JPH1050679A - 乾式エッチング器の残留ガス除去装置および除去方法 - Google Patents

乾式エッチング器の残留ガス除去装置および除去方法

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JPH1050679A
JPH1050679A JP9080938A JP8093897A JPH1050679A JP H1050679 A JPH1050679 A JP H1050679A JP 9080938 A JP9080938 A JP 9080938A JP 8093897 A JP8093897 A JP 8093897A JP H1050679 A JPH1050679 A JP H1050679A
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gas
etching
dry etching
wafer
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JP9080938A
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Tae-Wook Kim
兌 ▲ウーク▼ 金
Su-Kwang Noh
壽 光 盧
Jin-Ho Park
晋 ▲ホー▼ 朴
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S156/916Differential etching apparatus including chamber cleaning means or shield for preventing deposits

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾式エッチング後のウェーハ表面に反応ガス
が残留し大気中で凝縮および液化することを防止すると
ともに、別工程で後処理することなく残留ガスを除去で
きる乾式エッチング器の残留ガス除去装置および除去方
法を提供する。 【解決手段】 真空予備室およびエッチング室とを備え
この室内にウェーハをアンローディングさせ表面上に薄
膜をエッチングするとともに室内の反応ガスを外部にポ
ンビングおよびパージ可能な乾式エッチング器におい
て、乾式エッチング後に外部にアンローディングしたウ
ェーハ20の表面に反応ガスが残留し大気中で凝縮およ
び液化しないようにエッチング室50内を加熱しガス分
子を活性化する加熱手段80または真空予備室60内で
ウェーハ20を洗浄しうる洗浄手段90とを設けること
で、残留ガスを除去する別途の工程設備を不要とし製造
工程での歩留りが良くなる乾式エッチング器の残留ガス
除去装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾式エッチング器
の残留ガス除去装置および除去方法に係り、より詳細に
は半導体の製造工程においてエッチング処理に使用され
る反応ガスが工程を経ることによりウェーハの表面に残
留し大気中で凝縮することを防止するため別途の後処理
を行わず除去できる乾式エッチング器の残留ガス除去装
置および除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子の製造工程に使用され
るエッチング器では、感光膜の現像工程が終了した後、
感光膜の下に成長または蒸着させた簿膜、たとえばSi
膜、ポリシリコン膜、SiO2 膜などを工程の目的によ
り選択的に除去している。このようなエッチングの手法
には、ガスによる化学反応を利用した乾式エチングと、
化学薬品に浸漬させ所望の部分を溶かす湿式エッチング
とに大別されていることがよく知られている。図3は、
従来の乾式エッチング器の主要部を示す構成図である。
【0003】図3に示すように、従来の乾式エッチング
器は、複数枚のウェーハ2を収納するカセット1を具備
し、このカセット1を設置する移送手段4を設け、この
移送手段4の略中央に乾式エッチング処理を行うエッチ
ング室5と真空予備室6とを設け構成されている。移送
手段4は、ウェーハ2を複数枚収納したカセット1を設
置できるよう設けてあり、この設置したカセット1内か
らウェーハ2を1枚毎にローディングおよびアンローデ
ィングしながら搬送する移送台3を備えている。
【0004】エッチング室5は、反応ガスが供給され高
真空の状態に維持されるとともに乾式エッチング工程を
実行することができるように設けてある。このエッチン
グ室5内の略中央部には、搬送されたウェーハ2を設置
し乾式エッチングを行う設置台5cが設けてある。また
エッチング室5の両側面には、出入口5a、5bが設け
てあり、この出入口5a、5bの外側には、エッチング
室5の前後で高真空状態のエッチング環境を予備的に維
持した真空予備室6が設けられている。真空予備室6お
よびエッチング室5のには、高真空状態に維持するとと
もに反応ガスをポンビングおよびパージ(Pumpin
g、Purge)するガス排気系7が装着されている。
従来、乾式エッチング処理において、例えばポリシリコ
ン膜質を乾式エッチングする場合、主にCl2 、HBr
などの反応ガスが使われている。これらは乾式エッチン
グの工程後、大気に露出すると凝縮してしまう性質を有
している。このためエッチング室および真空予備室に
は、ウェーハを反応ガスと反応させた後に残存する余分
な反応ガスをポンビングおよびパージするガス排気系7
が設けられている。
【0005】このような構成からなる従来の乾式エッチ
ング器を用いて乾式エッチングを行う場合には、複数枚
のウェーハ2を収納したカセット1を移送手段4の上部
に設置させる。移送手段4にカセット1を設置すると、
カセット1からはウェーハ2が一枚毎に取り出され移送
台3により搬送される。移送台3により搬送されたウェ
ーハ2は、エッチング環境を予備的に維持した真空予備
室6−1に搬入され真空状態を維持する。また真空状態
を維持したウェーハ2は、出入口5aまで搬送されエッ
チング室5内に搬入する。エッチング室5に搬入したウ
ェーハ2は、略中央部に設けた設置台5cに設置され反
応ガスを利用した化学反応により乾式エッチング工程が
実行される。
【0006】乾式エッチング工程が実行されたウェーハ
2は、再びエッチング環境を予備的に維持した真空予備
室6−2に搬入される。ウェーハ2が真空予備室6−2
に搬入されると、エッチング室5および真空予備室6に
残存する一部余分な反応ガスをガス排気系7によりポン
ビングおよびパージする工程を実行している。乾式エッ
チング処理を終えたウェーハ2は、真空予備室6−2か
ら外部に搬送され移送台3の端部に設置したカセット1
−2に収納される。
【0007】このように従来の乾式エッチング器は、ウ
ェーハを乾式エッチングする際、エッチング室および真
空予備室内でウェーハが反応ガスと反応した後に残存す
る余分なガスをガス排気系によりポンビングおよびパー
ジすることで歩留りが良く生産効率の高い乾式エッチン
グ工程を実現していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の乾
式エッチング器では、工程の流れによりエッチング室お
よび真空予備室内でのガス排気系による排気が不充分な
ため、ウェーハの表面に反応ガスの一部が残留し大気中
に露出した際に凝縮、液化されてしまう不具合があっ
た。また、このようなウェーハの表面に残留しているガ
スは、生産工程での不良原因として歩留りを悪くすると
ともに、残留したガスを除去するため別工程で後処理を
行う設備が必要になってしまう。また別の工程で後処理
を行う設備を設けると費用がかかり、その製品に対する
コストが上昇してしまう要因になるばかりではなく、製
造工程に必要な所要時間が延長されてしまう等の不具合
があった。本発明は上述の課題を解決するために、乾式
エッチング後のウェーハ表面に反応ガスが残留し大気中
で凝縮および液化することを防止するとともに、別工程
で後処理することなく残留ガスを除去できる乾式エッチ
ング器の残留ガス除去装置および除去方法を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、真空予備室およびエッチング室とを備え
この室内でウェーハをエッチングするとともに室内に残
留するエッチング後の反応ガスを外部にポンビングおよ
びパージ可能な乾式エッチング器を設け、乾式エッチン
グ後のウェーハが外部にアンローディングされ表面に残
留した反応ガスが大気中で凝縮および液化しないように
エッチング室内に室内を加熱しガス分子を活性化させる
加熱手段を設け、この加熱手段は光エネルギーによって
加熱できる紫外線またはハロゲンランプにより設ける。
また、乾式エッチング後のウェーハが外部にアンローデ
ィングされ表面に残留した反応ガスが大気中で凝縮およ
び液化しないように真空予備室内にウェーハを洗浄する
ための洗浄手段を設け、この洗浄手段の溶液は純水を使
用する。ここで真空予備室を介し高真空の状態を維持し
エッチング室内にローディングおよびアンローディング
されるウェーハ上に所定の薄膜をエッチングするため反
応ガスを供給するガス供給工程と、反応ガスの作用によ
りエッチングを実行した後ウェーハが外部にアンローデ
ィングされ表面に残留した反応ガスが大気中で凝縮しな
いよう加熱または洗浄を行う処理工程と、この処理工程
に随伴しエッチング室および真空予備室内に残留した反
応ガスを外部ヘポンビングおよびパージさせる排出段階
とからなる乾式エッチング器の残留ガス除去装置を設け
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による乾式エッチング器の残留ガス除去装置の実施形態
を詳細に説明する。図1は、本発明による乾式エッチン
グ器の残留ガス除去装置の第1実施形態を示す構成図で
ある。図1に示すように、本発明による乾式エッチング
器の残留ガス除去装置の第1実施形態は、複数枚のウェ
ーハ20を収納したカセット(図示せず)を備えるとと
もに、このカセット(図示せず)を設置しウェーハ20
を1枚毎、搬送する移送手段(図示せず)が設けてあ
る。この移送手段(図示せず)の略中央部には、高真空
の状態に維持するとともに乾式エッチング工程を実行す
るエッチング室50が設けてある。
【0011】エッチング室50の略中央部には、搬送さ
れたウェーハ20を設置し乾式エッチング処理を行う設
置台50cが設けてある。またエッチング室50の両側
面には、出入口50a、50bが設けてあり、出入口5
0bの外側には、予備的に高真空状態のエッチング環境
を維持した真空予備室60が設けられている。またエッ
チング室50には、ウェーハ20を設置し乾式エッチン
グ処理を実行するため反応ガス(例えばCl2 、HBr
等)を上部から供給するガス供給系52が設けられてい
る。真空予備室60およびエッチング室50の内部は、
高真空状態に維持されるとともに反応ガスをポンビング
およびパージ(Pumping、Purge)するガス
排気系70が配設されている。
【0012】特に、エッチング室50の内部には、ウェ
ーハの表面に反応ガスの一部が残留しないよう光エネル
ギーを利用し残留ガスを活性化させるこでガス排気系7
0によりポンビングおよびパージできる加熱手段80
(例えば紫外線ランプやハロゲンランプ等)を装着して
ある。これにより、乾式エッチング後にウェーハの表面
上で反応ガスの一部が残留し大気中に露出した際に凝縮
または液化することを防止できる。
【0013】このような構成からなる本発明の残留ガス
除去装置の第1実施形態を用いて乾式エッチングを行う
場合には、複数枚のウェーハ20をカセット(図示せ
ず)に収納し移送手段(図示せず)に設置させる。移送
手段にカセットを設置すると、カセット内からウェーハ
20が一枚毎取り出され出入口50aを介しエッチング
室50に搬送される。移送手段(図示せず)によりエッ
チング室50内に搬送されたウェーハ20は、略中央部
に設けた設置台50cに設置される。ウェーハ20が設
置されるとエッチング室50内をガス供給系52により
高真空状態に維持するとともに、反応ガス(Cl2 、H
Br等)を供給するガス供給工程が実行される。エッチ
ング室50内に反応ガスを充分に供給した後、エッチン
グ室50内の反応ガス(Cl2 、HBr等)によりウェ
ーハ20が化学反応する乾式エッチング処理を行う。
【0014】反応ガスの作用により乾式エッチング工程
を実行した後、ウェーハ20の表に反応ガスが残留し大
気中に露出した際に凝縮および液化しないように加熱手
段80によりエッチング室50内を加熱させガスの分子
運動を活性化させる処理工程を実行する。またガスの分
子運動を活性化させる処理工程と随伴し、エッチング室
および真空予備室内に残存する余分な残留ガスを外部ヘ
ポンビングおよびパージさせる残留ガスの排出工程を実
行する。処理工程およびガスの排出工程が完了すると、
乾式エッチング環境を予備的に維持した真空予備室60
にウェーハ20を搬入させる。真空予備室60内に搬入
したウェーハ20は、さらに外部に搬送され外部に設置
したカセット(図示せず)に収納される。このようにカ
セット内の全てのウェーハ20が乾式エチング処理を終
えるまで実行される。このような本発明による残留ガス
除去装置によると、ウェーハ20が乾式エチング処理を
終え、真空予備室60を経て大気中に露出してもウェー
ハ20の表面が残留ガスにより凝縮および液化すること
がなくなる。
【0015】次に図2を参照し、本発明による乾式エッ
チング器の残留ガス除去装置の第2実施形態を詳細に説
明する。図2は、本発明による乾式エッチング器の残留
ガス除去装置の第2実施形態を示す構成図である。図2
は図1において、加熱手段以外は全て同じ構成要素であ
り同一の構成要素には同一符号を記すとともに、重複す
る説明は省略する。
【0016】図2に示すように、本発明による乾式エッ
チング器の残留ガス除去装置の第2実施形態は、図1に
示すエッチング室50内に設けた加熱手段80の替わり
に真空予備室60内に純水(De ionized W
ater)を用いて洗浄できる洗浄手段90を装着した
ものである。乾式エッチング工程を実行するエッチング
室50の両側面には、出入口50a、50bが設けてあ
り、この出入口50bの外側には、高真空状態のエッチ
ング環境を予備的に維持した真空予備室60が設けられ
ている。エッチング室50には、略中央部にウェーハ2
0を設置する設置台50cが設けてある。また設置台5
0cの上部にウェーハ20を設置し乾式エッチング処理
を実行するため反応ガス(例えばCl2 、HBr等)を
上部から供給するガス供給系52が設けられている。
【0017】また真空予備室60およびエッチング室5
0には、内部を高真空状態に維持するとともに反応ガス
をポンビングおよびパージ(Pumping、Purg
e)するガス排気系70が配設されている。真空予備室
60には、エッチング室50で乾式エッチング処理を終
えたウェーハ20表面に残存する一部の反応ガスを純水
(De ionized Water)を用いて洗浄す
る洗浄手段90を装着してある。
【0018】このような構成からなる本発明の残留ガス
除去装置の第2実施形態を用いて乾式エッチングを行う
場合には、ウェーハ20をエッチング室50内に搬送し
設置台50cの上部に設置する。またエッチング室50
内にガス供給系52により反応ガスを供給し、この反応
ガスにより乾式エッチング処理を実行する。その後、乾
式エッチングを完了したウェーハ20は真空予備室60
に搬送される。真空予備室60に搬送されたウェーハ2
0は、表面に残存する一部の反応ガスにより大気中で凝
縮、液化しないよう洗浄手段90により純水を用いて洗
浄を行う。また洗浄とともに、エッチング室および真空
予備室内の残留ガスをガス排気系70により外部ヘポン
ビングおよびパージさせる。ウェーハ20が洗浄手段9
0により洗浄を完了すると、真空予備室60の外部に搬
送され外部に設置したカセット(図示せず)内に収納さ
れる。このように、ウェーハの表面に残留する反応ガス
を加熱手段によって加熱させて活性化しなくても、洗浄
手段90によって洗浄することで残留する反応ガスを除
去でき結果的に本発明の効果と同様になる。
【0019】以上、本発明によってなされた乾式エッチ
ング器の残留ガス除去装置の実施形態を詳細に説明した
が、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。たと
えば、本発明による残留ガスの除去装置において、反応
ガスを供給するガス供給系は、上部からの供給に限定さ
れるものではなく室内に均等に供給できるよう配設すれ
ばよい。
【0020】
【発明の効果】このように本発明による乾式エッチング
器の残留ガス除去装置によれば、エッチング室または真
空予備室内に反応ガスを加熱または洗浄しうる装置を設
けているため、ウェーハの表面に反応ガスの一部が残留
し大気中に露出した際に凝縮、液化してしまうことがな
くなる。またウェーハ表面に反応ガスが残留しないた
め、乾式エッチング処理の後に残留ガスを除去する別工
程の設備が不要となり、製造コストが削減するとともに
製品の高いコストパフォマンスが期待できる。また残留
ガスを除去する別工程の設備が不要となるため、生産に
必要な所要時間を短縮でき、半導体の製造工程での歩留
を良くするとともに安定した生産を実現することができ
る。さらに近代では、半導体ウェーハの大口径化、高集
積化に伴い、設備のマルチチャンバ化またはチャンバ機
能の多様化がなされ、あらゆる工程を一つの装置で対応
しうるシステムが求められている現状であり、このこと
から半導体製造における残留ガス除去装置の一体化は設
備の改善に相当な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による乾式エッチング器の残留ガス除去
装置の第1実施形態を示す構成図。
【図2】本発明による乾式エッチング器の残留ガス除去
装置の第2実施形態を示す構成図。
【図3】従来の乾式エッチング器の主要部を示す構成
図。
【符号の説明】
20 ウェーハ 50 エッチング室 50a、50b 出入口 50c 設置台 52 ガス供給系 60 真空予備室 70 ガス排気系 80 加熱手段 90 洗浄手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空予備室およびエッチング室とを備え
    この室内にウェーハをアンローディングさせ反応ガスを
    供給し表面上に薄膜をエッチングするとともに前記室内
    に残留するエッチング後の反応ガスを外部にポンビング
    およびパージ可能な乾式エッチング器において、 乾式エッチング後のウェーハが外部にアンローディング
    され表面に残留した反応ガスが大気中で凝縮および液化
    しないように前記エッチング室内に室内を加熱しガス分
    子を活性化させる加熱手段を設けたことを特徴とする乾
    式エッチング器の残留ガス除去装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の乾式エッチング器の残
    留ガス除去装置において、 前記加熱手段は、光エネルギーによって加熱できる紫外
    線またはハロゲンランプであることを特徴とする乾式エ
    ッチング器の残留ガス除去装置。
  3. 【請求項3】 真空予備室およびエッチング室とを備え
    この室内にウェーハをアンローディングさせ反応ガスを
    供給し表面上に薄膜をエッチングするとともに前記室内
    に残留するエッチング後の反応ガスを外部にポンビング
    およびパージ可能な乾式エッチング器において、 乾式エッチング後のウェーハが外部にアンローディング
    され表面に残留した反応ガスが大気中で凝縮および液化
    しないように前記真空予備室内にウェーハを洗浄するた
    めの洗浄手段を設けたことを特徴とする乾式エッチング
    器の残留ガス除去装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の乾式エッチング器の残
    留ガス除去装置において、 前記洗浄手段に使用する溶液は純水であるこを特徴とす
    る乾式エッチング器の残留ガス除去装置。
  5. 【請求項5】 真空予備室を介し高真空の状態を維持し
    エッチング室内にローディングおよびアンローディング
    されるウェーハ上に所定の薄膜をエッチングするため反
    応ガスを供給するガス供給工程と、 前記反応ガスの作用によりエッチングを実行した後ウェ
    ーハが外部にアンローディングされ表面に残留した反応
    ガスが大気中で凝縮しないよう加熱または洗浄を行う処
    理工程と、 前記処理工程に随伴しエッチング室および真空予備室内
    に残留した反応ガスを外部ヘポンビングおよびパージさ
    せる排出段階とからなることを特徴とする乾式エッチン
    グ器の残留ガス除去方法。
JP9080938A 1996-05-30 1997-03-31 乾式エッチング器の残留ガス除去装置および除去方法 Pending JPH1050679A (ja)

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