本发明专利技术提供等离子体氧化处理方法、等离子体处理装置、以及存储介质，在等离子体处理装置的处理室内，在对具有凹凸图案的被处理体实施基于等离子体的氧化处理从而形成氧化硅膜时，在处理气体中的氧的比率是０．５％以上不足１０％并且处理压力为１．３～６６５Ｐａ的条件下，在向载置被处理体的载置台施加高频电力的同时形成等离子体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及等离子体氧化处理方法，详细的是涉及例如在作为半导体装置的制造过程的元件分离技术的浅沟槽隔离技术(Shallow Trench Isolation; STI)中在槽内形成氧化膜的情况下等，能够适用的 等离子体氧化处理方法。
技术介绍
STI作为电分离形成在硅基板上的元件的技术被公知。在STI中， 将氮化硅膜等作为掩模蚀刻硅从而形成槽，在其中埋入Si02等的绝缘 膜后，通过化学机械研磨(CMP; Chemical Mechanical Polishing)处 理，将掩模(氮化硅膜)作为制动部(stopper),实施平坦化工序。在STI中，在进行槽形成的情况下，存在槽的肩部(沟的侧壁的 上端的角部)、槽的角(沟的侧壁的下端的拐角部)的形状呈锐角的情 况。其结果是，在晶体管等的半导体装置中，应力集中在这些部位从 而产生缺陷，成为引起泄漏电流增大、进而消耗电力增加的主要原因。 因此，公知的是，通过蚀刻形成槽后，在槽的内壁形成氧化膜，由此 使槽的形状光滑。作为形成这样的氧化硅膜的方法，使用采用氧化炉、RTP (Rapid Thermal Process;快速热处理)装置的热氧化处理。例如，在利用作为 热氧化处理的一种的氧化炉进行的湿氧化处理中，使用将硅基板加热 到超过800°C的温度，并使氧和氢燃烧生成水蒸气(H20)的WVG( Water Vapor Generator;水蒸气发生器)装置，通过暴露于水蒸气(H20)的 氧化氛围中使硅表面氧化，从而形成氧化硅膜。能够认为热氧化处理是能够形成优质的氧化硅膜的方法。但是， 因为需要基于超过800。C的高温的处理，所以存在热开支(thermal budget)增大、由于热应力而使硅基板产生变形等的问题。对此，作为由于处理温度为400'C左右，因此能够避免热氧化处理 的热开支增大、基板变形等问题的技术，提案有利用使用含有氩气和氧气、氧的流量比率大约为1%的处理气体、在133.3Pa的腔室内压力 下形成的微波激励等离子体，使其在以硅为主成分的电子器件的表面 起作用进行氧化处理，由此能够形成膜厚的控制容易且优质的氧化硅 膜的氧化膜形成方法(例如，WO2001/69673号、WO2004 / 008519号)。另外，该技术，通过在处理压力为133.3Pa左右、处理气体中的 02流量为1%的条件(为了便于说明，称为"低压力，低氧浓度条件") 下进行等离子体处理，具有能够得到高氧化率，并且在已将具有凹凸 的硅表面氧化的情况下对凸部上端的硅的拐角导入圆角形状，能够抑 制由来自该部位的电场集中引起的泄漏电流的优点。但是，当若在上述低压力、低氧浓度条件下进行等离子体氧化处 理，则在被处理体表面形成的沟、线和空间等的图案中存在有疏密的 情况下，存在在图案疏的部位和密的部位氧化硅膜的形成速度产生差 异，不能以均匀的膜厚形成氧化硅膜的问题。若氧化硅膜的膜厚因部 位而异，则成为使将该氧化硅膜作为绝缘膜使用的半导体装置可靠性 下降的一个原因。另外，半导体装置的微细化渐渐发展，优选在槽形成时，使氧化 膜厚的底部和侧壁的选择性提高，使形成在侧壁的氧化膜变得更薄。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供在图案的凸部上端的硅的拐角形成有圆 角形状的基础上，不产生因图案的疏密而引起的膜厚差，能够以均匀 的膜厚形成氧化硅膜的等离子体氧化处理方法。本专利技术的其他目的是，在此基础上，提供能够使氧化硅膜厚的底 部和侧壁的选择性提高，使形成于侧壁的氧化膜变得更薄的等离子体 氧化处理方法。根据本专利技术的第一观点，提供一种等离子体氧化处理方法，其对 具有凹凸图案的被处理体实施基于等离子体的氧化处理从而形成氧化硅膜，其包括在设置于等离子体处理装置的处理室内的载置台上， 放置具有凹凸图案的被处理体；向上述处理室内供给氧的比率是0.5% 以上不足10%的处理气体，将上述处理室内的压力保持为1.3 665Pa;在对上述载置台施加高频电力的同时形成上述处理气体的等离子体， 通过该等离子体对被处理体实施氧化处理。在上述第一观点中，优选处理气体中的氧的比率为0.5~5%，更为 优选的是0.5~2.5%。另外，优选处理压力为1.3 266.6Pa，更为优选的 是1.3~ 133.3 Pa。上述高频电力的输出，能够是每被处理体的面积为0.015~5W/cm2， 优选为0.05~lW/cm2。另夕卜，上述高频电力的输出，能够为5 3600W。 进一步，上述高频电力的频率能够为300kHz 60MHz，优选的是 400kHz 27MHz。另外，在上述第一观点中，上述处理气体能够含有0.1%~10%比率 的氢。另外，处理温度能够为200 80(TC。优选至少在硅部分形成有上述凹凸图案，作为具体的例子，能够 举出在硅部分和绝缘膜部分形成，至少凹部形成于硅部分的方式。进一步，上述等离子体能够是，通过上述处理气体、和被具有多 个狭缝的平面天线导入到上述处理室内的微波，形成的微波激励等离 子体。根据本专利技术的第二观点，提供一种等离子体处理装置，其包括 对被处理体进行等离子体处理的能够真空排气的处理室；配置在上述 处理室内，载置被处理体的载置台；向上述处理室内供给处理气体的 处理气体供给机构；在上述处理室内生成上述处理气体的等离子体的 等离子体生成机构；和控制部，其按照以下方式进行控制，即使处 理气体中的氧的比率为0.5%以上不足10%，使上述处理室内的压力为 1.3 665Pa，在对上述载置台施加高频电力的同时形成上述处理气体的 等离子体，通过该等离子体对被处理体实施氧化处理。根据本专利技术的第三观点，提供一种存储介质，其存储有在计算机 上动作控制等离子体处理装置的程序，上述程序，在执行时，使计算 机控制上述等离子体处理装置，执行等离子体氧化处理方法，该等离 子体氧化处理方法包括在设置于等离子体处理装置的处理室内的载 置台上，放置具有凹凸图案的被处理体；向上述处理室内供给氧的比 率是0.5%以上不足10%的处理气体，将上述处理室内的压力保持为L3 665Pa;在对上述载置台施加高频电力的同时形成上述处理气体的 等离子体，通过该等离子体对被处理体实施氧化处理。根据本专利技术，在对具有凹凸图案的被处理体实施基于等离子体的 氧化处理，通过氧化凹凸图案的露出表面形成氧化硅膜时，在处理气 体中的氧的比率是0.5%以上不足10%且处理压力为L3 665Pa的条件 下，在向载置被处理体的载置台施加高频电力的同时形成等离子体， 因此能够使凸部拐角部的圆角性良好，并不产生因图案的疏密引起的 膜厚差，以均匀的膜厚形成氧化硅膜。另外，通过这样向载置台施加 高频电力，能够提高氧化膜厚的底部和侧壁的选择性，并将形成于侧 壁的氧化膜变得更薄，能够适用于器件的微细化。进一步，向载置台 施加高频电力，具有使凸部拐角部的圆角性更加提高的作用，而且与 仅在处理气体中的氧的比率为0.5% 10%，处理压力为1.3 665Pa的条 件下执行相比，能够进一步增大凸部拐角部的圆角。附图说明图1是表示适用于本专利技术方法的实施的等离子体处理装置的一个 例子的概略截面图。图2是表示平面天线的构造的图。图3是表示向等离子体插入朗繆尔探测仪，扫描施加电压的情况下的一般的电流-电压特性。图4是表示改变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子体氧化处理方法，其对具有凹凸图案的被处理体实施基于等离子体的氧化处理从而形成氧化硅膜，其特征在于：包括： 在设置于等离子体处理装置的处理室内的载置台上，放置具有凹凸图案的被处理体； 向所述处理室内供给氧的比率是０．５％ 以上不足１０％的处理气体，将所述处理室内的压力保持为１．３～６６５Ｐａ； 在对所述载置台施加高频电力的同时形成所述处理气体的等离子体，通过该等离子体对被处理体实施氧化处理。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：壁义郎，小林岳志，盐泽俊彦，北川淳一，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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