[发明专利]等离子体氮化处理方法和装置、及半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种等离子体氮化处理方法，其特征在于，将被处理体配置在处理容器内，对所述被处理体实施等离子体处理，其中所述被处理体是包括含金属的第1部分和含硅的第2部分且以使所述第1和第2部分的表面露出的方式形成的结构体，由此选择性地氮化所述第1部分的表面，在所述第1部分的表面选择性地形成金属氮化物膜，

所述第1部分含有钨，

向所述处理容器内供给含氮气体，将所述处理容器内的压力设定在133Pa～1333Pa的范围内，在所述处理容器内生成含氮等离子体，通过该含氮等离子体，不使所述第2部分的表面氮化而选择性地氮化所述第1部分的表面，在所述第1部分的表面形成氮化钨膜。

2.根据权利要求1所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于，将所述处理容器内的压力设定在267Pa～1333Pa的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于，所述第2部分包括由硅构成的硅基板，

所述第1部分配置在所述硅基板的上表面的一部分上。

4.根据权利要求1或2所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于，所述结构体具备由硅构成的硅基板和配置在所述硅基板的上表面的一部分上的层叠体，

所述层叠体具有如下层：由氮氧化硅构成的绝缘层、层叠在所述绝缘层上的由多晶硅构成的第1电极层、层叠在所述第1电极层上的由氮化钨构成的阻挡层、以及层叠在所述阻挡层上的由钨构成的第2电极层，

所述第1部分包括所述阻挡层和所述第2电极层；

所述第2部分包括所述硅基板、所述绝缘层和所述第1电极层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体氮化处理方法，其特征在于，所述含氮等离子体是微波激发等离子体，所述微波激发等离子体是利用从具有多个隙缝的平面天线导入到所述处理容器内的微波将供给到所述处理容器内的含氮气体等离子体化而得的。

6.一种等离子体氮化处理装置，其特征在于，对被处理体实施等离子体处理，其中所述被处理体是包括含金属的第1部分和含硅的第2部分且以使所述第1和第2部分的表面露出的方式形成的结构体，由此选择性地氮化所述第1部分的表面，在所述第1部分的表面选择性地形成金属氮化物膜，

所述第1部分含有钨，

所述等离子体氮化处理装置具备：

送入所述被处理体而进行规定处理的处理容器，

向所述处理容器内供给作为处理气体的含氮气体的气体供给机构，

对所述处理容器内进行减压排气的排气装置，

在所述处理容器内生成等离子体的等离子体生成机构，和

控制部，所述控制部按以下方式进行控制：通过所述气体供给机构向所述处理容器内供给含氮气体，通过所述排气装置将所述处理容器内的压力设定在133Pa～1333Pa的范围内，通过所述等离子体生成机构在所述处理容器内生成含氮等离子体，通过该含氮等离子体不使所述第2部分的表面氮化而选择性地氮化所述第1部分的表面，在所述第1部分的表面形成氮化钨膜。

7.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，是制造具备如下结构体的半导体装置的方法，所述结构体包括含金属的第1部分和含硅的第2部分，

所述第1部分含有钨，

所述半导体装置的制造方法具备如下工序：

在半导体基板上形成以后成为所述第1和第2部分的至少一部分的初期层叠膜的工序，

蚀刻所述初期层叠膜，以使所述第1和第2部分的表面露出的方式形成所述结构体的工序，

将形成有所述结构体的所述半导体基板运送到处理容器内的工序，

向所述处理容器内供给含氮气体的工序，

将所述处理容器内的压力设定在133Pa～1333Pa的范围内的工序，

在所述处理容器内生成含氮等离子体的工序，以及

通过所述含氮等离子体，不使所述第2部分的表面氮化而选择性地氮化所述第1部分的表面，在所述第1部分的表面形成氮化钨膜的等离子体氮化处理工序。

8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在所述等离子体氮化处理工序后进一步具备以覆盖所述结构体的方式形成由硅氧化物构成的绝缘层的工序。