JPH04296021A - 半導体基板の表面処理方法 - Google Patents
半導体基板の表面処理方法Info
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- JPH04296021A JPH04296021A JP3060635A JP6063591A JPH04296021A JP H04296021 A JPH04296021 A JP H04296021A JP 3060635 A JP3060635 A JP 3060635A JP 6063591 A JP6063591 A JP 6063591A JP H04296021 A JPH04296021 A JP H04296021A
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- reaction chamber
- insulating film
- semiconductor
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
- H10P50/282—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials
- H10P50/283—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials by chemical means
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S438/935—Gas flow control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、半導体基板
の表面処理方法に関するものであり、より特定的には、
複数枚の半導体基板の表面処理を一度に行なうことがで
きるように改良された方法に関する。
の表面処理方法に関するものであり、より特定的には、
複数枚の半導体基板の表面処理を一度に行なうことがで
きるように改良された方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来のエッチング装置の概念
図である。図示のエッチング装置は、半導体基板の洗浄
または半導体基板の表面に形成された酸化膜のエッチン
グ除去に使用される。従来のエッチング装置では、半導
体基板は１枚ずつ処理される。
図である。図示のエッチング装置は、半導体基板の洗浄
または半導体基板の表面に形成された酸化膜のエッチン
グ除去に使用される。従来のエッチング装置では、半導
体基板は１枚ずつ処理される。
【０００３】図１０を参照して、エッチング装置は、円
筒型の反応室１を備えている。反応室１と、フッ酸ガス
等が収納されているガスボンベ４は、テフロン管５によ
り接続されている。テフロン管５には、フッ酸ガス等の
流量を制御するためのマスフローコントローラ６と、バ
ルブ８が設けられている。
筒型の反応室１を備えている。反応室１と、フッ酸ガス
等が収納されているガスボンベ４は、テフロン管５によ
り接続されている。テフロン管５には、フッ酸ガス等の
流量を制御するためのマスフローコントローラ６と、バ
ルブ８が設けられている。
【０００４】テフロン管５には、該テフロン管５内に窒
素ガスを流し込むための配管７が接続されている。配管
７には、窒素ガスの流量を制御するためのマスフローコ
ントローラ１０と、バルブ９が設けられている。
素ガスを流し込むための配管７が接続されている。配管
７には、窒素ガスの流量を制御するためのマスフローコ
ントローラ１０と、バルブ９が設けられている。
【０００５】反応室１と真空ポンプ１１は、配管１２に
よって接続されている。真空ポンプ１１は、反応室１内
のガスや空気を排除するために用いられる。配管１２に
はバルブ１３が設けられている。
よって接続されている。真空ポンプ１１は、反応室１内
のガスや空気を排除するために用いられる。配管１２に
はバルブ１３が設けられている。
【０００６】反応室１内には、シリコン基板等の半導体
基板２を支持するためのサセプター３が設けられている
。反応室１の上部には、該反応室１を密閉するための蓋
１４が設けられている。
基板２を支持するためのサセプター３が設けられている
。反応室１の上部には、該反応室１を密閉するための蓋
１４が設けられている。
【０００７】次に、半導体基板の洗浄の動作について説
明する。
明する。
【０００８】蓋１４を開け、半導体基板２をサセプター
３の上に載せる。蓋１４を閉める。バルブ８，９を閉じ
、バルブ１３を開けた状態で、ポンプ１１を作動させ、
反応室１内部の空気を排気する。次に、バルブ９を開け
、反応室１内部を窒素ガスで置換する。その後、バルブ
８を開け、フッ酸ガス等を反応室１内に導入する。 反応室１内に導入されたフッ酸ガス等により、半導体基
板２の洗浄または半導体基板２の表面の酸化膜のエッチ
ングが行なわれる。バルブ８を閉じ、再び、反応室１の
内部を窒素ガスで置換する。その後、バルブ１３を閉じ
、反応室１内を窒素ガスで大気圧に戻す。蓋１４を開け
、半導体基板２を取出す。このとき、次に処理すべき半
導体基板をサセプター３の上に乗せる。蓋１４を閉めた
後、再び、上記の処理を繰返す。
３の上に載せる。蓋１４を閉める。バルブ８，９を閉じ
、バルブ１３を開けた状態で、ポンプ１１を作動させ、
反応室１内部の空気を排気する。次に、バルブ９を開け
、反応室１内部を窒素ガスで置換する。その後、バルブ
８を開け、フッ酸ガス等を反応室１内に導入する。 反応室１内に導入されたフッ酸ガス等により、半導体基
板２の洗浄または半導体基板２の表面の酸化膜のエッチ
ングが行なわれる。バルブ８を閉じ、再び、反応室１の
内部を窒素ガスで置換する。その後、バルブ１３を閉じ
、反応室１内を窒素ガスで大気圧に戻す。蓋１４を開け
、半導体基板２を取出す。このとき、次に処理すべき半
導体基板をサセプター３の上に乗せる。蓋１４を閉めた
後、再び、上記の処理を繰返す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のエッチング装置
においては、上述したように、半導体基板が１枚ずつ処
理される。したがって、１枚の半導体基板を反応室１内
に導入するたびに、反応室１内部の空気を排気し、かつ
反応室１内部を窒素ガスで置換する必要があった。その
ため、１枚の半導体基板を処理するために要する時間が
長くかかり、ひいては半導体基板を処理する能力（スル
ープット）が低いという問題点があった。
においては、上述したように、半導体基板が１枚ずつ処
理される。したがって、１枚の半導体基板を反応室１内
に導入するたびに、反応室１内部の空気を排気し、かつ
反応室１内部を窒素ガスで置換する必要があった。その
ため、１枚の半導体基板を処理するために要する時間が
長くかかり、ひいては半導体基板を処理する能力（スル
ープット）が低いという問題点があった。
【００１０】それゆえに、この発明は、複数枚の半導体
基板の表面処理を一度に行なうことができるように改良
された方法を提供することを目的とする。
基板の表面処理を一度に行なうことができるように改良
された方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に従う、半導体基板の表面処理方法は、半
導体基板上に形成された層間絶縁膜の表面に付着してい
る塵埃を除去する方法にかかるものである。その上に層
間絶縁膜が形成された、複数枚の半導体基板を準備する
。反応室内に、それぞれの一方の面が上方向に向き、そ
れぞれの他方の面が下方向に向くように、かつそれぞれ
が所定の間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、複数枚の
上記半導体基板を配置する。減圧下で、上記半導体基板
の面に対して垂直な方向から、上記層間絶縁膜の表面を
エッチングするためのエッチングガスを、上記反応室内
に送り込む。
に、この発明に従う、半導体基板の表面処理方法は、半
導体基板上に形成された層間絶縁膜の表面に付着してい
る塵埃を除去する方法にかかるものである。その上に層
間絶縁膜が形成された、複数枚の半導体基板を準備する
。反応室内に、それぞれの一方の面が上方向に向き、そ
れぞれの他方の面が下方向に向くように、かつそれぞれ
が所定の間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、複数枚の
上記半導体基板を配置する。減圧下で、上記半導体基板
の面に対して垂直な方向から、上記層間絶縁膜の表面を
エッチングするためのエッチングガスを、上記反応室内
に送り込む。
【００１２】この発明の他の局面に従う半導体基板の表
面処理方法は、半導体基板のコンタクト面上の自然酸化
膜を除去する方法にかかるものである。
面処理方法は、半導体基板のコンタクト面上の自然酸化
膜を除去する方法にかかるものである。
【００１３】半導体基板と、該半導体基板の上に形成さ
れた層間絶縁膜とを備え、上記層間絶縁膜１２は上記半
導体基板の上記コンタクト面を露出させるためのコンタ
クトホールが形成されている半導体装置を複数個準備す
る。反応室内に、それぞれの一方の面が上方向に向き、
それぞれの他方の面が下方向に向き、かつそれぞれが所
定の間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、複数個の上記
半導体装置を配置する。減圧下で、上記半導体装置の面
に対して垂直な方向から、上記コンタクト面上の自然酸
化膜を除去するためのエッチングガスを上記反応室内に
送り込む。
れた層間絶縁膜とを備え、上記層間絶縁膜１２は上記半
導体基板の上記コンタクト面を露出させるためのコンタ
クトホールが形成されている半導体装置を複数個準備す
る。反応室内に、それぞれの一方の面が上方向に向き、
それぞれの他方の面が下方向に向き、かつそれぞれが所
定の間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、複数個の上記
半導体装置を配置する。減圧下で、上記半導体装置の面
に対して垂直な方向から、上記コンタクト面上の自然酸
化膜を除去するためのエッチングガスを上記反応室内に
送り込む。
【００１４】
【作用】この発明に従う、半導体基板上に形成された層
間絶縁膜の表面に付着している塵埃を除去する方法によ
れば、反応室内に複数枚の半導体基板を垂直方向に並べ
て配置し、これらを同時に処理するので、スループット
が高くなる。
間絶縁膜の表面に付着している塵埃を除去する方法によ
れば、反応室内に複数枚の半導体基板を垂直方向に並べ
て配置し、これらを同時に処理するので、スループット
が高くなる。
【００１５】また、減圧下で、反応室内にエッチングガ
スを送り込むので、エッチングガス分子の平均自由工程
が長くなり、ひいては、半導体基板上に形成された層間
絶縁膜の表面に付着している塵埃を、半導体基板の周辺
部と中央部で差がないように均一に除去することができ
るようになる。
スを送り込むので、エッチングガス分子の平均自由工程
が長くなり、ひいては、半導体基板上に形成された層間
絶縁膜の表面に付着している塵埃を、半導体基板の周辺
部と中央部で差がないように均一に除去することができ
るようになる。
【００１６】この発明の他の局面に従う、半導体基板の
コンタクト面の自然酸化膜を除去する方法によれば、反
応室内に複数枚の半導体装置を垂直方向に並べて配置し
、これらを同時に処理するので、スループットが高くな
る。
コンタクト面の自然酸化膜を除去する方法によれば、反
応室内に複数枚の半導体装置を垂直方向に並べて配置し
、これらを同時に処理するので、スループットが高くな
る。
【００１７】また、減圧下で、反応室内にエッチングガ
スを送り込むので、層間絶縁膜と自然酸化膜の両者のう
ち、自然酸化膜に対するエッチング選択性を高めること
ができる。
スを送り込むので、層間絶縁膜と自然酸化膜の両者のう
ち、自然酸化膜に対するエッチング選択性を高めること
ができる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明に従った、表面処理方法の順
序の各工程における半導体装置の部分断面図である。
序の各工程における半導体装置の部分断面図である。
【００１９】図１（ａ）を参照して、半導体基板１２１
の上に、化学気相成長法によって層間絶縁膜１２２を形
成する。層間絶縁膜１２２は、たとえばＳｉＯ２ であ
る。層間絶縁膜１２２の上には、通常、人間の身体から
生じる塵埃、装置から発生してくる塵埃１２３が付着し
ている。この発明の１つの目的は、この層間絶縁膜２２
の表面に付着している塵埃１２３を除去することにある
。
の上に、化学気相成長法によって層間絶縁膜１２２を形
成する。層間絶縁膜１２２は、たとえばＳｉＯ２ であ
る。層間絶縁膜１２２の上には、通常、人間の身体から
生じる塵埃、装置から発生してくる塵埃１２３が付着し
ている。この発明の１つの目的は、この層間絶縁膜２２
の表面に付着している塵埃１２３を除去することにある
。
【００２０】図１（ｂ）を参照して、後に後述するよう
な方法によって、層間絶縁膜１２２の表面１２２ａをエ
ッチング除去することによって、塵埃１２３を除去する
。
な方法によって、層間絶縁膜１２２の表面１２２ａをエ
ッチング除去することによって、塵埃１２３を除去する
。
【００２１】図１（ｃ）を参照して、層間絶縁膜１２２
中に、半導体基板１２１のコンタクト面１２４を露出さ
せるためのコンタクトホール１２５を形成する。このと
き、コンタクト面１２４上には、自然酸化膜１２６が形
成される。この発明の第２の目的は、コンタクト面１２
４の上に形成された自然酸化膜を除去することにある。
中に、半導体基板１２１のコンタクト面１２４を露出さ
せるためのコンタクトホール１２５を形成する。このと
き、コンタクト面１２４上には、自然酸化膜１２６が形
成される。この発明の第２の目的は、コンタクト面１２
４の上に形成された自然酸化膜を除去することにある。
【００２２】図１（ｄ）を参照して、後に詳述するよう
な方法によって、コンタクト面１２４上の自然酸化膜を
エッチング除去する。
な方法によって、コンタクト面１２４上の自然酸化膜を
エッチング除去する。
【００２３】図１（ｅ）を参照して、コンタクトホール
１２５を埋め、かつコンタクト面１２４に接触するよう
に、半導体基板１２１の上にアルミニウム配線層１２７
を形成する。
１２５を埋め、かつコンタクト面１２４に接触するよう
に、半導体基板１２１の上にアルミニウム配線層１２７
を形成する。
【００２４】次に、本発明にかかる、半導体基板の表面
処理方法を、さらに詳細に説明する。
処理方法を、さらに詳細に説明する。
【００２５】図２は、本発明にかかる、半導体基板の表
面処理方法、を行なうエッチング装置の概念図である。 エッチング装置は、縦型の円筒型反応室２１を備えてい
る。反応室２１は、筐体３５の上部に設けられたマニュ
ホールド３４の上に載せられて、固定されている。マニ
ュホールド３４には、サセプター２３を反応室２１内に
導くための貫通孔３６が形成されている。貫通孔３６は
、後述するように、蓋３７によって閉じられる。サセプ
ター２３は、複数枚の半導体基板１２１を保持するもの
である。サセプター２３は、蓋３７の上に固定された支
持台２４によって、支持されている。蓋３７は、アーム
３８によって、エレベータ３９に連結されている。エレ
ベータ３９の上下運動によって、蓋３７は上下に移動で
きるようになっている。蓋３７と、支持台２４と、サセ
プター２３は、筐体３５の中に収納される。ガスボンベ
４からガスを反応室２１内に導くための配管２５が、マ
ニュホールド３４を貫いて、反応室２１内に延びている
。配管２５のガス流出口は、上方を向いている。ガスボ
ンベ４内には、フッ酸の液体が蓄えられている。配管２
５には、配管２５内を流れるガスの流量を制御するため
のマスフローコントローラ６と、バルブ８が設けられて
いる。配管２５には、配管２５内に窒素ガスを流し込む
ための配管２７が接続されている。配管２７には、窒素
ガスの流量を制御するためのマスフローコントローラ１
０と、バルブ９が設けられている。反応室２１の上部に
は、排気管４０が設けられている。排気管４０は配管３
２によって、真空ポンプ１１に接続されている。配管３
２にはバルブ１３が設けられている。
面処理方法、を行なうエッチング装置の概念図である。 エッチング装置は、縦型の円筒型反応室２１を備えてい
る。反応室２１は、筐体３５の上部に設けられたマニュ
ホールド３４の上に載せられて、固定されている。マニ
ュホールド３４には、サセプター２３を反応室２１内に
導くための貫通孔３６が形成されている。貫通孔３６は
、後述するように、蓋３７によって閉じられる。サセプ
ター２３は、複数枚の半導体基板１２１を保持するもの
である。サセプター２３は、蓋３７の上に固定された支
持台２４によって、支持されている。蓋３７は、アーム
３８によって、エレベータ３９に連結されている。エレ
ベータ３９の上下運動によって、蓋３７は上下に移動で
きるようになっている。蓋３７と、支持台２４と、サセ
プター２３は、筐体３５の中に収納される。ガスボンベ
４からガスを反応室２１内に導くための配管２５が、マ
ニュホールド３４を貫いて、反応室２１内に延びている
。配管２５のガス流出口は、上方を向いている。ガスボ
ンベ４内には、フッ酸の液体が蓄えられている。配管２
５には、配管２５内を流れるガスの流量を制御するため
のマスフローコントローラ６と、バルブ８が設けられて
いる。配管２５には、配管２５内に窒素ガスを流し込む
ための配管２７が接続されている。配管２７には、窒素
ガスの流量を制御するためのマスフローコントローラ１
０と、バルブ９が設けられている。反応室２１の上部に
は、排気管４０が設けられている。排気管４０は配管３
２によって、真空ポンプ１１に接続されている。配管３
２にはバルブ１３が設けられている。
【００２６】図３は、反応室２１内にサセプター２３を
嵌めたときの状態を示す図である。
嵌めたときの状態を示す図である。
【００２７】これらの図を参照して、半導体基板の表面
処理方法を説明する。
処理方法を説明する。
【００２８】図１（ａ）および図２を参照して、層間絶
縁膜１２２が形成された、複数枚の半導体基板１２１を
サセプター２３に保持させる。複数枚の半導体基板１２
１は、それぞれの一方の面が上方向に向き、それぞれの
他方の面が下方向に向くように、かつそれぞれが所定の
間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、配置される。通常
、半導体基板１２１は約５０枚並べられる。半導体基板
１２１と半導体基板１２１との間隔は、数ｍｍである。
縁膜１２２が形成された、複数枚の半導体基板１２１を
サセプター２３に保持させる。複数枚の半導体基板１２
１は、それぞれの一方の面が上方向に向き、それぞれの
他方の面が下方向に向くように、かつそれぞれが所定の
間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、配置される。通常
、半導体基板１２１は約５０枚並べられる。半導体基板
１２１と半導体基板１２１との間隔は、数ｍｍである。
【００２９】図３を参照して、エレベータ３９を駆動し
て、蓋３７を上方向に移動させ、それによって、サセプ
ター２３を反応室２１内に導く。サセプター２３が反応
室２１内に完全に嵌まったとき、蓋３７がマニュホール
ド３４に密着し、これによって反応室２１は閉じられた
状態になる。
て、蓋３７を上方向に移動させ、それによって、サセプ
ター２３を反応室２１内に導く。サセプター２３が反応
室２１内に完全に嵌まったとき、蓋３７がマニュホール
ド３４に密着し、これによって反応室２１は閉じられた
状態になる。
【００３０】反応室２１を蓋３７で閉じた後、バルブ８
とバルブ９を閉じ、バルブ１３を開ける。この状態で、
ポンプ１１を作動し、反応室１内部の空気を排気する。 その後、バルブ９を開け、反応室２１の内部を窒素ガス
で置換する。その後、バルブ８を開けると、ガスボンベ
４内に蓄えられているフッ酸液の表面から、フッ化水素
が気化する。気化したフッ化水素ガスは、配管２５を通
って、反応室２１内に導入される。フッ化水素ガスは、
反応室２１内に０．１〜６００Ｔｏｒｒの減圧下で、導
入されるのが好ましい。
とバルブ９を閉じ、バルブ１３を開ける。この状態で、
ポンプ１１を作動し、反応室１内部の空気を排気する。 その後、バルブ９を開け、反応室２１の内部を窒素ガス
で置換する。その後、バルブ８を開けると、ガスボンベ
４内に蓄えられているフッ酸液の表面から、フッ化水素
が気化する。気化したフッ化水素ガスは、配管２５を通
って、反応室２１内に導入される。フッ化水素ガスは、
反応室２１内に０．１〜６００Ｔｏｒｒの減圧下で、導
入されるのが好ましい。
【００３１】図４は、上述のような減圧下で、反応室２
１内にフッ化水素ガスを導入したときの、フッ化水素ガ
スの流れの様子を示したものである。減圧下では、フッ
化水素分子の平均自由工程が大きくなり、図のように、
フッ化水素ガスは、半導体基板１２１と半導体基板１２
１との隙間部分に入り込むようになる。半導体基板１２
１と半導体基板１２１との間に入り込んだフッ化水素ガ
スにより、図１（ｂ）を参照して、層間絶縁膜１２２の
表面１２２ａが、次に示す反応式により、エッチング除
去される。
１内にフッ化水素ガスを導入したときの、フッ化水素ガ
スの流れの様子を示したものである。減圧下では、フッ
化水素分子の平均自由工程が大きくなり、図のように、
フッ化水素ガスは、半導体基板１２１と半導体基板１２
１との隙間部分に入り込むようになる。半導体基板１２
１と半導体基板１２１との間に入り込んだフッ化水素ガ
スにより、図１（ｂ）を参照して、層間絶縁膜１２２の
表面１２２ａが、次に示す反応式により、エッチング除
去される。
【００３２】
【化１】
【００３３】なお、上述のように、窒素ガスとＨＦガス
からなる混合ガスを下から上へと流す構成にすると、混
合ガス中のＨＦガスの濃度分布が水平面内において均一
となり、エッチングのむらが生じなくなる。
からなる混合ガスを下から上へと流す構成にすると、混
合ガス中のＨＦガスの濃度分布が水平面内において均一
となり、エッチングのむらが生じなくなる。
【００３４】層間絶縁膜１２２の表面１２２ａがエッチ
ング除去されることによって、塵埃１２３が除去される
。
ング除去されることによって、塵埃１２３が除去される
。
【００３５】図５は、半導体基板の中心からの距離とエ
ッチング速度との関係図である。図６は半導体基板の斜
視図である。図５において、曲線（１）は常圧または常
圧以上で、反応室２１内にフッ化水素ガスを送り込んだ
ときの関係図であり、曲線（２）は０．１〜６００Ｔｏ
ｒｒの減圧下で、反応室２１内にフッ化水素ガスを送り
込んだときの関係図である。図５から明らかなように、
減圧下でフッ化水素ガスを反応室２１内に送り込むと、
フッ化水素分子の平均自由工程が大きくなる結果、半導
体基板の周辺部と中央部で差がないように、層間絶縁膜
の表面が均一にエッチング除去される。
ッチング速度との関係図である。図６は半導体基板の斜
視図である。図５において、曲線（１）は常圧または常
圧以上で、反応室２１内にフッ化水素ガスを送り込んだ
ときの関係図であり、曲線（２）は０．１〜６００Ｔｏ
ｒｒの減圧下で、反応室２１内にフッ化水素ガスを送り
込んだときの関係図である。図５から明らかなように、
減圧下でフッ化水素ガスを反応室２１内に送り込むと、
フッ化水素分子の平均自由工程が大きくなる結果、半導
体基板の周辺部と中央部で差がないように、層間絶縁膜
の表面が均一にエッチング除去される。
【００３６】上述の操作によって、図１（ｂ）を参照し
て、層間絶縁膜１２２の表面部分１１２ａが除去され、
これによって塵埃１２３が除去される。
て、層間絶縁膜１２２の表面部分１１２ａが除去され、
これによって塵埃１２３が除去される。
【００３７】次に、反応室２１から半導体基板１２１を
取出して、別の装置を用いて、図１（ｃ）を参照して、
層間絶縁膜１２２中に、半導体基板１２１のコンタクト
面１２４を露出させるためのコンタクトホール１２５を
形成する。
取出して、別の装置を用いて、図１（ｃ）を参照して、
層間絶縁膜１２２中に、半導体基板１２１のコンタクト
面１２４を露出させるためのコンタクトホール１２５を
形成する。
【００３８】このとき、コンタクト面１２４上に、自然
酸化膜１２６が形成される。
酸化膜１２６が形成される。
【００３９】次に、図１（ｃ）と図２を参照して、自然
酸化膜１２６の除去方法について説明する。自然酸化膜
１２６が形成された半導体基板１２１をサセプター２３
に保持させる。複数枚の半導体基板１２１はそれぞれの
一方の面が上方向に向き、それぞれの他方の面が下方向
に向き、かつそれぞれが所定の間隔を隔てて垂直方向に
並ぶように、配置される。
酸化膜１２６の除去方法について説明する。自然酸化膜
１２６が形成された半導体基板１２１をサセプター２３
に保持させる。複数枚の半導体基板１２１はそれぞれの
一方の面が上方向に向き、それぞれの他方の面が下方向
に向き、かつそれぞれが所定の間隔を隔てて垂直方向に
並ぶように、配置される。
【００４０】図３を参照して、エレベータ３９を駆動し
て、蓋３７を上へ移動させ、それによって、サセプター
２３を反応室２１内に導く。サセプター２３が反応室２
１内に完全に嵌まったとき、蓋３７がマニュホールド３
４に密着し、これによって、反応室２１は閉じられた状
態になる。反応室２１を蓋３７で閉じた後、バルブ８と
バルブ９を閉じ、バルブ１３を開ける。この状態でポン
プ１１を用いて、反応室１の内部の空気を排気する。次
に、バルブ９を開け、反応室１内部を窒素ガスで置換し
た後、バルブ８を開ける。これによって、ガスボンベ４
内に蓄えられているフッ酸液の表面からフッ化水素が気
化し、気化したフッ化水素ガスが配管２５を通って、反
応室２１内に導入される。フッ化水素ガスは、反応室２
１内に、０．１〜６００Ｔｏｒｒの減圧下、好ましくは
５０〜２００Ｔｏｒｒの減圧下で導入される。
て、蓋３７を上へ移動させ、それによって、サセプター
２３を反応室２１内に導く。サセプター２３が反応室２
１内に完全に嵌まったとき、蓋３７がマニュホールド３
４に密着し、これによって、反応室２１は閉じられた状
態になる。反応室２１を蓋３７で閉じた後、バルブ８と
バルブ９を閉じ、バルブ１３を開ける。この状態でポン
プ１１を用いて、反応室１の内部の空気を排気する。次
に、バルブ９を開け、反応室１内部を窒素ガスで置換し
た後、バルブ８を開ける。これによって、ガスボンベ４
内に蓄えられているフッ酸液の表面からフッ化水素が気
化し、気化したフッ化水素ガスが配管２５を通って、反
応室２１内に導入される。フッ化水素ガスは、反応室２
１内に、０．１〜６００Ｔｏｒｒの減圧下、好ましくは
５０〜２００Ｔｏｒｒの減圧下で導入される。
【００４１】図７（ａ）（ｂ）は、化学気相堆積法で作
られたシリコン酸化膜（以下、ＣＶＤＳｉ２ Ｏ２ と
略す）である層間絶縁膜１２２と自然酸化膜１２６のエ
ッチング速度を比較して示す図である。図７において、
縦軸はエッチングされた酸化膜の膜厚であり、横軸は時
間である。直線（１）は層間絶縁膜のエッチング速度を
示しており、ａはエッチング速度の値を表わしている。 直線（２）は自然酸化膜のエッチング速度を示しており
、ｂはエッチング速度の値を表わしている。
られたシリコン酸化膜（以下、ＣＶＤＳｉ２ Ｏ２ と
略す）である層間絶縁膜１２２と自然酸化膜１２６のエ
ッチング速度を比較して示す図である。図７において、
縦軸はエッチングされた酸化膜の膜厚であり、横軸は時
間である。直線（１）は層間絶縁膜のエッチング速度を
示しており、ａはエッチング速度の値を表わしている。 直線（２）は自然酸化膜のエッチング速度を示しており
、ｂはエッチング速度の値を表わしている。
【００４２】図７（ａ）は常圧または常圧以上で、フッ
化水素ガスを反応室２１内に導いたときのそれぞれの膜
のエッチング速度を表わしている。
化水素ガスを反応室２１内に導いたときのそれぞれの膜
のエッチング速度を表わしている。
【００４３】図７（ｂ）は、５０〜２００Ｔｏｒｒの減
圧下で、フッ化水素ガスを反応室２１内に導入したとき
の、それぞれの膜のエッチング速度を表わしている。５
０〜２００Ｔｏｒｒの減圧下でフッ化水素ガスを導入す
ると、層間絶縁膜のエッチング速度（曲線（１））が大
幅に低下する。このことは、減圧下では、自然酸化膜に
対するエッチング選択性が増加していることを教えてい
る。
圧下で、フッ化水素ガスを反応室２１内に導入したとき
の、それぞれの膜のエッチング速度を表わしている。５
０〜２００Ｔｏｒｒの減圧下でフッ化水素ガスを導入す
ると、層間絶縁膜のエッチング速度（曲線（１））が大
幅に低下する。このことは、減圧下では、自然酸化膜に
対するエッチング選択性が増加していることを教えてい
る。
【００４４】図８は、層間絶縁膜のエッチング速度（ａ
）と自然酸化膜のエッチング速度（ｂ）の比を、減圧度
に対してプロットしたものである。１００Ｔｏｒｒ以下
では、ａ／ｂは１２よりも低くなり、常圧の場合に比べ
て、自然酸化膜に対するエッチング選択性が増大してい
ることがわかる。
）と自然酸化膜のエッチング速度（ｂ）の比を、減圧度
に対してプロットしたものである。１００Ｔｏｒｒ以下
では、ａ／ｂは１２よりも低くなり、常圧の場合に比べ
て、自然酸化膜に対するエッチング選択性が増大してい
ることがわかる。
【００４５】なお、上記実施例では、圧力を変えること
により、自然酸化膜に対するエッチング選択性を高める
場合を例にしたが、このようなエッチング選択性は、エ
ッチングガス中の、不活性ガスである窒素ガスとＨＦガ
スの混合割合を変えることによっても変えることができ
る。窒素ガス中にＨＦガスが０．５〜２体積％含まれる
混合エッチングガスは、自然酸化膜に対するエッチング
選択性が高いことが認められた。
により、自然酸化膜に対するエッチング選択性を高める
場合を例にしたが、このようなエッチング選択性は、エ
ッチングガス中の、不活性ガスである窒素ガスとＨＦガ
スの混合割合を変えることによっても変えることができ
る。窒素ガス中にＨＦガスが０．５〜２体積％含まれる
混合エッチングガスは、自然酸化膜に対するエッチング
選択性が高いことが認められた。
【００４６】ＨＦガスを用いるエッチングの他の利点は
、図２に示すエッチング装置とＣＶＤ室とを一体化でき
る点である。これらを一体化できると、図１（ａ）と（
ｂ）を参照して、層間絶縁膜１２２をＣＶＤ装置で形成
する工程と、層間絶縁膜の表面１２２ａをエッチング除
去し、それによって塵埃１２３を除去する工程とを円滑
に進めることができる。
、図２に示すエッチング装置とＣＶＤ室とを一体化でき
る点である。これらを一体化できると、図１（ａ）と（
ｂ）を参照して、層間絶縁膜１２２をＣＶＤ装置で形成
する工程と、層間絶縁膜の表面１２２ａをエッチング除
去し、それによって塵埃１２３を除去する工程とを円滑
に進めることができる。
【００４７】図９は、ＨＦガスを用いるエッチング室と
ＣＶＤ室とを一体化した装置の概念図である。当該装置
は、ＨＦエッチング室５１とＣＶＤ室５２と移動室５３
を備えている。動作について説明する。
ＣＶＤ室とを一体化した装置の概念図である。当該装置
は、ＨＦエッチング室５１とＣＶＤ室５２と移動室５３
を備えている。動作について説明する。
【００４８】図１（ａ），（ｂ）と図９を参照して、Ｃ
ＶＤ室５２内で、半導体基板１２１の上に層間絶縁膜１
２２を形成する。その後、基板１２１を移動室５３に窒
素雰囲気下で移動させる。その後、移動室５３からＨＦ
エッチング室５１へ窒素雰囲気下で半導体基板１２１を
移動する。ＨＦエッチング室５１内で、層間絶縁膜の表
面１２２ａをエッチング除去し、それによって塵埃１２
３を除去する。この装置によれば、ＣＶＤ室からＨＦエ
ッチング室へ窒素雰囲気下で半導体基板１２１を移動さ
せることができるので、層間絶縁膜１２２の上に付着す
る塵埃の量が少なくなり、ひいては半導体特性の優れた
装置が得られるという効果を奏する。
ＶＤ室５２内で、半導体基板１２１の上に層間絶縁膜１
２２を形成する。その後、基板１２１を移動室５３に窒
素雰囲気下で移動させる。その後、移動室５３からＨＦ
エッチング室５１へ窒素雰囲気下で半導体基板１２１を
移動する。ＨＦエッチング室５１内で、層間絶縁膜の表
面１２２ａをエッチング除去し、それによって塵埃１２
３を除去する。この装置によれば、ＣＶＤ室からＨＦエ
ッチング室へ窒素雰囲気下で半導体基板１２１を移動さ
せることができるので、層間絶縁膜１２２の上に付着す
る塵埃の量が少なくなり、ひいては半導体特性の優れた
装置が得られるという効果を奏する。
【００４９】なお、上記実施例では、エッチングガスと
してＨＦを用いる場合を例示したが、この発明はこれに
限られるものでなく、ＮＦ３ ガス等のフッ素を含むガ
スは好ましく用いられる。また、上記実施例では不活性
ガスとして、窒素を例示したが、この発明はこれに限ら
れない。
してＨＦを用いる場合を例示したが、この発明はこれに
限られるものでなく、ＮＦ３ ガス等のフッ素を含むガ
スは好ましく用いられる。また、上記実施例では不活性
ガスとして、窒素を例示したが、この発明はこれに限ら
れない。
【００５０】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明に従う、半
導体基板の表面処理方法によれば、反応室内に、複数枚
の半導体基板を垂直方向に並べて配置し、これらを同時
に処理することができるので、表面処理のスループット
が高くなる。
導体基板の表面処理方法によれば、反応室内に、複数枚
の半導体基板を垂直方向に並べて配置し、これらを同時
に処理することができるので、表面処理のスループット
が高くなる。
【００５１】また、減圧下で、反応室内にエッチングガ
スを送り込むので、エッチングガスの分子の平均自由工
程が長くなり、半導体基板上に形成された層間絶縁膜の
表面に付着している塵埃を、半導体基板の周辺部と中央
部で差がないように、均一に除去することができるとい
う効果を奏する。
スを送り込むので、エッチングガスの分子の平均自由工
程が長くなり、半導体基板上に形成された層間絶縁膜の
表面に付着している塵埃を、半導体基板の周辺部と中央
部で差がないように、均一に除去することができるとい
う効果を奏する。
【００５２】また、減圧下で、反応室内にエッチングガ
スを送り込むので、層間絶縁膜と自然酸化膜とを含む半
導体基板の表面処理方法において、自然酸化膜に対する
エッチング選択性を高めることができるという効果を奏
する。
スを送り込むので、層間絶縁膜と自然酸化膜とを含む半
導体基板の表面処理方法において、自然酸化膜に対する
エッチング選択性を高めることができるという効果を奏
する。
【図１】この発明の実施例に従った製造方法の順序の各
工程における半導体装置の部分断面図である。
工程における半導体装置の部分断面図である。
【図２】本発明の方法を実現するための装置の概念図で
ある。
ある。
【図３】本発明において使用するエッチング装置の動作
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】本発明において使用するエッチング装置の、反
応室内におけるフッ化水素ガスの流れの様子を示した図
である。
応室内におけるフッ化水素ガスの流れの様子を示した図
である。
【図５】半導体基板の中心からの距離とエッチング速度
との関係図である。
との関係図である。
【図６】半導体基板の斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、常圧下における、層間絶縁膜の
エッチング速度と自然酸化膜のエッチング速度とを比較
して示した図である。図７（ｂ）は、減圧下における、
層間絶縁膜のエッチング速度と自然酸化膜のエッチング
速度とを比較して示した図である。
エッチング速度と自然酸化膜のエッチング速度とを比較
して示した図である。図７（ｂ）は、減圧下における、
層間絶縁膜のエッチング速度と自然酸化膜のエッチング
速度とを比較して示した図である。
【図８】層間絶縁膜のエッチング速度と自然酸化膜のエ
ッチング速度との比を、圧力の関数としてプロットした
図である。
ッチング速度との比を、圧力の関数としてプロットした
図である。
【図９】ＨＦエッチング室とＣＶＤ室とを一体化した装
置の概念図である。
置の概念図である。
【図１０】従来の、半導体基板の表面処理装置の概念図
である。
である。
１２１ 半導体基板
１２２ 層間絶縁膜
１２３ 塵埃
１２２ａ 層間絶縁膜の表面
１２４ コンタクト面
１２５ コンタクトホール
１２６ 自然酸化膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された層間絶縁膜
の表面に付着している塵埃を除去する、半導体基板の表
面処理方法であって、その上に層間絶縁膜が形成された
、複数枚の半導体基板を準備する工程と、反応室内に、
それぞれの一方の面が上方向に向き、それぞれの他方の
面が下方向に向くように、かつそれぞれが所定の間隔を
隔てて垂直方向に並ぶように、複数枚の前記半導体基板
を配置する工程と、減圧下で、前記半導体基板の面に対
して垂直な方向から、前記層間絶縁膜の表面をエッチン
グするためのエッチングガスを、前記反応室内に送り込
む工程と、を備えた半導体基板の表面処理方法。 - 【請求項２】 半導体基板のコンタクト面上の自然酸
化膜を除去する、半導体基板の表面処理方法であって、
半導体基板と、該半導体基板の上に形成された層間絶縁
膜と、を備え、前記層間絶縁膜中には前記半導体基板の
前記コンタクト面を露出させるためのコンタクトホール
が形成されている半導体装置を複数個準備する工程と、
反応室内に、それぞれの一方の面が上方向に向き、それ
ぞれの他方の面が下方向に向き、かつそれぞれが所定の
間隔を隔てて垂直方向に並ぶように、複数個の前記半導
体装置を配置する工程と、減圧下で、前記半導体装置の
面に対して垂直な方向から、前記コンタクト面上の自然
酸化膜を除去するためのエッチングガスを前記反応室内
に送り込む工程と、を備えた半導体基板の表面処理方法
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060635A JPH04296021A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体基板の表面処理方法 |
| US08/227,710 US5460691A (en) | 1991-03-26 | 1994-04-14 | Method of treating surface of semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060635A JPH04296021A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体基板の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296021A true JPH04296021A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13147971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060635A Withdrawn JPH04296021A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体基板の表面処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5460691A (ja) |
| JP (1) | JPH04296021A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181188A (ja) * | 1992-12-08 | 1994-06-28 | Nec Corp | エッチング方法および装置 |
| JP2007115797A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置，基板処理方法，プログラム，プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2012248779A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Spp Technologies Co Ltd | 酸化シリコンのエッチング装置、そのエッチング方法、及びそのエッチングプログラム |
| JP2013038109A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Ulvac Japan Ltd | 酸化膜の除去方法及びバッチ式半導体デバイス製造装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5622595A (en) * | 1992-06-16 | 1997-04-22 | Applied Materials, Inc | Reducing particulate contamination during semiconductor device processing |
| US6132522A (en) * | 1996-07-19 | 2000-10-17 | Cfmt, Inc. | Wet processing methods for the manufacture of electronic components using sequential chemical processing |
| JP2001284307A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-12 | Ftl:Kk | 半導体の表面処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE354669T1 (de) * | 1988-07-20 | 1990-11-08 | Hashimoto Chemical Industries Co., Ltd., Sakai, Osaka | Einrichtung und verfahren zum trockenaetzen und generator zum erzeugen von wasserfreier, verduennter fluss-saeure, die dafuer benoetigt wird. |
| US5089441A (en) * | 1990-04-16 | 1992-02-18 | Texas Instruments Incorporated | Low-temperature in-situ dry cleaning process for semiconductor wafers |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3060635A patent/JPH04296021A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-04-14 US US08/227,710 patent/US5460691A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181188A (ja) * | 1992-12-08 | 1994-06-28 | Nec Corp | エッチング方法および装置 |
| US6024888A (en) * | 1992-12-08 | 2000-02-15 | Nec Corporation | Vapor selective etching method and apparatus |
| JP2007115797A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置，基板処理方法，プログラム，プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2012248779A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Spp Technologies Co Ltd | 酸化シリコンのエッチング装置、そのエッチング方法、及びそのエッチングプログラム |
| JP2013038109A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Ulvac Japan Ltd | 酸化膜の除去方法及びバッチ式半導体デバイス製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5460691A (en) | 1995-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |