JPH03259517A - Ｅｃｒプラズマエッチング方法 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマエッチング方法Info
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- JPH03259517A JPH03259517A JP5860890A JP5860890A JPH03259517A JP H03259517 A JPH03259517 A JP H03259517A JP 5860890 A JP5860890 A JP 5860890A JP 5860890 A JP5860890 A JP 5860890A JP H03259517 A JPH03259517 A JP H03259517A
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- plasma
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- electron cyclotron
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Links
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- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 9
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 4
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims 2
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Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子サイクロトロン共鳴現象を利用して生成し
たプラズマを用いて基板表面のエツチングを行なう半導
体デバイス等の製造プロセスに使用されるＥＣＲプラズ
マエツチング方法に関する。
たプラズマを用いて基板表面のエツチングを行なう半導
体デバイス等の製造プロセスに使用されるＥＣＲプラズ
マエツチング方法に関する。
従来のこの種の装置として、２つの例が知られている。
第１の例は第３図に示す時開５６−１５５５３５号公報
所載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズマ
エツチング技術は、フィルを用いて所定の強さの磁場が
印加されたプラズマ発生室内に、マイクロ波発生器より
導波管、マイクロ波導入窓を経由してマイクロ波を導入
し電子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発
生したエネルギーでガス導入系から導入されたプラズマ
発生室内のガスをプラズマ化し、プラズマ引き出し窓か
らプラズマ流を前記磁場の作る発散磁界を利用して基板
処理室内に引き出し、そのイオンの衝撃によって基板ホ
ルダー上に載置し・た基板をエツチングするものである
。
所載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズマ
エツチング技術は、フィルを用いて所定の強さの磁場が
印加されたプラズマ発生室内に、マイクロ波発生器より
導波管、マイクロ波導入窓を経由してマイクロ波を導入
し電子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発
生したエネルギーでガス導入系から導入されたプラズマ
発生室内のガスをプラズマ化し、プラズマ引き出し窓か
らプラズマ流を前記磁場の作る発散磁界を利用して基板
処理室内に引き出し、そのイオンの衝撃によって基板ホ
ルダー上に載置し・た基板をエツチングするものである
。
第２の例は、第４図に示す時開６０−１３４４２３号公
報所載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズ
マ処理技術では、第４図に示す勾配をもった磁場が印加
されたプラズマ発生室が使用されており、導波管、取り
入れ窓を経由して石英ペルジャーを通してマイクロ波マ
イクロ波空洞共振器の条件に適合するようには構成され
ておらず、基板ホルダーはプラズマ発生室は処理室を兼
ねるという特徴をもつ。この基板ホルダーの設置位置は
、マイクロ波周波数２．４５ＧＨｚに対し電子サイクロ
トロン共鳴点となる８７５ガウスの位置から２ｃｍはど
離れている。
報所載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズ
マ処理技術では、第４図に示す勾配をもった磁場が印加
されたプラズマ発生室が使用されており、導波管、取り
入れ窓を経由して石英ペルジャーを通してマイクロ波マ
イクロ波空洞共振器の条件に適合するようには構成され
ておらず、基板ホルダーはプラズマ発生室は処理室を兼
ねるという特徴をもつ。この基板ホルダーの設置位置は
、マイクロ波周波数２．４５ＧＨｚに対し電子サイクロ
トロン共鳴点となる８７５ガウスの位置から２ｃｍはど
離れている。
しかし、上述した従来の技術において、エツチング形状
を観察すると、ポリシリコンやポリサイド膜をエツチン
グすると、１０−４Ｔｏｒｒ台の低圧領域であっても、
ボーイングやアンダーカットが入る。これは、イオンが
電子サイクロトロン共鳴点から輸送される間に、磁場に
よって散乱されるためである。
を観察すると、ポリシリコンやポリサイド膜をエツチン
グすると、１０−４Ｔｏｒｒ台の低圧領域であっても、
ボーイングやアンダーカットが入る。これは、イオンが
電子サイクロトロン共鳴点から輸送される間に、磁場に
よって散乱されるためである。
そこで、基板を電子サイクロトロン共鳴点近傍に設置す
ることにより、１０−’Ｔｏｒｒ台の圧力下でイオン散
乱をおさえることができ、エツチング形状を垂直にする
ことができる。
ることにより、１０−’Ｔｏｒｒ台の圧力下でイオン散
乱をおさえることができ、エツチング形状を垂直にする
ことができる。
しかし、図５に示す様にポリシリコンにおけるエツチン
グ特性は、１０−３Ｔｏｒｒ台の方が良好であり、下地
酸化膜との選択比を非常に大きくできるが、基板温度が
１００℃前後になるとエツチング形状は、ラジカルの影
響を受けてアンダーカットが入るという問題があり、エ
ツチング形状と下地酸化膜との選択比を両立できない。
グ特性は、１０−３Ｔｏｒｒ台の方が良好であり、下地
酸化膜との選択比を非常に大きくできるが、基板温度が
１００℃前後になるとエツチング形状は、ラジカルの影
響を受けてアンダーカットが入るという問題があり、エ
ツチング形状と下地酸化膜との選択比を両立できない。
本発明は、上記目的を達成するために次の様に構成され
ている。即ち、プラズマ発生室内でマイクロ波により発
生する電場と、該電場に直交する磁場によって起こる電
子サイクロトロン共鳴点の近傍、磁場強度で±３．０％
の範囲の部分に基板を設置する。この基板は裏面からＨ
ｅガスを導入するガス冷却になっており、基板表面の温
度を３０℃以下におさえられる様になっている。図７に
本発明を適用した場合のサイドエツチング量の圧力と基
板温度依存性を示す。この結果がしめす様に、１０−３
Ｔｏｒｒ台の高速・高選択エツチングでは、３０℃以下
の基板温度によりサイドエツチングがなくなることがわ
かる。
ている。即ち、プラズマ発生室内でマイクロ波により発
生する電場と、該電場に直交する磁場によって起こる電
子サイクロトロン共鳴点の近傍、磁場強度で±３．０％
の範囲の部分に基板を設置する。この基板は裏面からＨ
ｅガスを導入するガス冷却になっており、基板表面の温
度を３０℃以下におさえられる様になっている。図７に
本発明を適用した場合のサイドエツチング量の圧力と基
板温度依存性を示す。この結果がしめす様に、１０−３
Ｔｏｒｒ台の高速・高選択エツチングでは、３０℃以下
の基板温度によりサイドエツチングがなくなることがわ
かる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例の断面図である。
第３図と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する
。
。
本装置は、電子サイクロトロン共鳴によってプラズマを
生成するプラズマ発生室ｌと、基板搬送室２とが互いに
隣接する様に構成されている。このプラズマ生成室１は
マイクロ波の電界強度を高め、放電の効率を高めるため
、マイクロ波空洞共振器の条件に適合する形状に構成さ
れている。そして、プラズマ発生室１の外周には窓層ソ
レノイド３が周設されている。またプラズマ発生室１に
はプラズマを生成するためのガスを導入するガス導入系
を備えるとともに、石英ガラス、セラミックス等の絶縁
物からなる導入窓４が設けられている。
生成するプラズマ発生室ｌと、基板搬送室２とが互いに
隣接する様に構成されている。このプラズマ生成室１は
マイクロ波の電界強度を高め、放電の効率を高めるため
、マイクロ波空洞共振器の条件に適合する形状に構成さ
れている。そして、プラズマ発生室１の外周には窓層ソ
レノイド３が周設されている。またプラズマ発生室１に
はプラズマを生成するためのガスを導入するガス導入系
を備えるとともに、石英ガラス、セラミックス等の絶縁
物からなる導入窓４が設けられている。
そして、該導入窓４を介してマイクロ波電源６から導波
管５を通じて送られてきたマイクロ波がプラズマ生成室
に導入されるようになっている。
管５を通じて送られてきたマイクロ波がプラズマ生成室
に導入されるようになっている。
また上記プラズマ発生室１内にはマイク□波の周波数が
２．４５ＧＨｚの場合は、磁場強度８７５ガウス±３．
０％の位置に基板ホルダー１０が設置されている。この
ホルダーは基板を機械的にクランプする様に構成されて
おり、裏面からＨｅガスを注入できる様になっている。
２．４５ＧＨｚの場合は、磁場強度８７５ガウス±３．
０％の位置に基板ホルダー１０が設置されている。この
ホルダーは基板を機械的にクランプする様に構成されて
おり、裏面からＨｅガスを注入できる様になっている。
第２図は、本発明の実施例２の断面図である。
本装置では電子サイクロトロン共鳴によってプラズマを
生成するプラズマ発生室内１は、マイクロ波空洞共振器
の条件に構成されておらず、石英ペルジャー１３の全面
からマイクロ波を導入するものである。そして、プラズ
マ発生室１の外周にはプラズマ発生室ｌからはガスを導
入できないので、基板搬送室２内にガス導入口が設けら
れている。
生成するプラズマ発生室内１は、マイクロ波空洞共振器
の条件に構成されておらず、石英ペルジャー１３の全面
からマイクロ波を導入するものである。そして、プラズ
マ発生室１の外周にはプラズマ発生室ｌからはガスを導
入できないので、基板搬送室２内にガス導入口が設けら
れている。
また上記プラズマ発生室１内には、磁場強度が８７５ガ
ウス±３．０％となる位置に基板ホルダー１０が設置さ
れ、この基板ホルダー１０には、高周波を印加できる様
になっている。この基板ホルダーＩＯは、基板を機械的
にクランプし、裏面からＨｅを導入できる様になってい
る。
ウス±３．０％となる位置に基板ホルダー１０が設置さ
れ、この基板ホルダー１０には、高周波を印加できる様
になっている。この基板ホルダーＩＯは、基板を機械的
にクランプし、裏面からＨｅを導入できる様になってい
る。
以上説明した様に、本発明は、マイクロ波プラズマ処理
装置において、基板の処理を電子サイクロトロン共鳴点
で行なうと同時に、基板温度を３０℃以下に保つことに
よって、高速・高選択・異方性エツチングを実現できる
効果がある。
装置において、基板の処理を電子サイクロトロン共鳴点
で行なうと同時に、基板温度を３０℃以下に保つことに
よって、高速・高選択・異方性エツチングを実現できる
効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示すマイクロ波プラズ
マ処理装置の概略図、第２図は第２の実施例の同様の図
、第３図は従来の装置の同様の図、第４図は従来の装置
の第２の実施例の同様の図、第５図は従来の装置におけ
るｎ”ｐｏｌｙ−５ｉのエツチング特性図、第６図は基
板温度によるｎ ”ｐｏ Ｉ ｙ−５ｉのサイドエツチ
ング量を示す図である。 １・・・・・・プラズマ発生室、２・・・・・・基板搬
送室、３・・・・・・窓層ンレノイドコイル、４・・・
・・・マイクロ波導入窓、５・・・・・・導波管、６・
回マイクロ波導入窓、７・・・・・・ガス導入口、８・
・・・・・マイクロ波、９・・団・サイクロトロン共鳴
点。
マ処理装置の概略図、第２図は第２の実施例の同様の図
、第３図は従来の装置の同様の図、第４図は従来の装置
の第２の実施例の同様の図、第５図は従来の装置におけ
るｎ”ｐｏｌｙ−５ｉのエツチング特性図、第６図は基
板温度によるｎ ”ｐｏ Ｉ ｙ−５ｉのサイドエツチ
ング量を示す図である。 １・・・・・・プラズマ発生室、２・・・・・・基板搬
送室、３・・・・・・窓層ンレノイドコイル、４・・・
・・・マイクロ波導入窓、５・・・・・・導波管、６・
回マイクロ波導入窓、７・・・・・・ガス導入口、８・
・・・・・マイクロ波、９・・団・サイクロトロン共鳴
点。
Claims (3)
- （１）プラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電
場と、該電場に直交する磁場によって起こる電子サイク
ロトロン共鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し、
該プラズマを設置された基板に照射して基板を処理する
マイクロ波プラズマ処理装置において、電子サイクロト
ロン共鳴点あるいはその地点から磁場強度で±３．０％
の範囲内の位置に半導体基板を設置することを特徴とす
るＥＣＲプラズマエッチング方法 - （２）プラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電
場と、該電場に直交する磁場によって起こる電子サイク
ロトロン共鳴現象を利用した処理ガスをプラズマ化し、
該プラズマを設置された基板に照射して基板を処理する
マイクロ波プラズマ処理装置において、電子サイクロト
ロン共鳴点あるいはその地点から磁場強度で±３．０％
の範囲内の位置に、半導体基板を設置するＥＣＲプラズ
マエッチング装置を用いて、塩素ガス単体でポリシリコ
ンあるいはシリサイドのエッチングを行うことを特徴と
するＥＣＲプラズマエッチング方法 - （３）プラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電
場と、該電場に直交する磁場によって起こる電子サイク
ロトロン共鳴現象を利用した処理ガスをプラズマ化し、
該プラズマを設置された基板に照射して基板を処理する
マイクロ波プラズマ処理装置において、電子サイクロト
ロン共鳴点あるいはその地点から磁場強度で±３．０％
の範囲内の位置に半導体基板を設置するＥＣＲプラズエ
ッチング装置を用いて、塩素ガス単体でポリシリコンあ
るいはシリサイドのエッチングを行う際に、エッチング
中の基板表面温度を３０℃以下とするＥＣＲプラズマエ
ッチング方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5860890A JPH03259517A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Ｅｃｒプラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5860890A JPH03259517A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Ｅｃｒプラズマエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259517A true JPH03259517A (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=13089244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5860890A Pending JPH03259517A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Ｅｃｒプラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03259517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0867913A1 (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-30 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing system and plasma processing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177525A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS63217620A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH01103836A (ja) * | 1987-07-02 | 1989-04-20 | Toshiba Corp | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 |
| JPH01184827A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
| JPH0227719A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP5860890A patent/JPH03259517A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177525A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS63217620A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
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| JPH01184827A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
| JPH0227719A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマプロセス装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0867913A1 (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-30 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing system and plasma processing method |
| US6245190B1 (en) | 1997-03-26 | 2001-06-12 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing system and plasma processing method |
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