JP2001023967A - 誘導結合型ドライエッチング装置 - Google Patents
誘導結合型ドライエッチング装置Info
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Abstract
接続された配線層をエッチング加工する際に発生してい
た、電子シェーディングによる、例えばゲート酸化膜の
破壊を防止する。 【解決手段】 誘導結合型ドライエッチング装置1のプ
ラズマ処理室11内に電位の基点となるアース41が設
置されているもので、例えばアース41をプラズマ処理
室11の側壁11Sもしくは側壁11S側の底部11B
に設けたものである。
Description
エッチング装置に関し、詳しくはプラズマ処理室内にア
ースを設けて電子シェーディングによるエッチング中の
絶縁膜破壊を防止した誘導結合型ドライエッチング装置
に関する。
加工してアルミニウム配線を形成する際に、電子シェー
ディングによりトランジスタのゲート酸化膜が破壊され
ることが問題となっている。電子シェーディングの発生
は、プラズマ中の電子温度が深く関係している。そのた
め、比較的低い電子温度で高密度なプラズマを発生する
ことが可能な誘導結合型ドライエッチング装置を用いて
エッチング加工を行うことは、ゲート酸化膜の破壊を防
止する上で有効な方法とされている。
合型ドライエッチング装置では、基板に接続された配線
とゲートの配線とが櫛形を成し、互いに櫛形部分の歯が
隣接して形成されているようなパターンでは、ゲート酸
化膜が破壊されやすいことが、本発明者によって確認さ
れた。このような誘導結合型ドライエッチング装置の配
線加工において見られるゲート酸化膜の破壊の原因は、
エッチング装置のプラズマ処理室内に電位の基点となる
アースポイントがないことより、被エッチング体のウエ
ハがフローティング状態になり、発生したプラズマがア
ースに向かう基点としてウエハの基板に接続された配線
が利用されるためと考えられる。
決するためになされた誘導結合型ドライエッチング装置
であり、すなわち、誘導結合型ドライエッチング装置の
プラズマ処理室内に電位の基点となるアースポイントが
設置されているものである。
は、プラズマ処理室内に電位の基点となるアースが設置
されていることから、プラズマ処理室内に発生したプラ
ズマがアースに向かう基点として、上記プラズマ処理室
内に設けたアースが作用し、ウエハの基板に接続された
配線がアースの基点に利用されることがなくなる。その
ため、誘導結合型ドライエッチング装置で、配線形成層
をエッチング加工して、基板に接続された配線とゲート
の配線とが互いに櫛形を成し、交互に櫛形部分の歯が隣
接して形成されるようなパターンを形成しても、基板に
接続された配線がプラズマの電位の基点とはならないの
で、ゲート酸化膜の破壊が防止される。
ング装置に係わる実施の形態の一例を、図1の概略構成
図によって説明する。
チング装置1には、プラズマ処理室11が備えられてい
る。このプラズマ処理室11の上部にはプラズマ発生室
12が設置されている。このプラズマ発生室12の外周
には誘導結合アンテナの形状にコイル13が設置されて
いる。このコイル13には高周波電源(例えば2.0M
Hz)14が接続されている。また、プラズマ処理室1
1の下部には、電極室21が設けられている。またプラ
ズマ処理室11と電極室21との間には開口部16が設
けられている。
方向に昇降自在に設けられたカソード電極22が設置さ
れている。すなわち、上記カソード電極22は、上昇さ
せたときに載置された被エッチング基板91が開口部1
6より上記プラズマ処理室11の内部を臨むことが可能
なようになっている。またカソード電極22には高周波
電源23が接続されている。
22上に被エッチング基板91を載置したり、カソード
電極22上より被エッチング基板91を持ち上げるため
の基板リフタ24が設置されている。この基板リフタ2
4は、例えば矢印イ方向に昇降自在に設けられている。
さらに電極室21の側壁には、被エッチング基板91の
搬入搬出口となるゲートバルブ25が設けられている。
バルブ31を介して、その内部の気圧を調整する、また
プラズマ処理室11内を真空にするためのターボポンプ
32が接続されている。またプラズマ処理室11には、
スロットルバルブ33が設置されている。
1Sもしくは側壁11S側の底部11Bには電位の基点
となるアースポイント41が設置されている。図面で
は、このアースポイント41は、例えば断面形状が10
mm×5mm程度の環状に形成されていて、例えば側壁
11Sの下部に沿って設けられている。また、アースポ
イント41はアース43に接続されている。上記アース
ポイント41は、例えばステンレス、アルミニウムのよ
うな導電性の金属材料からなる。もしくは導電性の金属
材料を炭化ケイ素、ボロンカーバイト、アルミナ等の絶
縁性セラミックスからなるプラズマ保護膜(図示せず)
によって被覆したものであってもよい。なお、アースポ
イント41は、側壁11Sや底部11Bより浮かした状
態で設置しても差し支えはない。
設置例を図2〜図3によって説明する。
壁11Sの下部にアースポイント41を設けた場合であ
る。図2の(2)は、プラズマ処理室11の側壁11S
側の底部11Bにアースポイント41を設けた場合であ
る。いずれの場合も、被エッチング基板(図示せず)よ
り離れた位置に設置することにより、ポテンシャルの集
中を防止している。
41は、プラズマが直接照射されないように、プラズマ
処理室11の側壁11Sによって陰になるような位置に
設置されていてもよい。具体的には、側壁11Sに断面
L字形の溝61を形成し、その溝61の上部61Tにア
ースポイント41を設置する。このようにアースポイン
ト41を設置すれば、プラズマに対して側壁11Sの内
側部分11iによって陰になり、アースポイント41に
プラズマが直接照射されることはない。
ント41は、プラズマ処理室11内の複数か所(図面で
は側壁11Sの内側の3か所)に設けられている。各ア
ースポイント41はそれぞれアース43に接続されてい
る。
マ処理室11の3か所、4か所、6か所もしくは8か所
のように複数か所に設けられるが、その設置数は、上記
説明した数に限定はされない。
ける場合のアースポイント41の形状例を以下に説明す
る。
1は、導電性金属材料からなる円柱形状、多角柱形状等
の柱状のアースポイント本体45(ここでは直径20m
mの円柱形状のアースポイント本体とする)と、アース
ポイント本体45に設けたフランジ47とからなり、フ
ランジ47のアースポイント本体45の周囲の複数か所
には複数の孔48が設けらている。なお、アースポイン
ト41の表面に炭化ケイ素、ボロンカーバイト、アルミ
ナ等の絶縁性セラミックスからなるプラズマ保護膜(図
示せず)を形成してもよい。また、アースポイント41
はアース43に接続されている。
は、アースポイント41が埋め込まれる貫通孔71が設
けられている。この貫通孔71は、例えば断面凸形を成
しており、プラズマ処理室11の内側の径が例えば5m
m〜10mm(ここでは10mm)で、プラズマ処理室
11の外側の径が例えば15mm〜20mm(ここでは
20mm)となっている。
1にプラズマ処理室11の外側よりはめ込んで設置され
る。その際、側壁11Sとフランジ47との間は、アー
スポイント本体45に沿って例えばOリングシール51
が設置されていて、プラズマ処理室11の内部の気密性
を保持している。またフランジ47に設けた孔48にボ
ルト53を通して、側壁11Sに設けたネジ穴73にそ
のボルト53を螺合させてフランジ47を側壁11Sに
固定している。
ント41は、例えば、導電性金属材料からなるボルト形
状を成している。このアースポイント41の頭部41T
は、例えば直径が5mm〜10mmに形成されている。
なお、アースポイント41の表面には、炭化ケイ素、ボ
ロンカーバイト、アルミナ等の炭化物、酸化物もしくは
窒化物等の絶縁性セラミックスからなるプラズマ保護膜
(図示せず)を形成してもよい。
内側には、アースポイント41がネジ込まれるネジ穴7
5が設けられている。このネジ穴75の底部にはアース
43に接続するアース線77が接続されている。
室11の内側より上記ネジ穴75にネジ込んで設置され
る。その際、側壁11Sとアースポイント41の頭部4
1Tとの間に、アースポイント41に沿って例えばOリ
ングシール55を設置して、プラズマ処理室11の内側
の気密性を高めてもよい。そして、ネジ穴75にネジ込
まれたアースポイント41は、ネジ穴75の底部に設け
たアース線77に接触するようにネジ込まれる。なお、
アースポイント41にネジ山を形成せず、また側壁11
S側に形成したネジ穴75を単なる穴に形成して、この
穴にアースポイントをはめ込むようにしてもよい。その
場合には、穴の形状およびアースポイントの形状を、ア
ースポイントが穴より抜け落ちないような大きさに形成
する必要がある。
シャルの集中が起こらないように、カソード電極(図示
せず)の近傍に設置することは避けることが望ましく、
上記説明したように、プラズマ処理室11の側壁11S
下部に設けることが望ましい。または、プラズマ処理室
11の側壁11S側の底部11Bに設けてもよい。
のカソード電極22の位置より絶縁体81を介して、例
えばフォーカスリング82の下方のプラズマ処理室11
の底部11Bにアースポイント41を設けてもよい。こ
のアースポイント41もアース43に接続されている。
ング装置1では、プラズマ処理室11内に電位の基点と
なるアースポイント41が設置されていることから、プ
ラズマ処理室11内に発生したプラズマがアースポイン
ト41に向かう基点として、上記プラズマ処理室11内
に設けたアースポイント41が作用し、例えば被エッチ
ング基板91に形成され、その被エッチング基板91に
接続された配線(図示せず)がアースの基点に利用され
ることがなくなる。そのため、上記誘導結合型ドライエ
ッチング装置1で、配線形成層をエッチング加工して、
被エッチング基板91に接続された配線とゲートの配線
とが互いに櫛形を成し、交互に櫛形部分の歯が隣接して
形成されるようなパターンを形成しても、被エッチング
基板91に接続された配線がプラズマの電位の基点とは
ならないので、例えばゲート酸化膜の破壊が防止され
る。
型ドライエッチング装置によれば、プラズマ処理室内に
電位の基点となるアースポイントが設置されているの
で、被エッチング基板に形成された配線の電位に関係な
く、電子シェーディングによる絶縁膜破壊が起こらな
い、信頼性の高いエッチング加工が可能になる。
わる実施の形態の一例を示す概略構成図である。
成断面図である。
成断面図である。
図である。
例を示す概略構成断面図である。
例を示す概略構成断面図である。
成断面図である。
処理室、41…アースポイント
Claims (7)
- 【請求項1】 誘導結合型ドライエッチング装置のプラ
ズマ処理室内に電位の基点となるアースポイントが設置
されていることを特徴とする誘導結合型ドライエッチン
グ装置。 - 【請求項2】 前記アースポイントは、前記プラズマ処
理室内の側壁もしくは側壁側底部に設けられていること
を特徴とする請求項1記載の誘導結合型ドライエッチン
グ装置。 - 【請求項3】 前記アースポイントは前記プラズマ処理
室内の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求
項1記載の誘導結合型ドライエッチング装置。 - 【請求項4】 前記アースポイントは前記プラズマ処理
室内の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求
項2記載の誘導結合型ドライエッチング装置。 - 【請求項5】 前記アースポイントは環状に形成されて
いることを特徴とする請求項1記載の誘導結合型ドライ
エッチング装置。 - 【請求項6】 前記アースポイントはその表面にプラズ
マ保護膜が形成されていることを特徴とする請求項1記
載の誘導結合型ドライエッチング装置。 - 【請求項7】 前記アースポイントは前記プラズマ処理
室内で発生するプラズマに対して陰になる位置に設置さ
れていることを特徴とする請求項2記載の誘導結合型ド
ライエッチング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19527199A JP4106816B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 誘導結合型ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19527199A JP4106816B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 誘導結合型ドライエッチング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001023967A true JP2001023967A (ja) | 2001-01-26 |
JP4106816B2 JP4106816B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=16338391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19527199A Expired - Fee Related JP4106816B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 誘導結合型ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4106816B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7601241B2 (en) | 2003-12-22 | 2009-10-13 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19527199A patent/JP4106816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7601241B2 (en) | 2003-12-22 | 2009-10-13 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
US7771607B2 (en) | 2003-12-22 | 2010-08-10 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
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JP4106816B2 (ja) | 2008-06-25 |
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