JPS6353268B2 - - Google Patents
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- JPS6353268B2 JPS6353268B2 JP55121007A JP12100780A JPS6353268B2 JP S6353268 B2 JPS6353268 B2 JP S6353268B2 JP 55121007 A JP55121007 A JP 55121007A JP 12100780 A JP12100780 A JP 12100780A JP S6353268 B2 JPS6353268 B2 JP S6353268B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S422/00—Chemical apparatus and process disinfecting, deodorizing, preserving, or sterilizing
- Y10S422/906—Plasma or ion generation means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、AlおよびAl合金のプラズマエツチ
ング装置およびエツチング方法に関するものであ
る。
ング装置およびエツチング方法に関するものであ
る。
最近LSI素子のLVSI化に伴ない、エツチング
工程のドライ化も急速に進みつつあり、特に、互
いに対向配置された平行平板電極を有しこれらの
電極の内、被エツチング物を載置する側の電極に
高周波電力を印加し、導入した反応性ガスを放
電、解離させ、プラズマ中の正イオンを被エツチ
ング上に発生する負の自己バイアスにより加速し
て衝突させ、被エツチング物をエツチングする反
応性イオンエツチング（RIE）がルーチン的に用
いられてきているのが現状である。例えば、コン
タクトホール等のSiO2のエツチングにはCF4＋
H2，CHF3等のガスが、また、電極材料の１つで
あるPoly―Siのエツチングには、CBrF3，CBrF3
＋Cl2等のガスがさらに、配線材料であるAl，Al
合金のエツチングにはCCl4，CCl4＋Cl2等の塩素
系のガスが用いられ、高いパターン精度のエツチ
ングが達成されている。
工程のドライ化も急速に進みつつあり、特に、互
いに対向配置された平行平板電極を有しこれらの
電極の内、被エツチング物を載置する側の電極に
高周波電力を印加し、導入した反応性ガスを放
電、解離させ、プラズマ中の正イオンを被エツチ
ング上に発生する負の自己バイアスにより加速し
て衝突させ、被エツチング物をエツチングする反
応性イオンエツチング（RIE）がルーチン的に用
いられてきているのが現状である。例えば、コン
タクトホール等のSiO2のエツチングにはCF4＋
H2，CHF3等のガスが、また、電極材料の１つで
あるPoly―Siのエツチングには、CBrF3，CBrF3
＋Cl2等のガスがさらに、配線材料であるAl，Al
合金のエツチングにはCCl4，CCl4＋Cl2等の塩素
系のガスが用いられ、高いパターン精度のエツチ
ングが達成されている。
これらのエツチングの内、塩素ガス系の反応性
ガスによるAl，Al合金のエツチングは、使用す
るガスが、水分の存在によりこれらの金属に対し
て非常に腐蝕性が強いこと、さらに、Al上の酸
化膜（Al2O3）の除去が難しいことなどに起因し
て、他の材料のエツチングに比較して不確定な要
素が多く、例えば、エツチング開始時間の遅れに
よりエツチングの再現性に乏しく、あるいはエツ
チング後の残渣物、さらに、被エツチング物をエ
ツチング後、大気に取り出した後に観察される
Alの腐蝕等の問題が発生する。本発明者等の鋭
意研究の結果、エツチングガスとして、CCl4＋
Cl2を採用し、かつエツチング中のH2Oの影響を
極小にすることによりエツチングの再現性につい
て著しく改善されたが、Alの腐蝕の問題はいま
だ解決されていない。このAl腐蝕の原因は、プ
ラズマ内あるいは、エツチング後被エツチング物
を大気に取り出した際、Cl2の加水分解によつて
生じるHClによつて起こると考えられている。こ
のAlの腐蝕を防止するため、エツチング後、被
エツチング物をすぐに大気に取り出さないで、同
じ装置内で、O2プラズマにさらすことにより、
エツチング壁を安定な酸化物に代えようとするこ
とは公知であるがエツチング室内でO2プラズマ
により処理するために、エツチング室に残留して
いるClの影響が大きく完全に腐蝕を防ぐことがで
きない、又O2プラズマにより、電極や壁にはり
付けられた有機フイルムが損傷を受ける。
ガスによるAl，Al合金のエツチングは、使用す
るガスが、水分の存在によりこれらの金属に対し
て非常に腐蝕性が強いこと、さらに、Al上の酸
化膜（Al2O3）の除去が難しいことなどに起因し
て、他の材料のエツチングに比較して不確定な要
素が多く、例えば、エツチング開始時間の遅れに
よりエツチングの再現性に乏しく、あるいはエツ
チング後の残渣物、さらに、被エツチング物をエ
ツチング後、大気に取り出した後に観察される
Alの腐蝕等の問題が発生する。本発明者等の鋭
意研究の結果、エツチングガスとして、CCl4＋
Cl2を採用し、かつエツチング中のH2Oの影響を
極小にすることによりエツチングの再現性につい
て著しく改善されたが、Alの腐蝕の問題はいま
だ解決されていない。このAl腐蝕の原因は、プ
ラズマ内あるいは、エツチング後被エツチング物
を大気に取り出した際、Cl2の加水分解によつて
生じるHClによつて起こると考えられている。こ
のAlの腐蝕を防止するため、エツチング後、被
エツチング物をすぐに大気に取り出さないで、同
じ装置内で、O2プラズマにさらすことにより、
エツチング壁を安定な酸化物に代えようとするこ
とは公知であるがエツチング室内でO2プラズマ
により処理するために、エツチング室に残留して
いるClの影響が大きく完全に腐蝕を防ぐことがで
きない、又O2プラズマにより、電極や壁にはり
付けられた有機フイルムが損傷を受ける。
又、後のレジスト剥離が大変困難になるなどの
問題がありいまだ完全な処理がされていないのが
現状である。このAl腐蝕の問題は、電気的にオ
ープン不良となり、また、被エツチング物上に残
存するCl2による信頼性の低下などを引き起こす
ことが度々ある。
問題がありいまだ完全な処理がされていないのが
現状である。このAl腐蝕の問題は、電気的にオ
ープン不良となり、また、被エツチング物上に残
存するCl2による信頼性の低下などを引き起こす
ことが度々ある。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので互
いに対向配置された平行平板電極を有し、該電極
の一方に高周波電力を印加する手段を具備した主
エツチング室と、該主エツチング室に仕切りバル
ブを介して連結され、例えば、室内を加熱できる
機構と加熱されたガスを導入できる機構を有する
加熱手段を具備した後処理室と、前記主エツチン
グ室或いは後処理室と仕切りバルブを介して連結
され、被エツチング物が搬入、あるいは搬出され
たカセツト室と、各室間を被エツチング物を搬出
あるいは搬入する手段とを具備してなることを特
徴とするプラズマエツチング装置を提供する。
いに対向配置された平行平板電極を有し、該電極
の一方に高周波電力を印加する手段を具備した主
エツチング室と、該主エツチング室に仕切りバル
ブを介して連結され、例えば、室内を加熱できる
機構と加熱されたガスを導入できる機構を有する
加熱手段を具備した後処理室と、前記主エツチン
グ室或いは後処理室と仕切りバルブを介して連結
され、被エツチング物が搬入、あるいは搬出され
たカセツト室と、各室間を被エツチング物を搬出
あるいは搬入する手段とを具備してなることを特
徴とするプラズマエツチング装置を提供する。
ここで、前記仕切りバルブは、前記主エツチン
グ室、後処理室、カセツト室の室間を真空状態で
連結、あるいは分離されるように開閉され、これ
により被エツチング物は大気にさらされることな
く各室間の搬出、搬入を行ない得る。
グ室、後処理室、カセツト室の室間を真空状態で
連結、あるいは分離されるように開閉され、これ
により被エツチング物は大気にさらされることな
く各室間の搬出、搬入を行ない得る。
また、本発明は、主エツチング室には四塩化炭
素ガスあるいは、四塩化炭素と塩素の混合ガス又
は他の塩素系ガスを導入して放電解離して被エツ
チング物をエツチングする工程と、その後前記被
エツチング物を加熱された後処理室に搬入し、40
℃〜200℃程度に加熱されたガス例えばAr，He，
Ne等の不活性ガス、あるいはO2，N2，H2ガス
を導入することなどにより被エツチング物を加熱
されたガス雰囲気中にさらすことにより残留Clの
影響、有機フイルムの目べり等がなく、又40゜〜
200℃と比較的低温で被エツチング物を処理でき
ることを特徴とするエツチング方法を提供するも
のである。
素ガスあるいは、四塩化炭素と塩素の混合ガス又
は他の塩素系ガスを導入して放電解離して被エツ
チング物をエツチングする工程と、その後前記被
エツチング物を加熱された後処理室に搬入し、40
℃〜200℃程度に加熱されたガス例えばAr，He，
Ne等の不活性ガス、あるいはO2，N2，H2ガス
を導入することなどにより被エツチング物を加熱
されたガス雰囲気中にさらすことにより残留Clの
影響、有機フイルムの目べり等がなく、又40゜〜
200℃と比較的低温で被エツチング物を処理でき
ることを特徴とするエツチング方法を提供するも
のである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の基本的な構成図であ
る。この図において１は主エツチング室、２，３
はカセツト室、４が後処理室である。また５は拡
散ポンプ６はロータリーポンプであり７により大
気に連つている。第２図には後処理室の構成を示
す。８は前記後処理室を加熱するためのヒーター
であり、９は40〜200℃程度に加熱したN2ガスを
導入するための導入口で、１０はこのガスを排出
するため別に設けられた排出口である。ガスは被
エツチング物に直接当たる様になつている。ま
ず、被エツチングものとしてAlを例にとると、
仕切りバルブ１５を閉じAlカセツト室３に搬入
した仕切りバルブ１２を開いて補助排気し、主エ
ツチング室１とカセツト室３の間の仕切りバルブ
１５を開いて、該被エツチングをカセツト室３か
ら主エツチング室１に搬送する。そして仕切りバ
ルブ１５を閉じ仕切りバルブ１６を開いて、系内
を高真空（10-5Torr以下）に排気した後CCl4＋
Cl2ガスを主エツチング室に導入して放電させ、
被エツチング物をエツチングする。この後、従来
のプロセスにおいては、該被エツチング物を再び
仕切りバルブ１５を開いてカセツト室に移し、す
ぐ大気に解放していたが、本発明による実施例で
はエツチング終了後、仕切りバルブ１４を開いて
前記被エツチング物をヒーター８によつて加熱さ
れた後処理室４に移して仕切りバルブ１４を閉じ
る。ここで、後処理室４では第２図に示すように
40℃〜200℃程度に加熱されたN2ガスを導入口９
から被エツチング物１１に直接当たる様に導入し
て、排出口からすみやかに排出して被エツチング
物１１を非解離状態の導入N2ガスで処理する。
また、この実施例では処理された被エツチング物
は主エツチング室１に被エツチング物を搬入する
ためのカセツト室てい処理し、３とは別のカセツ
ト室２に搬送され、取り出されるようになつてい
る。
明する。第１図は本発明の基本的な構成図であ
る。この図において１は主エツチング室、２，３
はカセツト室、４が後処理室である。また５は拡
散ポンプ６はロータリーポンプであり７により大
気に連つている。第２図には後処理室の構成を示
す。８は前記後処理室を加熱するためのヒーター
であり、９は40〜200℃程度に加熱したN2ガスを
導入するための導入口で、１０はこのガスを排出
するため別に設けられた排出口である。ガスは被
エツチング物に直接当たる様になつている。ま
ず、被エツチングものとしてAlを例にとると、
仕切りバルブ１５を閉じAlカセツト室３に搬入
した仕切りバルブ１２を開いて補助排気し、主エ
ツチング室１とカセツト室３の間の仕切りバルブ
１５を開いて、該被エツチングをカセツト室３か
ら主エツチング室１に搬送する。そして仕切りバ
ルブ１５を閉じ仕切りバルブ１６を開いて、系内
を高真空（10-5Torr以下）に排気した後CCl4＋
Cl2ガスを主エツチング室に導入して放電させ、
被エツチング物をエツチングする。この後、従来
のプロセスにおいては、該被エツチング物を再び
仕切りバルブ１５を開いてカセツト室に移し、す
ぐ大気に解放していたが、本発明による実施例で
はエツチング終了後、仕切りバルブ１４を開いて
前記被エツチング物をヒーター８によつて加熱さ
れた後処理室４に移して仕切りバルブ１４を閉じ
る。ここで、後処理室４では第２図に示すように
40℃〜200℃程度に加熱されたN2ガスを導入口９
から被エツチング物１１に直接当たる様に導入し
て、排出口からすみやかに排出して被エツチング
物１１を非解離状態の導入N2ガスで処理する。
また、この実施例では処理された被エツチング物
は主エツチング室１に被エツチング物を搬入する
ためのカセツト室てい処理し、３とは別のカセツ
ト室２に搬送され、取り出されるようになつてい
る。
以上示したような、主エツチング室とは別に設
けられた後処理室において比較的低温で熱処理を
行なうことによりAlの腐蝕の全くなく、レジス
ト剥離の容易なエツチングが達成されることが判
明した。
けられた後処理室において比較的低温で熱処理を
行なうことによりAlの腐蝕の全くなく、レジス
ト剥離の容易なエツチングが達成されることが判
明した。
本実施例においてはN2により処理を行なつた
が、Ar，Ne，He等の不活性ガスあるいはH2，
O2においても同様の結果が得られた。
が、Ar，Ne，He等の不活性ガスあるいはH2，
O2においても同様の結果が得られた。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は後
処理室の内部構成を説明するための図である。 図に於いて、１…主エツチング室、２，３…カ
セツト室、４…後処理室、５…拡散ポンプ、６…
ロータリーポンプ、７…大気への連絡口、８…ヒ
ーター、９…加熱ガス導入口、１０…処理済ガス
排出口、１１…被エツチング物、１２〜１９…仕
切りバルブ。
処理室の内部構成を説明するための図である。 図に於いて、１…主エツチング室、２，３…カ
セツト室、４…後処理室、５…拡散ポンプ、６…
ロータリーポンプ、７…大気への連絡口、８…ヒ
ーター、９…加熱ガス導入口、１０…処理済ガス
排出口、１１…被エツチング物、１２〜１９…仕
切りバルブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに対向して配置された平行平板電極を有
し、該電極の一方に高周波電力を印加する手段を
具備した主エツチング室と、該主エツチング室に
仕切りバルブを介して連結され、かつガスを加熱
する手段を備えた後処理室と、前記主エツチング
室、或いは後処理室と連結され、被エツチング物
が搬入、あるいは搬出されるカセツト室と、各室
間で被エツチング物を搬出あるいは搬入する手段
とを具備してなることを特徴とするプラズマエツ
チング装置。 ２ 前記加熱手段は後処理室に設けられたヒータ
を含む特許請求の範囲第１項記載のプラズマエツ
チング装置。 ３ 前記加熱手段は後処理室に加熱されたガスを
導入する手段を含む特許請求の範囲第１項記載の
プラズマエツチング装置。 ４ 主エツチング室内に被エツチング物を載置
し、前記主エツチング室には四塩化炭素ガス、あ
るいは四塩化炭素と塩素の混合ガス、あるいは他
の塩素系ガスを導入するとともに排気し、かつ前
記被エツチング室内に設けられた電極に高周波電
力を印加して、プラズマを生成せしめて被エツチ
ング物をエツチングする工程と、その後前記被エ
ツチングものを後処理室には搬入し、加熱したガ
ス雰囲気中に前記被エツチング物をさらす工程を
含むプラズマエツチング方法。 ５ 前記熱処理は、後処理室に設けられたヒータ
ーにより加熱処理、あるいは40℃〜200℃の範囲
に加熱されたAr，Ne，He等の不活性ガス、あ
るいはH2，N2，O2ガスを被エツチング物に直接
当たるように導入することによる熱処理を含む特
許請求の範囲第４項記載のプラズマエツチング方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55121007A JPS5747876A (en) | 1980-09-03 | 1980-09-03 | Plasma etching apparatus and method |
| US06/296,305 US4442338A (en) | 1980-09-03 | 1981-08-26 | Plasma etching apparatus |
| EP81106743A EP0047002B1 (en) | 1980-09-03 | 1981-08-28 | Plasma etching apparatus |
| DE8181106743T DE3163085D1 (en) | 1980-09-03 | 1981-08-28 | Plasma etching apparatus |
| DD81233021A DD207927A5 (de) | 1980-09-03 | 1981-09-03 | Plasmaaetzvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55121007A JPS5747876A (en) | 1980-09-03 | 1980-09-03 | Plasma etching apparatus and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5747876A JPS5747876A (en) | 1982-03-18 |
| JPS6353268B2 true JPS6353268B2 (ja) | 1988-10-21 |
Family
ID=14800474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55121007A Granted JPS5747876A (en) | 1980-09-03 | 1980-09-03 | Plasma etching apparatus and method |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4442338A (ja) |
| EP (1) | EP0047002B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5747876A (ja) |
| DD (1) | DD207927A5 (ja) |
| DE (1) | DE3163085D1 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213429A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Nec Corp | ドライエツチング装置 |
| JPS593927A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 薄膜のエツチング方法 |
| JPS6017922A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 反応性イオンエツチング法 |
| US4544418A (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-01 | Gibbons James F | Process for high temperature surface reactions in semiconductor material |
| JPS60174242U (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-19 | 株式会社日立国際電気 | リアクテイブイオンエツチング装置 |
| US4668366A (en) * | 1984-08-02 | 1987-05-26 | The Perkin-Elmer Corporation | Optical figuring by plasma assisted chemical transport and etching apparatus therefor |
| JPS62500622A (ja) * | 1984-10-01 | 1987-03-12 | テ−ガル・コ−ポレ−ション | フレオン１１およびその他のガスによりポリシリコンをエッチングするためのプロセス |
| US4737235A (en) * | 1984-10-01 | 1988-04-12 | Tegal Corporation | Process for polysilicon with freon 11 and another gas |
| US4695700A (en) * | 1984-10-22 | 1987-09-22 | Texas Instruments Incorporated | Dual detector system for determining endpoint of plasma etch process |
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