JP2016143781A - エッチング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るエッチング方法を実施するエッチング装置を搭載した処理システムの一例を示す概略構成図である。この処理システム1は、SiとSiGeとが共存する被処理基板である半導体ウエハ(以下、単にウエハと記す)Wを搬入出する搬入出部2と、搬入出部2に隣接させて設けられた2つのロードロック室(L/L)3と、各ロードロック室3にそれぞれ隣接して設けられた、ウエハWに対して熱処理を行なう熱処理装置4と、各熱処理装置4にそれぞれ隣接して設けられた、ウエハWに対してエッチングを行う本実施形態に係るエッチング装置5と、制御部6とを備えている。
次に、本実施形態のエッチング方法を実施するためのエッチング装置5について詳細に説明する。
図3は、エッチング装置5を示す断面図である。図3に示すように、エッチング装置5は、密閉構造のチャンバー40を備えており、チャンバー40の内部には、ウエハWを略水平にした状態で載置させる載置台42が設けられている。また、エッチング装置5は、チャンバー40にエッチングガスを供給するガス供給機構43、チャンバー40内を排気する排気機構44を備えている。
次に、このように構成されたエッチング装置によるエッチング方法について説明する。
次に、実験例について説明する。
ここでは、poly−Si膜が形成されたブランケットウエハと、SiGe膜が形成されたブランケットウエハとを準備し、エッチングガスとしてF2ガスとNH3ガスを用い、NH3ガス流量を変化させてpoly−Si膜およびSiGe膜のエッチングを行った。その際の条件は、F2ガス流量:180sccm、Arガス流量:1200sccm、温度:80℃、圧力:4Torr/2Torr、処理時間:8sec/8secとし、NH3ガスの流量を0〜100sccmの間で変化させた。
ここでは、サイクルエッチングの効果について評価した。
最初に、SiにSiGe膜を形成したウエハについて、サイクル数を変えてエッチングを行った。具体的には、F2ガス流量;180sccm、Arガス流量:390sccm、N2ガス流量:810sccm、温度:80℃、圧力:0.7Torrとし、1回あたりのエッチング時間およびサイクル数を48sec×1サイクル、16sec×3サイクル、8sec×6サイクル、4sec×12サイクルと変化させた。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態の装置は例示に過ぎず、種々の構成の装置により本発明のエッチング方法を実施することができる。また、Siとしてpoly−Si膜、SiGeとしてSiGe膜を用いた例を示したが、エピタキシャル成長させた単結晶であってもよい。さらに、被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、半導体ウエハに限らず、LCD(液晶ディスプレイ)用基板に代表されるFPD(フラットパネルディスプレイ)基板や、セラミックス基板等の他の基板であってもよい。
2;搬入出部
3;ロードロック室
5;エッチング装置
6;制御部
11;第1ウエハ搬送機構
17;第2ウエハ搬送機構
40;チャンバー
42;載置台
43;ガス供給機構
44;排気機構
61;ガス導入ノズル
63;F2ガス供給源
64;NH3ガス供給源
65;HFガス供給源
67:F2ガス供給配管
68;NH3ガス供給配管
71;集合配管
W;半導体ウエハ
Claims (11)
- シリコンとシリコンゲルマニウムを有する被処理基板をチャンバー内に配置し、エッチングガスのガス系をF2ガスおよびNH3ガスとし、F2ガスとNH3ガスとの比率を変化させることにより、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的エッチングと、シリコンゲルマニウムに対するシリコンの選択的エッチングを行うことを特徴とするエッチング方法。
- シリコンはシリコン膜であり、シリコンゲルマニウムはシリコンゲルマニウム膜であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング方法。
- シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的エッチングを行う際には、F2ガスおよびNH3ガスの合計に対するNH3ガスの比率を体積%でそれぞれ0〜15%とし、シリコンゲルマニウムに対するシリコンの選択的エッチングを行う際には、F2ガスおよびNH3ガスの合計に対するNH3ガスの比率を体積%で18〜50%とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエッチング方法。
- シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的エッチングを行う際には、F2ガスおよびNH3ガスの合計に対するNH3ガスの比率を体積%でそれぞれ0〜10%とし、シリコンゲルマニウムに対するシリコンの選択的エッチングを行う際には、F2ガスおよびNH3ガスの合計に対するNH3ガスの比率を体積%で30〜50%とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエッチング方法。
- 前記エッチングの際に、被処理基板を載置する載置台の温度を30〜130℃の範囲とすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のエッチング方法。
- 前記エッチングの際に、チャンバー内の圧力を66.7〜667Paとすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のエッチング方法。
- シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的エッチングおよびシリコンゲルマニウムに対するシリコンの選択的エッチングのいずれも、エッチング工程を複数回繰り返すサイクルエッチングにより行うことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のエッチング方法。
- 前記エッチング工程の間で、前記チャンバー内の排気を行うことを特徴とする請求項7に記載のエッチング方法。
- 前記選択的エッチングに先立って、NH3ガスとHFガスを前記チャンバー内に導入して被処理基板表面の自然酸化膜の除去を行うことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のエッチング方法。
- 前記選択的エッチングの後に、NH3ガスとHFガスを前記チャンバー内に導入して、被処理基板のエッチング面の保護処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のエッチング方法。
- コンピュータ上で動作し、エッチング装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、請求項1から請求項10のいずれかのエッチング方法が行われるように、コンピュータに前記エッチング装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
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