JP2015060934A - Plasma processing method - Google Patents

Plasma processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2015060934A
JP2015060934A JP2013193349A JP2013193349A JP2015060934A JP 2015060934 A JP2015060934 A JP 2015060934A JP 2013193349 A JP2013193349 A JP 2013193349A JP 2013193349 A JP2013193349 A JP 2013193349A JP 2015060934 A JP2015060934 A JP 2015060934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
plasma processing
gas
treatment
post
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.)
Pending
Application number
JP2013193349A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一海 田中
Kazumi Tanaka
一海 田中
角屋 誠浩
Masahiro Sumiya
誠浩 角屋
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.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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 Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2013193349A priority Critical patent/JP2015060934A/en
Publication of JP2015060934A publication Critical patent/JP2015060934A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the yield of a processed object in plasma processing.SOLUTION: In a method of plasma processing a mixture gas of halogen gas and bromine gas in a plasma processing chamber, post-processing for removing a product material containing a halogen element and nitrogen element on a sample is performed, before the sample subjected to the plasma processing is exposed to the atmosphere. Consequently, the cause and mechanism of foreign matters due to residual halogen in the plasma processing are clarified, and occurrence of the residual halogen can be prevented, or the residual halogen and nitrogen thus occurred, and other compounds can be removed.

Description

本発明は、プラズマ処理方法に関し、特に半導体基板等の被処理物に対するプラズマエッチング処理に関する。   The present invention relates to a plasma processing method, and more particularly to a plasma etching process for an object to be processed such as a semiconductor substrate.

半導体製造工程では、リソグラフィーにより形成されたレジスト上のマスクパターンを、各材料へ転写するため、一般にプラズマを用いたドライエッチングが行われている。エッチング工程におけるパターン転写では、マスク上に異物が落下すると、エッチングを阻害してしまうため、エッチング残りなどの配線パターン異常を引き起こし、歩留りが低下する。   In a semiconductor manufacturing process, dry etching using plasma is generally performed in order to transfer a mask pattern on a resist formed by lithography to each material. In the pattern transfer in the etching process, if a foreign substance falls on the mask, the etching is hindered. This causes an abnormality in the wiring pattern such as an etching residue, resulting in a decrease in yield.

また、近年のデバイスの高集積化に対応する素子の微細化に伴い、歩留まり低下を引き起こす異物の粒径も小さくなり、異物低減の要求が益々高くなってきている。   In addition, with the miniaturization of elements corresponding to the recent high integration of devices, the particle size of foreign matter that causes a decrease in yield is also reduced, and the demand for foreign matter reduction is increasing.

なお、真空処理装置内で被処理物(以降、試料と呼ぶ)上に付着する異物としては、以下の2つが考えられる。   In addition, the following two can be considered as a foreign material adhering on a to-be-processed object (henceforth a sample) within a vacuum processing apparatus.

まず、(1)真空装置内壁等に付着していたものや真空装置内の壁材の腐食等により内壁自体から発生した異物が試料の搬送中や、真空排気等の過程やプロセス処理中にウェハ(試料)上に落下する落下異物である。   First, (1) foreign matter generated on the inner wall of the vacuum apparatus due to corrosion of the inner wall of the vacuum apparatus or the like due to corrosion of the wall material in the vacuum apparatus is transferred to the wafer during the process of sample evacuation, evacuation, etc. It is a fallen foreign substance that falls on the (sample).

次に、(2)プラズマエッチング処理によって生じる残留ハロゲン等が反応し、試料表面に付着することにより形成される異物である。   Next, (2) residual foreign matter generated by the plasma etching process reacts and adheres to the sample surface.

上記(2)の要因の1つである試料上の残留ハロゲン成分起因の異物は、処理プロセスにより、試料上に処理室内で異物が発生するもの、試料を処理室外へ取り出した後に大気中の水分等と反応し、異物が発生する等、様々な場合がある。そして、異物として真空中で発生し次工程のエッチング処理を阻害するものや大気中に搬送後に基板上で増加し、更にその後の洗浄工程等でも除去できない場合等、深刻な歩留まり低下を引き起こす可能性がある。   The foreign matter attributed to the residual halogen component on the sample, which is one of the above factors (2), is generated in the processing chamber on the sample by the processing process, and moisture in the atmosphere after the sample is taken out of the processing chamber. There may be various cases such as generation of foreign substances. And, it may cause serious yield reduction, such as foreign matter that occurs in vacuum as a foreign matter and hinders the etching process of the next process, increases on the substrate after being transported to the atmosphere, and can not be removed by subsequent cleaning process etc. There is.

なお、特許文献1や2には、上記の要因の1つである、臭素(Br)や塩素(Cl)、フッ素(F)等のハロゲン含有ガスを用いたエッチング処理後にウェハ上に生じる残留成分の除去方法が記載されている。   Patent Documents 1 and 2 describe residual components generated on a wafer after etching using a halogen-containing gas such as bromine (Br), chlorine (Cl), or fluorine (F), which is one of the above factors. The removal method of is described.

特開2006−270030号公報JP 2006-270030 A 特開2004−509464号公報JP 2004-509464 A

例えば、酸素を用いたプラズマアッシングやクリーニングプロセスは、残留ハロゲン等を取り除く上で、非常に強力であるが、近年のメタルゲート構造の採用により、メタル材料が酸化しデバイス特性へ影響を与えてしまう可能性があることから、使用できない。   For example, plasma ashing and cleaning processes using oxygen are very powerful in removing residual halogen and the like, but the adoption of a metal gate structure in recent years oxidizes metal materials and affects device characteristics. There is a possibility that it cannot be used.

そして、上記の残留ハロゲン起因により発生する異物の発生要因やメカニズムが明らかになっておらず、適切な運用方法や後処理方法についての配慮が行われていないという課題がある。また、処理する試料の材質によっては、後処理によりエッチングされ、基板表面の面荒れや形成したパターンの破壊を引き起こしてしまう可能性があり、また特にメタルゲート構造のデバイスでは、金属材料表面が酸化し、デバイスの特性を損なうこと等が懸念され、これらに対する配慮が行われていない等の課題もある。   And the cause and mechanism of the foreign material generated due to the above-mentioned residual halogen are not clarified, and there is a problem that no consideration is given to an appropriate operation method and post-treatment method. In addition, depending on the material of the sample to be processed, it may be etched by post-processing, which may cause surface roughness of the substrate and destruction of the formed pattern. In particular, in a metal gate structure device, the surface of the metal material is oxidized. However, there is a concern that the characteristics of the device may be impaired, and there is a problem that consideration is not given to these.

本発明の目的は、プラズマ処理における被処理物の歩留りの向上化を図ることができる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the yield of an object to be processed in plasma processing.

本発明の他の目的は、プラズマ処理における残留ハロゲン起因による異物の発生要因やメカニズムを明らかにし、残留ハロゲンを発生させない、もしくは発生した残留ハロゲンと窒素、およびその他化合物を除去することができる技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to clarify the cause and mechanism of the generation of foreign substances due to residual halogen in plasma processing, and to develop a technique that does not generate residual halogen or removes generated residual halogen and nitrogen and other compounds. It is to provide.

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明に係るプラズマ処理方法は、(a)プラズマ処理室内で臭化水素ガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、(b)上記(a)工程で前記プラズマ処理された上記被処理物に残留する臭素を除去する後処理を行う工程、を有し、上記(b)工程は、上記(a)工程で上記プラズマ処理された上記被処理物を大気に晒す前に行うものである。   The plasma processing method according to the present invention includes: (a) a step of plasma processing an object to be processed using hydrogen bromide gas in the plasma processing chamber; (b) the object to be processed that has been plasma-treated in the step (a). The step (b) is performed before the plasma-treated object to be processed in the step (a) is exposed to the atmosphere.

また、本発明に係るプラズマ処理方法は、(a)プラズマ処理室内でハロゲンを含有するガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、(b)上記(a)工程で上記プラズマ処理された上記被処理物上におけるハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物を除去する後処理を行う工程、を有するものである。そして、上記(b)工程は、上記(a)工程で上記プラズマ処理された上記被処理物を大気に晒す前に行う。   In addition, the plasma processing method according to the present invention includes (a) a step of performing plasma processing on an object to be processed using a mixed gas of a halogen-containing gas and nitrogen gas in a plasma processing chamber, and (b) the step (a). And a post-processing step for removing a product containing a halogen element and a nitrogen element on the plasma-treated object. And the said (b) process is performed before exposing the said to-be-processed object plasma-processed at the said (a) process to air | atmosphere.

また、本発明に係るプラズマ処理方法は、(a)ハロゲンを含有するガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、(b)上記(a)工程における上記プラズマ処理後に残留するハロゲンの濃度が、ハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物が生成されないような濃度以下になるまで上記残留するハロゲンを除去する工程、(c)上記(b)工程の後、窒素ガスを用いて上記被処理物をプラズマ処理する工程、を有するものである。   Further, the plasma processing method according to the present invention includes (a) a step of plasma processing an object using a halogen-containing gas, and (b) a concentration of halogen remaining after the plasma processing in the step (a). Removing the remaining halogen until the concentration of the product containing the halogen element and the nitrogen element is not generated, (c) After the step (b), the object to be treated using nitrogen gas And a step of plasma-treating the object.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

プラズマ処理における被処理物の歩留りの向上化を図ることができる。   The yield of the object to be processed in plasma processing can be improved.

また、プラズマ処理における残留ハロゲン起因による異物の発生要因やメカニズムを明らかにし、残留ハロゲンを発生させない、もしくは発生した残留ハロゲンと窒素、およびその他化合物を除去することができる。   In addition, it is possible to clarify the cause and mechanism of the generation of foreign matters due to residual halogen in plasma treatment, and to prevent residual halogen from being generated or to remove generated residual halogen and nitrogen and other compounds.

本発明の実施の形態のプラズマ処理で用いられる真空処理装置の構造の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the vacuum processing apparatus used by the plasma processing of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素または塩素に不活性ガスを混合してエッチングを行い、エッチング後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the measurement result of the number of the foreign materials after etching, etching by mixing an inert gas with hydrogen nitride or chlorine by the plasma processing of embodiment of this invention. 図2に示すエッチング後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of the to-be-processed object shown in FIG. 本発明の実施の形態の窒素を用いたプラズマ処理と同一の処理室でプラズマ処理を行った場合、他の処理室でプラズマ処理を行った場合、アンロードロック室でプラズマ処理を行った場合のそれぞれの異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。When plasma processing is performed in the same processing chamber as the plasma processing using nitrogen according to the embodiment of the present invention, when plasma processing is performed in another processing chamber, when plasma processing is performed in an unload lock chamber It is a data figure which shows an example of the measurement result of each foreign material number. 本発明の実施の形態の窒化水素と窒素を混合してエッチングを行い、エッチング後にアルゴンに水素等の混合ガスを加えた後処理後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the measurement result of the foreign material count after carrying out the etching by mixing hydrogen nitride and nitrogen according to the embodiment of the present invention, and adding a mixed gas such as hydrogen to argon after the etching. 本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素または塩素を混合したエッチング処理を行い、さらにエッチング処理後にアルゴンと四フッ化炭素等を加えて後処理を行い、後処理後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。Etching treatment in which hydrogen nitride or chlorine is mixed in the plasma treatment according to the embodiment of the present invention, and after the etching treatment, argon and carbon tetrafluoride are added to perform a post-treatment, and the number of foreign matters after the post-treatment is measured. It is a data figure which shows an example. 図6に示す後処理後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of the to-be-processed object shown in FIG. 図6に示す後処理後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of the to-be-processed object shown in FIG. 本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素と塩素を混合してエッチングを行い、さらにエッチング後、酸素による後処理を行った後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。FIG. 5 is a data diagram showing an example of the analysis result of the surface of an object to be processed after performing etching by mixing hydrogen nitride and chlorine in the plasma treatment according to the embodiment of the present invention, and further performing post-treatment with oxygen after etching. is there. 図9に示す酸素による後処理を行った後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of the to-be-processed object after performing the post-process by oxygen shown in FIG. 本発明の実施の形態のプラズマ処理におけるプロセス手順の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the process procedure in the plasma processing of embodiment of this invention.

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。   Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.

また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。   Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.

また、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and clearly considered essential in principle. Needless to say.

また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲等についても同様である。   Further, in the following embodiments, regarding constituent elements and the like, when “consisting of A”, “consisting of A”, “having A”, and “including A” are specifically indicated that only those elements are included. It goes without saying that other elements are not excluded except in the case of such cases. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. Further, even a plan view may be hatched for easy understanding of the drawing.

(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態のプラズマ処理で用いられる真空処理装置の構造の一例を示す構成図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the structure of a vacuum processing apparatus used in plasma processing according to an embodiment of the present invention.

まず、本実施の形態のプラズマ処理で用いられる真空処理装置100について、図1を用いて説明する。図1に示す真空処理装置100は、大きく分けて真空側ブロック(真空側領域)101と大気側ブロック(大気側領域)102とを備えている。大気側ブロック102は、大気搬送ロボット109を備えた大気搬送容器108とアライメントユニット111とを有している。そして、この大気搬送容器108の前面側には真空処理装置100において処理される対象となる半導体ウェハ(半導体基板)等の試料(被処理物)200を複数枚収容可能なウェハカセット(FOUP)110(110a,110b,110c)を備えている。   First, a vacuum processing apparatus 100 used in the plasma processing of this embodiment will be described with reference to FIG. A vacuum processing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a vacuum side block (vacuum side region) 101 and an atmosphere side block (atmosphere side region) 102. The atmosphere side block 102 includes an atmosphere transfer container 108 having an atmosphere transfer robot 109 and an alignment unit 111. A wafer cassette (FOUP) 110 capable of accommodating a plurality of samples (objects to be processed) 200 such as semiconductor wafers (semiconductor substrates) to be processed in the vacuum processing apparatus 100 is provided on the front side of the atmospheric transfer container 108. (110a, 110b, 110c).

真空側ブロック101は、内部に真空搬送ロボット107を備えた真空搬送容器112の側壁面の周囲に、内部が減圧されかつその内部に試料200が搬送されエッチング処理が行われる処理室103(103a,103b)と、内部が減圧されかつその内部に試料200が搬送されアッシング(灰化)等の後処理が行われる後処理室104(104a,104b)とを備えている。さらに、試料200を大気側と真空側との間でやり取りするロードロック室105と、アンロードロック室(他の処理室)106とを備えている。   The vacuum side block 101 has a processing chamber 103 (103a, 103a, 103) in which the inside is depressurized and the sample 200 is transported therein and etching is performed around the side wall surface of the vacuum transport container 112 including the vacuum transport robot 107 therein. 103b), and a post-processing chamber 104 (104a, 104b) in which the inside is decompressed and the sample 200 is transported and post-processing such as ashing (ashing) is performed. Furthermore, a load lock chamber 105 for exchanging the sample 200 between the atmosphere side and the vacuum side, and an unload lock chamber (another processing chamber) 106 are provided.

本実施の形態における図1に示す真空処理装置100に載置される処理室103は、真空容器および上記真空容器に接続されたガス供給装置、真空容器内の圧力を所望の値に維持する真空排気系、半導体基板である試料(被処理物)200を載置する試料台、真空処理室内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段等から構成されている。そして、上記プラズマ発生手段により、上記試料台の対面に載置されたシャワープレート等からダウンフローで真空処理室内に供給された処理ガスをプラズマ状態とすることにより、試料台上に保持された試料200に対してプラズマ処理が行われる。   The processing chamber 103 placed in the vacuum processing apparatus 100 shown in FIG. 1 in the present embodiment is a vacuum container, a gas supply device connected to the vacuum container, and a vacuum that maintains the pressure in the vacuum container at a desired value. An exhaust system, a sample stage on which a sample (object to be processed) 200, which is a semiconductor substrate, is placed, a plasma generating means for generating plasma in a vacuum processing chamber, and the like. Then, the sample held on the sample stage is brought into a plasma state by processing the plasma supplied from the shower plate or the like placed on the opposite side of the sample stage into the vacuum processing chamber by the plasma generating means. 200 is subjected to plasma treatment.

本実施の形態においては、マイクロ波ECR方式によるプラズマ発生手段を用いるが、例えば高周波電源を用いた容量結合方式や誘導結合方式等、他の放電手段を用いることもできる。マイクロ波ECR方式は、真空容器内に導入されたマイクロ波と、真空容器周辺に載置されたソレノイドコイルとによって形成される磁界のECR共鳴により処理室内に反応性ガスのプラズマを形成する方式である。   In the present embodiment, the plasma generation means by the microwave ECR method is used, but other discharge means such as a capacitive coupling method and an inductive coupling method using a high frequency power source may be used. The microwave ECR method is a method in which plasma of a reactive gas is formed in a processing chamber by ECR resonance of a magnetic field formed by a microwave introduced into a vacuum vessel and a solenoid coil placed around the vacuum vessel. is there.

図1に示す真空処理装置100に載置される後処理室104は、真空容器と上記真空容器に接続されたガス供給装置、真空容器内の圧力を所望の値に維持する真空排気系、半導体基板である試料(被処理物)200を載置する試料台、真空処理室内に処理室103とは異なるプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段等から構成されている。そして、上記プラズマ発生手段により、上記試料台の対面に載置されたシャワープレート等からダウンフローで真空処理室内に供給された処理ガスをプラズマ状態とすることにより、試料台上に保持された試料200のプラズマ処理が行われる。   The post-processing chamber 104 placed on the vacuum processing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a vacuum container, a gas supply device connected to the vacuum container, a vacuum exhaust system that maintains the pressure in the vacuum container at a desired value, and a semiconductor. It comprises a sample stage on which a sample (object to be processed) 200 as a substrate is placed, a plasma generating means for generating a plasma different from the processing chamber 103 in the vacuum processing chamber, and the like. Then, the sample held on the sample stage is brought into a plasma state by processing the plasma supplied from the shower plate or the like placed on the opposite side of the sample stage into the vacuum processing chamber by the plasma generating means. 200 plasma treatments are performed.

本実施の形態においては真空容器周辺に載置されたアンテナに高周波電力を印加することによってプラズマを形成するプラズマ発生手段を用いたが、処理室103と同様に他の放電手段を用いることもできる。   In the present embodiment, plasma generating means for forming plasma by applying high frequency power to an antenna mounted around the vacuum vessel is used. However, other discharge means can be used as in the processing chamber 103. .

また、図1に示す真空処理装置100に載置される後処理室104、もしくはアンロードロック室106の少なくとも1ヶ所には、リモートプラズマ装置(リモートプラズマ発生器)113が搭載される。本実施の形態では、アンロードロック室106にリモートプラズマ装置113が搭載されている場合を説明する。   In addition, a remote plasma apparatus (remote plasma generator) 113 is mounted in at least one of the post-processing chamber 104 or the unload lock chamber 106 placed on the vacuum processing apparatus 100 shown in FIG. In this embodiment, the case where the remote plasma apparatus 113 is mounted in the unload lock chamber 106 will be described.

本実施の形態におけるリモートプラズマ装置113とは、例えば試料200を設置する試料室とは異なる耐食性に優れた石英や酸化処理等の表面処理されたアルミ等を材料とした、上記試料室と真空配管で接続されたラジカル発生室に所定のガスを所定の流量導入し、所定の圧力下において所定の電力を印加することによりプラズマを発生させ、かつ発生したプラズマ中からガス流によりプラズマにより活性化された反応性ガスを試料上に供給することができる装置である。   The remote plasma apparatus 113 in the present embodiment is, for example, the above-described sample chamber and vacuum pipe made of quartz having excellent corrosion resistance different from the sample chamber in which the sample 200 is installed, surface-treated aluminum such as oxidation treatment, or the like. A plasma is generated by introducing a predetermined flow rate of a predetermined gas into a radical generation chamber connected at a predetermined pressure, applying a predetermined power under a predetermined pressure, and activated by the gas flow from the generated plasma. It is an apparatus that can supply the reactive gas on the sample.

また、上記試料室とラジカル発生室は、真空配管によって接続されているが、プラズマにより発生したイオン(荷電粒子)は真空配管の壁との衝突等により消失するため、上記試料室には活性化されたラジカルのみが到達する。   The sample chamber and radical generation chamber are connected by a vacuum pipe, but ions (charged particles) generated by plasma disappear due to collision with the wall of the vacuum pipe. Only the released radicals reach.

また、処理圧力を例えば100Pa以上の比較的高い圧力にすることにより、試料室へのイオンの到達を低減し、効率良くラジカルを輸送することが可能となる。ラジカル源としては直流放電や高周波放電(容量結合型、誘導結合型)、マイクロ波放電等の各種プラズマ源を使用可能であるが、放電による不純物の混入が低い点から、誘導結合型またはマイクロ波放電といった無電極放電形式を用いることが好ましい。   In addition, by setting the processing pressure to a relatively high pressure of, for example, 100 Pa or more, it is possible to reduce the arrival of ions to the sample chamber and efficiently transport radicals. As the radical source, various plasma sources such as direct current discharge, high frequency discharge (capacitive coupling type, inductive coupling type), and microwave discharge can be used. It is preferable to use an electrodeless discharge method such as discharge.

また、プラズマは1Pa以下の低圧から大気圧等あらゆる圧力範囲で生成可能であるが、上述のようにラジカル発生効率および試料室へのイオンの到達率低減の観点から、100Pa以上の比較的高圧力領域とすることが望ましい。   In addition, plasma can be generated in any pressure range such as low pressure of 1 Pa or less to atmospheric pressure, but as described above, from the viewpoint of reducing radical generation efficiency and reaching rate of ions to the sample chamber, a relatively high pressure of 100 Pa or more. It is desirable to be an area.

次に、処理室103を用いて行った本願発明の検討方法および上記異物の抑制方法について説明する。まず、残留ハロゲンによる異物発生メカニズムを明らかにするため、以下の実験を行った結果を下記に説明する。   Next, the examination method of the present invention performed using the processing chamber 103 and the method for suppressing foreign matter will be described. First, in order to clarify the foreign matter generation mechanism due to residual halogen, the results of the following experiment will be described below.

予め付着した異物数を測定した処理対象の試料(本実施の形態ではシリコン)200を、臭化水素(HBr)や塩素(Cl2)等のハロゲン含有ガスと不活性ガスである窒素(N2)、アルゴン(Ar)を混合したエッチング条件によって処理を行い、その後に再度異物数を測定し、更にエッチング処理後の異物数測定は処理直後と、クリーンルーム(温度や湿度等を管理された環境下)内に24時間放置した後との計2回行った。 A sample to be treated (silicon in this embodiment) 200 in which the number of foreign substances adhered in advance is measured, a halogen-containing gas such as hydrogen bromide (HBr) or chlorine (Cl 2 ), and nitrogen (N 2 ) as an inert gas. ), The process is performed under the etching conditions mixed with argon (Ar), and then the number of foreign matters is measured again. Further, the number of foreign matters after the etching treatment is measured immediately after the treatment and in a clean room (temperature, humidity, etc. controlled environment). ) Was performed a total of 2 times after being left for 24 hours.

ここで、図2は本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素または塩素に不活性ガスを混合してエッチングを行い、エッチング後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図、図3は図2に示すエッチング後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。   Here, FIG. 2 is a data diagram showing an example of the measurement result of the number of foreign matter after etching after performing etching by mixing an inert gas with hydrogen nitride or chlorine in the plasma treatment according to the embodiment of the present invention, and FIG. It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of the to-be-processed object shown in FIG.

図2では、上記臭化水素(HBr)とアルゴン(Ar)、臭化水素(HBr)と窒素(N2)、塩素(Cl2)とアルゴン(Ar)、および塩素(Cl2)と窒素(N2)を混合してエッチングを行い、エッチング後の異物数の測定結果を示している。本実施の形態においては、例えば上記臭化水素(HBr)や塩素(Cl2)のハロゲン含有ガスの流量を150ml/min、不活性ガスであるアルゴン(Ar)および窒素(N2)の流量を50ml/minとした。 In FIG. 2, hydrogen bromide (HBr) and argon (Ar), hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ), chlorine (Cl 2 ) and argon (Ar), and chlorine (Cl 2 ) and nitrogen ( N 2 ) is mixed for etching, and the measurement result of the number of foreign matters after etching is shown. In the present embodiment, for example, the flow rate of the halogen-containing gas such as hydrogen bromide (HBr) or chlorine (Cl 2 ) is 150 ml / min, and the flow rates of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) that are inert gases are set. 50 ml / min.

ハロゲン含有ガスと窒素(N2)の組み合わせにおいては、処理直後からオーバーフロー(測定不能)となった。また、ハロゲン含有ガスとアルゴン(Ar)の組み合わせにおいては、塩素(Cl2)は異物が発生しないが、臭化水素(HBr)は処理直後の測定では数十個程度の増加であった。しかしながら、24時間後の測定ではオーバーフロー(測定不能)となり、ハロゲン種により発生傾向が異なることが分かった。 In the combination of the halogen-containing gas and nitrogen (N 2 ), overflow (measurement impossible) occurred immediately after the treatment. Further, in the combination of halogen-containing gas and argon (Ar), chlorine (Cl 2 ) does not generate foreign matter, but hydrogen bromide (HBr) increased by several tens in the measurement immediately after the treatment. However, it was found that the measurement after 24 hours resulted in an overflow (impossible to be measured), and the generation tendency was different depending on the halogen species.

図3は、図2に示す臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したプラズマ処理後の試料200の表面を、X線光電子分光法(XPS)により分析した結果であり、試料200の表面の窒素(N2)の結合状態を示している。臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング処理によりN−Si結合(398eV)とN−C結合(401eV)が形成されていることがわかる。 FIG. 3 shows the result of analyzing the surface of the sample 200 after the plasma treatment in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) shown in FIG. 2 are mixed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The binding state of nitrogen (N 2 ) on the surface of 200 is shown. It can be seen that N—Si bonds (398 eV) and N—C bonds (401 eV) are formed by etching treatment in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed.

臭素(Br)や塩素(Cl2)等のハロゲンと窒素(N2)との混合により発生した異物(反応生成物)は、処理直後から発生(発生タイミングが早い)していることから処理室103内にて形成されたと考えられ、図3の結果より、窒素(N2)と試料200の材料であるシリコン(Si)とが結合し、試料200の表面が窒化していることが分かった。 Foreign matter (reaction product) generated by mixing halogen such as bromine (Br) or chlorine (Cl 2 ) and nitrogen (N 2 ) is generated immediately after processing (the generation timing is early), so that the processing chamber 103, and it was found from the result of FIG. 3 that nitrogen (N 2 ) and silicon (Si), which is the material of the sample 200, were bonded together, and the surface of the sample 200 was nitrided. .

さらに、微量ではあるが、アンモニウム塩の形成も確認できることから(図示省略)、アンモニウム塩が試料200に付着し、その後、窒化したものと推定できる。また、アルゴン(Ar)と臭化水素(HBr)とにより発生した異物は、処理直後は発生していないが大気放置により発生(発生タイミングが遅い)していることから、試料200に付着した残留臭素(Br)が水分等の大気中の成分を吸着して異物として成長したと考えられる。   Furthermore, although it is a trace amount, since formation of ammonium salt can also be confirmed (illustration omitted), it can be estimated that the ammonium salt adhered to the sample 200 and was then nitrided. In addition, foreign matters generated by argon (Ar) and hydrogen bromide (HBr) are not generated immediately after processing, but are generated by being left in the atmosphere (the generation timing is late). It is considered that bromine (Br) grew as a foreign substance by adsorbing atmospheric components such as moisture.

以上により、ハロゲンを含有するガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて試料200をプラズマ処理する際には、上記混合ガスを用いてプラズマ処理された試料200を大気に晒す前に、上記混合ガスを用いてプラズマ処理された試料200上のハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物を除去する後処理を行った方が好ましい。さらに、窒化水素ガスを用いて試料200をプラズマ処理する際にも、上記窒化水素ガスを用いてプラズマ処理された試料200を大気に晒す前に、上記窒化水素ガスを用いてプラズマ処理された試料200に残留する窒素を除去する後処理を行った方が好ましい。   As described above, when the sample 200 is plasma-treated using a mixed gas of halogen-containing gas and nitrogen gas, the mixed gas is used before the sample 200 plasma-treated using the mixed gas is exposed to the atmosphere. It is preferable to perform a post-treatment for removing a product containing a halogen element and a nitrogen element on the sample 200 that has been plasma-treated using the above. Further, when the sample 200 is plasma-treated using hydrogen nitride gas, the sample 200 plasma-treated using the hydrogen nitride gas before the sample 200 plasma-treated using the hydrogen nitride gas is exposed to the atmosphere. It is preferable to perform a post-treatment to remove nitrogen remaining in 200.

上述のようにプラズマ処理された試料200を大気に晒す前に、試料200上の上記生成物や窒素を除去する上記後処理を行うことにより、試料200への異物や生成物の付着、もしくは処理室103内における異物の発生や成長を抑制することができる。   Before the plasma-treated sample 200 is exposed to the atmosphere as described above, the post-treatment for removing the product and nitrogen on the sample 200 is performed, so that the foreign matter and the product adhere to the sample 200 or are treated. Generation and growth of foreign matter in the chamber 103 can be suppressed.

なお、エッチングにおいて使用するハロゲン種や、プロセスガスとの組合せにより、異物の発生タイミングや形成される異物形状(図示省略)等に差はあるものの、これら異物は、残留ハロゲン、窒素およびその他の化合物により形成されていると推定できる。また、試料材料に対しては、シリコンに限らず、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、チタン窒化膜等、エッチング処理される試料200の材質によらず発生することが分かっている。   Although there are differences in the generation timing of foreign matter and the shape of foreign matter to be formed (not shown) depending on the halogen species used in etching and the combination with the process gas, these foreign matters are residual halogen, nitrogen and other compounds. It can be estimated that it is formed. Further, it is known that the sample material is not limited to silicon but is generated regardless of the material of the sample 200 to be etched, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a titanium nitride film.

次に、図4は本発明の実施の形態の窒素を用いたプラズマ処理と同一の処理室でプラズマ処理を行った場合、他の処理室でプラズマ処理を行った場合、アンロードロック室でプラズマ処理を行った場合のそれぞれの異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。   Next, FIG. 4 shows a case where the plasma processing is performed in the same processing chamber as the plasma processing using nitrogen according to the embodiment of the present invention, the plasma processing is performed in another processing chamber, and the plasma in the unload lock chamber. It is a data figure which shows an example of the measurement result of each foreign material number at the time of processing.

なお、ハロゲンガスと窒素とを直接混合すると、前述のように異物を形成することがわかった。   It has been found that when the halogen gas and nitrogen are directly mixed, foreign matter is formed as described above.

そこで、ハロゲンプラズマで処理した試料200に対して、図4は、窒素(N2)単独のプラズマ処理をハロゲンプロセス処理した同一の処理室103で処理した場合、上記処理室103とは異なる後処理室104にて処理した場合、またリモートプラズマ装置113を搭載したアンロードロック(UL)室106において処理した場合の3通りにおいて異物発生の有無を確認した結果を示している。 Therefore, FIG. 4 shows a post-treatment different from that for the processing chamber 103 when the nitrogen (N 2 ) single plasma processing is performed in the same processing chamber 103 subjected to the halogen processing on the sample 200 processed with the halogen plasma. The result of confirming the presence or absence of the generation of foreign matter is shown in three cases when processing is performed in the chamber 104 and when processing is performed in the unload lock (UL) chamber 106 in which the remote plasma apparatus 113 is mounted.

図4に示すように、処理室103で窒素(N2)処理を行った場合のみ異物が発生し、その他の場合には異物は発生しなかった。この結果は、処理室内に残留した極僅かな残留ハロゲン成分と窒素(N2)が反応し、異物が発生したと考えられる。 As shown in FIG. 4, foreign matter was generated only when nitrogen (N 2 ) treatment was performed in the processing chamber 103, and no foreign matter was generated in other cases. As a result, it is considered that a very small amount of residual halogen component remaining in the processing chamber reacted with nitrogen (N 2 ) to generate foreign matters.

上記結果により、異物発生を抑制するためには、ハロゲンガスと窒素(N2)を直接混合しない、または異物を発生させないハロゲン濃度以下で窒素(N2)と混合する、またプラズマ処理後に窒素(N2)を用いたプラズマ処理を行う場合には、処理室103のようにハロゲン含有ガスをプロセスガスとして使用しない、処理室103とは異なる後処理室104やアンロードロック室106で行うことが望ましい。 Based on the above results, in order to suppress the generation of foreign matter, the halogen gas and nitrogen (N 2 ) are not directly mixed, or mixed with nitrogen (N 2 ) at a halogen concentration or less that does not generate foreign matter, and nitrogen ( In the case of performing plasma processing using N 2 ), it is performed in a post-processing chamber 104 or an unload lock chamber 106 that is different from the processing chamber 103 and does not use a halogen-containing gas as the processing gas unlike the processing chamber 103. desirable.

また、ハロゲンガスを用いたプラズマ処理を行った後、同一の処理室103で窒素(N2)プラズマ処理を行う場合には、窒素(N2)プラズマ処理のステップ前に、酸素(O2)を含むプラズマクリーニングステップを用いて処理室内の残留ハロゲンを、異物を発生しない濃度以下に低下させた後に使用することが望ましい。 Further, in the case where nitrogen (N 2 ) plasma treatment is performed in the same treatment chamber 103 after plasma treatment using a halogen gas, oxygen (O 2 ) is added before the nitrogen (N 2 ) plasma treatment step. It is desirable to use after reducing the residual halogen in the processing chamber to a concentration that does not generate foreign matter using a plasma cleaning step including

詳細には、ハロゲンを含有するガスを用いて試料200をプラズマ処理した後、同一の処理室103で窒素ガスを用いて試料200をプラズマ処理する際には、ハロゲンガスを用いたプラズマ処理後に残留するハロゲンの濃度が、ハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物(異物)が生成されないような濃度以下になるまで残留するハロゲンを除去し、除去後、窒素ガスを用いて試料200をプラズマ処理することが望ましい。その際、上記残留するハロゲンを、酸素ガスを用いたプラズマクリーニングにより除去することが望ましい。   Specifically, after the sample 200 is subjected to plasma processing using a gas containing halogen, and the sample 200 is subjected to plasma processing using nitrogen gas in the same processing chamber 103, the sample 200 remains after the plasma processing using halogen gas. The remaining halogen is removed until the concentration of the halogen to be reduced to a concentration that does not generate a product (foreign matter) containing the halogen element and the nitrogen element, and after removal, the sample 200 is subjected to plasma treatment using nitrogen gas. It is desirable to do. At that time, it is desirable to remove the remaining halogen by plasma cleaning using oxygen gas.

これにより、試料200上および処理室103内に異物が生成されることを防止または抑制することができる。   Thereby, it is possible to prevent or suppress the generation of foreign matter on the sample 200 and in the processing chamber 103.

次に、ハロゲン含有ガス(F, Br,Cl等)と窒素(N2)との混合により発生した異物の除去方法について説明する。予め付着した異物数を測定した処理対象の試料(本実施の形態はシリコン)を、臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング条件によって処理した後、アルゴン(Ar)と水素(H2)、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)、アルゴン(Ar)と六フッ化硫黄(SF6)、アルゴン(Ar)とメタンガス(CH4)、または酸素(O2)を用いたそれぞれのプラズマ後処理後に異物数を測定し、異物の有無を確認した。 Next, a method for removing foreign matters generated by mixing a halogen-containing gas (F, Br, Cl, etc.) and nitrogen (N 2 ) will be described. A sample to be processed (in this embodiment, silicon) whose number of foreign substances adhered in advance was processed under etching conditions in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) were mixed, and then argon (Ar) and Hydrogen (H 2 ), argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), argon (Ar) and sulfur hexafluoride (SF 6 ), argon (Ar) and methane gas (CH 4 ), or oxygen (O 2) The number of foreign matters was measured after each plasma post-treatment using) to confirm the presence or absence of foreign matters.

ここで、図5は本発明の実施の形態の窒化水素と窒素を混合してエッチングを行い、エッチング後にアルゴンに水素等の混合ガスを加えた後処理後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図である。   Here, FIG. 5 shows an example of the measurement result of the number of foreign matters after the post-treatment after performing etching by mixing hydrogen nitride and nitrogen according to the embodiment of the present invention and adding a mixed gas such as hydrogen to argon after the etching. It is a data diagram.

なお、エッチング処理後の異物数測定は処理直後とクリーンルーム(温度や湿度等を管理された環境下)内に24時間放置した後の計2回行った。図5は、詳細には、臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング処理後にアルゴン(Ar)に水素(H2)、四フッ化炭素(CF4)、六フッ化硫黄(SF6)、またはメタンガス(CH4)を加えた混合ガス、および酸素(O2)によるプラズマ後処理した際の異物結果を示している。本実施の形態においては、例えば上記臭化水素(HBr)の流量を150ml/min、窒素(N2)の流量を50ml/minでプラズマ処理後に、アルゴン(Ar)の流量を400ml/min、水素(H2)の流量を100ml/min、四フッ化炭素(CF4)、および六フッ化硫黄(SF6)の流量を20ml/min、メタンガス(CH4)の流量を4ml/min、また酸素(O2)300ml/minで後処理を行った。アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)、および酸素(O2)によるプラズマ後処理で異物除去が可能になることが分かった。 The number of foreign matters after the etching treatment was measured twice, immediately after the treatment and after being left for 24 hours in a clean room (in an environment where temperature, humidity, etc. are controlled). FIG. 5 shows, in detail, hydrogen (H 2 ), carbon tetrafluoride (CF 4 ), hexafluoride after argon (Ar) after etching treatment in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed. It represents a sulfur (SF 6), or methane (CH 4) gas mixture was added, and oxygen (O 2) foreign matter results when treated after plasma by. In the present embodiment, for example, after the plasma treatment with the hydrogen bromide (HBr) flow rate of 150 ml / min, the nitrogen (N 2 ) flow rate of 50 ml / min, the argon (Ar) flow rate of 400 ml / min, hydrogen The flow rate of (H 2 ) is 100 ml / min, the flow rate of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and sulfur hexafluoride (SF 6 ) is 20 ml / min, the flow rate of methane gas (CH 4 ) is 4 ml / min, and oxygen (O 2 ) Post-treatment was performed at 300 ml / min. It has been found that foreign substances can be removed by plasma post-treatment with argon (Ar), carbon tetrafluoride (CF 4 ), and oxygen (O 2 ).

すなわち、プラズマ処理後に行う上記後処理は、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)との混合ガス、もしくは酸素(O2)ガスを用いることにより、異物を除去することができる。この時、酸素元素を含有するガスを用いてプラズマ後処理を行う際には、同一のプラズマ処理室(処理室103)で後処理を行うことも可能である。 That is, the post-treatment performed after the plasma treatment can remove foreign substances by using a mixed gas of argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) or oxygen (O 2 ) gas. At this time, when plasma post-treatment is performed using a gas containing an oxygen element, the post-treatment can be performed in the same plasma treatment chamber (treatment chamber 103).

次に、図6〜8を用いてアルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)との混合ガスを用いたプラズマ後処理による異物除去のメカニズムの検討方法および結果について説明する。 Next, the examination method and the result of the foreign matter removal mechanism by plasma post-treatment using a mixed gas of argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) will be described with reference to FIGS.

ここで、図6は本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素または塩素を混合したエッチング処理を行い、さらにエッチング処理後にアルゴンと四フッ化炭素等を加えて後処理を行い、後処理後の異物数の測定結果の一例を示すデータ図、図7は図6に示す後処理後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図、図8は図6に示す後処理後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。   Here, FIG. 6 shows an etching process in which hydrogen nitride or chlorine is mixed in the plasma process according to the embodiment of the present invention, and after the etching process, argon and carbon tetrafluoride are added to perform a post-treatment. FIG. 7 is a data diagram showing an example of the analysis result of the surface of the post-processed object shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a result of the post-treatment shown in FIG. It is a data figure which shows an example of the analysis result of the surface of a to-be-processed object.

図6は、詳細には、臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合してエッチング処理を行い、その後、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)、またはアルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)に水素(H2)または酸素(O2)を加えて後処理を行った結果を示している。 Specifically, FIG. 6 shows an etching process in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed, and then argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) or argon (Ar And hydrogen (H 2 ) or oxygen (O 2 ) added to carbon tetrafluoride (CF 4 ).

本実施の形態においては、例えば上記臭化水素(HBr)の流量を150ml/min、窒素(N2)の流量を50ml/minでプラズマ処理し、その後、アルゴン(Ar)の流量を400ml/min、四フッ化炭素(CF4)の流量を20ml/minに加え、水素(H2)100ml/minまたは酸素(O2)40ml/minを混合したガスを用いた後処理を行った。 In the present embodiment, for example, plasma treatment is performed with a flow rate of hydrogen bromide (HBr) of 150 ml / min and a flow rate of nitrogen (N 2 ) of 50 ml / min, and then a flow rate of argon (Ar) of 400 ml / min. Then, after adding a flow rate of carbon tetrafluoride (CF 4 ) to 20 ml / min, a post-treatment was performed using a gas in which hydrogen (H 2 ) 100 ml / min or oxygen (O 2 ) 40 ml / min was mixed.

図6より、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)とに水素(H2)または酸素(O2)を加えることにより、後処理効果が低下することが分かった。 From FIG. 6, it was found that by adding hydrogen (H 2 ) or oxygen (O 2 ) to argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), the post-treatment effect is reduced.

図7、8に上記後処理後のXPS分析による試料200の表面の分析結果を示す。図7には試料200の表面の元素組成が示されている。臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合してエッチング処理を行い、エッチング処理後(Initial)の表面は試料200の材質であるシリコン(Si)および酸素(O2)が主成分となっている。 7 and 8 show the analysis results of the surface of the sample 200 by the XPS analysis after the post-treatment. FIG. 7 shows the elemental composition of the surface of the sample 200. Etching is performed by mixing hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ), and the surface after the etching (Initial) is mainly composed of silicon (Si) and oxygen (O 2 ), which are materials of the sample 200. It has become.

これに対して、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)との後処理により、主成分が炭素(C)およびフッ素(F)に変化していることから、試料200の表面に炭素(C)およびフッ素(F)を含む薄い堆積物が形成されたことが示唆される。 On the other hand, since the main components are changed to carbon (C) and fluorine (F) by the post-treatment with argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), the surface of the sample 200 has carbon. It is suggested that a thin deposit containing (C) and fluorine (F) was formed.

一方、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)とに水素(H2)を加えた後処理後は、表面のフッ素(F)の比率が減少し、炭素(C)の比率が増加している。これは、水素(H2)を加えることで、フッ素(F)が試料表面に付着せずにフッ化水素(HF)として排気され、また四フッ化炭素(CF4)等のCF系の化合物として排気されていた炭素(C)がフッ素(F)の減少により試料上に残留し、堆積したものと思われる。 On the other hand, after adding hydrogen (H 2 ) to argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), the surface fluorine (F) ratio decreases and the carbon (C) ratio increases. doing. This is because, by adding hydrogen (H 2 ), fluorine (F) does not adhere to the sample surface and is exhausted as hydrogen fluoride (HF), and a CF-based compound such as carbon tetrafluoride (CF 4 ). It is considered that carbon (C) that was exhausted as was left on the sample due to the decrease in fluorine (F) and deposited.

また、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)に酸素(O2)を加えた後処理後は、表面の炭素(C)およびフッ素(F)の比率が減少し、シリコン(Si)および酸素(O2)の比率が増加している。これは、酸素(O2)を加えることで、試料上に堆積していた炭素(C)が一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等のCO系化合物として排気され、また炭素(C)の減少に伴い、試料上で炭素(C)と結合していたフッ素(F)の比率も減少したものと考えられる。 Moreover, after adding oxygen (O 2 ) to argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), the ratio of carbon (C) and fluorine (F) on the surface decreases, and silicon (Si) And the ratio of oxygen (O 2 ) is increasing. By adding oxygen (O 2 ), carbon (C) deposited on the sample is exhausted as a CO-based compound such as carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO 2 ), and carbon ( It is considered that with the decrease in C), the ratio of fluorine (F) bonded to carbon (C) on the sample also decreased.

図8には試料200の表面の窒素(N2)の結合状態が示されている。上述のように、臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合してエッチング処理を行い、エッチング処理後(Initial)の結合状態はN−Si結合(398eV)とN−C結合(401eV)の両方にピークを示している。異物除去効果のあったアルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)の後処理後にはN−Si結合(398eV)は消失し、完全にN−C結合(401eV)に置換されている。 FIG. 8 shows the binding state of nitrogen (N 2 ) on the surface of the sample 200. As described above, hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed to perform an etching process, and after the etching process (Initial), N—Si bond (398 eV) and N—C bond ( 401 eV) shows a peak. After the post-treatment of argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), which has a foreign matter removing effect, the N—Si bond (398 eV) disappears and is completely replaced by the N—C bond (401 eV).

一方、アルゴン(Ar)と四フッ化炭素(CF4)に水素(H2)および酸素(O2)を加えた後処理後においては、ピーク位置がN−Si結合(398eV)にシフト、もしくはN−Si結合(398eV)とN−C結合(401eV)にピークを示していることが分かる。 On the other hand, after the post-treatment of adding hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) to argon (Ar) and carbon tetrafluoride (CF 4 ), the peak position shifts to an N—Si bond (398 eV), or It can be seen that peaks are shown in the N—Si bond (398 eV) and the N—C bond (401 eV).

次に、図9は本発明の実施の形態のプラズマ処理で窒化水素と塩素を混合してエッチングを行い、さらにエッチング後、酸素による後処理を行った後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図、図10は図9に示す酸素による後処理を行った後の被処理物の表面の分析結果の一例を示すデータ図である。   Next, FIG. 9 shows the result of analysis of the surface of the object to be processed after etching by mixing hydrogen nitride and chlorine in the plasma treatment according to the embodiment of the present invention, and further performing post-treatment with oxygen after etching. FIG. 10 is a data diagram showing an example of the analysis result of the surface of the workpiece after the post-treatment with oxygen shown in FIG.

図9、10は、詳細には、臭化水素(HBr)と窒素(N2)を混合してエッチングを行い、エッチング処理後に酸素(O2)を用いて後処理を行った試料200のXPS表面分析結果を示している。具体的には、図9には臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング処理と、臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング処理とを行い、その後、酸素(O2)による後処理を行った後の試料表面の元素組成が示されている。 9 and 10, in detail, XPS of the sample 200 in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed and etched, and after the etching process is post-treated with oxygen (O 2 ). The surface analysis results are shown. Specifically, it performs the etching process in admixture with hydrogen bromide (HBr) nitrogen and (N 2), a hydrogen bromide (HBr) Nitrogen (N 2) were mixed etching process in FIG. 9 Thereafter, the elemental composition of the sample surface after the post-treatment with oxygen (O 2 ) is shown.

図9より、後処理前後に大きな違いは見られないが、僅かに窒素(N2)の比率が減少していることが分かる。 From FIG. 9, it can be seen that there is no significant difference between before and after the post-treatment, but the ratio of nitrogen (N 2 ) slightly decreases.

一方、図10には、具体的に、上記試料表面の窒素(N2)の結合状態が示されている。図10より、酸素(O2)による後処理で、N−Si結合(398eV)は消失していることが分かる。 On the other hand, FIG. 10 specifically shows the binding state of nitrogen (N 2 ) on the sample surface. FIG. 10 shows that the N—Si bond (398 eV) disappears in the post-treatment with oxygen (O 2 ).

図6〜図10より、試料表面における基板元素(本実施の形態においてはシリコン)と窒素(N2)の結合の有無が、エッチング後の異物発生と相関があることが示唆される。また、上記の試料表面の基板元素(本実施の形態においてはシリコン)と窒素(N2)の結合は、四フッ化炭素(CF4)、C48ガス、C58ガス、C46ガス、CHF3ガス等のフルオロカーボンガスを用いたプラズマ後処理により、炭素(C)と窒素(N2)との結合に置換可能である。 6 to 10 suggest that the presence or absence of bonding between the substrate element (silicon in this embodiment) and nitrogen (N 2 ) on the sample surface correlates with the generation of foreign matter after etching. Further, the bond between the substrate element on the sample surface (silicon in this embodiment) and nitrogen (N 2 ) is carbon tetrafluoride (CF 4 ), C 4 F 8 gas, C 5 F 8 gas, C By a plasma post-treatment using a fluorocarbon gas such as 4 F 6 gas or CHF 3 gas, it can be replaced with a bond of carbon (C) and nitrogen (N 2 ).

なお、水素(H2)や酸素(O2)等の炭素(C)やフッ素(F)と反応性の高いガスを加えることにより、後処理の効果が低下してしまうことから、後処理には四フッ化炭素(CF4)、C48ガス、C58ガス、C46ガス、CHF3ガス等のように、フルオロカーボンガスを用いることが望ましい。 In addition, since the effect of the post-treatment is reduced by adding a gas having high reactivity with carbon (C) and fluorine (F) such as hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ), It is desirable to use a fluorocarbon gas such as carbon tetrafluoride (CF 4 ), C 4 F 8 gas, C 5 F 8 gas, C 4 F 6 gas, CHF 3 gas or the like.

つまり、上記後処理は、フルオロカーボンガスを用いて行うことが望ましく、その際、プラズマ処理室内で行うことも可能である。   That is, the post-treatment is preferably performed using a fluorocarbon gas, and can be performed in the plasma processing chamber.

上記のように一旦、ハロゲン含有ガス(F、Br、Cl等)と窒素(N2)の混合により発生した異物は、以下の2通りの方法により、除去することが可能である。1つ目は、後処理方法について、四フッ化炭素(CF4)等の炭素(C)とフッ素(F)を含むガスによるプラズマ処理である。 As described above, the foreign matter once generated by mixing the halogen-containing gas (F, Br, Cl, etc.) and nitrogen (N 2 ) can be removed by the following two methods. The first is a plasma treatment using a gas containing carbon (C) such as carbon tetrafluoride (CF 4 ) and fluorine (F) as a post-treatment method.

2つ目は、酸素(O2)ガスによるプラズマ後処理による後処理である。しかし、処理する試料200の材質によっては、四フッ化炭素(CF4)を用いた後処理によりエッチングされ、基板表面の面荒れや形成したパターンの破壊を引き起こしてしまう可能性がある。また試料200が金属材料の場合には酸素(O2)の後処理により表面が酸化し、デバイスの特性が変化してしまう可能性がある。 The second is post-treatment by plasma post-treatment with oxygen (O 2 ) gas. However, depending on the material of the sample 200 to be processed, etching may be performed by post-processing using carbon tetrafluoride (CF 4 ), which may cause surface roughness of the substrate and destruction of the formed pattern. When the sample 200 is a metal material, the surface may be oxidized by post-treatment of oxygen (O 2 ), and the device characteristics may be changed.

そこで、上記要因となる四フッ化炭素(CF4)等の炭素(C)とフッ素(F)を含むガスや、酸素(O2)の流量をアルゴン(Ar)や窒素(N2)等の不活性ガスで希釈することにより、後処理プロセスによる、被処理材への形状的影響や、金属材料等の酸化を最小限に抑えることができ、不活性ガスによる希釈は有効である。ただし、上述のように、フッ化炭素(CF4)等や酸素(O2)を不活性ガスで希釈した後処理プロセスを用いる場合、処理室103にて、後処理プロセスを実施すると、その前のプロセスにて使用した残留ハロゲン等の影響により、異物除去が困難となるケースがある。 Therefore, the gas containing carbon (C) and fluorine (F), such as carbon tetrafluoride (CF 4 ), which causes the above factors, and the flow rate of oxygen (O 2 ) such as argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) By diluting with an inert gas, it is possible to minimize the influence of the shape on the material to be processed and the oxidation of metal materials and the like due to the post-treatment process, and dilution with an inert gas is effective. However, as described above, when a post-treatment process in which fluorocarbon (CF 4 ) or the like or oxygen (O 2 ) is diluted with an inert gas is used, if the post-treatment process is performed in the treatment chamber 103, There are cases where it is difficult to remove foreign substances due to the influence of residual halogen used in this process.

したがって、後処理プロセスは、処理室103とは別の主なプロセスガスとしてハロゲン含有ガスを使用しない後処理室104のような環境で行うことが望ましい。また、後処理として上述の図1に示すリモートプラズマ装置113を用いることにより、イオンによる材料表面の損傷が低減し、試料200への形状的影響や金属材料の酸化を更に抑制する効果を得ることができる。リモートプラズマ装置113は、後述するように、例えばアンロードロック室106に設けられている。   Therefore, it is desirable that the post-treatment process is performed in an environment such as the post-treatment chamber 104 that does not use a halogen-containing gas as a main process gas different from the treatment chamber 103. Further, by using the above-described remote plasma apparatus 113 shown in FIG. 1 as post-processing, damage to the material surface due to ions is reduced, and an effect of further suppressing shape influence on the sample 200 and oxidation of the metal material can be obtained. Can do. The remote plasma apparatus 113 is provided, for example, in the unload lock chamber 106, as will be described later.

以上のように、上記後処理は、フルオロカーボンガスまたは酸素元素を含有するガスを用いて行うことが望ましく、その際、プラズマ処理室(処理室103)とは異なる後処理室104やアンロードロック室106等の他の処理室で行うことが有効である。   As described above, the post-treatment is preferably performed using a fluorocarbon gas or a gas containing an oxygen element. At that time, a post-treatment chamber 104 or an unload lock chamber different from the plasma treatment chamber (treatment chamber 103) is used. It is effective to perform in another processing chamber such as 106.

また、上記後処理はいずれも臭化水素(HBr)と窒素(N2)とを混合したエッチング処理後に発生する異物だけでなく、その他塩素(Cl2)や四フッ化炭素(CF4)等のハロゲン含有ガスと窒素(N2)との混合により発生した異物や、試料200上に残留した臭素(N2)の除去に対しても効果があることが分かっている。 In addition, in the above post-treatment, not only foreign matters generated after etching treatment in which hydrogen bromide (HBr) and nitrogen (N 2 ) are mixed, but also chlorine (Cl 2 ), carbon tetrafluoride (CF 4 ), etc. It is known that the present invention is also effective for removing foreign matters generated by mixing the halogen-containing gas and nitrogen (N 2 ) and bromine (N 2 ) remaining on the sample 200.

次に、上記装置形態において、上述の後処理方法を実施するための一連の処理を図11に示す。すなわち、図11は、本発明の実施の形態のプラズマ処理におけるプロセス手順の一例を示すフロー図である。   Next, FIG. 11 shows a series of processes for implementing the above-described post-processing method in the above apparatus configuration. That is, FIG. 11 is a flowchart showing an example of a process procedure in the plasma processing according to the embodiment of the present invention.

まず、図1に示す真空処理装置100において、大気搬送ロボット109は、試料(例えばウェハ)200を、ウェハカセット(FOUP)110a,110b,110cのいずれかから搬出し(S1)、アライメント(アライナ)ユニット111に搬送(搬出)(S2)する。その後、試料200のアライメントを実施し(S3)、実施後、ロードロック室105に搬送する(S4)。   First, in the vacuum processing apparatus 100 shown in FIG. 1, the atmospheric transfer robot 109 unloads a sample (for example, a wafer) 200 from one of wafer cassettes (FOUP) 110a, 110b, and 110c (S1), and alignment (aligner). It is transported (unloaded) to the unit 111 (S2). Thereafter, alignment of the sample 200 is performed (S3), and after the execution, the sample 200 is transported to the load lock chamber 105 (S4).

次に、ロードロック室105に搬入された試料200は、ロードロック室105内に配置した試料台上に積置される。そして、ロードロック室105の内部が減圧(S5)された後、真空搬送ロボット107が真空搬送容器112を介して(S6)試料200を、処理室103に搬送(搬入)する(S7)。   Next, the sample 200 carried into the load lock chamber 105 is placed on a sample table disposed in the load lock chamber 105. Then, after the inside of the load lock chamber 105 is depressurized (S5), the vacuum transfer robot 107 transfers (loads) the sample 200 into the processing chamber 103 via the vacuum transfer container 112 (S6) (S7).

その後、試料200は処理室103でプラズマエッチング処理される(S9)。エッチング処理後、処理室103においてプラズマ後処理され(S10)、または真空搬送ロボット107により真空搬送容器112を介して(S20)、後処理室104に搬入される(S21)。   Thereafter, the sample 200 is subjected to plasma etching processing in the processing chamber 103 (S9). After the etching process, the plasma is post-processed in the processing chamber 103 (S10), or is carried into the post-processing chamber 104 by the vacuum transfer robot 107 through the vacuum transfer container 112 (S20) (S21).

そして、後処理室104において、プラズマ後処理(S22)または、リモートプラズマ後処理(S23)が行われる。その後、真空搬送ロボット107により、真空搬送容器(バッファ室)112を介して(S12)、アンロードロック室106に搬入される(S13)。そして、アンロードロック室106をベント(S14)した後、大気搬送ロボット109により、設置されていたウェハカセット(FOUP)110a,110b,110cに搬入する(S15)。   In the post-treatment chamber 104, plasma post-treatment (S22) or remote plasma post-treatment (S23) is performed. Thereafter, the vacuum transfer robot 107 loads the unload lock chamber 106 through the vacuum transfer container (buffer chamber) 112 (S12) (S13). After the unload lock chamber 106 is vented (S14), the atmospheric transfer robot 109 carries the wafer cassettes (FOUP) 110a, 110b, 110c installed therein (S15).

または、プラズマエッチング処理(S9)を行った後、真空搬送ロボット107により真空搬送容器112を介して(S30)、アンロードロック室106に搬入される(S31)。そして、アンロードロック室106においてリモートプラズマ後処理(S32)を行い、さらに、アンロードロック室106をベント(S14)した後、大気搬送ロボット109により、設置されていたウェハカセット(FOUP)110a,110b,110cに搬入される(S15)。   Alternatively, after performing the plasma etching process (S9), the vacuum transfer robot 107 carries it into the unload lock chamber 106 via the vacuum transfer container 112 (S30) (S31). Then, remote plasma post-treatment (S32) is performed in the unload lock chamber 106, and further, the unload lock chamber 106 is vented (S14), and then the wafer cassette (FOUP) 110a, It is carried into 110b, 110c (S15).

本実施の形態のプラズマ処理では、プラズマエッチング処理を処理室103で行い、その後、酸素元素を含有するガスを用いてリモートプラズマ装置113によりプラズマを生成し、上記後処理として、リモートプラズマ装置113により生成された上記プラズマを用いたプラズマ後処理を行う。その際、上記プラズマ後処理は、プラズマエッチング処理を行った処理室103とは異なる他の処理室内で行うことが望ましい。   In the plasma treatment in this embodiment, plasma etching is performed in the treatment chamber 103, and then plasma is generated by the remote plasma device 113 using a gas containing an oxygen element. The post-treatment is performed by the remote plasma device 113. Plasma post-treatment using the generated plasma is performed. At that time, the plasma post-treatment is preferably performed in a different processing chamber different from the processing chamber 103 in which the plasma etching processing is performed.

なお、上記他の処理室は、後処理室104、もしくは試料200を真空側から大気側に搬出するアンロードロック室106等である。   The other processing chamber is the post-processing chamber 104 or the unload lock chamber 106 for carrying the sample 200 from the vacuum side to the atmosphere side.

本実施の形態のプラズマ処理方法によれば、プラズマ処理された試料200を大気に晒す前に、試料200上の上記生成物や窒素を除去する上記後処理を行うことにより、試料200への異物や生成物の付着、もしくは処理室103内における異物の発生や成長を抑制することができる。   According to the plasma processing method of the present embodiment, before the plasma-treated sample 200 is exposed to the atmosphere, the post-treatment for removing the product and nitrogen on the sample 200 is performed, whereby foreign matter on the sample 200 is obtained. And product adhesion, or generation and growth of foreign substances in the processing chamber 103 can be suppressed.

さらに、ハロゲン処理ステップと後続の窒素ステップとの間に酸素(O2)または四フッ化炭素(CF4)を含むプロセス処理を行うことにより、残留ハロゲンと窒素、およびその他の化合物の形成を抑制することができる。 In addition, the formation of residual halogen, nitrogen, and other compounds is suppressed by performing a process that includes oxygen (O 2 ) or carbon tetrafluoride (CF 4 ) between the halogen treatment step and the subsequent nitrogen step. can do.

また、残留ハロゲンと窒素、およびその他の化合物が、一旦形成されてしまった場合において、エッチング処理室(処理室103)とは異なる、真空搬送が可能なように接続された別の処理室(後処理室104やアンロードロック室106)において酸素(O2)を含むプロセス後処理を行うことにより、残留ハロゲンと窒素、およびその他の化合物を除去することができる。 Further, when the residual halogen, nitrogen, and other compounds are once formed, they are different from the etching processing chamber (processing chamber 103), and are connected to another processing chamber (rear) Residual halogen, nitrogen, and other compounds can be removed by performing post-process treatment including oxygen (O 2 ) in the treatment chamber 104 or the unload lock chamber 106).

したがって、プラズマエッチング処理において、残留ハロゲン起因による異物の発生要因やメカニズムを明らかにすることができ、その結果、残留ハロゲン(残留反応生成物)を発生させない、もしくは発生した残留ハロゲン(残留反応生成物)と窒素、およびその他の化合物を除去することができる。その際、試料200の表面に面荒れ等のダメージや酸化等の表面改質を引き起こすことなく除去することができる。   Therefore, in the plasma etching process, it is possible to clarify the cause and mechanism of the generation of foreign substances due to residual halogen, and as a result, no residual halogen (residual reaction product) is generated or residual halogen generated (residual reaction product). ), Nitrogen, and other compounds can be removed. At this time, the surface of the sample 200 can be removed without causing damage such as surface roughness or surface modification such as oxidation.

これにより、デバイス製造工程のプラズマ処理において、試料200の歩留りの向上化を図ることができる。   Thereby, the yield of the sample 200 can be improved in the plasma processing in the device manufacturing process.

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。   Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment. In addition, each member and relative size which were described in drawing are simplified and idealized in order to demonstrate this invention clearly, and it becomes a more complicated shape on mounting.

100 真空処理装置
101 真空側ブロック
102 大気側ブロック
103,103a,103b 処理室
104,104a,104b 後処理室
105 ロードロック室
106 アンロードロック室(他の処理室)
107 真空搬送ロボット
108 大気搬送容器
109 大気搬送ロボット
110,110a,110b,110c ウェハカセット
111 アライメントユニット
112 真空搬送容器
113 リモートプラズマ装置
200 試料(被処理物)
100 Vacuum processing apparatus 101 Vacuum side block 102 Atmosphere side blocks 103, 103a, 103b Processing chambers 104, 104a, 104b Post processing chamber 105 Load lock chamber 106 Unload lock chamber (other processing chamber)
107 vacuum transfer robot 108 atmospheric transfer container 109 atmospheric transfer robot 110, 110a, 110b, 110c wafer cassette 111 alignment unit 112 vacuum transfer container 113 remote plasma apparatus 200 sample (object to be processed)

Claims (10)

(a)プラズマ処理室内で臭化水素ガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、
(b)前記(a)工程で前記プラズマ処理された前記被処理物に残留する臭素を除去する後処理を行う工程、
を有し、
前記(b)工程は、前記(a)工程で前記プラズマ処理された前記被処理物を大気に晒す前に行う、プラズマ処理方法。
(A) a step of subjecting an object to plasma treatment with hydrogen bromide gas in a plasma treatment chamber;
(B) a step of performing a post-treatment to remove bromine remaining in the object to be processed that has been plasma-treated in the step (a);
Have
The step (b) is a plasma processing method which is performed before exposing the object to be processed that has been plasma-treated in the step (a) to the atmosphere.
(a)プラズマ処理室内でハロゲンを含有するガスと窒素ガスとの混合ガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、
(b)前記(a)工程で前記プラズマ処理された前記被処理物上におけるハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物を除去する後処理を行う工程、
を有し、
前記(b)工程は、前記(a)工程で前記プラズマ処理された前記被処理物を大気に晒す前に行う、プラズマ処理方法。
(A) a step of plasma-treating an object to be treated using a mixed gas of a halogen-containing gas and nitrogen gas in a plasma treatment chamber;
(B) a step of performing a post-treatment to remove a product containing a halogen element and a nitrogen element on the workpiece that has been plasma-treated in the step (a);
Have
The step (b) is a plasma processing method which is performed before exposing the object to be processed that has been plasma-treated in the step (a) to the atmosphere.
請求項1または2に記載のプラズマ処理方法において、
前記後処理は、フルオロカーボンガスを用いて前記プラズマ処理室内で行うプラズマ処理である、プラズマ処理方法。
In the plasma processing method of Claim 1 or 2,
The plasma processing method, wherein the post-processing is a plasma processing performed in the plasma processing chamber using a fluorocarbon gas.
請求項1または2に記載のプラズマ処理方法において、
前記後処理は、フルオロカーボンガスを用いて前記プラズマ処理室と異なる他の処理室内で行うプラズマ処理である、プラズマ処理方法。
In the plasma processing method of Claim 1 or 2,
The plasma processing method, wherein the post-processing is a plasma processing performed using a fluorocarbon gas in another processing chamber different from the plasma processing chamber.
請求項1または2に記載のプラズマ処理方法において、
前記後処理は、酸素元素を含有するガスを用いて前記プラズマ処理室内で行うプラズマ処理である、プラズマ処理方法。
In the plasma processing method of Claim 1 or 2,
The plasma processing method, wherein the post-processing is a plasma processing performed in the plasma processing chamber using a gas containing an oxygen element.
請求項1または2に記載のプラズマ処理方法において、
前記後処理は、酸素元素を含有するガスを用いて前記プラズマ処理室と異なる他の処理室内で行うプラズマ処理である、プラズマ処理方法。
In the plasma processing method of Claim 1 or 2,
The plasma processing method, wherein the post-processing is a plasma processing performed in another processing chamber different from the plasma processing chamber using a gas containing an oxygen element.
請求項4または6に記載のプラズマ処理方法において、
前記他の処理室は、前記被処理物を真空側から大気側に搬出するアンロードロック室である、プラズマ処理方法。
In the plasma processing method according to claim 4 or 6,
The other processing chamber is a plasma processing method, which is an unload lock chamber for carrying out the object to be processed from the vacuum side to the atmosphere side.
請求項6に記載のプラズマ処理方法において、
前記酸素元素を含有するガスを用いてリモートプラズマ装置によりプラズマを生成し、
前記後処理は、前記リモートプラズマ装置により生成された前記プラズマを用いて前記他の処理室内で行うプラズマ処理であり、
前記他の処理室は、前記被処理物を真空側から大気側に搬出するアンロードロック室である、プラズマ処理方法。
The plasma processing method according to claim 6, wherein
Plasma is generated by a remote plasma device using the gas containing the oxygen element,
The post-processing is plasma processing performed in the other processing chamber using the plasma generated by the remote plasma apparatus,
The other processing chamber is a plasma processing method, which is an unload lock chamber for carrying out the object to be processed from the vacuum side to the atmosphere side.
(a)ハロゲンを含有するガスを用いて被処理物をプラズマ処理する工程、
(b)前記(a)工程における前記プラズマ処理後に残留するハロゲンの濃度が、ハロゲン元素と窒素元素とを含有する生成物が生成されないような濃度以下になるまで前記残留するハロゲンを除去する工程、
(c)前記(b)工程の後、窒素ガスを用いて前記被処理物をプラズマ処理する工程、
を有する、プラズマ処理方法。
(A) a step of plasma-treating an object to be processed using a gas containing halogen;
(B) removing the remaining halogen until the concentration of the halogen remaining after the plasma treatment in the step (a) is equal to or less than a concentration at which a product containing a halogen element and a nitrogen element is not generated;
(C) After the step (b), a step of plasma-treating the workpiece using nitrogen gas,
A plasma processing method.
請求項9に記載のプラズマ処理方法において、
前記残留するハロゲンを、酸素ガスを用いたプラズマクリーニングにより除去する、プラズマ処理方法。
The plasma processing method according to claim 9, wherein
A plasma processing method, wherein the remaining halogen is removed by plasma cleaning using oxygen gas.
JP2013193349A 2013-09-18 2013-09-18 Plasma processing method Pending JP2015060934A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013193349A JP2015060934A (en) 2013-09-18 2013-09-18 Plasma processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013193349A JP2015060934A (en) 2013-09-18 2013-09-18 Plasma processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015060934A true JP2015060934A (en) 2015-03-30

Family

ID=52818230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013193349A Pending JP2015060934A (en) 2013-09-18 2013-09-18 Plasma processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015060934A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020129725A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 昭和電工株式会社 Etching method using halogen fluoride and method for producing semiconductor

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5749234A (en) * 1980-09-08 1982-03-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Plasma etching method
JPH0897189A (en) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Yamagata Ltd Method for cleaning vacuum processing apparatus
JPH08279487A (en) * 1993-05-20 1996-10-22 Hitachi Ltd Plasma processing method
US5681424A (en) * 1993-05-20 1997-10-28 Hitachi, Ltd. Plasma processing method
JP2004031970A (en) * 2003-06-30 2004-01-29 Hitachi Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2004127990A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Hitachi Kokusai Electric Inc Method for manufacturing semiconductor device
JP2004319540A (en) * 2003-04-11 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device and dry etching system
JP2005211865A (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Masato Toshima Plasma processing apparatus
US20060191877A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and post-processing method
JP2006270030A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment method and post-treatment method
JP2008053550A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and method, and storage medium
JP2013526060A (en) * 2010-04-30 2013-06-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Apparatus for radially distributing gas to a chamber and method of use thereof

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5749234A (en) * 1980-09-08 1982-03-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Plasma etching method
JPH08279487A (en) * 1993-05-20 1996-10-22 Hitachi Ltd Plasma processing method
US5681424A (en) * 1993-05-20 1997-10-28 Hitachi, Ltd. Plasma processing method
JPH0897189A (en) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Yamagata Ltd Method for cleaning vacuum processing apparatus
JP2004127990A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Hitachi Kokusai Electric Inc Method for manufacturing semiconductor device
JP2004319540A (en) * 2003-04-11 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device and dry etching system
JP2004031970A (en) * 2003-06-30 2004-01-29 Hitachi Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2005211865A (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Masato Toshima Plasma processing apparatus
US20060191877A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and post-processing method
JP2006270030A (en) * 2005-02-28 2006-10-05 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment method and post-treatment method
JP2008053550A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and method, and storage medium
JP2013526060A (en) * 2010-04-30 2013-06-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Apparatus for radially distributing gas to a chamber and method of use thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020129725A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 昭和電工株式会社 Etching method using halogen fluoride and method for producing semiconductor
CN113196454A (en) * 2018-12-21 2021-07-30 昭和电工株式会社 Etching method using halogen fluoride and method for manufacturing semiconductor
TWI749422B (en) * 2018-12-21 2021-12-11 日商昭和電工股份有限公司 Halogen fluoride etching method, semiconductor manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6228694B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US9960031B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR20170093718A (en) Atomic layer etching in continuous plasma
TWI416626B (en) A plasma processing method and a plasma processing apparatus
TW200947547A (en) Plasma etching method, plasma etching apparatus, and storage medium
EP2916344B1 (en) Method of cleaning a plasma processing apparatus
TWI695429B (en) Plasma treatment method
TW202145307A (en) Plasma processing apparatus and method of processing target object
JP2008078678A (en) Method for processing plasma
JP6041709B2 (en) Method for etching a metal layer
JP5110987B2 (en) Plasma processing method and computer-readable recording medium
TW202117841A (en) Etching method and substrate processing system
TWI650813B (en) Plasma processing method
JP2014053644A (en) Plasma processing device and plasma processing method
US8911559B2 (en) Method to pre-heat and stabilize etching chamber condition and improve mean time between cleaning
JP2008060171A (en) Method of cleaning semiconductor processing equipment
TWI830129B (en) Etching apparatus and etching method
JP2015060934A (en) Plasma processing method
US20050087759A1 (en) System and method for surface reduction, passivation, corrosion prevention and activation of copper surface
JP4554479B2 (en) Dry etching method
US6329294B1 (en) Method for removing photoresist mask used for etching of metal layer and other etching by-products
WO2001071790A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP6165518B2 (en) Plasma processing method and vacuum processing apparatus
JP2015032780A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2000331988A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170321

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180403