JP2006049607A - Method and apparatus for plasma treatment - Google Patents

Method and apparatus for plasma treatment Download PDF

Info

Publication number
JP2006049607A
JP2006049607A JP2004229106A JP2004229106A JP2006049607A JP 2006049607 A JP2006049607 A JP 2006049607A JP 2004229106 A JP2004229106 A JP 2004229106A JP 2004229106 A JP2004229106 A JP 2004229106A JP 2006049607 A JP2006049607 A JP 2006049607A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
containing gas
gas
substrate
plasma
time
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.)
Granted
Application number
JP2004229106A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4371941B2 (en
Inventor
Shogo Okita
尚吾 置田
Riyuuzou Houchin
隆三 宝珍
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004229106A priority Critical patent/JP4371941B2/en
Publication of JP2006049607A publication Critical patent/JP2006049607A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4371941B2 publication Critical patent/JP4371941B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently remove chlorine from a metal wire on a substrate having been etched with efficiency without damaging the substrate. <P>SOLUTION: A plasma treatment method is disclosed for removing Cl components remaining in a metal layer 42 on the substrate 12. The substrate 12 is arranged in a vacuum container 16. Then vapor or hydrogen-containing gas is introduced in the vacuum container 16, and the substrate 12 is held for a predetermined 1st time T1 while heated above at least room temperature. Further, oxygen-containing gas or mixed gas of oxygen-containing gas and fluorine-containing gas is introduced in the vacuum container 16, and the substrate is held for a predetermined 2nd time T2 while plasma is produced in the vacuum container 12. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板の金属層からCl成分を除去するためのプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing method and a plasma processing apparatus for removing a Cl component from a metal layer of a substrate.

半導体デバイスの製造プロセス等の種々のプロセスにおいて、プラズマを利用したドライエッチングにより被加工物を加工することが広く知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。また、ドライエッチングのためのレジストをプラズマを利用して除去(アッシング)することが知られている(例えば、特許文献3参照)。   It is widely known that a workpiece is processed by dry etching using plasma in various processes such as a semiconductor device manufacturing process (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). It is also known to remove (ash) a resist for dry etching using plasma (see, for example, Patent Document 3).

エッチングガスに含有されるCl成分が半導体デバイスの金属配線等の金属層に残留していると、腐食(コロージョン)が生じる。この腐食を防止するための処理(防食処理)をアッシング処理時に行うことが知られている。   When the Cl component contained in the etching gas remains in the metal layer such as the metal wiring of the semiconductor device, corrosion occurs. It is known that the treatment for preventing corrosion (corrosion prevention treatment) is performed during the ashing treatment.

図11を参照して従来の防食処理の一例を説明すると、エッチング(ステップS11−1)の終了後、被加工物である基板をアッシング用の真空容器に移す。次に、水素含有ガスを真空容器内に導入してプラズマを発生させ(ステップS11−2,S11−3)、この状態を一定時間維持する(ステップS11−4)。その後、酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを真空容器内に供給して再度プラズマを発生させ、(ステップS11−5,S11−6)、この状態を一定時間維持する。   An example of a conventional anticorrosion process will be described with reference to FIG. 11. After the etching (step S11-1) is completed, the substrate as the workpiece is transferred to an ashing vacuum vessel. Next, a hydrogen-containing gas is introduced into the vacuum container to generate plasma (steps S11-2 and S11-3), and this state is maintained for a certain time (step S11-4). Thereafter, an oxygen-containing gas or a mixed gas of an oxygen-containing gas and a fluorine-containing gas is supplied into the vacuum vessel to generate plasma again (steps S11-5 and S11-6), and this state is maintained for a predetermined time.

図12はエッチング(図11のステップS11−1)終了時の、被加工物の一例を示す。基板1上にAl又はAl合金からなる金属層2、他の金属層3、及びレジスト層4が形成されている。金属層2はデバイス完成時には金属配線となる。金属層2はテラス状で上面が広く露出しているので、エッチングガスに含有されるCl成分5が多量に残留している。Cl成分5には、金属層2の表面に吸着しているものに加え、金属層2の表面でAlと結合しているものがある。また、一部のCl成分5は金属層2の内部(表面近傍)まで侵入している。   FIG. 12 shows an example of the workpiece at the end of etching (step S11-1 in FIG. 11). A metal layer 2 made of Al or an Al alloy, another metal layer 3 and a resist layer 4 are formed on the substrate 1. The metal layer 2 becomes a metal wiring when the device is completed. Since the metal layer 2 has a terrace shape and the upper surface is widely exposed, a large amount of the Cl component 5 contained in the etching gas remains. In addition to what is adsorbed on the surface of the metal layer 2, the Cl component 5 includes one that is bonded to Al on the surface of the metal layer 2. Further, a part of the Cl component 5 penetrates to the inside (near the surface) of the metal layer 2.

図12に示す被加工物に図11の処理を施すと、プラズマ化したHと結合することで金属層2に残留するCl成分5が除去され(ステップS11−2〜S11−4)、さらにプラズマ化したOと結合することでレジスト層4を構成する有機材料が分解され除去される。   When the processing shown in FIG. 11 is performed on the workpiece shown in FIG. 12, the Cl component 5 remaining in the metal layer 2 is removed by combining with the plasma H (steps S11-2 to S11-4), and further plasma is obtained. By combining with the oxidized O, the organic material constituting the resist layer 4 is decomposed and removed.

しかし、図12に示す被加工物に図11の処理を施しても、Al又はAl合金からなる金属層2に残留するCl成分5を効率的に除去することができない。その理由としては、水素含有ガスをプラズマ化することでCl成分5とHを結合させ、それによって金属層2の表面からCl成分5を除去しようとしても(ステップS11−2〜S11−4)、金属層2のAlとClの結合力がHとClの結合力よりも強いため、金属層2の表面でAlと結合しているCl成分5の除去効率が非常に低いこと等によると推察される。そのため、図11の防食処理では、Hプラズマの照射時間(ステップS11−4)が300〜600秒(5〜10分)程度必要であり、通常は60秒(1分)程度であるOプラズマの照射時間(ステップS11−5〜S11−6)と合わせると、少なくとも360秒(6分)程度のプラズマ照射が必要である。この長時間のプラズマ照射は、被加工物にダメージを与えることになる。通常、半導体デバイス等の製造プロセスでは、多数回のエッチングが行われ、それに対応して防食及びアッシングも多数回行われる。従って、1回の防食及びアッシングのプラズマ照射時間は可能な限り短縮する必要がある。   However, even if the processing shown in FIG. 11 is performed on the workpiece shown in FIG. 12, the Cl component 5 remaining in the metal layer 2 made of Al or Al alloy cannot be efficiently removed. The reason for this is that even if the Cl component 5 and H are combined by converting the hydrogen-containing gas into plasma, thereby removing the Cl component 5 from the surface of the metal layer 2 (steps S11-2 to S11-4), It is speculated that the removal efficiency of Cl component 5 bonded to Al on the surface of metal layer 2 is very low because the bonding force of Al and Cl of metal layer 2 is stronger than that of H and Cl. The Therefore, in the anticorrosion treatment of FIG. 11, the irradiation time of the H plasma (step S11-4) requires about 300 to 600 seconds (5 to 10 minutes), and is usually about 60 seconds (1 minute). When combined with the irradiation time (steps S11-5 to S11-6), plasma irradiation of at least about 360 seconds (6 minutes) is required. This long-time plasma irradiation will damage the workpiece. Usually, in the manufacturing process of a semiconductor device or the like, etching is performed many times, and corrosion prevention and ashing are also performed many times correspondingly. Therefore, it is necessary to shorten the plasma irradiation time for one anticorrosion and ashing as much as possible.

特開2001−110777号公報JP 2001-110777 A 特開2001−320053号公報JP 2001-320053 A 特開2004−193536号公報JP 2004-193536 A

本発明は、エッチング後の基板の金属層に残留するClを短時間で効率的に除去し、基板に対するダメージを大幅に低減した防食処理を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an anticorrosion treatment in which Cl remaining in a metal layer of a substrate after etching is efficiently removed in a short time and damage to the substrate is greatly reduced.

本発明の第1の態様は、基板上の金属層に残留する塩素成分を除去するためのプラズマ処理方法であって、前記基板を真空容器内に配置し、前記真空容器内に水蒸気又は水素含有ガスを導入すると共に、前記基板を少なくとも室温よりも高温に加熱した状態で予め定められた第1の時間保持し、前記真空容器内に酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを導入し、前記真空容器内でプラズマを発生させた状態で予め定められた第2の時間保持するプラズマ処理方法。   A first aspect of the present invention is a plasma processing method for removing a chlorine component remaining in a metal layer on a substrate, wherein the substrate is disposed in a vacuum vessel, and the vacuum vessel contains water vapor or hydrogen. A gas is introduced and the substrate is heated to at least a temperature higher than room temperature for a first predetermined time, and an oxygen-containing gas or a mixed gas of oxygen-containing gas and fluorine-containing gas is placed in the vacuum vessel. A plasma processing method for introducing and maintaining a predetermined second time in a state where plasma is generated in the vacuum vessel.

本発明のプラズマ処理方法では、基板を室温よりも高温に加熱した状態で真空容器内に水蒸気又は水素含有ガスを導入して保持することにより、酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを導入してプラズマを発生させた際に、金属層に残留する塩素成分を効率的に除去することができるので、プラズマ照射時間、ないしはプラズマ発生状態を維持する時間(第2の時間)が大幅に短縮される。例えば、金属層がAl又はAl合金である場合、水蒸気又は水素含有ガスの導入時間である第1の時間を60〜300秒(1〜5分)程度に設定すれば、プラズマを発生させる第2の時間が30〜60秒(0.5〜1分)程度の短時間であっても、金属層から塩素成分を十分に除去することができる。その結果、基板のダメージを大幅に抑制しつつ、塩素成分による金属層の腐食を防止することができる。また、第1の時間と第2の時間の合計は90〜360(1.5〜6分)程度であり、処理に要する合計時間も短縮することができる。   In the plasma processing method of the present invention, the oxygen-containing gas or the oxygen-containing gas and the fluorine-containing gas are mixed by introducing and holding water vapor or a hydrogen-containing gas in the vacuum vessel while the substrate is heated to a temperature higher than room temperature. When plasma is generated by introducing a gas, the chlorine component remaining in the metal layer can be efficiently removed, so that the plasma irradiation time or the time for maintaining the plasma generation state (second time) is increased. Significantly shortened. For example, when the metal layer is made of Al or an Al alloy, the first time that is the time for introducing the water vapor or hydrogen-containing gas is set to about 60 to 300 seconds (1 to 5 minutes). Even for a short time of about 30 to 60 seconds (0.5 to 1 minute), the chlorine component can be sufficiently removed from the metal layer. As a result, it is possible to prevent the metal layer from being corroded by the chlorine component while greatly suppressing damage to the substrate. The total of the first time and the second time is about 90 to 360 (1.5 to 6 minutes), and the total time required for the processing can be shortened.

金属層は、例えばAl又はAl合金からなる。Al合金としては、Al−Cu系合金、Al−Nd系合金、Al−Si系合金、Al−Si−Cu系合金がある。ただし、金属層はAl又はAl合金に限定されず、Cl成分に対して腐食性を有する他の金属又はその合金であってもよい。   The metal layer is made of, for example, Al or an Al alloy. Examples of the Al alloy include an Al—Cu alloy, an Al—Nd alloy, an Al—Si alloy, and an Al—Si—Cu alloy. However, the metal layer is not limited to Al or an Al alloy, and may be another metal having corrosiveness to the Cl component or an alloy thereof.

前記水素含有ガスには、例えばHガスがある。また、前記酸素含有ガスには、例えばOガスがある。さらに、前記酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスには、例えばO2ガスと、CFガスの混合ガスがある。 Examples of the hydrogen-containing gas include H 2 gas. The oxygen-containing gas includes, for example, O 2 gas. Furthermore, the mixed gas of the oxygen-containing gas and the fluorine-containing gas includes, for example, a mixed gas of O 2 gas and CF 4 gas.

加熱温度は、200℃以上であることが好ましい。   The heating temperature is preferably 200 ° C. or higher.

本発明の第2の態様は、その内部に基板(12)が配置される真空容器と、前記真空容器内の前記基板を加熱する加熱機構と、水蒸気又は水素含有ガスを、前記真空容器内に供給可能な第1のガス供給源と、酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを、前記真空容器内に供給可能な第2のガス供給源と、前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生源と、前記加熱機構が前記基板を少なくとも室温より高温に加熱しつつ、前記第1のガス供給源が前記水蒸気又は水素含有ガスを前記真空容器内に供給する状態を予め定められた第1の時間継続した後、前記第2のガス供給源が前記酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生される状態を予め定められた第2の時間継続するように、前記加熱機構、第1及び第2のガス供給源、並びにプラズマ発生源を制御する制御装置とを備えることを特徴とする、プラズマ処理装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, a vacuum vessel in which a substrate (12) is disposed, a heating mechanism for heating the substrate in the vacuum vessel, and water vapor or a hydrogen-containing gas are contained in the vacuum vessel. A first gas supply source capable of supplying; a second gas supply source capable of supplying an oxygen-containing gas or a mixed gas of an oxygen-containing gas and a fluorine-containing gas into the vacuum vessel; and plasma in the vacuum vessel. The plasma generation source to be generated and a state in which the first gas supply source supplies the water vapor or the hydrogen-containing gas into the vacuum vessel while the heating mechanism heats the substrate at a temperature higher than at least room temperature are predetermined. After the first time has elapsed, the second gas supply source supplies the oxygen-containing gas or a mixed gas of oxygen-containing gas and fluorine-containing gas into the vacuum vessel, and the plasma generation source is the vacuum vessel. Within And a controller for controlling the heating mechanism, the first and second gas supply sources, and the plasma generation source so that the state in which the plasma is generated continues for a predetermined second time. A plasma processing apparatus is provided.

本発明のプラズマ処理方法及び装置によれば、基板を少なくとも室温よりも高温に加熱した状態で真空容器内に水蒸気又は水素含有ガスを導入して保持することにより、酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを導入してプラズマを発生させた際に、金属層に残留する塩素を効率的に除去することができる。その結果、真空容器内でプラズマが発生している状態を維持する時間、すなわち基板に対するプラズマ照射時間が大幅に短縮されるので、基板のダメージを大幅に抑制しつつ、塩素成分による金属層の腐食を防止することができる。また、処理に要する合計時間も短縮することができる。   According to the plasma processing method and apparatus of the present invention, an oxygen-containing gas or an oxygen-containing gas can be obtained by introducing and holding water vapor or a hydrogen-containing gas in a vacuum vessel while the substrate is heated to a temperature higher than at least room temperature. When plasma is generated by introducing a mixed gas of fluorine-containing gas, chlorine remaining in the metal layer can be efficiently removed. As a result, the time for maintaining the state in which plasma is generated in the vacuum vessel, that is, the plasma irradiation time for the substrate is greatly shortened, so that the metal layer is corroded by the chlorine component while greatly suppressing the substrate damage. Can be prevented. Also, the total time required for processing can be shortened.

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1から図3は、本発明のプラズマ処理方法を実施するためのプラズマ処理装置の一例であるアッシング装置11を示す。このアッシング装置11は後に詳述するようにアッシングと併せて防食処理を行う。また、図4は、このアッシング装置11を備えるドライエッチング設備の一例を示す。このドライエッチング設備は、アッシング装置11以外に、被加工物である基板12を収容した基板供給部13、ロードロック室14、及びエッチング装置15を備える。基板供給部13からロードロック室14に供給された基板12は、まずエッチング装置15に搬送されドライエッチングが施される。エッチングが終了した基板12は、エッチング装置15からロードロック室14を介してアッシング装置11に搬送される。   1 to 3 show an ashing device 11 which is an example of a plasma processing apparatus for performing the plasma processing method of the present invention. As will be described in detail later, the ashing device 11 performs anticorrosion treatment together with ashing. FIG. 4 shows an example of dry etching equipment provided with this ashing device 11. In addition to the ashing device 11, the dry etching facility includes a substrate supply unit 13 that accommodates a substrate 12 that is a workpiece, a load lock chamber 14, and an etching device 15. The substrate 12 supplied from the substrate supply unit 13 to the load lock chamber 14 is first transported to the etching apparatus 15 and subjected to dry etching. The substrate 12 that has been etched is transferred from the etching device 15 to the ashing device 11 through the load lock chamber 14.

図1を参照すると、アッシング装置11は、真空容器16を備える。真空容器16は、上部が開口した容器本体17と、この容器本体17の開口を開閉可能に密閉する蓋体18とを備える。   Referring to FIG. 1, the ashing device 11 includes a vacuum container 16. The vacuum container 16 includes a container main body 17 having an upper opening, and a lid 18 that seals the opening of the container main body 17 so that the opening can be opened and closed.

蓋体18は、格子状枠体19と、この格子状枠体19上に配置された誘電板20を備える。図2を併せて参照すると、格子状枠体19は、複数の開口ないしは窓部19aを備え、この窓部19aを介して誘電板20が真空容器16の内部21に臨んでいる。また、格子状枠体19には閉鎖流路であるガス流路19bが設けられている。格子状枠体19の下面には、ガス流路19bと真空容器16の内部21を連通させる複数のガス噴出口19cが設けられている。これらのガス噴出口19cは平面視で真空容器16の内部21に対して均等に配置されており、後述するステージ30上の基板12の表面に対して均一にガスが供給できるようになっている。誘電基板12は、例えば石英からなる。   The lid 18 includes a grid frame 19 and a dielectric plate 20 disposed on the grid frame 19. Referring also to FIG. 2, the lattice frame 19 includes a plurality of openings or windows 19 a, and the dielectric plate 20 faces the inside 21 of the vacuum vessel 16 through the windows 19 a. The lattice frame 19 is provided with a gas flow path 19b which is a closed flow path. On the lower surface of the lattice frame 19, there are provided a plurality of gas jets 19 c that allow the gas flow paths 19 b and the interior 21 of the vacuum vessel 16 to communicate with each other. These gas outlets 19c are evenly arranged with respect to the inside 21 of the vacuum vessel 16 in plan view so that gas can be supplied uniformly to the surface of the substrate 12 on the stage 30 described later. . The dielectric substrate 12 is made of, for example, quartz.

格子状枠体19のガス流路19bの入口19dには、水蒸気(H0)又はH含有ガスを供給するための第1のガス供給源24と、O含有ガス又はO含有ガスとF含有ガスの混合ガスを供給するための第2のガス供給源25が接続されている。第1及び第2のガス供給源25は、MFC(マスフローコントローラ)等を備え、所望の流量でガス流路19bに対してガスを供給することができる。第1及び第2のガス供給源25から供給されるガスは、ガス流路19bからガス噴出口19cを介して真空容器16の内部21に供給される。 The inlet 19d of the gas flow path 19b of the lattice frame 19 has a first gas supply source 24 for supplying water vapor (H 2 0) or H-containing gas, and O-containing gas or O-containing gas and F-containing. A second gas supply source 25 for supplying a gas mixture is connected. The first and second gas supply sources 25 include an MFC (mass flow controller) and the like, and can supply gas to the gas flow path 19b at a desired flow rate. The gas supplied from the first and second gas supply sources 25 is supplied from the gas flow path 19b to the inside 21 of the vacuum vessel 16 through the gas jet port 19c.

誘電板20上にはプラズマ発生源であるICPコイル(誘導結合プラズマコイル)26が配置されている。図3を併せて参照すると、このICPコイル26は、複数本の帯状の導体27を螺旋状に配置してなる。各導体27の一端はインピーダンス調整のためのマッチング回路28を介して高周波電源29に電気的に接続され、他端は接地されている。   An ICP coil (inductively coupled plasma coil) 26 that is a plasma generation source is disposed on the dielectric plate 20. Referring also to FIG. 3, the ICP coil 26 is formed by arranging a plurality of strip-shaped conductors 27 in a spiral shape. One end of each conductor 27 is electrically connected to a high frequency power supply 29 via a matching circuit 28 for impedance adjustment, and the other end is grounded.

真空容器16の内部21の底側には、下部電極として機能するステージ30が配設されている。このステージ30上に基板12が着脱可能に保持される。ステージ30の内部には、加熱機構としてのヒータ31が内蔵されている。ヒータ31に代えて、熱媒体をステージ30内部で循環させる方式の加熱機構を採用してもよい。ステージ30は単に接地されている。また、ステージ30は、バイアス電圧印加用の高周波電源32に接続されていてもよい。   On the bottom side of the inside 21 of the vacuum vessel 16, a stage 30 functioning as a lower electrode is disposed. The substrate 12 is detachably held on the stage 30. A heater 31 as a heating mechanism is built in the stage 30. Instead of the heater 31, a heating mechanism that circulates the heat medium inside the stage 30 may be adopted. The stage 30 is simply grounded. The stage 30 may be connected to a high frequency power supply 32 for applying a bias voltage.

真空容器16の容器本体17には排気口17aが設けられている。この排気口17aには、バルブ、TMP(ターボ分子ポンプ)、真空ポンプ(例えば、ロータリーポンプやドライポンプ)等を備える真空排気装置34が接続されている。   An exhaust port 17 a is provided in the container body 17 of the vacuum container 16. A vacuum exhaust device 34 including a valve, a TMP (turbo molecular pump), a vacuum pump (for example, a rotary pump or a dry pump) and the like is connected to the exhaust port 17a.

図1に示すコントローラ35は、第1及び第2のガス供給源24,25、高周波電源29,32、マッチング回路28、ヒータ31、及び真空排気装置34の動作を制御する。   The controller 35 shown in FIG. 1 controls the operations of the first and second gas supply sources 24 and 25, the high frequency power sources 29 and 32, the matching circuit 28, the heater 31, and the vacuum exhaust device 34.

次に、図5を参照して、図1のアッシング装置11により実行されるプラズマ処理を説明する。また、以下の説明では、基板12は、図6Aに示すように、基板本体41、基板本体41上に形成されたAl又はAl合金からなる金属層43、金属層43上に形成された非Al系の他の金属層44、及び有機材料からなるレジスト層44を備えるものとする。金属層43を構成するAl合金としては、例えばAl−Cu系合金、Al−Nd系合金、Al−Si系合金、Al−Si−Cu系合金がある。金属層44は、例えばW、Mo等からなる。   Next, the plasma processing performed by the ashing apparatus 11 of FIG. 1 will be described with reference to FIG. Further, in the following description, as shown in FIG. 6A, the substrate 12 includes a substrate body 41, a metal layer 43 made of Al or an Al alloy formed on the substrate body 41, and a non-Al formed on the metal layer 43. It is assumed that another metal layer 44 of the system and a resist layer 44 made of an organic material are provided. Examples of the Al alloy constituting the metal layer 43 include an Al—Cu alloy, an Al—Nd alloy, an Al—Si alloy, and an Al—Si—Cu alloy. The metal layer 44 is made of, for example, W or Mo.

まず、ステップS5−1において、エッチング装置15内で基板12に対してエッチングが行われる。エッチングガスとしては、例えばBFClとClの混合ガスのようなCl含有ガスが使用され、エッチング装置15内でプラズマが照射される。その結果、図6Aに示すように、レジスト層44で覆われていない部分で金属層43がエッチングされ、金属層42がテラス状に露出する。また、金属層42には、Cl成分45が残留している。Cl成分45には、金属層42の表面に吸着しているものに加え、金属層42の表面でAlと結合しているものがある。また、一部のCl成分45は金属層42の内部(表面近傍)まで侵入している。エッチング終了後、基板12はロードロック室14を介してアッシング装置11に搬送される。具体的には、エッチング済みの基板12が真空容器16の内部21に搬送され、ステージ30上に保持される。 First, in step S5-1, etching is performed on the substrate 12 in the etching apparatus 15. As the etching gas, for example, a Cl-containing gas such as a mixed gas of BF 3 Cl and Cl 2 is used, and plasma is irradiated in the etching apparatus 15. As a result, as shown in FIG. 6A, the metal layer 43 is etched at a portion not covered with the resist layer 44, and the metal layer 42 is exposed in a terrace shape. Further, the Cl component 45 remains in the metal layer 42. In addition to what is adsorbed on the surface of the metal layer 42, the Cl component 45 includes one that is bonded to Al on the surface of the metal layer 42. A part of the Cl component 45 penetrates into the metal layer 42 (near the surface). After completion of the etching, the substrate 12 is transferred to the ashing device 11 through the load lock chamber 14. Specifically, the etched substrate 12 is transported to the inside 21 of the vacuum vessel 16 and held on the stage 30.

次に、ステップS5−2において、ヒータ30により基板12が少なくとも室温よりも高温に加熱される。後述するように、基板12は200℃以上に加熱することが好ましい。   Next, in step S5-2, the substrate 12 is heated to a temperature higher than at least room temperature by the heater 30. As will be described later, the substrate 12 is preferably heated to 200 ° C. or higher.

続いて、ステップS5−3において、第1のガス供給源24から水蒸気又は水素含有ガスを真空容器16の内部21に導入する。詳細には、第1のガス供給源24からガス流路19bを介して真空容器16の内部21に水蒸気又はH含有ガスを噴射させる。また、真空排気装置34を作動させて真空容器16の内部21を予め定められた圧力に保持する。水蒸気又はH含有ガスの流量は500〜2000sccm程度、真空容器16内の圧力は20〜100Pa程度に設定する。H含有ガスとしては、例えばHガスがある。 Subsequently, in step S <b> 5-3, water vapor or a hydrogen-containing gas is introduced from the first gas supply source 24 into the interior 21 of the vacuum vessel 16. Specifically, water vapor or H-containing gas is jetted from the first gas supply source 24 into the interior 21 of the vacuum vessel 16 through the gas flow path 19b. Further, the vacuum exhaust device 34 is operated to hold the inside 21 of the vacuum vessel 16 at a predetermined pressure. The flow rate of water vapor or H-containing gas is set to about 500 to 2000 sccm, and the pressure in the vacuum vessel 16 is set to about 20 to 100 Pa. An example of the H-containing gas is H 2 gas.

ステップS5−4に示すように、この水蒸気又はH含有ガスを導入する状態を予め定められた一定時間(第1の時間T1)の間維持する。後に詳述するように、この第1の時間T1は60〜300秒(1〜5分)程度に設定される。   As shown in step S5-4, the state of introducing the water vapor or H-containing gas is maintained for a predetermined time (first time T1). As will be described in detail later, the first time T1 is set to about 60 to 300 seconds (1 to 5 minutes).

水蒸気又はH含有ガスを導入中(ステップS5−2〜S5−4)は、ICPコイル26は非通電状態で維持され、真空容器16の内部21にプラズマは発生させない。従って、この間は、プラズマ照射に起因する基板12のダメージは生じない。   During the introduction of water vapor or H-containing gas (steps S5-2 to S5-4), the ICP coil 26 is maintained in a non-energized state, and plasma is not generated in the interior 21 of the vacuum vessel 16. Therefore, during this time, the substrate 12 is not damaged due to the plasma irradiation.

次に、第1の時間T1経過後、ステップS5−5において、第2のガス供給源25からO含有ガス又はO含有ガスとF含有ガスの混合ガスを真空容器16の内部21に導入する。また、真空排気装置34を作動させて真空容器16の内部21を予め定められた圧力に保持する。さらに、ステップS5−6において、マッチング回路28を介して高周波電源28からICPコイル26に高周波電力を印加し、真空容器16の内部21にプラズマを発生させる。この際、高周波電源30からステージ30にバイアス電圧を印加する。O含有ガス又はO含有ガスとF含有ガスの混合ガスの総流量は500〜200sccm程度、真空容器16内の圧力は20〜100Pa程度、ICPコイル26に印加する高周波電力は2000〜5000Wに設定する。O含有ガスとしては、例えばOガスがある。また、O含有ガスとF含有ガスの混合ガスとしては、O2ガスとCFガスの混合ガスがある。 Next, after elapse of the first time T1, in step S5-5, an O-containing gas or a mixed gas of an O-containing gas and an F-containing gas is introduced from the second gas supply source 25 into the interior 21 of the vacuum vessel 16. Further, the vacuum exhaust device 34 is operated to hold the inside 21 of the vacuum vessel 16 at a predetermined pressure. Further, in step S5-6, high frequency power is applied from the high frequency power supply 28 to the ICP coil 26 via the matching circuit 28, and plasma is generated in the interior 21 of the vacuum vessel 16. At this time, a bias voltage is applied from the high frequency power supply 30 to the stage 30. The total flow rate of the O-containing gas or the mixed gas of the O-containing gas and the F-containing gas is set to about 500 to 200 sccm, the pressure in the vacuum vessel 16 is set to about 20 to 100 Pa, and the high-frequency power applied to the ICP coil 26 is set to 2000 to 5000 W. . An example of the O-containing gas is O 2 gas. Moreover, as a mixed gas of O-containing gas and F-containing gas, there is a mixed gas of O 2 gas and CF 4 gas.

ステップS5−7に示すように、O含有ガス又はO含有ガスとF含有ガスの混合ガスを導入してプラズマを発生させた状態を予め定められた一定時間(第2の時間T2)維持する。このプラズマ照射により、後述するように金属層2に残留するCl成分45が除去される。また、プラズマ化したOと結合することでレジスト層44を構成する有機材料が分解され除去される。第2の時間T2は30〜60秒(0.5〜1分)程度に設定される。   As shown in step S5-7, the state in which the plasma is generated by introducing the O-containing gas or the mixed gas of the O-containing gas and the F-containing gas is maintained for a predetermined time (second time T2). By this plasma irradiation, the Cl component 45 remaining in the metal layer 2 is removed as will be described later. Moreover, the organic material which comprises the resist layer 44 is decomposed | disassembled and removed by couple | bonding with O made into plasma. The second time T2 is set to about 30 to 60 seconds (0.5 to 1 minute).

図11を参照して説明した従来の方法では、Hプラズマの照射時間(ステップS11−4)が300〜3000秒(5〜10分)程度、Oプラズマの照射時間(ステップS11−5〜S11−6)が60秒(1分)程度であり、少なくとも360秒(6分)程度のプラズマ照射が必要である。これに対して、本実施形態では、プラズマの照射時間(第2の時間T2)は30〜60秒(0.5〜1分)程度であり、プラズマ照射時間が大幅に短縮されている。換言すれば、本実施形態の方法により、金属層42に残留するCl成分45を効率的に除去することが可能である。プラズマ照射時間の大幅な短縮により、基板12のダメージが大幅に抑制される。   In the conventional method described with reference to FIG. 11, the H plasma irradiation time (step S11-4) is about 300 to 3000 seconds (5 to 10 minutes), and the O plasma irradiation time (steps S11-5 to S11-). 6) is about 60 seconds (1 minute), and plasma irradiation of at least about 360 seconds (6 minutes) is required. On the other hand, in this embodiment, the plasma irradiation time (second time T2) is about 30 to 60 seconds (0.5 to 1 minute), and the plasma irradiation time is greatly shortened. In other words, the Cl component 45 remaining in the metal layer 42 can be efficiently removed by the method of the present embodiment. Due to the significant shortening of the plasma irradiation time, damage to the substrate 12 is greatly suppressed.

また、処理に要する合計時間については、図11の方法では、前述のように360秒(6分)程度要する。これに対して、本実施形態では、加熱下での水蒸気又はHガスの導入時間(第1の時間T1)が60〜300秒(1〜5分)程度で、プラズマの照射時間(第2の時間T2)は30〜60秒(0.5〜1分)程度であり、その合計は90〜360秒(1.5〜6分)程度である。従って、処理要する合計時間も短縮することができる。   As for the total time required for processing, the method of FIG. 11 requires about 360 seconds (6 minutes) as described above. On the other hand, in the present embodiment, the introduction time (first time T1) of water vapor or H gas under heating is about 60 to 300 seconds (1 to 5 minutes), and the plasma irradiation time (second time) The time T2) is about 30 to 60 seconds (0.5 to 1 minute), and the total is about 90 to 360 seconds (1.5 to 6 minutes). Therefore, the total time required for processing can be shortened.

本実施形態の方法により、Cl成分45が効率的に除去されるメカニズムは、以下の通りであると推察される。なお、以下の説明では、図6Aから図6Dを参照する。また、第1のガス供給源24からは水蒸気(HO)が導入され、第2のガス供給源25からはOガスとCFの混合ガスが供給されるものとする。 It is inferred that the mechanism by which the Cl component 45 is efficiently removed by the method of the present embodiment is as follows. In the following description, FIGS. 6A to 6D are referred to. Further, it is assumed that water vapor (H 2 O) is introduced from the first gas supply source 24 and a mixed gas of O 2 gas and CF 4 is supplied from the second gas supply source 25.

エッチング終了時には、図6Aに示すように、テラス状に露出する金属層42にエッチングガスに含有されるCl成分45が残留している(図5のステップS5−1)。次に、基板12を加熱しつつ、真空容器16内に水蒸気を導入すると(図5のステップS5−2〜S5−3)、図6Bに示すように、金属層42の表面にHOの層46が形成される。このH0層46の存在により、金属層46の表面にはHO分子や、Hが吸着する。 At the end of etching, as shown in FIG. 6A, the Cl component 45 contained in the etching gas remains in the metal layer 42 exposed in a terrace shape (step S5-1 in FIG. 5). Next, when water vapor is introduced into the vacuum vessel 16 while heating the substrate 12 (steps S5-2 to S5-3 in FIG. 5), as shown in FIG. 6B, H 2 O is formed on the surface of the metal layer 42. Layer 46 is formed. The presence of the H 2 0 layer 46, the surface of the metal layer 46 and the H 2 O molecules, H is adsorbed.

真空容器16内にOガスとCFの混合ガスを導入してプラズマを発生させると(ステップS5−5〜S5−7)、金属層42の表面にHO層46が形成されているので、Cl成分45がH0分子、H成分、及びHラジカルと効率良く結合して金属層42から除去される。また、FとAlの結合力はCl成分45のAlの結合力よりも大きく、OとAlの結合力もCl成分45のAlの結合力と同程度であるので、金属層42の表面やその近傍におけるAlとClの結合が断ち切られ、Al−FもしくはAl−Oに置換される。そして、Alとの結合が断ち切られたCl成分45はH0分子、H成分、及びHラジカルと結合して金属層42から除去される。 When plasma is generated by introducing a mixed gas of O 2 gas and CF 4 into the vacuum vessel 16 (steps S5-5 to S5-7), an H 2 O layer 46 is formed on the surface of the metal layer 42. Therefore, the Cl component 45 is efficiently bonded to the H 2 O molecule, the H component, and the H radical and removed from the metal layer 42. Further, since the bonding force between F and Al is larger than the bonding force between Al in the Cl component 45 and the bonding force between O and Al is almost the same as the bonding force between Al in the Cl component 45, the surface of the metal layer 42 and the vicinity thereof. The bond between Al and Cl is broken and is replaced with Al-F or Al-O. Then, the Cl component 45 from which the bond with Al is broken is bonded to the H 2 O molecule, the H component, and the H radical and removed from the metal layer 42.

本発明の効果を確認するための実験を行った。   Experiments were conducted to confirm the effects of the present invention.

まず、表1に示す実験例1,2、並びに比較例1,2の条件で試料にプラズマ処理を施した。試料としては、図6Aに示すCl成分を含有するエッチングガスを使用してエッチング済みの基板12を使用した。従って、テラス状に露出した金属層42にCl成分45が残留している。   First, the sample was subjected to plasma treatment under the conditions of Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1. As a sample, a substrate 12 that had been etched using an etching gas containing a Cl component shown in FIG. 6A was used. Therefore, the Cl component 45 remains in the metal layer 42 exposed in a terrace shape.

実験例1,2は、いずれも本発明にかかるプラズマ処理方法の例である。表1において、実験例1,2の第1工程は、図5のステップS5−1〜S5−4(加熱下で水蒸気(H0)を導入する工程)に相当し、第2工程は図5のステップS5−5〜S5−7(OガスとCFガスを導入してプラズマを発生させる工程)に相当する。実験例1では第1工程の時間(第1の時間T1)が180秒(3分)であるのに対し、実験例2では第1工程の時間が300秒(5分)である。第1及び第2工程のいずれについても、その他の条件(ガス種、ガスの流量、真空容器内の圧力、ICPコイルに供給する電力、及びステージ温度)は、実験例1と実験例2で同一である。 Experimental Examples 1 and 2 are both examples of the plasma processing method according to the present invention. In Table 1, the first step of Experimental Examples 1 and 2 corresponds to steps S5-1 to S5-4 (step of introducing water vapor (H 2 0) under heating) in FIG. 5, and the second step is illustrated in FIG. 5 corresponds to steps S5-5 to S5-7 (step of generating plasma by introducing O 2 gas and CF 4 gas). In Experimental Example 1, the time of the first step (first time T1) is 180 seconds (3 minutes), whereas in Experimental Example 2, the time of the first step is 300 seconds (5 minutes). For both the first and second steps, the other conditions (gas type, gas flow rate, pressure in the vacuum vessel, power supplied to the ICP coil, and stage temperature) are the same in Experimental Example 1 and Experimental Example 2. It is.

比較例1,2は、いずれも図11を参照して説明した従来のプラズマ処理方法の例である。表1におい、比較例1,2の第1工程は、図11のステップS11−2〜S11−3(H含有ガスを導入してプラズマを発生させる工程)に相当し、第2工程は図11のステップS11−5〜S11−7(OガスとCFガスを導入してプラズマを発生させる工程)に相当する。比較例1は、第1工程においてICPコイルに4000Wの電力を供給してプラズマを発生させる点を除き、その他の条件(ガス種、ガスの流量、真空容器内の圧力、ステージ温度、及び各工程の時間)は実験例1と同様である。また、比較例2も第1工程においてICPコイルに4000Wの電力を供給してプラズマ発生させる点を除き、その他の条件は実験例2と同様である。比較例1では第1工程の時間が180秒(3分)であるのに対し、比較例2では第1工程の時間が300秒(5分)である。 Comparative Examples 1 and 2 are both examples of the conventional plasma processing method described with reference to FIG. In Table 1, the first step of Comparative Examples 1 and 2 corresponds to steps S11-2 to S11-3 (step of generating plasma by introducing H-containing gas) in FIG. 11, and the second step is shown in FIG. Steps S11-5 to S11-7 (a step of generating plasma by introducing O 2 gas and CF 4 gas). In Comparative Example 1, the other conditions (gas type, gas flow rate, pressure in the vacuum vessel, stage temperature, and each step except for the point that plasma is generated by supplying 4000 W power to the ICP coil in the first step. Is the same as in Experiment Example 1. Also, Comparative Example 2 is the same as Experimental Example 2 except that plasma is generated by supplying 4000 W of power to the ICP coil in the first step. In Comparative Example 1, the time for the first step is 180 seconds (3 minutes), whereas in Comparative Example 2, the time for the first step is 300 seconds (5 minutes).

実験例1,2及び比較例1,2について、第2工程終了後の試料の表面(具体的には、金属層42の表面)を電子顕微鏡で観察した。実験例1,2の電子顕微鏡写真を図7に示す。また、比較例1の電子顕微鏡写真を図8Aに、比較例2の電子顕微鏡写真を図8Bにそれぞれ示す。   For Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the surface of the sample after the second step (specifically, the surface of the metal layer 42) was observed with an electron microscope. The electron micrographs of Experimental Examples 1 and 2 are shown in FIG. An electron micrograph of Comparative Example 1 is shown in FIG. 8A, and an electron micrograph of Comparative Example 2 is shown in FIG. 8B.

第1工程でH含有ガスを使用して発生させたプラズマの照射時間が300秒である比較例2(図8B)では、Al表面50にコロージョンは観察されなかった。しかし、第1工程でのプラズマ照射時間が180秒である比較例2(図8A)では、Al表面50に塊状のコロージョン51が観察された。これに対して、実験例1(水蒸気の導入時間が180秒)及び実験例2(水蒸気の導入時間が300秒)では、いずれも図7に示すようにAl表面50にコロージョンは観察されなかった。比較例2では第1工程と第2工程で合計360秒の間、試料に対してプラズマが照射される。これに対して、実験例1,2のいずれも、試料に対してプラズマが照射される時間は第2工程の時間(第2の時間T2)の60秒に過ぎない。このことから、本発明のプラズマ処理方法では、基板に対するプラズマ照射時間が大幅に短縮され、プラズマ照射に起因する基板のダメージを大幅に低減できることが確認できる。   In Comparative Example 2 (FIG. 8B) in which the irradiation time of the plasma generated using the H-containing gas in the first step is 300 seconds, no corrosion was observed on the Al surface 50. However, in Comparative Example 2 (FIG. 8A) in which the plasma irradiation time in the first step is 180 seconds, a lump-like corrosion 51 was observed on the Al surface 50. In contrast, in Experimental Example 1 (water vapor introduction time of 180 seconds) and Experimental Example 2 (water vapor introduction time of 300 seconds), no corrosion was observed on the Al surface 50 as shown in FIG. . In Comparative Example 2, the sample is irradiated with plasma for a total of 360 seconds in the first step and the second step. On the other hand, in both Experimental Examples 1 and 2, the time for which the sample is irradiated with plasma is only 60 seconds of the time of the second step (second time T2). From this, it can be confirmed that in the plasma processing method of the present invention, the plasma irradiation time for the substrate is greatly shortened, and the damage to the substrate due to the plasma irradiation can be greatly reduced.

実験例1,2について、第1工程終了後に排気装置34(図1参照)により真空容器16の内部21の排気を行い、その後に第2工程を実行したところ、排気時の真空度により、防食効果に差違が認められた。すなわち、真空度が1.0Paであれば、排気を行わない場合と同様にコロージョンは観察されなかったが、真空度を1.0×10−3Paとすると防食効果が低下する傾向が認められた。このことから、図6Aから図6Bを参照して説明したように、本発明の方法によりCl成分45を効率的に除去できるのは、金属層42の表面にHO層46が形成されるためであることが推察される。換言すれば、効率的にCl成分45を除去するには、第2工程金属層42の表面に十分にHOが吸着した状態のままで、第2工程(プラズマ照射)を行う必要がある。さらに、このことから第1工程終了から第2工程開始までの時間間隔が短いことが好ましいことが推察される。 For Experimental Examples 1 and 2, the inside of the vacuum vessel 16 was evacuated by the exhaust device 34 (see FIG. 1) after completion of the first step, and then the second step was performed. There was a difference in effect. That is, when the degree of vacuum was 1.0 Pa, no corrosion was observed as in the case where no evacuation was performed, but when the degree of vacuum was 1.0 × 10 −3 Pa, the anticorrosion effect tended to decrease. It was. Therefore, as described with reference to FIGS. 6A to 6B, the Cl component 45 can be efficiently removed by the method of the present invention because the H 2 O layer 46 is formed on the surface of the metal layer 42. This is presumed to be due to this. In other words, in order to efficiently remove the Cl component 45, it is necessary to perform the second step (plasma irradiation) while the H 2 O is sufficiently adsorbed on the surface of the second step metal layer 42. . Furthermore, it is presumed from this that it is preferable that the time interval from the end of the first step to the start of the second step is short.

次に、第1工程におけるステージ温度の影響を検討するための実験を行った。具体的には、表2に示す実験例3,4の条件で試料を処理した。実験例3,4はいずれも本発明の処理方法の一例であり、実験例3では第1工程におけるステージ温度が200℃であるのに対し、実験例4では第1工程におけるステージ温度が300℃である。その他の条件(ガス種、ガスの流量、真空容器内の圧力、第2工程でICPコイルに供給する電力、第1及び第2工程の時間)については、実験例3,4間で同一である。   Next, an experiment for examining the influence of the stage temperature in the first step was performed. Specifically, the sample was processed under the conditions of Experimental Examples 3 and 4 shown in Table 2. Experimental Examples 3 and 4 are all examples of the processing method of the present invention. In Experimental Example 3, the stage temperature in the first step is 200 ° C., whereas in Experimental Example 4, the stage temperature in the first step is 300 ° C. It is. The other conditions (gas type, gas flow rate, pressure in the vacuum vessel, power supplied to the ICP coil in the second step, time of the first and second steps) are the same between the experimental examples 3 and 4. .

第1工程におけるステージ温度が300℃である実験例4では、図9Bに示すようにAl表面50にコロージョンは観察されなかった。第1工程におけるステージ温度が200℃である実験例3では、図9Aに示すようにAl表面50に粒状のコロージョン52が観察された。この実験結果及び本発明者の考察等によれば、図10に示すように、第1工程のステージ温度が200℃となるとCl成分の除去効果が急減に向上し、300℃以上で十分なCl成分除去効果が得られるものと推察される。   In Experimental Example 4 where the stage temperature in the first step was 300 ° C., no corrosion was observed on the Al surface 50 as shown in FIG. 9B. In Experimental Example 3 where the stage temperature in the first step was 200 ° C., granular corrosion 52 was observed on the Al surface 50 as shown in FIG. 9A. According to the experimental results and the inventor's considerations, as shown in FIG. 10, when the stage temperature of the first step is 200 ° C., the Cl component removal effect is drastically improved. It is presumed that a component removal effect can be obtained.

本発明に係るプラズマ処理装置の一例であるアッシング装置を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an ashing apparatus that is an example of a plasma processing apparatus according to the present invention. 格子状枠体を示す底面図。The bottom view which shows a grid | lattice-like frame. ICPコイル、高周波電源、及びマッチング回路を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows an ICP coil, a high frequency power supply, and a matching circuit. 図1のアッシング装置を備えるドライエッチング装置の概略構成図。The schematic block diagram of the dry etching apparatus provided with the ashing apparatus of FIG. 本発明に係るプラズマ処理方法の実施形態である防食処理を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the anticorrosion process which is embodiment of the plasma processing method which concerns on this invention. エッチング直後の基板表面の状態を示す部分拡大模式断面図。The partial expansion schematic cross section which shows the state of the substrate surface immediately after an etching. 加熱下での水蒸気導入時の基板表面の状態を示す部分拡大模式断面図。The partial expansion schematic cross section which shows the state of the substrate surface at the time of water vapor | steam introduction | transduction under heating. 加熱下での水蒸気導入終了時の基板表面の状態を示す部分拡大模式断面図。The partial expanded schematic cross section which shows the state of the substrate surface at the time of completion | finish of water vapor | steam introduction under heating. プラズマ照射時の基板表面の状態を示す部分拡大断面図。The partial expanded sectional view which shows the state of the substrate surface at the time of plasma irradiation. 実験例1の防食工程終了後のAl表面の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the Al surface after completion | finish of the anticorrosion process of Experimental example 1. FIG. 比較例1の防食工程終了後のAl表面の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the Al surface after completion | finish of the anticorrosion process of the comparative example 1. 比較例2の防食工程終了後のAl表面の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the Al surface after the anticorrosion process of the comparative example 2 completion | finish. 実験例3の防食工程終了後のAl表面の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the Al surface after completion | finish of the anticorrosion process of Experimental example 3. 実験例4の防食工程終了後のAl表面の電子顕微鏡写真。The electron micrograph of the Al surface after completion | finish of the anticorrosion process of Experimental example 4. 第1工程のステージ温度とCl除去効果の関係を示す概念的な線図。The conceptual diagram which shows the relationship between the stage temperature and Cl removal effect of a 1st process. 従来の防食工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the conventional anti-corrosion process. 基板表面の状態を示す部分拡大模式断面図。The partial expansion schematic cross section which shows the state of a substrate surface.

符号の説明Explanation of symbols

11 アッシング装置
12 基板
13 基板供給部
14 ロードロック室
15 エッチング装置
16 真空容器
17 容器本体
18 蓋体
19 格子状枠体
19a 窓部
19b ガス流路
19c ガス噴出口
19d 入口
20 誘電板
21 内部
24,25 ガス供給源
26 ICPコイル
27 導体
28 マッチング回路
29,32 高周波電源
30 下部電極
31 ヒータ
34 真空排気装置
35 コントローラ
41 基板本体
42 金属層
43 金属層
44 レジスト層
45 Cl成分
46 H0層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ashing apparatus 12 Substrate 13 Substrate supply part 14 Load lock chamber 15 Etching apparatus 16 Vacuum container 17 Container body 18 Lid body 19 Lattice frame body 19a Window part 19b Gas flow path 19c Gas outlet 19d Inlet 20 Dielectric plate 21 Inside 24, 25 Gas supply source 26 ICP coil 27 Conductor 28 Matching circuit 29, 32 High frequency power supply 30 Lower electrode 31 Heater 34 Evacuation device 35 Controller 41 Substrate body 42 Metal layer 43 Metal layer 44 Resist layer 45 Cl component 46 H 2 0 layer

Claims (3)

基板(12)上の金属層(42)に残留する塩素成分を除去するためのプラズマ処理方法であって、
前記基板を真空容器(16)内に配置し、
前記真空容器内に水蒸気又は水素含有ガスを導入すると共に、前記基板を少なくとも室温よりも高温に加熱した状態で予め定められた第1の時間保持し、
前記真空容器内に酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを導入し、前記真空容器内でプラズマを発生させた状態で予め定められた第2の時間保持する
プラズマ処理方法。
A plasma processing method for removing a chlorine component remaining in a metal layer (42) on a substrate (12),
Placing the substrate in a vacuum vessel (16);
Introducing water vapor or hydrogen-containing gas into the vacuum vessel, and holding the substrate at a predetermined first time in a state of being heated to a temperature higher than at least room temperature,
A plasma processing method in which an oxygen-containing gas or a mixed gas of an oxygen-containing gas and a fluorine-containing gas is introduced into the vacuum container, and the plasma is generated in the vacuum container and held for a predetermined second time.
前記金属層はアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理方法。   The plasma processing method according to claim 1, wherein the metal layer is made of aluminum or an aluminum alloy. その内部に基板(12)が配置される真空容器(16)と、
前記真空容器内の前記基板を加熱する加熱機構(31)と、
水蒸気又は水素含有ガスを、前記真空容器内に供給可能な第1のガス供給源(24)と、
酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを、前記真空容器内に供給可能な第2のガス供給源(25)と、
前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生源(26)と、
前記加熱機構が前記基板を少なくとも室温より高温に加熱しつつ、前記第1のガス供給源が前記水蒸気又は水素含有ガスを前記真空容器内に供給する状態を予め定められた第1の時間継続した後、前記第2のガス供給源が前記酸素含有ガス又は酸素含有ガスとフッ素含有ガスの混合ガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生される状態を予め定められた第2の時間継続するように、前記加熱機構、第1及び第2のガス供給源、並びにプラズマ発生源を制御する制御装置(35)と
を備えることを特徴とする、プラズマ処理装置。
A vacuum vessel (16) in which a substrate (12) is disposed;
A heating mechanism (31) for heating the substrate in the vacuum vessel;
A first gas supply source (24) capable of supplying water vapor or hydrogen-containing gas into the vacuum vessel;
A second gas supply source (25) capable of supplying an oxygen-containing gas or a mixed gas of an oxygen-containing gas and a fluorine-containing gas into the vacuum vessel;
A plasma generation source (26) for generating plasma in the vacuum vessel;
The state in which the first gas supply source supplies the water vapor or the hydrogen-containing gas into the vacuum container is continued for a predetermined first time while the heating mechanism heats the substrate to at least a temperature higher than room temperature. Thereafter, the second gas supply source supplies the oxygen-containing gas or a mixed gas of oxygen-containing gas and fluorine-containing gas into the vacuum container, and the plasma generation source generates plasma in the vacuum container. A control device (35) for controlling the heating mechanism, the first and second gas supply sources, and the plasma generation source so as to continue the state for a predetermined second time, Plasma processing equipment.
JP2004229106A 2004-08-05 2004-08-05 Plasma processing method and plasma processing apparatus Active JP4371941B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004229106A JP4371941B2 (en) 2004-08-05 2004-08-05 Plasma processing method and plasma processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004229106A JP4371941B2 (en) 2004-08-05 2004-08-05 Plasma processing method and plasma processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006049607A true JP2006049607A (en) 2006-02-16
JP4371941B2 JP4371941B2 (en) 2009-11-25

Family

ID=36027815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004229106A Active JP4371941B2 (en) 2004-08-05 2004-08-05 Plasma processing method and plasma processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4371941B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060396A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Psk Inc Substrate processing device and substrate processing method
CN104916534A (en) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 Plasma processing apparatus, and method of manufacturing thin film transistor
CN114563922A (en) * 2020-11-27 2022-05-31 长鑫存储技术有限公司 Processing method of etching machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104599962A (en) * 2014-12-29 2015-05-06 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Thick aluminum etching polymer removing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060396A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Psk Inc Substrate processing device and substrate processing method
CN104916534A (en) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 Plasma processing apparatus, and method of manufacturing thin film transistor
CN114563922A (en) * 2020-11-27 2022-05-31 长鑫存储技术有限公司 Processing method of etching machine
WO2022110707A1 (en) * 2020-11-27 2022-06-02 长鑫存储技术有限公司 Method for processing etching tool
CN114563922B (en) * 2020-11-27 2023-07-04 长鑫存储技术有限公司 Processing method of etching machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4371941B2 (en) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3391410B2 (en) How to remove resist mask
JP4952375B2 (en) Resist removing method and apparatus
JP5450494B2 (en) Supercritical drying method for semiconductor substrates
TWI476544B (en) Plasma processing method and modification method of photoresist pattern
JP5217951B2 (en) Resist removing method and apparatus
JP2010512650A (en) Dry photoresist removal process and equipment
JP6579953B2 (en) Method for removing high aspect ratio photoresist in pure reducing plasma
JP2007535119A (en) Method and apparatus for removing material from chamber and wafer surface with high temperature hydrogen containing plasma
CN108431930A (en) Atomic layer etch system with remote plasma source and DC electrodes
IL176591A (en) Method for passivating an exposed conductive material
JP4371941B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP3170783B2 (en) Semiconductor device wiring forming method and manufacturing apparatus
JP2008085231A (en) Method of removing residual organic matter on substrate
TW202210658A (en) Methods and apparatus for precleaning and treating wafer surfaces
TWI400583B (en) Substrate manufacturing method
JP2011192764A (en) Method of removing film, and device for film removal
JP3404434B2 (en) Cleaning method for microwave plasma device
JP2663580B2 (en) Method and apparatus for passivating silicon surface
TW563166B (en) Treatment method
TWI802266B (en) Etching method, manufacturing method of semiconductor device, and plasma processing device
JP2000012521A (en) Plasma ashing method
JP2897752B2 (en) Sample post-treatment method
JP3104840B2 (en) Sample post-treatment method
JP2897753B2 (en) Sample post-treatment method
JP2005064443A (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20061206

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070710

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090331

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090804

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090901

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4371941

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911

Year of fee payment: 4