JPH1116888A - エッチング装置及びその運転方法 - Google Patents
エッチング装置及びその運転方法Info
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- JPH1116888A JPH1116888A JP16688897A JP16688897A JPH1116888A JP H1116888 A JPH1116888 A JP H1116888A JP 16688897 A JP16688897 A JP 16688897A JP 16688897 A JP16688897 A JP 16688897A JP H1116888 A JPH1116888 A JP H1116888A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】エッチング処理室１００内にステージ電極
１０２とガス供給電極１０３が対向して設置されてお
り，ガス供給電極１０３のガス供給面は第１のガス供給
領域２００，第２のガス供給領域２０１，及び第３のガ
ス供給領域２０２に分かれており，各々に対応して第１
のガス流量制御系１０７，第２のガス流量制御系１０
８，及び第３のガス流量制御系１０９を用いて個別に制
御している。前記第１のガス供給領域２００，第２のガ
ス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２よ
り，エッチングガスの流量及び電離電圧の異なるガスの
流量比を最適化してガス供給を行う。 【効果】本発明を用いると、平行平板電極式ＲＩＥ装置
を用いて１２インチ以上の大口径ウェハに対して均一な
エッチング処理が可能になる。特にＵＬＳＩの酸化ケイ
素膜エッチング工程で下地にある窒化ケイ素膜をエッチ
ング・ストッパー層として用いる自己整合的なコンタク
ト孔の形成プロセス等に適用できる。
１０２とガス供給電極１０３が対向して設置されてお
り，ガス供給電極１０３のガス供給面は第１のガス供給
領域２００，第２のガス供給領域２０１，及び第３のガ
ス供給領域２０２に分かれており，各々に対応して第１
のガス流量制御系１０７，第２のガス流量制御系１０
８，及び第３のガス流量制御系１０９を用いて個別に制
御している。前記第１のガス供給領域２００，第２のガ
ス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２よ
り，エッチングガスの流量及び電離電圧の異なるガスの
流量比を最適化してガス供給を行う。 【効果】本発明を用いると、平行平板電極式ＲＩＥ装置
を用いて１２インチ以上の大口径ウェハに対して均一な
エッチング処理が可能になる。特にＵＬＳＩの酸化ケイ
素膜エッチング工程で下地にある窒化ケイ素膜をエッチ
ング・ストッパー層として用いる自己整合的なコンタク
ト孔の形成プロセス等に適用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，半導体基板上の酸
化ケイ素膜のエッチング装置及びその運転方法に係り，
特に１２インチ以上の大口径ウェハに対して均一なエッ
チング速度を実現することが可能なエッチング装置及び
その運転方法に関する。
化ケイ素膜のエッチング装置及びその運転方法に係り，
特に１２インチ以上の大口径ウェハに対して均一なエッ
チング速度を実現することが可能なエッチング装置及び
その運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの酸化ケイ素系材料のエッチング
には，例えば ，ジャーナル・オブ・エレクトロケミカ
ル・ソサイアティ，第１３２巻（１９８５年）１８０頁
〜１８６頁に記載されているような平行平板電極を用い
たＲＩＥ(Reactive Ion Etching)装置が多く用いられて
いる。該装置では，電極に投入する高周波電力により電
極間に平面状プラズマを形成し，ウェハを一枚ずつエッ
チング処理する。前記電極間に形成される平面状プラズ
マは電極間隔に強く依存し，エッチング特性も電極間隔
の影響を受けることが知られている。
には，例えば ，ジャーナル・オブ・エレクトロケミカ
ル・ソサイアティ，第１３２巻（１９８５年）１８０頁
〜１８６頁に記載されているような平行平板電極を用い
たＲＩＥ(Reactive Ion Etching)装置が多く用いられて
いる。該装置では，電極に投入する高周波電力により電
極間に平面状プラズマを形成し，ウェハを一枚ずつエッ
チング処理する。前記電極間に形成される平面状プラズ
マは電極間隔に強く依存し，エッチング特性も電極間隔
の影響を受けることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】次世代ＬＳＩ用エッチ
ング装置では，１２インチ以上の大口径のＳｉ基板に対
して面内の均一性も良好で，且つ高速エッチングが可能
であることが要求される。前述した平行平板電極式ＲＩ
Ｅ装置では，大面積の平行平板電極間でのガス流れを反
映した圧力勾配が顕在化し，均一なエッチングが困難に
なる。
ング装置では，１２インチ以上の大口径のＳｉ基板に対
して面内の均一性も良好で，且つ高速エッチングが可能
であることが要求される。前述した平行平板電極式ＲＩ
Ｅ装置では，大面積の平行平板電極間でのガス流れを反
映した圧力勾配が顕在化し，均一なエッチングが困難に
なる。
【０００４】本発明の目的は，平行平板電極式ＲＩＥ装
置において，大口径ウェハに対して均一なエッチング処
理が可能となるエッチング装置及びその運転方法を提供
することにある。
置において，大口径ウェハに対して均一なエッチング処
理が可能となるエッチング装置及びその運転方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は，平行平板電
極のうち試料と対向する電極面側からエッチングガスの
供給が可能であり，該電極面上の中心を共通とする円或
いはリング状の複数領域に別々にガスの供給系統を設け
たエッチング装置を用いて， フルオロカーボン系ガ
ス，及び電離電圧の異なる複数種の希ガスを平行平板間
での圧力勾配に因るプラズマ不均一化傾向を補完するよ
うに流量比を変えて供給し，半導体基板上のレジストマ
スク開孔部から露出した酸化ケイ素膜をエッチングする
ことにより，達成される。
極のうち試料と対向する電極面側からエッチングガスの
供給が可能であり，該電極面上の中心を共通とする円或
いはリング状の複数領域に別々にガスの供給系統を設け
たエッチング装置を用いて， フルオロカーボン系ガ
ス，及び電離電圧の異なる複数種の希ガスを平行平板間
での圧力勾配に因るプラズマ不均一化傾向を補完するよ
うに流量比を変えて供給し，半導体基板上のレジストマ
スク開孔部から露出した酸化ケイ素膜をエッチングする
ことにより，達成される。
【０００６】本発明では，平行平板電極間でのガス流れ
を反映した圧力勾配の生じる方向に対してガス供給用電
極面上の中心を共通とする円或いはリング状の複数領域
に別々にガスの供給系統を設けており，前記圧力勾配に
よるプラズマ不均一化傾向を補完するように前記ガス供
給系統における流量を設定している。また，電離電圧の
異なる複数種の希ガスの流量比を前記ガス供給系統にお
いて，プラズマ密度の低くなる電極面領域に電離電圧の
低い希ガスの比を高くしてガスを供給することにより，
前記電極面全域において均一なプラズマを形成できる。
その結果，１２インチ以上の大口径基板上で均一なエッ
チングを行うことが可能になる。
を反映した圧力勾配の生じる方向に対してガス供給用電
極面上の中心を共通とする円或いはリング状の複数領域
に別々にガスの供給系統を設けており，前記圧力勾配に
よるプラズマ不均一化傾向を補完するように前記ガス供
給系統における流量を設定している。また，電離電圧の
異なる複数種の希ガスの流量比を前記ガス供給系統にお
いて，プラズマ密度の低くなる電極面領域に電離電圧の
低い希ガスの比を高くしてガスを供給することにより，
前記電極面全域において均一なプラズマを形成できる。
その結果，１２インチ以上の大口径基板上で均一なエッ
チングを行うことが可能になる。
【０００７】
〔実施例１〕本発明の一実施例を図１に示す装置概略
図，図２に示すガス供給電極図，及び図３に示す工程図
を用いて説明する。
図，図２に示すガス供給電極図，及び図３に示す工程図
を用いて説明する。
【０００８】図１において，本一実施例に用いたエッチ
ング装置は，真空排気が可能なエッチング処理室１００
内に試料１０１の搭載を兼ねたステージ電極１０２と該
電極に対向してガス供給を兼ねたガス供給電極１０３が
設置されており，各々の電極には第１の高周波電源１０
４と第２の高周波電源１０５が接続されている。高周波
の反射電力が最小となるように，自動整合器等が用いら
れることは言うまでもない。前記ガス供給を兼ねたガス
供給電極１０３の電極面は，図２に示すように，第１の
ガス供給領域２００，第２のガス供給領域２０１，及び
第３のガス供給領域２０２に分かれており，各々のガス
供給領域に対して，複数以上の原料ガスボンベ１０６か
らのガスを第１のガス流量制御系１０７，第２のガス流
量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０９によ
り独立して制御，供給している。
ング装置は，真空排気が可能なエッチング処理室１００
内に試料１０１の搭載を兼ねたステージ電極１０２と該
電極に対向してガス供給を兼ねたガス供給電極１０３が
設置されており，各々の電極には第１の高周波電源１０
４と第２の高周波電源１０５が接続されている。高周波
の反射電力が最小となるように，自動整合器等が用いら
れることは言うまでもない。前記ガス供給を兼ねたガス
供給電極１０３の電極面は，図２に示すように，第１の
ガス供給領域２００，第２のガス供給領域２０１，及び
第３のガス供給領域２０２に分かれており，各々のガス
供給領域に対して，複数以上の原料ガスボンベ１０６か
らのガスを第１のガス流量制御系１０７，第２のガス流
量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０９によ
り独立して制御，供給している。
【０００９】前述した第１のガス供給領域２００，第２
のガス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２
は，円或いはリング状領域に分布されたガス噴き出し孔
群よりなっており，該領域表面はＳｉ或いはＣを主成分
としており，５０〜２００℃の範囲で温度制御可能であ
る。また，前記ガス噴き出し孔の径は０.２〜１ｍｍ程
度の範囲である。
のガス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２
は，円或いはリング状領域に分布されたガス噴き出し孔
群よりなっており，該領域表面はＳｉ或いはＣを主成分
としており，５０〜２００℃の範囲で温度制御可能であ
る。また，前記ガス噴き出し孔の径は０.２〜１ｍｍ程
度の範囲である。
【００１０】上述したエッチング装置に，半導体基板３
００上のゲート３０１を積層，埋め込みした窒化ケイ素
膜３０２及びＢＰＳＧ膜３０３上にレジストマスク３０
４を形成した試料（図３（ａ））を投入した。次に，
Ｃ4Ｆ８及びＡｒガスを第１のガス流量制御系１０７，
第２のガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御
系１０９により独立して制御，供給し，前記レジストマ
スク３０４の開孔部から露出したＢＰＳＧ膜３０３をエ
ッチング除去して窒化ケイ素膜３０２表面にまで至るコ
ンタクト孔３０５を形成した（図３（ｂ））。第１のガ
ス流量制御系１０７，第２のガス流量制御系１０８，及
び第３のガス流量制御系１０９により制御するガス流量
の相対比は，第１のガス流量制御系によるガス流量を１
とすれば，第２のガス流量制御系１０８，第３のガス流
量制御系１０９によるガス流量を各々１.１及び１.３と
して設定した。各ガス流量制御系でのガス流量の設定比
は，エッチング処理室１００の圧力，ステージ電極１０
２とガス供給電極の間隔，第１のガス供給領域２００，
第２のガス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２
０２の状態に応じて最適化する。前記ステージ電極１０
２とガス供給電極１０３の間隔は，ステージ電極１０２
に上下可動機構をもたせることで１０〜１００ｍｍ程度
の範囲で調整でき，本一実施例では該間隔が２０〜５０
ｍｍ程度の範囲でプロセス性能が良好となった。
００上のゲート３０１を積層，埋め込みした窒化ケイ素
膜３０２及びＢＰＳＧ膜３０３上にレジストマスク３０
４を形成した試料（図３（ａ））を投入した。次に，
Ｃ4Ｆ８及びＡｒガスを第１のガス流量制御系１０７，
第２のガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御
系１０９により独立して制御，供給し，前記レジストマ
スク３０４の開孔部から露出したＢＰＳＧ膜３０３をエ
ッチング除去して窒化ケイ素膜３０２表面にまで至るコ
ンタクト孔３０５を形成した（図３（ｂ））。第１のガ
ス流量制御系１０７，第２のガス流量制御系１０８，及
び第３のガス流量制御系１０９により制御するガス流量
の相対比は，第１のガス流量制御系によるガス流量を１
とすれば，第２のガス流量制御系１０８，第３のガス流
量制御系１０９によるガス流量を各々１.１及び１.３と
して設定した。各ガス流量制御系でのガス流量の設定比
は，エッチング処理室１００の圧力，ステージ電極１０
２とガス供給電極の間隔，第１のガス供給領域２００，
第２のガス供給領域２０１，及び第３のガス供給領域２
０２の状態に応じて最適化する。前記ステージ電極１０
２とガス供給電極１０３の間隔は，ステージ電極１０２
に上下可動機構をもたせることで１０〜１００ｍｍ程度
の範囲で調整でき，本一実施例では該間隔が２０〜５０
ｍｍ程度の範囲でプロセス性能が良好となった。
【００１１】また，各ガス流量制御系でのガス流量の設
定比は，第１のガス流量制御系１０７，第２のガス流量
制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０９の各流
量を入力し制御することも可能であるが，ガス流量の設
定比による入力制御を持たせることで使いやすくでき
る。
定比は，第１のガス流量制御系１０７，第２のガス流量
制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０９の各流
量を入力し制御することも可能であるが，ガス流量の設
定比による入力制御を持たせることで使いやすくでき
る。
【００１２】本一実施例を用いると，１２インチ以上の
大口径の試料１０１に対しても，エッチングガスの分圧
を径方向に対して補正できるため，均一なエッチングが
可能である。
大口径の試料１０１に対しても，エッチングガスの分圧
を径方向に対して補正できるため，均一なエッチングが
可能である。
【００１３】本一実施例では，ガス供給電極１０３の電
極面は第１のガス供給領域２００，第２のガス供給領域
２０１，及び第３のガス供給領域２０２の３領域に分か
れ各々に独立して第１のガス流量制御系１０７，第２の
ガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０
９が接続されているが，ガス供給領域及びそれに対応す
るガス流量制御系の数は３系統に限定されるものではな
く，２系統以上あれば同様の効果はある。
極面は第１のガス供給領域２００，第２のガス供給領域
２０１，及び第３のガス供給領域２０２の３領域に分か
れ各々に独立して第１のガス流量制御系１０７，第２の
ガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０
９が接続されているが，ガス供給領域及びそれに対応す
るガス流量制御系の数は３系統に限定されるものではな
く，２系統以上あれば同様の効果はある。
【００１４】また，ガス供給領域の形状は，概ね図２の
ような円或いはリング状領域が好ましく，製作も容易で
あるが，排気系の接続位置等に関連して領域形状を補正
した方が好ましい場合もありえる。
ような円或いはリング状領域が好ましく，製作も容易で
あるが，排気系の接続位置等に関連して領域形状を補正
した方が好ましい場合もありえる。
【００１５】本一実施例では，ステージ電極１０２に上
下可動機構をもたせているが，ガス供給電極１０３側に
上下可動機構をもたせても電極間隔を制御できることは
言うまでもない。
下可動機構をもたせているが，ガス供給電極１０３側に
上下可動機構をもたせても電極間隔を制御できることは
言うまでもない。
【００１６】本一実施例では， Ｃ4Ｆ８を用いてエッチ
ングしているが，フルオロカーボン系ガスとして， Ｃ
Ｆ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ4Ｆ８， ＣＦ３ＯＣＨＦ
ＣＦ３の一つ以上を含めたガス系を用いても同様の効果
がある。
ングしているが，フルオロカーボン系ガスとして， Ｃ
Ｆ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ4Ｆ８， ＣＦ３ＯＣＨＦ
ＣＦ３の一つ以上を含めたガス系を用いても同様の効果
がある。
【００１７】また，本一実施例では Ｃ4Ｆ８とＡｒを用
いてエッチングしているが， Ａｒの他にＨｅ，Ｎｅ，
Ｋｒ，及びＸｅ等の他の希ガスを用いても同様の効果が
ある。
いてエッチングしているが， Ａｒの他にＨｅ，Ｎｅ，
Ｋｒ，及びＸｅ等の他の希ガスを用いても同様の効果が
ある。
【００１８】本一実施例では，ＢＰＳＧ膜３０３をエッ
チングしているが，他の酸化ケイ素膜がＰＳＧ，ＳｉＯ
2膜或いは該積層膜であっても同様の効果がある。ま
た，窒化ケイ素膜３０２についてもＳｉ3Ｎ4膜の他に，
Ｈ或いはＯを僅かに含有するＳｉＮ膜であっても同様の
効果がある。
チングしているが，他の酸化ケイ素膜がＰＳＧ，ＳｉＯ
2膜或いは該積層膜であっても同様の効果がある。ま
た，窒化ケイ素膜３０２についてもＳｉ3Ｎ4膜の他に，
Ｈ或いはＯを僅かに含有するＳｉＮ膜であっても同様の
効果がある。
【００１９】また，本一実施例は１２インチ以上の大口
径の試料１０１において窒化ケイ素膜３０２をエッチン
グ停止層としてＢＰＳＧ膜３０３をエッチングできるこ
とが特長であり，図３に示した工程図に限らず他の構造
においても窒化ケイ素膜３０２をエッチング停止層とし
たＢＰＳＧ膜３０３のエッチング工程であれば適用可能
であることは言うまでもない。
径の試料１０１において窒化ケイ素膜３０２をエッチン
グ停止層としてＢＰＳＧ膜３０３をエッチングできるこ
とが特長であり，図３に示した工程図に限らず他の構造
においても窒化ケイ素膜３０２をエッチング停止層とし
たＢＰＳＧ膜３０３のエッチング工程であれば適用可能
であることは言うまでもない。
【００２０】また，本一実施例ではステージ電極１０２
とガス供給電極１０３極に高周波電力を投入して，プラ
ズマ放電しているが，磁場印加手段を用いて高周波電界
との相互作用によるマグネトロン放電或いは電子サイク
ロトロン共鳴を起こしてプラズマ密度の向上を図ること
が可能であることは言うまでもない。
とガス供給電極１０３極に高周波電力を投入して，プラ
ズマ放電しているが，磁場印加手段を用いて高周波電界
との相互作用によるマグネトロン放電或いは電子サイク
ロトロン共鳴を起こしてプラズマ密度の向上を図ること
が可能であることは言うまでもない。
【００２１】〔実施例２〕本発明の他の一実施例を図１
に示す装置概略図，図２に示すガス供給電極図，及び図
３に示す工程図を用いて説明する。本発明に用いるエッ
チング装置及びガス供給電極は実施例１で述べたものと
同様である。
に示す装置概略図，図２に示すガス供給電極図，及び図
３に示す工程図を用いて説明する。本発明に用いるエッ
チング装置及びガス供給電極は実施例１で述べたものと
同様である。
【００２２】図１に示したエッチング装置に，半導体基
板３００上のゲート３０１を積層，埋め込みした窒化ケ
イ素膜３０２及びＢＰＳＧ膜３０３上にレジストマスク
３０４を形成した試料（図３（ａ））を投入した。
板３００上のゲート３０１を積層，埋め込みした窒化ケ
イ素膜３０２及びＢＰＳＧ膜３０３上にレジストマスク
３０４を形成した試料（図３（ａ））を投入した。
【００２３】次に，第１のガス流量制御系１０７よりＣ
4Ｆ８及びＡｒガスを，第２のガス流量制御系１０８よ
りＣ4Ｆ８及びＡｒ，Ｘｅガス，及び第３のガス流量制
御系１０９によりＣ4Ｆ８及びＸｅガス独立して制御，
供給し，レジストマスク３０４の開孔部から露出したＢ
ＰＳＧ膜３０３をエッチング除去して窒化ケイ素膜３０
２表面にまで至るコンタクト孔３０５を形成した（図３
（ｂ））。各ガス流量制御系でのガス流量は，エッチン
グ処理室１００の圧力，ステージ電極１０２とガス供給
電極の間隔，第１のガス供給領域２００，第２のガス供
給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２の状態に
応じて最適化する。
4Ｆ８及びＡｒガスを，第２のガス流量制御系１０８よ
りＣ4Ｆ８及びＡｒ，Ｘｅガス，及び第３のガス流量制
御系１０９によりＣ4Ｆ８及びＸｅガス独立して制御，
供給し，レジストマスク３０４の開孔部から露出したＢ
ＰＳＧ膜３０３をエッチング除去して窒化ケイ素膜３０
２表面にまで至るコンタクト孔３０５を形成した（図３
（ｂ））。各ガス流量制御系でのガス流量は，エッチン
グ処理室１００の圧力，ステージ電極１０２とガス供給
電極の間隔，第１のガス供給領域２００，第２のガス供
給領域２０１，及び第３のガス供給領域２０２の状態に
応じて最適化する。
【００２４】前記ステージ電極１０２とガス供給電極１
０３の間隔は，ステージ電極１０２に上下可動機構をも
たせることで１０〜１００ｍｍ程度の範囲で調整でき，
本一実施例では該間隔が２０〜５０ｍｍ程度の範囲でプ
ロセス性能が良好となった。
０３の間隔は，ステージ電極１０２に上下可動機構をも
たせることで１０〜１００ｍｍ程度の範囲で調整でき，
本一実施例では該間隔が２０〜５０ｍｍ程度の範囲でプ
ロセス性能が良好となった。
【００２５】本一実施例を用いると，１２インチ以上の
大口径の試料１０１に対しても，径方向に対するイオン
電流の分布を補正できるため，均一なエッチングが可能
である。ここでは，イオン電流が低下しがちな試料１０
１周辺領域に第３のガス流量制御系１０９により電離電
圧の低い希ガスＸｅ圧力を高めることでイオン電流分布
を均一にして，均一なエッチングを可能にする。
大口径の試料１０１に対しても，径方向に対するイオン
電流の分布を補正できるため，均一なエッチングが可能
である。ここでは，イオン電流が低下しがちな試料１０
１周辺領域に第３のガス流量制御系１０９により電離電
圧の低い希ガスＸｅ圧力を高めることでイオン電流分布
を均一にして，均一なエッチングを可能にする。
【００２６】本一実施例では，ガス供給電極１０３の電
極面は第１のガス供給領域２００，第２のガス供給領域
２０１，及び第３のガス供給領域２０２の３領域に分か
れ各々に独立して第１のガス流量制御系１０７，第２の
ガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０
９が接続されているが，ガス供給領域及びそれに対応す
るガス流量制御系の数は３系統に限定されるものではな
く，２系統以上あれば同様の効果はある。
極面は第１のガス供給領域２００，第２のガス供給領域
２０１，及び第３のガス供給領域２０２の３領域に分か
れ各々に独立して第１のガス流量制御系１０７，第２の
ガス流量制御系１０８，及び第３のガス流量制御系１０
９が接続されているが，ガス供給領域及びそれに対応す
るガス流量制御系の数は３系統に限定されるものではな
く，２系統以上あれば同様の効果はある。
【００２７】また，上述した試料１０１の径方向に対す
るイオン電流分布は，プラズマに磁場を印加した場合等
により，イオン電流分布の傾向が逆転する場合もあるた
め，状況に応じた補正が必要になることは言うまでもな
い。その際に添加する希ガスはＡｒ，Ｘｅに限らず，Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ｋｒ等の電離電圧の違いを有効に利用するこ
とが可能である。
るイオン電流分布は，プラズマに磁場を印加した場合等
により，イオン電流分布の傾向が逆転する場合もあるた
め，状況に応じた補正が必要になることは言うまでもな
い。その際に添加する希ガスはＡｒ，Ｘｅに限らず，Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ｋｒ等の電離電圧の違いを有効に利用するこ
とが可能である。
【００２８】本一実施例では， Ｃ4Ｆ８を用いてエッチ
ングしているが，フルオロカーボン系ガスとして， Ｃ
Ｆ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ4Ｆ８， ＣＦ３ＯＣＨＦ
ＣＦ３の一つ以上を含めたガス系を用いても同様の効果
がある。また，本実施例ではＣ4Ｆ８とＡｒを用いてエ
ッチングしているが， Ａｒの他にＨｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，
及びＸｅ等の他の希ガスを用いても同様の効果がある。
ングしているが，フルオロカーボン系ガスとして， Ｃ
Ｆ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ4Ｆ８， ＣＦ３ＯＣＨＦ
ＣＦ３の一つ以上を含めたガス系を用いても同様の効果
がある。また，本実施例ではＣ4Ｆ８とＡｒを用いてエ
ッチングしているが， Ａｒの他にＨｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，
及びＸｅ等の他の希ガスを用いても同様の効果がある。
【００２９】また，本一実施例ではステージ電極１０２
とガス供給電極１０３極に高周波電力を投入して，プラ
ズマ放電しているが，磁場印加手段を用いて高周波電界
との相互作用によるマグネトロン放電或いは電子サイク
ロトロン共鳴を起こしてプラズマ密度の向上を図ること
が可能であることは言うまでもない。
とガス供給電極１０３極に高周波電力を投入して，プラ
ズマ放電しているが，磁場印加手段を用いて高周波電界
との相互作用によるマグネトロン放電或いは電子サイク
ロトロン共鳴を起こしてプラズマ密度の向上を図ること
が可能であることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明を用いると，大面積の平行平板電
極を具備したＲＩＥ装置を用いて，ガス流れによる圧力
勾配の影響を補正することができるため，１２インチ以
上の大口径の試料に対しても均一なエッチングが可能に
なる。その結果，例えばＬＳＩの酸化ケイ素系材料のエ
ッチング工程などで要求される均一性，下地材料との高
選択比，低損傷等のプロセス性能を満足することが可能
になる。
極を具備したＲＩＥ装置を用いて，ガス流れによる圧力
勾配の影響を補正することができるため，１２インチ以
上の大口径の試料に対しても均一なエッチングが可能に
なる。その結果，例えばＬＳＩの酸化ケイ素系材料のエ
ッチング工程などで要求される均一性，下地材料との高
選択比，低損傷等のプロセス性能を満足することが可能
になる。
【図１】本発明の一実施例の装置概略図である。
【図２】本発明の一実施例の供給電極図である。
【図３】本発明の工程説明図である。
１００…エッチング処理室、１０１…試料１０１、１０
２…ステージ電極、１０３…ガス供給電極、１０４…第
１の高周波電源、１０５…第２の高周波電源、１０６…
原料ガスボンベ、１０７…第１のガス流量制御系、１０
８…第２のガス流量制御系、１０９…第３のガス流量制
御系、２００…第１のガス供給領域、２０１…第２のガ
ス供給領域、２０２…第３のガス供給領域、３００…半
導体基板、３０１…ゲート、３０２…窒化ケイ素膜、３
０３… ＢＰＳＧ膜、３０４…レジストマスク、３０５
…コンタクト孔。
２…ステージ電極、１０３…ガス供給電極、１０４…第
１の高周波電源、１０５…第２の高周波電源、１０６…
原料ガスボンベ、１０７…第１のガス流量制御系、１０
８…第２のガス流量制御系、１０９…第３のガス流量制
御系、２００…第１のガス供給領域、２０１…第２のガ
ス供給領域、２０２…第３のガス供給領域、３００…半
導体基板、３０１…ゲート、３０２…窒化ケイ素膜、３
０３… ＢＰＳＧ膜、３０４…レジストマスク、３０５
…コンタクト孔。
Claims (8)
- 【請求項１】真空処理室内に設けられた試料搭載を兼ね
た第１の電極と，該第１の電極に対向して設置された第
２の電極とに各々独立に高周波電力を印加する手段を備
え，該両電極の間隔が１〜１０ｃｍ程度の範囲内で制御
可能であり，前記第２の電極面よりエッチングガスが供
給され，該エッチングガスの供給系統が第２の電極面を
複数の領域に独立して分割された構成としたことを特徴
とするエッチング装置。 - 【請求項２】請求項１記載の第２の電極面におけるエッ
チングガスの供給系統用の複数の領域が，該第２の電極
面上の中心を共通とする円或いはリング状の領域に分布
されたガス噴き出し孔群よりなることを特徴とする請求
項１記載のエッチング装置。 - 【請求項３】請求項１記載のエッチングガスの供給系統
用の複数の領域が独立して設けられた第２電極面が，Ｓ
ｉ或いはＣを主材としていることを特徴とする請求項１
記載のエッチング装置。 - 【請求項４】請求項１記載のエッチングガスの供給系統
用の複数の領域が独立して設けられた第２電極面が，５
０〜２００℃の範囲で温度制御可能であることを特徴と
する請求項１記載のエッチング装置。 - 【請求項５】半導体基板上に形成したレジストマスク開
孔部から露出した酸化ケイ素膜をエッチングする工程
が，真空処理室内に設けられた試料搭載を兼ねた第１の
電極と，該電極に対向して設置された第２の電極とに各
々独立に高周波電力の印加が可能であり，前記第２の電
極面よりエッチングガスが供給され，該エッチングガス
の供給系統が第２の電極面を複数の領域に独立して分割
さたエッチング装置を用いて，フルオロカーボン系ガス
を前記複数の領域に独立して分割されたガス供給系統に
より供給し，エッチングすることを特徴とするエッチン
グ装置の運転方法。 - 【請求項６】半導体基板上に形成したレジストマスク開
孔部から露出した酸化ケイ素膜をエッチングする工程
が，真空処理室内に設けられた試料搭載を兼ねた第１の
電極と，該電極に対向して設置された第２の電極とに各
々独立に高周波電力の印加が可能であり，前記第２の電
極面よりエッチングガスが供給され，該エッチングガス
の供給系統が第２の電極面を複数の領域に独立，分割さ
れたエッチング装置を用いて，フルオロカーボン系ガス
及び希ガスを前記複数の領域に独立して分割されたガス
供給系統により供給し，エッチングすることを特徴とす
るエッチング装置の運転方法。 - 【請求項７】請求項６に記載したフルオロカーボン系ガ
ス及び希ガスを前記複数の領域に独立して分割されたガ
ス供給系統により供給する運転方法が，各ガス供給系統
に対して， Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの中から選
ばれた複数種以上の希ガスの流量比を変えていることを
特徴とする請求項６記載のエッチング装置の運転方法。 - 【請求項８】請求項５及び請求項６に記載したフルオロ
カーボン系ガスがＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ4Ｆ
８， ＣＦ３ＯＣＨＦＣＦ３の少なくとも一つ以上から
なることを特徴とする請求項５及び請求項６記載のエッ
チング装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16688897A JPH1116888A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | エッチング装置及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16688897A JPH1116888A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | エッチング装置及びその運転方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006028301A Division JP2006128729A (ja) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | エッチング装置 |
| JP2006028300A Division JP4327804B2 (ja) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | エッチング装置及びエッチング処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116888A true JPH1116888A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15839492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16688897A Pending JPH1116888A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | エッチング装置及びその運転方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1116888A (ja) |
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- 1997-06-24 JP JP16688897A patent/JPH1116888A/ja active Pending
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