JPH03173785A

JPH03173785A - ドライエッチング装置

Info

Publication number: JPH03173785A
Application number: JP31255289A
Authority: JP
Inventors: Keiji Horioka; 啓治堀岡; Haruo Okano; 晴雄岡野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1991-07-29
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JP2877398B2

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。

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、ドライエツチング装置に係わり、特にマグネ
トロン放電を利用したドライエツチング装置に関する。

（従来の技術）高集積ＬＳＩデバイスの製造のための微細加工には、主
として反応性イオンエツチング（ＲＩ　Ｅ）法が用いら
れている。ＲＩＥ法とは、一対の対向する電極を有する
真空チャンバ内の片方の電極上に被処理基板を置き、例
えばＣＦ４等のハロゲンや酸素等をエッチャントとして
真空容器内に導入し、上記□一対の電極の間に高周波電
力を印加して放電を起こし、放電中で発生したイオンや
ラジカルを利用して、被処理基板の表面を加工する方法
である。

上記方法を利用したエツチング装置には、大型の反応容
器中に複数の被エツチング基体を一度に入れて処理する
バッチ式と、−枚ずつ被処理基板を処理する枚葉式との
２つの方式がある。

大面積のウェハの全面にわたり精度の高い加工を行うに
は、バッチ式に比べ一枚ずつ処理する枚葉式のほうが適
しており、徐々に枚葉式が主流になりつつある。枚葉式
のエツチング装置には、バッチ式と遜色のない処理能力
を維持するため、より速いエツチング速度が要求される
。

このため、磁場を利用してマグネトロン放電を発生した
り、狭い空間に放電を閉じ込める工夫をする等、放電の
効率を高めて高密度のプラズマを発生する試みがなされ
ている。

第１２図は、マグネトロン放電を用いた従来の高速ドラ
イエツチング装置を示す断面図である。図中８０は真空
容器、８１は被処理基板、８２は陰極、８３はインピー
ダンス整合器、８４は高周波電源、８５は棒状の磁石８
５ａをＮ−５−Ｎ−９−の順に並べた磁場発生器、８６
は磁場発生器８５を陰極８２と平行に移動する移動機構
をそれぞれ示している。

この装置を用いると、陰極８２の表面とブラズマ中のシ
ースに発生するバイアス電圧とに伴う電界と、磁場発生
器８５によって発生した磁界がほぼ直交するため、プラ
ズマ中の電子はサイクロイド運動し、電界と磁界に対し
てそれぞれ直交する方向にドリフト運動を行う。その結
果、電子とガス分子の衝突碇率が増し、密度の高いマグ
ネトロンプラズマが形成される。そして、この高密度プ
ラズマがらバイアス電圧によって引き出されたイオンが
被処理基板８１に衝突することにより、高速エツチング
が達成される。

この装置においては、高密度なプラズマが形成される領
域は、磁場発生器８５の、Ｎ−Ｓ磁極の間の水平磁界の
強い部分に限られており、この部分でエツチング速度も
最大となる。そこで、ウェハ全体を均一な速度でエツチ
ングするため、磁場発生器８５を往復」動して、高密度
プラズマがウェハ全体に行き渡るよう工夫されている。

しかし、電極の間に密度の異なるプラズマが発生してい
る場合、エツチング速度の不均一以上に、加工形状に悪
影響があることが明らかになった。

即ち、マグネットの磁極間のプラズマ密度の高い部分と
、その他の密度の低い部分とでは、プラズマ電位及び陰
極に発生する自己バイアス電圧が異なるため、電極に対
して水平方向にも電位差が発生する。この水平方向の電
界は、荷電粒子を横方向に加速するため、本来基板に対
して垂直に入射すべきイオン８７が、第１３図（ａ）に
示すように斜めに入射する。ＲＩＥ法の最大の特色は、
基板に入射するイオンの方向性を反映した第１３図（ｂ
）のような異方性の加工形状にあるが、イオンが基板に
対して傾いて入射すると、本来垂直に加工されるべき被
エツチング物の側壁が斜めに傾いてしまう問題があった
。また、磁場発生器を移動すると、高密度プラズマ部分
もウェハの上部で移動するため、イオンはそれに応じて
左右から交互に斜めに側壁に衝突する。その結果、第１
３　（ｃ）図に示すように左右の側壁がえぐられた形状
になる問題があった。なお、第１３図において、９１は
基板、９２はエツチングマスクとなるレジストを示して
いる。

この問題を低減する提案として、一対の電極のうち陽極
となるウェハの載置されていない側の第２の電極の裏面
に、磁界印加手段を置くようにし、ウェハ近傍の磁界を
弱くすることによって、マグネット磁極間の高密度部分
とその他の部分のプラズマ密度の差を緩和する方法があ
る。しかしながら、この方法を用いても、依然として被
処理基板の上部で放電の密度の差が存在し、加工形状の
異常を完全に克服するには至っていない。

また、第１４図に示すように、一対の電極を持つ反応容
器８０の左右に一組のソレノイド状のコイル（電磁石）
８８を配置する方法も提案されている。この方法におい
て、全体にほぼ均一な磁界８９を供給できるため、比較
的均一な放電分布が得られる特徴がある。しかしながら
この方法においては、均一性のよい磁界を得るためには
、容器８０の径に対して、コイル８８を充分に大きくす
る必要があり、被処理基体８１と共に容器８０を大きく
すると、コイル８８が巨大化する問題がある。それと共
にコイル８８に大電流を流す必要が生じる他、容器８０
の不必要な部分にまで磁界が及ぶため、磁気に敏感な機
械−電子部品が使用できない等、装置の設計が困難とな
る問題があった。

さらに、ウェハが載置されている電極以外の部分にも強
い磁界が供給されるため、高密度の放電が不必要な部分
にまで広がる問題がある。

これは、エツチングの効率が低下することに加え、容器
の内壁がエツチングされたり、堆積物が生じる等の問題
を引き起こす。また、陰極に発生する自己バイアス電圧
は、陰極に対する陽極の面積比が大きいほど大きくなる
。放７ｄが反応容器内全体に広がると、容器の内壁も陰
極として働くため、この自己バイアス電圧が大きくなり
過ぎる問題がある。自己バイアス電圧が大きいと、基板
に入射するイオンのエネルギーが高くなり、エツチング
の選択性が低下したり、基板に対するダメージが大きく
なる問題があった。

（発明が解決しようとする課題）このように、従来のマグネトロン放電型のドライエツチ
ング装置では、第２の電極側から磁界を供給する方式に
おいては、放電密度の疎密が緩和されたとはいえまだ残
っており、その密度の差に伴ってイオンがＭｔＭに対し
て斜めに入射するため、加工形状が悪化する問題があっ
た。

また、反応容器の横方向から磁界を供給する方式におい
ては、均一な磁界を得るために容器に対してコイルを充
分大きく設計する必要があり、装置が大型化する問題が
あった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、被処理基体の近くにのみ均一な放電
を発生させ、均一で且つ方向性の良いエツチングを行い
得るドライエツチング装置を提供することにある。また
、本発明の他の目的は、放電領域を最小限ウェハの周辺
に限定することによって、安定性が高く選択性に優れ、
且つダメージの少ないエツチングを行い得るドライエツ
チング装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の骨子は、高周波電力の印加される一対の電極間
の被処理基体の周囲のみに、均一な水平磁界を供給する
ことにある。

即ち本発明（請求項１）は、マグネトロン放電を利用し
たドライエツチング装置において、被処理基体が載置さ
れる第１の電極及び該電極に対向して配置されたｆｊｉ
２の電極を有する反応容器と、この容器内に反応ガスを
供給するためのガス供給手段と、容器内のガスを排気す
るためのガス排気手段と、第１の電極又は第１．第２の
電極の双方に高周波電力を印加するための高周波電力印
加手段と、第２の電極の第１の電極と反対側面に回転自
在に配設され、被処理基体の径よりも大なる間隔で第２
の電極の対向面に対し相互にＮＳが逆極となるように配
置された一対の棒状磁石を有する磁界印加手段と、この
磁界印加手段の棒状磁石間に配置され、該磁石により発
生する磁界の第１の電極と平行な成分を均一化するため
の磁界補正手段とを具備してなるものである。

また本発明（請求項５）は、上記磁界補正手段の代わり
に、第１及び第２の電極側の少なくとも一方に磁界反射
板を設置するようにしたものである。

また本発明（請求項２）は、マグネトロン放電を利用し
たドライエツチング装置において、彼処、理基体が載置
される第１の電極、該電極に対向して配置される第２の
電極及び接地された第３の電極を有する反応容器と、こ
の容器内に反応ガスを供給するためのガス供給手段と、
容器内のガスを排気するためのガス排気手段と、第１の
電極に高周波電力を印加するための高周波電力印加手段
と、第２の電極に一端が接続されると共に他端が接地さ
れ、第１及び第２の電極間に発生するプラズマと第２の
電極との間に生じるバイアス電圧を：ｉ！Ｊ整する可変
インピーダンスと、第２の電極の第１の電極と反対側面
に回転自在に配設され、被処理基体の径よりも大。

なる間隔で第２の電極の対向面に対し相互にＮＳが逆極
となるように配置された一対の棒状磁石を有する磁界印
加手段とを具備してなるものである。

また本発明（請求項３）は上記可変インピーダンスを用
いる代わりに、第１及び第２の電極の双方に高周波電力
を印加するようにしたものである。

また本発明（請求項４）は、請求項１と請求項３とを組
み合わせたものである。

（作用）本発明によれば、被処理基体のエツチングすべき面に対
向した第２の電極の裏面に被処理基体の径より大きな間
隔で設けられた一対の棒状磁石によって、被処理基体の
近傍にのみ均一な磁界を供給することができる。さらに
、磁界補正手段又は磁界反射阪を設けることにより、被
処理基体近傍の磁界をより均一にすることができる。そ
して、反応容器中に所定のエツチングガスを供給し、圧
力を調整した上で、第１の電極又は第１及び第２の７は
極に高周波電力を印加することにより発生する電界と、
これにほぼ直交する磁界の相互作用によって被処理基体
の近傍に均一かつ高密度な放電が誘起される。その結果
、異方性の高い高精度かつ高速のドライエツチングが可
能となる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例に係わるドライエツチング
装置の概略構成を示す断面図である。

図中１０は反応容器であり、この容器１ｏにはガス導入
口１１及びガス排気口１２が設けられている。容器ｌＯ
内には、ガス導入口１１からＣ１２，ＣＦ４等のハロゲ
ンを含むガスや０２等のエツチングガスが導入される。

そして、容器１０内のガスはガス排気口１２から排気さ
れる。ここで、ガス排気口１２は例えばターボ分子ポン
プに接続されており、これにより容器１０内が１０−’
〜１０−’Ｔｏｒｒ程度のガス圧力に保持できるように
なっている。

容器１０は接地されており、第２の電極を兼ねている。

容器１０内の底部には、被処理基体としてのシリコンウ
ェハ２０が載置される第１の電極２１が、厚さ約５０ｍ
ｍの絶縁環１３を介して設置されている。この第１の電
極２１は、インピータンス整合器２２を介して、１３．
５（ｉＭＩＩｚの高周波電源２３に接続されている。な
お、電極２１は水冷水パイプ（図示せず）等の冷却機構
により冷却されるものとなっている。

容器１０の上部には、一対の棒状の磁石３１゜３２から
なる磁界印加機構３０が設置されている。磁石３１．３
２は電極面に対して垂直の方向にそれぞれ逆の極性で着
磁され、その中心の距離は、８インチ（２０Ｃ會）のウ
ェハ径より大きい２５０■に設定されている。また、磁
石３１゜３２の内側には、後述する補正用の磁石３３゜
３４が設置されている。

このような構成において、容器１０内に所定の圧力のガ
スを満たした後、第１の電極２１に高周波電力を印加す
ると、第２の電極を兼ねた容器ｌＯとの間に放電が誘起
される。放電によりガス分子は、正の電荷を持つイオン
と負の電荷を持つ電子に解離し、プラズマが発生する。

これらの荷電粒子のうち、移動度の大きい電子は容易に
電極表面に到達できるのに対し、質量の大きいイオンは
高周波に追随できず、電極に到達できない。このため、
プラズマと電極の間には整流作用が働き、各電極の電位
に対しプラズマは正の電位を持つ。その結果、電極とプ
ラズマの間のシースには高周波の７１ｉ界に加えて、直
流の電界が発生する。

そして、これらの電界とこの直交する電界の効果によっ
て、シースの近傍に存在する電子はサイクロイド運動を
行い、全体としては電界と磁界に対してそれぞれ直交す
る方向にドリフト運動を行う。その運動の過程で、新た
にガス分子と衝突し、これを電離させる結果、高密度な
マグネトロン放電が誘起される。

本実施例では、容器１０全体が第２の電極、即ち陽極と
なっているため、第１の電極２１、即ち陰極に対して約
５倍の面積を有する。このような条件では、高周波電界
はプラズマと第１の電極２１との間で最も強くなる。直
流的にもプラズマの電位は、第２の電極の電位に近＜１
０〜数１０Ｖの正の値を持つに過ぎないのに対し、第１
の電極２１との間には数１００〜１ｋＶの比較的大きい
陰極降下電圧が発生する。従って、主としてプラズマと
第１の電極２１との１８１に発生する電界と、第１の電
極２１付近に供給される水平磁界の相互作用によって、
マグ′・°ロン放電が維持される。従って、第１の電極
２１付近の磁界の強度分布が放電の均一性に最も影響す
る。

第２の電極の上面に磁石３１．３２を配置した場合、磁
石３１．３２の真下では、水平磁界が０となってしまい
不均一が顕著となる。本実施例では、この部分が、ウェ
ハの上をよぎるのを避け、磁極間隔を広げることによっ
て、放電の均一性向上を行ったのである。

この装置を用いて、単結晶Ｓｉ基板のエツチングを試み
た。Ｃ１□をエツチングガスとして用い、圧力１Ｏ−３
Ｔｏｒｒで、第１の電極２１に対して０．５Ｗ／ｃｍ２
密度で高周波電力を印加した。その結果、１．２μｍ／
分の高速でエツチングが進むことが確認された。また、
加工形状はウェハ内の位置にかかわらず垂直であること
を確認した。

また、容器１０全体が接地された電極を兼ねているとは
言え、高密度なマグネトロンは、水平磁界の強いウニ凸
周辺部のみに形成され、容器１０の側壁から離れている
。このため、側壁部分は、電極としては、副次的にしか
働かない。

このため、側壁のエツチングや堆積は比較的軽微であっ
た。また、自己バイアス電圧は、１００〜２００ｖと比
較的小さ（Ｓｉ基板へのダメージは軽微であった。

第２図（ａ）（ｂ）は、ウェハ面上でのエツチング速度
の分布を示す。第２図（ａ）は、磁石に対して直交する
方向の分布である。ウニ／１の中央部では、極小値を示
しその両側に極大が現れており、均一性は完全ではない
。第３図中Ｂは幅２５ｍ５の棒状磁石３１．３２を磁極
間隔２５０ａ＋ｍに配置して得た水平磁界の強度分布を
示す。二つの図の比較より、エツチング速度分布は水平
磁界の強度分布をほぼ反映していることは明らかである
。

そこで次に、この磁界分布を改善する方法について述べ
る。中央部で磁界の強度が弱くなる現象を補正するには
、磁石３１．３２間の距離より短い間隔に補正用の磁石
３３．３４を設置する方法が有力である。第４図に、こ
の補正を施した磁界印加手段の断面図を示す。一対の棒
状の永久磁石３１．３２と常磁性材料でできたヨーク３
５と一対の補正用の小さな磁石３３゜３４からなってい
る。第３図中Ａは、この補正を施した磁界印加手段によ
り得られる水平磁界の分布を示す。ＡはＢにおいて現れ
ていた磁極間中央部の磁界の極小部が盛り上がり、均一
性が向上していることが判る。また、この補正を行うこ
とによりエツチング速度の均一性が向上することも確認
された。このように、棒状の磁石３１．３２に対して直
交する方向の磁界分布を改善するには、小さな補正用の
磁石８３．３４を設けることが有力な方法である。

また、より簡単に、棒状磁石の幅を磁極の間隔に対して
充分に大きくすることによって、均一な磁界を得る方法
もある。しかし、同時に、電極面に対して直交する垂直
磁界の強度も大きくなる。極端に大きい垂直磁界は、放
電の均一性に好ましくない悪影響を与える。水平磁界を
均一化すると同時に、放電に対して悪影響を与えない程
度に垂直磁界を制御するには、磁極の間隔すなわち棒状
磁石の中心軸間の距離に対し８、磁石の幅を８分の１な
いし４分の１に設定することが望ましい。

次に、向かい合った一対の磁石に対し平行な方向の分布
について述べる。第２図（ｂ）は、磁石３１．３２に平
行な方向のウエノ１中心軸上のエツチング速度の分布を
示している。全体として上に凸、かつ右上がり分布とな
っている。また、第５図中のＢは、この方向の水平磁界
の分布を示している。磁界は中心部で最も強く、端に行
くほど小さくなる。この分布を改善するには、第６図（
ａ）に示す如く磁石３１．３２を直線状に配置するので
はなく、同図（ｂ）に示す如く磁石３１．３２を内側に
向かって湾曲させることが有効である。第５図中Ａは、
この補正を施した磁石３１．３２による水平磁界の分布
を示す。端の部分の磁界が強められ均一な磁界分布が得
られているのが判る。補正した磁石３１゜３２を用いる
とエツチング速度は、直線的な右上がりの分布となり均
一性は向上した。

上記の互いに直交する方向の補正を組み合わせると、さ
らに均一性は改善される。しかし、第２図（ｂ）に現れ
た右上がりの速度分布は、磁界の均一化だけでは解消し
ない。これは、陰極の上部の電子が、磁界と電界の直流
成分の効果によって全体に左から右方向にドリフト運動
するため、電子の溜まる右の方の電子密度が高いことが
原因である。電気中性を維持するため、電子密度とイオ
ン密度はほぼ等しいので、右が高く左が低いプラズマ密
度の勾配が生じる。本実施例のように、棒状の磁石と、
電極面積比の大きい平板型電極との組み合わせではこの
様プラズマ密度の勾配を避けることは難しい。そこで、
ウェハ全体を一定の速度でエツチングするには、磁石を
回転したり移動することが有効である。

かくして本実施例によれば、ウェハ２０に対向した第２
の電極（容器）１０の裏面にウェハ２０の径より大きな
間隔で設けられた一対の棒状磁石３１．３２によってウ
ェハ２０の近傍にのみ均一な磁界を供給することにより
、均一性のよいプラズマを形成することができる。その
結果、精度の高い異方性のエツチングが実現される。

第７図は本発明の第２の実施例の概略構成を示す断面図
である。なお、先に説明した第１の実施例と同一部分に
は同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

この実施例が先の第１の実施例と異なる点は、容器１０
が第２の電極を兼ねるのではなく、容器１０と第２の電
極２５との間に絶縁環１４が挿入され独立していること
である。容器１０は、接地された第３の電極として働き
、第２の電極２５とは可変型のインダクタンス２６とコ
ンデンサ２７を介して接続されている。

このような構成であれば、第１の電極２１に高周波電力
を印加し、容器１０内にプラズマが発生した場合、可変
型のインダクタンス２６を調節することにより、第２の
電極２５の電位を可変することができる。コンデンサ２
７は、第２の電極２５とアースを直流的に絶縁する効果
がある。この場合、第１の実施例で現れた非対称性は、
第２の電極２５に適切な値の電圧を発生させることによ
り低減することができる。

第８図は、可変インダクタンス２６によって第２の電極
２５とアースの間のインピーダンスを調整して、第２の
電極２５に発生した直流電圧とエツチング速度の非対称
性との関係を示す。

図から明らかなように、第２の電極２５に発生する負の
電圧が大きいほど非対称性が緩和され、−１００Ｖでは
ほぼ対称な分布が得られた。

第９図は本発明の第３の実施例の概略構成を示す断面図
である。なお、第１図と同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。

この装置では先の第２の実施例と同様に、容器１０と第
２の電極２５との間に絶縁環１４が挿入されている。第
１の電極２１及び第２の電極２５の双方に高周波を印加
できるものとなっている。第１の電極２１に対しては、
発振器４１の出力信号を増幅器４２で増幅した後、イン
ピーダンス整合器４３を介して高周波電力が供給される
。第２の電極２５に対しては、発振器４１の出力信号を
位相調整器４４を経て増幅器４５で増幅した後、インピ
ーダンス整合器４６を介して高周波電力が供給される。

電極１及び第２の電極に対して同一の発振器４１を用い
ているため、両者に印加される高周波電圧は、常に位相
調整器４４によって設定される一定の位相関係に保たれ
、これにより安定した放電が維持される。

この実施例では、増幅器４２．４５を調整することによ
って、それぞれの電極に発生する電圧を最適値に設定す
ることができ、先の第２の実施例と同様に電極の間に発
生する電圧を適切に選ぶことによって、エツチング速度
の非対称性を解消することが可能である。また、本実施
例の構成を用いれば、被エツチング材料や、要求される
加工特性に応じて画電極に発生する電圧をそれぞれ独立
に自由に設定できる特徴があり、より高精度で選択性の
高いエツチングが可能となる。

また、第１及び第２の電極に対して、それぞれ異なる周
波数の電圧を印加することも可能である。例えば、第２
の電極２５に対してイオンが追随できないほど周波数の
高い電圧を印加し、第１の電極２１には低周波数の電圧
を印加すれば、第２の電極２５上ではエツチングされな
いで、第１の電極２１の上の肢エツチング物を選択的に
エツチングすることもできる。また、先の第１の実施例
と同様に磁石３１．３２間に補正用の磁石３３．３４を
設けることにより、磁界のより一層の均一化をはかるこ
とが可能である。

このように第２及び第３の実施例においては、新たに接
地された第３の電極（容器）１０を設け、第２の電極２
５に電圧を誘起させるか、又は高周波電圧を印加するこ
とにより、第２の電極２５とプラズマの間に７ｕ位差が
発生し、第１の電極２１の近傍と第２の電極２５の近傍
の両方でマグネトロン放電が維持される。その際、両側
でそれぞれ逆方向の電界が発生するため、電子のドリフ
ト運動の向きが逆になり、プラズマ密度の勾配がうち消
されて、さらにプラズマの均一性が向上する。その結果
、加工精度が向上する。

なお、上述した第１〜第３の実施例においては、磁界印
加機構として永久磁石以外に電磁石を用いてもよい。ま
た、着磁又は励磁の方向は必ずしも電極に対して垂直で
ある必要はなく、異なる極が向き合うよう互いに対称の
関係で内側に傾けたり、水平に配置してもよい。また、
第２及び第３の実施例で示した第２の電極上に強い電界
を発生し、プラズマの勾配を緩和する方法は、閉回路状
の電子ドリフト回路を持たないあらゆる有磁場ドライエ
ツチング装置に応用することができる。

第１０図は、本発明の第４の実施例の概略構成を示す断
面図である。基本構成は第１の実施例に準じており、番
号も同じものを用、いている。

第１の実施例の装置に対して、第２の電極（容器）１０
の裏面、即ち磁界印加機構３０の下面にビスマスを主成
分とする超電導材料の磁界反射板５１と、これを冷却す
るための冷却バイブ５２が設けられている。また、第１
の電極２１の内部に、上記と同じ材料の磁界反射板５３
及び冷却バイブ５４が設けられている。磁界反射板５１
．５３はそれぞれ、臨界温度１０５に以下で超電導性を
示し、完全反磁性となるものである。冷却バイブ５２．
５４にそれぞれ液体窒素を流して冷却とすると、マイス
ナー効果によって磁力線は磁界反射板５１．５３の内部
に入り込めなくなる。その結果、磁力線は２枚の反射板
５１．５３に挟まれた領域では、外部に広がらず閉じ込
められるため、より一様な水平磁界が得られる。このた
め、放電の均一性が向上する。

かくして本実施例によれば、第１及び第２の電極に対し
て平行に超電導材料で作成した磁界反射板５１．５３を
取り付けることによって、電極間の水平磁界の強度を高
めると共に、均一性を向上させることができる。従って
、よりプラズマの均一性が向上することになり、加工精
度の向上をはかることができる。

第１１図は、本発明の第５の実施例の概略構成を示す断
面図である。基本構成は第４の実施例に準じており、番
号も同じものを用いている。

この実施例が第４の実施例と異なる点は、磁界印加機構
として永久磁石３１．３２の代わりに、ソレノイドコイ
ル５７を用いたことにある。即ち、電極の横にソレノイ
ドコイル５７が設けられている。より具体的には、容器
１０の外部で磁界反射板５１．５２の内側に位置する領
域に、ソレノイドコイル５７が設けられている。なお、
このソレノイドコイル５７は、連続して巻かれたもので
はなく、図中に示すように容器１０の右側及び左側にそ
れぞれ１ターンで設けられたものである。

この例では、電極の横に配置したソレノイドコイル５７
の磁界を２枚の超電導材料による磁界反射板５．１．５
３により閉じ込めることによって、磁極間に強く均一な
水平磁界を得ることができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、高周波電力の印加
される一対の電極間の被処理基体の周囲のみに、均一な
水平磁界を供給することにより、被処理基体の近くにの
み均一な放電を発生させ、均一で且つ方向性の良いエツ
チングを行うことができる。また、放電領域を被処理基
体の周辺に限定することによって、安定性が高く選択性
に優れ、且つダメージの少ないエツチングを行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わるドライエツチン
グ装置の概略構成を示す断面図、第２図乃至第６図は上
記実施例の作用を説明するためのもので、第２図は測定
位置とエツチング速度との関係を示す特性図、第３図は
測定位置と磁束密度との関係を示す特性図、第４図は補
正磁石の配置例を示す断面図、第５図は測定位置と磁束
密度との関係を示す特性図、第６図は磁石の配置例を示
す平面図、第７図は本発明の第２の実施例の概略構成を
示す断面図、第８図は上記第２の実施例の作用を説明す
るためのもので電位とエツチング速度の非対称性との関
係を示す特性図、第９図は本発明の第３の実施例の概略
構成を示す断面図、第１０図は本発明の第４の実施例の
概略構成を示す断面図、第１１図は本発明の第５の実施
例の概略構成を示す断面図、第１２図乃至第１４図は従
来装置の問題点を説明するためのもので、第１２図は装
置構成を示す断面図、第１３図はエツチング形状を示す
断面図、第１４図は装置構成を示す断面図である。１０・・・反応容器、１１・・・ガス導入口、１２・・・ガス排気口、２０・・・被処理基体、２１・・・第１の電極、２２・・・インピーダンス整合器、２３・・・高周波電源、２５・・・第２の電極、２６・・・可変インピーダンス、３０・・・磁場発生機、３１．３２・・・永久磁石、３３．３４・・・補正磁石、３５・・・ヨーク、５１．５３・・・磁界反射板、５７・・・ソレノイドコイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理基体が載置される第１の電極及び該電極に
対向して配置された第２の電極を有する反応容器と、こ
の容器内に反応ガスを供給するためのガス供給手段と、
前記容器内のガスを排気するためのガス排気手段と、前
記第１の電極又は第１，第２の電極の双方に高周波電力
を印加するための高周波電力印加手段と、前記第２の電
極の前記第１の電極と反対側面に回転自在に配設され、
前記被処理基体の径よりも大なる間隔で前記第２の電極
の対向面に対し相互にＮＳが逆極となるように配置され
た一対の棒状磁石を有する磁界印加手段と、この磁界印
加手段の棒状磁石間に配置され、該磁石により発生する
磁界の前記第１の電極と平行な成分を均一化するための
磁界補正手段とを具備してなることを特徴とするドライ
エッチング装置。
（２）被処理基体が載置される第１の電極，該電極に対
向して配置される第２の電極及び接地された第３の電極
を有する反応容器と、この容器内に反応ガスを供給する
ためのガス供給手段と、前記容器内のガスを排気するた
めのガス排気手段と、前記第１の電極に高周波電力を印
加するための高周波電力印加手段と、前記第２の電極に
一端が接続されると共に他端が接地され、前記第１及び
第２の電極間に発生するプラズマと前記第２の電極との
間に生じるバイアス電圧を調整する可変インピーダンス
と、前記第２の電極の前記第１の電極と反対側面に回転
自在に配設され、前記被処理基体の径よりも大なる間隔
で前記第２の電極の対向面に対し相互にＮＳが逆極とな
るように配置された一対の棒状磁石を有する磁界印加手
段とを具備してなることを特徴とするドライエッチング
装置。
（３）被処理基体が載置される第１の電極，該電極に対
向して配置される第２の電極及び接地された第３の電極
を有する反応容器と、この容器内に反応ガスを供給する
ためのガス供給手段と、前記容器内のガスを排気するた
めのガス排気手段と、前記第１及び第２の電極の双方に
高周波電力を印加するための高周波電力印加手段と、前
記第２の電極の前記第１の電極と反対側面に回転自在に
配設され、前記被処理基体の径よりも大なる間隔で前記
第２の電極の対向面に対し相互にＮＳが逆極となるよう
に配置された一対の棒状磁石を有する磁界印加手段とを
具備してなることを特徴とするドライエッチング装置。
（４）被処理基体が載置される第１の電極，該電極に対
向して配置される第２の電極及び接地された第３の電極
を有する反応容器と、この容器内に反応ガスを供給する
ためのガス供給手段と、前記容器内のガスを排気するた
めのガス排気手段と、前記第１及び第２の電極の双方に
高周波電力を印加するための高周波電力印加手段と、前
記第２の電極の前記第１の電極と反対側面に回転自在に
配設され、前記被処理基体の径よりも大なる間隔で前記
第２の電極の対向面に対し相互にＮＳが逆極となるよう
に配置された一対の棒状磁石を有する磁界印加手段と、
この磁界印加手段の棒状磁石間に配置され、該磁石によ
り発生する磁界の前記第１の電極と平行な成分を均一化
するための磁界補正手段とを具備してなることを特徴と
するドライエッチング装置。
（５）被処理基体が載置される第１の電極及び該電極に
対向して配置された第２の電極を有する反応容器と、こ
の容器内に反応ガスを供給するためのガス供給手段と、
前記容器内のガスを排気するためのガス排気手段と、前
記第１の電極又は第１，第２の電極の双方に高周波電力
を印加するための高周波電力印加手段と、前記第１及び
第２の電極間にこれらと平行な方向に磁界を印加するた
めの磁界印加手段と、前記第１及び第２の電極側の少な
くとも一方に配置された磁界反射板とを具備してなるこ
とを特徴とするドライエッチング装置。