JPS6292322A - 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
- JPS6292322A JPS6292322A JP23121685A JP23121685A JPS6292322A JP S6292322 A JPS6292322 A JP S6292322A JP 23121685 A JP23121685 A JP 23121685A JP 23121685 A JP23121685 A JP 23121685A JP S6292322 A JPS6292322 A JP S6292322A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- chamber
- plasma
- electrode
- ion
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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〕
本発明はドライエツチング装置、特に半導体製造用のド
ライエツチング装置に関する。
ライエツチング装置に関する。
近年、半導体プロセスのドライ化に伴ない、プラズマ、
特にイオンビームを応用したエツチング装置のニーズが
高まっている。これらのプロセスではスループットが非
常に重要であシ、そのためには１回の処理で大量のウェ
ーハを処理することが必要になる。これに適したドライ
エツチング装置として、特開昭５７−４０８４５号公報
に見られるように、核融合研究設備用に開発されたイオ
ン源を応用したドライエツチング装置が提案されている
。これは、第４図に示すように真空容器１３内が、電子
発生室１、プラズマ発生室２及びエツチング室３に分か
れ、電子発生室！内にはフィラメント１１並びに熱電子
引出し電極１４が配設されている。フィラメント１１は
、直流電源１６によって加熱され熱電子を放出する。熱
電子引出し電極１４は、直流電源１７によってフィラメ
ント１１に対して正電位にバイアスされ、フィラメント
１１よシ放出された熱電子をプラズマ室２へ加速して引
き出す。プラズマ発生室２内の軸中心部に“中心電極２
３があシ・一方１は真空容器壁に １沿って
陽極２２が設けられておシ、陽極は直流電
（源２７により中心電極２３に対して正電位にバイアス
されている。そのため、電子発生室１よりプラズマ発生
室２内へ入ってきた電子は陽極に向けて加速される。一
方、プラズマ発生室２の外側にはソレノイド２１が設け
られていて、プラズマ発生室２内に軸方向磁場を与えて
いる。この磁場によシミ子はらせん運動をするようにな
る。この時、電子発生室１の一部に設けられたガス導入
系１５よりＣＦ ４などの化学的に活性なガスが０．
Ｉ Ｐ 。
特にイオンビームを応用したエツチング装置のニーズが
高まっている。これらのプロセスではスループットが非
常に重要であシ、そのためには１回の処理で大量のウェ
ーハを処理することが必要になる。これに適したドライ
エツチング装置として、特開昭５７−４０８４５号公報
に見られるように、核融合研究設備用に開発されたイオ
ン源を応用したドライエツチング装置が提案されている
。これは、第４図に示すように真空容器１３内が、電子
発生室１、プラズマ発生室２及びエツチング室３に分か
れ、電子発生室！内にはフィラメント１１並びに熱電子
引出し電極１４が配設されている。フィラメント１１は
、直流電源１６によって加熱され熱電子を放出する。熱
電子引出し電極１４は、直流電源１７によってフィラメ
ント１１に対して正電位にバイアスされ、フィラメント
１１よシ放出された熱電子をプラズマ室２へ加速して引
き出す。プラズマ発生室２内の軸中心部に“中心電極２
３があシ・一方１は真空容器壁に １沿って
陽極２２が設けられておシ、陽極は直流電
（源２７により中心電極２３に対して正電位にバイアス
されている。そのため、電子発生室１よりプラズマ発生
室２内へ入ってきた電子は陽極に向けて加速される。一
方、プラズマ発生室２の外側にはソレノイド２１が設け
られていて、プラズマ発生室２内に軸方向磁場を与えて
いる。この磁場によシミ子はらせん運動をするようにな
る。この時、電子発生室１の一部に設けられたガス導入
系１５よりＣＦ ４などの化学的に活性なガスが０．
Ｉ Ｐ 。
程度の圧力で導入されている。らせん回転する電子はこ
のＣＦ ４ ガスを電離し、ＣＦ３＋イオンとＦ−イオ
ンを作る。
のＣＦ ４ ガスを電離し、ＣＦ３＋イオンとＦ−イオ
ンを作る。
プラズマ発生室の一方の開放端には、直流電源２８によ
って正電位にバイアスされた加速電極２６が設けられ、
さらにこれに対向してエツチング室３側に、直流電源２
９によって負電位にバイアスされた減速電極２５が設け
られている。さらにそのエツチング室３側には接地電極
２４が設けられている。これら加速電極２６、減速電極
２５及び接地電極２４からなるイオン引出し系によυ、
正イオンＣＦｓ＋に引出されて、エツチング室３内に配
置された基板ホルダー４上のシリコンウェハ３０に照射
される。プラズマ室内のＦ−イオンは加速電極に引き寄
せられて電子を放出しラジカル原子となって、エツチン
グ室内へただよって来る。
って正電位にバイアスされた加速電極２６が設けられ、
さらにこれに対向してエツチング室３側に、直流電源２
９によって負電位にバイアスされた減速電極２５が設け
られている。さらにそのエツチング室３側には接地電極
２４が設けられている。これら加速電極２６、減速電極
２５及び接地電極２４からなるイオン引出し系によυ、
正イオンＣＦｓ＋に引出されて、エツチング室３内に配
置された基板ホルダー４上のシリコンウェハ３０に照射
される。プラズマ室内のＦ−イオンは加速電極に引き寄
せられて電子を放出しラジカル原子となって、エツチン
グ室内へただよって来る。
このような情況下でシリコンをエツチングしようとする
と先ずＣＦ！＋イオンがシリコン基板上に衝突すると電
子をもらってＣＦ ｓなどの不揮発性の物質となって堆
積してしまいエツチングが進まない。又、ＣＦｓ’ｌｘ
どの不揮発性物質が何らかの方法で取り除かれたとして
も、実際にシリコンと反応するＦ原子は、中性ラジカル
の形でイオン引出し系を通って来るので、ビーム化され
ておらず方向性エツチングには適さないという問題点が
あった。
と先ずＣＦ！＋イオンがシリコン基板上に衝突すると電
子をもらってＣＦ ｓなどの不揮発性の物質となって堆
積してしまいエツチングが進まない。又、ＣＦｓ’ｌｘ
どの不揮発性物質が何らかの方法で取り除かれたとして
も、実際にシリコンと反応するＦ原子は、中性ラジカル
の形でイオン引出し系を通って来るので、ビーム化され
ておらず方向性エツチングには適さないという問題点が
あった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除去し、異
方性エツチング特性の優れたドライエツチング装置を提
供するにある。
方性エツチング特性の優れたドライエツチング装置を提
供するにある。
本発明では、上記目的を達成するために、加速電極に負
電位を与え、減速電極に正電位を与えるという、従来の
技術とは反対の極性のバイアスをかけたイオン引出し系
を採用する。
電位を与え、減速電極に正電位を与えるという、従来の
技術とは反対の極性のバイアスをかけたイオン引出し系
を採用する。
以下、第１図の実施例にて本発明の詳細な説明する。プ
ラズマ室２のエツチング室３側に設けられた加速電極２
６には、直流電源３２によシ負の電圧例えば−５００ｖ
が与えられている。又これに対向した減速電極２５には
、直流電源３３により正の電圧例えば＋２００ｖが与え
られている。
ラズマ室２のエツチング室３側に設けられた加速電極２
６には、直流電源３２によシ負の電圧例えば−５００ｖ
が与えられている。又これに対向した減速電極２５には
、直流電源３３により正の電圧例えば＋２００ｖが与え
られている。
その結果、ＣＦｓ＋イオンは加速電極２６に集められる
。一方、Ｆ−イオンは加速電極の穴を通シ抜け、加速電
極２６と減速電極２５の間の電界で加速されエツチング
室３ヘビームとなって飛んで行く。
。一方、Ｆ−イオンは加速電極の穴を通シ抜け、加速電
極２６と減速電極２５の間の電界で加速されエツチング
室３ヘビームとなって飛んで行く。
第２図は本発明になる他の実施例であり、プラズマの発
生にマイクロ波を使った例である。プラズマ発生室２に
連通してマイクロ波共鳴室５が設けられ、マイクロ波発
振器３６からマイクロ波例えば２．４５ＧＨ２のマイク
ロ波が導波管３７並びに石英ガラスなどから成る誘電体
窓３８を介して導入される。マイクロ波共鳴室５の外側
にはソレノイド３４が配され、マイクロ波共鳴室５内に
電子がサイクロトロン共鳴を生ずる８７５ガウス程度の
磁界が発生されるようになっている。マイクロ波共鳴室
に設けたガス導入系１５よりＣＦ４ などの反応性ガス
を１０−” ｐ 、台まで導入すると、電子のサイクロ
トロン共鳴によりプラズマが発生し、プラズマは、プラ
ズマ生成室２の方へ流れてくる。プラズマ生成室２の外
側には、多数の永久磁石３９が放射状に設けられ、側壁
部にカスプ磁界が発生している。このカスプ磁界によシ
プラズマはプラズマ生成室２内に有効に蓄積される。こ
の場合にもプラズマ室２のエツチング室３側に設けられ
た加速電極２６には直流電源３２によ如負の電圧が与え
られている。又これに対向した減速電極２５には、やは
シ直流電源３３により正の電圧が与えられている。その
結果、本実施例によっても第１図の実施例と全く同様の
効果を奏することができる。
生にマイクロ波を使った例である。プラズマ発生室２に
連通してマイクロ波共鳴室５が設けられ、マイクロ波発
振器３６からマイクロ波例えば２．４５ＧＨ２のマイク
ロ波が導波管３７並びに石英ガラスなどから成る誘電体
窓３８を介して導入される。マイクロ波共鳴室５の外側
にはソレノイド３４が配され、マイクロ波共鳴室５内に
電子がサイクロトロン共鳴を生ずる８７５ガウス程度の
磁界が発生されるようになっている。マイクロ波共鳴室
に設けたガス導入系１５よりＣＦ４ などの反応性ガス
を１０−” ｐ 、台まで導入すると、電子のサイクロ
トロン共鳴によりプラズマが発生し、プラズマは、プラ
ズマ生成室２の方へ流れてくる。プラズマ生成室２の外
側には、多数の永久磁石３９が放射状に設けられ、側壁
部にカスプ磁界が発生している。このカスプ磁界によシ
プラズマはプラズマ生成室２内に有効に蓄積される。こ
の場合にもプラズマ室２のエツチング室３側に設けられ
た加速電極２６には直流電源３２によ如負の電圧が与え
られている。又これに対向した減速電極２５には、やは
シ直流電源３３により正の電圧が与えられている。その
結果、本実施例によっても第１図の実施例と全く同様の
効果を奏することができる。
第３図はさらに別の実施例であり、これはプラズマの発
生に１３．５６ＭＨ２のＲＦｔ−使った例である。プラ
ズマ発生室２に連通してＲＦ誘導加熱室６が設けられて
いる。誘導加熱室６の側壁４０１ｄニガラスやセラミッ
クス力どの絶縁物で構成され、その外側には誘導コイル
４１が配設され図示していない高周波電源に接続されて
いる。誘導加熱室６の端部に設けたガス導入系１５よｈ
ｃｐ、などの反応性ガスｋｌＯ−’Ｐ、台まで導入する
と、ガスが誘導加熱されてプラズマ状態となる。このプ
ラズマがプラズマ生成室２の方へ流れてくる。このプラ
ズマ生成室２の外側には多数の永久磁石３９が放射状に
設けられ、側壁部にカスプ磁界が発生している。この場
合にもプラズマ室２のエツチング室３側に設けられた加
速電極２６には直流電源３２により負の電圧が与えられ
ている。又、これに対向した減速電極２５には、やはシ
直流電源３３により正の電圧が与えられている。その結
果、本実施例によっても第１図の実施例と全く同様の効
果を奏することができる。
生に１３．５６ＭＨ２のＲＦｔ−使った例である。プラ
ズマ発生室２に連通してＲＦ誘導加熱室６が設けられて
いる。誘導加熱室６の側壁４０１ｄニガラスやセラミッ
クス力どの絶縁物で構成され、その外側には誘導コイル
４１が配設され図示していない高周波電源に接続されて
いる。誘導加熱室６の端部に設けたガス導入系１５よｈ
ｃｐ、などの反応性ガスｋｌＯ−’Ｐ、台まで導入する
と、ガスが誘導加熱されてプラズマ状態となる。このプ
ラズマがプラズマ生成室２の方へ流れてくる。このプラ
ズマ生成室２の外側には多数の永久磁石３９が放射状に
設けられ、側壁部にカスプ磁界が発生している。この場
合にもプラズマ室２のエツチング室３側に設けられた加
速電極２６には直流電源３２により負の電圧が与えられ
ている。又、これに対向した減速電極２５には、やはシ
直流電源３３により正の電圧が与えられている。その結
果、本実施例によっても第１図の実施例と全く同様の効
果を奏することができる。
取手説明したように要するに本発明は、イオン源を用い
たドライエツチング装置において、イオン源の引出し電
極は、プラズマに直接触れ且つ負電位にバイアスされた
負イオン加速電極と、これに対向し且つプラズマ生成室
とは反対側に設置され正電位にバイアスされた負イオン
減速電極を備えたものであるから、有効にＦ−イオンビ
ームを引出すことができ、エツチングレートが大きくな
り且つ非常に異方性エツチング特性が向上する３゜
たドライエツチング装置において、イオン源の引出し電
極は、プラズマに直接触れ且つ負電位にバイアスされた
負イオン加速電極と、これに対向し且つプラズマ生成室
とは反対側に設置され正電位にバイアスされた負イオン
減速電極を備えたものであるから、有効にＦ−イオンビ
ームを引出すことができ、エツチングレートが大きくな
り且つ非常に異方性エツチング特性が向上する３゜
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は本発明の
他の実施例の説明図、第３図は本発明の別の実施例の説
明図、第４図は従来例の説明図である。 １５・・・ガス導入系、２・・・プラズマ生成室、４・
・・基板ホルダー、２６・・・負イオン加速電極、２５
・・・負イオン減速電極。
他の実施例の説明図、第３図は本発明の別の実施例の説
明図、第４図は従来例の説明図である。 １５・・・ガス導入系、２・・・プラズマ生成室、４・
・・基板ホルダー、２６・・・負イオン加速電極、２５
・・・負イオン減速電極。
Claims (1)
- １、真空容器内に、反応性ガス導入系が設けられ、これ
に連通してプラズマ発生室が設けられ、且つ該プラズマ
発生室の一端に、複数のスリット又は孔を設けたイオン
引き出し電極を備え、さらに該イオン引き出し電極に対
向して、基板ホルダーが備えられてなるドライエッチン
グ装置において、該引き出し電極は、プラズマに直接触
れ且つ負電位にバイアスされた負イオン加速電極と、こ
れに対向し且つプラズマ室とは反対側に設置され正電位
にバイアスされた負イオン減速電極を備えてなることを
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 |
|---|---|---|---|
| JP23121685A JPS6292322A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23121685A JPS6292322A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6292322A true JPS6292322A (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16920144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23121685A Pending JPS6292322A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6292322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5266146A (en) * | 1990-09-20 | 1993-11-30 | Hitachi, Ltd. | Microwave-powered plasma-generating apparatus and method |
| US6598774B2 (en) | 1999-01-05 | 2003-07-29 | The Furukawa Electric Co., Ltd., | Optical fiber cutting device |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP23121685A patent/JPS6292322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5266146A (en) * | 1990-09-20 | 1993-11-30 | Hitachi, Ltd. | Microwave-powered plasma-generating apparatus and method |
| US6598774B2 (en) | 1999-01-05 | 2003-07-29 | The Furukawa Electric Co., Ltd., | Optical fiber cutting device |
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