JPH0621026A - 密閉された光化学反応容器内における酸化膜のエッチング方法 - Google Patents

密閉された光化学反応容器内における酸化膜のエッチング方法

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JPH0621026A
JPH0621026A JP5101531A JP10153193A JPH0621026A JP H0621026 A JPH0621026 A JP H0621026A JP 5101531 A JP5101531 A JP 5101531A JP 10153193 A JP10153193 A JP 10153193A JP H0621026 A JPH0621026 A JP H0621026A
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oxide
etching
gas
oxide film
photochemical reaction
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Robert W Grant
ダブリュ．グラント ロバート
Kevin Torek
トーレック ケビン
Richard E Novak
イー．ノバク リチャード
Jerzy Ruzyllo
ルジーロ ジャージー
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SubMicron Systems Inc
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SUBMICRON SYST Inc
SubMicron Systems Inc
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    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching

Abstract

(57)【要約】 【目的】酸化物のエッチング速度を制御する一方で、水
蒸気の使用、従って腐食の心配、を最小限にする、半導
体基板上の酸化膜のエッチング方法を提供する。 【構成】密閉された光化学反応容器１２内において、半
導体または他の基板１４上の酸化膜をエッチングする方
法である。無水フッ化水素（ＡＨＦ）ガスまたは他のハ
ロゲン含有ガスと、窒素等の不活性ガスによって運ばれ
たアルコール蒸気と、がエッチングされるべき酸化物上
を通過する。ＵＶ放射が窓１６を通って照射され、その
窓１６がＵＶ放射を通過させ、ガスが流れているとき
に、酸化物上にＵＶ放射が照射される。ＵＶ窓１６は、
エッチング処理ガスによって傷みにくい。エッチング速
度が修正され、改善された酸化物のエッチング特性を与
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造の前段階
（front-end-semiconductor processing）に関し、特
に、半導体基板や他の基板上の酸化膜のエッチング過程
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体製造の前段階におけるエッチング操作中においては、
エッチング過程において、半導体基板上の他の膜を過剰
にエッチングすることなく、また、同時にガス流に水分
を加えることなく、酸化物を適切な速度において除去す
ることが常に問題であった。このような酸化物のタイプ
としては、ボロンりんガラス（borophosphate silicate
glass）、スピンオンガラス（spun on glass ）、スパ
ッタされ、化学気相成長され、熱により、または、自然
／化学的に成長（偶然に）したものがある。室温付近に
おいて、そして大気圧において、基板上に残存すべき他
の材料を攻撃することなく、従来技術の方法等において
は、ＨＦガス、ＨＦガスに水蒸気を加えたもの、ＨＦガ
スとアルコール、等を用いているが、これらの酸化物を
所望の厚さエッチングすることが常に問題であった。
【０００３】本発明は、従来技術のエッチング過程の問
題を、ＨＦガスあるいは他のハロゲン含有ガスと、アル
コールとをＵＶ照射との組み合わせにおいて使用する方
法を提供することによって、解決する。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の一般
的な目的は、無水フッ化水素（ＡＨＦ）ガス、およびア
ルコール蒸気化学（alcohol vapor chemistry ）を用
い、製造の前段階における半導体や他の基板上の酸化膜
のエッチングのための１５０−６００ナノメーターの波
長範囲における紫外光の刺激を提供することにある。紫
外光照射の目的は、種々の酸化物のエッチング過程を促
進し制御すること、および反応室内に水蒸気を供給する
必要をなくすことにある。反応室内に水蒸気を供給する
必要をなくすことにより、従来技術の方法に付随してい
た腐食についての心配が解消される。
【０００５】本発明の一実施例によれば、無水フッ化水
素ガス（ＡＨＦ）とアルコール蒸気化学とを、１５０−
６００ナノメーターの波長範囲の紫外線の照射下におい
て、酸化物を有する半導体基板を横切って供給して、酸
化物のエッチング速度を制御し、それによって、エッチ
ング特性を損うことなく、処理ガスから水蒸気を除去
し、腐食を最小限にする、半導体基板上の酸化膜のエッ
チング方法が提供される。
【０００６】本発明の重大な局面および特徴は、酸化物
のエッチング速度を制御する一方で、同時に水蒸気の使
用、従って腐食の心配、を最小限にする、半導体基板上
の酸化膜のエッチングを含んでいる。
【０００７】本発明の他の重大な局面および特徴は、従
来技術のエッチング過程によって従来経験されたエッチ
ング速度よりもはるかに大きいエッチング速度にある。
【０００８】本発明の実施例を以上において記載したよ
うに、本発明の主な目的は、１５０−６００ナノメータ
ーの波長の紫外光の照射下において、無水フッ化水素
（ＡＨＦ）ガス、または他の水素含有ガスと、アルコー
ル蒸気化学とを利用した、半導体または他の基板上の酸
化膜のエッチング方法を提供することにある。
【０００９】本発明の一目的は、「クラスタツールドラ
イクリーニング装置（Cluster ToolDry Cleaning Syste
m）」と題され、１９９２年１月１５日に出願され、本
出願にレファランスとして組入れられた（incorporated
by reference ）米国特許出願第０７／８２０，９８５
号に開示され、クレームされたような、ドライクラスタ
ツール（dry cluster tool）における半導体基板上の酸
化膜のエッチング方法にある。
【００１０】本発明の他の目的や本発明の付随する多く
の利点は、付随する図面と関連させて次の詳細な説明を
参照することによって、容易により良く理解されるであ
ろう。なお、図面全般にわたって、同じ参照符号は同じ
部分を示す。
【００１１】
【実施例】図１は、半導体または他の基板上の酸化膜の
エッチング処理を行なうための装置の概略図である。室
１２は、エッチングされるべき少なくとも１つの酸化膜
をその上に有する基板１４を収容するのに十分な大きさ
である。ＵＶ窓１６は１５０−６００ナノメーターの範
囲の紫外光放射を通過させる。この紫外光放射は、紫外
光発生ランプ１８によって放射されたものであるが、こ
れは説明の目的のみのための一例であって、本発明を制
限するように解釈されてはならない。出口端２２におい
て、排出口２０が室１２に接続されている。シリンダー
２６からの無水フッ化水素ガスとアルコールバブラー２
８からのアルコール蒸気が、入口端２４にある。ＡＨＦ
液化ガスのシリンダ圧力を増加させ、および／またはバ
ルブ３３の駆動によりガス供給系内のオリフィスを通っ
て膨張するときにＡＨＦガスが凝縮するのを防止するた
めに、選択的なヒーター３０によって無水フッ化水素２
６を加熱することができる。選択的な窒素源３４が、ま
た、バルブ３５の駆動によってアルコールバブラー２８
を通ってアルコール蒸気を運ぶ。
【００１２】操作モード 酸化物を有する基板が、独立の単位（stand-alone uni
t）として使用されている、あるいは、米国特許出願第
０７／８２０，９８５号に開示されているドライクラス
タツールの一部としての、密閉された光化学反応容器内
に置かれる。
【００１３】無水フッ化水素（ＡＨＦ）による、半導体
または他の基板上の酸化膜のエッチングは、ＡＨＦおよ
びアルコール化学を１５０−６００ナノメーターの波長
領域の紫外光照射にさらして、アルコール蒸気によって
制御される。紫外光照射は、酸化物のエッチング速度を
促進および制御し、また、一方で、処理ガスから、水蒸
気を実質的に除去し、または除去し、このようにするこ
とによって、腐食の心配を最小限にし、または、なくす
る。
【００１４】本発明に対して、ここで明らかな範囲から
離れることなく、種々の修正を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体基板上の酸化膜のエッチング過程のため
の装置の模式図である。
【符号の説明】
１２……室 １４……半導体基板 １６……ＵＶ窓 ２０……排出口 ２２……出口端 ２４……入口端 ２６……シリンダー ２８……アルコールバブラー ３０……選択的なヒーター ３２……窒素 ３３……バルブ ３４……選択的な窒素源 ３５……バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケビン トーレック アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 16801、ステート カレッジ、オールド ボールスバーグ ロード 1215 (72)発明者 リチャード イー．ノバク アメリカ合衆国、ミネソタ州 55447、プ リモウス、フォンテイン レーン 2000 (72)発明者 ジャージー ルジーロ アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 16801、ステート カレッジ、ロイヤル サークル 616

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ．独立型の室またはクラスタツールに接
    続された室内に基板を置く工程と、 ｂ．同時にまたは連続して、無水フッ化水素ガスまたは
    他のハロゲン含有ガスと、アルコール蒸気とを、前記室
    内を通って通過させる工程と、 ｃ．紫外光放射によって前記室の内部を照射する工程
    と、 を有することを特徴とする半導体または他の基板上の少
    なくとも１つの酸化膜をエッチングする方法。
JP5101531A 1992-04-30 1993-04-27 密閉された光化学反応容器内における酸化膜のエッチング方法 Pending JPH0621026A (ja)

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