JPH06208972A - プラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理方法

Info

Publication number
JPH06208972A
JPH06208972A JP5003142A JP314293A JPH06208972A JP H06208972 A JPH06208972 A JP H06208972A JP 5003142 A JP5003142 A JP 5003142A JP 314293 A JP314293 A JP 314293A JP H06208972 A JPH06208972 A JP H06208972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
plasma
gas
etching
mixed gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5003142A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Okumura
智洋 奧村
Naoki Suzuki
直樹 鈴木
Riyuuzou Houchin
隆三 宝珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5003142A priority Critical patent/JPH06208972A/ja
Publication of JPH06208972A publication Critical patent/JPH06208972A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマエッチング方法及びプラズマクリー
ニング方法において、特に相対向する電極間距離が小さ
い場合、CF4を含む混合ガスを用いてガスプラズマを
発生させるときに生じやすい異常放電を抑制する。 【構成】 エッチングガス(クリーニングガス)として
用いるCF4を含む混合ガスに、SF6、C26、NF3
のうち少なくともひとつを含む混合ガスを添加すること
により、ガスプラズマを発生させるときに生じやすい異
常放電を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマエッチング
方法及びプラズマクリーニング方法に関し、特に相対向
する電極間の距離が小さい場合、CF4を含む混合ガス
を用いてガスプラズマを発生させるときに生じやすい異
常放電を抑制することができるものに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の製造に用いられるプラ
ズマエッチング装置の模式図を図1に示す。図1におい
て、上部電極1と下部電極2は電極間距離dを隔てて反
応室3内に平行に設置される。半導体基板6は下部電極
2上に置かれる。上部電極1の下部電極2側にはガス導
入口4が設けられる。下部電極2は高周波電源5に接続
されており、上部電極1は接地される。エッチングガス
は、ガス導入口4から反応室3内に導入される。
【0003】大型の液晶基板の製造に用いられるプラズ
マエッチング装置の構成も、基本的に図1と同様なもの
である。
【0004】半導体集積回路や液晶基板の製造におい
て、SiO2あるいはSi34等をエッチングする際、
一般にCF4を含むガスがエッチングガスとして用いら
れている。CF4にO2を混合すると、CF4のみによる
エッチングに比べて、エッチング速度が増大するため、
CF42添加したガスがエッチングガスとして使用され
ている。また、エッチングしようとしている絶縁膜と下
地Siとのエッチング選択比を向上させるため、CHF
3またはH2を混合することも一般に行われている。
【0005】電極間距離dを、上部電極1と下部電極2
のうち直径(電極形状が円形でない場合は電極の対角線
の長さ)が小さい方の電極の直径(電極形状が円形でな
い場合は電極の対角線の長さ)の1/15以下となるよ
うにすると、プラズマが電極間に閉じ込められるためプ
ラズマ密度が上昇し、エッチング速度が増大する。この
方法は、ナローギャップRIE法として実用化されてい
る。ナローギャップRIE法においても、エッチングガ
スとしてはCF4を含む混合ガスが用いられる。
【0006】CF4を含む混合ガスを用いたプラズマ処
理として実用化されているものには、以上に述べたプラ
ズマエッチング方法の他に、プラズマCVD方法による
膜堆積の工程終了後に行うプラズマクリーニング方法が
ある。
【0007】とくにAI配線の形成後の工程においてS
iO2やSi34を堆積する方法として、低温で膜形成
が可能なプラズマCVD方法が広く用いられている。半
導体積層回路の製造に用いられるプラズマCVD装置の
模式図を図2に示す。図2において、上部電極1と下部
電極2は電極間距離d2を隔てて反応室3内に平行に配
置される。半導体基板6は下部電極2上に置かれる。上
部電極1の下部電極2側にはガス導入口4が設けられ
る。上部電極1は高周波電源5に接続されており、下部
電極2は接地される。反応ガスは、ガス導入口4から反
応室3内に導入する。
【0008】液晶基板の製造に用いられるプラズマCV
D装置の構成も、枚葉式に関しては基本的に図2と同様
なものである。バッチ式については、図3に示すような
トレーに基板を固定して成膜を行うトレー式が採用され
ている。図3において、電極1とトレー2は電極間距離
3を隔てて反応室3内に平行に配置される。また、処
理能力を高めるために、一対の電極1とトレー7はヒー
ター8の両側に2組設けられのが一般的である。液晶基
板6はトレー7に固定される。電極1のトレー7側には
ガス導入口が設けられる。電極1は高周波電源5に接続
されており、トレー7は接地され第2の電極(アース電
極)としての機能を持つ。反応ガスは、ガス導入口4か
ら反応室3内に導入する。
【0009】プラズマCVD方法において、電極間距離
を、上部電極1(トレー式の場合電極1)と下部電極2
(トレー式の場合トレー7)のうち直径(電極形状が円
形でない場合は電極の対角線の長さ)が小さい方の電極
の直径(電極形状が円形でない場合は電極の対角線の長
さ)の1/15以下となるようにすると、堆積速度が著
しく増大する。この方法も、ナローギャッププラズマC
VD法として実用化されている。
【0010】プラズマCVD方法によって基板上に絶縁
膜を堆積すると、上部・下部の各電極(トレー式の場合
電極とトレー)及び反応室内壁に絶縁物が堆積する。こ
の堆積物は反応中あるいは基板搬送中にはがれを起こ
し、ダストとなる。さらに、一般に上部電極(トレー式
の場合電極)に設けられているガス導入口(通常は内径
0.4〜1.0mm程度の穴)に堆積物がつまると、堆
積速度の基板面内均一性が悪化する。
【0011】このため、プラズマCVD方法による膜堆
積の工程終了後、基板を反応室の外へ出したのちに、エ
ッチングガスを反応室に導入しプラズマを発生させるこ
とにより、反応室内壁及び電極に堆積した絶縁物を取り
除くことを目的としてプラズマクリーニングが行われて
いる。(トレー式の場合はトレーはオフラインでクリー
ニングする。)このプラズマクリーニング方法において
も、プラズマエッチング方法と同様、エッチングガスと
して一般にCF4を含む混合ガスが用いられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたことから
明らかなように、プラズマエッチング方法としてプラズ
マクリーニング方法は、ともに絶縁膜を取り除くという
点において共通性をもつ技術である。エッチングガス、
クリーニングガスとしては一般にCF4を含む混合ガス
が用いられ、また、プラズマエッチング方法におけるエ
ッチング速度の増大、あるいはプラズマCVD方法にお
ける堆積速度の著しい増大を図るため、ともに電極間距
離を小さくするナローギャップ化が行われている。
【0013】しかしながら、CF4を含む混合ガスを用
いた場合、電極間距離を上部電極(トレー式プラズマC
VD装置の場合電極)と下部電極(トレー式プラズマC
VD装置の場合トレー)のうち直径(電極形状が円形で
ない場合は電極の対角線の長さ)が小さい方の電極の直
径(電極形状が円形でない場合は電極の対角線の長さ)
の1/15以下となるようにすると、プラズマが不安定
となることがある。とくに反応室内の圧力を下げて、高
周波電力を大きくしたときに異常放電が発生しやすくな
る。異常放電とは、プラズマ密度が異常に高い部分が局
所的に生じる現象で、エッチングあるいはクリーニング
の面内均一性の低下はもちろん、電極および基板の損傷
をも引き起こす。異常放電が起こるときは、エッチング
速度あるいはクリーニング速度を犠牲にして高周波電力
を小さくせざるを得ない。 本発明は、このような従来
方法の問題点に鑑み、プラズマエッチング方法及びプラ
ズマクリーニング方法に関し、とくに相対する電極間距
離が小さい場合、CF4を含む混合ガスを用いてガスプ
ラズマを発生させるときに生じやすい異常放電を抑制す
ることを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明では、エッチング
ガス(クリーニングガス)として用いるCF4を含む混
合ガスに、SF6、C26、NF3のうち少なくともひと
つを含む混合ガスを添加する。
【0015】
【作用】本発明によれば、エッチングガス(クリーニン
グガス)として用いるCF4を含む混合ガスにSF6、C
26、NF3のうち少なくともひとつを含む混合ガスを
添加することにより、プラズマの安定化が図れ、その結
果電極間距離が小さい場合に生じやすい異常放電を抑制
することができる。
【0016】
【実施例】以下、多層配線構造をもつ反動体集積回路の
製造工程における、層間SiO2膜堆積に利用されるプ
ラズマCVD方法による膜堆積工程終了後のクリーニン
グ工程を例にとって説明する。なお、実験に用いた装置
は、6インチ半導体基板用プラズマCVD装置である。
【0017】図2において、直径が150mmの上部電
極1と同じく直径が150mmの下部電極2が距離5m
mを隔てて反応室3内に平行に配置されている。上部電
極1の下部電極2側には穴径0.5mmガス導入口4が
多数(約3000個)設けられている。上部電極1は高
周波電源5に接続されており、下部電極2は接地され
る。エッチングガス(クリーニングガス)は、CF4
2を10%含んだ混合ガスに、異常放電抑制のための
SF6を添加した後、ガス導入口4から反応室3内に導
入する。CF4とO2の混合ガス及びSF6は、マスフロ
ーコントローラ(図示していない)によって流量制御が
可能となっている。また、SiO2膜堆積のための反応
ガスも、エッチングガス(クリーニングガス)と同様、
ガス導入口4から反応室3内に導入する。
【0018】図4は、SiO2膜を通常の堆積条件で半
導体基板上に2μm堆積した後、基板を反応室の外へ出
したのちに、反応室内の圧力を500mmTorr、エ
ッチングガス(クリーニングガス)の総流量を60sc
cm(一定)とし、SF6の添加量(流量比)を0〜2
0%と変化させて、異常放電が起きず正常な放電が可能
となる最大の高周波電力を求めたものである。
【0019】図4からわかるように、SF6添加量が0%
のときは、正常放電する条件は存在しない。SF6添加量
を増加するに従って、正常放電可能な最大の高周波電力
が大きくなっている。SF6添加量が20%となると、
1000W放電が可能となる。さらにSF6添加量を大
きくすると、正常放電可能な最大の高周波電力はさらに
大きくなる。
【0020】本実施例では半導体集積回路の製造に利用
されるプラズマCVD方法による膜堆積工程終了後のク
リーニング工程について説明したが、本発明は、液晶基
板の製造に用いられるプラズマCVD装置等、他のプラ
ズマCVD装置におけるクリーニング方法、あるいは半
導体集積回路、液晶基板等の製造に利用されるプラズマ
エッチング方法にも適用可能である。
【0021】また、本実施例ではCF4を含む混合ガス
としてCF4にO2を10%含んだものを用いているが、
2の混合比はもちろん10%に限定されるものではな
い。あるいは、CF4を含む混合ガスにはO2以外の成
分、例えばCHF3やH2が含まれていてもよい。
【0022】また、本実施例では電極間距離が5mmで
ある場合について説明したが、本発明は、電極間距離を
2つの電極のうち直径(電極形状が円形でない場合は電
極の対角線の長さ)が小さい方の電極の直径(電極形状
が円形でない場合は電極の対角線の長さ)の1/15以
下となるようにした場合のあらゆるプラズマ処理方法に
適用可能である。
【0023】また、本実施例ではCF4を含む混合ガス
に添加する異常放電抑止のためのガスとしてSF6を用
いたものについて説明したが、添加ガスはSF6に限定
されるものではなくSF6、C26、NF3のうち少なく
ともひとつを含む混合ガスを添加しても同様の効果が得
られる。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、プラズマCVD装置において、クリーニングガス
(エッチングガス)として用いるCF4を含む混合ガス
に、SF6、C26、NF3のうち少なくともひとつを含
む混合ガスを添加することによって、異常放電を発生さ
せることなくクリーニングが行えるようになる。
【0025】プラズマエッチング方法においても全く同
様に、エッチングガスとして用いるCF4を含む混合ガ
スに、SF6、C26、NF3のうち少なくともひとつを
含む混合ガスを添加することによって、異常放電の発生
を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラズマエッチング装置の構成図
【図2】本発明の一実施例におけるプラズマCVD装置
の構成図
【図3】従来のCVD装置の構成図
【図4】正常な放電が可能となる最大の高周波電力とS
6添加量との関係を示す特性図
【符号の説明】
1 上部電極 2 下部電極 3 反応室 4 ガス導入口 5 高周波電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器内に2つの電極を有し、前記2
    つの電極間の距離が、前記2つの電極のうち直径(電極
    形状が円形でない場合は電極の対角線の長さ)が小さい
    方の電極の直径(電極形状が円形でない場合は電極の対
    角線の長さ)の1/15以下であるプラズマ処理装置に
    おいて、前記真空容器内にCF4を含む混合ガスを導入
    し、前記2つの電極間に高周波電力を印加してガスプラ
    ズマを発生させるプラズマ処理方法であって、前記CF
    4を含む混合ガスに、SF6、C26、NF3のうち少な
    くともひとつを含む混合ガスを添加することを特徴とす
    るプラズマ処理方法。
JP5003142A 1993-01-12 1993-01-12 プラズマ処理方法 Pending JPH06208972A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5003142A JPH06208972A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 プラズマ処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5003142A JPH06208972A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 プラズマ処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06208972A true JPH06208972A (ja) 1994-07-26

Family

ID=11549111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5003142A Pending JPH06208972A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 プラズマ処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06208972A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6060397A (en) * 1995-07-14 2000-05-09 Applied Materials, Inc. Gas chemistry for improved in-situ cleaning of residue for a CVD apparatus
WO2004100246A1 (ja) * 2003-05-08 2004-11-18 Tadahiro Ohmi 基板処理装置のクリーニング方法
CN102870198A (zh) * 2009-12-11 2013-01-09 诺发系统有限公司 极低硅损失高剂量植入剥离
US9514954B2 (en) 2014-06-10 2016-12-06 Lam Research Corporation Peroxide-vapor treatment for enhancing photoresist-strip performance and modifying organic films
US9613825B2 (en) 2011-08-26 2017-04-04 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip processes for improved device integrity
US9941108B2 (en) 2004-12-13 2018-04-10 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6060397A (en) * 1995-07-14 2000-05-09 Applied Materials, Inc. Gas chemistry for improved in-situ cleaning of residue for a CVD apparatus
WO2004100246A1 (ja) * 2003-05-08 2004-11-18 Tadahiro Ohmi 基板処理装置のクリーニング方法
US9941108B2 (en) 2004-12-13 2018-04-10 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry
CN102870198A (zh) * 2009-12-11 2013-01-09 诺发系统有限公司 极低硅损失高剂量植入剥离
JP2013513946A (ja) * 2009-12-11 2013-04-22 ノベルス・システムズ・インコーポレーテッド シリコン損失を非常に低く抑えた高ドーズインプラントストリップ
US9564344B2 (en) 2009-12-11 2017-02-07 Novellus Systems, Inc. Ultra low silicon loss high dose implant strip
US9613825B2 (en) 2011-08-26 2017-04-04 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip processes for improved device integrity
US9514954B2 (en) 2014-06-10 2016-12-06 Lam Research Corporation Peroxide-vapor treatment for enhancing photoresist-strip performance and modifying organic films

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5512130A (en) Method and apparatus of etching a clean trench in a semiconductor material
CN119694885A (zh) 改进的锗蚀刻系统和方法
JPH09167755A (ja) プラズマ酸化膜処理装置
US20040180553A1 (en) Method of depositing ALD thin films on wafer
JP3257356B2 (ja) 気相成長装置及び気相成長方法並びに気相成長装置のクリーニング方法
JPH06208972A (ja) プラズマ処理方法
JP2003155569A (ja) プラズマcvd装置及びそのクリーニング方法
KR20040096380A (ko) 산화 금속막 증착 챔버의 세정 방법 및 이를 수행하기위한 증착 장치
US20030121527A1 (en) Method for cleaning a semiconductor device
JP4749683B2 (ja) エッチング方法
JP3437926B2 (ja) プラズマcvd装置及び成膜方法並びにクリーニング方法
US10886137B2 (en) Selective nitride removal
JPH0776781A (ja) プラズマ気相成長装置
JPH0610140A (ja) 薄膜堆積装置
EP1039501A2 (en) Apparatus and method for production of electronic devices
JPH09129596A (ja) 反応室のクリーニング方法
JPH11307521A (ja) プラズマcvd装置及びその使用方法
JP2001176843A (ja) ドライクリーニング方法
KR100443905B1 (ko) 화학 기상 증착장치
CN1494115A (zh) 湿蚀刻装置
JPH09266201A (ja) プラズマcvd装置
JPH10177993A (ja) 平行平板狭電極型のプラズマ処理装置
JP2001140077A (ja) 半導体製造装置
JP2002235173A (ja) プラズマcvd装置及び堆積膜クリーニング方法
JPH09209119A (ja) 薄膜成膜・加工装置及び薄膜成膜・加工方法