(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体のＸｅＦ２源を収容するＸｅＦ２源室に、前もって定めたエッチング時間に前もって定めた流量でガスを供給するに十分な容積のタンクを接続し、前記固体のＸｅＦ２源をガス状態へ昇華せしめ、そのＸｅＦ２ガスを前記タンク内に膨張又は拡散させた後、前記タンク内のガスを被加工物が収容されたエッチング室へ流量制御器により前記流量で供給して被加工物をエッチングしてなるＸｅＦ２ガスによる被加工物のエッチング方法。
【請求項２】
前記ＸｅＦ２ガスに、前記エッチング室内への導入に先行して不活性担体ガスを混合してなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固体のＸｅＦ２源を、前記タンクからエッチング室へＸｅＦ２ガスが流出する間に昇華させ続けてなる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記タンクを、前記被工作物のエッチングの間に再充填してなる請求項１乃至３のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項５】
前記ＸｅＦ２ガスの流量を、圧力に基づく流量制御器により制御してなる請求項１乃至４のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項６】
被加工物が収容されたエッチング室と、固体のＸｅＦ２源を収容するＸｅＦ２源室と、前記ＸｅＦ２源室をＸｅＦ２源の昇華圧に維持する圧力源と、タンクと、前記ＸｅＦ２源室をタンクへ接続する弁手段と、前記エッチング室へのＸｅＦ２ガスの供給流量を制御する流量制御器と、前記タンクを流量制御器へ接続する弁手段とを備えてなるＸｅＦ２ガスによる被加工物のエッチング装置。
【請求項７】
前記タンクからエッチング室へのＸｅＦ２ガスの流出がない時に前記タンクを前記ＸｅＦ２源室内のＸｅＦ２源の昇華圧に維持する圧力源をさらに含めてなる請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ＸｅＦ２ガスに、前記タンクからエッチング室への導入に先行して不活性担体ガスを混合する手段をさらに含めてなる請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記流量制御器を、圧力に基づく流量制御器としてなる請求項６乃至８のいずれかひとつに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）を使用して被加工物をエッチングするための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二フッ化キセノンは乾燥等方性ガス相のエッチング剤であって、低温でシリコンに対して温和なエッチングをもたらす。二フッ化キセノンは、通常、分解せずに昇華する無色結晶の形で供給される。ＸｅＦ２に対する昇華圧は約４トールである。
【０００３】
エッチングにＸｅＦ２を使用しようとする現在の試みは本質的に実験的なものであり、各エッチング段階の間にエッチング室をポンプで減圧し、エッチングの停止と始動が必要なＸｅＦ２の脈動的供給が行われている。このような装置は生産工程に対して実用的でない。直接的な流れ工程の試みはこれまで成功していない。
【０００４】
【発明の実施の形態】
ひとつの態様において本発明は、固体のＸｅＦ２源を収容するＸｅＦ２源室に、前もって定めたエッチング時間に前もって定めた流量でガスを供給するに十分な容積のタンクを接続し、固体のＸｅＦ２源をガス状態へ昇華せしめ、そのＸｅＦ２ガスを前記タンク内に膨張又は拡散させた後、そのタンク内のガスを被加工物が収容されたエッチング室へ流量制御器により前記所望の流量で供給して被加工物をエッチングするＸｅＦ２ガスによる被加工物のエッチング方法を提供する。
【０００５】
ＸｅＦ２ガスには、エッチング室内への導入に先行して不活性担体ガスを混合することができる。とくに好ましく、固体のＸｅＦ２源を、ＸｅＦ２ガスがタンクからエッチング室へ流出する間に昇華させ続ける。付加的または代替的に、タンクを被加工物のエッチングの間に再充填する。
【０００６】
別の態様において本発明は、エッチング室と、固体のＸｅＦ２源を収容するＸｅＦ２源室と、そのＸｅＦ２源室をＸｅＦ２源の昇華圧に維持する圧力源と、タンクと、ＸｅＦ２源室をタンクへ接続する弁手段と、エッチング室へのＸｅＦ２ガスの供給流量を制御する流量制御器と、タンクを流量制御器へ接続する弁手段とを備えたＸｅＦ２ガスによる被加工物のエッチング装置を提供する。
好ましく、タンクからエッチング室へのＸｅＦ２ガスの流出がない時にタンクをＸｅＦ２源室内のＸｅＦ２源の昇華圧に維持する圧力源をさらに含める。タンクからエッチング室への導入に先行してＸｅＦ２ガスに不活性担体ガスを混合する手段をさらに含めることができる。とくに好ましく、流量制御器を、圧力に基づく流量制御器とする。
【０００７】
好ましくは、タンクはＸｅＦ２室の容積の約３倍の容積を有する。
【０００８】
本発明を以上に述べたが、それは上述の、または以下の説明の特徴のいかなる発明上の組み合わせをも含むことが理解される。
【０００９】
各種の方法で実施される本発明を、非例示的にエッチング装置の略図である添付図面を参照して説明する。
【００１０】
【実施例】
エッチング装置１０は、エッチング室１１と、ＸｅＦ２供給部１２と、流量制御器１３と、粗引きポンプ（roughing pump）１４と、担体ガス供給部１５とから成る。
【００１１】
ＸｅＦ２供給部は、ＸｅＦ２結晶１７ａ用のトレイやアンプル１７を含むＸｅＦ２源室１６から成る。ＸｅＦ２源室１６は、弁２０によって流量制御器１３へ接続されるタンク１８へ、弁１９を介して接続される。圧力源２１、２２はそれぞれ、タンク１８とＸｅＦ２源室１６を、ＸｅＦ２の昇華圧である約４トールに維持するために与えられる。流量制御器１３の下流にある弁２３は、流量制御器を弁２５と２６の間の供給管２４へ接続する。弁２５は担体ガス供給部１５から供給管２４への担体ガスの流れを制御する一方、弁２６は供給管２４内でエッチング装置１１のエッチング室２７へのガス供給を制御する。慣例的方法と同様、粗引きポンプ１４は、エッチング室２７の下流へ接続されるが、バイパス２８を介してＸｅＦ２源室１６へも接続される。配管２９と弁３０は、不純分除去（purging）の目的のために担体ガスをこの領域へ供給可能にする。
【００１２】
この中で、弁１９を閉鎖すると共に弁３０を開放したうえで、ＸｅＦ２結晶をアンプルやトレイ１７内に置く。担体ガスが室内の不純分除去のために使用され、かつ粗引きポンプ１４はＸｅＦ２源を昇華圧へ減圧する。粗引きポンプと担体ガスはその後隔離され、かつ弁１９は開放されてＸｅＦ２ガスをタンク１８内へ膨張または拡散させる。
【００１３】
その後、慣例的な装置を使用してエッチング室２７内へウエハを置いて、弁２０、２３、２５、２６を連続的に開放することにより、エッチングが自発的に生じるエッチング室内へＸｅＦ２と担体ガスを与える。エッチング室内の圧力は粗引きポンプ１４とそれの自動圧力制御弁１４ａによって制御する。担体ガスは不要である場合は、弁２５を閉鎖したままとする。
【００１４】
弁１９は必要な工程や生産のレベルに依存して開閉する。光学検出器３１はエッチングの完了時点を決定するが、代わりに時間ベースを使用してもよい。エッチングが完了すると直ちに、弁２０、２３、２５、２６を閉鎖してウエハを取り除く。新しいウエハをエッチングのためエッチング室内へ導入する時までタンク１８は再充填されるから、各ウエハは一工程で十分にエッチングされるだけでなく、ウエハの連続エッチングが達成される。ＸｅＦ２の連続的供給も均一性を増進し、かつ圧力に基づく流量制御機構１３の使用は、たとえば大量の流量測定に関してかなり有利である。エッチング室の圧力制御はＸｅＦ２への流量制御機構から独立している点が注目される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるエッチング装置の略図である。
【符号の説明】
１０  エッチング装置
１１  エッチング室
１２  ＸｅＦ２供給部
１３  流量制御器
１４  粗引きポンプ
１４ａ  自動圧力制御弁
１５  担体ガス供給部
１６  ＸｅＦ２源室
１７ａ  ＸｅＦ２結晶
１８  タンク
１９  弁
２０  弁
２１、２２  圧力源
２３  弁
２４  供給管
２５、２６  弁
２７  エッチング室
２８  バイパス
２９  配管
３０  弁
３１  光学的検出器
【図１】
0004047970.tif 000002