JPH0399432A - Etching device - Google Patents
Etching deviceInfo
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- JPH0399432A JPH0399432A JP23675689A JP23675689A JPH0399432A JP H0399432 A JPH0399432 A JP H0399432A JP 23675689 A JP23675689 A JP 23675689A JP 23675689 A JP23675689 A JP 23675689A JP H0399432 A JPH0399432 A JP H0399432A
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体ウェーハ等の加工に使用されるエツチ
ング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an etching apparatus used for processing semiconductor wafers and the like.
半導体ウェーハ等の加工に使用されるエツチング装置と
して、エツチング液の代わりにエツチングガスをウェー
ハ等の被加工物のまわりに供給し、その表面をエツチン
グするドライエツチング装置が知られている。As an etching apparatus used for processing semiconductor wafers and the like, a dry etching apparatus is known in which an etching gas is supplied around a workpiece such as a wafer instead of an etching liquid to etch the surface of the workpiece.
従来のドライエツチング装置では、被加工物の表面を所
定のパターン通りにエツチングする場合など、部分的に
エツチングしたい場合には、被加工物の表面に予めマス
クパターンを形成しておかなければならなかった。With conventional dry etching equipment, if you want to partially etch the surface of a workpiece according to a predetermined pattern, you must form a mask pattern on the surface of the workpiece in advance. Ta.
被加工物の表面にマスクを形成せずに、被加工物の表面
を所定のパターン通りに部分的にエツチングする方策と
して、エツチングガス中に置かれた被加工物の表面に、
Ｇａイオン、あるいは、電子線を照射したりすることが
研究されている。As a method of partially etching the surface of a workpiece according to a predetermined pattern without forming a mask on the surface of the workpiece, the surface of the workpiece placed in an etching gas is etched.
Irradiation with Ga ions or electron beams is being studied.
しかし、Ｇａイオンや電子線を用いたこれらのエツチン
グ装置では、加工速度（エツチング速度）が遅かった。However, these etching apparatuses using Ga ions or electron beams have slow processing speeds (etching speeds).
そこで、上述の事情に鑑み、本発明は、被加工物の表面
にマスクを形成することを必要とせず、しかも、高速で
加工可能なエツチング装置を提供することを目的として
いる。Therefore, in view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide an etching apparatus that does not require the formation of a mask on the surface of a workpiece and can process the workpiece at high speed.
上述の目的を達成するため、本発明によるエツチング装
置においては、被加工物のまわりにエツチングガスを供
給するエツチングガス供給手段と、エツチングガスをプ
ラズマ化するプラズマ化手段と、プラズマ化されたエツ
チングガス中に置かれた被加工物の表面にスポット光を
照射するスポット光照射手段と、被加工物及びスポット
光のいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移
動手段とを備えた構成となっている。In order to achieve the above object, the etching apparatus according to the present invention includes an etching gas supply means for supplying etching gas around the workpiece, a plasma generation means for turning the etching gas into plasma, and an etching gas turned into plasma. A configuration comprising: a spot light irradiating means for irradiating a spot light onto the surface of a workpiece placed therein; and a moving means for moving either the workpiece or the spotlight relative to the other. It has become.
この様な構成とすることにより、本発明によるエツチン
グ装置においては、プラズマ化されたエツチングガスの
反応性に加え、スポット光照射による被加工物表面の加
熱により、エツチングガスと被加工物との反応が促進さ
れる。また、被加工物がこれに照射されるスポット光に
対して相対的に移動させられるようになっている。With this configuration, in the etching apparatus according to the present invention, in addition to the reactivity of the etching gas turned into plasma, the reaction between the etching gas and the workpiece is increased by heating the surface of the workpiece by spot light irradiation. is promoted. Further, the workpiece can be moved relative to the spotlight irradiated thereon.
以下、本発明の実施例について第１図及び第２図を参照
しつつ、説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図は、本発明の一実施例の概要を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
図示した実施例においては、チャンバー１内にＣ１２等
のエツチングガスが、図示しないガスタンク等のエツチ
ングガス供給手段から供給されるようになっている。ま
た、チャンバー１内には、半導体ウェー八等の被加工物
２を担持してこれを直交する２軸方向に移動させるＸ−
Ｙテーブル３が設けられている。Ｘ−Ｙテーブル３の上
方には、平板状に形成された電極５がＸ−Ｙテーブル３
に対向して配置されており、この電極５を陽極とし、Ｘ
−Ｙテーブル３を陰極として、これらに高周波電源６に
より高周波電圧が印加されるようになっている。そして
、この高周波電圧の印加によって、チャンバー１内に供
給されたエツチングガスがプラズマ化されるようになっ
ている、チャンバー１は、ガラス等の光透過性材の嵌め
込まれた窓７を有しており、この窓７を通して被加工物
２にスポット光８が照射されるようになっている。スポ
ット光８は、光源として、レーザ（図示せず）を用い、
これが発するレーザ光を集光して得ることができる。In the illustrated embodiment, an etching gas such as C12 is supplied into the chamber 1 from an etching gas supply means such as a gas tank (not shown). Also, in the chamber 1, an X-
A Y table 3 is provided. Above the X-Y table 3, an electrode 5 formed in a flat plate shape is placed on the X-Y table 3.
This electrode 5 is used as an anode, and X
- A high frequency voltage is applied to these by a high frequency power supply 6 using the Y table 3 as a cathode. The etching gas supplied into the chamber 1 is turned into plasma by the application of this high-frequency voltage.The chamber 1 has a window 7 fitted with a light-transmitting material such as glass. The workpiece 2 is illuminated with a spotlight 8 through the window 7. The spot light 8 uses a laser (not shown) as a light source,
It can be obtained by focusing the laser light emitted by this.
このように構成されたエツチング装置では、被加工物２
のまわりに供給されたエツチングガスがプラズマ化され
ると共に、スポット光８によりこれが照射された被加工
物２の表面が局所的に加熱されるようになっており、ス
ポット光８が照射された部分では、プラズマ化されたエ
ツチングガスの反応性に加え、スポット光照射による被
加工物表面の加熱により、エツチングガスと被加工物と
の反応が促進される。従って、被加工物２をＸ−Ｙテー
ブル３によって移動させれば、マスクパターンを被加工
物２の表面に形成せずに、高速で所定のパターン通りに
被加工物２の表面を部分的にエツチングすることができ
る。In the etching apparatus configured in this way, the workpiece 2
The etching gas supplied around the area is turned into plasma, and the surface of the workpiece 2 irradiated with the spot light 8 is locally heated, so that the part irradiated with the spot light 8 In this case, in addition to the reactivity of the etching gas turned into plasma, the reaction between the etching gas and the workpiece is promoted by heating the surface of the workpiece by spot light irradiation. Therefore, if the workpiece 2 is moved by the X-Y table 3, the surface of the workpiece 2 can be partially moved at high speed according to a predetermined pattern without forming a mask pattern on the surface of the workpiece 2. Can be etched.
なお、スポット光８による被加工物表面の加熱温度は、
被加工物２の表面温度にして１００℃以下の比較的低い
温度ですむので、ＧａＡｓ等の化合物半導体にエツチン
グ加工を行なう場合には、被加工物の融点よりかなり低
い温度でエツチングできる。従って、この加熱によって
被加工物にダメージを与えることはほとんどない。Note that the heating temperature of the surface of the workpiece by the spot light 8 is:
Since the surface temperature of the workpiece 2 is relatively low, 100° C. or less, when etching a compound semiconductor such as GaAs, it can be etched at a temperature considerably lower than the melting point of the workpiece. Therefore, this heating hardly causes any damage to the workpiece.
上述した実施例装置を用いて、エツチングを次のような
条件下で行なった。Etching was carried out using the above-mentioned embodiment apparatus under the following conditions.
被加工物２をＧａＡｓウェーハとし、Ｘ−Ｙテーブル３
を動作させず、光源としてＱスイッチＮｄ ： ＹＡＧ
レーザ（波長λ−０，５３ａ ｍ）を用い、スポット光
直径を１．０μｍとした。この時の焦点深度は１．４μ
ｍであった。レーザの平均エネルギは、１０ｍＷとした
。また、エツチングガスとしてＣＩ、２を用い、１０１
０５ｃ。The workpiece 2 is a GaAs wafer, and the X-Y table 3
Q switch Nd: YAG as a light source without operating
A laser (wavelength λ-0.53 am) was used, and the spot diameter was set to 1.0 μm. The depth of focus at this time is 1.4μ
It was m. The average energy of the laser was 10 mW. In addition, using CI,2 as an etching gas, 101
05c.
１．５Ｐａ、５０Ｗでプラズマを発生させた。Plasma was generated at 1.5 Pa and 50 W.
この結果、従来の反応性イオンエツチング装置及び電子
線を被加工物に照射するタイプのエッチング装置では、
加工速度（エツチング速度）がそれぞれ０．０５ ｕ
ｍ／１ｈｉｎ程度及び０．Ｏｆ、ｃｇｍＺ■１ｎ程度で
あったのに対して、上述した実施例装置では、２０．５
μｍ／■１ｎと非常に速い加工速度（エツチング速度）
が得られた。As a result, in conventional reactive ion etching equipment and etching equipment that irradiates the workpiece with electron beams,
Processing speed (etching speed) is 0.05 u each
m/1hin and 0. Of, cgmZ■1n, whereas in the example device described above, it was 20.5
Extremely fast processing speed (etching speed) of μm/■1n
was gotten.
また、同一条件下で、Ｘ−Ｙテーブル３としてその位置
決め誤差が０．５μｍのものを用いて、被加工物２を所
定のパターンに沿って移動させたところ、被加工物２の
表面にエツチングにより形成されたパターンの誤差は、
０．５μｍ以下であった。Furthermore, under the same conditions, when the workpiece 2 was moved along a predetermined pattern using an X-Y table 3 with a positioning error of 0.5 μm, etching was observed on the surface of the workpiece 2. The error of the pattern formed by
It was 0.5 μm or less.
なお、上述した実施例においては、電極５及びＸ−Ｙテ
ーブル３相互間に高周波電圧を印加することにより、被
加工物２のまわりに供給されたエツチングガスをプラズ
マ化することとしているが、これに代えて、チャンバー
１の外側に設けられたコイル１０（第１図に示す）に高
周波電圧を印加することにより、被加工物２のまわりに
供給されたエツチングガスをプラズマ化することとして
もよい。また、ＥＣＲプラズマ装置を用い、そのプラズ
マ室で予めプラズマ化されたエツチングガスを発散磁界
によって、被加工物２の表面まで導くようにしてもよい
。In the above embodiment, the etching gas supplied around the workpiece 2 is turned into plasma by applying a high frequency voltage between the electrode 5 and the X-Y table 3. Alternatively, the etching gas supplied around the workpiece 2 may be turned into plasma by applying a high frequency voltage to a coil 10 (shown in FIG. 1) provided outside the chamber 1. . Alternatively, an ECR plasma device may be used, and the etching gas, which has been turned into plasma in the plasma chamber, may be guided to the surface of the workpiece 2 by means of a divergent magnetic field.
また、上述した実施例においては、所定のパターン通り
にエツチングを行なうために、スポット光８の照射位置
を固定し、被加工物２をスポット光８に対して相対的に
移動させることとしているが、第２図に示したように、
スポット光８を被加工物に照射するための光学系を構成
する゛プリズム１１及び１２を動かすことにより、スポ
ット光８の照射される位置を被加工物２に対して相対的
に移動させることも考えられる。しかし、プリズム１１
．１２を移動させることができる範囲には、その機構上
の制限が有り、エツチング加工が可能な範囲が狭くなっ
てしまう。これに対し、ｘ−ｙテーブル３を用いた場合
には、かかる制約はなく、被加工物２の表面を広い範囲
でエツチング可能である。Furthermore, in the above embodiment, in order to perform etching according to a predetermined pattern, the irradiation position of the spot light 8 is fixed and the workpiece 2 is moved relative to the spot light 8. , as shown in Figure 2,
By moving the prisms 11 and 12 that constitute the optical system for irradiating the spot light 8 onto the workpiece, the position where the spot light 8 is irradiated can be moved relative to the workpiece 2. Conceivable. However, prism 11
．． There is a mechanical limit to the range in which 12 can be moved, and the range in which etching can be performed becomes narrow. On the other hand, when the x-y table 3 is used, there is no such restriction and the surface of the workpiece 2 can be etched over a wide range.
以上説明したように、本発明によるエツチング装置にお
いては、プラズマ化されたエツチングガスの反応性に加
え、スポット光照射による被加工物表面の加熱により、
スポット光が照射された部分において、エツチングガス
と被加工物との反応が促進される。また、被加工物がこ
れに照射されるスポット光に対して相対的に移動させら
れるようになっている。従って、被加工物を所定のパタ
ーンに沿って移動させることにより、マスクパターンを
被加工物の表面に形成せずに、所定のパターン通りに被
加工物の表面を部分的に高速でエツチング加工すること
ができる。As explained above, in the etching apparatus according to the present invention, in addition to the reactivity of the plasma etching gas, heating of the surface of the workpiece by spot light irradiation
The reaction between the etching gas and the workpiece is promoted in the area irradiated with the spot light. Further, the workpiece can be moved relative to the spotlight irradiated thereon. Therefore, by moving the workpiece along a predetermined pattern, the surface of the workpiece can be partially etched at high speed according to the predetermined pattern without forming a mask pattern on the surface of the workpiece. be able to.
第１図は本発明によるエツチング装置の一実施例を示し
た図、第２図はスポット光を被加工物表面に照射するた
めの光学系の一部を示した図である。
１・・・チャンバー ２・・・被加工物、３・・・Ｘ−
Ｙテーブル、５・・・電極、６・・・高周波電源、７・
・・窓、８・・・スポット光、１０・・・コイル、１１
．１２・・・プリズム。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an etching apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a part of an optical system for irradiating the surface of a workpiece with spot light. 1...Chamber 2...Workpiece, 3...X-
Y table, 5... electrode, 6... high frequency power supply, 7.
...Window, 8...Spotlight, 10...Coil, 11
．． 12... Prism.
Claims (1)
グガス供給手段と、 前記エッチングガスをプラズマ化するプラズマ化手段と
、 プラズマ化されたエッチングガス中に置かれた被加工物
の表面にスポット光を照射するスポット光照射手段と、 前記被加工物及び前記スポット光のいずれか一方を他方
に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたことを
特徴とするエッチング装置。[Scope of Claims] Etching gas supply means for supplying etching gas around a workpiece; plasma generation means for turning the etching gas into plasma; and a workpiece placed in the plasma-turned etching gas. An etching apparatus comprising: a spot light irradiation unit that irradiates a surface with a spot light; and a moving unit that moves either the workpiece or the spotlight relative to the other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675689A JPH0399432A (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Etching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675689A JPH0399432A (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Etching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399432A true JPH0399432A (en) | 1991-04-24 |
Family
ID=17005326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23675689A Pending JPH0399432A (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Etching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0399432A (en) |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP23675689A patent/JPH0399432A/en active Pending
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