JP2003332304A - ドライエッチング装置のクリーニング方法 - Google Patents
ドライエッチング装置のクリーニング方法Info
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- JP2003332304A JP2003332304A JP2002142586A JP2002142586A JP2003332304A JP 2003332304 A JP2003332304 A JP 2003332304A JP 2002142586 A JP2002142586 A JP 2002142586A JP 2002142586 A JP2002142586 A JP 2002142586A JP 2003332304 A JP2003332304 A JP 2003332304A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトマスク基板のエッチングレートを均一
にするために、エッチング処理室の内壁に付着するエッ
チングにより生成する堆積物を効率的に除去するドライ
クリーニング方法を提供する。 【解決手段】 堆積物が生成したエッチング処理室内
に、第１に酸素系ガスのプラズマを、次いでエッチング
反応ガスのプラズマを導入して前記堆積物を除去する。
酸素系ガスのプラズマで、少なくとも炭素系物質と金属
性物質を含有する堆積物から炭素系物質を多くの場合二
酸化炭素として除去し、エッチング反応ガスで、前記酸
素系ガスによるクリーニングでは除去できない金属性物
質等を除去し、両ガスを組み合わせて使用することによ
り、効果的な堆積物除去を可能にする。
にするために、エッチング処理室の内壁に付着するエッ
チングにより生成する堆積物を効率的に除去するドライ
クリーニング方法を提供する。 【解決手段】 堆積物が生成したエッチング処理室内
に、第１に酸素系ガスのプラズマを、次いでエッチング
反応ガスのプラズマを導入して前記堆積物を除去する。
酸素系ガスのプラズマで、少なくとも炭素系物質と金属
性物質を含有する堆積物から炭素系物質を多くの場合二
酸化炭素として除去し、エッチング反応ガスで、前記酸
素系ガスによるクリーニングでは除去できない金属性物
質等を除去し、両ガスを組み合わせて使用することによ
り、効果的な堆積物除去を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスク用基
板のエッチングに使用するエッチング処理装置の複数の
基板に対するエッチングレートをほぼ均一にするための
ドライクリーニング方法に関する。
板のエッチングに使用するエッチング処理装置の複数の
基板に対するエッチングレートをほぼ均一にするための
ドライクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の微細化に伴い、
半導体に用いるフォトマスク製造においては、プラズマ
反応を利用したドライエッチング工程が広く用いられて
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エッチング
を行うものである。しかし、この様なプロセスにおいて
は、エッチングに伴って生成された反応生成物が装置内
壁に堆積膜となって付着する。そのため、複数枚の基板
毎にエッチング処理を行い、この反応生成物が過度に堆
積してくると、プラズマを生成する際の高周波電力の伝
達効率、プラズマ中のガス成分比率を変化させることに
なり、被エッチング膜のエッチング速度，サイドエッチ
量に変化を与え、再現性の良いエッチング特性が得られ
なくなるという問題があった。
半導体に用いるフォトマスク製造においては、プラズマ
反応を利用したドライエッチング工程が広く用いられて
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エッチング
を行うものである。しかし、この様なプロセスにおいて
は、エッチングに伴って生成された反応生成物が装置内
壁に堆積膜となって付着する。そのため、複数枚の基板
毎にエッチング処理を行い、この反応生成物が過度に堆
積してくると、プラズマを生成する際の高周波電力の伝
達効率、プラズマ中のガス成分比率を変化させることに
なり、被エッチング膜のエッチング速度，サイドエッチ
量に変化を与え、再現性の良いエッチング特性が得られ
なくなるという問題があった。
【０００３】そこで従来は、前述の付着堆積膜を除去す
るための方法として、装置の内壁部をアルコール，純水
などの溶媒で洗浄するウェットクリーニングと、クリー
ニング用プラズマによるドライクリーニング方法が提案
されている。ドライクリーニング方法の例としては、例
えば特開平６−５３１９３号において、酸素もしくはオ
ゾンガスを用いたクリーニング方法が開示されている。
その他に、被エッチング対象物である金属とガスとの化
合物からなる堆積物を除去するためのエッチング反応ガ
スを用いたクリーニング方法がある。しかしながら、前
記ウェットクリーニングでは、装置を大気開放して分解
し、ウェットクリーニングの後、真空排気を行う必要が
ある。したがって、作業に手間がかかるとともに、クリ
ーニング毎に長時間装置を停止させることになり、装置
稼働率を著しく低下させることになる。また、前記従来
例の特開平６−５３１９３号の発明は、炭素系ポリマー
からなる堆積物を除去するために元素状酸素を用いるこ
とを特徴としている。
るための方法として、装置の内壁部をアルコール，純水
などの溶媒で洗浄するウェットクリーニングと、クリー
ニング用プラズマによるドライクリーニング方法が提案
されている。ドライクリーニング方法の例としては、例
えば特開平６−５３１９３号において、酸素もしくはオ
ゾンガスを用いたクリーニング方法が開示されている。
その他に、被エッチング対象物である金属とガスとの化
合物からなる堆積物を除去するためのエッチング反応ガ
スを用いたクリーニング方法がある。しかしながら、前
記ウェットクリーニングでは、装置を大気開放して分解
し、ウェットクリーニングの後、真空排気を行う必要が
ある。したがって、作業に手間がかかるとともに、クリ
ーニング毎に長時間装置を停止させることになり、装置
稼働率を著しく低下させることになる。また、前記従来
例の特開平６−５３１９３号の発明は、炭素系ポリマー
からなる堆積物を除去するために元素状酸素を用いるこ
とを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】塩素系あるいはフッ素
系ガスと酸素系ガスの混合ガスを用いてプラズマを生成
し、金属薄膜のドライエッチングを行った場合には、エ
ッチング中にスパッタされたレジスト等の炭素系物質の
みならず、金属膜と塩素あるいはフッ素とを含む反応生
成物が装置内壁に堆積することになる。酸素プラズマを
用いてこの様な金属化合物を除去することは困難であ
り、長いクリーニング時間が必要になるとともに、揮発
性の低い酸化膜が残留してしまうという不具合があっ
た。
系ガスと酸素系ガスの混合ガスを用いてプラズマを生成
し、金属薄膜のドライエッチングを行った場合には、エ
ッチング中にスパッタされたレジスト等の炭素系物質の
みならず、金属膜と塩素あるいはフッ素とを含む反応生
成物が装置内壁に堆積することになる。酸素プラズマを
用いてこの様な金属化合物を除去することは困難であ
り、長いクリーニング時間が必要になるとともに、揮発
性の低い酸化膜が残留してしまうという不具合があっ
た。
【０００５】また、フォトマスクを製造するためのドラ
イエッチング工程においては、パターン寸法を安定的に
制御するために、通常エッチング部のクロムが完全に抜
け切った後、さらに２０％〜１００％のオーバーエッチ
ングを行うことが一般的である。この際には、主にスパ
ッタされたレジストが装置内壁に付着することになり、
装置内壁に付着した堆積物の表層は、炭素系物質が多く
存在することになる。そのため、前述のエッチング反応
ガスによるドライクリーニング方法では、表層の炭素系
物質の除去効率が低く、短時間で十分なクリーニング効
果を得ることが困難となっていた。本発明はこの様な課
題、特に装置内壁に堆積する炭素系物質と、金属膜とハ
ロゲンとを含む反応生成物を除去し、装置内壁への付着
堆積物を効果的に除去することができるドライクリーニ
ング方法を提供することを目的とする。
イエッチング工程においては、パターン寸法を安定的に
制御するために、通常エッチング部のクロムが完全に抜
け切った後、さらに２０％〜１００％のオーバーエッチ
ングを行うことが一般的である。この際には、主にスパ
ッタされたレジストが装置内壁に付着することになり、
装置内壁に付着した堆積物の表層は、炭素系物質が多く
存在することになる。そのため、前述のエッチング反応
ガスによるドライクリーニング方法では、表層の炭素系
物質の除去効率が低く、短時間で十分なクリーニング効
果を得ることが困難となっていた。本発明はこの様な課
題、特に装置内壁に堆積する炭素系物質と、金属膜とハ
ロゲンとを含む反応生成物を除去し、装置内壁への付着
堆積物を効果的に除去することができるドライクリーニ
ング方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に金属
膜を形成したフォトマスク用基板のパターニングを行う
ためのドライエッチング装置のエッチング処理室内に生
成する反応生成物をプラズマを使用して除去するドライ
クリーニング方法において、酸素系ガスのプラズマを用
いる第１の工程と、エッチング反応ガスのプラズマを用
いる第２の工程とを含むことを特徴とするドライエッチ
ング装置のクリーニング方法である。
膜を形成したフォトマスク用基板のパターニングを行う
ためのドライエッチング装置のエッチング処理室内に生
成する反応生成物をプラズマを使用して除去するドライ
クリーニング方法において、酸素系ガスのプラズマを用
いる第１の工程と、エッチング反応ガスのプラズマを用
いる第２の工程とを含むことを特徴とするドライエッチ
ング装置のクリーニング方法である。
【０００７】以下本発明を詳細に説明する。本発明は、
金属膜を有するフォトマスク用基板のエッチング処理を
行うエッチング処理室内の壁面に付着したエッチング処
理で生成する反応生成物の除去に関するもので、酸素系
ガスのプラズマと、エッチング反応ガスのプラズマをこ
の順に使用する。酸素系ガスは、空気、酸素富化空気、
純酸素ガス等の他に、オゾンガス等の酸素ガスや酸素原
子を発生可能なガスを含む。又エッチング反応ガスと
は、エッチング対象の金属、つまりエッチング処理室の
内壁に付着しやすい金属を除去可能なガスで、Cl2, BCl
3, CHF3, CF4, C2F6, C3F6, C3F8, C4F8, C5F8,SF6のよ
うなハロゲンを含有し、更にこのハロゲン含有ガスと酸
素系ガスの混合ガスであっても良く、例えばCl2とO2の
混合ガスが好ましく使用できる。
金属膜を有するフォトマスク用基板のエッチング処理を
行うエッチング処理室内の壁面に付着したエッチング処
理で生成する反応生成物の除去に関するもので、酸素系
ガスのプラズマと、エッチング反応ガスのプラズマをこ
の順に使用する。酸素系ガスは、空気、酸素富化空気、
純酸素ガス等の他に、オゾンガス等の酸素ガスや酸素原
子を発生可能なガスを含む。又エッチング反応ガスと
は、エッチング対象の金属、つまりエッチング処理室の
内壁に付着しやすい金属を除去可能なガスで、Cl2, BCl
3, CHF3, CF4, C2F6, C3F6, C3F8, C4F8, C5F8,SF6のよ
うなハロゲンを含有し、更にこのハロゲン含有ガスと酸
素系ガスの混合ガスであっても良く、例えばCl2とO2の
混合ガスが好ましく使用できる。
【０００８】エッチング処理室の内壁には、通常レジス
ト等に起因する炭素系の生成物と、エッチングされるCr
等の金属系の生成物の混合物が付着堆積して、前述の通
りこの堆積物が、高周波電力の伝達効率及びプラズマ中
のガス成分比率を変化させ、被エッチング膜のエッチン
グ速度，サイドエッチ量に変化を与え、再現性の良いエ
ッチング特性を得られなくすることがある。
ト等に起因する炭素系の生成物と、エッチングされるCr
等の金属系の生成物の混合物が付着堆積して、前述の通
りこの堆積物が、高周波電力の伝達効率及びプラズマ中
のガス成分比率を変化させ、被エッチング膜のエッチン
グ速度，サイドエッチ量に変化を与え、再現性の良いエ
ッチング特性を得られなくすることがある。
【０００９】本発明では、従来のような酸素系ガス単独
による、又は該酸素系ガスとハロゲンガスとの混合ガス
による前記堆積物の除去ではなく、まず酸素系ガスでエ
ッチング室の内壁をクリーニングし、次いでエッチング
反応ガスで前記内壁のクリーニングを行う。前記酸素系
ガスによるクリーニングでは、少なくとも炭素系物質と
金属性物質を含有する堆積物から前記炭素系物質を多く
の場合二酸化炭素として除去する。エッチング反応ガス
によるクリーニングでは、前記酸素系ガスによるクリー
ニングでは除去できない金属性物質等が除去され、両ガ
スを組み合わせることにより、効果的な堆積物除去が可
能になり、従ってクリーニング後は実質的にエッチング
室内の堆積物が除去されたエッチング装置でフォトマス
ク基板のエッチング処理を継続できることになり、前述
した堆積物による悪影響である、高周波電力の伝達効率
の低下及びプラズマ中のガス成分比率の変化が回避さ
れ、再現性の良いエッチング特性が得られることにな
る。
による、又は該酸素系ガスとハロゲンガスとの混合ガス
による前記堆積物の除去ではなく、まず酸素系ガスでエ
ッチング室の内壁をクリーニングし、次いでエッチング
反応ガスで前記内壁のクリーニングを行う。前記酸素系
ガスによるクリーニングでは、少なくとも炭素系物質と
金属性物質を含有する堆積物から前記炭素系物質を多く
の場合二酸化炭素として除去する。エッチング反応ガス
によるクリーニングでは、前記酸素系ガスによるクリー
ニングでは除去できない金属性物質等が除去され、両ガ
スを組み合わせることにより、効果的な堆積物除去が可
能になり、従ってクリーニング後は実質的にエッチング
室内の堆積物が除去されたエッチング装置でフォトマス
ク基板のエッチング処理を継続できることになり、前述
した堆積物による悪影響である、高周波電力の伝達効率
の低下及びプラズマ中のガス成分比率の変化が回避さ
れ、再現性の良いエッチング特性が得られることにな
る。
【００１０】従って、酸素系ガスのプラズマを用いる第
１の工程と、エッチング反応ガスのプラズマを用いる第
２の工程はこの順に行うことが望ましく、これにより炭
素系物質および金属性物質を含む両種類の堆積物を最も
効率的に除去することが可能になる。
１の工程と、エッチング反応ガスのプラズマを用いる第
２の工程はこの順に行うことが望ましく、これにより炭
素系物質および金属性物質を含む両種類の堆積物を最も
効率的に除去することが可能になる。
【００１１】本発明では、プラズマ生成のためにエッチ
ング処理室の周囲に複数のコイルを設置することが望ま
しい。この複数のコイルには同一量の電流を流しても良
いが、例えば３個以上のコイルを使用する場合には、上
下（又は左右）のコイルを流れる電流量より中間のコイ
ルに流れる電流量を小さくすることで、より効果的なク
リーニング効果が得られることがある。これはエッチン
グ処理室のサイズや形状に依存して磁場強度が変化する
からであると推測できる。つまり両端側のコイルと中間
のコイルの電流比を適切に設定すると、磁場半径が装置
内壁半径に近づき、エッチング処理室の内壁付近にプラ
ズマを形成し、装置内壁に付着する反応生成物を効果的
に除去できる。
ング処理室の周囲に複数のコイルを設置することが望ま
しい。この複数のコイルには同一量の電流を流しても良
いが、例えば３個以上のコイルを使用する場合には、上
下（又は左右）のコイルを流れる電流量より中間のコイ
ルに流れる電流量を小さくすることで、より効果的なク
リーニング効果が得られることがある。これはエッチン
グ処理室のサイズや形状に依存して磁場強度が変化する
からであると推測できる。つまり両端側のコイルと中間
のコイルの電流比を適切に設定すると、磁場半径が装置
内壁半径に近づき、エッチング処理室の内壁付近にプラ
ズマを形成し、装置内壁に付着する反応生成物を効果的
に除去できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施に
使用可能なエッチング装置に関して説明する。図１は本
発明で使用可能でかつ通常用いられている磁場中性子線
を利用したNLD（Magnetic Neutral Loop Charge、磁気
中性性放電）方式の高密度プラズマエッチング装置の概
略図である。
使用可能なエッチング装置に関して説明する。図１は本
発明で使用可能でかつ通常用いられている磁場中性子線
を利用したNLD（Magnetic Neutral Loop Charge、磁気
中性性放電）方式の高密度プラズマエッチング装置の概
略図である。
【００１３】図１において、１はエッチングチャンバー
（エッチング処理室）、２はエッチング加工が施される
基板，ここではフォトマスク基板であり、３は基板を積
載するための下部電極、４はプラズマを生成するための
アンテナコイル、５はプラズマ形状を制御するための３
組からなる磁場コイル、６はエッチングチャンバーにエ
ッチングガスを導入するためのガス導入管、７はエッチ
ングチャンバーを真空雰囲気に減圧し、一定圧力に保つ
ための排気口、８はエッチングの際にエッチングチャン
バーへの付着物を低減するための防着板である。この様
に構成されたプラズマエッチング装置では、まず加工を
行う基板２をエッチングチャンバー１内に搬入し、エッ
チングガスを導入管６を通してチャンバー内に導入し、
所定の圧力とした後、磁場コイル５に電流を流して所定
の磁場状態を形成し、高周波電源９、１０よりアンテナ
コイル４、下部電極３に高周波電力を印加してプラズマ
を生成することで基板２のエッチング加工を行う。
（エッチング処理室）、２はエッチング加工が施される
基板，ここではフォトマスク基板であり、３は基板を積
載するための下部電極、４はプラズマを生成するための
アンテナコイル、５はプラズマ形状を制御するための３
組からなる磁場コイル、６はエッチングチャンバーにエ
ッチングガスを導入するためのガス導入管、７はエッチ
ングチャンバーを真空雰囲気に減圧し、一定圧力に保つ
ための排気口、８はエッチングの際にエッチングチャン
バーへの付着物を低減するための防着板である。この様
に構成されたプラズマエッチング装置では、まず加工を
行う基板２をエッチングチャンバー１内に搬入し、エッ
チングガスを導入管６を通してチャンバー内に導入し、
所定の圧力とした後、磁場コイル５に電流を流して所定
の磁場状態を形成し、高周波電源９、１０よりアンテナ
コイル４、下部電極３に高周波電力を印加してプラズマ
を生成することで基板２のエッチング加工を行う。
【００１４】フォトマスク製造においては、石英ガラス
基板上にCr, MoSi, ZrSi, あるいはTaSiなどを主成分と
した金属膜を形成したものが使用されており、これらの
金属膜をエッチングするためのガスとしては、Crの場合
は少なくともCl2を含む塩素系ガスとO2を含んだ混合ガ
スを、それ以外のシリサイド金属膜についてはCHF3ある
いはCxFy等のフッ素系ガスを用いるのが一般的である。
また、最近注目されている位相シフトマスクにおいて
は、石英基板部のQzを掘り込む工程が必要であり、その
際にも前述のシリサイド金属膜と同様のガスが使用され
ている。
基板上にCr, MoSi, ZrSi, あるいはTaSiなどを主成分と
した金属膜を形成したものが使用されており、これらの
金属膜をエッチングするためのガスとしては、Crの場合
は少なくともCl2を含む塩素系ガスとO2を含んだ混合ガ
スを、それ以外のシリサイド金属膜についてはCHF3ある
いはCxFy等のフッ素系ガスを用いるのが一般的である。
また、最近注目されている位相シフトマスクにおいて
は、石英基板部のQzを掘り込む工程が必要であり、その
際にも前述のシリサイド金属膜と同様のガスが使用され
ている。
【００１５】次に、本発明方法の実施態様を図面により
説明するが、ここでは説明を簡単にするため、被エッチ
ング金属膜をCrとし、Cl2およびO2の混合ガスを用いて
エッチングする場合について説明する。但し、これは便
宜上のものであって、本発明を限定するものではない。
説明するが、ここでは説明を簡単にするため、被エッチ
ング金属膜をCrとし、Cl2およびO2の混合ガスを用いて
エッチングする場合について説明する。但し、これは便
宜上のものであって、本発明を限定するものではない。
【００１６】図２はCr基板をドライエッチングする際の
処理フローの一例を示す。図２では、被エッチング基板
を処理する前に、ガラス石英から成るダミー基板を装置
内に搬入して、O2ガスによるプラズマクリーニングを行
い、次いでCl2およびO2の混合ガスを用いてプラズマク
リーニングを行い、ダミー基板を搬出した後、Crエッチ
ング基板を装置内に搬入し、ドライエッチング処理を行
う工程とする。この手順によれば、O2ガスを用いたプラ
ズマクリーニングを行うことによって、レジスト材料に
含まれる炭素の化合物を最初に除去し、その後のエッチ
ング反応ガスを用いたプラズマクリーニングでは、O2ガ
スでは除去できなかった金属系化合物を除去するため、
炭素系化合物，金属を含んだ化合物の両方を効果的に除
去することができる。
処理フローの一例を示す。図２では、被エッチング基板
を処理する前に、ガラス石英から成るダミー基板を装置
内に搬入して、O2ガスによるプラズマクリーニングを行
い、次いでCl2およびO2の混合ガスを用いてプラズマク
リーニングを行い、ダミー基板を搬出した後、Crエッチ
ング基板を装置内に搬入し、ドライエッチング処理を行
う工程とする。この手順によれば、O2ガスを用いたプラ
ズマクリーニングを行うことによって、レジスト材料に
含まれる炭素の化合物を最初に除去し、その後のエッチ
ング反応ガスを用いたプラズマクリーニングでは、O2ガ
スでは除去できなかった金属系化合物を除去するため、
炭素系化合物，金属を含んだ化合物の両方を効果的に除
去することができる。
【００１７】図３はCr基板をドライエッチングする際の
処理フローの他の例を示す。図３では、被エッチング基
板を装置内に搬入し、ドライエッチング処理を行い、基
板をエッチング室より搬出した後、O2ガス，次いでCl2
およびO2から成るエッチング反応ガスを用いて順次プラ
ズマクリーニングを行う工程とする。この工程では、エ
ッチング処理により付着した堆積物を、処理後直ちに除
去することができ、また、基板の搬出中にプラズマクリ
ーニングを実施するため、クリーニングによる装置未稼
動時間を短縮することができる。なお、前述の実施態様
は、第１のプラズマクリーニング用ガスとして、O2を例
示したが、酸素系ガスを含んだ混合ガスを用いても良
い。また、プラズマクリーニングの実施サイクルについ
ては、被処理基板１枚毎，任意に設定した処理枚数毎，
ロット処理開始前，あるいはロット処理終了後であって
も良い。
処理フローの他の例を示す。図３では、被エッチング基
板を装置内に搬入し、ドライエッチング処理を行い、基
板をエッチング室より搬出した後、O2ガス，次いでCl2
およびO2から成るエッチング反応ガスを用いて順次プラ
ズマクリーニングを行う工程とする。この工程では、エ
ッチング処理により付着した堆積物を、処理後直ちに除
去することができ、また、基板の搬出中にプラズマクリ
ーニングを実施するため、クリーニングによる装置未稼
動時間を短縮することができる。なお、前述の実施態様
は、第１のプラズマクリーニング用ガスとして、O2を例
示したが、酸素系ガスを含んだ混合ガスを用いても良
い。また、プラズマクリーニングの実施サイクルについ
ては、被処理基板１枚毎，任意に設定した処理枚数毎，
ロット処理開始前，あるいはロット処理終了後であって
も良い。
【００１８】［実施例］次に本発明の実施例を説明する
が、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
が、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
【００１９】実施例１
酸素系ガスとエッチング反応ガスによるクリーニングの
効果を確認するため、ドライクリーニングの有無による
エッチング速度の長期安定性調査を行った。本実施例で
は、図２のフローチャートに示すように、エッチング開
始前にドライクリーニングを行い、その後のエッチング
処理において、エッチング終点モニターを用いてエッチ
ング終点を自動的に検出し、エッチング終点時（エッチ
ング開始時からモニタにより検出されるエッチング終点
までの時間）のばらつき度合いを調べた。被エッチング
膜は、CrおよびCrxFyからなる膜厚170nmの金属膜を使用
し、ドライクリーニング条件および金属膜のエッチング
条件は表１の通りとした。
効果を確認するため、ドライクリーニングの有無による
エッチング速度の長期安定性調査を行った。本実施例で
は、図２のフローチャートに示すように、エッチング開
始前にドライクリーニングを行い、その後のエッチング
処理において、エッチング終点モニターを用いてエッチ
ング終点を自動的に検出し、エッチング終点時（エッチ
ング開始時からモニタにより検出されるエッチング終点
までの時間）のばらつき度合いを調べた。被エッチング
膜は、CrおよびCrxFyからなる膜厚170nmの金属膜を使用
し、ドライクリーニング条件および金属膜のエッチング
条件は表１の通りとした。
【００２０】
【表１】
【００２１】１日に１回、５日間に亘って本実施例によ
るドライクリーニングを行った場合の基板毎のエッチン
グ終点時を図５のグラフに示す。エッチング終点時は、
順に340秒、344秒、336秒、341秒及び345秒であり、こ
の結果から、エッチング終点のばらつき量は、Range
（ばらつきの範囲）/Average（終点時間の平均） = 9
（秒）/ 341.2（秒）= 2.6%となることが確認された。
また、比較例としてドライクリーニングを行わなかった
こと以外は実施例1と同様にして基板のエッチングを行
った。その場合の基板毎のエッチング終点時を図６に示
す。この実験でのエッチング終点時のばらつきは、Rang
e/Average = 32（秒）/ 377.0（秒）=8.5% であった。
これらの結果から、ドライクリーニングを行った実施例
１のエッチングばらつき量はドライクリーニングを行わ
なかった比較例と比較して約30%にまで低減されてお
り、O2およびエッチング反応ガスの２通りのプラズマク
リーニングを組み合わせることで、装置内に付着した反
応生成物の除去がより確実にできることが確認された。
るドライクリーニングを行った場合の基板毎のエッチン
グ終点時を図５のグラフに示す。エッチング終点時は、
順に340秒、344秒、336秒、341秒及び345秒であり、こ
の結果から、エッチング終点のばらつき量は、Range
（ばらつきの範囲）/Average（終点時間の平均） = 9
（秒）/ 341.2（秒）= 2.6%となることが確認された。
また、比較例としてドライクリーニングを行わなかった
こと以外は実施例1と同様にして基板のエッチングを行
った。その場合の基板毎のエッチング終点時を図６に示
す。この実験でのエッチング終点時のばらつきは、Rang
e/Average = 32（秒）/ 377.0（秒）=8.5% であった。
これらの結果から、ドライクリーニングを行った実施例
１のエッチングばらつき量はドライクリーニングを行わ
なかった比較例と比較して約30%にまで低減されてお
り、O2およびエッチング反応ガスの２通りのプラズマク
リーニングを組み合わせることで、装置内に付着した反
応生成物の除去がより確実にできることが確認された。
【００２２】実施例２
次に、プラズマ分布形状によるクリーニング効果への影
響を把握するため、磁場コイル電流条件とエッチング終
点時のばらつき量との関係を調べた。ここでのテスト条
件は、磁場コイル電流以外の条件は実施例１と同一と
し、３組から成る各磁場コイル電流条件は、上下の各コ
イル電流値の平均値を18.8Aに設定し、この値に対し電
流値比率が0.40〜1.00となる様に中間コイル電流値を設
定した。これら条件を用いて、エッチング終点時のばら
つき量を求めた結果を表２に示す。
響を把握するため、磁場コイル電流条件とエッチング終
点時のばらつき量との関係を調べた。ここでのテスト条
件は、磁場コイル電流以外の条件は実施例１と同一と
し、３組から成る各磁場コイル電流条件は、上下の各コ
イル電流値の平均値を18.8Aに設定し、この値に対し電
流値比率が0.40〜1.00となる様に中間コイル電流値を設
定した。これら条件を用いて、エッチング終点時のばら
つき量を求めた結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】この結果からわかる様に、エッチング時間
のばらつき、すなわちドライクリーニング効果は、コイ
ル電流比率が0.74付近において最も良好であり、この条
件から離れるにしたがって低減してくることがわかる。
別途実施した磁場強度測定において、前記比率は磁場半
径が装置内壁に近づく条件であることが確認されてお
り、このことから、磁場半径を所望の条件にすることで
装置内壁付近にプラズマを形成し、装置内壁に付着する
反応生成物を効果的に除去できることがわかる。本実施
例ではコイル電流比率による効果を得るためには、その
比率は0.90以下、できれば0.40〜0.85の範囲内とするこ
とが望ましいことが分かる。
のばらつき、すなわちドライクリーニング効果は、コイ
ル電流比率が0.74付近において最も良好であり、この条
件から離れるにしたがって低減してくることがわかる。
別途実施した磁場強度測定において、前記比率は磁場半
径が装置内壁に近づく条件であることが確認されてお
り、このことから、磁場半径を所望の条件にすることで
装置内壁付近にプラズマを形成し、装置内壁に付着する
反応生成物を効果的に除去できることがわかる。本実施
例ではコイル電流比率による効果を得るためには、その
比率は0.90以下、できれば0.40〜0.85の範囲内とするこ
とが望ましいことが分かる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のドライクリーニング方法において、酸素系ガスのプラ
ズマを用いる第１の工程と、エッチング反応ガスのプラ
ズマを用いる第２の工程とを行うと、第１の工程で、少
なくとも炭素系物質と金属性物質を含有する堆積物から
炭素系物質を多くの場合二酸化炭素として除去し、第２
の工程では、前記酸素系ガスによるクリーニングでは除
去できない金属性物質等が除去される。このように両ガ
スを組み合わせて使用することにより、効果的な堆積物
除去が可能になり、従ってクリーニング後は実質的にエ
ッチング室内の堆積物が除去されたエッチング装置でフ
ォトマスク基板のエッチング処理を継続できることにな
り、堆積物による悪影響である、高周波電力の伝達効率
の低下及びプラズマ中のガス成分比率の変化が回避さ
れ、再現性の良いエッチング特性が得られることにな
る。
のドライクリーニング方法において、酸素系ガスのプラ
ズマを用いる第１の工程と、エッチング反応ガスのプラ
ズマを用いる第２の工程とを行うと、第１の工程で、少
なくとも炭素系物質と金属性物質を含有する堆積物から
炭素系物質を多くの場合二酸化炭素として除去し、第２
の工程では、前記酸素系ガスによるクリーニングでは除
去できない金属性物質等が除去される。このように両ガ
スを組み合わせて使用することにより、効果的な堆積物
除去が可能になり、従ってクリーニング後は実質的にエ
ッチング室内の堆積物が除去されたエッチング装置でフ
ォトマスク基板のエッチング処理を継続できることにな
り、堆積物による悪影響である、高周波電力の伝達効率
の低下及びプラズマ中のガス成分比率の変化が回避さ
れ、再現性の良いエッチング特性が得られることにな
る。
【図１】ドライエッチング装置の概略構成図。
【図２】本発明の第１の実施態様であるドライクリーニ
ング方法を示すフローチャート図。
ング方法を示すフローチャート図。
【図３】本発明の第２の実施態様であるドライクリーニ
ング方法を示すフローチャート図。
ング方法を示すフローチャート図。
【図４】本発明の第１の実施態様のクリーニング方法を
用いてCr基板をエッチングした際のエッチング終点時制
御性を示すグラフ図。
用いてCr基板をエッチングした際のエッチング終点時制
御性を示すグラフ図。
【図５】従来方法を用いてCr基板をエッチングした際の
エッチング終点時制御性を示すグラフ図。
エッチング終点時制御性を示すグラフ図。
１……エッチングチャンバー、２……フォトマスク基
板、３……下部電極、４……アンテナコイル、５……磁
場コイル、６……ガス導入口、７……真空排気口、８…
…防着板、９……アンテナコイル用高周波電源、10……
下部電極用高周波電源。
板、３……下部電極、４……アンテナコイル、５……磁
場コイル、６……ガス導入口、７……真空排気口、８…
…防着板、９……アンテナコイル用高周波電源、10……
下部電極用高周波電源。
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に金属膜を形成したフォトマスク
用基板のパターニングを行うためのドライエッチング装
置のエッチング処理室内に生成する反応生成物をプラズ
マを使用して除去するドライクリーニング方法におい
て、酸素系ガスのプラズマを用いる第１の工程と、エッ
チング反応ガスのプラズマを用いる第２の工程とを含む
ことを特徴とするドライエッチング装置のクリーニング
方法。 - 【請求項２】 前記酸素系ガスがO2を含む請求項１に記
載のクリーニング方法。 - 【請求項３】 前記酸素系ガスが、空気、酸素富化空
気、純酸素及びオゾンから成る群から選択される少なく
とも１種類のガスである請求項１に記載のクリーニング
方法。 - 【請求項４】 前記エッチング反応ガスが、ハロゲン含
有ガスである請求項１から３までのいずれかに記載のク
リーニング方法。 - 【請求項５】 前記ハロゲン含有ガスが、Cl2, BCl3, C
HF3, CF4, C2F6, C3F6, C3F8, C4F8, C5F8, SF6から成
る群から選択される少なくとも１種類のガスを含む請求
項４に記載のクリーニング方法。 - 【請求項６】 前記エッチング反応ガスが、少なくとも
ハロゲン含有ガスと酸素ガスの混合ガスである請求項４
又は５に記載のクリーニング方法。 - 【請求項７】 磁場を形成するための電流の向きを交互
とした少なくとも３組以上のコイルを有するドライエッ
チング装置の中間コイルの電流値を両端側のコイルの平
均電流値の90%以下に設定するようにした請求項１から
６までのいずれかに記載のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142586A JP2003332304A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | ドライエッチング装置のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142586A JP2003332304A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | ドライエッチング装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003332304A true JP2003332304A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29702833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142586A Pending JP2003332304A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | ドライエッチング装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003332304A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140237A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置の復帰方法、該装置の復帰プログラム、及び基板処理装置 |
| JP2007214512A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理室の洗浄方法、記憶媒体及び基板処理室 |
| JP2009059747A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | ドライエッチング装置のクリーニング方法 |
| JP2013229445A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Tokyo Electron Ltd | 被処理基体に対する微粒子付着の制御方法、及び、処理装置 |
| JP2015032780A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142586A patent/JP2003332304A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140237A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置の復帰方法、該装置の復帰プログラム、及び基板処理装置 |
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| JP2013229445A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Tokyo Electron Ltd | 被処理基体に対する微粒子付着の制御方法、及び、処理装置 |
| KR20150011794A (ko) * | 2012-04-25 | 2015-02-02 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 피처리 기체에 대한 미립자 부착의 제어 방법, 및 처리 장치 |
| US9892951B2 (en) | 2012-04-25 | 2018-02-13 | Tokyo Electron Limited | Method of controlling adherence of microparticles to substrate to be processed, and processing apparatus |
| KR102036944B1 (ko) * | 2012-04-25 | 2019-10-25 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 피처리 기체에 대한 미립자 부착의 제어 방법, 및 처리 장치 |
| JP2015032780A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20040319 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
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