JPS59104120A - プラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理方法

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JPS59104120A
JPS59104120A JP21523082A JP21523082A JPS59104120A JP S59104120 A JPS59104120 A JP S59104120A JP 21523082 A JP21523082 A JP 21523082A JP 21523082 A JP21523082 A JP 21523082A JP S59104120 A JPS59104120 A JP S59104120A
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JP
Japan
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gas
plasma
substrate
reaction
light
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JP21523082A
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Shinichi Inoue
井上　信市
Mikio Takagi
幹夫 高木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　　発明の技術分野 本発明はプラズマエツチング方法、あるいはプラズマ化
学蒸着（以下ＣＶｌ）と称する）法の改良に関する。
（１））技術の背景 真空に排気した反応室内の基板設置台上にシリコン（Ｓ
ｌ）のような半導体基板を設置し、該室内に例えばモノ
シラン（Ｓｉｎ４）ガスと酸素（０１）ガスとの混合ガ
スよりなる反応ガスを導入し、前記基板設置台と該設置
台に対向する電極間に高電圧を印加して、前記導入され
たガスをプラズマ状態となし、該プラズマ状のガスを用
いて基板上に二酸化シリコン（８ｉ０．　）膜のような
薄膜を形成するプラズマ（！Ｖｌ）方法は、従来のＣＶ
Ｄ法より低温で薄膜が形成できるので最近半導体装置の
製造に用いられている。
また、このようにして８１基板上に形成したＳｉｎｇ膜
ヲＦＦｒ　定のパターンにエツチングする際、該８！０
ｇ１ｌｔｊ上にパターニングされたホトレジスト膜を（
ＣＩＩＦ８）ガスを反応ガスとして導入し、基板設置台
とそれに対向する電極間に高周波電圧を印加して反応ガ
スをプラズマ状となし、このプラズマ状の反応ガスにて
８１０Ｉｌ膜をエツチングするいわゆるプラズマエツチ
ング法が用いられている。
（ｅ）　　従来技術と問題点 このようなプラズマ０ＶＩ）法プラズマエツチング法に
ついて第１図を用いて説明する。
第１図は従来のプラズマＣＶ　Ｉ）法、ブラダ。エツチ
ング法に用いる装置の概略図で、例えばステンレス等よ
りなる反応室１内の基板設置台２上には５ｉｎ２膜を被
着形成すべき８１基板８が設置されている。この基板設
置台は例えばステンレス等により形成され、図示しない
がその下部にはセラミックのような絶縁基板が埋め込ま
れ、該絶縁基板を介して基板加熱用ヒーターが埋設され
ている。
−万、基板設置台２と対向して対向電極４が設けられ、
この対向電極内部は中空でその中をＳｉｎ。
と０８　との混合ガスよりなる反応ガスが導入されシャ
ワー状となって基板上に降りかかるようになっている。
ここで基板設置台２上に８ｉ基板３を設置したのち、反
応室ｌ内を１０　　”ｌ’ｏｒｒ　になるまで排気し、
電極４に連通才るガス導入孔５より５ｉｎ４とＯ２との
混合ガスよりなる反応ガスを導入し、基板設置台２と電
極４間に高周波電圧を印加して導入された反応ガスをプ
ラズマ状態とする。そしてこのようなプラズマ状の反応
ガスを用いて基板上に８１０２膜のようなＣＶＤによる
薄膜を形成している。また前記基板上に形成した８ｉ０
゜膜を所定のパターンに形成する際、８ｉ０ｓ膜上にホ
トリソグラフィ法によって所定のパターンに形成したホ
トレジスト膜を形成し、該基板を基板設置台２上に設置
して反応室１内を排気したのち、ガス導入孔よりＯＨＦ
、ガスを導入し、基板設置台２と電極４間に高周波電圧
を印加して基板上の８ｉ０．膜をプラズマエツチングし
ている。
ところで最近このような薄膜の生成およびエツチングを
益々低温で実施することを要望され、それによって形成
される半導体装置の特性向上および歩留向上を図るよう
にしている。
（ｄ）　　発明の目的 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、より低温
度でプラズマＣＶＤ′ｆ、たはプラズマエツチングが実
施できうるような新規なプラズマ処理方法の提供を目的
とするものである。
（ｅ）　　発明の構成 このような目的を達成するための本発明のプラズマ処理
方法は真空に排気した室内の基板設置台上に半導体基板
を設置し、該室内に反応ガスを導入し、前記基板設置台
と該設置台に対向する電極間に高電圧を印加して、前記
反応ガスをプラズマ状態となし、該プラズマ状のガスを
用いて基板上に薄膜の形成、あるいは形成した薄膜をエ
ツチングする薄膜の処理に際し、前記室内にガスプラズ
マの生成により生ずる発光で励起されて光を出射するガ
スを封入した透明封管を設け、前記ガスプラズマによる
光を封管内のガスに照射して該封管内のガスを励起し前
記励起によって生じた光を反応ガスに照射して該反応ガ
スの分解を促進させることを特徴とするものである。
（ｆ）　　発明の実施例 以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。
第２図は本発明のプラズマ処理方法に用いる装置の概略
図である。第２図で第１図と同等な部分には同一の符号
を付す。
第２図に示すようにステンレスよりなる反応容器１０基
板設置台２上にＳ　＋　Ｏｌｌ膜を形成すべき８１基板
８を設置する。その後、排気孔１１より反応容器１内を
１０　　”　Ｔｏｒｒの真空度になるまで排気する。
その後、基板設置台２に対向して設けた電極４に連通ず
るガス導入孔５より８ｉＨ，ガスと０２ガスの混合カス
よりなる反応ガスを導入する。その後、基板設置台２と
電極４間に高周波電圧を印加して導入された反応ガスを
プラズマ状態とする。
この時、反応容器１内のプラズマが形成される近傍に水
銀（Ｊｕｇ）蒸気を封止した透明な石英よりなる封管１
２をあらかじめ設けておく。するとプラズマが発生する
際に生じる発光によってＨｇの蒸気が励起され、この励
起によって波長が２５３６Ａ−Ｑｘエネルギー４．８９
ｅＶの光や、波長が１８４９八でエネルギーが６．７１
　ｅＶの光を発生する。この高エネルギーの光がプラズ
マ中に照射されることで、反応ガスの分解が一層促進さ
れより低温でＳ　ｉＯ，膜が形成される。例えば従来の
プラズマＣＶｌ）法でＳ　＋　ＯＢ膜を形成する際、基
板設置台２の下部に埋設されているヒーターにて基板を
約４００℃に加熱する必要があったが、本発明の方法に
よれば、例えばｌｏ（）〜２００℃の低温で基板を加熱
しても十分品質の良好な５ｉＯＲ膜が形成できる。また
以上述べた実施例の他に、石英の封管１２内にＨｇ０代
わりに、重水素ガスを充填すると、より一層高エネルギ
ーの光が励起されて出射するようになる。
また、本発明の方法に用いた８ｉ１１．ガスと０８ガス
の混合ガスの代わりに例えば窒化シリコン膜ヲ形成する
際には、８Ｈ４ガスとアンモニア（ｍｓ）ガスの混合ガ
スを用いても良いし、また五塩化モリブデン（Ｍ（＋０
１６　）ガスと５ｉｌ１４ガスを用いてモリブデンシリ
サイド（Ｍｏ８ｉ２）膜のような金属シリサイド膜を形
成する際のプラズマ０ＶＩＪ法においても本発明の方法
は有効である。
更にはこの他に反応ガスとして四弗化炭素（ＵＦ４）ガ
ス、三弗化炭素ガス、四塩化炭素（０（月４）ガスを用
いて、ポリＳ１膜、５ｉｎｌｌ膜、Ａ１金属膜等を所定
のパターンにプラズマエツチングする際にも本発明の方
法は有効であることは勿論である。
（ｆｏ）発明の効果 以上述べたように本発明の方法によれば、半導体装置の
製造に必要な薄膜の生成およびエツチングが低温度で実
施できるので、形成後の装置の特性が向上し、半導体装
置の製造歩留が向上する利点を生じる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のプラズマの処理方法に用いる装置の概略
図、第２図は本発明のプラズマの処理方法に用いる装置
の概略図である。 図において１は反応室、２は基板設置台、８は基板、４
は箪極、５はガス導入孔、１１は排気孔１２は封管を示
す。 第１図 ら 第２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）真空に排気した反応室内の基板設置台上に半導体
    基板を設置し、該室内に反応ガスを導入し、前記基板設
    置台と該設置台に対向する電極間に高電圧を印加して、
    前記反応ガスをプラズマ状態となし、該プラズマ状のガ
    スを用いて基板上に薄膜の形成、あるいは形成した薄膜
    をエツチングするプラズマ処理に際し、前記室内にガス
    プラズマの生成により生ずる発光で励起されて、光を出
    射するガスを封入した透明封管を設け、前記ガスプラズ
    マによる光を封管内のガスに照射して該封管内のガスを
    励起し前記励起によって生じた光を反応ガスに照射して
    該反応ガスの分解を促進させ池ことを特徴とするプラズ
    マ処理方法。
  2. （２）前記反応ガスが薄膜の形成用ガス、あるいは薄膜
    のエツチング用ガスであることを特徴とする特許請求の
    範囲第（１）項に記載の薄膜の処理方法。
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