JPH09115889A - 半導体エッチング装置及びその方法 - Google Patents
半導体エッチング装置及びその方法Info
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- JPH09115889A JPH09115889A JP29325695A JP29325695A JPH09115889A JP H09115889 A JPH09115889 A JP H09115889A JP 29325695 A JP29325695 A JP 29325695A JP 29325695 A JP29325695 A JP 29325695A JP H09115889 A JPH09115889 A JP H09115889A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構造が単純で，付加的装置を必要とせず，ウエ
ハを均一にエッチングするための装置及び方法を提供す
る。 【解決手段】複数の半導体ウエハを均一エッチング処理
するための装置及び方法が与えられる。当該装置は，反
応チャンバ7と，該反応チャンバ内にあって，ウエハ14
に対しエッチングガスを平行に吹き付けるための少なく
とも１つのインジェクタ手段5と，半導体ウエハ14を一
定間隔で載置するためのボート手段4と，該ボート手段
をその中心軸の回りに回転させるための回転機構手段12
と，から成る。真空排気された反応チャンバ7内におい
て，エッチングガスが，インジェクタ手段5の孔6から高
速回転するウエハに向かって高圧噴射される。エッチン
グガスは高速回転するウエハの表面上で一様に分布し，
当該ウエハは均一にエッチングされる。
ハを均一にエッチングするための装置及び方法を提供す
る。 【解決手段】複数の半導体ウエハを均一エッチング処理
するための装置及び方法が与えられる。当該装置は，反
応チャンバ7と，該反応チャンバ内にあって，ウエハ14
に対しエッチングガスを平行に吹き付けるための少なく
とも１つのインジェクタ手段5と，半導体ウエハ14を一
定間隔で載置するためのボート手段4と，該ボート手段
をその中心軸の回りに回転させるための回転機構手段12
と，から成る。真空排気された反応チャンバ7内におい
て，エッチングガスが，インジェクタ手段5の孔6から高
速回転するウエハに向かって高圧噴射される。エッチン
グガスは高速回転するウエハの表面上で一様に分布し，
当該ウエハは均一にエッチングされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，概して半導体ウエ
ハのエッチング装置に関し，特にエッチングプロセスの
種類によらずに使用できる気相エッチング装置に関す
る。
ハのエッチング装置に関し，特にエッチングプロセスの
種類によらずに使用できる気相エッチング装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来，半導体ウエハ表面の酸化膜等のエ
ッチング方法として，ウエットエッチング及びドライエ
ッチングが使用されてきた。近年のデバイスの集積化に
ともない後者のドライエッチングが注目されてきてい
る。
ッチング方法として，ウエットエッチング及びドライエ
ッチングが使用されてきた。近年のデバイスの集積化に
ともない後者のドライエッチングが注目されてきてい
る。
【０００３】ＨＦを使った気相エッチング方法の例とし
て，PCT/NL90/00166などがあげられる。また，気相ＨＦ
のエッチング特性が酸化膜の種類の違いにより変化する
のを利用した選択エッチング方法の例が，特願平４-３
２７９０７号に記載されている。
て，PCT/NL90/00166などがあげられる。また，気相ＨＦ
のエッチング特性が酸化膜の種類の違いにより変化する
のを利用した選択エッチング方法の例が，特願平４-３
２７９０７号に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の気相ＨＦエッチ
ング方法は，エッチングガスとしてＨＦとＨ2Ｏの混合
ガスを使用し，以下の反応式により自然酸化膜を除去す
るというものである。ここで，Ｈ2Ｏは触媒としての役
目を果たす。
ング方法は，エッチングガスとしてＨＦとＨ2Ｏの混合
ガスを使用し，以下の反応式により自然酸化膜を除去す
るというものである。ここで，Ｈ2Ｏは触媒としての役
目を果たす。
【０００５】 ４ＨＦ＋ＳｉＯ2→ＳｉＦ4＋２Ｈ2Ｏ・・・・(1) その際ウエハ上のエッチングの均一性を保障するために
はＨＦ／Ｈ2Ｏ濃度を一定に維持する必要があり，その
ための大流量のＨ2Ｏガスが必要であった。したがっ
て，まず大表面積を有する蒸発タンクが要求される。ま
た，エッチングガスの吸気口と排気口を切り替えるフィ
リップフロップと呼ばれる方法を使用しなければならな
いことから，そのための付加的装置が要求される。この
ように，従来の酸化膜ドライエッチングにおいては，装
置全体が非常に複雑化，巨大化しコストがかかるという
欠点があった。
はＨＦ／Ｈ2Ｏ濃度を一定に維持する必要があり，その
ための大流量のＨ2Ｏガスが必要であった。したがっ
て，まず大表面積を有する蒸発タンクが要求される。ま
た，エッチングガスの吸気口と排気口を切り替えるフィ
リップフロップと呼ばれる方法を使用しなければならな
いことから，そのための付加的装置が要求される。この
ように，従来の酸化膜ドライエッチングにおいては，装
置全体が非常に複雑化，巨大化しコストがかかるという
欠点があった。
【０００６】一方，従来の選択エッチング方法は，リン
またはリン及びボロンをドーピングしたシリコン酸化膜
（それぞれ，ＰＳＧまたはＢＰＳＧ）の部分のみを選択
的にエッチングし，ノンドープシリコン酸化膜（ＮＳ
Ｇ）部分のみをエッチングせずに残すというものであ
る。
またはリン及びボロンをドーピングしたシリコン酸化膜
（それぞれ，ＰＳＧまたはＢＰＳＧ）の部分のみを選択
的にエッチングし，ノンドープシリコン酸化膜（ＮＳ
Ｇ）部分のみをエッチングせずに残すというものであ
る。
【０００７】ＰＳＧまたはＢＰＳＧは以下のように選択
的にエッチングされる。エッチングガスとしてＨＦのみ
を使用するエッチングの初期段階においては，ＰＳＧ，
ＢＰＳＧ及びＮＳＧのすべての酸化膜上で該酸化膜中の
微量な水分を触媒として上記(1)の化学反応が生じエッ
チングが起こる。しかし，当該反応は減圧下で実行され
るため，ＮＳＧ膜上では上記(1)の化学反応により生成
された水分が気化し，それ以上エッチングは進行しな
い。一方，ＰＳＧまたはＢＰＳＧ膜上では，上記(1)の
反応で生成された水分がＰＳＧまたはＢＰＳＧ膜中の酸
化リンと下記(2)の化学反応を起こし，リン酸が形成さ
れる。
的にエッチングされる。エッチングガスとしてＨＦのみ
を使用するエッチングの初期段階においては，ＰＳＧ，
ＢＰＳＧ及びＮＳＧのすべての酸化膜上で該酸化膜中の
微量な水分を触媒として上記(1)の化学反応が生じエッ
チングが起こる。しかし，当該反応は減圧下で実行され
るため，ＮＳＧ膜上では上記(1)の化学反応により生成
された水分が気化し，それ以上エッチングは進行しな
い。一方，ＰＳＧまたはＢＰＳＧ膜上では，上記(1)の
反応で生成された水分がＰＳＧまたはＢＰＳＧ膜中の酸
化リンと下記(2)の化学反応を起こし，リン酸が形成さ
れる。
【０００８】 Ｐ2Ｏ5＋３Ｈ2Ｏ→２Ｈ3ＰＯ4・・・・・・・・(2) 該リン酸は蒸気圧が低いため減圧下では気化せずに，Ｐ
ＳＧまたはＢＰＳＧ膜上に層を為す。エッチングガスの
ＨＦは当該リン酸に取り込まれてイオン化し再び上記
(1)の化学反応を起こし，急速にＰＳＧまたはＢＰＳＧ
膜をエッチングするのである。
ＳＧまたはＢＰＳＧ膜上に層を為す。エッチングガスの
ＨＦは当該リン酸に取り込まれてイオン化し再び上記
(1)の化学反応を起こし，急速にＰＳＧまたはＢＰＳＧ
膜をエッチングするのである。
【０００９】しかし，実際にはエッチングガスを排気し
た後も，半導体ウエハ上に滞留したリン酸内にイオン化
していないＨＦが残留している。反応室から取り出され
該リン酸中のＨＦが外気中の水分と反応してイオン化さ
れると，せっかくエッチングされずに残ったＮＳＧが上
記化学反応を起こしエッチングされてしまう。これを防
止するためには選択エッチングの終了後に当該リン酸を
純水を用いてすばやく完全に洗浄しなくてはならない。
た後も，半導体ウエハ上に滞留したリン酸内にイオン化
していないＨＦが残留している。反応室から取り出され
該リン酸中のＨＦが外気中の水分と反応してイオン化さ
れると，せっかくエッチングされずに残ったＮＳＧが上
記化学反応を起こしエッチングされてしまう。これを防
止するためには選択エッチングの終了後に当該リン酸を
純水を用いてすばやく完全に洗浄しなくてはならない。
【００１０】従来のロードロック式装置では，毎回取り
出してすばやく洗浄しかつ急速に乾燥することは基本的
に困難であり，改良しようとすれば工程数が増え，周辺
機器類が必要になり，歩留まりも低下するという欠点が
あった。
出してすばやく洗浄しかつ急速に乾燥することは基本的
に困難であり，改良しようとすれば工程数が増え，周辺
機器類が必要になり，歩留まりも低下するという欠点が
あった。
【００１１】さらにまた，従来においては，上記自然酸
化膜エッチングと選択エッチングではプロセスが異なる
ため，各プロセスごとに別々の装置が必要になり，装置
スペースとコストの問題は避けられないものであった。
化膜エッチングと選択エッチングではプロセスが異なる
ため，各プロセスごとに別々の装置が必要になり，装置
スペースとコストの問題は避けられないものであった。
【００１２】そこで，本発明の目的は，付加的周辺機器
を必要とせず，構造が単純なエッチング装置を与えるこ
とである。
を必要とせず，構造が単純なエッチング装置を与えるこ
とである。
【００１３】また，本発明の他の目的は，ウエハ上の各
部を均等にエッチングするための装置を提供することで
ある。
部を均等にエッチングするための装置を提供することで
ある。
【００１４】さらに，本発明の他の目的は，工程数を大
幅に削減し，歩留まりを向上させるためのエッチング装
置及び方法を提供することである。
幅に削減し，歩留まりを向上させるためのエッチング装
置及び方法を提供することである。
【００１５】さらにまた，本発明の他の目的は，構造が
単純でコストが安く，プロセスの種類によらないエッチ
ング装置を提供することである。
単純でコストが安く，プロセスの種類によらないエッチ
ング装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべ
く，本発明による被処理体をエッチング処理するための
装置は，排気されほぼ真空状態に維持された反応チャン
バと，前記反応チャンバ内にあって，前記被処理体の被
処理面に対し，エッチングガスその他の気体または液体
を平行かつ均等に吹き付けるための少なくとも１つのイ
ンジェクタ手段と，１枚以上の前記被処理体を一定間隔
で縦積みして載置するためのボート手段と，前記反応チ
ャンバの外にあって，前記ボート手段をその中心軸の回
りに回転させるための回転機構手段と，から成る。
く，本発明による被処理体をエッチング処理するための
装置は，排気されほぼ真空状態に維持された反応チャン
バと，前記反応チャンバ内にあって，前記被処理体の被
処理面に対し，エッチングガスその他の気体または液体
を平行かつ均等に吹き付けるための少なくとも１つのイ
ンジェクタ手段と，１枚以上の前記被処理体を一定間隔
で縦積みして載置するためのボート手段と，前記反応チ
ャンバの外にあって，前記ボート手段をその中心軸の回
りに回転させるための回転機構手段と，から成る。
【００１７】上記装置は，エッチング・ガス用のインジ
ェクタ手段と，洗浄またはパージのための気体または液
体用のインジェクタ手段とを独立に有することができ
る。
ェクタ手段と，洗浄またはパージのための気体または液
体用のインジェクタ手段とを独立に有することができ
る。
【００１８】また，前記インジェクタ手段は，具体的に
は複数の孔を有するノズルであって，当該孔は孔径が
０.５〜４mmで垂直方向に一定の孔間隔４〜２０mmで配
列される。
は複数の孔を有するノズルであって，当該孔は孔径が
０.５〜４mmで垂直方向に一定の孔間隔４〜２０mmで配
列される。
【００１９】さらに前記エッチングガスは，好適にはＨ
ＦまたはＨＦ及びＨ2Ｏの混合ガスである。
ＦまたはＨＦ及びＨ2Ｏの混合ガスである。
【００２０】また，前記洗浄またはパージのための気体
または液体は，好適にはそれぞれＮ2または純水であ
る。
または液体は，好適にはそれぞれＮ2または純水であ
る。
【００２１】さらに，上記回転機構手段は，回転動力を
生成するための電動モータと，前記回転動力を前記ボー
ト手段に伝達するための動力伝達部材と，から成り，前
記ボート手段の回転数は好適には１〜３０００rpmであ
る。
生成するための電動モータと，前記回転動力を前記ボー
ト手段に伝達するための動力伝達部材と，から成り，前
記ボート手段の回転数は好適には１〜３０００rpmであ
る。
【００２２】また，前記被処理体は具体的には半導体ウ
エハである。
エハである。
【００２３】さらに，本発明によるエッチング装置は，
前記ボート手段及び前記回転機構手段を一体として上下
移動させるためのエレベータ手段を含むことができ，前
記ボート手段が当該エレベータ手段により完全に上昇し
た時前記被処理体が前記ボート手段に搬入または搬出さ
れ，前記ボート手段が完全に下降した時反応チャンバが
気密に保持される。
前記ボート手段及び前記回転機構手段を一体として上下
移動させるためのエレベータ手段を含むことができ，前
記ボート手段が当該エレベータ手段により完全に上昇し
た時前記被処理体が前記ボート手段に搬入または搬出さ
れ，前記ボート手段が完全に下降した時反応チャンバが
気密に保持される。
【００２４】さらにまた，本発明によるエッチング装置
は，前記ボート手段の昇降の際の反応チャンバの気密を
保持するためのベローズ手段であって，一端が前記反応
チャンバと気密に結合し，他端が前記エレベータ手段と
機械的に結合し，ボート手段の昇降に伴って自在に上下
に伸縮するところのベローズ手段を含むことができる。
は，前記ボート手段の昇降の際の反応チャンバの気密を
保持するためのベローズ手段であって，一端が前記反応
チャンバと気密に結合し，他端が前記エレベータ手段と
機械的に結合し，ボート手段の昇降に伴って自在に上下
に伸縮するところのベローズ手段を含むことができる。
【００２５】また，本発明によるエッチング装置は，前
記反応チャンバを加熱するためのヒータ手段を含むこと
ができる。
記反応チャンバを加熱するためのヒータ手段を含むこと
ができる。
【００２６】一方，本発明による上記装置を使って，被
処理体をエッチングするための第１の方法は，反応チャ
ンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階と，ボー
ト手段の支持体上に載置された被処理体に対し，少なく
とも１つのインジェクタ手段より，エッチングガスを吹
き付けながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回転
させる段階と，再び前記反応チャンバを排気する段階
と，から成る。
処理体をエッチングするための第１の方法は，反応チャ
ンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階と，ボー
ト手段の支持体上に載置された被処理体に対し，少なく
とも１つのインジェクタ手段より，エッチングガスを吹
き付けながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回転
させる段階と，再び前記反応チャンバを排気する段階
と，から成る。
【００２７】また，本発明による上記装置を使って，被
処理体をエッチングするための第２の方法は，反応チャ
ンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階と，ボー
ト手段の支持体上に載置された被処理体に対し，少なく
とも１つのインジェクタ手段より，エッチングガスを吹
き付ける段階と，前記被処理体に対し，他の少なくとも
１つのインジェクタ手段より，洗浄液を高圧で吹き付け
ながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回転させる
段階と,前記被処理体を乾燥させるべく，前記洗浄液を
噴射したインジェクタ手段より，前記被処理体に気体を
吹き付けながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回
転させる段階と，から成る。
処理体をエッチングするための第２の方法は，反応チャ
ンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階と，ボー
ト手段の支持体上に載置された被処理体に対し，少なく
とも１つのインジェクタ手段より，エッチングガスを吹
き付ける段階と，前記被処理体に対し，他の少なくとも
１つのインジェクタ手段より，洗浄液を高圧で吹き付け
ながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回転させる
段階と,前記被処理体を乾燥させるべく，前記洗浄液を
噴射したインジェクタ手段より，前記被処理体に気体を
吹き付けながら前記ボート手段を一定時間一定速度で回
転させる段階と，から成る。
【００２８】さらに，上記第２の方法は，前記被処理体
をエッチング中または乾燥中に，前記反応チャンバ全体
を加熱する段階を含むことができる。
をエッチング中または乾燥中に，前記反応チャンバ全体
を加熱する段階を含むことができる。
【００２９】ここで，第１の方法の前記エッチングガス
は好適にはＨＦ／Ｈ2Ｏである。
は好適にはＨＦ／Ｈ2Ｏである。
【００３０】また，第２の方法における前記エッチング
ガスは好適にはＨＦであり，前記洗浄液は純水であり，
前記気体はＮ2である。
ガスは好適にはＨＦであり，前記洗浄液は純水であり，
前記気体はＮ2である。
【００３１】さらに，上記第１及び第２の方法におい
て，前記ボート手段の回転数は好適には１〜３０００rp
mである。
て，前記ボート手段の回転数は好適には１〜３０００rp
mである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下，本発明を図面とともに説明
する。
する。
【００３３】図１は，本発明による好適実施例の断面図
を略示したものである。本発明による気相エッチング装
置1はスタンドアロン・タイプのエッチング装置であっ
て，一般にSUS+テフロンコートまたはNI系耐蝕合金から
成る縦型の反応チャンバ7と，複数の孔6，6’を有する
円筒形細管から成るインジェクタ手段5，5’と，複数の
半導体ウエハ14を一定間隔で縦積みして載置するための
ボート手段4と，反応チャンバの外部にあってボート手
段4をその中心軸の回りに回転させるための回転機構1
2，15’と，ボート手段4を上下に移動させると同時に上
記反応チャンバ7を閉止及び開放するためのエレベータ
手段2，3とから成る。
を略示したものである。本発明による気相エッチング装
置1はスタンドアロン・タイプのエッチング装置であっ
て，一般にSUS+テフロンコートまたはNI系耐蝕合金から
成る縦型の反応チャンバ7と，複数の孔6，6’を有する
円筒形細管から成るインジェクタ手段5，5’と，複数の
半導体ウエハ14を一定間隔で縦積みして載置するための
ボート手段4と，反応チャンバの外部にあってボート手
段4をその中心軸の回りに回転させるための回転機構1
2，15’と，ボート手段4を上下に移動させると同時に上
記反応チャンバ7を閉止及び開放するためのエレベータ
手段2，3とから成る。
【００３４】さらに，本発明によるエッチング装置１
は，洗浄用の純水を流すための排水口10と，ＨＦ，Ｈ2
Ｏ及びＮ2などのエッチングガス及び乾燥用ガスを排気
するための排気口9を別々に有する。また，反応チャン
バ7は全体をシリコンラバーヒータ13により覆われてい
る。
は，洗浄用の純水を流すための排水口10と，ＨＦ，Ｈ2
Ｏ及びＮ2などのエッチングガス及び乾燥用ガスを排気
するための排気口9を別々に有する。また，反応チャン
バ7は全体をシリコンラバーヒータ13により覆われてい
る。
【００３５】上記反応チャンバの内部には２本のインジ
ェクタ手段5，5’が，ほぼ向かい合って上記ボート手段
の中心軸と平行に内設されている。インジェクタ手段5
及び5’は同型の円筒形細管である。該円筒形細管の側
面には垂直方向に一定の間隔で複数の孔6，6’が設けら
れている。当該孔の孔径は0.5〜4mmであり，その間隔は
4〜20mmであり，孔の配列は任意に選択可能である。該
間隔は，インジェクタ手段から噴射されたエッチングガ
スがウエハの表面に水平に吹き付けられるように，上記
ボート手段4上のウエハ14の間隔と一致するのが好適で
ある。インジェクタ手段5はエッチングガス専用であ
り，ポート8を通じて外部の反応ガスタンクに接続され
ている。エッチングガスとしては，自然酸化膜エッチの
場合にはＨＦガス及びＨ2Ｏの混合ガスが使用され，選
択エッチの場合にはＨＦガスのみが使用される。一方，
インジェクタ手段5’は洗浄液及び乾燥ガス専用であ
り，ポート11を通じて外部のガス及び液体タンクに接続
されている。一般に，洗浄液としては純水が使用され，
乾燥用ガスとしてはＮ2が使用される。上記２つの各イ
ンジェクタ手段は，それぞれ複数のインジェクタ手段か
ら成ることもでき，また一つのインジェクタ手段に統一
することも可能である。
ェクタ手段5，5’が，ほぼ向かい合って上記ボート手段
の中心軸と平行に内設されている。インジェクタ手段5
及び5’は同型の円筒形細管である。該円筒形細管の側
面には垂直方向に一定の間隔で複数の孔6，6’が設けら
れている。当該孔の孔径は0.5〜4mmであり，その間隔は
4〜20mmであり，孔の配列は任意に選択可能である。該
間隔は，インジェクタ手段から噴射されたエッチングガ
スがウエハの表面に水平に吹き付けられるように，上記
ボート手段4上のウエハ14の間隔と一致するのが好適で
ある。インジェクタ手段5はエッチングガス専用であ
り，ポート8を通じて外部の反応ガスタンクに接続され
ている。エッチングガスとしては，自然酸化膜エッチの
場合にはＨＦガス及びＨ2Ｏの混合ガスが使用され，選
択エッチの場合にはＨＦガスのみが使用される。一方，
インジェクタ手段5’は洗浄液及び乾燥ガス専用であ
り，ポート11を通じて外部のガス及び液体タンクに接続
されている。一般に，洗浄液としては純水が使用され，
乾燥用ガスとしてはＮ2が使用される。上記２つの各イ
ンジェクタ手段は，それぞれ複数のインジェクタ手段か
ら成ることもでき，また一つのインジェクタ手段に統一
することも可能である。
【００３６】上記ボート手段4は複数の半導体ウエハ14
を4〜20mmの一定間隔で平行に縦積みして載置する載置
部16を有する。ボート手段4の上端面には回転軸15の一
端が結合され，外部の電動モータ手段12からの回転動力
がボート手段4に伝達される。
を4〜20mmの一定間隔で平行に縦積みして載置する載置
部16を有する。ボート手段4の上端面には回転軸15の一
端が結合され，外部の電動モータ手段12からの回転動力
がボート手段4に伝達される。
【００３７】上記回転機構は，反応チャンバ7の外部に
完全に隔離された回転動力をもたらすための電動モータ
12と，駆動機構15’と，回転動力をボート4に伝達する
ための回転軸15と，から成る。回転軸の一端は前記ボー
ト手段の上端に，他端は電動モータ12に動的に結合され
ている。該回転軸15はシール部材（図示せず）により完
全にシールされ，反応チャンバの気密性は保障される。
また電動モータ12は汚染の危険性がないよう反応チャン
バの外部に設置されている。ボート手段4の回転数は１
〜３０００rpmであって，ウエハの直径またはエッチン
グガスの圧力などにより，電動モータの回転数を調整す
ることで選択可能である。上記駆動機構15’は，ギヤ，
クランクその他の駆動部材または制御装置を含むことも
可能である。
完全に隔離された回転動力をもたらすための電動モータ
12と，駆動機構15’と，回転動力をボート4に伝達する
ための回転軸15と，から成る。回転軸の一端は前記ボー
ト手段の上端に，他端は電動モータ12に動的に結合され
ている。該回転軸15はシール部材（図示せず）により完
全にシールされ，反応チャンバの気密性は保障される。
また電動モータ12は汚染の危険性がないよう反応チャン
バの外部に設置されている。ボート手段4の回転数は１
〜３０００rpmであって，ウエハの直径またはエッチン
グガスの圧力などにより，電動モータの回転数を調整す
ることで選択可能である。上記駆動機構15’は，ギヤ，
クランクその他の駆動部材または制御装置を含むことも
可能である。
【００３８】上記エレベータ手段はボールネジ2と，そ
れと螺合して移動するカバー手段3とから成る。該カバ
ー手段3はそのほぼ中心において，軸15をシール部材
（図示せず）を介して軸支する。フランジ17は，反応チ
ャンバ内を気密状態にするべく，上記カバー手段3の下
降と同時に該カバー手段3の下面と係合する。外部電動
モータ18の回転動力が変換部材19によりボールネジ2に
沿った上下移動に変換され，カバー手段3が上昇または
下降する。カバー手段3が完全に下降した状態で反応チ
ャンバ7は気密状態に保持され，エッチング処理が開始
される。また，カバー手段3が完全に上昇した状態で，
ウエハの搬入または搬出が実行される。
れと螺合して移動するカバー手段3とから成る。該カバ
ー手段3はそのほぼ中心において，軸15をシール部材
（図示せず）を介して軸支する。フランジ17は，反応チ
ャンバ内を気密状態にするべく，上記カバー手段3の下
降と同時に該カバー手段3の下面と係合する。外部電動
モータ18の回転動力が変換部材19によりボールネジ2に
沿った上下移動に変換され，カバー手段3が上昇または
下降する。カバー手段3が完全に下降した状態で反応チ
ャンバ7は気密状態に保持され，エッチング処理が開始
される。また，カバー手段3が完全に上昇した状態で，
ウエハの搬入または搬出が実行される。
【００３９】図２は，本発明による第２の実施例の断面
図を略示したものである。図２(A)は，エッチング処理
の状態を示し，図２(B)は，ウエハの搬入及び搬出の状
態を示す。図１の実施例と同じ手段は，同一の符号で表
される。図２の第２の実施例が図１の好適実施例と異な
る点は，カバー手段23の形状及びベローズ手段21の存在
である。
図を略示したものである。図２(A)は，エッチング処理
の状態を示し，図２(B)は，ウエハの搬入及び搬出の状
態を示す。図１の実施例と同じ手段は，同一の符号で表
される。図２の第２の実施例が図１の好適実施例と異な
る点は，カバー手段23の形状及びベローズ手段21の存在
である。
【００４０】図２(A)において，カバー手段23は，平坦
な底面と，円筒状の側面と，上部開口端から外側に延伸
したフランジ部と，から成る。当該カバー手段23の底面
は，反応チャンバ7のフランジ17と係合し，シール部材
（図示せず）を介して反応チャンバ7を完全に気密保持
する。上記カバー手段23のフランジの下端部と反応チャ
ンバ7のフランジ17の上端部の間には，伸縮自在な蛇腹
状のベローズ手段21が取り付けられている。図２(B)に
示されるように，当該ベローズ手段がボート手段の昇降
に伴って伸縮することにより，ウエハの搬入及び搬出時
であってもウエハが外気に接することなく気密保持さ
れ，ウエハを汚染から守ることができる。
な底面と，円筒状の側面と，上部開口端から外側に延伸
したフランジ部と，から成る。当該カバー手段23の底面
は，反応チャンバ7のフランジ17と係合し，シール部材
（図示せず）を介して反応チャンバ7を完全に気密保持
する。上記カバー手段23のフランジの下端部と反応チャ
ンバ7のフランジ17の上端部の間には，伸縮自在な蛇腹
状のベローズ手段21が取り付けられている。図２(B)に
示されるように，当該ベローズ手段がボート手段の昇降
に伴って伸縮することにより，ウエハの搬入及び搬出時
であってもウエハが外気に接することなく気密保持さ
れ，ウエハを汚染から守ることができる。
【００４１】次に，本発明による上記エッチング装置を
使って，ウエハをエッチングする方法について説明す
る。
使って，ウエハをエッチングする方法について説明す
る。
【００４２】まず本発明による第１の方法である，ウエ
ハの自然酸化膜をエッチングする方法は，反応チャンバ
7を排気してほぼ真空状態に保持する段階と，ボート手
段4の支持体16上に載置されたウエハ14に対し，上記イ
ンジェクタ手段5より，エッチングガスを吹き付けなが
ら前記ボート手段4を一定時間一定速度で回転させる段
階と，再び前記反応チャンバ7を排気する段階と，から
成る。自然酸化膜エッチにおいて，エッチングガスはＨ
Ｆ／Ｈ2Ｏが好適である。該エッチングガスは，上記イ
ンジェクタ手段5から１〜３０００rpmで回転するウエハ
14に対し水平に高圧噴射されるため，ウエハ全体に均等
に吹き付けられ，その結果ウエハは均一にエッチングさ
れる。反応が終了したエッチングガスは排気口9から排
気されパーティクルが再付着することはない。好適に
は，インジェクタ手段5からのエッチングガスの噴射と
排気口9からの該ガスの排気は同時に実行される。
ハの自然酸化膜をエッチングする方法は，反応チャンバ
7を排気してほぼ真空状態に保持する段階と，ボート手
段4の支持体16上に載置されたウエハ14に対し，上記イ
ンジェクタ手段5より，エッチングガスを吹き付けなが
ら前記ボート手段4を一定時間一定速度で回転させる段
階と，再び前記反応チャンバ7を排気する段階と，から
成る。自然酸化膜エッチにおいて，エッチングガスはＨ
Ｆ／Ｈ2Ｏが好適である。該エッチングガスは，上記イ
ンジェクタ手段5から１〜３０００rpmで回転するウエハ
14に対し水平に高圧噴射されるため，ウエハ全体に均等
に吹き付けられ，その結果ウエハは均一にエッチングさ
れる。反応が終了したエッチングガスは排気口9から排
気されパーティクルが再付着することはない。好適に
は，インジェクタ手段5からのエッチングガスの噴射と
排気口9からの該ガスの排気は同時に実行される。
【００４３】従来の装置において，エッチングガスの濃
度が，噴射口付近と排気口付近とではかなり違い，しか
もウエハ上の場所によっても変化するという問題があっ
た。また，エッチングガスの濃度を均一にするために大
量のＨ2Ｏガスを必要とするため付加的装置及び付加的
工程が必要であった。本発明による装置及び方法によ
り，それらの問題はすべて解決され，構造が単純でかつ
付加的装置を一切必要としない装置において，ウエハを
均一にエッチングすることが可能となった。
度が，噴射口付近と排気口付近とではかなり違い，しか
もウエハ上の場所によっても変化するという問題があっ
た。また，エッチングガスの濃度を均一にするために大
量のＨ2Ｏガスを必要とするため付加的装置及び付加的
工程が必要であった。本発明による装置及び方法によ
り，それらの問題はすべて解決され，構造が単純でかつ
付加的装置を一切必要としない装置において，ウエハを
均一にエッチングすることが可能となった。
【００４４】次に本発明による第２の方法である，ウエ
ハを選択エッチングする方法は，反応チャンバ7を排気
してほぼ真空状態に保持する段階と，ボート手段4の支
持体16上に載置されたウエハ14に対し，少なくとも１つ
のインジェクタ手段5より，エッチングガスを吹き付け
る段階と，前記ウエハ14に対し，他の少なくとも１つの
インジェクタ手段5’より，洗浄液を高圧で吹き付けな
がら前記ボート手段4を一定時間一定速度で回転させる
段階と，前記ウエハ14を乾燥させるべく，前記洗浄液を
噴射したインジェクタ手段5’より，前記ウエハ14に気
体を吹き付けながら前記ボート手段4を一定時間一定速
度で回転させる段階と，から成る。選択エッチにおい
て，エッチングガスはＨＦのみである。また，一般に洗
浄液として純水を使用し，乾燥ガスとしてＮ2ガスを使
用する。上記自然酸化膜エッチの方法と異なる点は，イ
ンジェクタ手段からエッチングガスを吹き付ける際にボ
ート手段を回転させない点と，残留リン酸中のＨＦを洗
浄する工程及びウエハを乾燥させる工程を含む点であ
る。選択エッチの場合，ウエハ14はインジェクタ手段5
から噴射されたエッチングガスＨＦが反応チャンバ内で
平衡となった状態で均一にエッチングされるため，ボー
ト手段4を回転させる必要はない。上記インジェクタ手
段5’から純水を，高速回転するウエハ表面に高圧で吹
き付けることにより，高速洗浄が可能となる。つづいて
その同じインジェクタ手段5’からＮ2ガスを高圧噴射し
ながらウエハを高速回転させることで，当該インジェク
タ手段5’の孔6’及びウエハ14を急速乾燥することが可
能となる。さらに，本発明による選択エッチの方法は，
上記エッチング工程または乾燥工程と同時に反応チャン
バ7全体をベーキングする工程を含むことができる。そ
れによって，上記エッチングまたは乾燥スピードをより
一層早めることができる。
ハを選択エッチングする方法は，反応チャンバ7を排気
してほぼ真空状態に保持する段階と，ボート手段4の支
持体16上に載置されたウエハ14に対し，少なくとも１つ
のインジェクタ手段5より，エッチングガスを吹き付け
る段階と，前記ウエハ14に対し，他の少なくとも１つの
インジェクタ手段5’より，洗浄液を高圧で吹き付けな
がら前記ボート手段4を一定時間一定速度で回転させる
段階と，前記ウエハ14を乾燥させるべく，前記洗浄液を
噴射したインジェクタ手段5’より，前記ウエハ14に気
体を吹き付けながら前記ボート手段4を一定時間一定速
度で回転させる段階と，から成る。選択エッチにおい
て，エッチングガスはＨＦのみである。また，一般に洗
浄液として純水を使用し，乾燥ガスとしてＮ2ガスを使
用する。上記自然酸化膜エッチの方法と異なる点は，イ
ンジェクタ手段からエッチングガスを吹き付ける際にボ
ート手段を回転させない点と，残留リン酸中のＨＦを洗
浄する工程及びウエハを乾燥させる工程を含む点であ
る。選択エッチの場合，ウエハ14はインジェクタ手段5
から噴射されたエッチングガスＨＦが反応チャンバ内で
平衡となった状態で均一にエッチングされるため，ボー
ト手段4を回転させる必要はない。上記インジェクタ手
段5’から純水を，高速回転するウエハ表面に高圧で吹
き付けることにより，高速洗浄が可能となる。つづいて
その同じインジェクタ手段5’からＮ2ガスを高圧噴射し
ながらウエハを高速回転させることで，当該インジェク
タ手段5’の孔6’及びウエハ14を急速乾燥することが可
能となる。さらに，本発明による選択エッチの方法は，
上記エッチング工程または乾燥工程と同時に反応チャン
バ7全体をベーキングする工程を含むことができる。そ
れによって，上記エッチングまたは乾燥スピードをより
一層早めることができる。
【００４５】従来のロードロック式チャンバの場合に
は，エッチング，洗浄及び乾燥はそれぞれ別々の装置内
で実行されていたため，装置が複雑になり，工程も増
え，ウエハが外気に触れ汚染されることにより歩留まり
が低下するといった多くの問題が存在した。本発明の装
置及び方法によれば，同一の装置内でエッチング，洗浄
及び乾燥が短時間に効率よく実行可能であり，ウエハは
処理工程中一度も外気に触れないため汚染の心配もなく
歩留まりも向上する。
は，エッチング，洗浄及び乾燥はそれぞれ別々の装置内
で実行されていたため，装置が複雑になり，工程も増
え，ウエハが外気に触れ汚染されることにより歩留まり
が低下するといった多くの問題が存在した。本発明の装
置及び方法によれば，同一の装置内でエッチング，洗浄
及び乾燥が短時間に効率よく実行可能であり，ウエハは
処理工程中一度も外気に触れないため汚染の心配もなく
歩留まりも向上する。
【図１】本発明によるエッチング装置の好適実施例の断
面図である。
面図である。
【図２】本発明によるエッチング装置の他の実施例であ
って，(A)はエッチング処理時の状態を，(B)はウエハの
搬入または搬出時の状態を示す。
って，(A)はエッチング処理時の状態を，(B)はウエハの
搬入または搬出時の状態を示す。
4 ボート手段 5 インジェクタ手段 6 孔 7 反応チャンバ 9 排気口 10 排水口 12 電動モータ 13 加熱ヒータ 14 半導体ウエハ 15 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 伸章 新潟県三島郡三島町新保392−１ 日本エ ー・エス・エム株式会社長岡工場内
Claims (16)
- 【請求項１】 被処理体をエッチング処理するための装
置であって，排気されほぼ真空状態に維持された反応チ
ャンバと，前記反応チャンバ内にあって，前記被処理体
の被処理面に対し，エッチングガスその他の気体または
液体を平行かつ均等に吹き付けるための少なくとも１つ
のインジェクタ手段と，１枚以上の前記被処理体を一定
間隔で縦積みして載置するためのボート手段と，前記反
応チャンバの外にあって，前記ボート手段をその中心軸
の回りに回転させるための回転機構手段と，から成る装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって，エッチ
ング・ガス用のインジェクタ手段と，洗浄またはパージ
のための気体または液体用のインジェクタ手段とを独立
に有する，ところの装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置であっ
て，前記インジェクタ手段は複数の孔を有するノズルで
あって，当該孔は孔径が０.５〜４mmで垂直方向に一定
の孔間隔４〜２０mmで配列される，ところの装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の装置であって，前記エ
ッチングガスがＨＦまたはＨＦ及びＨ2Ｏの混合ガスで
ある，ところの装置。 - 【請求項５】 請求項２に記載の装置であって，前記洗
浄またはパージのための気体または液体は，それぞれＮ
2または純水である，ところの装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の回転機構手段は，回転
動力を生成するための電動モータと，前記回転動力を前
記ボート手段に伝達するための動力伝達部材と，から成
り，前記ボート手段の回転数は１〜３０００rpmであ
る，ところの装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の装置であって，前記被
処理体が半導体ウエハである，ところの装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の装置であって，さら
に，前記ボート手段及び前記回転機構手段を一体として
上下移動させるためのエレベータ手段と，から成り，前
記ボート手段が当該エレベータ手段により完全に上昇し
た時前記被処理体が前記ボート手段に搬入または搬出さ
れ，前記ボート手段が完全に下降した時反応チャンバが
気密に保持される，ところの装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の装置であって，さら
に，前記ボート手段の上下移動の際の反応チャンバの気
密を保持するためのベローズ手段であって，一端が前記
反応チャンバと気密に結合し，他端が前記エレベータ手
段と機械的に結合し，ボート手段の上下移動に伴って自
在に上下に伸縮するところのベローズ手段を含む，とこ
ろの装置。 - 【請求項１０】 請求項１または８に記載の装置であっ
て，さらに前記反応チャンバを加熱するためのヒータ手
段を含む，ところの装置。 - 【請求項１１】 請求項１または９に記載の装置を使っ
て，被処理体をエッチングするための方法であって，反
応チャンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階
と，ボート手段の支持体上に載置された被処理体に対
し，少なくとも１つのインジェクタ手段より，エッチン
グガスを吹き付けながら前記ボート手段を一定時間一定
速度で回転させる段階と，再び前記反応チャンバを排気
する段階と，から成る方法。 - 【請求項１２】 請求項１または９に記載の装置を使っ
て，被処理体をエッチングするための方法であって，反
応チャンバを排気して，ほぼ真空状態に保持する段階
と，ボート手段の支持体上に載置された被処理体に対
し，少なくとも１つのインジェクタ手段より，エッチン
グガスを吹き付ける段階と，前記被処理体に対し，他の
少なくとも１つのインジェクタ手段より，洗浄液を高圧
で吹き付けながら前記ボート手段を一定時間一定速度で
回転させる段階と,前記被処理体を乾燥させるべく，前
記洗浄液を噴射したインジェクタ手段より，前記被処理
体に気体を吹き付けながら前記ボート手段を一定時間一
定速度で回転させる段階と，から成る方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法であって，さ
らに，前記被処理体をエッチング中または乾燥中に，前
記反応チャンバ全体を加熱する段階を含む,ところの方
法。 - 【請求項１４】 請求項１１に記載の方法であって，前
記エッチングガスがＨＦ／Ｈ2Ｏである，ところの方
法。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載の方法であって，前
記エッチングガスがＨＦであり，前記洗浄液が純水であ
り，前記気体がＮ2である，ところの方法。 - 【請求項１６】 請求項１１または１２に記載の方法で
あって，前記ボート手段の回転数が１〜３０００rpmで
ある，ところの方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29325695A JPH09115889A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体エッチング装置及びその方法 |
| EP96935355A EP0805483A1 (en) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | Semiconductor treatment apparatus |
| PCT/JP1996/003013 WO1997015073A1 (fr) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | Appareil de traitement de semi-conducteurs |
| KR1019970704033A KR980700680A (ko) | 1995-10-17 | 1996-10-17 | 반도체 처리 장치 (Semiconductor Treatment Apparatus) |
| TW085113333A TW307888B (ja) | 1995-10-17 | 1996-10-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29325695A JPH09115889A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体エッチング装置及びその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09115889A true JPH09115889A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17792479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29325695A Pending JPH09115889A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体エッチング装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09115889A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012248779A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Spp Technologies Co Ltd | 酸化シリコンのエッチング装置、そのエッチング方法、及びそのエッチングプログラム |
| JP2013021208A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JP2013038109A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Ulvac Japan Ltd | 酸化膜の除去方法及びバッチ式半導体デバイス製造装置 |
| JP2020524914A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-08-20 | 江蘇魯▲もん▼儀器有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｌｅｕｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｍｅｎｔｓ Ｃｏ． Ｌｔｄ | 内外圧力差を調整可能な気相腐食キャビティ及びそれを用いる気相腐食方法 |
| JP2020524913A (ja) * | 2017-07-12 | 2020-08-20 | 江蘇魯▲もん▼儀器有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｌｅｕｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｍｅｎｔｓ Ｃｏ． Ｌｔｄ | 高気密気相腐食キャビティ |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP29325695A patent/JPH09115889A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012248779A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Spp Technologies Co Ltd | 酸化シリコンのエッチング装置、そのエッチング方法、及びそのエッチングプログラム |
| JP2013021208A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JP2013038109A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Ulvac Japan Ltd | 酸化膜の除去方法及びバッチ式半導体デバイス製造装置 |
| JP2020524913A (ja) * | 2017-07-12 | 2020-08-20 | 江蘇魯▲もん▼儀器有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｌｅｕｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｍｅｎｔｓ Ｃｏ． Ｌｔｄ | 高気密気相腐食キャビティ |
| JP2020524914A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-08-20 | 江蘇魯▲もん▼儀器有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｌｅｕｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｍｅｎｔｓ Ｃｏ． Ｌｔｄ | 内外圧力差を調整可能な気相腐食キャビティ及びそれを用いる気相腐食方法 |
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