JP2624158B2 - プラズマエッチング方法及び装置 - Google Patents
プラズマエッチング方法及び装置Info
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Description
造装置に係り、特に、ウエハを一枚毎ドライプロセスに
てエッチングするのに好適な半導体製造方法及び製造装
置に関するものである。
する半導体製造装置としては、複数枚のウエハを同時に
エッチング処理するバッチ式半導体製造装置が従来主流
を占めていた。しかし、半導体集積回路素子の微細化、
高集積化及びウエハの径大化が進むにつれエッッチング
の均一性等の性能上の要求が一段と厳しくなり、バッチ
式半導体製造装置では、この要求に最早対応しきれなく
なった。そこで、この要求を満足しようとする半導体製
造装置として、ウエハを一枚毎ドライプロセスにてエッ
チング処理する枚葉式半導体製造装置が開発され、近年
広く用いられるようになってきた。
チング処理する技術(以下、ドライエッチング技術と
略)としては、反応性スパッタエッチング技術やマイク
ロ波プロズマエッチング技術等がある。これらドライエ
ッチング技術の諸特性については、最近ではかなりの程
度解明されており、その中のいくつかは実用化されてい
る。しかしながら、これらのドライエッチング技術に
は、それぞれ一長一短があり、その適用範囲は限られて
いる。
に半導体集積回路素子の微細化、高集積化及びウエハの
径大化によるエッチングの均一性等の性能上の要求に一
応対応できるものの、用いられてるドライエツチング技
術の適用範囲が限定された単ーの技術であるため、エッ
チング形状を段階的に制御したり、エッチング処理の前
後の処理を連続して同一装置内で行なう等、エッチング
要求仕様の多様化が更に進む現在においては、これらに
充分対応できなくなってきている。
るドライエッチング技術を組み合わせることで、エッチ
ング要求使用の多様化に対応できる半導体製造装置及び
半導体製造方法を提供することにある。
ング方法は、第一の領域と、前記第一の領域と異なる第
二の領域とを有し、高周波によりプラズマを発生させる
ステップと、前記第一の領域において、前記高周波によ
り発生したプラズマにより、試料を反応性スパッタエッ
チングするステップと、前記試料を前記第一の領域から
前記第二の領域に搬送するステップと、マイクロ波によ
りプラズマを発生させるステップと、前記第二の領域に
おいて、前記第一の領域で処理された前記試料を、前記
マイクロ波によるプラズマで処理するステップとを有
し、前記試料を一枚毎に処理することを特徴とする。
枚毎に処理するプラズマエッチング装置において、第一
の領域と、前記第一の領域と異なる第二の領域とを有
し、高周波によりプラズマを発生させる高周波プラズマ
発生手段と、前記第一の領域に、前記高周波により発生
したプラズマにより反応性スパッタエッチングされる前
記試料を配置する手段と、前記試料を、前記第一の領域
から前記第二の領域に搬送する搬送手段と、マイクロ波
によりプラズマを発生させるマイクロ波プラズマ発生手
段と、前記第二の領域に、前記マイクロ波によるプラズ
マで処理される前記試料を配置する手段と、を具備する
ことにある。
とでエッチング要求仕様の多様化に対応できる。
1で、反応室10には、反応性スパッタエッチングとマ
イクロ波プラズマエッチングとの複合エッチング可能な
ように第1のエッチング装置としての反応性スパッタエ
ッチング装置の容器20と第2のエッチング装置として
のマイクロ波放電装置の容器30とが内設されている。
反応室10とマイクロ波放電装置の容器30とは、排気
計11により、又、反応性スパッタエッチング装置の容
器20は、排気計12によりそれぞれ真空排気させる。
高周波電極21とウエハ載置用電極(以下、テーブルと
略)22とがこの場合、上下方向に対抗して内設されて
いる。高周波電極21には、エッチングガスをテーブル
22面に向かって放出するガス放出孔(図示省略)と、
ガス放出孔と連通しガス放出孔にエッチングガスを供給
するガス供給路(図示省略)とが形成され、ガス供給路
には、反応室10外に設置されたガス供給手段、例えば
ガスボンベ23に連結されたガス導管24が連結されて
いる。又、高周波電極21は、反応室10外に設置され
た高周波電源25が接続されている。
ハ40が一枚載置され、高周波電極21には、高周波電
源25より高周波が印加される。これにより、ガス放出
孔から反応性スパッタエッチング容器20内に放出され
たエッチングガスは、プラズマ化される。このプラズマ
中の活性化された中性分子及び原子(ラジカル)とイオ
ンとは、ウエハ40に入射し、この結果、ウエハ40
は、その表面を化学的及び物質的にエッチングされる。
30と対向してテーブル31が内設されると共に、テーブル
31の下方には、永久磁石32が設けられている。反応室10
の頂壁には、一端にマイクロ波発生器33が設けられた導
波管34がマイクロ波放電容器30を包囲した状態でその他
端が連結されている。導波管34の外周には、磁場発生用
コイル35が設けられ、又、マイクロ波放電容器30には、
マイクロ波放電容器30の放電空間36に運通し、反応室10
外に設置されたガス供給手段、例えば、ガスボンベ37に
連結されたガス導管38が連結されている。
ハ40が一板載置され、放電空間36には、ガスボンベ
37からエッチングガスが導入される。放電空間36に
導入されたエッチングガスは、磁場発生用コイル35と
永久磁石32とによって放電空間36に形成されるミラ
ー磁場と、マイクロ波発生器33で発生され導波管34
で伝播されたマイクロ波により放電空間36に形成され
るマイクロ波電界との相乗作用によりプラズマ化され
る。このプラズマ中の活性イオンはミラー磁場に沿って
ウエア40に入射し、この結果ウエハ40は、その表面
をエッチングされる。 尚、図1では図示を省略した
が、この場合、反応性スパッタエッチング容器20とマ
イクロ波放電容器との間でウエハ40を搬送可能、反応
室10と外部との間でウエハ40を搬出入可能な構造と
なっている。
素子のゲート膜に用いられる単結晶シリコンをエッチン
グする場合について、以下説明する。
反応機構によりその性能は大きく左右される。反応性ス
パッタエッチング技術では、エッチング速度は早いが、
しかし、イオンよる電気的ダメージが大きい。一方、マ
イクロ波プラズマエッチング技術は、イオンによる電気
的ダメージは小さく、又、エッチング角度などの形状制
御が可能である等極めて微細加工性に優れているが、し
かし、エッチング速度が小さく量産性に極めて劣る。そ
こで、次のような順序によりエッチングすることにより
両エッチング技術の長所を最大限に生かすことができ
る。つまり、エッチングの第1段階においては、反応性
スパッタエッチング技術により単結晶シリコンの70〜
80%をエッチングし、その後、第2段階でマイクロ波
プラズマエッチング技術により残り20〜30%の単結
晶シリコンをエッチングする。これにより半導体素子に
電気的ダメージを与えることなしに大きいエッチング速
度でエッチングすることができる。また、エッチング形
状を段階的に制御することにより半導体素子加工上の最
適な形状に仕上げることができる。
ので、処理室10’には、反応性スパッタエッチング容
器20が2個、マイクロ波放電容器30が1個内設され
てる。尚、図2で、図1と同一装置等は同一符号で示し
説明を省略する。このような半導体製造装置では、ウエ
ハの複数段のエッチングにおいて各々に最適なドライエ
ッチング技術を採用することによりエッチング要求仕様
の多様化に更に対応することができる。
ので、処理室10”には、反応性スパッタエッチング容
器20が1個、マイクロ波放電容器30が2個内設され
ている。尚、図3で、図1と同一装置等は同一符号で示
し説明を省略する。このような半導体製造装置では、上
記第1実施例で得られた効果を得ることができる。
ので、図1で示したテーブル22、31が一体化された
テーブル50が処理室10に回動可能に内設されてい
る。又、試料台51は共用される。尚、図4で、図1と
同一装置等は同一符号で示し説明を省略する。
パッタエツチング容器とマイクロ波放電容器との間でウ
エハを搬送するウエハ搬送機構を簡単化することができ
る。
導体製造装置を複合ドライエツチング可能な装置とした
ことで、同一装置内でウエハを異なるドライエツチング
技術の組み合わせによりエツチングできるので、エッチ
ング要求仕様の多様化に対応できるという効果がある。
枚葉式半導体製造装置の構成図である。
を示す枚葉式半導体製造装置の構成図である。
を示す枚葉式半導体製造装置の構成図である。
を示す枚葉式半導体製造装置の構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】第一の領域と、前記第一の領域と異なる第
二の領域とを有し、 高周波によりプラズマを発生させるステップと、 前記第一の領域において、前記高周波により発生したプ
ラズマにより、試料を反応性スパッタエッチングするス
テップと、 前記試料を前記第一の領域から前記第二の領域に搬送す
るステップと、 マイクロ波によりプラズマを発生させるステップと、 前記第二の領域において、前記第一の領域で処理された
前記試料を、前記マイクロ波によるプラズマで処理する
ステップとを有し、前記試料を一枚毎に処理することを
特徴とするプラズマエッチング方法。 - 【請求項2】請求項1記載のプラズマエッチング方法に
おいて、 前記第一の領域及び前記第二の領域をそれぞれ独立に真
空排気することを特徴とするプラズマエッチング方法 。 - 【請求項3】試料をプラズマで一枚毎に処理するプラズ
マエッチング装置において、 第一の領域と、前記第一の領域と異なる第二の領域とを
有し、 高周波によりプラズマを発生させる高周波プラズマ発生
手段と、 前記第一の領域に、前記高周波により発生したプラズマ
により反応性スパッタエッチングされる前記試料を配置
する手段と、 前記試料を、前記第一の領域から前記第二の領域に搬送
する搬送手段と、 マイクロ波によりプラズマを発生させるマイクロ波プラ
ズマ発生手段と、 前記第二の領域に、前記マイクロ波によるプラズマで処
理される前記試料を配置する手段と、 を具備することを特徴とするプラズマエッチング装置 。 - 【請求項4】請求項3記載のプラズマエッチング装置に
おいて、 前記第一の領域及び前記第二の領域にそれぞれ独立した
真空排気系を備えたこ とを特徴とするプラズマエッチン
グ装置 。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5330599A JP2624158B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5330599A JP2624158B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58144941A Division JPS6037129A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 半導体製造装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8221180A Division JP3052264B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08181106A JPH08181106A (ja) | 1996-07-12 |
JP2624158B2 true JP2624158B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=18234461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5330599A Expired - Lifetime JP2624158B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2624158B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5330599A patent/JP2624158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08181106A (ja) | 1996-07-12 |
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