JPS63237419A - 表面保護方法 - Google Patents
表面保護方法Info
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- JPS63237419A JPS63237419A JP7205587A JP7205587A JPS63237419A JP S63237419 A JPS63237419 A JP S63237419A JP 7205587 A JP7205587 A JP 7205587A JP 7205587 A JP7205587 A JP 7205587A JP S63237419 A JPS63237419 A JP S63237419A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、電子デバイス等の製造プロセスに用いられる
表面保護方法に関するものである。
表面保護方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、例えば、Ｓｉ表面は自然酸化膜が形成され、これ
がＳｉ表面の保護膜となるとともに、逆に障害となる場
合があった。すなわち絶縁層となり、正規の結晶成長が
困難となったり、又、金属電極などを形成する場合には
、この絶縁層のために、コンタクト抵抗が増加したりし
ていた。これを解決するための従来技術としては、上記
自然酸化膜を除去するために、フッ酸によるウェットエ
ツチングや、８００＠以上の高温熱処理やＡｒイオンに
よる物理スパッタリングによっていた。
がＳｉ表面の保護膜となるとともに、逆に障害となる場
合があった。すなわち絶縁層となり、正規の結晶成長が
困難となったり、又、金属電極などを形成する場合には
、この絶縁層のために、コンタクト抵抗が増加したりし
ていた。これを解決するための従来技術としては、上記
自然酸化膜を除去するために、フッ酸によるウェットエ
ツチングや、８００＠以上の高温熱処理やＡｒイオンに
よる物理スパッタリングによっていた。
（発明が解決しようとする問題点）
ウェットエツチング法では、他の部分に酸化膜があると
、それもエツチングされ、目的とする工程形状が確保で
きない、一方、高温熱処理は、高温による半導体中の不
純物分布の再分布化が起こったり、高温に耐えない材料
が同一基板上にある場合には利用できない、 Ａｒによ
る物理的スパッタリングでは、物理スパッタによる損傷
はさけられない。
、それもエツチングされ、目的とする工程形状が確保で
きない、一方、高温熱処理は、高温による半導体中の不
純物分布の再分布化が起こったり、高温に耐えない材料
が同一基板上にある場合には利用できない、 Ａｒによ
る物理的スパッタリングでは、物理スパッタによる損傷
はさけられない。
そこで、本発・明の目的は、上記のような欠点を除去せ
しめて、自然酸化膜の発生しにくい保護膜表面を形成し
、必要に応じてその保護膜を低温、低損傷で除去しうる
方法を提供することにある。
しめて、自然酸化膜の発生しにくい保護膜表面を形成し
、必要に応じてその保護膜を低温、低損傷で除去しうる
方法を提供することにある。
（問題を解決するための手段）
本発明の表面保護方法は、ドライエツチングあるいはド
ライ成膜工程後、試料を大気中に取り出し、へロカーボ
ンガスあるいはそれを含むガスを放電させ、表面保護膜
を形成し、次工程前に、前記表面保護膜をエツチングで
きるガスを導きＤｅｅｐＵＶ光照射して上記表面保護膜
を除去し、ひきつづき真゛空中で次の工程を行うことを
特徴としている。
ライ成膜工程後、試料を大気中に取り出し、へロカーボ
ンガスあるいはそれを含むガスを放電させ、表面保護膜
を形成し、次工程前に、前記表面保護膜をエツチングで
きるガスを導きＤｅｅｐＵＶ光照射して上記表面保護膜
を除去し、ひきつづき真゛空中で次の工程を行うことを
特徴としている。
（作用）
本発明は、上述の構成をとることにより、従来技術の問
題点を解決した０例えば、プラズマエツチング、リアク
ティブスパッタエツチング、゛成膜工程後、大気中に試
料を取り出し真空チャンバー内において、ＣＦ４．ＣＨ
Ｆ３＋ＣＦ４”８２等のへロカーボンガスあるいはそれ
を含むガスによるガスプラズマ処理を行う、その後、外
気中にとり出し、次のプロセスに入る直前に、例えば、
成膜工程であれば同一チャンバかそれと真空中で連結さ
°れた真空チャンバー内で、ＣＱ ２．Ｆ２などを用い
た光エツチングを行う。すると、光にカーボンのハロゲ
ン化物によるガスでプラズマ処理した表面は、きわめて
、酸化されにくいため、光エツチングにより容易に除去
することができ、除去された表面には、酸化膜や大気中
からのカーボン汚染のないきれいな表面が現われ、そ′
の後工程にきわめて有利になる。
題点を解決した０例えば、プラズマエツチング、リアク
ティブスパッタエツチング、゛成膜工程後、大気中に試
料を取り出し真空チャンバー内において、ＣＦ４．ＣＨ
Ｆ３＋ＣＦ４”８２等のへロカーボンガスあるいはそれ
を含むガスによるガスプラズマ処理を行う、その後、外
気中にとり出し、次のプロセスに入る直前に、例えば、
成膜工程であれば同一チャンバかそれと真空中で連結さ
°れた真空チャンバー内で、ＣＱ ２．Ｆ２などを用い
た光エツチングを行う。すると、光にカーボンのハロゲ
ン化物によるガスでプラズマ処理した表面は、きわめて
、酸化されにくいため、光エツチングにより容易に除去
することができ、除去された表面には、酸化膜や大気中
からのカーボン汚染のないきれいな表面が現われ、そ′
の後工程にきわめて有利になる。
（実施例）
以下に本発明の一実施例を示す。
第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の手法をＳｉＯ□エツ
チング後、レジスト灰化し、その後、ＣＶＤ成膜を行う
ような従来プロセスに応用した例を示したものである。
チング後、レジスト灰化し、その後、ＣＶＤ成膜を行う
ような従来プロセスに応用した例を示したものである。
まず（ａ＞図においてＣＦ４系のガスでレジストマスク
１１で５ｉ０２１２をエツチングした後、大気中に取り
出す。エツチングした表面は、Ｓｉ基板１３上に汚染層
（コンタミネーション層、以下コンタミ層と略称する）
１４が形成される。この層は、エツチング中のスパッタ
物、特に、レジストからの酸素、カーボン、あるいはガ
ス中に含まれているフッ素やカーボンが含まれている。
１１で５ｉ０２１２をエツチングした後、大気中に取り
出す。エツチングした表面は、Ｓｉ基板１３上に汚染層
（コンタミネーション層、以下コンタミ層と略称する）
１４が形成される。この層は、エツチング中のスパッタ
物、特に、レジストからの酸素、カーボン、あるいはガ
ス中に含まれているフッ素やカーボンが含まれている。
このコンタミ層１４はＳＩＭＳ分析で約１５０λ程度と
わかった。さらに次の（ｂ）図の酸素プラズマ中のレジ
スト灰化により、除去されず残る０次のそのまま、光エ
ツチングでこのコンタミ層１４を除去するには、まず、
ＨＦの水溶液でコンタ゛ミ層上の自然酸化膜、あるいは
エツチング中にマスクへのスパッタで入ったと思われる
酸素によるコンタミ層上のうすい酸化膜を除去してやら
ねばならない、すると、ウェットプロセスが入るし、又
、必要とする５ｉ０２１２までがエツチングされてしま
う、そこで本発明では第１図（ａ）の酸素プラズマによ
るレジスト１１の灰化後、同一チャンバーで、または別
のチャンバーへ取り出しＣＦ４を流し、約３０秒間プラ
ズマを立て表面処理を行う、すると、Ｓｉ基板１３上の
コンタミ層１４土のうすい酸化膜が除去され、かつ、表
面がカーボンとフッ素に置きかわった（ｂ）図に示す処
理保護層１５が形成される。この処理保護層１５の厚さ
は２０〜３０＾程度で、その下には、（ａ）図に示した
５ｉ０２１２をエツチングした際のコンタミ層がまだ１
ＧＯＡ程度残っている０次に、成長工程に移るが、この
成膜装置には、真空中でＣＱ２又はＦ２ガスを流しなが
ら、ＤｅｅｐｌＪＶ光を照射できる装置例えばエキシマ
レーザ装置やＨｇランプがある。第１図（ｃ）において
、真空排気しなからＣＱ２ガスを流し、圧力を６００ｍ
ＴｏｒｒにしてＤｅｅｐＵＶ光を照射すると、ＣＱ２
ガスがＤｅｅｐｌＪＶ光により分解し、ＣＱラジカルが
発生する。この発生したＣＱラジカルは、容易に処理保
護層１５およびその下地となっているコンタミ層１４を
エツチングできる。第２図は、このＣＱ２光エツチング
におけるＣｌ１２圧力とエツチング速度の関係を示した
ものである。約１５０八程度のコンタミ層であるから、
１分〜２分で処理するには、約５０〜？０Ａ／ｍｉｎの
エツチング速度になるＣＱ２圧力を選べばよいことにな
る。第３図は、ＣｌＩ２光エツチング時間のコンタミ層
エツチング時のカーボンやフッ素の濃度をＡｕｇｅｒ分
析により測定したものである。約２分のエツチングで保
護層と、コンタミ層が除去されていることがわかる。カ
ーボン濃度は空気中の炭酸ガスによるカーボン汚染とほ
ぼ同じレベルまで下がる。
わかった。さらに次の（ｂ）図の酸素プラズマ中のレジ
スト灰化により、除去されず残る０次のそのまま、光エ
ツチングでこのコンタミ層１４を除去するには、まず、
ＨＦの水溶液でコンタ゛ミ層上の自然酸化膜、あるいは
エツチング中にマスクへのスパッタで入ったと思われる
酸素によるコンタミ層上のうすい酸化膜を除去してやら
ねばならない、すると、ウェットプロセスが入るし、又
、必要とする５ｉ０２１２までがエツチングされてしま
う、そこで本発明では第１図（ａ）の酸素プラズマによ
るレジスト１１の灰化後、同一チャンバーで、または別
のチャンバーへ取り出しＣＦ４を流し、約３０秒間プラ
ズマを立て表面処理を行う、すると、Ｓｉ基板１３上の
コンタミ層１４土のうすい酸化膜が除去され、かつ、表
面がカーボンとフッ素に置きかわった（ｂ）図に示す処
理保護層１５が形成される。この処理保護層１５の厚さ
は２０〜３０＾程度で、その下には、（ａ）図に示した
５ｉ０２１２をエツチングした際のコンタミ層がまだ１
ＧＯＡ程度残っている０次に、成長工程に移るが、この
成膜装置には、真空中でＣＱ２又はＦ２ガスを流しなが
ら、ＤｅｅｐｌＪＶ光を照射できる装置例えばエキシマ
レーザ装置やＨｇランプがある。第１図（ｃ）において
、真空排気しなからＣＱ２ガスを流し、圧力を６００ｍ
ＴｏｒｒにしてＤｅｅｐＵＶ光を照射すると、ＣＱ２
ガスがＤｅｅｐｌＪＶ光により分解し、ＣＱラジカルが
発生する。この発生したＣＱラジカルは、容易に処理保
護層１５およびその下地となっているコンタミ層１４を
エツチングできる。第２図は、このＣＱ２光エツチング
におけるＣｌ１２圧力とエツチング速度の関係を示した
ものである。約１５０八程度のコンタミ層であるから、
１分〜２分で処理するには、約５０〜？０Ａ／ｍｉｎの
エツチング速度になるＣＱ２圧力を選べばよいことにな
る。第３図は、ＣｌＩ２光エツチング時間のコンタミ層
エツチング時のカーボンやフッ素の濃度をＡｕｇｅｒ分
析により測定したものである。約２分のエツチングで保
護層と、コンタミ層が除去されていることがわかる。カ
ーボン濃度は空気中の炭酸ガスによるカーボン汚染とほ
ぼ同じレベルまで下がる。
次にこの原理であるが、８３表面は酸化されやすいが本
発明のプラズマ処理による処理保護層は、きわめて酸化
されにくいことに起因する。このことを示す例を以下に
示す。
発明のプラズマ処理による処理保護層は、きわめて酸化
されにくいことに起因する。このことを示す例を以下に
示す。
ＣＦ ゝ工・・ ゝ
表１
表１は、Ｃｌ２ガス、ＸｅＦ２ガスでＳｉのエツチング
速度および、同様にＣｌ２又は、ＸｅＦ２でエツチング
直後、真空をやぶらず゛に、ガスをＣＦ、に変えて、プ
ラズマ処理した試料のＣｌ２光エツチングの光エツチン
グ速度を示したものである。すなわち、ＣＦ４処理しな
い２種の光エツチング速度は、約２０λ／ｍ ｉｎおよ
び約１４人／ｍ ｉｎで、あるのに対し、ＣＦ４処理し
たＳｉの光エツチング速度は、約１００λ／ｍｉｎと大
きい。すなわち、Ｃｌ２やＸｅＦ２などのハロゲン原子
にさらされたＳｉ表面にきわめて酸化されやすく、光エ
ツチング速度が小さい、一方、・ＣＦ４のように、ハロ
ゲンを含んでいてもカーボンを含んでいるなめ、その表
面はきわめて酸化されにくい、すなわち、光エッチング
で大きなエツチング速度が得られる０次に第３図の＾ｕ
ｇｅｒ分析の結果のグラフにおいて、光エツチング時間
がこの条件では２分以内すなわち、カーボンの濃度が高
いうちは、酸素濃度が低く、光エツチング時間が長くな
り、カーボン濃度が下がりＳｉ表面が現れはじめると、
酸素濃度が増加している。このことからも、カーボンを
含む層は、酸化されに＜＜、その結果、晃エツチングと
いう低温、低損傷のプロセスにおいて、下地Ｓｉ基板等
に損傷をあたえることなくコンタミ層も除去できる。
速度および、同様にＣｌ２又は、ＸｅＦ２でエツチング
直後、真空をやぶらず゛に、ガスをＣＦ、に変えて、プ
ラズマ処理した試料のＣｌ２光エツチングの光エツチン
グ速度を示したものである。すなわち、ＣＦ４処理しな
い２種の光エツチング速度は、約２０λ／ｍ ｉｎおよ
び約１４人／ｍ ｉｎで、あるのに対し、ＣＦ４処理し
たＳｉの光エツチング速度は、約１００λ／ｍｉｎと大
きい。すなわち、Ｃｌ２やＸｅＦ２などのハロゲン原子
にさらされたＳｉ表面にきわめて酸化されやすく、光エ
ツチング速度が小さい、一方、・ＣＦ４のように、ハロ
ゲンを含んでいてもカーボンを含んでいるなめ、その表
面はきわめて酸化されにくい、すなわち、光エッチング
で大きなエツチング速度が得られる０次に第３図の＾ｕ
ｇｅｒ分析の結果のグラフにおいて、光エツチング時間
がこの条件では２分以内すなわち、カーボンの濃度が高
いうちは、酸素濃度が低く、光エツチング時間が長くな
り、カーボン濃度が下がりＳｉ表面が現れはじめると、
酸素濃度が増加している。このことからも、カーボンを
含む層は、酸化されに＜＜、その結果、晃エツチングと
いう低温、低損傷のプロセスにおいて、下地Ｓｉ基板等
に損傷をあたえることなくコンタミ層も除去できる。
上記実施例では真空排気しながらＣｌ１２ガスを流し、
ＤｅｅｐＵＶ光を照射したが、Ｃａ２ガスを−たんチャ
ンバー内に導入し、真空排気を止め、Ｃｌ２雰囲気にし
てＤｅｅｐＵＶを照射しても処理保護層１５とコンタミ
層１４を除去できる。
ＤｅｅｐＵＶ光を照射したが、Ｃａ２ガスを−たんチャ
ンバー内に導入し、真空排気を止め、Ｃｌ２雰囲気にし
てＤｅｅｐＵＶを照射しても処理保護層１５とコンタミ
層１４を除去できる。
更にＣｌ２ガスをチャンバー内に導入し、試料表面に吸
着させＣｌ２ガスを排気し、この吸着ガスにＤｅｅｐｕ
Ｖを照射してもよい。この場合はエツチング速度は低下
するがエツチング速度の制御性が良くなる。
着させＣｌ２ガスを排気し、この吸着ガスにＤｅｅｐｕ
Ｖを照射してもよい。この場合はエツチング速度は低下
するがエツチング速度の制御性が良くなる。
（発明の効果）
本発明の表面処理保護層の形成と、それを必要に応じて
、光エッチングにより除去してしまう方法、すなわち、
外気中にさらしても、表面酸化膜の形成されない表面が
得られた。この効果は、先に述べた、第３図の＾ｕｇｅ
ｒ分析の結果や、表１の゛光エツチングの結果から十分
確認できた。
、光エッチングにより除去してしまう方法、すなわち、
外気中にさらしても、表面酸化膜の形成されない表面が
得られた。この効果は、先に述べた、第３図の＾ｕｇｅ
ｒ分析の結果や、表１の゛光エツチングの結果から十分
確認できた。
又、この方法は結託成長前の表面保護膜にも当然使うこ
とができ、低温、低損傷により、カーボンやその他の不
純物のない試料表面が得られ、半導体プロセス等におけ
る従来技術における自然酸化膜の除去という大きな問題
を完全に改善した。
とができ、低温、低損傷により、カーボンやその他の不
純物のない試料表面が得られ、半導体プロセス等におけ
る従来技術における自然酸化膜の除去という大きな問題
を完全に改善した。
第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例を示す概略
断面図、第２図はＳｌのエツチング速度のＣｌ２圧力依
存性を示す図、第３図は、本発明の効果を示すカーボン
等の不純物ｄ除去の様子を＼Ｊ′ パ″ 示すＡｕ（ｅｒ分析結果の図である。 １１・・・レジストマスク、 １２・・・５ｉ０２１
３・・・Ｓｉ基板、 １４・・・コンタミ層
半 １ 図 °（Ｃ） 亭 ２ 図 Ｃｌ３ Ｌ力（Ｔｏｒｒ ）
断面図、第２図はＳｌのエツチング速度のＣｌ２圧力依
存性を示す図、第３図は、本発明の効果を示すカーボン
等の不純物ｄ除去の様子を＼Ｊ′ パ″ 示すＡｕ（ｅｒ分析結果の図である。 １１・・・レジストマスク、 １２・・・５ｉ０２１
３・・・Ｓｉ基板、 １４・・・コンタミ層
半 １ 図 °（Ｃ） 亭 ２ 図 Ｃｌ３ Ｌ力（Ｔｏｒｒ ）
Claims (1)
- ドライエッチングあるいは、ドライ成膜工程後、試料
を大気中に取り出し、ハロカーボンガス、あるいは、そ
れを含むガスを放電させ、表面保護膜を形成し、次工程
前に、上記表面保護膜をエッチングできるガスを導き、
光照射して、上記表面保護膜を除去し、ひきつづき、真
空中で、次の工程を行うことを特徴とする表面保護方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205587A JPH0624197B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 表面保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205587A JPH0624197B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 表面保護方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237419A true JPS63237419A (ja) | 1988-10-03 |
| JPH0624197B2 JPH0624197B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13478316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7205587A Expired - Lifetime JPH0624197B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 表面保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624197B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784337A2 (en) | 1996-01-10 | 1997-07-16 | Nec Corporation | Method of removing a carbon-contaminated layer from a silicon substrate surface for subsequent selective silicon epitaxial growth thereon and apparatus for selective silicon epitaxial growth |
| KR101339047B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2013-12-09 | 와커 헤미 아게 | 다결정 실리콘 봉의 제조 방법 |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7205587A patent/JPH0624197B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784337A2 (en) | 1996-01-10 | 1997-07-16 | Nec Corporation | Method of removing a carbon-contaminated layer from a silicon substrate surface for subsequent selective silicon epitaxial growth thereon and apparatus for selective silicon epitaxial growth |
| KR101339047B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2013-12-09 | 와커 헤미 아게 | 다결정 실리콘 봉의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0624197B2 (ja) | 1994-03-30 |
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