[發明專利]碳素薄膜的蝕刻方法和蝕刻設備

無效

• 申請號: 02106937.9
• 申請日: 2002-03-08
• 公開（公告）號: CN1375861A
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發明（設計）人: 泉勝俊;大林義昭;峰啟治;條邊文彥
• 申請（專利權）人: 大阪府;星電器制造株式會社
• 主分類號: H01L21/302
• 分類號: H01L21/302;H01L21/3065;C23F4/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 胡曉萍

技術領域

本發明涉及一種用于蝕刻形成在由硅、碳化硅等所制成的試樣的表面上的碳素薄膜的碳素薄膜的蝕刻方法和蝕刻設備。

背景技術

例如，在碳素薄膜形成在系一試樣的硅基片的表面的情況中，主要利用等離子蝕刻來去除碳素薄膜。

然而，在以上述等離子蝕刻為基礎來蝕刻碳素薄膜的過程中，由于能量粒子與試樣表面相碰撞，因而不能防止試樣被損傷。通過隨后的退火處理可能會在一定程度上使試樣內的損傷復原，然而在碳素薄膜的蝕刻工序接近處理中的最后一道工序的情況中，有時就不能進行使損傷復原的退火處理。這在半導體裝置的制造處理中被視作為一個嚴重的問題。

另外，由于目前還沒有化學去除碳素薄膜的蝕刻劑，因而仍然采用會損傷試樣表面的上述等離子蝕刻。

考慮到上述情況提出了本發明，本發明的目的在于提供一種碳素薄膜的蝕刻方法和蝕刻設備，其中在蝕刻以去除形成在試樣表面上的碳素薄膜的過程中，不會損傷試樣表面，而且無需等離子蝕刻中所需的任何特殊裝置(諸如真空泵)。

發明內容

本發明的碳素薄膜蝕刻方法是用于去除形成在試樣的表面上的碳素薄膜的碳素薄膜蝕刻方法，它被構成為通過在已混入預定比例的氧氣的惰性氣體中將試樣加熱至550℃或更高來蝕刻碳素薄膜。

另外，本發明的碳素薄膜蝕刻設備包括：密封反應室，其表面上形成有碳素薄膜的試樣設置在該反應室中；用于從反應室的一端向其內部供給已混入預定比例的氧氣的惰性氣體的氣體供給裝置；用于將二氧化碳氣體從自氣體供給裝置供給的惰性氣體的下游側排出的排氣裝置；以及用于將試樣加熱至550℃或更高的加熱裝置。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖。

圖2是本發明第二實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖。

圖3是本發明第三實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖。

圖4是本發明實施例的碳素薄膜的蝕刻方法的一個例子的剖視示意圖。

具體實施方式

圖1是本發明第一實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖；圖2是本發明第二實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖；圖3是本發明第三實施例的碳素薄膜蝕刻設備的結構示意圖；以及，圖4是本發明實施例的碳素薄膜的蝕刻方法的一個例子的剖視示意圖。

本發明第一實施例的碳素薄膜蝕刻設備A包括：密封反應室100A，其表面上形成有碳素薄膜510的試樣500設置在該反應室中；用于從反應室100A的一端向其內部供給已混入預定比例的氧氣O₂的惰性氣體Ar氬氣的氣體供給裝置200A；用于將二氧化碳氣體CO₂從自氣體供給裝置200A供給的惰性氣體Ar的下游側排出的排氣裝置300A；以及用于將試樣500加熱至550℃或更高的加熱裝置400A。

反應室100A被密封。但該反應室100A設有可為放入/取出試樣500而打開或關閉的門(未圖示)。諸如加熱器之類的加熱裝置400A設置在反應室100A的外部，從而可將所設試樣500加熱至550℃或更高。

反應室100A的一端側上連接有用于供給已混入氧氣O₂的惰性氣體Ar氬氣的氣體供給裝置200A。氬氣和氧氣從該氣體供給裝置200A分別以例如1000cc/分和100cc/分的流率來進行供給。

另外，在反應室100A的另一端側、即從氣體供給裝置200A側看到的下游側上連接有用作為與外界相通的排氣裝置300A的排氣管。

試樣500被設置在氣體供給裝置200A與排氣裝置300A之間。因此，自氣體供給裝置200A供給的、含有氧氣O₂的惰性氣體Ar必定環繞試樣500的周圍通過。

其結構如上所述的碳素薄膜蝕刻設備A以下列方式來蝕刻形成在試樣500上的碳素薄膜510。

首先，將試樣500設置在反應室100A的內部。在這種情況下，將反應室100A的內部壓力調整到與大氣壓相等。

接著，將含有氧氣O₂的惰性氣體Ar從氣體供給裝置200A供給到反應室100A的內部。惰性氣體Ar氬氣的供給量為例如1000cc/分，而氧氣O₂的供給量為100cc/分。

并且，在供給惰性氣體Ar的同時，用加熱裝置400A將試樣500加熱至大約650℃。保持這種狀態幾分鐘至幾小時。