JPH10172957A - 酸化膜のドライエッチングガス及びそのエッチング方法及びシリコンのクリーニング方法 - Google Patents
酸化膜のドライエッチングガス及びそのエッチング方法及びシリコンのクリーニング方法Info
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- JPH10172957A JPH10172957A JP32884796A JP32884796A JPH10172957A JP H10172957 A JPH10172957 A JP H10172957A JP 32884796 A JP32884796 A JP 32884796A JP 32884796 A JP32884796 A JP 32884796A JP H10172957 A JPH10172957 A JP H10172957A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン基板上の酸化膜を容易にかつ効率的に
ドライエッチングするガス及びそのエッチング方法及び
そのクリーニング方法を提供する。 【解決手段】アルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノ
ン、水素のプラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスからなる
酸化膜のドライエッチングガスで、酸化膜のドライエッ
チングに際し、プラズマ励起ガスとＨＦの混合ガス中の
ＨＦ分圧が、０.００１〜５Ｔｏｒｒの範囲および該混
合ガスによるエッチング温度が、０〜９０℃の範囲でド
ライエッチングする。さらにエッチング終了後、ＨＦの
供給を止めプラズマ励起ガスのみ導入する。
ドライエッチングするガス及びそのエッチング方法及び
そのクリーニング方法を提供する。 【解決手段】アルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノ
ン、水素のプラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスからなる
酸化膜のドライエッチングガスで、酸化膜のドライエッ
チングに際し、プラズマ励起ガスとＨＦの混合ガス中の
ＨＦ分圧が、０.００１〜５Ｔｏｒｒの範囲および該混
合ガスによるエッチング温度が、０〜９０℃の範囲でド
ライエッチングする。さらにエッチング終了後、ＨＦの
供給を止めプラズマ励起ガスのみ導入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体分野で有用
な酸化膜のドライエッチングガス及びそのエッチング方
法及びシリコンのクリーニング方法に関する。
な酸化膜のドライエッチングガス及びそのエッチング方
法及びシリコンのクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】シリ
コンウエハ上に生成する自然酸化膜は、エピ成長を阻害
したり、金属との密着性を低下させ接触抵抗を増大させ
たりするため除去する必要がある。また、半導体の微細
化が進んできており、特に低温で除去することが望まれ
ている。
コンウエハ上に生成する自然酸化膜は、エピ成長を阻害
したり、金属との密着性を低下させ接触抵抗を増大させ
たりするため除去する必要がある。また、半導体の微細
化が進んできており、特に低温で除去することが望まれ
ている。
【０００３】従来、自然酸化膜の除去は、ＤＨＦ（希釈
フッ酸）やＢＨＦ（バッファードフッ酸）によるウエッ
トエッチングで除去されてきた。しかし、この方法でエ
ッチングした後のシリコン表面は金属等の汚染を受けや
すいことや水溶液系での反応のためエッチング後に酸化
膜の再形成が起こる等の問題が指摘されている。
フッ酸）やＢＨＦ（バッファードフッ酸）によるウエッ
トエッチングで除去されてきた。しかし、この方法でエ
ッチングした後のシリコン表面は金属等の汚染を受けや
すいことや水溶液系での反応のためエッチング後に酸化
膜の再形成が起こる等の問題が指摘されている。
【０００４】これらのことから、ドライエッチングによ
る自然酸化膜の除去が検討されている。現在提案されて
いるエッチング方法としては、ＨＦベーパ法、ＡＨ
Ｆ法、ＨＦとアルコールとの混合ガス法、紫外線照
射下でＦ2とＯ2の混合ガスを用いてエッチングを行う方
法、などがある。
る自然酸化膜の除去が検討されている。現在提案されて
いるエッチング方法としては、ＨＦベーパ法、ＡＨ
Ｆ法、ＨＦとアルコールとの混合ガス法、紫外線照
射下でＦ2とＯ2の混合ガスを用いてエッチングを行う方
法、などがある。
【０００５】しかし、これらの方法には、以下のような
問題が指摘される。すなわち、法は、水分を多量に含
んだＨＦを反応系内に搬送するため装置材料の腐蝕が激
しい。また、耐腐食性の高い特殊な材料を使用したり、
金属表面の不動態化を行う必要があるといった煩雑な作
業を必要とする。法においては、ウエハ（酸化膜表
面）に吸着した微量の水分によってＨＦをイオン化させ
てエッチングするため、低圧（低ＨＦ分圧）では反応の
進行が非常に遅く、５Ｔｏｒｒ以上のＨＦ分圧で処理す
る必要があるため装置材料へのダメージが高いと言った
問題がある。法においては、可燃物であるアルコール
を使用することやその処理をさらに行う必要があること
から安全性の確保、排ガスの処理ラインが複雑になる等
の問題がある。さらに、メタノールに含まれる不純物の
影響も考えられる。法は、Ｆ2を用いるため酸化膜の
下地のシリコンをエッチングしてしまう恐れがあり、下
地のラフネスを増大させる可能性がある。また、これら
の処理を行ったウエハ表面は、フッ素で終端されている
ため単結晶が得られないこと、シート抵抗が、自然酸化
膜が約０．７ｎｍ残っている状態と同程度であるという
問題がある。そのため、酸化膜エッチング後に、さらに
大気圧下での処理等の後処理を別装置で行わねばならい
という問題がある。
問題が指摘される。すなわち、法は、水分を多量に含
んだＨＦを反応系内に搬送するため装置材料の腐蝕が激
しい。また、耐腐食性の高い特殊な材料を使用したり、
金属表面の不動態化を行う必要があるといった煩雑な作
業を必要とする。法においては、ウエハ（酸化膜表
面）に吸着した微量の水分によってＨＦをイオン化させ
てエッチングするため、低圧（低ＨＦ分圧）では反応の
進行が非常に遅く、５Ｔｏｒｒ以上のＨＦ分圧で処理す
る必要があるため装置材料へのダメージが高いと言った
問題がある。法においては、可燃物であるアルコール
を使用することやその処理をさらに行う必要があること
から安全性の確保、排ガスの処理ラインが複雑になる等
の問題がある。さらに、メタノールに含まれる不純物の
影響も考えられる。法は、Ｆ2を用いるため酸化膜の
下地のシリコンをエッチングしてしまう恐れがあり、下
地のラフネスを増大させる可能性がある。また、これら
の処理を行ったウエハ表面は、フッ素で終端されている
ため単結晶が得られないこと、シート抵抗が、自然酸化
膜が約０．７ｎｍ残っている状態と同程度であるという
問題がある。そのため、酸化膜エッチング後に、さらに
大気圧下での処理等の後処理を別装置で行わねばならい
という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための具体的手段】本発明者は、鋭意
検討の結果、リモートプラズマ法を用いて、プラズマ励
起ガスとＨＦガスとの混合ガスを用いることにより酸化
膜のみのエッチングを促進できること、またその後プラ
ズマ励起ガスのみでクリーニングできることを見いだし
本発明に到達した。
検討の結果、リモートプラズマ法を用いて、プラズマ励
起ガスとＨＦガスとの混合ガスを用いることにより酸化
膜のみのエッチングを促進できること、またその後プラ
ズマ励起ガスのみでクリーニングできることを見いだし
本発明に到達した。
【０００７】すなわち、本発明は、プラズマ励起ガスと
ＨＦの混合ガスからなることを特徴とする酸化膜のドラ
イエッチングガスで、該プラズマ励起ガスがアルゴン、
ヘリウム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起
ガスである酸化膜のドライエッチングガスであり、また
酸化膜のドライエッチングに際し、プラズマ励起ガスと
ＨＦの混合ガスでエッチングすることを特徴とする酸化
膜のドライエッチング方法で、プラズマ励起ガスとＨＦ
の混合ガスにおけるＨＦ分圧が、０.００１〜５Ｔｏｒ
ｒの範囲および該混合ガスによるエッチング温度が、０
〜９０℃の範囲で、該プラズマ励起ガスがアルゴン、ヘ
リウム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起ガ
スで、対象となる酸化膜がシリコン酸化膜、含フッ素シ
リコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フッ素酸化タンタル
膜、含フッ素酸化チタン膜である酸化膜のドライエッチ
ング方法およびドライエッチング後、ＨＦの供給を止
め、プラズマ励起ガスのみを導入する酸化膜のクリーニ
ング方法を提供するものである。
ＨＦの混合ガスからなることを特徴とする酸化膜のドラ
イエッチングガスで、該プラズマ励起ガスがアルゴン、
ヘリウム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起
ガスである酸化膜のドライエッチングガスであり、また
酸化膜のドライエッチングに際し、プラズマ励起ガスと
ＨＦの混合ガスでエッチングすることを特徴とする酸化
膜のドライエッチング方法で、プラズマ励起ガスとＨＦ
の混合ガスにおけるＨＦ分圧が、０.００１〜５Ｔｏｒ
ｒの範囲および該混合ガスによるエッチング温度が、０
〜９０℃の範囲で、該プラズマ励起ガスがアルゴン、ヘ
リウム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起ガ
スで、対象となる酸化膜がシリコン酸化膜、含フッ素シ
リコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フッ素酸化タンタル
膜、含フッ素酸化チタン膜である酸化膜のドライエッチ
ング方法およびドライエッチング後、ＨＦの供給を止
め、プラズマ励起ガスのみを導入する酸化膜のクリーニ
ング方法を提供するものである。
【０００８】本発明におけるドライエッチングの対象
は、シリコン基板上のシリコン自然酸化膜および半導
体、ＴＦＴなどの絶縁膜等に使用されている酸化シリコ
ン膜、含フッ素シリコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フ
ッ素酸化タンタル膜、含フッ素酸化チタン膜などであ
る。
は、シリコン基板上のシリコン自然酸化膜および半導
体、ＴＦＴなどの絶縁膜等に使用されている酸化シリコ
ン膜、含フッ素シリコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フ
ッ素酸化タンタル膜、含フッ素酸化チタン膜などであ
る。
【０００９】本発明は、ドライエッチングガスとしてプ
ラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスを用いるものである。
該混合ガスは、ＳｉＯ2／Ｓｉの選択比（エッチングの
速度比）が大きく、いかなるシリコン酸化膜、含フッ素
シリコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フッ素酸化タンタ
ル膜、含フッ素酸化チタン膜などに適用できる利点があ
る。
ラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスを用いるものである。
該混合ガスは、ＳｉＯ2／Ｓｉの選択比（エッチングの
速度比）が大きく、いかなるシリコン酸化膜、含フッ素
シリコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フッ素酸化タンタ
ル膜、含フッ素酸化チタン膜などに適用できる利点があ
る。
【００１０】本発明においてプラズマガスとＨＦの混合
ガスは、全圧として、０.１〜１０Ｔｏｒｒの範囲が好
ましく、０.１Ｔｏｒｒ未満だとエッチング速度が遅
く、また１０Ｔｏｒｒを越えるとプラズマガスが生成し
にくいことと反応装置へのダメージが比較的大きいこと
から好ましくない。また、ＨＦ分圧の範囲としては、
０.００１〜５Ｔｏｒｒの範囲が好ましく、最適には０.
０１Ｔｏｒｒ以上が好ましい。ＨＦ分圧が０.００１Ｔ
ｏｒｒ未満だとエッチング速度が遅いので好ましくな
く、５Ｔｏｒｒを越えるとプラズマ状態にあるアルゴ
ン、ヘリウム、クリプトン、キセノン、水素により活性
化されるＨＦ種の相対密度が低下するため好ましくな
い。
ガスは、全圧として、０.１〜１０Ｔｏｒｒの範囲が好
ましく、０.１Ｔｏｒｒ未満だとエッチング速度が遅
く、また１０Ｔｏｒｒを越えるとプラズマガスが生成し
にくいことと反応装置へのダメージが比較的大きいこと
から好ましくない。また、ＨＦ分圧の範囲としては、
０.００１〜５Ｔｏｒｒの範囲が好ましく、最適には０.
０１Ｔｏｒｒ以上が好ましい。ＨＦ分圧が０.００１Ｔ
ｏｒｒ未満だとエッチング速度が遅いので好ましくな
く、５Ｔｏｒｒを越えるとプラズマ状態にあるアルゴ
ン、ヘリウム、クリプトン、キセノン、水素により活性
化されるＨＦ種の相対密度が低下するため好ましくな
い。
【００１１】また、本発明においてドライエッチングす
る温度は、０〜９０℃の範囲が好ましく、より最適に
は、１５〜４０℃の範囲が好ましい。エッチング温度
が、０℃未満だとエッチングが不完全となり好ましくな
く、９０℃を越えるとエッチング速度が大きく低下する
ため好ましくない。
る温度は、０〜９０℃の範囲が好ましく、より最適に
は、１５〜４０℃の範囲が好ましい。エッチング温度
が、０℃未満だとエッチングが不完全となり好ましくな
く、９０℃を越えるとエッチング速度が大きく低下する
ため好ましくない。
【００１２】また、本発明においてリモートプラズマ法
によりシリコン酸化膜、含フッ素シリコン酸化膜、酸化
タンタル膜、含フッ素酸化タンタル膜、含フッ素酸化チ
タン膜等をエッチングした後、Ｆ分が残留する場合は、
ＨＦの供給を止め、引き続き活性化したプラズマ励起ガ
スのみを導入することによりシリコン基板表面に残留す
るＦ分を除去することができ、この操作により非常に良
好な状態のシリコン表面を得ることができる。さらに、
前述した方法（従来技術，）では、反応生成物であ
るＳｉＦ4とＨ2Ｏとの反応によりパーティクル（Ｈ2Ｓ
ｉＯ3、ＳｉＯ2）が発生するが、本方法においてはパー
ティクルの発生は認められない。ＨＦガスの供給を止め
た後にプラズマ励起ガスを流す時間は、３０秒間から５
分と短時間でよく非常に効率的である。
によりシリコン酸化膜、含フッ素シリコン酸化膜、酸化
タンタル膜、含フッ素酸化タンタル膜、含フッ素酸化チ
タン膜等をエッチングした後、Ｆ分が残留する場合は、
ＨＦの供給を止め、引き続き活性化したプラズマ励起ガ
スのみを導入することによりシリコン基板表面に残留す
るＦ分を除去することができ、この操作により非常に良
好な状態のシリコン表面を得ることができる。さらに、
前述した方法（従来技術，）では、反応生成物であ
るＳｉＦ4とＨ2Ｏとの反応によりパーティクル（Ｈ2Ｓ
ｉＯ3、ＳｉＯ2）が発生するが、本方法においてはパー
ティクルの発生は認められない。ＨＦガスの供給を止め
た後にプラズマ励起ガスを流す時間は、３０秒間から５
分と短時間でよく非常に効率的である。
【００１３】次に、本発明で用いられるプラズマ励起ガ
スは、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノン、水
素のプラズマ励起ガスである。また、プラズマを発生さ
せる方法は、マイクロ波による方法、高周波による方法
等、特に限定されるものではない。
スは、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノン、水
素のプラズマ励起ガスである。また、プラズマを発生さ
せる方法は、マイクロ波による方法、高周波による方法
等、特に限定されるものではない。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に述べる
が、かかる実施例に限定されるものではない。
が、かかる実施例に限定されるものではない。
【００１５】実施例１ 図１は、酸化膜のエッチング装置の概要図である。１ｎ
ｍの厚さのシリコン酸化膜が形成されたシリコン単結晶
基板１を反応室２内の基板ホルダーに保持した。次いで
内径１１ｍｍφの石英管３にアルゴンガスを通しながら
反応室２に導入する。その途中で印加電圧９０Ｗで、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を共振器４でアルゴンガス
のプラズマを発生させた。また、反応室２と共振器４の
間の導入管からＨＦガスを導入した。プラズマ中心部と
シリコン基板との距離は約２５０ｍｍである。反応室２
の温度を２０℃に保持したまま、アルゴンのプラズマ励
起ガスとＨＦガスの混合ガスを、全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦ
ガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で１６分間流し
た。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面
上のシリコン酸化膜は、完全に除去されていることを確
認した。また、シリコン基板の損傷は見られなかった。
ｍの厚さのシリコン酸化膜が形成されたシリコン単結晶
基板１を反応室２内の基板ホルダーに保持した。次いで
内径１１ｍｍφの石英管３にアルゴンガスを通しながら
反応室２に導入する。その途中で印加電圧９０Ｗで、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を共振器４でアルゴンガス
のプラズマを発生させた。また、反応室２と共振器４の
間の導入管からＨＦガスを導入した。プラズマ中心部と
シリコン基板との距離は約２５０ｍｍである。反応室２
の温度を２０℃に保持したまま、アルゴンのプラズマ励
起ガスとＨＦガスの混合ガスを、全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦ
ガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で１６分間流し
た。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面
上のシリコン酸化膜は、完全に除去されていることを確
認した。また、シリコン基板の損傷は見られなかった。
【００１６】実施例２ 実施例１と同一の装置および試料を用い、印加電圧９０
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、アル
ゴンのプラズマ励起ガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を
１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件
で１６分間流した後、アルゴンガスのみを３０秒間供給
した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表
面上のシリコン酸化膜および残留Ｆは、完全に除去され
ており、基板上にないことを確認した。また、シリコン
基板の損傷は見られなかった。
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、アル
ゴンのプラズマ励起ガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を
１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件
で１６分間流した後、アルゴンガスのみを３０秒間供給
した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表
面上のシリコン酸化膜および残留Ｆは、完全に除去され
ており、基板上にないことを確認した。また、シリコン
基板の損傷は見られなかった。
【００１７】実施例３ 実施例１と同一の装置および試料を用い、印加電圧９０
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧５Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧２.５Ｔｏｒ
ｒ）の条件で２０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結
果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完全
に除去されていることを確認した。また、シリコン基板
の損傷は見られなかった。
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧５Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧２.５Ｔｏｒ
ｒ）の条件で２０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結
果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完全
に除去されていることを確認した。また、シリコン基板
の損傷は見られなかった。
【００１８】実施例４ 実施例１と同一の装置および試料を用い、印加電圧９０
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を４０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.５Ｔｏｒ
ｒ）の条件で３０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結
果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完全
に除去されていることを確認した。また、シリコン基板
の損傷は見られなかった。
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でアルゴンのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を４０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.５Ｔｏｒ
ｒ）の条件で３０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結
果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完全
に除去されていることを確認した。また、シリコン基板
の損傷は見られなかった。
【００１９】実施例５ 実施例１と同一の装置および試料を用い、印加電圧９０
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でヘリウムのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏ
ｒｒ）の条件で２０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の
結果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完
全に除去されていることを確認した。また、シリコン基
板の損傷は見られなかった。
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波でヘリウムのプラズマ
励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に
導入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、該混
合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏ
ｒｒ）の条件で２０分間流した。その後、ＸＰＳ測定の
結果から、シリコン基板表面上のシリコン酸化膜は、完
全に除去されていることを確認した。また、シリコン基
板の損傷は見られなかった。
【００２０】実施例６ 実施例１と同一の装置を用い、試料として１ｎｍの厚さ
の含フッ素シリコン酸化膜（ＳｉＯＦ）が形成されたシ
リコン単結晶基板を反応室内の基板ホルダーに保持し
た。次いで印加電圧９０Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ
波でアルゴンのプラズマ励起ガスを発生させ、ＨＦガス
との混合ガスを反応室に導入した。反応室の温度を２０
℃に保持したまま、該混合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦ
ガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で２０分間流し
た。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面
上の含フッ素シリコン酸化膜は、完全に除去されている
ことを確認した。また、シリコン基板の損傷は見られな
かった。
の含フッ素シリコン酸化膜（ＳｉＯＦ）が形成されたシ
リコン単結晶基板を反応室内の基板ホルダーに保持し
た。次いで印加電圧９０Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ
波でアルゴンのプラズマ励起ガスを発生させ、ＨＦガス
との混合ガスを反応室に導入した。反応室の温度を２０
℃に保持したまま、該混合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦ
ガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で２０分間流し
た。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面
上の含フッ素シリコン酸化膜は、完全に除去されている
ことを確認した。また、シリコン基板の損傷は見られな
かった。
【００２１】実施例７ 実施例１と同様の装置を用い、試料として１ｎｍの厚さ
の酸化タンタル膜（Ｔａ2Ｏ5）が形成されたシリコン単
結晶基板を反応室内の基板ホルダーに保持した。次いで
印加電圧２０Ｗ、１３．５６ＭＨｚの高周波でアルゴン
のプラズマ励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガス
を反応室に導入した。反応室の温度を２０℃に保持した
まま、該混合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧
０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で２０分間流した。その後、
ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面上の酸化タン
タル膜は、完全に除去されていることを確認した。ま
た、シリコン基板の損傷は見られなかった。
の酸化タンタル膜（Ｔａ2Ｏ5）が形成されたシリコン単
結晶基板を反応室内の基板ホルダーに保持した。次いで
印加電圧２０Ｗ、１３．５６ＭＨｚの高周波でアルゴン
のプラズマ励起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガス
を反応室に導入した。反応室の温度を２０℃に保持した
まま、該混合ガスの全圧１Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧
０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で２０分間流した。その後、
ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基板表面上の酸化タン
タル膜は、完全に除去されていることを確認した。ま
た、シリコン基板の損傷は見られなかった。
【００２２】実施例８ 実施例１と同一の装置および試料を用い、印加電圧２０
Ｗ、１３．５６ＭＨｚの高周波でアルゴンのプラズマ励
起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に導
入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、アルゴ
ンのプラズマ励起ガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を１
０Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧５Ｔｏｒｒ）の条件で１６
分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン
基板表面上のシリコン酸化膜は、完全に除去されていた
が、ＳｉＦの結合が少し認められた。次に同様の操作
で、エッチングした後、ＨＦガスの供給を止め水素のプ
ラズマ励起ガスのみ３０秒間続けて流した。その結果シ
リコン基板表面のＦ分は、完全に除去されていた。ま
た、シリコン基板の損傷は見られなかった。
Ｗ、１３．５６ＭＨｚの高周波でアルゴンのプラズマ励
起ガスを発生させ、ＨＦガスとの混合ガスを反応室に導
入した。反応室の温度を２０℃に保持したまま、アルゴ
ンのプラズマ励起ガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を１
０Ｔｏｒｒ（ＨＦガスの分圧５Ｔｏｒｒ）の条件で１６
分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン
基板表面上のシリコン酸化膜は、完全に除去されていた
が、ＳｉＦの結合が少し認められた。次に同様の操作
で、エッチングした後、ＨＦガスの供給を止め水素のプ
ラズマ励起ガスのみ３０秒間続けて流した。その結果シ
リコン基板表面のＦ分は、完全に除去されていた。ま
た、シリコン基板の損傷は見られなかった。
【００２３】比較例１ 実施例１と同一の装置を用い、１ｎｍの厚さのシリコン
酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板を基板ホルダー
に保持し、次いで、反応室の温度を２０℃に保持したま
ま、アルゴンガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を１Ｔｏ
ｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で１６
分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン
基板表面上のシリコン酸化膜は、除去されていないこと
を確認した。
酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板を基板ホルダー
に保持し、次いで、反応室の温度を２０℃に保持したま
ま、アルゴンガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を１Ｔｏ
ｒｒ（ＨＦガスの分圧０.０５Ｔｏｒｒ）の条件で１６
分間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン
基板表面上のシリコン酸化膜は、除去されていないこと
を確認した。
【００２４】比較例２ 実施例１と同一の装置を用い、１ｎｍの厚さのシリコン
酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板を基板ホルダー
に保持し、次いで、反応室の温度を２０℃に保持したま
ま、アルゴンガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を５Ｔｏ
ｒｒ（ＨＦガスの分圧２.５Ｔｏｒｒ）の条件で３０分
間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基
板表面上のシリコン酸化膜は、除去されていないことを
確認した。
酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板を基板ホルダー
に保持し、次いで、反応室の温度を２０℃に保持したま
ま、アルゴンガスとＨＦガスの混合ガスの全圧を５Ｔｏ
ｒｒ（ＨＦガスの分圧２.５Ｔｏｒｒ）の条件で３０分
間流した。その後、ＸＰＳ測定の結果から、シリコン基
板表面上のシリコン酸化膜は、除去されていないことを
確認した。
【００２５】
【発明の効果】本発明の混合ガスおよびそれを用いたエ
ッチング方法およびクリーニング方法により、シリコン
基板に損傷を与えることなく酸化膜を容易にエッチング
することを可能にし、さらに基板表面を容易にクリーニ
ングすることを可能にした。
ッチング方法およびクリーニング方法により、シリコン
基板に損傷を与えることなく酸化膜を容易にエッチング
することを可能にし、さらに基板表面を容易にクリーニ
ングすることを可能にした。
【図１】図１は、本発明で用いたエッチング装置の概略
図である。
図である。
１.基板 ２.反応室 ３.石英管 ４.共振器
Claims (8)
- 【請求項１】 プラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスから
なることを特徴とする酸化膜のドライエッチングガス。 - 【請求項２】 プラズマ励起ガスがアルゴン、ヘリウ
ム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起ガスで
あることを特徴とする請求項１記載の酸化膜のドライエ
ッチングガス。 - 【請求項３】 酸化膜のドライエッチングに際し、プラ
ズマ励起ガスとＨＦの混合ガスでエッチングすることを
特徴とする酸化膜のドライエッチング方法。 - 【請求項４】 プラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスにお
けるＨＦ分圧が、０.００１〜５Ｔｏｒｒの範囲である
ことを特徴とする請求項３記載の酸化膜のドライエッチ
ング方法。 - 【請求項５】 プラズマ励起ガスとＨＦの混合ガスによ
るエッチング温度が、０〜９０℃の範囲であることを特
徴とする請求項３記載の酸化膜のドライエッチング方
法。 - 【請求項６】 プラズマ励起ガスがアルゴン、ヘリウ
ム、クリプトン、キセノン、水素のプラズマ励起ガスで
あることを特徴とする請求項３、４、５記載の酸化膜の
ドライエッチング方法。 - 【請求項７】 酸化膜が、シリコン酸化膜、含フッ素シ
リコン酸化膜、酸化タンタル膜、含フッ素酸化タンタル
膜、含フッ素酸化チタン膜であることを特徴とする請求
項３、４、５、６記載の酸化膜のドライエッチング方
法。 - 【請求項８】 請求項３〜７記載の方法でドライエッチ
ングした後、ＨＦの供給を止め、プラズマ励起ガスのみ
を導入することを特徴とするシリコンのクリーニング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328847A JP2950785B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 酸化膜のドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328847A JP2950785B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 酸化膜のドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172957A true JPH10172957A (ja) | 1998-06-26 |
| JP2950785B2 JP2950785B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18214762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8328847A Expired - Fee Related JP2950785B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 酸化膜のドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950785B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189537A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Sony Corp | ドライエッチング方法 |
| JP2002093787A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及び処理システム |
| US7111629B2 (en) | 2001-01-08 | 2006-09-26 | Apl Co., Ltd. | Method for cleaning substrate surface |
| WO2009057223A1 (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Canon Anelva Corporation | 表面処理装置およびその基板処理方法 |
| WO2009144810A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | シリサイド形成方法とその装置 |
| JP2022172744A (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP8328847A patent/JP2950785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189537A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Sony Corp | ドライエッチング方法 |
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| JP4553471B2 (ja) * | 2000-09-19 | 2010-09-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及び処理システム |
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| WO2009057395A1 (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Canon Anelva Corporation | 酸化膜除去のための基板洗浄処理方法 |
| US10083830B2 (en) | 2007-11-02 | 2018-09-25 | Canon Anelva Corporation | Substrate cleaning method for removing oxide film |
| WO2009144810A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | シリサイド形成方法とその装置 |
| JPWO2009144810A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2011-09-29 | キヤノンアネルバ株式会社 | シリサイド形成方法とその装置 |
| JP2022172744A (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2950785B2 (ja) | 1999-09-20 |
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