WO2004021425A1 - Method of etching and etching apparatus - Google Patents

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WO2004021425A1
WO2004021425A1 PCT/JP2003/010505 JP0310505W WO2004021425A1 WO 2004021425 A1 WO2004021425 A1 WO 2004021425A1 JP 0310505 W JP0310505 W JP 0310505W WO 2004021425 A1 WO2004021425 A1 WO 2004021425A1
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WO
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etching
film
wafer
gas
substrate
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PCT/JP2003/010505
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shinriki
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Tokyo Electron Limited
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • HELECTRICITY
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    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H01L21/31122Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching of layers not containing Si, e.g. PZT, Al2O3

Definitions

  • the present invention relates to an etching method and an etching apparatus.
  • the drain current during operation of the MOS transistor may be reduced. It is preferable to suppress such a decrease in the drain current, since this causes a hindrance to an increase in the speed of the device. For this reason, a Si-containing film such as a Si ON film is formed between the high-dielectric-constant insulating film and the Si substrate to suppress a decrease in drain current.
  • an object of the present invention is to provide an etching method and an etching apparatus capable of reducing damage to a substrate.
  • the etching method of the present invention includes a substrate preparing step of preparing a substrate on which a thin film is formed, and etching of the thin film formed on the substrate with an etching gas containing 3_ diketone, whereby the surface of the substrate is etched. It is characterized by comprising an etching step for exposing. Since the etching method of the present invention includes an etching step, damage to the substrate can be reduced.
  • the above-mentioned J3-diketone is preferably hexafluoroacetylacetone.
  • hexafluoroacetyl / racetone as the 3-diketone, the damage to the substrate can be further reduced.
  • the etching gas containing ⁇ -diketone preferably contains at least one of water and alcohol.
  • the etching rate can be increased by including such a gas in the etching gas containing a 3-ketone.
  • the etching step may be performed while alternately supplying an etching gas containing ⁇ -diketone and a gas containing at least one of water and alcohol. By supplying these gases alternately, accurate etching can be performed.
  • the etching step is preferably performed in a state where the temperature of the substrate is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or higher. By performing etching in such a state, the etch rate can be further increased.
  • the etching gas containing ⁇ -diketon is preferably supplied so that the etching gas containing ⁇ -diketon flows along the surface of the thin film. No. By supplying an etching gas containing] -diketone in this manner, the etch rate can be increased.
  • the thin film may be composed of at least one of a metal film and a metal oxide film.
  • An etching gas containing three diketones is particularly effective for etching a metal film and a metal oxide film.
  • At least one of the metal film and the metal oxide film may include at least one of Al, Zr, Hf, Y, La, Ce, and Pr. Even when at least one of the metal film and the metal oxide film contains any of these, damage to the substrate can be reliably reduced.
  • the surface of the substrate is preferably made of a Si-containing film.
  • the etching of the thin film can be stopped on the surface of the Si-containing film.
  • the above etching method may further include a Si-containing film etching step of etching the Si-containing film.
  • the Si-containing film etching step is preferably a step of etching the Si-containing film with an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution.
  • the etching gas containing the fluorine-containing gas preferably contains at least one of water and alcohol.
  • the etch rate in etching the Si-containing film can be further increased.
  • the Si-containing film etching step may be performed while alternately supplying an etching gas containing a fluorine-containing gas and a gas containing at least one of water and alcohol. By supplying these gases alternately, Accurate etching of the Si-containing film can be performed.
  • the Si-containing film etching step is preferably performed in a state where the temperature of the substrate is kept at 10 ° C. or lower. By etching the Si-containing film in such a state, the etch rate in etching the Si-containing film can be reliably increased.
  • An etching apparatus includes: a reactor accommodating a substrate having a first thin film and a second thin film formed below the first thin film; and an etching apparatus for etching the first thin film in the reactor.
  • etching of the first thin film and the etching of the second thin film can be performed by one apparatus.
  • Another etching apparatus of the present invention includes a first reactor containing a substrate having a first thin film and a second thin film formed under the first thin film, and a first reactor containing the first thin film and a second thin film formed under the first thin film.
  • the diketone is preferably hexafluoroacetylacetone. By using hexafluoroacetylacetone as the / 3-diketone, damage to the substrate can be further reduced.
  • FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of the etching apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a wafer before etching according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a figure c 6 is a diagram schematically showing the etching according to the first embodiment showing the etching according to the first embodiment schematically
  • FIG. 7B is a diagram schematically illustrating the chemical structure of H hfac used in the first embodiment
  • FIG. 7B is a diagram schematically illustrating the chemical structure of the H f complex generated in the first embodiment. It is.
  • Figure 8 A is a diagram schematically showing a wafer after etching of H f 0 2 film according to the first embodiment
  • FIG. 8 B is etched S i ON film according to the first embodiment It is the figure which showed the later wafer typically.
  • Figure 9 is a graph showing the relationship between the etch rate of the temperature and H f 0 2 film wafer according to Example 2 and Reference Example.
  • Figure 1 0 is a graph showing the relationship between the temperature and A 1 2 O 3 film of E Tsuchireto the wafer according to Example 3 and Reference Example.
  • Figure 1 1 is the pressure in the internal chamber of the fourth embodiment and Reference Examples and H f O 2 5 is a graph showing a relationship with a film etch rate.
  • FIG. 12 is a graph showing a relationship between Hhfac and an etch rate according to the fifth embodiment.
  • Figure 1 3 is a graph showing the relationship between the etch rate of the flow rate and H f O 2 film of O 2 according to Example 6 and Reference Examples.
  • Figure 1 4 is a graph showing the relationship between the etching rate of the flow rate and A 1 2 O 3 film of O 2 according to Example 7 ⁇ Pi Reference Example.
  • Figure 1 5 is a graph showing the relationship between Etsu Chireto concentration and H f 0 2 film of H 2 0 according to Example 8 and Reference Examples.
  • Figure 1 6 is a graph showing the relationship between Etsu Chireto of Example 9 and according to the reference example H 2 0 concentration and A 1 2 0 3 film.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the concentration of C 2 H 5 OH and the etch rate according to Example 10.
  • FIGS. 18A and 18B are flowcharts showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram schematically showing etching according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an etching apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic vertical view of the first etching unit according to the fifth embodiment. It is sectional drawing.
  • FIG. 25 is a schematic vertical cross-sectional view of a second etching unit according to the fifth embodiment.
  • FIGS. 26A and 26B are flowcharts showing the flow of etching performed by the etching apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic horizontal cross-sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a view schematically showing such a wafer before etching.
  • the etching apparatus 10 includes a chamber 20 for accommodating a semiconductor wafer W (hereinafter, simply referred to as “wafer”).
  • the chamber 20 includes an external chamber 30 and an internal chamber 40 disposed in the external chamber 30.
  • the outer chamber 30 is formed of, for example, A1. In addition, it is not limited to A 1, and may be formed of hastelloy or the like. Further, the inner wall surface of the outer chamber 30 may be subjected to a surface treatment such as a PTFE (polytetrafluoroethylene) coating or an alumite treatment. On the side of the outer chamber 30, a step 31 protruding inward is formed. Openings 32, 33, and 34 are formed at predetermined locations in the outer chamber 30. At the edge of the opening 32, a gate valve 50 for separating a space inside the external chamber 30 from a space outside the external chamber 30 is attached. At the edge of the opening 33, an exhaust pipe 60 for exhausting the interior chamber 40 Are connected at one end.
  • the other end of the exhaust pipe 60 is connected to a pressure reducing pump 70.
  • a pressure reducing pump 70 When the decompression pump 70 operates, the inside of the internal chamber 40 is exhausted through the opening 33.
  • An automatic pressure controller 80 for controlling the pressure in the internal chamber 40 is interposed in the exhaust pipe 60. By adjusting the conductance by the auto-pressure controller 80, the pressure in the internal chamber 40 is controlled to a predetermined pressure.
  • One end of an exhaust pipe 90 for exhausting a space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 is connected to an edge of the opening 34.
  • the other end of the exhaust pipe 90 is connected to a pressure reducing pump 100.
  • the exhaust pipe 90 has an auto-pressure controller 110 for controlling the pressure in the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40. By adjusting the conductance by the auto-pressure controller 110, the pressure in the space between the external chamber 30 and the internal chamber 40 is controlled to a predetermined pressure.
  • a disk-shaped susceptor 120 on which the wafer W is placed is provided in the outer chamber 30.
  • the susceptor 120 is formed of, for example, ceramics such as A 1 N and Al 2 O 3 .
  • the wafer W mounted on the susceptor 120 will be described.
  • the wafer W includes a P-type Si substrate 1, and an N-type diffusion layer 2 is formed in a predetermined region of the P-type Si substrate 1.
  • the present invention is not limited to the P-type S1 substrate 1, but may be an N-type Si substrate.
  • an SiO 2 film 3 functioning as a field oxide film is formed on the upper part of the P-type Si substrate 1.
  • the SiO 2 film 3 is formed with a thickness of about 100A.
  • S i ON film 4 and H f 0 2 film 5 Functions as a good insulation film on P-type Si substrate 1 and SiO 2 film 3
  • S i ON film 4 and H f 0 2 film 5 is formed.
  • H f O 2 film 5 on S i ON film 4 is formed.
  • S i ON film 4 is formed in about 1 0 A thickness less than, H f 0 2 film 5 is formed to a thickness of about 2 0 to 4 0 A.
  • SiO ON film 4 not only the SiO ON film 4 but also other Si-containing films may be used. Is in such a S i containing film, for example, S i 0 2 film include S i N film. Further, not limited to H f 0 2 film 5 may be used and other high dielectric constant insulating film.
  • a W film 6 functioning as a gate electrode formed in a predetermined pattern is formed on the H ⁇ O 2 film 5.
  • the metal film include a Ti film, a Mo film, and a Ta film.
  • an SiO 2 film 7 functioning as a side wall film is formed so as to cover the W film 6.
  • SiO 2 film 7 not only the SiO 2 film 7 but also other Si-containing films may be used. Examples of such a Si-containing film include a Si 3 N 4 film.
  • Holes 121 for placing the wafer W on the susceptor 120 and separating the wafer W from the susceptor 120 are formed in three places on the susceptor 120 in the vertical direction.
  • the susceptor 120 is supported by a ring-shaped support member 130 formed of, for example, ceramics.
  • An air cylinder 140 is fixed to the support member 130.
  • the susceptor 120 stops at a transfer position for transferring the wafer W and an etching position for etching the wafer W.
  • a portion of the rod 141 outside the outer chamber 30 is covered with a telescopic bellows 150. By covering the rod 14 1 with the bellows 150, the airtightness in the external chamber 30 is maintained.
  • wafer elevating pins 160 that can be inserted into the hole 121 are respectively disposed below the hole 122 of the susceptor 120.
  • the wafer elevating pins 160 are fixed to a ring-shaped wafer elevating pin support 170 such that the wafer elevating pins 160 stand upright.
  • An air cylinder 180 is fixed to the wafer elevating pin support 170. While the wafer W is supported by the wafer lifting pins 160, the rod 1801 of the air cylinder 180 is retracted, so that the wafer lifting pins 160 are pulled out of the holes 121. The wafer W is placed on the susceptor 120. Also, when the rod 18 1 of the air cylinder 180 is extended while the wafer W is placed on the susceptor 120, the wafer elevating pins 16 0 are inserted into the holes 12 1, The wafer W is separated from the susceptor by about 120. A portion of the rod 181, which is outside the outer chamber 30, is covered with a stretchable bellows 190. By covering the rod 181 with the bellows 190, the airtightness in the external champer 30 is maintained.
  • the susceptor 120 and the support member 130 are surrounded by a cylindrical member 200 formed in a cylindrical shape.
  • the cylindrical member 200 is made of, for example, quartz.
  • a flange portion 201 protruding inward is formed.
  • the flange portion 201 is formed so that the inner diameter is smaller than the outer diameter of the support member 130 and is larger than the diameter of the susceptor 120.
  • a space communicating with the opening 33 is formed between the cylindrical member 200 and the external chamber 30.
  • Below the susceptor 120 it is made of, for example, quartz, which allows heat rays to pass through.
  • a heat transmission window 210 is provided below the susceptor 120.
  • the heat ray transmission window 210 is fixed by being fitted into the external chamber 30.
  • a heating chamber 220 is provided below the heat ray transmission window 210 so as to surround the heat ray transmission window 210.
  • a heating lamp 230 for heating the susceptor 120 is provided in the heating chamber 220.
  • a heating wire is emitted from the heating lamp 230, so that the heating wire passes through the heat ray transmission window 210.
  • the susceptor 120 located above the heat ray transmission window 210 is heated.
  • the heating mechanism other than the heating lamp 230 include a resistance heating element.
  • the motor 240 for rotating the heating lamp 230 is connected to the heating lamp 230.
  • the rotation of the rotation shaft 241 of the motor 240 rotates the heating lamp 230 to uniformly heat the wafer W.
  • the inner chamber 40 is disposed on the step 31 of the outer chamber 30.
  • the internal chamber 40 is made of, for example, quartz.
  • an opening 41 for accommodating the wafer W and an exhaust port 42 for exhausting the internal chamber 40 are formed.
  • the exhaust port 42 is formed at a position communicating with the space between the external chamber 30 and the cylindrical member 200. By forming the exhaust port 42 at such a position, the inside of the internal chamber 40 is exhausted by the operation of the pressure reducing pump 70.
  • a nozzle 250 for supplying Hhfac-containing etching gas or the like to the internal chamber 40 is provided in the internal chamber 40. It is disposed at a position facing the exhaust port 42 with the wafer W interposed therebetween. The nozzle 250 is provided near the bottom of the internal chamber 40. By disposing the nozzle 250 at such a position, the Hhfac-containing etch Ing gas or the like can flow along the surface of the wafer W.
  • a gas supply pipe 260 whose tip is divided into five directions is connected to the nozzle 250. One end of the gas supply pipe 260 is connected to a H hfac supply source 270 containing hexafluoroacetylacetone (CF 3 CO CH 2 CO CF 3 : H hfac).
  • Hh fac but also other ⁇ -diketones can be used.
  • Such J3- diketone For example, Te tetramethyl heptane-dione ((CH 3) 3 CCOCH 2 COC (CH 3) a: H thd), Asechiruase tons (CH 3 COCH 2 CO CH 3 ) or the like include Can be
  • An open / close valve 280 for supplying H hfac and a mass flow controller 290 for adjusting the flow rate of H hfac are interposed in the gas supply pipe 260. By opening the on-off valve 280 with the mass flow controller 290 adjusted, Hhfac is supplied into the internal chamber 40 from the Hhfac supply source 270 at a predetermined flow rate.
  • the other end of the gas supply pipe 260 is connected to an HF supply source 300 containing anhydrous HF.
  • An on-off valve 310 for supplying HF and a mass flow controller 320 for adjusting the flow rate of HF are interposed in the gas supply pipe 260. By opening the on-off valve 310 while the mass flow controller 32 is adjusted, HF is supplied from the HF supply source 300 into the internal champer 40 at a predetermined flow rate.
  • the other end of the gas supply pipe 2 6 0 0 2 0 2 source 3 3 0 containing the are connected.
  • the gas supply pipe 2 6 0 is in massflow controller 3 5 0 force S intervening to regulate the flow rate of the opening and closing valves 3 4 0 and 0 2 for supplying O 2.
  • O 2 is supplied into the chamber 4 in 0 O 2 source 3 3 0 at a predetermined flow rate .
  • the other end of the gas supply pipe 2 6 0, H 2 0 source 3 6 0 containing the H 2 0 is connected.
  • alcohols include, for example, ethanol (C 2 H 5 OH).
  • the gas supply pipe 2 6 0 massflow controller 3 8 0 for adjusting the flow rate of the opening and closing valve 3 7 0 and H 2 O order to supply the H 2 0 is interposed.
  • H 2 O is supplied into the chamber 4 in 0 H 2 0 source 3 6 0 at a predetermined flow rate You.
  • the other end of the gas supply pipe 2 6 0, N 2 supply source 3 9 0 containing the N 2 is connected.
  • the gas supply pipe 2 6 0 is in mass flow con preparative roller 4 1 0 force S intervening to regulate the flow rate of the closing bar Dzu 4 0 0 and N 2 for supplying N 2.
  • N 2 is supplied into the chamber 4 in 0 from N 2 supply source 3 9 0 at a predetermined flow rate .
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of etching performed by the etching apparatus 10 according to the present embodiment
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams schematically showing the etching according to the present embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram schematically illustrating the chemical structure of H hfac used in the present embodiment
  • FIG. 7B is a schematic diagram illustrating the chemical structure of the H complex formed in the present embodiment
  • FIG. 8A is a diagram schematically showing the height W after the etching of the HfO 2 film 5 according to the present embodiment
  • FIG. 8B is a diagram showing the Si ON film 4 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a wafer W after etching ( first, a vacuum pump 70 is operated to evacuate the internal chamber 4 °; and a vacuum pump 100 is operated, The space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 is evacuated (step 1A). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on, and the susceptor 120 is heated (step 2A). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ⁇ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after rising on than at temperature 3 0 0 susceptor 1 2 0, The gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (Step 3A).
  • the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160.
  • the wafer elevating pins 160 are lowered by the driving of the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4).
  • the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried into the internal chamber 40 (Step 5A).
  • the on-off valves 280, 340, 370, 400 are opened.
  • the Hhfac-containing etching gas is supplied from the nozzle 250 into the internal chamber 40 as shown in FIG. 5 (step 6A).
  • the H hfac-containing etching gas is mainly composed of H hfac, O 2 , H 20 , and N 2 .
  • Hh fac, O 2 , and N 2 are supplied into the internal chamber 40 at flow rates of 320-380 sccm, 50-250 sccm, 100-300 sccm, respectively.
  • H 2 0 is fed to a concentration of about 2 0 0 0 ppm or less (including O ppm.) Becomes by Uni interior chamber 4 within 0.
  • the Hhfac-containing etching gas supplied from the nozzle 250 flows in a laminar flow along the surface of the wafer W.
  • Hhfac containing Etsuchingugasu contacts the H f O 2 film 5, H h ⁇ ac and H f O 2 film 5 and reacts, S i O 2 film 7 as a mask H f O 2 film 5 Is Etsu Be chilled.
  • the reaction mechanism is as follows. Hh fac has tautomerism. Therefore, H hfac can have two structures, Structure I and Structure II, as shown in FIG.
  • the generated H f complex is vaporized and separated from the surface of the H f O 2 film 5.
  • H f 0 2 film 5 is etched by H hfac In this Yo I Do reaction mechanism.
  • the H ⁇ complex separated from the surface of the HfO 2 film 5 is exhausted to the outside of the external chamber 30 via the exhaust pipe 60 by exhaust.
  • the susceptor 120 may be provided with a cooling mechanism such as a Veltier element and a water-cooled jacket to cool the wafer W.
  • an etching gas containing HF is supplied from the nozzle 250 into the internal chamber 40 (step 8A).
  • HF-containing etching gas is mainly, HF, H 2 0, and a ⁇ Pi ⁇ [2. Nozzle 2 5 0
  • the HF-containing etching gas supplied from flows laminarly along the surface of W. When the HF-containing etching gas comes into contact with the SiO 2 film 4, the HF reacts with the SiO 2 film 4, and the SiO 2 film 4 is etched using the SiO 2 film 7 as a mask. .
  • Step 9A After the etching of the SiO ON film 4 progresses and the surfaces of the P-type Si substrate 1 and SiO 2 film 3 are exposed as shown in FIG. 8B, the opening / closing valves 3 1 0, 3 7 0, 4 0 0 is closed, and the supply of the HF-containing etching gas is stopped (Step 9A). Thus, the etching of the SiON film 4 is completed. After the supply of the HF-containing etching gas is stopped, the susceptor 120 is lowered by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40 (Step 10A).
  • the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 11A). Further, the gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) extends, and the transfer arm holds the wafer W. Finally, the transfer arm is retracted, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30 (Step 12A).
  • the H 2 O 2 film 5 formed on the SiO 2 film 4 is etched by the H hfac-containing etching gas, damage to the SiO 2 film 3 can be reduced. That is, it is considered that the reason that the field oxide film is damaged by the HF solution is a large difference in etching between the portion that is easily etched and the portion that is hardly etched.
  • the etching is stopped at the surface of the SiON film 4 by using H hfac having a high selectivity in the etching of the H 2 O 2 film 5 formed on the SiON film 4. be able to.
  • the Mase contains a ⁇ 2, H 2 0 to Hh fac-containing etching gas
  • the etching rate in the etching of H f O 2 film 5 can highly Mel possible.
  • the etching apparatus 1 0 is a H hfac source 2 7 0 and HF supply 3 0 0, be etched with H f ⁇ 2 film 5 and the S i ON film 4 in one And throughput can be improved.
  • the corrosion of the internal chamber 40 can be reduced. That is, when the HF solution is used, it is difficult to remove the HF solution attached to the chamber or the like.
  • the Hhfac-containing etching gas or the like since the Hhfac-containing etching gas or the like is used, the Hhfac-containing etching gas or the like can be easily removed from the inside of the internal chamber 40 by exhausting. Therefore, corrosion of the internal chamber 40 can be reduced.
  • the internal chamber 40 is formed of quartz and the susceptor 120 is formed of ceramic.
  • the internal chamber 40 is formed of SiC, and the gas of the susceptor 120 and the like is formed.
  • the member that comes into contact with the metal may be made of quartz, metal coated with PTFE (polytetrafluoroethylene), Hastelloy, or titanium. In this case, corrosion in the internal chamber 40 can be further reduced. (Example 1)
  • Example 1 H f 0 2 film and A 1 2 O 3 H f 0 2 film when film was etched, respectively, and A 1 2 0 3 film condition, and H f O 2 film and A 1 2 0 3 The state of the SiON film formed under the film was observed.
  • the H f 0 2 film and A 1 2 O 3 film formed on the wafer was etched.
  • the H f 0 2 film and A 1 2 0 3 film was used which was formed by heating the wafer to about 3 0 0 ° C.
  • As the etching gas a gas composed of H h ⁇ ac and O 2 was used.
  • the flow rates of Hhfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively.
  • the concentration of H 2 0 in E Tsu Chingugasu was 0 ppm.
  • the pressure in the inner chamber was about 1. 1 3 X 1 0 4 P a.
  • H f 0 2 film and A 1 2 0 3 of the Examples and Comparative Examples are both etched and removed from the S i ON film.
  • SiON film of the comparative example was etched, the SiON film of the present example was hardly etched.
  • the measurement conditions will be described.
  • the H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C.
  • As the etching gas it was used those composed of H hfac, 0 2.
  • the flow rates of H hfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively.
  • the concentration of H 20 in the etching gas was O ppm.
  • the pressure in the internal chamber was about 1.13 ⁇ 10 4 Pa.
  • the varying Ete H f O 2 film the temperature of the wafer while maintaining the good UNA state was etched.
  • the H f O 2 film formed at 300 ° C. is denser than the H 2 O 2 film formed at 150 ° C.
  • Figure 9 is a graph showing the relationship between the etching rate of the temperature and H f 0 2 film ⁇ E c according to the Examples and Reference Examples.
  • a high etch rate was obtained when the temperature of the wafer was 400 ° C. or higher.
  • a high etch rate was obtained when the wafer temperature was 350 ° C. or higher.
  • a third embodiment will be described.
  • the measurement conditions will be described.
  • using Etsu quenching apparatus of the first embodiment to etch the A 1 2 0 3 film formed on the wafer.
  • the A 1 2 O 3 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C.
  • As the etching gas it was used those composed of H hfac, 0 2.
  • Hh fac, 0 2 flow rate were respectively 3 7 5 sccm, 1 0 0 sccm.
  • the concentration of H 2 O in the etching gas was 0 ppm.
  • the pressure in the internal Chiyanba was about 1. 1 3 X 1 0 4 P a.
  • the varying Ete H f O 2 film the temperature of the wafer while ⁇ such conditions was etched.
  • a 1 2 O 3 film was market shares Tsuchingu the A 1 2 0 3 film by changing the temperature of the wafer.
  • the H f 0 2 film formed on the wafer did. Is a H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. An etching gas composed of Hh ⁇ ac and O 2 was used. The flow rates of H hfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively. The concentration of H 20 in the etching gas was O ppm. The temperature of the wafer was 450 ° C. While maintaining such a state, the HfO 2 film was etched by changing the pressure in the internal chamber. Incidentally, as a reference example, for the 1 5 0 ° was formed with C H f 0 2 film was Etsuchin grayed the H f 0 2 film by changing the pressure in the internal chamber.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the pressure in the internal chamber and the etch rate of the HfO 2 film according to the present embodiment and the reference example.
  • the pressure in the internal chamber of 1. 0 6 ⁇ 1 0 4 ⁇ 1 ⁇ 2 0 X 1 0 4 P a High etch rates were obtained in some cases.
  • the pressure inside the chamber is 0.9
  • the H f 0 2 film formed on the wafer did.
  • the Etsuchingugasu were used as H hfac, 0 2, N 2 , and is configured H 2 0 or al. Were supplied at a ratio of 15: 2: 8, respectively, and the concentration of H 2 O in the etching gas was 100 ppm.
  • the pressure in the inner chamber was about 6.65 ⁇ 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 400 ° C.
  • Etching the H f 0 2 film by changing the flow rate of H hfac while maintaining this state. The measurement result will be described.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between Hh ⁇ ac and the etch rate according to the present embodiment. As can be seen from the graph of FIG. 12, when the flow rate of Hh fac was in the range of 320 to 380 sccm, a high etchate was obtained.
  • the HfO 2 film formed on the wafer was etched using the etching apparatus of the first embodiment.
  • the H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C.
  • As the etching gas a gas composed of Hh fac, O 2 , and H 20 was used.
  • the flow rate of H h ⁇ ac was 375 sccm, and the concentration of H 2 O was 700 ppm.
  • the pressure ⁇ chamber is about 9. 3 1 X 1 0 3 P a, the temperature of the wafer is approximately 4 5 0 ° C Der ivy.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the flow rate of O 2 and the etch rate of the HfO 2 film according to the present example and the reference example. As can be seen from the graph of FIG. 1 3, Oite the etching of H f O 2 film of this example, 0 second flow has a higher Etchire bets in the case of 5 0 to 2 5 0 sccm obtained.
  • the measurement conditions will be described.
  • using Etsu quenching apparatus of the first embodiment to etch the A 1 2 ⁇ 3 film formed on the wafer.
  • the A 1 2 ⁇ 3 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C.
  • As the etching gas a gas composed of H hfac, O 2 , and H 20 was used.
  • the flow rate of H hfac was 375 sccm and the concentration of H 20 was 700 ppm.
  • the pressure within the internal chamber is about 9. 3 1 X 1 0 3 P a, the temperature of the wafer is approximately 4 5 0 ° C Der ivy.
  • Figure 1 4 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the O 2 according to the reference example flow rate and A 1 2 0 3 film.
  • the flow rate of O 2 is higher in the case of 5 0 ⁇ 2 5 0 sccm Etchire I got one.
  • the flow rate of ⁇ 2 is higher etch rate in the case of 5 0 to 2 5 0 sccm obtained.
  • Example 8 In this embodiment, it was examined for the optimal concentration of H 2 0 at the time of Etsu quenching the H f 0 2 film.
  • Figure 1 5 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the concentration of H 2 0 according to the reference example and H f 0 2 film.
  • the concentration of H 2 0 was obtained a high Etsuchire over preparative if: 1 0 0 0 ppm.
  • high etch rate when the concentration of H 2 0 is less than 1 0 0 0 ppm was obtained.
  • the concentration of H 20 was Even at 0 ppm, high etch rates were obtained.
  • Figure 1 6 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the concentration of H 2 0 according to the reference example and A 1 2 0 3 film.
  • the concentration of H 2 O were obtained high Etsuchire over preparative if: 1 0 0 0 ppm.
  • high etch rate when the concentration of H 2 0 is less than 1 0 0 0 ppm was obtained. In both cases of this example and the reference example, a high etch rate was obtained even when the concentration of H 2 O was O ppm.
  • the field of etching the A 1 2 0 3 film in this Example and Reference Examples it is preferable to maintain the concentration of H 20 at 100 ppm or less (including O ppm or less).
  • Example 10 In this example, the optimum concentration of C 2 H 5 OH was examined.
  • etching the H f 0 2 film formed on the wafer using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, etching the H f 0 2 film formed on the wafer.
  • a gas composed of H hfac, ⁇ 2 , N 2 , and C 2 H 5 OH was used as the etching gas.
  • the flow rates of H hfac, O 2 , and N 2 were 375 sccm, 50 sccm, and 200 sccm, respectively.
  • the pressure in the internal chamber was about 6.65 ⁇ 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 400 ° C. While maintaining such a state, the H 2 O 5 film was etched by changing the concentration of C 2 H 5 OH.
  • Figure 1 7 is a graph showing the relationship between the concentration and Etchire DOO C 2 ⁇ 5 0 ⁇ according to the present embodiment. As can be seen from the graph of FIG. 17, a high etch rate was obtained when the concentration of C 2 H 5 OH was from 50,000 to: LOOO ppm.
  • FIG. 18A and FIG. 18B are flowcharts showing the flow of etching performed by etching apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the decompression pump 70 operates to evacuate the internal chamber 40. Further, the decompression pump 100 is operated to evacuate the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 (step 1B). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on, and the susceptor 120 is heated (step 2B). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ⁇ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after the temperature of the susceptor 1 2 0 rises to a predetermined temperature, the gate valve 5 0 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W extends, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (step 3B).
  • the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160.
  • the wafer elevating pins 160 are lowered by the driving of the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4).
  • the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is loaded into the internal chamber 40 (Step 5B;).
  • H hfac containing etching gas is composed of Hh fac, 0 2, N 2 . If the supplied H hfac containing etch gas reaches the surface of the H f O 2 film 5, H hfac like are adsorbed on the surface of the H f O 2 film 5. Those other than those adsorbed on the surface of the HfO 2 film 5 are exhausted from the internal chamber 40 by exhaust.
  • the on-off valves 280 and 340 are closed, and Hh fa The supply of the c- containing etching gas is stopped. Since the on-off valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. Thus, the internal chamber 4 within 0 is purged with N 2, extra H hfac other than H hfac adsorbed on the surface of the H f 0 2 film 5 is reliably discharged from the internal Chiya Nba 4 0 ⁇ ( Step 7 B).
  • H 2 0 containing gas is composed of H 2 0, N 2. If the supplied H 2 0 containing gas reaches the surface of the H ⁇ O 2 film 5, the reaction of the H hfac and H f O 2 film 5 which is adsorbed on the surface of the H f ⁇ 2 film 5 is promoted, after c predetermined time elapses H f O 2 film 5 is etched, closing pulp 3 7 0 is closed, the supply of H 2 O-containing gas is stopped. Thus, the etching of the H HO 2 film 5 is stopped.
  • the central controller determines whether or not the etching of the HfO 2 film 5 has been performed for a predetermined cycle (step 10B). If it is determined that the etching of the HfO 2 film 5 has not been performed in the predetermined cycle, the processes of Step 6B to Step 9B are performed again.
  • the etching of H f 0 2 film 5 is determined to have been performed for a predetermined cycle, the heating of the susceptor 1 2 0 is stopped. Further, N 2 is supplied into the internal chamber 40 for a predetermined time, and the wafer W is cooled (Step 11B). Note that the etching of H f O 2 film 5 is performed a predetermined cycle, to expose the surface of the S i ON film 4. After the wafer W is cooled, the opening / closing valve 310 is opened, and the HF-containing etching gas is supplied into the internal chamber 40 (Step 12B).
  • HF-containing etching gas is mainly composed HF, a N 2.
  • HF-containing etching gas When the supplied HF-containing etching gas reaches the surface of the SiON film 4, HF is adsorbed on the surface of the SiON film 5. Except for those adsorbed on the surface of the SiON film 4, they are exhausted from the internal chamber 40 by exhaust. After a lapse of a predetermined time, the on-off valve 310 is closed, and the supply of the HF-containing etching gas is stopped. Since the opening / closing valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. As a result, the inside of the internal chamber 40 is purged with N 2 , and HF other than the HF adsorbed on the surface of the SiON film 4 is discharged from the internal chamber 40 (step 13B).
  • Step 1 4 B H 2 0 containing gas is supplied into the chamber 4 in 0 (Step 1 4 B).
  • H 2 O-containing gas reaches the surface of the SiON film 4, the reaction between the HF adsorbed on the surface of the SiON film 4 and the SiON film 4 is promoted, and the SiON film 4 is promoted.
  • the membrane 4 is etched.
  • the on-off valve 370 is closed, and the supply of the H 2 O-containing gas is stopped. As a result, the etching of the SiON film 4 is stopped. Since the opening / closing valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. As a result, the inside of the internal chamber 40 is purged with N 2 , and excess H 20 remaining in the internal chamber 40 is discharged from the internal chamber 40 (step 15B).
  • Step 16B the central controller (not shown) determines whether or not the etching of the SiON film 4 has been performed in a predetermined cycle (Step 16B). Et of S i ON film 4 If it is determined that the cycle is not performed in the predetermined cycle, the processes of Steps 12B to 15B are performed again.
  • the susceptor 120 is lowered by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40 (Step 1). 7 B).
  • the etching of the SiO ON film 4 is performed for a predetermined cycle, the surfaces of the P-type Si substrate 1 and the SiO 2 film 3 are exposed.
  • the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 18B). Finally, the gate valve 50 is opened, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30 (Step 19B).
  • H f 0 2 film 5 can exactly the child etching.
  • FIG. 19 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment.
  • the gas supply pipe 2 6 0 F 2 sources 5 1 0 containing the F 2 instead of HF supply source 3 0 0 is connected. Further, a dent is formed in the outer chamber 30 near the nozzle 250, and an ultraviolet lamp 520 for generating ultraviolet light is provided in this dent. When the ultraviolet lamp 520 is turned on, it is generated from the ultraviolet lamp 520. The ultraviolet light is supplied into the internal chamber 40 through the bottom of the internal chamber 40.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus 10 according to the present embodiment
  • FIG. 21 is a diagram schematically showing etching according to the present embodiment.
  • the decompression pump 70 operates to evacuate the internal chamber 40. Further, the decompression pump 100 is operated to evacuate the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 (step 1C). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on to heat the susceptor 12 ° (step 2C). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ⁇ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after rising to a temperature of the susceptor 1 2 0 3 0 0 ° C or more on Then, the gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (Step 3C).
  • the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160.
  • the wafer elevating pins 160 are lowered by driving the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4C). ).
  • the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is loaded into the internal chamber 40 (step 5C).
  • the opening / closing valves 280, 340, 370, and 400 are turned on.
  • the etching gas containing Hh ⁇ ac is supplied into the inner chamber 40 (Step 6C). Thereby, the etching of the HfO 2 film 5 is performed. Is started.
  • the opening / closing valves 310 and 370 are opened to contain F 2.
  • An etching gas is supplied into the internal chamber 40. Further, the ultraviolet lamp 520 is turned on, and ultraviolet rays are supplied into the internal chamber 40 as shown in FIG. 21 (Step 8C).
  • F 2 containing etch gas is mainly composed of F 2, N 2, H 2 O. When the F 2 -containing etching gas is supplied into the internal chamber 40, F 2 is excited by ultraviolet rays to generate F radicals. Then, the generated F radical reacts with the SiON film 4, and the SiON film 4 is etched.
  • the opening / closing valves 310, 370, 400 are closed, and F 2
  • the supply of the containing etching gas is stopped.
  • the ultraviolet lamp 520 is turned off to stop generating ultraviolet light (step 9C).
  • the etching of the SiON film 4 is completed.
  • Eashiri Sunda 1 4 0 susceptor motor 1 2 0 by driving the lowered, the wafer W is unloaded from the chamber interior 4 0 (scan Tetsupu 1 0 C).
  • the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 11C).
  • the gate valve 50 is opened, and the wafer W is carried out of the external chamber 30 (Step 12C).
  • FIG. 22 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment.
  • the etching apparatus 10 includes a chamber 610 formed of, for example, A1.
  • a chamber 610 formed of, for example, A1.
  • it is not limited to A 1, and may be formed of SiC, hastelloy, or the like.
  • the inner wall surface of the chamber 610 may be subjected to a surface treatment such as a PTF E (polytetrafluoroethylene / rhothene ethylene) coating or an anoremate treatment.
  • Openings 611 and 612 are formed at predetermined positions of the chamber 610.
  • a gate valve 50 is attached to an edge of the opening 611, and an exhaust pipe 60 is connected to an edge of the opening 611.
  • a cylindrical reflector 620 that reflects light emitted from the heating lamp 230 is provided inside the chamber 610.
  • the reflector 620 is formed of, for example, A1 or the like.
  • a support member 630 for supporting the susceptor 120 is fixed to the upper part of the reflector 620.
  • the support member 630 is formed of, for example, quartz or the like.
  • a shading head 6400 for supplying an etching gas containing Hhfac or the like toward the susceptor 120 is fitted.
  • the gas supply unit 641 for supplying H hfac and HF and the gas supply unit 642 for supplying O 2 , H 20 , and N 2 are separated.
  • a number of gas supply holes for discharging gas such as Hhfac are formed in the gas supply units 641 and 642, respectively.
  • the gas supply section 6 41 is connected to a gas supply pipe 6 50 whose tip is divided in two directions, and the gas supply section 6 4 2 is connected to a gas supply pipe 6 60 whose tip is divided in three directions. It is connected.
  • the tip of the gas supply pipe 6 5 0 is connected to the H hfac source 2 7 0 and HF sources 3 0 0, the tip of the gas supply pipe 6 6 0 O 2 source 3 3 ⁇ , ⁇ € 2 0 source 3 6 0, and N 2 is connected to a supply source 3 9 0.
  • FIG. 23 is a schematic configuration diagram of the etching apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic vertical cross-sectional view of the first etching unit according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of a second etching part according to the present embodiment.
  • the etching apparatus 10 mainly performs the first etching section 10A for etching the HfO 2 film 5 and the etching for the SiON film 4.
  • the second etching unit 10B includes a transfer system 11 for transferring the wafer W.
  • the first etching section 10A has substantially the same configuration as the etching apparatus 10 shown in FIG. However, the first etching unit 100A is not provided with an HF supply source 300 or the like.
  • the second etching section 10B has substantially the same configuration as the etching apparatus 10 shown in FIG. However, the second etching section 10B is not provided with the heating lamp 230, the H hfac supply source 270, the O 2 supply source 330, and the like.
  • the transfer system 11 includes a transfer chamber 12 connected to gate valves 50A and 50B.
  • a transfer arm 13 for transferring the wafer W to the first etching unit 10A or the like is provided.
  • transfer room 1 2 The port lock chamber 14 into which a carrier cassette containing about 25 wafers W is loaded is connected via a gate valve 15.
  • FIG. 26A and FIG. 26B are flow charts showing the flow of etching performed by etching apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the decompression pumps 70A and 70B operate to evacuate the internal chambers 4OA and 40B.
  • the decompression pumps 100 A and 100 B operate to evacuate the space between the external chamber 30 A and the internal chamber 40 A, and to evacuate the space between the external chamber 30 B and the internal chamber 40 B. The space between them is evacuated (Step 1D).
  • the heating lamp 23 OA is turned on, and the susceptor 120 A is heated (step 2D).
  • the pressure inside the chamber 4 0 A, 4 0 in B is 9. 3 1 X 1 0 3 ⁇ 1 . 3 3 X 1 0 4 P dropped to a, and the susceptor 1 2 0 temperature of A 3 0 0 ° C
  • the gate valve 15 is opened, and the transport arm 13 takes out the wafer W from the carrier cassette force in the load lock chamber 14.
  • the gate valve 50A is opened, the transfer arm 13 is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30A (Step 3D).
  • the transfer arm 13 is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160A.
  • the air cylinder 180 A is driven to lower the wafer lifting pins 16 OA, and the wafer W is placed on the susceptor 120 A (step 4D).
  • the susceptor 120 A rises by driving the air cylinder 140 A, and the wafer W is carried into the internal chamber 40 A. (Step 5D). After the wafer W is heated and the temperature of the wafer W is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C.
  • the opening / closing valves 280 A, 340 A, 370 A, 4 00 A is opened, and the Hh fac-containing etching gas is supplied into the inner chamber 4 OA (step 6D).
  • the etching of the HfO 2 film 5 is started.
  • the susceptor 12OA is lowered by driving the air cylinder 140A, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40A (step 8D). Thereafter, the wafer elevating pins 160 A are raised by driving the air cylinder 180 A, and the wafer W is separated from the susceptor 12 O A (step 9D).
  • the gate valve 5OA is opened, and the wafer W is carried out of the external chamber 30A (step 10D).
  • the gate valve 50B is opened, the transfer arm 13 is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30B (Step 11D).
  • the transfer arm 13 is retracted, and the wafer W is supported by the wafer lifting pins 160B.
  • the wafer lifting pins 160B are lowered by driving the air cylinder 180B.
  • the wafer W is placed on the susceptor 120B. (Step 1 2D). After the wafer W is placed on the susceptor 120B, the susceptor 120B is raised by driving the air cylinder 140B, and the wafer W is carried into the internal chamber 40B (step). 1 3D).
  • step 14D After wafer W is loaded into internal chamber 40 B, open / close valve 3 1 0 B, 370B, and 40OB are opened, and the HF-containing etching gas is supplied to the internal chamber 40 ⁇ (step 14D). Thus, the etching of the SiO ON film 4 is started.
  • the susceptor 120B is lowered by driving the air cylinder 140B, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40B (Step 16D). Then, the wafer lifting pins 1660B are raised by driving the air cylinder 180B, and the wafer W is separated from the susceptor 120B (step 17D).
  • the gate valve 50B is opened, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30B by the transfer arm 13 (step 18D).
  • the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the structure, the material, the arrangement of each member, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
  • the metal film may be etched by H hfac containing etching gas. Examples of such a metal film include at least one of A 1, Z r, H f, Y, La, Ce, and P r. Further, a force s using the wafer W and a glass substrate may be used.
  • etching solution such as a HF solution may be used instead of the HF-containing etching gas.
  • the first, third to the fifth embodiment mainly Hh fac, O 2, H 2 O, and using H hfac containing Etsuchingugasu constructed from ⁇ Pi ⁇ 2, a second embodiment
  • H hfac -containing etching gas mainly composed of H hfac, O 2 , and N 2, but other than H hfac -containing etching gas may be removed from the H hfac -containing etching gas.
  • the first, fourth, and fifth embodiments mainly use an HF-containing etching gas composed of HF, H 20 , and N 2
  • the second embodiment mainly uses an HF-containing etching gas.
  • an HF-containing etching gas composed of N 2 and N 2 is used, a gas other than HF may be removed from the HF-containing etching gas.
  • F 2, H 2 0, and it uses the F 2 containing etching gas composed of N 2, removing those from the HF-containing E Tsuchingugasu other than F 2 You may.
  • the etching method and the etching apparatus according to the present invention can be used in the semiconductor manufacturing industry.

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Abstract

A thin film formed on a substrate is etched with an etching gas containing a β-diketone, thereby exposing substrate surface.

Description

明 細 書 エッチング方法及びエッチング装置 技術分野  Description Etching method and etching equipment
本発明は、 ェツチング方法及びエッチング装置に関する。 背景技術  The present invention relates to an etching method and an etching apparatus. Background art
近年、 M O S (M e t a 1 一 O x i d e— S e m i c o n d u c t o r ) トランジスタのゲート電圧を低下させられるとともに優れた絶縁耐 圧を得られるゲート絶縁膜の開発が重要な課題となっている。 このよう な課題を解決する一つの手段として、 グート絶縁膜を H f 02膜のよう な高誘電率絶縁膜で形 ¾¾することが注目されている。 In recent years, the development of a gate insulating film that can lower the gate voltage of a MOS (Metal Oxide-Semiconductor) transistor and obtain an excellent dielectric strength has become an important issue. As a means to solve such problems, the Gut insulating film be shape ¾¾ a high dielectric constant insulating film such as H f 0 2 film has been attracting attention.
ところが、 ゲート絶縁膜に高誘電率絶縁膜を使用すると、 MO S トラ ンジスタの動作時における ドレイン電流が低下してしまうことがある。 このようなドレイン電流の低下は、 デバイスの高速化を妨げる原因とな るので抑制することが好ましい。 このため、 S i ON膜のような S i含 有膜を高誘電率絶縁膜と S i基板との間に形成して、 ドレイン電流の低 下を抑制している。  However, if a high-k insulating film is used for the gate insulating film, the drain current during operation of the MOS transistor may be reduced. It is preferable to suppress such a decrease in the drain current, since this causes a hindrance to an increase in the speed of the device. For this reason, a Si-containing film such as a Si ON film is formed between the high-dielectric-constant insulating film and the Si substrate to suppress a decrease in drain current.
ところで、 S i基板上に形成された高誘電率絶縁膜及び S i含有膜を 所定の形状にするためには、 エッチングする必要がある。 現在、 高誘電 率絶縁膜及び S i含有膜のェツチングには、 HF溶液が使用されている。  Incidentally, in order to form the high dielectric constant insulating film and the Si-containing film formed on the Si substrate into predetermined shapes, it is necessary to perform etching. At present, an HF solution is used for etching a high dielectric constant insulating film and a Si-containing film.
しかしながら、 HF溶液を使用して高誘電率絶縁膜及び S i含有膜を エッチングすると、 S i含有膜の下に在るフィールド酸化膜が局所的に 損傷してしまう という問題がある。 発明の開示 However, when the high dielectric constant insulating film and the Si-containing film are etched using the HF solution, there is a problem that the field oxide film below the Si-containing film is locally damaged. Disclosure of the invention
本発明は、 上記問題を解決するためになされたものである。 即ち、 基 板の損傷を低減させることができるエッチング方法及びエツチング装置 を提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide an etching method and an etching apparatus capable of reducing damage to a substrate.
本発明のエッチング方法は、 薄膜が形成された基板を用意する基板用 意工程と、 ]3 _ジケトンを含むエッチングガスによ り前記基板に形成さ れた薄膜をエッチングして、 基板の表面を露出させるエッチング工程を 具備することを特徴と している。 本発明のエッチング方法は、 エツチン グ工程を備えているので、 基板の損傷を低減させることができる。  The etching method of the present invention includes a substrate preparing step of preparing a substrate on which a thin film is formed, and etching of the thin film formed on the substrate with an etching gas containing 3_ diketone, whereby the surface of the substrate is etched. It is characterized by comprising an etching step for exposing. Since the etching method of the present invention includes an etching step, damage to the substrate can be reduced.
上記 J3—ジケ トンは、 へキサフルォロアセチルアセ トンであることが 好ましい。 ]3—ジケトンと して、 へキサフルォロアセチ /レアセ トンを使 用することによ り、 基板の損傷をより低減させることができる。  The above-mentioned J3-diketone is preferably hexafluoroacetylacetone. By using hexafluoroacetyl / racetone as the 3-diketone, the damage to the substrate can be further reduced.
上記 β -ジケ トンを含むェッチングガスは、 水及びアルコールの少な く とも一方を含んでいることが好ましい。 /3—ジケ トンを含むェッチン グガスにこのよ うなガスを含ませることにより、 エッチレートを高める ことができる。  The etching gas containing β-diketone preferably contains at least one of water and alcohol. The etching rate can be increased by including such a gas in the etching gas containing a 3-ketone.
上記エッチング工程は、 β -ジケ トンを含むェツチングガスと、 水及 びアルコールの少なく とも一方を含むガスとを交互に供給しながら行わ れてもよい。 これらのガスを交互に供給することにより、 正確なエッチ ングを行うことができる。  The etching step may be performed while alternately supplying an etching gas containing β-diketone and a gas containing at least one of water and alcohol. By supplying these gases alternately, accurate etching can be performed.
上記エッチング工程は、 基板の温度が 3 0 0 °C以上、 好ましくは 4 5 0 °c以上に維持された状態で行われることが好ましい。 このような状態 でエッチングを行うことにより、 エッチレートをより高めることができ る。  The etching step is preferably performed in a state where the temperature of the substrate is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or higher. By performing etching in such a state, the etch rate can be further increased.
上記 β 一ジケ トンを含むェツチングガスは、 β 一ジケ トンを含むェッ チングガスが薄膜の表面に沿って流れるように供給されることが好まし い。 このように ]3—ジケトンを含むエッチングガスを供給することによ り、 エッチレートを高めることができる。 The etching gas containing β-diketon is preferably supplied so that the etching gas containing β-diketon flows along the surface of the thin film. No. By supplying an etching gas containing] -diketone in this manner, the etch rate can be increased.
上記薄膜は、 金属膜及び金属酸化膜の少なく とも一方から構成されて もよい。 ]3ジケ トンを含むエッチングガスは、 金属膜及び金属酸化膜の エッチングに特に有効である。  The thin film may be composed of at least one of a metal film and a metal oxide film. ] An etching gas containing three diketones is particularly effective for etching a metal film and a metal oxide film.
上記金属膜及び金属酸化膜の少なく とも一方は、 A l、 Z r、 H f 、 Y、 L a、 C e、 及び P rの少なく ともいずれかを含んでいてもよい。 金属膜及び金属酸化膜の少なく とも一方がこれらのいずれかを含んでい る場合であっても、 確実に基板の損傷を低減させることができる。  At least one of the metal film and the metal oxide film may include at least one of Al, Zr, Hf, Y, La, Ce, and Pr. Even when at least one of the metal film and the metal oxide film contains any of these, damage to the substrate can be reliably reduced.
上記基板の表面は、 S i含有膜で構成されていることが好ましい。 基 板の表面を S i含有膜で構成することにより、 S i含有膜の表面で薄膜 のエツチングを停止させることができる。  The surface of the substrate is preferably made of a Si-containing film. By forming the surface of the substrate with the Si-containing film, the etching of the thin film can be stopped on the surface of the Si-containing film.
上記エッチング方法は、 S i含有膜をエッチングする S i含有膜エツ チング工程をさ らに具備することも可能である。 上記 S i含有膜エッチ ング工程は、 フッ素含有ガスを含むェツチングガス或いはフッ化水素溶 液を含むエッチング溶液により S i含有膜をエッチングする工程である ことが好ましい。 このような方法で S i含有膜をエッチングすることに より、 S i含有膜のエッチングにおけるエッチレートを向上させること ができる。  The above etching method may further include a Si-containing film etching step of etching the Si-containing film. The Si-containing film etching step is preferably a step of etching the Si-containing film with an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution. By etching the Si-containing film by such a method, the etch rate in etching the Si-containing film can be improved.
上記フッ素含有ガスを含むエッチングガスは、 水及びアルコールの少 なく とも一方を含んでいることが好ましい。 フッ素含有ガスを含むエツ チングガスにこのようなものを含ませることにより、 S i含有膜のエツ チングにおけるエッチレートをより高めることができる。  The etching gas containing the fluorine-containing gas preferably contains at least one of water and alcohol. By including such an etching gas in an etching gas containing a fluorine-containing gas, the etch rate in etching the Si-containing film can be further increased.
上記 S i含有膜エッチング工程は、 フッ素含有ガスを含むエッチング ガスと、 水及びアルコールの少なく とも一方を含むガスとを交互に供給 しながら行われてもよい。 これらのガスを交互に供給することにより、 正確な S i含有膜のエッチングを行うことができる。 The Si-containing film etching step may be performed while alternately supplying an etching gas containing a fluorine-containing gas and a gas containing at least one of water and alcohol. By supplying these gases alternately, Accurate etching of the Si-containing film can be performed.
上記 S i含有膜エッチング工程は、 基板の温度が 1 0 o °c以下に維持 された状態で行われることが好ましい。 このような状態で S i含有膜の ェツチングを行うことにより、 S i含有膜のエッチングにおけるエッチ レートを確実に高めることができる。  The Si-containing film etching step is preferably performed in a state where the temperature of the substrate is kept at 10 ° C. or lower. By etching the Si-containing film in such a state, the etch rate in etching the Si-containing film can be reliably increased.
本発明のエッチング装置は、 第 1の薄膜と第 1の薄膜下に形成された 第 2の薄膜とを備えた基板を収容する反応器と、 反応器内に第 1の薄膜 をエッチングするための β -ジケトンを含むェツチングガスを供給する 供給系と、 反応器内に第 2の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガ スを含むェツチングガス或いはフッ化水素溶液を含むェツチング溶液を 供給する供給系と、 を具備することを特徴と している。 本発明のエッチ ング装置は、 H h f a c含有エッチングガス供給系を備えているので、 基板の損傷を低減させることができる。 また、 第 1の薄膜と第 2の薄膜 とを連続的にエッチングすることができる。 さらに、 1台の装置で第 1 の薄膜のェツチングと第 2の薄膜のエッチングとを行うことができる。 本発明の他のエッチング装置は、 第 1の薄膜と第 1の薄膜下に形成さ れた第 2の薄膜とを備えた基板を収容する第 1の反応器と、 第 1の反応 器内に第 1の薄膜をエッチングするための ージケ トンを含むェッチン グガスを供給する供給系と、 第 1の薄膜がエッチングされた基板を収容 する第 2の反応器と、 第 2の反応器内に第 2の薄膜をエッチングするた めのフッ素含有ガスを含むェツチングガス或いはフッ化水素溶液を含む エツチング溶液を供給する供給系と、 第 1の反応器と前記第 2の反応器 とに基板を搬送する基板搬送系と、 を具備することを特徴と している。 本発明のエッチング装置は、 H h ί a c含有エッチングガス供給系を備 えているので、 基板の損傷を低減させることができる。 また、 第 1の薄 膜と第 2の薄膜と連続的にェツチングすることができる。 上記 ージケトンは、 へキサフルォロァセチルァセ トンであることが 好ましい。 /3—ジケトンとして、 へキサフルォロアセチルァセ トンを使 用することにより、 基板の損傷をより低減させることができる。 図面の簡単な説明 An etching apparatus according to the present invention includes: a reactor accommodating a substrate having a first thin film and a second thin film formed below the first thin film; and an etching apparatus for etching the first thin film in the reactor. a supply system for supplying an etching gas containing β-diketone, and a supply system for supplying an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution for etching the second thin film into the reactor. It is characterized by having. Since the etching apparatus of the present invention includes the Hhfac-containing etching gas supply system, damage to the substrate can be reduced. Further, the first thin film and the second thin film can be continuously etched. Further, the etching of the first thin film and the etching of the second thin film can be performed by one apparatus. Another etching apparatus of the present invention includes a first reactor containing a substrate having a first thin film and a second thin film formed under the first thin film, and a first reactor containing the first thin film and a second thin film formed under the first thin film. A supply system for supplying an etching gas containing a ketone for etching the first thin film, a second reactor containing the substrate on which the first thin film has been etched, and a second reactor in the second reactor. A supply system for supplying an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution for etching a thin film of the substrate, and a substrate transfer for transferring the substrate to the first reactor and the second reactor. And a system is provided. Since the etching apparatus of the present invention includes the Hh Hac-containing etching gas supply system, damage to the substrate can be reduced. Further, the first thin film and the second thin film can be continuously etched. The diketone is preferably hexafluoroacetylacetone. By using hexafluoroacetylacetone as the / 3-diketone, damage to the substrate can be further reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は第 1の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図 である。  FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the first embodiment.
図 2は第 1の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な水平断面図 である。  FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of the etching apparatus according to the first embodiment.
図 3は第 1の実施の形態に係るエッチング前のウェハを模式的に示し た図である。  FIG. 3 is a diagram schematically showing a wafer before etching according to the first embodiment.
図 4は第 1の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチング の流れを示したフローチヤ一トである。  FIG. 4 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the first embodiment.
図 5は第 1の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である c 図 6は第 1の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である c 図 7 Aは第 1の実施の形態で使用される H h f a cの化学構造を模式 的に示した図であり、 図 7 Bは第 1の実施の形態で生成される H f 錯体 の化学構造を模式的に示した図である。 5 c Figure 7 A first is a figure c 6 is a diagram schematically showing the etching according to the first embodiment showing the etching according to the first embodiment schematically FIG. 7B is a diagram schematically illustrating the chemical structure of H hfac used in the first embodiment, and FIG. 7B is a diagram schematically illustrating the chemical structure of the H f complex generated in the first embodiment. It is.
図 8 Aは第 1の実施の形態に係る H f 0 2膜のエッチング後のウェハ を模式的に示した図であり、 図 8 Bは第 1の実施の形態に係る S i O N 膜のエッチング後のゥェハを模式的に示した図である。 Figure 8 A is a diagram schematically showing a wafer after etching of H f 0 2 film according to the first embodiment, FIG. 8 B is etched S i ON film according to the first embodiment It is the figure which showed the later wafer typically.
図 9は実施例 2及び参考例に係るウェハの温度と H f 0 2膜のエッチ レー ト との関係を示したグラフである。 Figure 9 is a graph showing the relationship between the etch rate of the temperature and H f 0 2 film wafer according to Example 2 and Reference Example.
図 1 0は実施例 3及び参考例に係るウェハの温度と A 1 2 O 3膜のェ ツチレートとの関係を示したグラフである。 Figure 1 0 is a graph showing the relationship between the temperature and A 1 2 O 3 film of E Tsuchireto the wafer according to Example 3 and Reference Example.
図 1 1は実施例 4及び参考例に係る内部チャンバ内の圧力と H f O 2 膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 Figure 1 1 is the pressure in the internal chamber of the fourth embodiment and Reference Examples and H f O 2 5 is a graph showing a relationship with a film etch rate.
図 1 2は実施例 5に係る H h f a c とエッチレートとの関係を示した グラフである。  FIG. 12 is a graph showing a relationship between Hhfac and an etch rate according to the fifth embodiment.
図 1 3は実施例 6及び参考例に係る O 2の流量と H f O 2膜のエッチ レー ト との関係を示したグラフである。 Figure 1 3 is a graph showing the relationship between the etch rate of the flow rate and H f O 2 film of O 2 according to Example 6 and Reference Examples.
図 1 4は実施例 7及ぴ参考例に係る O 2の流量と A 1 2 O 3膜のエッチ レートとの関係を示したグラフである。 Figure 1 4 is a graph showing the relationship between the etching rate of the flow rate and A 1 2 O 3 film of O 2 according to Example 7及Pi Reference Example.
図 1 5は実施例 8及び参考例に係る H 2 0の濃度と H f 0 2膜のエツ チレートとの関係を示したグラフである。 Figure 1 5 is a graph showing the relationship between Etsu Chireto concentration and H f 0 2 film of H 2 0 according to Example 8 and Reference Examples.
図 1 6は実施例 9及び参考例に係る H 2 0の濃度と A 1 2 0 3膜のエツ チレートとの関係を示したグラフである。 Figure 1 6 is a graph showing the relationship between Etsu Chireto of Example 9 and according to the reference example H 2 0 concentration and A 1 2 0 3 film.
図 1 7は実施例 1 0に係る C 2 H 5 O Hの濃度とエッチレー ト との関 係を示したグラフである。 FIG. 17 is a graph showing the relationship between the concentration of C 2 H 5 OH and the etch rate according to Example 10.
図 1 8 A及び図 1 8 Bは第 2の実施の形態に係るエッチング装置で行 われるエッチングの流れを示したフローチャートである。  FIGS. 18A and 18B are flowcharts showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the second embodiment.
図 1 9は第 3の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面 図である。  FIG. 19 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the third embodiment.
図 2 0は第 3の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエツチン グの流れを示したフローチャートである。  FIG. 20 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus according to the third embodiment.
図 2 1は第 3の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図であ る。  FIG. 21 is a diagram schematically showing etching according to the third embodiment.
図 2 2は第 4の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面 図である。  FIG. 22 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the fourth embodiment.
図 2 3は第 5の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な構成図で ある。  FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an etching apparatus according to the fifth embodiment.
図 2 4は第 5の実施の形態に係る第 1のエッチング部の模式的な垂直 断面図である。 FIG. 24 is a schematic vertical view of the first etching unit according to the fifth embodiment. It is sectional drawing.
図 2 5は第 5の実施の形態に係る第 2のエッチング部の模式的な垂直 断面図である。  FIG. 25 is a schematic vertical cross-sectional view of a second etching unit according to the fifth embodiment.
図 2 6 A及び図 2 6 Bは第 5の実施の形態に係るエッチング装置で行 われるエッチングの流れを示した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  FIGS. 26A and 26B are flowcharts showing the flow of etching performed by the etching apparatus according to the fifth embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(第 1の実施形態)  (First Embodiment)
以下、 本発明の第 1の実施の形態に係るエッチング装置について説明 する。 図 1は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図 であり、 図 2は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な水平断面 図であり、 図 3は本実施の形態に係るエッチング前のウェハを模式的に 示した図である。  Hereinafter, the etching apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a schematic horizontal cross-sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a view schematically showing such a wafer before etching.
図 1及び図 2に示されるようにエッチング装置 1 0は、 半導体ウェハ W (以下、 単に 「ウェハ」 という。 ) を収容するためのチャンバ 2 0を 備えている。 チャンバ 2 0は、 外部チヤンバ 3 0と、 外部チヤンバ 3 0 内に配設された内部チャンバ 4 0とから構成されている。  As shown in FIGS. 1 and 2, the etching apparatus 10 includes a chamber 20 for accommodating a semiconductor wafer W (hereinafter, simply referred to as “wafer”). The chamber 20 includes an external chamber 30 and an internal chamber 40 disposed in the external chamber 30.
外部チャンバ 3 0は、 例えば A 1から形成されている。 なお、 A 1 に 限らず、 ハステロィ等で形成してもよい。 また、 外部チャンバ 3 0の内 壁面には、 P T F E (ポリテ トラフルォロエチレン) コーティング、 或 いはアルマイ ト処理等の表面処理が施されていてもよい。 外部チャンバ 3 0の側部には、 内側に突き出た段部 3 1形成されている。 また、 外部 チャンバ 3 0の所定箇所には開口 3 2、 3 3、 3 4が形成されている。 開口 3 2の縁部には、 外部チャンバ 3 0内の空間と外部チヤンバ 3 0 外の空間とを仕切るためのゲートバルブ 5 0が取り付けられている。 開 口 3 3の縁部には、 内部チャンバ 4 0内を排気するための排気配管 6 0 の一端が接続されている。 排気配管 6 0の他端は、 減圧ポンプ 7 0に接 続されている。 減圧ポンプ 7 0が作動することにより、 開口 3 3を介し て内部チャンバ 4 0内が排気される。 排気配管 6 0には、 内部チャンバ 4 0内の圧力を制御するォートプレツシャコントローラ 8 0が介在して いる。 オートプレツシャコントローラ 8 0でコンダクタンスを調節する ことにより、 内部チャンバ 4 0内の圧力が所定の圧力に制御される。 開口 3 4の縁部には、 外部チャンバ 3 0 と内部チャンバ 4 0 との間の 空間を排気するための排気配管 9 0の一端が接続されている。 排気配管 9 0の他端は、 減圧ポンプ 1 0 0に接続されている。 減圧ポンプ 1 0 0 が作動することにより、 開口 3 4を介して外部チャンバ 3 0と内部チヤ ンバ 4 0との間の空間が排気され、 内部チャンバ 4 0から外部チャンバ 3 0に熱が伝わり難くなる。 排気配管 9 0には、 外部チャンバ 3 0と内 部チャンバ 4 0 との間の空間の圧力を制御するォートプレツシャコント ローラ 1 1 0が介在している。 ォートプレツシャコントローラ 1 1 0で コンダクタンスを調節することにより、 外部チャンバ 3 0 と内部チャン バ 4 0との間の空間の圧力が所定の圧力に制御される。 The outer chamber 30 is formed of, for example, A1. In addition, it is not limited to A 1, and may be formed of hastelloy or the like. Further, the inner wall surface of the outer chamber 30 may be subjected to a surface treatment such as a PTFE (polytetrafluoroethylene) coating or an alumite treatment. On the side of the outer chamber 30, a step 31 protruding inward is formed. Openings 32, 33, and 34 are formed at predetermined locations in the outer chamber 30. At the edge of the opening 32, a gate valve 50 for separating a space inside the external chamber 30 from a space outside the external chamber 30 is attached. At the edge of the opening 33, an exhaust pipe 60 for exhausting the interior chamber 40 Are connected at one end. The other end of the exhaust pipe 60 is connected to a pressure reducing pump 70. When the decompression pump 70 operates, the inside of the internal chamber 40 is exhausted through the opening 33. An automatic pressure controller 80 for controlling the pressure in the internal chamber 40 is interposed in the exhaust pipe 60. By adjusting the conductance by the auto-pressure controller 80, the pressure in the internal chamber 40 is controlled to a predetermined pressure. One end of an exhaust pipe 90 for exhausting a space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 is connected to an edge of the opening 34. The other end of the exhaust pipe 90 is connected to a pressure reducing pump 100. When the decompression pump 100 is operated, the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 is exhausted through the opening 34, so that heat is hardly transmitted from the inner chamber 40 to the outer chamber 30. Become. The exhaust pipe 90 has an auto-pressure controller 110 for controlling the pressure in the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40. By adjusting the conductance by the auto-pressure controller 110, the pressure in the space between the external chamber 30 and the internal chamber 40 is controlled to a predetermined pressure.
外部チャンバ 3 0内には、 ウェハ Wを載置する円板状のサセプタ 1 2 0が配設されている。 サセプタ 1 2 0は、 例えば A 1 Nや A l 2 O 3等の セラミッタスから形成されている。 ここで、 サセプタ 1 2 0に載置され るウェハ Wについて説明する。 A disk-shaped susceptor 120 on which the wafer W is placed is provided in the outer chamber 30. The susceptor 120 is formed of, for example, ceramics such as A 1 N and Al 2 O 3 . Here, the wafer W mounted on the susceptor 120 will be described.
図 3に示されるように、 ウェハ Wは P型 S i基板 1を備えており、 P 型 S i基板 1の所定領域には N型拡散層 2が形成されている。 なお、 P 型 S 1基板 1に限らず、 N型 S i基板であってもよい。 P型 S i基板 1 の上部には、 フィールド酸化膜として機能する S i 0 2膜 3が形成され ている。 S i O 2膜 3は、 約 1 0 0 0 Aの厚さで形成されている。 As shown in FIG. 3, the wafer W includes a P-type Si substrate 1, and an N-type diffusion layer 2 is formed in a predetermined region of the P-type Si substrate 1. It should be noted that the present invention is not limited to the P-type S1 substrate 1, but may be an N-type Si substrate. On the upper part of the P-type Si substrate 1, an SiO 2 film 3 functioning as a field oxide film is formed. The SiO 2 film 3 is formed with a thickness of about 100A.
P型 S i基板 1上及び S i O 2膜 3上には、 グート絶縁膜と して機能 する S i ON膜 4と H f 02膜 5とが形成されている。 具体的には、 S i ON膜 4上に H f O 2膜 5が形成されている。 また、 S i ON膜 4は 約 1 0 A以下の厚さで形成されており、 H f 02膜 5は約 2 0〜4 0 A の厚さで形成されている。 なお、 S i ON膜 4に限らず、 その他の S i 含有膜を使用してもよい。 このような S i含有膜と しては、 例えば、 S i 02膜、 S i N膜等が挙げられる。 また、 H f 02膜 5に限らず、 その 他の高誘電率絶縁膜を使用してもよい。 このような高誘電率絶縁膜と し ては、 A 1 203膜、 Z r 02膜、 L a 203膜、 Y 203膜、 C e 02膜、 C e 203膜、 P r 203膜、 P r 6O 膜、 及び P r 02膜等の金属酸化 物が挙げられる。 H ί 02膜 5上には、 所定のパターンに形成されたゲ ート電極と して機能する W膜 6が形成されている。 なお、 W膜 6に限ら ず、 その他の金属膜、 或いはポリシリ コン膜を使用してもよい。 金属膜 と しては、 例えば、 T i膜、 Mo膜、 及び T a膜等が挙げられる。 W膜 6上には、 サイ ドウオール膜と して機能する S i 02膜 7が W膜 6を覆 うように形成されている。 なお、 S i O 2膜 7に限らず、 その他の S i 含有膜を使用してもよい。 このような S i含有膜と しては、 例えば、 S i 3N4膜等が挙げられる。 Functions as a good insulation film on P-type Si substrate 1 and SiO 2 film 3 And S i ON film 4 and H f 0 2 film 5 is formed. Specifically, H f O 2 film 5 on S i ON film 4 is formed. Further, S i ON film 4 is formed in about 1 0 A thickness less than, H f 0 2 film 5 is formed to a thickness of about 2 0 to 4 0 A. In addition, not only the SiO ON film 4 but also other Si-containing films may be used. Is in such a S i containing film, for example, S i 0 2 film include S i N film. Further, not limited to H f 0 2 film 5 may be used and other high dielectric constant insulating film. Is in such a high-dielectric-constant insulating film, A 1 2 0 3 film, Z r 0 2 film, L a 2 0 3 film, Y 2 0 3 film, C e 0 2 film, C e 2 0 3 film, P r 2 0 3 film, P r 6 O film, and P r 0 2 metal oxides such as film. On the HίO 2 film 5, a W film 6 functioning as a gate electrode formed in a predetermined pattern is formed. In addition, not only the W film 6 but also another metal film or a polysilicon film may be used. Examples of the metal film include a Ti film, a Mo film, and a Ta film. On the W film 6, an SiO 2 film 7 functioning as a side wall film is formed so as to cover the W film 6. In addition, not only the SiO 2 film 7 but also other Si-containing films may be used. Examples of such a Si-containing film include a Si 3 N 4 film.
サセプタ 1 2 0の 3箇所には、 ウェハ Wをサセプタ 1 2 0に載置及び サセプタ 1 2 0からウェハ Wを離間するための孔 1 2 1が上下方向に形 成されている。  Holes 121 for placing the wafer W on the susceptor 120 and separating the wafer W from the susceptor 120 are formed in three places on the susceptor 120 in the vertical direction.
サセプタ 1 2 0は、 例えばセラミ ックスから形成されたリング状の支 持部材 1 3 0に支持されている。 支持部材 1 3 0には、 エアシリ ンダ 1 4 0が固定されている。 エアシリンダ 1 4 0の駆動でエアシリ ンダ 1 4 0のロッ ド 1 4 1が伸縮することにより、 サセプタ 1 2 0が昇降する。 なお、 サセプタ 1 2 0は、 ウェハ Wを搬送するための搬送位置とウェハ Wをエッチングするエッチング位置とで停止する。 外部チャンバ 3 0の外側に在るロッ ド 1 4 1の部分は、 伸縮自在なべ ローズ 1 5 0で覆われている。 ベローズ 1 5 0でロ ッ ド 1 4 1 を覆うこ とにより、 外部チャンバ 3 0内の気密性が保持される。 The susceptor 120 is supported by a ring-shaped support member 130 formed of, for example, ceramics. An air cylinder 140 is fixed to the support member 130. When the rod 140 of the air cylinder 140 expands and contracts by driving the air cylinder 140, the susceptor 120 moves up and down. The susceptor 120 stops at a transfer position for transferring the wafer W and an etching position for etching the wafer W. A portion of the rod 141 outside the outer chamber 30 is covered with a telescopic bellows 150. By covering the rod 14 1 with the bellows 150, the airtightness in the external chamber 30 is maintained.
サセプタ 1 2 0の孔 1 2 1の下方には、 孔 1 2 1 に揷入可能なウェハ 昇降ピン 1 6 0がそれぞれ配設されている。 ウェハ昇降ピン 1 6 0は、 ウェハ昇降ピン 1 6 0が立設するようにリ ング状のウェハ昇降ピン支持 台 1 7 0に固定されている。  Below the hole 122 of the susceptor 120, wafer elevating pins 160 that can be inserted into the hole 121 are respectively disposed. The wafer elevating pins 160 are fixed to a ring-shaped wafer elevating pin support 170 such that the wafer elevating pins 160 stand upright.
ウェハ昇降ピン支持台 1 7 0には、 エアシリ ンダ 1 8 0が固定されて いる。 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に支持されている状態で、 エア シリ ンダ 1 8 0のロッ ド 1 8 1が縮退することによ り、 ウェハ昇降ピン 1 6 0が孔 1 2 1から抜脱され、 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0に載置され る。 また、 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0に載置されている状態で、 エアシ リンダ 1 8 0のロッ ド 1 8 1が伸長することにより、 ウェハ昇降ピン 1 6 0が孔 1 2 1に挿入され、ウェハ Wがサセプタ 1 2 0カゝら離間される。 外部チャンバ 3 0の外側に在るロッ ド 1 8 1の部分は、 伸縮自在なべ ローズ 1 9 0で覆われている。 ベローズ 1 9 0でロ ッ ド 1 8 1 を覆う こ とにより、 外部チャンパ 3 0内の気密性が保持される。  An air cylinder 180 is fixed to the wafer elevating pin support 170. While the wafer W is supported by the wafer lifting pins 160, the rod 1801 of the air cylinder 180 is retracted, so that the wafer lifting pins 160 are pulled out of the holes 121. The wafer W is placed on the susceptor 120. Also, when the rod 18 1 of the air cylinder 180 is extended while the wafer W is placed on the susceptor 120, the wafer elevating pins 16 0 are inserted into the holes 12 1, The wafer W is separated from the susceptor by about 120. A portion of the rod 181, which is outside the outer chamber 30, is covered with a stretchable bellows 190. By covering the rod 181 with the bellows 190, the airtightness in the external champer 30 is maintained.
サセプタ 1 2 0及び支持部材 1 3 0は、 円筒状に形成された筒状部材 2 0 0により取り囲まれている。 筒状部材 2 0 0は、 例えば石英から形 成されている。 筒状部材 2 0 0の上部には、 内側に突き出たフランジ部 2 0 1が形成されている。 フランジ部 2 0 1は、 内径が支持部材 1 3 0 の外径よ り も小さく、 かつサセプタ 1 2 0の直径よ り も大きく なるよ う に形成されている。このようなフランジ部 2 0 1を形成することにより、 サセプタ 1 2 0がエッチング位置で停止する。 また、 筒状部材 2 0 0 と 外部チャンバ 3 0 との間には、開口 3 3 と通じた空間が形成されている。 サセプタ 1 2 0の下方には、 熱線を透過させる例えば石英等から形成 された熱線透過窓 2 1 0が配設されている。 熱線透過窓 2 1 0は、 外部 チャンバ 3 0に嵌め込まれることにより 固定されている。 熱線透過窓 2 1 0の下方には、 熱線透過窓 2 1 0を取り囲むように加熱室 2 2 0が配 設されている。 The susceptor 120 and the support member 130 are surrounded by a cylindrical member 200 formed in a cylindrical shape. The cylindrical member 200 is made of, for example, quartz. At an upper portion of the cylindrical member 200, a flange portion 201 protruding inward is formed. The flange portion 201 is formed so that the inner diameter is smaller than the outer diameter of the support member 130 and is larger than the diameter of the susceptor 120. By forming such a flange portion 201, the susceptor 120 stops at the etching position. A space communicating with the opening 33 is formed between the cylindrical member 200 and the external chamber 30. Below the susceptor 120, it is made of, for example, quartz, which allows heat rays to pass through. A heat transmission window 210 is provided. The heat ray transmission window 210 is fixed by being fitted into the external chamber 30. A heating chamber 220 is provided below the heat ray transmission window 210 so as to surround the heat ray transmission window 210.
加熱室 2 2 0内には、 サセプタ 1 2 0を加熱する加熱ランプ 2 3 0が 配設されている。 加熱ランプ 2 3 0の点灯で加熱ランプ 2 3 0から熱線 が発せられることにより、 熱線が熱線透過窓 2 1 0を通過する。 これに より、熱線透過窓 2 1 0の上方に位置したサセプタ 1 2 0が加熱される。 なお、加熱ランプ 2 3 0に限らず、 その他の加熱機構を使用してもよレ、。 加熱ランプ 2 3 0以外の加熱機構と しては、 例えば抵抗発熱体等が挙げ られる。  In the heating chamber 220, a heating lamp 230 for heating the susceptor 120 is provided. When the heating lamp 230 is turned on, a heating wire is emitted from the heating lamp 230, so that the heating wire passes through the heat ray transmission window 210. Thereby, the susceptor 120 located above the heat ray transmission window 210 is heated. In addition, not only the heating lamp 230 but also other heating mechanisms may be used. Examples of the heating mechanism other than the heating lamp 230 include a resistance heating element.
加熱ランプ 2 3 0には、 加熱ランプ 2 3 0を回転させるモータ 2 4 0 が接続されている。モータ 2 4 0の回転軸 2 4 1が回転することにより、 加熱ランプ 2 3 0が回転し、 ウェハ Wが均一に加熱される。  The motor 240 for rotating the heating lamp 230 is connected to the heating lamp 230. The rotation of the rotation shaft 241 of the motor 240 rotates the heating lamp 230 to uniformly heat the wafer W.
内部チャンバ 4 0は、 外部チャンバ 3 0の段部 3 1上に配設されてい る。 内部チャンバ 4 0は、 例えば石英から形成されている。 内部チャン バ 4 0の底部には、 ウェハ Wを収容するための開口 4 1及び内部チャン バ 4 0内の排気を行うための排気口 4 2が形成されている。 排気口 4 2 は、 外部チャンバ 3 0 と筒状部材 2 0 0 との間の空間と通ずるような位 置に形成されている。 このよ うな位置に排気口 4 2を形成することによ り、 減圧ポンプ 7 0の作動で内部チャンバ 4 0内が排気される。  The inner chamber 40 is disposed on the step 31 of the outer chamber 30. The internal chamber 40 is made of, for example, quartz. At the bottom of the internal chamber 40, an opening 41 for accommodating the wafer W and an exhaust port 42 for exhausting the internal chamber 40 are formed. The exhaust port 42 is formed at a position communicating with the space between the external chamber 30 and the cylindrical member 200. By forming the exhaust port 42 at such a position, the inside of the internal chamber 40 is exhausted by the operation of the pressure reducing pump 70.
内部チヤンバ 4 0内には、 H h f a c含有ェツチングガス等を内部チ ャンバ 4 0内に供給するためのノズル 2 5 0が配設されている。 ウェハ Wを挟んで排気口 4 2 と対向するような位置に配設されている。 また、 ノズル 2 5 0は内部チャンバ 4 0の底部付近に配設されている。 このよ うな位置にノズル 2 5 0を配設することにより、 H h f a c含有エッチ ングガス等をウェハ Wの表面に沿って流すことができる。 ノズル 2 5 0 には、 先端が 5方向に分かれたガス供給配管 2 6 0が接続されている。 ガス供給配管 2 6 0の一端には、へキサフルォロアセチルァセ トン(C F 3 CO CH2 CO C F 3 : H h f a c ) を収容した H h f a c供給源 2 7 0が接続されている。 なお、 Hh f a cに限らず、 その他の βージケ トンも使用することができる。 このような J3—ジケトンとしては、 例え ば、 テ トラメチルヘプタンジオン ( ( C H 3 ) 3 C C O C H2C O C (C H3) a : H t h d ) 、 ァセチルアセ トン (C H3C O C H2C O CH3) 等が挙げられる。 ガス供給配管 2 6 0には、 H h f a cを供給するため の開閉バルブ 2 8 0及び H h f a cの流量を調節するマスフローコン ト ローラ 2 9 0が介在している。 マスフローコン トローラ 2 9 0が調節さ れた状態で、 開閉バルブ 2 8 0が開かれることにより、 Hh f a c供給 源 2 7 0から所定の流量で H h f a cが内部チャンバ 4 0内に供給され る。 A nozzle 250 for supplying Hhfac-containing etching gas or the like to the internal chamber 40 is provided in the internal chamber 40. It is disposed at a position facing the exhaust port 42 with the wafer W interposed therebetween. The nozzle 250 is provided near the bottom of the internal chamber 40. By disposing the nozzle 250 at such a position, the Hhfac-containing etch Ing gas or the like can flow along the surface of the wafer W. A gas supply pipe 260 whose tip is divided into five directions is connected to the nozzle 250. One end of the gas supply pipe 260 is connected to a H hfac supply source 270 containing hexafluoroacetylacetone (CF 3 CO CH 2 CO CF 3 : H hfac). Not only Hh fac but also other β-diketones can be used. Such J3- diketone, For example, Te tetramethyl heptane-dione ((CH 3) 3 CCOCH 2 COC (CH 3) a: H thd), Asechiruase tons (CH 3 COCH 2 CO CH 3 ) or the like include Can be An open / close valve 280 for supplying H hfac and a mass flow controller 290 for adjusting the flow rate of H hfac are interposed in the gas supply pipe 260. By opening the on-off valve 280 with the mass flow controller 290 adjusted, Hhfac is supplied into the internal chamber 40 from the Hhfac supply source 270 at a predetermined flow rate.
ガス供給配管 2 6 0の他端には、 無水 H Fを収容した H F供給源 3 0 0が接続されている。 ガス供給配管 2 6 0には、 HFを供給するための 開閉バルブ 3 1 0及び HFの流量を調節するマスフローコン トローラ 3 2 0が介在している。 マスフローコン トローラ 3 2 ◦が調節された状態 で、 開閉バルブ 3 1 0が開かれることにより、 H F供給源 3 0 0から所 定の流量で H Fが内部チャンパ 4 0内に供給される。  The other end of the gas supply pipe 260 is connected to an HF supply source 300 containing anhydrous HF. An on-off valve 310 for supplying HF and a mass flow controller 320 for adjusting the flow rate of HF are interposed in the gas supply pipe 260. By opening the on-off valve 310 while the mass flow controller 32 is adjusted, HF is supplied from the HF supply source 300 into the internal champer 40 at a predetermined flow rate.
ガス供給配管 2 6 0の他端には、 02を収容した 02供給源 3 3 0が接 続されている。 ガス供給配管 2 6 0には、 O 2を供給するための開閉バ ルブ 3 4 0及び 02の流量を調節するマスフローコントローラ 3 5 0力 S 介在している。 マスフローコン トローラ 3 5 0が調節された状態で、 開 閉バルブ 3 4 0が開かれることにより、 O 2供給源 3 3 0から所定の流 量で O 2が内部チャンバ 4 0内に供給される。 ガス供給配管 2 6 0の他端には、 H20を収容した H20供給源 3 6 0 が接続されている。 なお、 H20の代わりにアルコールを使用すること も可能である。 このようなアルコールと しては、 例えばエタノール (C 2H5OH) 等が挙げられる。 ガス供給配管 2 6 0には、 H20を供給す るための開閉バルブ 3 7 0及び H2Oの流量を調節するマスフローコン トローラ 3 8 0が介在している。 マスフローコン ト ローラ 3 8 0が調節 された状態で、 開閉バルブ 3 7 0が開かれることにより、 H20供給源 3 6 0から所定の流量で H 2 Oが内部チャンバ 4 0内に供給される。 The other end of the gas supply pipe 2 6 0 0 2 0 2 source 3 3 0 containing the are connected. The gas supply pipe 2 6 0 is in massflow controller 3 5 0 force S intervening to regulate the flow rate of the opening and closing valves 3 4 0 and 0 2 for supplying O 2. In a state in which the mass flow controller 35 0 is adjusted, by opening and closing the valve 3 4 0 is opened, O 2 is supplied into the chamber 4 in 0 O 2 source 3 3 0 at a predetermined flow rate . The other end of the gas supply pipe 2 6 0, H 2 0 source 3 6 0 containing the H 2 0 is connected. It is also possible to use alcohol in place of H 2 0. Such alcohols include, for example, ethanol (C 2 H 5 OH). The gas supply pipe 2 6 0 massflow controller 3 8 0 for adjusting the flow rate of the opening and closing valve 3 7 0 and H 2 O order to supply the H 2 0 is interposed. In a state in which the mass flow con preparative roller 3 8 0 is adjusted, by opening and closing valve 3 7 0 is opened, H 2 O is supplied into the chamber 4 in 0 H 2 0 source 3 6 0 at a predetermined flow rate You.
ガス供給配管 2 6 0の他端には、 N2を収容した N 2供給源 3 9 0が接 続されている。 ガス供給配管 2 6 0には、 N2を供給するための開閉バ づ 4 0 0及び N 2の流量を調節するマスフローコン ト ローラ 4 1 0力 S 介在している。 マスフローコン トローラ 4 1 0が調節された状態で、 開 閉バルブ 4 0 0が開かれることにより、 N2供給源 3 9 0から所定の流 量で N 2が内部チャンバ 4 0内に供給される。 The other end of the gas supply pipe 2 6 0, N 2 supply source 3 9 0 containing the N 2 is connected. The gas supply pipe 2 6 0 is in mass flow con preparative roller 4 1 0 force S intervening to regulate the flow rate of the closing bar Dzu 4 0 0 and N 2 for supplying N 2. In a state in which the mass flow controller 4 1 0 is adjusted, by opening and closing the valve 4 0 0 is opened, N 2 is supplied into the chamber 4 in 0 from N 2 supply source 3 9 0 at a predetermined flow rate .
以下、 エッチング装置 1 0で行われるエッチングについて図 4〜図 8 に沿って説明する。 図 4は本実施の形態に係るエッチング装置 1 0で行 われるエッチングの流れを示したフローチヤ一トであり、 図 5及び図 6 は本実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。 図 7 Aは 本実施の形態で使用される H h f a cの化学構造を模式的に示した図で あり、 図 7 Bは本実施の形態で生成される H ί錯体の化学構造を模式的 に示した図である。 図 8 Αは本実施の形態に係る H f 02膜 5のエッチ ング後のゥ ハ Wを模式的に示した図であり、 図 8 Bは本実施の形態に 係る S i ON膜 4のエッチング後のウェハ Wを模式的に示した図である ( まず、 減圧ポンプ 7 0が作動して、 内部チャンバ 4◦内の真空引きが 行われる。 また、 減圧ポンプ 1 0 0が作動して、 外部チャンバ 3 0と内 部チャンバ 4 0 との間の空間の真空引きが行われる (ステップ 1 A) 。 その後、 加熱ランプ 2 3 0が点灯して、 サセプタ 1 2 0が加熱される (ステップ 2 A) 。 内部チャンバ 4 0内の圧力が 9. 3 1 X 1 03〜 1. 3 3 X 1 04 P aまで低下し、 かつサセプタ 1 2 0の温度が 3 0 0で以 上に上昇した後、 ゲートバルブ 5 0が開かれ、 ウェハ Wを保持した図示 しない搬送アームが伸長して、 外部チャンバ 3 0内にウェハ Wが搬入さ れる (ステップ 3 A) 。 Hereinafter, the etching performed by the etching apparatus 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of etching performed by the etching apparatus 10 according to the present embodiment, and FIGS. 5 and 6 are diagrams schematically showing the etching according to the present embodiment. . FIG. 7A is a diagram schematically illustrating the chemical structure of H hfac used in the present embodiment, and FIG. 7B is a schematic diagram illustrating the chemical structure of the H complex formed in the present embodiment. FIG. FIG. 8A is a diagram schematically showing the height W after the etching of the HfO 2 film 5 according to the present embodiment, and FIG. 8B is a diagram showing the Si ON film 4 according to the present embodiment. FIG. 3 is a view schematically showing a wafer W after etching ( first, a vacuum pump 70 is operated to evacuate the internal chamber 4 °; and a vacuum pump 100 is operated, The space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 is evacuated (step 1A). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on, and the susceptor 120 is heated (step 2A). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ~ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after rising on than at temperature 3 0 0 susceptor 1 2 0, The gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (Step 3A).
その後、 搬送アームが縮退して、 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に 支持される。 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に支持された後、 エアシ リ ンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が下降して、 ウェハ W がサセプタ 1 2 0に載置される (ステップ 4 A) 。 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0に載置された後、 エアシリ ンダ 1 4 0の駆動によりサセプタ 1 2 0が上昇して、 内部チャンバ 4 0内にウェハ Wが搬入される (ステップ 5 A) 。  Thereafter, the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160. After the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160, the wafer elevating pins 160 are lowered by the driving of the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4). A) After the wafer W is placed on the susceptor 120, the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried into the internal chamber 40 (Step 5A).
ウェハ Wが加熱され、 ウェハ Wの温度が 3 0 0°C以上、 好ましくは 4 5 0 °C以上に維持された後、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0、 3 7 0、 4 0 0が開かれて、 図 5に示されるようにノズル 2 5 0から内部チャンバ 4 0内に H h f a c含有エッチングガスが供給される (ステップ 6 A) 。 H h f a c含有エッチングガスは、 主に、 H h f a c、 02、 H20、 及 び N 2から構成されている。 Hh f a c、 02、 及び N2は、 それぞれ 3 2 0〜 3 8 0 s c c m、 5 0〜 2 5 0 s c c m、 1 0 0〜 3 0 0 s c c mの流量で内部チャンバ 4 0内に供給される。 また、 H20は、 濃度が 約 2 0 0 0 p p m以下 ( O p p mを含む。 ) になるよ うに内部チャンバ 4 0内に供給される。 ノズル 2 5 0から供給された H h f a c含有ェッ チングガスは、 ウェハ Wの表面に沿って層流で流れる。 そして、 H h f a c含有ェツチングガスが H f O 2膜 5に接触すると、 H h ί a c と H f O 2膜 5 とが反応し、 S i O2膜 7をマスク と して H f O2膜 5がエツ チングされる。 反応機構は次の通りである。 Hh f a cは互変異性を備 えている。 そのため、 図 7 Aに示されるように H h f a cは構造 I と構 造 I I との 2つの構造をとり得る。 構造 I Iでは、 C =〇結合と C— C 結合との間にわたって共有電子が非局在化するので 0_H結合が切れ易 い。 そして、 この O— H結合が切れると、 Hh f a cがH f 02膜 5の H f に配位して、 図 7 Bに示されるよ うな H f 錯体が形成される。 生成 された H f 錯体は、 気化し、 H f O 2膜 5の表面から離間する。 このよ うな反応機構で H h f a cにより H f 02膜 5がエッチングされる。 な お、 H f O2膜 5の表面から離間した H ί錯体は、 排気により排気配管 6 0を介して外部チャンバ 3 0の外部に排出される。 After the wafer W is heated and the temperature of the wafer W is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or higher, the on-off valves 280, 340, 370, 400 are opened. When opened, the Hhfac-containing etching gas is supplied from the nozzle 250 into the internal chamber 40 as shown in FIG. 5 (step 6A). The H hfac-containing etching gas is mainly composed of H hfac, O 2 , H 20 , and N 2 . Hh fac, O 2 , and N 2 are supplied into the internal chamber 40 at flow rates of 320-380 sccm, 50-250 sccm, 100-300 sccm, respectively. Moreover, H 2 0 is fed to a concentration of about 2 0 0 0 ppm or less (including O ppm.) Becomes by Uni interior chamber 4 within 0. The Hhfac-containing etching gas supplied from the nozzle 250 flows in a laminar flow along the surface of the wafer W. When the H hfac containing Etsuchingugasu contacts the H f O 2 film 5, H h ί ac and H f O 2 film 5 and reacts, S i O 2 film 7 as a mask H f O 2 film 5 Is Etsu Be chilled. The reaction mechanism is as follows. Hh fac has tautomerism. Therefore, H hfac can have two structures, Structure I and Structure II, as shown in FIG. 7A. In structure II, the 0_H bond is easily broken because the shared electron is delocalized between the C = 〇 bond and the C—C bond. When the O—H bond is broken, Hh fac coordinates with H f of the H f O 2 film 5 to form an H f complex as shown in FIG. 7B. The generated H f complex is vaporized and separated from the surface of the H f O 2 film 5. H f 0 2 film 5 is etched by H hfac In this Yo I Do reaction mechanism. The Hί complex separated from the surface of the HfO 2 film 5 is exhausted to the outside of the external chamber 30 via the exhaust pipe 60 by exhaust.
H f 02膜 5のエッチングが進み、 図 8 Aに示されるように S i ON 膜 4の表面が露出した後、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0、 3 7 0が閉じら れて、 H h f a c含有エッチングガスの供給が停止される。 また、 加熱 ランプ 2 3 0の点灯が停止されて、サセプタ 1 2 0の加熱が停止される。 これによ り、 H f O 2膜 5のエッチングが終了される。 なお、 開閉バル ブ 4 0 0は開かれているので、 N 2だけは継続して内部チャンバ 4 0内 に供給される。 これにより、 ウェハ Wが冷却される (ステップ 7 A) 。 なお、 本実施の形態ではウェハ Wを N 2で冷却しているが、 N2に限らず, その他の不活性ガスを使用してもよい。 また、 サセプタ 1 2 0にベルチ ェ素子及び水冷ジャケッ トのような冷却機構を備え付けてウェハ Wを冷 却してもよレ、。 Advances etching of H f 0 2 film 5, after the exposed surface of the S i ON film 4 as shown in FIG. 8 A, the opening and closing valve 2 8 0, 3 4 0, 3 7 0 closes et al is in, The supply of the etching gas containing H hfac is stopped. Further, the lighting of the heating lamp 230 is stopped, and the heating of the susceptor 120 is stopped. Thus, the etching of the HfO 2 film 5 is completed. Since the opening and closing valves 4 0 0 is open, only N 2 is supplied into the interior chamber 4 0 continue. Thus, the wafer W is cooled (Step 7A). In the present exemplary embodiment to cool the wafer W with N 2, is not limited to N 2, it may be used other inert gas. Also, the susceptor 120 may be provided with a cooling mechanism such as a Veltier element and a water-cooled jacket to cool the wafer W.
ウェハ Wが冷却され、 ウェハ Wの温度が約 1 0 0 °C以下、 好ましくは 1 0〜 5 0 °Cに維持された後、 開閉バルブ 3 1 0、 3 7 0が開かれて、 図 6に示されるようにノズル 2 5 0から内部チャンバ 40内に H F含有 エッチングガスが供給される (ステップ 8 A) 。 HF含有エッチングガ スは、 主に、 HF、 H20、 及ぴ^[ 2から構成されている。 ノズル 2 5 0 から供給された H F含有エッチングガスは、 ゥヱハ Wの表面に沿つて層 流で流れる。 そして、 H F含有エッチングガスが S i ON膜 4に接触す ると、 HFと S i ON膜 4とが反応し、 S i 〇 2膜 7をマスクと して S i O N膜 4がエッチングされる。 After the wafer W is cooled and the temperature of the wafer W is maintained at about 100 ° C. or less, preferably 10 to 50 ° C., the opening / closing valves 310, 370 are opened, and FIG. As shown in the figure, an etching gas containing HF is supplied from the nozzle 250 into the internal chamber 40 (step 8A). HF-containing etching gas is mainly, HF, H 2 0, and a及Pi ^ [2. Nozzle 2 5 0 The HF-containing etching gas supplied from flows laminarly along the surface of W. When the HF-containing etching gas comes into contact with the SiO 2 film 4, the HF reacts with the SiO 2 film 4, and the SiO 2 film 4 is etched using the SiO 2 film 7 as a mask. .
S i ON膜 4のエッチングが進み、 図 8 Bに示されるように P型 S i 基板 1及び S i O2膜 3の表面が露出した後、 開閉バルブ 3 1 0、 3 7 0、 4 0 0が閉じられて、 H F含有エッチングガスの供給が停止される (ステップ 9 A) 。 これにより、 S i ON膜 4のエッチングが終了され る。 HF含有エッチングガスの供給が停止された後、 エアシリ ンダ 1 4 0の駆動によりサセプタ 1 2 0が下降して、 内部チャンバ 4 0からゥェ ハ Wが搬出される (ステップ 1 0 A) 。 After the etching of the SiO ON film 4 progresses and the surfaces of the P-type Si substrate 1 and SiO 2 film 3 are exposed as shown in FIG. 8B, the opening / closing valves 3 1 0, 3 7 0, 4 0 0 is closed, and the supply of the HF-containing etching gas is stopped (Step 9A). Thus, the etching of the SiON film 4 is completed. After the supply of the HF-containing etching gas is stopped, the susceptor 120 is lowered by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40 (Step 10A).
その後、 エアシリ ンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が上 昇して、 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0から離れる (ステップ 1 1 A) 。 さ らに、 ゲートバルブ 5 0が開かれ、 図示しない搬送アームが伸長して、 搬送アームにウェハ Wが保持される。 最後に、 搬送アームが縮退して、 ウェハ Wが外部チャンバ 3 0から搬出される (ステップ 1 2 A) 。  Thereafter, the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 11A). Further, the gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) extends, and the transfer arm holds the wafer W. Finally, the transfer arm is retracted, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30 (Step 12A).
本実施の形態では、 H h f a c含有ェツチングガスで S i O N膜 4上 に形成された H ί 02膜 5 をエッチングしているので、 S i 02膜 3の損 傷を低減させることができる。 即ち、 H F溶液でフィールド酸化膜が損 傷する原因は、 エッチングされ易い部分とエッチングされ難い部分との エッチングの差が大きいためであると考えられる。 本実施の形態では、 S i ON膜 4上に形成された H ί O 2膜 5のエッチングにおいて選択比 が大きい H h f a cを使用することにより、 S i ON膜 4の表面でエツ チングを停止させることができる。 これにより、 その後、 HF含有エツ チングガスで S i ON膜 4をエッチングした場合であっても、 エツチン グされ易い部分とエッチングされ難い部分とでのエッチングの差が低減 される。 それ故、 S i 02膜 3の損傷を低減させることができる。 In the present embodiment, since the H 2 O 2 film 5 formed on the SiO 2 film 4 is etched by the H hfac-containing etching gas, damage to the SiO 2 film 3 can be reduced. That is, it is considered that the reason that the field oxide film is damaged by the HF solution is a large difference in etching between the portion that is easily etched and the portion that is hardly etched. In the present embodiment, the etching is stopped at the surface of the SiON film 4 by using H hfac having a high selectivity in the etching of the H 2 O 2 film 5 formed on the SiON film 4. be able to. As a result, even when the SiON film 4 is subsequently etched with an HF-containing etching gas, the difference in etching between the easily etched portion and the hardly etched portion is reduced. Is done. Therefore, damage to the SiO 2 film 3 can be reduced.
本実施の形態では、 Hh f a c含有エッチングガスに〇 2、 H20を含 ませているので、 H f O 2膜 5のエッチングにおけるエッチレートを高 めることができる。 また、 エッチング装置 1 0が H h f a c供給源 2 7 0 と H F供給源 3 0 0 とを備えているので、 1台で H f 〇2膜 5 と S i ON膜 4とのエッチングを行うことができ、 スループッ トを向上させる ことができる。 In this embodiment, since the Mase contains a 〇 2, H 2 0 to Hh fac-containing etching gas, the etching rate in the etching of H f O 2 film 5 can highly Mel possible. Further, since the etching apparatus 1 0 is a H hfac source 2 7 0 and HF supply 3 0 0, be etched with H f 〇 2 film 5 and the S i ON film 4 in one And throughput can be improved.
本実施の形態では、 ウェハ Wの表面に沿って H h f a c含有エツチン グガス及び H F含有エッチングガスが流れるよ うに Hh f a c含有エツ チングガス及び H F含有エッチングガスが供給されているので、 H f O 2膜 5及び S i ON膜 4のエッチングにおけるエッチレートを高めるこ とができる。 In this embodiment, since I urchin Hh fac containing Etsu Chingugasu and HF-containing etchant gas flows H hfac containing Etsuchin Gugasu and HF-containing etching gas along the surface of the wafer W is supplied, H f O 2 film 5 In addition, the etch rate in etching the SiON film 4 can be increased.
本実施の形態では、 内部チャンバ 4 0内に H h f a c含有エッチング ガス及び H F含有ェツチングガスを供給しているので、 内部チヤンバ 4 0の腐食を低減させることができる。 即ち、 HF溶液を使用した場合に は、 チャンバ等に付着した H F溶液を取り除く ことは困難である。 これ に対し、 本実施の形態では、 Hh f a c含有エッチングガス等を使用し ているので、 排気により、 内部チヤンバ 4 0内から Hh f a c含有ェッ チングガス等を容易に取り除く ことができる。 それ故、 内部チャンバ 4 0の腐食を低減させることができる。  In this embodiment, since the Hhfac-containing etching gas and the HF-containing etching gas are supplied into the internal chamber 40, the corrosion of the internal chamber 40 can be reduced. That is, when the HF solution is used, it is difficult to remove the HF solution attached to the chamber or the like. On the other hand, in this embodiment, since the Hhfac-containing etching gas or the like is used, the Hhfac-containing etching gas or the like can be easily removed from the inside of the internal chamber 40 by exhausting. Therefore, corrosion of the internal chamber 40 can be reduced.
本実施の形態では、 内部チャンバ 4 0を石英で形成し、 かつサセプタ 1 2 0をセラミ ックスで形成しているが、 内部チヤンバ 4 0を S i Cで 形成し、 サセプタ 1 2 0等のガスに接触する部材を石英、 P T F E (ポ リテ トラフルォロエチレン) をコーティングした金属、 ハステロイ、 或 いはチタン等で形成してもよい。 この場合には、 内部チャンバ 4 0内の 腐食をより低減させることができる。 (実施例 1 ) In the present embodiment, the internal chamber 40 is formed of quartz and the susceptor 120 is formed of ceramic. However, the internal chamber 40 is formed of SiC, and the gas of the susceptor 120 and the like is formed. The member that comes into contact with the metal may be made of quartz, metal coated with PTFE (polytetrafluoroethylene), Hastelloy, or titanium. In this case, corrosion in the internal chamber 40 can be further reduced. (Example 1)
以下、 実施例 1について説明する。 本実施例では、 H f 02膜及び A 1 2O 3膜をそれぞれエッチングしたときの H f 02膜及び A 1 203膜 の状態、 並びに H f O2膜及び A 1 203膜の下に形成された S i ON膜 の状態を観察した。 Hereinafter, Example 1 will be described. In this embodiment, H f 0 2 film and A 1 2 O 3 H f 0 2 film when film was etched, respectively, and A 1 2 0 3 film condition, and H f O 2 film and A 1 2 0 3 The state of the SiON film formed under the film was observed.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜及び A 1 2O3 膜をエッチングした。 H f 02膜及び A 1 203膜としては、 ウェハを約 3 0 0°Cに加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、 H h ί a c、 O 2から構成されたものを使用した。 H h f a c、 O 2の流 量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 l O O s c c mであった。 なお、 ェッ チングガス中の H20の濃度は 0 p p mであった。 また、 内部チャンバ 内の圧力は、 約 1. 1 3 X 1 04 P aであった。 このような状態を維持 しながら H f 02膜及び A 1 203膜をエッチングした。 なお、 本実施例 と比較するために、 比較例として HF溶液によりエッチングした場合に ついても H f O 2膜及び A 1 203膜の状態、 並びに S i ON膜の状態を 観察した。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, the H f 0 2 film and A 1 2 O 3 film formed on the wafer was etched. The H f 0 2 film and A 1 2 0 3 film was used which was formed by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, a gas composed of H hίac and O 2 was used. The flow rates of Hhfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively. The concentration of H 2 0 in E Tsu Chingugasu was 0 ppm. The pressure in the inner chamber was about 1. 1 3 X 1 0 4 P a. While maintaining this state was etched H f 0 2 film and A 1 2 0 3 film. In order to compare with the present embodiment, the observation state of the H f O 2 film and A 1 2 0 3 film is also attached to the case of etching, as well as the state of S i ON film by HF solution as a comparative example.
測定結果について説明する。 本実施例及び比較例の H f 02膜及び A 1 203はともにエッチングされ、 S i ON膜上から取り除かれた。 一方. 比較例の S i ON膜はエッチングされたのに対し、 本実施例の S i ON 膜はほぼェツチングされなかった。 The measurement result will be described. H f 0 2 film and A 1 2 0 3 of the Examples and Comparative Examples are both etched and removed from the S i ON film. On the other hand, while the SiON film of the comparative example was etched, the SiON film of the present example was hardly etched.
上記結果から、 本実施例のエッチングガスを使用した場合には、 H f O 2膜及び A 1 203をエッチングすることができるとともに S i ON膜 の表面でェツチングを停止させることができるということが確認された t (実施例 2) From the above results, that when using the etching gas of this embodiment can stop the Etsuchingu at the surface of S i ON film it is possible to etch the H f O 2 film and A 1 2 0 3 T (Example 2)
以下、 実施例 2について説明する。 本実施例では、 H f O2膜をエツ チングするときのウェハの最適温度について調べた。 Hereinafter, a second embodiment will be described. In this embodiment, Etsu a H f O 2 film The optimum temperature of the wafer at the time of chucking was examined.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜をエッチング した。 H f 02膜としては、 ウェハを約 3 0 0°Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 H h f a c、 02から構成さ れたものを使用した。 H h f a c、 O 2の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 1 0 0 s c c mであった。 なお、 エッチングガス中の H20の濃 度は O p p mであった。 また、 内部チャンバ内の圧力は、 約 1. 1 3 X 1 04 P aであった。 このよ うな状態を維持しながらウェハの温度を変 えて H f O 2膜をエッチングした。 なお、 参考例として、 1 5 0°Cで成 膜した H f O 2膜についても、 ウェハの温度を変えて H f 02膜をエッチ ングした。 ここで、 3 0 0°Cで成膜した H f O 2膜は、 1 5 0°Cで成膜 した H ί O 2膜よりも緻密なものとなっている。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, etching the H f 0 2 film formed on the wafer. The H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, it was used those composed of H hfac, 0 2. The flow rates of H hfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively. The concentration of H 20 in the etching gas was O ppm. The pressure in the internal chamber was about 1.13 × 10 4 Pa. The varying Ete H f O 2 film the temperature of the wafer while maintaining the good UNA state was etched. As a reference example, for the 1 5 0 ° C in film was H f O 2 film was etched ring the H f 0 2 film by changing the temperature of the wafer. Here, the H f O 2 film formed at 300 ° C. is denser than the H 2 O 2 film formed at 150 ° C.
測定結果について説明する。 図 9は、 本実施例及び参考例に係るゥェ ハの温度と H f 02膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 図 9のグラフから分かるように、 本実施例の H f O 2膜のエッチングに おいては、 ウェハの温度が 4 0 0°C以上の場合に高いエッチレートが得 られた。 一方、 参考例の H f O 2膜のエッチングにおいては、 ウェハの 温度が 3 5 0°C以上の場合に高いエッチレートが得られた。 The measurement result will be described. Figure 9 is a graph showing the relationship between the etching rate of the temperature and H f 0 2 film © E c according to the Examples and Reference Examples. As can be seen from the graph of FIG. 9, in the etching of the HfO 2 film of the present example, a high etch rate was obtained when the temperature of the wafer was 400 ° C. or higher. On the other hand, in the etching of the HfO 2 film of the reference example, a high etch rate was obtained when the wafer temperature was 350 ° C. or higher.
上記結果から、 本実施例の H f O 2膜をエッチングする場合において は、 ウェハの温度を 4 0 0 °C以上に維持することが好ましいと考えられ る。 なお、 参考例の H f O 2膜のエッチングする場合においては、 ゥェ ハの温度を 3 5 0°C以上に維持することが好ましいと考えられる。 From the above results, it is considered that it is preferable to maintain the temperature of the wafer at 400 ° C. or higher when etching the HfO 2 film of this example. Note that in the case of etching of H f O 2 film of Reference Example, it is considered preferable to maintain the temperature of © E c to 3 5 0 ° or more C.
(実施例 3 )  (Example 3)
以下、 実施例 3について説明する。 本実施例では、 A 1 203膜をエツ チングするときのウェハの最適温度について調べた。 測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された A 1 203膜をエッチング した。 A 1 2 O 3膜としては、 ウェハを約 3 0 0 °Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 H h f a c、 02から構成さ れたものを使用した。 Hh f a c、 02の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 1 0 0 s c c mであった。 なお、 エッチングガス中の H2Oの濃 度は 0 p p mであった。 また、— 内部チヤンバ内の圧力は、 約 1. 1 3 X 1 04 P aであった。 このような状態を維特しながらウェハの温度を変 えて H f O 2膜をエッチングした。 なお、 参考例として、 1 5 0°Cで成 膜した A 1 2 O 3膜についても、 ウェハの温度を変えて A 1 203膜をェ ツチングした。 Hereinafter, a third embodiment will be described. In this embodiment, it was examined for the optimum temperature of the wafer at the time of Etsu quenching the A 1 2 0 3 film. The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, to etch the A 1 2 0 3 film formed on the wafer. The A 1 2 O 3 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, it was used those composed of H hfac, 0 2. Hh fac, 0 2 flow rate were respectively 3 7 5 sccm, 1 0 0 sccm. The concentration of H 2 O in the etching gas was 0 ppm. Further, - the pressure in the internal Chiyanba was about 1. 1 3 X 1 0 4 P a. The varying Ete H f O 2 film the temperature of the wafer while維特such conditions was etched. As a reference example, for the 1 5 0 ° C in film was A 1 2 O 3 film was market shares Tsuchingu the A 1 2 0 3 film by changing the temperature of the wafer.
測定結果について説明する。 図 1 0は、 本実施例及び参考例に係るゥ ェハの温度と A 1 203膜のエッチレートとの関係を示したグラフであ る。 図 1 0のグラフから分かるように、 本実施例の A 1 2 O 3膜のエッチ ングにおいては、 ウェハの温度が 4 0 0°C以上の場合に高いエッチレー トが得られた。 一方、 参考例の A 1 2 O 3膜のエッチングにおいては、 ゥ ェハの温度が 3 5 0°C以上の場合に高いェツチレートが得られた。 The measurement result will be described. Figure 1 0, Ru graph der showing the relationship between the etching rate of this example and the temperature and A 1 2 0 3 film © E c according to a reference example. As can be seen from the graph of FIG. 1 0, in the etching ring of A 1 2 O 3 film of this example, high Etchire bets if the temperature of the wafer 4 0 0 ° C or higher was obtained. On the other hand, in the etching of the A 1 2 O 3 film of Reference Example, the temperature of © E c is 3 5 0 ° higher in the case of more than C Etsuchireto was obtained.
上記結果から、本実施例の A 1 203膜をェツチングする場合において は、 ウェハの温度を 4 0 0 °C以上に維持することが好ましいと考えられ る。 なお、 参考例の A 1 2 O 3膜のエッチングする場合においては、 ゥェ ハの温度を 3 5 0 °C以上に維持することが好ましいと考えられる。 From the above results, in the case of Etsuchingu the A 1 2 0 3 film of this example, it is thought that it is preferable to maintain the temperature of the wafer 4 0 0 ° or more C. In the case of etching of the A 1 2 O 3 film of Reference Example, it is considered preferable to maintain the temperature of © E c to 3 5 0 ° or more C.
(実施例 4)  (Example 4)
以下、 実施例 4について説明する。 本実施例では、 内部チャンバ内の 最適圧力について調べた。  Hereinafter, a fourth embodiment will be described. In this example, the optimum pressure in the internal chamber was examined.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜をエッチング した。 H f 02膜と しては、 ウェハを約 3 0 0°Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 H h ί a c、 O2から構成さ れたものを使用した。 H h f a c、 O 2の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 1 0 0 s c c mであった。 なお、 エッチングガス中の H20の濃 度は O p p mであった。 また、 ウェハの温度は、 4 5 0°Cであった。 こ のような状態を維持しながら内部チャンバ内の圧力を変えて H f 02膜 のエッチングを行った。 なお、 参考例と して、 1 5 0°Cで成膜した H f 02膜についても、内部チャンバ内の圧力を変えて H f 02膜をエツチン グした。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, etched using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, the H f 0 2 film formed on the wafer did. Is a H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. An etching gas composed of Hhίac and O 2 was used. The flow rates of H hfac and O 2 were 375 sccm and 100 sccm, respectively. The concentration of H 20 in the etching gas was O ppm. The temperature of the wafer was 450 ° C. While maintaining such a state, the HfO 2 film was etched by changing the pressure in the internal chamber. Incidentally, as a reference example, for the 1 5 0 ° was formed with C H f 0 2 film was Etsuchin grayed the H f 0 2 film by changing the pressure in the internal chamber.
測定結果について説明する。 図 1 1は、 本実施例及び参考例に係る内 部チャンバ内の圧力と H f O 2膜のエッチレートとの関係を示したグラ フである。 図 1 1のグラフから分かるように、 本実施例の H f O 2膜の エッチングにおいては、 内部チャンバ内の圧力が 1. 0 6 Χ 1 04〜 1 · 2 0 X 1 04 P aの場合に高いエッチレートが得られた。 一方、 参考例 の H f O 2膜のエッチングにおいては、 内部チャンバ內の圧力が 0. 9The measurement result will be described. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the pressure in the internal chamber and the etch rate of the HfO 2 film according to the present embodiment and the reference example. As can be seen from the graph of FIG. 1 1, in the etching of H f O 2 film of this example, the pressure in the internal chamber of 1. 0 6 Χ 1 0 4 ~ 1 · 2 0 X 1 0 4 P a High etch rates were obtained in some cases. On the other hand, in the etching of H f O 2 film of Reference Example, the pressure inside the chamber內is 0.9
5 X 1 04〜: L . 2 0 X 1 04 P aの場合に高いエッチレートが得られた, 上記結果から、 本実施例の H f 02膜をエッチングする場合において は、 内部チャンバ内の圧力を 1. 0 6 X 1 04〜: 1. 2 0 X 1 04 P aに 維持することが好ましいと考えられる。 なお、 参考例の H f 〇2膜のェ ツチングする場合においては、 内部チャンバ内の圧力を 0. 9 5 X 1 0 4〜 1. 2 0 X 1 04 P aに維持することが好ましいと考えられる。 5 X 10 4 : High etch rate was obtained in the case of L 2 0 X 10 4 Pa. From the above results, when etching the H f 0 2 film of this embodiment, the internal chamber It is considered preferable to maintain the internal pressure at 1.06 × 10 4 to: 1.2 × 10 4 Pa. In the case of E Tsuchingu of H f 〇 2 film of Reference Example, and it is preferable to maintain the pressure within the internal chamber 0. 9 5 X 1 0 4 ~ 1. to 2 0 X 1 0 4 P a Conceivable.
(実施例 5 )  (Example 5)
以下、 実施例 5について説明する。 本実施例では、 H h i a cの最適 流量について調べた。  Hereinafter, a fifth embodiment will be described. In this example, the optimum flow rate of H hi ac was examined.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜をエッチング した。 エツチングガスとしては、 H h f a c、 02、 N2、 及び H20か ら構成されたものを使用した。
Figure imgf000024_0001
は、それぞれ 1 5 : 2 : 8になるように供給され、 エッチングガス中の H 2 Oの濃度は 1 0 O O p p mであった。 また、 内部チャンバ内の圧力は約 6. 6 5 X 1 0 3 P aであり、 ウェハの温度は約 4 0 0 °Cであった。 このような状態を 維持しながら H h f a cの流量を変えて H f 02膜をエッチングした。 測定結果について説明する。 図 1 2は、 本実施例に係る Hh ί a cと エッチレートとの関係を示したグラフである。 図 1 2のグラフから分か るように、 Hh f a cの流量が 3 2 0〜 3 8 0 s c c mの場合に高いェ ツチレートが得られた。
The measurement conditions will be described. In this embodiment, etched using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, the H f 0 2 film formed on the wafer did. The Etsuchingugasu, were used as H hfac, 0 2, N 2 , and is configured H 2 0 or al.
Figure imgf000024_0001
Were supplied at a ratio of 15: 2: 8, respectively, and the concentration of H 2 O in the etching gas was 100 ppm. The pressure in the inner chamber was about 6.65 × 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 400 ° C. Etching the H f 0 2 film by changing the flow rate of H hfac while maintaining this state. The measurement result will be described. FIG. 12 is a graph showing the relationship between Hh ί ac and the etch rate according to the present embodiment. As can be seen from the graph of FIG. 12, when the flow rate of Hh fac was in the range of 320 to 380 sccm, a high etchate was obtained.
上記結果から、 本実施例のエッチングガスを使用して H f 02膜をェ ツチングする場合においては、 H h f a cを 3 2 0〜 3 8 0 s c c mの 流量で流すことが好ましいと考えられる。 From the above results, in the case where the H f 0 2 film E Tsuchingu using an etching gas of this embodiment, it is considered preferable to flow the H hfac at a flow rate of 3 2 0~ 3 8 0 sccm.
(実施例 6)  (Example 6)
以下、 実施例 6について説明する。 本実施例では、 H f 〇2膜をエツ チングするときの O 2の最適濃度について調べた。 Hereinafter, a sixth embodiment will be described. In this embodiment, it was examined for the optimal concentration of O 2 at the time of Etsu quenching the H f 〇 2 film.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f O 2膜をエッチング した。 H f 02膜としては、 ウェハを約 3 0 0 °Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 Hh f a c、 02、 及び H20 から構成されたものを使用した。 H h ί a cの流量は 3 7 5 s c c mで あり、 H 2 Oの濃度は 7 0 0 p p mであった。 また、 內部チャンバ内の 圧力は約 9. 3 1 X 1 03 P aであり、 ウェハの温度は約 4 5 0 °Cであ つた。 このような状態を維持しながら 02の流量を変えて H f 02膜をェ ツチングした。 なお、 参考例と して、 1 5 0 °Cで成膜した H f O 2膜に ついても、 02の流量を変えて H f 02膜をエッチングした。 測定結果について説明する。 図 1 3は、 本実施例及ぴ参考例に係る O 2の流量と H f 02膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 図 1 3のグラフから分かるように、 本実施例の H f O 2膜のエッチングに おいては、 02の流量が 5 0〜 2 5 0 s c c mの場合に高いエッチレー トが得られた。 一方、 参考例の H f O 2膜のエッチングにおいても、 02 の流量が 5 0〜 2 5 0 s c c mの場合に高いェツチレー トが得られた。 上記結果から、 本実施例及び参考例の H f 02膜をエッチングする場 合においては、 O 2の流量を 5 0〜 2 5 0 s c c mに維持することが好 ましいと考えられる。 The measurement conditions will be described. In this example, the HfO 2 film formed on the wafer was etched using the etching apparatus of the first embodiment. The H f 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, a gas composed of Hh fac, O 2 , and H 20 was used. The flow rate of H h ί ac was 375 sccm, and the concentration of H 2 O was 700 ppm. The pressure內部chamber is about 9. 3 1 X 1 0 3 P a, the temperature of the wafer is approximately 4 5 0 ° C Der ivy. The H f 0 2 film market shares Tsuchingu by changing the 0 2 flow rate while maintaining this state. Incidentally, as a reference example, even with the H f O 2 film formed in 1 5 0 ° C, it was etched H f 0 2 film by changing the 0 2 flow. The measurement result will be described. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the flow rate of O 2 and the etch rate of the HfO 2 film according to the present example and the reference example. As can be seen from the graph of FIG. 1 3, Oite the etching of H f O 2 film of this example, 0 second flow has a higher Etchire bets in the case of 5 0 to 2 5 0 sccm obtained. On the other hand, in the etching of H f O 2 film of Reference Example, 0 second flow has a higher Etsuchire bets in the case of 5 0 to 2 5 0 sccm obtained. From the above results, it is considered that it is preferable to maintain the flow rate of O 2 at 50 to 250 sccm when etching the HfO 2 film of the present example and the reference example.
(実施例 7)  (Example 7)
以下、 実施例 7について説明する。 本実施例では、 A 1 203膜をエツ チングするときの O 2の最適濃度について調べた。 Hereinafter, a seventh embodiment will be described. In this embodiment, it was examined for the optimal concentration of O 2 at the time of Etsu quenching the A 1 2 0 3 film.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された A 1 23膜をエッチング した。 A 1 23膜としては、 ウェハを約 3 0 0 °Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 H h f a c、 02、 及び H20 から構成されたものを使用した。 H h f a cの流量は 3 7 5 s c c mで あり、 H20の濃度は 7 0 0 p p mであった。 また、 内部チャンバ内の 圧力は約 9. 3 1 X 1 03 P aであり、 ウェハの温度は約 4 5 0 °Cであ つた。 このような状態を維持しながら O 2の流量を変えて A 1 203膜を エッチングした。 なお、 参考例として、 1 5 0°Cで成膜した A 1 203膜 についても、 02の流量を変えて A l 203膜をエッチングした。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, to etch the A 1 23 film formed on the wafer. The A 1 23 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, a gas composed of H hfac, O 2 , and H 20 was used. The flow rate of H hfac was 375 sccm and the concentration of H 20 was 700 ppm. The pressure within the internal chamber is about 9. 3 1 X 1 0 3 P a, the temperature of the wafer is approximately 4 5 0 ° C Der ivy. It was etched A 1 2 0 3 film by changing the flow rate of O 2 while maintaining such a state. As a reference example, for the 1 5 0 ° A 1 2 0 3 film formed in C, and was etched A l 2 0 3 film by changing the 0 2 flow.
測定結果について説明する。 図 1 4は、 本実施例及び参考例に係る O 2の流量と A 1 203膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 図 1 4のグラフから分かるように、本実施例の A 1 2 O 3膜のエッチング においては、 O 2の流量が 5 0〜 2 5 0 s c c mの場合に高いェッチレ 一トが得られた。 一方、 参考例の A 1 203膜のエッチングにおいても、 〇2の流量が 5 0〜2 5 0 s c c mの場合に高いエッチレートが得られ た。 The measurement result will be described. Figure 1 4 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the O 2 according to the reference example flow rate and A 1 2 0 3 film. As can be seen from the graph of FIG. 1 4, in the etching of the A 1 2 O 3 film of this example, the flow rate of O 2 is higher in the case of 5 0~ 2 5 0 sccm Etchire I got one. On the other hand, in the etching of the A 1 2 0 3 film of Reference Example, the flow rate of 〇 2 is higher etch rate in the case of 5 0 to 2 5 0 sccm obtained.
上記結果から、本実施例及び参考例の A 1 23膜をエッチングする場 合においては、 O 2の流量を 5 0〜 2 5 0 s c c mに維持することが好 ましいと考えられる。 From the above results, in the case of etching the A 1 23 film of this example and Reference Examples, it is believed that good preferable to maintain the flow rate of O 2 to 5 0~ 2 5 0 sccm.
(実施例 8 )  (Example 8)
以下、 実施例 8について説明する。 本実施例では、 H f 02膜をエツ チングするときの H20の最適濃度について調べた。 Hereinafter, Example 8 will be described. In this embodiment, it was examined for the optimal concentration of H 2 0 at the time of Etsu quenching the H f 0 2 film.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜をエッチング した。 Η ί 02膜としては、 ウェハを約 3 0 0°Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスと しては、 H h f a c、 O 2、 及び H20 から構成されたものを使用した。 Hh f a c、 02の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 5 0 s c c mであった。 また、 内部チャンバ内の圧力 は約 9. 3 1 X 1 03 P aであり、 ウェハの温度は約 4 5 0 °Cであった。 このような状態を維持しながら H2 Oの濃度を変えて H f 02膜をエツ チングした。 なお、 参考例と して、 1 5 0 °Cで成膜した H f O 2膜につ いても、 H2 Oの濃度を変えて H f O 2膜をエッチングした。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, etching the H f 0 2 film formed on the wafer. Η The ί 0 2 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As an etching gas, a gas composed of Hhfac, O 2 , and H 20 was used. The flow rates of Hh fac and O 2 were 375 sccm and 50 sccm, respectively. The pressure in the internal chamber was about 9.31 × 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 450 ° C. Was Etsu quenching the H f 0 2 film by changing the concentration of H 2 O while maintaining this state. Incidentally, as a reference example, even have One in H f O 2 film formed in 1 5 0 ° C, was etched H f O 2 film by changing the concentration of H 2 O.
測定結果について説明する。 図 1 5は、 本実施例及び参考例に係る H 20の濃度と H f 02膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 図 1 5のグラフから分かるように、 本実施例の H f 02膜のエッチング においては、 H20の濃度が 1 0 0 0 p p m以下の場合に高いエツチレ ートが得られた。 一方、 参考例の H f 02膜のエッチングにおいても、 H20の濃度が 1 0 0 0 p p m以下の場合に高いエッチレートが得られ た。 なお、 本実施例及び参考例の両方の場合において、 H20の濃度が 0 p p mであっても、 高いエッチレートが得られた。 The measurement result will be described. Figure 1 5 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the concentration of H 2 0 according to the reference example and H f 0 2 film. As can be seen from the graph of FIG. 1 5, in the etching of H f 0 2 film of this example, the concentration of H 2 0 was obtained a high Etsuchire over preparative if: 1 0 0 0 ppm. On the other hand, in the etching of H f 0 2 film of Reference Example, high etch rate when the concentration of H 2 0 is less than 1 0 0 0 ppm was obtained. In both cases of this example and the reference example, the concentration of H 20 was Even at 0 ppm, high etch rates were obtained.
上記結果から、 本実施例及び参考例の H f 02膜をエッチングする場 合においては、 H20の濃度を l O O O p pm以下 (O p p mを含む。 ) に維持することが好ましいと考えられる。 From the above results, in the case of etching the H f 0 2 film in this Example and Reference Examples, it may be preferable to maintain the concentration of H 2 0 (including. A O ppm) l OOO p pm or less Can be
(実施例 9 )  (Example 9)
以下、 実施例 9について説明する。 本実施例では、 A 1 203膜をェッ チングするときの H 2 Oの最適濃度について調べた。 Hereinafter, a ninth embodiment will be described. In this embodiment, it was examined for the optimum concentration of of H 2 O when E Tsu quenching the A 1 2 0 3 film.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された A 1 203膜をエッチング した。 Α 1 2 Ο3膜としては、 ウェハを約 3 0 0°Cに加熱して成膜したも のを使用した。 エッチングガスとしては、 H h f a c、 O 2、 及び H20 から構成されたものを使用した。 Hh f a c、 02の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 5 0 s c c mであった。 また、 内部チャンバ内の圧力 は約 9. 3 1 X 1 03 P aであり、 ウェハの温度は約 4 5 0 °Cであった。 このような状態を維持しながら H20の濃度を変えて A 1 203膜をエツ チングした。 なお、 参考例と して、 1 5 0°Cで成膜した A 1 203膜につ いても、 H20の濃度を変えて A 1 203膜をエッチングした。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, to etch the A 1 2 0 3 film formed on the wafer. The Alpha 1 2 Omicron 3 film was used for was also deposited by heating the wafer to about 3 0 0 ° C. As the etching gas, a gas composed of H hfac, O 2 , and H 20 was used. The flow rates of Hh fac and O 2 were 375 sccm and 50 sccm, respectively. The pressure in the internal chamber was about 9.31 × 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 450 ° C. Was Etsu quenching the A 1 2 0 3 film by changing the concentration of H 2 0 while keeping such a state. Incidentally, as a reference example, even have One to A 1 2 0 3 film formed in 1 5 0 ° C, was etched A 1 2 0 3 film by changing the concentration of H 2 0.
測定結果について説明する。 図 1 6は、 本実施例及び参考例に係る H 20の濃度と A 1 203膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。 図 1 6のグラフから分かるように、本実施例の A 1 203膜のエッチング においては、 H2Oの濃度が 1 0 0 0 p p m以下の場合に高いエツチレ ートが得られた。 一方、 参考例の A 1 203膜のエッチングにおいても、 H20の濃度が 1 0 0 0 p p m以下の場合に高いエッチレートが得られ た。 なお、 本実施例及び参考例の両方の場合において、 H2Oの濃度が O p p mであっても、 高いエッチレートが得られた。 The measurement result will be described. Figure 1 6 is a graph showing the relationship between the etching rate of this example and the concentration of H 2 0 according to the reference example and A 1 2 0 3 film. As can be seen from the graph of FIG. 1 6, in the etching of the A 1 2 0 3 film of this example, the concentration of H 2 O were obtained high Etsuchire over preparative if: 1 0 0 0 ppm. On the other hand, in the etching of the A 1 2 0 3 film of Reference Example, high etch rate when the concentration of H 2 0 is less than 1 0 0 0 ppm was obtained. In both cases of this example and the reference example, a high etch rate was obtained even when the concentration of H 2 O was O ppm.
上記結果から、本実施例及び参考例の A 1 203膜をエッチングする場 合においては、 H20の濃度を 1 0 0 0 p p m以下 (O p p m以下を含 む。 ) に維持することが好ましいと考えられる。 From the above results, the field of etching the A 1 2 0 3 film in this Example and Reference Examples In such a case, it is preferable to maintain the concentration of H 20 at 100 ppm or less (including O ppm or less).
(実施例 1 0)  (Example 10)
以下、 実施例 1 0について説明する。 本実施例では、 C 2H5OHの最 適濃度について調べた。 Hereinafter, Example 10 will be described. In this example, the optimum concentration of C 2 H 5 OH was examined.
測定条件について説明する。 本実施例では、 第 1の実施の形態のエツ チング装置を使用して、 ウェハ上に形成された H f 02膜をエッチング した。 エッチングガスとしては、 H h f a c、 〇2、 N2、 及び C 2H5 OHから構成されたものを使用した。 H h f a c、 02、 N2の流量は、 それぞれ 3 7 5 s c c m、 5 0 s c c m、 2 0 0 s c c mであった。 ま た、 内部チャンバ内の圧力は約 6. 6 5 X 1 03 P aであり、 ウェハの 温度は約 40 0°Cであった。 このような状態を維持しながら C 2H5 O H の濃度を変えて H ί O 2膜をエッチングした。 The measurement conditions will be described. In this embodiment, using Etsu quenching apparatus of the first embodiment, etching the H f 0 2 film formed on the wafer. As the etching gas, a gas composed of H hfac, 〇 2 , N 2 , and C 2 H 5 OH was used. The flow rates of H hfac, O 2 , and N 2 were 375 sccm, 50 sccm, and 200 sccm, respectively. The pressure in the internal chamber was about 6.65 × 10 3 Pa, and the temperature of the wafer was about 400 ° C. While maintaining such a state, the H 2 O 5 film was etched by changing the concentration of C 2 H 5 OH.
測定結果について説明する。 図 1 7は、 本実施例に係る C 2Η50 Ηの 濃度とエッチレー トとの関係を示したグラフである。 図 1 7のグラフか ら分かるように、 C 2H5OHの濃度が 5 0 0〜: L O O O p p mの場合に 高いエッチレートが得られた。 The measurement result will be described. Figure 1 7 is a graph showing the relationship between the concentration and Etchire DOO C 2 Η 5 0 Η according to the present embodiment. As can be seen from the graph of FIG. 17, a high etch rate was obtained when the concentration of C 2 H 5 OH was from 50,000 to: LOOO ppm.
上記結果から、 本実施例のエッチングガスを使用して H f 02膜をェ ツチングする場合においては、 C 2H 5 OHの濃度を 5 0 0〜 1 0 0 0 p p mに維持することが好ましいと考えられる。 From the above results, in the case of E Tsuchingu the H f 0 2 film using an etching gas of this embodiment, it is preferred to maintain the concentration of C 2 H 5 OH in 5 0 0~ 1 0 0 0 ppm it is conceivable that.
(第 2の実施の形態)  (Second embodiment)
以下、 本発明の第 2の実施の形態について説明する。 なお、 以下本実 施の形態以降の実施の形態のうち先行する実施の形態と重複する内容に ついては説明を省略することもある。 本実施の形態では、 Hh f a c含 有エッチングガスと H2O含有ガスとを交互に供給し、 かつ HF含有ェ ツチングガスと H20含有ガスとを交互に供給する例について説明する。 図 1 8 A及び図 1 8 Bは本実施の形態に係るエッチング装置 1 0で行わ れるエッチングの流れを示したフローチャートである。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, among the embodiments after this embodiment, the description of the same contents as those of the preceding embodiment may be omitted. In this embodiment, alternately supplying a Hh fac-containing organic etching gas and H 2 O-containing gas, and an example will be described for supplying a HF-containing E Tsuchingugasu and H 2 0 containing gas alternately. FIG. 18A and FIG. 18B are flowcharts showing the flow of etching performed by etching apparatus 10 according to the present embodiment.
まず、 減圧ポンプ 7 0が作動して、 内部チャンバ 4 0内の真空引きが 行われる。 また、 減圧ポンプ 1 0 0が作動して、 外部チャンバ 3 0 と内 部チャンバ 40 との間の空間の真空引きが行われる (ステップ 1 B) 。 その後、 加熱ランプ 2 3 0が点灯して、 サセプタ 1 2 0が加熱される (ステップ 2 B) 。 内部チャンバ 4 0内の圧力が 9. 3 1 X 1 03〜 1. 3 3 X 1 04 P aまで低下し、 かつサセプタ 1 2 0の温度が所定の温度 に上昇した後、 ゲートバルブ 5 0が開かれ、 ウェハ Wを保持した図示し ない搬送アームが伸長して、 外部チャンバ 3 0内にウェハ Wが搬入され る (ステップ 3 B ) 。 First, the decompression pump 70 operates to evacuate the internal chamber 40. Further, the decompression pump 100 is operated to evacuate the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 (step 1B). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on, and the susceptor 120 is heated (step 2B). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ~ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after the temperature of the susceptor 1 2 0 rises to a predetermined temperature, the gate valve 5 0 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W extends, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (step 3B).
その後、 搬送アームが縮退して、 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に 支持される。 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に支持された後、 エアシ リ ンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が下降して、 ウェハ W がサセプタ 1 2 0に載置される (ステップ 4 B) 。 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0に載置された後、 エアシリンダ 1 40の駆動によりサセプタ 1 2 0が上昇して、 内部チャンバ 4 0内にウェハ Wが搬入される (ステップ 5 B;) 。  Thereafter, the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160. After the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160, the wafer elevating pins 160 are lowered by the driving of the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4). B) After the wafer W is placed on the susceptor 120, the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is loaded into the internal chamber 40 (Step 5B;).
ウェハ Wが加熱された後、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0、 4 0 0が開か れて、 内部チャンバ 4 0内に H h f a c含有エッチングガスが供給され る (ステップ 6 B) 。 H h f a c含有エッチングガスは、 Hh f a c、 02、 N2から構成されている。 供給された H h f a c含有エッチングガ スが H f O 2膜 5の表面に到達すると、 H f O 2膜 5の表面に H h f a c 等が吸着される。 なお、 H f O2膜 5の表面に吸着された以外のものは、 排気により内部チャンバ 4 0内から排出される。 After the wafer W is heated, the opening / closing valves 280, 340, and 400 are opened, and the Hhfac-containing etching gas is supplied into the internal chamber 40 (step 6B). H hfac containing etching gas is composed of Hh fac, 0 2, N 2 . If the supplied H hfac containing etch gas reaches the surface of the H f O 2 film 5, H hfac like are adsorbed on the surface of the H f O 2 film 5. Those other than those adsorbed on the surface of the HfO 2 film 5 are exhausted from the internal chamber 40 by exhaust.
所定時間経過後、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0が閉じられて、 Hh f a c含有エッチングガスの供給が停止される。 なお、 開閉バルブ 4 0 0は 開かれているので、 N 2だけは継続して内部チヤンバ 4 0内に供給され る。 これにより、 内部チャンバ 4 0内が N2でパージされ、 H f 02膜 5 の表面に吸着されている H h f a c以外の余分な H h f a cが内部チヤ ンバ 4 0內から確実に排出される (ステップ 7 B) 。 After a lapse of a predetermined time, the on-off valves 280 and 340 are closed, and Hh fa The supply of the c- containing etching gas is stopped. Since the on-off valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. Thus, the internal chamber 4 within 0 is purged with N 2, extra H hfac other than H hfac adsorbed on the surface of the H f 0 2 film 5 is reliably discharged from the internal Chiya Nba 4 0內( Step 7 B).
所定時間経過後、 開閉バルブ 3 7 0が開かれて、 内部チャンバ 4 0内 に H2 O含有ガスが供給される (ステップ 8 B) 。 H20含有ガスは、 H 20、 N2から構成されている。 供給された H20含有ガスが H ί O 2膜 5の表面に到達すると、 H f 〇2膜 5の表面に吸着されている H h f a c と H f O 2膜 5との反応が促進され、 H f O 2膜 5がエッチングされる c 所定時間経過後、 開閉パルプ 3 7 0が閉じられて、 H 2 O含有ガスの 供給が停止される。 これにより、 H ί 02膜 5のエッチングが停止され る。 なお、 開閉バルブ 4 0 0は開かれているので、 N 2だけは継続して 内部チャンバ 4 0内に供給される。 これにより、 内部チャンバ 4 0内が N 2でパージされ、内部チャンバ 4 0内に残留している余分な H20が内 部チャンバ 4 0内から排出される (ステップ 9 B) 。 After a lapse of a predetermined time, the opening / closing valve 370 is opened, and the H 2 O-containing gas is supplied into the internal chamber 40 (step 8B). H 2 0 containing gas is composed of H 2 0, N 2. If the supplied H 2 0 containing gas reaches the surface of the H ί O 2 film 5, the reaction of the H hfac and H f O 2 film 5 which is adsorbed on the surface of the H f 〇 2 film 5 is promoted, after c predetermined time elapses H f O 2 film 5 is etched, closing pulp 3 7 0 is closed, the supply of H 2 O-containing gas is stopped. Thus, the etching of the H HO 2 film 5 is stopped. Since the opening / closing valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. As a result, the inside of the internal chamber 40 is purged with N 2 , and the excess H 20 remaining in the internal chamber 40 is discharged from the internal chamber 40 (step 9B).
その後、 ステップ 6 B〜ステップ 9 Bの工程を 1サイクルと して、 図 示しない中央制御器により H f O2膜 5のエッチングが所定サイクル行 われたか否かが判断される (ステップ 1 0 B) 。 H f O 2膜 5のエッチ ングが所定サイクル行われていないと判断されると、 ステップ 6 B〜ス テツプ 9 Bの工程が再び行われる。 Thereafter, assuming that the steps 6B to 9B are one cycle, the central controller (not shown) determines whether or not the etching of the HfO 2 film 5 has been performed for a predetermined cycle (step 10B). ). If it is determined that the etching of the HfO 2 film 5 has not been performed in the predetermined cycle, the processes of Step 6B to Step 9B are performed again.
H f 02膜 5のエッチングが所定サイクル行われたと判断されると、 サセプタ 1 2 0の加熱が停止される。 また、 内部チャンバ 4 0内に所定 時間 N2が供給され、 ウェハ Wが冷却される (ステップ 1 1 B) 。 なお、 H f O 2膜 5のエッチングが所定サイクル行われると、 S i ON膜 4の 表面が露出する。 ウェハ Wが冷却された後、 開閉バルブ 3 1 0が開かれて、 H F含有ェ ツチングガスが内部チャンバ 4 0内に供給される (ステップ 1 2 B) 。 HF含有エッチングガスは、 主に、 HF、 N2から構成されている。 供 給された H F含有エッチングガスが S i ON膜 4の表面に到達すると、 S i ON膜 5の表面に HFが吸着される。 なお、 S i ON膜 4の表面に 吸着されたもの以外は、排気により内部チャンバ 4 0内から排出される。 所定時間経過後、 開閉バルブ 3 1 0が閉じられて、 HF含有エツチン グガスの供給が停止される。 なお、 開閉バルブ 4 0 0は開かれているの で、 N2だけは継続して内部チャンバ 4 0内に供給される。 これにより、 内部チャンバ 4 0内が N2でパージされ、 S i ON膜 4の表面に吸着さ れている HF以外の HFが内部チャンバ 4 0内から排出される (ステツ プ 1 3 B) 。 The etching of H f 0 2 film 5 is determined to have been performed for a predetermined cycle, the heating of the susceptor 1 2 0 is stopped. Further, N 2 is supplied into the internal chamber 40 for a predetermined time, and the wafer W is cooled (Step 11B). Note that the etching of H f O 2 film 5 is performed a predetermined cycle, to expose the surface of the S i ON film 4. After the wafer W is cooled, the opening / closing valve 310 is opened, and the HF-containing etching gas is supplied into the internal chamber 40 (Step 12B). HF-containing etching gas is mainly composed HF, a N 2. When the supplied HF-containing etching gas reaches the surface of the SiON film 4, HF is adsorbed on the surface of the SiON film 5. Except for those adsorbed on the surface of the SiON film 4, they are exhausted from the internal chamber 40 by exhaust. After a lapse of a predetermined time, the on-off valve 310 is closed, and the supply of the HF-containing etching gas is stopped. Since the opening / closing valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. As a result, the inside of the internal chamber 40 is purged with N 2 , and HF other than the HF adsorbed on the surface of the SiON film 4 is discharged from the internal chamber 40 (step 13B).
所定時間経過後、 開閉バルブ 3 7 0が開かれて、 内部チャンバ 4 0内 に H20含有ガスが供給される (ステップ 1 4 B) 。 供給された H 2 O含 有ガスが S i O N膜 4の表面に到達すると、 S i ON膜 4の表面に吸着 されている HFと S i ON膜 4との反応が促進され、 S i ON膜 4がェ ツチングされる。 After a predetermined time, the switch valve 3 7 0 is opened, H 2 0 containing gas is supplied into the chamber 4 in 0 (Step 1 4 B). When the supplied H 2 O-containing gas reaches the surface of the SiON film 4, the reaction between the HF adsorbed on the surface of the SiON film 4 and the SiON film 4 is promoted, and the SiON film 4 is promoted. The membrane 4 is etched.
所定時間経過後、 開閉バルブ 3 7 0が閉じられて、 H2O含有ガスの 供給が停止される。 これにより、 S i O N膜 4のエッチングが停止され る。 なお、 開閉バルブ 4 0 0は開かれているので、 N2だけは継続して 内部チャンバ 4 0内に供給される。 これにより、 内部チャンバ 4 0内が N2でパージされ、内部チャンバ 4 0内に残留している余分な H20が內 部チャンバ 4 0内から排出される (ステップ 1 5 B) 。 After a lapse of a predetermined time, the on-off valve 370 is closed, and the supply of the H 2 O-containing gas is stopped. As a result, the etching of the SiON film 4 is stopped. Since the opening / closing valve 400 is open, only N 2 is continuously supplied into the internal chamber 40. As a result, the inside of the internal chamber 40 is purged with N 2 , and excess H 20 remaining in the internal chamber 40 is discharged from the internal chamber 40 (step 15B).
その後、ステップ 1 2 B〜ステップ 1 5 Bの工程を 1サイクルとして、 図示しない中央制御器により S i ON膜 4のエッチングが所定サイクル 行われたか否かが判断される (ステップ 1 6 B) 。 S i ON膜 4のエツ チングが所定サイクル行われていないと判断されると、 ステップ 1 2 B 〜ステップ 1 5 Bの工程が再び行われる。 Thereafter, with the process of Steps 12B to 15B as one cycle, the central controller (not shown) determines whether or not the etching of the SiON film 4 has been performed in a predetermined cycle (Step 16B). Et of S i ON film 4 If it is determined that the cycle is not performed in the predetermined cycle, the processes of Steps 12B to 15B are performed again.
S i ON膜 4のエッチングが所定サイクル行われたと判断されると、 エアシリ ンダ 1 4 0の駆動によりサセプタ 1 2 0が下降して、 内部チヤ ンバ 4 0からウェハ Wが搬出される (ステップ 1 7 B) 。 なお、 S i O N膜 4のエッチングが所定サイクル行われると、 P型 S i基板 1及び S i O2膜 3の表面が露出する。 When it is determined that the etching of the SiON film 4 has been performed for a predetermined cycle, the susceptor 120 is lowered by driving the air cylinder 140, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40 (Step 1). 7 B). When the etching of the SiO ON film 4 is performed for a predetermined cycle, the surfaces of the P-type Si substrate 1 and the SiO 2 film 3 are exposed.
その後、 エアシリ ンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が上 昇して、 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0から離れる (ステップ 1 8 B) 。 最 後に、 グー トバルブ 5 0が開かれて、 ウェハ Wが外部チャンバ 3 0から 搬出される (ステップ 1 9 B) 。  Then, the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 18B). Finally, the gate valve 50 is opened, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30 (Step 19B).
本実施の形態では、 H h f a c含有エッチングガスと H20含有ガス とを交互に供給しているので、 H f 02膜 5を正確にエッチングするこ とができる。 In this embodiment, since the supply alternating with H hfac containing etching gas and H 2 0 containing gas, H f 0 2 film 5 can exactly the child etching.
また、 HF含有エッチングガスと H20含有ガスとを交互に供給して いるので、 S i ON膜 4を正確にエッチングすることができる。 Further, since the supplied alternating with HF containing etching gas and H 2 0 containing gas, it is possible to accurately etch the S i ON film 4.
(第 3の実施の形態)  (Third embodiment)
以下、 本発明の第 3の実施の形態について説明する。 本実施の形態で は、 Fラジカルを用いて S i ON膜をエッチングする例について説明す る。 図 1 9は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図 である。  Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, an example in which a SiON film is etched using F radicals will be described. FIG. 19 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment.
図 1 9に示されるように、 ガス供給配管 2 6 0には H F供給源 3 0 0 の代わりに F 2を収容した F 2供給源 5 1 0が接続されている。 また、 外 部チャンバ 3 0にはノズル 2 5 0付近に窪みが形成されており、 この窪 みには紫外線を発生させる紫外線ランプ 5 2 0が配設されている。 紫外 線ランプ 5 2 0が点灯することにより、 紫外線ランプ 5 2 0から発生し た紫外線が内部チャンバ 4 0の底部を介して内部チャンバ 40内に供給 される。 As shown in FIG. 1 9, the gas supply pipe 2 6 0 F 2 sources 5 1 0 containing the F 2 instead of HF supply source 3 0 0 is connected. Further, a dent is formed in the outer chamber 30 near the nozzle 250, and an ultraviolet lamp 520 for generating ultraviolet light is provided in this dent. When the ultraviolet lamp 520 is turned on, it is generated from the ultraviolet lamp 520. The ultraviolet light is supplied into the internal chamber 40 through the bottom of the internal chamber 40.
以下、 ェツチング装置 1 0で行われるェツチングについて図 2 0及び 図 2 1に沿って説明する。 図 2 0は本実施の形態に係るエッチング装置 1 0で行われるエッチングの流れを示したフローチャートであり、 図 2 1は本実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。  Hereinafter, the etching performed by the etching apparatus 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a flowchart showing a flow of etching performed by the etching apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 21 is a diagram schematically showing etching according to the present embodiment.
まず、 減圧ポンプ 7 0が作動して、 内部チャンバ 4 0内の真空引きが 行われる。 また、 減圧ポンプ 1 0 0が作動して、 外部チャンバ 3 0と内 部チャンバ 4 0 との間の空間の真空引きが行われる (ステップ 1 C ) 。 その後、 加熱ランプ 2 3 0が点灯して、 サセプタ 1 2◦が加熱される (ステップ 2 C) 。 内部チャンバ 4 0内の圧力が 9. 3 1 X 1 03〜 1. 3 3 X 1 04 P aまで低下し、 かつサセプタ 1 2 0の温度が 3 0 0 °C以 上に上昇した後、 ゲートバルブ 5 0が開かれ、 ウェハ Wを保持した図示 しない搬送アームが伸長して、 外部チャンバ 3 0内にウェハ Wが搬入さ れる (ステップ 3 C) 。 First, the decompression pump 70 operates to evacuate the internal chamber 40. Further, the decompression pump 100 is operated to evacuate the space between the outer chamber 30 and the inner chamber 40 (step 1C). Thereafter, the heating lamp 230 is turned on to heat the susceptor 12 ° (step 2C). The pressure inside the chamber 4 within 0 is reduced to 9. 3 1 X 1 0 3 ~ 1. 3 3 X 1 0 4 P a, and after rising to a temperature of the susceptor 1 2 0 3 0 0 ° C or more on Then, the gate valve 50 is opened, the transfer arm (not shown) holding the wafer W is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30 (Step 3C).
その後、 搬送アームが縮退して、 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に 支持される。 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0に支持された後、 エアシ リンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が下降して、 ウェハ W がサセプタ 1 2 0に載置される (ステップ 4 C) 。 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0に載置された後、 エアシリンダ 1 4 0の駆動によりサセプタ 1 2 0が上昇して、 内部チャンバ 4 0内にウェハ Wが搬入される (ステップ 5 C ) 。  Thereafter, the transfer arm is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160. After the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160, the wafer elevating pins 160 are lowered by driving the air cylinder 180, and the wafer W is placed on the susceptor 120 (step 4C). ). After the wafer W is placed on the susceptor 120, the susceptor 120 is raised by driving the air cylinder 140, and the wafer W is loaded into the internal chamber 40 (step 5C).
ウェハ Wが加熱され、 ウェハ Wの温度が 3 0 0 °C以上、 好ましくは 4 5 0 °C以上に維持された後、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0、 3 7 0、 4 0 0が開かれて、 内部チャンバ 4 0内に H h ί a c含有エッチングガスが 供給される (ステップ 6 C) 。 これにより、 H f O 2膜 5のエッチング が開始される。 After the wafer W is heated and the temperature of the wafer W is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or higher, the opening / closing valves 280, 340, 370, and 400 are turned on. When opened, the etching gas containing Hhίac is supplied into the inner chamber 40 (Step 6C). Thereby, the etching of the HfO 2 film 5 is performed. Is started.
H f O 2膜 5のエッチングが進み、 S i ON膜 4の表面が露出した後、 開閉バルブ 4 0 0が開かれた状態で、 開閉バルブ 2 8 0、 3 4 0、 3 7 0が閉じられて、 H h f a c含有エッチングガスの供給が停止される。 また、 加熱ランプ 2 3 0の点灯が停止されてサセプタ 1 2 0の加熱が停 止される。 これにより、 H f O2膜 5のエッチングが終了される。 また、 N 2により ウェハ Wが冷却される (ステップ 7 C) 。 Advances etching of H f O 2 film 5, after the exposed surface of the S i ON film 4, in a state where the opening and closing valve 4 0 0 is opened, the opening and closing valve 2 8 0, 3 4 0, 3 7 0 closes Then, the supply of the etching gas containing H hfac is stopped. In addition, the lighting of the heating lamp 230 is stopped, and the heating of the susceptor 120 is stopped. Thus, the etching of the HfO 2 film 5 is completed. Further, the wafer W is cooled by N 2 (Step 7C).
ウェハ Wが冷却され、 ウェハ Wの温度が約 1 0 0 °C以下、 好ましく は 1 0〜 5 0 °Cに安定した後、 開閉バルブ 3 1 0、 3 7 0が開かれて、 F 2含有エッチングガスが内部チャンバ 4 0内に供給される。 また、 紫外 線ランプ 5 2 0が点灯して、 図 2 1に示されるように内部チャンバ 4 0 内に紫外線が供給される (ステップ 8 C) 。 F 2含有エッチングガスは、 主に、 F 2、 N2、 H2Oから構成されている。 F 2含有エッチングガス が内部チャンバ 4 0内に供給されると、 紫外線により F 2が励起して、 Fラジカルが発生する。 そして、 この発生した Fラジカルと S i ON膜 4 とが反応し、 S i ON膜 4がエッチングされる。 After the wafer W is cooled and the temperature of the wafer W is stabilized at about 100 ° C. or less, preferably 10 to 50 ° C., the opening / closing valves 310 and 370 are opened to contain F 2. An etching gas is supplied into the internal chamber 40. Further, the ultraviolet lamp 520 is turned on, and ultraviolet rays are supplied into the internal chamber 40 as shown in FIG. 21 (Step 8C). F 2 containing etch gas is mainly composed of F 2, N 2, H 2 O. When the F 2 -containing etching gas is supplied into the internal chamber 40, F 2 is excited by ultraviolet rays to generate F radicals. Then, the generated F radical reacts with the SiON film 4, and the SiON film 4 is etched.
S i ON膜 4のェツチングが進み、 P型 S i基板 1及び S i 02膜 3 の表面が露出した後、 開閉バルブ 3 1 0、 3 7 0、 4 0 0が閉じられて、 F 2含有エッチングガスの供給が停止される。 また、 紫外線ランプ 5 2 0の点灯が停止されて紫外線の発生が停止される (ステップ 9 C) 。 こ れにより、 S i ON膜 4のエッチングが終了される。 F 2含有エツチン グガスの供給が停止された後、 エアシリ ンダ 1 4 0の駆動によりサセプ タ 1 2 0が下降して、 内部チャンバ 4 0からウェハ Wが搬出される (ス テツプ 1 0 C ) 。 After the etching of the S i ON film 4 progresses and the surfaces of the P-type S i substrate 1 and the S i 0 2 film 3 are exposed, the opening / closing valves 310, 370, 400 are closed, and F 2 The supply of the containing etching gas is stopped. Also, the ultraviolet lamp 520 is turned off to stop generating ultraviolet light (step 9C). Thus, the etching of the SiON film 4 is completed. After the supply of the F 2 containing Etsuchin Gugasu is stopped, Eashiri Sunda 1 4 0 susceptor motor 1 2 0 by driving the lowered, the wafer W is unloaded from the chamber interior 4 0 (scan Tetsupu 1 0 C).
その後、 エアシリ ンダ 1 8 0の駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0が上 昇して、 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0から離れる (ステップ 1 1 C) 。 最 後に、 ゲートバルブ 5 0が開かれて、 ウェハ Wが外部チャンバ 3 0から 搬出される (ステップ 1 2 C ) 。 Thereafter, the wafer lifting pins 16 are raised by driving the air cylinder 180, and the wafer W is separated from the susceptor 120 (step 11C). Most Later, the gate valve 50 is opened, and the wafer W is carried out of the external chamber 30 (Step 12C).
(第 4の実施の形態)  (Fourth embodiment)
以下、 本発明の第 4の実施の形態について説明する。 本実施の形態で は、 シャワーヘッ ドから H h f a c含有エッチングガス等を供給する例 について説明する。 図 2 2は本実施の形態に係るエッチング装置の模式 的な垂直断面図である。  Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, an example in which an Hhfac-containing etching gas or the like is supplied from a shower head will be described. FIG. 22 is a schematic vertical sectional view of the etching apparatus according to the present embodiment.
図 2 2に示されるように、 エッチング装置 1 0は、 例えば A 1から形 成されたチャンバ 6 1 0を備えている。 なお、 A 1 に限らず、 S i C、 ハステロィ等で形成してもよい。 また、 チャンバ 6 1 0の内壁面には、 P T F E (ポリテトラフ/レオ口エチレン) コーティング、 或いはァノレマ ィ ト処理等の表面処理が施されていてもよい。 チャンバ 6 1 0の所定箇 所には開口 6 1 1、 6 1 2が形成されている。  As shown in FIG. 22, the etching apparatus 10 includes a chamber 610 formed of, for example, A1. In addition, it is not limited to A 1, and may be formed of SiC, hastelloy, or the like. In addition, the inner wall surface of the chamber 610 may be subjected to a surface treatment such as a PTF E (polytetrafluoroethylene / rhothene ethylene) coating or an anoremate treatment. Openings 611 and 612 are formed at predetermined positions of the chamber 610.
開口 6 1 1の縁部にはゲートバルブ 5 0が取り付けられており、 開口 6 1 2の縁部には排気配管 6 0が接続されている。 チャンバ 6 1 0内に は、 加熱ランプ 2 3 0から発せられた光を反射する円筒状のリ フレクタ 6 2 0が配設されている。 リフレクタ 6 2 0は、 例えば A 1等から形成 されている。 リ フレクタ 6 2 0の上部には、 サセプタ 1 2 0を支持する 支持部材 6 3 0が固定されている。 支持部材 6 3 0は、 例えば石英等か ら形成されている。  A gate valve 50 is attached to an edge of the opening 611, and an exhaust pipe 60 is connected to an edge of the opening 611. Inside the chamber 610, a cylindrical reflector 620 that reflects light emitted from the heating lamp 230 is provided. The reflector 620 is formed of, for example, A1 or the like. A support member 630 for supporting the susceptor 120 is fixed to the upper part of the reflector 620. The support member 630 is formed of, for example, quartz or the like.
チャンバ 6 1 0の上部には、 H h f a c含有エッチングガス等をサセ プタ 1 2 0に向けて供給するシャヮ一へッ ド 6 4 0が嵌め込まれている, シャヮ一へッ ド 6 4 0は、 H h f a c及び H Fを供給するガス供給部 6 4 1 と、 0 2、 H 2 0、 及び N 2を供給するガス供給部 6 4 2とに分かれ た構造になっている。 ガス供給部 6 4 1、 6 4 2には、 H h f a c等の ガスを吐出する多数のガス供給孔がそれぞれ形成されている。 ガス供給部 6 4 1には先端が 2方向に分かれたガス供給配管 6 5 0が 接続されており、 ガス供給部 6 4 2には先端が 3方向に分かれたガス供 給配管 6 6 0が接続されている。 ガス供給配管 6 5 0の先端は H h f a c供給源 2 7 0及び H F供給源 3 0 0に接続されており、 ガス供給配管 6 6 0の先端は O 2供給源 3 3 ◦、 ^€2 0供給源3 6 0、 及び N 2供給源 3 9 0に接続されている。 In the upper part of the chamber 6100, a shading head 6400 for supplying an etching gas containing Hhfac or the like toward the susceptor 120 is fitted. The gas supply unit 641 for supplying H hfac and HF and the gas supply unit 642 for supplying O 2 , H 20 , and N 2 are separated. A number of gas supply holes for discharging gas such as Hhfac are formed in the gas supply units 641 and 642, respectively. The gas supply section 6 41 is connected to a gas supply pipe 6 50 whose tip is divided in two directions, and the gas supply section 6 4 2 is connected to a gas supply pipe 6 60 whose tip is divided in three directions. It is connected. The tip of the gas supply pipe 6 5 0 is connected to the H hfac source 2 7 0 and HF sources 3 0 0, the tip of the gas supply pipe 6 6 0 O 2 source 3 3 ◦, ^ € 2 0 source 3 6 0, and N 2 is connected to a supply source 3 9 0.
(第 5の実施の形態)  (Fifth embodiment)
以下、 本発明の第 5の実施の形態について説明する。 本実施の形態で は、 H f 〇 2膜のエッチングと S i O N膜のエッチングとを別々のチヤ ンバ内で行う例について説明する。 図 2 3は本実施の形態に係るエッチ ング装置の模式的な構成図であり、 図 2 4は本実施の形態に係る第 1の エッチング部の模式的な垂直断面図であり、 図 2 5は本実施の形態に係 る第 2のエッチング部の模式的な垂直断面図である。 Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, an example of performing the etching of the S i ON film H f 〇 2 film in a separate Chiya Nba be described. FIG. 23 is a schematic configuration diagram of the etching apparatus according to the present embodiment. FIG. 24 is a schematic vertical cross-sectional view of the first etching unit according to the present embodiment. FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of a second etching part according to the present embodiment.
図 2 3〜図 2 5に示すように、 ェツチング装置 1 0は、 主に、 H f O 2膜 5のエッチングを行う第 1のエッチング部 1 0 Aと、 S i O N膜 4 のエッチングを行う第 2のエッチング部 1 0 Bと、 ウェハ Wを搬送する 搬送系 1 1 とから構成されている。 As shown in FIGS. 23 to 25, the etching apparatus 10 mainly performs the first etching section 10A for etching the HfO 2 film 5 and the etching for the SiON film 4. The second etching unit 10B includes a transfer system 11 for transferring the wafer W.
第 1のエッチング部 1 0 Aは、 図 1に示されるエッチング装置 1 0と ほぼ同様な構成となっている。 但し、 第 1のエッチング部 1 0 Aには、 H F供給源 3 0 0等は設けられていない。 また、 第 2のエッチング部 1 0 Bも図 1に示されるエッチング装置 1 0とほぼ同様な構成となってい る。 但し、 第 2のエッチング部 1 0 Bには、 加熱ランプ 2 3 0、 H h f a c供給源 2 7 0、 及び O 2供給源 3 3 0等は設けられていない。 The first etching section 10A has substantially the same configuration as the etching apparatus 10 shown in FIG. However, the first etching unit 100A is not provided with an HF supply source 300 or the like. The second etching section 10B has substantially the same configuration as the etching apparatus 10 shown in FIG. However, the second etching section 10B is not provided with the heating lamp 230, the H hfac supply source 270, the O 2 supply source 330, and the like.
搬送系 1 1は、 ゲートバルブ 5 0 A、 5 0 Bに接続された搬送室 1 2 を備えている。 搬送室 1 2内には、 ウェハ Wを第 1のエッチング部 1 0 A等に搬送するための搬送アーム 1 3が配設されている。 搬送室 1 2に は、 約 2 5枚のウェハ Wを収容したキヤリアカセッ トが搬入される口一 ドロック室 1 4がゲートバルブ 1 5を介して接続されている。 The transfer system 11 includes a transfer chamber 12 connected to gate valves 50A and 50B. In the transfer chamber 12, a transfer arm 13 for transferring the wafer W to the first etching unit 10A or the like is provided. In transfer room 1 2 The port lock chamber 14 into which a carrier cassette containing about 25 wafers W is loaded is connected via a gate valve 15.
以下、 ェツチング装置 1 0で行われるエッチングについて図 2 6 A及 び図 2 6 Bに沿って説明する。 図 2 6 A及ぴ図 2 6 Bは本実施の形態に 係るエッチング装置 1 0で行われるエッチングの流れを示したフローチ ヤー トである。  Hereinafter, the etching performed by the etching apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 26A and 26B. FIG. 26A and FIG. 26B are flow charts showing the flow of etching performed by etching apparatus 10 according to the present embodiment.
まず、 減圧ポンプ 7 0 A、 7 0 Bが作動して、 内部チャンバ 4 OA、 4 0 B内の真空引きが行われる。 また、 減圧ポンプ 1 0 0 A、 1 0 0 B が作動して、 外部チヤンバ 3 0 Aと内部チヤンバ 4 0 Aとの間の空間の 真空引き及び外部チャンバ 3 0 Bと内部チヤンバ 4 0 Bとの間の空間の 真空引きが行われる (ステップ 1 D) 。  First, the decompression pumps 70A and 70B operate to evacuate the internal chambers 4OA and 40B. In addition, the decompression pumps 100 A and 100 B operate to evacuate the space between the external chamber 30 A and the internal chamber 40 A, and to evacuate the space between the external chamber 30 B and the internal chamber 40 B. The space between them is evacuated (Step 1D).
その後、 加熱ランプ 2 3 O Aが点灯して、 サセプタ 1 2 0 Aが加熱さ れる (ステップ 2 D) 。 内部チャンバ 4 0 A、 4 0 B内の圧力が 9. 3 1 X 1 03〜1. 3 3 X 1 04 P aまで低下し、 かつサセプタ 1 2 0 Aの 温度が 3 0 0 °C以上に上昇した後、 ゲー トバルブ 1 5が開かれ、 搬送ァ ーム 1 3により ロードロック室 1 4内に在るキャリアカセッ ト力 らゥェ ハ Wが取り出される。 次いで、 ゲー トバルブ 5 0 Aが開かれ、 搬送ァー ム 1 3が伸長して、 外部チヤンバ 3 0 A内にウェハ Wが搬入される (ス テツプ 3 D ) 。 Thereafter, the heating lamp 23 OA is turned on, and the susceptor 120 A is heated (step 2D). The pressure inside the chamber 4 0 A, 4 0 in B is 9. 3 1 X 1 0 3 ~1 . 3 3 X 1 0 4 P dropped to a, and the susceptor 1 2 0 temperature of A 3 0 0 ° C After ascending above, the gate valve 15 is opened, and the transport arm 13 takes out the wafer W from the carrier cassette force in the load lock chamber 14. Next, the gate valve 50A is opened, the transfer arm 13 is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30A (Step 3D).
その後、 搬送アーム 1 3が縮退して、 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0 Aに支持される。ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 O Aに支持された後、 エアシリンダ 1 8 0 Aの駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 O Aが下降して, ウェハ Wがサセプタ 1 2 0 Aに載置される (ステップ 4 D) 。 ウェハ W がサセプタ 1 2 0 Aに載置された後、 エアシリ ンダ 1 4 0 Aの駆動によ りサセプタ 1 2 0 Aが上昇して、 内部チャンバ 4 0 A内にウェハ Wが搬 入される (ステップ 5 D) 。 ウェハ Wが加熱され、 ウェハ Wの温度が 3 0 0°C以上、 好ましくは 4 5 0 °C以上に維持された後、 開閉バルブ 2 8 0 A、 3 4 0 A、 3 7 0 A、 4 0 0 Aが開かれて、 内部チャンバ 4 O A内に Hh f a c含有エツチン グガスが供給される (ステップ 6 D) 。 これにより、 H f O2膜 5のェ ツチングが開始される。 Thereafter, the transfer arm 13 is retracted, and the wafer W is supported by the wafer elevating pins 160A. After the wafer W is supported by the wafer lifting pins 16 OA, the air cylinder 180 A is driven to lower the wafer lifting pins 16 OA, and the wafer W is placed on the susceptor 120 A (step 4D). After the wafer W is placed on the susceptor 120 A, the susceptor 120 A rises by driving the air cylinder 140 A, and the wafer W is carried into the internal chamber 40 A. (Step 5D). After the wafer W is heated and the temperature of the wafer W is maintained at 300 ° C. or higher, preferably 450 ° C. or higher, the opening / closing valves 280 A, 340 A, 370 A, 4 00 A is opened, and the Hh fac-containing etching gas is supplied into the inner chamber 4 OA (step 6D). Thus, the etching of the HfO 2 film 5 is started.
H f O2膜 5のエッチングが進み、 S i ON膜 4の表面が露出した後、 開閉バルブ 2 8 0 A、 3 4 0 A、 3 7 0 A、 4 0 O Aが閉じられて、 H h f a c含有エッチングガスの供給が停止される (ステップ 7 D) 。 こ れにより、 H ί O 2膜 5のエッチングが終了される。 Advances etching of H f O 2 film 5, S after the surfaces of the i ON film 4 is exposed, and the opening and closing valve 2 8 0 A, 3 4 0 A, 3 7 0 A, 4 0 OA is closed, H hfac The supply of the contained etching gas is stopped (Step 7D). Thus, the etching of the H 2 O 2 film 5 is completed.
H h f a c含有エッチングガスの供給が停止された後、 エアシリンダ 1 4 0 Aの駆動によりサセプタ 1 2 O Aが下降して、 内部チヤンバ 4 0 Aからウェハ Wが搬出される (ステップ 8 D ) 。 その後、 エアシリ ンダ 1 8 0 Aの駆動により ウェハ昇降ピン 1 6 0 Aが上昇して、 ウェハ Wが サセプタ 1 2 O Aから離れる (ステップ 9 D) 。  After the supply of the etching gas containing Hhfac is stopped, the susceptor 12OA is lowered by driving the air cylinder 140A, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40A (step 8D). Thereafter, the wafer elevating pins 160 A are raised by driving the air cylinder 180 A, and the wafer W is separated from the susceptor 12 O A (step 9D).
ウェハ Wがサセプタ 1 2 0 Aから離れた後、 ゲートバルブ 5 O Aが開 かれて、 ウェハ Wが外部チャンバ 3 0 Aから搬出される (ステップ 1 0 D) 。 続いて、 ゲートバルブ 5 0 Bが開かれ、 搬送アーム 1 3が伸長し て、 外部チャンバ 3 0 B内にウェハ Wが搬入される (ステップ 1 1 D) 。 その後、 搬送アーム 1 3が縮退して、 ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0 Bに支持される。ウェハ Wがウェハ昇降ピン 1 6 0 Bに支持された後、 エアシリンダ 1 8 0 Bの駆動によ り ウェハ昇降ピン 1 6 0 Bが下降して . ウェハ Wがサセプタ 1 2 0 Bに載置される (ステップ 1 2 D) 。 ウェハ Wがサセプタ 1 2 0 Bに載置された後、 エアシリンダ 1 4 0 Bの駆動に よりサセプタ 1 2 0 Bが上昇して、 内部チャンバ 4 0 B内にウェハ Wが 搬入される (ステップ 1 3 D) 。  After the wafer W leaves the susceptor 120A, the gate valve 5OA is opened, and the wafer W is carried out of the external chamber 30A (step 10D). Subsequently, the gate valve 50B is opened, the transfer arm 13 is extended, and the wafer W is loaded into the external chamber 30B (Step 11D). Thereafter, the transfer arm 13 is retracted, and the wafer W is supported by the wafer lifting pins 160B. After the wafer W is supported by the wafer lifting pins 160B, the wafer lifting pins 160B are lowered by driving the air cylinder 180B. The wafer W is placed on the susceptor 120B. (Step 1 2D). After the wafer W is placed on the susceptor 120B, the susceptor 120B is raised by driving the air cylinder 140B, and the wafer W is carried into the internal chamber 40B (step). 1 3D).
ウェハ Wが内部チャンバ 4 0 B内に搬入された後、 開閉バルブ 3 1 0 B、 3 7 0 B、 4 0 O Bが開かれて、 内部チャンバ 4 0內に H F含有ェ ツチングガスが供給される (ステップ 1 4 D) 。 これにより、 S i ON 膜 4のエッチングが開始される。 After wafer W is loaded into internal chamber 40 B, open / close valve 3 1 0 B, 370B, and 40OB are opened, and the HF-containing etching gas is supplied to the internal chamber 40 內 (step 14D). Thus, the etching of the SiO ON film 4 is started.
S i ON膜 4のエッチングが進み、 P型 S i基板 1及び S i 02膜 3 の表面が露出した後、 開閉バルブ 3 1.0 B、 3 7 0 B、 4 0 0 Bが閉じ られて、 HF含有エッチングガスの供給が停止される (ステップ 1 5 D) c これにより、 S i ON膜 4のエッチングが終了される。 Advances etching of S i ON film 4, after the exposed surface of the P-type S i substrate 1 and S i 0 2 film 3, opening and closing valve 3 1.0 B, 3 7 0 B , 4 0 0 B is closed, The supply of the HF-containing etching gas is stopped (Step 15D) c. Thereby, the etching of the SiON film 4 is completed.
HF含有エッチングガスの供給が停止された後、 エアシリンダ 1 4 0 Bの駆動によりサセプタ 1 2 0 Bが下降して、 内部チャンバ 4 0 Bから ウェハ Wが搬出される (ステップ 1 6 D) 。 その後、 エアシリ ンダ 1 8 0 Bの駆動によ り ウェハ昇降ピン 1 6 0 Bが上昇して、 ウェハ Wがサセ プタ 1 2 0 Bから離れる (ステップ 1 7 D) 。  After the supply of the HF-containing etching gas is stopped, the susceptor 120B is lowered by driving the air cylinder 140B, and the wafer W is carried out from the internal chamber 40B (Step 16D). Then, the wafer lifting pins 1660B are raised by driving the air cylinder 180B, and the wafer W is separated from the susceptor 120B (step 17D).
ウェハ Wがサセプタ 1 2 0 Bから離れた後、 ゲー トバルブ 5 0 Bが開 かれて、 搬送アーム 1 3によ り ウェハ Wが外部チャンバ 3 0 Bから搬出 される (ステップ 1 8 D) 。  After the wafer W is separated from the susceptor 120B, the gate valve 50B is opened, and the wafer W is unloaded from the external chamber 30B by the transfer arm 13 (step 18D).
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、 構造や材質、 各部材の配置等は、 本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜 変更可能である。 上記第 1〜第 5の実施の形態では、 H h f a c含有ェ ツチングガスにより H f O 2膜 5をエッチングしているが、 H h f a c 含有エッチングガスにより金属膜をエッチングしてもよい。 このよ うな 金属膜と しては、 例えば A 1 、 Z r、 H f 、 Y、 L a、 C e、 及ぴ P r の少なく ともいずれかが挙げられる。 また、 ウェハ Wを使用している力 s、 ガラス基板を使用してもよい。 The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the structure, the material, the arrangement of each member, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. In the first to fifth embodiments, although etching the H f O 2 film 5 by H hfac containing E Tsuchingugasu, the metal film may be etched by H hfac containing etching gas. Examples of such a metal film include at least one of A 1, Z r, H f, Y, La, Ce, and P r. Further, a force s using the wafer W and a glass substrate may be used.
上記第 1、 第 2、 第 4、 第 5の実施の形態では HF含有エッチングガ スを使用しているが、 HF含有エッチングガスの代わりに HF溶液のよ うなエツチング溶液を使用してもよい。 上記第 1、 第 3〜第 5の実施形態では主に Hh f a c、 O2、 H2O、 及ぴ^^ 2から構成された H h f a c含有ェツチングガスを使用しており、 第 2の実施の形態では主に H h f a c、 02、 及び N2から構成された H h f a c含有ェツチングガスを使用しているが、 H h f a c含有ェツチ ングガスから H f a c以外のものを取り除いてもよい。 Although the HF-containing etching gas is used in the first, second, fourth, and fifth embodiments, an etching solution such as a HF solution may be used instead of the HF-containing etching gas. The first, third to the fifth embodiment mainly Hh fac, O 2, H 2 O, and using H hfac containing Etsuchingugasu constructed from及Pi ^^ 2, a second embodiment Uses an H hfac -containing etching gas mainly composed of H hfac, O 2 , and N 2, but other than H hfac -containing etching gas may be removed from the H hfac -containing etching gas.
上記第 1、 第 4、 第 5の実施の形態では主に、 H F、 H20、 及び N2 から構成された H F含有ェツチングガスを使用しており、 第 2の実施の 形態では主に、 HF、 及ぴN2から構成された H F含有エッチングガス を使用しているが、 HF含有エッチングガスから H F以外のものを取り 除いてもよい。 また、 第 3の実施の形態では主に、 F 2、 H20、 及び N 2から構成された F 2含有エッチングガスを使用しているが、 H F含有ェ ツチングガスから F 2以外のものを取り除いてもよい。 産業上の利用可能性 The first, fourth, and fifth embodiments mainly use an HF-containing etching gas composed of HF, H 20 , and N 2 , and the second embodiment mainly uses an HF-containing etching gas. Although an HF-containing etching gas composed of N 2 and N 2 is used, a gas other than HF may be removed from the HF-containing etching gas. Further, in the third embodiment mainly, F 2, H 2 0, and it uses the F 2 containing etching gas composed of N 2, removing those from the HF-containing E Tsuchingugasu other than F 2 You may. Industrial applicability
本発明に係るエッチング方法及びエッチング装置は、 半導体製造産業 において使用することが可能である。  The etching method and the etching apparatus according to the present invention can be used in the semiconductor manufacturing industry.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 薄膜が形成された基板を用意する基板用意工程と、 1. a substrate preparing step of preparing a substrate on which a thin film is formed;
β—ジケトンを含むエッチングガスにより前記基板に形成された薄膜 をエッチングして、 前記基板の表面を露出させるエッチング工程と、 を具備することを特徴とするエッチング方法。  an etching step of etching a thin film formed on the substrate with an etching gas containing β-diketone to expose a surface of the substrate.
2 . 前記 ]3—ジケトンは、 へキサフルォロアセチルァセ トンであること を特徴とするク レーム 1記載のエッチング方法。  2. The etching method according to claim 1, wherein the 3-diketone is hexafluoroacetylacetone.
3 . 前記 ]3—ジケ トンを含むエッチングガスは、 水及びアルコールの少 なく とも一方を含んでいることを特徴とするク レーム 1記載のエツチン グ方法。  3. The etching method according to claim 1, wherein the etching gas containing the [3-diketone] contains at least one of water and alcohol.
4 . 前記ェツチング工程は、 前記 β—ジケトンを含むェツチングガスと、 水及びアルコールの少なく とも一方を含むガスとを交互に供給しながら 行われることを特徴とするク レーム 1記載のェツチング方法。  4. The etching method according to claim 1, wherein the etching step is performed while alternately supplying an etching gas containing the β-diketone and a gas containing at least one of water and alcohol.
5 . 前記エッチング工程は、 前記基板の温度が 3 0 0 °C以上に維持され た状態で行われることを特徴とするクレーム 1記載のエッチング方法。  5. The etching method according to claim 1, wherein the etching step is performed while maintaining the temperature of the substrate at 300 ° C. or higher.
6 . 前記エッチング工程は、 前記基板の温度が 4 5 0 °C以上に維持され た状態で行われることを特徴とするクレーム 5記載のェツチング方法。 6. The etching method according to claim 5, wherein the etching step is performed while maintaining the temperature of the substrate at 450 ° C. or higher.
7 . 前記 一ジケトンを含むエッチングガスは、 前記 一ジケ トンを含 むェツチングガスが前記薄膜の表面に沿って流れるように供給されるこ とを特徴とするクレーム 1記載のエッチング方法。 7. The etching method according to claim 1, wherein the etching gas containing one diketone is supplied so that the etching gas containing one diketone flows along the surface of the thin film.
8 . 前記薄膜は、 金属膜及び金属酸化膜の少なく とも一方から構成され ていることを特徴とするクレーム 1記載のエッチング方法。  8. The etching method according to claim 1, wherein the thin film is composed of at least one of a metal film and a metal oxide film.
9 . 前記金属膜及び前記金属酸化膜の少なく とも一方は、 A l 、 Z r、 H f 、 Y、 L a 、 C e、 及ぴ P rの少なく ともいずれかを含んでいる特 微とするクレーム 8記載のエッチング方法。 9. At least one of the metal film and the metal oxide film has a feature including at least one of Al, Zr, Hf, Y, La, Ce, and Pr. An etching method according to claim 8.
1 0 . 前記基板の表面は、 S i含有膜で構成されていることを特徴とす るク レーム 8記載のエッチング方法。 10. The etching method according to claim 8, wherein the surface of the substrate is formed of a Si-containing film.
1 1 . 前記 S i含有膜をエッチングする S i含有膜エッチング工程をさ らに具備することを特徴とするクレーム 1 0記載のエッチング方法。  11. The etching method according to claim 10, further comprising an Si-containing film etching step of etching the Si-containing film.
1 2 . S i含有膜エッチング工程は、 フッ素含有ガスを含むエッチング ガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液により前記 S i含有膜 をエッチングする工程であることを特徴とするクレーム 1 1記載のエツ チング方法。 12. The Si-containing film etching step is a step of etching the Si-containing film with an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution. Ching method.
1 3 . 前記フッ素含有ガスを含むエッチングガスは、 水及びアルコール の少なく とも一方を含んでいることを特徴とするクレーム 1 2記載のェ ツチング方法。  13. The etching method according to claim 12, wherein the etching gas containing the fluorine-containing gas contains at least one of water and alcohol.
1 4 . 前記 S i含有膜エッチング工程は、 前記フッ素含有ガスを含むェ ツチングガスと、 水及びアルコールの少なく とも一方を含むガスとを交 互に供給しながら行われることを特徴とするクレーム 1 2記載のエッチ ング方法。  14. The claim, characterized in that the Si-containing film etching step is performed while alternately supplying the etching gas containing the fluorine-containing gas and the gas containing at least one of water and alcohol. The described etching method.
1 5 . 前記 S i含有膜エッチング工程は、 前記基板の温度が 1 0 0 °C以 下に維持された状態で行われることを特徴とするクレーム 1 1記載のェ ツチング方法。  15. The etching method according to claim 11, wherein the step of etching the Si-containing film is performed while maintaining the temperature of the substrate at 100 ° C. or lower.
1 6 . 第 1 の薄膜と前記第 1 の薄膜下に形成された第 2の薄膜とを備え た基板を収容する反応器と、  16. A reactor containing a substrate having a first thin film and a second thin film formed below the first thin film;
前記反応器内に前記第 1の薄膜をエッチングするための ]3—ジケトン を含むエッチングガスを供給する供給系と、  A supply system for supplying an etching gas containing 3-diketone for etching the first thin film into the reactor;
前記反応器内に前記第 2の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガ スを含むェッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むェッチング溶液を 供給する供給系と、  A supply system for supplying an etching gas containing a fluorine-containing gas or an etching solution containing a hydrogen fluoride solution for etching the second thin film into the reactor;
を具備することを特徴とするエッチング装置。 An etching apparatus comprising:
1 7 . 前記 ]3—ジケトンは、 へキサフルォロアセチルァセ トンであるこ とを特徴とするクレーム 1 6記載のエッチング装置。 17. The etching apparatus according to claim 16, wherein the 3-diketone is hexafluoroacetylacetone.
1 8 . 第 1の薄膜と前記第 1の薄膜下に形成された第 2の薄膜とを備え た基板を収容する第 1の反応器と、  18. A first reactor containing a substrate having a first thin film and a second thin film formed under the first thin film;
前記第 1の反応器内に前記第 1の薄膜をエッチングするための /3—ジ ケトンを含むェツチングガスを供給する供給系と、  A supply system for supplying an etching gas containing / 3-diketone for etching the first thin film into the first reactor;
前記第 1の薄膜がエッチングされた基板を収容する第 2の反応器と、 前記第 2の反応器内に前記第 2の薄膜をエッチングするためのフッ素 含有ガスを含むェツチングガス或いはフッ化水素溶液を含むェツチング 溶液を供給する供給系と、  A second reactor accommodating the substrate on which the first thin film has been etched; and an etching gas or a hydrogen fluoride solution containing a fluorine-containing gas for etching the second thin film in the second reactor. A supply system for supplying an etching solution containing
前記第 1の反応器と前記第 2の反応器とに前記基板を搬送する基板搬 送系と、  A substrate transport system that transports the substrate to the first reactor and the second reactor,
を具備することを特徴とするエッチング装置。  An etching apparatus comprising:
1 9 . 前記 ]3—ジケトンは、 へキサフルォロアセチルァセ トンであるこ とを特徴とするクレーム 1 8記載のエッチング装置。  19. The etching apparatus according to claim 18, wherein the 3-diketone is hexafluoroacetylacetone.
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