选择性等离子体处理方法和等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种选择性等离子体处理方法，在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对在表面上具有硅和氮化硅层的被处理体进行作用，选择性地对硅进行氧化处理，使得在氮化硅层中形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于所形成的硅氧化膜的膜厚的比率为２０％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用等离子体对半导体基板等被处理体进行处理、选择性地形成硅氧化膜或硅氮化膜的。
技术介绍
在各种半导体装置的制造过程中，为了用于以例如晶体管的栅绝缘膜等为首的各种用途，要进行硅氧化膜或硅氮化膜的形成。作为形成硅氧化膜或硅氮化膜的方法，除了通过CVD(Chemical VaporDeposition化学气相沉积)使硅氧化膜或硅氮化膜堆积的方法之外，例如，在特开2000-260767号公报、特开2003-115587号公报中，提出了利用等离子体处理对硅进行氧化处理或者氮化处理从而形成硅氧化膜或硅氮化膜的方法。在上述那样的半导体装置的制造过程中，反复进行使用等离子体对硅进行氧化处理的工序或者进行氮化处理的工序，因此，在基板上，除了作为氧化或氮化的对象的硅(层)之外，通常还混有在之前的工序中形成的硅氧化膜或硅氮化膜等材料膜。当在这样多种膜混合存在的状况下进行等离子体氧化处理或等离子体氮化处理时，例如，有时已经形成的硅氮化膜(Si3N4)会因后来的等离子体氧化处理而被氧化，形成氧氮化硅膜，硅氧化膜(SiO2膜)同样因后来的等离子体氮化处理而被氮化，形成氧氮化硅膜。但是，在半导体装置的制造工艺方面，当作为目标的硅以外的材料膜被氧化或被氮化时，例如，当通过后工序的蚀刻将材料膜除去时，因为与其它膜的蚀刻选择比不同，所以有时会产生工序数增加、成品率降低等不好的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对于在表面上露出硅、与氮化硅层或氧化硅层的被处理体，能够利用等离子体，对氧化硅层或氮化硅层保持高选择性而对硅进行氧化处理或氮化处理的。为了解决上述课题，本专利技术的第一方面提供一种，其特征在于，在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对在表面上具有硅和氮化硅层的被处理体进行作用，相对于上述氮化硅层，选择性地对上述硅进行氧化处理，形成硅氧化膜，在上述氮化硅层中形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于通过氧化处理形成的上述硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。在上述第一方面中，上述含氧等离子体优选为利用具有多个缝隙的平面天线向上述处理室内导入微波而形成的微波激发高密度等离子体。本专利技术的第二方面提供一种，其特征在于，在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氮化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。本专利技术的第三方面提供一种，其特征在于，在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对在表面上具有硅和氧化硅层的被处理体进行作用，相对于上述氧化硅层，选择性地对上述硅进行氮化处理，形成硅氮化膜，在上述氧化硅层中形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于通过氮化处理形成的上述硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。在上述第三方面中，上述含氮等离子体优选为利用具有多个缝隙的平面天线向上述处理室内导入微波而形成的微波激发高密度等离子体。本专利技术的第四方面提供一种，其特征在于，在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对具有硅露出面和氧化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氧化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。在上述第一～第四方面中，处理压力优选为400Pa以上，更优选为400Pa～1333Pa。本专利技术的第五方面提供一种控制程序，其特征在于，在计算机上运行，在执行时，控制上述等离子体处理装置，使其进行如下的在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氮化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。本专利技术的第六方面提供一种计算机可读取的存储介质，其存储有在计算机上运行的控制程序，其特征在于，上述控制程序在执行时，控制上述等离子体处理装置，使其进行如下的在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氮化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。本专利技术的第七方面提供一种等离子体处理装置，其特征在于，包括处理室，该处理室具备载置被处理体的载置台、并能够真空排气；和控制部，该控制部进行控制，使得进行如下的在上述处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氮化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。本专利技术的第八方面提供一种控制程序，其特征在于，在计算机上运行，在执行时，控制上述等离子体处理装置，使其进行如下的在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对具有硅露出面和氧化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氧化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。本专利技术的第九方面提供一种计算机可读取的存储介质，其存储有在计算机上运行的控制程序，其特征在于，上述控制程序在执行时，控制上述等离子体处理装置，使其进行如下的在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对具有硅露出面和氧化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氧化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。本专利技术的第十方面提供一种等离子体处理装置，其特征在于，包括处理室，该处理室具备载置被处理体的载置台、并能够真空排气；和控制部，该控制部进行控制，使得进行如下的在上述处理室内，使含氮等离子体对具有硅露出面和氧化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对上述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在上述氧化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在上述硅露出面上形成的硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。根据本专利技术，对于在表面上具有硅、与氮化硅(SiN)层或氧化硅(SiO2)层的被处理体，能够利用等离子体，以高选择性对硅进行氧化处理或氮化处理。即，即使在被处理体上存在作为目标的硅以外的氮化膜或氧化膜的情况下，因为能够优势地对硅进行氧化处理或氮化处理，所以也能够将对处理的影响限制在最小限度，从而有效地进行处理。附图说明图1为表示在本专利技术中能够利用的等离子体氧化处理装置的一个例子的概略截面图。图2为用于说明平面天线部件的图。图3A为对选择性等离子体氧化处理的实验模型的结构进行说明的图，表示正在进行等离子体氧化处理的状态。图3B为对选择性等离子体氧化处理的实验模型的结构进行说明的图，表示等离子体氧化处理后的状态。图4A为表示等离子体氧化处理中的处理压力与氧化膜厚比(SiN上/Si上)的关系的图。图4B为表示等离子体氧化处理中的处理压力与氧化膜厚比(SiN上/Si上)的关系的图。图5A为对将本专利技术的选择性等离子体氧化处理应用于全硅化工艺时的等离子体氧化处理前的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性等离子体处理方法，其特征在于：在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对在表面上具有硅和氮化硅层的被处理体进行作用，相对于所述氮化硅层，选择性地对所述硅进行氧化处理，形成硅氧化膜，在所述氮化硅层中形成的氧氮化硅 膜的膜厚相对于通过氧化处理形成的所述硅氧化膜的膜厚的比率为２０％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-9-22 275874/20051.一种选择性等离子体处理方法，其特征在于在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对在表面上具有硅和氮化硅层的被处理体进行作用，相对于所述氮化硅层，选择性地对所述硅进行氧化处理，形成硅氧化膜，在所述氮化硅层中形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于通过氧化处理形成的所述硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。2.如权利要求1所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于所述含氧等离子体为利用具有多个缝隙的平面天线向所述处理室内导入微波而形成的微波激发高密度等离子体。3.如权利要求1所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于处理压力为400Pa以上。4.如权利要求3所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于处理压力为400Pa～1333Pa。5.一种选择性等离子体处理方法，其特征在于在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对所述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在所述氮化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在所述硅露出面上形成的硅氧化膜的膜厚的比率为20％以下。6.一种选择性等离子体处理方法，其特征在于在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对在表面上具有硅和氧化硅层的被处理体进行作用，相对于所述氧化硅层，选择性地对所述硅进行氮化处理，形成硅氮化膜，在所述氧化硅层中形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于通过氮化处理形成的所述硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。7.如权利要求6所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于所述含氮等离子体为利用具有多个缝隙的平面天线向所述处理室内导入微波而形成的微波激发高密度等离子体。8.如权利要求6所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于处理压力为400Pa以上。9.如权利要求8所述的选择性等离子体处理方法，其特征在于处理压力为400Pa～1333Pa。10.一种选择性等离子体处理方法，其特征在于在等离子体处理装置的处理室内，使含氮等离子体对具有硅露出面和氧化硅露出面的被处理体进行作用，由此，优势地对所述硅露出面的硅进行氧化处理，使得在所述氧化硅露出面上形成的氧氮化硅膜的膜厚相对于在所述硅露出面上形成的硅氮化膜的膜厚的比率为25％以下。11.一种控制程序，其特征在于在计算机上运行，在执行时，控制所述等离子体处理装置，使其进行如下的选择性等离子体处理方法在等离子体处理装置的处理室内，使含氧等离子体对具有硅露出面和氮化硅露出面的被处理体进...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木胜，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]