JP2024010798A - Plasma processing method and plasma processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理方法及びプラズマ処理システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Exemplary embodiments of the present disclosure relate to plasma processing methods and systems.
特許文献1には、ウェハ周りの堆積物を除去する技術が開示されている。
本開示は、チャンバ内のパーティクルを抑制する技術を提供する。 The present disclosure provides techniques for suppressing particles within a chamber.
本開示の一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と、(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、前記(b)において、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、プラズマ処理方法が提供される。 In one exemplary embodiment of the present disclosure, a plasma processing method is performed in a plasma processing apparatus having a chamber, comprising: (a) forming a carbon-containing film on an outer peripheral edge of a substrate; After (a), a process of supplying a processing gas into a chamber and etching the substrate disposed on a substrate support in the chamber with plasma generated from the processing gas, the substrate being etched. a film and a mask film on the etching film, and in (b), the particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate; A processing method is provided.
本開示の一つの例示的実施形態によれば、チャンバ内のパーティクルを抑制する技術を提供することができる。 According to one exemplary embodiment of the present disclosure, a technique for suppressing particles within a chamber may be provided.
以下、本開示の各実施形態について説明する。 Each embodiment of the present disclosure will be described below.
一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と(b)(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、処理ガスから生成したプラズマにより、チャンバ内の基板支持部上に配置された基板をエッチングする工程であって、基板はエッチング膜とエッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、(b)において、チャンバ内で生成された粒子が基板の外周端部の炭素含有膜上に堆積する、プラズマ処理方法が提供される。 In one exemplary embodiment, a plasma processing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising: (a) forming a carbon-containing film on an outer peripheral edge of a substrate; and (b) after (a). , a process in which a processing gas is supplied into a chamber and a plasma generated from the processing gas is used to etch a substrate placed on a substrate supporting part in the chamber, and the substrate has an etched film and a mask film on the etched film. (b), the particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at the outer peripheral edge of the substrate.
一つの例示的実施形態において、(c)(b)の後に、炭素含有膜上に堆積した粒子を炭素含有膜とともに基板から除去する工程をさらに含む。 In one exemplary embodiment, (c) after (b) further includes removing the particles deposited on the carbon-containing film from the substrate together with the carbon-containing film.
一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と、(b)(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、処理ガスから生成したプラズマにより、チャンバ内の基板支持部上に配置された基板をエッチングする工程であって、基板はエッチング膜とエッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、(c)(b)の後に、炭素含有膜上に堆積した粒子を炭素含有膜とともに基板から除去する工程と、を含むプラズマ処理方法が提供される。 In one exemplary embodiment, a plasma processing method is performed in a plasma processing apparatus having a chamber, comprising: (a) forming a carbon-containing film on an outer peripheral edge of a substrate; Afterwards, a processing gas is supplied into the chamber, and plasma generated from the processing gas is used to etch the substrate placed on the substrate support in the chamber, and the substrate is etched by etching the etching film and the mask film on the etching film. and (c) after (b), removing the particles deposited on the carbon-containing film from the substrate together with the carbon-containing film.
一つの例示的実施形態において、(a)において、炭素含有ガスを含む処理ガスから生成したプラズマにより、炭素含有膜を形成する。 In one exemplary embodiment, in (a), a carbon-containing film is formed by a plasma generated from a process gas that includes a carbon-containing gas.
一つの例示的実施形態において、炭素含有ガスは、CaHb(a及びbは1以上の整数である)ガス又はCcFd(c及びdは1以上の整数である)ガスである。 In one exemplary embodiment, the carbon-containing gas is a C a H b (a and b are integers greater than or equal to 1) gas or a C F d (c and d are integers greater than or equal to 1) gas. .
一つの例示的実施形態において、(a)と(b)とを、同一のチャンバ内で行われる。 In one exemplary embodiment, (a) and (b) are performed in the same chamber.
一つの例示的実施形態において、(a)と(b)とを、異なるチャンバ内で行われる。 In one exemplary embodiment, (a) and (b) are performed in different chambers.
一つの例示的実施形態において、(b)において供給される処理ガスは、リン含有ガスを含む。 In one exemplary embodiment, the processing gas provided in (b) includes a phosphorus-containing gas.
一つの例示的実施形態において、(b)において供給される処理ガスは、C(炭素)、H(水素)及びF(フッ素)を含む1種類の単ガス又は複数種類の混合ガスを含む。 In one exemplary embodiment, the processing gas provided in (b) includes a single gas or a mixture of gases including C (carbon), H (hydrogen), and F (fluorine).
一つの例示的実施形態において、混合ガスは、HFガスと炭素含有ガスとを含む。 In one exemplary embodiment, the gas mixture includes HF gas and carbon-containing gas.
一つの例示的実施形態において、(b)において供給される不活性ガスを除いた処理ガスの総流量のうち、HFガスの流量が最も多い。 In one exemplary embodiment, the flow rate of HF gas is the highest of the total flow rate of process gases excluding inert gas provided in (b).
一つの例示的実施形態において、(b)において生成されるプラズマは、HF種、CF種又はCHF種及びP活性種を含む。 In one exemplary embodiment, the plasma generated in (b) includes HF, CF or CHF species and P active species.
一つの例示的実施形態において、HF種は、HFガス及びハイドロフルオロカーボンガスからなる群から選択される少なくとも1種のガスから生成される。 In one exemplary embodiment, the HF species is generated from at least one gas selected from the group consisting of HF gas and hydrofluorocarbon gas.
一つの例示的実施形態において、HF種は、フッ素含有ガス及び水素含有ガスから生成される。 In one exemplary embodiment, HF species are generated from a fluorine-containing gas and a hydrogen-containing gas.
一つの例示的実施形態において、HF種は、炭素数が2以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される。 In one exemplary embodiment, the HF species is generated from a hydrofluorocarbon gas having two or more carbon atoms.
一つの例示的実施形態において、HF種は、HFガス、CH2F2ガス、C3H2F4ガス、C3H2F6ガス及びC4H2F6ガスからなる群から選択される少なくとも1種のガスから生成される。 In one exemplary embodiment, the HF species is selected from the group consisting of HF gas, CH2F2 gas, C3H2F4 gas , C3H2F6 gas, and C4H2F6 gas . is produced from at least one type of gas.
一つの例示的実施形態において、エッチング膜は、Si含有膜である。 In one exemplary embodiment, the etched film is a Si-containing film.
一つの例示的実施形態において、マスク膜は、炭素含有マスク膜、金属含有マスク膜又はシリコン含有マスク膜のいずれか1種である。 In one exemplary embodiment, the mask film is one of a carbon-containing mask film, a metal-containing mask film, or a silicon-containing mask film.
一つの例示的実施形態において、(a)において、エッチング膜が形成された面と異なる面に炭素含有膜を選択的に形成する。 In one exemplary embodiment, in (a), a carbon-containing film is selectively formed on a surface different from the surface on which the etched film is formed.
一つの例示的実施形態において、(b)において、基板支持部の温度を0℃以下に設定する。 In one exemplary embodiment, in (b), the temperature of the substrate support is set to below 0°C.
一つの例示的実施形態において、チャンバ内に設けられた基板支持部、処理ガス供給部、及び、制御部を備え、制御部は、(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成し、(b)処理ガス供給部からチャンバ内に処理ガスを供給し、処理ガスから生成したプラズマにより、基板支持部上に支持された基板をエッチングし、エッチングにおいて、基板はエッチング膜とエッチング膜上のマスク膜とを含み、チャンバ内で生成された粒子が基板の外周端部の炭素含有膜上に堆積する、制御を実行するプラズマ処理システムが提供される。 In one exemplary embodiment, the chamber includes a substrate support, a processing gas supply, and a controller, the controller including: (a) forming a carbon-containing film on an outer peripheral edge of the substrate; (b) A processing gas is supplied into the chamber from the processing gas supply section, and the substrate supported on the substrate support section is etched by the plasma generated from the processing gas. A plasma processing system is provided that performs control, including a mask film, in which particles generated within a chamber are deposited on a carbon-containing film at a peripheral edge of a substrate.
<プラズマ処理システムの構成例>
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図1は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
<Configuration example of plasma processing system>
An example of the configuration of the plasma processing system will be described below. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置1及び制御部2を含む。容量結合型のプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10sに供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。プラズマ処理チャンバ10は接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。
The plasma processing system includes a capacitively coupled
基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板Wを支持するための中央領域111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111bとを有する。ウェハは基板Wの一例である。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。従って、中央領域111aは、基板Wを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域111bは、リングアセンブリ112を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
The
一実施形態において、本体部111は、基台1110及び静電チャック1111を含む。基台1110は、導電性部材を含む。基台1110の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック1111は、基台1110の上に配置される。静電チャック1111は、セラミック部材1111aとセラミック部材1111a内に配置される静電電極1111bとを含む。セラミック部材1111aは、中央領域111aを有する。一実施形態において、セラミック部材1111aは、環状領域111bも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック1111を囲む他の部材が環状領域111bを有してもよい。この場合、リングアセンブリ112は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック1111と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するRF(Radio Frequency)電源31及び/又はDC(Direct Current)電源32に結合される少なくとも1つのRF/DC電極がセラミック部材1111a内に配置されてもよい。この場合、少なくとも1つのRF/DC電極が下部電極として機能する。後述するバイアスRF信号及び/又はDC信号が少なくとも1つのRF/DC電極に供給される場合、RF/DC電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台1110の導電性部材と少なくとも1つのRF/DC電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極1111bが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部11は、少なくとも1つの下部電極を含む。
In one embodiment,
リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、1又は複数の環状部材は、1又は複数のエッジリングと少なくとも1つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
また、基板支持部11は、静電チャック1111、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路1110a、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路1110aには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路1110aが基台1110内に形成され、1又は複数のヒータが静電チャック1111のセラミック部材1111a内に配置される。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
Further, the
シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、少なくとも1つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。
The
ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
The
電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、少なくとも1つのRF信号(RF電力)を少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ処理チャンバ10において1又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を少なくとも1つの下部電極に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。
一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、10MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給される。
In one embodiment, the
第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。バイアスRF信号の周波数は、ソースRF信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、100kHz~60MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、少なくとも1つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。
The second
また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、少なくとも1つの下部電極に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、少なくとも1つの下部電極に印加される。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、少なくとも1つの上部電極に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、少なくとも1つの上部電極に印加される。
種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、DC信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第1のDC生成部32aと少なくとも1つの下部電極との間に接続される。従って、第1のDC生成部32a及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第2のDC生成部32b及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも1つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、1周期内に1又は複数の正極性電圧パルスと1又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a,32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。
In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. In this case, a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. The voltage pulse may have a pulse waveform that is rectangular, trapezoidal, triangular, or a combination thereof. In one embodiment, a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from a DC signal is connected between the
排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
The
制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、処理部2a1、記憶部2a2及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aにより実現される。処理部2a1は、記憶部2a2からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部2a2に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部2a2に格納され、処理部2a1によって記憶部2a2から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ2aに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース2a3に接続されている通信回線であってもよい。処理部2a1は、CPU(Central Processing Unit)であってもよい。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。
図2は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法(以下「本処理方法」ともいう。)を示すフローチャートである。図2に示すように、本処理方法は、基板を提供する工程ST1と、炭素含有膜を形成する工程ST2と、対象膜をエッチングする工程ST3とを含む。さらに、本処理方法は、炭素含有膜を除去する工程ST4を含んでもよい。各工程における処理は、図1に示すプラズマ処理システムで実行されてよい。以下では、制御部2がプラズマ処理装置1の各部を制御して、基板Wに対して本処理方法を実行する場合を例に説明する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a plasma processing method (hereinafter also referred to as "this processing method") according to one exemplary embodiment. As shown in FIG. 2, this processing method includes a step ST1 of providing a substrate, a step ST2 of forming a carbon-containing film, and a step ST3 of etching a target film. Furthermore, this processing method may include step ST4 of removing the carbon-containing film. The processing in each step may be performed with the plasma processing system shown in FIG. In the following, a case where the
(工程ST1:基板の提供)
工程ST1において、基板Wは、プラズマ処理装置1のプラズマ処理空間10s内に提供される。基板Wは、基板支持部11の上面に提供され、静電チャック1111により基板支持部11に保持される。
(Process ST1: Provision of substrate)
In step ST1, the substrate W is provided within the
図3は、工程ST1で提供される基板Wの断面構造の一例を示す図である。基板W上には、エッチング膜EF及びマスク膜MFがこの順で積層されている。エッチング膜EFは、下地膜UF上に積層されてよい。基板Wは、DRAM、3D-NANDフラッシュメモリ等の半導体メモリデバイスを含む半導体デバイスの製造に用いられてよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the cross-sectional structure of the substrate W provided in step ST1. On the substrate W, an etching film EF and a mask film MF are laminated in this order. The etching film EF may be stacked on the base film UF. The substrate W may be used for manufacturing semiconductor devices including semiconductor memory devices such as DRAM, 3D-NAND flash memory, and the like.
下地膜UFは、例えば、シリコンウェハやシリコンウェハ上に形成された有機膜、誘電体膜、金属膜、半導体膜等でよい。下地膜UFは、複数の膜が積層されて構成されてよい。 The base film UF may be, for example, a silicon wafer, an organic film, a dielectric film, a metal film, a semiconductor film, etc. formed on a silicon wafer. The base film UF may be configured by laminating a plurality of films.
エッチング膜EFは、シリコン含有膜でよい。エッチング膜EFは、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜(SiON膜)、Si-ARC(Silicon-Anti Reflection Carbon)膜等でよい。エッチング膜EFは、複数の膜が積層されて構成されてよい。例えば、エッチング膜EFは、シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜とが交互に積層されて構成されてよい。また例えば、エッチング膜EFは、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが交互に積層されて構成されてよい。なお、基板Wが下地膜UFの下に他の膜をさらに有し、エッチング膜EF及び下地膜UFの積層膜が多層マスクとして機能してもよい。すなわち、エッチング膜EF及び下地膜UFの積層順を多層マスクとして、当該他の膜をエッチングしてもよい。 The etching film EF may be a silicon-containing film. The etching film EF may be, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film (SiON film), a Si-ARC (Silicon-Anti Reflection Carbon) film, or the like. The etching film EF may be configured by laminating a plurality of films. For example, the etching film EF may be configured by alternately stacking silicon oxide films and polycrystalline silicon films. Further, for example, the etching film EF may be configured by alternately stacking silicon oxide films and silicon nitride films. Note that the substrate W may further have another film under the base film UF, and the laminated film of the etching film EF and the base film UF may function as a multilayer mask. That is, the other films may be etched using the stacking order of the etching film EF and the base film UF as a multilayer mask.
マスク膜MFは、エッチング膜EF上に形成されている。マスク膜MFは少なくとも一つの開口OPを有する。開口OPは、マスク膜の側面によって規定される。開口OPは、マスク膜の側面に囲まれた、エッチング膜EF上の空間である。すなわち、図3において、エッチング膜EFの上面は、マスク膜MFに覆われた部分と、開口OPによって露出した部分とを有する。 Mask film MF is formed on etching film EF. Mask film MF has at least one opening OP. The opening OP is defined by the side surface of the mask film. The opening OP is a space above the etching film EF surrounded by the side surfaces of the mask film. That is, in FIG. 3, the upper surface of the etching film EF has a portion covered with the mask film MF and a portion exposed through the opening OP.
開口OPは、基板Wの平面視(基板Wを図3の上から下へ向かう方向に見た場合)において、任意の形状を有してよい。当該形状は、例えば、円、楕円、矩形、線やこれらの1種類以上を組み合わせた形状であってよい。マスク膜MFは、複数の開口OPを有してよい。複数の開口OPは、それぞれ穴形状を有し、一定の間隔で配列されたアレイパターンを構成してよい。また、複数の開口OPは、それぞれ線形状を有し、一定の間隔で並んでライン&スペースのパターンを構成してもよい。 The opening OP may have any shape in a plan view of the substrate W (when the substrate W is viewed from the top to the bottom in FIG. 3). The shape may be, for example, a circle, an ellipse, a rectangle, a line, or a combination of one or more of these shapes. Mask film MF may have a plurality of openings OP. The plurality of openings OP each have a hole shape and may constitute an array pattern arranged at regular intervals. Further, the plurality of openings OP each have a linear shape, and may be lined up at regular intervals to form a line and space pattern.
マスク膜MFは、例えば、炭素含有マスク膜、金属含有マスク膜又はシリコン含有マスク膜いずれかでよい。炭素含有マスク膜は、SOC膜、WC膜、アモルファスカーボン又はボロンカーバイドのいずれか1種でよい。シリコン含有マスク膜は、例えば、ポリシリコン膜でよく、またSiO2膜又はSi3N4膜でもよい。 The mask film MF may be, for example, a carbon-containing mask film, a metal-containing mask film, or a silicon-containing mask film. The carbon-containing mask film may be any one of SOC film, WC film, amorphous carbon, and boron carbide. The silicon-containing mask film may be, for example, a polysilicon film, or may be a SiO 2 film or a Si 3 N 4 film.
基板Wを構成する各膜(下地膜UF、エッチング膜EF、マスク膜MF)は、それぞれ、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法、スピンコート法等により形成されてよい。上記各膜は、平坦な膜であってよく、また、凹凸を有する膜であってもよい。マスク膜MFの開口OPは、マスク膜MFをエッチングすることで形成されてよい。 Each film (base film UF, etching film EF, mask film MF) constituting the substrate W may be formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an ALD (Atomic Layer Deposition) method, a spin coating method, or the like. Each of the above-mentioned films may be a flat film, or may be a film having unevenness. The opening OP in the mask film MF may be formed by etching the mask film MF.
基板Wの各膜を形成するプロセスの少なくとも一部は、プラズマ処理チャンバ10の空間内で行われてよい。一例では、マスク膜MFをエッチングして開口OPを形成する工程は、プラズマ処理チャンバ10で実行されてよい。すなわち、開口OP及び後述するエッチング膜EFのエッチングは、同一のチャンバ内で連続して実行されてよい。また、基板Wの各膜の全部又は一部がプラズマ処理装置1の外部の装置やチャンバで形成された後、基板Wがプラズマ処理空間10s内に搬入され、基板支持部11の上面に配置されることで基板が提供されてもよい。
At least a portion of the process of forming each film of the substrate W may be performed within the space of the
図4は、工程ST1の処理後の基板Wの外周端部WE近傍を模式的に示す断面図である。基板Wの外周端部WEは、基板Wの外周において、エッチング膜EF等が形成される基板Wの主面WFと、主面WFの反対側の裏面WBとに連続する部分である。外周端部WEは、主面WFに連続し主面WF対して断面視で傾斜を有する端部WE1と、裏面WBに連続し、裏面WBに対して傾斜を有する端部WE2とを有する。外周端部WE(端部WE1及び端部W2)は、曲面でよく、またテーパー面でもよい。端部WE1には、シリコンウェハ上に何らかの膜(例えば、下地膜UF、エッチング膜EF及び/又はマスク膜MF)が形成されて構成されてよい。すなわち、端部WE1においては、シリコンウェハが露出していなくてよい。端部WE2にはシリコンウェハ上に膜が形成されていなくてよい。すなわち端部WE2においては、シリコンウェハが露出していてよい。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the outer peripheral end WE of the substrate W after the process ST1. The outer peripheral end WE of the substrate W is a part of the outer periphery of the substrate W that is continuous with the main surface WF of the substrate W on which the etching film EF etc. are formed and the back surface WB on the opposite side of the main surface WF. The outer peripheral end WE has an end WE1 that is continuous with the main surface WF and has an inclination in cross-sectional view with respect to the main surface WF, and an end WE2 that is continuous with the back surface WB and has an inclination with respect to the back surface WB. The outer peripheral end portion WE (end portion WE1 and end portion W2) may be a curved surface or may be a tapered surface. The end portion WE1 may be configured by forming some kind of film (for example, a base film UF, an etching film EF, and/or a mask film MF) on the silicon wafer. That is, the silicon wafer does not need to be exposed at the end WE1. No film may be formed on the silicon wafer at the end WE2. That is, the silicon wafer may be exposed at the end WE2.
図4に示すように、基板Wは、基板Wの主面WFがプラズマ処理空間10sに面するように、静電チャック1111のセラミック部材1111a上に配置される。基板Wの外周端部WE(端部WE1、端部WE2)とリングアセンブリ112との間には、隙間gpが形成される。
As shown in FIG. 4, the substrate W is placed on the
(工程ST2:炭素含有膜の形成)
図5は、工程ST2の処理後の基板Wの外周端部WE近傍を模式的に示す断面図である。工程ST2において、炭素含有ガスを含む第1処理ガスが、ガス供給部20からプラズマ処理空間10s内に供給される。そして、第1処理ガスからプラズマを生成し、基板Wの外周端部WEに炭素含有膜CFを形成する。第1処理ガスは、炭素含有ガス以外のガスを含んでよく、例えばArやHe等の貴ガスを含んでよい。
(Step ST2: Formation of carbon-containing film)
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the outer peripheral end WE of the substrate W after the process ST2. In step ST2, a first processing gas containing carbon-containing gas is supplied from the
炭素含有ガスは、例えば、CaHb(a及びbは1以上の整数である)ガス又はCcFd(c及びdは1以上の整数である)ガスでよい。CaHbガスは、例えば、CH4ガス、C2H6ガス、C2H4ガス、C3H8ガス及びC4H8ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。CcFdガスは、例えば、CF4ガス、C2F6ガス、C2F4ガス、C3F8ガス、C4F6ガス及びC4F8ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。CaHbガスやCcFdガスを含む処理ガスから形成される炭素含有膜CFは、ハイドロフルオロカーボンガスのようにHFを含むガスから形成される炭素含有膜よりも、基板Wとの密着性が高く、以降の工程における基板Wからの剥離がより抑制され得る。なお、CaHbガスを用いた場合は、CcFdガスを用いた場合よりも、基板Wとの密着性がさらに高い炭素含有膜が形成された。 The carbon-containing gas may be, for example, a C a H b (a and b are integers greater than or equal to 1) gas or a C c F d (c and d are integers greater than or equal to 1) gas. The C a H b gas may be, for example, at least one selected from the group consisting of CH 4 gas, C 2 H 6 gas, C 2 H 4 gas, C 3 H 8 gas, and C 4 H 8 gas. The C c F d gas is, for example, at least one selected from the group consisting of CF 4 gas, C 2 F 6 gas, C 2 F 4 gas, C 3 F 8 gas, C 4 F 6 gas, and C 4 F 8 gas. One type is enough. The carbon-containing film CF formed from a processing gas containing C a H b gas or C c F d gas has better adhesion to the substrate W than the carbon-containing film formed from a gas containing HF such as hydrofluorocarbon gas. It has high properties, and peeling from the substrate W in subsequent steps can be further suppressed. Note that when C a H b gas was used, a carbon-containing film with higher adhesion to the substrate W was formed than when C c F d gas was used.
炭素含有膜CFは、炭素を含有する膜でよく、カーボン膜、炭化水素膜等でよい。 The carbon-containing film CF may be a film containing carbon, such as a carbon film or a hydrocarbon film.
炭素含有膜CFは、炭素含有膜は、基板Wの主面WFとは異なる面(鋭角、90度及び/又は鈍角をなす面)に選択的に形成されてよい。例えば、炭素含有膜CFは、基板Wの外周端部WEの一部又は全部に選択的に形成されてよい。一例では、炭素含有膜CFは、基板Wの裏面WB側の端部WE2(図5参照)や、外周端部のうち主面WFに対して90度以上の角度を有する面のみに形成されてよい。また、炭素含有膜は、基板Wの端部WE1及びWE2の双方に形成されてよい。一例では、炭素含有膜CFの形成は、基板Wのプラズマ処理空間10sに露出する部分のうち、外周端部WE以外の部分をカバー部材で覆い、基板Wの外周端部WEに選択的にプラズマを照射することで行ってよい。
The carbon-containing film CF may be selectively formed on a surface different from the main surface WF of the substrate W (a surface forming an acute angle, 90 degrees, and/or an obtuse angle). For example, the carbon-containing film CF may be selectively formed on part or all of the outer peripheral edge WE of the substrate W. In one example, the carbon-containing film CF is formed only on the end WE2 on the back surface WB side of the substrate W (see FIG. 5) or on a surface of the outer peripheral end that has an angle of 90 degrees or more with respect to the main surface WF. good. Further, the carbon-containing film may be formed on both the ends WE1 and WE2 of the substrate W. In one example, the carbon-containing film CF is formed by covering a portion of the substrate W exposed to the
(工程ST3:対象膜をエッチング)
図6は、工程ST3の処理後の基板Wの外周端部WE近傍を模式的に示す断面図である。工程ST3において、エッチング膜EFがエッチングされる。
(Process ST3: Etching the target film)
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the outer peripheral end WE of the substrate W after the process ST3. In step ST3, the etching film EF is etched.
工程ST3において、基板支持部11の温度は、目標温度に設定される。目標温度は、例えば、0度以下でよい。目標温度は、-10℃以下、-20℃以下、-30℃以下、-40℃以下、-50℃以下、-60℃以下又は-70℃以下でもよい。
In step ST3, the temperature of the
基板支持部11の温度を目標温度に設定することは、基板支持部11の温度を測定して、基板支持部11の温度が目標温度になるように、温調モジュールにより基板支持部11の温度を調整することを含むがこれに限られない。一例では、基板支持部11の温度を目標温度に設定することは、(a)基板支持部11の温度が目標温度になるように、基板Wの温度又は流路1110aを流れる伝熱流体の温度を当該目標温度又は当該目標温度とは異なる温度に設定すること、及び、(b)基板Wの温度が目標温度となるように、基板支持部11又は流路1110aを流れる伝熱流体の温度を、当該目標温度又は当該目標温度とは異なる温度に設定することを含む。また、温度を「設定」することは、制御部2において当該温度が入力、選択又は記憶されることを含む。
Setting the temperature of the
なお、本処理方法において、基板の温度を目標温度に設定することは、工程ST1の前に行ってもよい。すなわち、基板支持部11の温度を目標温度に設定した後に、当該基板支持部11に基板Wを提供してよい。
Note that in this processing method, setting the temperature of the substrate to the target temperature may be performed before step ST1. That is, the substrate W may be provided to the
次に、第2処理ガスがガス供給部20からプラズマ処理空間10s内に供給される。
Next, the second processing gas is supplied from the
第2処理ガスは、C(炭素)、H(水素)及びF(フッ素)を含む1種類の単ガス又は複数種類の混合ガスでよい。混合ガスは、例えば、HFガスと、炭素含有ガスでよい。炭素含有ガスは、フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス及び炭化水素ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。炭素含有ガスは、例えば、CH3Fガス、C2H5Fガス、CF4ガス、C2F6ガス、C2F4ガス、C3F8ガス及びC4F8ガス、CH4ガス、C3H6ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。 The second processing gas may be one type of single gas or a plurality of types of mixed gas containing C (carbon), H (hydrogen), and F (fluorine). The mixed gas may be, for example, HF gas and a carbon-containing gas. The carbon-containing gas may be at least one selected from the group consisting of fluorocarbon gas, hydrofluorocarbon gas, and hydrocarbon gas. Examples of the carbon-containing gas include CH 3 F gas, C 2 H 5 F gas, CF 4 gas, C 2 F 6 gas, C 2 F 4 gas, C 3 F 8 gas, C 4 F 8 gas, and CH 4 gas. , C 3 H 6 gas.
第2処理ガスの活性ガスのうちHFガスの流量が最も多くてよい。またHFガスの流量は、第2処理ガスの活性ガスの総流量(すなわち、ArやHe等の希ガスや窒素ガス等の不活性ガスを除いた総流量)のうち、70%体積以上でよく、また80体積%以上でもよい。 Among the active gases of the second processing gas, the flow rate of HF gas may be the largest. Further, the flow rate of the HF gas may be 70% or more by volume of the total flow rate of the active gas of the second processing gas (that is, the total flow rate excluding rare gases such as Ar and He, and inert gases such as nitrogen gas). , or 80% by volume or more.
第2処理ガスにおいて、HFガスに代えて又はHFガスとともに、プラズマ処理チャンバ10内でHF種を生成可能なガスを用いてもよい。HF種は、フッ化水素のガス、ラジカル及びイオンの少なくともいずれかを含む。HF種は、HFガス及びハイドロフルオロカーボンガスからなる群から選択される少なくとも1種のガスから生成されてよい。また、HF種は、炭素数が2以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成されてよい。HF種を生成可能なガスとしては、例えば、CH2F2ガス、C3H2F4ガス、C3H2F6ガス、C3H3F5ガス、C4H2F6ガス、C4H5F5ガス、C4H2F8ガス、C5H2F6ガス、C5H2F10ガス及びC5H3F7ガスからなる群から選択される少なくとも1種を用いてよい。一例では、HF種を生成可能なガスとして、CH2F2ガス、C3H2F4ガス、C3H2F6ガス及びC4H2F6ガスからなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。また、一例では、HF種を生成可能なガスとして、フッ素含有ガス及び水素含有ガスを用いてよい。フッ素含有ガスは、一例では、フルオロカーボンガスを用いてよい。フルオロカーボンガスは、C2F2ガス、C2F4ガス、C3F6ガス、C3F8ガス、C4F6ガス、C4F8ガス及びC5F8ガスからなる群から選択される少なくとも1種を含んでよい。フッ素含有ガスは、一例では、NF3ガス又はSF6ガスを用いてもよい。水素含有ガスは、一例では、H2ガス、CH4ガス、NH3ガスを用いてよい。
As the second processing gas, a gas capable of generating HF species within the
第2処理ガスは、リン含有ガスをさらに含んでもよい。リン含有ガスは、PF3ガス、PF5ガス、POF3ガス、HPF6ガス、PCl3ガス、PCl5ガス、POCl3ガス、PBr3ガス、PBr5ガス、POBr3ガス、PI3ガス、P4O10ガス、P4O8ガス、P4O6ガス、PH3ガス、Ca3P2ガス、H3PO4ガス及びNa3PO4ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。これらガスの中で、PF3ガス、PF5ガス、PCl3ガス等のハロゲン化リン含有ガスを使用してもよく、また、PF3ガス、PF5ガス等のフッ化リンガスを使用してもよい。 The second processing gas may further include a phosphorus-containing gas. Phosphorus-containing gases include PF 3 gas, PF 5 gas, POF 3 gas, HPF 6 gas, PCl 3 gas, PCl 5 gas, POCl 3 gas, PBr 3 gas, PBr 5 gas, POBr 3 gas, PI 3 gas, P At least one type selected from the group consisting of 4 O 10 gas, P 4 O 8 gas, P 4 O 6 gas, PH 3 gas, Ca 3 P 2 gas, H 3 PO 4 gas, and Na 3 PO 4 gas may be used. . Among these gases, halogenated phosphorus-containing gases such as PF 3 gas, PF 5 gas, and PCl 3 gas may be used, and fluorinated phosphorus gases such as PF 3 gas and PF 5 gas may be used. good.
第2処理ガスは、ハロゲン含有ガスを含んでよい。ハロゲン含有ガスは、例えば、Cl2ガス、SiCl2ガス、SiCl4ガス、CCl4ガス、SiH2Cl2ガス、Si2Cl6ガス、CHCl3ガス、SO2Cl2ガス、BCl3ガス、PCl3ガス、PCl5ガス、POCl3ガス、Br2ガス、HBrガス、CBr2F2ガス、C2F5Brガス、PBr3ガス、PBr5ガス、POBr3ガス、BBr3ガス、HIガス、CF3Iガス、C2F5Iガス、C3F7Iガス、IF5ガス、IF7ガス、I2ガス及びPI3ガスからなる群から選択される少なくとも1種でよい。 The second processing gas may include a halogen-containing gas. Examples of the halogen-containing gas include Cl 2 gas, SiCl 2 gas, SiCl 4 gas, CCl 4 gas, SiH 2 Cl 2 gas, Si 2 Cl 6 gas, CHCl 3 gas, SO 2 Cl 2 gas, BCl 3 gas, and PCl. 3 gas, PCl 5 gas, POCl 3 gas, Br 2 gas, HBr gas, CBr 2 F 2 gas, C 2 F 5 Br gas, PBr 3 gas, PBr 5 gas, POBr 3 gas, BBr 3 gas, HI gas, At least one selected from the group consisting of CF 3 I gas, C 2 F 5 I gas, C 3 F 7 I gas, IF 5 gas, IF 7 gas, I 2 gas and PI 3 gas may be used.
次に、第1のRF生成部31aからソースRF信号(RF電力)が下部電極及び/又は上部電極に供給される。これにより、第2処理ガスからプラズマが生成される。またバイアス信号(電力)として、バイアスRF信号が、第2のRF生成部31bから下部電極に供給され、基板にバイアス電位が発生する。これにより、生成されたプラズマ中のイオン、ラジカルといった活性種が基板Wに引きよせられ、マスク膜MFの開口OPを通ってエッチング膜EFがエッチングされる。
Next, a source RF signal (RF power) is supplied from the first
工程ST3において、プラズマ処理空間10s内で生成された粒子の少なくとも一部は、外周端部WEとリングアセンブリ112との間の隙間gpから、裏面WB側にまわりこむ。このような粒子は、例えば、第2処理ガスから生成されたプラズマ中の粒子やエッチングによる副生成物であってよい。粒子は、図4に示すように、端部WE2の炭素含有膜CF上に付着又は堆積し、堆積膜DFを形成する。堆積膜DFは、例えば、炭化水素化合物、窒素化合物、リン化合物、ハロゲン化合物、シリコン化合物等を含み得る。
In step ST3, at least some of the particles generated within the
炭素含有膜CF上に堆積した粒子は、シリコンウェハ上に直接堆積した場合(すなわち、端部WE2に炭素含有膜CFが形成されておらず、シリコンウェハがむき出しになっているような場合)に比べて剥離しにくい。そのため、以降の工程において、炭素含有膜CF上に堆積した堆積膜DFは、シリコンウェハ上に堆積した場合よりも、端部WE2から剥がれにくい。これにより、本処理方法は、プラズマ処理チャンバ10内におけるパーティクルの発生を抑制することができる。
Particles deposited on the carbon-containing film CF are deposited directly on the silicon wafer (that is, when the carbon-containing film CF is not formed on the end WE2 and the silicon wafer is exposed). It is more difficult to peel off. Therefore, in the subsequent steps, the deposited film DF deposited on the carbon-containing film CF is less likely to peel off from the end WE2 than when deposited on the silicon wafer. Thereby, the present processing method can suppress the generation of particles within the
(工程ST4:炭素含有膜の除去)
図7は、工程ST4の処理後の基板Wの外周端部WE近傍を模式的に示す断面図である。工程ST4において、堆積膜DFを基板Wから除去する。堆積膜DFは、炭素含有膜CFとともに基板Wから除去されてよい。工程ST4による処理は、プラズマ処理チャンバ10の空間内で行われてよい。例えば、プラズマ処理チャンバ10に、酸素ガス等のクリーニングガスを供給することで、炭素含有膜CFと堆積膜DFとを、同時に又は同一の処理で除去してよい。このとき、基板Wを基板支持部11の載置面からリフター等で持ち上げて保持してよい。また工程ST4による処理は、プラズマ処理装置1の外部の装置で行われてよい。例えば、外部の装置に基板Wを搬入後、基板Wの外周端部WEにレーザを照射したり、洗浄液を塗布したりする等して、炭素含有膜CFと堆積膜DFとを、同時に又は同一の処理で除去してよい。
(Step ST4: Removal of carbon-containing film)
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the outer peripheral end WE of the substrate W after the process ST4. In step ST4, the deposited film DF is removed from the substrate W. The deposited film DF may be removed from the substrate W together with the carbon-containing film CF. The process in step ST4 may be performed within the space of the
<本処理方法の他の例>
本開示の実施形態は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、本処理方法は、容量結合型のプラズマ処理装置1以外にも、誘導結合型プラズマやマイクロ波プラズマ等、任意のプラズマ源を用いたプラズマ処理装置を用いて実行してよい。
<Other examples of this processing method>
Embodiments of the present disclosure may be modified in various ways without departing from the scope and spirit of the disclosure. For example, this processing method may be executed using a plasma processing apparatus using any plasma source, such as inductively coupled plasma or microwave plasma, in addition to the capacitively coupled
また例えば、本処理方法において、炭素含有膜CFの形成とエッチング膜EFのエッチングとは異なるチャンバで実行してよい。すなわち、第1のチャンバで基板Wに炭素含有膜CFを形成し、その後、基板Wを第1のチャンバと異なる第2のチャンバの基板支持部上に提供してエッチング膜EFをエッチングしてよい。また、炭素含有膜CFは、基板Wに下地膜UF等を成膜する前に形成してよい。また、炭素含有膜CFは、基板Wの表面WF及び裏面WBの一部又は全部に形成してよい。 For example, in this processing method, the formation of the carbon-containing film CF and the etching of the etching film EF may be performed in different chambers. That is, the carbon-containing film CF may be formed on the substrate W in a first chamber, and then the substrate W may be provided on a substrate support portion of a second chamber different from the first chamber to etch the etching film EF. . Further, the carbon-containing film CF may be formed before forming the base film UF and the like on the substrate W. Further, the carbon-containing film CF may be formed on part or all of the front surface WF and back surface WB of the substrate W.
また、本開示は、以下の実施形態を含む。 Further, the present disclosure includes the following embodiments.
(付記1)
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、
前記(b)において、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、プラズマ処理方法。
(Additional note 1)
A plasma processing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising:
(a) Forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate; (b) After the step (a), a processing gas is supplied into the chamber, and plasma generated from the processing gas causes the substrate in the chamber to etching the substrate disposed on the support part, the substrate including an etching film and a mask film on the etching film;
The plasma processing method according to (b) above, wherein particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate.
(付記2)
(c)前記(b)の後に、前記炭素含有膜上に堆積した粒子を前記炭素含有膜とともに前記基板から除去する工程をさらに含む、付記1に記載のプラズマ処理方法。
(Additional note 2)
(c) After the step (b), the plasma processing method according to
(付記3)
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と、
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、
(c)前記(b)の後に、前記炭素含有膜上に堆積した粒子を前記炭素含有膜とともに前記基板から除去する工程と、
を含む、プラズマ処理方法。
(Additional note 3)
A plasma processing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising:
(a) forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate;
(b) After the step (a), a step of supplying a processing gas into the chamber and etching the substrate disposed on the substrate support in the chamber with plasma generated from the processing gas, a step in which the substrate includes an etched film and a mask film on the etched film;
(c) after the step (b), removing the particles deposited on the carbon-containing film from the substrate together with the carbon-containing film;
Plasma treatment methods, including.
(付記4)
前記(a)において、炭素含有ガスを含む処理ガスから生成したプラズマにより、前記炭素含有膜を形成する、付記1から付記3のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Additional note 4)
The plasma processing method according to any one of
(付記5)
前記炭素含有ガスは、CaHb(a及びbは1以上の整数である)ガス又はCcFd(c及びdは1以上の整数である)ガスである、付記4に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 5)
The plasma according to appendix 4, wherein the carbon-containing gas is a C a H b (a and b are integers of 1 or more) gas or C c F d (c and d are integers of 1 or more) gas. Processing method.
(付記6)
前記(a)と前記(b)とを、同一のチャンバ内で行う、付記1から付記5のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 6)
The plasma processing method according to any one of
(付記7)
前記(a)と前記(b)とを、異なるチャンバ内で行う、付記1から付記5のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 7)
The plasma processing method according to any one of
(付記8)
前記(b)において供給される前記処理ガスは、リン含有ガスを含む、付記1から付記7のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 8)
The plasma processing method according to any one of
(付記9)
前記(b)において供給される前記処理ガスは、C(炭素)、H(水素)及びF(フッ素)を含む1種類の単ガス又は複数種類の混合ガスを含む、付記1から付記8のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 9)
The processing gas supplied in (b) above is any one of
(付記10)
前記混合ガスは、HFガスと炭素含有ガスとを含む、付記9に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 10)
The plasma processing method according to appendix 9, wherein the mixed gas includes HF gas and carbon-containing gas.
(付記11)
前記(b)において供給される不活性ガスを除いた前記処理ガスの総流量のうち、HFガスの流量が最も多い、付記10に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 11)
The plasma processing method according to
(付記12)
前記(b)において生成されるプラズマは、HF種、CF種又はCHF種及びP活性種を含む、付記1から付記11のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 12)
The plasma processing method according to any one of
(付記13)
前記HF種は、HFガス及びハイドロフルオロカーボンガスからなる群から選択される少なくとも1種のガスから生成される、付記12に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 13)
The plasma processing method according to appendix 12, wherein the HF species is generated from at least one gas selected from the group consisting of HF gas and hydrofluorocarbon gas.
(付記14)
前記HF種は、フッ素含有ガス及び水素含有ガスから生成される、付記12に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 14)
The plasma processing method according to appendix 12, wherein the HF species is generated from a fluorine-containing gas and a hydrogen-containing gas.
(付記15)
前記HF種は、炭素数が2以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される、付記12に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 15)
The plasma processing method according to appendix 12, wherein the HF species is generated from a hydrofluorocarbon gas having 2 or more carbon atoms.
(付記16)
前記HF種は、HFガス、CH2F2ガス、C3H2F4ガス、C3H2F6ガス及びC4H2F6ガスからなる群から選択される少なくとも1種のガスから生成される、付記12に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 16)
The HF species is at least one gas selected from the group consisting of HF gas, CH 2 F 2 gas, C 3 H 2 F 4 gas, C 3 H 2 F 6 gas, and C 4 H 2 F 6 gas. The plasma processing method according to appendix 12, wherein the plasma processing method is generated.
(付記17)
前記エッチング膜は、Si含有膜である、付記1から付記16のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 17)
The plasma processing method according to any one of
(付記18)
前記マスク膜は、炭素含有マスク膜、金属含有マスク膜又はシリコン含有マスク膜のいずれか1種である、付記1から付記17のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 18)
The plasma processing method according to any one of
(付記19)
前記(a)において、前記エッチング膜が形成された面と異なる面に前記炭素含有膜を選択的に形成する、付記1から付記18のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Appendix 19)
The plasma processing method according to any one of
(付記20)
前記(b)において、前記基板支持部の温度を0℃以下に設定する、付記1から付記19のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
(Additional note 20)
The plasma processing method according to any one of
(付記21)
チャンバ、前記チャンバ内に設けられた基板支持部、処理ガス供給部、及び、制御部を備え、
前記制御部は、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成し、
(b)前記処理ガス供給部から前記チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記基板支持部上に支持された前記基板をエッチングし、当該エッチングにおいて、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含み、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、制御を実行する、
プラズマ処理システム。
(Additional note 21)
comprising a chamber, a substrate support section provided in the chamber, a processing gas supply section, and a control section,
The control unit includes:
(a) forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate;
(b) supplying a processing gas into the chamber from the processing gas supply section, and etching the substrate supported on the substrate support section with plasma generated from the processing gas; in the etching, the substrate is comprising an etching film and a mask film on the etching film, performing control in which particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate;
Plasma treatment system.
(付記22)
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるデバイス製造方法であって、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、
前記(b)において、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、デバイス製造方法。
(Additional note 22)
A device manufacturing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising:
(a) Forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate; (b) After the step (a), a processing gas is supplied into the chamber, and plasma generated from the processing gas causes the substrate in the chamber to etching the substrate disposed on the support part, the substrate including an etching film and a mask film on the etching film;
The device manufacturing method according to (b) above, wherein particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate.
(付記23)
チャンバ、前記チャンバ内に設けられた基板支持部及びプラズマ生成部を備えるプラズマ処理システムのコンピュータに、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、
前記(b)において、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、制御を実行させるプログラム。
(Additional note 23)
A computer of a plasma processing system including a chamber, a substrate support section provided in the chamber, and a plasma generation section,
(a) forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate; (b) after the above (a), a processing gas is supplied into the chamber, and plasma generated from the processing gas causes the substrate in the chamber to etching the substrate disposed on the support part, the substrate including an etching film and a mask film on the etching film;
In the above (b), the program causes the particles generated in the chamber to be deposited on the carbon-containing film at the outer peripheral edge of the substrate.
(付記24)
付記23に記載のプログラムを格納した、記憶媒体。
(Additional note 24)
A storage medium storing the program described in Appendix 23.
1……プラズマ処理装置、2……制御部、10……プラズマ処理チャンバ、10s……プラズマ処理空間、11……基板支持部、1111……静電チャック、112……リングアセンブリ13……シャワーヘッド、20……ガス供給部、EF…エッチング膜、MF……マスク膜、CF……炭素含有膜、WE……外周端部、DF…堆積膜、W……基板、gp……隙間
DESCRIPTION OF
Claims (21)
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、を備え、
前記(b)において、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、プラズマ処理方法。 A plasma processing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising:
(a) Forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate; (b) After the step (a), a processing gas is supplied into the chamber, and plasma generated from the processing gas causes the substrate in the chamber to etching the substrate disposed on the support part, the substrate including an etching film and a mask film on the etching film;
The plasma processing method according to (b) above, wherein particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate.
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成する工程と、
(b)前記(a)の後に、チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記チャンバ内の基板支持部上に配置された前記基板をエッチングする工程であって、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含む工程と、
(c)前記(b)の後に、前記炭素含有膜上に堆積した粒子を前記炭素含有膜とともに前記基板から除去する工程と、
を含む、プラズマ処理方法。 A plasma processing method performed in a plasma processing apparatus having a chamber, the method comprising:
(a) forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate;
(b) After the step (a), a step of supplying a processing gas into the chamber and etching the substrate disposed on the substrate support in the chamber with plasma generated from the processing gas, a step in which the substrate includes an etched film and a mask film on the etched film;
(c) after the step (b), removing the particles deposited on the carbon-containing film from the substrate together with the carbon-containing film;
Plasma treatment methods, including.
前記制御部は、
(a)基板の外周端部に炭素含有膜を形成し、
(b)前記処理ガス供給部から前記チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスから生成したプラズマにより、前記基板支持部上に支持された前記基板をエッチングし、当該エッチングにおいて、前記基板はエッチング膜と前記エッチング膜上のマスク膜とを含み、前記チャンバ内で生成された粒子が前記基板の外周端部の前記炭素含有膜上に堆積する、制御を実行する、
プラズマ処理システム。 comprising a chamber, a substrate support section provided in the chamber, a processing gas supply section, and a control section,
The control unit includes:
(a) forming a carbon-containing film on the outer peripheral edge of the substrate;
(b) supplying a processing gas into the chamber from the processing gas supply section, and etching the substrate supported on the substrate support section with plasma generated from the processing gas; in the etching, the substrate is comprising an etching film and a mask film on the etching film, performing control in which particles generated in the chamber are deposited on the carbon-containing film at an outer peripheral edge of the substrate;
Plasma treatment system.
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