本发明专利技术提供一种处理方法及装置，利用至少含有氢气的处理气体的等离子体对至少其中一部分由硅类材料构成的被处理体的悬空键进行封端处理；其特征在于，将被处理体载置在具有电介质窗和载置台的处理室的所述载置台上，在特定的载置台温度和处理室内压力下，用处理气体的等离子体对被处理物进行处理，其中使等离子体密度为１０↑［１１］ｃｍ↑［－３］或１０↑［１１］ｃｍ↑［－３］以上，电介质窗与被处理体的距离维持为２０ｍｍ或２０ｍｍ以上、２００ｍｍ或２００ｍｍ以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体装置的制备，特别涉及以悬空键的封端为目的的氢等离子体处理方法及装置。
技术介绍
对于半导体装置而言，已知在装置运转时，存在于硅类材料的薄膜界面或多晶硅晶界、或等离子体损害导致的缺陷处的悬空键，成为载流子的陷阱能级或载流子移动的障碍，对性能有不良影响。例如，已知对于TFT(薄膜晶体管)而言，存在于多晶硅晶界内的悬空键引起导通电流衰减、截止电流增大及S值增大；对于CCD而言，存在于硅与氧化膜之间的缺陷增大了暗电流。作为上述问题的有效解决方案，已知有用氢自由基对悬空键进行封端处理的方法，比较常见的是在氢气气氛中进行的退火处理或利用RIE装置等进行的氢等离子体处理(参见例如特开平7-74167号公报、特开平4-338194号公报、及特公平7-087250号公报)。但是，在氢气气氛下进行的退火处理中，存在悬空键封端速度缓慢、需要较长的处理时间等问题。另一方面，等离子体处理方法的封端效率高，能够在比退火处理短的时间内结束处理。但是，现有技术中的氢等离子体处理法如特开平4-338194号公报所述，为了获得较高的处理效率，通常使用在紧靠近等离子体生成区设置基板、且可以施加偏压的处理装置，由于将基板暴露在高能带电粒子中，因此，很可能因等离子体损害对装置造成晶体管Vth(阈值电压)改变或新的界面能级产生等不良影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种处理方法及装置，所述处理方法能够将等离子体损害降低至最低限度、并高效率地进行封端处理。本专利技术的一个内容为一种处理方法，是利用至少含有氢气的处理气体的等离子体对至少其中一部分由硅类材料构成的被处理体的悬空键进行封端的处理方法；其特征在于，所述方法具有如下步骤将上述被处理体载置在具有电介质窗和载置台的处理室中的上述载置台上；将所述载置台的温度控制为规定温度；将上述处理室的压力控制为规定压力；将至少含有氢气的处理气体导入上述处理室内；将用于对上述被处理体实施等离子体处理的微波经由上述电介质窗导入上述处理室内，使上述处理气体的等离子体的等离子体密度为1011cm-3或1011cm-3以上；上述电介质窗与上述被处理体间的距离保持在20mm或20mm以上、200mm或200mm以下。优选在不对上述被处理体施加偏压的条件下进行上述等离子体处理。在上述微波导入步骤中，可以预先调节供给上述微波的微波发生器输出量，以达到上述等离子体密度。上述距离也可以为50mm或50mm以上、150mm或150mm以下。上述规定温度可以为200℃或200℃以上、400℃或400℃以下。上述规定压力可以为13Pa或13Pa以上、665Pa或665Pa以下。上述压力控制步骤也可以具有在高于上述规定压力的压力下将等离子体点火的步骤，和在点火步骤后将压力转变为上述规定压力的步骤。上述电介质窗的热传导率可以为70W/m·K或70W/m·K以上。上述方法也可以经由至少具有1条或1条以上隙缝(slot)的天线将上述微波导入上述电介质窗内。也可以至少在等离子体点火时使上述处理气体含有惰性气体。本专利技术的另一内容为一种处理装置，用于将至少其中一部分由硅材料构成的被处理体实施等离子体处理、进行悬空键封端，所述处理装置包括与用于提供微波的微波发生源连接的处理室，所述处理室具有使所述微波发生源产生的微波通过的电介质窗和载置所述被处理体的载置台，其特征在于，上述处理装置还具有如下部分将至少含有氢气的处理气体导入上述处理室的导入部；测定上述处理气体的等离子体的等离子体放电状态的测定部；将上述测定部的测定结果与用以使等离子体密度为1011cm-3或1011cm-3以上的基准值相比较，判断上述等离子体密度低于1011cm-3时，认为发生异常放电而发出警报的控制部；将上述电介质窗与上述被处理体的距离维持在20mm或20mm以上、200mm或200mm以下的范围内。下面，参照附图说明优选的实施例，从而明确本专利技术的其他目的及其特征。附图说明图1是表示本专利技术处理装置的一个实施方案的简要结构图。图2是由图1所示的电介质窗至被处理体的距离与氢等离子体导致的抗蚀膜减少速度间关系的曲线图。图3是因等离子体照射使图1所示电介质窗的温度升高与电介质窗热传导率间关系的曲线图。图4(a)至(e)是能够适用于图1所示隙缝天线的各种形状的平面图。图5是氢等离子体的点火性与氢气压力间关系的曲线图。图6(a)和(b)是用于说明高密度等离子体导致的微波停止现象的图，图6(a)是未发生停止的低密度等离子体的图，图6(b)是发生停止的高密度等离子体的图。图7是距电介质的距离与微波电场强度间关系的曲线图。具体实施例方式下面，参照附图详细说明作为本专利技术一个实施方案的等离子体处理装置100。图1为等离子体处理装置100的简要剖面图。等离子体处理装置100具有微波发生源102、绝缘体104、导波管106、阻抗匹配器108、控制部110、存储器112、真空容器120、无终端圆形导波管122、隙缝天线130、电介质窗140、处理气体导入管142、排气管144、压力计146、真空泵148、载置台150、温度计152、温控部154、检测部160；对至少其中一部分由硅材料构成的被处理体W实施等离子体处理。微波发生源102例如由磁电管组成，例如产生2.45GHz的微波。然后，利用图中未示出的模式转换器将微波转换成TM、TE或TEM等模式，经导波管106传送。绝缘体104为了防止被导波管106等反射的微波返回微波发生源102，而将反射波吸收。阻抗匹配器108由EH调谐器或穿刺调谐器等构成，具有检测由微波发生源102供给至负荷的前进波与被负荷反射回微波发生源102的反射波各自的强度和相位的功率表，发挥了使微波发生源102与负荷侧匹配的效果。控制部110控制等离子体处理装置100各部分的运转，特别是基于存储在存储器112内的数据，进行微波发生源102的输出控制以便将等离子体密度维持在规定值、阻抗匹配器108的阻抗控制、真空容器120的压力控制、载置台150的温度控制等各种控制。存储器112内存储了各种控制所必须的数据。具体而言，存储器112内存储了为了获得1011cm-3或1011cm-3以上理想的等离子体密度而按一定方式指定的规定微波输出值，以及为了将上述等离子体密度维持恒定而必须的许可误差范围。另外，为了进行阻抗控制，存储器112内存储了等离子体点火所必须的调谐器位置区域(表示穿刺处于几毫米的位置或移动至何处)与使等离子体处理中微波的反射波最小的阻抗匹配器108的调谐器位置区域的关系。而且，为了进行压力控制，存储器112内存储了13Pa或13Pa以上、665Pa或665Pa以下理想的压力或压力范围。另外，为了进行温度控制，存储器112内存储了200℃或200℃以上、400℃或400℃以下理想的温度或温度范围。存储器内大致上存储了按一定方式所指定的值。真空容器120为收纳被处理物W、在真空或减压环境下对被处理物W实施等离子体处理的处理室。需要说明的是，在图1中省略了用于将被处理物W在图中未示出的负荷承载室与处理室间输送的门阀等。无终端圆形(或环状)导波管122形成由导波管106供给的微波的干涉波。无终端环状导波管122上设置了图中未示出的冷却水路。隙缝天线130在电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理方法，是利用至少含有氢气的处理气体的等离子体对至少其中一部分由硅类材料构成的被处理体的悬空键进行封端的处理方法；其特征在于，所述方法具有如下步骤：将所述被处理体载置在具有电介质窗和载置台的处理室的所述载置台上，将所述载置台的 温度控制为规定温度；将所述处理室内的压力控制为规定压力；将所述处理气体导入所述处理室内；将用于对所述被处理体实施等离子体处理的微波经由所述电介质窗导入所述处理室内，使所述处理气体等离子体的等离子体密度为１０↑［１１］ ｃｍ↑［－３］或１０↑［１１］ｃｍ↑［－３］以上；将所述电介质窗与所述被处理体的距离维持在２０ｍｍ或２０ｍｍ以上、２００ｍｍ或２００ｍｍ以下的范围内。
【技术特征摘要】
JP 2003-10-22 362535/20031.一种处理方法，是利用至少含有氢气的处理气体的等离子体对至少其中一部分由硅类材料构成的被处理体的悬空键进行封端的处理方法；其特征在于，所述方法具有如下步骤将所述被处理体载置在具有电介质窗和载置台的处理室的所述载置台上，将所述载置台的温度控制为规定温度；将所述处理室内的压力控制为规定压力；将所述处理气体导入所述处理室内；将用于对所述被处理体实施等离子体处理的微波经由所述电介质窗导入所述处理室内，使所述处理气体等离子体的等离子体密度为1011cm-3或1011cm-3以上；将所述电介质窗与所述被处理体的距离维持在20mm或20mm以上、200mm或200mm以下的范围内。2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在不对所述被处理体施加偏压的条件下，进行所述等离子体处理。3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述微波导入步骤中，也可以预先调节供给所述微波的微波发生源的输出量，以达到所述等离子体密度。4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述距离为50mm或50mm以上、150mm或150mm以下。5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述规定温度为200℃或200℃以上、400℃或400℃以下。6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述规定压...
【专利技术属性】
技术研发人员：石原繁纪，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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