JPH1070110A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH1070110A JPH1070110A JP9180899A JP18089997A JPH1070110A JP H1070110 A JPH1070110 A JP H1070110A JP 9180899 A JP9180899 A JP 9180899A JP 18089997 A JP18089997 A JP 18089997A JP H1070110 A JPH1070110 A JP H1070110A
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- sample
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、試料の歩留り低下およびスル
ープットの低下を抑制できるドライエッチン方法を提供
することにある。 【解決手段】炭化水素系の重合物を発生させるプロセス
ガスに処理室内クリーニング用の酸素ガスを少なくとも
全ガス量の１０％添加し、該混合ガスを減圧下でプラズ
マ化し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理す
る。 【効果】本発明によれば、試料のエッチング処理過程で
重合物を気化，除去できるので、試料の歩留り低下およ
びスループットの低下を抑制できる効果がある。
ープットの低下を抑制できるドライエッチン方法を提供
することにある。 【解決手段】炭化水素系の重合物を発生させるプロセス
ガスに処理室内クリーニング用の酸素ガスを少なくとも
全ガス量の１０％添加し、該混合ガスを減圧下でプラズ
マ化し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理す
る。 【効果】本発明によれば、試料のエッチング処理過程で
重合物を気化，除去できるので、試料の歩留り低下およ
びスループットの低下を抑制できる効果がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
方法に係り、プラズマを利用して半導体素子基板等の試
料をエッチング処理するドライエッチング方法に関する
ものである。
方法に係り、プラズマを利用して半導体素子基板等の試
料をエッチング処理するドライエッチング方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子基板等の試料、例えば、Ｓｉ
Ｏ2を有する試料においては、ＳｉＯ2エッチング用のプ
ロセスガスとしてＣＨＦ3ガス、ＣＨＦ3とＣＨ2Ｆ2との
混合ガスまたはＣＦ4とＨ2との混合ガス等を減圧下でプ
ラズマ化し、該プラズマを利用してＳｉＯ2がエッチン
グ処理される。
Ｏ2を有する試料においては、ＳｉＯ2エッチング用のプ
ロセスガスとしてＣＨＦ3ガス、ＣＨＦ3とＣＨ2Ｆ2との
混合ガスまたはＣＦ4とＨ2との混合ガス等を減圧下でプ
ラズマ化し、該プラズマを利用してＳｉＯ2がエッチン
グ処理される。
【０００３】なお、この種の技術としては、例えば、
（株）サイエンスフォーラム発行、超ＬＳＩプロセスデ
ータハンドブック、第４７４頁に記載のものが知られて
いる。
（株）サイエンスフォーラム発行、超ＬＳＩプロセスデ
ータハンドブック、第４７４頁に記載のものが知られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、試
料がプラズマを利用してエッチング処理される処理室内
での重合物の発生が多くなる。このため、処理室内雰囲
気が変化し、これにより試料のエッチング処理の再現性
が低下する。また、処理室内に付着した重合物の剥離に
より処理室内での塵埃の発生量が増加し、このため、試
料の被エッチング面への塵埃の付着が増大する。これら
のことより試料の歩留りが低下するといった問題があ
る。また、処理室内のクリーニングに要する時間および
頻度が増大し、これによりスループットが低下するとい
った問題が生じる。
料がプラズマを利用してエッチング処理される処理室内
での重合物の発生が多くなる。このため、処理室内雰囲
気が変化し、これにより試料のエッチング処理の再現性
が低下する。また、処理室内に付着した重合物の剥離に
より処理室内での塵埃の発生量が増加し、このため、試
料の被エッチング面への塵埃の付着が増大する。これら
のことより試料の歩留りが低下するといった問題があ
る。また、処理室内のクリーニングに要する時間および
頻度が増大し、これによりスループットが低下するとい
った問題が生じる。
【０００５】本発明の目的は、試料の歩留り低下および
スループットの低下を抑制できるドライエッチン方法を
提供することにある。
スループットの低下を抑制できるドライエッチン方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ドライエッ
チング方法を、プロセスガスにクリーニングガスを添加
し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理する方
法とすることにより、達成される。
チング方法を、プロセスガスにクリーニングガスを添加
し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理する方
法とすることにより、達成される。
【０００７】プロセスガス、例えば、ＳｉＯ2エッチン
グ用のプロセスガス、例えば、処理室内で炭化水素系の
重合物を発生させるプロセスガスにクリーニングガス、
例えば、処理室内クリーニング用のクリーニングガス、
例えば、酸素ガスが添加される。該混合ガスは、減圧下
でプラズマ化される。試料、例えば、ＳｉＯ2は、この
プラズマを利用してエッチング処理される。この時、処
理室内では、プロセスガスにより重合物が発生するが、
この重合物は、クリーニングガスとの反応により気化さ
れて除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制
され試料のエッチング処理の再現性の低下が抑制され
る。また、処理室内での重合物の付着が抑制され、重合
物の剥離による塵埃の発生量、これによる試料の被エッ
チング面への塵埃の付着増大が抑制される。また、処理
室内のクリーニングに要する時間および頻度の増大が抑
制される。
グ用のプロセスガス、例えば、処理室内で炭化水素系の
重合物を発生させるプロセスガスにクリーニングガス、
例えば、処理室内クリーニング用のクリーニングガス、
例えば、酸素ガスが添加される。該混合ガスは、減圧下
でプラズマ化される。試料、例えば、ＳｉＯ2は、この
プラズマを利用してエッチング処理される。この時、処
理室内では、プロセスガスにより重合物が発生するが、
この重合物は、クリーニングガスとの反応により気化さ
れて除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制
され試料のエッチング処理の再現性の低下が抑制され
る。また、処理室内での重合物の付着が抑制され、重合
物の剥離による塵埃の発生量、これによる試料の被エッ
チング面への塵埃の付着増大が抑制される。また、処理
室内のクリーニングに要する時間および頻度の増大が抑
制される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を第１図
により説明する。
により説明する。
【０００９】図１で、処理室１０には、電極２０，２１
が上下方向に対向して内設されている。電極サポート２
２は、その下部を処理室１０内に突出させて処理室１０
の頂壁に設けられている。電極２０は、その中心を電極
サポート２２の中心軸と略一致させてその下端に略水平
に設けられている。電極２０は、電極サポート２２を介
して接地されている。電極サポート２３は、その上部を
処理室１０内に突出させて処理室１０の底壁に設けられ
ている。電極２１は、その中心を電極サポート２３の中
心軸と略一致させてその上端に略水平に設けられてい
る。この場合、電極２１は、試料設置用の電極であり、
試料設置面は、電極２１と対向する面である。電源、こ
の場合、高周波電源３０は、処理室１０外に設置されて
いる。電極２１は、電極サポート２３を介して高周波電
源３０に接続されている。高周波電源３０は、接地され
ている。排気口２４は、処理室１０の、この場合、底壁
に形成されている。排気口２４には、真空排気装置４０
が連結されている。プロセスガス源５０，クリーニング
ガス源６０は、処理室１０外にそれぞれ設置されてい
る。ガス導入口５１，６１は、この場合、処理室１０の
側壁に形成されている。プロセスガス源５０とガス導入
口５１とは、ガス供給管５２で連結されている。クリー
ニングガス源６０とガス導入口６１とは、ガス供給管６
２で連結されている。ガス供給管５２の途中には、バル
ブ５３が設けられ、また、バルブ５３の前流側で流量調
節装置５４が設けられている。ガス供給管６２の途中に
は、バルブ６３が設けられ、また、バルブ６３の前流側
で流量調節装置６４が設けられている。また、図１で、
エッチング終点検出手段、例えば、発光分光法によりエ
ッチング終点を検出する検出装置７０は、流量調節装置
５４，６４にそれぞれ接続されている。
が上下方向に対向して内設されている。電極サポート２
２は、その下部を処理室１０内に突出させて処理室１０
の頂壁に設けられている。電極２０は、その中心を電極
サポート２２の中心軸と略一致させてその下端に略水平
に設けられている。電極２０は、電極サポート２２を介
して接地されている。電極サポート２３は、その上部を
処理室１０内に突出させて処理室１０の底壁に設けられ
ている。電極２１は、その中心を電極サポート２３の中
心軸と略一致させてその上端に略水平に設けられてい
る。この場合、電極２１は、試料設置用の電極であり、
試料設置面は、電極２１と対向する面である。電源、こ
の場合、高周波電源３０は、処理室１０外に設置されて
いる。電極２１は、電極サポート２３を介して高周波電
源３０に接続されている。高周波電源３０は、接地され
ている。排気口２４は、処理室１０の、この場合、底壁
に形成されている。排気口２４には、真空排気装置４０
が連結されている。プロセスガス源５０，クリーニング
ガス源６０は、処理室１０外にそれぞれ設置されてい
る。ガス導入口５１，６１は、この場合、処理室１０の
側壁に形成されている。プロセスガス源５０とガス導入
口５１とは、ガス供給管５２で連結されている。クリー
ニングガス源６０とガス導入口６１とは、ガス供給管６
２で連結されている。ガス供給管５２の途中には、バル
ブ５３が設けられ、また、バルブ５３の前流側で流量調
節装置５４が設けられている。ガス供給管６２の途中に
は、バルブ６３が設けられ、また、バルブ６３の前流側
で流量調節装置６４が設けられている。また、図１で、
エッチング終点検出手段、例えば、発光分光法によりエ
ッチング終点を検出する検出装置７０は、流量調節装置
５４，６４にそれぞれ接続されている。
【００１０】図１で、試料、例えば、下地材料がＳｉで
あり、ホトレジストのないＳｉＯ2膜を有る試料８０
が、公知の搬送手段（図示省略）により、この場合、１
個、処理室１０内に搬入される。処理室１０内に搬入さ
れた試料８０は、電極２１に渡されてその試料設置面に
被エッチング面つまりＳｉＯ2膜面を上向きとして設置
される。一方、真空排気装置４０を作動させることで、
処理室１０内は、所定圧力に減圧排気される。減圧排気
された処理室１０内には、プロセスガス、例えば、処理
室１０内で炭化水素系の重合物を発生させる、例えばＣ
ＨＦ3ガス，ＣＨＦ3とＣＨ2Ｆ2との混合ガス，ＣＦ4と
Ｈ2との混合ガス等のプロセスガスと、クリーニングガ
ス、例えば、酸素ガス等のクリーニングガスが供給され
る。つまり、バルブ５３を開弁させることで、プロセス
ガス源５０のプロセスガスは、ガス供給管５２を通りガ
ス導入口５１から処理室１０内に供給される。処理室１
０内に供給されるプロセスガスの流量は、ガス流量制御
装置５４により所定流量に調節される。また、バルブ６
３を開弁させることで、クリーニングガス源６０のクリ
ーニングガスは、ガス供給管６２を通りガス導入口６１
から処理室１０内に供給される。処理室１０内に供給さ
れるクリーニングガスの流量は、ガス流量制御装置６４
により所定流量に調節される。処理室１０内に供給され
ているプロセスガスとクリーニングガスとの混合ガス
は、真空排気装置４０の作動で所定量排気され、処理室
１０内の圧力は、所定のエッチング圧力に調節される。
この状態で、高周波電源３０より高周波電圧が電極２１
に印加される。これにより電極２０，２１間では、グロ
ー放電が生じ、処理室１０内の混合ガスは、該放電によ
りプラズマ化される。試料８０のＳｉＯ2膜は、このプ
ラズマを利用してエッチング処理される。処理室１０内
のガスがクリーニングガスを含んでいない場合、炭化水
素系の重合物が発生し、該重合物は、処理室１０の内側
壁面，電極２０の上下面および電極２１の試料設置面で
試料８０を除く面等に付着堆積する。しかし、この場
合、クリーニングガスである酸素ガスを含んでいるた
め、炭化水素系の重合物は、酸素とプラズマ反応し気化
させられる。これにより、上記面での重合物の付着堆積
が抑制される。この抑制度合いは、プロセスガスと酸素
ガスとの合計の全ガス量に対する酸素ガスの比率により
異なり、この比率が少なくとも１０％でより良い効果が
得られる。このような比率の調節は、流量調節装置５
４，６４により実施される。
あり、ホトレジストのないＳｉＯ2膜を有る試料８０
が、公知の搬送手段（図示省略）により、この場合、１
個、処理室１０内に搬入される。処理室１０内に搬入さ
れた試料８０は、電極２１に渡されてその試料設置面に
被エッチング面つまりＳｉＯ2膜面を上向きとして設置
される。一方、真空排気装置４０を作動させることで、
処理室１０内は、所定圧力に減圧排気される。減圧排気
された処理室１０内には、プロセスガス、例えば、処理
室１０内で炭化水素系の重合物を発生させる、例えばＣ
ＨＦ3ガス，ＣＨＦ3とＣＨ2Ｆ2との混合ガス，ＣＦ4と
Ｈ2との混合ガス等のプロセスガスと、クリーニングガ
ス、例えば、酸素ガス等のクリーニングガスが供給され
る。つまり、バルブ５３を開弁させることで、プロセス
ガス源５０のプロセスガスは、ガス供給管５２を通りガ
ス導入口５１から処理室１０内に供給される。処理室１
０内に供給されるプロセスガスの流量は、ガス流量制御
装置５４により所定流量に調節される。また、バルブ６
３を開弁させることで、クリーニングガス源６０のクリ
ーニングガスは、ガス供給管６２を通りガス導入口６１
から処理室１０内に供給される。処理室１０内に供給さ
れるクリーニングガスの流量は、ガス流量制御装置６４
により所定流量に調節される。処理室１０内に供給され
ているプロセスガスとクリーニングガスとの混合ガス
は、真空排気装置４０の作動で所定量排気され、処理室
１０内の圧力は、所定のエッチング圧力に調節される。
この状態で、高周波電源３０より高周波電圧が電極２１
に印加される。これにより電極２０，２１間では、グロ
ー放電が生じ、処理室１０内の混合ガスは、該放電によ
りプラズマ化される。試料８０のＳｉＯ2膜は、このプ
ラズマを利用してエッチング処理される。処理室１０内
のガスがクリーニングガスを含んでいない場合、炭化水
素系の重合物が発生し、該重合物は、処理室１０の内側
壁面，電極２０の上下面および電極２１の試料設置面で
試料８０を除く面等に付着堆積する。しかし、この場
合、クリーニングガスである酸素ガスを含んでいるた
め、炭化水素系の重合物は、酸素とプラズマ反応し気化
させられる。これにより、上記面での重合物の付着堆積
が抑制される。この抑制度合いは、プロセスガスと酸素
ガスとの合計の全ガス量に対する酸素ガスの比率により
異なり、この比率が少なくとも１０％でより良い効果が
得られる。このような比率の調節は、流量調節装置５
４，６４により実施される。
【００１１】なお、上記のようにクリーニングガスとし
て酸素ガスを添加した場合、下地材料であるＳｉとの選
択比が低下する。そこで、ＳｉＯ2膜のオーバーエッチ
ング処理時には、クリーニングガスの添加量は減量若し
くはその添加を停止させられる。つまり、検出装置７０
によりＳｉＯ2膜のオーバーエッチング処理開始タイミ
ングが検出される。この検出により検出装置７０からは
検出信号が流量調節装置６４に出力され、流量制御装置
６４によりクリーニングガスの流量は減量若しくはその
流れを停止される。
て酸素ガスを添加した場合、下地材料であるＳｉとの選
択比が低下する。そこで、ＳｉＯ2膜のオーバーエッチ
ング処理時には、クリーニングガスの添加量は減量若し
くはその添加を停止させられる。つまり、検出装置７０
によりＳｉＯ2膜のオーバーエッチング処理開始タイミ
ングが検出される。この検出により検出装置７０からは
検出信号が流量調節装置６４に出力され、流量制御装置
６４によりクリーニングガスの流量は減量若しくはその
流れを停止される。
【００１２】このような状態においてＳｉＯ2膜はオー
バエッチング処理される。ＳｉＯ2膜のオーバエッチン
グ処理終了は、検出装置７０により検出される。
バエッチング処理される。ＳｉＯ2膜のオーバエッチン
グ処理終了は、検出装置７０により検出される。
【００１３】本実施例では、処理室内での炭化水素系の
重合物は、試料のエッチング処理過程でクリーニングガ
スである酸素ガスとのプラズマ化学反応により気化され
て除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制さ
れて試料のエッチング処理の再現性の低下が抑制され
る。また、処理室内での重合物の付着，堆積が抑制さ
れ、付着，堆積した重合物の剥離による塵埃の発生量、
これによる試料の被エッチング面への塵埃の付着増大が
抑制される。これらの結果、試料の歩留り低下を抑制す
ることができる。また、処理室内のクリーニング（プラ
ズマクリーニング，ウェットクリーニング）に要する時
間および頻度の増大が抑制され、これによりスループッ
トの低下を抑制することができる。
重合物は、試料のエッチング処理過程でクリーニングガ
スである酸素ガスとのプラズマ化学反応により気化され
て除去される。従って、処理室内雰囲気の変化が抑制さ
れて試料のエッチング処理の再現性の低下が抑制され
る。また、処理室内での重合物の付着，堆積が抑制さ
れ、付着，堆積した重合物の剥離による塵埃の発生量、
これによる試料の被エッチング面への塵埃の付着増大が
抑制される。これらの結果、試料の歩留り低下を抑制す
ることができる。また、処理室内のクリーニング（プラ
ズマクリーニング，ウェットクリーニング）に要する時
間および頻度の増大が抑制され、これによりスループッ
トの低下を抑制することができる。
【００１４】また、本実施例では、上記効果の他にＳｉ
Ｏ2膜のオーバーエッチング処理を下地材料であるＳｉ
との選択比の低下を抑制して良好に行うことができると
いった効果が得られる。
Ｏ2膜のオーバーエッチング処理を下地材料であるＳｉ
との選択比の低下を抑制して良好に行うことができると
いった効果が得られる。
【００１５】なお、上記一実施例では、エッチング装置
として反応性スパッタエッチング装置を例にとり説明し
ているが、しかし、これに特に限定されるものではな
い。例えば、有磁場形のマイクロ波プラズマエッチング
装置，無磁場形のマイクロ波プラズマエッチング装置や
他のプラズマを利用するエッチング装置で問題なく使用
することができる。
として反応性スパッタエッチング装置を例にとり説明し
ているが、しかし、これに特に限定されるものではな
い。例えば、有磁場形のマイクロ波プラズマエッチング
装置，無磁場形のマイクロ波プラズマエッチング装置や
他のプラズマを利用するエッチング装置で問題なく使用
することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、試料のエッチング処理
過程で重合物を気化，除去できるので、試料の歩留り低
下およびスループットの低下を抑制できる効果がある。
過程で重合物を気化，除去できるので、試料の歩留り低
下およびスループットの低下を抑制できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のプラズマエッチング装置の
装置構成図である。
装置構成図である。
１０…処理室、２０，２１…電極、３０…高周波電源、
４０…真空排気装置、５０…プロセスガス源、５１，６
１…ガス導入口、５２，６２…ガス供給管、５３，６３
…バルブ、５４，６４…流量調節装置、７０…検出装
置。
４０…真空排気装置、５０…プロセスガス源、５１，６
１…ガス導入口、５２，６２…ガス供給管、５３，６３
…バルブ、５４，６４…流量調節装置、７０…検出装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西海 正治 山口県下松市大字東豊井794番地 笠戸機 械工業 株式会社内 (72)発明者 丸本 愿 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (1)
- 【請求項１】炭化水素系の重合物を発生させるプロセス
ガスに処理室内クリーニング用の酸素ガスを少なくとも
全ガス量の１０％添加し、該混合ガスを減圧下でプラズ
マ化し、該プラズマを利用して試料をエッチング処理す
ることを特徴とするドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9180899A JPH1070110A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9180899A JPH1070110A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | ドライエッチング方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12577988A Division JPH01298181A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070110A true JPH1070110A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16091267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9180899A Pending JPH1070110A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1070110A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990078060A (ko) * | 1998-03-20 | 1999-10-25 | 가네꼬 히사시 | 플라즈마에칭방법 및 플라즈마에칭장치 |
| CN110880463A (zh) * | 2018-09-06 | 2020-03-13 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP9180899A patent/JPH1070110A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990078060A (ko) * | 1998-03-20 | 1999-10-25 | 가네꼬 히사시 | 플라즈마에칭방법 및 플라즈마에칭장치 |
| CN110880463A (zh) * | 2018-09-06 | 2020-03-13 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060301 |
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