(57)【要約】  残渣有機物や自然酸化物を十分に除去でき、且つ、ビアホールの側壁絶縁膜にダメージを与えることなく、ｋ値に悪影響を与えることがない半導体基板導電層表面の清浄化方法を提供する。  半導体基板の導電層１表面上に絶縁膜２，３が形成され、絶縁膜３には導電層１の一部を露出するビアホール４が形成された半導体装置を反応容器内に搬入し、反応容器内に水素を含むプラズマを発生させて、ビアホール４底部の導電層１上を清浄化し、アッシングにより残渣有機物６を分解除去し、導電層１表面上の銅酸化膜７をＣｕに還元する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室内に置かれた半導体基板上の導電層表面を清浄化する方法であって、
前記反応室内で水素を含むプラズマを発生させ、前記導電層表面をこのプラズマによって還元しながら清浄化することを特徴とする、半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項２】
前記導電層表面上に存在する残渣有機物を前記プラズマによってアッシングすることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項３】
前記導電層表面上に絶縁膜が形成され、前記絶縁膜には前記導電層の一部を露出させるビアホールが形成されており、前記ビアホール底部に露出している導電層表面を前記プラズマによって清浄化することを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項４】
前記絶縁膜上にさらに上層絶縁膜が積層され、この上層絶縁膜には、前記ビアホールを露出する配線用溝が形成されており、
前記上層絶縁膜の形成後に、露出した導電層表面を前記プラズマによって清浄化することを特徴とする、請求項３に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項５】
前記の清浄化する工程は、低電子温度の高密度プラズマ処理によって行うことを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項６】
前記高密度プラズマ処理は、マイクロ波に基づいて前記反応容器内に均一な電界を分布させて高密度プラズマを発生させて行うことを特徴とする、請求項５に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項７】
前記高密度プラズマ処理は、水素とヘリウムとを含む混合ガスの雰囲気下で行われ、水素に対するヘリウムの比率が０．００５〜２０に選ばれることを特徴とする、請求項６に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項８】
前記の水素を含むプラズマは、Arガスを含むプラズマであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項９】
前記の水素を含むプラズマは、ＡｒガスとＨｅガスを含むプラズマであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１０】
前記の水素を含むプラズマは、Ｈｅガスを含むプラズマであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１１】
前記プラズマの密度が１０１０〜１０１３／cm3であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１２】
前記プラズマの電子温度が０．７〜３eVであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１３】
前記プラズマは平面アンテナを用いて発生させたプラズマであることを特徴とする、請求項６に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１４】
前記プラズマは誘導結合プラズマ又はマグネトロンプラズマであることを特徴とする、請求項５に記載の半導体基板導電層表面の清浄化方法。
【請求項１５】
反応室内に置かれた半導体基板上の導電層表面を清浄化する方法であり、
前記反応室内で水素を含むプラズマを発生させるステップ；及び
前記導電層表面をこのプラズマによって還元しながら清浄化するステップ；
を有する清浄化方法を実行するソフトウエアを記憶した記憶媒体。
【請求項１６】
前記導電層表面上に存在する残渣有機物を前記プラズマによってアッシングすることを特徴とする、請求項１５に記載の記憶媒体。
【請求項１７】
前記導電層表面上に絶縁膜が形成され、前記絶縁膜には前記導電層の一部を露出させるビアホールが形成されており、前記ビアホール底部に露出している導電層表面を前記プラズマによって清浄化することを特徴とする、請求項１５または１６に記載の記憶媒体。
【請求項１８】
前記絶縁膜上にさらに上層絶縁膜が積層され、この上層絶縁膜には、前記ビアホールを露出する配線用溝が形成されており、
前記上層絶縁膜の形成後に、露出した導電層表面を前記プラズマによって清浄化することを特徴とする、請求項１７に記載の記憶媒体。
【請求項１９】
前記の清浄化する工程は、低電子温度の高密度プラズマ処理によって行うことを特徴とする、請求項１５に記載の記憶媒体。
【請求項２０】
前記高密度プラズマ処理は、マイクロ波に基づいて前記反応容器内に均一な電界を分布させて高密度プラズマを発生させて行うことを特徴とする、請求項１９に記載の記憶媒体。
【請求項２１】
前記高密度プラズマ処理は、水素とヘリウムとを含む混合ガスの雰囲気下で行われ、水素に対するヘリウムの比率が０．００５〜２０に選ばれることを特徴とする、請求項２０に記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板導電層表面の清浄化方法に関し、例えば、ビアホールと配線部とを同時に形成する二重ダマシン構造のビアホール底部に露出している導電層表面を清浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置では配線を加工してから層間絶縁膜を堆積，平坦化する方法が用いられている。これに対して異なる概念として、ビアホールと配線用溝とを同時に形成する二重ダマシン（Ｄｕａｌ  Ｄａｍａｓｃｅｎｅ）構造がある。この構造では、ビアホールと配線用溝とを同じ材料に統一できるので接続孔界面抵抗の低減、エレクトロマイグレーション耐性向上が実現できるという特徴がある。特に、二重ダマシン構造では、常に平坦面に層間絶縁膜を堆積するため、これまで配線間にボイドを形成しないように、膜被覆性を改善してきた要求が不要になるなどの特徴がある。
【特許文献１】特開２００２−２６１２１号公報（段落番号００３１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような二重ダマシン構造の製造工程には、ビアホール底部に露出する導電層表面の洗浄化工程が含まれる。ビアホール底部の導電層表面には、フォトレジストなどの有機物のエッチング残渣が存在していることが多い。また、導電層表面には不可避的に自然酸化膜が形成されてしまう。例えば、導電層が銅の場合、酸化銅（ＣｕＯ）が現れる。このような残渣有機物や酸化物の存在は、ビアホール部における電気抵抗を大きくしてしまうという問題点がある。【０００４】
特許文献１には、低密度誘電率膜の表面をプラズマ処理し緻密な表面改質層を形成することにより、ビアホール部の電気抵抗が増大するのを阻止することについて記載されている。【０００５】
また、特許文献１に記載されている方法以外の従来の方法として、ビアホール底部に露出した導電層表面を清浄化する方法がある。この方法ではアルゴンイオンを打ち込むことにより残渣有機物を分解して除去しているが、清浄化が不十分である。アルゴンイオンの打ち込みだけではアッシングをしていないので、残渣有機物を完全には除去できない。また、自然酸化物も除去することができない。さらに、アルゴンイオンを打ち込む際にビアホールの側壁絶縁膜にダメージを与えてしまい、誘電率（ｋ値）に悪影響を与えてしまうという問題がある。【０００６】
本発明の主たる課題は、残渣有機物や自然酸化物を十分に除去でき、ビアホールの側壁絶縁膜にダメージを与えることなく、誘電率（ｋ値）に悪影響を与えることがない半導体基板導電層表面の清浄化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一特徴に従った清浄化方法は、反応室内に置かれた半導体基板上の導電層表面を清浄化する方法であって、反応室内に水素を含むプラズマを発生させ、導電層表面をこのプラズマによって還元しながら清浄化方法である。【０００８】
このように反応室内に水素を含むプラズマを発生させ、導電層表面をこのプラズマによって還元しながら清浄化することより、酸化膜を除去できるので、電気抵抗が高くなることがなく、誘電率（ｋ値）も大きくすることなく清浄化できる。【０００９】
導電層表面上に存在する残渣有機物をプラズマによってアッシングすることで残渣有機物を除去してもよい。【００１０】
導電層表面上に絶縁膜が形成され、絶縁膜には導電層の一部を露出するビアホールが形成されていて、ビアホール底部に露出する導電層表面をプラズマによって清浄化することができる。【００１１】
絶縁膜上にさらに上層絶縁膜が積層され、この上層絶縁膜には、ビアホールを露出する配線用溝が形成されていて、上層絶縁膜の形成後に、露出した導電層表面をプラズマによって洗浄化することもできる。【００１２】
清浄化する工程は、低電子温度の高密度プラズマ処理によって行うこともできる。【００１３】
高密度プラズマ処理は、マイクロ波に基づいて反応容器内に均一な電界を分布させて高密度プラズマを発生させる。【００１４】
プラズマ処理は、水素とヘリウムとを含む混合ガスの雰囲気下で行われ、水素に対するヘリウムの比率が０．００５〜２０に選ぶことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従った清浄化方法の実施に用いることができるプラズマ基板処理装置の断面図である。
【図２】図１に示したプラズマ基板処理装置内に設置されたスロット板の一部破断斜視図である。
【図３】半導体基板上の二重ダマシン構造を示す断面図である。
【図４】各種処理ガスのアッシングレートを示す図である。
【図５Ａ】各種処理ガスにより処理した場合の絶縁膜のｋ値示す図である。
【図５Ｂ】各種処理ガスにより処理した場合の絶縁膜のΔｋを示す図である。
【図６】各種処理ガスのＳｉＯＣＨに対するエッチングレートを示す図である。
【図７】Ｈｅ／Ｈ２ガスのフローレシオを示す図である。
【図８】Ｎ２／Ｈ２ガスのフローレシオを示す図である。
【図９】Ｈｅ／Ｈ２ガスを用いたプラズマをＣｕＯに照射したときの照射時間に対する酸素還元特性を示す図である。
【図１０】本発明に従った清浄化方法の実施工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に説明する。【００１７】
図１は、本発明に従った、二重ダマシン構造を清浄するために使用される高密度プラズマ処理装置１０の断面図である。図２は、図１に示した高密度プラズマ処理装置内に設けられたスロット板の一部破断斜視図である。【００１８】
高密度プラズマ処理装置１０は、二重（dual）ダマシン構造の半導体ウエハＷを保持する基板保持台１２が設けられた処理容器１１を含む。処理容器１１内の気体（ガス）は、排気口１３６，排気室１３７、排気パイプ口１３４を経て、排気パイプ１３５から排気システム１２４によって排気される。なお、基板保持台１２は半導体ウエハＷを加熱するヒータ１２１を有している。ヒータ１２１は、外部にあるヒータ電源１２２により駆動される。【００１９】
処理容器１１の装置上方（上側）には、基板保持台１２上の半導体ウエハＷに対向して開口部が設けられている。この開口部は、石英や酸化アルミニウム、窒化アルミニウムからなる誘電体板１３により気密に封止されている。誘電体板１３の上部（外側）には、図２に示すようなアンテナ（平面アンテナ）として機能するスロット板１４が配置されている。【００２０】
スロット板１４は、例えば円板状の薄板銅板に金属又は銀メッキされた円形導体板１４１を含み、円形導体板１４１には多数のＴ型のスリット１４２が同心円状に形成されている。またスリットは半径方向に放射状に形成され、スリット１４２間の間隔は、λｇ／２またはλｇとするのが好ましい。これらのスリット１４２により処理容器１１内の空間に対して均一な電界分布が形成される。【００２１】
スロット板１４のさらに上部（外側）には、石英，アルミナ，窒化アルミニウムなどからなる誘電体板１５が配置されている。この誘電体板１５は、遅波板または波長短縮板と呼ばれることがあり、マイクロ波の伝播速度を低下させることにより波長を短くしてスロット板１４から放射されるマイクロ波の伝播効率を向上させる。誘電体板１５の上部（外側）には、スロット板１４及び誘電体板１５を覆うように導体（アルミニウムやステンレススチール等）のカバー部材１６が配置されている。【００２２】
カバー部材１６の内部には、冷媒が流れる冷媒路１６ａが設けられ、誘電体板１３及びスロット板１４を冷却することにより部材の破損等が抑制される。また、処理容器１１の上端中央には、マイクロ波発生源１２８からのマイクロ波を導入するための矩形導波管１３２及び同軸導波管１３２が設けられている。処理容器１１の壁には、ガスを導入するためのガスノズル２２が設けられており、図示のような各種ガスを供給できる。【００２３】
ゲートバルブ１２５を開くことにより、搬入口１３３から半導体ウエハＷを搬出入可能である。【００２４】
処理容器１１の壁外側には、容器全体を囲むように冷媒流路２４が形成されている。ガス供給源１３０、排気システム１２４及びヒータ電源１２２等は、制御装置１２０により制御される。制御装置１２４の内部にはＣＰＵ，ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ記憶媒体、ハードディスク、ＣＤＲＯＭドライバー、入出力装置等（図示せず）が設けられている。本発明に従った半導体基板導電層表面の清浄化方法を実行するためのソフトウエアをハードディスクやＲＯＭに記憶しておくか或いはＣＤＲＯＭ等により外部から供給してＲＡＭへと転送することにより、制御装置１２４内のＣＰＵが本発明に従った清浄化方法を実行することができる。【００２５】
図３は二重ダマシン構造を示す断面図である。図３において、Ｃｕ配線層である導電層１上にＳｉＣＯＨなどの低誘電率（ｌｏｗ  ｋ）膜からなる層間絶縁膜２，３が形成されている。層間絶縁膜２には接続部となるビアホール４が形成され、ビアホール４の底部には導電層１の一部が露出している。層間絶縁膜３にはビアホール４を露出する配線用溝５が形成されている。ビアホール４および配線用溝５はエッチングにより形成されるが、その際に導電層１表面にはフォトレジストなどの残渣有機物６が存在するとともに、銅酸化膜（ＣｕＯ）７が形成されてしまう。【００２６】
本発明では図１および図２に示した高密度プラズマ処理装置１０の処理容器１１内に二重ダマシン構造を有する基板を搬入し、処理容器１１内に水素を含むガスを導入し、ガスが導入された処理容器１１内で水素を含むプラズマを発生させて、反応容器内の圧力と、水素を含むプラズマの発生時間を制御することにより、層間絶縁膜２，３の側壁の残渣有機物６をアッシングにより分解、除去するとともに、ビアホール４の底部に露出した導電層１表面の銅酸化膜７を銅（Ｃｕ）に還元する。【００２７】
高密度プラズマ処理装置１０によりプラズマを発生させて残渣有機物６を除去するために、Ａｒ／Ｏ２／Ｈｅガス，Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガス，Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスなどの処理ガスを使用することが考えられるが、より好ましくは、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガス雰囲気下で、高密度プラズマ処理装置１０によって低電子温度（０．７eV〜２eV）で1011 ~ 1013 /cm2
の高密度プラズマ処理することにより残渣有機物６をアッシングすることにより、層間絶縁膜２，３にダメージを与えたり、ｋ値を大きくすることなく、残渣有機物６を分解して除去することができ、且つ、銅酸化膜７を銅に還元することができる。【００２８】
図４は、処理容器１１内に導入されるＡｒ／Ｏ２／Ｈｅガスと、Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスと、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスのそれぞれの流量比を１０００／２００／２００ｓｃｃｍに選び、処理容器１１内の圧力５００ｍＴｏｒｒ、マイクロ波の出力１．５ｋＷ、誘電体板１３と基板Ｗとの間のギャップ１０５ｍｍ、処理容器１１内の温度２５０℃の条件でフォトレジストをアッシングした場合のアッシングレートを比較したものである。この図４から酸素を含むＡｒ／Ｏ２／Ｈｅガスが最もアッシングレートが高くなっており、続いてＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガス、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスの順になっている。【００２９】
また、図５Ａ及び図５Ｂは、処理ガスによるｋ値及びΔｋ値を示すものである。具体的には、図５Ａは、Ａｒ単ガス、Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガス、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスの各処理ガスにより室温で処理した場合のｋ値、２００℃の温度で処理した場合のｋ値を示している。図５Ｂは、それら両ｋ値の差Δｋを示す図である。左縦軸は、それぞれｋ値及びΔｋを示している。【００３０】
図５Ａにおいて、Ａｒ単ガスの場合、室温処理におけるｋ値と２００℃処理におけるｋ値との差Δｋが０．１５程度で小さい。Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスでは、室温処理におけるｋ値と２００℃処理におけるｋ値との差Δｋが約０．３５程度で大きく、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスでは、室温処理におけるｋ値と２００℃処理におけるｋ値との差Δｋが０．１２程度で最も変化が小さくなっている。Ａｒガスは差Δｋが０．１５程度で最も小さな値になっているが、従来例で説明したように有機物残渣６を完全に除去し切れない。したがって、同じＨ２を含むガスであっても、Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスに比べてＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスのようにΔｋが少ない方が、プラズマに晒したときにｋ値を大きくすることがないので残渣有機物６のアッシングに適しているといえる。また、ｋ値を上げずＬｏｗｋ膜（低誘電膜）へのプラズマダメージを生じない条件が好ましい。【００３１】
さらに、図６は各処理ガスのＳｉＯＣＨ（層間絶縁膜）に対するエッチングレートを示す図である。図６において、Ａｒガス，Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガス，Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスは、いずれもエッチングレートが約２００Ａ／ｍｉｎ以下で小さいのに対して、Ａｒ／Ｏ２／Ｈｅガス，Ａｒ／Ｏ２／Ｎ２ガス，Ａｒ／Ｏ２ガスのように酸素を含むガスのエッチングレートは約１９００（オングストロームＡ）Ａ／ｍｉｎであり、大きい値になっている。この対比から、Ａｒ／Ｏ２／Ｈｅガス，Ａｒ／Ｏ２／Ｎ２ガス，Ａｒ／Ｏ２ガスに比べて、ＡｒガスやＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスやＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスの方がエッチングレートが小さく、そのうちＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスが最もエッチングレートが小さく層間絶縁膜２，３に対するダメージが小さいことがわかる。【００３２】
これらの比較からＡｒ／Ｏ２／Ｈｅガスは、図４で説明したようにアッシングレートが高くて残渣有機物６の除去には適するが、エッチングレートも高いので層間絶縁膜２，３の側壁がエッチングされてしまい、側壁に対するダメージが大きくなってしまうので処理ガスとして使用するには不適当である。【００３３】
これに対して、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスやＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスは、図４に示すようにアッシングレートは小さいが、図６に示すようにエッチングレートも小さいので層間絶縁膜２,３に対するダメージが小さく処理ガスとして適当と言える。このうち、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスとＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスとを比較すると、図５に示すようにＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスに比べてＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスの方がΔｋが小さいので、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスを処理ガスとして用いるのがアッシングに最適と言える。【００３４】
図７はＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスのＨ２ガスに対するＨｅガスのフローレシオを示す図である。図７に示すように、Ｈ２ガスに対するＨｅガスのフローレシオが０．０〜０．５付近ではｋ値がほぼ２．３６であるのに対して、フローレシオが０．５付近からｋ値が低下し、０．７〜１．７５付近ではｋ値がほぼ２．３５以下の低い値を示しており、Ｈ２に対してＨｅをこの比率で選ぶのがｋ値を小さくする上で好ましいと言える。これはＨラジカルが残渣物の分解に寄与するのみであるためであると考えられる。【００３５】
図８はＡｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスのＨ２に対するＮ２のフローレシオを示している。図８に示すように、Ｈ２ガスに対してＮ２ガスのフローレシオが０．０〜０．５付近ではｋ値が２．３７〜２．５５の値を示しているが、フローレシオが０．５〜１．０のように大きくなるほどｋ値も２．５５〜２．６というように変化が大きくなっている。これはＮラジカルが絶縁膜の中に導入されるためであると考えられる。【００３６】
これらの比較から、Ａｒ／Ｎ２／Ｈ２ガスに比較して、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスの方がフローレシオの変化に対してのｋ値の変化が小さいことが分かる。これらの対比からＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガス雰囲気下で、高密度プラズマ処理装置１０により図３に示したデュアルダマシン構造を有する基板を低電子温度で高密度プラズマ処理によって残渣有機物６をアッシングすることにより、最も効果的に層間絶縁膜２，３にダメージを与えることなく、ｋ値を大きくすることなく残渣有機物６を分解して除去することができる。【００３７】
図９は上記Ｈｅ／Ｈ２ガスを用いたプラズマを銅酸化膜７に照射したときの酸素還元特性を示す図であり、縦軸は酸素含有量（原子％）を示している。【００３８】
図９に示すように銅酸化膜７では酸素が３５原子％含まれているのに対して、Ｈｅ／Ｈ２プラズマをＣｕＯに５ｓｅｃ晒すと５原子％まで酸素含有量が低下しており、さらに１０ｓｅｃ，２０ｓｅｃ晒すと酸素含有量が５原子％を維持しているが、さらに３０ｓｅｃ〜６０ｓｅｃ〜１８０ｓｅｃ晒すと、ほぼ酸素が０原子％まで減少しており、銅酸化膜７が還元されてＣｕになっており清浄なＣｕの表面を形成することができることがわかる。【００３９】
したがって、最も好ましくは実施形態として、Ａｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスのように水素を含むプラズマを発生させて低電子温度で高密度プラズマでアッシングすることにより、酸化絶縁膜２，３の壁面の残渣有機物６を除去し導電層１表面の銅酸化膜７をＣｕに還元するのが最適であることがわかる。好ましい条件は、Ａｒ：500~3000sccm；  Ｈｅ：50~1000sccm；  Ｈ２：50~1000sccm；  圧力：100mmTorr ~ 5Torr  出力：0.5~3kW  温度：室温以上、500℃以下  処理時間：２０秒以上、６００秒以下である。【００４０】
図１０のフローチャートを参照しながら本発明に従った清浄化方法の実施工程を簡単に説明する。【００４１】
真空引き（Ｓ１０）した後に処理容器１１に続く隣接チャンバー（図示せず）から、搬入口１３３を通じて二重ダマシン構造を有する基板Ｗを処理容器１１内にセットする（Ｓ１２）。ガス源１３０から代表的にＡｒ／Ｈｅ／Ｈ２ガスを処理容器１１内に供給する（Ｓ１４）。マイクロ波発生源１２８からマイクロ波を処理容器１１内に伝搬させ、プラズマを発生させる（Ｓ１６）（条件：低電子温度（０．７eV〜２eV）で1011 ~ 1013 /cm2
の高密度プラズマ処理）。水素を含むプラズマの発生時間を制御することにより、層間絶縁膜２，３の側壁の残渣有機物６をアッシングにより分解、除去する（Ｓ１８）とともに、ビアホール４の底部に露出した導電層１表面の銅酸化膜７を銅（Ｃｕ）に還元する。この後、プラズマを停止し（Ｓ２０）、真空引き（Ｓ２２）してから、基板Ｗを処理容器１１の外に排出する（Ｓ２４）。【００４２】
なお、本発明はフォトレジストなどの残渣有機物６を清浄して除去するのみならず、タングステン，銅、WSi, NiSi, CoSi 等の金属シリサイドなどの配線部に露出している導電層表面を清浄する場合にも適用できる。【００４３】
図面を参照して本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体装置を処理容器１１内に搬入し、処理容器１１内に水素を含むプラズマを発生させて、ビアホール４底部の導電層１上を清浄化し、アッシングにより残渣有機物６を分解除去し、導電層１表面上の銅酸化膜７をＣｕに還元するプラズマ基板処理装置に利用できる。
【図１】
2005055305.tif 000002
【図２】
2005055305.tif 000003
【図３】
2005055305.tif 000004
【図４】
2005055305.tif 000005
【図５Ａ】
2005055305.tif 000006
【図５Ｂ】
2005055305.tif 000007
【図６】
2005055305.tif 000008
【図７】
2005055305.tif 000009
【図８】
2005055305.tif 000010
【図９】
2005055305.tif 000011
【図１０】
2005055305.tif 000012
【国際調査報告】
2005055305.tif 000013
2005055305.tif 000014
2005055305.tif 000015