JPH0629264A - 表面処理方法 - Google Patents
表面処理方法Info
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- JPH0629264A JPH0629264A JP18143592A JP18143592A JPH0629264A JP H0629264 A JPH0629264 A JP H0629264A JP 18143592 A JP18143592 A JP 18143592A JP 18143592 A JP18143592 A JP 18143592A JP H0629264 A JPH0629264 A JP H0629264A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体，金属表面のハロゲン除去
を目的とする。 【構成】 光や荷電粒子の照射や高温のガスの接触を間
欠的に，もしくは試料裏面を冷却しながら行うことによ
り、あるいは加熱や光照射などを行った後、試料表面構
成原子と揮発性の化合物をつくる電気的に中性な非ハロ
ゲンガスを接触させることにより残留ハロゲンを除去す
る。 【効果】 半導体素子の特性や歩留りが向上する。
を目的とする。 【構成】 光や荷電粒子の照射や高温のガスの接触を間
欠的に，もしくは試料裏面を冷却しながら行うことによ
り、あるいは加熱や光照射などを行った後、試料表面構
成原子と揮発性の化合物をつくる電気的に中性な非ハロ
ゲンガスを接触させることにより残留ハロゲンを除去す
る。 【効果】 半導体素子の特性や歩留りが向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の製造技術に
係わり、特にハロゲン元素を含むガスを用いた工程を経
ることにより、半導体や金属表面に残留したハロゲンを
除去する表面処理技術に関する。
係わり、特にハロゲン元素を含むガスを用いた工程を経
ることにより、半導体や金属表面に残留したハロゲンを
除去する表面処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子製造において、ＳｉやＡｌな
どの半導体，金属表面の自然酸化膜が問題になってい
る。例えば、自然酸化膜が形成された半導体，金属上に
膜を堆積すると、得られる膜は自然酸化膜を除去して形
成した膜に比べて膜質が劣り、また膜と下地との接触抵
抗が大きくなるなどの問題を生じる。半導体，金属と絶
縁物の間で選択的に薄膜を堆積させる選択ＣＶＤなどの
選択プロセスにおいても、絶縁物である自然酸化膜が半
導体，金属表面に形成されていると選択性が低下する。
そこで、自然酸化膜を除去する方法が種々検討されてい
るが、自然酸化膜を除去しても大気に晒されると再形成
されるため、真空中、あるいは不活性ガス雰囲気中で、
ドライエッチングにより除去する試みが成されている。
その多くは、ハロゲン元素を含む活性種を用いるもので
ある。例えば、Ｓｉの自然酸化膜であれば、ＣＦ4 やＳ
Ｆ6 などのフッ素元素を含むガスのプラズマエッチング
やダウンフローエッチング，ＨＦガスやＨＦを含む固体
や液体（ＮＨ4 Ｆ，ＨＳＯ3 Ｆなど；ガスの凝縮により
生成）を用いたエッチングなどが提案されている。しか
し、このようなハロゲン元素を含む活性種を用いて自然
酸化膜を除去すると、自然酸化膜除去後の表面が活性で
あるため、表面にハロゲンが残留してしまう。すなわ
ち、半導体，金属表面に半導体，金属のハロゲン化物層
が形成され、このハロゲン化物層もまた自然酸化膜同
様、堆積膜の膜質の劣化や電気抵抗の増大，選択プロセ
スの選択性の低下等を引き起こす。
どの半導体，金属表面の自然酸化膜が問題になってい
る。例えば、自然酸化膜が形成された半導体，金属上に
膜を堆積すると、得られる膜は自然酸化膜を除去して形
成した膜に比べて膜質が劣り、また膜と下地との接触抵
抗が大きくなるなどの問題を生じる。半導体，金属と絶
縁物の間で選択的に薄膜を堆積させる選択ＣＶＤなどの
選択プロセスにおいても、絶縁物である自然酸化膜が半
導体，金属表面に形成されていると選択性が低下する。
そこで、自然酸化膜を除去する方法が種々検討されてい
るが、自然酸化膜を除去しても大気に晒されると再形成
されるため、真空中、あるいは不活性ガス雰囲気中で、
ドライエッチングにより除去する試みが成されている。
その多くは、ハロゲン元素を含む活性種を用いるもので
ある。例えば、Ｓｉの自然酸化膜であれば、ＣＦ4 やＳ
Ｆ6 などのフッ素元素を含むガスのプラズマエッチング
やダウンフローエッチング，ＨＦガスやＨＦを含む固体
や液体（ＮＨ4 Ｆ，ＨＳＯ3 Ｆなど；ガスの凝縮により
生成）を用いたエッチングなどが提案されている。しか
し、このようなハロゲン元素を含む活性種を用いて自然
酸化膜を除去すると、自然酸化膜除去後の表面が活性で
あるため、表面にハロゲンが残留してしまう。すなわ
ち、半導体，金属表面に半導体，金属のハロゲン化物層
が形成され、このハロゲン化物層もまた自然酸化膜同
様、堆積膜の膜質の劣化や電気抵抗の増大，選択プロセ
スの選択性の低下等を引き起こす。
【０００３】さらにハロゲンは、ハロゲンガスを用いた
処理を内部で行う反応容器の器壁や、ハロゲンガスを扱
うバルブなどの真空部品、配管などの金属表面にも残留
するが、このハロゲンは、水分と反応して酸を生成し、
金属表面を溶かしてリークの原因となる。
処理を内部で行う反応容器の器壁や、ハロゲンガスを扱
うバルブなどの真空部品、配管などの金属表面にも残留
するが、このハロゲンは、水分と反応して酸を生成し、
金属表面を溶かしてリークの原因となる。
【０００４】このような残留ハロゲンは、加熱したり、
光や荷電粒子を照射したり、加熱されたガスを接触させ
ることで、ある程度は除去することができる。しかしこ
のような処理を行うと試料温度が上がってしまう。Ａｌ
合金などの、融点の低い金属を配線に用いている試料で
は、金属の温度が上がり過ぎ、２５０℃以上になると、
ヒロックが発生し、配線の信頼性が低下するため、あま
り温度を高くすることはできない。
光や荷電粒子を照射したり、加熱されたガスを接触させ
ることで、ある程度は除去することができる。しかしこ
のような処理を行うと試料温度が上がってしまう。Ａｌ
合金などの、融点の低い金属を配線に用いている試料で
は、金属の温度が上がり過ぎ、２５０℃以上になると、
ヒロックが発生し、配線の信頼性が低下するため、あま
り温度を高くすることはできない。
【０００５】さらに、試料温度が上がると、試料表面の
残留ハロゲンが活性化され、試料内部への拡散が促進さ
れるため、ハロゲン除去が難かしくなるという問題も生
じる。
残留ハロゲンが活性化され、試料内部への拡散が促進さ
れるため、ハロゲン除去が難かしくなるという問題も生
じる。
【０００６】また、上記処理以外にも、処理中に試料温
度があまり上昇しない方法として、還元性ガスを接触さ
せたり、電子状態が準安定状態にある分子を含む電気的
に中性なガスを接触させるなどの処理方法があり、これ
らの方法を用いることにより、ある程度残留ハロゲンを
除去することができる。
度があまり上昇しない方法として、還元性ガスを接触さ
せたり、電子状態が準安定状態にある分子を含む電気的
に中性なガスを接触させるなどの処理方法があり、これ
らの方法を用いることにより、ある程度残留ハロゲンを
除去することができる。
【０００７】しかし、このような方法のみで残留ハロゲ
ンを完全に除去することは難かしく、僅かでもハロゲン
が残留してしまい、選択ＣＶＤなどの成膜を行う場合に
は、この僅かな残留ハロゲンのため選択性の低下，膜質
の劣化，膜はがれ等の問題が生じる。
ンを完全に除去することは難かしく、僅かでもハロゲン
が残留してしまい、選択ＣＶＤなどの成膜を行う場合に
は、この僅かな残留ハロゲンのため選択性の低下，膜質
の劣化，膜はがれ等の問題が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、ハロゲン
ガスを用いて処理すると、半導体や金属表面にハロゲン
が残留するが、このハロゲンは水分と反応してＨＦ，Ｈ
Ｃｌ水溶液等の酸を生成し、金属配線を断線させたり、
反応容器や真空部品，配管などを腐食して、リークを生
じさせたり、その上に形成する膜の膜質を劣化させた
り、接触抵抗を増大させるなどの問題を生じる。試料を
加熱するなどの処理により、ある程度はハロゲンを除去
することができるが、試料の温度が上昇しすぎると、ヒ
ロック等が生じ、またハロゲンの活性化による試料内部
への拡散等の問題が生じる。また、従来用いられてき
た、試料の温度上昇があまり問題とならない還元性ガス
接触等の方法では、完全にハロゲンを除去することが難
かしかった。
ガスを用いて処理すると、半導体や金属表面にハロゲン
が残留するが、このハロゲンは水分と反応してＨＦ，Ｈ
Ｃｌ水溶液等の酸を生成し、金属配線を断線させたり、
反応容器や真空部品，配管などを腐食して、リークを生
じさせたり、その上に形成する膜の膜質を劣化させた
り、接触抵抗を増大させるなどの問題を生じる。試料を
加熱するなどの処理により、ある程度はハロゲンを除去
することができるが、試料の温度が上昇しすぎると、ヒ
ロック等が生じ、またハロゲンの活性化による試料内部
への拡散等の問題が生じる。また、従来用いられてき
た、試料の温度上昇があまり問題とならない還元性ガス
接触等の方法では、完全にハロゲンを除去することが難
かしかった。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、試料の温度を一定温度
以下に保持しながら半導体や金属表面に残留したハロゲ
ンを完全に除去する表面処理方法を提供することにあ
る。
あり、その目的とするところは、試料の温度を一定温度
以下に保持しながら半導体や金属表面に残留したハロゲ
ンを完全に除去する表面処理方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願第一の発明は、被処理体にハロゲン元素を含むガ
スを用いる処理を行う工程と、前記被処理体の表面を大
気に晒すことなく、且つ前記被処理体の内部を所定温度
以下に保持しながら、前記被処理体表面にエネルギービ
ームを照射するか、或いは活性化されたガスを接触させ
る工程とを含む表面処理方法を提供する。
に本願第一の発明は、被処理体にハロゲン元素を含むガ
スを用いる処理を行う工程と、前記被処理体の表面を大
気に晒すことなく、且つ前記被処理体の内部を所定温度
以下に保持しながら、前記被処理体表面にエネルギービ
ームを照射するか、或いは活性化されたガスを接触させ
る工程とを含む表面処理方法を提供する。
【００１１】また本願第二の発明は、被処理体にハロゲ
ン元素を含むガスを用いる処理を行う工程と、前記被処
理体の表面を大気に晒すことなく、且つ前記被処理体の
内部を所定温度以下に保持しながら、前記被処理体表面
にエネルギービームを照射するか、或いは活性化された
ガスを接触させる工程と、前記被処理体の表面を大気に
晒すことなく、前記被処理体表面の構成原子と結合して
揮発性の化合物を形成する原子または分子を含む電気的
に中性な非ハロゲンガスを前記被処理体表面に接触させ
る工程とを含む表面処理方法を提供する。
ン元素を含むガスを用いる処理を行う工程と、前記被処
理体の表面を大気に晒すことなく、且つ前記被処理体の
内部を所定温度以下に保持しながら、前記被処理体表面
にエネルギービームを照射するか、或いは活性化された
ガスを接触させる工程と、前記被処理体の表面を大気に
晒すことなく、前記被処理体表面の構成原子と結合して
揮発性の化合物を形成する原子または分子を含む電気的
に中性な非ハロゲンガスを前記被処理体表面に接触させ
る工程とを含む表面処理方法を提供する。
【００１２】
【作用】本願第１の発明によれば、被処理体へのエネル
ギービームの照射，活性化されたガスの接触を、例えば
間欠的に、あるいは被処理体を裏面側から冷却しながら
行うことで、被処理体内部の温度をあまり上げることな
く表面のみ温度を上げたり活性化することができ、表面
に残留したハロゲンを効率よく除去できる。ここでエネ
ルギービームとは、光等の電磁波や荷電粒子のビーム等
を意味するものである。また、活性化されたガスは、加
熱した希ガスまたは還元性ガス等である。また、本願第
２の発明によれば、まず、上述した処理により残留ハロ
ゲンの大部分を除去し、さらに被処理体表面の構成原子
と結合して揮発性の化合物を形成する、原子あるいは分
子を含む電気的に中性な非ハロゲンガスを接触させるこ
とで、僅かに残ったハロゲン共々、表面の構成原子をエ
ッチングし、残留ハロゲンを完全に除去することができ
る。このようにして残留ハロゲンを除去することによ
り、金属配線の腐食を抑制したり、熱酸化膜や結晶の膜
質を向上させたり、高選択ＣＶＤ，高選択エッチングの
選択性を上げたり、接触抵抗の低い膜形成などが可能と
なる。また、ハロゲンガスを用いる真空部品や配管など
の腐食を抑制することができる。
ギービームの照射，活性化されたガスの接触を、例えば
間欠的に、あるいは被処理体を裏面側から冷却しながら
行うことで、被処理体内部の温度をあまり上げることな
く表面のみ温度を上げたり活性化することができ、表面
に残留したハロゲンを効率よく除去できる。ここでエネ
ルギービームとは、光等の電磁波や荷電粒子のビーム等
を意味するものである。また、活性化されたガスは、加
熱した希ガスまたは還元性ガス等である。また、本願第
２の発明によれば、まず、上述した処理により残留ハロ
ゲンの大部分を除去し、さらに被処理体表面の構成原子
と結合して揮発性の化合物を形成する、原子あるいは分
子を含む電気的に中性な非ハロゲンガスを接触させるこ
とで、僅かに残ったハロゲン共々、表面の構成原子をエ
ッチングし、残留ハロゲンを完全に除去することができ
る。このようにして残留ハロゲンを除去することによ
り、金属配線の腐食を抑制したり、熱酸化膜や結晶の膜
質を向上させたり、高選択ＣＶＤ，高選択エッチングの
選択性を上げたり、接触抵抗の低い膜形成などが可能と
なる。また、ハロゲンガスを用いる真空部品や配管など
の腐食を抑制することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 （第１の実施例）
に説明する。 （第１の実施例）
【００１４】図１は、第１の実施例で用いる装置の概略
図である。反応容器１１内には、試料１２が載置される
試料台１３と、電極１４が収納されている。図示してい
ないが、試料台１３の表面には、静電気を用いて、試料
を試料台１３に密着させる機構を備えており、試料台１
３の内部に冷媒１５を循環させることにより、試料を室
温以下に保つことができる。また、ガス導入口１６から
ガスを導入しながら、電極１４に周波数１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を印加することで、反応容器内にプラズ
マを発生させることができる。また、ガス導入口１６´
の先端には、パルス的に開閉するノズル１８、他端には
ヒータ（図示せず）が巻かれた螺旋状のガス加熱管１９
が接続されており、ガス加熱管１９を通る間に加熱され
たガスを、ノズル１８から間欠的に試料１２に照射する
ことができる。また、１７はガス排気口であり、反応容
器１１内は１０-8Torr台まで真空排気される。次に、図
１に示した装置を用いた、Ａｌ合金のエッチング工程を
図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
図である。反応容器１１内には、試料１２が載置される
試料台１３と、電極１４が収納されている。図示してい
ないが、試料台１３の表面には、静電気を用いて、試料
を試料台１３に密着させる機構を備えており、試料台１
３の内部に冷媒１５を循環させることにより、試料を室
温以下に保つことができる。また、ガス導入口１６から
ガスを導入しながら、電極１４に周波数１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を印加することで、反応容器内にプラズ
マを発生させることができる。また、ガス導入口１６´
の先端には、パルス的に開閉するノズル１８、他端には
ヒータ（図示せず）が巻かれた螺旋状のガス加熱管１９
が接続されており、ガス加熱管１９を通る間に加熱され
たガスを、ノズル１８から間欠的に試料１２に照射する
ことができる。また、１７はガス排気口であり、反応容
器１１内は１０-8Torr台まで真空排気される。次に、図
１に示した装置を用いた、Ａｌ合金のエッチング工程を
図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００１５】まず図２（ａ）に示すように、Ｓｉ基板２
１上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜２２、
厚さ８０００オングストロームのＡｌ合金薄膜２３を順
次形成した後、レジスト２４を１μｍの厚さに塗布し、
露光，現像を行い、パターニングした。
１上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜２２、
厚さ８０００オングストロームのＡｌ合金薄膜２３を順
次形成した後、レジスト２４を１μｍの厚さに塗布し、
露光，現像を行い、パターニングした。
【００１６】この試料を図１に示した反応容器１１の試
料台１３上に載置し、静電気を用いて密着させた後、内
部を真空排気した。次にガス導入口１６からＢＣｌ3 ガ
ス５０ｓｃｃｍ，Ｃｌ2 ガス１００ｓｃｃｍを導入し、
反応容器１１内を０．１Torrに保つと共に電極１４に周
波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加し、ＢＣｌ3
／Ｃｌ2 混合ガスのプラズマを発生させた。図２（ｂ）
に示すように、約５分間のプラズマエッチング処理によ
りＡｌ合金薄膜２３は完全にエッチングされた。しかし
このエッチングにより、レジスト２４やＡｌ合金薄膜２
３の側壁表面には、高活性のＣｌ原子が残留し、Ｃｌや
ＡｌＣｌx を含む層２５が形成された。
料台１３上に載置し、静電気を用いて密着させた後、内
部を真空排気した。次にガス導入口１６からＢＣｌ3 ガ
ス５０ｓｃｃｍ，Ｃｌ2 ガス１００ｓｃｃｍを導入し、
反応容器１１内を０．１Torrに保つと共に電極１４に周
波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加し、ＢＣｌ3
／Ｃｌ2 混合ガスのプラズマを発生させた。図２（ｂ）
に示すように、約５分間のプラズマエッチング処理によ
りＡｌ合金薄膜２３は完全にエッチングされた。しかし
このエッチングにより、レジスト２４やＡｌ合金薄膜２
３の側壁表面には、高活性のＣｌ原子が残留し、Ｃｌや
ＡｌＣｌx を含む層２５が形成された。
【００１７】次に、反応容器１１内部を真空排気した
後、ヒータを用いて管壁を４００℃に加熱したガス加熱
管１９を通すことで約３００℃に加熱されたＡｒガス
を、ガス導入口１６´より１０秒間に一度、一秒間試料
に照射した。このとき、試料台１３の内部に冷媒を循環
させ、また、静電気を用いて試料１２を試料台１３に密
着させたため、ガスと接触する、Ａｌ合金薄膜２３の最
表面の温度は２５０℃程度に上昇したが、内部の温度は
２００℃程度に保たれ、レジストの変形や変質は生じな
かった。この処理を２分間行うことで、図２（ｃ）に示
すように、ＣｌやＡｌＣｌx を含む層２５は十分除去さ
れた。Ａｌ配線のヒロックは約２２０℃で生じるが、上
記冷却処理を行なったため、試料１２内部の温度は２０
０℃程度に保たれ、ヒロックは生じなかった。
後、ヒータを用いて管壁を４００℃に加熱したガス加熱
管１９を通すことで約３００℃に加熱されたＡｒガス
を、ガス導入口１６´より１０秒間に一度、一秒間試料
に照射した。このとき、試料台１３の内部に冷媒を循環
させ、また、静電気を用いて試料１２を試料台１３に密
着させたため、ガスと接触する、Ａｌ合金薄膜２３の最
表面の温度は２５０℃程度に上昇したが、内部の温度は
２００℃程度に保たれ、レジストの変形や変質は生じな
かった。この処理を２分間行うことで、図２（ｃ）に示
すように、ＣｌやＡｌＣｌx を含む層２５は十分除去さ
れた。Ａｌ配線のヒロックは約２２０℃で生じるが、上
記冷却処理を行なったため、試料１２内部の温度は２０
０℃程度に保たれ、ヒロックは生じなかった。
【００１８】上述した処理を施した試料は、大気に晒し
ても、全く腐食が生じなかった。これに対して処理を施
さなかった試料は、９０％の配線が腐食により断線し
た。このように、本発明を用いることで、半導体素子製
造の歩留まりを向上させることができた。なお、上記実
施例ではヒータによりガスを加熱したが、光照射や放電
等により加熱してもよい。 （第２の実施例）
ても、全く腐食が生じなかった。これに対して処理を施
さなかった試料は、９０％の配線が腐食により断線し
た。このように、本発明を用いることで、半導体素子製
造の歩留まりを向上させることができた。なお、上記実
施例ではヒータによりガスを加熱したが、光照射や放電
等により加熱してもよい。 （第２の実施例）
【００１９】図３は、第２の実施例で用いる装置の概略
図である。本装置は、プラズマを用いて酸化膜をエッチ
ングするエッチング室３１０と、そのエッチングによ
り、試料表面に残留したハロゲンを除去する後処理室３
２０から構成されており、試料３１１は、ゲートバルブ
３３０を介して、表面が大気にさらされることなく、エ
ッチング室３１０と後処理室３２０の間を搬送できる。
処理室３１０内で、試料３１１は試料台３１３上に載置
され、ガス導入口３１５からガスを導入しながら電極３
１４に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する
ことでプラズマを発生させることができる。エッチング
室３１０内部のガスは、ガス排気口３１２から排気され
る。他方、後処理室３２０は、試料台３２１，ガス排気
口３２２を備えている。図示していないが、試料台３２
１の表面には、試料３１１を機械的に密着させる手段が
備えられており、試料台内部に冷媒３２３を循環させる
ことで、試料３１１内部を室温以下に保つことができ
る。また、３２４は窓であり、この部分から試料台３２
１上に載置された試料３１１表面に光を照射することが
できる。次に、図３に示した装置を用いたヴィアホール
の開孔工程について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説
明する。
図である。本装置は、プラズマを用いて酸化膜をエッチ
ングするエッチング室３１０と、そのエッチングによ
り、試料表面に残留したハロゲンを除去する後処理室３
２０から構成されており、試料３１１は、ゲートバルブ
３３０を介して、表面が大気にさらされることなく、エ
ッチング室３１０と後処理室３２０の間を搬送できる。
処理室３１０内で、試料３１１は試料台３１３上に載置
され、ガス導入口３１５からガスを導入しながら電極３
１４に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する
ことでプラズマを発生させることができる。エッチング
室３１０内部のガスは、ガス排気口３１２から排気され
る。他方、後処理室３２０は、試料台３２１，ガス排気
口３２２を備えている。図示していないが、試料台３２
１の表面には、試料３１１を機械的に密着させる手段が
備えられており、試料台内部に冷媒３２３を循環させる
ことで、試料３１１内部を室温以下に保つことができ
る。また、３２４は窓であり、この部分から試料台３２
１上に載置された試料３１１表面に光を照射することが
できる。次に、図３に示した装置を用いたヴィアホール
の開孔工程について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説
明する。
【００２０】まず、図４（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
４１上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜４
２、厚さ４０００オングストロームのＡｌ合金薄膜４３
を順次形成した後、Ａｌ合金薄膜４３を実施例１と同様
の方法でパターニングし、さらにその上に厚さ８０００
オングストロームのＢＰＳＧ酸化膜４４をＣＶＤ法によ
り堆積した後、レジスト４５を１μｍの厚さに塗布し、
露光，現像を行い、パターニングした。
４１上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜４
２、厚さ４０００オングストロームのＡｌ合金薄膜４３
を順次形成した後、Ａｌ合金薄膜４３を実施例１と同様
の方法でパターニングし、さらにその上に厚さ８０００
オングストロームのＢＰＳＧ酸化膜４４をＣＶＤ法によ
り堆積した後、レジスト４５を１μｍの厚さに塗布し、
露光，現像を行い、パターニングした。
【００２１】次にこの試料３１１をエッチング室３１０
の試料台３１３上に載置した後、内部を真空排気し、つ
いでガス導入口３１５からＣＦ4 とＨ2 の混合ガス（Ｃ
Ｆ4＝５０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ＝１００ｓｃｃｍ）を導入し
てエッチング室内部を１０-2Ｔｏｒｒに保った。この状
態で、電極３１４に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力（電力２００Ｗ）を印加し、５分間保持したところ、
図４（ｂ）に示すように、ＢＰＳＧ酸化膜４４は完全に
エッチングされ、ヴィアホール４６が形成された。しか
しこの時、ヴィアホール４６底のＡｌ合金薄膜４３の表
面やレジスト４５，ＢＰＳＧ酸化膜４４の側壁には、Ｆ
やＡｌＦx を含む層４７が形成されていた。
の試料台３１３上に載置した後、内部を真空排気し、つ
いでガス導入口３１５からＣＦ4 とＨ2 の混合ガス（Ｃ
Ｆ4＝５０ｓｃｃｍ，Ｈ2 ＝１００ｓｃｃｍ）を導入し
てエッチング室内部を１０-2Ｔｏｒｒに保った。この状
態で、電極３１４に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力（電力２００Ｗ）を印加し、５分間保持したところ、
図４（ｂ）に示すように、ＢＰＳＧ酸化膜４４は完全に
エッチングされ、ヴィアホール４６が形成された。しか
しこの時、ヴィアホール４６底のＡｌ合金薄膜４３の表
面やレジスト４５，ＢＰＳＧ酸化膜４４の側壁には、Ｆ
やＡｌＦx を含む層４７が形成されていた。
【００２２】次にこの試料３１１を、表面を大気に晒す
こと無く、ゲートバルブ３３０を介してエッチング室３
１０から、あらかじめ内部を真空排気した、後処理室３
２０に搬送し、試料台３２１上に載置した。さらに試料
台３２１の内部に冷媒３２３を流しながら試料３１１を
機械的に試料台３２１に密着させることにより試料裏面
を２５℃以下に保ちながら、窓３２４から、パルス状の
赤外線ランプの光（パワー１ＫＷ／cm2 ，パルス幅１０
ｍｓｅｃ）を照射したところ、図４（ｃ）に示すよう
に、ＦやＡｌＦx を含む層４７は、ヴィアホール４６底
のＡｌ合金薄膜４３の表面では完全に除去された。レジ
スト４５，ＢＰＳＧ酸化膜４４の側壁にも下地からの反
射光が当たるため、ＦやＡｌＦx を含む層４７の多くは
除去された。このとき、裏面から試料を冷却しており、
また光照射が短時間であったため、Ａｌ合金内部の温度
はあまり上がらず、ヒロックは発生しなかった。
こと無く、ゲートバルブ３３０を介してエッチング室３
１０から、あらかじめ内部を真空排気した、後処理室３
２０に搬送し、試料台３２１上に載置した。さらに試料
台３２１の内部に冷媒３２３を流しながら試料３１１を
機械的に試料台３２１に密着させることにより試料裏面
を２５℃以下に保ちながら、窓３２４から、パルス状の
赤外線ランプの光（パワー１ＫＷ／cm2 ，パルス幅１０
ｍｓｅｃ）を照射したところ、図４（ｃ）に示すよう
に、ＦやＡｌＦx を含む層４７は、ヴィアホール４６底
のＡｌ合金薄膜４３の表面では完全に除去された。レジ
スト４５，ＢＰＳＧ酸化膜４４の側壁にも下地からの反
射光が当たるため、ＦやＡｌＦx を含む層４７の多くは
除去された。このとき、裏面から試料を冷却しており、
また光照射が短時間であったため、Ａｌ合金内部の温度
はあまり上がらず、ヒロックは発生しなかった。
【００２３】上述した処理を施した試料では、大気に晒
しても全くＡｌ配線に腐食を生じず、また、ヴィアホー
ルに配線金属を埋め込んだ後、ヴィア抵抗を測定したと
ころ、９５％が約２０ｍΩと非常に低い値を示した。こ
れに対して、処理しなかったものは、大気に晒している
間に約３割が腐食を用じ、また、腐食しなかったもの
も、配線金属を埋め込んでヴィア抵抗を測定したとこ
ろ、ヴィア抵抗が非常にばらつき、約２割が１ＭΩ以上
の高い値を示した。この様に、本発明を用いて残留Ｆや
ＡｌＦx を除去することで、半導体素子製造の歩留まり
が上がると共に、素子の特性も向上した。 （第３の実施例）
しても全くＡｌ配線に腐食を生じず、また、ヴィアホー
ルに配線金属を埋め込んだ後、ヴィア抵抗を測定したと
ころ、９５％が約２０ｍΩと非常に低い値を示した。こ
れに対して、処理しなかったものは、大気に晒している
間に約３割が腐食を用じ、また、腐食しなかったもの
も、配線金属を埋め込んでヴィア抵抗を測定したとこ
ろ、ヴィア抵抗が非常にばらつき、約２割が１ＭΩ以上
の高い値を示した。この様に、本発明を用いて残留Ｆや
ＡｌＦx を除去することで、半導体素子製造の歩留まり
が上がると共に、素子の特性も向上した。 （第３の実施例）
【００２４】図５は、第３〜第７の実施例で用いる装置
の概略図である。本装置は、ハロゲンガスを用いて、半
導体や金属の異方性エッチング加工や、表面の自然酸化
膜の除去処理を行う前処理室５１０と、その自然酸化膜
除去処理により、表面に残留するハロゲンを除去する後
処理室５２０と、薄膜堆積，酸化，不純物拡散，単結晶
成長等のプロセスを行うプロセス室５３０から構成され
ており、試料５１１は、ゲートバルブ５４０，５５０を
介して、表面が大気にさらされることなく、前処理室５
１０と後処理室５２０，プロセス室５３０の間を搬送で
きる。前処理室５１０内では、ガス導入口５１５からガ
スを導入しながら電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加することでプラズマが生成し、試料
台５１３上に載置された試料５１１にエッチング処理を
施すことができる。前処理室５１０内に導入されたガス
は、ガス排気口５１６から排気される。他方、後処理室
５２０は、ガス導入口５２１（ａ），５２１（ｂ），ガ
ス排気口５２２，窓５２３，内部に冷媒５２８を循環さ
せることで、静電気により密着された試料を室温以下に
保持できる試料台５２４を備えている。また、ガス導入
口５２１（ａ）の他端は、ＢＮ製の放電管５２５が接続
され、ガス導入口５２１（ａ）´からガスを導入しなが
ら、導波管５２６を介してマイクロ波電源５２７から周
波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を放電管５２５に印加
することで、放電管５２５内にプラズマを発生させるこ
とができる。このプラズマにより生じた活性種は後処理
室５２０に輸送され、試料５１１と反応する。もう一つ
のガス導入口５１２（ｂ）の先端は、加熱可能なパルス
ノズルになっており、後処理室内部を真空排気しながら
ガスをパルスノズルから噴出することで、断熱膨脹によ
り超音速分子線を形成し、この超音速分子線を試料に照
射したり、あるいは、ヒータを巻いた螺旋状のガス加熱
管（図示せず）を接続することで、ガス加熱管を通る間
に加熱されたガスを、パルスノズルから間欠的に試料に
照射することができる。他方、プロセス室５３０は、ガ
ス導入口５３１，ガス排気口５３２と、試料を１０００
℃まで加熱することができる試料台５３３を備えてお
り、酸素や不純物ガス，堆積ガスなどをガス導入口５３
１から導入することにより、酸化，不純物拡散，薄膜堆
積，単結晶成長等のプロセスを行うことができる。次
に、図５に示した装置を用いたコンタクトホールの埋め
込み工程について、図６（ａ）〜（ｆ）の工程図を参照
しながら説明する。
の概略図である。本装置は、ハロゲンガスを用いて、半
導体や金属の異方性エッチング加工や、表面の自然酸化
膜の除去処理を行う前処理室５１０と、その自然酸化膜
除去処理により、表面に残留するハロゲンを除去する後
処理室５２０と、薄膜堆積，酸化，不純物拡散，単結晶
成長等のプロセスを行うプロセス室５３０から構成され
ており、試料５１１は、ゲートバルブ５４０，５５０を
介して、表面が大気にさらされることなく、前処理室５
１０と後処理室５２０，プロセス室５３０の間を搬送で
きる。前処理室５１０内では、ガス導入口５１５からガ
スを導入しながら電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加することでプラズマが生成し、試料
台５１３上に載置された試料５１１にエッチング処理を
施すことができる。前処理室５１０内に導入されたガス
は、ガス排気口５１６から排気される。他方、後処理室
５２０は、ガス導入口５２１（ａ），５２１（ｂ），ガ
ス排気口５２２，窓５２３，内部に冷媒５２８を循環さ
せることで、静電気により密着された試料を室温以下に
保持できる試料台５２４を備えている。また、ガス導入
口５２１（ａ）の他端は、ＢＮ製の放電管５２５が接続
され、ガス導入口５２１（ａ）´からガスを導入しなが
ら、導波管５２６を介してマイクロ波電源５２７から周
波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を放電管５２５に印加
することで、放電管５２５内にプラズマを発生させるこ
とができる。このプラズマにより生じた活性種は後処理
室５２０に輸送され、試料５１１と反応する。もう一つ
のガス導入口５１２（ｂ）の先端は、加熱可能なパルス
ノズルになっており、後処理室内部を真空排気しながら
ガスをパルスノズルから噴出することで、断熱膨脹によ
り超音速分子線を形成し、この超音速分子線を試料に照
射したり、あるいは、ヒータを巻いた螺旋状のガス加熱
管（図示せず）を接続することで、ガス加熱管を通る間
に加熱されたガスを、パルスノズルから間欠的に試料に
照射することができる。他方、プロセス室５３０は、ガ
ス導入口５３１，ガス排気口５３２と、試料を１０００
℃まで加熱することができる試料台５３３を備えてお
り、酸素や不純物ガス，堆積ガスなどをガス導入口５３
１から導入することにより、酸化，不純物拡散，薄膜堆
積，単結晶成長等のプロセスを行うことができる。次
に、図５に示した装置を用いたコンタクトホールの埋め
込み工程について、図６（ａ）〜（ｆ）の工程図を参照
しながら説明する。
【００２５】まず、ｐ型Ｓｉ基板６１上に厚さ６０００
オングストロームのＣＶＤ酸化膜６２を堆積した後、こ
のＣＶＤ酸化膜６２上にレジスト層を形成し、露光，現
像を行なってパターニングし、これをマスクにしてＣＨ
Ｆ3 ／Ｈ2 ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
ＣＶＤ酸化膜をエッチングしてコンタクトホール６３を
形成し、さらにＯ2 ガスを用いたプラズマアッシングに
よりレジスト層を除去する（図６（ａ））。次に図６
（ｂ）に示すように、ＰＯＣｌ3 ガスを用いた不純物拡
散工程により、コンタクトホール６３の底に不純物拡散
層６４を形成する。
オングストロームのＣＶＤ酸化膜６２を堆積した後、こ
のＣＶＤ酸化膜６２上にレジスト層を形成し、露光，現
像を行なってパターニングし、これをマスクにしてＣＨ
Ｆ3 ／Ｈ2 ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
ＣＶＤ酸化膜をエッチングしてコンタクトホール６３を
形成し、さらにＯ2 ガスを用いたプラズマアッシングに
よりレジスト層を除去する（図６（ａ））。次に図６
（ｂ）に示すように、ＰＯＣｌ3 ガスを用いた不純物拡
散工程により、コンタクトホール６３の底に不純物拡散
層６４を形成する。
【００２６】この試料を、図５に示した装置の試料台５
１３上に載置した後、前処理室５１０の内部を真空排気
した。この時、図６（ｂ）に示すように、コンタクトホ
ール底面のＳｉ基板表面には自然酸化膜６５が形成され
ていた。次にガス導入口５１５からＨＦガスを導入し、
前処理室５１０内を５０Ｔｏｒｒに保った。この処理に
より、自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）６５は、ＳｉＦ4 やＨ2
Ｏとして除去された。処理後のＳｉ表面は、図６（ｃ）
に示すようにＨやＦで覆われていた（層６６）。次に、
前処理室５１０内を真空排気した後、試料５１１をゲー
トバルブ５４０を介して、あらかじめ内部を真空排気し
ていた後処理室５２０の試料台５２４上に載置した。次
に冷媒５２８を試料台５２４の中に流しながら５１１を
試料台５２４に密着させることにより試料裏面を１００
℃以下に保ちながら、かつガス導入口５２１（ａ）から
Ｈ2 ガスを流しながら、窓５２３から試料５１１にパル
ス幅１００ｎｓｅｃ，パワー３０Ｗ／cm2 ，発振周波数
１０ＨｚのＣＯ2 レーザ光を約１０分間照射した。この
処理によりコンタクトホール底のＳｉ表面は励起され、
図６（ｄ）に示すようにＦで汚染された層６６は除去さ
れ、Ｈのみで覆われた表面が得られた。このとき試料裏
面は冷却されていたため、Ｓｉ基板の温度は冷却処理を
行なわないと８００℃近くまで上昇するところ、試料表
面付近でも５００℃程度に保たれていた。不純物の再拡
散は８５０℃乃至９００℃で起こるので、上記の工程に
より不純物拡散層が再拡散することは無かった。
１３上に載置した後、前処理室５１０の内部を真空排気
した。この時、図６（ｂ）に示すように、コンタクトホ
ール底面のＳｉ基板表面には自然酸化膜６５が形成され
ていた。次にガス導入口５１５からＨＦガスを導入し、
前処理室５１０内を５０Ｔｏｒｒに保った。この処理に
より、自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）６５は、ＳｉＦ4 やＨ2
Ｏとして除去された。処理後のＳｉ表面は、図６（ｃ）
に示すようにＨやＦで覆われていた（層６６）。次に、
前処理室５１０内を真空排気した後、試料５１１をゲー
トバルブ５４０を介して、あらかじめ内部を真空排気し
ていた後処理室５２０の試料台５２４上に載置した。次
に冷媒５２８を試料台５２４の中に流しながら５１１を
試料台５２４に密着させることにより試料裏面を１００
℃以下に保ちながら、かつガス導入口５２１（ａ）から
Ｈ2 ガスを流しながら、窓５２３から試料５１１にパル
ス幅１００ｎｓｅｃ，パワー３０Ｗ／cm2 ，発振周波数
１０ＨｚのＣＯ2 レーザ光を約１０分間照射した。この
処理によりコンタクトホール底のＳｉ表面は励起され、
図６（ｄ）に示すようにＦで汚染された層６６は除去さ
れ、Ｈのみで覆われた表面が得られた。このとき試料裏
面は冷却されていたため、Ｓｉ基板の温度は冷却処理を
行なわないと８００℃近くまで上昇するところ、試料表
面付近でも５００℃程度に保たれていた。不純物の再拡
散は８５０℃乃至９００℃で起こるので、上記の工程に
より不純物拡散層が再拡散することは無かった。
【００２７】次にこの試料５１１を、ゲートバルブ５５
０を介して、あらかじめ内部を真空排気していたプロセ
ス室５３０へ搬送し、試料台５３３上に載置した。つい
で試料５１１を６００℃に加熱しながら、ガス導入口５
３１からＳｉＨ2 Ｃｌ2 とＨ2 の混合ガスを導入し、厚
さ２０００オングストロームの多結晶Ｓｉ層６７を形成
し、さらに試料５１１を５００℃に保持したまま、ガス
導入口５３１からＰＯＣｌ3 ガスを導入し、多結晶Ｓｉ
層６７にＰを拡散した（図６（ｅ））。次に試料５１１
を一度装置から出し、Ｐの拡散工程により多結晶Ｓｉ層
６７の表面に形成された酸化膜をフッ酸を用いて除去し
た後、再度図５に図示した装置に入れ、上述した方法を
再び適用して、多結晶Ｓｉ層６７表面に形成された自然
酸化膜をＨＦガスにより前処理室で、この処理により多
結晶Ｓｉ６７表面に残留したＦをＨ2 ガス中の光照射に
より後処理室で除去した。次にこの試料５１１をプロセ
ス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置した後、３
５０℃に加熱し、ガス導入口５３１からＷＦ6 ガス１０
ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ガス３０ｓｃｃｍを導入し、１０分
間保持して、厚さ４０００オングストロームのＷＳｉ2
膜６８を形成した（図６（ｆ））。このようにしてコン
タクトホールをＷポリサイドで埋め込んだ後、コンタク
ト抵抗を測定したところ、９０％が３５Ω以下と非常に
低い値を示した。これに対し、上述した、自然酸化膜除
去を行わなかったものは、２０％が１ＫΩ以上、自然酸
化膜をＨＦで除去してもＦを除去しなかったものは、平
均５０Ωと、高いコンタクト抵抗を示した。この様に本
発明を用いることで、接触抵抗の低い、コンタクトホー
ル埋め込みを行うことができた。 （第４の実施例）次に、本発明の第４の実施例として、
ヴィアホールの埋め込み工程について、図７（ａ）〜
（ｄ）を参照しながら説明する。
０を介して、あらかじめ内部を真空排気していたプロセ
ス室５３０へ搬送し、試料台５３３上に載置した。つい
で試料５１１を６００℃に加熱しながら、ガス導入口５
３１からＳｉＨ2 Ｃｌ2 とＨ2 の混合ガスを導入し、厚
さ２０００オングストロームの多結晶Ｓｉ層６７を形成
し、さらに試料５１１を５００℃に保持したまま、ガス
導入口５３１からＰＯＣｌ3 ガスを導入し、多結晶Ｓｉ
層６７にＰを拡散した（図６（ｅ））。次に試料５１１
を一度装置から出し、Ｐの拡散工程により多結晶Ｓｉ層
６７の表面に形成された酸化膜をフッ酸を用いて除去し
た後、再度図５に図示した装置に入れ、上述した方法を
再び適用して、多結晶Ｓｉ層６７表面に形成された自然
酸化膜をＨＦガスにより前処理室で、この処理により多
結晶Ｓｉ６７表面に残留したＦをＨ2 ガス中の光照射に
より後処理室で除去した。次にこの試料５１１をプロセ
ス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置した後、３
５０℃に加熱し、ガス導入口５３１からＷＦ6 ガス１０
ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ガス３０ｓｃｃｍを導入し、１０分
間保持して、厚さ４０００オングストロームのＷＳｉ2
膜６８を形成した（図６（ｆ））。このようにしてコン
タクトホールをＷポリサイドで埋め込んだ後、コンタク
ト抵抗を測定したところ、９０％が３５Ω以下と非常に
低い値を示した。これに対し、上述した、自然酸化膜除
去を行わなかったものは、２０％が１ＫΩ以上、自然酸
化膜をＨＦで除去してもＦを除去しなかったものは、平
均５０Ωと、高いコンタクト抵抗を示した。この様に本
発明を用いることで、接触抵抗の低い、コンタクトホー
ル埋め込みを行うことができた。 （第４の実施例）次に、本発明の第４の実施例として、
ヴィアホールの埋め込み工程について、図７（ａ）〜
（ｄ）を参照しながら説明する。
【００２８】まず図７（ａ）に示すように、Ｓｉ基板７
１の上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜７２
を形成し、その上にスパッタ法により厚さ５０００オン
グストロームのＡｌ合金薄膜７３を堆積し，実施例１と
同様にパターニングした後、この上に厚さ９０００オン
グストロームのＢＰＳＧ酸化膜７４を堆積し、さらにＣ
ＨＦ3 ／Ｈ2 ガスを用いてプラズマエッチングを行い、
ヴィアホール７５を開孔し、Ｏ2 プラズマアッシングに
よりレジストを除去する。
１の上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜７２
を形成し、その上にスパッタ法により厚さ５０００オン
グストロームのＡｌ合金薄膜７３を堆積し，実施例１と
同様にパターニングした後、この上に厚さ９０００オン
グストロームのＢＰＳＧ酸化膜７４を堆積し、さらにＣ
ＨＦ3 ／Ｈ2 ガスを用いてプラズマエッチングを行い、
ヴィアホール７５を開孔し、Ｏ2 プラズマアッシングに
よりレジストを除去する。
【００２９】次にこの試料を、図５に示した前処理室５
１０内の試料台５１３上に載置し、前処理室５１０内部
を真空排気した。このとき、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜７３の表面には、自然酸化膜７６が形成されてい
た。次に、ガス導入口５１５からＢＣｌ3 ガス３０ｓｃ
ｃｍを導入し、前処理室５１０の内部を０．０３Ｔｏｒ
ｒに保ったまま、電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加し、ＢＣｌ3 ガスのプラズマを発生
させてＡｌ合金薄膜７３表面の自然酸化膜７６を除去し
た。しかしこの処理により、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜７３の表面には、Ｃｌを含む層７７が形成された
（図７（ｂ））。
１０内の試料台５１３上に載置し、前処理室５１０内部
を真空排気した。このとき、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜７３の表面には、自然酸化膜７６が形成されてい
た。次に、ガス導入口５１５からＢＣｌ3 ガス３０ｓｃ
ｃｍを導入し、前処理室５１０の内部を０．０３Ｔｏｒ
ｒに保ったまま、電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加し、ＢＣｌ3 ガスのプラズマを発生
させてＡｌ合金薄膜７３表面の自然酸化膜７６を除去し
た。しかしこの処理により、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜７３の表面には、Ｃｌを含む層７７が形成された
（図７（ｂ））。
【００３０】次に前処理室５１０内部を真空排気した
後、あらかじめ真空排気しておいた後処理室５２０にゲ
ートバルブ５４０を介して試料を搬送し、試料台５２４
上に載置した。ついで試料５１１を、内部に冷媒５２８
を循環させた試料台５２４上に静電気を用いて密着させ
た後、ガス導入口５２１（ｂ）から４００℃に加熱され
たＡｒガスを間欠的（１０秒間に一回，１秒間）に試料
５１１に照射した。この処理によりＡｌ合金薄膜７３の
表面は瞬間的に加熱され、Ｃｌを含む層７７はほとんど
除去された（図７（ｃ））。この処理の間、試料５１１
の裏面は内部に冷媒５２８を循環させた試料台５２４に
密着していたため、Ａｌ合金薄膜７３の内部の温度は冷
却処理を行なわないと３５０℃以上となるところ、３０
０℃程度に保たれ、ヴィアホールの底のＡｌが隆起する
ことはなかった。しかし、０．１モノレーヤ程度のＣｌ
はまだ残留していた。
後、あらかじめ真空排気しておいた後処理室５２０にゲ
ートバルブ５４０を介して試料を搬送し、試料台５２４
上に載置した。ついで試料５１１を、内部に冷媒５２８
を循環させた試料台５２４上に静電気を用いて密着させ
た後、ガス導入口５２１（ｂ）から４００℃に加熱され
たＡｒガスを間欠的（１０秒間に一回，１秒間）に試料
５１１に照射した。この処理によりＡｌ合金薄膜７３の
表面は瞬間的に加熱され、Ｃｌを含む層７７はほとんど
除去された（図７（ｃ））。この処理の間、試料５１１
の裏面は内部に冷媒５２８を循環させた試料台５２４に
密着していたため、Ａｌ合金薄膜７３の内部の温度は冷
却処理を行なわないと３５０℃以上となるところ、３０
０℃程度に保たれ、ヴィアホールの底のＡｌが隆起する
ことはなかった。しかし、０．１モノレーヤ程度のＣｌ
はまだ残留していた。
【００３１】次に、ガス導入口５２１（ａ）から、Ｈ2
／ＣＨ4 混合ガス（Ｈ2 ／ＣＨ4 ＝１０／１００ｓｃｃ
ｍ）を導入し、放電管５２５に電力２００Ｗの高周波電
力を印加した。この放電により生成したＨ，ＣＨｘラジ
カルは、試料まで到達し、ＣｌをＨＣｌやＣＨ3 Ｃｌな
どとして引き抜くだけでなく、表面付近のＡｌを、Ａｌ
Ｈ3 ，Ａｌ2 Ｈ6 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 などとしてエッチ
ングし、このとき、残留したＣｌと結合したＡｌ、すな
わちＡｌＣｌｘもＡｌＨｘＣｌｙ（ｘ＋ｙ＝３），Ａｌ
Ｃｌｘ（ＣＨ3 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝３）などとしてエッチン
グした。この処理により、残留塩素は完全に除去され
た。
／ＣＨ4 混合ガス（Ｈ2 ／ＣＨ4 ＝１０／１００ｓｃｃ
ｍ）を導入し、放電管５２５に電力２００Ｗの高周波電
力を印加した。この放電により生成したＨ，ＣＨｘラジ
カルは、試料まで到達し、ＣｌをＨＣｌやＣＨ3 Ｃｌな
どとして引き抜くだけでなく、表面付近のＡｌを、Ａｌ
Ｈ3 ，Ａｌ2 Ｈ6 ，Ａｌ（ＣＨ3 ）3 などとしてエッチ
ングし、このとき、残留したＣｌと結合したＡｌ、すな
わちＡｌＣｌｘもＡｌＨｘＣｌｙ（ｘ＋ｙ＝３），Ａｌ
Ｃｌｘ（ＣＨ3 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝３）などとしてエッチン
グした。この処理により、残留塩素は完全に除去され
た。
【００３２】この試料を、ゲートバルブ５５０を介し
て、あらかじめ内部を真空排気したプロセス室５３０に
搬送し、試料台５３３に載置した後、試料５１１を２０
０℃に加熱し、この温度を保持したまま、ガス導入口５
３１からＷＦ6 ／ＳｉＨ4 （ＷＦ6 ＝１０ｓｃｃｍ，Ｓ
ｉＨ4 ＝１０ｓｃｃｍ）を５分間導入したところ、図７
（ｄ）に示すように、Ｗ薄膜７８がヴィアホール底部の
Ａｌ合金薄膜７３の表面のみに堆積し、ヴィアホールは
完全に埋め込まれた。
て、あらかじめ内部を真空排気したプロセス室５３０に
搬送し、試料台５３３に載置した後、試料５１１を２０
０℃に加熱し、この温度を保持したまま、ガス導入口５
３１からＷＦ6 ／ＳｉＨ4 （ＷＦ6 ＝１０ｓｃｃｍ，Ｓ
ｉＨ4 ＝１０ｓｃｃｍ）を５分間導入したところ、図７
（ｄ）に示すように、Ｗ薄膜７８がヴィアホール底部の
Ａｌ合金薄膜７３の表面のみに堆積し、ヴィアホールは
完全に埋め込まれた。
【００３３】このようにして埋め込んだヴィアホールの
抵抗は２０ｍΩ以下と非常に低かった。これに対してＣ
ｌ除去を行わなかったものは、ほとんどのヴィアホール
でＷが異常成長し、ホール内を完全に埋め込むことはで
きず、また埋め込まれたものも、ヴィア抵抗が１ＫΩ以
上と高かったり、腐食を生じるなどの問題が生じた。こ
のように本発明を用いることで、信頼性が高く、ヴィア
抵抗の低いヴィアホール埋め込みを行うことができた。
なお、上述した実施例では、僅かに残留したＣｌの除去
にＨやＣＨｘを用いたが、ＢＨｘラジカルやアルコール
ガス（ＣｘＨｙＯＨ）などを用いても、ＡｌやＡｌＣｌ
ｘと結合して揮発性の化合物をつくる（例えば、Ａｌ＋
３ＢＨ4 →Ａｌ（ＢＨ4 ）3 ，ＡｌＣｌｘ＋ｙＢＨ4 →
ＡｌＣｌｘ（ＢＨ4 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝３），Ａｌ＋３ＣＨ
3 ＯＨ→Ａｌ（ＣＨ3 Ｏ）3 ＋３／２Ｈ2 ，ＡｌＣｌ3
＋３ＣＨ3 ＯＨ→Ａｌ（ＣＨ3 Ｏ）3 ＋３ＨＣｌ，Ａｌ
Ｃｌｘ＋ｙＣＨ3 ＯＨ→ＡｌＣｌｘ（ＣＨ3 Ｏ）ｙ＋ｙ
／２Ｈ2 （ｘ＋ｙ＝３））ため、上記実施例と同様にＣ
ｌを完全に除去することができる。また上記実施例で
は、高温のＡｒガスを用いた処理を先に、Ｈ，ＣＨｘラ
ジカルを用いた処理を後に行ってＡｌ表面の残留Ｃｌを
除去しているが、この順序を逆にするとＣｌは完全には
除去されない。これは、Ｈ，ＣＨｘラジカルなどの非ハ
ロゲンガスを用いたエッチングは、ＢＣｌ3 ガスを用い
たＲＩＥ直後のように表面が多量のハロゲンで覆われて
いる場合には起きにくいためであり、高温のＡｒガスを
用いた処理などの、ハロゲンをある程度除去する処理を
予め行うことにより、エッチングの効率が向上し、完全
に残留ハロゲンを除去することができる。また、上述し
た非ハロゲンガスを用いたエッチングは、Ｈラジカルな
どの電気的に中性なガスを用いた方が良い。ハロゲンガ
スのエッチングと異なり、エッチング生成物の結合エネ
ルギーが低いため、プラズマなどを用いるとエッチング
生成物が容易に分解して下地のエッチングが生じにくく
なるためである。 （第５の実施例）次に、本発明の第５の実施例として、
プランケットＷを用いたヴィアホールの埋め込み工程に
ついて、図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
抵抗は２０ｍΩ以下と非常に低かった。これに対してＣ
ｌ除去を行わなかったものは、ほとんどのヴィアホール
でＷが異常成長し、ホール内を完全に埋め込むことはで
きず、また埋め込まれたものも、ヴィア抵抗が１ＫΩ以
上と高かったり、腐食を生じるなどの問題が生じた。こ
のように本発明を用いることで、信頼性が高く、ヴィア
抵抗の低いヴィアホール埋め込みを行うことができた。
なお、上述した実施例では、僅かに残留したＣｌの除去
にＨやＣＨｘを用いたが、ＢＨｘラジカルやアルコール
ガス（ＣｘＨｙＯＨ）などを用いても、ＡｌやＡｌＣｌ
ｘと結合して揮発性の化合物をつくる（例えば、Ａｌ＋
３ＢＨ4 →Ａｌ（ＢＨ4 ）3 ，ＡｌＣｌｘ＋ｙＢＨ4 →
ＡｌＣｌｘ（ＢＨ4 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝３），Ａｌ＋３ＣＨ
3 ＯＨ→Ａｌ（ＣＨ3 Ｏ）3 ＋３／２Ｈ2 ，ＡｌＣｌ3
＋３ＣＨ3 ＯＨ→Ａｌ（ＣＨ3 Ｏ）3 ＋３ＨＣｌ，Ａｌ
Ｃｌｘ＋ｙＣＨ3 ＯＨ→ＡｌＣｌｘ（ＣＨ3 Ｏ）ｙ＋ｙ
／２Ｈ2 （ｘ＋ｙ＝３））ため、上記実施例と同様にＣ
ｌを完全に除去することができる。また上記実施例で
は、高温のＡｒガスを用いた処理を先に、Ｈ，ＣＨｘラ
ジカルを用いた処理を後に行ってＡｌ表面の残留Ｃｌを
除去しているが、この順序を逆にするとＣｌは完全には
除去されない。これは、Ｈ，ＣＨｘラジカルなどの非ハ
ロゲンガスを用いたエッチングは、ＢＣｌ3 ガスを用い
たＲＩＥ直後のように表面が多量のハロゲンで覆われて
いる場合には起きにくいためであり、高温のＡｒガスを
用いた処理などの、ハロゲンをある程度除去する処理を
予め行うことにより、エッチングの効率が向上し、完全
に残留ハロゲンを除去することができる。また、上述し
た非ハロゲンガスを用いたエッチングは、Ｈラジカルな
どの電気的に中性なガスを用いた方が良い。ハロゲンガ
スのエッチングと異なり、エッチング生成物の結合エネ
ルギーが低いため、プラズマなどを用いるとエッチング
生成物が容易に分解して下地のエッチングが生じにくく
なるためである。 （第５の実施例）次に、本発明の第５の実施例として、
プランケットＷを用いたヴィアホールの埋め込み工程に
ついて、図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
【００３４】まず、図８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
８１の上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜８
２を形成し、その上にスパッタ法により厚さ５０００オ
ングストロームのＡｌ合金薄膜８３を堆積し、実施例２
と同様にパターニングした後、この上に厚さ８０００オ
ングストロームのＢＰＳＧ酸化膜８４をＣＶＤ法により
堆積し、さらにＣＨＦ3 ／Ｈ2 ガスを用いたプラズマエ
ッチングを行いヴィアホール８５を開孔する。
８１の上に厚さ１０００オングストロームの熱酸化膜８
２を形成し、その上にスパッタ法により厚さ５０００オ
ングストロームのＡｌ合金薄膜８３を堆積し、実施例２
と同様にパターニングした後、この上に厚さ８０００オ
ングストロームのＢＰＳＧ酸化膜８４をＣＶＤ法により
堆積し、さらにＣＨＦ3 ／Ｈ2 ガスを用いたプラズマエ
ッチングを行いヴィアホール８５を開孔する。
【００３５】次にこの試料を、図５に示した前処理室５
１０内の試料台５１３上に載置し、前処理室５１０内部
を真空排気した。このとき、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜８３の表面には、自然酸化膜８６が形成されてい
た。次に、ガス導入口５１５からＢＣｌ3 ガス３０ｓｃ
ｃｍを導入し、前処理室５１０の内部を０．０３Ｔｏｒ
ｒに保ったまま、電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加し、ＢＣｌ3 ガスのプラズマを発生
させてＡｌ合金薄膜８３表面の自然酸化膜８６を除去し
た。しかしこの処理により、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜８３の表面には、Ｃｌを含む層８７が形成された
（図８（ｂ））。
１０内の試料台５１３上に載置し、前処理室５１０内部
を真空排気した。このとき、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜８３の表面には、自然酸化膜８６が形成されてい
た。次に、ガス導入口５１５からＢＣｌ3 ガス３０ｓｃ
ｃｍを導入し、前処理室５１０の内部を０．０３Ｔｏｒ
ｒに保ったまま、電極５１７に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を印加し、ＢＣｌ3 ガスのプラズマを発生
させてＡｌ合金薄膜８３表面の自然酸化膜８６を除去し
た。しかしこの処理により、ヴィアホール底部のＡｌ合
金薄膜８３の表面には、Ｃｌを含む層８７が形成された
（図８（ｂ））。
【００３６】次に前処理室５１０内部を真空排気した
後、あらかじめ真空排気しておいた後処理室５２０にゲ
ートバルブ５４０を介して試料を搬送し、試料台５２４
上に載置した。ついで試料５１１を、内部に冷媒５２８
を循環させた試料台５２４に静電気を用いて密着させた
後、ガス導入口５２１（ｂ）から、２００℃に加熱され
たパルスノズルを介してＡｒガスをパルス的（１秒間に
１０回，パルス幅１０ｍｓｅｃ）に試料５１１に照射し
た。この時Ａｒ分子は、断熱膨脹により噴出方向の並進
速度が上昇し、数ｅＶの運動エネルギーをもって試料と
衝突する。このような、いわば試料と垂直方向のみが加
熱されたガスと接触することにより、Ａｌ合金薄膜８３
の表面は瞬間的に励起され、Ｃｌを含む層８７は除去さ
れた（図８（ｃ））。しかしこの処理の間、試料５１１
の裏面は内部に冷媒５２８を循環させた試料台５２４に
密着していたため、Ａｌ合金薄膜８３の内部の温度はほ
とんど上がらず、ヒロックなども生じなかった。
後、あらかじめ真空排気しておいた後処理室５２０にゲ
ートバルブ５４０を介して試料を搬送し、試料台５２４
上に載置した。ついで試料５１１を、内部に冷媒５２８
を循環させた試料台５２４に静電気を用いて密着させた
後、ガス導入口５２１（ｂ）から、２００℃に加熱され
たパルスノズルを介してＡｒガスをパルス的（１秒間に
１０回，パルス幅１０ｍｓｅｃ）に試料５１１に照射し
た。この時Ａｒ分子は、断熱膨脹により噴出方向の並進
速度が上昇し、数ｅＶの運動エネルギーをもって試料と
衝突する。このような、いわば試料と垂直方向のみが加
熱されたガスと接触することにより、Ａｌ合金薄膜８３
の表面は瞬間的に励起され、Ｃｌを含む層８７は除去さ
れた（図８（ｃ））。しかしこの処理の間、試料５１１
の裏面は内部に冷媒５２８を循環させた試料台５２４に
密着していたため、Ａｌ合金薄膜８３の内部の温度はほ
とんど上がらず、ヒロックなども生じなかった。
【００３７】この試料を、ゲートバルブ５５０を介し
て、あらかじめ内部を真空排気したプロセス室５３０に
搬送し、試料台５３３に載置した後、試料５１１を３０
０℃に加熱，保持したまま、ガス導入口５３１からＷＦ
6 ／ＳｉＨ4 ガス（ＷＦ6 ＝１０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ＝
２０ｓｃｃｍ）を１分間導入したところ、図８（ｄ）に
示すように、Ｗ薄膜８８が試料全面に堆積され、ヴィア
ホール８５が埋め込まれた。
て、あらかじめ内部を真空排気したプロセス室５３０に
搬送し、試料台５３３に載置した後、試料５１１を３０
０℃に加熱，保持したまま、ガス導入口５３１からＷＦ
6 ／ＳｉＨ4 ガス（ＷＦ6 ＝１０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ＝
２０ｓｃｃｍ）を１分間導入したところ、図８（ｄ）に
示すように、Ｗ薄膜８８が試料全面に堆積され、ヴィア
ホール８５が埋め込まれた。
【００３８】このようにして埋め込んだヴィアホール８
５の抵抗は２０ｍΩ以下と非常に低かったが、Ｃｌ除去
を行わなかったものは、ヴィア抵抗が１ＫΩ以上と高い
だけでなく、ヴィアホール底部でＷが異常成長したり、
腐食を生じるなどの問題が生じた。このように本発明を
用いることで、信頼性が高く、ヴィア抵抗の低いヴィア
ホール埋め込みを行うことができた。 （第６の実施例）
５の抵抗は２０ｍΩ以下と非常に低かったが、Ｃｌ除去
を行わなかったものは、ヴィア抵抗が１ＫΩ以上と高い
だけでなく、ヴィアホール底部でＷが異常成長したり、
腐食を生じるなどの問題が生じた。このように本発明を
用いることで、信頼性が高く、ヴィア抵抗の低いヴィア
ホール埋め込みを行うことができた。 （第６の実施例）
【００３９】次に本発明の第６の実施例として、図５に
示した装置を用いたコンタクトホールの埋め込み、およ
び配線形成工程いついて、図９（ａ）〜（ｆ）及び、図
１０（ａ）〜（ｄ）の工程図を参照しながら説明する。
示した装置を用いたコンタクトホールの埋め込み、およ
び配線形成工程いついて、図９（ａ）〜（ｆ）及び、図
１０（ａ）〜（ｄ）の工程図を参照しながら説明する。
【００４０】まず、ｐ型Ｓｉ基板９１上に厚さ６０００
オングストロームのＣＶＤ酸化膜９２を堆積した後、こ
のＣＶＤ酸化膜９２上に塗布したレジストを露光，現像
よりパターニングし、これをマスクにしてＣＨＦ3 ／Ｈ
2 ガスを用いた反応性イオンエッチングによりＣＶＤ酸
化膜９２をエッチングしてコンタクトホール９３を形成
し、さらにＯ2 ガスを用いたプラズマアッシングにより
レジストを除去した後、ＰＯＣｌ3 ガスを用いた不純物
拡散工程により、コンタクトホール９３の底に不純物拡
散層９４を形成する（図９（ａ））。
オングストロームのＣＶＤ酸化膜９２を堆積した後、こ
のＣＶＤ酸化膜９２上に塗布したレジストを露光，現像
よりパターニングし、これをマスクにしてＣＨＦ3 ／Ｈ
2 ガスを用いた反応性イオンエッチングによりＣＶＤ酸
化膜９２をエッチングしてコンタクトホール９３を形成
し、さらにＯ2 ガスを用いたプラズマアッシングにより
レジストを除去した後、ＰＯＣｌ3 ガスを用いた不純物
拡散工程により、コンタクトホール９３の底に不純物拡
散層９４を形成する（図９（ａ））。
【００４１】この試料を、図５に示した装置の試料台５
１３上に載置した後、前処理室５１０の内部を真空排気
した。この時、図９（ａ）に示すように、コンタクトホ
ール底面のＳｉ基板表面には自然酸化膜９５が形成して
いた。次に固体のＮＨ4 Ｆを約１２０℃に加熱して生じ
たガスをガス導入口５１５から導入し、前処理室５１０
内を０．０１Ｔｏｒｒに保って５分間保持した。この処
理により、自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）９５は、Ｓｉ表面に
堆積したＮＨ4 Ｆと反応し、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 層９
６となった（ＳｉＯ2 ＋６ＮＨ4 Ｆ→（ＮＨ4 ）2 Ｓｉ
Ｆ6 ＋４ＮＨ3＋２Ｈ2 Ｏ）（図９（ｂ））。次に、前
処理室５１０内を真空排気した後、試料５１１をゲート
バルブ５４０を介して、あらかじめ内部を真空排気して
いた後処理室５２０の試料台５２４上に載置した。次
に、ガス導入口５２１（ａ）からＨ2 を導入し、後処理
５２０の内部を０．１Ｔｏｒｒに保ったまま試料を約３
５０℃に加熱し、１０分間保持した。この処理により、
まず試料温度が約１００℃になった際に（ＮＨ4 ）2 Ｓ
ｉＦ6 層９６がガス化して除去され、コンタクトホール
底のＳｉ表面は、Ｈと１０％程度のＦで覆われた表面に
なり、さらに３５０℃に昇温することで残留ＦがＳｉＦ
ｘなどとして除去され、Ｓｉ表面は、Ｈと数％程度のＦ
で覆われた表面になった。さらにガス導入口５２１
（ａ）からＨ2 を導入しながら、放電管５２５に１００
Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を印加し、５分間保
持した。このマイクロ波放電により生じ、試料まで輸送
されたＨラジカルは、ＳｉをＳｉＨ4 などとしてエッチ
ングし、このとき僅かに残留していたＦや有機物汚染
も、ＳｉＦｘＨｙ（ｘ＋ｙ＝４），ＣｘＨｙ，ＣｘＨｙ
Ｏｚなどとして除去され、コンタクトホール底のＳｉ表
面はＨのみで覆われた（図９（ｃ））。
１３上に載置した後、前処理室５１０の内部を真空排気
した。この時、図９（ａ）に示すように、コンタクトホ
ール底面のＳｉ基板表面には自然酸化膜９５が形成して
いた。次に固体のＮＨ4 Ｆを約１２０℃に加熱して生じ
たガスをガス導入口５１５から導入し、前処理室５１０
内を０．０１Ｔｏｒｒに保って５分間保持した。この処
理により、自然酸化膜（ＳｉＯ2 ）９５は、Ｓｉ表面に
堆積したＮＨ4 Ｆと反応し、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 層９
６となった（ＳｉＯ2 ＋６ＮＨ4 Ｆ→（ＮＨ4 ）2 Ｓｉ
Ｆ6 ＋４ＮＨ3＋２Ｈ2 Ｏ）（図９（ｂ））。次に、前
処理室５１０内を真空排気した後、試料５１１をゲート
バルブ５４０を介して、あらかじめ内部を真空排気して
いた後処理室５２０の試料台５２４上に載置した。次
に、ガス導入口５２１（ａ）からＨ2 を導入し、後処理
５２０の内部を０．１Ｔｏｒｒに保ったまま試料を約３
５０℃に加熱し、１０分間保持した。この処理により、
まず試料温度が約１００℃になった際に（ＮＨ4 ）2 Ｓ
ｉＦ6 層９６がガス化して除去され、コンタクトホール
底のＳｉ表面は、Ｈと１０％程度のＦで覆われた表面に
なり、さらに３５０℃に昇温することで残留ＦがＳｉＦ
ｘなどとして除去され、Ｓｉ表面は、Ｈと数％程度のＦ
で覆われた表面になった。さらにガス導入口５２１
（ａ）からＨ2 を導入しながら、放電管５２５に１００
Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を印加し、５分間保
持した。このマイクロ波放電により生じ、試料まで輸送
されたＨラジカルは、ＳｉをＳｉＨ4 などとしてエッチ
ングし、このとき僅かに残留していたＦや有機物汚染
も、ＳｉＦｘＨｙ（ｘ＋ｙ＝４），ＣｘＨｙ，ＣｘＨｙ
Ｏｚなどとして除去され、コンタクトホール底のＳｉ表
面はＨのみで覆われた（図９（ｃ））。
【００４２】次にこの試料をゲートバルブ５５０を介し
てプロセス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置し
た。さらに、試料を６００℃に加熱，保持したまま、ガ
ス導入口５３１から、ＴｉＣｌ4 ／ＳｉＨ4 混合ガス
（ＴｉＣｌ4 ＝１０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ＝３０ｓｃｃ
ｍ）を３０秒間導入したところ、図９（ｄ）に示すよう
にコンタクトホール９３の底のＳｉ上のみに厚さ５００
オングストロームのＴｉＳｉ2 層９７が堆積した。な
お、６００℃に昇温する過程でＳｉ表面のＨはＨ2 やＳ
ｉＨｘとして除去され、まったく清浄なＳｉ表面にＴｉ
Ｓｉ2 層９７が形成された。
てプロセス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置し
た。さらに、試料を６００℃に加熱，保持したまま、ガ
ス導入口５３１から、ＴｉＣｌ4 ／ＳｉＨ4 混合ガス
（ＴｉＣｌ4 ＝１０ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 ＝３０ｓｃｃ
ｍ）を３０秒間導入したところ、図９（ｄ）に示すよう
にコンタクトホール９３の底のＳｉ上のみに厚さ５００
オングストロームのＴｉＳｉ2 層９７が堆積した。な
お、６００℃に昇温する過程でＳｉ表面のＨはＨ2 やＳ
ｉＨｘとして除去され、まったく清浄なＳｉ表面にＴｉ
Ｓｉ2 層９７が形成された。
【００４３】この試料を検査のため、一度装置から出
し、再び前処理室５１０に収納し、真空排気した後、ガ
ス導入口５１５からＢＣｌ3 ガスを導入し、前処理室５
１０内を０．０１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７に１３．
５６ＭＨｚの高周波を印加して３分間保持した（パワー
２００Ｗ）。この処理により、装置外に出すことにより
ＴｉＳｉ2 層９７表面に形成された自然酸化膜は除去さ
れたが、その表面にはＣｌやＢが残留した（層９８）
（図９（ｅ））。
し、再び前処理室５１０に収納し、真空排気した後、ガ
ス導入口５１５からＢＣｌ3 ガスを導入し、前処理室５
１０内を０．０１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７に１３．
５６ＭＨｚの高周波を印加して３分間保持した（パワー
２００Ｗ）。この処理により、装置外に出すことにより
ＴｉＳｉ2 層９７表面に形成された自然酸化膜は除去さ
れたが、その表面にはＣｌやＢが残留した（層９８）
（図９（ｅ））。
【００４４】次に、前処理室５１０内を真空排気した
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＳ
ｉＨ4 ガスを導入し、後処理室５２０の圧力を０．０１
Ｔｏｒｒに保持したまま試料を加熱し、約２００℃で２
分保持した。この処理によりＳｉＨ4 ガスの一部は分解
し、生じたＳｉやＨはＴｉＳｉ2 表面に残留していたＣ
ｌと反応（ＨＣｌ，ＳｉＣｌｘ）し、ある程度のＣｌは
除去されたが、完全には除去されなかった。
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＳ
ｉＨ4 ガスを導入し、後処理室５２０の圧力を０．０１
Ｔｏｒｒに保持したまま試料を加熱し、約２００℃で２
分保持した。この処理によりＳｉＨ4 ガスの一部は分解
し、生じたＳｉやＨはＴｉＳｉ2 表面に残留していたＣ
ｌと反応（ＨＣｌ，ＳｉＣｌｘ）し、ある程度のＣｌは
除去されたが、完全には除去されなかった。
【００４５】次に、試料温度を室温に戻した後、ガス導
入口５２１（ａ）からＣ6 Ｈ5 とＨ2 の混合ガス（Ｈ2
／Ｃ6 Ｈ5 ＝１０）を導入し、後処理室５２０の圧力を
０．１Ｔｏｒｒに保持しながら、放電管５２５に１００
Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を印加し、５分間保
持した。このマイクロ波放電により生じ、試料まで輸送
されたＨラジカルやＣ5 Ｈ5 ラジカルは、ＳｉをＳｉＨ
4 などとして、ＴｉをＴｉ（Ｃ5 Ｈ5 ）4 などとしてエ
ッチングし、このとき表面に残留していたＣｌやＢ、さ
らには有機物汚染も、ＳｉＣｌｘＨｙ（ｘ＋ｙ＝４），
ＴｉＣｌｘ（Ｃ5 Ｈ5 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝４），ＣｘＨｙＢ
ｚ，ＣｘＨｙ，ＣｘＨｙＯｚなどとして除去され、コン
タクトホール底のＴｉＳｉ2 表面はＨとＣｘＨｙのみで
覆われた。
入口５２１（ａ）からＣ6 Ｈ5 とＨ2 の混合ガス（Ｈ2
／Ｃ6 Ｈ5 ＝１０）を導入し、後処理室５２０の圧力を
０．１Ｔｏｒｒに保持しながら、放電管５２５に１００
Ｗのマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を印加し、５分間保
持した。このマイクロ波放電により生じ、試料まで輸送
されたＨラジカルやＣ5 Ｈ5 ラジカルは、ＳｉをＳｉＨ
4 などとして、ＴｉをＴｉ（Ｃ5 Ｈ5 ）4 などとしてエ
ッチングし、このとき表面に残留していたＣｌやＢ、さ
らには有機物汚染も、ＳｉＣｌｘＨｙ（ｘ＋ｙ＝４），
ＴｉＣｌｘ（Ｃ5 Ｈ5 ）ｙ（ｘ＋ｙ＝４），ＣｘＨｙＢ
ｚ，ＣｘＨｙ，ＣｘＨｙＯｚなどとして除去され、コン
タクトホール底のＴｉＳｉ2 表面はＨとＣｘＨｙのみで
覆われた。
【００４６】次にこの試料をゲートバルブ５５０を介し
てプロセス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置し
た。さらに試料温度を２００℃に上げ、ガス導入口５３
１から、ＷＦ6 ／ＳｉＨ4 混合ガス（ＷＦ6 ＝１０ｓｃ
ｃｍ，ＳｉＨ4 ＝１０ｓｃｃｍ）を５分間導入したとこ
ろ、図９（ｆ）に示す様にコンタクトホール９３の底の
ＴｉＳｉ2 層９７のみにＷ９９が堆積し、コンタクトホ
ール９３はＷ９９で完全に埋め込まれた（図９
（ｆ））。なおこの時、ＴｉＳｉ2 表面のＨやＣｘＨｙ
はＷＦ6 ガスと反応してＨＦやＣｘＨｙＦｚとして除去
された。
てプロセス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置し
た。さらに試料温度を２００℃に上げ、ガス導入口５３
１から、ＷＦ6 ／ＳｉＨ4 混合ガス（ＷＦ6 ＝１０ｓｃ
ｃｍ，ＳｉＨ4 ＝１０ｓｃｃｍ）を５分間導入したとこ
ろ、図９（ｆ）に示す様にコンタクトホール９３の底の
ＴｉＳｉ2 層９７のみにＷ９９が堆積し、コンタクトホ
ール９３はＷ９９で完全に埋め込まれた（図９
（ｆ））。なおこの時、ＴｉＳｉ2 表面のＨやＣｘＨｙ
はＷＦ6 ガスと反応してＨＦやＣｘＨｙＦｚとして除去
された。
【００４７】この試料を検査のため、一度装置から出
し、再び前処理室５１０に収納し、真空排気した後、ガ
ス導入口５１５からＦ2 ガスを導入し、前処理室５１０
内を０．１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７に１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波を印加して３分間保持した（パワー１００
Ｗ）。この処理により、装置外に出すことによりＷ９９
表面に形成された自然酸化膜は、ＷＦｘやＷＯＦｘなど
として除去されたが、その表面にはＦが残留した（層１
００）（図１０（ａ））。
し、再び前処理室５１０に収納し、真空排気した後、ガ
ス導入口５１５からＦ2 ガスを導入し、前処理室５１０
内を０．１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７に１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波を印加して３分間保持した（パワー１００
Ｗ）。この処理により、装置外に出すことによりＷ９９
表面に形成された自然酸化膜は、ＷＦｘやＷＯＦｘなど
として除去されたが、その表面にはＦが残留した（層１
００）（図１０（ａ））。
【００４８】次に、前処理室５１０内を真空排気した
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＨ
2 ガスを導入し、後処理室５２０の圧力を０．０１Ｔｏ
ｒｒに保持したまま試料表面に水銀ランプの光を照射
し、１分保持した。この処理により、Ｗ表面に残留して
いたＦは、Ｆ2 やＷＦｘなどとして、ある程度は除去さ
れたが完全に除去することはできなかった。
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＨ
2 ガスを導入し、後処理室５２０の圧力を０．０１Ｔｏ
ｒｒに保持したまま試料表面に水銀ランプの光を照射
し、１分保持した。この処理により、Ｗ表面に残留して
いたＦは、Ｆ2 やＷＦｘなどとして、ある程度は除去さ
れたが完全に除去することはできなかった。
【００４９】次に、ガス導入口５２１（ａ）からＣＯガ
スを導入し、後処理室５２０の圧力を２００Ｔｏｒｒに
保持しながら、１００℃に加熱し、５分間保持した。こ
の処理により、ＷはＣＯと反応してＷ（ＣＯ）６などと
してエッチングされ、同時に僅かに残留していたＦも、
ＷＦｘ（ＣＯ）ｙ（ｘ＋ｙ＝６）などとして除去され
た。次にこの試料をゲートバルブ５５０を介してプロセ
ス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置した後、ス
パッタ法により厚さ４００オングストロームのＣｕ膜１
０１を堆積した（図１０（ｂ））。
スを導入し、後処理室５２０の圧力を２００Ｔｏｒｒに
保持しながら、１００℃に加熱し、５分間保持した。こ
の処理により、ＷはＣＯと反応してＷ（ＣＯ）６などと
してエッチングされ、同時に僅かに残留していたＦも、
ＷＦｘ（ＣＯ）ｙ（ｘ＋ｙ＝６）などとして除去され
た。次にこの試料をゲートバルブ５５０を介してプロセ
ス室５３０に搬送し、試料台５３３上に載置した後、ス
パッタ法により厚さ４００オングストロームのＣｕ膜１
０１を堆積した（図１０（ｂ））。
【００５０】この試料を装置から出し、Ｃｕ膜１０１上
にレジスト層１０２を形成し、露光，現像を行い、パタ
ーニングした後、再び図５に示した装置の前処理室５１
０内に収納し、真空排気した。次に試料を１５０℃に加
熱，保持したまま、ガス導入口５１５からＣｌ2 とＢＣ
ｌ3 の混合ガス（Ｃｌ2 ／ＢＣｌ3 ＝１）を導入し、前
処理室５１０内を０．０１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７
に１３．５６ＭＨｚの高周波を印加して５分間保持した
（パワー２００Ｗ）。この処理によりＣｕ膜１０１はエ
ッチングされたが、Ｃｕ膜の側壁には、Ｃｌを含む層１
０３が形成された（図１０（ｃ））。次に、ガス導入口
５１５からＨ2 ガス０．０１Ｔｏｒｒを導入し、電極５
１７に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加して
５分間保持した（パワー５０Ｗ）。このプラズマ処理に
より、ＨイオンやＨラジカルがＣｕ膜側壁のＣｌを含む
層１０３と反応し、層１０３最表面のＣｌは除去するこ
とができたが、ある程度Ｃｕの中にまで入ったＣｌを除
去することはできなかった。
にレジスト層１０２を形成し、露光，現像を行い、パタ
ーニングした後、再び図５に示した装置の前処理室５１
０内に収納し、真空排気した。次に試料を１５０℃に加
熱，保持したまま、ガス導入口５１５からＣｌ2 とＢＣ
ｌ3 の混合ガス（Ｃｌ2 ／ＢＣｌ3 ＝１）を導入し、前
処理室５１０内を０．０１Ｔｏｒｒに保ち、電極５１７
に１３．５６ＭＨｚの高周波を印加して５分間保持した
（パワー２００Ｗ）。この処理によりＣｕ膜１０１はエ
ッチングされたが、Ｃｕ膜の側壁には、Ｃｌを含む層１
０３が形成された（図１０（ｃ））。次に、ガス導入口
５１５からＨ2 ガス０．０１Ｔｏｒｒを導入し、電極５
１７に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加して
５分間保持した（パワー５０Ｗ）。このプラズマ処理に
より、ＨイオンやＨラジカルがＣｕ膜側壁のＣｌを含む
層１０３と反応し、層１０３最表面のＣｌは除去するこ
とができたが、ある程度Ｃｕの中にまで入ったＣｌを除
去することはできなかった。
【００５１】次に、前処理室５１０内を真空排気した
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＣ
2 Ｈ5 ＯＨガスを導入し、後処理室５２０の圧力を１Ｔ
ｏｒｒに保持したまま試料を１００℃に加熱、１分保持
した。この処理により、Ｃ2 Ｈ5 ＯＨガスはＣｕと反応
し、ＣｕをＣｕ（ＯＣ2Ｈ5 ）2 としてエッチングする
（Ｃｕ＋２Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ→Ｃｕ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2＋
Ｈ2 ）だけでなく、Ｃｌを、ＣｕＣｌ2 ＋２Ｃ2 Ｈ5 Ｏ
Ｈ→Ｃｕ（ＯＣ2 Ｈ5）2 ＋２ＨＣｌ，ＣｕＣｌ＋Ｃ2
Ｈ5 ＯＨ→ＣｕＣｌＯＣ2 Ｈ5 ＋１／２Ｈ2 などとして
除去した。この処理により、Ｃｌは完全に除去された
（図１０（ｄ））。
後、試料５１１をゲートバルブ５４０を介して、あらか
じめ内部を真空排気していた後処理室５２０の試料台５
２４上に載置した。次にガス導入口５２１（ａ）からＣ
2 Ｈ5 ＯＨガスを導入し、後処理室５２０の圧力を１Ｔ
ｏｒｒに保持したまま試料を１００℃に加熱、１分保持
した。この処理により、Ｃ2 Ｈ5 ＯＨガスはＣｕと反応
し、ＣｕをＣｕ（ＯＣ2Ｈ5 ）2 としてエッチングする
（Ｃｕ＋２Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ→Ｃｕ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2＋
Ｈ2 ）だけでなく、Ｃｌを、ＣｕＣｌ2 ＋２Ｃ2 Ｈ5 Ｏ
Ｈ→Ｃｕ（ＯＣ2 Ｈ5）2 ＋２ＨＣｌ，ＣｕＣｌ＋Ｃ2
Ｈ5 ＯＨ→ＣｕＣｌＯＣ2 Ｈ5 ＋１／２Ｈ2 などとして
除去した。この処理により、Ｃｌは完全に除去された
（図１０（ｄ））。
【００５２】この様にして埋め込んだコンタクトホール
の接触抵抗は９０％が１０Ωと非常に低い値を示した。
これは、ＳｉとＴｉＳｉ2 ，ＴｉＳｉ2 とＷ，ＷとＣｕ
の界面に、自然酸化膜やハロゲンなどの絶縁物が介在し
ていないためである。また、Ｃｌガスを用いたＲＩＥに
よりＣｕをパターニングした後、Ｃｏを完全に除去した
ため、試料を大気に晒しても全く腐食は生じなかった。
の接触抵抗は９０％が１０Ωと非常に低い値を示した。
これは、ＳｉとＴｉＳｉ2 ，ＴｉＳｉ2 とＷ，ＷとＣｕ
の界面に、自然酸化膜やハロゲンなどの絶縁物が介在し
ていないためである。また、Ｃｌガスを用いたＲＩＥに
よりＣｕをパターニングした後、Ｃｏを完全に除去した
ため、試料を大気に晒しても全く腐食は生じなかった。
【００５３】なお上記実施例では、試料構成原子と揮発
性の化合物を形成し、僅かに残ったハロゲン共々試料表
面をエッチングするガスとして、Ｓｉに対してはＨ、Ｔ
ｉＳｉ２に対してはＣｘＨｙ（Ｃ5 Ｈ5 ）やＨ、Ｗに対
してはＣＯ、Ｃｕに対してはＣ2 Ｈ5 ＯＨを用いている
が、これらのガス以外にも、例えばＳｉに対してはＣｘ
ＨｙＯＨ（ＳｉＦｘ＋Ｃ3 Ｈ5 ＯＨ→ＳｉＦｙ（ＯＣ3
Ｈ5 ）ｚ（ｙ＋ｚ＝４），Ｓｉ（ＯＣ3 Ｈ5 ＯＨ→Ｓｉ
Ｆｙ（ＯＣ3 Ｈ5 ）ｚ（ｙ＋ｚ＝４），Ｓｉ（ＯＣ3 Ｈ
5 ）4 ＋ｘＨＦ）やＣｘＨｙ、Ｔｉに対してはＣｘＨ
ｙ、ＣｘＨｙＯＨやＣＯ、Ｃｕに対してはＣｘＨｙ、Ｗ
に対してはＣｘＨｙＯＨを用いるなどしても良い。ま
た、上記実施例では述べていないが、Ｍｏに対してはＣ
ｏ，ＣｘＨｙＯＨ、Ｎｉに対してはＣＯ，Ｃに対しては
Ｈ，ＣｘＨｙ等のガスを用いると効果的である。さら
に、それぞれの試料に対して用いる非ハロゲンガスは、
それぞれの試料に対応するガス一種を用いても良いし、
二種以上組み合わせて用いても良い。また、大部分のハ
ロゲンを除去する処理としては、ＳｉＨ4 ガス以外に
も、Ｂ2 Ｈ6 などの還元性ガスを接触させても良い。加
熱処理あるいはプラズマ，光，イオン照射処理等によ
り、活性化されたガスを接触させると効果的にハロゲン
除去が行なえる。また、Ｈ2 プラズマ処理以外にもイオ
ンや電子線などの荷電粒子の照射を行っても良い。つま
り接触の際、ハロゲン原子を飛ばすのに充分な運動エネ
ルギーと方向性を持つエネルギービームであれば効果が
ある。
性の化合物を形成し、僅かに残ったハロゲン共々試料表
面をエッチングするガスとして、Ｓｉに対してはＨ、Ｔ
ｉＳｉ２に対してはＣｘＨｙ（Ｃ5 Ｈ5 ）やＨ、Ｗに対
してはＣＯ、Ｃｕに対してはＣ2 Ｈ5 ＯＨを用いている
が、これらのガス以外にも、例えばＳｉに対してはＣｘ
ＨｙＯＨ（ＳｉＦｘ＋Ｃ3 Ｈ5 ＯＨ→ＳｉＦｙ（ＯＣ3
Ｈ5 ）ｚ（ｙ＋ｚ＝４），Ｓｉ（ＯＣ3 Ｈ5 ＯＨ→Ｓｉ
Ｆｙ（ＯＣ3 Ｈ5 ）ｚ（ｙ＋ｚ＝４），Ｓｉ（ＯＣ3 Ｈ
5 ）4 ＋ｘＨＦ）やＣｘＨｙ、Ｔｉに対してはＣｘＨ
ｙ、ＣｘＨｙＯＨやＣＯ、Ｃｕに対してはＣｘＨｙ、Ｗ
に対してはＣｘＨｙＯＨを用いるなどしても良い。ま
た、上記実施例では述べていないが、Ｍｏに対してはＣ
ｏ，ＣｘＨｙＯＨ、Ｎｉに対してはＣＯ，Ｃに対しては
Ｈ，ＣｘＨｙ等のガスを用いると効果的である。さら
に、それぞれの試料に対して用いる非ハロゲンガスは、
それぞれの試料に対応するガス一種を用いても良いし、
二種以上組み合わせて用いても良い。また、大部分のハ
ロゲンを除去する処理としては、ＳｉＨ4 ガス以外に
も、Ｂ2 Ｈ6 などの還元性ガスを接触させても良い。加
熱処理あるいはプラズマ，光，イオン照射処理等によ
り、活性化されたガスを接触させると効果的にハロゲン
除去が行なえる。また、Ｈ2 プラズマ処理以外にもイオ
ンや電子線などの荷電粒子の照射を行っても良い。つま
り接触の際、ハロゲン原子を飛ばすのに充分な運動エネ
ルギーと方向性を持つエネルギービームであれば効果が
ある。
【００５４】本発明は上述の実施例に限定されるもので
はない。例えば、ハロゲンを除去した後、薄膜堆積以外
の、酸化，拡散，エッチング，結晶成長などのプロセス
を施してもよい。またハロゲンを除去する被処理体とし
ては、半導体素子を形成する金属や半導体に限定される
ものではなく、ハロゲンガスを用いた処理を内部で行う
反応容器の器壁など、ハロゲンガスに晒される反応容
器，真空部品，ガス配管の表面のように、腐食が問題と
なる金属表面に用いても良い。その他、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で種々変形して適用できる。
はない。例えば、ハロゲンを除去した後、薄膜堆積以外
の、酸化，拡散，エッチング，結晶成長などのプロセス
を施してもよい。またハロゲンを除去する被処理体とし
ては、半導体素子を形成する金属や半導体に限定される
ものではなく、ハロゲンガスを用いた処理を内部で行う
反応容器の器壁など、ハロゲンガスに晒される反応容
器，真空部品，ガス配管の表面のように、腐食が問題と
なる金属表面に用いても良い。その他、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で種々変形して適用できる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体や金属内部といった被処理体内部の温度を所定温
度以下に保持しながらエネルギービームの照射または活
性化されたガスの接触によるハロゲン除去処理を行なう
ため、半導体や金属表面でのヒロック発生、またハロゲ
ンの半導体、金属内部への拡散を防ぐことができる。よ
って、接触抵抗の低いコンタクトホールやヴィアホール
の埋め込みを行うことができ、半導体素子の電気的特性
が向上する。またＡｌ合金などの配線の腐食が抑制さ
れ、半導体素子製造の歩留まりが向上する。
半導体や金属内部といった被処理体内部の温度を所定温
度以下に保持しながらエネルギービームの照射または活
性化されたガスの接触によるハロゲン除去処理を行なう
ため、半導体や金属表面でのヒロック発生、またハロゲ
ンの半導体、金属内部への拡散を防ぐことができる。よ
って、接触抵抗の低いコンタクトホールやヴィアホール
の埋め込みを行うことができ、半導体素子の電気的特性
が向上する。またＡｌ合金などの配線の腐食が抑制さ
れ、半導体素子製造の歩留まりが向上する。
【図１】 表面処理装置の概略図。
【図２】 Ａｌ薄膜のエッチング工程を示す図。
【図３】 表面処理装置の概略図。
【図４】 ヴィアホール開孔工程を示す断面図。
【図５】 表面処理装置の概略図。
【図６】 コンタクトホールの埋め込み工程を示す断面
図。
図。
【図７】 ヴィアホールの埋め込み工程を示す断面図。
【図８】 ヴィアホールの埋め込み工程を示す断面図。
【図９】 コンタクトホールの埋め込み工程を示す断面
図。
図。
【図１０】 コンタクトホールの埋め込み工程を示す断
面図。
面図。
１１…反応容器， １２，３１１，５１１…試料， １３，３１３，３２１，５１３，５２４，５３３…試料
台， １４，３１４，５１７…電極， １６，１６´，３１５，５１５，５２１（ａ），５２１
（ｂ），５３１…ガス導入口， １７，３１２，３２２，５１６，５２２，５３２…ガス
排気口， １５，３２３，５２８…冷媒， １９…ガス加熱管， ３１０…エッチング室， ３２０，５２０…後処理室， ３１０，５１０…前処理室， ５３０…プロセス室， ３３０，５４０，５５０…ゲートバルブ， ５２５…放電管， ５２６…導波管， ５２７…マイクロ波電源， ２１，４１，６１，７１，８１，９１…Ｓｉ基板， ２２，４２，７２，８２…熱酸化膜， ２３，４３，７３，８３…Ａｌ合金薄膜， ２４，４５，１０２…レジスト， ２５，４７，６６，７７，８７，９６，９８，１０３…
ハロゲンを含む層， ４４，７４，８４，９２…ＣＶＤ酸化膜， ４６，７５，８５…ヴィアホール， ６５，７６，８６，９５，１００…自然酸化膜， ６４，９４…不純物拡散層， ６７…多結晶Ｓｉ薄膜， ６８…ＷＳｉ2 薄膜， ７８，８８，９９…Ｗ薄膜， ６３，９３…コンタクトホール， ９７…ＴｉＳｉ2 薄膜， １０１…Ｃｕ膜。
台， １４，３１４，５１７…電極， １６，１６´，３１５，５１５，５２１（ａ），５２１
（ｂ），５３１…ガス導入口， １７，３１２，３２２，５１６，５２２，５３２…ガス
排気口， １５，３２３，５２８…冷媒， １９…ガス加熱管， ３１０…エッチング室， ３２０，５２０…後処理室， ３１０，５１０…前処理室， ５３０…プロセス室， ３３０，５４０，５５０…ゲートバルブ， ５２５…放電管， ５２６…導波管， ５２７…マイクロ波電源， ２１，４１，６１，７１，８１，９１…Ｓｉ基板， ２２，４２，７２，８２…熱酸化膜， ２３，４３，７３，８３…Ａｌ合金薄膜， ２４，４５，１０２…レジスト， ２５，４７，６６，７７，８７，９６，９８，１０３…
ハロゲンを含む層， ４４，７４，８４，９２…ＣＶＤ酸化膜， ４６，７５，８５…ヴィアホール， ６５，７６，８６，９５，１００…自然酸化膜， ６４，９４…不純物拡散層， ６７…多結晶Ｓｉ薄膜， ６８…ＷＳｉ2 薄膜， ７８，８８，９９…Ｗ薄膜， ６３，９３…コンタクトホール， ９７…ＴｉＳｉ2 薄膜， １０１…Ｃｕ膜。
Claims (8)
- 【請求項１】 被処理体にハロゲン元素を含むガスを用
いる処理を行う工程と、前記被処理体の表面を大気に晒
すことなく、且つ前記被処理体の内部を所定温度以下に
保持しながら、前記被処理体表面にエネルギービームを
照射するか、或いは活性化されたガスを接触させる工程
とを含むことを特徴とする表面処理方法。 - 【請求項２】 被処理体にハロゲン元素を含むガスを用
いる処理を行う工程と、前記被処理体の表面を大気に晒
すことなく、且つ前記被処理体の内部を所定温度以下に
保持しながら、前記被処理体表面にエネルギービームを
照射するか、或いは活性化されたガスを接触させる工程
と、前記被処理体の表面を大気に晒すことなく、前記被
処理体表面の構成原子と結合して揮発性の化合物を形成
する原子または分子を含む電気的に中性な非ハロゲンガ
スを前記被処理体表面に接触させる工程とを含むことを
特徴とする表面処理方法。 - 【請求項３】 前記構成原子と前記非ハロゲンガスの組
み合わせが、Ｓｉに対してＨ、ＣｘＨｙ，ＣｘＨｙＯＨ
の少なくとも１つを含むガス、Ａｌに対してＨ、ＣｘＨ
ｙ，ＣｘＨｙＯＨ、ＢＨｘの少なくとも１つを含むガ
ス、Ｔｉに対してＣｘＨｙ，ＣｘＨｙＯＨ、ＣＯの少な
くとも１つを含むガス、Ｃｕに対してＣｘＨｙ，ＣｘＨ
ｙＯＨの少なくとも１つを含むガス、Ｎｉに対してＣＯ
を含むガス、Ｃに対してＨ、ＣｘＨｙの少なくとも１つ
を含むガス、Ｗ或いはＭｏに対してＣｘＨｙＯＨ、ＣＯ
の少なくとも１つを含むガスである請求項２記載の表面
処理方法。 - 【請求項４】 前記活性化されたガスが加熱した不活性
ガスまたは還元性ガスであることを特徴とする請求項１
又は２記載の表面処理方法。 - 【請求項５】 前記加熱された還元性ガスが水素化合物
ガス、ＣＯ或いはＮＯを含むガスであることを特徴とす
る請求項４記載の表面処理方法。 - 【請求項６】 前記処理に引き続いて、前記被処理体を
大気に晒すこと無く、酸化、拡散、堆積、結晶成長、エ
ッチングのいずれかの処理を前記被処理体に施すことを
特徴とする請求項１又は２記載の表面処理方法。 - 【請求項７】 前記被処理体の内部を所定温度以下に保
持する方法として、前記被処理体表面に間欠的にエネル
ギービームを照射する工程か、或いは間欠的に活性化さ
れたガスを接触させる工程を含むことを特徴とする請求
項１又は２記載の表面処理方法。 - 【請求項８】 前記被処理体の内部を所定温度以下に保
持する方法として、前記被処理体を試料台に載置し、該
試料台の内部に冷媒を循環させることにより、前記被処
理体の裏面側から冷却する工程を含むことを特徴とする
請求項１又は２記載の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18143592A JP3263132B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18143592A JP3263132B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629264A true JPH0629264A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3263132B2 JP3263132B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=16100729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18143592A Expired - Fee Related JP3263132B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263132B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109136A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Applied Materials Inc | 熱プロセスによってエッチングされた基板からハロゲン残渣を除去するための統合された方法 |
| JP2011035048A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2011142248A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Tokyo Electron Ltd | 基板のクリーニング方法及び基板のクリーニング装置 |
| WO2014184910A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 富士機械製造株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2017028264A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | ピーエスケー インコーポレイテッド | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| US9735002B2 (en) | 2006-10-26 | 2017-08-15 | Applied Materials, Inc. | Integrated apparatus for efficient removal of halogen residues from etched substrates |
| JP2022045178A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP18143592A patent/JP3263132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109136A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Applied Materials Inc | 熱プロセスによってエッチングされた基板からハロゲン残渣を除去するための統合された方法 |
| US9735002B2 (en) | 2006-10-26 | 2017-08-15 | Applied Materials, Inc. | Integrated apparatus for efficient removal of halogen residues from etched substrates |
| JP2011035048A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2011142248A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Tokyo Electron Ltd | 基板のクリーニング方法及び基板のクリーニング装置 |
| WO2014184910A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 富士機械製造株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JPWO2014184910A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2017-02-23 | 富士機械製造株式会社 | プラズマ処理装置 |
| JP2017028264A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | ピーエスケー インコーポレイテッド | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| JP2022045178A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3263132B2 (ja) | 2002-03-04 |
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