JPH0444320A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH0444320A JPH0444320A JP15367690A JP15367690A JPH0444320A JP H0444320 A JPH0444320 A JP H0444320A JP 15367690 A JP15367690 A JP 15367690A JP 15367690 A JP15367690 A JP 15367690A JP H0444320 A JPH0444320 A JP H0444320A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は塩素及び臭素を含むハロゲンガスを用いる反応
装置および工程に係り、特に半導体集積回路等の製造に
おけるドライエツチング方法に関する。
装置および工程に係り、特に半導体集積回路等の製造に
おけるドライエツチング方法に関する。
従来の技術
例えば半導体集積回路等の製造において、一般にドライ
エツチング装置は第3図に示したように、上下平行平板
形の電極を13.56MHzなどの高周波電源に接続す
ると共にカソード電極上に被処理基板を置いてグロー放
電を起こさせ、グロー放電によるプラズマ内の電子とイ
オンの易動度の差による陰極降下電圧を利用した反応性
イオンエツチング(以下RIE)方法を利用している。
エツチング装置は第3図に示したように、上下平行平板
形の電極を13.56MHzなどの高周波電源に接続す
ると共にカソード電極上に被処理基板を置いてグロー放
電を起こさせ、グロー放電によるプラズマ内の電子とイ
オンの易動度の差による陰極降下電圧を利用した反応性
イオンエツチング(以下RIE)方法を利用している。
ここで従来から被処理基板である5illIのドライエ
ツチング反応ガスは、デバイスの高集積化に伴うエツチ
ング寸法の微細化により以前のフッ素系ガスからシリコ
ン化合物絶縁膜(S i 02等)の選択比を大きくす
るためやエツチング寸法を異方性にするためにCe2.
HCe、Br2゜HBrガスなどの塩素系及び臭素系ガ
スを使用している。その結果ドライエツチング装置の反
応室内の側壁には、蒸気圧の高い塩素系及び臭素系の反
応生成物の堆積物が付着する。従ってエツチングの処理
数が多くなるとこの塩素系及び臭素系ガスの付着物から
のダストが多くなるので、反応室内を大気に戻し、水や
アルコールを用いてクリーニングを行わなければならな
い。
ツチング反応ガスは、デバイスの高集積化に伴うエツチ
ング寸法の微細化により以前のフッ素系ガスからシリコ
ン化合物絶縁膜(S i 02等)の選択比を大きくす
るためやエツチング寸法を異方性にするためにCe2.
HCe、Br2゜HBrガスなどの塩素系及び臭素系ガ
スを使用している。その結果ドライエツチング装置の反
応室内の側壁には、蒸気圧の高い塩素系及び臭素系の反
応生成物の堆積物が付着する。従ってエツチングの処理
数が多くなるとこの塩素系及び臭素系ガスの付着物から
のダストが多くなるので、反応室内を大気に戻し、水や
アルコールを用いてクリーニングを行わなければならな
い。
発明が解決しようとする課題
上記のドライエツチング方法において、反応室内を大気
状態に開放すると空気と反応して粉状の塵が発生し大気
開放前よりも多くのダストを生じる。また特に残留臭化
物と空気中の水分により腐食が発生し易くなり、配管、
バルブあるいはフィルタ等の定期的な交換が必要となる
問題点を有していた。
状態に開放すると空気と反応して粉状の塵が発生し大気
開放前よりも多くのダストを生じる。また特に残留臭化
物と空気中の水分により腐食が発生し易くなり、配管、
バルブあるいはフィルタ等の定期的な交換が必要となる
問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、反応室を大気に開放するこ
となく連続処理を可能とすることを目的とする。
となく連続処理を可能とすることを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明の第1の発明は反応室内の塩素及び臭素系付着物
を02とフッ素系反応ガスをプラズマ放電させることに
より効果的に除去させることを特徴とする。また、フッ
素系ガスを特にSF6ガスを使用することによって、よ
り効果的に除去できる。また本発明の第2の発明は02
とフッ素系反応ガスを用いたプラズマ放電により反応室
内の付着物が除去されたことを確認するために、特定波
長の発光スペクトル強度による変化から終点検出を行う
ことを特徴とする。
を02とフッ素系反応ガスをプラズマ放電させることに
より効果的に除去させることを特徴とする。また、フッ
素系ガスを特にSF6ガスを使用することによって、よ
り効果的に除去できる。また本発明の第2の発明は02
とフッ素系反応ガスを用いたプラズマ放電により反応室
内の付着物が除去されたことを確認するために、特定波
長の発光スペクトル強度による変化から終点検出を行う
ことを特徴とする。
作 用
本発明の第1の発明によると反応室内の側壁付着物をO
とSF6を含むフッ素系ガスによるドライクリーニング
により除去することができるので、反応室を大気開放す
ることなしにシリコン膜及びポリシリコン膜等のドライ
エツチングを行うことができる。
とSF6を含むフッ素系ガスによるドライクリーニング
により除去することができるので、反応室を大気開放す
ることなしにシリコン膜及びポリシリコン膜等のドライ
エツチングを行うことができる。
また本発明の第2の発明は、ドライクリーニングを終点
検出することができるので、ドライエツチング装置の反
応室内状態の安定化と、除去処理時間の短縮に伴う稼動
率の向上を行うことができる。
検出することができるので、ドライエツチング装置の反
応室内状態の安定化と、除去処理時間の短縮に伴う稼動
率の向上を行うことができる。
また本発明は反応室内を大気開放の頻度が極めて少なく
なる為、配管、バルブ等の保守コストの削減を行うこと
ができる。
なる為、配管、バルブ等の保守コストの削減を行うこと
ができる。
実施例
実施例1
以下、本発明の第1の実施例を図面を参照して説明する
。第1図は本発明の第1の発明によるシリコン及びポリ
シリコン膜をHBr及びHCeガスを主体としたドライ
エツチングにおいて、従来の付着物除去を行わない場合
とOとSF6ガスを用いたドライクリーニングによる反
応室壁面の付着物除去した場合との比較を被処理基板の
枚数におけるダスト数で示したものである。この時のド
ライエツチング装置は、第3図に示した従来例で説明し
た通常のRIE装置を用いた。ドライクリーニング条件
は、ガス流量02= 50secm、 S F650s
ecm 、圧力500o+Torr 、 RFパワー3
00W。
。第1図は本発明の第1の発明によるシリコン及びポリ
シリコン膜をHBr及びHCeガスを主体としたドライ
エツチングにおいて、従来の付着物除去を行わない場合
とOとSF6ガスを用いたドライクリーニングによる反
応室壁面の付着物除去した場合との比較を被処理基板の
枚数におけるダスト数で示したものである。この時のド
ライエツチング装置は、第3図に示した従来例で説明し
た通常のRIE装置を用いた。ドライクリーニング条件
は、ガス流量02= 50secm、 S F650s
ecm 、圧力500o+Torr 、 RFパワー3
00W。
放電時間は30分間行った。第1図より従来の方法と比
較して、本発明の500枚の被処理基板ごとに02とS
F6ガスによるドライクリーニングを実施することによ
り、ダスト数が少ない状態で連続処理が可能となる。こ
れはHCeやHBrガスなどの塩素系及び臭素系ガスに
よるシリコン膜のドライエツチングする際に発生する反
応生成物(たとえば5iBr )などが反応室側壁や
上部電極表面に付着する。この付着物がドライエツチン
グ処理枚数が増えるにつれて多くなり、その結果ダスト
の増加をもたらす。しかしながらこの付着物を02とフ
ッ素系ガスのプラズマ処理により、特に臭素系生成物と
マスク材料であるレジストからの炭素化合物は02と反
応して気化され易くなる。また塩素及び臭素を含むシリ
コン系付着物は、SF6ガスから発生する反応性に冨む
フッ素ラジカルと反応して上記圧の低いSiF、となり
気化される。従ってこの結果、02とSF6ガスを用い
たプラズマ処理によるドライクリーニングにより反応生
成物等による反応室側壁の付着物を除去することができ
、反応室を大気に開放させることなく連続ドライエツチ
ング処理を行うことが可能となった。
較して、本発明の500枚の被処理基板ごとに02とS
F6ガスによるドライクリーニングを実施することによ
り、ダスト数が少ない状態で連続処理が可能となる。こ
れはHCeやHBrガスなどの塩素系及び臭素系ガスに
よるシリコン膜のドライエツチングする際に発生する反
応生成物(たとえば5iBr )などが反応室側壁や
上部電極表面に付着する。この付着物がドライエツチン
グ処理枚数が増えるにつれて多くなり、その結果ダスト
の増加をもたらす。しかしながらこの付着物を02とフ
ッ素系ガスのプラズマ処理により、特に臭素系生成物と
マスク材料であるレジストからの炭素化合物は02と反
応して気化され易くなる。また塩素及び臭素を含むシリ
コン系付着物は、SF6ガスから発生する反応性に冨む
フッ素ラジカルと反応して上記圧の低いSiF、となり
気化される。従ってこの結果、02とSF6ガスを用い
たプラズマ処理によるドライクリーニングにより反応生
成物等による反応室側壁の付着物を除去することができ
、反応室を大気に開放させることなく連続ドライエツチ
ング処理を行うことが可能となった。
実施例2
第2回は本発明の第2の実施例における02とSF
ガスプラズマ処理時の02ガスの吸収波長である777
nmの発光強度を示したものである。
ガスプラズマ処理時の02ガスの吸収波長である777
nmの発光強度を示したものである。
この時の条件は実施例1と同条件である被処理基板50
0枚の時のものである。第1の実施例と異なる点は、反
応室内の側壁付着物状態をリアルタイムで付着状態を把
握できる終点検出を行うことができる点である。
0枚の時のものである。第1の実施例と異なる点は、反
応室内の側壁付着物状態をリアルタイムで付着状態を把
握できる終点検出を行うことができる点である。
従って本実施例によれば、実施例1で得られる降下に加
えて除去処理時間の短縮に伴う設備の稼動率の向上と反
応室内状態の安定化を行うことができる。
えて除去処理時間の短縮に伴う設備の稼動率の向上と反
応室内状態の安定化を行うことができる。
なお上記第1の発明である実施例1では、フッ素系ガス
をSF6としたが、CF4を含むCHF。
をSF6としたが、CF4を含むCHF。
やCH2F2などのFを含む反応ガスを使用しても同様
効果が得られた。また上記第2の発明である実施例2に
おいて、終点検出を02の吸収波長である777nmと
したが、この他に塩素、臭素。
効果が得られた。また上記第2の発明である実施例2に
おいて、終点検出を02の吸収波長である777nmと
したが、この他に塩素、臭素。
フッ素原子の吸着波長であるたとえば704 n m
。
。
756nm、823nmにおいても同様の終点検出が得
られる。
られる。
発明の効果
以上のように第1の発明によれば、反応室内の側壁付着
物を大気に開放することなしに除去することが可能とな
るため、ダストの低減を維持でき設備の信頼性向上及び
メンテナンス時間の短縮。
物を大気に開放することなしに除去することが可能とな
るため、ダストの低減を維持でき設備の信頼性向上及び
メンテナンス時間の短縮。
腐食などによる条件コストの低減が可能となる効果があ
る。
る。
また第2の発明によれば、第1の発明で得られる効果に
加えて、ドライクリーニング時間の短縮に伴う設備の稼
動率の向上と反応室内状態の安定化に効果がある。
加えて、ドライクリーニング時間の短縮に伴う設備の稼
動率の向上と反応室内状態の安定化に効果がある。
第1図は本発明の第1の実施例における被処理枚数にお
けるダスト数を従来と比較するための図、第2図は本発
明の第2の実施例における付着物の終点検出を示すため
の発光スペクトル強度特性図、第3図は、従来からのR
IE装置の概略図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名第1図 第2図 処J¥玖敗(5υ 処理六秩<sl)
けるダスト数を従来と比較するための図、第2図は本発
明の第2の実施例における付着物の終点検出を示すため
の発光スペクトル強度特性図、第3図は、従来からのR
IE装置の概略図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名第1図 第2図 処J¥玖敗(5υ 処理六秩<sl)
Claims (3)
- (1)塩素系及び臭素系ガスによるドライエッチングに
おいて、エッチング系酸素(O_2)とフッ素系ガスを
プラズマ放電させることを特徴とするドライエッチング
方法。 - (2)請求項1記載のO_2とフッ素ガスをO_2と六
弗化イオウ(SF_6)とすることを特徴とするドライ
エッチング方法。 - (3)発光スペクトル強度をモニタリングし付着物除去
の終点を検出することを特徴とする請求項1記載のドラ
イエッチング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15367690A JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15367690A JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0444320A true JPH0444320A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15567741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15367690A Pending JPH0444320A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0444320A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08279486A (ja) * | 1993-05-20 | 1996-10-22 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15367690A patent/JPH0444320A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08279486A (ja) * | 1993-05-20 | 1996-10-22 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
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