JPH06168920A - Removal of thin film - Google Patents

Removal of thin film

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JPH06168920A
JPH06168920A JP31992292A JP31992292A JPH06168920A JP H06168920 A JPH06168920 A JP H06168920A JP 31992292 A JP31992292 A JP 31992292A JP 31992292 A JP31992292 A JP 31992292A JP H06168920 A JPH06168920 A JP H06168920A
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JP
Japan
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thin film
film
substrate
microwave
natural oxide
Prior art date
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Application number
JP31992292A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotsugu Mabuchi
博嗣 馬渕
Kyoichi Komachi
恭一 小町
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To etch away a thin film only selectively, rapidly and uniformly without giving damage to a base film even if a dry treatment is performed by a method wherein a natural oxide film on the surface of the thin film is removed as a pretreatment for removing the thin film, such as a polycrystalline silicon thin film and a silicon nitride thin film, formed on a substrate. CONSTITUTION:The pressure in a reaction chamber is set using prescribed reaction gas and a thin film 33 is etched with a microwave power. As a result, the etching rate within the surface of a substrate 31 is made uniform and the selection ratio of the film 33 to a base film 32 is a value of 150 or more. Accordingly, it becomes possible to remove rapidly a natural oxide film 35 on the surface of the film 33. Thereby, even if a dry treatment is performed, damage does not inflict on the base film 32 because the selection ratio of the film 33 to the film 32 can be made high and the removal of the thin film can cope with the miniaturization of an element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は薄膜の除去方法に関し、
より詳細には特にLSIの製造工程における素子分離工
程においてマスクとして形成された薄膜を除去するのに
有効な薄膜の除去方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for removing a thin film,
More specifically, the present invention relates to a thin film removing method effective for removing a thin film formed as a mask in an element isolation process in an LSI manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2はLSIの代表的な素子分離技術で
あるLOCOS(LOCalized Oxidation of Silicon)の
プロセスを示した概略断面図であり、図中31はシリコ
ン基板(以下、基板と記す)を示している。LOCOS
では、まず基板31表面に熱酸化によりSiO2 下地膜
32を形成し、次にデバイスが形成される領域の下地膜
32上に窒化ケイ素(Si34 )薄膜33を形成し
(a)、さらに熱酸化によってSiO2 膜34を形成す
る(b)。この際、耐酸化性が強い窒化ケイ素薄膜33
上には薄いSiO2 自然酸化膜35が形成される。この
後、自然酸化膜35と窒化ケイ素薄膜33とをエッチン
グ除去することにより、素子形成領域を分離している
(c)。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a process of LOCOS (LOCalized Oxidation of Silicon) which is a typical element isolation technique of LSI. In FIG. 2, 31 is a silicon substrate (hereinafter referred to as substrate). Shows. LOCOS
First, a SiO 2 base film 32 is formed on the surface of the substrate 31 by thermal oxidation, and then a silicon nitride (Si 3 N 4 ) thin film 33 is formed on the base film 32 in a region where a device is formed (a). Further, a SiO 2 film 34 is formed by thermal oxidation (b). At this time, the silicon nitride thin film 33 having strong oxidation resistance
A thin SiO 2 native oxide film 35 is formed on top. After that, the natural oxide film 35 and the silicon nitride thin film 33 are removed by etching to separate the element formation region (c).

【0003】また図示していないが、製法によっては
(a)工程において基板31表面に窒化ケイ素薄膜33
を形成する際、同時に基板31裏面にも窒化ケイ素薄膜
が形成され、かつ(b)工程においてこの窒化ケイ素薄
膜上に自然酸化膜が形成される場合があり、この場合は
(c)工程において基板31裏面に形成された前記窒化
ケイ素薄膜及び前記自然酸化膜もエッチング除去してい
る。
Although not shown, depending on the manufacturing method, the silicon nitride thin film 33 is formed on the surface of the substrate 31 in the step (a).
There is a case where a silicon nitride thin film is also formed on the back surface of the substrate 31 at the same time when forming the film, and a natural oxide film is formed on the silicon nitride thin film in the step (b). In this case, the substrate is formed in the step (c). The silicon nitride thin film and the natural oxide film formed on the back surface of 31 are also removed by etching.

【0004】このようにLSIの製造においては、素子
形成領域を分離するための工程においてマスクとして基
板31表面に形成した窒化ケイ素薄膜33、あるいは基
板31裏面に付随的に形成された窒化ケイ素薄膜等をエ
ッチング除去する必要があり、この除去に多くの作業時
間と工程とを要している。
As described above, in the manufacture of an LSI, the silicon nitride thin film 33 formed on the front surface of the substrate 31 as a mask in the step for separating the element formation region, or the silicon nitride thin film additionally formed on the back surface of the substrate 31 and the like. Must be removed by etching, and this removal requires a lot of working time and steps.

【0005】またLSIの製造には、基板上に絶縁膜や
配線用の金属のパターンを形成する際、レジストをコー
ティングしてフォトリソグラフィを行ない、基板上に所
望のパターンを形成した後、レジストを除去する工程が
ある。近年、公害問題対策等の関連からレジスト除去は
ウエット処理に代わって酸素プラズマを用いたドライ
(アッシング)処理が主流になってきている。
Further, in the manufacture of an LSI, when forming a pattern of an insulating film or a metal for wiring on a substrate, a resist is coated and photolithography is performed to form a desired pattern on the substrate, and then the resist is applied. There is a step of removing. In recent years, a dry (ashing) process using oxygen plasma has become the mainstream for resist removal instead of a wet process because of measures against pollution problems.

【0006】レジストをアッシング除去する際に用いる
装置としては、特開昭63−99481号公報及び特開
昭62−5600号公報に開示された装置がある。図1
はこのマイクロ波プラズマ処理装置を模式的に示した断
面図であり、図中10は中空直方体形状の反応器を示し
ている。反応器10はアルミニウム等の金属により形成
され、その周囲壁は二重構造となっており、その内部に
は冷却水通路11が形成され、冷却水通路11に流れる
冷却水は冷却水導入口11aより供給され、冷却水排出
口11bから排出されるようになっている。冷却水通路
11の内側にはプラズマ生成室12と反応室13とが形
成されており、プラズマ生成室12と反応室13とは複
数個の孔14aを有する仕切り板14で仕切られてい
る。プラズマ生成室12の上部は、マイクロ波を透過
し、誘電損失が少なく、かつ耐熱性を有する石英ガラ
ス、パイレックスガラス、アルミナ等の誘電体板を用い
て形成されたマイクロ波導入窓15によって気密状態に
封止されている。反応室13内部における仕切り板14
と対向する箇所には試料Sを載置するための試料保持部
16が配設され、反応室13の下部壁には、排気装置
(図示せず)に接続された排気口17が配設され、プラ
ズマ生成室12の一側壁には、反応器10内に所要の反
応ガスを供給するためのガス供給管18が接続されてい
る。
As an apparatus used for removing the resist by ashing, there is an apparatus disclosed in JP-A-63-99481 and JP-A-62-5600. Figure 1
Is a cross-sectional view schematically showing this microwave plasma processing apparatus, and 10 in the figure shows a hollow rectangular parallelepiped reactor. The reactor 10 is made of a metal such as aluminum, and its peripheral wall has a double structure. A cooling water passage 11 is formed inside the reactor 10, and the cooling water flowing through the cooling water passage 11 is a cooling water inlet 11a. Is supplied from the cooling water outlet 11b. A plasma generation chamber 12 and a reaction chamber 13 are formed inside the cooling water passage 11, and the plasma generation chamber 12 and the reaction chamber 13 are separated by a partition plate 14 having a plurality of holes 14a. The upper part of the plasma generation chamber 12 is hermetically sealed by a microwave introduction window 15 formed by using a dielectric plate such as quartz glass, Pyrex glass, or alumina, which is transparent to microwaves, has a small dielectric loss, and has heat resistance. It is sealed in. Partition plate 14 inside the reaction chamber 13
A sample holding portion 16 for mounting the sample S is provided at a position facing the, and an exhaust port 17 connected to an exhaust device (not shown) is provided at a lower wall of the reaction chamber 13. A gas supply pipe 18 for supplying a required reaction gas into the reactor 10 is connected to one side wall of the plasma generation chamber 12.

【0007】一方、反応器10の上方には誘電体線路2
0が配設されており、誘電体線路20の上部にはアルミ
ニウム等の金属板を用いて形成された枠体20aが配設
され、枠体20a下面には誘電損失の小さいフッ素樹
脂、ポリエチレンあるいはポリスチレン等を用いて形成
された誘電体層20bが貼着されている。誘電体線路2
0には導波管21を介してマイクロ波発振器22が連結
されており、マイクロ波発振器22からのマイクロ波が
導波管21を介して誘電体線路20に導入されるように
なっている。
On the other hand, the dielectric line 2 is provided above the reactor 10.
0 is provided, a frame body 20a formed by using a metal plate such as aluminum is provided above the dielectric line 20, and a fluorine resin, polyethylene or polyethylene having a small dielectric loss is provided on the lower surface of the frame body 20a. A dielectric layer 20b made of polystyrene or the like is attached. Dielectric line 2
A microwave oscillator 22 is connected to 0 via a waveguide 21, and the microwave from the microwave oscillator 22 is introduced into the dielectric line 20 via the waveguide 21.

【0008】このように構成されたマイクロ波プラズマ
処理装置を用いて試料保持部16上に載置された試料S
表面にアッシング処理を施す場合、まず排気口17から
排気を行なってプラズマ生成室12及び反応室13内を
所要の真空度に設定した後、ガス供給管18からプラズ
マ生成室12内に例えばO2 、CF4 の反応ガスを供給
する。また冷却水を冷却水導入口11aから供給し、冷
却水排出口11bから排出して冷却水通路11内に循環
させ、次いで、マイクロ波発振器22においてマイクロ
波を発振させ、このマイクロ波を導波管21を介して誘
電体線路20に導入する。すると誘電体線路20下方に
電界が形成され、形成された電界がマイクロ波導入窓1
5を透過してプラズマ生成室12内に供給されてプラズ
マを生成させる。生成されたプラズマ中の荷電粒子は仕
切り板14により捕獲され、主にラジカル等の中性粒子
が孔14aを透過して反応室13内の試料S周辺に導か
れ、試料S上のレジストをアッシングする。
The sample S mounted on the sample holder 16 by using the microwave plasma processing apparatus thus constructed
When the surface is subjected to ashing treatment, first, the interior of the plasma generation chamber 12 and the reaction chamber 13 is evacuated from the exhaust port 17 to set a required degree of vacuum, and then the gas supply pipe 18 is introduced into the plasma generation chamber 12 such as O 2 , CF 4 reaction gas is supplied. Further, cooling water is supplied from the cooling water inlet 11a, discharged from the cooling water outlet 11b and circulated in the cooling water passage 11, and then a microwave is oscillated by the microwave oscillator 22 to guide the microwave. It is introduced into the dielectric line 20 through the tube 21. Then, an electric field is formed below the dielectric line 20, and the formed electric field is applied to the microwave introduction window 1
5 is supplied to the inside of the plasma generation chamber 12 through which the plasma is generated. The charged particles in the generated plasma are captured by the partition plate 14, and neutral particles such as radicals mainly pass through the holes 14a and are guided to the periphery of the sample S in the reaction chamber 13 to ash the resist on the sample S. To do.

【0009】上記した薄膜33の除去には、薬液による
ウエット処理が現在のところ主として行われているが、
公害問題対策等の関連から、この薄膜33の除去にも上
記マイクロ波プラズマ処理装置を使用し、プラズマによ
ってドライ処理を施す方法が検討されている。この方法
は処理面積を大きくすることが可能であり、またプラズ
マ源とマイクロ波源との整合も安定している。またラジ
カル主体のエッチングであるため、酸化膜に対する選択
比を高くすることも可能である。
To remove the thin film 33 described above, a wet treatment with a chemical solution is mainly performed at present.
From the viewpoint of countermeasures against pollution problems, etc., a method of using the above microwave plasma processing apparatus to remove the thin film 33 and performing a dry processing by plasma has been studied. This method can increase the processing area, and the matching between the plasma source and the microwave source is stable. Further, since the etching is mainly based on radicals, it is possible to increase the selection ratio with respect to the oxide film.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記したマイクロ波プ
ラズマ処理装置を用いて基板31上に形成された多結晶
シリコンや窒化ケイ素等の薄膜33をエッチングする場
合、ラジカル主体のエッチング特性を生かし、下地酸化
膜に対する選択比の高い条件でエッチングを行なうと、
薄膜33の表面には通常自然酸化膜35が形成されてい
るため、この自然酸化膜35の除去に時間がかかるとい
う課題があった。あるいは一旦自然酸化膜35の一部が
エッチング除去されると、その部分の薄膜33が局部的
に速くエッチング除去されるため、基板31面内におけ
る薄膜33のエッチング速度が不均一になるという課題
があった。
When the thin film 33 such as polycrystalline silicon or silicon nitride formed on the substrate 31 is etched by using the microwave plasma processing apparatus described above, the radical-based etching characteristic is utilized to obtain the base layer. When etching is performed under conditions with a high selectivity to the oxide film,
Since the natural oxide film 35 is usually formed on the surface of the thin film 33, there is a problem that it takes time to remove the natural oxide film 35. Alternatively, once a part of the natural oxide film 35 is removed by etching, the thin film 33 in that part is locally removed by high speed, so that the etching rate of the thin film 33 in the surface of the substrate 31 becomes non-uniform. there were.

【0011】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、ドライ処理であっても下地膜にはダメージを
与えることなく、薄膜のみを選択的に、速く、均一にエ
ッチング除去することができ、したがって素子の微細化
に対応することができ、かつ基板の大口径化に対応する
ことができる薄膜の除去方法を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to selectively and quickly and uniformly remove only a thin film without damaging a base film even by a dry process. Therefore, it is an object of the present invention to provide a thin film removing method which can cope with the miniaturization of the device and can cope with the increase in the diameter of the substrate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る薄膜の除去方法は、基板上に形成された
多結晶シリコンや窒化珪素等の薄膜を除去する薄膜の除
去方法において、前処理として前記薄膜表面の自然酸化
膜を除去しておくことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a thin film removing method according to the present invention is a thin film removing method for removing a thin film such as polycrystalline silicon or silicon nitride formed on a substrate. As a pretreatment, the native oxide film on the surface of the thin film is removed in advance.

【0013】また上記薄膜の除去方法において、マイク
ロ波発振器と、マイクロ波を伝送する導波管と、該導波
管に接続された誘電体線路と、該誘電体線路に対向配置
されるマイクロ波導入窓を有する反応器と、該反応器内
に設けられた試料保持部とを備えたマイクロ波プラズマ
処理装置を用いることを特徴としている。
In the thin film removing method described above, a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, a dielectric line connected to the waveguide, and a microwave arranged to face the dielectric line. It is characterized in that a microwave plasma processing apparatus provided with a reactor having an introduction window and a sample holding portion provided in the reactor is used.

【0014】[0014]

【作用】図1に示したマイクロ波プラズマ処理装置にお
いては、プラズマ生成室12で生成されたプラズマ中に
おける大部分の荷電粒子が仕切り板14でせき止めら
れ、反応室13内の試料Sはラジカル主体の中性粒子に
よってエッチング処理される。したがって、試料Sに形
成された下地膜には大きなエネルギーを有する荷電粒子
が作用しないことから下地膜においてダメージはほとん
ど発生せず、また前記下地膜は通常シリコン酸化膜等の
絶縁膜であり、ラジカルによってはエッチングされ難い
ため、試料Sに形成された前記薄膜との選択的エッチン
グ性に優れるという長所を有している。反面ではその結
果、前記ラジカルによる前記自然酸化膜のエッチング速
度は極めて遅く、また一旦、前記自然酸化膜の一部がエ
ッチング除去されると、ラジカルによる前記薄膜のエッ
チング速度は大きいことから、基板の面内におけるエッ
チング速度が不均一になる。
In the microwave plasma processing apparatus shown in FIG. 1, most of the charged particles in the plasma generated in the plasma generation chamber 12 are blocked by the partition plate 14, and the sample S in the reaction chamber 13 is mainly composed of radicals. Etched by neutral particles. Therefore, since the charged particles having a large energy do not act on the base film formed on the sample S, the base film is hardly damaged, and the base film is usually an insulating film such as a silicon oxide film. Since it is difficult to etch depending on the type, it has an advantage of being excellent in selective etching property with the thin film formed on the sample S. On the other hand, as a result, the etching rate of the natural oxide film by the radicals is extremely slow, and once a part of the natural oxide film is removed by etching, the etching rate of the thin film by the radicals is high. The in-plane etching rate becomes non-uniform.

【0015】本発明に係る薄膜の除去方法によれば、前
処理として前記薄膜表面の自然酸化膜を除去しておくの
で、この後マイクロ波プラズマ処理装置を用いたドライ
処理法を行なえば、基板上に形成された多結晶シリコン
や窒化ケイ素等の前記薄膜が速く、かつ面内均一性よく
エッチング除去し得ることとなり、したがって基板の大
口径化に対応し得ることとなる。
According to the method of removing a thin film of the present invention, the natural oxide film on the surface of the thin film is removed as a pretreatment. Therefore, if a dry treatment method using a microwave plasma treatment apparatus is performed thereafter, the substrate is The thin film of polycrystalline silicon, silicon nitride, or the like formed above can be removed by etching quickly and with good in-plane uniformity, and therefore, it is possible to cope with an increase in the diameter of the substrate.

【0016】また、上記薄膜の除去方法において、マイ
クロ波発振器と、マイクロ波を伝送する導波管と、該導
波管に接続された誘電体線路と、該誘電体線路に対向配
置されるマイクロ波導入窓を有する反応器と、該反応器
内に設けられた試料保持部とを備えたマイクロ波プラズ
マ処理装置を用い、前記薄膜表面の自然酸化膜を除去す
る場合は、所定の反応ガスを用いることにより前記自然
酸化膜を速やかに除去し得ることとなる。このためこれ
に引き続いてガス種を変えて前記マイクロ波プラズマ処
理装置を用いたドライ処理を行なえば、前記基板上に形
成された多結晶シリコンや窒化ケイ素等の前記薄膜を速
く、かつ面内均一性よくエッチング除去し得ることとな
り、したがって基板の大口径化に対応し得ることとな
る。また本来の装置特性を生かし、薄膜の選択比が高
く、下地膜がダメージを受けず、素子の微細化に対応し
得ることとなる。また同一装置を用いて前記自然酸化膜
及び前記薄膜のエッチング除去が行なえるため、装置間
の真空搬送工程が省略され、スループットが向上される
こととなる。
In the thin film removing method described above, a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, a dielectric line connected to the waveguide, and a microwave arranged to face the dielectric line. When using a microwave plasma processing apparatus equipped with a reactor having a wave introduction window and a sample holder provided in the reactor, when a natural oxide film on the thin film surface is removed, a predetermined reaction gas is supplied. By using it, the natural oxide film can be quickly removed. For this reason, if a dry process is subsequently performed by changing the gas species using the microwave plasma processing apparatus, the thin film such as polycrystalline silicon or silicon nitride formed on the substrate can be swiftly and uniformly in-plane. It can be removed by etching with good properties, and therefore, it is possible to cope with an increase in the diameter of the substrate. Further, by utilizing the original device characteristics, the selection ratio of the thin film is high, the base film is not damaged, and it is possible to cope with the miniaturization of the element. Further, since the natural oxide film and the thin film can be removed by etching using the same device, the vacuum transfer process between the devices can be omitted and the throughput can be improved.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明に係る薄膜の除去方法の実施例
を図面に基づいて説明する。なお、実施例に用いた装置
は図1に示したものと同様の装置を使用しており、構成
の説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a thin film removing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The apparatus used in the examples is the same as that shown in FIG. 1, and the description of the configuration is omitted.

【0018】実施例においては、前処理としてまず試料
Sを4.8%のHF(フッ化水素)水溶液中に1分間侵
し、次に純水(流水)中に浸した後、リンサドライヤを
用いて乾燥させ、真空保存容器内に収納することによ
り、基板31(図2)上に形成された多結晶シリコンや
窒化ケイ素等の薄膜33表面の自然酸化膜35を除去し
た。
In the embodiment, as a pretreatment, the sample S is first soaked in a 4.8% HF (hydrogen fluoride) aqueous solution for 1 minute, then soaked in pure water (running water), and then using a rinse dryer. By drying and storing in a vacuum storage container, the native oxide film 35 on the surface of the thin film 33 such as polycrystalline silicon or silicon nitride formed on the substrate 31 (FIG. 2) was removed.

【0019】また別の実施例においては、図1に示した
装置を使用し、まず冷却水を冷却水通路11内に循環さ
せ、次に排気口17から排気を行なって後、ガス供給管
18からプラズマ生成室12内にO2 /CF4 =60/
240sccmの反応ガスを供給し、反応室13内の圧
力を0.5Torrに設定した。次いで、マイクロ波発
振器22を用いてマイクロ波パワー1.5kWでマイク
ロ波を発振させ、このマイクロ波を導波管21、誘電体
線路20、マイクロ波導入窓15を介してプラズマ生成
室12内に供給し、反応ガスと反応させてプラズマを生
成させた。次に生成したプラズマの内、仕切り板14の
孔14aを透過したラジカルを試料Sに30秒間当て、
基板31上に形成された薄膜33表面の自然酸化膜35
を除去した。
In another embodiment, the apparatus shown in FIG. 1 is used, and cooling water is first circulated in the cooling water passage 11 and then exhausted from the exhaust port 17, and then the gas supply pipe 18 is used. From the inside of the plasma generation chamber 12 to O 2 / CF 4 = 60 /
A reaction gas of 240 sccm was supplied, and the pressure in the reaction chamber 13 was set to 0.5 Torr. Then, a microwave is oscillated with a microwave power of 1.5 kW using a microwave oscillator 22, and the microwave is introduced into the plasma generation chamber 12 through the waveguide 21, the dielectric line 20, and the microwave introduction window 15. It was supplied and reacted with the reaction gas to generate plasma. Next, of the generated plasma, the radicals that have passed through the holes 14a of the partition plate 14 are applied to the sample S for 30 seconds,
Natural oxide film 35 on the surface of thin film 33 formed on substrate 31
Was removed.

【0020】次に図1に示した装置を使用し、上記の方
法によって自然酸化膜35を除去した試料Sを用いて、
基板31上に形成された薄膜33をエッチング除去した
結果について説明する。まず薄膜33が多結晶シリコン
である場合について説明する。反応ガスとしてSF6
2 /Ar=30/5/30sccmを用い、反応室1
3内の圧力を0.15Torr、マイクロ波パワーを
1.5kWに設定して薄膜33のエッチングを行った。
その結果、エッチング速度が2500Å/min、8イ
ンチの基板31面内におけるエッチング速度の均一性が
4.6%、SiO2 下地膜32に対する多結晶シリコン
薄膜33の選択比が150以上の値を得ることができ、
基板31の大口径化及び加工寸法の微細化に十分に対応
できるものであった。
Next, using the apparatus shown in FIG. 1, using the sample S from which the natural oxide film 35 was removed by the above method,
The result of etching removal of the thin film 33 formed on the substrate 31 will be described. First, the case where the thin film 33 is polycrystalline silicon will be described. SF 6 / as reaction gas
O 2 / Ar = 30/5/30 sccm was used, and the reaction chamber 1
The thin film 33 was etched by setting the pressure in 3 to 0.15 Torr and the microwave power to 1.5 kW.
As a result, the etching rate is 2500 Å / min, the uniformity of the etching rate in the plane of the 8-inch substrate 31 is 4.6%, and the selection ratio of the polycrystalline silicon thin film 33 to the SiO 2 base film 32 is 150 or more. It is possible,
It was possible to sufficiently cope with the increase in the diameter of the substrate 31 and the miniaturization of the processing size.

【0021】次に薄膜33が窒化シリコンである場合に
ついて説明する。
Next, the case where the thin film 33 is silicon nitride will be described.

【0022】反応ガスとしてSF6 /O2 /Ar=15
/15/20sccmを用い、反応室13内の圧力を
0.8Torr、マイクロ波パワーを1.5kWに設定
して薄膜33のエッチングを行った。その結果、エッチ
ング速度が2400Å/min、8インチの基板31面
内におけるエッチング速度の均一性が5.0%、SiO
2下地膜32に対する窒化シリコン薄膜33の選択比が
60以上の値を得ることができ、基板31の大口径化及
び加工寸法の微細化に十分に対応できるものであった。
SF 6 / O 2 / Ar = 15 as a reaction gas
The thin film 33 was etched with the pressure in the reaction chamber 13 set to 0.8 Torr and the microwave power set to 1.5 kW using / 15/20 sccm. As a result, the etching rate was 2400 Å / min, the uniformity of the etching rate within the surface of the 8-inch substrate 31 was 5.0%, and
(2) The selection ratio of the silicon nitride thin film 33 with respect to the underlayer film 32 was able to obtain a value of 60 or more, and it was possible to sufficiently cope with the increase in the diameter of the substrate 31 and the miniaturization of the processing dimension.

【0023】これらの結果から明らかなように、本実施
例に係る薄膜の除去方法では、前処理として薄膜33表
面の自然酸化膜35を除去しておくので、この後マイク
ロ波プラズマ処理装置を用いたドライ処理を行なえば、
基板31上に形成された薄膜33を速く、かつ面内均一
性よくエッチング除去することができ、したがって基板
31の大口径化に対応することができる。またSiO2
下地膜32に対する薄膜33の選択比を高くすることが
でき、かつ下地膜32にダメージを与えず、素子の微細
化に対応することができる。
As is clear from these results, in the method of removing a thin film according to this embodiment, the natural oxide film 35 on the surface of the thin film 33 is removed as a pretreatment, so that the microwave plasma processing apparatus is used thereafter. If you do the dry process that you did,
The thin film 33 formed on the substrate 31 can be removed by etching quickly and with good in-plane uniformity, so that the diameter of the substrate 31 can be increased. Also SiO 2
The selection ratio of the thin film 33 to the base film 32 can be increased, and the base film 32 is not damaged, and it is possible to cope with the miniaturization of the element.

【0024】また、上記薄膜の除去方法において、図1
に示したマイクロ波プラズマ処理装置を用いる場合は、
所定の反応ガスを用いることにより酸化膜に対する選択
比を落とし、薄膜33表面の自然酸化膜35を速やかに
除去することができる。このため、これに引き続いてガ
ス種を変え、酸化膜に対する選択比を高めてマイクロ波
プラズマ処理装置を用いたドライ処理を行なえば、基板
31上に形成された薄膜33を速く、かつ面内均一性よ
くエッチング除去することができ、したがって基板31
の大口径化に対応することができる。また下地膜32に
対する薄膜33の選択比を高くすることができ、かつ下
地膜32にダメージを与えず、素子の微細化に対応する
ことができる。また同一装置を用いて自然酸化膜35及
び薄膜33のエッチング除去が行なえるため、基板31
の真空搬送工程を省略することができ、スループットの
向上を図ることができる。
In addition, in the above method for removing a thin film, FIG.
When using the microwave plasma processing apparatus shown in
By using a predetermined reaction gas, the selection ratio with respect to the oxide film can be lowered, and the natural oxide film 35 on the surface of the thin film 33 can be quickly removed. Therefore, if the gas species is subsequently changed to increase the selectivity to the oxide film and dry processing is performed using the microwave plasma processing apparatus, the thin film 33 formed on the substrate 31 can be swiftly and uniformly in-plane. Can be removed by etching with good properties, and thus the substrate 31
It is possible to deal with larger diameters. Further, the selection ratio of the thin film 33 to the base film 32 can be increased, and the base film 32 is not damaged, and it is possible to cope with the miniaturization of the element. Further, since the natural oxide film 35 and the thin film 33 can be removed by etching using the same device, the substrate 31
The vacuum transfer step can be omitted, and the throughput can be improved.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る薄膜の
除去方法にあっては、前処理として薄膜表面の自然酸化
膜を除去しておくので、この後マイクロ波プラズマ処理
装置を用いたドライ処理を行なえば、基板上に形成され
た前記薄膜を速く、かつ面内均一性よくエッチング除去
することができ、したがって前記基板の大口径化に対応
することができる。また下地膜に対する薄膜の選択比を
高くすることができ、かつ下地膜にダメージを与えず、
素子の微細化に対応することができる。
As described above in detail, in the method of removing a thin film according to the present invention, since the natural oxide film on the surface of the thin film is removed as a pretreatment, a microwave plasma processing apparatus is used thereafter. By performing the dry treatment, the thin film formed on the substrate can be removed by etching quickly and with good in-plane uniformity, and therefore, it is possible to cope with an increase in the diameter of the substrate. In addition, it is possible to increase the selection ratio of the thin film to the base film, and without damaging the base film,
It is possible to cope with the miniaturization of elements.

【0026】また、上記薄膜の除去方法において、マイ
クロ波発振器と、マイクロ波を伝送する導波管と、前記
導波管に接続された誘電体線路と、前記誘電体線路に対
向配置されるマイクロ波導入窓を有する反応器と、前記
反応器内に設けられた試料保持部とを備えたマイクロ波
プラズマ処理装置を用いる場合は、所定の反応ガスを用
いることにより自然酸化膜を速やかに除去することがで
きる。このため、これに引き続いてガス種を変えて前記
マイクロ波プラズマ処理装置を用いたドライ処理を行な
えば、基板上に形成された前記薄膜を速く、かつ面内均
一性よくエッチング除去することができ、したがって前
記基板の大口径化に対応することができる。また前記下
地膜に対する前記薄膜の選択比を高くすることができ、
かつ前記下地膜にダメージを与えず、素子の微細化に対
応することができる。また同一装置を用いて前記自然酸
化膜及び前記薄膜のエッチング除去が行なえるため、前
記基板の真空搬送工程を省略することができ、スループ
ットの向上を図ることができる。
In the thin film removing method, a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, a dielectric line connected to the waveguide, and a microwave arranged to face the dielectric line. When using a microwave plasma processing apparatus provided with a reactor having a wave introduction window and a sample holder provided in the reactor, a natural oxide film is quickly removed by using a predetermined reaction gas. be able to. Therefore, if the dry treatment is subsequently performed using the microwave plasma treatment apparatus by changing the gas species, the thin film formed on the substrate can be removed by etching quickly and with good in-plane uniformity. Therefore, it is possible to cope with an increase in the diameter of the substrate. Further, it is possible to increase the selection ratio of the thin film to the base film,
Moreover, it is possible to deal with the miniaturization of the element without damaging the base film. Further, since the natural oxide film and the thin film can be removed by etching using the same apparatus, the vacuum transfer step of the substrate can be omitted, and the throughput can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る薄膜の除去方法に用いる
マイクロ波プラズマ処理装置を示した模式的断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a microwave plasma processing apparatus used in a thin film removing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】LSIの代表的な素子分離技術であるLOCO
Sのプロセスを示した概略断面図である。
[FIG. 2] LOCO which is a typical element isolation technology of LSI
It is a schematic sectional drawing which showed the process of S.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 反応器 15 マイクロ波導入窓 16 試料保持部 20 誘電体線路 21 導波管 22 マイクロ波発振器 31 基板 33 薄膜 35 自然酸化膜 10 Reactor 15 Microwave Introducing Window 16 Sample Holder 20 Dielectric Line 21 Waveguide 22 Microwave Oscillator 31 Substrate 33 Thin Film 35 Natural Oxide Film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された多結晶シリコンや窒
化珪素等の薄膜を除去する薄膜の除去方法において、前
処理として前記薄膜表面の自然酸化膜を除去しておくこ
とを特徴とする薄膜の除去方法。
1. A thin film removing method for removing a thin film of polycrystalline silicon, silicon nitride or the like formed on a substrate, wherein a natural oxide film on the surface of the thin film is removed as a pretreatment. Removal method.
【請求項2】 マイクロ波発振器と、マイクロ波を伝送
する導波管と、該導波管に接続された誘電体線路と、該
誘電体線路に対向配置されるマイクロ波導入窓を有する
反応器と、該反応器内に設けられた試料保持部とを備え
たマイクロ波プラズマ処理装置を用いることを特徴とす
る請求項1記載の薄膜の除去方法。
2. A reactor having a microwave oscillator, a waveguide for transmitting microwaves, a dielectric line connected to the waveguide, and a microwave introduction window arranged to face the dielectric line. 2. The method for removing a thin film according to claim 1, wherein a microwave plasma processing apparatus including a sample holding section provided in the reactor is used.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094355B2 (en) 2002-07-22 2006-08-22 Speedfam Co., Ltd. Local dry etching method
JP2014060413A (en) * 2010-03-04 2014-04-03 Tokyo Electron Ltd Plasma etching method and plasma etching apparatus
JP2019517742A (en) * 2016-05-29 2019-06-24 東京エレクトロン株式会社 Method of selective silicon nitride etching

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094355B2 (en) 2002-07-22 2006-08-22 Speedfam Co., Ltd. Local dry etching method
JP2014060413A (en) * 2010-03-04 2014-04-03 Tokyo Electron Ltd Plasma etching method and plasma etching apparatus
US9324572B2 (en) 2010-03-04 2016-04-26 Tokyo Electron Limited Plasma etching method, method for producing semiconductor device, and plasma etching device
JP2019517742A (en) * 2016-05-29 2019-06-24 東京エレクトロン株式会社 Method of selective silicon nitride etching

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