JPH0669160A - プラズマ化学エッチング装置 - Google Patents
プラズマ化学エッチング装置Info
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- JPH0669160A JPH0669160A JP22281692A JP22281692A JPH0669160A JP H0669160 A JPH0669160 A JP H0669160A JP 22281692 A JP22281692 A JP 22281692A JP 22281692 A JP22281692 A JP 22281692A JP H0669160 A JPH0669160 A JP H0669160A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大形で良質のエッチングが得られるプラズマ
化学エッチング装置を得る。 【構成】 石英ガラス窓２３を持つ真空容器２１、同窓
に対向して、真空容器内に配置される基板２２、窓２３
に対向して真空容器外に設けられるアンテナ型放電用電
極２４、同電極に電力を供給する高周波電源２６とを設
ける。このように容器外部に電極を設け高周波電波で励
起し良質で大形のエッチングを得る。
化学エッチング装置を得る。 【構成】 石英ガラス窓２３を持つ真空容器２１、同窓
に対向して、真空容器内に配置される基板２２、窓２３
に対向して真空容器外に設けられるアンテナ型放電用電
極２４、同電極に電力を供給する高周波電源２６とを設
ける。このように容器外部に電極を設け高周波電波で励
起し良質で大形のエッチングを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス、薄膜
半導体、光センサ、半導体保護膜など各種電子デバイス
に使用される薄膜のエッチングに適したプラズマ化学エ
ッチング装置（以下エッチング装置という）に関するも
のである。
半導体、光センサ、半導体保護膜など各種電子デバイス
に使用される薄膜のエッチングに適したプラズマ化学エ
ッチング装置（以下エッチング装置という）に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図１０に従来型のエッチング装置を示
す。平行平板形のプラズマエッチング装置であるが、こ
の装置では、真空容器７中に設置された平板形のＲＦ電
極５に対向して基板１が設置されている。
す。平行平板形のプラズマエッチング装置であるが、こ
の装置では、真空容器７中に設置された平板形のＲＦ電
極５に対向して基板１が設置されている。
【０００３】反応ガス２がＲＦ電極５部から通され、Ｒ
Ｆ電源３からＲＦ電極５にＲＦ電圧が印加されると、プ
ラズマが発生する。このプラズマによって反応が生じ、
基板１上の薄膜がエッチングされる。図中４はシール
ド、６は基板ホールダ、８は基板加熱用ヒータ、９は温
度検出用熱電対である。
Ｆ電源３からＲＦ電極５にＲＦ電圧が印加されると、プ
ラズマが発生する。このプラズマによって反応が生じ、
基板１上の薄膜がエッチングされる。図中４はシール
ド、６は基板ホールダ、８は基板加熱用ヒータ、９は温
度検出用熱電対である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＲＦ平行平
板型プラズマエッチング装置は、最もオーソドックスな
タイプである。しかし、電極が真空容器内部にあるた
め、電極が腐食されて不純物が膜中に混入して膜が汚染
されるなどの問題が上げられる。また、大面積で均一な
エッチングには不向きである。
板型プラズマエッチング装置は、最もオーソドックスな
タイプである。しかし、電極が真空容器内部にあるた
め、電極が腐食されて不純物が膜中に混入して膜が汚染
されるなどの問題が上げられる。また、大面積で均一な
エッチングには不向きである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【０００６】すなわち、プラズマエッチング装置とし
て、 （１） 誘電体製の窓を持つ真空容器と、同窓に対向し
て、同真空容器内に配置される基板と、上記窓に対向し
て上記真空容器外に設けられるアンテナ型放電手段と、
同アンテナ型放電手段に電力を供給する高周波電源とを
設ける。 （２） 請求項１のプラズマエッチング装置において、
アンテナ型放電手段の軸にその軸を直交し、かつ真空容
器を囲んで設けられるコイルと、同コイルに電力を供給
する交流電源とを設ける。
て、 （１） 誘電体製の窓を持つ真空容器と、同窓に対向し
て、同真空容器内に配置される基板と、上記窓に対向し
て上記真空容器外に設けられるアンテナ型放電手段と、
同アンテナ型放電手段に電力を供給する高周波電源とを
設ける。 （２） 請求項１のプラズマエッチング装置において、
アンテナ型放電手段の軸にその軸を直交し、かつ真空容
器を囲んで設けられるコイルと、同コイルに電力を供給
する交流電源とを設ける。
【０００７】
【作用】（１） 上記手段により、真空容器に反応ガス
が導入され、アンテナ型放電手段に電力が供給される
と、アンテナ型放電手段から電波が基板に向けて放射さ
れる。この電磁波により真空容器内にプラズマが発生
し、これにより反応ガスが反応して、基板上の薄膜がエ
ッチングされる。
が導入され、アンテナ型放電手段に電力が供給される
と、アンテナ型放電手段から電波が基板に向けて放射さ
れる。この電磁波により真空容器内にプラズマが発生
し、これにより反応ガスが反応して、基板上の薄膜がエ
ッチングされる。
【０００８】このようにして、大形基板のエッチングが
でき、かつ真空容器内に電極がないため電極からの不純
物の発生がない。 （２） コイルに交流電源から通電すると交流磁界が軸
方向に発生する。この磁界は上記（１）の電波の電界と
直交する方向に発生するため、電波で発生するプラズマ
が揺動され、基板上の薄膜が均一にエッチングされる。
でき、かつ真空容器内に電極がないため電極からの不純
物の発生がない。 （２） コイルに交流電源から通電すると交流磁界が軸
方向に発生する。この磁界は上記（１）の電波の電界と
直交する方向に発生するため、電波で発生するプラズマ
が揺動され、基板上の薄膜が均一にエッチングされる。
【０００９】
【実施例】本発明の請求項１に係る第１実施例を図１か
ら図５により説明する。
ら図５により説明する。
【００１０】なお、従来例で説明した部分は、説明を省
略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
【００１１】図１にて、真空容器２１は両側面に石英ガ
ラス窓２３を持つ。また真空容器２１の中央部には両側
面が窓２３に平行な面を持つ加熱ヒータ３０が設けられ
る。さらに加熱ヒータ３０の両側面上に、ほぼ窓２３の
大きさの基板２２が、配置される。
ラス窓２３を持つ。また真空容器２１の中央部には両側
面が窓２３に平行な面を持つ加熱ヒータ３０が設けられ
る。さらに加熱ヒータ３０の両側面上に、ほぼ窓２３の
大きさの基板２２が、配置される。
【００１２】また窓２３の外側近傍にアンテナ型放電用
電極２４が軸をほぼ鉛直に設けられ、アルミ製の高周波
遮断箱２８で覆われる。さらにアンテナ型放電用電極２
４はそれぞれ高周波（ＲＦ）同調回路２５を介して高周
波（ＲＦ）電源２７にケーブル２６でつながれる。
電極２４が軸をほぼ鉛直に設けられ、アルミ製の高周波
遮断箱２８で覆われる。さらにアンテナ型放電用電極２
４はそれぞれ高周波（ＲＦ）同調回路２５を介して高周
波（ＲＦ）電源２７にケーブル２６でつながれる。
【００１３】アンテナ型放電用電極２４部は、その詳細
を図２に示すように、ほぼ窓１３の外形寸法を持つはし
ご型に導体素子が配置され、その両側の素子にＲＦがＲ
Ｆ同調回路２５を介してフィードされる。またこれらの
部分の電気回路図を図３に示す。
を図２に示すように、ほぼ窓１３の外形寸法を持つはし
ご型に導体素子が配置され、その両側の素子にＲＦがＲ
Ｆ同調回路２５を介してフィードされる。またこれらの
部分の電気回路図を図３に示す。
【００１４】以上において、例えばアモルファスシリコ
ンが成膜された基板２２（ガラス、シリコンウエハ等）
上のアモルファスシリコンの薄膜をエッチングすると
き、真空容器２１内にＣＦ4 （エッチング用腐食性ガ
ス）が送られる。真空容器２１内の圧力は０．０１〜１
Torr程度に維持されるとともに基板２２がヒータ３０で
所定の温度に加熱される。ここで１３．５６ＭＨｚのＲ
Ｆ電源２７からＲＦ同調回路２５を経てアンテナ型放電
用電極２４にＲＦ電力を供給する。すると図４に示すよ
うな電極２４から基板２２に進むにつれ均一な分布とな
る電界分布の電波が発生する。すなわち電極２４近傍に
おいては電界は、電極素子の中心から同心円方向に放射
される凹凸の分布であるが、２０mm、４０mmと基板２２
に向け遠ざかるにしたがって電界分布が平坦になる。こ
の平坦な分布の電界により容器２１内に均一なプラズマ
２９が生じる。このプラズマ２９により反応ガスは反応
して、基板２２上のアモルファスシリコン薄膜が均一に
エッチングされる。
ンが成膜された基板２２（ガラス、シリコンウエハ等）
上のアモルファスシリコンの薄膜をエッチングすると
き、真空容器２１内にＣＦ4 （エッチング用腐食性ガ
ス）が送られる。真空容器２１内の圧力は０．０１〜１
Torr程度に維持されるとともに基板２２がヒータ３０で
所定の温度に加熱される。ここで１３．５６ＭＨｚのＲ
Ｆ電源２７からＲＦ同調回路２５を経てアンテナ型放電
用電極２４にＲＦ電力を供給する。すると図４に示すよ
うな電極２４から基板２２に進むにつれ均一な分布とな
る電界分布の電波が発生する。すなわち電極２４近傍に
おいては電界は、電極素子の中心から同心円方向に放射
される凹凸の分布であるが、２０mm、４０mmと基板２２
に向け遠ざかるにしたがって電界分布が平坦になる。こ
の平坦な分布の電界により容器２１内に均一なプラズマ
２９が生じる。このプラズマ２９により反応ガスは反応
して、基板２２上のアモルファスシリコン薄膜が均一に
エッチングされる。
【００１５】ここでＲＦ遮断箱２８は電極２４からの電
波を容器２１内に送り外部に漏らさない作用をする。ま
たＲＦ同調回路２５はＲＦ電源２７からの電力を効率よ
く電極２４に送る作用をする。このようにして、大形基
板２２上の薄膜がエッチングでき、かつ真空容器２１内
に電極がないため電極からの不純物が発生しない。また
石英ガラス窓２３が曇っても、電波を利用しているため
影響を受けない装置がえられる。
波を容器２１内に送り外部に漏らさない作用をする。ま
たＲＦ同調回路２５はＲＦ電源２７からの電力を効率よ
く電極２４に送る作用をする。このようにして、大形基
板２２上の薄膜がエッチングでき、かつ真空容器２１内
に電極がないため電極からの不純物が発生しない。また
石英ガラス窓２３が曇っても、電波を利用しているため
影響を受けない装置がえられる。
【００１６】なおアンテナ型の放電用電極２４としては
上記のもの以外に図５（ａ）から（ｇ）に示す、はしご
型、うずまさ型、綱型、骨型、平板型、ジグザグ型、パ
ンチ型等を用いてもよい。
上記のもの以外に図５（ａ）から（ｇ）に示す、はしご
型、うずまさ型、綱型、骨型、平板型、ジグザグ型、パ
ンチ型等を用いてもよい。
【００１７】本発明の請求項１に係る第２実施例を図６
により説明する。
により説明する。
【００１８】本実施例は第１実施例の左または右半分を
とり、横型配置としたものである。すなわち、石英ガラ
ス窓２３ａを真空容器２１ａの下面に配置する。図中、
２２ａは基板、２４ａはアンテナ型放電極、２５ａはＲ
Ｆ同調回路、２８ａはＲＦ遮断箱である。
とり、横型配置としたものである。すなわち、石英ガラ
ス窓２３ａを真空容器２１ａの下面に配置する。図中、
２２ａは基板、２４ａはアンテナ型放電極、２５ａはＲ
Ｆ同調回路、２８ａはＲＦ遮断箱である。
【００１９】作用効果は第１実施例とほぼ同様なので説
明を省略する。
明を省略する。
【００２０】本発明の請求項１に係る第３実施例を図７
により説明する。本実施例は第２実施例の装置を複数設
け一体化、大型化したものである。図中２１ｂは真空容
器、３０ｂはヒータ、２２ｂは複数の基板、２３ｂは容
器２１ｂの下面に設けられた複数の石英ガラス窓、２４
ｂは各窓部に設けられたアンテナ型放電用電極、２８ｂ
は各放電用電極を囲むＲＦ遮断箱、２５ｂは各放電用電
極用のＲＦ同調回路である。
により説明する。本実施例は第２実施例の装置を複数設
け一体化、大型化したものである。図中２１ｂは真空容
器、３０ｂはヒータ、２２ｂは複数の基板、２３ｂは容
器２１ｂの下面に設けられた複数の石英ガラス窓、２４
ｂは各窓部に設けられたアンテナ型放電用電極、２８ｂ
は各放電用電極を囲むＲＦ遮断箱、２５ｂは各放電用電
極用のＲＦ同調回路である。
【００２１】各部の作用、効果は第２実施例とほぼ同様
である。このようにして、複数の基板２２ｂに同時にエ
ッチングができるようになる。
である。このようにして、複数の基板２２ｂに同時にエ
ッチングができるようになる。
【００２２】本発明の請求項１に係る第４実施例を図８
により説明する。真空容器２１ｃの上面に石英ガラス窓
２３ｃが設けられる。また基板２２ｃは窓２３ｃの内面
に配置される。さらに基板２２ｃに対向して下部に赤外
線加熱ヒータ３０ｃが設けられ、基板２２ｃのエッチン
グ面が加熱される。
により説明する。真空容器２１ｃの上面に石英ガラス窓
２３ｃが設けられる。また基板２２ｃは窓２３ｃの内面
に配置される。さらに基板２２ｃに対向して下部に赤外
線加熱ヒータ３０ｃが設けられ、基板２２ｃのエッチン
グ面が加熱される。
【００２３】なお容器２１ｃの反応ガス供給口は上部
に、排気口は下面に設け基板２２ｃ上にダストがつかな
いようにしてある。その他の作用、効果はほぼ第２実施
例と同様である。
に、排気口は下面に設け基板２２ｃ上にダストがつかな
いようにしてある。その他の作用、効果はほぼ第２実施
例と同様である。
【００２４】本発明の請求項２に係る第１実施例を図９
により説明する。
により説明する。
【００２５】交流電源３２につながれた軸が水平なコイ
ル３１の中に第１実施例の真空容器２１部が配置されて
いる。
ル３１の中に第１実施例の真空容器２１部が配置されて
いる。
【００２６】以上の構成において第１実施例の通り作用
するとともに、コイル３２で発生する交流磁界は電極４
で作られる電波の電界と直交する。したがって容器２１
内に発生したプラズマ２９の粒子が揺動され、基板２２
上でのエッチングが促進されかつより均一化される。
するとともに、コイル３２で発生する交流磁界は電極４
で作られる電波の電界と直交する。したがって容器２１
内に発生したプラズマ２９の粒子が揺動され、基板２２
上でのエッチングが促進されかつより均一化される。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
真空容器内に電極を設置しないので、不純物の膜中への
混入をなくし、平面アンテナ型の放電電極により大面積
均一エッチングが可能となる。したがって、半導体デバ
イス、薄膜半導体、光センサ、半導体保護膜などのエッ
チング装置として極めて有効である。
真空容器内に電極を設置しないので、不純物の膜中への
混入をなくし、平面アンテナ型の放電電極により大面積
均一エッチングが可能となる。したがって、半導体デバ
イス、薄膜半導体、光センサ、半導体保護膜などのエッ
チング装置として極めて有効である。
【図１】図１は、本発明の請求項１に係る第１実施例の
全体構成断面図である。
全体構成断面図である。
【図２】図２は同実施例のアンテナ型放電用電極部の詳
細斜視図である。
細斜視図である。
【図３】図３は同実施例の電極およびＲＦ同調回路の回
路図である。
路図である。
【図４】図４は同実施例の作用説明図である。
【図５】図５は同実施例の電極例図である。
【図６】図６は本発明の請求項１に係る第２実施例の構
成断面図である。
成断面図である。
【図７】図７は本発明の請求項１に係る第３実施例の構
成断面図である。
成断面図である。
【図８】図８は本発明の請求項１に係る第４実施例の構
成断面図である。
成断面図である。
【図９】図９は本発明の請求項２に係る第１実施例の構
成図である。
成図である。
【図１０】図１０は従来例の平行平板型装置の断面図で
ある。
ある。
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 真空容器 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 基板 ２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 石英ガラス窓 ２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ アンテナ型放電用電
極 ２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ ＲＦ同調回路 ２７ ＲＦ電源 ２８ ＲＦ遮断箱 ３０，３０ａ，３０ｂ ヒータ ３０ｃ 赤外線ヒータ
極 ２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ ＲＦ同調回路 ２７ ＲＦ電源 ２８ ＲＦ遮断箱 ３０，３０ａ，３０ｂ ヒータ ３０ｃ 赤外線ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 正義 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 竹内 良昭 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体製の窓を持つ真空容器と、同窓に
対向して、同真空容器内に配置される基板と、上記窓に
対向して上記真空容器外に設けられるアンテナ型放電手
段と、同アンテナ型放電手段に電力を供給する高周波電
源とを備えてなることを特徴とするプラズマ化学エッチ
ング装置。 - 【請求項２】 請求項１のプラズマ化学エッチング装置
において、アンテナ型放電手段の軸にその軸を直交し、
かつ真空容器を囲んで設けられるコイルと、同コイルに
電力を供給する交流電源とを備えてなることを特徴とす
るプラズマ化学エッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22281692A JPH0669160A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | プラズマ化学エッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22281692A JPH0669160A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | プラズマ化学エッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669160A true JPH0669160A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16788364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22281692A Pending JPH0669160A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | プラズマ化学エッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669160A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522934A (en) * | 1994-04-26 | 1996-06-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another |
| JPH10321399A (ja) * | 1997-05-22 | 1998-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
| WO2011058608A1 (ja) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 日新電機株式会社 | プラズマ処理装置 |
| RU2678506C1 (ru) * | 2017-11-21 | 2019-01-29 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" | Реактор для плазмохимического травления полупроводниковых структур |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22281692A patent/JPH0669160A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522934A (en) * | 1994-04-26 | 1996-06-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another |
| JPH10321399A (ja) * | 1997-05-22 | 1998-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
| WO2011058608A1 (ja) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 日新電機株式会社 | プラズマ処理装置 |
| RU2678506C1 (ru) * | 2017-11-21 | 2019-01-29 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" | Реактор для плазмохимического травления полупроводниковых структур |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011106 |