JPS6339253Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は高速にて深いエツチングが均一に行な
われるエツチング装置に関する。

〔従来の技術〕

エツチング装置には、大別して化学液にてエツ
チングを施すウエツトエツチング装置と、エツチ
ング液を使わずに真空容器内に発生させたプラズ
マ中のイオンビームやラジカル等によりエツチン
グを施すドライエツチング装置があり、特にLSI
素子等のマイクロエレクトロニクス素子の製作等
には後者のドライエツチング装置が重要視されて
いる。

所で、実用的ドライエツチング装置として強く
望まれる要件に高速にて深いエツチング（短時間
にて多量のエツチングを行なう事）が出来るかと
いう事がある。

しかし乍ら、従来のドライエツチング装置の
内、プラズマ中のイオンビームを使うエツチング
装置は、低気圧のガス雰囲気下において、直流電
界又は高周波電界により発生させたプラズマ中で
ガスイオンをエツチングすべき試料（負或いは高
周波電圧が印加されている）に衝突させて、該試
料をエツチングする構成のものが主で、何れも１
分間当りのエツチング量は、数100Å〜数1000Å
と、前記要件を満足させる事が出来ず、実用上問
題があつた。

さて、従来のドライエツチング装置の内、プラ
ズマ中のラジカルを使うエツチング装置の中に、
プラズマ発生空間を隔てた電極と容器壁間に電界
を発生させ、該容器壁又は該容器壁の近くに設け
られた保持台にエツチングすべき試料を配置さ
せ、該電極の近傍に該電界に直交する磁界を発生
させる事により該電極近傍に高密度プラズマを形
成し、該高密度プラズマから拡散により試料上に
到達したラジカルにより化学反応を起こさせ試料
をエツチングするものがある。この様な装置では
高速に試料表面を化学的にエツチングする事が出
来る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

そこで、前者のイオンビームを使うエツチング
装置に後者の直交電磁界による高密度プラズマ発
生機構を応用しようとした場合、陰極と陽極の間
に電界を発生させ、陰極上にエツチングすべき試
料が置かれるが、該陰極と陽極の間のプラズマ発
生空間の陽極側に該電界と直交する磁界を発生さ
せたのでは、該直交電磁界による高密度プラズマ
がプラズマ空間内の試料から離れた箇所に形成さ
れるので、試料表面におけるイオン電流密度を前
記要件を充分に満足させる事が出来る程高密度化
出来ない。

その為、該陰極と陽極の間のプラズマ発生空間
の陰極側に該電界と直交する磁界を発生させ、該
直交電磁界による高密度プラズマがプラズマ空間
内の試料表面の直ぐそばに形成すれば、試料表面
におけるイオン電流密度を前記要件を充分に満足
させる事が出来る程度に高密度化出来ると考えら
れる。

しかし、試料表面近傍に電界に直交する磁場を
発生させ、高密度プラズマを形成する場合、例え
ば、中心部に柱状の磁石を、周囲に筒状の磁石を
各々磁性体製台上に配置して磁場発生手段を構成
し、該手段により試料表面近傍に電界と直交する
磁場を発生させる事により、試料表面上にリング
状の高密度プラズマを形成しているが、このよう
な場合試料表面積と同程度の断面積を持つ高密度
プラズマを形成する事は難しい。

その為に、この様な試料表面より可成小さい断
面積を持つ高密度プラズマからのイオンビームで
試料をエツチングすると、試料上にエツチング斑
が発生し、均一なエツチングが出来ない。

本考案はこの様な問題を解決する事を目的とし
たもので、高速にて深いエツチングが均一に行な
われる新規なエツチング装置を提供するものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本考案のエツチング装置は、排気手段
とガス導入手段とを備えた容器の内部に、電界発
生手段、該電界発生手段の一部を成す電極上にエ
ツチングすべき試料、該試料表面近傍に配置され
前記電界発生手段が発生した電界に直交する磁界
を発生する磁界発生手段を夫々設置し、該試料表
面に平行に該試料を該磁界発生手段に対して相対
的に移動させるための手段を備えた。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例を示したエツチング
装置の概略図である。図中１は真空容器で、該容
器の適宜な箇所にガス導入口２、排気口３が夫々
設けられており、該各々の口は該外部で夫々ガス
ボンベ、排気手段と接続されている。該容器の内
部の大略中央部には、例えば、円板状の陽極４と
陰極５が一定距離隔てて平行に配置されている。
６は該陽極と陰極に電圧を印加する電源である。
該陰極はイオン衝撃によつて表面が削られにくい
材質のものが選択され、且つ該陰極上に置かれる
試料７が均一にイオン衝撃を受ける様に、外部の
移動機構８によつてＸ及び若しくはＹ方向に移動
可能に設置されている。９は磁石体で、第２図に
示す様に、中央の円柱状磁石１０と該磁石から一
定距離隔てて該磁石を取り囲む様に配置された円
筒状磁石１１とから成り、磁性体製の台（ヨーク
或いはポールピース）１２の上に並べられて設置
される。該磁石体は、前記電極４，５が発生する
電界に直交する磁界が陰極５上に置かれた試料７
の近傍に発生する位置に置かれる。

斯くの如き装置において、真空容器１内を外部
のガスボンベ及び排気手段により、所定の（低
い）気圧（0.1〜1Pa）のガス雰囲気化し、電源６
をオンの状態にする。すると、陽極４と陰極５間
に電界が生じ、該両電極間にマグネトロンモード
の放電が起こり、プラズマが発生する。この時、
磁石体９からの磁界が前記電極間の電界と交差
し、直交電磁界が発生する試料７の直ぐ上に該試
料表面に平行にリング状（Ａ，A′は垂直方向の
断面を表す）の著しく高い密度のプラズマが生
じ、該高密度プラズマから特に著しい量のイオン
粒子が試料７表面を衝撃する。この際、該試料７
を載置した陰極５は移動機構８によりＸ，Ｙ方向
に適宜速度で連続移動されるので、前記高密度プ
ラズマからのイオン粒子が試料表面全面を等しく
衝撃する事になり、その結果、該試料表面は均一
にエツチングされる。

尚、真空容器内に発生される電界は直流電界又
は高周波電界が考えられるが、試料の材質等によ
り適当な電界が選択される。例えば、試料が金属
の如き導電体の場合には直流電界、Siの如き半導
体や、ガラスの如き誘電体の場合には高周波電界
が選択される。

又、上記実施例では陰極を移動可能に成した
が、該陰極を固定し、磁石体９を移動可能にし
て、実質的に高密度プラズマが試料表面に平行に
移動する様に成しても良い。

〔考案の効果〕

本考案によれば、エツチングすべき試料表面近
傍に高密度のプラズマを形成する事が出来、且
つ、該エツチングすべき試料又は形成された高密
度プラズマを試料表面に平行に相対的移動可能に
成したので、試料表面全面を等しく高密度のイオ
ンビームで衝撃する事が出来、その為に、試料上
で高速にて深いエツチングが均一に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示したエツチング
装置の概略図、第２図はその一部拡大図である。 １……真空容器、４……陽極、５……陰極、８
……移動機構、９……磁石体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気手段とガス導入手段とを備えた容器の内部
   に、電界発生手段、該電界発生手段の一部を成す
   陰極上にエツチングすべき試料、該試料表面近傍
   に配置され前記電界発生手段が発生した電界に直
   交する磁界を発生する磁界発生手段を夫々設置
   し、該試料表面に平行に該試料を磁界発生手段に
   対して相対的に移動させるための手段を備えたエ
   ツチング装置。