatome auf eine Weise gesammelt und abgeschieden, die zu einer Verringerung der Veraschungsrate führt und die Gleichmäßigkeit der Veraschungsrate in der Ebene des Substrats W negativ beeinflusst. D. h., dass die Metallatome, die auf diesen Oberflächen gesammelt und abgeschieden werden, welche den Pfad der Sauerstoffradikale bilden, hinsichtlich des Betrags der auf den Oberflächen deaktivierten Sauerstoffradikale variieren. Dies variiert die Veraschungsrate.
  • Hinsichtlich dieses Problems ist der Pfad der Sauerstoffradikale in der Veraschungsvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform, die Oberflächen enthält, aus denen vom Substrat W gestreute Metallatome eingesammelt werden können (die obere innere Oberfläche 11a der Kammer 11, die untere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31 und die innere Umfangsoberfläche 33a und untere Oberfläche 33b der Diffusionsverhinderungswand 33) aus der selben Art von Metall ausgebildet wie das vom Substrat W freigelegte Metall. Zusätzlich wird dieses Metall ursprünglich an einer jeden dieser Oberflächen freigelegt. Somit gilt, dass selbst falls die an dem Substrat W gestreuten Metallatome sich auf den Oberflächen sammeln, dass die Fläche, in welchem das Metall freigelegt wird in diesen Oberflächen sich auf geringe Weise ändert. Dementsprechend gilt selbst dann, wenn Metallatome in der Kammer 11 gesammelt werden, dass die Menge an Sauerstoffradikalen, die deaktiviert werden, ungefähr genauso groß ist, als wenn sich Atome nicht ansammeln. Somit bleibt die Menge an deaktivierten Sauerstoffradikalen im Wesentlichen gleich, unabhängig davon, ob ein Sammeln der Metallatome stattfindet oder unabhängig vom Veraschungsverfahren der Vielzahl der Substrate W. Mit anderen Worten heißt das, dass selbst falls das Veraschungsverfahren an den vielen Substraten W durchgeführt wird, die Menge an Sauerstoffradikalen, die das Substrat W erreichen, sich nur geringfügig ändert. Dies hindert die Veraschungsrate daran, sich im Laufe der Zeit zu ändern.
  • Weiterhin gilt, dass selbst falls Metall, welches vom Substrat W gestreut worden ist, auf eine nicht gleichmäßige Weise von der oberen inneren Oberfläche 11a der Kammer 11, der unteren Oberfläche der Zerstäuberplatte 31 und der inneren Umfangsoberfläche 33a und der unteren Oberfläche 33b der Diffusionsverhinderungswand 33 eingesammelt wird, dass dieselbe Art von Metall ursprünglich von diesen Oberflächen freigesetzt worden ist. Somit verändert sich die Fläche der Oberflächen, von welchem Metall freigelegt wird, geringfügig vor und nach dem Einsammeln der Metallatome. D. h., dass selbst falls der Veraschungsprozess an vielen Substraten W durchgeführt, die Metallverteilung im Pfad der Sauerstoffradikale im Wesentlichen dieselbe bleibt. Weiterhin gilt, dass die Menge an Sauerstoffradikalen, welche jeden Punkt (Messpunkt) auf dem Substrat erreichen, sich im Laufe der Zeit geringfügig verändert. Dies verhindert, dass sich zusätzlich zur Veraschungsrate des gesamten Substrats W die Veraschungsrate an jedem Punkt auf dem Substrat W im Laufe der Zeit ändert. Weiterhin verändert sich die Metallverteilung im Pfad der Sauerstoffradikale im Wesentlichen nicht. Dies verhindert, dass die Gleichförmigkeit der Veraschungsrate in einer Ebene im Substrat W negativ beeinflusst wird.
  • 5 zeigt die Ergebnisse eines Experiments, welches beim kontinuierlichen Bearbeiten einer großen Anzahl von Wafern W durchgeführt worden ist, aus welchen Kupfer unter jeweils denselben Bedingungen (Zustand A) freigelegt geworden ist. Die Verarbeitungsbedingungen A des Substrats W wurden so eingestellt, dass die Flussraten für Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstofftetrafluorid jeweils bei 2400 sccm, 160 sccm, und 400 sccm lagen, der Druck in der Kammer 11 100 Pa betrug, die Leistung der Mikrowellen 2000 W betrug, die HF-Vorspannung 300 V und die Bearbeitungszeit 30 Sekunden betrug.
  • In 5 veranschaulichen die schwarzen Kreise den Durchschnittswert der Veraschungsraten, die bei 49 Messpunkten auf dem Substrat W gemessen wurden (siehe 6), und welche in der Reihenfolge von der Mitte des Substrats W in Umfangsrichtung und radialer Richtung dargestellt sind. Wie sich aus diesen Ergebnissen anhand der schwarzen Kreise ergibt, gilt selbst dann, wenn die Bearbeitungsmenge in der Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ansteigt, dass die Änderung in der Veraschungsrate klein ist und die Veraschungsrate im Allgemeinen konstant bleibt. Genauer gesagt gilt, dass die Veraschungsrate des Substrats W, welches zuerst bearbeitet wurde nach dem Auswaschen der Veraschungsvorrichtung 8244,3 [Å/30 Sekunden] betrug, wohingegen die Veraschungsrate des einhundertsten Substrats W 7791,3 [Å/30 Sekunden]. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei der Veraschungsrate der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn das Veraschungsverfahren an 100 Substraten durchgeführt wurde, die Veraschungsrate sich nur um ungefähr 5% gegenüber dem zuerst bearbeiteten Substrat senkte. Im Vergleich dazu gilt bei der Veraschungsvorrichtung nach dem wie oben beschriebenen Stand der Technik, dass die Veraschungsrate um fast 30% sinkt (siehe 10). Dementsprechend ergibt sich bei der Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, dass es offensichtlich ist, dass Änderungen in der Veraschungsrate gering sind und die Veraschungsrate stabil ist.
  • In 5 zeigen die schwarzen Quadrate und die schwarzen Rauten die Gleichförmigkeit der Veraschungsrate in der Ebene des Substrats W, welche aus dem Unterschied zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert in der Veraschungsrate berechnet wird, die an jedem der Messpunkte
    gemessen werden. Die schwarzen Dreiecke zeigen die Menge der auf dem Substrat erzeugten Partikel. Wie aus diesen Ergebnissen offensichtlich wird, ist bei der Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn sich die bearbeitete Menge vergrößert, die Gleichförmigkeit der Veraschungsrate in einer Ebene im Wesentlich die gleiche geblieben und die Menge der freigesetzten Partikel ist extrem klein.
  • Aus dem obigen Experiment ergibt sich, dass offensichtlich ist, dass die Veraschungsrate stabilisiert werden kann, unabhängig von der bearbeiteten Menge der Substrate W durch Ausbilden von Oberflächen, so dass das von den Oberflächen freigelegte Metall dasselbe ist, wie das Metall, welches sich auf den Oberflächen ansammelt. Dies verbessert die Zuverlässigkeit und Produktivität der Veraschungsvorrichtung.
  • Die 7 und 8 zeigen die Ergebnisse der Experimente, die durchgeführt worden sind, um die Veraschungstiefe aufgrund des Veraschungsverfahrens an einem jeden Messpunkt (siehe 6) des Substrats W zu messen, aus welchem Kupfer freigelegt wird. 7 zeigt die Messergebnisse, die auftreten, wenn das Veraschungsverfahren mit einer Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik im Zustand B durchgeführt worden ist, bei dem die Flussraten für Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstofftetrafluorid jeweils 1280 sccm, 160 sccm und 160 sccm betrugen, wobei der Druck in der Kammer 11 75 Pa betrug, die Leistung der Mikrowellen 1500 W, die HF-Vorspannung 300 V und die Bearbeitungszeit 30 Sekunden. Weiterhin zeigt 8 die Messergebnisse die beim Durchführen des Veraschungsprozesses auftraten, wobei die Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in dem oben beschriebenen Zustand A verwendet wurde.
  • In den 7 und 8 zeigen die schwarzen Kreise die Messergebnisse eines ersten Substrats W, welches dem Veraschungsverfahren nach Auswaschung der Veraschungsvorrichtung unterzogen wird, und die schwarzen Quadrate zeigen die Messergebnisse für eine höhere Ordnungszahl des Substrats W (z. B. für das hundertste). Wie aus 7 ersichtlich, verringert sich in der Veraschungsvorrichtung nach dem Stand der Technik die Veraschungstiefe für höhere Ordnungszahlen des Substrats W, welches dem Veraschungsverfahren unterzogen worden ist, vollständig gegenüber den Veraschungstiefen für das erste der Substrate W. Weiterhin wird bei einem Veraschungsverfahren, welches bei einer höheren Ordnungszahl des Substrats W durchgeführt wird, der Betrag der Verringerung in der Veraschungstiefe zwischen einem jeden Messpunkt und die Gleichförmigkeit der Veraschungstiefe in der Ebene des Substrats W negativ beeinflusst. Es versteht sich, dass dies durch die Metallatome verursacht wird, welche in nicht gleichförmiger Weise auf der inneren Wand der Kammer 11 eingesammelt werden.
  • Im Vergleich dazu gilt, dass bei der Verwendung der Veraschungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, beim Vergleich der Messergebnisse des ersten der Substrate mit den Messergebnissen einer höheren Ordnungszahl der Substrate, sich die Veraschungstiefe geringfügig an jedem Messpunkt verändert. Mit anderen Worten heißt das, dass die Veraschungsrate bei einem jeden Messpunkt der höheren Ordnungszahlen der Substrate W, welche dem Veraschungsprozess unterzogen worden sind, im Wesentlichen dieselbe blieb wie bei dem ersten der Substrate W. Als Ergebnis hiervon gilt, dass durch Ausbilden der Oberfläche, auf welcher Metall angesammelt werden kann, um so dieselbe Art von Metall freizulegen, unabhängig von der Verarbeitungsmenge und Messpunkt des Substrats W, eine Veränderung in der Veraschungstiefe im Laufe der Zeit verhindert wird, und dass die Gleichförmigkeit der Veraschungstiefe in einer Ebene daran gehindert wird, sich zu verschlechtern.
  • Die vorliegende Ausführungsform hat die unten beschriebenen Vorteile.
    • (1) Ein Pfad für die Sauerstoffradikale wird in der Behandlungskammer 11 ausgebildet. Der Pfad wird festgelegt durch die Oberflächen, auf welchen sich Metallatome, die vom Substrat W gestreut werden, ansammeln können (bevorzugterweise die obere innere Oberfläche 11a der Kammer 11, die untere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31 und die innere Umfangsoberfläche 33a und untere Oberfläche 33b der Diffusionsverhinderungswand 33), wobei die Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie ein Metall freilegen, welches dasselbe ist, wie das vom Substrat W freigesetzte Metall. Somit gilt, dass selbst falls die Metallatome, die von dem Substrat W gestreut werden, sich auf den Oberflächen ansammeln, die Fläche, in welchem ein Metall freigelegt wird, sich im Pfad der Sauerstoffradikale nur geringfügig ändert. Dementsprechend gilt, dass selbst falls Metallatome in der Kammer 11 gesammelt werden, die Menge der deaktivierten Sauerstoffradikale ungefähr dieselbe ist, als wenn die Metallatome nicht gesammelt würden. D. h., dass selbst falls das Veraschungsverfahren an einer großen Anzahl an Substraten W durchgeführt wird, die Anzahl von Sauerstoffradikalen, welche das Substrat W erreichen, sich nur geringfügig ändert. Somit wird die Veraschungsrate auf optimale Weise daran gehindert, sich im Laufe der Zeit zu ändern. Selbst wenn eine große Anzahl an Substraten W, aus welchen Metall freigesetzt wird, bearbeitet wird, gilt somit, dass die Veraschungsrate auf optimale Weise stabil bleibt.
    • (2) Die Kammer 11 umfasst die Diffusionsverhinderungswand 33, welche zylindrisch ist und welche eine unnötige Diffusion von Sauerstoffradikalen in einen Zustand verhindert, der die Zerstäuberplatte 31 umgibt. Dementsprechend verhindert die Diffusionsverhinderungswand 33 eine unnötige Diffusion der Sauerstoffradikale, die von der Zerstäuberplatte 31 nach außen diffundieren, und führt dem Substrat W auf effektive Weise Sauerstoffradikale zu.
    • (3) In der Zerstäuberplatte 31 wird die Fluoridschicht (dritte Schicht 31c) auf der Oberfläche ausgebildet, welche als Einlassseite für Sauerstoffradikale gilt. Die Fluoridschicht dient als Passivierungsfilm, so dass die obere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31 einer Oxidation widersteht. Als Ergebnis hiervon binden sich die Sauerstoffradikale auf leichte Weise an die obere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31. Dementsprechend wird die Menge der in der Zerstäuberplatte 31 deaktivierten Sauerstoffradikalen aufgrund der Bildung der Fluoridschicht effektiv verringert. Dies verbessert die Veraschungsrate auf profunde Weise.
    • (4) Die Kammer 11, die Zerstäuberplatte 31, und die Diffusionsverhinderungswand 33 dienen als elektrisch entgegengesetzte Elektroden zu dem Substratgestell 20, auf welches eine Hochfrequenzvorspannung von der Hochfrequenzenergieversorgung 40 angelegt wird. Dementsprechend bewegen sich die vom Substrat W gestreuten Metallatome zu den entgegengesetzten Elektroden hin. Dies stellt auf weitere Weise sicher, dass die Metallatome, die vom Substrat W gestreut werden, sich im Pfad der Sauerstoffradikale auf den Oberfläche ansammeln, auf welcher Metall freigelegt wird (die obere innere Oberfläche 11a der Kammer 11, die untere Oberfläche der Zerstäuberplatte 31, die innere Umfangsoberfläche 33a der Diffusionsverhinderungswand 33 und die untere Oberfläche 33b).
  • Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie unten beschrieben verändert werden.
  • Die Schichtstruktur der Zerstäuberplatte 31 in der oben erläuterten Ausführungsform ist nicht auf besondere Weise beschränkt. Z. B. kann, wie in 3(b) gezeigt, die Zerstäuberplatte 31 ausgebildet sein durch Anbringen einer Fluorschicht (dritte Schicht 31c) auf der Seite einer Metallplatte (erste Schicht 31a), auf welcher Sauerstoffradikale eintreffen (obere Oberfläche) und welche aus einem Metall ausgebildet ist, das aus dem Substrat W freigelegt wird.
  • Die dritte Schicht 31c, die aus einer Fluorschicht ausgebildet wird und welche in 3(a) gezeigt ist, kann weggelassen werden. In solch einem Fall dient die zweite Schicht 31b, die durch eine Metalloxidschicht ausgebildet ist, als Passivierungsschicht. Ein solcher Aufbau würde auch die Menge an deaktivierten Sauerstoffradikalen in der Zerstäuberplatte 31 im Vergleich zu einem Aufbau, bei welchem die Zerstäuberplatte 31 nur durch die erste Schicht 31a gebildet wird, verringern.
  • Alternativ dazu können die zweite Schicht 31b und die dritte Schicht 31c, die in 3(a) gezeigt sind, weggelassen werden. Bei einem solchen Aufbau würden die Kammer 11, die Zerstäuberplatte 31 und die Diffusionsverhinderungswand 33, von denen jeweils Metall freigelegt wird, auch verhindern, dass sich die Veraschungsrate im Laufe der Zeit ändert.
  • Bei der oben erläuterten Ausführungsform muss die Zerstäuberplatte 31 nicht aus einer Metallplatte (erste Schicht 31a) gebildet sein, die aus derselben Art Metall als das aus dem Substrat W freigelegte Metall ausgebildet ist. Z. B. kann in der Zerstäuberplatte 31 das oben beschriebene Metall gesputtert, plattiert, versprüht, oder dampfabgeschieden werden, um einen Film auf einer Oberfläche (die dem Substrat zugewandte Oberfläche) auf welcher sich Metallatome, die aus dem Substrat W gestreut worden sind, ansammeln können. Genauer gesagt, kann z. B. unter Bezugnahme auf 4 das oben beschriebene Metall auf eine Oberfläche gesprüht werden (untere Oberfläche), die dem Substrat W gegenüber liegt, einer Metallplatte 41a (z. B. Aluminiumplatte), die aus einem vorbestimmten Metall ausgebildet ist. Dies bildet einen Metallfilm 41b mit dem oben beschriebenen Metall auf der Oberfläche aus.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Bildung der dritten Schicht 31c der Zerstäuberplatte 31 (Fluorbehandlung) durch eine Vorrichtung, welche sich von der Veraschungsvorrichtung unterscheidet, ausgeführt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Weise beschränkt. Z. B. kann, nachdem an der Veraschungsvorrichtung die Zerstäuberplatte 31, die aus der ersten Schicht 31a und der zweiten Schicht 31b aufgebaut ist, angebracht worden ist, die Zerstäuberplatte 31 in der Veraschungsvorrichtung eine Fluorbehandlung erfahren, welche ein fluorhaltiges Plasma verwendet.
  • Alternativ kann in der Kammer 11, die aus derselben Art von Metall ausgebildet ist, wie das Metall, das aus dem Substrat W freigelegt ist, z. B. eine Oberflächenoxidationsbehandlung auf einer anderen Oberfläche als jener, welche dem Substrat gegenüberliegt, durchgeführt werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Diffusionsverhinderungswand 33 vollständig aus dem Metall, welches aus dem Substrat W freigelegt ist, gebildet. Jedoch ist es nur notwendig, dass das Metall von Oberflächen freigelegt wird, an denen die vom Substrat gestreut Metallatome angesammelt werden (innere Umfangsoberfläche 33a und untere Oberfläche 33b). Dementsprechend gilt z. B., dass die gesamte Diffusionsverhinderungswand 33 aus einem vorbestimmten Metall (z. B. Aluminium) ausgebildet sein kann) und Aufsprühen oder Ähnliches durchgeführt werden kann, um einen Metallfilm aus dem oben beschriebenen Metall nur auf der inneren Umfangsoberfläche 33a und der unteren Oberfläche 33b der Diffusionsverhinderungswand 33 auszubilden.
  • Die Befestigungselemente 32 der oben beschriebenen Ausführungsform können aus derselben Art von Metall wie das vom Substrat freigelegte Metall ausgebildet sein.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Diffusionsverhinderungswand 33 weggelassen werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform müssen die Kammer 11, die Zerstäuberplatte 31 und die Diffusionsverhinderungswand 33 nicht mit der Erde verbunden sein.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung durch eine Veraschungsvorrichtung zum Entfernen des Resistfilms von einem Halbleiter-Wafer W realisiert. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in einer Veraschungsvorrichtung zum Entfernen eines Films oder organischen Materials, welche entfernbar sind, wenn Plasma oder Radikale verwendet werden, realisiert sein.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung in einer Veraschungsvorrichtung, welche Sauerstoffplasma verwendet, realisiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf eine solche Vorgehensweise und kann dadurch realisiert sein, dass in einer Veraschungsvorrichtung andere Arten von Plasma (z. B. Wasserstoffplasma) verwendet werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung durch eine Plasmaveraschungsvorrichtung, welche Sauerstoffplasma verwendet, realisiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf eine solche Vorgehensweise und kann z. B. in einer Lichtanregungs-Veraschungsvorrichtung, welche Sauerstoffradikale durch eine Bestrahlung von Ozongas mit ultravioletten Strahlen erzeugt, realisiert sein.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Aufbau der Veraschungsvorrichtung wie erforderlich verändert werden. Z. B. können die Anzahl der Arten von zugeführtem Gas erhöht werden.
  • Zusammenfassung
  • Veraschungsvorrichtung, welche verhindert, dass die Veraschungsrate sich im Laufe der Zeit ändert. Die Veraschungsvorrichtung verascht in einer Bearbeitungskammer (11) organisches Material auf einem Substrat (W), welches ein freigelegtes Metall umfasst. Die Veraschungsvorrichtung umfasst einen Pfad, der in der Bearbeitungskammer (11) ausgebildet ist und durch welche der Bearbeitungskammer (11) zugeführte aktive Molekülsorten hindurch treten. Der Pfad ist definiert durch eine Oberfläche (11a; 31a; 33a; 33b), auf welcher sich vom Substrat (W) durch die aktiven Molekülsorten gestreutes Material ansammeln kann, wobei die Oberfläche so ausgebildet ist, dass sie ein Metall freilegt, welches von derselben Art ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 9-45495 [0007]

Claims (9)

  1. Veraschungsvorrichtung zum Veraschen organischen Materials auf einem Substrat, welches freigelegtes Metall in einer Behandlungskammer umfasst, wobei die Veraschungsvorrichtung umfasst: einen Pfad, welchen aktive Molekülsorten, die der Bearbeitungskammer zugeführt werden, durchlaufen; wobei der Pfad durch eine Oberfläche festgelegt ist, auf welcher sich das vom Substrat durch die aktiven Molekülsorten gestreute Metall ansammeln kann, wobei die Oberfläche so ausgebildet ist, dass sie dieselbe Art von Metall freilegt, wie das vom Substrat freigelegte Metall.
  2. Veraschungsvorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin umfasst: ein Gestell, welches das Substrat trägt; eine Zerstäuberplatte, die an einer inneren Oberfläche der Bearbeitungskammer so angebracht ist, dass sie dem Gestell gegenüber liegt und eine Lücke mit der inneren Oberfläche der Bearbeitungskammer bildet, wobei die Zerstäuberplatte die aktiven Molekülsorten zerstäubt, die der Bearbeitungskammer über den Spalt zugeführt werden und welche eine Durchgangsbohrung aufweist, durch welche die aktiven Molekülsorten hindurch treten; wobei die Oberfläche, welche den Pfad festlegt, umfasst: zumindest einen Teil der inneren Oberfläche der Bearbeitungskammer, welche dem Substrat gegenüberliegt; und eine Oberfläche der Zerstäuberplatte, welche dem Substrat gegenüberliegt.
  3. Veraschungsvorrichtung nach Anspruch 2, welche weiterhin umfasst: eine Diffusionsverhinderungswand, die zylindrisch ist, und welche die Zerstäuberplatte umgibt, wobei die Zerstäuberverhinderungswand eine unnötige Zerstäubung der aktiven Molekülsorten hin zu dem auf dem Gestell gehaltenen Substrat verhindert; wobei die Oberfläche, die den Pfad festlegt, weiterhin eine innere Umfangsoberfläche umfasst und eine untere Oberfläche der Zerstäubungsverhinderungswand.
  4. Veraschungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Zerstäubungsverhinderungswand aus derselben Art von Metall ausgebildet ist, wie das vom Substrat freigelegte Metall.
  5. Veraschungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Bearbeitungskammer aus derselben Art von Metall ausgebildet ist, wie das vom Substrat freigelegte Metall.
  6. Veraschungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: das Gestell mit einer Hochfrequenz-Energieversorgung verbunden ist, die eine Hochfrequenz-Vorspannung auf das Gestell gibt; und die Oberfläche, welche den Pfad festlegt, als eine zum Gestell elektrisch entgegengesetzte Elektrode dient.
  7. Veraschungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Zerstäuberplatte eine Oberfläche umfasst, der die aktiven Molekülsorten zugeführt werden, und einen Passivierungsfilm, der auf der Oberfläche ausgebildet wird, die mit den aktiven Molekülsorten versorgt wird.
  8. Veraschungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Zerstäuberplatte eine Metallplatte ist, die aus derselben Art von Metall ausgebildet ist, wie das vom Substrat freigelegte Metall, wobei die Metallplatte eine erste Oberfläche umfasst, die sich zum Substrat hinstreckt und eine zweite Oberfläche, die mit den aktiven Molekülsorten versorgt wird, wobei eine Metalloxydschicht als Passivierungsfilm dient und auf der zweiten Oberfläche ausgebildet ist.
  9. Veraschungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Zerstäuberplatte eine Metallplatte ist, die aus derselben Art von Metall ausgebildet ist, wie das vom Substrat freigelegte Metall, wobei die Metallplatte eine erste Oberfläche umfasst, die sich zum Substrat hin erstreckt und eine zweite Oberfläche, die mit den aktiven Molekülsorten versorgt wird, mit einer Fluorschicht, die als Passivierungsfilm dient und welche auf der zweiten Oberfläche ausgebildet ist.
DE112008000047T 2007-11-05 2008-10-29 Veraschungsvorrichtung Ceased DE112008000047T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-287341 2007-11-05
JP2007287341A JP5474291B2 (ja) 2007-11-05 2007-11-05 アッシング装置
PCT/JP2008/069681 WO2009060769A1 (ja) 2007-11-05 2008-10-29 アッシング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112008000047T5 true DE112008000047T5 (de) 2009-09-10

Family

ID=40625663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112008000047T Ceased DE112008000047T5 (de) 2007-11-05 2008-10-29 Veraschungsvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20100193131A1 (de)
JP (1) JP5474291B2 (de)
KR (1) KR101094424B1 (de)
CN (1) CN101568998B (de)
DE (1) DE112008000047T5 (de)
TW (1) TWI389198B (de)
WO (1) WO2009060769A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011035161A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Ulvac Japan Ltd プラズマ処理装置
US20110136346A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Axcelis Technologies, Inc. Substantially Non-Oxidizing Plasma Treatment Devices and Processes
US10522670B2 (en) 2012-06-26 2019-12-31 Nxp Usa, Inc. Semiconductor device with selectively etched surface passivation
US10957790B2 (en) 2012-06-26 2021-03-23 Nxp Usa, Inc. Semiconductor device with selectively etched surface passivation
US10825924B2 (en) 2012-06-26 2020-11-03 Nxp Usa, Inc. Semiconductor device with selectively etched surface passivation
KR20230056219A (ko) * 2021-10-20 2023-04-27 (주)아이씨디 Dc 펄스 플라즈마 기판 처리 장치
KR102591654B1 (ko) * 2021-10-20 2023-10-19 ( 주)아이씨디 축전 결합 플라즈마 기판 처리 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945495A (ja) 1995-08-02 1997-02-14 Ulvac Japan Ltd プラズマ処理装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4512283A (en) * 1982-02-01 1985-04-23 Texas Instruments Incorporated Plasma reactor sidewall shield
US4626447A (en) * 1985-03-18 1986-12-02 Energy Conversion Devices, Inc. Plasma confining apparatus
JPH0423429A (ja) * 1990-05-18 1992-01-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US5459409A (en) * 1991-09-10 1995-10-17 Photon Dynamics, Inc. Testing device for liquid crystal display base plate
US5366585A (en) * 1993-01-28 1994-11-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for protection of conductive surfaces in a plasma processing reactor
US5494522A (en) * 1993-03-17 1996-02-27 Tokyo Electron Limited Plasma process system and method
US5865896A (en) * 1993-08-27 1999-02-02 Applied Materials, Inc. High density plasma CVD reactor with combined inductive and capacitive coupling
US5680013A (en) 1994-03-15 1997-10-21 Applied Materials, Inc. Ceramic protection for heated metal surfaces of plasma processing chamber exposed to chemically aggressive gaseous environment therein and method of protecting such heated metal surfaces
US6902683B1 (en) * 1996-03-01 2005-06-07 Hitachi, Ltd. Plasma processing apparatus and plasma processing method
EP0821395A3 (de) * 1996-07-19 1998-03-25 Tokyo Electron Limited Plasma Bearbeitungsgerät
JP2894304B2 (ja) * 1996-12-20 1999-05-24 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP3317209B2 (ja) * 1997-08-12 2002-08-26 東京エレクトロンエイ・ティー株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US6019060A (en) * 1998-06-24 2000-02-01 Lam Research Corporation Cam-based arrangement for positioning confinement rings in a plasma processing chamber
US8114245B2 (en) * 1999-11-26 2012-02-14 Tadahiro Ohmi Plasma etching device
WO2001040540A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Tegal Corporation Improved reactor with heated and textured electrodes and surfaces
US6537419B1 (en) * 2000-04-26 2003-03-25 David W. Kinnard Gas distribution plate assembly for providing laminar gas flow across the surface of a substrate
JP2002110642A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Sharp Corp プラズマ処理方法
TW570856B (en) * 2001-01-18 2004-01-11 Fujitsu Ltd Solder jointing system, solder jointing method, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device manufacturing system
US6602381B1 (en) * 2001-04-30 2003-08-05 Lam Research Corporation Plasma confinement by use of preferred RF return path
JP2003318155A (ja) * 2002-04-12 2003-11-07 Applied Materials Inc ガス導入装置及びその生産方法、並びに、アッシング装置及びその運転方法
JP4482308B2 (ja) * 2002-11-26 2010-06-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP4584565B2 (ja) * 2002-11-26 2010-11-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP4753276B2 (ja) * 2002-11-26 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US7534363B2 (en) * 2002-12-13 2009-05-19 Lam Research Corporation Method for providing uniform removal of organic material
US7500445B2 (en) * 2003-01-27 2009-03-10 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a CVD chamber
JP3905870B2 (ja) 2003-08-01 2007-04-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US8298336B2 (en) 2005-04-01 2012-10-30 Lam Research Corporation High strip rate downstream chamber
JP4160104B1 (ja) * 2007-08-16 2008-10-01 株式会社アルバック アッシング装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945495A (ja) 1995-08-02 1997-02-14 Ulvac Japan Ltd プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101568998B (zh) 2012-08-01
KR101094424B1 (ko) 2011-12-15
TW200921785A (en) 2009-05-16
JP5474291B2 (ja) 2014-04-16
KR20090094323A (ko) 2009-09-04
CN101568998A (zh) 2009-10-28
WO2009060769A1 (ja) 2009-05-14
JP2009117521A (ja) 2009-05-28
US9466475B2 (en) 2016-10-11
TWI389198B (zh) 2013-03-11
US20150013715A1 (en) 2015-01-15
US20100193131A1 (en) 2010-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007003616B4 (de) Veraschungsvorrichtung
DE112008000047T5 (de) Veraschungsvorrichtung
DE2531812C3 (de) Gasentladungsgerät
DE69628358T2 (de) Plasmaätzmethode
DE4412902B4 (de) Verfahren zur plasmaunterstützten, chemischen Dampfabscheidung und Vakuumplasmakammer
DE69833436T2 (de) Plasmareaktor für die passivierung eines substrates
DE60310291T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gasphasenbeschichtung
DE19844882B4 (de) Vorrichtung zur Plasma-Prozessierung mit In-Situ-Überwachung und In-Situ-Überwachungsverfahren für eine solche Vorrichtung
DE69133254T2 (de) Arbeitsverfahren für Vakuumbehandlungsvorrichtung
CH652148A5 (de) Vorrichtung zum beschichten von plaettchen.
DE2720893A1 (de) Verfahren zur herstellung einer metall-halbleiter-grenzflaeche
CH687986A5 (de) Plasmabehandlungsanlage und Verfahren zu deren Betrieb.
DE102004063036A1 (de) Verfahren zum Ausbilden von Kontaktflecken
DE3916622A1 (de) Verfahren zum zuechten einer sehr duennen metallschicht und vorrichtung hierfuer
DE10062199A1 (de) Substratprozessvorrichtung und Substratprozessverfahren
DE4130391C2 (de) Verfahren zum selektiven entfernen einer schicht und dessen verwendung
EP0089382B1 (de) Plasmareaktor und seine Anwendung beim Ätzen und Beschichten von Substraten
DE3507337A1 (de) Vorrichtung zur durchfuehrung von prozessen im vakuum
DE3821093A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von oberflaechen
DE3925070A1 (de) Verfahren zum erhalt einer sauberen siliziumoberflaeche
AT501775B1 (de) Verfahren zum entfernen eines resistfilms, substrat-behandlungsvorrichtung und computer-lesbares aufzeichnungsmedium
DE19546569A1 (de) Lötverbindungsverfahren und nach diesem Verfahren hergestellte Leistungshalbleitervorrichtung
DE10008829B4 (de) Verfahren zum Entfernen von adsorbierten Molekülen aus einer Kammer
DE69935994T2 (de) Plasmareaktor
DE102017108290B4 (de) Plasmavorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: H01J 37/32 AFI20081029BHDE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHATT, MARKUS, DIPL.-ING.UNIV., DE

Representative=s name: PATENTANWAELTE BALS & VOGEL, DE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE BALS & VOGEL, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final