JPH06168911A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH06168911A JPH06168911A JP31917492A JP31917492A JPH06168911A JP H06168911 A JPH06168911 A JP H06168911A JP 31917492 A JP31917492 A JP 31917492A JP 31917492 A JP31917492 A JP 31917492A JP H06168911 A JPH06168911 A JP H06168911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral ring
- lower electrode
- etched
- etching
- capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は薄膜をより微細にエッチング加工する
際に、エッチングの均一性を保ちつつ選択性を向上させ
るＲＩＥ装置を提供することを目的とする。 【構成】チャンバ１１内に上部電極１２と下部電極１３
とが平行に設置されており、該下部電極１３を取り囲む
ように周辺リング１４が設けられている。試料１７はＳ
ｉＯ2 膜２２を有し、周辺リング１４は絶縁物から形成
され、各々コンデンサを形成する。試料１７に応じて周
辺リング１４の材質及び形状を変化さることにより、そ
れらのキャパシタンス比を変化させる。
際に、エッチングの均一性を保ちつつ選択性を向上させ
るＲＩＥ装置を提供することを目的とする。 【構成】チャンバ１１内に上部電極１２と下部電極１３
とが平行に設置されており、該下部電極１３を取り囲む
ように周辺リング１４が設けられている。試料１７はＳ
ｉＯ2 膜２２を有し、周辺リング１４は絶縁物から形成
され、各々コンデンサを形成する。試料１７に応じて周
辺リング１４の材質及び形状を変化さることにより、そ
れらのキャパシタンス比を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造における薄膜
微細加工に関し、特にＲＩＥ装置に関するものである。
微細加工に関し、特にＲＩＥ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜を微細に加工する際にエッチング加
工は重要であり、より高精度なエッチング装置及びエッ
チング方法が望まれている。通常、薄膜を微細にエッチ
ングするにはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）が用い
られている。
工は重要であり、より高精度なエッチング装置及びエッ
チング方法が望まれている。通常、薄膜を微細にエッチ
ングするにはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）が用い
られている。
【０００３】従来の技術によるＲＩＥを説明する。ＲＩ
Ｅ装置は一例として平行平板形ＲＩＥ装置があり、該装
置は平行平板形の上部電極（図示せず）と下部電極４１
（図４）とを有する。特に、下部電極４１の周辺には周
辺リング４２が設けられており、該周辺リング４２は一
般に石英からなり、下部電極４１上に載置される被エッ
チング材（図示せず）のエッジ部付近に電界が集中する
のを避け、被エッチング材が均一にエッチングされるた
めに設けてある。このようなＲＩＥ装置を用いて、上記
被エッチング材はプラズマ雰囲気中で生成される反応性
イオンとラジカルによる化学的エッチングのため選択性
を有するエッチングとなっている。
Ｅ装置は一例として平行平板形ＲＩＥ装置があり、該装
置は平行平板形の上部電極（図示せず）と下部電極４１
（図４）とを有する。特に、下部電極４１の周辺には周
辺リング４２が設けられており、該周辺リング４２は一
般に石英からなり、下部電極４１上に載置される被エッ
チング材（図示せず）のエッジ部付近に電界が集中する
のを避け、被エッチング材が均一にエッチングされるた
めに設けてある。このようなＲＩＥ装置を用いて、上記
被エッチング材はプラズマ雰囲気中で生成される反応性
イオンとラジカルによる化学的エッチングのため選択性
を有するエッチングとなっている。
【０００４】ところで、エッチング特性はプロセスガス
条件、印加高周波電力、エッチング圧力、電極温度及び
電極間距離等により制御されており、通常、上記パラメ
−タを変化させ所望のエッチング特性を得ている。
条件、印加高周波電力、エッチング圧力、電極温度及び
電極間距離等により制御されており、通常、上記パラメ
−タを変化させ所望のエッチング特性を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような平行平板
形ＲＩＥ装置において、エッチング特性はプロセスガス
条件、印加高周波電力、エッチング圧力、電極温度及び
電極間距離等により制御されており、エッチング種であ
る反応性イオンの密度分布を制御することもできる。し
かし、薄膜をより微細にエッチング加工するには、さら
に別の手段により反応性イオンの密度分布を制御するこ
とが望まれる。それ故に、本発明は薄膜をより微細にエ
ッチング加工する際に、エッチングの均一性を保ちつつ
選択性を向上させるＲＩＥ装置を提供することを目的と
する。
形ＲＩＥ装置において、エッチング特性はプロセスガス
条件、印加高周波電力、エッチング圧力、電極温度及び
電極間距離等により制御されており、エッチング種であ
る反応性イオンの密度分布を制御することもできる。し
かし、薄膜をより微細にエッチング加工するには、さら
に別の手段により反応性イオンの密度分布を制御するこ
とが望まれる。それ故に、本発明は薄膜をより微細にエ
ッチング加工する際に、エッチングの均一性を保ちつつ
選択性を向上させるＲＩＥ装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるＲＩＥ装置
は、少なくともエッチング種を放出する上部電極と、該
上部電極と平行に位置し被エッチング材が載置される下
部電極と、該下部電極の周囲に設けられ、上記被エッチ
ング材のエッジ部分に電界が集中することを防ぐと共に
反応性イオンの密度分布を変化させる周辺リングとを有
している。上記周辺リングは上記被エッチング材の種類
に応じて、形状及び材質を変化させることができ、上記
周辺リングのキャパシタンス／上記下部電極と上記被エ
ッチング材との合成キャパシタンス比が１０以内、かつ
上記周辺リングの表面積／上記下部電極の表面積比が
２．４以上を満たす範囲で変化する。
は、少なくともエッチング種を放出する上部電極と、該
上部電極と平行に位置し被エッチング材が載置される下
部電極と、該下部電極の周囲に設けられ、上記被エッチ
ング材のエッジ部分に電界が集中することを防ぐと共に
反応性イオンの密度分布を変化させる周辺リングとを有
している。上記周辺リングは上記被エッチング材の種類
に応じて、形状及び材質を変化させることができ、上記
周辺リングのキャパシタンス／上記下部電極と上記被エ
ッチング材との合成キャパシタンス比が１０以内、かつ
上記周辺リングの表面積／上記下部電極の表面積比が
２．４以上を満たす範囲で変化する。
【０００７】
【作用】上記構成からなるＲＩＥ装置によれば、周辺リ
ングを被エッチング材の種類に応じて変化させることに
より、反応性イオンの密度分布を制御することが可能と
なる。従って、エッチングの選択性及び均一性よく、薄
膜をより微細にエッチング加工することができる。
ングを被エッチング材の種類に応じて変化させることに
より、反応性イオンの密度分布を制御することが可能と
なる。従って、エッチングの選択性及び均一性よく、薄
膜をより微細にエッチング加工することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１によりＲＩＥ装置の概略を示す。チャンバ
１１内に上部電極１２と下部電極１３とが平行に設置さ
れており、該下部電極１３を取り囲むように周辺リング
１４が設けられている。また、プロセスガス（例えばＣ
Ｃｌ4 ＋Ｈｅ＋Ｏ2 ）はプロセスガス導入口１５から導
入され、上部電極１２に設けられているエッチング種放
出孔１６からエッチング種として反応性ガスが放出さ
れ、プラズマにより生じる反応性イオンにより下部電極
１３上に載置された試料１７はエッチングされる。但
し、チャンバ１１内は高周波電界が印加されておりプラ
ズマ雰囲気である。試料１７は例えば、図２に示すよう
に、シリコン基板２１上にＳｉＯ2 膜２２及びポリシリ
コン層２３が形成されており、該ポリシリコン層２３上
にレジスト２４が選択的に形成されている。
明する。図１によりＲＩＥ装置の概略を示す。チャンバ
１１内に上部電極１２と下部電極１３とが平行に設置さ
れており、該下部電極１３を取り囲むように周辺リング
１４が設けられている。また、プロセスガス（例えばＣ
Ｃｌ4 ＋Ｈｅ＋Ｏ2 ）はプロセスガス導入口１５から導
入され、上部電極１２に設けられているエッチング種放
出孔１６からエッチング種として反応性ガスが放出さ
れ、プラズマにより生じる反応性イオンにより下部電極
１３上に載置された試料１７はエッチングされる。但
し、チャンバ１１内は高周波電界が印加されておりプラ
ズマ雰囲気である。試料１７は例えば、図２に示すよう
に、シリコン基板２１上にＳｉＯ2 膜２２及びポリシリ
コン層２３が形成されており、該ポリシリコン層２３上
にレジスト２４が選択的に形成されている。
【０００９】このような構成からなるＲＩＥ装置におい
て、下部電極１３は表面をカプトンフィルムによりコ−
ティングされており、試料１７はＳｉＯ2 膜２２を有
し、周辺リング１４は絶縁物、例えば石英またはアルミ
アルマイト等から形成される。つまり、これらは各々絶
縁体でありコンデンサを形成し、それらのキャパシタン
スＣは次式により示される。 Ｃ＝ε0 ×εs ×ｓ／ｄ 但し、ε0 ：真空の誘電率（=8.854×10-12 ），εs ：
比誘電率，ｓ：面積，ｄ：厚さを示している。
て、下部電極１３は表面をカプトンフィルムによりコ−
ティングされており、試料１７はＳｉＯ2 膜２２を有
し、周辺リング１４は絶縁物、例えば石英またはアルミ
アルマイト等から形成される。つまり、これらは各々絶
縁体でありコンデンサを形成し、それらのキャパシタン
スＣは次式により示される。 Ｃ＝ε0 ×εs ×ｓ／ｄ 但し、ε0 ：真空の誘電率（=8.854×10-12 ），εs ：
比誘電率，ｓ：面積，ｄ：厚さを示している。
【００１０】次に、本実施例におけるエッチング特性
を、図３より説明する。横軸のキャパシタンス比とは：
周辺リング１４のキャパシタンス／下部電極１３及び試
料１７との合成キャパシタンス、右縦軸の均一性（％）
とは：試料１７全面に対するエッチングのバラツキ、左
縦軸の対酸化膜選択比とは：ポリシリコンのエッチング
速度／ＳｉＯ2 のエッチング速度を各々示している。同
図からも明らかなように、キャパシタンス比が１０以下
であるとき、均一性を１０％以下に保ちつつ選択比が向
上される。キャパシタンス比を変化させることは、電極
間で生じる反応性イオンの密度分布が変化させることで
あり、選択的にエッチングすることができる。
を、図３より説明する。横軸のキャパシタンス比とは：
周辺リング１４のキャパシタンス／下部電極１３及び試
料１７との合成キャパシタンス、右縦軸の均一性（％）
とは：試料１７全面に対するエッチングのバラツキ、左
縦軸の対酸化膜選択比とは：ポリシリコンのエッチング
速度／ＳｉＯ2 のエッチング速度を各々示している。同
図からも明らかなように、キャパシタンス比が１０以下
であるとき、均一性を１０％以下に保ちつつ選択比が向
上される。キャパシタンス比を変化させることは、電極
間で生じる反応性イオンの密度分布が変化させることで
あり、選択的にエッチングすることができる。
【００１１】即ち、選択比を向上させ良好なエッチング
特性となるように、周辺リング１４のキャパシタンスが
下部電極１３及び試料１７との合成キャパシタンスの１
０倍以内であり、かつ周辺リング１４の表面積が下部電
極１３の表面積の２．４倍以上となるように、周辺リン
グ１４及び下部電極１３は形成される。
特性となるように、周辺リング１４のキャパシタンスが
下部電極１３及び試料１７との合成キャパシタンスの１
０倍以内であり、かつ周辺リング１４の表面積が下部電
極１３の表面積の２．４倍以上となるように、周辺リン
グ１４及び下部電極１３は形成される。
【００１２】なお、本実施例は図２に示される試料１７
の場合について説明したが、本実施例のみならず被エッ
チング材に応じて、周辺リング１４の材質及び形状を変
化させることにより、周辺リング１４のキャパシタンス
／下部電極１３及び試料１７との合成キャパシタンス比
を変化させることができる。
の場合について説明したが、本実施例のみならず被エッ
チング材に応じて、周辺リング１４の材質及び形状を変
化させることにより、周辺リング１４のキャパシタンス
／下部電極１３及び試料１７との合成キャパシタンス比
を変化させることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、周辺リングを変化させ
ることによりエッチング特性を制御することが可能とな
る。周辺リングは、被エッチング材のエッジ部分への電
界集中防止すると共に、被エッチング材に入射するイオ
ン密度を減少させることにより結果的に被エッチング材
を選択性よくエッチングすることができる。
ることによりエッチング特性を制御することが可能とな
る。周辺リングは、被エッチング材のエッジ部分への電
界集中防止すると共に、被エッチング材に入射するイオ
ン密度を減少させることにより結果的に被エッチング材
を選択性よくエッチングすることができる。
【図１】本発明の一実施例によるＲＩＥ装置の概略を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１における試料の詳細を示す断面図である。
【図３】キャパシタンス比に対する選択比及び均一性を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来のＲＩＥ装置において、特に下部電極及び
周辺リングの概略を示す断面図である。
周辺リングの概略を示す断面図である。
１１…チャンバ、１２…上部電極、１３…下部電極、１
４…周辺リング １５…プロセスガス導入口、１６…エッチング種放出
孔、１７…試料。
４…周辺リング １５…プロセスガス導入口、１６…エッチング種放出
孔、１７…試料。
Claims (2)
- 【請求項１】 エッチングガスを放出する上部電極と、 該上部電極に平行に位置し、被エッチング材が載置され
る下部電極と、 該下部電極の周辺に設けられ、反応性イオンの密度分布
を変化させる周辺リングとを有することを特徴とする半
導体製造装置。 - 【請求項２】 上記周辺リングは、上記周辺リングのキ
ャパシタンス／上記下部電極と上記被エッチング材との
合成キャパシタンス≦１０、かつ上記周辺リングの表面
積／上記下部電極の表面積≧２．４を満たす範囲で材質
及び形状を変化することを特徴とする請求項１記載の半
導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31917492A JPH06168911A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31917492A JPH06168911A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168911A true JPH06168911A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18107253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31917492A Pending JPH06168911A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06168911A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8057634B2 (en) | 2004-04-14 | 2011-11-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method and apparatus for plasma processing |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP31917492A patent/JPH06168911A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8057634B2 (en) | 2004-04-14 | 2011-11-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method and apparatus for plasma processing |
| US8366870B2 (en) | 2004-04-14 | 2013-02-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method and apparatus for plasma processing |
| US8632637B2 (en) | 2004-04-14 | 2014-01-21 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method and apparatus for plasma processing |
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