JPS62125626A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
- Publication number
- JPS62125626A JPS62125626A JP26480885A JP26480885A JPS62125626A JP S62125626 A JPS62125626 A JP S62125626A JP 26480885 A JP26480885 A JP 26480885A JP 26480885 A JP26480885 A JP 26480885A JP S62125626 A JPS62125626 A JP S62125626A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power source
- frequency power
- electrode
- high frequency
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造に好適なドライエツチング装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来のこの種ドライエツチング装置では５通常、高周波
電力およびガス圧力を制御することによシエッチング特
性を制御している。しかし、このような方法では、エツ
チングプレートに影響するプラズマ密度と、異方性エツ
チングおよび下地膜とのエツチング速度化に影響するイ
オンのエネルギが共に変化するため、制御が困難であっ
た。
電力およびガス圧力を制御することによシエッチング特
性を制御している。しかし、このような方法では、エツ
チングプレートに影響するプラズマ密度と、異方性エツ
チングおよび下地膜とのエツチング速度化に影響するイ
オンのエネルギが共に変化するため、制御が困難であっ
た。
この対策として特開昭５．６−３３８３９号公報及び特
開昭５７−１３１３７４号公報に記載のものが提案され
ている。該提案はプラズマを発生させる電源と、基板に
入射するイオンを加速する電源とをそれぞれ別個に設け
、プラズマ密度とイオンエネルギとを別個に制御するこ
とにょシ、制御性を向上させるようにしたものである。
開昭５７−１３１３７４号公報に記載のものが提案され
ている。該提案はプラズマを発生させる電源と、基板に
入射するイオンを加速する電源とをそれぞれ別個に設け
、プラズマ密度とイオンエネルギとを別個に制御するこ
とにょシ、制御性を向上させるようにしたものである。
ところが、上記イオンの加速はイオンの追従する低周波
で行なわれるため、イオンを加速する電圧は時間の経過
にしたがって変化し、これに伴ってイオンのエネルギも
変化する問題があった。すなわち、基板に入射するイオ
ンの平均値はイオン加速用電源の出力でコントロールで
きるが、イオンエネルギの分布については考慮されてぃ
なかった。
で行なわれるため、イオンを加速する電圧は時間の経過
にしたがって変化し、これに伴ってイオンのエネルギも
変化する問題があった。すなわち、基板に入射するイオ
ンの平均値はイオン加速用電源の出力でコントロールで
きるが、イオンエネルギの分布については考慮されてぃ
なかった。
このため平均値を小さくしても、最大エネルギは大きく
なるので、下地膜とのエツチング速度比を大きくとれな
いという問題があった。
なるので、下地膜とのエツチング速度比を大きくとれな
いという問題があった。
この改善策として、特願昭５．８−２３４４１９号に示
されているようにイオンを加速する電圧波形分制御し、
イオンのエネルギ分布を小さくすることが提案されてい
るが、該エネルギ分布を小さくする点では、まだ不十分
であって問題があった。
されているようにイオンを加速する電圧波形分制御し、
イオンのエネルギ分布を小さくすることが提案されてい
るが、該エネルギ分布を小さくする点では、まだ不十分
であって問題があった。
本発明は上記のような従来の問題点を解消し、基板入射
イオンエネルギの制御精度を向上させると共に、下地膜
のエツチング速度比が大きくなるようなエツチング特性
を有するドライエツチング装置を提供することを目的と
するものである。
イオンエネルギの制御精度を向上させると共に、下地膜
のエツチング速度比が大きくなるようなエツチング特性
を有するドライエツチング装置を提供することを目的と
するものである。
本発明は上記目的を達成するために、高周波電源に接続
する平行平板電極と、低周波電源に接続し、かつ処理基
板を搭載する平行平板電極とを内蔵する処理室を備える
ドライエツチング装置において、前記高周波電源の周波
数を２０ ＭＨｚ以上に設定し、前記低周波電源の出力
波形を、前記基板表面の蓄積電気量による表面電位変化
を相殺させるように形成したことを特徴とする。
する平行平板電極と、低周波電源に接続し、かつ処理基
板を搭載する平行平板電極とを内蔵する処理室を備える
ドライエツチング装置において、前記高周波電源の周波
数を２０ ＭＨｚ以上に設定し、前記低周波電源の出力
波形を、前記基板表面の蓄積電気量による表面電位変化
を相殺させるように形成したことを特徴とする。
以下１本発明の一実施例を図面について説明する。
第１図において、処理室１内には、−組の平行平板電極
２．３が相対向するように設置されている。その一方の
電極２には、ローパスフィルタ１１を介してマツチング
トランス１０、低周波パワーアンプ９および低周波電源
（低周波信号発信器）８が順次に接続され、かつ該電極
２上に処理基板４が搭載されておシ、他方の電極３には
、ノーイパスフィルタ７を介してマツチングボックス６
および周波数２７ＭＨｚの高周波電源５が順次に接続さ
れている。前記ローパスフィルタ１１は高周波電源５の
高周波２７ ＭＨｚをほとんど通さないように構成され
ている。
２．３が相対向するように設置されている。その一方の
電極２には、ローパスフィルタ１１を介してマツチング
トランス１０、低周波パワーアンプ９および低周波電源
（低周波信号発信器）８が順次に接続され、かつ該電極
２上に処理基板４が搭載されておシ、他方の電極３には
、ノーイパスフィルタ７を介してマツチングボックス６
および周波数２７ＭＨｚの高周波電源５が順次に接続さ
れている。前記ローパスフィルタ１１は高周波電源５の
高周波２７ ＭＨｚをほとんど通さないように構成され
ている。
次に上記のような構成からなる米実施例の作用について
説明する。
説明する。
処理室１を図示しない排気装置で排気しながら、エツチ
ングガス供給ライン（図示せず）よシェラ・ ３ ・ チングガスを供給して１０〜０． ＯＩ Ｔｏｒｒの設
定圧力に保持する。ついで、高周波電源５によりマツチ
ングボックス６およびバイパスフィルタ７を介して電極
３に高周波電圧を印加すると、電極２と３との間でプラ
ズマが発生する。
ングガス供給ライン（図示せず）よシェラ・ ３ ・ チングガスを供給して１０〜０． ＯＩ Ｔｏｒｒの設
定圧力に保持する。ついで、高周波電源５によりマツチ
ングボックス６およびバイパスフィルタ７を介して電極
３に高周波電圧を印加すると、電極２と３との間でプラ
ズマが発生する。
この場合、高周波電源５の高周波電流は電極３、プラズ
マおよび電極２を経て直接アースに流れ、ローパスフィ
ルタ１１を通過しない。又低周波信号発信器８の信号は
低周波パワーアンプ９に入力して増幅され、マツチング
トランス１０によ）マツチングを取られ、さらにローパ
スフィルタ１１を通過して電極２に印加される。
マおよび電極２を経て直接アースに流れ、ローパスフィ
ルタ１１を通過しない。又低周波信号発信器８の信号は
低周波パワーアンプ９に入力して増幅され、マツチング
トランス１０によ）マツチングを取られ、さらにローパ
スフィルタ１１を通過して電極２に印加される。
上記低周波電流はプラズマを通シ、電極３から直接アー
スに流れ、バイパスフィルタ７を通過しない。該プラズ
マ中のイオンは、電極２に印加された電圧により加速さ
れて基板４に入射する。低周波信号発生器８によ）周波
数がイオンの追従できる数百ＫＨｚの第２図に示す波形
を発生し、さらに増幅して電極２に印加すると、プラズ
マ中の電子とイオンが交互に基板４．に入射し、該基板
４の・ ４ ・ 表面電位は第３図に示す実線１６のように変化する。し
たがって、プラズマと電極間の電位差は、第２図に示す
実線１２のレベルから第３図の実線１６に相当する破線
１４のレベルを差し引いた距離１５となる。前記実線１
２の傾きを第３図の実線１６で示す表面電位の変化と同
一に設定すれば、基板４の実質的な表面電位は一定とな
シ５一定エネルギのイオンが基板４に入射する。
スに流れ、バイパスフィルタ７を通過しない。該プラズ
マ中のイオンは、電極２に印加された電圧により加速さ
れて基板４に入射する。低周波信号発生器８によ）周波
数がイオンの追従できる数百ＫＨｚの第２図に示す波形
を発生し、さらに増幅して電極２に印加すると、プラズ
マ中の電子とイオンが交互に基板４．に入射し、該基板
４の・ ４ ・ 表面電位は第３図に示す実線１６のように変化する。し
たがって、プラズマと電極間の電位差は、第２図に示す
実線１２のレベルから第３図の実線１６に相当する破線
１４のレベルを差し引いた距離１５となる。前記実線１
２の傾きを第３図の実線１６で示す表面電位の変化と同
一に設定すれば、基板４の実質的な表面電位は一定とな
シ５一定エネルギのイオンが基板４に入射する。
第２図の凸部１３は、上記のようにイオンが流入して上
昇した基板４の表面電位を、電子を流入させることによ
シ低下させるものである。したがって、上記凸部１３は
正である必要はなく、電子電流がイオン電流よセ大きく
なるレベルであればよい。
昇した基板４の表面電位を、電子を流入させることによ
シ低下させるものである。したがって、上記凸部１３は
正である必要はなく、電子電流がイオン電流よセ大きく
なるレベルであればよい。
第２図の実線１２の傾きは、表面電位の変化がガス圧力
、高周波電力等によシ変化するため、各条件における傾
きを測定して低周波信号発生器８を調整する。このよう
にして基板表面の電位は一定に保持されるが、プラズマ
の電位は印加されている高周波電源の周波数、例えば１
３．５６ＭＨｚによる振動により１００〜２００ＶＫ達
する。
、高周波電力等によシ変化するため、各条件における傾
きを測定して低周波信号発生器８を調整する。このよう
にして基板表面の電位は一定に保持されるが、プラズマ
の電位は印加されている高周波電源の周波数、例えば１
３．５６ＭＨｚによる振動により１００〜２００ＶＫ達
する。
一方、イオンは質素によっても異なるが、周波数１３．
５６Ｍ＆では高周波電圧の振幅の５０〜６０％程度の影
響を受ける。したがって、基板表面電位を一定にしても
、入射するイオンのエネルギは１００ｅ’Ｖに近い分布
を有することになる。
５６Ｍ＆では高周波電圧の振幅の５０〜６０％程度の影
響を受ける。したがって、基板表面電位を一定にしても
、入射するイオンのエネルギは１００ｅ’Ｖに近い分布
を有することになる。
本実施例によれば、プラズマ発生電源の周波数を２７．
１２ＭＨｚと高くすることによシ、プラズマ自身の電位
振動を１３．５６ＭＨｚに比べて４０％程度低減できる
と共に、イオンの追従性も１３５６ＭＨｚ に比べて
６０％程度低減させることができる。このためイオンの
エネルギ分布幅は２０ ｅＶ程度となり、一定エネルギ
のイオンを基板４に入射できるようになった。
１２ＭＨｚと高くすることによシ、プラズマ自身の電位
振動を１３．５６ＭＨｚに比べて４０％程度低減できる
と共に、イオンの追従性も１３５６ＭＨｚ に比べて
６０％程度低減させることができる。このためイオンの
エネルギ分布幅は２０ ｅＶ程度となり、一定エネルギ
のイオンを基板４に入射できるようになった。
本実施例では高周波電源の周波数を２７１２ＭＨｚに設
定した場合について説明したが、これは工業用周波数の
関係である。該周波数を２０ＭＨｚ以上に設定すれば、
同様な効果を得ることができる。
定した場合について説明したが、これは工業用周波数の
関係である。該周波数を２０ＭＨｚ以上に設定すれば、
同様な効果を得ることができる。
また該周波数の上限に関しては、プラズマを発生させる
ことができる範囲であるならば制限はない。
ことができる範囲であるならば制限はない。
なお、プラズマ発生電源の周波数を２０ＭＨｚ以上に設
定することによ勺、従来のプラズマ発生電源の周波数１
３．５６ＭＨｚよシもプラズマ密度が増大し、エツチン
グを向上させることができる。
定することによ勺、従来のプラズマ発生電源の周波数１
３．５６ＭＨｚよシもプラズマ密度が増大し、エツチン
グを向上させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、基板入射イオン
エネルギの制御精度の向上によシ、高精度で下地膜ある
いはマスクとなるレジストとのエツチング速度比が大き
いエツチング性能うことができるので、生産歩留シの向
上を図ることが可能であると共Ｋ、エツチング速度の増
大によル処理能力を向上させることができる。又エツチ
ング性能の向上により、よシ微細なパターンへの適用が
可能となる利点がある。
エネルギの制御精度の向上によシ、高精度で下地膜ある
いはマスクとなるレジストとのエツチング速度比が大き
いエツチング性能うことができるので、生産歩留シの向
上を図ることが可能であると共Ｋ、エツチング速度の増
大によル処理能力を向上させることができる。又エツチ
ング性能の向上により、よシ微細なパターンへの適用が
可能となる利点がある。
第１図は本発明のドライエツチング装置の一実施例を示
す構成図、第２図および第３図は本実施例における電極
印加波形およびエツチング中に基板表面に蓄積される電
気量の変形をそれぞれ示す図である。 、 ７ １・・・処理室、２．３・・・平行平板電極、４・・・
処理基板、５・・・高周波電源、８・・・低周波信号発
生器。 ・ ８
す構成図、第２図および第３図は本実施例における電極
印加波形およびエツチング中に基板表面に蓄積される電
気量の変形をそれぞれ示す図である。 、 ７ １・・・処理室、２．３・・・平行平板電極、４・・・
処理基板、５・・・高周波電源、８・・・低周波信号発
生器。 ・ ８
Claims (1)
- １、高周波電源に接続する平行平板電極と、低周波電源
に接続し、かつ処理基板を搭載する平行平板電極とを内
蔵する処理室を備えるドライエッチング装置において、
前記高周波電源の周波数を２０ＭＨｚ以上に設定し、前
記低周波電源の出力波形を前記基板表面の蓄積電気量に
よる表面電位変化を相殺させるように形成したことを特
徴とするドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480885A JPS62125626A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26480885A JPS62125626A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125626A true JPS62125626A (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=17408500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26480885A Pending JPS62125626A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62125626A (ja) |
Cited By (20)
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-
1985
- 1985-11-27 JP JP26480885A patent/JPS62125626A/ja active Pending
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