JPH06267897A - 半導体製造装置及び方法 - Google Patents
半導体製造装置及び方法Info
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- JPH06267897A JPH06267897A JP5048892A JP4889293A JPH06267897A JP H06267897 A JPH06267897 A JP H06267897A JP 5048892 A JP5048892 A JP 5048892A JP 4889293 A JP4889293 A JP 4889293A JP H06267897 A JPH06267897 A JP H06267897A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】強度、エッチング特性などの他の特性を劣化さ
せずに、金属汚染によるデバイス特性の劣化を防ぐ。 【構成】箱状のチャンバ−１内部には、電極５が配置さ
れている。電極５は、スイッチ６を介して高周波電源７
に接続されている。電極５上には、ウェハ−４が搭載さ
れる。チャンバ−１の内壁面、即ちプラズマに晒される
部分は、高純度の炭素薄膜により覆われている。チャン
バ−１は、例えばアルミニウム合金１Ａから構成され
る。
せずに、金属汚染によるデバイス特性の劣化を防ぐ。 【構成】箱状のチャンバ−１内部には、電極５が配置さ
れている。電極５は、スイッチ６を介して高周波電源７
に接続されている。電極５上には、ウェハ−４が搭載さ
れる。チャンバ−１の内壁面、即ちプラズマに晒される
部分は、高純度の炭素薄膜により覆われている。チャン
バ−１は、例えばアルミニウム合金１Ａから構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造時における
半導体素子への金属汚染を少なくする半導体製造装置及
び方法に関する。
半導体素子への金属汚染を少なくする半導体製造装置及
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳｉＯ2 をマスクとするＳｉのエ
ッチングは、例えば図２に示す反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）装置により行われる。このＲＩＥ装置は、チ
ャンバ−１が接地され陽極となっている。また、チャン
バ−１の壁の断面構造は、主材料であるアルミニウム合
金１Ａと、当該アルミニウム合金１Ａの内壁面に形成さ
れるアルマイト１Ｂの二層構造（いわゆるアルマイトコ
−ト構造）となっている。チャンバ−１には、ガス導入
口２と排出口３が設けられ、導入口２はボンベに、排出
口３はポンプに接続されている。また、チャンバ−１内
には、ウェハ−４が搭載される電極５が設けられてい
る。電極５は、スイッチ６を介して高周波電源７に接続
されている。
ッチングは、例えば図２に示す反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）装置により行われる。このＲＩＥ装置は、チ
ャンバ−１が接地され陽極となっている。また、チャン
バ−１の壁の断面構造は、主材料であるアルミニウム合
金１Ａと、当該アルミニウム合金１Ａの内壁面に形成さ
れるアルマイト１Ｂの二層構造（いわゆるアルマイトコ
−ト構造）となっている。チャンバ−１には、ガス導入
口２と排出口３が設けられ、導入口２はボンベに、排出
口３はポンプに接続されている。また、チャンバ−１内
には、ウェハ−４が搭載される電極５が設けられてい
る。電極５は、スイッチ６を介して高周波電源７に接続
されている。
【０００３】チャンバ−１をアルミニウム合金１Ａから
構成するのは、以下の三つの理由による。第一に、チャ
ンバ−内で発生するプラズマの電位は、当該チャンバ−
の電位よりも１０Ｖ程度高くなっている。このため、当
該プラズマとチャンバ−との間に電位差が生じ、チャン
バ−は、プラズマから衝撃を受けることになる。その結
果、チャンバ−を構成する原子が当該プラズマ中に取り
込まれ、その原子の一部は、さらにウェハ−に打ち込ま
れる。従って、チャンバ−の材料は、ウェハ−中に形成
されるデバイスの特性を劣化させないものが選ばれる。
つまり、鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）は、デバイス特性を劣
化させる要因となり、アルミニウム（Ａｌ）は、鉄や銅
に比べれば、それ程、デバイス特性に影響を与えないか
らである。
構成するのは、以下の三つの理由による。第一に、チャ
ンバ−内で発生するプラズマの電位は、当該チャンバ−
の電位よりも１０Ｖ程度高くなっている。このため、当
該プラズマとチャンバ−との間に電位差が生じ、チャン
バ−は、プラズマから衝撃を受けることになる。その結
果、チャンバ−を構成する原子が当該プラズマ中に取り
込まれ、その原子の一部は、さらにウェハ−に打ち込ま
れる。従って、チャンバ−の材料は、ウェハ−中に形成
されるデバイスの特性を劣化させないものが選ばれる。
つまり、鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）は、デバイス特性を劣
化させる要因となり、アルミニウム（Ａｌ）は、鉄や銅
に比べれば、それ程、デバイス特性に影響を与えないか
らである。
【０００４】第二に、上述のように、デバイス特性のみ
から考えれば、純アルミニウムが最適であるが、純アル
ミニウムは強度が不足しているため、大気圧とチャンバ
−内の圧力との差に耐え得るのは難しいからである。
から考えれば、純アルミニウムが最適であるが、純アル
ミニウムは強度が不足しているため、大気圧とチャンバ
−内の圧力との差に耐え得るのは難しいからである。
【０００５】第三に、チャンバ−をアルミニウム合金と
高純度の石英の二層構造とする手法があるが、このよう
な石英を挿入する場合、当該石英がプラズマからのイオ
ン衝撃を受け、次第に当該石英が暖められていくという
事態が生じる。その結果、連続してＳｉのエッチングを
行うと、石英からの熱輻射によりエッチング特性が変化
するという別の問題を生じることもあるからである。従
って、上記三つの理由から、結果としては、チャンバ−
１は、アルミニウム合金から構成されているのである。
高純度の石英の二層構造とする手法があるが、このよう
な石英を挿入する場合、当該石英がプラズマからのイオ
ン衝撃を受け、次第に当該石英が暖められていくという
事態が生じる。その結果、連続してＳｉのエッチングを
行うと、石英からの熱輻射によりエッチング特性が変化
するという別の問題を生じることもあるからである。従
って、上記三つの理由から、結果としては、チャンバ−
１は、アルミニウム合金から構成されているのである。
【０００６】次に、上記ＲＩＥ装置を用いるＳｉのエッ
チング方法について説明する。まず、排出口３に接続さ
れたポンプにより、チャンバ−１内の圧力が１０-3〜１
０-6Ｔｏｒｒ程度の真空度まで減圧される。ウェハ−４
が、水冷された電極５上に載置される。次に、導入口２
に接続されたボンベから、Ｓｉのエッチングに適当なガ
スがチャンバ−１内に導入される。同時に、チャンバ−
１内は、ポンプにより１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒ程度の圧
力に保持される。
チング方法について説明する。まず、排出口３に接続さ
れたポンプにより、チャンバ−１内の圧力が１０-3〜１
０-6Ｔｏｒｒ程度の真空度まで減圧される。ウェハ−４
が、水冷された電極５上に載置される。次に、導入口２
に接続されたボンベから、Ｓｉのエッチングに適当なガ
スがチャンバ−１内に導入される。同時に、チャンバ−
１内は、ポンプにより１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒ程度の圧
力に保持される。
【０００７】次に、スイッチ６を閉じると、高周波（Ｒ
Ｆ）電源７により高周波がウェハ−４に印加され、チャ
ンバ−１内にはプラズマが発生する。このプラズマによ
り、ウェハ−４のエッチングが進行する。
Ｆ）電源７により高周波がウェハ−４に印加され、チャ
ンバ−１内にはプラズマが発生する。このプラズマによ
り、ウェハ−４のエッチングが進行する。
【０００８】上記方法によれば、電極温度 ０℃、高周
波電力 １ｗ／ｃｍ2 、エッチングガスとして Ｃｌ2
を用いて、Ｓｉを５分間エッチングした場合のエッチン
グの断面形状は、図３に示されるように、ほぼ所望の異
方性形状が得られる。
波電力 １ｗ／ｃｍ2 、エッチングガスとして Ｃｌ2
を用いて、Ｓｉを５分間エッチングした場合のエッチン
グの断面形状は、図３に示されるように、ほぼ所望の異
方性形状が得られる。
【０００９】しかしながら、上記のようなエッチングチ
ャンバ−を使用すると、エッチング形状やエッチングレ
−ト等の特性については、所望のものが得られるが、反
面、ウェハ−の金属汚染が避けられないという欠点があ
る。かかる金属汚染は、金属の種類により程度が異な
り、例えば図４に示されるように、特にデバイス特性を
劣化させる鉄（Ｆｅ）は、２．５×１０11ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2 の程度である。
ャンバ−を使用すると、エッチング形状やエッチングレ
−ト等の特性については、所望のものが得られるが、反
面、ウェハ−の金属汚染が避けられないという欠点があ
る。かかる金属汚染は、金属の種類により程度が異な
り、例えば図４に示されるように、特にデバイス特性を
劣化させる鉄（Ｆｅ）は、２．５×１０11ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2 の程度である。
【００１０】金属汚染の原因は、図５に示されるよう
に、エッチングチャンバ−の母体となるアルミニウム合
金及びアルマイト被膜中に、汚染源となる金属（Ｆｅ，
Ｃｕなど）の不純物が少なからず含まれているためであ
ると考えられる。このような金属汚染は、将来、さらに
微細化が進行するにつれて、半導体デバイスの高信頼性
を確保するための障害となることは明白である。
に、エッチングチャンバ−の母体となるアルミニウム合
金及びアルマイト被膜中に、汚染源となる金属（Ｆｅ，
Ｃｕなど）の不純物が少なからず含まれているためであ
ると考えられる。このような金属汚染は、将来、さらに
微細化が進行するにつれて、半導体デバイスの高信頼性
を確保するための障害となることは明白である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
デバイス特性、強度、エッチング特性などを考慮し、エ
ッチングチャンバ−には、アルミニウム合金が使用され
ている。ところが、アルミニウム合金を用いると、将
来、微細化が進行するにつれて、半導体デバイスの金属
汚染が問題となり、特に、デバイス特性が劣化するとい
う欠点がある。
デバイス特性、強度、エッチング特性などを考慮し、エ
ッチングチャンバ−には、アルミニウム合金が使用され
ている。ところが、アルミニウム合金を用いると、将
来、微細化が進行するにつれて、半導体デバイスの金属
汚染が問題となり、特に、デバイス特性が劣化するとい
う欠点がある。
【００１２】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、その目的は、強度やエッチング特性などの他の
特性を劣化させることなく、デバイス特性の向上を図る
ことができ、将来の素子の微細化に対応し得るような半
導体製造装置及び方法を提供することである。
もので、その目的は、強度やエッチング特性などの他の
特性を劣化させることなく、デバイス特性の向上を図る
ことができ、将来の素子の微細化に対応し得るような半
導体製造装置及び方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体製造装置は、被処理体が載置され、
スイッチを介して高周波電源に接続される電極と、箱状
であって、その内部に前記電極が配置され、少なくとも
プラズマに晒される部分が高純度の炭素薄膜により覆わ
れているチャンバ−とを備える。
め、本発明の半導体製造装置は、被処理体が載置され、
スイッチを介して高周波電源に接続される電極と、箱状
であって、その内部に前記電極が配置され、少なくとも
プラズマに晒される部分が高純度の炭素薄膜により覆わ
れているチャンバ−とを備える。
【００１４】前記チャンバ−は、箱状のアルミニウム合
金と、当該アルミニウム合金の内壁面に形成される炭素
薄膜とから構成される。また、前記チャンバ−は、スイ
ッチにより、接地又は高周波電源に選択的に接続でき
る。
金と、当該アルミニウム合金の内壁面に形成される炭素
薄膜とから構成される。また、前記チャンバ−は、スイ
ッチにより、接地又は高周波電源に選択的に接続でき
る。
【００１５】本発明の半導体製造方法は、まず、箱状の
チャンバ−内に一酸化炭素ガスを導入する。当該チャン
バ−に高周波を印加しつつ放電を起こすことにより、当
該チャンバ−の内壁面に炭素薄膜を形成する。この後、
前記チャンバ−内の電極に被処理体を載置して当該被処
理体を処理する、という一連の工程からなる。
チャンバ−内に一酸化炭素ガスを導入する。当該チャン
バ−に高周波を印加しつつ放電を起こすことにより、当
該チャンバ−の内壁面に炭素薄膜を形成する。この後、
前記チャンバ−内の電極に被処理体を載置して当該被処
理体を処理する、という一連の工程からなる。
【００１６】なお、前記被処理体の処理を複数回行った
後、前記チャンバ−内に酸素ガスを導入し、当該チャン
バ−に高周波を印加しつつ、当該チャンバ−の内壁面の
炭素薄膜を除去することも可能である。
後、前記チャンバ−内に酸素ガスを導入し、当該チャン
バ−に高周波を印加しつつ、当該チャンバ−の内壁面の
炭素薄膜を除去することも可能である。
【００１７】
【作用】上記構成によれば、チャンバ−は、少なくとも
プラズマに晒される部分が高純度の炭素薄膜により覆わ
れている。従って、当該チャンバ−内で被処理体を処理
すれば、デバイス特性を劣化させることがない。しか
も、強度やエッチング特性などの他の特性も劣化させる
ことがない。
プラズマに晒される部分が高純度の炭素薄膜により覆わ
れている。従って、当該チャンバ−内で被処理体を処理
すれば、デバイス特性を劣化させることがない。しか
も、強度やエッチング特性などの他の特性も劣化させる
ことがない。
【００１８】また、チャンバ−の内壁面に炭素薄膜を形
成する手法によれば、簡単に、プラズマに晒される部分
が高純度の炭素薄膜により覆われているチャンバ−を提
供することができる。さらに、チャンバ−内壁面に付着
する反応生成物を炭素薄膜と共にリフトオフにより除去
することも可能であり、再現性の向上に貢献できる。
成する手法によれば、簡単に、プラズマに晒される部分
が高純度の炭素薄膜により覆われているチャンバ−を提
供することができる。さらに、チャンバ−内壁面に付着
する反応生成物を炭素薄膜と共にリフトオフにより除去
することも可能であり、再現性の向上に貢献できる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例を、ＳｉＯ2 をマスクとしてＳｉをエッチングするＲ
ＩＥ装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施例に係わるＲＩＥ装置を示している。なお、図１に
おいて、従来のＲＩＥ装置（図２参照）と同一の部分に
は、同じ符号を付すことにより説明を省略する。
例を、ＳｉＯ2 をマスクとしてＳｉをエッチングするＲ
ＩＥ装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施例に係わるＲＩＥ装置を示している。なお、図１に
おいて、従来のＲＩＥ装置（図２参照）と同一の部分に
は、同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００２０】本発明に係わるＲＩＥ装置は、従来のもの
と比べ、以下の二点において相違している。第一に、エ
ッチングチャンバ− １が、アルミニウム合金１Ａと炭
素薄膜１Ｃの二層構造により構成されている点である。
即ち、当該チャンバ− １を構成するアルミニウム合金
１Ａの内壁面には、従来のようにアルマイト被膜は形成
されていない。第二に、エッチングチャンバ− １は、
スイッチ ８によって、接地及び高周波電源 ９のいず
れかに選択的に接続できる点である。
と比べ、以下の二点において相違している。第一に、エ
ッチングチャンバ− １が、アルミニウム合金１Ａと炭
素薄膜１Ｃの二層構造により構成されている点である。
即ち、当該チャンバ− １を構成するアルミニウム合金
１Ａの内壁面には、従来のようにアルマイト被膜は形成
されていない。第二に、エッチングチャンバ− １は、
スイッチ ８によって、接地及び高周波電源 ９のいず
れかに選択的に接続できる点である。
【００２１】エッチングチャンバ− １をアルミニウム
合金１Ａと炭素薄膜１Ｃの二層構造により構成する理由
は、以下のとうりである。当該炭素原子は相互の結合が
強いために耐プラズマ性が高く（スパッタ−イ−ルドが
低い）、また、炭素の熱伝導率はアルマイト（Ａｌ2 Ｏ
3 ）の倍程度あるために繰り返しエッチングを行っても
熱輻射の問題も生じないから、図３に示されるような所
望のエッチング形状が得られる（エッチング特性が向上
する）ためである。また、チャンバ− １は、アルミニ
ウム合金１Ａにより十分な強度を得ることができるため
である。さらに、チャンバ− １の内壁面が高純度の炭
素薄膜１Ｃにより覆われているため、アルミニウム合金
中の金属不純物の流出が抑えられ、金属汚染によるデバ
イス特性の劣化がなくなるためである。
合金１Ａと炭素薄膜１Ｃの二層構造により構成する理由
は、以下のとうりである。当該炭素原子は相互の結合が
強いために耐プラズマ性が高く（スパッタ−イ−ルドが
低い）、また、炭素の熱伝導率はアルマイト（Ａｌ2 Ｏ
3 ）の倍程度あるために繰り返しエッチングを行っても
熱輻射の問題も生じないから、図３に示されるような所
望のエッチング形状が得られる（エッチング特性が向上
する）ためである。また、チャンバ− １は、アルミニ
ウム合金１Ａにより十分な強度を得ることができるため
である。さらに、チャンバ− １の内壁面が高純度の炭
素薄膜１Ｃにより覆われているため、アルミニウム合金
中の金属不純物の流出が抑えられ、金属汚染によるデバ
イス特性の劣化がなくなるためである。
【００２２】なお、アルマイト被膜は形成されていても
構わない。即ち、アルミニウム合金１Ａとアルマイト被
膜１Ｂと炭素薄膜１Ｃの三層構造により構成することも
可能である。しかし、炭素薄膜１Ｃを形成する場合に
は、アルマイト被膜１Ｂは必ずしも必要でないため、こ
こでは形成していない。
構わない。即ち、アルミニウム合金１Ａとアルマイト被
膜１Ｂと炭素薄膜１Ｃの三層構造により構成することも
可能である。しかし、炭素薄膜１Ｃを形成する場合に
は、アルマイト被膜１Ｂは必ずしも必要でないため、こ
こでは形成していない。
【００２３】アルマイト被膜が形成されていても構わな
い理由は、以下のとうりである。第一に、プラズマに直
接晒されるのは炭素被膜１Ｃである。そして、この炭素
被膜１Ｃを構成する炭素原子は、相互の結合が強いため
に耐プラズマ性が高く（スパッタ−イ−ルドが低い）、
その下のアルマイト（Ａｌ2 Ｏ3 ）を強固に保護できる
ためである。つまり、炭素被膜１Ｃの下の材質には影響
されない。第二に、炭素被膜１Ｃが耐プラズマ性が高い
ため、汚染源となる金属などの流出も抑制できるからで
ある。第三に、炭素の熱伝導率は、アルマイトの熱伝導
率の倍程度である。このため、アルミニウム合金と炭素
被膜との間にアルマイト被膜が存在しても、全体として
の熱伝導率は、炭素被膜１Ｃがなく、アルマイト被膜の
みが存在する場合と同程度になるので、繰り返しエッチ
ングを行っても熱輻射の問題も生じないからである。
い理由は、以下のとうりである。第一に、プラズマに直
接晒されるのは炭素被膜１Ｃである。そして、この炭素
被膜１Ｃを構成する炭素原子は、相互の結合が強いため
に耐プラズマ性が高く（スパッタ−イ−ルドが低い）、
その下のアルマイト（Ａｌ2 Ｏ3 ）を強固に保護できる
ためである。つまり、炭素被膜１Ｃの下の材質には影響
されない。第二に、炭素被膜１Ｃが耐プラズマ性が高い
ため、汚染源となる金属などの流出も抑制できるからで
ある。第三に、炭素の熱伝導率は、アルマイトの熱伝導
率の倍程度である。このため、アルミニウム合金と炭素
被膜との間にアルマイト被膜が存在しても、全体として
の熱伝導率は、炭素被膜１Ｃがなく、アルマイト被膜の
みが存在する場合と同程度になるので、繰り返しエッチ
ングを行っても熱輻射の問題も生じないからである。
【００２４】また、スイッチ ８により、エッチングチ
ャンバ− １を接地又は高周波電源９に選択的に接続で
きるように構成する理由は、以下のとうりである。上述
のように、エッチングチャンバ− １の内面を炭素薄膜
１Ｃで覆う構造にすると、エッチング特性、強度、デバ
イス特性などの面において良好なＲＩＥ装置を提供でき
るが、かかる多層構造を簡単に得るための一手法を提供
するためである。また、チャンバ− １の内壁面に付着
する反応生成物や炭素薄膜１Ｃを除去し、再現性よくエ
ッチングを繰り返して行うためである。なお、このＲＩ
Ｅ装置においては、高周波電源７と９を共有するように
構成してもよい。
ャンバ− １を接地又は高周波電源９に選択的に接続で
きるように構成する理由は、以下のとうりである。上述
のように、エッチングチャンバ− １の内面を炭素薄膜
１Ｃで覆う構造にすると、エッチング特性、強度、デバ
イス特性などの面において良好なＲＩＥ装置を提供でき
るが、かかる多層構造を簡単に得るための一手法を提供
するためである。また、チャンバ− １の内壁面に付着
する反応生成物や炭素薄膜１Ｃを除去し、再現性よくエ
ッチングを繰り返して行うためである。なお、このＲＩ
Ｅ装置においては、高周波電源７と９を共有するように
構成してもよい。
【００２５】次に、上記二層構造のＲＩＥ装置により、
Ｓｉをエッチングする方法について詳細に説明する。ま
ず、一酸化炭素（ＣＯ）ガスを、ガス導入口 ２を通し
て、アルミニウム合金１Ａから構成されているチャンバ
− １内に導入する。なお、アルミニウム合金１Ａの内
壁面には、何も形成されていない。
Ｓｉをエッチングする方法について詳細に説明する。ま
ず、一酸化炭素（ＣＯ）ガスを、ガス導入口 ２を通し
て、アルミニウム合金１Ａから構成されているチャンバ
− １内に導入する。なお、アルミニウム合金１Ａの内
壁面には、何も形成されていない。
【００２６】次に、チャンバ− １内の圧力を１０-1Ｔ
ｏｒｒ程度に保持し、スイッチ８を高周波電源（ＲＦ）
９側へ切り換える。すると、高周波電源９からは、１Ｗ
／ｃｍ2 程度の電力がチャンバ− １に供給される。
ｏｒｒ程度に保持し、スイッチ８を高周波電源（ＲＦ）
９側へ切り換える。すると、高周波電源９からは、１Ｗ
／ｃｍ2 程度の電力がチャンバ− １に供給される。
【００２７】そして、チャンバ− １内で放電を発生さ
せながら３０分程度経過すると、いわゆるプラズマを利
用する化学的気相成長（ＣＶＤ）により、チャンバ−
１の内壁全面には、厚さが５０μｍ程度の炭素薄膜１Ｃ
が形成される。なお、この炭素薄膜１Ｃの厚さは、１０
〜１００μｍが適当である。また、その純度は、原料で
ある一酸化炭素ガスの純度程度、例えば９９．９９９％
とすることが可能である。
せながら３０分程度経過すると、いわゆるプラズマを利
用する化学的気相成長（ＣＶＤ）により、チャンバ−
１の内壁全面には、厚さが５０μｍ程度の炭素薄膜１Ｃ
が形成される。なお、この炭素薄膜１Ｃの厚さは、１０
〜１００μｍが適当である。また、その純度は、原料で
ある一酸化炭素ガスの純度程度、例えば９９．９９９％
とすることが可能である。
【００２８】次に、一酸化炭素ガスを排出口 ３から排
出した後、ガス導入口 ２から今度は塩素（Ｃｌ2 ）ガ
スをチャンバ− １内に導入する。また、スイッチ８を
接地側へ切り換えると共に、スイッチ６を閉じて電極５
に高周波を印加する。そして、電極５上のＳｉをエッチ
ングすると、図３に示されるような所望のエッチング形
状が得られる。なお、エッチング時においては、従来の
ようなＦｅやＣｕなどによる金属汚染は検出されない。
出した後、ガス導入口 ２から今度は塩素（Ｃｌ2 ）ガ
スをチャンバ− １内に導入する。また、スイッチ８を
接地側へ切り換えると共に、スイッチ６を閉じて電極５
に高周波を印加する。そして、電極５上のＳｉをエッチ
ングすると、図３に示されるような所望のエッチング形
状が得られる。なお、エッチング時においては、従来の
ようなＦｅやＣｕなどによる金属汚染は検出されない。
【００２９】本発明では、チャンバ− １の内壁面を特
に純度が高い炭素薄膜１Ｃで覆っているため、Ｓｉのエ
ッチングを繰り返して行っても（例えば１０００回程
度）、当該炭素薄膜１Ｃの目減り量は僅かである。従っ
て、デバイス特性を劣化させることなく、繰り返してエ
ッチングを行うことができる。
に純度が高い炭素薄膜１Ｃで覆っているため、Ｓｉのエ
ッチングを繰り返して行っても（例えば１０００回程
度）、当該炭素薄膜１Ｃの目減り量は僅かである。従っ
て、デバイス特性を劣化させることなく、繰り返してエ
ッチングを行うことができる。
【００３０】ところで、Ｓｉのエッチングが繰り返し行
えるといっても限界があり、チャンバ− １の内壁の炭
素薄膜１Ｃ上に反応生成物が堆積し、その量が多くなっ
た場合には、これを除去しなければならない。これを怠
ると、当該反応生成物がチャンバ− １の内壁面から剥
がれ落ち、デバイスの特性を劣化させるゴミの原因とな
るためである。従って、適当な頻度（例えば１０００回
毎）に当該反応生成物をチャンバ− １から除去しなけ
ればならない。
えるといっても限界があり、チャンバ− １の内壁の炭
素薄膜１Ｃ上に反応生成物が堆積し、その量が多くなっ
た場合には、これを除去しなければならない。これを怠
ると、当該反応生成物がチャンバ− １の内壁面から剥
がれ落ち、デバイスの特性を劣化させるゴミの原因とな
るためである。従って、適当な頻度（例えば１０００回
毎）に当該反応生成物をチャンバ− １から除去しなけ
ればならない。
【００３１】しかし、かかるゴミを機械的に、又はプラ
ズマを利用して取り除く、のいずれにしても、これを完
全にチャンバ− １から除去するのは困難である。そこ
で、本発明では、かかるゴミを取り除くために、以下の
手法を用いている。
ズマを利用して取り除く、のいずれにしても、これを完
全にチャンバ− １から除去するのは困難である。そこ
で、本発明では、かかるゴミを取り除くために、以下の
手法を用いている。
【００３２】まず、酸素（Ｏ2 ）ガスを、ガス導入口
２を通してチャンバ− １内に導入する。チャンバ−
１内を１Ｔｏｒｒ程度の圧力に保持しつつ、スイッチ８
を高周波電源 ９側に切り換える。すると、この高周波
電源 ９からは、２Ｗ／ｃｍ2 程度の電力がチャンバ−
１に供給される。この状態を３０分程度保持すると、
いわゆるアッシング効果により、チャンバ− １の内壁
面の炭素薄膜１Ｃが除去され、同時に、エッチングによ
る反応生成物もリフトオフによって完全に除去される。
２を通してチャンバ− １内に導入する。チャンバ−
１内を１Ｔｏｒｒ程度の圧力に保持しつつ、スイッチ８
を高周波電源 ９側に切り換える。すると、この高周波
電源 ９からは、２Ｗ／ｃｍ2 程度の電力がチャンバ−
１に供給される。この状態を３０分程度保持すると、
いわゆるアッシング効果により、チャンバ− １の内壁
面の炭素薄膜１Ｃが除去され、同時に、エッチングによ
る反応生成物もリフトオフによって完全に除去される。
【００３３】上記手法により、チャンバ− １内壁面
は、アルミニウム合金１Ａが露出している初期状態に戻
るため、再度、上述のエッチング方法により、炭素被膜
１Ｃをチャンバ− １内壁面に被着すれば、再現性よく
エッチングを繰り返し行うことができる。
は、アルミニウム合金１Ａが露出している初期状態に戻
るため、再度、上述のエッチング方法により、炭素被膜
１Ｃをチャンバ− １内壁面に被着すれば、再現性よく
エッチングを繰り返し行うことができる。
【００３４】本実施例では、アルミニウム合金と炭素薄
膜の二層構造を、アルミニウム合金のチャンバ−内壁面
に炭素薄膜をＣＶＤ法により被着することにより形成し
ているが、初めからアルミニウム合金と炭素薄膜の二層
構造を有するチャンバ−を用いてもよい。また、アルマ
イト被膜が施されたアルミニウム合金の内壁に炭素被膜
を被着したり、初めからアルミニウム合金／アルマイト
／炭素被膜の三層構造を有するチャンバ−を用いてもよ
い。
膜の二層構造を、アルミニウム合金のチャンバ−内壁面
に炭素薄膜をＣＶＤ法により被着することにより形成し
ているが、初めからアルミニウム合金と炭素薄膜の二層
構造を有するチャンバ−を用いてもよい。また、アルマ
イト被膜が施されたアルミニウム合金の内壁に炭素被膜
を被着したり、初めからアルミニウム合金／アルマイト
／炭素被膜の三層構造を有するチャンバ−を用いてもよ
い。
【００３５】また、本実施例では、アルミニウム合金と
炭素薄膜の二層構造のチャンバ−を用いているが、内壁
面が炭素薄膜で覆われていれば、チャンバ−の主材料
は、アルミニウム合金に限られない。
炭素薄膜の二層構造のチャンバ−を用いているが、内壁
面が炭素薄膜で覆われていれば、チャンバ−の主材料
は、アルミニウム合金に限られない。
【００３６】なお、本発明は、上記実施例のように、Ｓ
ｉＯ2 のマスクでＳｉをエッチングするＲＩＥ装置のみ
ならず、真空容器や電極がプラズマに晒される半導体製
造装置一般に利用できることは言うまでもない。
ｉＯ2 のマスクでＳｉをエッチングするＲＩＥ装置のみ
ならず、真空容器や電極がプラズマに晒される半導体製
造装置一般に利用できることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の半導体
製造装置によれば、次のような効果を奏する。チャンバ
−は、アルミニウム合金と内壁面を覆う炭素薄膜の二層
構造により構成されている。従って、強度やエッチング
特性などの他の特性を劣化させることなく、デバイス特
性の向上を図ることができ、将来の素子の微細化に対応
し得る半導体製造装置を提供できる。
製造装置によれば、次のような効果を奏する。チャンバ
−は、アルミニウム合金と内壁面を覆う炭素薄膜の二層
構造により構成されている。従って、強度やエッチング
特性などの他の特性を劣化させることなく、デバイス特
性の向上を図ることができ、将来の素子の微細化に対応
し得る半導体製造装置を提供できる。
【００３８】また、上記二層構造は、アルミニウム合金
のチャンバ−の内壁面に、ＣＶＤ法により炭素被膜を被
着する、という簡単な方法で提供することができる。さ
らに、この場合、反応生成物の除去を、リフトオフによ
り除去することが可能であるため、再現性を飛躍的に向
上させることが可能である。
のチャンバ−の内壁面に、ＣＶＤ法により炭素被膜を被
着する、という簡単な方法で提供することができる。さ
らに、この場合、反応生成物の除去を、リフトオフによ
り除去することが可能であるため、再現性を飛躍的に向
上させることが可能である。
【図１】本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の概
略を示す図。
略を示す図。
【図２】従来の半導体製造装置の概略を示す図。
【図３】Ｓｉのエッチング形状を示す図。
【図４】Ａｌ合金等に含まれる金属不純物の量を示す
図。
図。
【図５】Ａｌ合金及びＡｌ2 Ｏ3 中に含まれる金属不純
物の割合を示す図。
物の割合を示す図。
１ …チャンバ−、 １Ａ …アルミニウム合金、 １Ｂ …アルマイト薄膜、 １Ｃ …炭素薄膜、 ２ …ガス導入口、 ３ …ガス排出口、 ４ …ウェハ−、 ５ …電極、 ６，８ …スイッチ、 ７，９ …高周波電源。
Claims (5)
- 【請求項１】 被処理体が載置され、スイッチを介して
高周波電源に接続される電極と、箱状であって、その内
部に前記電極が配置され、少なくともプラズマに晒され
る部分が高純度の炭素薄膜により覆われているチャンバ
−とを具備することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 前記チャンバ−は、箱状のアルミニウム
合金と、当該アルミニウム合金の内壁面に形成される炭
素薄膜とから構成されることを特徴とする請求項１に記
載の半導体製造装置。 - 【請求項３】 前記チャンバ−は、スイッチにより、接
地又は高周波電源に選択的に接続できることを特徴とす
る請求項１に記載の半導体製造装置。 - 【請求項４】 箱状のチャンバ−内に一酸化炭素ガスを
導入し、当該チャンバ−に高周波を印加しつつ放電を起
こすことにより、当該チャンバ−の内壁面に炭素薄膜を
形成し、この後、前記チャンバ−内の電極に被処理体を
載置して、当該被処理体を処理することを特徴とする半
導体製造方法。 - 【請求項５】 前記被処理体の処理を複数回行った後、
前記チャンバ−内に酸素ガスを導入し、当該チャンバ−
に高周波を印加しつつ、当該チャンバ−の内壁面の炭素
薄膜を除去することを特徴とする請求項４に記載の半導
体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048892A JPH06267897A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 半導体製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048892A JPH06267897A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 半導体製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267897A true JPH06267897A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12815927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048892A Pending JPH06267897A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 半導体製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267897A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001102358A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 基板処理装置及びそのクリーニング方法 |
| WO2008105321A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Tokyo Electron Limited | アモルファスカーボン膜の形成方法、アモルファスカーボン膜、多層レジスト膜、半導体装置の製造方法およびコンピュータ可読記憶媒体 |
| JP2015076550A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5048892A patent/JPH06267897A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001102358A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 基板処理装置及びそのクリーニング方法 |
| WO2008105321A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Tokyo Electron Limited | アモルファスカーボン膜の形成方法、アモルファスカーボン膜、多層レジスト膜、半導体装置の製造方法およびコンピュータ可読記憶媒体 |
| KR101102422B1 (ko) * | 2007-02-28 | 2012-01-05 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 비결정 탄소막의 형성 방법, 비결정 탄소막, 다층 레지스트막, 반도체 장치의 제조 방법 및 컴퓨터 가독 기억 매체 |
| JP5113830B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2013-01-09 | 東京エレクトロン株式会社 | アモルファスカーボン膜の形成方法、半導体装置の製造方法およびコンピュータ可読記憶媒体 |
| US8409460B2 (en) | 2007-02-28 | 2013-04-02 | Tokyo Electron Limited | Forming method of amorphous carbon film, amorphous carbon film, multilayer resist film, manufacturing method of semiconductor device, and computer-readable storage medium |
| TWI413187B (zh) * | 2007-02-28 | 2013-10-21 | Tokyo Electron Ltd | Method for forming amorphous carbon film, amorphous carbon film, multilayer resist film, manufacturing method of semiconductor device, and computer readable recording medium |
| JP2015076550A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| US9093261B2 (en) | 2013-10-10 | 2015-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
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