JP2776921B2 - プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置Info
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- JP2776921B2 JP2776921B2 JP1300826A JP30082689A JP2776921B2 JP 2776921 B2 JP2776921 B2 JP 2776921B2 JP 1300826 A JP1300826 A JP 1300826A JP 30082689 A JP30082689 A JP 30082689A JP 2776921 B2 JP2776921 B2 JP 2776921B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造工程におけるプラズマエッチン
グ方法及びプラズマエッチング装置に関するものであ
る。
グ方法及びプラズマエッチング装置に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば以下に
示すようなものがあった。
示すようなものがあった。
その構成について第４図を参照しながら説明する。
この図に示すように、エッチングチャンバ１内に上部
電極３と下部電極４とが設けられたエッチング装置にお
いて、RF（Radio Frequency）電源２から上部電極３に
RF電力を印加することにより、プラズマを生成する。こ
のプラズマを用いて、クランプリング６で下部電極４に
密着させたウエハ５をエッチングする。
電極３と下部電極４とが設けられたエッチング装置にお
いて、RF（Radio Frequency）電源２から上部電極３に
RF電力を印加することにより、プラズマを生成する。こ
のプラズマを用いて、クランプリング６で下部電極４に
密着させたウエハ５をエッチングする。
そのエッチング工程は、第５図に示すように、まず条
件を設定（ステップ）し、次に、RF電力を印加（ステ
ップ）し、次いで、RF電力を停止（ステップ）した
後、ウエハを搬出（ステップ）する。
件を設定（ステップ）し、次に、RF電力を印加（ステ
ップ）し、次いで、RF電力を停止（ステップ）した
後、ウエハを搬出（ステップ）する。
ここで、具体的に酸化膜をエッチングする場合につい
て説明する。
て説明する。
例えば、エッチングガスとしてAr/CHF3/CF4のような
フロロカーボン系のガスを用い、380kHzのRF電源２によ
りプラズマを生成し、ウエハ５をエッチングする。この
時、上部電極３に20℃程度の冷却水を流す一方、下部電
極４には−10℃程度の冷媒を流し、対レジスト、対シリ
コン等の選択比が高くなるように設定する。
フロロカーボン系のガスを用い、380kHzのRF電源２によ
りプラズマを生成し、ウエハ５をエッチングする。この
時、上部電極３に20℃程度の冷却水を流す一方、下部電
極４には−10℃程度の冷媒を流し、対レジスト、対シリ
コン等の選択比が高くなるように設定する。
そして、RF電源２によるRF電力の供給を停止した後、
エッチングチャンバ１からウエハ５を搬出するようにし
ている。
エッチングチャンバ１からウエハ５を搬出するようにし
ている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上記したエッチング装置では、下部電極４の
冷媒の温度が−10℃程度と低く設定されているので、エ
ッチング終了後、エッチングチャンバ１からウエハ５を
搬出する際に、エッチングチャンバ１の雰囲気中のフロ
ロカーボン系ガスが膜となり、下部電極４に堆積してし
まう。このため、ウエハ５と下部電極４の密着性が低下
し、エッチング特性が容易に劣化するので、頻繁なメン
テナンスが必要となってしまう。
冷媒の温度が−10℃程度と低く設定されているので、エ
ッチング終了後、エッチングチャンバ１からウエハ５を
搬出する際に、エッチングチャンバ１の雰囲気中のフロ
ロカーボン系ガスが膜となり、下部電極４に堆積してし
まう。このため、ウエハ５と下部電極４の密着性が低下
し、エッチング特性が容易に劣化するので、頻繁なメン
テナンスが必要となってしまう。
本発明は、以上述べた下部電極にフロロカーボン系の
膜が堆積することにより、エッチング特性が劣化し、頻
繁なメンテナンスが必要になるという問題点を除去する
ために、メンテナンス周期が長く、かつ量産性に優れた
プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置を
提供することを目的とする。
膜が堆積することにより、エッチング特性が劣化し、頻
繁なメンテナンスが必要になるという問題点を除去する
ために、メンテナンス周期が長く、かつ量産性に優れた
プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置を
提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、一方及び他方
の電極を備えるチャンバにおいて、このチャンバ内の一
方の電極上に載置したウエハに対して、電力印加により
プラズマエッチング処理を施すプラズマエッチング方法
において、フロロカーボン系のガスを前記チャンバ内に
供給し、電力印加によりプラズマ生成し、前記ウエハに
対してプラズマエッチング処理を施す工程と、前記エッ
チング処理後、前記フロロカーボン系のガスの供給及び
前記電力印加を停止し、前記チャンバ内に酸素あるいは
酸素系ガスを導入処理する工程と、前記酸素あるいは酸
素系ガスが導入された前記チャンバ内を排気処理する工
程と、前記排気処理後に前記ウエハを前記チャンバ内か
ら搬出する工程とを含むようにしたものである。
の電極を備えるチャンバにおいて、このチャンバ内の一
方の電極上に載置したウエハに対して、電力印加により
プラズマエッチング処理を施すプラズマエッチング方法
において、フロロカーボン系のガスを前記チャンバ内に
供給し、電力印加によりプラズマ生成し、前記ウエハに
対してプラズマエッチング処理を施す工程と、前記エッ
チング処理後、前記フロロカーボン系のガスの供給及び
前記電力印加を停止し、前記チャンバ内に酸素あるいは
酸素系ガスを導入処理する工程と、前記酸素あるいは酸
素系ガスが導入された前記チャンバ内を排気処理する工
程と、前記排気処理後に前記ウエハを前記チャンバ内か
ら搬出する工程とを含むようにしたものである。
また、一方及び他方の電極を備えるチャンバにおい
て、該チャンバ内の一方の電極上に載置したウエハに対
して、電力印加によりプラズマエッチング処理を施すプ
ラズマエッチング装置において、フロロカーボン系のガ
スを前記チャンバ内に供給する第１のガス供給手段と、
電力印加によりプラズマを生成し、前記ウエハに対して
プラズマエッチング処理を行う前記電極と、前記プラズ
マエッチング処理後、前記第１のガス供給手段による前
記フロロカーボン系のガスの供給を停止し、前記電極に
対する前記電力印加を停止した後に、前記チャンバ内に
酸素あるいは酸素系ガスを供給する第２のガス供給手段
と、記酸素あるいは酸素系ガスが導入された前記チャン
バ内を排気処理する手段とを有し、前記排気処理後に前
記ウエハを前記チャンバ内から搬出可能とするようにし
たものである。
て、該チャンバ内の一方の電極上に載置したウエハに対
して、電力印加によりプラズマエッチング処理を施すプ
ラズマエッチング装置において、フロロカーボン系のガ
スを前記チャンバ内に供給する第１のガス供給手段と、
電力印加によりプラズマを生成し、前記ウエハに対して
プラズマエッチング処理を行う前記電極と、前記プラズ
マエッチング処理後、前記第１のガス供給手段による前
記フロロカーボン系のガスの供給を停止し、前記電極に
対する前記電力印加を停止した後に、前記チャンバ内に
酸素あるいは酸素系ガスを供給する第２のガス供給手段
と、記酸素あるいは酸素系ガスが導入された前記チャン
バ内を排気処理する手段とを有し、前記排気処理後に前
記ウエハを前記チャンバ内から搬出可能とするようにし
たものである。
（作用） 本発明によれば、上記したように、フロロカーボン系
のガスを用いた酸化膜のプラズマエッチング方法におい
て、RF電力停止後、酸素、或いは酸素と例えばヘリウム
の混合ガスを一定時間流し、エッチングチャンバを一定
時間真空に排気してからウエハを搬出することにより、
例えば−10℃程度の冷媒により冷却された下部電極への
フロロカーボン系膜の堆積を抑制することができると共
に、対レジスト、対シリコン等の選択比を高く保つこと
ができる。
のガスを用いた酸化膜のプラズマエッチング方法におい
て、RF電力停止後、酸素、或いは酸素と例えばヘリウム
の混合ガスを一定時間流し、エッチングチャンバを一定
時間真空に排気してからウエハを搬出することにより、
例えば−10℃程度の冷媒により冷却された下部電極への
フロロカーボン系膜の堆積を抑制することができると共
に、対レジスト、対シリコン等の選択比を高く保つこと
ができる。
このような現象は、酸素系ガスを用いることにより、 CF2＋（1/2）O2→COF2↑ という反応が生じることによると思われる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明のプラズマエッチング装置の構成図で
ある。
ある。
この図において先行技術と同じ部分には同じ番号を付
して、その説明を省略する。
して、その説明を省略する。
プラズマエッチング時には、可動自在な上部電極３が
下方に降り、処理ガス容器10から切換弁12を介して処理
ガスが供給され、上部電極３内に形成された多くの孔か
らシャワー状にウエハ５上に供給される。一方、上部電
極３にはRF電源２が印加され、プラズマエッチングが行
われる。その処理が完了すると、排気（真空）ポンプ13
を駆動することにより、酸素容器11から切換弁12を介し
て酸素が供給され、上部電極３内に形成された多くの孔
からシャワー状にウエハ５上に供給される。そこで、所
定時間後、酸素の供給を停止し、排気（真空）ポンプ13
を駆動しながらエッチングチャンバ１内を所定真空度ま
で排気する。
下方に降り、処理ガス容器10から切換弁12を介して処理
ガスが供給され、上部電極３内に形成された多くの孔か
らシャワー状にウエハ５上に供給される。一方、上部電
極３にはRF電源２が印加され、プラズマエッチングが行
われる。その処理が完了すると、排気（真空）ポンプ13
を駆動することにより、酸素容器11から切換弁12を介し
て酸素が供給され、上部電極３内に形成された多くの孔
からシャワー状にウエハ５上に供給される。そこで、所
定時間後、酸素の供給を停止し、排気（真空）ポンプ13
を駆動しながらエッチングチャンバ１内を所定真空度ま
で排気する。
以下、そのプラズマエッチングのフローについて、第
２図を参照しながら詳細に説明する。
２図を参照しながら詳細に説明する。
この図に示すように、まず、プラズマエッチングの条
件が設定され（ステップ）、次に、RF電力が印加され
（ステップ）、次に、RF電力が停止された（ステップ
）後、排気ポンプを駆動しながら酸素を流し（ステッ
プ）、所定時間後、酸素の供給を停止し、排気ポンプ
の駆動はそのまま続行する（ステップ）。その後、エ
ッチングチャンバ内が所定の真空度に達したか否か、つ
まり、真空度が10mTorrになったか否かを判断し（ステ
ップ）、真空度が10mTorrに達していれば、ウエハの
搬送を行う（ステップ）。
件が設定され（ステップ）、次に、RF電力が印加され
（ステップ）、次に、RF電力が停止された（ステップ
）後、排気ポンプを駆動しながら酸素を流し（ステッ
プ）、所定時間後、酸素の供給を停止し、排気ポンプ
の駆動はそのまま続行する（ステップ）。その後、エ
ッチングチャンバ内が所定の真空度に達したか否か、つ
まり、真空度が10mTorrになったか否かを判断し（ステ
ップ）、真空度が10mTorrに達していれば、ウエハの
搬送を行う（ステップ）。
以下、具体的実施例について説明する。
酸化膜のエッチングは、例えば圧力1.7Torr、Ar/CHF3
/CF4＝800/60/60SCCM、上部電極冷却水温度20℃、下部
電極冷媒温度−10℃、電極間距離9mm、クランプリング
圧力3.0kg/cm2の条件で、RF電力750Wを印加して行われ
る。
/CF4＝800/60/60SCCM、上部電極冷却水温度20℃、下部
電極冷媒温度−10℃、電極間距離9mm、クランプリング
圧力3.0kg/cm2の条件で、RF電力750Wを印加して行われ
る。
エッチングが終了したら、RF電力を停止し、Ar/CHF3/
CF4の供給を停止するのと並行して酸素を、例えば200SC
CMの流量で30秒間、エッチングチャンバ内に導入する。
この酸素を停止してから、真空ポンプにより、エッチン
グチャンバ内を、例えば10秒間排気する。ここで、エッ
チングチャンバ内の真空度が10mTorrになったら、ウエ
ハを搬出する。処理済のウエハが搬出されると、次の未
処理ウエハが搬入され、上記の手順で処理が繰り返され
る。
CF4の供給を停止するのと並行して酸素を、例えば200SC
CMの流量で30秒間、エッチングチャンバ内に導入する。
この酸素を停止してから、真空ポンプにより、エッチン
グチャンバ内を、例えば10秒間排気する。ここで、エッ
チングチャンバ内の真空度が10mTorrになったら、ウエ
ハを搬出する。処理済のウエハが搬出されると、次の未
処理ウエハが搬入され、上記の手順で処理が繰り返され
る。
第３図は、従来のプラズマエッチング方法と本発明の
プラズマエッチング方法で処理した場合の各々のメンテ
ナンス周期を示す図である。
プラズマエッチング方法で処理した場合の各々のメンテ
ナンス周期を示す図である。
なお、ここで、本発明におけるプラズマエッチング方
法によるデータは、エッチングチャンバ内にHe/O2＝500
/200SCCMを30秒間流した後、30秒間排気した場合に得ら
れたものである。
法によるデータは、エッチングチャンバ内にHe/O2＝500
/200SCCMを30秒間流した後、30秒間排気した場合に得ら
れたものである。
この図から明らかなように、従来の方法ａ、つまり、
条件設定を行い、RF電力を印加し、そのRF電力を停止後
にウエハを搬出するという処理方法の場合、メンテナン
ス周期（RF電力印加積算時間）は平均11.8時間であった
が、本発明の方法ｂでは平均24.7時間となり、メンテナ
ンス周期を約２倍に増加させることができた。
条件設定を行い、RF電力を印加し、そのRF電力を停止後
にウエハを搬出するという処理方法の場合、メンテナン
ス周期（RF電力印加積算時間）は平均11.8時間であった
が、本発明の方法ｂでは平均24.7時間となり、メンテナ
ンス周期を約２倍に増加させることができた。
上記実施例で示した他に、Ar,He等の不活性ガスを流
す方法、Ar,He等の不活性ガスを流した後にエッチング
チャンバを排気する方法、或いはO2を流す方法等を採用
してもよいが、第２図に示した方法が最も顕著な効果を
示すことが明らかにされている。
す方法、Ar,He等の不活性ガスを流した後にエッチング
チャンバを排気する方法、或いはO2を流す方法等を採用
してもよいが、第２図に示した方法が最も顕著な効果を
示すことが明らかにされている。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、フロ
ロカーボン系のガスを用いた酸化膜のエッチング方法に
おいて、RF電力停止後、酸素、或いは酸素と例えばヘリ
ウムの混合ガスを一定時間流し、エッチングチャンバを
一定時間排気してからウエハを搬出することにより、例
えば、−10℃程度の冷媒により冷却された下部電極への
フロロカーボン系膜の堆積を抑制することができるの
で、メンテナンス周期を大きく増加させることができ
る。
ロカーボン系のガスを用いた酸化膜のエッチング方法に
おいて、RF電力停止後、酸素、或いは酸素と例えばヘリ
ウムの混合ガスを一定時間流し、エッチングチャンバを
一定時間排気してからウエハを搬出することにより、例
えば、−10℃程度の冷媒により冷却された下部電極への
フロロカーボン系膜の堆積を抑制することができるの
で、メンテナンス周期を大きく増加させることができ
る。
第１図は本発明にかかるプラズマエッチング装置の構成
図、第２図は本発明の実施例を示すプラズマエッチング
のフローチャート、第３図は従来のプラズマエッチング
方法と本発明のプラズマエッチング方法で処理した場合
の各々のメンテナンス周期を示す図、第４図は従来のプ
ラズマエッチング装置の構成図、第５図は従来のプラズ
マエッチングのフローチャートである。 １……エッチングチャンバ、２……RF電源、３……上部
電極、４……下部電極、５……ウエハ、６……クランプ
リング、10……処理ガス容器、11……酸素容器、12……
切換弁、13……排気（真空）ポンプ。
図、第２図は本発明の実施例を示すプラズマエッチング
のフローチャート、第３図は従来のプラズマエッチング
方法と本発明のプラズマエッチング方法で処理した場合
の各々のメンテナンス周期を示す図、第４図は従来のプ
ラズマエッチング装置の構成図、第５図は従来のプラズ
マエッチングのフローチャートである。 １……エッチングチャンバ、２……RF電源、３……上部
電極、４……下部電極、５……ウエハ、６……クランプ
リング、10……処理ガス容器、11……酸素容器、12……
切換弁、13……排気（真空）ポンプ。
Claims (8)
- 【請求項１】一方及び他方の電極を備えるチャンバにお
いて、該チャンバ内の一方の電極上に載置したウエハに
対して、電力印加によりプラズマエッチング処理を施す
プラズマエッチング方法において、 フロロカーボン系のガスを前記チャンバ内に供給し、電
力印加によりプラズマ生成し、前記ウエハに対してプラ
ズマエッチング処理を施す工程と、 前記エッチング処理後、前記フロロカーボン系のガスの
供給及び前記電力印加を停止し、前記チャンバ内に酸素
あるいは酸素系ガスを導入処理する工程と、 前記酸素あるいは酸素系ガスが導入された前記チャンバ
内を排気処理する工程と、 前記排気処理後に前記ウエハを前記チャンバ内から搬出
する工程と、 を含むことを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 【請求項２】請求項１記載のプラズマエッチング方法に
おいて、前記排気処理は前記チャンバ内が所定の真空度
に達するまで行われることを特徴とするプラズマエッチ
ング方法。 - 【請求項３】請求項２記載のプラズマエッチング方法に
おいて、前記所定の真空度は10mTorrであることを特徴
とするプラズマエッチング方法。 - 【請求項４】請求項１、２又は３記載のプラズマエッチ
ング方法において、前記排気工程は、前記導入処理とと
もに行われ、該導入処理が完了後も継続して行われるこ
とを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載のプラズマエ
ッチング方法において、前記フロロカーボン系のガスと
前記酸素あるいは前記酸素系ガスは切り換え弁を介して
同じ導入口から選択的にチャンバ内へ導入されることを
特徴とするプラズマエッチング方法。 - 【請求項６】一方及び他方の電極を備えるチャンバにお
いて、該チャンバ内の一方の電極上に載置したウエハに
対して、電力印加によりプラズマエッチング処理を施す
プラズマエッチング装置において、 フロロカーボン系のガスを前記チャンバ内に供給する第
１のガス供給手段と、電力印加によりプラズマを生成
し、前記ウエハに対してプラズマエッチング処理を行う
前記電極と、 前記プラズマエッチング処理後、前記第１のガス供給手
段による前記フロロカーボン系のガスの供給を停止し、
前記電極に対する前記電力印加を停止した後に、前記チ
ャンバ内に酸素あるいは酸素系ガスを供給する第２のガ
ス供給手段と、 前記酸素あるいは酸素系ガスが導入された前記チャンバ
内を排気処理する手段とを有し、前記排気処理後に前記
ウエハを前記チャンバ内から搬出可能とすることを特徴
とするプラズマエッチング装置。 - 【請求項７】請求項６記載のプラズマエッチング装置に
おいて、切り換え弁を有し、該切り換え弁にて選択され
たガス供給手段が供給するガスは、該切り換え弁を介し
て他方の電極から前記チャンバ内に供給されることを特
徴とするプラズマエッチング装置。 - 【請求項８】請求項６又は７記載のプラズマエッチング
装置において、前記電力印加は前記他方の電極に行うこ
とを特徴とするプラズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300826A JP2776921B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300826A JP2776921B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161927A JPH03161927A (ja) | 1991-07-11 |
| JP2776921B2 true JP2776921B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=17889571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1300826A Expired - Fee Related JP2776921B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776921B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637190A (en) * | 1995-09-15 | 1997-06-10 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Plasma purge method for plasma process particle control |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5442347B2 (ja) * | 1973-12-22 | 1979-12-13 | ||
| JPS6240728A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-21 | Tokuda Seisakusho Ltd | ドライエツチング装置 |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP1300826A patent/JP2776921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03161927A (ja) | 1991-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |