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公開番号2024126187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034413
出願日2023-03-07
発明の名称基板処理方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類C23C 16/02 20060101AFI20240912BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】膜はがれを抑制する基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板を第1の表面処理剤にさらして基板表面を前処理する第1の工程と、前記第1の工程で処理された前記基板を第2の表面処理剤にさらして前記基板表面を疎水化する第2の工程と、前記第1の工程で処理された前記基板を炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマにさらして、疎水化された基板表面上に1GPa以上の膜応力を有する炭素含有膜を形成する第3の工程と、を有する、基板処理方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板を第１の表面処理剤にさらして基板表面を前処理する第１の工程と、
前記第１の工程で処理された前記基板を第２の表面処理剤にさらして前記基板表面を疎水化する第２の工程と、
前記第１の工程で処理された前記基板を炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマにさらして、疎水化された基板表面上に１ＧＰａ以上の膜応力を有する炭素含有膜を形成する第３の工程と、を有する、
基板処理方法。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記基板表面はＳｉを含み、
第１の表面処理剤は、
アンモニア過水、Ｈ
２
Ｏ
２
、塩酸過水、Ｏ
３
水、硫酸過水、ベルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液のうちの少なくとも1つを含む、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
第１の表面処理剤は、
アンモニア、過酸化水素水、および、純水を含み、アンモニア、過酸化水素水、および、純水の比が１：１：２０～１：１：１００の範囲内である、
請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
第１の処理工程の処理温度は、４０℃～６０℃の範囲内である、
請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記基板表面はＴｉＮであって、
前記第１の工程は、
前記基板表面を酸化処理する工程と、
前記基板を前記第１の表面処理剤として純水にさらして基板表面を処理する工程と、を含む、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記第１の工程は、
前記基板表面に、前記第２の表面処理剤と物理吸着及び／又は化学結合、あるいは化学反応する官能基を形成する、
請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記第１の工程は、
前記基板表面に、ＯＨ基を形成する、
請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記第２の表面処理剤は、ＤＨＦ、ＨＭＤＳ、ＩＰＡ、ＴＭＳＤＭＡ、シランカップリング剤、セタノールのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記第２の表面処理剤は、ＨＦと純水を含み、ＨＦと純水の比が１：５０～１：２００の範囲内である、
請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
第２の処理工程の処理温度は、６０℃～１５０℃の範囲内である、
請求項９に記載の基板処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハードマスクとしてのカーボン膜を成膜する基板処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１９１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一の側面では、本開示は、膜はがれを抑制する基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、基板を第１の表面処理剤にさらして基板表面を前処理する第１の工程と、前記第１の工程で処理された前記基板を第２の表面処理剤にさらして前記基板表面を疎水化する第２の工程と、前記第２の工程で処理された前記基板を炭素含有ガスを含む処理ガスのプラズマにさらして、疎水化された基板表面上に１ＧＰａ以上の膜応力を有する炭素含有膜を形成する第３の工程と、を有する、基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
一の側面によれば、本開示は、膜はがれを抑制する基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
基板処理方法の一例を示すフローチャート。
基板処理方法によって処理された基板Ｗの断面模式図の一例。
基板の表面状態を示す模式図の一例。
基板Ｗに前処理工程を施す装置の一例。
基板Ｗに前処理工程を施す装置の他の一例。
基板Ｗに疎水化工程を施す装置の一例。
プラズマ処理装置の一例を示す概略断面図。
基板表面に形成された炭素含有膜の状態を示す図。
各種の前処理とＤＬＣ膜の密着性との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【０００９】
図１は、基板処理方法の一例を示すフローチャートである。図２は、基板処理方法によって処理された基板Ｗの断面模式図の一例である。図３は、基板Ｗの表面状態を示す模式図の一例である。
【００１０】
ここでは、図２に示すように、第１層２１０と、第２層２２０と、が積層された基板Ｗに、炭素含有膜２３０を形成する。第１層２１０は、例えばＭＴＪ素子である。第２層２２０は、例えばＳｉ含有膜（例えば、Ｓｉ、ＳｉＮ等）であってもよい。また、第２層２２０は、例えばＴｉＮであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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