JPH01183121A - アッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアッシングｇｔＭに係り、特にバリヤメタル層
を介して膜付けされたＭまたはＭ合金でなる被処理物に
好適なアッシング装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５８−１６４７８８号に記載のよ
うに、プラズマ発生室および処理室内の内壁面をアルミ
ニウム（Ｍ）で形成しておいて、マイクロ波を酸素ガス
（０２）と四弗化炭素（ＯＦ４）との混合ガス、に照射
してプラズマを発生させ、プラズマ中の励起した原子あ
るいは分子を安定に移送してレジストのアッシングを行
っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、バリヤメタル層を有するＭ材のアッシ
ングの点について配慮されておらず、従来Ｍのエツチン
グ後の防食処理を兼ねたアッシングでは、高いアッシン
グ速度を得るために０原子の濃度を増加させるように０
２にＯＦ４を添加しており、この処理ガスをプラズマ化
した際にＦ原子が生成されて、とのＦ原子がＭ材と下地
材との間に形成したバリヤメタル（ＴｉＷ、ＴｉＮ等）
層のＴｉやＷと反応して、第２図に示すようにバリヤメ
タル１１９２がサイドエツチングされ、Ｍ材９３が下地
材（８ｉ、　５ｉ０３等）９１から浮き上がった状態に
なり、配線不良や絶縁不良を生じさせる原因になるとい
う問題があった。なお、舅はレジストである。

本発明の目的は、バリヤメタル層を設けたＭまたはＭ合
金を有する試料をアッシングする際に、バリヤメタル層
のサイドエツチングを防止することのできるアッシング
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、処理室に隣接して酸素ガスと弗素化合物ガ
スとの混合ガスのプラズマを発生させるプラズマ発生室
を構成する部材、もしくは処理室とプラズマ発生室との
間を分離する部材を導電性でかつ弗素原子と反応して揮
発性の弗素化合物を生成する材料とすることにより、達
成される。

〔作　　用〕

プラズマ発生室を構成する部材もしくは処理室とプラズ
マ発生室との間を分離する部材を、導電性でかつ弗素原
子と反応して揮発性の弗素化合物を生成する材料とする
ことにより、プラズマ発生室で生成されたＦ原子は該材
料と反応して揮発性の弗素化合物を生成して排気され、
処理室へ入るＦ原子が減少し、Ｆ原子とバリヤメタルと
の反応が抑えられ、バリヤメタル層のサイドエツチング
が防止できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す第１図に
おいて、プラズマ発生室４と処理室６は真空に保たれて
おり、この場合、タングステン（Ｗ）製の多孔板５によ
って仕切られている。処理ガスをプラズマ化する手段は
、二の場合マイクロ波を利用して行い、プラズマ発生室
４に開口部を設け、該開口部に石英製の窓３を取り付け
て、導波管２の端部にマイクロ波発振器ｌを設けてなる
。

排気手段は処理室６の排気ロアにつながれ、図示しない
圧力制御バルブおよび真空ポンプから成る。

ガス供給手段はプラズマ発生室４の供給ロア１につなが
れ、この場合、酸素ガス（０２）と弗化炭素系ガス（例
えば０Ｆ４）をそれぞれ流量制御弁ν、　１３で調整し
、それぞれのガスを混合して供給する供給管１０とから
成る。処理室６内には、この場合レジストを有したウェ
ハ９が図示しない搬送装置によって搬入され、試料台８
上に載置される。ウェハ９は、この場合、下地材（８ｉ
　０２　）上にバリヤメタル（ＴｉＷ、ＴｉＮ等）の層
を介してＭまたはＭ合金を形成したもので、レジストは
ＭまたはＭ合、５゜ 金膜の上に膜付されている。

上記構成の装置により、マイクロ波３！振器ｌより発生
した周波数２．４５　ＧＨｚのマイクロ波は導波管２内
を進行し石英製の窓３を介してプラズマ発生室４内に導
かれる。プラズマ発生室４内に導かれたマイクロ波は、
プラズマ発生室４に導入された混合ガスに照射され、混
合ガスが励起されてプラズマ発信室４にプラズマが発生
する。プラズマ発生室４と処理室６との間には多孔板５
が設けてあり、マイクロ波を反射してマイクロ波が処理
室６に進行するのを防止するとともに、プラズマ発生室
４で生成されたイオンを多孔板５で吸収する。

これにより、ラジカルのみが処理室６に導かれ、ラジカ
ルによってウェハ９がアッシング処理される。

ここで、多孔板５にはタングステン製の材料が使用しで
あるため、プラズマ発生室４で生成されたＦＪＪ子は多
孔板５との反応により揮発性の弗素化合物（ＷＦｓ）を
生じて消費され、処理室６に供給されるＦ原子が減少す
る。これによって、ＦＪＪ（子とバリヤメタルのＴｆや
Ｗとの反応が抑制され、アッシング時に発生するＭ下層
のバリヤメタルのサイドエッチを防止できるとともに、
Ｆ原子と下地材であるＳｉ　０２の８ｉとの反応が抑制
され、レジストと下地酸化膜との選択比を向上すること
ができる。

本実施例によれば、Ｍ下層のバリヤメタル層のサイドエ
ッチを防止できるとともに、下地酸化膜との選択比を向
上することができる。

なお、本−実施例では多孔板５のみを導電性でかつ弗素
原子と反応して揮発性の弗素化合物を生成する材料、こ
の場合、タングステン製としたが、プラズマ発生室４を
構成する部材、すなわち、プラズマ発生室４の側壁およ
び土壁と多孔板５とをタングステン製にしても良い。こ
れによれば、さらにＦ原子をプラズマ発生室４内で消費
できる。

また、タングステンの代わりにモリブデン、タンタルま
たはチタン等の導電性でかつ弗素原子と反応して揮発性
の弗素化合物を生成する材料を使用しても良い。さらに
、これら材料の合成物であっても良い。

また、プラズマ発生室４内に導電性はな（とも弗素原子
と反応した揮発性の弗素化合物を生成する物質を設けて
おくのも効果があり、この物質と上記のような材料とを
組み合わせても良い。

さらに、本−実施例では、下地材として酸化膜（Ｓｉ０
２）を用いたが％８１　　の場合でも同様にレジストと
下地材との選択比を向上できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、処理室に供給されるＦ原子を減少でき
るので、Ｍ下層のバリヤメタル層のサイドエッチを防止
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるアッシング装置を示す
構成図、第２図は従来技術でアッシングしたときの被処
理材を示す縦断面図である。 １・・・・・・マイクロ波発振器、４・・・・・・プラ
ズマ発生室、５・・−・・多孔板、６・・・・・・処理
室、８・・・・・・試料台４１図 一１醤 ４２閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラズマを発生させるプラズマ発生室と、該プラズ
   マ発生室で発生したプラズマを用いて試料のアッシング
   を行う処理室と、前記プラズマ発生室と該処理室とを分
   離する部材とを有する真空容器と、 前記プラズマ発生室に処理ガスを供給するガス供給手段
   と、 前記真空容器内を所定圧力に減圧排気する排気手段と、 前記プラズマ発生室内に導入された処理ガスをプラズマ
   化する手段とから成り、 前記処理ガスが酸素ガスと弗素化合物ガスとの混合ガス
   で、 前記プラズマ発生室を構成する部材もしくは前記プラズ
   マ発生室と前記処理室とを分離する部材を導電性でかつ
   弗素原子と反応して揮発性の弗素化合物を生成する材料
   としたことを特徴とするアッシング装置。 ２、前記プラズマ発生室を構成する部材もしくは前記プ
   ラズマ発生室と前記処理室とを分離する部材の材料が、
   タングステン、モリブデン、タンタル、チタンの何れか
   あるいはこれらの合成物である特許請求の範囲第１項記
   載のアッシング装置。