表面处理方法、蚀刻处理方法及电子装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以在蚀刻处理后立即从被处理物上除去反应生成物和硬掩模等的表面处理方法、蚀刻处理方法、和电子装置的制造方法。所提供的表面处理方法的特征在于，对具有多层膜的被处理物的各层依次进行蚀刻而堆积含有氟化碳的反应生成物时，通过进行氧气等离子体处理来除去上述反应生成物，在上述反应生成物的除去后，使用氟化氢气体来除去含氧化物的反应生成物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面处理方法、蚀刻处理方法和电子装置的制造方法。技术背景近年来，在高集成化的半导体装置等的制造中，对基板等被处理物的 表面必须进行高度清洁。为此，产生了完全除去堆积在被处理物的表层和 沟槽侧壁等上的反应生成物(沉积物)的必要性。作为用于除去堆积在被处理物的表层和沟槽侧壁等上的反应生成物 (沉积物)的技术，己知有以RCA洗涤为代表的湿式洗涤。由于湿式洗涤 能以较简便的装置除去反应生成物(沉积物)，所以在半导体装置等电子装 置的制造中被广泛使用。然而，湿式洗涤存在的问题是由于使用大量的药 液，所以造成运行成本很高，而且环境负荷也很大。为此，提出了以HF (氟化氢)蒸气洗涤为代表的干式洗涤、及将湿式 洗涤和干式洗涤相组合的技术(参见专利文献1)。其中，蚀刻处理后的被处理物被传送到洗涤装置，在洗涤装置内进行 上述的湿式洗涤或干式洗涤，这种情况下，从蚀刻处理到洗涤处理之间的 时间较长时，有可能伴随着反应生成物的侵蚀而产生腐蚀等，从而制品的 合格率降低。专利文献1:日本特开平5-90239号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以在蚀刻处理后立即从被处理物上除去反应生成物和硬掩模等的表面处理方法、蚀刻处理方法和电子装置的制造方法。根据本专利技术的一个形态，提供一种表面处理方法，其特征在于，包括下述工序通过进行氧气等离子体处理来除去含氟化碳的反应生成物的工序，该反应生成物是通过依次对基板上具有多层膜的被处理物的各层进行fei该l」而堆积形成的；和在除去上述反应生成物后，使用氟化氢气体来除去含氧化物的反应生成物的工序。另外，根据本专利技术的另一形态，提供一种蚀刻处理方法，其特征在于，包括下述工序将具有多层膜的被处理物配置在减压环境中的工序；向上 -述减压环境中导入反应气体的工序；产生上述反应气体的等离子体并依次蚀刻上述多层膜的工序；通过进行氧气等离子体处理来除去通过上述蚀刻而堆积的含氟化碳的反应生成物的工序；以及在上述蚀刻后，使用氟化氢气体来除去含氧化物的反应生成物的工序。另外，根据本专利技术的又一形态，提供一种电子装置的制造方法，其特征在于，其包括在基板上形成多层的膜的工序和对上述多层的膜的各层依次进行蚀刻的工序，而且使用上述的表面处理方法。附图说明图1是用于例示本专利技术的实施方式的表面处理方法的流程图。图2是用于例示被处理物上的反应生成物和硬掩模的截面示意图。图3是用于例示各层的蚀刻后的状态的截面示意图。图4是用于例示各层的蚀刻后的状态的截面示意图。图5是用于例示各层的蚀刻后的状态的截面示意图。图6是用于例示利用02气等离子体处理来除去以CFx为主成分的反应生成物的情况的截面示意图。图7是用于例示除去反应生成物和硬掩模后的状态的截面示意图。具体实施方式以下参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是用于例示本专利技术的实施方式的表面处理方法的流程图。图2是用于例示被处理物上的反应生成物和硬掩模的截面示意图，表示的是半导体装置的沟槽部分的示意截面。首先，对图2所示的被处理物上的反应生成物和硬掩模进行说明。 如图2所示，被处理物W是按照从下层开始层叠硅基板1、层间绝缘膜2、多晶硅膜3、氮化膜4、作为硬掩模的氧化膜5的方式而形成。在这 种具有多层膜的被处理物W上形成沟槽T时，将氧化膜5作为硬掩模，从 上层开始依次进行蚀刻。这种蚀刻处理例如可使用RIE (反应离子蚀刻， reactive ion etching)法。图3 图5是用于例示各层蚀刻后的状态的截面示意图。将氧化膜5作为硬掩模而对氮化膜4进行蚀刻时，可将CF4、 02等的 混合气体用作蚀刻气体。此时如图3所示，以CFx为主成分的反应生成物 4a堆积在沟槽T的侧壁上。接着，对位于氮化膜4的下层的多晶硅膜3进行蚀刻时，可将HBr、 CF4、 02、 N2等的混合气体用作蚀刻气体。此时如图4所示，在沟槽T的 侧壁上进一步堆积了以SiBr等为主成分的反应生成物3a。然后，对位于多晶硅膜3的下层的层间绝缘膜2进行蚀刻时，可将CF4、 CH2F2、 02、 He等的混合气体用作蚀刻气体。此时如图5所示，在沟槽T 的侧壁上进一步堆积了以CFX为主成分的反应生成物2a。然后，对位于最下层的硅基板1进行蚀刻时，可将HBr、 CF4、 02等的 混合气体用作蚀刻气体。此时如图2所示，在沟槽T的侧壁上进一步堆积 了以SiBrO等为主成分的反应生成物la。这里，为了除去这样的反应生成物而进行湿式洗涤时，存在的问题是 由于使用大量的药液，所以运行成本很高，而且环境负荷也很大。另外， 若只使用以HF蒸气洗涤为代表的干式洗涤时，反应生成物有可能除去得不 完全。而且，如专利文献1中公开的技术那样使用湿式洗涤和干式洗涤的 组合方式时，制造工序变得复杂化，有可能使生产效率降低。另外，随着 湿式洗涤，在蚀刻处理装置和洗涤装置之间的传送需要花费时间，这期间 有可能伴随着反应生成物的侵蚀而发生腐蚀。本专利技术人经研究得出如下见解，若按照反应生成物的性质来分别进行 除去，则不进行湿式洗涤就能完全除去反应生成物。以下以图2所例示的 被处理物W的情况为例进行说明。如图1所77，首先，在各层的蚀刻后堆积了以CF、为主成分的反应生成物4a、 2a时，进行02 (氧)气等离子体处理，由此将其除去(步骤S1)。在02 (氧)气等离子体处理中，进行蚀刻后立即向同一蚀刻处理装置 内通入02 (氧)气等反应气体，利用等离子体将其激发而活化，从而对以 CFX为主成分的反应生成物进行除去处理。其中使用RIE (反应离子蚀刻)法时，若以02气等离子体处理的处理 条件为示例，例如可将压力设为lOOmTorr，上部电极的100MHz的高频功 率设为750W，下部电极的3.2MHz的高频功率设为0W， 02 (氧)气的流 量设为140sccm，处理时间设为30秒。这样，可以在进行蚀刻后立即在同一装置内除去反应生成物，就可以 省去被处理物W在蚀刻处理装置和表面处理装置之间的传送。结果可以提 高生产效率。另外，由于能縮短从蚀刻到反应生成物除去之间的时间，所 以能大幅度地抑制伴随反应生成物的侵蚀而产生的腐蚀。图6是用于例示利用02气等离子体处理来除去以CFx为主成分的反应生成物的情况的截面示意图。如图6所示，在氮化膜4的蚀刻后和层间绝缘膜2的蚀刻后，分别进 行〇2气等离子体处理，从而可以除去以CFx为主成分的反应生成物4a、2a。 因此，仅有在这些反应生成物的除去后接着进行的多晶硅膜3的蚀刻处理 中产生的以SiBr为主成分的反应生成物3a、和在硅基板1的蚀刻处理中产 生的以SiBrO为主成分的反应生成物la堆积。其结果是，在下一个阶段中， 只要除去以SiBr为主成分的反应生成物3a和以SiBrO为主成分的反应生成 物la就可以了。这里，反应生成物la和反应生成物3a含有硅和锗等14族元素的氧化 物。例如，图6所示的反应生成物3a是以SiBr为主成分，反应生成物la 是以SiBrO为主成分。另外，最后除去的硬掩模也是14族元素的氧化物(例 如SK)2等)。本专利技术人进行研究的结果得出如下见解通过使用HF (氟化氢)气体、 或其中添加了 H20 (水)或NH3 (氨)气的气体，不仅能除去含氧化物的 反应生成物，而且也能除去由氧化物形成的硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理方法，其特征在于，包括下述工序：通过进行氧气等离子体处理来除去含氟化碳的反应生成物的工序，该反应生成物是通过依次对基板上具有多层膜的被处理物的各层进行蚀刻而堆积形成的；和在除去所述反应生成物后，使用氟化氢气体来除去含氧化物的反应生成物的工序。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-28 084433/20071. 一种表面处理方法，其特征在于，包括下述工序通过进行氧气等离子体处理来除去含氟化碳的反应生成物的工序，该反应生成物是通过依次对基板上具有多层膜的被处理物的各层进行蚀刻而堆积形成的；和在除去所述反应生成物后，使用氟化氢气体来除去含氧化物的反应生成物的工序。2、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，使用氟化氢气 体来进一步除去由氧化物形成的掩模。3、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，所述氧化物是 14族元素的氧化物。4、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，使用所述氟化 氢气体的除去在蚀刻处理后进行。5、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，在所述氟化氢 气体中添加水或氨气中的至少一种。6、 根据权利要求5记载的表面处理方法，其特征在于，利用加热来除 去通过添加所述氨气而生成的铵盐。7、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，所述含氟化碳 的反应生成物的除去与所述蚀刻在同一装置内实施。8、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，所述含氧化物 的反应生成物的除去与所述蚀刻在同 一装置内实施。9、 根据权利要求2记载的表面处理方法，其特征在于，所述掩模的除去与所述蚀刻在同一装置内实施。10、 根据权利要求1记载的表面处理方法，其特征在于，所述含氟化 碳的反应生成物和所述含氧化物的反应生成物中的至少一种的除去在与所 述蚀刻中使用的蚀刻装置分开另外设置的表面处理装置内进行，且所述蚀 刻装置和所述表面处理装置之间的传送路径形成减压环境。11、 根据权利要求2记载的表面处理方法，其特征在于，所述含氟化 碳的反应生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木克明，速水直哉，服部圭，冈幸广，金高秀海，长谷川诚，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]