JP2000311868A - Method and system for treating surface using negative ions and fabrication of semiconductor device - Google Patents

Method and system for treating surface using negative ions and fabrication of semiconductor device

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JP2000311868A
JP2000311868A JP11120207A JP12020799A JP2000311868A JP 2000311868 A JP2000311868 A JP 2000311868A JP 11120207 A JP11120207 A JP 11120207A JP 12020799 A JP12020799 A JP 12020799A JP 2000311868 A JP2000311868 A JP 2000311868A
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negative ions
negative
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hydrogen
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Masakazu Furukawa
雅一 古川
Hideo Kitagawa
英夫 北川
Haruo Shindo
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress charge-up damage while simplifying the arrangement by generating hydrogen radicals using a gas containing hydrogen or hydrogen elements, generating hydrogen ions by attaching electrons to hydrogen radicals and projecting hydrogen ions to a basic body thereby treating the basic body. SOLUTION: A gas containing hydrogen or hydrogen elements is introduced from a process gas inlet and the pressure thereof is set at a specified level. Subsequently, power is supplied from a microwave power supply 101 to generate a microwave discharge plasma 113. Electrons are fed to hydrogen radials introduced into a negative ion generation chamber 105 using an electron supply unit 104 connected therewith. A DC voltage is applied to a first grid electrode disposed in a vacuum container. A magnetic filter 107 must be provided between the negative ion generation chamber 105 and a basic body treating chamber. A basic body supporting base 111 is disposed in the downstream direction of negative ions. Furthermore, a grid electrode for capturing secondary electrons is disposed immediately in front of the supporting base 111.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面処理装置及び
表面処理方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に半
導体製造プロセスにおける配線形成工程の中で、配線層
間や配線層と拡散層とを接続するための微細なコンタク
ト孔の内部に金属を埋め込む半導体装置の製造方法にお
いて、化学気相成長法によってコンタクト孔内のバリア
メタル上に金属膜を形成する前に行う、バリアメタル表
面のクリーニング工程において主に利用される装置及び
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment apparatus, a surface treatment method, and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to connecting a wiring layer or a wiring layer to a diffusion layer in a wiring forming step in a semiconductor manufacturing process. In a method of manufacturing a semiconductor device in which a metal is buried in a fine contact hole for forming a metal film on a barrier metal in a contact hole by a chemical vapor deposition method before forming a metal film on the barrier metal in the contact hole. The present invention relates to an apparatus and a method used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化に伴い、半導体基板
表面に形成された不純物拡散層と金属配線層との間や、
異なる金属配線層間を接続するためのコンタクト孔も微
細になり、そのアスペクト比(深さ/開口寸法)も1を
はるかに越えるようになっている。このようなコンタク
ト孔内に配線用金属膜を形成する方法として、従来はス
パッタ法が用いられてきた。しかし、微小なコンタクト
孔内に、スパッタ法によって金属膜を良好に埋め込むの
は困難であり、バイアススパッタ法、コリメーションス
パッタ法、ロングスロースパッタ法等様々な改良がなさ
れているにも関わらず、その限界はアスペクト比2程度
であると言われている。そこで、アスペクト比が2以上
の微細なコンタクト孔を埋め込む方法として、化学気相
成長法(CVD法)が使用されている。CVD法による
微細コンタクト孔への金属の埋め込みは、6弗化タング
ステンガスを用いたタングステンの埋め込みが現在量産
ラインにおいて広く用いられているが、タングステンは
抵抗が高いため、より低抵抗な金属のCVD法による微
細コンタクト孔への埋め込みが検討されている。
2. Description of the Related Art Along with miniaturization of a semiconductor device, between a diffusion layer formed on a surface of a semiconductor substrate and a metal wiring layer,
Contact holes for connecting different metal wiring layers have become finer, and their aspect ratio (depth / opening dimension) has far exceeded 1. Conventionally, a sputtering method has been used as a method of forming a wiring metal film in such a contact hole. However, it is difficult to satisfactorily embed a metal film into a minute contact hole by a sputtering method, and despite various improvements such as a bias sputtering method, a collimation sputtering method, and a long throw sputtering method, the It is said that the limit is an aspect ratio of about 2. Therefore, a chemical vapor deposition (CVD) method has been used as a method for filling fine contact holes having an aspect ratio of 2 or more. As for embedding of metal into fine contact holes by CVD, embedding of tungsten using tungsten hexafluoride gas is widely used in mass production lines at present. The embedding into a fine contact hole by the method has been studied.

【0003】低抵抗な配線金属のCVD法による成膜と
しては、アルミニウム及び銅について様々な検討が為さ
れている。これらのうち、特にアルミニウムについて
は、DMAH(ジメチルアルミニウムハイドライド)と
水素を用いた熱CVD法により、高品質な膜質と高い成
膜速度が達成されており、タングステンに次ぐコンタク
ト孔の埋め込み材料として、注目を集めている。
Various studies have been made on aluminum and copper as films formed by low-resistance wiring metal by the CVD method. Among these, particularly for aluminum, a high quality film quality and a high film formation rate have been achieved by a thermal CVD method using DMAH (dimethyl aluminum hydride) and hydrogen, and as a material for filling contact holes next to tungsten, Attracting attention.

【0004】CVD法によるアルミニウム配線形成プロ
セスは、例えば以下の様な工程で行われる。まず、ドラ
イエッチングにより絶縁膜にコンタクト孔を形成し、ク
リーニングを行った後、コンタクト孔内部及び絶縁膜表
面を含めた基板表面全体に、バリアメタルと呼ばれる窒
化チタン等の下地金属膜を形成する。次に、下地金属で
ある窒化チタン等の表面の汚染物質を除去する目的で、
プラズマを用いたクリーニングを行い、更に、基板を真
空中に保持したままでCVD室に搬送し、DMAHと水
素を用いてアルミニウム膜を堆積する。
The aluminum wiring forming process by the CVD method is performed, for example, in the following steps. First, after forming a contact hole in an insulating film by dry etching and performing cleaning, a base metal film such as titanium nitride, which is called a barrier metal, is formed on the entire surface of the substrate including the inside of the contact hole and the surface of the insulating film. Next, for the purpose of removing surface contaminants such as titanium nitride, which is a base metal,
Cleaning using plasma is performed, and further, the substrate is transferred to a CVD chamber while being kept in a vacuum, and an aluminum film is deposited using DMAH and hydrogen.

【0005】ここで、アルミニウムを堆積する前のプラ
ズマクリーニングとしては、アルゴン等の不活性ガスプ
ラズマを用いて基板表面を物理的にスパッタリングする
方法や、塩素等のハロゲンガスプラズマを用いて基板表
面をエッチングする方法(特開平7−226387号公
報)、及び水素プラズマを用いて基板表面酸化層を還元
する方法(特開平8−298288号公報)が開示され
ているが、不活性ガスの場合はスパッタされた酸素が基
板表面に再付着するため表面から酸素を完全に除去する
のが困難であること、またハロゲンガスの場合は、吸着
したハロゲン元素を完全に除去するのが困難であり、引
き続き成膜されるアルミニウムが腐食する可能性がある
ことから、水素プラズマによる処理が最適であると考え
る。
Here, plasma cleaning before depositing aluminum is performed by physically sputtering the substrate surface using an inert gas plasma such as argon, or cleaning the substrate surface using a halogen gas plasma such as chlorine. A method of etching (JP-A-7-226387) and a method of reducing an oxide layer on the substrate surface using hydrogen plasma (JP-A-8-298288) are disclosed. In the case of an inert gas, sputtering is performed. It is difficult to completely remove oxygen from the surface because the oxygen adhering to the substrate surface, and in the case of halogen gas, it is difficult to completely remove the adsorbed halogen element. The treatment with hydrogen plasma is considered to be optimal because the aluminum to be filmed may corrode.

【0006】水素プラズマによる表面酸化膜や有機物の
除去は、シリコン基板上については文献(Real−T
ime,In Situ Monitoring of
Room−Temperature Silicon
Surface Cleaning Using H
ydrogen and Ammonia Plasm
as.Zhen−Hong Zhou et.al.
J.Electrochem.Soc.Vol.140
No.11(1993)p3316)に、またGaA
s基板上については、文献(GaAs cleanin
g with ahydrogen radical
beam gunin an ultrahigh−v
acuum system.S.Sugate et.
al.J.Vac.Sci Technol.B6
(4)p1087(1988)に記述されている。文献
では、シリコン表面のSi−O結合は、エネルギーを持
った水素イオンの入射により還元され、酸素がH2 Oの
形で除去されると共に、シリコン表面はSi−Hの形で
水素終端され、また有機物については、水素ラジカルの
みで反応し、CHxの形で除去されると記述されてい
る。この水素プラズマによるクリーニング処理は、還元
作用による表面酸化膜及び有機物の除去というメカニズ
ムを考えると、シリコンやGaAs表面のみならず、T
iN、TaN等のバリアメタルやAl、Cu等の金属の
表面のクリーニングにおいても、入射イオンのエネルギ
ーを変えることで、有効に働くと考えられる。
The removal of surface oxide films and organic substances by hydrogen plasma is described in the literature (Real-T) on a silicon substrate.
im, In Situ Monitoring of
Room-Temperature Silicon
Surface Cleaning Using H
ydrogen and Ammonia Plasm
as. Zhen-Hong Zhou et. al.
J. Electrochem. Soc. Vol. 140
No. 11 (1993) p3316) and GaAs
For the s substrate, refer to the literature (GaAs cleanin).
g with ahydrogen radical
beam gunin an ultrahigh-v
acumum system. S. Sugate et.
al. J. Vac. Sci Technol. B6
(4) It is described in p1087 (1988). In the literature, Si—O bonds on the silicon surface are reduced by the incidence of energetic hydrogen ions, oxygen is removed in the form of H 2 O, and the silicon surface is hydrogen terminated in the form of Si—H. Further, it is described that organic substances react only with hydrogen radicals and are removed in the form of CHx. In consideration of the mechanism of removing the surface oxide film and organic substances by the reducing action, the cleaning treatment using the hydrogen plasma considers not only the silicon and GaAs surfaces but also the T
It is considered that, also in the cleaning of the surface of a barrier metal such as iN or TaN or a metal such as Al or Cu, the energy of incident ions is changed to work effectively.

【0007】ところで、従来のプラズマクリーニングプ
ロセスにおいては、たとえば集積回路プロセス技術シリ
ーズ、半導体ドライエッチング技術(徳山魏編著、産業
図書(株)発行)、41ページに示されているように、
主に正イオンを利用してきた。
In a conventional plasma cleaning process, for example, as shown in page 41 of the integrated circuit process technology series, semiconductor dry etching technology (edited by Tokuyama Wei, published by Sangyo Tosho Co., Ltd.)
It has mainly used positive ions.

【0008】図7は、従来使われてきた平行平板型プラ
ズマ処理装置の断面を示している。図7において、70
1は高周波電源、751は高周波印加電極、710は半
導体基板、752はイオンシース、753はプラズマ、
754は真空容器、755は接地電極、702はプロセ
スガス導入口を表わしている。この装置では、プラズマ
を生成するために高周波を印加する電極751が真空容
器754内に設置されている。また、処理される被処理
基体710は、高周波を印加した電極751上に設置さ
れている。電極に高周波を印加すると、平行に設置され
た高周波印加電極751と設置電極755の間にプラズ
マ753が生成される。この時、プラズマ753と高周
波印加電極751および真空容器754の間には、プラ
ズマ753中のイオンと電子の易動度の差によりイオン
シース752と呼ばれる、電子の欠乏した領域が発生
し、電極に対してプラズマは平均して正の電位となる。
高周波を印加している電極751では、接地している電
極755に比べてプラズマに対する電位差が大きく、最
大で数百Vとなることもある。このようなシースの電位
にプラズマ753内の正イオンが加速されて、被処理基
体710にある一定のエネルギーを持って入射する。こ
のエネルギー粒子を利用して、基体表面にエッチングお
よびクリーニングを行う。これまで半導体製造プロセス
では、上記の通り正イオンのみが利用され、負イオンは
ほとんど利用されていなかった。しかし最近になって、
ハロゲン原子を含むプロセスプラズマ中での負イオンが
注目され、負イオンを利用したプラズマ処理方法がこれ
までにいくつか提案されている。
FIG. 7 shows a cross section of a conventional parallel plate type plasma processing apparatus. In FIG. 7, 70
1 is a high frequency power supply, 751 is a high frequency application electrode, 710 is a semiconductor substrate, 752 is an ion sheath, 753 is plasma,
754 denotes a vacuum vessel, 755 denotes a ground electrode, and 702 denotes a process gas inlet. In this apparatus, an electrode 751 for applying a high frequency to generate plasma is provided in a vacuum vessel 754. The substrate 710 to be processed is provided on the electrode 751 to which a high frequency is applied. When a high frequency is applied to the electrodes, a plasma 753 is generated between the high frequency application electrode 751 and the installation electrode 755 which are installed in parallel. At this time, an electron-deficient region called an ion sheath 752 is generated between the plasma 753, the high-frequency application electrode 751, and the vacuum container 754 due to a difference in mobility between ions and electrons in the plasma 753. On the other hand, the plasma has a positive potential on average.
The electrode 751 to which a high frequency is applied has a larger potential difference with respect to the plasma than the electrode 755 which is grounded, and may have a maximum of several hundred volts. Positive ions in the plasma 753 are accelerated to such a potential of the sheath and enter the substrate to be processed 710 with a certain energy. Using the energetic particles, etching and cleaning are performed on the substrate surface. Until now, in the semiconductor manufacturing process, only positive ions have been used as described above, and negative ions have hardly been used. But recently,
Attention has been paid to negative ions in process plasma containing halogen atoms, and several plasma processing methods using negative ions have been proposed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来用
いられてきた正イオンによる処理では、処理中に被処理
基体表面に正電荷が蓄積する。これは、イオンと電子の
熱運動による横方向の速度差に起因するものであり、軽
い電子は横方向速度が大きいため深い穴の底までは到達
しないが、イオンは質量が大きいため横方向速度が小さ
く、深い穴の底まで到達するために、深い穴の底での正
の電荷が蓄積するという現象である。またこの帯電現象
は、イオンのエネルギー衝撃による二次電子の放出によ
り、さらに増幅される。この帯電により、電界効果トラ
ンジスタのゲート酸化膜に絶縁耐圧以上の大きな電界が
かかり絶縁破壊を起こす異常や、レジストマスクの帯電
によりクーロン力で被処理基体に入射する正イオンの軌
道が曲げられ、エッチング形状が崩れるなどの問題点が
発生していた。
However, in the conventional treatment using positive ions, positive charges are accumulated on the surface of the substrate to be treated during the treatment. This is due to the lateral velocity difference due to the thermal motion of ions and electrons. Light electrons have a large lateral velocity and do not reach the bottom of a deep hole, but ions have a large mass and a lateral velocity. Is a phenomenon that positive charges are accumulated at the bottom of the deep hole in order to reach the bottom of the deep hole. This charging phenomenon is further amplified by the emission of secondary electrons due to ion energy impact. Due to this charging, a large electric field higher than the withstand voltage is applied to the gate oxide film of the field effect transistor to cause dielectric breakdown, and the charge of the resist mask bends the trajectory of positive ions incident on the substrate to be processed by Coulomb force, thereby etching. Problems such as a collapse of the shape have occurred.

【0010】このような異常を改善するため、例えば特
開平8−181125号公報に示されているような、正
イオンと負イオンの交互照射による帯電のないプラズマ
処理が提案されている。しかしこの方法では、入射する
イオンの電荷は正負が同数であるためチャージニュート
ラリティーが維持されている様に見えるが、実は前節で
も述べた通り、イオンのエネルギー衝撃による二次電子
の放出が発生している。基体表面からの二次電子放出
は、入射イオンのエネルギーが10eV程度以上で発生
するため、エネルギー粒子を用いたプロセスでは、二次
電子放出による被処理基体表面の帯電は避けることがで
きない。以上の事実を考慮すると、上記技術において
も、正イオンのみによる処理に比べれば程度は軽いもの
の、被処理基体表面はやはり正に帯電してしまう。
[0010] In order to improve such abnormalities, there has been proposed a plasma treatment without charge by alternately irradiating positive ions and negative ions as disclosed in, for example, JP-A-8-181125. However, in this method, the charge of the incident ions has the same number of positive and negative signs, so it seems that the charge neutrality is maintained. However, as described in the previous section, the emission of secondary electrons due to the ion energy impact occurs. ing. Secondary electron emission from the substrate surface is generated when the energy of incident ions is about 10 eV or more. Therefore, in a process using energetic particles, charging of the surface of the substrate to be processed due to secondary electron emission cannot be avoided. In view of the above facts, even in the above technique, the surface of the substrate to be treated is still positively charged, though the degree is lighter than the treatment using only positive ions.

【0011】また、文献 Mizutani,T.an
d Nishimatsu,S,“Sputterin
g Yield and Radiation Dam
age by Neutral Beam Bomba
rdment,”J.Vac.Sci & Techn
ol.,Vol.A6,p1417,(1988)に示
されているような、中性粒子による帯電のないプラズマ
処理も提案されている。しかしこの方法においても、入
射する粒子は電荷を持っていないが、粒子のエネルギー
衝撃による二次電子の放出は同様に起こるため、被処理
基体表面はやはり正に帯電してしまう。
Further, Mizutani, T. et al. an
d Nishimatsu, S, "Sputterin
g Yield and Radiation Dam
age by Neutral Beam Bomba
rdment, "J. Vac. Sci & Techn.
ol. , Vol. A6, p1417, (1988), a plasma treatment without neutralization by neutral particles has also been proposed. However, in this method as well, the incident particles have no charge, but secondary electrons are emitted by the energy impact of the particles in the same manner, so that the surface of the substrate to be processed is still positively charged.

【0012】以上の問題点を解決するために、負イオン
を優先的に用いた処理が提案されている。従来の負イオ
ンを用いた処理装置は、基体を設置した処理空間と同一
の室内でプラズマを生成し、そのプラズマより負イオン
を取り出して基体に入射させるものであった。しかし、
このような装置構造では、プラズマ中の高エネルギーイ
オン及び高エネルギーフォトンが基板に入射し、ダメー
ジを与えるという問題点があった。
In order to solve the above problems, there has been proposed a process which preferentially uses negative ions. In a conventional processing apparatus using negative ions, plasma is generated in the same room as a processing space in which a substrate is installed, and negative ions are extracted from the plasma and incident on the substrate. But,
In such an apparatus structure, there is a problem that high-energy ions and high-energy photons in the plasma enter the substrate and cause damage.

【0013】また、従来の負イオン発生装置は、主に核
融合装置の中性ビーム注入加熱に使われてきた。特開平
7−142020号公報に開示されている電子ビーム励
起水素負イオン源では、電子ビームによる水素負イオン
の生成を、高エネルギー電子によるH2 →H2 *と、低エ
ネルギー電子によるH2 *→H+ +H- という2つの反応
を用いて行っている。しかし、2つの反応を電子ビーム
で行うため、電子ビームのエネルギー制御が難しい、装
置構造が複雑になるなどの問題点があった。
A conventional negative ion generator has been mainly used for neutral beam injection heating of a nuclear fusion device. In the electron beam excited hydrogen negative ion source disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-14020, generation of hydrogen negative ions by an electron beam is performed by H 2 → H 2 * by high energy electrons and H 2 * by low energy electrons . → H + + H - is performed by using the two reactions that. However, since the two reactions are performed with an electron beam, there are problems such as difficulty in controlling the energy of the electron beam and a complicated device structure.

【0014】[発明の目的]本発明の目的は、簡単な装
置構成で、負イオンを用いた表面処理装置及び表面処理
方法を実現することにある。
An object of the present invention is to realize a surface treatment apparatus and a surface treatment method using negative ions with a simple apparatus configuration.

【0015】また、本発明の目的は、チャージアップダ
メージの少ない気相処理装置と、それを用いて微細なコ
ンタクト孔内に金属を良好に埋め込む方法を提供するこ
とにある。
It is another object of the present invention to provide a vapor phase processing apparatus with less charge-up damage and a method for satisfactorily embedding metal in fine contact holes using the apparatus.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの、本発明のアルミニウム膜の成膜前の半導体装置の
製造方法は、水素又は水素元素を含むガスを用いて水素
ラジカルを生成し、水素ラジカルに電子を付着させる方
法で水素負イオンを生成させ、該水素負イオンを被処理
基体に入射させて処理を行う方法である。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device before forming an aluminum film, wherein hydrogen radicals are generated using hydrogen or a gas containing a hydrogen element. In this method, hydrogen negative ions are generated by attaching electrons to the hydrogen radicals, and the hydrogen negative ions are incident on the substrate to be processed.

【0017】また、負イオンを生成するための装置は、
被処理基体処理室(処理空間)と負イオン生成室(生成
空間)からなる真空容器において、負イオン生成室(生
成空間)に輸送管を介して接続されたプラズマ生成室内
にガスを導入してプラズマを発生し、輸送管内で寿命の
短いイオンを再結合させ寿命の長いラジカルだけを取り
出して負イオン生成室(生成空間)に供給するラジカル
供給装置と、負イオン生成室(生成空間)に接続され、
負イオン生成室に電子を供給する電子供給装置と、前記
ラジカル供給装置より供給されたラジカルに前記電子供
給装置より供給された電子を付着させて負イオンを生成
する負イオン生成室と、負イオン生成室より負イオンを
取り出し所定のエネルギーに加速するための、少なくと
も1つ以上の直流電圧を印加したグリッドと、被処理基
体を真空容器内に設置するための直流電圧を印加された
導電性支持台と、被処理基体より放出された二次電子を
捕捉するための、被処理基体支持台上に設置され直流電
圧を印加されたグリッド電極、を併せ持つものである。
Further, an apparatus for generating negative ions includes:
In a vacuum vessel comprising a substrate processing chamber (processing space) and a negative ion generation chamber (generation space), a gas is introduced into a plasma generation chamber connected to the negative ion generation chamber (generation space) via a transport pipe. Connects to a radical supply device that generates plasma and recombines short-lived ions in the transport pipe to extract only long-lived radicals and supplies them to the negative ion generation chamber (generation space), and a negative ion generation chamber (generation space) And
An electron supply device that supplies electrons to the negative ion generation chamber; a negative ion generation chamber that generates negative ions by attaching electrons supplied from the electron supply device to radicals supplied from the radical supply device; A grid to which at least one DC voltage is applied for taking out negative ions from the generation chamber and accelerating to a predetermined energy, and a conductive support to which a DC voltage is applied for placing a substrate to be processed in a vacuum vessel It has a table and a grid electrode, which is provided on the substrate to be processed and is applied with a DC voltage, for capturing secondary electrons emitted from the substrate to be processed.

【0018】また、前記表面処理装置によって処理され
る基体は、半導体基板上に堆積された絶縁膜に凹部が形
成され、該凹部の内面又は底面にバリアメタルが形成さ
れ、該凹部がコンタクトホール、ビアホール、シングル
ダマシン構造の配線溝、デュアルダマシン構造の配線溝
の内の何れかの構造を持つものである。
The substrate to be treated by the surface treatment apparatus has a concave portion formed in an insulating film deposited on a semiconductor substrate, a barrier metal formed on an inner surface or a bottom surface of the concave portion, and the concave portion has a contact hole, It has one of a via hole, a wiring groove having a single damascene structure, and a wiring groove having a dual damascene structure.

【0019】また、前記ラジカル生成供給手段に導入す
るガスは、水素又は水素元素を含むガスである。
The gas introduced into the radical generating and supplying means is a gas containing hydrogen or a hydrogen element.

【0020】また、前記プラズマ発生手段は、マイクロ
波放電型、容量結合型、誘導結合型、マグネトロン型、
ヘリコン波型、ECR型、表面波型、平板マルチスロッ
トアンテナによる表面波干渉型の何れかであると良い。
The plasma generating means may be a microwave discharge type, a capacitive coupling type, an inductive coupling type, a magnetron type,
It is preferable to use one of a helicon wave type, an ECR type, a surface wave type, and a surface wave interference type using a flat multi-slot antenna.

【0021】また、前記プラズマ発生手段及び輸送する
手段の少なくとも内面が、酸素を含まない材料で構成さ
れていることを特徴とし、このような材料としては、A
lN,SiCなどから選ばれる。
Further, at least the inner surfaces of the plasma generating means and the transporting means are made of a material containing no oxygen.
InN, SiC, etc. are selected.

【0022】また、前記電子供給手段が、三極管型、熱
フィラメント型または電界放出型の電子銃などであるこ
とを特徴とする。
Further, the electron supply means is a triode type, hot filament type or field emission type electron gun or the like.

【0023】また、前記被処理基体支持手段に、正の直
流電圧またはパルス状の電圧を印加する手段を有するこ
とを特徴とする。
[0023] Further, the apparatus is characterized in that the substrate supporting means has a means for applying a positive DC voltage or a pulse-like voltage.

【0024】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
被処理基体上に、配線を形成するための凹部を有する絶
縁膜が形成され、該絶縁膜の表面及び凹部の内周面上、
或いは該凹部の底面上にバリアメタルを形成し、該バリ
アメタル表面をクリーニングし、引き続き化学気相成長
法を用いて配線用金属を堆積する半導体装置の製造方法
において、該バリアメタル表面の半導体装置の製造方法
が、負イオンを前記被処理基体に供給して処理を行う方
法であることを特徴とする。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
An insulating film having a concave portion for forming a wiring is formed on the substrate to be processed, and a surface of the insulating film and an inner peripheral surface of the concave portion are formed.
Alternatively, in a method for manufacturing a semiconductor device in which a barrier metal is formed on the bottom surface of the concave portion, the surface of the barrier metal is cleaned, and a metal for wiring is subsequently deposited by using a chemical vapor deposition method, Is a method of performing processing by supplying negative ions to the substrate to be processed.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明のプラズマ処理装置及び処
理方法を図1を用いて説明する。図1において、101
はマイクロ波電源、102はプロセスガス導入口、10
3は輸送管、104は電子供給装置、105は負イオン
生成室(生成空間)、106は負イオン閉じ込め用磁
石、107は磁気フィルタ、108は被処理基体処理室
(処理空間)、109は第一のグリッド、110は被処
理基体、111は被処理基体支持台、112は直流電源
を表わしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma processing apparatus and a processing method according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
Is a microwave power supply, 102 is a process gas inlet, 10
3 is a transport pipe, 104 is an electron supply device, 105 is a negative ion generation chamber (generation space), 106 is a negative ion confinement magnet, 107 is a magnetic filter, 108 is a substrate processing chamber (processing space), and 109 is One grid, 110 is a substrate to be processed, 111 is a support for the substrate to be processed, and 112 is a DC power supply.

【0026】まず、プロセスガス導入口102より水素
又は水素元素を含むガスを導入して圧力を所定の値に設
定し、マイクロ波電源101より電力を供給することに
よりマイクロ波放電プラズマ113を生成する。
First, a gas containing hydrogen or a hydrogen element is introduced from the process gas inlet 102 to set the pressure to a predetermined value, and power is supplied from the microwave power supply 101 to generate a microwave discharge plasma 113. .

【0027】プラズマ中で生成した正イオン、電子、ラ
ジカルの内、正イオンと電子は、輸送管103中を輸送
されていく内に再結合して中性化し、一方ラジカルの寿
命は比較的長いため輸送管中でも再結合しにくく、負イ
オン生成室(生成空間)105に到達した時には、大半
が水素(原子、分子)ラジカルと水素分子となってい
る。
Of the positive ions, electrons and radicals generated in the plasma, the positive ions and electrons recombine and become neutral as they are transported through the transport tube 103, while the radicals have a relatively long lifetime. Therefore, it is unlikely to recombine even in the transport tube, and when it reaches the negative ion generation chamber (generation space) 105, most of it is hydrogen (atom, molecule) radicals and hydrogen molecules.

【0028】以上のように、高周波放電によりラジカル
を生成する方が、電子ビームを用いるよりも装置構造が
簡単で、大量に生成でき、且つ制御性もはるかに向上す
る。
As described above, when radicals are generated by high-frequency discharge, the device structure is simpler, a large amount can be generated, and controllability is much improved as compared with the case of using an electron beam.

【0029】また、負イオン生成室105に接続された
電子供給装置104を用いて、前記負イオン生成室に導
入された水素ラジカルに電子を供給する。電子供給装置
としては、例えば三極管型、熱フィラメント型または電
界放出型などの電子銃が考えられるが、電子を放出する
物であれば、上記以外の物であってもかまわない。
Further, electrons are supplied to the hydrogen radicals introduced into the negative ion generation chamber by using an electron supply device 104 connected to the negative ion generation chamber 105. As the electron supply device, for example, an electron gun of a triode type, a hot filament type, a field emission type, or the like can be considered, but any other device that emits electrons may be used.

【0030】以上のような方法により、負イオン生成室
に水素ラジカルと電子を同時に供給し、水素ラジカルに
電子を付着させることにより、水素負イオンを生成す
る。また、負イオン生成室中に電子を解離しやすい元素
を添加することにより、電子密度が増加し、前記反応が
より一層促進されると考えられる。電子を解離しやすい
元素としては、例えばセシウム、ルビジウムなどのアル
カリ金属又は、バリウム、ストロンチウム、カルシウム
などのアルカリ土類金属が考えられる。
According to the above-described method, hydrogen radicals and electrons are simultaneously supplied to the negative ion generation chamber, and electrons are attached to the hydrogen radicals to generate hydrogen negative ions. Further, it is considered that the addition of an element that easily dissociates electrons into the negative ion generation chamber increases the electron density and further promotes the reaction. Examples of elements that can easily dissociate electrons include alkali metals such as cesium and rubidium, and alkaline earth metals such as barium, strontium, and calcium.

【0031】負イオン生成室にて生成された負イオン及
び電子は、チャンバー壁に拡散して再結合することによ
り、その密度が低下してしまう。これを防止するため
に、負イオン生成室のチャンバー外壁に、多極型磁場を
形成するための磁石を設置しても良い。
Negative ions and electrons generated in the negative ion generation chamber diffuse into the chamber walls and recombine, thereby lowering their density. In order to prevent this, a magnet for forming a multipolar magnetic field may be provided on the outer wall of the negative ion generation chamber.

【0032】図2は、多極型磁場を形成するために必要
な磁石の配置を明らかにするため、図1の負イオン生成
室105の断面を上方から見た図であり、106は負イ
オン閉じ込め用永久磁石である。図のような磁石配置に
することにより、荷電粒子の壁への拡散が抑制され、負
イオンを高密度のまま負イオン生成室内に閉じ込めるこ
とができる。
FIG. 2 is a top view of the cross section of the negative ion generation chamber 105 of FIG. 1 in order to clarify the arrangement of magnets required to form a multipole magnetic field. It is a permanent magnet for confinement. With the magnet arrangement as shown in the figure, diffusion of the charged particles to the wall can be suppressed, and the negative ions can be confined in the negative ion generation chamber with high density.

【0033】以上のようにして生成された、負イオンを
多量に含む気体より負イオンを取り出すために、真空容
器中に第一のグリッド電極109を設置する。更に、第
一のグリッド電極にV1の直流電圧を印加し、その電圧
はV1>0となるようにする。このようにグリッド電極
に電圧を印加することにより、負イオンは約V1(e
V)に加速され、グリッド方向に引き出される。V1の
値を調整することにより、負イオンのエネルギーを任意
に調整することが可能である。また図1では負イオン引
き出し用として1枚のグリッド電極を設置する例を示し
たが、2枚以上のグリッド電極があってもかまわない。
In order to extract negative ions from the gas containing a large amount of negative ions generated as described above, the first grid electrode 109 is provided in a vacuum vessel. Further, a DC voltage of V1 is applied to the first grid electrode so that V1> 0. By applying a voltage to the grid electrode in this manner, the negative ions become approximately V1 (e
V) and is pulled out in the grid direction. By adjusting the value of V1, the energy of the negative ions can be arbitrarily adjusted. FIG. 1 shows an example in which one grid electrode is provided for extracting negative ions. However, two or more grid electrodes may be provided.

【0034】本負イオン生成方法では、多量の電子が電
子銃より放出されるため、負イオン生成室内には、負イ
オン以外に多量の電子も存在する。負イオンと電子の両
方が含まれる気体中より電子を取り除くため、負イオン
生成室と被処理基体処理室(処理空間)の間に、磁気フ
ィルタ107を設置する必要がある。
In the present negative ion generating method, since a large amount of electrons are emitted from the electron gun, a large amount of electrons other than negative ions are present in the negative ion generating chamber. In order to remove electrons from a gas containing both negative ions and electrons, it is necessary to install a magnetic filter 107 between the negative ion generation chamber and the substrate processing chamber (processing space).

【0035】図3は、磁気フィルターの具体的構造と原
理を示したものであり、320は永久磁石である。磁気
フィルターは、図3中に示された磁極の配置を持つ永久
磁石を二本平行に並べたもので、装置中の電界に対し
て、垂直な方向に磁場が形成される。電解中を運動する
粒子は、前記磁場が印加された領域に来ると、ローレン
ツ力が働き、電界及び磁界方向に対して垂直な力を受け
る。電荷が等しい電子321及び負イオン322は同じ
大きさの力を受けるが、質量が小さい電子321が大き
く曲げられるのに対し、重いイオン322はその軌道が
ほとんど変わらない。このため、ほとんどの電子が真空
容器壁に衝突し、負イオンのみが基体に入射する。
FIG. 3 shows the specific structure and principle of the magnetic filter, and 320 is a permanent magnet. The magnetic filter is formed by arranging two permanent magnets having the magnetic pole arrangement shown in FIG. 3 in parallel, and a magnetic field is formed in a direction perpendicular to an electric field in the device. When the particles that move during electrolysis come to the region where the magnetic field is applied, Lorentz force acts and receives a force perpendicular to the electric and magnetic field directions. The electron 321 and the negative ion 322 having the same charge receive the same magnitude of force, but the electron 321 having a small mass is largely bent, whereas the trajectory of the heavy ion 322 is hardly changed. For this reason, most electrons collide with the vacuum vessel wall, and only negative ions enter the substrate.

【0036】以上のようにして引き出された負イオンの
下流方向に被処理基体支持台111を設置する。また、
支持台の直前に、二次電子捕獲用のグリッド電極を設置
する。図1においては、第一のグリッド電極109が、
二次電子捕獲用グリッドも兼ねている。支持台、第一グ
リッドそれぞれに直流電圧Vs、V1を印加し、V1>
Vs>0となるように電圧値を設定する。以上のように
して、プラズマ中より引き出された負イオンは、約Vs
(eV)のエネルギーを持って、被処理基体110に入
射する。また、被処理基体110の表面より放出された
二次電子は、V1−Vsの電界に加速されて第一のグリ
ッドに捕獲され、被処理基体110の表面に過剰の負の
電荷がたまるのを防止する。V1、Vsの電位を調整す
ることにより、被処理基体110への負イオンの入射エ
ネルギーおよび基体表面からの二次電子放出量を任意に
調整することが可能である。また、支持台111上に直
接被処理基体110を設置すると、被処理基体110の
表面に蓄積した負電荷がゲート酸化膜を通して支持台1
11に流れ込み、結果としてゲート酸化膜破壊をもたら
すことがある。これを防止するためには、支持台111
と被処理基体110の間に絶縁性の板を設置しても良
い。絶縁性板の材質としては、例えばアルミナ、窒化ア
ルミナなどが考えられるが、絶縁性であり且つプラズマ
耐性が高い性質を有している材料は全て適用することが
可能である。
The substrate support 111 to be processed is placed downstream of the negative ions extracted as described above. Also,
A grid electrode for capturing secondary electrons is provided immediately before the support. In FIG. 1, the first grid electrode 109 is
Also serves as a secondary electron capture grid. DC voltages Vs and V1 are applied to the support and the first grid, respectively, and V1>
The voltage value is set so that Vs> 0. As described above, the negative ions extracted from the plasma are approximately Vs
The light having an energy of (eV) is incident on the substrate 110 to be processed. The secondary electrons emitted from the surface of the substrate 110 are accelerated by the electric field of V1−Vs and are captured by the first grid, and excessive negative charges are accumulated on the surface of the substrate 110. To prevent. By adjusting the potentials of V1 and Vs, it is possible to arbitrarily adjust the incident energy of negative ions on the substrate 110 and the amount of secondary electrons emitted from the substrate surface. When the substrate 110 to be processed is directly installed on the support 111, the negative charges accumulated on the surface of the substrate 110 are transferred to the support 1 through the gate oxide film.
11 and may result in gate oxide breakdown. In order to prevent this, the support 111
An insulating plate may be provided between the substrate 110 and the substrate to be processed 110. As the material of the insulating plate, for example, alumina, alumina nitride, or the like can be considered. However, any material that has insulating properties and high plasma resistance can be used.

【0037】以上の構造の装置を用いて処理を行った場
合には、中性ラジカルの排除を意図的に行っていないの
で、被処理基体には負イオン以外に中性ラジカルも入射
する。しかし、入射するラジカルの運動エネルギーは非
常に低いため、被処理基体表面に付着するのみで、自発
的な反応によるクリーニング効果はほとんど期待できな
い。しかし、水素が吸着した表面にエネルギーを持った
負イオンが入射すると、所謂イオンアシスト反応が起こ
り、負イオンだけが入射する時よりも、反応速度が増速
されると考えられる。即ち、中性ラジカルの存在は、ク
リーニング速度の増速と言うメリットはあるものの、デ
メリットは全くないと言って良いため、意図的な排除を
行う必要はない。
When processing is performed using the apparatus having the above structure, neutral radicals other than negative ions enter the substrate to be processed because neutral radicals are not intentionally eliminated. However, since the kinetic energy of the incident radical is very low, the radical only adheres to the surface of the substrate to be treated, and a cleaning effect by a spontaneous reaction can hardly be expected. However, when negative ions having energy are incident on the surface where hydrogen is adsorbed, a so-called ion assist reaction occurs, and the reaction speed is considered to be faster than when only negative ions are incident. That is, although the presence of neutral radicals has the merit of increasing the cleaning speed, it can be said that there is no demerit, so there is no need to intentionally eliminate it.

【0038】負イオンを用いて処理を行った場合、被処
理基体に対して以下のように作用する。まず、負イオン
が被処理基体に入射しても、入射エネルギーが10eV
程度以上あれば二次電子が放出されるため、負への帯電
は防げる。また、入射エネルギーが数十eV以上とな
り、二次電子の放出数が2個以上となった場合でも、正
に帯電した被処理基体に電子が引き戻される効果が働く
ため、電圧は数Vで安定する。特開平7−122539
号公報では、20eV以下の低エネルギーイオンによる
処理が提案されているが、20eV以上のエネルギーで
も上記帯電抑制効果は失われることはない。また負イオ
ンの上記以外の利点として、負イオンが入射した被処理
基体表面の温度が正イオンに比べて低いという点があ
る。これは、正イオンが中性原子に戻る反応は発熱反応
であるのに対し、負イオンが中性原子に戻る反応は吸熱
反応であることに起因している。この結果、負イオンが
被処理基体に入射しても、イオン入射点近傍での局所的
な基体表面温度が正イオン入射の時と比べて低くなり、
基体に対する熱的なダメージ(例えば結晶の乱れやフォ
トレジストマスクの変質など)が小さくなる。以上のよ
うに、負イオンを用いることにより、被処理基体表面の
帯電がなく、ゲート酸化膜の静電破壊のない、また、被
処理基体に対する熱的なダメージが少ない、良好なクリ
ーニング処理が実現される。
When the treatment is performed using negative ions, the following effects are exerted on the substrate to be treated. First, even if negative ions are incident on the substrate, the incident energy is 10 eV.
Above this level, secondary electrons are emitted, so that negative charging can be prevented. Further, even when the incident energy becomes several tens eV or more and the number of emitted secondary electrons becomes two or more, the effect that the electrons are pulled back to the positively charged substrate to be processed is exerted. I do. JP-A-7-122439
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, processing with low energy ions of 20 eV or less is proposed, but the above-described charge suppression effect is not lost even with energy of 20 eV or more. Another advantage of the negative ions is that the temperature of the surface of the substrate to which the negative ions are incident is lower than that of the positive ions. This is because the reaction of returning positive ions to neutral atoms is an exothermic reaction, whereas the reaction of returning negative ions to neutral atoms is an endothermic reaction. As a result, even if negative ions are incident on the substrate to be processed, the local substrate surface temperature near the ion incident point is lower than when positive ions are incident,
Thermal damage to the substrate (for example, crystal disorder or deterioration of the photoresist mask) is reduced. As described above, by using negative ions, there is no charge on the surface of the substrate to be processed, there is no electrostatic breakdown of the gate oxide film, and a good cleaning process with little thermal damage to the substrate to be processed is realized. Is done.

【0039】本発明の第1の実施例として、半導体製造
プロセスにおける多層配線の、異なる配線層間を接続す
るビアホール形成プロセスにおいて、上層金属配線を成
膜する前のクリーニングプロセスに適用する例を示す。
As a first embodiment of the present invention, an example in which a multilayer wiring in a semiconductor manufacturing process is applied to a cleaning process before forming an upper metal wiring in a via hole forming process for connecting different wiring layers.

【0040】本実施例において処理された半導体基板の
断面構造を図4を用いて説明する。図4において、43
1はシリコン基板、432は素子分離酸化膜、433は
ゲート酸化膜、434はゲート電極、435は第一層間
酸化膜、436は第一層金属配線、437は第一層金属
配線のバリアメタル、438は第一層金属配線の反射防
止膜、439は第二層間酸化膜、440はドライエッチ
ングにより形成したビアホール、441は反射防止膜表
面の薄い酸化層、442はビアホール形成のためのドラ
イエッチング中に付着したポリマーの残留物である。
The sectional structure of the semiconductor substrate processed in this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 43
1 is a silicon substrate, 432 is an element isolation oxide film, 433 is a gate oxide film, 434 is a gate electrode, 435 is a first interlayer oxide film, 436 is a first layer metal wiring, and 437 is a barrier metal of a first layer metal wiring. 438, an antireflection film for the first-layer metal wiring, 439, a second interlayer oxide film, 440, a via hole formed by dry etching, 441, a thin oxide layer on the surface of the antireflection film, and 442, dry etching for forming a via hole. It is a residue of the polymer adhered therein.

【0041】シリコン基板表面のビアホール内には、自
然酸化膜またはエッチングの際のイオン衝撃により導入
される結晶欠陥、またはドライエッチング中に付着した
ポリマーの残留物442が残留しているため、このまま
第二層金属配線を形成すると、自然酸化膜、結晶欠陥や
不純物によりビアホールの抵抗値が上昇し、回路遅延や
配線の導通不良をもたらす。そこで、これらの残留物は
クリーニングにより除去する必要がある。但し、クリー
ニング処理後に大気中に取り出すと、清浄となった表面
に再び自然酸化膜が成長するため、クリーニングから第
二層金属配線形成の間は真空中に維持したままにするの
が望ましい。この要求を満たす半導体装置の製造方法と
して、プラズマを用いる方法が広く一般的に使われてい
るが、ここで問題となるのがプラズマによるチャージア
ップ現象である。このクリーニングを従来の正イオン処
理で行った場合、プラズマより導入された正電荷は第一
層金属配線436を通ってゲート電極434に流れ、最
終的には、シリコン基板431とゲート電極434の間
に存在するゲート酸化膜433に電圧がかかる。この電
圧が破壊電圧に達するとゲート酸化膜433は静電破壊
に至り、また破壊電圧以下でもゲート酸化膜433に微
少なトンネル電流が流れることにより、その寿命を著し
く劣化させる。
In the via hole on the silicon substrate surface, a natural oxide film, crystal defects introduced by ion bombardment at the time of etching, or polymer residue 442 attached during dry etching remain. When a two-layer metal wiring is formed, the resistance value of the via hole increases due to a natural oxide film, crystal defects and impurities, resulting in circuit delay and poor wiring continuity. Therefore, these residues need to be removed by cleaning. However, if the substrate is taken out into the air after the cleaning process, a natural oxide film grows again on the cleaned surface. Therefore, it is desirable that the substrate be kept in a vacuum from the cleaning to the formation of the second-layer metal wiring. As a method for manufacturing a semiconductor device that satisfies this requirement, a method using plasma is widely and generally used, but the problem here is the charge-up phenomenon due to plasma. When this cleaning is performed by the conventional positive ion treatment, the positive charges introduced from the plasma flow to the gate electrode 434 through the first-layer metal wiring 436, and finally, the gap between the silicon substrate 431 and the gate electrode 434. A voltage is applied to the gate oxide film 433 existing in the region. When this voltage reaches the breakdown voltage, the gate oxide film 433 is damaged by electrostatic discharge. Even when the breakdown voltage is lower than the breakdown voltage, a minute tunnel current flows through the gate oxide film 433, so that the life of the gate oxide film 433 is significantly deteriorated.

【0042】以上の構造を持った半導体基板を、図1に
示した装置の基体支持台111上に設置する。その後、
排気系を介して負イオン生成室105及び半導体基体処
理室(処理空間)108を排気し、その真空度が5×1
-6Torrとなるまで減圧する。その後、プロセスガ
ス導入口102より水素ガス150sccmを供給し、
排気系に設置されたスロットバルブ(不図示)を調整し
て半導体基体処理室108の圧力を10mTorrに設
定した。ここで、マイクロ波電源101より250Wの
電力を導波管114に供給し、マイクロ波放電プラズマ
113を発生させる。発生したプラズマは、輸送管中で
再結合し、約50cm下流に輸送された所でその大半が
水素ラジカルとなって負イオン生成室105に供給され
る。
The semiconductor substrate having the above structure is placed on the base support 111 of the apparatus shown in FIG. afterwards,
The negative ion generation chamber 105 and the semiconductor substrate processing chamber (processing space) 108 are evacuated through an exhaust system, and the degree of vacuum is 5 × 1.
The pressure is reduced until the pressure becomes 0 -6 Torr. Thereafter, 150 sccm of hydrogen gas is supplied from the process gas inlet 102,
The pressure in the semiconductor substrate processing chamber 108 was set to 10 mTorr by adjusting a slot valve (not shown) provided in the exhaust system. Here, a power of 250 W is supplied from the microwave power supply 101 to the waveguide 114 to generate a microwave discharge plasma 113. The generated plasma is recombined in the transport tube, and is transported about 50 cm downstream, and most of the plasma is supplied to the negative ion generation chamber 105 as hydrogen radicals.

【0043】次に、熱フィラメント型電子供給装置10
4のフィラメントに50Aの電流を流し、更に電子供給
装置中の引き出し電極(不図示)に5Vの電圧を印加す
る。これにより、フィラメントより放出された熱電子
は、約5eVのエネルギーを持って負イオン生成室内に
供給される。負イオン生成室内では、前記水素ラジカル
と電子が付着し、水素負イオンが生成される。
Next, the hot filament type electron supply device 10
A current of 50 A is passed through the filament No. 4 and a voltage of 5 V is applied to an extraction electrode (not shown) in the electron supply device. Thereby, the thermoelectrons emitted from the filament are supplied into the negative ion generation chamber with energy of about 5 eV. In the negative ion generation chamber, the hydrogen radicals and electrons adhere to generate negative hydrogen ions.

【0044】この水素負イオンを取り出すため、第1の
グリッド109に55Vの直流電圧を印加する。更に、
半導体基板支持台111には50Vの直流電圧を印加す
る。上記電圧を各グリッドに印加した場合、半導体基板
110には約50eVのエネルギーで負イオンを入射さ
せていることになる。また、基板より放出された過剰な
二次電子は、5Vの電界に引かれて第1のグリッド10
9に捕捉される。
To extract the negative hydrogen ions, a DC voltage of 55 V is applied to the first grid 109. Furthermore,
A DC voltage of 50 V is applied to the semiconductor substrate support 111. When the above voltage is applied to each grid, negative ions are incident on the semiconductor substrate 110 at an energy of about 50 eV. Excess secondary electrons emitted from the substrate are attracted to the electric field of 5 V, and the first grid 10
9 is captured.

【0045】以上に示した水素負イオンによる処理を3
0秒間実施した後、基板を真空に保持したまま金属配線
成膜室へと移動し、第2層金属配線の堆積を行う。堆積
された膜の表面モフォロジーは良好なものとなり、その
反射率は、シリコン基板に対して200%という値を示
すようになる。引き続き、フォトレジストによるパター
ニング及びドライエッチング等の工程を経て、第2層金
属配線を形成し、半導体素子の特性を評価した。
The treatment with hydrogen negative ions described above
After the operation is performed for 0 second, the substrate is moved to the metal wiring film forming chamber while the vacuum is maintained, and the second layer metal wiring is deposited. The surface morphology of the deposited film is good and its reflectivity shows a value of 200% with respect to the silicon substrate. Subsequently, through a process such as patterning with a photoresist and dry etching, a second-layer metal wiring was formed, and the characteristics of the semiconductor element were evaluated.

【0046】図5に、従来の方法と水素負イオンを用い
た方法でビアホールのクリーニング処理を行った半導体
素子の、ゲート酸化膜が破壊に至る電荷(Qbd)を調
査した結果を示す。本実施例では、ゲート酸化膜圧10
nmのNMOS型容量素子100個を用いて測定を行な
った。図5において、横軸はQbd値、縦軸は、あるQ
bd値で破壊した素子の個数を表わしている。図に示す
通り、本発明を用いた場合は、ゲート酸化膜の性能劣化
を起こした素子は全くなかった。
FIG. 5 shows the results of an investigation on the charge (Qbd) that causes the gate oxide film to break down in a semiconductor device that has been subjected to via-hole cleaning by a conventional method and a method using negative hydrogen ions. In this embodiment, the gate oxide film pressure 10
The measurement was performed using 100 nm-type NMOS capacitive elements. In FIG. 5, the horizontal axis represents the Qbd value, and the vertical axis represents a certain Q value.
The number of broken elements is represented by the bd value. As shown in the figure, when the present invention was used, there was no device in which the performance of the gate oxide film deteriorated.

【0047】このように、本発明である負イオンのみに
よる処理を行った場合、第一層金属配線の電位は半導体
素子の動作電圧である数V以下に抑えられるため、静電
破壊はもちろん起こらず、またその寿命もほとんど劣化
することはない。
As described above, when the treatment using only negative ions according to the present invention is performed, the potential of the first-layer metal wiring can be suppressed to several volts or less, which is the operating voltage of the semiconductor element, so that the electrostatic breakdown naturally occurs. And its life is hardly degraded.

【0048】本発明の第2の実施例として、半導体製造
プロセスにおける多層配線の、異なる配線層間を接続す
るビアホール形成プロセスにおいて、上層金属配線を成
膜する前のクリーニングプロセスに図6に示した構造の
装置を適用する例を示す。図6の装置と図1の装置との
相違点は、プラズマの生成方法が図1ではマイクロ波放
電型であるのに対し、図6ではICP放電型である点の
みである。613はICP放電プラズマ、614はIC
P放電アンテナを示している。
As a second embodiment of the present invention, in a via hole forming process for connecting different wiring layers of a multilayer wiring in a semiconductor manufacturing process, a cleaning process shown in FIG. An example is shown in which the device of FIG. The only difference between the apparatus shown in FIG. 6 and the apparatus shown in FIG. 1 is that the plasma generation method is of the microwave discharge type in FIG. 1, whereas it is of the ICP discharge type in FIG. 613 is ICP discharge plasma, 614 is IC
5 shows a P discharge antenna.

【0049】図4に示した構造を持った半導体基板を、
図6に示した装置の基体支持台611上に設置する。そ
の後、排気系を介して負イオン生成室605及び半導体
基体処理室608を排気し、その真空度が5×10-6
orrとなるまで減圧する。その後、プロセスガス導入
口602より水素ガス150sccmを供給し、排気系
に設置されたスロットバルブ(不図示)を調整して半導
体基体処理室608の圧力を10mTorrに設定す
る。ここで、高周波電源601より200Wの電力をア
ンテナ614に供給し、ICP放電プラズマ613を発
生させる。発生したプラズマは、輸送管603中で再結
合し、約50cm下流に輸送された所でその大半が水素
ラジカルとなって負イオン生成室に供給される。
A semiconductor substrate having the structure shown in FIG.
It is set on the base support 611 of the apparatus shown in FIG. Thereafter, the negative ion generation chamber 605 and the semiconductor substrate processing chamber 608 are evacuated through an exhaust system, and the degree of vacuum is set to 5 × 10 −6 T.
Reduce the pressure until it reaches orr. Thereafter, 150 sccm of hydrogen gas is supplied from the process gas inlet 602, and the pressure of the semiconductor substrate processing chamber 608 is set to 10 mTorr by adjusting a slot valve (not shown) provided in the exhaust system. Here, 200 W of power is supplied from the high frequency power supply 601 to the antenna 614 to generate ICP discharge plasma 613. The generated plasma is recombined in the transport pipe 603, and when transported about 50 cm downstream, most of it becomes hydrogen radicals and is supplied to the negative ion generation chamber.

【0050】次に、熱フィラメント型電子供給装置60
4のフィラメントに50Aの電流を流し、更に電子供給
装置中の引き出し電極(不図示)に5Vの電圧を印加す
る。これにより、フィラメントより放出された熱電子
は、約5eVのエネルギーを持って負イオン生成室内に
供給される。負イオン生成室内では、前記水素ラジカル
と電子が付着し、水素負イオンが生成される。
Next, the hot filament type electron supply device 60
A current of 50 A is passed through the filament No. 4 and a voltage of 5 V is applied to an extraction electrode (not shown) in the electron supply device. Thereby, the thermoelectrons emitted from the filament are supplied into the negative ion generation chamber with energy of about 5 eV. In the negative ion generation chamber, the hydrogen radicals and electrons adhere to generate negative hydrogen ions.

【0051】この水素負イオンを取り出すため、第1の
グリッド609に55Vの直流電圧を印加する。更に、
半導体基板支持台611には50Vの直流電圧を印加す
る。上記電圧を各グリッドに印加した場合、半導体基板
610には約50eVのエネルギーで負イオンを入射さ
せていることになる。また、基板より放出された過剰な
二次電子は、5Vの電界に引かれて第1のグリッド60
9に捕捉される。
To extract the hydrogen negative ions, a DC voltage of 55 V is applied to the first grid 609. Furthermore,
A DC voltage of 50 V is applied to the semiconductor substrate support 611. When the voltage is applied to each grid, negative ions are incident on the semiconductor substrate 610 at an energy of about 50 eV. Excess secondary electrons emitted from the substrate are attracted to the electric field of 5 V, and
9 is captured.

【0052】以上に示した水素負イオンによる処理を3
0秒間実施した後、基板を真空に保持したまま金属配線
成膜室へと移動し、第2層金属配線の堆積を行う。堆積
された膜の表面モフォロジーは良好なものとなり、その
反射率は、シリコン基板に対して210%という値を示
す。引き続き、フォトレジストによるパターニング及び
ドライエッチング等の工程を経て、第2層金属配線を形
成する。
The treatment with hydrogen negative ions described above
After the operation is performed for 0 second, the substrate is moved to the metal wiring film forming chamber while the vacuum is maintained, and the second layer metal wiring is deposited. The surface morphology of the deposited film is good and its reflectivity shows a value of 210% with respect to the silicon substrate. Subsequently, a second layer metal wiring is formed through processes such as patterning with a photoresist and dry etching.

【0053】このように、本発明である負イオンのみに
よる処理を行った場合、第一層金属配線の電位は半導体
素子の動作電圧である数V以下に抑えられるため、静電
破壊はもちろん起こらず、またその寿命もほとんど劣化
することはない。
As described above, when the treatment using only negative ions according to the present invention is performed, the potential of the first-layer metal wiring can be suppressed to several volts or less, which is the operating voltage of the semiconductor element. And its life is hardly degraded.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、水素負イオンを用いるこ
とにより、被処理基体表面の帯電によるゲート酸化膜の
静電破壊がなく、かつ、引き続き行われる金属膜の成膜
において良好な膜質が得られるようなクリーニングが実
現される。
As described above, by using hydrogen negative ions, there is no electrostatic breakdown of the gate oxide film due to the charging of the surface of the substrate to be processed, and good film quality can be obtained in the subsequent metal film formation. The resulting cleaning is realized.

【0055】また、本発明によれば、金属をコンタクト
孔に埋め込む前のクリーニングを行う際に、水素負イオ
ンを用いることにより、チャージアップダメージを大幅
に低減することができる。
Further, according to the present invention, the charge-up damage can be significantly reduced by using negative hydrogen ions when cleaning before embedding a metal in the contact hole.

【0056】また、本発明によれば、水素負イオンは、
高周波放電により生成された水素ラジカルを下流の負イ
オン生成室に導き、前記水素ラジカルに電子ビームを照
射することにより、電子付着反応によって水素負イオン
を生成することにより、負イオン生成室にプラズマが存
在しないため、プラズマ中に存在する高エネルギーイオ
ンや高エネルギーフォトンが基板に入射する可能性がな
く、低ダメージなクリーニング処理を実現することがで
きる。
According to the present invention, the hydrogen negative ion is
The hydrogen radicals generated by the high-frequency discharge are guided to a negative ion generation chamber downstream, and the hydrogen radicals are irradiated with an electron beam to generate hydrogen negative ions by an electron attachment reaction, whereby plasma is generated in the negative ion generation chamber. Since they do not exist, there is no possibility that high-energy ions or high-energy photons existing in the plasma are incident on the substrate, and a low-damage cleaning process can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例である、水素ラジカルに電子
を供給することにより水素負イオンを生成させる方法を
用いた負イオン処理装置の形態を模式的に示した図であ
る。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a negative ion processing apparatus using a method for generating hydrogen negative ions by supplying electrons to hydrogen radicals, which is one embodiment of the present invention.

【図2】図1において、負イオン閉じ込め用磁石の配置
を明らかにするため、図1の負イオン生成室の断面を上
方より見た図面である。
FIG. 2 is a drawing of a cross section of the negative ion generation chamber of FIG. 1 viewed from above in order to clarify the arrangement of the negative ion confining magnet in FIG.

【図3】図1中に記述されている、磁気フィルターの構
造及び原理を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure and principle of a magnetic filter described in FIG. 1;

【図4】本発明の実施例1の、ビアホール底の反射防止
膜表面の薄い酸化膜の除去を説明するための半導体素子
の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device for explaining the removal of a thin oxide film on the surface of the antireflection film at the bottom of the via hole according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例1において、従来技術と本発明
を用いて処理を行った半導体素子の、劣化の違いを示し
た図である。
FIG. 5 is a diagram showing a difference in deterioration of a semiconductor device processed using the conventional technique and the present invention in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例2の、水素ラジカルに電子を供
給することにより水素負イオンを生成させる方法を用い
た負イオン処理装置において、プラズマの生成方法をI
CP型放電にて行った場合の装置の形態を模式的に示し
た図である。
FIG. 6 shows a method of generating plasma in a negative ion processing apparatus using a method of generating hydrogen negative ions by supplying electrons to hydrogen radicals according to the second embodiment of the present invention.
It is the figure which showed typically the form of the apparatus at the time of performing by CP type discharge.

【図7】従来よりプラズマエッチングプロセスに用いら
れている装置の構成の概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram of a configuration of an apparatus conventionally used for a plasma etching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 マイクロ波電源 102 プロセスガス導入口 103 輸送管 104 電子供給装置 105 負イオン生成室(生成空間) 106 負イオン閉じ込め用磁石 107 磁気フィルタ 108 被処理基体処理室(処理空間) 109 第一グリッド 110 被処理基体 111 基体支持台 112 直流電源 113 マイクロ波放電プラズマ 114 導波管 320 永久磁石 431 シリコン基板 432 素子分離絶縁膜 433 ゲート酸化膜 434 ゲート電極 435 第一層間酸化膜 436 第一層金属配線 437 第一層金属配線のバリアメタル 438 第一層金属配線の反射防止膜 439 第二層間酸化膜 440 ドライエッチングにより形成したビアホール 441 反射防止膜表面の薄い酸化層 442 ポリマーの残留物 601 高周波電源 602 プロセスガス導入口 603 輸送管 604 電子供給装置 605 負イオン生成室(生成空間) 606 プラズマ閉じ込め用磁石 607 磁気フィルタ 608 被処理基体処理室(処理空間) 609 第一グリッド 610 被処理基体 611 基体支持台 612 直流電源 613 ICP放電プラズマ 614 ICP放電アンテナ 701 高周波電源 751 高周波印加電極 710 半導体基板 752 イオンシース 753 プラズマ 754 真空容器 755 接地電極 702 プロセスガス導入口 Reference Signs List 101 Microwave power supply 102 Process gas inlet 103 Transport pipe 104 Electron supply device 105 Negative ion generation chamber (generation space) 106 Negative ion confinement magnet 107 Magnetic filter 108 Substrate processing chamber (processing space) 109 First grid 110 Processing substrate 111 Substrate support 112 DC power supply 113 Microwave discharge plasma 114 Waveguide 320 Permanent magnet 431 Silicon substrate 432 Element isolation insulating film 433 Gate oxide film 434 Gate electrode 435 First interlayer oxide film 436 First layer metal wiring 437 Barrier metal of first layer metal wiring 438 Antireflection film of first layer metal wiring 439 Second interlayer oxide film 440 Via hole 441 formed by dry etching 441 Thin oxide layer on antireflection film surface 442 Residue of polymer 601 High frequency power supply 602 Pro Gas inlet 603 Transport pipe 604 Electron supply device 605 Negative ion generation chamber (generation space) 606 Plasma confinement magnet 607 Magnetic filter 608 Substrate processing chamber (processing space) 609 First grid 610 Substrate 611 Substrate support 612 DC power supply 613 ICP discharge plasma 614 ICP discharge antenna 701 High frequency power supply 751 High frequency application electrode 710 Semiconductor substrate 752 Ion sheath 753 Plasma 754 Vacuum container 755 Ground electrode 702 Process gas inlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 KK01 NN06 NN07 QQ02 QQ09 QQ11 QQ37 QQ92 QQ98 VV06 XX28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F033 KK01 NN06 NN07 QQ02 QQ09 QQ11 QQ37 QQ92 QQ98 VV06 XX28

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理基体処理空間とそれに連通する負
イオン生成空間を提供する真空容器と、該負イオン生成
空間に連通するラジカル生成供給手段と、該負イオン生
成空間に接続された電子供給手段と、該被処理基体処理
空間内に被処理基体を設置するための被処理基体支持手
段と、前記負イオンを前記被処理基体に入射させる手段
と、を有することを特徴とする、負イオンを用いた表面
処理装置。
A vacuum chamber for providing a processing space for a substrate to be processed and a negative ion generation space communicating therewith; a radical generation supply unit communicating with the negative ion generation space; and an electron supply connected to the negative ion generation space. Negative ions, comprising: means, a substrate supporting means for setting the substrate to be processed in the substrate processing space, and means for causing the negative ions to be incident on the substrate. Surface treatment equipment using
【請求項2】 前記ラジカル生成供給手段に導入するガ
スが、水素又は水素元素を含むガスであることを特徴と
する、請求項1に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
2. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1, wherein the gas introduced into said radical generation and supply means is a gas containing hydrogen or a hydrogen element.
【請求項3】 前記ラジカル生成供給手段が、プラズマ
発生手段と、該プラズマ発生手段により生成されたプラ
ズマを下流に輸送する手段により構成されることを特徴
とする、請求項1に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
3. The negative ion according to claim 1, wherein said radical generation and supply means comprises plasma generation means and means for transporting plasma generated by said plasma generation means downstream. Surface treatment equipment using
【請求項4】 前記プラズマ発生手段が、マイクロ波放
電型、容量結合型、誘導結合型、マグネトロン型、ヘリ
コン波型、ECR型、表面波型、平板マルチスロットア
ンテナによる表面波干渉型の何れかであることを特徴と
する、請求項3に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
4. The plasma generating means is any one of a microwave discharge type, a capacitive coupling type, an inductive coupling type, a magnetron type, a helicon wave type, an ECR type, a surface wave type, and a surface wave interference type using a flat plate multi-slot antenna. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記プラズマ発生手段及び輸送する手段
の少なくとも内面が、酸素を含まない材料で構成されて
いることを特徴とする、請求項3に記載の負イオンを用
いた表面処理装置。
5. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 3, wherein at least the inner surfaces of the plasma generating means and the transporting means are made of a material not containing oxygen.
【請求項6】 前記電子供給手段が、三極管型、熱フィ
ラメント型または電界放出型の電子銃であることを特徴
とする、請求項1に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
6. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1, wherein said electron supply means is a triode type, a hot filament type or a field emission type electron gun.
【請求項7】 前記負イオン生成空間と被処理基体処理
空間の間に、電子を捕獲する手段を設置することを特徴
とする、請求項1に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
7. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1, further comprising means for capturing electrons between the negative ion generation space and the processing space of the substrate to be processed.
【請求項8】 前記電子を捕獲する手段が、磁気フィル
ターであることを特徴とする、請求項7に記載の負イオ
ンを用いた表面処理装置。
8. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 7, wherein the means for capturing the electrons is a magnetic filter.
【請求項9】 前記負イオン生成空間に、磁場形成手段
を設置することを特徴とする請求項1に記載の負イオン
を用いた表面処理装置。
9. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1, wherein a magnetic field forming means is provided in the negative ion generation space.
【請求項10】 前記負イオン生成空間に形成する磁場
が、多極型磁場であることを特徴とする請求項9に記載
の負イオンを用いた表面処理装置。
10. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 9, wherein the magnetic field formed in the negative ion generation space is a multipole magnetic field.
【請求項11】 前記負イオンを前記被処理基体に入射
させる手段は、直流電圧を印加した少なくとも1つ以上
のグリッド電極であることを特徴とする請求項1に記載
の負イオンを用いた表面処理装置。
11. The surface using negative ions according to claim 1, wherein the means for causing the negative ions to be incident on the substrate to be processed is at least one or more grid electrodes to which a DC voltage is applied. Processing equipment.
【請求項12】 前記被処理基体支持手段に、正の直流
電圧またはパルス状の電圧を印加する手段を有すること
を特徴とする請求項1に記載の負イオンを用いた表面処
理装置。
12. The surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1, further comprising means for applying a positive DC voltage or a pulse-like voltage to said substrate-to-be-processed supporting means.
【請求項13】 前記被処理基体支持手段上に、正の電
圧を印加した該被処理基体より放出される二次電子を捕
捉する手段を設置することを特徴とする請求項1に記載
の負イオンを用いた表面処理装置。
13. The negative electrode according to claim 1, wherein a means for capturing secondary electrons emitted from the substrate to which a positive voltage is applied is installed on the substrate to be processed. Surface treatment equipment using ions.
【請求項14】 被処理基体上に、配線を形成するため
の凹部を有する絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面及び
凹部の内周面上、或いは該凹部の底面上にバリアメタル
を形成し、該バリアメタル表面をクリーニングし、引き
続き化学気相成長法を用いて配線用金属を堆積する半導
体装置の製造方法において、該バリアメタル表面の半導
体装置の製造方法が、負イオンを前記被処理基体に供給
して処理を行う方法であることを特徴とする半導体装置
の製造方法。
14. An insulating film having a concave portion for forming a wiring is formed on a substrate to be processed, and a barrier metal is formed on the surface of the insulating film and on the inner peripheral surface of the concave portion or on the bottom surface of the concave portion. Cleaning the surface of the barrier metal, and subsequently depositing a wiring metal using a chemical vapor deposition method, wherein the method of manufacturing a semiconductor device on the surface of the barrier metal includes the step of subjecting the negative ions to the treatment. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is a method of performing processing by supplying to a substrate.
【請求項15】 前記絶縁膜に形成された凹部が、コン
タクトホールまたはビアホールであることを特徴とす
る、請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
15. The method according to claim 14, wherein the recess formed in the insulating film is a contact hole or a via hole.
【請求項16】 前記絶縁膜に形成された凹部が、シン
グルダマシン又はデュアルダマシン型の配線溝であるこ
とを特徴とする、請求項14に記載の半導体装置の製造
方法。
16. The method according to claim 14, wherein the concave portion formed in the insulating film is a single damascene or dual damascene wiring groove.
【請求項17】 前記負イオンが、水素の負イオンであ
ることを特徴とする、請求項14に記載の半導体装置の
製造方法。
17. The method according to claim 14, wherein the negative ions are negative ions of hydrogen.
【請求項18】 前記負イオンの生成方法が、ラジカル
と電子を負イオン生成空間内に同時に供給する方法であ
ることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置の製
造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the method of generating negative ions is a method of simultaneously supplying radicals and electrons into a negative ion generation space.
【請求項19】 前記ラジカルの生成方法が、高周波放
電により生成したプラズマを下流に輸送することにより
生成する方法であることを特徴とする請求項18に記載
の半導体装置の製造方法。
19. The method according to claim 18, wherein the radical is generated by transporting plasma generated by high-frequency discharge downstream.
【請求項20】 前記電子の供給方法が、三極管型、熱
フィラメント型または電界放出型の電子銃であることを
特徴とする、請求項18に記載の半導体装置の製造方
法。
20. The method according to claim 18, wherein the electron supply method is a triode, hot filament, or field emission type electron gun.
【請求項21】 前記負イオン生成空間と被処理基体処
理空間との間に磁気フィルターを設置し、不要な電子を
捕獲することを特徴とする、請求項18に記載の半導体
装置の製造方法。
21. The method according to claim 18, wherein a magnetic filter is provided between the negative ion generation space and the processing space of the substrate to be processed to capture unnecessary electrons.
【請求項22】 前記負イオン生成空間に多極磁場を設
置し、荷電粒子の壁への拡散を防止することを特徴とす
る、請求項18に記載の半導体装置の製造方法。
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 18, wherein a multi-pole magnetic field is provided in the negative ion generation space to prevent charged particles from diffusing to a wall.
【請求項23】 少なくとも1つ以上のグリッド電極に
直流電圧を印加することにより、前記負イオンを所定の
エネルギーに加速することを特徴とする請求項14に記
載の半導体装置の製造方法。
23. The method according to claim 14, wherein the negative ions are accelerated to a predetermined energy by applying a DC voltage to at least one or more grid electrodes.
【請求項24】 前記被処理基体を真空容器内に設置す
るための支持台に、正の直流電圧またはパルス状の電圧
を印加することにより、所定のエネルギーを持って前記
負イオンを基板に入射させることを特徴とする請求項1
4に記載の半導体装置の製造方法。
24. A positive DC voltage or a pulsed voltage is applied to a support for installing the substrate to be processed in a vacuum vessel, so that the negative ions are incident on the substrate with predetermined energy. 2. The method according to claim 1, wherein
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 4.
【請求項25】 直流電圧を印加したグリッド電極を前
記被処理基体の支持台上に設置し、該被処理基体より放
出された二次電子を捕捉することを特徴とする請求項1
4に記載の半導体装置の製造方法。
25. The method according to claim 1, wherein a grid electrode to which a DC voltage is applied is placed on a support of the substrate to be processed, and secondary electrons emitted from the substrate to be processed are captured.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 4.
【請求項26】 前記プラズマ発生手段及び輸送する手
段の少なくとも内面を構成する、酸素を含まない材料
は、AlN,SiCから選ばれる材料であることを特徴
とする、請求項5に記載の負イオンを用いた表面処理装
置。
26. The negative ion according to claim 5, wherein the oxygen-free material constituting at least the inner surface of the plasma generating means and the transporting means is a material selected from AlN and SiC. Surface treatment device using
【請求項27】 請求項1〜13のいずれか又は請求項
26に記載の負イオンを用いた表面処理装置により生成
した負イオンを、被処理基体に当てることにより、該被
処理基体の表面処理を行なうことを特徴とする負イオン
を用いた表面処理方法。
27. Surface treatment of a substrate to be treated by applying negative ions generated by the surface treatment apparatus using negative ions according to claim 1 to the substrate to be treated. A surface treatment method using negative ions.
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