[發(fā)明專利]堆積物去除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280047417.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103828029A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田原慈;西村榮一;松本孝典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社;株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065;H01L21/28;H01L21/304;H01L21/3213;H01L21/76;H01L21/768;H01L27/08
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種堆積物去除方法。

背景技術(shù)

以往，在半導(dǎo)體裝置的制造領(lǐng)域中，對(duì)半導(dǎo)體晶圓等基板進(jìn)行成膜處理、蝕刻處理而形成期望的圖案。在這樣的半導(dǎo)體裝置的制造工序中，當(dāng)實(shí)施STI（淺溝槽隔離）工藝時(shí)，會(huì)在圖案的側(cè)壁部分上堆積有硅氧化物（例如SiO₂、SiOBr）的堆積物。以往，這樣的堆積物的去除通過(guò)使用了例如氟化氫（HF）單一氣體的處理來(lái)進(jìn)行。

然而，在堆積物的組成、結(jié)合的狀態(tài)與作為圖案中的構(gòu)造物的二氧化硅（例如柵極氧化膜）的組成、結(jié)合的狀態(tài)相近的情況下，存在不能取得堆積物與作為圖案中的構(gòu)造物的二氧化硅之間的選擇比這樣的問(wèn)題。此外，有時(shí)存在以下情況：由堆積物與氟化氫之間的反應(yīng)（SiO₂+4HF→SiF₄+2H₂O）生成的副產(chǎn)物的水會(huì)加速反應(yīng)而引起連鎖反應(yīng)，這樣不僅會(huì)去除堆積物，而且還會(huì)去除作為圖案中的構(gòu)造物的二氧化硅。另外，若蝕刻處理后的放置時(shí)間（q－time）變長(zhǎng)，則因堆積物的吸濕狀態(tài)而會(huì)產(chǎn)生水分的影響，因此有時(shí)會(huì)使選擇比變得更差。

作為去除被形成于硅基板表面的自然氧化膜的技術(shù)，公知有使用氟化氫蒸氣和H₂O或乙醇蒸氣的技術(shù)（例如，參照專利文獻(xiàn)1。）。但是，該技術(shù)是用于去除自然氧化膜的技術(shù)，并不是用于去除在圖案的側(cè)壁部分上堆積的堆積物的技術(shù)。

另外，公開(kāi)有如下一種技術(shù)：在將形成于多晶硅膜的表面的自然氧化膜通過(guò)在真空區(qū)域暴露在氟化氫氣體中而去除該自然氧化膜之后，在具有高蝕刻選擇性的蝕刻條件下對(duì)多晶硅膜進(jìn)行連續(xù)地蝕刻（例如，參照專利文獻(xiàn)2。）。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有如下問(wèn)題，即，在使用含有碳的蝕刻氣體來(lái)對(duì)氧化膜進(jìn)行蝕刻了的情況下，含有碳系物質(zhì)的蝕刻副產(chǎn)物會(huì)附著于多晶硅膜的表面，但既沒(méi)有公開(kāi)也沒(méi)有啟示任何解決該問(wèn)題的方法。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平7－263416號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平5－304122號(hào)公報(bào)

如上所述，以往，在將堆積在圖案上的堆積物去除時(shí)，存在堆積物與作為圖案中的構(gòu)造物的二氧化硅之間的選擇比較低而使作為圖案中的構(gòu)造物的二氧化硅受到損傷這樣的問(wèn)題。并且，存在如下問(wèn)題：若蝕刻處理后的放置時(shí)間（q－time）變長(zhǎng)，則因堆積物的吸濕狀態(tài)而產(chǎn)生水分的影響，因此有時(shí)會(huì)使選擇比變得更差。

另外，本發(fā)明者等經(jīng)過(guò)詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題：在對(duì)硅、硅的前后的膜種進(jìn)行蝕刻時(shí)，若將含有碳的氣體用作蝕刻氣體，則有時(shí)堆積物會(huì)含有有機(jī)物，在該情況下，在采用去除硅氧化物（例如SiO₂、SiOBr）的堆積物的方法時(shí)，不能完全去除堆積物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是考慮到上述以往情況而做出的，其欲提供一種即使在堆積物含有有機(jī)物的情況下、也能夠高效地去除堆積物的堆積物的去除方法。

本發(fā)明的堆積物去除方法的一技術(shù)方案是將在利用蝕刻而形成于基板之上的圖案的表面上堆積的堆積物去除的堆積物去除方法，其特征在于，該堆積物去除方法包括以下工序：第1處理工序，將上述基板暴露在含有氟化氫氣體的氣氛中；氧等離子體處理工序，在上述第1處理工序之后，加熱上述基板并使上述基板暴露在氧等離子體中；以及第2處理工序，在上述氧等離子體處理工序之后，將上述基板暴露在含有氟化氫氣體的氣氛中。

采用本發(fā)明，能夠提供一種即使在堆積物含有有機(jī)物的情況下、也能夠高效地去除堆積物的堆積物的去除方法。

附圖說(shuō)明

圖1是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式中使用的等離子體處理裝置的剖面概略結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式中使用的氣體處理裝置的剖面概略結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的工序的流程圖。

圖4是將本發(fā)明的一實(shí)施方式的半導(dǎo)體晶圓的剖面概略結(jié)構(gòu)放大表示的圖。

圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的壓力的變化的狀態(tài)的圖表。

圖6是表示實(shí)施例的半導(dǎo)體晶圓的狀態(tài)的電子顯微鏡照片。

圖7是表示比較例的半導(dǎo)體晶圓的狀態(tài)的電子顯微鏡照片。

圖8是表示能夠去除堆積物的壓力、甲醇?xì)怏w流量、溫度這三者之間的關(guān)系的圖表。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖以實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。