JPH0653176A - ドライエッチング装置 - Google Patents

ドライエッチング装置

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JPH0653176A
JPH0653176A JP20330092A JP20330092A JPH0653176A JP H0653176 A JPH0653176 A JP H0653176A JP 20330092 A JP20330092 A JP 20330092A JP 20330092 A JP20330092 A JP 20330092A JP H0653176 A JPH0653176 A JP H0653176A
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JP
Japan
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electrode
reaction chamber
wall
counter electrode
dry cleaning
Prior art date
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Pending
Application number
JP20330092A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahide Masumoto
隆英 増本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の技術と同等なエッチング反応をウエハ
上で実現するとともに、ドライクリーニング時に必要な
プラズマ放電空間の広がりにより有効的なドライクリー
ニング効果を実現する。 【構成】 各々電気的に絶縁されて反応室内壁11に密
着された内壁電極15、ウエハ保持電極13、対向電極
14の三つの電極を持ち、接続スイッチ17により各々
が独立に陰極、陽極いずれか任意に設定できるようにす
る。ドライクリーニング時には、選択スイッチ17で、
ウエハ保持電極13、対向電極14を接地回路に、内壁
電極15を高周波整合器18を介して高周波電源19に
接続する。この状態では、プラズマ放電空間20は反応
室空間12の隅の部分まで達し、またウエハ保持電極1
3、対向電極14の外縁部で強い放電が得られるため、
付着した重合膜を完全に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子製造に用い
るドライエッチング装置、特にその反応室の電極構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の微細化に伴い、回路パター
ンの形成にはドライエッチング装置が用いられる。近年
では、微細パターンの形成に有効な陰極結合型ドライエ
ッチング装置が主流となっている。以下、その構成につ
いて図3を参照しながら説明する。
【0003】反応室壁1により形成された反応室空間2
は外部の排気ポンプによって真空に保たれる。反応室空
間2の内部には、ウエハ5の保持台を兼ねた陰極電極3
と、対向電極4を有している。陰極電極3は反応室壁1
と電気的に絶縁され、高周波整合器6を介して高周波電
源7に接続される。反応室壁1と対向電極4は電気的に
接地され、放電時には陽極としての役割を果たす。
【0004】上記構成において、反応室空間2にエッチ
ング反応種生成用のガスを導入し、外部の排気ポンプに
よって減圧状態にしたのち、陰極電極3に対して高周波
整合器6を介して高周波電源7より高周波電力を印加す
ると、反応室空間2の内部にプラズマ放電空間8が発生
する。このプラズマ放電によって発生するイオン、ラジ
カルなどの活性種により、ウエハ5上に所望のエッチン
グ反応を生じさせる。
【0005】このようなドライエッチング装置を用いた
場合の問題として、反応室壁1、陰極電極3、対向電極
4への反応生成物や反応ガスの重合膜の付着がある。特
に近年、デザインルールの微細化に対する異方性エッチ
ングの実現、高選択性の実現のために、低揮発性、高重
合性の反応ガスを用いることが多く、反応生成物や反応
ガスの重合膜の付着がより顕著になっている。この重合
膜の付着が増加した場合、付着した重合膜の剥離が発生
し、剥離した重合膜の一部がウエハ5上にダストとして
付着し、所望するパターン形成を阻害する。この重合膜
を除去するには、反応室を大気解放する必要があり、製
造装置の稼働率を低下させる要因となる。
【0006】この問題を解決するために、従来の技術に
おいては、ドライクリーニングと呼ばれる、プラズマ放
電により発生した活性種を用いた重合膜除去方法が採ら
れている。この方法は、反応室空間2にドライクリーニ
ング用のガスを導入し、外部の排気ポンプによって減圧
状態にしたのち、陰極電極3に対して高周波整合器6を
介して高周波電源7より高周波電力を印加し、反応室空
間2の内部にプラズマ放電空間8を発生させ、このプラ
ズマ放電によって発生するイオン、ラジカルなどの活性
種により、反応室壁1、陰極電極3、対向電極4に付着
した重合膜を揮発性の高い反応物に変え、外部の排気ポ
ンプによって排気する方法である。ドライクリーニング
用のガスとしては、CF4 、SF6 、NF3 などの弗化物、O
2、これらの混合ガスが一般に用いられる。この方法
は、単結晶、多結晶のシリコンや、シリコン酸化物、シ
リコン窒化物のエッチング装置において、比較的有効な
方法である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術におけるドライクリーニング方法においては、反応
室壁1、陰極電極3、対向電極4に付着した重合膜を完
全に除去することは困難であった。これは、従来方法で
は、発生するプラズマ空間8は、陰極電極3と対向電極
4に挟まれた空間に閉じ込められ易く、反応室空間2全
体に広がり難いためであり、反応室壁1の隅の部分や、
陰極電極3、対向電極4の外縁部に付着した重合膜を除
去できないという問題を有している。しかしながら、従
来技術のプラズマ空間8の広がりに関する性質は、ウエ
ハ5上に所望のエッチング反応を生じさせるためには必
要な要因である。
【0008】本発明は上記課題を解決するもので、有効
的なドライクリーニング効果を実現することができるド
ライエッチング装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のドライエッチング装置は、各々電気的に絶
縁されて反応室内壁に密着された内壁電極、ウエハ保持
電極、対向電極の三つの電極を持ち、各々が独立に高周
波整合器を介した高周波電源または接地回路に選択的に
接続可能なスイッチを備え、三つの電極を陰極、陽極い
ずれか任意に設定することができる構成にしたものであ
る。
【0010】
【作用】本発明は上記した構成により、三つの電極を陰
極、陽極いずれか任意に設定することができるため、従
来の技術と同等なエッチング反応をウエハ上で実現する
とともに、ドライクリーニング時に必要なプラズマ放電
空間の広がりを実現することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図1および図2は本発明の一実施例
のドライエッチング装置の構成図である。同図におい
て、反応室壁11により形成された反応室空間12は外
部の排気ポンプによって真空に保たれる。反応室空間1
2の内部には、ウエハ16の保持と放電電極を兼ねたウ
エハ保持電極13と対向電極14と反応室壁11に密着
された内壁電極15を有している。反応室壁11は電気
的に接地され、ウエハ保持電極13、対向電極14、内
壁電極15および反応室壁11は各々電気的に絶縁され
ている。ウエハ保持電極13、対向電極14、内壁電極
15は各々同軸ケーブルによって選択スイッチ17に接
続され、選択スイッチ17はウエハ保持電極13、対向
電極14、内壁電極15を各々独立して、高周波整合器
18を介した高周波電源19または接地回路に接続す
る。
【0012】図2においては、反応室空間12にエッチ
ング反応種生成用のガスを導入し、外部の排気ポンプに
よって減圧状態にしたのち、選択スイッチ17によりウ
エハ保持電極13を高周波整合器18を介した高周波電
源19に、対向電極14、内壁電極15を接地回路に接
続する。この状態においては従来の技術と同等なエッチ
ング反応をウエハ上で実現することができる。
【0013】図1においては、反応室空間12にドライ
クリーニング用のガスを導入し、外部の排気ポンプによ
って減圧状態にしたのち、選択スイッチ17によりウエ
ハ保持電極13、対向電極14を接地回路に、内壁電極
15を高周波整合器18を介した高周波電源19に接続
する。この状態においては、プラズマ放電空間20は反
応室空間12の隅の部分まで達し、またウエハ保持電極
13、対向電極14の外縁部で強い放電が得られるた
め、反応室壁11の隅の部分や、ウエハ保持電極13、
対向電極14の外縁部に付着した重合膜をドライクリー
ニングにより完全に除去することができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、三つの
電極を陰極、陽極いずれか任意に設定することができる
ため、従来の技術と同等なエッチング反応をウエハ上で
実現するとともに、ドライクリーニング時に必要なプラ
ズマ放電空間の広がりによって有効的なドライクリーニ
ング効果を実現し、大気解放頻度の少ない、稼働率の高
いエッチング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のドライエッチング装置のド
ライクリーニング時における接続を示す構成図
【図2】本発明の一実施例のドライエッチング装置のエ
ッチング時における接続を示す構成図
【図3】従来のドライエッチング装置の構成図
【符号の説明】
11 反応室壁 12 反応室空間 13 ウエハ保持電極 14 対向電極 15 内壁電極 16 ウエハ 17 選択スイッチ 18 高周波整合器 19 高周波電源 20 プラズマ放電空間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各々電気的に絶縁されて反応室内壁に密着
    された内壁電極、ウエハ保持電極、対向電極の三つの電
    極を持ち、各々が独立に高周波整合器を介した高周波電
    源または接地回路に選択的に接続可能なスイッチを備
    え、三つの電極を陰極、陽極いずれか任意に設定するこ
    とを可能にしたドライエッチング装置。
JP20330092A 1992-07-30 1992-07-30 ドライエッチング装置 Pending JPH0653176A (ja)

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