JPH07263192A - Etching device - Google Patents
Etching deviceInfo
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- JPH07263192A JPH07263192A JP5242094A JP5242094A JPH07263192A JP H07263192 A JPH07263192 A JP H07263192A JP 5242094 A JP5242094 A JP 5242094A JP 5242094 A JP5242094 A JP 5242094A JP H07263192 A JPH07263192 A JP H07263192A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して、
半導体上或いは電子部品、その他の基板上の物質をエッ
チングするエッチング装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention utilizes plasma to
The present invention relates to an etching apparatus for etching substances on semiconductors, electronic components, and other substrates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来エッチング装置としては、主に磁石
を用いたマグネトロン型のもの、電子サイクロトロン共
鳴を用いたＥＣＲ放電型のもの、ヘリコン波を用いたヘ
リコン型のもの等が知られている。添付図面の図５には
従来用いられてきたマグネトロンエッチング装置の一例
を示す。図示装置はプロセス室を形成している真空チャ
ンバＡ内に絶縁体Ｂを介して基板電極Ｃを配置し、その
上にエッチング処理すべき基板Ｄを装着している。基板
電極Ｃと対向した位置には対向電極Ｅが配置され、この
対向電極Ｅはプロセスガス通路Ｆに通じるシャワ板Ｇと
兼用に設けられ、対向電極Ｅの裏側すなわち外側には永
久磁石Ｈが回転可能に配置されている。また、図５にお
いてＩは排気口、Ｊは基板電極Ｃに接続された高周波電
源である。このように構成された装置の動作において、
基板電極Ｃに高周波電源Ｊより高周波を印加し、基板電
極Ｃと対向電極Ｅとの間にプラズマを発生させ、基板電
極Ｃ上の基板Ｄをエッチングする。プロセスガスは対向
電極Ｅにおけるプロセスガス通路Ｆ及びシャワ板Ｇを介
してプロセス室内部に導入され、排気口Ｉから排気され
る。低圧でエッチングを行なうため、対向電極側のプロ
セス室外部に設けた永久磁石Ｈによる磁場の作用で、マ
グネトロン放電によりプラズマを発生させている。エッ
チング均一性を良くするため、永久磁石Ｈを回転し、Ｅ
×Ｂドリフトによるプラズマの偏りを補正している。2. Description of the Related Art As a conventional etching apparatus, a magnetron type apparatus mainly using a magnet, an ECR discharge type apparatus using electron cyclotron resonance, a helicon type apparatus using a helicon wave, etc. are known. FIG. 5 of the accompanying drawings shows an example of a conventionally used magnetron etching apparatus. In the illustrated apparatus, a substrate electrode C is arranged in a vacuum chamber A forming a process chamber via an insulator B, and a substrate D to be etched is mounted thereon. A counter electrode E is arranged at a position facing the substrate electrode C. The counter electrode E is also provided as a shower plate G communicating with the process gas passage F, and a permanent magnet H rotates on the back side of the counter electrode E, that is, on the outer side. It is arranged as possible. Further, in FIG. 5, I is an exhaust port, and J is a high frequency power source connected to the substrate electrode C. In the operation of the device thus configured,
A high frequency power is applied to the substrate electrode C from a high frequency power source J, plasma is generated between the substrate electrode C and the counter electrode E, and the substrate D on the substrate electrode C is etched. The process gas is introduced into the process chamber through the process gas passage F in the counter electrode E and the shower plate G, and is exhausted from the exhaust port I. Since etching is performed at a low pressure, plasma is generated by magnetron discharge by the action of a magnetic field generated by a permanent magnet H provided outside the process chamber on the counter electrode side. To improve the etching uniformity, rotate the permanent magnet H to
The bias of the plasma due to the xB drift is corrected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】大面積高均一高速エッ
チングを達成させるためには基板上で均一な高密度プラ
ズマを形成する必要がある。またエッチング領域が微細
になるに従い、エッチング時の真空度がエッチング速度
に影響を及ぼすようになり、真空度が悪いほどエッチン
グ速度が遅くなる。これは、真空度が悪いとエッチング
に寄与するイオンが気体分子との衝突によって散乱し、
エッチングに寄与しなくなるためであり、マイクロロー
ディング効果と呼ばれている。従ってこのようなマイク
ロローディング効果を極力抑制するためにはこのような
高密度・高均一プラズマを0.1Pa 以下の低圧力で達成す
る必要がある。しかしながら、従来のエッチング装置で
は、低圧における大口径高均一プラズマを形成すること
ができず、また、プラズマの不均一性によってチャージ
アップダメージが発生するという問題点があった。It is necessary to form a uniform high-density plasma on the substrate in order to achieve a large-area, high-uniformity and high-speed etching. Further, as the etching area becomes finer, the degree of vacuum during etching affects the etching rate, and the lower the degree of vacuum, the slower the etching rate. This is because when the degree of vacuum is poor, the ions that contribute to etching are scattered by collision with gas molecules,
This is because it does not contribute to etching, which is called the microloading effect. Therefore, in order to suppress such microloading effect as much as possible, it is necessary to achieve such a high density and highly uniform plasma at a low pressure of 0.1 Pa or less. However, the conventional etching apparatus has a problem in that it is not possible to form a large-diameter, highly-uniform plasma at low pressure, and charge-up damage occurs due to the non-uniformity of plasma.
【０００４】本発明は、これら従来の装置のもつ問題点
を解決するもので、磁場発生手段により形成される磁気
中性線に0.1Pa 以下の圧力でもプラズマを発生させるこ
とにより大口径基板上で高均一かつチャージアップダメ
ージのない高速エッチングが可能なエッチング装置を提
供することを目的としている。The present invention is intended to solve the problems of these conventional devices, and to generate a plasma on a magnetic neutral wire formed by a magnetic field generating means even at a pressure of 0.1 Pa or less on a large-diameter substrate. It is an object of the present invention to provide an etching apparatus which can perform high-speed etching with high uniformity and without charge-up damage.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、本発明の一つの特徴によれば、真空チャンバ内で
プラズマを用いたエッチング現象を利用して基板をエッ
チングするエッチング装置において、真空チャンバ内に
連続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性線
を形成するようにした磁場発生手段と、この磁場発生手
段によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿
って交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを
発生する電場発生手段と、形成される磁気中性線の作る
面と平行して離れた位置に位置する基板電極とが設けら
れる。電場発生手段は、好ましくは１重または多重の高
周波コイルから成り、磁気中性線の近くに位置した磁場
発生手段の内側に配置され得る。磁場発生手段は、同軸
上に配列した三つの磁場発生コイルから形成することが
でき、隣接したコイルに互いに逆向きの電流を流すこと
によって中間のコイルの付近に、各々のコイルによって
発生した磁場が互いに打ち消しあってできる磁場ゼロの
位置のつながりである環状磁気中性線が形成される。こ
の磁気中性線は三つの磁場発生コイルに流す電流を調整
することにより、径が大きくも小さくもなり、また、上
にも下にも形成できる。基板電極は、磁気中性線で形成
される面より離れて設置され、高均一高密度のプラズマ
により、基板は均一性良く高速エッチングされ得る。In order to solve the above-mentioned problems, according to one feature of the present invention, in an etching apparatus for etching a substrate by utilizing an etching phenomenon using plasma in a vacuum chamber, A magnetic field generating means for forming an annular magnetic neutral line which is a position of a magnetic field zero continuously existing in the vacuum chamber, and along the magnetic neutral line formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. An electric field generating means for applying an alternating electric field to generate a discharge plasma in the magnetic neutral wire, and a substrate electrode positioned at a position parallel to and separated from the surface formed by the magnetic neutral wire to be formed are provided. The electric field generating means preferably consists of single or multiple radio frequency coils and may be arranged inside the magnetic field generating means located near the magnetic neutral line. The magnetic field generating means can be formed from three magnetic field generating coils arranged coaxially, and by applying mutually opposite currents to adjacent coils, the magnetic fields generated by the respective coils are generated in the vicinity of the intermediate coil. An annular magnetic neutral line is formed, which is a series of zero magnetic field positions that cancel each other out. This magnetic neutral wire can be made larger or smaller in diameter by adjusting the currents flowing through the three magnetic field generating coils, and can be formed above or below. The substrate electrode is placed away from the surface formed by the magnetic neutral wire, and the plasma can be uniformly etched at a high speed by the highly uniform and high density plasma.
【０００６】また、本発明の別の特徴によれば、チャー
ジアップダメージのないエッチングを達成するため、磁
力線が基板に垂直に横切るように発散磁場を補正する磁
場補正コイルが軸線方向において基板電極と同じ高さま
たはそれより下流側に設けられる。According to another feature of the present invention, in order to achieve etching without charge-up damage, a magnetic field correction coil for correcting the divergent magnetic field so that the magnetic field lines intersect the substrate perpendicularly to the substrate electrode in the axial direction. It is provided at the same height or on the downstream side.
【０００７】本発明のさらに別の特徴によれば、チャー
ジアップダメージのないエッチングを達成するため、基
板上の磁場を加及的に小さくさせる筒形強磁性体が磁場
発生手段の外壁に密着して設けられるか、或いは基板上
の磁場を加及的に小さくさせるドーナツ形強磁性体が基
板の近傍外側上部に設けられる。According to still another feature of the present invention, in order to achieve etching without charge-up damage, a cylindrical ferromagnetic body for additionally reducing the magnetic field on the substrate adheres to the outer wall of the magnetic field generating means. Or a donut-shaped ferromagnet that additionally reduces the magnetic field on the substrate is provided on the upper outer side in the vicinity of the substrate.
【０００８】[0008]
【作用】このように構成された本発明のエッチング装置
においては、磁場発生手段の空間的構成を変えるか、ま
たは磁場発生手段を成すコイルに流す電流の大きさ及び
（または）向きを変えることにより基板電極に対して磁
気中性線即ち磁場ゼロの位置または形状を任意に変える
ことができるようになる。また、補正磁場コイルにより
基板上での磁場を均一にし、かつ磁力線を基板に直交さ
せ、磁場の歪で生じる荷電分離を防ぐことにより、或い
は、磁場発生手段の外壁に密着した筒形強磁性体または
基板近傍上部のドーナツ形強磁性体により上流側の磁場
を打ち消して基板上における磁場を極力ゼロに近づけ、
基板に達するプラズマを自由拡散プラズマにすることに
より、基板上でのプラズマの均一性が向上し、チャージ
アップダメージのない高均一・高速エッチングができる
ようになる。In the thus constructed etching apparatus of the present invention, the spatial configuration of the magnetic field generating means is changed, or the magnitude and / or the direction of the current flowing through the coil forming the magnetic field generating means is changed. It becomes possible to arbitrarily change the position or shape of the magnetic neutral line, that is, the magnetic field zero with respect to the substrate electrode. Further, the correction magnetic field coil makes the magnetic field uniform on the substrate, and the magnetic force lines are made orthogonal to the substrate to prevent the charge separation caused by the distortion of the magnetic field, or the cylindrical ferromagnetic body closely attached to the outer wall of the magnetic field generating means. Alternatively, the magnetic field on the upstream side is canceled by the donut-shaped ferromagnetic material near the substrate to bring the magnetic field on the substrate as close to zero as possible,
By making the plasma that reaches the substrate free diffusion plasma, the uniformity of the plasma on the substrate is improved, and it becomes possible to perform highly uniform and high-speed etching without charge-up damage.
【０００９】[0009]
【実施例】以下添付図面の図１〜図４を参照して本発明
の実施例について説明する。図１は本発明によるエッチ
ング装置の一実施例を示している。図１において１は真
空チャンバで、石英から成る円筒状側壁２を備え、その
外側には磁場発生手段を構成している三つのコイル３、
４、５が実質的に同じ円周上に軸線に沿って設けられて
いる。図示したように上下の二つの電磁コイル３、５に
は同じ向きの同一定電流を流し、中間のコイル４には逆
向きの電流を流すようにされている。それにより、中間
のコイル４のレベル付近に円筒状側壁２の内側に連続し
た磁場ゼロの位置ができ、円輪状の磁気中性線６が形成
される。この円輪状の磁気中性線６の大きさは、上下の
二つのコイル３、５に流す電流と中間のコイル４に流す
電流との比を変えることにより適宜設定することがで
き、また円輪状の磁気中性線６の上下方向の位置はコイ
ル３とコイル５とに流す電流の比によって決まる。例え
ば上方のコイル３に流す電流を下方のコイル５に流す電
流より大きくすると、磁気中性線６のできる位置はコイ
ル５側へ下がり、逆にすると、磁気中性線６のできる位
置はコイル３側へ上がる。また中間のコイル４に流す電
流を増していくと、磁気中性線６の円輪の径は小さくな
ると同時に磁場ゼロの位置での磁場の勾配も緩やかにな
ってゆく。中間のコイル４と円筒状側壁２との間には電
場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナ７が設けら
れ、13.56MHzの高周波電源に接続される。このアンテナ
７は１重あるいは多重の高周波コイルとして構成され得
る。また真空チャンバ１内には絶縁体８を介して基板電
極９が設けられ、この基板電極９は13.56MHzの高周波電
源10に接続されている。基板電極９上には絶縁体から成
る静電チャック11により処理すべき基板12が装着され
る。真空チャンバ１の円筒状側壁２の上端には導電性材
料から成る対向電極13が基板電極９に相対して設けら
れ、この対向電極13は図示したようにプロセスガスの通
路14及びシャワ板15を備え、接地電位に保たれるか、或
いはフローティング電位に保たれ得る。そして対向電極
13の内面、特にプラズマに晒される部分すなわちシャワ
板15はエッチングに悪影響を与えないSiＯ2 、Si、Ｃ、
SiＣ等の物質で構成されるかあるいは覆われている。こ
れにより酸化膜をエッチングする場合にその選択比を向
上させることができるようになる。また真空チャンバ１
は排気口1aから図示してない真空排気系により真空排気
される。さらに真空チャンバ１の円筒状側壁２の内面に
沿って石英から成る防着用円筒体16が取付けられてい
る。図示したようにアンテナ７基板電極９に同一周波数
の電源が用いられる場合には２つの電源間の位相を調整
する位相制御回路が一般に必要になる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an embodiment of the etching apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a vacuum chamber, which is provided with a cylindrical side wall 2 made of quartz, and three coils 3 constituting a magnetic field generating means on the outside thereof.
4, 5 are provided along the axis on substantially the same circumference. As shown, the two upper and lower electromagnetic coils 3 and 5 are supplied with the same constant current in the same direction, and the intermediate coil 4 is supplied with reverse current. As a result, a continuous magnetic field zero position is formed inside the cylindrical side wall 2 near the level of the intermediate coil 4, and a ring-shaped magnetic neutral wire 6 is formed. The size of the ring-shaped magnetic neutral wire 6 can be appropriately set by changing the ratio of the current flowing through the upper and lower two coils 3 and 5 and the current flowing through the intermediate coil 4. The vertical position of the magnetic neutral wire 6 is determined by the ratio of the currents flowing through the coils 3 and 5. For example, when the current flowing through the upper coil 3 is made larger than the current flowing through the lower coil 5, the position where the magnetic neutral wire 6 is formed is lowered to the coil 5 side, and when the current is made opposite, the position where the magnetic neutral wire 6 is formed is the coil 3 Go up to the side. Further, as the current flowing through the intermediate coil 4 is increased, the diameter of the ring of the magnetic neutral wire 6 becomes smaller and the gradient of the magnetic field at the position where the magnetic field is zero becomes gentle. A high frequency electric field generating antenna 7 forming electric field generating means is provided between the intermediate coil 4 and the cylindrical side wall 2 and is connected to a 13.56 MHz high frequency power source. This antenna 7 can be configured as a single or multiple high frequency coil. A substrate electrode 9 is provided in the vacuum chamber 1 via an insulator 8, and the substrate electrode 9 is connected to a 13.56 MHz high frequency power supply 10. A substrate 12 to be processed is mounted on the substrate electrode 9 by an electrostatic chuck 11 made of an insulator. A counter electrode 13 made of a conductive material is provided at the upper end of the cylindrical side wall 2 of the vacuum chamber 1 so as to face the substrate electrode 9. The counter electrode 13 has a process gas passage 14 and a shower plate 15 as shown in the drawing. It may be provided and kept at ground potential or it may be kept at floating potential. And the counter electrode
The inner surface of 13, especially the portion exposed to the plasma, that is, the shower plate 15, does not adversely affect the etching of SiO 2 , Si, C,
It is composed of or covered by a material such as SiC. This makes it possible to improve the selection ratio when etching the oxide film. Also vacuum chamber 1
Is evacuated from the exhaust port 1a by a vacuum exhaust system (not shown). Further, along with the inner surface of the cylindrical side wall 2 of the vacuum chamber 1, a wear-proof cylindrical body 16 made of quartz is attached. As shown in the figure, when power supplies of the same frequency are used for the antenna 7 substrate electrode 9, a phase control circuit for adjusting the phase between the two power supplies is generally required.
【００１０】図２には本発明の別の実施例を示し、図１
と対応した部分は同じ符号で示している。この場合には
発散磁場を基板近傍で基板に垂直に指向させる手段が付
加されている。すなわち、真空チャンバ１の円筒状側壁
２の内部から基板電極９へ向かう磁場は基板の外側へ向
かって発散する傾向がある。そのため、電子は基板付近
の磁場が発散していると螺旋状に回転しながら磁力線に
沿って発散して基板に入り、一方イオンは発散する磁力
線の影響を受けずに真っ直ぐに基板に入射することにな
る。その結果、基板中で電荷分離が生じ易く、それによ
りダメージが起こることになる。そこで図２に示す装置
では、真空チャンバ１の外側で、軸線方向において基板
電極と同じ高さまたはそれより下流側に磁場補正コイル
17が設けられ、この磁場補正コイル17は発散磁場を補正
して磁力線が基板12に垂直に横切るようにしている。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
Parts corresponding to are indicated by the same reference numerals. In this case, a means for directing the divergent magnetic field perpendicular to the substrate near the substrate is added. That is, the magnetic field from the inside of the cylindrical side wall 2 of the vacuum chamber 1 toward the substrate electrode 9 tends to diverge toward the outside of the substrate. Therefore, when the magnetic field near the substrate is diverging, the electrons diverge along the lines of magnetic force and enter the substrate while rotating spirally, while the ions enter the substrate straight without being affected by the diverging lines of magnetic force. become. As a result, charge separation is likely to occur in the substrate, which causes damage. Therefore, in the apparatus shown in FIG. 2, a magnetic field correction coil is provided outside the vacuum chamber 1 at the same height as the substrate electrode in the axial direction or on the downstream side thereof.
A magnetic field correction coil 17 is provided to correct the divergent magnetic field so that the magnetic field lines cross the substrate 12 perpendicularly.
【００１１】図３は本発明のなお別の実施例を示し、こ
の例ではチャージアップダメージを防止する別の手段が
用いられている。すなわち、磁気中性線６を形成するた
めの三つのコイル３、４、５の外側に不要の外部磁場を
吸収するためのヨーク状強磁性体18が設けられ、これに
より基板12上の磁場を可及的に小さくすることができ
る。FIG. 3 shows yet another embodiment of the present invention in which another means of preventing charge-up damage is used. That is, a yoke-shaped ferromagnetic body 18 for absorbing an unnecessary external magnetic field is provided outside the three coils 3, 4, 5 for forming the magnetic neutral line 6, and thereby the magnetic field on the substrate 12 is prevented. It can be made as small as possible.
【００１２】図４は本発明のさらに別の実施例を示し、
この場合にはチャージアップダメージを防止する手段と
してドーナツ形強磁性体19が用いられ、このドーナツ形
強磁性体19は基板12の近傍外側上部に設けられ、基板12
上の磁場を加及的に小さくすることができる。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention,
In this case, a donut-shaped ferromagnetic material 19 is used as a means for preventing charge-up damage, and this donut-shaped ferromagnetic material 19 is provided near the substrate 12 and outside the upper part of the substrate 12.
The magnetic field above can be made additively smaller.
【００１３】図３及び図４に示すように基板12上の磁場
をゼロにすると、磁場ゼロの位置と基板12との間に自由
拡散プラズマが形成され、この自由拡散プラズマは基板
12の中心付近では密度が高く、周辺では密度が低いた
め、マルチカプス磁場を形成してプラズマ密度を均一に
することができる。As shown in FIGS. 3 and 4, when the magnetic field on the substrate 12 is set to zero, free diffusion plasma is formed between the position where the magnetic field is zero and the substrate 12, and this free diffusion plasma is generated on the substrate.
Since the density is high near the center of 12 and low near the periphery, it is possible to form a multi-capsule magnetic field to make the plasma density uniform.
【００１４】図示実施例によるエッチング装置を用い
て、酸化膜付きSi基板を用い、RFバイアス用として13.5
6 ＭHzの高周波電源を用いた時、アルゴンガスの圧力が
0.067Pa で、RFバイアスパワーが400 Ｗ、RFアンテナパ
ワーが800 Ｗの条件下で環状磁場中性線６の径及びその
位置を固定したままであるにも拘らず、150nm/min ±３
％というエッチング速度と高いエッチング均一性が得ら
れた。Using the etching apparatus according to the illustrated embodiment, a Si substrate with an oxide film was used, and 13.5 for RF bias was used.
When using a high frequency power supply of 6 MHz, the pressure of argon gas is
At 0.067Pa, the RF magnetic field bias power is 400W and the RF antenna power is 800W. The diameter and position of the annular magnetic field neutral wire 6 are fixed, but 150nm / min ± 3
% Etching rate and high etching uniformity were obtained.
【００１５】図示実施例では、高周波電場発生用アンテ
ナ及び基板電極バイアス用に13.56MHzの高周波を印加し
ているが、この周波数に限定されるものでなく、任意の
適当な周波数の高周波を用いることができる。また、図
示実施例ではコイルの設けられる真空チャンバの側壁は
円筒状に形成されているが、この形状についても処理す
べき基板の形状等に応じて他の任意の断面形状にするこ
とができる。In the illustrated embodiment, a high frequency of 13.56 MHz is applied for the high frequency electric field generating antenna and the substrate electrode bias, but the frequency is not limited to this, and a high frequency of any appropriate frequency may be used. You can Further, in the illustrated embodiment, the side wall of the vacuum chamber in which the coil is provided is formed in a cylindrical shape, but this shape may be any other cross-sectional shape depending on the shape of the substrate to be processed.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、磁気中性線放電プラズマを利用しているので、基板
上で均一なプラズマが形成でき、従来にないエッチング
均一性が達成できる。また、基板付近で発散する磁場を
基板に垂直にさせる磁場補正コイルを設けたことまたは
基板上の磁場を実質的にゼロにする強磁性体を設けたこ
とにより、基板付近での発散磁場に起因するチャージア
ップダメージを防止できると共に基板上に自由拡散プラ
ズマを形成でき、それにより基板上のプラズマ密度を均
一にでき、高均一、高速エッチングが可能となる。As described above, according to the present invention, since the magnetic neutral line discharge plasma is used, a uniform plasma can be formed on the substrate, and the etching uniformity which has never been achieved can be achieved. Also, due to the magnetic field correction coil that makes the magnetic field diverging near the substrate perpendicular to the substrate or the ferromagnetic material that makes the magnetic field on the substrate substantially zero, it is possible to cause the divergent magnetic field near the substrate. Charge-up damage can be prevented, and free diffusion plasma can be formed on the substrate, whereby the plasma density on the substrate can be made uniform, and highly uniform and high-speed etching becomes possible.
【図１】 本発明によるエッチング装置の一実施例の概
略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of an etching apparatus according to the present invention.
【図２】 本発明によるエッチング装置の別の実施例の
概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the etching apparatus according to the present invention.
【図３】 本発明によるエッチング装置のなお別の実施
例の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of yet another embodiment of the etching apparatus according to the present invention.
【図４】 本発明によるエッチング装置のさらに別の実
施例の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of yet another embodiment of the etching apparatus according to the present invention.
【図５】 従来のマグネトロンエッチング装置の一例を
示す概略断面図。FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a conventional magnetron etching apparatus.
１：真空チャンバ ２：円筒状側壁 ３、４、５：磁場発生手段を成すコイル ６：円輪状の磁気中性線に作られるプラズマ環 ７：電場発生手段を成す高周波電場発生用アンテナ ８：絶縁体 ９：基板電極 10：高周波電源 11：静電チャック 12：処理すべき基板 13：対向電極 14：プロセスガスの通路 15：シャワ板 16：防着用円筒体 17：磁場補正コイル 18：ヨーク状強磁性体 19：ドーナツ形強磁性体 1: Vacuum chamber 2: Cylindrical side wall 3, 4, 5: Coil forming a magnetic field generating means 6: Plasma ring formed in a ring-shaped magnetic neutral wire 7: High frequency electric field generating antenna forming an electric field generating means 8: Insulation Body 9: Substrate electrode 10: High frequency power supply 11: Electrostatic chuck 12: Substrate to be processed 13: Counter electrode 14: Process gas passage 15: Shower plate 16: Anti-wear cylinder 17: Magnetic field correction coil 18: Yoke-like strength Magnetic material 19: Donut-shaped ferromagnetic material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 21/68 Ｒ Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ (72)発明者 林 俊雄 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 (72)発明者 内田 岱二郎 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01L 21/31 21/68 R H01L 21/31 C (72) Inventor Toshio Hayashi Hagien, Chigasaki City, Kanagawa Prefecture Address 2500 Japan Vacuum Technology Co., Ltd. (72) Inventor Taijiro Uchida Address 2500 2500 Hagizono, Chigasaki City, Kanagawa Japan Vacuum Technology Co., Ltd.
Claims (10)
プラズマを利用したエッチング現象により基板をエッチ
ングするエッチング装置において、真空チャンバ内に連
続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性線を
形成するようにした磁場発生手段と、この磁場発生手段
によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿っ
て交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発
生する電場発生手段と、形成される磁気中性線の作る面
と平行して離れた位置に設けられた基板電極とを有する
ことを特徴とするエッチング装置。1. In an etching apparatus for etching a substrate by an etching phenomenon using plasma in a vacuum chamber having a cylindrical side surface and a dielectric body, an annular magnetic medium which is a position where a magnetic field is continuously present in the vacuum chamber. A magnetic field generating means for forming a magnetic neutral line and an electric field generation for generating a discharge plasma in the magnetic neutral wire by applying an alternating electric field along the magnetic neutral wire formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. An etching apparatus comprising: a means and a substrate electrode provided at a position separated in parallel with a surface formed by a magnetic neutral wire to be formed.
コイルから成り、磁気中性線の近くに位置した磁場発生
手段の内側に配置されている請求項１に記載のエッチン
グ装置。2. The etching apparatus according to claim 1, wherein the electric field generating means is composed of at least a single high frequency coil and is arranged inside the magnetic field generating means located near the magnetic neutral line.
磁場発生コイルから成り、隣接コイルに互いに逆向きの
電流を流すことにより環状磁気中性線の半径を調整する
と同時に磁場ゼロの位置での磁場の勾配を調整するよう
にした請求項１に記載のエッチング装置。3. The magnetic field generating means is composed of three magnetic field generating coils arranged coaxially, and the currents in opposite directions are applied to the adjacent coils to adjust the radius of the annular magnetic neutral line, and at the same time, at the position where the magnetic field is zero. The etching apparatus according to claim 1, wherein the gradient of the magnetic field is adjusted.
を印加するようにした請求項１に記載のエッチング装
置。4. The etching apparatus according to claim 1, wherein a DC or high frequency bias is applied to the substrate electrode.
壁が接地またはフローティング電位に保たれ、導電性材
質で構成され、その表面がエッチングに悪影響を与えな
いSiＯ2 、Si、Ｃ、SiＣ等の物質で構成されるかあるい
は覆われている請求項１に記載のエッチング装置。5. An upper wall of the vacuum chamber facing the substrate electrode is grounded or kept at a floating potential, is made of a conductive material, and its surface does not adversely affect etching, such as SiO 2 , Si, C or SiC. The etching apparatus according to claim 1, wherein the etching apparatus is composed of or covered with a material.
プラズマを利用したエッチング現象により基板をエッチ
ングするエッチング装置において、真空チャンバ内に連
続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性線を
形成するようにした磁場発生手段と、この磁場発生手段
によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿っ
て交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発
生する電場発生手段と、形成される磁気中性線の作る面
と平行して離れた位置に設けられた基板電極と、軸線方
向において基板電極と同じ高さまたはそれより下流側に
設けられ、磁力線が基板に垂直に横切るように発散磁場
を補正した磁場補正コイルとを有することを特徴とする
エッチング装置。6. In an etching apparatus for etching a substrate by an etching phenomenon utilizing plasma in a vacuum chamber having a cylindrical side surface and a dielectric body, an annular magnetic medium in which a magnetic field is continuously present in the vacuum chamber. A magnetic field generating means for forming a magnetic neutral line and an electric field generation for generating a discharge plasma in the magnetic neutral wire by applying an alternating electric field along the magnetic neutral wire formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. Means, a substrate electrode provided at a position parallel to and separated from the surface formed by the magnetic neutral line to be formed, and provided at the same height as the substrate electrode in the axial direction or at a downstream side thereof, and the magnetic force line is applied to the substrate. An etching apparatus comprising: a magnetic field correction coil in which a divergent magnetic field is corrected so as to traverse vertically.
プラズマを利用したエッチング現象により基板をエッチ
ングするエッチング装置において、真空チャンバ内に連
続して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性線を
形成するようにした磁場発生手段と、この磁場発生手段
によって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿っ
て交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発
生する電場発生手段と、形成される磁気中性線の作る面
と平行して離れた位置に設けられた基板電極と、磁場発
生手段の外壁に密着して設けた筒形強磁性体とを有する
ことを特徴とするエッチング装置。7. In an etching apparatus for etching a substrate by an etching phenomenon using plasma in a vacuum chamber having a cylindrical side surface and a dielectric, an annular magnetic medium in which a magnetic field is continuously present in the vacuum chamber. A magnetic field generating means for forming a magnetic neutral line and an electric field generation for generating a discharge plasma in the magnetic neutral wire by applying an alternating electric field along the magnetic neutral wire formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. Means, a substrate electrode provided at a position parallel to and separated from the surface formed by the magnetic neutral wire to be formed, and a cylindrical ferromagnetic material provided in close contact with the outer wall of the magnetic field generating means. Etching equipment.
し、基板周辺部近傍でのプラズマ密度の低下を抑えるよ
うにした請求項７に記載のエッチング装置。8. The etching apparatus according to claim 7, wherein a multi-cusp magnetic field is formed around the substrate electrode to suppress a decrease in plasma density in the vicinity of the peripheral portion of the substrate.
プラズマを利用したエッチング現象により基板をエッチ
ングするエッチング装置において真空チャンバ内に連続
して存在する磁場ゼロの位置である環状磁気中性線を形
成するようにした磁場発生手段と、この磁場発生手段に
よって真空チャンバ内に形成された磁気中性線に沿って
交番電場を加えてこの磁気中性線に放電プラズマを発生
する電場発生手段と、形成される磁気中性線の作る面と
平行して離れた位置に設けられた基板電極と、基板電極
の近傍外側上部に設けられ、基板上の磁場を加及的に小
さくするドーナツ形強磁性体とを有することを特徴とす
るエッチング装置。9. A ring-shaped magnetic neutral position, which is a position where a magnetic field is continuously present in a vacuum chamber in an etching apparatus that etches a substrate by an etching phenomenon using plasma in a vacuum chamber having a cylindrical side surface and a dielectric body. Magnetic field generating means for forming a line, and an electric field generating means for generating an electric discharge plasma in the magnetic neutral line by applying an alternating electric field along the magnetic neutral line formed in the vacuum chamber by the magnetic field generating means. And a doughnut-shaped substrate electrode that is provided parallel to the surface formed by the magnetic neutral line to be formed and at a position apart from the substrate electrode in the outer upper part in the vicinity of the substrate electrode and that further reduces the magnetic field on the substrate. An etching apparatus having a ferromagnetic material.
成し、基板周辺部近傍でのプラズマ密度の低下を抑える
ようにした請求項９に記載のエッチング装置。10. The etching apparatus according to claim 9, wherein a multi-cusp magnetic field is formed around the substrate electrode to suppress a decrease in plasma density near the peripheral portion of the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242094A JPH07263192A (en) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Etching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242094A JPH07263192A (en) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Etching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263192A true JPH07263192A (en) | 1995-10-13 |
Family
ID=12914297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5242094A Pending JPH07263192A (en) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Etching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263192A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0789506A1 (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-13 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Apparatus for generating and utilizing magnetically neutral line discharge type plasma |
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1994
- 1994-03-24 JP JP5242094A patent/JPH07263192A/en active Pending
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