(57)【要約】【課題】エッチング装置内壁に沸点が高い反応生成物が堆積した際に、これを容易に取り除くことが可能な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】実施形態は、少なくとも難エッチング材上に上層膜を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法である。半導体基板を処理チャンバーに搬入後、上層膜をエッチングし、半導体基板を処理チャンバーに搬入した状態で処理チャンバー内壁にリフトオフ層を形成する。難エッチング材をエッチングし、半導体基板をプラズマエッチング装置から搬出した後、処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う。難エッチング材のエッチング工程では、難エッチング材の反応生成物が、リフトオフ層の形成された処理チャンバー内壁に堆積する。クリーニング処理では、リフトオフ層を除去することで、反応生成物層を除去する。【選択図】図８
2015076550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも難エッチング材上に上層膜を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した後、前記上層膜をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁にリフトオフ層を形成する工程と、
前記難エッチング材をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記プラズマエッチング装置から搬出した後、前記処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有しており、
前記難エッチング材をエッチングする工程では、前記難エッチング材の反応生成物が前記リフトオフ層の形成された前記処理チャンバー内壁に堆積し、
前記クリーニング処理では、前記リフトオフ層を除去することにより、前記反応生成物を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
少なくとも導電膜と、難エッチング材を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法であって、
前記処理チャンバー内壁にプレコート層を形成する工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した後、前記導電膜をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁にリフトオフ層を形成する工程と、
前記難エッチング材をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーから搬出した後、前記処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有しており、
前記導電膜をエッチングする工程では、前記導電膜の反応生成物が前記処理チャンバー内壁に形成された前記プレコート層上に堆積し、
前記難エッチング材をエッチングする工程では、前記難エッチング材の反応生成物が前記リフトオフ層上に堆積し、
前記クリーニング処理では、前記リフトオフ層及び前記プレコート層を除去することにより、前記難エッチング材の反応生成物及び前記導電膜の反応生成物を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
少なくとも難エッチング材を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁に第１のリフトオフ層を形成する工程と、
前記難エッチング材の上部をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁に第２のリフトオフ層を形成する工程と、
前記難エッチング材の下部をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記プラズマエッチング装置から搬出した後、前記処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有しており、
前記難エッチング材の上部及び下部をエッチングする工程では、前記難エッチング材の反応生成物が、それぞれ前記第１及び第２のリフトオフ層の形成された前記処理チャンバー内壁に堆積し、
前記クリーニング処理では、前記第１及び第２のリフトオフ層を除去することにより、前記難エッチング材の反応生成物を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記難エッチング材は、少なくとも銀、鉄、コバルト、ニッケル、銅、クロム、マンガン、マグネシウム、白金、金、イリジウムから選択される一の物質を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記リフトオフ層を形成する工程では、前記処理チャンバー内にプラズマが形成され、
前記半導体基板と前記プラズマの電位差をＶｃとし、前記処理チャンバーと前記プラズマとの電位差をＶａとした場合に、Ｖｃ＞Ｖａの関係が成立していることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程におけるパターン形成には広くＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching、反応性イオンエッチング）法が用いられている。このＲＩＥ法において、被加工膜とエッチングガスとの反応生成物の沸点が高い場合、当該反応生成物がエッチング装置内壁に堆積した際に、これを取り除くことが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチング装置内壁に沸点が高い反応生成物が堆積した際に、これを容易に取り除くことが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の半導体装置の製造方法は、少なくとも難エッチング材上に上層膜を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法である。半導体基板を処理チャンバーに搬入した後、上層膜をエッチングする工程と、半導体基板を処理チャンバーに搬入した状態で処理チャンバー内壁にリフトオフ層を形成する工程と、を有している。難エッチング材をエッチングする工程と、半導体基板をプラズマエッチング装置から搬出した後処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有している。難エッチング材をエッチングする工程では、難エッチング材の反応生成物が、リフトオフ層の形成された処理チャンバー内壁に堆積し、クリーニング処理では、リフトオフ層を除去することにより、反応生成物層を除去する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態において使用するプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図
【図２】（ａ）は第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第１の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図３】（ａ）は第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第１の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図４】（ａ）は第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第１の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図５】（ａ）は第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第１の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図６】第１の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図７】リフトオフ層の堆積レートとセルフバイアスとの関係を示したグラフ
【図８】第１の実施形態における処理手順を示すフロー図
【図９】（ａ）は第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第２の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１０】（ａ）は第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第２の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１１】（ａ）は第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第２の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１２】（ａ）は第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第２の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１３】（ａ）は第２の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第２の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１４】第２の実施形態における処理手順を示すフロー図
【図１５】（ａ）は第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第３の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１６】（ａ）は第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第３の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１７】（ａ）は第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第３の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１８】（ａ）は第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第３の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図１９】（ａ）は第３の実施形態におけるプラズマエッチング装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例、（ｂ）は第３の実施形態における半導体装置の構成を各工程毎に示す縦断面図の一例
【図２０】第３の実施形態における処理手順を示すフロー図
【図２１】第４の実施形態において使用するプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図
【図２２】第５の実施形態において使用するプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について、図１から図８を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、上下左右の方向についても、後述する半導体基板における回路形成面側を上とした場合の相対的な方向を示し、必ずしも重力加速度方向を基準としたものとは一致しない。
【０００８】
図１は第１の実施形態において使用する容量結合(CCP:Capacitive Coupled Plasma）型のプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図である。プラズマエッチング装置は処理チャンバー１２を有している。処理チャンバー１２は例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムにより構成されている。処理チャンバー１２は例えば略円筒状に構成されており、側面部１２ａ、上面部１２ｂ及び底面部１２ｃを有している。処理チャンバー１２は上面部１２ｂにおいてアース１８に接続されている。処理チャンバー１２内部は気密に封止されている。処理チャンバー１２（上面部１２ｂ）はプラズマ処理中にはプラズマエッチング装置の上部電極となる。なお、処理チャンバー１２がアース１８に接続（接地）されている例を示したが、これに限らず、処理チャンバー１２は電位的に浮遊状態であっても良い。
【０００９】
処理チャンバー１２内にはステージ１０が配置されている。ステージ１０にはブロッキングコンデンサ１４ａ及び高周波電源１６ａが直列に接続されている。高周波電源１６ａはアース１８に接続されている。また、ステージ１０にはブロッキングコンデンサ１４ｂ及び高周波電源１６ｂが直列に接続されている。高周波電源１６ｂはアース１８に接続されている。高周波電源１６ａは例えばバイアスパワーを供給するための高周波電源である。高周波電源１６ｂは、例えばプラズマ生成用の高周波電源であり、ソースパワーを供給する。ステージ１０はプラズマエッチング装置の下部電極であり、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の導電性材料で形成されている。
【００１０】
ステージ１０は図示しない絶縁部材により囲まれている。これによりステージ１０は処理チャンバー１２から絶縁されている。ステージ１０はプラズマ処理中にはカソードとなる。ステージ１０は静電チャック（electrostatic chuck）となっており、後述するエッチング処理中においては、半導体基板２２をクーロン力(静電気力)により吸着固定する。以上が、第１の実施形態において用いられるプラズマエッチング装置の概要である。
【００１１】
次に、本実施形態における一連の工程手順について説明する。図２から図６に、プラズマエッチング装置と、加工対象となる半導体装置２０の各製造工程における構成を説明するための縦断面図の一例を示す。各図（ａ）はプラズマエッチング装置の各工程における構成、特に処理チャンバー１２内壁に堆積する堆積物の構成を示すための縦断面図の一例である。各図（ａ）においては、処理チャンバー１２の一部（図において丸印で囲んだ部分）を拡大し、処理チャンバー１２内壁面の詳細な構成を示している。各図（ａ）においてはブロッキングコンデンサ１４ａ、１４ｂ、高周波電源１６ａ、１６ｂ、及びアース１８は省略して示している。各図（ｂ）は、本実施形態におけるエッチング加工の各工程における半導体装置２０の構成を示すための縦断面図の一例である。図８は本実施形態の処理手順を示すフロー図である。第１の実施形態においては、図１において示した容量結合型のプラズマエッチング装置を使用する場合について説明する。
【００１２】
図２（ｂ）は本実施形態における処理の直前の半導体装置２０の構成を示す縦断面図の一例である。半導体基板２２上には絶縁膜２４が形成されている。絶縁膜２４上に、第２導電膜層２６及び第１導電膜層２８が形成されており、第１導電膜層２８上にパターニングされたエッチングマスク層３０が形成されている。半導体基板２２には例えばボロンがドープされたｐ型シリコン基板を用いることができる。絶縁膜２４には例えばＴＥＯＳ（Tetraethyl orthosilicate、テトラエトキシシラン）をソースガスとして成膜したシリコン酸化膜を用いることができる。
【００１３】
第２導電膜層２６には例えば銀（Ａｇ）を用いることができる。銀に代えて、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）等を用いても良い。これらの化学種は、後述するエッチング工程において用いられるプロセスガスとの反応生成物の沸点が高い（すなわち蒸気圧が低い、揮発性が低い）物質である。プロセスガスとしては例えば弗素（Ｆ２）、塩素（Ｃｌ２）、臭素（Ｂｒ２）、及びこれらハロゲン元素の化合物等を用いることができる。以下、上記弗素等のプロセスガスとの反応生成物の沸点が高い化学種を難エッチング材と称する。例えばシリコンフッ化物（ＳｉＦ４）の沸点は１気圧において−９５．１℃であるのに対して、フッ化銀（ＡｇＦ）の沸点は１気圧において１１５０℃である。これによれば、シリコンの反応生成物に比較して、銀の反応生成物の揮発性が低いことが分かる。
【００１４】
エッチング工程中、難エッチング材と弗素等のハロゲンとの反応生成物がプラズマエッチング装置の処理チャンバー１２内壁に堆積する場合がある。当該反応生成物の沸点が高い場合、処理チャンバー１２内壁に堆積した反応生成物をクリーニング処理によって除去することが困難となる。例えば弗素（Ｆ）と銀（Ａｇ）との反応生成物はフッ化銀（ＡｇＦ）を主成分とするものであると考えられ、当該反応生成物の沸点は高いため、クリーニング処理によって除去され難い。
【００１５】
上層膜の第１導電膜層２８としては例えばタングステン（Ｗ）を用いることができる。タングステンに代えて、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）又はアルミニウム（Ａｌ）を用いることも可能である。これら化学種と弗素等のハロゲンとの反応生成物は比較的沸点が低く、揮発性は比較的高くなっている。これら反応生成物は処理チャンバー１２内壁に堆積する場合があるが、クリーニング処理により除去可能である。
【００１６】
エッチングマスク層３０としてはシリコン酸化膜を用いることができる。シリコン酸化膜は、例えばシラン（ＳｉＨ４）をソースガスとして用いたプラズマＣＶＤ(Chemical  Vapor  Deposition)法によって形成することができる。エッチングマスク層３０は成膜したシリコン酸化膜に、リソグラフィ法及びＲＩＥ法を施してパターニングすることにより形成することができる。後述するように、本実施形態におけるエッチング工程において、エッチングマスク層３０をエッチングマスクとして用い、第１導電膜層２８及び第２導電膜層２６をエッチングする。
【００１７】
次に、本実施形態における一連の工程手順について順を追って説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、半導体基板２２をプラズマエッチング装置に搬入する前に、処理チャンバー１２内にプレコート層４０を形成する（図８：Ｓ１１）。プレコート層４０は、テトラクロロシラン（ＳｉＣl４）と酸素（Ｏ２）を含むガスをプロセスガスとして用いて形成する。高周波電源１６ｂには例えば周波数１００ＭＨｚで印加電圧５００Ｗ以下の高周波ソースパワーを印加する。これにより処理チャンバー１２内にプラズマを発生させてプロセスガスを反応させ、プレコート層４０を形成することができる。プレコート層４０はＳｉＣｌＯｘを主成分とする反応生成物であると考えられる。プレコート層４０は後述するクリーニング処理により除去可能である。エッチング対象である半導体基板２２は未だプラズマエッチング装置内に搬送されておらず、ステージ１０上に半導体基板２２は載置されていない。
【００１８】
ここで、ステージ１０（カソード、下部電極）とプラズマの電位差をＶｃ、処理チャンバー１２（上部電極）内壁とプラズマとの電位差をＶａとした場合、上述の高周波ソースパワー条件に設定すると、Ｖｃ≒Ｖａ（ＶｃとＶａが略等しい）の関係を実現することができる。プラズマ生成用高周波電源である高周波電源１６ｂがステージ１０に接続されているため、高周波ソースパワーのＶａへの寄与は小さい。また、上記条件下ではステージ１０側のセルフバイアスも小さい。プレコート層４０はステージ１０の表面及び処理チャンバー１２の内壁表面に形成される。仮に、Ｖｃ＞Ｖａとなる条件下でプレコート層４０を形成すると、ステージ１０上にプレコート層４０が形成され難くなる。また、ステージ１０上に半導体基板２２が載置されていないため、プラズマによって生成したイオンがセルフバイアスにより加速されてステージ１０にアタックし、これによってステージ１０がエッチング若しくはスパッタリングされて損傷する可能性がある。本実施形態のように、Ｖｃ≒Ｖａと設定すればこれを防止することができる。なお、Ｖｃ及びＶａは、プラズマ中に微小なプローブを挿入して行うプローブ法により測定することが可能である。
【００１９】
次に、リソグラフィ法及びＲＩＥ法によりエッチングマスク層３０が加工された半導体基板２２（図２（ｂ）に示す半導体装置２０）を処理チャンバー１２内に搬送する（図８：Ｓ１２）。
【００２０】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、エッチングマスク層３０をマスクとして、上層膜である第１導電膜層２８をエッチングする（図８：Ｓ１３）。エッチングは例えば異方性条件によるＲＩＥ法を用いて行う。エッチングプロセスガスとして、例えばＮＦ３及びＣｌ２を含むガスを用いることができる。第１導電膜層２８（例えばタングステン）を、上記プロセスガスを用いてエッチング加工すると、タングステンとエッチングプロセスガスとの反応生成物４２が形成される。反応生成物４２としては主としてタングステン弗化物（ＷＦｘ）及びタングステン塩化物（ＷＣｌｘ）を含む物質であると考えられている。反応生成物４２は処理チャンバー１２の内壁に堆積する。これにより、処理チャンバー１２の内壁には、プレコート層４０及び反応生成物４２が積層して形成される。以下、処理チャンバー１２に近い側を下層側、表面側を上層側と称する。
【００２１】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、リフトオフ層４４を形成する（図８：Ｓ１４）。リフトオフ層４４の形成は、炭素を構成元素として含むガス若しくはハロゲン化珪素を含むガスと希ガスを含む混合ガスを用いることができる。炭素を構成元素として含むガスとしては、例えばメタン（ＣＨ４）、一酸化炭素（ＣＯ）等を用いることができる。ハロゲン化珪素を含むガスとしては、例えばテトラクロロシラン（ＳｉＣl４）等を用いることができる。希ガスとしては、例えばヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）又はキセノン（Ｘｅ）等を用いることができる。
【００２２】
リフトオフ層４４の形成においては、高周波電源１６ｂに周波数１００ＭＨｚで、印加電圧１０００〜２０００Ｗの高周波ソースパワーを印加する。これにより。処理チャンバー１２内にプラズマが生成する。このとき、周波数１００ＭＨｚの電源電圧を用い、周波数１３．５６ＭＨｚの電源電圧は用いない。また、高周波電源１６ａのバイアスパワーは０Ｗとし、パワーを供給しない。これによりステージ１０（カソード）以外の処理チャンバー１２内壁に選択的にリフトオフ層４４を堆積させることができる。リフトオフ層４４はカーボンを主成分とした膜であり、後述するクリーニング処理において除去することができる。
【００２３】
本実施形態においては、上述のように、周波数１００ＭＨｚの高周波電源を印加することによって、ステージ１０（カソード）上に設置された半導体基板２２とプラズマの電位差（Ｖｃ）と、それ以外の処理チャンバー１２内壁とプラズマとの電位差（Ｖａ）において、Ｖｃ＞Ｖａの関係を実現することができる。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的にリフトオフ層４４を形成し、ステージ１０（半導体基板２２）上にリフトオフ層４４を形成しないようにすることができる。図４（ａ）に示すように、処理チャンバー１２内壁に、プレコート層４０、反応生成物４２及びリフトオフ層４４が積層して形成される。図４（ｂ）に示すように、リフトオフ層４４は半導体基板２２上には形成されない。
【００２４】
図７はリフトオフ層４４の堆積レートとセルフバイアスとの関係を示したグラフである。グラフにおいて、横軸はセルフバイアス、縦軸はリフトオフ層４４の堆積レートを示している。堆積レートは、セルフバイアス０Ｖからセルフバイアスが大きくなるに従い減少し、セルフバイアスＶ１以上では堆積レートはゼロとなる。従って、０＜Ｖａ＜Ｖ１、及びＶｃ＞Ｖ１となるように設定すれば、上述のように、Ｖｃ＞Ｖａの関係を実現することができる。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的にリフトオフ層４４を形成することができる。
【００２５】
次に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２導電膜層２６のエッチングを行う（図８：Ｓ１５）。エッチングは例えば異方性条件によるＲＩＥ法を用いて行う。第２導電膜層２６のエッチングは例えばエッチングガスとして塩素（Ｃｌ２）を含むガスにより行う。このエッチング工程中に、第２導電膜層２６はエッチングガス（塩素）と反応し、銀と塩素との反応生成物４６が生じる。反応生成物４６は塩化銀（ＡｇＣl）を主成分とする物質であると考えられる。反応生成物４６は、処理チャンバー１２近傍に輸送され、処理チャンバー１２内壁に堆積する。これにより、処理チャンバー１２内壁には、下層側から上層側に向けて、プレコート層４０、反応生成物４２、リフトオフ層４４及び反応生成物４６が積層して堆積する。ここで、第２導電膜層２６は難エッチング材として例えば銀（Ａｇ)を含んで形成されている。従って、第２導電膜層２６と塩素との反応生成物４６は沸点が高い物質であり、後述するクリーニング工程において除去することが困難である。
【００２６】
次に、図６に示すように、半導体基板２２をプラズマエッチング装置内から搬出する（図８：Ｓ１６）。次いで、処理チャンバー１２内壁に堆積した堆積物に対してクリーニング処理を行う（図８：Ｓ１７）。クリーニング処理は、圧力５０ｍＴｏｒｒ、 周波数１００ＭＨｚ、印加電圧１５００Ｗの条件でＲＦ（radio frequency）パワーを高周波電源１６ｂに印加して行う。プロセスガスとして弗素（Ｆ２）又は酸素（Ｏ２）を構成ガスとして含むガスを用いることができる。例えば、ＮＦ３/Ｏ２混合ガスを用いることができる。
【００２７】
クリーニング処理においては、処理チャンバー１２内壁に形成したプレコート層４０及びリフトオフ層４４を容易に除去することができる。すなわち、反応生成物４６は上述のようにクリーニング処理によって除去され難い。従って、処理チャンバー１２内壁に堆積した反応生成物４６は、下層側を除去することによるリフトオフ効果によって除去することが望まれるが、プレコート層４０上に反応生成物４２、４６が積層して堆積すると、クリーニング処理によってプレコート層４０を除去することが困難となるおそれが生じる。
【００２８】
一方、本実施形態においては、反応生成物４６の下層側にクリーニング処理で除去されやすいリフトオフ層４４（カーボン層）が形成されているので、上述のクリーニング処理で反応生成物４６の直下のリフトオフ層４４を除去することによって、反応生成物４６はリフトオフ効果により除去される。
【００２９】
また、反応生成物４２は反応生成物４６よりも沸点が低く、クリーニング処理により除去されやすいが、その下層側のプレコート層４０は反応生成物４２よりも除去されやすい。従って、反応生成物４２は下層側のプレコート層４０が除去されることによるリフトオフ効果によって除去され得ることになる。このように、クリーニング処理により除去が困難な反応生成物４６の下層側にクリーニング処理により除去可能なリフトオフ層４４をあらかじめ形成しておくことで、反応生成物４６を除去することが容易となる。すなわち、エッチング装置内壁に沸点が高い反応生成物が堆積した際に、これを容易に取り除くことが可能となる。また、さらに、反応生成物４２の下層側に、クリーニング処理により除去可能なプレコート層４０をあらかじめ形成しておくことにより、反応生成物４２、ひいては反応生成物４６をリフトオフ効果によって除去することが容易となる。すなわち、処理チャンバー１２内壁に堆積する反応生成物４６の除去効果を高めることができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図９〜図１４を参照して説明する。第１の実施形態と共通する部分には第１の実施形態において用いた符号を用い、共通する工程においては第１の実施形態において用いた図を用いる。図９〜図１３の各図（ａ）はプラズマエッチング装置の各工程における構成、特に処理チャンバー１２内壁に堆積する堆積物の構成を示すための縦断面図の一例である。各図（ａ）においては、処理チャンバー１２の一部を拡大し、処理チャンバー１２内壁面の詳細な構成を示している。各図（ａ）においてはブロッキングコンデンサ１４ａ、１４ｂ、高周波電源１６ａ、１６ｂ、及びアース１８は省略して示している。各図（ｂ）は、本実施形態におけるエッチング加工の各工程における半導体装置２０の構成を示すための縦断面図の一例である。図１４は本実施形態の処理手順を示すフロー図である。第２の実施形態においては、図１において示した容量結合型のプラズマエッチング装置を使用する場合について説明する。
【００３１】
図９（ｂ）に本実施形態における処理の直前の半導体装置２０の構成を示す。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、難エッチング材層が２層に形成されている点である。すなわち、絶縁膜２４上に、下部の第１の難エッチング材層として第３導電膜層３２が形成され、その上部の第２の難エッチング材層として、第２導電膜層２６が第３導電膜層３２上に積層形成されている。第２導電膜層２６上には第１導電膜層２８が形成されている。他の点は第１の実施形態における図２（ｂ）に示した構造と同じである。
【００３２】
第３導電膜層３２としては、例えば鉄（Ｆｅ）が用いられる。第３導電膜層３２は第２導電膜層２６と同じく難エッチング材であり、鉄の他に銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）等を用いることができる。すなわち、第３導電膜層３２は、エッチング工程において用いられるプロセスガスとの反応生成物の沸点が高い物質である。第２導電膜層２６には例えば銀（Ａｇ）を用いることができる。第１導電膜層２８としては例えばタングステン（Ｗ）を用いることができる。
【００３３】
エッチングマスク層３０は成膜したシリコン酸化膜に、リソグラフィ法及びＲＩＥ法を施してパターニングすることにより形成されている。後述するように、本実施形態におけるエッチング工程において、エッチングマスク層３０をエッチングマスクとして用い、第１導電膜層２８、第２導電膜層２６及び第３導電膜層３２をエッチングする。
【００３４】
次に、本実施形態における一連の工程手順について順を追って説明する。先ず、図９（ａ）に示すように、半導体基板２２をプラズマエッチング装置に搬入する前に、処理チャンバー１２内にプレコート層４０を形成する（図１４：Ｓ２１）。プレコート層４０の形成は第１の実施形態と同じ条件を用いて行う。
【００３５】
次に、図９（ｂ）に示す半導体基板２２を処理チャンバー１２内に搬送する（図１４：Ｓ２２）。次いで、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、エッチングマスク層３０をマスクとして、第１導電膜層２８を異方性条件によるＲＩＥ法を用いてエッチングする（図１４：Ｓ２３）。第１導電膜層２８のエッチングにおいては、第１の実施形態において第１導電膜層２８をエッチングした条件と同じ条件を用いることができる。これにより、処理チャンバー１２の内壁には、プレコート層４０及び第１導電膜層２８のエッチングにより生成した反応生成物４２が積層して形成される。
【００３６】
次に、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、反応生成物４２上に第１リフトオフ層４４ａを形成する（図１４：Ｓ２４）。第１リフトオフ層４４ａの形成は、第１の実施形態におけるリフトオフ層４４の形成と同じ条件によって行う。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的に第１リフトオフ層４４ａを形成することができる。第１リフトオフ層４４ａは、カーボンを主成分とした膜であり、後述するクリーニング処理によって除去することができる。
【００３７】
次に、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２導電膜層２６のエッチングを行う（図１４：Ｓ２５）。第２導電膜層２６のエッチングは第１の実施形態における第２導電膜層２６のエッチングと同じ条件を用いることができる。このエッチング工程中に、第２導電膜層２６はエッチングガス（塩素）と反応し、銀と塩素との第１反応生成物４６ａが生じる。第１反応生成物４６ａは、処理チャンバー１２近傍に輸送され、処理チャンバー１２内壁に堆積する。これにより、処理チャンバー１２内壁には、下層側から上層側に向けて、プレコート層４０、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ及び第１反応生成物４６ａが積層して堆積する。ここで、第１反応生成物４６ａは沸点が高い物質であり、クリーニング工程において除去することが困難である。
【００３８】
次に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２リフトオフ層４４ｂを形成する（図１４：Ｓ２６）。第２リフトオフ層４４ｂの形成は、第１リフトオフ層４４ａの形成と同じ条件にて行うことができる。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的に第２リフトオフ層４４ｂを形成することができる。次いで、第３導電膜層３２のエッチングを行う（図１４：Ｓ２７）。本実施形態において第３導電膜層３２としては上述のように例えば鉄を用いた例を示している。
【００３９】
第３導電膜層３２のエッチングにおいては、エッチングガスとして例えば塩素（Ｃｌ２）を含むガスにより行う。このエッチング工程中に、第３導電膜層３２はエッチングガスと反応し、鉄と塩素との反応生成物である第２反応生成物４６ｂが生じる。第２反応生成物４６ｂは、処理チャンバー１２近傍に輸送され、処理チャンバー１２内壁に堆積する。
【００４０】
これにより、図１３（ａ）に示すように、処理チャンバー１２内壁には、下層側から上層側に向けて、プレコート層４０、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ、第１反応生成物４６ａ、第２リフトオフ層４４ｂ及び第２反応生成物４６ｂが積層して堆積する。ここで、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂは沸点が高い物質であり、後のクリーニング工程において除去することが困難である。
【００４１】
次に、図６に示すように、半導体基板２２をプラズマエッチング装置内から搬出する（図１４：Ｓ２８）。次いで、クリーニング処理を行う（図１４：Ｓ２９）。クリーニング処理は第１の実施形態と同じ条件で行うことができる。このクリーニング処理においては、第２リフトオフ層４４ｂ、第１リフトオフ層４４ａ及びプレコート層４０を容易に除去することができる。このように、第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂが除去されることによるリフトオフ効果により、クリーニング処理によって除去され難い第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂを除去することが容易となる。
【００４２】
また、第１の実施形態と同様に、下層側のプレコート層４０が除去されることによるリフトオフ効果によって、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂも除去されやすくなる。このように、本実施形態では、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂのそれぞれに対して、それらの下層側にクリーニング処理により除去されやすい第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂを形成する。これにより、クリーニング処理により除去が困難な第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂを除去することが容易となる。
【００４３】
また、さらに、反応生成物４２の下層側に、クリーニング処理により除去されやすいプレコート層４０を形成することにより、反応生成物４２、ひいてはその上層側の第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂをリフトオフ効果によって除去することが容易となる。すなわち、処理チャンバー１２内壁に堆積する難エッチング材の反応生成物の除去効果を高めることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について、図１５〜図２０を参照して説明する。第１及び第２の実施形態と共通する部分には同じ符号を用い、共通する工程においては第１及び第２の実施形態において用いた図を用いる。図１５〜図１９の各図（ａ）はプラズマエッチング装置の各工程における構成、特に処理チャンバー１２内壁に堆積する膜の構成を示すための縦断面図の一例である。各図（ａ）においては、処理チャンバー１２の一部を拡大し、処理チャンバー１２内壁面の詳細な構成を示している。各図（ａ）においてはブロッキングコンデンサ１４ａ、１４ｂ、高周波電源１６ａ、１６ｂ、及びアース１８は省略して示している。各図（ｂ）は、本実施形態におけるエッチング加工の各工程における半導体装置２０の構成を示すための縦断面図の一例である。図２０は本実施形態の処理手順を示すフロー図である。第３の実施形態において、図１に示した容量結合型のプラズマエッチング装置を用いる。
【００４５】
図１５（ｂ）に本実施形態における処理の直前の半導体装置２０の構成を示す。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、難エッチング材により形成された第２導電膜層２６の膜厚が大きい（厚い）点である。すなわち、絶縁膜２４上に、難エッチング材層である第２導電膜層２６が形成されており、その膜厚は第１の実施形態における膜厚よりも厚くなっている。他の点は第１の実施形態における図２（ｂ）に示した構造と同じである。
【００４６】
次に、本実施形態における一連の工程手順について順を追って説明する。先ず、図１５（ａ）に示すように、半導体基板２２をプラズマエッチング装置に搬入する前に、処理チャンバー１２内にプレコート層４０を形成する（図２０：Ｓ３１）。プレコート層４０の形成は第１の実施形態と同じ条件を用いて行う。
【００４７】
次に、図１５（ｂ）に示す半導体基板２２を処理チャンバー１２内に搬送する（図２０：Ｓ３２）。次いで、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、エッチングマスク層３０をマスクとして、第１導電膜層２８をエッチングする（図２０：Ｓ３３）。処理内容は第１の実施形態の図３において説明した内容と同じである。これにより、処理チャンバー１２の内壁には、プレコート層４０及び反応生成物４２が積層して形成される。
【００４８】
次に、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１リフトオフ層４４ａを形成する（図２０：Ｓ３４）。第１リフトオフ層４４ａの形成は、第１の実施形態におけるリフトオフ層４４の形成と同じ条件によって行う。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的に第１リフトオフ層４４ａを形成することができる。第１リフトオフ層４４ａは、カーボンを主成分とした膜であり、後述するクリーニング処理によって除去することができる。
【００４９】
次に、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２導電膜層２６の上部（略上半分）をエッチングする（図２０：Ｓ３５）。第２導電膜層２６のエッチングは第１の実施形態における第２導電膜層２６のエッチングと同じ条件を用いることができる。このエッチング工程中に、第２導電膜層２６はエッチングガス（塩素）と反応し、銀と塩素との第１反応生成物４６ａが生じる。第１反応生成物４６ａは処理チャンバー１２内壁に堆積する。これにより、処理チャンバー１２内壁には、下層側から上層側に向けて、プレコート層４０、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ及び第１反応生成物４６ａが積層して堆積する。
【００５０】
次に、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２リフトオフ層４４ｂを形成する（図２０：Ｓ３６）。第２リフトオフ層４４ｂの形成は、第１リフトオフ層４４ａの形成と同じ条件にて行うことができる。これにより、処理チャンバー１２内壁に選択的に第２リフトオフ層４４ｂを形成することができる。次いで、第２導電膜層２６の下部（略下半分）のエッチングを行う（図２０：Ｓ３７）。エッチング条件は第２導電膜層２６の上部と同じ条件を用いることができる。このエッチング工程中に、第２反応生成物４６ｂが生成し、処理チャンバー１２内壁に堆積する。これにより、処理チャンバー１２内壁には、下層側から上層側に向けて、プレコート層４０、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ、第１反応生成物４６ａ、第２リフトオフ層４４ｂ及び第２反応生成物４６ｂが積層して堆積する。
【００５１】
ここで、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂは共に第２導電膜層２６とエッチングプロセスガスとの反応生成物である。本実施形態においては、第２導電膜層２６としては銀を用い、エッチングプロセスガスとしては塩素を含むガスを用いた一例として説明している。従って、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂは共に塩化銀（ＡｇＣl）を主成分とするものと考えられる。すなわち、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂは沸点が高い物質であり、後述するクリーニング工程において除去することが困難である。
【００５２】
次に、図６に示すように、半導体基板２２を搬出する（図２０：Ｓ３８）。次いで、第１の実施形態と同じ条件でクリーニング処理を行う（図２０：Ｓ３９）。このクリーニング処理においては、第２リフトオフ層４４ｂ、第１リフトオフ層４４ａ及びプレコート層４０を容易に除去することができる。これにより、クリーニング処理によって除去され難い第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂが、第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂが除去されることによるリフトオフ効果により除去される。また、第１の実施形態と同様に、下層側のプレコート層４０が除去されることによるリフトオフ効果によって、反応生成物４２、第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂも除去されることになる。このように、本実施形態では、第２導電膜層２６の膜厚が厚い場合に、第２導電膜層２６のエッチングを複数回に分割し、それぞれのエッチングの前にリフトオフ層の形成を行う。
【００５３】
仮に、膜厚の厚い第２導電膜層２６を一気にエッチングすれば、処理チャンバー１２内壁に厚い反応生成物（第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂに相当）が形成される。この反応生成物層はクリーニング処理により除去し難いものである。従って、クリーニング処理において、厚い反応生成物層に阻止され、その下層側のリフトオフ層の除去が困難となり、ひいては厚い反応生成物層の除去が困難となる。本実施形態では、第２導電膜層２６のエッチングを複数回に分割する。これにより、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂのそれぞれの膜厚を小さく（薄く）し、難エッチング材の反応生成物の膜厚が大きく（厚く）ならないようにする。さらに、第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂのそれぞれの下層側にクリーニング処理により除去可能な第１リフトオフ層４４ａ及び第２リフトオフ層４４ｂを形成する。
【００５４】
上述のように、第２導電膜層２６のエッチングを複数回に分割することにより難エッチング材の反応生成物の膜厚が大きくならないようにしている。これにより、クリーニング処理により除去が困難な第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂを除去することができる。また、反応生成物４２の下層側に、クリーニング処理により除去可能なプレコート層４０を形成することにより、反応生成物４２、ひいてはその上層側の第１反応生成物４６ａ及び第２反応生成物４６ｂをリフトオフ効果によって除去することができる。すなわち、処理チャンバー１２内壁に堆積する難エッチング材の反応生成物の除去効果を高めることができる。なお、本実施形態においては第２導電膜層２６のエッチングを２回に分割したが、これに限らず、さらに多くの回数に分割し、それぞれの下層側にリフトオフ層を形成することとしてもよい。
【００５５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、プラズマエッチング装置として、図２１に示す容量結合型のプラズマエッチング装置を用いる。本実施形態における一連の工程手順は、第１、第２及び第３の実施形態と同じである。使用するプラズマエッチング装置の構造が異なるため、第１、第２及び第３の実施形態とは、プレコート層４０及びリフトオフ層４４の形成時の高周波電源の印加条件が異なる。
【００５６】
図２１は第４の実施形態において使用する容量結合型のプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図である。本実施形態において用いるプラズマエッチング装置と第１、第２及び第３の実施形態において用いるプラズマエッチング装置の異なる点は、プラズマ生成用高周波電源である高周波電源１６ｂが処理チャンバー１２の上面部１２ｂに接続されている点である。その他は第１、第２及び第３の実施形態において使用するプラズマエッチング装置と同じである。
【００５７】
本実施形態におけるプレコート層４０の形成条件は以下のとおりである。すなわち、プレコート層４０は、テトラクロロシラン（ＳｉＣl４）と酸素（Ｏ２）を含むガスをプロセスガスとして用いて形成する。高周波電源１６ｂには例えば周波数１３．５６ＭＨｚで印加電圧５００Ｗ以下の高周波ソースパワーを印加する。このソースパワー条件に設定すると、Ｖｃ≒Ｖａ（ＶｃとＶａが略等しい）の関係を実現することができる。これにより処理チャンバー１２内にプラズマを発生させてプロセスガスを反応させ、処理チャンバー１２内壁にプレコート層４０を形成することができる。プレコート層４０はＳｉＣｌＯｘを主成分とするものと考えられる。仮に、印加電圧を、５００Ｗを越える高い高周波パワーに設定すれば、上部電極である処理チャンバー１２側に高いセルフバイアスが発生し、Ｖａが上昇してプレコート層４０が堆積し難くなる。従って印加電圧は５００Ｗ以下とすることが望ましい。
【００５８】
また、本実施形態におけるリフトオフ層４４（第１リフトオフ層４４ａ、第２リフトオフ層４４ｂを含む）の形成条件は以下のとおりである。すなわち、リフトオフ層４４の形成は、ガス種としてＣＨ４/Ａｒを用いて、高周波電源１６ｂに周波数１３．５６ＭＨｚで、印加電圧５００Ｗ程度のソースパワーを印加する。高周波電源１６ａには、周波数１３．５６ＭＨｚで、印加電圧５０Ｗ以下のバイアスパワーを印加する。これによりＶｃ＞Ｖａの関係を実現することができ、リフトオフ層４４を処理チャンバー１２壁面に選択的に形成することができる。
【００５９】
高周波電源１６ａのバイアスパワーを５０Ｗ以下とするのは、仮に、バイアスパワーを例えば１００Ｗ以上と高くすると、半導体基板２２のエッチングが生じやすくなるためである。また、容量結合型のプラズマエッチング装置では、処理チャンバー１２（上部電極）側にソースパワーを印加すると、ステージ１０（カソード）側にも電極面積比に応じた電圧が分配されるので、高周波電源１６ａについては、後述する誘導結合型のプラズマエッチング装置より低いバイアスパワーを設定する方が望ましい。
【００６０】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、プラズマエッチング装置として、図２２に示す誘導結合 (ICP:Inductive Coupled Plasma）型のプラズマエッチング装置を用いる。本実施形態における一連の工程手順は、第１、第２及び第３の実施形態と同じである。使用するプラズマエッチング装置の構造が異なるため、第１、第２及び第３の実施形態とは、プレコート層４０及びリフトオフ層４４の形成時の高周波電源の印加条件が異なる。
【００６１】
図２２は第５の実施形態において使用する容量結合型のプラズマエッチング装置の一例を模式的に示す断面図である。プラズマエッチング装置は処理チャンバー１２を有している。処理チャンバー１２は例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムにより構成されている。処理チャンバー１２は例えば略円筒状に構成されており、側面部１２ａ、上面部１２ｂ及び底面部１２ｃを有している。処理チャンバー１２内部は気密に封止されている。上面部１２ｂには例えば石英により形成されたウィンドウ１２ｄが設けられている。ウィンドウ１２ｄの上面には誘導アンテナ３４が設けられている。誘導アンテナ３４は例えば渦巻状のコイルにより形成されている。
【００６２】
ウィンドウ１２ｄは、処理チャンバー１２（プラズマ処理室）の上部を気密に封止し、誘導アンテナ３４で生成された誘導磁場を処理チャンバー１２内に透過させる誘導体窓として作用する。誘導アンテナ３４の一端にはソースバイアス用の高周波電源１６ｂが接続されており、他端にはアース１８が接続されている。高周波電源１６ｂはアース１８に接続されている。誘導アンテナ３４のコイルは例えば二重の渦巻状に設けられていても良い。
【００６３】
処理チャンバー１２内にはステージ１０が配置されている。ステージ１０にはブロッキングコンデンサ１４ａ及び高周波電源１６ａが直列に接続されている。高周波電源１６ａはアース１８に接続されている。高周波電源１６ａは例えばバイアスパワーを供給するための高周波電源である。ステージ１０はプラズマエッチング装置の下部電極であり、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の導電性材料で形成されている。ステージ１０は図示しない絶縁部材により囲まれている。ステージ１０は処理チャンバー１２から絶縁されている。これによりステージ１０はカソードとなる。ステージ１０は静電チャックとなっており、エッチング工程中においては、半導体基板２２をクーロン力(静電気力)により吸着固定する。
【００６４】
以上が、第５の実施形態において用いられるプラズマエッチング装置の概要である。
本実施形態におけるプレコート層４０の形成条件は以下のとおりである。すなわち、プレコート層４０は、テトラクロロシラン（ＳｉＣl４）と酸素（Ｏ２）を含むガスをプロセスガスとして用いて形成する。高周波電源１６ｂには例えば周波数１３．５６ＭＨｚで印加電圧１０００〜２０００Ｗの高周波ソースパワーを印加する。このソースパワー条件に設定すると、Ｖｃ≒Ｖａ（ＶｃとＶａが略等しい）の関係を実現することができる。これにより処理チャンバー１２内にプラズマを発生させてプロセスガスを反応させ、処理チャンバー１２内壁にプレコート層４０を形成することができる。プレコート層４０はＳｉＣｌＯｘを主成分とするものと考えられる。
【００６５】
本実施形態におけるリフトオフ層４４（第１リフトオフ層４４ａ、第２リフトオフ層４４ｂを含む）の形成条件は以下のとおりである。すなわち、リフトオフ層４４の形成は、例えば、ガス種としてＣＨ４/Ａｒを用いて、高周波電源１６ｂに周波数１３．５６ＭＨｚで、印加電圧１０００〜２０００Ｗのソースパワーを印加する。高周波電源１６ａには、例えば、周波数１３．５６ＭＨｚで、印加電圧５０〜１００Ｗ程度のバイアスパワーを印加する。これによりＶｃ＞Ｖａの関係を実現することができ、リフトオフ層４４を処理チャンバー１２壁面に選択的に形成することができる。高周波電源１６ａのバイアスパワーを５０〜１００Ｗ程度とするのは、仮に、バイアスパワーを例えば２００Ｗ以上となるように高くすると、半導体基板２２のエッチングが生じやすくなるためである。なお、処理チャンバー１２はアース１８に接続（接地）されていても良いし、電位的に浮遊状態となっていても良い。
【００６６】
（他の実施形態）
上記に説明した実施形態では、プラズマエッチング装置として、容量結合型、及び誘導結合型を例示して説明したが、これに限らず、ＥＣＲ (electron cyclotron resonance;電子サイクロトロン共鳴) 型、ヘリコン波型又はその他の形式のプラズマエッチング装置を用いることができる。プレコート層４０の形成ではＶｃ≒Ｖａの関係を実現することができ、リフトオフ層４４の形成では、プレコート層４０形成時よりもステージ１０上と処理チャンバー１２内壁とのセルフバイアス差を増大して、Ｖｃ＞Ｖａの関係を実現することができれば、どのような方式のエッチング装置を用いても良い。また、高周波電源１６ａと１６ｂの２電源を有するプラズマエッチング装置を例示して説明したが、単一の高周波電源を有するプラズマエッチング装置を用いても良い。
【００６７】
また、反応生成物４６（４６ａ、４６ｂを含む）は、難エッチング材とハロゲンとの反応生成物と、金属、合金、半導体、酸化物、窒化物、炭化物、珪化物その他の物質との混合膜であっても良い。
【００６８】
上記に説明した実施形態は、ＮＡＮＤ型又はＮＯＲ型のフラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、あるいはＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、その他の半導体記憶装置、あるいは種々のロジックデバイス、その他の半導体装置の製造方法に適用しても良い。
【００６９】
上述のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
図面中、１２は処理チャンバー、２０は半導体装置、２２は半導体基板、２６は第２導電膜層、２８は第１導電膜層、４０はプレコート層、４２は反応生成物、４４はリフトオフ層、４４ａは第１リフトオフ層、４４ｂは第２リフトオフ層、４６は反応生成物、４６ａは第１反応生成物、４６ｂは第２反応生成物である。
【図１】
2015076550.tif 000003
【図２】
2015076550.tif 000004
【図３】
2015076550.tif 000005
【図４】
2015076550.tif 000006
【図５】
2015076550.tif 000007
【図６】
2015076550.tif 000008
【図７】
2015076550.tif 000009
【図８】
2015076550.tif 000010
【図９】
2015076550.tif 000011
【図１０】
2015076550.tif 000012
【図１１】
2015076550.tif 000013
【図１２】
2015076550.tif 000014
【図１３】
2015076550.tif 000015
【図１４】
2015076550.tif 000016
【図１５】
2015076550.tif 000017
【図１６】
2015076550.tif 000018
【図１７】
2015076550.tif 000019
【図１８】
2015076550.tif 000020
【図１９】
2015076550.tif 000021
【図２０】
2015076550.tif 000022
【図２１】
2015076550.tif 000023
【図２２】
2015076550.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月12日(2015.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
少なくとも難エッチング材上に上層膜を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した後、前記上層膜をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁に選択的にリフトオフ層を堆積させる工程と、
前記難エッチング材をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記プラズマエッチング装置から搬出した後、前記処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有しており、
前記難エッチング材をエッチングする工程では、前記難エッチング材の反応生成物が前記リフトオフ層の形成された前記処理チャンバー内壁に堆積し、
前記クリーニング処理では、前記リフトオフ層を除去することにより、前記反応生成物を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
少なくとも導電膜と、難エッチング材を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法であって、
前記処理チャンバー内壁にプレコート層を形成する工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した後、前記導電膜をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーに搬入した状態で前記処理チャンバー内壁に選択的にリフトオフ層を堆積させる工程と、
前記難エッチング材をエッチングする工程と、
前記半導体基板を前記処理チャンバーから搬出した後、前記処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有しており、
前記導電膜をエッチングする工程では、前記導電膜の反応生成物が前記処理チャンバー内壁に形成された前記プレコート層上に堆積し、
前記難エッチング材をエッチングする工程では、前記難エッチング材の反応生成物が前記リフトオフ層上に堆積し、
前記クリーニング処理では、前記リフトオフ層及び前記プレコート層を除去することにより、前記難エッチング材の反応生成物及び前記導電膜の反応生成物を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本実施形態の半導体装置の製造方法は、少なくとも難エッチング材上に上層膜を有する半導体基板を、処理チャンバーを有するプラズマエッチング装置を用いてエッチング加工する半導体装置の製造方法である。半導体基板を処理チャンバーに搬入した後、上層膜をエッチングする工程と、半導体基板を処理チャンバーに搬入した状態で処理チャンバー内壁に選択的にリフトオフ層を堆積させる工程と、を有している。難エッチング材をエッチングする工程と、半導体基板をプラズマエッチング装置から搬出した後処理チャンバー内壁に対してクリーニング処理を行う工程を有している。難エッチング材をエッチングする工程では、難エッチング材の反応生成物が、リフトオフ層の形成された処理チャンバー内壁に堆積し、クリーニング処理では、リフトオフ層を除去することにより、反応生成物を除去する。