JPS63224231A - Etching device - Google Patents

Etching device

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Publication number
JPS63224231A
JPS63224231A JP5542287A JP5542287A JPS63224231A JP S63224231 A JPS63224231 A JP S63224231A JP 5542287 A JP5542287 A JP 5542287A JP 5542287 A JP5542287 A JP 5542287A JP S63224231 A JPS63224231 A JP S63224231A
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JP
Japan
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chamber
etching rate
magnet
wafer
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP5542287A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Tanimoto
谷本 芳昭
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS63224231A publication Critical patent/JPS63224231A/en
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Abstract

PURPOSE:To make possible a uniform etching by arranging magnets outward of a chamber. CONSTITUTION:16 10-mm diameter and 25-mm long samarium-cobalt magnets 21 are arranged in 3 stages at a place near a cathode 13 in the air on the outside of a chamber 11 and they are formed into a three-stage constitution to generate a magnetic flux density. Ar gas is introduced, an RF power source 15 is turned-ON to generate plasma in the chamber 11 and when alumina covering a first layer wiring on a wafer 4 is etched with Ar ions, an etching rate of 150-250 Angstrom /min is obtained when expressed in terms of SiO2 equivalent and an etching rate, which is at least 3 times higher compared to the conventional example wherein there is no magnet, is obtained. According to that, the amount of power consumption of the power source 15 is decreased and the temperature rise of the wafer is also reduced. Moreover, the strength and position of the magnets 21 are controlled. Thereby, the distribution of a uniform etching rate can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 高周波エツチング装置において、チャンバの周囲に所定
の強度以上のマグネットを配置し、エツチングレートお
よび分布を改善し、さらに、マグネットの位置を可変な
構造とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] In a high-frequency etching apparatus, magnets having a strength of at least a predetermined value are arranged around a chamber to improve the etching rate and distribution, and the position of the magnet is made variable.

[産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造装置に関し、特に高周波放電エツチ
ング装置において、磁力強度の大なるマグネットを固定
または可動に配置してエツチングレートおよびエツチン
グ分布の改善を可能にする改良に関する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly to an improvement in a high frequency discharge etching equipment in which a magnet with a large magnetic force is fixedly or movably arranged to improve the etching rate and etching distribution.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体集積回路装置の回路において、最近は回路の高集
積化を図るために多層構造の半導体装置が作られる傾向
にある。その−例としては、半導体基板上に第1層配線
を例えばアルミニウム(AN)で形成し、この第1層配
線上に眉間絶縁膜を形成し、この眉間絶縁膜の所定の位
置にコンタクトホールを窓開けし、次いで第2層配線を
形成するときにその配線材料例えば八βで前記コンタク
トホールを埋め込み、第1層と第2Hのl配線のコンタ
クトをとる、などの技術が開発されている。
In circuits of semiconductor integrated circuit devices, there has been a recent trend toward manufacturing multilayer semiconductor devices in order to achieve higher circuit integration. For example, a first layer wiring is formed of aluminum (AN) on a semiconductor substrate, a glabella insulating film is formed on the first layer wiring, and a contact hole is formed at a predetermined position of the glabella insulating film. Techniques have been developed in which a window is opened, and then, when the second layer wiring is formed, the contact hole is filled with a wiring material such as 8β to make contact between the first layer and the second H wiring.

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

前記した多層配線の形成において、第1層i配線の表面
は酸化してアルミナの薄膜で覆われている。このアルミ
ナはコンタクト不良、抵抗増大の原因となるのでそれを
エツチングして純粋A7!を露出させ、次いで第2層配
線を形成して第1層と第2層のi配線のコンタクトをと
って、コンタクト部の接続不良、抵抗増大を防止する。
In forming the multilayer wiring described above, the surface of the first layer i wiring is oxidized and covered with a thin film of alumina. This alumina causes poor contact and increased resistance, so we etched it away and made it pure A7! Then, a second layer wiring is formed to make contact between the i wiring in the first layer and the second layer to prevent connection failure and increase in resistance at the contact portion.

かかるエツチングは多層前処理エツチングと呼称される
Such etching is referred to as multilayer pretreatment etching.

前記した多層前処理エツチングは第4図に示される装置
を用いてなされるもので、図中、11はチャンバ、12
はアノード、13はカソード、14は試料(例えばウェ
ハ)、15は高周波(R1り電源、16はシールドであ
り、ウニハエ4上に前記した第1眉A/配線が形成され
ており、それに対して多層前処理エツチングがなされる
ものである。それは、チャンバll内にアルゴン(Ar
)ガスを導入し、1電源15でチャンバ内にプラズマを
発生させ、計イオンでウェハ14に形成された第1層i
配線の表面をエツチングする。
The multilayer pretreatment etching described above is carried out using the apparatus shown in FIG. 4, in which 11 is a chamber, 12 is
is an anode, 13 is a cathode, 14 is a sample (for example, a wafer), 15 is a high frequency (R1 power supply), 16 is a shield, and the first eyebrow A/wiring described above is formed on the sea urchin fly 4, and A multilayer pre-etching process is performed using argon (Ar) in the chamber II.
) A gas is introduced into the chamber, a plasma is generated in the chamber using a power supply 15, and a first layer i is formed on the wafer 14 using meter ions.
Etch the surface of the wiring.

かかる装置を用いる従来のエツチングでは、エツチング
レートはきわめて遅い。アルミナ自体のエツチングレー
トを直接測定することは難しいので、アルミナのエツチ
ングレートは通常二酸化シリコン(5iO2)のエツチ
ングレートに換算して表現されるが、アルミナのエツチ
ングレートは従来例でSiO2換算で50人/min程
度である。多層配線形成工程において第1層へβ配線上
のアルミナを除去するには5i02換算で150〜20
0人をエツチングしなければならない。そうなると、1
枚のウェハの処理に4分程度の時間を要し、スループッ
トが悪く、RF電源の負担が大になり、ウェハの温度が
上昇する問題がある。特に、ウェハの温度が上昇すると
、ウェハ内に既に形成された不純物拡散領域は広がった
りして問題となるものである。
In conventional etching using such equipment, the etching rate is extremely slow. Since it is difficult to directly measure the etching rate of alumina itself, the etching rate of alumina is usually expressed in terms of the etching rate of silicon dioxide (5iO2). /min. To remove alumina on the β wiring to the first layer in the multilayer wiring formation process, 150 to 20
I have to etch 0 people. In that case, 1
It takes about 4 minutes to process one wafer, resulting in poor throughput, a heavy load on the RF power source, and an increase in wafer temperature. In particular, when the temperature of the wafer increases, the impurity diffusion region already formed within the wafer expands, which poses a problem.

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、上記
従来の問題点を解決することが可能なエツチング装置を
提供することを目的とする。なお、本発明装置はパター
ン形成のためのエツチング装置ではなく、前記した多層
前処理用エツチング装置に関するものである。
The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an etching apparatus capable of solving the above-mentioned conventional problems. The apparatus of the present invention is not an etching apparatus for pattern formation, but relates to the above-mentioned etching apparatus for multilayer pretreatment.

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

第1図は本発明実施例の図で、図中、21はマグネット
である。
FIG. 1 is a diagram of an embodiment of the present invention, and in the figure, 21 is a magnet.

本発明においては、チャンバ11の外方にマグネット2
1を配置する。マグネット21の磁力はマグネットから
30mm1ilすれたところで300 Gaussの強
さとし、チャンバ11の中心で100 Gauss 、
アノード12の表面で300〜500 Gauss O
)磁束密度が得られるようにする。マグネット21は図
示の位置に固定し、または図に矢印で示す範囲で常時往
復運動をさせる。
In the present invention, the magnet 2 is placed outside the chamber 11.
Place 1. The magnetic force of the magnet 21 is 300 Gauss at a distance of 30 mm 1 il from the magnet, and 100 Gauss at the center of the chamber 11.
300-500 Gauss O on the surface of the anode 12
) so that the magnetic flux density can be obtained. The magnet 21 is fixed at the position shown in the figure, or is constantly reciprocated within the range indicated by the arrow in the figure.

〔作用〕[Effect]

従来の装置でエツチングレートが遅い理由は、マグネッ
トがない状態では電子がそれぞれ不規則に浮遊する状態
にあり、ウェハに衝突するイオンが少なくなるからであ
ろう、と考えられる。上記した装置においては、チャン
バ内の電子はマグネット21によって形成される磁力線
内に閉じ込められ、Arのイオン化効率が高められ、そ
れによってウェハに衝突してエツチングに寄与するイオ
ンが増大するためエツチングレートが早くなるものと解
される。
The reason why the etching rate is slow in conventional equipment is thought to be that in the absence of a magnet, electrons are floating irregularly, and fewer ions collide with the wafer. In the above-mentioned apparatus, electrons in the chamber are confined within the magnetic lines of force formed by the magnet 21, increasing the ionization efficiency of Ar, thereby increasing the number of ions that collide with the wafer and contribute to etching, thereby reducing the etching rate. It is understood that it will be faster.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図の装置においては、チャンバ11の外部の大気中
でカソード13に近いところに、直径10mm。
In the apparatus of FIG. 1, in the atmosphere outside chamber 11, close to cathode 13, a diameter of 10 mm is placed.

長さ25mmのサマリウム・コバルト(SmCo)マグ
ネット16本を3段に配置し、それを3段構成にして前
記した磁束密度を発生させた。
Sixteen samarium cobalt (SmCo) magnets each having a length of 25 mm were arranged in three stages to form a three-stage configuration to generate the magnetic flux density described above.

計ガスを導入し、RF電源15をONにしてチャンバ1
1内にプラズマを発生させ、Arイオンでウェハ14上
の図示しない第1層配線を覆うアルミナをエツチングし
たところ、5i02換算で150〜250人/minの
エツチングレートが得られ、マグネットのない従来例に
比べて少なくとも3倍のエツチングレートが得られ、そ
れに応じて計重源15の電力消¥2骨が減少し、ウェハ
の温度上昇も軽減された。
Introduce the meter gas, turn on the RF power supply 15, and turn on the chamber 1.
When plasma was generated in the etching chamber 1 and alumina covering the first layer wiring (not shown) on the wafer 14 was etched with Ar ions, an etching rate of 150 to 250 people/min was obtained in terms of 5i02, compared to the conventional example without a magnet. An etching rate that is at least three times higher than that obtained was obtained, and the power consumption of the weighing source 15 was correspondingly reduced, and the temperature rise of the wafer was also reduced.

マグネット21の強度は、1本のマグネットから30m
m離れたところで300 Gauss程度の磁束密度が
得られるものとし、一実施例では、16本の前記した 
SmCoマグネット21を第2図に示される如くチャン
バ11の周りに等間隔に配置し、それを3段構成として
計48本のマグネットを用い、マグネットはウェハ表面
から251離れたところに位置するようにし、毎分15
0人±5%のエツチングレートを確保することができた
。なお第2図はチャンバ11をカソード側から見た図で
、簡明化のためにチャンバとマグネットのみを示す。
The strength of the magnet 21 is 30m from one magnet.
It is assumed that a magnetic flux density of about 300 Gauss can be obtained at a distance of m, and in one embodiment, 16 of the above-mentioned
SmCo magnets 21 are arranged at equal intervals around the chamber 11 as shown in FIG. 2, and are arranged in three stages, with a total of 48 magnets, and the magnets are located 251 points away from the wafer surface. , 15 per minute
We were able to secure an etching rate of 0 ± 5%. Note that FIG. 2 is a view of the chamber 11 from the cathode side, and only the chamber and magnet are shown for the sake of simplicity.

エンチングレートの分布について実験したところ、マグ
ネット21がカソード13に近(なると、ウェハ上での
エツチングレートは、ウェハ中心よりも周辺部でエツチ
ングレートが高くなって第3図(alに示される如く上
方に凹の分布を示し、他方、マグネット21がアノード
12側に近いと、前記とは反対に、エツチングレートは
第3図(blに示される如くウェハ中心で高(周辺部で
低い上方に凸の分布を示すことが確認された。なお、第
3図(alと(b)において、横軸はウェハ上の位置を
、縦軸はエツチングレートを示す。
An experiment on the distribution of the etching rate revealed that when the magnet 21 is close to the cathode 13, the etching rate on the wafer becomes higher at the periphery than at the center of the wafer, as shown in Figure 3 (al). On the other hand, when the magnet 21 is close to the anode 12 side, the etching rate is high at the center of the wafer (lower at the periphery and convex upward), as shown in FIG. In FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents the position on the wafer, and the vertical axis represents the etching rate.

そこで、本発明の他の実施例では、第1図に矢印で囲む
50 mmの範囲内でマグネット21を常時往復運動を
させ、プラズマ効率を高めてエツチングレートの分布が
ウェハ全面にわたって均一になるようにした。
Therefore, in another embodiment of the present invention, the magnet 21 is constantly reciprocated within the 50 mm range surrounded by the arrow in FIG. I made it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきたように本発明のマグネットを用いるエツ
チング装置においては、エツチングレートが従来例の少
なくとも3倍は向上し、さらにマグネットを運動させる
ことによって均一なエツチングレートの分布が得られ、
多層配線構造形成のスルーブツトを向上すると同時に電
源の消費電力を減少し、ウェハの温度上昇を軽減するこ
とができた。なお、上記した多層配線はA1表面上のア
ルミナをエツチングする場合を例にとったが、本発明の
通用範囲はその場合に限定されるものでない。
As described above, in the etching apparatus using the magnet of the present invention, the etching rate is improved by at least three times that of the conventional example, and by moving the magnet, a uniform etching rate distribution can be obtained.
We were able to improve the throughput of forming a multilayer wiring structure, reduce the power consumption of the power supply, and reduce the temperature rise of the wafer. It should be noted that, although the above-mentioned multilayer wiring is formed by etching alumina on the A1 surface, the scope of the present invention is not limited to that case.

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

第1図は本発明実施例の図、 第2図はマグネットの配置を示す図、 第3図fa)と(blはエツチングレートの分布を示す
線図、 第4図は従来例の図である。 第1図と第3図において、 11はチャンバ、 12はアノード、 13はカソード、 14はウェハ、 15はRF電源、 16はシールド、 21はマグネットである。 代理人  弁理士  久木元   彰 復代理人 弁理士  大 菅 義 之 19た1月#方回使トB4 第1図 マフ゛キヅト鴫四t1を脂nコ 第2図 ゴシγう′シフ゛レーヒ エテケ〉7゛レート蛯1卵tネわ1 第3図 状お7fi11旧 第4図
Figure 1 is a diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the arrangement of magnets, Figure 3 fa) and (bl are diagrams showing the distribution of etching rates, and Figure 4 is a diagram of a conventional example. In Figures 1 and 3, 11 is a chamber, 12 is an anode, 13 is a cathode, 14 is a wafer, 15 is an RF power source, 16 is a shield, and 21 is a magnet. Agent: Patent attorney Akifuku Kukimoto Person Patent Attorney Yoshiyoshi Osuga 19th January # Directions B4 Figure 1 Mafukizuto 4 t1 Figure 2 Goshi γ U' Shift Rehieteke 7' Rate 1 Egg t Newa 1 Figure 3 Condition 7fi11 old figure 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部に試料(14)が配置されるチャンバ(11
)、高周波電源(15)に接続されたアノード(12)
、アノードに対向して配置されたカソードからなる高周
波放電装置において、 チャンバ(11)外部の大気中でカソード(13)側に
マグネット(21)を配置し、チャンバ内のプラズマ効
率を高める構成としたことを特徴とする半導体製造装置
(1) A chamber (11) in which a sample (14) is placed.
), an anode (12) connected to a high frequency power source (15)
In a high-frequency discharge device consisting of a cathode placed opposite to an anode, a magnet (21) is placed on the cathode (13) side in the atmosphere outside the chamber (11) to increase plasma efficiency within the chamber. A semiconductor manufacturing device characterized by:
(2)前記マグネット(21)が所定の範囲内でカソー
ドに向けまたカソードから離れる方向に往復運動可能な
構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の装置。
(2) The device according to claim 1, wherein the magnet (21) is configured to be capable of reciprocating movement toward and away from the cathode within a predetermined range.
JP5542287A 1987-03-12 1987-03-12 Etching device Pending JPS63224231A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025117A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Yuutekku:Kk Plasma cvd apparatus and method of manufacturing magnetic recording medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203781A (en) * 1981-06-10 1982-12-14 Jeol Ltd Plasma working device
JPS6118131A (en) * 1984-07-04 1986-01-27 Hitachi Ltd Plasma processing method and apparatus therefor
JPS61128526A (en) * 1984-11-27 1986-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching device
JPS61187336A (en) * 1985-02-15 1986-08-21 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203781A (en) * 1981-06-10 1982-12-14 Jeol Ltd Plasma working device
JPS6118131A (en) * 1984-07-04 1986-01-27 Hitachi Ltd Plasma processing method and apparatus therefor
JPS61128526A (en) * 1984-11-27 1986-06-16 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching device
JPS61187336A (en) * 1985-02-15 1986-08-21 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025117A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Yuutekku:Kk Plasma cvd apparatus and method of manufacturing magnetic recording medium

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