JPH0691037B2 - ドライエツチング方法及び装置 - Google Patents
ドライエツチング方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0691037B2 JPH0691037B2 JP61123361A JP12336186A JPH0691037B2 JP H0691037 B2 JPH0691037 B2 JP H0691037B2 JP 61123361 A JP61123361 A JP 61123361A JP 12336186 A JP12336186 A JP 12336186A JP H0691037 B2 JPH0691037 B2 JP H0691037B2
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- Japan
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- electrode
- etching
- etching process
- substrate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドライエッチング方法及び装置に係り、特に
半導体素子基板（以下、基板と略）等の試料をプラズマ
によりエッチング処理するのに好適なドライエッチング
方法及び装置に関するものである。
半導体素子基板（以下、基板と略）等の試料をプラズマ
によりエッチング処理するのに好適なドライエッチング
方法及び装置に関するものである。
従来、例えば、特開昭57−66642号公報に記載のような
ドライエッチング技術では、基板を載置する電極を水冷
により冷却し、該冷却された電極を介してエッチング処
理中に基板が冷却される。
ドライエッチング技術では、基板を載置する電極を水冷
により冷却し、該冷却された電極を介してエッチング処
理中に基板が冷却される。
しかし、このような従来の技術では、レジストの変質防
止のためにエッチング処理中に基板を冷却するものであ
り、エッチング速度の温度依存性については配慮されて
いない。
止のためにエッチング処理中に基板を冷却するものであ
り、エッチング速度の温度依存性については配慮されて
いない。
上記従来技術は、エッチング速度の温度依存性について
は配慮されておらず、エッチング初期は試料の温度が低
いためにエッチング速度が小さく、平均のエッチング速
度が小さいという問題があった。特に試料を１枚１枚処
理するエッチング装置ではエッチング時間が短いため
に、平均のエッチング速度はエッチング初期のエッチン
グ速度により大幅に変化する。また、このような問題
は、接地電極に試料を設置してエッチング処理を行う場
合に、特に顕著に生じる。
は配慮されておらず、エッチング初期は試料の温度が低
いためにエッチング速度が小さく、平均のエッチング速
度が小さいという問題があった。特に試料を１枚１枚処
理するエッチング装置ではエッチング時間が短いため
に、平均のエッチング速度はエッチング初期のエッチン
グ速度により大幅に変化する。また、このような問題
は、接地電極に試料を設置してエッチング処理を行う場
合に、特に顕著に生じる。
本発明の目的は、エッチング速度の温度依存性を考慮
し、エッチング初期のエッチング速度の低下を抑制し、
平均のエッチング速度を向上できるドライエッチング方
法及び装置を提供することにある。
し、エッチング初期のエッチング速度の低下を抑制し、
平均のエッチング速度を向上できるドライエッチング方
法及び装置を提供することにある。
上記目的は、真空に保持された容器内でプラズマを発生
させ、前記容器内に設けた電極の温度を熱源手段により
制御しながら、該電極上に設置された試料を前記プラズ
マによりエッチング処理する方法において、前記電極の
温度を、エッチング処理の開始時に高く、エッチング処
理の進行に対応して漸次減少する温度特性に従って制御
し、エッチング処理期間中における前記試料の温度を所
定温度に保持することにより達成される。
させ、前記容器内に設けた電極の温度を熱源手段により
制御しながら、該電極上に設置された試料を前記プラズ
マによりエッチング処理する方法において、前記電極の
温度を、エッチング処理の開始時に高く、エッチング処
理の進行に対応して漸次減少する温度特性に従って制御
し、エッチング処理期間中における前記試料の温度を所
定温度に保持することにより達成される。
また、プラズマによりエッチング処理する装置であっ
て、前記電極を加熱，冷却する熱源手段を備えたものに
おいて、前記電極の温度を検知する温度検知手段と、 前記電極の温度を、前記前記温度検知手段で検知された
前記電極の温度に基づき、前記熱源手段を介して、エッ
チング処理の開始時に高く、エッチング処理の進行に対
応して漸次減少する温度特性に従って制御する制御手段
とを具備することにより達成される。
て、前記電極を加熱，冷却する熱源手段を備えたものに
おいて、前記電極の温度を検知する温度検知手段と、 前記電極の温度を、前記前記温度検知手段で検知された
前記電極の温度に基づき、前記熱源手段を介して、エッ
チング処理の開始時に高く、エッチング処理の進行に対
応して漸次減少する温度特性に従って制御する制御手段
とを具備することにより達成される。
エッチング処理開始時の試料の温度を高くすることによ
りエッチング初期のエッチング速度は大きくなる。ま
た、試料が設置されている電極の温度をエッチング時間
とともに低くすることにより試料の温度は所定の温度に
保たれ、レジストが変質することなくエッチング処理が
進行する。それによってエッチング初期のエッチング速
度の低下がなくなり平均のエッチング速度が向上する。
りエッチング初期のエッチング速度は大きくなる。ま
た、試料が設置されている電極の温度をエッチング時間
とともに低くすることにより試料の温度は所定の温度に
保たれ、レジストが変質することなくエッチング処理が
進行する。それによってエッチング初期のエッチング速
度の低下がなくなり平均のエッチング速度が向上する。
以下、本発明の一実施例を第１図，第２図により説明す
る。
る。
第１図で、真空容器10内には、互いに平行に、かつ、こ
の場合、上下方向に対向して電極20,30が設けられてい
る。この場合、電極20は、例えば、周波数13.56MHzのRF
電源40に接続されている。電極30は、接地電位となって
おり、試料、例えば、基板50を１個設置可能な大きさを
有している。また、電極30の内部には、熱媒体循環流路
（図示省略）が形成されている。熱源手段は、この場
合、循環熱交換器60であり、熱媒体の温度を調整する機
能を有している。なお、循環熱交換器60で温度を調整さ
れた熱媒体は、電極30の熱媒体循環流路に供給され、ま
た、該熱媒体循環流路から排出された熱媒体は、循環熱
交換器60に戻される。温度検知手段は、この場合、温度
測定器70であり、温度測定器70としては、高周波ノイズ
の影響を受けない、例えば、センサに螢光物質を、プロ
ープに光ファイバーケーブルを用いた温度測定器が用い
られる。制御手段は、この場合、マイクロコンピュータ
80である。マイクロコンピュータ80には、エッチング処
理期間中の基板50の所定温度に対応して予め設定された
電極30の温度（以下、設定温度と略）が、予め入力され
る。マイクロコンピュータ80には、温度測定器70で測定
された電極30の温度（以下、実測温度と略）が入力され
る。マイクロコンピュータ80は、予め入力された設定温
度と温度測定器70から入力された実測温度とを比較し、
該温度差に応じて電極30の温度が設定温度になるように
制御信号を循環熱交換器60に出力する機能を有する。該
制御信号を受け循環熱交換器60では、電極30の温度が設
定温度になるように熱媒体の温度は調整される。
の場合、上下方向に対向して電極20,30が設けられてい
る。この場合、電極20は、例えば、周波数13.56MHzのRF
電源40に接続されている。電極30は、接地電位となって
おり、試料、例えば、基板50を１個設置可能な大きさを
有している。また、電極30の内部には、熱媒体循環流路
（図示省略）が形成されている。熱源手段は、この場
合、循環熱交換器60であり、熱媒体の温度を調整する機
能を有している。なお、循環熱交換器60で温度を調整さ
れた熱媒体は、電極30の熱媒体循環流路に供給され、ま
た、該熱媒体循環流路から排出された熱媒体は、循環熱
交換器60に戻される。温度検知手段は、この場合、温度
測定器70であり、温度測定器70としては、高周波ノイズ
の影響を受けない、例えば、センサに螢光物質を、プロ
ープに光ファイバーケーブルを用いた温度測定器が用い
られる。制御手段は、この場合、マイクロコンピュータ
80である。マイクロコンピュータ80には、エッチング処
理期間中の基板50の所定温度に対応して予め設定された
電極30の温度（以下、設定温度と略）が、予め入力され
る。マイクロコンピュータ80には、温度測定器70で測定
された電極30の温度（以下、実測温度と略）が入力され
る。マイクロコンピュータ80は、予め入力された設定温
度と温度測定器70から入力された実測温度とを比較し、
該温度差に応じて電極30の温度が設定温度になるように
制御信号を循環熱交換器60に出力する機能を有する。該
制御信号を受け循環熱交換器60では、電極30の温度が設
定温度になるように熱媒体の温度は調整される。
第１図で、マイクロコンピュータ80には、例えば、第２
図に一例を示すような設定温度が予め入力される。第２
図で、エッチング処理開始時の基板50の温度が100℃に
なるように設定温度も100℃となっている。エッチング
処理期間中にエッチング時間の経過と共に基板50の温度
は100℃を起点として上昇しようとする。このため、設
定温度は100℃を起点として逆に下降させる必要があ
り、これによって、エッチング処理期間中に基板50の温
度の上昇は抑制されて120℃程度の温度に保持される。
ここで、基板50の温度100℃,120℃程度ということは、
レジストが変質しない程度の温度ということを意味して
いる。
図に一例を示すような設定温度が予め入力される。第２
図で、エッチング処理開始時の基板50の温度が100℃に
なるように設定温度も100℃となっている。エッチング
処理期間中にエッチング時間の経過と共に基板50の温度
は100℃を起点として上昇しようとする。このため、設
定温度は100℃を起点として逆に下降させる必要があ
り、これによって、エッチング処理期間中に基板50の温
度の上昇は抑制されて120℃程度の温度に保持される。
ここで、基板50の温度100℃,120℃程度ということは、
レジストが変質しない程度の温度ということを意味して
いる。
第１図で、真空容器10内は、真空排気装置（図示省略）
の作動により所定圧力まで減圧排気される。所定圧力ま
で減圧排気された真空容器10内には、エッチングガス供
給装置（図示省略）により所定流量のエッチングガスが
導入される。真空容器10内に導入されたエッチングガス
の一部は、作動している真空排気装置により真空容器10
外へ排気され、これにより、真空容器10内は、所定のエ
ッチング圧力に調節される。一方、電極30の温度が温度
測定器70により測定される。この実測温度が第２図に示
す設定温度100℃よりも低温の場合は、マイクロコンピ
ュータ80の制御信号により熱媒体は循環熱交換器60で電
極30の温度が100℃になるような温度に加熱，昇温させ
られた後に、電極30の熱媒体循環流路に供給される。こ
れにより、電極30の温度は100℃に制御され、これと共
に、基板50の温度は100℃に上昇させられる。その後、
電極20にはRF電極40より電力が印加される。これによ
り、電極20,30間にはグロー放電が発生し、エッチング
ガスは、プラズマ化される。このプラズマにより基板50
の被処理面のエッチング処理が開始される。このエッチ
ング処理期間中に電極30の温度は、温度測定器70により
連続または断続して測定される。この実測温度は、その
都度、マイクロコンピュータ80に入力され、第２図に示
す設定温度で、かつ、その時間に対応した設定温度と比
較される。該比較結果によりマイクロコンピュータ80か
らは、その都度、制御信号が循環熱交換器60に出力され
る。その結果、電極30の温度は、第２図に示す設定温度
に制御され、これによって基板50の温度は120℃程度に
エッチング処理期間中保持される。
の作動により所定圧力まで減圧排気される。所定圧力ま
で減圧排気された真空容器10内には、エッチングガス供
給装置（図示省略）により所定流量のエッチングガスが
導入される。真空容器10内に導入されたエッチングガス
の一部は、作動している真空排気装置により真空容器10
外へ排気され、これにより、真空容器10内は、所定のエ
ッチング圧力に調節される。一方、電極30の温度が温度
測定器70により測定される。この実測温度が第２図に示
す設定温度100℃よりも低温の場合は、マイクロコンピ
ュータ80の制御信号により熱媒体は循環熱交換器60で電
極30の温度が100℃になるような温度に加熱，昇温させ
られた後に、電極30の熱媒体循環流路に供給される。こ
れにより、電極30の温度は100℃に制御され、これと共
に、基板50の温度は100℃に上昇させられる。その後、
電極20にはRF電極40より電力が印加される。これによ
り、電極20,30間にはグロー放電が発生し、エッチング
ガスは、プラズマ化される。このプラズマにより基板50
の被処理面のエッチング処理が開始される。このエッチ
ング処理期間中に電極30の温度は、温度測定器70により
連続または断続して測定される。この実測温度は、その
都度、マイクロコンピュータ80に入力され、第２図に示
す設定温度で、かつ、その時間に対応した設定温度と比
較される。該比較結果によりマイクロコンピュータ80か
らは、その都度、制御信号が循環熱交換器60に出力され
る。その結果、電極30の温度は、第２図に示す設定温度
に制御され、これによって基板50の温度は120℃程度に
エッチング処理期間中保持される。
本実施例では、エッチング処理開始時の基板の温度を10
0℃と高くしているため、エッチング処理初期時のエッ
チング速度の低下が抑制され、したがって、平均のエッ
チング速度が向上する。また、エッチング処理開始時の
基板の温度を100℃とレジストが変質しない程度の温度
に制御しているため、エッチング処理初期時におけるエ
ッチング速度をパターン精度を高精度に保った状態で向
上させることができる。基板を１枚毎処理するドライエ
ッチング装置においては、エッチング処理時間を更に短
縮でき、高効率化を実現できる。
0℃と高くしているため、エッチング処理初期時のエッ
チング速度の低下が抑制され、したがって、平均のエッ
チング速度が向上する。また、エッチング処理開始時の
基板の温度を100℃とレジストが変質しない程度の温度
に制御しているため、エッチング処理初期時におけるエ
ッチング速度をパターン精度を高精度に保った状態で向
上させることができる。基板を１枚毎処理するドライエ
ッチング装置においては、エッチング処理時間を更に短
縮でき、高効率化を実現できる。
なお、本実施例では、周波数13.56MHzのRF電源を用いる
エッチング装置を例に挙げて説明したが、この他の装
置、例えば、マイクロ波を用いるエッチング装置におい
ても同様の効果が得られる。更に、例えば、RF電源が接
続された電極に基板を設置してエッチング処理する場合
や、マイクロ波を用いるエッチング装置で基板にバイア
ス電圧を印加する場合においても、条件によっては、同
様の効果が得られる。
エッチング装置を例に挙げて説明したが、この他の装
置、例えば、マイクロ波を用いるエッチング装置におい
ても同様の効果が得られる。更に、例えば、RF電源が接
続された電極に基板を設置してエッチング処理する場合
や、マイクロ波を用いるエッチング装置で基板にバイア
ス電圧を印加する場合においても、条件によっては、同
様の効果が得られる。
本発明によれば、エッチング初期のエッチング速度の低
下を抑制できるので、平均のエッチング速度を向上でき
るという効果がある。
下を抑制できるので、平均のエッチング速度を向上でき
るという効果がある。
第１図は、本発明の一実施例のドライエッチング装置の
構成図、第２図は、第１図の装置のマイクロコンピュー
タに予め入力される設定温度と基板温度，エッチング時
間との関係線図である。 10……真空容器、20,30……電極、40……RF電源、50…
…基板、60……循環熱交換器、70……温度測定器、80…
…マイクロコンピュータ
構成図、第２図は、第１図の装置のマイクロコンピュー
タに予め入力される設定温度と基板温度，エッチング時
間との関係線図である。 10……真空容器、20,30……電極、40……RF電源、50…
…基板、60……循環熱交換器、70……温度測定器、80…
…マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−125830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−162472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−116774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13617（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】真空に保持された容器内でプラズマを発生
させ、前記容器内に設けた電極の温度を熱源手段により
制御しながら、該電極上に設置された試料を前記プラズ
マによりエッチング処理する方法において、前記電極の
温度を、エッチング処理の開始時に高く、エッチング処
理の進行に対応して漸次減少する温度特性に従って制御
することにより、エッチング処理期間中における前記試
料の温度を所定温度に保持することを特徴とするドライ
エッチング方法。 - 【請求項２】真空に保持された容器内でプラズマを発生
させ前記容器内に設けた電極に設置された試料を前記プ
ラズマによりエッチング処理する装置であって、前記電
極を加熱，冷却する熱源手段を備えたものにおいて、 前記電極の温度を検知する温度検知手段と、 前記電極の温度を、前記前記温度検知手段で検知された
前記電極の温度に基づき、前記熱源手段を介して、エッ
チング処理の開始時に高く、エッチング処理の進行に対
応して漸次減少する温度特性に従って制御する制御手段
とを具備したことを特徴とするドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123361A JPH0691037B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | ドライエツチング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123361A JPH0691037B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | ドライエツチング方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62281423A JPS62281423A (ja) | 1987-12-07 |
| JPH0691037B2 true JPH0691037B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=14858681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123361A Expired - Lifetime JPH0691037B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | ドライエツチング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691037B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137318A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| JPH031530A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Tokuda Seisakusho Ltd | ドライエッチング装置 |
| JP2574899B2 (ja) * | 1989-08-30 | 1997-01-22 | 株式会社日立製作所 | プラズマエッチング装置 |
| JP2616118B2 (ja) * | 1990-03-22 | 1997-06-04 | ソニー株式会社 | 低温処理方法及び低温処理装置 |
| JP3594583B2 (ja) | 2002-01-10 | 2004-12-02 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | エッチング装置及びその温度制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54162472A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-24 | Nec Corp | Plasma processing method |
| JPS57116774A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-20 | Hitachi Ltd | Etching method |
| JPS58125830A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Fujitsu Ltd | プラズマエツチング方法 |
| JPS6113617A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-21 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長方法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61123361A patent/JPH0691037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62281423A (ja) | 1987-12-07 |
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