JPH0316126A

JPH0316126A - 試料処理方法

Info

Publication number: JPH0316126A
Application number: JP2056378A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Fujimoto; 幸太郎藤本; Yoshie Tanaka; 田中　佳恵; Hironori Kawahara; 川原　博宣; Hitoaki Sato; 佐藤　仁昭
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2695960B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、試料処理方法及び装置に係り、半導体素子基
板等の試料であって、特にエッチング処理と共に防食処
理が要求される試料を処理するのに好適な試料処理方法
及び装置に関するものである。

［従来の技術］半導体素子基板等の試料、例えば、アルミニウｚｘ（Ａ
ｔ）膜、Ａｌ合金膜或いはこれらとバリアメタル等を使
用した多層構造膜を有する試料のハロゲンガスのプラズ
マを利用したエッチングにおいては、エッチング処理後
に大気に露呈された後の腐食が問題となり、従って，こ
れらの試料においては、エッチング処理と共に防食処理
が要求される。このような要求に対応する考えに基づい
て次のような技術が提案されている．例えば，特公昭６２−３０２６８号公報には，容器中で
は活性状態にあるハロゲン化合物を用いてＡｌ−シリコ
ン（Ｓｉ）　、Ａｌ−銅（Ｃｕ）．Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等
のＡｌ合金膜のドライエッチングを実施した後に，上記
容器内から取り出すことなくフルオロカーボンと酸素と
の混合ガスプラズマ処理を行うドライエッチング後処理
技術が記載されている。

また、例えば、特公昭５８−１２３４３号公報には，塩
素化プラズマを用いてエッチング処理したＡｌまたはＡ
ｌ合金膜のエッチング後の侵食を防止するために、該エ
ッチング処理した膜をフッ素化プラズマに露呈させる技
術が記載されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来の技術では、試料のエッチング
処理で発生しパターンの側壁部に付着した腐食性付着物
の除去が困難である。また，このような従来の技術にお
いては、パターン側壁部に付着した腐食性付着物の表面
層のみでの置換反応（例えば、腐食性付着物の戒分であ
るＡ　Ｉ　Ｃ　ｌ　’３と後処理ガスプラズマ或分であ
る、例えば、酸素との反応によるＡｌ，Ｏ，八の置換）
が生じて、腐食性付着物へのこのような置換反応は進行
しない。

一方、このような試料が人気に露呈された場合、腐食性
付着物がち密でないため、大気中の水分が腐食性付着物
内部に浸透し該浸透してきた水分と腐食性付着物戊分と
の反応により腐食或分（例えば、塩酸）が生成され、該
腐食成分により試料は腐食される。このように、上記従
来の技術では、エッチング処理後の試料の防食性が不充
分なものとなる。特に、最近のＡｌと他の材料との多層
膜或いはＣｕを含有するＡｌ合金膜では、所謂、電池作
用（Ａｌが陽極となる）による腐食の発生、該腐食の程
度が加速され、その防食性の不充分さは更に顕著なもの
となる。

そこで，このような試料においては，例えば、特開昭６
１−１３３３８８号公報に記載のように，エッチング処
理後、ウエット方式での防食処理が、通常、実施されて
いる。ウエット方式での防食処理では、試料のパターン
側壁部に付着した腐食性付着物を除去可能であり、エッ
チング処理後の大気中における防食性をより向上させる
ことができる．試料をエッチング処理後、ウエット方式で防食処理する
上記従来の技術では、ウエット方式での防食処理後に水
分が残留すると、該残留水分とウエット方式での防食処
理後の試料に残留した、例えば、塩素を含む或分或いは
大気中の塩素との反応により腐食威分である塩酸（ＨＣ
Ｉ）が生或され、これにより、ウエット方式での防食処
理後の試料が腐食される。このため、ウエット方式での
防食処理後、乾燥処理が必然的に必要である。

従って，このような従来の技術では、次のような問題を
有している。

（１）エッチング処理後の試料の防食処理を完了するの
に要する時間が増大し（少なくともウエット方式での防
食処理時間＋乾燥処理時間）、スループットが低下する
。

（２）エッチング処理後の試料の防食処理をウエット方
式での防食処理装置と該装置とは別個の乾燥処理装置と
を用いて実施するように構或（この場合、試料を装置間
で搬送する手段も必要）した場合は、装置価格が増大し
、また、装置の占有床面積が増大する。

（３）ウエット方式での防食処理からの廃液の回収及び
その処理装置を必要とし、装置構成が複雑化してその価
格が増大する。

本発明の目的は、エッチング処理と共に防食処理が要求
される試料の処理におけるスループットを向上できる試
料処理方法及び装置を提供することにある，［課題を解決するための手段］上記目的は、少なくとも試料処理方法を、エッチング用
ガスをプラズマ化する工程と、前記エッチング用ガスの
プラズマを利用して試料をエッチング処理する工程と、
前記試料のエッチング処理で生じる付着物を前記試料か
ら除去可能な防食用ガスをプラズマ化する工程と，前記
エッチング処理済み試料を前記防食用ガスのプラズマを
利用して防食処理する工程とを有する方法とし、少なく
とも試料処理装置を，エッチング用ガスをプラズマ化す
る手段と、前記エッチング用ガスのプラズマを利用した
試料のエッチング処理で生じる付着物を除去可能な防食
用ガスをプラズマ化する手段と、前記エッチング用ガス
のプラズマ及び防食用ガスのプラズマを利用して処理さ
れる試料を保持する手段とを具備したものとすることに
より，達戊される。

［作用］試料は、試料保持手段により処理室内に保持される。エ
ッチング用ガスは、プラズマ化手段によりプラズマ化さ
れる。試料保持手段で保持されている試料は、該プラズ
マを利用してエッチング処理される。また、一方、防食
用ガスが、プラズマ化手段によりプラズマ化される。試
料保持手段で保持されているエッチング処理済み試料は
、該プラズマを利用して処理される。

該防食処理の実施により，試料のエッチング処理で生じ
そして該試料に付着した反応生戊物やエッチングガス成
分等で大気中において腐食性を有するもの（以下、付着
物と鴫）は，防食用ガスのプラズマを利用した試料の処
理で新たな付着物を生じることなしに試料から十分、か
つ，容易に除去される。

従って，ウエット方式の防食処理が不用となり、試料の
防食処理を完了するのに要する時間が大輻？短縮される
。

［実施例〕以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図で、所定間隔及び径を有し２個の開口部１２，　
１３が、バッファ室１０の、この場合、頂壁ｌ１に形或
されている。バッファ室１０内を減圧排気する手段（図
示省略）が、バッファ室１０に設けられている。放電管
２０が、開口部１２に対応しバッファ室１０の頂壁１１
に気密に設けられている９放電管２０の形状は、この場
合、略半球形である。導波管３０が、放電管２０の外側
でその内部に放電管２０を含み配設されている。導波管
３０の軸■心は、放電管２０のそれと一致させられてい
る。導波管３０とマグネトロン４０とは，導波管３１で
連結されている。磁界発生手段、例えば、ソレノイドコ
イル５０が，導波管３０の外側で、かつ、放電管２０と
略対応して導波管３０に環装されている。ソレノイドコ
イル５０は、通電量調節手段（＠示省轄）を介して電！
（図示省ｌ！！８＞　’に電気的に接続されている。試
料台軸６０は、その上部をバッファ室１０内及び放電管
２０内に突出させ、また、その下部をバッファ室１０外
に突出させてバッファ室１０の底壁１４に気密に挿設さ
れている。試料台６１は、試料台軸６０の上端に略水平
に設けられている。試料台６ｌの平面形状、大きさは、
開口部１２より小さく，また、試料７０より大きくなっ
ている。試料台６１は、その表面、つまり、放電管２０
の頂部と対応する面に試料設置面を有している。試料台
軸６０、試料台６１の軸心は，放電管２０のそれと略一
致させられている。例えば、金属性のべローズ８０が、
バッファ室１０内で試料台軸６０の周りに設けられてい
る。ベローズ８０の下端は、バッファ室１０の底壁ｌ４
内面に設けられている。フランジ８１が、ベローズ８０
の上端に設けられている。シールリング（図示省略）が
、バッファ室１０の頂壁ｌ１内面と対応するフランジ８
１の面に設けられている。また、ベローズ８０を伸縮駆
動する手段（図示省略）が設けられている。ベローズ８
０が、該伸縮駆動手段により伸ばされ、これにより、フ
ランジ８１が２バッファ室１０の頂壁１ｌ内面にシール
リングを介して押し付けられた状態で、バッファ室ＩＯ
内とは、気密に遮断された空間９０が形威される。排気
ノズル１００が、空間９０と連通してバッファ室１０の
底壁１４に形成されている。減圧排気装置（図示省略）
に連結された排気管（図示省略）が、排気ノズル１００
に連結されている。開閉弁や排気抵抗可変弁等（図示省
略）が、排気管に設けられている。ガス導入路１１０が
、空間９０と連通してバッファ室１０の頂壁１１に形或
されている。エッチング用ガス源１１ｌに連結されたガ
ス導管１１２が，ガス導入路１１０に連結されている。

開閉弁やガス流量制御装置等（図示省略）が，ガス導管
１１２に設けられている。

また、この場合、防食用ガスｇ１ｌ３に連結されたガス
導管１１４が、ガス導管１１２に設けられた開閉弁やガ
ス流量制御装置等の後流側でガス導管１１２に合流連結
されている。ガス導管１　１’４には、開閉弁やガス流
量制御装置等（図示省略）が設けられている。尚、この
他に、ガス導管１１４は、ガス導入路１１０に直接連結
されても良い。バイアス印加用電源、例えば，高周波電
源１２０が、設置されている。試料台６ｌは、試料台軸
６０を介して高周波電源１２０に電気的に接続されてい
る。また、バッファ室１０及び高周波電ｇ１２０は、そ
れぞれ接地されている。尚、試料７０は、試料台６１を
介して所定温度に温度制御可能となっている。

第１図で，放電管２１が、開口部ｌ３に対応しバッファ
室１０の頂壁１１に気密に設けられている。放電管２１
の形状は、この場合、一方に諮平坦な閉鎖端を有し、他
方に開放端を有する略円筒形である。

導波管３２が，放電管２ｌの外側で、かつ、内部に放電
管２ｌを含み配設されている。導波管３２の軸心は、放
電管２１のそれと略一致させられている。試料台軸６２
は、バッファ室１０の底壁１４内面に立設されている。

試料台６３は，試料台軸６２の上端に略水平に設けられ
ている。試料台６３の平面形状、大きさは、開口部１３
より小さく，また、試料７０よりも大きくなっている。

試料台６３は、その表面、つまり、放電管２１の閉鎖端
内面と対向する面に試料設置面を有している。試料台軸
６２，試料台６３の軸心は，放電管２１のそれと略一致
させられている。例えば、金属性のべローズ８２が，バ
ッファ室１０内で試料台軸６２の周りに設けられている
。ベローズ８２の下端は、バッファ室ｌＯの底壁１４内
面に設けられている。

フランジ８３が、ベローズ８２の上端に設けられている
。シールリング（図示省略）が、パシファ室１０の項壁
１１内面と対応するフランジ８３の面に設けられている
。また、ベローズ８２を伸縮凍動する手段（図示省鴫）
が、設けられている。ベローズ８２が、該伸縮駆動手段
により伸ばされ、これにより、フランジ８３がバッファ
室１０の頂壁１１内面にシールリングを介して押し付け
られた状態で、パッファ室１０内とは気密に遮断された
空間９１が形威される。

排気ノズル１０１が、空間９１と連通してバッファ室１
０の底壁１４に形威されている。減圧徘気′ｊＡ置（図
示省略）に連結された排気管（図示省略）が、排気ノズ
ル１０１に連結されている。開閉弁や排気抵抗可変弁等
（図示省略）が、排気管に設けられている。ガス導入路
１１５が、空間９１と連通してバッファ室１０の頂壁１
１に形成されている。後処理用ガスのガス源１１６に連
結されたガス導管１１７が、ガス導入路１１５に連結さ
れている。開閉弁やガス流量制御装置等（図示省略）が
、ガス導管１１７に設けられている。尚、第１図で，１
３０は、反射端である。

また、第１図で，試料７０をバッファ室１０内に搬入し
て試料台６１の試料設置面に渡す手段や、試料７０を試
料台６ｌから試料台６３ヘバッファ室１０内を介して搬
送する手段や，そして、試料７０を試料台６３から受け
取りバッファ室１０外へ搬出する手段（いずれも図示省
略）が、設けられている。

第１図で、ベローズ８０、８２が、それぞれの伸縮駆動
手段の作動によりそれぞれ縮まされる。この状態で、減
圧排気手段が、作動させられる。これにより、バッファ
室１０内及び放電管２０、２１内は、所定圧力に減圧排
気される。その後、試料７０が、この場合、１個、バッ
ファ室１０内に搬入され、該搬入された試料７０は、試
料台６ｌの試料設置面に被処理面上向き姿勢で設置され
る。その後、空間９０が形威される。エッチング用ガス
源１１１から所定のエッチング用ガスが、空間９０に所
定流量で導入される。この場合、防食用ガス源１１３か
らの防食用ガスの空間９０への導入は停止されている。

空間９０のエッチング用ガスの一部は、排気ノズル１０
０を介して排気され、これにより、空間９０の圧力は、
所定のエッチング処理圧力に調節される。一方、マイク
ロ波電界が、マグネトロン４０の作動により生戊され、
また、磁界が、ソレノイドコイル５０の作動により生或
される。空間９０の放電管２０の内部分にあるエッチン
グ用ガスは、マイクロ波電界と磁界との相乗作用により
プラズマ化される。試料台６１の試料設置面に設置され
ている試料７０の被処理面は、該プラズマを利用してエ
ッチング処理される。このエッチング処理時に、試料７
０には、高周波バイアスが印加され、また、該試料７０
の温度は、試料台６１を介して所定温度に制御される。

このようなエッチング処理が終了した時点で、エッチン
グ用ガスの導入が停止され、これと共に，マグネトロン
４０、ソレノイドコイル５０、高周波電源１２０の作動
が停止させられる。

その後、空間９０は、再び、所定圧力に減圧排気される
。また、ガス導管１１４に設けられた開閉弁が開弁され
る。つまり、所定圧力に減圧排気されている空間９０に
は，エッチング用ガスに替えて防食用ガス源１１３から
所定の防食用ガスが所定流量で導入される。空間９０の
防食用ガスの一部は、排気ノズル１００を介して排気さ
れ、これにより、空間９０の圧力は、所定の防食処理圧
力に調節される。

一方、マイクロ波電界が、マグネトロン４０の作動によ
り生戊され，また、磁界が、ソレノイドコイル５０の作
動により生成される。空間９０の放電管２０の内部分に
ある防食用ガスは，マイクロ波電界と磁界との相乗作用
によりプラズマ化される。試料台６１の試料設置面に設
置されているエッチング処理済み試料７０は、該プラズ
マを利用して防食処理される。つまり、試料７０のプラ
ズマエッチング処理で生じた付着物は、試料７０から除
去される。このような防食処理時に、エッチング処理済
み試料７０には、高周波バイアスが印加され、また、該
エッチング処理済み試料７０の温度は、試料台６１を介
して所定温度に制御される。このような、防食処理が終
了した時点で、防食用ガスの導入が停止され、これと共
に、マグネトロン４０、ソレノイドコイル５０、高周波
電源１２０の作動が停止させられる。

その後、ベローズ８０が縮まされる。

その後、この状態で、防食処理済み試料７０は、バッフ
ァ室１０内を介して試料台６１から試料台６３へ搬送さ
れて試料台６３の試料設置面に被処理面上向き姿勢で設
置される。その後、空間９１が形威される。後処理用ガ
ス源１１６から所定の後処理用ガス、例えば、レジスト
アッシング用ガスやパツシベーション用ガスが、所定流
量で空間９１に導入される．空間９１の後処理用ガスの
一部は、排気ノズル１０１を介して排気され、これによ
り、空間９ｌの圧力は、所定の後処理圧力に調節される
。一方、マイクロ波電界が、マグネトロン４１の作動に
より生戊される。空間９１の放電管２１内部分にある後
処理用ガスは、マイクロ波電界の作用によりプラズマ化
される。試料台６３の試料設置面に設置されている試料
７０は、該プラズマを利用してレジストアツシング処理
やパッシベーション処理等の後処理される．このような
後処理が終了した時点で、後処理用ガスの導入が停止さ
れ、これと共に、マグネトロン４ｌの作動が停止させら
れる。また、ベローズ８２が縮まされる。この状態で、
処理済み試料７０は、試料台６３から受け取られてバッ
ファ室１０外へ搬出される。

以上のような処理操作が、順次実施され、試料は，１個
毎、連続して処理される。

試料７０としては、例えば、第２図に示すようなものが
用いられる。第２図で、試料７０は、下地酸化膜である
Ｓｉ酸化膜７１の上にバリアメタルとしてＴｉＮ膜７２
が有り，その上にＡＩ−Ｃｕ−Ｓｉ合金膜７３、更に、
その上にキャップメタル７４がある積層構造膜のもので
あり、キャップメタル７４の上にレジスト７５が設けら
れている。

ここで、バリアメタルは、Ｓｉ酸化膜７ｌとＡｌ−　Ｃ
　ｕ　−　Ｓ　ｉ合金膜７３との電気的に接続するコン
タクト部のＳｉの析出を防止するために使用されるもの
であり、また、エレクトロマイグレーションやストレス
マイグレーションによる配線の断線？防止するためにも
使用される。バリアメタルとしては、ＴｉＮ膜７２の他
に、例えば，ＭｏＳｉ，，ＴｉＷ，ＴｉＷ／Ｔｉ，Ｔｉ
Ｎ／Ｔｉ，ＷＳ　ｉ，，Ｗ系の高融点金属膜またはこれ
らの合金膜が用いられる。また、キャップメタル７４と
しては、バリアメタルと同様にエレクトロマイグレーシ
ョンやストレスマイグレーションによる配線の断線を防
止するためのものであり、また、この他にもレジスト膜
露光時のハレーションを防止するためにも使用される。

キャップメタネとしては、例えば、ＴｉＮ，ＭｏＳｉ．
，Ｔｉｅ，Ｐｏｌｙ−Ｓｉ，ＷＳｉ２等からなる膜が用
いられる。

この場合、エッチング用ガスとして、ハロゲンガス、例
えば、塩素を含有するガス、例えば、ＢＣ　ｌｊ＋Ｃ　
ｌ■混合ガスが用いられる。第１図で、空間９０の放電
管２０の内部分にあるＢＣ１３＋Ｃｌ■混合ガスは、マ
イクロ波電界と磁界との相乗作用によりプラズマ化され
る。第２図に示す試料７０は、該プラズマを利用してエ
ッチング処理される。尚、この場合のエッチング処理条
件は、次のとおりで？る。

エッチング用ガス導入流量・・・Ｂ　Ｃ　ｌ　３：　４　０ｃｃ／ｍｉｎ．Ｃ　１　２：
　６　０ｃｃ／ｍｉｎ．エッチング処理圧力・・・・ｌｏｍＴｏｒｒマイクロ波
パワー・・・・・７００Ｗ磁界強度・・・・・・・・・８　７　５Ｇａｕｓｓ高周
波バイアスバワー・・・７０Ｗ試料７０の温度・・・・・・・４０℃ このような条件でエッチング処理された試料７０の縦断
面図を第３図に示す。第３図に示すように、側壁やレジ
スト７５の表面に付着物（反応生戊物やエッチングガス
成分等の塩化物）１４０が付着する。

このようなエッチング処理済み試料７０を、防食用ガス
に塩素ガス（Ｃｌ■）を用いてプラズマ防食処理した。

つまり、第１図で、空間９０の放電管２０の内部分にあ
るＣ１■は、マイクロ波電界と磁界との相乗作用により
プラズマ化される。第３図に示すエッチング処理済み試
料７０は、該プラズマを利用して防食処理される。尚、
この場合の防食処？条件は、次のとおりである。

防食用ガス導入流量・・・・・Ｃ　Ｉ　２：　９　０ｃｃ／ｍｉｎ．防食処理圧力・・・　・・・１０ｍＴｏｒｒマイクロ波
パワー・・・・・７００Ｗ磁界強度・・・・・・・・・８　７　５Ｇａｕｓｓ高周
波バイアスパワー・・・４０Ｗ放電（防食処理）時間・・・２０ｓｅｃ．試料７０の温
度・・・・・・・４０℃ つまり、エッチング処理済み試料７０の塩素を含む付着
物１４０は、Ｃ１■ガスのプラズマ中の塩素イオンや塩
素ラジカルが付着物１４０と反応することでエッチング
処理済み試料７０から除去される。このような防食処理
によって、エッチング処理済み試料７０での新たな付着
物の生成は見られていない。

尚、放Ｗ１（防食処理）時間を２０秒以下の短い時間と
すれば、エッチング処理済み試料７０からの付着物１４
０の除去が不充分となるため，放電（防食処理）時間は
，短くとも２０秒程度必要である。

但し、放電（防食処理）時間をあまり長くすると、配線
膜自体がエッチングされて配線が所定パターンよりも細
くなるといった不都合を生じる。このような防食処理済
み試料７０は，後処理終了後にバッファ室ｌＯ外へ搬出
される。この場合、後処理において，レジスアッシング
処理とパッシベーション処理とが同時に実施される。つ
まり、後処理用ガスとして、酸素ガスや酸素を含むガス
が用いられ、該後処理用ガスのプラズマを利用して防食
処理済み試料７０からレジスト７５が除去され、これと
共にパターン面には不動態膜が形或される。その後，こ
のような試料７０を大気中に放置したが、該放置時間が
、４８時間経過しても試料７０の腐食は、ａｍされなか
った。尚、このような効果は、防食処理に加えてパッシ
ベーション処理を施すことでパターン面に形成された不
動態膜の作用により、更に向上する。

尚、防食用ガスとして、この他に、不活性ガス、例えば
、ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）や、また、塩素
ガスと不活性ガスとの屈合ガスを用いても，上記と同様
の効果が得られた。つまり、防食用ガスとして、例えば
、不活性ガスを用いた場合、化学的反応には関与せずス
バッタ作用のみが生じて新たな付着物が生じないので，
防食用ガスとして塩素ガスを用いた場合と同様の効果が
得られる。一例として、防食用ガスにＡｒガスを用い、
次のような防食処理条件で防食処理を実施したところ、
防食用ガスに上記のように塩素ガスを用いた場合と同様
の効果が得られた。

防食用ガス導入流量・・・・Ａ　ｒ　　：　５　０ｃｃ／ｍｉｎ．防食処理圧力・・・・・・・６　ｍＴｏｒｒマイクロ波
パワー・・・・・７００Ｗ磁界強度・・・・・・・・・８　７　５Ｇａｕｓｓ高周
波バイアスパワー・・・５０Ｗ放電（防食処理）時間・・・６０ｓｅｃ，試料７０の温
度・・・・・・・４０’Ｃ尚、この場合，放電（防食処
理）時間が、６０秒以下では、エッチング処理済み試料
７０からの付着物１４０の除去が不充分であるため、放
電（防食処理）時間は、短くとも６０秒程度必要である
。

？し、この場合、放電（防食処理）時間が、６０秒以上
であっても、防食用ガスに塩素ガスを用いたときの上記
不都合の発生は少ない。

更に、防食用ガスとして、少なくとも塩素ガスを９０％
含有する混合ガス（残りのガスは、不活性ガス以外のガ
ス）を用いても同様の効果が得られた。ここで、不活性
ガス以外のガスで塩素ガスに添加される残りのガスとし
ては、デポジション性が無いガス、例えば、ＳＦ，，Ｂ
ｒ２等が使用される。例えば、試料として、下地酸化膜
であるＳｉ酸化膜の上にバリアメタルとしてＴｉＷ膜が
有り，その上に、Ａ　１　−　Ｃ　ｕ合金膜がある′ｖ
Ｘ層構造膜のものでＡｌ−Ｃｕ合金膜の上にレジストが
設けられたものを用い、試料７０のエッチング処理条件
と同様の条件にてエッチング処理された試料を、防食用
ガスに０１■＋ＳＦ６混合ガスを用いて防食処理したと
ころ、上記と同様の効果が得られた。尚、この場合．防
食用ガス導入流量は．Ｃ１２：９　０ｃｃ／ｍｉｎ．，
　Ｓ　Ｆ，　：　５ｃｃ／ｍｉｎ，であり、その他の防
食処理条件は、防食用ガスに塩素ガスを用いた場合と同
様の条件である。

上記各実施例では、試料として、例えば、Ａｌを含む試
料、特にＡｌ膜、ＡＩ合金膜（例えば、０．５〜５％Ｃ
ｕ含有Ａｌ合金膜）或いはこれらとバリアメタル等を使
用した積層構造膜の試料を用いる場合に、特に好適であ
る。

また，防食処理済み試料７０をパッシベーション処理す
るために、上記実施例の他に、オゾンを用いても良い。

この場合、上記実施例での後処理用ガスのプラズマ化手
段は不用であり、これに替えて、オゾンを発生させる手
段、該手段で発生したオゾンを空間９１に導入するため
の手段の設置が必要である。また、更に、オゾンに紫外
線（ＵＶ）を照射可能に構戊すれば、パターン面に形威
される不動ａ膜の膜質が更にち密，強固なものとなり、
防食上、更に好ましいものとなる。

以上の実施例においては、次のような効果が得られる。

（１）ウエット方式の防食処理が不要になるので、試料
の防食処理を完了するのに要する時間を大幅に短縮でき
スループソトを向上できる。

（２）ウエット方式の防食処理技術では、ウェット方式
での防食処理装置と乾燥処理装置との設置が必要である
が、本実施例では、乾燥処理装置が不用であるので，装
置価格を低減でき，また、装置の占有床面積を狭小化で
きる。

（３）廃液の回収及びその処理装置が不用であるので、
装ｆｉｎ成がＷＩ素化され、その価格を低減できる。

（４）エッチング処理と防食処理とを同一の処理室で実
施できるので、エッチング処理部から防食処理部への試
料の搬送が不要である。従って、試料の防食処理に要す
る時間を更に短縮できスループットを更に向上できる。

（５）エッチング処理と防食処理とを同一処理室で実施
する構戊であるので、装置価格を低減でき、また、装置
の占有床面積を狭小化できる。

（６）防食用ガスのプラズマを利用した試料のオーバー
エッチング処理を実施できる。この場合，時間制御また
はエッチング終点検出手段（図示省略）からのエッチン
グ終点判定信号によりエッチング用ガスと防食用ガスと
の切り替えが実施される。

（７）防食用ガスを含むエッチング用ガスのプラズマを
利用した試料のエッチンク処理工程中における防食用ガ
スのプラズマを利用した試料の防食処理を実施できる。

この場合，試料のエッチング処理期間中において、エッ
チング用ガスと防食用ガスとの交互切り替え導入が実施
される。

尚，上記実施例に替えて，エッチング処理空間と防食処
理空間とを別個の空間（つまり、処理室が２室）とした
装置を用いて上記のような処理が実施できる。

尚、上記各実施例で、試料は、有磁場マイクロ波放電に
より生成されたプラズマによりエッチング処理後、有磁
場マイクロ波放電により生成されたプラズマを利用して
防食処理されるが、どのような放電により生成されたプ
ラズマを利用するかということについては、特に限定を
必要としない。

例えば、プラズマエッチング処理後の試料を直流放電や
交流放電（高周波放電）やマグネトロン放電等の有磁場
高周波放電等により生或されたプラズマを利用して防食
処理しても良い。また、無磁場マイクロ波放電にまり生
威されたプラズマを利用して防食処理しても良い。この
場合、防食処理される試料にバイアスを印加することが
望ましい。

更に、防食用ガスのプラズマ化を放電に依らず他のエネ
ルギ，例えば、光エネルギ（光励起）を用いて行っても
良い。

また、上記各実施例では、エッチング用ガス及び防食用
ガスを処理室内でプラズマ化するようにしているが、こ
の他に、エッチング用ガス及び防食用ガスを処理室外で
プラズマ化し．該プラズマを処理室内に輸送（移送）し
ても良い。この場合、例えば、プラズマエッチング処理
後の試料は、処理室外で生成され該処理室内に輸送（移
送）されてきた防食用ガスのプラズマを利用して防食処
理される。また、例えば、処理室外で生成され該処理室
内に輸送（移送）されたエッチング用ガスのプラズマに
より試料はエッチング処理され、該エッチング処理済み
試料は、処理室外で生戊され該処理室内に輸送（移送）
された防食用ガスのプラズマを利用して防食処理される
。

また、本発明では、試料として、Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｗ
，Ｔｉ，Ｍｏ等の金属膜またはこれらの合金膜またはこ
れらの金属とＳｉとの合金膜またはこれらの膜とＷ，Ｍ
ｏ等の高融点金属及びこれらのシリサイド膜またはＴｉ
Ｎ，ＴｉＷ膜との積層構造膜の試料が採用し得る。

［発明の効果コ本発明によれば、ウエット方式の防食処理が不要になる
ので、エッチング処理と防食処理とが要求される試料の
処理におけるスループッｌ一を向上できる効゛果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のプラズマエッチング装置
の装置構戊図、第２図は、第Ｔ図のプラズマエッチング
装置を用いて処理される試料の一例の要部縦断面図、第
３図は、第２図に示す試料のエッチング処理後の要部縦
断面図である。１０・・・バッファ室、２０．２１・・・放電管、３０
乃至３３・・・導波管，　４０．４１・・・マクネトロ
ン、５０・・・ソレノイドコイル．　６１．６３・・・
試料台、７０・・・試料、１００，１０１・・・排気ノ
ズル、１１０，１．１５・・・ガス導入路、１１１・・・エッチング用ガス源、１１２，１１４，１１７・・・ガス導管、１１３・・・
防食用ガス源，第ｌ図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　エッチング用ガスをプラズマ化する工程と、前記
エッチング用ガスのプラズマを利用して試料をエッチン
グ処理する工程と、前記試料のエッチング処理で生じる
付着物を前記試料から除去可能な防食用ガスをプラズマ
化する工程と、前記エッチング処理済み試料を前記防食
用ガスのプラズマを利用して防食処理する工程とを有す
ることを特徴とする試料処理方法。
２．　Ａｌ膜、Ａｌ合金膜或いはこれらの膜とバリアメ
タルとの多層構造膜を有する試料を、ハロゲンガスのプ
ラズマを利用してエッチング処理し、前記試料のエッチ
ング処理で生じるハロゲンを含む付着物を前記防食用ガ
スのプラズマを利用して前記試料から除去する第１請求
項に記載の試料処理方法。
３．　Ａｌ膜、Ａｌ合金膜或いはこれらの膜とバリアメ
タルとの多層構造膜を有する試料を、塩素を含有するガ
スのプラズマを利用してエッチング処理し、前記試料の
エッチング処理で生じる塩素を含む付着物を塩素ガスの
プラズマを利用して前記試料から除去する第２請求項に
記載の試料処理方法。
４．　Ａｌ膜、Ａｌ合金膜或いはこれらの膜とバリアメ
タルとの多層構造膜を有する試料を、塩素を含有するガ
スのプラズマを利用してエッチング処理し、前記試料の
エッチング処理で生じる塩素を含む付着物を不活性ガス
のプラズマを利用して前記試料から除去する第２請求項
に記載の試料処理方法。
５．　Ａｌ膜、Ａｌ合金膜或いはこれらの膜とバリアメ
タルとの多層構造膜を有する試料を、塩素を含有するガ
スのプラズマを利用してエッチング処理し、前記試料の
エッチング処理で生じる塩素を含む付着物を塩素ガスと
不活性ガス以外のガスでデポジション性が無いガスとの
混合ガスであって、前記塩素ガスを９０％含有する混合
ガスのプラズマを利用して前記試料から除去する第２請
求項に記載の試料処理方法。
６．　マイクロ波電界と磁界との相乗作用により前記防
食用ガスをプラズマ化し、前記防食用ガスのプラズマを
利用した前記試料の防食処理工程中に前記試料にバイア
スを印加する第１請求項に記載の試料処理方法。
７．　前記試料のエッチング処理と防食処理とを、同一
若しくは個別の処理空間で実施する第１請求項に記載の
試料処理方法。
８．　ハロゲンガスのプラズマを利用してＡｌ膜、Ａｌ
合金膜或いはこれらの膜とバリアメタルとの多層構造膜
を有する試料をエッチング処理する工程と、前記試料の
エッチング処理で生じるハロゲンを含む付着物を除去可
能な防食用ガスのプラズマを利用して前記エッチング処
理済み試料を防食処理する工程と、前記防食処理済み試
料をパッシベーション処理する工程とを有することを特
徴とする試料処理方法。
９．　前記防食処理済み試料を、酸素ガス若しくは酸素
を含有するガスのプラズマを利用してパッシベーシヨン
処理する第８請求項に記載の試料処理方法。
１０．　前記防食処理済み試料を、オゾンを利用してパ
ッシベーション処理する第８請求項に記載の試料処理方
法。
１１．　エッチング用ガスをプラズマ化する手段と、前
記エッチング用ガスのプラズマを利用した試料のエッチ
ング処理で生じる付着物を除去可能な防食用ガスをプラ
ズマ化する手段と、前記エッチング用ガスのプラズマ及
び防食用ガスのプラズマを利用して処理される試料を保
持する手段とを具備したことを特徴とする試料処理装置
。
１２．　前記エッチング用ガスをプラズマ化する手段が
、減圧排気される処理室内に導入された前記エッチング
用ガスをマイクロ波電界と磁界との相乗作用によりプラ
ズマ化する手段であり、前記防食用ガスをプラズマ化す
る手段が、減圧排気される処理室内に導入された前記防
食用ガスをマイクロ波電界と磁界との相乗作用によりプ
ラズマ化する手段であり、前記防食用ガスのプラズマを
利用して処理される試料を保持する手段が、バイアス印
加される手段である第１１請求項に記載の試料処理装置
。
１３．　前記防食用ガスのプラズマを利用して処理され
る試料を保持する手段には、高周波電源が接続される第
１２請求項に記載の試料処理装置。
１４．　前記エッチング用ガス及び防食用ガスが導入さ
れる前記処理室が、同一の処理室である第１２請求項に
記載の試料処理装置。
１５．　前記エッチング用ガス及び防食用ガスを前記処
理室内に導入する手段が、前記エッチング用ガスと防食
用ガスとの前記処理室内への導入を切り替える手段を有
する第１４請求項に記載の試料処理装置。
１６．　前記エッチング用ガスが導入される前記処理室
と、前記防食用ガスが導入される前記処理室とは異なる
ものである第１２請求項に記載の試料処理装置。
１７．　エッチング用ガスをプラズマ化する手段と、前
記エッチング用ガスのプラズマを利用して試料がエッチ
ング処理される処理室と、前記試料のエッチング処理で
生じる付着物を除去可能な防食用ガスをプラズマ化する
手段と、前記エッチング処理済み試料が前記防食用ガス
のプラズマを利用して防食処理される処理室と、前記防
食処理済み試料がパッシベーシヨン処理される処理室と
を具備したことを特徴とする試料処理装置。
１８．　前記パッシベーシヨン処理用の処理室が、酸素
ガス若しくは酸素を含有するガスのプラズマを利用して
前記防食処理済み試料が処理される処理室である第１７
請求項に記載の試料処理装置。
１９．　前記パッシベーション処理用の処理室が、オゾ
ンを利用して前記防食処理済み試料が処理される処理室
である第１７請求項に記載の試料処理装置。