JPH07118475B2 - Substrate surface treatment method - Google Patents

Substrate surface treatment method

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JPH07118475B2
JPH07118475B2 JP61264214A JP26421486A JPH07118475B2 JP H07118475 B2 JPH07118475 B2 JP H07118475B2 JP 61264214 A JP61264214 A JP 61264214A JP 26421486 A JP26421486 A JP 26421486A JP H07118475 B2 JPH07118475 B2 JP H07118475B2
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JP
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gas
etching
ultraviolet light
plasma
substrate
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舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 『発明の利用分野』 本発明は、マイクロ波と磁場との共鳴反応を用いた基板
の表面処理に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the surface treatment of substrates using the resonant reaction of microwaves and magnetic fields.

また、本発明は、マイクロ波と磁場との共鳴反応を用い
て基板の処理表面内を同一装置内でプラズマエッチング
またはこれらと光化学反応を用いた紫外光クリーニング
(紫外光を用いるためUVクリーニングまたはフォトクリ
ーニングともいう)を行う表面処理方法に関する。
In addition, the present invention is to perform an ultraviolet cleaning using a resonant reaction between a microwave and a magnetic field in the same surface of a substrate to be processed by plasma etching or a photochemical reaction with these (UV cleaning or photo The present invention also relates to a surface treatment method for performing cleaning).

さらに本発明は、半導体集積回路(以下LSIという)の
工程の自動化および簡略化を行わんとするものである。
Further, the present invention intends to automate and simplify the process of a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI).

『従来技術』 気相反応処理装置として、プラズマエッチング方法、光
エネルギにより反応性気体を活性にさせて行う光エッチ
ング法が知られている。前者は処理速度が速いという特
徴を有するが、基板表面に損傷を与える欠点がある。他
方、後者は処理速度は遅いが、表面に損傷を与えないと
いう特長を有する。これらはそれぞれが独立した別々の
装置であり、それぞれの特徴を用いて相乗効果を有せし
める試みはなかった。
"Prior Art" As a gas phase reaction processing apparatus, a plasma etching method and a photo etching method in which a reactive gas is activated by light energy are known. The former is characterized by high processing speed, but has the drawback of damaging the substrate surface. On the other hand, the latter has a characteristic that the processing speed is slow, but the surface is not damaged. Each of these is an independent and separate device, and there has been no attempt to use each feature to create a synergistic effect.

さらにこれら光処理とプラズマ処理とを一体化させんと
する時、紫外光源のフォトン数が余りに強く、紫外光源
とプラズマ光とを同時に発生させても、紫外光の効果は
ほとんど観察されにくかった。このため強い紫外光を発
生させる手段が求められていた。
Further, when these light treatment and plasma treatment are integrated, the photon number of the ultraviolet light source is too strong, and even if the ultraviolet light source and the plasma light are simultaneously generated, the effect of the ultraviolet light is hardly observed. Therefore, there has been a demand for a means for generating strong ultraviolet light.

『従来技術の問題点』 さらに加えて、フォトレジストをマスクとして基板表面
の異方性エッチ(凹凸を有する方面の凹部をより凹状に
化学反応により除去すること)をこれらの工程に先立ち
同一装置内で予め行う試みはなかった。
[Problems of the prior art] In addition, using a photoresist as a mask, anisotropic etching of the substrate surface (removing concave portions on the surface having irregularities by a chemical reaction into concave portions) is performed in the same apparatus before these steps. There was no attempt in advance.

『問題を解決すべき手段』 本発明は、選択的に設けられた処理用表面を有する基板
を配設し、前記基板上に磁場および電場の共鳴相互作用
の生じる共鳴領域に非生成物気体(分解または反応をし
てもそれ自体は気体しか生じない気体)を導入してプラ
ズマ化せしめて発生させた反応性気体のイオン種により
プラズマエッチングを行うことにより前記処理表面を有
する被エッチング部材を除去することを特徴とする基板
表面処理方法である。
"Means for Solving the Problem" The present invention provides a substrate having a selectively provided processing surface, and a non-product gas (a non-product gas () in the resonance region where resonance interaction of a magnetic field and an electric field occurs on the substrate. Introducing a gas that produces only gas itself even if decomposed or reacted) to generate plasma and perform plasma etching with ionic species of the reactive gas generated to remove the member to be etched having the treated surface The substrate surface treatment method is characterized by

また、本発明は、磁場および電場の共鳴相互作用の生じ
る共鳴領域にエッチング用非生成物気体を導入して該気
体をプラズマ化し、該プラズマ化した気体を用いて、処
理表面上に選択的に設けられたフォトレジストをマスク
として前記処理表面を異方性プラズマエッチングする工
程と、前記共鳴領域でプラズマ化させた酸化物気体によ
り前記フォトレジストを除去することを特徴とする基板
表面処理方法である。
Further, the present invention introduces a non-product gas for etching into a resonance region where resonance interaction between a magnetic field and an electric field occurs, and plasmaizes the gas, and the gas that has been plasmatized is selectively used on the treated surface. A substrate surface treatment method characterized by anisotropically plasma-etching the treated surface using a provided photoresist as a mask, and removing the photoresist with an oxide gas plasmatized in the resonance region. .

『作用』 本発明は、磁場および電場の相互作用を用いて処理用表
面のプラズマエッチング、特に処理用表面での異方性の
プラズマエッチングおよびフォトレジストのプラズマア
ッシングを行う。
[Operation] The present invention uses the interaction of a magnetic field and an electric field to perform plasma etching of a processing surface, particularly anisotropic plasma etching of the processing surface and plasma ashing of a photoresist.

プラズマエッチングまたはアッシングに用いるサイクロ
トロン共鳴下のプラズマ発生空間には、非生成物気体
(分解または反応をしてもそれ自体は気体しか生じない
気体)を導入させる。
A non-product gas (a gas that itself produces only a gas even when decomposed or reacted) is introduced into the plasma generation space under the cyclotron resonance used for plasma etching or ashing.

エッチングまたはアッシング用非生成物気体としては、
酸化物気体の場合は酸素、酸化窒素(N2O,NO,NO2),酸
化炭素(CO,CO2),水(H2O)、エッチング用のハロゲ
ン化物の気体として弗化炭素(NF3,N2F6),塩化炭素
(CCl4,H2CCl2)またはこれらにキャリアガスを混合し
た気体が代表的なものである。
As non-product gas for etching or ashing,
In the case of oxide gas, oxygen, nitric oxide (N 2 O, NO, NO 2 ), carbon oxide (CO, CO 2 ), water (H 2 O), carbon fluoride (NF) as a halide gas for etching (NF Typical gas is 3 , N 2 F 6 ), carbon chloride (CCl 4 , H 2 CCl 2 ), or a mixture of these with a carrier gas.

これらの非生成物気体をサイクロトロン共鳴をさせる共
鳴領域にて活性化せしめ、処理表面を有する基板上に磁
場に従って導く。かくして活性の非生成物気体により処
理面をプラズマエッチングさせることができる。
These non-product gases are activated in the resonance region that causes cyclotron resonance and are guided according to a magnetic field onto the substrate having the treated surface. Thus, the treated surface can be plasma etched by the active non-product gas.

また、さらにプラズマエッチングまたはアッシング工程
と同時、またはその後の工程として、同じく磁場および
電場の相互作用を利用して発生させた紫外光を用いて紫
外光クリーニング(紫外光を用いたUVクリーニング)ま
たはUVエッチングまたはUVアッシング等の紫外光処理を
同一反応装置内で行ってもよい。
Further, at the same time as the plasma etching or ashing step, or as a step after that, ultraviolet light cleaning (UV cleaning using ultraviolet light) or UV is also performed using ultraviolet light generated by utilizing the interaction of magnetic field and electric field. Ultraviolet light treatment such as etching or UV ashing may be performed in the same reaction apparatus.

処理面で等方性エッチングを行わんとする場合には、こ
のエッチング室の上方より同時またはその後に波長185n
m(300nm以下の波長の紫外光)の紫外光を照射し、処理
表面の全面に均一な活性気体を広げる。さらに室温〜50
0℃の温度で基板を加熱することにより、この基板の被
形成面上の不要物のエッチングを助長させることができ
る。
When isotropic etching is to be performed on the processing surface, the wavelength of 185
Irradiate with m (ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or less) of ultraviolet light to spread a uniform active gas over the entire surface of the treated surface. Room temperature ~ 50
By heating the substrate at a temperature of 0 ° C., it is possible to promote the etching of the unwanted matter on the formation surface of the substrate.

すなわち、ECR条件下のみのプラズマエッチングを行う
場合は異方性エッチングとなるが、ECR条件下のプラズ
マエッチングと紫外光照射による光エッチングとの併用
を行う場合は等方性エッチングとなる特性を有し、その
使途は目的により使いわけ得る。
That is, anisotropic plasma etching is performed when plasma etching is performed only under ECR conditions, but isotropic etching is performed when plasma etching under ECR conditions and photo etching by ultraviolet light irradiation are used together. However, the usage can be used depending on the purpose.

本発明は、磁場および電場の相互作用を利用して、紫外
光を発生させる手段と、他の磁場および電場の相互作用
を用いてプラズマ化した反応性気体を生成せしめる手段
とを同一装置に有する場合に、特に有効である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has, in the same device, means for generating ultraviolet light by utilizing the interaction between a magnetic field and an electric field, and means for producing a reactive gas that is made into plasma by using the interaction between another magnetic field and an electric field. It is particularly effective in this case.

以下に実施例に従い本発明を示す。The present invention will be shown below according to Examples.

『実施例1』 本実施例においては、紫外光処理型マイクロ波励起のエ
ッチング装置を用いた基板表面処理方法を示す。
Example 1 In this example, a substrate surface treatment method using an ultraviolet light treatment type microwave excited etching apparatus will be described.

紫外光は、磁場および電極の相互作用を電子サイクロト
ロン共鳴(ECRともいう)条件を発生させ、この共鳴領
域を利用して強紫外光源を生成する。そしてこの発生し
た紫外光を用いて光クリーニング、光エッチングまたは
光アッシング等の光処理を行う。このためECR条件下で
の紫外光の発生用にはこのプラズマ空間内にアルゴン、
重水素、クリプトンまたは水銀の1つまたは複数種を導
入し、これらの気体の共鳴発光を用いて強い紫外光を生
成せしめている。
The ultraviolet light generates an electron cyclotron resonance (also referred to as ECR) condition due to the interaction between the magnetic field and the electrode, and uses this resonance region to generate a strong ultraviolet light source. Then, the generated ultraviolet light is used to perform optical processing such as optical cleaning, optical etching, or optical ashing. Therefore, for the generation of UV light under ECR conditions, argon in this plasma space,
One or more species of deuterium, krypton, or mercury have been introduced and the resonant emission of these gases has been used to generate intense ultraviolet light.

電磁エネルギを利用した紫外光源は強光のため、被形成
面上に形成されてしまっているナチュラル・オキサイド
を除去し、さらに真空ポンプからのオイル蒸気の逆流に
よるハイドロカーボンの被処理面への吸着を防ぐことも
できる。加えて、この紫外光クリーニングの際、基板の
被形成面が酸素を特に嫌う材料、例えばGaAs等III−V
化合物にあっては、クリーニング用反応性気体としてア
ンモニア、水素等還元雰囲気用気体を用い、この気体に
紫外光を照射して励起させ、またはこれにECRエッチン
グ用のマイクロ波励起を併用して行う。また処理用被形
成面がフォトレジスト等の有機物の場合は、酸素を導入
し、これを活性化して処理表面でエッチング(アッシン
グ)を行う。
Since the ultraviolet light source that uses electromagnetic energy is strong light, it removes the natural oxides that have formed on the surface to be formed, and also adsorbs hydrocarbons on the surface to be processed by the reverse flow of oil vapor from the vacuum pump. Can be prevented. In addition, during the UV cleaning, a material on the surface of the substrate on which oxygen is particularly disliked, such as GaAs III-V
In the case of compounds, a reducing atmosphere gas such as ammonia and hydrogen is used as a reactive gas for cleaning, and this gas is irradiated with ultraviolet light to be excited, or this is also used in combination with microwave excitation for ECR etching. . When the surface to be processed is an organic material such as photoresist, oxygen is introduced and activated to etch (ash) the processed surface.

また、紫外光源として、ECR条件を利用した共鳴空間に
水銀蒸気を混入して共鳴発光波長の185nmの光(強度は
好ましくは10mW/cm2以上)を放射せしめることにより、
励起した反応性気体の励起状態を持続できる。
Further, as an ultraviolet light source, by mixing mercury vapor into the resonance space utilizing the ECR condition to emit light with a resonance emission wavelength of 185 nm (intensity is preferably 10 mW / cm 2 or more),
The excited state of the excited reactive gas can be maintained.

紫外光の発生領域と処理面を有する基板を配設する領域
との間には、透光性の窓を設けることにより、気体の紫
外光発生と処理空間との交流がないように遮蔽した。そ
の結果、発生空間に水銀、重水素等が存在しても、処理
空間では任意の種類の気体雰囲気または任意の圧力とす
ることができる。
A translucent window was provided between the region where the ultraviolet light was generated and the region where the substrate having the processing surface was arranged to block the generation of the ultraviolet light of the gas and the exchange of the processing space. As a result, even if mercury, deuterium, or the like exists in the generation space, an arbitrary type of gas atmosphere or an arbitrary pressure can be set in the processing space.

不活性気体としてはアルゴンが代表的なものである。し
かしヘリューム、ネオン、クリプトンを用いてもよい。
Argon is a typical inert gas. However, Helium, Neon or Krypton may be used.

さらに紫外光のみを用いた光クリーニング、光エッチン
グ、光アッシング等の光処理工程においては、エッチン
グ用活性気体がエッチングされる処理用表面を泳動(表
面泳動)し、等方性クリーニング、アッシングまたはエ
ッチングを助長する特性を利用している。
Furthermore, in the optical treatment processes such as optical cleaning using only ultraviolet light, optical etching, and optical ashing, the active surface for etching is subjected to electrophoretic migration (surface migration) to perform isotropic cleaning, ashing or etching. Utilizes the characteristics that promote

このため、後えばその3種類の処理の一例として、選択
的に設けられたフォトレジストを用い、基板の酸化珪
素、半導体その他の被膜の異方性エッチングをECRエッ
チング(シァワーエッチングともいう)で実施する。そ
の後、反応性気体の種類を変え、紫外光を照射しつつ活
性化し、フォトレジストのみを除去する。さらにフォト
レジストの残存物、その他の汚物を除去するため、紫外
光のみを照射し紫外光クリーニングまたはアッシングを
行う。かくして基板を選択的に異方性エッチを行い、そ
れに伴うフォトレジストの除去および表面の清浄化を連
続的に行うことができるようになる。
Therefore, later, as an example of the three types of processing, by using a photoresist provided selectively, anisotropic etching of silicon oxide on a substrate, a semiconductor or other film is performed by ECR etching (also referred to as shower etching). carry out. After that, the kind of the reactive gas is changed, and the reactive gas is activated while being irradiated with the ultraviolet light to remove only the photoresist. Further, in order to remove the residual substance of the photoresist and other contaminants, only ultraviolet light is irradiated to perform ultraviolet light cleaning or ashing. Thus, it becomes possible to selectively anisotropically etch the substrate and continuously remove the photoresist and clean the surface.

第1図は、紫外光処理型マイクロ波励起のエッチング装
置の概要を示す。
FIG. 1 shows an outline of an etching apparatus of ultraviolet light processing type microwave excitation.

図面において、ステンレス容器(1′)内に反応空間
(1)を構成させている。この容器は、基板(10)の取
り出し口(1″)を有し、下部に基板(10)を基板ホル
ダ(10′)に設け、その裏側にはハロゲンランプヒータ
(7)を設け加熱している。他方、容器(1′)の上部
には、紫外光源を発生させる磁場(5),(5′)およ
び電場の相互作用を用いる第1空間(2)(紫外光を発
生させるためのプラズマ発生空間、即ち紫外光発生空
間)および反応性気体をプラズマ化する磁場(5′),
(5″)および電場の相互作用を用いる。第2空間(プ
ラズマエッチング用活性気体を得るための空間、即ちプ
ラズマ発生空間)(2′)を有する。これら第1および
第2の空間にはマイクロ波電源(3)、チューニング装
置(4)、石英窓(18)より電場エネルギを供給する。
この電場エネルギは窓(18)を経て第1の空間と同時に
第2の空間(2′)にも供給される。そして第1の空間
ではドーピング系(13)より水銀バブラ(11)をアルゴ
ンでバブルさせ、水銀蒸気およびアルゴンガスを例えば
(24)より導入し紫外光を発生させる。また第2の空間
では、ドーピング系(13)より(25)を経てアルゴンま
たは酸素(アッシング用)またはNF3(エッチング用)
等を導入し、プラズマ化した反応性気体を発生させる。
In the drawing, a reaction space (1) is formed in a stainless steel container (1 '). This container has a substrate (10) take-out port (1 ″), a substrate (10) is provided in the lower part of a substrate holder (10 ′), and a halogen lamp heater (7) is provided on the back side thereof for heating. On the other hand, in the upper part of the container (1 '), the first space (2) (plasma for generating ultraviolet light) using the interaction of the magnetic fields (5), (5') for generating the ultraviolet light source and the electric field is provided. Generation space, that is, ultraviolet light generation space) and a magnetic field (5 ') that turns reactive gas into plasma,
(5 ″) and interaction of electric field are used. Second space (space for obtaining active gas for plasma etching, that is, plasma generation space) (2 ′) is provided. These first and second spaces are micro Electric field energy is supplied from the wave power source (3), the tuning device (4), and the quartz window (18).
This electric field energy is supplied to the second space (2 ') at the same time as the first space through the window (18). Then, in the first space, the mercury bubbler (11) is bubbled with argon from the doping system (13), and mercury vapor and argon gas are introduced from, for example, (24) to generate ultraviolet light. In the second space, argon or oxygen (for ashing) or NF 3 (for etching) is passed from the doping system (13) through (25).
Etc. are introduced to generate a reactive gas that is turned into plasma.

かくして紫外光を第1の空間(2)で発生せしめて、同
時またはその前または後にECR共鳴領域でのプラズマを
用いてエッチング用気体の活性化を第2の空間(2′)
を用いて行い、これらを用いて空間(1)に配設された
基板の処理用表面でプラズマエッチング、プラズマアッ
シング、光エッチングまたはそれらを併用して使用する
ことが可能となった。
Thus, ultraviolet light is generated in the first space (2), and the activation of the etching gas is simultaneously or before or after using the plasma in the ECR resonance region to activate the etching gas in the second space (2 ').
It has become possible to use plasma etching, plasma ashing, photoetching, or a combination thereof on the processing surface of the substrate arranged in the space (1).

『実施例1』 この実験例は実施例1の装置を用い、酸化珪素の異方性
エッチおよびその上のフォトレジストのエッチ、さらに
表面の紫外光クリーニングを行ったものである。この処
理工程の縦断面図群を第2図に示す。
Example 1 In this experimental example, the apparatus of Example 1 was used to perform anisotropic etching of silicon oxide, etching of a photoresist thereon, and further cleaning of the surface with ultraviolet light. A group of vertical cross-sectional views of this processing step is shown in FIG.

基板(10)のシリコン半導体上に酸化珪素(21)および
その上にフォトレジスト(22)が形成されたものを用い
た。このフォトレジストをマスクとして酸化珪素のECR
プラズマを用いて異方性エッチングを行い、第2図
(B)に示す如く2500Å/分のエッチング速度で酸化珪
素の異方性エッチング(23)を行うことができた。即
ち、マイクロ波は2.45GHzの周波数を有し、30〜500Wの
出力、例えば200Wで調整した。磁石(5′),(5″)
の共鳴磁場強度は875ガウスとした。磁場(5)は零で
あり、第2の空間(2′)および反応空間(1)の圧力
は0.002torr、非生成物気体のエッチング用気体として
弗化窒素(NF3)を(25)より20cc/分で供給した。
A substrate (10) having a silicon semiconductor (21) formed on a silicon semiconductor and a photoresist (22) formed thereon was used. Using this photoresist as a mask, ECR of silicon oxide
Anisotropic etching was performed using plasma, and as shown in FIG. 2 (B), anisotropic etching (23) of silicon oxide could be performed at an etching rate of 2500Å / min. That is, the microwave has a frequency of 2.45 GHz and is adjusted with an output of 30 to 500 W, for example, 200 W. Magnets (5 '), (5 ")
The resonance magnetic field strength of was 875 Gauss. The magnetic field (5) is zero, the pressure in the second space (2 ') and the reaction space (1) is 0.002 torr, and nitrogen fluoride (NF 3 ) is used as a non-product gas for etching from (25). Supplied at 20 cc / min.

このエッチングが完了した後、磁石(5),(5′),
(5″)により875ガウスの磁場を加え、水銀およびア
ルゴンを(24)より第2の空間(2)に加え、185nmの
強紫外光を発生させた。さらに、酸素を(25)より導入
した。するとフォトレジスト(22)は第2図(C)に示
す如く、ECRプラズマエッチング、即ちのアッシングに
より(27)の部分のレジストが除去された。しかしフォ
トレジストが形成されていない面にも炭化水素(28)が
付着しやすい。このため、このプラズマエッチングと第
1の空間(2)で生成した紫外光を同時にオンとし、こ
の基板上の全面に紫外光を照射した。
After this etching is completed, the magnets (5), (5 '),
A magnetic field of 875 Gauss was applied by (5 ″), and mercury and argon were added from (24) to the second space (2) to generate strong ultraviolet light of 185 nm. Further, oxygen was introduced from (25). Then, the photoresist (22) was removed by ECR plasma etching, ie, ashing, as shown in Fig. 2 (C), but the surface where the photoresist was not formed was carbonized. Since hydrogen (28) is apt to adhere, the plasma etching and the ultraviolet light generated in the first space (2) were simultaneously turned on, and the entire surface of the substrate was irradiated with the ultraviolet light.

この後紫外光クリーニングのみを行うため、磁石
(5″)を零とし、磁石(5),(5′)のみを加え、
紫外光を(2)で発生せしめた。この時反応室(1)内
の圧力は10〜100torrとし、オゾンまたは酸素ラジカル
が残存する有機物(27)との反応を助長させた。
After that, only the ultraviolet light cleaning is performed, so that the magnet (5 ″) is set to zero and only the magnets (5) and (5 ′) are added,
Ultraviolet light was generated in (2). At this time, the pressure in the reaction chamber (1) was set to 10 to 100 torr to promote the reaction of ozone or oxygen radicals with the remaining organic matter (27).

かくして第2図(D)に示す如く、フォトレジストを完
全に除去し、かつ選択エッチされた酸化珪素は異方性エ
ッチを連続的に実施することが可能となった。
Thus, as shown in FIG. 2D, the photoresist was completely removed, and the selectively etched silicon oxide was able to be continuously subjected to anisotropic etching.

このエッチングされる対象物は酸化珪素のみならず、窒
化珪素、シリコン半導体、金属珪化物、合金その他エレ
クトロニクス応用機器、例えば半導体集積回路の製造プ
ロセスを必要とするすべてをエッチング用の反応性気体
を変えることにより実施することができる。
The object to be etched is not only silicon oxide, but also silicon nitride, silicon semiconductors, metal silicides, alloys, and other electronic application equipment, such as semiconductor integrated circuits, which require a manufacturing process to change reactive gases for etching. It can be carried out.

『効果』 本発明は、以上の説明より明らかなごとく、基板の処理
表面のECRプラズマエッチング、有機物のプラズマエッ
チング(アッシング)を行い、またさらにその後の表面
の紫外光クリーニングを行ったものである。
[Effect] As is apparent from the above description, the present invention is one in which the treated surface of the substrate is subjected to ECR plasma etching, plasma etching (ashing) of an organic substance, and then the surface is subjected to ultraviolet light cleaning.

特に本発明のECR共鳴空間にエッチング用気体を導入し
てプラズマ化するため、プラズマ化の活性度が著しく大
きい。このためフォトレジストをマスクとして行う基板
の選択的異方性エッチングが可能となる。
In particular, since the etching gas is introduced into the ECR resonance space of the present invention to generate plasma, the activity of plasma conversion is extremely high. Therefore, selective anisotropic etching of the substrate can be performed using the photoresist as a mask.

またこの異方性エッチングの手段に加えて紫外光を照射
することにより等方性プラズマエッチングを行うことを
可とし、同じプラズマエッチング手段により異方性エッ
チングおよび等方性エッチングを使い分けることも可能
となった。
In addition to this anisotropic etching means, it is possible to perform isotropic plasma etching by irradiating with ultraviolet light, and anisotropic etching and isotropic etching can be selectively used by the same plasma etching means. became.

本発明において、紫外光発生用空間とプラズマ発生用空
間とを連続して有し、ともに磁場と電場の相互作用を用
いて行った場合、紫外光源が長期使用により劣化するこ
とがなく、またその紫外光の強度も磁場の強度を変える
ことにより調整できるようになった。
In the present invention, the space for ultraviolet light generation and the space for plasma generation are continuously provided, and when performed by using the interaction between the magnetic field and the electric field, the ultraviolet light source does not deteriorate due to long-term use, and The intensity of ultraviolet light can also be adjusted by changing the intensity of the magnetic field.

更に、本発明は、予め付着または形成された汚物、また
は被膜形成直後または反応炉内で新たに吸着する汚物を
紫外光クリーニングで除去させることもできた。
Further, according to the present invention, it is possible to remove the filth that has been attached or formed in advance, or the filth that is newly adsorbed immediately after the formation of the film or in the reaction furnace, by ultraviolet light cleaning.

第1図において、基板の上表面側にエッチング処理を行
った。しかしこの図面を上下逆とし、基板を下側または
横(垂直方向)とし、光源、共鳴装置を上側または横側
に配設してもよいことはいうまでもない。
In FIG. 1, etching treatment was performed on the upper surface side of the substrate. However, it is needless to say that the drawing may be turned upside down, the substrate may be arranged on the lower side or the lateral side (vertical direction), and the light source and the resonator may be arranged on the upper side or the lateral side.

本発明はECRの共鳴領域にエッチング用気体を導入して
反応性気体を活性化して、ECRのエッチング、アッシン
グおよびクリーニングを例として示した。
In the present invention, the etching gas is introduced into the resonance region of the ECR to activate the reactive gas, and the etching, ashing and cleaning of the ECR are shown as an example.

紫外光処理、プラズマ処理も有効である。また本発明に
おいて反応空間と紫外光発生空間とが同一圧力である場
合、さらに紫外光発生用手段に用いる気体が高価または
有毒である場合、または磁場のピンチングにより紫外光
発生用気体が反応空間に放出しにくい場合は窓(第1図
(18))を除去してもよい。
Ultraviolet light treatment and plasma treatment are also effective. Further, in the present invention, when the reaction space and the ultraviolet light generation space have the same pressure, when the gas used for the ultraviolet light generation means is expensive or toxic, or the ultraviolet light generation gas enters the reaction space by pinching of the magnetic field. The window (Fig. 1 (18)) may be removed if it is difficult to release.

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

第1図は、実施例における紫外光処理式サイクロトロン
共鳴型処理装置を示す。 第2図は、実施例における工程を示す縦断面図である。 1……反応空間 2……紫外光発生用の第1の空間 2′……エッチングプラズマ発生用の第2の空間 3……マイクロ波電源 4……チューニング装置 5,5′,5″……磁石 9……排気ポンプ 10……基板 11……水銀バブラ 13……ドーピング系
FIG. 1 shows an ultraviolet light processing type cyclotron resonance type processing apparatus in an embodiment. FIG. 2 is a vertical sectional view showing a process in the example. 1 ... Reaction space 2 ... First space for generating ultraviolet light 2 '... Second space for generating etching plasma 3 ... Microwave power source 4 ... Tuning device 5,5', 5 "... Magnet 9 Exhaust pump 10 Substrate 11 Mercury bubbler 13 Doping system

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】選択的に設けられた処理用表面を有する基
板を配設し、前記基板上に磁場および電場の共鳴相互作
用の生じる共鳴領域に非生成物気体を導入してプラズマ
化せしめて発生させた反応性気体のイオン種によりプラ
ズマエッチングを行うことにより前記処理表面を有する
被エッチング部材を除去する工程と、該工程と同時また
はその後に磁場および電場の相互作用を用いて発生させ
た紫外光により励起、分解または反応せしめた前記また
は他の反応性気体により前記基板の表面を処理する工程
とを有することを特徴とする基板表面処理方法。
1. A substrate having a selectively provided processing surface is provided, and a non-product gas is introduced into a resonance region where resonance interaction between a magnetic field and an electric field occurs on the substrate to generate plasma. A step of removing the member to be etched having the treated surface by performing plasma etching with the generated ionic species of the reactive gas, and an ultraviolet ray generated by using an interaction of a magnetic field and an electric field simultaneously with or after the step. A step of treating the surface of the substrate with the above-mentioned or other reactive gas excited, decomposed or reacted with light.
【請求項2】磁場および電場の共鳴相互作用の生じる共
鳴領域にエッチング用非生成物気体を導入して該気体を
プラズマ化し、該プラズマ化した気体を用いて、処理表
面上に選択的に設けられたフォトレジストをマスクとし
て前記処理表面を異方性プラズマエッチングする工程
と、前記共鳴領域でプラズマ化させた酸化物気体により
前記フォトレジストを除去する工程と、磁場および電場
の共鳴相互作用を用いて発生した紫外光を前記処理用表
面に照射することにより紫外光クリーニングを行なう工
程とを有することを特徴とする基板表面処理方法。
2. A non-product gas for etching is introduced into a resonance region where resonance interaction between a magnetic field and an electric field occurs, and the gas is converted into a plasma. The plasmaized gas is used to selectively provide the gas on a surface to be treated. Using anisotropic etching of the treated surface with the photoresist as a mask, removing the photoresist with an oxide gas plasmatized in the resonance region, and resonance interaction of a magnetic field and an electric field. And a step of performing ultraviolet light cleaning by irradiating the surface for treatment with ultraviolet light generated by the above method.
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