JPS6390132A - 表面処理装置 - Google Patents

表面処理装置

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JPS6390132A
JPS6390132A JP23457986A JP23457986A JPS6390132A JP S6390132 A JPS6390132 A JP S6390132A JP 23457986 A JP23457986 A JP 23457986A JP 23457986 A JP23457986 A JP 23457986A JP S6390132 A JPS6390132 A JP S6390132A
Authority
JP
Japan
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plasma
light
treatment
microwave
excited
Prior art date
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Pending
Application number
JP23457986A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Nishimatsu
西松 茂
Keizo Suzuki
敬三 鈴木
Takeshi Ninomiya
健 二宮
Susumu Hiraoka
平岡 進
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6390132A publication Critical patent/JPS6390132A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体等の表面処理に係り、特にエツチングや
デポジションに好適な表面処理装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のマイクロ波励起プラズマエツチング装置やデポジ
ション装置は、特開昭60−134423号。
や%開昭60−202942号のように特に前処理や後
処理装置もなく、また光同時照射(特にマイクロ波励起
光照射)の例はなかった。一方マイクロ彼励起光照射に
ついては独立知は、マイクロエレクトロニック・マニュ
ファクチュアリング・エンド・テスティング、3月(1
983年)、第20頁(」qicroelectron
ic Manufacturing and’l’es
ting 、 March 1983 、  p20)
や電子通信学会技術報告「高出力HgランプによるSi
のエツチング」、電子通信学会技術研究報告、8SD8
5−46で公知の技術となっている。
有磁場マイクロ波プラズマエツチングについては、さら
に菅野卓雄編著「半導体プラズマプロセス技術」、産業
図書、1980に詳しい説明がなされている。ただしエ
ツチングて於ける高周波バイアスについては特開昭50
−13480号、デボジシヨンに於ける高周波バイアス
てついては前記特開昭60−202942号で公知であ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記マイクロ波励起プラズマ技術は、無磁場でも有磁場
でもプラズマである限、!1)alOエレクトロンポル
)(eV)以上のエネルギーを持ったイオンが試料に入
射することは避けられない。また避けようとすると良い
処理特性が出ない等の問題があった。このため入射イオ
ンによるイオン損傷や汚染の問題があシ、これは今後の
、ff1LsI(VLSI)ff造て大きな障害となる
可能性がある。
一方光励起プロセスでは波長が微細加工寸法と同程度に
なって来ることから、エツチングでは加工性に問題があ
り、光だけでは良質のデポジション膜が得られないのが
現状である。また光励起プロセスでは、特にデポジショ
ンの場合基板表面の有機膜や自然順化膜除去が困難な場
合がある。これは高エネルギイオン照射等がなく基板に
強固だ付着・吸着・形成されている物質がとれKくいた
めである。
本発明の目的は、上記の欠点を除く表面処理装置を提供
することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は二つの前処理技術を組み合わせることにニ
ジ解決される場合が多い。しかしそのために装置が大規
模になったシ複雑になっ九すする場合がある。そこで本
発明ではマイクロ波を共通に用いた処理技術を組み合わ
せて単純・小型化可能な装置が実現できるようにした。
すなわちマイクロ波によってプラズマと光を励起し、プ
ラズマ処理と光処理の特長を活用することKよって目的
が達成される。
〔作用〕
マイクロ波励起光による表面処理は、低損傷でエツチン
グやデポジション等を行なえるのが特長である。したが
ってプラズマ処理の後処理に用いることによシ全体を効
率良く且つ低損傷で行うことができる。
一方マイクロ波励起プラズマによる表面処理は。
イオンの試料への入射エネルギーを光の持つ内部エネル
ギーよシ大きくすることができる。したがって、光処理
では除去困難な半導体等の表面酸化膜の除去を容易に行
うことができるので、光処理の前処理にプラズマ処理を
行って界面に酸化物の少ないデポジション等を行うこと
ができる。
〔実施例〕
以下1本発明の詳細な説明する。
実施例1 第1図に示したように、処理容器6の中の試料台8上に
試料7′!i−設置した。マグネトロン1で発生させた
マイクロ波を導波管2.切替器3を通してプラズマ発生
源4に送り込んだ。処理容器6はまず排気装置により 
5 X 10−’ ゛I’orr以下の真空度に排気し
ておき、六フッ化硫黄(SFs)と四塩化炭素(CC2
4)を送り込んで約lXl0−3”f’orrとしてお
きS F s + Ct4 のプラズマを発生させた。
プラズマ発生源は最高900ガウスの磁束密度が発生す
るよう電磁コイルを設けてあシ。
1011コ/dのオーダーのプラズマ密度となる。
試料台8には800KHzの高周波バイアスを印加でき
るようにしである。このような状況で試料7はレジスト
をマスクとして多結晶シリコンは垂直にエツチングされ
る。分光モニターによシエッチング終点信号が認められ
始めたら直ちに切替器3を切替えて、マイクロ波を光発
生源5に向わせる。これと同時1CCC64を遮断して
SFsのみを供給する。これによhsFmの光励起エツ
チングによりオーバーエッチを行って損傷のほとんどな
いエツチングをすることができた。各マイクロ波回路に
はチューニング器や、あるいはアイソレータを挿入して
マツチングをとったり1反射波を殺したシしている。
実施例2 第1図に於いて、切替器3を分岐導波管とし。
プラズマ源4と光源5の両方にマイクロ波を同時に供給
するようにした。ジシラン(S jz Ha )ガスと
アンモニア(NH3>ガスを処理室6に供給してシリコ
ン窒化膜を形成(デポジション)した。
この場合各々単独の場合より低温で緻密なシリコン窒化
膜が得られることが分った。この場合試料台8は試料加
熱のためのヒーターを装備した構造をとった。
実施例3 第2図て於いて、シリコンや多結晶シリコン上に低温で
シリコン窒化膜を形成した。まずマイクロ波でプラズマ
源4で四フッ化炭素(CF4  )と酸素(0雪 )プ
ラズマを発生させシリコン表面の有機物や自然酸化膜を
除去し、次に別の処理室に試料をゲートパルプ10を通
して搬送し、マイクロ波を切替器3で切替えて光源5で
紫外光を発生させて、前実施例と同様にSi、)1.と
N Hsガスを用いてシリコン窒化膜を形成した。
実施例4 第2図に於いてまず四塩化炭素(CC64)と塩素(C
4I  )ガスプラズマを発生させてアルミニウム(A
t)をエツチングした後、試料を別処理室に搬送し、紫
外光を光源5で発生させて、アンモニア(NHs)ガス
を用いて先後処理することによυAtの腐蝕を防止する
ことができた。この後処理の間に次の試料をプラズマ電
にセットしておき次てこの試料のktをエツチングを行
う等効率良く処理できるのがこの装置の%微である。
実施例5 第3図だ示したように、第2図に対して切替負荷を設置
すれば、一つのマグネトロン(マイクロ波発生器)を用
いて二つの処理を同時にも使えるようにできた。切替器
3は分岐導波管で良い。
実施例6 以上の実施例では安定したプラズマエツチングや光エッ
チングを行うためにマグネトロン制御を直流の安定化化
成源を用いていたが、前処理や後処理では家庭用の電子
レンジのように簡易電源で良い場合もある。このような
場合は第4図知示したようにマグネトロンを各々に取り
付けfc構成で良い。
以上の実施例に述べたプラズマ源は、マイクロ波励起プ
ラズマを用いたイオンビーム源でも同じ効果が出せるこ
とは言うまでもない。また場合によっては二つ以上の処
理室を光とプラズマ(イオンビーム)を任意に使えるよ
うにした装置も考えられる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、イオン損傷の少ないエツチングやデポ
ジション等の表面処理ができるので半導体素子製造に於
いて歩留り向上、動作マージン拡大、信頼性向上の効果
がある。
また一つのマイクロ波源を用いれば装置の小型化が可能
であり、前処理あるいは後処理付きの半導体等の製造装
置として高性能化の効果がある。
また光とプラズマを同時あるいは交互に用いることによ
って1表面処理の高速化・高性能化さらには新処理法の
開発等も期待できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の実施例を示した装置構成概略
図である。 1・・・マグネトロン(マイクロ波発生器)、2・・・
導e管、3・・・切替器または分岐管、4・・・光源、
5・・・プラズマ源、6・・・処理容器、7・・・試料
、8・・・試料台、9・・・排気装置、10・・・ゲー
トパルプ、11・・・ION h oo e>”s \O\

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マイクロ波励起プラズマとマイクロ波励起光を用い
    ることを特徴とした表面処理装置。 2、マイクロ波励起プラズマとマイクロ波励起光のどち
    らかを前処理あるいは後処理に用いることを特徴とした
    特許請求の範囲第1項記載の表面処理装置。 3、試料加熱手段を具備することにより、処理性能を向
    上したことを特徴とする特許請求の範囲第1項・第2項
    記載の表面処理装置。 4、マイクロ波発生源を一つにして共用にしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の表面処理装置。
JP23457986A 1986-10-03 1986-10-03 表面処理装置 Pending JPS6390132A (ja)

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JPS6390132A true JPS6390132A (ja) 1988-04-21

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04107281A (ja) * 1990-08-27 1992-04-08 Nec Corp Feを含む物質のエッチング方法およびエッチング装置
US5462635A (en) * 1991-01-29 1995-10-31 Hitachi, Ltd. Surface processing method and an apparatus for carrying out the same
JP2011029560A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Ulvac Japan Ltd プラズマ処理装置のプラズマ生成方法及びプラズマ処理装置
JP2015053454A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 スピードファム株式会社 局所ドライエッチング装置及び局所ドライエッチング加工方法
JP2023061907A (ja) * 2021-10-20 2023-05-02 セメス カンパニー,リミテッド 基板処理装置及び基板処理装置の運用方法

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