(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基体を処理する方法であって、
ニッケルシリサイドを含む第１の層と、窒化シリコンを含む第２の層とが表面に露出した被処理基体を処理容器内において準備する工程と、
前記第２の層をエッチングする工程であって、前記処理容器内に炭素及びフッ素を含み酸素を含まない第１の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む、該工程と、
前記エッチングする工程においてエッチングされた前記被処理基体から残留物を除去する工程であって、前記処理容器内に窒素及び水素を含み酸素を含まない第２の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む、該工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の処理ガスは更に水素を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の処理ガスは、Ｈ２ガスを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の処理ガスは、ＮＨ３ガスを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記エッチングする工程の後、前記処理容器から前記被処理基体を取り出さずに、前記残留物を除去する工程が行われる、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の処理ガスは、Ｈ２ガス及びＮ２ガスを含む、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
被処理基体を処理する方法であって、
ニッケルシリサイドを含む第１の層と、窒化シリコンを含む第２の層とが表面に露出した被処理基体を処理容器内において準備する工程と、
前記処理容器内において前記第１の層の表面を酸化させる工程と、
前記第２の層をエッチングする工程であって、前記処理容器内に炭素及びフッ素を含む第１の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む、該工程と、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面は、被処理基体の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、一種の被処理基体の処理方法が記載されている。特許文献１に記載された方法は、ＭＯＳトランジスタの製造方法に関するものである。特許文献１に記載された方法では、（ａ）半導体基板上に形成されたシリコン酸化膜及びポリシリコン膜をパターニングして、ゲート電極を形成し、（ｂ）ゲート電極をマスクとして用い半導体基板にイオン注入を行って、低濃度拡散領域を形成し、（ｃ）ゲート電極の側壁に順に第１の側壁スペーサ層及び第２の側壁スペーサ層を形成し、（ｄ）これら側壁スペーサ層をマスクとして用い半導体基板にイオンを注入して、高濃度拡散領域を形成し、（ｅ）ゲート電極及び高濃度拡散領域上にニッケルシリサイド層を形成する。
【０００３】
ＭＯＳトランジスタの製造方法においては、第１の側壁スペーサ層が酸化シリコンから構成され、第２の側壁スペーサ層が窒化シリコンから構成されることがある。また、ニッケシリサイド層の形成後に第２の側壁スペーサ層がドライエッチングにより除去されることがある。第２の側壁スペーサ層のドライエッチングには、一般的に、炭素及びフッ素を含むガス（ＣＦ系ガス）及び酸素ガスを含有する混合ガスが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３９３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したＭＯＳトランジスタの製造方法のように、ニッケルシリサイドを含む層及び窒化シリコンを含む層をその表面に有する被処理基体において、窒化シリコンを含む層をドライエッチングにより除去すると、ニッケルシリサイド層に含まれるＮｉに由来する残留物（Ｒｅｓｉｄｕｅ）が被処理基体上に堆積することがある。
【０００６】
したがって、当技術分野においては、窒化シリコンを含む層にドライエッチングを適用する際に、ニッケルシリサイドに含まれるＮｉに由来する残留物の発生を抑制することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る被処理基体の処理方法は、（ａ）ニッケルシリサイドを含む第１の層と、窒化シリコンを含む第２の層とが表面に露出した被処理基体を処理容器内において準備する工程と、（ｂ）第２の層をエッチングする工程であって、該処理容器内に炭素及びフッ素を含み酸素を含まない第１の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む該工程と、を含む。
【０００８】
窒化シリコン層及びニッケシリサイド層を表面に有する被処理基体において窒化シリコン層をドライエッチングにより除去する場合には、一般的に、炭素及びフッ素を含むガスと酸素ガスとを含有する混合ガスが用いられる。これは、ニッケルシリサイド層に対して窒化シリコン層を選択的にエッチングするためである。しかしながら、この混合ガスを用いたドライエッチングでは、被処理基体上にＮｉを含む残留物が発生することがある。この残留物は、以下に説明するメカニズムにより発生するものと推測される。即ち、ニッケルシリサイドがエッチングされ、Ｎｉが炭素ラジカル及び酸素ラジカルと結合する結果、Ｎｉ（ＣＯ）４が生成される。そして、Ｎｉ（ＣＯ）４が解離して酸素ガスと反応する結果、〔Ｎｉ（ＣＯ）ｘ〕ｎが生成され、当該〔Ｎｉ（ＣＯ）ｘ〕ｎが残留物として被処理基体上に堆積する。なお、ｘ及びｎは１以上の整数である。
【０００９】
一方、一側面に係る被処理基体の処理方法によれば、処理容器内に供給される第１の処理ガスに酸素が含まれていないので、Ｎｉを含む上述の残留物が発生することを抑制することが可能である。
【００１０】
一実施形態においては、第１の処理ガスは更に水素を含んでいてもよい。水素は、第１の処理ガス中のフッ素と結合し、過剰なシリコンのエッチングを抑制することに寄与し得る。この水素は、Ｈ２ガスとして供給されてもよい。
【００１１】
一実施形態においては、被処理基体の処理方法は、エッチングする工程においてエッチングされた被処理基体から残留物を除去する工程であって、処理容器内に窒素及び水素を含み酸素を含まない第２の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む該工程を更に含んでいてもよい。
【００１２】
上述した第１の処理ガスを用いたエッチング後には、第１の処理ガスに含まれる炭素及びフッ素に由来する残留物（炭素及びフッ素を含む残留物）が被処理基体上に堆積し得る。炭素及びフッ素を含む残留物を除去するために処理容器内に供給する第２の処理ガスにも酸素を含めないことにより、Ｎｉを含む残留物の発生を抑制することが可能である。
【００１３】
一実施形態においては、エッチングする工程の後、処理容器から被処理基体を取り出さずに、同一の処理容器内において、炭素及びフッ素を含む残留物を除去する工程が行われてもよい。この実施形態によれば、処理容器内に酸素が入り込むことを抑制することができる。したがって、Ｎｉを含む残留物の発生を抑制することが可能である。
【００１４】
一実施形態においては、第２の処理ガスは、Ｈ２ガス及びＮ２ガスを含んでいてもよい。Ｈ２ガスから生成されるラジカルは、炭素及びフッ素を含む残留物中のフッ素と結合し、Ｎ２ガスから生成されるラジカルは、炭素及びフッ素を含む残留物中の炭素と結合する。したがって、この実施形態によれば、炭素及びフッ素を含む残留物を効果的に除去し得る。
【００１５】
本発明の別の側面に係る被処理基体の処理方法は、（ａ）ニッケルシリサイドを含む第１の層と、窒化シリコンを含む第２の層とが表面に露出した被処理基体を処理容器内において準備する工程と、（ｂ）処理容器内において第１の層の表面を酸化させる工程と、（ｃ）第２の層をエッチングする工程であって、処理容器内に炭素及びフッ素を含む第１の処理ガスを供給し、該処理容器内においてプラズマを発生させることを含む、該工程と、を含む。この別の側面に係る被処理基体の処理方法によれば、第２の層をエッチングする前に、第１の層の表面が酸化されるので、第２の層をエッチングする際に、第１の層に含まれるＮｉに由来する残留物の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の種々の側面及び種々の実施形態によれば、窒化シリコンを含む層にドライエッチングを適用する際に、ニッケルシリサイドに含まれるＮｉに由来する残留物の発生を抑制することが可能な被処理基体の処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る被処理基体の処理方法を示す流れ図である。
【図２】図１に示す処理方法を適用することができる被処理基体の一例を示す図である。
【図３】図１に示す処理方法に用いることができるプラズマ処理装置の一例を示す図である。
【図４】図３に示すプラズマ処理装置が備え得る制御部を示す図である。
【図５】別の実施形態に係る被処理基体の処理方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。図１は、一実施形態に係る被処理基体の処理方法を示す流れ図である。図１に示すように、一実施形態の被処理基体の処理方法では、まず、工程Ｓ１において、被処理基体Ｗが準備される。この被処理基体Ｗは、ニッケルシリサイド（ＮｉＳｉ）を含む層（第１の層）及び窒化シリコン（ＳｉＮ）を含む層（第２の層）を有している。ニッケルシリサイドを含む層及び窒化シリコンを含む層は、被処理基体Ｗの表面に露出している。
【００１９】
図２は、図１に示す処理方法を適用することができる被処理基体の一例を示す図である。図２には、ＭＯＳトランジスタを製造する方法の中間工程において生成される被処理基体の一例が示されている。以下、図２に示す被処理基体を例に挙げて、一実施形態の被処理基体の処理方法について説明する。
【００２０】
図２に示す被処理基体Ｗは、基板１００、絶縁膜１０２、ゲート電極１０４、低濃度拡散領域１０８、第１の側壁スペーサ層１１０、第２の側壁スペーサ層１１２、高濃度拡散領域１１４、並びに、ニッケルシリサイド層１１６及び１１８を備えている。
【００２１】
基板１００は、例えば、第１の導電型（ｐ型及びｎ型の一方）のＳｉ基板である。基板１００上には、絶縁膜１０２が設けられており、当該絶縁膜１０２上には、ゲート電極１０４が設けられている。絶縁膜１０２は、例えば、ＳｉＯ２膜である。ゲート電極１０４は、例えば、ポリシリコンから構成される。このゲート電極１０４上にはニッケルシリサイド層１１８が設けられている。
【００２２】
ゲート電極１０４の一対の側壁の各々には、第１の側壁スペーサ層１１０及び第２の側壁スペーサ層１１２が順に設けられている。即ち、第１の側壁スペーサ層１１０は、ゲート電極１０４の側壁に接するように設けられており、ゲート電極１０４の側壁と第２の側壁スペーサ層１１２との間に設けられている。第１の側壁スペーサ層１１０は、ＳｉＯ２から構成されており、第２の側壁スペーサ層１１２は、窒化シリコン（ＳｉＮ）から構成されている。
【００２３】
基板１００には、第１の側壁スペーサ層１１０及び第２の側壁スペーサ層１１２の下方において低濃度拡散領域１０８が設けられている。低濃度拡散領域１０８は、基板１００の表面から当該基板１００の内部のある深さまで形成されている。低濃度拡散領域１０８は、第２の導電型（ｐ型及びｎ型の他方）を有している。
【００２４】
高濃度拡散領域１１４は、基板１００内において低濃度拡散領域１０８の側方に設けられている。高濃度拡散領域１１４は、第２の導電型（ｐ型及びｎ型の他方）を有している。高濃度拡散領域１１４には、低濃度拡散領域１０８における第２の導電型の不純物の濃度よりも高濃度に第２の導電型の不純物が拡散されている。高濃度拡散領域１１４上には、ニッケルシリサイド層１１６が設けられている。
【００２５】
図２に示す被処理基体Ｗは、以下に説明するように作成することができる。まず、工程（ａ）において、基板１００上に、ＳｉＯ２膜及びポリシリコン膜を例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成する。続く工程（ｂ）では、工程（ａ）で形成したＳｉＯ２膜及びポリシリコン膜をフォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングして、絶縁膜１０２及びゲート電極１０４を形成する。
【００２６】
続く工程（ｃ）では、ゲート電極１０４をマスクとして用い第２の導電型のイオンを基板１００内に拡散させることにより、低濃度拡散領域１０８を形成する。続く工程（ｄ）では、工程（ｃ）において作成した生産物の表面を覆うように、例えばＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜を形成し、当該ＳｉＯ２膜をエッチバックすることにより、第１の側壁スペーサ層１１０を形成する。
【００２７】
続く工程（ｅ）では、工程（ｄ）において作成した生産物の表面を覆うように、例えばＣＶＤ法によりＳｉＮ膜を形成し、当該ＳｉＮ膜をエッチバックすることにより、第２の側壁スペーサ層１１２を形成する。
【００２８】
続く工程（ｆ）では、第２の側壁スペーサ層１１２をマスクとして用い第２の導電型のイオンを基板１００内に拡散させることにより、高濃度拡散領域１１４を形成する。続く工程（ｇ）では、工程（ｆ）において作成した生産物の表面を覆うようにスパッタ法等によりＮｉ膜を形成し、アニーリングを行うことによって、ニッケルシリサイド層１１６及び１１８を形成する。そして、未反応のＮｉ膜を除去することにより、被処理基体Ｗを得ることができる。このように作成される被処理基体Ｗでは、窒化シリコンを含む第２の側壁スペーサ層１１２が表面に露出しており、また、ニッケルシリサイド層１１６及び１１８が表面に露出している。
【００２９】
再び図１を参照する。図１に示す工程Ｓ１では、被処理基体Ｗが処理容器内に準備される。以下、一実施形態の被処理基体の処理方法に用いることができるプラズマ処理装置の一例について説明する。図３は、図１に示す処理方法に用いることができるプラズマ処理装置の一例を示す図である。
【００３０】
図３に示すプラズマ処理装置１０は、処理容器１２、ステージ１４、マイクロ波発生器１６、アンテナ１８、及び誘電体窓２０を備えている。プラズマ処理装置１０は、アンテナ１８からのマイクロ波によりプラズマを発生させるマイクロ波プラズマ処理装置である。
【００３１】
処理容器１２は、被処理基体Ｗにプラズマ処理を行うための処理空間Ｓを画成している。処理容器１２は、側壁１２ａ、及び、底部１２ｂを含み得る。側壁１２ａは、軸線Ｘ方向（即ち、軸線Ｘの延在方向）に延在する略筒形状を有している。底部１２ｂは、側壁１２ａの下端側に設けられている。底部１２ｂには、排気用の排気孔１２ｈが設けられている。側壁１２ａの上端部は開口している。
【００３２】
側壁１２ａの上端部開口は、誘電体窓２０によって閉じられている。この誘電体窓２０と側壁１２ａの上端部との間にはＯリング２１が介在している。このＯリング２１により、処理容器１２の密閉がより確実なものとなる。
【００３３】
マイクロ波発生器１６は、例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生する。プラズマ処理装置１０は、チューナ２２、導波管２４、モード変換器２６、及び同軸導波管２８を更に備えている。
【００３４】
マイクロ波発生器１６は、チューナ２２を介して導波管２４に接続されている。導波管２４は、例えば、矩形導波管である。導波管２４は、モード変換器２６に接続されており、当該モード変換器２６は、同軸導波管２８の上端に接続されている。
【００３５】
同軸導波管２８は、軸線Ｘに沿って延びている。この同軸導波管２８は、外側導体２８ａ及び内側導体２８ｂを含んでいる。外側導体２８ａは、軸線Ｘ方向に延びる略円筒形状を有している。内側導体２８ｂは、外側導体２８ａの内部に設けられている。この内側導体２８ｂは、軸線Ｘに沿って延びる略円筒形状を有している。
【００３６】
マイクロ波発生器１６によって発生されたマイクロ波は、チューナ２２及び導波管２４を介してモード変換器２６に導波される。モード変換器２６は、マイクロ波のモードを変換して、モード変換後のマイクロ波を同軸導波管２８に供給する。同軸導波管２８からのマイクロ波は、アンテナ１８に供給される。
【００３７】
アンテナ１８は、マイクロ波発生器１６によって発生されるマイクロ波に基づいて、プラズマ励起用のマイクロ波を放射する。アンテナ１８は、スロット板３０、誘電体板３２、及び冷却ジャケット３４を含んでいる。
【００３８】
スロット板３０は、ラジアルラインスロットアンテナを構成するスロット板である。スロット板３０は、導電性を有する金属製の円板から構成される。スロット板３０には、複数のスロット対が形成されている。各スロット対は、互いに交差又は直交する方向に延びる二つのスロットを含んでいる。複数のスロット対は、軸線Ｘに対して径方向に所定の間隔で配置されており、また、周方向に所定の間隔で配置されている。
【００３９】
誘電体板３２は、スロット板３０と冷却ジャケット３４の下側表面の間に設けられている。誘電体板３２は、例えば石英製であり、略円板形状を有している。冷却ジャケット３４の表面は、導電性を有し得る。冷却ジャケット３４は、誘電体板３２及びスロット板３０を冷却する。そのために、冷却ジャケット３４内には、冷媒用の流路が形成されている。この冷却ジャケット３４の上部表面には、外側導体２８ａの下端が電気的に接続されている。また、内側導体２８ｂの下端は、冷却ジャケット３４及び誘電体板３２の中央部分に形成された孔を通って、スロット板３０に電気的に接続されている。
【００４０】
同軸導波管２８からのマイクロ波は、誘電体板３２に伝播され、スロット板３０のスロットから誘電体窓２０を介して、処理空間Ｓ内に導入される。誘電体窓２０は、略円板形状を有しており、例えば石英によって構成される。この誘電体窓２０は、処理空間Ｓとアンテナ１８との間に設けられており、軸線Ｘ方向においてアンテナ１８の直下に設けられている。
【００４１】
同軸導波管２８の内側導体２８ｂの内孔には、導管３６が通っている。導管３６は、軸線Ｘに沿って延在しており、ガス供給部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４に接続されている。ガス供給部Ｇ１は、導管３６に炭素及びフッ素を含むガスを供給する。炭素及びフッ素を含むガスは、例えば、ＣＨ３Ｆガス、ＣＦ４ガス、又は、ＣＨ２Ｆ２ガスである。ガス供給部Ｇ１は、ガス源Ｇ１ａ、弁Ｇ１ｂ、及び流量制御器Ｇ１ｃを含み得る。ガス源Ｇ１ａは、炭素及びフッ素を含むガスのガス源である。弁Ｇ１ｂは、ガス源Ｇ１ａからのガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器Ｇ１ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源Ｇ１ａからのガスの流量を調整する。
【００４２】
ガス供給部Ｇ２は、導管３６にＨ２ガスを供給する。ガス供給部Ｇ２は、ガス源Ｇ２ａ、弁Ｇ２ｂ、及び流量制御器Ｇ２ｃを含み得る。ガス源Ｇ２ａは、Ｈ２ガスのガス源である。弁Ｇ２ｂは、ガス源Ｇ２ａからのガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器Ｇ２ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源Ｇ２ａからのガスの流量を調整する。
【００４３】
ガス供給部Ｇ３は、導管３６にＡｒガスを供給する。ガス供給部Ｇ３は、ガス源Ｇ３ａ、弁Ｇ３ｂ、及び流量制御器Ｇ３ｃを含み得る。ガス源Ｇ３ａは、Ａｒガスのガス源である。弁Ｇ３ｂは、ガス源Ｇ３ａからのガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器Ｇ３ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源Ｇ３ａからのガスの流量を調整する。
【００４４】
ガス供給部Ｇ４は、導管３６にＮ２ガスを供給する。ガス供給部Ｇ４は、ガス源Ｇ４ａ、弁Ｇ４ｂ、及び流量制御器Ｇ４ｃを含み得る。ガス源Ｇ４ａは、Ｎ２ガスのガス源である。弁Ｇ４ｂは、ガス源Ｇ４ａからのガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器Ｇ４ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源Ｇ４ａからのガスの流量を調整する。
【００４５】
プラズマ処理装置１０は、インジェクタ４１を更に備えている。インジェクタ４１は、誘電体窓２０に形成された貫通孔２０ｈに導管３６からのガスを供給する。誘電体窓２０の貫通孔２０ｈに供給されたガスは、処理空間Ｓに供給される。
【００４６】
プラズマ処理装置１０は、導管４２を更に備えている。導管４２は、ステージ１４と誘電体窓２０との間において、軸線Ｘの周囲からガスを処理空間Ｓに供給する。導管４２は、誘電体窓２０とステージ１４との間において軸線Ｘを中心に環状に延在している。導管４２には、複数のガス供給孔４２ｂが形成されている。複数のガス供給孔４２ｂは、環状に配列されており、軸線Ｘに向けて開口しており、導管４２に供給されたガスを軸線Ｘに向けて供給する。導管４２は、導管４６を介して、ガス供給部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、及びＧ８に接続されている。
【００４７】
ガス供給部Ｇ５は、ガス供給部Ｇ１と同種のガス、即ち、炭素及びフッ素を含むガスを導管４２に供給する。ガス供給部Ｇ５は、ガス供給部Ｇ１と同様の構成要素、即ち、ガス源Ｇ５ａ、弁Ｇ５ｂ、及び流量制御器Ｇ５ｃを含み得る。ガス供給部Ｇ６は、ガス供給部Ｇ２と同種のガス、即ち、Ｈ２ガスを導管４２に供給する。ガス供給部Ｇ６は、ガス供給部Ｇ２と同様の構成要素、即ち、ガス源Ｇ６ａ、弁Ｇ６ｂ、及び流量制御器Ｇ６ｃを含み得る。ガス供給部Ｇ７は、ガス供給部Ｇ３と同種のガス、即ちＡｒガスを導管４２に供給する。ガス供給部Ｇ７は、ガス供給部Ｇ３と同様の構成要素、即ち、ガス源Ｇ７ａ、弁Ｇ７ｂ、及び流量制御器Ｇ７ｃを含み得る。ガス供給部Ｇ８は、ガス供給部Ｇ４と同種のガス、即ちＮ２ガスを導管４２に供給する。ガス供給部Ｇ８は、ガス供給部Ｇ４と同様の構成要素、即ち、ガス源Ｇ８ａ、弁Ｇ８ｂ、及び流量制御器Ｇ８ｃを含み得る。
【００４８】
ステージ１４は、軸線Ｘ方向において誘電体窓２０と対面するように設けられている。このステージ１４は、誘電体窓２０と当該ステージ１４との間に処理空間Ｓを挟むように設けられている。ステージ１４上には、被処理基体Ｗが載置される。ステージ１４は、台１４ａ、静電チャック１５、及び、フォーカスリング１７を含み得る。
【００４９】
台１４ａは、筒状支持部４８によって支持されている。筒状支持部４８は、絶縁性の材料で構成されており、底部１２ｂから垂直上方に延びている。また、筒状支持部４８の外周には、導電性の筒状支持部５０が設けられている。筒状支持部５０は、筒状支持部４８の外周に沿って処理容器１２の底部１２ｂから垂直上方に延びている。この筒状支持部５０と側壁１２ａとの間には、環状の排気路５１が形成されている。
【００５０】
排気路５１の上部には、複数の貫通孔が設けられた環状のバッフル板５２が取り付けられている。排気孔１２ｈの下部には、排気管５４を介して排気装置５６が接続されている。排気装置５６は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有している。排気装置５６により、処理容器１２内の処理空間Ｓを所望の真空度まで減圧することができる。
【００５１】
台１４ａは、高周波電極を兼ねている。台１４ａには、マッチングユニット６０及び給電棒６２を介して、ＲＦバイアス用の高周波電源５８が電気的に接続されている。高周波電源５８は、被処理基体Ｗに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば、１３．６５ＭＨｚの高周波電力を所定のパワーで出力する。マッチングユニット６０は、高周波電源５８側のインピーダンスと、主に電極、プラズマ、処理容器１２といった負荷側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合器を収容している。この整合器の中に自己バイアス生成用のブロッキングコンデンサが含まれている。
【００５２】
台１４ａの上面には、被処理基体Ｗを保持するための保持部材である静電チャック１５が設けられている。静電チャック１５は、被処理基体Ｗを静電吸着力で保持する。静電チャック１５の径方向外側には、被処理基体Ｗの周囲及び静電チャック１５の周囲を環状に囲むフォーカスリング１７が設けられている。
【００５３】
静電チャック１５は、電極１５ｄ、絶縁膜１５ｅ、及び、絶縁膜１５ｆを含んでいる。電極１５ｄは、導電膜によって構成されており、絶縁膜１５ｅと絶縁膜１５ｆとの間に設けられている。電極１５ｄには、スイッチ６６及び被覆線６８を介して高圧の直流電源６４が電気的に接続されている。静電チャック１５は、直流電源６４から印加される直流電圧により発生するクーロン力によって、被処理基体Ｗを保持することができる。
【００５４】
台１４ａの内部には、周方向に延びる環状の冷媒室１４ｇが設けられている。この冷媒室１４ｇには、チラーユニット（図示せず）より配管７０，７２を介して所定の温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給される。この冷媒の温度によって静電チャック１５上の被処理基体Ｗの処理温度を制御できる。また、プラズマ処理装置１０では、伝熱ガス、例えば、Ｈｅガスがガス供給管７４を介して静電チャック１５の上面と被処理基体Ｗの裏面との間に供給される。
【００５５】
このように構成されたプラズマ処理装置１０では、導管３６及びインジェクタ４１の貫通孔４１ｈを介して、誘電体窓２０の貫通孔２０ｈから処理空間Ｓ内に軸線Ｘに沿ってガスが供給される。また、貫通孔２０ｈよりも下方において、導管４２から軸線Ｘに向けてガスが供給される。さらに、アンテナ１８から誘電体窓２０を介して処理空間Ｓにマイクロ波が導入される。これにより、処理空間Ｓにおいてプラズマが発生する。このように、プラズマ処理装置１０によれば、磁場を加えずに、プラズマを発生させることができる。このプラズマ処理装置１０では、ステージ１４上に載置された被処理基体Ｗを、処理空間Ｓに供給されたガスのプラズマによって処理することができる。
【００５６】
再び図１を参照する。図１に示す工程Ｓ１では、ステージ１４上、即ち、静電チャック１５の上面に被処理基体Ｗが載置される。次いで、工程Ｓ２において、窒化シリコンを含む層、即ち、第２の側壁スペーサ層１１２がエッチングされる。工程Ｓ２におけるエッチングにより、第２の側壁スペーサ層１１２は、部分的に又は完全に除去される。
【００５７】
工程Ｓ２においては、プラズマ処理装置１０のガス供給部Ｇ１及びＧ５から炭素及びフッ素を含むガスが処理容器１２内に供給され、当該処理容器１２内においてプラズマが生成される。プラズマ処理装置１０では、プラズマの励起源として、アンテナ１８から誘電体窓２０を介してマイクロ波が処理空間Ｓに導入される。これにより、処理容器１２内の処理空間Ｓにプラズマが発生する。一実施形態では、工程Ｓ２において、Ｈ２ガスがガス供給部Ｇ２及びＧ６から処理空間Ｓに供給されてもよい。また、一実施形態では、工程Ｓ２において、Ａｒガスがガス供給部Ｇ３及びＧ７から処理空間Ｓに供給されてもよい。
【００５８】
工程Ｓ２において処理空間に供給されるガスは第１の処理ガスを構成する。上述したように、工程Ｓ２において処理容器１２内に供給される第１の処理ガスには、酸素が含まれていない。したがって、工程Ｓ２では、Ｎｉを含む残留物が発生することを抑制することが可能である。また、工程Ｓ２において供給されるＨ２ガスは、第１の処理ガス中のフッ素と結合し、フッ素による過剰なシリコンのエッチングを抑制し得る。なお、一実施形態においては、Ｈ２ガスに代えて、ＮＨ３ガスが供給されてもよい。
【００５９】
ここで、工程Ｓ２をプラズマ処理装置１０で実施する場合の処理条件の一例を以下に示す。
処理空間Ｓの圧力      １００ｍＴｏｒｒ（１３．３３Ｐａ）
高周波電源５８からの電力      ３０Ｗ
マイクロ波発生器１６の電力      １８００Ｗ
第１の処理ガスの流量
Ａｒガス      １０００ｓｃｃｍ
ＣＨ３Ｆガス      ６ｓｃｃｍ
Ｈ２ガス      ３０ｓｃｃｍ
導管３６からのガスと導管４２からのガスの流量比（導管３６からのガスの流量：導管４２からのガスの流量）      ９５：５
処理時間：３００秒
【００６０】
一実施形態の被処理基体の処理方法では、続く工程Ｓ３において、工程Ｓ２でエッチングされた被処理基体Ｗから残留物の除去が行われる。工程Ｓ３で除去される残留物は、工程Ｓ２で用いられた第１の処理ガスに含まれる炭素及びフッ素に由来するものである。即ち、当該残留物は炭素及びフッ素を含む化合物である。この工程Ｓ３では、エッチングされた被処理基体Ｗがステージ１４上に載置され、当該処理容器１２内に窒素及び水素を含み酸素を含まない第２の処理ガスが供給され、また、当該処理容器１２内においてプラズマが生成される。
【００６１】
一実施形態においては、工程Ｓ３において、Ｈ２ガスがガス供給部Ｇ２及びＧ６から処理容器１２内に供給され、Ｎ２ガスがガス供給部Ｇ４及びＧ８から処理容器１２内に供給される。また、工程Ｓ３では、アンテナ１８から誘電体窓２０を介してマイクロ波が処理空間Ｓに導入される。これにより、処理容器１２内の処理空間Ｓにプラズマが発生する。工程Ｓ３の処理により、処理容器１２内では窒素ラジカル及び水素ラジカルが発生する。窒素ラジカルは、残留物に含まれる炭素と結合し、水素ラジカルは残留物に含まれるフッ素と結合する。したがって、工程Ｓ３により、被処理基体Ｗ上の残留物が除去される。また、工程Ｓ３においても酸素を含まない第２の処理ガスを用いることにより、Ｎｉを含む残留物の発生を抑制することが可能となる。
【００６２】
一実施形態においては、工程Ｓ３は、工程Ｓ２の後、被処理基体Ｗを処理容器１２から取り出さずに行われてもよい。これにより、処理容器１２内に酸素が入り込むことを抑制することができる。したがって、Ｎｉを含む残留物の発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６３】
以下、工程Ｓ３をプラズマ処理装置１０で実施する場合の処理条件の一例を以下に示す。
処理空間Ｓの圧力      ２０ｍＴｏｒｒ（２．６６６Ｐａ）
高周波電源５８からの電力      ０Ｗ
マイクロ波発生器１６の電力      ２０００Ｗ
第２の処理ガスの流量
Ｎ２ガス      ２００ｓｃｃｍ
Ｈ２ガス      ２００ｓｃｃｍ
導管３６からのガスと導管４２からのガスの流量比（導管３６からのガスの流量：導管４２からのガスの流量）      １００：０
処理時間：１５秒
【００６４】
以下、図４を参照する。図４は、図３に示すプラズマ処理装置が備え得る制御部を示す図である。一実施形態においては、プラズマ処理装置１０は、制御部Ｃ１０を更に備え得る。プラズマ処理装置１０は、上述した工程Ｓ２及び工程Ｓ３を制御部Ｃ１０による制御下で実施してもよい。制御部Ｃ１０は、ＣＰＵ及びメモリといった構成要素を有するコンピュータであってもよく、メモリに格納されたプログラムに従って、プラズマ処理装置１０の各構成要素に制御信号を与えてもよい。
【００６５】
より具体的には、工程Ｓ２においては、制御部Ｃ１０は、弁Ｇ１ｂ、流量制御器Ｇ１ｃ、弁Ｇ２ｂ、流量制御器Ｇ２ｃ、弁Ｇ３ｂ、流量制御器Ｇ３ｃ、弁Ｇ５ｂ、流量制御器Ｇ５ｃ、弁Ｇ６ｂ、流量制御器Ｇ６ｃ、弁Ｇ７ｂ、流量制御器Ｇ７ｃに制御信号を与えて、第１の処理ガスを処理容器１２内に供給することができる。また、工程Ｓ２において、制御部Ｃ１０は、マイクロ波発生器１６に制御信号を与えてマイクロ波を処理容器１２内に供給することができる。また、工程Ｓ２において、制御部Ｃ１０は、高周波電源５８に制御信号を与えて高周波電源５８からの電力を調整し、排気装置５６に制御信号を与えて処理容器１２内の処理空間Ｓの真空度を調整することができる。
【００６６】
また、工程Ｓ３においては、制御部Ｃ１０は、弁Ｇ２ｂ、流量制御器Ｇ２ｃ、弁Ｇ４ｂ、流量制御器Ｇ４ｃ、弁Ｇ６ｂ、流量制御器Ｇ６ｃ、弁Ｇ８ｂ、流量制御器Ｇ８ｃに制御信号を与えて、第２の処理ガスを処理容器１２内に供給することができる。また、工程Ｓ２において、制御部Ｃ１０は、マイクロ波発生器１６に制御信号を与えてマイクロ波を処理容器１２内に供給することができる。また、工程Ｓ２において、制御部Ｃ１０は、高周波電源５８に制御信号を与えて高周波電源５８からの電力を調整し、排気装置５６に制御信号を与えて処理容器１２内の処理空間Ｓの真空度を調整することができる。
【００６７】
以下、別の実施形態について説明する。図５は、一実施形態に係る被処理基体の処理方法を示す流れ図である。図５に示す実施形態の被処理基体の処理方法では、まず、図１の工程Ｓ１と同様に、被処理基体が処理容器内に準備される。一実施形態においては、被処理基体は、図２に示した被処理基体Ｗであり得る。また、一実施形態においては、図３に示したプラズマ処理装置１０と同様のプラズマ処理装置が用いられ得る。但し、図５に示す実施形態の被処理基体の処理方法では、ガス供給部Ｇ２及びＧ６又はガス供給部Ｇ４及びＧ８から供給するガスとして、酸素ガス、例えば、Ｏ２ガスが供給される。
【００６８】
次いで、図５に示す実施形態の被処理基体の処理方法では、工程Ｓ４において、被処理基体Ｗに酸化処理が施される。この工程Ｓ４では、処理容器内において酸素プラズマを発生させることにより、ニッケルシリサイドを含む層、例えば、被処理基体Ｗの層１１６及び１１８の表面が酸化される。一実施形態においては、工程Ｓ４において、ガス供給部Ｇ２及びＧ４又はガス供給部Ｇ６及びＧ８から、酸素ガスが処理容器１２内に供給され、当該処理容器１２内においてプラズマが生成される。また、一実施形態では、工程Ｓ４において、Ａｒガスがガス供給部Ｇ３及びＧ７から処理空間Ｓに供給されてもよい。
【００６９】
ここで、工程Ｓ４をプラズマ処理装置１０で実施する場合の処理条件の一例を以下に示す。
処理空間Ｓの圧力      ２０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ
高周波電源５８からの電力      ０〜１００Ｗ
マイクロ波発生器１６の電力      ３ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ）
第１の処理ガスの流量
供給ガスの流量
酸素ガス（Ｏ２ガス）：３５０ｓｃｃｍ、又は
酸素ガス（Ｏ２ガス）：３５０ｓｃｃｍ、Ａｒガス：３５０ｓｃｃｍ
処理時間：３０秒
【００７０】
次いで、図５に示す実施形態の被処理基体の処理方法では、工程Ｓ５において、窒化シリコンを含む層、例えば、第２の側壁スペーサ層１１２がエッチングされる。工程Ｓ５におけるエッチングにより、第２の側壁スペーサ層１１２は、部分的に又は完全に除去される。
【００７１】
工程Ｓ５においては、プラズマ処理装置１０のガス供給部Ｇ１及びＧ５から炭素及びフッ素を含むガスが処理容器１２内に供給され、当該処理容器１２内においてプラズマが生成される。また、工程Ｓ５においては、Ａｒガスがガス供給部Ｇ３及びＧ７から処理空間Ｓに供給されてもよい。
【００７２】
ここで、工程Ｓ５をプラズマ処理装置１０で実施する場合の処理条件の一例を以下に示す。
処理空間Ｓの圧力      １００ｍＴｏｒｒ（１３．３３Ｐａ）
高周波電源５８からの電力      ３０Ｗ
マイクロ波発生器１６の電力      １８００Ｗ
供給ガスの流量
Ａｒガス      １０００ｓｃｃｍ
ＣＨ３Ｆガス又はＣＨ２Ｆ２ガス      ６ｓｃｃｍ
導管３６からのガスと導管４２からのガスの流量比（導管３６からのガスの流量：導管４２からのガスの流量）      ９５：５
【００７３】
以上説明した図５の被処理基体の処理方法では、窒化シリコンを含む層、例えば、層１１２をエッチングする前に、ニッケルシリサイドを含む層、例えば、層１１６及び１１８の表面が酸化されるので、窒化シリコンを含む層をエッチングする際に、ニッケルシリサイドを含む層に含まれるＮｉに由来する残留物の発生が抑制される。
【００７４】
以上、種々の実施形態について説明してきたが上述した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、一実施形態の被処理基体の処理方法に用いられ得るプラズマ処理装置は、マイクロ波プラズマ処理装置に限定されるものではなく、平行平板型のプラズマ処理装置等の任意のプラズマ処理装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０…プラズマ処理装置、１２…処理容器、１４…ステージ、１６…マイクロ波発生器、１８…アンテナ、２０…誘電体窓、２８…同軸導波管、３０…スロット板、３２…誘電体板、３４…冷却ジャケット、３６…導管、４１…インジェクタ、４２…導管、５６…排気装置、５８…高周波電源、Ｃ１０…制御部、Ｇ１〜Ｇ８…ガス供給部、Ｗ…被処理基体、１００…基板、１０２…絶縁膜、１０４…ゲート電極、１０８…低濃度拡散領域、１１０…第１の側壁スペーサ層、１１２…第２の側壁スペーサ層（窒化シリコンを含む層）、１１４…高濃度拡散領域、１１６，１１８…ニッケルシリサイド層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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