JPH0742592B2 - Dry etching equipment - Google Patents
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Landscapes
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は絶縁体、磁性体、半導体、金属、高分子等あ
らゆる固体物質（以下、単に「試料」という）をエッチ
ングする乾式エッチング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application> The present invention relates to a dry etching apparatus for etching all solid substances (hereinafter simply referred to as “sample”) such as insulators, magnetic substances, semiconductors, metals and polymers.
〈従来の技術〉 従来のこの種のエッチング方法として、荷電粒子線、た
とえばイオンビームで試料面をエッチングする方法が知
られている。このイオンビームエッチング方法に用いる
装置はカウフマン型イオン発生源を用いたエッチング装
置であって、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・
ソサイティ（Journal of Electrochemical）第129巻、
５号、第585〜591頁（1982年）に所載の、テー．エム．
マイヤー（T.M.Mayer）およびアール．エイ．バンカー
（R.A.Banker）共同執筆の論文『リアクティブ イオン
ビーム ウイズ CF4:チャラクテリゼーション オブ
ア カウフマン イオン ソース アンド ディテール
ス オブ SiO2 エッチング（Reactive Ion Beam with
CF4:Characterization of a Kaufman Ion Source and
Detailsof SiO2 Etching）』に示され一例として示す
と、第６図に示すように、熱電子放出カソード１、アノ
ード２、カソード３、引き出し電極４、電磁石５、ガス
導入口６、試料ステージ７および真空容器８から構成さ
れる。真空容器８は真空排気ポンプにより真空雰囲気に
維持され、試料面をエッチングするものであった。<Prior Art> As a conventional etching method of this type, a method of etching a sample surface with a charged particle beam, for example, an ion beam is known. The apparatus used in this ion beam etching method is an etching apparatus using a Kaufman type ion generation source, and
Society (Journal of Electrochemical) Volume 129,
No. 5, pp. 585-591 (1982). M.
TM Mayer and Earl. A. RABanker co-authored paper "Reactive Ion Beam With CF 4 : Characterization of
Akaufman Ion Source and Details of SiO 2 Etching (Reactive Ion Beam with
CF 4 : Characterization of a Kaufman Ion Source and
Details of SiO 2 Etching) ”and shown as an example, as shown in FIG. 6, thermionic emission cathode 1, anode 2, cathode 3, extraction electrode 4, electromagnet 5, gas inlet 6, sample stage 7 and It is composed of a vacuum container 8. The vacuum container 8 was maintained in a vacuum atmosphere by a vacuum exhaust pump to etch the sample surface.
上記装置のうち、熱電子放出カソード１、アノード２、
カソード３、引き出し電極４、電磁石５は一般に総括し
て、イオン源と称されている。Of the above devices, thermionic emission cathode 1, anode 2,
The cathode 3, the extraction electrode 4, and the electromagnet 5 are generally collectively referred to as an ion source.
本装置を作動するにはまず真空排気ポンプにより、真空
容器内を10-5〜10-7Torrの真空雰囲気にして残留ガス成
分を除去した後、ガス導入口６より所望のガス、たとえ
ば（CF4）ガスを真空容器内へ導入し10-2〜10-3Torrの
ガス雰囲気にする。この状態にしておいて、熱電子放出
カソード１およびカソード３とアノード２間に直流電圧
を印加してグロー放電を生起させる。この時、熱電子放
出カソード１はフィラメントにより熱電子を放出し、放
電をおこしやすくなっている。また、電磁石５は電磁界
によってイオン源中に存在する電子を回転させる放電を
より効果的に行なって、放電電流を大にするはたらきを
する。In order to operate this device, first, a vacuum exhaust pump is used to create a vacuum atmosphere of 10 -5 to 10 -7 Torr in a vacuum atmosphere to remove residual gas components, and then a desired gas such as (CF 4 ) Introduce the gas into the vacuum vessel to create a gas atmosphere of 10 -2 to 10 -3 Torr. In this state, a DC voltage is applied between the thermionic emission cathode 1 and the cathode 3 and the anode 2 to cause glow discharge. At this time, the thermoelectron emission cathode 1 emits thermoelectrons by the filament, which facilitates discharge. Further, the electromagnet 5 more effectively discharges the electrons existing in the ion source by the electromagnetic field, thereby increasing the discharge current.
熱電子放出カソード１およびカソード３とアノード２間
に生じたグロー放電により、イオン源内のガス分子はイ
オンと電子に分離する。そして、イオンは引き出し電極
４よりイオンビームとして引き出し、試料ステージ７上
の試料をエッチングするようにしたものである。The glow discharge generated between the thermionic emission cathode 1 and the cathode 3 and the anode 2 separates gas molecules in the ion source into ions and electrons. Then, the ions are extracted as an ion beam from the extraction electrode 4 to etch the sample on the sample stage 7.
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上述のエッチング装置によって荷電粒子線によ
って試料をエッチングする方法は以下のような問題があ
る。<Problems to be Solved by the Invention> However, the method of etching a sample with a charged particle beam using the above-described etching apparatus has the following problems.
すなわち、SiO2などの絶縁性物質のエッチングが試料表
面のイオンビームに起因するチャージアップのため困難
である。That is, it is difficult to etch an insulating material such as SiO 2 due to charge-up caused by the ion beam on the sample surface.
また、このチャージアップは電子線照射によって、解消
することができるが、完全に試料の表面電位を零に維持
してエッチングすることは難かしい。このことは特に超
LSIなどの微細パターンのエッチング制度に悪影響を与
える。This charge-up can be eliminated by electron beam irradiation, but it is difficult to completely maintain the surface potential of the sample at zero for etching. This is especially super
It adversely affects the etching system for fine patterns such as LSI.
この発明は従来のイオンビームなど電化粒子線による乾
式エッチング方法におけるこのような欠点を除去し、絶
縁体、磁性体、半導体、金属、高分子点等あらゆる試料
をエッチングできる乾式エッチング装置を提供しようと
するものである。The present invention is intended to provide a dry etching apparatus capable of etching any sample such as an insulator, a magnetic material, a semiconductor, a metal, a polymer point, etc., by eliminating such a drawback in the conventional dry etching method using a charged particle beam such as an ion beam. To do.
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、上述の目的を達成する本発明の乾式エッ
チング装置の構成は、真空雰囲気中で高速原子線により
試料をスパッタし、エッチングする乾式エッチング装置
において、二本の平行に置かれた棒状の、または、リン
グ状のアノードと、該アノードの両側に前記アノードに
対し一定の間隔を置き且つ前記アノードを取り囲むよう
にしたカソードケースと、該カソードケースの一側に形
成された粒子線引き出し口と、該粒子線引き出し口に接
続され、イオンビームが衝突したときに電荷交換を行
い、且つ二次電子を発生する筒状の中性子化手段と、試
料ステージと、を真空容器内に設けたことを特徴とす
る。<Means for Solving the Problems> The inventors of the present invention have a dry etching apparatus that achieves the above-mentioned object by using a dry etching apparatus that sputters and etches a sample with a high-speed atom beam in a vacuum atmosphere. In, two parallel rod-shaped or ring-shaped anodes, a cathode case on both sides of the anode which are spaced from the anode by a predetermined distance and surround the anode, and the cathode case A particle beam extraction port formed on one side, a cylindrical neutronizing means connected to the particle beam extraction port, which performs charge exchange when an ion beam collides, and generates secondary electrons, and a sample And a stage provided in a vacuum container.
〈作 用〉 この発明の乾式エッチング装置は、以上のように真空容
器内においてカソードケースの粒子線引き出し口に筒状
体などの中性化手段を接続しているから、カソード電位
よりもアノード電位を高電位に維持するときは、アノー
ドとカソード間にグロー放電が生起し、カソードから放
出された電子がアノード側に加速されアノードを通り越
して反対側のカソードに達し速度を失い、更にアノード
へ向けて再び加速され上述した振舞を繰り返す、いわゆ
るバルクハウゼン−クルツの振動が起る。そして、この
ように振動する電子がカソードケース内のガス分子と衝
突して効果的にプラズマを形成することができる。<Operation> In the dry etching apparatus of the present invention, since the neutralizing means such as a tubular body is connected to the particle beam outlet of the cathode case in the vacuum container as described above, the anode potential is higher than the cathode potential. When the voltage is maintained at a high potential, a glow discharge occurs between the anode and the cathode, and the electrons emitted from the cathode are accelerated toward the anode side, pass through the anode, reach the cathode on the opposite side, and lose their speed, and are further directed to the anode. Thus, the so-called Barkhausen-Kurz vibration occurs, in which the above-mentioned behavior is repeated and the behavior is repeated. Then, the oscillating electrons collide with the gas molecules in the cathode case to effectively form plasma.
そして、このようにして形成されたプラズマ中のイオン
は、カソードに引きつけられて加速し、粒子線引き出し
口を通って中性化手段内に入射し、中性化手段内におい
て、イオンは衝突、その他の現象によって二次電子と結
合し、中和し、高速原子線を発生し、試料ステージ上の
試料表面をスパッタし、エッチングすることができる。Then, the ions in the plasma thus formed are attracted and accelerated by the cathode and enter the neutralizing means through the particle beam outlet, and the ions collide in the neutralizing means, Other phenomena can combine with secondary electrons, neutralize them, generate a fast atom beam, and sputter and etch the sample surface on the sample stage.
〈実施例〉 次に、この発明の代表的実施例にかかる乾式エッチング
装置の一実施例について説明する。<Example> Next, an example of a dry etching apparatus according to a typical example of the present invention will be described.
第１図は、実施例の乾式エッチング装置の概略構成図を
示し、中空の方形体からなるカソードケース８であって
その両端面がカソード９となり、かつこのカソード９が
接地される。そしてカソードケース８にはガス導入口６
が設けられており、カソードケースの中空内は、その中
央に丸棒状のアノード10,10が設けられ、アノード10,10
はカソードケース外の電源11に接続している。一方、カ
ソード９の中央部には粒子線引き出し口12が設けられ、
さらに粒子線引き出し口12はグリッドカソード9aが設け
られている。そして粒子線引き出し口部にはカソードケ
ース８の外方に向けて円筒状の中性化手段13が連結され
ている。また、中性化手段13の下方には、真空容器18内
に設けた試料ステージ15が配置されており、試料は、通
常試料ステージ15上に設置される。なお、第１図中、符
号16は高速原子線を図示する。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the dry etching apparatus of the embodiment, which is a cathode case 8 made of a hollow rectangular body, both end surfaces of which are cathodes 9, and the cathode 9 is grounded. The cathode case 8 has a gas inlet 6
In the hollow of the cathode case, a round rod-shaped anode 10,10 is provided in the center, and the anode 10,10
Is connected to a power supply 11 outside the cathode case. On the other hand, a particle beam outlet 12 is provided at the center of the cathode 9.
Further, the particle beam outlet 12 is provided with a grid cathode 9a. A cylindrical neutralizing means 13 is connected to the particle beam outlet portion toward the outside of the cathode case 8. A sample stage 15 provided inside the vacuum container 18 is arranged below the neutralizing means 13, and the sample is usually installed on the sample stage 15. In FIG. 1, reference numeral 16 represents a fast atom beam.
本装置は、次のようにして使用する。先ず、真空容器18
に連続した油拡散ポンプ20、油回転ポンプ22を作動し、
真空容器18内を10-6〜10-7Torrの真空雰囲気にし、残留
ガスを極力小さくする。次にガス導入口６からカソード
ケース８内に不活性ガス又は活性ガスを導入して、10-1
〜10-2Torr程度の真空度とした後、カソード９に対して
アノード10を数100Vから数kVの高電位に維持する。する
と、アノード10,カソード９間でグロー放電が生起す
る。この時カソード９から放電された電子がアノード10
へ向けて加速され、２本のアノード10,10の中間を通り
越して反対側のカソード９に達して速度を失い、通りす
ぎたアノード10側へ再び加速されて上述した往復動を繰
り返す。この電子の振動はいわゆるバルクハウゼン−ク
ルツの振動と名づけられる高周波振動がアノード10を中
心としてカソード9,9間で行われることとなり、このよ
うに振動する電子がカソードケース内のガス分子と衝突
して効果的にプラズマが形成されることとなる。形成さ
れるプラズマ中のイオンはカソード9,9に引き付けら
れて加速し、粒子線引き出し口12を通って円筒状の中性
化手段13に入射する。中性化手段13に入射したイオン線
は中性化手段13内の内壁に衝突すると、側壁からイオン
衝撃により生じた二次電子と結合して中和され、高速原
子線となる。また、イオン線が中性化手段13に衝突する
際に電荷交換を行ない、高速原子線となることもある。
更にバルクハウゼン−クルツの振動を起っている電子が
速度零となるカソード９付近で、イオンと結合してこれ
を中和し、高速原子を作ることとなる。このようなメカ
ニズムによって、イオン線が高速原子線となって中性化
手段13から真空中へ放射される。This device is used as follows. First, the vacuum container 18
Operate the oil diffusion pump 20 and the oil rotary pump 22 continuous to
The inside of the vacuum container 18 is set to a vacuum atmosphere of 10 −6 to 10 −7 Torr to minimize the residual gas. Next, an inert gas or an active gas is introduced into the cathode case 8 from the gas introduction port 6, and 10 -1
After setting the vacuum degree to about 10 −2 Torr, the anode 10 is maintained at a high potential of several 100 V to several kV with respect to the cathode 9. Then, a glow discharge occurs between the anode 10 and the cathode 9. At this time, the electrons discharged from the cathode 9 are transferred to the anode 10
Is accelerated toward the cathode 10 on the opposite side, passing through the middle of the two anodes 10, 10 to lose the speed, and is accelerated again to the side of the anode 10 that has passed, and the above-mentioned reciprocating motion is repeated. This electron vibration means that a high-frequency vibration called so-called Barkhausen-Kurz vibration is generated between the cathodes 9 and 9 with the anode 10 as the center, and the vibrating electrons collide with gas molecules in the cathode case. As a result, plasma is effectively formed. Ions in the formed plasma are attracted and accelerated by the cathodes 9 and 9 and enter the cylindrical neutralizing means 13 through the particle beam outlet 12. When the ion beam incident on the neutralizing means 13 collides with the inner wall inside the neutralizing means 13, it is neutralized by being combined with the secondary electron generated by the ion bombardment from the side wall, and becomes a fast atom beam. In addition, when the ion beam collides with the neutralizing means 13, charge exchange may be performed and a high-speed atom beam may be generated.
Further, the electrons causing the Barkhausen-Kurz vibration are bound to the ions near the cathode 9 where the velocity becomes zero, and the electrons are neutralized to form high-speed atoms. By such a mechanism, the ion beam becomes a high-speed atom beam and is emitted from the neutralizing means 13 into the vacuum.
なお、中性化手段13の材質としては、二次電子放射比が
高く、かつスパッタ率が小さなものが望ましい。二次電
子放射比が高ければ、イオンと再結合して高速原子とす
る確率が大きくなり、中性化手段構成原子による汚染を
防ぐことができるからである。本実施例では、二次電子
放射比が0.5程度と高く、かつスパッタ率が0.1程度と低
い焼結グラファイトにより中性化手段13を構成した。ま
た、本実施例では、アノード10として２本の棒状のもの
を使用したが、バルクハウゼン−クルツの振動をする原
子やカソード9,9に向って加速するイオンの障害となら
なければ、リング状その他の形状のものを使用すること
ができる。更に、本実施例では粒子線引き出し口12及び
中性化手段13はカソード９のみに設けた例について示し
たが、これに限らず双方のカソード9,9に設けても良
い。The material of the neutralizing means 13 is preferably one having a high secondary electron emission ratio and a small sputtering rate. This is because if the secondary electron emission ratio is high, the probability of recombination with ions to form high-speed atoms increases, and contamination by atoms constituting the neutralizing means can be prevented. In the present embodiment, the neutralizing means 13 is made of sintered graphite having a high secondary electron emission ratio of about 0.5 and a low sputter rate of about 0.1. Further, in the present embodiment, two rod-shaped ones were used as the anode 10, but a ring-shaped one is used as long as it does not hinder the atoms oscillating in Barkhausen-Kurz and the ions accelerated toward the cathodes 9,9. Other shapes can be used. Furthermore, in the present embodiment, the particle beam outlet 12 and the neutralizing means 13 are provided only on the cathode 9, but the present invention is not limited to this and may be provided on both cathodes 9, 9.
次に、上記実施例の高速原子線源装置について実測した
中性化率について説明する。ただし中性化率とは高速原
子線源装置に不活性ガスであるArガスを導入した場合に
線源から引き出されるイオン線、高速原子線からなる粒
子線中における高速原子線の割合をいう。Next, the actually measured neutralization rate of the high-speed atomic beam source device of the above embodiment will be described. However, the neutralization rate refers to the ratio of the ion beam extracted from the radiation source when the Ar gas, which is an inert gas, is introduced into the fast atom beam source device, and the proportion of the fast atom beam in the particle beam composed of the fast atom beam.
中性化率の実測には第２図に示す装置を使用した。この
装置は中性化手段13の出口側においては二枚のスリット
23,24が平行に設置されると共にこれらスリット23,24の
間における上方および下方に平行平板型の偏向電極25,2
6を配置してなるものであり、偏向電極25,26に印加され
る電圧Vdを変化させて、コレクタ27に流れる電流ｉを測
定できるようになっている。ここで粒子線中に電子が含
まれていないと仮定すれば中性化率Rnoは次式（１）で
表わされる。The apparatus shown in FIG. 2 was used to measure the neutralization rate. This device has two slits on the outlet side of the neutralizing means 13.
23 and 24 are installed in parallel, and parallel plate type deflection electrodes 25 and 2 are provided above and below the slits 23 and 24.
6 is arranged so that the current i flowing through the collector 27 can be measured by changing the voltage V d applied to the deflection electrodes 25 and 26. Assuming that the particle beam does not contain electrons, the neutralization rate R no is expressed by the following equation (1).
ただし、Noはコレクタに流入する高エネルギ粒子のイオ
ン電流換算値、 N+はコレクタに流入するイオンビーム電流値、 δは二次電子放射比、 ioは偏向電圧Vd＝０の時のコレクタ電流、 idは偏向電圧を印加した時にコレクタ電流の飽和値であ
る。 Where N o is the ion current conversion value of high-energy particles flowing into the collector, N + is the ion beam current value flowing into the collector, δ is the secondary electron emission ratio, and i o is the deflection voltage V d = 0. The collector current, i d, is the saturation value of the collector current when the deflection voltage is applied.
第３図に、偏向電圧Vdを変化させた場合におけるコレク
タ電流ｉの変化を示す。この実験結果を式（１）に代入
すると、中性化率Rno＝80％である。（δ＝0.1）すなわ
ち、中性化手段13から放出されるビームのうち80％は非
電荷性のAr高速原子であり、残り20％がAr+イオン線で
ある。FIG. 3 shows changes in the collector current i when the deflection voltage V d is changed. Substituting this experimental result into the equation (1), the neutralization rate R no = 80%. (Δ = 0.1) That is, 80% of the beam emitted from the neutralizing means 13 are non-charged Ar fast atoms, and the remaining 20% are Ar + ion beams.
乾式エッチング装置がこのような構造になっているの
で、試料ステージ15上の試料は主として非電荷性の高速
原子により乾式エッチングされる。それ故試料が、絶縁
性物質・磁性物質などで構成されていてもそれに関わら
ず、つまり試料表面電位に妨げられることなく一定のエ
ネルギーで試料表面を衝撃し、エッチングすることがで
きる。Since the dry etching apparatus has such a structure, the sample on the sample stage 15 is dry-etched mainly by the non-charged fast atoms. Therefore, regardless of whether the sample is made of an insulating material or a magnetic material, the sample surface can be bombarded and etched with a constant energy without being disturbed by the sample surface potential.
第４図にCF4とO2混合ガスを本発明による第11図の装置
に導入してSi基板の反応性高速エッチングを行なった一
実験例を示す。Si基板は、SiO2溶融石英上に設置し浮遊
電位としている。本発明によるエッチング装置により、
非電荷性粒子のみによるエッチングが実現されているこ
とを示す。またガス流量比CF4/CF4＋O2＝0.65で最大の
エッチング速度が可能となる。FIG. 4 shows an experimental example in which a mixed gas of CF 4 and O 2 was introduced into the apparatus of FIG. 11 according to the present invention to carry out reactive rapid etching of a Si substrate. The Si substrate is placed on SiO 2 fused quartz to have a floating potential. With the etching apparatus according to the present invention,
It shows that etching with only non-charged particles has been realized. In addition, the maximum etching rate becomes possible when the gas flow rate ratio CF 4 / CF 4 + O 2 = 0.65.
次に、本実施例の乾式エッチング装置を使用して、SiO2
基板に微細パターンマスクを使用してSiO2微細パターン
を形成した例について説明する。Next, using the dry etching apparatus of this embodiment, SiO 2
An example of forming a SiO 2 fine pattern on a substrate using a fine pattern mask will be described.
このSiO2基板のパターン形成に使用した微細パターンマ
スクは、SiO2溶融石英基板の表面に厚さ500ÅのCr薄膜
パターンを形成した第５図（ａ）に示す構造のパターン
マスクである。The fine pattern mask used for patterning the SiO 2 substrate is a pattern mask having a structure shown in FIG. 5 (a) in which a Cr thin film pattern having a thickness of 500Å is formed on the surface of a SiO 2 fused quartz substrate.
そして、上記Cr薄膜パターンを形成したSiO2溶融石英基
板に対し、（CF4＋O2）混合ガスを用いて、10-3Torrの
真空中で、約100Å/minのエッチング速度で高速原子線
を照射し、第５図（ａ）に示す微細パターンを形成する
ことができた。第５図（ｂ）は、SiO2溶融石英基板上に
高速原子線を照射した後の基板表面の走査電子顕微鏡写
真の要部模写図であり、この模写図からも判るように、
精度のよい垂直形状の微細パターンが得られることがわ
かった。なお、模写図中のギザギザは、Crマスクのもの
であり、これがそのまた転写されている点からも、実施
例の乾式エッチング方法が極めて精度よく行われること
が判る。Then, using a (CF 4 + O 2 ) mixed gas on the SiO 2 fused silica substrate on which the Cr thin film pattern is formed, a high-speed atomic beam is applied at an etching rate of about 100 Å / min in a vacuum of 10 −3 Torr. By irradiation, the fine pattern shown in FIG. 5 (a) could be formed. Figure 5 (b) is an essential part replication diagram of a scanning electron micrograph of the surface of the substrate after irradiation with fast atom beam to S i O 2 fused quartz substrate, as can be seen from this replication diagram,
It was found that an accurate vertical fine pattern can be obtained. It should be noted that the notches in the copy are those of the Cr mask, and the fact that this is also transferred shows that the dry etching method of the embodiment is performed with extremely high accuracy.
〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明の乾式エッチン
グ装置は、真空容器内においてカソードケースの粒子線
引き出し口に、筒状の中性子化手段を接続しているの
で、いわゆるバルクハウゼン−クルツの振動が起こり、
このような振動の電子がカソードケース内のガス分子と
衝突して効果的にプラズマを形成することができ、よっ
てこの形成されたプラスマ中のイオンはカソードに引き
つけられて加速し、粒子線引き出し口を通って筒状の中
性子化手段に入射され、ここで中和され非電荷性の高速
原子線を発生し、試料ステージ上の試料表面をスパッタ
し、乾式エッチングすることができる。よって、本発明
によると、試料が絶縁体、磁性体の場合や、故意に電位
を与えた場合でも、それに影響されることなくエッチン
グが進行する。また非電荷性粒子を用いているので直進
性が非常に良いので、これを超LSIなどの微細パターン
形成に用いれば、精度の良い垂直なパターンが形成され
る利点がある。<Effects of the Invention> As is clear from the above description, the dry etching apparatus of the present invention is a so-called bulk type because the cylindrical neutronizing means is connected to the particle beam outlet of the cathode case in the vacuum container. Hauzen-Kurz vibrations,
Electrons with such vibrations can collide with gas molecules in the cathode case to effectively form plasma, and thus the ions in the formed plasma are attracted and accelerated by the cathode, and the particle beam extraction port is accelerated. It is allowed to enter the neutronizing means in the form of a tube through which it is neutralized to generate an uncharged high-speed atomic beam, and the sample surface on the sample stage can be sputtered and dry-etched. Therefore, according to the present invention, even when the sample is an insulator or a magnetic substance, or when a potential is intentionally applied, the etching proceeds without being affected by it. Moreover, since the non-charged particles are used, the straightness is very good. Therefore, if this is used for forming a fine pattern such as a VLSI, there is an advantage that a highly accurate vertical pattern is formed.
応用分野としては、超LSIなどの半導体素子製造、磁性
体素子製造等、多くの分野に適用できる利点がある。As an application field, there is an advantage that it can be applied to many fields such as manufacturing of semiconductor elements such as VLSI and magnetic element manufacturing.
第１図はこの発明の一実施例にかかる乾式エッチング装
置の概略構成図、第２図は第１図の装置内の高速原子線
発生源内の中性化率測定装置の概略構成図、第３図は第
２図の中性化率測定装置における偏向電圧対コレクタ電
流の関係を示す特性図、第４図は第１図の装置に導入す
るCF4/（CF4＋O2）ガスの流量比対試料（SiO2又はSi）
のエッチング速度の関係を示す特性図、第５図（ａ）
は、石英溶融基板上のパターン形成するために使用した
パターンマスクの形状を示す断面図、第５図（ｂ）はパ
ターン形成エッチング後の基板表面の状態を示す走査電
子顕微鏡写真の要部模写図、第６図は従来の乾式エッチ
ング装置の概略構成図である。 図面中、６……ガス導入口、 ８……カソードケース、 ９……カソード、 9a……グリッドカソード、 10……アノード、 11……外部電源、 12……粒子線引き出し口、 13……中性化手段、 15……試料ステージ、 16……高速原子線 18……真空容器。1 is a schematic configuration diagram of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a neutralization rate measuring apparatus in a high-speed atomic beam source in the apparatus of FIG. 1, and FIG. Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between deflection voltage and collector current in the neutralization rate measuring device of Fig. 2, and Fig. 4 is the flow rate ratio of CF 4 / (CF 4 + O 2 ) gas introduced into the device of Fig. 1. Against sample (SiO 2 or Si)
Fig. 5 (a) is a characteristic diagram showing the relationship between the etching rates of
Is a cross-sectional view showing the shape of a pattern mask used for forming a pattern on a fused quartz substrate, and FIG. 5 (b) is a scanning electron microscope photograph showing a state of the substrate surface after pattern formation etching. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional dry etching apparatus. In the drawing, 6 ... Gas inlet, 8 ... Cathode case, 9 ... Cathode, 9a ... Grid cathode, 10 ... Anode, 11 ... External power supply, 12 ... Particle beam outlet, 13 ... Medium Means for sexualizing, 15 …… Sample stage, 16 …… High-speed atomic beam 18 …… Vacuum vessel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−182969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−112099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−159100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−130286（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−31908（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-59-182969 (JP, A) JP-A-56-112099 (JP, A) JP-A-56-159100 (JP, A) JP-A-62- 130286 (JP, A) JP 60-31908 (JP, B2)
Claims (1)
パッタし、エッチングする乾式エッチング装置におい
て、 二本の平行に置かれた棒状の、または、リング状のアノ
ードと、 該アノードの両側に前記アノードに対し一定の間隔を置
き且つ前記アノードを取り囲むようにしたカソードケー
スと、 該カソードケースの一側に形成された粒子線引き出し口
と、 該粒子線引き出し口に接続され、イオンビームが衝突し
たときに電荷交換を行い、且つ二次電子を発生する筒状
の中性子化手段と、 試料ステージと、 を真空容器内に設けたことを特徴とする乾式エッチング
装置。1. A dry etching apparatus for sputtering and etching a sample by a high-speed atomic beam in a vacuum atmosphere, comprising two rod-shaped or ring-shaped anodes placed in parallel and said anodes on both sides of said anode. A cathode case, which is arranged at a constant distance from the anode and surrounds the anode, a particle beam extraction port formed on one side of the cathode case, and a particle beam extraction port connected to the ion beam and collided with an ion beam. A dry etching apparatus characterized in that a cylindrical neutronizing means for occasional charge exchange and generation of secondary electrons and a sample stage are provided in a vacuum container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267540A JPH0742592B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Dry etching equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267540A JPH0742592B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Dry etching equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130287A JPS62130287A (en) | 1987-06-12 |
| JPH0742592B2 true JPH0742592B2 (en) | 1995-05-10 |
Family
ID=17446238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60267540A Expired - Lifetime JPH0742592B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Dry etching equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742592B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG193943A1 (en) * | 2011-04-11 | 2013-11-29 | Lam Res Corp | E-beam enhanced decoupled source for semiconductor processing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59182969A (en) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | Ion beam etching apparatus |
| JPS6031908A (en) * | 1983-07-30 | 1985-02-18 | 松下電工株式会社 | Manufacture of artificial decorative veneer |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP60267540A patent/JPH0742592B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62130287A (en) | 1987-06-12 |
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