对被处理物进行处理的方法技术

本发明专利技术提供一种对具有多孔质膜和掩模的被处理物进行处理的方法。一个实施方式的方法包括：向收纳有具有多孔质膜的被处理物的等离子体处理装置的处理容器内供给第一气体的工序；和为了去除掩模，在处理容器内生成第二气体的等离子体的工序。第一气体由在处理容器内在其上载置有被处理物的载台的温度时具有133.3帕斯卡以下的饱和蒸气压的处理气体组成或包含该处理气体。另外，在供给第一气体的工序中，不生成等离子体，向处理容器内供给的处理气体的分压设定为饱和蒸气压的20％以上的分压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及对被处理物进行处理的方法，特别涉及对具有多孔质膜和由有机材料构成且设置在该多孔质膜上的掩模的被处理物进行处理的方法。
技术介绍
半导体设备这样的电子设备中，有时使用多孔质膜。作为多孔质膜，例如可以使用SiOC膜这样的由低介电常数材料构成的膜。在这样的电子设备的制造中，通过对于光致抗蚀剂的光刻，形成具有细微图案的抗蚀剂掩模。关于这样形成的具有细微图案的抗蚀剂掩模，典型地由于其低的耐等离子体性，导致在蚀刻中容易消耗，因此根据需要，通过等离子体蚀刻，将抗蚀剂掩模的细微图案转印至无机膜，进一步将转印至无机膜的细微图案转印至厚且具有耐等离子体性的其他的有机膜。由此形成由有机材料构成的掩模(以下，有时称为“有机膜掩模”)。接着，为了转印有机膜掩模的细微图案，通过等离子体蚀刻对多孔质膜进行蚀刻。另外，有时在有机膜掩模与多孔质膜之间，为了进行覆盖(cap)而插入SiO2膜等。另外，通过双镶嵌(Dual Damascene)法对多孔质膜进行蚀刻时，利用对于光致抗蚀剂的光刻无法得到所期望的位置精度的情况下，为了使开口自动对准地形成在多孔质膜的所期望的位置，有时也将已形成有开口的TiN膜插入在有机膜与多孔质膜之间。在任何情况下，有机膜掩模在被用于转印之后，均通过利用含有氧或氢的气体的等离子体的灰化而被去除。在有机膜掩模的去除中，通过在等离子体处理装置的处理容器内，激发灰化用的处理气体，来生成自由基，但自由基侵入多孔质膜的细孔(微孔)内，会对多孔质膜造成损伤。因此，需要保护多孔质膜不受自由基损伤。关于保护多孔质膜不受自由基损伤，提出了在多孔质膜的等离子<br>
体蚀刻中保护该多孔质膜不受自由基损伤的技术方案。例如，非专利文献1中记载有通过在极低温下对多孔质膜进行蚀刻，使反应产物在多孔质膜中冷凝的技术。该技术中，利用在多孔质膜中冷凝的反应产物，抑制自由基侵入该多孔质膜中。为了使这样的反应产物冷凝，将多孔质膜的蚀刻时的温度设定在-70℃以下。另外，非专利文献2中，记载有使PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)浸透在多孔质膜中，利用该PMMA抑制自由基侵入多孔质膜中的技术。该技术中，多孔质膜的蚀刻结束之后，通过利用氢气和氦气的混合气体的等离子体处理或激光退火这样的后处理，去除PMMA。现有技术文献非专利文献非专利文献1：Liping Zhang等、“Damage Free Cryogenic Etching of a Porous Organosilic a Ultralow-k Film”、ECS Solid State Lett.2013volume 2，issue 2，N5-N7非专利文献2：Markus H.Heyne等、“Quantitative characterization of pore stuffing and unstuffing for postporosity plasma protection of low-k materials”、Journal of Vacuum Science&Technology B32，0622 02(2014)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题为了将非专利文献1所记载的极低温环境适用于用于去除掩模的灰化中，无法使用具有利用通常的制冷剂的冷却单元的等离子体处理装置，需要使用例如具有利用液氮等的冷却单元的等离子体处理装置。另外，为了将非专利文献2所记载的技术适用于用于掩模的去除的灰化中，需要用于使PMMA浸透到多孔质膜中的工序，并且需要专用的处理装置。另外，非专利文献2所记载的技术中，由于用于去除PMMA的后处理，对多孔质膜造成损伤。由此，为了去除由有机材料构成且设置在多孔质膜上的掩模，需要能够抑制多孔质膜的损伤的经改善的技术。用于解决课题的方案一个方案中，提供一种对具有多孔质膜和由有机材料构成且设置在该多孔质膜上的掩模的被处理物进行处理的方法。该方法包括：(a)向收纳有具有多孔质膜的被处理物的等离子体处理装置的处理容器内供给第一气体的工序(以下，称为“第一封孔工序”)；和(b)为了去除掩模，在处理容器内生成第二气体的等离子体的工序(以下，称为“灰化工序”)。第一气体由处理气体组成或包含该处理气体，该处理气体在处理容器内在其上载置有被处理物的载台的温度时具有133.3帕斯卡(1Torr)以下的饱和蒸气压。另外，在第一封孔工序中，不生成等离子体，供给至处理容器内的处理气体的分压设定为饱和蒸气压的20％以上的分压。一个实施方式中，第一封孔工序中的处理容器内的空间的压力设定为133.3帕斯卡(1Torr)以下的压力。另外，一个实施方式中，灰化工序中的处理容器内的空间的压力设定为40帕斯卡(300mTorr)以下的压力。此外，灰化工序中的处理容器内的空间的压力也可以设定为13.33帕斯卡(100mTorr)以下。一个方案涉及的方法中，为了对多孔质膜的细孔进行封孔，利用在载台温度具有133.3帕斯卡以下的饱和蒸气压的处理气体，该处理气体以饱和蒸气压的20％以上的分压供给到处理容器内。在利用这样的分压的处理气体的第一封孔工序中，处理气体通过毛细管冷凝在多孔质膜的细孔内液化，细孔内的液体抑制灰化工序中所生成的自由基侵入多孔质膜的细孔。另外，该液化不需要极低温，能够在通过通常的等离子体处理装置的冷却单元能够实现的温度例如-50℃左右、或-50℃以上的温度下实现。进而，通过处理气体的液化而生成的液体例如通过将被处理物的温度设定为常温而气化，因此能够容易地被去除。因此，能够不使用将被处理物的温度调整为极低温的冷却单元，保护多孔质膜不受灰化工序中所生成的自由基损伤，并且能够抑制多孔质膜的损伤。一个实施方式中，能够重复实施包括第一封孔工序和灰化工序的动作顺序。通过第一封孔工序导入多孔质膜的细孔内的液体能够在灰化工序中气化。通过该实施方式，以利用液体保护多孔质膜所持续的
时间长度，实施灰化工序，再次实施第一封孔工序和灰化工序。由此，能够抑制多孔质膜的损伤，并且确保灰化的合计时间长度。一个实施方式的方法在第一封孔工序与灰化工序之间还包括不生成等离子体，而向处理容器内供给第二气体的工序(以下，有时称为“第一置换工序”)。通过该实施方式，处理容器内的气体通过第一置换工序从第一气体置换为第二气体之后，生成等离子体。因此，可以抑制不需要的活性种的产生。一个实施方式中，第一封孔工序所使用的处理气体可以为碳氟化合物气体。另外，一个实施方式中，碳氟化合物气体包括C7F8气体和C6F6气体中的至少一种，在第一封孔工序中供给至处理容器内的处理气体的分压可以设定为饱和蒸气压的100％以下的分压。一个实施方式中，第一封孔工序所使用的处理气体可以为烃气体。另外，处理气体也可以为含氧烃气体。这些实施方式的处理气体也能够用于第一封孔工序中。另外，一个实施方式中，处理气体中所含的分子中的氧原子的原子数相对于该分子中的碳原子的原子数可以为1/2以下。通过这种处理气体，能够抑制由氧引起的多孔质膜的损伤，并且能够使处理气体在多孔质膜的细孔内液化。在一个实施方式中，方法还可以包括使来源于处理气体的多孔质膜中的液体气化，生成气体，对该气体进行排气的工序(以下，称为“第一去除工序”)。第一去除工序中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对被处理物进行处理的方法，该被处理物具有多孔质膜和由有机材料构成且设置在该多孔质膜上的掩模，该方法的特征在于，包括：向收纳有具有所述多孔质膜的被处理物的等离子体处理装置的处理容器内供给第一气体的工序；和为了去除所述掩模，在所述处理容器内生成第二气体的等离子体的工序，所述第一气体由在所述处理容器内在其上载置有所述被处理物的载台的温度时具有133.3帕斯卡以下的饱和蒸气压的处理气体组成或包含该处理气体，供给所述第一气体的所述工序中，不生成等离子体，供给至所述处理容器内的所述处理气体的分压为所述饱和蒸气压的20％以上。

【技术特征摘要】
2015.04.20 JP 2015-0858821.一种对被处理物进行处理的方法，该被处理物具有多孔质膜和由有机材料构成且设置在该多孔质膜上的掩模，该方法的特征在于，包括：向收纳有具有所述多孔质膜的被处理物的等离子体处理装置的处理容器内供给第一气体的工序；和为了去除所述掩模，在所述处理容器内生成第二气体的等离子体的工序，所述第一气体由在所述处理容器内在其上载置有所述被处理物的载台的温度时具有133.3帕斯卡以下的饱和蒸气压的处理气体组成或包含该处理气体，供给所述第一气体的所述工序中，不生成等离子体，供给至所述处理容器内的所述处理气体的分压为所述饱和蒸气压的20％以上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：重复实施包括供给所述第一气体的所述工序和生成所述第二气体的等离子体的所述工序的动作顺序。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在供给所述第一气体的所述工序与生成所述第二气体的等离子体的所述工序之间，还包括不生成等离子体、向所述处理容器内供给所述第二气体的工序。4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于：供给所述第一气体的所述工序中的所述处理容器内的空间的压力为133.3帕斯卡以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于：生成所述第二气体的等离子体的所述工序中的所述处理容器内的空间的压力为40帕斯卡以下。6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于：所述处理气体包含碳氟化合物气体。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述碳氟化合物气体包括C7F8气体和C6F6气体中的至少一种，在供给所述第一气体的所述工序中，供给至所述处理容器内的所述处理气体的分压为所述饱和蒸气压的100％以下。8.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于：所述处理气体为烃气体或含氧烃气体。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述处理气体中所含的分子中的氧原子的原子数相对于该分子中的碳原子的原子数为1/2以下。10.如权利要求1～9中任一项所述的方法，其特征在于：还包括使来源于所述处理气体的所述多孔质膜中的液体气化生成气体，对该气体进行排气的工序。11.如权利要求1～10中任一项所述的方法，其特征在于：还包括：向收纳有具有所述多孔质膜的被处...

【专利技术属性】
技术研发人员：田原慈，西村荣一，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP