JPH02216823A - 処理方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、処理方法に関する。

（従来の技術） 一般に半導体製造工程では、被処理体例えば半導体ウェ
ハにレジスト塗布、露光、現像、エツチング等の複数の
工程を繰返すことにより、上記ウェハ表面にパターンが
形成される。

このような工程のうちエツチング工程等では。

上記ウェハに処理ガスを供給することにより所定の処理
を施している。このエツチング処理は５例えば気密な処
理室内に、夫々ＲＦ電源に接続状態の電極が対向配置さ
れ、この一方の電極に上記ウェハを設置する。そして、
上記処理室内に処理ガス例えばエツチングガスを供給し
、上記電極に電力を印加することにより上記エツチング
ガスをプラズマ化し、このプラズマ化したエツチングガ
スにより上記ウェハをエツチング処理するものである。

このようなエツチング技術は、例えば実開昭６０−１３
０６３３号、特開昭６１−２１２０２３号公報等に開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の技術では、処理室内に所定量の
処理ガスを急激に供給すると、この処理室内に圧力が大
きく変動し、これにより、処理ガス供給管内やガス供給
孔等に付着しているパーティクルが舞い上り、上記処理
室内及びこの処理室内を汚染させてしまう問題があった
。

本発明は上記点に対処してなされたもので、処理室内の
急激な圧力変動をなくシ、この圧力変動でのパーティク
ルの無い上りを抑止することにより、上記処理室内及び
この処理室内の被処理体の汚染を防止することを可能と
した処理方法を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、処理室内に設置された被処理体に、所定量の
処理ガスを供給することにより上記被処理体を処理する
に際し、少なくとも上記処理ガスの供給を開始する時点
における処理ガスの供給量を、上記所定量より少なく設
定することを特徴とする処理方法を得るものである。

（作用効果） 即ち、本発明は、処理室内に設置された被処理体に、所
定量の処理ガスを供給することにより上記被処理体を処
理するに際し、少なくとも上記処理ガスの供給を開始す
る時点における処理ガスの供給量を、上記所定量より少
なく設定することにより、上記処理室内の圧力が大きく
変動することはなく、この圧力変動により発生するパー
ティクルの舞い上りを抑止することが可能となる。その
ため、上記処理室内及びこの処理室内の被処理体の汚染
を防止することができる。

（実施例） 以下１本発明方法を半導体製造工程におけるエツチング
処理に適用した一実施例につき、図面を参照して説明す
る。

まず、エツチング装置の構成を説明する。

気密な処理室例えばエツチング処理室■が設けられ、こ
の処理室ω内には所定の間隔を開けて対向配置された電
極■■が設けられている。この電極■■には夫々ＲＦ電
源（イ）が接続され、電極■■間で放電の発生を可能と
している。更に、一方の電極■には被処理体例えば半導
体ウェハ■が設置可能とされており、また、他方の電極
■には複数のガス供給孔０が形成されており、上記ウェ
ハ０表面に処理ガス例えばエツチングガスを均一に供給
することを可能としている。上記電極■の上部には空間
■が形成されており、この空間■内にガス供給系（１０
０）から処理ガス即ちエツチングガス。

キャリアガス等が供給され、この空間■を介して上記ガ
ス供給孔■から被処理体即ち上記ウェハ０表面に処理ガ
ス等を供給する構造となっている。

上記ガス供給系（１００）には、複数系統例えば２系統
のガスラインが並列状態に設けられており、これらガス
ラインは混合する如くガス流導管■に接続し、このガス
流導管■が上記空間■に連設している。即ち４１系航の
ガスラインはエツチングガス例えばＳＦ、を供給するエ
ツチングガス供給源■。

バルブＡ、　（１０）　、マスフローコントローラ（１
１）、バルブＡ、（１２）が直列状態で配！　（１３）
されて上記ガス流導管■に接続している９また、他の１
系統のガスラインはキャリアガス例えばＡｒガスを供給
する。

キャリアガス供給源（１４）　、バルブＢ１（１５）　
、マスフローコントローラ（１６）　、バルブＢ、　（
１７）が直列状態で配管（１８）されて上記ガス流導管
■に接続している。このように接続されたガス流導管（
ハ）の上記処理室ω側付近にはバルブＣ（１９）が設け
られ、このバルブＣ（１９）により上記処理室ω内へ供
給するガスの流れの０Ｎ１０ＦＦを可能としている。ま
た、上記ガス流導管（ハ）の上記バルブＣ（１９）より
上記ガスライン側には、バイパス管（２０）が接続して
いる。このバイパス管（２０）には、バルブＤ　（２１
）が介在している。このバイパス管（２０）は、上記処
理室■下端に設けられた排気管（２２）に接続している
。この排気管（２２）は、上記処理室ω内の排気を行な
うためのもので、真空ポンプ（２３）例えばロータリー
ポンプやターボ分子ポンプに連設している。。、更に、
上記排気管（２２）の上記バイパス管（２０）接続部よ
り処理室■側には、バルブＥ　（２４）が介在している
。このようにしてエツチング装置が構成されている。

次に、上述したエツチング装置の動作作用及びガス供給
方法を説明する。

まず、被処理体例えば半導体ウェハ■を図示しない搬送
機構例えばハンドアームにより、処理室■内に搬入し、
処理室■の下方に配置されている電極■上に位置決めさ
れた状態で設置する。この時、必要に応じてウェハ■を
クランプする。

ぞして、上記処理室ω内を気密に設定し、真空ポンプ（
２３）を作動させて減圧状態にする。この時。

バルブＥ　（２４）は開いた状態としておく。

次に、エツチングガス例えばＳＦ、　、　　及びキャリ
アガス例えばＡｒを供給する。これは、エツチングガス
ラインのバルブＡ１（１０）及びバルブＡ、（１２）を
開き、マスフローコントローラ（１１）を作動させる。

更に、キャリアガスラインのバルブＢｉ（１５）及びバ
ルブＢ、（１７）を開き、マスフローコントローラ（１
６）を作動させる。また、バイパス管（２０）のバルブ
Ｄ（２１）を開き、エツチングガス供給源■からエツチ
ング処理ガスであるＳＦ、が、配管（１３）　、ガス流
導管（ハ）、排気管（２２）を介して排気される。同時
に。

キャリアガス供給源（１４）からキャリアガスであるＡ
ｒが、配管（１８）　、ガス流導管■、バイパス管（２
０）　。

排気管（２２）を介して真空ポンプ（２３）に流れる。

この場合、上記エツチングガス及びキャリアガスは、ガ
ス流導管０内で混合される。この状態を予めオペレータ
等により設定された所定時間例えば２秒間経続し、この
後、バルブＣ（１９）を開いて上記エツチング処理ガス
を処理室ω内に供給する。このことにより、マスフロー
コントローラ（１１）　（１６）の介在による流量変動
即ちオーバーシュートを吸収して排気してしまう。この
時、上記バイパス管（２０）のバルブＤ　（２１）が開
いていることにより、上記エツチングガスの一部がバイ
パス管（２０）を介して排気管（２２）に流導され排気
される。このため、ガス流導管（ハ）で流導されたエツ
チングガスは、処理室田方向へ流れるガス流と、バイパ
ス管（２０）を介して排気管（２２）方向へ流れるガス
流に分流され、上記処理室ω内へ流れ込むガスの流量が
減少する。

これにより、上記処理室ω内の圧力変動が少なくなり、
この処理室ω内及び配管等に付着しているパーティクル
を舞い上げることはなく、上記処理室■内及びこの処理
室ω内に設置されたウェハ■を、上記パーティクルによ
り汚染することはない。

このような状態を予めオペレータ等により設定された時
間例えば２秒間連続させた後、上記バイパス管（２０）
のバルブＤ　（２１）を閉じ、上記ガス流導管■により
流導されたエツチングガス総てを、処理室ω内に供給し
、予め定められた所定のエツチングガス量としてエツチ
ング処理を実行する。

即ち、ガス流導管（ハ）により流導されたエツチング処
理ガス及びキャリアガスを、空間■を介して電極■に形
成された複数のガス供給孔（へ）により拡散し、ウェハ
（ハ）表面に供給する。これと同時に。

ＲＦ電源（イ）から電極■■間に所定の電力を供給する
ことにより放電を発生させる。この放電により上記エツ
チング処理ガスをプラズマ化してラジカルを発生させ、
このラジカルにより上記ウェハ■をエツチング処理する
。このエツチング処理中。

常に処理室ω内のガスは排気制御されている。

そして、上記エツチング処理が終了すると、バルブＡ１
（ｉｏ）　、バルブＢよ（１５）、バルブＣ（１９）　
、バルブＥ　（２４）を閉じ、バルブＤ　（２１）を開
く、このことにより、上記バルブＡ、　（１０）とマス
フローコントローラ（１１）の間、及びマスフローコン
トローラ（１１）とバルブＡ、　（１２）の間に残存す
るエツチングガスと、バルブＢ１（１５）とマスフロー
コントローラ（１６）の間。

及びマスフローコントローラ（１６）とバルブＢ、　（
１７）の間に残存するキャリアガスを排気する。この動
作を所定時間例えば２秒間行ない、この時間経過後に上
記マスフローコントローラ（１１）（１６）を停止させ
、バルブＡ、　（１２）　、バルブＢ、　（１７）を閉
じる。

以上のような処理における各バルブの動作タイミングを
第２図に示す。

このような各バルブの開閉或いは動作制御は、予め作成
したプログラム即ちシーケンスに従って動作させ、また
、バルブ遅延時間即ちデイレ−タイムは、機械的なタイ
マーを内蔵させ、このタイマーにより設定してもよいが
、好ましくは装置操作パネルやテレビ画面等から容易に
設定変更できることが好ましい。

上記実施例では、エツチングガスライン及びキャリアガ
スラインを各１系統を使用して説明したが、各ガスライ
ンを複数系統併用させてもよい。

また、上記実施例ではラジカルによるエツチング処理に
適用した例について説明したが、これに限定するもので
はなく、例えばリアクティブ・イオン・エツチング（Ｒ
ＩＥ）処理でも同様な効果が得られる。更に、エツチン
グ装置に適用した例について説明しているが、ガスを使
用する装置であれば何れでもよく、例えばアッシング装
置、ＣＶＤ装置等でも同様な効果が得られる。

また、上記実施例では、処理室内にガスを供給する際、
ガスの供給を開始する時点における処理ガスの供給量を
、予め定められた所定量の処理ガスより少なく設定、即
ちバイパス管にガスを分流させたが、上記バイパス管に
流量調節器を設けて、上記分流量を可変に構成してもよ
い、これにより、上記処理室内に供給するガス流量を順
次上昇させることも可能である。

更にまた、上記実施例では、被処理体として半導体ウェ
ハを用いて説明したが、これに限定するものではな（、
例えば液晶ＴＶなどの画面表示装置に用いられるＬＣＤ
基板でも同様な効果が得られる。

以上述べたようにこの実施例によれば、処理室内に設置
された被処理体に、所定量の処理ガスを供給することに
より上記被処理体を処理するに際し、少なくとも上記ガ
スの供給を開始する時点における処理ガスの供給量を、
上記所定量より少なく設定することにより、上記処理室
内の圧力が大きく変動することはなく、この圧力変動に
より発生するパーティクルの舞い上りを抑止することが
可能となる。そのため、上記処理室内及びこの処理室内
の被処理体の汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのエツチ
ング装置の構成図、第２図は第１図装置の各バルブの動
作タイミング説明図である。 １・・・処理室　　　　　　５・・・ウェハ８・・・ガ
ス流導管 １１．１６・・・マスフローコントローラ１９・・・バ
ルブＣ２０・・・バイパス管２１・・・バルブＤ　　　
　　　２２・・・排気管２４・・・バルブＥ 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理室内に設置された被処理体に、所定量の処理ガスを
   供給することにより上記被処理体を処理するに際し、少
   なくとも上記処理ガスの供給を開始する時点における処
   理ガスの供給量を、上記所定量より少なく設定すること
   を特徴とする処理方法。