JP3085427B2 - プラズマエッチング方法 - Google Patents
プラズマエッチング方法Info
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- JP3085427B2 JP3085427B2 JP04249599A JP24959992A JP3085427B2 JP 3085427 B2 JP3085427 B2 JP 3085427B2 JP 04249599 A JP04249599 A JP 04249599A JP 24959992 A JP24959992 A JP 24959992A JP 3085427 B2 JP3085427 B2 JP 3085427B2
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- etching
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- oxide film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマエッチング方
法に係り、特に弗化炭素ガスのプラズマによりレジス
ト、シリコン酸化膜及びシリコン膜とが積層された基板
をエッチング処理するのに好適なプラズマエッチング方
法に関するものである。
法に係り、特に弗化炭素ガスのプラズマによりレジス
ト、シリコン酸化膜及びシリコン膜とが積層された基板
をエッチング処理するのに好適なプラズマエッチング方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のエッチング装置は、例えば、図１
に示すように（特公昭６１−７５５２７号公報に記載）
マイクロ波導入のための導波管１、プラズマ発生室２、
マイクロ波導入用窓３、電子サイクロトロン共鳴を引き
起こすのに必要な磁場発生用のソレノイドコイル４、基
板５を載置する載置電極６及び電極カバー７とからなっ
ており、該載置電極６は基板５を載置している部分以外
は絶縁体材料（例えば、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4），酸
化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3））の電極カバー７で覆われ
ている。
に示すように（特公昭６１−７５５２７号公報に記載）
マイクロ波導入のための導波管１、プラズマ発生室２、
マイクロ波導入用窓３、電子サイクロトロン共鳴を引き
起こすのに必要な磁場発生用のソレノイドコイル４、基
板５を載置する載置電極６及び電極カバー７とからなっ
ており、該載置電極６は基板５を載置している部分以外
は絶縁体材料（例えば、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4），酸
化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3））の電極カバー７で覆われ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、エッ
チングガスとしてＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6等の弗化炭素ガスを
用いてレジスト、シリコン酸化膜及びシリコン膜とが積
層された基板のシリコン酸化膜のエッチングを行う場合
に、エッチングマスクとなるレジスト及び下地膜である
シリコン膜のエッチング速度の均一性についての配慮が
なされておらず、従来例では、レジスト及びシリコン膜
のエッチング速度の均一性が悪いという問題点があっ
た。
チングガスとしてＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6等の弗化炭素ガスを
用いてレジスト、シリコン酸化膜及びシリコン膜とが積
層された基板のシリコン酸化膜のエッチングを行う場合
に、エッチングマスクとなるレジスト及び下地膜である
シリコン膜のエッチング速度の均一性についての配慮が
なされておらず、従来例では、レジスト及びシリコン膜
のエッチング速度の均一性が悪いという問題点があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、シリコン酸化膜のエッチ
ングにおいて、レジスト及び下地膜であるシリコン膜の
エッチング速度の均一性を向上させるプラズマエッチン
グ方法を提供することにある。
ングにおいて、レジスト及び下地膜であるシリコン膜の
エッチング速度の均一性を向上させるプラズマエッチン
グ方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、レジストと
シリコン酸化膜とシリコン膜とが積層された基板を載置
電極上に載置し、エッチングガスとして弗化炭素を有す
るガスを用いてプラズマを生成し、生成したプラズマに
より該シリコン酸化膜をエッチングするプラズマエッチ
ング方法において、該載置電極にはプラズマ中の炭素成
分を消費しないシリコン含有の半導体あるいは絶縁体材
料で成る電極カバーを設けており、プラズマ生成とは独
立に該載置電極にイオン入射エネルギを制御する高周波
電力を印加して、該シリコン酸化膜をエッチングするこ
とにより、達成される。
シリコン酸化膜とシリコン膜とが積層された基板を載置
電極上に載置し、エッチングガスとして弗化炭素を有す
るガスを用いてプラズマを生成し、生成したプラズマに
より該シリコン酸化膜をエッチングするプラズマエッチ
ング方法において、該載置電極にはプラズマ中の炭素成
分を消費しないシリコン含有の半導体あるいは絶縁体材
料で成る電極カバーを設けており、プラズマ生成とは独
立に該載置電極にイオン入射エネルギを制御する高周波
電力を印加して、該シリコン酸化膜をエッチングするこ
とにより、達成される。
【０００６】
【作用】基板の周囲に設けられている電極カバーの材料
に、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）を用いた場合、
プラズマと電極カバーの材料との反応あるいは電極カバ
ーの材料から発生する窒素によりプラズマ中の炭素原子
（Ｃ）、炭素分子（Ｃn）あるいは弗化炭素（ＣＦn）の
炭素が窒化炭素（ＣＮ）となって消費される。そのため
特にレジストあるいはシリコンのエッチングを抑制する
炭素原子，炭素分子あるいは弗化炭素の基板外周への供
給が減少し、基板外周のエッチング速度が大きくなり、
エッチング速度の均一性が低下する。したがって、電極
カバーの材料にプラズマ中の炭素成分を消費しないシリ
コン含有の半導体あるいは絶縁体材料、言い換えれば、
酸素（Ｏ）あるいは窒素（Ｎ）を含まない半導体あるい
は絶縁体材料を用いることにより、プラズマと電極カバ
ーの材料との反応あるいは電極カバーの材料からの酸素
あるいは窒素による炭素原子、炭素分子あるいは弗化炭
素の消費が無くなる。また、イオン入射エネルギを制御
する電力を印加した載置電極に設けた電極カバーの材料
中のシリコンの作用によって、イオンスパッタ作用によ
りプラズマ中にシリコン原子を放出させプラズマ中の弗
素との反応により弗化シリコンを生成し、弗素に比べて
炭素の量を多くできるため、特に基板外周でのレジスト
及びシリコンのエッチングが抑制されエッチング速度の
均一性が向上する。
に、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）を用いた場合、
プラズマと電極カバーの材料との反応あるいは電極カバ
ーの材料から発生する窒素によりプラズマ中の炭素原子
（Ｃ）、炭素分子（Ｃn）あるいは弗化炭素（ＣＦn）の
炭素が窒化炭素（ＣＮ）となって消費される。そのため
特にレジストあるいはシリコンのエッチングを抑制する
炭素原子，炭素分子あるいは弗化炭素の基板外周への供
給が減少し、基板外周のエッチング速度が大きくなり、
エッチング速度の均一性が低下する。したがって、電極
カバーの材料にプラズマ中の炭素成分を消費しないシリ
コン含有の半導体あるいは絶縁体材料、言い換えれば、
酸素（Ｏ）あるいは窒素（Ｎ）を含まない半導体あるい
は絶縁体材料を用いることにより、プラズマと電極カバ
ーの材料との反応あるいは電極カバーの材料からの酸素
あるいは窒素による炭素原子、炭素分子あるいは弗化炭
素の消費が無くなる。また、イオン入射エネルギを制御
する電力を印加した載置電極に設けた電極カバーの材料
中のシリコンの作用によって、イオンスパッタ作用によ
りプラズマ中にシリコン原子を放出させプラズマ中の弗
素との反応により弗化シリコンを生成し、弗素に比べて
炭素の量を多くできるため、特に基板外周でのレジスト
及びシリコンのエッチングが抑制されエッチング速度の
均一性が向上する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３によ
り説明する。図３に示すように本発明のエッチング装置
は、プラズマ発生室２、プラズマ発生室２の開口部に設
けた石英製のマイクロ波導入窓３、マイクロ波発振器
（図示省略）、ソレノイドコイル４、基板５を載置する
載置電極６、電極カバー７及び高周波電源８から構成さ
れている。マイクロ波発振器から発振された周波数２．
４５ＧＨｚのマイクロ波は導波管１を伝播しマイクロ波
導入窓３を透過しプラズマ発生室２に供給される。エッ
チングガスはエッチングガス導入口９から導入され真空
排気手段（図示省略）によって減圧排気される。ソレノ
イドコイル４によって発生する磁界とマイクロ波の電界
によってプラズマ発生室２にプラズマを発生させ、プラ
ズマ中のイオン及び中性分子あるいは原子によってエッ
チングが進行する。また、載置電極６に高周波電力を印
加することによりイオンの入射エネルギを独立に制御し
ている。この時、プラズマ発生室２は循環式熱交換器
（図示省略）で温調された熱媒体を循環させることによ
り一定温度に保たれている。上記熱媒体は熱媒体導入口
１０より供給されプラズマ発生室２に設けられた流路を
通って熱媒体排出口１１から排出され循環式熱交換器に
戻る。
り説明する。図３に示すように本発明のエッチング装置
は、プラズマ発生室２、プラズマ発生室２の開口部に設
けた石英製のマイクロ波導入窓３、マイクロ波発振器
（図示省略）、ソレノイドコイル４、基板５を載置する
載置電極６、電極カバー７及び高周波電源８から構成さ
れている。マイクロ波発振器から発振された周波数２．
４５ＧＨｚのマイクロ波は導波管１を伝播しマイクロ波
導入窓３を透過しプラズマ発生室２に供給される。エッ
チングガスはエッチングガス導入口９から導入され真空
排気手段（図示省略）によって減圧排気される。ソレノ
イドコイル４によって発生する磁界とマイクロ波の電界
によってプラズマ発生室２にプラズマを発生させ、プラ
ズマ中のイオン及び中性分子あるいは原子によってエッ
チングが進行する。また、載置電極６に高周波電力を印
加することによりイオンの入射エネルギを独立に制御し
ている。この時、プラズマ発生室２は循環式熱交換器
（図示省略）で温調された熱媒体を循環させることによ
り一定温度に保たれている。上記熱媒体は熱媒体導入口
１０より供給されプラズマ発生室２に設けられた流路を
通って熱媒体排出口１１から排出され循環式熱交換器に
戻る。
【０００８】図２は、エッチングガスにＣＨＦ3（ガス
流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）を、電極カバ−の材料に窒化シ
リコンとシリコンを用いてレジストのエッチングを行な
った場合の基板面内のエッチング速度の均一性（以下基
板内の均一性と記す）を示したものであり、縦軸にレジ
ストのエッチング速度の相対値（基板中心のエッチング
速度を１．０としたときのエッチング速度）を、横軸に
基板中心からの距離を取っており、電極カバ−の材料に
窒化シリコンを用いた場合１３とシリコンを用いた場合
１２の特性を示した図である。図３は、エッチングガス
にＣＨＦ3（ガス流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）を、電極カバ
−の材料に窒化シリコンとシリコンを用いてシリコン膜
のエッチングを行なった場合の基板面内のエッチング速
度の均一性（以下基板内の均一性と記す）を示したもの
であり、縦軸にシリコンのエッチング速度の相対値を、
横軸に基板中心からの距離を取っており、電極カバ−の
材料に窒化シリコンを用いた場合１５とシリコンを用い
た場合１４の特性を示した図である。尚、この時の操作
条件は、マイクロ波電力１ｋＷ，圧力１０ｍＴｏｒｒ，
高周波電力２００Ｗ，冷却水温度２０℃で行なった。図
２、図３からわかるように電極カバ−の材料にシリコン
を用いることによりレジスト及びシリコンの基板内の均
一性が向上する。
流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）を、電極カバ−の材料に窒化シ
リコンとシリコンを用いてレジストのエッチングを行な
った場合の基板面内のエッチング速度の均一性（以下基
板内の均一性と記す）を示したものであり、縦軸にレジ
ストのエッチング速度の相対値（基板中心のエッチング
速度を１．０としたときのエッチング速度）を、横軸に
基板中心からの距離を取っており、電極カバ−の材料に
窒化シリコンを用いた場合１３とシリコンを用いた場合
１２の特性を示した図である。図３は、エッチングガス
にＣＨＦ3（ガス流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）を、電極カバ
−の材料に窒化シリコンとシリコンを用いてシリコン膜
のエッチングを行なった場合の基板面内のエッチング速
度の均一性（以下基板内の均一性と記す）を示したもの
であり、縦軸にシリコンのエッチング速度の相対値を、
横軸に基板中心からの距離を取っており、電極カバ−の
材料に窒化シリコンを用いた場合１５とシリコンを用い
た場合１４の特性を示した図である。尚、この時の操作
条件は、マイクロ波電力１ｋＷ，圧力１０ｍＴｏｒｒ，
高周波電力２００Ｗ，冷却水温度２０℃で行なった。図
２、図３からわかるように電極カバ−の材料にシリコン
を用いることによりレジスト及びシリコンの基板内の均
一性が向上する。
【０００９】本実施例では、エッチングガスとしてＣＨ
Ｆ3を例に挙げて説明を行っているが、他の弗化炭素ガ
スおよびこれらの混合ガスにおいても同様の効果が得ら
れる。
Ｆ3を例に挙げて説明を行っているが、他の弗化炭素ガ
スおよびこれらの混合ガスにおいても同様の効果が得ら
れる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、レジスト、シリコン酸
化膜及びシリコン膜とが積層された基板のシリコン酸化
膜のエッチングにおいて、レジスト及び下地膜であるシ
リコンの基板なの均一性を向上できる効果がある。
化膜及びシリコン膜とが積層された基板のシリコン酸化
膜のエッチングにおいて、レジスト及び下地膜であるシ
リコンの基板なの均一性を向上できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のマイクロ波プラズマエッチ
ング装置の断面構成図である。
ング装置の断面構成図である。
【図２】本発明の一実施例の効果を説明するための特性
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施例の効果を説明するための特性
図である。
図である。
２…プラズマ発生室、４…ソレノイドコイル、５…基
板、６…載置電極 ７…電極カバー、１２…電極カバーにシリコンを用いた
場合のレジストのエッチング速度、１４…電極カバーに
シリコンを用いた場合のシリコンのエッチング速度。
板、６…載置電極 ７…電極カバー、１２…電極カバーにシリコンを用いた
場合のレジストのエッチング速度、１４…電極カバーに
シリコンを用いた場合のシリコンのエッチング速度。
フロントページの続き (72)発明者 伊東 哲 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (56)参考文献 特開 平２−65131（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−237715（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−241740（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】レジストとシリコン酸化膜とシリコン膜と
が積層された基板を載置電極上に載置し、エッチングガ
スとして弗化炭素を有するガスを用いてプラズマを生成
し、生成したプラズマにより該シリコン酸化膜をエッチ
ングするプラズマエッチング方法において、 該載置電極にはプラズマ中の炭素成分を消費しないシリ
コン含有の半導体あるいは絶縁体材料で成る電極カバー
を設けており、プラズマ生成とは独立に該載置電極にイ
オン入射エネルギを制御する高周波電力を印加して、該
シリコン酸化膜をエッチングすることを特徴とするプラ
ズマエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04249599A JP3085427B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | プラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04249599A JP3085427B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | プラズマエッチング方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29670697A Division JPH1092799A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | プラズマエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101073A JPH06101073A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3085427B2 true JP3085427B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=17195420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04249599A Expired - Lifetime JP3085427B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | プラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085427B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3257328B2 (ja) * | 1995-03-16 | 2002-02-18 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265131A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-05 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH03237715A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-23 | Fujitsu Ltd | エッチング方法 |
| JPH03241740A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP04249599A patent/JP3085427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101073A (ja) | 1994-04-12 |
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Legal Events
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