JPS58190030A - 平行平板電極を有するプラズマエッチング装置 - Google Patents
平行平板電極を有するプラズマエッチング装置Info
- Publication number
- JPS58190030A JPS58190030A JP7305982A JP7305982A JPS58190030A JP S58190030 A JPS58190030 A JP S58190030A JP 7305982 A JP7305982 A JP 7305982A JP 7305982 A JP7305982 A JP 7305982A JP S58190030 A JPS58190030 A JP S58190030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- semiconductor substrate
- lower electrode
- plasma etching
- etching apparatus
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ニウム(At)、ポリシリコン、モリブテン(Mo)な
どの薄膜をプラズマによってエツチングするプラズマエ
ツチング装置に関するものである。さらに詳しくは、水
平に配置され、互に対向する2枚の平行平板型電極の下
部電極上面に前記半導体基板を載置し、エソチングガス
の中で前記2枚の電極間に高周波電力を印加してプラズ
マを発生させ、エツチングを行なうプラズマエツチング
装置の平行平板型電極の改良に関するものである。
どの薄膜をプラズマによってエツチングするプラズマエ
ツチング装置に関するものである。さらに詳しくは、水
平に配置され、互に対向する2枚の平行平板型電極の下
部電極上面に前記半導体基板を載置し、エソチングガス
の中で前記2枚の電極間に高周波電力を印加してプラズ
マを発生させ、エツチングを行なうプラズマエツチング
装置の平行平板型電極の改良に関するものである。
従来の平行平板型電極は第1図および第2図に示すよう
に単純な構造のものであった。第1図はエツチングガス
を下部電極の周辺部に分散配置された上向きのガス導入
管より供給し、下部電極の中心部に設けた刊気管により
排出するものである。
に単純な構造のものであった。第1図はエツチングガス
を下部電極の周辺部に分散配置された上向きのガス導入
管より供給し、下部電極の中心部に設けた刊気管により
排出するものである。
第2図はエツチングガスの導入管を上部電極の中心部に
下向きに設け、下部電極の周辺部に分散配置された排気
管により排出するものである。第1図において1は上部
電極、2は下部電極、3は下部電極上に載置された半導
体基板、4は下部電極の周囲に分散配置されたエツチン
グガス導入管、5は排気管、6に1反応室である。第2
図において7は上部電極、8は下部電極、9にL上部電
極の中心部に開口したエツチングガス導入管、10は下
部電極の周囲に分散配置された排気管、11は反応室で
ある。図のような構造であるとエツチングガスの流れる
方向は矢印のように下部電極上ではその半径方向に外周
から中心部へ、もしくは中心部から外周部へ向うことに
なる。このガス流の途中に半導体基板が載置されでいる
ので、この半導体基板上ではガス流は下部電極の外周側
の端部から中心側の端部へ向って、もしくはこれと逆の
中心側の端部から外周側の端部へ向って流れることにな
る。このことにより次に述べるような問題が生ずるもの
である。
下向きに設け、下部電極の周辺部に分散配置された排気
管により排出するものである。第1図において1は上部
電極、2は下部電極、3は下部電極上に載置された半導
体基板、4は下部電極の周囲に分散配置されたエツチン
グガス導入管、5は排気管、6に1反応室である。第2
図において7は上部電極、8は下部電極、9にL上部電
極の中心部に開口したエツチングガス導入管、10は下
部電極の周囲に分散配置された排気管、11は反応室で
ある。図のような構造であるとエツチングガスの流れる
方向は矢印のように下部電極上ではその半径方向に外周
から中心部へ、もしくは中心部から外周部へ向うことに
なる。このガス流の途中に半導体基板が載置されでいる
ので、この半導体基板上ではガス流は下部電極の外周側
の端部から中心側の端部へ向って、もしくはこれと逆の
中心側の端部から外周側の端部へ向って流れることにな
る。このことにより次に述べるような問題が生ずるもの
である。
プラズマによるエツチングではガスプラズマ中に発生し
ている化学的活性の強いラジカルとの化学反応によって
エツチングが進行する。したがって新鮮なガスが通過す
るガス導入管側の半導体基板端部ではエツチング速度が
大きく、これと反対側の排気口側の端部では前記ラジカ
ルが消費されて希薄となり、エツチング速度の低下を招
く。
ている化学的活性の強いラジカルとの化学反応によって
エツチングが進行する。したがって新鮮なガスが通過す
るガス導入管側の半導体基板端部ではエツチング速度が
大きく、これと反対側の排気口側の端部では前記ラジカ
ルが消費されて希薄となり、エツチング速度の低下を招
く。
一般には平行平板型プラズマエツチング装置では半導体
基板の周辺部にプラズマが集中し易いので、半導体基板
の中心部にくらべて周辺部の方がエツチング速度が速く
なる傾向にある。これらの現象が重なり合って従来のガ
ス供給方式(第1図および第2図)では半導体基板内の
エツチング速度に±10〜50%のばらつきが生ずる。
基板の周辺部にプラズマが集中し易いので、半導体基板
の中心部にくらべて周辺部の方がエツチング速度が速く
なる傾向にある。これらの現象が重なり合って従来のガ
ス供給方式(第1図および第2図)では半導体基板内の
エツチング速度に±10〜50%のばらつきが生ずる。
このためにエツチング速度の最も遅い部分のエツチング
が完了するまでエツチングを続行するとエツチング速度
の早い部分ではオーバーエッチとなってしまう。このた
めエツチングマスクとなるレジストが甚しく消耗してパ
ターンの加工精度が著しく低下するばかりでなく、場合
によってはパターンの消失につながることもある。
が完了するまでエツチングを続行するとエツチング速度
の早い部分ではオーバーエッチとなってしまう。このた
めエツチングマスクとなるレジストが甚しく消耗してパ
ターンの加工精度が著しく低下するばかりでなく、場合
によってはパターンの消失につながることもある。
また、プラズマVCよるエツチングの終点検知にはプラ
ズマ中に発光する前記のAt、ポリシリコン、Moなど
のスペクトルを検出して行っているが、上記のようにエ
ツチング面積の減少に伴ってスペクトルの発光強度も弱
くなり、終点検知が困難になる問題も生ずる。
ズマ中に発光する前記のAt、ポリシリコン、Moなど
のスペクトルを検出して行っているが、上記のようにエ
ツチング面積の減少に伴ってスペクトルの発光強度も弱
くなり、終点検知が困難になる問題も生ずる。
本発明はこれらの問題点を解決し、エツチング速度の均
一性を向上させ、これによってエツチングの終点検知を
容易にし、オーバーエッチを防止してパターンの加工精
度を向上させるだめになされたものである。以下図面に
よって詳細に説明する。
一性を向上させ、これによってエツチングの終点検知を
容易にし、オーバーエッチを防止してパターンの加工精
度を向上させるだめになされたものである。以下図面に
よって詳細に説明する。
第6図は本発明のプラズマエツチング装置の反応室の構
成図である。図において12は下部電極で、上部電極1
3に対向する面には半導体基板を定位置に載置するよう
に座ぐりもしくは3個以上の突起よりなる位置決め手段
を設け、中心部には排気口があけられている0上部電極
13は中空構造であり、前記下部電極に対向する面には
前記下部電極上の位置決め手段の直上にエツチングガス
の吹出口14がそれぞれ設けられており、上部電極の前
記エツチングガスの吹出口が設けられた面と反対側の而
にはエツチングガス導入管15が反応室17の壁面を貫
通して設けられている。16は下部電極の中心部を貫通
して設けられた排気口である。なお、第2図のような下
部電極の周辺部に分散配置された排気口16′を本発明
の場合に中央部の排気口と併用しても良い。
成図である。図において12は下部電極で、上部電極1
3に対向する面には半導体基板を定位置に載置するよう
に座ぐりもしくは3個以上の突起よりなる位置決め手段
を設け、中心部には排気口があけられている0上部電極
13は中空構造であり、前記下部電極に対向する面には
前記下部電極上の位置決め手段の直上にエツチングガス
の吹出口14がそれぞれ設けられており、上部電極の前
記エツチングガスの吹出口が設けられた面と反対側の而
にはエツチングガス導入管15が反応室17の壁面を貫
通して設けられている。16は下部電極の中心部を貫通
して設けられた排気口である。なお、第2図のような下
部電極の周辺部に分散配置された排気口16′を本発明
の場合に中央部の排気口と併用しても良い。
このような構造であれば、それぞれの半導体基板はその
中心部の直上からエツチングガスの供給を受けるので、
基板表面でのガス流は矢印のように中心から放射状に周
辺部に流れて行く。このことは前記の説明のように半導
体基板の中心部の方が前記ラジカルの濃度が高く、エツ
チング速度が大きい傾向となる。一方では一般的に半導
体装置の周辺部にプラズマが集中し易く、前記説明のよ
うに周辺部のエツチング速度が大きくなる傾向にあるの
で、前記中心部のエツチング速度の向上と相まって半導
体基板内のエツチング速度のばらつきを極端に小さくす
ることが出来る。以下実施例を説、明する。
中心部の直上からエツチングガスの供給を受けるので、
基板表面でのガス流は矢印のように中心から放射状に周
辺部に流れて行く。このことは前記の説明のように半導
体基板の中心部の方が前記ラジカルの濃度が高く、エツ
チング速度が大きい傾向となる。一方では一般的に半導
体装置の周辺部にプラズマが集中し易く、前記説明のよ
うに周辺部のエツチング速度が大きくなる傾向にあるの
で、前記中心部のエツチング速度の向上と相まって半導
体基板内のエツチング速度のばらつきを極端に小さくす
ることが出来る。以下実施例を説、明する。
実施例1
Atのエツチングでは塩素を含むガス、三塩化ホウ素2
50mR/分 および四塩化炭素50mC/分の混合ガ
スを流して半導体基板の而Ml ai当り()、3Wの
高周波電力を印加してプラズマを発生させてエツチング
を行った。第3図に示したガス吹出口の孔径を7關とし
てエツチングを行ったところ、直径100 mmの半導
体基板内のエツチング速度のばらつきは+5%以内であ
り、同時に載置した10枚の半導体基板間のばらつきの
、+3%以内であった。
50mR/分 および四塩化炭素50mC/分の混合ガ
スを流して半導体基板の而Ml ai当り()、3Wの
高周波電力を印加してプラズマを発生させてエツチング
を行った。第3図に示したガス吹出口の孔径を7關とし
てエツチングを行ったところ、直径100 mmの半導
体基板内のエツチング速度のばらつきは+5%以内であ
り、同時に載置した10枚の半導体基板間のばらつきの
、+3%以内であった。
実施例2
前記実施例1と同一条件でエツチングガスの吹出口の孔
径のみ5個としてエツチングを行った場合、同一半導体
基板内のエツチング速度のばらつきは±10%であった
。この場合でもマスクのレジスト消耗量は従来の10%
減であった。
径のみ5個としてエツチングを行った場合、同一半導体
基板内のエツチング速度のばらつきは±10%であった
。この場合でもマスクのレジスト消耗量は従来の10%
減であった。
実施例6
ポリシリコンのエツチングではフレオンl:3B1(C
BrF3)と酸素との混合ガスを使用するが、その合計
の流量が150mQ/分で、エツチングガス吹出口の孔
径が4肺のときエツチング速度は直径100 rrvn
の半導体基板内のばらつきを±4%以下にすることが出
来た。
BrF3)と酸素との混合ガスを使用するが、その合計
の流量が150mQ/分で、エツチングガス吹出口の孔
径が4肺のときエツチング速度は直径100 rrvn
の半導体基板内のばらつきを±4%以下にすることが出
来た。
以」−のように本発明によれば、1枚の半導体基板内の
エツチング速度のばらつきを+5%以内にすることが出
来、さらに10ノド内の半導体基板相互間のエツチング
速度のばらつきを+3%以内にすることが出来た。この
結果光スペクトルによるエツチングの終点検知が明瞭に
なるうえ、エツチングマスクとしての有機レジストや被
エツチング材の下地材の消耗量がきわめて小さく、パタ
ーンの加工精度も向上するので、実用上極めて有効でち
る。
エツチング速度のばらつきを+5%以内にすることが出
来、さらに10ノド内の半導体基板相互間のエツチング
速度のばらつきを+3%以内にすることが出来た。この
結果光スペクトルによるエツチングの終点検知が明瞭に
なるうえ、エツチングマスクとしての有機レジストや被
エツチング材の下地材の消耗量がきわめて小さく、パタ
ーンの加工精度も向上するので、実用上極めて有効でち
る。
第1図および第2図は従来の方式の反応室内の構成図で
ある。第6図は本発明の方式の反応室内の構成図である
。 図において、3は半導体基板、12は下部電極、13は
上部電極、14はエツチングガス吹出口、15はエツチ
ングガス導入管、16は排気口、17け反応室である。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士山元俊仁
ある。第6図は本発明の方式の反応室内の構成図である
。 図において、3は半導体基板、12は下部電極、13は
上部電極、14はエツチングガス吹出口、15はエツチ
ングガス導入管、16は排気口、17け反応室である。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士山元俊仁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、半導体基板のドライエツチングを行なう平行平板電
極を有するプラズマエツチング装置において、半導体基
板を定位置に載置する手段を設けた下部電極と、この下
部電極に対向する中空構造の上部電極とを設け、この上
部電極には下部電極に対向する面の前記半導体基板を定
位置に載置する手段の直上の位置にエツチングガス吹出
口を設け、このエツチングガス吹出口を設けた面と反対
側の面にエツチングガス導入管を設けて構成したことを
特徴とする平行平板電極を有するプラズマエツチング装
置。 2、特許請求の範囲第1項記載の平行平板電極を有する
プラズマエツチング装置において、半導体基板を定位置
に載置する手段として、ここに載置する半導体基板が嵌
合出来る座ぐりとしたことを特徴とする前記平行平板電
極を有するプラズマエツチング装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の平行平板電1極を有す
るプラズマエツチング装置において、半導体基板を定位
置に載置する手段として、ここに載置する半導体基板が
嵌合出来るよう々円周上に3個以上の突起を分散配置し
たことを特徴とする前記平行平板電極を有するプラズマ
エツチング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7305982A JPS58190030A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 平行平板電極を有するプラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7305982A JPS58190030A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 平行平板電極を有するプラズマエッチング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58190030A true JPS58190030A (ja) | 1983-11-05 |
Family
ID=13507401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7305982A Pending JPS58190030A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 平行平板電極を有するプラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58190030A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60198822A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Anelva Corp | ドライエツチング装置 |
JPH02294029A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-05 | Nec Kyushu Ltd | ドライエッチング装置 |
WO1991014798A1 (en) * | 1990-03-20 | 1991-10-03 | Diamonex, Incorporated | An improved hot filament chemical vapor deposition reactor |
US5160544A (en) * | 1990-03-20 | 1992-11-03 | Diamonex Incorporated | Hot filament chemical vapor deposition reactor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5694746A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-31 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching device |
JPS56130474A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-13 | Hitachi Ltd | Dry etching apparatus |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP7305982A patent/JPS58190030A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5694746A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-31 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching device |
JPS56130474A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-13 | Hitachi Ltd | Dry etching apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60198822A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Anelva Corp | ドライエツチング装置 |
JPH02294029A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-05 | Nec Kyushu Ltd | ドライエッチング装置 |
WO1991014798A1 (en) * | 1990-03-20 | 1991-10-03 | Diamonex, Incorporated | An improved hot filament chemical vapor deposition reactor |
US5160544A (en) * | 1990-03-20 | 1992-11-03 | Diamonex Incorporated | Hot filament chemical vapor deposition reactor |
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