(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板から残留物を除去する方法であって、
誘電体層と、パターンが形成され該誘電体層を覆うマスク層とを有し、前記マスク層の前記パターンを前記誘電体層に転写するのに使用されるエッチング処理の結果として前記誘電体層が幾何形状を有しており、当該幾何形状が、前記エッチング処理に起因する第１の粗さを有する側壁を含む当該基板をプラズマ処理システムに配置するステップと、
二酸化炭素および一酸化炭素を含む処理ガスを前記プラズマ処理システムへ導入するステップと、
前記処理ガスからプラズマを生成するステップと、
前記基板から前記マスク層を除去するステップと、
前記二酸化炭素の流量に対する前記一酸化炭素の流量の比１．５から３までを選択することにより、前記第１の粗さよりも小さい第２の粗さを生成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記誘電体層が前記マスク層を除去するステップの間、前記幾何形状の前記側壁のピットを低減するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロファイルの角度を８５°以上に維持するステップを更に含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記幾何形状についての上部での限界寸法（ＣＤ）と下部での限界寸法との差を表す限界寸法バイアスにおける、前記マスク層の除去に起因する変化を表す偏差であって、幾何形状に対する前記限界寸法バイアスの５ナノメートルよりも小さい前記偏差を維持するステップを更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記一酸化炭素の前記流量に対する前記二酸化炭素の前記流量の比が２から３までの範囲にある、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の粗さが５ｎｍ未満である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の粗さが４ｎｍ未満である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の粗さが３ｎｍ未満である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記処理ガスを導入する前記ステップが、炭化水素ガス（ＣｘＨｙ、ｘおよびｙは１以上の整数）を更に導入するステップを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記処理ガスを導入する前記ステップが、Ｎ２、Ｈ２、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、若しくはＮ２Ｏ、またはこれらの二または三以上の組み合わせを導入するステップを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記処理ガスを導入する前記ステップが、不活性ガスを導入するステップを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
二酸化炭素および一酸化炭素を含む前記処理ガスを前記プラズマ処理システムへ導入するステップの前に、前記マスク層および前記幾何形状を前処理し、前記側壁に保護層を形成するステップを更に含み、
前記保護層を形成するステップが、
前記プラズマ処理システムへ前処理ガスを導入するステップと、
前記プラズマ処理システムにおいて、前記前処理ガスから前処理ガスプラズマを生成するステップと、
前記マスク層および前記誘電体層を前記前処理ガスプラズマに晒すステップと
を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記前処理ガスが、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、および不活性ガスからなるグループから選択される一又は二以上のガスを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プラズマ処理システムへ添加ガスを導入するステップと、
前記処理ガスの導入を終了する前に、前記添加ガスの導入を終了するステップと
を更に含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記添加ガスが、Ｎ２、Ｈ２、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、および不活性ガスからなるグループから選択される一又は二以上のガスを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記プラズマ処理システムのチャンバ内の圧力を１００mTorr（１３．３Pa）以下に維持するステップと、
前記チャンバの基板ホルダに対して１０００Ｗ以下の電力値で高周波電力を結合するステップと
を更に含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記圧力が８０mTorr（１０．７Pa）であり、前記電力値が６００Ｗ未満である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記導入するステップが、
１０００標準立方センチメール毎分（sccm）以下の流量で、前記二酸化炭素を前記チャンバへ導入するステップと、
７００sccm以下の流量で、前記一酸化炭素を前記チャンバへ導入するステップと
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記導入するステップが、
７５０sccm以下の流量で、前記二酸化炭素を前記チャンバへ導入するステップと、
３７５sccm以下の流量で、前記一酸化炭素を前記チャンバへ導入するステップと
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板から残留物を除去する装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）の製造中に半導体基板に形成されたコンタクトまたはビア内の材料を除去したり、細いラインに沿って材料をエッチングしたりするため、（ドライ）プラズマエッチング処理を利用する半導体製造装置がある。プラズマエッチング処理の成否は、一の材料を実質的にエッチングせずに、他の材料を選択的にエッチングするのに適した化学反応物質による化学エッチングにかかっている。たとえば、半導体基板上において、マスク層に形成されたパターンは、選択された材料の下地層へプラズマエッチング処理を利用して転写され得る。マスク層は、たとえばフォトレスト層などの放射線感受性の層で出来ており、フォトリソグラフィ処理を用いて形成されたパターンを有している。たとえばドライプラズマエッチングを用いて、パターン化されたマスク層から下地層へパターンが転写されると、残存するマスク層は、エッチング後の残留物とともに、アッシング（ストリッピング）処理によって除去される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
たとえば、従来のアッシング処理においては、残存マスク層を有する基板が、二原子酸素（Ｏ２）を導入し、イオン化または解離することにより生成した酸素プラズマに晒される。しかし、パターンの品位（たとえば限界寸法（ＣＤ）、粗さ（roughness））を維持し、下地層への損傷を最小限化しつつ、残留する保護用のマスク層を除去する能力は必要不可欠である。
【０００４】
さらに、パターンの転写中、マスク層のパターンのエッジプロファイルにおける起伏やバラツキは、パターン寸法のバラツキとともに下地層へ伝えられる。このような起伏やバラツキは、ある場合には、エッジラフネスまたはラインエッジラフネス（ＬＥＲ）として、また他の場合には、ピット（pitting）として観測される。エッジラフネスは、放射線感受性材料の層への損傷により生じる。放射線感受性材料の塗布、塗布後ベーク（post-application  bake：ＰＡＢ）、露光工程、ポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）、若しくはウェット現像工程、またはこれらの組み合わせの間に、放射線感受性材料が損傷を受ける可能性がある。しかも、反射防止膜層のエッチング、ハードマスクのエッチング、または薄膜のエッチングの初期段階で損傷が生じるおそれがある。ピットに関しては、多孔性の低誘電率（low-k）材料または多孔性超low-k材料などの多孔性材料へのパターン転写を行う場合に生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、基板から残留物を除去する装置および方法に関する。また、本発明は、マスク層を除去し、パターン化された誘電体層への損傷を低減する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基板から残留物を除去する一の態様にかかる方法が記述される。この方法は、誘電体層が形成され、その誘電体層を覆うマスク層が形成された基板をプラズマ処理システム内に配置する工程を含む。マスク層にはパターンが形成され、マスク層のパターンを誘電体層へ転写するのに使用されるエッチング処理の結果として、そのパターンに対応する幾何形状（feature）が誘電体層に形成される。この幾何形状は、エッチング処理に起因する第１の粗さを有する側壁を含む。二酸化炭素および一酸化炭素を含む処理ガスがプラズマ処理システムへ導入されて、プラズマが形成される。マスク層が除去され、二酸化炭素の流量に対する一酸化炭素の流量を選択することにより第１の粗さよりも小さい第２の粗さが生成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、基板の幾何形状パターンをエッチングする一手順を模式的に示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による、基板の幾何形状パターンをエッチングする一手順を模式的に示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による、基板の幾何形状パターンをエッチングする一手順を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態による処理システムの模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図８】本発明の他の実施形態による処理システムの模式図である。
【図９】本発明の実施形態による、基板に幾何形状を形成する方法を示す模式図である。
【図１０】基板から残留物を除去した結果の一例を示すグラフである。
【図１１】幾つかの異なる幾何形状パターンを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明において、処理システムの特定の形状、およびそこに使用される種々の部品や処理などの説明といった具体的詳細は限定を目的とせず説明のために開示される。本発明は、これらの具体的詳細から逸脱した他の実施形態においても実施可能であると理解されるべきである。
【０００９】
同様に、特定の数、材料、および構成は説明のために開示され、本発明を十分に理解できるよう提供される。しかし、本発明は具体的詳細なしに実施することができる。さらに、図面に示す種々の実施形態は、説明のために提示され、相対比に沿って描かれたものではない。
【００１０】
本明細書の全体を通して「一の実施形態」若しくは「ある実施形態」またはこれらの類似の表現は、その実施形態との関連で記述される特性、材料、構造、幾何形状が、本発明の少なくとも一の実施形態に含まれることを意味しているのであって、それらがすべての実施形態に示されているのはない。したがって、「一の実施形態において」または「ある実施形態において」などの表現が本明細書中の至る所に現れるけれども、これらは、本発明の同一の実施形態に必ずしも言及しているではない。さらに、特性、材料、構造、または幾何形状は、一のまたは更なる実施形態において他の適切な方法において組み合わされて良い。種々の追加の層かつ／又は構造が含まれても良いし、かつ／又は記述される構造が他の実施形態において省略されても良い。
【００１１】
本発明を理解するのに有用な方法で、種々の動作が複数の別個の動作として順に記述される。しかし、動作の順序が、記述の順序に必然的に依存していることを意味していると解してはならない。記述される動作は、記述される実施形態とは異なる順序で実施されても良い。種々の追加の動作が行われても良いし、かつ／又は記述される動作が他の実施形態において省略されても良い。
【００１２】
本明細書で使用される「基板」は、一般的に、本発明に従って処理される物体を意味している。基板は、物質の部分またはデバイスの構造を意味し、特に、半導体または電子デバイスを含む。また、基板は、たとえば半導体ウエハなどの下部構造、または薄膜として下部構造を覆う若しくは下部構造上の層であっても良い。したがって、基板は、いかなる特定の下部構造、下地層若しくは被覆層、またはパターン化された若しくはパターン化されていない層に限定されることを意図しておらず、むしろ、そのような層または下部構造、さらにこれらの層かつ／又は下部構造の如何なる組み合わせをも含むことが意図される。以下の説明において、特定のタイプの基板が言及されるが、これは例示のみを目的としており、限定の目的はない。
【００１３】
なお、以下の説明において圧力の単位としてPa（パスカル）でなくTorr（トル）が使用され、TorrからPaへの変換は省略する（1Torrは133.32Pa）。
【００１４】
パターン転写中、上述のとおり、パターン寸法のバラツキと同様に、パターンのエッジプロファイルにおける起伏やバラツキが下地層へ伝わる。これらの起伏は、幾何形状の粗さ、たとえばラインエッジラフネス（ＬＥＲ）またピットとして観測され得る。従来の処理薬剤は、幾何形状の粗さを減少させることができず、むしろ、下地層における幾何形状の粗さを悪化してしまう。
【００１５】
したがって、基板上の誘電体層をパターン化する方法は、一の実施形態に従って記述される。図１Ａから１Ｃに示すように、パターン２を有するマスク層３（図１Ａ参照）はパターン２に対応する幾何形状２’（図１Ｂ参照）を基板５上の誘電体層４に用意するために用いられる。マスク層３は、たとえばフォトレジストなどの放射線感受性材料で形成される。さらに、マスク層３は、これらに限定されることなくソフトマスク層、ハードマスク層、反射防止塗布（ＡＲＣ）層、平坦化層などの複数の層を含んで良い。一例として、マスク層３は、有機平坦化層（ＯＰＬ）およびＡＲＣ層を覆うフォトレジスト層を含んで良い。他の例として、マスク層３と誘電体層４との間に一又は二以上のハードマスク層を堆積しても良い。
【００１６】
パターン２は、入れ子パターン形状（たとえば密な間隔のパターン形状）、離間されたパターン形状（たとえば粗な間隔のパターン形状）、狭いパターン形状（たとえば比較的幅の狭い限界寸法（ＣＤ））、幅の広いパターン形状（たとえば比較的幅の広いＣＤ）、またはこれらの二又は三以上の如何なる組み合わせを始めとする種々のパターン形状を含んで良い。マスク層３は、一又は二以上のリソグラフィステップと、これに続いて行われる一又は二以上のドライ現像ステップ（たとえばドライエッチングステップ）とによりパターン化される。たとえば、リソグラフィ中に、放射線感受性材料の層が、マイクロリソグラフィシステムを用いた電磁界照射の形状パターンに晒される。ウェット現像処理を用いて、放射線感受性材料のうちの照射された領域が（ポジフォトレジストの場合のように）除去され、または照射されていない領域が（ネガフォトレジストの場合のように）除去される。この後、放射線感受性材料の層に結果として生じたパターンが、一又は二以上のドライエッチング処理を用いて、マスク層３の下地のサブ層へ転写される（図１Ａ参照）。
【００１７】
図１Ｂに示すように、一又は二以上のエッチング処理を用いてパターン２が誘電体層４へ転写され、側壁６を有する幾何形状２’が形成される。幾何形状２’は、内部接続線、トレンチ、キャパシタトレンチ、ビア、またはコンタクトなどを含んで良い。
【００１８】
図１Ｃに示すように、マスク層３またはマスク層３の残存部は、エッチング後の残留物とともに、アッシング処理を介して除去され、側壁６’を有する幾何形状２”が残る。上述のとおり、マスク層３は、従来、酸素（Ｏ２）を含有するガスから形成されるプラズマにマスク層３を晒すことにより除去される。しかし、そのような方法が誘電体層、特にlow-k（低誘電率）誘電体材料や多孔性low-k誘電体膜に損傷を与えることを本発明の発明者らは認識している。そのような損傷は、誘電体層４にエッチングで形成される幾何形状のＣＤに影響を与えるような損傷（たとえばピット、弓状など）であったり、誘電体の誘電体率を増加させるような損傷であったりする場合がある。たとえば、この損傷は側壁６’において観測され得る。また、後に詳しく記述するように、一酸化炭素（ＣＯ）に二酸化炭素（ＣＯ２）を組み合わせた処理ガスを用い、処理ガスの各構成要素の量を適切に選択してプラズマを形成すると、そのような膜への損傷を低減し、かつ／又は最小限化し、よって、これらに限定されてないが、（１）側壁損傷の低減、（２）ピットの低減、（３）プロファイルの弓状化（またはアンダーカット）、（４）プロファイル制御の改善、（５）ＣＤ低減の改善（またはＣＤバイアス）制御などのプロファイル制御を改善できることを本発明の発明者らは認識した。
【００１９】
一の実施形態によれば、上記のプロセス条件を実現するよう構成されるプラズマ処理システム１ａは、図２に示すように、プラズマ処理チャンバ１０、処理される基板２５が取り付けられる基板ホルダ２０、および真空ポンプシステム５０を備える。基板２５は、半導体基板、ウエハ、プラットパネルディスプレイ用基板、または液晶ディスプレイ用基板であって良い。プラズマ処理チャンバ１０は、基板２５の表面近傍における処理領域４５においてプラズマを生成するのを促進するように構成されて良い。イオン化可能ガスまたは混合処理ガスがガス分配システム４０を介して供給される。処理ガスの所定のフローを形成するため、真空ポンプシステム５０を用いて処理圧力が調整される。所定の材料処理を目的として特定の材料を生成するために、かつ／又は基板２５の表面から材料を除去するためプラズマが生成される。プラズマ処理システム１ａは、所望のサイズの基板、たとえば２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、またはこれよりも大きい基板を処理するよう構成されて良い。
【００２０】
基板２５は、機械的クランプシステムまたは電気的クランプシステム（たとえば静電クランプシステム）などのクランプシステム２８を介して基板ホルダ２０へ取り付けられる。さらに、基板ホルダ２０は、基板ホルダ２０および基板２５の温度を制御かつ／又は調整するよう構成される加熱システム（図示せず）または冷却システム（図示せず）を含んでも良い。加熱システムまたは冷却システムは、冷却する場合、基板ホルダ２０から熱を受け取って熱交換システム（図示せず）へその熱を輸送し、または加熱する場合、熱交換システムからの熱を基板ホルダ２０へ輸送する熱輸送流体の循環フローを含んで良い。他の実施形態では、抵抗加熱素子、または熱電気式ヒータ／クーラーなどの加熱／冷却素子を基板ホルダ２０内に含めても良く、またプラズマ処理チャンバ１０のチャンバ壁やプラズマ処理システム１ａの他の部品に設けても良い。
【００２１】
また、基板２５と基板ホルダ２０との間のガスギャップ（gas-gap）熱コンダクタンスを改善するため、裏面ガス供給システム２６を介して基板２５の裏面に対して熱輸送ガスを提供しても良い。そのようなシステムは、高温時または低温時において基板の温度制御が必要となる場合に利用しても良い。たとえば、裏面ガス供給システムは、基板２５の中央とエッジにおけるヘリウムのガスギャップ圧力を独立に制御することが出来る２ゾーンのガス分配システムを含んで良い。
【００２２】
図２に示す実施形態では、基板ホルダ２０は電極２２を備え、電極２２を介して、処理領域４５における処理プラズマとＲＦ（Radio  Frequency）電力が結合する。たとえば、任意に設けられる、基板ホルダ２０へのインピーダンス整合ネットワーク３２を通して発生器３０からＲＦ電力が伝送され、基板ホルダ２０がＲＦ電圧に電気的にバイアスされる。ＲＦバイアスは、電子を加熱し、プラズマを生成し、プラズマを維持するように働く。この構成において、プラズマ処理システム１ａは、反応性イオンエッチング装置として動作することができ、ここでは、チャンバと上部ガスインジェクション電極が接地面して働く。ＲＦバイアスの典型的な周波数は、約０．１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの範囲にあって良い。プラズマ処理用のＲＦシステムは、この技術分野の当業者に良く知られている。
【００２３】
また、ＲＦ電力は、基板ホルダ電極に対して複数の周波数で印加されていても良い。さらに、インピーダンス整合ネットワーク３２は、反射電力を低減することにより、プラズマ処理チャンバ１０におけるプラズマへのＲＦ電力の伝送を改善する。マッチングネットワークのトポロジ（たとえば、Ｌ−タイプ、π−タイプ、Ｔ−タイプなど）や自動制御方法は、この技術分野の当業者に良く知られている。
【００２４】
ガス分配システム４０は、処理ガスの混合ガスを導入するように設計されたシャワーヘッドを備える。また、ガス分配システム４０は、処理ガスの混合ガスを導入し、基板２５上方において、処理ガスの混合ガスの分配を調整するように設計されたマルチゾーンシャワーヘッドを備えても良い。たとえば、マルチゾーンシャワーヘッドは、基板２５の上方のほぼ中央の領域における処理ガスフローまたは組成に対して、基板２５の上方のほぼ周辺の領域における処理ガスフローまたは組成を調整できるように構成されて良い。
【００２５】
真空ポンプシステム５０は、１秒当たり５０００リットル（およびこれ以上）の排気速度能力を有するターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）と、チャンバ内の圧力をスロットルで調整するゲートバルブを含んで良い。プラズマエッチングに利用される従来のプラズマ処理装置においては、１０００から３０００リットル毎秒のＴＭＰが用いられていた。ＴＭＰは典型的には約５０mTorrより低い低圧処理に有用である。高圧処理（たとえば約１００mTorrよりも高い圧力）に対しては、メカニカルブースタポンプとドライ粗引きポンプとを使用することができる。さらに、チャンバ内の圧力を監視するデバイス（図示せず）をプラズマ処理チャンバ１０に接続しても良い。圧力測定デバイスとして、たとえばＭＫＳインスツルメンツ（米国マサチューセッツ州、Andover）から市販されている６２８Ｂ型バラトロン絶対容量マノメータを用いて良い。
【００２６】
制御器５５は、マイクロプロセッサ、メモリー、およびデジタルＩ／Ｏポートを備え、プラズマ処理システム１ａからの出力を監視するとともに、プラズマ処理システム１ａと通信し、入力を起動するのに十分な制御電圧を生成することができる。さらに、制御部５５は、基板加熱／冷却システム（図示せず）、裏面ガス供給システム２６、かつ／又は静電クランプシステム２８とともに、ＲＦ生成器３０、インピーダンス整合ネットワーク３２、ガス分配システム４０、および真空ポンプシステム５０に接続され、これらと情報のやり取りを行うことができる。たとえば、基板２５に対するプラズマ支援処理を行うため、処理レシピに従って、プラズマ処理システム１ａの上述の部品への入力を起動するためにメモリーに格納されるプログラムを用いることができる。
【００２７】
制御部５５は、プラズマ処理システム１ａの近くに配置されても良く、プラズマ処理システム１ａから遠くに配置されても良い。たとえば、制御部５５は、イントラネットを介して、かつ／又はインターネットを介してプラズマ処理システム１ａとデータを直接にやり取りすることができる。また、制御部５５は、顧客先の（すなわちデバイスメーカなどの）イントラネットに接続することもできるし、ベンダーの（すなわち装置製造メーカなどの）イントラネットに接続することもできる。代わりに又は加えて、制御部５５はインターネットに接続しても良い。さらに、他のコンピュータ（すなわちコントローラ、サーバなど）が制御部５５へアクセスして、直接に、イントラネットを介して、かつ／又はインターネットを介してデータをやり取りしても良い。
【００２８】
図３に示す実施形態では、プラズマ処理システム１ｂは、図２の実施形態と同様に構成され、図２を参照しながら説明した部品に加えて、プラズマ密度を潜在的に高め、かつ／又はプラズマ処理の均一性を改善するため、静止磁界の磁場システム６０、または機械的若しくは電気的に磁界を回転する回転磁界の磁場システム６０を更に備えている。さらに、磁場強度や磁場の回転速度を制御するため、磁場システム６０に制御部５５が接続されている。回転磁界の設計および実施は、この技術分野の当業者に良く知られている。
【００２９】
図４に示す実施形態では、プラズマ処理システム１ｃは、図２または図３の実施形態と同様に構成され、上部電極７０を更に備えて良い。任意に設けられるインピーダンス整合ネットワーク７４を通してＲＦ発生器７２からＲＦ電力が上部電極７０に結合される。上部電極７０へのＲＦ電力の周波数は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの範囲にあって良い。また、下部電極へ印加される電圧の周波数は、約０．１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの範囲にあって良い。さらに、制御部５５は、上部電極７０へのＲＦ電力の印加を制御するために、ＲＦ生成器７２およびインピーダンス整合ネットワーク７４に結合されている。上部電極の設計および実施は、この技術分野の当業者に良く知られている。上部電極７０およびガス分配システム４０は、図示のとおり、同じチャンバ組立体内に設計され得る。
【００３０】
図５に示す実施形態では、プラズマ処理システム１ｃ’は、図４の実施形態と同様に構成され、基板２５に対向する上部電極７０に接続される直流（ＤＣ）電力源９０を更に含んで良い。上部電極７０は電極板を有して良い。電極板は、シリコンを含む電極板であって良い。ＤＣ電力源９０は、可変ＤＣ源であって良く、また、バイポーラＤＣ電力源であっても良い。ＤＣ電力源９０は、ＤＣ電力源の極性、電流、電圧、またはオン／オフの監視、調整、および制御の少なくとも一つを行うよう構成されるシステムを更に含むことができる。ひとたびプラズマが生成されると、ＤＣ電力源９０は弾道電子ビームの形成を促進する。ＤＣ電力源９０からＤＣ電力を遮断するため電気フィルタ（図示せず）を用いても良い。
【００３１】
たとえば、ＤＣ電力源９０により上部電極７０へ印加されるＤＣ電圧は、約−２０００ボルト（Ｖ）から約１０００Ｖの範囲にあって良い。望ましくは、ＤＣ電圧の絶対値は、約１００Ｖ以上の値を有し、より望ましくは、ＤＣ電圧の絶対値は約５００Ｖ以上の値を有している。また、ＤＣ電圧が負の極性を有していると望ましい。さらに、ＤＣ電圧は、上部電極７０の表面上に生成されるセルフバイアス電圧よりも大きい値を有する負電圧であると望ましい。基板ホルダ２０に面する、上部電極７０の表面は、シリコンを含む材料で形成されて良い。
【００３２】
図６に示す実施形態では、プラズマ処理システム１ｄは、図２および図３の実施形態と同様に構成され、誘導コイル８０を更に含んで良い。任意に設けられるインピーダンス整合ネットワーク８４を通してＲＦ発生器８２を介してＲＦ電力が誘導コイル８０に結合される。ＲＦ電力は、誘電体窓（図示せず）を通して誘導コイル８０からプラズマ処理領域４５へ誘導結合される。誘導コイル８０へ印加される電力の周波数は、約１０ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの範囲にあって良い。同様に、チャック電極へ印加される電力の周波数は、約０．１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの範囲にあって良い。また、スロットが設けられたファラデーシールド（図示せず）を利用して、誘導コイル８０とプラズマ処理領域４５のプラズマとの間の容量性結合を低減しても良い。さらに、誘導コイル８０への電力の印加を制御するため、ＲＦ生成器８２およびインピーダンス整合ネットワーク８４に対して制御部５５を接続することもできる。
【００３３】
他の実施形態では、図７に示すように、プラズマ処理システム１ｅは、図６の実施形態と同様に構成され、変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）装置のように、プラズマ処理領域４５に対して上方から連通する「渦巻き」または「パンケーキ」コイルである誘導コイル８０’を更に含んで良い。誘導性結合プラズマ源または変圧器結合プラズマ源の設計と実施は、この技術分野の当業者に良く知られている。
【００３４】
或いは、電子サイクロン共鳴（ＥＣＲ）を用いてプラズマを生成しても良い。また別の実施形態では、ヘリコン波を励起することからプラズマを生成しても良い。更に別の実施形態では、進行表面波からプラズマを生成しても良い。上述の各プラズマ源はこの技術分野の当業者によく知られている。
【００３５】
図８に示す実施形態では、プラズマ処理システム１ｆは図２の実施形態と同様に構成され、表面波プラズマ（ＳＷＰ）源８０”を更に含んで良い。ＳＷＰ源８０”は、たとえばラジアルラインスロットアンテナ（ＲＬＳＡ）などのスロットアンテナを備えることができ、任意に設けられるインピーダンス整合ネットワーク８４’を通してマイクロ波発生器８２’からＲＬＳＡに対してマイクロ波電力が結合される。
【００３６】
以下、誘電体層をパターニングして基板に幾何形状を形成する方法を説明する。たとえば、ドライプラズマエッチングおよびアッシングを行うための処理システムは、図２から図８までで記述したような種々の要素およびそれらの組み合わせを含んで良い。
【００３７】
ここで図９を参照すると、基板から残留物を除去する方法が示されている。この方法は、プラズマ処理システムに基板を配置するステップ１１０に始まるフローチャート１００を含む。基板上には誘電体層などの薄膜が形成され、薄膜をマスク層が覆っている。マスク層は、単一層であってよく、また多数層を含んでも良い。たとえば、マスク層は、フォトレジストなどの放射線感受性材料の層を含むフォトリソグラフィ層、反射防止膜、ソフトマスク層、ハードマスク層、若しくは平坦化層、またはこれらの二または三以上の組み合わせを含んで良い。薄膜とその下の基板との間に、または薄膜とこれを覆うマスク層と間に他の層かつ／又は構造を配置して良い。基板は、半導体基板、ウエハ、フラットパネルディスプレイ用基板、液晶ディスプレイ用基板であって良い。
【００３８】
薄膜は、導電体層、非導電体層、または半導電体層であって良い。たとえば、薄膜は、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属シリケート、金属シリサイド、シリコン、多結晶性シリコン（ポリシリコン）、添加されたシリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、または酸窒化シリコンなどを含む材料層を有して良い。また、たとえば薄膜は、二酸化炭素の誘電率である約４（たとえば熱酸化シリコンの誘電率は３．８から３．９までの範囲にある）よりも小さい名目上の誘電率を有する低誘電率（すなわちlow-k）または超低誘電率（すなわち超low-k）誘電体層であって良い。より具体的には、薄膜は、３．７より小さい誘電率、または１．６から３．７までの範囲の誘電率を有して良い。
【００３９】
これらの誘電体層は、有機材料、無機材料、または無機−有機のハイブリッド材料のうちの少なくとも一つであって良い。また、これらの誘電体層は、多孔性であっても多孔性でなくても良い。
【００４０】
たとえば、これらの誘電体層は、無機材料や、ＣＶＤ法を用いて堆積される、炭素を添加した酸化シリコンなどのシリケートをベースにした材料（有機シロキサン）であって良い。このような膜の例としては、アプライドマテリアルズ社から市販されているブラックダイアモンド（登録商標）ＣＶＤ有機シリケートガラス（ＯＳＧ）膜や、ノベラスシステムズ社から市販されているＣｏｒａｌ（登録商標）ＣＶＤ膜がある。
【００４１】
或いは、これらの誘電体層は、キュア処理や堆積処理中に十分な緻密化が妨げられて小さなボイド（または孔）を生成する、ＣＨ３結合を有する酸化シリコンをベースとした母材などの単一相を含む多孔性無機ハイブリッド膜であって良い。また、これらの誘電体層は、キュア処理中に分解し、蒸発する有機材料（たとえばポロゲン（porogen））の孔を有する、カーボン添加酸化シリコンをベースとした材料などの少なくとも二相を含む多孔性無機−有機ハイブリッド膜であって良い。
【００４２】
さらに、これらの誘電体層は、スピン・オン・ダイエレクトリック（spin-on-dielectric：ＳＯＤ）法を用いて堆積される水素シルセスキオキサン（hydrogen  silsesquioxane：ＨＳＱ）やメチルシルセスキオキサン（methyl  silsesquioxane：ＭＳＱ）などの無機シリケートをベースとした材料であって良い。そのような膜の例として、ダウコーニング社から市販されているＦＯｘ（登録商標）ＨＳＱ、ダウコーニング社から市販されているＸＬＫ多孔性ＨＳＱ（XLK  porous  HSQ）、およびＪＳＲマイクロエレクトロニクス社から市販されているＪＳＲ  ＬＫＤ−５１０９がある。
【００４３】
さらにまた、これらの誘電体層は、ＳＯＤ法により堆積される有機材料であって良い。このような膜の例として、ダウケミカル社から市販されているSiLK-I、SiLK-J、SiLK-H、SiLK-D、および多孔性SiLK（登録商標）半導体誘電体樹脂、並びにハネウェル社から市販されているGX-3（登録商標）およびGX-3P（登録商標）半導体誘電体樹脂がある。
【００４４】
薄膜は、たとえば化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ支援ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、プラズマ支援ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、またはイオン化ＰＶＤ（ｉＰＶＤ）などの気相堆積法を用いて形成することができる。また、東京エレクトロン社（東京、日本）から市販されているリシウス（Lithius）コーティングシステム、クリーントラックＡＣＴ８ＳＯＤ（スピン・オン・ダイエレクトリック）、ＡＣＴ１２ＳＯＤに提供されるスピン・オン法を用いて形成しても良い。クリーントラックＡＣＴ８（２００ｍｍ）、ＡＣＴ１２（３００ｍｍ）、およびリシウス（３００ｍｍ）は、ＳＯＤ材料に対するコート、ベーク、およびキュアのツールを提供する。トラックシステムは、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、およびこれ以上のサイズの基板を処理するよう構成され得る。基板に薄膜を形成する他の方法及びシステムは、スピン・オン技術や気相堆積技術の分野の当業者によく知られている。
【００４５】
上述のとおり、一又は二以上のマスク層はリソグラフィ層を含んで良い。リソグラフィ層は、たとえばフォトレジストなどの放射線感受性の材料の層を含んで良い。フォトレジスト層は、２４８ｎｍ（ナノメータ）レジスト、１９３ｎｍレジスト、１５７ｎｍレジスト、極紫外（ＥＵＶ）レジスト、または電子線感受性レジストであって良い。フォトレジスト層はトラックシステムを用いて形成することができる。たとえば、トラックシステムは、東京エレクトロン社（ＴＥＬ）から市販されているリシウス塗布システム、クリーントラックＡＣＴ８、ＡＣＴ１２などであって良い。基板にフォトレジスト層を形成する他の方法や装置は、スピン・オン技術の分野の当業者によく知られている。
【００４６】
マスク層にはパターンが形成されており、マスク層のパターンを誘電体層へ転写するのに使用されるエッチング処理の結果として、そのパターンに対応した幾何形状が誘電体層に形成される。その幾何形状パターンは、フォトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、インプリントリソグラフィ、ウェットエッチング若しくはドライエッチング、またはこれらの二または三以上の組み合わせを用いて形成して良い。
【００４７】
フォトリソグラフィにおいて、リソグラフィ層は画像パターンで像形成される。ここで、リソグラフィ層は、ドライまたはウェットリソグラフィシステムのレチクルを通してＥＭ放射に露出される。画像パターンは、従来のステッピングリソグラフィシステムまたはスキャニングリソグラフィシステムを適宜使用して形成することができる。フォトリソグラフィシステムは、オランダ国のＡＳＭＬ社（De  Run  6501,  5504  DR  Veldhoven,  The  Netherlands）、またはキャノンＵＳＡ社半導体装置ディヴィジョン（3300  North  First  Street,  San  Nose,  CA  95134）から市販されているものであって良い。フォトリソグラフィを記述したが、リソグラフィ層に画像パターンを形成するには他の技術を用いても良い。他の技術としては、電子ビームパターニングシステムなどを利用する直接描画法または非直接描画法がある。その後、リソグラフィ層の画像パターンは現像されて、第１の限界寸法（ＣＤ）を有する幾何形状パターンが形成される。現像処理は、たとえばトラックシステムなどの現像システムにおいて、基板を現像液に晒すことを含む。たとえばトラックシステムは、東京エレクトロン社（ＴＥＬ）から市販されているリシウス塗布現像システム、クリーントラックＡＣＴ８、ＡＣＴ１２であって良い。
【００４８】
その後、マスク層に形成されてパターンは、一又は二以上のエッチング処理を用いて、下地の薄膜に転写される。一又は二以上のエッチング処理には、一又は二以上のドライ処理かつ／又は一又は二以上のウェットエッチング処理が含まれ得る。たとえば、一又は二以上のエッチング処理には、一又は二以上のドライプラズマ処理が含まれ得る。
【００４９】
その幾何形状パターンは、狭いラインかつ／又はビア、幅の広いラインかつ／又はビア、ネスト化された（nested）幾何形状、離間した幾何形状などを含んで良い。幾何形状は、エッチング処理に起因する第１の粗さを有する側壁を含む。たとえば第１の粗さは、他の要因のなかでも、マスク層のパターンの形成に起因する可能性があり、エッチング中に下地の薄膜に伝わり、かつ／又はエッチング処理そのものから生じる可能性がある。
【００５０】
第１の粗さは、幾何形状の平均表面プロファイルに関する粗さの算術平均、幾何形状パターンの平均表面プロファイルに関する粗さの二乗平均平方根、幾何形状の平均表面プロファイルに関する粗さの谷の最大深さ、幾何形状の平均表面プロファイルに関する粗さのピークの最大高さ、若しくはラフネスプロファイルの最大高さ（最小高さと最大高さとの幅）、またはこれらの二または三以上の如何なる組み合わせによって特徴づけられて良い。
【００５１】
ステップ１２０において、ＣＯ２およびＣＯを含む処理ガスがプラズマ処理システムへ導入され、ステップ１３０においてプラズマが生成される。処理ガスは、炭化水素ガス（ＣｘＨｙ、ｘおよびｙは１以上の整数）を更に含んで良い。また、処理ガスは、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボン（hydrofluorocarbon）ガス、フルオロカーボン（fluorocarbon）ガス、Ｎ２、Ｈ２、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、若しくはＮ２Ｏ、またはこれらの二または三以上の組み合わせを更に含んで良い。さらに、処理ガスは、たとえば希ガスのような不活性ガスを更に含んでもよい。たとえば、残留物を除去する方法は、プラズマ処理システムに添加ガスを導入するステップ、および処理ガスの導入を終える前に添加ガスの導入を終えるステップを更に含んでもよい。添加ガスは、Ｎ２、Ｈ２、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、および不活性ガスからなるグループから選択される一又は二以上のガスを含んで良い。
【００５２】
ステップ１４０においてマスク層が除去される。ステップ１５０において、ＣＯ２の流量に対するＣＯの流量を選択することにより第１の粗さよりも小さい第２の粗さが生成される。一の実施形態において、ＣＯの流量に対するＣＯ２の流量の比は、約１から約５までの範囲にあって良く、他の実施形態では、ＣＯの流量に対するＣＯ２の流量の比は、約１．５から約３までの範囲にあって良い。また別の実施形態では、ＣＯの流量に対するＣＯ２の流量の比は、約２から約３までの範囲にあって良い。
【００５３】
ＣＯ２の量に対するＣＯの量が選択されて、約５ｎｍよりも小さい第２の粗さが生成される。或いは、ＣＯ２の量に対するＣＯの量が選択されて、約４ｎｍよりも小さい第２の粗さが生成される。さらには、ＣＯ２の量に対するＣＯの量が選択されて、約３ｎｍよりも小さい粗さが生成される。
【００５４】
一の実施形態において、残留物を除去する方法は、約1000mTorrまで（たとえば約100mTorrまで、または約80mTorrまで）の範囲のチャンバ内圧力、約2000sccm（標準立方センチメートル毎分）まで（たとえば約1000sccmまで、約200sccmから約1000sccmまで、約500sccmから約1000sccmまで、または750sccm）の範囲のＣＯ２処理ガス流量、約2000sccmまで（たとえば約1000sccmまで、約100sccmから約1000sccmまで、約200sccmから約500sccmまで）の範囲のＣＯ処理ガス流量、約2000W（ワット）まで（たとえば約1000W、または約500Wまで）の範囲の上部電極（たとえば図４の要素７０）のＲＦバイアス、約1000Wまで（たとえば約600Wまで）の範囲の下部電極（たとえば図５の要素２０）のＲＦバイアスなど、処理パラメータに余裕を有して良い。また、上部電極バイアスの周波数は、約0.1MHzから約200MHzまでの範囲にあって良く、たとえば60MHzであって良い。さらに、下部電極のバイアス周波数は約0.1MHzから約100MHzまでの範囲にあって良く、たとえば２MHzであって良い。
【００５５】
また代わりの実施形態では、下部電極でなく上部電極にＲＦ電力が供給される。また別の実施形態では、上部電極でなく下部電極にＲＦ電力が供給される。
【００５６】
マスク層若しくは残留物または双方を除去し、第２の粗さを生成する時間は、実験計画法（ＤＯＥ）を用いて決定して良い。しかし、エンドポイント検出を用いて決定することもできる。エンドポイント検出の有力な候補の一つに、プラズマ領域からの放射光スペクトルの一部を監視する方法がある。放射光スペクトルの一部は、基板からのマスク層の除去がほぼ完全に終了し、下地の薄膜に接することにより、プラズマ中の化学物質に変化が生じるタイミングを示す。そのような変化を示すスペクトルの一部には、たとえば４８２．５ｎｍ（ＣＯ）の波長があり、発光分光法（ＯＥＳ）を用いて測定することができる。他の化学種としては、ＣＯ２かつ／又は酸素（Ｏ）ラジカルがある。監視する波長に対応する放射レベルが特定の閾値と交差した（たとえば、ほぼゼロまで落ち、特定のレベルまで落ち、または特定のレベルを超えた）ときに、エンドポイントが検出されたと考えられる。エンドポイントの情報を提供する他の波長を用いても良い。さらに、エッチング時間は、オーバーアッシングの期間を含むように延長されて良い。ここでオーバーアッシングの期間は、エッチング処理の開始とエンドポイント検出に関連付けられた時間との間の時間（エッチング時間（ＥＰＤ））の一の割合（たとえば１００％に対する１）を構成する。
【００５７】
また別の実施形態では、残留物を除去する方法は、ＣＯ２およびＣＯを含む処理ガスをプラズマ処理システムへ導入する前に、側壁に保護層を形成する、マスク層および幾何形状の前処理を含んで良い。この前処理は、プラズマ処理システムに前処理ガスを導入するステップと、プラズマ処理システム内の前処理ガスから前処理プラズマを生成するステップと、マスク層およびパターン化された薄膜を前処理プラズマに晒すステップとを含んで良い。或いは、前処理プラズマを生成せずに、マスク層およびパターン化された薄膜を前処理ガスに晒しても良い。前処理ガスは、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、Ｎ２、Ｈ２、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、または不活性ガスからなるグループから選択される一又は二以上のガスを含んで良い。
【００５８】
他の例では、下地の誘電体層へパターンを転写するドライエッチング処理に引き続く、マスク層とエッチング前の残留物とを除去する方法が提示される。誘電体層は、超低誘電率（超low-kまたはＵＬＫ）材料で作製される。たとえば、ＵＬＫ材料は、プラズマ支援化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法を用いて形成される多孔性ＳｉＣＯＨ膜（たとえば誘電率＜２．５）を含む。誘電体層は、上を覆うハードマスク層およびキャップ層を更に含んでも良い。
【００５９】
誘電体層をパターン化するとき、誘電体層にマスク層が形成される。ここで、マスク層はフォトレジスト層、ＡＲＣ層、およびＯＰＬ層を含んで良い。フォトレジストは、リソグラフィを用いてパターン化されて良く、そこに形成されるパターンは、上述のとおり、一連のエッチング処理により、ＡＲＣ層、ＯＰＬ層、および誘電体層へ転写される。
【００６０】
たとえば、プラズマ支援化学気相堆積により形成される多孔性ＳｉＣＯＨを含む材料（ＰＥＣＶＤ  ｐ−ＳｉＣＯＨ）が、上から下にリソグラフィ層、Ｓｉを含むＡＲＣ層、ＳｉＯｘハードマスク層、有機平坦化層（ＯＰＬ）、他のＳｉＯｘハードマスク層、ＳｉＣＯＨハードマスク層、ＰＥＣＶＤ  ｐ−ＳｉＣＯＨ層、および多層エッチング停止層を含むスタック膜内に挿入されても良い。パターンは、多孔性ＳｉＣＯＨを含む材料にビアを形成するためのビアパターンを含んで良い。
【００６１】
このスタック膜を通して幾何形状パターンを転送する手順は以下のとおりである。（１）処理ステップ１において、リソグラフィ層の幾何形状パターンが下地のＡＲＣ層およびＳｉＯｘハードマスク層へ転写される。（２）処理ステップ２において、ＡＲＣ層の幾何形状パターンが下地のＯＰＬ層へ転写される。（３）処理ステップ３において、ＯＰＬ層の幾何形状パターンが下地のＳｉＯｘハードマスク層へ転写される。（４）処理ステップ４において、酸素を含むフラッシュ（flash）処理が提供される。（５）処理ステップ５および６において、ＳｉＯｘハードマスク層の幾何形状パターンが下地のＰＥＣＶＤ  ｐ−ＳｉＣＯＨ層へ転写される。これが、幾何形状パターンを薄膜へ転写するための主要なエッチング処理である。（６）処理ステップ７において、第１のアッシング処理が提供される。（７）処理ステップ８において、ＰＥＣＶＤ  ｐ−ＳｉＣＯＨ層の下地の窒化シリコン層をエッチングするリニア除去（linear  removal：ＬＲＭ）処理が提供される。（８）処理ステップ９において、基板やプラズマ処理システムから、フッ素（Ｆ）を含む材料を除去するためデフルオリネーションクリーニング（de-fluorination  cleaning）処理が提供される。
【００６２】
アッシング処理は、図５に示したようなプラズマ処理システムを利用して行って良い。しかし、説明した方法は、この例示の説明には限定されない。
【００６３】
上記のとおり、本発明の発明者らは、プラズマアッシング処理においてＣＯ２と組み合わせてＣＯを使用すると、ＣＯ２アッシング処理およびＯ２アッシング処理に比べて、誘電体への損傷を低減できることを見出した。本発明の発明者らは、アッシング処理のある態様を変えることにより、誘電体に形成された幾何形状に関するものの中でも、ピットを低減でき、弓状化を低減でき、側壁の粗さを改善でき、側壁プロファイル制御を改善でき、ＣＤバイアス制御を改善できることを更に見出した。
【００６４】
【表１】
0005608920.tif 000002
表１は、従来のＣＯ２アッシング処理（すなわち「参照」）、第１のＣＯ２／ＣＯアッシング処理（すなわち「１」）、および第２のＣＯ２／ＣＯアッシング処理（すなわち「２」）に関する処理レシピを例示している。各アッシング処理について、処理条件として、プラズマ処理システム内の圧力（mTorr）、上部電極（ＵＥＬ）電力（Ｗ）、下部電極（ＬＥＬ）電力（Ｗ）、ＣＯ２流量（sccm）、ＣＯ流量（sccm）、およびアッシング時間が記載されている。
【００６５】
表１に掲げられた処理レシピのそれぞれに対する他の処理条件を例示すると、裏面ヘリウムガス圧力が１５Torr（中央部）および４０Torr（周辺部）、ＵＥＬ（たとえば図６の上部電極７０）の温度が６０℃、チャンバ壁の温度が６０℃、基板ホルダ（たとえば図６の基板ホルダ２０）の温度が２０℃、および中央部対周辺部の分配比が１：１（または中央部に５０％、周辺部に５０％）である。
【００６６】
図１０に、ＣＯ流量（０sccmから３７５sccmまで）を変化させた場合の３つのアッシング処理についての結果を示す。これらの結果には、幾何形状（たとえばビア）の限界寸法（ＣＤ）が含まれる。詳細には、アッシング処理後の幾何形状の中深度（mid-depth）でのＣＤ（図１０にて菱形で示す「中深度でのＣＤ(Etch)」）、リニア除去処理後の幾何形状の中深度でのＣＤ（図１０にて四角で示す「中深度でのＣＤ(Clean)」）、およびリニア除去処理後の側壁の損傷（図１０にて中抜きの三角で示す「側壁の損傷」）についての結果が示されている。
【００６７】
図１０に示すように、ＣＯ流量が約３００sccmまで増加すると、中深度のＣＤ（Mid  CD）は、アッシング処理後においてもリニア除去処理後においても減少していく。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面を検査すると、このような傾向は弓状化の減少によるものであることが分かった。また、中深度のＣＤ間の差もまた、ＣＯ流量の増加とともに減少している。さらに、側壁の損傷もまた、約３００sccmまで増加するとともに減少している。したがって、本発明の発明者らは、ＣＯ流量に対するＣＯ２流量の望ましい比は、約２から約３までの範囲にあると考えている。たとえば、ＣＯ２の流量は約１０００sccm以下であり、ＣＯ流量は約７００sccm以下である。また、たとえばＣＯ２流量は約７５０sccm以下であって良く、ＣＯ流量は約３７５sccm以下であって良い。
【００６８】
本発明の発明者らは、上述のＣＯ２／ＣＯをベースとしたアッシング処理は、マスク層を除去する間における、ビアという幾何形状の側壁のピットを低減できると考えている。また、本発明の発明者らは、上述のＣＯ２／ＣＯをベースとしたアッシング処理は、ビアという幾何形状に対する約５ｎｍより小さいＣＤバイアスを維持することができると考えている。ここでＣＤバイアスは、この幾何形状の上部でのＣＤと下部でのＣＤとの差を示し、その偏差は、除去に起因するＣＤバイアスの変化を示している。さらに、本発明の発明者らは、上述のＣＯ２／ＣＯをベースとしたアッシング処理は、プロファイルの角度を約８５°以上に維持できると考えている。
【００６９】
さらにまた、図１１に例示する、ネスト化された幾何形状（すなわち密なラインのような密集した幾何形状）、離間された幾何形状（すなわち離間したラインのような広い間隔の幾何形状）、および広い幾何形状（すなわち幅の広いラインのようなＣＤが比較的広い幾何形状）に対するＣＤバイアスのオフセット（差）が、従来のアッシング処理に比べて維持され、または、追加のＣＯを通して最小限化かつ／又は低減され得る。
【００７０】
本発明のある実施形態だけが詳細に記述されたが、本発明の利点および新規な教示から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態を種々に変形できることは、この技術分野の当業者であれば容易に理解し得る。したがって、そのような変形のすべてが、本発明の範囲に含まれると意図される。
【符号の説明】
【００７１】
２・・・パターン、３・・・マスク層、２’、２”・・・幾何形状、４・・・誘電体層、５・・・基板、６・・・側壁、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｃ’、１ｄ、１ｅ、１ｆ・・・プラズマ処理システム、１０・・・プラズマ処理チャンバ、２０・・・基板ホルダ、２２・・・電極、２５・・・基板、２６・・・裏面ガス供給システム、２８・・・クランプシステム、４０・・・ガス分配システム、５０・・・真空ポンプシステム、５５・・・制御部、７０・・・上部電極、７２・・・ＲＦ発生器。
【図１Ａ】
0005608920.tif 000003
【図１Ｂ】
0005608920.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005608920.tif 000009
【図６】
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【図７】
0005608920.tif 000011
【図８】
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【図９】
0005608920.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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