JPH10107009A - Dry etching device - Google Patents
Dry etching deviceInfo
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- JPH10107009A JPH10107009A JP25643496A JP25643496A JPH10107009A JP H10107009 A JPH10107009 A JP H10107009A JP 25643496 A JP25643496 A JP 25643496A JP 25643496 A JP25643496 A JP 25643496A JP H10107009 A JPH10107009 A JP H10107009A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルのような
透明ガラス基板や半導体基板の表面に形成される膜をエ
ッチングするドライドライエッチング装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a dry / dry etching apparatus for etching a film formed on the surface of a transparent glass substrate such as a reticle or a semiconductor substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は従来の一例におけるドライェッチ
ング装置の構成を示す断面図である。従来、この種のド
ライエッチング装置は、図5に示すように、エッチング
ガスを導入し排気しなが所定の圧力に維持されるチャン
バ9と、被エッチング基板であるレチクル13を載置し
チャンバ9内に収納される下部電極板8と、この下部電
極板8と対向し所定の間隔をおいて配置される上部電極
板7と、チャンバ9の外周囲に取付けられチャンバ9内
に磁場を与える磁気コイル11と、上部電極板7と下部
電極板との間に高周波電圧を印加する高周波電源10と
を備えている。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional dry etching apparatus. Conventionally, as shown in FIG. 5, this type of dry etching apparatus has a chamber 9 in which an etching gas is introduced and evacuated and maintained at a predetermined pressure, and a reticle 13 which is a substrate to be etched is placed in the chamber 9 A lower electrode plate 8 housed therein, an upper electrode plate 7 opposed to the lower electrode plate 8 and arranged at a predetermined interval, and a magnet attached to the outer periphery of the chamber 9 for applying a magnetic field to the chamber 9 A coil 11 and a high-frequency power supply 10 for applying a high-frequency voltage between the upper electrode plate 7 and the lower electrode plate are provided.
【0003】また、被エッチング基板である方形状のレ
チクル13の外周囲を囲むような内壁を有しレチクル1
3の外形と相似な枠状のシールド枠6が下部電極板8に
ねじなどで固定されていた。このシールド枠6は、導入
されるエッチンガスが電界と磁場により形成されるプラ
ズマ領域を制限しレチクルの表面に到達するプラズマイ
オン密度を一様にために設けられたものである。The reticle 1 has an inner wall surrounding the outer periphery of a rectangular reticle 13 which is a substrate to be etched.
A shield frame 6 having a frame shape similar to the outer shape of No. 3 was fixed to the lower electrode plate 8 with screws or the like. The shield frame 6 is provided in order to limit the plasma region in which the introduced etching gas is formed by the electric and magnetic fields and to make the plasma ion density reaching the reticle surface uniform.
【0004】このドライエッチング装置によりレチクル
13に形成された酸化クロム,クロム等の金属膜をエッ
チングする場合は、レチクル13をロードロック室12
から蓋5を外して露呈する開口6aを通し、マニュプレ
ータによりチャンバ9内の下部電極板8上に置き、その
後チャンバ9内にガス導入口からエッチングガスを導入
しガス排気口から反応生成物を排気しつつ、上部電極板
7ともう一方の下部電極板8との間に高周波電源10よ
り高周波電力を印加し、シールド枠6内にプラズマを発
生させこのプラズマによりレチクル13のクロム膜をマ
スクを介して選択的にエッチングを行なっていた。When etching a metal film such as chromium oxide or chromium formed on the reticle 13 by this dry etching apparatus, the reticle 13 is loaded into the load lock chamber 12.
Then, the lid 5 is removed from the lower electrode plate 8 in the chamber 9 by the manipulator through the opening 6a which is exposed, and then the etching gas is introduced into the chamber 9 from the gas inlet and the reaction product is exhausted from the gas outlet. Then, high-frequency power is applied between the upper electrode plate 7 and the other lower electrode plate 8 from the high-frequency power source 10 to generate plasma in the shield frame 6, and the plasma causes the chrome film of the reticle 13 to pass through the mask. Etching was performed selectively.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の有磁場
性のドライエッチング装置では、シールド枠6内のプラ
ズマ密度を決定する要因の一つであるチャンバ6内のシ
ールド枠6は磁場中心に対して均一な形状であることが
有効であるものの、シールド枠6の開口6aの部分には
蓋5があり、この蓋5が他のシールド枠6の部分とぱ距
離が異なりシールド枠6の形状が不均一にしている。そ
の結果、プラズマ密度が不均一となりレチクル13の面
内におけるエッチングレートのばらつきが大きく精度の
高いパターンが得られないという問題があった。In the above-mentioned conventional dry etching apparatus having a magnetic field, the shield frame 6 in the chamber 6, which is one of the factors that determine the plasma density in the shield frame 6, is positioned with respect to the center of the magnetic field. Although it is effective that the shield frame 6 has a uniform shape, the cover 5 has a lid 5 at the opening 6a of the shield frame 6, and the lid 5 has a different distance from the other shield frame 6 and the shape of the shield frame 6 is different. It is uneven. As a result, there is a problem that the plasma density becomes non-uniform and the etching rate in the plane of the reticle 13 varies greatly, so that a highly accurate pattern cannot be obtained.
【0006】本発明の目的はプラズマの均一性を高め被
エッチング基板面内におけるエッチングレートのばらつ
きを小さくするドライエッチング装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dry etching apparatus capable of improving the uniformity of plasma and reducing the variation in etching rate in the surface of a substrate to be etched.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、エッチ
ングガスを導入し排気しながら所定の圧力に維持される
チャンバと、被エッチング基板を載置し前記チャンバ内
に収納される下部電極板と、この下部電極板と対向し所
定の間隔をおいて配置される上部電極板と、前記チャン
バの外周囲に取付けられ該チャンバ内に磁場を与える磁
場印加手段と、前記上部電極板と前記下部電極板との間
に高周波電圧を印加する高周波電源とを備えるドライエ
ッチング装置において、前記下部電極板に載置される被
エッチング基板の外形と相似の内壁部を有するとともに
該被エッチング基板の外周囲を囲むように前記下部電極
に固定される枠状のシールド枠部材と、このシールド枠
部材の前記被エッチング基板が出入りする開口を塞ぐ蓋
部材と、前記開口なす面と前記開口との間隔を調節し得
るとともに前記蓋部材を前記開口から外すことができる
蓋移動機構とを備えるか、あるいは、前記下部電極に載
置された前記被エッチング基板の外形と相似の内壁部を
有するとともに該被エッチング基板の外周囲を囲むよう
に前記下部電極に載置される前記開口の無いシールド枠
部材と、前記下部電極に対して相対位置を変えずに該シ
ールド枠部材を上下動させる昇降機構とを備えるドライ
エッチング装置である。A feature of the present invention is that a chamber is maintained at a predetermined pressure while introducing and exhausting an etching gas, and a lower electrode plate on which a substrate to be etched is placed and housed in the chamber. An upper electrode plate facing the lower electrode plate and arranged at a predetermined interval; a magnetic field applying means attached to an outer periphery of the chamber to apply a magnetic field to the chamber; A high-frequency power source for applying a high-frequency voltage between the electrode plate and a high-frequency power supply, wherein the outer wall of the substrate to be etched mounted on the lower electrode plate is similar to the outer shape of the substrate to be etched; A frame-shaped shield frame member fixed to the lower electrode so as to surround the opening, a lid member for closing an opening of the shield frame member through which the substrate to be etched enters and exits, and the opening A lid moving mechanism capable of adjusting the distance between the opening and the opening and removing the lid member from the opening, or similar to the outer shape of the substrate to be etched placed on the lower electrode. A shield frame member having no inner wall portion and mounted on the lower electrode so as to surround an outer periphery of the substrate to be etched, and the shield frame member without changing a relative position with respect to the lower electrode. And a lifting mechanism for vertically moving the device.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明について図面を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings.
【0009】図1(a)および(b)は本発明の一実施
の形態におけるドライエッチング装置の構成を示す断面
図および部分を抽出して示す斜視図である。このドライ
エッチング装置は、図1に示すように、シールド枠6の
レチクル13が出入りする開口6aを塞ぐ蓋5を開口か
ら引離すように遠ざけ得るとともに蓋5を開口6aより
外すことができる蓋移動機構1を設けたことである。そ
れ以外は従来例と同じである。FIGS. 1A and 1B are a sectional view and a perspective view, respectively, showing the structure of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the dry etching apparatus can move the lid 5 that closes the opening 6a through which the reticle 13 of the shield frame 6 enters and exits away from the opening, and can move the lid 5 away from the opening 6a. That is, the mechanism 1 is provided. Otherwise, it is the same as the conventional example.
【0010】この蓋移動機構は、蓋5をチャンバ壁を介
して気密に上下動させるロッド2と、このロッド2を介
して蓋5を矢印に示すように開口6aに近づけたり遠ざ
けたりするねじ送り機構とを備えている。また、図面に
は示していないが、ロッド2を気密にシールするスライ
ド軸受は、気密にチャンバ外壁を摺動する板部材に取付
けられている。This lid moving mechanism comprises a rod 2 for vertically moving the lid 5 through a chamber wall, and a screw feed for moving the lid 5 toward or away from the opening 6a as shown by an arrow through the rod 2. Mechanism. Although not shown in the drawings, a slide bearing for hermetically sealing the rod 2 is attached to a plate member that hermetically slides on the outer wall of the chamber.
【0011】図2は蓋とシールド枠の開口との間隔に対
するレチクル面のエッチングレートを示すグラフであ
る。ここで、上述した蓋5の移動によるエッチングレー
トの変化を調査するために、酸化クロム膜を施した数1
0枚の80mm角のレチクルを準備し、開口6aと蓋5
との間隔を変え、マスク無しでエッチングを試みた。そ
の結果、図2に示すように、間隔2.6mmのところが
最もエッチングのばらつきが小さかった。もっとも、0
mmのところも小さいが、この場合は、クランプで蓋5
とシールド枠6の開口6aに押し付けた状態であって、
実際の蓋移動機構1の動作では、閉じた状態でも、蓋5
と開口6aとの間隔は、0.3mm程度あくので実現さ
せることは困難である。このように、レチクル13の大
きさに応じてシールド枠6の開口6aがなす面と蓋5の
間隔を最適化すれば、シールド枠6内のプラズマ密度の
均一性が得られるという知見を得た。FIG. 2 is a graph showing the etching rate of the reticle surface with respect to the distance between the lid and the opening of the shield frame. Here, in order to investigate the change in the etching rate due to the movement of the lid 5 described above, the following equation (1) was used.
Prepare zero 80 mm square reticle,
Was changed, and etching was attempted without using a mask. As a result, as shown in FIG. 2, the variation in etching was the smallest at a distance of 2.6 mm. However, 0
mm is small, but in this case, the lid 5
And in a state pressed against the opening 6a of the shield frame 6,
In the actual operation of the lid moving mechanism 1, even when the lid 5 is closed, the lid 5
The gap between the opening 6a and the opening 6a is about 0.3 mm, which is difficult to realize. As described above, it has been found that uniformity of the plasma density in the shield frame 6 can be obtained by optimizing the distance between the surface formed by the opening 6a of the shield frame 6 and the lid 5 according to the size of the reticle 13. .
【0012】図3(a)および(b)は従来装置と本発
明による装置とによるエッチングレートを三次元で示す
図である。上述した実験により同じサンプルを用いて、
従来の装置のように開口6aを蓋5で閉じた状態と蓋5
と開口との間隔が2.6mmの状態で、エッチングした
ところ、従来装置の場合は、図3(a)に示すように、
エッチングレートは開口6aの近くは大きくその他のと
ころは小さくばらつきが大きい。一方、本発明の装置に
よるエッチングレートは、図3(b)に示すように、周
辺部と中央部とに若干の差があるものの、比較的にばら
つきは小さくなっている。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing three-dimensionally the etching rates of the conventional apparatus and the apparatus according to the present invention. Using the same sample from the experiment described above,
A state in which the opening 6a is closed by the lid 5 as in the conventional device,
When etching was performed in a state where the distance between the opening and the opening was 2.6 mm, as shown in FIG.
The etching rate is large near the opening 6a and small elsewhere, and the variation is large. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the etching rate by the apparatus of the present invention is relatively small, although there is a slight difference between the peripheral portion and the central portion.
【0013】図4は図1のシールド枠機構部の変形例を
示す斜視図である。このドライエッチング装置は、図4
に示すように、図1のロードロック室12からチャンバ
9内にレチクル13が出入れする際に、レチクル13お
よびレチクル13を保持するマニュプレータがシールド
枠6が干渉しないようにシールド枠6を上にあげる気密
にチャンバ低壁9aを貫通するロッド4を具備する昇降
機構3を設けたことである。また、ドライエッチングを
開始する際には、この昇降機構3を動作させロッド4に
よりシールド枠6を下げ下部電極板8に当接させる。FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the shield frame mechanism shown in FIG. This dry etching apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, when the reticle 13 moves into and out of the chamber 9 from the load lock chamber 12 in FIG. 1, the shield frame 6 is placed upward so that the reticle 13 and the manipulator holding the reticle 13 do not interfere with the shield frame 6. The lifting mechanism 3 having the rod 4 that penetrates the chamber low wall 9a in an airtight manner is provided. When the dry etching is started, the lifting mechanism 3 is operated to lower the shield frame 6 by the rod 4 and to contact the lower electrode plate 8.
【0014】この昇降機構3は空圧あるいは油圧シリン
ダを用い、シールド枠6がある程度の押圧力で下部電極
板8に密着させることである。また、位置の再現性を得
るために上下動動作を案内するガイドポストなど設ける
ことが望ましい。このシールド枠6は開口部が存在しな
いためシールド枠6の内形形状が均一となり、シールド
枠6内のプラズマ密度の均一性をさらに向上することが
可能である。The lifting mechanism 3 uses a pneumatic or hydraulic cylinder, and the shield frame 6 is brought into close contact with the lower electrode plate 8 with a certain pressing force. It is also desirable to provide a guide post or the like for guiding the vertical movement in order to obtain reproducibility of the position. Since the shield frame 6 has no opening, the inner shape of the shield frame 6 becomes uniform, and the uniformity of the plasma density in the shield frame 6 can be further improved.
【0015】以上説明した実施の形態では、方形状のレ
チクルを被エッチング基板として説明してきたが、円形
状の半導体基板にも適用できる。ただし、この場合はシ
ールド枠の内側の形状を半導体基板の外形と相似な円形
状にすることである。In the embodiment described above, the rectangular reticle is described as the substrate to be etched, but the present invention can also be applied to a circular semiconductor substrate. However, in this case, the inner shape of the shield frame is to be a circular shape similar to the outer shape of the semiconductor substrate.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、被エッチ
ング基板の外形を囲むように配置するとともに被エッチ
ング基板の外形と相似形状の内壁をもつシールド枠を設
け、このシールド枠に被エッチング基板が出入りする開
口を有する場合は、エッチングする際に開口を塞ぐ蓋部
材を開口より近づけたり遠ざけたりすることにより、開
口によるプラズマ密度の狂いを矯正しエッチングのばら
つきを少くなくすることができるという効果が得られ
た。As described above, according to the present invention, a shield frame having an inner wall similar in shape to the outer shape of a substrate to be etched is provided so as to surround the outer shape of the substrate to be etched. In the case of having an opening through which the opening and exit can be performed, by moving the lid member that closes the opening closer to or away from the opening during etching, it is possible to correct the variation in plasma density due to the opening and reduce the variation in etching. was gotten.
【0017】また、シールド枠に開口のない場合は、被
エッチング基板が出入りするときシールド枠を持ち上
げ、エッチングする際にシールド枠を下部電極板に再現
良く位置決めし固定する機構を設けることによって、同
様の効果が得られる。If there is no opening in the shield frame, the shield frame is lifted when the substrate to be etched enters and exits, and a mechanism for positioning and fixing the shield frame to the lower electrode plate with good reproducibility when etching is provided. The effect of is obtained.
【図1】本発明の一実施の形態におけるドライエッチン
グ装置の構成を示す断面図および部分を抽出して示す斜
視図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention, and a perspective view showing a part extracted therefrom.
【図2】蓋とシールド枠の開口との間隔に対するレチク
ル面のエッチングレートを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an etching rate of a reticle surface with respect to a distance between a lid and an opening of a shield frame.
【図3】従来装置と本発明による装置とによるエッチン
グレートを三次元で示す図である。FIG. 3 is a diagram showing three-dimensionally the etching rates of a conventional apparatus and an apparatus according to the present invention.
【図4】図1のシールド枠機構部の変形例を示す斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the shield frame mechanism of FIG. 1;
【図5】従来の一例におけるドライェッチング装置の構
成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional dry etching apparatus.
【符号の説明】 1 蓋移動機構 2,4 ロッド 3 昇降機構 5 蓋 6 シールド枠 6a 開口 7 上部電極板 8 下部電極板 9 チャンバ 9a チャンバ低壁 10 高周波電源 11 磁気コイル 12 ロードロック室 13 レチクル[Description of Signs] 1 lid moving mechanism 2, 4 rod 3 elevating mechanism 5 lid 6 shield frame 6a opening 7 upper electrode plate 8 lower electrode plate 9 chamber 9a chamber low wall 10 high frequency power supply 11 magnetic coil 12 load lock chamber 13 reticle
Claims (2)
定の圧力に維持されるチャンバと、被エッチング基板を
載置し前記チャンバ内に収納される下部電極板と、この
下部電極板と対向し所定の間隔をおいて配置される上部
電極板と、前記チャンバの外周囲に取付けられ該チャン
バ内に磁場を与える磁場印加手段と、前記上部電極板と
前記下部電極板との間に高周波電圧を印加する高周波電
源とを備えるドライエッチング装置において、前記下部
電極板に載置される被エッチング基板の外形と相似の内
壁部を有するとともに該被エッチング基板の外周囲を囲
むように前記下部電極に固定される枠状のシールド枠部
材と、このシールド枠部材の前記被エッチング基板が出
入りする開口を塞ぐ蓋部材と、前記開口なす面と前記開
口との間隔を調節し得るとともに前記蓋部材を前記開口
から外すことができる蓋移動機構とを備えることを特徴
とするドライエッチング装置。1. A chamber maintained at a predetermined pressure while introducing and evacuating an etching gas, a lower electrode plate on which a substrate to be etched is placed and housed in the chamber, An upper electrode plate disposed at an interval of; a magnetic field applying means attached to the outer periphery of the chamber to apply a magnetic field to the chamber; and applying a high-frequency voltage between the upper electrode plate and the lower electrode plate. A high-frequency power supply, and having an inner wall portion similar to the outer shape of the substrate to be etched placed on the lower electrode plate and fixed to the lower electrode so as to surround the outer periphery of the substrate to be etched. A frame-shaped shield frame member, a cover member for closing the opening of the shield frame member through which the substrate to be etched enters and exits, and adjusting a distance between the surface formed by the opening and the opening. And a lid moving mechanism capable of removing the lid member from the opening.
定の圧力に維持されるチャンバと、被エッチング基板を
定位置に載置し前記チャンバ内に収納される下部電極板
と、この下部電極板と対向し所定の間隔をおいて配置さ
れる上部電極板と、前記チャンバの外周囲に取付けられ
該チャンバ内に磁場を与える磁場印加手段と、前記上部
電極板と前記下部電極板との間に高周波電圧を印加する
高周波電源とを備えるドライエッチング装置において、
前記下部電極に載置された前記被エッチング基板の外形
と相似の内壁部を有するとともに該被エッチング基板の
外周囲を囲むように前記下部電極に載置される前記開口
の無いシールド枠部材と、前記下部電極に対して相対位
置を変えずに該シールド枠部材を上下動させる昇降機構
とを備えることを特徴とするドライエッチング装置。2. A chamber in which an etching gas is introduced and exhausted and maintained at a predetermined pressure, a substrate to be etched is placed in a fixed position, and a lower electrode plate is housed in the chamber. An upper electrode plate opposed to and disposed at a predetermined interval; a magnetic field applying means attached to an outer periphery of the chamber to apply a magnetic field to the chamber; and a high frequency between the upper electrode plate and the lower electrode plate. In a dry etching apparatus having a high frequency power supply for applying a voltage,
A shield frame member without an opening, which has an inner wall portion similar to the outer shape of the substrate to be etched mounted on the lower electrode and is mounted on the lower electrode so as to surround the outer periphery of the substrate to be etched, An elevating mechanism for moving the shield frame member up and down without changing the relative position with respect to the lower electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25643496A JPH10107009A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25643496A JPH10107009A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Dry etching device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10107009A true JPH10107009A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17292615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25643496A Pending JPH10107009A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Dry etching device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10107009A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002025983A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Anelva Corp | Etching chamber equipped with movable shielding mechanism |
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JPWO2019112063A1 (en) * | 2017-12-07 | 2020-12-24 | 住友建機株式会社 | Excavator |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25643496A patent/JPH10107009A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990525 |