[发明专利]等离子体处理方法和等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明的各个技术方案和实施方式均涉及等离子体处理方法和等离子体处理装置。

背景技术

在半导体的制造工艺中，广泛地采用等离子体处理装置用于实施以薄膜的堆积或蚀刻等为目的的等离子体处理。作为等离子体处理装置，可列举出例如用于进行薄膜的堆积处理的等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)装置、用于进行蚀刻处理的等离子体蚀刻装置等。

等离子体处理装置具备：例如，用于对被处理体进行等离子体处理的腔室、用于将腔室的内部减压的排气部、以及用于向腔室的内部供给处理气体的气体供给部等。另外，等离子体处理装置具备：用于将腔室内的处理气体等离子体化的、供给微波、RF波等电磁能量的等离子体生成机构；以及用于施加偏置电压，将等离子体中的离子向着配置于腔室的内部的被处理体加速的偏置电压施加机构等。

然而已知，在等离子体处理装置中，对形成有双嵌入布线用的绝缘膜的被处理体进行蚀刻时，为了在绝缘膜上形成蚀刻图案在绝缘膜的表面上形成具有耐等离子体性的掩模。这一点被例如专利文献1中所公开：在被处理体的绝缘膜的表面上形成具有规定的图案的含Ti膜(例如TiN膜)，将TiN膜作为掩模蚀刻被处理体上的绝缘膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-216964号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，现有技术中存在如下问题：存在由附着于腔室的内部的含Ti膜导致的蚀刻特性经时变差的担心。即，现有技术中，将TiN膜作为掩模蚀刻被处理体上的绝缘膜时，TiN膜自身与绝缘膜同时被蚀刻。因此，现有技术中，由被蚀刻的TiN膜产生的含Ti膜累积附着于腔室的内部的各种部件上，腔室的内部的等离子体密度变化，结果有被处理体的蚀刻特性经时变差的担心。特别是对多组被处理体进行处理时经时变差变得明显。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的等离子体处理方法包括：蚀刻工序、改性工序、第一去除工序和第二去除工序。蚀刻工序：将配置于腔室的内部的被处理体上所形成的、具有规定的图案的TiN膜作为掩模，用第1含氟气体的等离子体对绝缘膜进行蚀刻。改性工序：前述绝缘膜被蚀刻之后，用含氧气体的等离子体从附着于前述腔室内部的部件上的含碳膜和含Ti膜中将前述含碳膜去除并且用前述含氧气体的等离子体对前述含Ti膜的表面进行改性。第1去除工序：用第2含氟气体的等离子体将前述含Ti膜的表面被改性而得到的TiO膜去除。第2去除工序：用含氯气体的等离子体将前述TiO膜被去除而露出的前述含Ti膜的残膜从前述部件上去除。

发明的效果

根据本发明的各个技术方案和实施方式，实现一种能够抑制由附着于腔室内部的含Ti膜导致的蚀刻特性的经时恶化的等离子体处理方法和等离子体处理装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的等离子体处理装置构成的概略的纵向剖视图。

图2是表示利用本实施方式的等离子体处理装置的等离子体处理方法的处理流程的流程图。

图3是用于说明利用本实施方式的等离子体处理装置的等离子体处理方法的处理流程的说明图。

图4A是用于说明本实施方式中在进行改性工序之后进行第1去除工序的意义的说明图(其1)。

图4B是用于说明本实施方式中在进行改性工序之后进行第1去除工序的意义的说明图(其1)。

图5是用于说明本实施方式中在进行改性工序之后进行第1去除工序的意义的说明图(其2)。

图6A是表示本实施方式中的第1去除工序中使用的第2含氟气体的种类与含Ti膜的去除量的关系的图。

图6B是表示本实施方式中的第1去除工序中使用的第2含氟气体的种类与含Ti膜的去除量的关系的图。

图7A是说明本实施方式中进行第1去除工序之后进行第2去除工序的意义的说明图。

图7B是说明本实施方式中进行第1去除工序之后进行第2去除工序的意义的说明图。

图8A是表示本实施方式中的第2去除工序中使用的含氯气体的种类与含Ti膜的去除量的关系的图。

图8B是表示本实施方式中的第2去除工序中使用的含氯气体的种类与含Ti膜的去除量的关系的图。

图9A是表示本实施方式中的第2去除工序中使用的压力和含Ti膜的去除量的关系的图。