JP2000260749A - ドライエッチング装置及びそのプラズマクリーニング方法 - Google Patents
ドライエッチング装置及びそのプラズマクリーニング方法Info
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- JP2000260749A JP2000260749A JP11059365A JP5936599A JP2000260749A JP 2000260749 A JP2000260749 A JP 2000260749A JP 11059365 A JP11059365 A JP 11059365A JP 5936599 A JP5936599 A JP 5936599A JP 2000260749 A JP2000260749 A JP 2000260749A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャンバー内付着物を効果的に除去すること
ができるドライエッチング装置のプラズマクリーニング
技術を提供する。 【解決手段】 石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置のプラズマクリーニング方法であっ
て、チャンバー内に塩素系ガスと酸素系ガスの混合ガス
を供給すし、その混合ガスを用いてプラズマを生成し、
チャンバー内をクリーニングする方法である。
ができるドライエッチング装置のプラズマクリーニング
技術を提供する。 【解決手段】 石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置のプラズマクリーニング方法であっ
て、チャンバー内に塩素系ガスと酸素系ガスの混合ガス
を供給すし、その混合ガスを用いてプラズマを生成し、
チャンバー内をクリーニングする方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体用ホトマス
クの製造に用いられるドライエッチング装置に関する。
特に、本発明は、半導体用ホトマスク製造に用いられる
ドライエッチング装置のクリーニング技術に関する。
クの製造に用いられるドライエッチング装置に関する。
特に、本発明は、半導体用ホトマスク製造に用いられる
ドライエッチング装置のクリーニング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の微細化に伴い、半導体
用ホトマスクに要求される精度は厳しくなる一方であ
る。そのため、各種の高精度マスク開発が行われてお
り、その高精度マスクの一つにハーフトーン型マスクが
ある。ハーフトーン型マスクは投影入射光に対して半透
過性を有する半透過部を持っており、半透過部を通過す
る入射光の位相が光透過部のものと異なるように構成さ
れたホトマスクである。半透過部を構成するシフタ材料
としては種々の構造が開発されているが、Ｃｒ膜（上
層）／ＭｏＳｉ膜（下層）の構造が一般的である。
用ホトマスクに要求される精度は厳しくなる一方であ
る。そのため、各種の高精度マスク開発が行われてお
り、その高精度マスクの一つにハーフトーン型マスクが
ある。ハーフトーン型マスクは投影入射光に対して半透
過性を有する半透過部を持っており、半透過部を通過す
る入射光の位相が光透過部のものと異なるように構成さ
れたホトマスクである。半透過部を構成するシフタ材料
としては種々の構造が開発されているが、Ｃｒ膜（上
層）／ＭｏＳｉ膜（下層）の構造が一般的である。
【０００３】このハーフトーン型マスクの製造方法の概
略は次の通りである。まず石英ガラス基板上にＭｏＳｉ
膜、Ｃｒ膜を順次成膜する。そして、Ｃｒ膜上にレジス
トを塗布した後、電子ビーム描画若しくはレーザ露光に
よる描画及び現像によってレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクとして塩素系ガスを
用いるドライエッチングによってＣｒ膜を選択的にエッ
チングする。Ｃｒ膜エッチング後、連続してフッ素系ガ
スを用いるドライエッチングによってＭｏＳｉ膜を選択
的にエッチングする。そしてさらにＭｏＳｉ膜上のＣｒ
膜を選択的にエッチングすればハーフトーン型マスクが
完成する。
略は次の通りである。まず石英ガラス基板上にＭｏＳｉ
膜、Ｃｒ膜を順次成膜する。そして、Ｃｒ膜上にレジス
トを塗布した後、電子ビーム描画若しくはレーザ露光に
よる描画及び現像によってレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクとして塩素系ガスを
用いるドライエッチングによってＣｒ膜を選択的にエッ
チングする。Ｃｒ膜エッチング後、連続してフッ素系ガ
スを用いるドライエッチングによってＭｏＳｉ膜を選択
的にエッチングする。そしてさらにＭｏＳｉ膜上のＣｒ
膜を選択的にエッチングすればハーフトーン型マスクが
完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、Ｃｒ
膜及びＭｏＳｉ膜のエッチングはドライエッチングで行
われる。この２つのドライエッチングを同一チャンバー
で実施することは様々な観点（欠陥歩留まり）からとて
も優位性がある。しかし、Ｃｒ膜とＭｏＳｉ膜を同一チ
ャンバーで処理した場合、次のような問題が生じる。Ｃ
ｒ膜をＣｌ2とＯ2の混合ガスを用いたドライエッチン
グ、ＭｏＳｉ膜をＣＦ4とＯ2の混合ガスを用いたドライ
エッチングでそれぞれ処理した場合、ＣｒとＦの化合物
が生成され、その生成物はチャンバー内壁に付着する。
この付着物はその後のＣｒのエッチング速度を低下させ
る要因となる。そのため、一定周期でチャンバー内をＯ
2ガスやＨ2Ｏガスを用いてプラズマクリーニングし、チ
ャンバー内壁に付着した化合物の除去が行われる。しか
しながら、Ｏ2ガスプラズマクリーニングはクリーニン
グ時間が長く、揮発性の低い酸化物が新たに生成されて
しまうというという不具合を有している。一方、Ｈ2Ｏ
ガスプラズマクリーニングではクリーニング中にＨＦが
生成されてしまう可能性が高く、装置の劣化を招くおそ
れがある。また環境上もＨＦの発生は望ましくない。
膜及びＭｏＳｉ膜のエッチングはドライエッチングで行
われる。この２つのドライエッチングを同一チャンバー
で実施することは様々な観点（欠陥歩留まり）からとて
も優位性がある。しかし、Ｃｒ膜とＭｏＳｉ膜を同一チ
ャンバーで処理した場合、次のような問題が生じる。Ｃ
ｒ膜をＣｌ2とＯ2の混合ガスを用いたドライエッチン
グ、ＭｏＳｉ膜をＣＦ4とＯ2の混合ガスを用いたドライ
エッチングでそれぞれ処理した場合、ＣｒとＦの化合物
が生成され、その生成物はチャンバー内壁に付着する。
この付着物はその後のＣｒのエッチング速度を低下させ
る要因となる。そのため、一定周期でチャンバー内をＯ
2ガスやＨ2Ｏガスを用いてプラズマクリーニングし、チ
ャンバー内壁に付着した化合物の除去が行われる。しか
しながら、Ｏ2ガスプラズマクリーニングはクリーニン
グ時間が長く、揮発性の低い酸化物が新たに生成されて
しまうというという不具合を有している。一方、Ｈ2Ｏ
ガスプラズマクリーニングではクリーニング中にＨＦが
生成されてしまう可能性が高く、装置の劣化を招くおそ
れがある。また環境上もＨＦの発生は望ましくない。
【０００５】本発明は、このような課題を解決し、チャ
ンバー内付着物を効果的に除去することができるドライ
エッチング装置のプラズマクリーニング技術を提供す
る。
ンバー内付着物を効果的に除去することができるドライ
エッチング装置のプラズマクリーニング技術を提供す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置において、チャンバー内に塩素系ガ
スと酸素系ガスの混合ガスを供給する手段と、その混合
ガスを用いてプラズマを生成し、チャンバー内をクリー
ニングする手段とを少なくとも有することを特徴とする
ドライエッチング装置を提供する。
め、本発明は、石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置において、チャンバー内に塩素系ガ
スと酸素系ガスの混合ガスを供給する手段と、その混合
ガスを用いてプラズマを生成し、チャンバー内をクリー
ニングする手段とを少なくとも有することを特徴とする
ドライエッチング装置を提供する。
【０００７】本発明者らはシフタ材料をＣｒ膜／ＭｏＳ
ｉ膜の積層構造で構成したホトマスク用基板のエッチン
グを行うドライエッチング装置のプラズマクリーニング
技術について鋭意検討を重ねた結果、Ｃｌ2とＯ2の混合
ガスを用いたプラズマクリーニングによれば、Ｃｒのエ
ッチング速度の低下を招くＣｒとＦの化合物をチャンバ
ー内から効果的に除去できることを見出した。
ｉ膜の積層構造で構成したホトマスク用基板のエッチン
グを行うドライエッチング装置のプラズマクリーニング
技術について鋭意検討を重ねた結果、Ｃｌ2とＯ2の混合
ガスを用いたプラズマクリーニングによれば、Ｃｒのエ
ッチング速度の低下を招くＣｒとＦの化合物をチャンバ
ー内から効果的に除去できることを見出した。
【０００８】したがって、シフタ材料をＣｒ膜／ＭｏＳ
ｉ膜の積層構造で構成したホトマスク用基板をドライエ
ッチングする際に、たとえば一枚のホトマスク用基板の
エッチング処理が終了するたびにＣｌ2とＯ2の混合ガス
を用いたプラズマクリーニングを行えば、チャンバー内
に付着したＣｒとＦの化合物は効率良く除去され、Ｃｒ
のエッチング速度低下を回避することができる。
ｉ膜の積層構造で構成したホトマスク用基板をドライエ
ッチングする際に、たとえば一枚のホトマスク用基板の
エッチング処理が終了するたびにＣｌ2とＯ2の混合ガス
を用いたプラズマクリーニングを行えば、チャンバー内
に付着したＣｒとＦの化合物は効率良く除去され、Ｃｒ
のエッチング速度低下を回避することができる。
【０００９】また、Ｃｌ2に替えてＢＣｌ3、ＣＨＣ
ｌ3、ＣＨ2Ｃｌ2またはＣＨ3Ｃｌを用いてもよく、Ｏ2
に替えてＯ3を用いてもよい。
ｌ3、ＣＨ2Ｃｌ2またはＣＨ3Ｃｌを用いてもよく、Ｏ2
に替えてＯ3を用いてもよい。
【００１０】さらに、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたプ
ラズマクリーニング後にＯ2ガスを用いたプラズマクリ
ーニングを行えば、ＣｒとＦの化合物の除去とともにレ
ジスト材料に含まれるＣの化合物も同時に除去できる。
したがって、チャンバー内にＣの化合物が多く存在する
場合にはこのクリーニング方法は非常に有効である。ま
た、Ｃの化合物の上にさらにＣｒとＦの化合物が多量に
付着している場合には（１）Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用
いたプラズマクリーニング、（２）Ｏ2ガスを用いたプ
ラズマクリーニング、（３）Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用
いたプラズマクリーニング、の順で行えば、Ｃの化合
物、ＣｒとＦの化合物ともに効果的に除去できる。
ラズマクリーニング後にＯ2ガスを用いたプラズマクリ
ーニングを行えば、ＣｒとＦの化合物の除去とともにレ
ジスト材料に含まれるＣの化合物も同時に除去できる。
したがって、チャンバー内にＣの化合物が多く存在する
場合にはこのクリーニング方法は非常に有効である。ま
た、Ｃの化合物の上にさらにＣｒとＦの化合物が多量に
付着している場合には（１）Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用
いたプラズマクリーニング、（２）Ｏ2ガスを用いたプ
ラズマクリーニング、（３）Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用
いたプラズマクリーニング、の順で行えば、Ｃの化合
物、ＣｒとＦの化合物ともに効果的に除去できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により説明
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。
【００１２】（実施例１）図１に示すように、試験用の
ドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを用
いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、ダ
ミー基板であるガラス石英基板を搬入し、Ｃｌ2とＯ2の
混合ガスを用いたプラズマクリーニングを行う。そし
て、ダミー基板搬出後、Ｃｒブランクスをチャンバー内
に搬入し、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたＣｒ膜のドラ
イエッチングを行う。ドライエッチング終了後、Ｃｒブ
ランクスを搬出し、Ｃｒのエッチング速度を測定した。
ドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを用
いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、ダ
ミー基板であるガラス石英基板を搬入し、Ｃｌ2とＯ2の
混合ガスを用いたプラズマクリーニングを行う。そし
て、ダミー基板搬出後、Ｃｒブランクスをチャンバー内
に搬入し、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたＣｒ膜のドラ
イエッチングを行う。ドライエッチング終了後、Ｃｒブ
ランクスを搬出し、Ｃｒのエッチング速度を測定した。
【００１３】以下、ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条
件、プラズマクリーニング条件及びＣｒ膜のドライエッ
チング条件を示す。
件、プラズマクリーニング条件及びＣｒ膜のドライエッ
チング条件を示す。
【００１４】（１）ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：１００Ｗ ＣＦ4流量：１００ｓｃｃｍ Ｏ2流量：５ｓｃｃｍ 時間：３００秒 （２）プラズマクリーニング条件 圧力：５Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：２００Ｗ Ｃｌ2流量：１６ｓｃｃｍ Ｏ2流量：３４ｓｃｃｍ 時間：０秒、９００秒、１８００秒 （３）Ｃｒ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：８０Ｗ Ｃｌ2流量：８０ｓｃｃｍ Ｏ2流量：２０ｓｃｃｍ 時間：３００秒 （４）実験結果 実験結果を図２に示す。図２において、プラズマクリー
ニング時間０秒時のＣｒエッチング速度はＭｏＳｉ膜の
ドライエッチング実施後、プラズマクリーニング無しに
Ｃｒ膜のドライエッチングを行った場合のものを示して
いる。また、プラズマクリーニング時間９００秒及び１
８００秒時のＣｒエッチング速度は、高洗浄度のチャン
バー内でＣｒ膜のドライエッチングを行った場合の値と
ほぼ同等であった。以上の結果より、Ｃｒ膜のドライエ
ッチング実施後のＣｒエッチング速度の低下はＣｌ2と
Ｏ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングの実施に
よってきわめて短時間で回復することがわかる。
ニング時間０秒時のＣｒエッチング速度はＭｏＳｉ膜の
ドライエッチング実施後、プラズマクリーニング無しに
Ｃｒ膜のドライエッチングを行った場合のものを示して
いる。また、プラズマクリーニング時間９００秒及び１
８００秒時のＣｒエッチング速度は、高洗浄度のチャン
バー内でＣｒ膜のドライエッチングを行った場合の値と
ほぼ同等であった。以上の結果より、Ｃｒ膜のドライエ
ッチング実施後のＣｒエッチング速度の低下はＣｌ2と
Ｏ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングの実施に
よってきわめて短時間で回復することがわかる。
【００１５】（実施例２）図３に示すように、試験用の
ドライエッチング装置のチャンバー内下部電極にサンプ
ルチップを配置し、ＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行
う。ドライエッチング実施によりサンプルチップ表面に
ＣｒとＦの化合物であるＣｒＦ（フッ化クロム）を形成
する。エッチング終了後、サンプルチップを搬出し、Ｘ
線光電子分光法（ＸＰＳ法）によりサンプルチップ表面
を分析し、その元素組成比を求める。次に、そのサンプ
ルチップを今度はチャンバー内側壁に配置し、Ｃｌ2と
Ｏ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングを実施す
る。プラズマクリーニング終了後、サンプルチップを搬
出し、再びＸＰＳ法によりサンプルチップ表面を分析
し、その元素比を求めた。また、比較例として、図４に
示すように、Ｈ2Ｏガスを用いたプラズマクリーニング
の有無それぞれの場合についての元素組成比も求めた。
ドライエッチング装置のチャンバー内下部電極にサンプ
ルチップを配置し、ＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行
う。ドライエッチング実施によりサンプルチップ表面に
ＣｒとＦの化合物であるＣｒＦ（フッ化クロム）を形成
する。エッチング終了後、サンプルチップを搬出し、Ｘ
線光電子分光法（ＸＰＳ法）によりサンプルチップ表面
を分析し、その元素組成比を求める。次に、そのサンプ
ルチップを今度はチャンバー内側壁に配置し、Ｃｌ2と
Ｏ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングを実施す
る。プラズマクリーニング終了後、サンプルチップを搬
出し、再びＸＰＳ法によりサンプルチップ表面を分析
し、その元素比を求めた。また、比較例として、図４に
示すように、Ｈ2Ｏガスを用いたプラズマクリーニング
の有無それぞれの場合についての元素組成比も求めた。
【００１６】以下、ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条
件、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件及びＨ2Ｏプ
ラズマクリーニング条件を示す。
件、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件及びＨ2Ｏプ
ラズマクリーニング条件を示す。
【００１７】（１）ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：１００Ｗ ＣＦ4流量：１００ｓｃｃｍ Ｏ2流量：５ｓｃｃｍ 時間：３００秒 （２）Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件 圧力：１０Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：３００Ｗ Ｃｌ2流量：１６ｓｃｃｍ Ｏ2流量：３４ｓｃｃｍ 時間：０秒、３００秒 （３）Ｈ2Ｏプラズマクリーニング条件 圧力：１０Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：３００Ｗ Ｈ2Ｏ流量：５０ｓｃｃｍ 時間：０秒、３００秒 （４）実験結果 実験結果を図５及び図６に示す。図５は、Ｃｌ2／Ｏ2プ
ラズマクリーニング有無の場合を示すグラフ図、図６
は、Ｈ2Ｏプラズマクリーニング有無の場合を示す図で
ある。図５において、プラズマクリーニング時間０秒時
の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドライエッチング実施後、
プラズマクリーニングを行わない場合、プラズマクリー
ニング時間３００秒時の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドラ
イエッチング実施後、３００秒のＣｌ2／Ｏ2プラズマク
リーニングを行った場合のものを示している。図５よ
り、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを行った場合のＣ
ｒ及びＦの元素組成比は、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニ
ングを行わない場合のＣｒ及びＦの元素組成比に比べて
Ｃｒ、Ｆ共に１／６程度になるという結果が得られた。
ラズマクリーニング有無の場合を示すグラフ図、図６
は、Ｈ2Ｏプラズマクリーニング有無の場合を示す図で
ある。図５において、プラズマクリーニング時間０秒時
の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドライエッチング実施後、
プラズマクリーニングを行わない場合、プラズマクリー
ニング時間３００秒時の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドラ
イエッチング実施後、３００秒のＣｌ2／Ｏ2プラズマク
リーニングを行った場合のものを示している。図５よ
り、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを行った場合のＣ
ｒ及びＦの元素組成比は、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニ
ングを行わない場合のＣｒ及びＦの元素組成比に比べて
Ｃｒ、Ｆ共に１／６程度になるという結果が得られた。
【００１８】一方、図６において、プラズマクリーニン
グ時間０秒時の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドライエッチ
ング実施後、プラズマクリーニングを行わない場合、プ
ラズマクリーニング時間３００秒時の元素組成比はＭｏ
Ｓｉ膜のドライエッチング実施後、３００秒のＨ2Ｏプ
ラズマクリーニングを行った場合のものを示している。
図６より、Ｈ2Ｏプラズマクリーニングを行った場合の
Ｃｒ及びＦの元素組成比は、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリー
ニングを行わない場合のＣｒ及びＦの元素組成比に比べ
てＣｒ、Ｆ共に２／３程度に留まるという結果が得られ
た。
グ時間０秒時の元素組成比はＭｏＳｉ膜のドライエッチ
ング実施後、プラズマクリーニングを行わない場合、プ
ラズマクリーニング時間３００秒時の元素組成比はＭｏ
Ｓｉ膜のドライエッチング実施後、３００秒のＨ2Ｏプ
ラズマクリーニングを行った場合のものを示している。
図６より、Ｈ2Ｏプラズマクリーニングを行った場合の
Ｃｒ及びＦの元素組成比は、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリー
ニングを行わない場合のＣｒ及びＦの元素組成比に比べ
てＣｒ、Ｆ共に２／３程度に留まるという結果が得られ
た。
【００１９】以上の結果より、フッ化クロムの除去効果
の点からＣｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングはＨ2Ｏプラ
ズマクリーニングよりも優れていることがわかる。
の点からＣｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングはＨ2Ｏプラ
ズマクリーニングよりも優れていることがわかる。
【００２０】（実施例３）図７に示すように、試験用の
ドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを用
いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、ダ
ミー基板を搬入し、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたプラ
ズマクリーニングを行う。そして、ダミー基板搬出後、
ダミー基板を観察する。また、比較例として、図８に示
すように、Ｏ2ガスを用いたプラズマクリーニングを行
った場合についてもダミー基板の観察を行った。
ドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを用
いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、ダ
ミー基板を搬入し、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたプラ
ズマクリーニングを行う。そして、ダミー基板搬出後、
ダミー基板を観察する。また、比較例として、図８に示
すように、Ｏ2ガスを用いたプラズマクリーニングを行
った場合についてもダミー基板の観察を行った。
【００２１】以下、ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条
件、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件及びＯ2プラ
ズマクリーニング条件を示す。
件、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件及びＯ2プラ
ズマクリーニング条件を示す。
【００２２】（１）ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：１００Ｗ ＣＦ4流量：１００ｓｃｃｍ Ｏ2流量：５ｓｃｃｍ 時間：３００秒 （２）Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング条件 圧力：５Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：２００Ｗ Ｃｌ2流量：１６ｓｃｃｍ Ｏ2流量：３４ｓｃｃｍ 時間：９００秒 （３）Ｏ2プラズマクリーニング条件 圧力：１０Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：２００Ｗ Ｏ2流量：５０ｓｃｃｍ 時間：９００秒 （４）実験結果 図９にＯ2ガスプラズマクリーニングを行ったダミー基
板表面を示す図である。図９において、ダミー基板の四
隅に赤褐色の膜が成長する現象が確認された。この赤褐
色の膜はチャンバー内に残留する物質の酸化物であると
考えられる。一方、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを
行ったダミー基板には赤褐色の膜が成長する現象は見ら
れなかった。以上の結果より、Ｏ2ガスプラズマクリー
ニングを実施した場合には副産物として蒸気圧の低い酸
化物が生成されるのに対して、Ｃｌ2／Ｏ2ガスプラズマ
クリーニングを実施した場合にはそのような副産物は生
成されにくいことが示唆される。したがって、蒸気圧の
低い副産物の生成の抑制の点からＣｌ2／Ｏ2プラズマク
リーニングはＯ2プラズマクリーニングよりも優れてい
ることがわかる。
板表面を示す図である。図９において、ダミー基板の四
隅に赤褐色の膜が成長する現象が確認された。この赤褐
色の膜はチャンバー内に残留する物質の酸化物であると
考えられる。一方、Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを
行ったダミー基板には赤褐色の膜が成長する現象は見ら
れなかった。以上の結果より、Ｏ2ガスプラズマクリー
ニングを実施した場合には副産物として蒸気圧の低い酸
化物が生成されるのに対して、Ｃｌ2／Ｏ2ガスプラズマ
クリーニングを実施した場合にはそのような副産物は生
成されにくいことが示唆される。したがって、蒸気圧の
低い副産物の生成の抑制の点からＣｌ2／Ｏ2プラズマク
リーニングはＯ2プラズマクリーニングよりも優れてい
ることがわかる。
【００２３】（実施例４）図１０に示すように、試験用
のドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを
用いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、
Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングを
行う。そして、ダミー基板搬入後、Ｃｌ2とＯ2の混合ガ
スを用いたＣｒ膜のドライエッチングを行う。エッチン
グ終了後、サンプルチップのＣｒパターンの仕上がり寸
法を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により評価した。ま
た、比較例として、図１１に示すように、高清浄度のチ
ャンバー内でＣｒ膜のドライエッチングを行ったサンプ
ルチップについてもＣｒパターンの仕上がり寸法をＳＥ
Ｍにより評価した。
のドライエッチング装置によりＣＦ4とＯ2の混合ガスを
用いたＭｏＳｉ膜のドライエッチングを行う。その後、
Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用いたプラズマクリーニングを
行う。そして、ダミー基板搬入後、Ｃｌ2とＯ2の混合ガ
スを用いたＣｒ膜のドライエッチングを行う。エッチン
グ終了後、サンプルチップのＣｒパターンの仕上がり寸
法を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により評価した。ま
た、比較例として、図１１に示すように、高清浄度のチ
ャンバー内でＣｒ膜のドライエッチングを行ったサンプ
ルチップについてもＣｒパターンの仕上がり寸法をＳＥ
Ｍにより評価した。
【００２４】以下、ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条
件、プラズマクリーニング条件及びＣｒ膜のドライエッ
チング条件を示す。
件、プラズマクリーニング条件及びＣｒ膜のドライエッ
チング条件を示す。
【００２５】（１）ＭｏＳｉ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：１００Ｗ ＣＦ4流量：１００ｓｃｃｍ Ｏ2流量：５ｓｃｃｍ 時間：３００秒 （２）プラズマクリーニング条件 圧力：５Ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：２００Ｗ Ｃｌ2流量：１６ｓｃｃｍ Ｏ2流量：３４ｓｃｃｍ 時間：１８００秒 （３）Ｃｒ膜のドライエッチング条件 圧力：６．８ｐａ 温度：２５℃（常温） ＲＦ電力：８０Ｗ Ｃｌ2流量：８０ｓｃｃｍ Ｏ2流量：２０ｓｃｃｍ 時間：エッチング終点判定装置の返り値により決定 （４）実験結果 実験結果を図１２に示す。図１２において、高清浄状態
のチャンバー内でＣｒ膜のエッチングを行った場合とＭ
ｏＳｉ膜のドライエッチング実施後Ｃｌ2／Ｏ2プラズマ
クリーニングを行った場合とではＣｒパターンの仕上が
り寸法精度はほぼ同等であることがわかる。また、それ
ぞれの断面形状もほぼ同等の形状であった。
のチャンバー内でＣｒ膜のエッチングを行った場合とＭ
ｏＳｉ膜のドライエッチング実施後Ｃｌ2／Ｏ2プラズマ
クリーニングを行った場合とではＣｒパターンの仕上が
り寸法精度はほぼ同等であることがわかる。また、それ
ぞれの断面形状もほぼ同等の形状であった。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃｒ膜とＭｏＳｉ膜を
同一チャンバーで効率良くドライエッチングできる。し
たがって、Ｃｒ膜とＭｏＳｉ膜の積層構造のシフタ材料
を有する半導体用ホトマスクの製造を非常に容易に行う
ことができ、工業的価値も非常に大である。
同一チャンバーで効率良くドライエッチングできる。し
たがって、Ｃｒ膜とＭｏＳｉ膜の積層構造のシフタ材料
を有する半導体用ホトマスクの製造を非常に容易に行う
ことができ、工業的価値も非常に大である。
【図１】本発明の実施例１を説明するための図である。
【図２】プラズマクリーニング時間とＣｒのエッチング
速度との関係を示すグラフ図である。
速度との関係を示すグラフ図である。
【図３】本発明の実施例２を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例２を説明するための図である。
【図５】Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニング時間とサンプ
ルチップの元素組成比との関係を示すグラフ図である。
ルチップの元素組成比との関係を示すグラフ図である。
【図６】Ｈ2Ｏプラズマクリーニング時間とサンプルチ
ップの元素組成比との関係を示すグラフ図である。
ップの元素組成比との関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の実施例３を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例３を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例３を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例４を説明するための図であ
る。
る。
【図１１】本発明の実施例４を説明するための図であ
る。
る。
【図１２】高清浄状態のチャンバー内でＣｒ膜のエッチ
ングを行った場合とＭｏＳｉ膜のドライエッチング実施
後Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを行った場合のＣｒ
パターンの仕上がり寸法精度を示すグラフ図である。
ングを行った場合とＭｏＳｉ膜のドライエッチング実施
後Ｃｌ2／Ｏ2プラズマクリーニングを行った場合のＣｒ
パターンの仕上がり寸法精度を示すグラフ図である。
１ ダミー基板
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G075 AA22 CA47 DA01 FC20 4K057 DA01 DA20 DB11 DB20 DD01 DE01 DE04 DE20 DN01 5F004 AA15 DA00 DA01 DA04 DA11 DA14 DA26 DA27 DB08 DB18 EB07
Claims (4)
- 【請求項１】 石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置において、 チャンバー内に塩素系ガスと酸素系ガスの混合ガスを供
給する手段と、 その混合ガスを用いてプラズマを生成し、チャンバー内
をクリーニングする手段とを少なくとも有することを特
徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】 前記塩素系ガスはＣｌ2、ＢＣｌ3、ＣＨ
Ｃｌ3、ＣＨ2Ｃｌ2、ＣＨ3Ｃｌのうちの少なくとも一つ
を含むことを特徴とする請求項１に記載のドライエッチ
ング装置。 - 【請求項３】 前記酸素系ガスはＯ2、Ｏ3のうちの少な
くとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のド
ライエッチング装置。 - 【請求項４】 石英ガラス基板上にＭｏＳｉ膜、Ｃｒ膜
を順次形成したホトマスク用基板のエッチングを行うド
ライエッチング装置のプラズマクリーニング方法におい
て、 チャンバー内に塩素系ガスと酸素系ガスの混合ガスを供
給する工程と、 その混合ガスを用いてプラズマを生成し、チャンバー内
をクリーニングする工程とを少なくとも有することを特
徴とするドライエッチング装置のプラズマクリーニング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059365A JP2000260749A (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | ドライエッチング装置及びそのプラズマクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059365A JP2000260749A (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | ドライエッチング装置及びそのプラズマクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260749A true JP2000260749A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13111180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059365A Pending JP2000260749A (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | ドライエッチング装置及びそのプラズマクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009158311A2 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | Applied Materials. Inc. | Methods and apparatus for in-situ chamber dry clean during photomask plasma etching |
| JP2010267836A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | エッチング方法及びフォトマスクブランクの加工方法 |
| JP2020128567A (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-03-05 JP JP11059365A patent/JP2000260749A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009158311A2 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | Applied Materials. Inc. | Methods and apparatus for in-situ chamber dry clean during photomask plasma etching |
| WO2009158311A3 (en) * | 2008-06-26 | 2010-08-19 | Applied Materials. Inc. | Methods and apparatus for in-situ chamber dry clean during photomask plasma etching |
| JP2010267836A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | エッチング方法及びフォトマスクブランクの加工方法 |
| US8920666B2 (en) | 2009-05-15 | 2014-12-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Etching method and photomask blank processing method |
| JP2020128567A (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-27 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
| JP7166950B2 (ja) | 2019-02-07 | 2022-11-08 | キオクシア株式会社 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
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