JPS61166028A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
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- JPS61166028A JPS61166028A JP654885A JP654885A JPS61166028A JP S61166028 A JPS61166028 A JP S61166028A JP 654885 A JP654885 A JP 654885A JP 654885 A JP654885 A JP 654885A JP S61166028 A JPS61166028 A JP S61166028A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
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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）
この発明は、プラズマ放電を利用して基板にエツチング
処理をするドライエツチング装置に関する。
処理をするドライエツチング装置に関する。
（従来の技術）
この種の装置として、平行平板型ドライエツチング装置
が従来から知られている。
が従来から知られている。
この平行平板型ドライエツチング装置は、第４図ａに示
すように、真空室ｌ内にカソード電極２とアノード電極
３とを対向させる一方、カソード電極２には高周波電源
４を接続するとともに、このカソード電極２に基板５を
直接載置するようにしている。
すように、真空室ｌ内にカソード電極２とアノード電極
３とを対向させる一方、カソード電極２には高周波電源
４を接続するとともに、このカソード電極２に基板５を
直接載置するようにしている。
このようにした真空室１に所定のガスを導入して、カソ
ード電極２に高周波電力を印加すると、両電極２，３間
にプラズマが発生する。
ード電極２に高周波電力を印加すると、両電極２，３間
にプラズマが発生する。
このようにプラズマが発生すると、第４図すに示すよう
に、プラズマのポテンシャル電圧Ｖｐと。
に、プラズマのポテンシャル電圧Ｖｐと。
カソード電極２のセルフバイアス電圧Ｖｓとで電位差が
生じるが、この電位降下（Ｖｐ−Ｖｓ）でイオンが加速
されて基板５に照射する。したがって、上記電位差が大
きければ大きいほど、換言すれば。
生じるが、この電位降下（Ｖｐ−Ｖｓ）でイオンが加速
されて基板５に照射する。したがって、上記電位差が大
きければ大きいほど、換言すれば。
セルフバイアス電圧Ｖｓの絶対値が大きければ大きいほ
ど、基板５に対するイオンの照射エネルギーも大きくな
る。
ど、基板５に対するイオンの照射エネルギーも大きくな
る。
このようにイオンエネルギーを大きくすれば。
異方性の強いエツチングが可能になり、その加工精度も
向上することになるが、そのために高周波電力を大きく
すると、こん度は、イオンエネルギーが大きくなりすぎ
て、基板５を損傷することがあった。
向上することになるが、そのために高周波電力を大きく
すると、こん度は、イオンエネルギーが大きくなりすぎ
て、基板５を損傷することがあった。
特に、エツチング作業が−通り終った後に、細部につい
てエツチングするオーバーエツチングのときに、このイ
オン衝撃による損傷が大きくなり、当該基板５のデバイ
ス特性等を損なうことがあった。
てエツチングするオーバーエツチングのときに、このイ
オン衝撃による損傷が大きくなり、当該基板５のデバイ
ス特性等を損なうことがあった。
（本発明が解決しようとする問題点）
上記のイオン衝撃を小さくするために、従来は真空室ｌ
内の圧力を高くしたり、高周波電力を小さくしてセルフ
バイアス電圧Ｖｓを小さくしたりしていた。
内の圧力を高くしたり、高周波電力を小さくしてセルフ
バイアス電圧Ｖｓを小さくしたりしていた。
しかし、真空室ｌ内の圧力を高くしたり、高周波電力を
小さくすると、プラズマの発生が不安定になり、しかも
オーバーエツチング以外のエツチング時に十分なイオン
エネルギーが得られなくなるので、その異方性が弱くな
るとともに、加工精度が落ちる等の問題があった。
小さくすると、プラズマの発生が不安定になり、しかも
オーバーエツチング以外のエツチング時に十分なイオン
エネルギーが得られなくなるので、その異方性が弱くな
るとともに、加工精度が落ちる等の問題があった。
この発明は、異方性の強いエツチング特性を維持しなが
ら、オーバーエツチング時には当該基板に対するイオン
衝撃が少ないド゛ライエツチング装置の提供を目的にす
る。
ら、オーバーエツチング時には当該基板に対するイオン
衝撃が少ないド゛ライエツチング装置の提供を目的にす
る。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、上記の目的を達成するために、真空室内に
、高周波電力を印加する一方の電極と、接地された真空
室から絶縁された他方の電極とを備えるとともに、この
他方の電極には、コンダクタンス及びキャパシティーを
可変にした同調回路を接続する構成にしている。
、高周波電力を印加する一方の電極と、接地された真空
室から絶縁された他方の電極とを備えるとともに、この
他方の電極には、コンダクタンス及びキャパシティーを
可変にした同調回路を接続する構成にしている。
（本発明の作用）
上記の構成のもとでは、同調回路のコンダクタンスやキ
ャパシティー等を調整することによって、両電極の電圧
の位相を任意に調整できる。
ャパシティー等を調整することによって、両電極の電圧
の位相を任意に調整できる。
そして、上記位相を１８０度ずらすと、セルフバイアス
電圧が最大になり、その位相差をゼロにするとセルフバ
イアス電圧が最少になる。
電圧が最大になり、その位相差をゼロにするとセルフバ
イアス電圧が最少になる。
（本発明の効果）
この発明の装置によれば、高周波電力が一定でも、セル
フバイアス電圧を任意に調整できるので、その使用条件
等に応じて最適なセルフバイアス電圧を選択できる。
フバイアス電圧を任意に調整できるので、その使用条件
等に応じて最適なセルフバイアス電圧を選択できる。
したがって、安定なプラズマを発生させるために必要な
最小の高周波電力を用いつつ、通常のエツチング時には
セルフバイアス電圧を高くして、異方性が強く、しかも
加工精度の高いエッチラング特性を維持できる。また、
オーバーエツチング時には、セルフバイアス電圧を低く
してイオン衝撃を少なくできるので、当該基板を損傷し
たりする問題も解決できる。
最小の高周波電力を用いつつ、通常のエツチング時には
セルフバイアス電圧を高くして、異方性が強く、しかも
加工精度の高いエッチラング特性を維持できる。また、
オーバーエツチング時には、セルフバイアス電圧を低く
してイオン衝撃を少なくできるので、当該基板を損傷し
たりする問題も解決できる。
（本発明の実施例）
第１図に示した第１実施例は、真空室ｌｌ内に一方の電
極１２と他方の電極１３とを対向させるとともに、これ
ら両電極１２．１３は絶縁体１４．１５で真空室１１か
ら絶縁している。
極１２と他方の電極１３とを対向させるとともに、これ
ら両電極１２．１３は絶縁体１４．１５で真空室１１か
ら絶縁している。
上記一方の電極１２は、高周波整合回路１Ｂを介して高
周波電源１７に接続し、他方の電極１３を同調回路１８
に接続している。
周波電源１７に接続し、他方の電極１３を同調回路１８
に接続している。
この同調回路１８は、コイル１８ａとコンデンサー１８
ｂとを並列に接続するとともに、それらのコンダクタン
ス及びキャパシティーを可変にしている。
ｂとを並列に接続するとともに、それらのコンダクタン
ス及びキャパシティーを可変にしている。
さらに、上記真空室１１には、流量調整器１９及びカッ
トバルブ２０を有するガス導入路２１を接続する一方、
カットバルブ２２及び圧力調整器２３を介して真空ポン
プ２４にも接続している。
トバルブ２０を有するガス導入路２１を接続する一方、
カットバルブ２２及び圧力調整器２３を介して真空ポン
プ２４にも接続している。
しかして、一方の電極１２に基板２５を載置するととも
に、カットバルブ２２を開いて真空ポンプ２４を駆動し
て、当該真空室１１内を排気する。このようにして真空
室ｌｌ内が十分に排気されたら、カットバルブ２０を開
き、流量調整器１９を介して所定のガスを導入する。
に、カットバルブ２２を開いて真空ポンプ２４を駆動し
て、当該真空室１１内を排気する。このようにして真空
室ｌｌ内が十分に排気されたら、カットバルブ２０を開
き、流量調整器１９を介して所定のガスを導入する。
そして、圧力調整器２３を動作させて真空室１１内を所
定の圧力にするとともに、高周波電源１７を動作させ、
高周波整合回路１Ｂを介して一方の電極１２に高周波電
力を印加する。
定の圧力にするとともに、高周波電源１７を動作させ、
高周波整合回路１Ｂを介して一方の電極１２に高周波電
力を印加する。
このように一方の電極１２に高周波電力を印加すると、
真空室ｌｌ内にプラズマ放電が生じるので、プラズマの
ポテンシャル電圧Ｖｐと、一方の電極！２のセルフバイ
アス電圧Ｖｓとで電位差が生じる。そして、この電位降
下（Ｖｐ−Ｖｓ）でイオンが加速されて基板２５を照射
するので、当該基板２５はエツチングされる。
真空室ｌｌ内にプラズマ放電が生じるので、プラズマの
ポテンシャル電圧Ｖｐと、一方の電極！２のセルフバイ
アス電圧Ｖｓとで電位差が生じる。そして、この電位降
下（Ｖｐ−Ｖｓ）でイオンが加速されて基板２５を照射
するので、当該基板２５はエツチングされる。
このとき、他方の電極１３に接続した同調回路１８のコ
イル１．８ａのコンダクタンスとコンデンサー１８ｂの
キャパシティーとを調整することによって、一方の電極
１２に接続された高周波電力に対して、他方の電極１３
側の位相をずらすことができる。
イル１．８ａのコンダクタンスとコンデンサー１８ｂの
キャパシティーとを調整することによって、一方の電極
１２に接続された高周波電力に対して、他方の電極１３
側の位相をずらすことができる。
そして、この位相を１８０度ずらすと、両電極１２．１
３間の電位差、換言すれば、上記ポテンシャル電圧Ｖｐ
とセルフバイアス電圧Ｖｓとの電位差（Ｖｐ−Ｖｓ）が
大きくなるので、電極１２の表面に発生するセルフバイ
アス電圧Ｖｓも相対的に高くなる。このようにセルフバ
イアス電圧Ｖｓが高くなれば、イオン衝撃も大きくなる
ので、異方性の強いエツチングができ、しかも、その加
工精度も向上する。
３間の電位差、換言すれば、上記ポテンシャル電圧Ｖｐ
とセルフバイアス電圧Ｖｓとの電位差（Ｖｐ−Ｖｓ）が
大きくなるので、電極１２の表面に発生するセルフバイ
アス電圧Ｖｓも相対的に高くなる。このようにセルフバ
イアス電圧Ｖｓが高くなれば、イオン衝撃も大きくなる
ので、異方性の強いエツチングができ、しかも、その加
工精度も向上する。
また、位相差をゼロにすると電位差（Ｖｐ −Ｖｓ）が
小さくなるので、セルフバイアス電圧ｖＳも相対的に低
くなり、それだけイオンの衝撃力も小さくなる。
小さくなるので、セルフバイアス電圧ｖＳも相対的に低
くなり、それだけイオンの衝撃力も小さくなる。
このように高周波電力が一定でも、上記位相を調整する
ことで、一方の電極１２側のセルフバイアス電圧Ｖｓを
制御できるので、例えば、安定なプラズマ放電が可能な
範囲で当該高周波電力を最小に保ちながら、上記セルフ
バイアス電圧Ｖｓを最大にすることも可能になる。
ことで、一方の電極１２側のセルフバイアス電圧Ｖｓを
制御できるので、例えば、安定なプラズマ放電が可能な
範囲で当該高周波電力を最小に保ちながら、上記セルフ
バイアス電圧Ｖｓを最大にすることも可能になる。
つまり、最小な高周波電力を用いながら、セルフバイア
ス電圧Ｖｓを最大にして、イオン衝撃を大きくし、異方
性の強い加工ができるし、オーバーエツチング時には、
上記位相差をゼロにしてセルフバイアス電圧を低くシ、
イオン衝撃を少なくできる。
ス電圧Ｖｓを最大にして、イオン衝撃を大きくし、異方
性の強い加工ができるし、オーバーエツチング時には、
上記位相差をゼロにしてセルフバイアス電圧を低くシ、
イオン衝撃を少なくできる。
なお、一方の電極１２に印加された高周波電力に対して
、他方の電極１３の位相をずらしてセルフバイアス電圧
Ｖｓを制御するということは、両電極１２．１３間の放
電インピーダンスを制御して当該セルフバイアス電圧Ｖ
ｓを制御することと原理的には同一である。つまり、放
電インピーダンスを小さくすれば、セルフバイアス電圧
が低くなり、逆に放電インピーダンスを大きくすれば、
セルフバイアス電圧が高くなる。
、他方の電極１３の位相をずらしてセルフバイアス電圧
Ｖｓを制御するということは、両電極１２．１３間の放
電インピーダンスを制御して当該セルフバイアス電圧Ｖ
ｓを制御することと原理的には同一である。つまり、放
電インピーダンスを小さくすれば、セルフバイアス電圧
が低くなり、逆に放電インピーダンスを大きくすれば、
セルフバイアス電圧が高くなる。
第２図に示した第２実施例は、真空室１１の外側にソレ
ノイドコイル２６及び２７を設けるとともに、一方の電
極１２側では絶縁体１４以外に絶縁体２８を設け、この
絶縁体２８で、一方の電極１２のプラズマ照射面以外の
部分を隠蔽するようにしいている。
ノイドコイル２６及び２７を設けるとともに、一方の電
極１２側では絶縁体１４以外に絶縁体２８を設け、この
絶縁体２８で、一方の電極１２のプラズマ照射面以外の
部分を隠蔽するようにしいている。
そして、上記以外の構成は、上記第１実施例と同様であ
る。
る。
しかして、ソレノイドコイル２６．２７に直流電力を印
加すると、矢印２９方向の磁界が発生するが、そのため
に電子は、磁界の影響で擬似サイクロイド運動をする。
加すると、矢印２９方向の磁界が発生するが、そのため
に電子は、磁界の影響で擬似サイクロイド運動をする。
このように電子が擬似サイクロイド運動をすると、その
プラズマが一層高密度化するので、それだけ放電インピ
ーダンスを小さくできる。
プラズマが一層高密度化するので、それだけ放電インピ
ーダンスを小さくできる。
このように放電インピーダンスを小さくすれば、一方の
電極１２側に発生するセルフバイアス電圧Ｖｓをさげら
れるので、イオン衝撃による基板２５の損傷をなくすこ
とができる。
電極１２側に発生するセルフバイアス電圧Ｖｓをさげら
れるので、イオン衝撃による基板２５の損傷をなくすこ
とができる。
なお、両電極１２．１３間に発生させる磁界は、上記の
ように一方向の磁界だけでなく、交番磁界でも回転磁界
でもよい、特に、交番磁界や回転磁界の方が、プラズマ
の高密度化を達成しやすいので、その効果が一層顕著に
なる。
ように一方向の磁界だけでなく、交番磁界でも回転磁界
でもよい、特に、交番磁界や回転磁界の方が、プラズマ
の高密度化を達成しやすいので、その効果が一層顕著に
なる。
第３図に示した第３実施例は、両電極１２．１３に沿っ
て一対の磁石３０．３１及び３２．３３を設けたもので
、より高密度化したプラズマを発生させることができる
。
て一対の磁石３０．３１及び３２．３３を設けたもので
、より高密度化したプラズマを発生させることができる
。
図面第１図は第１実施例の概略図、第２図は第２実施例
の概略図、第３図は第３実施例の概略図、第４図ａは従
来の概略図、第４図すはプラズマのポテンシャル電圧Ｖ
ｐとセルフバイアス電圧Ｖｓとの関係を示すグラフであ
る。 １２・・・一方の電極、 １３・・・他方の電極、１８
・・・同調回路。
の概略図、第３図は第３実施例の概略図、第４図ａは従
来の概略図、第４図すはプラズマのポテンシャル電圧Ｖ
ｐとセルフバイアス電圧Ｖｓとの関係を示すグラフであ
る。 １２・・・一方の電極、 １３・・・他方の電極、１８
・・・同調回路。
Claims (2)
- （１）真空室内に、高周波電力を印加する一方の電極と
、接地された真空室から絶縁された他方の電極とを備え
るとともに、この他方の電極には、コンダクタンス及び
キャパシティーを可変にした同調回路を接続してなるド
ライエッチング装置。 - （２）基板が載置される電極に沿ってかつ両電極間に直
交する磁場を発生させる手段を設けた特許請求の範囲第
１項記載のドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP654885A JPS61166028A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP654885A JPS61166028A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | ドライエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166028A true JPS61166028A (ja) | 1986-07-26 |
| JPH0527967B2 JPH0527967B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=11641382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP654885A Granted JPS61166028A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166028A (ja) |
Cited By (5)
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-
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- 1985-01-17 JP JP654885A patent/JPS61166028A/ja active Granted
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| JPH0527967B2 (ja) | 1993-04-22 |
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