JP2001035836A

JP2001035836A - ドライエッチング方法および装置

Info

Publication number: JP2001035836A
Application number: JP11204107A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Hayashi; 重徳林; Nobuo Aoi; 信雄青井; Michinari Yamanaka; 通成山中; Masabumi Kubota; 正文久保田
Original assignee: Matsushita Electronics Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2001-02-09
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP3696442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】チャンバ壁クリーニングの面から考えたプロ
セスフローおよびプラズマケミストリ制御の面から考え
たプラズマ生成条件の改善手段を提供する。【解決手段】真空に排気された試料処理室に、処理ガ
スを導入するとともに高周波電力を供給することにより
プラズマを発生させ、試料処理室内の被加工試料表面を
プラズマに曝すことによってエッチング処理する処理工
程を含み、処理工程を一定の処理時間毎に中断して複数
の処理工程に分割し、試料処理室を酸素を含んだプラズ
マに曝すことによってクリーニングする工程を複数の処
理工程間に挿入する。これにより試料処理室内壁の堆積
物を一定レベル以下にし、プラズマケミストリ変化の影
響を排除することができる。このため、エッチング深さ
と残留レジスト厚みに所定の関係が得られ、エッチング
時間経過と共に生じる内壁状態の変化を排除した高精度
のエッチングが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高周波放電プラ
ズマを用いたプラズマ方法によるドライエッチング方法
および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路の高集積化の進展にともない、
開口径が小さくかつ深さの大きい、すなわち高アスペク
ト比のビア（接続孔）の絶縁膜などに対応する、高性能
・高精度のドライエッチング技術が不可欠となってい
る。その対策として狭ギャップ平行平板ＲＩＥ装置や誘
導結合型プラズマ装置等の高密度プラズマ装置が導入さ
れ、サブミクロンレベルの開口径／パターン幅、５〜１
０といった高アスペクト比の加工が可能になってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに進展してきたドライエッチング方法においても、エ
ッチング形状の異常、マイクロローディング効果、エッ
チングストップといった問題を常に抱えており、微細化
の進展とともに深刻な課題となっている。これは、進展
する微細化に対して依然、メカニズムがよくわかってい
ない、プラズマ中の化学反応の制御範囲が狭い、プラズ
マ環境、すなわちチャンバ壁の状態変化に影響される、
といったことに起因している。

【０００４】以下、図６に示す誘導結合型プラズマドラ
イエッチング装置を例にとって説明する。本装置は、誘
導結合方式によるプラズマ生成室１により構成されてお
り、ガス導入口２により反応性ガス、例えば酸化膜エッ
チングの場合、ＣＨＦ₃（５０％）／Ｃ₄Ｆ₈（５０
％）の混合ガスを流した状態でチャンバ上部に取り付け
られたコイル５に、マッチング回路６を介して高周波電
源７より高周波電力を印加することによりプラズマ８を
生成することができる。試料となるウエハ９は試料ホル
ダすなわち下部電極１０上に置かれ、マッチング回路１
１を介して高周波電源１２より高周波電力を供給するこ
とでエッチングが進行する。

【０００５】酸化膜試料ウエハの断面形状は、図７に示
すように、Ｓｉ基板１３の上に、被加工試料であるＢＰ
ＳＧ酸化膜１４が堆積されており、さらにその上にマス
クとなるレジスト１５が塗布後リソグラフィによってパ
ターンニングされて載っている。コンタクトホールエッ
チングの場合を例に取り、コンタクト径をＷ（μｍ）、
エッチング深さをＨ（μｍ）、レジスト厚みをｈ（μ
ｍ）と定義する。この試料に対する総合的なプロセスフ
ローは図８に示すように、メインの酸化膜のエッチング
ＳＴＥＰ３に引き続いて、エッチングによって生じた微
細孔内の堆積物除去の目的で酸素ガスプラズマ処理ＳＴ
ＥＰ５が行われる。このとき同時に、チャンバ内壁のク
リーニングが行われ、レジストもアッシング除去され
る。

【０００６】この酸化膜コンタクトホールエッチングに
おける、エッチング深さＨのコンタクト径Ｗに対する依
存性は、通常マイクロローディング効果あるいはＲＩＥ
−ｌａｇとよばれ、通常、図９のような形で整理される
非線形な関係にある。そのため、より小さなコンタクト
径のエッチング速度の予測や、チャンバ内壁条件の変化
に起因したエッチストップ現象との分離が困難であっ
た。

【０００７】図９の依存性を記述できる現象論的な関係
式を導き、内壁条件の変化に起因した要因を分離できる
プロセスフローを考えた。すなわち、図１０におけるＳ
ＴＥＰ５の酸素ガスプラズマ処理を、ダミーＳｉ基板を
用いて行うＳＴＥＰ６に置き換えた。このとき、レジス
トのアッシング除去や微細孔内の堆積物の除去は行われ
ないが、試料ウエハ処理前にはチャンバ内壁は一律にク
リーニングされた状態になり、レジスト厚みを含めた形
状評価およびエッチング時間による内壁条件変化の影響
をみることができる。なお、ダミー基板を用いる理由と
して、クリーニング時には、下部電極を適当な材質の基
板で覆っておく必要があり、クリーニング時のプラズマ
に対して耐性があり、安価なＳｉ基板を繰り返し使う。

【０００８】図１０のプロセスフローのもと図９と同様
に行った実験結果を図１１に示す。ここでは、エッチン
グ深さＨと残留レジスト厚みｈの和の逆数を、コンタク
ト径Ｗの逆数に対してプロットしてある。このとき、エ
ッチング時間ｔ＝０．５ｍｉｎおよび１．０ｍｉｎで
は、良い直線関係が得られ、しかも傾きは同じであるこ
とから、定数ａおよびｔの関数ｂ（ｔ）を用いて１／（Ｈ＋ｈ）＝ａ／Ｗ＋ｂ（ｔ）なる関係式を用いて記述できる可能性がある。しかしな
がら、ｔ＝１．５ｍｉｎについては、この関係式よりず
れが生じ、特に、コンタクト径の小さなところ（＜０．
２μｍ）でエッチング速度が急激に減少し、ＲＩＥ−ｌ
ａｇがより顕著になっている様子が伺える。また、残留
レジスト厚みの変化をみると図１２に示すように、初期
厚みｈ０＝０．５μｍから、エッチング時間ｔ＝１．０
ｍｉｎまでは一定のエッチング速度で減少しているが、
ｔ＝１．５ｍｉｎでは急速にレジストエッチング速度が
低下している。これらの原因としてはエッチング時間と
ともにチャンバ内壁の状態が変化し、その結果エッチン
グプラズマケミストリに影響を及ぼしたものと考えられ
る。以上の実験結果は最小コンタクト径０．１μｍクラ
スのもので、さらに微細化が進めばこれらの課題はより
深刻なものとなると考えられる。

【０００９】このようにドライエッチングにおいては、
エッチング時間経過とともに生じるチャンバ内壁の変化
に起因した、エッチング特性の変化が生じる。特に、微
細コンタクトホールのエッチングにおいては、チャンバ
内壁への堆積物によってプラズマケミストリに変化が生
じ、エッチング特性に非線形な影響をおよぼすため、高
精度な制御が困難であった。

【００１０】したがって、この発明の目的は、上記課題
の原因をエッチング時間経過とともに堆積物によって変
化するチャンバ壁のプラズマケミストリへの影響と考
え、チャンバ壁クリーニングの面から考えたプロセスフ
ローおよびプラズマケミストリ制御の面から考えたプラ
ズマ生成条件の改善手段を試み、併せて、これらの手法
を効果的に導入するための、ｉｎ−ｓｉｔｕのモニタリ
ング方法、および装置構成を実現できるドライエッチン
グ方法および装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１記載のドライエッチング方法は、
真空に排気された試料処理室に、処理ガスを導入すると
ともに高周波電力を供給することによりプラズマを発生
させ、試料処理室内の被加工試料表面をプラズマに曝す
ことによってエッチング処理する処理工程を含むドライ
エッチング方法であって、処理工程を一定の処理時間毎
に中断して複数の処理工程に分割し、試料処理室を酸素
を含んだプラズマに曝すことによってクリーニングする
工程を複数の処理工程間に挿入することを特徴とする。

【００１２】このように、処理工程を一定の処理時間毎
に中断して複数の処理工程に分割し、試料処理室を酸素
を含んだプラズマに曝すことによってクリーニングする
工程を複数の処理工程間に挿入するので、試料処理室内
壁の堆積物を一定レベル以下にし、これによるプラズマ
ケミストリ変化の影響を排除することができる。このた
め、エッチング深さと被加工試料であるレジストの残留
レジスト厚みに所定の関係が得られ、エッチング時間経
過と共に生じる内壁状態の変化を排除した高精度のエッ
チングが実現できる。

【００１３】請求項２記載のドライエッチング方法は、
真空に排気された試料処理室に、処理ガスを導入すると
ともに高周波電力を供給することによりプラズマを発生
させ、試料処理室内の被加工試料表面をプラズマに曝す
ことによってエッチング処理する処理工程を含むドライ
エッチング方法であって、処理ガスのガス流量を処理時
間経過とともに変化させることを特徴とする。

【００１４】このように、処理ガスのガス流量を処理時
間経過とともに変化させるので、プラズマ生成条件を時
間的に変化させ、プラズマケミストリへの影響によるプ
ラズマ中の堆積性ラジカル増加分を相殺することができ
る。このため、請求項１と同様に試料処理室内壁の堆積
物を一定レベル以下にし、エッチング時間経過と共に生
じる内壁状態の変化を排除した高精度のエッチングが実
現できる。

【００１５】請求項３記載のドライエッチング方法は、
真空に排気された試料処理室に、処理ガスを導入すると
ともに高周波電力を供給することによりプラズマを発生
させ、試料処理室内の被加工試料表面をプラズマに曝す
ことによってエッチング処理する処理工程を含むドライ
エッチング方法であって、被加工試料表面を覆うマスク
材料のエッチング速度をリアルタイムでモニタリング
し、エッチング速度に一定の割合の変化が生じる毎に、
処理工程を中断して複数の処理工程に分割し、試料処理
室を酸素を含んだプラズマに曝すことによってクリーニ
ングする工程を複数の処理工程間に挿入することを特徴
とする。

【００１６】このように、被加工試料表面を覆うマスク
材料のエッチング速度をリアルタイムでモニタリング
し、エッチング速度に一定の割合の変化が生じる毎に、
処理工程を中断して複数の処理工程に分割し、試料処理
室を酸素を含んだプラズマに曝すことによってクリーニ
ングする工程を複数の処理工程間に挿入するので、プラ
ズマケミストリに変化が生じたならばエッチング速度に
変化が生じるはずで、エッチング速度をモニタリングす
ることでプラズマケミストリの変化を察知することがで
きる。このため、請求項１の作用効果が確実に得られ
る。

【００１７】請求項４記載のドライエッチング装置は、
処理ガスを導入するとともに高周波電力を供給すること
によりプラズマを発生させることが可能な試料処理室を
備え、この試料処理室内の試料台に設置された被加工試
料表面をプラズマに曝すことによってエッチング処理す
るドライエッチング装置であって、エッチング処理する
処理工程を一定の処理時間毎に中断する機能と、被加工
試料とは別に試料処理室のみを酸素を含んだプラズマに
曝すことによってクリーニングする機能とを有すること
を特徴とする。

【００１８】このように、エッチング処理する処理工程
を一定の処理時間毎に中断する機能と、被加工試料とは
別に試料処理室のみを酸素を含んだプラズマに曝すこと
によってクリーニングする機能とを有するので、複数の
処理工程間にクリーニングする工程を挿入することがで
きる。これにより、試料処理室内壁の堆積物を一定レベ
ル以下にし、これによるプラズマケミストリ変化の影響
を排除することができる。また、クリーニング時に被加
工試料がプラズマによって損なわれることがない。この
ため、エッチング深さと被加工試料であるレジストの残
留レジスト厚みに所定の関係が得られ、エッチング時間
経過と共に生じる内壁状態の変化を排除した高精度のエ
ッチングが実現できる。

【００１９】請求項５記載のドライエッチング装置は、
請求項４において、試料処理室のみをクリーニングする
機能として、同一の性能を有する複数の試料処理室を設
け、クリーニング時にクリーニングする試料処理室から
別の試料処理室に被加工試料を移送しエッチング処理を
行うようにした。このように、試料処理室のみをクリー
ニングする機能として、同一の性能を有する複数の試料
処理室を設け、クリーニング時にクリーニングする試料
処理室から別の試料処理室に被加工試料を移送しエッチ
ング処理を行う機能を有するので、クリーニング時にお
いてもエッチング処理が可能となり、スループットの改
善を図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１〜図３に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の
形態のコンタクトホールエッチングにおけるプロセスフ
ロー、図２はこの発明の実施の形態のコンタクトホール
エッチングにおけるエッチング特性図、図３はこの発明
の実施の形態のコンタクトホールエッチングにおけるレ
ジストエッチング特性図を示す。

【００２１】このドライエッチング方法は、真空に排気
された試料処理室に、処理ガスを導入するとともに高周
波電力を供給することによりプラズマを発生させ、試料
処理室内の被加工試料表面をプラズマに曝すことによっ
てエッチング処理する処理工程を含み、図６に示した誘
導結合型プラズマドライエッチング装置を用いることが
できるが、処理工程を一定の処理時間毎に中断して複数
の処理工程に分割し、試料処理室を酸素を含んだプラズ
マに曝すことによってクリーニングする工程を複数の処
理工程間に挿入する。

【００２２】この場合、図１のプロセスフローに示すよ
うに、チャンバ壁クリーニングの面からプロセスフロー
の改善を試み、一定の処理時間毎にエッチング処理を中
断し、チャンバ壁クリーニングステップ６を挿入するこ
ととしている。すなわち、図１０の実験条件改善に対す
るプロセスフローとして、エッチング時間ｔ＝１．５ｍ
ｉｎの場合には、エッチングステップ３の処理時間を
０．５ｍｉｎ、酸素プラズマクリーニングステップ６を
１ｍｉｎとして、これらを３回繰り返す図１のプロセス
フローを試みた。また、クリーニングステップ６を挿入
する際、被加工試料とダミーウエハを入れ替え、酸素プ
ラズマによってレジストマスクを損なわないようにす
る。酸化膜試料ウエハの断面形状は図７に示した構成断
面図を参照する。結果、図２に示すように、破線および
□で示す図１１のデータとは異なり、エッチング深さＨ
と残留レジスト厚みｈの和の逆数とコンタクト径Ｗの逆
数の間にｔ＝０．５，１．０ｍｉｎと同様に記述できる
リニアな関係が見られることを見出した。このとき残留
レジスト厚みｈも図３に示すようにエッチング時間ｔ＝
１．５ｍｉｎに至るまで一定のエッチング速度で減少し
ており、堆積物によって変化するチャンバ壁ケミストリ
への影響を実質的に排除できたことになる。

【００２３】以上のようにこの実施の形態によれば、処
理工程を一定の処理時間毎に中断して複数の処理工程に
分割し、試料処理室を酸素を含んだプラズマに曝すこと
によってクリーニングする工程を複数の処理工程間に挿
入するので、試料処理室内壁の堆積物を一定レベル以下
にし、これによるプラズマケミストリ変化の影響を排除
することができる。このため、エッチング深さと被加工
試料であるレジストの残留レジスト厚みに所定の関係が
得られ、エッチング時間経過と共に生じる内壁状態の変
化を排除した高精度のエッチングが実現できる。

【００２４】この発明の第２の実施の形態について説明
する。このドライエッチング方法は、真空に排気された
試料処理室に、処理ガスを導入するとともに高周波電力
を供給することによりプラズマを発生させ、試料処理室
内の被加工試料表面をプラズマに曝すことによってエッ
チング処理する処理工程を含み、処理ガスのガス流量を
処理時間経過とともに変化させる。

【００２５】この場合、エッチング時間とともに堆積物
によって変化するチャンバ壁のプラズマケミストリへの
影響を、プラズマ生成条件の制御によって相殺すること
としている。堆積物によって生じるチャンバ壁のプラズ
マケミストリへの影響としては、スパッタリング効果に
よって酸素を放出していた石英内壁が覆われる、あるい
は、チャンバ壁へのＣＦ_Xラジカル損失係数が減少した
結果、プラズマ中の堆積性ラジカルが増加したものと考
えられ、図１２に見られたレジストエッチング速度の減
少と合致する。したがって、このチャンバ壁の経時変化
によるラジカル増加分を、プラズマ生成条件を時間的に
変化させることによって相殺することが可能で、具体的
には、ラジカル量のみを独立に制御でき得るガス流量を
変化させるのが効果的である。なお、ガス流量に対する
ラジカル量の変化は、プラズマ生成方式および滞在時間
との兼ね合いで独自に決まるため、構成に応じて増減を
含めて決定されるべきである。

【００２６】以上のようにこの実施の形態によれば、処
理ガスのガス流量を処理時間経過とともに変化させるの
で、プラズマ生成条件を時間的に変化させ、プラズマケ
ミストリへの影響によるプラズマ中の堆積性ラジカル増
加分を相殺することができる。その他の構成効果は、第
１の実施の形態と同様である。

【００２７】この発明の第３の実施の形態について説明
する。このドライエッチング方法は、真空に排気された
試料処理室に、処理ガスを導入するとともに高周波電力
を供給することによりプラズマを発生させ、試料処理室
内の被加工試料表面をプラズマに曝すことによってエッ
チング処理する処理工程を含み、被加工試料表面を覆う
マスク材料のエッチング速度をリアルタイムでモニタリ
ングし、エッチング速度に一定の割合の変化が生じる毎
に、処理工程を中断して複数の処理工程に分割し、試料
処理室を酸素を含んだプラズマに曝すことによってクリ
ーニングする工程を複数の処理工程間に挿入する。

【００２８】この場合、第１の実施の形態の手法を効果
的に導入するための指標を提供できるｉｎ−ｓｉｔｕの
モニタリング手法を開示している。図１２の結果によれ
ば、チャンバ壁の変化によってプラズマケミストリに変
化が生じたならばレジストエッチング速度に変化が生じ
るはずで、レジストエッチング速度をｉｎ−ｓｉｔｕで
モニタリングしていればプラズマケミストリの変化を察
知することができる。具体的には、プラズマ光を光源と
し、レジストを透過し得る波長をモニタリングしなが
ら、レジスト表面と下地界面からの光の干渉から膜厚変
化を検出する方法を用いることができる。このモニタリ
ング手法は第２の実施の形態の手法を効果的に導入する
ための指標としても適用できる。

【００２９】以上のようにこの実施の形態によれば、エ
ッチング速度をモニタリングすることでプラズマケミス
トリの変化を察知することができるので、第１，２の実
施の形態に導入することでその作用効果が確実に得られ
る。

【００３０】この発明の第４の実施の形態を図４および
図５に基づいて説明する。図４はこの発明の第４の実施
の形態のドライエッチング装置の構成図、図５はこの発
明の第４の実施の形態のドライエッチング装置における
プロセスフローである。図４において、２０は被加工試
料ウエハ、２１はダミーウエハ、２２，２３は処理チャ
ンバ、２４は移載チャンバ、２５，２６はロードロック
チャンバである。

【００３１】このドライエッチング装置は、処理ガスを
導入するとともに高周波電力を供給することによりプラ
ズマを発生させることが可能な試料処理室を備え、この
試料処理室内の試料台に設置された被加工試料表面をプ
ラズマに曝すことによってエッチング処理するもので、
エッチング処理する処理工程を一定の処理時間毎に中断
する機能と、被加工試料とは別に試料処理室のみを酸素
を含んだプラズマに曝すことによってクリーニングする
機能とを有する。

【００３２】第１の実施の形態では、エッチング処理を
中断し、酸素プラズマによるクリーニングするステップ
を挿入しなければならないが、その際、被加工試料は、
レジストマスクを損なわないように、酸素プラズマに曝
されることを避けることが必要で、同実施の形態ではク
リーニングステップ毎に、ダミーウエハと入れ替えてい
るが、スループットから見た場合には好ましくない。そ
のため、第４の実施の形態では、図４に示すように同一
性能のエッチングチャンバーを複数有する装置構成を提
供し、図５に示す様なプロセスフローで、スループット
の改善を図っている。すなわち、処理チャンバＡ２２で
被加工試料ウエハ２０をエッチングする間、ダミーウエ
ハ２１を配置した処理チャンバＢ２３をクリーニングす
る。次に被加工試料ウエハ２０とダミーウエハ２１を入
れ替えて、処理チャンバＢ２３で被加工試料ウエハ２０
をエッチングし、処理チャンバＡ２２をクリーニングす
る。これらの工程を順次繰り返す。また、第４の実施の
形態の他の例として、チャンバ内壁のみを酸素プラズマ
で処理できる装置構成を提案する。この場合、被加工試
料ウエハとダミーウエハを入れ替える必要がなくなる。

【００３３】以上のようにこの実施の形態によれば、試
料処理室のみをクリーニングする機能として、同一の性
能を有する複数の試料処理室を設け、クリーニング時に
クリーニングする試料処理室から別の試料処理室に被加
工試料を移送しエッチング処理を行うようにしたので、
クリーニング時においてもエッチング処理が可能とな
り、スループットの改善を図ることができる。

【００３４】

【発明の効果】この発明の請求項１記載のドライエッチ
ング方法によれば、処理工程を一定の処理時間毎に中断
して複数の処理工程に分割し、試料処理室を酸素を含ん
だプラズマに曝すことによってクリーニングする工程を
複数の処理工程間に挿入するので、試料処理室内壁の堆
積物を一定レベル以下にし、これによるプラズマケミス
トリ変化の影響を排除することができる。このため、エ
ッチング深さと被加工試料であるレジストの残留レジス
ト厚みに所定の関係が得られ、エッチング時間経過と共
に生じる内壁状態の変化を排除した高精度のエッチング
が実現できる。

【００３５】この発明の請求項２記載のドライエッチン
グ方法によれば、処理ガスのガス流量を処理時間経過と
ともに変化させるので、プラズマ生成条件を時間的に変
化させ、プラズマケミストリへの影響によるプラズマ中
の堆積性ラジカル増加分を相殺することができる。この
ため、請求項１と同様に試料処理室内壁の堆積物を一定
レベル以下にし、エッチング時間経過と共に生じる内壁
状態の変化を排除した高精度のエッチングが実現でき
る。

【００３６】この発明の請求項３記載のドライエッチン
グ方法によれば、被加工試料表面を覆うマスク材料のエ
ッチング速度をリアルタイムでモニタリングし、エッチ
ング速度に一定の割合の変化が生じる毎に、処理工程を
中断して複数の処理工程に分割し、試料処理室を酸素を
含んだプラズマに曝すことによってクリーニングする工
程を複数の処理工程間に挿入するので、プラズマケミス
トリに変化が生じたならばエッチング速度に変化が生じ
るはずで、エッチング速度をモニタリングすることでプ
ラズマケミストリの変化を察知することができる。この
ため、請求項１の作用効果が確実に得られる。

【００３７】この発明の請求項４記載のドライエッチン
グ装置によれば、エッチング処理する処理工程を一定の
処理時間毎に中断する機能と、被加工試料とは別に試料
処理室のみを酸素を含んだプラズマに曝すことによって
クリーニングする機能とを有するので、複数の処理工程
間にクリーニングする工程を挿入することができる。こ
れにより、試料処理室内壁の堆積物を一定レベル以下に
し、これによるプラズマケミストリ変化の影響を排除す
ることができる。また、クリーニング時に被加工試料が
プラズマによって損なわれることがない。このため、エ
ッチング深さと被加工試料であるレジストの残留レジス
ト厚みに所定の関係が得られ、エッチング時間経過と共
に生じる内壁状態の変化を排除した高精度のエッチング
が実現できる。

【００３８】請求項５では、試料処理室のみをクリーニ
ングする機能として、同一の性能を有する複数の試料処
理室を設け、クリーニング時にクリーニングする試料処
理室から別の試料処理室に被加工試料を移送しエッチン
グ処理を行うようにしたので、クリーニング時において
もエッチング処理が可能となり、スループットの改善を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態のコンタクトホールエッ
チングにおけるプロセスフローである。

【図２】この発明の実施の形態のコンタクトホールエッ
チングにおけるエッチング特性図である。

【図３】この発明の実施の形態のコンタクトホールエッ
チングにおけるレジストエッチング特性図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態におけるドライエ
ッチング装置の構成図である。

【図５】この発明の第４の実施の形態のドライエッチン
グ装置におけるプロセスフローである。

【図６】従来例のドライエッチング装置の構成図であ
る。

【図７】従来例の被加工試料の構成断面図である。

【図８】従来例のコンタクトホールエッチングにおける
プロセスフローである。

【図９】従来例のコンタクトホールエッチングにおける
エッチング特性図である。

【図１０】従来例のコンタクトホールエッチングにおけ
るプロセスフローである。

【図１１】従来例のコンタクトホールエッチングにおけ
るプロセスフローである。

【図１２】従来例のコンタクトホールエッチングにおけ
るレジストエッチング特性図である。

【符号の説明】

１プラズマ生成室２ガス導入口３石英板４チャンバ内壁５コイル６マッチング回路７高周波電源８プラズマ９試料ウエハ１０下部電極１１マッチング回路１２高周波電源１３Ｓｉ基板１４ＢＰＳＧ酸化膜１５フォトレジスト２０被加工試料ウエハ２１ダミーウエハ２２，２３処理チャンバ２４移載チャンバ２５，２６ロードロックチャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山中通成大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (72)発明者久保田正文大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 4K057 DA01 DB20 DD05 DE06 DE20 DM05 DM33 5F004 AA15 BA04 BB11 BB18 BB29 DA00 DA16 DA26 DB06 EB01 EB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空に排気された試料処理室に、処理ガ
スを導入するとともに高周波電力を供給することにより
プラズマを発生させ、前記試料処理室内の被加工試料表
面を前記プラズマに曝すことによってエッチング処理す
る処理工程を含むドライエッチング方法であって、前記
処理工程を一定の処理時間毎に中断して複数の処理工程
に分割し、前記試料処理室を酸素を含んだプラズマに曝
すことによってクリーニングする工程を前記複数の処理
工程間に挿入することを特徴とするドライエッチング方
法。
【請求項２】真空に排気された試料処理室に、処理ガ
スを導入するとともに高周波電力を供給することにより
プラズマを発生させ、前記試料処理室内の被加工試料表
面を前記プラズマに曝すことによってエッチング処理す
る処理工程を含むドライエッチング方法であって、前記
処理ガスのガス流量を処理時間経過とともに変化させる
ことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項３】真空に排気された試料処理室に、処理ガ
スを導入するとともに高周波電力を供給することにより
プラズマを発生させ、前記試料処理室内の被加工試料表
面を前記プラズマに曝すことによってエッチング処理す
る処理工程を含むドライエッチング方法であって、前記
被加工試料表面を覆うマスク材料のエッチング速度をリ
アルタイムでモニタリングし、エッチング速度に一定の
割合の変化が生じる毎に、前記処理工程を中断して複数
の処理工程に分割し、前記試料処理室を酸素を含んだプ
ラズマに曝すことによってクリーニングする工程を前記
複数の処理工程間に挿入するドライエッチング方法。
【請求項４】処理ガスを導入するとともに高周波電力
を供給することによりプラズマを発生させることが可能
な試料処理室を備え、この試料処理室内の試料台に設置
された前記被加工試料表面を前記プラズマに曝すことに
よってエッチング処理するドライエッチング装置であっ
て、エッチング処理する処理工程を一定の処理時間毎に
中断する機能と、前記被加工試料とは別に前記試料処理
室のみを酸素を含んだプラズマに曝すことによってクリ
ーニングする機能とを有することを特徴とするドライエ
ッチング装置。
【請求項５】試料処理室のみをクリーニングする機能
として、同一の性能を有する複数の試料処理室を設け、
クリーニング時にクリーニングする試料処理室から別の
試料処理室に前記被加工試料を移送しエッチング処理を
行うようにした請求項４記載のドライエッチング装置。