[发明专利]堆积物去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种堆积物去除方法。

背景技术

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SiO₂、SiOBr）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（SiO₂+4HF→SiF₄+2H₂O）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1。）。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，本发明者等经过详细研究，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SiO₂、SiOBr）的堆积物的方法时，不能完全去除堆积物。

发明内容

本发明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。

本发明的堆积物去除方法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。

采用本发明，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。

附图说明

图1是表示在本发明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是表示在本发明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是表示本发明的一实施方式的工序的流程图。

图4是将本发明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是表示本发明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发明。