WO2017029961A1 - 基板処理方法、および、基板処理装置 - Google Patents

基板処理方法、および、基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017029961A1
WO2017029961A1 PCT/JP2016/072179 JP2016072179W WO2017029961A1 WO 2017029961 A1 WO2017029961 A1 WO 2017029961A1 JP 2016072179 W JP2016072179 W JP 2016072179W WO 2017029961 A1 WO2017029961 A1 WO 2017029961A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
plasma
supply unit
flow rate
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/072179
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和広 園田
小風　豊
亮介 深谷
賢明 中野
Original Assignee
株式会社 アルバック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 アルバック filed Critical 株式会社 アルバック
Priority to JP2017535312A priority Critical patent/JP6483266B2/ja
Priority to US15/748,574 priority patent/US20180204729A1/en
Priority to KR1020187002547A priority patent/KR102144456B1/ko
Priority to CN201680044815.7A priority patent/CN107924833B/zh
Publication of WO2017029961A1 publication Critical patent/WO2017029961A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H01J2237/3341—Reactive etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H01L21/76814—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics post-treatment or after-treatment, e.g. cleaning or removal of oxides on underlying conductors

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for reducing an oxide film formed on a surface of a substrate.
  • An object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of increasing the reduction rate of an oxide film per power consumption.
  • a substrate processing method includes: generating a mixed gas by mixing hydrogen gas and an additive gas; generating plasma from the mixed gas or a combination of the mixed gas and a rare gas; The oxide film formed in the step is reduced by the plasma.
  • the additive gas contains at least one of a nitrogen atom and an oxygen atom.
  • Producing the mixed gas includes mixing the additive gas and the hydrogen gas so that a flow rate ratio, which is a ratio of the flow rate of the additive gas to the flow rate of the hydrogen gas, is 1/500 or more.
  • a substrate processing apparatus includes a storage unit that stores a substrate, a gas supply unit that supplies a plasma generation gas, and plasma that is generated from the plasma generation gas supplied by the gas supply unit.
  • a plasma supply unit for supplying the plasma to the unit.
  • the plasma generation gas is a mixed gas of hydrogen gas and an additive gas, or a combination of the mixed gas and a rare gas.
  • the additive gas contains at least one of a nitrogen atom and an oxygen atom.
  • the gas supply unit is configured to supply the plasma generation gas to the plasma supply unit such that a flow rate ratio that is a ratio of a flow rate of the additive gas to a flow rate of the hydrogen gas is 1/500 or more. Yes.
  • plasma is generated from a mixed gas of hydrogen gas and additive gas as compared with a case where plasma is generated from only hydrogen gas or a gas in which hydrogen gas and rare gas are mixed.
  • the deactivation of the active species generated from the hydrogen gas is suitably suppressed by the additive gas. Therefore, the ratio of the active species that reach the oxide film among the active species generated from hydrogen gas increases, and as a result, the reduction rate of the oxide film per power consumption increases.
  • the additive gas may be oxygen gas.
  • the flow rate ratio is preferably 1/10 or less. According to this method, it is possible to suppress deactivation of the active species and to prevent oxygen in the plasma from remaining on the substrate.
  • the additive gas may be nitrogen gas.
  • the flow rate ratio is preferably 1/10 or less. According to this method, it is possible to suppress deactivation of the active species and to prevent nitrogen in the plasma from remaining on the substrate.
  • reducing the oxide film includes reducing the oxide film using the plasma as the first plasma, and the method further includes reducing the oxide film to the first plasma.
  • Generating the second plasma from the hydrogen gas or a combination of the hydrogen gas and the rare gas by stopping the supply of the additive gas after reducing by the plasma, and applying the second plasma to the substrate May include applying.
  • the gas supply unit can supply the plasma generation gas as the first plasma generation gas, and the hydrogen gas or the hydrogen gas and the rare gas can be supplied. Can be supplied as the second plasma generating gas.
  • the apparatus further includes a control unit. In this case, the control unit supplies the first plasma generation gas from the gas supply unit to the plasma supply unit, and generates a first plasma from the first plasma generation gas by the plasma supply unit.
  • At least one of oxygen atoms and nitrogen atoms remaining on the substrate after the oxide film is reduced by the first plasma can be removed by the substrate treatment using the second plasma.
  • 10 is a graph showing the results of surface analysis by SIMS on the analysis substrate of Test Example 4.
  • 10 is a graph showing the results of surface analysis by SIMS on the analysis substrate of Test Example 5.
  • 14 is a graph showing the results of surface analysis by SIMS on the analysis substrate of Test Example 6.
  • 10 is a graph showing the results of surface analysis by SIMS on the analysis substrate of Test Example 7.
  • 10 is a graph showing the results of surface analysis by SIMS on the analysis substrate of Test Example 8.
  • FIGS. An embodiment of a substrate processing method and a substrate processing apparatus will be described with reference to FIGS. Below, the structure of a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and an Example are demonstrated in order. [Configuration of substrate processing apparatus] The configuration of the substrate processing apparatus will be described with reference to FIG.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a storage unit 11 that stores a substrate S, a plasma supply unit 12 that supplies plasma to the storage unit 11, and a gas supply unit 13 that supplies gas to the plasma supply unit 12. And.
  • the gas supply unit 13 supplies a plasma generation gas to the plasma supply unit 12.
  • the plasma generating gas is a mixed gas or a gas in which a mixed gas and a rare gas are combined, and the mixed gas is a gas in which hydrogen gas and an additive gas are mixed.
  • the additive gas contains at least one of nitrogen atoms and oxygen atoms.
  • the gas supply unit 13 includes, for example, a mass flow controller for hydrogen gas and a mass flow controller for additive gas. Each mass flow controller is connected to each gas cylinder located outside the substrate processing apparatus 10.
  • the additive gas supplied by the gas supply unit 13 is, for example, at least one selected from the group consisting of nitrogen gas, oxygen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, ammonia, and water (H 2 O gas). .
  • the additive gas is preferably nitrogen gas or oxygen gas.
  • the gas supply unit 13 may supply a rare gas such as helium gas or argon gas to the plasma supply unit 12 in addition to the mixed gas (hydrogen gas and additive gas).
  • the rare gas functions as an auxiliary gas for assisting the generation of plasma from the mixed gas and the flow of the mixed gas.
  • the gas supply unit 13 only needs to include a mass flow controller for auxiliary gas.
  • the plasma supply unit 12 includes a plasma generation chamber 21, a plasma source 22, and a high frequency power source 23.
  • the plasma generation chamber 21 is connected to the storage unit 11.
  • a gas supply unit 13 is connected to a gas supply port 21 a formed in the plasma generation chamber 21.
  • the plasma source 22 is disposed around the plasma generation chamber 21.
  • a high frequency power source 23 that applies a high frequency voltage to the plasma source 22 is connected to the plasma source 22.
  • the plasma source 22 may be an inductively coupled plasma source or a magnetron plasma source as long as it can generate plasma from a mixed gas.
  • the plasma supply unit 12 generates plasma from the plasma generation gas by applying a high frequency voltage from the high frequency power source 23 to the plasma source 22 in a state where the plasma generation chamber 21 is supplied with the plasma generation gas.
  • the plasma supply unit 12 supplies plasma from the plasma generation chamber 21 to the storage unit 11.
  • the plasma generated from the plasma generation gas includes active species generated from hydrogen gas, and the active species are, for example, reducing hydrogen ions and hydrogen radicals.
  • the accommodating part 11 includes a plasma supply port connected to the plasma generation chamber 21.
  • a diffusion part 14 is arranged in the housing part 11 at a position facing the plasma supply port. The plasma supplied from the plasma generation chamber 21 to the accommodation unit 11 is diffused in the radial direction of the plasma supply port in the accommodation unit 11 by colliding with the diffusion unit 14.
  • a support portion 15 that supports the substrate S is disposed inside the housing portion 11.
  • the support unit 15 may be, for example, a stage on which the substrate S is placed, or a clamp that holds the periphery of the substrate S.
  • the support unit 15 has a heating mechanism (not shown) for heating the substrate S.
  • a known mechanism such as resistance heating is adopted as the heating mechanism.
  • the substrate S is supplied with plasma generated from a plasma generating gas.
  • the substrate S includes, for example, a silicon layer, a conductive layer such as a metal layer formed from copper or the like, and an oxide film formed on the surface of the conductive layer.
  • the accommodating portion 11 includes an exhaust port 11a formed on the wall opposite to the plasma supply port.
  • An exhaust unit 16 is connected to the exhaust port 11a.
  • the exhaust unit 16 includes, for example, a pressure control valve that adjusts the pressure inside the storage unit 11 and various pumps, and reduces the pressure inside the storage unit 11 to a predetermined pressure.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a control unit 30, and the control unit 30 controls driving of the plasma supply unit 12 and driving of the gas supply unit 13.
  • the control unit 30 controls the driving of the plasma supply unit 12 by controlling the driving of the high-frequency power source 23, for example.
  • the control unit 30 controls the timing of supplying high-frequency power from the high-frequency power source 23 to the plasma source 22, the magnitude of power supplied from the high-frequency power source 23, and the like.
  • the control unit 30 controls the driving of the gas supply unit 13 by controlling the driving of each mass flow controller, for example.
  • the control unit 30 controls the timing at which each mass flow controller supplies gas toward the plasma generation chamber 21 and the flow rate of the gas supplied to the plasma generation chamber 21.
  • control unit 30 controls the driving of the gas supply unit 13 so that the supply of the plasma generation gas from the gas supply unit 13 to the plasma supply unit 12 is started in a state where the substrate S is stored in the storage unit 11. . Further, the control unit 30 controls driving of the plasma supply unit 12 so that plasma is generated over a predetermined time from the plasma generation gas supplied to the plasma supply unit 12.
  • the control unit 30 controls the plasma supply unit 12 so that plasma generation is started after the flow rate of the plasma generation gas is stabilized (for example, after a predetermined time has elapsed from the supply of the plasma generation gas). It is preferable to control.
  • the above-described plasma generation gas corresponds to the first plasma generation gas.
  • hydrogen gas or a gas in which hydrogen gas and a rare gas are combined corresponds to the second plasma generating gas.
  • the plasma generated from the first plasma generation gas corresponds to the first plasma
  • the plasma generated from the second plasma generation gas corresponds to the second plasma.
  • the control unit 30 may control the driving of the gas supply unit 13 so that the supply of the second plasma generation gas is started after the first plasma is supplied to the storage unit 11.
  • the control unit 30 controls the driving of the gas supply unit 13 to gradually reduce the flow rate of the additive gas of the first plasma generating gas, thereby causing the gas containing the additive gas (that is, the first plasma generating gas).
  • Supply to a supply of a gas not containing an additive gas (that is, the second plasma generation gas) may be changed.
  • the control unit 30 controls the driving of the gas supply unit 13 to reduce the flow rate of the additive gas of the first plasma generation gas at a time, thereby reducing the gas containing the additive gas (first plasma generation gas).
  • the gas supply state may be changed from supply to supply of a gas not containing an additive gas (second plasma generation gas).
  • the control unit 30 controls driving of the plasma supply unit 12 so that the second plasma is generated from the second plasma generation gas over a predetermined time.
  • the control unit 30 When generating the second plasma, the control unit 30 continues the gas supply and the high-frequency power supply after the first plasma generation so that the gas supply unit 13 and the gas supply unit 13 start generating the second plasma.
  • the high frequency power supply 23 may be controlled. That is, the generation of the first plasma and the generation of the second plasma may be performed continuously.
  • the control unit 30 stops the supply of the high-frequency power while continuing the supply of the gas, and then starts the generation of the second plasma by restarting the supply of the high-frequency power. In this manner, the gas supply unit 13 and the high frequency power supply 23 may be controlled.
  • control unit 30 once stops the supply of the high-frequency power and the supply of the gas, and then restarts the supply of the gas and the supply of the high-frequency power, thereby starting the generation of the second plasma.
  • the mixed gas is generated by mixing the additive gas and the hydrogen gas so that the flow rate ratio, which is the ratio of the flow rate of the additive gas to the flow rate of the hydrogen gas, becomes 1/500 or more.
  • plasma is generated from the mixed gas or a gas in which the mixed gas and the rare gas are combined.
  • the oxide film is reduced by applying plasma to the oxide film formed on the substrate S.
  • the substrate S may be heated.
  • the temperature of the substrate S when the substrate S is subjected to plasma treatment is 50 ° C. or higher, and preferably 150 ° C. or higher.
  • the upper limit value of the temperature of the substrate S when the substrate S is subjected to plasma processing is not particularly limited, but the upper limit value may be a temperature that can protect the substrate S, for example, 350 ° C. or less.
  • control unit 30 controls the driving of the gas supply unit 13 so that the flow rate ratio in the mixed gas supplied by the gas supply unit 13 is 1/500 or more. Then, the control unit 30 controls driving of the high frequency power source 23 to apply a high frequency voltage from the high frequency power source 23 to the plasma source 22, thereby generating plasma from the plasma generating gas inside the plasma generation chamber 21.
  • the additive gas contained in the mixed gas is an active species generated from hydrogen gas. It is preferable to suppress the deactivation of. Therefore, the ratio of the active species that reach the oxide film among the active species generated from hydrogen gas increases, and as a result, the reduction rate of the oxide film per power consumption increases.
  • the second plasma generated from the second plasma generating gas is reduced. You may apply to the board
  • control unit 30 may control the gas supply unit 13 and the plasma supply unit 12 to perform the following processing.
  • the first plasma generation gas is supplied from the gas supply unit 13 to the plasma supply unit 12, and the first plasma is generated from the first plasma generation gas by the plasma supply unit 12.
  • a 1st plasma is supplied to the accommodating part 11, and an oxide film is reduce
  • the supply of the additive gas from the gas supply unit 13 to the plasma supply unit 12 is stopped to supply the second plasma generation gas to the plasma supply unit 12, and the plasma supply unit 12 supplies the second plasma generation gas from the second plasma generation gas. 2 Plasma is generated.
  • the second plasma is supplied to the accommodating portion 11.
  • the second plasma is supplied to the substrate S after the reduction of the oxide film using the first plasma. For this reason, at least one of oxygen atoms and nitrogen atoms remaining on the substrate S after the reduction of the oxide film using the first plasma can be removed from the substrate S by the second plasma.
  • FIG. 2 is a graph showing the reduction rate when the oxide film is reduced using only hydrogen gas
  • FIG. 3 shows the reduction of the oxide film using the first plasma generating gas containing nitrogen gas as an additive gas
  • FIG. 4 is a graph showing the reduction rate when the oxide film is reduced using the first plasma generation gas containing oxygen gas as the additive gas.
  • the reduction rate of the oxide film was calculated by the following method. First, a copper film was formed on the surface of the substrate S, and the reflectance of the copper film was measured using light having a wavelength of 436 nm. And the copper film was forcedly oxidized by thermal oxidation, and the reflectance of the copper film after forced oxidation was measured. Next, the oxide film formed on the surface of the copper film was reduced using plasma generated from each gas, and the reflectance of the copper film after reduction was measured. The ratio of the reflectance in the copper film after reduction to the reflectance in the copper film after forced oxidation was calculated as the reduction ratio.
  • the flow rate of hydrogen gas, the flow rate of argon gas, the pressure inside the storage unit 11, the processing time, and the temperature of the substrate S were set to the same conditions regardless of whether or not the additive gas was included.
  • the flow rate of hydrogen gas was set to 1000 sccm
  • the flow rate of argon gas was set to 200 sccm
  • the internal pressure of the container 11 was set to 70 Pa
  • the processing time was set to 70 seconds
  • the temperature of the substrate S was set to 150 ° C.
  • the microwave is used as the plasma source 22 and the oxide film is reduced using the first plasma generation gas including the mixed gas (hydrogen gas and additive gas)
  • the plasma source 22 is supplied regardless of the type of the additive gas.
  • the high frequency power supplied was set to 500W.
  • the reduction rate is 1.04, and hydrogen plasma is generated by supplying 1000 W of high frequency power to the plasma source 22.
  • the reduction rate was found to be 1.10.
  • the reduction rate is 1.05
  • the flow rate of nitrogen gas is 2 sccm and the flow rate ratio is 1/500.
  • the reduction rate was found to be 1.40.
  • the flow rate of nitrogen gas is 5 sccm and the flow rate ratio is 1/200
  • the reduction rate is 1.50.
  • the flow rate of nitrogen gas is 10 sccm and the flow rate ratio is 1/100
  • the reduction rate is 1.50. It was found that the reduction rate was 1.38 when the flow rate of nitrogen gas was 50 sccm and the flow rate ratio was 1/20.
  • the reduction rate is 1.03, the flow rate of oxygen gas is 1 sccm, and the flow rate ratio is 1 /
  • the reduction rate was found to be 1.18.
  • the reduction rate is 1.57 when the flow rate of oxygen gas is 2 sccm and the flow rate ratio is 1/500, and the reduction rate is 1.57 when the flow rate of oxygen gas is 5 sccm and the flow rate ratio is 1/200. It was found to be 1.52.
  • the reduction rate is 1.66, and when the flow rate of oxygen gas is 50 sccm and the flow rate ratio is 1/20, the reduction rate is It was found to be 1.72.
  • the oxide film is formed by plasma generated only from hydrogen gas. It was observed that the reduction rate was greatly increased compared to the reduction. That is, it was recognized that the reduction rate of the oxide film per power consumption was increased.
  • the flow rate ratio is 1/500 or more, even if the high frequency power supplied to the plasma source 22 is 500 W, plasma is generated by supplying high frequency power of 1000 W to the plasma source 22 using only hydrogen gas.
  • the reduction rate is higher than when. Therefore, by mixing the additive gas with the hydrogen gas, the effect of increasing the reduction rate of the oxide film can be increased rather than simply increasing the high-frequency power supplied to the plasma source 22.
  • the flow rate ratio is 1/500 or more 1 / It is preferably 10 or less, more preferably 1/500 or more and 1/20 or less, and further preferably 1/500 or more and 1/100 or less.
  • the flow rate ratio is 1/500 or more 1 / It is preferably 10 or less, and more preferably 1/500 or more and 1/20 or less.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the emission intensity of hydrogen plasma using a plasma emission monitor in Test Examples 1 to 3 below. In each of Test Examples 1 to 3, microwaves were used as the plasma source 22.
  • Test Example 1 plasma was generated using hydrogen gas as the plasma generating gas.
  • the flow rate of hydrogen gas was set to 1000 sccm
  • the flow rate of argon gas was set to 200 sccm
  • the high-frequency power supplied to the plasma source 22 was set to 500 W.
  • Test Example 2 plasma was generated using a first plasma generating gas containing nitrogen gas as an additive gas.
  • the flow rate ratio was set to 1/500 by setting the flow rate of hydrogen gas to 1000 sccm and the flow rate of nitrogen gas to 2 sccm.
  • the argon gas flow rate was set to 200 sccm, and the high-frequency power supplied to the plasma source 22 was set to 500 W.
  • Test Example 3 plasma was generated using hydrogen gas as the plasma generating gas.
  • the flow rate of hydrogen gas was set to 1000 sccm
  • the flow rate of argon gas was set to 200 sccm
  • the high-frequency power supplied to the plasma source 22 was set to 1000 W.
  • the reduction rate under the condition of Test Example 1 is 1.04, and the reduction rate under the condition of Test Example 3 is 1.10, while the description has been given above.
  • the reduction rate under the conditions of Test Example 2 is 1.40. Therefore, the reduction rate in Test Example 2 does not increase because the amount of active species contained in the plasma generated from hydrogen gas is larger than that in Test Example 1. Rather, in Test Example 2, the deactivation of active species is suppressed by suppressing recombination of hydrogen radicals, for example, with an additive gas (nitrogen gas). As a result, the amount of active species reaching the oxide film of the substrate S increases, and as a result, the reduction rate in Test Example 2 is higher than the reduction rate in Test Example 1 (and Test Example 3). .
  • Test Example 4 A tantalum layer having a thickness of 5 nm was formed on the surface of the substrate, and a first copper layer having a thickness of 150 nm was formed on the surface of the tantalum layer to form a laminate. And after leaving a laminated body in air
  • Test Example 5 The analytical substrate of Test Example 5 is obtained by the same method as in Test Example 4 except that the laminate is left in the atmosphere and then the reduction treatment is performed on the laminate before forming the second copper layer. It was.
  • the flow rate of hydrogen gas is 1000 sccm
  • the flow rate of argon gas is 200 sccm
  • the flow rate of oxygen gas as an additive gas is 2 sccm
  • the internal pressure of the storage unit 11 is 70 Pa
  • the high-frequency power is 500 W
  • the time was set to 10 seconds
  • the temperature of the substrate S was set to 150 ° C.
  • a microwave was used as the plasma source 22.
  • Test Example 6 The analysis substrate of Test Example 6 was obtained in the same manner as in Test Example 5 except that the treatment time was set to 60 seconds in the reduction process.
  • Test Example 7 The analysis substrate of Test Example 7 was obtained by the same method as Test Example 6 except that nitrogen gas was used as the additive gas in the reduction treatment.
  • Test Example 8 After reducing the surface of the first copper layer under the same conditions as in Test Example 5, and before processing the surface of the first copper layer using the second plasma generating gas before forming the second copper layer, The analysis substrate of Test Example 8 was obtained by the same method as Test Example 5.
  • the flow rate of hydrogen gas is 1000 sccm
  • the flow rate of argon gas is 200 sccm
  • the internal pressure of the housing portion 11 is 70 Pa
  • the high frequency power 500 W
  • the processing time was set to 60 seconds.
  • the concentration of oxygen atoms on the surface of the first copper layer is 1.5 ⁇ 10 22 atoms / cm 3 and the concentration of nitrogen atoms is 1.0 ⁇ . 10 19 atoms / cm 3
  • the concentration of carbon atoms was 2.0 ⁇ 10 19 atoms / cm 3
  • the concentration of hydrogen atoms was 5.0 ⁇ 10 20 atoms / cm 3 .
  • the concentration of oxygen atoms on the surface of the first copper layer is 8.0 ⁇ 10 19 atoms / cm 3
  • the concentration of nitrogen atoms and the concentration of carbon atoms were comparable to the detection lower limit. In other words, it was recognized that almost no nitrogen atom, carbon atom, or hydrogen atom remained on the surface of the first copper layer.
  • the concentration of oxygen atoms on the surface of the first copper layer is 9.0 ⁇ 10 19 atoms / cm 3
  • the concentration of nitrogen atoms and the concentration of carbon atoms It was confirmed that both the hydrogen atom concentration and the hydrogen atom concentration were comparable to the detection lower limit. In other words, it was recognized that almost no nitrogen atom, carbon atom, or hydrogen atom remained on the surface of the first copper layer.
  • the concentration of oxygen atoms on the surface of the first copper layer is about the same as the lower limit of detection, and the concentration of nitrogen atoms is 6.0 ⁇ 10 19 atoms / It was cm 3 , the carbon atom concentration was 2.0 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 , and the hydrogen atom concentration was found to be comparable to the detection lower limit. In other words, it was recognized that oxygen atoms and hydrogen atoms hardly remained on the surface of the first copper layer.
  • the oxygen atom concentration, the nitrogen atom concentration, the carbon atom concentration, and the hydrogen atom concentration on the surface of the first copper layer are all lower detection limits.
  • the oxygen atom concentration, the nitrogen atom concentration, the carbon atom concentration, and the hydrogen atom concentration on the surface of the first copper layer are all lower detection limits.
  • the oxide film is reduced. Then, after the oxide film is reduced by using the plasma of the first plasma generating gas, if the substrate is processed by using the plasma of the second plasma generating gas, oxygen atoms contained in the additive gas are removed from the surface of the substrate. be able to.
  • the plasma of the second plasma generating gas is used. When the substrate is processed, nitrogen atoms contained in the additive gas can be removed from the surface of the substrate.
  • the effects listed below can be obtained. (1) Compared with the case where plasma is generated only from hydrogen gas, plasma is generated from a mixed gas of hydrogen gas and additive gas, so that the deactivation of active species generated from hydrogen gas is caused by the additive gas. It is suitably suppressed. For this reason, the ratio of the active species reaching the oxide film among the active species generated from the hydrogen gas increases, and as a result, the reduction rate of the oxide film per power consumption increases.
  • the additive gas is oxygen gas and the flow ratio is 1/10 or less, deactivation of active species can be suppressed and oxygen atoms in the plasma can be prevented from remaining on the substrate.
  • the additive gas is nitrogen gas and the flow rate ratio is 1/10 or less, deactivation of active species can be suppressed, and nitrogen atoms in the plasma can be prevented from remaining on the substrate.
  • the substrate S is processed by using the second plasma, thereby removing at least one of oxygen atoms and nitrogen atoms remaining on the substrate S by using the first plasma. be able to.
  • the additive gas is nitrogen gas
  • the flow rate ratio may be larger than 1/10 as long as the oxide film on the substrate S can be reduced.
  • the upper limit value of the flow rate ratio in the mixed gas is appropriately selected from a range in which nitrogen atoms remaining on the surface of the substrate S do not affect the processing result of the subsequent process.
  • the flow rate ratio may be larger than 1/10 as long as the oxide film on the substrate S can be reduced.
  • the upper limit value of the flow rate ratio in the mixed gas is appropriately selected from a range in which oxygen atoms remaining on the surface of the substrate S do not affect the processing result of the subsequent process.
  • the hydrogen gas may have a flow rate other than 1000 sccm.
  • the upper limit value of the flow rate ratio in the mixed gas is appropriately selected from a range in which nitrogen atoms and / or oxygen atoms remaining on the surface of the substrate S do not affect the processing result of the subsequent process.
  • the plasma supply unit 12 is not limited to a configuration that generates plasma outside the storage unit 11 and supplies the plasma to the storage unit 11, but may be configured to generate plasma inside the storage unit 11. In such a configuration, if the plasma supply unit 12 includes, for example, the storage unit 11, an inductively coupled plasma (ICP) coil disposed around the storage unit 11, and a power source that applies a high-frequency voltage to the ICP coil. Good.
  • ICP inductively coupled plasma

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

基板処理装置（１０）は、基板（Ｓ）を収容する収容部（１１）と、プラズマ生成用ガスを供給するガス供給部（１３）と、プラズマ生成用ガスからプラズマを生成して収容部（１１）にプラズマを供給するプラズマ供給部（１２）とを備える。プラズマ生成用ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含む。ガス供給部（１３）は、水素ガスの流量に対する添加ガスの流量の比が１／５００以上となるようにプラズマ生成用ガスをプラズマ供給部（１２）に供給する。

Description

基板処理方法、および、基板処理装置
　本発明は、基板の表面に形成された酸化膜を還元するための基板処理方法および基板処理装置に関する。
　コンタクトホールなどから露出する金属膜の表面に形成された酸化膜を還元する方法として、水素含有ガスとヘリウムガスとを含む混合ガスのプラズマを用いる方法が知られている。この方法では、酸化膜に含まれる酸素がプラズマ中に含まれる水素イオンや水素ラジカルと反応することによって酸化膜が還元される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１－２０３１９４号公報
　ところで、上述した方法では、プラズマの生成に要する消費電力当たりの酸化膜の還元速度を高めることが求められている。
　本発明は、消費電力当たりの酸化膜の還元速度を高めることができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。
　一態様による基板処理方法は、水素ガスと添加ガスとを混合することによって混合ガスを生成すること、前記混合ガスまたは前記混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスからプラズマを生成すること、基板上に形成された酸化膜を前記プラズマによって還元することを備える。前記添加ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含む。前記混合ガスを生成することは、前記水素ガスの流量に対する前記添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように前記添加ガスと前記水素ガスとを混合することを含む。
　一態様による基板処理装置は、基板を収容する収容部と、プラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、前記ガス供給部によって供給された前記プラズマ生成用ガスからプラズマを生成して、前記収容部に前記プラズマを供給するプラズマ供給部とを備える。前記プラズマ生成用ガスは、水素ガスと添加ガスとの混合ガス、または前記混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスである。前記添加ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含む。前記ガス供給部は、前記水素ガスの流量に対する前記添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように前記プラズマ生成用ガスを前記プラズマ供給部に供給するように構成されている。
　上記方法および装置によれば、水素ガスのみあるいは水素ガスと希ガスとが混合されたガスからプラズマが生成される場合と比べて、水素ガスと添加ガスとの混合ガスからプラズマが生成されることによって、水素ガスから生成された活性種の失活が添加ガスによって好適に抑えられる。そのため、水素ガスから生成された活性種のうち、酸化膜に到達する活性種の割合が高まり、結果として、消費電力当たりの酸化膜の還元速度が高まる。
　一実施形態において、前記添加ガスは酸素ガスとすることができる。前記流量比は１／１０以下であることが好ましい。
　この方法によれば、活性種の失活を抑えられるとともに、プラズマ中の酸素が基板に残ることを抑えることが可能となる。
　一実施形態において、前記添加ガスは窒素ガスとすることができる。前記流量比は１／１０以下であることが好ましい。
　この方法によれば、活性種の失活を抑えられるとともに、プラズマ中の窒素が基板に残ることを抑えることが可能となる。
　一実施形態では、上記基板処理方法において、前記酸化膜を還元することは、前記プラズマを第１プラズマとして用いて前記酸化膜を還元することを含み、方法は更に、前記酸化膜を前記第１プラズマによって還元した後に前記添加ガスの供給を停止することによって、前記水素ガスまたは前記水素ガスと前記希ガスとを組み合わせたガスから第２プラズマを生成すること、および前記第２プラズマを前記基板に適用することを含んでもよい。
　また、一実施形態では、上記基板処理装置において、前記ガス供給部は、前記プラズマ生成用ガスを第１プラズマ生成用ガスとして供給可能であるとともに、前記水素ガスまたは前記水素ガスと前記希ガスとを組み合わせたガスを第２プラズマ生成用ガスとして供給可能である。装置はさらに制御部をさらに備える。この場合、前記制御部は、前記ガス供給部から前記プラズマ供給部に前記第１プラズマ生成用ガスを供給すること、前記プラズマ供給部によって前記第１プラズマ生成用ガスから第１プラズマを生成して前記収容部へ前記第１プラズマを供給すること、前記収容部へ前記第１プラズマを供給した後に前記添加ガスの供給を停止することによって前記ガス供給部から前記プラズマ供給部に前記第２プラズマ生成用ガスを供給すること、前記プラズマ供給部によって前記第２プラズマ生成用ガスから第２プラズマを生成して前記収容部へ前記第２プラズマを供給することを含む処理を実行するように前記プラズマ供給部および前記ガス供給部を制御するように構成されている。
　上記方法および装置によれば、第１プラズマによって酸化膜を還元した後に基板に残存した酸素原子および窒素原子の少なくとも一方を、第２プラズマを用いた基板処理によって取り除くことができる。
本発明の一実施形態における基板処理装置を示す概略ブロック図である。 水素ガスを用いて銅膜表面の酸化膜を還元したときの銅膜の反射率の変化と還元率とを示すグラフである。 窒素ガスを添加ガスとして含む第１プラズマ生成用ガスを用いて銅膜表面の酸化膜を還元したときの銅膜の反射率の変化と還元率とを示すグラフである。 酸素ガスを添加ガスとして含む第１プラズマ生成用ガスを用いて銅膜表面の酸化膜を還元したときの銅膜の反射率の変化と銅膜の還元率とを示すグラフである。 水素プラズマの発光スペクトルと発光強度との関係を示すグラフである。 試験例４の分析用基板におけるＳＩＭＳによる表面分析の結果を示すグラフである。 試験例５の分析用基板におけるＳＩＭＳによる表面分析の結果を示すグラフである。 試験例６の分析用基板におけるＳＩＭＳによる表面分析の結果を示すグラフである。 試験例７の分析用基板におけるＳＩＭＳによる表面分析の結果を示すグラフである。 試験例８の分析用基板におけるＳＩＭＳによる表面分析の結果を示すグラフである。
　図１から図１０を参照して、基板処理方法および基板処理装置の一実施形態を説明する。以下では、基板処理装置の構成、基板処理方法、実施例を順番に説明する。
　［基板処理装置の構成］
　図１を参照して基板処理装置の構成を説明する。
　図１が示すように、基板処理装置１０は、基板Ｓを収容する収容部１１と、収容部１１にプラズマを供給するプラズマ供給部１２と、プラズマ供給部１２にガスを供給するガス供給部１３とを備えている。
　ガス供給部１３は、プラズマ生成用ガスをプラズマ供給部１２に供給する。プラズマ生成用ガスは、混合ガス、または混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスであり、混合ガスは、水素ガスと添加ガスとを混合したガスである。添加ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含む。ガス供給部１３は、プラズマ供給部１２にプラズマ生成用ガスを供給するとき、水素ガスの流量に対する添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように、混合ガスにおける水素ガスの流量と添加ガスの流量とを調節する。プラズマ供給部１２は、ガス供給部１３から供給されたプラズマ生成用ガスからプラズマを生成し、プラズマを収容部１１に供給する。
　ガス供給部１３は、例えば、水素ガス用のマスフローコントローラと、添加ガス用のマスフローコントローラとを含む。各マスフローコントローラは、基板処理装置１０の外部に位置する各ガスのボンベに接続されている。ガス供給部１３の供給する添加ガスは、例えば、窒素ガス、酸素ガス、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、アンモニア、および水（Ｈ２Ｏガス）からなる群から選択される少なくとも１つである。添加ガスは、窒素ガスまたは酸素ガスであることが好ましい。
　ガス供給部１３は、混合ガス（水素ガスと添加ガス）に加えて、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの希ガスをプラズマ供給部１２に供給してもよい。希ガスは、混合ガスからのプラズマの生成や混合ガスの流れを補助するための補助ガスとして機能する。この場合には、ガス供給部１３は、補助ガス用のマスフローコントローラを含んでいればよい。
　プラズマ供給部１２は、プラズマ生成室２１、プラズマ源２２、および高周波電源２３を備えている。プラズマ生成室２１は収容部１１に接続されている。プラズマ生成室２１に形成されたガス供給口２１ａには、ガス供給部１３が接続されている。
　プラズマ源２２は、プラズマ生成室２１の周りに配置されている。プラズマ源２２には、プラズマ源２２に高周波電圧を印加する高周波電源２３が接続されている。プラズマ源２２は、混合ガスからプラズマを生成することが可能であれば、誘導結合方式のプラズマ源であってもよいし、マグネトロン方式のプラズマ源であってもよい。
　プラズマ供給部１２は、プラズマ生成室２１にプラズマ生成用ガスが供給されている状態で、プラズマ源２２に高周波電源２３から高周波電圧を印加することにより、プラズマ生成用ガスからプラズマを生成する。そして、プラズマ供給部１２は、プラズマ生成室２１から収容部１１にプラズマを供給する。
　プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマには、水素ガスから生成された活性種が含まれ、活性種は、例えば、還元性を有する水素イオンおよび水素ラジカルなどである。
　収容部１１は、プラズマ生成室２１に接続されるプラズマ供給口を含む。収容部１１内において、このプラズマ供給口と対向する位置には、拡散部１４が配置されている。プラズマ生成室２１から収容部１１に供給されたプラズマは、拡散部１４と衝突することによって、収容部１１内においてプラズマ供給口の径方向に拡散する。
　収容部１１の内部には、基板Ｓを支持する支持部１５が配置されている。支持部１５は、例えば、基板Ｓが載置されるステージであってもよいし、基板Ｓの周囲を把持するクランプであってもよい。支持部１５は、基板Ｓを加熱する図示されない加熱機構を有し、例えば、加熱機構には、抵抗加熱など公知の機構が採用される。基板Ｓには、プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマが供給される。基板Ｓは、例えば、シリコン層と、銅などから形成された金属層などの導電層と、導電層の表面に形成された酸化膜とを含む。
　収容部１１は、プラズマ供給口とは反対側の壁に形成された排気口１１ａを含む。排気口１１ａには排気部１６が接続されている。排気部１６は、例えば、収容部１１の内部の圧力を調節する圧力調節弁や各種のポンプを含み、収容部１１の内部の圧力を所定の圧力まで減圧する。
　基板処理装置１０は制御部３０を備え、制御部３０は、プラズマ供給部１２の駆動と、ガス供給部１３の駆動とを制御する。
　制御部３０は、例えば、高周波電源２３の駆動を制御することによってプラズマ供給部１２の駆動を制御する。例えば、制御部３０は、高周波電源２３からプラズマ源２２に高周波電力を供給するタイミング、および高周波電源２３が供給する電力の大きさなどを制御する。
　制御部３０は、例えば、各マスフローコントローラの駆動を制御することによってガス供給部１３の駆動を制御する。例えば、制御部３０は、各マスフローコントローラがプラズマ生成室２１に向けてガスを供給するタイミング、およびプラズマ生成室２１に供給するガスの流量などを制御する。
　例えば、制御部３０は、収容部１１に基板Ｓが収容された状態でガス供給部１３からプラズマ供給部１２に対するプラズマ生成用ガスの供給が開始されるようにガス供給部１３の駆動を制御する。また、制御部３０は、プラズマ供給部１２に供給されたプラズマ生成用ガスからプラズマが所定の時間にわたり生成されるようにプラズマ供給部１２の駆動を制御する。
　なお、制御部３０は、プラズマ生成用ガスの流量が安定した後（例えば、プラズマ生成用ガスの供給から所定の時間が経過した後）にプラズマの生成が開始されるようにプラズマ供給部１２を制御することが好ましい。
　本実施形態では、上述したプラズマ生成用ガスが第１プラズマ生成用ガスに相当する。また、水素ガス、または水素ガスと希ガスとを組み合わせたガス（つまり、第１プラズマ生成用ガスから添加ガスを除いたガス）が第２プラズマ生成用ガスに相当する。そして、第１プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマが第１プラズマに相当し、第２プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマが第２プラズマに相当する。
　制御部３０は、第１プラズマが収容部１１に供給された後に、第２プラズマ生成用ガスの供給が開始されるようにガス供給部１３の駆動を制御してもよい。例えば、制御部３０は、ガス供給部１３の駆動を制御して、第１プラズマ生成用ガスの添加ガスの流量を徐々に下げることにより、添加ガスを含むガス（つまり、第１プラズマ生成用ガス）の供給から添加ガスを含まないガス（つまり、第２プラズマ生成用ガス）の供給へとガス供給状態を遷移させてもよい。あるいは、制御部３０は、ガス供給部１３の駆動を制御して、第１プラズマ生成用ガスの添加ガスの流量を一度に下げることにより、添加ガスを含むガス（第１プラズマ生成用ガス）の供給から添加ガスを含まないガス（第２プラズマ生成用ガス）の供給へとガス供給状態を遷移させてもよい。また、制御部３０は、第２プラズマ生成用ガスから第２プラズマが所定の時間にわたり生成されるようにプラズマ供給部１２の駆動を制御する。
　なお、第２プラズマの生成に際し、制御部３０は、第１プラズマの生成後もガスの供給と高周波電力の供給とを継続することで第２プラズマの生成を開始するようにガス供給部１３および高周波電源２３を制御してもよい。すなわち、第１プラズマの生成と第２プラズマの生成を連続的に行ってもよい。あるいは、制御部３０は、第１プラズマの生成後、ガスの供給を継続する一方で高周波電力の供給を一度停止し、その後、高周波電力の供給を再開することで第２プラズマの生成を開始するようにガス供給部１３および高周波電源２３を制御してもよい。あるいは、制御部３０は、第１プラズマの生成後、高周波電力の供給とガスの供給を共に一度停止し、その後、ガスの供給と高周波電力の供給を再開することで第２プラズマの生成を開始するようにガス供給部１３および高周波電源２３を制御してもよい。
　［基板処理方法］
　上述した基板処理装置にて実施される基板処理方法を説明する。
　基板処理方法では、まず、水素ガスの流量に対する添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように添加ガスと水素ガスとを混合することによって混合ガスを生成する。その後、混合ガス、または混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスからプラズマを生成する。そして、基板Ｓ上に形成された酸化膜にプラズマを適用することによって、酸化膜を還元する。基板Ｓがプラズマ処理されるとき、基板Ｓは加熱されていてもよい。例えば、基板Ｓがプラズマ処理されるときの基板Ｓの温度は５０℃以上であり、１５０℃以上であることが好ましい。基板Ｓがプラズマ処理されるときの基板Ｓの温度の上限値は特に制限されないが、上限値は、基板Ｓを保護することができる温度であればよく、例えば、３５０℃以下であればよい。
　本例では、制御部３０は、ガス供給部１３によって供給される混合ガスにおける流量比が１／５００以上となるようにガス供給部１３の駆動を制御する。そして、制御部３０が高周波電源２３の駆動を制御して高周波電源２３からプラズマ源２２に高周波電圧を印加し、プラズマ生成室２１の内部にてプラズマ生成用ガスからプラズマを生成する。
　これにより、排気部１６によって収容部１１内に形成されたガスの流れに応じて基板Ｓにプラズマが適用され、基板Ｓの酸化膜が還元される。
　こうした方法および装置によれば、水素ガスのみ、あるいは水素ガスと希ガスとの混合ガスからプラズマが生成される場合と比べて、混合ガスに含まれる添加ガスが、水素ガスから生成された活性種の失活を好適に抑えるものとなる。そのため、水素ガスから生成された活性種のうち、酸化膜に到達する活性種の割合が高まり、結果として、消費電力当たりの酸化膜の還元速度が高まる。
　また、基板処理方法では、酸化膜を還元する処理において、第１プラズマ生成用ガスから生成された第１プラズマによって酸化膜を還元した後に、第２プラズマ生成用ガスから生成された第２プラズマを基板Ｓに適用してもよい。
　この場合、例えば、制御部３０は、以下の処理を実行するようにガス供給部１３およびプラズマ供給部１２を制御してもよい。まず、ガス供給部１３からプラズマ供給部１２に第１プラズマ生成用ガスを供給し、プラズマ供給部１２によって第１プラズマ生成用ガスから第１プラズマを生成する。そして、第１プラズマを収容部１１へ供給して第１プラズマにより酸化膜を還元する。その後、ガス供給部１３からプラズマ供給部１２への添加ガスの供給を停止することによってプラズマ供給部１２に第２プラズマ生成用ガスを供給し、プラズマ供給部１２によって第２プラズマ生成用ガスから第２プラズマを生成する。そして、第２プラズマを収容部１１へ供給する。
　こうした方法および装置によれば、第１プラズマを用いた酸化膜の還元の後、基板Ｓに対し第２プラズマが供給される。このため、第１プラズマを用いて酸化膜の還元を行った後に基板Ｓに残存した酸素原子および窒素原子の少なくとも一方を、第２プラズマによって基板Ｓから取り除くことができる。
　［試験例］
　図２から図１０を参照して試験例を説明する。
　［混合ガスにおける流量比］
　図２は、水素ガスのみを用いて酸化膜を還元したときの還元率を示すグラフであり、図３は、窒素ガスを添加ガスとして含む第１プラズマ生成用ガスを用いて酸化膜を還元したときの還元率を示すグラフであり、図４は、酸素ガスを添加ガスとして含む第１プラズマ生成用ガスを用いて酸化膜を還元したときの還元率を示すグラフである。
　なお、酸化膜の還元率は、以下の方法で算出した。まず、基板Ｓの面に銅膜を形成し、４３６ｎｍの波長の光を用いて銅膜の反射率を測定した。そして、銅膜を熱酸化によって強制酸化し、強制酸化後の銅膜の反射率を測定した。次いで、各ガスから生成されたプラズマを用いて銅膜の表面に形成された酸化膜を還元し、還元後の銅膜の反射率を測定した。強制酸化後の銅膜における反射率に対する還元後の銅膜における反射率の比を還元率として算出した。
　また、水素ガスの流量、アルゴンガスの流量、収容部１１の内部の圧力、処理時間、および基板Ｓの温度は、添加ガスが含まれるか否かに関わらず同じ条件に設定した。本例では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、収容部１１の内部の圧力を７０Ｐａ、処理時間を７０秒、基板Ｓの温度を１５０℃に設定した。そして、プラズマ源２２としてマイクロ波を用い、混合ガス（水素ガスと添加ガス）を含む第１プラズマ生成用ガスを用いて酸化膜を還元するときには、添加ガスの種類に関わらず、プラズマ源２２に供給される高周波電力を５００Ｗに設定した。
　図２に示すように、プラズマ源２２に５００Ｗの高周波電力を供給して水素プラズマを生成したときには還元率が１．０４であり、プラズマ源２２に１０００Ｗの高周波電力を供給して水素プラズマを生成したときには還元率が１．１０であることが認められた。
　図３に示すように、窒素ガスの流量が１ｓｃｃｍであって流量比が１／１０００であるときには還元率が１．０５であり、窒素ガスの流量が２ｓｃｃｍであって流量比が１／５００であるときには還元率が１．４０であることが認められた。また、窒素ガスの流量が５ｓｃｃｍであって流量比が１／２００であるときには還元率が１．５０であり、窒素ガスの流量が１０ｓｃｃｍであって流量比が１／１００であるときには還元率が１．４５であり、窒素ガスの流量が５０ｓｃｃｍであって流量比が１／２０であるときには還元率が１．３８であることが認められた。
　図４に示すように、酸素ガスの流量が０．５ｓｃｃｍであって流量比が１／２０００であるときには還元率が１．０３であり、酸素ガスの流量が１ｓｃｃｍであって流量比が１／１０００であるときには還元率が１．１８であることが認められた。また、酸素ガスの流量が２ｓｃｃｍであって流量比が１／５００であるときには還元率が１．５７であり、酸素ガスの流量が５ｓｃｃｍであって流量比が１／２００であるときには還元率が１．５２であることが認められた。また、酸素ガスの流量が１０ｓｃｃｍであって流量比が１／１００であるときには還元率が１．６６であり、酸素ガスの流量が５０ｓｃｃｍであって流量比が１／２０であるときには還元率が１．７２であることが認められた。
　このように、添加ガスが窒素ガスであるときだけでなく、添加ガスが酸素ガスであるときにも、流量比が１／５００以上であれば、水素ガスのみから生成されたプラズマによって酸化膜を還元するときと比べて、還元率が大きく高まることが認められた。すなわち、消費電力当たりの酸化膜の還元速度が高まることが認められた。
　また、流量比が１／５００以上であれば、プラズマ源２２に供給する高周波電力が５００Ｗであっても、水素ガスのみを用いてプラズマ源２２に１０００Ｗの高周波電力を供給してプラズマを生成したときよりも還元率が高まる。従って、水素ガスに添加ガスを混合することで、プラズマ源２２に供給する高周波電力を単純に大きくするよりも、酸化膜の還元率を高める効果を上げることができる。
　添加ガスが窒素ガスであるとき、消費電力当たりの酸化膜の還元速度を高め、かつ還元後の基板に窒素原子が残存することを好適に抑えるには、流量比は、１／５００以上１／１０以下であることが好ましく、１／５００以上１／２０以下であることがより好ましく、１／５００以上１／１００以下であることがさらに好ましい。
　添加ガスが酸素ガスであるとき、消費電力当たりの酸化膜の還元速度を高め、かつ還元後の基板に酸素原子が残存することを好適に抑えるには、流量比は、１／５００以上１／１０以下であることが好ましく、１／５００以上１／２０以下であることがより好ましい。
　［水素プラズマの発光強度］
　図５を参照して水素プラズマの発光強度を説明する。図５は、以下の試験例１～３において、プラズマ発光モニターによって水素プラズマの発光強度を測定した結果を示すグラフである。なお、試験例１～３の各々では、プラズマ源２２としてマイクロ波を用いた。
　［試験例１］
　試験例１では、プラズマ生成用ガスとして水素ガスを用いてプラズマを発生させた。この試験例１では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、プラズマ源２２に供給する高周波電力を５００Ｗに設定した。
　［試験例２］
　試験例２では、窒素ガスを添加ガスとして含む第１プラズマ生成用ガスを用いてプラズマを発生させた。この試験例２では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍに設定しかつ窒素ガスの流量を２ｓｃｃｍに設定することにより流量比を１／５００に設定した。また、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、プラズマ源２２に供給する高周波電力を５００Ｗに設定した。
　［試験例３］
　試験例３では、プラズマ生成用ガスとして水素ガスを用いてプラズマを発生させた。この試験例３では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、プラズマ源２２に供給する高周波電力を１０００Ｗに設定した。
　図５に示すように、試験例１の発光強度よりも試験例２の発光強度が大きく、試験例２の発光強度よりも試験例３の発光強度が大きいことが認められた。また、試験例１の発光強度と試験例２の発光強度との差よりも、試験例２の発光強度と試験例３の発光強度との差が大きいことが認められた。
　ここで、先に説明した図２に示すように、試験例１の条件における還元率が１．０４であり、試験例３の条件における還元率が１．１０である一方で、先に説明した図３に示すように、試験例２の条件における還元率が１．４０である。そのため、試験例２における還元率は、水素ガスから生成されたプラズマ中に含まれる活性種の量が試験例１よりも大きくなるために高まるのではない。むしろ、試験例２では、添加ガス（窒素ガス）により例えば水素ラジカルの再結合が抑えられることによって活性種の失活が抑えられる。これにより、基板Ｓの酸化膜に到達する活性種の量が増大し、その結果、試験例２での還元率が、試験例１（および試験例３）での還元率よりも高められている。
　［ＳＩＭＳによる表面分析］
　図６から図１０を参照して、以下の試験例４～８の各分析用基板に対するＳＩＭＳによる表面分析の結果を説明する。
　［試験例４］
　基板の面上に５ｎｍの厚さを有したタンタル層を形成し、タンタル層の面上に１５０ｎｍの厚さを有した第１銅層を形成して、積層体を形成した。そして、積層体を１０日間にわたって大気中に静置した後、第１銅層の面上に５０ｎｍの厚さを有した第２銅層を形成して、試験例４の分析用基板を得た。
　［試験例５］
　積層体を大気中に静置した後、第２銅層を形成する前に積層体に対して還元処理を行うこと以外は、試験例４と同様の方法によって試験例５の分析用基板を得た。試験例５での還元処理では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、添加ガスである酸素ガスの流量を２ｓｃｃｍ、収容部１１の内部の圧力を７０Ｐａ、高周波電力を５００Ｗ、処理時間を１０秒、基板Ｓの温度を１５０℃に設定した。なお、プラズマ源２２としてマイクロ波を用いた。
　［試験例６］
　還元処理において処理時間を６０秒に設定すること以外は、試験例５と同様の方法によって試験例６の分析用基板を得た。
　［試験例７］
　還元処理において添加ガスとして窒素ガスを用いること以外は、試験例６と同様の方法によって試験例７の分析用基板を得た。
　［試験例８］
　試験例５と同様の条件で第１銅層の表面を還元した後、第２銅層を形成する前に第２プラズマ生成用ガスを用いて第１銅層の表面を処理すること以外は、試験例５と同様の方法によって試験例８の分析用基板を得た。第２プラズマ生成用ガスを用いて第１銅層の表面を処理する工程では、水素ガスの流量を１０００ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍ、収容部１１の内部の圧力を７０Ｐａ、高周波電力を５００Ｗ、処理時間を６０秒に設定した。
　［分析結果］
　図６に示すように、試験例４の分析用基板では、第１銅層の表面における酸素原子の濃度が１．５×１０２２原子／ｃｍ３であり、窒素原子の濃度が１．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、炭素原子の濃度が２．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、水素原子の濃度が５．０×１０２０原子／ｃｍ３であることが認められた。
　図７に示すように、試験例５の分析用基板では、第１銅層の表面における酸素原子の濃度が８．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、窒素原子の濃度、炭素原子の濃度、および水素原子の濃度が、いずれも検出下限値と同程度であることが認められた。言い換えれば、第１銅層の表面には、窒素原子、炭素原子、および水素原子のいずれもほぼ残存していないことが認められた。
　すなわち、試験例５における還元処理によれば、第１銅層の表面に形成された酸化膜を還元することが可能であるものの、第１銅層の表面に酸素原子が残存することが認められた。また、試験例５における還元処理によれば、酸化膜の還元に加えて、第１銅層の表面から窒素原子、炭素原子、および水素原子も取り除かれることが認められた。
　図８に示すように、試験例６の分析用基板では、第１銅層の表面における酸素原子の濃度が９．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、窒素原子の濃度、炭素原子の濃度、および水素原子の濃度が、いずれも検出下限値と同程度であることが認められた。言い換えれば、第１銅層の表面には、窒素原子、炭素原子、および水素原子のいずれもほぼ残存していないことが認められた。
　すなわち、試験例６における還元処理によれば、第１銅層の表面に形成された酸化膜を試験例５と同程度に還元することが可能であるものの、第１銅層の表面に酸素原子が残存することが認められた。また、試験例６における還元処理によれば、酸化膜の還元に加えて、第１銅層の表面から窒素原子、炭素原子、および水素原子も取り除かれることが認められた。
　図９に示すように、試験例７の分析用基板では、第１銅層の表面における酸素原子の濃度が検出下限値と同程度であり、窒素原子の濃度が６．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、炭素原子の濃度が２．０×１０１９原子／ｃｍ３であり、水素原子の濃度が検出下限値と同程度であることが認められた。言い換えれば、第１銅層の表面には、酸素原子および水素原子がほぼ残存していないことが認められた。
　すなわち、試験例７における還元処理によれば、第１銅層の表面に形成された酸化膜を還元することが可能であるものの、第１銅層の表面に窒素原子が残存することが認められた。また、試験例７における還元処理によれば、酸化膜の還元に加えて、第１銅層の表面から水素原子も取り除かれることが認められた。
　図１０に示すように、試験例８の分析用基板では、第１銅層の表面における酸素原子の濃度、窒素原子の濃度、炭素原子の濃度、および水素原子の濃度の全てが、検出下限値と同程度であることが認められた。言い換えれば、第１銅層の表面には、酸素原子、窒素原子、炭素原子、および水素原子いずれも残存していないことが認められた。
　すなわち、試験例８における還元処理によれば、第１プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマを用いた酸化膜の還元の後に第１銅層の表面に残存する酸素原子が、第２プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマを用いた第１銅層の処理によって取り除かれることが認められた。
　このように、添加ガスとして酸素ガスを含む第１プラズマ生成用ガスから生成されたプラズマを用いた酸化膜の還元によれば、酸化膜が還元される。そして、第１プラズマ生成用ガスのプラズマを用いて酸化膜を還元した後に、第２プラズマ生成用ガスのプラズマを用いて基板を処理すれば、添加ガスに含まれる酸素原子を基板の表面から取り除くことができる。なお、ここでは説明を省略しているが、添加ガスとして窒素ガスを含む第１プラズマ生成用ガスのプラズマを用いて酸化膜の還元を行った後に、第２プラズマ生成用ガスのプラズマを用いて基板を処理した場合には、添加ガスに含まれる窒素原子を基板の表面から取り除くことができる。
　本実施形態の基板処理方法および基板処理装置によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
　（１）水素ガスのみからプラズマが生成される場合と比べて、水素ガスと添加ガスとの混合ガスからプラズマが生成されることによって、水素ガスから生成された活性種の失活が添加ガスによって好適に抑えられる。このため、水素ガスから生成された活性種のうち酸化膜に到達する活性種の割合が高まり、結果として、消費電力当たりの酸化膜の還元速度が高まる。
　（２）添加ガスが酸素ガスであり、かつ、流量比が１／１０以下であれば、活性種の失活を抑えられるとともに、プラズマ中の酸素原子が基板に残ることを抑えることができる。
　（３）添加ガスが窒素ガスであり、かつ、流量比が１／１０以下であれば、活性種の失活を抑えられるとともに、プラズマ中の窒素原子が基板に残ることを抑えることができる。
　（４）第１プラズマによって酸化膜の還元を行った後に第２プラズマを用いて基板Ｓを処理することにより、第１プラズマの使用によって基板Ｓに残存した酸素原子および窒素原子の少なくとも一方を取り除くことができる。
　上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
　・添加ガスが窒素ガスであるとき、基板Ｓ上の酸化膜を還元することが可能であれば、流量比は１／１０よりも大きくてもよい。この際、混合ガスにおける流量比の上限値は、基板Ｓの表面に残る窒素原子が後工程の処理結果に影響を及ぼさない範囲から適宜選択されるものである。
　・添加ガスが酸素ガスであるとき、基板Ｓ上の酸化膜を還元することが可能であれば、流量比は１／１０よりも大きくてもよい。この際、混合ガスにおける流量比の上限値は、基板Ｓの表面に残る酸素原子が後工程の処理結果に影響を及ぼさない範囲から適宜選択されるものである。
　・流量比が１／５００以上であれば、水素ガスは１０００ｓｃｃｍ以外の流量であってもよい。この際、混合ガスにおける流量比の上限値は、基板Ｓの表面に残る窒素原子および／または酸素原子が後工程の処理結果に影響を及ぼさない範囲から適宜選択されるものである。
　・プラズマ供給部１２は、収容部１１の外部においてプラズマを生成して収容部１１にプラズマを供給する構成に限らず、収容部１１の内部においてプラズマを生成する構成であってもよい。こうした構成では、プラズマ供給部１２は、例えば、収容部１１と、収容部１１の周囲に配置される誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）コイルと、ＩＣＰコイルに高周波電圧を印加する電源とを備えていればよい。
　１０…基板処理装置、１１…収容部、１１ａ…排気口、１２…プラズマ供給部、１３…ガス供給部、１４…拡散部、１５…支持部、１６…排気部、２１…プラズマ生成室、２１ａ…ガス供給口、２２…プラズマ源、２３…高周波電源、３０…制御部、Ｓ…基板。

Claims (6)

  1. 　水素ガスと添加ガスとを混合することによって混合ガスを生成すること、
    　前記混合ガス、または前記混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスからプラズマを生成すること、
    　基板上に形成された酸化膜を前記プラズマによって還元すること、
    を備え、
    　前記添加ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含み、
    　前記混合ガスを生成することは、前記水素ガスの流量に対する前記添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように前記添加ガスと前記水素ガスとを混合することを含む、
    　基板処理方法。
  2. 　前記添加ガスが酸素ガスであり、前記流量比が１／１０以下に設定される、
    　請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記添加ガスが窒素ガスであり、前記流量比が１／１０以下に設定される、
    　請求項１に記載の基板処理方法。
  4. 　前記酸化膜を還元することは、前記プラズマを第１プラズマとして用いて前記酸化膜を還元することを含み、
    　前記酸化膜を前記第１プラズマによって還元した後に前記添加ガスの供給を停止することによって、前記水素ガスまたは前記水素ガスと前記希ガスとを組み合わせたガスから第２プラズマを生成すること、
    　前記第２プラズマを前記基板に適用すること、
    をさらに備える
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 　基板を収容する収容部と、
    　プラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、
    　前記ガス供給部によって供給された前記プラズマ生成用ガスからプラズマを生成して、前記収容部に前記プラズマを供給するプラズマ供給部と、
    を備え、
    　前記プラズマ生成用ガスは、水素ガスと添加ガスとの混合ガス、または前記混合ガスと希ガスとを組み合わせたガスであり、
    　前記添加ガスは、窒素原子および酸素原子の少なくとも一方を含み、
    　前記ガス供給部は、前記水素ガスの流量に対する前記添加ガスの流量の比である流量比が１／５００以上となるように前記プラズマ生成用ガスを前記プラズマ供給部に供給するように構成されている、
    　基板処理装置。
  6. 　前記ガス供給部は、前記プラズマ生成用ガスを第１プラズマ生成用ガスとして供給可能であるとともに、前記水素ガスまたは前記水素ガスと前記希ガスとを組み合わせたガスを第２プラズマ生成用ガスとして供給可能であり、
    　制御部を更に備え、前記制御部は、
    　　前記ガス供給部から前記プラズマ供給部に前記第１プラズマ生成用ガスを供給し、
    　　前記プラズマ供給部によって前記第１プラズマ生成用ガスから第１プラズマを生成して前記収容部へ前記第１プラズマを供給し、
    　　前記収容部へ前記第１プラズマを供給した後に前記添加ガスの供給を停止することによって前記ガス供給部から前記プラズマ供給部に前記第２プラズマ生成用ガスを供給し、
    　　前記プラズマ供給部によって前記第２プラズマ生成用ガスから第２プラズマを生成して前記収容部へ前記第２プラズマを供給する
    ことを含む処理を実行するように前記プラズマ供給部および前記ガス供給部を制御するように構成されている、
    　請求項５に記載の基板処理装置。
PCT/JP2016/072179 2015-08-17 2016-07-28 基板処理方法、および、基板処理装置 WO2017029961A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017535312A JP6483266B2 (ja) 2015-08-17 2016-07-28 基板処理方法、および、基板処理装置
US15/748,574 US20180204729A1 (en) 2015-08-17 2016-07-28 Substrate processing method and substrate processing device
KR1020187002547A KR102144456B1 (ko) 2015-08-17 2016-07-28 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
CN201680044815.7A CN107924833B (zh) 2015-08-17 2016-07-28 基板处理方法及基板处理装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-160492 2015-08-17
JP2015160492 2015-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017029961A1 true WO2017029961A1 (ja) 2017-02-23

Family

ID=58052217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/072179 WO2017029961A1 (ja) 2015-08-17 2016-07-28 基板処理方法、および、基板処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180204729A1 (ja)
JP (1) JP6483266B2 (ja)
KR (1) KR102144456B1 (ja)
CN (1) CN107924833B (ja)
TW (1) TWI665731B (ja)
WO (1) WO2017029961A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210026851A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 포항공과대학교 산학협력단 레이저 가열과 플라즈마를 이용한 산화환원 처리방법
JP7473645B2 (ja) 2019-12-02 2024-04-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド インシトゥチャンバモニタリングのための方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110945620B (zh) * 2017-05-25 2022-11-22 微-X有限公司 产生射频调制的x射线放射的器件
JP6906490B2 (ja) * 2018-09-14 2021-07-21 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
KR20210088318A (ko) * 2020-01-06 2021-07-14 삼성전자주식회사 플라즈마를 이용하는 박막 형성 장치 및 박막 형성 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102092A (ja) * 1990-06-26 1993-04-23 Fujitsu Ltd プラズマ処理方法
JP2006073722A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Shibaura Mechatronics Corp アッシング方法及びアッシング装置
JP2012146749A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体基板への有機膜パターンの直接描画プロセスにおける前処理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0463870B1 (en) * 1990-06-26 1999-02-24 Fujitsu Limited Method of plasma treating a resist using hydrogen gas
US6346489B1 (en) 1999-09-02 2002-02-12 Applied Materials, Inc. Precleaning process for metal plug that minimizes damage to low-κ dielectric
EP1691403A4 (en) * 2003-12-04 2009-04-15 Tokyo Electron Ltd METHOD FOR CLEANING THE CONDUCTIVE COATING SURFACE OF A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE
US20070071900A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Philippe Soussan Methods for protecting metal surfaces
JP5665289B2 (ja) * 2008-10-29 2015-02-04 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置
CN101819930A (zh) * 2009-02-26 2010-09-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 降低沟槽内残留物的方法
JP5396180B2 (ja) * 2009-07-27 2014-01-22 東京エレクトロン株式会社 選択酸化処理方法、選択酸化処理装置およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102092A (ja) * 1990-06-26 1993-04-23 Fujitsu Ltd プラズマ処理方法
JP2006073722A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Shibaura Mechatronics Corp アッシング方法及びアッシング装置
JP2012146749A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体基板への有機膜パターンの直接描画プロセスにおける前処理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210026851A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 포항공과대학교 산학협력단 레이저 가열과 플라즈마를 이용한 산화환원 처리방법
WO2021045496A1 (ko) * 2019-09-02 2021-03-11 포항공과대학교 산학협력단 레이저 가열과 플라즈마를 이용한 산화환원 처리방법
KR102251801B1 (ko) * 2019-09-02 2021-05-12 포항공과대학교 산학협력단 레이저 가열과 플라즈마를 이용한 산화환원 처리방법
JP7473645B2 (ja) 2019-12-02 2024-04-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド インシトゥチャンバモニタリングのための方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017029961A1 (ja) 2018-05-24
CN107924833A (zh) 2018-04-17
TW201709331A (zh) 2017-03-01
US20180204729A1 (en) 2018-07-19
KR102144456B1 (ko) 2020-08-13
TWI665731B (zh) 2019-07-11
JP6483266B2 (ja) 2019-03-13
KR20180021156A (ko) 2018-02-28
CN107924833B (zh) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6483266B2 (ja) 基板処理方法、および、基板処理装置
JP5101103B2 (ja) プラズマ処理方法及びコンピュータ記憶媒体
KR102608048B1 (ko) 프로세스 챔버
KR20080029846A (ko) 실리콘 산화막을 형성하기 위한 성막 방법 및 장치
WO2009057223A1 (ja) 表面処理装置およびその基板処理方法
JP6484892B2 (ja) 酸化物薄膜の形成方法および装置
JP2008091409A5 (ja)
JP2013175720A (ja) 薄膜形成方法および装置
US20090325388A1 (en) Method of semiconductor processing
KR102286359B1 (ko) 플라스마 처리 장치 및 그것을 이용한 피처리 시료의 처리 방법
KR20140118815A (ko) 실리콘 산화막의 형성 방법 및 실리콘 산화막의 형성 장치
JPWO2005048337A1 (ja) プラズマ着火方法および基板処理方法
JP2013201300A5 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置、及びプログラム
JP2016058643A (ja) プラズマエッチング方法
JP2016134519A (ja) Ｉｉｉ−ｖ族半導体のエッチング方法及びエッチング装置
JP2006294571A (ja) 大気圧プラズマ処理装置及び大気圧プラズマ処理方法
JP2013128144A (ja) 加熱処理方法およびその装置
US20060228571A1 (en) Member of apparatus for plasma treatment, member of treating apparatus, apparatus for plasma treatment, treating apparatus and method of plasma treatment
JP2013049898A (ja) 真空加熱炉の絶縁抵抗改善方法
JP2019060005A (ja) プラズマ窒化方法
JP2006173413A (ja) 薄膜形成装置
TWI818238B (zh) 半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式
US20070105397A1 (en) Method for removing hydrogen gas from a chamber
JP2001144088A (ja) 半導体製造方法
JP2010111888A5 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16836952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017535312

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187002547

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15748574

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16836952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1