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特開2024-44633半導体製造装置及び半導体装置の製造方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024044633

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】半導体製造装置及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

H01L 21/3065 20060101AFI20240326BHJP

H01L 21/683 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H01L21/302 101H

H01L21/68 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150280

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下雅弘

(72)【発明者】

【氏名】荒川翔平

(72)【発明者】

【氏名】長田佑太

【テーマコード（参考）】

5F004

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F004AA15

5F004BB13

5F004BB26

5F004BC06

5F004CA04

5F004DA00

5F004DA24

5F004DA26

5F004DB13

5F131AA02

5F131BA19

5F131CA12

5F131DA08

5F131DA42

5F131EA03

5F131EB72

5F131EB81

(57)【要約】

【課題】金属元素を含む副生成物を除去する。
【解決手段】実施形態の半導体製造装置は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、チャンバにガスを供給するガス供給管と、チャンバからガスを排出するガス排出管と、基板をホルダから天板に向かう方向に押し上げる複数のリフトピンであって、先端部がホルダの上面から、ホルダと天板との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能な複数のリフトピンと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天板と側壁とを含むチャンバと、
前記チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、
前記ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、
前記チャンバにガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバからガスを排出するガス排出管と、
前記基板を前記ホルダから前記天板に向かう方向に押し上げる複数のリフトピンであって、先端部が、前記ホルダの上面から、前記ホルダと前記天板との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能な複数のリフトピンと、
を備える半導体製造装置。

【請求項2】

前記天板から前記ホルダに向かう方向に前記基板を押し下げる複数のプッシュピンを、更に備える請求項１記載の半導体製造装置。

【請求項3】

前記複数のリフトピンは、前記ホルダを貫通する請求項１記載の半導体製造装置。

【請求項4】

前記複数のリフトピンは、４本以上である請求項１記載の半導体製造装置。

【請求項5】

前記天板は、前記基板の上面を前記天板に真空吸着させるための吸着孔を有する、請求項１記載の半導体製造装置。

【請求項6】

天板と側壁とを含むチャンバと、
前記チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、
前記ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、
前記チャンバにガスを供給するガス供給管と、
前記チャンバからガスを排出するガス排出管と、
前記基板を前記ホルダから前記天板に向かう方向に移動させる複数の支持部材であって、先端部が前記側壁から前記ホルダに向かう方向に移動可能で、前記先端部が前記基板の下面を支持する複数の支持部材と、
を備える半導体製造装置。

【請求項7】

前記天板は、前記基板の上面を前記天板に真空吸着させるための吸着孔を有する、請求項６記載の半導体製造装置。

【請求項8】

前記複数の支持部材のそれぞれを支持し、前記ホルダの周囲に設けられ、前記方向に延びる複数のガイド部を、更に備える、請求項６記載の半導体製造装置。

【請求項9】

前記複数の支持部材のそれぞれを支持し、前記天板に設けられ前記方向に延びる複数の支持棒を、更に備える、請求項６記載の半導体製造装置。

【請求項10】

前記ホルダは、前記ホルダの外周部に設けられ、前記方向に昇降可能なエッジリングを含み、
前記支持部材の前記先端部は、前記基板と前記エッジリングの間に挿入可能である、請求項６記載の半導体装置の製造方法。

【請求項11】

天板と側壁とを含むチャンバと、前記チャンバの中に設けられたホルダと、を備える反応性イオンエッチング装置の前記チャンバの中に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する第１の基板を搬入し、
前記第１の基板を前記ホルダの上に載置し、
前記第１の層をエッチングするエッチング処理を行い、
前記第１の基板を前記チャンバの外に搬出し、
前記第１の基板を前記チャンバの外に搬出した後に、前記チャンバの中に、表面に樹脂層を有する第２の基板を搬入し、
前記第２の基板を前記ホルダの上に載置し、
前記第２の基板を加熱し、
前記第２の基板を前記ホルダから前記天板に向かう方向に移動させて、前記樹脂層を前記天板に接触させ、
前記第２の基板を冷却し、
前記樹脂層を前記天板から離隔させ、
前記第２の基板を前記チャンバの外に搬出する、半導体装置の製造方法。

【請求項12】

前記樹脂層は熱可塑性樹脂を含む、請求項１１記載の半導体装置の製造方法。

【請求項13】

前記樹脂層の融点は、１００℃以下である請求項１１記載の半導体装置の製造方法。

【請求項14】

前記樹脂層は、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルトリブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリアミド（ＰＡ）、合成ゴム（ＳＲ）、アクリル（ＡＣＲ）、及びポリウレタン（ＰＵＲ）からなる群から選ばれる少なくとも一つの樹脂を含む、請求項１１記載の半導体装置の製造方法。

【請求項15】

前記第２の基板を加熱する際、５０℃以上２００℃以下の温度で加熱する、請求項１１記載の半導体装置の製造方法。

【請求項16】

前記第２の基板を前記チャンバの外に搬出した後に、前記チャンバの中で酸素プラズマ処理を、更に行う、請求項１１記載の半導体装置の製造方法。

【請求項17】

天板と側壁とを含むチャンバと、前記チャンバの中に設けられたホルダと、を備える反応性イオンエッチング装置の前記チャンバの中に、カバー部材を搬入し、
前記カバー部材を前記ホルダの上に載置し、
前記カバー部材を前記ホルダから前記天板に向かう方向に移動させて、前記天板の少なくとも一部を前記カバー部材で覆い、
前記天板の少なくとも一部を前記カバー部材で覆った後に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する第１の基板を搬入し、
前記第１の基板を前記ホルダの上に載置し、
前記第１の層をエッチングするエッチング処理を行い、
前記第１の基板を前記チャンバの外に搬出し、
前記第１の基板を前記チャンバの外に搬出した後に、前記カバー部材を前記チャンバの外に搬出する、半導体装置の製造方法。

【請求項18】

前記天板の少なくとも一部を前記カバー部材で覆う際に、前記カバー部材を前記天板に真空吸着させる、請求項１７記載の半導体装置の製造方法。

【請求項19】

前記カバー部材を前記チャンバの外に搬出する前に、前記チャンバの中に支持基板を搬入し、
前記支持基板を前記ホルダの上に載置し、
前記カバー部材を前記チャンバの外に搬出する際に、前記支持基板の上に前記カバー部材を載置する、請求項１７記載の半導体装置の製造方法。

【請求項20】

前記カバー部材の前記ホルダに対向する面の表面粗さは、前記天板の前記ホルダに対向する面の表面粗さよりも大きい、請求項１７記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体製造装置及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属元素を含む層を反応性イオンエッチングによりエッチングする場合、金属元素を含む副生成物がチャンバの内面に付着する。チャンバの内面に付着した副生成物は、例えば、パーティクル発生の原因となる。したがって、チャンバの内面に付着した副生成物をチャンバのクリーニングにより除去することが必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５０３８２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の一実施形態では、金属元素を含む副生成物を除去することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の半導体製造装置は、天板と側壁とを含むチャンバと、前記チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、前記ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、前記チャンバにガスを供給するガス供給管と、前記チャンバからガスを排出するガス排出管と、前記基板を前記ホルダから前記天板に向かう方向に押し上げる複数のリフトピンであって、先端部が、前記ホルダの上面から、前記ホルダと前記天板との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能な複数のリフトピンと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態の半導体製造装置の模式図。

【図2】第１の実施形態の半導体製造装置のホルダの上面図。

【図3】第１の実施形態の半導体製造装置のリフトピンの動作の説明図。

【図4】第１の実施形態の半導体製造装置の天板の下面図。

【図5】第１の実施形態の半導体製造装置のプッシュピンの動作の説明図。

【図6】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図7】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図8】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図9】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図10】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図11】第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図12】第２の実施形態の半導体製造装置の模式図。

【図13】第２の実施形態の半導体製造装置の天板の下面図。

【図14】第２の実施形態の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図。

【図15】第２の実施形態の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図。

【図16】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図17】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図18】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図19】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図20】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図21】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図22】第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図23】第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の模式図。

【図24】第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図。

【図25】第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の模式図。

【図26】第２の実施形態の第２の変形例の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図。

【図27】第２の実施形態の第２の変形例の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図。

【図28】第３の実施形態の半導体製造装置の模式図。

【図29】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図30】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図31】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図32】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図33】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図34】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図35】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【図36】第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材などには同一の符号を付し、一度説明した部材などについては適宜その説明を省略する場合がある。

【0008】

また、本明細書中、便宜上「上」、又は、「下」という用語を用いる場合がある。「上」、又は、「下」とは、例えば、図面内での相対的位置関係を示す用語である。「上」、又は、「下」という用語は、必ずしも、重力に対する位置関係を規定する用語ではない。

【0009】

以下、実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法を、図面を参照して説明する。

【0010】

（第１の実施形態）
第１の実施形態の半導体製造装置は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、チャンバにガスを供給するガス供給管と、チャンバからガスを排出するガス排出管と、基板をホルダから天板に向かう方向に押し上げる複数のリフトピンであって、先端部が、ホルダの上面から、ホルダと天板との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能な複数のリフトピンと、を備える。

【0011】

図１は、第１の実施形態の半導体製造装置の模式図である。第１の実施形態の半導体製造装置は、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ装置）である。第１の実施形態の反応性イオンエッチング装置は、容量結合プラズマ装置（ＣＣＰ装置）である。

【0012】

第１の実施形態のＲＩＥ装置１００は、例えば、チャンバ１０、ホルダ１４、高周波電源１６、ガス供給管１８、ガス排出管２０、排気装置２２、ヒータ２４、複数のリフトピン２６、リフトピン支持板２８、複数のプッシュピン３０、及びプッシュピン支持板３２を備える。

【0013】

チャンバ１０は、天板１１及び側壁１２を含む。

【0014】

天板１１は、チャンバ１０の上部に設けられる。天板１１は、例えば、上部電極として機能する。天板１１は、例えば、金属である。

【0015】

側壁１２は、ホルダ１４の周囲を囲む。側壁１２は、例えば、金属である。側壁１２は、例えば、接地される。

【0016】

ホルダ１４は、チャンバ１０の中に設けられる。ホルダ１４は、例えば、半導体ウェハＷを載置する。半導体ウェハＷは、基板の一例である。

【0017】

ホルダ１４は、例えば、上面に図示しない静電チャックを含む。ホルダ１４は、例えば、静電チャックを用いて半導体ウェハＷを吸着する。

【0018】

ホルダ１４は下部電極として機能する。ホルダ１４には高周波電力が印加される。ホルダ１４は、例えば、金属である。

【0019】

ホルダ１４の内部には、例えば、図示しないヒータが設けられる。ヒータによって、ホルダ１４の上に載置された半導体ウェハＷを加熱することが可能である。

【0020】

高周波電源１６は、ホルダ１４に高周波電力を印加する機能を有する。高周波電源１６は、ホルダ１４に接続される。高周波電源１６によりホルダ１４に印加される高周波電力により、チャンバ１０の中にプラズマを生成できる。

【0021】

ガス供給管１８は、例えば、チャンバ１０の上部に設けられる。ガス供給管１８からチャンバ１０にガスを供給する。

【0022】

ガス供給管１８からは、例えば、エッチングガス又はクリーニングガスを供給可能である。エッチングガスは、例えば、半導体ウェハＷに形成された被加工層のエッチングのために用いられる。クリーニングガスは、被加工層のエッチングにより生成された副生成物を除去するために用いられる。

【0023】

ガス排出管２０は、例えば、チャンバ１０の下部に設けられる。ガス排出管２０から、例えば、消費されなかったエッチングガス、消費されなかったクリーニングガス、又は反応生成物がチャンバ１０の外に排出される。

【0024】

排気装置２２は、ガス排出管２０に接続される。排気装置２２は、例えば、真空ポンプである。

【0025】

複数のリフトピン２６は、ホルダ１４に載置された基板を、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に押し上げる機能を有する。複数のリフトピン２６は、例えば、下端がリフトピン支持板２８に固定される。複数のリフトピン２６は、例えば、ホルダ１４を貫通する。

【0026】

図２は、第１の実施形態の半導体製造装置のホルダの上面図である。図３は、第１の実施形態の半導体製造装置のリフトピンの動作の説明図である。

【0027】

図２に示すように、例えば、４本のリフトピン２６がホルダ１４を貫通して設けられる。リフトピン２６は、例えば、４本以上である。リフトピン２６は、例えば、３本であっても構わない。リフトピン２６は、ホルダ１４を貫通せず、ホルダ１４の内部に収まるように構成されても構わない。

【0028】

図３に示すように、リフトピン２６は、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動可能である。例えば、リフトピン支持板２８が図示しない駆動機構を用いて駆動されることにより、リフトピン２６が上下移動する。

【0029】

図３は、リフトピン２６が最も天板１１に近づいた状態を示す。ホルダ１４の上面からリフトピン２６の先端部までの距離（図３中のｄ２）は、ホルダ１４と天板１１との間の距離（図３中のｄ１）の７０％以上である。言い換えれば、リフトピン２６の先端部は、ホルダ１４の上面から、ホルダ１４と天板１１との間の距離ｄ１の７０％以上の位置まで移動可能である。

【0030】

複数のプッシュピン３０は、基板を、天板１１からホルダ１４に向かう方向に押し下げる機能を有する。複数のプッシュピン３０は、例えば、上端がプッシュピン支持板３２に固定される。複数のプッシュピン３０は、例えば、天板１１を貫通する。

【0031】

図４は、第１の実施形態の半導体製造装置の天板の下面図である。図５は、第１の実施形態の半導体製造装置のプッシュピンの動作の説明図である。

【0032】

図４に示すように、例えば、４本のプッシュピン３０が天板１１を貫通して設けられる。プッシュピン３０は、例えば、４本以上である。プッシュピン３０は、例えば、３本であっても構わない。プッシュピン３０は、天板１１を貫通せず、天板１１の内部に収まるように構成されても構わない。

【0033】

図５に示すように、プッシュピン３０は、天板１１からホルダ１４に向かう方向に移動可能である。例えば、プッシュピン支持板３２が図示しない駆動機構を用いて駆動されることにより、プッシュピン３０が上下移動する。

【0034】

例えば、ホルダ１４に載置された半導体ウェハＷは、チャンバ１０の中の天板１１とホルダ１４との間に生成されるプラズマを用いて、異方性エッチングされる。

【0035】

次に、第１の実施形態の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。第１の実施形態の半導体装置の製造方法には、金属元素を含む層の反応性イオンエッチングによるエッチングと、エッチングによって生じる副生成物の除去方法が含まれる。

【0036】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられたホルダと、を備える反応性イオンエッチング装置のチャンバの中に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する第１の基板を搬入し、第１の基板をホルダの上に載置し、第１の層をエッチングするエッチング処理を行い、第１の基板をチャンバの外に搬出し、第１の基板をチャンバの外に搬出した後に、チャンバの中に、表面に樹脂層を有する第２の基板を搬入し、第２の基板をホルダの上に載置し、第２の基板を加熱し、第２の基板をホルダから天板に向かう方向に移動させて、樹脂層を天板に接触させ、第２の基板を冷却し、樹脂層を天板から離隔させ、第２の基板をチャンバの外に搬出する。

【0037】

図６、図７、図８、図９、図１０、及び図１１は、第１の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図である。

【0038】

最初に、ＲＩＥ装置１００のチャンバ１０の中に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する半導体ウェハＷを搬入する。半導体ウェハＷは、第１の基板の一例である。半導体ウェハＷは、例えば、シリコン基板である。

【0039】

第１の層は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、及び酸素（Ｏ）を含む。第１の層は、例えば、酸化インジウムスズ層である。第１の層は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び酸素（Ｏ）を含む。第１の層は、例えば、酸化インジウムガリウム亜鉛層である。

【0040】

チャンバ１０の中に、搬入した半導体ウェハＷをホルダ１４に載置する。

【0041】

次に、第１の層をエッチングするエッチング処理を行う（図６）。ガス供給管１８から、エッチングガスとして、例えば、メタンガス（ＣＨ_４）と水素ガス（Ｈ_２）をチャンバ１０の中に供給する。排気装置２２を稼働させて、チャンバ１０の中の圧力を減圧し所定の圧力に保つ。エッチングガスに、例えば、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いることも可能である。

【0042】

次に、高周波電源１６により、ホルダ１４に高周波電力を印加する。高周波電源１６により、ホルダ１４に印加される高周波電力によりチャンバ１０の中にプラズマが生成される。プラズマ中のイオン又はラジカルが半導体ウェハＷに衝突し、第１の層がエッチングされる。

【0043】

次に、ホルダ１４への高周波電力の印加を停止し、エッチングガスの供給を停止する。エッチング処理が終了する。エッチング処理の終了後、半導体ウェハＷをチャンバ１０の外に搬出する。

【0044】

エッチング処理の際に、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物４０が、天板１１の下面に付着する。インジウムを含む副生成物４０は、例えば、酸化物である。エッチングガスがフッ素（Ｆ）を含む場合、インジウムを含む副生成物４０は、例えば、フッ化物である。

【0045】

例えば、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する半導体ウェハＷのチャンバ１０の中への搬入、第１の層のエッチング、及び、半導体ウェハＷのチャンバ１０の外への搬出を複数回繰り返す。

【0046】

次に、クリーニング用基板５０を、チャンバ１０の中に搬入する。クリーニング用基板５０は、第２の基板又は基板の一例である。チャンバ１０の中に、搬入したクリーニング用基板５０をホルダ１４に載置する（図７）。

【0047】

クリーニング用基板５０は、支持層５１と樹脂層５２を含む。樹脂層５２は支持層５１の表面に設けられる。

【0048】

支持層５１は、例えば、半導体層又は絶縁体層である。支持層５１は、例えば、シリコン層である。

【0049】

樹脂層５２は、例えば、熱可塑性樹脂を含む。樹脂層５２は、例えば、熱可塑性樹脂である。

【0050】

樹脂層５２は、例えば、ホットメルト型接着剤を含む。樹脂層５２は、例えば、ホットメルト型接着剤である。

【0051】

樹脂層５２の融点は、例えば、１００℃以下である。

【0052】

樹脂層５２は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルトリブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリアミド（ＰＡ）、合成ゴム（ＳＲ）、アクリル（ＡＣＲ）、及びポリウレタン（ＰＵＲ）からなる群から選ばれる少なくとも一つの樹脂を含む。

【0053】

エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリアミド（ＰＡ）、合成ゴム（ＳＲ）、アクリル（ＡＣＲ）、及びポリウレタン（ＰＵＲ）は、ホットメルト型接着剤である。

【0054】

次に、クリーニング用基板５０を加熱する。クリーニング用基板５０の加熱には、ヒータ２４又はホルダ１４内に設けられる図示しないヒータを用いる。

【0055】

クリーニング用基板５０を加熱することにより、樹脂層５２を軟化又は融解させる。クリーニング用基板５０の加熱は、例えば、５０℃以上２００℃以下の温度で行う。

【0056】

次に、クリーニング用基板５０をリフトピン２６を用いて、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させる。クリーニング用基板５０をリフトピン２６で持ち上げる。クリーニング用基板５０を天板１１に接触させる（図８）。

【0057】

軟化又は融解した樹脂層５２がインジウムを含む副生成物４０を取り込む。樹脂層５２が副生成物４０をトラップする。

【0058】

次に、樹脂層５２を冷却する。樹脂層５２の冷却は、例えば、ヒータ２４による加熱の停止と、自然冷却により行う。樹脂層５２が凝固することで、樹脂層５２と副生成物４０の接着強度が上がる。

【0059】

次に、クリーニング用基板５０を天板１１から離隔させる（図９）。樹脂層５２を天板１１から離隔させる。

【0060】

クリーニング用基板５０をプッシュピン３０を用いて、天板１１からホルダ１４に向かう方向に移動させる。クリーニング用基板５０を、プッシュピン３０で押し下げる。

【0061】

樹脂層５２と接着された副生成物４０は、天板１１から引き剥がされる。したがって、天板１１の下面に付着していたインジウムを含む副生成物４０が除去される。

【0062】

副生成物４０をトラップしたクリーニング用基板５０は、リフトピン２６を用いて下降することで、ホルダ１４に載置される（図１０）。その後、クリーニング用基板５０をチャンバ１０の外に搬出する。

【0063】

次に、ＲＩＥ装置のチャンバ１０の中に、ダミーウェハＤＷを搬入する。ダミーウェハＤＷは、例えば、シリコン基板である。ダミーウェハＤＷは、例えば、酸素プラズマ処理の際に、ホルダ１４の静電チャックの表面を保護する。

【0064】

次に、酸素プラズマ処理を行う（図１１）。ガス供給管１８から、チャンバ１０の中への酸素ガス（Ｏ_２）の供給を開始する。排気装置２２を稼働させて、チャンバ１０の中の圧力を所定の圧力に保つ。ホルダ１４への高周波電力の印加を開始することで、酸素プラズマが生成する。

【0065】

酸素プラズマにより、例えば、天板１１の下面に付着した樹脂層５２由来の樹脂が除去できる。

【0066】

次に、第１の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果について説明する。

【0067】

例えば、半導体デバイスを構成する酸化インジウムスズ層のような、インジウム（Ｉｎ）を含む層をＲＩＥ装置を用いてエッチングする場合、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物が、チャンバの内面に付着する。インジウムを含む副生成物は、例えば、チャンバの天板の下面に付着する。

【0068】

チャンバの天板の下面に付着した副生成物は、例えば、パーティクル発生の原因となる。チャンバ内で発生するパーティクルは、例えば、半導体デバイスの製造歩留まりを低下させる。したがって、チャンバの天板の下面に付着した副生成物を定期的に除去する必要がある。すなわち、チャンバのクリーニング処理を定期的に行う必要がある。

【0069】

インジウムを含む副生成物は蒸気圧が低い。言い換えれば、インジウムを含む副生成物は揮発しにくい。このため、例えば、加熱によりインジウムを含む副生成物を除去するためには、ＲＩＥ装置の耐性を超える温度以上の高温が必要となる。

【0070】

そこで、例えば、チャンバを開放して、ウェットエッチング等によりインジウムを含む副生成物を除去する方法も考えられるが、この場合、クリーニング処理に要する時間が長くなり、半導体デバイス製造のターンアラウンドタイムが増加する。よって、例えば、半導体デバイスの製造コストが高くなる。

【0071】

第１の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法では、クリーニング用基板５０の樹脂層５２に、チャンバ１０の天板１１の下面に付着したインジウムを含む副生成物４０をトラップする。クリーニング用基板５０を用いて、インジウムを含む副生成物４０を除去することで、インジウムを含む副生成物４０をチャンバを開放することなく、除去することが可能となる。よって、例えば、クリーニング処理に要する時間が短くなり、半導体デバイス製造のターンアラウンドタイムが減少する。

【0072】

第１の実施形態の半導体製造装置において、クリーニング用基板５０の樹脂層５２を確実に天板１１に接触させる観点から、リフトピン２６の先端部は、ホルダ１４の上面から、ホルダ１４と天板１１との間の距離ｄ１の８０％以上の位置まで移動可能であることが好ましく、９０％以上の位置まで移動可能であることがより好ましい。

【0073】

第１の実施形態の半導体製造装置において、リフトピン２６の本数は４本以上であることが好ましい。リフトピン２６の数が多くなることで、クリーニング用基板５０の上下移動が安定する。

【0074】

第１の実施形態の半導体製造装置において、プッシュピン３０を備えることが好ましい。クリーニング用基板５０を天板１１から離隔させることが容易となる。プッシュピン３０を省略した装置構成とすることも可能である。

【0075】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法において、樹脂層５２は熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂層５２の加熱と冷却による副生成物４０のトラップが容易になる。

【0076】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法において、樹脂層５２はホットメルト型接着剤を含むことが好ましい。樹脂層５２と副生成物４０の接着強度が高くなり、副生成物４０の除去効率が高くなる。

【0077】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法において、樹脂層５２の融点は１００℃以下であることが好ましい。樹脂層５２の加熱と冷却による副生成物４０のトラップが容易になる。

【0078】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法において、クリーニング用基板５０の加熱温度は、５０℃以上２００℃以下であることが好ましく、７０℃以上１００℃以下であることがより好ましい。上記下限値を上回ることで、樹脂層５２の軟化又は融解が促進される。また、上記上限値を下回ることで、樹脂層５２が過度に融解することが抑制できる。

【0079】

第１の実施形態の半導体装置の製造方法においては、酸素プラズマ処理を行うことが、例えば、天板に残存する樹脂を除去する観点から好ましい。酸素プラズマ処理を省略した製造方法とすることも可能である。

【0080】

以上、第１の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法によれば、チャンバを開放せずにインジウムを含む副生成物を除去することができる。

【0081】

（第２の実施形態）
第２の実施形態の半導体製造装置は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、チャンバにガスを供給するガス供給管と、チャンバからガスを排出するガス排出管と、基板をホルダから天板に向かう方向に移動させる複数の支持部材であって、先端部が側壁からホルダに向かう方向に移動可能で、先端部が基板の下面を支持する複数の支持部材と、を備える。

【0082】

図１２は、第２の実施形態の半導体製造装置の模式図である。第２の施形態の半導体製造装置は、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ装置）である。第２の実施形態の反応性イオンエッチング装置は、容量結合プラズマ装置（ＣＣＰ装置）である。

【0083】

第２の実施形態のＲＩＥ装置２００は、例えば、チャンバ１０、ホルダ１４、高周波電源１６、ガス供給管１８、ガス排出管２０、排気装置２２、ヒータ２４、複数の支持ピン４２、及び複数のガイドレール４４を備える。支持ピン４２は支持部材の一例である。ガイドレール４４は、ガイド部の一例である。

【0084】

チャンバ１０は、天板１１及び側壁１２を含む。天板１１は、吸着孔１１ａを有する。

【0085】

天板１１は、チャンバ１０の上部に設けられる。天板１１は、例えば、上部電極として機能する。天板１１は、例えば、金属である。

【0086】

側壁１２は、ホルダ１４の周囲を囲む。側壁１２は、例えば、金属である。側壁１２は、例えば、接地される。

【0087】

ホルダ１４は、チャンバ１０の中に設けられる。ホルダ１４は、例えば、半導体ウェハＷを載置する。半導体ウェハＷは、基板の一例である。

【0088】

ホルダ１４は、例えば、上面に図示しない静電チャックを含む。ホルダ１４は、例えば、静電チャックを用いて半導体ウェハＷを吸着する。

【0089】

ホルダ１４は下部電極として機能する。ホルダ１４には高周波電力が印加される。ホルダ１４は、例えば、金属である。

【0090】

【0091】

【0092】

ガス供給管１８は、例えば、チャンバ１０の上部に設けられる。ガス供給管１８からチャンバ１０にガスを供給する。

【0093】

【0094】

【0095】

排気装置２２は、ガス排出管２０に接続される。排気装置２２は、例えば、真空ポンプである。

【0096】

複数の支持ピン４２は、ホルダ１４に載置された基板を、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させる機能を有する。複数の支持ピン４２は、例えば、ガイドレール４４に支持される。

【0097】

ガイドレール４４は、ホルダ１４の周囲に設けられる。ガイドレール４４は、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に延びる。複数の支持ピン４２は、ガイドレール４４に沿って移動する。

【0098】

図１３は、第２の実施形態の半導体製造装置の天板の下面図である。図１４及び図１５は、第２の実施形態の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図である。

【0099】

図１３に示すように、例えば、４つの吸着孔１１ａが天板１１に設けられる。吸着孔１１ａは、例えば、図示しない真空ポンプに接続される。吸着孔１１ａは天板に基板を真空吸着させる機能を有する。

【0100】

図１４に示すように、支持ピン４２は、先端部が側壁１２からホルダ１４に向かう方向に移動可能である。言い換えれば、支持ピン４２は、先端部が横方向に移動可能である。支持ピン４２は、例えば、ガイドレール４４に組み込まれた図示しない駆動機構で、横方向に移動される。支持ピン４２は、横方向に移動することで、図示しない基板の下面を支持する。

【0101】

図１５に示すように、支持ピン４２は、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動可能である。
支持ピン４２は、図示しない基板を、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させることが可能である。支持ピン４２は、上下方向に移動可能である。支持ピン４２は、例えば、ガイドレール４４に組み込まれた図示しない駆動機構で、ガイドレール４４に沿って上下方向に移動される。

【0102】

【0103】

次に、第２の実施形態の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。第２の実施形態の半導体装置の製造方法には、金属元素を含む層の反応性イオンエッチングによるエッチングと、エッチングによって生じる副生成物の除去方法が含まれる。

【0104】

第２の実施形態の半導体装置の製造方法は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられたホルダと、を備える反応性イオンエッチング装置のチャンバの中に、カバー部材を搬入し、カバー部材をホルダの上に載置し、カバー部材をホルダから天板に向かう方向に移動させて、天板の少なくとも一部をカバー部材で覆い、天板の少なくとも一部をカバー部材で覆った後に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する第１の基板を搬入し、第１の基板をホルダの上に載置し、第１の層をエッチングするエッチング処理を行い、第１の基板をチャンバの外に搬出し、第１の基板をチャンバの外に搬出した後に、カバー部材をチャンバの外に搬出する。

【0105】

図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１、及び図２２は、第２の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図である。

【0106】

最初に、ＲＩＥ装置１００のチャンバ１０の中に、支持基板６０の上に載置されたカバー部材６２を搬入する。チャンバ１０の中に、搬入した支持基板６０及びカバー部材６２をホルダ１４に載置する（図１６）。カバー部材６２は、基板の一例である。

【0107】

支持基板６０は、例えば、半導体ウェハである。支持基板６０は、例えば、シリコン基板である。

【0108】

カバー部材６２は、例えば、絶縁体である。カバー部材６２は、例えば、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、又は、石英である。

【0109】

カバー部材６２は、例えば、ガス供給管１８に対応する位置にガスを通過させるための開口部を備える。

【0110】

カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の表面粗さは、例えば、天板１１のホルダ１４に対向する面の表面粗さよりも大きい。言い換えれば、カバー部材６２の下面の表面粗さは、例えば、天板１１の下面の表面粗さよりも大きい。

【0111】

カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、天板１１のホルダ１４に対向する面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きい。言い換えれば、カバー部材６２の下面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、天板１１の下面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きい。

【0112】

次に、支持ピン４２を横方向に移動させ、支持ピン４２の先端部を、カバー部材６２の下面とホルダ１４の上面との間に挿入する（図１７）。支持ピン４２の先端部がカバー部材６２の下面を支持することが可能となる。

【0113】

次に、カバー部材６２をホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させる。支持ピン４２をガイドレール４４に沿って上方向に移動させることで、カバー部材６２を上方向に移動する。カバー部材６２で、天板１１の少なくとも一部を覆う（図１８）。

【0114】

例えば、カバー部材６２の上面を、天板１１の下面に接触させる。さらに、例えば、天板１１に設けられた吸着孔１１ａから真空引きすることで、カバー部材６２の上面を、天板１１の下面に真空吸着させる。

【0115】

次に、支持基板６０をチャンバ１０の外に搬出する。

【0116】

次に、チャンバ１０の中に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する半導体ウェハＷを搬入する。半導体ウェハＷは、第１の基板の一例である。半導体ウェハＷは、例えば、シリコン基板である。

【0117】

【0118】

チャンバ１０の中に、搬入した半導体ウェハＷをホルダ１４に載置する。

【0119】

次に、第１の層をエッチングするエッチング処理を行う（図１９）。ガス供給管１８から、エッチングガスとして、例えば、メタンガス（ＣＨ_４）と水素ガス（Ｈ_２）をチャンバ１０の中に供給する。排気装置２２を稼働させて、チャンバ１０の中の圧力を減圧し所定の圧力に保つ。エッチングガスに、例えば、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いることも可能である。

【0120】

【0121】

【0122】

エッチング処理の際に、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物４０が、カバー部材６２の下面に付着する。天板１１の下面は、カバー部材６２で覆われているため、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物４０が付着しない。インジウムを含む副生成物４０は、例えば、酸化物である。エッチングガスがフッ素（Ｆ）を含む場合、インジウムを含む副生成物４０は、例えば、フッ化物である。

【0123】

【0124】

次に、支持基板６０を、チャンバ１０の中に搬入する。チャンバ１０の中に搬入した支持基板６０を、ホルダ１４に載置する（図２０）。

【0125】

次に、天板１１に設けられた吸着孔１１ａからの真空引きを停止する。カバー部材６２が天板から離脱可能となる。

【0126】

次に、カバー部材６２を天板１１からホルダ１４に向かう方向に移動させる。支持ピン４２を下方向に移動させることで、カバー部材６２をガイドレール４４に沿って下方向に移動する。カバー部材６２を支持基板６０の上に載置する（図２１）。

【0127】

次に、インジウムを含む副生成物４０が付着したカバー部材６２を支持基板６０と共に、チャンバ１０の外への搬出する（図２２）。

【0128】

次に、第２の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果について説明する。

【0129】

【0130】

【0131】

【0132】

【0133】

第２の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法では、天板１１をカバー部材６２で覆うことで、チャンバ１０の天板１１の下面にインジウムを含む副生成物４０が付着することを防止する。カバー部材６２は、チャンバ１０を開放することなくチャンバ１０内への搬入及びチャンバ１０外への搬出が可能である。したがって、インジウムを含む副生成物４０をチャンバを開放することなく、除去することが可能となる。よって、例えば、クリーニング処理に要する時間が短くなり、半導体デバイス製造のターンアラウンドタイムが減少する。

【0134】

第２の実施形態の半導体製造装置において、天板１１が吸着孔１１ａを有することが好ましい。天板１１にカバー部材６２を安定して固定できる。天板１１が吸着孔１１ａを有しない構成とすることも可能である。

【0135】

第２の実施形態の半導体製造装置の製造方法において、カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の表面粗さは、天板１１のホルダ１４に対向する面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の表面粗さが大きいことで、カバー部材６２に副生成物４０が付着しやすく、かつ、取れにくくなる。したがって、例えば、カバー部材６２による副生成物４０の回収効率があがる。また、例えば、カバー部材６２の移動中に装置内で、副生成物４０がカバー部材６２から脱離することが抑制される。

【0136】

第２の実施形態の半導体製造装置の製造方法において、カバー部材６２を支持基板６０の上に載置して、移動させることが好ましい。例えば、副生成物４０が付着したカバー部材６２の下面が、直接ホルダ１４の表面に接すると、ホルダ１４の表面に副生成物４０が付着し汚染するおそれがある。なお、支持基板６０を用いない構成とすることも可能である。また、カバー部材６２の面積を、半導体ウェハＷの面積より大きくしてもよい。カバー部材６２で天板１１の広い範囲を覆うことで、副生成物４０がチャンバ１０の内面へ付着することをより効果的に防止することが可能である。

【0137】

（第１の変形例）
第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置は、ホルダは、ホルダの外周部に設けられ、上下方向に昇降可能なエッジリングを含み、支持部材の先端部は、基板とエッジリングの間に挿入可能である点で、第２の実施形態の半導体製造装置と異なる。

【0138】

図２３は、第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の模式図である。

【0139】

第２の実施形態の第１の変形例のＲＩＥ装置２０１は、例えば、チャンバ１０、ホルダ１４、高周波電源１６、ガス供給管１８、ガス排出管２０、排気装置２２、ヒータ２４、複数の支持ピン４２、及び複数のガイドレール４４を備える。支持ピン４２は支持部材の一例である。ガイドレール４４は、ガイド部の一例である。

【0140】

チャンバ１０は、天板１１及び側壁１２を含む。天板１１は、吸着孔１１ａを有する。ホルダ１４は、エッジリング１４ａを含む。

【0141】

エッジリング１４ａは、ホルダ１４の外周部に設けられる。エッジリング１４ａは、ホルダ１４の外周領域でのエッチング特性を向上させるために設けられる。エッジリング１４ａは、上下方向に昇降可能である。

【0142】

図２４は、第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図である。

【0143】

第２の実施形態の第１の変形例のＲＩＥ装置２０１では、エッジリング１４ａを下降させた後に、支持ピン４２を横方向に移動させる。そして、支持ピン４２の先端部を、カバー部材６２の下面とエッジリング１４ａの上面との間に挿入する。支持ピン４２の先端部がカバー部材６２の下面を支持することが可能となる。

【0144】

第２の実施形態の第１の変形例のＲＩＥ装置２０１を用いて、第２の実施形態の半導体装置の製造方法と同様の方法で、チャンバを開放せずにインジウムを含む副生成物４０を除去することができる。

【0145】

（第２の変形例）
第２の実施形態の第２の変形例の半導体製造装置は、複数の支持部材のそれぞれを支持し、天板に設けられ、上下方向に延びる支持棒を含む点で、第２の実施形態の半導体製造装置と異なる。

【0146】

図２５は、第２の実施形態の第１の変形例の半導体製造装置の模式図である。

【0147】

第２の実施形態の第２の変形例のＲＩＥ装置２０２は、例えば、チャンバ１０、ホルダ１４、高周波電源１６、ガス供給管１８、ガス排出管２０、排気装置２２、ヒータ２４、複数の支持ピン４２、及び複数の支持アーム４５を備える。支持ピン４２は支持部材の一例である。支持アーム４５は、支持棒の一例である。

【0148】

チャンバ１０は、天板１１及び側壁１２を含む。天板１１は、吸着孔１１ａを有する。ホルダ１４は、エッジリング１４ａを含む。

【0149】

支持アーム４５は、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に延びる。支持アーム４５は、上下方向に延びる。支持アーム４５は、天板に設けられる。支持アーム４５は、図示しない駆動機構を用いて上下方向に移動が可能である。支持アーム４５は、支持ピン４２を支持する。支持アーム４５の下端に、支持ピン４２が回転可能に取りつけられる。

【0150】

図２６及び図２７は、第２の実施形態の第２の変形例の半導体製造装置の支持部材の動作の説明図である。

【0151】

第２の実施形態の第２の変形例のＲＩＥ装置２０２では、例えば、図２６に示すように、支持基板６０とカバー部材６２をホルダ１４に載置させた後、支持ピン４２を回転移動させることで、支持ピン４２を横方向に移動させる。そして、支持ピン４２の先端部を、カバー部材６２の下面とホルダ１４の上面との間に挿入する。支持ピン４２の先端部がカバー部材６２の下面を支持することが可能となる。

【0152】

その後、図２７に示すように、支持ピン４２を支持アーム４５と共に上方向に移動させることにより、天板１１をカバー部材６２で覆うことができる。

【0153】

第２の実施形態の第２の変形例のＲＩＥ装置２０２を用いて、第２の実施形態の半導体装置の製造方法と同様の方法で、チャンバを開放せずにインジウムを含む副生成物４０を除去することができる。

【0154】

以上、第２の実施形態及び変形例の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法によれば、チャンバを開放せずにインジウムを含む副生成物を除去することができる。

【0155】

（第３の実施形態）
第３の実施形態の半導体製造装置は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられ、基板を載置するホルダと、ホルダに高周波電力を印加する高周波電源と、チャンバにガスを供給するガス供給管と、チャンバからガスを排出するガス排出管と、基板をホルダから天板に向かう方向に押し上げる複数のリフトピンであって、先端部が、ホルダの上面から、ホルダと天板との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能な複数のリフトピンと、を備える。第３の実施形態の半導体製造装置は、天板は、基板の上面を天板に真空吸着させるための吸着孔を有する。

【0156】

図２８は、第３の実施形態の半導体製造装置の模式図である。実第３の施形態の半導体製造装置は、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ装置）である。第３の実施形態の反応性イオンエッチング装置は、容量結合プラズマ装置（ＣＣＰ装置）である。

【0157】

第３の実施形態のＲＩＥ装置３００は、例えば、チャンバ１０、ホルダ１４、高周波電源１６、ガス供給管１８、ガス排出管２０、排気装置２２、ヒータ２４、複数のリフトピン２６、リフトピン支持板２８を備える。

【0158】

チャンバ１０は、天板１１及び側壁１２を含む。天板１１は、吸着孔１１ａを有する。

【0159】

天板１１は、チャンバ１０の上部に設けられる。天板１１は、例えば、上部電極として機能する。天板１１は、例えば、金属である。

【0160】

吸着孔１１ａが天板１１に設けられる。吸着孔１１ａは、例えば、図示しない真空ポンプに接続される。吸着孔１１ａは天板に基板を真空吸着させる機能を有する。

【0161】

側壁１２は、ホルダ１４の周囲を囲む。側壁１２は、例えば、金属である。側壁１２は、例えば、接地される。

【0162】

ホルダ１４は、チャンバ１０の中に設けられる。ホルダ１４は、例えば、半導体ウェハＷを載置する。半導体ウェハＷは、基板の一例である。

【0163】

ホルダ１４は、例えば、上面に図示しない静電チャックを含む。ホルダ１４は、例えば、静電チャックを用いて半導体ウェハＷを吸着する。

【0164】

ホルダ１４は下部電極として機能する。ホルダ１４には高周波電力が印加される。ホルダ１４は、例えば、金属である。

【0165】

【0166】

【0167】

ガス供給管１８は、例えば、チャンバ１０の上部に設けられる。ガス供給管１８からチャンバ１０にガスを供給する。

【0168】

【0169】

【0170】

排気装置２２は、ガス排出管２０に接続される。排気装置２２は、例えば、真空ポンプである。

【0171】

【0172】

リフトピン２６は、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動可能である。例えば、リフトピン支持板２８が図示しない駆動機構を用いて駆動されることにより、リフトピン２６が上下移動する。

【0173】

ホルダ１４の上面からリフトピン２６の先端部までの距離は、ホルダ１４と天板１１との間の距離の７０％以上である。言い換えれば、リフトピン２６の先端部は、ホルダ１４の上面から、ホルダ１４と天板１１との間の距離の７０％以上の位置まで移動可能である。

【0174】

【0175】

次に、第３の実施形態の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法について説明する。第３の実施形態の半導体装置の製造方法には、金属元素を含む層の反応性イオンエッチングによるエッチングと、エッチングによって生じる副生成物の除去方法が含まれる。

【0176】

第３の実施形態の半導体装置の製造方法は、天板と側壁とを含むチャンバと、チャンバの中に設けられたホルダと、を備える反応性イオンエッチング装置のチャンバの中に、インジウム（Ｉｎ）を含む第１の層を有する第１の基板を搬入し、第１の基板をホルダの上に載置し、第１の層をエッチングするエッチング処理を行い、第１の基板をチャンバの外に搬出し、第１の基板をチャンバの外に搬出した後に、チャンバの中に、表面に樹脂層を有する第２の基板を搬入し、第２の基板をホルダの上に載置し、第２の基板を加熱し、第２の基板をホルダから天板に向かう方向に移動させて、樹脂層を天板に接触させ、第２の基板を冷却し、樹脂層を天板から離隔させ、第２の基板をチャンバの外に搬出する。

【0177】

図２９、図３０、図３１、図３２、図３３、図３４、図３５、及び図３６は、第３の実施形態の半導体装置の製造方法の一例の説明図である。

【0178】

最初に、ＲＩＥ装置１００のチャンバ１０の中に、支持基板６０の上に載置されたカバー部材６２を搬入する。チャンバ１０の中に搬入した支持基板６０及びカバー部材６２を、ホルダ１４に載置する（図２９）。カバー部材６２は、基板の一例である。

【0179】

支持基板６０は、例えば、半導体ウェハである。支持基板６０は、例えば、シリコン基板である。

【0180】

カバー部材６２は、例えば、絶縁体である。カバー部材６２は、例えば、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、又は、石英である。

【0181】

カバー部材６２は、例えば、ガス供給管１８に対応する位置にガスを通過させるための開口部を備える。

【0182】

【0183】

【0184】

次に、支持基板６０及びカバー部材６２をリフトピン２６を用いて、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させる。支持基板６０及びカバー部材６２をリフトピン２６で持ち上げる。カバー部材６２で、天板１１の少なくとも一部を覆う（図３０）。

【0185】

【0186】

次に、支持基板６０を、リフトピン２６を用いて下降させる。支持基板６０は、ホルダ１４に載置される（図３１）。

【0187】

次に、支持基板６０をチャンバ１０の外に搬出する。

【0188】

【0189】

【0190】

チャンバ１０の中に、搬入した半導体ウェハＷをホルダ１４に載置する。

【0191】

次に、第１の層をエッチングするエッチング処理を行う（図３２）。ガス供給管１８から、エッチングガスとして、例えば、メタンガス（ＣＨ_４）と水素ガス（Ｈ_２）をチャンバ１０の中に供給する。排気装置２２を稼働させて、チャンバ１０の中の圧力を減圧し所定の圧力に保つ。エッチングガスに、例えば、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いることも可能である。

【0192】

【0193】

【0194】

エッチング処理の際に、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物４０が、カバー部材６２の下面に付着する。天板１１の下面は、カバー部材６２で覆われているため、インジウム（Ｉｎ）を含む副生成物４０付着しない。インジウムを含む副生成物４０は、例えば、酸化物である。エッチングガスがフッ素（Ｆ）を含む場合、インジウムを含む副生成物４０は、例えば、フッ化物である。

【0195】

【0196】

次に、支持基板６０を、チャンバ１０の中に搬入する。チャンバ１０の中に搬入した支持基板６０を、ホルダ１４に載置する（図３３）。

【0197】

次に、支持基板６０を、リフトピン２６を用いて、ホルダ１４から天板１１に向かう方向に移動させる。支持基板６０をリフトピン２６で持ち上げる。支持基板６０をカバー部材６２に接触させる（図３４）。

【0198】

次に、天板１１に設けられた吸着孔１１ａからの真空引きを停止する。カバー部材６２が天板から離脱可能となる。

【0199】

次に、支持基板６０及びカバー部材６２を、リフトピン２６を用いて下降させる。支持基板６０及びカバー部材６２は、ホルダ１４に載置される（図３５）。

【0200】

次に、インジウムを含む副生成物４０が付着したカバー部材６２を支持基板６０と共に、チャンバ１０の外への搬出する（図３６）。

【0201】

次に、第３の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果について説明する。

【0202】

【0203】

【0204】

【0205】

【0206】

第３の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法では、天板１１をカバー部材６２で覆うことで、チャンバ１０の天板１１の下面にインジウムを含む副生成物４０が付着することを防止する。カバー部材６２は、チャンバ１０を開放することなくチャンバ１０内への搬入及びチャンバ１０外への搬出が可能である。したがって、インジウムを含む副生成物４０をチャンバを開放することなく、除去することが可能となる。よって、例えば、クリーニング処理に要する時間が短くなり、半導体デバイス製造のターンアラウンドタイムが減少する。

【0207】

第３の実施形態の半導体製造装置において、カバー部材６２を確実に天板１１に接触させる観点から、リフトピン２６の先端部は、ホルダ１４の表面から、ホルダ１４と天板１１との間の距離の８０％以上の位置まで移動可能であることが好ましく、９０％以上の位置まで移動可能であることがより好ましい。

【0208】

第３の実施形態の半導体製造装置において、リフトピン２６の本数は４本以上であることが好ましい。リフトピン２６の数が多くなることで、支持基板６０及びカバー部材６２の上下移動が安定する。

【0209】

第３の実施形態の半導体製造装置の製造方法において、カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の表面粗さは、天板１１のホルダ１４に対向する面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。カバー部材６２のホルダ１４に対向する面の表面粗さが大きいことで、カバー部材６２に副生成物４０が付着しやすく、かつ、取れにくくなる。したがって、例えば、カバー部材６２による副生成物４０の回収効率があがる。また、例えば、カバー部材６２の移動中に装置内で、副生成物４０がカバー部材６２から脱離することが抑制される。

【0210】

第３の実施形態の半導体製造装置の製造方法において、カバー部材６２を支持基板６０の上に載置して、移動させることが好ましい。例えば、副生成物４０が付着したカバー部材６２の下面が、直接ホルダ１４の表面に接すると、ホルダ１４の表面に副生成物４０が付着し汚染するおそれがある。なお、支持基板６０を用いない構成とすることも可能である。

【0211】

以上、第３の実施形態の半導体製造装置及び半導体装置の製造方法によれば、チャンバを開放せずにインジウムを含む副生成物を除去することができる。

【0212】

第１ないし第３の実施形態の半導体装置の製造方法で用いる半導体製造装置が、容量結合プラズマ装置（ＣＣＰ装置）である場合を例に説明したが、実施形態の半導体装置の製造方法で用いる半導体製造装置は、ＣＣＰ装置に限定されない。例えば、誘導結合プラズマ装置（ＩＣＰ装置）を用いることも可能である。

【0213】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、一実施形態の構成要素を他の実施形態の構成要素と置き換え又は変更してもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0214】

１０チャンバ
１１天板
１１ａ吸着孔
１２側壁
１４ホルダ
１４ａエッジリング
１６高周波電源
１８ガス供給管
２０ガス排出管
２６リフトピン
３０プッシュピン
４２支持ピン（支持部材）
４４ガイドレール（ガイド部）
４５支持アーム（支持棒）
５０クリーニング用基板（基板、第２の基板）
５２樹脂層
６０支持基板
６２カバー部材（基板）
１００ＲＩＥ装置（半導体製造装置）
２００ＲＩＥ装置（半導体製造装置）
３００ＲＩＥ装置（半導体製造装置）
Ｗ半導体ウェハ（基板、第１の基板）

【図1】