JPH11121436A - 反応性イオンエッチング装置 - Google Patents
反応性イオンエッチング装置Info
- Publication number
- JPH11121436A JPH11121436A JP27779897A JP27779897A JPH11121436A JP H11121436 A JPH11121436 A JP H11121436A JP 27779897 A JP27779897 A JP 27779897A JP 27779897 A JP27779897 A JP 27779897A JP H11121436 A JPH11121436 A JP H11121436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum chamber
- electrode
- plasma
- reactive ion
- ion etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高効率のプラズマを形成でき、真空チャンバー
の壁面温度を制御でき、さらにはダスト発生を抑制でき
る反応性イオンエッチング装置を提供する。 【解決手段】本発明による反応性イオンエッチング装置
は、真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、
基板電極に対向して設けた上部電極周辺部にある誘電体
部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放
電アンテナを形成するように構成される。
の壁面温度を制御でき、さらにはダスト発生を抑制でき
る反応性イオンエッチング装置を提供する。 【解決手段】本発明による反応性イオンエッチング装置
は、真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、
基板電極に対向して設けた上部電極周辺部にある誘電体
部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放
電アンテナを形成するように構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
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。
【０００２】
【従来の技術】添附図面の図６には、本願発明者らが、
先に特開平７−263192号において提案した磁気中性線放
電エッチング装置を示す。この先に提案した装置は、真
空チャンバーＡの上部の誘電体円筒壁A1の外側に載置さ
れた３つの磁場コイルＢ、Ｃ、Ｄによって真空チャンバ
ーＡ内部に磁気中性線Ｅが形成され、この磁気中性線Ｅ
に沿って、中間の磁場コイルＣの内側に配置された１重
のアンテナＦにアンテナ用高周波電源Ｇから高周波電場
を印加することによりリング状のプラズマが形成される
ように構成されている。また、エッチングガスは流量制
御器を通して上部天板A2付近の周囲より導入され、コン
グクタンスバルブの開口率によって圧力が制御される。
真空チャンバーＡの下部の基板電極Ｈにはバイアス用高
周波電源Ｉから高周波電力が印加される。
先に特開平７−263192号において提案した磁気中性線放
電エッチング装置を示す。この先に提案した装置は、真
空チャンバーＡの上部の誘電体円筒壁A1の外側に載置さ
れた３つの磁場コイルＢ、Ｃ、Ｄによって真空チャンバ
ーＡ内部に磁気中性線Ｅが形成され、この磁気中性線Ｅ
に沿って、中間の磁場コイルＣの内側に配置された１重
のアンテナＦにアンテナ用高周波電源Ｇから高周波電場
を印加することによりリング状のプラズマが形成される
ように構成されている。また、エッチングガスは流量制
御器を通して上部天板A2付近の周囲より導入され、コン
グクタンスバルブの開口率によって圧力が制御される。
真空チャンバーＡの下部の基板電極Ｈにはバイアス用高
周波電源Ｉから高周波電力が印加される。
【０００３】このように構成した図６に示される磁気中
性線放電エッチング装置について説明する。エッチング
ガスは真空チャンバーＡの上部フランジ付近から導入さ
れ、誘電体円筒壁A1の外側と中間の磁場コイルＣとの間
に配置された１重のアンテナＦに高周波電力を印加する
ことによりプラズマが形成されて導入ガスが分解され
る。真空チャンバーＡの下部の基板電極Ｈにはバイアス
用高周波電源Ｉからバイアス用の高周波電力が印加され
る。ブロッキングコンデンサーによって浮遊状態になっ
ている基板電極Ｈは負のセルフバイアス電位となり、プ
ラズマ中の正イオンが引き込まれて基板上の物質をエッ
チングする。磁気中性線放電では真空中にリング上に形
成される磁気中性線の部分に密度の高いプラズマを形成
するため、リングに沿って形成される誘導電場を有効利
用するものでる。この方法によって、容易に1011cm-3の
荷電粒子密度を持つプラズマが形成される。
性線放電エッチング装置について説明する。エッチング
ガスは真空チャンバーＡの上部フランジ付近から導入さ
れ、誘電体円筒壁A1の外側と中間の磁場コイルＣとの間
に配置された１重のアンテナＦに高周波電力を印加する
ことによりプラズマが形成されて導入ガスが分解され
る。真空チャンバーＡの下部の基板電極Ｈにはバイアス
用高周波電源Ｉからバイアス用の高周波電力が印加され
る。ブロッキングコンデンサーによって浮遊状態になっ
ている基板電極Ｈは負のセルフバイアス電位となり、プ
ラズマ中の正イオンが引き込まれて基板上の物質をエッ
チングする。磁気中性線放電では真空中にリング上に形
成される磁気中性線の部分に密度の高いプラズマを形成
するため、リングに沿って形成される誘導電場を有効利
用するものでる。この方法によって、容易に1011cm-3の
荷電粒子密度を持つプラズマが形成される。
【０００４】また図７には従来技術において用いられて
きた誘導結合放電エッチング装置を示し、真空チャンバ
ーＡ内に放電プラズマを発生するための１重のコイルか
らなるアンテナＦを真空チャンバーＡの側壁A1の外側に
設け、この高周波アンテナＦにプラズマ発生用高周波電
源Ｇから高周波電力を印加し、ハロゲン系のガスを主体
とするエッチングガスが流量制御器を通して上部天板A2
付近の周囲より導入され、気体を真空チャンバーＡ内に
導入し、低圧でプラズマを形成すると共に導入気体を分
解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極的
に利用し、プラズマに接する基板電極Ｈに高周波電源Ｉ
から高周波電場を印加して基板電極Ｈ上に載置された基
板をエッチングするように構成されている。このような
誘導結合放電エッチング装置では磁気中性線放電エッチ
ング装置よりプラズマ密度が低いため、エッチング速度
は低い。
きた誘導結合放電エッチング装置を示し、真空チャンバ
ーＡ内に放電プラズマを発生するための１重のコイルか
らなるアンテナＦを真空チャンバーＡの側壁A1の外側に
設け、この高周波アンテナＦにプラズマ発生用高周波電
源Ｇから高周波電力を印加し、ハロゲン系のガスを主体
とするエッチングガスが流量制御器を通して上部天板A2
付近の周囲より導入され、気体を真空チャンバーＡ内に
導入し、低圧でプラズマを形成すると共に導入気体を分
解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極的
に利用し、プラズマに接する基板電極Ｈに高周波電源Ｉ
から高周波電場を印加して基板電極Ｈ上に載置された基
板をエッチングするように構成されている。このような
誘導結合放電エッチング装置では磁気中性線放電エッチ
ング装置よりプラズマ密度が低いため、エッチング速度
は低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、図６
及び図７に見られるように、誘電体隔壁の大気側に高周
波アンテナが設けられていた。この方式であると、放電
室径が大きくなるとアンテナとプラズマとの距離が遠く
なり、放電効率が悪くなる上にアンテナのインピーダン
スが高くなることや、誘電体隔壁であるため壁面温度制
御が困難であること、機械的強度が十分でないこと、こ
のために大口径のプラズマ源を構成するときの誘電体隔
壁の厚みが10〜30mmにもなると、プラズマとの間に電流
が流れないこと、誘電体を通して高周波電力を導入する
ため誘電体内部に金属の防着板を設置できないこと等の
問題があった。また、これまで実用化された誘導結合型
放電装置は外部に高周波アンテナを配置する方式であ
り、アンテナからの高周波電磁場を真空室内に導入する
ための誘電体真空隔壁が用いられている。この材料とし
て、一般には、石英が使用されている。誘電体隔壁を使
用するときの問題として、上述のように隔壁の温度制御
が困難なこと、機械的強度が十分でないこと、このため
に大口径のプラズマ源を構成するときの誘電体隔壁の厚
みが10〜30mmにもなること、プラズマとの間に電流が流
れないこと等があり、可能な限り誘電体隔壁を使用しな
いのが望ましい。また、上面にアンテナを置く方式では
誘電体の厚みが30〜50mmにもなる。
及び図７に見られるように、誘電体隔壁の大気側に高周
波アンテナが設けられていた。この方式であると、放電
室径が大きくなるとアンテナとプラズマとの距離が遠く
なり、放電効率が悪くなる上にアンテナのインピーダン
スが高くなることや、誘電体隔壁であるため壁面温度制
御が困難であること、機械的強度が十分でないこと、こ
のために大口径のプラズマ源を構成するときの誘電体隔
壁の厚みが10〜30mmにもなると、プラズマとの間に電流
が流れないこと、誘電体を通して高周波電力を導入する
ため誘電体内部に金属の防着板を設置できないこと等の
問題があった。また、これまで実用化された誘導結合型
放電装置は外部に高周波アンテナを配置する方式であ
り、アンテナからの高周波電磁場を真空室内に導入する
ための誘電体真空隔壁が用いられている。この材料とし
て、一般には、石英が使用されている。誘電体隔壁を使
用するときの問題として、上述のように隔壁の温度制御
が困難なこと、機械的強度が十分でないこと、このため
に大口径のプラズマ源を構成するときの誘電体隔壁の厚
みが10〜30mmにもなること、プラズマとの間に電流が流
れないこと等があり、可能な限り誘電体隔壁を使用しな
いのが望ましい。また、上面にアンテナを置く方式では
誘電体の厚みが30〜50mmにもなる。
【０００６】ところでエッチングでは反応性の高いラジ
カル及びイオンを基板に照射して基板物質との反応によ
り基板物質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわ
けではなく、微細化に伴いより形状制御が重要になって
きている。このためにはエッチャントの他に微細孔内部
の壁面に付着してイオンの当たらない側壁を保護する働
きをする物質もプラズマ中で生成されなければならな
い。0.3μｍ幅以下の微細加工ではこのエッチャントと
保護物質との相対濃度及び孔内部への相対的な到達量が
重要になる。保護物質がエッチャントに対して多くなり
過ぎるとO.3μｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋
まってしまい、いわゆるエッチストップが起こって、削
れないことになる。逆に、保護物質が少なすぎるとエッ
チャントによって側壁が削られて、Bowingが発生し、望
ましい形状が得られない。
カル及びイオンを基板に照射して基板物質との反応によ
り基板物質をガス化して蝕刻するが、単に削ればよいわ
けではなく、微細化に伴いより形状制御が重要になって
きている。このためにはエッチャントの他に微細孔内部
の壁面に付着してイオンの当たらない側壁を保護する働
きをする物質もプラズマ中で生成されなければならな
い。0.3μｍ幅以下の微細加工ではこのエッチャントと
保護物質との相対濃度及び孔内部への相対的な到達量が
重要になる。保護物質がエッチャントに対して多くなり
過ぎるとO.3μｍ幅以下の微細孔は、保護物質により埋
まってしまい、いわゆるエッチストップが起こって、削
れないことになる。逆に、保護物質が少なすぎるとエッ
チャントによって側壁が削られて、Bowingが発生し、望
ましい形状が得られない。
【０００７】従来用いられてきた誘導結合エッチング装
置及び磁気中性線放電エッチング装置においては、プラ
ズマを形成するためのアンテナとバイアス電圧を発生さ
せるための電気的に浮遊状態の電極に高周波電力が印加
される。ハロゲン系のガスが導入されてプラズマが形成
されると、ガス分子がプラズマ分解され、エッチャント
や重合しやすい物質が生成される。重合しやすい物質が
基板電極に達すると保護物質として働くが、放電室壁面
に達すると壁面に付着してダストの原因になる。そのた
め、大きな放電室を持つＩＣＰやＮＬＤでは壁面を80〜
200℃に加熱して、付着を出来るだけ少なくする対策が
取られる。しかし、壁面が誘電体で構成されているため
加熱しても温度制御ができず付着性物質を完全に無くす
ことができない。また、誘電体を通して高周波電力を導
入するので、誘電体隔壁内部に防着板を設置するのも困
難であった。
置及び磁気中性線放電エッチング装置においては、プラ
ズマを形成するためのアンテナとバイアス電圧を発生さ
せるための電気的に浮遊状態の電極に高周波電力が印加
される。ハロゲン系のガスが導入されてプラズマが形成
されると、ガス分子がプラズマ分解され、エッチャント
や重合しやすい物質が生成される。重合しやすい物質が
基板電極に達すると保護物質として働くが、放電室壁面
に達すると壁面に付着してダストの原因になる。そのた
め、大きな放電室を持つＩＣＰやＮＬＤでは壁面を80〜
200℃に加熱して、付着を出来るだけ少なくする対策が
取られる。しかし、壁面が誘電体で構成されているため
加熱しても温度制御ができず付着性物質を完全に無くす
ことができない。また、誘電体を通して高周波電力を導
入するので、誘電体隔壁内部に防着板を設置するのも困
難であった。
【０００８】エッチストップが発生するメカニズムのー
つに微細孔内のチャージアップが考えられる。基板バイ
アスが負になっているので、孔内にイオンとラジカルが
飛来しイオンアシストによってエッチングが進行する。
孔が微細になると、シース電界によつて電子流入が不十
分になり孔内の電荷補正ができなくなって正にチャージ
アップする。この結果、正のイオンの流入が阻止され、
エッチングが十分に進行しなくなると考えられるのであ
る。
つに微細孔内のチャージアップが考えられる。基板バイ
アスが負になっているので、孔内にイオンとラジカルが
飛来しイオンアシストによってエッチングが進行する。
孔が微細になると、シース電界によつて電子流入が不十
分になり孔内の電荷補正ができなくなって正にチャージ
アップする。この結果、正のイオンの流入が阻止され、
エッチングが十分に進行しなくなると考えられるのであ
る。
【０００９】そこで、本発明は上記のような従来技術に
伴う問題を解決して高効率のプラズマを形成でき、真空
チャンバーの壁面温度を制御でき、さらにはダスト発生
を抑制できる反応性イオンエッチング装置を提供するこ
とを目的としている。
伴う問題を解決して高効率のプラズマを形成でき、真空
チャンバーの壁面温度を制御でき、さらにはダスト発生
を抑制できる反応性イオンエッチング装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による反応性イオンエッチング装置におい
ては、真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成
し、真空チャンバー内の基板電極に対向させて上部に高
周波電力が印加できる上部電極が設けられると共に、上
部電極周辺部にある誘電体部内に高周波アンテナが埋め
込まれる。本発明においてはこのような構成を採用する
ことにより、 基板電極のみに高周波電力を印加して、陰極型結合反
応性イオンエッチング装置として実施され得る。 基板電極と上部電極に高周波電力を印加して、２周波
励起反応性イオンエッチング装置として実施され得る。 基板電極とアンテナに高周波電力を印加して、内部ア
ンテナ励起誘導結合エッチング装置として実施され得
る。 基板電極と上部電極及びアンテナに高周波電力を印加
して、３周波型誘導結合エッチング装置として実施され
得る。 基板電極とアンテナに高周波電力を印加し、真空チャ
ンバーの円筒状側部の外部に磁石を設けて真空チャンバ
ー内部に磁気中性線を形成し、内部アンテナ励起磁気中
性線放電エッチング装置として実施され得る。 基板電極と上部電極及びアンテナに高周波電力を印加
し、真空チャンバーの円筒状側部の外部に磁石を使用し
て真空チャンバー内部に磁気中性線を形成し、３周波型
磁気中性線放電エッチング装置として使用され得る。
めに、本発明による反応性イオンエッチング装置におい
ては、真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成
し、真空チャンバー内の基板電極に対向させて上部に高
周波電力が印加できる上部電極が設けられると共に、上
部電極周辺部にある誘電体部内に高周波アンテナが埋め
込まれる。本発明においてはこのような構成を採用する
ことにより、 基板電極のみに高周波電力を印加して、陰極型結合反
応性イオンエッチング装置として実施され得る。 基板電極と上部電極に高周波電力を印加して、２周波
励起反応性イオンエッチング装置として実施され得る。 基板電極とアンテナに高周波電力を印加して、内部ア
ンテナ励起誘導結合エッチング装置として実施され得
る。 基板電極と上部電極及びアンテナに高周波電力を印加
して、３周波型誘導結合エッチング装置として実施され
得る。 基板電極とアンテナに高周波電力を印加し、真空チャ
ンバーの円筒状側部の外部に磁石を設けて真空チャンバ
ー内部に磁気中性線を形成し、内部アンテナ励起磁気中
性線放電エッチング装置として実施され得る。 基板電極と上部電極及びアンテナに高周波電力を印加
し、真空チャンバーの円筒状側部の外部に磁石を使用し
て真空チャンバー内部に磁気中性線を形成し、３周波型
磁気中性線放電エッチング装置として使用され得る。
【００１１】また、本発明においては基板電極及び上部
電極の表面を除く真空内壁面に誘電体を介して電気的に
浮遊状態に防着板を設け、クリーニングガスを導入して
防着板に高周波電力を供給し、防着板内壁面に付着した
膜をプラズマクリーニングできるようにされる。
電極の表面を除く真空内壁面に誘電体を介して電気的に
浮遊状態に防着板を設け、クリーニングガスを導入して
防着板に高周波電力を供給し、防着板内壁面に付着した
膜をプラズマクリーニングできるようにされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の一つの実施の形態によれ
ば、誘導結合放電エッチング装置として実施され、すな
わち真空チャンバー内に放電プラズマを発生するための
高周波コイルを備えたプラズマ発生装置を有し、ハロゲ
ン系のガスを主体とする気体を真空チャンバー内に導入
し、低圧でプラズマを形成するとともに導入気体を分解
し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極的に
利用し、プラズマに接する基板電極に交番電場或いは高
周波電場を印加して基板電極上に載置された基板をエッ
チングする反応性イオンエッチング装置において、真空
チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板電極
に対向して設けた上部電極周辺部にある誘電体部内に高
周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放電アンテ
ナを形成したことを特徴としている。
ば、誘導結合放電エッチング装置として実施され、すな
わち真空チャンバー内に放電プラズマを発生するための
高周波コイルを備えたプラズマ発生装置を有し、ハロゲ
ン系のガスを主体とする気体を真空チャンバー内に導入
し、低圧でプラズマを形成するとともに導入気体を分解
し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極的に
利用し、プラズマに接する基板電極に交番電場或いは高
周波電場を印加して基板電極上に載置された基板をエッ
チングする反応性イオンエッチング装置において、真空
チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板電極
に対向して設けた上部電極周辺部にある誘電体部内に高
周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放電アンテ
ナを形成したことを特徴としている。
【００１３】本発明の別の実施の形態によれば、基板電
極と対向して設けられる上部接地電極は、高周波電力が
供給できるように構成される。
極と対向して設けられる上部接地電極は、高周波電力が
供給できるように構成される。
【００１４】また本発明の別の実施の形態によれば、磁
気中性線放電エッチング装置として実施され、すなわち
真空チャンバー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ための磁場発生手段と、
この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ための１重を含む多重の高
周波コイルとを備えたプラズマ発生装置を有し、ハロゲ
ン系のガスを主体とする気体を真空中に導入し、低圧で
プラズマを形成するとともに導入気体を分解し、発生し
た原子、分子、ラジカル、イオンを積極的に利用し、プ
ラズマに接する基板電極に交番電場或いは高周波電場を
印加して電極上に載置された基板をエッチングする反応
性イオンエッチング装置において、真空チャンバーの側
壁部を円筒状の金属で構成し、円筒状の金属で構成した
真空チャンバーの側壁部外側に複数の磁場コイルを配置
して真空チャンバー内に環状磁気中性線を形成し、また
基板電極に対向して設けた上部接地電極周辺部にある誘
電体部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内
に形成される磁気中性線の近傍に放電アンテナを配置し
てなることを特徴としている。
気中性線放電エッチング装置として実施され、すなわち
真空チャンバー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ための磁場発生手段と、
この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ための１重を含む多重の高
周波コイルとを備えたプラズマ発生装置を有し、ハロゲ
ン系のガスを主体とする気体を真空中に導入し、低圧で
プラズマを形成するとともに導入気体を分解し、発生し
た原子、分子、ラジカル、イオンを積極的に利用し、プ
ラズマに接する基板電極に交番電場或いは高周波電場を
印加して電極上に載置された基板をエッチングする反応
性イオンエッチング装置において、真空チャンバーの側
壁部を円筒状の金属で構成し、円筒状の金属で構成した
真空チャンバーの側壁部外側に複数の磁場コイルを配置
して真空チャンバー内に環状磁気中性線を形成し、また
基板電極に対向して設けた上部接地電極周辺部にある誘
電体部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内
に形成される磁気中性線の近傍に放電アンテナを配置し
てなることを特徴としている。
【００１５】さらに本発明の別の実施の形態によれば、
基板電極と対向する真空チャンバーの上部に弱い高周波
バイアスを印加できるようにした上部高周波電力印加電
極が設けられ、この上部高周波電力印加電極周辺部にあ
る誘電体部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバ
ー内に形成される磁気中性線の近傍に放電アンテナが配
置されることを特徴としている。
基板電極と対向する真空チャンバーの上部に弱い高周波
バイアスを印加できるようにした上部高周波電力印加電
極が設けられ、この上部高周波電力印加電極周辺部にあ
る誘電体部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバ
ー内に形成される磁気中性線の近傍に放電アンテナが配
置されることを特徴としている。
【００１６】本発明の各実施の形態においては、上部電
極の内壁材料は硅素材或いは炭素材もしくはそれらの化
合物か複合物から成り得る。また上部電極及び基板電極
の電極面を除く真空チャンバー内壁面に誘電体を介して
電気的に浮遊状態に防着板を設け、真空チャンバー内に
Ｏ2、ＣＦ4＋Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリ
ーニングガスを導入すると共に防着板に高周波電力を供
給し、防着板内壁面に付着した膜をプラズマクリ−ニン
グできるように構成され得る。
極の内壁材料は硅素材或いは炭素材もしくはそれらの化
合物か複合物から成り得る。また上部電極及び基板電極
の電極面を除く真空チャンバー内壁面に誘電体を介して
電気的に浮遊状態に防着板を設け、真空チャンバー内に
Ｏ2、ＣＦ4＋Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリ
ーニングガスを導入すると共に防着板に高周波電力を供
給し、防着板内壁面に付着した膜をプラズマクリ−ニン
グできるように構成され得る。
【００１７】本発明よる放電方式を用いることにより、
誘電体隔壁の使用が避けられるので上記の問題を解消す
ることができる。また、真空室内部にアンテナを導入す
ることにより、必要とするプラズマが基板上部に形成で
きるのでプロセス性能の飛躍的向上が期待できる。
誘電体隔壁の使用が避けられるので上記の問題を解消す
ることができる。また、真空室内部にアンテナを導入す
ることにより、必要とするプラズマが基板上部に形成で
きるのでプロセス性能の飛躍的向上が期待できる。
【００１８】さらに、上部電極を配置し、この上部電
極、基板電極及びアンテナに高周波電力を印加する構成
では、上部電極面への膜付着を抑制できること、上部電
極によるプラズマ生成及びウエハ面上への電子補給が可
能なこと等、多くの利点が期待できる。ガスのプラズマ
分解によって生成された物質が壁面に付着し、やがて剥
離してダストとしてウエハ表面に落ちてくれることがＩ
ＣＰプラズマ源やＥＣＲプラズマ源では問題となってい
る。ウエハ上部に電極を設け、高周波電力を印加するこ
とによりプラズマ中のイオンが絶えず上部電極表面をス
パッタするので膜の付着が抑えられる。ダスト発生を抑
制できるだけでなく、天板すなわち上部電極内面に付着
し重合した膜をスパッタすることにより、エッチャント
を生成する副次的な効果も期待できる。天板内壁材料と
して硅素材や炭素材もしくはそれらの化合物や混合物を
用いて、ガスとしてフッ素化合物を用いたときにはフッ
素ラジカルの吸着及びＳｉＦｘ、ＣＦｘラジカルの生成
源となる。フッ素ラジカルはシリコンとの反応性が強い
ため、酸化膜をエッチング対象としたＳｉ０2／Ｓｉの
プロセスの場合、フッ素ラジカルが多いと下地Ｓｉ膜に
対する選択性が悪くなる。従って、上部天板内壁材とし
て硅素材或いは炭素材もしくはそれらの化合物や混合物
を用いることにより、スパッタされた面にフッ素ラジカ
ルが付着し、ＳｉＦｘ、ＣＦｘとなってフッ素ラジカル
が消費されるため下地Ｓｉ膜に対する選択性を向上させ
ると言う効果がある。
極、基板電極及びアンテナに高周波電力を印加する構成
では、上部電極面への膜付着を抑制できること、上部電
極によるプラズマ生成及びウエハ面上への電子補給が可
能なこと等、多くの利点が期待できる。ガスのプラズマ
分解によって生成された物質が壁面に付着し、やがて剥
離してダストとしてウエハ表面に落ちてくれることがＩ
ＣＰプラズマ源やＥＣＲプラズマ源では問題となってい
る。ウエハ上部に電極を設け、高周波電力を印加するこ
とによりプラズマ中のイオンが絶えず上部電極表面をス
パッタするので膜の付着が抑えられる。ダスト発生を抑
制できるだけでなく、天板すなわち上部電極内面に付着
し重合した膜をスパッタすることにより、エッチャント
を生成する副次的な効果も期待できる。天板内壁材料と
して硅素材や炭素材もしくはそれらの化合物や混合物を
用いて、ガスとしてフッ素化合物を用いたときにはフッ
素ラジカルの吸着及びＳｉＦｘ、ＣＦｘラジカルの生成
源となる。フッ素ラジカルはシリコンとの反応性が強い
ため、酸化膜をエッチング対象としたＳｉ０2／Ｓｉの
プロセスの場合、フッ素ラジカルが多いと下地Ｓｉ膜に
対する選択性が悪くなる。従って、上部天板内壁材とし
て硅素材或いは炭素材もしくはそれらの化合物や混合物
を用いることにより、スパッタされた面にフッ素ラジカ
ルが付着し、ＳｉＦｘ、ＣＦｘとなってフッ素ラジカル
が消費されるため下地Ｓｉ膜に対する選択性を向上させ
ると言う効果がある。
【００１９】また、上部電極に高周波電力を印加する
と、上部電極面からの二次電子及びシース加熱によって
加速された電子が基板面に飛来し微細孔内に発生した正
のチャージアップを補正する効果も期待できる。
と、上部電極面からの二次電子及びシース加熱によって
加速された電子が基板面に飛来し微細孔内に発生した正
のチャージアップを補正する効果も期待できる。
【００２０】電極部以外の防着板に付着した物質の除去
のためには、電気的に浮遊状態の防着板に高周波電力を
印加できるようにしているので、定期的にガスを導入し
てプラズマクリーニングすることにより膜の剥離を抑え
ることができる。
のためには、電気的に浮遊状態の防着板に高周波電力を
印加できるようにしているので、定期的にガスを導入し
てプラズマクリーニングすることにより膜の剥離を抑え
ることができる。
【００２１】
【実施例】以下、添付図面の図１〜図５を参照して本発
明の実施例について説明する。図１には本発明の反応性
イオンエッチング装置の一実施例を示し、３周波型磁気
中性線放電エッチング装置として構成されている。図示
エッチング装置において、１は真空チャンバーで、真空
チャンバー１の円筒形の側壁部２は金属で構成され、排
気口３が設けられている。また真空チャンバー１の円筒
形の側壁部２の外側には真空チャンバ−１内に磁気中性
線を形成するための磁場発生手段を構成している三つの
磁場コイル４、５、６が設けられ、真空チャンバー１内
に環状磁気中性線を形成する。真空チャンバー１の下部
には、基板電極７が絶縁体部材８を介して設けられ、こ
の基板電極７はRFバイアスを印加する高周波電源９に接
続されている。一方、真空チャンバー１の上部すなわち
天板10は側壁２の上部フランジに密封固着され、この天
板10の内側には上部電極11が取付けられ、この上部電極
11は高周波電源12に接続されている。また上部電極11の
周辺部13は環状の誘電体で構成され、この誘電体内には
図示したように、放電アンテナを形成する環状の高周波
コイル14が埋め込まれ、この高周波コイル14はプラズマ
発生用高周波電源15に接続され、真空チャンバー１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ようにしている。図
示実施例において上部電極11の内壁材料としては硅素材
或いは炭素材もしくはそれらの化合物か複合物が使用さ
れ得るまた、真空チャンバー１の円筒形の側壁部２には
反応ガス導入部16が設けられている。さらに、真空チャ
ンバー１の円筒形の側壁部２の内面に沿って防着板17が
設けられ、この防着板17は側壁部２の内面に対して誘電
体を介して電気的に浮遊状態に取付けられており、そし
て図示してない高周波電源に接続される。防着板17の内
壁面に付着した膜をプラズマクリーニングする際に真空
チャンバー１内に導入するクリーニングガスとしてはＯ
2、ＣＦ4＋Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等が使用さ
れ得る。
明の実施例について説明する。図１には本発明の反応性
イオンエッチング装置の一実施例を示し、３周波型磁気
中性線放電エッチング装置として構成されている。図示
エッチング装置において、１は真空チャンバーで、真空
チャンバー１の円筒形の側壁部２は金属で構成され、排
気口３が設けられている。また真空チャンバー１の円筒
形の側壁部２の外側には真空チャンバ−１内に磁気中性
線を形成するための磁場発生手段を構成している三つの
磁場コイル４、５、６が設けられ、真空チャンバー１内
に環状磁気中性線を形成する。真空チャンバー１の下部
には、基板電極７が絶縁体部材８を介して設けられ、こ
の基板電極７はRFバイアスを印加する高周波電源９に接
続されている。一方、真空チャンバー１の上部すなわち
天板10は側壁２の上部フランジに密封固着され、この天
板10の内側には上部電極11が取付けられ、この上部電極
11は高周波電源12に接続されている。また上部電極11の
周辺部13は環状の誘電体で構成され、この誘電体内には
図示したように、放電アンテナを形成する環状の高周波
コイル14が埋め込まれ、この高周波コイル14はプラズマ
発生用高周波電源15に接続され、真空チャンバー１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ようにしている。図
示実施例において上部電極11の内壁材料としては硅素材
或いは炭素材もしくはそれらの化合物か複合物が使用さ
れ得るまた、真空チャンバー１の円筒形の側壁部２には
反応ガス導入部16が設けられている。さらに、真空チャ
ンバー１の円筒形の側壁部２の内面に沿って防着板17が
設けられ、この防着板17は側壁部２の内面に対して誘電
体を介して電気的に浮遊状態に取付けられており、そし
て図示してない高周波電源に接続される。防着板17の内
壁面に付着した膜をプラズマクリーニングする際に真空
チャンバー１内に導入するクリーニングガスとしてはＯ
2、ＣＦ4＋Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等が使用さ
れ得る。
【００２２】図２には、図１に示す装置の変形実施例を
示し、図１の装置に対応した部分は同じ符号で示す。図
２に示す実施例においては上部電極11は接地されている
点を除いて、図１の場合と実質的に同じ構成である。
示し、図１の装置に対応した部分は同じ符号で示す。図
２に示す実施例においては上部電極11は接地されている
点を除いて、図１の場合と実質的に同じ構成である。
【００２３】図３には本発明の反応性イオンエッチング
装置の別の実施例を示し、３周波型誘導結合放電エッチ
ング装置として構成されている。真空チャンバー21の円
筒形の側壁部22は金属で構成され、排気口23が設けられ
ている。また真空チャンバー21の下部には、基板電極24
が絶縁体部材25を介して設けられ、この基板電極24はRF
バイアスを印加する高周波電源26に接続されている。一
方、真空チャンバー21の上部すなわち天板27は側壁22の
上部フランジに密封固着され、この天板27の内側には上
部電極28が取付けられ、この上部電極28は高周波電源29
に接続されている。また上部電極28の周辺部30は環状の
誘電体で構成され、この誘電体内には図示したように、
放電アンテナを形成する環状の高周波コイル31が埋め込
まれ、この高周波コイル31はプラズマ発生用高周波電源
32に接続され、真空チャンバー21内に放電プラズマを発
生するようにしている。図示実施例において上部電極11
の内壁材料としては硅素材或いは炭素材もしくはそれら
の化合物か複合物が使用され得るまた、真空チャンバー
１の円筒形の側壁部２には反応ガス導入部33が設けられ
ている。さらに、真空チャンバー１の円筒形の側壁部２
の内面に沿って防着板34が設けられ、この防着板34は側
壁部22の内面に対して誘電体を介して電気的に浮遊状態
に取付けられており、そして図示してない高周波電源に
接続される。この場合、防着板34の内壁面に付着した膜
をプラズマクリーニングする際に真空チャンバー１内に
導入するクリーニングガスとしてはＯ2、ＣＦ4＋Ｏ2、
ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等が使用され得る。
装置の別の実施例を示し、３周波型誘導結合放電エッチ
ング装置として構成されている。真空チャンバー21の円
筒形の側壁部22は金属で構成され、排気口23が設けられ
ている。また真空チャンバー21の下部には、基板電極24
が絶縁体部材25を介して設けられ、この基板電極24はRF
バイアスを印加する高周波電源26に接続されている。一
方、真空チャンバー21の上部すなわち天板27は側壁22の
上部フランジに密封固着され、この天板27の内側には上
部電極28が取付けられ、この上部電極28は高周波電源29
に接続されている。また上部電極28の周辺部30は環状の
誘電体で構成され、この誘電体内には図示したように、
放電アンテナを形成する環状の高周波コイル31が埋め込
まれ、この高周波コイル31はプラズマ発生用高周波電源
32に接続され、真空チャンバー21内に放電プラズマを発
生するようにしている。図示実施例において上部電極11
の内壁材料としては硅素材或いは炭素材もしくはそれら
の化合物か複合物が使用され得るまた、真空チャンバー
１の円筒形の側壁部２には反応ガス導入部33が設けられ
ている。さらに、真空チャンバー１の円筒形の側壁部２
の内面に沿って防着板34が設けられ、この防着板34は側
壁部22の内面に対して誘電体を介して電気的に浮遊状態
に取付けられており、そして図示してない高周波電源に
接続される。この場合、防着板34の内壁面に付着した膜
をプラズマクリーニングする際に真空チャンバー１内に
導入するクリーニングガスとしてはＯ2、ＣＦ4＋Ｏ2、
ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等が使用され得る。
【００２４】図４には、図３に示す装置の変形実施例を
示し、図３の装置に対応した部分は同じ符号で示す。図
４に示す実施例においては上部電極28は接地されている
点を除いて、図１の場合と実質的に同じ構成である。
示し、図３の装置に対応した部分は同じ符号で示す。図
４に示す実施例においては上部電極28は接地されている
点を除いて、図１の場合と実質的に同じ構成である。
【００２５】図５には、上部電極及びその周辺部の具体
的構成例を示す。図５の右側半分は１ターンの高周波コ
イルを使用した場合の例を、左側半分は２ターンの高周
波コイルを使用した場合の例をそれぞれ示している。こ
れらの例では上部電極35とその周辺部の誘電体部36は分
離して設けられている。図５において、37は真空チャン
バーの円筒形の側壁部、38は天板、39、39´は、それぞ
れ上部電極35の外周に設けられた誘電体部36の内部に配
置された１ターンの高周波コイル、２ターンの高周波コ
イル、40はガス導入口、41は冷却水口、42は基板であ
る。図示した構成は、前述の各実施例に例示した磁気中
性線放電型及び誘導結合型のいずれに適応させることが
できる
的構成例を示す。図５の右側半分は１ターンの高周波コ
イルを使用した場合の例を、左側半分は２ターンの高周
波コイルを使用した場合の例をそれぞれ示している。こ
れらの例では上部電極35とその周辺部の誘電体部36は分
離して設けられている。図５において、37は真空チャン
バーの円筒形の側壁部、38は天板、39、39´は、それぞ
れ上部電極35の外周に設けられた誘電体部36の内部に配
置された１ターンの高周波コイル、２ターンの高周波コ
イル、40はガス導入口、41は冷却水口、42は基板であ
る。図示した構成は、前述の各実施例に例示した磁気中
性線放電型及び誘導結合型のいずれに適応させることが
できる
【００２６】このように構成した図１に示す実施例の装
置を用い、プラズマ発生用高周波電源15（13.56MHz）の
電力を2.Oｋｗ、基板バイアス高周波電源９(２MHz)の電
力を500Ｗ、上部電極11に印加する高周波電源12（27.12
MHz）の電力を200Ｗ、Ａｒ90sccm(90％)、Ｃ4Ｆ810sccm
（10％）を導入し、３ｍTorrの圧力下でエッチングした
ところ、エッチストップなしにシリコン酸化膜に0.3μ
ｍ径で深さ２μｍのほぼ垂直形状のエッチングが可能で
あった。比較のため従来の装置構成における同条件下で
のエッチングでは、パターン幅によって多少の相違はあ
るものの、約0.5〜0.7μｍ深さでエッチストップが起こ
っていた。壁面に付着する物質にはＣＦ、ＣＦ2、Ｃ
Ｆ3、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ6、Ｃ3Ｆ6、等の
化合物やさらに分解の進んだＣ2Ｆx、Ｃ3Ｆx、Ｃ4Ｆ
x(ｘ＝１〜２)等の化合物がある。これらの化合物は壁
面に付着して重合膜を形成する。イオン衝撃がない場
合、これらの化合物によって形成された重合膜は厚膜と
なり、やがて剥離しダストとなる。しかし、イオン衝撃
がある場合、重合膜の形成は殆ど起こらないか、起こっ
たとしてもスパッタされて再びＣＦ、ＣＦ2、ＣＦ3等の
ラジカルとなって気相中に飛び出し、エッチャントとな
る。このエッチャント生成と天板すなわち上部電極にお
ける電子加速の効果により、従来の装置構成でエッチス
トップが起こっていた条件下でも、エッチストップなし
にサプミクロンのホールパターンがエッチングできたも
のと考えられる。この両者のどちらが主たる効果をもた
らしているかは、両効果を分離できないので、定かでは
ない。
置を用い、プラズマ発生用高周波電源15（13.56MHz）の
電力を2.Oｋｗ、基板バイアス高周波電源９(２MHz)の電
力を500Ｗ、上部電極11に印加する高周波電源12（27.12
MHz）の電力を200Ｗ、Ａｒ90sccm(90％)、Ｃ4Ｆ810sccm
（10％）を導入し、３ｍTorrの圧力下でエッチングした
ところ、エッチストップなしにシリコン酸化膜に0.3μ
ｍ径で深さ２μｍのほぼ垂直形状のエッチングが可能で
あった。比較のため従来の装置構成における同条件下で
のエッチングでは、パターン幅によって多少の相違はあ
るものの、約0.5〜0.7μｍ深さでエッチストップが起こ
っていた。壁面に付着する物質にはＣＦ、ＣＦ2、Ｃ
Ｆ3、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ6、Ｃ3Ｆ6、等の
化合物やさらに分解の進んだＣ2Ｆx、Ｃ3Ｆx、Ｃ4Ｆ
x(ｘ＝１〜２)等の化合物がある。これらの化合物は壁
面に付着して重合膜を形成する。イオン衝撃がない場
合、これらの化合物によって形成された重合膜は厚膜と
なり、やがて剥離しダストとなる。しかし、イオン衝撃
がある場合、重合膜の形成は殆ど起こらないか、起こっ
たとしてもスパッタされて再びＣＦ、ＣＦ2、ＣＦ3等の
ラジカルとなって気相中に飛び出し、エッチャントとな
る。このエッチャント生成と天板すなわち上部電極にお
ける電子加速の効果により、従来の装置構成でエッチス
トップが起こっていた条件下でも、エッチストップなし
にサプミクロンのホールパターンがエッチングできたも
のと考えられる。この両者のどちらが主たる効果をもた
らしているかは、両効果を分離できないので、定かでは
ない。
【００２７】上記の例では、上部電極に印加する高周波
電力として200Ｗを用いたが、この電力はプラズマ発生
用高周波電力及び基板バイアス高周波電力の値によって
適宜選択されなければならない。また、上部電極に印加
する高周波電源に27.12MHzの周波数が用いられている
が、基板電極の周波数よりも高い周波数であれば13.56M
Hzでも同様な効果は期待できる。この場合には、近接す
るアンテナ周波数と干渉しない周波数に変える必要があ
る。
電力として200Ｗを用いたが、この電力はプラズマ発生
用高周波電力及び基板バイアス高周波電力の値によって
適宜選択されなければならない。また、上部電極に印加
する高周波電源に27.12MHzの周波数が用いられている
が、基板電極の周波数よりも高い周波数であれば13.56M
Hzでも同様な効果は期待できる。この場合には、近接す
るアンテナ周波数と干渉しない周波数に変える必要があ
る。
【００２８】上記の例では、酸化膜用としてのＮＬＤエ
ッチング装置に適用した例を述べたが、同様な効果は他
のエッチングプロセスに適用した時にも、またＮＬＤプ
ラズマＣＶＤ装置として用いたときにも期待できること
は言うまでもない。
ッチング装置に適用した例を述べたが、同様な効果は他
のエッチングプロセスに適用した時にも、またＮＬＤプ
ラズマＣＶＤ装置として用いたときにも期待できること
は言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
反応性イオンエッチング装置においては、真空チャンバ
ーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板電極に対向し
て設けた上部電極周辺部を誘電体で構成し、誘電体で構
成した上部電極周辺部内に高周波コイルを埋め込んで真
空チャンバー内に放電アンテナを形成するように構成し
ているので、高効率のプラズマが形成されるとともに上
部からのダスト発生を抑えられ、さらに壁面温度を制御
できるので、0.3μｍ幅以下の微細加工において、エッ
チストップなしにサプミクロンホールのパターンエッチ
ングが効率よくできるようになる。また、上部電極に高
周波電力を印加するように構成することにより、上部電
極面からの二次電子及びシース加熱によって加速された
電子が基板面に飛来し微細孔内に発生した正のチャージ
アップを補正する効果が得られる。さらに、電極部以外
の内面に防着板を設けた構成では、付着した物質の除去
のために、電気的に浮遊状態の防着板に高周波電力を印
加できるようにしているので、定期的にガスを導入して
プラズマクリーニングすることにより膜の剥離を抑える
ことができる。従って、本発明によれば、半導体や電子
部品加工に用いられている反応性イオンエッチングプロ
セスに大きく貢献できる装置を提供することができるよ
うになる。
反応性イオンエッチング装置においては、真空チャンバ
ーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板電極に対向し
て設けた上部電極周辺部を誘電体で構成し、誘電体で構
成した上部電極周辺部内に高周波コイルを埋め込んで真
空チャンバー内に放電アンテナを形成するように構成し
ているので、高効率のプラズマが形成されるとともに上
部からのダスト発生を抑えられ、さらに壁面温度を制御
できるので、0.3μｍ幅以下の微細加工において、エッ
チストップなしにサプミクロンホールのパターンエッチ
ングが効率よくできるようになる。また、上部電極に高
周波電力を印加するように構成することにより、上部電
極面からの二次電子及びシース加熱によって加速された
電子が基板面に飛来し微細孔内に発生した正のチャージ
アップを補正する効果が得られる。さらに、電極部以外
の内面に防着板を設けた構成では、付着した物質の除去
のために、電気的に浮遊状態の防着板に高周波電力を印
加できるようにしているので、定期的にガスを導入して
プラズマクリーニングすることにより膜の剥離を抑える
ことができる。従って、本発明によれば、半導体や電子
部品加工に用いられている反応性イオンエッチングプロ
セスに大きく貢献できる装置を提供することができるよ
うになる。
【図１】 本発明の一実施例を示す概略線図。
【図２】 図１の実施例の変形例を示す概略線図。
【図３】 本発明の別の実施例を示す概略線図。
【図４】 図３の実施例の変形例を示す概略線図。力導
入の仕方を示す模式図。
入の仕方を示す模式図。
【図５】 上部電極及びその周辺部の構造の実施例例を
示す概略線図。
示す概略線図。
【図６】 従来の磁気中性線放電エッチング装置を示す
概略線図。
概略線図。
【図７】 従来の誘導結合放電エッチング装置を示す概
略線図。
略線図。
１：真空チャンバー ２：円筒形の側壁部 ３：排気口 ４、５、６：磁場コイル ７：基板電極 ８：絶縁体部材 ９：高周波電源 10：天板 11：上部電極 12：高周波電源 13：上部電極の周辺部 14：高周波コイル 15：プラズマ発生用高周波電源 16：反応ガス導入部 17：防着板 21：真空チャンバー 22：円筒形の側壁部 23：排気口 24：基板電極 25：絶縁体部材 26：高周波電源 27：天板 28：上部電極 29：高周波電源 30：上部電極の周辺部 31：高周波コイル 32：プラズマ発生用高周波電源 33：反応ガス導入部 34：防着板
Claims (12)
- 【請求項１】 真空チャンバー内に放電プラズマを発生
するための高周波コイルを備えたプラズマ発生装置を有
し、ハロゲン系のガスを主体とする気体を真空チャンバ
ー内に導入し、低圧でプラズマを形成するとともに導入
気体を分解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオン
を積極的に利用し、プラズマに接する基板電極に交番電
場或いは高周波電場を印加して基板電極上に載置された
基板をエッチングする反応性イオンエッチング装置にお
いて、 真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板
電極に対向して設けた上部接地電極周辺部にある誘電体
部内に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放
電アンテナを形成したことを特徴とする反応性イオンエ
ッチング装置。 - 【請求項２】 上部接地電極の内壁材料が硅素材或いは
炭素材もしくはそれらの化合物か複合物から成ることを
特徴とする請求項１に記載の反応性イオンエッチング装
置。 - 【請求項３】 上部接地電極及び基板電極の電極面を除
く真空チャンバー内壁面に誘電体を介して電気的に浮遊
状態に防着板を設け、真空チャンバー内にＯ2、ＣＦ4＋
Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリーニングガス
を導入すると共に防着板に高周波電力を供給し、防着板
内壁面に付着した膜をプラズマクリーニングできるよう
にしたことを特徴とする請求項１に記載の反応性イオン
エッチング装置。 - 【請求項４】 真空チャンバー内に放電プラズマを発生
するための高周波コイルを設け、基板電極と対向して上
部電極を設け、この上部電極に高周波電力を供給できる
ようにしたプラズマ発生装置を有し、ハロゲン系のガス
を主体とする気体を真空中に導入し、低圧でプラズマを
形成するとともに導入気体を分解し、発生した原子、分
子、ラジカル、イオンを積極的に利用し、プラズマに接
する基板電極に交番電場或いは高周波電場を印加して電
極上に載置された基板をエッチングする反応性イオンエ
ッチング装置において、 真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、基板
電極に対向して設けた上部電極周辺部にある誘電体部内
に高周波コイルを埋め込んで真空チャンバー内に放電ア
ンテナを形成したことを特徴とする反応性イオンエッチ
ング装置。 - 【請求項５】 上部電極の内壁材料が硅素材或いは炭素
材もしくはそれらの化合物か複合物から成ることを特徴
とする請求項４に記載の反応性イオンエッチング装置。 - 【請求項６】 上部電極及び基板電極の電極面を除く真
空チャンバー内壁面に誘電体を介して電気的に浮遊状態
に防着板を設け、真空チャンバー内にＯ2、ＣＦ4＋
Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリーニングガス
を導入すると共に防着板に高周波電力を供給し、防着板
内壁面に付着した膜をプラズマクリ−ニングできるよう
にしたことを特徴とする請求項４に記載の反応性イオン
エッチング装置。 - 【請求項７】 真空チャンバー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ための磁
場発生手段と、この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ための１重
を含む多重の高周波コイルとを備えたプラズマ発生装置
を有し、ハロゲン系のガスを主体とする気体を真空中に
導入し、低圧でプラズマを形成するとともに導入気体を
分解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極
的に利用し、プラズマに接する基板電極に交番電場或い
は高周波電場を印加して基板電極上に載置された基板を
エッチングする反応性イオンエッチング装置において、 真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、円筒
状の金属で構成した真空チャンバーの側壁部外側に複数
の磁場コイルを配置して真空チャンバー内に環状磁気中
性線を形成し、また基板電極に対向して設けた上部接地
電極周辺部にある誘電体部内に高周波コイルを埋め込ん
で真空チャンバー内に形成される磁気中性線の近傍に放
電アンテナを配置してなることを特徴とする反応性イオ
ンエッチング装置。 - 【請求項８】 上部接地電極の内壁材料が硅素材或いは
炭素材もしくはそれらの化合物か複合物から成ることを
特徴とする請求項７に記載の反応性イオンエッチング装
置。 - 【請求項９】 上部接地電極及び基板電極の電極面を除
く真空チャンバー内壁面に誘電体を介して電気的に浮遊
状態に防着板を設け、真空チャンバー内にＯ2、ＣＦ4＋
Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリーニングガス
を導入すると共に防着板に高周波電力を供給し、防着板
内壁面に付着した膜をプラズマクリーニングできるよう
にしたことを特徴とする請求項７に記載の反応性イオン
エッチング装置。 - 【請求項１０】真空チャンバー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ための磁
場発生手段と、この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ための１重
を含む多重の高周波コイルとを備えたプラズマ発生装置
を有し、ハロゲン系のガスを主体とする気体を真空中に
導入し、低圧でプラズマを形成するとともに導入気体を
分解し、発生した原子、分子、ラジカル、イオンを積極
的に利用し、プラズマに接する基板電極に交番電場或い
は高周波電場を印加して基板電極上に載置された基板を
エッチングする反応性イオンエッチング装置において、 真空チャンバーの側壁部を円筒状の金属で構成し、その
外側に複数の磁場コイルを配置して真空チャンバー内に
環状磁気中性線を形成すると共に、基板電極と相対する
真空チャンバーの上部に弱い高周波バイアスを印加でき
るようにした上部高周波電力印加電極を設け、また、上
部高周波電力印加電極周辺部にある誘電体部内に高周波
コイルを埋め込んで真空チャンバー内に形成される磁気
中性線の近傍に放電アンテナを配置してなることを特徴
とする反応性イオンエッチング装置。 - 【請求項１１】上部高周波電力印加電極の内壁材料が硅
素材或いは炭素材もしくはそれらの化合物か複合物から
成ることを特徴とする請求項10に記載の反応性イオンエ
ッチング装置。 - 【請求項１２】 上部高周波電力印加電極及び基板電極
の電極面を除く真空チャンバー内壁面に誘電体を介して
電気的に浮遊状態に防着板を設け、真空チャンバー内に
Ｏ2、ＣＦ4＋Ｏ2、ＮＦ3、ＣlＦ3、ＳＦ6＋Ｏ2等のクリ
ーニングガスを導入すると共に防着板に高周波電力を供
給し、防着板内壁面に付着した膜をプラズマクリーニン
グできるようにしたことを特徴とする請求項10に記載の
反応性イオンエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27779897A JP3676919B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 反応性イオンエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27779897A JP3676919B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 反応性イオンエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121436A true JPH11121436A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3676919B2 JP3676919B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=17588437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27779897A Expired - Fee Related JP3676919B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 反応性イオンエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3676919B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244248A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
| US7025855B2 (en) | 2001-12-04 | 2006-04-11 | Anelva Corporation | Insulation-film etching system |
| JP2008500729A (ja) * | 2004-05-24 | 2008-01-10 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 安定かつ反復可能なプラズマイオン注入方法及び装置 |
| JP2008243917A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2009528676A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマエッチングチャンバのための統合型の容量および誘導電源 |
| JP2009542003A (ja) * | 2006-06-20 | 2009-11-26 | ラム リサーチ コーポレイション | チャンバの他の部品のエロージョンを最小限に留めつつ、プラズマ閉じ込めリングの迅速な洗浄を行うための装置、システムおよび方法 |
| JP2010541249A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | プラズマ処理装置内の電荷中和 |
| JP2012212916A (ja) * | 2006-02-15 | 2012-11-01 | Lam Research Corporation | プラズマ処理チャンバ |
| JP2013175797A (ja) * | 2013-06-14 | 2013-09-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体 |
| JP2013254903A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Panasonic Corp | 基板のプラズマ処理方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27779897A patent/JP3676919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4527833B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2010-08-18 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置および方法 |
| JP2001244248A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
| US7025855B2 (en) | 2001-12-04 | 2006-04-11 | Anelva Corporation | Insulation-film etching system |
| JP2008500729A (ja) * | 2004-05-24 | 2008-01-10 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 安定かつ反復可能なプラズマイオン注入方法及び装置 |
| US8906197B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-12-09 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber having electrodes for cleaning chamber |
| JP2012212916A (ja) * | 2006-02-15 | 2012-11-01 | Lam Research Corporation | プラズマ処理チャンバ |
| JP2009528676A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマエッチングチャンバのための統合型の容量および誘導電源 |
| TWI460785B (zh) * | 2006-02-27 | 2014-11-11 | Lam Res Corp | 電漿處理室 |
| US8911590B2 (en) | 2006-02-27 | 2014-12-16 | Lam Research Corporation | Integrated capacitive and inductive power sources for a plasma etching chamber |
| JP2009542003A (ja) * | 2006-06-20 | 2009-11-26 | ラム リサーチ コーポレイション | チャンバの他の部品のエロージョンを最小限に留めつつ、プラズマ閉じ込めリングの迅速な洗浄を行うための装置、システムおよび方法 |
| KR101468229B1 (ko) * | 2006-06-20 | 2014-12-03 | 램 리써치 코포레이션 | 다른 챔버 파트의 부식을 최소화하는 플라즈마 한정 링의 신속한 세정을 위한 장치, 시스템 및 방법 |
| US8956461B2 (en) | 2006-06-20 | 2015-02-17 | Lam Research Corporation | Apparatuses, systems and methods for rapid cleaning of plasma confinement rings with minimal erosion of other chamber parts |
| JP2008243917A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2010541249A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | プラズマ処理装置内の電荷中和 |
| JP2013254903A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Panasonic Corp | 基板のプラズマ処理方法 |
| JP2013175797A (ja) * | 2013-06-14 | 2013-09-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3676919B2 (ja) | 2005-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230230814A1 (en) | Method and Apparatus for Plasma Processing | |
| US20020170678A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| US6849857B2 (en) | Beam processing apparatus | |
| JP3429391B2 (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| US20040097090A1 (en) | Silicon etching method | |
| JP3676919B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JPH0774159A (ja) | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 | |
| JP2000173985A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP4077939B2 (ja) | 反応性イオンエッチング方法及び装置 | |
| JP4171590B2 (ja) | エッチング方法 | |
| JP2797307B2 (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| JP3940464B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置及び方法 | |
| JP3940465B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP2006114933A (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| GB2049560A (en) | Plasma etching | |
| JP3605490B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP4243615B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP3752358B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP2750430B2 (ja) | プラズマ制御方法 | |
| JPH10330970A (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP2696891B2 (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| JP4332230B2 (ja) | 反応性イオンエッチング方法及び装置 | |
| JP3884854B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP3605491B2 (ja) | 反応性イオンエッチング装置 | |
| JP3455616B2 (ja) | エッチング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040811 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041028 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050502 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |