JP2006237599A

JP2006237599A - 基板処理方法

Info

Publication number: JP2006237599A
Application number: JP2006032939A
Authority: JP
Inventors: Jian Chen; ジアンチェン，; Peter Hsieh; ピーターシェイ，; Carmel Ish-Shalom; カーメルイッシャロム，; Wesley Lau; ウェスレイロウ，; James S Papanu; ジェームスエス．パパニュ，; Steve S Y Mak; スティーブエス．ワイ．マク，; Charles S Rhoades; チャールズスティーヴンローデス，; Brian Shieh; ブライアンシェイ，; Ian S Latchford; スコットイアンラッチフォード，; Karen A Williams; カレンエー．ウィリアムス，
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: WO1995021458A1; JPH09500763A; EP0692140A1; JP3795220B2; WO1995022171A3; WO1995022171A2; JP2839040B2; KR100336916B1; JPH1174250A; JP4167268B2

Abstract

【課題】ハロゲン含有エッチャントを用いたエッチング後の半導体ウェハに短時間でパシベーション及びストリッピングの処理を行なうことが出来る基板処理方法を提供する。
【解決手段】真空チャンバ５２内に基板２０を置き水蒸気を備えたパシベーションガスを導入しプラズマを発生させる。更に酸素と窒素（６：１〜２００：１）を備えたストリッピングガスを真空チャンバ５２内に導入しプラズマを発生させて基板２０を処理する。処理後に真空チャンバ５２から基板２０を取り出す。
【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

[発明の属する技術分野]
本発明は、半導体基板のストリッピング、パッシベーション及び腐食の抑制に関する。

[従来の技術]
集積回路の製造においては、金属を備える層を基板上に堆積し、この層の上にポリマー又は酸化物により構成されるレジストを形成し、そして層の露出部分をエッチングすることにより、導電性の造作（ぞうさく）が形成される。特にハロゲン含有エッチャント（例えば、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＣＣｌ₄、ＳｉＣｌ₄、ＣＦ₄、ＮＦ₃、ＳＦ₆及びこれらの混合物、これらは例えばSilicon Processingfor the VLSI Era, Vol.1, Chapter 16, by Wolf and Tauber, Lattice Press,1986に記載され、この開示内容は、参照としてここに併合される）が、基板のエッチングに用いられ、例えば、反応性イオンエッチングにおいては、エッチングされた基板はエッチャント残留物及び副生成物によって汚染される。特に、造作がＡｌ−ＣｕやＴｉ−Ｗの如く電池対物質となることができるような合金で構成されている場合に、これらの汚染物は、特に雰囲気中の湿気と共同して、導電性の造作を腐食することがある。汚染物副生成物は、例えば、エッチャントからの残留ハロゲン、導電性の造作からの金属、及び／又はポリマーのレジスト材料との間の反応により生成される。これらは導電性の造作の側部上で反応副生成物が凝縮することにより、側壁堆積物の形態となることがある。また、エッチングの後に、エッチャントガスによるエッチングがされなかった残留レジストが、基板上に残ることもある。

「発明が解決しようとする課題」
このような汚染物の不利な効果を減らすためにエッチング済み基板を処理し、基板上の残留レジストを除去することが知られている。この基板の処理は、（ｉ）残留レジスト（通常、ストリッピングと称される）を除去し、（ｉｉ）汚染物を除去又は変換し（通常、パッシベーションと称され、例えばＣＦ₄ プラズマへの暴露を通じてなされる）、（ｉｉｉ）導電性の造作の全ての部分の上に保護層を形成する（通常、抑制と称され、例えばＣＨＦ３プラズマへの暴露を通じてなされる）。しかし、既知のストリッピング、パッシベーション及び抑制の処理は、非常に長い処理時間を要し、及び／又は、高価で使用が難しく又は危険な材料を使用することを要する。

また、既知のパッシベーション及びストリッピングの方法は、非常にはやく、例えば１から５時間内に、効果がなくなり基板の腐食を許してしまうことがある。基板の処理において少なくとも次のステップ（典型的には、レジスト及び／又は汚染物の少なくとも一部を除去するストリッピング処理）までは、基板上のエッチング済み造作の腐食を防止することが、一般的には重要である。腐食を防止する処理が、短い時間しか効果的でなければ、このことが、製造プロセスの時間設定に関して重大な制限となり、例えば、装置の故障により製造に不測の遅れが生じた場合は、全バッチウエハが損失することにもなり得る。

[課題を解決するための手段]
本発明の第１の側面に従って、エッチャント残留物及び副生成物の不利な効果を減ずるためのエッチング済み基板を処理する改良プロセスを、我々は見出した。このプロセスにおいては、真空下で、水蒸気、酸素及び窒素を備えるプロセスガスから形成されるプラズマに、基板が暴露される。（ｉ）水蒸気と（ｉｉ）酸素及び窒素の合計との体積の比は、（１）約１：２から約２：１、好ましくは０．８：１から１：０．８、そして特に約１：１、又は、（２）約１：４から約１：４０、好ましくは１：６から１：２０、そして特に約１：１０である。好ましくは、約１から約１０トールの圧力及び約１５０゜から約４００℃の温度の真空チャンバ内で、このプロセスが遂行される。基板がプラズマに暴露される時間は、一般的には、約１０から約２４０秒、好ましくは約２０から約６０秒である。一般的に、処理時間が長いほど、腐食が防止される時間も長くなる。

本発明の第２の側面に従って、基板を真空下で下式のアルキルアミンに暴露する事を備えた、エッチャント残留物及び副生成物の不利な効果を減ずるためのエッチング済み基板を処理する第２の改良プロセスを、我々は見出し：

ここで、Ｒ₁ はアルキル基であり、好ましくは、１から５の炭素原子を含むアルキル基であり、例えば、メチル、エチル又はプロピルであり：Ｒ₂とＲ₃ のそれぞれは、同じでも異なっていてもよいが、水素原子又はアルキル基であり、好ましくは、１から５の炭素原子を含むアルキル基であり、例えば、メチル、エチル又はプロピルである。好ましくは、アミンの一部分がガス状の形態で存在しアミンのこの一部分が基板上で吸着されるように、真空チャンバ内のアミンの蒸気圧がなることが好ましい。
[０００７]
[発明の実施の形態]
本発明のプロセスは、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料を典型的に備えたエッチング済み基板２０の上で行われる。基板２０上の導電性の造作２２は好ましくは、金属層、例えば、アルミニウム、Ａｌ−Ｃｕ合金等のアルミニウム合金、銅及び場合によってはシリコンを備え、また、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｔｉ−Ｗ合金、又は、ＴｉＮ、及び／又は、例えばＳｉ、ＴｉＮ又はＴｉ−Ｗ合金等の反射防止層を含む拡散遮蔽層を備えていてもよい。基板２０は、（ｉ）エッチャント副生成物２４、（ｉｉ）残留レジスト２６、及び（ｉｉｉ）造作の側壁上の側壁堆積物２７を有する、エッチング済みの導電性の造作２２を有している。造作２２上のエッチャント副生成物２４は、典型的には、基板２０のエッチング中に生成されるラジカル及び化合物を含有する残留ハロゲンを備えている。残留レジスト２６は、エッチング後に基板上に残るレジストの一部である。造作２２の側壁堆積物２７は典型的には、（ｉ）炭素及び水素、（ｉｉ）アルミニウム等の金属含有層からの金属、及び、（ｉｉｉ）ボロン及び窒素等のエッチャントガスを含んだ有機化合物を備える。

パッシベーション、ストリッピング及び基板２０の腐食抑制に適した装置５０は、図２に模式的に示される。装置５０は、エッチングチャンバ（図示されず）を備え、これは、真空に保たれたロードロック移送領域（図示されず）により真空チャンバ５２に接続され、これは、プラズマ発生領域５４と真空領域５６とを有する。ガス流入口６０を通って真空チャンバ５２内にプロセスガスが進入し、「シャワーヘッド」タイプの拡散器６２によって真空領域５６内で均一に分散される。「バスケット」フープ状支持体（図示の如く）又はペデスタル（図示されず）を備えてもよい基板支持体６４が、真空チャンバ内に基板２０を保持するために備えられ、フォーカスリング７０が基板２０の周りにプロセスガスの流れを維持する。基板の加熱には、赤外ランプ７２等の熱源が用いられてもよい。ガス状の副生成物と消費済みプロセスガスは、真空チャンバ５２内を少なくとも１ミリトールの圧力に維持することが可能な排気システム（図示されず）により、排気口７４を通って真空チャンバ５２から排出される。

装置５０のプラズマ発生領域５４に接続されたマイクロウェーブプラズマ発生器組立体８０を用いて、プロセスガスからプラズマを発生させてもよい。適切なマイクロウェーブ発生器組立体８０は、マサチューセッツ州ウォバーンのApplied Science & Technology,Inc.から商業的に入手可能な「ＡＳＴＥＸ」マイクロウェーブプラズマ発生器である。典型的には、マイクロウェーブ発生器組立体８０は、マイクロウェーブアプリケータ８２、マイクロウェーブ同調組立体８４、及びマグネトロンマイクロウェーブ発生器８６を備える。また、ＲＦ−発生のプラズマや誘導結合のプラズマ等の別のプラズマも、効果的である。

本発明のプロセスを行うにあたり、エッチング済み基板２０が、適当な温度及び圧力に維持された真空チャンバ５２内に移送される。エッチング済みの基板を処理して基板状のエッチャント残留物及び副生成物の不利な効果を減少させる改良方法は、真空下で、水蒸気、酸素及び窒素を備えるプロセスガスから形成されるプラズマに、基板を暴露する事を含む。（ｉ）水蒸気と（ｉｉ）酸素及び窒素の合計との体積の比は、（１）約１：２から約２：１、好ましくは０．８：１から１：０．８、そして特に約１：１、又は、（２）約１：４から約１：４０、好ましくは１：６から１：２０、そして特に約１：１０である。

水蒸気の体積（Ｖ_H2O ）と（ｉｉ）酸素及び窒素両方（Ｖ_O2+Ｖ_N2）の比に依存して、プロセスガスは主にパッシベーション機能を有するか、又は、主にストリッピング機能を有する。体積による比（Ｖ_H2O）：（Ｖ_O2＋Ｖ_N2）が、約１：２から約２：１、好ましくは０．８：１から１：０．８、特に約１：１である場合は、プロセスガスは、主にパッシベーションガスとして機能し；そして、別のレジストストリッピングのステップが用いられて基板上のレジストを除去する。体積による比（Ｖ_H2O）：（Ｖ_O2＋Ｖ_N2）が、約１：４から約１：４０、好ましくは１：６から１：２０、特に約１：１０である場合は、プロセスガスは、主にストリッピングガスとして機能し；そして、別のパッシベーションのステップが用いられて基板を保護する。ストリッピングガスとして主に作用するには、適切なストリッピング速度を与えるために、水蒸気含有量は体積で、酸素と窒素のガス含有量の合計の約２０％よりも少なくなるべきである。どのプロセスガス混合物においても、窒素に対する酸素の体積流量は、好ましくは約１：１から約５０：１、更に好ましくは１：１から２０：１、特に１０：１である。

好ましくは、このプロセスは、約１から約１０トールの圧力及び約１５０゜から約４００℃の温度において真空チャンバ内で遂行される。基板がプラズマに暴露される時間は、一般的には、約１０から約２４０秒、好ましくは２０から６０秒である。一般的に、処理時間が長いほど、腐食が防止される時間も長くなる。

このプロセスで用いられる水蒸気は、ボイラないしバブラ１００内で形成でき、これはフィードライン１０２により真空チャンバ５２に接続されている。ボイラないしバブラは、水を蒸発させるに充分高い温度及び充分低い圧力に維持される。ボイラが用いられる場合は、ボイラ内の水は水の沸点近くの温度まで加熱されている。典型的には、ボイラ内の圧力は、約５０トールから約２００トール、更に好ましくは１００トールから１５０トールの範囲にある。バブラが用いられる場合は、水蒸気を真空チャンバ５２へ移動させるためにアルゴンやヘリウム等の不活性キャリアガスがバブラ内を通過していてもよい。

好ましくは、水蒸気、酸素及び窒素を備えたプロセスガスは、（ｉ）複数のパッシベーションのステップ、又は（ｉｉ）複数のパッシベーション及びレジストストリッピングのステップを備えた複数のサイクルのプロセスに用いられる。複数のサイクルのパッシベーションのプロセスは、少なくとも２つのパッシベーションのサイクルを有し、基板上にエッチャント副生成物のみが存在する場合、又は別のストリッピングのステップで基板のストリッピングを行う方が望ましい場合に望ましい。第１のサイクルでは、チャンバ５２内に上述の組成のパッシベーションガスが導入され、パッシベーションガスからプラズマが発生する。プラズマ活性化されたパッシベーションガスは、基板２０上でエッチャント副生成物２４と反応してガス上の副衛生物を生成し、これは真空チャンバから排出される。その後、パッシベーションガスの流れが止められ、チャンバ内のプラズマが消失する。第２のパッシベーションのサイクルでは、チャンバ内にパッシベーションガスが再び導入され、チャンバ内にプラズマが再び発生される。

更に典型的には、残留レジスト及びエッチャント副生成物が基板から同時に除去できるように、ストリッピングのステップ及びパッシベーションのステップを共に備えた複数のサイクルのプロセスを用いることが望ましい。パッシベーションのステップでは、上述の組成のパッシベーションガスがチャンバ５２内に導入され、パッシベーションガスからプラズマが発生されて、基板２０をパッシベーションする。ストリッピングのステップでは、ストリッピングガスがチャンバ内に導入され、ストリッピングガスからプラズマが発生されて、基板２０上のポリマーのレジスト又は酸化物ハードマスクをストリッピングする。このストリッピングのステップ及びパッシベーションのステップは少なくとも一回、好ましくはこれらステップが最初に行われた同じ順番で、繰り返され、複数のサイクルのプロセスを生じさせる。このプロセスにおいて、パッシベーションのステップはストリッピングのステップの前に行われてもよく、その逆でもよい。典型的には、各プロセスステップの間に、安定化のステップが行われ、引続くステップのために、このステップ中にプロセス条件が安定化される。

一般的には、複数のサイクルのプロセスのいずれにおいても、たとえプロセス全体の継続時間の全時間は増加しなくとも、サイクルの数が多いほど、処理済みの基板２０に、より高い耐腐食性を与える。しかし、サイクルの数が少なくなれば、より速いプロセスのスループットを与えるため、特に各プロセスステップの間の安定化の継続時間が長い場合は、サイクルの数は、好ましくは約１から約１０サイクル、更に好ましくは約２から約５サイクルである。

好ましくは、複数のサイクルプロセスの各パッシベーションのステップ又は随意のストリッピングのステップは、約１から約６０秒、更に好ましくは２から３０秒、最も好ましくは２から２０秒の、継続時間を有する。複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのプロセスでは、同じサイクルの中のパッシベーションのステップは、典型的には各サイクルのストリッピングのステップと同じ継続時間を有するが、これらのステップはまた異なる継続時間を有していてもよい。

複数のサイクルプロセスに使用するための別のパッシベーションガスは、基板２０上のエッチャント副生成物２４と反応して真空チャンバ５２からの排気が可能なガス状副生成物を生成することが可能な、何らかのガスを含んでいる。例えば、エッチャント副生成物２４が塩素を含んでいる場合は、パッシベーションガスは、水素含有ガスを備え、これは塩素と反応して塩化水素酸等のエッチャント副生成物を生成し、このエッチャント副生成物は真空チャンバ５２から排出される。（ｉ）アンモニア及び酸素、又は、（ｉｉ）随意酸素及び窒素を有する水蒸気、を含んだ適切なパッシベーションガスは、このステップに用いることが可能である。パッシベーションガスがアンモニア及び酸素を備える場合は、酸素に対するアンモニアの体積流量比は、約１：１から約１：２０、更に好ましくは約１：５から約１：１５、最も好ましくは約１：１０である。５リッターの容量のチャンバ５２に対しては、好ましいガス流れは、３００ｓｃｃｍＮＨ₃ と３０００ｓｃｃｍＯ₂ とを備える。アンモニアと酸素のパッシベーションガスを用いた場合は、１０秒のパッシベーションのステップと１０秒のストリッピングのステップとを備える２−サイクルのプロセスが、高い対腐食性と高いプロセススループット効率の最善の組み合わせを与える。

水蒸気のみを備えるパッシベーションガスもまた、エッチャント副生成物２４のパッシベーションに用いることが可能である。真空チャンバ５２が５リッターの容量を有する場合は、水蒸気の流量は好ましくは約１００から１０００ｓｃｃｍ、更に好ましくは約５００ｓｃｃｍである。水蒸気を備えるパッシベーションガスに対しては、各２０秒間の継続時間を有するパッシベーションのステップとストリッピングのステップとを備えた３サイクルの複数サイクルプロセスを用いれば、最善の腐食性の結果が得られた。

複数のサイクルのストリッピング及びパッシベーションプロセスにおいてポリマー樹脂をストリッピングする適切なストリッピングガスは、（ｉ）酸素、及び、（ｉｉ）水蒸気、窒素ガス、又はフルオロカーボンガス等の酸素活性化ガス又は蒸気とを含むが、フルオロカーボンガスには、ＣＦ₄ 、Ｃ₂Ｆ₆、ＣＨＦ₃、Ｃ₃Ｈ₂Ｆ₆ 及びＣ₂Ｈ₄Ｆ₂（例えば、ローズへの米国特許第５，２２１，４２４号、及びフワンらへの米国特許第５，１７４，８５６号に開示され、これら両者はここに参照として併合される）が含まれる。好ましいストリッピングガスの組成は、酸素と窒素とを、約６：１から約２００：１、更に好ましくは１０：１から１２：１の体積流量比で備え、例えば、５リッターの真空チャンバ５２に対する適切なガス流量は、Ｏ₂が３０００から３５００ｓｃｃｍ、Ｎ₂ が３００ｓｃｃｍである。

酸素ハードマスクのストリッピングに適切なストリッピングガスは、ハロゲン含有ガスを含み、例えば、ＣＦ₄ 、Ｃ₂Ｆ₆、ＣＨＦ₃、Ｃ₃Ｈ₂Ｆ₆ 、Ｃ₂Ｈ₄Ｆ₂及びＨＦである。また、ＢＣｌ₃、ＣＣｌ₄ 又はＳｉＣｌ₄ 等の他のハロゲンガスを用いて側壁堆積物の除去を容易にすることもできるが、塩素含有ガスを用いた場合は、パッシベーションチャンバの塩素ガスによる汚染を防止するために、装置５０のエッチングチャンバ（図示されず）内で酸化物ストリッピングプロセスが行われるべきである。典型的には、ストリッピングのステップにおいては酸化物ハードマスクの一部だけがストリッピングされ、これに続くステップが用いられて、基板上に誘電又は絶縁層を堆積する。

複数のサイクルのプロセスにおいては、真空チャンバ５２の圧力及び温度は、その後のパッシベーションのステップ又はストリッピングのステップの間に変化されてもよく、又は、その後のサイクル間で変化されてもよく、又は、実質的に一定に維持されてもよい。好ましくは、真空チャンバ５２は、約１から約１００トール、更に好ましくは１から１０トール、最も好ましくは２トールに維持される。随意、第２のステップ又はサイクルにおいて、チャンバ５２内の圧力は、約１トールより低い、更に典型的には５００ミリトールよりも低い、最も典型的には、約１００ミリトールよりも低い第２の低い圧力に減じられる。典型的には、基板２０は、ランプヒータ７２を用いて、約１５０℃から約４００℃、更に好ましくは２００℃から３８０℃の温度に加熱される。好ましくは、プロセススループット効率を向上するため、その後のステップの間の圧力及び温度の変化は最小限にされる。

装置５０のマイクロウェーブプラズマ発生器８０を用いて、ストリッピング又はパッシベーションガスからプラズマが生成される。プラズマが基板２０の加熱を生じさせる場合は、基板の温度が実質的に一定となるように、マイクロウェーブ発生器８０のパワーレベルが制御される。典型的には、マイクロウェーブ発生器８０のパワー出力は、５００から２５００ワット、更に好ましくは８００から１５００ワットの範囲にある。

複数のサイクルパッシベーションプロセスは、従来のプロセスよりも、高いプロセススループットと優れた耐腐食性を与えることができる。シングルサイクルのプロセスを用いて得られると同等又はより優れた耐腐食性が、短い継続時間のプロセスで得られる能力は、複数のサイクルのプロセスの予期せぬ商業的な利点である。複数のサイクルのパッシベーションプロセスは高いスループットを与えることができると考えられており、その理由は、より速い拡散のメカニズムにより、エッチャント副生成物をより速く除去させることができるからである。第１のパッシベーションのステップでは、エッチャント副生成物２４は、基板２０の表面から除去される。その後、パッシベーション種は残留レジスト２４及び側壁堆積物２７の中へと拡散するに違いなく、そこでエッチャント副生成物２４と反応し、そして、その反応生成物が拡散によりレジスト又は側壁から出て行くに違いなく、その後脱着される。パッシベーションガスの流れが複数のサイクルのパッシベーションプロセスにおいて停止された場合は、パッシベーション副生成物の脱着が更に速く生じるはずである。その後に続く空乏化及び拡散のプロセスにより、エッチャント副生成物２４のパッシベーションをより速くより効率良くすることができる。

複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのプロセスは、従来技術よりも速いスループット及び優れた耐腐食性を実証した。ストリッピングのステップが残留レジスト２６及び側壁堆積物２７の部分を除去し、その結果、残留レジスト２６及び側壁堆積物２７をより薄く、より多孔的にし、また、残留レジスト２６内へのパッシベーション種の拡散と、レジスト２６から外への反応生成物の拡散とを促進する。複数のサイクルのプロセスは、基板のパッシベーション後少なくとも２４時間、更に典型的には少なくとも４８時間、雰囲気湿度による腐食への耐性を有する基板を提供する。これは、約１から２時間の耐腐食性しか典型的に与えない従来技術に対して実質的な改善である。改善された耐腐食性により、更に効率の高い処理スケジュールを可能にし、製造のロスを低くする。

本発明の他の側面に従って、エッチャント残留物及び副生成物の不利な効果を減ずるためのエッチング済み基板を処理する改良プロセスは、基板を真空下で下式のアルキルアミンに暴露する事を備え：

ここで、Ｒ₁ はアルキル基であり、好ましくは、１から５の炭素原子を含むアルキル基であり、例えば、メチル、エチル又はプロピルであり：Ｒ₂とＲ₃ のそれぞれは、同じでも異なっていてもよいが、水素原子又はアルキル基であり、好ましくは、１から５の炭素原子を含むアルキル基であり、例えば、メチル、エチル又はプロピルである。好ましくは、アミンの一部分がガス状の形態で存在しアミンのこの一部分が基板上で吸着されるように、真空チャンバ内のアミンの蒸気圧がなることが好ましい。このアミンの抑制のステップでは、アミンは、造作の表面に吸着されたパッシベーション層を形成し、これは造作の腐食を抑制する。アミン抑制層は、高い電池対活性を示す金属合金を含む造作２２に対して、これらの金属の腐食を防止するに有用である。

アミン抑制のステップを行うに際しては、アミンの蒸気が真空チャンバ５２のシンク領域内に、基板２０に充分なアミンを吸着させるに充分な時間導入され、基板が雰囲気に暴露された際に少なくとも２４時間基板２０の腐食を抑制する。一般には、この２４時間の間に、基板２０の腐食を抑制する必要性を取り除く付加的な処理ステップを受ける。基板２０のアミン暴露の時間が長いほど、腐食の抑制の効率が高くなる。しかし、プロセスのスループットの効率に対しては、約１２０秒未満、更に好ましくは約９０秒未満、最も好ましくは約６０秒未満、アミンが基板に暴露される。アミン露出のステップでは、真空領域５６は、好ましくは約１から約１００トールの範囲に、更に好ましくは約１トールから約１０トールの範囲の圧力に維持される。

アミンの蒸気圧は真空チャンバ５２内でアミンの少なくとも一部がガス化するように充分高く、且つ、真空チャンバ５２内でアミンの少なくとも１部が基板２０に吸着されるよう充分低くなるべきである。アミンのアルキル部分は、メチル、エチル及びプロピル等のアルキルを備えることが好ましく、各アルキルは、１から５個の炭素を備えることが好ましい。適切なアミンには、モノ−アルキル、ジ−アルキル及びトリ−アルキル置換の、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミンが含まれ、これはモノメチルアミン、ジメチルアミン及びトリメチルアミン等であり、その理由は、これらのアミンは沸点が低く、商業的にすぐに入手可能だからである。使用可能な特定のアミンには、トリメチルアミン（ＢＰ２．９℃）、これは好ましいものであり、ジエチルアミン（ＢＰ７．４℃）及びモノメチルアミン（ＢＰ−６．３℃）である。好ましくは、アミンは、少なくとも２つのアルキル部分、更に好ましくは３つのアルキル部分を備える。これらのアミンの中で、トリメチルアミンが好ましく、その理由は、三級（トリアルキル）アミンが二級（ジアルキル）アミンよりも効率の高い抑制剤と考えられるからであり、次に、二級アミンは、一級（モノアルキル）アミンよりも効率の高い抑制剤であると考えられる。しかし、これらのアミンの毒性及び商業的な入手可能性もまた、適当なアミンの選択を支配する。

アミン蒸気は、アミンガス又は液体アミンを備えたアミンソース１０４から発生される。液体アミンソース１０４は、フィードライン１０２によって真空チャンバ５２に流体的に接続され、液体アミンの少なくとも一部を気化させるに充分に高い温度及び充分に低い圧力に維持された、ボイラ又はバブラを備えている。好ましくは、ボイラ又はバブラは、室温に維持される。ボイラの圧力は、好ましくは約５０トールから約２００トール、更に好ましくは１００から１５０トールである。ボイラが用いられる場合は、ボイラは液体アミンの沸点と実質的に同じ温度に維持されて、アミン蒸気を発生させる。バブラが用いられる場合は、バブラ内でバブルとなったアルゴン又はヘリウム等のキャリアガスが、真空チャンバ５２へアミン蒸気を運ぶ。

ストリッピング、パッシベーション及び随意アミン抑制のステップの後、パッシベーションされストリッピングされた基板２０はチャンバから取り出され、エッチャント溶液内でエッチングされエッチングプロセスで形成する側壁堆積物２７を除去する。従来からのウェットケミカルエッチャント溶液が適している。このプロセスでは、ウエハは、ニュージャージ州アレンタウンのAdvanced Chemical Technologiesから商業的に入手可能な「ＡＣＴ」９００シリーズ又はＨＦ含有ウェットケミカルエッチャントでエッチングされる。ウェットエッチングの後、ウエハは脱イオン水でリンスされ残留しているウェットエッチャントを除去する。

[実施例]
以下の実施例が、本発明のプロセスを例示する。実施例の全てが、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から商業的に入手可能な「ＡＭＡＴＰＲＥＣＩＳＩＯＮ５０００ＭＥＴＡＬＥＴＣＨＥＲ」において実施された。この「ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ５０００」装置は、パッシベーション及びストリッピングチャンバ（図示のように）に接続されるエッチングチャンバ（図示されず）を有し、雰囲気に暴露されることなく、基板はエッチングチャンバからパッシベーション及びストリッピングチャンバへと移送が可能である。装置のエッチングチャンバ（図示されず）はまた、チャンバ内のプラズマ強度を増強する磁場を随意発生させるために、チャンバを包囲する誘導コイルを備えている。これらの実施例は、直径約２００ｍｍ（８インチ）、厚さ０．７３ｍｍのシリコンウエハ上で実施された。

パッシベーション及びストリッピングの後、所定の時間のインターバルの間、処理済みの基板を雰囲気に暴露し、又は相対湿度約４０％までの範囲の高い湿度レベルに暴露し、その後、暗視野条件の顕微鏡又は電子操作顕微鏡により、基板を測定することにより、基板の耐腐食性が試験される。基板の腐食は、金属の造作上に形成された、腐食した水化種により生じた散乱光の小片として目に見える。腐食は、パッシベーション及びストリッピングのステップの直接の後、２時間から７日までのインターバルにおいて測定され、ないしは、ウェットケミカルエッチングの後、１、２又は３週間のインターバルにおいて測定される。

（実施例１〜１１）これらの実施例においては、（ｉ）ＴｉＷバリア層；（ｉｉ）厚さ約５５０ｎｍのアルミニウム−シリコン−銅導電性金属層で、このアルミニウム合金はシリコン１．５％と銅０．５％を含み；及び（ｉｉｉ）チタンの反射防止層を備える造作を有する基板上において、単一又は複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのプロセス実施された。この以前に、基板はＢＣｌ₃ 、Ｃｌ₂ 及びＮ₂ ガス混合物を用いた反応性イオンエッチングにおいてエッチングされていた。

実施例１〜１１の腐食試験のプロセス条件及び結果が、表１に示される。パッシベーションのステップは、５００ｓｃｃｍの体積流量で流される水蒸気を用いてなされた。ストリッピングのステップは、酸素、窒素、及び随意水蒸気を記載の流量で備えるストリッピングガスを用いて実施された。これらのプロセス全てにおいて、真空チャンバは２トールの圧力に維持された。一般に、複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングプロセスは、単一サイクルのプロセスと比較して、優れた腐食性の結果を提供した。

実施例７に用いられた複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングプロセスは、最良の耐腐食性を提供した。このプロセスでは、各パッシベーションステップ及びストリッピングステップは継続時間が２０秒であり、また、パッシベーションステップとストリッピングステップは、３回繰り返された。７２時間よりも長く９６時間迄の耐腐食性が得られた。

実施例６と７とを比較することにより、同じ全複数サイクルプロセスの時間に対して、サイクルの数が増加すれば、より良好な耐腐食性を与えることが示唆される。

実施例７と９とを比較すれば、最終のストリッピングのステップが基板の耐腐食性を実質的に増加させていることが見出される。最終のストリッピングステップが実施されていない実施例９では、３から７時間までの耐腐食性が見出された；実施例７では、７２時間を超える耐腐食性が見出された。最終のストリッピングステップが耐腐食性を増加させるのは、ストリッピングガスの酸素が造作のアルミニウムを酸化し、金属の造作上に酸化アルミニウムの保護層を形成するからであると考えられる。

実施例１１は、パッシベーション及びストリッピングのサイクルの数を増加させることにより、最も速い全処理時間が実現されることが可能であることを例証している。

（実施例１２〜４０）これらの実施例では、（ｉ）３０００ｓｃｃｍ及び３００ｓｃｃｍのアンモニアを備えるパッシベーションガスと、（ｉｉ）酸素３０００ｓｃｃｍと窒素３００ｓｃｃｍを備えるストリッピングガスを用いた複数サイクルプロセスが用いられた。

これらの実施例用いられる基板の造作は、順に、（ｉ）銅０．５％を含むアルミニウム合金の厚さ３，５００オングストロームの層、（ｉｉ）４５０オングストロームのＴｉＮの層、（ｉｉｉ）１，０００オングストロームのＴｉの層、及び、（ｉｖ）３６５オングストロームのＴｉＮの層を備えていた。この以前に、基板は、ＢＣｌ₃ 、Ｃｌ₂ 及びＮ₂ 、随意ＣＦ₄を備えるガス混合物を用いた反応性イオンエッチングにおいてエッチングされていた。

これらの全ての実施例に対して、継続時間約１０秒の初期安定化ステップが実施された。このステップでは、基板は真空チャンバ移送された。チャンバの温度は、約６０から１００℃の温度から、約３２５℃の温度にまで勾配上昇し、チャンバの圧力は、約１０から５０ミリトールの圧力から、約２トールの圧力に勾配上昇した。Ｏ₂３０００ｓｃｃｍとＮＨ₃ ３００ｓｃｃｍを備えるパッシベーションガスが、チャンバ内を流された。安定化のステップの後、基板をパッシベーションしストリッピングするために適したプロセスガス条件が、以下に記載されるように維持された。

（実施例１２〜２１）実施例１２〜２１は、Ｌ９（４つのプロセス変数に対して各変数が３つのレベル）、直交要因配置実験を用いて処理された。表ＩＩには、４つのプロセス変数と、各変数に対して用いられた３つのレベルが記載される。表ＩＩＩには、１０のウエハのそれぞれを処理するために用いられた実際のプロセス条件が記載される。実施例２１は実施例１２と同じプロセス条件で試行され、実験の再現性を証明した。これらの実施例では、最初のパッシベーション及びストリッピングサイクルは、約３２５℃の温度において行われ、２番目のパッシベーションのサイクルの温度は、表ＩＩに示されるように変化された。表ＩＩＩでは、変数ＰＳ／ＰＴは、単一のパッシベーション及びストリッピングサイクルの継続時間を全複数サイクルプロセス時間で割ったものを表す。変数Ｐ／（Ｐ＋Ｓ）は、単一のパッシベーションステップの全時間をパッシベーション及びストリッピングサイクルの全時間で割ったものを表す。

光学顕微鏡でウエハは１００Ｘに拡大されて検査され、ストリッピングの直後にウエハ上に残留するフォトレジストを評価し、また、６及び２４時間ウエハが雰囲気に暴露された後のウエハの腐食を同定した。ウエハのいずれにも、フォトレジストは観察されず、６及び２４時間の試験のインターバルの後にも、いずれのウエハにおいても腐食の兆候は観察されなかった。これらの実施例は、複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのプロセスを用いて得られる腐食性能の変化性が低いことを例証している。

（実施例２２〜３１）実施例２２〜３１も、Ｌ９直交要因配置実験を用いて処理された。要因配置変数及びレベルは、表ＩＶに列挙される。表Ｖは、実施例２２〜３１の各々を処理するために用いられる処理条件を示す。実施例３１は、実施例２２と同じプロセス条件で試行され、実験の再現性を証明した。

処理の後、ウエハの各々は光学顕微鏡を用いて１００Ｘに拡大されて評価された。ウエハ上にフォトレジストは何も見出されず、ひどい腐食を示した実施例３０を除いて、６及び２４時間後、どの実施例も腐食は示さなかった。

これらの実施例の結果、基板の耐腐食性は、パッシベーション及びストリッピングのプロセスをより長くしストリッピングプロセス温度をより高くすることにより向上することが例証されている。

（実施例３２〜４０）実施例３２〜４０では、複数のサイクルのパッシベーション及びストリッピングプロセスを用いて、ウエハ２組が処理された。第１の組のウエハは、ストリッピング及びパッシベーションプロセスの直後のウエハの耐腐食性を評価するために処理された。第２番目の組のウエハは、ストリッピング及びパッシベーションの済んだウエハがウェットケミカルエッチングされた後の耐腐食性を評価するために処理された。

実施例３２〜３６に用いられた第１の組のウエハは、２サイクルのパッシベーション及びストリッピングプロセスを用いて処理された。各サイクルにおけるパッシベーション及びストリッピングステップは、約１０秒の継続時間試行され、合計で４０秒間の複数のサイクル処理時間を与えた。複数のサイクルの全処理時間は、各パッシベーションステップ及びストリッピングステップの間に２秒のインターバルを３回含むので、４９秒であった。最初のサイクルのパッシベーションのステップ及びストリッピングステップは、共に、３２５℃の温度で実施され、２番目のサイクルのパッシベーションのステップ及びストリッピングのステップは共に、３８０℃の温度で実施された。

処理がなされた後、ウエハは相対湿度４０％の室温の雰囲気下に保存された。所定の時間のインターバル後の、ウエハ上の残留レジスト及び腐食が、光学顕微鏡を用いて評価された。ウエハの評価は、１、２、３、４及び７日後に行われた；５枚のウエハ全てが最初の日の後に評価され、４枚が第２日後、３枚が第３日後、このようにして、第７日後に、ただ１つのウエハが評価された。これらの時間のインターバルの後、ウエハのいずれにも腐食は見出されなかった。

実施例３７〜４０に使用された第２番目の組のウエハもまた、２−サイクルのパッシベーション及びストリッピングプロセスを用いて処理された。実施例３７の各パッシベーション及びストリッピングのステップの継続時間は１０秒であった；実施例３８では５秒；実施例３９では３秒；そして、実施例４０では２秒であった。最初のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのステップは、共に、３２５℃ぼ温度で実施され、第２番目のサイクルのパッシベーション及びストリッピングステップは共に、３８０℃の温度で行われた。

処理が行われた後、ウエハは４０％の相対速度環境下で室温で保存された。２４時間後、観察される腐食はウエハのいずれにもなかった。

その後、ＨＦ含有の酸性溶液を用いてウェットケミカルエッチングがなされた。エッチングが行われた後、再びウエハは相対湿度４０％のチャンバ内に室温で保存され、１、２及び３週間のインターバルで、光学顕微鏡により評価された。３週間の後においても、いずれのウエハにも腐食は観察されなかった。実施例３７〜４０は、２秒間のパッシベーション及びストリッピングのステップの継続時間を用いて処理されたウエハと、１０秒間のパッシベーション及びストリッピングのステップの継続時間を用いて処理されたウエハの間には差異がなかったことを例証した。

（実施例４１〜５３）実施例４１〜５３は、単一又は複数のサイクルパッシベーション及びストリッピングのステップを用いて処理された。これらの実施例全てにおいては、パッシベーションガスは下記の如く、蒸気及び随意酸素と窒素を備えていた。

実施例４１〜５３の基板上の造作は、（ｉ）厚さ１００μｍのＴｉのバリア層、（ｉｉ）１０００ｎｍ又は１０５０ｎｍのいずれかの厚さの、Ｃｕを０．５％含有するＡｌの導電性層、及び（ｉｉｉ）３６ｎｍ又は４５ｎｍのいずれかの厚さのＴｉＮの反射防止層を備えていた。ウエハは、ＢＣｌ₃、Ｃｌ₂ 及びＮ₂ を備えるガス混合物を用いた反応性イオンエッチングにおいてエッチングされており、エッチングの前にはフォトレジストは約１．８から２μｍの厚さを有していた。

基板上に複数のサイクル及び単一サイクルのプロセスの両方が実施されたが、単一サイクルプロセスのあるものは、５０秒の全プロセス時間で、適切な耐腐食性を提供した。これらの造作の金属合金の電解活性が充分に低いため、全プロセス時間をこれ以上短くしようとしなければ、複数サイクルプロセスは必要ないからであると考えられる。

（実施例４１〜４５）実施例４１〜４５においては、ウエハ「バスケット」又はフープが、真空チャンバ内で基板の支持に用いられた。ウエハバスケットに基板が置かれた後、初期のチャンバ安定化のステップが、約１５秒間実施された。この安定化のステップでは、表ＶＩに示された流量でプロセスガスが真空チャンバ内に流され、真空領域の温度及び圧力は所望のプロセスレベルに維持された。安定化の後、表ＶＩに示されるように、単一のサイクルのパッシベーション及びストリッピングのプロセスが実施された。プロセスのパッシベーションのステップは、２０秒の継続時間を有し、ストリッピングのステップは、４０秒の継続時間を有した。

実施例４１から４５までの腐食試験の結果は、表ＶＩに列挙される。基板の値腐食性がパッシベーションの温度を下げることに影響されず（実施例４１と４２、並びに、実施例４３と４４を比較せよ）、また、ストリッピング温度の上昇によっても影響されない（実施例４４と４５を比較せよ）ことが観察された。

（実施例４６〜５２）実施例４６〜５２では、パッシベーション及びストリッピングのステップのプロセス条件は一定に維持され、パッシベーション及びストリッピングのステップの継続時間は、表ＶＩＩ及びＶＩＩＩに示されるように、変化された。実施例４６〜５０では、パッシベーションのステップはストリッピングのステップに先行し、実施例５１及び５２では、ストリッピングのステップがパッシベーションステップに先行した。実施例４９は、２−サイクルのパッシベーション及びストリッピングのステップが用いられた。

これらの実施例では、真空チャンバ内に基板を保持するためにペデスタル（図示されず）が用いられた。このペデスタルが基板の温度の更なる制御を可能にしたが、その理由は、ウエハバスケットホルダと比べてより大きなペデスタルの質量が、基板の温度を安定化させるからである。

パッシベーションのステップでは、Ｈ₂Ｏ５００ｓｃｃｍ、Ｏ₂ １０００ｓｃｃｍ及びＮ₂１００ｓｃｃｍを備えるプロセスガスが用いられて、真空領域が約２トールの圧力に維持された。マイクロウェーブ発生器８６のパワーレベルは、約１４００ワットに維持された。

ストリッピングのプロセスにおいては、Ｏ₂ ３５００ｓｃｃｍ及びＮ₂ ３００ｓｃｃｍを備えるプロセスガスが用いられて、真空チャンバが約２トールの圧力に維持された。マイクロウェーブパワーレベルは、約１０００ワットに維持された。

これらの実施例は、２００から３００℃までの基板温度を用いた、単一サイクルの水ベースのパッシベーション及びストリッピングプロセスが、有効な耐腐食性を与えることが可能であることを例証した。記載された金属含有層を有する造作に対して、少なくとも約１５０秒の全継続時間を有する単一サイクルプロセスが適切な耐腐食性を与え、複数のサイクルのプロセスは必要がなかった。これらの実施例はまた、パッシベーションのステップ及びストリッピングのステップの順番は、基板の耐腐食性が影響しないことを例証した。

（実施例５３）実施例５３は、好ましい単一サイクルのストリッピング及びパッシベーションプロセスを例示し、このプロセス条件は、表ＩＸに開示される。このプロセスは有利であり、その理由は、適度に高いウエハスループットを与える一方で、有効なパッシベーション及びストリッピングの品質を維持するからである。このプロセスを用いてパッシベーションされたウエハは、雰囲気に暴露された場合に２４時間以上の耐腐食性があることを例証した。

（実施例５４及び５５）これらの実施例は、基板上の部分的にエッチングされた高い腐食性のＴｉ−Ｗ層の腐食を防止するために、単一サイクルの水蒸気パッシベーションプロセスを用いることが可能であることを例示する。これらの実施例では、完全な反応性イオンエッチング、パッシベーション及びストリッピングプロセスのシーケンスが記載される。これらの実施例に用いられるウエハは、（ｉ）Ｔｉ−Ｗ合金のバリア層、（ｉｉ）アルミニウム含有合金の導電性層、及び（ｉｉｉ）反射防止層を備えた造作を有していた。ウエハ上の造作は、下側のＴｉ−Ｗバリア層が露出するまでエッチングされた。Ｔｉ−Ｗ層はエッチングされなかったが、その理由は、その下の回路デバイスがプラズマエッチングプロセスによって損害されるからである。部分的にエッチングされたＴｉ−Ｗバリア層は、雰囲気に暴露されれば急速に腐食され、その理由は、合金中の金属の電解結合が腐食を促進するからである。従って、部分的にエッチングされたバリア層は、エッチングの後直ちに水蒸気含有プラズマを用いてパッシベーションされる。

実施例５４及び５５の基板は、２−ステージのエッチングプロセスを用いるエッチングチャンバ（図示されず）内でエッチングされる。第１番目のエッチングのステージでは、流量５０ｓｃｃｍのＢＣｌ₃ 、流量４０ｓｃｃｍのＣｌ₂ 及び流量２０ｓｃｃｍのＮ₂を備えたエッチャントガスが、エッチングチャンバ内に導入された。チャンバ内の圧力は、約２００ミリトールに維持された。チャンバ内のカソードに印加されたＲＦパワーは約４００ワットであり、そして、誘導コイルを用いて４０ガウスの磁場が発生されて、プラズマを励起した。第１番目のエッチングのステージでは、基板上のアルミニウム含有層が貫いてエッチングされるまで行われ、このエッチングのステップの終点は、光放出技術により測定された。第２番目のエッチングのステージでは、基板上の厚さ１５００オングストロームのＴｉ−Ｗバリア層が、Ｔｉ−Ｗ層の５００オングストロームだけエッチングされるまでエッチングされ、基板上にＴｉ−Ｗ層が１０００オングストロームだけ残った。第２番目のエッチングのステージでは、ＢＣｌ₃２５ｓｃｃｍ、Ｃｌ₂ ２０ｓｃｃｍ及びＮ₂ ２０ｓｃｃｍを備えたプロセスガスがチャンバ内に導入され、チャンバは約２０ミリトールの圧力に維持された。カソードに印加されたＲＦパワーは、２５０ワットのレベルに維持され、チャンバ内でプラズマを励起するために、４０ガウスの磁場が用いられた。第２のエッチングのステージは、約４０秒間行われた。

エッチングが行われた後、ウエハはエッチングチャンバ（図示されず）からパッシベーション及びストリッピングチャンバへと移送された。実施例５４では、ウエハは別々のステップでパッシベーションされ、ストリッピングされた。パッシベーションのステップでは、チャンバ内に水蒸気が５００ｓｃｃｍの流量で導入された。マイクロウェーブプラズマ発生器に８００ワットのＲＦパワーが印加され、ウエハが２５０℃まで加熱された。このパッシベーションのステップは、４５秒の全時間で行われた。パッシベーションが行われた後、別のストリッピングのステップにおいてウエハはストリッピングされた。ストリッピングのステップは、３００ｓｃｃｍの流れの酸素と２００から３００ｓｃｃｍまでの流れの窒素とを備えたストリッピングガスを用いた。マイクロウェーブ発生器では１４００ワットのＲＦパワーレベルが維持され、ウエハの温度は２５０℃に維持された。パッシベーションのステップとストリッピングのステップの双方において、チャンバの圧力は２トールに維持された。実施例５４のパッシベーションされたウエハは、雰囲気に暴露された際に実質的に耐腐食的であった。

実施例５５のウエハは単一のステップのプロセスにおいてパッシベーションされストリッピングされた。３０００ｓｃｃｍの流れの酸素、２００ｓｃｃｍの流れの窒素及び３００ｓｃｃｍの流れの水蒸気がチャンバ内に導入された。１４０ワットのパワーレベルのプラズマが約９０秒間発生して、ウエハをストリッピングしパッシベーションした。実施例５５のパッシベーションされたウエハも、雰囲気下において腐食に対して耐性を示したことが観察された。ストリッピング及びパッシベーションの後、パッシベーションされたウエハ上に１０００オングストロームの厚さで残ったバリア層が、ウェットケミカルエッチングプロセスを用いて除去された。このプロセスに付加的に、ニュージャージ州アレンタウンのAdvanced Chemical Technologiesから商業的に入手可能な「ＡＣＴ」９００シリーズ液状エッチャントを用いて、ウエハは化学的にエッチングされた。エッチングがなされた後、ウエハは脱イオン水でリンスされ、残留エッチャントが除去された。

本発明はある好ましい態様に関して詳細に説明されてきたが、他の形態も可能である。例えば、ここに開示されたもの以外のパッシベーション及びストリッピングのプロセスを用いて複数のサイクルのプロセスを実施することが可能である。また、単一サイクルの水蒸気ベースのパッシベーション及びストリッピングのプロセスが、他のパッシベーション及びストリッピングのプロセスと結合して、より大きな耐腐食性及びプロセス効率を提供することも可能である。従って、添付した請求の範囲の趣旨及びその範囲は、ここに含まれる好ましい態様の記載に限定されるべきではない。

図１（ａ）は、エッチング済みの金属含有造作を有する基板の模式的縦断面図であり、ここへのエッチャント副生成物、残留レジスト及び側壁堆積物を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）の基板のパッシベーション及びストリッピング後の模式的縦断面図であり、エッチャント副生成物及び残留レジストが除去されたことを示し、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の基板の側壁堆積物の除去後の模式的縦断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）の基板の、アミンを用いた抑制後の模式的縦断面図であり、基板に吸収されたアミンを示す図である。図２は、本発明のプロセスの実施に適切な真空チャンバの、模式的縦断面図である。

符号の説明

２０…基板、２２…表面形状、２４…エッチャント副生成物、２６…残留レジスト、５０…装置、５２…真空チャンバ、６０…ガス流入口、８０…マイクロ波プラズマジェネレータ組立体。

Claims

ハロゲン含有エッチャントを用いたエッチング後の半導体ウエハを処理するプロセスであって、
（ａ）真空チャンバ内に基板を置くステップと、
（ｂ）水蒸気を備えたパッシベーションガスを真空チャンバ内に導入するステップと、
（ｃ）該パッシベーションガスからプラズマを発生させるステップと、
（ｄ）酸素と窒素を備えたストリッピングガスを真空チャンバ内に導入するステップであって、酸素の窒素に対する体積流量比（Ｖ_O2：Ｖ_N2）が、約６：１〜約２００：１である、前記ステップと、
（ｅ）該ストリッピングガスからプラズマを発生させるステップと、
（ｆ）処理後の基板を前記真空チャンバから取り出すステップと、
を有する処理プロセス。
酸素の窒素に対する前記体積流量比（Ｖ_O2：Ｖ_N2）が、約１０：１〜約１２：１である請求項１に記載の処理プロセス。
前記真空チャンバが１５０℃〜４００℃の温度及び１トール〜１０トールの圧力に維持される請求項１に記載の処理プロセス。
少なくとも約２４時間空気に曝露された場合の耐腐食性を基板に与えるように、プロセスガスのプラズマが基板をパッシベーションするような、温度及び圧力の条件に前記真空チャンバが維持される、請求項１に記載の処理プロセス。