JPS59205719A - 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
- JPS59205719A JPS59205719A JP8031983A JP8031983A JPS59205719A JP S59205719 A JPS59205719 A JP S59205719A JP 8031983 A JP8031983 A JP 8031983A JP 8031983 A JP8031983 A JP 8031983A JP S59205719 A JPS59205719 A JP S59205719A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- etching rate
- etching
- center
- insulating plate
- 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
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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
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体素子製造に用いられるドライエツチン
グ装置に関するもので、特にウエノ＼の大口径化に対応
してエツチングの均一性を向上させた装置を提供するも
のである。
グ装置に関するもので、特にウエノ＼の大口径化に対応
してエツチングの均一性を向上させた装置を提供するも
のである。
従来例の構成とその問題点
半導体素子寸法の微細化に伴って開発されたドライエン
チング装置は広く普及し、生産設備として使われている
。ドライエツチング装置のなかでもＲＩＥ （Ｒｅａｃ
ｔｉｖｅ Ｉｏｎ １ｉ：ｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれ
る装置が主流で、最小寸法１．６μｍ〜３μｍ程度のパ
ターン形成に利用されている。以下図面を用いてこのＲ
ＩＲ装置について説明する。
チング装置は広く普及し、生産設備として使われている
。ドライエツチング装置のなかでもＲＩＥ （Ｒｅａｃ
ｔｉｖｅ Ｉｏｎ １ｉ：ｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれ
る装置が主流で、最小寸法１．６μｍ〜３μｍ程度のパ
ターン形成に利用されている。以下図面を用いてこのＲ
ＩＲ装置について説明する。
第１図は、ＲＩＭ装置の概略を示したもので、１１は接
地電極、１２は高周波電極、１３は絶縁板、１４はウェ
ハ（半導体基板）である。
地電極、１２は高周波電極、１３は絶縁板、１４はウェ
ハ（半導体基板）である。
第１図において、互いに対向する平行平板電極の一方の
接地電極１１は接地されている。他方の高周波電極１２
は高周波電源の出力に接続されている。接地電極１１と
高周波電極１２間に高周波電力を印加すると、高周波電
極１２の周辺にシースと呼ばれる高電界領域が生じ、イ
オンが加速されて高周波電極１２に入射する。ＦＩＩＥ
はイオンの効果によって膜厚方向にエツチング速度が太
きく、つＪハ１４の微細加工が可能である。絶縁板１３
は、入射するイオンによって高周波電極１２の構成物質
がヌパッタリングされウェハを汚染しない様に置かれて
いるもので１石英やアルミナテフロンなどの材質である
。
接地電極１１は接地されている。他方の高周波電極１２
は高周波電源の出力に接続されている。接地電極１１と
高周波電極１２間に高周波電力を印加すると、高周波電
極１２の周辺にシースと呼ばれる高電界領域が生じ、イ
オンが加速されて高周波電極１２に入射する。ＦＩＩＥ
はイオンの効果によって膜厚方向にエツチング速度が太
きく、つＪハ１４の微細加工が可能である。絶縁板１３
は、入射するイオンによって高周波電極１２の構成物質
がヌパッタリングされウェハを汚染しない様に置かれて
いるもので１石英やアルミナテフロンなどの材質である
。
ところで、このＲＩＥ装置により、エンチングの均一性
も向−トしてきてはいるが、ウェハの大口径化（３′−
→４′→５′）により、ウェハ内でのエツチングレート
の差が問題と寿ってきた。すなわち、従来のウェットエ
ツチングでは被エツチング膜とＦ地膜は、エツチングレ
ートにおいてかなりの差があったが、ＲＩＥでは１０〜
２０程度がせいぜいである。従って均一性が悪ければ下
地膜寸でもエツチングされる事や、パターン寸法のバラ
ツキを大きくしてし甘うわけである。実際のエソチンク
レートのウェハ内での分布を第２図に示す。
も向−トしてきてはいるが、ウェハの大口径化（３′−
→４′→５′）により、ウェハ内でのエツチングレート
の差が問題と寿ってきた。すなわち、従来のウェットエ
ツチングでは被エツチング膜とＦ地膜は、エツチングレ
ートにおいてかなりの差があったが、ＲＩＥでは１０〜
２０程度がせいぜいである。従って均一性が悪ければ下
地膜寸でもエツチングされる事や、パターン寸法のバラ
ツキを大きくしてし甘うわけである。実際のエソチンク
レートのウェハ内での分布を第２図に示す。
第２図は、中央から一方向にエツチングレートを測定し
たもので、ウェハ周辺でエツチングレートが大きく、中
央で遅い事を示している。この差は太きいもので２ｏ〜
４０チ程度に達している。
たもので、ウェハ周辺でエツチングレートが大きく、中
央で遅い事を示している。この差は太きいもので２ｏ〜
４０チ程度に達している。
発明の目的
本発明は前記の様なウェハ内や同一バ・ノチ内のウェハ
間のエツチングレートの差を減少させる事を目的とする
。
間のエツチングレートの差を減少させる事を目的とする
。
発明の構成
本発明は、一方の電極上に絶縁物を介して被エツチング
物が設置されるとともに、絶縁物の厚さを部分的に異な
るようにして、均一ドライエツチングを実現するドライ
エツチング装置である。
物が設置されるとともに、絶縁物の厚さを部分的に異な
るようにして、均一ドライエツチングを実現するドライ
エツチング装置である。
実施例の説明
一般にＲＩＥにおけるエソチンクレートは、イオン密度
、ラジカル密度、イオンエネルギーなどにより決定して
いると考えられる。従って均一性を向上させるだめには
、これらのプラズマパラメータを位置によって制御する
必要がある。
、ラジカル密度、イオンエネルギーなどにより決定して
いると考えられる。従って均一性を向上させるだめには
、これらのプラズマパラメータを位置によって制御する
必要がある。
しかしながら高周波放電において、これらプラズマパラ
メータは複雑に関係し、独立に制御する事はなかなか難
しい事である。発明者らは以下の様な実験により、場所
によってセルフバイアヌ（シーヌに生ずるバイアス）を
制御できる事を見い出した。
メータは複雑に関係し、独立に制御する事はなかなか難
しい事である。発明者らは以下の様な実験により、場所
によってセルフバイアヌ（シーヌに生ずるバイアス）を
制御できる事を見い出した。
すなわち、被エツチング物（ウェハ）の設置された絶縁
板の厚さを部分的に変えて、エソチンダレ−１−を測定
した。全体にくらベウェハ周辺ノ絶縁板を薄くした場合
にはエツチングレートは速く、厚くした場合は遅くなっ
た。真空度や全体の高周波出力は一定であるので絶縁板
の厚さの違いにより電界分布が変化しウェハの周辺で実
効の高周波出力の変化が生じているものと考えられる。
板の厚さを部分的に変えて、エソチンダレ−１−を測定
した。全体にくらベウェハ周辺ノ絶縁板を薄くした場合
にはエツチングレートは速く、厚くした場合は遅くなっ
た。真空度や全体の高周波出力は一定であるので絶縁板
の厚さの違いにより電界分布が変化しウェハの周辺で実
効の高周波出力の変化が生じているものと考えられる。
本発明は上記の実験の結果、なされたもので通常エツチ
ングレートが小さなウェハの中央部に高周波出力が集中
する様にするものである。
ングレートが小さなウェハの中央部に高周波出力が集中
する様にするものである。
本発明の装置は、ウェハ間、およびウェハの中央と周辺
で実効の高周波出力を変える事に特徴があるが、これを
実現するためには１次の様な構成が考えられる。
で実効の高周波出力を変える事に特徴があるが、これを
実現するためには１次の様な構成が考えられる。
１、陰極３２上に凸部を設け、絶縁板３３に逆パターン
の凹部を設ける。（第３図） ２、陰極４２に凹凸はないが、絶縁板４３下部に凹部を
つくり陰極４３と絶縁板４３との間に空間あるいは、誘
電率の異なる（絶縁板４３よりも小さな誘電率を有する
）絶縁板４５を設ける。
の凹部を設ける。（第３図） ２、陰極４２に凹凸はないが、絶縁板４３下部に凹部を
つくり陰極４３と絶縁板４３との間に空間あるいは、誘
電率の異なる（絶縁板４３よりも小さな誘電率を有する
）絶縁板４５を設ける。
（第４図）
３、陰極５２に凹凸はなく、絶縁板５３上部に凹部を形
成し、ウェハ５４を絶縁板５３に沿って圧接する。（第
５図） ４、陰極６２に凹凸はなく、絶縁板６３の上部に凹部を
設け、ウェハ６４と絶縁板６３との間には、空間あるい
は誘電率の異なる絶縁板６３を設ける。（第６図） ５、上記１〜４の組みあわせとする。
成し、ウェハ５４を絶縁板５３に沿って圧接する。（第
５図） ４、陰極６２に凹凸はなく、絶縁板６３の上部に凹部を
設け、ウェハ６４と絶縁板６３との間には、空間あるい
は誘電率の異なる絶縁板６３を設ける。（第６図） ５、上記１〜４の組みあわせとする。
なお、第３図から第６図は１本発明の各実施例の装置の
要部の構成を示す図であり、対向電極である陽極、高周
波電源等は省略しである。
要部の構成を示す図であり、対向電極である陽極、高周
波電源等は省略しである。
すなわち、第３図において、陰極３２に凸部が形成され
、絶縁板３３の厚さがウェハ３４の中央と周辺で差が生
じており、中央で絶縁板の厚さが薄くなっている。こう
してウェハ３４中央部でのエツチングレートを向上させ
ることができる。第４図においては、陰極４２に凹凸は
なく、絶縁板４３の厚さがウゴハ４４の周辺と中央で異
なっており、厚さの差は、空間あるいは誘電率の異なる
絶縁板４６で埋め込呼れている。この構成により、ウェ
ハ４４の中央部での電界分布を強くし、中央部でのエツ
チングレートを向上できる。第６図においては、陰極５
２に凹凸はなく、絶縁板５３」二部に凹部が形成されて
おり、ウェハ６４はその凹面に圧接されている。第６図
においては、陰極６２に凹凸はなく、絶縁板６３に凹部
があり、ウェハ６４の中央と周辺で厚さが異なり、その
差は、空間あるいは絶縁板６５で埋め込まれている。第
５゜６図の場合も第３，４図と同様の機能が発揮される
。
、絶縁板３３の厚さがウェハ３４の中央と周辺で差が生
じており、中央で絶縁板の厚さが薄くなっている。こう
してウェハ３４中央部でのエツチングレートを向上させ
ることができる。第４図においては、陰極４２に凹凸は
なく、絶縁板４３の厚さがウゴハ４４の周辺と中央で異
なっており、厚さの差は、空間あるいは誘電率の異なる
絶縁板４６で埋め込呼れている。この構成により、ウェ
ハ４４の中央部での電界分布を強くし、中央部でのエツ
チングレートを向上できる。第６図においては、陰極５
２に凹凸はなく、絶縁板５３」二部に凹部が形成されて
おり、ウェハ６４はその凹面に圧接されている。第６図
においては、陰極６２に凹凸はなく、絶縁板６３に凹部
があり、ウェハ６４の中央と周辺で厚さが異なり、その
差は、空間あるいは絶縁板６５で埋め込まれている。第
５゜６図の場合も第３，４図と同様の機能が発揮される
。
以上説明した、構成のうち、絶縁板４３と４５゜６３と
６６の大小関係は、何ら制限されるものではない。また
、第３〜６図では、ウェハを上向きとして説明している
が下向きとした場合でも構成は同様である。また、凹又
は凸部を適当に複数個用い、配置あるいは密度分布を変
える事によって電界分布を制御する事もできる。
６６の大小関係は、何ら制限されるものではない。また
、第３〜６図では、ウェハを上向きとして説明している
が下向きとした場合でも構成は同様である。また、凹又
は凸部を適当に複数個用い、配置あるいは密度分布を変
える事によって電界分布を制御する事もできる。
以下、本発明の第３図の実施例を第７図を用いて説明す
る０ 第７図の様な構成をした場合のエツチングレートのウェ
ハ３４内のばらつきを第８図に示す。第８図の様に、通
前エツチングレートの小さなウェハ中央部のエソチング
レー１−が犬きくなって全体としてエソチンクレー１−
のばらつきが小さくなっている。
る０ 第７図の様な構成をした場合のエツチングレートのウェ
ハ３４内のばらつきを第８図に示す。第８図の様に、通
前エツチングレートの小さなウェハ中央部のエソチング
レー１−が犬きくなって全体としてエソチンクレー１−
のばらつきが小さくなっている。
高周波電極および絶縁板に形成する凹凸は、例えぜ円弧
、双曲線、三角関数などを用いる事かで一度に複数ウェ
ハをエツチングするバッチ式ドライエツチングの場合に
は、ウェハの位置によって形成する凹凸の深さや形状を
変える事によって、全体としてのエツチングレートのバ
ラツキをおさえる事はいうまでもない。
、双曲線、三角関数などを用いる事かで一度に複数ウェ
ハをエツチングするバッチ式ドライエツチングの場合に
は、ウェハの位置によって形成する凹凸の深さや形状を
変える事によって、全体としてのエツチングレートのバ
ラツキをおさえる事はいうまでもない。
発明の詳細
な説明した様に、本発明を実施する事により、エツチン
グレートのばらつきを減少させる事ができる。本発明は
エツチングレートのばらつきを減少させる他の構成と併
用できるのは言うまでもない０ 寸だ本発明では、構成の仕方によって高周波電極と絶縁
板の接触面積が広くなり冷却の効果を上げる事ができ、
相互の位置ずれも起こらない。また、エツチングの均一
性が向上する事により、マスクとなる下地薄膜と被エツ
チング薄膜のエツチングレート比（選択比）を大きく取
らなくても。
グレートのばらつきを減少させる事ができる。本発明は
エツチングレートのばらつきを減少させる他の構成と併
用できるのは言うまでもない０ 寸だ本発明では、構成の仕方によって高周波電極と絶縁
板の接触面積が広くなり冷却の効果を上げる事ができ、
相互の位置ずれも起こらない。また、エツチングの均一
性が向上する事により、マスクとなる下地薄膜と被エツ
チング薄膜のエツチングレート比（選択比）を大きく取
らなくても。
下地薄膜の膜減りを少なくする事ができる。またエツチ
ングパターン幅のばらつきも減少させる事ができる。こ
れらの事により、微細寸法を有する半導体素子の製造を
容易にする事ができる。
ングパターン幅のばらつきも減少させる事ができる。こ
れらの事により、微細寸法を有する半導体素子の製造を
容易にする事ができる。
エツチング装置の要部部分概略図、第７図は第３図の一
実施例の概略図、第８図は第７図におけるエツチングレ
ートを示す図である。 １１・・・・・・接地電極、３２．４２．６２．６２・
・・高周波電極、３３．４３．５８．６３・・ 絶縁板
、３４．４４．６４．６４・・・・・・ウェハ、４５゜
６５・・・・空間あるいは絶縁板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ７、°・・ −３，５ 第３図 ４ 第５図 、５４ 第７図 ｍ ８図
実施例の概略図、第８図は第７図におけるエツチングレ
ートを示す図である。 １１・・・・・・接地電極、３２．４２．６２．６２・
・・高周波電極、３３．４３．５８．６３・・ 絶縁板
、３４．４４．６４．６４・・・・・・ウェハ、４５゜
６５・・・・空間あるいは絶縁板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ７、°・・ −３，５ 第３図 ４ 第５図 、５４ 第７図 ｍ ８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）平行平板電極を有し、一方の前記電極上に部分的
に厚さの異なる絶縁物を介して被エツチング物を設置し
、前記両電極間に高周波電圧を印加して前記被エツチン
グ物のエツチングを行なうことを特徴とするドライエツ
チング装置。 し） 一方の電極に凸部を有することを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のドライエツチング装置。 （３）絶縁物に凹部を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のドライエツチング装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031983A JPS59205719A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031983A JPS59205719A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59205719A true JPS59205719A (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=13714931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8031983A Pending JPS59205719A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59205719A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144330A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-27 | Nec Corp | 反応性スパツタエツチング方法 |
| JPH0582477A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003506889A (ja) * | 1999-08-10 | 2003-02-18 | ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト | 面積の大きな基板の処理のためのプラズマ反応装置 |
| EP3399545A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-07 | Meyer Burger (Germany) AG | Substrate treatment system |
| WO2019078149A1 (ja) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 株式会社アルバック | 被処理体の処理装置 |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP8031983A patent/JPS59205719A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144330A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-27 | Nec Corp | 反応性スパツタエツチング方法 |
| JPH0582477A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JP2003506889A (ja) * | 1999-08-10 | 2003-02-18 | ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト | 面積の大きな基板の処理のためのプラズマ反応装置 |
| JP4833469B2 (ja) * | 1999-08-10 | 2011-12-07 | エリコン・ソーラー・アクチェンゲゼルシャフト，トリュープバッハ | 面積の大きな基板の処理のためのプラズマ反応装置 |
| EP3399545A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-07 | Meyer Burger (Germany) AG | Substrate treatment system |
| WO2018203271A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Meyer Burger (Germany) Ag | Substrate treatment system |
| WO2019078149A1 (ja) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 株式会社アルバック | 被処理体の処理装置 |
| JPWO2019078149A1 (ja) * | 2017-10-17 | 2019-11-21 | 株式会社アルバック | 被処理体の処理装置 |
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