JPS58200538A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
- Publication number
- JPS58200538A JPS58200538A JP8305582A JP8305582A JPS58200538A JP S58200538 A JPS58200538 A JP S58200538A JP 8305582 A JP8305582 A JP 8305582A JP 8305582 A JP8305582 A JP 8305582A JP S58200538 A JPS58200538 A JP S58200538A
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- JP
- Japan
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- blow
- gas
- samples
- sample
- dry etching
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- 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
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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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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】
本発明は、半導体デバイス弾性表面波デバイス等の微細
パターン形成において重要なドライエツチング装ぼのエ
ツチング均一性の改良に関するものである。
パターン形成において重要なドライエツチング装ぼのエ
ツチング均一性の改良に関するものである。
従来のドライエツチング装置では、被エツチング基４［
４ｉＡ々の基板内エツチング均一性は必ずし４充分とは
言えなかった。すなわち、多数枚の被エツチング基板を
処理する際、あるいけ径の大きな基板を処理する際に、
エッチ速度が極端に小さくなるあるいは場所による均一
性も低下するといったエツチング特性の劣化現象、いわ
ゆるローディング（１ｏ路ｄｉｎ’ｌ）効果が顕著にな
るからである。これ等の原因を解明すると、そのほとん
どは従来のドライエツチング装置の構造にその課題が求
められる。第１図は典型的な平行平板プラズマエツチン
グ装置の構造として、ＵＳ ｐａｔ＠ｎｔ Ｓ、 ７５
７．７５５（ＲｓｉｓＡｓｒｆ）与えられるＬ４ＤＩＡ
Ｌ ＦＬＯＩ’ ＲＥＡＣＴＯＲヲ示ｆ （ＵＳＰ ５
、７５７ 、７５５）６図に診て、真空容器は上部平
板１、下部平板２円筒状胴部５よ）成シ、上部子板１、
下部平板２は金属材、円筒状胴部５は絶縁体である。Ｕ
電源８よシ上部平板１にＲＦｔ圧が印加され、試料９を
載置せる試料載除電−４，下部平板２は接地されている
。一方、反応ガス５は反応ガス供給孔６を介して反応ガ
ス流１１の如き流線をたどって、試料９上を通り、排気
口１０に到り排気装置７によシ排気されている。この状
態で、上部子板１と試料載１１’ｈＥｋ４０間に発生し
たプラズマによシ励起烙れて生じた反応ガスからの反応
基によシ（反応性スパッタエツチング）、Ｔ。
４ｉＡ々の基板内エツチング均一性は必ずし４充分とは
言えなかった。すなわち、多数枚の被エツチング基板を
処理する際、あるいけ径の大きな基板を処理する際に、
エッチ速度が極端に小さくなるあるいは場所による均一
性も低下するといったエツチング特性の劣化現象、いわ
ゆるローディング（１ｏ路ｄｉｎ’ｌ）効果が顕著にな
るからである。これ等の原因を解明すると、そのほとん
どは従来のドライエツチング装置の構造にその課題が求
められる。第１図は典型的な平行平板プラズマエツチン
グ装置の構造として、ＵＳ ｐａｔ＠ｎｔ Ｓ、 ７５
７．７５５（ＲｓｉｓＡｓｒｆ）与えられるＬ４ＤＩＡ
Ｌ ＦＬＯＩ’ ＲＥＡＣＴＯＲヲ示ｆ （ＵＳＰ ５
、７５７ 、７５５）６図に診て、真空容器は上部平
板１、下部平板２円筒状胴部５よ）成シ、上部子板１、
下部平板２は金属材、円筒状胴部５は絶縁体である。Ｕ
電源８よシ上部平板１にＲＦｔ圧が印加され、試料９を
載置せる試料載除電−４，下部平板２は接地されている
。一方、反応ガス５は反応ガス供給孔６を介して反応ガ
ス流１１の如き流線をたどって、試料９上を通り、排気
口１０に到り排気装置７によシ排気されている。この状
態で、上部子板１と試料載１１’ｈＥｋ４０間に発生し
たプラズマによシ励起烙れて生じた反応ガスからの反応
基によシ（反応性スパッタエツチング）、Ｔ。
るいは試料載ｒｉｔＩＥ極４表面に発生したさ中電圧に
よシ加速されて、試料に衝突するイオンによシ（高周波
スパッタエツチング）、エツチングが生じる。第１図に
おいては反応ガスは軸対称に供給される。いわゆる同軸
流であるため、試料載置電極４上に同心日替に置かれた
基板のエツチング状況は同一条件であるが、−の基板内
で考えれば、反応系の均一性は同一ではない。
よシ加速されて、試料に衝突するイオンによシ（高周波
スパッタエツチング）、エツチングが生じる。第１図に
おいては反応ガスは軸対称に供給される。いわゆる同軸
流であるため、試料載置電極４上に同心日替に置かれた
基板のエツチング状況は同一条件であるが、−の基板内
で考えれば、反応系の均一性は同一ではない。
そのため、基板径が大きい場合、その影響は顕著となる
。また１反応ガス流が、被エツチング試料載置電極４の
中心に対する角度分布が一様（軸対称）であるので、複
数の基板を処理する場合反応生成物の流出除去の効率は
悪くローディング効果が顕著となる。
。また１反応ガス流が、被エツチング試料載置電極４の
中心に対する角度分布が一様（軸対称）であるので、複
数の基板を処理する場合反応生成物の流出除去の効率は
悪くローディング効果が顕著となる。
一方、均一性のみを改善するならば、基板外周に密接し
たリング、例えば石英製のリングを置けば良いが、この
技術によれば基板周辺部の反応生成物を逃げ難くシて、
中央部と同程度にそろえることＫあ）、基本的にローデ
ィング効果を改善することはできない。
たリング、例えば石英製のリングを置けば良いが、この
技術によれば基板周辺部の反応生成物を逃げ難くシて、
中央部と同程度にそろえることＫあ）、基本的にローデ
ィング効果を改善することはできない。
以上は平行平板型プラズマエツチング装置を例として説
明したが、さらにいわゆる高周波電圧の印加方法に特徴
のある高周波スパッタエツチング装置や反応性スパッタ
エツチング装置においても同じ事情である。
明したが、さらにいわゆる高周波電圧の印加方法に特徴
のある高周波スパッタエツチング装置や反応性スパッタ
エツチング装置においても同じ事情である。
本発明の目的：、は、上記した。従来のドライエツチン
グ装置の欠点を大幅に軽減し、精度、量産性に優れたド
ライエツチング装置を提供するにある。
グ装置の欠点を大幅に軽減し、精度、量産性に優れたド
ライエツチング装置を提供するにある。
本発明では被エツチ基板の個々に対して、その中心に関
し、軸対称の反応ガス流を与えるようにした点に特徴を
有する。すなわち、被エツチング基板側々の中心に関し
て軸対称なる反応ガス流を再現性、制御性ともに良く与
えるために、小さな内径を有するパイプを吹出し口に用
い基板中心部に与えられる反応ガス流は比較的に多く、
かつ流速も速いので１反応生成物除去の効率も良い。均
一性を劣化させる反応生成物逆拡散の効果χ補正し得る
ことになる。
し、軸対称の反応ガス流を与えるようにした点に特徴を
有する。すなわち、被エツチング基板側々の中心に関し
て軸対称なる反応ガス流を再現性、制御性ともに良く与
えるために、小さな内径を有するパイプを吹出し口に用
い基板中心部に与えられる反応ガス流は比較的に多く、
かつ流速も速いので１反応生成物除去の効率も良い。均
一性を劣化させる反応生成物逆拡散の効果χ補正し得る
ことになる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第２図は本発明を適用した反応性スパッタエツチングの
ためのドライエツチング装置な示したものである。吹出
パイプに内径１１５□インチのＳＵＳ ５１６材パイプ
を使用した。反応ガス５は試料設置電極４から一定の距
離だけ離し、少なくとも試料枚数だけは作用するような
数を設置した吹出バイブロから試料９の中心部に向けて
垂直に吹き出される。試料９表面を経て排気口ｔａＸ向
い、流＋１！１１にそって流れ、排気装置７から排気さ
れる。
ためのドライエツチング装置な示したものである。吹出
パイプに内径１１５□インチのＳＵＳ ５１６材パイプ
を使用した。反応ガス５は試料設置電極４から一定の距
離だけ離し、少なくとも試料枚数だけは作用するような
数を設置した吹出バイブロから試料９の中心部に向けて
垂直に吹き出される。試料９表面を経て排気口ｔａＸ向
い、流＋１！１１にそって流れ、排気装置７から排気さ
れる。
なお、吹出パイプ乙の内径は、この真空容器１５中の反
応雰囲気の平均自由行程と同一オーダであればよ＜、ま
た、吹出バイブロの吹出口と試料基板９との距離を変更
することにより、試料基板９内での反応系の均一性が確
保される。
応雰囲気の平均自由行程と同一オーダであればよ＜、ま
た、吹出バイブロの吹出口と試料基板９との距離を変更
することにより、試料基板９内での反応系の均一性が確
保される。
ＷＪ５図は、試料基板９としてその表面にＡｔ膜を蒸着
形成し、所定のホトレジストパターンを切９た２インチ
径の弾性表面波デバイス用すチウム＋イオペー） （Ｌ
ｉＮｂＯｚ）基板を使用し１反応ガスとして、Ｓ塩化ボ
ロンＣＢＣ１３）と４弗化炭素（ＣＦ４）を各成分ガス
についてそれぞれ５０５ＣＣＭ。
形成し、所定のホトレジストパターンを切９た２インチ
径の弾性表面波デバイス用すチウム＋イオペー） （Ｌ
ｉＮｂＯｚ）基板を使用し１反応ガスとして、Ｓ塩化ボ
ロンＣＢＣ１３）と４弗化炭素（ＣＦ４）を各成分ガス
についてそれぞれ５０５ＣＣＭ。
５ＳＣＣＭ （Ｎ２ガス換ｇＡ竣； ５ｔａｙｔａｒｄ
ＣｕｂｉｃＣｇｘｔｉｍｇｔｇｒ ｐｔｒ Ｍｚｒｎ
ｂｔａ ）の流量で混合して、吹出口を６個で上記試料
基板９に当てた時の実験結果７示す実測部（曲線α、ｂ
）である。
ＣｕｂｉｃＣｇｘｔｉｍｇｔｇｒ ｐｔｒ Ｍｚｒｎ
ｂｔａ ）の流量で混合して、吹出口を６個で上記試料
基板９に当てた時の実験結果７示す実測部（曲線α、ｂ
）である。
第Ｓ図で、曲ＪｃＬは吹出口と基板９との間隔が５４諺
１曲ｋｉＡｂは同間隔がＡ６ｔｔｍの場合を示し、曲線
Ｃは、従来技術による実測結果である。本発明によるド
ライエツチング装置の効果は、従来技術の場合に比較し
て、そのエツチングの均一性が極めて著しく向上してい
ることは、明らかである。
１曲ｋｉＡｂは同間隔がＡ６ｔｔｍの場合を示し、曲線
Ｃは、従来技術による実測結果である。本発明によるド
ライエツチング装置の効果は、従来技術の場合に比較し
て、そのエツチングの均一性が極めて著しく向上してい
ることは、明らかである。
また、試料基板枚数を半分の５枚に減らして実験したが
、はとんどエツチング速度の変化は見られず、いわゆる
ローディング効果の影響も極めて少ないことを確認した
。
、はとんどエツチング速度の変化は見られず、いわゆる
ローディング効果の影響も極めて少ないことを確認した
。
以上、述べた如く、本発明によれば、従来技術において
±５０％あったエツチング速度の均一性が、±８％以ド
に改善され、真空容器内に設置する試料枚数によりエツ
チング速度の均一性に対して与える影響であるローディ
ング効果も、従来技術の１／４以下になり、さらに同一
結果が期待できるエツチング時間が１１５程度に短縮さ
れることが明らかになったので、この技術分計に対する
寄与ＶＣｉ−を大きいもめｌ：がある。
±５０％あったエツチング速度の均一性が、±８％以ド
に改善され、真空容器内に設置する試料枚数によりエツ
チング速度の均一性に対して与える影響であるローディ
ング効果も、従来技術の１／４以下になり、さらに同一
結果が期待できるエツチング時間が１１５程度に短縮さ
れることが明らかになったので、この技術分計に対する
寄与ＶＣｉ−を大きいもめｌ：がある。
第１図は従来技術としてのドライエツチング装置の真空
容器内構造の断面図、第２図は本発明によるドライエツ
チング装置の実施例を示す真空容器内構造の断面図、第
３図は第２図図示の本発明のドライエツチング装置によ
るエツチング速度の試料基板内分布の実測図である。 １：上部平板、 ２；下部平板。 ５；円筒状胴部、 ４；試料載ｌ１ｉｌｔ極、５
：反応ガス、 ６；反応ガス吹出口、７；排気
装置、 ８．＃電源、 ９；試料％ １０；排気口。 １１；反応ガス流線、 １２；ヒータ、１５；真空容
器、１４；対向電極。 １５；絶縁層（テフロン）。 １６；電気容量、１７；冷却水。 才 １ 図 才 ２ 圀 フ オ ３ 詔 ０００ｒ χ（ｙｙ）ｍ）
容器内構造の断面図、第２図は本発明によるドライエツ
チング装置の実施例を示す真空容器内構造の断面図、第
３図は第２図図示の本発明のドライエツチング装置によ
るエツチング速度の試料基板内分布の実測図である。 １：上部平板、 ２；下部平板。 ５；円筒状胴部、 ４；試料載ｌ１ｉｌｔ極、５
：反応ガス、 ６；反応ガス吹出口、７；排気
装置、 ８．＃電源、 ９；試料％ １０；排気口。 １１；反応ガス流線、 １２；ヒータ、１５；真空容
器、１４；対向電極。 １５；絶縁層（テフロン）。 １６；電気容量、１７；冷却水。 才 １ 図 才 ２ 圀 フ オ ３ 詔 ０００ｒ χ（ｙｙ）ｍ）
Claims (2)
- （１）真空排気、乃至は減圧可能な容器内に平行平板の
二電極を有し、被エツチング試料をその一方の電極にａ
置し得る様にした構造を持ち、減圧状態にて雰囲気ガス
（不活性ないし、活性反応ガス）を導入して、高周波放
電を行い、被エツチング試料ンスパッタエッチングする
ドライエツチング装置において、被エツチング試料ごと
に軸対称に１反応ガスを流入するガス供給機構および全
体的に対称に流出する排気機構を具備した構製であるこ
とを特徴とするドライエツチング装置。 - （２） ガス供給機構は反応ガス吹出口を有する細い
内径パイプであり、誤パイプからの雰囲気ガス流が、試
料基板に垂直に、中心に向けられ吐出される構成である
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305582A JPS58200538A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305582A JPS58200538A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200538A true JPS58200538A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13791503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305582A Pending JPS58200538A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200538A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| JPH0247030U (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-30 |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP8305582A patent/JPS58200538A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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 |
| JPH0247030U (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-30 |
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