JP2004128382A - 処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】酸化膜除去量を、ウエハの配置された位置にかかわらず、同一のウエハでもその部分にかかわらず均一にすることができる処理装置及び処理方法を提供する。
【解決手段】この処理装置21は、処理容器25と、この処理容器25の内部にウエハを配置するウエハボート29と、励起されてウエハと反応する反応ガスを処理容器25に供給するNF3ガス源55及びガス分散管49と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給するH2ガス源41、N2ガス源45及びこれらH2、N2を励起するプラズマキャビティ35と、NF3ガス源からNF3ガスを処理容器25内に供給して、ウエハの表面にNF3ガスを吸着させ、H2、N2ガス源からプラズマキャビティ35を通して励起されたH2,N2ガスを処理容器25内に供給して、吸着されたNF3ガスを励起させてウエハ表面と反応させるように制御する制御装置61とを備えており、この処理方法では、反応ガスであるNF3をウエハの表面に吸着させる工程と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給することによって、吸着しているNF3ガスを励起し、この励起されたNF3ガスとウエハの表面とを反応させるようにしている。
【選択図】 図1
【解決手段】この処理装置21は、処理容器25と、この処理容器25の内部にウエハを配置するウエハボート29と、励起されてウエハと反応する反応ガスを処理容器25に供給するNF3ガス源55及びガス分散管49と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給するH2ガス源41、N2ガス源45及びこれらH2、N2を励起するプラズマキャビティ35と、NF3ガス源からNF3ガスを処理容器25内に供給して、ウエハの表面にNF3ガスを吸着させ、H2、N2ガス源からプラズマキャビティ35を通して励起されたH2,N2ガスを処理容器25内に供給して、吸着されたNF3ガスを励起させてウエハ表面と反応させるように制御する制御装置61とを備えており、この処理方法では、反応ガスであるNF3をウエハの表面に吸着させる工程と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給することによって、吸着しているNF3ガスを励起し、この励起されたNF3ガスとウエハの表面とを反応させるようにしている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理体表面に形成された除去対象となる膜を均一に除去する処理方法及びこの方法に使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ウエハに形成された微細なホール内の自然酸化膜を有効に除去する方法としては、例えば、以下のような表面処理方法がある。
【0003】
すなわち、N2ガスとH2ガスの混合ガスをプラズマによって活性化して活性ガス種を形成し、この活性ガス種のダウンフローにNF3ガスを添加してNF3ガスを活性化する。その後、この活性化されたNF3ガスをウエハ表面の自然酸化膜と反応させて生成膜を形成し、この生成膜をウエハを所定の温度に加熱することによって昇華させてウエハから除去する。
【0004】
このような方法に使用される装置としては、例えば図4に示すような処理装置11が知られている。この処理装置11は、真空引きができるようになされた処理容器13を有しており、この処理容器13内には処理される複数のウエハW1…W4がそれぞれ水平方向に保持されている。この処理容器13の天井部には、プラズマ形成管15が設けられ、このプラズマ形成管15を通って、H2、N2の活性ガス種が供給されるようになっている。また、このプラズマ供給管13の接続部の周囲にはガス分散管17が配置されており、NF3ガスを供給するようになっている。
【0005】
上記従来の技術に関する特許文献としては、以下のものがある。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−335316号公報
【特許文献2】
特開2001−53055号公報
【特許文献3】
特開平04−188721号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような処理装置11において、プラズマ形成管15を通ってH2、N2の活性ガス種を供給し、ガス分散管17からNF3ガスを供給すると、H2、N2の活性ガス種によってNF3ガスが活性化され、ウエハW1…W4に供給される。この際、活性化されたNF3ガスは、最上部にあるウエハW1に対しては、上方からウエハW1中心部に向かって流れ、その後ウエハの外周部に向かって半径方向に流れていく。一方、2段目以下のウエハW2,W3,W4については、NF3ガスは、その外周部から進入して反応が行われる。この際、活性化されたNF3ガスとウエハとの反応は、ガス濃度の高いところから漸次進んでいく。このため、最上部のウエハW1については、NF3の流れの上流側である中心部のほうが外周部よりNF3との反応が進みやすい。一方、2段目以下のウエハW2,W3,W4については、上流側である外周部のほうがその中心部より反応が進みやすい。したがって、形成される生成膜の量は、最上部のウエハW1についてはグラフE1に示すように中心部で大きく外周部で小さくなるのに対して、2段目以下のウエハW2,W3,W4についてはグラフE2,E3,E4で示すように中心部で小さく外周部で大きくなってしまう。このように、生成膜形成量がウエハの配置された位置で不均一になるとともに、同一のウエハでもその部分によって不均一になるという問題点があった。
【0008】
本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、均一なエッチングができる処理方法及びこの方法に使用される装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の特徴は、励起ガスによって反応ガスを励起して、この励起された反応ガスと被処理体とを反応させる処理方法において、前記反応ガスを前記被処理体の表面に吸着させる工程と、前記励起ガスを供給することによって、吸着している前記反応ガスを励起し、この励起された反応ガスと前記被処理体の表面とを反応させることである。
【0010】
本発明の第2の特徴は、上記本発明の第1の特徴に記載の工程を複数回繰り返すことである。
【0011】
本発明の第3の特徴は、前記被処理体が複数配置されていることである。
【0012】
本発明の第4の特徴は、前記被処理体は基板であり、この基板は略水平に位置せしめられ互いに平行に配設されていることである。
【0013】
本発明の第5の特徴は、前記被処理体は基板であり、この基板は前記反応ガスの流れ方向に沿って配置されていることである。
【0014】
本発明の第6の特徴は、前記反応ガスはNF3ガスであり、前記励起ガスはH2ガス及びN2ガスであることである。
【0015】
本発明の第7の特徴は、前記励起された反応ガスと反応するのは前記被処理体表面に形成された自然酸化膜であり、この自然酸化膜が前記反応ガスと反応して形成された生成膜を加熱して昇華する工程をさらに備えたことである。
【0016】
本発明の第8の特徴は、処理容器と、この処理容器の内部に被処理体を保持する保持装置と、励起されて前記被処理体と反応する反応ガスを前記処理容器に供給する反応ガス供給装置と、前記反応ガスを励起するために供給される励起ガスを前記処理容器に供給する励起ガス供給装置と、前記反応ガス供給装置から前記反応ガスを前記処理容器内に供給して、前記被処理体の表面に前記反応ガスを吸着させ、前記励起ガス供給装置から前記励起ガスを前記処理容器内に供給して、前記吸着された反応ガスを励起させて前記被処理体の表面と反応させるように、前記反応ガス供給装置と前記励起ガス供給装置を制御する制御装置とを備えたことである。
【0017】
本発明の第9の特徴は、前記反応ガス供給装置の前記処理容器への供給口と、前記励起ガス供給装置の前記処理容器への供給口とは、それぞれの供給ガスが前記処理容器内を上から下へ流れるように前記処理容器に接続され、前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を水平方向に配置していることである。
【0018】
本発明の第10の特徴は、前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を前記処理容器内の前記反応ガス及び前記励起ガスの流れ方向に沿う方向に配置していることである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1ないし図3を参照して説明する。
【0020】
図1は、本発明の第1の実施形態である処理装置21を示す。この処理装置21は、筐体23を有している。この筐体23内には、石英からなる処理容器25が設けられており、この処理容器25内が処理室27となされている。この処理容器25内には、石英からなるウエハボート29がウエハボート支持材31に載置されて設けられている。このウエハボート29は、複数枚のウエハを水平状態で保持できるようになっており、ウエハボート支持材31とともに回転機構(図示せず)によって回転されるようになっている。
【0021】
処理容器25の頂部にはプラズマ形成管33が接続されており、このプラズマ形成管33には、プラズマキャビティ35が接続されている。このプラズマキャビティ35には、ガス供給管37が接続されており、このガス供給管37には流量制御器39を介してH2ガスを充填したH2ガス源41、及び流量制御器43を介してN2ガスを充填したN2ガス源45が接続されている。また、プラズマキャビティ35には、例えば2.45GHzのマイクロ波を発生するマイクロ波発生源47が接続されている。そして、プラズマキャビティ35において、H2ガス源41、N2ガス源45からのH2ガス、N2ガスに2.45GHzのマイクロ波を供給して活性化し、これらH2、N2の活性ガス種をプラズマ生成管33から処理室27に供給する。
【0022】
一方、処理容器25のウエハボート29の上方には、ガス分散管49が設けられている。このガス分散管49には、ガス供給管51が接続され、このガス供給管51には、流量制御器53を介してNF3ガス源55が接続されている。そして、NF3ガス源55から供給されたNF3ガスは、ガス分散管49からウエハボート29に向かって下方に流下するようになっている。
【0023】
また、処理容器25の底部には、排気管57が設けられている。この排気管57には、排気ポンプ59が接続されており、処理容器25内の排気及び真空引きができるようになっている。
【0024】
さらに、この処理装置21は制御装置61を有しており、上記流量制御器39,43,53、マイクロ波発生源47、排気ポンプ59等に指令を出すことにより、以下に述べるような所定の動作をさせるようになっている。
【0025】
次に、上記処理装置21を用いて行うエッチングについて図1及び図2を参照しながら説明する。
【0026】
まず、ウエハボート29に多数のウエハを水平状態かつ所定のピッチで多段に載置する。
【0027】
ウエハボート29に複数枚のウエハが装填されたら、処理容器25を密閉し、内部を排気ポンプ59で真空引きする。
【0028】
次いで、図2に示すように、十分な量のNF3ガスが、NF3ガス源55からガス供給管51、ガス分散管49を通って処理室27に供給される。このNF3ガスは、ガス分散管49からウエハボート29に向かって下方に流下され、ウエハボート29上に載置されたウエハ表面に吸着する。
【0029】
ここで、処理容器25内には、NF3ガスのみが供給されH2ガスやN2ガスの活性ガス種は供給されていない。このため、NF3ガスのウエハ表面への吸着のみが行われウエハ表面との反応は行われない。また、ウエハ表面へのNF3ガスの吸着は温度にほぼ比例し、その濃度には左右されない。従って、温度を一定にしておけば、NF3ガスが一定量吸着するとそれ以上吸着せず吸着量を一定にすることができる(吸着律速)。このようにして、ウエハ表面には未反応のNF3が一定量吸着している状態になる。
【0030】
なお、ガス分散管49は、多数の吐出口を有しているためNF3をウエハに対してより均一に吐出することができる。しかしながら、本実施の形態においては、NF3の一様な供給はあくまでガスの吸着によって行い、従ってガス分散管がなくても本発明は成立する。もっとも、NF3がガス分散管49からより均一に吐出されることによって、NF3ガスの吸着時間を短縮することはできる。
【0031】
その後、図2に示すように、真空容器25内の過剰なNF3を取り除くため、処理室27へのNF3の供給を停止し、排気ポンプ59を作動させて処理容器25内を真空引きする。
【0032】
次に、H2ガス源41、N2ガス源45からH2ガス、N2ガスをプラズマキャビティ35に供給し、マイクロ波発生源47からのマイクロ波によって活性化して活性ガス種を形成させる。そして、図2に示すように、このH2ガス、N2ガスの活性種を処理容器内のウエハに供給する。すると、これらH2ガス、N2ガスの活性種が、ウエハ上に吸着しているNF3を活性化させ、ウエハ上の自然酸化膜(SiO2)と反応して生成膜を形成する。
【0033】
ここで、ウエハ上に吸着しているNF3の量は一定であるから、多量、高濃度の活性ガス種が供給されたとしても、自然酸化膜と反応しうるNF3の量は一定である。従って、活性ガス種の量に左右されず常に一定量のエッチング反応を行うことができる。
【0034】
ウエハ上に吸着されたNF3と自然酸化膜とを反応させて生成膜を形成したら、活性ガス種の供給を停止し図2に示すように真空引きを行う。
【0035】
以上の手順を必要に応じて複数回繰り返し、ウエハ上の自然酸化膜を生成膜に変化させる。
【0036】
その後、生成膜が形成されたウエハを処理容器25から取り出し、加熱炉(図示せず)に搬送して、ここでウエハを加熱して生成膜を昇華し除去する。
【0037】
以上説明したように、この処理装置21は、処理容器25と、この処理容器25の内部にウエハを配置するウエハボート29と、励起されてウエハと反応する反応ガスを処理容器25に供給するNF3ガス源55及びガス分散管49と、励起ガスであるH2、N2を供給するH2ガス源41、N2ガス源45及びこれらH2ガス、N2ガスを励起するプラズマキャビティ35と、NF3ガス源からNF3ガスを処理容器25内に供給して、ウエハの表面にNF3ガスを吸着させ、H2、N2ガス源からプラズマキャビティ35を通して励起されたH2,N2ガスを処理容器25内に供給して、吸着されたNF3ガスを励起させてウエハ表面と反応させるように制御する制御装置61とを備えており、この処理方法では、反応ガスであるNF3をウエハの表面に吸着させる工程と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給することによって、吸着しているNF3ガスを励起し、この励起されたNF3ガスとウエハの表面とを反応させるようにしているから、ウエハに対するNF3ガスの反応量を一定にすることができ、従ってウエハ上の生成膜形成量を、ウエハの配置された位置にかかわらず、同一のウエハでもその部分にかかわらず均一にすることができる。
【0038】
次に、本発明の第2の実施の形態について図3を参照して説明する。なお、この図に示した処理装置71において、処理装置21と同一構成の部分には同一符号付し、その説明を省略する。
【0039】
図3において、符号73は、ウエハボート支持材31の上に設けられた載置台を示している。この載置台73には、ウエハを垂直に保持するウエハガイド75が設けられている。そして、このウエハガイド75には、ウエハWが上下方向に垂直に載置されている。
【0040】
このように、この処理装置71にあっては、ウエハWを載置台73に設けられたウエハガイド75によって処理容器25内に垂直に保持しているから、ウエハ表面をNF3ガス、H2ガス、N2ガスの活性種の流下する方向に沿わせて配設することができる。このため、ウエハへのNF3ガスの吸着及び吸着されたNF3ガスへのH2ガス,N2ガスの活性種の供給をさらにむらなく均一に行うことができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の処理方法にあっては、励起ガスによって反応ガスを励起して、この励起された反応ガスと被処理体とを反応させる処理方法において、前記反応ガスを前記被処理体の表面に吸着させる工程と、前記励起ガスを供給することによって、吸着している前記反応ガスを励起し、この励起された反応ガスと前記被処理体の表面とを反応させるようにしており、本発明の処理装置にあっては、処理容器と、この処理容器の内部に被処理体を配置する保持装置と、励起されて前記被処理体と反応する反応ガスを前記処理容器に供給する反応ガス供給装置と、前記反応ガスを励起するために供給される励起ガスを前記処理容器に供給する励起ガス供給装置と、前記反応ガス供給装置から前記反応ガスを前記処理容器内に供給して、前記被処理体の表面に前記反応ガスを吸着させ、前記励起ガス供給装置から前記励起ガスを前記処理容器内に供給して、前記吸着された反応ガスを励起させて前記被処理体の表面と反応させるように、前記反応ガス供給装置と前記励起ガス供給装置を制御する制御装置とを備えているから、ウエハへの反応ガスの反応量を、ウエハの配置された位置にかかわらず、同一のウエハでもその部分にかかわらず均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である処理装置の概略を示す正面図。
【図2】処理容器内に供給されるガスの圧力を時間経過に沿って示す図。
【図3】本発明の第2の実施の形態である処理装置の概略を示す正面図。
【図4】従来の処理装置及び処理方法の概略を示す断面図。
【符号の説明】
21 処理装置
25 処理容器
29 ウエハボート
35 プラズマキャビティ
41 H2ガス源
45 N2ガス源
61 制御装置
71 処理装置
73 載置台
75 ウエハガイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理体表面に形成された除去対象となる膜を均一に除去する処理方法及びこの方法に使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ウエハに形成された微細なホール内の自然酸化膜を有効に除去する方法としては、例えば、以下のような表面処理方法がある。
【0003】
すなわち、N2ガスとH2ガスの混合ガスをプラズマによって活性化して活性ガス種を形成し、この活性ガス種のダウンフローにNF3ガスを添加してNF3ガスを活性化する。その後、この活性化されたNF3ガスをウエハ表面の自然酸化膜と反応させて生成膜を形成し、この生成膜をウエハを所定の温度に加熱することによって昇華させてウエハから除去する。
【0004】
このような方法に使用される装置としては、例えば図4に示すような処理装置11が知られている。この処理装置11は、真空引きができるようになされた処理容器13を有しており、この処理容器13内には処理される複数のウエハW1…W4がそれぞれ水平方向に保持されている。この処理容器13の天井部には、プラズマ形成管15が設けられ、このプラズマ形成管15を通って、H2、N2の活性ガス種が供給されるようになっている。また、このプラズマ供給管13の接続部の周囲にはガス分散管17が配置されており、NF3ガスを供給するようになっている。
【0005】
上記従来の技術に関する特許文献としては、以下のものがある。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−335316号公報
【特許文献2】
特開2001−53055号公報
【特許文献3】
特開平04−188721号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような処理装置11において、プラズマ形成管15を通ってH2、N2の活性ガス種を供給し、ガス分散管17からNF3ガスを供給すると、H2、N2の活性ガス種によってNF3ガスが活性化され、ウエハW1…W4に供給される。この際、活性化されたNF3ガスは、最上部にあるウエハW1に対しては、上方からウエハW1中心部に向かって流れ、その後ウエハの外周部に向かって半径方向に流れていく。一方、2段目以下のウエハW2,W3,W4については、NF3ガスは、その外周部から進入して反応が行われる。この際、活性化されたNF3ガスとウエハとの反応は、ガス濃度の高いところから漸次進んでいく。このため、最上部のウエハW1については、NF3の流れの上流側である中心部のほうが外周部よりNF3との反応が進みやすい。一方、2段目以下のウエハW2,W3,W4については、上流側である外周部のほうがその中心部より反応が進みやすい。したがって、形成される生成膜の量は、最上部のウエハW1についてはグラフE1に示すように中心部で大きく外周部で小さくなるのに対して、2段目以下のウエハW2,W3,W4についてはグラフE2,E3,E4で示すように中心部で小さく外周部で大きくなってしまう。このように、生成膜形成量がウエハの配置された位置で不均一になるとともに、同一のウエハでもその部分によって不均一になるという問題点があった。
【0008】
本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、均一なエッチングができる処理方法及びこの方法に使用される装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の特徴は、励起ガスによって反応ガスを励起して、この励起された反応ガスと被処理体とを反応させる処理方法において、前記反応ガスを前記被処理体の表面に吸着させる工程と、前記励起ガスを供給することによって、吸着している前記反応ガスを励起し、この励起された反応ガスと前記被処理体の表面とを反応させることである。
【0010】
本発明の第2の特徴は、上記本発明の第1の特徴に記載の工程を複数回繰り返すことである。
【0011】
本発明の第3の特徴は、前記被処理体が複数配置されていることである。
【0012】
本発明の第4の特徴は、前記被処理体は基板であり、この基板は略水平に位置せしめられ互いに平行に配設されていることである。
【0013】
本発明の第5の特徴は、前記被処理体は基板であり、この基板は前記反応ガスの流れ方向に沿って配置されていることである。
【0014】
本発明の第6の特徴は、前記反応ガスはNF3ガスであり、前記励起ガスはH2ガス及びN2ガスであることである。
【0015】
本発明の第7の特徴は、前記励起された反応ガスと反応するのは前記被処理体表面に形成された自然酸化膜であり、この自然酸化膜が前記反応ガスと反応して形成された生成膜を加熱して昇華する工程をさらに備えたことである。
【0016】
本発明の第8の特徴は、処理容器と、この処理容器の内部に被処理体を保持する保持装置と、励起されて前記被処理体と反応する反応ガスを前記処理容器に供給する反応ガス供給装置と、前記反応ガスを励起するために供給される励起ガスを前記処理容器に供給する励起ガス供給装置と、前記反応ガス供給装置から前記反応ガスを前記処理容器内に供給して、前記被処理体の表面に前記反応ガスを吸着させ、前記励起ガス供給装置から前記励起ガスを前記処理容器内に供給して、前記吸着された反応ガスを励起させて前記被処理体の表面と反応させるように、前記反応ガス供給装置と前記励起ガス供給装置を制御する制御装置とを備えたことである。
【0017】
本発明の第9の特徴は、前記反応ガス供給装置の前記処理容器への供給口と、前記励起ガス供給装置の前記処理容器への供給口とは、それぞれの供給ガスが前記処理容器内を上から下へ流れるように前記処理容器に接続され、前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を水平方向に配置していることである。
【0018】
本発明の第10の特徴は、前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を前記処理容器内の前記反応ガス及び前記励起ガスの流れ方向に沿う方向に配置していることである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1ないし図3を参照して説明する。
【0020】
図1は、本発明の第1の実施形態である処理装置21を示す。この処理装置21は、筐体23を有している。この筐体23内には、石英からなる処理容器25が設けられており、この処理容器25内が処理室27となされている。この処理容器25内には、石英からなるウエハボート29がウエハボート支持材31に載置されて設けられている。このウエハボート29は、複数枚のウエハを水平状態で保持できるようになっており、ウエハボート支持材31とともに回転機構(図示せず)によって回転されるようになっている。
【0021】
処理容器25の頂部にはプラズマ形成管33が接続されており、このプラズマ形成管33には、プラズマキャビティ35が接続されている。このプラズマキャビティ35には、ガス供給管37が接続されており、このガス供給管37には流量制御器39を介してH2ガスを充填したH2ガス源41、及び流量制御器43を介してN2ガスを充填したN2ガス源45が接続されている。また、プラズマキャビティ35には、例えば2.45GHzのマイクロ波を発生するマイクロ波発生源47が接続されている。そして、プラズマキャビティ35において、H2ガス源41、N2ガス源45からのH2ガス、N2ガスに2.45GHzのマイクロ波を供給して活性化し、これらH2、N2の活性ガス種をプラズマ生成管33から処理室27に供給する。
【0022】
一方、処理容器25のウエハボート29の上方には、ガス分散管49が設けられている。このガス分散管49には、ガス供給管51が接続され、このガス供給管51には、流量制御器53を介してNF3ガス源55が接続されている。そして、NF3ガス源55から供給されたNF3ガスは、ガス分散管49からウエハボート29に向かって下方に流下するようになっている。
【0023】
また、処理容器25の底部には、排気管57が設けられている。この排気管57には、排気ポンプ59が接続されており、処理容器25内の排気及び真空引きができるようになっている。
【0024】
さらに、この処理装置21は制御装置61を有しており、上記流量制御器39,43,53、マイクロ波発生源47、排気ポンプ59等に指令を出すことにより、以下に述べるような所定の動作をさせるようになっている。
【0025】
次に、上記処理装置21を用いて行うエッチングについて図1及び図2を参照しながら説明する。
【0026】
まず、ウエハボート29に多数のウエハを水平状態かつ所定のピッチで多段に載置する。
【0027】
ウエハボート29に複数枚のウエハが装填されたら、処理容器25を密閉し、内部を排気ポンプ59で真空引きする。
【0028】
次いで、図2に示すように、十分な量のNF3ガスが、NF3ガス源55からガス供給管51、ガス分散管49を通って処理室27に供給される。このNF3ガスは、ガス分散管49からウエハボート29に向かって下方に流下され、ウエハボート29上に載置されたウエハ表面に吸着する。
【0029】
ここで、処理容器25内には、NF3ガスのみが供給されH2ガスやN2ガスの活性ガス種は供給されていない。このため、NF3ガスのウエハ表面への吸着のみが行われウエハ表面との反応は行われない。また、ウエハ表面へのNF3ガスの吸着は温度にほぼ比例し、その濃度には左右されない。従って、温度を一定にしておけば、NF3ガスが一定量吸着するとそれ以上吸着せず吸着量を一定にすることができる(吸着律速)。このようにして、ウエハ表面には未反応のNF3が一定量吸着している状態になる。
【0030】
なお、ガス分散管49は、多数の吐出口を有しているためNF3をウエハに対してより均一に吐出することができる。しかしながら、本実施の形態においては、NF3の一様な供給はあくまでガスの吸着によって行い、従ってガス分散管がなくても本発明は成立する。もっとも、NF3がガス分散管49からより均一に吐出されることによって、NF3ガスの吸着時間を短縮することはできる。
【0031】
その後、図2に示すように、真空容器25内の過剰なNF3を取り除くため、処理室27へのNF3の供給を停止し、排気ポンプ59を作動させて処理容器25内を真空引きする。
【0032】
次に、H2ガス源41、N2ガス源45からH2ガス、N2ガスをプラズマキャビティ35に供給し、マイクロ波発生源47からのマイクロ波によって活性化して活性ガス種を形成させる。そして、図2に示すように、このH2ガス、N2ガスの活性種を処理容器内のウエハに供給する。すると、これらH2ガス、N2ガスの活性種が、ウエハ上に吸着しているNF3を活性化させ、ウエハ上の自然酸化膜(SiO2)と反応して生成膜を形成する。
【0033】
ここで、ウエハ上に吸着しているNF3の量は一定であるから、多量、高濃度の活性ガス種が供給されたとしても、自然酸化膜と反応しうるNF3の量は一定である。従って、活性ガス種の量に左右されず常に一定量のエッチング反応を行うことができる。
【0034】
ウエハ上に吸着されたNF3と自然酸化膜とを反応させて生成膜を形成したら、活性ガス種の供給を停止し図2に示すように真空引きを行う。
【0035】
以上の手順を必要に応じて複数回繰り返し、ウエハ上の自然酸化膜を生成膜に変化させる。
【0036】
その後、生成膜が形成されたウエハを処理容器25から取り出し、加熱炉(図示せず)に搬送して、ここでウエハを加熱して生成膜を昇華し除去する。
【0037】
以上説明したように、この処理装置21は、処理容器25と、この処理容器25の内部にウエハを配置するウエハボート29と、励起されてウエハと反応する反応ガスを処理容器25に供給するNF3ガス源55及びガス分散管49と、励起ガスであるH2、N2を供給するH2ガス源41、N2ガス源45及びこれらH2ガス、N2ガスを励起するプラズマキャビティ35と、NF3ガス源からNF3ガスを処理容器25内に供給して、ウエハの表面にNF3ガスを吸着させ、H2、N2ガス源からプラズマキャビティ35を通して励起されたH2,N2ガスを処理容器25内に供給して、吸着されたNF3ガスを励起させてウエハ表面と反応させるように制御する制御装置61とを備えており、この処理方法では、反応ガスであるNF3をウエハの表面に吸着させる工程と、励起ガスであるH2、N2ガスを供給することによって、吸着しているNF3ガスを励起し、この励起されたNF3ガスとウエハの表面とを反応させるようにしているから、ウエハに対するNF3ガスの反応量を一定にすることができ、従ってウエハ上の生成膜形成量を、ウエハの配置された位置にかかわらず、同一のウエハでもその部分にかかわらず均一にすることができる。
【0038】
次に、本発明の第2の実施の形態について図3を参照して説明する。なお、この図に示した処理装置71において、処理装置21と同一構成の部分には同一符号付し、その説明を省略する。
【0039】
図3において、符号73は、ウエハボート支持材31の上に設けられた載置台を示している。この載置台73には、ウエハを垂直に保持するウエハガイド75が設けられている。そして、このウエハガイド75には、ウエハWが上下方向に垂直に載置されている。
【0040】
このように、この処理装置71にあっては、ウエハWを載置台73に設けられたウエハガイド75によって処理容器25内に垂直に保持しているから、ウエハ表面をNF3ガス、H2ガス、N2ガスの活性種の流下する方向に沿わせて配設することができる。このため、ウエハへのNF3ガスの吸着及び吸着されたNF3ガスへのH2ガス,N2ガスの活性種の供給をさらにむらなく均一に行うことができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の処理方法にあっては、励起ガスによって反応ガスを励起して、この励起された反応ガスと被処理体とを反応させる処理方法において、前記反応ガスを前記被処理体の表面に吸着させる工程と、前記励起ガスを供給することによって、吸着している前記反応ガスを励起し、この励起された反応ガスと前記被処理体の表面とを反応させるようにしており、本発明の処理装置にあっては、処理容器と、この処理容器の内部に被処理体を配置する保持装置と、励起されて前記被処理体と反応する反応ガスを前記処理容器に供給する反応ガス供給装置と、前記反応ガスを励起するために供給される励起ガスを前記処理容器に供給する励起ガス供給装置と、前記反応ガス供給装置から前記反応ガスを前記処理容器内に供給して、前記被処理体の表面に前記反応ガスを吸着させ、前記励起ガス供給装置から前記励起ガスを前記処理容器内に供給して、前記吸着された反応ガスを励起させて前記被処理体の表面と反応させるように、前記反応ガス供給装置と前記励起ガス供給装置を制御する制御装置とを備えているから、ウエハへの反応ガスの反応量を、ウエハの配置された位置にかかわらず、同一のウエハでもその部分にかかわらず均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である処理装置の概略を示す正面図。
【図2】処理容器内に供給されるガスの圧力を時間経過に沿って示す図。
【図3】本発明の第2の実施の形態である処理装置の概略を示す正面図。
【図4】従来の処理装置及び処理方法の概略を示す断面図。
【符号の説明】
21 処理装置
25 処理容器
29 ウエハボート
35 プラズマキャビティ
41 H2ガス源
45 N2ガス源
61 制御装置
71 処理装置
73 載置台
75 ウエハガイド
Claims (10)
- 励起ガスによって反応ガスを励起して、この励起された反応ガスと被処理体とを反応させる処理方法において、
前記反応ガスを前記被処理体の表面に吸着させる工程と、
前記励起ガスを供給することによって、吸着している前記反応ガスを励起し、この励起された反応ガスと前記被処理体の表面とを反応させることを特徴とする処理方法。 - 請求項1に記載の工程を複数回繰り返すことを特徴とする処理方法。
- 前記被処理体が複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載の処理方法。
- 前記被処理体は基板であり、この基板は略水平に位置せしめられ互いに平行に配設されていることを特徴とする請求項3に記載の処理方法。
- 前記被処理体は基板であり、この基板は前記反応ガスの流れ方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1に記載の処理方法。
- 前記反応ガスはNF3ガスであり、前記励起ガスはH2ガス及びN2ガスであることを特徴とする請求項1に記載の処理方法。
- 前記励起された反応ガスと反応するのは前記被処理体表面に形成された自然酸化膜であり、
この自然酸化膜が前記反応ガスと反応して形成された生成膜を加熱して昇華する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の処理方法。 - 処理容器と、
この処理容器の内部に被処理体を保持する保持装置と、
励起されて前記被処理体と反応する反応ガスを前記処理容器に供給する反応ガス供給装置と、
前記反応ガスを励起するために供給される励起ガスを前記処理容器に供給する励起ガス供給装置と、
前記反応ガス供給装置から前記反応ガスを前記処理容器内に供給して、前記被処理体の表面に前記反応ガスを吸着させ、前記励起ガス供給装置から前記励起ガスを前記処理容器内に供給して、前記吸着された反応ガスを励起させて前記被処理体の表面と反応させるように、前記反応ガス供給装置と前記励起ガス供給装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする処理装置。 - 前記反応ガス供給装置の前記処理容器への供給口と、前記励起ガス供給装置の前記処理容器への供給口とは、それぞれの供給ガスが前記処理容器内を上から下へ流れるように前記処理容器に接続され、
前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を水平方向に配置していることを特徴とする請求項8に記載の処理装置。 - 前記被処理体は基板であり、前記保持装置は複数の前記基板を前記処理容器内の前記反応ガス及び前記励起ガスの流れ方向に沿う方向に配置していることを特徴とする請求項8に記載の処理装置。
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JP2002293430A JP2004128382A (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 処理方法及び処理装置 |
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Cited By (2)
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US7815739B2 (en) | 2005-02-18 | 2010-10-19 | Tokyo Electron Limited | Vertical batch processing apparatus |
WO2017077876A1 (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
-
2002
- 2002-10-07 JP JP2002293430A patent/JP2004128382A/ja active Pending
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WO2017077876A1 (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JP2017092144A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
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