JP2003243365A - Plasma etching method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマエッチング
方法に係り、特に、プラズマ生成用の電極部または試料
に対向する電極部に設けたシャワープレートから処理ガ
スを供給し、該処理ガスをプラズマ化して試料をエッチ
ングするのに好適なプラズマエッチング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma etching method, and more particularly, to supplying a processing gas from a shower plate provided on an electrode portion for plasma generation or an electrode portion facing a sample to convert the processing gas into plasma. The present invention relates to a plasma etching method suitable for etching a sample.
【０００２】[0002]
【従来の技術】〔従来技術１〕従来のプラズマエッチン
グ装置としては、例えば、ＥＰ２１０６０５Ｂ１公報
（特公平７−４０５６７号公報）に記載のような装置が
知られている。該公報には、枚葉式平行平板型エッチン
グ装置が開示されており、次のように構成されている。[Prior Art 1] As a conventional plasma etching apparatus, for example, an apparatus described in EP 210605B1 (Japanese Patent Publication No. 7-40567) is known. This publication discloses a single-wafer parallel plate type etching apparatus, which is configured as follows.
【０００３】ウエハは保持器に保持される。ウエハは２
cm以下の間隔をもって電極と対向する。電極は多数の穴
を有する単結晶シリコンで作成されることが望ましい。
処理ガスは電極にあけられた穴(直径０.５mm）を通って
処理室容器内に供給される。対抗電極は電源の他の端子
に別に接続される。保持器と電極との間にｒｆ電圧が印
加されると、これらの間の低圧ガス内にプラズマが発生
し、エッチングが始まる。電極はウエハとほぼ同程度に
イオン衝撃を受ける。この電極は、標準的なシリコン・
ウエハよりは、ずっと厚い。電極の厚さは少なくとも
１.８mm であることが望ましい。The wafer is held by a holder. 2 wafers
It faces the electrode with a space of not more than cm. The electrodes are preferably made of single crystal silicon with multiple holes.
The processing gas is supplied into the processing chamber container through a hole (diameter 0.5 mm) formed in the electrode. The counter electrode is separately connected to the other terminal of the power supply. When the rf voltage is applied between the holder and the electrode, plasma is generated in the low pressure gas between them and etching is started. The electrodes are subject to ion bombardment to the same extent as the wafer. This electrode is a standard silicon
Much thicker than the wafer. The electrode thickness is preferably at least 1.8 mm.
【０００４】この装置は、酸化物のプラズマエッチング
に用いられる。ウエハと電極とに対し２３０Ｗのｒｆ電
圧が印加される。酸化物をエッチングする場合には、CH
F3と少量のＯ2 との混合物のようなフッ素を含んだ混合
ガスが用いられる。処理ガスの全体の圧力が７００ｍTo
rrにされる。This device is used for plasma etching of oxides. An rf voltage of 230 W is applied to the wafer and the electrodes. CH when etching oxide
A mixed gas containing fluorine such as a mixture of F 3 and a small amount of O 2 is used. The total pressure of the processing gas is 700 mTo
set to rr.
【０００５】そして、処理ガスを流すための多数の小さ
な穴があけられた単結晶シリコンの電極を用いることに
より、発生微粒子が極めて少なく、また耐久性が優れて
寿命が長く、そして大きなエッチング速度が得られると
共に、極めて良い均一性が得られることが記載されてい
る。By using an electrode made of single crystal silicon having a large number of small holes for flowing the processing gas, the generated fine particles are extremely small, the durability is excellent, the life is long, and the etching rate is high. It is described that, as well as being obtained, very good homogeneity is obtained.
【０００６】〔従来技術２〕また、他のプラズマエッチ
ング装置としては、例えば、特許第３０６６００７号公
報に記載のような装置が知られている。該公報には、同
軸ケーブルにより平面板に導入される電磁波と電磁石に
よる磁場の相互作用で真空容器内に導入されたガスをプ
ラズマ化し、被加工試料を処理する装置が開示されてお
り、次のように構成されている。[Prior Art 2] As another plasma etching apparatus, for example, an apparatus described in Japanese Patent No. 3066007 is known. This publication discloses a device for processing a sample to be processed by converting a gas introduced into a vacuum vessel into a plasma by an interaction between an electromagnetic wave introduced into a plane plate by a coaxial cable and a magnetic field by an electromagnet. Is configured.
【０００７】被加工試料と対向して平面板を設ける。平
面板と被加工試料との間隔を３０mmから被加工試料径の
１／２以下に設定する。平面板にはプラズマ形成用の３
００ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下（この場合、４５０Ｍ
Ｈｚ）の電源と、フィルタを介し、５００ｋＨｚ以上３
０ＭＨｚ以下(この場合、１３.５６ＭＨｚ）の電源の２
つの周波数が印加されている。平面板の表面はシリコン
で形成されており、シリコンの表面に形成した複数の穴
から原料ガスが真空容器内に導入される。１３.５６Ｍ
Ｈｚ 電源の電磁波は平面板に配置されたシリコンの表
面とプラズマの間で形成される電位を調節する機能を持
つ。被加工試料には８００ｋＨｚ電源の電磁波が供給さ
れ、プラズマから被加工試料に入射するイオンエネルギ
ーを制御する。A flat plate is provided facing the sample to be processed. The distance between the flat plate and the sample to be processed is set from 30 mm to 1/2 or less of the diameter of the sample to be processed. 3 for plasma formation on the flat plate
00MHz or more and 500MHz or less (in this case, 450M
Hz) power source and filter, 500kHz or more 3
2 of power supply of 0MHz or less (13.56MHz in this case)
Two frequencies are applied. The surface of the flat plate is made of silicon, and the raw material gas is introduced into the vacuum container through a plurality of holes formed in the surface of the silicon. 13.56M
The electromagnetic wave of the Hz power source has a function of adjusting the potential formed between the surface of silicon arranged on the plane plate and the plasma. An electromagnetic wave of 800 kHz power is supplied to the sample to be processed, and the ion energy incident on the sample to be processed from plasma is controlled.
【０００８】この装置により、シリコン酸化膜をエッチ
ングする場合には、原料ガスにアルゴンとＣ4Ｆ8の混合
ガスを用いる。原料ガスの圧力は２Ｐａである。平面板
には４５０ＭＨｚ電源から８００Ｗの電力を供給し、プ
ラズマを形成する。また、平面板に１３.５６ＭＨｚ 電
源から３００Ｗの電力を４５０ＭＨｚに重畳して印加す
る。When etching a silicon oxide film with this apparatus, a mixed gas of argon and C 4 F 8 is used as a source gas. The pressure of the raw material gas is 2 Pa. Electric power of 800 W is supplied from the 450 MHz power source to the flat plate to form plasma. In addition, a power of 300 W from a 13.56 MHz power source is superimposed on 450 MHz and applied to the flat plate.
【０００９】このような装置では、プラズマ生成とは独
立にプラズマ内の活性種が制御可能となる。特に被加工
試料と平面板の間隔，平面板上の材質及び平面板に重畳
して印加する電磁波を制御することで、活性種制御効果
を飛躍的に増大でき、高精度なプラズマ処理が実現でき
ることが記載されている。In such an apparatus, activated species in plasma can be controlled independently of plasma generation. In particular, by controlling the distance between the sample to be processed and the flat plate, the material on the flat plate, and the electromagnetic waves applied superimposed on the flat plate, the effect of controlling active species can be dramatically increased, and high-precision plasma processing can be realized. Is listed.
【００１０】〔従来技術３〕また、他のプラズマ処理装
置としては、例えば、特開平１１−３７９９号公報に記
載のような装置が知られている。該公報には、ベースチ
ャンバ部の上にプラズマ生成部を設けた処理チャンバ
と、高周波電源が接続されたアンテナと、処理チャンバ
内に設置された基板載置用ステージと、基板載置用ステ
ージに接続したバイアス用電源と、処理チャンバ内に供
給される処理ガスの流れを制御する傾斜型シャワープレ
ートとによって構成された装置が開示されている。な
お、プラズマの生成は、誘導結合型プラズマ源，容量結
合型プラズマ源，μ波プラズマ源等いずれのプラズマ源
にも適応可能であることが記載されている。[Prior Art 3] As another plasma processing apparatus, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3799 is known. The publication describes a processing chamber having a plasma generation unit provided on a base chamber unit, an antenna connected to a high frequency power source, a substrate mounting stage installed in the processing chamber, and a substrate mounting stage. An apparatus is disclosed which includes a bias power supply connected thereto and an inclined shower plate that controls the flow of a processing gas supplied into the processing chamber. It is described that the generation of plasma can be applied to any plasma source such as an inductively coupled plasma source, a capacitively coupled plasma source, and a μ wave plasma source.
【００１１】傾斜型シャワープレートは、金属もしくは
誘電体の板に、多数の小径の穴（φ０.５ 〜３mm程度）
をプレートの中心軸と同心円上に円周方向に沿って斜め
に開けてある。これにより、プラズマ領域を通過する原
料ガスの流速が円周方向成分を持ち、被処理基板上に輸
送される活性種の円周方向の均一性が改善されることが
開示されている。The tilted shower plate is a metal or dielectric plate with a large number of small holes (φ 0.5 to 3 mm).
Is opened obliquely along the circumferential direction on a circle concentric with the central axis of the plate. It is disclosed that the flow velocity of the source gas passing through the plasma region has a circumferential component, and the uniformity of the active species transported on the substrate to be processed in the circumferential direction is improved.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、シャ
ワープレート内での放電発生について充分に配慮されて
いなかった。すなわち、上記従来技術１（ＥＰ２１０６
０５Ｂ１公報（特公平７−４０５６７号公報））及び従
来技術２（特許第３０６６００７号公報）に記載のよう
に、ウエハが載置される試料台と試料台に対向する電極
との間に高周波電力を印加する装置においては、電極に
取り付けられたシャワープレートにプラズマから高エネ
ルギーの荷電粒子が垂直方向に入射する。一方、シャワ
ープレートと電極との間にはガス室が形成され、シャワ
ープレートにはガス室と処理室とを連通させるガス供給
用の小径の穴が垂直に多数設けられている。シャワープ
レートに入射する荷電粒子の中にはガス供給用の穴を通
過してガス室に入射する荷電粒子もある。ガス供給用の
穴径が小さいときにはシャワープレートを通過する荷電
粒子の数は少ないが、プラズマエッチング装置の稼働時
間が長くなるに従い、荷電粒子によってスパッタされた
シャワープレートの穴部が次第に大きくなりシャワープ
レートを通過する荷電粒子の数が増えてくる。However, the above-mentioned prior art has not paid sufficient attention to the occurrence of discharge in the shower plate. That is, the above-mentioned related art 1 (EP2106).
No. 05B1 (Japanese Patent Publication No. 7-40567) and Prior Art 2 (Japanese Patent No. 3066007), high-frequency power is applied between a sample stage on which a wafer is placed and an electrode facing the sample stage. In the device for applying the, high-energy charged particles vertically enter from the plasma to the shower plate attached to the electrode. On the other hand, a gas chamber is formed between the shower plate and the electrode, and the shower plate is provided with a large number of small-diameter holes for gas supply which vertically connect the gas chamber and the processing chamber. Among the charged particles that are incident on the shower plate, there are also charged particles that are incident on the gas chamber through the holes for gas supply. When the hole diameter for gas supply is small, the number of charged particles that pass through the shower plate is small, but as the operating time of the plasma etching apparatus becomes longer, the holes in the shower plate sputtered by charged particles gradually become larger and the shower plate The number of charged particles passing through increases.
【００１３】また、シャワープレート裏面のガス室は、
ガス供給用穴のコンダクタンスによって処理室内のガス
圧力よりも高いガス圧力になっている。このため、シャ
ワープレートのガス供給用穴を通過した荷電粒子が多く
なると、この荷電粒子が起因となりガス室内のガスがプ
ラズマ化される。ガス室内にプラズマが生じると、シャ
ワープレート裏面や電極表面をスパッタし、異物を発生
してしまう。異物は処理ガスとともに処理室内に入り、
ウエハ表面に堆積して配線不良を引き起こすという問題
がある。The gas chamber behind the shower plate is
Due to the conductance of the gas supply hole, the gas pressure is higher than the gas pressure in the processing chamber. Therefore, when the number of charged particles that have passed through the gas supply holes of the shower plate increases, the charged particles cause the gas in the gas chamber to become plasma. When plasma is generated in the gas chamber, the back surface of the shower plate and the surface of the electrode are sputtered to generate foreign matter. Foreign substances enter the processing chamber together with the processing gas,
There is a problem that wiring defects are deposited on the surface of a wafer.
【００１４】なお、上記問題を解決するために、シャワ
ープレートの穴径を更に小さくしておくことも考えられ
るが、プロセスに必要なガス流量を得るために、穴の数
を更に多くする必要があり、シャワープレートの製作コ
ストが増大し望ましくない。Although it is conceivable to further reduce the hole diameter of the shower plate in order to solve the above problem, it is necessary to increase the number of holes in order to obtain the gas flow rate required for the process. However, the manufacturing cost of the shower plate increases, which is not desirable.
【００１５】上記従来技術３（特開平１１−３７９９号
公報）は、アッシングのような、比較的高圧力(０.１〜
１０Torr），大流量（５００sccm〜）の拡散だけでなく
原料ガスの流れの影響を受ける圧力領域のプロセスに用
いられる装置であり、低圧力（１０Ｐａ(０.０７５Tor
r）以下）領域、すなわち、原料ガスの流れの影響が少
なくなる圧力領域でウエハへの高イオンエネルギー入射
を必要とするプロセスについては何ら考慮されていな
い。The prior art 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-3799) has a relatively high pressure (0.1 to 0.1), such as ashing.
10 Torr), a device used for processes in a pressure region affected by not only diffusion of a large flow rate (500 sccm-) but also flow of raw material gas, and low pressure (10 Pa (0.075 Tor)
r) or less) region, that is, a process requiring high ion energy injection to the wafer in a pressure region where the influence of the source gas flow is small is not considered at all.
【００１６】すなわち、従来技術３に開示された装置
は、多数の小径の穴をプレートの中心軸と同心円上に円
周方向に沿って斜めに開けてある。これにより、プラズ
マ領域を通過する原料ガスの流れが円周方向成分を持
ち、被処理基板上に輸送される活性種の円周方向の均一
性を改善することが開示されている。しかしながら、低
圧力領域で用いた場合には、原料ガスの流れの影響が少
なくなり拡散され易くなるが、それでも原料ガスの流れ
の影響を皆無にすることはできない。この場合、多数の
穴がプレートの中心軸と同心円上に円周方向に沿って斜
めに開けてあるので、ウエハ中央部のガスの流れが悪く
なり、処理室内ではウエハ中央部でプラズマ反応生成物
の滞留が生じて、ウエハ処理の均一性が悪くなるという
問題がある。That is, in the device disclosed in the prior art 3, a large number of small-diameter holes are formed obliquely along the circumferential direction on a circle concentric with the central axis of the plate. This discloses that the flow of the raw material gas passing through the plasma region has a circumferential component and improves the circumferential uniformity of the active species transported on the substrate to be processed. However, when it is used in a low pressure region, the influence of the flow of the raw material gas is reduced and the diffusion becomes easy, but the influence of the flow of the raw material gas cannot be eliminated at all. In this case, since a large number of holes are formed in a circle concentric with the center axis of the plate along the circumferential direction, the gas flow in the central portion of the wafer becomes poor, and plasma reaction products are generated in the central portion of the wafer in the processing chamber. Is accumulated, which deteriorates the uniformity of wafer processing.
【００１７】本発明の目的は、シャワープレートでの異
物の発生を抑制するとともに、ウエハ面内の処理の均一
性を向上させることのできるプラズマエッチング方法を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a plasma etching method capable of suppressing the generation of foreign matter on the shower plate and improving the uniformity of processing within the wafer surface.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的は、処理室内に
設けられた試料台に試料を配置する工程と、前記試料台
に対向して配置された電極側からシャワープレートを介
して前記試料の中央に向けて処理ガスを供給する工程
と、前記処理室内にプラズマを生成する工程と、前記試
料台と前記電極との間に高周波電力を印加し前記プラズ
マ中の荷電粒子に前記試料への入射エネルギーを与える
工程と、前記試料への荷電粒子の入射とは別に前記高周
波電力の印加によって生じた前記プラズマから前記電極
への入射であって前記シャワープレートの処理ガス供給
穴に入射した荷電粒子を中性化する工程と、前記プラズ
マを用いて前記試料をエッチングする工程とを有するこ
とにより、達成される。Means for Solving the Problems The above-mentioned object is to arrange a sample on a sample stage provided in a processing chamber, and to measure the sample from the electrode side facing the sample stage through a shower plate. Supplying a processing gas toward the center, generating plasma in the processing chamber, and applying high-frequency power between the sample stage and the electrode to cause charged particles in the plasma to enter the sample. Separately from the step of applying energy and the injection of the charged particles to the sample, the charged particles that are incident on the electrode from the plasma generated by the application of the high-frequency power and that are incident on the processing gas supply hole of the shower plate are removed. It is achieved by having a step of neutralizing and a step of etching the sample using the plasma.
【００１９】さらに、前記試料の中央に向けた処理ガス
の供給は、前記シャワープレートの面内を複数の面に分
け、該分けられた面内における前記処理ガスの供給方向
を同一方向にして行われる。Further, the supply of the processing gas toward the center of the sample is performed by dividing the inside of the shower plate into a plurality of surfaces and setting the supply direction of the processing gas in the divided surfaces to be the same direction. Be seen.
【００２０】さらに、前記処理室内を１０Ｐａ以下の処
理圧力に維持して行われる。Further, the processing is performed while maintaining the processing pressure in the processing chamber at 10 Pa or less.
【００２１】また、上記目的は、処理室内にプラズマを
生成し、該プラズマを用いて試料をエッチング処理する
プラズマエッチング方法において、前記試料に対向する
電極側に設けたシャワープレートから処理ガスを供給す
ること、前記処理室内の処理圧力を１０Ｐａ以下にする
こと、前記試料と前記電極との間にプラズマを生成する
こと、前記プラズマから前記電極と前記シャワープレー
トとの間に設けられたガス室に入射される荷電粒子を中
性化すること、前記プラズマから前記試料に入射する荷
電粒子を用いて前記試料をエッチングすることにより、
達成される。Further, the above object is to provide a processing gas from a shower plate provided on an electrode side facing the sample in a plasma etching method in which plasma is generated in the processing chamber and the sample is etched using the plasma. That is, the processing pressure in the processing chamber is set to 10 Pa or less, plasma is generated between the sample and the electrode, and the plasma enters the gas chamber provided between the electrode and the shower plate. Neutralizing the charged particles, and etching the sample with charged particles incident on the sample from the plasma,
To be achieved.
【００２２】また、上記目的は、１０Ｐａ以下の処理圧
力で試料をプラズマエッチングするプラズマエッチング
方法において、前記試料からの距離を３０mm以上で該試
料径の１／２以下とし、前記試料の中心方向に向けて前
記試料の面に対する傾斜角（θ）をθ＜tan-1(ｔ／ｄ）
（ここで、シャワープレートの厚さ（ｔ），処理ガス供
給孔の径（ｄ））にして処理ガスを供給することによ
り、達成される。Further, the above object is, in a plasma etching method for plasma etching a sample at a processing pressure of 10 Pa or less, a distance from the sample is 30 mm or more and half or less of the sample diameter is set, and the sample is moved toward the center of the sample. The inclination angle (θ) with respect to the surface of the sample is θ <tan −1 (t / d)
(Here, it is achieved by adjusting the thickness of the shower plate (t) and the diameter of the processing gas supply hole (d)) and supplying the processing gas.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１な
いし図５により説明する。図１は本発明を適用したプラ
ズマエッチング装置を示す。ここでは、電磁波をアンテ
ナより放射し、磁場との相互作用によってプラズマを生
成するＥＣＲ方式のプラズマエッチング装置を示す。プ
ラズマ処理室、この場合、エッチング処理室１の上部に
は誘電体２を介してＡｌ製のアンテナ３が配置されてい
る。アンテナ３には、同軸線路４およびマッチングボッ
クス５を介して、この場合、周波数４５０ＭＨｚのＵＨ
Ｆ電磁波を発生させる高周波電源６が接続されている。
エッチング処理室１とアンテナ３との間に設けた誘電体
２は高周波電源６からの電磁波を透過可能である。エッ
チング処理室１の外周部には、エッチング処理室１内に
磁場を形成するための磁場コイル７が巻装されている。
エッチング処理室１内のアンテナ３の下方には試料であ
るウエハ９を配置するための試料台としての下部電極１
０が設けられている。アンテナ（後述するシャワープレ
ートを含む）と下部電極１０とはおよそ３０mm〜１００
mmの間隔に調整される。アンテナと下部電極１０とのこ
の空間が処理空間となり、この処理空間にプラズマ１３
が生成される。下部電極１０には、プラズマ中のイオン
にウエハ９への入射エネルギーを与えるための、この場
合、周波数８００ｋＨｚの高周波バイアス電源１１と、
ウエハ９を下部電極１０に静電吸着させるための直流電
源１２とが接続されている。エッチング処理室１の下部
には排気口が設けられ、図示を省略した排気装置が接続
されている。８はエッチング処理室１内に処理ガスを供
給するガス供給装置である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a plasma etching apparatus to which the present invention is applied. Here, an ECR-type plasma etching apparatus which radiates electromagnetic waves from an antenna and generates plasma by interaction with a magnetic field is shown. An antenna 3 made of Al is arranged above the plasma processing chamber, in this case, the etching processing chamber 1 via a dielectric 2. The antenna 3 is connected to the UH having a frequency of 450 MHz through the coaxial line 4 and the matching box 5.
A high frequency power source 6 for generating F electromagnetic waves is connected.
The dielectric 2 provided between the etching processing chamber 1 and the antenna 3 can transmit an electromagnetic wave from the high frequency power supply 6. A magnetic field coil 7 for forming a magnetic field in the etching processing chamber 1 is wound around the outer periphery of the etching processing chamber 1.
Below the antenna 3 in the etching processing chamber 1, a lower electrode 1 as a sample stand for disposing a wafer 9 as a sample.
0 is provided. The antenna (including the shower plate described later) and the lower electrode 10 are approximately 30 mm to 100 mm.
Adjusted to mm spacing. This space between the antenna and the lower electrode 10 becomes a processing space, and the plasma 13 is placed in this processing space.
Is generated. The lower electrode 10 is provided with a high frequency bias power supply 11 for applying an incident energy to the wafer 9 to ions in plasma, in this case, a frequency of 800 kHz,
A DC power supply 12 for electrostatically attracting the wafer 9 to the lower electrode 10 is connected. An exhaust port is provided in the lower portion of the etching processing chamber 1, and an exhaust device (not shown) is connected to the exhaust port. Reference numeral 8 denotes a gas supply device that supplies a processing gas into the etching processing chamber 1.
【００２４】アンテナ３の下面（下部電極１０側）には
導電性、例えば、シリコンや炭素でなるシャワープレー
ト３１が設けてある。図２に示すように、アンテナ３と
シャワープレート３１との間にはガス室３３が設けてあ
る。ガス室３３にはガス供給装置８が接続される。シャ
ワープレート３１には図３に示すようにウエハ９の中心
方向に向けて傾斜した多数のガス供給孔３２が設けられ
ている。ガス供給孔３２は、この場合、直径の異なる複
数の同心円状に並び、図５に示す同一角度（θ）で中心
方向に向けて傾斜させて設けてある。傾斜角（θ）は、
シャワープレート３１の平面からの角度である。シャワ
ープレート３１の板厚をｔとし、ガス供給孔３２の開口
径（実質的にはガス供給孔の孔径）をｄとすれば、角度
(θ)＜tan-1(ｔ／ｄ）の関係を満たす角度とする。A shower plate 31 made of a conductive material such as silicon or carbon is provided on the lower surface of the antenna 3 (on the side of the lower electrode 10). As shown in FIG. 2, a gas chamber 33 is provided between the antenna 3 and the shower plate 31. The gas supply device 8 is connected to the gas chamber 33. As shown in FIG. 3, the shower plate 31 is provided with a large number of gas supply holes 32 that are inclined toward the center of the wafer 9. In this case, the gas supply holes 32 are arranged in a plurality of concentric circles having different diameters, and are inclined toward the center at the same angle (θ) shown in FIG. The tilt angle (θ) is
It is an angle from the plane of the shower plate 31. If the thickness of the shower plate 31 is t and the opening diameter of the gas supply hole 32 (substantially the diameter of the gas supply hole) is d, the angle is
The angle satisfies the relationship of (θ) <tan −1 (t / d).
【００２５】なお、シャワープレート３１の製作上の工
数低減を考慮し、図４に示すようにシャワープレート３
１の面内を複数に分け、分けられた範囲内のガス供給孔
３２の方向を同一にして孔加工を容易にするようにして
も良い。この場合は、面内を４つに分け、図示の下側の
１／４の範囲に上向き（図示において）の同一のガス供
給孔を設け、図示の右側の１／４の範囲に左向き（図示
において）の同一のガス供給孔を設け、図示の左側の１
／４の範囲に右向き（図示において）の同一のガス供給
孔を設け、図示の上側の１／４の範囲に下向き（図示に
おいて）の同一のガス供給孔を設ける。これにより、孔
加工時の方向変えを少なくでき加工工数を低減できる。
面内の分け数は、この場合、４つであるが、これに限ら
れるものではない。面内の分け数を増やせば、処理室内
でのガスの面内分布をより均等化できる。In consideration of the reduction of man-hours for manufacturing the shower plate 31, as shown in FIG.
One surface may be divided into a plurality of areas, and the directions of the gas supply holes 32 in the divided areas may be the same to facilitate the hole processing. In this case, the in-plane is divided into four, the same gas supply hole facing upward (in the figure) is provided in the lower 1/4 range in the figure, and the same gas supply hole is oriented in the 1/4 range on the right side in the figure (left direction in the figure). The same gas supply hole (in
The same gas supply hole facing rightward (in the drawing) is provided in the range of / 4, and the same gas supply hole facing downward (in the drawing) is provided in the upper quarter of the drawing. As a result, it is possible to reduce the direction change at the time of drilling and reduce the number of machining steps.
In this case, the number of divisions in the plane is four, but is not limited to this. If the number of in-plane divisions is increased, the in-plane distribution of gas within the processing chamber can be made more uniform.
【００２６】ちなみに、８インチ，１２インチのウエハ
を処理する処理装置においては、処理室内の圧力が概ね
１０Ｐａ（７５ｍTorr）以上では処理ガスの流れは粘性
流の領域になり、ガスの流れはガス供給孔の方向に大き
く影響される。圧力が概ね０.１Ｐａ（０.７５ｍTorr）
以下では処理ガスの流れは分子流領域になり、ガス供給
孔の方向による影響はほぼなくなる。処理室内の圧力
が、概ね０.１Ｐａ〜１０Ｐａの間は処理ガスの流れは
中間流になり、圧力の低下とともにガス供給孔の方向に
よる影響は次第に少なくなる。By the way, in the processing apparatus for processing 8-inch and 12-inch wafers, when the pressure in the processing chamber is approximately 10 Pa (75 mTorr) or more, the flow of the processing gas becomes a viscous flow region, and the gas flow supplies the gas. It is greatly influenced by the direction of the hole. Pressure is about 0.1Pa (0.75mTorr)
In the following, the flow of the processing gas becomes a molecular flow region, and the influence of the direction of the gas supply hole is almost eliminated. When the pressure inside the processing chamber is approximately 0.1 Pa to 10 Pa, the flow of the processing gas becomes an intermediate flow, and the influence of the direction of the gas supply holes gradually decreases as the pressure decreases.
【００２７】上述のように構成した装置では、高周波電
源６から出力されたＵＨＦ電磁波は、マッチングボック
ス５，同軸線路４および誘電体２を介して、アンテナ３
部からエッチング処理室１内の処理空間に供給される。
一方、磁場コイル７による磁界がエッチング処理室１内
の処理空間に形成される。電磁波の電界と磁場コイルの
磁界との相互作用によって、シャワープレート３１を介
してエッチング処理室１内の処理空間に導入されたエッ
チングガスが効率良くプラズマ化される。このプラズマ
１３により、下部電極１０上のウエハ９に所定のエッチ
ング処理が施される。エッチング処理に当たっては、ウ
エハ９に入射するプラズマ中のイオンの入射エネルギー
を高周波バイアス電源１１によって制御し、所望のエッ
チング形状が得られるよう設定される。シリコン酸化膜
等の絶縁膜のエッチング処理のように高いバイアス電圧
を必要とするプロセスでは、高周波バイアス電源１１か
らのＲＦ出力は１ｋＷ以上の出力が必要とされる。In the apparatus configured as described above, the UHF electromagnetic wave output from the high frequency power source 6 is passed through the matching box 5, the coaxial line 4 and the dielectric 2 and the antenna 3
Is supplied to the processing space in the etching processing chamber 1.
On the other hand, a magnetic field generated by the magnetic field coil 7 is formed in the processing space inside the etching processing chamber 1. Due to the interaction between the electric field of the electromagnetic wave and the magnetic field of the magnetic field coil, the etching gas introduced into the processing space in the etching processing chamber 1 through the shower plate 31 is efficiently turned into plasma. The plasma 13 causes the wafer 9 on the lower electrode 10 to undergo a predetermined etching process. In the etching process, the incident energy of the ions in the plasma incident on the wafer 9 is controlled by the high frequency bias power source 11 so that the desired etching shape is obtained. In a process that requires a high bias voltage, such as an etching process of an insulating film such as a silicon oxide film, the RF output from the high frequency bias power supply 11 needs to have an output of 1 kW or more.
【００２８】下部電極１０への高周波バイアス電圧の印
加によって、処理空間に形成されたプラズマ１３のプラ
ズマ電位は高周波バイアス電圧の周期に同期し周期的に
高くなる。プラズマ電位が高くなったときに、プラズマ
１３中のイオンが下部電極に対してアース電極となって
いるアンテナ３に向かって高いエネルギーを持って入射
される。本装置では、アンテナ３と同電位になっている
シャワープレート３１に向かって入射する。また、アン
テナ３に高周波バイアス電圧を印加するときにも、プラ
ズマ１３からシャワープレート３１に向けてイオンや電
子の荷電粒子１４が入射する。これにより、シャワープ
レート３１は荷電粒子１４にアタックされて消耗する。By applying the high frequency bias voltage to the lower electrode 10, the plasma potential of the plasma 13 formed in the processing space is periodically increased in synchronization with the cycle of the high frequency bias voltage. When the plasma potential becomes high, the ions in the plasma 13 are incident on the lower electrode with high energy toward the antenna 3 serving as the ground electrode. In this device, the light is incident on the shower plate 31 having the same potential as the antenna 3. Further, when the high frequency bias voltage is applied to the antenna 3, the charged particles 14 of ions or electrons are incident from the plasma 13 toward the shower plate 31. As a result, the shower plate 31 is attacked by the charged particles 14 and consumed.
【００２９】従来のシャワープレートでは、ガス供給孔
がシャワープレートの面に対して、すなわち、ウエハに
対して垂直に設けてあるので、ガス供給孔が荷電粒子の
アタックを受けて次第に大きくなると、ガス供給孔を通
ってシャワープレート裏面のガス室に入射されやすくな
る。一方、シャワープレート裏面のガス室内のガス圧力
は、ガス供給孔のコンダクタンスにより処理空間の圧力
よりも高くなり、放電し易くなっている。このため、ガ
ス室に荷電粒子が入射されると、ガス室内に異常放電が
生じ、Ａｌ製のアンテナがプラズマに晒され、その結果
発生する異物が飛散することになる。In the conventional shower plate, since the gas supply holes are provided on the surface of the shower plate, that is, perpendicularly to the wafer, when the gas supply holes gradually increase in size due to the attack of charged particles, the gas supply holes become larger. It becomes easy for the gas to enter the gas chamber on the back surface of the shower plate through the supply hole. On the other hand, the gas pressure in the gas chamber on the back surface of the shower plate is higher than the pressure in the processing space due to the conductance of the gas supply hole, and discharge is likely to occur. Therefore, when charged particles enter the gas chamber, abnormal discharge occurs in the gas chamber, the Al antenna is exposed to plasma, and the resulting foreign matter is scattered.
【００３０】本実施例は、ガス供給孔３２が角度（θ）
で全て傾斜しているので、荷電粒子１４が直接にガス供
給孔３２を通過することがない。角度（θ）は前述の関
係式によって決められている。これは、ウエハに対し垂
直な方向から見たときに、ガス供給孔３２の一方の開口
部から他方の開口部が見えないようになっている。これ
により、荷電粒子１４がガス供給孔３２に入射した場
合、荷電粒子１４はシャワープレート３１のガス供給孔
３２の傾斜面に少なくとも１回は衝突する。導電体であ
るシャワープレート３１へのこの衝突により、荷電粒子
１４は中性化される。中性化された荷電粒子がガス室３
３に入ってもガス室３３内の処理ガスをプラズマ化する
ことはない。In this embodiment, the gas supply hole 32 has an angle (θ).
Therefore, the charged particles 14 do not directly pass through the gas supply holes 32. The angle (θ) is determined by the above relational expression. This is such that when viewed from the direction perpendicular to the wafer, one opening of the gas supply hole 32 cannot see the other opening. Thereby, when the charged particles 14 enter the gas supply hole 32, the charged particles 14 collide with the inclined surface of the gas supply hole 32 of the shower plate 31 at least once. Due to this collision with the shower plate 31, which is a conductor, the charged particles 14 are neutralized. The neutralized charged particles are the gas chamber 3
Even when entering 3, the processing gas in the gas chamber 33 is not turned into plasma.
【００３１】また、長時間の装置の稼動に伴って、ガス
供給孔３２が削られ、孔が大きくなっても荷電粒子が直
接に貫通しえる開口面積は小さく、異常放電を生じさせ
るだけの荷電粒子の量に達するまでに十分な寿命を有す
ることができる。Further, even if the gas supply hole 32 is shaved and the hole becomes large due to the operation of the apparatus for a long time, the opening area through which the charged particles can directly pass is small, and the charge enough to cause the abnormal discharge is generated. It can have a sufficient lifetime to reach the amount of particles.
【００３２】ガス供給孔３２は、また、ウエハ９の中心
方向に向けて傾斜させてあるので、処理空間内のガス分
布を良好にできる。すなわち、本実施例の装置は、処理
圧力が１０Ｐａ以下、好ましくは、５Ｐａ〜１Ｐａで制
御される。この処理圧力における処理ガスのガス流は、
中間流の領域にあり、ガス供給孔３２の向きによって処
理空間内に多少のガスの流れを形成することができる。
これにより、ウエハ周囲から排気される装置において、
通常、ウエハ中央部に滞りやすい反応生成物を僅かなガ
ス流れに乗せてウエハ周囲へ運び、排気し易くしてい
る。これにより、ウエハ面内の反応生成物の分布が改善
され、エッチング処理のための他の制御、例えば、ウエ
ハ面内のエッチング形状制御がし易くなる。Since the gas supply hole 32 is inclined toward the center of the wafer 9, the gas distribution in the processing space can be improved. That is, the processing pressure of the apparatus of this example is 10 Pa or less, preferably 5 Pa to 1 Pa. The gas flow of the processing gas at this processing pressure is
In the region of the intermediate flow, some gas flow can be formed in the processing space depending on the direction of the gas supply holes 32.
As a result, in the device exhausted from around the wafer,
Usually, a reaction product that tends to stay in the central portion of the wafer is carried on a slight gas flow and carried to the periphery of the wafer to facilitate exhaustion. This improves the distribution of reaction products within the wafer surface and facilitates other control for the etching process, for example, etching shape control within the wafer surface.
【００３３】以上、本一実施例によれば、電極として働
くアンテナに設けたシャワープレートのガス供給孔を、
ウエハの中心に向けて所定の角度で設けてあるので、ウ
エハに対向したアンテナ部のシャワープレートからウエ
ハに向けて最適なガス流を形成できるとともに、プラズ
マからの荷電粒子によるアンテナとシャワープレートと
の間での異常放電を防止することができる。これによ
り、シャワープレートでの異物の発生を抑制できるとと
もに、ウエハ面内の処理の均一性を向上させることがで
きる。As described above, according to this embodiment, the gas supply hole of the shower plate provided in the antenna serving as the electrode is
Since it is provided at a predetermined angle toward the center of the wafer, an optimum gas flow can be formed toward the wafer from the shower plate of the antenna section facing the wafer, and the antenna and shower plate due to the charged particles from the plasma It is possible to prevent abnormal discharge between the two. As a result, it is possible to suppress the generation of foreign matter on the shower plate and improve the uniformity of processing within the wafer surface.
【００３４】なお、本実施例では、ＵＨＦ電磁波による
ＥＣＲ装置を用いて処理する場合について述べたが、処
理圧力が１０Ｐａ以下で下部電極に対向した電極部から
処理ガスを供給する装置であれば、特に本実施例に限定
されるものではない。例えば、容量結合型のプラズマ処
理装置、または下部電極にバイアス電圧を印加し、下部
電極の対向面がアース電極となっているような誘導結合
型のプラズマ処理装置等を用いて処理する場合にも適用
できる。In this embodiment, the case where the processing is carried out by using the ECR apparatus using the UHF electromagnetic wave has been described. However, if the processing pressure is 10 Pa or less and the processing gas is supplied from the electrode portion facing the lower electrode, The present invention is not particularly limited to this example. For example, when performing processing using a capacitively coupled plasma processing apparatus or an inductively coupled plasma processing apparatus in which a bias voltage is applied to the lower electrode and the opposing surface of the lower electrode is the ground electrode, Applicable.
【００３５】また、本実施例では、シャワープレートの
ガス供給孔に傾斜角を設けたものについて述べたが、電
極とシャワープレートとの間の異常放電を防止する場合
には、図６ないし図８に示すようなガス供給孔にしても
同様の効果を得ることができる。Further, in this embodiment, the gas supply hole of the shower plate is provided with the inclination angle, but in the case of preventing the abnormal discharge between the electrode and the shower plate, FIG. 6 to FIG. The same effect can be obtained by using the gas supply hole as shown in FIG.
【００３６】図６に示すガス供給孔３２ａは、一方の開
口孔と他方の開口孔との中心間距離（ｐ）をガス供給孔
径（ｄ）以上に離して設けたものである。この場合、ガ
ス供給孔３２ａは、それぞれの開口孔を連通するように
予め通路を形成したプレートを、それぞれの開口孔を形
成したプレートによって挟むことにより、形成すること
ができる。この場合、荷電粒子１４は必ず開口孔連通用
の通路に衝突し、中性化される。The gas supply hole 32a shown in FIG. 6 is provided such that the center-to-center distance (p) between one opening hole and the other opening hole is larger than the gas supply hole diameter (d). In this case, the gas supply hole 32a can be formed by sandwiching a plate in which a passage is formed in advance so as to communicate the respective opening holes with a plate in which the respective opening holes are formed. In this case, the charged particles 14 always collide with the passage for communicating the opening hole and are neutralized.
【００３７】また、図７に示すガス供給孔３２ｂは、一
方の開口孔と他方の開口孔との中心間距離（ｐ）をガス
供給孔径（ｄ）の１／２以上にし、かつ、それぞれの開
口孔に重なり部を設けて孔を連通させたものである。こ
の場合は、荷電粒子１４が直接に通り向ける部分がある
が、通過しえる荷電粒子の数は極めて少なくなるので、
異常放電は抑制される。In the gas supply hole 32b shown in FIG. 7, the center-to-center distance (p) between the one opening hole and the other opening hole is set to 1/2 or more of the gas supply hole diameter (d), and each of them is made smaller than the diameter. The opening is provided with an overlapping portion so that the holes communicate with each other. In this case, there is a portion where the charged particles 14 directly pass, but since the number of charged particles that can pass is extremely small,
Abnormal discharge is suppressed.
【００３８】さらに、図８に示すガス供給孔３２ｃは、
シャワープレート３１の面に対し垂直な孔であるが、シ
ャワープレート３１の面に平行磁界１５を形成すること
によって、荷電粒子１４は磁界１５に拘束され、その方
向を変えてガス供給孔３２ｃの側面に衝突し中性化され
る。Further, the gas supply hole 32c shown in FIG.
The holes are perpendicular to the surface of the shower plate 31, but the charged particles 14 are bound by the magnetic field 15 by forming the parallel magnetic field 15 on the surface of the shower plate 31, and the direction thereof is changed to the side surface of the gas supply hole 32c. And is neutralized.
【００３９】本実施例によれば、さらに次の特徴を有す
る。
（１）試料が配置された処理室内にプラズマを生成する
工程と、前記試料に対向し接地電位となるアース電極側
からシャワープレートを介して前記試料の中心方向に向
けて処理ガスを供給する工程と、前記試料に周波数２Ｍ
Ｈｚ以下の高周波バイアスを印加する工程と、前記プラ
ズマを用いて前記試料に形成された絶縁膜をエッチング
する工程とを有するプラズマエッチング方法。
（２）さらに、前記処理ガスは前記シャワープレートの
円周上から前記試料の中心方向に向けて傾斜させて供給
するプラズマエッチング方法。
（３）さらに、前記プラズマは周波数３００ＭＨｚ〜５
００ＭＨｚの電磁波を用いてプラズマ化されるプラズマ
エッチング方法。
（４）さらに、前記プラズマは前記電磁波と磁場との作
用によってプラズマ化されるプラズマエッチング方法。
（５）さらに、前記絶縁膜のエッチングは１０Ｐａ以下
の処理圧力で行われるプラズマエッチング方法。
（６）さらに、前記絶縁膜は有機絶縁膜であるプラズマ
エッチング方法。
（７）また、試料が配置された処理室内にプラズマを生
成する工程と、前記試料に対向して設けた電極側からシ
ャワープレートを介して前記試料の中心方向に向けて処
理ガスを供給する工程と、前記試料に周波数２ＭＨｚ以
下の高周波バイアスを印加する工程と、前記プラズマを
用いて前記試料に形成された絶縁膜をエッチングする工
程とを有するプラズマエッチング方法。
（８）さらに、前記電極に１３.５６ＭＨｚ以上の高周
波電圧を印加するプラズマエッチング方法。
（９）さらに、前記電極に異なる周波数の高周波電力を
印加するプラズマエッチング方法。
（１０）処理室内にプラズマを生成し、該プラズマを用
いて試料をエッチング処理するプラズマエッチング装置
において、前記処理室内に設けられ前記試料を配置する
試料台と、前記処理室内に設けられ前記試料台に対向し
て配置された電極と、前記試料台と前記電極との間に高
周波電力を供給する高周波電源と、前記電極の前記試料
に対向する側に設けられ前記試料の内側に向けて処理ガ
スを供給するシャワープレートと、前記シャワープレー
トに設けられる処理ガス供給孔の傾斜角（θ）を前記シ
ャワープレートの面に対しθ＜tan-1(ｔ／ｄ）（ここ
で、該シャワープレートの厚さ（ｔ），処理ガス供給孔
の径（ｄ））としたことを特徴とするプラズマエッチン
グ装置。
（１１）さらに、前記試料の中央に向けた処理ガスの供
給孔は、前記シャワープレートの面内を複数の面に分
け、該分けられた面内における前記処理ガス供給孔の傾
斜方向を同一にしたプラズマエッチング装置。
（１２）さらに、前記処理室内を１０Ｐａ以下の圧力に
維持する排気装置を有するプラズマエッチング装置。
（１３）さらに、前記高周波電源がプラズマ生成用の電
源であるプラズマエッチング装置。
（１４）さらに、前記高周波電源がバイアス電圧印加用
の電源であるプラズマエッチング装置。The present embodiment further has the following features. (1) A step of generating plasma in the processing chamber in which the sample is placed, and a step of supplying a processing gas from the side of the ground electrode facing the sample to the ground potential through the shower plate toward the center of the sample And a frequency of 2M on the sample
A plasma etching method comprising: a step of applying a high frequency bias of Hz or less; and a step of etching the insulating film formed on the sample using the plasma. (2) Further, the plasma etching method in which the processing gas is supplied while being inclined from the circumference of the shower plate toward the center of the sample. (3) Further, the plasma has a frequency of 300 MHz to 5
A plasma etching method in which a plasma is generated using an electromagnetic wave of 00 MHz. (4) Furthermore, the plasma etching method in which the plasma is turned into plasma by the action of the electromagnetic wave and the magnetic field. (5) A plasma etching method in which the insulating film is etched at a processing pressure of 10 Pa or less. (6) Furthermore, the plasma etching method in which the insulating film is an organic insulating film. (7) Further, a step of generating plasma in the processing chamber in which the sample is placed, and a step of supplying a processing gas from the electrode side provided facing the sample toward the center of the sample through a shower plate. And a step of applying a high frequency bias having a frequency of 2 MHz or less to the sample, and a step of etching the insulating film formed on the sample using the plasma. (8) Further, a plasma etching method in which a high frequency voltage of 13.56 MHz or more is applied to the electrode. (9) A plasma etching method in which high-frequency power having different frequencies is applied to the electrodes. (10) In a plasma etching apparatus for generating plasma in a processing chamber and etching a sample using the plasma, a sample stage provided in the processing chamber for placing the sample, and a sample stage provided in the processing chamber. An electrode arranged to face the sample, a high frequency power source for supplying high frequency power between the sample stage and the electrode, and a processing gas provided on the side of the electrode facing the sample toward the inside of the sample. And the inclination angle (θ) of the processing gas supply hole provided in the shower plate with respect to the surface of the shower plate is θ <tan −1 (t / d) (where the thickness of the shower plate is (T) and the diameter (d) of the processing gas supply hole. (11) Furthermore, the processing gas supply hole toward the center of the sample divides the inside of the shower plate into a plurality of surfaces, and the inclination directions of the processing gas supply holes in the divided surfaces are the same. Plasma etching equipment. (12) A plasma etching apparatus having an exhaust device for maintaining the pressure in the processing chamber at 10 Pa or less. (13) A plasma etching apparatus in which the high frequency power source is a power source for plasma generation. (14) Furthermore, the plasma etching apparatus in which the high frequency power supply is a power supply for applying a bias voltage.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上、本発明によれば、シャワープレー
トでの異物の発生を抑制できるとともに、ウエハ面内の
処理の均一性を向上させることができるという効果があ
る。As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the generation of foreign matter on the shower plate and to improve the uniformity of processing within the wafer surface.
【図１】本発明の一実施例であるプラズマエッチング方
法を実施するためのプラズマエッチング装置の一例を示
す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a plasma etching apparatus for carrying out a plasma etching method according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の装置のプラズマ生成部の詳細を示す縦断
面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing details of a plasma generation unit of the apparatus shown in FIG.
【図３】図２をＡ−Ａから見たシャワープレートの平面
図である。FIG. 3 is a plan view of the shower plate viewed from AA in FIG.
【図４】図２をＡ−Ａから見たシャワープレートの他の
例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing another example of the shower plate viewed from AA in FIG.
【図５】シャワープレートの部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the shower plate.
【図６】シャワープレートの他に実施例を示す部分断面
図である。FIG. 6 is a partial sectional view showing an embodiment other than the shower plate.
【図７】シャワープレートの他に実施例を示す部分断面
図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an embodiment other than the shower plate.
【図８】シャワープレートの他に実施例を示す部分断面
図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an embodiment other than the shower plate.
１…エッチング処理室（プラズマ処理室）、２…誘電
体、３…アンテナ、４…同軸線路、５…マッチングボッ
クス、６…高周波電源、７…磁場コイル、８…ガス供給
装置、９…ウエハ、１０…下部電極、１１…高周波バイ
アス電源、１２…直流電源、１３…プラズマ、１４…荷
電粒子、１５…磁界、３１…シャワープレート、３２，
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…ガス供給孔、３３…ガス室。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Etching processing room (plasma processing room), 2 ... Dielectric material, 3 ... Antenna, 4 ... Coaxial line, 5 ... Matching box, 6 ... High frequency power supply, 7 ... Magnetic field coil, 8 ... Gas supply device, 9 ... Wafer, 10 ... Lower electrode, 11 ... High frequency bias power supply, 12 ... DC power supply, 13 ... Plasma, 14 ... Charged particles, 15 ... Magnetic field, 31 ... Shower plate, 32,
32a, 32b, 32c ... Gas supply hole, 33 ... Gas chamber.
フロントページの続き (72)発明者 兼清 寛 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立ハイテクノロジーズ笠戸事業所内 (72)発明者 頃安 邦彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立ハイテクノロジーズ笠戸事業所内 (72)発明者 田村 智行 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Ｆターム(参考） 5F004 AA01 AA14 BA14 BB18 BB22 BB32 BC08 BD03 CA02 CA06Continued front page (72) Inventor Kan Kiyohiro Yamaguchi Prefecture Kudamatsu City Oita Toyoi 794 Stock Association Hitachi High-Technologies Kasado Works (72) Inventor Kunihiko Koroyasu Yamaguchi Prefecture Kudamatsu City Oita Toyoi 794 Stock Association Hitachi High-Technologies Kasado Works (72) Inventor Tomoyuki Tamura Yamaguchi Prefecture Kudamatsu City Oita Toyoi 794 Stock Association Inside Hitachi Kasado Works F-term (reference) 5F004 AA01 AA14 BA14 BB18 BB22 BB32 BC08 BD03 CA02 CA06
Claims (5)
する工程と、前記試料台に対向して配置された電極側か
らシャワープレートを介して前記試料の中央に向けて処
理ガスを供給する工程と、前記処理室内にプラズマを生
成する工程と、前記試料台と前記電極との間に高周波電
力を印加し前記プラズマ中の荷電粒子に前記試料への入
射エネルギーを与える工程と、前記試料への荷電粒子の
入射とは別に前記高周波電力の印加によって生じた前記
プラズマから前記電極への入射であって前記シャワープ
レートの処理ガス供給穴に入射した荷電粒子を中性化す
る工程と、前記プラズマを用いて前記試料をエッチング
する工程とを有することを特徴とするプラズマエッチン
グ方法。1. A step of arranging a sample on a sample stage provided in a processing chamber, and a process gas is supplied from a side of an electrode facing the sample stage to a center of the sample via a shower plate. The step of generating plasma in the processing chamber, applying high-frequency power between the sample stage and the electrode to apply incident energy to the sample to charged particles in the plasma, and the sample In addition to the injection of the charged particles into the shower plate, the plasma generated by the application of the high-frequency power is incident on the electrode, and the charged particles incident on the processing gas supply hole of the shower plate are neutralized, And a step of etching the sample using plasma.
おいて、前記試料の中央に向けた処理ガスの供給は、前
記シャワープレートの面内を複数の面に分け、該分けら
れた面内における前記処理ガスの供給方向を同一方向に
して行われるプラズマエッチング方法。2. The plasma etching method according to claim 1, wherein the processing gas is supplied toward the center of the sample by dividing the surface of the shower plate into a plurality of surfaces and performing the processing in the divided surfaces. A plasma etching method in which gas is supplied in the same direction.
おいて、前記処理室内を１０Ｐａ以下の処理圧力に維持
して行われるプラズマエッチング方法。3. The plasma etching method according to claim 1, wherein the processing chamber is maintained at a processing pressure of 10 Pa or less.
を用いて試料をエッチング処理するプラズマエッチング
方法において、前記試料に対向する電極側に設けたシャ
ワープレートから処理ガスを供給すること、前記処理室
内の処理圧力を１０Ｐａ以下にすること、前記試料と前
記電極との間にプラズマを生成すること、前記プラズマ
から前記電極と前記シャワープレートとの間に設けられ
たガス室に入射される荷電粒子を中性化すること、前記
プラズマから前記試料に入射する荷電粒子を用いて前記
試料をエッチングすることを含むプラズマエッチング方
法。4. A plasma etching method in which plasma is generated in a processing chamber and a sample is etched using the plasma, a processing gas is supplied from a shower plate provided on an electrode side facing the sample, The processing pressure in the chamber is 10 Pa or less, plasma is generated between the sample and the electrode, and charged particles are injected from the plasma into a gas chamber provided between the electrode and the shower plate. Plasma etching method, comprising: neutralizing the sample, and etching the sample using charged particles incident on the sample from the plasma.
エッチングするプラズマエッチング方法において、前記
試料からの距離を３０mm以上で該試料径の１／２以下と
し、前記試料の中心方向に向けて前記試料の面に対する
傾斜角（θ）をθ＜tan-1(ｔ／ｄ）（ここで、シャワー
プレートの厚さ（ｔ），処理ガス供給孔の径（ｄ））に
して処理ガスを供給することを特徴とするプラズマエッ
チング方法。5. A plasma etching method in which a sample is plasma-etched at a processing pressure of 10 Pa or less, the distance from the sample is 30 mm or more and 1/2 or less of the sample diameter, and the sample is oriented toward the center of the sample. The processing gas is supplied with an inclination angle (θ) with respect to the plane of θ <tan −1 (t / d) (where the shower plate thickness (t) and the processing gas supply hole diameter (d)). And a plasma etching method.
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