JPS6318628A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
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- JPS6318628A JPS6318628A JP16394786A JP16394786A JPS6318628A JP S6318628 A JPS6318628 A JP S6318628A JP 16394786 A JP16394786 A JP 16394786A JP 16394786 A JP16394786 A JP 16394786A JP S6318628 A JPS6318628 A JP S6318628A
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- 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】
〔概要〕
強力な磁場を形成し得るマグネット・コイル内のプラズ
マ生成室内で、マイクロ波によって発生させた発散磁界
型のＥ ＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマによって、基板を処理す
るドライエツチング装置。
マ生成室内で、マイクロ波によって発生させた発散磁界
型のＥ ＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマによって、基板を処理す
るドライエツチング装置。
本発明は半導体装置の製造工程に用いるドライエツチン
グ装置に関するものである。
グ装置に関するものである。
半導体装置の製造工程においてドライエツチングやエピ
タキシャル成長は広く行われているが、特にサブミクロ
ン領域でのダメージの小さい、選択比が大きくて異方性
エツチングが可能なドライエツチング装置が要望されて
いる。
タキシャル成長は広く行われているが、特にサブミクロ
ン領域でのダメージの小さい、選択比が大きくて異方性
エツチングが可能なドライエツチング装置が要望されて
いる。
従来のドライエツチング工程には第２図に示すような装
置を使用するＲＩＥ （リアクティブ・イオン・エツチ
ング）が広く行われている。
置を使用するＲＩＥ （リアクティブ・イオン・エツチ
ング）が広く行われている。
これはチャンバ１６の室内圧を真空（０，１〜１．０Ｔ
ｏｒｒ）にし、流量調整弁２０を通してエツチングガス
を専太し、上部電極１７と下部電極１８の間に１３．５
６ＭＨｚの高周波発振器１９（出力５００〜８００Ｗ）
により高周波電圧を印加して４人ガスをイオン化し、イ
オンの作用でウェーハ５のドライエツチングを行うもの
である。
ｏｒｒ）にし、流量調整弁２０を通してエツチングガス
を専太し、上部電極１７と下部電極１８の間に１３．５
６ＭＨｚの高周波発振器１９（出力５００〜８００Ｗ）
により高周波電圧を印加して４人ガスをイオン化し、イ
オンの作用でウェーハ５のドライエツチングを行うもの
である。
〔発明が解決しようとする問題点３
以上説明の従来のドライエツチング装置で問題となるの
は、このドライエツチング装置ではチャンバ室内圧が高
いために、高出力の高周波発振器（８００Ｗ）を使用し
てエレクトロン速度を大きくすればエツチングレートは
満たすものの、ウェーハ５に与えるダメージが非常に大
きく、サブミクロン領域でダメージの小さいエツチング
を行なうことが難しい。
は、このドライエツチング装置ではチャンバ室内圧が高
いために、高出力の高周波発振器（８００Ｗ）を使用し
てエレクトロン速度を大きくすればエツチングレートは
満たすものの、ウェーハ５に与えるダメージが非常に大
きく、サブミクロン領域でダメージの小さいエツチング
を行なうことが難しい。
又、室内圧が高いために、平均自由行程が小さい（０，
０５ｃｍ）のでイオン・シース（イオンの飛翔方向に垂
直なイオンの移動が許される量）が大きく（０，１ｃｉ
ａ）なり、選択比が小さい等方性エツチングが行われ、
アンダーカットが生じ易くて微細化した半導体装置の製
造工程には使用できないことである。
０５ｃｍ）のでイオン・シース（イオンの飛翔方向に垂
直なイオンの移動が許される量）が大きく（０，１ｃｉ
ａ）なり、選択比が小さい等方性エツチングが行われ、
アンダーカットが生じ易くて微細化した半導体装置の製
造工程には使用できないことである。
上記問題点は、第１図に示すような基板を設置し、真空
に排気された反応室と、反応室と一体となっておりプラ
ズマシャッタで仕切られたプラズマ生成室と、このプラ
ズマ生成室にマイクロ波を導入するマイクロ波発生手段
と、プラズマ生成室に磁場を印加する磁場発生手段とか
らなり、プラズマ生成室内に発生させた発散磁界型のＥ
ＣＲプラズマを用いて反応室内の基板を処理する本発明
のドライエツチング装置により解決する。
に排気された反応室と、反応室と一体となっておりプラ
ズマシャッタで仕切られたプラズマ生成室と、このプラ
ズマ生成室にマイクロ波を導入するマイクロ波発生手段
と、プラズマ生成室に磁場を印加する磁場発生手段とか
らなり、プラズマ生成室内に発生させた発散磁界型のＥ
ＣＲプラズマを用いて反応室内の基板を処理する本発明
のドライエツチング装置により解決する。
即ち本発明においては、反応室内の室内圧が低圧のため
に、プラズマ生成室において強力な磁場の中で、マイク
ロ波により発生させた発散磁界型のＥＣＲプラズマを用
いることにより、ウェーハに与えるダメージが非常に小
さく、サブミクロン領域でダメージの小さいエツチング
を行なうことが可能となる。
に、プラズマ生成室において強力な磁場の中で、マイク
ロ波により発生させた発散磁界型のＥＣＲプラズマを用
いることにより、ウェーハに与えるダメージが非常に小
さく、サブミクロン領域でダメージの小さいエツチング
を行なうことが可能となる。
又、室内圧が低圧のために、平均自由行程が大きくイオ
ン・シースが小さくなり、選択比が大きい等方性エツチ
ングが行われ、アンダーカットが生じ難く、微細化した
半導体装置の製造工程に使用することが可能となる。
ン・シースが小さくなり、選択比が大きい等方性エツチ
ングが行われ、アンダーカットが生じ難く、微細化した
半導体装置の製造工程に使用することが可能となる。
以下第１図について本発明の一実施例をドライエツチン
グ工程の場合につき説明する。
グ工程の場合につき説明する。
図において、強力なマグネット・コイル８の磁場内に設
けられた、直径１９０ｍｍで長さ１９０１ｍのプラズマ
生成室４と反応室１は一体構造となっており、反磁性体
例えばステンレスからなるマイクロ波を遮断するプラズ
マシャッタ７で仕切られている。反応室１内の空気はタ
ーボ分子複合ポンプ１３と二段のメカニカル・ブースタ
・ポンプ１４をシリーズに接続した排気系統により排出
される。予備室３はウェーハ５を反応室１に持ち込む前
に保管する室で、ロータリー・ポンプ１５で排気されて
いる。
けられた、直径１９０ｍｍで長さ１９０１ｍのプラズマ
生成室４と反応室１は一体構造となっており、反磁性体
例えばステンレスからなるマイクロ波を遮断するプラズ
マシャッタ７で仕切られている。反応室１内の空気はタ
ーボ分子複合ポンプ１３と二段のメカニカル・ブースタ
・ポンプ１４をシリーズに接続した排気系統により排出
される。予備室３はウェーハ５を反応室１に持ち込む前
に保管する室で、ロータリー・ポンプ１５で排気されて
いる。
高周波発振器１２により高周波バイアスがかけられてい
るウェーハステージ６に載置したウェーハ５は、反応室
１内に設置されウェーハ５のエツチングすべき面はプラ
ズマシャッタ７と対向している。マイクロ波発振器９で
発生させたマイクロ波はマイクロ波導波管１０内を伝わ
って、マイクロ波導入窓１１に達しプラズマ生成室４に
マイクロ波が導入される。
るウェーハステージ６に載置したウェーハ５は、反応室
１内に設置されウェーハ５のエツチングすべき面はプラ
ズマシャッタ７と対向している。マイクロ波発振器９で
発生させたマイクロ波はマイクロ波導波管１０内を伝わ
って、マイクロ波導入窓１１に達しプラズマ生成室４に
マイクロ波が導入される。
反応室１の側壁に設けられたエツチングガス導入口２か
らは、リアクティブエツチングガス例えば四弗化炭素（
ＣＦ４．）或いは三弗化窒素（ＮＦｆｆ）或いは六弗化
硫黄（ｓＦ、）が導入される。
らは、リアクティブエツチングガス例えば四弗化炭素（
ＣＦ４．）或いは三弗化窒素（ＮＦｆｆ）或いは六弗化
硫黄（ｓＦ、）が導入される。
本発明においては下記の式に示すように、強力な磁束密
度（８７５ガウス）の磁場を発生させるマグネ−／ ト
・コイル８の中に設けたプラズマ生成室４において、マ
イクロ波（２，４５ＧＨｚ）によって電子サイクロトロ
ン共鳴を起こして、反応室に導入されたエンチングガス
を平均自由行程の大きな（１０ｃｍ）イオン・シースが
小さい（０，０１ｃｍ）発散磁界型ＥＣＲプラズマにす
る。
度（８７５ガウス）の磁場を発生させるマグネ−／ ト
・コイル８の中に設けたプラズマ生成室４において、マ
イクロ波（２，４５ＧＨｚ）によって電子サイクロトロ
ン共鳴を起こして、反応室に導入されたエンチングガス
を平均自由行程の大きな（１０ｃｍ）イオン・シースが
小さい（０，０１ｃｍ）発散磁界型ＥＣＲプラズマにす
る。
Ｂ；磁束密度（ガウス）
ｍ：電子の質量
ｒ：マイクロ波の周波数（Ｈｚ）
ｅ：電子の電荷
更に高周波発振器でウェーハステージに高周波電力をか
けることによりウェーハステージ上のサブミクロン領域
を持つウェーハに選択比の大きい、異方性エツチングを
施すことが可能となる。
けることによりウェーハステージ上のサブミクロン領域
を持つウェーハに選択比の大きい、異方性エツチングを
施すことが可能となる。
代表的な実施例としては、
チャンバ内室圧−・−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−５Ｘ １０− ”Ｔｏｒｒエッチングガスー−
−−−一−・−・−−−−−−−・−ＣＦ、、（８９，
７χ）＋０□（１０，３χ）マイクロ波の波長−−−−
−−−−＝−−−−−−−−−−−−ｍ−−−−−−２
，４５ＧＨｚプラズマ生成室の磁束密度−・−・・−−
−−−−−−−−−８７５ガウスの場合に、 平均自由行程−・・・・・−・−・−・−・−・−−−
−−−一・−−一−−−−−−−・・−−−−−−−−
−−−−−４０ｃｍイオン・シース−・−・−・−−−
−−−・−−−−−一−−−−−〜−−−−−・−−一
−−−−−−−・・−・−０，０１印となり、次の三段
階の処理を行なうことによりダメージの小さい、選択比
の大きな異方性エツチングを行なうことが可能である。
−−−−５Ｘ １０− ”Ｔｏｒｒエッチングガスー−
−−−一−・−・−−−−−−−・−ＣＦ、、（８９，
７χ）＋０□（１０，３χ）マイクロ波の波長−−−−
−−−−＝−−−−−−−−−−−−ｍ−−−−−−２
，４５ＧＨｚプラズマ生成室の磁束密度−・−・・−−
−−−−−−−−−８７５ガウスの場合に、 平均自由行程−・・・・・−・−・−・−・−・−−−
−−−一・−−一−−−−−−−・・−−−−−−−−
−−−−−４０ｃｍイオン・シース−・−・−・−−−
−−−・−−−−−一−−−−−〜−−−−−・−−一
−−−−−−−・・−・−０，０１印となり、次の三段
階の処理を行なうことによりダメージの小さい、選択比
の大きな異方性エツチングを行なうことが可能である。
（１） まづＥＣＲプラズマだけでエツチングを行な
う。
う。
（２）上記条件でウェーハ５に高周波バイアス（１００
〜３００Ｗ）をかける。
〜３００Ｗ）をかける。
（３）エンド・ポイント付近の５００〜１，０００人の
残膜状態で高周波バイアス（５０〜１００Ｗ）をかける
。
残膜状態で高周波バイアス（５０〜１００Ｗ）をかける
。
以上説明したように本発明によればサブミクロン領域で
のエツチングに際して、ダメージの小さい、選択比の大
きい、異方性エツチングが可能となるので工業的に極め
て有用である。
のエツチングに際して、ダメージの小さい、選択比の大
きい、異方性エツチングが可能となるので工業的に極め
て有用である。
第１図は本発明による一実施例の側断面図、第２図は従
来技術のドライエ・ノチング装置の側断面図である。 図において、 １は反応室、 ２はエツチングガス導入口、 ３は予備室、 ４はプラズマ生成室、 ５はウェーハ、 ６はウェーハステージ、 ７はプラズマシャッタ、 ８はマグネット・コイル、 ９はマイクロ波発振器、 １０はマイクロ波導波管、 １１はマイクロ波導入窓、 １２は高周波発振器、 １３はターボ分子複合ポンプ、 １４はメカニカル・ブースタ・ポンプ、１５はロータリ
ー・ポンプ、 を示す。 本発明による一実施例の仔晰面図 第 １ 図
来技術のドライエ・ノチング装置の側断面図である。 図において、 １は反応室、 ２はエツチングガス導入口、 ３は予備室、 ４はプラズマ生成室、 ５はウェーハ、 ６はウェーハステージ、 ７はプラズマシャッタ、 ８はマグネット・コイル、 ９はマイクロ波発振器、 １０はマイクロ波導波管、 １１はマイクロ波導入窓、 １２は高周波発振器、 １３はターボ分子複合ポンプ、 １４はメカニカル・ブースタ・ポンプ、１５はロータリ
ー・ポンプ、 を示す。 本発明による一実施例の仔晰面図 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板（５）を設置し、真空に排気された反応室（１）と
、 該反応室（１）とプラズマシャッタ（７）で仕切られた
プラズマ生成室（４）と、 該プラズマ生成室（４）にマイクロ波を導入するマイク
ロ波発生手段（９、１０、１１）と、 該プラズマ生成室（４）に磁場を印加する磁場発生手段
（８）と、からなり、 該プラズマ生成室（４）内に発生させた発散磁界型のＥ
ＣＲプラズマを用いて該反応室（１）内の基板（５）を
処理するドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16394786A JPS6318628A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16394786A JPS6318628A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318628A true JPS6318628A (ja) | 1988-01-26 |
Family
ID=15783842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16394786A Pending JPS6318628A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912099A (en) * | 1996-08-02 | 1999-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Magenta toner, process for producing same and color image forming method using same |
| US8840716B2 (en) | 2002-11-01 | 2014-09-23 | Seiko Epson Corporation | Ink set, recording method, recording apparatus, recording system and recorded matter |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP16394786A patent/JPS6318628A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912099A (en) * | 1996-08-02 | 1999-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Magenta toner, process for producing same and color image forming method using same |
| US8840716B2 (en) | 2002-11-01 | 2014-09-23 | Seiko Epson Corporation | Ink set, recording method, recording apparatus, recording system and recorded matter |
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