JP2002359229A - 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32871—Means for trapping or directing unwanted particles
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/3105—After-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチングの選択性に大きな変更を起こすこ
となく、シリコン絶縁膜とその下地膜とを高いエッチン
グ選択比でエッチングすることができる半導体装置のエ
ッチング方法およびエッチング装置を提供する。 【解決手段】 エッチングガスとしてフロロカーボン系
ガスを用いて、エッチング装置の反応室２内で半導体装
置の薄膜をエッチングする装置であって、反応室にエッ
チングガスを導入するエッチングガス導入手段９，２
１，２２と、エッチングが行なわれる反応室２と、反応
室から排気する排気手段１１，１２と、フロロカーボン
系分子の重合反応を妨げる物質が、反応室のエッチング
ガスに接する部位１４の表面を被覆している。
となく、シリコン絶縁膜とその下地膜とを高いエッチン
グ選択比でエッチングすることができる半導体装置のエ
ッチング方法およびエッチング装置を提供する。 【解決手段】 エッチングガスとしてフロロカーボン系
ガスを用いて、エッチング装置の反応室２内で半導体装
置の薄膜をエッチングする装置であって、反応室にエッ
チングガスを導入するエッチングガス導入手段９，２
１，２２と、エッチングが行なわれる反応室２と、反応
室から排気する排気手段１１，１２と、フロロカーボン
系分子の重合反応を妨げる物質が、反応室のエッチング
ガスに接する部位１４の表面を被覆している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法および半導体装置の製造装置に関し、より具体的に
は半導体装置の薄膜のエッチング時にチャンバ内壁にパ
ーティクル発生の原因となるポリマー膜の付着を防止す
る半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置に
関するものである。
方法および半導体装置の製造装置に関し、より具体的に
は半導体装置の薄膜のエッチング時にチャンバ内壁にパ
ーティクル発生の原因となるポリマー膜の付着を防止す
る半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のプラズマエッチング装置の
構成を示す図である。このプラズマエッチング装置で
は、上部電極１０７および下部電極１０８と、反応室１
０２の周りのコイル１０６とのそれぞれに高周波電源１
０３，１０４，１０５から高周波電力を供給することが
できる。上部電極１０７とコイル１０６の高周波電力
は、エッチャント等のプラズマ密度を、また下部電極の
高周波電力は、エッチャントのイオンエネルギを、独立
に制御することができる。エッチングガスはガス導入口
１０９から反応室１０２に導入される。
構成を示す図である。このプラズマエッチング装置で
は、上部電極１０７および下部電極１０８と、反応室１
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できる。上部電極１０７とコイル１０６の高周波電力
は、エッチャント等のプラズマ密度を、また下部電極の
高周波電力は、エッチャントのイオンエネルギを、独立
に制御することができる。エッチングガスはガス導入口
１０９から反応室１０２に導入される。
【０００３】炭素原子の環状結合を持つ化合物は、開環
すると重合反応を生じやすいので、シリコンを下地とし
て、その上の酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を選択的にエ
ッチングする際には、Ｃ4Ｆ8やＣ5Ｆ8等の環状結合を持
つフロロカーボン系ガスがよく用いられる。エッチング
ガスの重合反応が起きると、下地の上にポリマーが堆積
して、エッチングから下地を保護する。このため、エッ
チング対象の薄膜と下地膜との高いエッチング選択比を
実現することができる。炭素原子間に不飽和結合、すな
わち二重結合、三重結合を持つ化合物もポリマー重合し
やすいので、やはりシリコン上の酸化シリコン膜を選択
エッチングする際のエッチングガスに用いられる。
すると重合反応を生じやすいので、シリコンを下地とし
て、その上の酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を選択的にエ
ッチングする際には、Ｃ4Ｆ8やＣ5Ｆ8等の環状結合を持
つフロロカーボン系ガスがよく用いられる。エッチング
ガスの重合反応が起きると、下地の上にポリマーが堆積
して、エッチングから下地を保護する。このため、エッ
チング対象の薄膜と下地膜との高いエッチング選択比を
実現することができる。炭素原子間に不飽和結合、すな
わち二重結合、三重結合を持つ化合物もポリマー重合し
やすいので、やはりシリコン上の酸化シリコン膜を選択
エッチングする際のエッチングガスに用いられる。
【０００４】次に、不飽和結合を持つヘキサフロロブタ
ジエンＣ4Ｆ6と、ＣＨ2Ｆ2と、Ｏ2との混合ガスを用い
た場合について詳しく説明する。これらの混合ガスが単
純に重合反応を起こす際の反応は次の反応式（１）で表
わすことができる。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...(1) また、オクタフロロシクロブタンＣ4Ｆ8と、ＣＨ2Ｆ
2と、Ｏ2との混合ガスが単純に重合反応を起こした場合
にも、ポリマー重合物(-CF2-CF2-CF2-CF2-)nが生成す
る。
ジエンＣ4Ｆ6と、ＣＨ2Ｆ2と、Ｏ2との混合ガスを用い
た場合について詳しく説明する。これらの混合ガスが単
純に重合反応を起こす際の反応は次の反応式（１）で表
わすことができる。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...(1) また、オクタフロロシクロブタンＣ4Ｆ8と、ＣＨ2Ｆ
2と、Ｏ2との混合ガスが単純に重合反応を起こした場合
にも、ポリマー重合物(-CF2-CF2-CF2-CF2-)nが生成す
る。
【０００５】一方、半導体装置の薄膜のエッチング装置
では、メンテナンス性向上のため、反応室の内壁１２０
に、アルミやアルマイト、または耐プラズマ性の高いＭ
ｇＯやＹ2Ｏ3（イットリア）等でコートされたデポシー
ルドカバー１０１が配置される。チャンバのクリーニン
グの度に、このデポシールドカバーを交換し、内壁の損
傷を防いでいる。また、新しいデポシールドカバーとす
ることにより、パーティクルなどの発塵を抑制して、半
導体装置の製造歩留りを向上させることができる。
では、メンテナンス性向上のため、反応室の内壁１２０
に、アルミやアルマイト、または耐プラズマ性の高いＭ
ｇＯやＹ2Ｏ3（イットリア）等でコートされたデポシー
ルドカバー１０１が配置される。チャンバのクリーニン
グの度に、このデポシールドカバーを交換し、内壁の損
傷を防いでいる。また、新しいデポシールドカバーとす
ることにより、パーティクルなどの発塵を抑制して、半
導体装置の製造歩留りを向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
デポシールドカバーにも、またはデポシールドカバーの
ない場合にはチャンバ内壁１２０にも、デポシールドカ
バーの交換前という短期間内に、フロロカーボン系ポリ
マーが堆積する。フロロカーボン系分子のポリマーが堆
積すると、このポリマーが剥がれて、パーティクル（異
物）が発生し、半導体基板１１３上に混入して歩留りを
著しく低下させるという問題があった。すなわち、デポ
シールドカバー１１４を定期的に交換しても、交換の間
にパーティクルが発生することが避けられない。また、
高頻度でデポシールドカバーを交換することは、エッチ
ング装置の操業効率を大きく低下させ、生産効率を低下
させる。
デポシールドカバーにも、またはデポシールドカバーの
ない場合にはチャンバ内壁１２０にも、デポシールドカ
バーの交換前という短期間内に、フロロカーボン系ポリ
マーが堆積する。フロロカーボン系分子のポリマーが堆
積すると、このポリマーが剥がれて、パーティクル（異
物）が発生し、半導体基板１１３上に混入して歩留りを
著しく低下させるという問題があった。すなわち、デポ
シールドカバー１１４を定期的に交換しても、交換の間
にパーティクルが発生することが避けられない。また、
高頻度でデポシールドカバーを交換することは、エッチ
ング装置の操業効率を大きく低下させ、生産効率を低下
させる。
【０００７】このようなパーティクル防止対策として、
ポリマー重合物が付着しないように反応室の壁を高温に
すればよいが、操業の安定性や安全性からみて高温化に
は限界がある。
ポリマー重合物が付着しないように反応室の壁を高温に
すればよいが、操業の安定性や安全性からみて高温化に
は限界がある。
【０００８】そこで、本発明は反応室の壁を高温化する
ことなく、エッチング対象の薄膜、とくにシリコン絶縁
膜と、その下地膜とを高いエッチング選択比でエッチン
グすることができ、かつパーティクル発生の原因となる
ポリマーの反応室内面への付着を防止した半導体装置の
製造方法および半導体装置の製造装置を提供することを
目的とする。
ことなく、エッチング対象の薄膜、とくにシリコン絶縁
膜と、その下地膜とを高いエッチング選択比でエッチン
グすることができ、かつパーティクル発生の原因となる
ポリマーの反応室内面への付着を防止した半導体装置の
製造方法および半導体装置の製造装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造装置では、エッチングガスとしてフロロカーボン系ガ
スを用いて、反応室内で半導体装置の薄膜をエッチング
するエッチング装置である。このエッチング装置では、
反応室にエッチングガスを導入するエッチングガス導入
手段と、半導体装置の薄膜のエッチングが行なわれる反
応室と、反応室から排気する排気手段とを備え、フロロ
カーボン系ガス分子の重合反応を妨げる物質が、反応室
内において、エッチングガスに接する部位の表面を被覆
している（請求項１）。
造装置では、エッチングガスとしてフロロカーボン系ガ
スを用いて、反応室内で半導体装置の薄膜をエッチング
するエッチング装置である。このエッチング装置では、
反応室にエッチングガスを導入するエッチングガス導入
手段と、半導体装置の薄膜のエッチングが行なわれる反
応室と、反応室から排気する排気手段とを備え、フロロ
カーボン系ガス分子の重合反応を妨げる物質が、反応室
内において、エッチングガスに接する部位の表面を被覆
している（請求項１）。
【００１０】この構成により、フロロ系カーボンガスを
エッチングガスに用いてエッチングする際に下地膜の表
面にはフロロカーボン系の重合膜を堆積し、かつエッチ
ング装置の所定の部分にフロロカーボン系の重合膜を付
着させないようにすることができる。このため、エッチ
ング対象の絶縁膜と下地膜とのエッチング選択比を向上
させた上で、フロロカーボン系の重合膜が反応室内面等
に厚く付着することを避けることができる。この結果、
寸法精度の高いエッチングを遂行し、かつ半導体装置の
製造途中にフロロカーボン系重合膜の発塵が生じパーテ
ィクルが半導体装置に混入し、歩留りが低下する事態を
避けることができる。
エッチングガスに用いてエッチングする際に下地膜の表
面にはフロロカーボン系の重合膜を堆積し、かつエッチ
ング装置の所定の部分にフロロカーボン系の重合膜を付
着させないようにすることができる。このため、エッチ
ング対象の絶縁膜と下地膜とのエッチング選択比を向上
させた上で、フロロカーボン系の重合膜が反応室内面等
に厚く付着することを避けることができる。この結果、
寸法精度の高いエッチングを遂行し、かつ半導体装置の
製造途中にフロロカーボン系重合膜の発塵が生じパーテ
ィクルが半導体装置に混入し、歩留りが低下する事態を
避けることができる。
【００１１】なお、上記のフロロカーボン系ガス分子の
重合反応を妨げる物質は、反応室内でエッチングガスと
接する面をすべて被覆してもよいが、部分的に所定部位
の表面を被覆するだけでも有効である。たとえば、上記
の重合反応を妨げる物質が、パーティクルが発生して半
導体装置に混入しやすい位置である反応室の天井や側壁
の上方部などを被覆するだけでも効果がある。
重合反応を妨げる物質は、反応室内でエッチングガスと
接する面をすべて被覆してもよいが、部分的に所定部位
の表面を被覆するだけでも有効である。たとえば、上記
の重合反応を妨げる物質が、パーティクルが発生して半
導体装置に混入しやすい位置である反応室の天井や側壁
の上方部などを被覆するだけでも効果がある。
【００１２】また、上記重合反応を妨げる物質は、蒸
着、スパッタリング、レーザアブレーション、などの所
定の薄膜形成方法で形成してもよいし、金属の場合は金
属箔などを表面に固定してもよい。
着、スパッタリング、レーザアブレーション、などの所
定の薄膜形成方法で形成してもよいし、金属の場合は金
属箔などを表面に固定してもよい。
【００１３】上記のエッチングガス導入手段は、フロロ
カーボン系ガスだけでなく、他の混合用ガスも導入する
ことができる。これらのエッチングガス導入手段は、ガ
ス供給路だけでなく、フロロカーボン系ガスのボンベ
や、その他のガスボンベを含むことができる。また、上
記の半導体製造装置としては、プラズマエッチング装
置、平行平板反応性イオンエッチング(Reactive Ion Et
ching)装置、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)装
置、ダウンストリーム型プラズマ反応装置などが対象と
なる。エッチング対象となる薄膜は、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、ポリシリコン膜な
どである。アルミニウム膜等の一部の金属膜はエッチン
グの対象としない。
カーボン系ガスだけでなく、他の混合用ガスも導入する
ことができる。これらのエッチングガス導入手段は、ガ
ス供給路だけでなく、フロロカーボン系ガスのボンベ
や、その他のガスボンベを含むことができる。また、上
記の半導体製造装置としては、プラズマエッチング装
置、平行平板反応性イオンエッチング(Reactive Ion Et
ching)装置、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)装
置、ダウンストリーム型プラズマ反応装置などが対象と
なる。エッチング対象となる薄膜は、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、ポリシリコン膜な
どである。アルミニウム膜等の一部の金属膜はエッチン
グの対象としない。
【００１４】上記本発明の半導体装置の製造装置では、
反応室の内面はデポシールドカバーで被覆され、重合反
応を妨げる物質は、デポシールドカバーの表面を被覆す
ることができる（請求項２）。
反応室の内面はデポシールドカバーで被覆され、重合反
応を妨げる物質は、デポシールドカバーの表面を被覆す
ることができる（請求項２）。
【００１５】完全にフロロカーボン系分子の重合反応を
抑制することができない場合には、少しずつポリマー膜
が反応室内壁に付着する。また、フロロカーボン系ポリ
マー以外の発塵原因材料が、反応室内面に付着する場合
もある。デポシールドカバーを定期的に、たとえばチャ
ンバのクリーニングの度に交換することにより、ポリマ
ー膜が剥離するほど厚くならないうちにデポシールドカ
バーを交換することができる。このため、上記の構成に
より、より確実にパーティクル発生の可能性を低下させ
ることができる。
抑制することができない場合には、少しずつポリマー膜
が反応室内壁に付着する。また、フロロカーボン系ポリ
マー以外の発塵原因材料が、反応室内面に付着する場合
もある。デポシールドカバーを定期的に、たとえばチャ
ンバのクリーニングの度に交換することにより、ポリマ
ー膜が剥離するほど厚くならないうちにデポシールドカ
バーを交換することができる。このため、上記の構成に
より、より確実にパーティクル発生の可能性を低下させ
ることができる。
【００１６】上記本発明の半導体装置の製造装置では、
重合反応を妨げる物質が、半導体装置の基板を支持する
基板支持部の表面を被覆することができる（請求項
３）。
重合反応を妨げる物質が、半導体装置の基板を支持する
基板支持部の表面を被覆することができる（請求項
３）。
【００１７】基板支持部表面、また基板支持部がデポシ
ールドカバーで覆われている場合は、そのカバー表面に
上記物質を配置して、重合反応を抑制することができ
る。
ールドカバーで覆われている場合は、そのカバー表面に
上記物質を配置して、重合反応を抑制することができ
る。
【００１８】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質が、さらに排気手段のポンプ配管の内表面を
被覆することができる（請求項４）。
妨げる物質が、さらに排気手段のポンプ配管の内表面を
被覆することができる（請求項４）。
【００１９】この構成により、ポンプ配管にフロロカー
ボン系の重合膜が付着してポンプ配管を詰まらせたり、
上記重合膜によってポンプが故障することを防止するこ
とができる。ここで、ポンプ配管には、フロロカーボン
系ガスが触れるポンプ装置内部、ポンプ前後の配管等が
含まれる。また、上記重合反応を妨げる物質がポンプ配
管の内表面のすべてを覆ってもよいが、部分的に被覆す
るだけでも十分効果的である。
ボン系の重合膜が付着してポンプ配管を詰まらせたり、
上記重合膜によってポンプが故障することを防止するこ
とができる。ここで、ポンプ配管には、フロロカーボン
系ガスが触れるポンプ装置内部、ポンプ前後の配管等が
含まれる。また、上記重合反応を妨げる物質がポンプ配
管の内表面のすべてを覆ってもよいが、部分的に被覆す
るだけでも十分効果的である。
【００２０】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質が、さらに排気手段の中の除害排出装置内の
反応塔のガス通路の表面を被覆することができる（請求
項５）。
妨げる物質が、さらに排気手段の中の除害排出装置内の
反応塔のガス通路の表面を被覆することができる（請求
項５）。
【００２１】この構成により、上記の反応塔の重合反応
を妨げる物質の表面においてフロロカーボンをより低分
子に変換することができる。このとき、上記物質が酸化
触媒を含む場合は、酸素ガスなどの酸素原子を上記低分
子化反応に供給するガスを上記反応塔に供給することが
望ましい。また、水素添加触媒を含む場合は、水素ガス
などの水素原子を上記低分子化反応に供給するガスを反
応塔に供給することが望ましい。
を妨げる物質の表面においてフロロカーボンをより低分
子に変換することができる。このとき、上記物質が酸化
触媒を含む場合は、酸素ガスなどの酸素原子を上記低分
子化反応に供給するガスを上記反応塔に供給することが
望ましい。また、水素添加触媒を含む場合は、水素ガス
などの水素原子を上記低分子化反応に供給するガスを反
応塔に供給することが望ましい。
【００２２】この結果、従来のパーフロロカーボン除害
装置よりも、低温で、簡便で、より低コストで、さら
に、より低パワーでフロロカーボン系ガスを分解するこ
とができる。
装置よりも、低温で、簡便で、より低コストで、さら
に、より低パワーでフロロカーボン系ガスを分解するこ
とができる。
【００２３】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質を含む基板を反応室に配置してその基板をエ
ッチングすることにより、反応室の内面に物質を付着さ
せたものとすることができる（請求項６）。
妨げる物質を含む基板を反応室に配置してその基板をエ
ッチングすることにより、反応室の内面に物質を付着さ
せたものとすることができる（請求項６）。
【００２４】この構成により、従来のエッチング装置の
反応室内面に、重合反応を妨げる物質を簡便に付着さ
せ、フロロカーボン系の重合膜の上記反応室内面への付
着を防止することができる。この場合、上記の重合反応
を妨げる物質は、そのエッチング装置に特有の分布特性
で基板から飛散し、反応室内の各部位に付着し被覆す
る。
反応室内面に、重合反応を妨げる物質を簡便に付着さ
せ、フロロカーボン系の重合膜の上記反応室内面への付
着を防止することができる。この場合、上記の重合反応
を妨げる物質は、そのエッチング装置に特有の分布特性
で基板から飛散し、反応室内の各部位に付着し被覆す
る。
【００２５】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質を水素添加触媒とすることができる（請求項
７）。
妨げる物質を水素添加触媒とすることができる（請求項
７）。
【００２６】この構成により、上記のエッチング装置の
所定位置に水素添加触媒を配置して、水素原子を供給し
うるガスから水素原子の供給を受けて、フロロカーボン
系ガスの重合をＨ終端部を形成することにより防止する
ことができる。この結果、非常に特殊な物質を用いるこ
となく、通常の水素添加触媒を用いることにより、水素
添加触媒が配置された部位でのフロロカーボン系ガスの
重合反応を防止することができる。なお、水素添加触媒
を用いる場合には、上記のＨ終端部を形成する反応に与
る水素原子を供給するガスをフロロカーボン系ガスに混
合して用いることが望ましい。
所定位置に水素添加触媒を配置して、水素原子を供給し
うるガスから水素原子の供給を受けて、フロロカーボン
系ガスの重合をＨ終端部を形成することにより防止する
ことができる。この結果、非常に特殊な物質を用いるこ
となく、通常の水素添加触媒を用いることにより、水素
添加触媒が配置された部位でのフロロカーボン系ガスの
重合反応を防止することができる。なお、水素添加触媒
を用いる場合には、上記のＨ終端部を形成する反応に与
る水素原子を供給するガスをフロロカーボン系ガスに混
合して用いることが望ましい。
【００２７】一般に、触媒は化学反応の活性化エネルギ
を低下させるだけなので、反応の前後で触媒の量に変動
が生じない。このため、微量の配置によってＨ終端部形
成などの目的を反応を持続させることができる。触媒
は、逆方向反応の活性化エネルギも低下させるので、持
続的な反応には、反応にしたがって生じる反応生成物を
反応にしたがって除去することが必要である。これは排
気ポンプなどを用いて、排気することにより満たされ
る。
を低下させるだけなので、反応の前後で触媒の量に変動
が生じない。このため、微量の配置によってＨ終端部形
成などの目的を反応を持続させることができる。触媒
は、逆方向反応の活性化エネルギも低下させるので、持
続的な反応には、反応にしたがって生じる反応生成物を
反応にしたがって除去することが必要である。これは排
気ポンプなどを用いて、排気することにより満たされ
る。
【００２８】上記本発明の半導体装置では、水素添加触
媒として、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、白金/
酸化白金（Ｐｔ/ＰｔＯ）、および硫化レニウム（Ｒｅ
Ｓ2）の少なくとも１種を用いることができる（請求項
８）。
媒として、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、白金/
酸化白金（Ｐｔ/ＰｔＯ）、および硫化レニウム（Ｒｅ
Ｓ2）の少なくとも１種を用いることができる（請求項
８）。
【００２９】これらの水素添加触媒は市販されており、
容易に入手することができ、かつスパッタリングや蒸着
により、簡便にコーテイング等の形態で反応室内面に配
置することができる。
容易に入手することができ、かつスパッタリングや蒸着
により、簡便にコーテイング等の形態で反応室内面に配
置することができる。
【００３０】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質として酸化触媒を用いることができる（請求
項９）。
妨げる物質として酸化触媒を用いることができる（請求
項９）。
【００３１】酸化触媒は酸素原子の供給を受けて、この
酸素原子にフロロカーボン系ガスの不飽和結合部や環状
結合部やベンゼン環の結合部を切断したり、この部分を
選択的に酸化させ、フロロカーボン系ガスの分子を低分
子化することができる。このため、酸化触媒の配置個所
では、当然、重合反応は進行することはなく、フロロカ
ーボン系ポリマーがエッチング装置の所定箇所に厚く付
着することもない。なお、酸化触媒を用いる場合には、
低分子化反応に与る酸素原子を供給するガスをフロロカ
ーボン系ガスに混合して用いることが望ましい。上述の
ように、低分子化された分子は、排気ポンプ等によって
排気されるので、反応は低分子化の方向に持続して進行
する。
酸素原子にフロロカーボン系ガスの不飽和結合部や環状
結合部やベンゼン環の結合部を切断したり、この部分を
選択的に酸化させ、フロロカーボン系ガスの分子を低分
子化することができる。このため、酸化触媒の配置個所
では、当然、重合反応は進行することはなく、フロロカ
ーボン系ポリマーがエッチング装置の所定箇所に厚く付
着することもない。なお、酸化触媒を用いる場合には、
低分子化反応に与る酸素原子を供給するガスをフロロカ
ーボン系ガスに混合して用いることが望ましい。上述の
ように、低分子化された分子は、排気ポンプ等によって
排気されるので、反応は低分子化の方向に持続して進行
する。
【００３２】上記本発明の半導体装置では、酸化触媒
が、白金/ロジウム（Ｐｔ/Ｒｈ）、五酸化バナジウム
（Ｖ2Ｏ5）、銅/バナジウム（Ｃｕ/Ｖ）、ルテニウム酸
化物（ＲｕＯx）、オスミウム酸化物（ＯｓＯy）の少な
くとも１種からなるようにできる（請求項１０）。
が、白金/ロジウム（Ｐｔ/Ｒｈ）、五酸化バナジウム
（Ｖ2Ｏ5）、銅/バナジウム（Ｃｕ/Ｖ）、ルテニウム酸
化物（ＲｕＯx）、オスミウム酸化物（ＯｓＯy）の少な
くとも１種からなるようにできる（請求項１０）。
【００３３】これらの酸化触媒は市販されており、容易
に入手することができ、かつ、これらの物質をスパッタ
リングや蒸着により薄膜として、エッチング装置の所定
箇所に容易に配置することができる。
に入手することができ、かつ、これらの物質をスパッタ
リングや蒸着により薄膜として、エッチング装置の所定
箇所に容易に配置することができる。
【００３４】上記本発明の半導体装置では、重合反応を
妨げる物質として水素を吸蔵しまたは放出する金属を用
いることができる（請求項１１）。たとえば、水素を吸
蔵しまたは放出する金属として、白金（Ｐｔ）およびパ
ラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１種からなるようにでき
る（請求項１２）。
妨げる物質として水素を吸蔵しまたは放出する金属を用
いることができる（請求項１１）。たとえば、水素を吸
蔵しまたは放出する金属として、白金（Ｐｔ）およびパ
ラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１種からなるようにでき
る（請求項１２）。
【００３５】これら金属は、水素吸蔵金属であるととも
に、水素添加触媒でもあるので、水素を適当な工程で吸
蔵し、Ｈ終端部の形成反応に与る水素原子を自ら供給す
ることができる。したがって、水素原子を供給しうるガ
スをフロロカーボン系ガスに混合して用いなくてもよい
場合が生じ得る。
に、水素添加触媒でもあるので、水素を適当な工程で吸
蔵し、Ｈ終端部の形成反応に与る水素原子を自ら供給す
ることができる。したがって、水素原子を供給しうるガ
スをフロロカーボン系ガスに混合して用いなくてもよい
場合が生じ得る。
【００３６】上記本発明の半導体装置では、フロロカー
ボン系ガスが、アルケン（オレフィン）系ガス、アルキ
ン系ガス、シクロアルカン（シクロパラフィン）系ガ
ス、シクロアルケン（シクロオレフィン）系ガスおよび
ベンゼン誘導体化合物のフッ化物ガスの少なくとも１種
を含むガスとすることができる（請求項１３）。
ボン系ガスが、アルケン（オレフィン）系ガス、アルキ
ン系ガス、シクロアルカン（シクロパラフィン）系ガ
ス、シクロアルケン（シクロオレフィン）系ガスおよび
ベンゼン誘導体化合物のフッ化物ガスの少なくとも１種
を含むガスとすることができる（請求項１３）。
【００３７】これらのフロロカーボン系ガスは、工業規
模で高純度のものを安価に入手することができる。この
ため、エッチング対象の絶縁膜と、下地膜とのエッチン
グ選択比を大きくして精度よく絶縁膜をエッチングする
ことができる。 ・ アルケン（オレフィン）系ガスとしては、たとえば
ヘキサフロロブタジエン（Ｃ4Ｆ6）を用いることができ
る。 ・ シクロアルカン（シクロパラフィン）ガスとして
は、たとえばオクタフロロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）を用
いることができる。 ・ シクロアルケン（シクロオレフィン）ガスとして
は、たとえばオクタフロロシクロペンテン（Ｃ5Ｆ8）を
用いることができる。
模で高純度のものを安価に入手することができる。この
ため、エッチング対象の絶縁膜と、下地膜とのエッチン
グ選択比を大きくして精度よく絶縁膜をエッチングする
ことができる。 ・ アルケン（オレフィン）系ガスとしては、たとえば
ヘキサフロロブタジエン（Ｃ4Ｆ6）を用いることができ
る。 ・ シクロアルカン（シクロパラフィン）ガスとして
は、たとえばオクタフロロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）を用
いることができる。 ・ シクロアルケン（シクロオレフィン）ガスとして
は、たとえばオクタフロロシクロペンテン（Ｃ5Ｆ8）を
用いることができる。
【００３８】上記本発明の半導体装置の製造装置とし
て、プラズマエッチング装置を用いることができる（請
求項１４）。
て、プラズマエッチング装置を用いることができる（請
求項１４）。
【００３９】プラズマは、強い指向性のエネルギの流れ
を生じないので、他の部分に大きな影響を与えることな
く、高能率のエッチングをすることができる。このた
め、絶縁膜のエッチング等において、エッチング対象の
膜と絶縁膜とのエッチング選択比を高くとれるエッチン
グガスであるフロロカーボン系ガスを用いる有用性が一
層増すことになる。本発明のエッチング装置は、フロロ
カーボン系ガスの弊害である発塵を排除する。このた
め、上記プラズマエッチング装置をエッチング装置とす
ることにより、本発明の有用性を非常に高めることにな
る。
を生じないので、他の部分に大きな影響を与えることな
く、高能率のエッチングをすることができる。このた
め、絶縁膜のエッチング等において、エッチング対象の
膜と絶縁膜とのエッチング選択比を高くとれるエッチン
グガスであるフロロカーボン系ガスを用いる有用性が一
層増すことになる。本発明のエッチング装置は、フロロ
カーボン系ガスの弊害である発塵を排除する。このた
め、上記プラズマエッチング装置をエッチング装置とす
ることにより、本発明の有用性を非常に高めることにな
る。
【００４０】本発明の半導体装置の製造方法は、エッチ
ングガスとしてフロロカーボン系ガスを用いて、エッチ
ング装置の反応室内で半導体装置の薄膜をエッチングす
る方法である。フロロカーボン系ガス分子の重合反応を
妨げる物質が配置された基板を反応室においてエッチン
グするステップと、少なくともフロロカーボン系ガスを
反応室内に導入して、半導体装置の薄膜をエッチングす
るステップとを備える（請求項１５）。
ングガスとしてフロロカーボン系ガスを用いて、エッチ
ング装置の反応室内で半導体装置の薄膜をエッチングす
る方法である。フロロカーボン系ガス分子の重合反応を
妨げる物質が配置された基板を反応室においてエッチン
グするステップと、少なくともフロロカーボン系ガスを
反応室内に導入して、半導体装置の薄膜をエッチングす
るステップとを備える（請求項１５）。
【００４１】この構成により、とくにエッチング装置を
組み立てる段階から、重合反応を妨げる物質を反応室内
面に配置する必要がなくなる。すなわち、従来から使用
しているエッチング装置に対して、たとえば上記の重合
反応抑制物質がスパッタ処理により表面層として含む基
板をエッチングするだけで、重合反応抑制物質を反応室
の内面に付着させることが可能となる。このような重合
反応抑制物質としては、上述の水素添加触媒、酸化触
媒、水素吸蔵/放出材を挙げることができる。なお、上
記の基板は重合反応抑制物質を備えた基板であり、その
ような重合反応抑制物質を、たとえばスパッタリングや
蒸着によって、その基板表面に配置する処理を前もって
行なっておく必要がある。
組み立てる段階から、重合反応を妨げる物質を反応室内
面に配置する必要がなくなる。すなわち、従来から使用
しているエッチング装置に対して、たとえば上記の重合
反応抑制物質がスパッタ処理により表面層として含む基
板をエッチングするだけで、重合反応抑制物質を反応室
の内面に付着させることが可能となる。このような重合
反応抑制物質としては、上述の水素添加触媒、酸化触
媒、水素吸蔵/放出材を挙げることができる。なお、上
記の基板は重合反応抑制物質を備えた基板であり、その
ような重合反応抑制物質を、たとえばスパッタリングや
蒸着によって、その基板表面に配置する処理を前もって
行なっておく必要がある。
【００４２】この結果、エッチング対象の薄膜を能率よ
くかつ精度よくエッチングすることができ、しかも発塵
を生じる原因となるフロロカーボン系ポリマーを反応室
内面等に付着させることが防止される。
くかつ精度よくエッチングすることができ、しかも発塵
を生じる原因となるフロロカーボン系ポリマーを反応室
内面等に付着させることが防止される。
【００４３】本発明の半導体装置の製造方法では、フロ
ロカーボン系ガスとともに、フロロカーボン系分子の低
分子化反応、Ｈ終端化反応および酸化反応のうちの少な
くとも１つの反応に水素原子または酸素原子を提供する
ガスを反応室に導入して、エッチングステップにおける
エッチングを行なうことができる（請求項１６）。
ロカーボン系ガスとともに、フロロカーボン系分子の低
分子化反応、Ｈ終端化反応および酸化反応のうちの少な
くとも１つの反応に水素原子または酸素原子を提供する
ガスを反応室に導入して、エッチングステップにおける
エッチングを行なうことができる（請求項１６）。
【００４４】この構成により、たとえば水素ガスを導入
した場合には、フロロカーボン系ガスの重合反応を妨げ
るＨ終端部をフロロカーボンガス分子に対して形成させ
ることができる。上記の水素とフロロカーボン系ガスと
水素との混合比は、第３のガスを混合させるなどして調
節してもよい。また、たとえば、酸素ガスを導入した場
合には、フロロカーボン系ガス分子の不飽和結合部や環
状結合部を酸素原子によって切断して酸化させることに
より、フロロカーボン系ガス分子の重合を妨げることが
できる。この結果、フロロカーボン系ガス分子のポリマ
ーの生成を防止して、発塵の原因を未然に防止し、歩留
りよく半導体装置を製造することが可能となる。酸素量
とフロロカーボン系ガスとの比率は、第３のガスを酸素
ガスとフロロカーボン系ガスとに混合させることによ
り、調整してもよい。
した場合には、フロロカーボン系ガスの重合反応を妨げ
るＨ終端部をフロロカーボンガス分子に対して形成させ
ることができる。上記の水素とフロロカーボン系ガスと
水素との混合比は、第３のガスを混合させるなどして調
節してもよい。また、たとえば、酸素ガスを導入した場
合には、フロロカーボン系ガス分子の不飽和結合部や環
状結合部を酸素原子によって切断して酸化させることに
より、フロロカーボン系ガス分子の重合を妨げることが
できる。この結果、フロロカーボン系ガス分子のポリマ
ーの生成を防止して、発塵の原因を未然に防止し、歩留
りよく半導体装置を製造することが可能となる。酸素量
とフロロカーボン系ガスとの比率は、第３のガスを酸素
ガスとフロロカーボン系ガスとに混合させることによ
り、調整してもよい。
【００４５】上記本発明の半導体装置の製造方法は、上
記の半導体装置の製造装置のいずれかを用いて半導体装
置の薄膜をエッチングする方法である。この方法は、半
導体装置の反応室に、薄膜が形成された半導体基板をセ
ットするステップと、反応室内で半導体基板の薄膜を、
少なくともフロロカーボン系ガスをエッチングガスとし
てエッチングするステップとを備える（請求項１７）。
記の半導体装置の製造装置のいずれかを用いて半導体装
置の薄膜をエッチングする方法である。この方法は、半
導体装置の反応室に、薄膜が形成された半導体基板をセ
ットするステップと、反応室内で半導体基板の薄膜を、
少なくともフロロカーボン系ガスをエッチングガスとし
てエッチングするステップとを備える（請求項１７）。
【００４６】この構成により、半導体装置の薄膜と、そ
の下地膜とを高いエッチング選択比でエッチングするこ
とができ、かつ、発塵の原因となるフロロカーボン系ポ
リマーを生成して反応室内面に付着させることがない。
この結果、寸法精度に優れた半導体装置を高い歩留りで
製造することが可能となる。
の下地膜とを高いエッチング選択比でエッチングするこ
とができ、かつ、発塵の原因となるフロロカーボン系ポ
リマーを生成して反応室内面に付着させることがない。
この結果、寸法精度に優れた半導体装置を高い歩留りで
製造することが可能となる。
【００４７】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００４８】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１におけるプラズマエッチング装置を示す図であ
る。このプラズマエッチング装置の反応室内壁２０また
はデポシールドカバー１４には、フロロカーボン系ガス
の重合反応を抑制する物質である水素添加触媒が付着さ
れているか、またはこれら物質が表面に含まれている。
これらの水素添加触媒として、たとえばパラジウム（Ｐ
ｄ）、白金（Ｐｔ）、白金/酸化白金（Ｐｔ/ＰｔＯ）、
硫化レニウム（ＲｅＳ2）を用いることができる。さら
に、水素を吸蔵しまた放出する金属として、白金（Ｐ
ｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）を用いることができる。
形態１におけるプラズマエッチング装置を示す図であ
る。このプラズマエッチング装置の反応室内壁２０また
はデポシールドカバー１４には、フロロカーボン系ガス
の重合反応を抑制する物質である水素添加触媒が付着さ
れているか、またはこれら物質が表面に含まれている。
これらの水素添加触媒として、たとえばパラジウム（Ｐ
ｄ）、白金（Ｐｔ）、白金/酸化白金（Ｐｔ/ＰｔＯ）、
硫化レニウム（ＲｅＳ2）を用いることができる。さら
に、水素を吸蔵しまた放出する金属として、白金（Ｐ
ｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）を用いることができる。
【００４９】このプラズマエッチング装置では、上部電
極７および下部電極８と、反応室２の周りのコイル６と
に、それぞれ高周波電源３，４，５から高周波電力を印
加する。上部電極７とコイル６の高周波電力は、エッチ
ャント等のプラズマ密度を、また下部電極の高周波電力
は、エッチャントのイオンエネルギを、独立に制御する
ことができる。半導体基板１３と下部電極８との間、お
よび下部電極の周囲には、この半導体基板を支持する基
板支持部２３が配置されている。
極７および下部電極８と、反応室２の周りのコイル６と
に、それぞれ高周波電源３，４，５から高周波電力を印
加する。上部電極７とコイル６の高周波電力は、エッチ
ャント等のプラズマ密度を、また下部電極の高周波電力
は、エッチャントのイオンエネルギを、独立に制御する
ことができる。半導体基板１３と下部電極８との間、お
よび下部電極の周囲には、この半導体基板を支持する基
板支持部２３が配置されている。
【００５０】エッチングガスはガス導入口９から反応室
２に導入される。このガス導入口には、フロロカーボン
系ガスボンベ２１やその他の混合用ガスのボンベ２２が
連結されている。さらに多くの種類の混合ガスを反応室
に導入するために、さらに多くのガスのボンベを配置し
てもよく、むしろそのようにする場合が多い。
２に導入される。このガス導入口には、フロロカーボン
系ガスボンベ２１やその他の混合用ガスのボンベ２２が
連結されている。さらに多くの種類の混合ガスを反応室
に導入するために、さらに多くのガスのボンベを配置し
てもよく、むしろそのようにする場合が多い。
【００５１】放電開始時には、下部電極８の側にエッチ
ング時の本来の設定パワーより低めの高周波パワーを印
加し、プラズマを点火しやすくする。次いで、上部電極
７またはコイル６に高周波パワーを印加した後、下部電
極８にエッチングに設定した高周波パワーを印加する。
このように高周波パワーの導入に段階を踏むのは、最初
から上部電極に高周波パワーが印加されると、エッチン
グ対象物の上にエッチャントが重合したフロロカーボン
ポリマーが堆積され、問題となるからである。したがっ
て、エッチングの最初からフロロカーボン系ポリマーが
堆積するから問題になるのであって、エッチング中に下
地膜上に上記ポリマーが堆積することは、むしろエッチ
ング対象物と下地膜とのエッチング選択比を高める上か
ら望ましい。
ング時の本来の設定パワーより低めの高周波パワーを印
加し、プラズマを点火しやすくする。次いで、上部電極
７またはコイル６に高周波パワーを印加した後、下部電
極８にエッチングに設定した高周波パワーを印加する。
このように高周波パワーの導入に段階を踏むのは、最初
から上部電極に高周波パワーが印加されると、エッチン
グ対象物の上にエッチャントが重合したフロロカーボン
ポリマーが堆積され、問題となるからである。したがっ
て、エッチングの最初からフロロカーボン系ポリマーが
堆積するから問題になるのであって、エッチング中に下
地膜上に上記ポリマーが堆積することは、むしろエッチ
ング対象物と下地膜とのエッチング選択比を高める上か
ら望ましい。
【００５２】通常、半導体基板１３上のシリコン酸化膜
（図示せず）等のエッチングでは、下地のシリコン、ま
たは、レジストマスクのエッチングレートは無視できる
ほど小さくして、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜
を選択的にエッチングする。このような選択的なエッチ
ングを実現するため、エッチャントには、炭素とフッ素
との比（炭素／フッ素またはＣ／Ｆ）が高いフロロカー
ボン系ガスを用いる。一般に、（Ｃ／Ｆ）比が２以上の
フロロカーボン系ガスが最適である。（Ｃ／Ｆ）比が２
以上のフロロカーボン系ガスをエッチャントに用いる
と、フロロカーボン系の重合膜が効率よく下地シリコン
に堆積し、シリコン酸化膜等とその下地膜とのエッチン
グ選択比を向上させることができるからである。
（図示せず）等のエッチングでは、下地のシリコン、ま
たは、レジストマスクのエッチングレートは無視できる
ほど小さくして、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜
を選択的にエッチングする。このような選択的なエッチ
ングを実現するため、エッチャントには、炭素とフッ素
との比（炭素／フッ素またはＣ／Ｆ）が高いフロロカー
ボン系ガスを用いる。一般に、（Ｃ／Ｆ）比が２以上の
フロロカーボン系ガスが最適である。（Ｃ／Ｆ）比が２
以上のフロロカーボン系ガスをエッチャントに用いる
と、フロロカーボン系の重合膜が効率よく下地シリコン
に堆積し、シリコン酸化膜等とその下地膜とのエッチン
グ選択比を向上させることができるからである。
【００５３】また、Ｃ-Ｃの環状結合を持つ化合物は、
開環するとポリマー重合しやすいので、シリコンを下地
として、その上の酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を選択的
にエッチングする場合、Ｃ4Ｆ8やＣ5Ｆ8等の環状結合を
持つフロロカーボン系ガスを用いる。炭素原子間に不飽
和結合、すなわち二重結合、三重結合を持つ化合物もポ
リマー重合しやすいので、やはりシリコン上の酸化シリ
コン（ＳｉＯ2）膜を選択的にエッチングするのに用い
られる。
開環するとポリマー重合しやすいので、シリコンを下地
として、その上の酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を選択的
にエッチングする場合、Ｃ4Ｆ8やＣ5Ｆ8等の環状結合を
持つフロロカーボン系ガスを用いる。炭素原子間に不飽
和結合、すなわち二重結合、三重結合を持つ化合物もポ
リマー重合しやすいので、やはりシリコン上の酸化シリ
コン（ＳｉＯ2）膜を選択的にエッチングするのに用い
られる。
【００５４】上記のフロロカーボン系ガスには多くの種
類があり、アルケン（オレフィン）系ガス、アルキン系
ガス、シクロアルカン（シクロパラフィン）ガス、シク
ロアルケン（シクロオレフィン）ガス、またはベンゼン
誘導体フッ化化合物ガスの少なくとも１種を用いること
ができる。
類があり、アルケン（オレフィン）系ガス、アルキン系
ガス、シクロアルカン（シクロパラフィン）ガス、シク
ロアルケン（シクロオレフィン）ガス、またはベンゼン
誘導体フッ化化合物ガスの少なくとも１種を用いること
ができる。
【００５５】エッチング工程において、上記のフロロカ
ーボン系ガスのうち少なくとも１つを含み、さらに、Ｃ
Ｈ2Ｆ2、ＣＨＦ3、ＣＨ3Ｆ、ＮＨ3、ＣＨ4、Ｈ2および
Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、Ｎ2ＯおよびＡｒ、
ＨｅおよびＸｅの少なくとも１つを含む混合ガスを用い
る。
ーボン系ガスのうち少なくとも１つを含み、さらに、Ｃ
Ｈ2Ｆ2、ＣＨＦ3、ＣＨ3Ｆ、ＮＨ3、ＣＨ4、Ｈ2および
Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、Ｎ2ＯおよびＡｒ、
ＨｅおよびＸｅの少なくとも１つを含む混合ガスを用い
る。
【００５６】ここで、フロロカーボン系ガスを具体的に
例示する。 ・アルケン（オレフィン）系ガス：ヘキサフロロブタジ
エン（Ｃ4Ｆ6）、ヘキサフロロプロペン（Ｃ3Ｆ6） ・アルキン系ガス：ジフロロアセチレン（Ｃ2Ｆ2）、テ
トラフロロプロピン（Ｃ 3Ｆ4） ・シクロアルカン（シクロパラフィン）ガス：オクタフ
ロロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフロロシクロペンタ
ンまたはデカフロロシクロペンタン（Ｃ5Ｆ10）、パー
フロロシクロヘキサンまたはドデカフロロシクロヘキサ
ン（Ｃ6Ｆ12） ・シクロアルケン（シクロオレフィン）ガス：オクタフ
ロロシクロペンテン（Ｃ 5Ｆ8）、ヘキサフロロシクロブ
テン（Ｃ4Ｆ6）、パーフロロヘキセンまたはデカフロロ
ヘキセン（Ｃ6Ｆ10） ・ベンゼン誘導体フッ化化合物ガス：ヘキサフロロベン
ゼン（Ｃ6Ｆ6）、オクタフロロナフタレン（Ｃ10Ｆ8） エッチングガスの一例として、ヘキサフロロブタジエン
（Ｃ4Ｆ6）と、ＣＨ2Ｆ2と、Ｏ2との混合ガスを使用し
た場合、上記の水素添加触媒がなく、単純に重合反応を
起こすと下記の反応により重合膜が形成される。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...（1） この重合反応を妨げる物質として、水素添加触媒、たと
えば白金（Ｐｔ）を用いる。Ｐｔは、蒸着などにより、
反応室の内壁２０や基板支持部２３を覆うように配置さ
れたデポシールドカバー１４表面にＰｔ薄膜１６として
配置される。ここで、水素原子を供給できるガス、たと
えばＣＨ2Ｆ2導入されていると、Ｐｔを含む部分の表面
では下記の(2)式の反応が生じて、Ｈ終端部が形成され
る。
例示する。 ・アルケン（オレフィン）系ガス：ヘキサフロロブタジ
エン（Ｃ4Ｆ6）、ヘキサフロロプロペン（Ｃ3Ｆ6） ・アルキン系ガス：ジフロロアセチレン（Ｃ2Ｆ2）、テ
トラフロロプロピン（Ｃ 3Ｆ4） ・シクロアルカン（シクロパラフィン）ガス：オクタフ
ロロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）、パーフロロシクロペンタ
ンまたはデカフロロシクロペンタン（Ｃ5Ｆ10）、パー
フロロシクロヘキサンまたはドデカフロロシクロヘキサ
ン（Ｃ6Ｆ12） ・シクロアルケン（シクロオレフィン）ガス：オクタフ
ロロシクロペンテン（Ｃ 5Ｆ8）、ヘキサフロロシクロブ
テン（Ｃ4Ｆ6）、パーフロロヘキセンまたはデカフロロ
ヘキセン（Ｃ6Ｆ10） ・ベンゼン誘導体フッ化化合物ガス：ヘキサフロロベン
ゼン（Ｃ6Ｆ6）、オクタフロロナフタレン（Ｃ10Ｆ8） エッチングガスの一例として、ヘキサフロロブタジエン
（Ｃ4Ｆ6）と、ＣＨ2Ｆ2と、Ｏ2との混合ガスを使用し
た場合、上記の水素添加触媒がなく、単純に重合反応を
起こすと下記の反応により重合膜が形成される。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...（1） この重合反応を妨げる物質として、水素添加触媒、たと
えば白金（Ｐｔ）を用いる。Ｐｔは、蒸着などにより、
反応室の内壁２０や基板支持部２３を覆うように配置さ
れたデポシールドカバー１４表面にＰｔ薄膜１６として
配置される。ここで、水素原子を供給できるガス、たと
えばＣＨ2Ｆ2導入されていると、Ｐｔを含む部分の表面
では下記の(2)式の反応が生じて、Ｈ終端部が形成され
る。
【００５７】 (Ｐｔ触媒下反応)：CF2=CF-CF=CF2 ＋ (Ｈ) → CHF2CHFCHFCHF2 ...(2) 上記の反応の結果、重合反応は進行せず、ポリマーの生
成、したがってその付着が防止される。パラジウム（Ｐ
ｄ）等の水素吸蔵合金でも、上記Ｈ終端部が形成される
反応が起こる。
成、したがってその付着が防止される。パラジウム（Ｐ
ｄ）等の水素吸蔵合金でも、上記Ｈ終端部が形成される
反応が起こる。
【００５８】ＣＨ2Ｆ2の他に、水素原子を供給できるガ
スとして、ＣＨＦ3、ＣＨ3Ｆ、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、Ｎ
Ｈ3、ＣＨ4、ＣＨ3ＯＨ（メタノール）、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ
Ｈ（エタノール）、ＣＨ3ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ（イソプロ
ピルアルコール）を挙げることができる。
スとして、ＣＨＦ3、ＣＨ3Ｆ、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、Ｎ
Ｈ3、ＣＨ4、ＣＨ3ＯＨ（メタノール）、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ
Ｈ（エタノール）、ＣＨ3ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ（イソプロ
ピルアルコール）を挙げることができる。
【００５９】上記のＰｔ，Ｐｄなどの水素添加触媒など
は、反応室内の内壁２０および基板支持部２３を覆うデ
ポシールドカバー１４に付着されている。一般に、上記
の水素添加触媒などはＨ終端部形成などの反応の活性化
エネルギを下げ、上記反応を助けるだけである。このた
め、上記の触媒が反応して元と異なる化合物になった
り、消耗することはないので、上記部分の表面に微量存
在するだけで十分効果を発揮することができる。ただ
し、これら触媒は逆方向の反応の活性化エネルギも低下
させるので、反応生成物が触媒上に生じたままの状態で
存在すると、見かけ上、上記Ｈ終端部形成反応は生じな
くなる。上記の実施の形態では、排気ポンプ等により、
反応生成物は排気されるので、Ｈ終端部形成反応が持続
して進行することになる。このことは、後に説明する実
施の形態にもあてはまることである。
は、反応室内の内壁２０および基板支持部２３を覆うデ
ポシールドカバー１４に付着されている。一般に、上記
の水素添加触媒などはＨ終端部形成などの反応の活性化
エネルギを下げ、上記反応を助けるだけである。このた
め、上記の触媒が反応して元と異なる化合物になった
り、消耗することはないので、上記部分の表面に微量存
在するだけで十分効果を発揮することができる。ただ
し、これら触媒は逆方向の反応の活性化エネルギも低下
させるので、反応生成物が触媒上に生じたままの状態で
存在すると、見かけ上、上記Ｈ終端部形成反応は生じな
くなる。上記の実施の形態では、排気ポンプ等により、
反応生成物は排気されるので、Ｈ終端部形成反応が持続
して進行することになる。このことは、後に説明する実
施の形態にもあてはまることである。
【００６０】エッチングを行なったフロロカーボン系ガ
スおよびその混合ガスは、排気ポンプ１２により排気口
１１を経て排気される。
スおよびその混合ガスは、排気ポンプ１２により排気口
１１を経て排気される。
【００６１】本実施の形態では、エッチング装置として
プラズマエッチング装置を用いたが、このほか、エッチ
ング装置として、平行平板ＲＩＥ(Reactive Ion Etchin
g)装置、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)装置、
ダウンストリーム型プラズマ反応装置などを用いること
ができる。
プラズマエッチング装置を用いたが、このほか、エッチ
ング装置として、平行平板ＲＩＥ(Reactive Ion Etchin
g)装置、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)装置、
ダウンストリーム型プラズマ反応装置などを用いること
ができる。
【００６２】上記したように、水素添加触媒の表面では
フロロカーボン系ガスの不飽和結合部に上記の水素付加
反応が生じ、Ｈ終端部が形成される。このため、フロロ
カーボン系ガスのポリマーが生成せず、この結果、反応
室内壁にポリマーが厚く付着されるのが防止され、パー
ティクルが発生して半導体装置中に混入されるのが防止
される。
フロロカーボン系ガスの不飽和結合部に上記の水素付加
反応が生じ、Ｈ終端部が形成される。このため、フロロ
カーボン系ガスのポリマーが生成せず、この結果、反応
室内壁にポリマーが厚く付着されるのが防止され、パー
ティクルが発生して半導体装置中に混入されるのが防止
される。
【００６３】水素を吸蔵しまたは放出する金属であるＰ
ｔ、Ｐｄを用いても同様の効果を得ることができる。
ｔ、Ｐｄを用いても同様の効果を得ることができる。
【００６４】（実施の形態２）本発明の実施の形態２で
は、プラズマエッチング装置の反応室内壁またはデポシ
ールドカバーに、フロロカーボン系ガスの重合反応を抑
制する物質である酸化触媒が配置されている。酸化触媒
としては、たとえばＰｔ/Ｒｈ、Ｖ2Ｏ5、Ｃｕ/Ｖ、Ｚ
ｎ、ＲｕＯxを用いることができる。
は、プラズマエッチング装置の反応室内壁またはデポシ
ールドカバーに、フロロカーボン系ガスの重合反応を抑
制する物質である酸化触媒が配置されている。酸化触媒
としては、たとえばＰｔ/Ｒｈ、Ｖ2Ｏ5、Ｃｕ/Ｖ、Ｚ
ｎ、ＲｕＯxを用いることができる。
【００６５】エッチングガスとして、たとえばＣ4Ｆ
6（ヘキサフロロブタジエン）とＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混
合ガスを使用した場合、単純に重合反応を起こすと、つ
ぎの反応式(1)の通り重合膜が形成される。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...（1） ここで、酸素原子を供給できるガス、たとえばＯ2があ
り、触媒としてたとえばＰｔ/Ｒｈを用いた場合、酸素
原子が図２に示すようにヘキサフロロブタジエンの不飽
和結合を攻撃する。この結果、ヘキサフロロブタジエン
の不飽和結合部の切断反応および同部の酸化反応が選択
的に起こり、低分子化させることによりポリマーの生成
を防止し、ポリマーの付着が防止される。
6（ヘキサフロロブタジエン）とＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混
合ガスを使用した場合、単純に重合反応を起こすと、つ
ぎの反応式(1)の通り重合膜が形成される。 CF2=CF-CF=CF2 ＋ CF2=CF-CF-CF2 ＋・→(CF2-CF=CF-CF2-CF2-CF=CF-CF2)n ...（1） ここで、酸素原子を供給できるガス、たとえばＯ2があ
り、触媒としてたとえばＰｔ/Ｒｈを用いた場合、酸素
原子が図２に示すようにヘキサフロロブタジエンの不飽
和結合を攻撃する。この結果、ヘキサフロロブタジエン
の不飽和結合部の切断反応および同部の酸化反応が選択
的に起こり、低分子化させることによりポリマーの生成
を防止し、ポリマーの付着が防止される。
【００６６】また、酸化触媒としてＲｕＯxを配置し、
エッチングガスとして、フロロカーボン系ガスの環状結
合部を持つＣ4Ｆ8（オクタフロロシクロブタン）と、Ｏ
2とＡｒガスとの混合ガスを用いた場合、ポリマーの生
成が防止される。すなわち、酸化触媒ＲｕＯxの存在下
で、Ｃ4Ｆ8（オクタフロロシクロブタン）の環状結合部
が、図３に示すように、酸素原子によって破壊され、そ
の結果、低分子化される。
エッチングガスとして、フロロカーボン系ガスの環状結
合部を持つＣ4Ｆ8（オクタフロロシクロブタン）と、Ｏ
2とＡｒガスとの混合ガスを用いた場合、ポリマーの生
成が防止される。すなわち、酸化触媒ＲｕＯxの存在下
で、Ｃ4Ｆ8（オクタフロロシクロブタン）の環状結合部
が、図３に示すように、酸素原子によって破壊され、そ
の結果、低分子化される。
【００６７】上記の酸素ガスＯ2の他に酸素原子を供給
できるガスとして、Ｏ3、ＣＯ、ＣＯ 2、Ｎ2Ｏ、Ｈ2Ｏ、
Ｈ2Ｏ2を用いることができる。また、Ｏｓ（オスミウ
ム）やＦｅ（鉄）の酸化物も有機化合物を容易に酸化
し、当該酸化物は還元される性質を有するため一種の酸
化触媒である。
できるガスとして、Ｏ3、ＣＯ、ＣＯ 2、Ｎ2Ｏ、Ｈ2Ｏ、
Ｈ2Ｏ2を用いることができる。また、Ｏｓ（オスミウ
ム）やＦｅ（鉄）の酸化物も有機化合物を容易に酸化
し、当該酸化物は還元される性質を有するため一種の酸
化触媒である。
【００６８】上記のように、酸化触媒の金属を含む部品
の表面では、不飽和結合を開裂する酸化反応が生じ、ポ
リマーの生成を防止し、パーティクル等の発塵を防止す
ることができる。
の表面では、不飽和結合を開裂する酸化反応が生じ、ポ
リマーの生成を防止し、パーティクル等の発塵を防止す
ることができる。
【００６９】（実施の形態３）図４は、本発明の実施の
形態３におけるプラズマエッチング装置の構成図であ
る。実施の形態１および２では、反応室内面に上記重合
反応を抑制する触媒が配置されたり、触媒が表面にコー
トされていたりした。本実施の形態では、反応室内に上
記重合反応を抑制する物質を配置する具体的方法につい
て説明する。
形態３におけるプラズマエッチング装置の構成図であ
る。実施の形態１および２では、反応室内面に上記重合
反応を抑制する触媒が配置されたり、触媒が表面にコー
トされていたりした。本実施の形態では、反応室内に上
記重合反応を抑制する物質を配置する具体的方法につい
て説明する。
【００７０】この重合反応を抑制する物質の配置は、時
期的には、（ａ）反応室のウエットクリーニング後に、
（ｂ）所定の時期サイクルで、または（ｃ）製品処理前
に行なうことができる。本実施の形態では、触媒となる
金属をスパッタ等によって成膜したウエハ１５を用い
る。したがって、このウエハ１５には半導体装置が形成
されることはなく、反応室内面処理のための専用のウエ
ハである。この触媒金属が成膜されたウエハを、上記反
応室に入れて、プラズマ処理（エッチング処理）を行な
い、蒸散した触媒を反応室内面２０および基板支持部２
３を覆うデポシールドカバー１４の表面に付着させる。
期的には、（ａ）反応室のウエットクリーニング後に、
（ｂ）所定の時期サイクルで、または（ｃ）製品処理前
に行なうことができる。本実施の形態では、触媒となる
金属をスパッタ等によって成膜したウエハ１５を用い
る。したがって、このウエハ１５には半導体装置が形成
されることはなく、反応室内面処理のための専用のウエ
ハである。この触媒金属が成膜されたウエハを、上記反
応室に入れて、プラズマ処理（エッチング処理）を行な
い、蒸散した触媒を反応室内面２０および基板支持部２
３を覆うデポシールドカバー１４の表面に付着させる。
【００７１】たとえば、ＰｔまたはＲｕが表面に露出し
ているウエハ、または表層を所定厚さエッチング後にＰ
ｔまたはＲｕが露出するウエハをプラズマ中でエッチン
グする。このエッチングにより、反応室内面がＰｔやＲ
ｕの薄膜１６によってコートされ、したがって、実施の
形態１または２に示す水素添加触媒または酸化触媒の薄
膜１６が反応室内面に配置される。この結果、半導体装
置を製造中のウエハの絶縁膜をフロロカーボン系ガスを
用いてエッチングしても、フロロカーボンポリマーが反
応室の表面に厚く付着されることが防止され、パーティ
クル等の発塵が防止される。この方法によれば、特別な
部品を反応室に配備する必要はなく、上記反応室内面処
理専用のウエハを準備してプラズマ処理するだけであ
る。このため、従来のプラズマエッチング装置を用い
て、フロロカーボン系ガスを用いることに伴うパーティ
クル発生を簡単に防止することが可能となる。
ているウエハ、または表層を所定厚さエッチング後にＰ
ｔまたはＲｕが露出するウエハをプラズマ中でエッチン
グする。このエッチングにより、反応室内面がＰｔやＲ
ｕの薄膜１６によってコートされ、したがって、実施の
形態１または２に示す水素添加触媒または酸化触媒の薄
膜１６が反応室内面に配置される。この結果、半導体装
置を製造中のウエハの絶縁膜をフロロカーボン系ガスを
用いてエッチングしても、フロロカーボンポリマーが反
応室の表面に厚く付着されることが防止され、パーティ
クル等の発塵が防止される。この方法によれば、特別な
部品を反応室に配備する必要はなく、上記反応室内面処
理専用のウエハを準備してプラズマ処理するだけであ
る。このため、従来のプラズマエッチング装置を用い
て、フロロカーボン系ガスを用いることに伴うパーティ
クル発生を簡単に防止することが可能となる。
【００７２】（実施の形態４）図５は、本発明の実施の
形態４におけるプラズマエッチング装置を示す構成図で
ある。フロロカーボン系ガスをエッチングガスに用いる
と、ポンプ配管またはポンプ内にポリマー膜が堆積して
ポンプ配管を詰まらせたり、ポンプが故障するおそれが
ある。
形態４におけるプラズマエッチング装置を示す構成図で
ある。フロロカーボン系ガスをエッチングガスに用いる
と、ポンプ配管またはポンプ内にポリマー膜が堆積して
ポンプ配管を詰まらせたり、ポンプが故障するおそれが
ある。
【００７３】本実施の形態では、ポンプ配管やポンプ内
部品のコーティング材１９として、上記の実施の形態で
示した、フロロカーボン系ガスの重合を抑制する触媒を
含む材料を用いる。これら触媒は、上述の通り、フロロ
カーボンの重合を抑制するので、ポリマーの生成を防止
し、したがってポリマーのポンプ配管またはポンプ部材
内面への付着を防止する。この結果、上記の反応室内で
の効果に加えて、ポンプ配管およびポンプ内へのポリマ
ー膜付着に伴う詰まりを防ぎ、ポンプ配管やポンプのメ
ンテナンス性能を向上させることができる。
部品のコーティング材１９として、上記の実施の形態で
示した、フロロカーボン系ガスの重合を抑制する触媒を
含む材料を用いる。これら触媒は、上述の通り、フロロ
カーボンの重合を抑制するので、ポリマーの生成を防止
し、したがってポリマーのポンプ配管またはポンプ部材
内面への付着を防止する。この結果、上記の反応室内で
の効果に加えて、ポンプ配管およびポンプ内へのポリマ
ー膜付着に伴う詰まりを防ぎ、ポンプ配管やポンプのメ
ンテナンス性能を向上させることができる。
【００７４】（実施の形態５）図６は、本発明の実施の
形態５におけるプラズマエッチング装置を示す構成図で
ある。フロロカーボン系ガスをエッチングガスに用いる
場合、排気側にＰＦＣ（パーフロロカーボン）除害装置
１７を設ける必要がある。このＰＦＣ除害装置では、燃
焼分解式、プラズマ分解方式、触媒による分解方式の方
式のいかんによらず、フロロカーボンをより低分子の物
質に変換させる。したがって、実施の形態１および２で
述べた触媒を除害装置１７の反応塔１８内に配置して、
フロロカーボン系ガスを酸化または水素添加することに
より、フロロカーボン分子を低分子化することが有効で
ある。
形態５におけるプラズマエッチング装置を示す構成図で
ある。フロロカーボン系ガスをエッチングガスに用いる
場合、排気側にＰＦＣ（パーフロロカーボン）除害装置
１７を設ける必要がある。このＰＦＣ除害装置では、燃
焼分解式、プラズマ分解方式、触媒による分解方式の方
式のいかんによらず、フロロカーボンをより低分子の物
質に変換させる。したがって、実施の形態１および２で
述べた触媒を除害装置１７の反応塔１８内に配置して、
フロロカーボン系ガスを酸化または水素添加することに
より、フロロカーボン分子を低分子化することが有効で
ある。
【００７５】たとえば、水素供給できるガスまたは酸素
供給できるガスをフロロカーボン系ガスに混入し、Ｐｔ
/Ｒｈ触媒があれば、つぎの反応が促進される。 （Ｐｔ/Ｒｈ触媒下反応）：CxFy + (H) + (O) → COx +
HF（水溶性） 上記の水素供給および酸素供給できるガスとして、Ｈ2
Ｏ、Ｈ2Ｏ2、ＣＨ3ＯＨ（アルコール類）を用いること
ができる。
供給できるガスをフロロカーボン系ガスに混入し、Ｐｔ
/Ｒｈ触媒があれば、つぎの反応が促進される。 （Ｐｔ/Ｒｈ触媒下反応）：CxFy + (H) + (O) → COx +
HF（水溶性） 上記の水素供給および酸素供給できるガスとして、Ｈ2
Ｏ、Ｈ2Ｏ2、ＣＨ3ＯＨ（アルコール類）を用いること
ができる。
【００７６】上記の触媒を除害装置に用いることによ
り、従来よりも低温で、より簡便で、より低コスト、よ
り低パワーでフロロカーボンガスを分解し、無害化する
ことができる。
り、従来よりも低温で、より簡便で、より低コスト、よ
り低パワーでフロロカーボンガスを分解し、無害化する
ことができる。
【００７７】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら
発明の実施の形態に限定されない。たとえば、次の事項
を挙げることができる。 （１） 本発明はプラズマエッチング装置に限定され
ず、平行平板ＲＩＥ装置、ＥＣＲ装置、ダウンストリー
ム型プラズマ反応装置などに用いることができる。 （２）水素添加触媒または酸化触媒を用いる場合でも、
Ｈ終端部形成反応に与る水素原子を提供するガスまたは
酸化反応に与る酸素原子を提供するガスを意図的に導入
する必要はない。上記の水素原子を提供するガスまたは
酸素原子を提供するガスを導入することは、確かに好ま
しいが、半導体装置のエッチング対象物に含まれる場合
もあり、または水素吸蔵金属が水素を吸蔵している場合
もある。これらの場合には、上記ガスの導入は必要な
い。 （３）エッチング対象は、シリコン酸化膜やシリコン窒
化膜等の絶縁膜に限定されない。ポリシリコン等の他の
薄膜のエッチングの場合にも用いることができる。ただ
し、アルミニウム膜等の一部の金属膜には用いられな
い。 （４）酸化触媒、水素添加触媒、水素吸蔵/放出材は、
これら材料に要求される機能を備えていれば、何でもよ
く、ここで挙げられた材料に限定されない。 （５）反応室内面を覆うデポシールドカバーはあったほ
うが、定期的に交換することにより、よりパーティクル
発生確率を低下することができるが、なくてもよい。デ
ポシールドカバーがない場合には、反応室の内壁にフロ
ロカーボン系分子の重合反応を妨げる物質を直に配置す
る。
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら
発明の実施の形態に限定されない。たとえば、次の事項
を挙げることができる。 （１） 本発明はプラズマエッチング装置に限定され
ず、平行平板ＲＩＥ装置、ＥＣＲ装置、ダウンストリー
ム型プラズマ反応装置などに用いることができる。 （２）水素添加触媒または酸化触媒を用いる場合でも、
Ｈ終端部形成反応に与る水素原子を提供するガスまたは
酸化反応に与る酸素原子を提供するガスを意図的に導入
する必要はない。上記の水素原子を提供するガスまたは
酸素原子を提供するガスを導入することは、確かに好ま
しいが、半導体装置のエッチング対象物に含まれる場合
もあり、または水素吸蔵金属が水素を吸蔵している場合
もある。これらの場合には、上記ガスの導入は必要な
い。 （３）エッチング対象は、シリコン酸化膜やシリコン窒
化膜等の絶縁膜に限定されない。ポリシリコン等の他の
薄膜のエッチングの場合にも用いることができる。ただ
し、アルミニウム膜等の一部の金属膜には用いられな
い。 （４）酸化触媒、水素添加触媒、水素吸蔵/放出材は、
これら材料に要求される機能を備えていれば、何でもよ
く、ここで挙げられた材料に限定されない。 （５）反応室内面を覆うデポシールドカバーはあったほ
うが、定期的に交換することにより、よりパーティクル
発生確率を低下することができるが、なくてもよい。デ
ポシールドカバーがない場合には、反応室の内壁にフロ
ロカーボン系分子の重合反応を妨げる物質を直に配置す
る。
【００７８】本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に
よって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意
味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
よって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意
味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００７９】
【発明の効果】本発明の半導体装置のエッチング方法お
よびエッチング方法を用いることにより、エッチング対
象の薄膜とその下地膜とを高いエッチング選択比でエッ
チングすることができ、かつパーティクル発生の原因と
なるフロロカーボン系ポリマーを反応室内等に付着させ
ないようにできる。
よびエッチング方法を用いることにより、エッチング対
象の薄膜とその下地膜とを高いエッチング選択比でエッ
チングすることができ、かつパーティクル発生の原因と
なるフロロカーボン系ポリマーを反応室内等に付着させ
ないようにできる。
【図１】 本発明の実施の形態１における半導体装置の
プラズマエッチング装置の構成概略図である。
プラズマエッチング装置の構成概略図である。
【図２】 本発明の実施の形態２において、酸化触媒の
Ｐｔ/Ｒｈ存在下での酸素原子とフロロカーボン系ガス
分子との反応を示す化学式である。
Ｐｔ/Ｒｈ存在下での酸素原子とフロロカーボン系ガス
分子との反応を示す化学式である。
【図３】 本発明の実施の形態２において、酸化触媒の
ＲｕＯx存在下での酸素原子とフロロカーボン系ガス分
子との反応を示す化学式である。
ＲｕＯx存在下での酸素原子とフロロカーボン系ガス分
子との反応を示す化学式である。
【図４】 本発明の実施の形態３において、重合反応を
妨げる物質を含む基板をエッチングして当該物質を反応
室内面に付着させる方法を示す図である。
妨げる物質を含む基板をエッチングして当該物質を反応
室内面に付着させる方法を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態４において、重合反応を
妨げる物質が反応室内面およびポンプ系統配管に被覆さ
れているプラズマエッチング装置を示す図である。
妨げる物質が反応室内面およびポンプ系統配管に被覆さ
れているプラズマエッチング装置を示す図である。
【図６】 本発明の実施の形態５において、重合反応を
妨げる物質がパーフロロカーボン除害反応塔に配置され
たプラズマエッチング装置を示す図である。
妨げる物質がパーフロロカーボン除害反応塔に配置され
たプラズマエッチング装置を示す図である。
【図７】 従来のプラズマエッチング装置を示す図であ
る。
る。
２ 反応室、３，４，５ 高周波電源、６ コイル、７
上部電極、８ 下部電極、９ ガス導入口、１１ 排
気口、１２ 真空ポンプ、１３ ウエハ、１４デポシー
ルドカバー、１５ ウエハ、１６ 付着物、１７ 除害
装置、１８触媒塔（反応塔）、１９ コーティング層、
２０ 反応室内壁、２１ フロロカーボン系ガスのボン
ベ、２２ 混合ガス用のボンベ、２３ 基板支持部。
上部電極、８ 下部電極、９ ガス導入口、１１ 排
気口、１２ 真空ポンプ、１３ ウエハ、１４デポシー
ルドカバー、１５ ウエハ、１６ 付着物、１７ 除害
装置、１８触媒塔（反応塔）、１９ コーティング層、
２０ 反応室内壁、２１ フロロカーボン系ガスのボン
ベ、２２ 混合ガス用のボンベ、２３ 基板支持部。
Claims (17)
- 【請求項１】 エッチングガスとしてフロロカーボン系
ガスを用いて、半導体装置の薄膜をエッチングする装置
であって、 前記反応室にエッチングガスを導入するエッチングガス
導入手段と、 前記半導体装置の薄膜のエッチングが行なわれる反応室
と、 前記反応室から排気する排気手段とを備え、 前記フロロカーボン系ガス分子の重合反応を妨げる物質
が、前記反応室内において、前記エッチングガスに接す
る部位の表面を被覆している、半導体装置の製造装置。 - 【請求項２】 前記反応室の内面はデポシールドカバー
で被覆され、前記重合反応を妨げる物質は、前記デポシ
ールドカバーの表面を被覆している、請求項１に記載の
半導体装置の製造装置。 - 【請求項３】 前記重合反応を妨げる物質が、前記半導
体装置の基板を支持する基板支持部の表面を被覆してい
る、請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項４】 前記重合反応を妨げる物質が、さらに前
記排気手段のポンプ配管の内表面を被覆している、請求
項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項５】 前記重合反応を妨げる物質が、さらに前
記排気手段の中の除害排出装置内の反応塔のガス通路の
表面を被覆している、請求項１〜４のいずれかに記載の
半導体装置の製造装置。 - 【請求項６】 前記重合反応を妨げる物質を含む基板を
前記反応室に配置してその基板をエッチングすることに
より、前記反応室の内面に前記物質を付着させたもので
ある、請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置。 - 【請求項７】 前記重合反応を妨げる物質が水素添加触
媒である、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体装置
の製造装置。 - 【請求項８】 前記水素添加触媒が、パラジウム（Ｐ
ｄ）、白金（Ｐｔ）、白金/酸化白金（Ｐｔ/ＰｔＯ）、
および硫化レニウム（ＲｅＳ2）の少なくとも１種から
なる、請求項７に記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項９】 前記重合反応を妨げる物質が酸化触媒で
ある、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置。 - 【請求項１０】 前記酸化触媒が、白金/ロジウム（Ｐ
ｔ/Ｒｈ）、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、銅/バナジウ
ム（Ｃｕ/Ｖ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、オスミ
ウム酸化物（ＯｓＯy）の少なくとも１種からなる、請
求項９に記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項１１】 前記重合反応を妨げる物質が水素を吸
蔵しまたは放出する材料である、請求項１〜６のいずれ
かに記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項１２】 前記水素を吸蔵しまたは放出する金属
が、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくと
も１種からなる、請求項１１に記載の半導体装置の製造
装置。 - 【請求項１３】 前記フロロカーボン系ガスが、アルケ
ン（オレフィン）系ガス、アルキン系ガス、シクロアル
カン（シクロパラフィン）系ガス、シクロアルケン（シ
クロオレフィン）系ガスおよびベンゼン誘導体化合物の
フッ化物ガスの少なくとも１種を含むガスである、請求
項１〜１２のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項１４】 前記半導体装置の製造装置が、プラズ
マエッチング装置である、請求項１〜１３のいずれかに
記載の半導体装置の製造装置。 - 【請求項１５】 エッチングガスとしてフロロカーボン
系ガスを用いて、エッチング装置の反応室内で半導体装
置の薄膜をエッチングする方法であって、 前記フロロカーボン系ガス分子の重合反応を妨げる物質
が配置された基板を前記反応室においてエッチングする
ステップと、 少なくとも前記フロロカーボン系ガスを前記反応室内に
導入して、前記半導体装置の薄膜をエッチングするステ
ップとを備える、半導体装置の製造方法。 - 【請求項１６】 前記フロロカーボン系ガスとともに、
フロロカーボン系分子の低分子化反応、Ｈ終端化反応お
よび酸化反応のうちの少なくとも１つの反応に水素原子
または酸素原子を提供するガスを前記反応室に導入し
て、前記エッチングステップにおけるエッチングを行な
う、請求項１５に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１７】 前記請求項１〜１４のいずれかに記載
の半導体装置の製造装置を用いて半導体装置の薄膜をエ
ッチングする方法であって、 前記半導体装置の反応室に、薄膜が形成された半導体基
板をセットするステップと、 前記反応室内で前記半導体基板の薄膜を、少なくとも前
記フロロカーボン系ガスをエッチングガスとしてエッチ
ングするステップとを備える、半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001166681A JP2002359229A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 |
| US10/131,242 US20020182876A1 (en) | 2001-06-01 | 2002-04-25 | Semiconductor device fabrication method and apparatus |
| TW091108829A TW541611B (en) | 2001-06-01 | 2002-04-29 | Semiconductor device fabrication method and apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP2001166681A JP2002359229A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19009185
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP6050860B1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-21 | 株式会社日本製鋼所 | プラズマ原子層成長装置 |
| JP6054471B2 (ja) | 2015-05-26 | 2016-12-27 | 株式会社日本製鋼所 | 原子層成長装置および原子層成長装置排気部 |
| JP6054470B2 (ja) | 2015-05-26 | 2016-12-27 | 株式会社日本製鋼所 | 原子層成長装置 |
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| US5756400A (en) * | 1995-12-08 | 1998-05-26 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning by-products from plasma chamber surfaces |
| TW409152B (en) * | 1996-06-13 | 2000-10-21 | Samsung Electronic | Etching gas composition for ferroelectric capacitor electrode film and method for etching a transition metal thin film |
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2001
- 2001-06-01 JP JP2001166681A patent/JP2002359229A/ja not_active Withdrawn
-
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- 2002-04-25 US US10/131,242 patent/US20020182876A1/en not_active Abandoned
- 2002-04-29 TW TW091108829A patent/TW541611B/zh not_active IP Right Cessation
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