JP3277209B2 - ドライエッチング装置のドライ洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程などにおいて、その半導体装置の機能材料として用い
られるシリコンやその化合物、または配線材料として用
いられる金属薄膜などを、気相中で反応・除去するドラ
イエッチング装置の反応室を洗浄するドライエッチング
装置のドライ洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の微細化にともない、エッチ
ングに方向性を持たせた反応性イオンエッチング法が提
案されている。これは、気相中で方向性をもったイオン
と、プラズマにより分解励起したガスとの相互作用を用
いたもので、イオンの入射方向に異方性を持たせたドラ
イエッチングを可能としている。

【０００３】このドライエッチングでは、エッチングガ
スとしてハロゲン元素あるいはハロゲン元素を含むガス
を用いることにより、以下の物質の方向性エッチングを
可能としている。たとえば、単結晶シリコン，ポリシリ
コン，酸化シリコン，窒化シリコンなどのシリコン系材
料や、アルミニウム，チタン，タングステン，モリブデ
ン，銅などの金属や、銅入りアルミニウム，ガリウムヒ
素，インジウムリン，タングステンシリサイド，チタン
シリサイドなどの金属化合物である。

【０００４】これらのエッチングにおいて、加工形状を
制御するため、エッチングガスと同時に付着性のガスを
混合して、被エッチング物のパターンの側壁に付着膜を
付けるような方法が広く行われている。ここで、この付
着膜を付けるため、エッチングにより生じた反応生成物
を付着性のガスとして用いることもできる。

【０００５】前述した、イオンの入射方向に異方性を持
たせたドライエッチングにおいても、プラズマにより生
成するラジカルなどの他の方向性を持たない活性種の存
在により、形成するパターンの側壁も微量であるがエッ
チングされる。ここで、上述したように、パターンの側
壁に付着物を付け、方向性を持たない活性種にはエッチ
ングされないようにしておけば、方向性を持ったイオン
の衝撃によるエッチングが支配的となり、異方性を有す
るパターンの形成が可能となる。

【０００６】例えば、文献１（昭和６０年特許願１７２
１１９号の「半導体材料の加工法」）に記載されている
ように、単結晶シリコンの深い溝加工において、反応性
ガスとして、エッチングガスである塩素に付着性ガスで
ある水素を含むガスおよびシリコンを含むガスを混合
し、形成する溝側壁にシリコン系薄膜を成長させ、この
ことにより溝側壁の逆テーパ，アンダーカットや、溝底
面エッジの異常形成などを抑え、側壁が順テーパで底面
も平らな溝形状が実現されている。

【０００７】付着性のガスを加えない場合においても、
エッチングのマスクに用いる有機レジストがエッチング
され、それが側壁に付着して側壁が保護されアンダーカ
ットが防がれている場合も多い。これらのことは、文献
２（佐藤らによる論文「Riactive ion etching of alum
inum using SiCl₄」J.Vac.Sci.Technol,20,186(1982)）
に記載されている。この例では、アルミニウム膜の加工
時に、レジストから発生した有機物が側壁を保護し、ア
ルミニウム膜の方向性エッチングが実現されている。

【０００８】上述したようなパターンの側壁保護は、イ
オンの方向性を利用している。イオンは被エッチング物
近傍のイオンシースで加速され、被エッチング物にほぼ
垂直に入射するので、パターンの側壁にほとんど当たら
ない。これに対し、付着物は特に方向性を持たないた
め、被エッチング物（パターン）側壁にも平面と同様に
付着する。平面に付着した付着膜はイオン衝撃によりエ
ッチングされてしまい残らないが、側壁にはイオン衝撃
が少なく、付着膜として残ることになり、方向性のない
活性種から側壁のエッチングを保護することができる。

【０００９】しかし、側壁のエッチングを保護するため
の反応性ガス中の付着性ガスは、反応室内の壁において
もあらゆる部分に到達する。このため、イオン衝撃の少
ないこれらの壁には、パターン側壁と同様の膜が付着す
ることになる。したがって、反応室内のエッチング電極
を除く壁では、被エッチング物の処理枚数の増大ととも
に、徐々に付着膜が付着してくる。

【００１０】これらの付着膜は、一般に内部応力を持っ
ており、付着していく膜厚の増大とともに、その内部応
力も増大する。この内部応力が付着膜の壁への付着力を
上回ると、ついには、付着膜は壁より剥がれ落ちること
になる。これらの剥がれた膜はダストとなる。被エッチ
ング物である製造途中の半導体装置に、その剥がれてダ
ストとなった膜が付着した場合、できあがる半導体装置
の歩留りや特性を悪化させる。

【００１１】したがって、従来では、これらの付着膜を
反応室から除去するために、定期的に反応室を大気圧に
戻して解放し、不織布で拭き取ったり、部品を外して有
機溶剤や他の化学薬品などで洗浄したりするウエット洗
浄を行っていた。また、反応室内で発生するダストの増
加量をモニタし、上述のウエット洗浄を行っていた。

【００１２】ところで、イオン衝撃はエッチング電極上
で最もエネルギーが高く、これに比べ、反応室内の壁は
イオンのエネルギーや密度がはるかに低い。逆に、反応
室の壁に高エネルギーで高密度のイオン衝撃が起きるよ
うな装置の場合、壁がエッチングされ損傷を受けるとと
もに、その材料が被エッチング物を汚染する。このよう
な装置で加工した半導体装置の性能を著しく劣化させ
る。このことからも、一般の装置では壁のイオン衝撃を
少なくなるようにしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た反応室内のクリーニング方法では、反応室の真空を破
って大気にするために時間を必要とし、また、反応室壁
に付着した反応性ガスが大気中に放出されるために人体
に危険であるという問題があった。また、装置内の金属
を腐食させ、さらに洗浄に使った有機溶剤や水分などが
反応室内に残って、洗浄後のエッチング特性の再現性を
損なうなどの問題を生じていた。

【００１４】これを防ぐために、真空を破らず、反応室
内でエッチングをするときとは異なった、他の反応性ガ
スを用いて、付着物をドライ洗浄する方法がある。しか
し、付着物が反応室内壁のあらゆる部分に付着するのに
対し、ドライ洗浄では一部の壁しかクリーニングされな
い場合が多く、上述のウエット洗浄をなくすまでには至
っていなかった。

【００１５】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、真空を破ることなくドラ
イ洗浄のみで反応室内の大部分の場所をクリーニングで
きるようにすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明のドライエッチ
ング装置のドライ洗浄方法は、ドライエッチング装置の
反応室内を１０Ｐａより低い第１の圧力とし、導入した
反応性ガスを励起して反応室内に付着した膜をエッチン
グして主に反応室内の全体をドライ洗浄する。次いで、
反応室内を１０Ｐａより高い第２の圧力とし、導入した
反応性ガスを励起して反応室内にまだ付着している残っ
ている膜をエッチングして主に反応室内のエッチング電
極対向面をドライ洗浄することを特徴とする。

【００１７】

【作用】異なる圧力で反応ガスを励起して、発生するプ
ラズマの広がりを変化させ、プラズマが拡散した状態で
のドライ洗浄と、プラズマが電極付近に集中した状態で
のドライ洗浄とを行う。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を説明する前にこの発明の概要
について説明する。高周波放電の場合、放電を行う真空
槽である反応室内の圧力が低いほど、プラズマが拡散し
やすいために、放電の広がりは反応室全体に広がる。し
たがって、ドライ洗浄法で反応室全体をクリーニングす
るためには、５Ｐａ以下の比較的低い圧力が望ましい。
しかし、その圧力が低いほど、プラズマにより生成する
ガス中の反応性ラジカルが減少し、壁に付着している付
着膜の大きなエッチングレートが得られない。

【００１９】また、付着物が最も厚く付着するのは、エ
ッチング電極に対向した反応室壁であり、それに比べ反
応室周辺の壁では、付着量も１／５から１／１０程度に
減少する。そのため、低いガス圧でのドライ洗浄では、
反応室周辺の壁の付着膜は比較的速く除去可能である
が、エッチング電極対向面への付着膜が実用的な速度で
は除去できない。

【００２０】ここで、圧力を徐々に上げていくと、放電
領域がせばまるために、反応室周辺での付着膜のエッチ
ングレートは低下するが、エッチング電極対向面では逆
にエッチングレートが徐々に増加していく。この原因
は、放電領域がせばまると放電が広がらなくなり、周辺
でのプラズマ密度が減少するのに対し、プラズマポテン
シャルは徐々に増加し、したがって反応室壁に衝突する
イオンのエネルギーが増加するためである。エッチング
電極対向面では、プラズマ密度も比較的高く、かつ低い
ガス圧のときより高いエネルギーのイオンが衝突するの
で、エッチングレートを高めることができる。

【００２１】以上述べたように、圧力によって反応室壁
の各部位での付着膜のエッチングレートが変化するの
で、あらゆる場所の付着膜を単一の条件のドライ洗浄に
より実用的な時間内で完全に除去するのは難しい。しか
しながら、この圧力依存性を有効に利用すれば、反応室
内全体にわたる実用的な洗浄方法が実現できる。すなわ
ち、付着膜の比較的厚いエッチング電極対向面は、１０
Ｐａ以上の比較的高い圧力でドライ洗浄を行い、付着膜
の比較的薄い反応室周辺部は、５Ｐａ以下の比較的低い
圧力でドライ洗浄する方法である。

【００２２】磁場が印加された装置、例えばマグネトロ
ンＲＩＥ装置においては、本発明の効果はさらに顕著に
なる。マグネトロンＲＩＥ装置では、磁束線がエッチン
グ電極に平行に走っている。プラズマの拡散は磁束線に
垂直な方向には起きにくいために５Ｐａ以下の低い圧力
では、エッチング電極に対向する面でのプラズマ密度が
特に低く、このように低い圧力でのプラズマでは、壁の
付着膜のエッチングレートが低い。

【００２３】これに対し、反応室内のガス圧力を上昇さ
せると、プラズマによる電子とガスの衝突が増すので、
磁束線によるプラズマの拡散の異方性が減少し、その圧
力を１０Ｐａ以上とすると、エッチング電極対向面での
付着膜のエッチングレートの増加が著しい。反応室周辺
の壁は、磁束線の方向と一致するので、プラズマが拡散
しやすく、反応室内のガス圧が５Ｐａ以下の低い状態で
のドライ洗浄が特に有効となる。

【００２４】以下この発明の１実施例を図を参照して説
明する。図１は、本実施例で使用した反応性イオンエッ
チング装置（マグネトロンＲＩＥ装置）の一例を示す構
成図である。被エッチング物１の配置されたカソード電
極２が、アノード電極を兼ねた反応室３内に配置されて
いる。この反応室３はアルミニウム製で、表面はアルマ
イト処理されている。

【００２５】カソード電極２には被エッチング物１との
熱接触の改善のために、ヘリウムガス導入部５を有し、
被エッチング物１の裏側からヘリウムが流せる構造とな
っている。また、やはり、被エッチング物１とカソード
電極２の間の熱接触改善のための静電チャック用電極４
が埋め込まれている。エッチング時には、この静電チャ
ック用電極４に高圧電源６より直流電圧がかけられ、被
エッチング物１は、静電チャック用電極４に引き寄せら
れる。

【００２６】加えて、カソード電極２は、熱交換器７よ
り循環する冷媒が流せるような構造となっており、上述
のことと合わせることで、被エッチング物１を冷却でき
るようにしている。冷媒は、熱交換器７により温度調節
されてカソード電極２との間を循環しており、カソード
電極２は一定温度に維持することができる。ここでは、
冷媒としてフッ化炭素系液体を用いており、−３０℃か
ら２０℃までの一定温度での冷却が可能である。

【００２７】カソード電極２には、高周波電源８がマッ
チングユニット９を介して接続されている。高周波の周
波数は、ここでは１３．５６ＭＨｚを用いた。この装置
では、高密度なプラズマを発生させ、高速なエッチング
を実現するために、永久磁石１０が反応室３直上に設け
られており、これより発生する磁場により、放電はマグ
ネトロン型となる。エッチング時は、均一性を上げるた
め、この永久磁石１０を回転させる。

【００２８】反応室３内に導入される反応ガス１３は、
ガス導入ユニット１１内のマスフローコントローラ１２
で流量調整される。この後、ガス導入バルブなどを通し
て反応室３上部の孔より反応室３内に導入され、そし
て、真空ポンプ１６により排気される。また、スロット
バルブ１７の開度を調節することにより、反応室３内の
ガス圧は設定値に一定に保たれる。

【００２９】さらに、この実施例の装置では、被エッチ
ング物１を取り替えるときに、反応室３内の真空度が劣
化しないように、ロードロック室１８が設けられてい
る。このロードロック室１８は、ゲートバルブ１９を介
して反応室３とつながっており、ゲートバルブ２０を介
して大気側とつながっている。また、ロードロック室１
８内には、被エッチング物１を自動的に搬送するための
搬送ロボット２１が設けられている。

【００３０】以下、図１に示した反応性イオンエッチン
グ装置を用いて、この発明の１実施例における、パター
ンニングした酸化シリコン膜をマスクとして単結晶シリ
コンへの溝加工を行う方法について説明する。まず、反
応室内３を真空ポンプ１６により１０^-3Ｐａ以下に排気
する。そして、カソード電極２を熱交換器７により２０
℃に冷却維持する。次いで、ロードロック室１８を大気
圧にした後、ゲートバルブ２０を開けて搬送ロボット２
１により被エッチング物１をロードロック室１８に搬送
する。

【００３１】そしてゲートバルブ２０を閉じてロードロ
ック室１８内を真空排気する。その後、ゲートバルブ１
９を開けてカソード電極２の静電チャック用電極４上に
被エッチング物１を配置し、再びゲートバルブ１９を閉
じる。このような操作により、反応室３内の真空度は、
被エッチング物１の搬入前後でほぼ変化せず、高い真空
度が維持できる。

【００３２】ここで、本実施例では、被エッチング物１
として半導体素子を形成するシリコンウエハ上に酸化シ
リコン膜を形成し、この上に有機レジスト膜を塗布した
後、露光現像工程により部分的に有機レジスト膜を除去
してパターニングし、その後、酸化シリコン膜を他のド
ライエッチング装置でエッチングし、かつ有機レジスト
を除去した試料を用いた。すなわち、酸化シリコンパタ
ーンをマスクとして単結晶シリコンからなるシリコンウ
エハをエッチングする試料を用いた。

【００３３】前述したように、被エッチング物１を搬入
した後、ガス導入ユニット１１から反応室３内にエッチ
ング用の反応ガス１３を導入する。このときのガス流量
は、マスフローコントローラ１２を用いて正確に制御
し、この実施例においては、塩素１５sccm，水素５０sc
cm，四塩化珪素２sccm，酸素３sccmとした。そして、ス
ロットバルブ１７を調節して、反応室３内の圧力を例え
ば４Ｐａとする。そして、永久磁石１０を回転させる。

【００３４】次に、静電チャック用電極４に高圧電源６
により例えば１０００Ｖを印加する。このとき、高周波
電源８により例えば４００Ｗの高周波をカソード電極２
に印加する。高周波電力の印加により、反応室３内に発
生したグロー放電で反応室３内のガスは分解・電離し
て、イオンや反応性ラジカルが生成する。そして、加速
されたイオンや反応性ラジカルが被エッチング物１に到
達し、被エッチング物１の単結晶シリコンがエッチング
される。

【００３５】上述したようにエッチングを多数回行った
ところ、徐々に反応室３内に付着膜が堆積していった。
これは、形成するシリコンパターンの側壁保護用に反応
ガス中に入れた四塩化珪素と酸素が放電により反応して
酸化シリコンを生成し、これが反応室３内に堆積したた
めである。

【００３６】この付着膜の堆積をこのままにしておく
と、付着膜はついには剥がれ落ちてくる。付着膜の増大
とともに、その膜の付着力に対して膜の応力が大きくな
るためである。このように、付着膜が剥がれ落ちると、
それがダストとなって被エッチング物１の表面に付着す
る。ダストが付着したシリコン基板で製造された半導体
装置は、その歩留りを著しく劣化させる。

【００３７】そこで、反応室３内を洗浄するため、その
真空を破り大気圧にして反応室３を解放したところ、激
しい塩酸臭がたちこめ、付着膜は白紛化してしまった。
これは、付着膜が完全に酸化しておらず、塩素を多量に
含んでいる状態で大気に解放されたので、大気に含まれ
ている水分で加水分解を起こし、塩化水素を発生したた
めと考えられる。

【００３８】そこで、このような大気開放型の洗浄方法
は、人体に危険であり、装置内の金属の腐食の面でも問
題がある。このため、反応槽３内の真空を破らず、エッ
チング処理と同様な放電を用いて、反応槽３内の付着膜
を反応ガスでエッチングして除去するドライ洗浄を試し
た。ここでは、上述したのと同様の手順で２５枚の単結
晶シリコンウエハのサンプルを処理した後、以下に示す
実験を行った。

【００３９】このドライ洗浄の実験では、反応ガスとし
てＳＦ₆ を用いた。ＳＦ₆ はシリコンやシリコン酸化物
をフッ化して除去できるものである。手順は、前述のエ
ッチングの場合と同様であり、被エッチング物１とし
て、表面に酸化シリコン膜が２μｍ程度形成されたシリ
コンウエハを用いた。この反応性イオンエッチング装置
では、カソード電極２の保護のために、プラズマ発生時
には、この上に被エッチング物１などを置かなければな
らない。このとき、シリコンでは、ＳＦ₆ で高いエッチ
ングレートが得られ、言い換えれば、ＳＦ₆ の消費量が
大きい。したがって、ＳＦ₆ によりあまりエッチングさ
れない酸化シリコンが形成されたシリコンウエハを用い
た。

【００４０】反応ガスは、ＳＦ₆ を５０sccm，酸素を５
０sccmの混合ガスを用い、印加する高周波電力は３００
ワットとした。そして、反応室３内の圧力を２．７Ｐａ
としてドライ洗浄を５分間行った。その後、反応室３内
を大気にして解放して観察したところ、反応室周辺壁１
５では、ほぼ完全に付着膜が除去されたが、エッチング
電極対向面１４では、付着膜が除去されていなかった。

【００４１】付着膜を完全に取り除くには、ドライ洗浄
条件と反応室３内の各部における付着膜のエッチングレ
ートの関係を把握する必要がある。付着膜の正確なエッ
チングレートを把握するのは難しいので、そのかわりに
酸化シリコン膜を付けたシリコンウエハ片を用い、それ
を反応室３内各部に貼り付けて、その酸化シリコン膜の
エッチングレートを調べることにより、相対的な付着膜
のエッチングレートを把握することとした。

【００４２】まず、反応室３内の圧力と酸化シリコン膜
のエッチングレートの関係を調べた。図２はこの圧力と
エッチングレートの関係を示す相関図である。圧力が
２．７Ｐａでは、場所によるエッチングレートの依存性
はなく、エッチング電極対向面１４で３６０Å／ｍｉ
ｎ，反応室周辺壁１５で３８０Å／ｍｉｎであった。圧
力を２．７Ｐａから２７Ｐａまで変化させると、エッチ
ング電極対向面１４でのエッチングレートは７３０Å／
ｍｉｎと約２倍に増加するが、反応室周辺壁１５でのエ
ッチングレートは１６０Å／ｍｉｎと約４０％に低下す
る。

【００４３】次に、エッチング電極対向面１４でエッチ
ングレートが大きかった２７Ｐａの圧力で、ＳＦ₆ と酸
素の流量比を変えてエッチングレートを調べた。図３は
その結果を示す相関図であり、ＳＦ₆ が９５％のときエ
ッチング電極対向面１４でエッチング速度が最も大き
く、２．７Ｐａの最初の条件の３倍以上の１１６０Å／
ｍｉｎのエッチングレートが得られた。しかし、この条
件では、反応室周辺壁１５でのエッチングレートが、約
６０Å／ｍｉｎとなり、２．７Ｐａのときの１／６まで
低下してしまう。

【００４４】以上より、エッチング電極対向面１４にお
いては、反応室３内のガス圧が１０Ｐａを超えるとエッ
チングレートの増加が著しく、圧力が高いほどエッチン
グレートは高いことが分かった。また、反応室周辺壁１
５においては、反応室３内のガス圧が１０Ｐａよりちい
さい圧力でエッチングレートの増加が著しく、圧力が低
い方がエッチングレートが高いことが分かった。同様
に、反応室３内のガス圧が２．７ＰａでのＳＦ₆ と酸素
の混合比について、反応室周辺壁１５におけるエッチン
グレートの関係をさらに調べたところ、最適値としてＳ
Ｆ₆ が８３％で４５０Å／ｍｉｎの結果が得られた。

【００４５】これらの特性から、ＳＦ₆ を５０sccm，酸
素を１０sccm混合した２７Ｐａの条件で５分の処理、Ｓ
Ｆ₆ を５０sccm，酸素を１０sccm混合した２．７Ｐａの
条件で５分の処理の組み合わせでドライ洗浄を試みた。
洗浄効果を調べるのに、再び酸化シリコン膜を形成した
シリコンウエハ片を反応室３内の各部に貼り付け、それ
らのエッチングレートを測定した。今度は、実際に単結
晶シリコンをエッチング処理した後、反応室３内のドラ
イ洗浄を行い、単結晶シリコンのエッチング処理枚数と
酸化シリコン膜が形成されたシリコン片の膜の減少量の
関係を調べた。

【００４６】つまり、単結晶シリコンのエッチング中は
反応室３内に貼り付けたシリコン片上に付着膜が堆積す
る。ドライ洗浄を始めると、これが除去された後、シリ
コン片上の酸化シリコン膜のエッチングが始まる。した
がって、エッチング枚数が増加するほど、酸化シリコン
膜の減少量は低下することとなる。

【００４７】図４は、上述した単結晶シリコンのエッチ
ング処理枚数と、ドライ洗浄後の酸化シリコン膜の減少
量の関係を示す相関図である。前述した高い圧力で５
分、低い圧力で５分のドライ洗浄条件で、充分な膜厚減
少量が得られており、外挿すると、３０枚程度の処理条
件でも充分な洗浄効果が得られていることが分かる。

【００４８】実際のエッチング処理条件では、２５枚入
りのカセット単位でエッチング処理が行われるので、１
カセット終了時にこの条件でのドライ洗浄を行うことに
より、反応室３内の各部分における付着物をほぼ完全に
取り除くことができる。実際の装置運用での実績でも、
上述した条件で反応室を大気解放することなく、充分長
期間にわたってダストの発生が抑えられる結果が得られ
た。

【００４９】ここで、ガス圧の選択やＳＦ₆ との酸素の
混合比，高周波電力などは、上述の実施例で述べた条件
に限らず、充分な除去効果が得られる範囲で任意に変え
ても効果に大差はなかった。圧力の組み合わせは、１０
Ｐａ以上と５Ｐａ以下の組み合わせが最も効果が高かっ
た。もちろん、この２種類の圧力に限らず、さらに複数
の圧力条件の組み合わせでも効果に変わりはないが、低
い方の圧力は５Ｐａ以下となるべく低くした方が効果が
高い。しかし、実用的には、組み合わせが増えるほど時
間を要するので、２種類の圧力の組み合わせで充分であ
る。

【００５０】以上では、単結晶シリコンを例に実施例を
述べたが、これに限るものではない。たとえば、ＳＦ₆
を用いた同様のドライ洗浄によれば、多結晶シリコン膜
のエッチング装置に対しても同様の効果が得られた。ま
た、ＳＦ₆ の替わりにＮＦ₃ やＣｌＦ₃ を用いても、ほ
ぼ同様の効果が得られた。

【００５１】さらに、以下のように炭素を主成分とする
付着膜の除去にも大きな効果が得られる。有機レジスト
をマスクにアルミニウム膜を塩素と四塩化珪素の混合ガ
スを用いてエッチングする装置においては、反応室内の
壁には、それらのガスの分解によるシリコンと、レジス
トから発生した炭素とを主成分とする付着膜が付着す
る。ここで、ドライ洗浄として反応性ガスに塩素を用い
て、圧力１０Ｐａを境としてこれより高い圧力と、これ
より低い圧力の組み合わせで、その炭素を主成分とする
付着膜を、上記実施例と同様に、効果的に除去すること
ができた。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、２種類以上の圧力でドライ洗浄を行うことにより、
反応室内にエッチングにより付着した付着膜を効果的に
除去することが可能となる。このため、反応室を大気に
戻してウエット洗浄をする回数を大幅に減少できる。そ
して、装置の停止時間を減少できて稼働率の向上が図
れ、操作者が有毒ガスにさらされる危険を減少でき、加
えて装置内金属の腐食が防げるという効果がある。

【００５３】また、ダストの発生を抑えることができる
ので、装置内で被エッチング物上にのってしまうダスト
を大幅に減少でき、製造する半導体装置の歩留りを向上
できる。そして、上述したように稼働率も向上されるの
で、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１で使用する反応性イオンエッチング
装置（マグネトロンＲＩＥ装置）の一例を示す構成図で
ある。

【図２】 反応室３内の圧力と酸化シリコン膜のエッチ
ングレートの関係を示す相関図である。

【図３】 ＳＦ₆ と酸素の流量比を変えてエッチングレ
ートを調べた結果を示す相関図である。

【図４】 単結晶シリコンのエッチング処理枚数と、ド
ライ洗浄後の酸化シリコン膜の減少量の関係を示す相関
図である。

【符号の説明】

１…被エッチング物、２…カソード電極、３…反応室、
４…静電チャック用電極、５…ヘリウムガス導入部、６
…高圧電源、７…熱交換器、８…高周波電源、９…マッ
チングユニット、１０…永久磁石、１１…ガス導入ユニ
ット、１２…マスフローコントローラ、１３…反応ガ
ス、１４…エッチング電極対向面、１５…反応室周辺
壁、１６…真空ポンプ、１７…スロットバルブ、１８…
ロードロック室、１９，２…ゲートバルブ、２１…搬送
ロボット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小宮山 亨 東京都武蔵野市吉祥寺本町１丁目14番５ 号 エヌティティエレクトロニクステク ノロジー株式会社内 (56)参考文献 国際公開94−251（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23F 4/00 H01L 21/3065

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧気相処理が行われる反応室内で反応
   ガスを励起することにより固体表面をエッチングするド
   ライエッチング装置の反応室のドライ洗浄方法におい
   て、 前記反応室内を１０Ｐａより低い第１の圧力とし、導入
   した反応性ガスを励起して前記反応室内に付着した膜を
   エッチングして主に前記反応室内の全体をドライ洗浄
   し、 次いで、前記反応室内を１０Ｐａより高い第２の圧力と
   し、導入した反応性ガスを励起して前記反応室内に付着
   した残った膜をエッチングして主に前記反応室内のエッ
   チング電極対向面をドライ洗浄することを特徴とするド
   ライエッチング装置のドライ洗浄方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のドライエッチング装置の
   ドライ洗浄方法において、 前記反応性ガスが、少なくともＳＦ ₆ ，ＮＦ ₃ ，Ｃｌ
   Ｆ ₃ ，Ｃｌ ₂ のいずれかを含むことを特徴とするドライエ
   ッチング装置のドライ洗浄方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のドライエッチン
   グ装置のドライ洗浄方法において、 前記ドライエッチング装置が、高周波放電に加え磁場を
   印加して反応ガスを励起することを特徴とするドライエ
   ッチング装置のドライ洗浄方法。