JPS6037129A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JPS6037129A
JPS6037129A JP58144941A JP14494183A JPS6037129A JP S6037129 A JPS6037129 A JP S6037129A JP 58144941 A JP58144941 A JP 58144941A JP 14494183 A JP14494183 A JP 14494183A JP S6037129 A JPS6037129 A JP S6037129A
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柴田　史雄
Katsuaki Nagatomo
長友　克明
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福原　秀倶
Makoto Marumoto
丸本　愿
Sadayuki Okudaira
奥平　定之
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体製造装置に係り、特に、ウェハな一枚
毎ドライプロセスにてエツチングするのに好適な半導体
製造装置に関するものである。
〔発明の背景〕
ウェハをドライプロセスにてエツチングする半導体製造
装置としては、複数枚のウェハな同時にエツチング処理
するバッチ式半導体製造装置が従来主流を占めていた。
しかし、半導体集積回路素子の微細化、高集積化及びウ
ェハの径大］ヒが進むにつれエツチングの均−性等の性
能上の要求が一段と厳しくなり、バッチ式半導体製造装
置では、この要求に最早対応しきれな（なった。そこで
。
二の要求を満足しようとする半導体製造装置として、ウ
ェハを一枚毎ドライプロセスにてエツチング処理する枚
葉式半導体製造装置が開発され、近年広く用いられるよ
うになってきた。
一方、ウェハなドライプロセスにてエツチング処理する
技術（以下、ドライエツチング技術と略）としては、反
応性スパッタエツチング技術やマイクロ波プロズマエソ
チング技術等がある。これらドライエツチング技術の諸
性性については、最近ではかなりの程度解明されており
、その中のいくつかは実用化されている。しかしながら
、これらのドライエツチング技術には、それぞれ一長一
短があり、その適用範囲は限られている。
従来の枚葉式半導体製造は、上記したように半導体集積
回路素子の微細化、高集積１６反びウェハの径大化によ
るエツチングの均−性等の性能上の要求に一応対応でき
るものの、用いられているドライエツチング技術が適用
範囲が限定された単一の技術であるため、エツチング形
状を段階的に制御したり、エツチング処理の前後の処理
を連続して同一装置内で行う等、エツチング要求仕様の
多様（しが更に進む現在においては、これらに充分対応
できなくなってきている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、異なるドライエツチング技術を組合せ
る三とで、エツチング要求仕様の多様化に対応できる半
導体製造装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、枚葉式半導体製造装置の反応室を複合ドライ
エツチング可能な反応室としたことな特徴とするもので
、異なるドライエツチング技術を組合せることでエツチ
ング要求仕様の多様（Ｂに対応できるようにするもので
ある。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図で、反応室ＩＯには、反応性スパブタエソチング
とマイクロ波プラズマエツチングとの複合エツチング可
能なように反応性スパッタエツチング容器銀とマイクロ
波放電容器（資）とが内設されている。反応室１０とマ
イクロ波放電容器（資）とは、排気系１１により、又、
反応性スパゾタエソチング容器加は、排気系校によりそ
れぞれ真空排気させる。
反応性スパッタエツチング容器銀には、高周波電極２１
とウェハ載置用電極（以下、テーブルと略）ｎとが、こ
の場合、上下方向に対向して内設されている。高周波型
ｔｉ２１には、エツチングガスなテーブルｎ面に向って
放出するガス放出孔（図示省略）と、ガス放出孔と連通
しガス放出孔にエツチングガスを供給するガス供給路（
図示省略）とが形成され、ガス供給路には、反応室ＩＯ
外に設置されたガス供給手段、例えば、ガスボンベ囚に
連結されたガス導管列が連結されている。又、高波周電
極２１は、反応室１０外に設置された高周波電源δが接
続されている。
テーブルｎには、試料台５を介しウェハ釦が一枚装置さ
れ、高周波電極２１には、高周波電源６より高周波が印
加される。これにより、ガス放出孔から反応性スパッタ
エツチング容器入内に放出されたエツチングガスは、プ
ラズマ化される。このプラズマ中の活性化された中性分
子及び原子（ラジカル）とイオンとは、ウェハ荀に入射
し、この結果、ウェハ荀は、その表面を１ヒ学的及び物
理的にエツチングされる。
一方１反応室ｌＯには、マイクロ波放電容器（資）と対
向してテーブル３１が内設されると共に、テーブル３】
の下方には、永久磁石寞が設けられている。
反応室１０の頂壁には、一端にマイクロ波発生器おが設
けられた導波管調がマイクロ波放電容器（資）を包囲し
た状態でその他端が連結されている。導波管Ｕの外周に
は、磁場発生用コイルあが設けられ又、マイクロ波放電
容器園には、マイクロ波放電容器（資）の放電空間あに
連通し、反応室ｌＯ外に設置されたガス供給手段、例え
ば、ガスボンベ３７に連結されたガス導管蕊が連結され
ている。
テーブル３１には、試料台３９を介しウェハ旬が一板載
置され、放電空間あには、ガスボンベ３７からエツチン
グガスが導入される。放電空間あに導入されたエツチン
グガスは、磁場発生用コイル莫と永久磁石３２とによっ
て放電空間あに形成されるミラー磁場と、マイクロ波発
生器おで発生され導波管あで伝播されたマイクロ波によ
り放電空間あに形成されるマイクロ波電界との相乗作用
によりプラズマ化される。このプラズマ中の活性イオン
はミラー磁場に沿ってウェア４０に入射し、この結果ウ
ェハ栃は、その表面をエツチングされる。
尚、第１図では図示省略したが、この場合１反応性スパ
ッタエツチング容器銀とマイクロ波放電容器（資）との
間でウェハ荀を搬送可能、反応室ｌＯと外部との間でウ
ェハ切を振出人可能な構造となっている。
二のような装置にて１例えば、半導体記憶素子のゲート
膜に用いられる単結晶シリコンをエツチングする場合に
ついて、以下説明する。
ドライエツチング技術は、そのエツチング反応機構によ
りその性能は大きく左右される。反応性スパッタエツチ
ング技術では、エツチング速度は早いが、しかし、イオ
ンによる電気的ダメージが大きい。一方、マイクロ波プ
ラズマエツチング技術は、イオンによる電気的ダメージ
は小さく、又。
エツチング角度などの形状制御が可能である等極めて微
細加工性に優れているが、しかし、エツチング速度が小
さく量産性に極めて劣る。そこで、次のような順序によ
りエツチングすることにより両エツチング技術の長所を
最大限に生かすことができる。つまり、エツチングの第
１段階においては、反応性スパッタエツチング技術によ
り単結晶シリコンの７０〜８０％をエツチングし、その
後、第２段階でマイクロ波プラズマエツチング技術によ
り残り２０〜３０％の単結晶シリコンをエツチングする
。これにより半導体素子に電気的ダメージを与えること
なしに大きいエツチング速度でエツチングすることがで
きる。また、エツチング形状を段階的に制御することに
より半導体素子加工上の最適な形状に仕上げることがで
きる。
第２図は１本発明の他の第１実施例を示すもので、処理
室１０’には、反応性スパンタエソチング容器美が２個
、マイクロ波放電容器（資）が１個内設されている。尚
、第２図で、第１図と同−装置等は同一符号で示し説明
を省略する。
このような半導体製造装置では、ウェハの複数段のエツ
チングにおいて各々に最適なドライエンチング技術を採
用することによりエツチング要求仕様の多様化に更に対
応することができる。
第３図は１本発明の他の第２実施例を示すもので、処理
室１ｆには、反応性スパッタエツチング容器加が１個、
マイクロ波放電容器菊が２個内設されている。尚、第３
図で、第１図と同−装置等は同一符号で示し説明を省略
する。
このような半導体製造装置では、上記他の第１実施例で
得られた効果を得ることができる。
第４図は、本発明の他の第３実施例を示すもので、第１
図で示したテーブルｎ、３１が一体化されたテーブル関
が処理室１０に回動可能に内設されている。又、試料台
５１は共用される。尚、第４図で、第１図と同−装置等
は同一符号で示し説明を省略する。
このような半導体製造装置では、反応性スパッタエツチ
ング容器とマイクロ波放電容器との間でウェハな搬送す
るウェハ搬送機構を簡単化することができる。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように１枚葉式半導体製造装置
の反応室を複合ドライエツチング可能な反応室としたこ
とで、同一反応室でウェハを異なるドライエツチング技
術の組合せによりエツチングできるので、エツチング要
求仕様の多様化に対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による半導体製造装置の一実翌 施例を示す枚葉半導体製造装置の構成図、第２図は、本
発明による半導体製造装置の他の第１実施例を示す枚葉
式半導体製造装置の構成図、第３図は１本発明による半
導体製造装置の他の第２実施例を示す枚葉式半導体製造
装置の構成図、第４図は、本発明による半導体製造装置
の他の第３実施例を示す枚葉式半導体製造装置の構成図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　反応室内でウェハを一枚毎ドライプロセスにてエツ
    チング処理する装置において、前記反応室を複合ドライ
    エツチング可能な反応室としたことを特徴とする半導体
    製造装置。 ２　前記反応室を反応性スパッタエツチング並びにマイ
    クロ波プラズマエツチング可能な反応室とした特許請求
    の範囲第１項記載の半導体製造装置。 ３、前記反応室に反応性スパッタエツチング容器並びに
    マイクロ波放電容器をそれぞれ少なくとも１個内設した
    特許請求の範囲第２項記載の半導体製造装置。
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