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JP4529261B2 - Removal method, cleaning method and etching method of composite metal oxide film - Google Patents
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JP4529261B2 - Removal method, cleaning method and etching method of composite metal oxide film - Google Patents

Removal method, cleaning method and etching method of composite metal oxide film Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バリウム、ストロンチウム、チタン等の複数種類の金属を含むことのある複合金属酸化物膜の除去方法、クリーニング方法及びエッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスを製造するには、半導体ウエハに成膜処理やパターンエッチング処理を繰り返し行なって所望のデバイスを製造するが、中でも成膜技術は、半導体デバイスが高密度化及び高集積化するに伴ってその仕様、すなわちデザインルールが年々厳しくなっており、例えばデバイス中のキャパシタの絶縁膜やゲート絶縁膜のように非常に薄い酸化膜などに対しても更なる薄膜化が要求され、これと同時に更に高い絶縁性が要求されている。
【0003】
これらの絶縁膜としては、シリコン酸化膜やシリコンナイトライド膜等を用いることができるが、最近にあっては、より絶縁特性の良好な材料として、金属酸化膜、例えば誘電率が30〜50程度と大きいタンタル酸化膜(Ta25 )等が用いられる傾向にあり、更には、上記タンタル酸化膜よりも誘電率が大きくて誘電率が100程度となるSrTiO3 (以下、STOとも称す)や誘電率が200〜300程度となるBaX Sr1-X TiO3 (以下、BSTOとも称す)などの複数種類の金属を含む複合金属酸化物膜も検討されるに至っている。尚、上記BSTOは一般的にはBSTとも称されている。
これらの複合金属酸化物膜は、上述のように現在一般的に用いられているシリコン酸化膜やタンタル酸化膜よりも高い誘電率を発現するので、デバイスの高集積化を進めても微小なキャパシタ面積でも十分な容量を確保することが可能となり、しかも、薄くても信頼性の高い絶縁性を発揮することができるので、キャパシタ絶縁膜の材料として特に有望であり、今後において多用されることが期待されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、周知のように各種の膜を半導体ウエハ表面に堆積させる成膜装置にあっては、この処理容器の内面等に付着した不要な付着膜がパーティクルの原因になることから、これを定期的或いは不定期的に洗浄して取り除くクリーニング処理が行なわれる。この場合、このクリーニング処理には、処理容器を取り外してこれを酸性液等のクリーニング液で洗浄するウェットクリーニングや、処理容器を取り外すことなくIN−SITUEでクリーニングガスを用いて洗浄するドライクリーニングが知られている。
【0005】
そして、スループット向上の上からは、上記したドライクリーニング方法の確立は重要な課題であるが、前述したような不要な複合金属酸化物膜を、処理容器の材料である石英ガラスに損傷を与えることなく除去するためのドライクリーニング方法が十分に確立されていないのが現状である。そこで、本出願人は、先の出願(特願2000−157004)において、Cl2 ガスとClF3 ガスを別々に用いて複合金属酸化物膜を除去するクリーニング方法を提案したが、このクリーニング方法は上記した2種類のクリーニングガスを用いなければならないと、という不都合を有していた。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、処理容器に損傷を極力与えることなく不要な複合金属酸化物膜を、1種類のガスを用いて除去することができる複合金属酸化物膜の除去方法、クリーニング方法及びエッチング方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、先の出願(特願2000−157004)の提出後、更に複合金属酸化物膜のクリーニング方法について鋭意研究した結果、複合金属酸化物膜を除去するためには、クリーニングガスとして周知のClF ガスを用いた場合には、クリーニングガスの活性化温度以上であって、且つ複合金属酸化物膜中に含まれる金属のフッ化温度以下の温度にてクリーニング操作を行えばよい、という知見を得ることにより、本発明に至ったものである。
請求項1に規定する発明は、少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜を除去するために、除去ガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜を、その構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜を除去するようにしたことを特徴とする複合金属酸化物膜の除去方法である。
これにより、1種類の除去ガスにより略確実に複合金属酸化物膜を除去することが可能となる。
この場合、例えば請求項2に規定するように、前記除去時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されている。
【0007】
請求項3に規定する発明は、少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜のクリーニング方法において、クリーニングガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜を、その構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜を除去するようにしたことを特徴とするクリーニング方法である。
これによれば、成膜を行う処理装置内に付着した不要な複合金属酸化物膜を1種類のクリーニングガスにより略確実に除去することが可能となる。
【0009】
この場合、例えば請求項4に規定するように、前記クリーニングガスによりクリーニングされる箇所は、被処理体を収容してこの被処理体の表面に前記複合金属酸化物膜を形成するために真空引き可能になされた処理容器の内壁である。
また、例えば請求項5に規定するように、前記処理容器内のクリーニング時には、前記被処理体を載置するための被処理体支持手段が前記処理容器内に収容されている。これによれば、処理容器の内壁と被処理体支持手段の表面とを同時にクリーニング処理することが可能となる。
また、例えば請求項6に規定するように、前記クリーニング時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されている。
請求項7に規定する発明は、上記クリーニング方法を、半導体ウエハ等の基板に堆積した膜をパターンエッチングするためのエッチング方法に適用した発明であり、すなわち、基板上に形成された、少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜をエッチングするために、エッチングガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜をその構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜をエッチングするようにしたことを特徴とする複合金属酸化物膜のエッチング方法である。
これによれば、基板上に形成した複合金属酸化物膜を1種類のエッチングガスにより所定の形状にパターンエッチングすることが可能となる。
この場合、例えば請求項8に規定するように、前記エッチング時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る複合金属酸化物膜の除去方法、クリーニング方法及びエッチング方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係るクリーニング方法を実施することが可能な処理装置の一例を示す構成図である。ここでは複合金属酸化物膜としてSTO或いはBSTOを形成し、この不要な膜をクリーニングによって除去する場合を例にとって説明する。尚、本発明のクリーニング方法と除去方法とは同義である。
この処理装置2は、内筒4と外筒6とよりなる石英製の2重管構造の縦型の処理容器8を有している。上記内筒4内の処理空間Sには、被処理体を保持するための被処理体支持手段としての石英製のウエハボート10が収容されており、このウエハボート10には被処理体としての半導体ウエハWが所定のピッチで多段に保持される。この処理容器8の下方を開閉するためにキャップ12が設けられ、これには磁性流体シール14を介して貫通する回転軸16が設けられる。そして、この回転軸16の上端に回転テーブル18が設けられ、このテーブル18上に石英製の保温筒20を設け、この保温筒20上に上記ウエハボート10を載置している。そして、上記回転軸16は昇降可能なボートエレベータ22のアーム24に取り付けられており、上記キャップ12やウエハボート10等と一体的に昇降可能にしており、ウエハボート10は処理容器8内へその下方から挿脱可能になされている。上記処理容器8の下端開口部は、例えばステンレス製のマニホールド26が接合されている。
【0011】
また、外筒6の底部側壁には、排気口28が設けられており、この排気口28には、排気路30に真空ポンプ32を介設してなる真空排気系34が接続されており、処理容器8内を真空引きするようになっている。
また、処理容器8の外周には、断熱層36が設けられており、この内側には、加熱手段として加熱ヒータ38が設けられており、この内側に位置する処理容器8及びこの中のウエハWを所定の温度に加熱するようになっている。
ここで、処理容器8の全体の大きさは、例えば成膜すべきウエハWのサイズを8インチ、ウエハボート10に保持されるウエハ枚数を120枚程度(製品ウエハを100枚程度、ダミーウエハ等を20枚程度)とすると、内筒4の直径は略260〜270mm程度、外筒6の直径は略275〜285mm程度、処理容器8の高さは略1280mm程度である。
また、上記マニホールド26には、プロセス時に例えば成膜用の処理ガスを流す処理ガス供給手段40と、クリーニング時に必要とするクリーニングガスを必要に応じて流すクリーニングガス供給手段42とがそれぞれ個別に設けられている。
【0012】
具体的には、まず、上記処理ガス供給手段40は、上記マニホールド26を貫通して設けられる処理ガスノズル44を有しており、このノズル44には途中に例えばマスフローコントローラのような流量制御器46を介設したガス供給路48が接続される。また、この流量制御器46の上流側と下流側のガス供給路48の途中には、それぞれ処理ガス開閉弁50が介設されている。そして、このガス供給路48には、処理ガスとしてここでは成膜ガスを形成する原料液体52を貯留している原料タンク54が接続されている。そして、この原料液体52を原料タンク54に設けた気化用ヒータ56で加熱することにより、気化させて成膜ガスを発生するようになっている。
【0013】
この原料液体52としては、複合金属酸化物膜としてSTOを堆積させる場合には、例えば常温常圧で固体である有機金属材料としてSr(DPM)2 とTi(t−BuO)2 (DPM)2 とを所定の重量比で溶媒であるTHF(テトラヒドロフラン:C48 O)や酢酸ブチルに溶解させてなる原料液体を用いることができる。また、複合金属酸化物膜としてBSTOを堆積させる場合には、上記原料液体に更に、常温常圧で固体である有機金属材料としてBa(DPM)2 を所定の重量比で溶解させてなる原料液体を用いることができる。ここでDPMとはジピバロイルメタナートを示し、t−BuOとはターシャルブトキサイドを示す。この成膜ガスの供給に際して、図示されていないがN2 ガス等の不活性ガスをキャリアガスとして用いることができる。
尚、ここでは原料液体として2種類、或いは3種類の有機金属材料を混合状態で用いたが、これらをそれぞれ別個独立して用いて原料ガスを個別に流量制御可能に供給できるようにしてもよい。
【0014】
また、このガス供給路48には、途中に分岐させて酸化ガス供給路58が接続されており、この酸化ガス供給路58は、途中にマスフローコントローラのような流量制御器60及び酸化ガス開閉弁62が介設されて例えばO2 ガス等の酸化ガスを貯留する酸化ガス源64に接続されている。尚、この酸化ガスを供給するノズルとしては、上記処理ガスノズル44とは別個に設けてこの酸化ガスを個別独立的に供給できるようにしてもよい。
また、上記クリーニングガス供給手段42は、同様に上記マニホールド26を貫通して設けられるクリーニングガスノズル66を有しており、このノズル66に接続されるクリーニングガス流路68は、クリーニングガスとしてClF3 ガスを貯留するClF3 ガス源70に接続されると共に、このガス流路68の途中には、マスフローコントローラのような流量制御器72とクリーニングガス開閉弁74とが介設されている。尚、このクリーニングガスの供給に際して、図示されていないがN2 ガス等の不活性ガスをキャリアガスとして用いることができる。
そして、上記各ノズル44、66より選択的に供給された各ガスは、内筒4内の処理空間Sを上昇して天井部で下方へ折り返し、そして内筒4と外筒6との間隙内を流下して排出されることになる。尚、図中、76はキャップ12とマニホールド26との間をシールするOリング等のシール部材であり、78はマニホールド26と外筒6の下端部との間をシールするOリング等のシール部材である。
【0015】
次に、以上のように構成された処理装置を用いて行なわれる成膜方法及びこれに引き続いて行なわれるクリーニング方法(除去方法)について説明する。
まず、成膜方法について説明すると、未処理の多数枚の半導体ウエハWをウエハボート10に所定のピッチで多段に保持させ、この状態でボートエレベータ22を上昇駆動することにより、ウエハボート10を処理容器8内へその下方より挿入し、処理容器8内を密閉する。この処理容器8内は予め予熱されている。上述のようにウエハWが挿入されたならば、加熱ヒータ38への供給電圧を増加してウエハWを所定のプロセス温度まで昇温すると共に、真空排気系34により処理容器8内を真空引きする。
【0016】
そして、これと同時に処理ガス供給手段40の処理ガスノズル44から流量制御された酸素と成膜ガス(有機金属ガスを含む)とを処理容器8内へ導入する。尚、この成膜プロセス中にはクリーニングガスは供給されていないのは勿論である。
このように、処理容器8内へ導入された成膜ガスはこの処理容器8内を上昇しつつ酸化反応してウエハ表面にSTO或いはBSTOよりなる複合金属酸化物膜を堆積することになる。この時の成膜プロセス条件は、ウエハ温度が例えば400〜500℃の範囲内、圧力は数100Pa程度である。
このようにして、所定の時間だけ成膜処理を行なったならば、処理ガス供給手段40の処理ガス開閉弁50及び酸化ガス開閉弁62を閉じることによって処理ガス及び酸素の供給を停止して成膜処理を終了する。
そして、処理容器8内に図示しないガス供給系よりN2 ガスを供給するなどしてガス置換を行なうと共に圧力復帰も行ない、そして、ボートエレベータ22を降下させることによって、処理済みの半導体ウエハWを処理容器8からアンロードして搬出する。
【0017】
次に、この処理容器8内やウエハボート10等に付着している不要な複合金属酸化物膜を除去するクリーニング方法(除去方法)について説明する。
ウエハボート10もクリーニングする場合には、ウエハWをウエハボート10から図示しないキャリア等に移載して空になったウエハボート10、すなわちウエハ未載置状態のウエハボート10を保温筒20上に載置した状態で、これを処理容器8内にロードし、キャップ12により処理容器8の下端開口部を気密に密閉する。この場合には、容器内壁とウエハボート10の表面とを同時にクリーニングすることができる。ウエハボート10をクリーニングしない場合には、これを保温筒20上から取り外しておけばよいのは勿論である。
そして、加熱ヒータ38により処理容器8や内部の温度を所定の温度、具体的には後述するように複合金属酸化物膜中の構成金属がフッ化しない温度、例えば500℃未満に維持し、クリーニングガス供給手段42からクリーニングガスであるClF3 ガスを流し、不要な複合金属酸化物膜中から、それぞれの金属を除去する。上記クリーニングガスの供給に際して、必要ならばN2 、Ar、He等の不活性ガスをキャリアガスとして用いてもよい。
【0018】
具体的には、クリーニングガス供給路68に介設した両クリーニングガス開閉弁74、74を開状態として、クリーニングガスであるClF3 ガスを流量制御しつつ処理容器8内に流してクリーニング工程を所定の時間行なう。これにより、比較的除去され易いTiは勿論のこと、500℃以上の高温ではフッ化物を形成して除去が困難となるBaやSrもClF3 ガスと反応してガス化して除去されることになる。このClF3 ガスを用いたクリーニング工程のプロセス条件は、温度に関しては、複合金属酸化物膜の構成金属がフッ化しない温度以下であって、且つクリーニングガスであるClF3 ガスの活性温度以上の温度範囲、具体的には300〜500℃未満の範囲内、好ましくは350〜450℃の範囲内である。圧力に関しては、0.1kPa(0.7Torr)〜54kPa(415Torr)の範囲内、好ましくは1kPa〜25kPaの範囲内である。
【0019】
これにより、結果的に、1回のクリーニング処理により膜中に含まれる全ての金属、すなわちBa、Sr、Ti(BSTO膜の場合)やSr及びTi(STO膜の場合)が除去されることになるので、不要な複合金属酸化物膜は、略完全に除去されることになる。しかも、石英製の処理容器8やウエハボート10や保温筒20にもほとんど損傷を与えることもない。
ここでクリーニングガスであるClF3 ガスが複合金属酸化物膜中のSr及びTiに与える影響や処理容器等の石英製の構造物に与える影響を検討して評価したので、その評価結果について説明する。尚、Baはクリーニング時にこれと同じアルカリ土類金属であるSrと同じ化学的挙動を示すことが確認されているので、Baの減少重量はSrの場合と略同じとなる。
図2はClF3 ガスに対するクリーニング時間とクリーニング後の残存重量との関係を示すグラフ、図3はClF3 ガスに対するクリーニング温度とクリーニング後の残存重量との関係を示すグラフ、図4はクリーニングガスに対する石英の損傷の程度を示す図である。尚、図4においては、所定の重量のサンプル石英をクリーニングガスに晒した後の重量減少量をmgで示している。
【0020】
まず、図2に示すグラフにおいては、クリーニング時間を種々変化させてSr膜とTi膜とをクリーニング(エッチング)している。この場合、クリーニング温度は500℃、圧力は13.3kPa(100Torr)、ClF3 ガスの流量は1.8slm、N2 ガス(キャリアガス)の流量は3.2slmである。また、Sr膜とTi膜のそれぞれの初期膜厚は300nmである。このグラフから明らかなように、Sr膜は、温度500℃ではクリーニング時間を長く延ばしても残存重量は略100%を示しており、この温度500℃ではSr膜(Ba膜も同じ)をほとんど除去できずにクリーニングできないことが判明した。
【0021】
これに対して、Ti膜はクリーニング時間を5分以上行うと残存重量は略0%を示しており、温度500℃ではTi膜を略完全に除去してクリーニングできることが判明した。
次に、図3においては、クリーニング温度を種々(400℃と500℃)変化させてSr膜とTi膜とをクリーニング(エッチング)している。この場合、クリーニング圧力は13.3kPa(100Torr)、ClF3 ガスの流量は1.8slm、N2 ガス(キャリアガス)の流量は3.2slm、クリーニング時間は10分である。また、Sr膜とTi膜のそれぞれの初期膜厚は300nmである。このグラフから明らかなように、Ti膜は、クリーニング温度が400℃の場合も500℃の場合も共に除去されて残存重量が略0%を示しており、クリーニングが有効に行われたことが判明した。
【0022】
これに対して、Sr膜に関しては、クリーニング温度が500℃の場合には先にも説明したように、残存重量は略100%を示してほとんど除去されていないが、クリーニング温度が400℃の場合には残存重量は略30%を示しており、Sr膜がかなり除去されて十分にクリーニングされていることが判明した。すなわち、クリーニング温度を400℃程度まで低下させれば、Ti膜のみならずSr膜(Ba膜も含む)も除去してクリーニングできることが判明した。
このように、Sr膜が、温度400℃では除去されて温度500℃では除去されない理由は、400℃〜500℃の間に、Sr原子がフッ化して、例えばフッ化物であるSrF2 に変化する温度域が存在し、このフッ化物がClF3 ガスによっては除去できなくなるからであると考えられる。この場合、Sr膜もTi膜も共に除去するためには、クリーニング温度は上記両温度の中間点をとって好ましくは450℃以下に設定するのがよい。また、ClF3 ガスの活性化温度は略300℃なので、クリーニング温度の下限は、クリーニングガスが活性化する温度である略300℃となる。従って、ClF3 ガスを用いたクリーニング時の温度は300〜500℃未満の範囲に設定するのがよい、ということが判明する。
【0023】
ちなみに、上記温度帯域において石英に対する損傷の程度を検討すると、図4において明らかなように、温度及び圧力を上げると石英に対する損傷が急激に大きくなっているが、例えば石英の減少量の上限を略10mgに設定すると、温度が300〜500℃の範囲内では、圧力が0.13kPaの時は勿論のこと、圧力が13kPaの時でも減少量は10mg以内であり、石英に対する耐久性は十分に有していることが判明した。
以上の実施例では、処理容器8が内筒4と外筒6とよりなる2重管構造の処理装置2にて本発明方法のクリーニング方法を実施した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば単管構造の処理装置においても本発明方法を実施できるのは勿論である。
【0024】
図5はこのように本発明方法を実施するための単管構造の処理装置を示す図である。尚、図1に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して説明を省略する。
図5に示すように、この処理装置では処理容器8は、例えば1本の円筒体状の石英ガラスよりなって単管構造になされている。そして、この処理容器8の天井部に排気口80を形成し、この排気口80に、排気路30に真空ポンプ32を介設してなる真空排気系34を接続している。この処理容器8の場合には、処理容器8の下部の各ノズル44、66から導入されたガスは、この処理容器8内を上昇し、そして、処理容器8の天井部に設けた排気口80より、容器外へ真空排気される。
このような処理装置を用いてクリーニング処理を行う場合にも、図1を参照して説明したと同様な作用効果を呈することになる。
また、上記実施例では複合金属酸化物膜のクリーニング方法(除去方法)について説明したが、これに限定されず、本発明方法を、半導体ウエハ等の基板の表面に付着した複合金属酸化物膜をエッチングする場合にも適用することができる。
【0025】
図6はこのような複合金属酸化物膜のエッチング方法を説明するための工程図である。
まず、図6(A)に示すように半導体ウエハやLCD基板等の基板82の表面に、前述したようにSTO或いはBSTOよりなる複合金属酸化物膜84が全面的に形成されている。このような膜84の堆積操作は、例えば図1にて示した処理装置で行えばよい。そして、この複合金属酸化物膜84の表面にパターン化されたマスク86が形成されている。
このマスク86としては、ClF3 ガスに対して、耐腐食性の高い材料ならばどのような材料を用いてもよく、例えばシリコン酸化膜やフォトレジストを用いることができる。
【0026】
次に、この基板82を、図示しないエッチング装置内へ搬入し、図6(B)に示すように、ここでエッチングガスとしてClF3 ガスを用いて上記表面に露出している複合金属酸化物膜84を選択的にエッチングする。このエッチング時の基板82の温度は、先の実施例で説明したようなクリーニング時の温度範囲、すなわち300〜500℃未満の範囲内、例えば400℃である。
このように、マスク86を用いて複合金属酸化物膜をパターンエッチングしたならば、次に、図6(C)に示すように、マスク86(図6(B)参照)を全て除去することにより、エッチング処理を終了することになる。
このように、本発明のエッチング方法によれば、基板上に形成されている複合金属酸化物膜を、1つのエッチングガス(ClF3 )を用いて選択的にエッチングすることが可能となる。
【0027】
尚、以上の各上記実施例にあっては、クリーニング処理或いはエッチング処理の対象となる複合金属酸化物膜としてBSTO膜或いはSTO膜を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えばSBTO膜(SrBi2 Ta29 )、SRO膜(SrRuO3 )、LSCO膜(La1-x Srx CoO3 )等にも適用することができる。
また、ここでは一度に複数枚のウエハの処理ができるバッチ式の処理装置を例にとって説明したが、これに限定されず、本発明は一枚ずつウエハを処理する枚葉式の処理装置に適用できるのは勿論である。
更に、被処理体としては、半導体ウエハに限定されず、LCD基板、ガラス基板にも適用できるのは勿論である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合金属酸化物膜の除去方法、クリーニング方法及びエッチング方法によれば次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項1及びこれを引用する請求項に係る発明によれば、1種類の除去ガスにより略確実に複合金属酸化物膜を除去することができる。
請求項3及びこれを引用する請求項に係る発明によれば、成膜を行う処理装置内に付着した不要な複合金属酸化物膜を1種類のクリーニングガスにより略確実に除去することができる。
特に請求項5に係る発明によれば、処理容器の内壁と被処理体支持手段の表面とを同時にクリーニング処理することができる。
請求項7及びこれを引用する請求項に係る発明によれば、基板上に形成した複合金属酸化物膜を1種類のエッチングガスにより所定の形状にパターンエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクリーニング方法を実施することが可能な処理装置の一例を示す構成図である。
【図2】ClF3 ガスに対するクリーニング時間とクリーニング後の残存重量との関係を示すグラフである。
【図3】ClF3 ガスに対するクリーニング温度とクリーニング後の残存重量との関係を示すグラフである。
【図4】クリーニングガスに対する石英の損傷の程度を示す図である。
【図5】本発明方法を実施するための単管構造の処理装置を示す図である。
【図6】複合金属酸化物膜のエッチング方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
2 処理装置
4 内筒
6 外筒
8 処理容器
10 被処理体支持手段(ウエハボート)
42 クリーニングガス供給手段
66 クリーニングガスノズル
68 クリーニングガス流路
70 ClF3 ガス源
74 クリーニングガス開閉弁
82 基板
84 複合金属酸化物膜
86 マスク
W 半導体ウエハ(被処理体)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a removal method, a cleaning method, and an etching method of a composite metal oxide film that may contain a plurality of types of metals such as barium, strontium, and titanium.
[0002]
[Prior art]
In general, a semiconductor device is manufactured by repeatedly performing a film forming process and a pattern etching process on a semiconductor wafer to manufacture a desired device. Among them, a film forming technique is used to increase the density and integration of semiconductor devices. Along with this, the specifications, that is, the design rules are becoming stricter year by year. For example, a very thin oxide film such as a capacitor insulating film or a gate insulating film in a device is required to be further thinned. At the same time, higher insulation is required.
[0003]
As these insulating films, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like can be used. Recently, as a material having better insulating characteristics, a metal oxide film, for example, a dielectric constant of about 30 to 50 is used. And a large tantalum oxide film (Ta2 OFive In addition, SrTiO having a dielectric constant larger than that of the tantalum oxide film and having a dielectric constant of about 100 is used.Three (Hereinafter also referred to as STO) and Ba whose dielectric constant is about 200 to 300X Sr1-X TiOThree A composite metal oxide film containing a plurality of types of metals such as (hereinafter also referred to as BSTO) has been studied. The BSTO is generally also referred to as BST.
These composite metal oxide films exhibit a higher dielectric constant than the silicon oxide films and tantalum oxide films that are generally used as described above. Therefore, even if device integration is advanced, a minute capacitor is required. It is possible to secure a sufficient capacity even in the area, and since it can exhibit highly reliable insulation even if it is thin, it is particularly promising as a material for capacitor insulating films and will be used frequently in the future. Expected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a film forming apparatus for depositing various films on the surface of a semiconductor wafer as is well known, unnecessary adhering films adhering to the inner surface of the processing vessel cause particles, and this is regularly performed. Alternatively, a cleaning process for cleaning and removing irregularly is performed. In this case, this cleaning process includes wet cleaning in which the processing container is removed and cleaned with a cleaning liquid such as an acidic liquid, and dry cleaning in which cleaning is performed using a cleaning gas with IN-SITE without removing the processing container. It has been.
[0005]
The establishment of the above-mentioned dry cleaning method is an important issue from the viewpoint of improving the throughput. However, the unnecessary composite metal oxide film as described above is damaged to the quartz glass that is the material of the processing vessel. The current situation is that a dry cleaning method for removal is not well established. Therefore, the applicant of the present application described in the previous application (Japanese Patent Application No. 2000-157004).2 Gas and ClFThree A cleaning method has been proposed in which the composite metal oxide film is removed using different gases, but this cleaning method has the disadvantage that the two types of cleaning gases described above must be used.
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. An object of the present invention is to remove a composite metal oxide film that can remove an unnecessary composite metal oxide film by using one kind of gas without damaging the processing vessel as much as possible, a cleaning method, and an etching method. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The inventors of the present invention, after filing the previous application (Japanese Patent Application No. 2000-157004), further studied on the cleaning method of the composite metal oxide film. As a result, in order to remove the composite metal oxide film, Well-known ClF3 When gas is used, knowledge is obtained that the cleaning operation may be performed at a temperature not lower than the activation temperature of the cleaning gas and not higher than the fluorination temperature of the metal contained in the composite metal oxide film. Thus, the present invention has been achieved.
  The invention defined in claim 1A compound containing at least Ba (barium), Sr (strontium), and Ti (titanium).To remove the mixed metal oxide film, ClF is used as a removal gas.3 The temperature at which the constituent metal oxide film is not fluorinated while using gasFrom 300 ° C to less than 500 ° CThe composite metal oxide film is removed while maintaining the composite metal oxide film.
  Thereby, it becomes possible to remove the composite metal oxide film almost certainly with one kind of removal gas.
  In this case, for example, as defined in claim 2, the pressure at the time of removal is set within a range of 1 to 25 kPa.
[0007]
  The invention defined in claim 3A compound containing at least Ba (barium), Sr (strontium), and Ti (titanium).In the method for cleaning a mixed metal oxide film, ClF is used as a cleaning gas.3 The temperature at which the constituent metal oxide film is not fluorinated while using gasFrom 300 ° C to less than 500 ° CThe cleaning method is characterized in that the composite metal oxide film is removed while maintaining.
  According to this, it is possible to almost certainly remove an unnecessary composite metal oxide film adhering to the inside of the processing apparatus for forming a film with one kind of cleaning gas.It becomes.
[0009]
  In this case, for example, billingItem 4As described above, the portion to be cleaned by the cleaning gas is an inner wall of a processing vessel that can be evacuated in order to accommodate the target object and form the composite metal oxide film on the surface of the target object. It is.
  Also, for exampleIn claim 5As specified, at the time of cleaning the inside of the processing container, a processing object supporting means for placing the processing object is accommodated in the processing container. According to this, it becomes possible to simultaneously perform the cleaning process on the inner wall of the processing container and the surface of the object support means.
  For example, as defined in claim 6, the pressure during the cleaning is set within a range of 1 to 25 kPa.
Stipulated in claim 7The invention to be applied is an invention in which the cleaning method is applied to an etching method for pattern-etching a film deposited on a substrate such as a semiconductor wafer, that is, formed on a substrate,A compound containing at least Ba (barium), Sr (strontium), and Ti (titanium).In order to etch the mixed metal oxide film, ClF is used as an etching gas.3 While using gas, the composite metal oxide film is heated at a temperature at which the constituent metal does not fluorinate.From 300 degrees Celsius to less than 500 degrees CelsiusAn etching method for a composite metal oxide film, characterized in that the composite metal oxide film is etched while being maintained.
  According to this, it becomes possible to pattern-etch the composite metal oxide film formed on the substrate into a predetermined shape with one kind of etching gas.
  In this case, for example, as defined in claim 8, the pressure during the etching is set in a range of 1 to 25 kPa.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method for removing a composite metal oxide film, a cleaning method, and an etching method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a processing apparatus capable of carrying out the cleaning method according to the present invention. Here, a case where STO or BSTO is formed as a composite metal oxide film and this unnecessary film is removed by cleaning will be described as an example. The cleaning method and the removal method of the present invention are synonymous.
The processing apparatus 2 includes a vertical processing container 8 having a double tube structure made of quartz, which includes an inner cylinder 4 and an outer cylinder 6. The processing space S in the inner cylinder 4 accommodates a wafer boat 10 made of quartz as a processing object support means for holding a processing object, and this wafer boat 10 is used as a processing object. Semiconductor wafers W are held in multiple stages at a predetermined pitch. A cap 12 is provided to open and close the lower portion of the processing container 8, and a rotating shaft 16 is provided through the cap 12 via a magnetic fluid seal 14. A rotary table 18 is provided at the upper end of the rotary shaft 16, a quartz heat insulating cylinder 20 is provided on the table 18, and the wafer boat 10 is placed on the heat insulating cylinder 20. The rotating shaft 16 is attached to an arm 24 of a boat elevator 22 that can be moved up and down, and can be moved up and down integrally with the cap 12, the wafer boat 10 and the like. It can be inserted and removed from below. For example, a stainless steel manifold 26 is joined to the lower end opening of the processing container 8.
[0011]
Further, an exhaust port 28 is provided on the bottom side wall of the outer cylinder 6, and a vacuum exhaust system 34 formed by connecting a vacuum pump 32 to the exhaust path 30 is connected to the exhaust port 28. The inside of the processing container 8 is evacuated.
In addition, a heat insulating layer 36 is provided on the outer periphery of the processing container 8, and a heater 38 is provided as a heating means on the inner side thereof, and the processing container 8 positioned inside the processing container 8 and the wafer W therein. Is heated to a predetermined temperature.
Here, the overall size of the processing vessel 8 is, for example, that the size of the wafer W to be deposited is 8 inches, the number of wafers held in the wafer boat 10 is about 120 (about 100 product wafers, dummy wafers, etc.). 20), the inner cylinder 4 has a diameter of about 260 to 270 mm, the outer cylinder 6 has a diameter of about 275 to 285 mm, and the processing vessel 8 has a height of about 1280 mm.
Further, the manifold 26 is provided with a processing gas supply means 40 for supplying a processing gas for film formation during the process and a cleaning gas supply means 42 for supplying a cleaning gas required for cleaning as needed. It has been.
[0012]
Specifically, first, the processing gas supply means 40 has a processing gas nozzle 44 provided through the manifold 26, and a flow rate controller 46 such as a mass flow controller is provided in the nozzle 44 on the way. A gas supply path 48 is connected. Further, a processing gas on-off valve 50 is interposed in the middle of the upstream and downstream gas supply paths 48 of the flow rate controller 46. The gas supply path 48 is connected to a raw material tank 54 that stores a raw material liquid 52 that forms a film forming gas here as a processing gas. The raw material liquid 52 is heated by a vaporizing heater 56 provided in the raw material tank 54 to be vaporized to generate a film forming gas.
[0013]
As the raw material liquid 52, when STO is deposited as a composite metal oxide film, for example, Sr (DPM) is used as an organometallic material that is solid at normal temperature and pressure.2 And Ti (t-BuO)2 (DPM)2 And THF (tetrahydrofuran: C) as a solvent at a predetermined weight ratio.Four H8 O) or a raw material liquid dissolved in butyl acetate can be used. In addition, when BSTO is deposited as a composite metal oxide film, Ba (DPM) is used as an organometallic material that is solid at normal temperature and pressure in addition to the raw material liquid.2 A raw material liquid in which is dissolved in a predetermined weight ratio can be used. Here, DPM represents dipivaloylmethanate, and t-BuO represents tertiary butoxide. When supplying the film forming gas, N is not shown.2 An inert gas such as a gas can be used as the carrier gas.
In this case, two or three kinds of organometallic materials are used as the raw material liquid in a mixed state, but these may be used separately and independently so that the raw material gas can be supplied individually so that the flow rate can be controlled. .
[0014]
In addition, an oxidizing gas supply path 58 is connected to the gas supply path 48 in the middle, and the oxidizing gas supply path 58 is connected to a flow rate controller 60 such as a mass flow controller and an oxidizing gas on-off valve. 62 is interposed, for example, O2 It is connected to an oxidizing gas source 64 that stores oxidizing gas such as gas. The oxidizing gas supply nozzle may be provided separately from the processing gas nozzle 44 so that the oxidizing gas can be supplied individually and independently.
Similarly, the cleaning gas supply means 42 has a cleaning gas nozzle 66 provided through the manifold 26. A cleaning gas flow path 68 connected to the nozzle 66 has a ClF as a cleaning gas.Three ClF storing gasThree In addition to being connected to the gas source 70, a flow rate controller 72 such as a mass flow controller and a cleaning gas on / off valve 74 are interposed in the middle of the gas flow path 68. Although not shown in the drawing, N is not shown when supplying the cleaning gas.2 An inert gas such as a gas can be used as the carrier gas.
The gases selectively supplied from the nozzles 44 and 66 ascend the processing space S in the inner cylinder 4 and turn back downward at the ceiling, and are in the gap between the inner cylinder 4 and the outer cylinder 6. Will be discharged. In the figure, 76 is a seal member such as an O-ring that seals between the cap 12 and the manifold 26, and 78 is a seal member such as an O-ring that seals between the manifold 26 and the lower end portion of the outer cylinder 6. It is.
[0015]
Next, a film forming method performed using the processing apparatus configured as described above and a cleaning method (removal method) performed subsequently will be described.
First, the film forming method will be described. A large number of unprocessed semiconductor wafers W are held in multiple stages at a predetermined pitch on the wafer boat 10, and the boat elevator 22 is driven up in this state to process the wafer boat 10. It inserts into the container 8 from the lower side, and the inside of the processing container 8 is sealed. The inside of the processing container 8 is preheated in advance. If the wafer W is inserted as described above, the supply voltage to the heater 38 is increased to raise the temperature of the wafer W to a predetermined process temperature, and the processing chamber 8 is evacuated by the vacuum exhaust system 34. .
[0016]
At the same time, oxygen and film forming gas (including organometallic gas) whose flow rate is controlled are introduced into the processing container 8 from the processing gas nozzle 44 of the processing gas supply means 40. Needless to say, no cleaning gas is supplied during the film forming process.
In this way, the film forming gas introduced into the processing container 8 is oxidized while rising in the processing container 8 to deposit a composite metal oxide film made of STO or BSTO on the wafer surface. The film forming process conditions at this time are such that the wafer temperature is in the range of 400 to 500 ° C., for example, and the pressure is about several hundred Pa.
In this way, when the film forming process is performed for a predetermined time, the supply of the processing gas and oxygen is stopped by closing the processing gas on-off valve 50 and the oxidizing gas on-off valve 62 of the processing gas supply means 40. The film processing is finished.
Then, N in a processing container 8 is supplied from a gas supply system (not shown).2 Gas replacement is performed by supplying gas and the like, pressure recovery is performed, and the boat elevator 22 is lowered to unload the processed semiconductor wafer W from the processing container 8 and carry it out.
[0017]
Next, a cleaning method (removal method) for removing unnecessary complex metal oxide films adhering to the inside of the processing vessel 8 or the wafer boat 10 will be described.
When the wafer boat 10 is also cleaned, the wafer boat 10 that has been emptied by transferring the wafer W from the wafer boat 10 to a carrier or the like (not shown), that is, the wafer boat 10 in which no wafer is placed, is placed on the heat retaining cylinder 20. In a state of being placed, this is loaded into the processing container 8, and the lower end opening of the processing container 8 is hermetically sealed by the cap 12. In this case, the inner wall of the container and the surface of the wafer boat 10 can be cleaned at the same time. Of course, when the wafer boat 10 is not cleaned, it may be removed from the heat insulating cylinder 20.
Then, the temperature of the processing vessel 8 and the inside thereof is maintained at a predetermined temperature by the heater 38, specifically, a temperature at which the constituent metal in the composite metal oxide film is not fluorinated, as will be described later, for example, less than 500 ° C. ClF which is a cleaning gas from the gas supply means 42Three A gas is flowed to remove each metal from the unnecessary complex metal oxide film. When supplying the cleaning gas, if necessary, N2 An inert gas such as Ar, He may be used as the carrier gas.
[0018]
Specifically, both cleaning gas on-off valves 74 and 74 provided in the cleaning gas supply path 68 are opened, and ClF which is a cleaning gas is used.Three The cleaning process is performed for a predetermined time by flowing the gas into the processing container 8 while controlling the flow rate. As a result, not only Ti that is relatively easy to remove, but also Ba and Sr, which are difficult to remove by forming a fluoride at a high temperature of 500 ° C. or higher, are also ClF.Three It reacts with the gas and is gasified and removed. This ClFThree The process conditions of the cleaning process using the gas are below the temperature at which the constituent metal of the composite metal oxide film is not fluorinated, and the cleaning gas is ClF.Three It is in the temperature range above the activation temperature of the gas, specifically in the range of 300 to less than 500 ° C, preferably in the range of 350 to 450 ° C. The pressure is in the range of 0.1 kPa (0.7 Torr) to 54 kPa (415 Torr), preferably in the range of 1 kPa to 25 kPa.
[0019]
As a result, all metals contained in the film, that is, Ba, Sr, Ti (in the case of a BSTO film), Sr and Ti (in the case of an STO film) are removed by one cleaning process. Therefore, the unnecessary composite metal oxide film is almost completely removed. In addition, the quartz processing vessel 8, the wafer boat 10, and the heat insulating cylinder 20 are hardly damaged.
Here, the cleaning gas ClFThree Since the effects of the gas on the Sr and Ti in the composite metal oxide film and the effects on the quartz structure such as the processing container were examined and evaluated, the evaluation results will be described. Since Ba has been confirmed to exhibit the same chemical behavior as Sr, which is the same alkaline earth metal, during cleaning, the reduced weight of Ba is substantially the same as that of Sr.
Figure 2 shows ClFThree FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cleaning time for gas and the remaining weight after cleaning.Three FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cleaning temperature for gas and the remaining weight after cleaning, and FIG. 4 is a graph showing the degree of quartz damage to the cleaning gas. In FIG. 4, the amount of weight reduction after exposing a predetermined weight of sample quartz to the cleaning gas is shown in mg.
[0020]
First, in the graph shown in FIG. 2, the cleaning time is variously changed to clean (etch) the Sr film and the Ti film. In this case, the cleaning temperature is 500 ° C., the pressure is 13.3 kPa (100 Torr), ClFThree The gas flow rate is 1.8 slm, N2 The flow rate of the gas (carrier gas) is 3.2 slm. The initial film thickness of each of the Sr film and the Ti film is 300 nm. As can be seen from this graph, the Sr film has a residual weight of almost 100% even when the cleaning time is extended at a temperature of 500 ° C., and the Sr film (the same for the Ba film) is almost removed at this temperature of 500 ° C. It turned out that it was not possible to clean.
[0021]
On the other hand, when the cleaning time of the Ti film was 5 minutes or longer, the remaining weight showed approximately 0%, and it was found that the Ti film can be removed and cleaned at a temperature of 500 ° C. almost completely.
Next, in FIG. 3, the cleaning temperature is changed (400 ° C. and 500 ° C.) to clean (etch) the Sr film and the Ti film. In this case, the cleaning pressure is 13.3 kPa (100 Torr), ClFThree The gas flow rate is 1.8 slm, N2 The flow rate of gas (carrier gas) is 3.2 slm, and the cleaning time is 10 minutes. The initial film thickness of each of the Sr film and the Ti film is 300 nm. As is apparent from this graph, the Ti film was removed both when the cleaning temperature was 400 ° C. and at 500 ° C., and the remaining weight showed approximately 0%, and it was found that the cleaning was performed effectively. did.
[0022]
On the other hand, with respect to the Sr film, when the cleaning temperature is 500 ° C., as described above, the remaining weight shows almost 100% and is hardly removed, but when the cleaning temperature is 400 ° C. The residual weight was about 30%, and it was found that the Sr film was considerably removed and sufficiently cleaned. That is, it has been found that if the cleaning temperature is lowered to about 400 ° C., not only the Ti film but also the Sr film (including the Ba film) can be removed and cleaned.
As described above, the reason why the Sr film is removed at a temperature of 400 ° C. but not at a temperature of 500 ° C. is that the Sr atom is fluorinated between 400 ° C. and 500 ° C., for example, SrF which is a fluoride.2 There is a temperature range that changes toThree This is probably because some gases cannot be removed. In this case, in order to remove both the Sr film and the Ti film, the cleaning temperature is preferably set to 450 ° C. or less, taking the intermediate point between the two temperatures. In addition, ClFThree Since the gas activation temperature is approximately 300 ° C., the lower limit of the cleaning temperature is approximately 300 ° C., which is the temperature at which the cleaning gas is activated. Therefore, ClFThree It turns out that the temperature at the time of cleaning using gas should be set in the range of 300 to less than 500 ° C.
[0023]
Incidentally, when the degree of damage to quartz in the above temperature band is examined, as is apparent from FIG. 4, damage to quartz increases rapidly when the temperature and pressure are increased. When set to 10 mg, within the temperature range of 300 to 500 ° C., not only when the pressure is 0.13 kPa, but also when the pressure is 13 kPa, the amount of decrease is within 10 mg and the durability against quartz is sufficiently high. Turned out to be.
In the above embodiment, the case where the cleaning method of the present invention is performed in the processing apparatus 2 having the double tube structure in which the processing container 8 is composed of the inner cylinder 4 and the outer cylinder 6 has been described as an example. Of course, for example, the method of the present invention can be carried out even in a processing apparatus having a single tube structure.
[0024]
FIG. 5 is a view showing a single pipe structure processing apparatus for carrying out the method of the present invention. Note that the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, in this processing apparatus, the processing container 8 is made of, for example, one cylindrical quartz glass and has a single tube structure. An exhaust port 80 is formed in the ceiling portion of the processing container 8, and a vacuum exhaust system 34 is connected to the exhaust port 80 by providing a vacuum pump 32 in the exhaust path 30. In the case of the processing container 8, the gas introduced from the nozzles 44 and 66 at the lower part of the processing container 8 rises in the processing container 8, and the exhaust port 80 provided in the ceiling portion of the processing container 8. As a result, it is evacuated out of the container.
Even when the cleaning process is performed using such a processing apparatus, the same effects as described with reference to FIG. 1 are exhibited.
In the above embodiment, the cleaning method (removal method) of the composite metal oxide film has been described. However, the present invention is not limited to this. It can also be applied to etching.
[0025]
FIG. 6 is a process diagram for explaining such a method of etching a composite metal oxide film.
First, as shown in FIG. 6A, a composite metal oxide film 84 made of STO or BSTO is entirely formed on the surface of a substrate 82 such as a semiconductor wafer or an LCD substrate as described above. Such a deposition operation of the film 84 may be performed by, for example, the processing apparatus shown in FIG. A patterned mask 86 is formed on the surface of the composite metal oxide film 84.
As this mask 86, ClFThree Any material may be used as long as it is highly corrosion resistant to the gas. For example, a silicon oxide film or a photoresist can be used.
[0026]
Next, this substrate 82 is carried into an etching apparatus (not shown), and as shown in FIG.Three The composite metal oxide film 84 exposed on the surface is selectively etched using a gas. The temperature of the substrate 82 at the time of etching is a temperature range at the time of cleaning as described in the previous embodiment, that is, within a range of 300 to less than 500 ° C., for example, 400 ° C.
When the composite metal oxide film is pattern-etched using the mask 86 as described above, the mask 86 (see FIG. 6B) is then completely removed as shown in FIG. 6C. Then, the etching process is finished.
As described above, according to the etching method of the present invention, the composite metal oxide film formed on the substrate is converted into one etching gas (ClF).Three ) Can be selectively etched.
[0027]
In each of the above embodiments, the case where the BSTO film or the STO film is used as the composite metal oxide film to be subjected to the cleaning process or the etching process has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, SBTO film (SrBi2 Ta2 O9 ), SRO membrane (SrRuOThree ), LSCO membrane (La1-x Srx CoOThree ) Etc.
Further, here, a batch type processing apparatus capable of processing a plurality of wafers at a time has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a single wafer processing apparatus that processes wafers one by one. Of course you can.
Furthermore, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but can be applied to an LCD substrate and a glass substrate.
[0028]
【The invention's effect】
  As described above, according to the method for removing a composite metal oxide film, the cleaning method, and the etching method of the present invention, the following excellent effects can be exhibited.
  Claim1 and the claims that cite itAccording to the present invention, the composite metal oxide film can be removed almost certainly with one kind of removal gas.
  Claim3 and the claims that cite itAccording to the invention, an unnecessary complex metal oxide film adhering to the inside of the processing apparatus for forming a film can be removed almost certainly with one kind of cleaning gas.
  Especially in claim 5According to the invention, the inner wall of the processing container and the surface of the object support means can be cleaned at the same time.
  Claim7 and the claims that cite itAccording to the invention, the composite metal oxide film formed on the substrate can be pattern-etched into a predetermined shape with one kind of etching gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a processing apparatus capable of performing a cleaning method according to the present invention.
FIG. 2 ClFThree It is a graph which shows the relationship between the cleaning time with respect to gas, and the residual weight after cleaning.
FIG. 3 ClFThree It is a graph which shows the relationship between the cleaning temperature with respect to gas, and the residual weight after cleaning.
FIG. 4 is a diagram showing a degree of quartz damage to a cleaning gas.
FIG. 5 is a view showing a processing apparatus having a single tube structure for carrying out the method of the present invention.
FIG. 6 is a process diagram for explaining a method of etching a composite metal oxide film.
[Explanation of symbols]
2 processing equipment
4 inner cylinder
6 outer cylinder
8 Processing container
10 Object support means (wafer boat)
42 Cleaning gas supply means
66 Cleaning gas nozzle
68 Cleaning gas flow path
70 ClFThree Gas source
74 Cleaning gas on-off valve
82 substrates
84 Composite metal oxide film
86 Mask
W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims (8)

少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜を除去するために、除去ガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜を、その構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜を除去するようにしたことを特徴とする複合金属酸化物膜の除去方法。In order to remove the double focus metal oxide film containing at least Ba and (barium) Sr and (strontium) Ti and (titanium), wherein the composite metal oxide film, the constituent metal while using a ClF 3 gas as a stripping gas The composite metal oxide film is removed while maintaining the temperature at 300 ° C. to less than 500 ° C., which is a temperature at which no fluorination occurs. 前記除去時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1記載の複合金属酸化物膜の除去方法。The method for removing a composite metal oxide film according to claim 1, wherein the pressure at the time of removal is set within a range of 1 to 25 kPa. 少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜のクリーニング方法において、クリーニングガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜を、その構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜を除去するようにしたことを特徴とするクリーニング方法。In the cleaning method of the double coupling metal oxide film containing at least Ba and (barium) Sr and (strontium) and Ti (titanium), the composite metal oxide film while using a ClF 3 gas as a cleaning gas, its constituent metal A cleaning method, characterized in that the composite metal oxide film is removed while maintaining a temperature of 300 ° C. to less than 500 ° C., which is a temperature at which no fluorination occurs. 前記クリーニングガスによりクリーニングされる箇所は、被処理体を収容してこの被処理体の表面に前記複合金属酸化物膜を形成するために真空引き可能になされた処理容器の内壁であることを特徴とする請求項3記載のクリーニング方法。The portion to be cleaned by the cleaning gas is an inner wall of a processing vessel that can be evacuated in order to accommodate the object to be processed and form the composite metal oxide film on the surface of the object to be processed. 3. Symbol mounting the cleaning method to. 前記処理容器内のクリーニング時には、前記被処理体を載置するための被処理体支持手段が前記処理容器内に収容されていることを特徴とする請求項4記載のクリーニング方法。  The cleaning method according to claim 4, wherein when the inside of the processing container is cleaned, a processing object supporting means for placing the processing object is accommodated in the processing container. 前記クリーニング時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載のクリーニング方法。The cleaning method according to any one of claims 3 to 5, wherein the cleaning pressure is set in a range of 1 to 25 kPa. 基板上に形成された、少なくともBa(バリウム)とSr(ストロンチウム)とTi(チタン)とを含む複合金属酸化物膜をエッチングするために、エッチングガスとしてClF ガスを用いつつ前記複合金属酸化物膜をその構成金属がフッ化しない温度である300℃から500℃未満の温度に維持しつつ前記複合金属酸化物膜をエッチングするようにしたことを特徴とする複合金属酸化物膜のエッチング方法。Formed on the substrate, in order to etch a multi-focus metal oxide film containing at least Ba and (barium) Sr and (strontium) Ti and (titanium), the composite metal oxide while using a ClF 3 gas as an etching gas A method of etching a composite metal oxide film, characterized in that the composite metal oxide film is etched while maintaining the physical film at a temperature of 300 ° C. to less than 500 ° C., which is a temperature at which the constituent metal does not fluorinate . 前記エッチング時の圧力は、1〜25kPaの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項7記載の複合金属酸化物膜のエッチング方法。8. The method for etching a composite metal oxide film according to claim 7, wherein the pressure during the etching is set in a range of 1 to 25 kPa.
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