JPS627270B2 - - Google Patents
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- JPS627270B2 JPS627270B2 JP54162176A JP16217679A JPS627270B2 JP S627270 B2 JPS627270 B2 JP S627270B2 JP 54162176 A JP54162176 A JP 54162176A JP 16217679 A JP16217679 A JP 16217679A JP S627270 B2 JPS627270 B2 JP S627270B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はドライエツチング装置に関するもの
である。
である。
真空雰囲気中に対向して設置した高周波印加電
極と接地電極間に放電によるガスプラズマを発生
させて、プラズマ中のイオンおよびプラズマで解
離させた反応ガス分子の作用により、前記電極に
保持させた試料の表面をエツチングするようにし
たドライエツチング装置が、近年広く使用されて
おり、特に半導体デバイスの製造工程では、微細
パターンのエツチングが可能なことや排液処理を
不要とすることから、近年特に多用されるように
なつている。半導体デバイスの製造工程でこのド
ライエツチング処理を行なう工程に、配線用アル
ミニウム膜のエツチング工程がある。然し乍ら上
記のドライエツチング装置によるアルミニウムエ
ツチングにおけるエツチング速度は、あとに詳し
く説明するように、エツチング条件（反応ガス、
高周波電力等）によりエツチング時圧力が低圧と
なるに従つて小さくなる傾向にあり、このため低
い圧力時にも大きなエツチング速度を得ることが
できる装置が要望されている。
極と接地電極間に放電によるガスプラズマを発生
させて、プラズマ中のイオンおよびプラズマで解
離させた反応ガス分子の作用により、前記電極に
保持させた試料の表面をエツチングするようにし
たドライエツチング装置が、近年広く使用されて
おり、特に半導体デバイスの製造工程では、微細
パターンのエツチングが可能なことや排液処理を
不要とすることから、近年特に多用されるように
なつている。半導体デバイスの製造工程でこのド
ライエツチング処理を行なう工程に、配線用アル
ミニウム膜のエツチング工程がある。然し乍ら上
記のドライエツチング装置によるアルミニウムエ
ツチングにおけるエツチング速度は、あとに詳し
く説明するように、エツチング条件（反応ガス、
高周波電力等）によりエツチング時圧力が低圧と
なるに従つて小さくなる傾向にあり、このため低
い圧力時にも大きなエツチング速度を得ることが
できる装置が要望されている。
従つて本発明の目的はガスの低い圧力領域にお
いて試料のエツチング速度を大とすることの出来
るドライエツチング装置を得ようとするものであ
る。
いて試料のエツチング速度を大とすることの出来
るドライエツチング装置を得ようとするものであ
る。
本発明によれば、真空雰囲気中に対向して設置
した高周波印加電極と接地電極の間に、放電によ
るガスプラズマを発生させて試料をエツチングす
る装置において、前記接地電極の高周波印加電極
との対向面側が、エツチングされるべき１つない
し複数の試料を接地電極と実効的にほぼ同電位で
保持でき、かつ前記試料の周囲には酸化物誘電体
板たとえば石英板を露出させるように構成してな
ることを特徴としたドライエツチング装置が得ら
れる。
した高周波印加電極と接地電極の間に、放電によ
るガスプラズマを発生させて試料をエツチングす
る装置において、前記接地電極の高周波印加電極
との対向面側が、エツチングされるべき１つない
し複数の試料を接地電極と実効的にほぼ同電位で
保持でき、かつ前記試料の周囲には酸化物誘電体
板たとえば石英板を露出させるように構成してな
ることを特徴としたドライエツチング装置が得ら
れる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
第１図は従来のドライエツチング装置の構成の
一例を示した図である。第１図において、１は真
空室、２は真空室内を排気する排気装置、３は真
空室内に反応ガス（たとえばアルミニウムをエツ
チングする場合は四塩化炭素（CCl4）などのCl系
ガス）を供給するためのマスフローコントロー
ラ、４は高周波電源である。そして問題となる電
極部分についていえば、１１は高周波印加電極で
あつて金属平板１２と石英板１３とから成つてお
り、又１４は接地電極であつて金属平板１５と石
英板１６とから成つており、１７はエツチングさ
るべき試料たとえばアルミニウムである。そして
このようなアルミニウムエツチング装置におい
て、高周波印加電極１１と接地電極１４との間の
空間にガスプラズマを発生させると、アルミニウ
ム１７の表面がエツチングされる。この場合試料
１７の周囲が反射電子および二次電子を発する石
英板１６であるため、それらの電子による反応ガ
スの解離の促進効果を享受することができるが、
アルミニウム１７が石英板１６により接地されて
いないので実効電位が変り、その分だけ衝撃エネ
ルギーが減少し、したがつてエツチング速度が低
下する。この実効電位の変化は、石英板が充分薄
ければ問題にならない程度に小さいが、普通使用
される程度の厚さの石英板では相当大きくなるこ
とが、板の厚さを変えた実験により確められてい
る。このエツチング速度の数値的な値はあとに本
発明の装置によるエツチング速度と比較して図面
により説明する。
一例を示した図である。第１図において、１は真
空室、２は真空室内を排気する排気装置、３は真
空室内に反応ガス（たとえばアルミニウムをエツ
チングする場合は四塩化炭素（CCl4）などのCl系
ガス）を供給するためのマスフローコントロー
ラ、４は高周波電源である。そして問題となる電
極部分についていえば、１１は高周波印加電極で
あつて金属平板１２と石英板１３とから成つてお
り、又１４は接地電極であつて金属平板１５と石
英板１６とから成つており、１７はエツチングさ
るべき試料たとえばアルミニウムである。そして
このようなアルミニウムエツチング装置におい
て、高周波印加電極１１と接地電極１４との間の
空間にガスプラズマを発生させると、アルミニウ
ム１７の表面がエツチングされる。この場合試料
１７の周囲が反射電子および二次電子を発する石
英板１６であるため、それらの電子による反応ガ
スの解離の促進効果を享受することができるが、
アルミニウム１７が石英板１６により接地されて
いないので実効電位が変り、その分だけ衝撃エネ
ルギーが減少し、したがつてエツチング速度が低
下する。この実効電位の変化は、石英板が充分薄
ければ問題にならない程度に小さいが、普通使用
される程度の厚さの石英板では相当大きくなるこ
とが、板の厚さを変えた実験により確められてい
る。このエツチング速度の数値的な値はあとに本
発明の装置によるエツチング速度と比較して図面
により説明する。
第２図は従来のドライエツチング装置の構成の
他の例を示した図である。第２図において、第２
図と同じ部分には第１図におけると同じ参照数字
を付してあり、また第１図における排気装置２お
よびマスフローコントローラ３は省略してある。
この例では接地電極１８は単なる金属板であり、
試料１７はその接地電極１８に直接触れていて同
電位になるので、衝撃エネルギーの大きさからだ
けいえば問題はないが、周囲に石英板がないので
プラズマの解離を増大することができず、結果的
に充分なエツチング速度が得られない。この数値
については先と同じようにあとに説明する。
他の例を示した図である。第２図において、第２
図と同じ部分には第１図におけると同じ参照数字
を付してあり、また第１図における排気装置２お
よびマスフローコントローラ３は省略してある。
この例では接地電極１８は単なる金属板であり、
試料１７はその接地電極１８に直接触れていて同
電位になるので、衝撃エネルギーの大きさからだ
けいえば問題はないが、周囲に石英板がないので
プラズマの解離を増大することができず、結果的
に充分なエツチング速度が得られない。この数値
については先と同じようにあとに説明する。
第３図は本発明の一実施例の構成を一部断面で
示した図である。真空室２１、排気装置２２、マ
スフローコントローラ２３、高周波電源２４、金
属平板２５と石英板２６から成る高周波印加電極
２７は第１図の場合と実質的に同じである。この
装置においては、試料２８はこの試料の形状に嵌
合可能に穿設された孔を持つ石英板２９に嵌合し
て収められていて、底部において金属平板３０に
接触するようになつている。この場合試料２８と
石英板２９の厚さはほぼ等しくしておくとよい。
石英板２９と金属平板３０とで接地電極３１を形
成する。なお図では試料は１つであるが、試料２
８が複数であり石英板２９にこれら試料を嵌合的
に収めることのできる複数の孔を設けておいても
よい。
示した図である。真空室２１、排気装置２２、マ
スフローコントローラ２３、高周波電源２４、金
属平板２５と石英板２６から成る高周波印加電極
２７は第１図の場合と実質的に同じである。この
装置においては、試料２８はこの試料の形状に嵌
合可能に穿設された孔を持つ石英板２９に嵌合し
て収められていて、底部において金属平板３０に
接触するようになつている。この場合試料２８と
石英板２９の厚さはほぼ等しくしておくとよい。
石英板２９と金属平板３０とで接地電極３１を形
成する。なお図では試料は１つであるが、試料２
８が複数であり石英板２９にこれら試料を嵌合的
に収めることのできる複数の孔を設けておいても
よい。
上記実施例のアルミニウムエツチング装置にお
いて、高周波印加電極２７と接地電極３１との間
の空間にガスプラズマを発生させてエツチングさ
れるべき試料２８の表面をエツチングすれば、接
地電極３０の上面ではエツチングされるべき試料
２８が金属平板３０と同一電位即ち接地電位とな
り、ガスプラズマ中より引き出すイオンによる衝
撃のエネルギーを大きくすると共に、エツチング
されるべき試料７の周囲の石英板２７からは多量
の二次電子が放出されて反応ガスの解離を促進す
る結果、低い圧力領域でも高いエツチング速度を
得ることができる。更にエツチングされるべき試
料２８の周囲には、これとほぼ同一高さで石英板
２８が配置されているので、エツチングされるべ
き試料２８の表面における電界がほぼ均一とな
り、試料２８内各部におけるエツチングを均一と
することができる。
いて、高周波印加電極２７と接地電極３１との間
の空間にガスプラズマを発生させてエツチングさ
れるべき試料２８の表面をエツチングすれば、接
地電極３０の上面ではエツチングされるべき試料
２８が金属平板３０と同一電位即ち接地電位とな
り、ガスプラズマ中より引き出すイオンによる衝
撃のエネルギーを大きくすると共に、エツチング
されるべき試料７の周囲の石英板２７からは多量
の二次電子が放出されて反応ガスの解離を促進す
る結果、低い圧力領域でも高いエツチング速度を
得ることができる。更にエツチングされるべき試
料２８の周囲には、これとほぼ同一高さで石英板
２８が配置されているので、エツチングされるべ
き試料２８の表面における電界がほぼ均一とな
り、試料２８内各部におけるエツチングを均一と
することができる。
第４図は上記実施例によるエツチング特性と従
来の装置の特性とを比較して示した図である。図
中、実線で示した曲線Ａは第３図の実施例による
エツチング特性、点線で示した曲線Ｂは第１図に
示す従来の装置によるエツチング特性、鎖線で示
した曲線Ｃは第２図に示す従来の装置によるエツ
チング特性をそれぞれ示している。曲線Ｂはイオ
ン衝撃のエネルギーが低く、エツチング速度も遅
いことを表わしている一方、曲線Ｃでは反応ガス
の解離が少ない結果エツチング速度が遅いことを
表わしている。
来の装置の特性とを比較して示した図である。図
中、実線で示した曲線Ａは第３図の実施例による
エツチング特性、点線で示した曲線Ｂは第１図に
示す従来の装置によるエツチング特性、鎖線で示
した曲線Ｃは第２図に示す従来の装置によるエツ
チング特性をそれぞれ示している。曲線Ｂはイオ
ン衝撃のエネルギーが低く、エツチング速度も遅
いことを表わしている一方、曲線Ｃでは反応ガス
の解離が少ない結果エツチング速度が遅いことを
表わしている。
本発明の他の実施例として、曲線Ｂの特性を得
ている第１図の装置において、石英板１６上のエ
ツチングされるべき試料１７と金属平板１５とを
金属線で接続して構成してもよい。このような構
成によりイオン衝撃エネルギーを増大させ、曲線
Ａ即ち第３図の実施例と同じ特性を得ることが可
能である。又金属線で接続する方法の１つとし
て、石英板１６の試料１７の下部にあたるところ
に試料よりは小さい孔をあけ、中に金属性スプリ
ングを設けておき、試料１７を載せれば金属平板
１５と自動的に接続するようにしておいても本発
明による装置を構成できる。
ている第１図の装置において、石英板１６上のエ
ツチングされるべき試料１７と金属平板１５とを
金属線で接続して構成してもよい。このような構
成によりイオン衝撃エネルギーを増大させ、曲線
Ａ即ち第３図の実施例と同じ特性を得ることが可
能である。又金属線で接続する方法の１つとし
て、石英板１６の試料１７の下部にあたるところ
に試料よりは小さい孔をあけ、中に金属性スプリ
ングを設けておき、試料１７を載せれば金属平板
１５と自動的に接続するようにしておいても本発
明による装置を構成できる。
以上の説明において、有効なエツチングを行う
には試料の実効電位がほぼ接地に近いことが必要
条件であるが、その手段としては必ずしも直流的
に直接接地する必要はない。例えば試料の周囲に
石英板がある場合に、試料自身の下面あるいは試
料の台になる部分の金属板の表面に誘電体膜があ
つて試料と台の間が直流的にほぼ絶縁されていて
も、その誘電体の厚さが例えば陽極酸化膜や熱酸
化による被膜の程度に充分薄くて試料と台との間
が交流的にはほぼ導通状態になつているときは、
本発明の効果はほとんど減殺されない。
には試料の実効電位がほぼ接地に近いことが必要
条件であるが、その手段としては必ずしも直流的
に直接接地する必要はない。例えば試料の周囲に
石英板がある場合に、試料自身の下面あるいは試
料の台になる部分の金属板の表面に誘電体膜があ
つて試料と台の間が直流的にほぼ絶縁されていて
も、その誘電体の厚さが例えば陽極酸化膜や熱酸
化による被膜の程度に充分薄くて試料と台との間
が交流的にはほぼ導通状態になつているときは、
本発明の効果はほとんど減殺されない。
また以上の説明においては電子の反射或いは二
次電子放出を行う材料として石英板を用いたが、
この代りに硝子板を用いてもよい。すなわち酸化
物誘電体を用いればよい。但しこの誘電体には単
にふつうの酸化物といわれているものだけでな
く、セラミツクのようなものを含むとする。また
エツチングすべき試料としてアルミニウムを用い
て説明したが、他の導電体のエツチング材料を用
いてもよいことはいうまでもない。
次電子放出を行う材料として石英板を用いたが、
この代りに硝子板を用いてもよい。すなわち酸化
物誘電体を用いればよい。但しこの誘電体には単
にふつうの酸化物といわれているものだけでな
く、セラミツクのようなものを含むとする。また
エツチングすべき試料としてアルミニウムを用い
て説明したが、他の導電体のエツチング材料を用
いてもよいことはいうまでもない。
以上説明したように、本発明によればエツチン
グさるべき材料はイオン衝撃および反応ガスの解
離分子の作用を併せて享受し、低圧領域において
も高いエツチング速度を得て、エツチング装置と
しての能力を向上し、生産性を高める効果を持た
せることができる。
グさるべき材料はイオン衝撃および反応ガスの解
離分子の作用を併せて享受し、低圧領域において
も高いエツチング速度を得て、エツチング装置と
しての能力を向上し、生産性を高める効果を持た
せることができる。
第１図は従来のドライエツチング装置の構成の
一例を示した図、第２図は従来のドライエツチン
グ装置の構成の他の例の一部を示した図、第３図
は本発明の一実施例の構成を一部断面で示した
図、第４図は本発明の一実施例によるエツチング
特性と従来装置のエツチング特性を比較して示し
た図である。 記号の説明：２１は真空室、２２は排気装置、
２３はマスフローコントローラ、２４は高周波電
源、２５は平板電極、２６は石英板、２７は高周
波印加電極、２８は試料、２９は石英、３０は平
板電極、３１は接地電極をそれぞれ示している。
一例を示した図、第２図は従来のドライエツチン
グ装置の構成の他の例の一部を示した図、第３図
は本発明の一実施例の構成を一部断面で示した
図、第４図は本発明の一実施例によるエツチング
特性と従来装置のエツチング特性を比較して示し
た図である。 記号の説明：２１は真空室、２２は排気装置、
２３はマスフローコントローラ、２４は高周波電
源、２５は平板電極、２６は石英板、２７は高周
波印加電極、２８は試料、２９は石英、３０は平
板電極、３１は接地電極をそれぞれ示している。
Claims (1)
- １ 真空雰囲気中に対向して設置した高周波印加
電極と接地電極の間に、放電によるガスプラズマ
を発生させて試料をエツチングする装置におい
て、前記接地電極の高周波印加電極との対向面側
が、エツチングされるべき１つないし複数の試料
を接地電極と実効的にほぼ同電位で保持でき、か
つ前記試料の周囲には酸化物誘電体板を露出させ
るように構成してなることを特徴としたドライエ
ツチング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16217679A JPS5687670A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Dry etching apparatus |
| US06/215,805 US4376692A (en) | 1979-12-15 | 1980-12-12 | Dry etching device comprising a member for bringing a specimen into electrical contact with a grounded electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16217679A JPS5687670A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Dry etching apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5687670A JPS5687670A (en) | 1981-07-16 |
| JPS627270B2 true JPS627270B2 (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15749453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16217679A Granted JPS5687670A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Dry etching apparatus |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4376692A (ja) |
| JP (1) | JPS5687670A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4473455A (en) * | 1981-12-21 | 1984-09-25 | At&T Bell Laboratories | Wafer holding apparatus and method |
| JPS6056076A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-01 | Ulvac Corp | スパツタエツチング装置 |
| JPS61174633A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-06 | Ulvac Corp | スパッタエッチング装置 |
| WO1989003584A1 (en) * | 1987-10-14 | 1989-04-20 | Unisearch Limited | Multi-electrode vacuum processing chamber |
| WO1989003899A1 (en) * | 1987-10-23 | 1989-05-05 | Unisearch Limited | Etching process using metal compounds |
| US4961812A (en) * | 1988-09-13 | 1990-10-09 | Intel Corporation | Etch-back apparatus for integrated circuit failure analysis |
| US4980019A (en) * | 1988-09-13 | 1990-12-25 | Intel Corporation | Etch-back process for failure analysis of integrated circuits |
| JPH0751755B2 (ja) * | 1991-06-21 | 1995-06-05 | 川崎製鉄株式会社 | プラズマｃｖｄ装置 |
| US5226967A (en) * | 1992-05-14 | 1993-07-13 | Lam Research Corporation | Plasma apparatus including dielectric window for inducing a uniform electric field in a plasma chamber |
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Family Cites Families (6)
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1980
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| US4376692A (en) | 1983-03-15 |
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