JP2001176843A - ドライクリーニング方法 - Google Patents
ドライクリーニング方法Info
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- JP2001176843A JP2001176843A JP36339099A JP36339099A JP2001176843A JP 2001176843 A JP2001176843 A JP 2001176843A JP 36339099 A JP36339099 A JP 36339099A JP 36339099 A JP36339099 A JP 36339099A JP 2001176843 A JP2001176843 A JP 2001176843A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ上に形成されたアルミ積層膜のドライ
エッチングの際、エッチングチャンバー内に堆積するデ
ポジション物質の膜質を均一にして堆積物の剥離を抑制
し、ウエハ上への異物付着を低減する。 【解決手段】 エッチングチャンバー内に付着したデポ
ジション物質であるアルミ成分およびフロロカーボンに
対し、まず塩素イオンまたは塩素ラジカルを反応させて
アルミ成分を除去するドライクリーニング処理を行な
い、引き続き残ったフロロカーボンに対し新たにフロロ
カーボンを再付着させるシーズニング処理を行なって、
デポジション膜質を均一化させる。
エッチングの際、エッチングチャンバー内に堆積するデ
ポジション物質の膜質を均一にして堆積物の剥離を抑制
し、ウエハ上への異物付着を低減する。 【解決手段】 エッチングチャンバー内に付着したデポ
ジション物質であるアルミ成分およびフロロカーボンに
対し、まず塩素イオンまたは塩素ラジカルを反応させて
アルミ成分を除去するドライクリーニング処理を行な
い、引き続き残ったフロロカーボンに対し新たにフロロ
カーボンを再付着させるシーズニング処理を行なって、
デポジション膜質を均一化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造工程において、半導体ウエハ上に形成された薄膜の
微細加工を行なう際に使用するドライエッチング装置の
ドライクリーニング方法に関する。
製造工程において、半導体ウエハ上に形成された薄膜の
微細加工を行なう際に使用するドライエッチング装置の
ドライクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造工程におい
ては、プラズマを利用したドライエッチングやＣＶＤな
どの工程が多く用いられている。この工程は、各種の反
応ガスを製造装置内に導入し、導入したガスのプラズマ
反応を利用して、半導体ウエハに対しエッチング、ある
いは成膜などの微細加工を施すものである。
ては、プラズマを利用したドライエッチングやＣＶＤな
どの工程が多く用いられている。この工程は、各種の反
応ガスを製造装置内に導入し、導入したガスのプラズマ
反応を利用して、半導体ウエハに対しエッチング、ある
いは成膜などの微細加工を施すものである。
【０００３】しかし、この微細加工、例えばドライエッ
チングにおいては、エッチングにより生成された副生成
物がドライエッチング装置のエッチングチャンバー内壁
に堆積物となって付着し、やがて剥離して塵埃となって
ウエハ上に落下し、配線パターンの欠陥を引き起こす原
因となっている。
チングにおいては、エッチングにより生成された副生成
物がドライエッチング装置のエッチングチャンバー内壁
に堆積物となって付着し、やがて剥離して塵埃となって
ウエハ上に落下し、配線パターンの欠陥を引き起こす原
因となっている。
【０００４】そこで従来は、ドライエッチング装置のエ
ッチングチャンバー内壁に付着した堆積物を除去するた
めに、種々のクリーニング方法が提案されている。例え
ば、ドライエッチング装置を分解し、内部を溶剤で洗浄
する方法、あるいは、特開平１０−７４７３９号公報に
示されているように、塩素系ガスとフッ素系ガスの混合
ガスを用いたプラズマによるドライクリーニング方法な
どがある。
ッチングチャンバー内壁に付着した堆積物を除去するた
めに、種々のクリーニング方法が提案されている。例え
ば、ドライエッチング装置を分解し、内部を溶剤で洗浄
する方法、あるいは、特開平１０−７４７３９号公報に
示されているように、塩素系ガスとフッ素系ガスの混合
ガスを用いたプラズマによるドライクリーニング方法な
どがある。
【０００５】しかし、これらの方法は、ドライエッチン
グ装置を長時間にわたって停止させるため装置稼働率の
低下を引き起こしたり、また、ドライクリーニング用の
エッチングガスが新たな異物を生成してしまうなどの問
題を抱えている。
グ装置を長時間にわたって停止させるため装置稼働率の
低下を引き起こしたり、また、ドライクリーニング用の
エッチングガスが新たな異物を生成してしまうなどの問
題を抱えている。
【０００６】また、最近の半導体デバイスにおけるアル
ミ配線は、アルミまたはアルミ合金の単層膜ではなくバ
リアメタルを介したアルミ積層膜となっている。そのた
め、各種のエッチングガスがドライエッチング用に導入
され、アルミ積層膜のドライエッチングにおいては，従
来のＣｌ2 とＢＣｌ3 の混合ガスに加えて、特許第２８
９４３０４号公報に示されているように、ＣＨx Ｆy で
表わされるフロロカーボンガスをエッチングガスとして
添加することが不可欠となっている。
ミ配線は、アルミまたはアルミ合金の単層膜ではなくバ
リアメタルを介したアルミ積層膜となっている。そのた
め、各種のエッチングガスがドライエッチング用に導入
され、アルミ積層膜のドライエッチングにおいては，従
来のＣｌ2 とＢＣｌ3 の混合ガスに加えて、特許第２８
９４３０４号公報に示されているように、ＣＨx Ｆy で
表わされるフロロカーボンガスをエッチングガスとして
添加することが不可欠となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフロロカーボンガスをエッチングガスとして使用し
プラズマによるアルミ積層膜のドライエッチングを行な
った場合、アルミフッ化物などの揮発性の極めて低い副
生成物が生成され、エッチングチャンバー内に堆積して
しまう。また、アルミエッチングの際には、マスク材料
であるフォトレジスト（カーボン）も同時にエッチング
されるため、フロロカーボンなどの生成物もエッチング
チャンバー内に生成される。
うなフロロカーボンガスをエッチングガスとして使用し
プラズマによるアルミ積層膜のドライエッチングを行な
った場合、アルミフッ化物などの揮発性の極めて低い副
生成物が生成され、エッチングチャンバー内に堆積して
しまう。また、アルミエッチングの際には、マスク材料
であるフォトレジスト（カーボン）も同時にエッチング
されるため、フロロカーボンなどの生成物もエッチング
チャンバー内に生成される。
【０００８】このようにして、エッチングチャンバー内
で生成されてエッチングチャンバー内壁やエッチングチ
ャンバー内の構成部品に付着堆積したデポジション物質
は、ドライエッチング装置の稼動の度にプラズマのＯＮ
／ＯＦＦによる温度変化が生じ、この熱履歴によって膨
張、伸縮が繰り返されることになる。
で生成されてエッチングチャンバー内壁やエッチングチ
ャンバー内の構成部品に付着堆積したデポジション物質
は、ドライエッチング装置の稼動の度にプラズマのＯＮ
／ＯＦＦによる温度変化が生じ、この熱履歴によって膨
張、伸縮が繰り返されることになる。
【０００９】その際、堆積したデポジション物質である
アルミフッ化物とフロロカーボンとでは熱膨張率が異な
るため、これらのデポジション物質の堆積層膜に加わる
熱応力が非常に大きくなり、やがて剥離してウエハ上に
落下し、半導体デバイスとしての致命的欠陥を引き起こ
してしまう。従って、上記のようなプラズマエッチング
の際に生成されエッチングチャンバー内に付着堆積した
副生成物の剥がれを抑制する技術が要求されている。
アルミフッ化物とフロロカーボンとでは熱膨張率が異な
るため、これらのデポジション物質の堆積層膜に加わる
熱応力が非常に大きくなり、やがて剥離してウエハ上に
落下し、半導体デバイスとしての致命的欠陥を引き起こ
してしまう。従って、上記のようなプラズマエッチング
の際に生成されエッチングチャンバー内に付着堆積した
副生成物の剥がれを抑制する技術が要求されている。
【００１０】本発明は、エッチングチャンバー内に堆積
するデポジション物質の剥離を低減するためのドライク
リーニング方法を提供するものである。
するデポジション物質の剥離を低減するためのドライク
リーニング方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のドライクリーニ
ング方法は、アルミ積層膜が形成され、その上にフォト
レジスト膜が形成されたウエハに対し、塩素系ガスとフ
ッ素系ガスの混合ガスを用いてプラズマによりドライエ
ッチングを行ない、その際使用したドライエッチング装
置のエッチングチャンバー内に付着したデポジション物
質のドライクリーニングを行なうドライクリーニング方
法において、前記エッチングチャンバー内に付着したデ
ポジション物質であるアルミ成分およびフロロカーボン
に対し、まず塩素イオンまたは塩素ラジカルを反応させ
てアルミ成分を除去するドライクリーニング処理を行な
い、引き続き残ったフロロカーボンに対し新たにフロロ
カーボンを再付着させるシーズニング処理を行なって、
デポジション膜質を均一化させることを特徴とする。
ング方法は、アルミ積層膜が形成され、その上にフォト
レジスト膜が形成されたウエハに対し、塩素系ガスとフ
ッ素系ガスの混合ガスを用いてプラズマによりドライエ
ッチングを行ない、その際使用したドライエッチング装
置のエッチングチャンバー内に付着したデポジション物
質のドライクリーニングを行なうドライクリーニング方
法において、前記エッチングチャンバー内に付着したデ
ポジション物質であるアルミ成分およびフロロカーボン
に対し、まず塩素イオンまたは塩素ラジカルを反応させ
てアルミ成分を除去するドライクリーニング処理を行な
い、引き続き残ったフロロカーボンに対し新たにフロロ
カーボンを再付着させるシーズニング処理を行なって、
デポジション膜質を均一化させることを特徴とする。
【００１２】また、前記ドライクリーニング処理は、フ
ォトレジスト付きウエハを使用し、エッチングガスとし
て塩素系ガスを導入し、前記ドライエッチングのときの
条件よりもエッチングチャンバー内を高圧力にするとと
もに低ＲＦバイアスを印加してプラズマを励起させ、塩
素イオンまたは塩素ラジカルを発生させて前記アルミ成
分を塩化アルミとして除去することを特徴とし、また、
前記シーズニング処理は、フォトレジスト付きウエハを
使用し、塩素系ガスとフッ素系ガスの混合ガスを導入
し、前記ドライエッチングのときと同じ条件でプラズマ
を励起させ、新たにフロロカーボンを発生させて前記エ
ッチングチャンバー内に残ったフロロカーボンの最表面
に再付着させることを特徴とし、また、前記フォトレジ
スト付きウエハは、シリコン単体のウエハ上に直接フォ
トレジスト膜を形成したことを特徴とする。
ォトレジスト付きウエハを使用し、エッチングガスとし
て塩素系ガスを導入し、前記ドライエッチングのときの
条件よりもエッチングチャンバー内を高圧力にするとと
もに低ＲＦバイアスを印加してプラズマを励起させ、塩
素イオンまたは塩素ラジカルを発生させて前記アルミ成
分を塩化アルミとして除去することを特徴とし、また、
前記シーズニング処理は、フォトレジスト付きウエハを
使用し、塩素系ガスとフッ素系ガスの混合ガスを導入
し、前記ドライエッチングのときと同じ条件でプラズマ
を励起させ、新たにフロロカーボンを発生させて前記エ
ッチングチャンバー内に残ったフロロカーボンの最表面
に再付着させることを特徴とし、また、前記フォトレジ
スト付きウエハは、シリコン単体のウエハ上に直接フォ
トレジスト膜を形成したことを特徴とする。
【００１３】また、前記ドライエッチング終了後、フォ
トレジスト付きウエハをエッチングチャンバー内にセッ
トしてドライクリーニング処理を行ない、ドライクリー
ニング処理終了後、前記フォトレジスト付きウエハを別
のフォトレジスト付きウエハに交換してシーズニング処
理を行なうことを特徴とし、また、前記ドライエッチン
グ終了後、フォトレジスト付きウエハをエッチングチャ
ンバー内にセットしてドライクリーニング処理を行な
い、ドライクリーニング処理終了後、前記フォトレジス
ト付きウエハを交換せずにそのまま連続してシーズニン
グ処理を行なうことを特徴とし、また、前記ドライエッ
チング終了後、定期的にフォトレジスト付きウエハを用
いてドライクリーニング処理およびシーズニング処理を
行なうことを特徴とする。
トレジスト付きウエハをエッチングチャンバー内にセッ
トしてドライクリーニング処理を行ない、ドライクリー
ニング処理終了後、前記フォトレジスト付きウエハを別
のフォトレジスト付きウエハに交換してシーズニング処
理を行なうことを特徴とし、また、前記ドライエッチン
グ終了後、フォトレジスト付きウエハをエッチングチャ
ンバー内にセットしてドライクリーニング処理を行な
い、ドライクリーニング処理終了後、前記フォトレジス
ト付きウエハを交換せずにそのまま連続してシーズニン
グ処理を行なうことを特徴とし、また、前記ドライエッ
チング終了後、定期的にフォトレジスト付きウエハを用
いてドライクリーニング処理およびシーズニング処理を
行なうことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明に使用する
ドライエッチング装置の構成図であって、以下、この構
造のドライエッチング装置を参照して本発明のドライク
リーニング方法を説明する。
て、図面を参照して説明する。図１は本発明に使用する
ドライエッチング装置の構成図であって、以下、この構
造のドライエッチング装置を参照して本発明のドライク
リーニング方法を説明する。
【００１５】本発明の実施の形態に使用するドライエッ
チング装置としては、図１に示すように、ＲＦコイルを
用いた誘導結合型（ＩＣＰ）のプラズマエッチング装置
を使用する。図１において、１はセラミック製ドーム、
２はＲＦコイル、３は処理室、４は微細加工を施す被加
工物であるウエハ、５はウエハをセットするステージ、
６はフォーカスリング、７はウエハ４にバイアスを印可
するための高周波電源、７ａはＲＦコイル２にバイアス
を印可するための高周波電源、８は真空排気口、９はエ
ッチングガス導入孔、１２はセラミック製ドーム１と処
理室３とで構成されるエッチングチャンバーである。
チング装置としては、図１に示すように、ＲＦコイルを
用いた誘導結合型（ＩＣＰ）のプラズマエッチング装置
を使用する。図１において、１はセラミック製ドーム、
２はＲＦコイル、３は処理室、４は微細加工を施す被加
工物であるウエハ、５はウエハをセットするステージ、
６はフォーカスリング、７はウエハ４にバイアスを印可
するための高周波電源、７ａはＲＦコイル２にバイアス
を印可するための高周波電源、８は真空排気口、９はエ
ッチングガス導入孔、１２はセラミック製ドーム１と処
理室３とで構成されるエッチングチャンバーである。
【００１６】このプラズマを利用したドライエッチング
装置は、まず、真空排気口８に接続された真空排気装置
（図示せず）によってエッチングチャンバー１２内を排
気し、次いで、エッチングガス導入孔９からエッチング
ガスを導入し、次いで、高周波電源７ａによりＲＦバイ
アスを印可してエッチングチャンバー１２内のエッチン
グガスをプラズマ化し、プラズマ１１を励起させてウエ
ハ４のドライエッチング処理を行なう。
装置は、まず、真空排気口８に接続された真空排気装置
（図示せず）によってエッチングチャンバー１２内を排
気し、次いで、エッチングガス導入孔９からエッチング
ガスを導入し、次いで、高周波電源７ａによりＲＦバイ
アスを印可してエッチングチャンバー１２内のエッチン
グガスをプラズマ化し、プラズマ１１を励起させてウエ
ハ４のドライエッチング処理を行なう。
【００１７】ここで、被加工物であるウエハ４は、シリ
コン基板上にバリアメタルを介してＡｌ−Ｃｕ合金膜が
形成され、さらにその上にマスク材となるフォトレジス
ト膜が形成されたものを使用し、エッチングガスとして
は塩素系およびフッ素系の混合ガスを使用してウエハ４
上のアルミ積層膜のドライエッチングを行なう。その
際、エッチングチャンバー１２内にはアルミフッ化物や
フロロカーボンなどからなるデポジション膜１０が堆積
物として付着する。
コン基板上にバリアメタルを介してＡｌ−Ｃｕ合金膜が
形成され、さらにその上にマスク材となるフォトレジス
ト膜が形成されたものを使用し、エッチングガスとして
は塩素系およびフッ素系の混合ガスを使用してウエハ４
上のアルミ積層膜のドライエッチングを行なう。その
際、エッチングチャンバー１２内にはアルミフッ化物や
フロロカーボンなどからなるデポジション膜１０が堆積
物として付着する。
【００１８】このデポジション膜に加わる熱ストレスを
緩和するために、本発明の実施の形態では、所定枚数の
ウエハのドライエッチング終了後、定期的にあらかじめ
準備したフォトレジスト付きウエハを用いてドライクリ
ーニング処理を行い、引き続いてシーズニング処理を行
なうようにしている。ここでいうフォトレジスト付きウ
エハとは、アルミ積層配線を設けていない単体のみのシ
リコン基板上に直接フォトレジスト膜を形成したウエハ
をいう。このドライクリーニング処理とシーズニング処
理の条件の違いについて、以下に説明する。
緩和するために、本発明の実施の形態では、所定枚数の
ウエハのドライエッチング終了後、定期的にあらかじめ
準備したフォトレジスト付きウエハを用いてドライクリ
ーニング処理を行い、引き続いてシーズニング処理を行
なうようにしている。ここでいうフォトレジスト付きウ
エハとは、アルミ積層配線を設けていない単体のみのシ
リコン基板上に直接フォトレジスト膜を形成したウエハ
をいう。このドライクリーニング処理とシーズニング処
理の条件の違いについて、以下に説明する。
【００１９】このドライクリーニング処理の実施の条件
としては、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との塩素系混合ガスをエッ
チングガスとして使用し、プラズマ密度を上げ且つプラ
ズマをエッチングチャンバー内全体に広げるためにエッ
チングチャンバー内を高圧力（１５ｍＴｏｒｒ以上）に
設定し、また、高周波電源７の出力を低ＲＦバイアスパ
ワー（２０Ｗ以下）に設定した条件で実施する。ドライ
クリーニング処理の実施直後には、ドライクリーニング
処理に用いたと同様にフォトレジスト付きウエハを用い
てシーズニング処理を行なう。このシーズニング処理の
条件としては、塩素系およびフッ素系の混合ガスを用い
た通常のエッチング条件（圧力１０ｍＴｏｒｒ以下、Ｒ
Ｆバイアス５０Ｗ以上）に設定して行なう。
としては、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との塩素系混合ガスをエッ
チングガスとして使用し、プラズマ密度を上げ且つプラ
ズマをエッチングチャンバー内全体に広げるためにエッ
チングチャンバー内を高圧力（１５ｍＴｏｒｒ以上）に
設定し、また、高周波電源７の出力を低ＲＦバイアスパ
ワー（２０Ｗ以下）に設定した条件で実施する。ドライ
クリーニング処理の実施直後には、ドライクリーニング
処理に用いたと同様にフォトレジスト付きウエハを用い
てシーズニング処理を行なう。このシーズニング処理の
条件としては、塩素系およびフッ素系の混合ガスを用い
た通常のエッチング条件（圧力１０ｍＴｏｒｒ以下、Ｒ
Ｆバイアス５０Ｗ以上）に設定して行なう。
【００２０】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。図２は、本発明に係るのドライクリーニング処理を
説明するためのドライエッチング装置の構成図である。
る。図２は、本発明に係るのドライクリーニング処理を
説明するためのドライエッチング装置の構成図である。
【００２１】図２に示すように、ウエハ上に形成された
アルミ積層膜のドライエッチングが終了した後、主にア
ルミフッ化物とフロロカーボンからなるデポジション膜
１０が堆積しているエッチングチャンバー１２内にフォ
トレジスト付きウエハ４ａを導入し、Ｃｌ2 とＢＣｌ3
の塩素系混合ガスを用いて高圧力（１５ｍＴｏｒｒ以
上）かつ低ＲＦバイアスパワー（２０Ｗ以下）の条件で
ドライクリーニング処理を実施する。
アルミ積層膜のドライエッチングが終了した後、主にア
ルミフッ化物とフロロカーボンからなるデポジション膜
１０が堆積しているエッチングチャンバー１２内にフォ
トレジスト付きウエハ４ａを導入し、Ｃｌ2 とＢＣｌ3
の塩素系混合ガスを用いて高圧力（１５ｍＴｏｒｒ以
上）かつ低ＲＦバイアスパワー（２０Ｗ以下）の条件で
ドライクリーニング処理を実施する。
【００２２】このＣｌ2 とＢＣｌ3 の塩素系混合ガスの
プラズマでは塩素ラジカルが過剰に生成され、かつ高圧
力化のためプラズマ密度が上がり（ラジカルが多い）、
塩素ラジカル１３はエッチングチャンバー１２内全体に
広がる。また、低ＲＦバイアスパワー化しているため、
プラズマ１１ａ内のエッチャント（塩素イオンや塩素ラ
ジカル等）がフォトレジスト付きウエハ４ａ上に引き込
まれなくなり、その結果、エッチャントはエッチングチ
ャンバー１２の内壁付近に多く存在するようになる。ま
た、この条件では、フォトレジスト付きウエハ４ａ上の
フォトレジストはほとんどエッチングされないため、ド
ライクリーンニング処理中にフロロカーボンがエッチン
グチャンバー１２内に堆積することはない。
プラズマでは塩素ラジカルが過剰に生成され、かつ高圧
力化のためプラズマ密度が上がり（ラジカルが多い）、
塩素ラジカル１３はエッチングチャンバー１２内全体に
広がる。また、低ＲＦバイアスパワー化しているため、
プラズマ１１ａ内のエッチャント（塩素イオンや塩素ラ
ジカル等）がフォトレジスト付きウエハ４ａ上に引き込
まれなくなり、その結果、エッチャントはエッチングチ
ャンバー１２の内壁付近に多く存在するようになる。ま
た、この条件では、フォトレジスト付きウエハ４ａ上の
フォトレジストはほとんどエッチングされないため、ド
ライクリーンニング処理中にフロロカーボンがエッチン
グチャンバー１２内に堆積することはない。
【００２３】次に、図３を用いてエッチングチャンバー
内に堆積したデポジション膜のドライクリーニング処理
について説明する。図３は本発明に係るドライクリーニ
ング処理によって形成されたデポジション膜を示す模式
図で、図３（ａ）はアルミ成分除去前、図３（ｂ）は除
去後の状態を示す。
内に堆積したデポジション膜のドライクリーニング処理
について説明する。図３は本発明に係るドライクリーニ
ング処理によって形成されたデポジション膜を示す模式
図で、図３（ａ）はアルミ成分除去前、図３（ｂ）は除
去後の状態を示す。
【００２４】まず、図３（ａ）に示すように、エッチン
グチャンバー内壁には、アルミ積層膜をドライエッチン
グしたときに生成されたアルミフッ化物等のアルミ成分
１４やフロロカーボン１５等の副生成物がデポジション
膜として付着している。ここで、上記したようなドライ
クリーニング処理条件で生成された塩素ラジカル１３は
主にアルミ成分１４とのみ反応し、デポジション膜中の
アルミ成分１４はＡｌＣｌ（塩化アルミ１６）となって
除去される。
グチャンバー内壁には、アルミ積層膜をドライエッチン
グしたときに生成されたアルミフッ化物等のアルミ成分
１４やフロロカーボン１５等の副生成物がデポジション
膜として付着している。ここで、上記したようなドライ
クリーニング処理条件で生成された塩素ラジカル１３は
主にアルミ成分１４とのみ反応し、デポジション膜中の
アルミ成分１４はＡｌＣｌ（塩化アルミ１６）となって
除去される。
【００２５】その結果、全体的なデポジション膜の堆積
量は、アルミ成分が除去された分だけ減少するが、図３
（ｂ）に示すように、アルミ成分が抜けた後、エッチン
グチャンバー内壁に残ったフロロカーボン１５の最表面
は、剥離しやすい状態になっている。
量は、アルミ成分が除去された分だけ減少するが、図３
（ｂ）に示すように、アルミ成分が抜けた後、エッチン
グチャンバー内壁に残ったフロロカーボン１５の最表面
は、剥離しやすい状態になっている。
【００２６】次に、上記したドライクリーニング処理に
引き続いてシーズニング処理を実施する。図４は、本発
明に係るシーズニング処理を説明するためのドライエッ
チング装置の構成図である。装置の構成は、図１で説明
したのと同様である。
引き続いてシーズニング処理を実施する。図４は、本発
明に係るシーズニング処理を説明するためのドライエッ
チング装置の構成図である。装置の構成は、図１で説明
したのと同様である。
【００２７】このシーズニング処理に使用するウエハと
して、あらかじめシリコン基板上にフォトレジスト膜を
形成したフォトレジスト付きウエハ４ｂを準備する。そ
して、ドライクリーニング処理で使用したフォトレジス
ト付きウエハ４ａと入れ替えてシーズニング処理を実施
する。入れ替える理由として、ドライクリーニング処理
の際に生じた生成物による影響を少なくするためである
が、交換せずに連続して行なうことももちろん可能であ
る。
して、あらかじめシリコン基板上にフォトレジスト膜を
形成したフォトレジスト付きウエハ４ｂを準備する。そ
して、ドライクリーニング処理で使用したフォトレジス
ト付きウエハ４ａと入れ替えてシーズニング処理を実施
する。入れ替える理由として、ドライクリーニング処理
の際に生じた生成物による影響を少なくするためである
が、交換せずに連続して行なうことももちろん可能であ
る。
【００２８】このシーズニング処理は、塩素系およびフ
ッ素系の混合ガスを用いた通常のドライエッチング条件
（圧力１０ｍＴｏｒｒ以下、ＲＦバイアス５０Ｗ以上）
で行なう。ここでは、塩素系ガスとしてＣｌ2 とＢＣｌ
3 、またフッ素系ガスとしてＣＨＦ3 を使用し、ドライ
エッチング条件としては、圧力８ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイ
アス１３０Ｗで行ない、プラズマ１１ｂを励起させてい
る。このように、シーズニング処理は通常のドライエッ
チング条件で実施されるため、ウエハ４ｂ上のフォトレ
ジストはエッチングされ、このとき生成されるエッチン
グ生成物（主にフロロカーボン１５）は、エッチングチ
ャンバー１２内に堆積する。このフロロカーボンの堆積
状態を、図５を用いて説明する。
ッ素系の混合ガスを用いた通常のドライエッチング条件
（圧力１０ｍＴｏｒｒ以下、ＲＦバイアス５０Ｗ以上）
で行なう。ここでは、塩素系ガスとしてＣｌ2 とＢＣｌ
3 、またフッ素系ガスとしてＣＨＦ3 を使用し、ドライ
エッチング条件としては、圧力８ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイ
アス１３０Ｗで行ない、プラズマ１１ｂを励起させてい
る。このように、シーズニング処理は通常のドライエッ
チング条件で実施されるため、ウエハ４ｂ上のフォトレ
ジストはエッチングされ、このとき生成されるエッチン
グ生成物（主にフロロカーボン１５）は、エッチングチ
ャンバー１２内に堆積する。このフロロカーボンの堆積
状態を、図５を用いて説明する。
【００２９】図５は本発明に係るシーズニング処理によ
って形成されるデポジション膜の模式図で、図５（ａ）
はフロロカーボン再付着前、図５（ｂ）は再付着後を示
している。ドライクリーニング処理終了後のエッチング
チャンバー内壁には、図３（ｂ）で示したように、アル
ミ成分が除去された状態でフロロカーボン１５が付着し
ている。この状態にあるデポジション膜の最表面に、図
５（ａ）に示すように、シーズニング処理で生成された
フロロカーボン１５が再付着される。
って形成されるデポジション膜の模式図で、図５（ａ）
はフロロカーボン再付着前、図５（ｂ）は再付着後を示
している。ドライクリーニング処理終了後のエッチング
チャンバー内壁には、図３（ｂ）で示したように、アル
ミ成分が除去された状態でフロロカーボン１５が付着し
ている。この状態にあるデポジション膜の最表面に、図
５（ａ）に示すように、シーズニング処理で生成された
フロロカーボン１５が再付着される。
【００３０】このように、デポジション膜にフロロカー
ボン１５を再付着させることによって、ドライエッチン
グ処理の際に堆積した熱膨張率の不均一なデポジション
膜（アルミフッ化物、フロロカーボン等）から、図５
（ｂ）に示すようなフロロカーボン主体の均一なデポジ
ション膜へと膜質を変えることができる。
ボン１５を再付着させることによって、ドライエッチン
グ処理の際に堆積した熱膨張率の不均一なデポジション
膜（アルミフッ化物、フロロカーボン等）から、図５
（ｂ）に示すようなフロロカーボン主体の均一なデポジ
ション膜へと膜質を変えることができる。
【００３１】本実施の形態では、ドライクリーニング処
理に用いたフォトレジスト付きウエハ４ａを、シーズニ
ング処理の際に新しいフォトレジスト付きウエハ４ｂと
交換していたが、交換せずにそのままドライクリーニン
グ処理とシーズニング処理に同一のフォトレジスト付き
ウエハを用いて連続的に実施してもよい。
理に用いたフォトレジスト付きウエハ４ａを、シーズニ
ング処理の際に新しいフォトレジスト付きウエハ４ｂと
交換していたが、交換せずにそのままドライクリーニン
グ処理とシーズニング処理に同一のフォトレジスト付き
ウエハを用いて連続的に実施してもよい。
【００３２】また、ドライクリーニング処理およびシー
ズニング処理を行なうタイミングとしては、例えば、ウ
エハ５０枚のドライエッチング終了後に１回、というよ
うに必要に応じて定期的に実施するのが好ましい。
ズニング処理を行なうタイミングとしては、例えば、ウ
エハ５０枚のドライエッチング終了後に１回、というよ
うに必要に応じて定期的に実施するのが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、アルミ積層膜のドライエッチングの際にエッチング
チャンバー内に堆積するデポジション膜から、まず、ド
ライクリーニング処理によってアルミ成分を除去し、次
いで、シーズニング処理によって残ったフロロカーボン
膜の最表面にフロロカーボンを再付着させるようにした
ので、プラズマのＯＮ／ＯＦＦ等による熱履歴が発生し
ても、デポジション膜の膜質がフロロカーボン主体で均
一であるためデポジション膜に加わるストレスが少なく
なり、デポジション膜の剥がれを抑制することができ
る。その結果、異物の発生が押さえられ、ウエハ上への
異物付着を低減することができる。
ば、アルミ積層膜のドライエッチングの際にエッチング
チャンバー内に堆積するデポジション膜から、まず、ド
ライクリーニング処理によってアルミ成分を除去し、次
いで、シーズニング処理によって残ったフロロカーボン
膜の最表面にフロロカーボンを再付着させるようにした
ので、プラズマのＯＮ／ＯＦＦ等による熱履歴が発生し
ても、デポジション膜の膜質がフロロカーボン主体で均
一であるためデポジション膜に加わるストレスが少なく
なり、デポジション膜の剥がれを抑制することができ
る。その結果、異物の発生が押さえられ、ウエハ上への
異物付着を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するドライエッチング装置の構成
図である。
図である。
【図２】本発明に係るドライクリーニング処理を説明す
るためのドライエッチング装置の構成図である。
るためのドライエッチング装置の構成図である。
【図３】本発明に係るドライクリーニング処理によって
形成されるデポジション膜の模式図で、図３（ａ）はア
ルミ成分除去前、図３（ｂ）は除去後を示す。
形成されるデポジション膜の模式図で、図３（ａ）はア
ルミ成分除去前、図３（ｂ）は除去後を示す。
【図４】本発明に係るシーズニング処理を説明するため
のドライエッチング装置の構成図である。
のドライエッチング装置の構成図である。
【図５】本発明に係るシーズニング処理によって形成さ
れるデポジション膜の模式図で、図５（ａ）はフロロカ
ーボン再付着前、図５（ｂ）は再付着後を示す。
れるデポジション膜の模式図で、図５（ａ）はフロロカ
ーボン再付着前、図５（ｂ）は再付着後を示す。
１ セラミック製ドーム ２ ＲＦコイル ３ 処理室 ４ ウエハ ４ａ，４ｂ フォトレジスト付きウエハ ５ ステージ ６ フォーカスリング ７、７ａ 高周波電源 ８ 真空排気口 ９ エッチングガス導入口 １０ デポジション膜 １１，１１ａ，１１ｂ プラズマ １２ エッチングチャンバー １３ 塩素ラジカル １４ アルミ成分 １５ フロロカーボン １６ 塩化アルミ
Claims (7)
- 【請求項１】 アルミ積層膜が形成され、その上にフォ
トレジスト膜が形成されたウエハに対し、塩素系ガスと
フッ素系ガスの混合ガスを用いてプラズマによりドライ
エッチングを行ない、その際使用したドライエッチング
装置のエッチングチャンバー内に付着したデポジション
物質のドライクリーニングを行なうドライクリーニング
方法において、前記エッチングチャンバー内に付着した
デポジション物質であるアルミ成分およびフロロカーボ
ンに対し、まず塩素イオンまたは塩素ラジカルを反応さ
せてアルミ成分を除去するドライクリーニング処理を行
ない、引き続き残ったフロロカーボンに対し新たにフロ
ロカーボンを再付着させるシーズニング処理を行なっ
て、デポジション膜質を均一化させることを特徴とする
ドライクリーニング方法。 - 【請求項２】 前記ドライクリーニング処理は、フォト
レジスト付きウエハを使用し、エッチングガスとして塩
素系ガスを導入し、前記ドライエッチングのときの条件
よりもエッチングチャンバー内を高圧力にするとともに
低ＲＦバイアスを印加してプラズマを励起させ、塩素イ
オンまたは塩素ラジカルを発生させて前記アルミ成分を
塩化アルミとして除去することを特徴とする請求項１記
載のドライクリーニング方法。 - 【請求項３】 前記シーズニング処理は、フォトレジス
ト付きウエハを使用し、塩素系ガスとフッ素系ガスの混
合ガスを導入し、前記ドライエッチングのときと同じ条
件でプラズマを励起させ、新たにフロロカーボンを発生
させて前記エッチングチャンバー内に残ったフロロカー
ボンの最表面に再付着させることを特徴とする請求項１
記載のドライクリーニング方法。 - 【請求項４】 前記フォトレジスト付きウエハは、シリ
コン単体のウエハ上に直接フォトレジスト膜を形成した
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のドライ
クリーニング方法。 - 【請求項５】 前記ドライエッチング終了後、フォトレ
ジスト付きウエハをエッチングチャンバー内にセットし
てドライクリーニング処理を行ない、ドライクリーニン
グ処理終了後、前記フォトレジスト付きウエハを別のフ
ォトレジスト付きウエハに交換してシーズニング処理を
行なうことを特徴とする請求項１記載のドライクリーニ
ング方法。 - 【請求項６】 前記ドライエッチング終了後、フォトレ
ジスト付きウエハをエッチングチャンバー内にセットし
てドライクリーニング処理を行ない、ドライクリーニン
グ処理終了後、前記フォトレジスト付きウエハを交換せ
ずにそのまま連続してシーズニング処理を行なうことを
特徴とする請求項１記載のドライクリーニング方法。 - 【請求項７】 前記ドライエッチング終了後、定期的に
フォトレジスト付きウエハを用いてドライクリーニング
処理およびシーズニング処理を行なうことを特徴とする
請求項５または請求項６記載のドライクリーニング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36339099A JP2001176843A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | ドライクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36339099A JP2001176843A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | ドライクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176843A true JP2001176843A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18479198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36339099A Pending JP2001176843A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | ドライクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001176843A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244292A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置の処理性能安定化方法 |
| KR100867420B1 (ko) | 2006-03-30 | 2008-11-06 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 반도체제조방법 및 에칭시스템 |
| US8500912B2 (en) | 2010-10-07 | 2013-08-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
| JP2013175797A (ja) * | 2013-06-14 | 2013-09-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体 |
| US11174549B2 (en) | 2018-11-02 | 2021-11-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing methods |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36339099A patent/JP2001176843A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100867420B1 (ko) | 2006-03-30 | 2008-11-06 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 반도체제조방법 및 에칭시스템 |
| JP2008244292A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置の処理性能安定化方法 |
| US8500912B2 (en) | 2010-10-07 | 2013-08-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
| JP2013175797A (ja) * | 2013-06-14 | 2013-09-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体 |
| US11174549B2 (en) | 2018-11-02 | 2021-11-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing methods |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021015 |