JPH088228A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
- Publication number
- JPH088228A JPH088228A JP6136801A JP13680194A JPH088228A JP H088228 A JPH088228 A JP H088228A JP 6136801 A JP6136801 A JP 6136801A JP 13680194 A JP13680194 A JP 13680194A JP H088228 A JPH088228 A JP H088228A
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- Japan
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- baffle plate
- gas
- dry etching
- etching
- mixed gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドライエッチング装置に関し、バッフル板に
原因する異常放電やパーティクルの発生を抑制すること
を目的とする。 【構成】 平行平板型のドライエッチング装置におい
て、この装置のガス導入口２に隣接して設けられ、反応
ガスとキャリアガスとの混合ガスを均一分散させ、混合
ガスを上部電極４と下部電極５との間に供給して被処理
基板のエッチングを行なうバッフル板８が、混合ガスの
通気孔10を複数個備えたセラミック板よりなってドライ
エッチング装置を構成する。
原因する異常放電やパーティクルの発生を抑制すること
を目的とする。 【構成】 平行平板型のドライエッチング装置におい
て、この装置のガス導入口２に隣接して設けられ、反応
ガスとキャリアガスとの混合ガスを均一分散させ、混合
ガスを上部電極４と下部電極５との間に供給して被処理
基板のエッチングを行なうバッフル板８が、混合ガスの
通気孔10を複数個備えたセラミック板よりなってドライ
エッチング装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造工程で
使用するドライエッチング装置の改良に関する。
使用するドライエッチング装置の改良に関する。
【０００２】大量の情報を迅速に処理する必要から情報
処理装置は大容量化が必要であり、この装置の主体を構
成する半導体装置は、単位素子の小形化による集積化が
進んでＬＳＩやＶＬＳＩのような大容量集積回路が実用
化されているが、更に大容量化が進められている。
処理装置は大容量化が必要であり、この装置の主体を構
成する半導体装置は、単位素子の小形化による集積化が
進んでＬＳＩやＶＬＳＩのような大容量集積回路が実用
化されているが、更に大容量化が進められている。
【０００３】そして、かゝる集積回路は半導体基板（ウ
エハ）に薄膜形成技術，写真蝕刻技術（ホトリソグラフ
ィ），不純物元素注入技術などを使用して作られてい
る。こゝで、写真蝕刻技術は金属層や絶縁層が形成され
ている半導体基板、或いは直接に半導体基板上に感光性
レジストを被覆し、これに紫外線や電子線の選択露光を
行ってレジストを部分的に感光せしめ、ポジ型レジスト
を使用する場合には感光位置のレジストが現像液に対し
て可溶性となり、一方、ネガ型レジストを使用する場合
には不溶性となるのを利用してレジストのマスクパター
ンを作り、ウエットエッチング或いはドライエッチング
を施して金属層や絶縁層あるいは半導体基板を選択的に
エッチングして必要するパターンを形成する技術であ
る。
エハ）に薄膜形成技術，写真蝕刻技術（ホトリソグラフ
ィ），不純物元素注入技術などを使用して作られてい
る。こゝで、写真蝕刻技術は金属層や絶縁層が形成され
ている半導体基板、或いは直接に半導体基板上に感光性
レジストを被覆し、これに紫外線や電子線の選択露光を
行ってレジストを部分的に感光せしめ、ポジ型レジスト
を使用する場合には感光位置のレジストが現像液に対し
て可溶性となり、一方、ネガ型レジストを使用する場合
には不溶性となるのを利用してレジストのマスクパター
ンを作り、ウエットエッチング或いはドライエッチング
を施して金属層や絶縁層あるいは半導体基板を選択的に
エッチングして必要するパターンを形成する技術であ
る。
【０００４】こゝで、エッチング方法としては、化学薬
品を用いるウエットエッチングと真空機器を用いて行な
うドライエッチングとがあるが、得られるパターン精度
の点で後者が格段に優れていることから、パターンの微
細化が進むに従って多くの場合にドライエッチングが用
いられている。
品を用いるウエットエッチングと真空機器を用いて行な
うドライエッチングとがあるが、得られるパターン精度
の点で後者が格段に優れていることから、パターンの微
細化が進むに従って多くの場合にドライエッチングが用
いられている。
【０００５】
【従来の技術】ドライエッチングは使用するガスの種
類，ガスの動作圧力，放電周波数などによりエッチング
様式が異なり、そのため、プラズマエッチング，ケミカ
ルドライエッチング，リアクティブイオンエッチング，
イオンミーリングなどと区別されているが、要は、低圧
力で導入した反応ガスに高周波電力を加えてグロー放電
を起こし、それにより生じた低温プラズマによって形成
されたラジカル（Radical)が半導体基板の表面材料と反
応して揮発性の化合物を生じ、これが排気されることに
よってエッチングを進行させるものである。
類，ガスの動作圧力，放電周波数などによりエッチング
様式が異なり、そのため、プラズマエッチング，ケミカ
ルドライエッチング，リアクティブイオンエッチング，
イオンミーリングなどと区別されているが、要は、低圧
力で導入した反応ガスに高周波電力を加えてグロー放電
を起こし、それにより生じた低温プラズマによって形成
されたラジカル（Radical)が半導体基板の表面材料と反
応して揮発性の化合物を生じ、これが排気されることに
よってエッチングを進行させるものである。
【０００６】こゝで、ドライエッチング装置は電極の形
状，反応室の形状，高周波電力の印加方法により違いが
あり、外部電極方式と内部電極方式に分類されるが、本
発明は内部電極方式をとるドライエッチング装置を代表
する平行平板型ドライエッチング装置に関するものであ
る。
状，反応室の形状，高周波電力の印加方法により違いが
あり、外部電極方式と内部電極方式に分類されるが、本
発明は内部電極方式をとるドライエッチング装置を代表
する平行平板型ドライエッチング装置に関するものであ
る。
【０００７】図３は平行平板型の電極構造をとるドライ
エッチング装置（リアクティブイオンエッチング略称Ｒ
ＩＥ装置）の断面構造を示すもので、反応室１の上部に
は反応ガス導入口２が、また、下部には排気口３があり
図示を省略した排気装置に接続されている。
エッチング装置（リアクティブイオンエッチング略称Ｒ
ＩＥ装置）の断面構造を示すもので、反応室１の上部に
は反応ガス導入口２が、また、下部には排気口３があり
図示を省略した排気装置に接続されている。
【０００８】また、反応室１の内部には平行平板型の上
部電極４と下部電極５があり、580ＫHzの高周波電源６
に回路接続されている。そして、ＲＩＥの動作として
は、被処理基板を下部電極５の上に置き、ガス導入口２
より反応ガスとキャリアガス或いは反応ガスのみを反応
室１に送り、排気口３より排気して約10-2 torr の一定
圧に保つ、こゝで、例えば、二酸化シリコン( SiO2) を
エッチングする場合は、反応ガスとして四弗化炭素(C
F4），キャリアガスとして水素（H2）、アルミニウム
（Al）をエッチングする場合は、反応ガスとして四塩化
炭素(CCl4 ）のみを使用し、キャリアガスは用いない。
部電極４と下部電極５があり、580ＫHzの高周波電源６
に回路接続されている。そして、ＲＩＥの動作として
は、被処理基板を下部電極５の上に置き、ガス導入口２
より反応ガスとキャリアガス或いは反応ガスのみを反応
室１に送り、排気口３より排気して約10-2 torr の一定
圧に保つ、こゝで、例えば、二酸化シリコン( SiO2) を
エッチングする場合は、反応ガスとして四弗化炭素(C
F4），キャリアガスとして水素（H2）、アルミニウム
（Al）をエッチングする場合は、反応ガスとして四塩化
炭素(CCl4 ）のみを使用し、キャリアガスは用いない。
【０００９】そして、高周波電源６より上部電極４と下
部電極５との間で放電させて反応ガスをプラズマ化させ
てラジカルを作り、被処理基板と反応させてエッチング
を行なっている。
部電極５との間で放電させて反応ガスをプラズマ化させ
てラジカルを作り、被処理基板と反応させてエッチング
を行なっている。
【００１０】こゝで、平行平板型ＲＩＥの特徴はエッチ
ングの均一性が優れているのが特徴であるが、そのため
には上部電極４と下部電極５との間に反応ガスとキャリ
アガスとの混合ガスを均一な濃度分布で供給することが
必要であり、そのため、図３に示すようにガス導入口２
に隣接してバッフル板８が設けられている。
ングの均一性が優れているのが特徴であるが、そのため
には上部電極４と下部電極５との間に反応ガスとキャリ
アガスとの混合ガスを均一な濃度分布で供給することが
必要であり、そのため、図３に示すようにガス導入口２
に隣接してバッフル板８が設けられている。
【００１１】図４はバッフル（Baffle）板８の斜視図で
あって、ディスク状をし、複数の通気孔10を備えた上部
バッフル板11と下部バッフル板12とが複数のねじ13によ
り一定の間隔に保持されてガス導入口２の近傍に固定さ
れている。
あって、ディスク状をし、複数の通気孔10を備えた上部
バッフル板11と下部バッフル板12とが複数のねじ13によ
り一定の間隔に保持されてガス導入口２の近傍に固定さ
れている。
【００１２】そして、ガス導入口より反応室に入った反
応ガスとキャリアガスの混合ガスは上部バッフル板11に
当たり、通気孔10を通ることで分散され、更に下部バッ
フル板12に当たって更に分散され、小さな通気孔10から
均一に吹き出るよう形成されている。
応ガスとキャリアガスの混合ガスは上部バッフル板11に
当たり、通気孔10を通ることで分散され、更に下部バッ
フル板12に当たって更に分散され、小さな通気孔10から
均一に吹き出るよう形成されている。
【００１３】さて、従来のバッフル板８を構成する上部
バッフル板11と下部バッフル板12は図２に示すように、
表面に多孔質のアルミニウム酸化膜（アルマイト皮膜）
17を被覆したアルミニウム（Al）板で形成されており、
プラスチックねじなど絶縁物よりなるねじ13により反応
室１の内壁に固定されている。
バッフル板11と下部バッフル板12は図２に示すように、
表面に多孔質のアルミニウム酸化膜（アルマイト皮膜）
17を被覆したアルミニウム（Al）板で形成されており、
プラスチックねじなど絶縁物よりなるねじ13により反応
室１の内壁に固定されている。
【００１４】然し、ＲＩＥ処理を行なっているドライエ
ッチング装置は品質保持のために反応室の内壁や電極に
付着する反応生成物を除去するクリーニングが必要であ
り、その際にバッフル板８も分解してクリーニングを行
なっているが、この作業を繰り返すとねじ13と擦れるね
じ孔15のアルミニウム酸化膜( アルマイト皮膜）17が剥
がれてAl18が露出するようになり、この部分より異常放
電が発生してエッチング特性に影響を及ぼすなどの問題
があった。
ッチング装置は品質保持のために反応室の内壁や電極に
付着する反応生成物を除去するクリーニングが必要であ
り、その際にバッフル板８も分解してクリーニングを行
なっているが、この作業を繰り返すとねじ13と擦れるね
じ孔15のアルミニウム酸化膜( アルマイト皮膜）17が剥
がれてAl18が露出するようになり、この部分より異常放
電が発生してエッチング特性に影響を及ぼすなどの問題
があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ドライエッチング装置
のガス導入口に近接して設けられており、反応ガスを均
一に分散して上部電極と下部電極の間に供給するバッフ
ル板がAl酸化膜を被覆したAl板より作られているため
に、ねじ孔の部分のAl酸化膜が摩擦により剥がれ、その
ために、この位置で異常放電が発生したり、Al酸化膜が
パーティクルとなって剥がれ、汚染を生ずるなどの問題
があり、解決が必要であった。
のガス導入口に近接して設けられており、反応ガスを均
一に分散して上部電極と下部電極の間に供給するバッフ
ル板がAl酸化膜を被覆したAl板より作られているため
に、ねじ孔の部分のAl酸化膜が摩擦により剥がれ、その
ために、この位置で異常放電が発生したり、Al酸化膜が
パーティクルとなって剥がれ、汚染を生ずるなどの問題
があり、解決が必要であった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題はガス導入口
に隣接して設けられ、反応ガスとキャリアガスとの混合
ガスを均一分散させて被処理基板が載置してある電極の
間に供給するバッフル板を、反応ガスの通気孔を複数個
備えたセラミック板で形成することにより解決すること
ができる。
に隣接して設けられ、反応ガスとキャリアガスとの混合
ガスを均一分散させて被処理基板が載置してある電極の
間に供給するバッフル板を、反応ガスの通気孔を複数個
備えたセラミック板で形成することにより解決すること
ができる。
【００１７】
【作用】本発明はバッフル板をアルミナ（Al2O3)などの
セラミックスで形成するものである。
セラミックスで形成するものである。
【００１８】すなわち、ドライエッチングに使用される
ガスはCF4,C2F6,CBrF3,CF3Cl,CF2Cl 2,CCl4など蒸気圧の
高い弗化炭素化合物や塩化炭素化合物を使用することか
ら、非常に活性であって、Alが露出している場合は容易
に反応して弗化物や塩化物を生じてドライエッチングさ
れてしまう。
ガスはCF4,C2F6,CBrF3,CF3Cl,CF2Cl 2,CCl4など蒸気圧の
高い弗化炭素化合物や塩化炭素化合物を使用することか
ら、非常に活性であって、Alが露出している場合は容易
に反応して弗化物や塩化物を生じてドライエッチングさ
れてしまう。
【００１９】こゝで、バッフル板は反応ガスとキャリア
ガスとの混合ガスを物理的に均一分散させるためのもの
で、電界を加えたり電流を流すものではない。そこで、
本発明は図１に示すようにバッフル板８を構成する上部
バッフル板11と下部バッフル板12を耐薬品性の優れたア
ルミナなどのセラミックスで形成するものである。
ガスとの混合ガスを物理的に均一分散させるためのもの
で、電界を加えたり電流を流すものではない。そこで、
本発明は図１に示すようにバッフル板８を構成する上部
バッフル板11と下部バッフル板12を耐薬品性の優れたア
ルミナなどのセラミックスで形成するものである。
【００２０】
【実施例】ＲＩＥ装置（TE 5000 シリーズ，東京エレク
トロン製）に本発明を適用した。この装置に付属するバ
ッフル板８は図４に示すようにディスク状をした上部バ
ッフル板11と下部バッフル板12よりなり、アルマイト皮
膜を被覆したAlで形成されている。そして、上部バッフ
ル板11には大きな通気孔10が５個と反応室の内壁に固定
する４個のねじ孔15を備えて形成されており、一方、下
部バッフル板12は、中央より放射状に伸びる多数の小さ
な通気孔10と４個のねじ孔15を備えて形成されている。
トロン製）に本発明を適用した。この装置に付属するバ
ッフル板８は図４に示すようにディスク状をした上部バ
ッフル板11と下部バッフル板12よりなり、アルマイト皮
膜を被覆したAlで形成されている。そして、上部バッフ
ル板11には大きな通気孔10が５個と反応室の内壁に固定
する４個のねじ孔15を備えて形成されており、一方、下
部バッフル板12は、中央より放射状に伸びる多数の小さ
な通気孔10と４個のねじ孔15を備えて形成されている。
【００２１】こゝで、形状は従来と同じで厚さを５ mm
とし、アルミナで上部バッフル板11と下部バッフル板12
を作り、ねじ13により反応室の内壁に固定した。そし
て、この装置をSiO2絶縁層が被覆されているSi基板をエ
ッチングしてコンタクトホールを形成する専用機として
使用した。
とし、アルミナで上部バッフル板11と下部バッフル板12
を作り、ねじ13により反応室の内壁に固定した。そし
て、この装置をSiO2絶縁層が被覆されているSi基板をエ
ッチングしてコンタクトホールを形成する専用機として
使用した。
【００２２】すなわち、SiO2絶縁層を被覆したSi基板を
図３に示すドライエッチング装置の下部電極５の上にお
き、反応ガスとしてCF4 とCHF3を用い、また、キャリア
ガスとしてArを用い、流量と構成比を60：60：1000 cc/
分としてガス導入口２より供給し、排気口３より排気系
により排気しながら反応室１の真空度を1.7 torrに保持
した状態で高周波電源より13.56 ＭHzの電力を供給して
ＲＩＥを行なった。
図３に示すドライエッチング装置の下部電極５の上にお
き、反応ガスとしてCF4 とCHF3を用い、また、キャリア
ガスとしてArを用い、流量と構成比を60：60：1000 cc/
分としてガス導入口２より供給し、排気口３より排気系
により排気しながら反応室１の真空度を1.7 torrに保持
した状態で高周波電源より13.56 ＭHzの電力を供給して
ＲＩＥを行なった。
【００２３】そして、従来と同様に定期的にクリーニン
グを行なったが、従来のようにねじ孔15の部分の絶縁皮
膜の摩耗による異常放電やパーティクルの発生はなく、
安定したエッチング特性が得られるようになった。
グを行なったが、従来のようにねじ孔15の部分の絶縁皮
膜の摩耗による異常放電やパーティクルの発生はなく、
安定したエッチング特性が得られるようになった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の実施によりドライエッチングの
信頼性が向上し、安定したエッチング特性を得ることが
できる。
信頼性が向上し、安定したエッチング特性を得ることが
できる。
【図１】 本発明に係るバッフル板の装着状態を示す断
面図である。
面図である。
【図２】 従来のバッフル板の装着状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】 平行平板型ドライエッチング装置の断面であ
る。
る。
【図４】 バッフル板の斜視図である。
１ 反応室 ２ ガス導入口 ４ 上部電極 ５ 下部電極 ８ バッフル板 10 通気孔 11 上部バッフル板 12 下部バッフル板 13 ねじ 15 ねじ孔 17 Al酸化膜( アルマイト皮膜) 18 Al
Claims (2)
- 【請求項１】 平行平板型のドライエッチング装置にお
いて、 該装置のガス導入口（２）に隣接して設けられ、反応ガ
スとキャリアガスとの混合ガスを均一分散させ、該混合
ガスを上部電極（４）と下部電極（５）の間に供給して
被処理基板のエッチングを行なうバッフル板（８）を有
し、 該バッフル板は混合ガスの通気孔（10）を複数個備えた
セラミック板よりなることを特徴とするドライエッチン
グ装置。 - 【請求項２】 前記バッフル板（８）は複数のねじ孔
（15）を有し、該ねじ孔（15）を介してねじ（13）によ
り固定されてなることを特徴とする請求項１記載のドラ
イエンチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136801A JPH088228A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6136801A JPH088228A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088228A true JPH088228A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15183841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6136801A Withdrawn JPH088228A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017085130A (ja) * | 2010-11-30 | 2017-05-18 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びバッフル構造 |
| US11721527B2 (en) * | 2019-01-07 | 2023-08-08 | Applied Materials, Inc. | Processing chamber mixing systems |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP6136801A patent/JPH088228A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017085130A (ja) * | 2010-11-30 | 2017-05-18 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びバッフル構造 |
| US11721527B2 (en) * | 2019-01-07 | 2023-08-08 | Applied Materials, Inc. | Processing chamber mixing systems |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |