JPH02235333A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
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- JPH02235333A JPH02235333A JP5674389A JP5674389A JPH02235333A JP H02235333 A JPH02235333 A JP H02235333A JP 5674389 A JP5674389 A JP 5674389A JP 5674389 A JP5674389 A JP 5674389A JP H02235333 A JPH02235333 A JP H02235333A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
ドライエッチング装置の改良に関し、
ボリマーが下部電極の表面に堆積するのを確実に防止す
ることが可能なドライエソチング装置の提供を目的とし
、 反応ガスの導入口と排気口を備えたエソチングチャンバ
内において、対向する上部電極と下部電極間に高周波電
源により高周波電圧を印加し、前記下部電極に載置した
半導体ウェーハ面上に形成した被エッチング膜をエッチ
ングするドライエッチング装置であって、前記下部電極
の温度を加熱及び冷却可能に制御する温度制御機構を具
備するよう構成する。
ることが可能なドライエソチング装置の提供を目的とし
、 反応ガスの導入口と排気口を備えたエソチングチャンバ
内において、対向する上部電極と下部電極間に高周波電
源により高周波電圧を印加し、前記下部電極に載置した
半導体ウェーハ面上に形成した被エッチング膜をエッチ
ングするドライエッチング装置であって、前記下部電極
の温度を加熱及び冷却可能に制御する温度制御機構を具
備するよう構成する。
本発明は、ドライエッチング装置の改良に関するもので
ある。
ある。
ドライエッチング装置の下部電極にｉ置した半導体ウエ
ー八の表面に形成した被エッチング膜とその下地膜との
エッチング加工における選択性を良好にするために、ド
ライエッチング工程中において下部電極を冷却すること
が行われている。
ー八の表面に形成した被エッチング膜とその下地膜との
エッチング加工における選択性を良好にするために、ド
ライエッチング工程中において下部電極を冷却すること
が行われている。
しかし、下部電極に半導体ウェーハを載置していない、
エソチング加工を行っていない場合には、この下部電極
の冷却によって下部電極の表面にポリマーが堆積し、そ
の後のエッチング工程において下部電極に載置する半導
体ウェーハの背面にこのボリマーが付着して半導体ウェ
ーハを汚染したり、或いはこのボリマーが半導体ウェー
ハの素子形成面に付着すると、次工程におけるパターニ
ングの信転性を低下させる原因となっている。
エソチング加工を行っていない場合には、この下部電極
の冷却によって下部電極の表面にポリマーが堆積し、そ
の後のエッチング工程において下部電極に載置する半導
体ウェーハの背面にこのボリマーが付着して半導体ウェ
ーハを汚染したり、或いはこのボリマーが半導体ウェー
ハの素子形成面に付着すると、次工程におけるパターニ
ングの信転性を低下させる原因となっている。
以上のような状況から、下部電極に半導体ウェーハを載
置していない、エッチング加工を行っていない場合に、
下部電極の表面にボリマーが堆積するのを防止すること
が可能な、ドライエッチング装置が要望されている。
置していない、エッチング加工を行っていない場合に、
下部電極の表面にボリマーが堆積するのを防止すること
が可能な、ドライエッチング装置が要望されている。
従来のドライエソチング装置を第３図により詳細に説明
する。
する。
第３図は従来のドライエノチング装置の概略構造図であ
り、反応ガスの導入口１１ａと排気口ｌ１ｂとを備えた
エッチングチャンバ１１の内部には、上部電極１２と下
部電極ｌ３とが対向して設けられ、高周波電源１４によ
りこの両電極間に高周波電圧が印加されている。
り、反応ガスの導入口１１ａと排気口ｌ１ｂとを備えた
エッチングチャンバ１１の内部には、上部電極１２と下
部電極ｌ３とが対向して設けられ、高周波電源１４によ
りこの両電極間に高周波電圧が印加されている。
ポリシリコンからなる下地膜８ａと酸化シリコンからな
る被エッチング膜８ｂとを積層して設け、被エッチング
膜８ｂの表面に形成したレジスト膜９に、フォトリソグ
ラフィー技術により所望のパターンをパクーニングした
半導体ウエー八８を下部電極１３の上に載置し、下記条
件でエッチングを行うと所望のパターンの被エソチング
膜８ｂがエッチング除去されて、パターンを形成するこ
とが可能となる。
る被エッチング膜８ｂとを積層して設け、被エッチング
膜８ｂの表面に形成したレジスト膜９に、フォトリソグ
ラフィー技術により所望のパターンをパクーニングした
半導体ウエー八８を下部電極１３の上に載置し、下記条
件でエッチングを行うと所望のパターンの被エソチング
膜８ｂがエッチング除去されて、パターンを形成するこ
とが可能となる。
反応ガス種及び比率
アルゴン（Ａｒ） ：四弗化炭素（ＣＦ４）：三弗化メ
タン（ＣＨＦ３ ） 一ｔｏ： １ ： １反応ガス流
量−・・−・一−−−−−−・・一・−・−−−−−−
・・・一合計１．０！反応室内圧−−−−−−−−−−
−−−− −・−−−−−−−−１ ． ５ 〜２ ．
Ｏ Ｔ ｏ ｒ ｒ基板冷却温度一・一・・・・−−
一−−−一−・一・−・一−−−−−・θ〜−１０℃高
周波電源周波数・・一一−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−− ０ ． ４ Ｍ Ｈ ｚ高周波電源
出力−・−・・−・−−−−−・・−−一−−−−−−
−−・・一・６００〜８００Ｗこのようなドライエッチ
ング装置においては、高速処理化を目的とするプラズマ
密度の高密度化のために両電極間の間隔を狭くすること
が行われ、その結果半導体ウェーハ８の温度が上昇して
いる。
タン（ＣＨＦ３ ） 一ｔｏ： １ ： １反応ガス流
量−・・−・一−−−−−−・・一・−・−−−−−−
・・・一合計１．０！反応室内圧−−−−−−−−−−
−−−− −・−−−−−−−−１ ． ５ 〜２ ．
Ｏ Ｔ ｏ ｒ ｒ基板冷却温度一・一・・・・−−
一−−−一−・一・−・一−−−−−・θ〜−１０℃高
周波電源周波数・・一一−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−− ０ ． ４ Ｍ Ｈ ｚ高周波電源
出力−・−・・−・−−−−−・・−−一−−−−−−
−−・・一・６００〜８００Ｗこのようなドライエッチ
ング装置においては、高速処理化を目的とするプラズマ
密度の高密度化のために両電極間の間隔を狭くすること
が行われ、その結果半導体ウェーハ８の温度が上昇して
いる。
半導体ウェーハ８の温度が上昇すると、被エッチング膜
８ｂと下地１漠８ａとの選択性が低下するから、図示の
ように下部電極ｌ３内に流路１３ａを設け、ヘリウムガ
スを半導体ウェーハ８と下部電極１３の間隙に流入させ
て下部電極１３の表面をヘリウムガスで冷却し、半導体
ウェーハ８を下部電極１３に密着するようにクランプし
て半導体ウェーハ８の温度上昇を防止している。
８ｂと下地１漠８ａとの選択性が低下するから、図示の
ように下部電極ｌ３内に流路１３ａを設け、ヘリウムガ
スを半導体ウェーハ８と下部電極１３の間隙に流入させ
て下部電極１３の表面をヘリウムガスで冷却し、半導体
ウェーハ８を下部電極１３に密着するようにクランプし
て半導体ウェーハ８の温度上昇を防止している。
このような冷却を行った場合には、下部電極ｌ３の表面
温度はＯ〜−１０℃程度に冷却され、半導体ウェーハ８
は１００〜５０℃程度の温度になっている。
温度はＯ〜−１０℃程度に冷却され、半導体ウェーハ８
は１００〜５０℃程度の温度になっている。
以上説明した従来のドライエ・ノチング装置においては
、ドライエッチングの性能向上のために、下部電極を冷
却して半導体ウェーハの温度を低下させているが、ドラ
イエソチング工程終了後に半導体ウェーハを下部電極の
上から取り外してエソチングヂャンバから搬出すると、
下部電極の表面が冷却した状態でエソチングチャンバ内
で露出した状態になる。
、ドライエッチングの性能向上のために、下部電極を冷
却して半導体ウェーハの温度を低下させているが、ドラ
イエソチング工程終了後に半導体ウェーハを下部電極の
上から取り外してエソチングヂャンバから搬出すると、
下部電極の表面が冷却した状態でエソチングチャンバ内
で露出した状態になる。
ドライエッチング工程中には生成されたプラズマにより
反応生成物がエッチングチャンバの壁面等に付着するが
、ドライエッチング工程終了後には半導体ウェーハが載
置されていない冷却された下部電極の表面にも反応ガス
の吸着が起こり、その結果下部電極の表面にボリマーが
堆積し、その後のエッチング工程において下部電極に載
置する半導体ウェーハの背面にこのポリマーが付着して
半導体ウエー八を汚染したり、或いは次工程におけるパ
ターニングの信頼性を低下させる原因となるという問題
点があった。
反応生成物がエッチングチャンバの壁面等に付着するが
、ドライエッチング工程終了後には半導体ウェーハが載
置されていない冷却された下部電極の表面にも反応ガス
の吸着が起こり、その結果下部電極の表面にボリマーが
堆積し、その後のエッチング工程において下部電極に載
置する半導体ウェーハの背面にこのポリマーが付着して
半導体ウエー八を汚染したり、或いは次工程におけるパ
ターニングの信頼性を低下させる原因となるという問題
点があった。
本発明は以上のような状況からボリマーが下部電極の表
面に堆積するのを確実に防止することが可能なドライエ
ソチング装置の提供を目的としたものである。
面に堆積するのを確実に防止することが可能なドライエ
ソチング装置の提供を目的としたものである。
本発明のドライエッチング装置は、反応ガスの導入口と
排気口を備えたエッチングチャンバ内において、対向す
る上部電極と下部電極間に高周波電源により高周波電圧
を印加し、この下部電極に載置した半導体ウェーハ面上
に形成した被工・ノチング膜をエッチングするドライエ
ッチング装置であって、この下部電極の温度を加熱及び
冷却可能に制御する温度制御機構を具備するよう構成す
る。
排気口を備えたエッチングチャンバ内において、対向す
る上部電極と下部電極間に高周波電源により高周波電圧
を印加し、この下部電極に載置した半導体ウェーハ面上
に形成した被工・ノチング膜をエッチングするドライエ
ッチング装置であって、この下部電極の温度を加熱及び
冷却可能に制御する温度制御機構を具備するよう構成す
る。
即ち本発明においては、下部電極の表面温度を制御する
ことが可能な温度制御装置を設け、下部電極の表面に半
導体ウェーハを載置してドライエッチングを行う場合に
は下部電極の表面を冷却し、半導体ウェーハを下部電極
の表面から取り外す場合には下部電極の表面の温度をボ
リマーが堆積しない温度になるように制御するので、選
択比が高く、処理速度が速いドライエ・ノチングを行う
ことが可能であり、また、ドライエッチングを行ってい
ない場合に下部電極の表面にポリマーが堆積するのを防
止することが可能となる。
ことが可能な温度制御装置を設け、下部電極の表面に半
導体ウェーハを載置してドライエッチングを行う場合に
は下部電極の表面を冷却し、半導体ウェーハを下部電極
の表面から取り外す場合には下部電極の表面の温度をボ
リマーが堆積しない温度になるように制御するので、選
択比が高く、処理速度が速いドライエ・ノチングを行う
ことが可能であり、また、ドライエッチングを行ってい
ない場合に下部電極の表面にポリマーが堆積するのを防
止することが可能となる。
以下第１図〜第２図について本発明の一実施例を説明す
る。
る。
第１図は本発明による一実施例のドライエッチング装置
の概略構造図であり、反応ガスの導入口１ａと排気口１
ｂとを備えたエッチングチャンバ１の内部には、上部電
極２と下部電極３とが対向して設けられ、高周波電源４
によりこの両電極間に高周波電圧が印加されている。
の概略構造図であり、反応ガスの導入口１ａと排気口１
ｂとを備えたエッチングチャンバ１の内部には、上部電
極２と下部電極３とが対向して設けられ、高周波電源４
によりこの両電極間に高周波電圧が印加されている。
本実施例のドライエッチング装置においては、下部電極
３内に設けた冷媒の流路３ａに温度調節したエチレング
リコールからなる冷媒を送って下部電極３の温度を調節
する温度制御装置５を具備している． ポリシリコンからなる下地膜８ａと酸化シリコンからな
る被エッチング膜８ｂとを積層して設け、被エッチング
膜８ｂの表面に形成したレジスト膜９に、フォトリソグ
ラフィー技術により所望のパターンをパターニングした
半導体ウェーハ８を下部電極３の上に載置し、従来の技
術と同じ条件で工．７チングを行うと所望のパターンの
被エッチング膜８ｂがエソチング除去されて、パターン
を形成することが可能となる。
３内に設けた冷媒の流路３ａに温度調節したエチレング
リコールからなる冷媒を送って下部電極３の温度を調節
する温度制御装置５を具備している． ポリシリコンからなる下地膜８ａと酸化シリコンからな
る被エッチング膜８ｂとを積層して設け、被エッチング
膜８ｂの表面に形成したレジスト膜９に、フォトリソグ
ラフィー技術により所望のパターンをパターニングした
半導体ウェーハ８を下部電極３の上に載置し、従来の技
術と同じ条件で工．７チングを行うと所望のパターンの
被エッチング膜８ｂがエソチング除去されて、パターン
を形成することが可能となる。
本実施例のドライエッチング装置の稼動状態を第２図に
より説明する。
より説明する。
半導体ウェーハ８をエッチングチャンバ１内の下部電極
３の上に載置すると、半導体ウエー八８の有無を検出す
るチャンバー状態検出器６から温度制御装置５に信号が
送られ、温度制御装置５が作動して冷媒が下部電極３内
の流路３ａに送られて下部電極３の冷却が開始される。
３の上に載置すると、半導体ウエー八８の有無を検出す
るチャンバー状態検出器６から温度制御装置５に信号が
送られ、温度制御装置５が作動して冷媒が下部電極３内
の流路３ａに送られて下部電極３の冷却が開始される。
下部電極３の表面の温度が設定した温度、例えば０℃以
下に低下すると、チャンバー状態検出器６が温度を検出
して信号がエッチング制御装置７に送られ、エッチング
制御装置７が作動してエッチングが開始される。
下に低下すると、チャンバー状態検出器６が温度を検出
して信号がエッチング制御装置７に送られ、エッチング
制御装置７が作動してエッチングが開始される。
ドライエッチング工程中におけるプラズマの色が変化す
ると、エッチング工程終了の信号がチャンバー状態検出
器６を経て温度制御装置５に入り、温度制御装置５が作
動して冷媒が下部電極３内の流路３ａに送られて下部電
極３の加熱が開始される。
ると、エッチング工程終了の信号がチャンバー状態検出
器６を経て温度制御装置５に入り、温度制御装置５が作
動して冷媒が下部電極３内の流路３ａに送られて下部電
極３の加熱が開始される。
この状態では半導体ウェーハ８は下部電極３の表面に載
置されたままであり、下部電極３の表面の温度が設定し
た温度、例えば２０℃に上昇すると、図示しない搬送装
置による半導体ウェーハ８の搬出が開始される。
置されたままであり、下部電極３の表面の温度が設定し
た温度、例えば２０℃に上昇すると、図示しない搬送装
置による半導体ウェーハ８の搬出が開始される。
このように、ドライエソチング工程中においては下部電
極３が冷却されているので、半導体ウェーハ８の表面の
被エッチング膜８ｂが下地膜８ａに対して高い選択性で
エッチングされ、半導体ウェーハ８を下部電極３から取
り外す場合には、下部電極３が温度制御装置５の作動に
より加熱された後に半導体ウエー八８を搬出するので、
良質のドライエッチングを高速で行うことが可能どなる
とともに、下部電極３の表面にボリマーが堆積するのを
防止することが可能となる。
極３が冷却されているので、半導体ウェーハ８の表面の
被エッチング膜８ｂが下地膜８ａに対して高い選択性で
エッチングされ、半導体ウェーハ８を下部電極３から取
り外す場合には、下部電極３が温度制御装置５の作動に
より加熱された後に半導体ウエー八８を搬出するので、
良質のドライエッチングを高速で行うことが可能どなる
とともに、下部電極３の表面にボリマーが堆積するのを
防止することが可能となる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、温度制
御装置を設けて下部電極の温度を工程に合わせて制御す
ることにより、選択性が高い、高速処理のドライエッチ
ングを行うことが可能であり、ドライエッチングを行っ
ていない場合に下部電極の表面にポリマーが堆積するの
を防止することが可能となる等の利点があり、著しい経
済的及び、信頼性向上の効果が期待できるドライエッチ
ング装置の提供が可能である。
御装置を設けて下部電極の温度を工程に合わせて制御す
ることにより、選択性が高い、高速処理のドライエッチ
ングを行うことが可能であり、ドライエッチングを行っ
ていない場合に下部電極の表面にポリマーが堆積するの
を防止することが可能となる等の利点があり、著しい経
済的及び、信頼性向上の効果が期待できるドライエッチ
ング装置の提供が可能である。
第１図は本発明による一実施例のドライエッチング装置
の概略構造図、 第２図は本発明による一実施例の下部電極の温度制御を
示すブロソク図、 第３図は従来のドライエソチング装置の概略構造図、 である。 図において、 ｌはエッチングチャンバ、 １ａは導入口、 １ｂは排気口、 ２は上部電極、 ３は下部電極、 ４は高周波電源、 ５温度制御装置、 ６・はチャンバー状態検出器、 ７はエッチング制御装置、 ８は半導体ウェーハ、 ８ａは下地膜、 ８ｂは被エッチング膜、 ９レジスト膜、 を示す。 本発明による一実施例の下部電極の温度制御を示すブロ
ックレ１第２図 本発明による一実施例のドライエノチング装置の概略構
造図第１図
の概略構造図、 第２図は本発明による一実施例の下部電極の温度制御を
示すブロソク図、 第３図は従来のドライエソチング装置の概略構造図、 である。 図において、 ｌはエッチングチャンバ、 １ａは導入口、 １ｂは排気口、 ２は上部電極、 ３は下部電極、 ４は高周波電源、 ５温度制御装置、 ６・はチャンバー状態検出器、 ７はエッチング制御装置、 ８は半導体ウェーハ、 ８ａは下地膜、 ８ｂは被エッチング膜、 ９レジスト膜、 を示す。 本発明による一実施例の下部電極の温度制御を示すブロ
ックレ１第２図 本発明による一実施例のドライエノチング装置の概略構
造図第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 反応ガスの導入口（１ａ）と排気口（１ｂ）を備えたエ
ッチングチャンバ（１）内において、対向する上部電極
（２）と下部電極（３）間に高周波電源（４）により高
周波電圧を印加し、前記下部電極（３）に載置した半導
体ウェーハ（８）面上に形成した被エッチング膜（８ｂ
）をエッチングするドライエッチング装置であって、 前記下部電極（３）の温度を加熱及び冷却可能に制御す
る温度制御機構（５）を具備することを特徴とするドラ
イエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5674389A JPH02235333A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5674389A JPH02235333A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02235333A true JPH02235333A (ja) | 1990-09-18 |
Family
ID=13036013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5674389A Pending JPH02235333A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02235333A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221076A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Nec Corp | エッチング方法及びこれに用いられる装置 |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP5674389A patent/JPH02235333A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221076A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Nec Corp | エッチング方法及びこれに用いられる装置 |
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