JPH01217920A - 基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハロゲンガス放電管を用いた基板処理方法に
係り、特に微細加工に好適な、低温、低ダメージの高速
光ＣＶＤおよび高速光エツチング等の高速光励起プロセ
スに関する。

〔従来の技術〕

最近のＶＬＳＩはますます微細化しており、これまで問
題とならなかったプラズマプロセスでの荷電粒子による
ダメージあるいは高温プロセスが、サブミクロンのデバ
イス製造プロセスにおいて大きな問題となってきている
。そのため最近では荷電粒子を用いない低ダメージ、低
温プロセスである光励起プロセスが注目されてきている
。しかし光励起プロセスは１反応速度が遅い等の課題が
残っている。そのため反応速度を上げる方法として、従
来の技術では、特開昭５９−１８２５２０　、同６０−
３８８１２　、同６２−７１２２　、同６２−１２６６
２８がある。

まず特開昭５９−１８２５２０（７）光ＣＶＤ法は、光
源のエツミションソースに用いた気体と同じもしくは。

発光波長付近に光吸収をもつ気体を反応容器内に導入す
ることにより成艮速度を向上させるとなっていた。特開
昭６０−３８８１２も同様である。

次に特開昭６２−１２６６２８は光ＣＶＤあるいは光エ
ッチングにおいて反応ガスと光増感ガスを同一反応室に
封入し、光の照射により反応ガスの分解を促進させる。

この時の増感ガスはＤ２ガスまたは希ガスとなっていた
。

最後に特開昭６２−・７１２２は原料ガスが吸収する第
１の波長の光を照射して原料ガスを光分離させるととも
に光解離生成物を更に第二の波長の光を照射するもので
光源を２種類用いるものとなっていた。

しかしながら励起光源にハロゲンガスを封入した放電管
を用い、該封入ガスと同じハロゲンガスによって増感す
る方法については配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとした課題） ｈ記従来技術は、すべて希ガスによる増感法であり、光
源はＸｅランプあるいはＪ（ｇ　−Ｘ　ｅランプに限ら
れていた。また光エッチングに関しては、エッチャント
とは別に増感剤を導入し２なければならず、ガス供給系
を増やさねばならない、かつ増感剤である希ガスが多す
ぎれば逆にエッチレートが遅くなるという問題があった
。

本発明の目的は、ハロゲンガス放電管を励起光源とし、
増感剤として放電管に封入してあるハロゲンガスと同じ
ものを用いることにより、反応速度をこれまでより大幅
に向上させることが出来、また光エッチングに関しては
、励起光源であるハロゲンガス放電管に封入してあるハ
ロゲンガスと同じガスをニッチヤントとしたことにより
反応室に増感剤としてガスを導入することなくエッチャ
ントを励起することができることにある。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ記目的は、励起光源にハロゲンガス放電管を用い増感
剤として、ハロゲンガス放電管に封入してあるガスと同
じハロゲンガスを主成分としたガスを反応室に導入する
ことにより達成される。

〔作用〕

光励起プロセスにおいて、反応ガスを励起させるには、
反応ガスの吸収のある紫外光を照射することが必要であ
る。しかしながら紫外光を発するランプの出力が小さい
ため、反応速度が遅いことが光励起プロセスの欠点であ
った。そのため従来は、励起光源にＸｅランプあるいは
Ｈｇ−Ｘｅランプを用いた場合、反応室に増感剤として
希ガスを導入して反応速度を上げていた。

それに比べ励起光源にハロゲンガス放雷管を用いた場合
、増感剤どして放電管に封入してあるものと同じハロゲ
ンガスを主成分としたガスを反応室に導入することによ
り、反応ガスは直接光だけでなく増感剤によっても励起
されるため、従来のランプを用いた増感法に比べ３〜５
倍に反応速度を上げることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１１図に示すように、その中で反応を行わせるＳ　Ｌ
Ｊ　Ｓ製チャンバ３．励起光源としてのハロゲンガス放
電管１．ハロゲンガス放電管１からの光をチャンバ３内
に取り入れるためのφ３００ｍｍ石英透過窓２２反応ガ
スをチャンバ３内に導入する反応ガス導入管４．チャン
バ内を排気する排気口６゜ＣＶＤあるいはエツチングを
行う基板７．基板７を支持する基板支持台５．増感剤と
してのハロゲンガスを導入するハロゲンガス導入管８か
ら構成される光励起プロセス装置において、光励起エツ
チングにより多結晶シリコンをエツチングする場合１反
応ガス導入管４よりエッチャント、例えばＣｕ２．ＨＣ
Ｑ　　等を所定の流量でチャンバ３内にに導入する。こ
の際、ハロゲンガス放電管１に、例えばＣΩ２が封入し
てあればエッチャントがＣｕ２の場合必要ないが、ＨＣ
Ｑの場合だとハロゲンガス導入管８よりＣＱ　２をチャ
ンバ３内に導入する。またチャンバ３内の圧力は所望の
圧力となるよう排気］コロからの流量を￥Ａ整する。

従来方式のＤ２ランプ等を用いた増感法だとＤ２ランプ
の強度は３０Ｗ程度゛であり、多結晶シリコンをエツチ
ングした場合のエッチレートは約３ｎｍ／ｗｉｎである
。

それに比べ本実施例によれば、ハロゲンガス放電管の強
度は３００Ｗであり、４インチシリコンウェア上に熱酸
化膜１１００ｎ付け、その上にｎ＋型多結晶シリコンを
堆積し、レジストでパターンをつけた基板をエツチング
した場合のエッチレートは１５ｎｍ／ｗｉｎとなり、約
５倍のエッチレートが得られた。また被エツチング材は
、多結晶シリコンだけでなく単結晶シリコン、メタル等
の他の材料でも同様の効果が得られる。

次に光ＣＶＤによりシリコン酸化膜を堆積させる場合、
反応ガスにＣＱ原子を含む分子例えば５ｉＣｎａ、５ｉ
ＨｚＣＲｚを主成分としたガスをＮｅｏ　等を主成分と
したガスと共に反応ガス導入管４よりチャンバ３に所定
の流量で導入する。この場合、反応ガスがＣＱ原子を含
んでいるため、増感剤としてハロゲンガスをチャンバ３
に導入する必要はなくなる。反応ガスがＣＱ原子を含ま
ないＳ　ｉ　Ｈ４，Ｓ　ｉ　２Ｈ８及び０２等を主成分
としたガスであれば、ハロゲンガス放電管１に例えばＣ
Ｑ　２が封入してあればＣＱ　２をハロゲンガス導入管
８からチャンバ３に導入する。またチャンバ３内の圧力
は数Ｔｏｒｒになるよう排気口６から所定の流量で排気
する。

従来方式のＤ２ランプを用いた増感法だと強度は前述し
た通りであり、４インチシリコン単結晶基板上へのシリ
コン酸化膜のデポレートは約１０ｎｍ／ｍｉｎである。

本実施例では、ハロゲンガス放電管の強度は前述した通
り３００Ｗであり、シリコン酸化膜のデポレートは３０
ｎｍ／ｍｉｎが得られた。また堆積膜はシリコン酸化膜
だけでなく、シリコン窒化膜。

ダイヤモンド膜等他の暎についても同様の効果がある。

従って光ＣＶＤ、光励起エツチング共に反応速度が向上
する効果があることから、スループットが向上する効果
もある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来法によるＸｅランプ。

Ｈｇ−Ｘｅランプを用いたＸｅ増感法に比べ照度の強い
ハロゲンガス放雷管をさらにハロゲンガスで増感してい
るため、反応速度を早めることができスループット向上
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図である。 １・・・ハロゲンガス放電管、２・・・石英透過窓、３
・・・チャンバ、４・・・反応ガス導入管、５・・・基
板支持台、６・・・排気口、７・・・基板、８・・・ハ
ロゲンガス導入管。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 手続補正書（方式） 昭（１６３年６月２４１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスの光励起による基板処理方法において、励起光
   源にハロゲンガスを封入した放電管を用い、該封入ガス
   と同じハロゲンガスを主成分としたガスを基板を設置し
   た反応室に導入し、基板を処理することを特徴とした基
   板処理方法。 ２、放電管に封入してあるハロゲンガスと同じハロゲン
   ガスを含んだガスあるいはハロゲン元素を含んだガスを
   エッチャントに用いて、あるいはエッチャントに加えて
   基板をエッチングすることを特徴とした特許請求の範囲
   第１項記載の基板処理方法。 ３、放電管に封入してあるハロゲンガスと同じハロゲン
   ガスを含んだガスあるいはハロゲン元素を含んだガス反
   応ガスに加えて基板に膜形成することを特徴とした特許
   請求の範囲第１項記載の基板処理方法。