JPS63126225A - エツチング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、真空容器内で試料をドライエツチングする
エツチング装置に関し、特にイオンビームエツチングと
イオンエツチングの併用を可能にしたエツチング装置に
関する。

〔背景となる技術〕

イオンビームエツチングとイオンエツチングの切替えを
可能にしたエツチング装置が同一出願人によって別途提
案されている。

その−例を第３図を参照して説明すると、真空容器１８
内に、駆動装置２８によって高速回転させられるディス
ク２６が設けられており、その周縁部には複数枚の試料
２４が装着されている。そして所定位置の試料２４にイ
オン源２からイオンビーム１６を照射できるようにして
いる。２０は当該イオンビーム１６を必要に応じて断続
するだめのシャッタである。

イオン源２はこの例ではＥＣＲ形イオン源であり、プラ
ズマ室４に図示しないガス源からマスフローコントロー
ラ１３およびガス切替器１４を介してガス（例えば反応
性ガス）を供給すると共にマイクロ波発振器ＩＯからマ
イクロ波電力を供給することによってプラズマを生成さ
せ、そこから加速電極８ａおよび減速電極８ｂから成る
引出し電極系８によって例えば反応性イオンを含むイオ
ンビーム１６を引き出すよう構成されている。６はプラ
ズマ閉込め用の磁場コイルであり、９は引出し電極系８
用の引出し電源である。

一方シャソタ２０とディスク２６間には、ガス切替器１
４を介して前述したガスが切り替えて供給されると共に
、高周波電源３２から切替スイッチ３０ａ、３０ｂを介
して高周波電圧が印加されるよう構成されており、それ
によってシャッタ２０とディスク２６間に高周波放電に
よるプラズマを生成させるプラズマ生成手段を構成して
いる。

３４．３６は、シャッタ２０あるいはディスク２６に照
射されるイオンビーム１６のビーム電流計測用の計測器
である。

上記装置においてイオンビームエツチングを行う場合は
、ガス切替器１４をイオン源２側に切り替えると共にシ
ャッタ２０を開き、イオン源２からイオンビーム１６を
引き出してこれをディスク２６上の試料２４に照射して
各試料２４を順次エツチングする。一方イオンエツチン
グを行う場合は、ガス切替器１４を真空容器１８側に切
り替えると共にシャッタ２０を閉じ、高周波電源３２か
ら電極兼用のシャッタ２０とディスク２６間に高周波電
圧を印加してプラズマを発生させ、それによってディス
ク２６上の各試料２４を順次エツチングする。

〔発明の目的〕

上記のような装置において、イオン源２を運転してイオ
ンビームエツチングを長時間行っていると、イオン源２
のプラズマ室４の内壁や引出し電極系８　（即ち加速電
極８ａおよび減速電極８ｂ）が、プラズマ室４内で生成
されるイオンによるスパッタ物等によって時間と共に汚
染されてくる。

また、プラズマ室４内に導入するガスによって、イオン
ビーム１６を形成する物質が電極８ａ、８ｂに付着して
その小孔を塞ぎ、その結果イオンビーム１６の引出しが
次第に困難になることもある。

これに対して従来は、イオン源２を真空容器１８から取
り外して上記箇所のクリーニングを行っているため、イ
オン源２の取外し・取付けに伴うロス時間が非常に大き
かった。

そこでこの発明は、イオンビームエツチングとイオンエ
ツチングの併用が可能な装置においてイオン源を真空容
器から取り外すことなくそのクリーニングを可能にした
エツチング装置を提供することを目的とする。

〔目的達成のための手段〕

この発明のエツチング装置は、前述したようなプラズマ
生成手段の一部を切り替える切替手段を設け、それによ
ってプラズマ生成手段の一部を兼用してイオン源を構成
する引出し電極系およびプラズマ室内壁の近傍にクリー
ニング用ガスのプラズマを生成させることができるよう
にしたことを特徴とする。

〔作用〕

切替手段によってプラズマ生成手段の一部を切り替える
ことによって、イオン源の引出し電極系およびプラズマ
室内壁の近傍にクリーニング用ガスのプラズマを生成さ
せることができ、当該プラズマによって引出し電極系お
よびプラズマ室内壁がスパッタリングクリーニングされ
る。従ってイオン源のクリーニングをそれを真空容器か
ら取り外すことなく行うことができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係るエツチング装置を
示す概略図である。第３図と同一または対応する部分に
は同一符号を付し、以下においては先行例との相違点を
主に説明する。

この実施例においては、切替手段として切替スイッチ３
８ａ、３８ｂおよび切替スイッチ４０ａ、４０ｂを設け
ており、それによって前述したプラズマ生成手段を構成
する高周波電源３２からの高周波電圧をシャッタ２０と
ディスク２６間以外の所にも切り替えて印加できるよう
にしている。またクリーニング用ガスの導入系は、前述
したマスフローコントローラ１３、ガス切替器１４等を
流用するようにしている。

即ち、試料２４の前述したようなイオンビームエツチン
グあるいはイオンエツチングを行う場合は、切替スイッ
チ３８ａ、３８ｂを引出し電源９側に切り替えて電極８
ａ、８ｂに引出し電源９からの電圧を印加できるように
すると共に、切替スイッチ４０ａ、４０ｂをａポジショ
ンに切り替えて、切替スイッチ３０ａ、３０ｂを介して
シャッタ２０とディスク２６間に高周波電源３２からの
高周波電圧を印加できるようにする。

一方、イオン源２のクリーニングを行う場合は、切替ス
イッチ３８ａ、３８ｂを切替スイッチ４０ａ側に切り替
えると共に、切替スイッチ４０ａ、４０ｂのポジション
を適当に選ぶ。例えば、ｂポジションでは減速電極８ｂ
とシャッタ２０間に、Ｃポジションでは加速電極８ａと
減速電極８ｂ間に、ｄポジションでは加速電極８ａとプ
ラズマ室４の内壁間に、高周波電源３２からの高周波電
圧がそれぞれ印加される。

そしてクリーニング用ガスを、イオンビームエツチング
を行う際に使用するガス導入系、即ち前述したようなマ
スフローコントローラ１３およびガス切替器１４を経由
して、プラズマ室４内や更にはそこから引出し電極系８
の小孔を通してそれとシャッタ２０間にそれぞれ供給す
る。このクリーニング用ガスには、汚染物質をスパッタ
リングする能力を持ったもの、例えばアルゴン等の不活
性ガスや窒素ガスを選択すれば良い。

上記のようにすることによって、切替スイッチ４０ａ、
４０ｂのポジションに応じて、減速電極８ｂとシャッタ
２０間、加速電極８ａと減速電極８ｂ間あるいは加速電
極８ａとプラズマ室４の内壁間に、高周波放電によるク
リーニング用ガスのプラズマがそれぞれ生成され、それ
によって電極８ａ、８ｂやプラズマ室４の内壁に付着し
ていた汚染物質がスパッタリングによって除去されてそ
れらの表面がクリーニングされる。従って、イオン源２
をクリーニングするのに従来の場合と違ってそれを真空
容器１日から取り外す必要は全く無（、イオン源２の取
外し・取付は等に費やされる時間が省かれるため、エツ
チング装置本来の稼動時間を増大させてスループット（
単位時間当たりの処理能力）の向上を図ることができる
。

尚、イオン源２の引出し電極系８を構成する電極は、こ
の例と違って１枚または３枚の場合もあるが、その場合
はそれに合わせて切替スイッチ４０ａ、４０ｂのポジシ
ョンを増減させれば良い。

第２図は、この発明の他の実施例に係るエツチング装置
を示す概略図である。第１図の実施例との相違点を説明
すると、この実施例においては、高周波電源３２を用い
る代わりに、イオン源２用のマイクロ波発振器１０から
のマイクロ波電力を、サーキュレータ４２で切り替えて
導波管４４ｂを経由してシャッタ２０とディスク２６間
に供給できるようにしており、それによってシャッタ２
０とディスク２６間にマイクロ波放電によるプラズマを
生成させるプラズマ生成手段を構成している。

そして切替手段として、導波管４４ｂの途中にサーキュ
レータ４６およびそれにつながる導波管４４ｃを設けて
おり、それよってマイクロ波発振器１０からのマイクロ
波電力を引出し電極系８とシャッタ２０間にも切り替え
て供給できるようにしている。

イオン源２のクリーニングを行う場合は、サーキュレー
タ４２．４６を所望の側に切り替える。

例えばサーキュレータ４２を導波管４４ｂ側にかつサー
キュレータ４６を導波管４４ｃ側に切り替えると、引出
し電極系８とシャッタ２０間にマイクロ波電力が供給さ
れる。その場合、前述したようなりリーニング用ガスは
、第１図の場合と同様に、プラズマ室４内から引出し電
極系８の小孔を通してそれとシャッタ２０間に供給する
。

上記のようにすることによって、引出し電極系８とシャ
ッタ２０間にマイクロ波放電によるクリーニング用ガス
のプラズマが生成され、それよって電極８ａ、８ｂに、
特にそれらの下面側に付着していた汚染物質がスパッタ
リングによって除去されてクリーニングされる。

また、サーキュレータ４２を導波管４４ａ側に切り替え
てプラズマ室４内にマイクロ波電力を供給すると、プラ
ズマ室４内にクリーニング用ガスのプラズマが生成され
、それによってプラズマ室４の内壁や電極８ａ、８ｂの
上面側に付着していた汚染物質がスパッタリングによっ
て除去されてクリーニングされる。

従ってこの実施例の場合も、イオン源２をクリー二′ン
グするのにそれを真空容器１８から取り外す必要が無い
ため、それに費やされる時間を省くことができる。しか
もこの実施例の場合は、プラズマ生成手段に第１図の場
合のように高周波電源３２を用いる代わりに、イオン源
２用のマイクロ波発振器１０を種々共用するようにして
いるので、構成が簡略化され装置の小形化を図ることが
できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、イオン源のクリーニン
グをそれを真空容器から取り外すことなく行うことがで
きる。その結果、イオン源の取外し・取付は等に費やさ
れる時間が省かれるため、当該エツチング装置の稼動時
間の増大、ひいてはスルーブツトの向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るエツチング装置を
示す概略図である。第２図は、この発明の他の実施例に
係るエツチング装置を示す概略図である。第３図は、こ
の発明の背景となるエツチング装置の一例を示す概略図
である。 ２・・・イオン源、４・・・プラズマ室、８・・・引出
し電極系、１０・・・マイクロ波発振器、１４・・、ガ
ス切替器、１８・・・真空容器、２０・・・シャッタ、
２４・・・試料、２６・・・ディスク、３２・。 ・高周波電源、３８’ａ、３８ｂ、４−Ｏａ、４０ｂ１
７．切替スイッチ、４２．４６・・・サーキュレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器内で試料にイオンビームを照射するイオ
   ン源と、試料の近傍にプラズマを生成させるプラズマ生
   成手段とを備え、試料に対するイオンビームエッチング
   とイオンエッチングの併用が可能なエッチング装置にお
   いて、前記プラズマ生成手段の一部を切り替える切替手
   段を設け、それによってプラズマ生成手段の一部を兼用
   してイオン源を構成する引出し電極系およびプラズマ室
   内壁の近傍にクリーニング用ガスのプラズマを生成させ
   ることができるようにしたことを特徴とするエッチング
   装置。