被处理体的处理方法与流程

文档序号:16808773发布日期:2019-02-10 13:21阅读:217来源:国知局
被处理体的处理方法与流程

本发明的实施方式涉及一种被处理体的处理方法。



背景技术:

随着半导体的微细化,布线图案变得高清晰,因此要求高精度的图案形成技术。可是,在cvd或ald之类的成膜工艺中,认为进行图案成膜的表面的状态(材质)影响核生长时间(培育时间(incubationtime)),因此,可认为是主要的工艺因素之一。进行着这种将与表面的状态(材质)相应的核生长时间的不同应用于选择性的图案成膜的技术开发,但表面的状态(材质)的不同对核生长时间带来的影响较小,因此该技术开发伴有困难。非专利文献1中公开有使sam(self-assembledmonolayer(自组装单分子层))选择性地附着于进行图案成膜的表面来增大表面的状态(例如,亲水性、疏水性等)的不同,由此与表面的状态的不同相应地使核生长时间的不同增大的技术。

以往技术文献

专利文献

非专利文献1:fatemehsadat、minayehashemi、chaiyaprasittichai、staceyf.bent、“anewresistforareaselectiveatomicandmolecularlayerdepositiononmetal-dielectricpatterns”、thejournalofphysicalchemistryc、americanchemicalsociety、2014年5月2日、118(20)、pp10957-10962



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

然而,在如非专利文献1中所公开的技术中,需要在图案成膜之前使sam附着等工序等,图案成膜的工艺有可能变得复杂。因此,期望抑制工艺的复杂化且可进行选择性的图案成膜的技术的实现。

用于解决技术课题的手段

在一方式中,提供一种被处理体的处理方法。被处理体包含金属部、绝缘部及主表面,在主表面侧露出金属部的第1表面及绝缘部的第2表面。该方法具备:(a)将被处理体收容于等离子体处理装置的处理室内的第1工序;(b)在第1工序之后,开始向处理室内供给第1气体的第2工序;及(c)在第2工序之后,向处理室内供给第2气体及等离子体生成用高频电力以开始在处理室内生成基于包含第2气体的处理室内的气体的等离子体的处理的第3工序。第1气体含有氧。第3工序中所生成的等离子体含有沉积物种(depositionspecies)及蚀刻物种(etchingspecies)。在第3工序中所生成的等离子体中,蚀刻物种所占的比例比沉积物种所占的比例多。

一实施方式中,能够为如下:沉积物种的元素为硅,蚀刻物种的元素为卤素。

一实施方式中,能够为如下:蚀刻物种的元素为氟。

一实施方式中,能够为如下:第2气体含有硅及卤素。

一实施方式中,能够为如下:金属部含有铜。

一实施方式中,能够为如下:在第3工序中,在同一时刻进行向处理室内的第2气体的供给与向处理室内的等离子体生成用高频电力的供给。

一实施方式中,还具备在第3工序之后,结束等离子体的生成的第4工序。第4工序中,在结束向处理室内供给等离子体生成用高频电力之后,在同一时刻结束向处理室内供给第1气体与向处理室内供给第2气体。

一实施方式中,能够为如下:在第1工序中,处理室的内侧的表面具有被含有硅及卤素的预涂膜覆盖的部分。

一实施方式中,能够为如下:在第3工序中,被处理体的温度在50摄氏度以上且450摄氏度以下的范围内。发明人进行深入研究的结果,发现在第3工序中,被处理体的温度在50摄氏度以上且450摄氏度以下的范围内时,膜相对于金属部的第1表面的层叠受到抑制,且膜相对于绝缘部的第2表面的层叠得到促进。

发明效果

根据上述一方式,可提供一种抑制工艺的复杂化且可进行选择性的图案成膜的技术。

附图说明

图1为表示一实施方式所涉及的方法的流程图。

图2为剖视地表示实施图1所示的方法的等离子体处理装置的一例的图。

图3包含(a)部及(b)部,图3中的(a)部为示意地表示图1所示的方法的各工序的执行前的被处理体的状态的剖视图,图3中的(b)部为示意地表示图1所示的方法的各工序的执行后的被处理体的状态的剖视图。

图4为表示在图1所示的方法的各工序中所实施的各种处理的执行时刻的图。

图5为示意地表示处理室的内侧的表面形成有预涂膜的状态的图。

图6为表示在基底层的每一材料中所得到的实施例的结果的图。

图7为表示在各种工艺条件下所得到的结果的图。

具体实施方式

以下,参考附图对各种实施方式详细地进行说明。另外,在各附图中,对于相同或相应的部分标注相同的符号。图1为表示一实施方式的方法的流程图。图1所示的一实施方式的方法mt为处理被处理体(以下,有时称为“晶片”)的方法。并且,在一实施方式的方法mt中,能够使用单一等离子体处理装置执行一系列的工序。

图2为表示等离子体处理装置的一例的图。图2中,概略地示出了被处理体的处理方法的各种实施方式中能够利用的等离子体处理装置10的剖面结构。如图2所示,等离子体处理装置10为电感耦合等离子体刻蚀装置。

等离子体处理装置10具备处理容器1。处理容器1设置成气密。处理容器1包含导电性材料,例如,处理容器1的内壁面可以包含被阳极氧化处理的铝等材料。处理容器1以能够拆卸的方式被组装,且通过接地线1a接地。处理容器1通过电介质壁2沿上下方向被划分为天线室3及处理室4。电介质壁2构成处理室4的顶棚壁。电介质壁2例如由al2o3等陶瓷、石英等构成。

在电介质壁2的下侧部分嵌设有处理气体供给用喷淋框体11。喷淋框体11设置成十字状,且从下侧支承电介质壁2。支承电介质壁2的喷淋框体11通过多个悬挂件(未图示),悬挂于处理容器1的顶棚。

喷淋框体11可以包含金属等导电性材料。喷淋框体11的内表面例如可以包含被阳极氧化处理的铝等,以防产生污染物。喷淋框体11中形成有沿电介质壁2延伸的气体流路12,气体流路12中连通有朝向基座22延伸的多个气体供给孔12a。在电介质壁2的上表面中央,以与气体流路12连通的方式设有气体供给管20a。气体供给管20a从电介质壁2沿处理容器1的外侧延伸,并与包含处理气体供给源及阀门系统等的处理气体供给系统20连接。在等离子体处理中,从处理气体供给系统20供给的处理气体经由气体供给管20a供给至喷淋框体11内,并从喷淋框体11的下表面(朝向处理室4的面)的气体供给孔12a向处理室4内排出。

在处理容器1中的天线室3的侧壁3a与处理室4的侧壁4a之间设有向内侧突出的支承架5,支承架5上载置有电介质壁2。

在天线室3内,在电介质壁2上以面向电介质壁2的方式配设有高频天线13。高频天线13通过由绝缘部件构成的间隔件13a,例如以50[mm]以下的范围远离电介质壁2。在天线室3的中央部附近设有沿与电介质壁2的上表面垂直的方向(沿铅垂方向)延伸的四个供电部件16,在四个供电部件16中通过匹配器14连接有高频电源15。供电部件16配置于气体供给管20a的四周。

在等离子体处理中,感应电场形成用的例如频率为13.56[mhz]左右的等离子体生成用高频电力从高频电源15经由高频天线13供给至处理室4内。如此,通过将等离子体生成用高频电力从高频电源15供给至处理室4内,处理室4内形成感应电场,通过该感应电场,生成从喷淋框体11供给至处理室4内的处理气体的等离子体。另外,喷淋框体11设置成十字状,即使喷淋框体11为金属,也无法阻碍来自高频天线13的高频电力向处理室4内的供给。

在处理室4内的下方(电介质壁2的相反一侧),以夹着电介质壁2与高频天线13对置的方式设有基座22(载置台)。基座22上载置有作为被处理体的晶片w。基座22可以包含导电性材料。基座22的表面例如可以包含被阳极氧化处理或氧化铝喷镀的铝。载置于基座22的晶片w通过静电卡盘(未图示)吸附保持于基座22。

基座22被容纳于绝缘体框24内,且被支柱25支承。支柱25具备中空结构。在容纳基座22的绝缘体框24与处理容器1的底部(处理容器1中设有支柱25的一侧)之间,配设有气密地包围支柱25的波纹管26。在处理室4的侧壁4a设有用于搬入搬出晶片w的搬入搬出口27a及开闭搬入搬出口27a的闸阀27。

基座22通过设置于支柱25内的供电棒25a,并通过匹配器28与高频电源29连接。在等离子体处理中,高频电源29将偏置用高频电力,例如将频率为400[khz]~6[mhz]左右的偏置用高频电力施加于基座22。通过该偏置用高频电力,生成于处理室4内的等离子体中的离子可被有效地引入至晶片w。

为了控制晶片w的温度,基座22内设有由陶瓷加热器等加热构件或制冷剂流路等构成的温度控制机构及温度传感器(均未图示)。相对于这些机构或部件的配管或配线均通过支柱25的内部而导出至处理容器1的外部。

在处理室4的底部(处理室4中设有支柱25的一侧)经由排气管31连接有包含真空泵等的排气装置30。通过排气装置30,处理室4进行排气,在等离子体处理中,处理室4内被设定为规定的真空气氛(例如1.33[pa]左右的气压),并维持该气氛。

高频天线13具有四个供电部(例如,供电部41、供电部43等)。四个供电部与供电部件16连接。在高频天线13的中心的四周,四个供电部例如分别以90度左右隔开配置。在四个供电部的各自中,两根天线向外侧延伸,各个天线通过电容器18被接地。

等离子体处理装置10具备控制部cnt。控制部cnt为具备处理器、存储部、输入装置、显示装置等的计算机,且控制等离子体处理装置10的各部。

控制部cnt按照基于所输入的制法(recipe)的程序动作,并输出控制信号。通过来自控制部cnt的控制信号,能够控制从处理气体供给系统20供给的气体的选择及流量、排气装置30的排气、来自高频电源15及高频电源29的电力供给、基座22的温度。另外,通过基于控制部cnt的控制使等离子体处理装置10的各部动作,由此可执行本说明书中所公开的被处理体的处理方法(方法mt)的各工序(图1所示的工序s1~s4)。

再次参考图1,对方法mt详细地进行说明。以下,对在方法mt的实施中使用等离子体处理装置10的例子进行说明。并且,在以下的说明中,参考图3中的(a)部、图3中的(b)部及图4。图3中的(a)部为示意地表示图1所示的方法mt的各工序的执行前的被处理体的状态的剖视图。图3中的(b)部为示意地表示图1所示的方法mt的各工序的执行后的被处理体的状态的剖视图。图4为表示图1所示的方法mt的各工序中所实施的各种处理的执行时刻的图。

作为方法mt的主要工序,图1所示的方法mt具备工序s1~s4。工序s1(第1工序)中,将晶片w收容于等离子体处理装置10的处理容器1的处理室4内。另外,在工序s1实施前,工序s1的实施中所使用的处理室4的内侧的表面可具有被含有硅及卤素的预涂膜覆盖的部分。图5示意地表示在处理室4的内侧的表面形成有预涂膜pc的状态。图5中示出了形成于整个处理室4的内侧的表面的预涂膜pc,但预涂膜pc可形成于处理室4的内侧的表面的一部分。预涂膜pc为含有硅及卤素(例如氟)的膜。在预涂膜pc中,硅所占的比例可以是卤素所占的比例的约1倍以下左右。预涂膜pc的厚度大致均匀,但平均为50~100[nm]左右以上。

如图3中的(a)部所示,工序s1中收容于处理室4内的晶片w具备金属部61及绝缘部62。晶片w的主表面6通过实施镶嵌(damascene)之后实施cmp(chemical-mechanical-polishingorplanarization(化学机械抛光或平坦化))而形成,金属部61通过实施镶嵌而形成。金属部61在主表面6中内埋于绝缘部62,且在主表面6侧,金属部61的表面61a(第1表面)及绝缘部62的表面62a(第2表面)被露出。另外,如图3中的(a)部所示的方式pta,金属部61的表面61a及绝缘部62的表面62a有时均包含于晶片w的主表面6,但并不限于此,如图3中的(a)部所示的方式ptb,有时金属部61的表面61a及绝缘部62的表面62a中仅绝缘部62的表面62a包含于晶片w的主表面6,且金属部61的表面61a在朝向晶片w的内侧比主表面6低的位置中以沿主表面6延伸的方式形成,且在主表面6中划分晶片w的凹部61b。

金属部61中,金属部61的材料例如可以是铜(cu)。金属部61的材料还可以是钴(co)、钨(w)、铝(al)、钕(ru)、钽(ta)、钛(ti)等。绝缘部62可以是ild(interleveldielectric(层间电介质))。关于绝缘部62的材料,将x作为自然数,可以是siox、sinx、sicx、sioc、sioch、al2o3等金属氧化物。绝缘部62的材料可以是有机材料。

接着工序s1,在工序s2(第2工序)中,将处理室4内的压力调节为工艺压力。具体而言,通过开始向处理室4内供给第1气体,处理室4内的压力得到调节。如图4的曲线图g1所示,在工序s2中,在时刻t1,开始向处理室4内供给第1气体(将第1气体的供给由off变更为on)。在方法mt中,曲线图g1表示向处理室4内供给第1气体的开始时刻及结束时刻。向处理室4内的第1气体的供给持续至到达时刻t4为止。时刻t4为时刻t1之后的时刻。第1气体可以是含有氧的气体。第1气体可以是o2气体。

接着工序s2,在工序s3(第3工序)中,利用等离子体cvd(cvd:chemicalvapordeposition(化学气相沉积)),在晶片w的主表面6中仅绝缘部62的表面62a上选择性地形成绝缘膜63。在工序s3中,向处理室4内供给第2气体及等离子体生成用高频电力来开始在处理室4内生成基于包含第2气体的处理室4内的气体的等离子体的处理。

工序s3中所生成的等离子体含有沉积物种(depositionspecies)及蚀刻物种(etchingspecies)。在工序s3中所生成的等离子体中,蚀刻物种所占的比例比沉积物种所占的比例多。例如,在工序s3中所生成的等离子体中,蚀刻物种所占的比例为沉积物种所占的比例的4~6倍左右。第2气体可以是含有硅及卤素的气体,在该情况下,在工序s3中所生成的等离子体中,沉积物种的元素为硅,蚀刻物种的元素为卤素。第2气体例如可以是含有硅及氟的气体(例如,sif4气体等),在该情况下,在工序s3中所生成的等离子体中,沉积物种的元素为硅,蚀刻物种的元素为氟。

工序s3中,在同一时刻进行向处理室4内的第2气体的供给与向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给。如图4的曲线图g2及曲线图g3所示,在工序s3中,在时刻t2,均在同一时刻开始向处理室4内的第2气体的供给与向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给(在同一时刻,将第2气体的供给与等离子体生成用高频电力的供给由off变更为on)。在方法mt中,曲线图g2表示向处理室4内供给第2气体的开始时刻及结束时刻。在方法mt中,曲线图g3表示向处理室4内供给等离子体生成用高频电力的开始时刻及结束时刻。时刻t2为时刻t1之后且时刻t4之前的时刻。向处理室4内的第2气体的供给持续至到达时刻t4为止。向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给持续至到达时刻t3为止。时刻t3为时刻t2之后且时刻t4之前的时刻。

如图3中的(b)部所示,通过工序s3的处理,绝缘膜63仅形成于绝缘部62的表面62a上,不形成于金属部61的表面61a上。如此,通过工序s3,绝缘膜63在晶片w的主表面6中,选择性地形成于绝缘部62上。在工序s3中所生成的等离子体中所包含的蚀刻物种的元素为卤素(x)的情况下,绝缘膜63包含卤素(x),且例如可以是sio:x膜。尤其,在蚀刻物种的元素为氟的情况下,绝缘膜63为sio:f膜。

接着工序s3,在工序s4(第4工序)中,结束在工序s3中开始的处理室4内的等离子体的生成。在工序s4中,在结束向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给之后,在同一时刻结束向处理室4内的第1气体的供给与向处理室4内的第2气体的供给。如图4的曲线图g1~g3所示,在工序s4中,在时刻t3结束向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给之后(将等离子体生成用高频电力的供给维持为off),在时刻t4,均在同一时刻结束向处理室4内的第1气体的供给与向处理室4内的第2气体的供给(在同一时刻,将第1气体的供给与第2气体的供给维持为off)。

根据以上说明的一实施方式所涉及的方法mt,作为一例至少可发挥以下效果。首先,发明人进行深入研究的结果,发现产生如下现象,即,工序s3中所生成的等离子体不仅包含沉积物种,而且还包含较多的蚀刻物种的情况下,金属部61的表面61a的基于蚀刻物种的蚀刻效果比绝缘部62的表面62a的蚀刻效果大,因此,在绝缘部62的表面62a进行基于沉积物种的绝缘膜63的堆积,但在金属部61的表面61a,通过基于蚀刻物种的蚀刻效果,膜的堆积受到抑制。该现象可认为是因绝缘部62的表面62a的培育时间与金属部61的表面61a的培育时间之差通过蚀刻物种扩大而引起。即,在培育较长的情况(在本实施方式中为金属部的表面)下,表面上的膜生长初期的核生成较慢,因此基于蚀刻的核的消失速度比核生成速度快,膜的生长受到抑制。另一方面,在培育较短的情况(在本实施方式中为绝缘膜的表面)下,表面上的膜生长初期的核生成较快,因此基于蚀刻的核的消失速度比核生成速度慢,膜的生长得到促进。

因此,通过调整等离子体中的沉积物种与蚀刻物种的比例(例如调整生成等离子体的气体种),不使工艺复杂化而能够在金属部61的表面61a及绝缘部62的表面62a均露出的晶片w的主表面6中,仅在绝缘部62的表面62a选择性地形成绝缘膜63。

并且,现有技术中有(1)将作为金属配线间的沟槽的底部的成膜部位通过基于红外光(日本特开平2-9126号公报)或紫外光(日本特开2002-359241号公报)的局部加热等来活化绝缘膜部分,并在该部分中选择性地形成绝缘膜的方法或(2)在形成绝缘膜之前供给卤素气体等来使卤素灯等吸附于金属配线上,接着使绝缘膜选择性地生长于除了金属部分以外的沟槽的底部的方法(日本特开平7-226437号公报)。然而,在上述(1)及(2)所记载的技术的任一个中,均需要在形成绝缘膜之前进行用于得到选择性的处理之后形成绝缘膜之类的复杂的两个阶段的处理,相对于此,在一实施方式所涉及的方法mt中,无需这种复杂的两个阶段的处理而仅执行一个阶段的处理即可,因此吞吐量等生产率得到提高。并且,在一实施方式所涉及的方法mt中,不是以内埋于配线或突起部分的狭缝的方式形成绝缘膜,而是相对于晶片w的主表面6,使绝缘膜63仅从绝缘部62的表面62a,残留金属部61的表面62a而朝向比金属部61的表面62a更上方生长,由此能够形成绝缘膜的槽或孔,因此能够大幅削减形成配线的工序。而且,在一实施方式所涉及的方法mt中,不仅仅是基于基底的差异的绝缘膜的选择生长,还能够通过使用通过等离子体而生成的沉积物种及蚀刻物种并调整它们的比例来相较于具有容易进行电子授受的性质的金属部61的表面62a(金属表面),使绝缘膜63选择生长于绝缘部62上。

沉积物种的元素中使用硅,蚀刻物种的元素中使用卤素,由此能够在晶片w的主表面6中,仅在绝缘部62的表面62a选择性地形成绝缘膜63。尤其,作为蚀刻物种的元素使用氟,由此也能够在晶片w的主表面6中,仅在绝缘部62的表面62a选择性地形成绝缘膜63。并且,第2气体含有硅及卤素(例如氟),由此工序s3中所生成的等离子体中可以包含沉积物种及蚀刻物种。并且,在金属部61的材料为铜的情况下,也能够仅在绝缘部62的表面62a选择性地形成绝缘膜63。

并且,在工序s3中,在同一时刻进行第2气体的供给与等离子体生成用高频电力的供给,由此均衡且适当地实施基于沉积物种的堆积及基于蚀刻物种的蚀刻,因此更适合实现绝缘膜63的选择性的形成。并且,在工序s4中,等离子体生成用高频电力的供给结束且在等离子体的生成结束之后,结束第2气体等的供给,因此即使在基于等离子体的膜的堆积过多的情况下,在基于等离子体的膜的堆积结束之后且第2气体的供给结束为止的期间,通过第2气体中所包含的卤素,蚀刻会持续进行,由此可去除该过多的堆积。另外,优选第2气体的供给与等离子体生成用高频电力的供给时刻为同一时刻,但第2气体的处理室4内的浓度的增大有时产生时间滞后,因此在这种情况下,也可以逐渐增大高频电力的供给。由此,可以均衡地进行基于沉积物种的堆积与基于蚀刻物种的蚀刻。

并且,在工序s1中绝缘膜63向晶片w的主表面6的形成开始之前,在形成绝缘膜63的处理室4的内侧的表面预先形成有含有硅及卤素的预涂膜pc的情况下,不仅含有硅及卤素的第2气体,还通过从第2气体及该预涂膜pc分离的硅及卤素的各原子,相对于晶片w的主表面6上的绝缘膜63的选择性的形成,可以形成更有效的等离子体。

(实施例1)

工序s2、s3例如可以通过以下的条件实施。另外,以下的条件为处理室4的内侧的表面没有形成预涂膜pc时的条件。

·处理室4内的压力值[pa]:0.1~10[pa]

·高频电源15的频率值[mhz]及高频电力值[瓦特]:13.56[mhz]、100~5000[瓦特]

·高频电源29的频率值[mhz]及偏置电力值[瓦特]:0.4~6[mhz]、0~500[瓦特]

·处理气体:o2气体(第1气体)、sif4气体(第2气体)

(实施例2)

在工序s1中所使用的处理室4的内侧的表面,有时形成有含有硅及卤素的预涂膜pc。预涂膜pc的膜厚为约100[nm]以下。并且,预涂膜pc的形成部位为处理室4内的大致整面。

(实施例3)

将基底层的材料分别设为si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh、cu,并利用下述工艺条件a执行工序s2~工序s4,由此得到了图6及图7所示的结果。图6为表示在基底层的每一材料中所得到的实施例的结果的图。图6的横轴表示工序s3的执行时间[sec],图6的纵轴表示被层叠的膜的厚度(filmthickness(膜厚度))[nm]。图7为表示在各种工艺条件下所得到的结果的图。图7的上侧的横轴表示执行工序s3时的晶片w(基底层)的温度[℃](t[℃]),图7的下侧的横轴表示将t[℃]的倒数设为1000倍的值(1000/t),图7的纵轴表示膜的堆积率(depositionrate(沉积速度))[nm/sec]。

<工艺条件a>

·处理室4内的压力值[pa]:1.33[pa]

·高频电源15的频率值[mhz]及高频电力值[瓦特]:13.56[mhz]、2000[瓦特]

·高频电源29的频率值[mhz]及偏置电力值[瓦特]:2[mhz](在4~6[mhz]的范围内可变)、0[瓦特](在0~600[瓦特]的范围内可变)

·处理气体:o2气体(第1气体)、sif4气体(第2气体)

·气体流量[sccm]:(o2气体)200[sccm]、(sif4气体)7.5[sccm]

图6所示的所有结果为与工艺条件a一同将执行工序s3时的晶片w(基底层)的温度设为50[℃]的条件下所得到的结果。图7所示的结果g1为改变工序s3中的晶片w(基底层)的温度(t[℃])且在工艺条件a下所得到的结果。图7所示的结果g2为改变工序s3中的晶片w(基底层)的温度(t[℃])且工艺条件a中将气体流量[sccm]设为以下条件下所得到的结果。

·气体流量[sccm]:(o2气体)100[sccm]、(sif4气体)7.5[sccm]

图7所示的结果g3为改变工序s3中的晶片w(基底层)的温度(t[℃])且工艺条件a中将处理室4内的压力值[pa]设为以下条件下所得到的结果。

·处理室4内的压力值[pa]:13[pa]

图7所示的结果g4为改变工序s3中的晶片w(基底层)的温度(t[℃])且工艺条件a中将处理室4内的压力值[pa]设为以下条件下所得到的结果。

·处理室4内的压力值[pa]:1.7[pa]

图7所示的结果g5为改变工序s3中的晶片w(基底层)的温度(t[℃])且工艺条件a中将高频电源29的频率值[mhz]及偏置电力值[瓦特]设为以下条件下所得到的结果。

·高频电源29的频率值[mhz]及偏置电力值[瓦特]:2[mhz](在4~6[mhz]的范围内可变)、0[瓦特](在0~600[瓦特]的范围内可变)

基底层的材料为si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh中的任一个也可同样地得到图7所示的结果g1~g5。

如图6及图7所示,发明人进行深入研究的结果,发现在工序s3中晶片w(基底层)的温度在50摄氏度以上且450摄氏度以下的范围内的情况下,膜相对于金属性材料(cu)的基底层的表面的层叠受到抑制,膜相对于绝缘性材料(si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh)的基底层的表面的层叠得到促进。

如图6所示,在基底层的材料为绝缘性材料(si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh)的情况下,随着工序s3的执行时间的增加,形成于基底层上的膜厚也增加。相对于此,在基底层的材料为金属性材料(cu)的情况下,无论工序s3的执行时间,基底层上几乎不会形成膜。

并且,如图7所示,即使基底层的材料为绝缘性材料(si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh)中的任一个,工序s3中的晶片w(基底层)的温度为450摄氏度以下,而且,在为室温程度(更具体而言为50摄氏度)以上的情况(即,在为50摄氏度以上且450摄氏度以下的范围内的情况)下,即使工艺条件中所包含的各要素,即处理室4内的压力、气体流量、高频电源29的偏置电力等具有各种值,形成于基底层上的膜的堆积率[nm/sec]也成为足够大的值。根据图7所示的结果g1~g5,在si、th-ox(热氧化膜)、sin、sicoh等绝缘性材料的基底层上进行成膜时,优选工序s3中的晶片w的温度在50摄氏度以上且450摄氏度以下的范围内。

以上,在优选实施方式中对本发明的原理进行图示并进行了说明,本领域技术人员应当认识到,本发明可在不脱离其原理的范围内在配置及细节上加以变更。本发明并不限定于本实施方式中所公开的特定的结构。因此,请求保护权利要求书请求的范围及根据其精神范围而得到的所有修改及变更。

在工序s3中,在时刻t2进行向处理室4内的第2气体的供给及向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给,但在时刻t2,向处理室4内的第2气体的供给时刻可以比向处理室4内的等离子体生成用高频电力的供给时刻更靠前,以不致处理室4内的等离子体状态不稳定的程度。

符号说明

1-处理容器、10-等离子体处理装置、11-喷淋框体、12-气体流路、12a-气体供给孔、13-高频天线、13a-间隔件、14-匹配器、15-高频电源、16-供电部件、18-电容器、1a-接地线、2-电介质壁、20-处理气体供给系统、20a-气体供给管、22-基座、24-绝缘体框、25-支柱、25a-供电棒、26-波纹管、27-闸阀、27a-搬入搬出口、28-匹配器、29-高频电源、3-天线室、30-排气装置、31-排气管、3a-侧壁、4-处理室、41-供电部、43-供电部、4a-侧壁、5-支承架、6-主表面、61-金属部、61a-表面、61b-凹部、62-绝缘部、62a-表面、63-绝缘膜、cnt-控制部、mt-方法、pc-预涂膜、w-晶片。

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