JPS5848422A - 複合ドライエツチング装置 - Google Patents
複合ドライエツチング装置Info
- Publication number
- JPS5848422A JPS5848422A JP14676381A JP14676381A JPS5848422A JP S5848422 A JPS5848422 A JP S5848422A JP 14676381 A JP14676381 A JP 14676381A JP 14676381 A JP14676381 A JP 14676381A JP S5848422 A JPS5848422 A JP S5848422A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrodes
- etching
- parallel
- reaction chamber
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- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
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、被加工物を同一チャンバー内にて、移動する
ことなく、異方性エツチングと等方性エツチングを連続
的に行うこと及び、異方性と等方性の中間的エツチング
をも行うことのできるドライエツチング装置に関するも
のである。
ことなく、異方性エツチングと等方性エツチングを連続
的に行うこと及び、異方性と等方性の中間的エツチング
をも行うことのできるドライエツチング装置に関するも
のである。
ドライエツチングは、通常ＣＦ４．ＣＣＪ４．ＣＢｒＦ
３等のハロゲン化合物を含む反応室内に所定圧力だけ導
入し、前記反応室内に設けた電極に高周波電力を印加し
て、プラズマを発生さ、せ、このプｊズｗｌ（ｊって生
成された、ラジカル又は、イオンによ〕、前記反応室内
に置いた被加工物表面のエツチングを行うものである。
３等のハロゲン化合物を含む反応室内に所定圧力だけ導
入し、前記反応室内に設けた電極に高周波電力を印加し
て、プラズマを発生さ、せ、このプｊズｗｌ（ｊって生
成された、ラジカル又は、イオンによ〕、前記反応室内
に置いた被加工物表面のエツチングを行うものである。
このようなドライエツチング装置は、プラズマの発生方
法や、電極の形状等によシ、多くの種類に分けられるが
、代表的な形として、被加工物が高周波よシシールドさ
れていることにょシ、主にラジカルを反応種としてエツ
チングを行う同軸電極型と、被加工物が相対する平行電
極の表面に置かれることにより、高周波電界の印加され
ているにてエツチングを行う平行平板電極型がある。同
軸電極型では、中性ラジカルの反応によってエツチング
が進行するため、等方性エツチングとなるが、平行平板
゛電極型では中性ラジカル以外にイオンによる反応が、
エツチングに寄与するため適当な条件を選ぶことによシ
、異方性エツチングが可能である。
法や、電極の形状等によシ、多くの種類に分けられるが
、代表的な形として、被加工物が高周波よシシールドさ
れていることにょシ、主にラジカルを反応種としてエツ
チングを行う同軸電極型と、被加工物が相対する平行電
極の表面に置かれることにより、高周波電界の印加され
ているにてエツチングを行う平行平板電極型がある。同
軸電極型では、中性ラジカルの反応によってエツチング
が進行するため、等方性エツチングとなるが、平行平板
゛電極型では中性ラジカル以外にイオンによる反応が、
エツチングに寄与するため適当な条件を選ぶことによシ
、異方性エツチングが可能である。
従来の代表的な同軸電極型ドライエツチング装置の構造
を第１図に示す。すなわち、所望のガスを導入した反応
室３の外壁に、半環状の電極１゜２を対向して配置し下
、それぞれ高周波電源と接続して、反応室３の内部に電
極１，２と同心円状に円筒型多孔シールド電極４を配置
し、更に、シールド電極４の内側＃ｔ ｘ中央に、エッ
チすべき被加工物５を置く。このような形状の電極を備
えた従来の装置は、被加工物が高周波電界からシールド
されているため反応は、中性ラジカルによって進行する
。このため、エツチングは、等方的に進み、エツチング
時間と共にパターン巾は、変化する。よって、高精度加
工ヲ擬求される工程には適用できない゛・ 次に、従来の第２の方式としての平行平板電極型ドライ
エツチング装置の構造を第２図に示す。
を第１図に示す。すなわち、所望のガスを導入した反応
室３の外壁に、半環状の電極１゜２を対向して配置し下
、それぞれ高周波電源と接続して、反応室３の内部に電
極１，２と同心円状に円筒型多孔シールド電極４を配置
し、更に、シールド電極４の内側＃ｔ ｘ中央に、エッ
チすべき被加工物５を置く。このような形状の電極を備
えた従来の装置は、被加工物が高周波電界からシールド
されているため反応は、中性ラジカルによって進行する
。このため、エツチングは、等方的に進み、エツチング
時間と共にパターン巾は、変化する。よって、高精度加
工ヲ擬求される工程には適用できない゛・ 次に、従来の第２の方式としての平行平板電極型ドライ
エツチング装置の構造を第２図に示す。
すなわち、所望のガスを導入した反応室３の内部に、被
加工物５を載せた第１の電極６と、電極６と相対して、
＃１ソ平行に配置された第２の電極７を配置し、それぞ
れ高周波電源と接続して、被加工物５を高周波電界の中
で、エツチングする０適当な圧力下で、反応室は、プラ
ズマが発生しｔ平行電極の表面近傍に、イオンシースが
形成され、プラズマ中のイオンは、被加工物上の表面に
垂直に加速され、反応が進行する。このため、同軸電極
型と異シ、適当な条件を選ぶことにょシ、異方性エツチ
ングを行うことができ、パターン巾は、エツチング時間
に余少依存せす、正確な加工が可能と表る・しかし、こ
の方法で得られるエツチング断面は垂直に近く、後のニ
ーで、金属膜等を被着させた際にガバリッジに問題があ
る。又、段差部では垂直的な膜厚が大となっている場合
に、必ずエツチング残９を生ずる欠点があった・このよ
うに、従来の等方性、異方性エツチングのいずれも加工
方法として問題があるため、これらの組合せである複合
エツチング法が会費となった。この複合エツチング法と
しては、ステップエツチングによって交互に等方性と異
方性とを行う方法と同時に、両方の効果のあるエツチン
グを行う方法と２種類の方法がある。
加工物５を載せた第１の電極６と、電極６と相対して、
＃１ソ平行に配置された第２の電極７を配置し、それぞ
れ高周波電源と接続して、被加工物５を高周波電界の中
で、エツチングする０適当な圧力下で、反応室は、プラ
ズマが発生しｔ平行電極の表面近傍に、イオンシースが
形成され、プラズマ中のイオンは、被加工物上の表面に
垂直に加速され、反応が進行する。このため、同軸電極
型と異シ、適当な条件を選ぶことにょシ、異方性エツチ
ングを行うことができ、パターン巾は、エツチング時間
に余少依存せす、正確な加工が可能と表る・しかし、こ
の方法で得られるエツチング断面は垂直に近く、後のニ
ーで、金属膜等を被着させた際にガバリッジに問題があ
る。又、段差部では垂直的な膜厚が大となっている場合
に、必ずエツチング残９を生ずる欠点があった・このよ
うに、従来の等方性、異方性エツチングのいずれも加工
方法として問題があるため、これらの組合せである複合
エツチング法が会費となった。この複合エツチング法と
しては、ステップエツチングによって交互に等方性と異
方性とを行う方法と同時に、両方の効果のあるエツチン
グを行う方法と２種類の方法がある。
本発明の目的社、被加工物に対して、等方性エツチング
及び異方性エツチングとを同一反応室内にて個々にもし
くは、同時的に行うことのできるドライエツチング装置
を提供する仁とである。
及び異方性エツチングとを同一反応室内にて個々にもし
くは、同時的に行うことのできるドライエツチング装置
を提供する仁とである。
上記の目的を達成するため、本発明紘同軸型電極と、平
行平板型電極とを同一反応室内に配置し友ものである。
行平板型電極とを同一反応室内に配置し友ものである。
以下、本発明の詳細な説明する０第３図（ａ） 、 （
ｂ）は、本発明の一実施例の構成を示す図であシ、（ａ
）は断面図であ！Ｉｌｌ 、 （ｂ）は平面図である０
反応室３の外壁に半環状の電極１，２を対向して配置し
て、それぞれ高周波電源１４Ｃ接続し、反応室３の内部
に、円筒型シールド電極４ｔ−配置する＠シールド電極
４は、浮遊電位である。仁のシールド電極４の内側ｑｘ
中央に、エツチングすべき被加工物５を、平板電極６０
表面に配置し、平板電極６と相対して、Ｈｘ平行に配置
された対向電極７を配置し、平行平板電極６，７をそれ
ぞれ高周波電源２に接続する。平行平板電極６，７０面
と同軸電極１．２及びシールド電極４０面とは垂直とな
る。同軸電極１．２間に高周波を印加し、平行平板電１
ｉｉ６ 、７を接地又は浮遊電位とした時、エツチング
は等方的に進行する。逆に同軸電極１゜２を接地又は浮
遊電位として、平行平板電極６゜７に高周波音印加する
ことによシ、被加工物５の近傍でイオンシースが形成さ
れ、イオンが被加工物５に対して垂直に入射するため、
異方性エツチングを行うことができる。これらの二つの
機能を利用して、等方性エツチングから異方性エツチン
グの連続処理が可能となシ、エツチング断面の制御が可
能となる。逆に異方性エツチングから等方性エツチング
の連続処理により、被加工物の段差部でのエツチング残
シを除去することもできる。
ｂ）は、本発明の一実施例の構成を示す図であシ、（ａ
）は断面図であ！Ｉｌｌ 、 （ｂ）は平面図である０
反応室３の外壁に半環状の電極１，２を対向して配置し
て、それぞれ高周波電源１４Ｃ接続し、反応室３の内部
に、円筒型シールド電極４ｔ−配置する＠シールド電極
４は、浮遊電位である。仁のシールド電極４の内側ｑｘ
中央に、エツチングすべき被加工物５を、平板電極６０
表面に配置し、平板電極６と相対して、Ｈｘ平行に配置
された対向電極７を配置し、平行平板電極６，７をそれ
ぞれ高周波電源２に接続する。平行平板電極６，７０面
と同軸電極１．２及びシールド電極４０面とは垂直とな
る。同軸電極１．２間に高周波を印加し、平行平板電１
ｉｉ６ 、７を接地又は浮遊電位とした時、エツチング
は等方的に進行する。逆に同軸電極１゜２を接地又は浮
遊電位として、平行平板電極６゜７に高周波音印加する
ことによシ、被加工物５の近傍でイオンシースが形成さ
れ、イオンが被加工物５に対して垂直に入射するため、
異方性エツチングを行うことができる。これらの二つの
機能を利用して、等方性エツチングから異方性エツチン
グの連続処理が可能となシ、エツチング断面の制御が可
能となる。逆に異方性エツチングから等方性エツチング
の連続処理により、被加工物の段差部でのエツチング残
シを除去することもできる。
鉋に、二種の電極に同時に高周波を印加し、エツチング
特性を制御しエツチング断面のテーパー角を制御するこ
とができる。仁のようにエツチング特性の制御は、微細
加工技術の進展に伴って問題となっている、ステップカ
バレージの問題や、エツチング残シの問題に対して、非
常に有効なものである。
特性を制御しエツチング断面のテーパー角を制御するこ
とができる。仁のようにエツチング特性の制御は、微細
加工技術の進展に伴って問題となっている、ステップカ
バレージの問題や、エツチング残シの問題に対して、非
常に有効なものである。
更に、この機能を発揮するために１各々の特性が最も顕
著となるようなエツチングガスの選択が重要である。た
とえば、多結晶シリコンのエツチングにおいて、先ず初
めに反応室内にＣＦ４と０２の混合ガスを導入し、適当
な圧力の下に、同軸電極１，２に高周波電力を印加し、
平行平板電極６゜７を接地状態とする。こうした条件に
よシ、多結晶シリコンの膜厚の２０−〜８０チの範囲に
おいて途中までエツチングする。しかる後に、反応室内
にＣＣｊａＦと０２ の混合ガスを導入し適当な圧力の
下で平行平板電極に高周波電力を印加し、同軸電極１．
２は接地状態とする。この条件下では、エツチングは異
方性であるため、垂直方向にのみエツチングは進行する
。こうして得られる多結晶シリコンの断面形状は肩の部
分が斜めに削られていると共に、底面はマスク材と同じ
寸法となシ、精度の高いパターンが４６れる。
著となるようなエツチングガスの選択が重要である。た
とえば、多結晶シリコンのエツチングにおいて、先ず初
めに反応室内にＣＦ４と０２の混合ガスを導入し、適当
な圧力の下に、同軸電極１，２に高周波電力を印加し、
平行平板電極６゜７を接地状態とする。こうした条件に
よシ、多結晶シリコンの膜厚の２０−〜８０チの範囲に
おいて途中までエツチングする。しかる後に、反応室内
にＣＣｊａＦと０２ の混合ガスを導入し適当な圧力の
下で平行平板電極に高周波電力を印加し、同軸電極１．
２は接地状態とする。この条件下では、エツチングは異
方性であるため、垂直方向にのみエツチングは進行する
。こうして得られる多結晶シリコンの断面形状は肩の部
分が斜めに削られていると共に、底面はマスク材と同じ
寸法となシ、精度の高いパターンが４６れる。
同様に、シリコン窒化膜のエツチングにおいても、はじ
めにＣＦ４＋Ｏ２ガスと同軸電極による等方性エツチン
グを施し、その途中において、ｃＦ４＋Ｈｚガスと平行
平板電極による異方性エツチング施すことによシ、前記
多結晶シリコンと同様なエツチング断面形状が得られる
。
めにＣＦ４＋Ｏ２ガスと同軸電極による等方性エツチン
グを施し、その途中において、ｃＦ４＋Ｈｚガスと平行
平板電極による異方性エツチング施すことによシ、前記
多結晶シリコンと同様なエツチング断面形状が得られる
。
この他、多結晶シリコン０テーパー角を、同軸電極と、
平行平板電極を同時に働かせることにょ多制御できる・
平行平板電極を同時に働かせることにょ多制御できる・
第１図（ａ） 、 （ｂ）は従来の同軸電極型ドライエ
ツチング装置を説明するための図で、（ａ）は断面図、
（ｂ）社平面図である・第２図は従来の平行平板電極型
ドライエツチング装置を説明するための図である。 ｔＩｃ３図は・本発明による一実施例のドライエツチン
グ装置を説明するための図で、（ａ）は断面図、（ｂ）
は平面図である。 なお図において、１，２・・・・・・半環状電極、３・
・・・・・反応管、４・−・・・・シールド電極、５・
・・・・・被加工物、６．７・・・・・・平板電極、で
あるＯ代理人 弁理士 内 原° 晋 （ａ） （ｂ） ＃ １ 日
ツチング装置を説明するための図で、（ａ）は断面図、
（ｂ）社平面図である・第２図は従来の平行平板電極型
ドライエツチング装置を説明するための図である。 ｔＩｃ３図は・本発明による一実施例のドライエツチン
グ装置を説明するための図で、（ａ）は断面図、（ｂ）
は平面図である。 なお図において、１，２・・・・・・半環状電極、３・
・・・・・反応管、４・−・・・・シールド電極、５・
・・・・・被加工物、６．７・・・・・・平板電極、で
あるＯ代理人 弁理士 内 原° 晋 （ａ） （ｂ） ＃ １ 日
Claims (1)
- □第１の平板電極と、該平板電極に相対して、対向する
電極面が平行となるべく位置する第２の対向平板電極を
有し、かつ、前記第１および第２の電極の周囲を凹み、
電極面が前記第１および第２の電極の面に対゛して垂直
となΣように位置する第３の円筒−多孔シールド電極と
、前記シールド電極の外周に、シールド１！−と同心円
状となるよう位置する第４の高周波電力印加用外部電極
とを有し、前記第１の平板電極面上に於て、試料面が電
極面と平行となるように位置させて、前記第１および第
２の平行平板電極による異方性エツチングと、前記第３
および第４の同軸型電極による等方性エツチングの二種
の異なる機能を有することを特徴とする複合ドライエツ
チング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14676381A JPS5848422A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 複合ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14676381A JPS5848422A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 複合ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848422A true JPS5848422A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15415007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14676381A Pending JPS5848422A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 複合ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848422A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037129A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置 |
| JPS61136229A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-24 | Toshiba Corp | ドライエツチング装置 |
| EP0215679A2 (en) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Varian Associates, Inc. | Semiconductor etching apparatus with magnetic array and vertical shield |
| US5221427A (en) * | 1990-12-31 | 1993-06-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma generating device and method of plasma processing |
| KR100517474B1 (ko) * | 1996-07-10 | 2005-12-07 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 플라즈마리액터에서의전기적플로팅실드 |
| JP2016528723A (ja) * | 2013-07-02 | 2016-09-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ダイの破壊強度を高め、側壁を平滑化するためのレーザスクライビング及びプラズマエッチング |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP14676381A patent/JPS5848422A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037129A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置 |
| JPS61136229A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-24 | Toshiba Corp | ドライエツチング装置 |
| EP0215679A2 (en) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Varian Associates, Inc. | Semiconductor etching apparatus with magnetic array and vertical shield |
| US5221427A (en) * | 1990-12-31 | 1993-06-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma generating device and method of plasma processing |
| US5369336A (en) * | 1990-12-31 | 1994-11-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma generating device |
| KR100517474B1 (ko) * | 1996-07-10 | 2005-12-07 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 플라즈마리액터에서의전기적플로팅실드 |
| JP2016528723A (ja) * | 2013-07-02 | 2016-09-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ダイの破壊強度を高め、側壁を平滑化するためのレーザスクライビング及びプラズマエッチング |
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