JP2000277491A - ドライエッチング装置及びそのドライクリーニング方法 - Google Patents
ドライエッチング装置及びそのドライクリーニング方法Info
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- JP2000277491A JP2000277491A JP11081692A JP8169299A JP2000277491A JP 2000277491 A JP2000277491 A JP 2000277491A JP 11081692 A JP11081692 A JP 11081692A JP 8169299 A JP8169299 A JP 8169299A JP 2000277491 A JP2000277491 A JP 2000277491A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチング反応室を大気に暴露した際の有害
な塩化水素，臭化水素等のハロゲン系ガス発生を低減す
ることができ、かつ低コストであるドライエッチング装
置及びそのドライクリーニング方法を提供する 【構成】 エッチング反応室１内部にウェハを載置する
ためのカソード２、対向電極としてのアノード３、カソ
−ド２に電力を供給するための高周波電源４、エッチン
グガスを流量制御器７を介して供給するためのガス供給
系５、水含有ガスを流量制御器７を介して供給するため
の水槽６、エッチング反応室１からの排ガスを排出する
ためのポンプ８等で構成したドライエッチング装置、及
びクリーニングガスとして水含有ガスを使用するドライ
クリーニング方法。
な塩化水素，臭化水素等のハロゲン系ガス発生を低減す
ることができ、かつ低コストであるドライエッチング装
置及びそのドライクリーニング方法を提供する 【構成】 エッチング反応室１内部にウェハを載置する
ためのカソード２、対向電極としてのアノード３、カソ
−ド２に電力を供給するための高周波電源４、エッチン
グガスを流量制御器７を介して供給するためのガス供給
系５、水含有ガスを流量制御器７を介して供給するため
の水槽６、エッチング反応室１からの排ガスを排出する
ためのポンプ８等で構成したドライエッチング装置、及
びクリーニングガスとして水含有ガスを使用するドライ
クリーニング方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
装置及びそのドライクリーニング方法に関し、特に、ハ
ロゲン系ガスを用いてドライエッチングを行なうドライ
エッチング装置及びドライエッチング後のエッチング反
応室のドライクリーニング方法に関する。本発明におい
て、「ハロゲン系ガス」とは、HCl，HBr等のように分子
中に塩素，臭素等のハロゲンを含有している化合物から
なるガスを意味している。本発明において、「水含有ガ
ス」とは、水蒸気のように、「超微細な水が浮遊した状
態にある水を含むガス」及び／又は「完全に気相状態
（気体状態）にある水」又は「完全に気相状態（気体状
態）にある水を含むガス」を意味している。
装置及びそのドライクリーニング方法に関し、特に、ハ
ロゲン系ガスを用いてドライエッチングを行なうドライ
エッチング装置及びドライエッチング後のエッチング反
応室のドライクリーニング方法に関する。本発明におい
て、「ハロゲン系ガス」とは、HCl，HBr等のように分子
中に塩素，臭素等のハロゲンを含有している化合物から
なるガスを意味している。本発明において、「水含有ガ
ス」とは、水蒸気のように、「超微細な水が浮遊した状
態にある水を含むガス」及び／又は「完全に気相状態
（気体状態）にある水」又は「完全に気相状態（気体状
態）にある水を含むガス」を意味している。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の電極配線形成工程において
は、種々の金属薄膜の選択的なエッチング処理が行なわ
れている。次に、代表的なドライエッチング装置につい
て、図５を参照して説明する。半導体製造装置であるド
ライエッチング装置は、エッチング反応室１内部に半導
体製造基板（以下、単に「ウェハ」という）を載置する
ためのカソード２、対向電極としてのアノード３、カソ
−ド２に電力を供給するための高周波電源４、エッチン
グガスを供給するためのガス供給系５、エッチングガス
の流量制御を行う流量制御器７、エッチング反応室１か
らの排ガスを排出するためのポンプ８等で構成されてい
る。
は、種々の金属薄膜の選択的なエッチング処理が行なわ
れている。次に、代表的なドライエッチング装置につい
て、図５を参照して説明する。半導体製造装置であるド
ライエッチング装置は、エッチング反応室１内部に半導
体製造基板（以下、単に「ウェハ」という）を載置する
ためのカソード２、対向電極としてのアノード３、カソ
−ド２に電力を供給するための高周波電源４、エッチン
グガスを供給するためのガス供給系５、エッチングガス
の流量制御を行う流量制御器７、エッチング反応室１か
らの排ガスを排出するためのポンプ８等で構成されてい
る。
【０００３】ドライエッチング装置で、特に塩素系ガス
または臭素系ガスを用いてドライエッチングを実施する
と、エッチング反応室内部には塩素又は臭素とウェハを
エッチングする際の被エッチング物である金属とからな
る反応生成物が付着する。そして、エッチング反応室内
部に付着した反応生成物の量が多くなると、エッチング
処理に悪い影響が現れてくる。そのため、ドライエッチ
ング装置内に付着した反応生成物を取り除く方法が、種
々提案されている。
または臭素系ガスを用いてドライエッチングを実施する
と、エッチング反応室内部には塩素又は臭素とウェハを
エッチングする際の被エッチング物である金属とからな
る反応生成物が付着する。そして、エッチング反応室内
部に付着した反応生成物の量が多くなると、エッチング
処理に悪い影響が現れてくる。そのため、ドライエッチ
ング装置内に付着した反応生成物を取り除く方法が、種
々提案されている。
【０００４】ドライエッチング装置のクリーニング方法
としては、酸素ガスのプラズマやフッ素系ガスのプラズ
マを用いたクリーニング方法が提案されているが、塩素
系ガスや臭素系ガスを用いてドライエッチングを行なっ
た場合に、ドライエッチング装置内に付着する塩素又は
臭素と金属との反応生成物は、これらの方法によっては
除去が困難である。
としては、酸素ガスのプラズマやフッ素系ガスのプラズ
マを用いたクリーニング方法が提案されているが、塩素
系ガスや臭素系ガスを用いてドライエッチングを行なっ
た場合に、ドライエッチング装置内に付着する塩素又は
臭素と金属との反応生成物は、これらの方法によっては
除去が困難である。
【０００５】そこで、ドライエッチング装置のエッチン
グ反応室のメンテナンスでは、エッチングガスに塩素系
ガス、臭素系ガスを用いたプロセスに起因する塩化水
素，臭化水素等のガス発生、即ち、エッチング反応室を
大気に暴露した際の有害な塩化水素，臭化水素等のガス
発生、にかかわる作業環境が問題となっている。
グ反応室のメンテナンスでは、エッチングガスに塩素系
ガス、臭素系ガスを用いたプロセスに起因する塩化水
素，臭化水素等のガス発生、即ち、エッチング反応室を
大気に暴露した際の有害な塩化水素，臭化水素等のガス
発生、にかかわる作業環境が問題となっている。
【０００６】また、クリ−ニングガスとして水素ガス及
び酸素ガスを用いる技術が開示されている。（特開平７
−７８８０２号公報，特開平７−１１６４６６号公報）
しかし、この技術では、クリ−ニングガスとして水素ガ
ス及び酸素ガスを用いているため、その生成物である水
の作用から、ウェハを処理する際に発生する塩素系及び
臭素系のガス成分を含む反応生成物の加水分解に一応の
効果は期待できるものの、水素ガスならびに酸素ガスを
同時に取り扱うことは爆発回避のための安全装置等、複
雑なシステムが必要となり、生産コストの点において高
価な装置となってしまうという問題点がある。
び酸素ガスを用いる技術が開示されている。（特開平７
−７８８０２号公報，特開平７−１１６４６６号公報）
しかし、この技術では、クリ−ニングガスとして水素ガ
ス及び酸素ガスを用いているため、その生成物である水
の作用から、ウェハを処理する際に発生する塩素系及び
臭素系のガス成分を含む反応生成物の加水分解に一応の
効果は期待できるものの、水素ガスならびに酸素ガスを
同時に取り扱うことは爆発回避のための安全装置等、複
雑なシステムが必要となり、生産コストの点において高
価な装置となってしまうという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】塩化水素は、TLV−TWA
値で５ppm、臭化水素は、TLV−TWA値で３ppmに規定され
る有害ガスであり、前述のメンテナンスにおいては60pp
m 程度の有害ガスが発生するため、空気呼吸器等の保護
具を用い、作業者の安全を確保するという手法が採用さ
れている。しかしながら、保護具の採用による作業者の
みの安全確保では、有害ガスが周囲に拡散するため、作
業環境という点において十分な効果が得られておらず、
また、保護具の装着による作業性の悪化から、有害ガス
発生量の低減が望まれている。
値で５ppm、臭化水素は、TLV−TWA値で３ppmに規定され
る有害ガスであり、前述のメンテナンスにおいては60pp
m 程度の有害ガスが発生するため、空気呼吸器等の保護
具を用い、作業者の安全を確保するという手法が採用さ
れている。しかしながら、保護具の採用による作業者の
みの安全確保では、有害ガスが周囲に拡散するため、作
業環境という点において十分な効果が得られておらず、
また、保護具の装着による作業性の悪化から、有害ガス
発生量の低減が望まれている。
【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、ドライエッチ
ング装置のエッチング反応室のメンテナンスのため、エ
ッチング反応室を大気に暴露した際の有害な塩化水素，
臭化水素等のハロゲン系ガス発生を低減することがで
き、かつ低コストであるドライエッチング装置及びその
ドライクリーニング方法を提供することである。
ものであって、その目的とするところは、ドライエッチ
ング装置のエッチング反応室のメンテナンスのため、エ
ッチング反応室を大気に暴露した際の有害な塩化水素，
臭化水素等のハロゲン系ガス発生を低減することがで
き、かつ低コストであるドライエッチング装置及びその
ドライクリーニング方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点についての解決手段について調査・研究をしていた
ところ、ドライエッチング工程でエッチング反応室内部
に付着した反応生成物の性状の改善を図ることによって
上記の問題を解決できることを見いだし、本発明を完成
したものである。即ち、エッチング反応室をクリーニン
グする際に、クリーニングガスとして水含有ガスを使用
することによって、エッチング反応室内部に付着した反
応生成物の性状を改善（ハロゲン成分の少ない反応生成
物へと性状を改善）することが可能であることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
題点についての解決手段について調査・研究をしていた
ところ、ドライエッチング工程でエッチング反応室内部
に付着した反応生成物の性状の改善を図ることによって
上記の問題を解決できることを見いだし、本発明を完成
したものである。即ち、エッチング反応室をクリーニン
グする際に、クリーニングガスとして水含有ガスを使用
することによって、エッチング反応室内部に付着した反
応生成物の性状を改善（ハロゲン成分の少ない反応生成
物へと性状を改善）することが可能であることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
【００１０】即ち、本発明に係るドライエッチング装置
は、「ウェハ載置電極としてのカソードと対向電極とし
てのアノードを内部に有するエッチング反応室、カソ−
ドへの電力供給用の高周波電源、流量制御器を介してエ
ッチングガスを供給するガス供給系、流量制御器を介し
て水含有ガスを供給する水含有ガス供給系、エッチング
反応室からの排ガスを排出するポンプを有することを特
徴とするドライエッチング装置。」（請求項１）を要旨
（発明を特定する事項）とし、 ・前記水含有ガス供給系が、流量制御器を介して水蒸気
及び／又は完全に気相状態にある水を供給する水槽であ
ること（請求項２） ・前記水含有ガス供給系が、流量制御器を介して水蒸気
及び／又は完全に気相状態にある水を供給する加熱装置
を備えた水槽であること（請求項３）、 ・前記水含有ガス供給系が、大気を供給する大気ガス供
給系であること（請求項４）を特徴とするものである。
は、「ウェハ載置電極としてのカソードと対向電極とし
てのアノードを内部に有するエッチング反応室、カソ−
ドへの電力供給用の高周波電源、流量制御器を介してエ
ッチングガスを供給するガス供給系、流量制御器を介し
て水含有ガスを供給する水含有ガス供給系、エッチング
反応室からの排ガスを排出するポンプを有することを特
徴とするドライエッチング装置。」（請求項１）を要旨
（発明を特定する事項）とし、 ・前記水含有ガス供給系が、流量制御器を介して水蒸気
及び／又は完全に気相状態にある水を供給する水槽であ
ること（請求項２） ・前記水含有ガス供給系が、流量制御器を介して水蒸気
及び／又は完全に気相状態にある水を供給する加熱装置
を備えた水槽であること（請求項３）、 ・前記水含有ガス供給系が、大気を供給する大気ガス供
給系であること（請求項４）を特徴とするものである。
【００１１】また、本発明に係るドライクリーニング方
法は、「ハロゲン系ガスを用いた金属薄膜のドライエッ
チング後のエッチング反応室をドライクリーニングする
方法において、クリーニングガスとして水含有ガスを使
用することを特徴とするドライクリーニング方法。」
(請求項５)を要旨（発明を特定する事項）とし、 ・前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完全に気相状態
にある水と空気との混合ガスであること（請求項６）、 ・前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完全に気相状態
にある水と不活性ガスとの混合ガスであること(請求項
７)、 ・前記クリーニングガスが、エッチング反応室において
プラズマ状態にあること(請求項８)、 ・前記金属薄膜が、アルミニウム金属薄膜またはアルミ
ニウム合金薄膜であること（請求項９)、を特徴とする
ものである。
法は、「ハロゲン系ガスを用いた金属薄膜のドライエッ
チング後のエッチング反応室をドライクリーニングする
方法において、クリーニングガスとして水含有ガスを使
用することを特徴とするドライクリーニング方法。」
(請求項５)を要旨（発明を特定する事項）とし、 ・前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完全に気相状態
にある水と空気との混合ガスであること（請求項６）、 ・前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完全に気相状態
にある水と不活性ガスとの混合ガスであること(請求項
７)、 ・前記クリーニングガスが、エッチング反応室において
プラズマ状態にあること(請求項８)、 ・前記金属薄膜が、アルミニウム金属薄膜またはアルミ
ニウム合金薄膜であること（請求項９)、を特徴とする
ものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、ドライエッチング装置
においてウェハをエッチングした後にエッチング反応室
内部をクリーニングする際に、付着した反応生成物の性
状の改善を図ることが可能なドライエッチング装置及び
そのクリーニング方法であって、クリーニングガスとし
て水含有ガスを用いる手段を採用したことを特徴とする
ものである。即ち、本発明では、エッチング反応室内部
に反応生成物が付着した後に、クリ−ニングガスとして
水含有ガスをエッチング反応室内部に導入することによ
り反応生成物の加水分解を促進し、塩素，臭素等のハロ
ゲンガス成分は塩化水素，臭化水素等のハロゲン化水素
として排出させ、処理後の反応生成物が、ハロゲン成分
の少ない反応生成物へと性状の改善がなされるようにす
ることを特徴とするものである。
においてウェハをエッチングした後にエッチング反応室
内部をクリーニングする際に、付着した反応生成物の性
状の改善を図ることが可能なドライエッチング装置及び
そのクリーニング方法であって、クリーニングガスとし
て水含有ガスを用いる手段を採用したことを特徴とする
ものである。即ち、本発明では、エッチング反応室内部
に反応生成物が付着した後に、クリ−ニングガスとして
水含有ガスをエッチング反応室内部に導入することによ
り反応生成物の加水分解を促進し、塩素，臭素等のハロ
ゲンガス成分は塩化水素，臭化水素等のハロゲン化水素
として排出させ、処理後の反応生成物が、ハロゲン成分
の少ない反応生成物へと性状の改善がなされるようにす
ることを特徴とするものである。
【００１３】次に、本発明について、図１〜４を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明のドライエッチング
装置の第１の実施の形態の構成を示す図であり、図２
は、本発明の第１の実施の形態のドライエッチング装置
を使用してプラズマを発生させた場合の状態を示す図で
あり、図３は、本発明のドライエッチング装置の第２の
実施の形態の構成を示す図であり、図４は、本発明のド
ライエッチング装置の第３の実施の形態の構成を示す図
である。
て詳細に説明する。図１は、本発明のドライエッチング
装置の第１の実施の形態の構成を示す図であり、図２
は、本発明の第１の実施の形態のドライエッチング装置
を使用してプラズマを発生させた場合の状態を示す図で
あり、図３は、本発明のドライエッチング装置の第２の
実施の形態の構成を示す図であり、図４は、本発明のド
ライエッチング装置の第３の実施の形態の構成を示す図
である。
【００１４】（本発明の装置の第１の実施の形態）図１
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第１の実施の形態は、エッチング反応室１内部にウェ
ハを載置するためのカソード２、対向電極としてのアノ
ード３、カソ−ド２に電力を供給するための高周波電源
４、エッチングガスを流量制御器７を介して供給するた
めのガス供給系５、水含有ガスを流量制御器７を介して
供給するための水槽６、エッチング反応室１からの排ガ
スを排出するためのポンプ８等で構成されている。即
ち、本発明のドライエッチング装置の第１の実施の形態
は、通常のエッチング装置に、水含有ガスを供給するた
めの水槽を設けたものである。
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第１の実施の形態は、エッチング反応室１内部にウェ
ハを載置するためのカソード２、対向電極としてのアノ
ード３、カソ−ド２に電力を供給するための高周波電源
４、エッチングガスを流量制御器７を介して供給するた
めのガス供給系５、水含有ガスを流量制御器７を介して
供給するための水槽６、エッチング反応室１からの排ガ
スを排出するためのポンプ８等で構成されている。即
ち、本発明のドライエッチング装置の第１の実施の形態
は、通常のエッチング装置に、水含有ガスを供給するた
めの水槽を設けたものである。
【００１５】（本発明の装置の第２の実施の形態）図３
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第２の実施の形態は、上記ドライエッチング装置の第
１の実施の形態の構成に、水槽６から水含有ガスの発生
を促進させるためのヒーター９を水槽６に設けたもので
ある。
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第２の実施の形態は、上記ドライエッチング装置の第
１の実施の形態の構成に、水槽６から水含有ガスの発生
を促進させるためのヒーター９を水槽６に設けたもので
ある。
【００１６】（本発明の装置の第３の実施の形態）図４
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第３の実施の形態は、上記ドライエッチング装置の第
１の実施の形態の構成における水槽６の代わりに、水含
有ガスとして大気を供給するための大気ガス供給系10を
設けたものである。また、水含有ガス供給系として、上
記の水含有ガスを供給する水槽と不活性ガス等のガスを
供給するガス供給器を設けても良い。
に示されているように、本発明のドライエッチング装置
の第３の実施の形態は、上記ドライエッチング装置の第
１の実施の形態の構成における水槽６の代わりに、水含
有ガスとして大気を供給するための大気ガス供給系10を
設けたものである。また、水含有ガス供給系として、上
記の水含有ガスを供給する水槽と不活性ガス等のガスを
供給するガス供給器を設けても良い。
【００１７】本発明のドライクリーニング方法は、上記
の図１，３，４に示すドライエッチング装置を用いてウ
ェハにドライエッチングを施した後（ウェハを搬出した
後）にエッチング反応室内部に付着した反応生成物の性
状を改善する方法である。即ち、図１において、例え
ば、ウェハのアルミ合金薄膜をドライエッチングするた
めのエッチングガスとして塩素ガスを用い、エッチング
反応室１内でウェハを連続処理した場合、エッチング反
応室１内壁には塩化アルミニウムが副生成物として生成
し、固着堆積する。そこで、以下に示す本発明のドライ
クリーニング方法を適用して反応付着物の性状を改善す
るものである。
の図１，３，４に示すドライエッチング装置を用いてウ
ェハにドライエッチングを施した後（ウェハを搬出した
後）にエッチング反応室内部に付着した反応生成物の性
状を改善する方法である。即ち、図１において、例え
ば、ウェハのアルミ合金薄膜をドライエッチングするた
めのエッチングガスとして塩素ガスを用い、エッチング
反応室１内でウェハを連続処理した場合、エッチング反
応室１内壁には塩化アルミニウムが副生成物として生成
し、固着堆積する。そこで、以下に示す本発明のドライ
クリーニング方法を適用して反応付着物の性状を改善す
るものである。
【００１８】（本発明の方法の第１の実施の形態）本発
明のドライクリーニング方法の第１の実施の形態は、ウ
ェハの金属薄膜をドライエッチング処理し、ウェハをエ
ッチング反応室１から搬送して後、エッチング反応室１
と水槽６とを連通すると、水槽６内部は減圧状態にな
り、水含有ガスが発生するので、流量制御器７により制
御した水含有ガスをエッチング反応室１へ流入させ、エ
ッチング反応室１内部に付着した反応生成物と反応させ
る。
明のドライクリーニング方法の第１の実施の形態は、ウ
ェハの金属薄膜をドライエッチング処理し、ウェハをエ
ッチング反応室１から搬送して後、エッチング反応室１
と水槽６とを連通すると、水槽６内部は減圧状態にな
り、水含有ガスが発生するので、流量制御器７により制
御した水含有ガスをエッチング反応室１へ流入させ、エ
ッチング反応室１内部に付着した反応生成物と反応させ
る。
【００１９】この実施の形態においては、エッチング反
応室１は、７〜40Kpaの圧力となるように水含有ガスを
流入させ、反応生成物の固着体積量にもよるが、３〜５
時間この状態を継続させる。この場合水含有ガスの流量
は、１slm以上であれば特に重要ではなく、エッチング
反応室１を維持する圧力が重要となる。エッチング反応
室１の圧力は、ポンプ８の排気能力、エッチング反応室
１からポンプ８までのコンダクタンス、水含有ガスの流
入流量等により決定される（図１参照）。なお、水含有
ガスの流入流量の不足により上記圧力が満足できない場
合には、後記の実施の形態において示されているよう
に、水含有ガスの発生を促進させるためのヒーターによ
る加熱が有効である。
応室１は、７〜40Kpaの圧力となるように水含有ガスを
流入させ、反応生成物の固着体積量にもよるが、３〜５
時間この状態を継続させる。この場合水含有ガスの流量
は、１slm以上であれば特に重要ではなく、エッチング
反応室１を維持する圧力が重要となる。エッチング反応
室１の圧力は、ポンプ８の排気能力、エッチング反応室
１からポンプ８までのコンダクタンス、水含有ガスの流
入流量等により決定される（図１参照）。なお、水含有
ガスの流入流量の不足により上記圧力が満足できない場
合には、後記の実施の形態において示されているよう
に、水含有ガスの発生を促進させるためのヒーターによ
る加熱が有効である。
【００２０】エッチング反応室１に付着した反応生成
物、例えば、塩化アルミニウムは、導入された水含有ガ
スにより下記の反応式により加水分解され、塩素成分は
塩化水素に転化し、ポンプ８によってエッチング反応室
１より排出され、処理後の反応生成物は、塩素成分の少
ない反応生成物へと性状の改善がなされる。
物、例えば、塩化アルミニウムは、導入された水含有ガ
スにより下記の反応式により加水分解され、塩素成分は
塩化水素に転化し、ポンプ８によってエッチング反応室
１より排出され、処理後の反応生成物は、塩素成分の少
ない反応生成物へと性状の改善がなされる。
【００２１】
【化１】
【００２２】（本発明の方法の第２の実施の形態）本発
明のドライクリーニング方法の第２の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、エッチング反応室１内に水含有ガスを導入した際
に、高周波電源４からカソード２，アノード３間に高周
波電圧を印加し、水プラズマ11を発生させるものであ
る。（図２参照） このことにより、水含有ガスが、電気エネルギーで活性
化し、エッチング反応室１に付着した反応生成物をより
効果的に加水分解する作用をする。
明のドライクリーニング方法の第２の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、エッチング反応室１内に水含有ガスを導入した際
に、高周波電源４からカソード２，アノード３間に高周
波電圧を印加し、水プラズマ11を発生させるものであ
る。（図２参照） このことにより、水含有ガスが、電気エネルギーで活性
化し、エッチング反応室１に付着した反応生成物をより
効果的に加水分解する作用をする。
【００２３】例えば、水含有ガスの流量を100〜300sccm
の範囲でエッチング反応室１に流入させ、エッチング反
応室１の圧力を５〜40paとする。この状態で高周波電力
を300〜700ｗ印加することにより水プラズマ11が発生
し、発生したラジカルによりエッチング反応室１に固着
堆積した反応生成物を効果的に加水分解することを可能
としている。このとき、エッチング反応室１の内壁に付
着した反応生成物を加水分解する効果は、圧力が５paと
低圧側で実施したほうが高く、カソード２に付着した反
応生成物を加水分解する効果は、圧力が40paと高圧側で
実施した場合の方が高い。即ち、反応生成物の付着部位
により圧力を変化させ、前段では圧力を５pa、後段では
圧力を40paとした２段階の圧力を用いた水プラズマ11を
発生させるとより効果的な加水分解を実現できる。
の範囲でエッチング反応室１に流入させ、エッチング反
応室１の圧力を５〜40paとする。この状態で高周波電力
を300〜700ｗ印加することにより水プラズマ11が発生
し、発生したラジカルによりエッチング反応室１に固着
堆積した反応生成物を効果的に加水分解することを可能
としている。このとき、エッチング反応室１の内壁に付
着した反応生成物を加水分解する効果は、圧力が５paと
低圧側で実施したほうが高く、カソード２に付着した反
応生成物を加水分解する効果は、圧力が40paと高圧側で
実施した場合の方が高い。即ち、反応生成物の付着部位
により圧力を変化させ、前段では圧力を５pa、後段では
圧力を40paとした２段階の圧力を用いた水プラズマ11を
発生させるとより効果的な加水分解を実現できる。
【００２４】また、クリーニングガスとして、不活性ガ
スを含む水含有ガスを使用してプラズマを発生させてド
ライクリーニングを行なっても良い。例えば、上記の反
応生成が塩化アルミニウムを生成するプロセスの場合、
水含有ガスにアルゴンガスを添加するとプラズマで発生
したアルゴンイオンのため、塩化アルミニウム付着面
は、アルゴンイオンにスパッタリングされ、このスパッ
タリング効果により水含有ガスからなるラジカルが常に
反応前（加水分解前）の塩化アルミニウムにさらされ加
水分解を促進するという効果を持つ。このときのアルゴ
ンガスの添加量は、水含有ガス１に対して0.5〜１程度
である。（即ち、H2O：Ar＝１：0.5〜１）
スを含む水含有ガスを使用してプラズマを発生させてド
ライクリーニングを行なっても良い。例えば、上記の反
応生成が塩化アルミニウムを生成するプロセスの場合、
水含有ガスにアルゴンガスを添加するとプラズマで発生
したアルゴンイオンのため、塩化アルミニウム付着面
は、アルゴンイオンにスパッタリングされ、このスパッ
タリング効果により水含有ガスからなるラジカルが常に
反応前（加水分解前）の塩化アルミニウムにさらされ加
水分解を促進するという効果を持つ。このときのアルゴ
ンガスの添加量は、水含有ガス１に対して0.5〜１程度
である。（即ち、H2O：Ar＝１：0.5〜１）
【００２５】（本発明の方法の第３の実施の形態）本発
明のドライクリーニング方法の第３の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、水槽６を加熱して多量の水含有ガスを発生させ、多
量の水含有ガスをエッチング反応室１内に導入するもの
である。（図３参照） このことにより、上記第１の実施の形態の方法における
ように、蒸気圧が低くエッチング反応室１に導入する水
含有ガスの流量が少なくなりがちであるところを、加熱
により多量の水含有ガスの導入を可能とし、エッチング
反応室１に付着した反応生成物をより効率的に加水分解
することを可能とする。
明のドライクリーニング方法の第３の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、水槽６を加熱して多量の水含有ガスを発生させ、多
量の水含有ガスをエッチング反応室１内に導入するもの
である。（図３参照） このことにより、上記第１の実施の形態の方法における
ように、蒸気圧が低くエッチング反応室１に導入する水
含有ガスの流量が少なくなりがちであるところを、加熱
により多量の水含有ガスの導入を可能とし、エッチング
反応室１に付着した反応生成物をより効率的に加水分解
することを可能とする。
【００２６】（本発明の方法の第４の実施の形態）本発
明のドライクリーニング方法の第４の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、水槽６を使用する代わりに、大気ガス供給系11を使
用してエッチング反応室１に大気ガスを導入し、大気ガ
スに含まれている水分によりエッチング反応室１に付着
した反応生成物を加水分解するものである。水含有ガス
として大気を導入し、同様な効果を実現している。この
実施の形態では、水蒸気を導入する場合と比較し、構成
部材が簡単となり安価に実現できるというメリットがあ
る。
明のドライクリーニング方法の第４の実施の形態は、上
記ドライクリーニング方法の第１の実施の形態におい
て、水槽６を使用する代わりに、大気ガス供給系11を使
用してエッチング反応室１に大気ガスを導入し、大気ガ
スに含まれている水分によりエッチング反応室１に付着
した反応生成物を加水分解するものである。水含有ガス
として大気を導入し、同様な効果を実現している。この
実施の形態では、水蒸気を導入する場合と比較し、構成
部材が簡単となり安価に実現できるというメリットがあ
る。
【００２７】メンテナンス等のためにエッチング反応室
１の大気暴露の前に、上記のような方法を適用すること
により、導入した水含有ガスが、エッチング反応室１内
部に付着した反応生成物、例えば、塩化アルミニウムか
ら塩素成分を除去していくためエッチング反応室１を大
気暴露した際に発生する塩化水素ガスが低減できるとい
う効果を有する。その結果、エッチング反応室１を大気
暴露しメンテナンスする際の有害ガスを低減することに
なり、作業環境の改善となる。
１の大気暴露の前に、上記のような方法を適用すること
により、導入した水含有ガスが、エッチング反応室１内
部に付着した反応生成物、例えば、塩化アルミニウムか
ら塩素成分を除去していくためエッチング反応室１を大
気暴露した際に発生する塩化水素ガスが低減できるとい
う効果を有する。その結果、エッチング反応室１を大気
暴露しメンテナンスする際の有害ガスを低減することに
なり、作業環境の改善となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、クリー
ニングガスとして水含有ガスを使用することにより、導
入した水分が、エッチング反応室内部に付着した反応生
成物からハロゲン成分を除去していくためエッチング反
応室を大気暴露した際に発生するハロゲン化水素ガスを
低減することでき、その結果、エッチング反応室を大気
暴露しメンテナンスする際の有害ガスの発生を低減する
ことになり、作業環境の改善をもたらすという優れた効
果を奏する。
ニングガスとして水含有ガスを使用することにより、導
入した水分が、エッチング反応室内部に付着した反応生
成物からハロゲン成分を除去していくためエッチング反
応室を大気暴露した際に発生するハロゲン化水素ガスを
低減することでき、その結果、エッチング反応室を大気
暴露しメンテナンスする際の有害ガスの発生を低減する
ことになり、作業環境の改善をもたらすという優れた効
果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態のドライエッチング
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のドライエッチング
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態のドライエッチング
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態のドライエッチング
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図５】従来のドライエッチング装置の構成を示す図で
ある。
ある。
１ エッチング反応室 ２ カソード ３ アノード ４ 高周波電源 ５ エッチングガス供給系 ６ 水供給系 ７ 流量制御系 ８ ポンプ ９ ヒーター １０ 大気ガス供給系 １１ プラズマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 DA01 DB01 DB05 DD01 DE01 DE06 DE11 DE14 DE20 DK10 DM02 5F004 AA14 AA15 BA04 DA00 DA23 DA29 DB08 DB09 DB16 EB02 EB08 FA08
Claims (9)
- 【請求項１】 ウェハ載置電極としてのカソードと対向
電極としてのアノードを内部に有するエッチング反応
室、カソ−ドへの電力供給用の高周波電源、流量制御器
を介してエッチングガスを供給するガス供給系、流量制
御器を介して水含有ガスを供給する水含有ガス供給系、
エッチング反応室からの排ガスを排出するポンプを有す
ることを特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】 前記水含有ガス供給系が、流量制御器を
介して水蒸気及び／又は完全に気相状態にある水を供給
する水槽である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】 前記水含有ガス供給系が、流量制御器を
介して水蒸気及び／又は完全に気相状態にある水を供給
する加熱装置を備えた水槽である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】 前記水含有ガス供給系が、大気を供給す
る大気ガス供給系である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５】 ハロゲン系ガスを用いた金属薄膜のドラ
イエッチング後のエッチング反応室をドライクリーニン
グする方法において、クリーニングガスとして水含有ガ
スを使用することを特徴とするドライクリーニング方
法。 - 【請求項６】 前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完
全に気相状態にある水と空気との混合ガスであることを
特徴とする請求項５に記載のドライクリーニング方法。 - 【請求項７】 前記水含有ガスが、水蒸気及び／又は完
全に気相状態にある水と不活性ガスとの混合ガスである
ことを特徴とする請求項５に記載のドライクリーニング
方法。 - 【請求項８】 前記クリーニングガスが、エッチング反
応室においてプラズマ状態にあることを特徴とする請求
項５〜７のいずれかに記載のドライクリーニング方法。 - 【請求項９】 前記金属薄膜が、アルミニウム金属薄膜
またはアルミニウム合金薄膜であることを特徴とする請
求項５〜８のいずれかに記載のドライクリーニング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081692A JP2000277491A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ドライエッチング装置及びそのドライクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11081692A JP2000277491A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ドライエッチング装置及びそのドライクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277491A true JP2000277491A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13753426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11081692A Pending JP2000277491A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ドライエッチング装置及びそのドライクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049755A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-27 | Tokyo Electron Limited | Procede et systeme de degazage et dispositif de traitement au plasma |
| CN100377312C (zh) * | 2004-03-03 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 蚀刻系统及其纯水添加装置 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11081692A patent/JP2000277491A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049755A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-27 | Tokyo Electron Limited | Procede et systeme de degazage et dispositif de traitement au plasma |
| US7207340B2 (en) | 2000-12-08 | 2007-04-24 | Tokyo Electric Limited | Method and system for removal of gas and plasma processing apparatus |
| KR100857928B1 (ko) * | 2000-12-08 | 2008-09-09 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 가스 제거 방법, 가스 제거 시스템 및 플라즈마 처리 장치 |
| CN100377312C (zh) * | 2004-03-03 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 蚀刻系统及其纯水添加装置 |
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