WO1994028578A1 - Plasma processing method - Google Patents

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Go Saito
Motohiko Yoshigai
Kenji Fujimoto
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    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/905—Cleaning of reaction chamber

Definitions

  • the present invention relates to a plasma processing method, and more particularly to a plasma processing method suitable for performing an etching process using hydrogen bromide (HBr) as an etching gas while electrostatically adsorbing and holding a wafer on an electrode. .
  • HBr hydrogen bromide
  • etching process using hydrogen bromide (HBr) for example, as described in the Proceedings of the 53rd Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics, 16a-SK-7, a polysilicon with resist mask is used. It is known that when the film is etched using HBr gas, the reaction products are easily deposited in the chamber. Therefore, the cleaning process for removing the deposits in the chamber is performed as follows. sulfur hexafluoride (SF 6), Sandoruka ⁇ element (NF 3), CFCs 1 4 (CF 4), were mixed off Russia down 2 3 (CHF 3) alone, or these oxygen (0 2) Plasma was generated using gas, and plasma cleaning was performed inside the chamber.
  • SF 6 sulfur hexafluoride
  • NF 3 Sandoruka ⁇ element
  • CFCs 1 4 CFCs 1 4
  • the above prior art does not consider the plasma processing time, that is, the throughput. That is, the case of performing conventional manner the cleaning using a fluorine-based gas and these 0 2 gas was mixed gas, when the wafer after the etching process on the electrode placed Shitama or performed, the processing shape Has a negative effect. Also, a wafer is placed on the electrode If not, the electrodes would be etched. Therefore, it was necessary to place a dummy wafer on the electrodes. Therefore, in order to carry out cleaning of the reaction product removal for each wafer, it is necessary to place a dummy wafer each time, and it takes time to replace the wafer, which leads to a reduction in the number of processed products. I was In addition, in the case of an apparatus that uses electrostatic attraction between the wafer and the electrode, an additional charge elimination sequence is required to release the charge in the wafer each time the wafer is replaced, so more time is required. Will be.
  • An object of the present invention is to provide a plasma processing method capable of performing high-throughput cleaning without adversely affecting a product.
  • Another object of the present invention is to provide a plasma processing method capable of shortening the processing time including the etching processing and the post-processing in the plasma processing of the Si-containing material film.
  • a plasma remaining on the wafer after the etching process is used.
  • removing the electrostatic attraction force by utilizing the gas plasma 0 2 gas are in earthenware pots by carried out by releasing the charges on the wafer during Burazuma.
  • the Si-containing material film is After the etching by the plasma of the gas, the post-processing is continuously performed by the plasma of the mixed gas of O 2 and CHF 3 in the vacuum atmosphere.
  • the chamber Cleaning within one can be performed at the same time. Therefore, high-throughput cleaning can be performed without adversely affecting the product.
  • the Si-containing material film is etched by the plasma of the bromine-containing gas, the film is formed in a vacuum atmosphere.
  • the photo-resist and deposits attached to the photo-resist side wall can be removed, and the photo-resist remains on a step portion or the like by etching. Since the Si-containing material film can be removed as a reaction product of SiFx, over-etching during the etching process can be shortened and the overall Processing time can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus for explaining a first embodiment of the plasma processing method of the present invention.
  • FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus for explaining a second embodiment of the plasma processing method of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an etching state in an etching step in the plasma processing method of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a state after asking in a post-processing step in the plasma processing method of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state after etching in an etching step having a step structure, which is an example of the plasma processing method of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a plasma processing apparatus for carrying out the present invention, which is a microphone mouth-wave plasma etching apparatus.
  • the vacuum chamber 12 in which the etching chamber 11 is airtightly mounted is evacuated to a high vacuum by an exhaust system including a high vacuum exhaust pump 13 and an auxiliary pump 14 in advance. After that, an etching gas is introduced into the etching chamber 11 via the flow controller 15. Vacuum chamber 1 When the inside of the chamber 2 is maintained at a constant gas pressure, the microwave oscillated by the magnetron 16 is introduced into the etching chamber 11 via the waveguide 17. Therefore, a plasma is generated in a discharge part in the etching chamber 11 1 by a synergistic action with the magnetic field formed by the magnetic field coil 18.
  • the ions in the plasma are drawn into the wafer 20 by the high-frequency power supply 19 connected to the electrode 21 on which the wafer 20 is arranged, and the drawn active ions and the surface to be processed of the wafer 20 are drawn. And an etching process is performed.
  • the electrostatic attraction is applied between the wafer 20 and the electrode 21 by the electrostatic attraction power supply 22 connected to the electrode 21. Therefore, the adhesion between the wafer 20 and the electrode 21 is improved, and the cooling efficiency is improved.
  • plasma is generated in the etching chamber 11 to discharge the charged charge on the wafer into the plasma. (This process is called the electrostatic adsorption and discharge sequence.)
  • hydrogen bromide (HBr) is used as an etching gas at a timing as shown in FIG. 2 via a gas flow controller 15 to perform etching.
  • a microwave is oscillated from the magnetron 16 to form a plasma in the etching chamber 11.
  • the magnetic field coil 18 A magnetic field is formed.
  • the cleaning for each wafer can be performed by using the electrostatic adsorption elimination sequence, and the next wafer is etched while the inside of the etching chamber 11 is kept clean. Processing becomes possible. If you do not use electrostatic attraction, By adding a cleaning step, the next wafer can be etched while the inside of the etching chamber 11 is kept clean.
  • FIG. 3 shows an example of a device configuration for implementing the present invention.
  • the present apparatus is composed of an etching apparatus using a magnetic field microwave plasma technique and a post-processing apparatus using a down-flow microphone and a mouth wave plasma technique connected to the apparatus by a vacuum space.
  • the vacuum chamber 40 is provided with a load-side lid 41 and a load-side stage 42 that form a load-lock chamber 43, and a bellows 46 and a partition plate 44 that form an etching chamber 32.
  • a port side stage 30, a sample stage electrode 49 arranged in the etching chamber 32, and a sample stage 57 arranged in the post-processing room 33 are provided.
  • the etching apparatus includes a peruger 46, a waveguide 47 and a coil 48 surrounding the peruger 46, a sample stage electrode 49, and a high-frequency power source 50 and a static power source connected to the sample stage electrode 49. And a DC power supply 51 for electroadsorption.
  • the DC power supply 51 for electrostatic attraction is used to hold the holder 35 disposed on the sample stage electrode 49.
  • the waveguide 47 has a magnetron that oscillates a microwave at the end.
  • the post-processing apparatus includes a peruger 54, a waveguide 56 surrounding the peruger 54, a sample stage 57, and a wafer holder 58 holding a wafer 36 arranged on the sample stage 57. Consists of The waveguide 56 has a magnetron that oscillates microwaves at the end. In Perugia 54, punch metal that allows only radicals in the plasma to pass
  • the load-side lid 41, the load-side stage 42, the partition plate 44, the partition plate 52, the unload-side lid 59, and the unload-side stage 30 are each moved up and down. Then, a load lock chamber 43, an etching chamber 32, a post-processing chamber 33, and an unload lock chamber 31 are formed. Wafers are loaded in the loading chamber 43 and the etching chamber
  • etching process proceeds as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).
  • Fig. 4 (a) shows the state before the start of etching, and the polysilicon is formed on the silicon substrate via the oxide film 61.
  • FIG. 4 (b) shows the state after the start of etching. Is shown.
  • the polysilicon 62 reacts with the active particles in the plasma to form a reaction product SiBrX, which is removed and the etching proceeds. At this time, a part of the reaction product S i Brx becomes a deposit and adheres to the side surface of the resist.
  • FIG. 4 (c) shows a state in which etching of the polysilicon has been completed. Incidentally, Ri particular good added 0 2 as an etching gas, the etching rate of the oxide film 61 is suppressed.
  • the post-treatment chamber 3 in this case, 0 2 3 0 0 S a mixed gas of CCM and CHF 3 1 5 S CCM and Atsushingugasu, pressure 0. 7 the To rr microwave power 1 0 0 0 Perform atching treatment at W, wafer temperature 25 ° C.
  • the resist is removed as shown in FIG. 5, and the polysilicon 62 remains after the etching.
  • the photo resist reacts with oxygen radicals that have passed through the punch metal 55 to be removed as a reaction product CO.
  • Deposits SiBrx adhering to the sidewalls of the photoresist are similarly removed by reacting with fluorine radicals in the form of SiFx or the like, and a residue-free asshing process can be performed.
  • the surface to be etched has a step as shown in FIG. 6, overetching to remove the remaining polysilicon 62a at the step in the etching process is stopped, and after the etching, the polysilicon is removed. Even if 62a is left, it can be removed in the form of SiFx by reacting the polysilicon 62a with fluorine radicals in the post-treatment. Therefore, over-etching during the etching process The time can be shortened.
  • Another characteristic of the operation of the present apparatus is that, during the etching process in the etching chamber 32, the wafer 35 is electrostatically attracted to the sample stage electrode 49 and held, and the etching process is performed. After the completion, the DC power supply 51 for electrostatic adsorption is turned off, and in order to remove the wafer 35 from the sample stage electrode 49, O 2 plasma is generated in the etching chamber 32 and the wafer 35 is generated. The point is that plasma discharge is performed to remove the charged charges.

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Description

明 細 書
プ ズ マ 処 理 方 法 技術分野
本発明はプラズマ処理方法に係り、 特にウェハを電極上に静電 吸着させて保持し、 臭化水素 （ H B r ) をエッチングガスに用い てエッチング処理する場合に好適なプラズマ処理方法に関するも のである。
背景技術
臭化水素 （ H B r ) を用いたエッチング処理では、 例えば、 第 5 3 回応用物理学会学術講演会講演予稿集 1 6 a— S K— 7 に記 載のよう に、 レジス トマスク付きポリ シリ コ ン膜を H B r ガスを 用いてエッチングすると、 反応生成物がチャ ンバ一内に堆積し易 いことが知られている のため、 チャンバ一内の堆積物を除去 するク リーニング処理と して、 六弗化硫黄 （ S F6 ) 、 三弗化窒 素 （ N F3 ) 、 フ ロン 1 4 ( C F 4 ) 、 フ ロ ン 2 3 ( C H F 3 ) を 単独、 又はこれらに酸素 （ 02 ) を混合したガスを用いてプラズ マを発生させ、 チャンバ一内をプラズマク リーニングしていた。
上記従来技術は、 プラズマ処理時間すなわちスループッ 卜の点 について配慮されていなかった。 すなわち、 従来のよう に弗素系 ガスやこれらに 02ガスを混合したガスを使用してク リーニング を行った場合、 電極上にエッチング処理後のウェハを載置したま ま行なう と、 加工形状に悪影響を与える。 また電極上にウェハが 載置されていない場合には、 電極がエッチングされる ことになる このため、 電極上にダミーウェハを載置する必要があった。 した がって、 反応生成物除去のク リーニングをウェハ毎に実施するた めには、 その都度ダミーウェハの載置が必要であり、 ウェハの交 換に時間がかかり、 製品処理枚数の低下を招いていた。 しかも、 ウェハと電極との間に静電吸着を利用している装置の場合には、 ウェハを交換するたびにウェハ内の電荷を逃すための除電シーケ ンスが必要であるため、 更に時間が必要となってしまう。
発明の開示
本発明の目的は、 製品に悪影響を与えることなく 、 スループッ 卜の高いク リーニングを実施することのできるプラズマ処理方法 を提供することにある。
本発明の他の目的は、 S i 含有物質膜のプラズマ処理において エッチング処理及び後処理を含めた処理時間を短縮することので きるプラズマ処理方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1 の観点においては、 チャンバ一内の電極上にウェハを静電吸着させてエッチング処理 を行う プラズマ処理方法において、 エッチング処理後のウェハに 残留する静電吸着力を除去する際に、 0 2ガスのガスプラズマを 利用してウェハに帯電した電荷をブラズマ中に放出させて行う よ う にしている。
本発明の第 2の観点においては、 S i 含有物質膜を臭素含有ガ スのプラズマによってエッチングした後、 真空雰囲気で連続して 02と C H F3との混合ガスのプラズマによって後処理するよう に している。
上記第 1 の観点においては、 H B r をエッチングガスと して用 いたプラズマ処理の場合、 被エッチング材のマスク材料であるフ オ トレジス トの主成分である炭素 （ C ) と H B r ガス中の水素 ( H ) の重合物がエッチング処理室内に付着する。 そこで、 一枚 のウェハをエッチング終了後、 静電吸着によ り保持されていたゥ ェハを電極上に残したまま、 エッチングの処理ガスに替えて 02 ガスをチャンバ一内に供給し、 02ガスのプラズマを発生させる。 これによ リ静電吸着によるウェハ内の滞電の除電を行う ことがで きるとともに、 チャンバ一内に付着した反応生成物の主成分であ る Cや Hを 02と反応させて、 チャンバ一内のク リ一ニングを同 時に行う ことができる。 したがって、 製品に悪影響を与えること なく 、 スループッ トの高いク リーニングを実施することができる , 上記第 2の観点においては、 S i 含有物質膜を臭素含有ガスの プラズマによってエッチングした後、 真空雰囲気で連続して 02 と C H F3との混合ガスのプラズマによって後処理することによ リ、 フォ トレジス ト及びフォ トレジス ト側壁に付着したデポ物を 除去できるとともに、 エッチング処理で段差部等に残留した S i 含有物質膜を S i F xの反応生成物と して除去することができる ので、 エッチング処理時のオーバ一エッチングが短縮でき全体の 処理時間を短縮することができる。
図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明のプラズマ処理方法の第 1 の実施例を説明する ためのプラズマ処理装置の概略図である。
図 2は、 本発明の第 1 の実施例の動作説明用のタイムチャー ト である。
図 3 は、 本発明のプラズマ処理方法の第 2の実施例を説明する ためのプラズマ処理装置の概略図である。
図 4は、 本発明のプラズマ処理方法におけるエッチング工程の エッチング状態を示す図である。
図 5 は、 本発明のプラズマ処理方法における後処理工程のアツ シング後の状態を示す図である。
図 6 は、 本発明のプラズマ処理方法の一例である段差構造を有 するエッチング工程のエッチング後の状態を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の第 1 の実施例を図 1及び図 2 によ り説明する。
図 1 は、 本発明を実施するためのプラズマ処理装置の一例で、 マイク 口波プラズマエッチング装置を示す。 エッチングチャンバ 一 1 1 が気密に取り付けられた真空室 1 2は、 あらかじめ高真空 排気ポンプ 1 3及び補助ポンプ 1 4で構成される排気系によ り高 真空排気されている。 その後、 エッチング用ガスが流量制御器 1 5 を介してエッチングチャンパ一 1 1 内に導入される。 真空室 1 2内が一定のガス圧力に保持されると、 マグネ トロン 1 6 によつ て発振したマイクロ波が導波管 1 7 を介してエッチングチャンバ 一 1 1 内に導入される。 したがって、 磁場コイル 1 8 によって形 成された磁場との相乗作用によ りエッチングチャンバ一 1 1 内の 放電部にプラズマが発生する。 こ こで、 ウェハ 2 0 を配置した電 極 2 1 に接続された高周波電源 1 9 によって、 プラズマ中のィォ ンをウェハ 2 0 に引き込み、 引き込まれた活性イオンとウェハ 2 0の被処理面とを反応させ、 エッチング処理を行う。 また、 電極 2 1 に接続された静電吸着用電源 2 2 によって、 ウェハ 2 0 と電 極 2 1 との間に静電吸着が与えられる。 したがって、 ウェハ 2 0 と電極 2 1 との間の密着性を向上させられ、 冷却効率が高められ るよう になっている。 エッチング処理が終了しウェハ 2 0 を搬出 する際に、 ウェハ 2 0の残留吸着力を除去するために、 エツチン グチャンバ一 1 1 内にプラズマを発生させてウェハに帯電した電 荷をプラズマ中に放出させる （ この工程を静電吸着除電シーゲン スと呼ぶ。 ） よう になつている。
上記のよう に構成された装置において、 図 2 に示すようなタイ ミ ングで、 エッチングガスと して臭化水素 （ H B r ) が、 ガス流 量制御器 1 5 を介してエッチングチャンパ一 1 1 内に供給される < エッチングチャンバ一 1 1 を所定圧力に保持した後、 マグネ トロ ン 1 6からマイクロ波が発振され、 エッチングチャンバ一 1 1 内 にプラズマが形成される。 このとき、 既に磁場コイル 1 8 によ り 磁場が形成されている。 プラズマが発生すると、 ウェハ 2 0 のェ ツチング処理が開始されるとともに、 静電吸着用電源 2 2 によつ て電極 2 1 上のウェハ 2 0が静電吸着されて、 エッチング処理が 進行する。 このエッチング処理によって、 被エッチング材のマス ク材料であるフ ォ ト レジス 卜の主成分である炭素 （ C ) と臭化水 素 （ H B r ) ガス中の水素 （ Η ) の重合物がエッチングチャ ンバ — 1 1 内に付着する。
ウェハ 2 0 のエッチング終了後、 静電吸着によ り保持されてい たウェハ 2 0 を電極 2 1 上に残したま ま、 エッチングのプロセス ガスに替えて除電ガスの 02ガスをエッチングチャ ンバ一 1 1 内 に供給し、 02ガスのプラズマを発生させる。 このプラズマを通 してウェハ 2 0 に残留 した電荷がアースに逃げ、 ウェハ 2 0 内の 電荷が無く な り 、 除電が行われる。 ま た、 02プラズマを発生さ せるこ とによ り 、 チャ ンバ一内に堆積した反応生成物の主成分で ある Cや Ηが 0と反応し、 C O x， H20となって除去され、 チ ヤ ンパー内がク リ ーニングされる。 これによ つて、 従来のよ う に 製品に悪影響を与える ことなく 、 スループッ トの高いク リ ーニン グを実施する ことができる。
なお、 本実施例では静電吸着除電シーケンスを利用 してウェハ 毎のク リ ーニングが実施でき、 エッチングチャ ンバ一 1 1 内をク リ ーンな状態に維持したま ま、 次のウェハのエッチング処理が可 能となる。 静電吸着を使用 しない場合は、 エッチングステップに ク リーニングステップを加えることで同様にエッチングチャンバ 1 1 内をク リーンな状態に維持したま ま、 次のウェハのエツチン グ処理を実行できる。
次に、 本発明の第 2の実施例を図 3から図 6 を用いて説明する 図 3 に本発明を実施するための装置構成の一例を示す。 本装置 は、 この場合、 有磁場マイクロ波プラズマ技術を用いたエツチン グ装置と、 該装置に真空空間で連結されたダウンフロー式マイク 口波プラズマ技術を用いた後処理装置とで構成される。 真空室 4 0 には、 ロー ドロック室 4 3 を形成するロー ド側フタ 4 1及び口 ー ド側ステージ 4 2 と、 エッチング室 3 2 を形成するペルジャ 4 6及び仕切板 4 4と一体のペローズ 4 5 と、 後処理室 3 3 を形成 するペルジャ 2 4及び仕切板 5 2 と一体のベロ一ズ 5 3 と、 アン ロー ドロ ック室 3 1 を形成するアンロー ド側フタ 5 9及ぴアン口 ー ド側ステージ 3 0 と、 エッチング室 3 2内に配置される試料台 電極 4 9 と、 後処理室 3 3 内に配置される試料台 5 7 とが設けら れている。
エッチング装置は、 ペルジャ 4 6 と、 ペルジャ 4 6 を囲んで設 けた導波管 4 7及びコイル 4 8 と、 試料台電極 4 9 と、 試料台電 極 4 9 に接続された高周波電源 5 0及び静電吸着用の直流電源 5 1 とから構成される。 静電吸着用の直流電源 5 1 は、 試料台電極 4 9 に配置されたゥヱハ 3 5の保持に用いられる。 導波管 4 7は 端部にマイク ロ波を発振するマグネ トロンを有する。 後処理装置は、 ペルジャ 5 4と、 ペルジャ 5 4 を囲んで設けた 導波管 5 6 と、 試料台 5 7 と、 試料台 5 7 に配置されたウェハ 3 6 を保持させるウェハ押え 5 8 とから構成される。 導波管 5 6 は 端部にマイクロ波を発振するマグネ 卜ロンを有する。 ペルジャ 5 4内には、 プラズマ中のラジカルのみを通過させるパンチメタル
5 5が設けられている。
上記のよう に構成された装置は、 ロー ド側フタ 4 1 ， ロー ド側 ステージ 4 2 ， 仕切板 4 4 ， 仕切板 5 2アンロー ド側フタ 5 9及 びアンロー ド側ステージ 3 0がそれぞれ上下し、 ロー ドロ ック室 4 3 , エッチング室 3 2 ， 後処理室 3 3及びアンロー ドロック室 3 1 を形成する。 ウェハは、 ロー ドロ ック室 4 3 ， エッチング室
3 2 ， 後処理室 3 3 ， アンロー ドロ ック室 3 1 の順に図示を省略 した搬送装置によって搬送され、 エッチング処理及び後処理され る。
エッチング室 3 2では、 この場合、 H B r 1 2 0 SCCMと 02
4 SCCMとの混合ガスをエッチングガスと し、 圧力 0. 0 1 Torr、 マイク ロ波電力 0. 7 KW、 高周波電力 2 5 W、 ウェハ温度 2 0 °Cで、 エッチング処理を行う。 これによ り、 図 4 ( a )ないし（ c ) に示すよう にエッチング処理が進む。 図 4 ( a)は、 エッチング開 始前を示し、 シリ コン基板上に酸化膜 6 1 を介してポリ シ リ コ ン
6 2が膜付けされ、 さ らにフォ トレジス ト 6 3がマスクと して形 成されている。 図 4 ( b )は、 エッチングが開始された後の状態を 示している。 ポリ シリ コン 6 2 とプラズマ中の活性粒子とが反応 して、 反応生成物 S i B r Xとなって除去されエッチングが進行 する。 この際に、 反応生成物 S i B r xの一部はデポ物となって レジス ト側面に付着する。 図 4 ( c )は、 ポリ シリ コンのエツチン グが終了した状態を示す。 なお、 エッチングガスに 0 2を加える ことによ り、 酸化膜 6 1 のエッチング速度が抑制される。
次に、 後処理室 3 3では、 この場合、 0 2 3 0 0 S CCMと C H F 3 1 5 S CCMとの混合ガスをアツシングガスと し、 圧力 0 . 7 To r r マイク ロ波電力 1 0 0 0 W、 ゥェハ温度 2 5 °Cで、 アツシング処 理を行う。 これによ り、 図 5 に示すよう にレジス トが除去され、 エッチングされた後のポリ シリ コ ン 6 2が残る。 この際に、 フォ 卜レジス 卜は、 パンチメタル 5 5 を通過した酸素ラジカルと反応 して、 反応生成物 C Oとなって除去される。 また、 フォ トレジス トの側壁に付着したデポ物 S i B r xは、 同様に弗素ラジカルと 反応して S i F x等のかたちで除去され、 残渣のないアツシング 処理が行える。
また、 被エッチング面が図 6 に示すよう に段差を有している場 合、 エッチング処理での段差部の残りのポリ シリ コン 6 2 aを除 去するオーバーエッチングをやめ、 エッチング後にポリ シリ コン 6 2 a を残しておいても、 後処理において、 ポリ シリ コン 6 2 a と弗素ラジカルを反応させて、 S i F xの形で除去させることが できる。 したがって、 エッチング処理時のオーバ一エッチング時 間を短縮させることができる。
さ らに、 本装置の運転において特異な点は、 エッチング室 3 2 でのエッチング処理の際に、 ウェハ 3 5 を試料台電極 4 9 に静電 吸着させて保持しエッチング処理を行い、 エッチングが終了 して 静電吸着用の直流電源 5 1 をオフ した後、 試料台電極 4 9からゥ ェハ 3 5 を取り外すために、 エッチング室 3 2 内に 0 2プラズマ を発生させ、 ウェハ 3 5 に帯電した電荷を取り除く ためのプラズ マ放電を行う点である。 ウェハ 3 5内の除電に 0 2プラズマを用 いることによ り、 特別なク リ一ニング工程を追加することなく 、 エッチング室内のク リ一二ングがウェハ処理の一枚毎に行われ、 エッチング処理を連続して実施しても経時変化がなく なり、 定期 的なク リーニング作業を極めて少なく でき、 装置の稼動率を向上 させることができる。 また、 エッチング処理されたウェハ 3 5が 0 2プラズマに曝されるので、 アツシング作用も行われ、 後処理 室 3 3 でのアツシング処理時間を短縮することができ、 全体のス ループッ トを向上させることができる。 実験によれば、 除電シ一 ケンスで 0 2プラズマを用いない場合（例えば、 H e を用いた場合） は、 アツシング処理時間に 1 0 0 s ecを要していたが、 除電シー ケンスで 0 2プラズマに 1 5 sec曝すと、 アツシング処理時間が 6 0 se cに短縮され、 合計で 2 5 s e cの時間短縮を図ることができた。 なお、 本実施例では、 S i 含有物質膜と してポリ シリコンを例 に述べたが、 タ ングステンシリサイ ド（ W S i X )およびタンダス テンシリサイ ドとポリ シリ コ ンとの積層構造（W S i x / P 0 1 y - S i )構造等であっても良い。
ま た、 本実施例では、 S i 含有物質膜であるポリ シリ コ ンを臭 素含有ガスである H B r と 0 2との混合ガスによるプラズマによ つてエッチングした例を述べたが、 エッチングガスと して塩素含 有ガスを用いても良い。
ま た、 エッチング装置及び後処理装置にマイ ク ロ波を用いた装 置を例に述べたが、 同様の処理が可能なものであれば、 これに限 られるものではない。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . チャンバ一内の電極上にウェハ等を静電吸着させてエッチ ング処理を行うプラズマ処理方法において、
エッチング処理の後の前記ウェハ等に残留する静電吸着力を除 去する際に、 02ガスのガスプラズマを利用して前記ウェハ等に 帯電した電荷を該プラズマ中に放出させて行う ことを特徴とする プラズマ処理方法。
2. 請求の範囲第 1項に記載の前記エッチング処理は、 臭化水 素をエッチングガスと して用いるエッチング処理であるプラズマ 処理方法。
3 . チャンバ一内の電極上にウェハ等を静電吸着させてエッチ ング処理を行うプラズマ処理方法において、
S i 含有物質膜を臭素含有ガスのプラズマによってエッチング した後、 真空雰囲気で連続して 02と C H F3との混合ガスのブラ ズマによって後処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
4. 請求の範囲第 3項に記載の臭素含有ガスが H B r と 02と の混合ガスであるプラズマ処理方法。
5 . 請求の範囲第 3項に記載の S i 含有物質膜が、 P o l y—
5 i 系材料であるプラズマ処理方法。
6 . 請求の範囲第 3項に記載の S i 含有物質膜が段差構造に形 成されたものであるプラズマ処理方法。
7 . チャ ンバ一内の電極上にウェハ等を静電吸着させてエッチ ング処理を行うプラズマ処理方法において、
S i 含有物質膜を塩素含有ガスのプラズマによってエッチング した後、 真空雰囲気で連続して 02と C H F3との混合ガスのブラ ズマによって後処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
8 . 請求の範囲第 7項に記載の S i 含有物質膜が、 P o l y— S i 系材料であるプラズマ処理方法。
9 . 請求の範囲第 7項に記載の S i 含有物質膜が、 段差構造に 形成されたものであるプラズマ処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8056257B2 (en) * 2006-11-21 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163973B2 (ja) * 1996-03-26 2001-05-08 日本電気株式会社 半導体ウエハ・チャック装置及び半導体ウエハの剥離方法
JPH1014266A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Sony Corp 静電チャック装置及び静電チャックを用いたウエハの保持方法及び静電チャックからのウエハの脱着方法
US5790365A (en) * 1996-07-31 1998-08-04 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for releasing a workpiece from and electrostatic chuck
US5869401A (en) * 1996-12-20 1999-02-09 Lam Research Corporation Plasma-enhanced flash process
KR100267784B1 (ko) * 1996-12-26 2001-04-02 김영환 정전척의 정전력 회복방법
WO1998049720A1 (fr) * 1997-04-28 1998-11-05 Shibaura Mechatronics Corporation Procede et dispositif de traitement sous vide
US6136211A (en) 1997-11-12 2000-10-24 Applied Materials, Inc. Self-cleaning etch process
US6322714B1 (en) 1997-11-12 2001-11-27 Applied Materials Inc. Process for etching silicon-containing material on substrates
US6797188B1 (en) 1997-11-12 2004-09-28 Meihua Shen Self-cleaning process for etching silicon-containing material
US6872322B1 (en) * 1997-11-12 2005-03-29 Applied Materials, Inc. Multiple stage process for cleaning process chambers
US6093655A (en) * 1998-02-12 2000-07-25 Micron Technology, Inc. Plasma etching methods
US6168672B1 (en) 1998-03-06 2001-01-02 Applied Materials Inc. Method and apparatus for automatically performing cleaning processes in a semiconductor wafer processing system
US6081334A (en) 1998-04-17 2000-06-27 Applied Materials, Inc Endpoint detection for semiconductor processes
US6254717B1 (en) * 1998-04-23 2001-07-03 Sandia Corporation Method and apparatus for monitoring plasma processing operations
US6235213B1 (en) * 1998-05-18 2001-05-22 Micron Technology, Inc. Etching methods, methods of removing portions of material, and methods of forming silicon nitride spacers
GB9812850D0 (en) * 1998-06-16 1998-08-12 Surface Tech Sys Ltd A method and apparatus for dechucking
US6277759B1 (en) * 1998-08-27 2001-08-21 Micron Technology, Inc. Plasma etching methods
TW439143B (en) * 1999-03-01 2001-06-07 United Microelectronics Corp Method to prevent first-wafer effect
EP1124255A3 (en) * 1999-04-05 2001-10-17 Applied Materials, Inc. Etching process in the fabrication of electronic devices
US6790374B1 (en) * 1999-11-18 2004-09-14 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Plasma etch method for forming plasma etched silicon layer
KR100353805B1 (ko) * 1999-12-28 2002-09-26 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 형성방법
US6326627B1 (en) 2000-08-02 2001-12-04 Archimedes Technology Group, Inc. Mass filtering sputtered ion source
US6852242B2 (en) 2001-02-23 2005-02-08 Zhi-Wen Sun Cleaning of multicompositional etchant residues
US7084070B1 (en) 2001-03-30 2006-08-01 Lam Research Corporation Treatment for corrosion in substrate processing
US20020177321A1 (en) 2001-03-30 2002-11-28 Li Si Yi Plasma etching of silicon carbide
EP1321977A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-25 AMI Semiconductor Belgium BVBA Method for reducing residual electric charge created by a previous process step on a conductive structure
KR100539962B1 (ko) * 2003-07-03 2005-12-28 매그나칩 반도체 유한회사 포토레지스트 트리밍 공정을 이용한 반도체 소자의 제조방법
US6905624B2 (en) 2003-07-07 2005-06-14 Applied Materials, Inc. Interferometric endpoint detection in a substrate etching process
US7326358B2 (en) * 2004-09-27 2008-02-05 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus, and storage medium
JP4288229B2 (ja) * 2004-12-24 2009-07-01 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
KR101194020B1 (ko) * 2005-07-08 2012-10-24 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 장치 제조 방법
JP2008181996A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、制御プログラム及びコンピュータ記憶媒体
US8118946B2 (en) 2007-11-30 2012-02-21 Wesley George Lau Cleaning process residues from substrate processing chamber components
JP5179219B2 (ja) * 2008-02-20 2013-04-10 東京エレクトロン株式会社 付着物除去方法及び基板処理方法
US9129902B2 (en) * 2013-05-01 2015-09-08 Lam Research Corporation Continuous plasma ETCH process
JP2015060934A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法
CN104616956B (zh) * 2013-11-05 2017-02-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体刻蚀设备及方法
CN106206290A (zh) 2016-08-24 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种包含铝的膜层图案、其制作方法及其后处理方法
US11521838B2 (en) * 2018-12-18 2022-12-06 Applied Materials, Inc. Integrated cleaning process for substrate etching
CN111463128A (zh) * 2020-04-14 2020-07-28 Tcl华星光电技术有限公司 一种干刻蚀方法及多晶硅薄膜晶体管
CN119812115B (zh) * 2025-03-13 2025-07-11 合肥晶合集成电路股份有限公司 防止一体化刻蚀工艺中缺陷及制备金属互联结构的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH042123A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Nec Corp 表面処理方法
JPH049473A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Sony Corp 基板処理装置
JPH0412527A (ja) * 1990-05-02 1992-01-17 Matsushita Electron Corp プラズマエッチング装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786814A (en) * 1983-09-16 1988-11-22 General Electric Company Method of reducing electrostatic charge on ion-implanted devices
JPS62281331A (ja) * 1986-05-29 1987-12-07 Fujitsu Ltd エツチング方法
KR930001500B1 (ko) * 1988-02-09 1993-03-02 후지쓰 가부시끼가이샤 취화수소 또는 취소로 건식 식각하는 방법
DE69033452T2 (de) * 1989-09-08 2000-06-29 Tokyo Electron Ltd., Tokio/Tokyo Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Substraten
JPH0451520A (ja) * 1990-06-19 1992-02-20 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2506219B2 (ja) * 1990-06-19 1996-06-12 富士通株式会社 静電吸着方法
JP3088178B2 (ja) * 1991-04-22 2000-09-18 日本電気株式会社 ポリシリコン膜のエッチング方法
KR100188455B1 (ko) * 1991-05-20 1999-06-01 이노우에 아키라 드라이 에칭방법
JP3137682B2 (ja) * 1991-08-12 2001-02-26 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法
JP3169993B2 (ja) * 1991-08-19 2001-05-28 忠弘 大見 静電吸着装置
JP3179872B2 (ja) * 1991-12-19 2001-06-25 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
KR0164618B1 (ko) * 1992-02-13 1999-02-01 이노우에 쥰이치 플라즈마 처리방법
DE69320963T2 (de) * 1992-06-22 1999-05-12 Lam Research Corp., Fremont, Calif. Plasmareinigungsverfahren zum entfernen von rückständen in einer plasmabehandlungskammer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH042123A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Nec Corp 表面処理方法
JPH049473A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Sony Corp 基板処理装置
JPH0412527A (ja) * 1990-05-02 1992-01-17 Matsushita Electron Corp プラズマエッチング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0709877A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8056257B2 (en) * 2006-11-21 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method

Also Published As

Publication number Publication date
US5681424A (en) 1997-10-28
KR100363340B1 (ko) 2003-02-19
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