JPS58170017A - プラズマエツチング装置 - Google Patents

プラズマエツチング装置

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Publication number
JPS58170017A
JPS58170017A JP5255982A JP5255982A JPS58170017A JP S58170017 A JPS58170017 A JP S58170017A JP 5255982 A JP5255982 A JP 5255982A JP 5255982 A JP5255982 A JP 5255982A JP S58170017 A JPS58170017 A JP S58170017A
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JP
Japan
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electrode
plasma etching
etching
hollow
plate type
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Pending
Application number
JP5255982A
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English (en)
Inventor
Noboru Kuriyama
昇 栗山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuda Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Tokuda Seisakusho Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokuda Seisakusho Co Ltd filed Critical Tokuda Seisakusho Co Ltd
Priority to JP5255982A priority Critical patent/JPS58170017A/ja
Publication of JPS58170017A publication Critical patent/JPS58170017A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • H01J37/3408Planar magnetron sputtering

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はプラズマエツチング装置に係抄、特に、半導体
集積回路等の製作において被処理物を均一にしかも効率
よくエツチングする丸めのプラズマエツチング装置に関
する。
〔発明の技術的背景〕
@1図および第2図は従来用いられているプラズマエツ
チング装置を示したもので、内部空間1mおよび開口部
1bを有する1箇の空洞形電極1を真空容器2の器壁に
取付け、回転機構により回転する平板形電極3を前記真
空容器2内に軸3&で軸支し、この平板形電極3に穿設
され九複数箇の凹部3b内に被処理物Aを載置して空洞
形電極lと回転する平板形電極3との間に高周波放電を
行い、放電の整流作用を利用して空洞形電極1内にガス
イオンを形成し被処理物Aの表面のスパッタエツチング
を行なう。空洞形電極lは絶縁部4により真空容61と
絶縁され、を九開口部1bの周縁がダークスペースシー
ルド5により囲まれており、直流題断用コンデンサ6、
マツチングコイル7およびマツチングコンデンサ8から
なる(口)路および高周波ケーブル9を介して高周波電
源10に接続されている。回路部分からの高周波漏洩は
シー)       ルド11により防止され名。12
はモータであって軸3aを介して平板形電極3を回転さ
せる。真空容器2および空洞形゛電極lへのエツチング
ガスの供給、#出はニードル弁13 、14等を介して
行われる。
この装置において高周波放電を行うと、浴温形電極l内
でガスがイオン化してプラズマが発生し、一方回転する
平板形電極3儒がダークスペースとなる。このため、平
板形電極3が負電位になったときにガスイオンが平板形
電極3に引寄せられてこの電極3の凹部3b内に載置さ
れた被処理物人の表面に衝突し、空洞形電極下で被処理
物人が次々とスパッタエツチングされる。この装置では
、被処理物Aを公転させて1箇所に設は九空洞形電極下
の通過時にスパッタエツチングし次に空洞形電極下に達
するまでの間冷却期間をおき、以下同様にスパッタエツ
チングと冷却とを所定回数繰り返してエツチングを行な
うえめ、多数の被処理物Aを同時に効率よくエツチング
することができるという利点を有する。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、仁の種の装置でエツチング能率を高める
ためには、■空洞形電極lに供給する高周波電力を大き
くして大きなパワーを加えるか、■被処理物人が空洞形
電極下を通過する時間を長くしてエツチング時間を長く
する方法などが採用される。ところが、前記■の方法で
は高周波電力増大にともない大容量の高周波電源10を
必要とする欠点があり、また前記■の方法では被処理物
、ムの温度が高くなり熱に弱い被処理物のエツチングに
は使用でtkないという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は以上のよう唸従米技術の欠点を除去する丸めに
なされ九ものであって、エツチング能率が高くしかも構
造簡単なプラズマエツチング装置を提供することを目的
とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成する丸め、本発明では、回転する平板形
電極を導電性の非磁性体で形成し、この平板形電極の放
電空隙に面する一側面から出てその−m面に入る閉じら
れた形の磁界を形成するマグネットを空洞形電極に対応
させて真空容器内に配設し、かつ平板形電極に載置され
る被処理物自体を回転させる回転機構を設けるようにし
ている。
〔発明の実施例〕
以下添付図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第3図はこの実施例に係るプラズマエツチング装置の縦
断面図、および第4図は第3−〇Y−Y線断面図であや
、前記第1図およびIN2図と同一符号は同一1票を示
している。そして、この第3図および第4図の構成にお
いて第1図および第2図の装置と異なる点は、平板形電
極3を非磁性体で形成し、この平板形電極3の−111
1面近傍に!グネット加を配設するとともに、平板形電
極3に載置される被処理物自体を回転させる回転機11
121t=−付設し、かつ被処理物人を冷却する冷却板
nを真空容器2内に配設したことである。
なお、第3図では、空洞形電極1が真空容112の底壁
に取付けられているが、第1図のような真空容器2の土
壁に取付は九場合と何らその作用。
効果が異なるものではない。を九、第3図では空洞形電
極1が2箇配設されているが(3箇以上でもよい)、こ
れは1箇の空洞形電mtが分担する高−波電力値を低下
させて空洞形電極1の小型化を図るとともに、装置全体
の消費電力に対するエツチング効率を向上させるためで
あり、その基本慣造は第1図と側ら異なるものではない
・従って、これらの相異点以外の点について以下説明す
る。
すなわち、平板形電極3を非磁性体で形成し、この平板
形電極3の設電空隙に面する一111irkJと反対の
他m1面近傍に、例えば両極性を有する矩形状のマグネ
ット20を配設し、このマグネット20にょ炒子板形電
極3の前記−側面から出てその一*tiiに入る閉じら
れ丸形の磁界を形成する。この磁界と空洞形4極・平板
形電極間の電界とが直交する部分で呟、高周波放磁によ
ってIIC離した鑞子がローレンツ力によるマグネトロ
ン運動を行ない、密度の^いプラズマを発生し、この高
密度プラズマにより平板形電極3の凹部3b内に載置さ
れる被処理−Aに対して高い効率のスパッタエツチング
1     を行なう。このように、マーネット加によ
り磁界を形成すれば、電界のみの場合よりもプラズi密
関が高くな妙、第1図の装置に比べ被処理物Aのエツチ
ング速度が数倍速くなる。
ζこで、被処理物ムはプラズマトラック(マグネツ)2
0の異極性の分境領域上にある密度の高いプラズマ部分
)の下だけがスパッタエツチングされることKなるが、
被処理物ムはモータ戊により平板形電極3とともに回転
して磁界内を所定回数だけ繰p返して通過し、被処理物
自体がマグネットに対して走査されることになるので、
簡単にエツチングの均一化が図れる。このように、被処
理物Aの走査を平板形電413の回転を利用して行なう
ので、走査機構を新たに設ける必要もなく、しかも平板
形電極3の回転速度を制御して走査速度を一定に保つこ
とが簡単に行えるという利点を有する。
ところが、このような走査方式を採用し九場合には、プ
ラズマトラックの下は同じエツチングレートなので、第
4図に示すように被処理物Aの内側の回転半径R1と外
側の回転半径R2の相違によ妙、空洞形電極・マグネッ
ト間を通過する被処理物AO内側と外側の部分でその移
動速f(走査速度)が異なりエツチングむらが生じ、こ
れを防止する手段が必要となる。そこで、空洞形電極l
の開口部16を従来のままとし、被処理物自体を回転さ
せる回転機構21を設け、この回転機構21により、被
処理物Aをその公転中に常時自転させるか、あるいは−
処理物Aが所定回数公転してエツチングが中間程匿まで
行われ九時に被処理物A°を18θ。
回転させるようにすれば、スパッタエツチングを簡単に
均一化できる。回転機構21としては、第3図に示すよ
うに、被処理物Aを載置する支持台(至)を平板形電極
3の凹部3b内に7ラストベアリング等を介して回転自
在に収納するとともに、支持台間の外周に遊星歯車、を
設け、この歯車と噛み合う太陽歯車31を軸3aに取付
けて、軸3&の回転力により支持台間を常時自転させる
。を九、前記のように被処理物Aを所定回数公転させた
後にiso’回転させるには、前記回転機構21にクラ
ッチ機構を介在させて行えばよい。なお、前記回転機構
21の慣造としては、他に摩擦車式駆動機構等種々の方
法を採用でき、しかも平板形電極3を直接または真空容
器2を介して間接的にアースすれば、回転機構自体を絶
縁する必要がなく10構造を簡単にすることができる。
を九、前述のように被処理物ムを高速≠ツチングすると
、被処理物人へのガスイオンの衝突エネルギーおよびプ
ラズマの熱輻射によって、被処理物Aの温度が上昇する
。特に、フォトレジスFを塗布し九半導体つニへ等のよ
うな熱に弱い被処理物Aをエツチングする場合には、温
度上昇とのかねあいで入力パワーが決まる丸め、入力パ
ワーを抑制しなければならない。そこで、冷却板四を被
処理物Aの近傍に配設し、この冷却板n内に冷却水など
を循環させて被処理物Aを冷却し、被処理物Aの温度上
昇を抑制すれば、入力パワーを低下させずに高速エツチ
ングを行うことができる。ここで、冷却板nを一対の溶
滴形電極1間の被処理物軌跡上に配設するとともに、冷
却板表面を黒色にすれば、回転中の被処理物人からの輻
射熱を効率よく吸収でき冷却効果が高まる。また、真空
容器2の器壁内に冷却水などを循環させれば、冷却効果
が一段と増す。なお、被処理物Aの冷却方法としては、
空冷等の他の方法でもよいが、前記のような冷却水循環
方法を採用し九場合1.冷却板nを直接i九は真空容器
2を介してアースすれば、この冷却板22を他から絶縁
する必要もなく構造が簡単になる。
〔発明の効果〕
以上説明しえように、本発明では、マグネットにより円
板形電極の一側面から出てその一側面に入る閉じられた
形の磁界を形成することにより、高尚波放電により形成
される空洞形電極・円板形電極間の電界と前記磁界とが
直交する部分でプラズマのWi度が高tb、この高密度
プラダ!によ抄回転する平板形電極に載置される被処理
物に対して高い効率のスパッタエツチングを行なうこと
ができ、そのため従来のむの種装置に比べ構造簡単にし
て被処理物のエツチング速度が速くなる。11    
   かも公転する被処理物1体を回転横構によ抄回転
させるので、公転半径の異いによる被処理物のエツチン
グむらを防止し、均一なエツチングを行な
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプラズマエツチング装置の構成図、第2
図は第1図のX−X線断面図、第3肉は本発明の一実施
例に係るプラズマエツチング装置の構成図、第4図は第
3図のY−Y線断面図である。 1−・空洞形電極、2・・・真空容器、3・・・平板形
電極、3 a ・・・軸、3b・・・凹部、lO−・高
周波−源、12・・・モータ、鐘−・マグネット、21
一回転機構、n・・・冷却板。 出願人代理人  猪 股    清 セ 図面の浄書(内容に変更なし) 12図 v53図 第4図 手続補正書 昭和q年り月/〆日 特許庁長官    島 1)春 樹 殿1、事件の表示 昭和57年特許願第52559号 2、発明の名称 グッズマエッチング装置 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 明細書の全文および図面 〜85−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内部に所定のガスが略々真空に近い状態で収容され
    る真空容器と、内部空間を有し前記真空容器に取付けら
    れた空洞形電極と、前記真空容器内に回転自在に軸支さ
    れ前記空洞形電極との間に放電空隙を形成する平板−形
    電極と、この平板形電極と前記空洞形電極間に高周波電
    圧を供給する高周波電源とを備え、前記平板形電極を回
    転させてその上に載置されるl箇または複数筒の被処理
    物を前記放電空隙間でスパッタエツチングを行なうよう
    にし九プラズマエツチング装置において、 前記平板形電極を非磁性体で形成し、この平板形電極の
    放電空隙に面する一1ll[lから出てその一側面に入
    る閉じられた形の磁界を形成するマグネットを前記空洞
    形電極に対応させて前記真空容器内に配設し、前記平板
    形電極に載置される被処理物自体を回転させる(口)転
    横構を設けたことを特徴とするプラズマエツチング装置
    。 L%許請求の範囲第1項記載の装置において、前記空洞
    形電極とそれに対応する前記マ夛ネットをそれぞれ2箇
    以上設けてなるプラズマエツチング装置。 3、特許請求の範allE111記載Oil置において
    、前記被処理物自体を回転させる回転機構を、前記平板
    形電極に回転自在に取付けられ九被処理物支持台と、そ
    の支持台を回転させる駆動機構とで構成してなるプラズ
    マエツチング装置。
JP5255982A 1982-03-31 1982-03-31 プラズマエツチング装置 Pending JPS58170017A (ja)

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ID=12918167

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897171A (en) * 1985-11-26 1990-01-30 Tadahiro Ohmi Wafer susceptor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5487477A (en) * 1977-12-23 1979-07-11 Kokusai Electric Co Ltd Device for etching and stripping semiconductor wafer
JPS56152973A (en) * 1980-04-30 1981-11-26 Tokuda Seisakusho Ltd Sputter etching device

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