JPH01160018A - Dry etching device - Google Patents
Dry etching deviceInfo
- Publication number
- JPH01160018A JPH01160018A JP31838087A JP31838087A JPH01160018A JP H01160018 A JPH01160018 A JP H01160018A JP 31838087 A JP31838087 A JP 31838087A JP 31838087 A JP31838087 A JP 31838087A JP H01160018 A JPH01160018 A JP H01160018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- wafer
- plasma
- semiconductor wafer
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 title claims description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 22
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 abstract 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 16
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910025794 LaB6 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体装置の製造等に利用されるドライエツ
チング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a dry etching apparatus used for manufacturing semiconductor devices and the like.
（従来の技術）
近年、半導体装置の高集積化に伴い、そのパターンは微
細化される傾向にあり、ウェットエツチングに較べて加
工精度の高いドライエツチングの重要性が高ま９ている
。(Prior Art) In recent years, as semiconductor devices have become more highly integrated, their patterns have tended to become finer, and dry etching, which has higher processing accuracy than wet etching, has become increasingly important9.
従来のドライエツチング装置としては、ＲＩＥ（反応性
イオンエツチング）方式のドライエツチング装置、ＰＥ
（プラズマエツチング）方式のドライエツチング装置等
がある。また、最近では、マイクロ波を導波管でイオン
発生室に導入し、磁場との相互作用で電子を螺旋運動さ
せ、電子サイクロトロン共鳴条件下で高密度のプラズマ
を発生させるＥＣＲ方式のドライエツチング装置も開発
されている。Conventional dry etching equipment includes RIE (reactive ion etching) type dry etching equipment, PE
(plasma etching) type dry etching equipment, etc. Recently, ECR type dry etching equipment has been developed, in which microwaves are introduced into the ion generation chamber through a waveguide, causing electrons to spiral through interaction with a magnetic field, and generating high-density plasma under electron cyclotron resonance conditions. has also been developed.
しかしながらＲＩＥ方式のドライエツチング装置は、異
方性制御の制御性が悪いという問題があり、ＰＥ方式の
ドライエツチング装置は、異方性制御の制御性は良いが
、高エネルギーイオンもエツチングに寄与するため、半
導体ウェハにダメージを与えるという問題がある。また
、ＥＣＲ方式のドライエツチング装置は、異方性制御の
制御性が良好で、半導体ウェハのダメージも少ないが、
現在のところ高いイオン電流密度を得ることが困難であ
り、エツチングレートが低くなるという問題がある。However, RIE type dry etching equipment has a problem of poor anisotropy control, and PE type dry etching equipment has good anisotropy control, but high-energy ions also contribute to etching. Therefore, there is a problem of damaging the semiconductor wafer. In addition, ECR type dry etching equipment has good anisotropy control and less damage to semiconductor wafers.
At present, it is difficult to obtain a high ion current density, resulting in a low etching rate.
そこで、本発明者等は、電子ビームによって反応ガスを
励起し、プラズマを発生させるシステム（Ｈｅｃｔｒｏ
ｎ ｂｅａｌｅｘｃｉｔｅｄ ｐｌａＳｌｌａ ｓｙｓ
ｔｅｍ）を利用したドライエツチング装置を開発してい
る。このドライエツチング装置は、例えば、グロー放電
等によりプラズマを形成し、このプラズマ中から電子を
引出し、加速して所定の反応ガス雰囲気とされた領域内
に導入し、この電子ビームにより上記反応カスを活性化
して高密度のプラズマを発生させるもので、低いイオン
エネルギーで高いイオン電流密度を得、半導体ウェハの
ダメージも少なく、高いエツチングレートを得ることが
できる。Therefore, the present inventors developed a system (Hectro
n bealexcited plaSlla sys
We are developing a dry etching device using TEM). This dry etching apparatus forms plasma by, for example, glow discharge, extracts electrons from this plasma, accelerates them and introduces them into a region where a predetermined reaction gas atmosphere is created, and uses this electron beam to remove the reaction scum. It is activated to generate high-density plasma, and can obtain high ion current density with low ion energy, less damage to semiconductor wafers, and high etching rate.
（発明が解決しようとする問題点）
上述のようなドライエツチング装置では、従来例えば半
導体ウェハの前面に開閉自在の遮蔽体くシャッター）を
設け、このシャッターの開閉によりエツチング時間の制
御を行っている。(Problems to be Solved by the Invention) In the dry etching apparatus as described above, conventionally, for example, a shield (shutter) which can be opened and closed is provided in front of the semiconductor wafer, and the etching time is controlled by opening and closing the shutter. .
しかしながら、このようなシャッターは、半導体ウェハ
より前方、すなわちプラズマ側に配置する必要がある。However, such a shutter needs to be placed in front of the semiconductor wafer, that is, on the plasma side.
このなめ、シャッターを構成する部材がスパッタされ損
傷を受ける、あるいはスパッタされた物質が半導体ウェ
ハを汚染するという問題がある。As a result, there is a problem that the members constituting the shutter are sputtered and damaged, or the sputtered material contaminates the semiconductor wafer.
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
従来に較べて装置を構成する部材の損傷を軽減すること
のできるドライエツチング装置を提供しようとするもの
である。The present invention has been made in response to such conventional circumstances,
It is an object of the present invention to provide a dry etching device that can reduce damage to members constituting the device as compared to conventional dry etching devices.
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
すなわち本発明は、電子をエツチング性を有するガスに
照射することにより、プラズマ化し、半導体ウェハのエ
ツチングを行う装置において、前記半導体ウェハのエツ
チング面がエツチング可能位置とエツチング不可能位置
とを選択移動可能に構成したことを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides an apparatus for etching a semiconductor wafer by irradiating a gas with etching properties with electrons and etching the semiconductor wafer. It is characterized in that the surface is configured to be selectively movable between an etching possible position and a non-etching position.
（作 用）
上記構成の本発明のドライエツチング装置は、従来のよ
うに、半導体ウェハより前方、すなわちプラズマ側にシ
ャッターｌｌ楕を設ける必要がなく、装置を構成する部
材の損傷を軽減することができる。(Function) The dry etching apparatus of the present invention having the above configuration does not require a shutter in front of the semiconductor wafer, that is, on the plasma side, unlike the conventional dry etching apparatus, and can reduce damage to the members constituting the apparatus. can.
（実施例）
以下本発明ドライエンチング装置の実施例を図面を参照
して説明する。(Example) Hereinafter, an example of the dry enching apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
例えばステンレス等により円筒状に形成された密閉容器
１内の一方の端部には、中央部にプラズマ生起用カス例
えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の放電用ガスを導入するた
めの放電用ガス導入孔２ａを備えた外径はぼ円筒状のカ
ソード電極２が突出して設けられている。上記ガスはプ
ラズマを生起させ電子を発生するためのもので、上記Ａ
ｒガスに限らすいずれでもよい。One end of the sealed container 1, which is formed into a cylindrical shape made of stainless steel or the like, has a discharge gas introduction hole in the center for introducing a discharge gas such as argon (Ar) gas into the plasma generating residue. A cathode electrode 2 having a substantially cylindrical outer diameter and having a diameter 2a is provided in a protruding manner. The above-mentioned gas is for generating plasma and generating electrons, and the above-mentioned A
Any gas other than r gas may be used.
また、密閉容器１内のカソード電ｔｉ２と反対側の端部
には、半導体ウェハ３を保持するウェハホルダ４が配置
されている。Furthermore, a wafer holder 4 that holds the semiconductor wafer 3 is arranged at the end of the closed container 1 on the opposite side from the cathode electrode ti2.
さらに、カソード電極２とウェハホルダ４との間には、
カソード電極２側から順に、それぞれ同軸的に中央部に
貫通孔を有する中間電極５および中間電極６そしてアノ
ード電極７を設け、この電極７およびカソード電極２間
に放電電圧を印加し、放電させ、カソード電極２を収容
する室にプラズマを生起する。このプラズマ中の電子を
加速する如く電子ビーム加速用電極８が配置されている
。Furthermore, between the cathode electrode 2 and the wafer holder 4,
In order from the cathode electrode 2 side, an intermediate electrode 5, an intermediate electrode 6, and an anode electrode 7 each coaxially provided with a through hole in the center are provided, and a discharge voltage is applied between the electrode 7 and the cathode electrode 2 to cause discharge, Plasma is generated in a chamber housing the cathode electrode 2. Electron beam acceleration electrode 8 is arranged so as to accelerate the electrons in this plasma.
そして、上記各中間電極５、中間電極６、アノード電極
７、電子ビーム加速用電極８外側縁部で上記容器１外に
は、それぞれ環状に形成されたコイル９〜１２が配置さ
れている。Annular coils 9 to 12 are arranged outside the container 1 at the outer edges of the intermediate electrode 5, the intermediate electrode 6, the anode electrode 7, and the electron beam acceleration electrode 8, respectively.
なお、上記中間電極５．６、アノード電極７、電子ビー
ム加速用電極８の中央部に形成された貫通孔は、中間電
極５の場合直径７ＩＩｌ１１１、長さ３０ｍ１′ｎ程度
、中間電極６の場合直径１５Ｉｌｌｌ、長さ２０１ｍ程
度、アノード電極７の場合直径８ｎｎ、長さ１５１ｎｌ
ｌ程度、電子ビーム加速用電極８の場合直径２０ｎｌ、
長さ５０＋１１１程度とされている。そして、中間電極
６とアノード電極７との間に配置された排気孔１３、ア
ノード電極７と電子ビーム加速用電極８との間に配置さ
れた排気孔１４、電子ビーム加速用電極８とウェハホル
ダ４との間に配置された排気孔１５およびエツチングガ
ス導入孔１６により差動排気し、それぞれの間の圧力を
調節可能に構成されている。Note that the through hole formed in the center of the intermediate electrode 5.6, anode electrode 7, and electron beam acceleration electrode 8 has a diameter of 7II1111 and a length of approximately 30 m1'n in the case of the intermediate electrode 5, and in the case of the intermediate electrode 6. Diameter 15Ill, length about 201m, in case of anode electrode 7, diameter 8nn, length 151nl
1, in the case of the electron beam acceleration electrode 8, the diameter is 20nl,
The length is said to be approximately 50+111. An exhaust hole 13 is arranged between the intermediate electrode 6 and the anode electrode 7 , an exhaust hole 14 is arranged between the anode electrode 7 and the electron beam acceleration electrode 8 , an electron beam acceleration electrode 8 and the wafer holder 4 Differential exhaust is performed by an exhaust hole 15 and an etching gas introduction hole 16 arranged between the two, and the pressure between them can be adjusted.
＝ ６−
才な、上記ウェハホルダ４は、第２図および第３図に示
すように構成されている。すなわち、例えば表面に硬質
アルマイト処理を施した厚さ４ＩＩ１ｍ〜１５＋ｎｍの
アルミニウム等からなる円板状のウェハテーブル３０の
ウェハ載置面には、例えば石英、セラミック等からなり
半導体ウェハ３の周縁部を支持するウェハ支持リング３
１が配置されている。The wafer holder 4 is constructed as shown in FIGS. 2 and 3. That is, on the wafer mounting surface of a disk-shaped wafer table 30 made of, for example, aluminum with a thickness of 4II1 m to 15+ nm, the surface of which has been subjected to hard alumite treatment, the peripheral edge of the semiconductor wafer 3 made of, for example, quartz, ceramic, etc. is placed. Supporting wafer support ring 3
1 is placed.
また、このウェハテーブル３０内には冷却水流路３２が
形成されており、冷却水入口３３および冷却水出口３４
に冷却水循環用チューブ３５を接続し、冷却水流路３２
内に冷却水例えば−２０℃の冷却水を循環させることに
より、半導体ウェハ３を裏面側から冷却する。このウェ
ハテーブル３０は、さらにウェハをエツチング可能位置
と、エツチング不可能位置を選択移動可能な如く構成さ
れている。すなわち上記ウェハテーブル３０の後側、す
なわちウェハ載置面の裏面側には、２本の支持脚３６が
突出する如く設けられており、この支持脚３６は、ウェ
ハテーブル３０の後方に配置された回転軸３７に接続さ
れている。この回転軸３７の一端には、かさ歯車３８が
配置されており、このかさ歯車３８は、モータ３９に接
続されたギアヘッド４０の駆動軸４１に配置されたかさ
歯車４２に歯合されている。なお、モータ３９の他端に
は、電磁ブレーキ４３が配置されている。Further, a cooling water flow path 32 is formed in this wafer table 30, and a cooling water inlet 33 and a cooling water outlet 34 are formed.
Connect the cooling water circulation tube 35 to the cooling water flow path 32.
The semiconductor wafer 3 is cooled from the back side by circulating cooling water, for example, -20° C., inside the semiconductor wafer 3 . The wafer table 30 is further configured to be able to selectively move the wafer between a position where the wafer can be etched and a position where the wafer cannot be etched. That is, on the rear side of the wafer table 30, that is, on the back side of the wafer mounting surface, two supporting legs 36 are provided so as to protrude. It is connected to a rotating shaft 37. A bevel gear 38 is disposed at one end of this rotating shaft 37, and this bevel gear 38 is meshed with a bevel gear 42 disposed on a drive shaft 41 of a gear head 40 connected to a motor 39. Note that an electromagnetic brake 43 is arranged at the other end of the motor 39.
また、これらの機構は、外枠４４に支持されており、外
枠４４の下側前方には、上記ウェハテーブル３０が図示
矢印Ａで示す電子ビーム照射方向へ向いた位置で正確に
停止するようストッパ４５が配置されている。さらに、
回転軸３７には、例えばフォトインタラプタ等からなる
回転位置検出ユニット４６が配置されており、この回転
位置検出ユニット４６からの位置検出信号により、モー
タ３９の回転を制御し、ウェハテーブル３０を、例えば
第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示すような所望の位置
で停止させるよう構成されている。Further, these mechanisms are supported by an outer frame 44, and a lower front part of the outer frame 44 is provided so that the wafer table 30 stops accurately at a position facing the electron beam irradiation direction indicated by arrow A in the figure. A stopper 45 is arranged. moreover,
A rotational position detection unit 46 made of, for example, a photointerrupter is disposed on the rotational shaft 37, and a position detection signal from the rotational position detection unit 46 controls the rotation of the motor 39 to move the wafer table 30, for example. It is configured to be stopped at a desired position as shown in FIGS. 3(a), (b), and (C).
また、カソード電極２は、例えば第４図に示すように構
成されている。すなわち、中央部に放電用ガス導入孔２
ａを備え材質例えばタンタル等からなる丸棒状の補助カ
ソード２ｂは、一方の端部を例えはセラミックス等から
なる支持部材２Ｃによって支持されている。なお補助カ
ソード２ｂの先端部は、グロー放電を生じ易くするため
、テーパ状に形成することが好ましい。そして、この補
助カソード２ｂの先端付近には、材質例えばＬａＢ６等
からなる環状の主カソード２ｄが配置されており、これ
らの周囲は、材質例えばモリブデン等からなる円筒状部
材２ｅによって覆われている。Further, the cathode electrode 2 is configured as shown in FIG. 4, for example. In other words, there is a discharge gas introduction hole 2 in the center.
A round bar-shaped auxiliary cathode 2b made of a material such as tantalum is supported at one end by a support member 2C made of ceramic or the like. Note that the tip of the auxiliary cathode 2b is preferably formed into a tapered shape to facilitate the generation of glow discharge. An annular main cathode 2d made of a material such as LaB6 is disposed near the tip of the auxiliary cathode 2b, and the periphery of the annular main cathode 2d is covered with a cylindrical member 2e made of a material such as molybdenum.
上記構成のこの実施例のドライエツチング装置では、カ
ソード電極２とアノード電極７との間が放電領域２０と
され、アノード電極７と電子ビーム加速用電極８との間
が電子ビーム加速領域２１とされ、電子ビーム加速用型
８ｉｉ８とウェハホルダ４との間がエツチング領域２２
とされている。In the dry etching apparatus of this embodiment having the above configuration, a discharge region 20 is defined between the cathode electrode 2 and the anode electrode 7, and an electron beam acceleration region 21 is defined between the anode electrode 7 and the electron beam acceleration electrode 8. , an etching region 22 is located between the electron beam acceleration mold 8ii8 and the wafer holder 4.
It is said that
放電領域２０では、放電用ガス導入孔２ａから例えばア
ルゴンガス等の放電用ガスを導入し、カソード電極２と
中間電極５との間の圧力が例えば１．０Ｔｏｒｒ程度と
なるよう排気を行った状態で、カソード電極２と、中間
電極５．６アノード電極７との間に放電電圧Ｖｄを印加
してグロー放電を生起させる。なお、運転中は、カソー
ド電′Ｉ！ｉ１２と中間電極５との間の圧力が例えば０
．６Ｔｏｒｒ程度となるよう真空度を高める。この真空
度に中間電！ｔ！５の貫通孔の大きさを選択することに
より設定し、高効率でプラズマ放電が発生するように条
件設定している。In the discharge region 20, a discharge gas such as argon gas is introduced from the discharge gas introduction hole 2a, and the discharge gas is evacuated so that the pressure between the cathode electrode 2 and the intermediate electrode 5 is, for example, about 1.0 Torr. Then, a discharge voltage Vd is applied between the cathode electrode 2, the intermediate electrode 5, and the anode electrode 7 to generate a glow discharge. In addition, during operation, the cathode voltage 'I! For example, if the pressure between i12 and intermediate electrode 5 is 0
．． Increase the degree of vacuum to about 6 Torr. Intermediate electricity in this degree of vacuum! T! The conditions are set by selecting the size of the through hole No. 5 so that plasma discharge is generated with high efficiency.
中間電極５．６は、グロー放電を低電圧で起り易くする
ためのもので、最初にカソード電極２と中間電極５との
間でグロー放電が生じ、この後中間電極６、アノード電
極７と移行していく。なお、カソード電極２とアノード
電極７との間で安定したグロー放電が形成された後は、
スイッチＳ１、Ｓ２をＯＦＦとする。The intermediate electrode 5.6 is provided to facilitate glow discharge at low voltage. Glow discharge first occurs between the cathode electrode 2 and the intermediate electrode 5, and then transfers to the intermediate electrode 6 and the anode electrode 7. I will do it. Note that after a stable glow discharge is formed between the cathode electrode 2 and the anode electrode 7,
Switches S1 and S2 are turned OFF.
また、このグロー放電は、最初に補助カソード２ｂの先
端部で生じるが、放電により温度が１５００℃程度に上
昇すると、高温でのエミッション特性の優れた主カソー
ド２ｄに移行する。Further, this glow discharge first occurs at the tip of the auxiliary cathode 2b, but when the temperature rises to about 1500° C. due to the discharge, it shifts to the main cathode 2d, which has excellent emission characteristics at high temperatures.
電子ビーム加速領域２１の圧力は、例えば１０−４■０
「「程度とし、電子ビーム加速用電極８には、電子ビー
ム加速電圧ｖ ａｃｃを印加する。そして、放−１０＝
電領域２０で生じたプラズマ中から電子を引出し、加速
してエツチング領域２２に導入する。The pressure in the electron beam acceleration region 21 is, for example, 10-4■0
An electron beam acceleration voltage vacc is applied to the electron beam acceleration electrode 8. Then, electrons are extracted from the plasma generated in the discharge region 20 and accelerated to the etching region 22. Introduce.
エツチング領域２２は、エツチングガス導入孔１６から
例えば塩素ガス、アルゴンガス等のエツチングガスを導
入し、排気孔１５から排気することにより圧力例えば１
０−４〜１０’ Ｔｏｒｒ程度とし、電子ビーム加速用
電極８とウェハホルタ４との間に電圧■１を印加する。In the etching region 22, an etching gas such as chlorine gas or argon gas is introduced through the etching gas introduction hole 16 and exhausted through the exhaust hole 15, so that the etching region 22 is heated to a pressure of, for example, 1.
The voltage is about 0-4 to 10' Torr, and a voltage 1 is applied between the electron beam acceleration electrode 8 and the wafer holter 4.
そして、電子ビーム加速領域２１から導入された電子ビ
ームによりエツチングガスを活性化して高密度のプラズ
マを発生させる。Then, the etching gas is activated by the electron beam introduced from the electron beam acceleration region 21 to generate high-density plasma.
このプラズマ中のイオンは、ウェハホルダ４に保持され
た半導体ウェハ３の表面に形成されたプラズマシース中
で加速され、イオンビームとして射突し、半導体ウェハ
３かエツチングされる。この時、処理時間の制御は、前
述の第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示したようにウェ
ハ位置方向を変更させる如くウェハホルダ４を回転、例
えば６０ｒｐｌで回転、させ、半導体ウェハ３を電子ビ
ームの照射方向すなわちプラズマの方向、および他の方
向へ向けることにより、エツチング期間、非エツチング
期間の選択操作を行う。The ions in this plasma are accelerated in a plasma sheath formed on the surface of the semiconductor wafer 3 held by the wafer holder 4, and collide as an ion beam, thereby etching the semiconductor wafer 3. At this time, the processing time is controlled by rotating the wafer holder 4, for example, at 60 rpm, so as to change the wafer position direction as shown in FIGS. 3(a), (b), and (C). The etching period and non-etching period are selected by orienting the wafer 3 in the electron beam irradiation direction, that is, in the plasma direction, and in other directions.
なお、上記処理操作中、各電極の外側に設けられたコイ
ル９〜１２に通電することにより発生した磁場Ｂによっ
て、グロー放電により生じたプラズマ及び電子ビーム加
速電極８により加速された電子を各電極５．６．７．８
の夫々の貫通孔部分で集中させて電子引出しの効率向上
を図る。即ち、貫通孔をプラズマ及び入射電子が通過す
るように制御する。During the above processing operation, the plasma generated by the glow discharge and the electrons accelerated by the electron beam accelerating electrode 8 are transferred to each electrode by the magnetic field B generated by energizing the coils 9 to 12 provided on the outside of each electrode. 5.6.7.8
The electron extraction efficiency is improved by concentrating the electrons at each through-hole. That is, the through hole is controlled so that plasma and incident electrons pass through the through hole.
上記説明のこの実施例のドライエツチング装置では、ウ
ェハホルダ４の半導体ウェハ載置面が電子の照射方向お
よび反対方向へ向くよう回転させる機構を備えているの
で、ウェハホルダ４を回転させることにより、エツチン
グ時間の制御を行うことができる。The dry etching apparatus of this embodiment described above is equipped with a mechanism for rotating the semiconductor wafer placement surface of the wafer holder 4 so that it faces in the opposite direction to the electron irradiation direction. can be controlled.
したがって、従来のように、半導体ウェハ３より前方、
すなわちプラズマ側にシャッター１ａ構を設ける必要が
なく、装置を構成する部材の損傷を軽減することができ
る。また、例えば密閉容器１のウェハホルダ４の後方に
、開閉口を設ければ、半導体ウェハのウェハホルタ４へ
のロード・アンロ−ドも簡単に行うことができる。ウェ
ハ３の位置制御は、反対方向に向けなくても、電子を照
射することにより生じたエツチングに寄与するプラズマ
イオンを正規位置のウェハ表面に集中させればこの集中
位置からウェハを移動させるだけで同様な効果の得られ
ることは説明するまでもないことである。Therefore, as in the conventional case, in front of the semiconductor wafer 3,
That is, there is no need to provide the shutter 1a structure on the plasma side, and damage to the members constituting the apparatus can be reduced. Furthermore, if an opening/closing opening is provided at the rear of the wafer holder 4 of the closed container 1, for example, semiconductor wafers can be easily loaded and unloaded into the wafer holder 4. The position of the wafer 3 can be controlled by simply moving the wafer from the concentrated position by concentrating the plasma ions that contribute to etching caused by electron irradiation on the wafer surface at the correct position, without having to direct the wafer in the opposite direction. There is no need to explain that similar effects can be obtained.
［発明の効果］
上述のように、本発明のドライエツチング装置によれは
、従来に較べて装置を構成する部材の損傷を軽減するこ
とかモ゛きる。[Effects of the Invention] As described above, the dry etching apparatus of the present invention can reduce damage to the members constituting the apparatus compared to the conventional dry etching apparatus.
第１図は本発明ドライエツチング装置の実施例を説明す
るための構成図、第２図は第１図のウェハホルダ部を拡
大して示す一部断面上面図、第３図は第１図のウェハホ
ルタの移動動作を示す説明図、第４図は第１図のカソー
ド電極を示す縦断面図である。
＝ １３−
１・・・・・・密閉容器、２・・・・・・カソード電極
、３・・・・・・半導体ウェハ、４・・・・・・ウェハ
ホルダ、５，６・・・・・・中間電極、７・・・・・・
アノード電極、８・・・・・・電子ビーム加速用電極、
９〜１２・・・・・・コイル、１３〜１５・・・・・・
排気孔、１６・・・・・・エツチングガス導入孔、２０
・・・・・・放電領域、２１・・・・・・電子ビーム加
速領域、２２・・・・・・エツチング領域、３０・・・
・・・ウェハテーブル、３１・・・・・・ウェハ支持リ
ング、３２・・・・・・冷却水流路、３３・・・・・・
冷却水入口、３４・・・・・・冷却水出口、３５・・・
・・・冷却水循環用チューブ、３６・・・・・・支持脚
、３７・・・・・・回転軸、３８．４２・・・・・・か
さ歯車、３９・・・・・・モータ、４０・・・・・・ギ
アヘッド、４１・・・・・・駆動軸、４３・・・・・・
電磁ブレーキ、４４・・・・・・外枠、４５・・・・・
・ストッパ、４６・・・・・・回転位置検出ユニット。
出願人 東京エレクトロン株式会社FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of the dry etching apparatus of the present invention, FIG. 2 is a partially sectional top view showing an enlarged view of the wafer holder portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the wafer holder portion of FIG. 1. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the cathode electrode of FIG. 1. = 13- 1... Sealed container, 2... Cathode electrode, 3... Semiconductor wafer, 4... Wafer holder, 5, 6...・Intermediate electrode, 7...
Anode electrode, 8...Electron beam acceleration electrode,
9-12... Coil, 13-15...
Exhaust hole, 16... Etching gas introduction hole, 20
...Discharge region, 21...Electron beam acceleration region, 22...Etching region, 30...
... Wafer table, 31 ... Wafer support ring, 32 ... Cooling water channel, 33 ...
Cooling water inlet, 34...Cooling water outlet, 35...
... Cooling water circulation tube, 36 ... Support leg, 37 ... Rotating shaft, 38.42 ... Bevel gear, 39 ... Motor, 40 ... Gear head, 41 ... Drive shaft, 43 ...
Electromagnetic brake, 44... Outer frame, 45...
・Stopper, 46... Rotation position detection unit. Applicant Tokyo Electron Ltd.
Claims (1)
により、プラズマ化し、半導体ウェハのエッチングを行
う装置において、前記半導体ウェハのエッチング面がエ
ッチング可能位置とエッチング不可能位置とを選択移動
可能に構成したことを特徴とするドライエッチング装置
。(1) An apparatus for etching a semiconductor wafer by irradiating an etching gas with electrons to turn it into plasma, and the etching surface of the semiconductor wafer is configured to be selectively movable between an etching-enabled position and an etching-inhibitable position. A dry etching device that is characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31838087A JPH01160018A (en) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31838087A JPH01160018A (en) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | Dry etching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160018A true JPH01160018A (en) | 1989-06-22 |
Family
ID=18098502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31838087A Pending JPH01160018A (en) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | Dry etching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01160018A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413663A (en) * | 1992-06-11 | 1995-05-09 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821333A (en) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Kokusai Electric Co Ltd | Sample holder of ionbeam etching device |
| JPS60250632A (en) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Seiko Epson Corp | Ion beam working method |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP31838087A patent/JPH01160018A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821333A (en) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Kokusai Electric Co Ltd | Sample holder of ionbeam etching device |
| JPS60250632A (en) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Seiko Epson Corp | Ion beam working method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413663A (en) * | 1992-06-11 | 1995-05-09 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0084970A2 (en) | Magnetically enhanced plasma process and apparatus | |
| JPS5816078A (en) | Plasma etching device | |
| JPS6330987B2 (en) | ||
| JPS62195122A (en) | Plasma processing apparatus with magnified magnetic field | |
| JP3350374B2 (en) | Focused ion beam apparatus, processing method and semiconductor device manufacturing method | |
| JPH09115694A (en) | Plasma treatment device | |
| JPS58133376A (en) | Magnetron bias sputtering method and device | |
| JPH01160018A (en) | Dry etching device | |
| JP2849771B2 (en) | Sputter type ion source | |
| JPH0692638B2 (en) | Thin film device | |
| JP3227713B2 (en) | Sputter type ion source | |
| JPS6075589A (en) | Dry etching device | |
| JPH0626197B2 (en) | Dry etching equipment | |
| JP2564572B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| JPH0473288B2 (en) | ||
| JP3045619B2 (en) | Plasma generator | |
| JPH0638391B2 (en) | X-ray exposure device | |
| JP3463896B2 (en) | Ion beam generator | |
| JP3016940B2 (en) | Electron beam excitation type plasma processing equipment | |
| JPH01143327A (en) | Dry etching system | |
| JPH025413A (en) | Plasma processor | |
| JPH01143328A (en) | Dry etching system | |
| JPH0818372A (en) | Frequency adjustment device for piezoelectric element, and piezoelectric frequency adjusting method | |
| JP3100242B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| JPH0530301B2 (en) |