JP2002343775A - エッチング装置 - Google Patents
エッチング装置Info
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- JP2002343775A JP2002343775A JP2001149825A JP2001149825A JP2002343775A JP 2002343775 A JP2002343775 A JP 2002343775A JP 2001149825 A JP2001149825 A JP 2001149825A JP 2001149825 A JP2001149825 A JP 2001149825A JP 2002343775 A JP2002343775 A JP 2002343775A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構造を簡素化でき、干渉の問題が伴わず、高効
率のプラズマを形成でき、良好な垂直エッチング性を得
ることができるエッチング装置を提供する。 【解決手段】本発明によるエッチング装置においては、
基板電極と対向する位置に設けた接地電極を誘電体によ
り電位的に浮遊状態とした対向電極として構成し、誘導
放電を発生させる高周波アンテナコイルの任意の位置か
らコンデンサを介して対向電極に高周波電力を分岐し
て、誘導放電用高周波電力の一部を対向電極に分け、対
向電極に自己バイアスを発生するように構成したことを
特徴としている。
率のプラズマを形成でき、良好な垂直エッチング性を得
ることができるエッチング装置を提供する。 【解決手段】本発明によるエッチング装置においては、
基板電極と対向する位置に設けた接地電極を誘電体によ
り電位的に浮遊状態とした対向電極として構成し、誘導
放電を発生させる高周波アンテナコイルの任意の位置か
らコンデンサを介して対向電極に高周波電力を分岐し
て、誘導放電用高周波電力の一部を対向電極に分け、対
向電極に自己バイアスを発生するように構成したことを
特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
て、シリコン等の半導体基板上に形成された薄膜や電子
デバイス用材料、各種ガラス、各種誘電体をエッチング
するエッチング装置に関するものである。
て、シリコン等の半導体基板上に形成された薄膜や電子
デバイス用材料、各種ガラス、各種誘電体をエッチング
するエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本願発明者らは、真空チャンバー内にガ
スを導入して、高周波によって誘導放電プラズマを形成
すると共に基板電極に高周波電力を印加して基板電極に
負の自己バイアスを発生するように構成したエッチング
装置において、基板電極と対向する位置に接地電極を設
けることを提案した。
スを導入して、高周波によって誘導放電プラズマを形成
すると共に基板電極に高周波電力を印加して基板電極に
負の自己バイアスを発生するように構成したエッチング
装置において、基板電極と対向する位置に接地電極を設
けることを提案した。
【０００３】ところでエッチングでは反応性の高いラジ
カル及びイオンを基板に照射して基板物質との反応によ
り基板物質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわ
けではなく、微細化に伴いより形状制御が重要になって
きている。このためにはエッチャントの他に微細孔内部
の壁面に付着してイオンの当たらない側壁を保護する働
きをする物質もプラズマ中で生成されなければならな
い。0.3μｍ幅以下の微細加工ではこのエッチャントと
保護物質との相対濃度及び孔内部への相対的な到達量が
重要になる。保護物質がエッチャントに対して多くなり
過ぎると0.3μｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋
まってしまい、いわゆるエッチストップが起こって、削
れないことになる。逆に、保護物質が少なすぎるとエッ
チャントによって側壁が削られて、Bowingが発生し、望
ましい形状が得られない。
カル及びイオンを基板に照射して基板物質との反応によ
り基板物質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわ
けではなく、微細化に伴いより形状制御が重要になって
きている。このためにはエッチャントの他に微細孔内部
の壁面に付着してイオンの当たらない側壁を保護する働
きをする物質もプラズマ中で生成されなければならな
い。0.3μｍ幅以下の微細加工ではこのエッチャントと
保護物質との相対濃度及び孔内部への相対的な到達量が
重要になる。保護物質がエッチャントに対して多くなり
過ぎると0.3μｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋
まってしまい、いわゆるエッチストップが起こって、削
れないことになる。逆に、保護物質が少なすぎるとエッ
チャントによって側壁が削られて、Bowingが発生し、望
ましい形状が得られない。
【０００４】このような従来提案してきたエッチング装
置においては、プラズマを形成するためのアンテナとバ
イアス電圧を発生させるための電気的に浮遊状態の電極
に高周波電力が印加される。ハロゲン系のガスが導入さ
れてプラズマが形成されると、ガス分子がプラズマ分解
され、エッチャントや重合しやすい物質が生成される。
重合しやすい物質が基板電極に達すると保護物質として
働くが、放電室壁面に達すると壁面に付着してダストの
原因になる。
置においては、プラズマを形成するためのアンテナとバ
イアス電圧を発生させるための電気的に浮遊状態の電極
に高周波電力が印加される。ハロゲン系のガスが導入さ
れてプラズマが形成されると、ガス分子がプラズマ分解
され、エッチャントや重合しやすい物質が生成される。
重合しやすい物質が基板電極に達すると保護物質として
働くが、放電室壁面に達すると壁面に付着してダストの
原因になる。
【０００５】エッチストップが発生するメカニズムの一
つに微細孔内のチャージアップが考えられる。基板バイ
アスが負になっているので、孔内にイオンとラジカルが
飛来しイオンアシストによってエッチングが進行する。
孔が微細になると、シース電界によって電子流入が不十
分になり孔内の電荷補正ができなくなって正にチャージ
アップする。この結果、正のイオンの流入が阻止され、
エッチングが十分に進行しなくなると考えられるのであ
る。
つに微細孔内のチャージアップが考えられる。基板バイ
アスが負になっているので、孔内にイオンとラジカルが
飛来しイオンアシストによってエッチングが進行する。
孔が微細になると、シース電界によって電子流入が不十
分になり孔内の電荷補正ができなくなって正にチャージ
アップする。この結果、正のイオンの流入が阻止され、
エッチングが十分に進行しなくなると考えられるのであ
る。
【０００６】そこで、本願発明者らは、真空チャンバー
内にガスを導入して、高周波によって誘導放電プラズマ
を形成すると共に基板電極に高周波電力を印加して基板
電極に負の自己バイアスを発生するように構成したエッ
チング装置において、基板電極と対向する位置に設けた
接地電極を誘電体により電位的に浮遊状態とした対向電
極として構成し、この対向電極に第３の高周波電源より
電力を供給するように構成したものを提案した。（特願
平９−１２３８９７号公報参照）。
内にガスを導入して、高周波によって誘導放電プラズマ
を形成すると共に基板電極に高周波電力を印加して基板
電極に負の自己バイアスを発生するように構成したエッ
チング装置において、基板電極と対向する位置に設けた
接地電極を誘電体により電位的に浮遊状態とした対向電
極として構成し、この対向電極に第３の高周波電源より
電力を供給するように構成したものを提案した。（特願
平９−１２３８９７号公報参照）。
【０００７】このような三つの別個の高周波電源を使用
した反応性イオンエッチング装置の例を添付図面の図２
に示す。図示エッチング装置において、Ａは真空チャン
バーで、上部のプラズマ発生部と基板電極部とを備え、
基板電極部には排気口が設けられている。プラズマ発生
部は円筒形の誘電体側壁Ｂを備え、誘電体側壁Ｂの外側
には、真空チャンバー１内に磁気中性線を形成するため
の三つの磁場コイルＣ、Ｄ、Ｅが設けられ、真空チャン
バーＡの上部のプラズマ発生部内に磁気中性線Ｆを形成
する。
した反応性イオンエッチング装置の例を添付図面の図２
に示す。図示エッチング装置において、Ａは真空チャン
バーで、上部のプラズマ発生部と基板電極部とを備え、
基板電極部には排気口が設けられている。プラズマ発生
部は円筒形の誘電体側壁Ｂを備え、誘電体側壁Ｂの外側
には、真空チャンバー１内に磁気中性線を形成するため
の三つの磁場コイルＣ、Ｄ、Ｅが設けられ、真空チャン
バーＡの上部のプラズマ発生部内に磁気中性線Ｆを形成
する。
【０００８】中間の磁場コイルＤと誘電体側壁Ｂの外側
との間にはプラズマ発生用の高周波コイルＧが配置さ
れ、この高周波コイルＣは高周波電源Ｈに接続され、三
つの磁場コイルＣ、Ｄ、Ｅによって真空チャンバーＡの
上部のプラズマ発生部内に形成された磁気中性線Ｆに沿
って交番電場を加えてこの磁気中性線Ｆに放電プラズマ
を発生するようにしている。
との間にはプラズマ発生用の高周波コイルＧが配置さ
れ、この高周波コイルＣは高周波電源Ｈに接続され、三
つの磁場コイルＣ、Ｄ、Ｅによって真空チャンバーＡの
上部のプラズマ発生部内に形成された磁気中性線Ｆに沿
って交番電場を加えてこの磁気中性線Ｆに放電プラズマ
を発生するようにしている。
【０００９】真空チャンバーＡのプラズマ発生部内の形
成される磁気中性線Ｆの作る面と平行して下部の基板電
極部内には基板電極Ｉが絶縁体部材を介して設けられ、
この基板電極Ｉはブロッキングコンデンサを介してＲＦ
バイアスを印加する高周波電源Ｊに接続されている。
成される磁気中性線Ｆの作る面と平行して下部の基板電
極部内には基板電極Ｉが絶縁体部材を介して設けられ、
この基板電極Ｉはブロッキングコンデンサを介してＲＦ
バイアスを印加する高周波電源Ｊに接続されている。
【００１０】また、真空チャンバーＡの上部のプラズマ
発生部の天板Ｋは絶縁体Ｌを介して誘電体側壁Ｂの上部
フランジに密封固着され、対向電極を形成し、高周波バ
イアス電源Ｍに接続され、弱い高周波バイアスが印加さ
れるようにし、浮遊電極として機能する。
発生部の天板Ｋは絶縁体Ｌを介して誘電体側壁Ｂの上部
フランジに密封固着され、対向電極を形成し、高周波バ
イアス電源Ｍに接続され、弱い高周波バイアスが印加さ
れるようにし、浮遊電極として機能する。
【００１１】このように対向電極、基板電極及びアンテ
ナに高周波電力を印加するように構成したことにより、
対向電極面への膜付着を抑制できること、対向電極によ
るプラズマ生成及び基板面上への電子補給が可能なこと
等、多くの利点が期待できる。また、ガスのプラズマ分
解によって生成された物質が壁面に付着し、やがて剥離
してダストとして基板表面に落ちてくれることがＩＣＰ
プラズマ源やＥＣＲプラズマ源では問題となっている。
基板上部に対向電極を設け、高周波電力を印加すること
によりプラズマ中のイオンが絶えず対向電極表面をスパ
ッタするので膜の付着が抑えられ、ダスト発生を抑制で
きるだけでなく、天板すなわち対向電極内面に付着し重
合した膜をスパッタすることにより、エッチャントを生
成する副次的な効果も期待できるようになった。
ナに高周波電力を印加するように構成したことにより、
対向電極面への膜付着を抑制できること、対向電極によ
るプラズマ生成及び基板面上への電子補給が可能なこと
等、多くの利点が期待できる。また、ガスのプラズマ分
解によって生成された物質が壁面に付着し、やがて剥離
してダストとして基板表面に落ちてくれることがＩＣＰ
プラズマ源やＥＣＲプラズマ源では問題となっている。
基板上部に対向電極を設け、高周波電力を印加すること
によりプラズマ中のイオンが絶えず対向電極表面をスパ
ッタするので膜の付着が抑えられ、ダスト発生を抑制で
きるだけでなく、天板すなわち対向電極内面に付着し重
合した膜をスパッタすることにより、エッチャントを生
成する副次的な効果も期待できるようになった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような誘導放電用高周波電源、対向電極用高周波電源及
び基板電極用高周波電源の三つの高周波電源が必要にな
るだけでなく、対向電極と誘導コイルとが近接している
ためこれらに印加する高周波電場が互いに干渉するとい
う問題が生じる。この干渉の問題は、異なった周波数の
電力を印加するか又は位相制御すれば、干渉を避けるこ
とができるが、圧力や使用するガスの種類、放電電力に
より干渉条件が異なるので、動作条件を変える毎に干渉
の起らないように位相制御する必要があった。
ような誘導放電用高周波電源、対向電極用高周波電源及
び基板電極用高周波電源の三つの高周波電源が必要にな
るだけでなく、対向電極と誘導コイルとが近接している
ためこれらに印加する高周波電場が互いに干渉するとい
う問題が生じる。この干渉の問題は、異なった周波数の
電力を印加するか又は位相制御すれば、干渉を避けるこ
とができるが、圧力や使用するガスの種類、放電電力に
より干渉条件が異なるので、動作条件を変える毎に干渉
の起らないように位相制御する必要があった。
【００１３】本発明は、上記のような従来技術に伴う問
題を解決して構造を簡単化でき、干渉の問題が伴わず、
高効率のプラズマを形成でき、良好な垂直エッチング性
を得ることができるエッチング装置を提供することを目
的としている。
題を解決して構造を簡単化でき、干渉の問題が伴わず、
高効率のプラズマを形成でき、良好な垂直エッチング性
を得ることができるエッチング装置を提供することを目
的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、真空チャンバー内にガスを導入
して、高周波によって誘導放電プラズマを形成すると共
に基板電極に高周波電力を印加して基板電極に負の自己
バイアスを発生するように構成したエッチング装置にお
いて、基板電極と対向する位置に設けた接地電極を誘電
体により電位的に浮遊状態とした対向電極として構成
し、誘導放電を発生させる高周波アンテナコイルの任意
の位置からコンデンサを介して対向電極に高周波電力を
分岐して、誘導放電用高周波電力の一部を対向電極に分
け、対向電極に自己バイアスを発生するように構成した
ことを特徴としている。
めに、本発明によれば、真空チャンバー内にガスを導入
して、高周波によって誘導放電プラズマを形成すると共
に基板電極に高周波電力を印加して基板電極に負の自己
バイアスを発生するように構成したエッチング装置にお
いて、基板電極と対向する位置に設けた接地電極を誘電
体により電位的に浮遊状態とした対向電極として構成
し、誘導放電を発生させる高周波アンテナコイルの任意
の位置からコンデンサを介して対向電極に高周波電力を
分岐して、誘導放電用高周波電力の一部を対向電極に分
け、対向電極に自己バイアスを発生するように構成した
ことを特徴としている。
【００１５】このように構成することにより、対向電極
用として別個に高周波電源を設ける必要がなくなり、装
置の構造を簡素化できるだけでなく、干渉の問題を解消
できる。対向電極に高周波電力を印加し、対向電極に負
のバイアスが発生するようにしたので、対向電極は常に
正イオンによって衝撃されるようになる。この結果、従
来の天板を接地電位にしていた構成のものに比べて、天
板への膜付着が抑えられ天板からのダスト発生が抑制さ
れる。さらに、ダスト発生を抑制できるだけでなく、天
板内面に付着し重合した膜をスパッタすることにより、
エッチャントを生成することができよう。また、Ｓｉや
ＷＳｉ等の金属で構成された天板を用いることにより、
ＳｉＦｘやＷＦｘなどの物質を発生させ、これら物質を
マスク上に堆積させて、マスクの消耗を抑えることがで
き、深溝のエッチングが可能となる効果を奏する。
用として別個に高周波電源を設ける必要がなくなり、装
置の構造を簡素化できるだけでなく、干渉の問題を解消
できる。対向電極に高周波電力を印加し、対向電極に負
のバイアスが発生するようにしたので、対向電極は常に
正イオンによって衝撃されるようになる。この結果、従
来の天板を接地電位にしていた構成のものに比べて、天
板への膜付着が抑えられ天板からのダスト発生が抑制さ
れる。さらに、ダスト発生を抑制できるだけでなく、天
板内面に付着し重合した膜をスパッタすることにより、
エッチャントを生成することができよう。また、Ｓｉや
ＷＳｉ等の金属で構成された天板を用いることにより、
ＳｉＦｘやＷＦｘなどの物質を発生させ、これら物質を
マスク上に堆積させて、マスクの消耗を抑えることがで
き、深溝のエッチングが可能となる効果を奏する。
【００１６】また、対向電極に高周波電力を印加するこ
とにより、上部天板面からの二次電子及びシース加熱に
よって加速された電子が基板面に飛来し微細孔内に発生
した正のチャージアップを補正することも可能となり得
る。
とにより、上部天板面からの二次電子及びシース加熱に
よって加速された電子が基板面に飛来し微細孔内に発生
した正のチャージアップを補正することも可能となり得
る。
【００１７】また、本発明によるエッチング装置におい
ては、誘導放電を発生させる高周波アンテナコイルは一
重を含む多重のパラレルコイルから成ることができる。
このように構成した場合には、良好な垂直エッチング性
が得られ、選択性が向上できる。
ては、誘導放電を発生させる高周波アンテナコイルは一
重を含む多重のパラレルコイルから成ることができる。
このように構成した場合には、良好な垂直エッチング性
が得られ、選択性が向上できる。
【００１８】さらに、本発明によるエッチング装置にお
いては、好ましくは対向電極は、誘電体で構成した真空
チャンバー部分の上部の天板から成り得る。
いては、好ましくは対向電極は、誘電体で構成した真空
チャンバー部分の上部の天板から成り得る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１を参照して
本発明の実施の形態について説明する。図１には本発明
によるエッチング装置の一実施の形態を示し、２周波型
磁気中性線放電エッチング装置として構成されている。
図示エッチング装置において、１は真空チャンバーで、
上部のプラズマ発生部１ａと基板電極部１ｂとを備えて
いる、基板電極部１ｂには排気口１ｃが設けられ、適当
な排気系に接続される。
本発明の実施の形態について説明する。図１には本発明
によるエッチング装置の一実施の形態を示し、２周波型
磁気中性線放電エッチング装置として構成されている。
図示エッチング装置において、１は真空チャンバーで、
上部のプラズマ発生部１ａと基板電極部１ｂとを備えて
いる、基板電極部１ｂには排気口１ｃが設けられ、適当
な排気系に接続される。
【００２０】プラズマ発生部１ａは円筒形の誘電体側壁
２を備え、誘電体側壁２の外側には、真空チャンバー１
内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段を構成し
ている三つの磁場コイル３、４、５が設けられ、これら
の磁場コイルは真空チャンバー１の上部のプラズマ発生
部１ａ内に磁気中性線６を形成する。真空チャンバー１
の下部には、基板電極７が絶縁体部材８を介して設けら
れ、この基板電極７はブロッキングコンデンサ９を介し
てＲＦバイアスを印加する高周波電源１０に接続されて
いる。
２を備え、誘電体側壁２の外側には、真空チャンバー１
内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段を構成し
ている三つの磁場コイル３、４、５が設けられ、これら
の磁場コイルは真空チャンバー１の上部のプラズマ発生
部１ａ内に磁気中性線６を形成する。真空チャンバー１
の下部には、基板電極７が絶縁体部材８を介して設けら
れ、この基板電極７はブロッキングコンデンサ９を介し
てＲＦバイアスを印加する高周波電源１０に接続されて
いる。
【００２１】中間の磁場コイル４と誘電体側壁２の外側
との間にはプラズマ発生用の二つの高周波コイル１１が
配置され、これらの高周波コイル１１は可変コンデンサ
１２を介して高周波電源１３に接続され、三つの磁場コ
イル３、４、５によって真空チャンバー１の上部のプラ
ズマ発生部１ａ内に形成された磁気中性線６に沿って交
番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生す
るようにしている。
との間にはプラズマ発生用の二つの高周波コイル１１が
配置され、これらの高周波コイル１１は可変コンデンサ
１２を介して高周波電源１３に接続され、三つの磁場コ
イル３、４、５によって真空チャンバー１の上部のプラ
ズマ発生部１ａ内に形成された磁気中性線６に沿って交
番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生す
るようにしている。
【００２２】真空チャンバー１の上部のプラズマ発生部
１ａの天板１４は絶縁体１５を介して誘電体側壁２の上
部フランジに密封固着され、対向電極として構成されて
いる。またこの天板１４は内壁材料として炭素材を用い
て構成されている。そして対向電極１４には高周波アン
テナコイル１１のプラズマ発生用高周波電源１３から可
変コンデンサ１２を介して高周波アンテナコイル１１へ
至る給電路の位置から分岐してコンデンサ１６を介して
高周波電力が印加され、対向電極１４に自己バイアスを
発生するように構成されている。
１ａの天板１４は絶縁体１５を介して誘電体側壁２の上
部フランジに密封固着され、対向電極として構成されて
いる。またこの天板１４は内壁材料として炭素材を用い
て構成されている。そして対向電極１４には高周波アン
テナコイル１１のプラズマ発生用高周波電源１３から可
変コンデンサ１２を介して高周波アンテナコイル１１へ
至る給電路の位置から分岐してコンデンサ１６を介して
高周波電力が印加され、対向電極１４に自己バイアスを
発生するように構成されている。
【００２３】さらに、真空チャンバー１の上部のプラズ
マ発生部１ａには、真空チャンバー１内へエッチングガ
スを導入するガス導入口１７が設けられ、このガス導入
口１７は、図示していないがガス供給通路及びエッチン
グガスの流量を制御するガス流量制御装置を介してエッ
チングガス供給源に接続される。
マ発生部１ａには、真空チャンバー１内へエッチングガ
スを導入するガス導入口１７が設けられ、このガス導入
口１７は、図示していないがガス供給通路及びエッチン
グガスの流量を制御するガス流量制御装置を介してエッ
チングガス供給源に接続される。
【００２４】このように構成した図示装置による実験に
おいて、プラズマ発生用高周波電源１３（13.56MHz)の
電力を2.0kW、基板バイアス高周波電源１０(800kHz)の
電力を500W、分岐用コンデンサ１６の容量として100ｐ
Ｆを用い、Ａｒ 90sccm（90％）、Ｃ4Ｆ８10sccm(10％)
を導入し、３mToｒrの圧力下でエッチングしたところ、
エッチストップなしにシリコン酸化膜に20μｍ深さのほ
ぼ垂直形状のエッチングが可能であった。従来の装置構
成における同条件下でのエッチングでは、パターン幅に
よって多少の相違はあるものの、約15μｍ深さでマスク
が消耗し、それ以上深いエッチングは不可能であった。
おいて、プラズマ発生用高周波電源１３（13.56MHz)の
電力を2.0kW、基板バイアス高周波電源１０(800kHz)の
電力を500W、分岐用コンデンサ１６の容量として100ｐ
Ｆを用い、Ａｒ 90sccm（90％）、Ｃ4Ｆ８10sccm(10％)
を導入し、３mToｒrの圧力下でエッチングしたところ、
エッチストップなしにシリコン酸化膜に20μｍ深さのほ
ぼ垂直形状のエッチングが可能であった。従来の装置構
成における同条件下でのエッチングでは、パターン幅に
よって多少の相違はあるものの、約15μｍ深さでマスク
が消耗し、それ以上深いエッチングは不可能であった。
【００２５】壁面に付着する物質にはＣＦ、ＣＦ2、Ｃ
Ｆ3、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ5、Ｃ3Ｆ6等の化
合物やさらに分解の進んだＣ2Ｆx、Ｃ3Ｆx、Ｃ4Ｆx（ｘ
＝１〜２）等の化合物がある。これらの化合物は壁面に
付着して重合膜を形成する。イオン衝撃がない場合、こ
れらの化合物によって形成された重合膜は厚膜となり、
やがて剥離しダストとなる。しかし、イオン衝撃がある
場合、重合膜の形成は殆ど起こらないか、起こったとし
てもスパッタされて再びＣＦ、ＣＦ2、ＣＦ3等のラジカ
ルとなって気相中に飛び出し、エッチャントとなる。こ
のエッチャント生成と天板すなわち対向電極における電
子加速の効果により、従来の装置構成でエッチストップ
が起こっていた条件下でも、エッチストップなしにサブ
ミクロンのホールパターンがエッチングできたものと考
えられる。また、マスクを消耗により15μｍ以上の深さ
までエッチングすることができなかったが、本発明すに
より可能となった。
Ｆ3、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ5、Ｃ3Ｆ6等の化
合物やさらに分解の進んだＣ2Ｆx、Ｃ3Ｆx、Ｃ4Ｆx（ｘ
＝１〜２）等の化合物がある。これらの化合物は壁面に
付着して重合膜を形成する。イオン衝撃がない場合、こ
れらの化合物によって形成された重合膜は厚膜となり、
やがて剥離しダストとなる。しかし、イオン衝撃がある
場合、重合膜の形成は殆ど起こらないか、起こったとし
てもスパッタされて再びＣＦ、ＣＦ2、ＣＦ3等のラジカ
ルとなって気相中に飛び出し、エッチャントとなる。こ
のエッチャント生成と天板すなわち対向電極における電
子加速の効果により、従来の装置構成でエッチストップ
が起こっていた条件下でも、エッチストップなしにサブ
ミクロンのホールパターンがエッチングできたものと考
えられる。また、マスクを消耗により15μｍ以上の深さ
までエッチングすることができなかったが、本発明すに
より可能となった。
【００２６】上記の例では、対向電極１４に印加する高
周波電力の分岐用コンデンサ１６の容量として100ｐＦ
を用いたが、この値はプラズマ発生用高周波電力及び基
板バイアス高周波電力の値によって適宜選択されなけれ
ばならない。また図示実施例では、天板１４の内壁材料
として炭素材を用いているが、代わりに硅素材またはそ
れの化合物か複合物或いは硅素材と炭素材との化合物か
複合物を用いて構成することもできる。
周波電力の分岐用コンデンサ１６の容量として100ｐＦ
を用いたが、この値はプラズマ発生用高周波電力及び基
板バイアス高周波電力の値によって適宜選択されなけれ
ばならない。また図示実施例では、天板１４の内壁材料
として炭素材を用いているが、代わりに硅素材またはそ
れの化合物か複合物或いは硅素材と炭素材との化合物か
複合物を用いて構成することもできる。
【００２７】ところで図示実施例ではＮＬＤエッチング
装置に適用した例について説明してきたが、同様な効果
はＮＬＤプラズマＣＶＤ装置に適用しても期待できるこ
とは言うまでもない。またＩＰＣエッチング装置やＩＰ
ＣＣＶＤ装置に適用しても同様な効果が期待できること
は言うまでもない。
装置に適用した例について説明してきたが、同様な効果
はＮＬＤプラズマＣＶＤ装置に適用しても期待できるこ
とは言うまでもない。またＩＰＣエッチング装置やＩＰ
ＣＣＶＤ装置に適用しても同様な効果が期待できること
は言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
エッチング装置においては、基板電極と対向する位置に
設けた接地電極を誘電体により電位的に浮遊状態とした
対向電極として構成し、誘導放電を発生させる高周波ア
ンテナコイルの任意の位置からコンデンサを介して対向
電極に高周波電力を分岐して、誘導放電用高周波電力の
一部を対向電極に分け、対向電極に自己バイアスを発生
するように構成したことにより、対向電極用として別個
に高周波電源を設ける必要がなくなり、装置の構造を簡
素化できるだけでなく、干渉の問題を解消できるように
なる。また、パラレルコイルの代わりに、シングルでも
トリプルパラレルでも、シリアルターンアンテナを用い
ても同様な作用効果が得られる。
エッチング装置においては、基板電極と対向する位置に
設けた接地電極を誘電体により電位的に浮遊状態とした
対向電極として構成し、誘導放電を発生させる高周波ア
ンテナコイルの任意の位置からコンデンサを介して対向
電極に高周波電力を分岐して、誘導放電用高周波電力の
一部を対向電極に分け、対向電極に自己バイアスを発生
するように構成したことにより、対向電極用として別個
に高周波電源を設ける必要がなくなり、装置の構造を簡
素化できるだけでなく、干渉の問題を解消できるように
なる。また、パラレルコイルの代わりに、シングルでも
トリプルパラレルでも、シリアルターンアンテナを用い
ても同様な作用効果が得られる。
【００２９】また、誘導放電を発生させる高周波アンテ
ナコイルを二つのパラレルコイルで構成した場合には、
良好な垂直エッチング性が得られ、選択性が向上でき
る。
ナコイルを二つのパラレルコイルで構成した場合には、
良好な垂直エッチング性が得られ、選択性が向上でき
る。
【図１】本発明の一実施の形態を示す概略線図。
【図２】従来の磁気中性線エッチング装置を示す概略線
図。
図。
１：真空チャンバー ２：円筒形の誘電体側壁 ３：磁場コイル ４：磁場コイル ５：磁場コイル １１：高周波コイル １２：可変コンデンサ １３：プラズマ発生用高周波電源 １４：天板（対向電極） １５：絶縁体 １６：コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 吉平 静岡県裾野市須山1220−14 日本真空技術 株式会社富士裾野工場内 Ｆターム(参考） 4G075 AA30 AA52 AA57 AA61 BC06 BD14 CA15 CA25 CA42 CA65 DA02 EA01 EB01 EB42 EC02 EC21 EE12 FB01 FB03 FC15 5F004 AA16 BA05 BA06 BA09 BA20 BB13 BB29 CA06 DA23 DB03 EA13 5F045 AA08 BB08 DP02 EB02 EB03 EH02 EH04 EH11 EH13 EH16
Claims (3)
- 【請求項１】真空チャンバー内にガスを導入して、高周
波によって誘導放電プラズマを形成すると共に基板電極
に高周波電力を印加して基板電極に負の自己バイアスを
発生するように構成したエッチング装置において、 基板電極と対向する位置に設けた接地電極を誘電体によ
り電位的に浮遊状態とした対向電極として構成し、誘導
放電を発生させる高周波アンテナコイルの任意の位置か
らコンデンサを介して対向電極に高周波電力を分岐し
て、誘導放電用高周波電力の一部を対向電極に分け、対
向電極に自己バイアスを発生するように構成したことを
特徴とするエッチング装置。 - 【請求項２】誘導放電を発生させる高周波アンテナコイ
ルが二つのパラレルコイルから成ることを特徴とする請
求項１に記載のエッチング装置。 - 【請求項３】対向電極が、誘電体で構成した真空チャン
バー部分の上部の天板から成ることを特徴とする請求項
１に記載のエッチング装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149825A JP4171590B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | エッチング方法 |
| US10/146,366 US20020170678A1 (en) | 2001-05-18 | 2002-05-15 | Plasma processing apparatus |
| GB0211307A GB2381375B (en) | 2001-05-18 | 2002-05-17 | Plasma processing apparatus |
| KR1020020027460A KR100852029B1 (ko) | 2001-05-18 | 2002-05-17 | 플라스마 공정 장치 |
| US12/538,025 US20090294063A1 (en) | 2001-05-18 | 2009-08-07 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149825A JP4171590B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | エッチング方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002343775A true JP2002343775A (ja) | 2002-11-29 |
| JP2002343775A5 JP2002343775A5 (ja) | 2006-03-23 |
| JP4171590B2 JP4171590B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=18994948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149825A Expired - Lifetime JP4171590B2 (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4171590B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法 |
| JP2008010539A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
| WO2008029854A1 (fr) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Ulvac, Inc. | Appareil et procédé de gravure sèche |
| WO2008032627A1 (fr) | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Ulvac, Inc. | Procédé de décapage à sec |
| JP2008243917A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2009218453A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Samco Inc | プラズマ処理装置 |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149825A patent/JP4171590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法 |
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| WO2008029854A1 (fr) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Ulvac, Inc. | Appareil et procédé de gravure sèche |
| EP2063462A1 (en) * | 2006-09-08 | 2009-05-27 | Ulvac, Inc. | Apparatus and method for dry etching |
| JPWO2008029854A1 (ja) * | 2006-09-08 | 2010-01-21 | 株式会社アルバック | ドライエッチング装置及び方法 |
| EP2063462A4 (en) * | 2006-09-08 | 2010-11-24 | Ulvac Inc | APPARATUS AND METHOD FOR DRY ETCHING |
| WO2008032627A1 (fr) | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Ulvac, Inc. | Procédé de décapage à sec |
| JP2008243917A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2009218453A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Samco Inc | プラズマ処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4171590B2 (ja) | 2008-10-22 |
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