JPH01298181A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH01298181A JPH01298181A JP12577988A JP12577988A JPH01298181A JP H01298181 A JPH01298181 A JP H01298181A JP 12577988 A JP12577988 A JP 12577988A JP 12577988 A JP12577988 A JP 12577988A JP H01298181 A JPH01298181 A JP H01298181A
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Links
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Landscapes
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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。
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、ドライエツチング方法に係り、プラズマを利
用して半導体素子基板等の試料をエツチング処理するド
ライエツチング方法に関するものである。
用して半導体素子基板等の試料をエツチング処理するド
ライエツチング方法に関するものである。
半導体素子基板等の試料、例えば、ＳｉＯ２を有する試
料においては、ＳｉＯ２エブチング用のプロセスガスと
して０ＨＦ３ガス、ＯＨＦ’３と０Ｈ２Ｆ２との混合ガ
スまたはＯＦ４とＨ２との混合ガス等を減圧下でプラズ
マ化し、該プラズマを利用してＳｉＯ２がエツチング処
理される。
料においては、ＳｉＯ２エブチング用のプロセスガスと
して０ＨＦ３ガス、ＯＨＦ’３と０Ｈ２Ｆ２との混合ガ
スまたはＯＦ４とＨ２との混合ガス等を減圧下でプラズ
マ化し、該プラズマを利用してＳｉＯ２がエツチング処
理される。
なお、この種の技術としては、例えば、（株）サイエン
スフォーラム発行、超ＬＳＩプロセスデータハンドブッ
ク、第４７４頁に記載のものが知られている。
スフォーラム発行、超ＬＳＩプロセスデータハンドブッ
ク、第４７４頁に記載のものが知られている。
上記従来技術では、試料がプラズマを利用してエツチン
グ処理される処理室内での重合物の発生が多くなる。こ
のため、処理室内雰囲気が変化し、これにより試料のエ
ツチング処理の再現性が低下する。また、処理室内に付
着した重合物の制限により処理室内での塵埃の発生量が
増加し、このため、試料の被エツチング面への塵埃の付
４が増大する。これらのことより試料の歩留りが低下す
るといった問題がある。また、処理室内のクリーニング
に要する時間および頻度が増大し、これによりスループ
ブトが低下するといった問題が生じる。
グ処理される処理室内での重合物の発生が多くなる。こ
のため、処理室内雰囲気が変化し、これにより試料のエ
ツチング処理の再現性が低下する。また、処理室内に付
着した重合物の制限により処理室内での塵埃の発生量が
増加し、このため、試料の被エツチング面への塵埃の付
４が増大する。これらのことより試料の歩留りが低下す
るといった問題がある。また、処理室内のクリーニング
に要する時間および頻度が増大し、これによりスループ
ブトが低下するといった問題が生じる。
本発明の主な目的は、試料の歩留り低下およびスループ
ットの低下を抑制できるドライエラチン方法を提供する
ことにある。
ットの低下を抑制できるドライエラチン方法を提供する
ことにある。
上記目的は、ドライエブチング方法を、プロセスガスに
クリーニングガスを添加し、該プラズマを利用して試料
をエツチング処理する方法とすることにより、達成され
る。
クリーニングガスを添加し、該プラズマを利用して試料
をエツチング処理する方法とすることにより、達成され
る。
プロセスガス、例えば、ＳｉＯ２エブチング用のプロセ
スガス、例えば、処理室内で炭化水素系の重合物を発生
させるプロセスガスにクリーニングガス、例えば、処理
室内クリーニング用のクリーニングガス、例えば、ｆ１
１素ガスが添加される。該混合ガスは、減圧下でプラズ
マ化される。試料、例えば、ＳｉＯ２は、このプラズマ
を利用してエツチング処理される。二の時、処理室内で
は、プロセスガスによ１１重合物が発生するが、この重
合物は、クリーニングガスとの反応によ１〕気化されて
除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制され
試料のエツチング処理の再現性の低下が抑制される。ま
た、処理室内での重合物の付着が抑制され１重合物の制
限による塵埃の発生量、これによる試料の被エツチング
面への塵埃の付着増大が抑制される。また、処理室内の
クリーニングに要する時間および頻度の増大が抑制され
る。
スガス、例えば、処理室内で炭化水素系の重合物を発生
させるプロセスガスにクリーニングガス、例えば、処理
室内クリーニング用のクリーニングガス、例えば、ｆ１
１素ガスが添加される。該混合ガスは、減圧下でプラズ
マ化される。試料、例えば、ＳｉＯ２は、このプラズマ
を利用してエツチング処理される。二の時、処理室内で
は、プロセスガスによ１１重合物が発生するが、この重
合物は、クリーニングガスとの反応によ１〕気化されて
除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制され
試料のエツチング処理の再現性の低下が抑制される。ま
た、処理室内での重合物の付着が抑制され１重合物の制
限による塵埃の発生量、これによる試料の被エツチング
面への塵埃の付着増大が抑制される。また、処理室内の
クリーニングに要する時間および頻度の増大が抑制され
る。
以下５本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図で、処理室１０には、電極頭、２１が上下方向に
対向して内設されている。電極サポートｎは。
対向して内設されている。電極サポートｎは。
その下部を処理室１０内に突出させて処理室１０の頂を
に設けられている。電極美は、その中心を電極サポート
乙の中心軸と略一致させてその下端に略水平に設けられ
ている。電極頭は、電極サポートｎを介して接地されて
いる。電極サポート乙は。
に設けられている。電極美は、その中心を電極サポート
乙の中心軸と略一致させてその下端に略水平に設けられ
ている。電極頭は、電極サポートｎを介して接地されて
いる。電極サポート乙は。
その上部を処理室１０内に突出させて処理室１０の底壁
に設けられている。電極２１は、その中心を電極サポー
ト２３の中心軸と略一致させてその上端に略水平に設け
られている。この場合、電極力は、試料設置用の電極で
あり、試料設置面は、電極力と対向する面である。電源
、この場合、高周波ｗＬ源Ｉは、処理室１０外に設置さ
れている。電極２１は、電極サポートｎを介して冒周波
電源（資）に接続されている。高周波電源間は、接地さ
れている。排気０冴は、処理室ｌＯの、この場合、底壁
に形成されている。排気０冴には、真空排気装置！４０
が連結されている。プロセスガス源関、クリーニングガ
ス＃閏は、処理室１０外にそれぞれ設置されている。
に設けられている。電極２１は、その中心を電極サポー
ト２３の中心軸と略一致させてその上端に略水平に設け
られている。この場合、電極力は、試料設置用の電極で
あり、試料設置面は、電極力と対向する面である。電源
、この場合、高周波ｗＬ源Ｉは、処理室１０外に設置さ
れている。電極２１は、電極サポートｎを介して冒周波
電源（資）に接続されている。高周波電源間は、接地さ
れている。排気０冴は、処理室ｌＯの、この場合、底壁
に形成されている。排気０冴には、真空排気装置！４０
が連結されている。プロセスガス源関、クリーニングガ
ス＃閏は、処理室１０外にそれぞれ設置されている。
ガス導入口５１．６１は、この場合、処理室１０の側壁
に形成されている。プロセスガス＃父とガス導入口５】
とは、ガス供給管５２で連結されている。クリーニング
ガス源ωとガス導入口６１とは、ガス供給管６２で連結
されている。ガス供給管５２の途中には、バルブ５３が
設けられ、また、バルブ郭の酊流側で流量調節装置別が
設けられている。ガス供給管６２の途中には、バルブ０
が設けられ、また、バルブ臼の旧流側で流量調節装置例
が設けられている。
に形成されている。プロセスガス＃父とガス導入口５】
とは、ガス供給管５２で連結されている。クリーニング
ガス源ωとガス導入口６１とは、ガス供給管６２で連結
されている。ガス供給管５２の途中には、バルブ５３が
設けられ、また、バルブ郭の酊流側で流量調節装置別が
設けられている。ガス供給管６２の途中には、バルブ０
が設けられ、また、バルブ臼の旧流側で流量調節装置例
が設けられている。
また、纂１図で、エツチング終点検出手段、例えば１発
光分光法によりエツチング終点を検出する検出値＠ ７
０は、流量調節装置（，６４にそれぞれ接続されている
。
光分光法によりエツチング終点を検出する検出値＠ ７
０は、流量調節装置（，６４にそれぞれ接続されている
。
第１図で、試料、例えば、下地材料がＳｉであ１１゜ホ
トレジストのないＳｉＯ２膜を有る試料間が、公知の搬
送手段（図示省略）によ）」、二の場合、１個、処理室
１０内に搬入される。処理室１０内に搬入された試料（
資）は、ＩＥ＆２ｘに渡されてその試料設置面に被エツ
チング面つまりＳｉＯ２膜面な上向きとして設置される
。一方、真空排気装ｒｊ１４０を作動させることで、処
理室１０内は、所定圧力に減圧排気される。減圧排気さ
れた処理室１０内には、プロセスガス、例えば、処理室
１０内で炭化水素系の重合物を発生させる、例えは、０
ＨＦ３ガス、０ＨＰ３と０Ｈ２Ｆ’２との混合ガス、Ｏ
Ｆ４とＨ２との混合ガス等のプロセスガスと、クリーニ
ングガス、例えば、酸系ガス等のクリーニングガスが供
給される。つま１１．バルブ関を開弁させることで、プ
ロセスガス源関のプロセスガスは、ガス供給管５２を通
１）ガス導入口５１から処理室１０内に供給される。処
理室１０内に供給されるプロセスガスの流量は、ガス流
量制御装置図によ１１所定流量に調節される。また、バ
ルブ６３を開弁させることで、クリーニングガス源６０
のクリーニングガスは、ガス供給管６２を通りガス導入
口６１から処理室１０内に供給される。処理室１０内に
供給さｎるクリーニングガスのａ量は。
トレジストのないＳｉＯ２膜を有る試料間が、公知の搬
送手段（図示省略）によ）」、二の場合、１個、処理室
１０内に搬入される。処理室１０内に搬入された試料（
資）は、ＩＥ＆２ｘに渡されてその試料設置面に被エツ
チング面つまりＳｉＯ２膜面な上向きとして設置される
。一方、真空排気装ｒｊ１４０を作動させることで、処
理室１０内は、所定圧力に減圧排気される。減圧排気さ
れた処理室１０内には、プロセスガス、例えば、処理室
１０内で炭化水素系の重合物を発生させる、例えは、０
ＨＦ３ガス、０ＨＰ３と０Ｈ２Ｆ’２との混合ガス、Ｏ
Ｆ４とＨ２との混合ガス等のプロセスガスと、クリーニ
ングガス、例えば、酸系ガス等のクリーニングガスが供
給される。つま１１．バルブ関を開弁させることで、プ
ロセスガス源関のプロセスガスは、ガス供給管５２を通
１）ガス導入口５１から処理室１０内に供給される。処
理室１０内に供給されるプロセスガスの流量は、ガス流
量制御装置図によ１１所定流量に調節される。また、バ
ルブ６３を開弁させることで、クリーニングガス源６０
のクリーニングガスは、ガス供給管６２を通りガス導入
口６１から処理室１０内に供給される。処理室１０内に
供給さｎるクリーニングガスのａ量は。
ガス流量制御袋ｒｉ１６４により所定流量に調節される
。
。
処理室１０内に供給されているプロセスガスとクリーニ
ングガスとの混合ガスは、真空排気装置ｆ！４ｆｌｌの
作動で所定ＭＩ＝Ａ気され、処理室ＩＯ内の圧力は、所
定のエツチング終点に調節される。この状態で。
ングガスとの混合ガスは、真空排気装置ｆ！４ｆｌｌの
作動で所定ＭＩ＝Ａ気され、処理室ＩＯ内の圧力は、所
定のエツチング終点に調節される。この状態で。
高周波電源（資）よ１）高周波電圧が電極２１に印加さ
れる。これによりｔ ％ ２０ 、２１間ではグロー放
電が生じ、処理室】０内の混合ガスは、該放電によりプ
ラズマ化される。試料間のｔ３ｉ ０２膜は、このプラ
ズマを利用してエツチング処理される。処理室１０内の
ガスがクリーニングガスを含んでいない場合。
れる。これによりｔ ％ ２０ 、２１間ではグロー放
電が生じ、処理室】０内の混合ガスは、該放電によりプ
ラズマ化される。試料間のｔ３ｉ ０２膜は、このプラ
ズマを利用してエツチング処理される。処理室１０内の
ガスがクリーニングガスを含んでいない場合。
炭化水素系の重合物が発生し、該重合物は、処理室１０
の内側壁面、電ゆ美の上下面および電極２１の試料設置
面で試料間を除く面等に付着堆積する。
の内側壁面、電ゆ美の上下面および電極２１の試料設置
面で試料間を除く面等に付着堆積する。
しかし、この場合、クリーニングガスである酸素ガスを
含んでいるため、炭化水素系の重合物は、酸素とプラズ
マ反応し気化させられる。これによ（１，上記面での重
合物の付着堆積が抑制される。
含んでいるため、炭化水素系の重合物は、酸素とプラズ
マ反応し気化させられる。これによ（１，上記面での重
合物の付着堆積が抑制される。
二の抑制度合いは、プロセスガスと酸素ガスとの合計の
全ガス量に対する酸素ガスの比率により異なり、この比
率が少なくとも１０％でより良い効果が得られる。この
ような比率の調節は、流量調節装置５４．６４により実
施される。
全ガス量に対する酸素ガスの比率により異なり、この比
率が少なくとも１０％でより良い効果が得られる。この
ような比率の調節は、流量調節装置５４．６４により実
施される。
なお、上記のようにクリーニングガスとして酸素ガスを
添加した場合、下地材料であるＳｉ との選択比が低下
する。そこで、Ｓｉ ０２膜のオーバーエツチング処理
時には、クリーニングガスの添加址は減量若しくはその
添加を停止させられる。つまり、検出値ｒｊ１７０によ
りＳｉ ｏ２膜のオーバーエツチング処理開始タイミン
グが検出される。この検出により検出！Ａ置７０からは
検出（ｇ号が流量調節装ｇ１６４に出力され、流量制御
装置例によりクリーニングガスの流量は減量若しくはそ
の流れを停止される。
添加した場合、下地材料であるＳｉ との選択比が低下
する。そこで、Ｓｉ ０２膜のオーバーエツチング処理
時には、クリーニングガスの添加址は減量若しくはその
添加を停止させられる。つまり、検出値ｒｊ１７０によ
りＳｉ ｏ２膜のオーバーエツチング処理開始タイミン
グが検出される。この検出により検出！Ａ置７０からは
検出（ｇ号が流量調節装ｇ１６４に出力され、流量制御
装置例によりクリーニングガスの流量は減量若しくはそ
の流れを停止される。
このような状態においてＳｉＯ２膜はオーパエリチング
処理される。５Ｉ０２膜のオーバエツチング処理終了は
、検出値ｇ１７０により検出される。
処理される。５Ｉ０２膜のオーバエツチング処理終了は
、検出値ｇ１７０により検出される。
本実施例では、処理室内での炭化水素系の重合物は、試
料のエツチング処理過程でクリーニングガスである酸素
ガスとのプラズマ化学反応により気化されて除去される
。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制されて試料のエ
ツチング処理の再現性の低下が抑制される。また、処理
室内での重合物の付着、堆積が抑制され、付着、堆積し
た重合物の１離による塵埃の発生址、これによる試料の
被エツチング面への塵埃の付着増大が抑制される。
料のエツチング処理過程でクリーニングガスである酸素
ガスとのプラズマ化学反応により気化されて除去される
。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制されて試料のエ
ツチング処理の再現性の低下が抑制される。また、処理
室内での重合物の付着、堆積が抑制され、付着、堆積し
た重合物の１離による塵埃の発生址、これによる試料の
被エツチング面への塵埃の付着増大が抑制される。
これらの結果、試料の歩留り低下を抑制することができ
る。、また、処理室内のクリーニング（プラズマクリー
ニング、ウニブトクリーニング）に要する時間およびＩ
Ｍｆｆの増大が抑制され、これによりスループブトの低
下を抑制することができる。
る。、また、処理室内のクリーニング（プラズマクリー
ニング、ウニブトクリーニング）に要する時間およびＩ
Ｍｆｆの増大が抑制され、これによりスループブトの低
下を抑制することができる。
また、本実施例では、上記効果の他に８１０２膜のオー
バーエブチング処理を下地材料であるＳｉとの選択比の
低下を抑制して良好に行うことができるといった効果が
得られる。
バーエブチング処理を下地材料であるＳｉとの選択比の
低下を抑制して良好に行うことができるといった効果が
得られる。
なお、上記一実施例では、エツチング装置として反応性
スバブタエブチング装置を例にとり説明しているが、し
かし、これに特に限定されるものではない。例えば、有
磁場形のマ・イクロ波プラズマエツチング装置、無磁場
形のマイクロ波プラズマエツチング装置や他のプラズマ
を利用するエツチング装置で問題なく使用することがで
きる。
スバブタエブチング装置を例にとり説明しているが、し
かし、これに特に限定されるものではない。例えば、有
磁場形のマ・イクロ波プラズマエツチング装置、無磁場
形のマイクロ波プラズマエツチング装置や他のプラズマ
を利用するエツチング装置で問題なく使用することがで
きる。
本発明によれば、試料のエブチング処理過程で重合物を
気化、除去できるので、試料の歩留り低下およびスルー
プブトの低下を抑制できる効果がある。
気化、除去できるので、試料の歩留り低下およびスルー
プブトの低下を抑制できる効果がある。
第１−は、本発明の一実施例のプラズマエツチング装置
の装置構成図である。 ｌＯ・・・・・・処理室、２０．２１・・・・・・電極
、関・・・・・・高周波電源、荀・・・・・・真空排気
装置、（資）・・・・・・プロセスガス源、５１．６１
・・・・・・ガス導入口、５２． ６２・・曲ガス供給
管、５３．６３・・・・・・バルブ、５４．６４・・・
・・・流量調節装置、７０・・・・・・検出装置
の装置構成図である。 ｌＯ・・・・・・処理室、２０．２１・・・・・・電極
、関・・・・・・高周波電源、荀・・・・・・真空排気
装置、（資）・・・・・・プロセスガス源、５１．６１
・・・・・・ガス導入口、５２． ６２・・曲ガス供給
管、５３．６３・・・・・・バルブ、５４．６４・・・
・・・流量調節装置、７０・・・・・・検出装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プロセスガスにクリーニングガスを添加し、該混合
ガスを減圧下でプラズマ化し、該プラズマを利用して試
料をエッチング処理することを特徴とするドライエッチ
ング方法。 ２、ＳｉＯ＿２エッチング用のプロセスガスに処理室内
クリーニング用のクリーニングガスを添加し、該混合ガ
スを減圧下でプラズマ化し、該プラズマを利用してＳｉ
Ｏ＿２を前記処理室内でエッチング処理する第１請求項
に記載のドライエッチング方法。 ３、前記処理室内で炭化水素系の重合物を発生させるプ
ロセスガスに酸素ガスを添加する第２請求項に記載のド
ライエッチング方法。 ４、前記処理室内で炭化水素系の重合物を発生させるプ
ロセスガスに酸素ガスを少なくとも全ガス量の１０％添
加する第３請求項に記載のドライエッチング方法。 ５、ＳｉＯ＿２エッチング用のプロセスガスに処理室内
クリーニング用のクリーニングガスを添加し、該混合ガ
スを減圧下でプラズマ化し、該プラズマを利用してホト
レジストのないＳｉＯ＿２を前記処理室内でエッチング
処理する第１請求項に記載のドライエッチング方法。 ６、ＳｉＯ＿２エッチング用のプロセスガスに処理室内
クリーニング用ガスの酸素ガスを添加し、該混合ガスを
減圧下でプラズマ化し、Ｓｉが下地材料であるＳｉＯ＿
２を前記ガスプラズマを利用してエッチング処理し、前
記ＳｉＯ＿２のオーバーエッチング処理時に前記酸素ガ
スの添加量を減量若しくは添加を停止することを特徴と
するドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12577988A JPH01298181A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12577988A JPH01298181A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ドライエッチング方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9180899A Division JPH1070110A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01298181A true JPH01298181A (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=14918634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12577988A Pending JPH01298181A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01298181A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722384A (ja) * | 1993-06-24 | 1995-01-24 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| WO1998007186A1 (fr) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Hitachi, Ltd. | Procede et dispositif de fabrication d'un dispositif a semi-conducteur |
| EP0790635A3 (en) * | 1996-02-16 | 1998-04-15 | Novellus Systems, Inc. | Chemical vapor deposition system including dedicated cleaning gas injection |
| US7771561B2 (en) | 2001-09-05 | 2010-08-10 | Panasonic Corporation | Apparatus and method for surface treatment to substrate |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57114235A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-16 | Toshiba Corp | Cleaning of semiconductor substrate |
| JPS59169137A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Fujitsu Ltd | 有機膜のパタ−ン形成方法 |
| JPS62154627A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPH01245524A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP12577988A patent/JPH01298181A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US6200412B1 (en) | 1996-02-16 | 2001-03-13 | Novellus Systems, Inc. | Chemical vapor deposition system including dedicated cleaning gas injection |
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