堆积物去除方法技术

本发明专利技术提供一种堆积物去除方法，其是将在利用蚀刻而形成于基板之上的图案的表面上堆积的堆积物去除的堆积物去除方法，其中，该堆积物去除方法包括以下工序：第1处理工序，将基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中；氧等离子体处理工序，在第1处理工序之后，加热基板并使基板暴露在氧等离子体中；以及第2处理工序，在氧等离子体处理工序之后，将基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种，其是将在利用蚀刻而形成于基板之上的图案的表面上堆积的堆积物去除的，其中，该包括以下工序：第1处理工序，将基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中；氧等离子体处理工序，在第1处理工序之后，加热基板并使基板暴露在氧等离子体中；以及第2处理工序，在氧等离子体处理工序之后，将基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
以往，在半导体装置的制造领域中，对半导体晶圆等基板进行成膜处理、蚀刻处理而形成期望的图案。在这样的半导体装置的制造工序中，当实施STI (浅沟槽隔离)工艺时，会在图案的侧壁部分上堆积有硅氧化物(例如Si02、Si0Br)的堆积物。以往，这样的堆积物的去除通过使用了例如氟化氢(HF)单一气体的处理来进行。然而，在堆积物的组成、结合的状态与作为图案中的构造物的二氧化硅(例如栅极氧化膜)的组成、结合的状态相近的情况下，存在不能取得堆积物与作为图案中的构造物的二氧化硅之间的选择比这样的问题。此外，有时存在以下情况:由堆积物与氟化氢之间的反应(Si02+4HF — SiF4+2H20)生成的副产物的水会加速反应而引起连锁反应，这样不仅会去除堆积物，而且还会去除作为图案中的构造物的二氧化硅。另外，若蚀刻处理后的放置时间(q - time)变长，则因堆积物的吸湿状态而会产生水分的影响，因此有时会使选择比变得更差。作为去除被形成于硅基板表面的自然氧化膜的技术，公知有使用氟化氢蒸气和H2O或乙醇蒸气的技术(例如，参照专利文献I。)。但是，该技术是用于去除自然氧化膜的技术，并不是用于去除在图案的侧壁部分上堆积的堆积物的技术。另外，公开有如下一种技术:在将形成于多晶硅膜的表面的自然氧化膜通过在真空区域暴露在氟化氢气体中而去除该自然氧化膜之后，在具有高蚀刻选择性的蚀刻条件下对多晶硅膜进行连续地蚀刻(例如，参照专利文献2。)。另外，在专利文献2中，记载有如下问题，即，在使用含有碳的蚀刻气体来对氧化膜进行蚀刻了的情况下，含有碳系物质的蚀刻副产物会附着于多晶硅膜的表面，但既没有公开也没有启示任何解决该问题的方法。专利文献1:日本特开平7 - 263416号公报专利文献2:日本特开平5 - 304122号公报如上所述，以往，在将堆积在图案上的堆积物去除时，存在堆积物与作为图案中的构造物的二氧化硅之间的选择比较低而使作为图案中的构造物的二氧化硅受到损伤这样的问题。并且，存在如下问题:若蚀刻处理后的放置时间(q - time)变长，则因堆积物的吸湿状态而产生水分的影响，因此有时会使选择比变得更差。另外，本【专利技术者】等经过详细研究，发现会产生如下问题:在对硅、硅的前后的膜种进行蚀刻时，若将含有碳的气体用作蚀刻气体，则有时堆积物会含有有机物，在该情况下，在采用去除硅氧化物(例如Si02、SiOBr)的堆积物的方法时，不能完全去除堆积物。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述以往情况而做出的，其欲提供一种即使在堆积物含有有机物的情况下、也能够高效地去除堆积物的堆积物的去除方法。本专利技术的的一技术方案是将在利用蚀刻而形成于基板之上的图案的表面上堆积的堆积物去除的，其特征在于，该包括以下工序:第I处理工序，将上述基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中；氧等离子体处理工序，在上述第I处理工序之后，加热上述基板并使上述基板暴露在氧等离子体中；以及第2处理工序，在上述氧等离子体处理工序之后，将上述基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中。采用本专利技术，能够提供一种即使在堆积物含有有机物的情况下、也能够高效地去除堆积物的堆积物的去除方法。【专利附图】【附图说明】图1是表示在本专利技术的一实施方式中使用的等离子体处理装置的剖面概略结构的图。图2是表示在本专利技术的一实施方式中使用的气体处理装置的剖面概略结构的图。图3是表示本专利技术的一实施方式的工序的流程图。图4是将本专利技术的一实施方式的半导体晶圆的剖面概略结构放大表示的图。图5是表示本专利技术的一实施方式中的压力的变化的状态的图表。图6是表示实施例的半导体晶圆的状态的电子显微镜照片。图7是表示比较例的半导体晶圆的状态的电子显微镜照片。图8是表示能够去除堆积物的压力、甲醇气体流量、温度这三者之间的关系的图表。【具体实施方式】以下，参照附图以实施方式来详细说明本专利技术。图1是示意性表示在本专利技术的一实施方式的的氧等离子体处理工序中使用的等离子体处理装置100的结构例的纵剖视图。如该图所示，该等离子体处理装置100具备能够将内部气密地闭塞的处理室101。在该处理室101内设有用于载置半导体晶圆(基板)w的载置台102。载置台102具有未图示的温度控制机构，而能够将载置在载置台102之上的半导体晶圆W的温度维持在规定温度。处理室101由例如石英等构成，在处理室101的顶部形成有石英制的窗103。并且，在该窗103的外侧设有与未图示的高频电源相连接的RF线圈104。在窗103的一部分上设有用于将含有氧气的规定的处理气体(例如O2气体的单一气体)导入到处理室101内的气体导入部105。于是，在供给到RF线圈104的高频电力的作用下，产生自气体导入部105导入后的处理气体的等离子体P。在窗103的下方设有用于进行等离子体的遮蔽和气体的分散的气体扩散板106，等离子体中的自由基经由该气体扩散板106以分散的状态被供给至载置台102上的半导体晶圆W。此外，在使等离子体作用于基板的情况下，既可以使基板和等离子体直接接触，也可以如本实施方式那样，基于远程等离子体进行处理、即，不使基板和等离子体直接接触，而是使从在与基板分开的部位产生的等离子体中引出的自由基作用于基板。另外，在处理室101的底部设有排气管107。该排气管107与未图示的真空泵等相连接，而能够对处理室101内进行排气而使处理室101内达到规定的压力。图2是示意性表示在本专利技术的一实施方式的中的、将半导体晶圆(基板)W暴露在含有氟化氢(HF)气体的气氛中的工序(第I处理工序和第2处理工序)中使用的气体处理装置200的结构例的纵剖视图。如该图所示，该气体处理装置200具备能够将内部气密地闭塞的处理室201。在该处理室201内设有用于载置半导体晶圆(基板)W的载置台202。载置台202具有未图示的温度控制机构，而能够将载置在载置台202之上的半导体晶圆W的温度维持在规定温度。在处理室201的上部设有用于向处理室201内导入规定的处理气体(在本实施方式中为氟化氢气体和甲醇气体的混合气体)的气体导入部203。另外，在气体导入部203向处理室201内开口的开口部204的下方设有形成有多个透孔205的气体扩散板206，处理气体自该气体扩散板206的透孔205以均匀地分散的状态被供给至半导体晶圆W的表面。另外，在处理室201的底部设有排气管207。该排气管207与未图示的真空泵等相连接，而能够对处理室201内进行排气而使处理室201内达到规定的压力。在本实施方式中，使用上述结构的等离子体处理装置100和气体处理装置200来如下那样进行堆积物去除处理。如图3的流程图所示，在前道工序中进行蚀刻处理(步骤301)，从而在形成有规定的图案的半导体晶圆的图案的侧壁部分上会堆积有随着蚀刻处理而产生的堆积物(所谓的沉积物)。例如，在实施STI (浅沟槽隔离)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆积物去除方法，其是将在利用蚀刻而形成于基板之上的图案的表面上堆积的堆积物去除的堆积物去除方法，其特征在于，该堆积物去除方法包括以下工序：第1处理工序，将上述基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中；氧等离子体处理工序，在上述第1处理工序之后，加热上述基板并使上述基板暴露在氧等离子体中；以及第2处理工序，在上述氧等离子体处理工序之后，将上述基板暴露在含有氟化氢气体的气氛中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田原慈，西村荣一，松本孝典，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP