JPS63219129A - ドライエツチング装置 - 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〉 本発明は、例えば半導体のウェハ等にエツチングを施す
装置に関する。

〈従来の技術〉 選択性の高いエツチングを行う装置として、従来、反応
性イオンエツチング装置やケミカルドライエツチング装
置がある。

第２図は上述の反応性イオンエツチング装置の従来例を
示すものであり、反応室２１に配設された電極２３上に
試料Ｍ、を配置し、反応室２１内を所定のガス雰囲気に
保った状態で、電極２３に高周波電源２９から電周波電
力を印加することにより電極２３と接地電極２４との間
でガスをプラズマ化し、このプラズマ中のイオンが電極
２３に引き寄せられて試料Ｍａ裏表面衝突することによ
り、試料Ｍ、にエツチングが施される。

また、第３図は上述のケミカルドライエツチング装置の
従来例を示すものであり、反応室３１内を所定のガス雰
囲気に保った状態で、電極３２に高周波電源３９から高
周波電力を印加することにより電極３２と接地電極３４
との間でガスをプラズマ化し、このプラズマ中の活性ガ
スをプラズマ領域外に配置した試料Ｍ、に導き、活性ガ
スと試料Ｍ、との化学反応によりエツチングを施す装置
である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上述の反応性イオンエツチング装置では、エ
ツチング速度が速く、かつ、サイドエツチングが少ない
反面、プラズマ中のイオンが試料表面に衝突することに
よりエツチングが施されるので、照射損傷があるという
欠点がある。

また、ケミカルドライエツチング装置では、エツチング
が試料と活性ガスとの化学反応により施されるので、照
射損傷がない反面、エツチング速度が遅く、また、サイ
ドエツチング等によりエツチング形状の精度が低下する
という問題があった。

本発明の目的は、エツチング面の精度およびエツチング
形状の精度が高く、さらに、エツチング速度が速いドラ
イエツチング装置の提供にある。

〈問題点を解決するための手段〉 実施例に対応する第１図を参照しつつ説明する。

本発明は、反応室１内に取り込まれたガスをプラズマ化
することによって生じた遊離粒子を用いて試料Ｍにエツ
チングを施す装置であって、反応室１内に配設された互
いに対向する第１の電極（上部電極）２および第２の電
極（下部電極）３と、第１の電極２および第２の電極３
との間に配設され、かつ、貫通孔４ａを備えた接地電極
４と、第１の電極２と接地電極４との間に設けられた第
１のガス吹き出し口（上部ガス吹き出し口）５と、第２
の電極３と接地電極４との間に設けられた第２のガス吹
き出し口（下部ガス吹き出し口）６と、第１の電極２お
よび第２の電極３のいずれか一方の電極に高周波電力を
選択的に印加する手段（切り換えスイッチ８、高周波電
源９）と、第１のガス吹き出し口５および第２のガス吹
き出し口６のいずれか一方にガスを選択的に供給する手
段（吹き出し口切り換え器）７を備えたことを特徴とし
ている。

〈作用〉 反応室１内の真空引きを行った後、ガス流入路をＣ方向
となすべく吹き出し口切り換え器７を操作する。これに
連動して切り換えスイッチ８はｃａに接続される。この
状態で、ガス供給口Ａにガスを供給するとともに、高周
波電源９を作動させると、ガスは下部ガス吹き出し口６
から吹き出し、下部電極３には高周波電力が印加される
。その結果、下部電極３と接地電極４との間でガスがプ
ラズマ化される。このプラズマ中のイオンが下部電極３
に引き寄せられて試料Ｍ表面に衝突することにより、試
料Ｍにエツチングが施される。つまり、反応性イオンエ
ツチングが施されることになる。

また、吹き出し口切り換え器７を切り換えると、ガス流
入路はＤ方向となり、切り換えスイッチ８は同様にこれ
に連動してり、に接続される。この状態で、ガス供給口
Ａにガスを供給するとともに、貰周波電源９を作動させ
ると、ガスは上部ガス吹き出し口５から吹き出し、上部
電極２には高周波電力が印加される。その結果、上部電
極２と接地電極４との間でガスがプラズマ化される。こ
のプラズマ中の活性ガスが接地電極４の貫通孔４ａを介
して試料Ｍ表面に導かれ、この活性ガスと試料Ｍとの化
学反応により試料Ｍにエツチングが施される。つまり、
ケミカルドライエツチングが施されることになる。

〈実施例〉 本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明実施例の縦断面図である。

、反応室１内に互いに対向する上部電極２および下部電
極３が配設されている。この上部電極２および下部電極
３は、切り換えスイッチ８を介して高周波電源９に接続
されている。上部電極２と下部電極３との間には、貫通
孔４ａを備えた接地電極４が配設されている。

反応室１外部にガス供給口Ａを介してガス供給系（図示
せず）に連通ずる吹き出し口切り換え器７が配設されて
いる。上部電極２と接地電極４との間には吹き出し口切
り換え器７に連通ずる上部ガス吹き出し口５が設けられ
ており、下部電極３と接地電極４との間には吹き出し口
切り換え器７に連通ずる下部ガス吹き出し口６が設けら
れている。

反応室１には排気系（図示せず）に連通ずる排気口Ｂが
設けられている。

なお、反応室１内の真空引きは排気口Ｂに真空ポンプ等
を接続することによって行われる。

また、吹き出し口切り換え器７と切り換えスイッチ８は
連動されており、ガス流入路がＣ方向に形成された時、
高周波電源９は接点Ｃ，に接続され、あるいは、ガス流
入路がＤ方向に形成された時、高周波電源９は接点Ｄａ
に接続される。

次に作用について説明する。まず、試料Ｍを下部電極３
上に配設し、反応室１内の真空引きを行った後、ガス流
入路をＣ方向となすべく吹き出し口切り換え器７を操作
する。これに連動して切り換えスイッチ８はＣａに接続
される。この状態で、ガス供給系からガス供給口Ａにガ
スを供給するとともに、高周波電源９を作動させると、
ガスは下部ガス吹き出し口６から吹き出し、下部電極３
には高周波電力が印加される。その結果、下部電極３と
接地電極４との間でガスがプラズマ化される。

このプラズマ中のイオンが下部電極３に引き寄せられて
試料Ｍ表面に衝突することになり、試料Ｍにエツチング
が施される。つまり、反応性イオンエツチングが施され
る。

次に、吹き出し口切り換え器７を切り換えると、ガス流
入路はＤ方向となり、ガスは上部ガス吹き出し口５から
吹き出すとともに、切り換えスイッチ８はＤａに接続さ
れる。この状態で、高周波電源９を再び作動させて上部
電極２に高周波電力を印加すると、上部電極２と接地電
極４との間でガスがプラズマ化される。この時反応室１
内の気流は上部ガス吹き出し口５から排気口Ｂ方向とな
っているので、プラズマ中の活性ガスは接地電極４０貫
通孔４ａを介して試料Ｍ表面に導びかれる。

この活性ガスと試料Ｍとの化学反応によりエツチングが
施される。つまり、ケミカルドライエツチングが施され
る。

ここで、エツチングの大部分は反応性イオンエツチング
により高速に進行され、その後、イオン照射により損傷
を受けたエツチング表面層がケミカルドライエツチング
により取り除かれる。すなわち、先行する反応性イオン
エツチングによりエツチングのほとんどを完了した後、
ケミカルドライエツチングによりエツチング面の仕上げ
を行なうよう設定することにより、エツチング形状およ
びエツチング時間が反応性イオンエツチングに依存し、
サイドエツチングの影響が少なく、かつ、高速なエツチ
ングが行えるとともに、ケミカルドライエツチングによ
る照射損傷がない面が得られる。

なお、本実施例では、上部電極２、下部電極３、接地電
極４および上部ガス吹き出し口５を反応室１壁に固着し
ているが、本発明は、これに限られることなく、ケミカ
ルドライエツチングを施す際、活性ガスが試料Ｍに導か
れるまでの距離を短くするために、接地電極４を上下に
移動させるための手段を備えてもよいし、あるいは、下
部電極３を上下に移動させるための手段を備えてもよい
。また、接地電極４を上下に移動させる際、最適なプラ
ズマを得るために、接地電極４に連動して上部電極２お
よび上部ガス吹き出し口５を移動させるための手段を備
えてもよい。

〈発明の効果〉 本発明は、反応室内に配設された互いに対向する２つの
電極と、この電極間に配設され、かつ、貫通孔を備えた
接地電極と、一方の電極と接地電極との間および他方の
電極と接地電極との間に各々配設された２つのガス吹き
出し口と、２つの電極のいずれか一方に高周波電力を選
択的に印加する手段と、２つのガス吹き出し口のいずれ
か一方にガスを選択的に供給する手段とから構成したの
で、試料に反応性イオンエツチングを施した後、これに
継続してケミカルドライエツチングを施すことができ、
例えば、エツチングの大部分を反応性イオンエツチング
において進行させることにより、エツチング形状および
エツチング時間は反応性イオンエツチングの特徴に依存
するので、サイドエツチングの影響を少なくでき、かつ
、高速なエツチングを行なうことができる。さらに、得
られたエツチング面にケミカルドライエツチングを施す
ことにより、損傷を受けたエツチング表面層を取り除い
て仕上げられるので、エツチング面が滑らかになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、 第２図は反応性イオンエツチング装置の従来例の縦断面
図、 第３図はケミカルドライエツチング装置の従来例の縦断
面図である。 １・・・反応室 ２・・・上部電極 ３・・・下部電極 ４・・・接地電極 ４ａ・・・貫通孔 ５・・・上部ガス吹き出し口 ６・・・下部ガス吹き出しロ ア・・・吹き出し口切り換え器 ８・・・切り換えスイッチ ９・・・高周波電源 Ｍ・・・試料 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反応室内に取り込まれたガスをプラズマ化することによ
   って生じた遊離粒子を用いて試料にエッチングを施す装
   置であって、上記反応室内に配設された互いに対向する
   第１および第２の電極と、この第１および第２の電極間
   に配設され、かつ、貫通孔を備えた接地電極と、上記第
   １の電極と上記接地電極との間に設けられた第１のガス
   吹き出し口と、上記第２の電極と上記接地電極との間に
   設けられた第２のガス吹き出し口と、上記第１および第
   ２の電極のいずれか一方の電極に高周波電力を選択的に
   印加する手段と、上記第１および第２のガス吹き出し口
   のいずれか一方にガスを選択的に供給する手段を備えた
   ことを特徴とする、ドライエッチング装置。