JPS61150335A - 反応性イオンエツチング装置 - Google Patents
反応性イオンエツチング装置Info
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- JPS61150335A JPS61150335A JP27534884A JP27534884A JPS61150335A JP S61150335 A JPS61150335 A JP S61150335A JP 27534884 A JP27534884 A JP 27534884A JP 27534884 A JP27534884 A JP 27534884A JP S61150335 A JPS61150335 A JP S61150335A
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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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。
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〕
本発明は反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）装置に係
わり、特に高密度のプラズマを得るための電極の配置と
構造に関するものである。
わり、特に高密度のプラズマを得るための電極の配置と
構造に関するものである。
近時、半導体装置の微細化と緻密化が急激に進歩してお
り、バターニング技術と共にエツチング技術が重要であ
り、特に反応性イオンエッチグ法はドライエツチングと
して半導体装置の製造工程で最も利用されるものの一つ
である。
り、バターニング技術と共にエツチング技術が重要であ
り、特に反応性イオンエッチグ法はドライエツチングと
して半導体装置の製造工程で最も利用されるものの一つ
である。
第２図は従来の反応性イオンエツチング装置の電極配置
を示す模式断面図であるが、ＲＩＥ装置の反応管と接続
されて接地電位になるアノード１と、これに対向して所
定の間隔で配置され、エツチングされる基板２を搭載す
るカソード３があり、それらの電極には１３．５６ＭＨ
ｚの高周波数で数百ワットの高周波電力４が印加される
。
を示す模式断面図であるが、ＲＩＥ装置の反応管と接続
されて接地電位になるアノード１と、これに対向して所
定の間隔で配置され、エツチングされる基板２を搭載す
るカソード３があり、それらの電極には１３．５６ＭＨ
ｚの高周波数で数百ワットの高周波電力４が印加される
。
反応ガスは、この双方の電極間に充満され、高周波電界
によりイオン化されてプラズマ空間を形成するが、プラ
ズマ空間の負の電子と、正のイオンが高周波で駆動され
るために、電子とイオンはアノードｌとカソード３の間
隙を交番電界によって吸引又は反発されて移動する。
によりイオン化されてプラズマ空間を形成するが、プラ
ズマ空間の負の電子と、正のイオンが高周波で駆動され
るために、電子とイオンはアノードｌとカソード３の間
隙を交番電界によって吸引又は反発されて移動する。
このような交番する高周波電界では、電界の強度が一定
でも、電子の移動速度が速く、イオンの移動速度が遅い
ために、プラズマ空間における電位分布が、アノード電
極とカソード電極の近傍に速度の大きい負の電子の密度
が大きくなって電位が降下することになり、通常バイア
スと称する電極近傍の電位傾度が著しく大きくなって数
百ボルトに達することになる。
でも、電子の移動速度が速く、イオンの移動速度が遅い
ために、プラズマ空間における電位分布が、アノード電
極とカソード電極の近傍に速度の大きい負の電子の密度
が大きくなって電位が降下することになり、通常バイア
スと称する電極近傍の電位傾度が著しく大きくなって数
百ボルトに達することになる。
第３図は、この電位を説明するための波形図である。
高周波電力４が実線Ｐ１のように印加されても、上記の
説明のような電子がカソードやアノードの近傍に移動し
て来るので、点線Ｐ２のように電位が降下して、バイア
ス電圧ｖｂで安定するが、このバイアス電圧は数百ボル
トに達する。
説明のような電子がカソードやアノードの近傍に移動し
て来るので、点線Ｐ２のように電位が降下して、バイア
ス電圧ｖｂで安定するが、このバイアス電圧は数百ボル
トに達する。
このように数百ボルトの電位経度がカソードである基板
の近傍に形成されると、反応性ガスの正イオンが、この
電界によって加速移動して基板の表面を衝撃する。
の近傍に形成されると、反応性ガスの正イオンが、この
電界によって加速移動して基板の表面を衝撃する。
このイオン衝撃力は極めて大きく、イオン衝撃を受けた
基板の表面は、結晶が破壊されたり、又反応性イオンエ
ツチングの化学的性質によるエツチング効果よりも、イ
オン衝撃による物理的なエツチング効果が大きく現れて
基板表面が損傷されるという欠点がある。
基板の表面は、結晶が破壊されたり、又反応性イオンエ
ツチングの化学的性質によるエツチング効果よりも、イ
オン衝撃による物理的なエツチング効果が大きく現れて
基板表面が損傷されるという欠点がある。
同様の現象はアノード面でも発生するが、本来アノード
材料が耐イオン性のアルミニウム等で構成されているの
で損傷を受けることがない。
材料が耐イオン性のアルミニウム等で構成されているの
で損傷を受けることがない。
上記の構成のＲＩＥ装置においては、基板を搭載するカ
ソード電極近傍に高電界が形成されることが問題点であ
り、その電界によって、プラズマ空間のイオンが基板を
衝撃して基板を損傷するという不具合を生ずる。
ソード電極近傍に高電界が形成されることが問題点であ
り、その電界によって、プラズマ空間のイオンが基板を
衝撃して基板を損傷するという不具合を生ずる。
本発明は、上記問題点を解消した反応性イオンエツチン
グ装置を提供するもので、その手段は、アノード及びカ
ソードを具備して高周波電圧により反応ガスをプラズマ
化して基板をエツチングする反応性イオンエツチング装
置において、上記アノード及びカソード間に第三の電極
を設け、且つ該アノード及びカソードのそれぞれに独立
に電圧を加えられるようにした反応性イオンエツチング
装置によって達成できる。
グ装置を提供するもので、その手段は、アノード及びカ
ソードを具備して高周波電圧により反応ガスをプラズマ
化して基板をエツチングする反応性イオンエツチング装
置において、上記アノード及びカソード間に第三の電極
を設け、且つ該アノード及びカソードのそれぞれに独立
に電圧を加えられるようにした反応性イオンエツチング
装置によって達成できる。
本発明はＲＩＥ装置における基板を搭載するカソード電
極近傍に、負の高電界が形成されるのを防止するために
、アノードとカソード間に第三の電極を設けて、この第
三の電極を接地し、一方アノードには高電力の高周波電
力を、カソードには低電力の高周波電力を印加すること
により、アノードと第三の電極間で高密度のイオンを発
生させて、そのイオンを第三の電極とカソード間に引き
出すようにしたもので、第三の電極とカソード間には、
低電力の高周波電力のために、カソード面での電位傾度
が小であり、そのために基板の損傷を低減して、カソー
ドに対し、イオン衝撃する電圧を５０ボルト以下にする
ように考慮したものである。
極近傍に、負の高電界が形成されるのを防止するために
、アノードとカソード間に第三の電極を設けて、この第
三の電極を接地し、一方アノードには高電力の高周波電
力を、カソードには低電力の高周波電力を印加すること
により、アノードと第三の電極間で高密度のイオンを発
生させて、そのイオンを第三の電極とカソード間に引き
出すようにしたもので、第三の電極とカソード間には、
低電力の高周波電力のために、カソード面での電位傾度
が小であり、そのために基板の損傷を低減して、カソー
ドに対し、イオン衝撃する電圧を５０ボルト以下にする
ように考慮したものである。
第１図は本発明の実施例である電極部分を説明するため
の模式断面図である。
の模式断面図である。
反応管と同電位にあるアノード１１には、高電力の１３
．５６ＭＨｚの高周波電力１２を印加するが、−例とし
て５００ワツトでもよく、一方、カソード１３には比較
的低電力の高周波電力１４として例えば１５０ワツトを
印加する。
．５６ＭＨｚの高周波電力１２を印加するが、−例とし
て５００ワツトでもよく、一方、カソード１３には比較
的低電力の高周波電力１４として例えば１５０ワツトを
印加する。
本発明になる、第三の電極１５はアノード１１とカソー
ド１３の間に設置されるもので接地されており、従って
電位的にアノードとカソードを遮蔽することになるが、
イオンや電子は自由に通過できるアルミニウムで形成し
た編目状の電極である。
ド１３の間に設置されるもので接地されており、従って
電位的にアノードとカソードを遮蔽することになるが、
イオンや電子は自由に通過できるアルミニウムで形成し
た編目状の電極である。
即ち、第三の電極を設けることによって、アノードと第
三の電極間では、高電力の高周波電力による高密度のプ
ラズマを発生させ、カソードと第三の電極間には低電力
の高周波電力によって、アノードと第三の電極間の高密
度のプラズマを利用するものであって、これによりカソ
ード近傍に発生するバイアス電圧は著しく低下させるこ
とができる。
三の電極間では、高電力の高周波電力による高密度のプ
ラズマを発生させ、カソードと第三の電極間には低電力
の高周波電力によって、アノードと第三の電極間の高密
度のプラズマを利用するものであって、これによりカソ
ード近傍に発生するバイアス電圧は著しく低下させるこ
とができる。
一般に、カソードと第三の電極間の間隔は、ＲＩＥ装置
の規模によっても異なるが、３００１程度、アノードと
第三の電極間の間隔も同様に３００ｍｍ程度が良い。
の規模によっても異なるが、３００１程度、アノードと
第三の電極間の間隔も同様に３００ｍｍ程度が良い。
このような構成によるＲＴＥ装置により、半導体ウェハ
を四弗化炭素、又は三弗化メタンの反応ガスによってエ
ツチングをした結果、カソード例のバイアス電圧は５０
ボルト以下になり、従って半導体ウェハを衝撃するイオ
ンのエネルギーが減少して、基板の表面例えば半導体ウ
ェハを損傷することなく、ＲＩＥ法による選択エツチン
グ効果を十分に利用することが可能になる。
を四弗化炭素、又は三弗化メタンの反応ガスによってエ
ツチングをした結果、カソード例のバイアス電圧は５０
ボルト以下になり、従って半導体ウェハを衝撃するイオ
ンのエネルギーが減少して、基板の表面例えば半導体ウ
ェハを損傷することなく、ＲＩＥ法による選択エツチン
グ効果を十分に利用することが可能になる。
以上詳細に説明したように本発明の反応性イオンエツチ
ング装置は、被エツチング基板の表面を損傷することな
くエツチングすることができ、高品質の半導体装置を供
し得るという効果大なるものがある。
ング装置は、被エツチング基板の表面を損傷することな
くエツチングすることができ、高品質の半導体装置を供
し得るという効果大なるものがある。
第１図は本発明の反応性イオンエツチング装置の電極部
分を示す模式断面図、 第２図は従来の反応性イオンエツチング装置の電極部分
を示す模式断面図、 第３図は高周波電圧の波形図、 図において、１１はアノード、１２．１４は高周波電力
、１３はカソード、１５は第三の電極をそれぞれ示して
いる。 第１図 第２図 第３図
分を示す模式断面図、 第２図は従来の反応性イオンエツチング装置の電極部分
を示す模式断面図、 第３図は高周波電圧の波形図、 図において、１１はアノード、１２．１４は高周波電力
、１３はカソード、１５は第三の電極をそれぞれ示して
いる。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- アノード及びカソードを具備して高周波電圧により反応
ガスをプラズマ化して基板をエッチングする反応性イオ
ンエッチング装置において、上記アノード及びカソード
間に第三の電極を設け、且つ該アノード及びカソードの
それぞれに独立に電圧を加えられるようにしたことを特
徴とする反応性イオンエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27534884A JPS61150335A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 反応性イオンエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27534884A JPS61150335A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 反応性イオンエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150335A true JPS61150335A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17554216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27534884A Pending JPS61150335A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 反応性イオンエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248371A (en) * | 1992-08-13 | 1993-09-28 | General Signal Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27534884A patent/JPS61150335A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248371A (en) * | 1992-08-13 | 1993-09-28 | General Signal Corporation | Hollow-anode glow discharge apparatus |
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