JPH0349220A - エッチング装置 - 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） 本発明は半導体装置に係るエツチング装置に関する。

（従来の技術） 半導体素子をエツチングする方法として例えばドライ・
エツチングが用いられるが、このエツチング時に生成し
た反応生成物の一部が排気されずに反応室内の壁面等に
付着し残ることから所定枚数のウェハーを処理すること
に反応室内を人手によって洗浄していた。

以下、第３図、第４図を用いて従来のエツチング装置を
説明する。まず第３図に示すエツチング装置には、反応
室（２０１）の上面にガス導入口（２０２）が設けられ
ている。ガス導入口（２０２）に対向する壁面付近には
平行平板電極（２０４ａ）が設けられており、この平行
平板電極（２０４ａ）にエツチング対象物（２０３）と
してウェハーが置かれている。平行平板電極（２０４ａ
）と対になる平行平板電極（２０４ｂ）はガス導入口（
２０２）の一部として設けられている。

又、反応室（２０１）の下面側には排気口（２０５）が
設けられている。排気口（２０５）には真空ポンプ等が
接続されており反応室（２０１）内を減圧状態にし反応
ガスを反応室内に導入し、エツチング対象物（２０３）
のエツチングを行なう。次に、このエツチング装置を用
いてエツチングを行なうと、基板のエツチングとともに
反応生成物が生成しこの一部が排気されずに反応室の壁
面等に付着する。これを第４図を用いて説明する。

上記の構成によれば反応室（２０１）内にエッチング対
象物（２０３）が設置され反応ガス（例えばハロゲンを
主体としたＣＣｌ４．ＢＣｌ２３．Ｃｌ３゜及びＮ２の
混合ガス）がガス導入口（２０２）から導入される。エ
ツチング対象物（２０３）は例えばシリコン基板（２１
５）上に形成されているシリコン酸化膜（２０７）上の
Ａ！膜（２０ｇ）を対象物とし、このＡρ膜（２０Ｂ）
上にレジストパターン（２０９）が形成されている。平
行平板電極（図示せず）に電圧を印加することによりＣ
Ｃｊ！４　、Ｂ（、ｇ３　、Ｃ（１２及びＮ２の混合ガ
スは反応ガス（２１０）　、イオン（２１１）　、ある
いはラジカル（２１２）となりＡ４膜（２０８）と反応
して例えばＡρＣ４２３等の生成物（２１３）が形成さ
れレジストパターン（２０９）によりマスクされた領域
を除いて除去される。通常エツチングにより生成した反
応生成物（２１３）は蒸気圧が高く除去しやすいため排
気口（２０５）より排出されるが、反応生成物（２１３
）の一部は排出されずに反応室（２０１）内の壁面等に
付着する。この反応生成物（２１３）は反応室（２０１
）の壁面に非常に薄く付着するがエツチングを行なうご
とに堆積され、ある一定の膜厚になると剥離してエツチ
ング対象物（２０３）表面を汚染したり、また、汚染さ
れた部分のエツチングが遅くなりエツチングの性能が劣
化する原因となっている。このため、一定期間ごと（例
えば処理ウェハ枚数、あるいは処理時間など）にエツチ
ング装置を停止させて、反応室（２０１）を分解し反応
室（２０１）内を大気中にさらして水、及びアルコール
等でウェット洗浄を行い反応室（２０１）の壁面に付着
した反応生成物（２１３）を除去することが必要である
。反応室（２０１）内を洗浄した後、反応室（２０１）
内を乾燥させ、再度組立てる。

しかしながらウェット洗浄を行なうために反応室（２１
３）内を大気にふれさせると大気中の水分と反応生成物
（２１３）とが反応してＨＣｌ、ＨＢｒ。

１（Ｆ等有害なガスが発生してしまうという問題がある
。洗浄は通常、人手により処理しているため人体に悪影
響を及ぼしてしまう。

又、反応室（２０１）は真空容器であるため、水分に触
れると乾燥させるのに時間がかかり、更にウェット洗浄
は普通、反応室（２０１）を分解して部品ごとを洗浄し
この後、分解した部品を乾燥させてから再度組立ててい
るため、洗浄を終えて、洗浄前の状態に反応室（２０１
）を復帰させるまでに時間がかかってしまうという問題
があった。

（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したように従来においては反応室内に反応生成
物が堆積、剥離し半導体基板表面を汚染したりエツチン
グ性能を劣化させるという問題があった。本発明におい
ては抵抗加熱形の薄膜生成装置を設けたことにより反応
生成物上に薄膜を形成することができ反応生成物の剥離
を防ぐことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために半導体基板を収容す
る反応室と、披エツチング物と反応ガスの反応より前記
反応室内に付着する反応生成物と、前記反応生成物上に
薄膜を形成する抵抗加熱形の薄膜生成装置とを具備した
ことを特徴とするエツチング装置を提供する。

（作　用） 上記構成によれば反応室内に抵抗加熱形の薄膜生成装置
を設けたことにより、エツチング処理により排気されず
に反応室内の壁面に堆積した反応生成物上に薄膜を被覆
することができ、反応生成物の剥離を防ぐことができる
。

（実施例） 以下、本発明における実施例を第１図を用いて説明する
。まず、第１図に示すように反応室（１０１）の上面に
ガス導入口（１０２）が設けられている。ガス導入口（
１０２）に対向する壁面付近には平行平板電極（１０４
ａ）が設けられており、この平行平板電極（ＩＱ４ａ）
上にエツチング対象物（１０３）としてウェハーが置か
れている。平行平板電極（１０’４ａ）と対になる平行
平板電極（１０４ｂ）はガス導入口（１０２）の一部と
して設けられている。又、反応室（１０１）の下面側に
は排気口（１０５）が設けられている。排気口（１０５
）には真空ポンプ等の減圧手段に接続されており反応室
（１０１）内を減圧状態にする。又、反応室（１０１）
の側面部にはＷ（タングステン）から成る薄膜生成装置
（ｉｏｅ）が設けられており、フィラメントとしてＴｉ
（チタン）（１１４）が被覆されている。次に第１図に
示したエツチング装置を用いてエツチングを行なうとエ
ツチング対象物（１０３）のエツチングとともに反応生
成物が生成し、この一部が排気されて残りが排気されず
に反応室の壁面等に付着する。この作用を第２図、及び
従来例に示した第４図を用いて説明する。

上記の構成によれば反応室（２０１）内にエツチング対
象物（２０３）が設置され反応ガスをＣＣｆ１ｉ　。

ＢＣｌ２．Ｃｌ３．及びＮ２の混合ガスとしてガス導入
口（図示せず）から反応室（２０１）内に導入される。

エツチング対象物（２０３）はシリコン基板（２１５）
上に形成されているシリコン酸化膜（２０７）上のＡρ
Ｉｌ！　（２０ｇ）を対象物とし、このＡ（膜（２０８
）上にはレジストパターン（２０９）が塗布されている
。平行平板電極（図示せず）に電圧を印加することによ
りＣＣｌ２　＋　　ＢＣｊ！３　＊Ｃｌ２２及びＮ２の
混合ガスは反応ガス（２１０）　、イオン（２１１）　
、或いはラジカル（２１２）となりＡＩ膜（２０１１）
と反応して例えばＡ、ｊＩＣ４３等の反応生成物（２１
３）が形成されレジストパターン（２０９）によりマス
クされた領域を除いてＡＪ２膜（２０８）が除去される
。このようにへ！膜（２０８）をエツチングした後、排
気口（２０５）より反応生成物（２１３）が排気される
が、その一部は反応室（２０１）内の壁面等に付着する
。このため、一定期間ごと（例えば処理ウェハ枚数、あ
るいは処理時間等）にエツチング対象物（１（１３）を
取り除いて減圧状態のままＷ（タングステン）から成る
薄膜生成装置（１０Ｂ）にＴｉ（チタン）（１１４）を
被覆させ薄膜生成装置（１０６）に電流を通し加熱させ
ると、Ｔ　ｉ　（１１４）が放出され反応室（１０１）
内の壁面等に堆積している反応生成物（１１３）上に全
面にＴ　ｉ　（１１４）の薄膜が被覆される。この後、
反応ガスを導入し再びエツチング処理を行なう。

従って、反応生成物（１１３）上を薄膜で被覆すること
により、反応生成物（１１３）の剥離を防ぐことができ
、エツチング対象物（１０３）上に反応生成物（１１３
）が付着し汚染したり、また汚染された部分のエツチン
グが遅くなることを防ぐことができるため、エツチング
性能の劣化を防ぐことができる。

又、エツチング対象物（１０３）を取り除き反応室（１
０１）内を減圧状態にしたまま薄膜を形成するだけでよ
いため、反応室（ｌｏｔ）内を大気中にふれさせ、水、
及びアルコール等でウェット洗浄することがないため有
害なガスを発生することによる、洗浄する人に対する悪
影響を及ぼす事なく反応生成物（１１２）の剥離を防ぐ
ことができる。又、反応室（１０１）の分解、洗浄、乾
燥、及び組立てをする必要がないため作業時間の短縮化
をはかることができる。

尚、薄膜生成装置はエツチング処理中は反応室（１０１
）外に設置されており、反応室（１０１）の壁面等に薄
膜を形成するときに反応室（１０１）内に設置されるよ
うな構造としてもよい。

又、薄膜生成装置してはフィラメントから成る抵抗加熱
直熱式を用いなくてもよく抵抗加熱傍熱式の石英から成
るつぼ等の加熱部内にＴｉ等を設は薄膜を形成させても
よい。

又、薄膜形成装置のフィラメントはＴｉでなくても良＜
、Ｔａ（タングステン）、及びＭｏ（モリブデン）など
の遷移金属でもよい。

【発明の効果〕

本発明によればエツチング装置の反応室内に抵抗加熱形
の薄膜生成装置を設けて、反応室内の壁面等に付着した
反応生成物上に薄膜で被覆することにより反応生成物の
剥離を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるエツチング装置を示す
断面図、第２図は本発明の実施例における反応室内での
反応を示す概念図、第３図は従来例におけるエツチング
装置を示す断面図、第４図は反応室内での反応を示す概
念図である。 反応室・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０１　
、２０１　。 ガス導入口・・・・・・・・・・・・１０２．２０２、
エツチング対象物・・・１０３．２０３、平行平板電極
−・・・−−−−−１０４ａ、、１０４ｂ、　２Ｄ４ａ
、　２０４ｂ。 排気口・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０５．
２０５、薄膜生成装置・・・・・・・・・１０Ｂシリコ
ン酸化膜・・・・・・２０７ Ａ℃膜・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０８レ
ジスト・・・・・・・・・・・・・・・２０９反応ガス
・・・・・・・・・・・・・・・２１０イオン・・・・
・・・・・・・・・・・・−・２１１ラジカル・・・・
・・・・・・・・・・・２１２反応生成物・・・・・・
・・・・・・１１３Ｔｉ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・１１４シリコン基板・・・・・・・・・
２１５１３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板を収容する反応室と、被エッチング物と反応
   ガスの反応により前記反応室内に付着する反応生成物と
   、前記反応生成物上に薄膜を形成する抵抗加熱形の薄膜
   生成装置とを具備したことを特徴とするエッチング装置
   。