JPS58153332A - Dry etching device - Google Patents
Dry etching deviceInfo
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- JPS58153332A JPS58153332A JP3766582A JP3766582A JPS58153332A JP S58153332 A JPS58153332 A JP S58153332A JP 3766582 A JP3766582 A JP 3766582A JP 3766582 A JP3766582 A JP 3766582A JP S58153332 A JPS58153332 A JP S58153332A
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- etching
- chamber
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- container
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば四フッ化炭素(CV4)、へフッ化三
炭素(c3y8)などのフロロカーボン系のガスのプラ
ズマにさらして半導体ウエーノ)(以下「ウエ−ハ」と
略称する)をエツチングするドライエツチング装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention discloses the method of manufacturing semiconductor wafers (hereinafter abbreviated as "wafers") by exposing them to a plasma of a fluorocarbon gas such as carbon tetrafluoride (CV4) or tricarbon hefluoride (C3Y8). The present invention relates to a dry etching device for etching.
第1図は従来のドライエツチング装置の一例を示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a conventional dry etching apparatus.
図において、11.1はベース板、+21 tiペース
板(1)の表面上の一部にテア0ンなどの絶縁板(3)
を介して固定され下部電極を構成するエツチングステー
ジ、(4)はペース板ill上にエツチングステージ(
2)を覆うようにかぶせられたコツプ状のチャンバー容
器、(6)はチャンバー容器(4)内圧エツチングステ
ージ(2)との間に所定間隔をおいてこれと対向するよ
うに設けられチャンバー容器(4)の天板にテフロンな
どの絶縁体(6)を介して保持された上部電極、(7)
はチャンバー容器(4)の天板にこれを貫通するように
固着されチャンバー容器(4)内へOF4.03F8な
どのフロロカーボン系のガスを導入するためのガス導入
管、(8)は一方の端部側がベース板11)にこれを貫
通しチャンバー容器(4)の内側に開口するように固着
され他方の端部側が排気装置(図示せず)に接続された
ガス排気管である。なお、図示してないが、エツチング
ステージ(2)および上部電極(5)は高周波電源に接
続されて、エツチングステージ(2)と上部電極(5)
との間にガス導入管(7)を通してチャンバー容器(4
)内に導入されたガスのプラズマを発生させるようにな
っている。In the figure, 11.1 is a base plate, and a portion of the surface of the +21 ti pace plate (1) is covered with an insulating plate (3) such as a tare plate.
(4) is an etching stage (4) fixed on the pace plate ill to form the lower electrode;
A cup-shaped chamber container (6) is placed to cover the chamber container (4) and the internal pressure etching stage (2), and is provided to face the chamber container (4) and the internal pressure etching stage (2) with a predetermined distance therebetween. The upper electrode (7) is held on the top plate of (4) via an insulator (6) such as Teflon.
is a gas introduction pipe which is fixed to the top plate of the chamber container (4) so as to pass through it, and is used to introduce a fluorocarbon gas such as OF4.03F8 into the chamber container (4), and (8) is one end thereof. A gas exhaust pipe is fixed at one end to the base plate 11) so as to pass through the base plate 11 and open inside the chamber container (4), and the other end is connected to an exhaust device (not shown). Although not shown, the etching stage (2) and the upper electrode (5) are connected to a high frequency power source.
Pass the gas introduction pipe (7) between the chamber container (4
) to generate plasma from the gas introduced into the chamber.
次に、この従来例の動作について説明する0まず、エツ
チングステージ(2)の表面上にエツチングすべきウェ
ーノー (100)を載置する。次に、ガス排気管(8
)を通してチャンバー容器(4)内を排気しながらガス
導入管(7)を通してチャンノく一容器(4)内へガス
を導入し、チャンバー容器(4)内のガス圧を所定値に
保持する。しかるのち、エツチングステージ(2)と上
部電極(6)との間に高周波電源を接続してガスのプラ
ズマを発生させると、ウェー/\(100)がこのガス
のプラズマにさらされてエツチングされる。Next, the operation of this conventional example will be explained. First, a wafer (100) to be etched is placed on the surface of the etching stage (2). Next, the gas exhaust pipe (8
), while evacuating the inside of the chamber container (4), gas is introduced into the channel container (4) through the gas introduction pipe (7), and the gas pressure in the chamber container (4) is maintained at a predetermined value. Thereafter, when a high frequency power source is connected between the etching stage (2) and the upper electrode (6) to generate gas plasma, the way /\(100) is exposed to this gas plasma and etched. .
ところで、この従来例の装置では、ウェーノ・(100
)へのエツチング時にウェーノ5(100)の温度が上
昇して、このウェー/5(100)の表面上に設けられ
たエツチングマスク用レジスト膜(図示せず)が劣化し
、精密な選択エツチングがで色なかった。By the way, in this conventional device, Waeno (100
), the temperature of wafer 5 (100) rises, and the etching mask resist film (not shown) provided on the surface of wafer 5 (100) deteriorates, making precise selective etching difficult. There was no color.
このエツチングマスク用レジスト膜の劣化を防止するた
めに、エツチングステージ(2)のみを冷却し、この冷
却されたエツチングステージ(2)の表面上にこれに密
着して載置されたウェーハ(100)を冷却するようK
した装置が開発されている。In order to prevent this etching mask resist film from deteriorating, only the etching stage (2) is cooled, and a wafer (100) is placed on the surface of the cooled etching stage (2) in close contact therewith. K to cool
A device has been developed.
しかし、このエツチングステージ(りのみを冷却した装
置では、ガスのプラズマによってウェーハ(100)を
エツチングする時に生成されるエツチング残渣がガス排
気管(8)を通して排出されると同時に低温のチャンバ
ー容器(4)の内壁面上および上部電極161の表面上
に付着し、この付着したエツチング残渣から揮発性成分
が蒸発するので、この揮発性成分の蒸発によってチャン
バー容器(4)内のガス圧が変動して、ガスのプラズマ
によるウェーノ・(100)への所望のエツチング速度
を再現性よく得ることが容易ではないという欠点があっ
た。However, in an apparatus in which the etching stage is cooled, the etching residue generated when etching the wafer (100) with gas plasma is discharged through the gas exhaust pipe (8), and at the same time, the etching residue is discharged through the gas exhaust pipe (8). ) and on the surface of the upper electrode 161, and volatile components evaporate from the attached etching residue, and the gas pressure in the chamber container (4) fluctuates due to the evaporation of the volatile components. However, there is a drawback that it is not easy to obtain a desired etching rate for Waeno (100) using gas plasma with good reproducibility.
この発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもので、エツ
チングステージ、チャンバー容器の容器□壁および上部
電極の温度制御をそれぞれ別個に行い得るようにするこ
とによって、ウェーハの表面上に設けられたエツチング
マスク用レジスト膜の劣化を防止するとともにウェーハ
への所望のエツチング速度を再現性よく得られるように
したドライエツチング装置を提供することを目的とする
。This invention was made in view of the above-mentioned drawbacks, and by making it possible to separately control the temperature of the etching stage, the container wall of the chamber container, and the upper electrode, It is an object of the present invention to provide a dry etching apparatus which can prevent deterioration of a resist film for an etching mask and can obtain a desired etching rate for a wafer with good reproducibility.
第2図はこの発明の一実施例のドライエツチング装置を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
図において、第1図に示した従来例と同一符号は同等部
分を示し、その説明は省略する。(91Fiエツチング
ステージ(2)の内部に埋設されエツチングステージ(
2)を冷却するための低温の絶縁性液体が流れるエツチ
ングステージ冷却管、tto+t’rエツチングステー
ジ冷却管(9)とベース板(1)との間を絶縁するため
の絶縁体、(Illはチャンバー容器(4)の容器壁の
内部に埋設されチャンバー容器(4)の容器壁を加熱す
るための高温の絶縁性液体が流れるチャンバー加熱管、
(I2)は上部電極(5)の内部に埋設され上部電極(
5)を加熱するだめの高温の絶縁性液体が流れる上部電
極加熱管である。なお、図示してないが、エツチングス
テージ冷却管(9)、チャンバー加熱管(川および上部
電極加熱管(121はそれぞれ別個の温度制御可能な恒
温槽に接続され、これらの恒温槽内でそれぞれ所定温度
値に制御された恒温の絶縁性液体をエツチングステージ
冷却管(91,チャンバー加熱管(11)および上部電
極加熱管α巧に流して、エツチングステージ(2)、チ
ャンバー容器(4)の容器壁および上部電極(5)の温
度をそれぞれ上記所定温度に制御保持するようKなって
いる。In the figure, the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 1 indicate the same parts, and the explanation thereof will be omitted. (The etching stage (embedded inside the 91Fi etching stage (2)
2) an etching stage cooling pipe through which a low-temperature insulating liquid flows to cool the tto+t'r etching stage cooling pipe (9) and an insulator for insulating between the base plate (1), (Ill is a chamber a chamber heating tube buried inside the container wall of the chamber container (4) through which a high temperature insulating liquid flows for heating the container wall of the chamber container (4);
(I2) is buried inside the upper electrode (5) and the upper electrode (I2) is buried inside the upper electrode (5).
5) is an upper electrode heating tube through which a high temperature insulating liquid flows. Although not shown, the etching stage cooling pipe (9), the chamber heating pipe (river) and the upper electrode heating pipe (121) are each connected to separate thermostatic chambers whose temperature can be controlled, and within these thermostatic chambers, the respective predetermined temperatures are A constant-temperature insulating liquid whose temperature is controlled is passed through the etching stage cooling pipe (91), chamber heating pipe (11), and upper electrode heating pipe α to cool the etching stage (2) and the container wall of the chamber container (4). The temperature of the upper electrode (5) and the upper electrode (5) are controlled and maintained at the predetermined temperature.
仁のように、この実施例の装置では、エツチングステー
ジ(動、チャンバー容器(4)の容器壁および上部電極
(6)の温tをそれぞれ所定温度値に制御保持する仁と
ができるので、エツチングステージ(2)の温度を低温
度値に設定して、エツチングステージ(り上K装置され
たウェーハ(100)の表面上のエツチングiスク用レ
ジスト膜が劣化しカいようKするとと4に、チャンバー
容器(4)の容器壁および上部電極(Ilの温度をそれ
ぞれエツチングステージ(2)の温度より高い温度値に
設定して、チャンバー容器(4)の内壁面上および上部
電極(fitの表面上にエツチング残渣が付着しないよ
うにしてこのエツチング残渣をガス排気管(8)ヲ通し
て排出することができる。従って、エツチング残渣から
の揮発性成分の蒸発によってチャンバー容器(4)内の
ガス圧が変動することがないので、チャンバー容器(4
)内のガス圧を最適値に設定してウェーハ(100)へ
の所望のエツチング速度を再現性よく得ることがで色る
0
なお、この実施例では、エツチングステージ(2)。In the apparatus of this embodiment, as shown in FIG. In step 4, the temperature of the stage (2) is set to a low temperature value to prevent deterioration of the etching resist film on the surface of the wafer (100) subjected to the etching stage (mounting process). The temperatures of the container wall and the upper electrode (Il) of the chamber container (4) are set to higher temperature values than the temperature of the etching stage (2), respectively, and the temperature of the inner wall surface of the chamber container (4) and the surface of the upper electrode (fit This etching residue can be discharged through the gas exhaust pipe (8) without adhering to the etching residue.Therefore, the gas pressure in the chamber vessel (4) is reduced by evaporation of volatile components from the etching residue. Because it does not fluctuate, the chamber container (4
) can be set to the optimum value to obtain a desired etching rate on the wafer (100) with good reproducibility.In this example, the etching stage (2).
チャンバー容器(4)の容器壁および上部電極(61の
温度制御にそれぞれ所定温度値に制御された恒温の絶縁
性液体を用いたが、必ずしもこれは恒温の絶縁性液体に
限定する必要がなく、エツチングステージ(2)lチャ
ンバー容器(4)の容器壁および上部電極(61の温度
管それぞれ別個に制御可能なその他の温度制御手段であ
ってもよい。Although a constant temperature insulating liquid controlled to a predetermined temperature value was used to control the temperature of the container wall and upper electrode (61) of the chamber container (4), it is not necessarily limited to a constant temperature insulating liquid. Other temperature control means that can control the temperature tubes of the etching stage (2), the container wall of the chamber container (4), and the upper electrode (61) separately may also be used.
以上、説明したように、この発明のドライエツチング装
置では、エツチングステージ、チャンバー容器の容器壁
および上部電極にそれぞれ別個の温度制御手段を設け、
これらの温度制御手段によってエツチング時に上記エツ
チングステージの温度を低温度値に設定するとともに上
記チャ/バー容器の容器壁および上記上部電極の温度を
それぞれ上記エツチングステージの温度より高い温度値
に設定したので、上記エツチングステージ上に載置され
たウェーハの表面上のエッチングマヌク用レジスト膜が
劣化しないようにするとともに上記チャンバー容器の内
壁面上および上記上部電極の表面上にエツチング残渣が
付着しないようにしてこのエツチング残渣を排出するこ
とができる。従って、エツチング残渣からの揮発性成分
の蒸発によって上記チャンバー容器内のガス圧が変動す
ることがないので、上記チャンバー容器内のガス圧を最
適値に設定してウエーノ・への所望のエツチング速度を
再現性よく得ることができる。As described above, in the dry etching apparatus of the present invention, separate temperature control means are provided for the etching stage, the container wall of the chamber container, and the upper electrode, respectively.
By using these temperature control means, the temperature of the etching stage is set to a low temperature value during etching, and the temperature of the container wall of the chamber/bar container and the above-mentioned upper electrode are respectively set to higher temperature values than the temperature of the etching stage. Preventing the etching resist film on the surface of the wafer placed on the etching stage from deteriorating and preventing etching residue from adhering to the inner wall surface of the chamber container and the surface of the upper electrode. This etching residue can be discharged. Therefore, the gas pressure in the chamber container does not fluctuate due to evaporation of volatile components from the etching residue, so the gas pressure in the chamber container can be set to an optimal value to achieve the desired etching rate for etching. can be obtained with good reproducibility.
wJ1図は従来のドライエツチング装置の一例を示す断
面図、第2図はこの発明の一実施例のドライエツチング
装置を示す断面図である。
図において、(11はペース板、(2)はエツチングス
テージ、(3)は絶縁板、(4)はテヤンノ(−容器、
(61は上部電極、(71t1ガス導入管、(81はガ
ス排気管、(91はエツチングステージ冷却管(温度制
御手段)、(11)はチャンバー加熱管(温度制御手段
)、(I21は上部電極加熱管(温度制御手段)である
。
なお、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当部分を
示す。
代理人 葛 野 信 −(外1名)
手続補正書(1抛)
昭和57年6月19 日
1、事件の表示 特願昭 6〒−3マロ66号2
、発明の名称 ドライエツチング装置3、補正を
する者
6、 補正の対象
明細書の発明の詳細な説明の欄、並びに図面の第1図お
よび第2図
6、補正の内容
(1)明細書の第4頁第8行、第4頁第14行、第4頁
第17行〜第18行、第4頁第18行、第4頁第19行
、第5簀第5行、第5頁第8行〜第9行、第5頁第15
行〜第16行、第7頁第14行および第8頁第5行に「
ウェーハ(100)Jとあるのを「ウェーハ(50)J
と訂正する。
(2)図面の第1図および第2図をそれぞれ別紙図面の
第1図および第2図のとおりに訂正する。
7、 添付書類の目録
訂正後の第1図および第2図を示す図面 1通以上FIG. wJ1 is a sectional view showing an example of a conventional dry etching apparatus, and FIG. 2 is a sectional view showing an example of a dry etching apparatus of the present invention. In the figure, (11 is a pace plate, (2) is an etching stage, (3) is an insulating plate, (4) is a container,
(61 is the upper electrode, (71t1 gas inlet pipe, (81 is the gas exhaust pipe, (91 is the etching stage cooling pipe (temperature control means), (11) is the chamber heating pipe (temperature control means), (I21 is the upper electrode It is a heating tube (temperature control means). In addition, the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent: Shin Kuzuno - (1 other person) Procedural amendment (1 抛) June 19, 1980 1. Indication of the incident Tokugan Sho 6〒-3 Maro 66 No. 2
, Title of the invention Dry etching device 3, Person making the amendment 6, Detailed description of the invention in the specification to be amended, Figures 1 and 2 of the drawings 6, Contents of the amendment (1) Description of the specification Page 4, line 8, page 4, line 14, page 4, lines 17 to 18, page 4, line 18, page 4, line 19, row 5, line 5, page 5 Lines 8 to 9, page 5, number 15
Lines ~ 16, page 7, line 14, and page 8, line 5:
Wafer (100) J is replaced with wafer (50) J.
I am corrected. (2) Figures 1 and 2 of the drawings are corrected as shown in Figures 1 and 2 of the attached drawings, respectively. 7. One or more drawings showing Figures 1 and 2 after the revised list of attached documents
Claims (2)
縁板を介して固定′され下部電極を構成するエツチング
ステージ、上記ベース板上に上記エツチングステージを
覆うようにかぶせられたチャンノ(−容器、このチャン
バー容器内に上記エツチングステージとの間に所定間隔
をおいてこれと対向するように設けられ上記チャンバー
容器の容器壁に絶縁されて保持された上部電極、上総チ
ャンノ(−容器にこれを貫通するように固着され上記チ
ャンノ(−容器内へガスを導入するガス導入管、および
上記ベース板にこれを貫通し上記チャンノ(−容器内に
開口するように固着されて上記チャンノ(−容器内を排
気するガス排気管を備え、上記エツチングステージの表
面上にエツチングすべき半導体つ工−ハを載置し、上記
ガス排気管を通して上記チャンバー容器内を排気しなが
ら上記ガス導入管を通して上記チャンバー容器内へガス
を導入し、上記エツチングステージと上記上部電極との
間に上記ガスのプラズマを発生させ、このガスのプラズ
マに上記半導体ウェーハをさらしてエツチングするもの
において、上記エツチングステージ、上記チャンバー容
器の容器壁および上記上部電極にそれぞれ別個の温度制
御手段を設け、これらの温度制御手段によってエツチン
グ時に上記エツチングステージの温度會低温度値に設定
するとともに上記チャンバー容器の容器壁および上記上
部電極の温度をそれぞれ上記エツチングステージの温度
より高い温度値に設定するようにしたこと?特徴とする
ドライエツチング装置。(1) A base plate, an etching stage fixed to a part of the surface of the base plate via an insulating plate and forming a lower electrode, and a channel (-) placed over the base plate to cover the etching stage. a container, an upper electrode provided in the chamber so as to face the etching stage at a predetermined distance, and held insulated on the container wall of the chamber container; A gas introduction pipe for introducing gas into the container, and a gas introduction pipe for introducing gas into the container; A semiconductor workpiece to be etched is placed on the surface of the etching stage, and while the inside of the chamber container is evacuated through the gas exhaust pipe, the chamber is removed through the gas introduction pipe. A gas is introduced into a container to generate plasma of the gas between the etching stage and the upper electrode, and the semiconductor wafer is exposed to the plasma of the gas for etching, the etching stage and the chamber container Separate temperature control means are provided for the chamber wall of the chamber vessel and the upper electrode, and these temperature control means set the temperature of the etching stage to a low temperature value during etching, and also control the temperature of the chamber wall of the chamber vessel and the upper electrode. A dry etching apparatus characterized in that each of the etching stages is set at a temperature higher than the temperature of the etching stage.
管用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
ドライエツチング装置。(2) The dry etching apparatus according to claim 1, characterized in that the temperature control means uses a temperature-controlled, constant-temperature insulating liquid pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3766582A JPS58153332A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3766582A JPS58153332A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Dry etching device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58153332A true JPS58153332A (en) | 1983-09-12 |
JPH0442821B2 JPH0442821B2 (en) | 1992-07-14 |
Family
ID=12503922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3766582A Granted JPS58153332A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Dry etching device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS58153332A (en) |
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