JPS61131453A - Etching method - Google Patents
Etching methodInfo
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- JPS61131453A JPS61131453A JP25290884A JP25290884A JPS61131453A JP S61131453 A JPS61131453 A JP S61131453A JP 25290884 A JP25290884 A JP 25290884A JP 25290884 A JP25290884 A JP 25290884A JP S61131453 A JPS61131453 A JP S61131453A
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエツチング方−法、より詳しくはリアクティブ
・イオン・エッチング(Reactive Jon[
!tching+以下1?IEという)の方法に関する
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an etching method, more specifically, a reactive ion etching method.
! tching+1 or less? (referred to as IE).
半導体装置の製造工程において、絶縁股上に金属薄膜を
被着しそれをパターニングして配線を形成することが頻
繁に行われる0例えばアルミニウム(^i)配線を形成
するについて説明すると、シリコンウェハ表面に酸化i
ll (5i02)膜を形成し、その上に^l薄膜を被
着し、次いでA4薄膜上にレジロトを塗布してレジスト
膜を作り、このレジスト膜をパターニングして得られる
レジストパターンをマスクにして^1薄膜をエツチング
し、所望のパターンのAjl配線を作る。In the manufacturing process of semiconductor devices, wiring is often formed by depositing a metal thin film on an insulating wafer and patterning it. For example, when forming aluminum (^i) wiring, a metal thin film is deposited on the surface of a silicon wafer. oxidation i
ll (5i02) film is formed, a ^l thin film is applied on top of it, and then a resist film is created by coating the A4 thin film with Regiroto, and the resist pattern obtained by patterning this resist film is used as a mask. ^1 Etch the thin film to create Ajl wiring in the desired pattern.
従来、かかるAjl @ff4のエツチングはエツチン
グ液を用いるウェットエツチングによってなされたが、
最近はAj!パターンの微細化の要求に対応すべくR1
1!が用いられている。旧Eのための装置は第6図に断
面図で示され、処理室61内にはウェハ63をのせた電
極62と対向電極64が配置され、電極62は13.5
6 MHzの高周波(RF)電源65(パワーは100
W −I KW)に接続され、対向電極64は接地さ
れている。処理室は図示しない排気系に連結された排気
口67から排気されて所望の真空度に保たれ、他方ガス
導入口66からはAlのエツチングの場合には(α2+
BC1!3)混合ガスが導入される。Conventionally, such etching of Ajl@ff4 was performed by wet etching using an etching solution.
Recently Aj! R1 to meet the demand for finer patterns
1! is used. The apparatus for the old E is shown in cross section in FIG.
6 MHz radio frequency (RF) power supply 65 (power is 100
W - I KW), and the counter electrode 64 is grounded. The processing chamber is evacuated from an exhaust port 67 connected to an exhaust system (not shown) and maintained at a desired degree of vacuum, while a gas inlet 66 is used to evacuate (α2+) in the case of Al etching.
BC1!3) Mixed gas is introduced.
RF電#I65をONにすると模式的に示すプラズマ6
8が発生し、このプラズマによって前記した混合ガスが
分解されαが活性化してそれがA1をエツチングする。Plasma 6 schematically shown when RF power #I65 is turned on
8 is generated, and this plasma decomposes the above-mentioned mixed gas, activating α, which etches A1.
前記したRIBの技術分野において、電極上の試料例え
ばウェハの配置についても研究がな°されている。特開
昭52−123173号公報に開示のスパッタエツチン
グ方法は、「平板状部材をスパッタエツチングする方法
において、該平板状部材の周辺部に沿って、該平板状部
材のエツチングされるべき面よりも突出する部材を配し
て平板状部材をエツチング」するものである。In the technical field of RIB described above, research is also being conducted on the arrangement of a sample, such as a wafer, on an electrode. The sputter etching method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-123173 is described in the following: "In a method of sputter etching a flat plate-shaped member, etching is performed along the periphery of the flat plate-shaped member relative to the surface of the plate-shaped member to be etched. This method involves arranging protruding members and etching a flat plate-like member.
特開昭52−137266号公報には、「エツチング処
理すべき基体をスパッタエツチングする場合に、この基
体とエツチングされる部分が同一材質からなる補助基板
を該基体に隣接させて配置し、これによって該基体をほ
ぼ均一なエツチング速度でエツチングするスパッタエツ
チング方法」が開示されている。JP-A-52-137266 states, ``When sputter etching a substrate to be etched, an auxiliary substrate whose portion to be etched is made of the same material as the substrate is placed adjacent to the substrate; A sputter etching method for etching the substrate at a substantially uniform etching rate is disclosed.
そして、現在は第5図の断面図に示される如き配置が多
く用いられている。なお同図において、51は電極、5
2はウェハ支持台、53はウェハ、54はリングを示し
、一般に、リング54の高さiは30〜40wu+、リ
ング54とウェハの外縁との間の間隔ΔTは2.5〜1
5a+mに保たれる。Currently, an arrangement as shown in the sectional view of FIG. 5 is often used. In addition, in the same figure, 51 is an electrode;
2 is a wafer support, 53 is a wafer, and 54 is a ring. Generally, the height i of the ring 54 is 30 to 40 wu+, and the distance ΔT between the ring 54 and the outer edge of the wafer is 2.5 to 1.
It is kept at 5a+m.
上記の配置に類似のものは特開昭53−47664号公
報に開示されているが、同公報の発明は、「電極間の領
域内に電流および化学的活性の種を分布するため」の「
電極間に配置された誘電体部材のような分布インピーダ
ンス」に関するものであ企。An arrangement similar to the above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-47664, but the invention of the same publication is "for distributing electric current and chemically active species within the region between the electrodes".
This is related to "distributed impedance such as a dielectric member placed between electrodes."
ウェハの位置とエツチングレート(エツチング速度)牛
の関係を調査したところ、第3図の線、甲、に示される
結果が得られた。なお同図において、横軸はウェハの位
置、縦軸はエツチングレート、横軸の0はウェハ中心を
示す、実測結果は曲線Aで示され、直径150mmのウ
ェハについてリングが配置されていない場合にウェハの
周辺部分でエッチ7グレートが大になリウエハ全面につ
いて均一でない、ところが、第5図に示されるリングを
用いた場合、エツチングレートは線Bに示す如くほぼ均
一である。しかし、ウェハが第S図に見て左、へ5+s
−ずれた場合、エツチングレートは第3図に11像の第
4図に曲線B″′で示す如くリングから5−程度の部分
ではエツチングレートが極端に小になる問題がある。When we investigated the relationship between the wafer position and etching rate, we obtained the results shown by the line in Figure 3. In the figure, the horizontal axis is the position of the wafer, the vertical axis is the etching rate, and 0 on the horizontal axis indicates the center of the wafer.The actual measurement results are shown by curve A, and when no ring is placed on a wafer with a diameter of 150 mm. The etching rate is large in the periphery of the wafer and is not uniform over the entire surface of the wafer. However, when the ring shown in FIG. 5 is used, the etching rate is almost uniform as shown by line B. However, the wafer is 5+s to the left as seen in Figure S.
If there is a deviation from the ring, there is a problem that the etching rate becomes extremely small at a portion approximately 5 mm away from the ring, as shown by the 11th image in FIG. 3 and the curve B'' in FIG. 4.
また、リングとウェハ支持体とは一体に形成されていて
、そのことはゴミの発生が少ないという利点があるもの
の、ウェハめ出し入れが困難である。最近ウェハに対す
る処理は自動化される傾向にあるので、従来例で自動的
にウェハを正しく配置することはきわめて難しい。Furthermore, the ring and the wafer support are integrally formed, which has the advantage of generating less dust, but it is difficult to take the wafer in and out. Recently, there has been a trend toward automation in processing wafers, so it is extremely difficult to automatically position wafers correctly using conventional methods.
本発明は、上記問題点を解決したエツチング方法を提供
するもので、そ6手段は、ウェハ周辺にリング状部材を
配置しでなすリアクティブ・イオン・エッチングにおい
て、該リング部材をウェハが載置されたウェハ支持台か
ら離して上方に配置した状態でエツチングをなすことを
特徴とするエツチング方法によってなされる。The present invention provides an etching method that solves the above problems, and the sixth means is to perform reactive ion etching in which a ring-shaped member is placed around the wafer, and the wafer is placed on the ring-shaped member. This is done by an etching method characterized in that the etching is performed while the wafer is placed above and away from the wafer support base.
〔作用]
第5図に示す方法の利点は、ウェハ上の各点にお、いて
、活性化したαの衝突がほぼ平均化していることである
。すなわち、ウェハの中心部でも周辺部でも、ウェハに
衝突するαはその上方部分からのものだけであるので、
第5図に示す如く正しくリング内に配置されたウェハに
おいては、ウェハ全面にわたってエツチングレートが平
均化する。[Operation] The advantage of the method shown in FIG. 5 is that the collisions of activated α are approximately averaged at each point on the wafer. In other words, whether it is the center or the periphery of the wafer, the α that collides with the wafer is only from the upper part, so
In a wafer correctly placed in a ring as shown in FIG. 5, the etching rate is averaged over the entire surface of the wafer.
しかし、ウェハの位置がずれるとばか平均して飛んでく
ることが妨げられ、エツチングレートの不均衡が発生す
る。しかし、本発明の方法においては、リングがウェハ
支持台から離れて配置されウェハの周辺の部分が開かれ
ているため、ウェハの位置ずれがあったとしても、ウェ
ハ全面にわたってαが平均的に衝突し、均一なエツチン
グレートが得られるものである。However, if the position of the wafer is shifted, the flying of the wafer is hindered, resulting in an imbalance in the etching rate. However, in the method of the present invention, since the ring is placed away from the wafer support and the area around the wafer is open, even if there is a misalignment of the wafer, α will collide on average over the entire wafer surface. However, a uniform etching rate can be obtained.
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図に本発明の方法を実施する場合のウエハ支持台と
ウェハおよびリングの基本的配置例が示され、図におい
て、1はウェハ支持台、2はウェハ、3はリング、4は
電極を示す。同図から理解される如く、本発明の方法に
おいては、リング3を、ウェハが載置されたウェハ支持
台から図にdで示す距離だけ(図示の例ではd−3〜1
5am)離した(または浮上うた)位置に配置する。図
示の例でリングの内壁とウェハの外周との間の間隔ΔT
はΔγ−2,5〜15gm−の範囲にある。FIG. 1 shows an example of the basic arrangement of a wafer support, a wafer, and a ring when carrying out the method of the present invention. In the figure, 1 is a wafer support, 2 is a wafer, 3 is a ring, and 4 is an electrode. show. As can be understood from the figure, in the method of the present invention, the ring 3 is moved from the wafer support table on which the wafer is placed by a distance indicated by d in the figure (d-3 to d-1 in the illustrated example).
5am) away (or floating song). In the illustrated example, the distance ΔT between the inner wall of the ring and the outer circumference of the wafer
is in the range Δγ-2.5 to 15 gm-.
第1図の配置例を用い第2図の装置でRIBを行った場
合のウェハの位置とエツチングレートとの関係は第3図
(ウェハがリング中央におかれた場合)と第4図(ウェ
ハが左へ5+u+ずれた場合)に線CとC′で示され、
本発明の方法によるときは、ウェハの位置ずれがあると
エツチングレートは第4図に示される如(ウェハの周辺
部分ではやや大になるが、現実の処理においてはこの程
度の大きさはほぼ無視しうる値であって、現実にエツチ
ングレートはウェハ全体にわたってほぼ均一とみてよい
ことが確認された。The relationship between the wafer position and etching rate when RIB is performed using the arrangement example shown in Fig. 1 and the apparatus shown in Fig. 2 is shown in Fig. 3 (when the wafer is placed in the center of the ring) and Fig. 4 (when the wafer is is shifted to the left by 5+u+), as shown by lines C and C',
When using the method of the present invention, if there is a misalignment of the wafer, the etching rate will be as shown in Figure 4 (the etching rate will be slightly higher at the periphery of the wafer, but in actual processing, such a magnitude is almost ignored). It was confirmed that the etching rate can be considered to be substantially uniform over the entire wafer.
第2図には第1図の原理をとり入れたl?IE装置が断
面図で示され、図において、21は接地されたエツチン
グ室、22はウェハ、23はリング状部材、24はスポ
ーク状リング支え、25はウェハ支持台、26は対向電
極、27は矢印方向にガ、スを導入するガス導入口、2
7aはガス噴出口、2Bは矢印方向に排気する排気口、
29はRF電源に接続された電極、30はipms、
atは図示しない手段によって循環する冷却水、32は
エツチング室21を密封するために設けたOリング、3
3は搬送室、をそれぞれ示す。Figure 2 incorporates the principle of Figure 1. The IE device is shown in cross section, and in the figure, 21 is a grounded etching chamber, 22 is a wafer, 23 is a ring-shaped member, 24 is a spoke-shaped ring support, 25 is a wafer support, 26 is a counter electrode, and 27 is a Gas inlet for introducing gas in the direction of the arrow, 2
7a is a gas outlet, 2B is an exhaust port that exhausts in the direction of the arrow,
29 is an electrode connected to an RF power source, 30 is an ipms,
32 is an O-ring provided for sealing the etching chamber 21;
3 indicates a transfer chamber.
第2図から明らかなように、リング状部材23はリング
支え24によってウェハ支持台曇5から離れた位置に固
定され、第1図に示す基本構成をとっている。操作にお
いて、ウェハ支持台25は図に矢印に示す方向に下降し
、横方向からウェハが支持台上に移送され、次いで支持
台は矢印方向に上昇して図示の状態をとる。しかる後に
、排気、ガス導入、電源ONの操作を行ってR11!を
実施する。このRIB−において、活性化したαはリン
グ状部材によってほぼ均等にウェハ全面に衝突し、ウェ
ハの位置が若干ずれてもその影響はほとんどないことが
確認された。ガスの導入は導入口から複数のガス噴出口
27aを経てエツチング室内に噴出させることによって
なされるが、これらの噴出口27aは図示の如くウェハ
の中央部分の上方に集中する構成とすることによって良
好な結果が得られた。As is clear from FIG. 2, the ring-shaped member 23 is fixed at a position apart from the wafer support platform 5 by a ring support 24, and has the basic configuration shown in FIG. In operation, the wafer support 25 is lowered in the direction shown by the arrow in the figure, the wafer is laterally transferred onto the support, and then the support is raised in the direction of the arrow to assume the state shown. After that, perform exhaust, gas introduction, power ON operations, and R11! Implement. In this RIB-, it was confirmed that the activated α impinges almost uniformly on the entire surface of the wafer by the ring-shaped member, and that even if the position of the wafer is slightly shifted, there is almost no effect. The gas is introduced into the etching chamber by being ejected from the inlet through a plurality of gas ejection ports 27a, and these ejection ports 27a are arranged to be concentrated above the central portion of the wafer as shown in the figure. The results were obtained.
上記の操作に代えて、ウェハ支持台に静電チャックを用
い、ウェハ支持台は上下動の代りに支持台の一方の端部
34のまわりをスイングする構成にしてもよい。Instead of the above operation, an electrostatic chuck may be used as the wafer support, and the wafer support may swing around one end 34 of the support instead of moving up and down.
以上説明したように本発明によれば、P■已において、
リングをウェハのまわりにかつウェハから上方に離して
配置することによって、リング内で、 のウェハの位
置にずれが“あったとしても、ウェハ全面にわたってR
IEがほぼ均一に進行するので、半導体装置製造の歩留
り向上と製品の信頼性向上に効果大である。As explained above, according to the present invention, in P
By arranging the ring around the wafer and away from the wafer, even if there is a misalignment of the wafer within the ring, the R
Since IE progresses almost uniformly, it is highly effective in improving the yield of semiconductor device manufacturing and improving product reliability.
第1図は本発明の方法を実施する場合のリングとウェハ
の相対位置を示す断面図、第2図は本発明の方法を実施
する装置の断面図、第3図と第4図、はウェハの位置と
エツチングレートの関係を示す線図で、第3図はウェハ
がリングの中央に位置する場合の線図、第4図はウェハ
の位置ずれがある場合の線図、第5図は従来例のリング
とウェハの位置を示す断面図、第6図は従来のRIB装
置の断面図である。
図中、1はウェハ支持台、2はウェハ、3はリング、2
1はエツチング室、22はウェハ、23はリング状部材
、24はスポーク状リング支え、25はウェハ支持台、
26は対向電極、27はガス導入口、27aはガス噴出
口、28は排気口、29は電極、30はRF電源、31
は冷却水、32は0リング、33は搬送室、34は支持
台の一方端、をそれぞれ示す。
第1図
第21
第3r!!:A
第4図
8′
第5図FIG. 1 is a sectional view showing the relative positions of a ring and a wafer when carrying out the method of the invention, FIG. 2 is a sectional view of an apparatus for carrying out the method of the invention, and FIGS. Figure 3 is a diagram showing the relationship between the position of the ring and the etching rate. Figure 3 is the diagram when the wafer is located at the center of the ring, Figure 4 is the diagram when the wafer is misaligned, and Figure 5 is the diagram for the conventional etching rate. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the positions of an example ring and a wafer, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional RIB apparatus. In the figure, 1 is a wafer support stand, 2 is a wafer, 3 is a ring, 2
1 is an etching chamber, 22 is a wafer, 23 is a ring-shaped member, 24 is a spoke-shaped ring support, 25 is a wafer support stand,
26 is a counter electrode, 27 is a gas inlet, 27a is a gas outlet, 28 is an exhaust port, 29 is an electrode, 30 is an RF power source, 31
32 represents the cooling water, 32 represents the O-ring, 33 represents the transfer chamber, and 34 represents one end of the support stand. Figure 1 Figure 21 3rd r! ! :A Figure 4 8' Figure 5
Claims (2)
ティブ・イオン・エッチングにおいて、該リング部材を
ウェハが載置されたウェハ支持台から離して上方に配置
した状態でエッチングをなすことを特徴とするエッチン
グ方法。(1) In reactive ion etching performed by placing a ring-shaped member around the wafer, the etching is performed while the ring member is placed above and away from the wafer support on which the wafer is placed. Etching method.
けてガスをエッチング室に導入することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の方法。(2) The method according to claim 1, characterized in that a plurality of gas jet ports are provided above the central portion of the wafer to introduce the gas into the etching chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25290884A JPS61131453A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Etching method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25290884A JPS61131453A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Etching method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61131453A true JPS61131453A (en) | 1986-06-19 |
Family
ID=17243837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25290884A Pending JPS61131453A (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Etching method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61131453A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100743874B1 (en) * | 1999-06-30 | 2007-07-30 | 램 리써치 코포레이션 | Elevated stationary uniformity ring design |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59132623A (en) * | 1983-01-20 | 1984-07-30 | Ulvac Corp | Electrode for dry etching |
JPS59143328A (en) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Anelva Corp | Dry etching device |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP25290884A patent/JPS61131453A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59132623A (en) * | 1983-01-20 | 1984-07-30 | Ulvac Corp | Electrode for dry etching |
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Cited By (1)
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