JPH0444320A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH0444320A JPH0444320A JP15367690A JP15367690A JPH0444320A JP H0444320 A JPH0444320 A JP H0444320A JP 15367690 A JP15367690 A JP 15367690A JP 15367690 A JP15367690 A JP 15367690A JP H0444320 A JPH0444320 A JP H0444320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- dry etching
- base
- reaction chamber
- fluorine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 3
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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
本発明は塩素及び臭素を含むハロゲンガスを用いる反応
装置および工程に係り、特に半導体集積回路等の製造に
おけるドライエツチング方法に関する。
装置および工程に係り、特に半導体集積回路等の製造に
おけるドライエツチング方法に関する。
従来の技術
例えば半導体集積回路等の製造において、一般にドライ
エツチング装置は第３図に示したように、上下平行平板
形の電極を１３．５６ＭＨｚなどの高周波電源に接続す
ると共にカソード電極上に被処理基板を置いてグロー放
電を起こさせ、グロー放電によるプラズマ内の電子とイ
オンの易動度の差による陰極降下電圧を利用した反応性
イオンエツチング（以下ＲＩＥ）方法を利用している。
エツチング装置は第３図に示したように、上下平行平板
形の電極を１３．５６ＭＨｚなどの高周波電源に接続す
ると共にカソード電極上に被処理基板を置いてグロー放
電を起こさせ、グロー放電によるプラズマ内の電子とイ
オンの易動度の差による陰極降下電圧を利用した反応性
イオンエツチング（以下ＲＩＥ）方法を利用している。
ここで従来から被処理基板である５ｉｌｌＩのドライエ
ツチング反応ガスは、デバイスの高集積化に伴うエツチ
ング寸法の微細化により以前のフッ素系ガスからシリコ
ン化合物絶縁膜（Ｓ ｉ ０２等）の選択比を大きくす
るためやエツチング寸法を異方性にするためにＣｅ２．
ＨＣｅ、Ｂｒ２゜ＨＢｒガスなどの塩素系及び臭素系ガ
スを使用している。その結果ドライエツチング装置の反
応室内の側壁には、蒸気圧の高い塩素系及び臭素系の反
応生成物の堆積物が付着する。従ってエツチングの処理
数が多くなるとこの塩素系及び臭素系ガスの付着物から
のダストが多くなるので、反応室内を大気に戻し、水や
アルコールを用いてクリーニングを行わなければならな
い。
ツチング反応ガスは、デバイスの高集積化に伴うエツチ
ング寸法の微細化により以前のフッ素系ガスからシリコ
ン化合物絶縁膜（Ｓ ｉ ０２等）の選択比を大きくす
るためやエツチング寸法を異方性にするためにＣｅ２．
ＨＣｅ、Ｂｒ２゜ＨＢｒガスなどの塩素系及び臭素系ガ
スを使用している。その結果ドライエツチング装置の反
応室内の側壁には、蒸気圧の高い塩素系及び臭素系の反
応生成物の堆積物が付着する。従ってエツチングの処理
数が多くなるとこの塩素系及び臭素系ガスの付着物から
のダストが多くなるので、反応室内を大気に戻し、水や
アルコールを用いてクリーニングを行わなければならな
い。
発明が解決しようとする課題
上記のドライエツチング方法において、反応室内を大気
状態に開放すると空気と反応して粉状の塵が発生し大気
開放前よりも多くのダストを生じる。また特に残留臭化
物と空気中の水分により腐食が発生し易くなり、配管、
バルブあるいはフィルタ等の定期的な交換が必要となる
問題点を有していた。
状態に開放すると空気と反応して粉状の塵が発生し大気
開放前よりも多くのダストを生じる。また特に残留臭化
物と空気中の水分により腐食が発生し易くなり、配管、
バルブあるいはフィルタ等の定期的な交換が必要となる
問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、反応室を大気に開放するこ
となく連続処理を可能とすることを目的とする。
となく連続処理を可能とすることを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明の第１の発明は反応室内の塩素及び臭素系付着物
を０２とフッ素系反応ガスをプラズマ放電させることに
より効果的に除去させることを特徴とする。また、フッ
素系ガスを特にＳＦ６ガスを使用することによって、よ
り効果的に除去できる。また本発明の第２の発明は０２
とフッ素系反応ガスを用いたプラズマ放電により反応室
内の付着物が除去されたことを確認するために、特定波
長の発光スペクトル強度による変化から終点検出を行う
ことを特徴とする。
を０２とフッ素系反応ガスをプラズマ放電させることに
より効果的に除去させることを特徴とする。また、フッ
素系ガスを特にＳＦ６ガスを使用することによって、よ
り効果的に除去できる。また本発明の第２の発明は０２
とフッ素系反応ガスを用いたプラズマ放電により反応室
内の付着物が除去されたことを確認するために、特定波
長の発光スペクトル強度による変化から終点検出を行う
ことを特徴とする。
作 用
本発明の第１の発明によると反応室内の側壁付着物をＯ
とＳＦ６を含むフッ素系ガスによるドライクリーニング
により除去することができるので、反応室を大気開放す
ることなしにシリコン膜及びポリシリコン膜等のドライ
エツチングを行うことができる。
とＳＦ６を含むフッ素系ガスによるドライクリーニング
により除去することができるので、反応室を大気開放す
ることなしにシリコン膜及びポリシリコン膜等のドライ
エツチングを行うことができる。
また本発明の第２の発明は、ドライクリーニングを終点
検出することができるので、ドライエツチング装置の反
応室内状態の安定化と、除去処理時間の短縮に伴う稼動
率の向上を行うことができる。
検出することができるので、ドライエツチング装置の反
応室内状態の安定化と、除去処理時間の短縮に伴う稼動
率の向上を行うことができる。
また本発明は反応室内を大気開放の頻度が極めて少なく
なる為、配管、バルブ等の保守コストの削減を行うこと
ができる。
なる為、配管、バルブ等の保守コストの削減を行うこと
ができる。
実施例
実施例１
以下、本発明の第１の実施例を図面を参照して説明する
。第１図は本発明の第１の発明によるシリコン及びポリ
シリコン膜をＨＢｒ及びＨＣｅガスを主体としたドライ
エツチングにおいて、従来の付着物除去を行わない場合
とＯとＳＦ６ガスを用いたドライクリーニングによる反
応室壁面の付着物除去した場合との比較を被処理基板の
枚数におけるダスト数で示したものである。この時のド
ライエツチング装置は、第３図に示した従来例で説明し
た通常のＲＩＥ装置を用いた。ドライクリーニング条件
は、ガス流量０２＝ ５０ｓｅｃｍ、 Ｓ Ｆ６５０ｓ
ｅｃｍ 、圧力５００ｏ＋Ｔｏｒｒ 、 ＲＦパワー３
００Ｗ。
。第１図は本発明の第１の発明によるシリコン及びポリ
シリコン膜をＨＢｒ及びＨＣｅガスを主体としたドライ
エツチングにおいて、従来の付着物除去を行わない場合
とＯとＳＦ６ガスを用いたドライクリーニングによる反
応室壁面の付着物除去した場合との比較を被処理基板の
枚数におけるダスト数で示したものである。この時のド
ライエツチング装置は、第３図に示した従来例で説明し
た通常のＲＩＥ装置を用いた。ドライクリーニング条件
は、ガス流量０２＝ ５０ｓｅｃｍ、 Ｓ Ｆ６５０ｓ
ｅｃｍ 、圧力５００ｏ＋Ｔｏｒｒ 、 ＲＦパワー３
００Ｗ。
放電時間は３０分間行った。第１図より従来の方法と比
較して、本発明の５００枚の被処理基板ごとに０２とＳ
Ｆ６ガスによるドライクリーニングを実施することによ
り、ダスト数が少ない状態で連続処理が可能となる。こ
れはＨＣｅやＨＢｒガスなどの塩素系及び臭素系ガスに
よるシリコン膜のドライエツチングする際に発生する反
応生成物（たとえば５ｉＢｒ ）などが反応室側壁や
上部電極表面に付着する。この付着物がドライエツチン
グ処理枚数が増えるにつれて多くなり、その結果ダスト
の増加をもたらす。しかしながらこの付着物を０２とフ
ッ素系ガスのプラズマ処理により、特に臭素系生成物と
マスク材料であるレジストからの炭素化合物は０２と反
応して気化され易くなる。また塩素及び臭素を含むシリ
コン系付着物は、ＳＦ６ガスから発生する反応性に冨む
フッ素ラジカルと反応して上記圧の低いＳｉＦ、となり
気化される。従ってこの結果、０２とＳＦ６ガスを用い
たプラズマ処理によるドライクリーニングにより反応生
成物等による反応室側壁の付着物を除去することができ
、反応室を大気に開放させることなく連続ドライエツチ
ング処理を行うことが可能となった。
較して、本発明の５００枚の被処理基板ごとに０２とＳ
Ｆ６ガスによるドライクリーニングを実施することによ
り、ダスト数が少ない状態で連続処理が可能となる。こ
れはＨＣｅやＨＢｒガスなどの塩素系及び臭素系ガスに
よるシリコン膜のドライエツチングする際に発生する反
応生成物（たとえば５ｉＢｒ ）などが反応室側壁や
上部電極表面に付着する。この付着物がドライエツチン
グ処理枚数が増えるにつれて多くなり、その結果ダスト
の増加をもたらす。しかしながらこの付着物を０２とフ
ッ素系ガスのプラズマ処理により、特に臭素系生成物と
マスク材料であるレジストからの炭素化合物は０２と反
応して気化され易くなる。また塩素及び臭素を含むシリ
コン系付着物は、ＳＦ６ガスから発生する反応性に冨む
フッ素ラジカルと反応して上記圧の低いＳｉＦ、となり
気化される。従ってこの結果、０２とＳＦ６ガスを用い
たプラズマ処理によるドライクリーニングにより反応生
成物等による反応室側壁の付着物を除去することができ
、反応室を大気に開放させることなく連続ドライエツチ
ング処理を行うことが可能となった。
実施例２
第２回は本発明の第２の実施例における０２とＳＦ
ガスプラズマ処理時の０２ガスの吸収波長である７７７
ｎｍの発光強度を示したものである。
ガスプラズマ処理時の０２ガスの吸収波長である７７７
ｎｍの発光強度を示したものである。
この時の条件は実施例１と同条件である被処理基板５０
０枚の時のものである。第１の実施例と異なる点は、反
応室内の側壁付着物状態をリアルタイムで付着状態を把
握できる終点検出を行うことができる点である。
０枚の時のものである。第１の実施例と異なる点は、反
応室内の側壁付着物状態をリアルタイムで付着状態を把
握できる終点検出を行うことができる点である。
従って本実施例によれば、実施例１で得られる降下に加
えて除去処理時間の短縮に伴う設備の稼動率の向上と反
応室内状態の安定化を行うことができる。
えて除去処理時間の短縮に伴う設備の稼動率の向上と反
応室内状態の安定化を行うことができる。
なお上記第１の発明である実施例１では、フッ素系ガス
をＳＦ６としたが、ＣＦ４を含むＣＨＦ。
をＳＦ６としたが、ＣＦ４を含むＣＨＦ。
やＣＨ２Ｆ２などのＦを含む反応ガスを使用しても同様
効果が得られた。また上記第２の発明である実施例２に
おいて、終点検出を０２の吸収波長である７７７ｎｍと
したが、この他に塩素、臭素。
効果が得られた。また上記第２の発明である実施例２に
おいて、終点検出を０２の吸収波長である７７７ｎｍと
したが、この他に塩素、臭素。
フッ素原子の吸着波長であるたとえば７０４ ｎ ｍ
。
。
７５６ｎｍ、８２３ｎｍにおいても同様の終点検出が得
られる。
られる。
発明の効果
以上のように第１の発明によれば、反応室内の側壁付着
物を大気に開放することなしに除去することが可能とな
るため、ダストの低減を維持でき設備の信頼性向上及び
メンテナンス時間の短縮。
物を大気に開放することなしに除去することが可能とな
るため、ダストの低減を維持でき設備の信頼性向上及び
メンテナンス時間の短縮。
腐食などによる条件コストの低減が可能となる効果があ
る。
る。
また第２の発明によれば、第１の発明で得られる効果に
加えて、ドライクリーニング時間の短縮に伴う設備の稼
動率の向上と反応室内状態の安定化に効果がある。
加えて、ドライクリーニング時間の短縮に伴う設備の稼
動率の向上と反応室内状態の安定化に効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例における被処理枚数にお
けるダスト数を従来と比較するための図、第２図は本発
明の第２の実施例における付着物の終点検出を示すため
の発光スペクトル強度特性図、第３図は、従来からのＲ
ＩＥ装置の概略図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第２図 処Ｊ￥玖敗（５υ 処理六秩＜ｓｌ）
けるダスト数を従来と比較するための図、第２図は本発
明の第２の実施例における付着物の終点検出を示すため
の発光スペクトル強度特性図、第３図は、従来からのＲ
ＩＥ装置の概略図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第２図 処Ｊ￥玖敗（５υ 処理六秩＜ｓｌ）
Claims (3)
- （１）塩素系及び臭素系ガスによるドライエッチングに
おいて、エッチング系酸素（Ｏ＿２）とフッ素系ガスを
プラズマ放電させることを特徴とするドライエッチング
方法。 - （２）請求項１記載のＯ＿２とフッ素ガスをＯ＿２と六
弗化イオウ（ＳＦ＿６）とすることを特徴とするドライ
エッチング方法。 - （３）発光スペクトル強度をモニタリングし付着物除去
の終点を検出することを特徴とする請求項１記載のドラ
イエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15367690A JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15367690A JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444320A true JPH0444320A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15567741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15367690A Pending JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0444320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08279486A (ja) * | 1993-05-20 | 1996-10-22 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15367690A patent/JPH0444320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08279486A (ja) * | 1993-05-20 | 1996-10-22 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5382316A (en) | Process for simultaneous removal of photoresist and polysilicon/polycide etch residues from an integrated circuit structure | |
| US6136211A (en) | Self-cleaning etch process | |
| US5756400A (en) | Method and apparatus for cleaning by-products from plasma chamber surfaces | |
| US4547260A (en) | Process for fabricating a wiring layer of aluminum or aluminum alloy on semiconductor devices | |
| US4473435A (en) | Plasma etchant mixture | |
| KR20010049274A (ko) | 종횡비가 높은 개구에 대한 반응성 플라즈마 에칭 세정 | |
| JPH0653193A (ja) | プラズマ反応容器のクリーニングに有用なオゾンを用いた炭素系ポリマー残留物の除去 | |
| JPH0982687A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20020062367A (ko) | 플라즈마 반응 챔버의 세정 및 조절 방법 | |
| KR20010033793A (ko) | 플루오르화 카보닐 화합물을 이용한 에칭 및 세정방법 | |
| JPH07153746A (ja) | ドライエッチング室のクリーニング方法 | |
| JP2626913B2 (ja) | シリコン表面の処理方法 | |
| JPH03261138A (ja) | 半導体装置のクリーニング方法およびクリーニング装置 | |
| JP3798491B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US6360754B2 (en) | Method of protecting quartz hardware from etching during plasma-enhanced cleaning of a semiconductor processing chamber | |
| US6852636B1 (en) | Insitu post etch process to remove remaining photoresist and residual sidewall passivation | |
| EP0791669B1 (en) | Method for etching inside of cvd reaction chamber | |
| US6877517B2 (en) | Plasma etch method for forming plasma etched silicon layer | |
| JPH0444320A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US6329294B1 (en) | Method for removing photoresist mask used for etching of metal layer and other etching by-products | |
| JPH01200628A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH0529285A (ja) | クリーニング方法及び半導体製造装置 | |
| JPH05129246A (ja) | 半導体製造装置のクリーニング方法 | |
| US6403489B1 (en) | Method for removing polymer stacked on a lower electrode within an etching reaction chamber | |
| JPH0432228A (ja) | ドライエッチング方法およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |