KR100880747B1 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

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에이이치 니시무라
고이치 야쓰다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 질화막을 선택적으로 제거할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있으며, SiO2로 이루어진 열산화막(51) 및 SiN으로 이루어진 질화실리콘막(52)을 갖는 웨이퍼(W)에 있어서, 산소 가스가 플라즈마화된 산소 플라즈마를 질화실리콘막(52)에 접촉시켜 질화실리콘막(52)을 일산화규소막(54)으로 변화시키고, 상기 일산화규소막(54)을 향해서 HF 가스를 공급하여, HF 가스로부터 생성되는 불산에 의해서 일산화규소막(54)을 선택적으로 에칭하는 것을 포함한다. It is an object of the present invention to provide a substrate processing method capable of selectively removing a nitride film, and to provide a wafer W having a thermal oxide film 51 made of SiO 2 and a silicon nitride film 52 made of SiN. In this case, the oxygen plasma into which the oxygen gas has been plasma-formed is brought into contact with the silicon nitride film 52 to change the silicon nitride film 52 into the silicon monoxide film 54, and the HF gas is supplied toward the silicon monoxide film 54. Thereby selectively etching the silicon monoxide film 54 with hydrofluoric acid generated from the HF gas.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}Substrate processing method and substrate processing apparatus {SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 실행하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows schematic structure of the substrate processing system which performs the substrate processing method which concerns on 1st Embodiment of this invention.

도 2는 도 1에 있어서의 제 2 프로세스 모듈의 단면도로, 도 2(A)는 도 1에 있어서의 선 I-I에 따르는 단면도이며, 도 2(B)는 도 2(A)에 있어서의 A부의 확대도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view of the second process module in FIG. 1, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1, and FIG. 2B is a part A in FIG. 2A. It is an enlarged view.

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 공정도이다. 3 is a flowchart showing a substrate processing method according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 공정도이다. It is process drawing which shows the substrate processing method which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: 기판 처리 시스템 11: 제 1 프로세스 쉽10: Substrate Processing System 11: 1st Process Easy

12: 제 2 프로세스 쉽 25: 제 1 프로세스 모듈12: second process easy 25: first process module

34: 제 2 프로세스 모듈 38: 챔버34: second process module 38: chamber

39: 재치대 40: 샤워 헤드39: mounting table 40: shower head

43: 가스 공급부 50, 60: 실리콘 기재43: gas supply part 50, 60: silicon base material

51, 61: 열산화막 52, 63: 질화실리콘막51, 61: thermal oxide film 52, 63: silicon nitride film

53: 활성종 54, 64: 일산화규소막53: active species 54, 64: silicon monoxide film

62: 게이트 전극62: gate electrode

본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이고, 특히, 열산화막과 질화실리콘막이 형성된 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus. Specifically, It is related with the substrate processing method which processes the board | substrate with which the thermal oxidation film and the silicon nitride film were formed.

열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막, 예컨대 산화실리콘막과, CVD 처리 등에 의해서 형성된 질화실리콘막을 갖는 반도체 디바이스용의 웨이퍼(기판)가 알려져 있다. 질화실리콘막은, 반사방지(BARC)막이나 게이트와 소스/드레인을 분리하는 스페이서로서 사용된다. 또한, 열산화막은 게이트 산화막을 구성한다. BACKGROUND ART A wafer (substrate) for a semiconductor device having a thermal oxide film formed by a thermal oxidation process, for example, a silicon oxide film and a silicon nitride film formed by a CVD process or the like is known. The silicon nitride film is used as an antireflection (BARC) film or a spacer separating the gate and the source / drain. In addition, the thermal oxide film constitutes a gate oxide film.

질화실리콘막의 에칭 방법으로서, 불소를 구성 원소로 하고 탄소를 구성 원소로 하지 않는 화합물 가스, 예컨대 HF 가스를 포함하는 화합물 가스를 플라즈마화하고, 상기 플라즈마화한 화합물 가스를 탄소와 반응시켜 화학종(라디칼)을 형성하여, 질화실리콘막을 화학종으로 에칭하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). As an etching method of a silicon nitride film, a compound gas containing fluorine as a constituent element and a carbon as a constituent element, such as HF gas, is converted into a plasma, and the plasma compounded compound gas is reacted with carbon to produce a chemical species ( A method of forming a radical) and etching a silicon nitride film with a chemical species is known (see Patent Document 1, for example).

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2003-264183호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 2003-264183

그러나 상기 화학종은 열산화막도 에칭시켜 버린다. 예컨대, 실리콘 기재 상에 게이트 절연막으로서 산화실리콘막(열산화막)이 형성되고, 추가로 산화실리콘막 상에 반사방지막으로서의 질화실리콘막이 형성되어 있는 웨이퍼에서는, 상기 에칭 방법에 의해, 질화실리콘막뿐만 아니라 산화실리콘막까지도 에칭된다. 여기서, 통상, 게이트 절연막은 반사방지막보다도 얇게 형성되어 있기 때문에, 질화실리콘막이 제거되는 것보다도 먼저 산화실리콘막이 제거되어 버려, 그 결과 실리콘 기재까지도 손상시켜(에칭하여) 버린다. However, the chemical species also etches the thermal oxide film. For example, in a wafer in which a silicon oxide film (thermal oxide film) is formed as a gate insulating film on a silicon substrate, and a silicon nitride film as an antireflection film is formed on the silicon oxide film, not only the silicon nitride film but also the above etching method. Even the silicon oxide film is etched. In general, since the gate insulating film is formed thinner than the antireflection film, the silicon oxide film is removed before the silicon nitride film is removed, and as a result, the silicon substrate is also damaged (etched).

본 발명의 목적은, 질화막을 선택적으로 제거할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of selectively removing a nitride film.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재된 기판 처리 방법은, 열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막 및 질화막을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판에 산소를 포함하는 플라즈마를 접촉시키는 산소 플라즈마 접촉 단계, 및 상기 산소를 포함하는 플라즈마가 접촉한 상기 기판을 향해서 HF 가스를 공급하는 HF 가스 공급 단계를 갖는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the substrate processing method according to claim 1 is a substrate processing method for processing a substrate having a thermal oxide film and a nitride film formed by thermal oxidation treatment, wherein the plasma containing oxygen is brought into contact with the substrate. And a HF gas supply step of supplying an HF gas toward the substrate to which the plasma containing oxygen is in contact.

청구항 2에 기재된 기판 처리 방법은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판은 상기 열산화막 상에서 돌출하는 볼록 형상(凸狀)의 도전부를 갖추고, 상기 질화막은 상기 도전부의 측면 및 정상면을 덮으며, 상기 산소 플라즈 마 접촉 단계에서는, 상기 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 상기 측면과 대략 평행하게 이동하여 상기 질화막에 접촉하는 것을 특징으로 한다. The substrate processing method of Claim 2 is a substrate processing method of Claim 1 WHEREIN: The said board | substrate is provided with the convex conductive part which protrudes on the said thermal oxidation film, The said nitride film covers the side surface and top surface of the said conductive part. In the oxygen plasma contacting step, the active species in the plasma containing oxygen moves in parallel with the side surface to contact the nitride film.

청구항 3에 기재된 기판 처리 방법은, 청구항 2에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 활성종은 적어도 양이온을 포함하는 것을 특징으로 한다. The substrate processing method of claim 3 is the substrate processing method of claim 2, wherein the active species contains at least a cation.

청구항 4에 기재된 기판 처리 방법은, 청구항 2 또는 3에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 질화막의 평탄부를 선택적으로 산화시키는 선택적 산화 단계를 갖는 것을 특징으로 한다. The substrate processing method according to claim 4 has the selective oxidation step of selectively oxidizing the flat portion of the nitride film in the substrate processing method according to claim 2 or 3.

청구항 5에 기재된 기판 처리 방법은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판은 상기 열산화막 상에서 상기 기판의 표면으로부터 수직으로 돌출하는 볼록 형상의 도전부를 갖추고, 상기 질화막은 상기 도전부의 측면 및 정상면을 덮으며, 상기 산소 플라즈마 접촉 단계에서는, 상기 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직으로 이동하여 상기 질화막에 접촉하는 것을 특징으로 한다. The substrate processing method according to claim 5 is the substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate has a convex conductive portion projecting vertically from the surface of the substrate on the thermal oxide film, and the nitride film has a side surface of the conductive portion and Covering the top surface, in the oxygen plasma contacting step, the active species in the plasma containing oxygen moves to be substantially perpendicular to the surface of the substrate to be in contact with the nitride film.

청구항 6에 기재된 기판 처리 방법은, 청구항 5에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 질화막의 평탄부를 선택적으로 산화시키는 선택적 산화 단계를 갖는 것을 특징으로 한다. The substrate processing method according to claim 6 has the selective oxidation step of selectively oxidizing the flat portion of the nitride film in the substrate processing method according to claim 5.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 7에 기재된 기판 처리 장치는, 열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막 및 질화막을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판에 산소를 포함하는 플라즈마를 접촉시키는 산소 플라즈마 접촉 장치, 및 상기 산소를 포함하는 플라즈마가 접촉한 상기 기판을 향해서 HF 가스 를 공급하는 HF 가스 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to claim 7 is a substrate processing apparatus for processing a substrate having a thermal oxide film and a nitride film formed by thermal oxidation treatment, the substrate processing apparatus comprising: oxygen contacting a plasma containing oxygen to the substrate And a plasma contact device and an HF gas supply device for supplying an HF gas toward the substrate in contact with the plasma containing oxygen.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 실행하는 기판 처리 시스템에 대하여 설명한다. First, the substrate processing system which performs the substrate processing method which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

도 1은, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 실행하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. FIG. 1: is a top view which shows schematic structure of the substrate processing system which performs the substrate processing method which concerns on this embodiment.

도 1에 있어서, 기판 처리 시스템(10)(기판 처리 장치)은, 반도체 디바이스용의 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 함)(W)(기판)에 플라즈마 처리를 실시하는 제 1 프로세스 쉽(11), 상기 제 1 프로세스 쉽(11)과 평행하게 배치되어, 제 1 프로세스 쉽(11)에 있어서 플라즈마 처리가 실시된 웨이퍼(W)에 후술하는 선택적 에칭 처리를 실시하는 제 2 프로세스 쉽(12), 및 제 1 프로세스 쉽(11) 및 제 2 프로세스 쉽(12)이 각각 접속된 직사각형상의 공통 반송실로서의 로더 모듈(13)을 구비한다. In FIG. 1, the substrate processing system 10 (substrate processing apparatus) is the 1st process easy to perform a plasma process on the wafer (henceforth a "wafer") W (substrate) for semiconductor devices ( 11) The second process ship 12, which is disposed in parallel with the first process ship 11 and performs a selective etching process, which will be described later, on the wafer W subjected to the plasma treatment in the first process ship 11. ), And a loader module 13 as a rectangular common transport chamber to which the first process ship 11 and the second process ship 12 are connected, respectively.

로더 모듈(13)에는, 상술한 제 1 프로세스 쉽(11) 및 제 2 프로세스 쉽(12) 외에, 25장의 웨이퍼(W)를 수용하는 용기로서의 푸프(FOUP; Front Opening Unified Pod)(14)가 각각 재치되는 3개의 푸프 재치대(15)와, 푸프(14)로부터 반출된 웨이퍼(W)의 위치를 프리얼라인먼트(prealignment)하는 오리엔터(16)와, 웨이퍼(W)의 표면 상태를 계측하는 제 1 및 제 2 IMS(Integrated Metrology System, Therma- Wave, Inc.)(17, 18)가 접속되어 있다. In addition to the first process ship 11 and the second process ship 12 described above, the loader module 13 includes a front opening Unified Pod (FOUP) 14 as a container for holding 25 wafers W. Measuring the surface states of the wafers W and the three pouf placing tables 15, the orienter 16 for prealigning the position of the wafer W carried out from the pouf 14, respectively. First and second IMS (Integrated Metrology System, Therma-Wave, Inc.) 17, 18 are connected.

제 1 프로세스 쉽(11) 및 제 2 프로세스 쉽(12)은, 로더 모듈(13)의 긴 방향에 따르는 측벽에 접속되는 동시에 로더 모듈(13)을 사이에 두고 3개의 푸프 재치대(15)와 대향하도록 배치되고, 오리엔터(16)는 로더 모듈(13)의 긴 방향에 따르는 일단에 배치되고, 제 1 IMS(17)는 로더 모듈(13)의 긴 방향에 따르는 다른 단에 배치되며, 제 2 IMS(18)는 3개의 푸프 재치대(15)와 병렬로 배치된다. The 1st process ship 11 and the 2nd process ship 12 are connected to the side wall which follows the longitudinal direction of the loader module 13, and are equipped with the three poop mounts 15 with the loader module 13 interposed. Are arranged to face each other, the orienter 16 is arranged at one end along the longitudinal direction of the loader module 13, and the first IMS 17 is arranged at the other end along the longitudinal direction of the loader module 13, and 2 IMS 18 is arranged in parallel with three pouf mounts 15.

로더 모듈(13)은, 내부에 배치된, 웨이퍼(W)를 반송하는 스칼라형 듀얼 암 타입의 반송 암 기구(19), 및 각 푸프 재치대(15)에 대응하도록 측벽에 배치된 웨이퍼(W)의 투입구로서의 3개의 로드 포트(20)를 갖는다. 반송 암 기구(19)는, 푸프 재치대(15)에 재치된 푸프(14)로부터 웨이퍼(W)를 로드 포트(20) 경유로 취출하고, 상기 취출한 웨이퍼(W)를 제 1 프로세스 쉽(11), 제 2 프로세스 쉽(12), 오리엔터(16), 제 1 IMS(17)나 제 2 IMS(18)로 반출입한다. The loader module 13 is a scalar type dual arm type transfer arm mechanism 19 for carrying the wafer W disposed therein, and a wafer W disposed on the side wall so as to correspond to each pouf placing table 15. It has three load ports 20 as an inlet of (). The transfer arm mechanism 19 takes out the wafer W from the pouf 14 mounted on the poop mounting table 15 via the load port 20, and takes out the taken out wafer W in a first process ( 11) It carries in and out to the 2nd process ship 12, the orienter 16, the 1st IMS 17, and the 2nd IMS 18. FIG.

제 1 IMS(17)는 광학계의 모니터이며, 반입된 웨이퍼(W)를 재치하는 스테이지(21)와, 상기 스테이지(21)에 재치된 웨이퍼(W)를 지향하는 광학 센서(22)를 갖고, 웨이퍼(W)의 표면 형상, 예컨대, 폴리실리콘막의 막 두께, 배선 홈(groove)이나 게이트 전극 등의 CD(Critical Dimension)값을 측정한다. 제 2 IMS(18)도 광학계의 모니터이며, 제 1 IMS(17)와 마찬가지로 스테이지(23)와 광학 센서(24)를 갖는다. The first IMS 17 is a monitor of an optical system, and has a stage 21 on which the wafer W loaded is placed, and an optical sensor 22 directed to the wafer W placed on the stage 21. The surface shape of the wafer W, for example, the film thickness of the polysilicon film, the CD (Critical Dimension) values of the wiring grooves and the gate electrodes are measured. The second IMS 18 is also an optical monitor, and has a stage 23 and an optical sensor 24 similarly to the first IMS 17.

제 1 프로세스 쉽(11)은, 웨이퍼(W)에 플라즈마 처리를 실시하는 제 1 프로세스 모듈(25)(산소 플라즈마 접촉 장치)과, 상기 제 1 프로세스 모듈(25)에 웨이 퍼(W)를 주고받는 링크형 싱글 픽(pick) 타입의 제 1 반송 암(26)을 내장하는 제 1 로드·록 모듈(27)을 갖는다. The first process ship 11 supplies a wafer W to a first process module 25 (oxygen plasma contact device) that performs a plasma treatment on the wafer W, and to the first process module 25. It has the 1st load lock module 27 which accommodates the 1st conveyance arm 26 of the receiving link type single pick type.

제 1 프로세스 모듈(25)은, 원통상의 처리실 용기(챔버)와, 상기 챔버 내에 배치된 상부 전극 및 하부 전극(어느 것이나 도시하지 않음)을 갖고, 상기 상부 전극 및 하부 전극 사이의 거리는 웨이퍼(W)에 플라즈마 처리를 실시하기 위한 적절한 간격으로 설정되어 있다. 또한, 하부 전극은 웨이퍼(W)를 쿨롱힘 등에 의해서 척(chuck)하는 ESC(28)를 그 정부에 갖는다. The first process module 25 has a cylindrical processing chamber container (chamber) and an upper electrode and a lower electrode (not shown) disposed in the chamber, and the distance between the upper electrode and the lower electrode is a wafer ( W) is set at an appropriate interval for performing the plasma treatment. In addition, the lower electrode has an ESC 28 in its government which chucks the wafer W by a coulomb force or the like.

제 1 프로세스 모듈(25)에서는, 챔버 내부에 산소 가스를 도입하여, 상부 전극 및 하부 전극 사이에 전계를 발생시킴으로써 도입된 산소 가스를 플라즈마화하여 산소 플라즈마를 발생시키고, 상기 산소 플라즈마 중에 포함되는 활성종, 구체적으로는 양이온을 웨이퍼(W)에 접촉시킴으로써 플라즈마 처리를 실시한다. In the first process module 25, the oxygen gas is introduced into the chamber to generate an electric field between the upper electrode and the lower electrode to plasma the introduced oxygen gas to generate an oxygen plasma, and the active contained in the oxygen plasma. Species, specifically cations, are brought into contact with the wafer W to perform plasma treatment.

제 1 프로세스 쉽(11)에서는, 로더 모듈(13)의 내부 압력은 대기압으로 유지되는 한편, 제 1 프로세스 모듈(25)의 내부 압력은 진공으로 유지된다. 그 때문에, 제 1 로드·록 모듈(27)은, 제 1 프로세스 모듈(25)과의 연결부에 진공 게이트 밸브(29)를 갖추는 동시에, 로더 모듈(13)과의 연결부에 대기 게이트 밸브(30)를 갖춤으로써, 그 내부 압력을 조정가능한 진공 예비반송실로서 구성된다. In the first process ship 11, the internal pressure of the loader module 13 is maintained at atmospheric pressure while the internal pressure of the first process module 25 is maintained in vacuum. Therefore, the 1st load lock module 27 is equipped with the vacuum gate valve 29 in the connection part with the 1st process module 25, and the standby gate valve 30 in the connection part with the loader module 13 is carried out. It is configured as a vacuum pre-conveying chamber whose internal pressure is adjustable.

제 1 로드·록 모듈(27)의 내부에는, 대략 중앙부에 제 1 반송 암(26)이 설치되고, 상기 제 1 반송 암(26)보다 제 1 프로세스 모듈(25)측에 제 1 버퍼(31)가 설치되고, 제 1 반송 암(26)보다 로더 모듈(13)측에는 제 2 버퍼(32)가 설치된다. 제 1 버퍼(31) 및 제 2 버퍼(32)는, 제 1 반송 암(26)의 선단부에 배치된 웨이 퍼(W)를 지지하는 지지부(픽)(33)가 이동하는 궤도 상에 배치되어, 플라즈마 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 일시적으로 지지부(33)의 궤도의 상방으로 대피시킴으로써, 미처리의 웨이퍼(W)와 처리 끝난 웨이퍼(W)와의 제 1 프로세스 모듈(25)에서의 원활한 교체를 가능하게 한다. Inside the first load lock module 27, a first conveyance arm 26 is provided in a substantially central portion, and the first buffer 31 is located closer to the first process module 25 than the first conveyance arm 26. ) Is installed, and a second buffer 32 is provided on the loader module 13 side than the first transfer arm 26. The 1st buffer 31 and the 2nd buffer 32 are arrange | positioned on the track | orbit which the support part (pick) 33 which supports the wafer W arrange | positioned at the front-end | tip part of the 1st conveyance arm 26 moves. By temporarily evacuating the plasma processed wafer W above the trajectory of the support 33, smooth replacement of the unprocessed wafer W and the processed wafer W in the first process module 25 can be achieved. Make it possible.

제 2 프로세스 쉽(12)은, 웨이퍼(W)에 후술하는 선택적 에칭 처리를 실시하는 제 2 프로세스 모듈(34)과, 상기 제 2 프로세스 모듈(34)에 진공 게이트 밸브(35)를 통해서 접통(接統)되고, 또한 제 2 프로세스 모듈(34)에 웨이퍼(W)를 주고받는 링크형 싱글 픽 타입의 제 2 반송 암(36)을 내장하는 제 2 로드·록 모듈(37)을 갖는다. The 2nd process ship 12 contacts the 2nd process module 34 which performs the selective etching process mentioned later on the wafer W, and the said 2nd process module 34 via the vacuum gate valve 35. And a second load / lock module 37 incorporating a second transfer arm 36 of the link type single pick type, which transfers the wafer W to the second process module 34.

도 2는, 도 1에 있어서의 제 2 프로세스 모듈의 단면도로, 도 2(A)는 도 1에 있어서의 선 I-I에 따르는 단면도이며, 도 2(B)는 도 2(A)에 있어서의 A부의 확대도이다. FIG. 2: is sectional drawing of the 2nd process module in FIG. 1, FIG. 2 (A) is sectional drawing along the line II in FIG. 1, and FIG. 2 (B) is A in FIG. It is an enlarged view of wealth.

도 2(A)에 있어서, 제 2 프로세스 모듈(34)은, 원통상의 처리실 용기(챔버)(38), 상기 챔버(38) 내에 배치된 웨이퍼(W)의 재치대(39), 챔버(38)의 상방에 있어서 재치대(39)와 대향하도록 배치된 샤워 헤드(40), 챔버(38) 내의 가스 등을 배기하는 TMP(Turbo Molecular Pump)(41), 및 챔버(38)와 TMP(41) 사이에 배치되고 챔버(38) 내의 압력을 제어하는 가변식 버터플라이 밸브로서의 APC(Adaptive Pressure Control) 밸브(42)를 갖는다. In FIG. 2A, the second process module 34 includes a cylindrical processing chamber container (chamber) 38, a mounting table 39 of the wafer W disposed in the chamber 38, and a chamber ( Above the 38, the shower head 40 disposed to face the mounting table 39, a turbo molecular pump (TMP) 41 for exhausting gas, etc. in the chamber 38, and the chamber 38 and the TMP ( 41 has an Adaptive Pressure Control (APC) valve 42 as a variable butterfly valve disposed between 41 and controlling the pressure in the chamber 38.

샤워 헤드(40)는 원판상의 가스 공급부(43)(HF 가스 공급 장치)를 갖고, 가스 공급부(43)는 버퍼실(44)을 갖는다. 버퍼실(44)은 가스 통기공(45)을 통해서 챔버(38) 내에 연통한다. The shower head 40 has a disk-shaped gas supply part 43 (HF gas supply device), and the gas supply part 43 has a buffer chamber 44. The buffer chamber 44 communicates with the chamber 38 through the gas vent 45.

샤워 헤드(40)의 가스 공급부(43)에 있어서의 버퍼실(44)은 HF 가스 공급계(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 상기 HF 가스 공급계는 버퍼실(44)에 HF 가스를 공급한다. 상기 공급된 HF 가스는 가스 통기공(45)을 통해서 챔버(38) 내로 공급된다. 샤워 헤드(40)의 가스 공급부(43)는 히터(도시하지 않음), 예컨대 가열 소자를 내장한다. 이 가열 소자는, 버퍼실(44) 내의 HF 가스의 온도를 제어한다. The buffer chamber 44 in the gas supply part 43 of the shower head 40 is connected to the HF gas supply system (not shown). The HF gas supply system supplies HF gas to the buffer chamber 44. The supplied HF gas is supplied into the chamber 38 through the gas vent 45. The gas supply part 43 of the shower head 40 contains a heater (not shown), for example, a heating element. This heating element controls the temperature of the HF gas in the buffer chamber 44.

샤워 헤드(40)에서는, 도 2(B)에 나타낸 바와 같이, 가스 통기공(45)에 있어서의 챔버(38) 내로의 개구부는 끝쪽이 퍼지는 형상으로 형성된다. 이것에 의해, HF 가스를 챔버(38) 내로 효율적으로 확산시킬 수 있다. 또한, 가스 통기공(45)은 단면이 잘록한 형상을 나타내기 때문에, 챔버(38)로 발생한 잔류물 등이 가스 통기공(45), 나아가, 버퍼실(44)로 역류하는 것을 방지한다. In the shower head 40, as shown in FIG. 2 (B), the opening part into the chamber 38 in the gas vent hole 45 is formed in the shape which the edge part spreads. As a result, the HF gas can be efficiently diffused into the chamber 38. In addition, since the gas vent hole 45 has a narrow cross section, the residue generated in the chamber 38 and the like are prevented from flowing back into the gas vent hole 45 and further into the buffer chamber 44.

또, 제 2 프로세스 모듈(34)에서는, 챔버(38)의 측벽이 히터(도시하지 않음), 예컨대 가열 소자를 내장한다. 이것에 의해, 챔버(38) 내의 분위기 온도를 상온보다 높게 설정할 수 있어, 후술하는 일산화규소막(54)의 불산에 의한 제거를 촉진할 수 있다. 또한, 측벽 내의 가열 소자는, 측벽을 가열함으로써 일산화규소막(54)의 불산에 의한 제거시에 발생한 잔류물이 측벽의 안쪽에 부착하는 것을 방지한다. In the second process module 34, the side wall of the chamber 38 contains a heater (not shown), for example, a heating element. Thereby, the atmospheric temperature in the chamber 38 can be set higher than normal temperature, and the removal by the hydrofluoric acid of the silicon monoxide film 54 mentioned later can be promoted. In addition, the heating element in the side wall prevents the residue generated during the removal by the hydrofluoric acid of the silicon monoxide film 54 from adhering to the inside of the side wall by heating the side wall.

재치대(39)는 조온 기구로서 냉매실(도시하지 않음)을 내부에 갖는다. 상기 냉매실에는 소정 온도의 냉매, 예컨대 냉각수나 가든(garden)액이 공급되고, 상기 냉매의 온도에 의해서 재치대(39)의 상면에 재치된 웨이퍼(W)의 온도가 제어된다. The mounting table 39 has a refrigerant chamber (not shown) inside as a temperature control mechanism. The refrigerant chamber is supplied with a refrigerant having a predetermined temperature, for example, cooling water or garden liquid, and the temperature of the wafer W placed on the upper surface of the mounting table 39 is controlled by the temperature of the refrigerant.

도 1로 돌아가서, 제 2 로드·록 모듈(37)은, 제 2 반송 암(36)을 내장하는 하우징상의 반송실(챔버)(46)를 갖는다. 또한, 로더 모듈(13)의 내부 압력은 대기압으로 유지되는 한편, 제 2 프로세스 모듈(34)의 내부 압력은 대기압 이하, 예컨대 거의 진공으로 유지된다. 그 때문에, 제 2 로드·록 모듈(37)은, 제 2 프로세스 모듈(34)과의 연결부에 진공 게이트 밸브(35)를 갖추는 동시에, 로더 모듈(13)과의 연결부에 대기 도어 밸브(47)를 갖춤으로써, 그 내부 압력을 조정가능한 진공 예비반송실로서 구성된다. Returning to FIG. 1, the 2nd rod lock module 37 has the conveyance chamber (chamber) 46 on the housing which incorporates the 2nd conveyance arm 36. As shown in FIG. In addition, the internal pressure of the loader module 13 is maintained at atmospheric pressure, while the internal pressure of the second process module 34 is maintained at or below atmospheric pressure, for example, almost vacuum. Therefore, the 2nd load lock module 37 is equipped with the vacuum gate valve 35 in the connection part with the 2nd process module 34, and the standby door valve 47 in the connection part with the loader module 13 is carried out. It is configured as a vacuum pre-conveying chamber whose internal pressure is adjustable.

또, 기판 처리 시스템(10)은, 로더 유닛(13)의 긴 방향에 따르는 일단에 배치된 오퍼레이션 패널(48)을 갖춘다. 오퍼레이션 패널(48)은, 예컨대 LCD(Liquid Crystal Display)로 이루어진 표시부를 갖고, 상기 표시부는 기판 처리 시스템(10)의 각 구성요소의 동작 상황을 표시한다. Moreover, the substrate processing system 10 is equipped with the operation panel 48 arrange | positioned at the end in the longitudinal direction of the loader unit 13. The operation panel 48 has a display portion made of, for example, a liquid crystal display (LCD), and the display portion displays the operation status of each component of the substrate processing system 10.

그런데, 열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막과, CVD 처리에 의해서 형성된 불순물을 포함하는 산화막을 갖는 웨이퍼에 있어서, 불순물을 포함하는 산화막을 선택적으로 에칭하는 방법으로서, 예컨대 HF 가스, 또는 HF 가스와 H2O 가스의 혼합 가스를 플라즈마화하지 않고 이용하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허공개 제1994-181188호 공보 참조). By the way, in a wafer having a thermal oxide film formed by a thermal oxidation process and an oxide film containing impurities formed by a CVD process, a method of selectively etching an oxide film containing impurities, for example, HF gas or HF gas and H A method of using a mixed gas of 2 O gas without making it plasma is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 194-181188).

또, 본 발명자는, 열산화막에 대한 불순물을 포함하는 산화막의 선택비를 상기 방법보다도 높이기 위해 각종 실험을 한 바, H2O가 거의 존재하지 않는 환경하에서, H2O 가스를 공급하지 않고, HF 가스만을 웨이퍼(W)를 향해서 공급한 경우, 열산 화막에 대한 불순물을 포함하는 산화막의 선택비를 대폭 높일 수 있음을 발견했다. Moreover, the present inventors conducted various experiments to increase the selectivity of the oxide film containing impurities to the thermal oxide film than the above method, and did not supply H 2 O gas under an environment in which almost no H 2 O existed. When only HF gas was supplied toward the wafer W, it was found that the selectivity of the oxide film containing impurities to the thermal oxidation film can be greatly increased.

그리고, 본 발명자는 상기 고선택비 실현의 메커니즘에 대하여 예의 연구를 하여, 이하에 설명하는 가설을 유추하기에 이르렀다. Then, the present inventors earnestly studied the mechanism of realizing the high selectivity ratio, and inferred the hypothesis described below.

HF 가스는 H2O와 결합함으로써 불산이 되고, 상기 불산은 산화막을 침범하여 제거한다. 여기서, H2O가 거의 존재하지 않는 환경하에서, HF 가스가 불산이 되기위해서는, 산화막이 포함하고 있는 물(H2O) 분자와 결합될 필요가 있다. HF gas becomes hydrofluoric acid by combining with H 2 O, and the hydrofluoric acid invades and removes the oxide film. Here, in an environment where H 2 O is hardly present, in order for HF gas to be hydrofluoric acid, it is necessary to be combined with water (H 2 O) molecules contained in the oxide film.

불순물을 포함하는 산화막은 CVD 처리 등의 증착에 의해서 형성되기 때문에, 막의 구조가 성겨, 물 분자가 흡착하기 쉽다. 따라서, 불순물을 포함하는 산화막에는 어느 정도 물 분자가 포함되어 있다. 불순물을 포함하는 산화막에 도달한 HF 가스는 이 물분자와 결합하여 불산이 된다. 그리고, 이 불산은 불순물을 포함하는 산화막을 침범해 간다. Since the oxide film containing an impurity is formed by vapor deposition such as a CVD process, the structure of the film is poor, and water molecules tend to adsorb. Therefore, water molecules are contained to some extent in the oxide film containing impurities. The HF gas that reaches the oxide film containing impurities combines with this water molecule to form hydrofluoric acid. This hydrofluoric acid then invades the oxide film containing impurities.

한편, 열산화막은 800 내지 900℃의 환경하에서의 열산화 처리에 의해서 형성되기 때문에, 막 형성시에 물 분자를 포함하는 일이 없고, 또한 막의 구조도 치밀하기 때문에, 물 분자가 흡착하기 어렵다. 따라서, 열산화막에는 거의 물 분자가 포함되어 있지 않다. 공급된 HF 가스가 열산화막에 달하더라도, 물 분자가 존재하지 않기 때문에, 불산이 되는 일이 없다. 그 결과, 열산화막이 침범되지 않는다. On the other hand, since the thermal oxidation film is formed by thermal oxidation treatment in an environment of 800 to 900 ° C, water molecules are not included at the time of film formation, and the structure of the film is also compact, so that water molecules are difficult to adsorb. Therefore, the thermal oxide film contains almost no water molecules. Even if the supplied HF gas reaches the thermal oxide film, it does not become hydrofluoric acid because no water molecules are present. As a result, the thermal oxide film does not invade.

이로써, H2O가 거의 존재하지 않는 환경하에서, H2O 가스를 공급하지 않고, HF 가스만을 웨이퍼(W)를 향해서 공급하면, 열산화막에 대한 불순물을 포함하는 산 화막의 선택비를 대폭 높일 수 있다(선택적 에칭 처리). As a result, when only HF gas is supplied toward the wafer W without supplying the H 2 O gas in an environment in which almost no H 2 O exists, the selectivity of the oxide film including impurities to the thermal oxide film is greatly increased. (Selective etching treatment).

본 실시형태에서는, 도 3(A)에 나타낸 바와 같은 실리콘 기재(50) 상에, 열산화 처리에 의해서 형성된 SiO2로 이루어진 열산화막(51)과, CVD 처리에 의해서 형성된 SiN으로 이루어진 질화실리콘막(52)(질화막)이 적층된 웨이퍼(W)에 있어서, 질화실리콘막(52)을 선택적으로 제거하기 위해서, 상술한 불산에 의한 선택적 에칭 처리를 이용한다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)에서의 질화실리콘막(52)을 산화 처리에 의해서 산화막으로 변화시킨 후에 상술한 불산에 의한 선택적 에칭 처리를 이용한다. In this embodiment, on the silicon substrate 50 as shown in Fig. 3A, a thermal oxide film 51 made of SiO 2 formed by thermal oxidation treatment and a silicon nitride film made of SiN formed by CVD treatment In the wafer W on which (52) (nitride film) is stacked, the selective etching treatment with hydrofluoric acid described above is used to selectively remove the silicon nitride film 52. Specifically, after the silicon nitride film 52 on the wafer W is changed into an oxide film by an oxidation process, the above-described selective etching process with hydrofluoric acid is used.

이하, 본 실시형태에 있어서의 질화실리콘막(52)의 산화 처리에 대하여 설명한다. Hereinafter, the oxidation process of the silicon nitride film 52 in this embodiment is demonstrated.

질화실리콘막(52)에 산소(O2) 가스로부터 생성된 산소 플라즈마(O2 플라즈마) 중의 활성종(53), 예컨대 양이온을 접촉시키면(도 3(B)), 질화실리콘막(52) 중의 SiN과 산소 플라즈마 중의 활성종이 하기 식에 나타내는 화학 반응을 일으켜, When the silicon nitride film 52 is brought into contact with active species 53 in an oxygen plasma (O 2 plasma) generated from oxygen (O 2 ) gas, for example, a cation (FIG. 3B), the silicon nitride film 52 SiN and the active species in the oxygen plasma cause a chemical reaction represented by the following formula,

2SiN+O2→2SiNO2SiN + O 2 → 2SiNO

SiNO가 생성된다. SiNO는 불안정한 물질이기 때문에, 하기 식에 나타낸 바와 같이, 질소가 분리되어 승화하여, SiNO is produced. Since SiNO is an unstable substance, as shown in the following formula, nitrogen is separated and sublimed,

2SiNO→2SiO+N22SiNO → 2SiO + N 2

SiO(일산화규소)가 생성된다. 이것에 의해, 질화실리콘막(52)은 SiO로 이루어진 일산화규소막(54)으로 변화된다(도 3(C)). 일산화규소막(54)은 CVD 처리에 의해서 형성되어 막의 구조가 성긴 질화실리콘막(52)이 변화된 것이기 때문에, 일산화규소막(54)의 막의 구조도 성기다. 따라서, 일산화규소막(54)에는 어느 정도 물 분자가 포함되어 있다. 본 실시형태에서는, 이 일산화규소막(54)을 불산에 의한 선택적 에칭 처리를 이용하여 선택적으로 에칭하여, 결과로서 질화실리콘막(52)을 선택적으로 제거한다. SiO (silicon monoxide) is produced. As a result, the silicon nitride film 52 is changed into a silicon monoxide film 54 made of SiO (Fig. 3 (C)). Since the silicon monoxide film 54 is formed by the CVD process and the silicon nitride film 52 whose film structure is sparse is changed, the structure of the silicon monoxide film 54 is also sparse. Therefore, the silicon monoxide film 54 contains water molecules to some extent. In this embodiment, the silicon monoxide film 54 is selectively etched using a selective etching process with hydrofluoric acid, and as a result, the silicon nitride film 52 is selectively removed.

다음으로, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법은 도 1의 기판 처리 시스템(10)이 실행한다. Next, the substrate processing method which concerns on this embodiment is demonstrated. In the substrate processing method according to the present embodiment, the substrate processing system 10 of FIG. 1 executes.

우선, 실리콘 기재(50) 상에 SiO2로 이루어진 열산화막(51)이 형성되고, 또한 열산화막(51) 상에 SiN으로 이루어진 질화실리콘막(52)이 형성되어 있는 웨이퍼(W)를 준비한다(도 3(A)). 그리고, 상기 웨이퍼(W)를 제 1 프로세스 모듈(25)의 챔버 내에 반입하여, ESC(28) 상에 재치한다. First, a thermal oxide film 51 made of SiO 2 is formed on the silicon substrate 50, and a wafer W on which the silicon nitride film 52 made of SiN is formed is prepared on the thermal oxide film 51. (FIG. 3 (A)). The wafer W is loaded into the chamber of the first process module 25 and placed on the ESC 28.

다음으로, 챔버 내에 산소 가스를 도입하여, 상부 전극와 하부 전극 사이에 전계를 발생시킴으로써 산소 가스를 플라즈마화하여 산소 플라즈마 중에 활성종(53)을 발생시키고, 상기 산소 플라즈마 중의 활성종(53)을 질화실리콘막(52)에 접촉시킨다(산소 플라즈마 접촉 단계). 이 때, 전계에 기인하여 웨이퍼(W)의 표면 근방의 공간에 쉬스(55)가 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 발생한다. 쉬스(55) 내에서는 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직 방향을 따라 전위차가 생기기 때문에, 쉬스(55)를 통과하는 산소 플라즈마 중의 활성종(53), 예컨대 양이온은 쉬스(55)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직 방향으로 가속된다. 그 결과, 산소 플라즈 마 중의 활성종(53)은 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 질화실리콘막(52)에 대하여 수직으로 접촉한다(도 3(B)). 질화실리콘막(52)에 접촉한 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은, 상술한 바와 같이, 질화실리콘막(52)을 일산화규소막(54)으로 변화시킨다(도 3(C)). Next, oxygen gas is introduced into the chamber to generate an electric field between the upper electrode and the lower electrode to plasma the oxygen gas to generate active species 53 in the oxygen plasma, and nitrify the active species 53 in the oxygen plasma. The silicon film 52 is brought into contact (oxygen plasma contact step). At this time, the sheath 55 is generated parallel to the surface of the wafer W in a space near the surface of the wafer W due to the electric field. In the sheath 55, since a potential difference occurs along the direction perpendicular to the surface of the wafer W, active species 53, for example, cations, in the oxygen plasma passing through the sheath 55 are transferred by the sheath 55. Accelerated in a direction perpendicular to the surface of (W). As a result, the active species 53 in the oxygen plasma is in vertical contact with the silicon nitride film 52 formed on the surface of the wafer W (Fig. 3 (B)). The active species 53 in the oxygen plasma in contact with the silicon nitride film 52 changes the silicon nitride film 52 into the silicon monoxide film 54 as described above (Fig. 3 (C)).

다음으로, 웨이퍼(W)를 제 1 프로세스 모듈(25)의 챔버로부터 반출하여, 로더 모듈(13)을 경유하여 제 2 프로세스 모듈(34)의 챔버(38) 내에 반입한다. 이 때, 웨이퍼(W)를 재치대(39) 상에 재치한다. Next, the wafer W is carried out from the chamber of the first process module 25 and carried into the chamber 38 of the second process module 34 via the loader module 13. At this time, the wafer W is placed on the mounting table 39.

다음으로, 챔버(38) 내의 압력을 APC 밸브(42) 등에 의해서 1.3×101 내지 1.1×103Pa(1 내지 8Torr)로 설정하고, 챔버(38) 내의 분위기 온도를 측벽 내의 히터에 의해서 40 내지 60℃로 설정한다. 그리고, 샤워 헤드(40)의 가스 공급부(43)로부터 HF 가스를 유량 40 내지 60SCCM으로 웨이퍼(W)를 향해 공급한다(HF 가스 공급 단계)(도 3(D)). 한편, 이 때, 챔버(38) 내에서 물 분자를 거의 제거하고, 또한 H2O 가스를 챔버(38) 내에 공급하지 않는다. Next, the pressure in the chamber 38 is set to 1.3 × 10 1 to 1.1 × 10 3 Pa (1 to 8 Torr) by the APC valve 42 or the like, and the ambient temperature in the chamber 38 is set to 40 by the heater in the side wall. To 60 ° C. Then, HF gas is supplied from the gas supply part 43 of the shower head 40 toward the wafer W at a flow rate of 40 to 60 SCCM (HF gas supply step) (FIG. 3D). On the other hand, at this time, almost no water molecules are removed in the chamber 38, and no H 2 O gas is supplied into the chamber 38.

일산화규소막(54)은, 상술한 바와 같이, 어느 정도 물 분자를 포함하여, 일산화규소막(54)에 달한 HF 가스는 일산화규소막(54)에 포함되어 있는 물 분자와 결합하여 불산이 된다. 그리고, 이 불산은 일산화규소막(54)을 제거한다. 한편, 불산에 의해서 일산화규소막(54)이 제거되고 열산화막(51)이 노출된 후, HF 가스가 열산화막(51)에 달하더라도, 열산화막(51)에는 거의 물 분자가 포함되어 있지 않기 때문에, HF 가스는 거의 불산으로 되지 않아, 열산화막(51)이 거의 제거되지 않는 다. 그 결과, 일산화규소막(54)이 선택적으로 에칭되어 제거된다(도 3(E)). As described above, the silicon monoxide film 54 contains water molecules to some extent, and HF gas reaching the silicon monoxide film 54 is combined with water molecules contained in the silicon monoxide film 54 to form hydrofluoric acid. . This hydrofluoric acid removes the silicon monoxide film 54. On the other hand, after the silicon monoxide film 54 is removed by the hydrofluoric acid and the thermal oxide film 51 is exposed, even though the HF gas reaches the thermal oxide film 51, the thermal oxide film 51 contains almost no water molecules. Therefore, HF gas hardly becomes hydrofluoric acid, so that the thermal oxide film 51 is hardly removed. As a result, the silicon monoxide film 54 is selectively etched and removed (FIG. 3E).

다음으로, 웨이퍼(W)를 제 2 프로세스 모듈(34)의 챔버(38)로부터 반출하여, 본 처리를 종료한다. Next, the wafer W is carried out from the chamber 38 of the second process module 34 to complete the present process.

본 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 열산화막(51) 및 질화실리콘막(52)을 갖는 웨이퍼(W)에 산소 플라즈마 중의 활성종(53)이 접촉하고, 또한, 상기 웨이퍼(W)를 향해서 HF 가스가 공급된다. 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은 질화실리콘막(52)을 일산화규소막(54)으로 변화시켜, HF 가스로부터 생성된 불산은 질화실리콘막(52)으로부터 변화된 일산화규소막(54)을 선택적으로 에칭한다. 따라서, 질화실리콘막(52)을 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method according to the present embodiment, the active species 53 in the oxygen plasma is brought into contact with the wafer W having the thermal oxide film 51 and the silicon nitride film 52, and the wafer W is brought into contact with the wafer W. HF gas is supplied. The active species 53 in the oxygen plasma converts the silicon nitride film 52 into the silicon monoxide film 54 so that the hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively changes the silicon monoxide film 54 changed from the silicon nitride film 52. Etch. Therefore, the silicon nitride film 52 can be selectively removed.

상술한 기판 처리 방법에서는, HF 가스가 웨이퍼(W)를 향해서 공급될 때, 챔버(38) 내에서 물 분자가 거의 제거되고, 또한 H2O 가스가 챔버(38) 내에 공급되지 않기 때문에, 물 분자를 거의 포함하지 않는 열산화막(51)에서는, HF 가스와 물 분자가 거의 결합되지 않아 불산이 거의 발생하지 않기 때문에, 산화막(51)이 거의 제거되지 않는다. 따라서, 일산화규소막(54)을 보다 확실히 선택적으로 에칭할 수 있다. In the substrate processing method described above, when HF gas is supplied toward the wafer W, almost no water molecules are removed in the chamber 38, and since H 2 O gas is not supplied into the chamber 38, water is supplied. In the thermal oxide film 51 containing almost no molecules, since the HF gas and the water molecules hardly bond and hydrofluoric acid hardly occurs, the oxide film 51 is hardly removed. Therefore, the silicon monoxide film 54 can be selectively etched more reliably.

또, 상술한 기판 처리 방법에서는, 챔버(38)내에서 물 분자가 거의 제거되어, H2O 가스가 챔버(38) 내에 공급되지 않고, 또한, 웨이퍼(W)에서의 일산화규소막(54)에 포함된 물 분자는 SiO2과 불산의 반응에 사용되어 소비된다. 따라서, 챔버(38) 내를 매우 건조한 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 물 분자에 기인하는 파티클(particle)이나 웨이퍼(W) 상의 워터마크의 발생을 억제할 수 있어, 그로써, 웨이퍼(W)로부터 제조되는 반도체 디바이스의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다. In the substrate processing method described above, water molecules are almost removed in the chamber 38, and H 2 O gas is not supplied into the chamber 38, and the silicon monoxide film 54 in the wafer W is used. The water molecules contained in are consumed by the reaction of SiO 2 with hydrofluoric acid. Thus, the chamber 38 can be kept very dry. As a result, generation of particles and watermarks on the wafer W due to water molecules can be suppressed, whereby the reliability of the semiconductor device manufactured from the wafer W can be further improved.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. Next, the substrate processing method which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

본 실시형태는, 그 구성이나 작용이 상술한 제 1 실시형태와 기본적으로 같으며, 처리가 실시되는 기판의 구성이 상술한 제 1 실시형태와 다를 뿐이다. 따라서, 같은 구성에 관해서는 설명을 생략하여, 이하에 제 1 실시형태와 다른 구성이나 작용에 대하여만 설명을 한다. This embodiment is basically the same as that of the above-described first embodiment, and the configuration of the substrate on which the treatment is performed is different from that of the above-described first embodiment. Therefore, description of the same structure is abbreviate | omitted and only the structure and effect | action different from 1st Embodiment are demonstrated below.

도 4는, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 공정도이다. 4 is a process chart showing the substrate processing method according to the present embodiment.

우선, 실리콘 기재(60) 상에 SiO2로 이루어진 열산화막(61)이 균일하게 형성되어, 상기 열산화막(61)에 있어서 웨이퍼(W')의 표면으로부터 수직으로 돌출하는 단면 대략 직사각형의 폴리실리콘으로 이루어진 게이트 전극(62)(볼록 형상의 도전부)이 형성되고, 또한 열산화막(61) 상에 SiN으로 이루어진 질화실리콘막(63)이 형성되어 있는 웨이퍼(W')를 준비한다. 이 웨이퍼(W')에 있어서 질화실리콘막(63)은 열산화막(61)뿐만 아니라, 게이트 전극(62)의 측면 및 정상면을 덮는다(도 4(A))). 그리고, 상기 웨이퍼(W')를 제 1 프로세스 모듈(25)의 챔버 내에 반입하여, ESC(28) 상에 재치한다. First, a thermally oxidized film 61 made of SiO 2 is uniformly formed on the silicon substrate 60, and in the thermally oxidized film 61, a substantially rectangular polysilicon having a cross section which projects vertically from the surface of the wafer W '. A wafer W 'formed of a gate electrode 62 made of a convex conductive portion and a silicon nitride film 63 made of SiN is formed on the thermal oxide film 61. In this wafer W ', the silicon nitride film 63 covers not only the thermal oxide film 61 but also the side and top surfaces of the gate electrode 62 (Fig. 4 (A)). The wafer W 'is loaded into the chamber of the first process module 25 and placed on the ESC 28.

다음으로, 챔버 내에 산소 가스를 도입하고, 상부 전극과 하부 전극 사이에 전계를 발생시킴으로써 산소 가스를 플라즈마화하여 산소 플라즈마 중에 활성 종(53)을 발생시키고, 상기 산소 플라즈마 중의 활성종(53)을 질화실리콘막(63)에 접촉시킨다(산소 플라즈마 접촉 단계). 이 때, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 웨이퍼(W')의 표면 근방의 공간에 쉬스(55)가 웨이퍼(W')의 표면과 평행하게 발생한다. Next, oxygen gas is introduced into the chamber, and an electric field is generated between the upper electrode and the lower electrode to make oxygen gas into plasma to generate active species 53 in the oxygen plasma, and to activate the active species 53 in the oxygen plasma. The silicon nitride film 63 is brought into contact (oxygen plasma contact step). At this time, similarly to the first embodiment, the sheath 55 is generated in parallel to the surface of the wafer W 'in a space near the surface of the wafer W'.

쉬스(55)를 통과하는 산소 플라즈마 중의 활성종(53), 예컨대 양이온은 쉬스(55)에 의해, 웨이퍼(W')의 표면에 대하여 수직 방향으로 가속되어 상기 수직 방향을 따라 이동한다. 웨이퍼(W')의 표면에 대한 수직 방향은 게이트 전극(62)의 측면과 평행하기 때문에, 쉬스(55)를 통과한 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은 게이트 전극(62)의 측면과 대략 평행하게 이동하여, 질화실리콘막(63)에 대하여 수직으로 접촉한다(도 4(B)). Active species 53, such as cations, in the oxygen plasma passing through the sheath 55 are accelerated in the vertical direction with respect to the surface of the wafer W 'by the sheath 55 and move along the vertical direction. Since the direction perpendicular to the surface of the wafer W 'is parallel to the side of the gate electrode 62, the active species 53 in the oxygen plasma passing through the sheath 55 is approximately parallel to the side of the gate electrode 62. And vertically contact with the silicon nitride film 63 (FIG. 4B).

질화실리콘막(63)에 접촉한 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은, 상술한 바와 같이, 질화실리콘막(63)을 일산화규소막(64)으로 변화시키지만, 질화실리콘막(63)에 있어서의 게이트 전극(62)의 측면을 덮는 부분의 활성종(53)의 이동 방향(웨이퍼(W')의 표면에 대한 수직 방향)에 따르는 두께는 두껍기 때문에, 산소 플라즈마중의 활성종(53)은 게이트 전극(62)의 측면을 덮는 부분 내에 충분히 진입할 수 없다. 그 결과, 게이트 전극(62)의 측면에 있어서 일산화규소막(64)으로 변화하지 않는 질화부(63a)가 남는다(도 4(C)). 한편, 질화실리콘막(63) 중 게이트 전극(62)의 정상면을 덮는 평탄한 부분 및 게이트 전극(62)을 덮지 않는 평탄한 부분은 산소 플라즈마 중의 활성종(53)에 의해서 일산화규소막(64)으로 변화된다(선택적 산화 단계). The active species 53 in the oxygen plasma in contact with the silicon nitride film 63 changes the silicon nitride film 63 to the silicon monoxide film 64 as described above, but in the silicon nitride film 63 Since the thickness along the moving direction (vertical direction to the surface of the wafer W ') of the active species 53 in the portion covering the side of the gate electrode 62 is thick, the active species 53 in the oxygen plasma has a gate It cannot fully enter into the part which covers the side surface of the electrode 62. As a result, the nitride part 63a which does not change to the silicon monoxide film 64 on the side of the gate electrode 62 remains (FIG. 4C). Meanwhile, the flat portion of the silicon nitride film 63 covering the top surface of the gate electrode 62 and the flat portion not covering the gate electrode 62 are changed into the silicon monoxide film 64 by the active species 53 in the oxygen plasma. (Selective oxidation step).

다음으로, 웨이퍼(W')를 제 1 프로세스 모듈(25)의 챔버로부터 반출하여, 로 더 모듈(13)을 경유하여 제 2 프로세스 모듈(34)의 챔버(38) 내에 반입한다. 이 때, 웨이퍼(W')를 재치대(39) 상에 재치한다. Next, the wafer W 'is taken out of the chamber of the first process module 25 and loaded into the chamber 38 of the second process module 34 via the loader module 13. At this time, the wafer W 'is placed on the mounting table 39.

다음으로, 챔버(38) 내의 여러 가지 조건을 제 1 실시형태의 여러 가지 조건과 같게 설정한다. 그리고, 샤워 헤드(40)의 가스 공급부(43)로부터 HF 가스를 유량 40 내지 60SCCM으로 웨이퍼(W')를 향해서 공급한다(HF 가스 공급 단계)(도 4(D)). 한편, 이 때, 챔버(38) 내에서 물 분자를 거의 제거하고, 또한 H2O 가스를 챔버(38) 내에 공급하지 않는 것은, 제 1 실시형태와 마찬가지이다. Next, various conditions in the chamber 38 are set similarly to the various conditions of 1st Embodiment. Then, HF gas is supplied from the gas supply part 43 of the shower head 40 toward the wafer W 'at a flow rate of 40 to 60 SCCM (HF gas supply step) (Fig. 4 (D)). On the other hand, at this time, the chamber 38 is substantially remove the water molecules from within, and also does not supply the H 2 O gas in the chamber 38, the same is true in the first embodiment.

여기서, 일산화규소막(64)에 달한 HF 가스는 일산화규소막(64)에 포함되어 있는 물 분자와 결합하여 불산이 된다. 그리고, 이 불산은 일산화규소막(64)을 제거한다. 한편, 불산에 의해서 일산화규소막(64)이 제거되어 열산화막(61)이 노출된 후, HF 가스가 열산화막(61)에 달하더라도, 열산화막(61)에는 거의 물 분자가 포함되어 있지 않기 때문에, HF 가스는 거의 불산으로 되지 않아, 열산화막(61)이 거의 제거되지 않는다. 또한, 질화부(63a)가 노출하더라도 상기 질화부(63a)는 SiN으로 이루어져, SiN은 불산과 거의 반응하지 않기 때문에, 질화부(63a)도 거의 제거되지 않는다. 그 결과, 일산화규소막(64)이 선택적으로 에칭되어 제거되고, 또한 게이트 전극(62)의 측면에는 질화부(63a)가 형성된다(도 4(E)). 이 질화부(63a)는, LDD(Light Doped Drain) 구조에 있어서 게이트 전극(62)과 소스/드레인을 분리하는 스페이서로서 기능한다. Here, the HF gas reaching the silicon monoxide film 64 combines with the water molecules contained in the silicon monoxide film 64 to form hydrofluoric acid. This hydrofluoric acid removes the silicon monoxide film 64. On the other hand, after the silicon monoxide film 64 is removed by the hydrofluoric acid and the thermal oxide film 61 is exposed, even if the HF gas reaches the thermal oxide film 61, the thermal oxide film 61 contains almost no water molecules. Therefore, HF gas hardly becomes hydrofluoric acid, and the thermal oxide film 61 is hardly removed. In addition, even if the nitride portion 63a is exposed, the nitride portion 63a is made of SiN, and since the SiN hardly reacts with hydrofluoric acid, the nitride portion 63a is hardly removed. As a result, the silicon monoxide film 64 is selectively etched and removed, and a nitride portion 63a is formed on the side surface of the gate electrode 62 (FIG. 4E). The nitride portion 63a functions as a spacer separating the gate electrode 62 and the source / drain in a light doped drain (LDD) structure.

다음으로, 웨이퍼(W')를 제 2 프로세스 모듈(34)의 챔버(38)로부터 반출하 여, 본 처리를 종료한다. Next, the wafer W 'is taken out of the chamber 38 of the second process module 34 to complete the present process.

본 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 게이트 전극(62)의 측면 및 정상면을 덮는 질화실리콘막(63)을 향해서 산소 플라즈마 중의 활성종(53)이 측면과 대략 평행하게(웨이퍼(W')의 표면에 대한 수직 방향을 따라) 이동하여, 상기 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은 질화실리콘막(63)과 접촉한다. 질화실리콘막(63)에 있어서의 게이트 전극(62)의 측면을 덮는 부분의 활성종(53)의 이동 방향(웨이퍼(W')의 표면에 대한 수직 방향)에 따르는 두께는 두껍기 때문에, 산소 플라즈마 중의 활성종(53)은 게이트 전극(62)의 측면을 덮는 부분 내에 충분히 진입할 수 없다. 그 결과, 질화실리콘막(63) 중 게이트 전극(62)의 정상면을 덮는 평탄한 부분 및 게이트 전극(62)을 덮지 않는 평탄한 부분은 산소 플라즈마 중의 활성종(53)에 의해서 일산화규소막(64)으로 변화되지만, 게이트 전극(62)의 측면에 있어서 일산화규소막(64)으로 변화하지 않는 질화부(63a)가 남는다. HF 가스로부터 생성된 불산은 질화실리콘막(63)으로부터 변화된 일산화규소막(64)을 선택적으로 에칭하지만, 질화부(63a)는 거의 에칭하지 않는다. 따라서, 질화실리콘막(63) 중, 게이트 전극(62)의 측면을 덮는 질화부(63a)를 제거하지 않고, 다른 부분, 구체적으로는, 게이트 전극(62)의 정상면을 덮는 평탄한 부분 및 게이트 전극(62)을 덮지 않는 평탄한 부분의 질화실리콘막(63)을 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method according to the present embodiment, the active species 53 in the oxygen plasma is substantially parallel to the side surface (wafer W ') toward the silicon nitride film 63 covering the side surface and the top surface of the gate electrode 62. And the active species 53 in the oxygen plasma are in contact with the silicon nitride film 63. Since the thickness along the moving direction (vertical direction to the surface of the wafer W ') of the active species 53 in the portion covering the side surface of the gate electrode 62 in the silicon nitride film 63 is thick, the oxygen plasma The active species 53 cannot sufficiently enter the portion covering the side surface of the gate electrode 62. As a result, the flat portion of the silicon nitride film 63 covering the top surface of the gate electrode 62 and the flat portion not covering the gate electrode 62 are transferred to the silicon monoxide film 64 by the active species 53 in the oxygen plasma. The nitride portion 63a that is changed but does not change to the silicon monoxide film 64 on the side of the gate electrode 62 remains. The hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the silicon monoxide film 64 changed from the silicon nitride film 63, but hardly etches the nitride portion 63a. Accordingly, the silicon nitride film 63 does not remove the nitride portion 63a covering the side surface of the gate electrode 62, but is a flat portion and the gate electrode covering the top surface of the gate electrode 62, in particular. The silicon nitride film 63 of the flat portion not covering 62 can be selectively removed.

한편, 상술한 기판 처리 방법에 있어서, 불산에 의해 모든 일산화규소를 완전히 제거하는 것은 곤란하기 때문에, 질화부(63a) 등에 일산화규소가 약간 포함되어 있는 것은 말할 필요도 없다. On the other hand, in the above-described substrate processing method, since it is difficult to completely remove all the silicon monoxide by hydrofluoric acid, it goes without saying that some silicon monoxide is contained in the nitriding portion 63a and the like.

상술한 각 실시형태에서는, 산소 플라즈마를 이용하여 질화실리콘막을 산화시켰지만, 질화실리콘막의 산화에 이용하는 것은 이것에 한정되지 않고, 적어도 산소를 포함하는 플라즈마이면 이용할 수 있다. In each of the embodiments described above, the silicon nitride film is oxidized using an oxygen plasma, but the silicon nitride film is not limited to this and can be used as long as it contains at least oxygen.

또, 상술한 각 실시형태에서는, 산소 플라즈마를 웨이퍼(W)의 질화실리콘막(52)(질화실리콘막(53))에 접촉시킬 때, 제 1 프로세스 모듈(25)에 있어서의 하부 전극에 바이어스 전압을 인가하지 않고 있지만, 산소 플라즈마를 질화실리콘막(52)에 확실히 접촉시키기 위해서, 하부 전극에 바이어스 전압을 인가할 수도 있다. In each of the above-described embodiments, when the oxygen plasma is brought into contact with the silicon nitride film 52 (silicon nitride film 53) of the wafer W, a bias is applied to the lower electrode in the first process module 25. Although no voltage is applied, a bias voltage may be applied to the lower electrode in order to reliably contact the oxygen plasma with the silicon nitride film 52.

또, 각 실시형태에 따른 기판 처리 방법이 적용되는 기판은 반도체 디바이스용의 웨이퍼에 한정되지 않고, LCD나 FPD(Flat Panel Display) 등에 이용하는 각종 기판이나, 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이더라도 좋다. In addition, the board | substrate to which the substrate processing method which concerns on each embodiment is applied is not limited to the wafer for semiconductor devices, It may be various board | substrates used for LCD, a flat panel display (FPD), etc., a photomask, a CD board, a printed board, etc. .

본 발명의 목적은, 상술한 각 실시형태의 기능을 실현하는 소프트웨어의 프로그램 코드를 기억한 기억 매체를, 시스템 또는 장치에 공급하여, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU 등)가 기억 매체에 저장된 프로그램 코드를 읽어내어 실행함으로써도 달성된다. An object of the present invention is to supply a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus so that the computer (or CPU or MPU, etc.) of the system or apparatus is stored. This is also achieved by reading and executing the program code stored in the program.

이 경우, 기억매체로부터 읽어내어진 프로그램 코드 자체가 상술한 각 실시형태의 기능을 실현하게 되어, 그 프로그램 코드 및 상기 프로그램 코드를 기억한 기억 매체는 본 발명을 구성하게 된다. In this case, the program code itself read out from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.

또, 프로그램 코드를 공급하기 위한 기억 매체로서는, 예컨대, 플로피(등록상표) 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD- RAM, DVD-RW, DVD+RW 등의 광 디스크, 자기 테이프, 불휘발성의 메모리 카드, ROM 등을 이용할 수 있다. 또는, 프로그램 코드를 네트워크를 통해서 다운로드할 수도 있다. As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a DVD- Optical disks such as RW and DVD + RW, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, ROMs, and the like can be used. Alternatively, program code may be downloaded over a network.

게다가, 컴퓨터가 읽어낸 프로그램 코드를 실행함으로써 상술한 각 실시형태의 기능이 실현될 뿐만 아니라, 그 프로그램 코드의 지시에 근거하여, 컴퓨터 상에서 가동되고 있는 OS(operating system) 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 행하고, 그 처리에 의해서 상술한 각 실시형태의 기능이 실현되는 경우도 포함된다. In addition, by executing the program code read out by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) or the like running on the computer is part of the actual processing based on the instruction of the program code. It also includes a case where all of the above is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

또한, 기억 매체로부터 읽어내어진 프로그램 코드가, 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 보드나 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛에 구비되는 메모리에 기입된 후, 그 프로그램 코드의 지시에 근거하여, 그 확장 기능을 확장 보드나 확장 유닛에 갖춰진 CPU 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 행하여, 그 처리에 의해서 상술한 각 실시형태의 기능이 실현되는 경우도 포함된다. Furthermore, after the program code read out from the storage medium is written into a memory included in the function expansion board inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the expansion function is expanded based on the instruction of the program code. A CPU or the like provided to the board or the expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized.

청구항 1에 기재된 기판 처리 방법 및 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치에 의하면, 열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막 및 질화막을 갖는 기판에 산소를 포함하는 플라즈마가 접촉하고, 또한 상기 기판을 향해서 HF 가스가 공급된다. 산소를 포함하는 플라즈마는 질화막을 산화막으로 변화시키고, HF 가스로부터 생성된 불산은 질화막으로부터 변화된 산화막을 선택적으로 에칭한다. 따라서, 질화막을 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method of claim 1 and the substrate processing apparatus of claim 3, plasma containing oxygen is brought into contact with a substrate having a thermal oxide film and a nitride film formed by thermal oxidation treatment, and HF gas is supplied toward the substrate. do. The plasma containing oxygen changes the nitride film into an oxide film, and the hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the oxide film changed from the nitride film. Therefore, the nitride film can be selectively removed.

청구항 2에 기재된 기판 처리 방법에 의하면, 도전부의 측면 및 정상면을 덮는 질화막을 향해서 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 측면과 대략 평행하게 이동하고, 상기 활성종은 질화막과 접촉하여 질화막을 산화막으로 변화시킨다. 질화막에 있어서의 도전부의 측면을 덮는 부분의 상기 활성종의 이동 방향에 따르는 두께는 크기 때문에, 활성종은 도전부의 측면을 덮는 부분 내에 충분히 진입할 수 없다. 그 결과, 도전부의 측면에 있어서 산화막에 변화하지 않는 질화막이 남는다. HF 가스로부터 생성된 불산은 질화막으로부터 변화된 산화막을 선택적으로 에칭하지만, 질화막은 에칭하지 않는다. 따라서, 질화막 중, 도전부의 측면을 덮는 부분을 제거하지 않고 다른 부분을 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method of claim 2, active species in the plasma containing oxygen move substantially in parallel with the side surfaces toward the nitride films covering the side surfaces and the top surfaces of the conductive portions, and the active species are brought into contact with the nitride films to change the nitride films into oxide films. . Since the thickness along the direction of movement of the active species in the portion covering the side of the conductive portion in the nitride film is large, the active species cannot sufficiently enter the portion covering the side of the conductive portion. As a result, a nitride film that does not change in the oxide film on the side of the conductive portion remains. The hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the oxide film changed from the nitride film, but does not etch the nitride film. Therefore, other portions of the nitride film can be selectively removed without removing the portions covering the side surfaces of the conductive portions.

청구항 3에 기재된 기판 처리 방법에 의하면, 활성종은 적어도 양이온을 포함한다. 플라즈마가 발생했을 때에 기판의 표면 근방의 공간에 발생하는 쉬스는 양이온을 기판의 표면을 향해서 가속한다. 따라서, 양이온을 기판 상의 질화막에 확실히 접촉시킬 수 있다. According to the substrate processing method of claim 3, the active species contains at least a cation. When the plasma is generated, the sheath generated in the space near the surface of the substrate accelerates cations toward the surface of the substrate. Therefore, the cation can be reliably brought into contact with the nitride film on the substrate.

청구항 4에 기재된 기판 처리 방법에 의하면, 질화막의 평탄부가 선택적으로 산화된다. HF 가스로부터 생성된 불산은 질화막으로부터 변화된 산화막을 선택적으로 에칭한다. 따라서, 질화막의 평탄부를 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method of claim 4, the flat portion of the nitride film is selectively oxidized. The hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the oxide film changed from the nitride film. Therefore, the flat portion of the nitride film can be selectively removed.

청구항 5에 기재된 기판 처리 방법에 의하면, 기판의 표면으로부터 수직으로 돌출하는 볼록 형상의 도전부의 측면 및 정상면을 덮는 질화막을 향해서 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 기판의 표면에 대하여 대략 수직으로 이동하여, 상기 활성종은 질화막과 접촉하여 질화막을 산화막으로 변화시킨다. 질화막에 있어 서의 도전부의 측면을 덮는 부분의 기판의 표면에 대한 수직 방향에 따른 두께가 두껍기 때문에, 기판의 표면에 대하여 대략 수직으로 이동하는 활성종은 도전부의 측면을 덮는 부분 내에 충분히 진입할 수 없다. 그 결과, 도전부의 측면에 있어서 산화막으로 변화하지 않는 질화막이 남는다. HF 가스로부터 생성된 불산은 질화막으로부터 변화된 산화막을 선택적으로 에칭하지만, 질화막은 에칭하지 않는다. 따라서, 질화막 중, 도전부의 측면을 덮는 부분을 제거하지 않고, 다른 부분을 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method of claim 5, active species in the plasma containing oxygen move substantially perpendicularly to the surface of the substrate toward the nitride film covering the side surface and the top surface of the convex conductive portion projecting vertically from the surface of the substrate, The active species is brought into contact with the nitride film to change the nitride film into an oxide film. Since the thickness along the vertical direction to the surface of the substrate of the portion covering the side of the conductive portion in the nitride film is thick, active species moving approximately perpendicular to the surface of the substrate can sufficiently enter the portion covering the side of the conductive portion. none. As a result, a nitride film that does not change into an oxide film on the side of the conductive portion remains. The hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the oxide film changed from the nitride film, but does not etch the nitride film. Therefore, other portions of the nitride film can be selectively removed without removing the portions covering the side surfaces of the conductive portions.

청구항 6에 기재된 기판 처리 방법에 의하면, 질화막의 평탄부가 선택적으로 산화된다. HF 가스로부터 생성된 불산은 질화막으로부터 변화된 산화막을 선택적으로 에칭한다. 따라서, 질화막의 평탄부를 선택적으로 제거할 수 있다. According to the substrate processing method of claim 6, the flat portion of the nitride film is selectively oxidized. The hydrofluoric acid generated from the HF gas selectively etches the oxide film changed from the nitride film. Therefore, the flat portion of the nitride film can be selectively removed.

Claims (7)

열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막 및 질화막을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, A substrate treating method for treating a substrate having a thermal oxide film and a nitride film formed by thermal oxidation treatment, 상기 기판에 산소를 포함하는 플라즈마를 접촉시키는 산소 플라즈마 접촉 단계, 및 An oxygen plasma contacting step of bringing the plasma containing oxygen into contact with the substrate, and 상기 산소를 포함하는 플라즈마가 접촉한 상기 기판을 향해서 HF 가스를 공급하는 HF 가스 공급 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. And a HF gas supply step of supplying an HF gas toward the substrate in contact with the plasma containing oxygen. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기판은 상기 열산화막 상에서 돌출하는 볼록 형상의 도전부를 갖추고, 상기 질화막은 상기 도전부의 측면 및 정상면을 덮으며, The substrate has a convex conductive portion protruding from the thermal oxide film, the nitride film covers the side and top surface of the conductive portion, 상기 산소 플라즈마 접촉 단계에서는, 상기 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 상기 측면과 대략 평행하게 이동하여 상기 질화막에 접촉하도록 하여 상기 질화막의 평탄부를 선택적으로 산화시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. In the oxygen plasma contacting step, the active species in the plasma containing oxygen moves in parallel with the side surface to contact the nitride film, thereby selectively oxidizing the flat portion of the nitride film. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 활성종은 적어도 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. Wherein said active species comprises at least a cation. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기판은 상기 열산화막 상에서 상기 기판의 표면으로부터 수직으로 돌출하는 볼록 형상의 도전부를 갖추고, 상기 질화막은 상기 도전부의 측면 및 정상면을 덮으며, The substrate has a convex conductive portion projecting vertically from the surface of the substrate on the thermal oxide film, the nitride film covers the side and top surface of the conductive portion, 상기 산소 플라즈마 접촉 단계에서는, 상기 산소를 포함하는 플라즈마 중의 활성종이 상기 기판의 표면에 대하여 대략 수직으로 이동하여 상기 질화막에 접촉하도록 하여 상기 질화막의 평탄부를 선택적으로 산화시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법. In the oxygen plasma contacting step, the active species in the plasma containing oxygen is moved substantially perpendicular to the surface of the substrate to contact the nitride film to selectively oxidize the flat portion of the nitride film. 삭제delete 열산화 처리에 의해서 형성된 열산화막 및 질화막을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, A substrate processing apparatus for processing a substrate having a thermal oxide film and a nitride film formed by thermal oxidation treatment, 상기 기판에 산소를 포함하는 플라즈마를 접촉시키는 산소 플라즈마 접촉 장치, 및 An oxygen plasma contact device for bringing the plasma containing oxygen into contact with the substrate, and 상기 산소를 포함하는 플라즈마가 접촉한 상기 기판을 향해서 HF 가스를 공급하는 HF 가스 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. And an HF gas supply device for supplying HF gas toward the substrate in contact with the plasma containing oxygen.
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