JPH02267934A - Method and equipment for manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特にプラズマ
反応を利用したドライエツチングに適用して有効な技術
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technology for manufacturing semiconductor devices, and in particular to a technology that is effective when applied to dry etching using a plasma reaction.
反応ガスに外部から励起エネルギーを与えた際に発生す
るプラズマを利用したドライエツチング技術は、半導体
装置の製造工程において不可欠の基本技術となっている
。Dry etching technology that utilizes plasma generated when excitation energy is externally applied to a reactive gas has become an indispensable basic technology in the manufacturing process of semiconductor devices.
従来のドライエツチング工程では、半導体基板の対向電
極に高周波を印加する方式の平行平板形ドライエツチン
グ装置が広く使用されて右り、さらに近年は、この平行
平板形ドライエツチング装置を改良したトライオード方
式や、カソード上に磁場を設けたマグネトロン放電方式
、あるいは磁場とマイクロ波との相互作用を利用したＥ
ＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｒｏｔｒｏｎ Ｒｅ５
ｏｎａｃｅ）方式などの各種ドライエツチング装置が使
用されている。なお、上記ドライエツチング装置の現状
と動向については、例えば株式会社工業調査会、昭和６
２年１１月２０日発行、「電子材料別冊／超ＬＳＩ製造
・試験装置ＪＰ１０５〜Ｐ１１０に記載されている。In the conventional dry etching process, parallel plate type dry etching equipment, which applies high frequency waves to the opposing electrode of the semiconductor substrate, is widely used. , a magnetron discharge method using a magnetic field on the cathode, or an E method using the interaction between a magnetic field and microwaves.
CR (Electron Cyclotron Re5
Various types of dry etching apparatuses such as the onace method are used. Regarding the current status and trends of the above-mentioned dry etching equipment, please refer to Kogyo Kenkyukai Co., Ltd., 1932.
Published on November 20, 2015, it is described in "Electronic Materials Separate Volume/Ultra LSI Manufacturing and Testing Equipment JP105-P110.
半導体集積回路の微細化や半導体ウェハの大口径化に伴
い、上記ドライエツチング装置の枚葉処理化が進行して
いることから、スルーブツトの向上が重要な課題となっ
ている。ドライエツチングのスルーブツトを向上させる
ためには、反応ガスに高い励起エネルギーを与えてプラ
ズマ密度を高めたり、反応ガスの種類や配合比を最適化
したりする必要がある。With the miniaturization of semiconductor integrated circuits and the increase in diameter of semiconductor wafers, single-wafer processing of the above-mentioned dry etching apparatuses is progressing, and therefore improvement of throughput has become an important issue. In order to improve the throughput of dry etching, it is necessary to increase the plasma density by imparting high excitation energy to the reaction gas, and to optimize the type and blending ratio of the reaction gas.
ところが、反応ガスに高い励起エネルギーを与えると、
プラズマ密度が高まる反面、下地のダメージが増加した
り、選択比や加工精度が低下したりするという問題が生
じる。また、従来のドライエツチング装置は、装置内で
発生したプラズマの状態を把握することができないため
、反応ガスの種類や配合比の選定は、経験則に斬らざる
を得ず、その結果、集積回路の微細化や少量多品種化へ
の対応が困難になっている。However, when high excitation energy is applied to the reactant gas,
Although the plasma density increases, problems arise such as increased damage to the base and decreased selectivity and processing accuracy. In addition, because conventional dry etching equipment cannot grasp the state of the plasma generated within the equipment, the type and mixing ratio of reaction gases must be selected based on empirical rules. It is becoming difficult to respond to miniaturization and the increasing variety of products produced in small quantities.
一方、半導体集積回路の微細化に伴い、１μｍ以下の径
を有する微細な開孔や、１μｍ以下の線幅を有する微細
な配線を高精度に、かつ、高い信頼性を確保した上で形
成することができるドライエツチング技術が要求されて
いる。On the other hand, with the miniaturization of semiconductor integrated circuits, fine openings with a diameter of 1 μm or less and fine wiring with a line width of 1 μm or less are formed with high precision and with high reliability. There is a need for a dry etching technology that can do this.
ところが、このような要求に対応するためには、特殊で
高価な新設備を要するため、ドライエツチング装置が極
めて高価なものとなってしまう。However, in order to meet such demands, special and expensive new equipment is required, making dry etching equipment extremely expensive.
また、このような微細加工を行うドライエツチング装置
は、未だそのハード面に不安定要素が多いため、量産に
適用するには多くの問題があり、例えば１μｍ以下の径
を有する微細な開孔を形成する場合、ホトレジストや開
孔の側壁に形成された保護膜の破壊により寸法シフト量
がばらつく、いわゆるマイクロローディング現象を回避
することができない。In addition, the dry etching equipment that performs such micromachining still has many unstable elements in its hardware, so there are many problems in applying it to mass production. When forming a hole, it is impossible to avoid the so-called microloading phenomenon in which the amount of dimensional shift varies due to destruction of the photoresist or the protective film formed on the side wall of the opening.
本発明は、上記したドライエツチング技術の問題点に着
目してなされたものであり、その目的は、ドライエツチ
ングのスルーブツトを向上させることのできる技術を提
供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems with the dry etching technique, and its purpose is to provide a technique that can improve the throughput of dry etching.
また、本発明の他の目的は、上記目的を達成するととも
に、微細なパターンを高精度に、かつ、高い信頼性を確
保した上で形成することができるドライエツチング技術
を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a dry etching technique that achieves the above objects and is capable of forming fine patterns with high precision and high reliability.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
請求項１記載の発明は、半導体基板上のシリコン酸化膜
の所定箇所にドライエツチングで開孔を形成する際、少
なくともフッ素系ガスと窒素とを含む反応ガスを用いる
半導体装置の製造方法である。The invention as claimed in claim 1 is a method of manufacturing a semiconductor device, in which a reactive gas containing at least a fluorine gas and nitrogen is used when forming an opening at a predetermined location of a silicon oxide film on a semiconductor substrate by dry etching.
請求項２記載の発明は、上記ドライエツチング工程にお
いて、高速マルチスキャン分光法を用いて反応ガスの発
光スペクトル分布を測定する半導体装置の製造方法であ
る。The invention according to claim 2 is a method for manufacturing a semiconductor device, in which the emission spectrum distribution of a reactive gas is measured using high-speed multi-scan spectroscopy in the dry etching step.
請求項３記載の発明は、チャンバの一部に、このチャン
バ内の反応ガスの発光スペクトル分布を測定する高速マ
ルチスキャン分光器を設けたドライエツチング装置であ
る。The invention as set forth in claim 3 is a dry etching apparatus in which a part of the chamber is provided with a high-speed multi-scan spectrometer for measuring the emission spectrum distribution of the reaction gas within the chamber.
請求項１記載の発明によれば、フッ素系ガスに窒素を添
加することにより、反応ガスのエネルギー交換が容易に
なるため、窒素と励起エネルギーが近いフッ素ラジカル
の解離が促進され、高いプラズマ密度が得られる。According to the invention described in claim 1, adding nitrogen to the fluorine-based gas facilitates energy exchange between the reaction gases, promoting dissociation of fluorine radicals with excitation energies close to that of nitrogen, and increasing plasma density. can get.
また、フッ素系ガスに窒素を添加することにより、開孔
やホトレジストの側壁に形成される保護膜中に結合エネ
ルギーの高いＣ−Ｎ結合が生成するため、保護膜のマイ
クロローディング現象が防止され、寸法シフト量のばら
つきが低減される。In addition, by adding nitrogen to the fluorine-based gas, C-N bonds with high bonding energy are generated in the protective film formed on the openings and the side walls of the photoresist, thereby preventing the microloading phenomenon of the protective film. Variations in the amount of dimensional shift are reduced.
請求項２．３記載の発明によれば、反応ガスの発光スペ
クトル分布が、反応ガスを構成する原子、分子間の結合
エネルギー分布にほぼ等しいことを利用してプラズマの
発生状態を把握することができるので、反応ガスの種類
や配合比を最適化することができる。According to the invention described in claim 2.3, it is possible to grasp the state of plasma generation by utilizing the fact that the emission spectrum distribution of the reaction gas is approximately equal to the bond energy distribution between atoms and molecules constituting the reaction gas. Therefore, the type and blending ratio of reaction gases can be optimized.
第１図は、本発明の一実施例である半導体装置装置の要
部断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は、本実施例による半
導体装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and (b) are main parts of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment. FIG.
本実施例の製造装置は、磁場とマイクロ波との相互作用
を利用したＥＣＲ方式のマイクロ波プラズマエツチング
装置であり、その要部は、下記のように構成されている
。The manufacturing apparatus of this embodiment is an ECR type microwave plasma etching apparatus that utilizes the interaction between a magnetic field and microwaves, and its main parts are constructed as follows.
第１図に示すように、プラズマエツチング装置１のチャ
ンバ２の中央部には、図示しないエレベータ機構などに
よって上下動可能なウェハ載置台３が設けられ、チャン
バ２の側壁のシャッタ４から挿入されたウェハ状態の半
導体基板５がウェハ載置台３の中央に水平に載置される
ようになっている。チャンバ２は、例えばフッ素樹脂を
コーティングしたステンレス鋼板で構成され、その一部
には、チャンバ２内のガスを排出するための排気口６が
設けられている。As shown in FIG. 1, a wafer mounting table 3 is provided in the center of a chamber 2 of a plasma etching apparatus 1 and is movable up and down by an elevator mechanism (not shown). A semiconductor substrate 5 in the form of a wafer is placed horizontally at the center of the wafer mounting table 3. The chamber 2 is made of, for example, a stainless steel plate coated with fluororesin, and a part of the chamber 2 is provided with an exhaust port 6 for discharging the gas inside the chamber 2.
高周波印加電極を兼ねたウェハ載置台３の近傍には、ア
ース電極７が設置され、容量８を介して高周波電源９に
接続されたウェハ載置台３とアース電極７との間に所定
の高周波バイアスが印加されるようになっている。A ground electrode 7 is installed near the wafer mounting table 3 which also serves as a high frequency application electrode, and a predetermined high frequency bias is applied between the wafer mounting table 3 connected to a high frequency power source 9 via a capacitor 8 and the ground electrode 7. is applied.
チャンバ２の上部は、例えば石英からなるベルジャ１０
で構成されている。ベルジャ１０の側壁には、反応ガス
供給口１１からチャンバ２内に供給された反応ガスの発
光スペクトル分布を瞬時に測定することのできる高速マ
ルチスキャン分光器１２が設けられている。この高速マ
ルチスキャン分光器１２は、装置外部の制御系１３に接
続され、チャンバ２内で発生したプラズマの状態がモニ
タ１４を通じてリアルタイムで観測されるようになって
いる。また、装置外部の反応ガス供給源１５も上記制御
系１３に接続され、上記プラズマ状態の観測に基づき、
反応ガスの組成や量を所望の値に設定、変更できるよう
になっている。The upper part of the chamber 2 has a belljar 10 made of quartz, for example.
It consists of A high-speed multi-scan spectrometer 12 is provided on the side wall of the bell jar 10 and is capable of instantaneously measuring the emission spectrum distribution of the reaction gas supplied into the chamber 2 from the reaction gas supply port 11. This high-speed multi-scan spectrometer 12 is connected to a control system 13 outside the apparatus, so that the state of the plasma generated within the chamber 2 can be observed in real time through a monitor 14. In addition, a reactive gas supply source 15 outside the apparatus is also connected to the control system 13, and based on the observation of the plasma state,
The composition and amount of reaction gas can be set and changed to desired values.
ベルジャ１０の外周近傍には、発散磁場形成用コイルＣ
Ｉ およびＥＣＲ用コイルＣ３が配置され、ウェハ載置
台３の上方に所定の磁束密度を有する磁場を形成するよ
うになっている。Near the outer periphery of the belljar 10, there is a coil C for forming a divergent magnetic field.
I and an ECR coil C3 are arranged to form a magnetic field having a predetermined magnetic flux density above the wafer mounting table 3.
チャンバ２の上方には、横り字状をなす導波管１６が設
けられ、その奥端部に設置されたマグネトロン１７から
発生する、例えば周波数２．４５ Ｇ七のマイクロ波が
チャンバ２内に導入されるようになっている。Above the chamber 2, a horizontally shaped waveguide 16 is provided, and a microwave with a frequency of 2.45 G7, for example, generated from a magnetron 17 installed at the far end enters the chamber 2. It is about to be introduced.
チャンバ２内に導入されたマイクロ波は、前記コイルＣ
Ｉ、Ｃ２によって形成された磁場と相互作用して反応ガ
スを励起させ、チャンバ２内に高密度のプラズマを発生
させるようになっている。The microwave introduced into the chamber 2 is transmitted to the coil C.
It interacts with the magnetic field formed by I and C2 to excite the reactive gas and generate high-density plasma within the chamber 2.
チャンバ２の側壁の外方には、ロードロック室１８が設
けられ、このロードロック室１８に隣接するローダ１９
に収容された半導体基板５が図示しないロボットハンド
などによってチャンバ２内のウェハ載置台３に載置され
るようになっている。A load lock chamber 18 is provided outside the side wall of the chamber 2, and a loader 19 adjacent to the load lock chamber 18 is provided.
A semiconductor substrate 5 housed in the chamber 2 is placed on a wafer mounting table 3 in the chamber 2 by a robot hand (not shown) or the like.
次に、上記の構成からなるプラズマエツチング装置１を
使用したシリコン酸化膜（Ｓｉｎ２膜）のドライエツチ
ング工程を説明する。Next, a dry etching process for a silicon oxide film (Sin2 film) using the plasma etching apparatus 1 having the above-described configuration will be explained.
第２図（ａ）は、前記プラズマエツチング装置１のロー
ダ１９に収容された半導体基板５を示し、その表面には
、例えばＣＶＤ法を用いて被着した、膜厚４０００〜６
０００人のシリコン酸化膜２０が形成されている。シリ
コン酸化膜２００表面には、膜厚１．３〜２．０μｍの
カーボン系ホトレジスト２１が被着され、ホトレジスト
２１の所定箇所には、径０．６〜１．３μｍの開孔２２
が形成されている。FIG. 2(a) shows the semiconductor substrate 5 accommodated in the loader 19 of the plasma etching apparatus 1, and the surface of the semiconductor substrate 5 is covered with a film having a thickness of 4000 to 600 nm, which is deposited using, for example, the CVD method.
000 silicon oxide film 20 is formed. A carbon-based photoresist 21 with a thickness of 1.3 to 2.0 μm is deposited on the surface of the silicon oxide film 200, and openings 22 with a diameter of 0.6 to 1.3 μm are formed at predetermined locations on the photoresist 21.
is formed.
そこでまず、この半導体基板５をチャンバ２内のウェハ
載置台３に載置した後、チャンバ２内をその真空度がＩ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒとなるまで排気する。Therefore, first, after placing this semiconductor substrate 5 on the wafer mounting table 3 in the chamber 2, the degree of vacuum in the chamber 2 is reduced to I.
Evacuate until the pressure reaches 10-'Torr.
次に、反応ガス供給口１１からチャンバ２内に反応ガス
を供給する。反応ガスの組成は、例えばＣＨＦａ やＣ
Ｆ４ などのフッ素系ガスと窒素とアルゴン（Ａｒ）と
からなり、それらの配合比は、フッ素系ガス０．３〜０
．５に対し、窒素１、アルゴン４である。また、この反
応ガスのガス圧は、０゜０１〜０．０５Ｔｏｒｒである
。Next, a reaction gas is supplied into the chamber 2 from the reaction gas supply port 11 . The composition of the reaction gas is, for example, CHFa or C
It consists of a fluorine-based gas such as F4, nitrogen, and argon (Ar), and their blending ratio is 0.3 to 0.
．． 5, nitrogen is 1, and argon is 4. Moreover, the gas pressure of this reaction gas is 0.01 to 0.05 Torr.
続いて、発散磁場形成用コイルＣ１およびＥＣＲ用コイ
ルＣ２に通電し、ウェハ載置台３の上方に、ＥＣＲ用コ
イルＣ２による磁束密度８７５ガウス以上の磁場を、ま
た、発散磁場形成用コイルＣ１による上記磁束密度より
は幾分弱い磁束密度の磁場をそれぞれ形成する。Next, the coil C1 for forming a divergent magnetic field and the coil C2 for ECR are energized, and a magnetic field with a magnetic flux density of 875 Gauss or more is applied above the wafer mounting table 3 by the coil C2 for ECR, and the above-mentioned magnetic field is applied by the coil C1 for forming a divergent magnetic field. Each generates a magnetic field with a magnetic flux density somewhat weaker than the magnetic flux density.
さらに、マグネトロン１７から周波数２．４５ Ｇ−の
マイクロ波を発生させるとともに、ウェハ載置台３とア
ース電極７との間に１３．５６Ｍ）ｆｚの高周波バイア
スを印加する。Further, microwaves with a frequency of 2.45 G- are generated from the magnetron 17, and a high frequency bias of 13.56 M) fz is applied between the wafer mounting table 3 and the earth electrode 7.
このようにして、マイクロ波と磁場との相互作用によっ
て反応ガスが励起されると、チャンバ２内にラジカルや
イオンを含む高密度のプラズマが発生し、高周波バイア
スによって衝撃エネルギーの制御されたイオンによるシ
リコン酸化膜２０のドライエツチングが開始される。In this way, when the reaction gas is excited by the interaction between the microwave and the magnetic field, a high-density plasma containing radicals and ions is generated in the chamber 2, and the ions are generated with impact energy controlled by the radio frequency bias. Dry etching of the silicon oxide film 20 is started.
このとき、反応ガス中に窒素が含有されていると、反応
ガスのエネルギー交換が容易になるため、窒素と励起エ
ネルギーが近いフッ素ラジカルの解離が促進され、高い
プラズマ密度が得られる。At this time, if nitrogen is contained in the reaction gas, the energy exchange between the reaction gases becomes easier, which promotes the dissociation of fluorine radicals whose excitation energy is close to that of nitrogen, resulting in a high plasma density.
その結果、窒素が含有されていない場合に比べてエツチ
ング速度が向上し、約４０００人／分の高い速度でシリ
コン酸化膜２０に開孔２３を形成することができる（第
２図（ｂ））。As a result, the etching speed is improved compared to the case where nitrogen is not contained, and the openings 23 can be formed in the silicon oxide film 20 at a high rate of about 4000 per minute (Fig. 2(b)). .
このように、本実施例によれば、反応ガスに高い励起エ
ネルギーを与えなくともプラズマ密度を向上させること
ができるので、下地のダメージが増加したり、選択比や
加工精度が低下したりする虞れもない。In this way, according to this example, the plasma density can be improved without applying high excitation energy to the reaction gas, so there is no risk of increasing damage to the base or decreasing selectivity or processing accuracy. There is no such thing.
また、反応ガス中に窒素が含有されていると、開孔２２
．２３の側壁に形成される保護膜２４中に結合エネルギ
ーの高いＣ−Ｎ結合が生成し、この保護膜２４のマイク
ロローディング現象が有効に防止されるので、寸法シフ
ト量のばらつきが低減され、シリコン酸化膜２０の開孔
２３の寸法がホトレジスト２１の開孔２２の寸法とほぼ
等しくなる。Moreover, if nitrogen is contained in the reaction gas, the openings 22
．． C-N bonds with high bonding energy are generated in the protective film 24 formed on the sidewalls of the silicon oxide film 23, and the microloading phenomenon of the protective film 24 is effectively prevented. The dimensions of the openings 23 in the oxide film 20 are approximately equal to the dimensions of the openings 22 in the photoresist 21.
さらに、本実施例では、チャンバ２の一部に、このチャ
ンバ２内の反応ガスの発光スペクトル分布を測定する高
速マルチスキャン分光器１２を設け、反応ガスの発光ス
ペクトル分布が、反応ガスを構成する原子、分子間の結
合エネルギー分布にほぼ等しいことを利用してプラズマ
の発生状態をリアルタイムで把握できるようにしたので
、反応ガスの種類や配合比をあらかじめ最適化すること
ができる。Furthermore, in this embodiment, a high-speed multi-scan spectrometer 12 is provided in a part of the chamber 2 to measure the emission spectrum distribution of the reaction gas in the chamber 2, and the emission spectrum distribution of the reaction gas constitutes the reaction gas. By utilizing the fact that the bond energy distribution between atoms and molecules is almost equal, it is possible to grasp the state of plasma generation in real time, making it possible to optimize the type and blending ratio of reactant gases in advance.
以上のことから、本実施例では、次のような効果を得る
ことができる。From the above, in this embodiment, the following effects can be obtained.
（１）、開孔２３を高いスループットで形成することが
できる。(1) The openings 23 can be formed with high throughput.
（２）、開孔２３を高精度に、かつ、高い信頼性を確保
した上で形成することができる。(2) The openings 23 can be formed with high precision and high reliability.
（３）０反応ガスの種類や配合比をあらかじめ最適化す
ることができるので、集積回路の微細化や少量多品種化
への対応が容易になる。(3) Since the type and blending ratio of the zero-reacting gas can be optimized in advance, it becomes easy to respond to miniaturization of integrated circuits and the production of a wide variety of products in small quantities.
（４）、特殊で高価なドライエツチング装置を使用しな
くとも、上記（１）〜（３）の効果を得ることができる
ので、半導体装置の製造コストを低減することができる
。(4) Since the above effects (1) to (3) can be obtained without using special and expensive dry etching equipment, the manufacturing cost of semiconductor devices can be reduced.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but it should be noted that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.
前記実施例では、磁場とマイクロ波との相互作用を利用
したＥＣＲ方式のマイクロ波プラズマエツチング装置を
使用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えば第３図に示すような、アノード電極
３０とカソード電極３１との間に高周波電圧を印加する
方式の平行平板形ドライエツチング装置を使用した場合
でも同様の効果を得ることができる。In the above embodiment, a case was explained in which an ECR type microwave plasma etching apparatus using the interaction between a magnetic field and microwaves was used. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Similar effects can be obtained even when a parallel plate type dry etching device that applies a high frequency voltage between the anode electrode 30 and the cathode electrode 31 is used.
前記実施例では、シリコン酸化膜に開孔を形成する場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
例えばポリシリコン（多結晶シリコン）膜に開孔を形成
する場合や、アルミニウム膜を加工して配線を形成する
場合に適用することもできる。すなわち、高速マルチス
キャン分光法を用いて反応ガスの発光スペクトル分布を
測定す・ることにより、エツチング装置内におけるプラ
ズマの発生状態を把握することができるので、反応ガス
の種類や配合比をあらかじめ最適化することができる。In the above embodiment, the case where openings are formed in a silicon oxide film has been described, but the present invention is not limited thereto.
For example, it can be applied to forming openings in a polysilicon (polycrystalline silicon) film or forming wiring by processing an aluminum film. In other words, by measuring the emission spectrum distribution of the reactive gas using high-speed multi-scan spectroscopy, it is possible to understand the state of plasma generation in the etching equipment, so it is possible to optimize the type and blending ratio of the reactive gas in advance. can be converted into
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly described below.
（１）、半導体基板上のシリコン酸化膜の所定箇所にド
ライエツチングで開孔を形成する際、少なくともフッ素
系ガスと窒素とを含む反応ガスを用いることにより、高
いプラズマ密度が得られるので、ドライエツチング工程
のスループットが向上する。(1) When forming holes by dry etching at predetermined locations in a silicon oxide film on a semiconductor substrate, a high plasma density can be obtained by using a reactive gas containing at least fluorine gas and nitrogen. The throughput of the etching process is improved.
また、保護膜のマイクロローディング現象が防止される
ので、開孔の寸法精度が向上する。Furthermore, since the micro-loading phenomenon of the protective film is prevented, the dimensional accuracy of the openings is improved.
（２）、ドライエツチング装置のチャンバの一部に、反
応ガスの発光スペクトル分布を測定する高速マルチスキ
ャン分光器を設けることにより、チャンバ内のプラズマ
の発生状態を正確に把握することができるので、反応ガ
スの種類や配合比を最適化することができる。(2) By installing a high-speed multi-scan spectrometer that measures the emission spectrum distribution of the reaction gas in a part of the chamber of the dry etching device, it is possible to accurately grasp the state of plasma generation in the chamber. The type and blending ratio of reaction gases can be optimized.
第１図は本発明の一実施例である半導体製造装置の要部
断面図、
第２図（ａ）、ら）は本実施例による半導体装置の製造
方法を示す半導体基板の要部断面図、第３図は本発明の
他の実施例である半導体製造装置の要部断面図である。
１・・・プラズマエツチング装置、２・・・チャンバ、
３・・・ウェハ載置台、４・・・シャッタ、５・・・半
導体基板、６・・・排気口、７・・・アース電極、８・
・・容量、９・・・高周波電源、１０・・・ベルジャ、
１１・・・反応ガス供給口、１２・・・高速マルチスキ
ャン分光器、１３・・・制御系、１４・・・モニタ、１
５・・・反応ガス供給源、１６・・・導波管、１７・・
・マグネトロン、１８・・・ロードロック室、１９・・
・ローダ、２０・・・シリコン酸化膜、２１・・・ホト
レジスト、２２．２３・・・開孔、２４・・・保護膜、
３０・・・アノード電極、３１・・・カソード電極、Ｃ
１・・・発散磁場形成用コイル、Ｃ２・・・ＥＣＲ用コ
イル。
代理人 弁理士 筒 井 大 和FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 3 is a sectional view of a main part of a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. 1... Plasma etching device, 2... Chamber,
3... Wafer mounting table, 4... Shutter, 5... Semiconductor substrate, 6... Exhaust port, 7... Earth electrode, 8...
...Capacity, 9...High frequency power supply, 10...Bell jar,
11... Reaction gas supply port, 12... High speed multi-scan spectrometer, 13... Control system, 14... Monitor, 1
5... Reaction gas supply source, 16... Waveguide, 17...
・Magnetron, 18...Loadlock room, 19...
・Loader, 20... Silicon oxide film, 21... Photoresist, 22.23... Opening, 24... Protective film,
30... Anode electrode, 31... Cathode electrode, C
1... Coil for forming a divergent magnetic field, C2... Coil for ECR. Agent Patent Attorney Daiwa Tsutsui
Claims (1)
エッチングで開孔を形成する際、少なくともフッ素系ガ
スと窒素とを含む反応ガスを用いることを特徴とする半
導体装置の製造方法。 ２、高速マルチスキャン分光法を用いて、前記反応ガス
の発光スペクトル分布を測定することを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 ３、ドライエッチング装置のチャンバの一部に、前記チ
ャンバ内の反応ガスの発光スペクトル分布を測定する高
速マルチスキャン分光器を設けたことを特徴とする半導
体装置の製造装置。[Claims] 1. A semiconductor device characterized in that a reactive gas containing at least a fluorine-based gas and nitrogen is used when forming an opening in a predetermined location of a silicon oxide film on a semiconductor substrate by dry etching. Production method. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the emission spectrum distribution of the reaction gas is measured using high-speed multi-scan spectroscopy. 3. A semiconductor device manufacturing apparatus, characterized in that a part of the chamber of the dry etching apparatus is provided with a high-speed multi-scan spectrometer for measuring the emission spectrum distribution of the reaction gas in the chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8943889A JPH02267934A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Method and equipment for manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8943889A JPH02267934A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Method and equipment for manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267934A true JPH02267934A (en) | 1990-11-01 |
Family
ID=13970684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8943889A Pending JPH02267934A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Method and equipment for manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267934A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413518B1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-12-31 | 동부전자 주식회사 | Method for forming a contact hall of a semiconductor device |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP8943889A patent/JPH02267934A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413518B1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-12-31 | 동부전자 주식회사 | Method for forming a contact hall of a semiconductor device |
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