JPS6010731A - プラズマエツチング装置 - Google Patents
プラズマエツチング装置Info
- Publication number
- JPS6010731A JPS6010731A JP11927083A JP11927083A JPS6010731A JP S6010731 A JPS6010731 A JP S6010731A JP 11927083 A JP11927083 A JP 11927083A JP 11927083 A JP11927083 A JP 11927083A JP S6010731 A JPS6010731 A JP S6010731A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- etching
- electrode
- samples
- electron beam
- 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
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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は集積回路基板等の試料上に形成したシリコン化
合物又は金属層等をドライエツチングするプラズマエツ
チング装置に関する。
合物又は金属層等をドライエツチングするプラズマエツ
チング装置に関する。
（ｂ） 技術の背景
従来のウェットエツチング法は高分子材料であるフォト
レジストをマスクした二酸化シリコン（８１０１）ｌ多
結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−８ｉ ） 、アルミニウム（
ＡＩ）等のエツチングに除し、ホトレジストと基板との
界面をこエツチング液が浸入し力Ｉ工精度が悪化する。
レジストをマスクした二酸化シリコン（８１０１）ｌ多
結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−８ｉ ） 、アルミニウム（
ＡＩ）等のエツチングに除し、ホトレジストと基板との
界面をこエツチング液が浸入し力Ｉ工精度が悪化する。
特に多結晶シリコン、窒化シリコン（Ｓ’５Ｎ４）の場
合、この膜上に８１０．を形成し、フォトレジストをマ
スクして５ｈｏ２を工、ラングし更に８ｉ０．をマスク
してエツチング溶液でＰｏ１ｙ−Ｈｉ 、 ８１３Ｎ
４をエツチングするため工程が複雑である。これに対し
てドライエツチング法はレジストをマスクとして直接エ
ツチングができ、パターンの寸法加工精度が向上し微細
加工に有利であるため１μ以下のパターン形成が要求さ
れる大規模集積回路にはドライエツチング法が主流とな
っている。ドライエツチング装置には、装置構成から呼
称する円筒型又は平行平板型ドライエツチング装置の他
にアルゴンガス（Ａｒ）等の不活性ガスをイオン化して
スパッタエッチするイオンビームエツチング装置がある
。
合、この膜上に８１０．を形成し、フォトレジストをマ
スクして５ｈｏ２を工、ラングし更に８ｉ０．をマスク
してエツチング溶液でＰｏ１ｙ−Ｈｉ 、 ８１３Ｎ
４をエツチングするため工程が複雑である。これに対し
てドライエツチング法はレジストをマスクとして直接エ
ツチングができ、パターンの寸法加工精度が向上し微細
加工に有利であるため１μ以下のパターン形成が要求さ
れる大規模集積回路にはドライエツチング法が主流とな
っている。ドライエツチング装置には、装置構成から呼
称する円筒型又は平行平板型ドライエツチング装置の他
にアルゴンガス（Ａｒ）等の不活性ガスをイオン化して
スパッタエッチするイオンビームエツチング装置がある
。
ｔｅｌ 従来技術と問題点
千尋体デバイスにおける高密度高粂槓化が進むにつれて
、パターンの微細化か要求される。従来のウェットエツ
チング法は等方性エツチングのため再現性よくエツチン
グできる限界は３μのパターン形成までとされている。
、パターンの微細化か要求される。従来のウェットエツ
チング法は等方性エツチングのため再現性よくエツチン
グできる限界は３μのパターン形成までとされている。
垂直に近いサイドエツチングの小さいエツチング特性（
異方性エツチング）、良好な選択比、更に高い１重性を
もつドライエツチング装置としてリアクティブイオンエ
ツチング装置 ： Ｒ１１Ｂ （）ｔＩｅａｃｔｉｖｅ
ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）がありその装置概要を第１
図に示す。
異方性エツチング）、良好な選択比、更に高い１重性を
もつドライエツチング装置としてリアクティブイオンエ
ツチング装置 ： Ｒ１１Ｂ （）ｔＩｅａｃｔｉｖｅ
ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）がありその装置概要を第１
図に示す。
第１図はりアクディプイオンエツチング装置を示す構成
図、第２図は第１図における相対する電極間に発生する
プラズマ及び試料面に入射する活性イオンの状態を示す
模式図である。第１図に示すように高周波電源５に接続
された平面電極１とこれと対応して対向電極２が配置さ
れる。反応ガスを導入する導入口６とチャンバ３内を一
定圧に真空排気する排気ロアを備えて構成される。エツ
チング処理すべき試料４は高周波電力が印７１０される
平面電極１上に配置される。この相対する電極１．２間
に電圧を印刃口してプラズマ放電を発生させる。この場
合電子とイオンの易動度の大きな違いｌこより平面電極
１戎面に陰極降下が発生する。第２図に示すようにこの
陰＠！、篩下領域８内で活性ガスイオン９は平面電極１
及び試料４表面上の垂直な電界に沿って入射しその方向
にリアクティブなエツチングが進行する。即ち試料４表
面の原子と入射した活性ガスイオン９又は中性ラジカル
ＩＱとが反応し、生じた反応生成物１１が気体となって
エツチングが進行する。入射するエネルギーはガス圧力
或いは投入電力によって通常制御される。
図、第２図は第１図における相対する電極間に発生する
プラズマ及び試料面に入射する活性イオンの状態を示す
模式図である。第１図に示すように高周波電源５に接続
された平面電極１とこれと対応して対向電極２が配置さ
れる。反応ガスを導入する導入口６とチャンバ３内を一
定圧に真空排気する排気ロアを備えて構成される。エツ
チング処理すべき試料４は高周波電力が印７１０される
平面電極１上に配置される。この相対する電極１．２間
に電圧を印刃口してプラズマ放電を発生させる。この場
合電子とイオンの易動度の大きな違いｌこより平面電極
１戎面に陰極降下が発生する。第２図に示すようにこの
陰＠！、篩下領域８内で活性ガスイオン９は平面電極１
及び試料４表面上の垂直な電界に沿って入射しその方向
にリアクティブなエツチングが進行する。即ち試料４表
面の原子と入射した活性ガスイオン９又は中性ラジカル
ＩＱとが反応し、生じた反応生成物１１が気体となって
エツチングが進行する。入射するエネルギーはガス圧力
或いは投入電力によって通常制御される。
このためガス圧力を下げ投入電力を増すことによってイ
オン衝撃効果の強い物理的エツチング即ちスパッタリン
クも生じてくる。また逆の条件ではイオン衝撃効果の弱
い化学エツチングを行なうことが可能である。エツチン
グの高速性を得るため入射エネルギーを増力ａさせる手
段として投入電力を増大させる方法は試料温度を上昇さ
せ、また装置構成上限界があり好ましくない。本発明者
は電 １子ビームあるいはイオンビームをプラズマ中に
照射してプラズマ密度を増大させ得るこさに着目したも
のである。
オン衝撃効果の強い物理的エツチング即ちスパッタリン
クも生じてくる。また逆の条件ではイオン衝撃効果の弱
い化学エツチングを行なうことが可能である。エツチン
グの高速性を得るため入射エネルギーを増力ａさせる手
段として投入電力を増大させる方法は試料温度を上昇さ
せ、また装置構成上限界があり好ましくない。本発明者
は電 １子ビームあるいはイオンビームをプラズマ中に
照射してプラズマ密度を増大させ得るこさに着目したも
のである。
３−
ｔｄｌ 発明の目的
本発明は上記の点に鑑み相対する電極間に高周波電力を
印加して誘起されるプラズマ中のプラズマ密度を増大さ
せる手段を提供しエツチング処理の高速性を得ることを
目的とする。
印加して誘起されるプラズマ中のプラズマ密度を増大さ
せる手段を提供しエツチング処理の高速性を得ることを
目的とする。
［ｅ） 発明の構成
上記目的は本発明によれば反応性ガス導入系とチャンバ
内を所定圧に減圧排気する排気糸を備え、該チャンバ内
に試料を載置する電極と該電極に対向する対向電極を配
し、該電極間に高周波電力を印加して得られるプラズマ
中に電子ビームあるいはイオンビームを照射してプラズ
マ密度を高め得るよう構成されることによって達せられ
る。
内を所定圧に減圧排気する排気糸を備え、該チャンバ内
に試料を載置する電極と該電極に対向する対向電極を配
し、該電極間に高周波電力を印加して得られるプラズマ
中に電子ビームあるいはイオンビームを照射してプラズ
マ密度を高め得るよう構成されることによって達せられ
る。
げ）発明の実施例
第３図は本発明の一実施例である電子ビーム照射系を備
えたＲＩＥ装置を示す構成図である。第３図に示すよう
に反応ガス導入系と一定圧に減圧排気する排気系とを備
え、平ｆｆｆｉ［極２１と対向電極２２とを配置したチ
ャンバ２３の側壁に電子ビーｔ＋５Ｂ肘暴９武ん一１ア
鰺罰！鉛Ｚ 歓加稍打製４− ２４を載置した平面電極２１と対向を極２２間に高筒波
電源２５を扱枕し、電圧印加して二′ｔＬ極間にプラス
マを発生させ、このブラスマ領域に電子ビーム照射系２
６よりカロ速寛子を照射しプラズマ密度を高める。これ
によりプラズマ中における電子量を増加させることによ
りガス反応を促進させ、活性ガスイオン及び中性２゛ジ
カルが増殖されるため前述した陰極降下領域（第２図８
参照）内で活性ガスイオン及び中性ラジカルは平面電極
企１及び夙料２４表面上の垂直なｔ界にｆｄっで入射さ
れる。これｌこよって試料表面の原子との反応がより促
進されエツチング速度を大きくするこきができる。本実
施例ではプラズマ密度を高める手段として電子ビーム照
射による方法を用いたが他の方法としてアルゴン等のイ
オンビームをプラズマ発生室に照射していわゆる累積電
離を利用する方法もエツチングレートを高める効果があ
る。
えたＲＩＥ装置を示す構成図である。第３図に示すよう
に反応ガス導入系と一定圧に減圧排気する排気系とを備
え、平ｆｆｆｉ［極２１と対向電極２２とを配置したチ
ャンバ２３の側壁に電子ビーｔ＋５Ｂ肘暴９武ん一１ア
鰺罰！鉛Ｚ 歓加稍打製４− ２４を載置した平面電極２１と対向を極２２間に高筒波
電源２５を扱枕し、電圧印加して二′ｔＬ極間にプラス
マを発生させ、このブラスマ領域に電子ビーム照射系２
６よりカロ速寛子を照射しプラズマ密度を高める。これ
によりプラズマ中における電子量を増加させることによ
りガス反応を促進させ、活性ガスイオン及び中性２゛ジ
カルが増殖されるため前述した陰極降下領域（第２図８
参照）内で活性ガスイオン及び中性ラジカルは平面電極
企１及び夙料２４表面上の垂直なｔ界にｆｄっで入射さ
れる。これｌこよって試料表面の原子との反応がより促
進されエツチング速度を大きくするこきができる。本実
施例ではプラズマ密度を高める手段として電子ビーム照
射による方法を用いたが他の方法としてアルゴン等のイ
オンビームをプラズマ発生室に照射していわゆる累積電
離を利用する方法もエツチングレートを高める効果があ
る。
（ｇｌ 発明の効果
以上詳細に説明したように本発明に示すプラスラング処
理の高速化に効果がある。
理の高速化に効果がある。
第１図は従来のＲＩＥ装置を示す構成図、第２図は第１
図における相対する電極間に発生するプラズマ及び試料
面に入射する活性イオンの状態を示す模式図、第３図は
本発明の一実施例であるＲＩＥ装置を示す構成図である
。 図中１，２１・・・・・・平面電極、２．２２・・・・
・・対向電極、３．２３・・・・・・チャンバ、４，２
４・・・・・・試料、５，２５・・・・・・高周波電源
、６・・・・・・ガス導入口、７・・・・・・排気口、
８・・・・・・隙他降下領域、９・・・・・・活性ガス
イオン、１０・・・・・・中性ラジカル、１１・・・・
・・反応生成物、２６・・・・・・電子ビーム照射系。 寥（口 茅２図 第３ ロ アー 手続補正書（方幻 ］ 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５２年持許願第１／フ２７０号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県川崎市中原区」二車Ｉｌｌ中１０１５ｆ
ｆｆ地（５２２）名称富士通株式会社 ４、代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区１−１１
・１■中１０１１地富士通株式会社内 （１） 明細Ｈの第１頁第３行目の発明の名称を下ｄ己
の通り補正する。 「プラズマエツチング装置」
図における相対する電極間に発生するプラズマ及び試料
面に入射する活性イオンの状態を示す模式図、第３図は
本発明の一実施例であるＲＩＥ装置を示す構成図である
。 図中１，２１・・・・・・平面電極、２．２２・・・・
・・対向電極、３．２３・・・・・・チャンバ、４，２
４・・・・・・試料、５，２５・・・・・・高周波電源
、６・・・・・・ガス導入口、７・・・・・・排気口、
８・・・・・・隙他降下領域、９・・・・・・活性ガス
イオン、１０・・・・・・中性ラジカル、１１・・・・
・・反応生成物、２６・・・・・・電子ビーム照射系。 寥（口 茅２図 第３ ロ アー 手続補正書（方幻 ］ 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５２年持許願第１／フ２７０号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 神奈川県川崎市中原区」二車Ｉｌｌ中１０１５ｆ
ｆｆ地（５２２）名称富士通株式会社 ４、代 理 人 住所 神奈川県川崎市中原区１−１１
・１■中１０１１地富士通株式会社内 （１） 明細Ｈの第１頁第３行目の発明の名称を下ｄ己
の通り補正する。 「プラズマエツチング装置」
Claims (1)
- 反応性ガス導入系とチャンバ内を所定圧に減圧排気する
排気系を備え該チャンバ内に試料を搭載する電極と該を
極に対向する双向電極を配し、該電極間に高周波電力を
印加して得られるプラズマ中に電子ビームあるいはイオ
ンビームを照射してプラズマ密度を高め得るよう構成さ
れていることを特徴とするプラズマエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11927083A JPS6010731A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プラズマエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11927083A JPS6010731A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プラズマエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010731A true JPS6010731A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14757197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11927083A Pending JPS6010731A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | プラズマエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010731A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281530A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Rikagaku Kenkyusho | ドライエツチング成膜複合装置 |
| JPS622623A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Toshiba Corp | 高密度プラズマの形成方法 |
| JPS6276627A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Toshiba Corp | ドライエツチング装置 |
| US5368676A (en) * | 1991-04-26 | 1994-11-29 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus comprising electron supply chamber and high frequency electric field generation means |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11927083A patent/JPS6010731A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281530A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Rikagaku Kenkyusho | ドライエツチング成膜複合装置 |
| JPS622623A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Toshiba Corp | 高密度プラズマの形成方法 |
| JPS6276627A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Toshiba Corp | ドライエツチング装置 |
| US5368676A (en) * | 1991-04-26 | 1994-11-29 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus comprising electron supply chamber and high frequency electric field generation means |
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