等離子體處理方法和等離子體處理裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)施方式的等離子體處理方法，首先實(shí)施對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)被處理基板進(jìn)行蝕刻的蝕刻工序(S101)。接著，等離子體處理方法實(shí)施對(duì)等離子體處理空間供給O2氣體，使用O2氣體的等離子體除去蝕刻工序之后附著在表面與等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物的含碳物除去工序(S102)。接著，等離子體處理方法實(shí)施對(duì)等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除去蝕刻工序之后附著在部件上的含鈦物的含鈦物除去工序(S103)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】等離子體處理方法和等離子體處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各種方面和實(shí)施方式涉及等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體的制造處理中，廣泛使用實(shí)施以薄膜的堆積或者蝕刻等為目的的等離子體處理的等離子體處理裝置。作為等離子體處理裝置能夠列舉例如進(jìn)行薄膜的堆積處理的等離子體CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學(xué)氣相沉積)裝置、進(jìn)行蝕刻處理的等離子體蝕刻裝置等。
[0003]等離子體處理裝置例如具有形成等離子體處理空間的處理容器、在處理容器內(nèi)設(shè)置被處理基板的試樣臺(tái)和用于將等離子體反應(yīng)所需要的處理氣體導(dǎo)入處理室內(nèi)的氣體供給系統(tǒng)等。另外，等離子體處理裝置包括:為了使處理室內(nèi)的處理氣體等離子體化，供給微波、RF波等電磁能的等離子體生成機(jī)構(gòu)；和用于對(duì)試樣臺(tái)施加偏壓，使等離子體中的離子朝向設(shè)置在試樣臺(tái)上的被處理基板加速的偏壓施加機(jī)構(gòu)等。
[0004]但是，已知有在等離子體處理裝置中，對(duì)形成有雙重鑲嵌配線用的絕緣膜的被處理基板進(jìn)行蝕刻時(shí)，在絕緣膜的表面形成具有耐等離子體性的掩蔽膜，使得在絕緣膜上形成蝕刻圖案。在這方面，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了，在被處理基板的絕緣膜的表面形成含鈦物(例如TiN)的掩蔽膜，將掩蔽膜與等離子體處理空間相對(duì)地配置在處理容器內(nèi)，將掩蔽膜作為掩模對(duì)被處理基板進(jìn)行蝕刻。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-216964號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明想要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在被處理基板的蝕刻特性發(fā)生時(shí)效劣化的問(wèn)題。S卩，在現(xiàn)有技術(shù)中，在以TiN的掩蔽膜作為掩模對(duì)被處理基板進(jìn)行蝕刻的情況下，蝕刻圖案的開(kāi)口部的絕緣膜的蝕刻的同時(shí)掩蔽膜自身被蝕刻。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，從被蝕刻的掩蔽膜產(chǎn)生的含鈦物等附著物累積地附著在與等離子體處理空間相對(duì)的各種部件上，而等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度發(fā)生變動(dòng)，其結(jié)果是，有時(shí)被處理基板的蝕刻特性發(fā)生時(shí)效劣化。特別是，當(dāng)處理多批的被處理基板時(shí)，該時(shí)效劣化變得顯著。
[0010]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的一方面的等離子體處理方法為等離子體處理裝置中的等離子體處理方法。等離子體處理方法包括第一工序、第二工序和第三工序。第一工序，是對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體，使用所述第一含氟氣體的等離子體對(duì)在絕緣膜的表面形成有含鈦物的掩蔽膜的被處理基板進(jìn)行蝕刻的工序。第二工序，是對(duì)所述等離子體處理空間供給O2氣體，使用所述02氣體的等離子體除去在所述第一工序之后附著在表面與所述等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物的工序。第三工序，是對(duì)所述等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用所述含氮?dú)怏w和所述第二含氟氣體的等離子體除去所述第一工序之后附著在所述部件上的含鈦物的工序。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠抑制被處理基板的蝕刻特性的時(shí)效劣化的等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的構(gòu)成的概略的縱截面圖。
[0015]圖2A是表示使用一實(shí)施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行蝕刻前的晶片的構(gòu)成例的圖。
[0016]圖2B是表示使用一實(shí)施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行了蝕刻后的晶片的構(gòu)成例的圖。
[0017]圖3A是表示實(shí)施了選定有助于含鈦物的除去的要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果的圖。
[0018]圖3B是表示實(shí)施了選定有助于含鈦物的除去的要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果的圖。
[0019]圖3C是表示實(shí)施了選定有助于含鈦物的除去的要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果的圖。
[0020]圖3D是表示實(shí)施了選定有助于含鈦物的除去的要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果的圖。
[0021]圖4是表面與等離子體處理空間相對(duì)地配置的各個(gè)部件的含鈦物的蝕刻量的圖。
[0022]圖5A是表示本實(shí)施方式的等離子體處理的模型的圖。
[0023]圖5B是表示本實(shí)施方式的等離子體處理的模型的圖。
[0024]圖5C是表示本實(shí)施方式的等離子體處理的模型的圖。
[0025]圖6是表示第一實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0026]圖7是表示第二實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0027]圖8是表示第三實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0028]圖9是表示第四實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0029]圖1OA是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果的圖(其I)。
[0030]圖1OB是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果的圖(其I)。
[0031]圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果的圖(其2)。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖對(duì)各種的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在各附圖中，對(duì)相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0033]等離子體處理方法包括:第一工序，對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)在絕緣膜的表面形成有含鈦物的掩蔽膜的被處理基板進(jìn)行蝕亥IJ;第二工序，對(duì)等離子體處理空間供給O2氣體，使用O2氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在表面與等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物；和第三工序，對(duì)等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在部件上的含鈦物的第三工序。
[0034]等離子體處理方法，在一個(gè)實(shí)施方式中，在第二工序與第三工序之間還包括第四工序，該第四工序是對(duì)等離子體處理空間供給第三含氟氣體，使用第三含氟氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在部件上的含鈦物的工序。
[0035]等離子體處理方法，在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置在實(shí)施了第一工序后至少反復(fù)實(shí)施兩次第二工序和第三工序。
[0036]等離子體處理方法，在一個(gè)實(shí)施方式中，含氮?dú)怏w為隊(duì)氣體或者NF 3氣體，第二含氟氣體為CF4氣體、C 4F8氣體或者CHF 3氣體。
[0037]等離子體處理裝置，在一個(gè)實(shí)施方式中，包括:處理容器，其形成配置被處理基板的等離子體處理空間，該被處理基板在絕緣膜的表面形成有含鈦物的掩蔽膜；第一氣體供給部，其對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體；第二氣體供給部，其對(duì)等離子體處理空間供給O2氣體；第三氣體供給部，其對(duì)等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體；和控制部，該控制部實(shí)施:第一工序，從第一氣體供給部對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)被處理基板進(jìn)行蝕刻；第二工序，從第二氣體供給部對(duì)等離子體處理空間供給O2氣體，使用02氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在表面與等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物；和第三工序，從第三氣體供給部對(duì)等離子體處理空間含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在部件上的含鈦物。
[0038]圖1是表示一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的構(gòu)成的概略的縱截面圖。如圖1所示，等離子體處理裝置I具有形成用于進(jìn)行等離子體處理的等離子體處理空間S的大致圓筒狀的處理容器11。處理容器11通過(guò)接地線12電連接而接地。另外，處理容器11的表面與等離子體處理空間S相對(duì)。S卩，處理容器11設(shè)置成表面與等離子體處理空間S相對(duì)。
[0039]處理容器11內(nèi)設(shè)置有保持作為被處理基板的晶片W的晶片吸盤(pán)10。由晶片吸盤(pán)10保持的晶片W配置成后述的晶片W的掩蔽膜D2與等離子體處理空間S相對(duì)。晶片吸盤(pán)10由以其下表面為下部電極的基座13支承。基座13例如由鋁等金屬形成為大致圓盤(pán)狀。在處理容器11的底部隔著絕緣板14設(shè)置有支承臺(tái)15，基座13支承在該支承臺(tái)15的上表面。在晶片吸盤(pán)10的內(nèi)部設(shè)置有電極(未圖示)，能夠利用通過(guò)對(duì)該電極施加直流電壓而產(chǎn)生的靜電力吸附保持晶片W。
[0040]在基座13的上表面且晶片吸盤(pán)10的外周部設(shè)置有用于提高等離子體處理的均勻性的、例如由硅形成的導(dǎo)電性的聚焦環(huán)20。基座13、支承臺(tái)15和聚焦環(huán)20被例如由石英形成的圓筒部件21覆蓋外側(cè)面。另外，聚焦環(huán)20的表面與等離子體處理空間S相對(duì)。即，聚焦環(huán)20設(shè)置成表面與等離子體處理空間S表面相對(duì)。
[0041]在支承臺(tái)15的內(nèi)部例如圓環(huán)狀地設(shè)置有制冷劑流動(dòng)的制冷劑路徑15a，通過(guò)控制該制冷劑路徑15a供給的制冷劑的溫度，能夠控制由晶片吸盤(pán)10保持的晶片W的溫度。另夕卜，在晶片吸盤(pán)10與由該晶片吸盤(pán)10保持的晶片W之間供給作為傳熱氣體的例如氦氣氣體的傳熱氣體管22例如設(shè)置成貫通基座13、支承臺(tái)15和絕緣板14。
[0042]基座13經(jīng)由第一匹配器31與用于對(duì)該基座13供給高頻電力生成等離子體的第一高頻電源30電連接。第一高頻電源30構(gòu)成為輸出例如27?10MHz的頻率的高頻電力，在本實(shí)施方式中為例如40MHz的高頻電力。第一匹配器31是使第一高頻電源30的內(nèi)部阻抗和負(fù)載阻抗匹配的部件，發(fā)揮作用使得在處理容器11內(nèi)生成等離子體時(shí)，第一高頻電源30的內(nèi)部阻抗和負(fù)載阻抗表觀上一致。
[0043]另外，基座13經(jīng)由第二匹配器41與用于對(duì)該基座13供給高頻電力來(lái)對(duì)晶片W施加偏壓而向晶片W引入離子的第二高頻電源40電連接。第二高頻電源40構(gòu)成為輸出比從第一高頻電源30輸出的高頻電力的頻率低的頻率的例如400kHz?13.56MHz的頻率的高頻電力，本實(shí)施方式中為例如13.56MHz的高頻電力。第二匹配器41與第一匹配器31同樣，是使第二高頻電源40的內(nèi)部阻抗和負(fù)載阻抗匹配的部件。此外，以下，將從第一高頻電源30輸出的高頻電力和從第二高頻電源40輸出的高頻電力分別稱為“高頻電力HF”和“高頻電力LF”。
[0044]這些第一高頻電源30、第一匹配器31、第二高頻電源40、第二匹配器41與后述的控制部150連接，它們的動(dòng)作由控制部150控制。
[0045]在作為下部電極的基座13的上方，與基座13相對(duì)地平行設(shè)置有上部電極42。上部電極42經(jīng)由導(dǎo)電性的支承部件50支承于處理容器11的上部。所以，上部電極42與處理容器11同樣成為接地電位。
[0046]上部電極42包括:形成與被晶片吸盤(pán)10保持的晶片W相對(duì)的相對(duì)面的電極板51 ；和從上方支承該電極板51的電極支承體52。在電極板51中以貫通電極板51的方式形成有對(duì)處理容器11的內(nèi)部供給處理氣體的多個(gè)氣體供給口 53。電極板51例如由焦耳熱少的低電阻的導(dǎo)電體或者半導(dǎo)體構(gòu)成，在本實(shí)施方式中例如使用硅。另外，電極板51的與晶片W相對(duì)的表面與等離子體處理空間S相對(duì)。S卩，電極板51設(shè)置成表面與等離子體處理空間S相對(duì)。
[0047]電極支承體52由導(dǎo)電體構(gòu)成，在本實(shí)施方式中例如使用鋁。在電極支承體52內(nèi)部的中央部設(shè)置有形成為大致圓盤(pán)狀的氣體擴(kuò)散室54。另外，在電極支承體52的下部形成多個(gè)從氣體擴(kuò)散室54向下方延伸的氣體孔55，氣體供給口 53經(jīng)由該氣體孔55與氣體擴(kuò)散室54連接。
[0048]在氣體擴(kuò)散室54連接有氣體供給管71。如圖1所示，在氣體供給管71連接有處理氣體供給源72，從處理氣體供給源72供給的處理氣體經(jīng)由氣體供給管71供給到氣體擴(kuò)散室54。供給到氣體擴(kuò)散室54的處理氣體通過(guò)氣體孔55和氣體供給口 53導(dǎo)入處理容器11內(nèi)。即，上部電極42作為對(duì)處理容器11內(nèi)供給處理氣體的噴淋頭起作用。
[0049]本實(shí)施方式中的處理氣體供給源72包括氣體供給部72a、氣體供給部72b、氣體供給部72c和氣體供給部72d。氣體供給部72a將作為蝕刻處理用的氣體的第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S。第一含氟氣體例如為C4F8氣體。氣體供給部72a是將第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S的第一氣體供給部的一個(gè)例子。
[0050]氣體供給部72b將作為蝕刻處理之后的附著物除去處理用的氣體的02氣體供給到等離子體處理空間S。氣體供給部72b是將02氣體供給到等離子體處理空間S的第二氣體供給部的一個(gè)例子。
[0051]氣體供給部72c將作為蝕刻處理之后的附著物除去處理用的氣體的含氮?dú)怏w供給至等離子體處理空間S。含氮?dú)怏w例如為隊(duì)氣體或者NF3氣體。另外，氣體供給部72d將作為蝕刻處理之后的附著物除去處理用的氣體的第二含氟氣體供給至等離子體處理空間S。第二含氟氣體例如為CF4氣體、C 4F8氣體或者CHF 3氣體。上述氣體供給部72c和氣體供給部72d是將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給至等離子體處理空間S的第三氣體供給部的一個(gè)例子。
[0052]另外，氣體供給部72d也能夠?qū)⒆鳛槲g刻處理之后的附著物除去處理用的氣體的第三含氟氣體供給至等離子體處理空間S。第三含氟氣體例如為CHF3氣體。
[0053]另外，處理氣體供給源72包括分別設(shè)置在各氣體供給部72a、72b、72c、72d與氣體擴(kuò)散室54之間的閥門(mén)73a、73b、73c、73d和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a、74b、74c、74d。向氣體擴(kuò)散室54供給的氣體的流量由流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a、74b、74c、74d控制。
[0054]在處理容器11的底部，由處理容器11的內(nèi)壁和圓筒部件21的外側(cè)面形成有作為用于將處理容器11內(nèi)的氣體向該處理容器11的外部排出的流路起作用的排氣流路80。在處理容器11的底面設(shè)置有排氣口 90。在排氣口 90的下方形成有排氣室91，該排氣室91經(jīng)由排氣管92與排氣裝置93連接。所以，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排氣裝置93，經(jīng)由排氣流路80和排氣口 90對(duì)處理容器11內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣，能夠?qū)⑻幚砣萜鲀?nèi)減壓至規(guī)定的真空度。
[0055]另外，在等離子體處理裝置I設(shè)置有控制部150?？刂撇?50例如為計(jì)算機(jī)，具有存儲(chǔ)器等作為存儲(chǔ)裝置的程序收納部(未圖示)。在程序收納部中還收納有用于控制各電源30、40、各匹配器31、41和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74等而使等離子體處理裝置I動(dòng)作的程序。例如，控制部150進(jìn)行從氣體供給部72a將第一含氟氣體供給至等離子體處理空間S，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻的控制。另外，例如，控制部150進(jìn)行如下控制:從氣體供給部72b對(duì)等離子體處理空間S供給O2氣體，使用O2氣體的等離子體除出在晶片W的蝕刻后附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件(例如處理容器11、電極板51和聚焦環(huán)20等)上的含碳物。另外，例如，控制部150進(jìn)行如下控制:分別從氣體供給部72c和氣體供給部72d對(duì)等離子體處理空間S供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除出在晶片W的蝕刻后附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件上。
[0056]此外，上述的程序可以記錄在例如計(jì)算機(jī)可讀取的硬盤(pán)(HD)、軟盤(pán)(FD)、光盤(pán)(CD)、磁光盤(pán)(MO)、存儲(chǔ)卡等計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，也可以從上述存儲(chǔ)介質(zhì)安裝于控制部150。
[0057]接著，對(duì)使用等離子體處理裝置I蝕刻的晶片W的構(gòu)成例進(jìn)行說(shuō)明。圖2A是表示使用一實(shí)施方式的等離子體處理裝置蝕刻前的晶片的構(gòu)成例的圖。圖2B是使用一實(shí)施方式的等離子體處理裝置蝕刻后的晶片的構(gòu)成例的圖。如圖2A所示，晶片W具有絕緣膜Dl和形成于絕緣膜Dl的表面的掩蔽膜D2。絕緣膜Dl是雙重鑲嵌配線用的層間絕緣膜，具有第一絕緣膜D11、第二絕緣膜D12和第三絕緣膜D13。第一絕緣膜Dll例如由S1N形成。第二絕緣膜D12由相對(duì)介電常數(shù)在規(guī)定值(例如4.2)以下的低介電常數(shù)物質(zhì)形成。第二絕緣膜D12例如由S1CH形成。第三絕緣膜D13例如由SiCN形成。
[0058]形成有規(guī)定的具有開(kāi)口部的蝕刻圖案的掩蔽膜D2由具有耐等離子體性的含鈦物形成。掩蔽膜D2例如由TiN形成。在絕緣膜Dl的表面形成有含鈦物的掩蔽膜D2的晶片W配置成掩蔽膜D2與等離子體處理空間S相對(duì)。
[0059]但是，如上所述，等離子體處理裝置I中，在絕緣膜Dl的表面形成有含鈦物(例如TiN等)的掩蔽膜D2的晶片W配置成掩蔽膜D2與等離子體處理空間S相對(duì)。等離子體處理裝置I中，在以TiN的掩蔽膜D2(以下適當(dāng)稱為“TiN膜”)為掩模對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻的情況下，利用等離子體將蝕刻圖案的開(kāi)口部(掩蔽膜D2的開(kāi)口部)暴露在等離子體中，例如如圖2B所示，絕緣膜Dl (第一絕緣膜Dll和第二絕緣膜D12)被蝕刻。此時(shí)，除了絕緣膜Dl之外，如圖2B的虛線部所示，TiN膜自身被蝕刻。TiN膜自身被蝕刻時(shí)，除了從絕緣膜Dl產(chǎn)生的含碳物之外，從TiN膜產(chǎn)生的含鈦物附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件(例如處理容器11、電極板51和聚焦環(huán)20等)上。在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件積累地附著有含鈦物時(shí)，等離子體處理空間S內(nèi)的等離子體密度發(fā)生變動(dòng)，其結(jié)果是有時(shí)晶片W的蝕刻特性發(fā)生時(shí)效劣化。
[0060]基于這些方面，本發(fā)明人關(guān)于有效地除去在晶片W的蝕刻后附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件上的含鈦物的方法進(jìn)行了深刻研宄。其結(jié)果是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用02氣體的等離子體除去含碳物，并且使用含氮?dú)怏w和含氟氣體的等離子體除去含鈦物，而能夠?qū)⒑佄镉行У爻サ姆椒?。以下針?duì)該方法進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下的說(shuō)明中，作為表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件的一個(gè)例子列舉上部電極42的電極板51進(jìn)行說(shuō)明，但是不限于此。本實(shí)施方式，當(dāng)采用表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件時(shí)，也能夠同樣應(yīng)用于處理容器11和聚焦環(huán)20等其它的部件。
[0061]圖3A?圖3D是表示實(shí)施了選擇有助于含鈦物的除去的要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果的圖。在此，表示實(shí)施了一邊改變多個(gè)參數(shù)一邊對(duì)作為對(duì)上部電極42附著的含鈦物的一個(gè)例子的形成有TiN膜的晶片W進(jìn)行蝕刻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果。圖3A?圖3D中，橫軸表示實(shí)施了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的情況下的、有助于含鈦物的除去的各參數(shù)的值。另外，圖3A、圖3C中，縱軸表示從第一高頻電源30輸出高頻電力HF時(shí)的晶片W的Vpp (V)(峰峰值)。另外，圖3B、圖3D中，縱軸表示從第二高頻電源40輸出高頻電力LF時(shí)的晶片W的Vpp (V)。此外，Vpp是晶片W的表面中的高頻電力的電壓值的最大值與最小值的差。可知該Vpp與由高頻電力決定的等離子體密度有關(guān)，該Vpp (V)的變動(dòng)可以說(shuō)是等離子體密度的變動(dòng)。
[0062]如圖3A的框102和圖3B的框104所示，改變了向等離子體處理空間供給的隊(duì)氣體的流量的情況下的Vpp的斜率，比改變了其它的參數(shù)的情況下的Vpp的斜率大。這被認(rèn)為是因?yàn)镹2氣體的等離子體有助于除去形成在晶片W上的TiN膜。
[0063]另一方面，如圖3C的框106和圖3D的框108所示，改變了向等離子體處理空間供給的0匕氣體或者C4F8氣體的流量的情況下的Vpp的斜率，比改變了其它參數(shù)的情況下的Vpp的斜率大。這被認(rèn)為是因?yàn)?匕氣體或者C4F8氣體的等離子體有助于除去形成在晶片W上的TiN膜。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的結(jié)果，選擇N2氣體等含氮?dú)怏w和CF 4氣體或者C 4F8氣體等含氟氣體，作為最有助于含鈦物的除去的要素。
[0064]接著，說(shuō)明使用含氮?dú)怏w和含氟氣體的等離子體對(duì)在晶片W的蝕刻后附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件上的含鈦物進(jìn)行了蝕刻情況下的每個(gè)部件的含鈦物的蝕刻量。圖4表示表面與等離子體處理空間相對(duì)地配置的各個(gè)部件的含鈦物的蝕刻量的圖。在此，表示將對(duì)在晶片W的蝕刻后附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的部件上的含鈦物進(jìn)行了模擬的矩形的TiN芯片(20mmX20mm)配置在各部件上，測(cè)量了 TiN芯片的蝕刻量的結(jié)果。圖4中，縱軸表示TiN芯片的蝕刻量[nm]。另外，圖4中，橫軸表示配置了 TiN芯片的各部件上的位置。
[0065]圖4中，圖形202表示使用O2氣體的等離子體對(duì)配置在電極板51的中央部的TiN芯片(以下稱為“電極板中央部芯片”)進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板中央部芯片的蝕刻量。另外，圖形204表示在使用O2氣體實(shí)施了等離子體的蝕刻后使用CHF 3氣體的等離子體對(duì)電極板中央部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板中央部芯片的蝕刻量。另外，圖形206表示使用CHF3氣體的等離子體實(shí)施了蝕刻后使用N2氣體和C4F8氣體的等離子體對(duì)電極板中央部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板中央部芯片的蝕刻量。
[0066]另外，圖4中，圖形212表示使用O2氣體的等離子體對(duì)配置在電極板51的周緣部的TiN芯片(以下稱為“電極板周緣部芯片”)進(jìn)行了蝕刻的情況下的TiN芯片的蝕刻量。另外，圖形214表示在使用O2氣體實(shí)施了等離子體的蝕刻后使用CHF3氣體的等離子體對(duì)電極板周緣部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板周緣部芯片的蝕刻量。另外，圖形216表示在使用CHF3氣體的等離子體實(shí)施了蝕刻后使用N2氣體和C4F8氣體的等離子體對(duì)電極板周緣部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板周緣部芯片的蝕刻量。
[0067]另外，圖4中，圖形222表示使用O2氣體的等離子體對(duì)配置在聚焦環(huán)20的TiN芯片(以下稱為“聚焦環(huán)芯片”)進(jìn)行了蝕刻的情況下的聚焦環(huán)芯片的蝕刻量。另外，圖形224表示在使用O2氣體的等離子體實(shí)施了蝕刻后使用CHF3氣體的等離子體對(duì)聚焦環(huán)芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的聚焦環(huán)芯片的蝕刻量。另外，圖形226表示在使用01&氣體的等離子體實(shí)施了蝕刻后使用N2氣體和C4F8氣體的等離子體對(duì)聚焦環(huán)芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的聚焦環(huán)芯片的蝕刻量。
[0068]當(dāng)比較圖形202、圖形204、206時(shí)，使用N2氣體和C 4F8氣體的等離子體對(duì)電極板中央部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的電極板中央部芯片的蝕刻量最大。另外，當(dāng)比較圖形212、圖形214、216時(shí)，使用N2氣體和C4F8氣體的等離子體對(duì)電極板周緣部芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的圖形216的電極板周緣部芯片的蝕刻量最大。另外，當(dāng)比較圖形222、圖形224、226時(shí)，使用N2氣體和C4F8氣體的等離子體對(duì)聚焦環(huán)芯片進(jìn)行了蝕刻的情況下的聚焦環(huán)芯片的蝕刻量最大。這被認(rèn)為是因?yàn)?，附著在電極板51或者聚焦環(huán)20上的含鈦物與N2氣體和C4F8氣體的等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生Ti (NF3)等的配位化合物氣體，結(jié)果是附著在電極板51或者聚焦環(huán)20上的含鈦物被除去。
[0069]接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理的模型。圖5A?圖5C是表示本實(shí)施方式的等離子體處理的模型的圖。圖5A?圖5C中，分子模型組510表示在晶片W被蝕刻后附著在電極板51上的含碳物中所包含的碳的模型。另外，圖5A?圖5C中，分子模型組520表示晶片W被蝕刻后附著在電極板51上的含鈦物(例如TiF4、TiN、T1jP Ti等)中所包含的鈦的模型。另外，圖5A?圖5C中，分子模型組530表不晶片W被蝕刻后附著在電極板51上的含鈦物(例如打匕等)所包含的氟的模型。另外，圖5A?圖5C中，分子模型組540表示晶片W被蝕刻后附著在電極板51上的含鈦物(例如TiN等)中所包含的氮的模型。另夕卜，圖5B中，分子模型組550表不氧的模型。
[0070]本實(shí)施方式的等離子體處理，首先，實(shí)施將第一含氟氣體(例如C4F8氣體)供給至等離子體處理空間S，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻的第一工序。由此，如圖5A所示，在電極板51的表面附著由被蝕刻的晶片W的絕緣膜產(chǎn)生的含碳物(分子模型組510)，并且附著由被蝕刻的晶片W的掩蔽膜產(chǎn)生的含鈦物(分子模型組520、分子模型組530和分子模型組540)。因此，第一工序能夠稱為“蝕刻工序”。
[0071]本實(shí)施方式的等離子體處理，實(shí)施將02氣體供給到等離子體處理空間S，使用O2氣體的等離子體除去在上述第一工序之后附著在電極板51上的含碳物的第二工序。由此，如圖5B所示，電極板51的表面中的含碳物和02氣體的等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而成為CO、CO2，從電極板51的表面除去含碳物，電極板51的表面中的含鈦物露出。因此，第二工序能夠稱為“含碳物除去工序”。
[0072]本實(shí)施方式的等離子體處理，實(shí)施將含氮?dú)怏w(例如隊(duì)氣體或者NF 3氣體)和第二含氟氣體(例如CF4氣體、C 4F8氣體或者CHF 3氣體)供給到等離子體處理空間S，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除去在上述第一工序之后附著在電極板51上的含鈦物的第三工序。由此，如圖5C所不，電極板51的表面中的含鈦物與含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生Ti (NF3)等的配位化合物氣體，從電極板51的表面除去含鈦物。因此，第三工序能夠稱為“含鈦物除去工序”。
[0073]如上所述，本實(shí)施方式的等離子體處理和等離子體處理裝置I在第一工序中供給第一含氟氣體，使用第一含氟氣體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻的。然后，本實(shí)施方式的等離子體處理和等離子體處理裝置I在第二工序中將02氣體供給到等離子體處理空間S，使用O2氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在電極板51上的含碳物，由此使電極板51的表面中的含鈦物露出。然后，本實(shí)施方式的等離子體處理和等離子體處理裝置I在第三工序中將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體的等離子體除去在第一工序之后附著在電極板51上的含鈦物，由此產(chǎn)生Ti (NF3)等的配位化合物氣體。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，蝕刻時(shí)從晶片W產(chǎn)生的含鈦物等附著物附著在與等離子體處理空間相對(duì)的各種部件上的情況下，也能夠從各種部件除去附著物，所以能夠抑制等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度的變動(dòng)。其結(jié)果是，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制晶片W的蝕刻特性的時(shí)效劣化。
[0074]接著，對(duì)等離子體處理的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示第一實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0075]首先，第一實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施蝕刻工序(步驟S101)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a來(lái)將第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使第一含氟氣體等離子體化，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻。
[0076]接著，在第一實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含碳物除去工序(步驟S102)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74b，將02氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使02氣體等離子體化，使用O2氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含碳物。
[0077]接著，第一實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含鈦物除去工序(步驟S103)。具體而言，控制部150分別控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74c和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d，將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使含氮?dú)怏w和第二含氟氣體等離子體化，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51的含鈦物。
[0078]根據(jù)第一實(shí)施例的等離子體處理，能夠通過(guò)進(jìn)行蝕刻工序?qū)琖進(jìn)行蝕刻，之后通過(guò)進(jìn)行含碳物除去工序?qū)⒏街陔姌O板51上的含碳物除去而使含鈦物露出，之后通過(guò)進(jìn)行含鈦物除去工序而將含鈦物作為T(mén)i(NF3)等的配位化合物氣體除去。因此，在蝕刻時(shí)從晶片W產(chǎn)生的含鈦物等附著物附著在電極板51上的情況下，也能夠有效地除去附著物中的含鈦物，因此能夠抑制等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度的變動(dòng)。其結(jié)果是，能夠抑制晶片W的蝕刻特性的時(shí)效變動(dòng)。
[0079]接著，對(duì)第二實(shí)施例的等離子體處理進(jìn)行說(shuō)明。圖7是表示第二實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0080]首先，第二實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施蝕刻工序(步驟S201)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a，將第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使第一含氟氣體等離子體化，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻。
[0081]接著，第二實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含鈦物除去工序(步驟S202)。具體而言，控制部150分別控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74c和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d，將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使含氮?dú)怏w和第二含氟氣體等離子體化，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含鈦物。
[0082]接著，第二實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含碳物除去工序(步驟S203)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74b，將02氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使02氣體等離子體化，使用O2氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含碳物。
[0083]根據(jù)第二實(shí)施例的等離子體處理，能夠通過(guò)進(jìn)行蝕刻工序?qū)琖進(jìn)行蝕刻，之后通過(guò)進(jìn)行含鈦物除去工序而將附著在電極板51上的含鈦物作為T(mén)i (NF3)等的配位化合物氣體除去，來(lái)使含碳物露出，之后通過(guò)進(jìn)行含碳物除去工序而除去含碳物。因此，在蝕刻時(shí)從晶片W產(chǎn)生的含鈦物等附著物附著在電極板51上的情況下，也能夠有效地除去附著物中的含鈦物，因此能夠抑制等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度的變動(dòng)。其結(jié)果是，能夠抑制晶片W的蝕刻特性的時(shí)效變動(dòng)。
[0084]接著，對(duì)第三實(shí)施例的等離子體處理進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示第三實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0085]首先，第三實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施蝕刻工序(步驟S301)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a，將第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使第一含氟氣體等離子體化，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻。
[0086]接著，第三實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施第一含碳物除去工序(步驟S302)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74b，將02氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使02氣體等離子體化，使用O2氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含碳物。
[0087]接著，第三實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施第一含鈦物除去工序(步驟S303)。具體而言，控制部150分別控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74c和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d，將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使含氮?dú)怏w和第二含氟氣體等離子體化，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含鈦物。
[0088]接著，第三實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施第二含碳物除去工序(步驟S304)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74b，將02氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使02氣體等離子體化，使用O2氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含碳物。
[0089]接著，第三實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施第二含鈦物除去工序(步驟S305)。具體而言，控制部150分別控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74c和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d，將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使含氮?dú)怏w和第二含氟氣體等離子體化，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含鈦物。
[0090]根據(jù)第三實(shí)施例的等離子體處理，與第一實(shí)施例同樣，能夠通過(guò)進(jìn)行蝕刻工序?qū)琖進(jìn)行蝕刻，之后通過(guò)進(jìn)行含碳物除去工序除去附著在電極板51上的含碳物而使含鈦物露出，之后通過(guò)含鈦物除去工序?qū)⒑佄镒鳛門(mén)i (NF3)等的配位化合物氣體除去。因此，在蝕刻時(shí)從晶片W產(chǎn)生的含鈦物等附著物附著在電極板51上的情況下，能夠有效地除去附著物中的含鈦物，因此能夠抑制等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度的變動(dòng)。其結(jié)果是能夠抑制晶片W的蝕刻特性的時(shí)效變動(dòng)。另外，根據(jù)第三實(shí)施例的等離子體處理，在實(shí)施蝕刻工序后反復(fù)實(shí)施兩次包括含碳物除去工序和含鈦物除去工序的一套工序，因此能夠更有效地除去附著在電極板51上的附著物。此外，在第三實(shí)施例中，表示在實(shí)施蝕刻工序后通過(guò)反復(fù)實(shí)施兩次包括含碳物除去工序和含鈦物除去工序的一套工序的例子，但是也可以在實(shí)施了蝕刻工序后反復(fù)實(shí)施兩次包括含碳物除去工序和含鈦物除去工序的一套工序。
[0091]接著，對(duì)第四實(shí)施例的等離子體處理進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示第四實(shí)施例的等離子體處理的流程圖的圖。
[0092]首先，在第四實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施蝕刻工序(步驟S401)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74a，將第一含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使第一含氟氣體等離子體化，使用第一含氟氣體的等離子體對(duì)晶片W進(jìn)行蝕刻。
[0093]接著，在第四實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含碳物除去工序(步驟S401)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74b，將02氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使02氣體等離子體化，使用O2氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含碳物。
[0094]接著，在第四實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施使用01&氣體的含鈦物除去工序(步驟S403)。具體而言，控制部150控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d等，將作為第三含氟氣體的CHF3氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使01&氣體等離子體化，使用CHF 3氣體的等離子體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含鈦物。
[0095]接著，在第四實(shí)施例的等離子體處理中，實(shí)施含鈦物除去工序(步驟S404)。具體而言，控制部150分別控制流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74c和流量調(diào)整機(jī)構(gòu)74d，將含氮?dú)怏w和第二含氟氣體供給到等離子體處理空間S。然后，控制部150控制第一高頻電源30和第二高頻電源40，使含氮?dú)怏w和第二含氟氣體等離子體化，使用含氮?dú)怏w和第二含氟氣體除去附著在表面與等離子體處理空間S相對(duì)地配置的電極板51上的含鈦物。
[0096]根據(jù)第四實(shí)施例的等離子體處理，與第一實(shí)施例同樣，能夠通過(guò)進(jìn)行蝕刻工序?qū)琖進(jìn)行蝕刻，之后通過(guò)進(jìn)行含碳物除去工序除去附著在電極板51上的含碳物而使含鈦物露出，之后通過(guò)含鈦物除去工序而將含鈦物作為T(mén)i(NF3)等的配位化合物氣體除去。因此，在蝕刻時(shí)從晶片W產(chǎn)生的含鈦物等附著物附著在電極板51上的情況下，也能夠有效地除去附著物中的含鈦物，因此能夠抑制等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度的變動(dòng)。其結(jié)果是，能夠抑制晶片W的蝕刻特性的時(shí)效變動(dòng)。另外，根據(jù)第四實(shí)施例的等離子體處理，在含碳物除去工序與含鈦物除去工序之間將作為第三含氟氣體的CHF3氣體供給到等離子體處理空間，使用CHF3氣體的等離子體除去附著在電極板51上的含鈦物，由此能夠有效地除去附著在電極板51上的附著物。
[0097]接著，對(duì)本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果進(jìn)行說(shuō)明。圖1OA和圖1OB是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果的圖(其I)。圖1OA和圖1OB是表示通過(guò)等離子體處理裝置I對(duì)晶片W進(jìn)行了等離子體處理的情況下的效果的圖。在圖1OA和圖1OB中，橫軸表示通過(guò)等離子體處理裝置I對(duì)晶片W進(jìn)行了等離子體處理的時(shí)間(sec)，縱軸表示晶片W的Vpp(V)。此外，Vpp是晶片W的表面中的高頻電力的電壓值的最大值與最小值的差?？芍揤pp與由高頻電力決定的等離子體密度有關(guān)，該Vpp (V)的變動(dòng)可以說(shuō)是等離子體密度的變動(dòng)。
[0098]另外，圖1OA是表示不使用本實(shí)施方式的等離子體處理方法而對(duì)晶片W實(shí)施了使用02氣體的等離子體的干洗(DC:Dry Cleaning)處理的情況下的、DC處理時(shí)的每批編號(hào)的晶片W的Vpp和時(shí)間的關(guān)系的圖形。即，在圖1OA中，圖形602表示對(duì)批編號(hào)“I”的25個(gè)晶片W進(jìn)行雙重鑲嵌配線用的槽的蝕刻(參照?qǐng)D2)，之后進(jìn)行了 DC處理時(shí)的Vpp和時(shí)間的關(guān)系。圖形604表示批編號(hào)“2”的25個(gè)晶片W處理后(包含批編號(hào)“I”的累計(jì)50個(gè)晶片W處理后)的DC處理中的Vpp和時(shí)間的關(guān)系。另外，圖形606表示批編號(hào)“3”的25個(gè)晶片W處理后(包含批編號(hào)“I”和“2”的累計(jì)75個(gè)晶片W處理后)的DC處理中的Vpp和時(shí)間的關(guān)系。另一方面，圖1OB是表示使用本實(shí)施方式的等離子體處理方法對(duì)晶片W實(shí)施了等離子體處理的情況下的、每批編號(hào)的晶片W的Vpp和時(shí)間的關(guān)系的圖表。S卩，在圖1OB中，圖形612表示對(duì)批編號(hào)“I”的25個(gè)晶片W進(jìn)行了雙重鑲嵌配線用的槽的蝕刻(參照?qǐng)D2)后，進(jìn)行本實(shí)施方式的等離子體處理，之后進(jìn)行了 DC處理時(shí)的Vpp和時(shí)間的關(guān)系。換言之，圖形612表示在圖1OA的DC處理前進(jìn)行了本實(shí)施方式的等離子體處理的情況下的效果的圖。圖形614表示在批編號(hào)“2”的25個(gè)晶片W處理后(包含批編號(hào)“I”的累計(jì)50個(gè)晶片W處理后)，進(jìn)行本實(shí)施方式的等離子體處理之后的DC處理中的Vpp和時(shí)間的關(guān)系，圖形616表示在批編號(hào)“3”的25個(gè)晶片W處理后(包含批編號(hào)“I”和“2”的累計(jì)75個(gè)晶片W處理后)，進(jìn)行本實(shí)施方式的等離子體處理之后的DC處理中的Vpp和時(shí)間的關(guān)系。
[0099]首先，如圖1OA所示，不使用本實(shí)施方式的等離子體處理方法而僅實(shí)施了 DC處理的情況下，如圖形602、604、606所示，因批編號(hào)的不同，對(duì)于晶片W的Vpp的時(shí)間的經(jīng)歷不同。這被認(rèn)為是因?yàn)?，在蝕刻時(shí)從晶片W的掩蔽膜生成的含鈦物累計(jì)地附著在與等離子體處理空間相對(duì)的電極板51上，而等離子體處理空間內(nèi)的等離子體密度發(fā)生了變動(dòng)。
[0100]對(duì)此，在使用本實(shí)施方式的等離子體處理方法對(duì)晶片W實(shí)施了等離子體處理的情況下，通過(guò)進(jìn)行含碳物除去工序?qū)⒏街陔姌O板51上的含碳物除去，并且通過(guò)進(jìn)行含鈦物除去工序?qū)⒏街陔姌O板51上的含鈦物除去。其結(jié)果是，如DC處理時(shí)的圖1OB的圖形612、614、616所示，與批編號(hào)無(wú)關(guān)，對(duì)于晶片W的Vpp的時(shí)間的經(jīng)歷被維持為相同。這被認(rèn)為是因?yàn)?，在蝕刻時(shí)從晶片W的掩蔽膜產(chǎn)生的含鈦物附著在與等離子體處理空間相對(duì)的電極板51上的情況下，也能夠有效地除去附著在電極板51上的含鈦物。即，可知等離子體密度的變動(dòng)受到抑制。
[0101]圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的等離子體處理方法的效果的圖(其2)。圖11中，橫軸表示搬入到等離子體處理裝置I的晶片W的批編號(hào)(累計(jì)的值)，縱軸表示在對(duì)晶片W的絕緣膜進(jìn)行了蝕刻的情況下形成于絕緣膜的槽的槽徑(nm)。
[0102]另外，圖11中，圖形702表示不使用本實(shí)施方式的等離子體處理方法而僅實(shí)施了DC處理的情況下形成于絕緣膜的槽的槽徑的相對(duì)于批編號(hào)(累計(jì)得到的值)的變動(dòng)。另夕卜，圖11中，圖形704表示在實(shí)施了本實(shí)施方式的等離子體處理方法的情況下形成于絕緣膜的槽的槽徑的相對(duì)于批編號(hào)的變動(dòng)。
[0103]當(dāng)比較圖形702和圖形704時(shí)，在實(shí)施了本實(shí)施方式的等離子體處理方法的情況下形成于絕緣膜的槽的槽徑的相對(duì)于批編號(hào)的減少幅度，比在僅實(shí)施了 DC處理的情況下形成于絕緣膜的槽的槽徑的相對(duì)于批編號(hào)的減少幅度小。這被認(rèn)為是因?yàn)?，在?shí)施了本實(shí)施方式的等離子體處理方法的情況下，在蝕刻時(shí)從晶片W的掩蔽膜產(chǎn)生的含鈦物附著在與等離子體處理空間相對(duì)的電極板51上的情況下，附著在電極板51上的含鈦物也被除去。其結(jié)果是，等離子體密度穩(wěn)定且進(jìn)行了蝕刻的槽的形狀的變動(dòng)也受到抑制。
[0104]符號(hào)說(shuō)明
[0105]I 等離子體處理裝置
[0106]11處理容器
[0107]20聚焦環(huán)
[0108]30第一高頻電源
[0109]40第二高頻電源
[0110]42上部電極
[0111]51電極板
[0112]52電極支承體
[0113]72處理氣體供給源
[0114]72a、72b、72c、72d 氣體供給部
[0115]74a、74b、74c、74d 流量調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0116]150控制部
[0117]Dl絕緣膜
[0118]D2掩蔽膜
[0119]S 等離子體處理空間
[0120]W 晶片
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體處理裝置的等離子體處理方法，其特征在于，包括: 第一工序，對(duì)等離子體處理空間供給第一含氟氣體，使用所述第一含氟氣體的等離子體對(duì)在絕緣膜的表面形成有含鈦物的掩蔽膜的被處理基板進(jìn)行蝕刻； 第二工序，對(duì)所述等離子體處理空間供給02氣體，使用所述02氣體的等離子體除去在所述第一工序之后附著在表面與所述等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物；和 第三工序，對(duì)所述等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體，使用所述含氮?dú)怏w和所述第二含氟氣體的等離子體，除去在所述第一工序之后附著在所述部件上的含鈦物。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體處理方法，其特征在于: 在所述第二工序與所述第三工序之間還包括第四工序，所述第四工序是對(duì)所述等離子體處理空間供給第三含氟氣體，使用所述第三含氟氣體的等離子體除去在所述第一工序之后附著在所述部件上的含鈦物的工序。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的等離子體處理方法，其特征在于: 所述等離子體處理裝置在實(shí)施了所述第一工序后至少反復(fù)實(shí)施兩次所述第二工序和所述第三工序。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子體處理方法，其特征在于: 所述含氮?dú)怏w為凡氣體或者NF 3氣體，所述第二含氟氣體為CF 4氣體、C 4F8氣體或者CHF3氣體。
5.一種等離子體處理裝置，其特征在于，包括: 處理容器，其形成配置被處理基板的等離子體處理空間，所述被處理基板在絕緣膜的表面形成有含鈦物的掩蔽膜； 第一氣體供給部，其對(duì)所述等離子體處理空間供給第一含氟氣體； 第二氣體供給部，其對(duì)所述等離子體處理空間供給02氣體； 第三氣體供給部，其對(duì)所述等離子體處理空間供給含氮?dú)怏w和第二含氟氣體；和 控制部，其實(shí)施:第一工序，從所述第一氣體供給部對(duì)所述等離子體處理空間供給所述第一含氟氣體，使用所述第一含氟氣體的等離子體對(duì)所述被處理基板進(jìn)行蝕刻；第二工序，從所述第二氣體供給部對(duì)所述等離子體處理空間供給所述02氣體，使用所述02氣體的等離子體除去在所述第一工序之后附著在表面與所述等離子體處理空間相對(duì)地配置的部件上的含碳物；和第三工序，從所述第三氣體供給部對(duì)所述等離子體處理空間供給所述含氮?dú)怏w和所述第二含氟氣體，使用所述含氮?dú)怏w和所述第二含氟氣體的等離子體除去在所述第一工序之后附著在所述部件上的含鈦物。
【文檔編號(hào)】H01L21/3065GK104508803SQ201380039947
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】原田彰俊 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社