JP2569816B2 - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
- Publication number
- JP2569816B2 JP2569816B2 JP1203475A JP20347589A JP2569816B2 JP 2569816 B2 JP2569816 B2 JP 2569816B2 JP 1203475 A JP1203475 A JP 1203475A JP 20347589 A JP20347589 A JP 20347589A JP 2569816 B2 JP2569816 B2 JP 2569816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- hollow
- etching
- electrodes
- hollow electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放電プラズマを用いてLSI等の半導体素子
や各種薄膜素子の微細加工を行うドライエッチング装置
に関する。
や各種薄膜素子の微細加工を行うドライエッチング装置
に関する。
従来のドライエッチング装置は、平行平板電極の一方
の電極に基板を設置し、他方の電極に高周波電力を印加
し、エッチングガスであるCF4,SF6,NF3などのガスを0.1
〜1Torr程度の真空に保つことによってプラズマを生起
させ、エッチングを行う方式が知られている。しかしな
がらこの方法は、比較的高圧力下であるため等方的なラ
ジカルによる化学的エッチングが主体となる。従って、
サイドエッチ等が起こりやすく、超LSI等のサブミクロ
ンデバイスの加工には適用できない。
の電極に基板を設置し、他方の電極に高周波電力を印加
し、エッチングガスであるCF4,SF6,NF3などのガスを0.1
〜1Torr程度の真空に保つことによってプラズマを生起
させ、エッチングを行う方式が知られている。しかしな
がらこの方法は、比較的高圧力下であるため等方的なラ
ジカルによる化学的エッチングが主体となる。従って、
サイドエッチ等が起こりやすく、超LSI等のサブミクロ
ンデバイスの加工には適用できない。
サイドエッチが起こらないエッチングのために、例え
ば第２図に示すような方法がとられている。被エッチン
グ物である基板２を真空室１中の高周波電極31側へ設置
し、他方の電極32側からはガス導入管４を経てエッチン
グガス41を供給する。排気口５からの排気により真空室
１内の圧力を10-2〜10-4Torrの高真空度下に保ち、高周
波電源６より高周波電力を供給し、プラズマを生起させ
る。この方法によるエッチングは高真空下で、しかも基
板が高周波電極側のカソードフォール部で行われるため
イオンによる物理的エッチングが主体となる。従って、
異方性の強い微細加工が可能となる。しかしながらこの
方法では、高真空度下でのエッチングであるため、プラ
ズマ密度が低くなりエッチング速度が低下し、さらに平
均自由工程が長くなり、イオンによる損傷が大きくなる
などの問題がある。そこで最近では電界と直交する磁場
を印加し、マグネトロンスパッタリングと同様の高密度
プラズマを発生させることによって高エッチング速度を
実現させる方法や、2.45GHzのマイクロ波での電子サイ
クロトロン共鳴により高密度プラズマを発生させるECR
法などが提案されているが、いずれの方法も高密度磁場
を発生させるために装置が複雑かつ大がかりになるとい
う欠点がある。
ば第２図に示すような方法がとられている。被エッチン
グ物である基板２を真空室１中の高周波電極31側へ設置
し、他方の電極32側からはガス導入管４を経てエッチン
グガス41を供給する。排気口５からの排気により真空室
１内の圧力を10-2〜10-4Torrの高真空度下に保ち、高周
波電源６より高周波電力を供給し、プラズマを生起させ
る。この方法によるエッチングは高真空下で、しかも基
板が高周波電極側のカソードフォール部で行われるため
イオンによる物理的エッチングが主体となる。従って、
異方性の強い微細加工が可能となる。しかしながらこの
方法では、高真空度下でのエッチングであるため、プラ
ズマ密度が低くなりエッチング速度が低下し、さらに平
均自由工程が長くなり、イオンによる損傷が大きくなる
などの問題がある。そこで最近では電界と直交する磁場
を印加し、マグネトロンスパッタリングと同様の高密度
プラズマを発生させることによって高エッチング速度を
実現させる方法や、2.45GHzのマイクロ波での電子サイ
クロトロン共鳴により高密度プラズマを発生させるECR
法などが提案されているが、いずれの方法も高密度磁場
を発生させるために装置が複雑かつ大がかりになるとい
う欠点がある。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、簡単な方法で
高密度プラズマを発生させ、高真空状態にあるエッチン
グ領域に異方性を保ったまま導くことができるドライエ
ッチング装置を提供することにある。
高密度プラズマを発生させ、高真空状態にあるエッチン
グ領域に異方性を保ったまま導くことができるドライエ
ッチング装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明のドライエッチ
ングは、真空室内に形成され、一方の電極上に被エッチ
ング体が設置され、他方の電極の一部に開口部が形成さ
れた一対の平行平板電極と、その両電極と絶縁され、他
方の電極の開口部より両電極間の空間に向けて開口する
中空電極と、該中空電極と連通し真空室壁を貫通するガ
ス導入管と、前記一対の平行平板電極及び中空電極と絶
縁されると共に該中空電極を所定の間隔をあけて囲む対
向電極とを備え、平行平板電極相互間には高周波電圧が
印加され、中空電極と対向電極の間には中空電極を負と
する直流電圧が印加されるものとする。
ングは、真空室内に形成され、一方の電極上に被エッチ
ング体が設置され、他方の電極の一部に開口部が形成さ
れた一対の平行平板電極と、その両電極と絶縁され、他
方の電極の開口部より両電極間の空間に向けて開口する
中空電極と、該中空電極と連通し真空室壁を貫通するガ
ス導入管と、前記一対の平行平板電極及び中空電極と絶
縁されると共に該中空電極を所定の間隔をあけて囲む対
向電極とを備え、平行平板電極相互間には高周波電圧が
印加され、中空電極と対向電極の間には中空電極を負と
する直流電圧が印加されるものとする。
中空電極に直流負電圧を印加すると、エッチングガス
が導入される中空電極内の局所的領域に放電が起こって
封じ込められ、しかも高密度のプラズマが発生し、その
プラズマが平行平板電極間に導かれ、平行平板電極で形
成されたプラズマに重畳してより高密度のプラズマが得
られる。しかも、このプラズマの密度は印加直流電圧を
独立して調整することにより容易に制御できる。
が導入される中空電極内の局所的領域に放電が起こって
封じ込められ、しかも高密度のプラズマが発生し、その
プラズマが平行平板電極間に導かれ、平行平板電極で形
成されたプラズマに重畳してより高密度のプラズマが得
られる。しかも、このプラズマの密度は印加直流電圧を
独立して調整することにより容易に制御できる。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通部分
には同一の符号が付されている。図において、真空室１
内に内側の面が穴明き板からなる高周波電極31と被エッ
チング基板２の支持体を兼ねる接地電極32が平行に対向
している。高周波電極31は中央に開口部33を有し、この
開口部33に向けて中空電極７が開口している。中空電極
７はそれを囲む円筒状電極８と絶縁体91によって絶縁さ
れ、円筒状電極８は高周波電極31と絶縁体92によって絶
縁されている。中空電極は、真空室１の壁を絶縁体93に
よって絶縁されて貫通するガス導入管４と結合され、直
流電源61の負極に接続されている。従って、中空電極７
は陰極、接地された円筒状電極８は陽極となる。陰極7,
陽極８の間には直流電圧により放電11が発生する。中空
電極７の先端部の内径は、所期の電流密度，真空度等に
応じて数mmないし数十mmの範囲で任意に設計する。エッ
チングガス41はガス導入管４から供給する。しかし、エ
ッチングガスが複数のエッチングガスを用いるかあるい
はキャリアガスを混ぜる場合には、高周波電極31に連結
された別のガス導入管42からもガス43を供給するように
すれば、エッチングガス同志による二次反応を避けるこ
となどができる。例えば、ガス41としてCF4,ガス43とし
てキャリアガスとしてのHe、ガス41としてC2F6、ガス43
としてCHF3、あるいはガス41としてCH4,ガス43としてCH
F3が用いられる。中空電極７の先端部付近の放電11は、
中空電極に電源61により印加される直流電圧および電源
を制御することにより行われ、高周波電源６によって高
周波電極31と接地電極32との間の10-3〜10-1Torrの高真
空に保たれた空間に発生する放電と独立に制御される。
また、中空電極７の先端部付近の真空度は、高周波電極
31の開口部33の開口率を変えることにより調整でき、こ
れによっても放電11を制御することができる。なお、以
上の説明では高周波電極31、接地電極32と記したが、こ
れはスイッチ12の切換えで入換えることもでき、それに
よってエッチングの状態を制御することができる。
には同一の符号が付されている。図において、真空室１
内に内側の面が穴明き板からなる高周波電極31と被エッ
チング基板２の支持体を兼ねる接地電極32が平行に対向
している。高周波電極31は中央に開口部33を有し、この
開口部33に向けて中空電極７が開口している。中空電極
７はそれを囲む円筒状電極８と絶縁体91によって絶縁さ
れ、円筒状電極８は高周波電極31と絶縁体92によって絶
縁されている。中空電極は、真空室１の壁を絶縁体93に
よって絶縁されて貫通するガス導入管４と結合され、直
流電源61の負極に接続されている。従って、中空電極７
は陰極、接地された円筒状電極８は陽極となる。陰極7,
陽極８の間には直流電圧により放電11が発生する。中空
電極７の先端部の内径は、所期の電流密度，真空度等に
応じて数mmないし数十mmの範囲で任意に設計する。エッ
チングガス41はガス導入管４から供給する。しかし、エ
ッチングガスが複数のエッチングガスを用いるかあるい
はキャリアガスを混ぜる場合には、高周波電極31に連結
された別のガス導入管42からもガス43を供給するように
すれば、エッチングガス同志による二次反応を避けるこ
となどができる。例えば、ガス41としてCF4,ガス43とし
てキャリアガスとしてのHe、ガス41としてC2F6、ガス43
としてCHF3、あるいはガス41としてCH4,ガス43としてCH
F3が用いられる。中空電極７の先端部付近の放電11は、
中空電極に電源61により印加される直流電圧および電源
を制御することにより行われ、高周波電源６によって高
周波電極31と接地電極32との間の10-3〜10-1Torrの高真
空に保たれた空間に発生する放電と独立に制御される。
また、中空電極７の先端部付近の真空度は、高周波電極
31の開口部33の開口率を変えることにより調整でき、こ
れによっても放電11を制御することができる。なお、以
上の説明では高周波電極31、接地電極32と記したが、こ
れはスイッチ12の切換えで入換えることもでき、それに
よってエッチングの状態を制御することができる。
第３図は、本発明の異なる実施例における真空室内の
電極配置を断面図で示す。第１図の装置と異なる点は、
中空電極７を複数個設置したことである。これによっ
て、高密度プラズマが広い領域にわたって基板２側へ供
給されるようになるため、大面積にわたり均一なエッチ
ング性能が得られるようになる。
電極配置を断面図で示す。第１図の装置と異なる点は、
中空電極７を複数個設置したことである。これによっ
て、高密度プラズマが広い領域にわたって基板２側へ供
給されるようになるため、大面積にわたり均一なエッチ
ング性能が得られるようになる。
第４図は、さらに異なる実施例における真空室内の電
極配置を断面図で示す。第３図の装置と異なる点は、陽
極８を各中空電極７個々に対して設置したことである。
第３図の装置では、真空度等により放電が中空電極７内
部に集中せず、外部、すなわち中空電極７相互間に広が
って高密度プラズマが得られないことがあるが、第４図
の装置では、各電極間の空間が区切られているため、比
較的広い放電条件下でも安定して中空電極７内部に放電
を集中させることができる。この第３図，第４図の実施
例でも高周波電極と接地電極を入換えることができるの
はもちろんである。
極配置を断面図で示す。第３図の装置と異なる点は、陽
極８を各中空電極７個々に対して設置したことである。
第３図の装置では、真空度等により放電が中空電極７内
部に集中せず、外部、すなわち中空電極７相互間に広が
って高密度プラズマが得られないことがあるが、第４図
の装置では、各電極間の空間が区切られているため、比
較的広い放電条件下でも安定して中空電極７内部に放電
を集中させることができる。この第３図，第４図の実施
例でも高周波電極と接地電極を入換えることができるの
はもちろんである。
本発明によれば、平行平板型の高周波電極系に加え、
内部空間にエッチングガスが供給される中空の直流電極
系を設置して両電極系の放電を重畳させることにより、
ほとんど真空室の大きさを変更することなく、また複
雑，高価な設備を付加することなく、10-1〜10-3Torr程
度の真空下で容易に高密度なプラズマを得ることがで
き、イオンによる損傷のない異方性のドライエッチング
を行うことができる。
内部空間にエッチングガスが供給される中空の直流電極
系を設置して両電極系の放電を重畳させることにより、
ほとんど真空室の大きさを変更することなく、また複
雑，高価な設備を付加することなく、10-1〜10-3Torr程
度の真空下で容易に高密度なプラズマを得ることがで
き、イオンによる損傷のない異方性のドライエッチング
を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例のドライエッチング装置の縦
断面図、第２図は従来装置の縦断面図、第３図，第４図
はそれぞれ本発明の異なる実施例の装置の電極部縦断面
図である。 1:真空室、2:被エッチング基板、31:高周波電極、32:接
地電極、4,42:ガス導入管、5:排気管、6:高周波電源、6
1:直流電源、7:中空電極（陰極）、8:陽極、91,92:絶縁
体。
断面図、第２図は従来装置の縦断面図、第３図，第４図
はそれぞれ本発明の異なる実施例の装置の電極部縦断面
図である。 1:真空室、2:被エッチング基板、31:高周波電極、32:接
地電極、4,42:ガス導入管、5:排気管、6:高周波電源、6
1:直流電源、7:中空電極（陰極）、8:陽極、91,92:絶縁
体。
Claims (1)
- 【請求項１】真空室内に形成され、一方の電極上に被エ
ッチング体が設置され、他方の電極の一部に開口部が形
成された一対の平行平板電極と、その両電極と絶縁さ
れ、他方の電極の開口部より両電極間の空間に向けて開
口する中空電極と、該中空電極と連通し真空室壁を貫通
するガス導入管と、前記一対の平行平板電極及び中空電
極と絶縁されると共に該中空電極を所定の間隔をあけて
囲む対向電極とを備え、平行平板電極相互間には高周波
電圧が印加され、中空電極と対向電極の間には中空電極
を負とする直流電圧が印加されることを特徴とするドラ
イエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203475A JP2569816B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203475A JP2569816B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ドライエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368136A JPH0368136A (ja) | 1991-03-25 |
| JP2569816B2 true JP2569816B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=16474759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203475A Expired - Lifetime JP2569816B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569816B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06306746A (ja) * | 1993-04-17 | 1994-11-01 | Nissan Tekushisu Kk | レベリング装置を有するカム式開口装置を備えた織機の織段防止装置 |
| JP2748886B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1998-05-13 | 日本電気株式会社 | プラズマ処理装置 |
| WO2006126459A1 (ja) * | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Otsuka Pharmaceutical Factory, Inc. | 針刺通防止具及び輸液バッグ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750701B2 (ja) * | 1985-04-01 | 1995-05-31 | 日電アネルバ株式会社 | 放電反応装置 |
| JPS62149133A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Hitachi Ltd | 基板の表面処理装置 |
-
1989
- 1989-08-05 JP JP1203475A patent/JP2569816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368136A (ja) | 1991-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3987131B2 (ja) | 誘導増強された反応性イオンエッチング | |
| JP2748886B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR100375910B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
| KR100807131B1 (ko) | 단일 주파수 rf전력을 이용하여 웨이퍼를 처리하는 플라즈마 처리시스템, 웨이퍼를 식각하기 위한 플라즈마 처리장치, 및 단일 주파수 rf전력을 이용하여 플라즈마 처리챔버에서 웨이퍼를 처리하는 방법 | |
| US7976673B2 (en) | RF pulsing of a narrow gap capacitively coupled reactor | |
| JPH08107101A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JPH0564407B2 (ja) | ||
| US6167835B1 (en) | Two chamber plasma processing apparatus | |
| EP0721514B1 (en) | Magnetically enhanced multiple capacitive plasma generation apparatus and related method | |
| JP2000156370A (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JPH10261498A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP2000311890A (ja) | プラズマエッチング方法および装置 | |
| JP2569816B2 (ja) | ドライエッチング装置 | |
| KR100325404B1 (ko) | 플라스마 처리 장치 | |
| JPH06122983A (ja) | プラズマ処理方法およびプラズマ装置 | |
| JP3812966B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP4576011B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS5812346B2 (ja) | プラズマエッチング装置 | |
| JPH08195379A (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
| Wickramanayaka et al. | Optimization of plasma density and radial uniformity of a point-cusp magnetic field applied capacitive plasma | |
| JP2862088B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JP3368743B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP3071450B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP4332230B2 (ja) | 反応性イオンエッチング方法及び装置 | |
| JPH07226394A (ja) | 半導体処理方法および半導体処理装置 |