JPH0684839A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
- Publication number
- JPH0684839A JPH0684839A JP23069792A JP23069792A JPH0684839A JP H0684839 A JPH0684839 A JP H0684839A JP 23069792 A JP23069792 A JP 23069792A JP 23069792 A JP23069792 A JP 23069792A JP H0684839 A JPH0684839 A JP H0684839A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- thin film
- gold
- reactive gas
- silicon substrate
- 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
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、金の薄膜をドライエッチングによ
ってエッチングできるようにしたエッチング方法を提供
することにある。 【構成】シリコン基板8に金(Au)の薄膜9を形成す
る第1の工程と、この第1の工程によって形成された金
の薄膜にマスクとなるレジスト11を塗布する第2の工
程と、この第2の工程によって金の薄膜が設けられたシ
リコン基板をエッチングチャンバ1内に設置したのち、
このエッチングチャンバ内にプラズマ状態に励起された
エッチング用反応性ガスを供給することで上記金の薄膜
をエッチングする第3の工程とを具備したことを特徴と
する。
ってエッチングできるようにしたエッチング方法を提供
することにある。 【構成】シリコン基板8に金(Au)の薄膜9を形成す
る第1の工程と、この第1の工程によって形成された金
の薄膜にマスクとなるレジスト11を塗布する第2の工
程と、この第2の工程によって金の薄膜が設けられたシ
リコン基板をエッチングチャンバ1内に設置したのち、
このエッチングチャンバ内にプラズマ状態に励起された
エッチング用反応性ガスを供給することで上記金の薄膜
をエッチングする第3の工程とを具備したことを特徴と
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はたとえば半導体電子デ
バイスの製造工程において金(Au)の薄膜をエッチン
グするためのエッチング方法に関する。
バイスの製造工程において金(Au)の薄膜をエッチン
グするためのエッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体電子デバイスの製造工程において
は、微細加工が重要な役割を担っており、その微細加工
としてエッチング技術が用いられている。つまり、フォ
トリソグラフィ−により転写された微細なフォトレジス
トパタ−ンを被エッチング物質としてのシリコン基板に
転写する方法として上記エッチング技術が用いられてい
る。
は、微細加工が重要な役割を担っており、その微細加工
としてエッチング技術が用いられている。つまり、フォ
トリソグラフィ−により転写された微細なフォトレジス
トパタ−ンを被エッチング物質としてのシリコン基板に
転写する方法として上記エッチング技術が用いられてい
る。
【0003】エッチング技術にはドライエッチングとウ
エットエッチングとがあり、最近ではエッチング条件の
選択によって異方性エッチングを実現することができる
ドライエッチングが注目されている。ドライエッチング
の一般的な装置の構造としては、エッチングチャンバを
有し、このエッチングチャンバ内にエッチング反応性ガ
スを導入するとともに、このエッチング反応性ガスを放
電などの手段によって励起してプラズマ状態にし、ハロ
ゲンラジカルやイオンなどの活性種を作り、その活性種
と上記エッチングチャンバ内に配置されたシリコン基板
との反応あるいはスパッタ作用によってエッチングを行
うようになっている。
エットエッチングとがあり、最近ではエッチング条件の
選択によって異方性エッチングを実現することができる
ドライエッチングが注目されている。ドライエッチング
の一般的な装置の構造としては、エッチングチャンバを
有し、このエッチングチャンバ内にエッチング反応性ガ
スを導入するとともに、このエッチング反応性ガスを放
電などの手段によって励起してプラズマ状態にし、ハロ
ゲンラジカルやイオンなどの活性種を作り、その活性種
と上記エッチングチャンバ内に配置されたシリコン基板
との反応あるいはスパッタ作用によってエッチングを行
うようになっている。
【0004】一方、半導体電子デバイスの分野において
は、素子の配線材料としてアルミニウムが用いられてい
る。しかしながら、素子の微細化にともない、より化学
的に安定で、低抵抗の材料の利用が望まれている。たと
えば、銅(Cu)や金(Au)がその代替材料として考
えられ、とくに金の有効性については最近、とくに注目
されている。
は、素子の配線材料としてアルミニウムが用いられてい
る。しかしながら、素子の微細化にともない、より化学
的に安定で、低抵抗の材料の利用が望まれている。たと
えば、銅(Cu)や金(Au)がその代替材料として考
えられ、とくに金の有効性については最近、とくに注目
されている。
【0005】従来、金のエッチングは、一般的には王水
を用いた、ウエットエッチングで行われていた。しかし
ながら、半導体電子デバイスの微細加工プロセスにウエ
ットエッチングを用いると、王水はマスクを形成するレ
ジストをも溶解するため、その材料の選択が難しく、ま
た寸法精度がドライエッチングに比べて劣るということ
がある。さらに、エッチング後における水洗や乾燥など
の後処理に多くの手間が掛かるということもある。
を用いた、ウエットエッチングで行われていた。しかし
ながら、半導体電子デバイスの微細加工プロセスにウエ
ットエッチングを用いると、王水はマスクを形成するレ
ジストをも溶解するため、その材料の選択が難しく、ま
た寸法精度がドライエッチングに比べて劣るということ
がある。さらに、エッチング後における水洗や乾燥など
の後処理に多くの手間が掛かるということもある。
【0006】また、真空中でイオンビ−ムを用いてスパ
ッタリングする方法もあるが、このような方法では均一
にエッチングすることや材料の違いによる選択比を大き
くすること、つまり金とレジストとの選択比を大きくす
ることが困難であるなどのことが生じる。
ッタリングする方法もあるが、このような方法では均一
にエッチングすることや材料の違いによる選択比を大き
くすること、つまり金とレジストとの選択比を大きくす
ることが困難であるなどのことが生じる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は金
の薄膜をドライエッチングによってエッチングするとい
う技術が確立されていなかった。
の薄膜をドライエッチングによってエッチングするとい
う技術が確立されていなかった。
【0008】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、金の薄膜をドライエッチ
ングによって良好にエッチングできるようにしたエッチ
ング方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、金の薄膜をドライエッチ
ングによって良好にエッチングできるようにしたエッチ
ング方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、被エッチング物質に金(Au)の薄膜を
形成する第1の工程と、この第1の工程によって形成さ
れた金の薄膜にマスクとなるレジストを塗布する第2の
工程と、この第2の工程後に被エッチング物質をエッチ
ングチャンバ内に設置したのち、このエッチングチャン
バ内にプラズマ状態に励起されたエッチング用反応性ガ
スを供給することで上記金の薄膜をエッチングする第3
の工程とを具備したことを特徴とするエッチング方法に
ある。
にこの発明は、被エッチング物質に金(Au)の薄膜を
形成する第1の工程と、この第1の工程によって形成さ
れた金の薄膜にマスクとなるレジストを塗布する第2の
工程と、この第2の工程後に被エッチング物質をエッチ
ングチャンバ内に設置したのち、このエッチングチャン
バ内にプラズマ状態に励起されたエッチング用反応性ガ
スを供給することで上記金の薄膜をエッチングする第3
の工程とを具備したことを特徴とするエッチング方法に
ある。
【0010】
【作用】このようなエッチング方法によれば、エッチン
グ用反応性ガスが金の薄膜と接触することで、十分に実
用的なエッチングレ−トでエッチングすることができ
る。
グ用反応性ガスが金の薄膜と接触することで、十分に実
用的なエッチングレ−トでエッチングすることができ
る。
【0011】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図1と図2を参
照して説明する。図1はこの発明に用いられるエッチン
グ装置を示し、1はエッチングチャンバである。このエ
ッチングチャンバ1の上部には石英などの材料によって
形成された輸送管2の一端が接続されている。この輸送
管2の他端はエッチング用反応性ガスの供給源3に接続
されている。エッチング用反応性ガスとしては、四弗化
炭素(CF4 )と酸素(O2 )との混合ガスが用いられ
ているが、四弗化炭素以外のハロゲンガス、たとえば六
弗化イオウ(SF6 )、三弗化窒素(NF3 )あるいは
弗素(F2 )と酸素との混合ガスであってもよい。
照して説明する。図1はこの発明に用いられるエッチン
グ装置を示し、1はエッチングチャンバである。このエ
ッチングチャンバ1の上部には石英などの材料によって
形成された輸送管2の一端が接続されている。この輸送
管2の他端はエッチング用反応性ガスの供給源3に接続
されている。エッチング用反応性ガスとしては、四弗化
炭素(CF4 )と酸素(O2 )との混合ガスが用いられ
ているが、四弗化炭素以外のハロゲンガス、たとえば六
弗化イオウ(SF6 )、三弗化窒素(NF3 )あるいは
弗素(F2 )と酸素との混合ガスであってもよい。
【0012】上記輸送管2の中途部にはマイクロ波の導
波管4aの一端部が気密に貫通して設けられている。こ
の導波管4aの他端はマイクロ波の発生源4に接続され
ている。したがって、上記輸送管2を流れるエッチング
用反応性ガスは上記導波管4aが貫通する部分で、この
導波管4aからのマイクロ波によって励起されてプラズ
マ状態にされ、ハロゲンラジカルやイオンなどの活性種
が作られる。
波管4aの一端部が気密に貫通して設けられている。こ
の導波管4aの他端はマイクロ波の発生源4に接続され
ている。したがって、上記輸送管2を流れるエッチング
用反応性ガスは上記導波管4aが貫通する部分で、この
導波管4aからのマイクロ波によって励起されてプラズ
マ状態にされ、ハロゲンラジカルやイオンなどの活性種
が作られる。
【0013】プラズマ状態にされたエッチング用反応性
ガスは上記エッチングチャンバ1に流入する。このエッ
チングチャンバ1内の上部には石英あるいはアルミナ製
の整流板5が配設されている。この整流板5には多数の
通孔6が穿設されている。エッチング用反応性ガスはこ
れらの通孔6を通過することで、エッチングチャンバ1
の横断面における流速分布がほぼ均一にされる。
ガスは上記エッチングチャンバ1に流入する。このエッ
チングチャンバ1内の上部には石英あるいはアルミナ製
の整流板5が配設されている。この整流板5には多数の
通孔6が穿設されている。エッチング用反応性ガスはこ
れらの通孔6を通過することで、エッチングチャンバ1
の横断面における流速分布がほぼ均一にされる。
【0014】上記整流板5の下面側には載置台7が設け
られ、この載置台7の上面には被エッチング物質として
のシリコン基板8が載置される。このシリコン基板8に
は、載置台7に載置される前に、図2に示すように金
(Au)の薄膜9が、たとえば1000A(オングストロ−
ム)の厚さで設けられ、この薄膜9にはパタ−ンを形成
するレジスト11が1.5 μmの厚さで設けられている。
られ、この載置台7の上面には被エッチング物質として
のシリコン基板8が載置される。このシリコン基板8に
は、載置台7に載置される前に、図2に示すように金
(Au)の薄膜9が、たとえば1000A(オングストロ−
ム)の厚さで設けられ、この薄膜9にはパタ−ンを形成
するレジスト11が1.5 μmの厚さで設けられている。
【0015】上記薄膜9はスパッタリング法によって形
成され、上記レジスト11はリソグラフィ−技術によっ
て形成される。つまり、シリコン基板8には、第1の工
程として金の薄膜9が形成され、ついで第2の工程とし
てレジスト11が塗布される。そののち、上記シリコン
基板8は上記エッチングチャンバ1内に設置される。
成され、上記レジスト11はリソグラフィ−技術によっ
て形成される。つまり、シリコン基板8には、第1の工
程として金の薄膜9が形成され、ついで第2の工程とし
てレジスト11が塗布される。そののち、上記シリコン
基板8は上記エッチングチャンバ1内に設置される。
【0016】上記エッチングチャンバ1には、その側壁
のシリコン基板8よりも下方の部位に排気管12の一端
が接続されている。この排気管12の他端は排気ポンプ
13に接続されている。したがって、上記排気ポンプ1
3による排気量を制御することで、エッチングチャンバ
1内の圧力を制御できるようになっている。
のシリコン基板8よりも下方の部位に排気管12の一端
が接続されている。この排気管12の他端は排気ポンプ
13に接続されている。したがって、上記排気ポンプ1
3による排気量を制御することで、エッチングチャンバ
1内の圧力を制御できるようになっている。
【0017】このような構成のエッチング装置において
は、上記第1の工程で薄膜9が形成され、第2の工程で
レジスト11が塗布されたシリコン基板8が第3の工程
としてエッチングチャンバ1内に設置されてエッチング
加工される。すなわち、エッチング反応性ガスの供給源
3から輸送管2へエッチング用反応性ガスを供給すると
ともに、マイクロ波の発生源4を作動させて導波管4a
へマイクロ波を供給する。それによって、上記導波管4
aを透過したマイクロ波によって輸送管2を流れるエッ
チング用反応性ガスが励起されてプラズマ状態となり、
ハロゲンラジカルやイオンなどの活性種が作られ、活性
種を含むエッチング用反応性ガスがエッチングチャンバ
1内へ流入する。エッチングチャンバ1内へ流入したエ
ッチング用反応性ガスは載置台7上に載置されたシリコ
ン基板8を反応することによってエッチングする。
は、上記第1の工程で薄膜9が形成され、第2の工程で
レジスト11が塗布されたシリコン基板8が第3の工程
としてエッチングチャンバ1内に設置されてエッチング
加工される。すなわち、エッチング反応性ガスの供給源
3から輸送管2へエッチング用反応性ガスを供給すると
ともに、マイクロ波の発生源4を作動させて導波管4a
へマイクロ波を供給する。それによって、上記導波管4
aを透過したマイクロ波によって輸送管2を流れるエッ
チング用反応性ガスが励起されてプラズマ状態となり、
ハロゲンラジカルやイオンなどの活性種が作られ、活性
種を含むエッチング用反応性ガスがエッチングチャンバ
1内へ流入する。エッチングチャンバ1内へ流入したエ
ッチング用反応性ガスは載置台7上に載置されたシリコ
ン基板8を反応することによってエッチングする。
【0018】図3はエッチング用反応性ガスにおいてC
F4 ガスを500SCCMで一定としてO2 ガスの流量
を変化させたときのエッチングレ−トを測定した結果を
示す。エッチングよう反応性ガスとしてO2 ガスのみ、
あるいはCF4 ガスのみを使用した場合には金の薄膜9
をエッチングすることができなかったが、CF4 ガスと
O2 ガスとの混合ガスをエッチング用反応性ガスとして
用いたら、上記薄膜9をエッチングすることができた。
とくに、O2 ガスの流量が10〜30SCCMの範囲で
は、エッチングレ−トが200 A/min 以上となり、実用
的なエッチング速度でエッチングを行えることが確認さ
れた。なお、この場合のエッチング条件は、シリコン基
板8の温度を20℃とし、マイクロ波の発生源4への供給
電力を200 Wとした。
F4 ガスを500SCCMで一定としてO2 ガスの流量
を変化させたときのエッチングレ−トを測定した結果を
示す。エッチングよう反応性ガスとしてO2 ガスのみ、
あるいはCF4 ガスのみを使用した場合には金の薄膜9
をエッチングすることができなかったが、CF4 ガスと
O2 ガスとの混合ガスをエッチング用反応性ガスとして
用いたら、上記薄膜9をエッチングすることができた。
とくに、O2 ガスの流量が10〜30SCCMの範囲で
は、エッチングレ−トが200 A/min 以上となり、実用
的なエッチング速度でエッチングを行えることが確認さ
れた。なお、この場合のエッチング条件は、シリコン基
板8の温度を20℃とし、マイクロ波の発生源4への供給
電力を200 Wとした。
【0019】また、金の薄膜9の厚さが1000Aである
と、レジスト11をマスクとして上記薄膜9をエッチン
グするのに、上記レジスト11に対する選択比が十分で
あることも確認された。つまり、レジスト11がエッチ
ングされる前に、1000Aの厚さの金の薄膜9のパタ−ニ
ングを確実に行うことができることも確認された。
と、レジスト11をマスクとして上記薄膜9をエッチン
グするのに、上記レジスト11に対する選択比が十分で
あることも確認された。つまり、レジスト11がエッチ
ングされる前に、1000Aの厚さの金の薄膜9のパタ−ニ
ングを確実に行うことができることも確認された。
【0020】図4は横軸にシリコン基板8の温度(1/
T)、縦軸にエッチングレ−ト(オングストロ−ムA/
min )を示したものである。エッチング条件としては、
マイクロ波の発生源4への供給電力が200 W、エッチン
グ用反応性ガスとして(O2/CF4 +O2 =0.15)の
割合の混合ガス、エッチングチャンバ1内の圧力2.0Tor
rである。その結果、シリコン基板8の温度によってエ
ッチングレ−トを制御できることが確認された。
T)、縦軸にエッチングレ−ト(オングストロ−ムA/
min )を示したものである。エッチング条件としては、
マイクロ波の発生源4への供給電力が200 W、エッチン
グ用反応性ガスとして(O2/CF4 +O2 =0.15)の
割合の混合ガス、エッチングチャンバ1内の圧力2.0Tor
rである。その結果、シリコン基板8の温度によってエ
ッチングレ−トを制御できることが確認された。
【0021】図5は横軸にエッチング用反応性ガスとし
ての(O2 /CF4 +O2 )の割合を示し、縦軸にエッ
チングレ−トを示したもので、上段はシリコン基板8の
温度が200 ℃で、下段は20℃の場合である。なお、他の
エッチング条件としては、マイクロ波の発生源4への供
給電力が200 Wである。
ての(O2 /CF4 +O2 )の割合を示し、縦軸にエッ
チングレ−トを示したもので、上段はシリコン基板8の
温度が200 ℃で、下段は20℃の場合である。なお、他の
エッチング条件としては、マイクロ波の発生源4への供
給電力が200 Wである。
【0022】この実験結果から明らかなように、シリコ
ン基板8の温度を200 ℃にすると、20℃のときに比べて
エッチグレ−トを大幅に向上させることができ、しか
も、(O2 /CF4 +O2 )の割合が“0.1 ”程度のと
きがエッチングレ−トが大きくなることが確認された。
以上のことから、従来、確立されていなかった金の薄膜
9のドライエッチングを、実用的に十分な速度で行うこ
とができる。
ン基板8の温度を200 ℃にすると、20℃のときに比べて
エッチグレ−トを大幅に向上させることができ、しか
も、(O2 /CF4 +O2 )の割合が“0.1 ”程度のと
きがエッチングレ−トが大きくなることが確認された。
以上のことから、従来、確立されていなかった金の薄膜
9のドライエッチングを、実用的に十分な速度で行うこ
とができる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、被エッチ
ング物質に金(Au)の薄膜を形成する第1の工程と、
この第1の工程によって形成された金の薄膜にマスクと
なるレジストを塗布する第2の工程と、この第2の工程
によって金の薄膜が設けられた被エッチング物質をエッ
チングチャンバ内に設置したのち、このエッチングチャ
ンバ内にプラズマ状態に励起されたエッチング用反応性
ガスを供給することで上記金の薄膜をエッチングする第
3の工程とを具備したことを特徴とする。
ング物質に金(Au)の薄膜を形成する第1の工程と、
この第1の工程によって形成された金の薄膜にマスクと
なるレジストを塗布する第2の工程と、この第2の工程
によって金の薄膜が設けられた被エッチング物質をエッ
チングチャンバ内に設置したのち、このエッチングチャ
ンバ内にプラズマ状態に励起されたエッチング用反応性
ガスを供給することで上記金の薄膜をエッチングする第
3の工程とを具備したことを特徴とする。
【0024】したがって、従来はウエットエッチングで
行われていた、金の薄膜のエッチングをドライエッチン
グで行うことができるばかりか、そのエッチングレ−ト
も実用的に十分な速度で行うことができる。
行われていた、金の薄膜のエッチングをドライエッチン
グで行うことができるばかりか、そのエッチングレ−ト
も実用的に十分な速度で行うことができる。
【図1】この発明の一実施例を示すエッチング装置の構
成図。
成図。
【図2】同じくシリコン基板の一部分の拡大図。
【図3】同じくO2 ガスとエッチングレ−トとの関係の
グラフ。
グラフ。
【図4】同じく温度とエッチングレ−トとの関係のグラ
フ。
フ。
【図5】同じく(O2 /CF4 +O2 )の割合とエッチ
ングレ−トとの関係のグラフ。
ングレ−トとの関係のグラフ。
1…エッチングチャンバ、3…エッチング用反応性ガス
の供給源、4…マイクロ波の発生源、8…シリコン基板
(被エッチング物質)、9…金の薄膜、11…レジス
ト。
の供給源、4…マイクロ波の発生源、8…シリコン基板
(被エッチング物質)、9…金の薄膜、11…レジス
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南山 隆幸 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 被エッチング物質に金(Au)の薄膜を
形成する第1の工程と、この第1の工程によって形成さ
れた金の薄膜にマスクとなるレジストを塗布する第2の
工程と、この第2の工程後に被エッチング物質をエッチ
ングチャンバ内に設置したのち、このエッチングチャン
バ内にプラズマ状態に励起されたエッチング用反応性ガ
スを供給することで上記金の薄膜をエッチングする第3
の工程とを具備したことを特徴とするエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23069792A JPH0684839A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23069792A JPH0684839A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684839A true JPH0684839A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16911903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23069792A Pending JPH0684839A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684839A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4437698A1 (de) * | 1994-10-21 | 1995-03-16 | Hilmann Ruge Thomas Dipl Phys | Struktur zur binären Speicherung von Informationen auf integrierten Schaltungen mittels Laserstrahlung und Verfahren zur nichtflüchtigen Informationsspeicherung |
| JPH098000A (ja) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Shibaura Eng Works Co Ltd | ドライエッチング装置 |
| US7186659B2 (en) | 2004-10-25 | 2007-03-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma etching method |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23069792A patent/JPH0684839A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4437698A1 (de) * | 1994-10-21 | 1995-03-16 | Hilmann Ruge Thomas Dipl Phys | Struktur zur binären Speicherung von Informationen auf integrierten Schaltungen mittels Laserstrahlung und Verfahren zur nichtflüchtigen Informationsspeicherung |
| JPH098000A (ja) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Shibaura Eng Works Co Ltd | ドライエッチング装置 |
| US7186659B2 (en) | 2004-10-25 | 2007-03-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Plasma etching method |
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