JP2001118826A - Dry etching system - Google Patents

Dry etching system

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JP2001118826A
JP2001118826A JP29289899A JP29289899A JP2001118826A JP 2001118826 A JP2001118826 A JP 2001118826A JP 29289899 A JP29289899 A JP 29289899A JP 29289899 A JP29289899 A JP 29289899A JP 2001118826 A JP2001118826 A JP 2001118826A
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JP
Japan
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etching
plasma
gas
chamber
pipe
Prior art date
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JP29289899A
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Japanese (ja)
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Masao Miura
正男 三浦
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dry etching system which can accomplish plasma etching with smaller power consumption. SOLUTION: A gas introducing pipe 13 connected to an etching gas introducing port 12 made through the top of an etching chamber 10 is constituted in such a way that a prescribed portion of the pipe 13 near the chamber 10 is constituted of an insulating material, such as the ceramic pipe 131, and both end sections of the pipe 131 are coupled with the pipe 13 by means of O-rings 15. First and second electrods 18 and 19 are provided in such a way that the electrodes 18 and 19 cover the ceramic pipe 131. The electrodes 18 and 19 are constituted so that a high frequency may be impressed upon the electrodes 18 and 19 from a high-frequency power source V through the ceramic pipe 131. Before an etching gas is introduced to the chamber 10, a plasma of the gas is generated by means of a plasma generating mechanism PLSM.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチングガスを
エッチングチャンバ内に導入し、半導体ウェハをエッチ
ングするドライエッチング装置に関する。
The present invention relates to a dry etching apparatus for etching a semiconductor wafer by introducing an etching gas into an etching chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】ドライエッチング装置は、半導体装置の
製造工程において、ウェハに所望のエッチングガスを供
給し、選択的にエッチングを施す装置である。最近では
エッチングチャンバに供給されたエッチング用のガスを
プラズマ化し、プラズマエッチングを利用する技術が一
般化されている。
2. Description of the Related Art A dry etching apparatus is an apparatus for selectively etching a wafer by supplying a desired etching gas to a wafer in a semiconductor device manufacturing process. In recent years, a technique of converting an etching gas supplied to an etching chamber into plasma and using plasma etching has been generalized.

【0003】図5は、従来のドライエッチング装置の要
部構成を示す概観図である。エッチングチャンバ50
は、内部に半導体ウェハWの載置台51及びガス供給ヘ
ッド52を含む。載置台51及びガス供給ヘッド52
は、それぞれ高周波電源Vによるプラズマ誘導のための
上部電極、下部電極を兼ねる。ガス供給ヘッド52は、
マスフローコントロール弁MFC等が配備されるガス導
入管53に繋がる。排出管54は、主に反応済みの排ガ
スをエッチングチャンバ50外部に導く。
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of a main part of a conventional dry etching apparatus. Etching chamber 50
Includes a mounting table 51 for the semiconductor wafer W and a gas supply head 52 therein. Mounting table 51 and gas supply head 52
Serve also as an upper electrode and a lower electrode for plasma induction by the high frequency power supply V, respectively. The gas supply head 52 is
It is connected to a gas introduction pipe 53 in which a mass flow control valve MFC or the like is provided. The exhaust pipe 54 mainly guides the reacted exhaust gas to the outside of the etching chamber 50.

【0004】ガス導入管53には、図示しないガスユニ
ットから各ガス種が所定量流されエッチング用のガスE
Gが供給される。エッチングチャンバ50に導入された
エッチング用のガスEGはエッチングチャンバ50内で
プラズマ化される。プラズマエッチングガスPEGは、
半導体ウェハWに対し、プラズマエッチング処理を達成
する。
A predetermined amount of each gas type flows from a gas unit (not shown) through the gas introduction pipe 53, and the gas E for etching is
G is supplied. The etching gas EG introduced into the etching chamber 50 is turned into plasma in the etching chamber 50. Plasma etching gas PEG
A plasma etching process is performed on the semiconductor wafer W.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】エッチングチャンバ5
0は、ウェハを搭載する必要上、ある程度の容積を有す
る。従って、エッチングチャンバ50内でエッチングガ
スをプラズマ化するのに高周波電源Vは相当のパワー
(500〜1000W)が必要である。さらに、プラズ
マ化率を上げるために、より高パワーが必要でもあり、
消費電力が大きいという問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Etching chamber 5
0 has a certain volume due to the need to mount a wafer. Accordingly, the high frequency power supply V needs a considerable power (500 to 1000 W) to convert the etching gas into plasma in the etching chamber 50. In addition, higher power is needed to increase the plasma conversion rate,
There is a problem that power consumption is large.

【0006】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、その課題は、より低消費電力でプラズマエ
ッチングが達成できるドライエッチング装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dry etching apparatus which can achieve plasma etching with lower power consumption.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、チャンバ内部
に半導体ウェハが載置され、導入されるエッチングガス
により前記半導体ウェハに所望のエッチングが施される
ドライエッチング装置において、前記チャンバ外部でこ
のチャンバより容積の小さい領域においてエッチング用
のガスをプラズマ化する機構が設けられ、前記チャンバ
にプラズマ化したエッチングガスが供給されることを特
徴とする。
According to the present invention, there is provided a dry etching apparatus in which a semiconductor wafer is placed inside a chamber and a desired etching is performed on the semiconductor wafer by an introduced etching gas. A mechanism is provided for converting an etching gas into a plasma in a region having a smaller volume than the chamber, and the etching gas is supplied to the chamber.

【0008】本発明のより好ましい実施態様としてのド
ライエッチング装置は、内部に半導体ウェハの載置台を
有し、エッチングガスが導入されるチャンバと、前記チ
ャンバに繋がる前記エッチングガスの導入配管と、前記
導入配管に関し前記チャンバに近い所定箇所に設けられ
た前記エッチングガスをプラズマ化するプラズマ化機構
とを具備したことを特徴とする。
[0008] A dry etching apparatus as a more preferred embodiment of the present invention has a mounting table for a semiconductor wafer inside, a chamber into which an etching gas is introduced, a pipe for introducing the etching gas connected to the chamber, and A plasma generating mechanism for converting the etching gas into plasma provided at a predetermined location near the chamber with respect to the introduction pipe.

【0009】本発明によれば、エッチングガスは上記チ
ャンバより容積の小さい領域(エッチングガスの導入配
管)でプラズマ化される。これにより、エッチングガス
はチャンバ内でのプラズマ化より低パワーでプラズマ化
が実現される。
According to the present invention, the etching gas is turned into plasma in a region (volume for introducing the etching gas) smaller in volume than the chamber. As a result, the plasma of the etching gas is realized with lower power than that of the plasma in the chamber.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態に
係るドライエッチング装置の要部構成を示す断面図であ
る。エッチングチャンバ10は、内部に半導体ウェハW
の載置台11が配備されている。チャンバ10の上部に
エッチングガス導入口12を有する。エッチングガス導
入口12は、マスフローコントロール弁MFC等が配備
されるガス導入管13に繋がる。排出管14は、バタフ
ライバルブBVやポンプPMP等が機能し、主に反応済
みの排ガスをエッチングチャンバ10外部に導く。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention. The etching chamber 10 has a semiconductor wafer W inside.
Mounting table 11 is provided. An etching gas inlet 12 is provided in the upper part of the chamber 10. The etching gas inlet 12 is connected to a gas inlet pipe 13 in which a mass flow control valve MFC and the like are provided. The discharge pipe 14 functions as a butterfly valve BV, a pump PMP, or the like, and mainly guides the reacted exhaust gas to the outside of the etching chamber 10.

【0011】ガス導入管13は、例えばステンレス管S
USである。しかし、このガス導入管13において、エ
ッチングチャンバ10に近い所定箇所が絶縁材、例えば
セラミック管131で構成されている部分がある。セラ
ミック管131の両端部は例えばOリング15によって
ステンレス管SUSと結合されている。また、ガス導入
管13において、セラミック管131の前後にバルブ1
6,17が配備されている。
The gas introduction pipe 13 is, for example, a stainless steel pipe S
US. However, in the gas introduction pipe 13, there is a portion where a predetermined portion near the etching chamber 10 is formed of an insulating material, for example, a ceramic tube 131. Both ends of the ceramic tube 131 are connected to the stainless steel tube SUS by, for example, O-rings 15. Further, in the gas introduction pipe 13, the valve 1 is placed before and after the ceramic pipe 131.
6, 17 are deployed.

【0012】さらに、上記セラミック管131上を覆う
ように、第1、第2の電極18,19が設けられてい
る。第1、第2の電極18,19は、高周波電源V1に
より上記セラミック管131越しに高周波が印加される
ようになっている。このようなプラズマ化機構PLSM
によって、エッチングガスはチャンバ10に導入される
前にプラズマ化されるようになっている。
Further, first and second electrodes 18 and 19 are provided so as to cover the ceramic tube 131. High frequency is applied to the first and second electrodes 18 and 19 through the ceramic tube 131 by the high frequency power supply V1. Such a plasma generating mechanism PLSM
Thereby, the etching gas is turned into plasma before being introduced into the chamber 10.

【0013】上記ドライエッチング装置のエッチングガ
ス導入の制御を説明する。まず、バルブ17が開き、プ
ラズマ化機構PLSMによって、セラミック管131に
高周波が印加される。次に、図示しないガスユニットか
らガス種それぞれが所定量流され、マスフローコントロ
ール弁MFC、バルブ16が開かれることによりエッチ
ング用のガスEGがガス導入管13に供給される。
The control of the introduction of the etching gas in the dry etching apparatus will be described. First, the valve 17 is opened, and a high frequency is applied to the ceramic tube 131 by the plasma generating mechanism PLSM. Next, a predetermined amount of each gas type flows from a gas unit (not shown), and the gas EG for etching is supplied to the gas introduction pipe 13 by opening the mass flow control valve MFC and the valve 16.

【0014】エッチング用のガスEGは、セラミック管
131を通過するとき高周波が印加された状態になり、
プラズマ化される。すなわち、ガスEGは、セラミック
管131を通過した時点でプラズマエッチングガスPE
Gとなって、エッチングチャンバ10内に導入されるの
である。これにより、半導体ウェハWに対し、プラズマ
エッチングによる処理が施される。
When the etching gas EG passes through the ceramic tube 131, a high frequency is applied.
It is turned into plasma. That is, when the gas EG passes through the ceramic tube 131, the plasma etching gas PE
G is introduced into the etching chamber 10. Thus, the semiconductor wafer W is subjected to the plasma etching.

【0015】図2(a),(b)は、それぞれ図1のプ
ラズマ化機構に関するセラミック管上に形成される電極
の形態を示す外観図である。すなわち、セラミック管1
31を覆う電極18,19は、例えば図2(a)のよう
に、円筒を分割して対向する構成としている。また、図
2(b)のように、円筒を分割して、隣り合う電極が互
いにくし形状に対向した構成としてもよい。これは前述
の図2(a)の構成に比べて、両電極18,19の対向
面積が増えるので、電界パワーが大きくなる利点があ
る。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are external views showing the form of electrodes formed on a ceramic tube relating to the plasma forming mechanism of FIG. That is, the ceramic tube 1
The electrodes 18 and 19 that cover 31 have a configuration in which a cylinder is divided and opposed to each other, for example, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 2B, the cylinder may be divided so that adjacent electrodes face each other in a comb shape. This has an advantage that the electric field power is increased since the facing area of the two electrodes 18 and 19 is increased as compared with the configuration of FIG.

【0016】上記第1実施形態の構成によれば、エッチ
ング用のガスEGは、プラズマ化機構PLSMによっ
て、エッチングチャンバ10に導入される前の容積の小
さい領域(ガス導入管13内)でプラズマ化される。す
なわち、セラミック管131内を通過することによりエ
ッチングチャンバ10には予めプラズマエッチングガス
PEGが供給される。この方が、エッチングチャンバ内
でエッチングガスをプラズマ化するより低パワー(例え
ば20〜30W)でプラズマ化できる。この結果、消費
電力が大幅に減少する。
According to the configuration of the first embodiment, the etching gas EG is converted into plasma in a small volume area (in the gas introduction pipe 13) before being introduced into the etching chamber 10 by the plasma conversion mechanism PLSM. Is done. That is, the plasma etching gas PEG is supplied to the etching chamber 10 in advance by passing through the inside of the ceramic tube 131. In this case, the plasma can be formed with a lower power (for example, 20 to 30 W) than when the etching gas is converted into plasma in the etching chamber. As a result, power consumption is significantly reduced.

【0017】また、PFC(地球温暖化ガス)排出削減
に関する利点が生じる。従来技術のドライエッチング装
置と異なり、エッチングガス供給に伴ってプラズマ化さ
れるからである。これにつき以下に説明する。
Further, there is an advantage in terms of reducing PFC (global warming gas) emissions. This is because, unlike the dry etching apparatus of the related art, the plasma is generated with the supply of the etching gas. This will be described below.

【0018】従来のドライエッチング装置は、作動開始
時、エッチング用の生ガスがチャンバ内にある程度流さ
れ圧力がコントロールされる(ガス安定時間)。このガ
ス安定時間を経過後の圧力制御が完了した時点において
チャンバ内で高周波が印加され、初めてエッチングガス
がプラズマ化されるのである。すなわち、ガス安定時間
(例えば10〜20秒)にエッチング用の生ガスがPF
Cとして外部に排出さてしまう懸念がある。
In the conventional dry etching apparatus, at the start of operation, a raw gas for etching is flowed to some extent in the chamber and the pressure is controlled (gas stabilization time). When the pressure control is completed after the gas stabilization time has elapsed, a high frequency is applied in the chamber, and the etching gas is turned into plasma for the first time. That is, during the gas stabilization time (for example, 10 to 20 seconds), the raw gas for etching becomes PF
There is a concern that C will be discharged outside.

【0019】これに対し、本発明の構成では、プラズマ
化機構PLSMによって、エッチングチャンバ10には
予めプラズマエッチングガスPEGが供給される。従っ
て、PFCとしての生ガス(CO2 換算値での生ガス)
が外部に排出されることはない。よって、PFC排出削
減の一助となり、環境に悪影響を及ぼさない。
On the other hand, in the configuration of the present invention, the plasma etching gas PEG is supplied to the etching chamber 10 in advance by the plasma generating mechanism PLSM. Therefore, raw gas as PFC (raw gas in CO 2 conversion value)
Is not emitted outside. Therefore, it helps to reduce PFC emissions and does not adversely affect the environment.

【0020】図3は、本発明の第2実施形態に係るドラ
イエッチング装置の要部構成を示す断面図である。前記
第1実施形態と同様の箇所には同一の符号を付す。この
実施形態において、前記第1実施形態と異なる箇所は、
エッチングチャンバ10内でプラズマガスを引き込む電
界を与える構成を付加していることである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main configuration of a dry etching apparatus according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, different points from the first embodiment are as follows.
That is, a configuration for providing an electric field for drawing a plasma gas in the etching chamber 10 is added.

【0021】エッチングチャンバ10は、内部に半導体
ウェハWの載置台21が配備されている。この載置台2
1は下部電極211となる。チャンバ10の上部にエッ
チングガス導入口22を有する。エッチングガス導入口
22周辺は、上部電極221が形成されている。
A mounting table 21 for a semiconductor wafer W is provided inside the etching chamber 10. This mounting table 2
1 becomes the lower electrode 211. An etching gas inlet 22 is provided in the upper part of the chamber 10. An upper electrode 221 is formed around the etching gas inlet 22.

【0022】その他は第1実施形態と同様である。すな
わち、エッチングガス導入口22は、マスフローコント
ロール弁MFC等を備えたガス導入管13に繋がる。排
出管14は、バタフライ弁BVやポンプPMP等が機能
し、主に反応済みの排ガスをエッチングチャンバ10外
部に導く。プラズマ化機構PLSMも第1実施形態と同
様であり、また、前記図2(a),(b)のような電極
18,19の構成が考えられる。
The other points are the same as in the first embodiment. That is, the etching gas inlet 22 is connected to the gas inlet pipe 13 provided with a mass flow control valve MFC and the like. The discharge pipe 14 functions as a butterfly valve BV, a pump PMP, or the like, and mainly guides the reacted exhaust gas to the outside of the etching chamber 10. The plasma generating mechanism PLSM is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the electrodes 18 and 19 as shown in FIGS. 2A and 2B can be considered.

【0023】上記ドライエッチング装置のエッチングガ
ス導入の制御を説明する。まず、バルブ17が開き、プ
ラズマ化機構PLSMによって、セラミック管131に
高周波が印加される。次に、図示しないガスユニットか
ら各ガス種が所定量流されマスフローコントロール弁M
FC、バルブ16が開かれることによりエッチング用の
ガスEGがガス導入管13に供給される。
The control of the introduction of the etching gas in the dry etching apparatus will be described. First, the valve 17 is opened, and a high frequency is applied to the ceramic tube 131 by the plasma generating mechanism PLSM. Next, a predetermined amount of each gas type flows from a gas unit (not shown) and the mass flow control valve M
When the FC and the valve 16 are opened, the etching gas EG is supplied to the gas introduction pipe 13.

【0024】エッチング用のガスEGはセラミック管1
31を通過するとき高周波が印加された状態になり、プ
ラズマ化される。エッチングチャンバ10内に導入され
たプラズマエッチングガスPEGは、上部電極221と
下部電極211(載置台21)の間で高周波電源V2の
印加で発生した電界により、プラズマが誘導され、半導
体ウェハWに対し、プラズマエッチングによる処理が施
される。
The gas EG for etching is the ceramic tube 1
When passing through 31, high-frequency is applied and plasma is generated. The plasma etching gas PEG introduced into the etching chamber 10 induces plasma by an electric field generated by application of the high-frequency power supply V2 between the upper electrode 221 and the lower electrode 211 (the mounting table 21). , A process by plasma etching is performed.

【0025】上記第2実施形態の構成によっても、エッ
チング用のガスEGは、エッチングチャンバ10に導入
される前の、容積の小さい領域内でプラズマ化される。
この結果、例えば20〜30W程度の低パワーでエッチ
ングガスのプラズマ化が可能であり、消費電力が大幅に
減少する。
According to the configuration of the second embodiment, the etching gas EG is converted into plasma in a small volume region before being introduced into the etching chamber 10.
As a result, the etching gas can be turned into plasma with a low power of, for example, about 20 to 30 W, and the power consumption is greatly reduced.

【0026】また、チャンバ10に導入されたプラズマ
エッチングガスPEGは、下部電極としての半導体ウェ
ハWの載置台21側に積極的に引き込まれ、エッチング
効率が向上する。なお、プラズマ引き込み用に消費され
る電力は2〜3Wと小さくてよく、また、大きくても1
0〜15W程度ですむので、従来技術に比べて消費電力
が小さいことがわかる。
Further, the plasma etching gas PEG introduced into the chamber 10 is actively drawn into the mounting table 21 side of the semiconductor wafer W as a lower electrode, and the etching efficiency is improved. The power consumed for drawing the plasma may be as small as 2 to 3 W.
Since only about 0 to 15 W is required, it is understood that the power consumption is smaller than that of the related art.

【0027】その他、第1実施形態同様に、PFCガス
(地球温暖化ガス)排出削減に関する利点が生じる。従
来技術のドライエッチング装置と異なり、エッチングガ
ス供給に伴ってプラズマ化されるからである。
In addition, as in the first embodiment, there is an advantage in reducing PFC gas (global warming gas) emissions. This is because, unlike the dry etching apparatus of the related art, the plasma is generated with the supply of the etching gas.

【0028】図4は、本発明の第3実施形態に係るドラ
イエッチング装置の要部構成を示す断面図である。前記
第2実施形態と同様の箇所には同一の符号を付す。この
実施形態において、前記第2実施形態と異なる箇所は、
エッチングチャンバ10内の上部電極を、ガス導入口と
一体化したシャワーヘッド構造としたことである。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main configuration of a dry etching apparatus according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, different points from the second embodiment are as follows.
The upper electrode in the etching chamber 10 has a shower head structure integrated with a gas inlet.

【0029】エッチングチャンバ10は、内部に半導体
ウェハWの載置台21が配備されている。この載置台2
1は下部電極211となる。チャンバ10の上部にエッ
チングガス導入口23を複数有した上部電極231が形
成されている(シャワーヘッドSH)。
A mounting table 21 for a semiconductor wafer W is provided in the etching chamber 10. This mounting table 2
1 becomes the lower electrode 211. An upper electrode 231 having a plurality of etching gas inlets 23 is formed above the chamber 10 (shower head SH).

【0030】その他は第2実施形態と同様である。すな
わち、エッチングガス導入口22は、マスフローコント
ロール弁MFC等を備えたガス導入管13に繋がる。排
出管14は、バタフライ弁BVやポンプPMP等が機能
し、主に反応済みの排ガスをエッチングチャンバ10外
部に導く。プラズマ化機構PLSMも第1実施形態と同
様であり、また、前記図2(a),(b)のような電極
18,19の構成が考えられる。
The rest is the same as the second embodiment. That is, the etching gas inlet 22 is connected to the gas inlet pipe 13 provided with a mass flow control valve MFC and the like. The discharge pipe 14 functions as a butterfly valve BV, a pump PMP, or the like, and mainly guides the reacted exhaust gas to the outside of the etching chamber 10. The plasma generating mechanism PLSM is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the electrodes 18 and 19 as shown in FIGS. 2A and 2B can be considered.

【0031】上記ドライエッチング装置のエッチングガ
ス導入の制御を説明する。まず、バルブ17が開き、プ
ラズマ化機構PLSMによって、セラミック管131に
高周波が印加される。次に、図示しないガスユニットか
ら各ガス種が所定量流されマスフローコントロール弁M
FC、バルブ16が開かれることによりエッチング用の
ガスEGがガス導入管13に供給される。
The control of the introduction of the etching gas in the dry etching apparatus will be described. First, the valve 17 is opened, and a high frequency is applied to the ceramic tube 131 by the plasma generating mechanism PLSM. Next, a predetermined amount of each gas type flows from a gas unit (not shown) and the mass flow control valve M
When the FC and the valve 16 are opened, the etching gas EG is supplied to the gas introduction pipe 13.

【0032】エッチング用のガスEGはセラミック管1
31を通過するとき高周波が印加された状態になり、プ
ラズマ化される。プラズマエッチングガスPEGは、複
数の導入口23から導入され上部電極231と下部電極
211(載置台21)の間において高周波電源V2の印
加で発生した電界によってプラズマが引き込まれる。こ
の構成により、半導体ウェハWに対し、プラズマエッチ
ングによる処理が施される。
The etching gas EG is the ceramic tube 1
When passing through 31, high-frequency is applied and plasma is generated. The plasma etching gas PEG is introduced from the plurality of inlets 23, and plasma is drawn between the upper electrode 231 and the lower electrode 211 (the mounting table 21) by an electric field generated by application of the high frequency power supply V2. With this configuration, the semiconductor wafer W is subjected to processing by plasma etching.

【0033】上記第3実施形態の構成によっても、エッ
チング用のガスEGは、エッチングチャンバ10に導入
される前の、容積の小さい領域内でプラズマ化される。
この結果、例えば20〜30W程度の低パワーでエッチ
ングガスのプラズマ化が可能であり、消費電力が大幅に
減少する。
According to the configuration of the third embodiment, the etching gas EG is converted into plasma in a small volume region before being introduced into the etching chamber 10.
As a result, the etching gas can be turned into plasma with a low power of, for example, about 20 to 30 W, and the power consumption is greatly reduced.

【0034】また、プラズマエッチングガスPEGは、
上部電極231に形成された複数の導入口23からチャ
ンバ10の広い領域に略均一にに導入され、下部電極と
しての半導体ウェハWの載置台21側に積極的に引き込
まれる。これにより、エッチング効率の向上に寄与す
る。なお、プラズマ引き込み用に消費される電力は2〜
3Wと小さくてよく、また、大きくても10〜15W程
度ですむので、従来技術に比べて消費電力が小さいこと
がわかる。
The plasma etching gas PEG is
It is almost uniformly introduced into a wide area of the chamber 10 from the plurality of inlets 23 formed in the upper electrode 231, and is positively drawn into the mounting table 21 side of the semiconductor wafer W as the lower electrode. This contributes to an improvement in etching efficiency. The power consumed for drawing the plasma is 2 to
Since the power consumption can be as small as 3 W, and the power consumption is as large as about 10 to 15 W, it can be seen that the power consumption is smaller than that of the conventional technology.

【0035】その他、第1実施形態同様に、PFCガス
(地球温暖化ガス)排出削減に関する利点が生じる。従
来技術のドライエッチング装置と異なり、エッチングガ
ス供給に伴ってプラズマ化されるからである。
In addition, as in the first embodiment, there is an advantage in reducing PFC gas (global warming gas) emissions. This is because, unlike the dry etching apparatus of the related art, the plasma is generated with the supply of the etching gas.

【0036】上記各実施形態によれば、エッチングチャ
ンバより容積の小さいチャンバ外部の領域(ガス導入
管)において、エッチング用のガスをプラズマ化する機
構が設けられる。これにより、エッチングチャンバ内に
予めプラズマ化したエッチングガスが供給される。この
ようなプラズマ化機構は、低パワーでエッチングガスの
プラズマ化が達成でき、しかも、PFC排出削減に寄与
する。
According to each of the above embodiments, the mechanism for converting the etching gas into plasma is provided in a region (gas introduction pipe) outside the chamber having a smaller volume than the etching chamber. As a result, the etching gas that has been converted into plasma in advance is supplied into the etching chamber. Such a plasma generating mechanism can achieve the plasma conversion of the etching gas with low power, and further contributes to the reduction of PFC emission.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ッチングガスは、チャンバより容積の小さい領域(エッ
チングガスの導入配管)でプラズマ化されるので、低パ
ワーでプラズマ化が達成される。さらに、チャンバには
予めプラズマ化されたエッチングガスを導入することが
できるため、PFC(地球温暖化ガス)排出削減に寄与
する。この結果、低パワーで外部環境に悪影響を及ぼさ
ない高信頼性のドライエッチング装置が提供できる。
As described above, according to the present invention, since the etching gas is converted into plasma in a region having a smaller volume than the chamber (the piping for introducing the etching gas), the plasma can be formed with low power. Further, since an etching gas that has been converted into plasma can be introduced into the chamber, it contributes to reduction of PFC (global warming gas) emissions. As a result, a highly reliable dry etching apparatus which has low power and does not adversely affect the external environment can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るドライエッチング
装置の要部構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a),(b)は、それぞれ図1のプラズマ化
機構に関するセラミック管上に形成される電極の形態を
示す外観図である。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are external views each showing a form of an electrode formed on a ceramic tube relating to the plasma forming mechanism of FIG.

【図3】本発明の第2実施形態に係るドライエッチング
装置の要部構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a dry etching apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態に係るドライエッチング
装置の要部構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a dry etching apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】従来のドライエッチング装置の要部構成を示す
概観図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a main part of a conventional dry etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エッチングチャンバ 11,21…載置台 12,22,23…エッチングガス導入口 13…ガス導入管 131…セラミック管 14…排出管 15…Oリング 16,17…バルブ 18…第1の電極 19…第2の電極 211…下部電極 221,231…上部電極 BV…バタフライバルブ EG…エッチング用のガス PMP…ポンプ PEG…プラズマエッチングガス PLSM…プラズマ化機構 SUS…ステンレス管 V1,V2…高周波電源 W…ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Etching chamber 11,21 ... Placement table 12,22,23 ... Etching gas inlet 13 ... Gas inlet tube 131 ... Ceramic tube 14 ... Discharge tube 15 ... O-ring 16,17 ... Valve 18 ... First electrode 19 ... Second electrode 211: Lower electrode 221, 231: Upper electrode BV: Butterfly valve EG: Etching gas PMP: Pump PEG: Plasma etching gas PLSM: Plasma forming mechanism SUS: Stainless steel tube V1, V2: High frequency power supply W: Wafer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャンバ内部に半導体ウェハが載置さ
れ、導入されるエッチングガスにより前記半導体ウェハ
に所望のエッチングが施されるドライエッチング装置に
おいて、 前記チャンバ外部でこのチャンバより容積の小さい領域
においてエッチング用のガスをプラズマ化する機構が設
けられ、前記チャンバにプラズマ化したエッチングガス
が供給されることを特徴とするドライエッチング装置。
1. A dry etching apparatus in which a semiconductor wafer is placed inside a chamber and a desired etching is performed on the semiconductor wafer by an introduced etching gas, wherein the etching is performed in a region having a smaller volume than the chamber outside the chamber. A mechanism for converting plasma for use into plasma, wherein an etching gas that is converted into plasma is supplied to the chamber.
【請求項2】 内部に半導体ウェハの載置台を有し、エ
ッチングガスが導入されるチャンバと、 前記チャンバに繋がる前記エッチングガスの導入配管
と、 前記導入配管に関し前記チャンバに近い所定箇所に設け
られたエッチングガスのプラズマ化機構と、を具備した
ことを特徴とするドライエッチング装置。
2. A chamber having a mounting table for a semiconductor wafer therein, into which an etching gas is introduced, a pipe for introducing the etching gas connected to the chamber, and a predetermined location near the chamber with respect to the introduction pipe. A dry etching apparatus comprising: an etching gas plasma generating mechanism.
【請求項3】 前記プラズマ化機構は、前記導入配管の
所定箇所を絶縁材からなる配管とし、この配管越しに高
周波が印加される第1、第2の電極が上記配管を覆うよ
うに設けられていることを特徴とする請求項2記載のド
ライエッチング装置。
3. The plasma-generating mechanism is provided such that a predetermined portion of the introduction pipe is a pipe made of an insulating material, and first and second electrodes to which a high frequency is applied through the pipe cover the pipe. 3. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記半導体ウェハの載置台はプラズマ引
き込み用の高周波が印加されることを特徴とする請求項
2記載のドライエッチング装置。
4. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein a high frequency for drawing plasma is applied to the mounting table of the semiconductor wafer.
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