JPS63174320A - Low-temperature etching - Google Patents

Low-temperature etching

Info

Publication number
JPS63174320A
JPS63174320A JP481187A JP481187A JPS63174320A JP S63174320 A JPS63174320 A JP S63174320A JP 481187 A JP481187 A JP 481187A JP 481187 A JP481187 A JP 481187A JP S63174320 A JPS63174320 A JP S63174320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
sample
temperature
low
plasma
Prior art date
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
Application number
JP481187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadayuki Okudaira
奥平 定之
Shinichi Taji
新一 田地
Kazunori Tsujimoto
和典 辻本
Kiichiro Mukai
向 喜一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP481187A priority Critical patent/JPS63174320A/en
Publication of JPS63174320A publication Critical patent/JPS63174320A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a favorable etch rate and etching cross-sectional shape by setting the voltage between the plasma and the sample surface so that the departure speed by an etching reaction becomes larger than the deposition speed by the adsorption of the etching gas to the sample surface. CONSTITUTION:In a vacuum vessel 1 wherein a discharge is formed by introducing an etching gas, a sample stand 4 for holding a sample 5 within the vessel 1 is maintained at a low temperature, an a.c. current is applied to the sample stand 4, and an etching is performed. At that time, the voltage generated between the plasma within the vessel 1 and the sample 5 surface is set so that the departure speed by the etching reaction becomes larger than the deposition speed by the adsorption of the etching gas to the sample 5 surface. Whereupon, even in a low-temperature etching at 0 deg.C or a lower temperature, a favorable dry etching capable of controlling the cross-sectional shape is available without lowering the etch rate.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低温エツチング方法に係り、特にエッチ速度お
よびエツチング断面形状に好適な、バイアス印加低温エ
ラ・チング方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a low-temperature etching method, and more particularly to a bias-applying low-temperature etching method suitable for the etch rate and etching cross-sectional shape.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の低温エツチングは特開昭80−158627に記
載のように、試料温度の制御範囲を論じている。
Conventional low-temperature etching, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 80-158627, discusses the control range of sample temperature.

また試料バイアス印加方法については特開昭56−13
480に記載のように高周波バイアスの周波数が論じら
れている。
Regarding the sample bias application method, please refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-13
480, the frequency of the radio frequency bias is discussed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は低温エツチング方法で重要となるイオン
のエネルギ、すなわちバイアス電圧について配慮されて
おらず、エッチ速度の低下する問題があった。またバイ
アス印加エツチング方法では低温エッチで起こるガス吸
着の点に配慮がされておらず、エッチ速度の低下する問
題があった。
The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the energy of ions, that is, the bias voltage, which is important in low-temperature etching methods, and there is a problem in that the etch rate decreases. Furthermore, the bias-applying etching method does not take into consideration gas adsorption that occurs during low-temperature etching, resulting in a problem of reduced etch rate.

また、上記従来の低温エツチングでは、被エツチング材
の自己バイアスを低下し、高選択比エツチングを行なっ
た場合に発生する面内のエツチング速度の不均一性の点
には配慮されておらず、高選択エツチングであるため1
表面に変質層や汚染箇所があると、著しいエツチング面
あれ等の問題があった。
Furthermore, the conventional low-temperature etching described above does not take into account the non-uniformity of the etching rate within the plane, which occurs when the self-bias of the etched material is lowered and high selectivity etching is performed. 1 because it is selective etching
If there is a degraded layer or contaminated area on the surface, there are problems such as significant etching surface roughness.

また、上記従来のドライエツチングでは、入力電力変化
が、エツチング速度の高速化と選択比向上に効果的であ
ったが、低温エツチングで起こる著しい吸着や物質の堆
積による表面変質層形成について配慮されておらず、面
内エツチング速度の均一性向上を行なう必要があった6 本発明の目的は試料温度を℃以下の低温にし。
In addition, in the conventional dry etching described above, changing the input power was effective in increasing the etching speed and improving the selectivity, but consideration was not given to the formation of a surface-altered layer due to significant adsorption and material deposition that occur during low-temperature etching. Therefore, it was necessary to improve the uniformity of the in-plane etching rate.6 The purpose of the present invention is to lower the sample temperature to below ℃.

ガス吸着現象がある場合においても、印加する高周波バ
イアスあるいはプラズマと試料間に発生する自己バイア
スの電圧を制御することにより、好適なエッチ速度およ
び好適なエツチング断面形状を得ることにある。
Even when there is a gas adsorption phenomenon, the object is to obtain a suitable etch rate and a suitable etched cross-sectional shape by controlling the applied high frequency bias or the self-bias voltage generated between the plasma and the sample.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は試料を保持する試料台とプラズマ間に発生す
る電圧を制御することにより達成される。
The above object is achieved by controlling the voltage generated between the sample stage that holds the sample and the plasma.

上記他の目的は、冷却された被エツチング材をプラズマ
によりエツチングする時に、処理時間内において被エツ
チング材に印加される負のバイアス電圧を経過時間とと
もに増加減少させることにより達成される。
The other object described above is achieved by increasing and decreasing the negative bias voltage applied to the etching target material during the processing time when the cooled etching target material is etched by plasma.

〔作用〕[Effect]

エツチングされるべき固体表面を低温にすると真空容器
内の残留ガスおよびエツチングのために導入された反応
性ガスの固体表面に吸着する確率が高くなる。一方面体
表面は低温であるために吸着ガスとの反応確率は小さく
なり、エツチング反応は著しく低下する。真空容器内に
所定のガス圧力となるまでエツチングガスを導入し、プ
ラズマ状態にすると、該ガスの解離1重合、電離が起き
、固体表面に入射する。ここで電離していないエツチン
グガスは固体表面に吸着しやすく、電離している励起、
解離した各イオンは、プラズマと固体表面に生ずるバイ
アスによって加速されて、該表面に入射する。この時の
加速エネルギが低いときは固体表面に吸着した層を効率
よく利用することができないが、所定以上の加速エネル
ギを有していると、固体表面の居所的な温度上昇が起り
、該固体表面に吸着していた反応性ガスが励起および解
離される。この結果固体表面と上記解離または励起した
反応性の高い粒子との反応によってエツチングが促進さ
れる。
When the temperature of the solid surface to be etched is lowered, the probability that the residual gas in the vacuum container and the reactive gas introduced for etching will be adsorbed onto the solid surface increases. On the other hand, since the surface of the hedron is at a low temperature, the probability of reaction with adsorbed gas is small, and the etching reaction is significantly reduced. When an etching gas is introduced into a vacuum container until a predetermined gas pressure is reached and a plasma state is created, the gas undergoes dissociation, monopolymerization, and ionization, and enters the solid surface. Here, the unionized etching gas easily adsorbs to the solid surface, and the ionized excitation gas
Each dissociated ion is accelerated by the plasma and the bias generated on the solid surface and impinges on the surface. At this time, when the acceleration energy is low, the layer adsorbed on the solid surface cannot be used efficiently, but when the acceleration energy is higher than a predetermined value, the temperature rises locally on the solid surface, and the solid Reactive gases adsorbed on the surface are excited and dissociated. As a result, etching is promoted by the reaction between the solid surface and the dissociated or excited highly reactive particles.

また、低温状態にある被エツチング材表面には、残留ガ
ス成分の吸着やプラズマからの堆積が起き、表面上に改
質された箇所ができやすく、この状態で低バイアスの高
選択エツチングを行なうと、表面改質箇所がエツチング
されにくく、エツチング速度が著しく小さくなる。結果
として表面に凸凹が発生するが、バイアスをエツチング
途中で、負に増加させると、被エツチング材表面に入射
するイオンのエネルギーが大きくなり、物理的スパッタ
効果と化学反応促進効果の相乗作用により、薄く改質し
た部分が容易に取り除かれる。すなおち、エツチング途
中において、バイアスを周期的に高低することにより、
高選択化が維持される上に、表面内のエツチング速度の
均一性が確保できることになる。
In addition, residual gas components are adsorbed and deposited from plasma on the surface of the material to be etched in a low temperature state, and modified areas are likely to be formed on the surface. , the surface-modified portion is difficult to be etched, and the etching rate is significantly reduced. As a result, unevenness occurs on the surface, but if the bias is increased to a negative value during etching, the energy of the ions incident on the surface of the etched material increases, and due to the synergistic effect of the physical sputtering effect and the chemical reaction promotion effect, The thin modified portion is easily removed. In other words, by periodically increasing and decreasing the bias during etching,
In addition to maintaining high selectivity, uniformity of etching rate within the surface can be ensured.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。真空
容器1とエツチングガス導入口2.排気口3.冷却試料
台4.試料5.高周波電源6.試料台冷却媒体源7.試
料台温度制御ヒータ電源8゜で構成されている。ここで
冷却試料台4は高周波電力の絶縁と熱伝導性の低い材料
である絶縁物(ここではテフロンを用いた)9によって
真空容器と絶縁されている。高周波電源6によって、発
生したプラズマlOは真空容器1の内壁や試料台に対向
するアース電極11に接触し、浮遊電位を介してアース
電位に近い電位となる。一方試料電位は高周波電力によ
り高周波電位となるが、プラズマ電位も高周波電力の位
相とともに変動することになり、試料電位とプラズマ間
の電位差は時間とともに変動する。この変動を時間平均
し、平均電位差を直流電位で表わしたものをVocと呼
ぶことにする。Vocの値はガス圧力、試料台の面積と
アース電位の内壁等の面積の比によっても変化するが、
直接には高周波電力が高いほど大きくなる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Vacuum container 1 and etching gas inlet 2. Exhaust port 3. Cooled sample stage4. Sample 5. High frequency power supply 6. Sample stage cooling medium source7. It consists of a sample stage temperature control heater power supply of 8°. Here, the cooled sample stage 4 is insulated from the vacuum vessel by an insulator 9 that is a high-frequency power insulator and a material with low thermal conductivity (here, Teflon is used). The plasma 1O generated by the high frequency power source 6 comes into contact with the inner wall of the vacuum container 1 and the ground electrode 11 facing the sample stage, and has a potential close to the ground potential via a floating potential. On the other hand, the sample potential becomes a high-frequency potential due to the high-frequency power, but the plasma potential also changes with the phase of the high-frequency power, and the potential difference between the sample potential and the plasma changes with time. This fluctuation is averaged over time, and the average potential difference expressed as a DC potential is called Voc. The value of Voc varies depending on the gas pressure and the ratio of the area of the sample stage to the area of the inner wall at earth potential, but
Directly, the higher the high frequency power is, the larger it becomes.

本実施例においてはシリコン単結晶基板を試料とし、エ
ツチングガスとしてSFsを用いた一例で以下に説明す
る。試料温度を均一100℃とし、SFaガス圧力を0
 、 I Torrとしたとき、Vocが30V以下で
はエッチ速度が極度に小さく(通常温度でのエッチ速度
の10分の1以下)、Voc=50Vでやつと100 
n m/win以上となり、Voc=100V以上で3
00 n m/+++in以上となつた。Vnc= l
 50 Vではエッチ速度が500m m / win
となるので、特にスループットを向上させる必要のある
場合には、VDC!を高くすることが有効である0通常
のゲート電極用の多結晶シリコン(!I!i厚〜300
nm)でもほぼ同じ特性であったので1枚葉処理力式で
あってスループットを考慮した場合300 n m /
win以上であれば1分で処理できるので自動ウェハ搬
送などに要する時間を1分以内に見積れば、1時間当り
30枚処理が可能となり、従来のバッチ方式での処理能
力と比べても劣ることはない、従ってシリコン、多結晶
シリコンを一100℃近傍でエツチングするにはVoc
を100v以上にするのが好ましい、ただし試料温度が
一100℃以上の場合のエッチ速度に関しては、Voc
が100V以下と低くなっても、エッチ速度の低下は大
きくなく、たとえば試料温度−30℃のときVocが3
0V程度であっても、エラチン速度は300 n m/
+ainとなっていた。
In this embodiment, an example in which a silicon single crystal substrate is used as a sample and SFs is used as an etching gas will be explained below. The sample temperature was uniformly 100°C, and the SFa gas pressure was 0.
, When I Torr, the etch rate is extremely low when Voc is below 30V (less than 1/10 of the etch rate at normal temperature), and it is 100% when Voc is 50V.
n m/win or more, Voc = 100V or more, 3
00 nm/+++in or more. Vnc=l
At 50 V, the etch rate is 500 mm/win
Therefore, especially when it is necessary to improve throughput, VDC! It is effective to increase the thickness of polycrystalline silicon for normal gate electrodes (!I!i thickness ~ 300
Since the characteristics were almost the same even with 300 nm / 300 nm / 300 nm / 300 nm /
Win or higher can be processed in 1 minute, so if you estimate the time required for automatic wafer transfer to within 1 minute, it will be possible to process 30 wafers per hour, which is inferior to the processing capacity of conventional batch methods. Therefore, when etching silicon or polycrystalline silicon at around -100°C, Voc
It is preferable that Voc
Even if Voc is as low as 100V or less, the etch rate does not decrease significantly; for example, when Voc is 3 when the sample temperature is -30°C.
Even at around 0V, the elatin velocity is 300 nm/
It was +ain.

しかしこの場合にはエツチング断面形状が垂直でなく、
ホトレジストマスクの下がエツチングされる、いわゆる
アンダーカットが生じてしまった。
However, in this case, the etched cross-sectional shape is not vertical;
A so-called undercut, in which the area beneath the photoresist mask is etched, has occurred.

すなわち、Vocが同じ30V程度であっても試料 ・
温度が一30℃のときには、エツチングガスの堆積速度
が比較的小さく、エツチングが反応による脱離速度が大
きいので、300 n m/winのエッチ速度となっ
たのであるが、試料温度が一100℃になるとガスの堆
積速度が大きくなるため、Vocが30V程度ではエツ
チングによる脱離速度を大きくすることができないこと
を示している。
In other words, even if the Voc is the same, about 30V, the sample
When the temperature was 130°C, the deposition rate of the etching gas was relatively low, and the rate of desorption due to etching reaction was high, resulting in an etch rate of 300 nm/win; however, when the sample temperature was 1100°C, This shows that the rate of desorption due to etching cannot be increased when Voc is about 30 V, since the gas deposition rate becomes high.

上E−100℃、Voc=100V以上では断面形状は
ほぼ垂直であり、微細加工に好適な形状であった。
At E-100° C. and Voc=100V or more, the cross-sectional shape was almost vertical, which was a shape suitable for microfabrication.

〈実施例2〉 マイクロ波プラズマエツチング装置を用いた実施例を第
2図により説明する。マグネトロン13゜電磁コイル1
4.導波管159石英放電管16はマイクロ波プラズマ
エツチング装置独特の構成要素であり、その他は第1図
で説明した試料台4および外部電源8,6などほとんど
同一とする構成である。マイクロ波プラズマエツチング
での特徴は本質的に無極放電が可能であるため、上記実
施例1で説明したVDCの概念に多少差があることであ
る。すなわちプラズマの発生はマイクロ波によって起こ
され、試料はプラズマの中で誘過電位となっている。試
料バイアスは高周波電源6によって印加するが、電源の
周波数が10 M Hz以下の場合には上記Vocが0
であっても、高周波電圧Vpp (paak to p
eak voltage)の172の電圧が試料に印加
されていることになる。従って実施例1で説明したVo
cを100v以上にすることは一V p pを100v
以上にすることと、はぼ同じことである。またVocが
Oでない場合には−Vpp+Voaを100v以上にす
ることと定義すれば実施例1の実験結果と同一となる。
<Example 2> An example using a microwave plasma etching apparatus will be described with reference to FIG. Magnetron 13° electromagnetic coil 1
4. The waveguide 159 and the quartz discharge tube 16 are unique components of the microwave plasma etching apparatus, and the other components, such as the sample stage 4 and external power sources 8 and 6, are almost the same as those described in FIG. A feature of microwave plasma etching is that essentially non-polar discharge is possible, so there is a slight difference in the concept of VDC explained in Example 1 above. That is, plasma is generated by microwaves, and the sample has an induced potential within the plasma. The sample bias is applied by a high frequency power source 6, but when the frequency of the power source is 10 MHz or less, the above Voc is 0.
Even if the high frequency voltage Vpp (paak to p
This means that a voltage of 172 (eak voltage) is applied to the sample. Therefore, Vo explained in Example 1
Setting c to 100v or more means - V p p to 100v
The above is essentially the same thing. Furthermore, if Voc is not O, if -Vpp+Voa is defined to be 100V or more, the result will be the same as the experimental result of Example 1.

ただしマイクロ波プラズマの場合にはイオン化率が高い
ので、実施例1の場合のエッチ速度より、大きくなる。
However, since the ionization rate is high in the case of microwave plasma, the etch rate is higher than that in Example 1.

たとえば−100℃、Q、1TorrのSFeガスで、
周波数800 KHz  Vpp+Vocを100Vと
したとき、シリコンのエッチ速度は600 n m/m
inとなった。すなわち実施例1の場合の約2倍のエッ
チ速度となった。高周波電源6の周波数が10M Hz
以上、たとえば13.56MHz  のときには周波数
にイオンが追従できず、実施例1と同様にVocの値で
判定すればよいことがわかった。
For example, with SFe gas at -100℃, Q, 1 Torr,
Frequency: 800 KHz When Vpp+Voc is 100V, silicon etch rate is 600 nm/m
It became in. In other words, the etch rate was approximately twice that of Example 1. The frequency of the high frequency power supply 6 is 10MHz
As described above, it has been found that, for example, when the frequency is 13.56 MHz, ions cannot follow the frequency, and the determination can be made based on the value of Voc as in Example 1.

以上の実施例1および2において、エツチングガスをF
2.Cax、Brzとしたときにもほぼ同じ試料バイア
スが必要であることがわかったが、ガスの質量数が大き
いときほど、試料バイアスを多少晶くシなければエッチ
速度が低下する傾向であった。
In Examples 1 and 2 above, the etching gas was F
2. It was found that almost the same sample bias is required when Cax and Brz are used, but as the mass number of the gas increases, the etch rate tends to decrease unless the sample bias is made a little more crystalline.

また試料を5iOz、エツチングガスをCF4゜C2F
B、CsFδとしたときは試料バイアスwinになるこ
と、試料がAnで、エツチングガスをCQxとしたとき
は試料バイアスは100V以上で300 n’m/mi
n以上になることも認識しており、試料材質とエツチン
グガスの組み合せによって、試料バイアスが多少変動す
ることは云うまでもない。いずれの場合にも通常水冷試
料台を用いている従来のエツチング装置における試料バ
イアスよりも、低温エツチングにおいては高い試料バイ
アスを必要とする。
Also, the sample was 5iOz, and the etching gas was CF4°C2F.
B, when CsFδ is used, the sample bias is win; when the sample is An and the etching gas is CQx, the sample bias is 300 nm/mi at 100 V or more.
It is recognized that the sample bias may be larger than n, and it goes without saying that the sample bias varies somewhat depending on the combination of sample material and etching gas. In either case, low temperature etching requires a higher sample bias than the sample bias in conventional etching equipment, which typically uses a water-cooled sample stage.

〈実施例3〉 本実施例は、平行平板型高周波放電プラズマエツチング
装置において、SFeガスを用い、Si基板上の5iO
z膜上に形成されたポリシリコン膜(5000人膜厚)
を有機しシフトパターンをマスクとしてエツチングした
時の、被エツチング材の載置された試料台に印加した入
力電力(13,56M Hz )の時間変化を示したも
のである。この時、被エツチング材は、−100℃に保
たれ、−また、SFeガス圧力は65 mTorrであ
った、第3図の実線は入力電力の変化を示し、破線は、
被エツチングの電圧の変化をあられしており、入力電力
の変化により、高周波印加電極である試料台上の被エツ
チングの電位が変化することがわかった。
<Example 3> In this example, 5iO on a Si substrate was etched using SFe gas in a parallel plate high frequency discharge plasma etching apparatus.
Polysilicon film formed on the Z film (5000 layers thick)
This figure shows the time change of the input power (13.56 MHz) applied to the sample stage on which the material to be etched is placed when etching is performed using the shift pattern as a mask. At this time, the material to be etched was kept at -100°C, and the SFe gas pressure was 65 mTorr. The solid line in Fig. 3 shows the change in input power, and the broken line shows the change in input power.
It was found that the potential of the etched object on the sample stage, which is the high-frequency application electrode, changes due to changes in the input power.

200Wに一定に保つと、ポリシリコン膜のエツチング
速度は、場所により不均一となり、最も著しい場合には
面内で最大エツチング速度と最少エツチング速度では1
0%の差が生じたエツチング速度は平均3500人/w
inであった。これに対し、本実施例のように200W
から400Wに数秒間変化させると、エツチング速度の
絶対値は3700人/minとなり大きくなると同時に
均一性は面内で3%以内のエツチング速度の違いしかあ
られれなかった。すなわち、被エツチング材のバイアス
を変化させることはエツチング速度の均一性向上に極め
て効果的であった。
When kept constant at 200 W, the etching rate of the polysilicon film becomes non-uniform depending on the location, and in the most severe case, the maximum etching rate and the minimum etching rate within the plane are 1
The average etching speed with a 0% difference was 3500 people/w.
It was in. On the other hand, as in this example, 200W
When the power was changed from 1 to 400 W for a few seconds, the absolute value of the etching speed increased to 3,700 people/min, and at the same time, the uniformity of the etching speed could only be within 3% within the surface. That is, changing the bias of the material to be etched was extremely effective in improving the uniformity of the etching rate.

本方法は、他の極性であるSi、GaAs。The method is applicable to other polarities such as Si, GaAs.

InPGe等の半導体、An、Ca、Ti、Ni。Semiconductors such as InPGe, An, Ca, Ti, Ni.

Co、Mat wyなどの金属材料およびそれらのシリ
サイド、SiOx、Tax○5. A n xos+S
iN、ダイヤモンドなどの絶縁物の加工にも使用できる
。また、エツチングに使用するガスはどのガスであって
も本方法が適用できる。また、用いる入力電力の周波数
もどの周波数でも良い。
Metal materials such as Co, Mat wy and their silicides, SiOx, Tax○5. A n xos+S
It can also be used to process insulating materials such as iN and diamond. Furthermore, this method can be applied to any gas used for etching. Furthermore, the frequency of the input power used may be any frequency.

さらに、本方法は、被エツチング材を低温に保持する機
構を有するプラズマエツチング装置であれば、使用でき
、面内均−性の向上の効果は極めて大である。とくにマ
イクロ波エツチング装置において、基板に高周波電圧を
印加し、バイアスを変える方式が優れている。
Furthermore, this method can be used with any plasma etching apparatus that has a mechanism for keeping the material to be etched at a low temperature, and the effect of improving in-plane uniformity is extremely large. Particularly in microwave etching equipment, a method in which a high frequency voltage is applied to the substrate and the bias is varied is excellent.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば0℃以下の低温エツチングにおいても、
エッチ速度を低下させることなく、断面形状制御のでき
る好適なドライエツチングが可能となるので、サブμm
級の微細加工において実用的なスループット向上に効果
がある。
According to the present invention, even in low temperature etching below 0°C,
Since suitable dry etching with cross-sectional shape control is possible without reducing the etch rate, sub-μm
It is effective in improving practical throughput in high-grade microfabrication.

また、本発明によれば、面内のエツチング速度の均一性
が良くなるので、エツチングの経済性向上に効果がある
Further, according to the present invention, the uniformity of the etching rate within the surface is improved, which is effective in improving the economical efficiency of etching.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に用いた低温エツチング装置の断面図、
第2図は本発明に用いた低温マイクロ波プラズマエツチ
ング装置の断面図、第3図は高周波型力と被エツチング
材のバイアス電圧の時間変化の一例を示す図である。 1・・・真空容器、2・・・ガス導入口、3・・・排気
口。 ・・・冷却試料台、5・・・試料、6・・・高周波電源
、7冷却媒体源、8・・・試料台温度制御ヒータ電源、
・・・絶縁物、1o・・・プラズマ、11・・・対向す
る電13・・・マグネトロン、14・・・電磁コイル、
15導波路、16・・・石英放電管。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the low-temperature etching apparatus used in the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the low-temperature microwave plasma etching apparatus used in the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an example of a time change in the high-frequency force and the bias voltage of the material to be etched. 1...Vacuum container, 2...Gas inlet, 3...Exhaust port. ... Cooling sample stage, 5... Sample, 6... High frequency power supply, 7 Cooling medium source, 8... Sample stage temperature control heater power supply,
... Insulator, 1o... Plasma, 11... Opposing electricity 13... Magnetron, 14... Electromagnetic coil,
15 waveguide, 16... quartz discharge tube.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、エッチング用ガスを導入して放電を形成する真空容
器内において、上記真空容器内の試料を保持する試料台
を低温に保ち、上記試料台に交流電圧を印加してエッチ
ングする装置において、該真空容器内のプラズマと試料
表面間に生じる電圧を、エッチング反応による脱離速度
が、該試料表面への該エッチングガスの吸着による堆積
速度より大きくなるように設定することを特徴とする低
温エッチング方法。 2、放電を形成するためにマイクロ波を用いたマイクロ
波プラズマエッチング装置において、試料台を低温に保
ち、上記試料台に印加する交流電圧の負成分電圧を、エ
ッチング反応による脱離速度が堆積速度より大きくなる
ように設定することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の低温エッチング方法。 3、真空槽内にガスを導入する機構と導入されたガスを
交流電力により放電しプラズマを形成する機構と、被エ
ッチング材を低温に保持する冷却機構からなる表面処理
装置を用いて、該被エッチング材をプラズマよりエッチ
ングするエッチング方法において、被エッチング材が水
冷温度未満に冷却されており、該被エッチング材のエッ
チング時における負のバイアス電圧の直流成分が、処理
時間中の時間により電圧値の変化を熱せしめることを特
徴とする低温エッチング方法。
[Claims] 1. In a vacuum container in which an etching gas is introduced to form a discharge, a sample stage holding a sample in the vacuum container is kept at a low temperature, and an alternating current voltage is applied to the sample stage. In the etching apparatus, the voltage generated between the plasma in the vacuum container and the sample surface is set so that the desorption rate due to the etching reaction is greater than the deposition rate due to adsorption of the etching gas onto the sample surface. Characteristic low-temperature etching method. 2. In a microwave plasma etching device that uses microwaves to form a discharge, the sample stage is kept at a low temperature, and the negative component voltage of the AC voltage applied to the sample stage is controlled so that the desorption rate due to the etching reaction is the deposition rate. 2. The low-temperature etching method according to claim 1, wherein the etching method is set to be larger. 3. Using a surface treatment device consisting of a mechanism for introducing gas into a vacuum chamber, a mechanism for discharging the introduced gas using AC power to form plasma, and a cooling mechanism for keeping the material to be etched at a low temperature, In an etching method in which an etching material is etched by plasma, the material to be etched is cooled below the water cooling temperature, and the DC component of the negative bias voltage during etching of the material to be etched changes in voltage value depending on the time during the processing time. A low-temperature etching method characterized by heating the change.
JP481187A 1987-01-14 1987-01-14 Low-temperature etching Pending JPS63174320A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP481187A JPS63174320A (en) 1987-01-14 1987-01-14 Low-temperature etching

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP481187A JPS63174320A (en) 1987-01-14 1987-01-14 Low-temperature etching

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63174320A true JPS63174320A (en) 1988-07-18

Family

ID=11594128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP481187A Pending JPS63174320A (en) 1987-01-14 1987-01-14 Low-temperature etching

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63174320A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03218627A (en) * 1989-02-15 1991-09-26 Hitachi Ltd Method and device for plasma etching
US5352327A (en) * 1992-07-10 1994-10-04 Harris Corporation Reduced temperature suppression of volatilization of photoexcited halogen reaction products from surface of silicon wafer
US6888094B2 (en) 2002-04-26 2005-05-03 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing method and plasma processing apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03218627A (en) * 1989-02-15 1991-09-26 Hitachi Ltd Method and device for plasma etching
US5352327A (en) * 1992-07-10 1994-10-04 Harris Corporation Reduced temperature suppression of volatilization of photoexcited halogen reaction products from surface of silicon wafer
US6888094B2 (en) 2002-04-26 2005-05-03 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing method and plasma processing apparatus
US7611993B2 (en) 2002-04-26 2009-11-03 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing method and plasma processing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5205378B2 (en) Method and system for controlling the uniformity of a ballistic electron beam by RF modulation
KR101164829B1 (en) Methods and apparatus for tuning a set of plasma processing steps
US20120145186A1 (en) Plasma processing apparatus
US20220359172A1 (en) Plasma processing apparatus
KR20140051282A (en) Plasma etching method
JPH02105413A (en) Plasma etching treatment and treatment apparatus
JPH09106899A (en) Plasma cvd device and method, and dry etching device and method
JP2008147659A (en) Method and system for controlling uniformity in ballistic electron beam accelerating plasma processing system
JP2006286812A (en) Apparatus and method for plasma treatment
JPH113878A (en) Method and device for controlling surface condition of ceramic substrate
JPH08288267A (en) Upper case electrode to operate parallel electrode etching
JPH07169752A (en) Removal of granular contamination by means of magnetic field spiking
US5362361A (en) Dry etching method
JP2002110650A (en) Plasma etching method and plasma etching apparatus
Yousif et al. Plasma-induced etching of silicon surfaces
JPH05267226A (en) Dryetching system and dryetching method
JPS63174320A (en) Low-temperature etching
C. Us et al. Quartz crystal microbalance simulation of the directionality of Si etching in CF 4 glow discharges
JP2880920B2 (en) Etching equipment
JP2000195830A (en) Semiconductor equipment, method for cleaning the same, semiconductor device and its manufacture
JP6557585B2 (en) Plasma processing method
JP3170849B2 (en) Dry etching method
JP2864141B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
EP1143497A1 (en) Plasma etching apparatus
JP2003234328A (en) Etching method