JPS59181619A - 反応性イオンエツチング装置 - Google Patents

反応性イオンエツチング装置

Info

Publication number
JPS59181619A
JPS59181619A JP5602983A JP5602983A JPS59181619A JP S59181619 A JPS59181619 A JP S59181619A JP 5602983 A JP5602983 A JP 5602983A JP 5602983 A JP5602983 A JP 5602983A JP S59181619 A JPS59181619 A JP S59181619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dust
electrode
etching
electrodes
gas
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
Application number
JP5602983A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Watanabe
徹 渡辺
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5602983A priority Critical patent/JPS59181619A/ja
Publication of JPS59181619A publication Critical patent/JPS59181619A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor

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、半導体装置の製造プロセスの一部で使用され
る反応性イオンエツチング装置に係り、特にその系内の
微小な塵を静電効果により電極に吸引する機能を有する
静電集塵器付きの反応性イオンエツチング装置に関する
〔発明の技術的背景〕
半導体装置、特に集積回路が高密度になってくると、そ
のパターンはますます細く長くなってくる。このような
パターンの形成は、フォトリングラフィ技術によるレジ
スト・七ターンの形成と、このレジス)/fターンをマ
スクとする下地材料のエツチングとから成る。このエツ
チングに際、しては、配線幅が3μ以下になるとレジス
トマスク寸法に忠実にエツチングが可能である異方性エ
ツチングが必須とされる。この要求を満たす技術として
実用化されているのが反応性イオンエツチングである。
このエツチングの方法は、真空チャンバー(容器)内に
相対向する電極を設け、一方の電極を接地し、他方の電
極に高周波電力を印加し、この高周波電力印加′ 側の
電極上に被エツチング材を載置する。そして、前記真空
容器内に反応性ガスを導入して放電を行なわせると、イ
オン、ラジカル等の活性種が生成される。前記電極間に
発生する直流自己バイアスにより上記イオンが加速され
て被エツチング材に垂直に入射する。このため、被エツ
チング材はその表面のマスクの影の部分はイオン照射に
さらされないのでエツチング速度が大変遅くなり、上記
マスク通りのパターンを転写し得る異方性エツチングが
可能になる。
〔背景技術の問題点〕
ところで、上述したような反応性イオンエツチングにお
いて、被エツチングガスは反応性ガスと結合して蒸発性
物質として除去されるが、この他にたとえばレジスト等
の構成物質はイオン衝撃により分解され、また再重合さ
れる過程を経るので、系内には微小な重合膜の塵が発生
する。この他に反応性イオンエツチングにおいては、反
応性ガスとして主としてcF4. cct4等のハロゲ
ンの炭素化合物が使用されるが、これらのガスを放電さ
せるとcXFYやcXctY等の重合物が発生し、これ
らは通常固体であるので塵の原因となる。このように反
応性イオンエツチングにおいては、外部から塵を持ち込
まないように注意しても微小な塵の発生は原理的に不可
避である。
しかしこのような微小な塵が被エツチング材である半導
体ウェハの表面に付着していると、これがエツチングマ
スクとなって微細加工上の障害(たとえばウェハ上に形
成される配線相互の短絡等)が生じる。
一方、ロードロック型の反応性イオンエツチング装置に
おいては、系内は通常高真空に保たれており、予備排気
室中のウェハが搬送をれてきたのちエツチング室と予備
排気室とは切シ離される。その後、エツチング室に反応
性ガスが所定量流入され、所定の圧力に調節が終了した
時点で放電が開始される。エツチング終了後にはガス導
入は止められ、残留ガスが無くなるまで排気され、再び
予備排気室と連結されてウェハが取シ出される。このよ
うなロードロ、り型の反応性イオンエツチング装置にお
いては、系内の微小な塵は系内にガス流が存在しな°い
ときには安定な状態にあって舞い上がることはない。
しかし、前記エツチングのシーケンス中で特に最初に反
応性ガスがエツチング室内に流入されるときには、通常
10−”rorr程度の真空度に保たれている系に反応
性ガスが10〜100部/min導入されて一挙に10
〜1Torr程度に変化するので、このときには系内に
大きなガス流が生じて微小な塵が舞い上がシ、やはり前
述したような障害となる。
そこで、上記したような微小な塵を除去する必要があり
、従来は定期的にエツチング装置を開けて内部を洗浄し
ていたが、こiはあまり有効な方法ではない。つまり、
系内の微小な塵は洗浄では除去しきれるものではなく、
また洗浄回数を多く増やすことは生産性の低下を招来し
、実用的ではない。
したがって、系内に微小な塵が存在することは止むを得
ないとしても、それがエツチングシーケンスの途中で舞
い上がってウェハ表面に付着するのを効果的に抑制する
手段の実現が強く要望されている。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、エツチン
グ室内に反応性ガスを導入したときに舞い上がる微小な
塵が被エツチング材の表面に付着することを防止でき、
塵に起因するエツチング上の障害を減少し得る反応性イ
オンエツチング装置を提供するものである。
〔発明の概要〕
前述したように、系内に存在する微少な塵の多くは、反
応性ガスに起因する重合物とかレジストのくず等の絶縁
物であって、これらが反応性ガス導入時に系内に生じる
流れによって舞い上がる。この点に着目し、本発明の反
応性イオンエツチング装置は、真空容器内に反応性ガス
を導入したときに容器内に生じる力スの流れの経路に沿
って相対向する電極を設け、この対向電極間に高電圧を
印加するによって起こる放電によp対向電極間に浮遊す
る塵をイオン化させ、このイオン化した塵を電極間の静
電界によって移動させ各電極側に吸引するようにしてな
ることを特徴とするものである。
したがって、上記反応性イオンエツチング装置によれば
、被エツチング材の表面に塵がはIホ完全に存在しない
状態でエツチングが可能となシ、微細加工に際してエツ
チング上の陣害を招来するおそれが極めて少なくなシ、
シかも塵は集塵用電極に引き付けられるので、従来のよ
うな除塵作業は不要になる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第1図において、1θは真空容器であって、その内
部のエツチング室11には上下に相対向する上部電極1
2および下部電極13が設けられている。上部電極12
は接地され、下部電極13は図示しないが加熱源により
加熱可能であって、外部の高周波電源14がらインピー
ダンス整合回路網15を介して高周波電力が印加される
ようになっており、その上面に被エツチング材16が載
置される。17は上記真空容器1oのたとえば上面部に
設けられたガス導入孔であり、外部の反応性ガス源18
から流量調整器19および上記ガス導入孔17を介して
反応性ガスがエツチング室IJ内に導入されるようにな
っている。20は真空容器10の側面部から排気を行な
うための排気孔であって、外部の排気系(図示せず)に
接続されている。21は上記排気孔20とエツチング室
1ノとの間に設けられた圧力調節弁であって、エツチン
グ室を所定の圧力に保つためのものである。
さらに、本発明においては、エツチング室11内の反応
性ガス導入時におけるガス流の経路に沿って相対向する
電極が設けられている。
即ち、たとえば前記ガス導入孔17に対して同心円筒状
でそれぞれ通気穴22を有する小径の第1電極23およ
び径大の第2電極24が設けられ、両電極23.24間
をガス流が通るようになっている。そして、この′電極
23,24間に直流の高電圧が選択的に印加し得るよう
になっている。即ち、たとえば第1電極23゛は前記上
部電極13に取り付けられると共に電気的に接続される
ことによって接地され、第2電極24は絶縁材25によ
り支持されると共に外部のスイッチ26を介して高電圧
の直流電源27または接地嬢に選択的に接続されるよう
になっている。なお、上記各電極23.24の材料は後
述するように直流放電を接続するために導体でなくては
ならないが、エツチング時にウェハに対する汚染源にな
っては困るので、ここではシリコン材が用いられている
次に1上記反応性イオンエツチング装置における動作を
エツチングシーケンスに沿って説明する。先ず、下部電
極13上に被エツチング材である半導体ウェハを設置す
る。次に、真空容器1o内が高真空の状態におりで、ス
イッチ26によ多直流電源27から高電圧(たとえば1
.5kV)を第2電極24に印加する。次に、反応性ガ
スを真空容器10内に導入し、所定の流量、圧力に達す
るまでこれを縁ける。このときのガス流の変化によシ、
前回以前のエツチング時に前述したように発生して容器
内壁や上部電極12の表面等に付着していた塵が舞い上
がる。
また、上述したようにガスを導入すると、容器10内の
圧力は急激に上昇し、第1.第2電極2・3,24間に
直流放電が生起される。この直流放電によって、上記両
電極23.24間に前述したように舞い上がシ浮遊して
いる微小な塵の多くはイオン化される。このイオン化さ
れた塵は、上記両電極23.24間の静電場により移動
し、イオン化による極性に応じて第1電極23または第
2電極24の表面に付着する。したがって、被エツチン
グ材、たとえば半導体ウェハ16の表面に爬が付着する
ことは殆んどない。こののち、ガスの導入が終了し、容
器10内のガス流が安定すると、塵が舞い上がることは
なく、ウェハ16の表面に塵が付着することはない。
このよ5に定常状態になった時点で、前記スイッチ26
を接地端側に切り換えて直流高電圧の印加を停止し、引
き続き通常通り反応性イオンエツチングを行なう。即ち
、下部電極13((高周波電力を印加してエツチングを
行なう。このエツチング中、第1.第2電極23.24
とも上部電極12.容器壁と同一電位(接地電位)にあ
ることになり、上記第1.第2電極23゜24の存在に
よるゾラズマの乱れは最小限に抑えられている。なお、
上記エツチングの過程で前述したように容器11内に活
性反応種が形成され、これは被エツチング材と反応、結
合して排気される。このとき、余分な炭素化合物等は容
器内壁や上部電極表面に重合膜として付着する。下部電
極表面は、イオン衝撃が大きく、これによって付着物も
スパッタリングされてはね飛ばされるので、重合膜は殆
んど堆積しない。
したがって、容器内壁や上部電極表面に付着している微
小な塵が安定していて剥離しなければ、ウェハ表面が塵
により汚染されることはないが、次回のエツチング時に
前述したようなガス流の変化により上記塵が舞い上がっ
てウェハ表面上に付着する原因になる。しかし、このよ
うに舞い上がる塵は前述したように第1.第2電極23
.2’4に付着することによって除去される。
次に1上記反応性イオンエツチング装置に2ける集塵用
電極(低電圧用の第1電極23および線電圧用の第2電
極24)による集塵効果の評価方法の一例を説明する。
被エツチング材として、シリコンウエノ・上にシリコン
熱酸化膜を堆積させ、さらにその上にリンをドーグした
ポリシリコンをCVD法によp 6000X堆積する。
その上に2μスペース、6μピツチの長い配線パターン
を形成する。この場合、上記パターンは2つの櫛形パタ
ーンの櫛目部分が交互に入り組んだ形状となるようにす
る。そして、上記ウェハに対するエツチングを行なった
後、2つの櫛形パターンのポリシリコン配線間に所定電
圧を印加して上記2つの配線間に流れる電流を測定する
ことによシ配線間の短絡の有無を評価することができる
。即ち、短絡がない場合には電流は殆んど流れず、短絡
が生じていると異常電流が流れる。そして、このような
配線・母ターンのチップを4インチウェハ上に約200
個設けておき、それらのうち前述したような配線間短絡
が生じて割合(ショーモード率)をエツチング後に測定
する。この場合、前述したようなノ4ターンにおいては
、エツチング前に2μ以上の塵がウェハ上に付着すると
、それがマスクとなってポリシリコン部分が残り、ショ
ートモードとしと表われる。このような評価方法では、
上記塵の他にもレジストパターンの崩れ等も短絡の原因
となるので、数多くのデータの蓄積によって初めて集塵
効果を見ることができる。第2図は、多数回のエツチン
グそれぞれにおけるショートモード率を実測して得たデ
ータを示しており、8回分は前記第1.第2の電極23
゜24間に直流電圧を印加しなかった場合であり、12
回分はガス導入時に第1.第2電極23゜24間に1.
5kVの直流電圧を印加した場合である。第2図から分
るように、平均すると本発明ではウェハへの塵の付着を
防止する点で効果がある。なお、第2図では、前述した
ような4インチウェハ上でその周辺部を除いて短絡した
チップが1つえないときをショートイールド100チと
して表わしている。
なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、@
1 、第2電極23.24間には直流電圧に限らず交流
電圧を印加しても上記実施例と同様の効果が得られる。
また、集塵用電極の具体的形状も上記実施例に限らず種
々変形し得るものである。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の反応性イオンエツチング装置に
よれば、被エツチング材の表面に塵がほぼ完全に存在し
ない状態でエツチングが可能になるので、微細加工に際
してエツチング上の障害を招来するおそれが極めて少な
くなる。
しかも、塵を集塵用電極に引き付けることは、従来のよ
うにエツチング装置を開けて塵を除去する作業に比べて
はるかに能率的であり、エツチング後程の準備時間が著
しく短縮され、半導体装置の生産性の向上に大いに寄与
でき°る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る反応性イオンエツチング装置の一
実施例を示す構成説明図、第2図は第1図の装置におけ
る集塵用電極による集塵効果を評価するだめの実測デー
タの一例を示す図である。 10・・・真空容器、11・・・エツチング室、12・
・・上部電極、13・・・下部電極、14・・・高周波
電源、16・・・被エツチング材、I7・・・ガス導入
孔、2θ・・・排気孔、23.23・・・柔塵用の第1
.第2電極。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 7 101− 第2図 □工、+−F S//T’EJiL

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気系を有する真空容器内に高周波電力印加用の相対向
    する電極を設け、上記真空容器のガス導入孔から内部へ
    反応性ガスを導入し、前記相対向する電極の一方の上に
    載置された材料をエツチングする反応性イオンエツチン
    グ装置において、前記ガス導入孔から排気孔への経路の
    途中に相対向する集塵用電極を設け、この電極に所定の
    直流電圧あるいは交流電圧を印加する電源を具備してな
    ることを特徴とする反応性イオンエツチング装置。
JP5602983A 1983-03-31 1983-03-31 反応性イオンエツチング装置 Pending JPS59181619A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5602983A JPS59181619A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 反応性イオンエツチング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5602983A JPS59181619A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 反応性イオンエツチング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59181619A true JPS59181619A (ja) 1984-10-16

Family

ID=13015639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5602983A Pending JPS59181619A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 反応性イオンエツチング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59181619A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0321358A (ja) * 1989-06-16 1991-01-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置内の異物低減方法及び半導体製造装置
JPH04192326A (ja) * 1990-07-10 1992-07-10 Mitsubishi Electric Corp プラズマ反応装置
EP0767254A1 (en) * 1995-09-25 1997-04-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
US5693238A (en) * 1993-05-03 1997-12-02 Balzers Aktiengesellschaft Method for improving the rate of a plasma enhanced vacuum treatment
US6045618A (en) * 1995-09-25 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6187072B1 (en) 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US6255222B1 (en) 1999-08-24 2001-07-03 Applied Materials, Inc. Method for removing residue from substrate processing chamber exhaust line for silicon-oxygen-carbon deposition process
US6354241B1 (en) 1999-07-15 2002-03-12 Applied Materials, Inc. Heated electrostatic particle trap for in-situ vacuum line cleaning of a substrated processing
US6893532B1 (en) * 1999-06-29 2005-05-17 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Method and apparatus for processing fine particle dust in plasma
DE102005055093A1 (de) * 2005-11-18 2007-05-24 Aixtron Ag CVD-Vorrichtung mit elektrostatischem Substratschutz

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0321358A (ja) * 1989-06-16 1991-01-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置内の異物低減方法及び半導体製造装置
JPH04192326A (ja) * 1990-07-10 1992-07-10 Mitsubishi Electric Corp プラズマ反応装置
US5693238A (en) * 1993-05-03 1997-12-02 Balzers Aktiengesellschaft Method for improving the rate of a plasma enhanced vacuum treatment
US6194628B1 (en) 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
US6045618A (en) * 1995-09-25 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6187072B1 (en) 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
EP0767254A1 (en) * 1995-09-25 1997-04-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
US6517913B1 (en) 1995-09-25 2003-02-11 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US6680420B2 (en) 1995-09-25 2004-01-20 Applied Materials Inc. Apparatus for cleaning an exhaust line in a semiconductor processing system
US6689930B1 (en) 1995-09-25 2004-02-10 Applied Materials Inc. Method and apparatus for cleaning an exhaust line in a semiconductor processing system
US6893532B1 (en) * 1999-06-29 2005-05-17 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Method and apparatus for processing fine particle dust in plasma
US6354241B1 (en) 1999-07-15 2002-03-12 Applied Materials, Inc. Heated electrostatic particle trap for in-situ vacuum line cleaning of a substrated processing
US6255222B1 (en) 1999-08-24 2001-07-03 Applied Materials, Inc. Method for removing residue from substrate processing chamber exhaust line for silicon-oxygen-carbon deposition process
DE102005055093A1 (de) * 2005-11-18 2007-05-24 Aixtron Ag CVD-Vorrichtung mit elektrostatischem Substratschutz

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5296018A (en) Method and apparatus for eliminating electric charges in a clean room
JP2005519469A (ja) 半導体ウェーハ乾式蝕刻用電極
JP2000173993A (ja) プラズマ処理装置およびエッチング方法
JPS59181619A (ja) 反応性イオンエツチング装置
JPS63238288A (ja) ドライエツチング方法
JPH11224796A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP3537843B2 (ja) クリーンルーム用イオナイザー
JP3949186B2 (ja) 基板載置台、プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法
JP3301408B2 (ja) 半導体製造装置のパーティクル除去装置及びパーティクルの除去方法
JPH1084023A (ja) 電子シェーディングダメージの測定方法
JPH104085A (ja) ドライエッチング方法および装置
JPH06338463A (ja) 半導体製造装置
JPS597212B2 (ja) プラズマ・エッチング方法
JPH07106307A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH1074734A (ja) プラズマ処理装置と半導体装置の製造方法
JP2002100573A (ja) 半導体製造装置および半導体製造方法
JP3598265B2 (ja) パターン描画装置の集塵方法
JPS63116428A (ja) ドライエツチング方法
JP2628729B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法
JPH0613352A (ja) プラズマアッシング装置
JPH05251195A (ja) 静電気除去装置
JPS5824143A (ja) フオトマスク
JP2885578B2 (ja) スパッタリング装置
JP2885150B2 (ja) ドライエッチング装置のドライクリーニング方法
JP2002252205A (ja) 半導体製造装置のパーティクル除去装置及びパーティクルの除去方法