JP3234385B2 - Etching method, components in processing vessel and etching apparatus - Google Patents

Etching method, components in processing vessel and etching apparatus

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JP3234385B2
JP3234385B2 JP34305093A JP34305093A JP3234385B2 JP 3234385 B2 JP3234385 B2 JP 3234385B2 JP 34305093 A JP34305093 A JP 34305093A JP 34305093 A JP34305093 A JP 34305093A JP 3234385 B2 JP3234385 B2 JP 3234385B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エッチング方法,エッ
チング装置の処理容器内構成部材及びエッチング装置
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an etching method and an etching method .
The present invention relates to components in a processing container of a chucking device and an etching device .

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばLSI等の半導体デバイスがその
表面に形成される半導体ウエハ(以下、「ウエハ」とい
う)を例にとって説明すると、従来から気密に構成され
た処理室内にエッチングガスを導入し、高周波電力の印
加によって前記処理室内にプラズマを発生させ、このプ
ラズマ雰囲気中でウエハに対して例えばコンタクトホー
ル形成のためのエッチング処理が行われている。
2. Description of the Related Art Taking a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as "wafer") on the surface of which a semiconductor device such as an LSI is formed as an example, an etching gas is introduced into a processing chamber which is conventionally airtight. Plasma is generated in the processing chamber by applying high-frequency power, and an etching process is performed on the wafer in this plasma atmosphere, for example, for forming a contact hole.

【0003】これを例えばシリコン酸化膜(SiO2
のエッチングに基づいて説明すると、従来からウエハ上
に形成されているシリコン酸化膜に対してエッチングを
実施する場合、エッチングガスとして例えばCF4など
のF(フッ素)系ガス、CCl4などのCl(塩素)系
ガス、さらにはCClF3などのF−Cl系ガスなどが
多く用いられている。そして前記各種系のガスのうち、
例えばCF4の場合には、プラズマによってガス分子を
解離させて生じたF*(フッ素ラジカル)により、シリ
コン酸化膜(SiO2)が除去される。
For example, a silicon oxide film (SiO 2 )
To explain on the basis of the etching, when carrying out the etching of the silicon oxide film formed conventionally on a wafer, F (fluorine) containing gas, such as for example CF 4 as the etching gas, Cl, such as CCl 4 ( chlorine) based gas, more it is often used, such as F-Cl-based gas such as CClF 3. And among the various types of gas,
For example, in the case of CF 4 , the silicon oxide film (SiO 2 ) is removed by F * (fluorine radical) generated by dissociating gas molecules by plasma.

【0004】ところで今日ではデバイスの高集積化に伴
い、ハーフミクロン、クォーターミクロンに対応した超
微細加工が可能なエッチング方法が求められており、そ
のため例えばコンタクトホールも0.35μm以下に形
成することが必要となってくるが、このような微細なコ
ンタクトホールを形成するためには、高密度のプラズマ
雰囲気中で選択比の高い異方性エッチングを実現する必
要がある。
[0004] Nowadays, with the high integration of devices, there is a demand for an etching method capable of ultra-fine processing corresponding to half micron and quarter micron. Therefore, for example, a contact hole can be formed to 0.35 μm or less. Although it becomes necessary, in order to form such fine contact holes, it is necessary to realize anisotropic etching having a high selectivity in a high-density plasma atmosphere.

【0005】しかしながら高密度のプラズマ雰囲気の下
では、プラズマに吸収されるエネルギーが高いため、ガ
ス分子の解離が進行し、その結果例えば前出CF4の場
合には、F*(フッ素ラジカル)が過剰に生成されてし
まい、選択比が低下してエッチングが等方性へとシフト
してしまう傾向がある。
However, in a high-density plasma atmosphere, the energy absorbed by the plasma is high, and the dissociation of gas molecules progresses. As a result, in the case of CF 4 , for example, F * (fluorine radical) is generated. Excessive generation tends to lower the selectivity and cause the etching to shift to isotropic.

【0006】従って、前記過剰なフッ素ラジカルを何ら
かの手段で除去する必要があるが、この点最近では、そ
のようなフッ素ラジカルと容易に反応してこれを無能化
させる、例えばSi(珪素)などの材質によって、電極
プレートなど処理室内の部材を構成することが提案され
ている。
Therefore, it is necessary to remove the excess fluorine radicals by some means. In recent years, however, recently, such fluorine radicals easily react with such fluorine radicals to render them ineffective, for example, Si (silicon) or the like. It has been proposed to configure a member in a processing chamber such as an electrode plate by a material.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うに処理室内の部材にSi単体を用いる方法では、まず
この部材自体を適宜の加熱手段によって300゜C程度
の高温に加熱する必要がある。また処理回数を重ねてい
くと、部材表面の表面積が変化していって反応表面積が
変化し、その結果フッ素ラジカルと反応する量が一定と
はならず、肝要なエッチング処理自体がウエハ毎に異な
ってくるというおそれも生ずる。さらには、一定処理回
数毎にメンテナンスが必要となり、スループットも低下
してしまう。
However, in such a method using Si alone as a member in the processing chamber, it is necessary to first heat the member itself to a high temperature of about 300 ° C. by an appropriate heating means. Also, as the number of times of processing increases, the surface area of the member surface changes and the reaction surface area changes. As a result, the amount of reaction with fluorine radicals is not constant, and the essential etching process itself differs from wafer to wafer. There is also a fear that it will come. Further, maintenance is required every certain number of processes, and the throughput is reduced.

【0008】本発明はそのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、基本的には等方性エッチングへとシフト
させてしまう過剰なラジカル成分を、定混合量ガスによ
って吸収除去して、異方性エッチングの選択比を向上さ
せることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such a problem, and basically absorbs and removes an excessive radical component which shifts to isotropic etching by a constant mixture gas, It is intended to improve the selectivity of anisotropic etching.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、請
求項1に記載のエッチング方法は、処理室内に処理ガス
を導入し、被処理体に対してプラズマ雰囲気下で所定の
エッチング処理を施すエッチング方法において、処理室
内にはフォーカスリングが配置され、前記フォーカスリ
ングは,表面が二酸化珪素,内部が一酸化珪素からなる
二重構造を有しており,少なくとも前記処理ガスが、フ
ロン系ガスと、F(フッ素)を含まないS(硫黄)系ガ
スとの混合ガスとを含むことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to an etching method of the present invention, a processing gas is introduced into a processing chamber, and a predetermined etching process is performed on an object to be processed in a plasma atmosphere. in the etching method, the focus ring is disposed in the processing chamber, said focus Li
Surface is made of silicon dioxide and silicon monoxide inside
It has a double structure, and at least the processing gas contains a mixed gas of a chlorofluorocarbon-based gas and an S (sulfur) -based gas containing no F (fluorine).

【0010】請求項2に記載のエッチング方法は、処理
室内に処理ガスを導入し、被処理体に対してプラズマ雰
囲気下で所定のエッチング処理を施すエッチング方法に
おいて、処理室内にはフォーカスリングが配置され、前
記フォーカスリングは,表面が二酸化珪素,内部が一酸
化珪素からなる二重構造を有しており,少なくとも前記
処理ガスが、フロン系ガスと、F(フッ素)を含まない
でO(酸素)を含むS(硫黄)系ガスとの混合ガスとを
含むことを特徴とするものである。なお処理室内に処理
ガスを導入し、被処理体に対してプラズマ雰囲気下で所
定のエッチング処理を施すエッチング方法において、前
記処理ガスとして,F(フッ素)を含むガスと,F(フ
ッ素)を含まないS(硫黄)系ガスとの混合ガスを使用
すると共に,前記F(フッ素)を含まないS(硫黄)系
ガスの流量を調節して,前記F(フッ素)を含むガスの
解離反応によって生ずる過剰なフッ素ラジカルの抑制の
制御を行うようにしてもよい。 また処理室内に処理ガス
を導入し、被処理体に対してプラズマ雰囲気下で前記被
処理体のシリコン酸化膜に対して所定のエッチング処理
を施すエッチング方法において、前記処理ガスとして,
C(炭素)とF(フッ素)を含むガスと,S(硫黄)と
O(酸素)とを含みかつF(フッ素)を含まないガスと
の混合ガスを使用すると共に,前記S(硫黄)とO(酸
素)とを含みかつF(フッ素)を含まないガスの流量を
調節して,前記C(炭素)とF(フッ素)を含むガスの
解離反応によって生ずる過剰なフッ素ラジカルの抑制の
制御を行うようにしてもよい。これらのエッチング方法
において,前記プラズマ雰囲気は,処理容器内に設けら
れた上部電極とサセプタに高周波電力を印加することに
よって発生され,前記高周波電力は,変圧部を介して前
記処理容器とは切り離された一次側の高周波電源によっ
て供給され,かつ前記変圧部を介した二次側の波形に対
して各々マッチングがとられているようにしてもよい。
さらにまた,前記上部電極とサセプタに印加される高周
波電力は,位相が180゜異なっていてもよい。請求項
によれば,処理容器内に処理ガスが導入され、当該処
理容器内の被処理体に対してプラズマ雰囲気下でエッチ
ング処理が施されるエッチング装置における前記処理容
器内に使用される処理容器内の構成部材あって,表面物
質と内部物質とによって構成され,前記表面物質は,不
動態からなり,前記内部物質は,前記表面物質がエッチ
ングされた際に露出して,前記エッチングの際に生じた
過剰なF(フッ素)を吸収,除去する物質からなること
を特徴とする,処理容器内構成部材が提供される。この
場合,請求項のように,前記表面物質をSiO(二
酸化珪素)とし,前記内部物質をSiO(一酸化珪素)
としてもよい。さらにまた例えば請求項のように,前
記構成部材として,フォーカスリング挙げることができ
る。そして請求項によれば,処理容器内に形成される
処理室内に処理ガスを導入し、被処理体に対してプラズ
マ雰囲気下で所定のエッチング処理を施すエッチング装
置として,前記処理容器内に前記請求項5,6又は7
いずれかに記載の処理容器内構成部材を有することを特
徴とする,エッチング装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, in the etching method of introducing a processing gas into a processing chamber and performing a predetermined etching process on a target object under a plasma atmosphere, a focus ring is disposed in the processing chamber. The focus ring has a double structure of silicon dioxide on the surface and silicon monoxide on the inside, and at least the processing gas contains a fluorocarbon gas and O (oxygen) without F (fluorine). ) And a mixed gas with an S (sulfur) -based gas containing Note that in an etching method in which a processing gas is introduced into a processing chamber and a target object is subjected to a predetermined etching process in a plasma atmosphere, a gas containing F (fluorine) and a gas containing F (fluorine) are included as the processing gas. A mixture gas containing no S (sulfur) -based gas is used, and the flow rate of the S (sulfur) -based gas containing no F (fluorine) is adjusted to generate a gas resulting from the dissociation reaction of the gas containing F (fluorine) Control of suppression of excessive fluorine radicals may be performed. Further , in an etching method in which a processing gas is introduced into a processing chamber and a predetermined etching process is performed on a silicon oxide film of the processing target under a plasma atmosphere with respect to the processing target,
A mixed gas of a gas containing C (carbon) and F (fluorine), a gas containing S (sulfur) and O (oxygen), and not containing F (fluorine) is used. By controlling the flow rate of the gas containing O (oxygen) and not containing F (fluorine), it is possible to control the suppression of excessive fluorine radicals generated by the dissociation reaction of the gas containing C (carbon) and F (fluorine). It may be performed. In these etching methods, the plasma atmosphere is generated by applying high-frequency power to an upper electrode and a susceptor provided in the processing container, and the high-frequency power is separated from the processing container via a transformer. Alternatively, the secondary side waveform supplied from the primary side high-frequency power supply and passed through the transformer may be matched.
Furthermore, the high frequency power applied to the upper electrode and the susceptor may be 180 degrees out of phase. Claim
According to 5 , the processing gas is introduced into the processing container, and the object to be processed in the processing container is subjected to an etching process under a plasma atmosphere. A surface material and an internal material, wherein the surface material is made of a passive material, and the internal material is exposed when the surface material is etched, and is generated at the time of the etching. And a component that absorbs and removes excess F (fluorine). In this case, as in claim 6, said surface material SiO 2 and (silicon dioxide), the inner material SiO (silicon monoxide)
It may be. Further example as in claim 7, as the structural member can include a focus ring. According to an eighth aspect of the present invention, an etching apparatus for introducing a processing gas into a processing chamber formed in a processing chamber and performing a predetermined etching process on a processing target in a plasma atmosphere is provided in the processing chamber. An etching apparatus is provided, comprising the constituent member in the processing container according to any one of claims 5, 6 and 7 .

【0011】なお本発明でいうところのフロン系ガスと
は、例えば既述のCF4を始めとしたCxy系のハロゲ
ン化炭素化合物(いわゆるフレオンガス)、さらにはF
2、Cl2、Br2、I2、At2、Cl3F、ICl3、C
lF、ICl、BrF、BrF3、BrF5、IF5、I
7等のハロゲンガス、ハロゲン間化合物、HF、HC
l、HBr、HI、HAt等のハロゲン化水素、B
3、BCl3、B2Cl4、B4Cl4、BBr3、BI3
のハロゲン化硼素、B26(ジボラン)、B410(テ
トラボラン)、B59、B511、B610等の水素化硼
素、B224等のハロゲン化水素化硼素を含む概念で
ある。
The fluorocarbon gas referred to in the present invention is, for example, a C x F y -based halogenated carbon compound (so-called freon gas) such as CF 4 described above,
2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 , At 2 , Cl 3 F, ICl 3 , C
lF, ICl, BrF, BrF 3 , BrF 5, IF 5, I
Halogen gas, interhalogen compounds such as F 7, HF, HC
l, hydrogen halides such as HBr, HI and HAt, B
F 3, BCl 3, B 2 Cl 4, B 4 Cl 4, BBr 3, halogenated boron BI 3 etc., B 2 H 6 (diborane), B 4 H 10 (tetraborane), B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10 borohydride such a concept including halogenated borohydride such as B 2 H 2 F 4.

【0012】またF(フッ素)含まないS(硫黄)系ガ
スには、例えばSOBr(臭化チオニル)等のチオニ
ル類、CS、HS、N、N、As
、As、P、P等の硫化物、S
O、SO、SO、SO、S、S、S
等の硫黄酸化物が含まれ、F(フッ素)含まずO
(酸素)を含むS(硫黄)系ガスとしては、例えば前記
硫黄酸化物であるSO、SO 、SO 、S O、S
、S 、SO が挙げられる。
The S (sulfur) gas containing no F (fluorine) includes, for example, thionyls such as SOBr 2 (thionyl bromide), CS 2 , H 2 S, N 2 S 2 , N 4 S 4 , As 4 S
4, As 2 S 3, P 4 S 7, P 2 S sulfides such as 5, S
O, SO 2 , SO 3 , S 2 O, S 2 O 3 , S 2 O 7 , S
It contains sulfur oxides such as O 4 and does not contain F (fluorine).
As the S (sulfur) -based gas containing (oxygen), for example,
SO, SO 2 , SO 3 , S 2 O, S 2 which are sulfur oxides
O 3 , S 2 O 7 , and SO 4 are mentioned.

【0013】[0013]

【作用】前者のフロン系ガスはいわゆる反応ガスとして
機能し、プラズマ中で解離反応を起こして、エッチング
を行うためのラジカル成分などのエッチャントが発生す
る。他方後者のF(フッ素)を含まないS(硫黄)系ガ
スは、前記反応ガスの解離が進行してしまって過剰なラ
ジカル成分が生成されたときに、この過剰なラジカル成
分と反応して、これを除去する。
The former chlorofluorocarbon gas functions as a so-called reaction gas and causes a dissociation reaction in plasma to generate an etchant such as a radical component for performing etching. On the other hand, the latter S (sulfur) -based gas that does not contain F (fluorine) reacts with the excess radical component when the dissociation of the reaction gas proceeds and an excess radical component is generated, Remove this.

【0014】したがって、過剰なラジカル成分の発生具
合、即ち反応ガスの解離程度に応じて、例えばマスフロ
ーコントローラなどによって、後者のF(フッ素)含ま
ないS(硫黄)系ガスの流量を制御することにより、過
剰なラジカル成分を抑制して、エッチングの選択比を向
上させ、垂直異方性を高めた異方性エッチング処理を実
施することが可能になる。
Therefore, the flow rate of the latter F (fluorine) -free S (sulfur) -based gas is controlled by, for example, a mass flow controller according to the degree of generation of an excessive radical component, that is, the degree of dissociation of the reaction gas. In addition, it is possible to suppress an excessive radical component, improve an etching selectivity, and perform an anisotropic etching process with an increased vertical anisotropy.

【0015】なお、かかる各ガスの機能に鑑みれば、実
際のエッチング処理において処理室内に導入する処理ガ
スは、少なくともこれらフロン系ガスと、F(フッ素)
含まないS(硫黄)系ガスとを含有していればよく、他
に例えばN2、Arガスなどの不活性ガス等を併用する
ことは妨げない。
In view of the function of each of these gases, the processing gas introduced into the processing chamber during the actual etching process should be at least these fluorocarbon gases and F (fluorine).
An S (sulfur) -based gas which is not contained may be contained, and it is not prevented to use an inert gas such as N 2 or Ar gas in combination.

【0016】また、F(フッ素)含まないS(硫黄)系
ガスに代えて、F(フッ素)を含まずO(酸素)を含む
S(硫黄)系ガスを用いた場合には、このO(酸素)が
例えば処理ガス中の過剰なC(炭素)と反応して、 C + O → CO↑ となり、これを排気させる。従って処理ガス中に異方性
エッチングを妨げる過剰な炭素も除去することが可能と
なっている。
Further, instead of the S (sulfur) based gas containing no F (fluorine), in the case of using the S (sulfur) based gas containing F (fluorine) containing no O (oxygen), the O ( Oxygen) reacts with, for example, excess C (carbon) in the processing gas, resulting in C + O 2 → CO 2 、, which is exhausted. Therefore, it is possible to remove the excess carbon that hinders anisotropic etching in the processing gas.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明すると、図1は本実施例を実施するために用いたプラ
ズマエッチング装置1の断面を模式的に示しており、こ
のプラズマエッチング装置1は、電極板が平行に対向し
た所謂平行平板型RIE装置として構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows a cross section of a plasma etching apparatus 1 used for carrying out the present embodiment. Reference numeral 1 denotes a so-called parallel plate type RIE device in which electrode plates face each other in parallel.

【0018】このプラズマエッチング装置1は、例えば
表面が酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどから
なる円筒あるいは矩形状に成形された処理容器2を有し
ており、この処理容器2は接地されている。前記処理容
器2内に形成される処理室内の底部にはセラミックなど
の絶縁板3を介して、被処理体、例えば半導体ウエハ
(以下、「ウエハ」という)Wを載置するための略円柱
状のサセプタ支持台4が収容され、さらにこのサセプタ
支持台4の上部には、下部電極を構成するサセプタ5が
設けられている。なお本実施例においては、シリコン基
板を有する前記ウエハW上のシリコン酸化膜(Si
2)のエッチングを実施する場合について説明する。
The plasma etching apparatus 1 has a processing container 2 formed into a cylindrical or rectangular shape made of aluminum or the like whose surface is subjected to anodized aluminum, for example, and the processing container 2 is grounded. At the bottom of the processing chamber formed in the processing chamber 2, a substantially columnar shape for mounting an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) W via an insulating plate 3 such as ceramic. The susceptor support 4 is accommodated, and a susceptor 5 constituting a lower electrode is provided above the susceptor support 4. In this embodiment, a silicon oxide film (Si) on the wafer W having a silicon substrate is used.
The case of performing O 2 ) etching will be described.

【0019】前記サセプタ支持台4の内部には、冷媒室
6が設けられており、この冷媒室6には例えば液体窒素
などの温度調節用の冷媒が冷媒導入管7を介して導入可
能であり、導入された冷媒はこの冷媒室6内を循環し、
その間生ずる冷熱は冷媒室6から前記サセプタ5を介し
て前記ウエハWに対して伝熱され、このウエハWの処理
面を所望する温度まで冷却することが可能である。なお
冷媒として、例えば前記したような液体窒素を用いた場
合、その核沸騰により生じた窒素ガスは冷媒排出管8よ
り処理室2外へと排出されるようになっている。
A coolant chamber 6 is provided inside the susceptor support 4. A coolant for temperature control, such as liquid nitrogen, can be introduced into the coolant chamber 6 through a coolant introduction pipe 7. , The introduced refrigerant circulates in the refrigerant chamber 6,
The cold generated during this time is transferred from the coolant chamber 6 to the wafer W via the susceptor 5, and the processing surface of the wafer W can be cooled to a desired temperature. When liquid nitrogen as described above is used as the refrigerant, for example, nitrogen gas generated by nucleate boiling is discharged from the refrigerant discharge pipe 8 to the outside of the processing chamber 2.

【0020】前記サセプタ5は、その上面中央部が凸状
の円板状に成形され、その上にウエハWと略同形の静電
チャック11が設けられている。この静電チャック11
は、2枚の高分子ポリイミド・フィルムによって導電層
12が挟持された構成を有しており、この導電層12に
対して、処理容器2外部に設置されている直流高圧電源
13から、例えば1.5kVの直流高電圧を印加するこ
とによって、この静電チャック11上面に載置されたウ
エハWは、クーロン力よってその位置で吸着保持される
ようになっている。
The susceptor 5 is formed in the shape of a disk having a convex upper surface center portion, on which an electrostatic chuck 11 having substantially the same shape as the wafer W is provided. This electrostatic chuck 11
Has a configuration in which a conductive layer 12 is sandwiched between two polymer polyimide films, and a DC high-voltage power supply 13 installed outside the processing vessel 2 is connected to the conductive layer 12 by, for example, 1. By applying a DC high voltage of 0.5 kV, the wafer W mounted on the upper surface of the electrostatic chuck 11 is suction-held at that position by Coulomb force.

【0021】前記サセプタ5の上端周縁部には、静電チ
ャック11上に載置されたウエハWを囲むように、環状
のフォーカスリング15が配置されている。このフォー
カスリング15は反応性イオンを引き寄せない絶縁性の
材質からなり、プラズマよって発生した反応性イオン
を、その内側のウエハWにだけ効果的に入射せしめるよ
うに構成されている。
An annular focus ring 15 is arranged on the peripheral edge of the upper end of the susceptor 5 so as to surround the wafer W mounted on the electrostatic chuck 11. The focus ring 15 is made of an insulating material that does not attract reactive ions, and is configured so that reactive ions generated by plasma can be effectively incident only on the wafer W inside the focus ring 15.

【0022】そしてこのフォーカスリング15の材質を
例えば、SiO(一酸化珪素)によって構成することよ
り、後述の如く、フッ素ラジカルと反応して、これを除
去することが可能になっている。
By forming the material of the focus ring 15 from, for example, SiO (silicon monoxide), it is possible to react with fluorine radicals and remove them as described later.

【0023】前記サセプタ5の上方には、このサセプタ
5と平行に対向して、これより約15〜20mm程度離
間させて位置に、上部電極21が、絶縁材22を介し
て、処理容器2の上部に支持されている。
Above the susceptor 5, an upper electrode 21 is disposed at a position facing the susceptor 5 in parallel and spaced from the susceptor 5 by about 15 to 20 mm via an insulating material 22. Supported on top.

【0024】この上部電極21は、前記サセプタ5との
対向面に、多数の拡散孔23を有する、例えばSiC又
はアモルファスカーボンからなる電極板24と、この電
極板24と平行に位置して、両者間に中空部を形成する
例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミニウムか
らなる支持板25とを有し、さらに前記電極板24の上
面には、ガス拡散板26が設けられている。
The upper electrode 21 has, on the surface facing the susceptor 5, an electrode plate 24 having a large number of diffusion holes 23 and made of, for example, SiC or amorphous carbon. A support plate 25 formed of, for example, aluminum whose surface is subjected to an alumite oxidation treatment and forming a hollow portion therebetween, and a gas diffusion plate 26 is provided on the upper surface of the electrode plate 24.

【0025】前記ガス拡散板26は、図2に示したよう
な形態を有しており、図3に示したように、例えばボル
トなどの固定部材27によって前記電極板24に固定さ
れている。そしてこのガス拡散板26の材質は、多数の
孔を有する例えばカーボンやガラスカーボンなどの導電
材から構成されているが、その他絶縁材であるセラミッ
クスや石英などで構成してもよい。但し、前者の導電材
で構成したほうが、前記電極板24と同電位となるた
め、異常放電の可能性はなくなるので好ましい。
The gas diffusion plate 26 has a form as shown in FIG. 2, and is fixed to the electrode plate 24 by a fixing member 27 such as a bolt as shown in FIG. The gas diffusion plate 26 is made of a conductive material having a large number of holes, such as carbon or glass carbon, but may be made of other insulating materials such as ceramics or quartz. However, it is preferable to use the former conductive material because the potential becomes the same as that of the electrode plate 24 and the possibility of abnormal discharge is eliminated.

【0026】前記上部電極21における支持板25の中
央には、図3に示したように、ガス導入口28が設けら
れ、さらにこのガス導入口28には、図1に示したよう
に、ガス導入管29が接続されている。このガス導入管
29には、図1に示したように、ガス供給管31が接続
されており、さらにこのガス供給管31は3つに分岐さ
れて、各々バルブ32、マスフローコントローラ33を
介して、それぞれ対応する処理ガス供給源34、35、
36に通じている。本実施例においては、処理ガス供給
源34からはCF4ガス、処理ガス供給源35からはS
Oガス、処理ガス供給源36からはN2ガスが供給され
るように設定されている。
As shown in FIG. 3, a gas inlet 28 is provided at the center of the support plate 25 in the upper electrode 21. Further, as shown in FIG. The introduction pipe 29 is connected. As shown in FIG. 1, a gas supply pipe 31 is connected to the gas introduction pipe 29, and the gas supply pipe 31 is further branched into three parts via valves 32 and a mass flow controller 33. , Corresponding processing gas supply sources 34, 35, respectively.
It leads to 36. In this embodiment, the processing gas supply source 34 supplies CF 4 gas, and the processing gas supply source 35 supplies S 4 gas.
The N 2 gas is set to be supplied from the O gas and processing gas supply source 36.

【0027】前記処理容器2の下部には排気管41が接
続されており、この処理容器2とゲートバルブ42を介
して隣接しているロードロック室43の排気管44共
々、ターボ分子ポンプなどの排気手段45に通じてお
り、所定の減圧雰囲気まで真空引きできるように構成さ
れている。そして前記ロードロック室43内に設けられ
た搬送アームなどの搬送手段46によって、被処理体で
あるウエハWは、前記処理容器2とこのロードロック室
43との間で搬入、搬出されるように構成されている。
An exhaust pipe 41 is connected to a lower portion of the processing vessel 2. The exhaust pipe 44 of the load lock chamber 43 adjacent to the processing vessel 2 via a gate valve 42 is connected to the exhaust pipe 41. It is connected to the exhaust means 45 and is configured to be able to evacuate to a predetermined reduced-pressure atmosphere. Then, the wafer W as the object to be processed is loaded and unloaded between the processing container 2 and the load lock chamber 43 by the transfer means 46 such as a transfer arm provided in the load lock chamber 43. It is configured.

【0028】また前記プラズマエッチング装置1におけ
るパワーユニットは、高周波電源部を前記処理容器2か
ら切り離したいわゆるパワースプリット構成を採ってい
る。即ち、例えば13.56MHzの高周波を発振させ
る高周波電源51は、誘導コイルなどで構成される変圧
部52の一次側に設置されており、さらにこの変圧部5
2の誘導コイルなどの二次側に、接地されるスライドコ
ントローラ53が設けられている。
The power unit in the plasma etching apparatus 1 has a so-called power split configuration in which a high-frequency power source is separated from the processing container 2. That is, for example, a high frequency power supply 51 for oscillating a high frequency of 13.56 MHz is installed on the primary side of a transformer 52 composed of an induction coil and the like.
A slide controller 53 that is grounded is provided on the secondary side such as the two induction coils.

【0029】そしてこの変圧部52の二次側は、それぞ
れ第1整合器54、ブロッキングコンデンサ55を介し
て前出上部電極21の電極板24と、第2整合器56、
ブロッキングコンデンサ57を介して、前出サセプタ5
とに各々接続されており、それぞれ二次側の波形に対し
てマッチングを行い、上部電極21とサセプタ5とに、
各々180゜位相のずれた高周波電力を印加するように
構成されている。
The secondary side of the transformer 52 is connected to the electrode plate 24 of the upper electrode 21 and the second matching unit 56 via a first matching unit 54 and a blocking capacitor 55, respectively.
Via the blocking capacitor 57, the susceptor 5
Are connected to the upper electrode 21 and the susceptor 5, respectively.
It is configured to apply high-frequency powers that are 180 ° out of phase with each other.

【0030】本実施例を実施するためのプラズマエッチ
ング装置1は以上のように構成されており、次にその動
作等について説明すると、まず被処理体であるウエハW
は、ゲートバルブ42が開放された後、搬送手段46に
よってロードロック室43から処理容器2内へと搬入さ
れ、静電チャック11上に載置される。そして高圧直流
電源13の印加によって前記ウエハWは、この静電チャ
ック11上に吸着保持される。その後搬送手段46がロ
ードロック室43内へ後退したのち、処理容器2内は排
気手段45によって真空引きされていく。
The plasma etching apparatus 1 for carrying out this embodiment is configured as described above. Next, the operation and the like will be described.
After the gate valve 42 is opened, the carrier is carried into the processing container 2 from the load lock chamber 43 by the carrying means 46 and placed on the electrostatic chuck 11. The wafer W is suction-held on the electrostatic chuck 11 by application of a high-voltage DC power supply 13. Thereafter, after the transfer means 46 is retracted into the load lock chamber 43, the inside of the processing container 2 is evacuated by the exhaust means 45.

【0031】他方バルブ32が開放されて、マスフロー
コントローラ33によってその流量が調整されつつ、処
理ガス供給源34からはCF4ガスが、また処理ガス供
給源35からはSOガスが、ガス供給管31、ガス導入
管29、ガス導入口28を通じて、上部電極23の中空
部内へと導入される。さらにこの中空部から、前記CF
4ガスとSOガスとの混合ガスが、ガス拡散板26、拡
散孔23を通じて、前記ウエハWに対して吐出されるの
であるが、図3に示したように、このガス拡散板26は
多孔体で構成されており、直接の吐出口となる前記複数
の拡散孔23の構成と相俟って、前記ウエハWに対して
は極めて均等に吐出されるものである。
On the other hand, while the valve 32 is opened and its flow rate is adjusted by the mass flow controller 33, the processing gas supply source 34 supplies CF 4 gas, the processing gas supply source 35 supplies SO gas, and the gas supply pipe 31. The gas is introduced into the hollow portion of the upper electrode 23 through the gas introduction pipe 29 and the gas introduction port 28. Further, from the hollow portion, the CF
The mixed gas of the four gases and the SO gas is discharged to the wafer W through the gas diffusion plate 26 and the diffusion holes 23. As shown in FIG. 3, the gas diffusion plate 26 is made of a porous material. In combination with the configuration of the plurality of diffusion holes 23 which serve as direct discharge ports, discharge is performed to the wafer W very evenly.

【0032】そして処理容器2内の圧力は例えば10m
Torrに設定、維持された後、高周波電源51が作動
して、変圧部52のスライドコントローラ53でその出
力調整がなされつつ、前記上部電極21とサセプタ5と
に対して、位相が180゜異なった高周波電力が印加さ
れて、これら上部電極21とサセプタ5との間にプラズ
マが発生し、前記導入されたCF4ガスの解離によって
生じたラジカル成分によって、ウエハWに対して所定の
エッチングが施される。
The pressure in the processing vessel 2 is, for example, 10 m
After being set and maintained at Torr, the high-frequency power supply 51 is operated, and its output is adjusted by the slide controller 53 of the transformer 52, and the phase of the upper electrode 21 and the susceptor 5 is different by 180 °. High frequency power is applied, plasma is generated between the upper electrode 21 and the susceptor 5, and the wafer W is subjected to predetermined etching by radical components generated by dissociation of the introduced CF 4 gas. You.

【0033】このときCF4は、 ・CF3 + F- CF3 - + ・F CF3 + + F- CF3 + + ・F + e- のように、多段階に解離していき、 F- → F*
- となって、このF*(フッ素ラジカル)がウエハ
W表面のSiO2に対してエッチングを行う。
[0033] In this case CF 4 is, · CF 3 + F - CF 3 - + · F CF 3 + + F - CF 3 + + · F + e - as in, will dissociate into multiple stages, F - → F * +
e - becomes, etched against SiO 2 of F * (fluorine radicals) wafer W surface.

【0034】しかしながらこのまま前記した解離が最終
段階まで進行してしまって、フッ素ラジカルが過剰に生
成されると、エッチングの垂直異方性が損なわれて選択
比が低下し、全体として等方性エッチングとなってしま
う。
However, if the above-described dissociation proceeds to the final stage and excessive fluorine radicals are generated, the vertical anisotropy of the etching is impaired, the selectivity is reduced, and the entire isotropic etching is performed. Will be.

【0035】ところが本実施例においては、CF4ガス
と共にSOガスを混合して処理容器2内に導入している
ので、例えば次のような反応が生起され、過剰なフッ素
ラジカルは吸収、除去される。即ち、 F* + SO → SF6↑ + O2↑ (係数は任
意) となり、またCF4中における過剰のC(炭素)は、 C + O2 → CO2↑ となって、排気される。
However, in this embodiment, since the SO gas is mixed with the CF 4 gas and introduced into the processing vessel 2, for example, the following reaction occurs, and excess fluorine radicals are absorbed and removed. You. That is, F * + SO → SF 6 ↑ + O 2 ↑ (the coefficient is arbitrary), and excess C (carbon) in CF 4 is exhausted as C + O 2 COCO 2 ↑.

【0036】従って、選択比を低下させる過剰なフッ素
ラジカルは抑制されて、垂直異方性の良好なエッチング
を実施することが可能である。しかも本実施例において
は、F(フッ素)を含まずO(酸素)を含むS(硫黄)
系のガスであるSOガスを用いているので、前記したよ
うに過剰のC(炭素)がSO中のOと反応してCO
2(二酸化炭素)となって排気される。従ってフロン系
ガスとしてC(炭素)を含むガスと混合させて使用した
場合、被処理体表面にCが堆積して異方性エッチングを
阻害することが防止できる。
Therefore, excessive fluorine radicals that lower the selectivity are suppressed, and etching with good vertical anisotropy can be performed. In addition, in this embodiment, S (sulfur) which does not contain F (fluorine) but contains O (oxygen)
Since SO gas, which is a system gas, is used, as described above, excess C (carbon) reacts with O in SO to produce CO 2
Exhausted as 2 (carbon dioxide). Therefore, when used as a mixture of a gas containing C (carbon) as a chlorofluorocarbon-based gas, it is possible to prevent C from depositing on the surface of the object to be processed and hindering anisotropic etching.

【0037】しかもかかる過剰フッ素ラジカル抑制の制
御は、例えばSOガスの流量の調節によって行うことが
可能であるから、対応するマスフローコントローラ33
の制御によってこれを容易になし得ることが可能であ
る。
Moreover, since the control for suppressing the excessive fluorine radicals can be performed by adjusting the flow rate of the SO gas, for example, the corresponding mass flow controller 33 is used.
This can be easily achieved by the control of.

【0038】なお前記上部電極21とサセプタ5に対し
て印加される高周波電力は、それぞれ二次側において、
各々第1整合器54、第2整合器56によってマッチン
グされているので、図4に示したように、歪みのない正
常な正弦波を有する高周波電力を印加させることが可能
である。この点、従来のパワースプリット構成を有する
この種の装置においては、一次側にのみ整合器をおいて
マッチングをとっていたので、図5に示したような、歪
みのある略ラムプ形の波形となっていた。そのため、当
該歪みによってエッチング特性が劣化したり、制御が困
難になって所期のエッチング処理が行えないおそれがあ
った。
The high-frequency power applied to the upper electrode 21 and the susceptor 5 is applied to the secondary side, respectively.
Since the matching is performed by the first matching unit 54 and the second matching unit 56, respectively, as shown in FIG. 4, it is possible to apply a high frequency power having a normal sine wave without distortion. In this respect, in this type of apparatus having the conventional power split configuration, matching is performed by providing a matching device only on the primary side, so that a substantially rump-shaped waveform having distortion as shown in FIG. Had become. For this reason, the etching characteristics may be degraded due to the distortion, or the control may be difficult, and the intended etching process may not be performed.

【0039】この点、前記プラズマエッチング装置1で
は、二次側にそれぞれ第1整合器54、第2整合器56
を設けて有るので、図4に示したように歪みのない正弦
波形を有する高周波電力を印加させることが可能であ
る。従って、この点からも所定のエッチング処理を行う
ことが可能になっている。なおこの場合、各第1整合器
54、第2整合器56を例えば差動バリコンで制御する
ように構成してもよい。
In this regard, in the plasma etching apparatus 1, the first matching device 54 and the second matching device 56 are provided on the secondary side, respectively.
Is provided, it is possible to apply high-frequency power having a sine waveform without distortion as shown in FIG. Therefore, it is possible to perform a predetermined etching process from this point as well. In this case, the first matching device 54 and the second matching device 56 may be configured to be controlled by, for example, a differential variable condenser.

【0040】なお前記した実施例で用いたプラズマエッ
チング装置1の上部電極23内に使用されたガス拡散板
26は、従来のアルミニウム系材質とは異なり、既述の
如くカーボン、ガラスカーボン、セラミックス、石英等
で構成されている。従って、エッチングガスとして、例
えばCCl4などの塩素系ガスを用いた場合であって
も、腐食することはない。
The gas diffusion plate 26 used in the upper electrode 23 of the plasma etching apparatus 1 used in the above-described embodiment is different from a conventional aluminum-based material in that carbon, glass carbon, ceramics, It is made of quartz or the like. Therefore, even when a chlorine-based gas such as CCl 4 is used as the etching gas, it does not corrode.

【0041】また従来は多数の拡散孔を有する拡散板を
複数用いて均等吐出させる構成を採っており、そのため
取付け、メンテナンスの際に煩雑であったが、前記した
実施例で用いたプラズマエッチング装置1においては、
多孔体のガス拡散板26を用いているから、これを1枚
使用するだけでも十分な均等吐出効果が得られ、またボ
ルト等の固定部材27による固定で取り付けることが可
能となっている。従って、取付け、メンテナンスが極め
て容易となっている。
Conventionally, a structure is employed in which a plurality of diffusion plates having a large number of diffusion holes are used to perform uniform discharge, which makes the installation and maintenance complicated, but the plasma etching apparatus used in the above-described embodiment is used. In 1,
Since the porous gas diffusion plate 26 is used, a sufficient uniform discharge effect can be obtained by using only one gas diffusion plate 26, and the gas diffusion plate 26 can be fixed by a fixing member 27 such as a bolt. Therefore, installation and maintenance are extremely easy.

【0042】なお前記した実施例においては、エッチャ
ントを発生させるガスとしてCF4ガスを用い、過剰な
ラジカル成分を吸収除去させる成分を発生させるガスと
してSOを用いたが、本発明はもちろんこれらガスに限
定されるものではない。例えばエッチャントを発生させ
るガスとしては、前記CF4を始めとしたCxy系のハ
ロゲン化炭素化合物(いわゆるフレオンガス)、さらに
はF2、Cl2、Br2、I2、At2、Cl3F、IC
3、ClF、ICl、BrF、BrF3、BrF5、I
5、IF7等のハロゲンガス、ハロゲン間化合物、H
F、HCl、HBr、HI、HAt等のハロゲン化水
素、BF3、BCl3、B2Cl4、B4Cl4、BBr3
BI3等のハロゲン化硼素、B26(ジボラン)、B4
10(テトラボラン)、B59、B511、B610等の水
素化硼素、B224等のハロゲン化水素化硼素を用い
ることが可能である。
In the above-described embodiment, CF 4 gas is used as a gas for generating an etchant, and SO is used as a gas for generating a component for absorbing and removing an excessive radical component. It is not limited. For example, as a gas for generating an etchant, a C x F y -based halogenated carbon compound (so-called freon gas) such as the above CF 4 , and further, F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 , At 2 , Cl 3 F, IC
l 3 , ClF, ICl, BrF, BrF 3 , BrF 5 , I
F 5, halogen gas IF 7 or the like, interhalogen compounds, H
Hydrogen halides such as F, HCl, HBr, HI, HAt, BF 3 , BCl 3 , B 2 Cl 4 , B 4 Cl 4 , BBr 3 ,
Boron halide such as BI 3 , B 2 H 6 (diborane), B 4 H
10 (tetraborane), B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10 borohydride such, it is possible to use halide borohydride such as B 2 H 2 F 4.

【0043】また他方、過剰なラジカル成分を吸収除去
させる成分を発生させるガスとしては、F(フッ素)含
まないS(硫黄)系ガス、例えばSOBr2(臭化チオ
ニル)等のチオニル類、CS2、H2S、N22、N
44、As44、As23、P47、P25等の硫化
物、SO、SO2、SO3、S2O、S23、S27、S
4等の硫黄酸化物のガスを用いることが可能である。
On the other hand, as a gas for generating a component capable of absorbing and removing an excess radical component, an S (sulfur) gas containing no F (fluorine), for example, thionyls such as SOBr 2 (thionyl bromide), CS 2 , H 2 S, N 2 S 2 , N
Sulfides such as 4 S 4 , As 4 S 4 , As 2 S 3 , P 4 S 7 , P 2 S 5 , SO, SO 2 , SO 3 , S 2 O, S 2 O 3 , S 2 O 7 , S
It is possible to use a sulfur oxide gas such as O 4 .

【0044】また特に実施例でも使用したSOを始めと
したSO2、SO3、S2O、S23、S27、SO4等の
硫黄酸化物のように、F(フッ素)含まずO(酸素)を
含むS(硫黄)系のガスを用いれば、前記のCF4を始
めとしたCxy系のハロゲン化炭素化合物(いわゆるフ
レオンガス)と混合させた場合、過剰なC(炭素)とO
(酸素)とが反応してCO2(二酸化炭素)となって排
気されるので、異方性エッチングを阻害させる炭素化合
物が被処理体表面に体積することが防止できる。
In particular, F (fluorine) such as sulfur oxides such as SO 2 , SO 3 , S 2 O, S 2 O 3 , S 2 O 7 , and SO 4 used in the examples. If an S (sulfur) -based gas containing O (oxygen) is used, if it is mixed with a C x F y -based halogenated carbon compound (so-called freon gas) such as CF 4 , excess C (Carbon) and O
Since it reacts with (oxygen) to form CO 2 (carbon dioxide) and is exhausted, it is possible to prevent the carbon compound that inhibits anisotropic etching from being deposited on the surface of the object.

【0045】ところで本実施例に用いた前記プラズマエ
ッチング装置1の処理容器2内のサセプタ5の上端周縁
部には、環状のフォーカスリング15が配置されている
が、このフォーカスリング15の材質を例えば、SiO
(一酸化珪素)によって構成すると、次のような作用効
果が得られる。
Incidentally, an annular focus ring 15 is arranged on the peripheral edge of the upper end of the susceptor 5 in the processing vessel 2 of the plasma etching apparatus 1 used in the present embodiment. , SiO
When constituted by (silicon monoxide), the following effects can be obtained.

【0046】即ちSiOは、図6に示したように、その
表面に不動であるSiOを容易に形成させる。そう
すると、ウエハWに対するシリコン酸化膜のエッチング
の際には、このフォーカスリング15表面のSiO
同時にエッチングされ、内部のSiOが露出する。そう
するとこのSiOが既述のF(フッ素ラジカル)と反
応して、 SiO + F → SiF + O↑ という反応が起こり、やはり過剰なフッ素ラジカルを吸
収、除去させることが可能となる。またその際の生成反
応物はSiFであるから、処理容器内を汚染するおそ
れもない。しかも不動であるSiOは常温にてSi
Oの表面に形成されるので、例えばSiOによって前出
フォーカスリング15を構成しても、別途専用の加熱手
段等は不要であり、しかも取扱も容易である。その他、
例えば処理容器2の内壁をSiOで構成しても同様な効
果が得られる。
[0046] That is SiO, as shown in FIG. 6, the SiO 2 is immobile state is easily formed on the surface thereof. Then, when the silicon oxide film is etched on the wafer W, the SiO 2 on the surface of the focus ring 15 is also etched, exposing the SiO inside. Then, this SiO reacts with the above-mentioned F * (fluorine radical), and a reaction of SiO + F * → SiF 4 + O 2起 こ り occurs, so that excess fluorine radical can be absorbed and removed. In addition, since the generated reaction product is SiF 4 , there is no possibility that the inside of the processing container will be contaminated. Si Moreover, the SiO 2 is immobile state at room temperature
Since the focus ring 15 is formed on the surface of O, for example, even if the above-mentioned focus ring 15 is made of SiO, a dedicated heating means or the like is not required separately, and the handling is easy. Others
For example, the same effect can be obtained even if the inner wall of the processing container 2 is made of SiO.

【0047】なお前出実施例に用いた装置は、いわゆる
平行平板型のプラズマエッチング装置であったが、本発
明を実施するには、これに限らず、他のエッチング装
置、例えばマグネトロンRIE装置、ECRエッチング
装置を用いてもよい。もちろん被処理体も既述の如き半
導体ウエハに限らず、例えばLCD基板であっても全く
同様な効果が得られる。
Although the apparatus used in the above embodiment was a so-called parallel plate type plasma etching apparatus, the present invention is not limited to this, and other etching apparatuses such as a magnetron RIE apparatus, An ECR etching device may be used. Of course, the object to be processed is not limited to the semiconductor wafer as described above, and the same effect can be obtained even with an LCD substrate, for example.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、処理容器内に導入する
処理ガスによって、垂直異方性を妨げるラジカル成分の
抑制が行えるので、選択比を向上させた異方性エッチン
グが実現可能である。しかも前記処理ガスの流量を制御
することにより、前記抑制の制御を容易になしえる。
According to the present invention , the processing gas introduced into the processing chamber can suppress the radical component that hinders the vertical anisotropy, so that anisotropic etching with an improved selectivity can be realized. . In addition, by controlling the flow rate of the processing gas, the suppression can be easily controlled.

【0049】また異方性エッチングを妨げる過剰なC
(炭素)が処理ガス中にあっても、これも除去すること
が可能であり、さらにこの点からも選択比を向上させる
ことができる。
[0049] The excess C that prevents anisotropic etching
Even if (carbon) is present in the processing gas, it can also be removed, and the selectivity can be improved from this point as well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を実施する際に用いたプラズマ
エッチング装置の側面の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory side view of a plasma etching apparatus used in carrying out an embodiment of the present invention.

【図2】図1のプラズマエッチング装置における上部電
極内に用いたガス拡散板の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a gas diffusion plate used in an upper electrode in the plasma etching apparatus of FIG.

【図3】図1のプラズマエッチング装置における上部電
極の縦断面の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a vertical cross section of an upper electrode in the plasma etching apparatus of FIG.

【図4】図1のプラズマエッチング装置において印加さ
れた高周波の波形を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a waveform of a high frequency applied in the plasma etching apparatus of FIG. 1;

【図5】従来のパワースプリット型のプラズマ装置にお
いて印加された高周波の波形を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a waveform of a high frequency applied in a conventional power split type plasma apparatus.

【図6】図1のプラズマエッチング装置におけるフォー
カスリングにSiOを用いた場合の縦断面の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory view of a longitudinal section when SiO is used for a focus ring in the plasma etching apparatus of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマエッチング装置 2 処理容器 5 サセプタ 21 上部電極 23 拡散孔 26 ガス拡散板 29 ガス導入管 34、35、36 処理ガス供給源 45 排気手段 51 高周波電源 54 第1整合器 5 第2整合器 W ウエハDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma etching apparatus 2 Processing container 5 Susceptor 21 Upper electrode 23 Diffusion hole 26 Gas diffusion plate 29 Gas introduction pipe 34, 35, 36 Processing gas supply source 45 Exhaust means 51 High frequency power supply 54 First matching device 5 6 Second matching device W Wafer

フロントページの続き (72)発明者 青木 誠 東京都新宿区西新宿2丁目3番1号 東 京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 和久井 勇 東京都府中市住吉町2丁目30番地の7 東京エレクトロンエフイー株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−350933(JP,A) 特開 昭61−247033(JP,A) 特開 平3−179735(JP,A) 特開 平3−44028(JP,A) 特開 平5−326460(JP,A) 特開 平5−114591(JP,A) 特開 平5−283374(JP,A) 特開 平4−308095(JP,A) 特開 平5−160123(JP,A) 特開 平5−183058(JP,A) 米国特許4626312(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 C23F 4/00 Continued on the front page (72) Inventor Makoto Aoki 2-3-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Tokyo Electron Limited (72) Inventor Isamu Wakui 2-30-30 Sumiyoshicho, Fuchu-shi, Tokyo Tokyo Electron JP-A-4-350933 (JP, A) JP-A-61-247033 (JP, A) JP-A-3-179735 (JP, A) JP-A-3-44028 (JP) JP, A) JP-A-5-326460 (JP, A) JP-A-5-114591 (JP, A) JP-A-5-283374 (JP, A) JP-A-4-308095 (JP, A) JP JP-A-5-183058 (JP, A) U.S. Pat. No. 4,662,312 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 C23F 4 / 00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 処理室内に処理ガスを導入し、被処理体
に対してプラズマ雰囲気下で所定のエッチング処理を施
すエッチング方法において、 処理室内にはフォーカスリングが配置され、 前記フォーカスリングは,表面が二酸化珪素,内部が一
酸化珪素からなる二重構造を有しており, 少なくとも前記処理ガスが、フロン系ガスと、F(フッ
素)を含まないS(硫黄)系ガスとの混合ガスとを含む
ことを特徴とする、エッチング方法。
1. An etching method for introducing a processing gas into a processing chamber and performing a predetermined etching process on an object to be processed in a plasma atmosphere, wherein a focus ring is disposed in the processing chamber; Has a double structure of silicon dioxide and silicon monoxide inside, and at least the processing gas is a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an S (sulfur) -based gas containing no F (fluorine). An etching method characterized by including:
【請求項2】 処理室内に処理ガスを導入し、被処理体
に対してプラズマ雰囲気下で所定のエッチング処理を施
すエッチング方法において、 処理室内にはフォーカスリングが配置され、 前記フォーカスリングは,表面が二酸化珪素,内部が一
酸化珪素からなる二重構造を有しており, 少なくとも前記処理ガスが、フロン系ガスと、F(フッ
素)を含まないでO(酸素)を含むS(硫黄)系ガスと
の混合ガスとを含むことを特徴とする、エッチング方
法。
2. An etching method for introducing a processing gas into a processing chamber and performing a predetermined etching process on an object to be processed in a plasma atmosphere, wherein a focus ring is disposed in the processing chamber, and the focus ring has a surface. Has a double structure of silicon dioxide and silicon monoxide inside, wherein at least the processing gas is a fluorocarbon-based gas and an S (sulfur) -based gas that does not contain F (fluorine) but contains O (oxygen). An etching method characterized by including a mixed gas with a gas.
【請求項3】 前記プラズマ雰囲気は,処理容器内に設
けられた上部電極とサセプタに高周波電力を印加するこ
とによって発生され, 前記高周波電力は,変圧部を介して前記処理容器とは切
り離された一次側の高周波電源によって供給され,かつ
前記変圧部を介した二次側の波形に対して各々マッチン
グがとられていることを特徴とする,請求項1又は2の
いずれかに記載の エッチング方法。
3. The plasma atmosphere is provided in a processing vessel.
High-frequency power to the top electrode and susceptor
And the high frequency power is disconnected from the processing vessel via a transformer.
Supplied by the separated high frequency power source on the primary side, and
Match each waveform on the secondary side through the transformer
3. The method according to claim 1, wherein
The etching method according to any one of the above .
【請求項4】 前記上部電極とサセプタに印加される高
周波電力は,位相が180゜異なっていることを特徴と
する,請求項3に記載のエッチング方法。
4. A high voltage applied to the upper electrode and a susceptor.
The frequency power is 180 ° out of phase
The etching method according to claim 3, wherein the etching is performed.
【請求項5】 処理容器内に処理ガスが導入され、当該
処理容器内の被処理体に対してプラズマ雰囲気下でエッ
チング処理が施されるエッチング装置における前記処理
容器内に使用される処理容器内の構成部材あって, 表面物質と内部物質とによって構成され, 前記表面物質は,不動態からなり, 前記内部物質は,前記表面物質がエッチングされた際に
露出して,前記エッチングの際に生じた過剰なF(フッ
素)を吸収,除去する物質からなることを特徴とする,
処理容器内構成部材。
5. A processing gas is introduced into a processing container, and
The object to be processed in the processing vessel is etched in a plasma atmosphere.
The above-described processing in an etching apparatus to be subjected to a chucking processing
A component in a processing container used in a container, which is composed of a surface material and an internal material, wherein the surface material is made of a passive material, and the internal material is formed when the surface material is etched.
Exposed F (fluorine) generated during the etching
Characterized by a substance that absorbs and removes
Components inside the processing vessel.
【請求項6】 前記表面物質は二酸化珪素であり,前記
内部物質は一酸化珪素であることを特徴とする,請求項
5に記載の処理容器内構成部材。
6. The surface material is silicon dioxide.
Claim: The internal substance is silicon monoxide.
6. The constituent member in the processing container according to 5.
【請求項7】 前記構成部材は,フォーカスリングであ
ることを特徴とする,請求項5又は6に記載の処理容器
内構成部材。
7. The device according to claim 7, wherein the component is a focus ring.
7. The component in a processing container according to claim 5, wherein:
【請求項8】 処理容器内に形成される処理室内に処理
ガスを導入し、被処理体に対してプラズマ雰囲気下で所
定のエッチング処理を施すエッチング装置であって, 前記処理容器内に請求項5,6又は7のいずれかに記載
の処理容器内構成部材を有することを特徴とする,エッ
チング装置。
8. Processing in a processing chamber formed in a processing container.
Introduce gas and place it in a plasma atmosphere
8. An etching apparatus for performing a constant etching process, wherein the etching device is provided in the processing container.
Characterized in that it has components in the processing vessel of
Ching device.
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