JPH0964017A - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体製造装置および半導体装置の製造方法Info
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- JPH0964017A JPH0964017A JP22064795A JP22064795A JPH0964017A JP H0964017 A JPH0964017 A JP H0964017A JP 22064795 A JP22064795 A JP 22064795A JP 22064795 A JP22064795 A JP 22064795A JP H0964017 A JPH0964017 A JP H0964017A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】等方性および異方性エッチングを単一の装置内
で行うことにより、ＣＤＥとＲＩＥの組み合わせ工程に
おける作業を単純化し、装置や工程管理の簡略化を図る
半導体製造装置を提供する。 【解決手段】ウェハ７の上下に対向して配置された１対
の電極とその上部電極にエッチングガス導入口を有する
プラズマエッチング装置において、下部電極が互いに絶
縁された２つの電極３ａ、３ｂから形成され、この２つ
の電極は中央の円型の内部電極３ａと、この内部円型電
極３ａと同心でこの円型電極３ａから半径方向に間隔を
隔てて配置された外部電極３ｂとから構成され、上部電
極２ａ、２ｂは下部電極３ａ、３ｂと同様の構造を有
し、さらにそれぞれ分離されたエッチングガス導入口１
ａ、１ｂを有し、同心の２つの電極に印加する高周波電
圧は電源４ａ、４ｂによりそれぞれ独立に制御される。
で行うことにより、ＣＤＥとＲＩＥの組み合わせ工程に
おける作業を単純化し、装置や工程管理の簡略化を図る
半導体製造装置を提供する。 【解決手段】ウェハ７の上下に対向して配置された１対
の電極とその上部電極にエッチングガス導入口を有する
プラズマエッチング装置において、下部電極が互いに絶
縁された２つの電極３ａ、３ｂから形成され、この２つ
の電極は中央の円型の内部電極３ａと、この内部円型電
極３ａと同心でこの円型電極３ａから半径方向に間隔を
隔てて配置された外部電極３ｂとから構成され、上部電
極２ａ、２ｂは下部電極３ａ、３ｂと同様の構造を有
し、さらにそれぞれ分離されたエッチングガス導入口１
ａ、１ｂを有し、同心の２つの電極に印加する高周波電
圧は電源４ａ、４ｂによりそれぞれ独立に制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
関するもので、特にプラズマエッチングに使用される。
関するもので、特にプラズマエッチングに使用される。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、従来の
プラズマエッチング技術には主に次の２通りの方法があ
る。第１の方法はケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）
法で、等方的なエッチングを行うものである。第２の方
法はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）法で、異
方的なエッチングを行うものである。
プラズマエッチング技術には主に次の２通りの方法があ
る。第１の方法はケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）
法で、等方的なエッチングを行うものである。第２の方
法はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）法で、異
方的なエッチングを行うものである。
【０００３】図３にＣＤＥ装置の構造を、図４にＲＩＥ
装置の構造をそれぞれ示す。図３のＣＤＥ装置では、マ
イクロ波放電２によりラジカル活性化された反応ガス
が、ウェハ７が収納されたチャンバ６に導入され、この
ラジカルガスが酸化膜等のウェハ上に堆積された被エッ
チング膜と反応してこれらの膜を等方的にエッチングす
るものである。
装置の構造をそれぞれ示す。図３のＣＤＥ装置では、マ
イクロ波放電２によりラジカル活性化された反応ガス
が、ウェハ７が収納されたチャンバ６に導入され、この
ラジカルガスが酸化膜等のウェハ上に堆積された被エッ
チング膜と反応してこれらの膜を等方的にエッチングす
るものである。
【０００４】一方、図４のＲＩＥ装置では、チャンバ６
内のウェハ７の上方部と下方部に設けられた電極２およ
び３に高周波電源４により高周波電圧を印加して、チャ
ンバ６に導入された反応ガスをプラズマ放電中でラジカ
ル活性化またはイオン化し、これら反応ガスと被エッチ
ング膜との化学反応および衝突により異方的なエッチン
グを行うものである。
内のウェハ７の上方部と下方部に設けられた電極２およ
び３に高周波電源４により高周波電圧を印加して、チャ
ンバ６に導入された反応ガスをプラズマ放電中でラジカ
ル活性化またはイオン化し、これら反応ガスと被エッチ
ング膜との化学反応および衝突により異方的なエッチン
グを行うものである。
【０００５】ところで、コンタクトホ−ルを形成する工
程においては一般に上記２つの装置を用い、ＣＤＥとＲ
ＩＥを組み合わせて加工を行っている。なぜならば、Ｃ
ＤＥ法により層間絶縁膜を等方的にエッチングした場
合、開口部がラウンド形状を有するため配線の段差被覆
率が向上するが、コンタクトホ−ルの孔径が大きくなっ
てしまうという欠点がある。
程においては一般に上記２つの装置を用い、ＣＤＥとＲ
ＩＥを組み合わせて加工を行っている。なぜならば、Ｃ
ＤＥ法により層間絶縁膜を等方的にエッチングした場
合、開口部がラウンド形状を有するため配線の段差被覆
率が向上するが、コンタクトホ−ルの孔径が大きくなっ
てしまうという欠点がある。
【０００６】一方、ＲＩＥ法により層間絶縁膜を異方的
にエッチングした場合には、寸法の制御性に優れ微細加
工をすることが可能となるが、開口部は垂直な形状を有
し配線の段差被覆率が劣化してしまう。
にエッチングした場合には、寸法の制御性に優れ微細加
工をすることが可能となるが、開口部は垂直な形状を有
し配線の段差被覆率が劣化してしまう。
【０００７】以上の理由により現在はコンタクトホ−ル
の途中までＣＤＥを行い配線の段差被覆率の向上を図
り、その後ＲＩＥを行い微細なコンタクトホ−ルの寸法
制御を向上させるという方法が一般に使用されている。
の途中までＣＤＥを行い配線の段差被覆率の向上を図
り、その後ＲＩＥを行い微細なコンタクトホ−ルの寸法
制御を向上させるという方法が一般に使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のコ
ンタクトホ−ル形成工程においては等方的エッチングで
あるＣＤＥおよび異方的エッチングであるＲＩＥをそれ
ぞれ別個の装置を用いて行っているため、非常に非能率
的であった。特に複数台のＣＤＥ装置を並列的に使用す
る場合にはそれらのエッチングレ−トを同じにすること
は困難であり、したがってその都度ＣＤＥ後の残膜厚を
測定し、異なるＲＩＥ時間を設定しなければならないた
め、生産効率が非常に悪い。さらに、それぞれの装置の
装置管理、工程管理を必要とし、やはり生産効率劣化の
原因となる。
ンタクトホ−ル形成工程においては等方的エッチングで
あるＣＤＥおよび異方的エッチングであるＲＩＥをそれ
ぞれ別個の装置を用いて行っているため、非常に非能率
的であった。特に複数台のＣＤＥ装置を並列的に使用す
る場合にはそれらのエッチングレ−トを同じにすること
は困難であり、したがってその都度ＣＤＥ後の残膜厚を
測定し、異なるＲＩＥ時間を設定しなければならないた
め、生産効率が非常に悪い。さらに、それぞれの装置の
装置管理、工程管理を必要とし、やはり生産効率劣化の
原因となる。
【０００９】本発明の第１の目的は、従来それぞれ専用
の装置を必要としていた等方性エッチングと異方性エッ
チングを単一の装置内で行うことにより、例えばコンタ
クトホ−ル形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせ
た加工工程における作業を単純化し、装置や工程管理の
簡略化を図ることができる半導体製造装置を提供するこ
とである。
の装置を必要としていた等方性エッチングと異方性エッ
チングを単一の装置内で行うことにより、例えばコンタ
クトホ−ル形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせ
た加工工程における作業を単純化し、装置や工程管理の
簡略化を図ることができる半導体製造装置を提供するこ
とである。
【００１０】本発明の第２の目的は、従来それぞれ専用
の装置を必要としていた等方性エッチングと異方性エッ
チングを単一の装置内で行い、例えばコンタクトホ−ル
形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせた加工工程
において作業を単純化することができる半導体装置の製
造方法を提供することである。
の装置を必要としていた等方性エッチングと異方性エッ
チングを単一の装置内で行い、例えばコンタクトホ−ル
形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせた加工工程
において作業を単純化することができる半導体装置の製
造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の半導体製造装置は、ウェハの
上下に対向して配置された１対の電極とその上部電極に
エッチングガス導入口を有するプラズマエッチング装置
において、上下電極の少なくとも一方が互いに絶縁され
た２つの電極から形成され、この２つの電極は中央の円
型の内部電極とこの内部円型電極と同心でこの円型電極
から半径方向外側に間隔を隔てて配置された外部電極と
から構成され、前記同心の２つの電極に印加する高周波
電圧はそれぞれ独立に制御されることを特徴とする。
達成するために、本発明の半導体製造装置は、ウェハの
上下に対向して配置された１対の電極とその上部電極に
エッチングガス導入口を有するプラズマエッチング装置
において、上下電極の少なくとも一方が互いに絶縁され
た２つの電極から形成され、この２つの電極は中央の円
型の内部電極とこの内部円型電極と同心でこの円型電極
から半径方向外側に間隔を隔てて配置された外部電極と
から構成され、前記同心の２つの電極に印加する高周波
電圧はそれぞれ独立に制御されることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
ウェハの上下に対向して配置された１対の電極とその上
部電極にエッチングガス導入口を有し、上下電極の少な
くとも一方が互いに絶縁された２つの電極から形成さ
れ、この同心の２つの電極は中央の円型の内部電極とこ
の内部円型電極と同心でこの円型電極から半径方向外側
に間隔を隔てて配置された外部電極とから構成されてい
る単一のプラズマエッチング装置を使用し、前記２つの
電極に印加する高周波電圧をそれぞれ独立に制御するこ
とにより等方性エッチングまたは異方性エッチングのど
ちらか一方を行うことを特徴とする。
ウェハの上下に対向して配置された１対の電極とその上
部電極にエッチングガス導入口を有し、上下電極の少な
くとも一方が互いに絶縁された２つの電極から形成さ
れ、この同心の２つの電極は中央の円型の内部電極とこ
の内部円型電極と同心でこの円型電極から半径方向外側
に間隔を隔てて配置された外部電極とから構成されてい
る単一のプラズマエッチング装置を使用し、前記２つの
電極に印加する高周波電圧をそれぞれ独立に制御するこ
とにより等方性エッチングまたは異方性エッチングのど
ちらか一方を行うことを特徴とする。
【００１３】上記のように、本発明によるプラズマエッ
チング装置は、上下電極の少なくとも一方が内部電極と
外部電極の２つの電極により構成されていて、各電極に
印加される高周波電圧をそれぞれ独立に制御することが
できる。このため、ウェハの上下に設置された内部電極
に高周波電圧を印加することにより、エッチングガスで
あるイオンやラジカルをウェハに対して垂直方向に移動
させることが可能となり、異方性エッチングを行うこと
ができる。
チング装置は、上下電極の少なくとも一方が内部電極と
外部電極の２つの電極により構成されていて、各電極に
印加される高周波電圧をそれぞれ独立に制御することが
できる。このため、ウェハの上下に設置された内部電極
に高周波電圧を印加することにより、エッチングガスで
あるイオンやラジカルをウェハに対して垂直方向に移動
させることが可能となり、異方性エッチングを行うこと
ができる。
【００１４】また、同心の外部電極のみに高周波電圧を
印加することによりエッチングガスの移動は方向性を有
しないため、等方性エッチングを行うことが可能であ
る。すなわち本発明によるプラズマエッチング装置は、
内部電極と外部電極の２つの電極に印加される高周波電
圧をそれぞれ独立に制御することにより、等方性エッチ
ングと異方性エッチングをこの単一の装置において行う
ことができるため、これらのエッチングを組み合わせた
加工工程における作業を単純化し、装置や工程管理の簡
略化を図ることができる半導体製造装置を提供すること
ができる。
印加することによりエッチングガスの移動は方向性を有
しないため、等方性エッチングを行うことが可能であ
る。すなわち本発明によるプラズマエッチング装置は、
内部電極と外部電極の２つの電極に印加される高周波電
圧をそれぞれ独立に制御することにより、等方性エッチ
ングと異方性エッチングをこの単一の装置において行う
ことができるため、これらのエッチングを組み合わせた
加工工程における作業を単純化し、装置や工程管理の簡
略化を図ることができる半導体製造装置を提供すること
ができる。
【００１５】さらに、上記のような半導体装置を使用す
ることによって、従来それぞれ専用の装置を必要として
いた等方性エッチングと異方性エッチングを単一の装置
内で行うことができる。したがって、例えばコンタクト
ホ−ル形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせた加
工工程において作業を単純化することが可能な半導体装
置の製造方法を提供することができる。
ることによって、従来それぞれ専用の装置を必要として
いた等方性エッチングと異方性エッチングを単一の装置
内で行うことができる。したがって、例えばコンタクト
ホ−ル形成時のようにＣＤＥとＲＩＥを組み合わせた加
工工程において作業を単純化することが可能な半導体装
置の製造方法を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明による平行平
板型プラズマＲＩＥ装置の構造を示す図である。従来の
平行平板型プラズマＲＩＥ装置と同様に、この装置は、
エッチングチャンバ６と、チャンバ６内のウェハ７の上
下に設置された高周波電圧の供給される電極２ａ、３ａ
と、チャンバ６に反応ガスを導入するガス導入口１ａ
と、真空排気ポンプ５を備えている。従来の装置と異な
る点は、通常のウェハの上下の電極２ａ，３ａに加え
て、さらに同心の外部電極２ｂ、３ｂが設置されている
ことである。
て図面を参照して説明する。図１は本発明による平行平
板型プラズマＲＩＥ装置の構造を示す図である。従来の
平行平板型プラズマＲＩＥ装置と同様に、この装置は、
エッチングチャンバ６と、チャンバ６内のウェハ７の上
下に設置された高周波電圧の供給される電極２ａ、３ａ
と、チャンバ６に反応ガスを導入するガス導入口１ａ
と、真空排気ポンプ５を備えている。従来の装置と異な
る点は、通常のウェハの上下の電極２ａ，３ａに加え
て、さらに同心の外部電極２ｂ、３ｂが設置されている
ことである。
【００１７】以下、この電極について図を参照してさら
に詳しく説明する。ウェハ直下にウェハとほぼ等しい直
径を有する円形の下部電極３ａを設置する。例えば、直
径６インチのウェハに対して下部電極の直径は１５０ｍ
ｍとする。その外周から例えば２０ｍｍ離れた所に内径
１９０ｍｍ、外径２５０ｍｍのリング形状の下部電極３
ｂを先の電極３ａと同心円となるように設置する。ま
た、これらの電極３ａ、３ｂの間は石英リング８等で絶
縁する。上部電極についても下部電極と同様の構造を有
する電極２ａ、２ｂおよび石英リング８を設置する。
に詳しく説明する。ウェハ直下にウェハとほぼ等しい直
径を有する円形の下部電極３ａを設置する。例えば、直
径６インチのウェハに対して下部電極の直径は１５０ｍ
ｍとする。その外周から例えば２０ｍｍ離れた所に内径
１９０ｍｍ、外径２５０ｍｍのリング形状の下部電極３
ｂを先の電極３ａと同心円となるように設置する。ま
た、これらの電極３ａ、３ｂの間は石英リング８等で絶
縁する。上部電極についても下部電極と同様の構造を有
する電極２ａ、２ｂおよび石英リング８を設置する。
【００１８】ここで、リング形状の電極２ｂおよび３ｂ
のリング幅を６０ｍｍとしたが、これらの電極は局所的
なプラズマ放電等の異常放電が生じない程度に大きくす
る必要がある。本実施の形態のようにウェハの直径が６
インチの場合、電極２ｂ、３ｂのリング幅は２０ｍｍ以
上が好ましい。さらにウェハの大口径化に伴い内部電極
２ａ、３ａが拡大された場合には、この電極のリング幅
も拡げる必要がある。例えば１０インチのウェハに対し
ては５０ｍｍ以上のリング幅が望ましい。これらのリン
グ幅は原理的には無限大に大きくすることができるが、
装置の外寸は小さい方が好ましいので、適宜設計する。
のリング幅を６０ｍｍとしたが、これらの電極は局所的
なプラズマ放電等の異常放電が生じない程度に大きくす
る必要がある。本実施の形態のようにウェハの直径が６
インチの場合、電極２ｂ、３ｂのリング幅は２０ｍｍ以
上が好ましい。さらにウェハの大口径化に伴い内部電極
２ａ、３ａが拡大された場合には、この電極のリング幅
も拡げる必要がある。例えば１０インチのウェハに対し
ては５０ｍｍ以上のリング幅が望ましい。これらのリン
グ幅は原理的には無限大に大きくすることができるが、
装置の外寸は小さい方が好ましいので、適宜設計する。
【００１９】なお、本実施の形態では外部電極２ｂ、３
ｂをリング形状としたが、中央に内部電極２ａ、３ａと
同心で内部電極２ａ、３ａの直径よりも大きい直径を有
する円型の開口部を備えていれば外周の形状は円型であ
る必要はない。しかし、異常放電を防止するために外部
電極２ｂ、３ｂはリング形状が望ましい。
ｂをリング形状としたが、中央に内部電極２ａ、３ａと
同心で内部電極２ａ、３ａの直径よりも大きい直径を有
する円型の開口部を備えていれば外周の形状は円型であ
る必要はない。しかし、異常放電を防止するために外部
電極２ｂ、３ｂはリング形状が望ましい。
【００２０】また、外部電極のみを使用してプラズマ放
電させる場合に内部電極２ａ、３ａと外部電極２ｂ、３
ｂの間隔が近すぎると、内部電極側にも放電が発生する
可能性が生じてしまうため、この間隔は最低１０ｍｍ離
す必要がある。一方これらの電極間の距離が大きい場合
には、ラジカルやイオンの供給が低減してエッチングレ
−トが減少してしまうため、この距離は４０ｍｍ以下が
望ましい。この内部電極と外部電極の間の間隔はウェハ
の直径にはよらない。
電させる場合に内部電極２ａ、３ａと外部電極２ｂ、３
ｂの間隔が近すぎると、内部電極側にも放電が発生する
可能性が生じてしまうため、この間隔は最低１０ｍｍ離
す必要がある。一方これらの電極間の距離が大きい場合
には、ラジカルやイオンの供給が低減してエッチングレ
−トが減少してしまうため、この距離は４０ｍｍ以下が
望ましい。この内部電極と外部電極の間の間隔はウェハ
の直径にはよらない。
【００２１】さらに上部電極に複数の開口部が形成され
ており、チャンバ内に導入されたエッチングガスはこの
開口部を通って電極間の空間に供給されるが、この場合
に図示のように各電極２ａ、２ｂに対応してそれぞれ別
個にガスの供給を制御できるように独立分離した反応ガ
ス導入口１ａ、１ｂを設置する。
ており、チャンバ内に導入されたエッチングガスはこの
開口部を通って電極間の空間に供給されるが、この場合
に図示のように各電極２ａ、２ｂに対応してそれぞれ別
個にガスの供給を制御できるように独立分離した反応ガ
ス導入口１ａ、１ｂを設置する。
【００２２】ここで、第１の実施の形態として半導体装
置のコンタクトホ−ルを形成する場合を図２を用いて説
明する。膜厚４００ｎｍのＵＤＯ膜および膜厚６００ｎ
ｍのＢＰＳＧ膜から構成される層間絶縁膜上に直径１．
２μｍのコンタクトホ−ルのパタ−ンを有するレジスト
を形成する。ここで、コンタクトホ−ルの上部にラウン
ド形状を得るために上記装置の外周電極２ｂ、３ｂのみ
に高周波電圧を印加して等方性エッチングを行う（図２
の（ａ））。例えば流量７５sccmのＣＦ4 と流量１５sc
cmのＯ2 を反応ガス導入口１ａ、１ｂより供給し、圧力
１．６Torrで、外周電極２ｂ、３ｂのみに電力６００Ｗ
を印加する。この場合、ウェハ上にもイオンやラジカル
は分布するが内部電極２ａ、３ａ間に電圧は印加されな
いのでウェハ上のイオンの移動に方向性はなく、したが
って、等方的なエッチングが可能である。このような条
件で例えばＢＰＳＧ膜を５００ｎｍエッチングしてラウ
ンド形状を形成する。
置のコンタクトホ−ルを形成する場合を図２を用いて説
明する。膜厚４００ｎｍのＵＤＯ膜および膜厚６００ｎ
ｍのＢＰＳＧ膜から構成される層間絶縁膜上に直径１．
２μｍのコンタクトホ−ルのパタ−ンを有するレジスト
を形成する。ここで、コンタクトホ−ルの上部にラウン
ド形状を得るために上記装置の外周電極２ｂ、３ｂのみ
に高周波電圧を印加して等方性エッチングを行う（図２
の（ａ））。例えば流量７５sccmのＣＦ4 と流量１５sc
cmのＯ2 を反応ガス導入口１ａ、１ｂより供給し、圧力
１．６Torrで、外周電極２ｂ、３ｂのみに電力６００Ｗ
を印加する。この場合、ウェハ上にもイオンやラジカル
は分布するが内部電極２ａ、３ａ間に電圧は印加されな
いのでウェハ上のイオンの移動に方向性はなく、したが
って、等方的なエッチングが可能である。このような条
件で例えばＢＰＳＧ膜を５００ｎｍエッチングしてラウ
ンド形状を形成する。
【００２３】次に、今度はエッチングガスとしてそれぞ
れ流量が３０、３０、２５０sccmのＣＦ4 、ＣＨＦ3 、
Ａｒを反応ガス導入口１ａより供給し、圧力１．７Torr
で、電力７５０Ｗを内部電極２ａ、３ａのみに印加して
エッチングを行う（図２の（ｂ））。この状態は従来の
ＲＩＥと同様なため、垂直な加工ができる。この条件で
残存する１００ｎｍのＢＰＳＧ膜および４００ｎｍのＵ
ＤＯ膜をエッチングする。このようにして、ラウンド形
状と垂直形状の両者を有するコンタクトホ−ルが同一の
装置内において形成することが可能である。
れ流量が３０、３０、２５０sccmのＣＦ4 、ＣＨＦ3 、
Ａｒを反応ガス導入口１ａより供給し、圧力１．７Torr
で、電力７５０Ｗを内部電極２ａ、３ａのみに印加して
エッチングを行う（図２の（ｂ））。この状態は従来の
ＲＩＥと同様なため、垂直な加工ができる。この条件で
残存する１００ｎｍのＢＰＳＧ膜および４００ｎｍのＵ
ＤＯ膜をエッチングする。このようにして、ラウンド形
状と垂直形状の両者を有するコンタクトホ−ルが同一の
装置内において形成することが可能である。
【００２４】また上記実施の形態はまず最初にＣＤＥを
行い、続けてＲＩＥを行うエッチング方法であったが、
第２の実施の形態として、被エッチング膜層の下層にダ
メ−ジを与えないために、膜の途中までＲＩＥを行い、
残存する膜をＣＤＥでエッチングする方法もある。この
場合は上記第１の実施の形態のエッチングステップを逆
にして、まず最初にＲＩＥを行い、さらにＣＤＥを行え
ばよい。
行い、続けてＲＩＥを行うエッチング方法であったが、
第２の実施の形態として、被エッチング膜層の下層にダ
メ−ジを与えないために、膜の途中までＲＩＥを行い、
残存する膜をＣＤＥでエッチングする方法もある。この
場合は上記第１の実施の形態のエッチングステップを逆
にして、まず最初にＲＩＥを行い、さらにＣＤＥを行え
ばよい。
【００２５】さらに第３の実施の形態として、ＲＩＥに
おいてウェハ面内のエッチングの均一性が悪い場合に，
外部電極２ｂ，３ｂを補助として用いることも可能であ
る。本装置を用いて例えば１％のＳｉと０．５％のＣｕ
を含有する膜厚１μｍのＡｌ合金を配線加工のためにエ
ッチングする場合について述べる。従来のＡｌ合金のＲ
ＩＥと同様に、流量としてそれぞれ６０sccm、９０sccm
のＢcl3 およびCl2 を反応ガス導入口１ａ、１ｂより供
給し、圧力６００ｍTorrで、３００Ｗの高周波電力を内
部電極２ａ、３ａに印加し、さらに従来と異なり外部電
極２ｂ、３ｂに３５０Ｗの高周波電力を印加する（図２
の（ｃ））。この時、ウェハ面内におけるＡｌのエッチ
ングレ−トの均一性は±３．５％と従来の±１５％に比
べて非常に向上し、また、レジストに対するエッチング
選択比の劣化や残渣発生は観察されていない。
おいてウェハ面内のエッチングの均一性が悪い場合に，
外部電極２ｂ，３ｂを補助として用いることも可能であ
る。本装置を用いて例えば１％のＳｉと０．５％のＣｕ
を含有する膜厚１μｍのＡｌ合金を配線加工のためにエ
ッチングする場合について述べる。従来のＡｌ合金のＲ
ＩＥと同様に、流量としてそれぞれ６０sccm、９０sccm
のＢcl3 およびCl2 を反応ガス導入口１ａ、１ｂより供
給し、圧力６００ｍTorrで、３００Ｗの高周波電力を内
部電極２ａ、３ａに印加し、さらに従来と異なり外部電
極２ｂ、３ｂに３５０Ｗの高周波電力を印加する（図２
の（ｃ））。この時、ウェハ面内におけるＡｌのエッチ
ングレ−トの均一性は±３．５％と従来の±１５％に比
べて非常に向上し、また、レジストに対するエッチング
選択比の劣化や残渣発生は観察されていない。
【００２６】上記いずれの実施の形態においても、反応
ガスの供給量はそれぞれ独立に制御可能な反応ガス導入
口１ａ、１ｂにおいて調整され、エッチングの面内均一
性をより向上させることができる。
ガスの供給量はそれぞれ独立に制御可能な反応ガス導入
口１ａ、１ｂにおいて調整され、エッチングの面内均一
性をより向上させることができる。
【００２７】このように本発明による平行平板型プラズ
マエッチング装置によれば、従来コンタクトホ−ル形成
工程においてそれぞれ別個の装置を必要としていたラウ
ンド形状を形成するための等方性エッチングと垂直形状
を形成するための異方性エッチングとを同一の装置で行
うことが可能である。したがって、従来必要であったＣ
ＤＥ装置からＲＩＥ装置にウェハを移す作業あるいはＣ
ＤＥ後の残渣等をチェックする作業等を省くことが可能
となり、生産効率が向上する。また、複数のＣＤＥ装置
およびＲＩＥ装置が存在する場合に装置間のエッチング
レ−トのばらつきに起因する追加作業、例えば各ＣＤＥ
装置につき残存膜厚を測定し各ＲＩＥ装置につきエッチ
ング時間を設定する作業を省くことができ、さらに生産
効率が向上を図ることができる。
マエッチング装置によれば、従来コンタクトホ−ル形成
工程においてそれぞれ別個の装置を必要としていたラウ
ンド形状を形成するための等方性エッチングと垂直形状
を形成するための異方性エッチングとを同一の装置で行
うことが可能である。したがって、従来必要であったＣ
ＤＥ装置からＲＩＥ装置にウェハを移す作業あるいはＣ
ＤＥ後の残渣等をチェックする作業等を省くことが可能
となり、生産効率が向上する。また、複数のＣＤＥ装置
およびＲＩＥ装置が存在する場合に装置間のエッチング
レ−トのばらつきに起因する追加作業、例えば各ＣＤＥ
装置につき残存膜厚を測定し各ＲＩＥ装置につきエッチ
ング時間を設定する作業を省くことができ、さらに生産
効率が向上を図ることができる。
【００２８】また、ＲＩＥのエッチングレ−トの面内均
一性が充分でない場合、外周電極に高周波電圧を印加し
て均一性の向上を図ることが可能である。この時、圧力
や反応ガスの流量を変化させないため、レジストに対す
るエッチング選択比や残渣に対する影響を考慮する必要
がなく、エッチング条件の設定が容易となる。
一性が充分でない場合、外周電極に高周波電圧を印加し
て均一性の向上を図ることが可能である。この時、圧力
や反応ガスの流量を変化させないため、レジストに対す
るエッチング選択比や残渣に対する影響を考慮する必要
がなく、エッチング条件の設定が容易となる。
【００２９】さらに、このような製造装置を使用すれば
ＲＩＥとＣＤＥを１つの装置内で選択的に行うことがで
きるから、ＲＩＥとＣＤＥの種々の組み合わせによって
迅速に高品質の半導体装置製造が可能となる。
ＲＩＥとＣＤＥを１つの装置内で選択的に行うことがで
きるから、ＲＩＥとＣＤＥの種々の組み合わせによって
迅速に高品質の半導体装置製造が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体製造装置
では、等方性および異方性エッチングを単一の装置内で
行うことにより、ＣＤＥとＲＩＥの組み合わせ工程にお
ける作業を単純化し、装置や工程管理を簡略化すること
ができる。
では、等方性および異方性エッチングを単一の装置内で
行うことにより、ＣＤＥとＲＩＥの組み合わせ工程にお
ける作業を単純化し、装置や工程管理を簡略化すること
ができる。
【図１】本発明による平行平板型プラズマＲＩＥ装置の
構造を示す断面図。
構造を示す断面図。
【図２】本発明による平行平板型プラズマＲＩＥ装置を
用いた実施の形態を示す断面図。
用いた実施の形態を示す断面図。
【図３】従来のＣＶＤ装置の構造を示す断面図。
【図４】従来のＲＩＥ装置の構造を示す断面図。
１、１ａ、１ｂ…エッチングガス導入口、２、２ａ、２
ｂ…上部電極、３、３ａ、３ｂ…下部電極、４、４ａ、
４ｂ…高周波発信器、５…真空排気ポンプ、６…エッチ
ングチャンバ、７…ウェハ、８…石英周辺リング
ｂ…上部電極、３、３ａ、３ｂ…下部電極、４、４ａ、
４ｂ…高周波発信器、５…真空排気ポンプ、６…エッチ
ングチャンバ、７…ウェハ、８…石英周辺リング
Claims (4)
- 【請求項１】ウェハの上下に対向して配置された１対の
電極とその上部電極にエッチングガス導入口を有するプ
ラズマエッチング装置において、上下電極の少なくとも
一方が互いに絶縁された２つの電極から形成され、この
２つの電極は中央の円型の内部電極と、この内部円型電
極と同心でこの円型電極から半径方向外側に間隔を隔て
て配置された外部電極とから構成され、前記同心の２つ
の電極に印加する高周波電圧はそれぞれ独立に制御され
ることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】前記同心の２つの上部電極にはそれぞれ互
いに分離したエッチングガス導入口が具備され、エッチ
ングガス材および流量は、それぞれ互いに独立に制御さ
れ、さらに前記同心の２つの電極に印加される高周波電
圧と独立に制御される前記請求項１記載の半導体製造装
置。 - 【請求項３】ウェハの上下に対向して配置された１対の
電極とその上部電極にエッチングガス導入口を有し、上
下電極の少なくとも一方が互いに絶縁された２つの電極
から形成され、この同心の２つの電極は中央の円型の内
部電極とこの内部円型電極と同心でこの円型電極から半
径方向外側に間隔を隔てて配置された外部電極とから構
成されている単一のプラズマエッチング装置を使用し、
前記２つの電極に印加する高周波電圧をそれぞれ独立に
制御することにより等方性エッチングまたは異方性エッ
チングのどちらか一方を行うことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項４】前記外部電極のみに高周波電圧を印加する
ことにより等方性エッチングを行い、前記内部電極のみ
に高周波電圧を印加することにより異方性エッチングを
行い、さらに内部電極と外部電極に異なる高周波電圧を
印加することにより異方性エッチングを行う前記請求項
３記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22064795A JPH0964017A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22064795A JPH0964017A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964017A true JPH0964017A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16754251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22064795A Pending JPH0964017A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964017A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100888187B1 (ko) * | 2007-09-05 | 2009-03-10 | 주식회사 테스 | 전극 조립체 및 이를 구비하는 플라즈마 처리장치 |
| US7928014B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-04-19 | Elpida Memory, Inc. | Method for manufacturing a semiconductor device including a silicon film |
| JP2011254104A (ja) * | 2004-05-28 | 2011-12-15 | Lam Research Corporation | 真空プラズマプロセッサ室においてワークピースを加工する方法 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22064795A patent/JPH0964017A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011254104A (ja) * | 2004-05-28 | 2011-12-15 | Lam Research Corporation | 真空プラズマプロセッサ室においてワークピースを加工する方法 |
| US7928014B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-04-19 | Elpida Memory, Inc. | Method for manufacturing a semiconductor device including a silicon film |
| KR100888187B1 (ko) * | 2007-09-05 | 2009-03-10 | 주식회사 테스 | 전극 조립체 및 이를 구비하는 플라즈마 처리장치 |
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