JPS58164788A - ケミカルドライエツチング装置 - Google Patents
ケミカルドライエツチング装置Info
- Publication number
- JPS58164788A JPS58164788A JP4679282A JP4679282A JPS58164788A JP S58164788 A JPS58164788 A JP S58164788A JP 4679282 A JP4679282 A JP 4679282A JP 4679282 A JP4679282 A JP 4679282A JP S58164788 A JPS58164788 A JP S58164788A
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- JP
- Japan
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- plasma
- etchant
- gaseous
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発−の技術分舒
本発明はガスプラズマの減衰量が少いケ建カル篩イエッ
チシグ装置に関す゛る・ 伽）技術の背景 半導体集積回路プ胃セスでは種々の低温グツズｉ化学反
応が利用されている〇 例えば酸素ガスプラズマによるレジスト膜の除去、四弗
化炭素プラズマによるシリコン属等のエツチングなどが
これであ為０ 本発明に係るケ之門ルドライエッチングは例えば２．４
５ＧＨ，０マイク費波を酸素ガス（Ｏｌ）或は四弗化−
素（ＣＦ、 ）と−素ガス（０−）とめ拠金ガスに照射
し、これを励起してプラズマ状態とすることによりその
ガス分子のう゛ジカルを作〕、これをエッチャントとす
るものである◇すなわちＯ１とＣＦ４紘、プラズマ状態
でＯ、ＣＦ・、 ＣＦ盲、 ＣＦ 。
チシグ装置に関す゛る・ 伽）技術の背景 半導体集積回路プ胃セスでは種々の低温グツズｉ化学反
応が利用されている〇 例えば酸素ガスプラズマによるレジスト膜の除去、四弗
化炭素プラズマによるシリコン属等のエツチングなどが
これであ為０ 本発明に係るケ之門ルドライエッチングは例えば２．４
５ＧＨ，０マイク費波を酸素ガス（Ｏｌ）或は四弗化−
素（ＣＦ、 ）と−素ガス（０−）とめ拠金ガスに照射
し、これを励起してプラズマ状態とすることによりその
ガス分子のう゛ジカルを作〕、これをエッチャントとす
るものである◇すなわちＯ１とＣＦ４紘、プラズマ状態
でＯ、ＣＦ・、 ＣＦ盲、 ＣＦ 。
Ｆｏなどのラジカルを生じ、これら社極めて活性である
ことから活性−と呼ばれ優れたエツチング効果を示す。
ことから活性−と呼ばれ優れたエツチング効果を示す。
こ＼でか＼るエツチングは一般に１０〜１Ｏ（Ｔｏｒｒ
）１１度の到達真空度ま−ｔ′に排気した真空チャンバ
内に１０′〜艇Ｔｏｒｒ：ｌの気圧までエツチングガス
な導入しこのガスを励起してプラズマ状態として行うこ
とから溶液を用いて行うウェットエツチングに対してド
ライエツチングと云われ、これは励起方法、使用周波数
、電極配置、減圧度などによシエッチング形態が異るこ
とによ）更にケ建カルドライエツチング、リアクテイプ
イオンエツチング、イオンオーリング、プラズマエツチ
ング碌どに細分されている。
）１１度の到達真空度ま−ｔ′に排気した真空チャンバ
内に１０′〜艇Ｔｏｒｒ：ｌの気圧までエツチングガス
な導入しこのガスを励起してプラズマ状態として行うこ
とから溶液を用いて行うウェットエツチングに対してド
ライエツチングと云われ、これは励起方法、使用周波数
、電極配置、減圧度などによシエッチング形態が異るこ
とによ）更にケ建カルドライエツチング、リアクテイプ
イオンエツチング、イオンオーリング、プラズマエツチ
ング碌どに細分されている。
本発明は例えば０會ガス或はＣＦ＝ ＋ Ｏｓガスをマ
イクロ波で励起して得た長寿命の活性種をグツズｉ発生
室から分離して処理室に送〕グツズｉ発生室からの電子
照射、熱などの影響を履断して純粋な化学反応エツチン
グを行うケミカルドライエツチング装置に関するもので
ある。
イクロ波で励起して得た長寿命の活性種をグツズｉ発生
室から分離して処理室に送〕グツズｉ発生室からの電子
照射、熱などの影響を履断して純粋な化学反応エツチン
グを行うケミカルドライエツチング装置に関するもので
ある。
じ） 従来技術と問題点
第１図は公知のりζカルドライエツチング装置を大館２
図は本発明を実施し九ケンカルドライエツチング装置の
構成図でありて半導体集積回路の製造プロセスにおいて
レジスト膜の除去およびシリコンウェハ上の薄膜のエツ
チング工程などに使用されている。
図は本発明を実施し九ケンカルドライエツチング装置の
構成図でありて半導体集積回路の製造プロセスにおいて
レジスト膜の除去およびシリコンウェハ上の薄膜のエツ
チング工程などに使用されている。
いまレジスト膜を除去する灰化処理（アラシン：１
グ）工程について説明すると次のようになる〇〇、又は
Ｏ會とＣＦ、との混合ガスからなる反応ガスはコック、
１．２によシ組成比および流量を調節されてプラズマ発
生室３に導かれるが、ヒ＼で石英又紘アル建すの窓４を
通じてマイクロ波が照射され、グツズ！状態となってガ
スをラジカル化する・こ−でマイクル波拡マイタ′ａ液
発振機６よ〕導波管器で導かれる。
Ｏ會とＣＦ、との混合ガスからなる反応ガスはコック、
１．２によシ組成比および流量を調節されてプラズマ発
生室３に導かれるが、ヒ＼で石英又紘アル建すの窓４を
通じてマイクロ波が照射され、グツズ！状態となってガ
スをラジカル化する・こ−でマイクル波拡マイタ′ａ液
発振機６よ〕導波管器で導かれる。
次にζＯようＫして生じ九〇° ＣＦ−などか° らな
る活性種紘第１図の場合は輸送管７を経てまた第２図の
場合はメツ７１８の隙間を通りで処理室９に達しステー
ジ１０上に置かれている試料１１と反応して排気口１２
よ）＃気系によ）除去されるＯ か＼るケミカルドライエツチング装置の必要条件は反応
ガスの輸送管７、プラズマ発生室３および処理室９など
ガスの通路となる部分が反応ガスおよび活性種と反応し
ないことｔ九プラズマ発生ｉｉ！３で生じ九活性種が処
理室９に到るまでなるべく長寿命で保存！きるような構
造と材質を選ぶととが必要であ辷この観点から装置の内
ｉｌ〉材料或は構成材料としてステンレス、石英、アル
々す、 １テツセンなどが用いられる◎ 然しステンレスは０°、ＣＦ、” などの活性種によ
〉侵されて鉄（Ｆ・）、クローム（Ｃｒ）ｔ ニッケ
ル（Ｎ１）などのイオンを生じ、これがアッシングした
ウェハ上に祈出−！ゐ危険性がある九め不適当であシ、
石英は弗素畢の活性種と反応して消耗するため不適当で
あシ、またテフロンは活性種と清爽して分解するｌＩＫ
弗素イオン（Ｆ−）を生じ、これが試料面上に達する丸
めにエツチングガス中の弗素イオン機度が予定濃度とは
異なってくる危険性がある〇 またアルミナなどの金属酸化物は酸素系の活性種の寿命
を着しく短縮する欠点がある。
る活性種紘第１図の場合は輸送管７を経てまた第２図の
場合はメツ７１８の隙間を通りで処理室９に達しステー
ジ１０上に置かれている試料１１と反応して排気口１２
よ）＃気系によ）除去されるＯ か＼るケミカルドライエツチング装置の必要条件は反応
ガスの輸送管７、プラズマ発生室３および処理室９など
ガスの通路となる部分が反応ガスおよび活性種と反応し
ないことｔ九プラズマ発生ｉｉ！３で生じ九活性種が処
理室９に到るまでなるべく長寿命で保存！きるような構
造と材質を選ぶととが必要であ辷この観点から装置の内
ｉｌ〉材料或は構成材料としてステンレス、石英、アル
々す、 １テツセンなどが用いられる◎ 然しステンレスは０°、ＣＦ、” などの活性種によ
〉侵されて鉄（Ｆ・）、クローム（Ｃｒ）ｔ ニッケ
ル（Ｎ１）などのイオンを生じ、これがアッシングした
ウェハ上に祈出−！ゐ危険性がある九め不適当であシ、
石英は弗素畢の活性種と反応して消耗するため不適当で
あシ、またテフロンは活性種と清爽して分解するｌＩＫ
弗素イオン（Ｆ−）を生じ、これが試料面上に達する丸
めにエツチングガス中の弗素イオン機度が予定濃度とは
異なってくる危険性がある〇 またアルミナなどの金属酸化物は酸素系の活性種の寿命
を着しく短縮する欠点がある。
以上のようにケ建カルドライエツチングを行う容部材料
としては最適のもＯａ見癲らず従来は比較的影響が少い
石英中テフーンなどが用いられていた。
としては最適のもＯａ見癲らず従来は比較的影響が少い
石英中テフーンなどが用いられていた。
（ｄ） 発明の目的
本発明は化学的汚染が少く且つ活性種が安定に存在する
材料で構成されたケミカルドライエツチング装置を提供
することを目的とする０（・）発明の構成 本発明の目的紘プラズマ発生意と処理室およびこれを繋
ぐ通路など活性種が通過する部分の内壁を高純度のアル
ミフラム（ＡＪ）で形成することによ〉達成することが
できる◎ （７）発明の実施例 コンウェハ上に形成されえレジスト膜を灰化処理によ）
取〉除く場合について第８図を用いて説明する◎ ０、ガス及びＣＦ、ガス拡コック１．２および図示して
ない流量計を用いてその組成上〇ｓ ＋ ３０ （ｆｊ
］ＣＦ４に調節され透明石英製の配管１８によ〕高純
度のＡＪ製のグツズ！−生室３に導かれている〇こ〜で
グツズ１発生室３の一部には石英緩の愈４があシ、導波
管５を通じてマイク■波発振器６よシ２．４５ （ＭＨ
，）のマイクロ波が照射されて反応ガスのプラズマが作
られている０ 次にプラズマ発生室３と処理室９０間にはアルζ製のメ
ッシａ８が備えてあ）、マイクロ波が処連室９Ｋｔで伝
播されることを防ぐ一方ヲジカル化したエッチャントの
みが処理室９に導かれるようになフでいる〇 次にエッチャントはステージ１０上に置かれた試料ｔｔ
Ｋａって反応し、未反応のものは反応生成物と共に排気
口１２よ〕真空ポンプによって排気される。
材料で構成されたケミカルドライエツチング装置を提供
することを目的とする０（・）発明の構成 本発明の目的紘プラズマ発生意と処理室およびこれを繋
ぐ通路など活性種が通過する部分の内壁を高純度のアル
ミフラム（ＡＪ）で形成することによ〉達成することが
できる◎ （７）発明の実施例 コンウェハ上に形成されえレジスト膜を灰化処理によ）
取〉除く場合について第８図を用いて説明する◎ ０、ガス及びＣＦ、ガス拡コック１．２および図示して
ない流量計を用いてその組成上〇ｓ ＋ ３０ （ｆｊ
］ＣＦ４に調節され透明石英製の配管１８によ〕高純
度のＡＪ製のグツズ！−生室３に導かれている〇こ〜で
グツズ１発生室３の一部には石英緩の愈４があシ、導波
管５を通じてマイク■波発振器６よシ２．４５ （ＭＨ
，）のマイクロ波が照射されて反応ガスのプラズマが作
られている０ 次にプラズマ発生室３と処理室９０間にはアルζ製のメ
ッシａ８が備えてあ）、マイクロ波が処連室９Ｋｔで伝
播されることを防ぐ一方ヲジカル化したエッチャントの
みが処理室９に導かれるようになフでいる〇 次にエッチャントはステージ１０上に置かれた試料ｔｔ
Ｋａって反応し、未反応のものは反応生成物と共に排気
口１２よ〕真空ポンプによって排気される。
と＼で本発明に係る装置はプラズマ発生室３よシ排気口
１２に到るまで高純度即ち、純度９６ｃ％〕以上のＡＩ
で作られている点に特徴がある■すなわち先に記したよ
うに装置の必要条件はラジカル化した活性種によりて装
置の内壁が侵されぬこと及び活性種が安定して存在する
ことであや、本実施例の場合毎分当シ１〔μｍ〕の灰化
速度を得ることができまた内壁の侵蝕およびシリコンク
エバのＡノイオンによる汚轡も見轟らなかった。
１２に到るまで高純度即ち、純度９６ｃ％〕以上のＡＩ
で作られている点に特徴がある■すなわち先に記したよ
うに装置の必要条件はラジカル化した活性種によりて装
置の内壁が侵されぬこと及び活性種が安定して存在する
ことであや、本実施例の場合毎分当シ１〔μｍ〕の灰化
速度を得ることができまた内壁の侵蝕およびシリコンク
エバのＡノイオンによる汚轡も見轟らなかった。
さて内壁を高純度ＡＩ讐影形成る場合に優れた効果を示
す理由としては次のように考えられるＯＡｌは極めて活
性な金属でありて乾燥し丸印気中では急速に酸化して厚
さ５０〜６０〔λ）ノ１１Ｊ６？薄い不動態酸化物層（
ｒ’ＡＪρ、）を生じてＡｊを保臘している。然しマイ
クロ波照射に際して温度上昇が殆んどないことからこの
１１度に薄い酸化物層でのｉイクロ波の吸収は無視でき
活性種の消滅も少いものと思はれる。一方ｏ”、ｃｖ：
表どの活性種が器壁と衝央する場合はこの不動態層が
保一層として作用し、またたとえ破壊された場合も金属
のＡＩイオンは０°と納会して直ちに不動態層が形成さ
れて修復が完了する。
す理由としては次のように考えられるＯＡｌは極めて活
性な金属でありて乾燥し丸印気中では急速に酸化して厚
さ５０〜６０〔λ）ノ１１Ｊ６？薄い不動態酸化物層（
ｒ’ＡＪρ、）を生じてＡｊを保臘している。然しマイ
クロ波照射に際して温度上昇が殆んどないことからこの
１１度に薄い酸化物層でのｉイクロ波の吸収は無視でき
活性種の消滅も少いものと思はれる。一方ｏ”、ｃｖ：
表どの活性種が器壁と衝央する場合はこの不動態層が
保一層として作用し、またたとえ破壊された場合も金属
のＡＩイオンは０°と納会して直ちに不動態層が形成さ
れて修復が完了する。
またＣＦ−など弗素系のラジカルによシ破壊された場合
でも弗化アルミニウム（ＡｊＦ、）Ｃ）安定した化合物
を生じて下地Ａｊの露出を防ぐと考えられる。
でも弗化アルミニウム（ＡｊＦ、）Ｃ）安定した化合物
を生じて下地Ａｊの露出を防ぐと考えられる。
然し乍ら装置の内壁をアルマイト加工するなどの方法に
よシ数μ〜弊１０（μｍ〕の厚い酸化皮膜（ｒＡｊｅＯ
Ｊを形成し女用いる場合はラジカルは厚；３ い酸化皮膜層に吸着−ｍｈで再結合し元の安定した状態
に戻るためエツチング作用は完全に失われ、一方、器壁
の温度はマイク四波の吸収と再結合の反応熱によりて上
昇する〇 すなわちＡ１が優れた効果を示す理由はラジカルの再結
合に寄与しない程度に薄い不動態酸化皮膜によると考え
られる。
よシ数μ〜弊１０（μｍ〕の厚い酸化皮膜（ｒＡｊｅＯ
Ｊを形成し女用いる場合はラジカルは厚；３ い酸化皮膜層に吸着−ｍｈで再結合し元の安定した状態
に戻るためエツチング作用は完全に失われ、一方、器壁
の温度はマイク四波の吸収と再結合の反応熱によりて上
昇する〇 すなわちＡ１が優れた効果を示す理由はラジカルの再結
合に寄与しない程度に薄い不動態酸化皮膜によると考え
られる。
なお高純度のＡＪが必１！ｔｌｌｄｉａｓｔウェハが不
純物の影響を敏感に受ける点から轟然である〇（Ｉｉ）
発明の効果 本発明は従来の装置が化学的安定性或はガスグッズマの
安定性の点で問題、がありたのに対し高純度のＡＪでガ
スプラズマ発生型および魁通室を形成するか或紘これら
の内壁を高純１１Ａｊで形成することによ〉問題を解決
することができた。
純物の影響を敏感に受ける点から轟然である〇（Ｉｉ）
発明の効果 本発明は従来の装置が化学的安定性或はガスグッズマの
安定性の点で問題、がありたのに対し高純度のＡＪでガ
スプラズマ発生型および魁通室を形成するか或紘これら
の内壁を高純１１Ａｊで形成することによ〉問題を解決
することができた。
第１図は公知のケミカルドライエツチング装置また第２
図は本発明を実施したケミカルドライエツチング装置Ｏ
構成図である０ 図において ３紘プラズマ発生室、４は石英窓、６紘マイクｐ波発振
機、７は輸送管、９は処理室、ｔｔｒｉ試晃ｆ（ｉｉ！
１ ２ＣＦ４
図は本発明を実施したケミカルドライエツチング装置Ｏ
構成図である０ 図において ３紘プラズマ発生室、４は石英窓、６紘マイクｐ波発振
機、７は輸送管、９は処理室、ｔｔｒｉ試晃ｆ（ｉｉ！
１ ２ＣＦ４
Claims (1)
- 少くともエツチングガスにマイク四波を照射シてガスプ
ラズマを発生させるプラズマ発生室と該ガスプラズマを
被エツチング物と反応させる処理室とを備えてなるエツ
チング装置において、上記発生室とｌ＆処理室よびこれ
を繋ぐ装置の内壁がアルイニウムで形成されてなること
を特徴とするケミカルドライエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4679282A JPS58164788A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | ケミカルドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4679282A JPS58164788A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | ケミカルドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164788A true JPS58164788A (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=12757178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4679282A Pending JPS58164788A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | ケミカルドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164788A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345386A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | Anelva Corp | 表面処理装置 |
| JPS63198331A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Tokyo Electron Ltd | アッシング方法 |
| JPS63221623A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Fujitsu Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
| FR2872148A1 (fr) * | 2004-06-24 | 2005-12-30 | Sidel Sas | Machine de traitement de bouteilles equipee d'une cartouche de raccordement interchangeable |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP4679282A patent/JPS58164788A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6345386A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-26 | Anelva Corp | 表面処理装置 |
| JPS63198331A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Tokyo Electron Ltd | アッシング方法 |
| JPS63221623A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | Fujitsu Ltd | 乾式薄膜加工装置 |
| FR2872148A1 (fr) * | 2004-06-24 | 2005-12-30 | Sidel Sas | Machine de traitement de bouteilles equipee d'une cartouche de raccordement interchangeable |
| WO2006000539A1 (fr) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Sidel Participations | Machine de traitement de bouteilles equipees d'une cartouche de raccordement interchangeable |
| US7888619B2 (en) | 2004-06-24 | 2011-02-15 | Sidel Participations | Machine for the treatment of bottles that are equipped with an interchangeable connection cartridge |
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