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公開番号2025014064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024194247,2024512190
出願日2024-11-06,2023-08-08
発明の名称エッチング方法、プリコート方法及びエッチング装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250121BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板と基板支持部の間の吸着力を適切なものとするプリコートを形成する。
【解決手段】(a)チャンバの内部の静電チャックの表面に炭素含有膜を形成する工程と、(b)前記炭素含有膜上に、基板を載置する工程と、(c)前記基板をプラズマエッチングする工程と、を含み、前記(a)の工程は、(a1)前記チャンバの内部にプリコートガスを供給し、前記チャンバ内の圧力を100mTorr以上1000mTorr以下に制御する工程と、(a2)前記プリコートガスのプラズマを生成する工程と、を含む、エッチング方法。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）チャンバの内の静電チャックの表面に炭素含有膜を形成する工程と、
（ｂ）前記炭素含有膜上に、基板を載置する工程と、
（ｃ）前記基板をプラズマエッチングする工程と、
を含み、
前記（ａ）の工程は、
（ａ１）前記チャンバの内部に炭素及び水素を含むプリコートガスを供給し、前記チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以上１０００ｍＴｏｒｒ以下に制御する工程と、
（ａ２）前記プリコートガスのプラズマを生成する工程と、を含む、
エッチング方法。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記（ａ）の工程は、静電チャックの表面温度を１０℃以上８０℃以下に制御することを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記（ａ１）の工程において、前記プリコートガスの流量を１０ｓｃｃｍ以上１０００ｓｃｃｍ以下に制御する、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記（ａ２）の工程において、前記プラズマを生成するソースＲＦ電力を１０００Ｗ以下とする、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記プリコートガスは、ハイドロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、又は、ハイドロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス及びフルオロカーボンガスからなる群から選択される少なくとも１種と水素含有ガスとの混合ガスを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記プリコートガスは、ハイドロカーボンガスを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記プリコートガスは、不活性ガスをさらに含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記炭素含有膜は、Ｈ原子を２０原子％以上５０原子％以下含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記炭素含有膜は、炭化水素の結晶構造の比［％］を示す（ｓｐ３：ｓｐ２：Ｈ）の三元図において、当該比が
点Ａ（ｓｐ３：ｓｐ２：Ｈ）＝（８０：０：２０）、
点Ｂ（ｓｐ３：ｓｐ２：Ｈ）＝（０：８０：２０）、
点Ｃ（ｓｐ３：ｓｐ２：Ｈ）＝（０：５０：５０）、
点Ｄ（ｓｐ３：ｓｐ２：Ｈ）＝（５０：０：５０）
の四点からなる四角形ＡＢＣＤで囲まれる範囲内である、請求項８に記載のエッチング方法。
【請求項１０】
前記炭素含有膜の厚さは、５ｎｍ以上である、請求項１に記載のエッチング方法。
（【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、エッチング方法、プリコート方法及びエッチング装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、処理チャンバ内の構成部材に炭素ベース被膜を形成する方法が開示されている。炭素ベース被膜はダイヤモンド被膜又はダイヤモンド状炭素被膜であり、当該方法は、炭化水素ガスをチャンバ内に供給し、炭化水素ガスのプラズマを発生させて炭素ベース被膜を生成し、炭化水素ガスを脱気除去し、その後、基板に対しエッチングを含む通常のプロセスを行うことが記載されている。また、当該方法はインサイチュで実行可能であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第５９５２０６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、基板と基板支持部の間の吸着力を適切なものとするプリコートを形成する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、（ａ）チャンバの内部の基板支持部に炭素含有膜を形成する工程と、（ｂ）前記炭素含有膜上に、基板を載置する工程と、（ｃ）前記基板をプラズマエッチングする工程と、を含み、前記（ａ）の工程は、（ａ１）前記チャンバの内部に炭素及び水素を含むプリコートガスを供給し、前記チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以上１０００ｍＴｏｒｒ以下に制御する工程と、（ａ２）前記プリコートガスのプラズマを生成する工程と、を含む、エッチング方法。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、基板と基板支持部の間の吸着力を適切なものとするプリコートを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成例を示す説明図である。
一実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成例を示す断面図である。
一実施形態にかかるプラズマ処理方法の概略を示すフローチャートである。
一実施形態にかかるプリコートが形成された本体部の構成の概略を模式的に示す断面図である。
一実施形態にかかるプリコートが形成された本体部の構成の概略を模式的に示す断面図である。
プリコートの結晶構造の比を示す三元図である。
プリコートによる基板と静電チャックの吸着力への影響を時系列順に示す断面図である。
一実施形態にかかるプリコート及び他のコート層を形成する基板支持部の概略を模式的に示す断面図である。
一実施形態にかかるプラズマ処理方法の概略を示すフローチャートである。
一実施形態にかかるプラズマ処理方法の概略を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（以下、「基板」という）を処理チャンバの内部の基板支持部に載置し、プロセスガスを用いて当該基板に所定の処理を行う様々な処理工程が行われている。また、処理工程で残留した残渣の除去のため処理チャンバ内のドライクリーニングが行われることがある。
【０００９】
基板支持部には基板を電気的に吸着して支持する静電チャック（ＥＳＣ：ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃＣｈｕｃｋ）が用いられている。当該静電チャックの表面は、処理工程で残留したフッ素などのデポによってフッ化する場合がある。静電チャックの表面がフッ化すると、製造プロセスに対し不利な影響が発生することがある。具体的には、基板との摩擦でフッ化した静電チャックの表面が損傷することや、電気的な性質が変化することが挙げられる。この場合、静電チャックの表面積が変化することにより熱伝達が正常に行われないこと、基板処理空間にパーティクルを発生したりすること、静電吸着が適切に行われないこと、などの影響が生じ得る。このような影響は、上記製造プロセスを高パワーで、かつ長時間で行うという要求から、近年顕著となっている。上記影響を抑制する観点から、静電チャック表面にプリコートを形成することが提案されている。
【００１０】
特許文献１には、処理チャンバ内の部材に対し、インサイチュ（ｉｎｓｉｔｕ：
その場）プロセスにより炭素ベース被膜を形成する方法が開示されている。具体的には、炭素ベース被膜はダイヤモンド被膜又はダイヤモンド状炭素膜（ＤＬＣ被膜）であり、当該方法は、炭化水素ガスをチャンバ内に供給し、炭化水素ガスのプラズマを発生させて炭素ベース被膜を生成し、炭化水素ガスを脱気除去し、その後、基板に対しエッチングを含む通常のプロセスを行うことが記載されている。これによって、イオン化したガス種によるダメージから処理チャンバ内の部材を保護することが記載されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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