JPH02130822A - Method for plasma etching - Google Patents

Method for plasma etching

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JPH02130822A
JPH02130822A JP28362088A JP28362088A JPH02130822A JP H02130822 A JPH02130822 A JP H02130822A JP 28362088 A JP28362088 A JP 28362088A JP 28362088 A JP28362088 A JP 28362088A JP H02130822 A JPH02130822 A JP H02130822A
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JP
Japan
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sample
refrigerant
etching
electrode
plasma
Prior art date
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Pending
Application number
JP28362088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Yamamoto
山本 則明
Takashi Fujii
敬 藤井
Ryoji Hamazaki
良二 濱崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KASADO KIKAI KOGYO KK
Hitachi Ltd
Original Assignee
KASADO KIKAI KOGYO KK
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the protection film of an etching sidewall from thinning and perform etching vertically by keeping the temperature during etching approximately constant. CONSTITUTION:A refrigerant supplying apparatus 60 supplies refrigerant to cool a sample 40 mounted on the sample mounting surface of an electrode 31 when no plasma is generated, or when etching is not yet performed. The other refrigerant supplying apparatus 61 supplies the other refrigerant required to keep the temperature of the sample 40 during etching. The refrigerant supplying apparatus 61 is connected to a controller 70. The amount of supply of the refrigerant required to keep the sample 40 mounted on the electrode 31 and etched with plasma at about a specific temperature during etching is set and stored beforehand in the controller 70 and a control signal is sent to the refrigerant supplying apparatus 61, depending upon the stored amount.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマエツチング方法に係り、特に乍導体
素子基板(以下、ウェーハと略)等の試料をプラズマを
利用してエツチングするのに好適なプラズマエツチング
方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a plasma etching method, and is particularly suitable for etching samples such as conductive element substrates (hereinafter referred to as wafers) using plasma. This invention relates to a plasma etching method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ウェーハ等の試料をプラズマを利用してエツチングする
場合、例えば、ウェーハ上のレジストの熱変質を防止す
るため、例えば、特開昭57−66642号公報に記載
のように、試料台に設置された試料は、試料台を介して
冷却される。
When etching a sample such as a wafer using plasma, for example, in order to prevent thermal deterioration of the resist on the wafer, a The sample is cooled via the sample stage.

〔発明が解決しようとするIIJ) 試料台に設置され該試料台を介して冷却されている試料
の2i度は、エツチング進行に伴ってプラズマからの輻
射熱や反応熱等の作用により上昇するようになる。しか
し、上記従来技術では、工雫チング進行に伴う試料の温
度上昇を抑制しようとする認識を有せず配慮がなされて
いない。従って、例えば、エツチングガスにダポジシ質
ン性ガスを添加し、エツチングガスに保護膜を形成しつ
つ略垂直にエツチングしようとする技術においては、試
料の温度上昇に伴ってエツチング@壁の保護膜厚さが次
第に薄(なり、このため、エツチング終了時にはエツチ
ング形状が逆テーパ形状になり易くなる。
[IIJ to be solved by the invention] The 2i degree temperature of the sample placed on the sample stand and cooled through the sample stand increases due to the action of radiant heat from the plasma, reaction heat, etc. as etching progresses. Become. However, in the above-mentioned conventional technology, there is no recognition or consideration given to suppressing the temperature rise of the sample accompanying the progress of dripping. Therefore, for example, in a technique in which a daposit gas is added to the etching gas to form a protective film in the etching gas and the etching is performed almost vertically, the thickness of the protective film on the wall increases as the temperature of the sample increases. The thickness gradually becomes thinner, and as a result, the etched shape tends to become a reverse taper shape when etching is completed.

本発明の目的は、試料のエツチング形状を垂直形状にで
きるプラズマエツチング方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma etching method that allows a sample to be etched into a vertical shape.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、プラズマエツチング方法を、試料台に設置
された試料をプラズマを利用してエツチングする工程と
、前記試料のエツチング中の温度な略一定温度に維持可
能に前記試料台の温度を制御する工程とを有するものと
することにより、達成される。
The above objects include a plasma etching method in which a sample placed on a sample stage is etched using plasma, and the temperature of the sample stage is controlled so that the temperature of the sample can be maintained at a substantially constant temperature during etching of the sample. This is achieved by having the following steps.

〔作  用〕[For production]

試料台には、試料が設置され、該試料は、プラズマを利
用してエツチングされる。ニーyPング進行に伴って試
料の濃度は上昇しようとする。そこで、試料台の温度は
、試料のエツチング中の温度な略一定温度に維持可能に
制御される。これにより、例えば、エツチングガスにデ
ポジション性ガスを添加してエツチング側壁に保護膜を
形成しつり略垂直にエツチングしようとする技術におい
ては、エツチング側壁の保護膜厚さの薄化が防止され、
エツチング終了時のエツチング形状は、垂直形状となる
A sample is placed on the sample stage, and the sample is etched using plasma. The concentration of the sample tends to increase as knee pumping progresses. Therefore, the temperature of the sample stage is controlled so as to be maintained at a substantially constant temperature during etching of the sample. As a result, for example, in a technique in which a deposition gas is added to the etching gas to form a protective film on the etching side wall and the etching is performed substantially vertically, the thickness of the protective film on the etching side wall is prevented from becoming thinner.
The etched shape at the end of etching is a vertical shape.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図で、処理室10内には、対向電#M2oと試料電
極Iとが上下方向に対向して設けられている。
In FIG. 1, a counter electrode #M2o and a sample electrode I are provided in the processing chamber 10 to face each other in the vertical direction.

対向電極田は、電極21と電極軸四とで構成されている
。電極軸nは、その下方部分を処理室10内に突出し、
また、その上方部分を処理室10外に突出して処理室1
0の頂壁に設けられている。電極4は、電極軸nの下端
に略水平に設けられている。電極ユは、電極軸4を介し
て接地されている。試料電Wi田は、電1i31と電極
軸!とで構成されている。
The counter electrode field is composed of an electrode 21 and an electrode shaft 4. The electrode shaft n projects its lower part into the processing chamber 10,
In addition, the upper part of the processing chamber 10 is protruded outside the processing chamber 10.
It is installed on the top wall of 0. The electrode 4 is provided substantially horizontally at the lower end of the electrode axis n. The electrode unit is grounded via an electrode shaft 4. The sample electrode Wita is electric 1i31 and electrode axis! It is made up of.

電極軸nは、その上方部分を処理室10内に突出し、ま
た、その下方部分を処理室10外に突出して処理室10
の底壁に設けられている。11L極31は、電極軸支の
上端に略水平に設けられている。この場合、電wi31
が試料台となり、電w121と対向する面に試料設置面
を有する。試料設置面の大きさは、この場合、試料ωを
1個だけ設置可能な大きさとなっている。
The electrode shaft n has an upper portion protruding into the processing chamber 10 and a lower portion protruding outside the processing chamber 10 so that the electrode shaft n protrudes into the processing chamber 10 .
installed on the bottom wall of the The 11L pole 31 is provided substantially horizontally at the upper end of the electrode shaft support. In this case, electric wi31
serves as a sample stage, and has a sample installation surface on the surface facing the electric wire w121. In this case, the size of the sample installation surface is such that only one sample ω can be placed thereon.

第1図で、電ff121の内部には、ガス分散路りとガ
ス放出孔為とが形成されている。ガス放出孔為は、電1
131に向って開口されている。電極nおよび電極軸n
の内部には、ガス分散路りと連通してガス供給路5が形
成されている。ガス供給装置父は、処理室IO外に設置
されている。ガス供給管51の一端は、ガス供給装置団
に連結され、その他端は、ガス供給路3に連通して電極
軸乙に連結されている。ガス供給管51には、ガス流量
制御装置(図示省略)、開閉弁(図示省略)が設けられ
ている。
In FIG. 1, a gas dispersion path and a gas discharge hole are formed inside the electric ff121. The gas release hole is
It is open toward 131. Electrode n and electrode axis n
A gas supply path 5 is formed inside the gas distribution path in communication with the gas distribution path. The gas supply device is installed outside the processing chamber IO. One end of the gas supply pipe 51 is connected to the gas supply device group, and the other end communicates with the gas supply path 3 and is connected to the electrode shaft B. The gas supply pipe 51 is provided with a gas flow rate control device (not shown) and an on-off valve (not shown).

第1図で、電[31の内部には、冷媒流路あと他の冷媒
流路あとがそれぞれ形成されている。冷媒流路田と他の
冷媒流路Uとは、この場合、不連通である。電W131
および電極軸工の内部には、冷媒供給路あ、他の冷媒供
給$36.冷媒排出路Tおよび他の冷媒排出路蕊がそれ
ぞれ形成されている。
In FIG. 1, a refrigerant flow path and other refrigerant flow paths are formed inside the electric cylinder 31. In this case, the refrigerant flow path field and the other refrigerant flow path U are out of communication. Electric W131
And inside the electrode shaft, there is a refrigerant supply path and another refrigerant supply $36. A refrigerant discharge passage T and another refrigerant discharge passageway are respectively formed.

冷媒供給路あは、冷媒流路おの入口を介して該流路(に
連通させられ、冷媒排出路訂は、冷媒流路&の出口を介
して該流路おに連通させられている。
The refrigerant supply path A is communicated with the refrigerant flow path through the inlet of the refrigerant flow path, and the refrigerant discharge path is communicated with the refrigerant flow path through the outlet of the refrigerant flow path.

他の冷媒供給路あは、他の冷媒流路あの入口を介して該
流路其に連通させられ、他の冷媒排出路あは、他の冷媒
流路Uの出口を介して該流路諷に連通させられている。
The other refrigerant supply path A is connected to the other refrigerant flow path through the inlet thereof, and the other refrigerant discharge path is connected to the other refrigerant flow path U through the outlet thereof. is communicated with.

この場合、冷媒供給装置ωと他の冷媒供給*1t61と
が処理室lO外にそれぞれ設置されている。冷媒供給管
軸印は、電極31の試料設置面に設置された試料荀をプ
ラズマが生成されていない状態、つまり、未エツチング
時に所定温度に冷却するに必要な冷媒を供給する機能を
有する。他の冷媒供給装置ωは、エツチング中に試料菊
の温度を所定温度に維持するに必要な他の冷媒を供給す
る機能を有する。冷媒供給管軸の一端は、冷媒供給*t
soに連結され、その他端は、冷媒供給路あに連通して
電極輪金に連結されている。冷媒供給管軸の一端は、冷
媒排出路aに連通して電極軸!に連結され、その他端は
、冷媒供給装置θに連結されている。他の冷媒供給管6
の一端は、他の冷媒供給装置61に連結され、その他端
は、他の冷媒供給路蕊に連通して電極軸nに連結されて
いる。他の冷媒回収管6の一端は、他の冷媒排出路あに
連通して電極軸諺に連結され、その他端は、他の冷媒供
給装置61に連結されている。他の冷媒供給装置61は
、制御装置乃に接続されている。制御値W170は、電
4131に設置されプラズマを利用してエツチングさn
る試料荀の温度をエツチング中所定温度に略一定に維持
するのに必要な電極31の冷却速度に対応する他の冷媒
の供給蓋が予め設定。
In this case, the refrigerant supply device ω and the other refrigerant supply *1t61 are each installed outside the processing chamber IO. The coolant supply pipe axis mark has the function of supplying the coolant necessary to cool the sample set on the sample installation surface of the electrode 31 to a predetermined temperature in a state where plasma is not generated, that is, when it is not etched. The other coolant supply device ω has the function of supplying another coolant necessary to maintain the temperature of the sample chrysanthemum at a predetermined temperature during etching. One end of the refrigerant supply pipe shaft is the refrigerant supply *t
The other end is connected to the refrigerant supply path A and connected to the electrode metal ring. One end of the refrigerant supply pipe shaft is connected to the refrigerant discharge path a and is connected to the electrode shaft! The other end is connected to a refrigerant supply device θ. Other refrigerant supply pipe 6
One end of the refrigerant supply device 61 is connected to another refrigerant supply device 61, and the other end is connected to another refrigerant supply passageway and connected to the electrode shaft n. One end of the other refrigerant recovery pipe 6 communicates with another refrigerant discharge path and is connected to the electrode axis, and the other end is connected to another refrigerant supply device 61. The other refrigerant supply device 61 is connected to the control device. The control value W170 is set in the electrician 4131 and etched using plasma.
Another refrigerant supply lid is set in advance to correspond to the cooling rate of the electrode 31 necessary to maintain the temperature of the sample chamber substantially constant at a predetermined temperature during etching.

インプリトされており、これに基いて他の冷媒供給!j
Ii置61に制御信号を出力する機能を有している。
It has been implemented and other refrigerant supplies are based on this! j
It has a function of outputting a control signal to the Ii position 61.

WI1図で、゛減圧排気装R80が、処理室10外に設
置されている。排気管81の一端は、処理室10内に連
通して処理室10の側壁下部に連結され、その他端は、
減圧排気装置(資)の吸気口に連結されている。
In Figure WI1, a decompression exhaust system R80 is installed outside the processing chamber 10. One end of the exhaust pipe 81 communicates with the inside of the processing chamber 10 and is connected to the lower side wall of the processing chamber 10, and the other end is connected to the lower side wall of the processing chamber 10.
Connected to the intake port of the decompression exhaust device (equipment).

排気管81には、可変抵抗弁(図示省略)、開閉弁(図
示省略)が設けられている。
The exhaust pipe 81 is provided with a variable resistance valve (not shown) and an on-off valve (not shown).

IJI図で、バイアス印加用の電源、この場合、高周波
電N9oが処理室10外に設置されている。電[31は
、電極軸支を介して高周波電源匍に接続されている。従
って、処理室10の底壁と電極軸!とは、電気絶縁材(
図示省略)により電気的に絶縁されている。高周波電源
匍は、接地されている。
In the IJI diagram, a power source for bias application, in this case a high frequency electric power N9o, is installed outside the processing chamber 10. The electric power source 31 is connected to a high frequency power source via an electrode shaft. Therefore, the bottom wall of the processing chamber 10 and the electrode axis! means electrical insulation material (
(not shown) is electrically insulated. The high frequency power source is grounded.

IF5図で、減圧排気装置(資)の作動により処理室1
0内は、減圧排気される。減圧排気されている処理室1
0内には、力スが導入される。つまり、開閉弁を開弁す
ることで、ガス供給量!1150からガスが、ガス供給
管51.ガス供給路5.ガス分散路Zを順次通ってガス
放出孔冴から電tM3xに向って放出される。このガス
の放出量つまり処理室10内への導入量は、ガス流量制
御装置で所定量に制御される。
In the IF5 diagram, processing chamber 1 is
0 is evacuated under reduced pressure. Processing chamber 1 being evacuated under reduced pressure
Force is introduced into 0. In other words, by opening the on-off valve, the amount of gas supplied! Gas is supplied from gas supply pipe 51.1150. Gas supply path5. The gas passes sequentially through the gas distribution path Z and is emitted from the gas discharge hole toward the electric current tM3x. The amount of gas released, that is, the amount introduced into the processing chamber 10, is controlled to a predetermined amount by a gas flow rate control device.

二のようにして処理室lO内に導入されたガスの一部は
、可変抵抗弁の作用により減圧排気装置(資)で排気さ
れ、これにより処理室10内の圧力は所定のエツチング
圧力に調節される。一方、処理室10内に公知の搬送手
段(図示省略)により試料切が1個搬入され、該試料切
は、被エツチング面上向姿勢で電極31の試料設置面に
渡されて設置される。
A part of the gas introduced into the processing chamber 10 as described in step 2 is exhausted by the decompression exhaust device (equipment) by the action of the variable resistance valve, thereby adjusting the pressure inside the processing chamber 10 to a predetermined etching pressure. be done. On the other hand, one sample cut is carried into the processing chamber 10 by a known transport means (not shown), and the sample cut is placed on the sample installation surface of the electrode 31 with the surface to be etched facing upward.

また、冷媒が、冷媒供給装置ωから冷媒供給管区。Further, the refrigerant is supplied from the refrigerant supply device ω to the refrigerant supply pipe.

冷媒供給路蕊を順次通って冷媒流路具に供給される。冷
媒流路羽に供給された冷媒は、該流路羽を流通した後に
、冷媒排出路n、冷媒回収管団を順次通って冷媒供給装
置ωに回収される。これにより劃11は冷却され、試料
設置面に設置された試料荀は、所定温度に冷却される。
The refrigerant passes sequentially through the refrigerant supply passages and is supplied to the refrigerant channel fittings. The refrigerant supplied to the refrigerant flow path vanes passes through the refrigerant flow path vanes and then sequentially passes through the refrigerant discharge path n and the refrigerant recovery pipe group, and is recovered by the refrigerant supply device ω. As a result, the field 11 is cooled, and the sample shaft installed on the sample installation surface is cooled to a predetermined temperature.

例えば、試料荀の被エツチング面がPo1y−8i膜面
であり、該膜を8P6とc2cJ3F3との混合ガスを
用いてエツチングする場合、試料旬は、10〜30℃に
冷却される。この状態で、高周波電源匍が作動開始され
、電Wi阻には電極軸31を介して所定パワーの高周波
が印加される。これにより、処理室10内のガスは、プ
ラズマ化される。電1131の試料設置面に設置され所
定温度に冷却されている試料切の被エツチング面は、該
プラズマを利用してニー1テングされる。この状態で、
エツチングが進行すると、プラズマの輻射熱やニーly
−ング反応熱等により試料菊の温度は上昇し、場合によ
つては、エプチング前とエツチング終了時点での1度差
が50℃を越えるようになる。そこで、このような試料
ψの温度上昇を防止するため、他の冷媒が、他の冷媒供
給装置61から他の冷媒供給管赫、他の冷媒供給管区を
順次通って他の冷媒流路具に供給される。
For example, when the surface of the sample to be etched is a Po1y-8i film and the film is etched using a mixed gas of 8P6 and c2cJ3F3, the sample is cooled to 10 to 30°C. In this state, the high frequency power source is started to operate, and a high frequency wave of a predetermined power is applied to the electric wire via the electrode shaft 31. Thereby, the gas in the processing chamber 10 is turned into plasma. The surface to be etched of the sample cut, which is placed on the sample installation surface of the electrode 1131 and cooled to a predetermined temperature, is knee-etched using the plasma. In this state,
As etching progresses, plasma radiant heat and knee
The temperature of the sample chrysanthemum increases due to the heat of the etching reaction, and in some cases, the difference of 1 degree between before and after etching exceeds 50°C. Therefore, in order to prevent such a rise in temperature of the sample ψ, the other refrigerant is passed from the other refrigerant supply device 61 through the other refrigerant supply pipes and other refrigerant supply pipes to other refrigerant channel fittings. Supplied.

他の冷媒流路Uに供給された他の冷媒は、該流路其を流
通した後に、他の冷媒排出路38.他の冷媒供給管区を
順次通うて他の冷媒供給装置61に回収される。この場
合、電極31に設置されプラズマを利用してエツチング
される試料荀の温度をエツチング中所定濃度に略一定に
維持するのに必要な冷却速度に対応する他の冷媒の供給
量が予め設定。
The other refrigerant supplied to the other refrigerant passage U flows through the other refrigerant passage U, and then flows through the other refrigerant discharge passage 38. The refrigerant passes sequentially through other refrigerant supply sections and is collected by another refrigerant supply device 61. In this case, the supply amount of the other coolant is set in advance to correspond to the cooling rate required to maintain the temperature of the sample specimen placed on the electrode 31 and etched using plasma at a predetermined concentration during etching.

インブヅトされている制御装置170から出力された制
御信号により他の冷媒流路具への他の冷媒の供給量が制
御される。これにより、電極mに設置されプラズマを利
用してエツチングされる試料切の温度をエツチング中所
定濃度に略一定に維持するのに必要な冷却速度で冷却さ
れる。例えば、Po1y−3i膜をSFsとC2C13
F2との混合ガスを用いてエツチングする場合、該冷却
速度は、30〜50℃/minである。ちなみに、この
条件で試料間のエツチングが1分で終了する場合、ニブ
チン→ グ開始前の電遍31の温度的20℃に対してエツチング
終了時の電極31の温度は、約−20℃となる。
The amount of other refrigerant supplied to other refrigerant passage devices is controlled by the control signal output from the embedded control device 170. As a result, the sample cut placed on the electrode m and to be etched using plasma is cooled at a cooling rate necessary to maintain the temperature of the sample cut approximately constant at a predetermined concentration during etching. For example, Po1y-3i film is mixed with SFs and C2C13.
When etching is performed using a mixed gas with F2, the cooling rate is 30 to 50°C/min. By the way, if etching between samples is completed in 1 minute under these conditions, the temperature of the electrode 31 at the end of etching will be approximately -20°C compared to the temperature of the electrode 31 of 20°C before the start of nibbuting. .

このような、電極31のエツチング中の冷却によりエツ
チング中の試料φの温度は所定温度に略一定に維持され
る。試料間のエツチング終了後、電極31は、冷媒供給
装置ωからの冷媒による冷却温度に温度回復させられる
。エツチングが終了した試料間は、電W131から公知
の搬送手段に渡され処理室lO外へ搬出される。その後
、処理室lO内には、公知の搬送手段により新規な試料
間が搬入される。
By cooling the electrode 31 during etching in this manner, the temperature of the sample φ during etching is maintained substantially constant at a predetermined temperature. After the etching between the samples is completed, the temperature of the electrode 31 is restored to the cooling temperature by the coolant from the coolant supply device ω. After the etching has been completed, the sample is transferred from the electric wire W131 to a known transport means and transported out of the processing chamber IO. Thereafter, a new sample is transported into the processing chamber IO by a known transport means.

該搬入された試料間は、電極31の試料設置面に被エプ
チング面上向線勢にて渡されて設置される。
The sample carried in is placed on the sample installation surface of the electrode 31 with an upward direction of the surface to be etched.

その後、上記操作が再び実施される。Thereafter, the above operation is performed again.

本実施例によれば、次のような効果が得られる。According to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1)  エツチング中の試料の濃度を略一定温度に維
持できるので、試料のエツチング形状を垂直形状にでき
る。
(1) Since the concentration of the sample during etching can be maintained at a substantially constant temperature, the etched shape of the sample can be vertical.

(2)エツチングガスにデポジシ茸ン性ガスを添加し、
エツチングガスに保護膜を形成しつつエツチングされる
試料のエツチング中の温度を所定温度に略一定に維持で
きるので、エツチング側壁の保護膜厚の薄化を防止でき
エツチング形状を垂直形状にできる。
(2) Adding a depositing mushroom gas to the etching gas,
Since the temperature of the sample to be etched during etching can be maintained substantially constant at a predetermined temperature while forming a protective film on the etching gas, thinning of the protective film on the etching sidewall can be prevented and the etching shape can be made vertical.

+31 SF6とC2C1!3F3  との混合ガスを
用いてエツチングされるPoly−5i膜を有する試料
のエツチング中の温度を10〜30℃に維持できるので
、Po1y−8i膜のエツチング形状を垂直形状にでき
る。
+31 Since the temperature during etching of a sample with a Poly-5i film etched using a mixed gas of SF6 and C2C1!3F3 can be maintained at 10 to 30°C, the etched shape of the Poly-8i film can be made into a vertical shape. .

上記一実施例では、冷媒供給装置、他の冷媒供給装置と
いった2台の冷媒供給装置を用いているが、この他に1
台のみ冷媒供給装置を用いても良い。この場合、冷媒供
給装置としては、電極に設置された試料をプラズマが生
成されていない状態、つまり、未エツチング時に所定温
度に冷却するに必要な冷媒を供給する機能と、エツチン
グ中に試料の温度を所定温度に維持するに必要な冷媒を
供給する機能を有するものが使用される。この冷媒とし
ては、同一の冷媒であっても、また、異なる冷媒であっ
ても良い。この場合、制御装置としては、未エツチング
時に試料を所定温度に冷却するに必要な電極の温度に対
応する冷媒の供給量と電極に設置されプラズマを利用し
てエツチングされる試料の温度をエツチング中所定温度
に略一定に維持するのに必要な冷媒の供給量とが予め設
定。
In the above embodiment, two refrigerant supply devices are used: a refrigerant supply device and another refrigerant supply device, but one additional refrigerant supply device is used.
Only the refrigerant supply device may be used. In this case, the refrigerant supply device has two functions: one to supply the refrigerant necessary to cool the sample installed on the electrode to a predetermined temperature when no plasma is generated, that is, before etching, and one to cool the sample to a predetermined temperature during etching. A device that has the function of supplying the refrigerant necessary to maintain the temperature at a predetermined temperature is used. This refrigerant may be the same refrigerant or may be a different refrigerant. In this case, the control device controls the supply amount of refrigerant corresponding to the temperature of the electrode necessary to cool the sample to a predetermined temperature when not being etched, and the temperature of the sample installed on the electrode and being etched using plasma. The amount of refrigerant supplied necessary to maintain a substantially constant predetermined temperature is set in advance.

インプットされ、これらに基いて1台の冷媒供給装置に
制御信号を出力する機能を有するものが使用される。こ
のような場合、冷媒供給装置が、1台ですみ、また、冷
媒流路、冷媒給排路および冷媒供給2回収管も1セツト
ですむため、!l1tR価格を低減できその構成を簡素
化できる。また、冷媒供給装置として、蓄冷器式冷凍機
のようなコールドステージ冒ンを有するものが使用され
る。この場合、試料台としてはコールドステージ曹ン自
体が用いられ、または、試料台はコールドステージ曹ン
と積層して設けられる。このような場合、試料つまり試
料台の上記のような温度制御は、作動ガスの流蓋や圧力
を制御装置により制御することでなされる。
A device having a function of inputting the information and outputting a control signal to one refrigerant supply device based on these signals is used. In such a case, only one refrigerant supply device is required, as well as one set of refrigerant flow path, refrigerant supply/discharge path, and refrigerant supply/recovery pipe. The l1tR price can be reduced and its configuration can be simplified. Further, as the refrigerant supply device, one having a cold stage, such as a regenerator type refrigerator, is used. In this case, the cold stage can itself is used as the sample stage, or the sample stage is provided in a stacked manner with the cold stage can. In such a case, the above-mentioned temperature control of the sample, that is, the sample stage, is performed by controlling the flow lid and pressure of the working gas using a control device.

なお、上記一実施例のように、エツチング中の試料の温
度な略一定に維持するのではなく、エツチング中の試料
の温度を低下傾向に制御することによりエツチング形状
を順テーパ形状にできる。
Note that, instead of maintaining the temperature of the sample during etching substantially constant as in the above embodiment, by controlling the temperature of the sample during etching so that it tends to decrease, the etching shape can be made into a forward tapered shape.

この場合、制御装置としては、電極(試料台)に設置i
Iされプラズマを利用してエツチングされる試料の温度
を試料のエツチング形状が所定の順テーパ形状となるよ
うな温度に調節可能な電41(試料台)の冷却速度に対
応する他の冷媒の供給量が予め設定、インプットされ、
これに基いて他の冷媒供給装置に制御信号を出力する機
能を有するものが使用される。また、このような試料の
エツチング中の温度制御と上記一実施例での試料のエツ
チング中の温度制御を組合せる二とで、同一試料や別個
の試料に垂直エヅチング、順テーパエツチングを施こす
ことができる。
In this case, the control device is an i installed on the electrode (sample stage).
Supply of another coolant corresponding to the cooling rate of the electric current 41 (sample stage) that can adjust the temperature of the sample to be etched using plasma to a temperature such that the etched shape of the sample becomes a predetermined forward tapered shape. The amount is preset and input,
A refrigerant supply device having a function of outputting a control signal to other refrigerant supply devices based on this is used. Further, by combining such temperature control during sample etching with the temperature control during sample etching in the above embodiment, vertical etching and forward taper etching can be performed on the same sample or separate samples. Can be done.

また、上記一実施例では、プラズマ生成手段として、い
わゆる高周波グロー放電タイプの手段を用いた装置につ
いて説明したが、この他に、マイクロ波電界の作用によ
りプラズマを生成する、いわゆる無磁場マイクロ波プラ
ズマ生成手段や、マイクロ波電界と磁場との作用により
プラズマを生成する、いわゆる有磁場マイクロ波プラズ
マ生成手段やマグネトロン放電タイプのプラズマ生成手
段等を用いた装置についても同様の作用効果を奏し得る
。無磁場マイクロ波プラズマ生成手段や有磁場マイクロ
波プラズマ生成手段が用いられる装置においては、エツ
チングされる試料が設置される試料台にバイアス電位制
御用の直流電源や交流(含む高周波)電源が接続される
ものも含まれる。
Furthermore, in the above embodiment, an apparatus using a so-called high-frequency glow discharge type means as a plasma generating means was described, but in addition to this, a so-called non-magnetic microwave plasma generating means that generates plasma by the action of a microwave electric field is also available. Similar effects can be achieved with a device using a generation means, a so-called magnetic field microwave plasma generation means, a magnetron discharge type plasma generation means, etc., which generate plasma by the action of a microwave electric field and a magnetic field. In an apparatus that uses a non-magnetic field microwave plasma generation means or a magnetic field microwave plasma generation means, a DC power source or an AC (including high frequency) power source for bias potential control is connected to the sample stage on which the sample to be etched is placed. It also includes things that are.

更に上記一実施例では、高周波が印加される電極に試料
を設置しているが、接地された電極に試料を設置できる
ようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the sample is placed on the electrode to which high frequency is applied, but the sample may be placed on the grounded electrode.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、プラズマを利用してエツチングされる
試料のエツチング中の温度な略一定温度に維持できるの
で、試料のエツチング形状を垂直形状にできる効果があ
る。
According to the present invention, since the temperature of a sample etched using plasma can be maintained at a substantially constant temperature during etching, the etched shape of the sample can be made vertical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例のプラズマエツチング装置
の装置構成図である。 10・・・・・・処理室、31・・・・・・IE極、調
・・・・・・他の冷媒流路、あ・・・・・・他の冷媒供
給路、蕊・・・・・・他の冷媒排出路、荀・・−・・試
料、父・・・・・・ガス供給装置、61・・−・・他の
冷媒供給装置、U・・・・・・他の冷媒供給管、邸・・
・・・・他の冷媒回収管、70・・・・・・制御装置、
(資)・・・・・・減圧排気装置、匍・・・・・・高周
波電源
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention. 10...Processing chamber, 31...IE pole, Adjustment...Other refrigerant flow path, Ah...Other refrigerant supply path, holder... ...Other refrigerant discharge path, Xun...Sample, Father...Gas supply device, 61...Other refrigerant supply device, U...Other refrigerant Supply pipe, house...
...Other refrigerant recovery pipe, 70...Control device,
(Capital)・・・Decompression exhaust device, 匍・・・High frequency power supply

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、試料台に設置された試料をプラズマを利用してエッ
チングする工程と、前記試料のエッチング中の温度を略
一定温度に維持可能に前記試料台の温度を制御する工程
とを有することを特徴とするプラズマエッチング方法。 2、前記試料のエッチング中の濃度を略一定温度に維持
可能な冷却速度にて前記試料台を冷却する第1請求項に
記載のプラズマエッチング方法。 3、SF_6とC_2Cl_3F_3との混合ガスのプ
ラズマを利用して前記試料のPoly−Siをエッチン
グし、該エッチング中に前記試料の濃度を10〜30℃
に維持する第1請求項に記載のプラズマエッチング方法
[Claims] 1. A step of etching a sample placed on a sample stage using plasma, and a step of controlling the temperature of the sample stage so that the temperature of the sample during etching can be maintained at a substantially constant temperature. A plasma etching method comprising: 2. The plasma etching method according to claim 1, wherein the sample stage is cooled at a cooling rate that can maintain the concentration of the sample at a substantially constant temperature during etching. 3. Etch the sample Poly-Si using plasma of a mixed gas of SF_6 and C_2Cl_3F_3, and reduce the concentration of the sample to 10 to 30°C during the etching.
The plasma etching method according to claim 1, wherein the plasma etching method maintains the following.
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