JPH07106302A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
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- JPH07106302A JPH07106302A JP24305793A JP24305793A JPH07106302A JP H07106302 A JPH07106302 A JP H07106302A JP 24305793 A JP24305793 A JP 24305793A JP 24305793 A JP24305793 A JP 24305793A JP H07106302 A JPH07106302 A JP H07106302A
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Abstract
とができるドライエッチング装置を提供する。 【構成】 真空容器(1)内のエッチング室(2)内に
は被処理物(4)が載置される。被処理物の上面より第
1のガス分散ノズル(14)を介して少なくとも弗素を
含む反応性ガスを活性化した第1のガスが供給される。
水蒸気を含む第2のガスは、第2のガス分散ノズル(1
6)を介して供給される。前記第1のガス分散ノズル
(14)のノズル口の開口端は、第2のガス分散ノズル
(16)のノズル口の開口端よりも被処理物(4)に近
い側に設置されている。
Description
係り、特に半導体基板上に塗布された有機高分子材料の
膜からなるレジストを灰化するために使用されるプラズ
マ分離型のドライエッチング装置に関する。
リコン等の半導体基板上に各種の膜を堆積した後、写真
蝕刻法によりレジストパターンを形成し、これをマスク
として前記膜を選択的にエッチングし、エッチング終了
後に不要となったレジストを灰化することが行われてい
る。
ては、従来より被処理物に酸素プラズマを照射すること
によりレジストをエッチング除去する装置が使用されて
いる。しかし、この装置では酸素プラズマ中に被処理物
が配置されるため、被処理物表面の非レジスト部分が損
傷を受け、またレジストの残渣が生じるという問題があ
る。このようなことから、真空容器内に水蒸気を導入す
るとともに、マイクロ波プラズマにより反応性ガスを励
起させ、生成した活性種をプラズマ室と分離された真空
容器に輸送し、この真空容器内の非処理物と反応させて
エッチングを行うプラズマ分離型のドライエッチング装
置がある。
分離型ドライエッチング装置によるものでは、レジスト
のエッチング速度が小さく、エッチングの処理時間が長
くなるという問題があった。そこで本発明の目的は、上
記従来技術が有する問題点を解消し、レジスト膜のエッ
チング速度を向上させることができるドライエッチング
装置を提供することにある。
に、真空容器内のエッチング室内に被処理物を載置し、
その上面より第1のガス分散ノズルを介して少なくとも
弗素を含む反応性ガスを活性化した第1のガスを供給す
ると共に、水蒸気を含む第2のガスを第2のガス分散ノ
ズルを介して供給するプラズマ分離型のドライエッチン
グ装置において、前記第1のガス分散ノズルのノズル口
の開口端は、第2のガス分散ノズルのノズル口の開口端
よりも被処理物に近い側に設置されていることを特徴と
するものである。
ノズルのノズル口の開口端が、第2のガス分散ノズルの
ノズル口の開口端よりも被処理物に近い側に設置されて
いるので、被エッチング材料のエッチング速度をあげる
ことができる。
実施例を図面を参照して説明する。図1において、符号
1はドライエッチング装置の真空容器を示し、この真空
容器1の内側にはエッチング室2が形成されている。エ
ッチング室2内には載置台3が設置され、その上に被処
理物4が載置されている。真空容器1の底壁には、排気
管5が接続され、エッチング室2内のガスが排気され
る。また、真空容器1の天壁にはフッ素等のハロゲン元
素を含む反応ガスをエッチング室2内に供給するための
ガス導入管6が接続されている。このガス導入管6の途
中には放電管7が介挿されており、この放電管7にはマ
イクロ波電源8が接続されている。さらに真空容器1の
側壁には、水タンク9からエッチング室2内へ水蒸気を
輸送するためのガス導入管10が接続されており、この
ガス導入管10の途中には水蒸気流量を制御するための
マスフローコントローラー11が介挿されている。
室2の上部には、上部仕切板12が架設され、その上方
が反応ガス室13となっている。前記上部仕切板12に
は、図2および図3から明らかなように、多数の内側ノ
ズル14、14…14がエッチング室2に向かって突設
されている。これらの内側ノズル14は、一定のノズル
径と一定のノズル長を有している。
定の間隔をあけて下部仕切板15が架設され、この下部
仕切板15には、前記各内側ノズル14を同心的に取り
囲むように、外側ノズル16がエッチング室2に向かっ
て突設されている。これらの外側ノズル16のノズル長
は、その先端が内側ノズル14の開口端よりも寸法dだ
け後退した位置に設定されている。言い換えれば、CF
4 とO2 ガスを供給する内側ノズル14の開口端と被処
理物4の表面との距離が外側ノズル16のそれよりも小
さい寸法に設定されている。
ガス導入管6を介してフッ素等のハロゲン元素を含む反
応性ガスを供給すると、ガス導入管6に介挿されている
放電管7がマイクロ波電源8により印加されプラズマを
発生し、反応性ガス中に活性種が生成される。生成され
た活性種は、ガス導入管6を通して反応ガス室13内に
導かれる。ついで多数の内側ノズル14よりエッチング
室2内へ供給され、被処理物4の表面に供給される。同
時にガス導入管10を介して輸送された水蒸気は、一群
の外側ノズル16を経由してエッチング室2内へ導かれ
る。
ズル16の開口端との軸方向の距離dを横軸とし、エッ
チング速度を縦軸にとって両者の関係を表した図であ
る。内側ノズル14の開口端の位置を固定し、外側ノズ
ル16の開口端の位置を上下に移動したときのレジスト
のエッチング速度を調べたところ、図4に示す特性線が
得られた。d=0の位置は、内側ノズル14の開口端と
外側ノズル16の開口端とが一致して同一面内にある場
合である。d<0は外側ノズル16の開口端が内側ノズ
ル14の開口端よりも後退した場合を示している。逆
に、d>0の場合は外側ノズル16の開口端が内側ノズ
ル14のそれよりも前進している場合を示している。
距離を変化させたときにエッチング速度が向上する理由
を説明する。本発明が使用している活性化されたフッ素
に、H2 Oガスを気相中で反応させる方法で、活性化さ
れたフッ素を供給するノズル(内側ノズル)とH2 Oガ
スを供給するノズル(外側ノズル)との距離(d)が、
d≧0のとき 2F+H2 O→O+2HF の反応がおきる。この反応によって大量の酸素の活性種
が得られるとともにフッ素がH2 Oガスの水素と反応し
てHFとなり活性化されたフッ素が存在しなくなるた
め、フッ素でエッチングされる膜がウエハ上に存在して
も、レジストだけをエッチングすることができる。一
方、d<0のときほとんどの活性種は上記反応が進行す
るが、ごく僅かの活性化されたフッ素がレジスト表面に
到達し、レジストの水素原子を引き抜く作用が加えられ
てより高速なエッチングが可能となる。これはフッ素を
供給する内側ノズルとウエハとの距離が外側ノズルより
近いため、活性化されたフッ素がウエハに到達する確率
が高くなったためである。また、フッ素がレジストの水
素原子を引き抜く効果については、通常のレジストエッ
チング装置(バレル型プラズマエッチング装置)に酸素
ガスとフッ素を含むガス(例えばCF4 ガス)を小量加
えると、レジストのエッチング速度が向上する。これ
は、CF4 ガスを活性化して得られたフッ素が、レジス
ト中の水素原子を引き抜きレジスト中の化学結合を弱め
る効果があるためだと言われている。よって、d<0の
とき高速なエッチングが達成できる。
ストのエッチング速度が0.5μm/minであるのに
対し、d=−5mmにおいては1μm/minであり、
エッチング速度は最大値を示している。また、図5およ
び図6は、本発明の他の実施例による分散ノズルの変形
例を示している。この実施例によれば、分散ノズルは、
反応性ガスの活性種を真空容器1内に供給する第1の分
散パイプ18を有し、この下面には、一定の間隔をノズ
ル口19、19…19が形成されている。この第1の分
散パイプ18を両側から挟み込むように第2の分散パイ
プ20が配置されている。この第2の分散パイプ20
は、水蒸気を真空容器1内に放出するもので、二股の分
岐パイプ21、21を有している。これらの各分岐パイ
プ21の下面には、一定の間隔をおいてノズル口22、
22…22が穿設されている。この実施例においても、
水蒸気を供給する第2の分散パイプ20を、活性種を供
給する第1の分散パイプ18よりも距離dだけ上方へず
らせることにより、前記の実施例と同様にエッチング速
度の向上を期待できる。
によれば反応性ガスの活性種を供給するノズル口の開口
端を水蒸気を供給するノズル口よりも被処理物の表面に
近い位置に設定したから、有機高分子材料製の膜からな
るレジストのエッチング速度を向上させることができ
る。
を示した縦断面図。
した縦断面図。
ッチング速度との関係を示した特性図。
面図。
Claims (3)
- 【請求項1】真空容器内のエッチング室内に被処理物を
載置し、その上面より第1のガス分散ノズルを介して少
なくとも弗素を含む反応性ガスを活性化した第1のガス
を供給すると共に、水蒸気を含む第2のガスを第2のガ
ス分散ノズルを介して供給するプラズマ分離型のドライ
エッチング装置において、前記第1のガス分散ノズルの
ノズル口の開口端は、第2のガス分散ノズルのノズル口
の開口端よりも被処理物に近い側に設置されていること
を特徴とするプラズマ分離型のドライエッチング装置。 - 【請求項2】前記第1のガス分散ノズルは、反応性ガス
の活性種をエッチング室内に供給する複数個の内側ノズ
ルによって構成され、一方、第2のガス分散ノズルは各
内側ノズルを同心的に取り囲み水蒸気を供給する外側ノ
ズルとから構成されていることを特徴とする請求項1に
記載のドライエッチング装置。 - 【請求項3】前記ガス分散ノズルは、反応性ガスの活性
種をエッチング室内に供給する直線状のノズル管と、こ
のノズル管を両側から挟み込むようにした二股状の第2
のノズル管とから構成されていることを特徴とする請求
項1に記載のドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24305793A JP3330695B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24305793A JP3330695B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ドライエッチング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07106302A true JPH07106302A (ja) | 1995-04-21 |
JP3330695B2 JP3330695B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=17098166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24305793A Expired - Fee Related JP3330695B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3330695B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009016433A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Noritsu Koki Co Ltd | レジスト除去装置 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24305793A patent/JP3330695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009016433A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Noritsu Koki Co Ltd | レジスト除去装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3330695B2 (ja) | 2002-09-30 |
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