JPH01230236A - ドライエッチング方法 - Google Patents

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、半導体集積回路の製造工程においてシリコン
酸化膜（ＳｉＯ□）にエツチングを施すドライエツチン
グ方法に関する。

〈従来の技術〉 従来より、シリコン酸化膜に対するドライエツチングは
、第２図の概略構成図に示す如く、チャンバー１内の平
行平板電極２の一方に、シリコン酸化膜を形成したウェ
ハ３を載置して真空排気するとともに、チャンバー■内
にＣ２Ｆｅ　＋ＣＨＦ：＋　、ＣＦ４　＋）１２．Ｃ：
ｌ　Ｆｅ等のフッ素を含む反応ガスを導入し、斯かる状
態で電極２間に高周波電源４により高周波を印加して上
記反応ガスをプラズマ化することにより行っている。

そしてこの様なドライエツチングでは、反応ガス中のＣ
（炭素）と被エツチング材料であるシリコン酸化膜中の
Ｏ（Ｗ！ＩＮ’）とが反応して生成されるＣＯか発光し
、そのＣＯの発光強度をモニタすることによりエツチン
グ終点を検出し得る。即ち、エツチング終点では上記シ
リコン酸化膜中の０かなくなってＣＯか生成されなくな
り、ＣＯの発光強度が急激に低下することからエツチン
グ終点が検知される。このＣＯの発光強度変化をモニタ
する手段として、第２図の如く、ＣＯの発する特定波長
（例えば４８３．５ｎｍ）の光５を光学フィルタ６を介
して受光器７で受光するとともに、該受光器７の出力信
号を信号処理装置８に通し、出力装置９から発光強度と
して出力させている。

ところで近年、ウェハの大口径化及びデバイスの高集積
化に伴い、ドライエツチングは、−度に複数枚のウェハ
を処理するバッチ式から、−枚ずつ処理する枝葉式へ移
行している。この枚葉式のトライエツチングでは一般に
、バッチ式に近いスルーブツトを得る為にエツチング速
度を高めている。従って、特にこの枚葉式のドライエツ
チングにおいては、エツチング終点を的確に検知するこ
とが必要となる。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしチャンバー１内にウェハ３を入れる際、Ｎ２０．
Ｎ２．Ｏ□、ｃｏ、ｃｏ□といった大気ガス等かウェハ
３に吸着した状態でチャンバー１内に導入される。そし
てこれらの吸着ガスのうち、Ｎ２０，０２．Ｃｏ、Ｃｏ
２ガスが吸着した状態てシリコン酸化膜のドライエツチ
ングを行うと、吸着ガス、反応ガス及びシリコン酸化膜
が反応、解離して発生するガスの相互反応によりＣＯラ
ジカルが生成されて、に記本来のエツチングによる００
発光とは別の００発光が起こることになる。しかもこの
吸着ガスに起因する００発光の強度は、吸着ガスの脱離
によってエツチング中に徐々に低下する。

従って、第３図のエツチング時開封ＣＯ発光強度の特性
図で示す様に、エツチング開始後に急激に高まったＣＯ
発光強度は、エツチング終点ｔｅまて徐々に低下してい
くことになり、そのエツチング終点１ｅか不明瞭となる
。

特に枚葉式のドライエツチングにおいては。

エツチングを施すウェハが一枚であることから、本来の
エツチングによる００発光の強度か低く、よって６０発
光の検出感度を高める為、上記吸着ガスに起因する６０
発光の影響がより大きくなって、エツチング終点ｔｅの
的確な検知かより困難になる。

上述の様に従来のドライエツチング方法では、上記吸着
ガスの為にエツチング終点を的確に検知することかでき
なくなるという問題があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上記問題点を解決すべく提案されたもので、シ
リコン酸化膜を形成したウェハに対し、チャンバー内に
導入した不活性ガスによりプラズマ処理を施した後、上
記チャンバー内に反応ガスを導入して上記シリコン酸化
膜に対するエツチングを行うことを特徴とするドライエ
ツチング方法である。

〈作用〉 上記方法によれば、不活性ガスによるプラズマ処理によ
って、ウェハ導入時にウェハに吸着したＮ２０，０２．
Ｃｏ、Ｃｏ２ガス等の吸着ガスが取除かれる。

〈実施例〉 以下、第１図のエツチング時開封ＣＯ発光強度の特性図
、及び第２図の概略構成図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

本発明のドライエツチング方法における装置としては、
第２図に示した従来と同様のドライエツチング装置が使
用できる。

先ずチャンバーｌ内の平行平板電極２の一方に、シリコ
ン酸化膜を形成したウェハ３を載置して真空排気すると
ともに、チャンバーｌ内に不活性ガス、例えばＮ２ガス
を導入する。斯かる状ｊＫ４て、電極２間に高周波電源
４により高周波を印加して上記Ｎ２ガスをプラズマ化す
る。するとこのＮ２ガスプラズマのスパッタ作用等によ
って、ウェハ導入時にウェハ３に吸着したＮ２０，０２
゜ｃｏ、ｃｏ□ガス等は取除かれ、排気されるＮ２ガス
と共にチャンバーｉ外へ排出される。

上記Ｎ２ガスによるプラズマ処理の後、従来のトライエ
ツチングと同様にＣ２Ｆ６　＋ＣＨＦ：Ｉ　。

ＣＦ４　＋）ｉ２．Ｃ：Ｉ　Ｆ８等のフッ素を含む反応
ガスを導入してプラズマ化することにより、シリコン酸
化膜のエツチングを行う。

上述の様なドライエツチング方法では、吸着ガスか除去
されている為に、吸着ガスに起因する００発光がなく、
よって００発光の強度はエツチング終点 ち、ＣＯ発光強度はエツチング終点において急激に低下
する。

第１図は、６インチ径のウェハに熱形成された厚さ７０
　［］　ＯＡのシリコン酸化膜に対して、本発明の方法
によるトライエツチングを施した場合のエツチング時開
封ＣＯ発光強度の特性図である。ＣＯ発光強度の測定に
は、従来と同様に第２図の如く、ＣＯの発する光から光
学フィルタ６で選択した波長４８３．５ｎｍの光５を受
光する受光器７と、信ｔ＋処理装首８及び出力装置９と
が用いられる。

第１図の如く測定されたＣＯ発光強度は、エツチング開
始後に急激に高まり、エツチング中は略一定の強度を保
つ。そしてエツチング終点ｔｅの直前から急激に低下し
始め、エツチング終点１ｅにおいては、ＣＯ発光強度は
極端に低くなる。換言すれば、この様にＣＯ発光強度か
急激に低下することにより、エツチング終点ｔｅを的確
に検知することかできる。

（発明の効果〉 以上述べた様に本発明のドライエツチング方法によれば
、シリコン酸化膜のエツチングにおけるエツチング終点
の的確な検知か可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるエツチング時開封ＣＯ発光強
度の特性図、 第２図は、トライエツチング装置の概略構成図、 第３図は、従来例におけるエツチング時開封ＣＯ発光強
度の特性図である。 ｔｅ・・・エツチング終点。 ｌ・・・チャンバー、　　３・・・ウェハ。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社−１−−”ｌ＋ 代理人　　　　　　　　鈴木敏明、ｌ、、−ｔ。 Ｊ）ス；りＷ 第１図 第２図 Ｑ　　　　　　　　　　　　　ｔｅ −２−・ンテミ！−２ζ〈ン珈Ｃ２ Ａム呻Ｖ々ｄ々β杉９仲２ノ 第３図 手続補正力（「境）１．１．１３ １．・１シ件の表示 昭和６３年特許願第０５５０２１号 ２、発明の名称 トライエツチング方法 ３、補正をする者 ・ｈ件との関係　　　　　特許出願人 任　所（〒１０５）　　東京都港区虎ノ門１．１−■７
番１２号名称（０２９）沖電気工業株式会社 代表者　　　　　　取締役社長　　小　杉　信　光４、
代　　理　　人 住　所（〒１０８）　　東京都港区芝浦４丁目１０番３
号５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　反応ガスをプラズマ化することによりウェハのシリコ
   ン酸化膜にエッチングを施すとともに、ＣＯの発光強度
   の変化からエッチング終点の検出を行うドライエッチン
   グ方法において、 前記ウェハに対し、チャンバー内に導入した不活性ガス
   によりプラズマ処理を施した後、 前記チャンバー内に反応ガスを導入して前記シリコン酸
   化膜に対するエッチングを行うことを特徴とするドライ
   エッチング方法。