JPS6032972B2 - エツチング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２ケの電極を有しその一方の電極上の被エッチ
ング試料を設置して両軍極間に高周波電界を印加し、グ
ロ−放電プラズマを発生させて試料をエッチングするエ
ッチング装置に関する。

従来、アルミニウムをガスプラズマによりエッチングす
ることは困難であったが、最近、２枚の円板電極を内蔵
した所謂平行平板型２極プラズマエッチング装置を用い
て、三塩化ホウ素もしくは四塩化炭素のガスの高周波グ
ロー放電プラズマにより、アルミニウムのエッチング加
工が可能となった。プラズマエッチング法により、半導
体装置のＡそ配線を加工すると、ホトレジストマスクパ
ターンを正確に転写したエッチング加工が可能であるの
で、従来の緑式エッチング法に比べて、微細なＡそ配線
を高精度に形成できるという著しい技術的利点がある。
しかし、グロー放電プラズマを用いたエッチングにおい
ては、ホトレジストのプラズマ灰化等において周知のよ
うにエッチング速度のウヱーハ内、ゥェーハ間の不均一
が著しい。

平行平板型２極プラズマエッチング装置を用いてＡその
エッチングの場合にも、エッチング速度の均一性は悪く
、ウェーハ内、ウェーハ間とも±２０％以上の不均一性
を示すことが多い。プラズマエッチング法は微細加工法
において従来の湿式エッチング法に優れているが、Ａそ
のエッチング速度と熱酸化Ｓｉ０２等Ａその下地材料と
のエッチング速度の比が十分大きくなく通常１硯華度の
値であるため、Ａそのエッチングが終了したあとも、下
地材料のエッチングが進行する。したがって、上記のご
とくエッチング速度の不均一性が大きい場合には、エッ
チングが完全に終了する時点では、下地材料が相当程度
の深さまでエッチングされてしまう問題がある。このた
め、Ａそのエッチング速度をウヱーハ内、ウェーハ間で
十分に均一にすることは不可欠の要求である。本発明は
、上記不均一性のうち、ゥェーハ間のエッチング速度の
不均一性の抑制に関するものである。本発明は、真空槽
内に２電極を内蔵し、その−方に被エッチング試料を設
置して、電極間に高周波電界を印加してグロー放電プラ
ズマを発生させて試料をエッチングするエッチング装置
において、エッチング速度の均一性を向上するため、従
来、もっぱら平板型の電極が用いられたのを、２電極の
一方または両方を湾曲した形状にすることを特徴とする
。

三塩化ホウ素のガスプラズマにより、アルミニウムをエ
ッチングする場合、三塩化ホウ素ガス圧力０．１７ｒｏ
ｒｒ、高周波電力密度０．２５Ｗ／地の条件で、アルミ
ニウムのエッチング速度が第１図に示すような電極間隔
依存性を示すことが見出された。

他方、アルミニウムのエッチング速度は電極板上で第２
図に示したように電極板中心で大きく、周辺で小さいエ
ッチング速度の分布を示す。上記の２つの事実から、電
極板周辺で２電極間隔が大きく、中心で２電極を小さく
するような電極形状によって、電極板上でのエッチング
速度を均一にできると期待される。たとえば、高周波電
極上に被エッチング試料を設置する場合、操作性の点か
ら高周波電極は平板のままとし、対向する接地電極を湾
曲させるのが望ましい。

この場合、湾曲の曲率は、例えば２電極の中心での間隔
が７側の場合、高周波電極の直径の１．封音、１０柳の
場合１．３倍、２仇吻の場合０．鱗音、３０皿の場合は
０．８倍程度が、エッチング速度の均一性を得るために
望ましく、これ以外の場合もこれと見合った曲率とする
。平行平板型電極構造のもとではアルミニウムのエッチ
ング速度は電極板表面の各場所で±２０％以上のばらつ
きを示すのに対し、上記の湾曲した電極を使用すると±
５％以下の均一性が得られた。本発明は、上記のごとく
接地電極板を湾曲させることを特徴とする装置に限らず
、請求範囲に述べたように、対向する両軍極の中心部で
電極間隔が小さく、周辺部で大きくなるような電極形状
すべてを含むものである。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 第３図は、本実施例におけるエッチング装置の断面を示
すものである。

真空槽１内の直径５０山肌の高周波電極２に対向して、
曲率半径４０仇奴で湾曲した形状を有する接地電極３を
中心部での両電極の間隔を３仇妙こなるように保持する
。

高周波電極２上に厚さ１山ｍのＡそを蒸着したシリコン
ウヱ−ハ４を任意枚数載せ、真空槽１内を真空ポンプ５
により排気したのち、三塩化ホウ素または四塩化炭素ガ
スをガス導入口６より導入して、真空槽内圧力を０．１
〜０．汀ｏｎとし、高周波電源７により高周波電極２に
高周波電力を印加すると高周波グロー放電プラズマが、
両電極間に発生し、プラズマ中の活性イオンまたはラジ
カルにより、Ａそのエッチングが進行する。

上記のように、湾曲した形状を有する接地電極を用いる
と、高周波電極上での高周波電界が均一になり、従って
グロ−放電により発生するプラズマの密度が均一になる
ので、Ａそのエッチング速度は該高周波電極２上全面で
均一になる。

そのため、任意枚数のＡそ試料４のエッチングを同時に
終了できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラズマエッチング装置における電極間隔とＡ
そのエッチング速度との関係を示す線図である。 第２図はプラズマエッチング装置における電極坂上のＡ
そのエッチング速度分布を示す図である。第３図は本発
明の−実施例におけるエッチング装置の断面図を示す。
多′図 多々図 多６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空槽内に互いに対向して配置された二枚の板状電
   極と、上記真空槽内に所望のガスを導入させる手段と、
   上記ガスをグロー放電させることによつて上記真空槽内
   に置かれた被エツチング物をエツチングする手段をそな
   え、上記真空槽内の少なくとも一方は、対向する中央近
   傍の間隔が小さく、周辺部の間隔が大きいように湾曲し
   ていることを特徴とするエツチング装置。