基板处理方法和基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供基板处理方法和基板处理装置。该基板处理方法是对在表面上形成有含有氧化硅的无机物与含有碳和氟的有机物的复合生成物的基板进行的基板处理方法，其特征在于，包括：对上述基板的表面照射紫外线，除去上述有机物的一部分的紫外线处理工序；在上述紫外线处理工序之后进行，向上述基板的表面供给氟化氢的蒸气，除去上述无机物的至少一部分的氟化氢处理工序；和在上述紫外线处理工序之后进行，通过对上述基板进行加热，使尚未被除去的上述有机物的一部分收缩的加热处理工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有效去除由于相对基板例如进行等离子体处理而在该基板上生成的、 含有氧化硅的无机物和氟类有机物的混合物或叠层体的技术。
技术介绍
作为一种半导体器件的制造工序，存在使用等离子体进行基板的蚀刻的处理。进 行该处理时，存在蚀刻气体与被蚀刻层、基底层反应，在基板上生成复合生成物，其残留在 基板表面上的情况。例如，用于使电极与MOS晶体管的源极或漏极区域连接的接触孔，是通过使用CF 类的蚀刻气体和氧气在硅基板上的氧化硅层中进行蚀刻而形成的。图16是示意性地表示在接触孔208的底面上生成有复合生成物208a的状态的 图。复合生成物208a的成分也一并表示。当使用CF类的蚀刻气体和氧气对形成在基板 200的硅层201上的氧化硅膜202进行蚀刻时，在接触孔208的下表面上，从上方开始依次 生成由含有碳和氟的CF聚合物205与氧化硅层204构成的复合生成物208a以及非晶硅层 203。可以认为这是通过以下工艺形成的。当氧化硅膜202被蚀刻，硅层201露出表面时，如图17B所示，硅层201的表面由 于等离子体的能量而变质，成为非晶硅层203。进而，该非晶硅层203的上层被氧气的等离 子体氧化，生成氧化硅层204 (图17C)。之后，在该氧化硅层204的上层，含有碳和氟的CF 聚合物205被堆积，形成复合生成物208a(图17D)。该复合生成物208a使接触电阻增大， 成为成品率降低的主要原因。因此，必须除去该复合生成物208a。使用CF类的蚀刻气体进行蚀刻后，为了除去CF类的残渣物，一直以来已知利用氧 等离子体进行灰化处理的方法。但是，因为如果在上述基板200上使用氧等离子体，则会进 一步进行硅层201的氧化，所以不能够使用氧等离子体。另外，根据进行各种实验所得的结果，可知复合生成物208a并不是图17D中概要 表示的单纯的叠层体。即可知，氧化硅层204内，如图18A所示，是氧化硅207和CF类化合 物206的混合物，或者，如图18B所示，是硅、氧、碳和氟等化学键合后的化合物，是非常稳 定的状态。因此，通过在蚀刻后一般进行的利用有机溶剂、酸溶液等的洗净工艺，并不能够 充分地除去复合生成物208a。特别是，随着半导体器件的设计规则的缩小、深宽比(aspect ratio)的增大，洗净液不能够充分到达孔、槽内，由于该点不能够期待充分的洗净。因为复合生成物208a是有机物和无机物的复合物，所以要除去无机物时则不能 够除去有机物，此外，要除去有机物时则不能够除去无机物。也就是说，复合生成物208a可 以说是非常难以处理的残渣物。因此，开发从器件上除去这种残渣物的方法是紧要任务。另外，讨论在某种器件的制造工艺中，如图19A所示，相对氧化硅膜210和多晶硅膜211在硅膜209上交替地例如各叠层有两层的基板200，利用抗蚀膜215进行蚀刻，形成 凹部220的情况。在这种情况下，为了对多晶硅膜211和氧化硅膜210进行蚀刻，分别使用卤素类气 体的等离子体与含有碳和氟的气体的等离子体。在多晶硅膜211的蚀刻中，含有卤素、硅和 氧的卤化氧化硅213堆积在凹部220的侧壁上。另一方面，在氧化硅膜210的蚀刻中，含有 碳和氟的聚合物212堆积在凹部220的侧壁上。结果，如图19B所示，在凹部220的侧壁上 堆积有叠层卤化氧化硅213和聚合物212而成的叠层生成物214。因为该叠层生成物214也是器件的成品率降低的主要原因，所以必须除去。但是， 叠层生成物214是稳定的物质，因此难以确实地除去。日本特开平4-83340 (特别是第2页右栏第23 44行、第7页左栏第10 15行) 中，记载了由乙醇的蒸气洗净基板的表面之后，使用HF蒸气蚀刻基板时生成的颗粒的除去 方法，但是没有提及如上所述的无机/有机复合生成物。
技术实现思路
本专利技术着眼于上述问题，提出了能够有效解决这些问题的方法。本专利技术的目的在 于，提供一种基板处理方法和基板处理装置，其能够可靠地除去由于等离子体处理而在基 板上生成的无机物和有机物的复合生成物。另外，本专利技术也能够拓展地应用于如上所述的 生成有复合生成物的处理容器或处理容器内的部件的洗净方法。本专利技术是一种基板处理方法，其为对表面上形成有含有氧化硅的无机物与含有碳 和氟的有机物的复合生成物的基板进行的基板处理方法，其特征在于，包括对上述基板的 表面照射紫外线，除去上述有机物的一部分的紫外线处理工序；在上述紫外线处理工序之 后进行，向上述基板的表面供给氟化氢的蒸气，除去上述无机物的至少一部分的氟化氢处 理工序；和在上述紫外线处理工序之后进行，通过对上述基板进行加热，使尚未被除去的上 述有机物的一部分收缩的加热处理工序。根据本专利技术，通过组合紫外线处理工序、氟化氢处理工序和加热处理工序，能够极 为有效地除去形成在基板的表面上的无机物和有机物的复合生成物。例如，上述氟化氢处理工序在上述加热处理工序之前至少实施一次，并且在上述 加热处理工序之后也至少实施一次。另外，优选在上述加热处理工序中，上述基板被加热到100°C以上。或者，本专利技术是一种基板处理方法，其为对在表面上形成有含有氧化硅的无机物 与含有碳和氟的有机物的复合生成物的基板进行的基板处理方法，其特征在于，包括对 上述基板的表面照射紫外线，除去上述有机物的一部分的紫外线处理工序；和在上述紫外 线处理工序之后进行，向上述基板的表面供给氟化氢的蒸气，除去上述无机物的一部分的 氟化氢处理工序，由上述紫外线处理工序和上述氟化氢处理工序组成的工序组反复进行多 次。根据本专利技术，通过反复进行多次由紫外线处理工序和氟化氢处理工序组成的工序 组，能够极为有效地除去形成在基板的表面上的无机物和有机物的复合生成物。在该情况下，优选还包括通过对上述基板进行加热，使尚未被除去的上述有机物 的一部分收缩的加热处理工序。在该情况下，优选在上述加热处理工序中，上述基板被加热4到100°C以上。或者，本专利技术是一种基板处理方法，其特征在于，包括对基板进行在基板的表面 上形成含有氧化硅的无机物与含有碳和氟的有机物的复合生成物的处理的复合生成物形 成工序；在上述复合生成物形成工序之后进行，对上述基板的表面照射紫外线，除去上述有 机物的一部分的紫外线处理工序；和在上述紫外线处理工序之后进行，向上述基板的表面 供给氟化氢的蒸气，除去上述无机物的一部分的氟化氢处理工序，其中，上述复合生成物形 成工序、上述紫外线处理工序和上述氟化氢处理工序均在真空气氛下进行。根据本专利技术，通过在真空气氛下进行紫外线处理工序和氟化氢处理工序，能够极 为有效地除去形成在基板的表面上的无机物和有机物的复合生成物。在该情况下，优选在同一真空气氛下连续进行上述复合生成物形成工序、上述紫 外线处理工序和上述氟化氢处理工序。例如，上述复合生成物形成工序是，利用使包括含有碳和氟的气体以及氧气的处 理气体等离子体化而得到的等离子体，相对形成在基板上的硅层上的氧化硅膜，以规定的 图案蚀刻至上述硅层的表面部，从而形成凹部的工序。或者，例如上述复合生成物形成工序是，相对在基板上从下方开始依次叠层有氧 化硅膜和多晶硅膜的叠层体，通过以规定的图案进行蚀刻而形成凹部的工序，其包括利用 使含有卤素的处理气体等离子体化而得到的等离子体，对上述多晶硅膜进行蚀刻的工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种洗净方法，其为在处理容器内对基板进行在基板的表面上形成含有氧化硅的无机物与含有碳和氟的有机物的复合生成物的处理之后，对所述处理容器内和／或所述处理容器内的构成部件进行洗净的方法，其特征在于，包括：对所述处理容器的内表面和／或所述处理容器内的构成部件的表面照射紫外线，除去形成在所述处理容器内和／或所述处理容器内的构成部件上的有机物的一部分的紫外线处理工序；和在所述紫外线处理工序之后进行，向所述处理容器的内表面和／或所述处理容器内的构成部件的表面供给氟化氢的蒸气，除去形成在所述处理容器内和／或所述处理容器内的构成部件上的无机物的至少一部分的氟化氢处理工序，由所述紫外线处理工序和所述氟化氢处理工序组成的工序组反复进行多次，还包括通过对所述处理容器的内表面和／或所述处理容器内的构成部件的表面进行加热，使尚未被除去的所述有机物的一部分收缩的加热处理工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川村茂，林辉幸，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]